JP5478027B2 - Rear wheel steering device - Google Patents
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本発明は、自動車等の車両に用いられる後輪転舵装置に関し、特に、車両の挙動に応じた後輪転舵(後輪トー角)制御をフィードバック補償式に行う後輪転舵装置に関する。 The present invention relates to a rear wheel steering device used for a vehicle such as an automobile, and more particularly to a rear wheel steering device that performs rear wheel steering (rear wheel toe angle) control according to the behavior of the vehicle in a feedback compensation manner.
左右の後輪を支持する懸架装置のラテラルリンクあるいはトレーリングリンクの車体との連結部に、油圧シリンダ装置や電動式リニアアクチュエータなどの直線変位アクチュエータを設け、当該直線変位アクチュエータを伸縮駆動することにより、左右の後輪の転舵角(トー角)を個々に変化させる後輪転舵装置が知られている(例えば、特許文献1、2)。
By providing a linear displacement actuator such as a hydraulic cylinder device or an electric linear actuator at the connecting part of the suspension link supporting the left and right rear wheels with the lateral link or trailing link body, and driving the linear displacement actuator to extend and contract There are known rear wheel steering devices that individually change the steering angles (toe angles) of the left and right rear wheels (for example,
このような後輪転舵装置では、車両の状態に応じて、例えば、加速時には後輪トーアウト状態に、制動時には後輪トーイン状態になるよう、後輪転舵角の制御目標値を設定し、設定された制御目標値と転舵角センサにより検出される転舵角(実舵角)との差である制御偏差を演算し、制御偏差が零に近づくように直線変位アクチュエータをフィードバック補償式に制御することが行われている。 In such a rear wheel steering device, the control target value of the rear wheel steering angle is set and set so that, for example, the rear wheel toe-out state during acceleration and the rear wheel toe-in state during braking are set according to the state of the vehicle. The control deviation, which is the difference between the control target value and the turning angle (actual steering angle) detected by the turning angle sensor, is calculated, and the linear displacement actuator is controlled in a feedback compensation manner so that the control deviation approaches zero. Things have been done.
直線変位アクチュエータには、電動モータと送りねじ機構との組み合わせによるものがあり、電動モータによって送りねじ機構が駆動されることにより、電動モータの回転量に応じて送りねじ機構が直線変位し、後輪の転舵を行うものがある。 Some linear displacement actuators are a combination of an electric motor and a feed screw mechanism. When the feed screw mechanism is driven by the electric motor, the feed screw mechanism is linearly displaced in accordance with the amount of rotation of the electric motor. There is something that steers the wheel.
この直線変位アクチュエータは、送りねじ機構のねじ作用により、電動モータに電流供給が行われない電断状態でも、その時の転舵状態を自己保持するセルフロック機能を発揮する。
フィードバック補償式制御が、PID制御で云うところのP(比例)制御によるものである場合には、定常状態で、実舵角が制御目標値に一致しない偏差、つまり定常偏差が残り、このことを回避できない。このような定常偏差がある状態では、実舵角(位置)である制御量が変化しないも拘らず、制御器は直線変位アクチュエータにエネルギを供給し続けることになる。例えば、直線変位アクチュエータが電動式のものである場合には、制御器は電動アクチュエータに電流を流し続けることになる。 When the feedback compensation type control is based on P (proportional) control as in PID control, a deviation in which the actual steering angle does not coincide with the control target value in a steady state, that is, a steady deviation remains. It cannot be avoided. In a state where there is such a steady deviation, the controller continues to supply energy to the linear displacement actuator even though the control amount that is the actual steering angle (position) does not change. For example, when the linear displacement actuator is an electric type, the controller continues to pass a current through the electric actuator.
このことに対し、電動モータと送りねじ機構との組み合わせによる直線変位アクチュエータのように、電動モータに電流を供給しない電断状態でも、その時の転舵状態を自己保持するセルフロック機能を有する直線変位アクチュエータでは、定常偏差状態下で、電動モータに電流を供給し続けることは、電力(エネルギ)の無駄な消費になる。 In contrast, a linear displacement with a self-locking function that self-holds the steered state at the time even when the electric motor does not supply current, such as a linear displacement actuator that is a combination of an electric motor and a feed screw mechanism. In the actuator, continuing to supply current to the electric motor in a steady deviation state is a wasteful consumption of electric power (energy).
本発明が解決しようとする課題は、自己保持するセルフロック機能を有する直線変位アクチュエータを用いられた後輪転舵装置において、後輪転舵制御を損ねることなく定常偏差状態下での無駄なエネルギ消費をなくすことである。 The problem to be solved by the present invention is that, in a rear wheel steering device using a linear displacement actuator having a self-locking function that is self-holding, wasteful energy consumption under a steady deviation state is obtained without impairing rear wheel steering control. It is to lose.
本発明による後輪転舵装置は、車両の左右後輪を転舵制御する後輪転舵装置であって、前記各後輪を転舵駆動し、転舵状態を自己保持する転舵駆動手段と、前記各後輪の転舵角を検出する転舵角検出手段と、前記車両の状態を検出する車両状態検出手段と、前記車両状態検出手段によって検出された車両の状態に応じて後輪転舵角の制御目標値を設定する後輪転舵角制御目標値設定手段と、前記後輪転舵角制御目標値設定手段により設定された前記制御目標値と前記転舵角検出手段により検出された前記転舵角との差である制御偏差が零に近づくように前記転舵駆動手段をフィードバック補償式に制御するフィードバック制御手段と、前記制御偏差が設定された許容定常偏差の範囲内であるか否かを判別し、前記制御偏差が許容定常偏差の範囲外である場合には、前記フィードバック制御手段によるフィードバック補償制御を許可し、前記制御偏差が許容定常偏差の範囲内である場合には、前記フィードバック制御手段によるフィードバック補償制御を禁止し、前記転舵駆動手段に対するエネルギ供給を停止する停止制御を行う停止制御手段とを有する。 A rear wheel steering device according to the present invention is a rear wheel steering device for steering control of the left and right rear wheels of a vehicle, the steering driving means for steering each rear wheel and self-holding the steering state, Steering angle detecting means for detecting the turning angle of each rear wheel, vehicle state detecting means for detecting the state of the vehicle, and rear wheel turning angle according to the vehicle state detected by the vehicle state detecting means Rear wheel turning angle control target value setting means for setting the control target value of the vehicle, the control target value set by the rear wheel turning angle control target value setting means, and the turning detected by the turning angle detection means Feedback control means for controlling the steered drive means in a feedback compensation manner so that the control deviation, which is the difference from the angle, approaches zero, and whether or not the control deviation is within a set allowable steady deviation range. The control deviation is within the range of allowable steady-state deviation. When the control deviation is outside, the feedback compensation control by the feedback control means is permitted, and when the control deviation is within the range of the allowable steady deviation, the feedback compensation control by the feedback control means is prohibited, and the steering Stop control means for performing stop control for stopping energy supply to the drive means.
本発明による後輪転舵装置は、好ましくは、前記停止制御手段は、前記転舵角制御目標値設定手段により設定される前記制御目標値が変化した場合には、前記停止制御を取り止め、前記フィードバック制御手段によるフィードバック補償制御を許可する。 In the rear wheel steering apparatus according to the present invention, preferably, the stop control unit cancels the stop control when the control target value set by the steering angle control target value setting unit changes, and the feedback The feedback compensation control by the control means is permitted.
本発明による後輪転舵装置は、好ましくは、前記転舵駆動手段に作用する外力の原因になる状態変数を検出する外力関連状態検出手段を有し、前記停止制御手段は、前記外力関連状態検出手段により検出される前記状態変数に応じて前記許容定常偏差を設定する。 The rear wheel steering device according to the present invention preferably has an external force related state detection means for detecting a state variable that causes an external force acting on the steering drive means, and the stop control means detects the external force related state detection. The allowable steady deviation is set according to the state variable detected by the means.
本発明による後輪転舵装置によれば、フィードバック補償式制御の制御偏差が許容定常偏差の範囲内であるか否かを監視し、制御偏差が許容定常偏差の範囲外である場合には、車両状態に応じた後輪転舵のためのフィードバック補償制御を行うが、制御偏差が許容定常偏差の範囲内になると、フィードバック補償制御を禁止し、転舵駆動手段に対するエネルギ供給を停止する。これにより、後輪転舵制御を損ねることなく定常偏差状態下での無駄なエネルギ消費がなくなり、後輪転舵制御の省エネルギ化が図られる。 According to the rear wheel steering apparatus of the present invention, it is monitored whether the control deviation of the feedback compensation type control is within the range of the allowable steady deviation, and if the control deviation is outside the range of the allowable steady deviation, the vehicle Although feedback compensation control for rear wheel steering according to the state is performed, when the control deviation falls within the allowable steady deviation range, the feedback compensation control is prohibited and the energy supply to the steering driving means is stopped. Thereby, useless energy consumption under the steady deviation state is eliminated without impairing the rear wheel steering control, and energy saving of the rear wheel steering control is achieved.
以下に、本発明による後輪転舵装置の実施形態を、図1〜図7を参照して説明する。 Below, the embodiment of the rear-wheel steering apparatus by this invention is described with reference to FIGS.
まず、本発明による後輪転舵装置が適用される四輪自動車を、図1を参照して説明する。 First, a four-wheeled vehicle to which a rear wheel steering device according to the present invention is applied will be described with reference to FIG.
本実施形態の四輪自動車1は、左右の前輪4L、4Rと、左右の後輪6L、6Rとを有する。前輪4L、4Rは、各々、タイヤ3L、3Rを装着され、左右のフロントサスペンション7L、7Rによって車体2により懸架され、ナックル9L、9Rによって車体2に対して転向自在に取り付けられている。後輪6L、6は、各々、タイヤ5L、5Rを装着され、左右のリヤサスペンション8L、8Rによって車体2により懸架され、ナックル21L、21Rによって車体2に対して転向自在に取り付けられている。
The four-
四輪自動車1は、ステアリングホイール11の操舵によって左右の前輪4L、4Rを直接的に転舵操作する前輪操舵装置10を備えている。前輪操舵装置10は、ステアリングホイール11にステアリングシャフト12を介して一体的に回転可能に連結されたピニオン13と、ピニオン13に噛合する歯部を有して車幅向きに往復動可能に設けられたラック軸14とを有するラック・アンド・ピニオン機構を備えている。ラック軸14の両端はタイロッド15によって左右のナックル9L、9Rに連結されている。左右の前輪4L、4Rは、ステアリングホイール11の回転操作によってラック軸14が車幅向きに移動することにより、転舵(転向)される。
The four-
ステアリングシャフト12には前輪4L、4Rの実操舵角に相当するステアリングホイール11の操舵角を検出する操舵角センサ51が設けられている。以降、操舵角センサ51は、前輪実操舵角を示すセンサ信号を出力するものとする。
The
四輪自動車1は、一端を車体2に連結され、他端を左側の後輪6Lのナックル21Lに連結された左側のリニアアクチュエータ40Lと、一端を車体2に連結され、他端を右側の後輪6Rのナックル21Rに連結された右側のリニアアクチュエータ40Rとを有する。左右のリニアアクチュエータ40L、40Rは、電動式のものであり、リニア動作により伸縮し、左右の後輪6L、6Rの転舵角を個別に独立して変化させる。
The four-
左右のリニアアクチュエータ40L、40Rは、後輪操舵制御装置(ECU)100によって制御される。後輪操舵制御装置100は、マイクロコンピュータを含む電子制御式のものであり、操舵角センサ51より前輪実操舵角を示すセンサ信号を、四輪自動車1の車速を検出する車速センサ52より車速を示すセンサ信号を、車体2のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ53より車体2のヨーレイトを示すセンサ信号を、車体2に作用する横加速度を検出する横加速度センサ54より横加速度を示すセンサ信号を各々入力し、これらセンサ信号を用い、予め設定された後輪転舵制御則に従って、左右後輪の転舵角制御目標値を演算する。
The left and right
後輪操舵制御装置100は、転舵角制御目標値をリニアアクチュエータ40L、40Rの制御目標ストローク量に換算し、リニアアクチュエータ40L、40Rに設けられているストロークセンサ55L、55Rよりリニアアクチュエータ40L、40Rの実ストローク量を示すセンサ信号を入力し、制御目標ストローク量と実ストローク量との差である制御偏差がゼロに近づくように、リニアアクチュエータ40L、40Rの各々に制御信号を出力する。
The rear wheel
これにより、左右の後輪6L、6Rの転舵角(トー角)が目標後輪転舵角(後輪舵角制御目標値)になるようにフィードバック補償制御が行われる。
Thus, feedback compensation control is performed so that the turning angles (toe angles) of the left and right
上述したように、本実施形態では、リニアアクチュエータ40L、40Rのストローク量をもって後輪転舵のフィードバック補償制御を行っている。リニアアクチュエータ40L、40Rのストローク量は、後輪6L、6Rの実転舵角と実質的に1対1の関係にあり、後輪6L、6Rの転舵角を代表する物理量を検出する転舵角検出手段として、リニアアクチュエータ40L、40Rのストローク量を検出するストロークセンサ55L、55Rが用いられている。
As described above, in this embodiment, the feedback compensation control for the rear wheel turning is performed with the stroke amounts of the
上述したように構成された四輪自動車1によれば、左右のリニアアクチュエータ40L、40Rを同時に相互に対称的に変位させることにより、左右両後輪6L、6Rのトーイン/トーアウトを適宜な条件の下に自由に制御することができる。この他、左右のリニアアクチュエータ40L、40Rの一方を伸ばして他方を縮めれば、左右両後輪6L、6Rを左右に転舵することも可能である。例えば、四輪自動車1は、各種センサによって把握される車両の運動状態に基づき、加速時には後輪6L、6Rをトーアウトに、制動時には後輪6L、6Rをトーインに変化させ、また高速旋回走行時には後輪6L、6Rを前輪舵角と同相に、低速旋回走行時には後輪6L、6Rを前輪舵角と逆相にトー角制御(転舵)して、操縦性を高めるべく後輪トー角制御を行うこともできる。
According to the four-
次に、本実施形態の後輪転舵装置の具体的構成について、図2および図3を参照して説明する。左右のリヤサスペンション8L、8Rは、ダブルウィッシュボーン式のものである。左右のリヤサスペンション8L、8Rは、左右対称に配置された同一構造のものであるから、ここでは、左側リヤサスペンション8Lについて説明する。
Next, a specific configuration of the rear wheel steering device of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3. The left and right
リヤサスペンション8Lは、後輪6Lを回転自在に支持する前述のナックル21Lと、ナックル21Lを上下動可能に車体2に連結するアッパアーム22Lおよびロアアーム23Lと、後輪6Lの転舵角(トー角)を変化させるべくナックル21Lと車体2とに連結されたリニアアクチュエータ40Lと、後輪5の上下動を緩衝する懸架スプリング付きダンパ24L等で構成されている。
The
アッパアーム22Lおよびロアアーム23Lは、基端をそれぞれゴムブッシュジョイント25、26を介して車体2に連結され、先端をそれぞれボールジョイント27、28を介してナックル21Lの上部および下部に連結されている。リニアアクチュエータ40Lは、一端をゴムブッシュジョイント29を介して車体2に連結され、他端をゴムブッシュジョイント30を介してナックル21Lの後部に連結されている。懸架スプリング付きダンパ24Lは、上端を車体2に固定連結され、下端をゴムブッシュジョイント31を介してナックル21Lの上部に連結されている。
The
このような構成を採ることにより、リニアアクチュエータ40Lが伸長駆動されると、ナックル21Lの後部が車幅方向外側に回動することにより、後輪6Lは車両進行方向に対して内向き(トーイン側)に転向する。これに対し、リニアアクチュエータ40Lが収縮駆動されると、ナックル21Lの後部が車幅方向内側に回動することにより、後輪6Lは車両進行方向に対して外向き(トーアウト側)に転向する。
By adopting such a configuration, when the
次に、図4を参照してリニアアクチュエータ40Lおよびストロークセンサ55Lについて説明する。
Next, the
リニアアクチュエータ40Lは、車体2側のゴムブッシュジョイント29を取り付けられた第1ハウジング43aと、複数のボルト43cによって第1ハウジング43aに締結された第2ハウジング43bからなるハウジング43と、第2ハウジング43bに軸線方向(図4で見て左右方向)に摺動可能(伸縮自在)に嵌合し、ナックル21L側のゴムブッシュジョイント30を取り付けられた伸縮ロッド44とを備えている。
The
第1ハウジング43aの内部には駆動源であるDCモータ(電動モータ)45が収容されている。第2ハウジング43bの内部には、遊星歯車式の減速機46と、弾性カップリング(図示省略)が収容されている。DCモータ45の出力軸47は、減速機46、弾性カップリング(図示省略)を介して送りねじ機構48の雄ねじ部材48Aに駆動連結されている。伸縮ロッド44には送りねじ機構48のナット部材48Bが固定装着されている。ナット部材48Bは雄ねじ部材48Aとねじ係合し、雄ねじ部材48Aの回転によって軸線方向(図4で見て左右方向)に移動する。
A DC motor (electric motor) 45 as a drive source is accommodated in the
これにより、DCモータ45が駆動されると、出力軸47の回転が減速機46によって減速されて雄ねじ部材49Aに伝達され、出力軸47の回転が送りねじ機構48によって直線運動に変換され、伸縮ロッド44が軸線方向に直線駆動される。
As a result, when the
このように、リニアアクチュエータ40Lは、DCモータ45と送りねじ機構48との組み合わせによる直線変位アクチュエータで、DCモータ45に電流を供給しない電断状態でも、送りねじ機構48のねじ作用によって、その時の転舵状態を自己保持するセルフロック機能を有する直線変位アクチュエータである。
Thus, the
ストロークセンサ55Lは、第2ハウジング43bに取り付けられ差動変圧器56を収容したセンサハウジング57と、伸縮ロッド44にボルト58によって固定装着されたマグネット59とから構成されている。差動変圧器56は、伸縮ロッド44の直線駆動方向(軸線方向)と平行に延在してマグネット59に近接して配置され、マグネット59が軸線方向に移動した際に生じる差動電圧の変化により、伸縮ロッド44の伸縮ストロークを検出する差動トランス式の変位計測器である。
The
次に、図5を参照して後輪操舵制御装置100の詳細を説明する。後輪操舵制御装置100は、入力インタフェース101と、後輪転舵角制御目標値演算部102と、制御偏差演算部103と、比例制御部104と、モータ駆動回路105と、電断制御部106とを有する。
Next, the details of the rear wheel
入力インタフェース101は、操舵角センサ51、車速センサ52、ヨーレイトセンサ53、横加速度センサ54、左右のストロークセンサ55L、55Rの各々よりセンサ信号を入力する。
The
後輪転舵角制御目標値演算部102は、入力したセンサ信号(操舵角、車速、ヨーレイト、横加速度)を応じて、予め設定された後輪舵角制御則に従って、左右の後輪6L、6Rの転舵角制御目標値を演算する。後輪転舵角制御目標値演算部102は、リニアアクチュエータ40L、40Rのストローク量(制御量)によるフィードバック補償制御のために、転舵角制御目標値を制御目標ストローク量(操作量)に変換し、制御偏差演算部103に渡す。
The rear wheel turning angle control target
制御偏差演算部103は、左右のストロークセンサ55L、55Rによって検出された左右のリニアアクチュエータ40L、40Rの実ストローク量と左右の制御目標ストローク量との差演算により左右の後輪6L、6R毎の制御偏差を演算する。
The control
比例制御部104は、制御偏差演算部103よりの左右のリニアアクチュエータ40L、40R毎の制御偏差を各々所定の比例ゲインによって比例動作指令量としてモータ駆動回路105に出力する。
The
このようにして、後輪転舵角制御目標値演算部102と制御偏差演算部103と比例制御部104とによってフィードバック制御手段が構成され、フィードバック補償制御が実行される。
In this manner, the rear wheel turning angle control target
モータ駆動回路105は、デュティ比制御により、左右の比例動作指令量に基づいて左右のリニアアクチュエータ40L、40RのDCモータ45に与える電流を生成し、DCモータ45に対する電流供給を行う。
The
電断制御部106は、転舵駆動手段であるリニアアクチュエータ40L、40Rに対するエネルギ供給、ここでは電力供給を停止する停止制御手段である。電断制御部106は、制御偏差演算部103によって演算された制御偏差が、許容定常偏差演算部107によって演算設定された許容定常偏差の範囲内であるか否かを判別し、前記制御偏差が許容定常偏差の範囲外であるか、後輪転舵角制御目標値演算部102によって演算された制御目標値が変化した場合には上述のフィードバック補償制御を許可し、これに対し、後輪転舵角制御目標値演算部102によって演算された制御目標値が変化していない場合であって前記制御偏差が許容定常偏差の範囲内である場合には、フィードバック補償制御を禁止し、リニアアクチュエータ40L、40Rに対する電力(電流)供給を停止する電断を、モータ駆動回路105に指令する。
The power
モータ駆動回路105は、電断制御部106より電断指令を入力すると、比例制御部104の出力に拘わらず、デュティ比をゼロとし、リニアアクチュエータ40L、40Rに対する通電を停止する。
When a power interruption command is input from the power
これにより、後輪転舵制御を損ねることなく定常偏差状態下での無駄なエネルギ消費がなくなり、後輪転舵制御の省エネルギ化が図られる。 Thereby, useless energy consumption under the steady deviation state is eliminated without impairing the rear wheel steering control, and energy saving of the rear wheel steering control is achieved.
上述の電断は、左右のリニアアクチュエータ40L、40Rで個別に行われても、左右双方において電断条件が成立したときのみ、左右のリニアアクチュエータ40L、40に対して一斉に行われてもよい。
The power interruption described above may be performed individually by the left and right
制御ゲインが一定である場合の許容定常偏差は、リニアアクチュエータ40L、40Rに作用する外力によって変化する。このことに対して、許容定常偏差演算部107は、リニアアクチュエータ40L、40Rに作用する外力の原因になる状態変数を検出する外力関連状態検出手段、本実施形態では、横加速度センサ54より検出される横加速度に応じて許容定常偏差を設定する。許容定常偏差は下式により表される。
The allowable steady deviation when the control gain is constant varies depending on the external force acting on the
Ess=K・αy Ess = K ・ αy
但し、Ess:許容定常偏差、αy:横加速度、K:定数である。 However, Ess is an allowable steady deviation, αy is a lateral acceleration, and K is a constant.
これにより、リニアアクチュエータ40L、40Rに作用する外力によって許容定常偏差が変動しても、後輪転舵制御を損ねることなく定常偏差状態下での無駄なエネルギ消費がなくなり、後輪転舵制御の省エネルギ化が図られる。
Thus,
次に、本実施形態による後輪転舵制御の処理ルーチンを、図6に示されているフローチャートを参照して説明する。当該処理ルーチンは、時間割り込みで、所定時間毎に繰り返し実行される。 Next, a processing routine for rear wheel steering control according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The processing routine is repeatedly executed at predetermined intervals by time interruption.
まず、各種センサよりセンサ信号を入力する(ステップS1)。 First, sensor signals are input from various sensors (step S1).
つぎに、入力したセンサ信号を用い、予め設定された後輪転舵制御則に従って、左右後輪6L、6Rの転舵角のフィードバック補償制御のための演算を行い、制御偏差Err、制御目標値δr*を算出する(ステップS2)。制御偏差Err、制御目標値δr*は、左右リニアアクチュエータ40L、40R毎に算出されるが、ここでは、説明の簡略化のために、その一方について説明する。
Next, calculation for feedback compensation control of the turning angle of the left and right
つぎに、制御目標値δr*が変化したか否を判別する(ステップS3)。制御目標値δr*の変化判別は、一回前の制御目標値δr*と今回の制御目標値δr*とに差があるか、あるいはその差が所定値以上であるかについて行われればよい。制御目標値δr*が変化したと判別された場合には、フィードバック補償制御のための制御偏差Errに応じたデュティ比出力を行う(ステップS4)。 Next, it is determined whether or not the control target value δr * has changed (step S3). Change determination of the control target value [delta] r * is, whether there is a difference between the control target value [delta] r * of the control target value [delta] r * and the current front one, or if the difference may if made as to whether a predetermined value or more. When it is determined that the control target value δr * has changed, a duty ratio output corresponding to the control deviation Err for feedback compensation control is performed (step S4).
これに対し、制御目標値δr*が変化していないと判別された場合には、横加速度センサ54より検出される横加速度に応じて許容定常偏差Essを演算し(ステップS5)、制御偏差Errが許容定常偏差Ess以下であるか否かを判別する(ステップS6)。制御偏差Err<許容定常偏差Essでない場合には、フィードバック補償制御のための制御偏差Errに応じたデュティ比出力を行う(ステップS4)。 On the other hand, if it is determined that the control target value δr * has not changed, the allowable steady-state deviation Ess is calculated according to the lateral acceleration detected by the lateral acceleration sensor 54 (step S5), and the control deviation Err. Is less than or equal to the allowable steady-state deviation Ess (step S6). When the control deviation Err <the allowable steady deviation Ess is not satisfied, a duty ratio output corresponding to the control deviation Err for feedback compensation control is performed (step S4).
これに対し、制御偏差Err<許容定常偏差Essである場合には、デュティ比がゼロの出力、つまり電断を行う(ステップS7)。 On the other hand, when the control deviation Err <the allowable steady deviation Ess, an output with a duty ratio of zero, that is, a power interruption is performed (step S7).
図7は、本実施形態による後輪転舵制御のタイムチャートを示している。このタイムタイムチャートでは、制御目標値δr*と実舵角δrについて表記している。 FIG. 7 shows a time chart of the rear wheel steering control according to the present embodiment. In this time chart, the control target value δr * and the actual steering angle δr are shown.
時点T0で、実舵角δrが制御目標値δr*に近づくフィードバック補償制御が行われ、時点T1で、制御目標値δr*が前回演算時と同じで、実舵角δrと制御目標値δr*との差、つまり制御偏差Errが許容定常偏差Ess以下になると、フィードバック補償制御が停止され、リニアアクチュエータ40L、40Rに対する通電を停止する電断が行われる。
At time T0, feedback compensation control is performed in which the actual steering angle δr approaches the control target value δr * . At time T1, the control target value δr * is the same as the previous calculation, and the actual steering angle δr and the control target value δr *. When the control deviation Err becomes equal to or less than the allowable steady deviation Ess, the feedback compensation control is stopped, and the power interruption for stopping the energization of the
この電断は、制御目標値δr*が変化する時点T2まで行われる。時点T2で制御目標値δr*が変化すると、実舵角δrが新しい制御目標値δr*に近づくフィードバック補償制御が再開される。そして、時点T3で、制御目標値δr*が前回演算時と同じで、実舵角δrと制御目標値δr*との差、つまり制御偏差Errが再び許容定常偏差Ess以下になると、フィードバック補償制御が停止され、リニアアクチュエータ40L、40Rに対する通電を停止する電断が行われる。
This power interruption is performed until time T2 when the control target value δr * changes. When the control target value δr * changes at time T2, feedback compensation control in which the actual steering angle δr approaches the new control target value δr * is resumed. At time T3, when the control target value δr * is the same as the previous calculation and the difference between the actual steering angle δr and the control target value δr * , that is, the control deviation Err again becomes equal to or less than the allowable steady deviation Ess, feedback compensation control is performed. Is stopped, and power interruption to stop energization of the
時点T4で、制御目標値δr*が許容定常偏差Essより少ない値だけ変化しても、実舵角δrが新しい制御目標値δr*に近づくフィードバック補償制御が再開される。そして、時点T5で、制御目標値δr*が前回演算時と同じで、制御偏差Errが再び許容定常偏差Ess以下になると、フィードバック補償制御が停止され、リニアアクチュエータ40L、40Rに対する通電を停止する電断が行われる。これにより、電断によって制御偏差Errが大きくなることが回避される。
Even when the control target value δr * changes by a value smaller than the allowable steady deviation Ess at time T4, the feedback compensation control in which the actual steering angle δr approaches the new control target value δr * is resumed. At time T5, when the control target value δr * is the same as in the previous calculation and the control deviation Err again becomes equal to or smaller than the allowable steady deviation Ess, the feedback compensation control is stopped, and the electric power for stopping the energization of the
4L、4R 前輪
6L、6R 後輪
40L、40R リニアアクチュエータ
51 操舵角センサ
52 車速センサ
53 ヨーレイトセンサ
54 横加速度センサ
55L、55R ストロークセンサ
100 後輪舵角制御装置
102 後輪転舵角制御目標値演算部
103 制御偏差演算部
104 比例制御部
105 モータ駆動回路
106 電断制御部
107 許容定常偏差演算部
4L,
Claims (1)
前記各後輪を転舵駆動し、転舵状態を自己保持する転舵駆動手段と、
前記各後輪の転舵角を検出する転舵角検出手段と、
前記車両の状態を検出する車両状態検出手段と、
前記転舵駆動手段に作用する外力の原因になる車体に作用する横加速度を検出する横加速度センサと、
前記車両状態検出手段によって検出された車両の状態に応じて後輪転舵角の制御目標値を設定する後輪転舵角制御目標値設定手段と、
前記後輪転舵角制御目標値設定手段により設定された前記制御目標値と前記転舵角検出手段により検出された前記転舵角との差である制御偏差が零に近づくように前記転舵駆動手段をフィードバック補償式に制御するフィードバック制御手段と、
制御上、許容する制御偏差である許容定常偏差を前記横加速度センサにより検出される前記横加速度に応じて設定し、前記制御目標値の所定時間内の変化量が所定値未満である場合には、前記制御偏差と前記許容定常偏差とを対比して前記制御偏差が前記許容定常偏差の範囲内であるか否かを判別し、前記制御偏差が前記許容定常偏差の範囲外である場合には、前記フィードバック制御手段によるフィードバック補償制御を許可し、前記制御偏差が前記許容定常偏差の範囲内である場合には、前記フィードバック制御手段によるフィードバック補償制御を禁止して前記転舵駆動手段に対するエネルギ供給を停止する停止制御を行い、前記後輪転舵角制御目標値設定手段により設定される前記制御目標値の所定時間内の変化量が所定値以上である場合には、前記停止制御を取り止め、前記フィードバック制御手段によるフィードバック補償制御を許可する停止制御手段と、
を有する後輪転舵装置。 A rear wheel steering device that controls the steering of left and right rear wheels of a vehicle,
Steering drive means for steering each rear wheel and self-holding the steered state;
A turning angle detection means for detecting a turning angle of each of the rear wheels;
Vehicle state detection means for detecting the state of the vehicle;
A lateral acceleration sensor that detects lateral acceleration acting on the vehicle body that causes external force acting on the steering drive means;
Rear wheel turning angle control target value setting means for setting a control target value of the rear wheel turning angle according to the vehicle state detected by the vehicle state detection means;
The steering drive so that a control deviation which is a difference between the control target value set by the rear wheel turning angle control target value setting means and the turning angle detected by the turning angle detection means approaches zero. Feedback control means for controlling the means in a feedback compensation manner;
When an allowable steady deviation, which is an allowable control deviation, is set according to the lateral acceleration detected by the lateral acceleration sensor , and a change amount of the control target value within a predetermined time is less than a predetermined value. The control deviation is compared with the allowable steady deviation to determine whether the control deviation is within the allowable steady deviation range, and when the control deviation is outside the allowable steady deviation range, permits the feedback compensation control by the feedback control means, when the control deviation is within the range of the allowable steady-state error, the energy supply to the steering drive means prohibits the feedback compensation control by the feedback control means was subjected to stop control for stopping, der variation within a predetermined time of the control target value is greater than a predetermined value set by the rear wheel steering angle control target value setting means In this case, a stop control means for the rambling stop control, allowing feedback compensation control by the feedback control means,
A rear wheel steering device having
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