JP6230487B2 - ステアバイワイア車両の操舵装置およびステアバイワイア車両の操舵制御方法 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載の車両用操舵制御装置では、縁石への接触等の外乱は、考慮されている。しかしながら、タイヤを転舵することにより発生する路面からの反力は、考慮されておらず、常に路面反力分の誤差が発生する。このため、目標転舵角に対する応答性が低下してしまうおそれがあった。
本発明は、前回の制御サイクルにおいて推定された転舵応答量の推定値に基づいて路面反力を推定し、このようにして推定された路面反力を活用して今回の制御サイクルにおいて推定した転舵応答量を用いて、操舵トルク指令値を算出する構成を備えたことを技術的特徴としている。
図1は、本発明の実施の形態1によるハンドルとタイヤとが機械的に切り離されているステアバイワイア車両の操舵装置を示す構成図である。図1において、転舵アクチュエータとしての転舵用モータ1は、コラム軸とラック軸からなる転舵機構部2と連結されており、制御ユニット10からの指令値により駆動される。転舵機構部2には、左右一対のタイヤ3が設けられている。
(1)路面反力推定部12は、前回の制御サイクルで転舵応答推定部11により推定された転舵角δaを用いて、路面反力Trを推定する。
先の実施の形態1では、転舵状態量として、転舵角のみを採用していた。これに対して、本実施の形態2では、転舵状態量として、転舵角とともに転舵角速度を採用することで、さらなる応答性の向上を図る構成について説明する。
(1)路面反力推定部12は、前回の制御サイクルで転舵応答推定部11により推定された転舵角δaと転舵角速度ωaを用いて、路面反力Trを推定する。
Claims (5)
- ハンドルとタイヤとが機械的に切り離されているステアバイワイア車両の操舵装置であって、
前記タイヤの転舵角の測定値を含む状態量を、前記タイヤの転舵状態量として検出する転舵状態量検出部と、
与えられた目標転舵角に従って転舵アクチュエータによりタイヤを転舵したならば得られる前記タイヤの転舵角および転舵角加速度を転舵応答量として推定する転舵応答推定部と、
前記転舵状態量検出部により検出された前記転舵状態量と、前記転舵応答推定部により推定された前記転舵応答量とに基づいて、前記目標転舵角に応じて前記タイヤを転舵制御するための前記転舵アクチュエータの指令値を演算する指令値演算部と、
前回の制御サイクルにおいて前記転舵応答推定部により推定された転舵角に基づいて、前記タイヤに発生する路面反力を推定し、今回の制御サイクルで使用する路面反力推定値として前記転舵応答推定部に対して出力する路面反力推定部と
を備え、
前記転舵応答推定部は、今回の制御サイクルにおいて、与えられた前記目標転舵角、前回の制御サイクルで推定された前記転舵角、および前記路面反力推定部から取得した前記路面反力推定値に基づいて、前記転舵応答量を推定する
ステアバイワイア車両の操舵装置。 - 請求項1に記載のステアバイワイア車両の操舵装置であって、
前記転舵状態量検出部は、前記タイヤの転舵角および転舵角速度の測定値を含む状態量を、前記転舵状態量として検出し、
前記転舵応答推定部は、与えられた目標転舵角に従って転舵アクチュエータによりタイヤを転舵したならば得られる前記タイヤの転舵角、転舵角速度および転舵角加速度を転舵応答量として推定するものであって、今回の制御サイクルにおいて、与えられた前記目標転舵角、前回の制御サイクルで推定された前記転舵角および前記転舵角速度、および前記路面反力推定部から取得した前記路面反力推定値に基づいて、前記タイヤの転舵角、転舵角速度、および転舵角加速度を、前記転舵応答量として推定し、
前記指令値演算部は、前記転舵状態量検出部により検出された前記転舵状態量と、前記転舵応答推定部により推定された前記転舵応答量とに基づいて、前記転舵アクチュエータの指令値を演算し、
前記路面反力推定部は、前回の制御サイクルにおいて前記転舵応答推定部により推定された転舵角および転舵角速度に基づいて、前記タイヤに発生する路面反力を推定する
ステアバイワイア車両の操舵装置。 - 請求項2に記載のステアバイワイア車両の操舵装置であって、
前記指令値演算部は、
前記転舵応答推定部により推定された前記転舵応答量に含まれる転舵角の転舵応答推定値と、前記転舵状態量検出部により検出された前記転舵状態量に含まれる転舵角の測定値との偏差に基づいて、転舵角速度の補正量を演算する転舵角速度補正部と、
前記転舵応答推定部により演算された前記転舵応答量に含まれる転舵角速度の転舵応答推定値と、前記転舵状態量検出部により検出された前記転舵状態量に含まれる転舵角速度の測定値との偏差に基づいて、転舵角加速度の補正量を演算する転舵角加速度補正部と、
前記転舵応答推定部により推定された前記転舵応答量に含まれる転舵角加速度の転舵応答推定値と、前記転舵角加速度補正部により演算された前記転舵角加速度の補正量とに基づいて、前記転舵アクチュエータに与える指令トルクを前記指令値として演算する指令トルク演算部と
を有するステアバイワイア車両の操舵装置。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載のステアバイワイア車両の操舵装置であって、
前記路面反力推定部は、
前記転舵応答量と前記路面反力との対応を関連づけたテーブルを複数の車速に応じて個別に記憶する記憶部を有しており、
外部から取得した車速の検出結果に応じた適切なテーブルを用いて、前記路面反力を推定する
ステアバイワイア車両の操舵装置。 - ハンドルとタイヤとが機械的に切り離されているステアバイワイア車両の操舵制御を実行する制御ユニットを備えた操舵装置に適用されるステアバイワイア車両の操舵制御方法であって、
前記制御ユニットにおいて、
前記タイヤの転舵角の測定値を含む状態量を、転舵状態量検出部を介して前記タイヤの転舵状態量として取得する転舵状態量検出ステップと、
与えられた目標転舵角に従って転舵アクチュエータによりタイヤを転舵したならば得られる前記タイヤの転舵角および転舵角加速度を転舵応答量として推定する転舵応答推定ステップと、
前記転舵状態量検出ステップにより検出された前記転舵状態量と、前記転舵応答推定ステップにより推定された前記転舵応答量とに基づいて、前記目標転舵角に応じて前記タイヤを転舵制御するための前記転舵アクチュエータの指令値を演算する指令値演算ステップと、
前回の制御サイクルにおいて前記転舵応答推定ステップにより推定された転舵角に基づいて、前記タイヤに発生する路面反力を推定し、今回の制御サイクルで使用する路面反力推定値を算出する路面反力推定ステップと
を備え、
前記転舵応答推定ステップは、今回の制御サイクルにおいて、与えられた前記目標転舵角、前回の制御サイクルで推定された前記転舵角および前記路面反力推定ステップから取得した前記路面反力推定値に基づいて、前記転舵応答量を推定する
ステアバイワイア車両の操舵制御方法。
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