JPH06206564A - Steering device for vehicle - Google Patents

Steering device for vehicle

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JPH06206564A
JPH06206564A JP23746092A JP23746092A JPH06206564A JP H06206564 A JPH06206564 A JP H06206564A JP 23746092 A JP23746092 A JP 23746092A JP 23746092 A JP23746092 A JP 23746092A JP H06206564 A JPH06206564 A JP H06206564A
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vehicle
steering
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wheel
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Mitsuru Nagaoka
満 長岡
Yoko Ogawa
陽子 小川
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Mazda Motor Corp
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Abstract

PURPOSE:To reduce a shock generated in a vehicle at the time of switching control, in the case of use by switching condition feedback control for controlling a yaw rate generated in the vehicle to a target value at the time of steering a front wheel and the other second control rule. CONSTITUTION:In a motor 26 of a rear wheel steering device, a rear wheel is steered. In an LQG control means 30, condition feedback control is performed so that a yaw rate generated in a vehicle obtains a target value. In a car speed sensing MAP control means 31, based on a prestored map, the motor 26 is controlled in accordance with a car speed, to control a steering angle of the rear wheel. In a control switching means 32, the LQG control means 30 is selectively switched, when cornering force of a wheel is in a linear region of proportional relation relating to a side slip angle of the wheel, and the MAP control means 31 is selectively switched when in a nonlinear region. At the time of switching control by the control switching means 32, a maximum value of changing a control amount is restricted small, to gradually change the steering angle of the rear wheel.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、車両のステアリング操
舵状態に応じて後輪又は前輪を強制的に操舵制御して、
車両の運転性や安定性を高めるようにした車両の操舵装
置の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention forcibly steers and controls rear wheels or front wheels in accordance with the steering state of a vehicle.
The present invention relates to an improvement in a vehicle steering system that enhances drivability and stability of the vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の車両の操舵装置して、ス
テアリング操作量に対応する前輪の操舵角に対して、後
輪の転舵比を車速に応じて決定し、該転舵比で後輪を転
舵制御するものが知られているが、このものでは、如何
なる車速でも運転者の意思に合致した操舵性能を得るこ
とが可能である反面、運転者がステアリングを操作した
当初の初期状態では、前輪と後輪とが同相になる場合が
多いため、該初期状態での車両の回頭性が低い憾みがあ
った。
2. Description of the Related Art Conventionally, a steering device for a vehicle of this kind has been known in which a steering ratio of rear wheels is determined according to a vehicle speed with respect to a steering angle of front wheels corresponding to a steering operation amount. It is known that the rear wheels are steered and controlled, but with this one, it is possible to obtain steering performance that matches the driver's intentions at any vehicle speed, but on the other hand, when the driver initially operates the steering wheel, In many cases, the front wheels and the rear wheels are in phase with each other, and therefore, there is a problem that the turning ability of the vehicle is low in the initial state.

【0003】そのため、従来、例えば特開平1−262
268号公報に開示されるものでは、運転者のステアリ
ング操舵量に基いて車両の制御目標ヨーレイトを演算す
ると共に、車両のヨーレイトを実測し、このヨーレイト
の実測値と制御目標値との偏差に応じたフィードバック
制御量を演算し、該フィードバック制御量でもって後輪
の操舵角をフィードバック制御することにより、ステア
リング操作当初の初期状態でもヨーレイトを素早く発生
させて、この初期状態での車両の回頭性を高めている。
Therefore, conventionally, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-262 has been proposed.
In the system disclosed in Japanese Patent No. 268, the control target yaw rate of the vehicle is calculated based on the steering amount of the driver, the yaw rate of the vehicle is measured, and the yaw rate of the vehicle is measured according to the deviation between the measured value and the control target value. The feedback control amount is calculated, and the steering angle of the rear wheels is feedback-controlled by the feedback control amount, so that the yaw rate can be quickly generated even in the initial state of the steering operation, and the turning ability of the vehicle in this initial state can be improved. I am raising.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のフィードバック制御では、ヨーレイトの実測値と制
御目標値との偏差のみに応じてフィードバック制御量を
演算して、後輪を転舵制御している関係上、実際ヨーレ
イトを制御目標値に精度良く制御するにも限界がある。
However, in the above-mentioned conventional feedback control, the feedback control amount is calculated only in accordance with the deviation between the actual yaw rate value and the control target value, and the rear wheels are steered. Therefore, there is a limit in controlling the actual yaw rate to the control target value with high accuracy.

【0005】そこで、例えば、上記のフィードバック制
御に代えて、状態フィードバック制御を採用することが
考えられる。この状態フィードバック制御は、ヨーレイ
トの他、車両の複数の状態変数,例えば車輪の横滑り
角、前輪及び後輪のコーナリングフォース等を推定して
車両の運動状態を把握し、これ等複数の状態変数を用い
て制御対象を制御するものであるので、上記車両の複数
の状態変数を用いて車両に発生するヨーレイトを制御目
標値にするよう、前輪又は後輪の操舵角をフィードバッ
ク制御すれば、常に車両に目標のヨーレイトを発生させ
ることができ、ステアリング操作時当初の車両の回頭性
を向上できる等、車両の運転性及び安定性に最適な制御
が可能となる。
Therefore, for example, it is possible to adopt state feedback control instead of the above feedback control. In this state feedback control, in addition to yaw rate, a plurality of state variables of the vehicle, such as the sideslip angles of the wheels, cornering forces of the front wheels and the rear wheels, are estimated to grasp the motion state of the vehicle, and these state variables are controlled. Since the control target is controlled by using the plurality of state variables of the vehicle so that the yaw rate generated in the vehicle becomes the control target value, feedback control of the steering angle of the front wheels or the rear wheels will always be performed. Thus, the target yaw rate can be generated, the turning performance of the vehicle at the time of steering operation can be improved, and optimal control can be performed for the drivability and stability of the vehicle.

【0006】その場合、状態フィードバック制御は、状
態方程式として線形方程式を用い、該線形方程式に基い
て車両の複数の状態量を推定している関係上、車両の運
動特性が路面状態の変化等に起因して線形方程式から外
れた非線形の運動となった車両の動特性の変化時には、
上記推定する複数の状態量が最適値からずれを生じ、そ
の結果、車両には制御目標ヨーレイトが発生せず、不安
定になる憾みが生じる。そのため、例えば、状態フィー
ドバック制御とは別途に、非線形領域において本質的に
安定な第2の制御則を予め用意し、非線形領域では該第
2の制御則を使用することにより、車両の動特性が線形
領域から非線形領域に移行した際にも、車両の安定性を
良好に確保することが考えられる。
In this case, the state feedback control uses a linear equation as the state equation and estimates a plurality of state quantities of the vehicle based on the linear equation. When the dynamic characteristics of the vehicle change due to non-linear motion that deviates from the linear equation,
The estimated plurality of state quantities deviate from the optimum values, and as a result, the control target yaw rate does not occur in the vehicle, and the vehicle becomes unstable. Therefore, for example, in addition to the state feedback control, a second control law that is essentially stable in the non-linear region is prepared in advance, and by using the second control law in the non-linear region, the dynamic characteristics of the vehicle can be improved. It is conceivable that good stability of the vehicle is ensured even when shifting from the linear region to the non-linear region.

【0007】しかしながら、上記のように前輪又は後輪
の操舵制御を状態フィードバック制御と第2の制御則と
で切換選択する構成を採用する場合に、その制御の切換
時には、制御が瞬間的に切換わる関係上、車両にショッ
クを与える憾みが生じる。
However, when adopting the configuration in which the steering control of the front wheels or the rear wheels is switched and selected by the state feedback control and the second control law as described above, the control is momentarily switched off when the control is switched. As a result of the change, there is a possibility that the vehicle will be shocked.

【0008】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、上記の通り前輪又は後輪の操舵制御
に状態フィードバック制御と第2の制御則とを用い、該
両制御を線形領域と非線形領域とで切換選択する場合
に、この両制御間の切換時に車両に与えるショックを有
効に軽減ないし解消することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to use the state feedback control and the second control law for the steering control of the front wheels or the rear wheels as described above, and to carry out both of these controls. When switching between the linear region and the non-linear region is selected, the shock given to the vehicle at the time of switching between the two controls is effectively reduced or eliminated.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明では、状態フィードバック制御と第2の制御
則との間の制御の切換時には、選択される制御による前
輪又は後輪の操舵角の単位時間当りの変化を制限する構
成とする。
In order to achieve the above object, according to the present invention, when the control is switched between the state feedback control and the second control law, the front wheel or the rear wheel is steered by the selected control. The configuration is such that the change in angle per unit time is limited.

【0010】つまり、請求項1記載の発明の具体的な解
決手段は、図1に示すように、前輪又は後輪をステアリ
ングとは別途に操舵する操舵手段20を設けるととも
に、車輪の横滑り角に対して車輪のコーナリングフォー
スが比例的に変化する線形領域にあるか非線形領域にあ
るかを判別する領域判別手段34と、少くとも車両の実
際ヨーレイト及び車輪の推定横滑り角に基いて前輪又は
後輪操舵に対する目標制御量を演算し、車両の実際ヨー
レイトを制御目標ヨーレイトに状態フィードバック制御
する状態フィードバック制御手段30と、上記非線形領
域において安定して前輪又は後輪を操舵制御できる第2
の制御手段31と、上記領域判別手段34の出力を受
け、車輪のコーナリングフォースが線形領域にあるとき
上記状態フィードバック制御手段30により上記操舵手
段20を制御し、車輪のコーナリングフォースが非線形
領域にあるとき上記第2の制御手段31により操舵手段
20を制御するよう前輪又は後輪の操舵制御を切換える
制御切換手段32とを設ける。更に、上記制御切換手段
32による制御の切換時に、該切換により選択される制
御の制御量の変化量の最大値を規制する規制手段33を
設ける構成とする。
That is, as a concrete solution means of the invention described in claim 1, as shown in FIG. 1, a steering means 20 for steering the front wheels or the rear wheels separately from the steering is provided and the side slip angle of the wheels is adjusted. On the other hand, the region discriminating means 34 for discriminating whether the cornering force of the wheel is in the linear region or the non-linear region in which it proportionally changes, and the front wheel or the rear wheel based on at least the actual yaw rate of the vehicle and the estimated sideslip angle of the wheel. A state feedback control unit 30 that calculates a target control amount for steering and performs a state feedback control of an actual yaw rate of the vehicle to a control target yaw rate, and a second method that can stably steer the front wheels or the rear wheels in the nonlinear region.
When the cornering force of the wheel is in the linear region and the steering means 20 is controlled by the state feedback control device 30, the cornering force of the wheel is in the non-linear region. At this time, a control switching means 32 for switching the steering control of the front wheels or the rear wheels so as to control the steering means 20 by the second control means 31 is provided. Further, when the control is switched by the control switching means 32, a restricting means 33 for restricting the maximum change amount of the control amount of the control selected by the switching is provided.

【0011】また、請求項2記載の発明では、上記請求
項1記載の発明の規制手段33を特定して、規制する制
御量の変化量の最大値を、車両の運転状態に応じて規制
するもので構成している。
According to the second aspect of the invention, the regulation means 33 of the invention according to the first aspect is specified, and the maximum value of the variation amount of the controlled variable to be regulated is regulated according to the driving state of the vehicle. It consists of things.

【0012】更に、請求項3記載の発明では、規制手段
33を他のものに特定し、規制する制御量の変化量の最
大値を、前輪の操舵速度が速いとき大値に規制するもの
で構成している。
Further, in the third aspect of the invention, the regulation means 33 is specified to another one, and the maximum variation amount of the regulated control amount is regulated to a large value when the front wheel steering speed is high. I am configuring.

【0013】加えて、請求項4記載の発明では、規制手
段33を、規制する制御量の変化量の最大値を、状態フ
ィードバック制御手段30による制御から第2の制御手
段31による制御に切換わるとき大値に規制するもので
構成している。
In addition, in the invention of claim 4, the maximum value of the change amount of the control amount to be restricted by the restricting means 33 is switched from the control by the state feedback control means 30 to the control by the second control means 31. It is composed of things that are regulated to large values.

【0014】また、請求項5記載の発明では、規制手段
33を、規制する制御量の変化量の最大値を、第2の制
御手段31による制御から状態フィードバック制御手段
30による制御に切換わるとき小値に規制するもので構
成する。
Further, in the invention according to claim 5, when the maximum value of the change amount of the control amount to be restricted by the restricting means 33 is switched from the control by the second control means 31 to the control by the state feedback control means 30. Consists of a small value.

【0015】更に、請求項6記載の発明では、規制手段
33を、規制する制御量の変化量の最大値を、車輪の横
滑り角が大きいとき大値に規制するもので構成する。
Further, in the sixth aspect of the invention, the regulation means 33 is configured to regulate the maximum value of the variation amount of the regulated control amount to a large value when the sideslip angle of the wheel is large.

【0016】[0016]

【作用】以上の構成により、請求項1記載の発明では、
線形領域では状態フィードバック制御手段30が制御切
換手段32により選択されて、操作手段20により前輪
又は後輪の操舵角が状態フィードバック制御されるの
で、車両に作用するヨーレイトが常に制御目標値に精度
良く一致して、制御の狙い通りの良好な車両の運転特性
が得られる。
With the above construction, in the invention according to claim 1,
In the linear region, the state feedback control means 30 is selected by the control switching means 32, and the steering angle of the front wheels or the rear wheels is state feedback controlled by the operating means 20, so that the yaw rate acting on the vehicle is always accurately controlled to the control target value. Consistently, good driving characteristics of the vehicle can be obtained as intended by the control.

【0017】一方、非線形領域では、状態フィードバッ
ク制御手段30に代えて、第2の制御手段31が制御切
換手段32により選択される。その結果、前輪又は後輪
の操舵角が第2の制御則に基いて安定して制御されるの
で、車両の運動が安定することになる。
On the other hand, in the nonlinear region, the second control means 31 is selected by the control switching means 32 instead of the state feedback control means 30. As a result, the steering angle of the front wheels or the rear wheels is stably controlled based on the second control law, so that the motion of the vehicle is stabilized.

【0018】また、状態フィードバック制御手段30に
よる制御と第2の制御手段31による制御との間の制御
の切換時には、この切換時に前輪又は後輪を操舵制御す
る制御の制御量の変化量の最大値が規制手段33により
小さく規制されるので、この制御切換時での前輪又は後
輪の操舵角の変化が徐々に行われて、車両に与えるショ
ックが有効に軽減ないし解消される。
Further, at the time of switching the control between the control by the state feedback control means 30 and the control by the second control means 31, the maximum amount of change in the control amount of the control for steering control of the front wheels or the rear wheels at the time of this switching. Since the value is restricted to a small value by the restriction means 33, the steering angle of the front wheels or the rear wheels is gradually changed at the time of this control switching, and the shock given to the vehicle is effectively reduced or eliminated.

【0019】特に、請求項2記載の発明では、上記制御
量の変化量の最大値が車両の運転状態に応じて規制され
るので、後輪の操舵角の変化速度は車両の運転状態に応
じて変更される。
In particular, according to the second aspect of the present invention, since the maximum value of the change amount of the control amount is regulated according to the driving state of the vehicle, the changing speed of the steering angle of the rear wheels depends on the driving state of the vehicle. Will be changed.

【0020】また、請求項3、請求項4、及び請求項6
記載の発明では、前輪の操舵速度が速いとき、状態フィ
ードバック制御手段30による制御から第2の制御手段
31による制御に切換わるとき、及び車輪の横滑り角が
大きいとき,即ち車両が不安定状態に移行し易い状況で
は、上記制御量の変化量の最大値が大値に規制されるの
で、状態フィードバック制御から第2の制御則に早期に
切換わって、車両の安定性が良好に確保される。
Further, claim 3, claim 4, and claim 6
In the described invention, when the steering speed of the front wheels is fast, when the control by the state feedback control means 30 is switched to the control by the second control means 31, and when the sideslip angle of the wheels is large, that is, the vehicle is in an unstable state. In a situation where it is easy to shift, the maximum value of the change amount of the control amount is regulated to a large value, so the state feedback control is switched to the second control law at an early stage, and good vehicle stability is ensured. .

【0021】更に、請求項5記載の発明では、第2の制
御手段31による制御から状態フィードバック制御手段
30による制御に切換わるとき、即ち車両が安定状態に
移行する状況では、上記制御量の変化量の最大値が小値
に規制されるので、車両の安定性が良好に確保されなが
ら、前輪又は後輪の操舵角の変化が小さく規制されて、
車両の挙動変化が小さく制限され、車両の乗り心地が向
上する。
Further, in the invention according to claim 5, when the control by the second control means 31 is switched to the control by the state feedback control means 30, that is, when the vehicle shifts to the stable state, the change of the control amount is performed. Since the maximum value of the amount is regulated to a small value, the change in the steering angle of the front wheels or the rear wheels is regulated to be small while ensuring good vehicle stability.
The change in the behavior of the vehicle is limited to a small amount, and the riding comfort of the vehicle is improved.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明の車両の操舵装置よれば、線形領域では状態フィード
バック制御を選択して使用し、非線形領域では本質的に
安定な第2の制御則を選択して使用すると共に、その制
御の選択切換時の制御量の変化量の最大値を規制したの
で、状態フィードバック制御による狙い通りの車両の運
動特性を実現して、車両の走行性能の向上を図ると共
に、非線形領域での車両の車両の安定性の向上を図るこ
とができ、更に制御切換時での前輪又は後輪の操舵角の
変化を徐々に行って、該制御切換時に車両に与えるショ
ックを有効に軽減ないし解消できる。
As described above, according to the vehicle steering system of the first aspect of the invention, the state feedback control is selected and used in the linear region, and the second control which is essentially stable in the nonlinear region is used. In addition to selecting and using the law, the maximum value of the amount of change in the control amount at the time of switching the control selection is regulated, so that the desired motion characteristics of the vehicle can be realized by the state feedback control to improve the running performance of the vehicle. It is possible to improve the stability of the vehicle in a non-linear region as well as to improve the vehicle stability. Further, by gradually changing the steering angle of the front wheels or the rear wheels at the time of control switching, the vehicle can be made stable at the time of the control switching. The shock given can be effectively reduced or eliminated.

【0023】特に、請求項2ないし請求項6記載の発明
によれば、制御切換時での制御量の変化量の最大値を、
前輪の操舵速度等の車両の運転状態に応じて規制したの
で、その制御切換時での前輪又は後輪の操舵角の変化速
度を車両の運転状態に応じて適宜変更できて、その制御
切換に起因して車両に発生するショックを一層有効に軽
減ないし解消できる。
In particular, according to the invention described in claims 2 to 6, the maximum value of the change amount of the control amount at the time of control switching is
Since the regulation is performed according to the vehicle operating conditions such as the front wheel steering speed, the changing speed of the steering angle of the front wheels or the rear wheels at the time of the control switching can be appropriately changed according to the vehicle operating condition, and the control switching can be performed. It is possible to more effectively reduce or eliminate the shock generated in the vehicle.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明の実施例を図2以下の図面に基
いて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0025】図2は本発明に係る車両の操舵装置の概略
平面図を示し、1はステアリング、2は左右の前輪、3
は左右の後輪、10は上記ステアリング1の操作により
左右の前輪2、2を操舵する前輪操舵装置、20は該前
輪操舵装置10による前輪2、2の転舵に応じて左右の
後輪3、3を操舵する操舵手段としての後輪操舵装置で
ある。
FIG. 2 is a schematic plan view of a vehicle steering system according to the present invention, in which 1 is steering, 2 is left and right front wheels, and 3 is
Is a left and right rear wheel, 10 is a front wheel steering device that steers the left and right front wheels 2 and 2 by operating the steering wheel 1, and 20 is a left and right rear wheel 3 in response to steering of the front wheels 2 and 2 by the front wheel steering device 10. 3 is a rear wheel steering device as a steering means for steering 3.

【0026】上記前輪操舵装置10は、車体幅方向に配
置されたリレーロッド11を有し、該ロッド11の両端
部は各々タイロッド12、12及びナックルアーム1
3、13を介して左右の前輪2、2に連結されている。
該リレーロッド11には、ハンドル1の操作に連動して
該リレーロッド11を左右に移動させるラック・アンド
・ピニオン機構14が配置され、ステアリング1の操作
時にその操作量に応じた角度だけ左右の前輪2、2を操
舵する構成である。
The front wheel steering device 10 has a relay rod 11 arranged in the vehicle width direction, and both end portions of the rod 11 are tie rods 12 and 12 and a knuckle arm 1, respectively.
It is connected to the left and right front wheels 2, 2 via 3, 13.
The relay rod 11 is provided with a rack and pinion mechanism 14 that moves the relay rod 11 left and right in conjunction with the operation of the handle 1, and when the steering wheel 1 is operated, the rack and pinion mechanism 14 is moved to the left or right by an angle corresponding to the operation amount. This is a configuration for steering the front wheels 2, 2.

【0027】一方、後輪操舵装置20は、上記と同様に
車体幅方向に配置されたリレーロッド21を有し、該ロ
ッド21の両端部は各々タイロッド22、22及びナッ
クルアーム23、23を介して左右の後輪3、3に連結
されている。該リレーロッド21には、該ロッド21を
中立位置に付勢するセンタリングバネ22が配置されて
いると共に、ラック・アンド・ピニオン機構23が配置
され、該機構23には、クラッチ24、減速機構25、
及びモータ26が連携されていて、クラッチ24の締結
時にモータ26の回転駆動によりラック・アンド・ピニ
オン機構23を介してリレーロッド21を車幅方向に移
動させて、後輪3,3をモータ26の回転量に応じた角
度だけ操舵する構成である。
On the other hand, the rear wheel steering system 20 has a relay rod 21 arranged in the vehicle body width direction as described above, and both ends of the rod 21 are provided with tie rods 22 and 22 and knuckle arms 23 and 23, respectively. Is connected to the left and right rear wheels 3, 3. A centering spring 22 for urging the rod 21 to a neutral position is arranged on the relay rod 21, and a rack and pinion mechanism 23 is arranged on the relay rod 21, and the mechanism 23 includes a clutch 24 and a reduction mechanism 25. ,
When the clutch 24 is engaged, the rotation driving of the motor 26 causes the relay rod 21 to move in the vehicle width direction via the rack-and-pinion mechanism 23 when the clutch 24 is engaged. It is configured to steer by an angle according to the rotation amount of the.

【0028】上記モータ26はコントロールユニット2
9に駆動制御される。該コントロールユニット29は、
図3に示すように、内部に、モータ26により後輪3の
舵角を、車両の状態が推定できる少くとも実際ヨーレイ
ト及び車輪の横滑り角に基いて状態フィードバック制御
(以下、LQG制御という)する状態フィードバック制
御手段としてのLQG制御手段30と、第2の制御手段
としての車速感応MAP制御手段31と、上記LQG制
御手段30によるLQG制御と車速感応MAP制御手段
31によるMAP制御とを選択的に切換える制御切換手
段32とを基本的に有する。上記車速感応MAP制御手
段31は、予め記憶したマップに基いて車両が安定する
後輪3の制御すべき目標舵角を車速及び前輪操舵角に応
じて一義的に決定して、該目標舵角に後輪3の舵角をモ
ータ26により制御するものであり、従って、図6に示
すように車輪の横滑り角βに対する車輪のコーナリング
フォース特性において、コーナリングフォースの変化が
横滑り角βに比例しない非線形領域でも制御が安定する
ものである。
The motor 26 is the control unit 2
9 is driven and controlled. The control unit 29 is
As shown in FIG. 3, the motor 26 internally performs a state feedback control (hereinafter referred to as LQG control) on the steering angle of the rear wheel 3 based on at least the actual yaw rate and the sideslip angle of the wheel at which the vehicle state can be estimated. LQG control means 30 as state feedback control means, vehicle speed sensitive MAP control means 31 as second control means, LQG control by the LQG control means 30 and MAP control by vehicle speed sensitive MAP control means 31 are selectively performed. It basically has a control switching means 32 for switching. The vehicle speed sensitive MAP control means 31 uniquely determines a target steering angle to be controlled for the rear wheels 3 which stabilizes the vehicle based on a map stored in advance according to the vehicle speed and the front wheel steering angle, and the target steering angle. The steering angle of the rear wheel 3 is controlled by the motor 26. Therefore, as shown in FIG. 6, in the cornering force characteristics of the wheel with respect to the sideslip angle β of the wheel, a change in the cornering force is not proportional to the sideslip angle β. Control is stable even in the region.

【0029】また、図3に示すように、上記コントロー
ルユニット29には、車両に作用する横加速度を検出す
る横加速度センサ35と、車両に作用するヨーレイトを
検出するヨーレイトセンサ36と、後輪3の舵角を検出
する後輪舵角センサ37と、前輪2の操舵角を検出する
前輪操舵角センサ38と、車速を検出する車速センサ3
9とが各々入力されている。
As shown in FIG. 3, the control unit 29 includes a lateral acceleration sensor 35 for detecting a lateral acceleration acting on the vehicle, a yaw rate sensor 36 for detecting a yaw rate acting on the vehicle, and a rear wheel 3. The rear wheel steering angle sensor 37 for detecting the steering angle of the vehicle, the front wheel steering angle sensor 38 for detecting the steering angle of the front wheels 2, and the vehicle speed sensor 3 for detecting the vehicle speed.
9 and 9 are input respectively.

【0030】次に、上記コントロールユニット29によ
るモータ26の駆動制御を図4の制御フローに従って説
明する。同図において、ステップS1で設定周期毎の制
御タイミングになると、ステップS2で上記各センサ3
6〜39の検出信号に基いて車速Vs、前輪操舵角Fs
tg、後輪舵角Rstg、車両に発生しているヨーレイ
トdψ/dt、及び車両に作用する横加速度Ygの各車
両の運動状態量を計測する。
Next, the drive control of the motor 26 by the control unit 29 will be described according to the control flow of FIG. In the figure, when the control timing for each set cycle is reached in step S1, the above-mentioned sensors 3 are set in step S2.
The vehicle speed Vs and the front wheel steering angle Fs based on the detection signals of 6 to 39.
tg, the rear wheel steering angle Rstg, the yaw rate dψ / dt occurring in the vehicle, and the lateral acceleration Yg acting on the vehicle are measured.

【0031】そして、ステップS3において下記式に基
いて車両の制御目標ヨーレイトyrtを算出する。
Then, in step S3, the control target yaw rate yrt of the vehicle is calculated based on the following equation.

【0032】 ここに、Aはスタビリティーファクター、Lは車両のホ
イールベースである。その後は、ステップS4で前輪操
舵角センサ38により検出した前輪操舵角Fstgの前
回値と今回値とに基いて前輪操舵速度dfを下記式より
演算する。
[0032] Here, A is the stability factor and L is the wheel base of the vehicle. Thereafter, in step S4, the front wheel steering speed df is calculated from the following formula based on the previous value and the current value of the front wheel steering angle Fstg detected by the front wheel steering angle sensor 38.

【0033】 df={Fstg(n)−Fstg(n−1)}*k (kは比例定数である) 続いて、ステップS5において予め車速感応MAP制御
における後輪3の舵角制御量RMAPを演算する。即
ち、同ステップに示す車速Vspに対応するマップ上の
比例定数rを算出した後、該算出した比例定数rに前輪
操舵角Fstgを乗算してMAP制御量RMAPを求め
る。
Df = {Fstg (n) -Fstg (n-1)} * k (k is a proportional constant) Subsequently, in step S5, the steering angle control amount RMAP of the rear wheel 3 in the vehicle speed sensitive MAP control is calculated in advance. Calculate That is, after calculating the proportional constant r on the map corresponding to the vehicle speed Vsp shown in the step, the calculated proportional constant r is multiplied by the front wheel steering angle Fstg to obtain the MAP control amount RMAP.

【0034】更に、ステップS6及びS7においてLQ
G制御における後輪3の舵角制御量RFBを演算する。
即ち、先ずステップS6でオブザーバー(状態観測器)
により車両の状態量及び車両の観測量を演算推定する。
ここに、車両の状態量としては、車両の横滑り角β、後
輪の舵角の変化速度dRstg/dt、前輪のコーナリ
ングフォースCff、及び後輪のコーナリングフォース
Cfrの4種を推定する。また、車両の観測量として
は、上記4種の推定状態量に、後輪の舵角Rstg、及
び車両に作用するヨーレイトdψ/dtを加えた6種を
演算推定する。但し、後輪の舵角Rstg及びヨーレイ
トdψ/dtは実測値を用いる。ここに、上記車両の状
態量及び観測量の推定は、車両の推定状態量をxob、
車両の推定観測量をyobとして、下記の状態方程式及
び出力方程式に基づく演算によって行うものである。
Further, in steps S6 and S7, LQ
The steering angle control amount RFB of the rear wheel 3 in G control is calculated.
That is, first, in step S6, an observer (state observer)
According to, the state quantity of the vehicle and the observed quantity of the vehicle are calculated and estimated.
Here, four types of vehicle state quantities are estimated: the sideslip angle β of the vehicle, the change speed dRstg / dt of the steering angle of the rear wheels, the cornering force Cff of the front wheels, and the cornering force Cfr of the rear wheels. Further, as the observed amount of the vehicle, six types are calculated and estimated by adding the steering angle Rstg of the rear wheel and the yaw rate dψ / dt acting on the vehicle to the above-mentioned four estimated state quantities. However, actually measured values are used for the steering angle Rstg and the yaw rate dψ / dt of the rear wheels. Here, the estimation of the state quantity and the observed quantity of the vehicle is performed by using the estimated state quantity of the vehicle as xob,
The estimated observation amount of the vehicle is yob, and the calculation is performed based on the following state equation and output equation.

【0035】dxob/dt=Aob*xob+Bob
*y+Job*RFB(n−1) yob=Cob*xob+Dob*y ここに、Aob、Bob、Cob、Dob及びJobは
オブザーバーゲイン、RFBはLQG制御量であり、y
は実測ヨーレイトdψ/dt及びLQG制御量RFB値
である。
Dxob / dt = Aob * xob + Bob
* Y + Job * RFB (n-1) yob = Cob * xob + Dob * y where Aob, Bob, Cob, Dob and Job are observer gains, RFB is an LQG controlled variable, and y
Is the measured yaw rate dψ / dt and the LQG control amount RFB value.

【0036】その後は、ステップS7でLQG制御量R
FBを演算する。この演算は、先ず実測ヨーレイトdψ
/dtと制御目標ヨーレイトyrtとの偏差(dψ/d
t−yrt)の積分値Sigを式 Sig(n)=Sig(n−1)+(dψ/dt−yr
t) に基いて算出した後、LQG制御量RFBを上記積分値
Sig及び推定観測量yobを用いて下式 RFB=−F*yob−FI*Sig にて演算する。ここに、F,FIは制御ゲインである。
After that, in step S7, the LQG control amount R
Calculate FB. This calculation is performed by first measuring the yaw rate dψ.
/ Dt and deviation of control target yaw rate yrt (dψ / d
The integrated value Sig of t-yrt) is calculated by the equation: Sig (n) = Sig (n-1) + (dψ / dt-yr
After the calculation based on t), the LQG control amount RFB is calculated by the following formula RFB = -F * yob-FI * Sig using the integrated value Sig and the estimated observed amount yob. Here, F and FI are control gains.

【0037】上記の通りLQG制御量RFBを算出した
後は、ステップS8及びS9で車輪のコーナリングフォ
ースが、図6に示す線形領域と非線形領域との境界を含
む該境界近傍に設定した遷移領域にあるか否かを判定す
る。この判定は、具体的には、ステップS8で図6の遷
移領域を区画する線形領域側の横滑り角βoを発生させ
る設定前輪操舵速度dl1 と、実際の前輪操舵速度df
とを比較すると共に、ステップS10で上記設定前輪操
舵速度dl1 に遷移領域の幅に相当する速度幅Δdfを
加算した値dl1 +Δdfと実際の前輪操舵速度dfと
を比較して行う。その結果、df<dl1 の線形領域に
ある場合には、ステップS10で後輪の舵角制御量Rを
上記ステップS7で演算したLQG制御量RFBに設定
して(R=RFB)、ステップS14でこの制御量Rで
もってモータ26を駆動制御して、左右の後輪3,3を
操舵制御する。一方、dl1 +Δdf<dfの非線形領
域にある場合には、ステップS11で後輪の舵角制御量
Rを上記ステップS5で演算したMAP制御量RMAP
に設定して(R=RMAP)、ステップS14でこの制
御量Rでもってモータ26を駆動制御し、左右の後輪
3,3を操舵制御する。
After the LQG control amount RFB is calculated as described above, the cornering force of the wheel is set to the transition region set near the boundary including the boundary between the linear region and the non-linear region shown in FIG. 6 in steps S8 and S9. Determine if there is. Specifically, this determination is performed by setting the front wheel steering speed dl1 that generates the sideslip angle βo on the linear region side that divides the transition region of FIG. 6 in step S8 and the actual front wheel steering speed df.
In addition to the above, in step S10, the value dl1 + Δdf obtained by adding the speed width Δdf corresponding to the width of the transition region to the set front wheel steering speed dl1 is compared with the actual front wheel steering speed df. As a result, if it is in the linear region of df <dl1, the steering angle control amount R of the rear wheels is set to the LQG control amount RFB calculated in step S7 (R = RFB) in step S10, and in step S14. The control amount R drives the motor 26 to control the left and right rear wheels 3 and 3. On the other hand, when it is in the non-linear region of dl1 + Δdf <df, the steering angle control amount R of the rear wheels is calculated in step S11 in step S5, and the MAP control amount RMAP is calculated.
(R = RMAP), the motor 26 is drive-controlled by the control amount R in step S14, and the left and right rear wheels 3, 3 are steered.

【0038】これに対し、dl1 <df<dl1 +Δd
fの遷移領域にある場合には、ステップS12でこの遷
移領域における第3の制御則の制御量RTRを演算す
る。この制御量RTRは、下記式に基いてLQG制御量
RFBとMAP制御量RMAPとを単純比例により実際
の前輪操舵角dfが遷移領域で取る位置で重み付け配分
した制御量として計算する。
On the other hand, dl1 <df <dl1 + Δd
If it is in the transition region of f, the control amount RTR of the third control law in this transition region is calculated in step S12. This control amount RTR is calculated as a control amount in which the LQG control amount RFB and the MAP control amount RMAP are weighted and distributed at the position taken by the actual front wheel steering angle df in the transition region based on the following equation.

【0039】 RTR=c*RMAP+(1−c)*RFB ここに、dl2 =dl1 +Δdfである。[0039] RTR = c * RMAP + (1-c) * RFB where dl2 = dl1 + Δdf.

【0040】そして、上記のように第3の制御則での制
御量RTRが求まると、ステップS13では該遷移領域
での第3の制御則の制御量RTRを図5の規制フローに
基いて規制した後、後輪3,3の舵角制御量Rをこの規
制した制御量RTRに設定して(R=RTR)、ステッ
プS14でこの制御量Rでもってモータ26を駆動制御
し、左右の後輪3,3を操舵制御する。
When the control amount RTR in the third control law is obtained as described above, the control amount RTR of the third control law in the transition region is regulated based on the regulation flow of FIG. 5 in step S13. After that, the steering angle control amount R of the rear wheels 3, 3 is set to this regulated control amount RTR (R = RTR), and the motor 26 is drive-controlled by this control amount R in step S14, and left and right rear The wheels 3 and 3 are steering-controlled.

【0041】次に、上記図5の制御量RTRの規制フロ
ーを説明する。該規制フローは、ステップSaで現在の
後輪の制御量Rを上記図4のステップS12で求めた遷
移領域での制御量RTRと比較し、R>RTRの大きい
場合には、ステップSbでその差R−RTRを最大変化
量Lmと比較し、該最大変化量Lm以下の場合には、ス
テップScで今回の制御量Rを今回演算された制御量R
TRに設定するが、最大変化量Lmを越える場合には、
ステップSdで今回の制御量RをR=R−Lmに設定し
て、その減少変化の最大値を最大変化量Lmに規制す
る。
Next, the regulation flow of the controlled variable RTR shown in FIG. 5 will be described. In the regulation flow, the current control amount R of the rear wheel is compared with the control amount RTR in the transition region obtained in step S12 of FIG. 4 in step Sa, and if R> RTR is large, the control amount R is determined in step Sb. The difference R-RTR is compared with the maximum change amount Lm. If the difference R-RTR is less than or equal to the maximum change amount Lm, the current control amount R is calculated in step Sc.
Although it is set to TR, if the maximum change amount Lm is exceeded,
In step Sd, the current control amount R is set to R = R-Lm, and the maximum value of the decrease change is restricted to the maximum change amount Lm.

【0042】同様に、上記ステップSaで後輪の制御量
Rが上記演算された遷移領域での制御量RTRに対し
て、R≦RTRの小さい場合には、ステップSeでその
差RTR−Rを最大変化量Lmと比較し、該最大変化量
Lm未満の場合には、ステップSfで今回の制御量Rを
今回演算された制御量RTRに設定するが、最大変化量
Lm以上の場合には、ステップSgで今回の制御量Rを
R=R+Lmに設定して、その増大変化の最大値を最大
変化量Lmに規制する。
Similarly, when the control amount R of the rear wheels is smaller than the calculated control amount RTR in the transition region in step Sa, R ≦ RTR, the difference RTR-R is calculated in step Se. If it is smaller than the maximum change amount Lm and is less than the maximum change amount Lm, the current control amount R is set to the control amount RTR calculated this time in step Sf. In step Sg, the current control amount R is set to R = R + Lm, and the maximum value of the increase change is restricted to the maximum change amount Lm.

【0043】よって、上記図4の制御フローにおいて、
ステップS6及びS7により状態フィードバック制御手
段30を構成していると共に、ステップS5により第2
の制御則としてMAP制御を用いた第2の制御手段31
を構成している。また、ステップS8及びS9により、
図6に示すように車輪の横滑り角βに対して車輪のコー
ナリングフォースが比例的に変化する線形領域にある
か、非線形領域にあるかを判別する領域判別手段34を
構成していると共に、ステップS10及びS11によ
り、上記領域判別手段34の出力を受けて、車輪のコー
ナリングフォースが線形領域にある場合にはLQG制御
手段30のLQG制御量RFBによりモータ26を制御
し、非線形領域にある場合には第2の制御手段31の車
速感応MAP制御によりモータ26を制御するよう後輪
3の操舵制御を切換えるようにした制御切換手段32を
構成している。更に、図5の制御量の規制フローによ
り、上記制御切換手段32による制御の切換時における
遷移領域において、LQG制御量RFBとMAP制御量
RMAPとを比例配分した第3の制御則の制御量RTR
の変化量の最大値を最大変化量Lmに規制するようにし
た規制手段33を構成している。
Therefore, in the control flow of FIG.
The state feedback control means 30 is constituted by steps S6 and S7, and the second state is controlled by step S5.
Control means 31 using MAP control as the control rule of
Are configured. Also, by steps S8 and S9,
As shown in FIG. 6, a region discriminating means 34 for discriminating whether the cornering force of the wheel is in a linear region in which it proportionally changes with respect to the sideslip angle β of the wheel or in a non-linear region is formed, In S10 and S11, when the output of the area determination means 34 is received, the motor 26 is controlled by the LQG control amount RFB of the LQG control means 30 when the cornering force of the wheel is in the linear area, and when it is in the non-linear area. Constitutes a control switching means 32 for switching the steering control of the rear wheels 3 so as to control the motor 26 by the vehicle speed sensitive MAP control of the second control means 31. Further, according to the control amount regulation flow of FIG. 5, the control amount RTR of the third control law in which the LQG control amount RFB and the MAP control amount RMAP are proportionally distributed in the transition region when the control is switched by the control switching means 32.
The regulation means 33 is configured to regulate the maximum change amount of the maximum change amount Lm to the maximum change amount Lm.

【0044】したがって、上記実施例においては、前輪
の操舵速度dfが設定値dl1 未満で遅い(df<dl
1 )場合には、車輪のコーナリングフォースは線形領域
にあって、後輪3,3の操舵角がLQG制御手段30に
よりLQG制御される。この場合、車両の動特性は上記
の状態方程式を満すので、オブザーバーによる状態量x
ob及び観測量yobは正確に推定され、従って車両の
ヨーレイトは制御目標値yrtに精度良く制御されて、
狙い通りの車両運動特性が得られ、車両の運転性能の向
上及び安定性の向上が図られる。
Therefore, in the above embodiment, the steering speed df of the front wheels is slower than the set value dl1 (df <dl.
In the case of 1), the cornering force of the wheel is in the linear region, and the steering angles of the rear wheels 3 and 3 are LQG controlled by the LQG control means 30. In this case, since the dynamic characteristics of the vehicle satisfy the above-mentioned state equation, the state quantity x by the observer is
ob and the observed amount yob are accurately estimated, so that the yaw rate of the vehicle is accurately controlled to the control target value yrt,
The desired vehicle motion characteristics can be obtained, and the driving performance and stability of the vehicle can be improved.

【0045】これに対し、前輪の操舵速度dfが設定値
dl2 (=dl1 +Δdf)を越えて速い(dl2 <d
f)場合には、車輪の横滑り角は非線形領域にある。こ
の場合、LQG制御では、車両の動特性が上記状態方程
式を満さず、オブザーバーによる状態量xob等に誤差
が生じ易く、このため制御が不安定となって、車両の運
動が不安定になる場合がある。しかし、この非線形領域
では、制御切換手段32がこの非線形領域で本来的に安
定している第2の制御手段31による車速感応MAP制
御を選択し、後輪3,3の操舵角が車速Vs及び前輪操
舵角Fstgに応じたMAP制御量RMAPでもって制
御されるので、車両の走行安定性が良好に確保される.
しかも、前輪の操舵速度dfが設定値dl1 未満で遅い
場合には、運転者が車両を所望の方向に正確に導きたい
と要求する場合であって、この場合には上記の通り後輪
3のLQG制御によって車両に発生するヨーレイトが制
御目標値yrtに精度良く一致するので、車両は運転者
の要求通りに方向転換して、車両の運転性能の一層の向
上を図ることができる。一方、前輪の操舵速度dfが設
定値dl2 を越えて速い場合には、上記の通り後輪3の
車速感応MAP制御によって車両のヨーレイトが安定し
て発生するので、車両の安定性が向上する。この場合、
発生するヨーレイトはLQG制御の場合に比して制御目
標値yrtに精度良くは一致しなくなるが、運転者はさ
ほど車両の方向転換角度の正確さを要求していないの
で、支障はない。
On the other hand, the front wheel steering speed df exceeds the set value dl2 (= dl1 + Δdf) and is fast (dl2 <d
In case f), the sideslip angle of the wheel is in the non-linear region. In this case, in the LQG control, the dynamic characteristics of the vehicle do not satisfy the above-mentioned state equation, and an error easily occurs in the state quantity xob and the like due to the observer, which makes the control unstable and the vehicle motion unstable. There are cases. However, in this non-linear region, the control switching means 32 selects the vehicle speed sensitive MAP control by the second control means 31 which is originally stable in this non-linear region, and the steering angles of the rear wheels 3, 3 are the vehicle speed Vs and the steering angle. Since it is controlled by the MAP control amount RMAP according to the front wheel steering angle Fstg, the running stability of the vehicle is ensured satisfactorily.
Moreover, when the steering speed df of the front wheels is slower than the set value dl1, the driver requests to accurately guide the vehicle in a desired direction. In this case, the rear wheels 3 are driven as described above. Since the yaw rate generated in the vehicle by the LQG control accurately matches the control target value yrt, the vehicle changes its direction as requested by the driver, and the driving performance of the vehicle can be further improved. On the other hand, when the steering speed df of the front wheels exceeds the set value dl2 and is fast, the yaw rate of the vehicle is stably generated by the vehicle speed sensitive MAP control of the rear wheels 3 as described above, so that the stability of the vehicle is improved. in this case,
The generated yaw rate does not match the control target value yrt more accurately than in the case of the LQG control, but there is no problem because the driver does not demand the accuracy of the turning angle of the vehicle so much.

【0046】また、前輪の操舵速度dfがdl1 ≦df
≦dl2の範囲内にある遷移領域,即ちLQG制御から
MAP制御又はその逆方向への制御切換時には、LQG
制御量RFBとMAP制御量RMAPとが比例配分され
て、第3の制御則の制御量RTRが演算されるが、現在
の制御量Rがこの目標制御量RTRに向って変化する変
化量(R−RTR)の最大値が規制手段33により最大
変化量Lmに規制される。その結果、後輪3の操舵角は
目標操舵角に向って徐々に変化するので、この制御切換
時に車両に発生するショックを有効に軽減ないし解消で
きる。
Further, the steering speed df of the front wheels is dl1 ≤df
In the transition region within the range of ≦ dl2, that is, when the control is switched from LQG control to MAP control or the opposite direction,
The control amount RFB and the MAP control amount RMAP are proportionally distributed to calculate the control amount RTR of the third control law, but the current control amount R changes toward the target control amount RTR (R The maximum value of −RTR) is regulated by the regulation unit 33 to the maximum variation amount Lm. As a result, the steering angle of the rear wheels 3 gradually changes toward the target steering angle, so that the shock generated in the vehicle during this control switching can be effectively reduced or eliminated.

【0047】図7は、請求項3及び請求項6記載の発明
の実施例を示し、前輪の操舵速度df及び車輪の横滑り
角βに応じて制御切換時の制御量RTRの最大変化量L
mを変更したものである。
FIG. 7 shows an embodiment of the present invention as claimed in claims 3 and 6, in which the maximum change amount L of the control amount RTR at the time of control switching according to the steering speed df of the front wheels and the sideslip angle β of the wheels.
It is a modification of m.

【0048】すなわち、図7の規制フローでは、ステッ
プSAで、前輪操舵速度の絶対値|df|が第1設定値
x以下の範囲では小値に固定設定し、該第1設定値xを
越え第2設定値y以下の範囲では、前輪操舵速度が速い
ほど最大変化量Lmを大値に設定し、該第2設定値yを
越える範囲では、該第2設定値yでの最大変化量Lmを
保持するように設定する。
That is, in the restriction flow of FIG. 7, in step SA, the absolute value | df | of the front wheel steering speed is fixedly set to a small value within the range of the first set value x or less, and exceeds the first set value x. In the range equal to or less than the second set value y, the maximum change amount Lm is set to a larger value as the front wheel steering speed is faster, and in the range exceeding the second set value y, the maximum change amount Lm at the second set value y is set. Set to hold.

【0049】また、ステップSBでは、車輪の横滑り角
の絶対値|β|が第1設定値p以下の範囲では小値に固
定設定し、第1設定値pを越え第2設定値q以下の範囲
では、横滑り角βが大きいほど大値に設定し、第2設定
値qを越える範囲では大値を保持するように設定する。
その他の構成は、図5の規制フローと同様であるので、
その説明を省略する。
Further, in step SB, the absolute value of the sideslip angle of the wheel | β | is fixedly set to a small value within the range of the first set value p or less, and is set to a value smaller than the second set value q and exceeding the first set value p. In the range, the larger the sideslip angle β, the larger the value is set, and in the range exceeding the second set value q, the large value is held.
Since other configurations are the same as the regulation flow of FIG. 5,
The description is omitted.

【0050】したがって、本実施例においては、前輪操
舵速度dfが速いほど、又は車輪の横滑り角βが大きい
ほど,即ち車両が不安定な状態に移行し易い状況ほど、
制御切換時の制御量RTRの最大変化量Lmが大値に変
更されて、LQG制御から車速感応MAP制御に早期に
切換わるので、車両の安定性が良好に確保される。
Therefore, in this embodiment, the faster the front wheel steering speed df is, or the larger the sideslip angle β of the wheels is, that is, the more the vehicle is likely to be in an unstable state,
Since the maximum change amount Lm of the control amount RTR at the time of control switching is changed to a large value and the LQG control is switched to the vehicle speed sensitive MAP control at an early stage, good vehicle stability is ensured.

【0051】また、図8及び図9は請求項4及び請求項
5記載の発明の実施例を示し、LQG制御からMAP制
御への制御切換時とその逆方向への制御切換時とで最大
変化量Lmを変更したものである。
8 and 9 show an embodiment of the invention described in claims 4 and 5, in which the maximum change occurs during control switching from LQG control to MAP control and control switching in the opposite direction. The amount Lm is changed.

【0052】すなわち、図8の制御フローは、図4の制
御フローと略同一であるが、ステップS10で後輪3の
制御量RをLQG制御量RFBに設定した(R=RF
B)場合には、ステップSXでフラグFをF=1に設定
し、ステップS11で後輪3の制御量RをMAP制御量
RMAPに設定した(R=RMAP)場合には、ステッ
プSYでフラグFをF=3に設定する。
That is, although the control flow of FIG. 8 is substantially the same as the control flow of FIG. 4, the control amount R of the rear wheel 3 is set to the LQG control amount RFB (R = RF) in step S10.
In the case of B), the flag F is set to F = 1 in step SX, and when the control amount R of the rear wheels 3 is set to the MAP control amount RMAP in step S11 (R = RMAP), the flag is set in step SY. Set F to F = 3.

【0053】そして、図9の制御量の規制フローのステ
ップSh及びSiでフラグFの値を判別し、F=1のL
QG制御時には、ステップSjで最大変化量Lmを大値
Lm1に設定する一方、F=3のMAP制御時には、ス
テップSkで最大変化量Lmを小値Lm2(Lm2<L
m1)に設定する。そして、ステップSmでフラグFを
F=2に設定して、遷移領域にある制御切換時であるこ
とを表す。その他の構成は、図5の規制フローと同様で
あるので、その説明を省略する。
Then, the value of the flag F is discriminated in steps Sh and Si of the control amount regulation flow of FIG.
In the QG control, the maximum change amount Lm is set to the large value Lm1 in step Sj, while in the MAP control of F = 3, the maximum change amount Lm is set to the small value Lm2 (Lm2 <Lm in step Sk).
m1). Then, in step Sm, the flag F is set to F = 2 to indicate that the control is switched in the transition area. Other configurations are the same as those in the regulation flow of FIG. 5, and thus the description thereof will be omitted.

【0054】したがって、本実施例においては、前輪操
舵速度dfが速くなってLQG制御からMAP制御へ移
行するF=1の際には、車両が不安定な状態に移行し易
い状況であるが、最大変化量Lmが大値Lm1に設定さ
れるので、後輪3の操舵角制御は短時間で素早くMAP
制御へ切換移行されて、車両の安定性が良好に確保され
る。一方、前輪操舵速度dfが遅くなってMAP制御か
らLQG制御へ移行するF=3の際には、車両が本来安
定な状態に移行する状況であって、この状況で最大変化
量Lmが小値Lm2(Lm2<Lm1)に設定されて、
後輪3の操舵角が一層徐々に変化するので、車両の安定
性が良好に確保されつつ、車両の挙動変化が少なくなっ
て、車両の乗り心地が向上する。
Therefore, in this embodiment, when F = 1 at which the front wheel steering speed df is increased and the LQG control is shifted to the MAP control, the vehicle is likely to be in an unstable state. Since the maximum change amount Lm is set to the large value Lm1, the steering angle control of the rear wheels 3 can be quickly and quickly performed by the MAP.
The control is switched to control, and the stability of the vehicle is favorably ensured. On the other hand, when F = 3 when the front wheel steering speed df becomes slow and the control shifts from the MAP control to the LQG control, the vehicle is originally in a stable state. In this situation, the maximum change amount Lm is a small value. Is set to Lm2 (Lm2 <Lm1),
Since the steering angle of the rear wheels 3 changes more gradually, the stability of the vehicle is ensured satisfactorily, the change in the behavior of the vehicle is reduced, and the riding comfort of the vehicle is improved.

【0055】図10は他の実施例を示し、上記実施例で
は後輪3,3を後輪操舵装置20を用いて操舵制御した
のに代え、前輪2,2をステアリングとは別途に電気的
に操舵制御するものに適用したものである。
FIG. 10 shows another embodiment. In the above embodiment, the rear wheels 3 and 3 are steering-controlled by the rear wheel steering device 20, but the front wheels 2 and 2 are electrically operated separately from the steering. It is applied to the steering control.

【0056】すなわち、図10の操舵装置では、上記図
2に示す後輪操舵装置20を備えず、前輪操舵装置10
と並列に、リレーロッド11に配置したラック・アンド
・ピニオン機構40と、該機構40を駆動するモータ4
1とを設け、該モータ41をコントロールユニット29
により駆動制御する構成である。その他の構成は、上記
実施例と同様であるが、前輪を操舵する関係上、上記実
施例の後輪操舵で後輪を前輪と逆位相に操舵制御する場
合には本実施例では前輪の操舵角を増す側に操舵制御
し、上記実施例で後輪を同位相に操舵制御する場合には
本実施例では前輪の操舵角を減す側に操舵制御すればよ
い。
That is, the steering system of FIG. 10 does not include the rear wheel steering system 20 shown in FIG.
In parallel with the rack and pinion mechanism 40 arranged on the relay rod 11, and a motor 4 for driving the mechanism 40.
1, and the motor 41 is connected to the control unit 29.
The drive is controlled by. Other configurations are the same as those in the above-mentioned embodiment, but in the case of steering the rear wheels in the opposite phase to the front wheels by steering the rear wheels in the above-described embodiment, the steering of the front wheels is performed in the present embodiment because of steering the front wheels. When the steering control is performed to increase the angle and the rear wheels are steered to the same phase in the above embodiment, the steering control may be performed to the side that decreases the steering angle of the front wheels in the present embodiment.

【0057】尚、以上の説明では、LQG制御におい
て、車両の推定観測量として6種、即ち車両の横滑り角
β、後輪の舵角の変化速度dRstg/dt、前輪及び
後輪ののコーナリングフォースCff、Cfr、後輪の
舵角Rstg、並びに車両に作用するヨーレイトdψ/
dtを用いて車両の状態を正確に観測したが、車両の状
態を観測するには、少くとも車両の実際ヨーレイト及び
車輪の推定横滑り角の2種を観測すれば足りる。
In the above description, in the LQG control, there are six types of estimated observation amount of the vehicle, that is, the sideslip angle β of the vehicle, the change speed dRstg / dt of the steering angle of the rear wheels, the cornering force of the front wheels and the rear wheels. Cff, Cfr, the rear wheel steering angle Rstg, and the yaw rate dψ / that acts on the vehicle.
Although the state of the vehicle was accurately observed using dt, it is sufficient to observe at least two types of the actual yaw rate of the vehicle and the estimated sideslip angle of the wheels in order to observe the state of the vehicle.

【0058】また、以上の説明では、第2の制御手段3
1での制御則として車速感応MAP制御を使用したが、
この第2の制御則は、要はコーナリングフォースが比例
的に変化しない非線形領域で安定して後輪3,3を制御
し得るものであれば良く、例えばMAP制御以外のフィ
ードフォワード制御、ファジィ制御、フィードバック制
御等でも良いものである。
In the above description, the second control means 3
The speed-sensitive MAP control was used as the control rule in 1.
The second control law may be any one as long as it can stably control the rear wheels 3, 3 in a non-linear region where the cornering force does not change proportionally. For example, feed-forward control other than MAP control, fuzzy control. Feedback control may also be used.

【0059】更に、以上の説明では、線形領域と非線形
領域との間に遷移領域を設定し、該遷移領域を経由する
制御切換時に、後輪3の操舵角制御の目標制御量RTR
への変化量を最大変化量Lmに規制したが、本願発明は
これに限定されず、例えば遷移領域を設けず、線形領域
から非線形領域への移行直後に開始されるMAP制御の
MAP制御量RMAPにおいて、その変化量の最大値を
その当初で最大変化量Lmに規制したり、非線形領域か
ら線形領域への移行直後にLQG制御のLQG制御量R
FBの変化量の最大値をその当初で最大変化量Lmに規
制してもよいのは勿論である。
Further, in the above description, the transition region is set between the linear region and the non-linear region, and the target control amount RTR of the steering angle control of the rear wheels 3 is set at the time of control switching via the transition region.
However, the present invention is not limited to this, and for example, the transition region is not provided, and the MAP control amount RMAP of the MAP control started immediately after the transition from the linear region to the nonlinear region is performed. At the beginning, the maximum value of the change amount is restricted to the maximum change amount Lm at the beginning, or immediately after the transition from the nonlinear region to the linear region, the LQG control amount R of the LQG control is changed.
Of course, the maximum value of the change amount of FB may be restricted to the maximum change amount Lm at the beginning.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】請求項1記載の発明のブロック構成図である。FIG. 1 is a block diagram of the invention according to claim 1.

【図2】車両の後輪をも操舵する操舵装置の全体構成を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an overall configuration of a steering device that also steers the rear wheels of a vehicle.

【図3】後輪の操舵制御のブロック構成を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a block configuration of steering control of rear wheels.

【図4】後輪の操舵制御の制御フローを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a control flow of steering control of rear wheels.

【図5】制御切換時での制御量の変化量の最大値の規制
フローを示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a restriction flow of a maximum value of a change amount of a control amount at the time of control switching.

【図6】車輪の横滑り角に対するコーナリングフォース
特性を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing cornering force characteristics with respect to the sideslip angle of a wheel.

【図7】請求項3及び請求項6記載の発明の実施例を示
す制御切換時での制御量の変化量の最大値の規制フロー
を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a restriction flow of a maximum value of a change amount of a control amount at the time of control switching, showing an embodiment of the invention according to claims 3 and 6;

【図8】請求項4及び請求項5記載の発明の実施例を示
す図4相当図である。
FIG. 8 is a view corresponding to FIG. 4, showing an embodiment of the invention described in claims 4 and 5;

【図9】請求項4及び請求項5記載の発明の実施例を示
す図5相当図である。
FIG. 9 is a view corresponding to FIG. 5, showing an embodiment of the invention described in claims 4 and 5;

【図10】前輪を操舵する操舵装置の全体構成を示す図
である。
FIG. 10 is a diagram showing an overall configuration of a steering device that steers front wheels.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ステアリング 3 後輪(車輪) 20 後輪操舵装置 26 モータ 29 コントロールユニット 30 LQG制御手段(状態フィードバッ
ク制御手段) 31 車速感応MAP制御手段(第2の制
御手段) 32 制御切換手段 33 規制手段 34 領域判別手段 35 横加速度センサ 36 ヨーレイトセンサ 37 後輪舵角センサ 38 前輪操舵角センサ 39 車速センサ
1 Steering 3 Rear Wheel (Wheel) 20 Rear Wheel Steering Device 26 Motor 29 Control Unit 30 LQG Control Means (State Feedback Control Means) 31 Vehicle Speed Sensitive MAP Control Means (Second Control Means) 32 Control Switching Means 33 Regulation Means 34 Area Discriminating means 35 Lateral acceleration sensor 36 Yaw rate sensor 37 Rear wheel steering angle sensor 38 Front wheel steering angle sensor 39 Vehicle speed sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B62D 117:00 137:00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location B62D 117: 00 137: 00

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 前輪又は後輪をステアリングとは別途に
操舵する操舵手段を備えるとともに、車輪の横滑り角に
対して車輪のコーナリングフォースが比例的に変化する
線形領域にあるか非線形領域にあるかを判別する領域判
別手段と、少くとも車両の実際ヨーレイト及び車輪の推
定横滑り角に基いて前輪又は後輪操舵に対する目標制御
量を演算し、車両の実際ヨーレイトを制御目標ヨーレイ
トに状態フィードバック制御する状態フィードバック制
御手段と、上記非線形領域において安定して前輪又は後
輪を操舵制御できる第2の制御手段と、上記領域判別手
段の出力を受け、車輪のコーナリングフォースが線形領
域にあるとき上記状態フィードバック制御手段により上
記操舵手段を制御し、車輪のコーナリングフォースが非
線形領域にあるとき上記第2の制御手段により操舵手段
を制御するよう前輪又は後輪の操舵制御を切換える制御
切換手段と、該制御切換手段による制御の切換時に、該
切換により選択される制御の制御量の変化量の最大値を
規制する規制手段とを備えたことを特徴とする車両の操
舵装置。
1. A steering means for steering the front wheels or the rear wheels separately from the steering is provided, and whether the cornering force of the wheels changes linearly or non-linearly with respect to the sideslip angle of the wheels. And a state determination means for determining the actual yaw rate of the vehicle and a target control amount for steering the front wheels or the rear wheels based on at least the estimated sideslip angle of the wheels, and performing a state feedback control of the actual yaw rate of the vehicle to the control target yaw rate. The feedback control means, the second control means capable of stably steering the front wheels or the rear wheels in the non-linear region, and the state feedback control when the cornering force of the wheel is in the linear region by receiving the output of the region determination means. The steering means is controlled by a means, and the cornering force of the wheel is in the non-linear region. The control switching means for switching the steering control of the front wheels or the rear wheels so as to control the steering means by the second control means, and the change amount of the control amount of the control selected by the switching when the control is switched by the control switching means. A steering device for a vehicle, comprising: a regulation unit that regulates the maximum value of
【請求項2】 規制手段は、規制する制御量の変化量の
最大値を、車両の運転状態に応じて規制するものである
ことを特徴とする請求項1記載の車両の操舵装置。
2. The vehicle steering system according to claim 1, wherein the regulation means regulates the maximum value of the amount of change in the controlled control amount according to the driving state of the vehicle.
【請求項3】 規制手段は、規制する制御量の変化量の
最大値を、前輪の操舵速度が速いとき大値に規制するも
のであることを特徴とする請求項1記載の車両の操舵装
置。
3. The steering apparatus for a vehicle according to claim 1, wherein the restricting means restricts the maximum value of the change amount of the controlled control amount to a large value when the front wheel steering speed is high. .
【請求項4】 規制手段は、規制する制御量の変化量の
最大値を、状態フィードバック制御手段による制御から
第2の制御手段による制御に切換わるとき大値に規制す
るものであることを特徴とする請求項1記載の車両の操
舵装置。
4. The regulation means regulates the maximum value of the variation amount of the regulated control amount to a large value when the control by the state feedback control means is switched to the control by the second control means. The vehicle steering system according to claim 1.
【請求項5】 規制手段は、規制する制御量の変化量の
最大値を、第2の制御手段による制御から状態フィード
バック制御手段による制御に切換わるとき小値に規制す
るものであることを特徴とする請求項1記載の車両の操
舵装置。
5. The regulation means regulates the maximum value of the variation amount of the regulated control amount to a small value when the control by the second control means is switched to the control by the state feedback control means. The vehicle steering system according to claim 1.
【請求項6】 規制手段は、規制する制御量の変化量の
最大値を、車輪の横滑り角が大きいとき大値に規制する
ものであることを特徴とする請求項1記載の車両の操舵
装置。
6. The vehicle steering system according to claim 1, wherein the restricting means restricts the maximum value of the amount of change in the controlled control amount to a large value when the sideslip angle of the wheel is large. .
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