JPH0834357A - Controller of vehicle - Google Patents

Controller of vehicle

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Publication number
JPH0834357A
JPH0834357A JP16934394A JP16934394A JPH0834357A JP H0834357 A JPH0834357 A JP H0834357A JP 16934394 A JP16934394 A JP 16934394A JP 16934394 A JP16934394 A JP 16934394A JP H0834357 A JPH0834357 A JP H0834357A
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JP
Japan
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yaw rate
wheels
vehicle
wheel
rotational speed
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP16934394A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuru Nagaoka
満 長岡
Yoko Hirata
陽子 平田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
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Publication of JPH0834357A publication Critical patent/JPH0834357A/en
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  • Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve control reliability and secure safety by preventing control that is based on an erroneous yaw rate surmise. CONSTITUTION:The rotational speeds Wfl, Wfr, Wrl, Wrr of right and left front wheels and rear wheels are detected by means of four vehicle wheel speed sensors 31-34. The rotational speed difference Rv of right and left rear wheels that are follower wheels is calculated by means of a calculating means 41, and a yaw rate phi is surmised by means of a neural net operation portion 44 that makes the rotary speed difference Rv or the like an input variable. On the basis of a surmised yaw rate phi, the steering control amount Rs of the rear wheels is set. The steering control amount Rs is decided, for example, by adding a vehicle speed induction control term that makes vehicle speed V a factor and a yaw rate compensation term that makes the yaw rate phia factor, and a reliability deciding means 52 that decides the reliability of the surmised yaw rate phi on the basis of the rotary speeds Wfl-Wrr of the four wheels, and a regulating means 53 that makes the yaw rate compensation term in the calculation expression of the steering control amount Rs a zero when there is no reliability of the surmised yaw rate phi, are provided.

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、車両に装備される制御
装置に関し、詳しくは4輪操舵装置等において、左右輪
の回転速度差から推定したヨーレートに基づいて制御対
象(例えば4輪操舵装置での後輪)を制御するものに係
わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device mounted on a vehicle, and more particularly, in a four-wheel steering device or the like, a control target (for example, a four-wheel steering device) is controlled based on a yaw rate estimated from a rotational speed difference between left and right wheels. Rear wheel) in the control.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、車両においては、前輪の操舵時に
後輪をも操舵する4輪操舵装置が装備されることがあ
る。この種の4輪操舵装置としては、例えば特開平5−
185947号公報に開示されるように、車速及びヨー
レートをそれぞれセンサにより検出し、これらの検出値
に基づいて後輪の操舵を制御するようにしたものが知ら
れている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a vehicle may be equipped with a four-wheel steering device that steers the rear wheels when steering the front wheels. As a four-wheel steering system of this type, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
As disclosed in Japanese Patent No. 185947, there is known a vehicle speed and yaw rate detected by sensors, and steering of rear wheels is controlled based on these detected values.

【0003】ところで、従来のヨーレートを検出又は推
定する装置(総称的にヨーレートセンサという)は、左
右の車輪の回転速度をそれぞれ車輪速センサにより検出
し、その両検出値から左右輪の回転速度差を算出し、こ
の回転速度差を基に円旋回時の幾何学的関係(いわゆる
二輪モデル)から導いた線形式でヨーレートを推定する
ものが一般的である(例えば特開平2−40504号公
報参照)。
A conventional yaw rate detecting or estimating device (generally referred to as a yaw rate sensor) detects the rotation speeds of the left and right wheels by the wheel speed sensors, respectively, and the difference in the rotation speeds of the left and right wheels is calculated from the detected values. Is generally calculated, and the yaw rate is estimated in a linear form derived from the geometrical relationship (so-called two-wheel model) at the time of circular turning based on this rotational speed difference (for example, see Japanese Patent Laid-Open No. 2-40504). ).

【0004】また、上記従来のヨーレートセンサでは、
円旋回時の幾何学的関係から導いた線形式でヨーレート
を推定する関係上、非線形領域の運動状態の時における
ヨーレートの推定精度が悪いという欠点があり、これを
解決するために、近年、ニューラルネットワークを用い
たものが提案されている。このニューラルネットワーク
は、通常、ヨーレートに関連する左右輪の回転速度差、
操舵角、操舵速度、車速及び車体加速度等の車両状態量
を入力変数として中間層のニューロンとシナプス結合す
るとともに、該中間層のニューロンを、推定ヨーレート
値を出力する出力層のニューロンとシナプス結合して構
成されるものであって、学習回数を高めることで線形領
域から非線形領域に亘ってヨーレートを高い精度で推定
できることが実証されている。
Further, in the above-mentioned conventional yaw rate sensor,
Since the yaw rate is estimated in a linear form derived from the geometrical relationship during circular turning, there is a drawback that the yaw rate estimation accuracy is poor when the motion state is in a nonlinear region. Those using a network have been proposed. This neural network is usually the difference in rotational speed of the left and right wheels, which is related to yaw rate,
The vehicle state quantities such as the steering angle, the steering speed, the vehicle speed, and the vehicle body acceleration are used as input variables to synapse-connect with the neurons of the intermediate layer, and the neurons of the intermediate layer are synapse-connected with the neurons of the output layer that outputs the estimated yaw rate value. It has been demonstrated that the yaw rate can be estimated with high accuracy from the linear region to the non-linear region by increasing the number of learnings.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、ニューラル
ネットワークを用いるものをも含め、左右輪の回転速度
差からヨーレートを推定し、この推定ヨーレートに基づ
いて制御対象を制御するものの場合、左右輪の回転速度
差の算出は、制御上非常に重要であるが、従来は単に従
動輪である前輪又は後輪の一方のみで左右の車輪の回転
速度を検出し、この両検出値から左右輪の回転速度差を
算出しているに過ぎない。このため、例えば左右の従動
輪のうち一方が路面に対してスリップしたり、ブレーキ
ロックの状態になったりすると、このときの左右輪の回
転速度差からヨーレートが誤って推定され、誤制御の一
因になるという問題がある。
By the way, the yaw rate is estimated from the rotational speed difference between the left and right wheels, including the one using a neural network, and the controlled object is controlled based on the estimated yaw rate, the left and right wheels are rotated. The calculation of the speed difference is very important for control, but conventionally, the rotational speed of the left and right wheels is detected by only one of the front and rear wheels, which are single driven wheels. It just calculates the difference. For this reason, for example, if one of the left and right driven wheels slips on the road surface or becomes in a brake locked state, the yaw rate is erroneously estimated from the difference in rotational speed between the left and right wheels at this time, and erroneous control may occur. There is a problem of being a cause.

【0006】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、従動輪に限らず、4車
輪全てについてその回転速度を検出し、これらの検出値
から左右輪の回転速度差の算出ひいてはヨーレートの推
定を行うと同時に該ヨーレートの推定の信頼性を判断
し、誤ったヨーレート推定に基づく制御を防止すること
より、安全性の確保及び制御の信頼性の向上を図り得る
車両の制御装置を提供せんとするものである。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to detect not only the driven wheels but also the rotation speeds of all four wheels, and the rotation of the left and right wheels from these detected values. By calculating the speed difference and then estimating the yaw rate, the reliability of the yaw rate estimation is judged at the same time, and the control based on the incorrect yaw rate estimation is prevented, so that the safety can be secured and the control reliability can be improved. It is intended to provide a vehicle control device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に係わる発明は、左右輪の回転速度差から
推定したヨーレートに基づいて制御対象を制御する車両
の制御装置として、左右の前輪及び後輪の回転速度をそ
れぞれ検出する4つの車輪速検出手段と、左右の前輪の
回転速度又は左右の後輪の回転速度から左右輪の回転速
度差を求める算出手段と、上記算出手段で求めた左右輪
の回転速度差からヨーレートを推定するヨーレート推定
手段と、上記算出手段による左右輪回転速度差の算出に
用いた車輪の回転速度と他の車輪の回転速度とに基づい
て、上記推定手段で推定したヨーレートの信頼性を判断
する信頼性判断手段と、該判断手段の判断結果で推定ヨ
ーレートの信頼性がないとき該推定ヨーレートに基づく
制御を規制する規制手段とを備える構成とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a vehicle control device for controlling a controlled object based on a yaw rate estimated from a rotational speed difference between the left and right wheels. The four wheel speed detecting means for respectively detecting the rotation speeds of the front wheels and the rear wheels, the calculating means for obtaining the rotation speed difference between the left and right wheels from the rotation speeds of the left and right front wheels or the rotation speeds of the left and right rear wheels, and the above calculating means. Based on the yaw rate estimating means for estimating the yaw rate from the obtained rotational speed difference between the left and right wheels, and the rotational speed of the wheel and the rotational speed of the other wheels used for calculating the left and right wheel rotational speed difference by the calculating means Reliability judging means for judging the reliability of the yaw rate estimated by the means, and regulation for restricting control based on the estimated yaw rate when the estimated yaw rate is not reliable as a result of the judgment by the judging means. A configuration and a stage.

【0008】請求項2に係わる発明は、請求項1に係わ
る発明において、上記制御対象が、前輪の操舵時に操舵
される後輪である場合、つまり車両の制御装置を4輪操
舵装置に適用した場合を示す。
In the invention according to claim 2, in the invention according to claim 1, when the control target is the rear wheel steered at the time of steering the front wheels, that is, the vehicle control device is applied to a four-wheel steering device. Indicate the case.

【0009】請求項3及び請求項4に係わる発明は、い
ずれも請求項2に係わる発明における一つの態様を示
す。すなわち、請求項3に係わる発明では、ヨーレート
に基づく後輪操舵の制御量は、車速をファクターとする
車速感応制御項と、ヨーレートをファクターとするヨー
レート補償項とを加算して決定されるものであり、上記
規制手段は、推定ヨーレートの信頼性がないとき上記ヨ
ーレート補償項を零にするものである。また、請求項4
に係わる発明では、ヨーレートに基づく後輪操舵の制御
は、横滑り角を零とする目標ヨーレートに実際のヨーレ
ートを一致させるように制御するヨーレートフィードバ
ック制御であり、上記規制手段は、推定ヨーレートの信
頼性がないとき上記ヨーレートフィードバック制御を中
止し、予め車速をファクターとして設定されたマップに
基づいて後輪の操舵を制御するものである。
The inventions according to claims 3 and 4 both show one aspect of the invention according to claim 2. That is, in the invention according to claim 3, the control amount of the rear wheel steering based on the yaw rate is determined by adding the vehicle speed sensitive control term having the vehicle speed as a factor and the yaw rate compensation term having the yaw rate as a factor. Yes, the regulation means makes the yaw rate compensation term zero when the estimated yaw rate is not reliable. In addition, claim 4
In the invention according to claim 1, the control of the rear wheel steering based on the yaw rate is a yaw rate feedback control for controlling the actual yaw rate so as to match the target yaw rate at which the sideslip angle is zero. When there is not, the yaw rate feedback control is stopped, and the steering of the rear wheels is controlled based on the map set in advance with the vehicle speed as a factor.

【0010】請求項5に係わる発明は、請求項1に係わ
る発明において、その構成要素である信頼性判断手段に
よる信頼性判断の一つの態様を示す。すなわち、上記信
頼性判断手段は、左前輪と左後輪との回転速度差及び右
前輪と右後輪との回転速度差を求め、該両回転速度差が
それぞれ所定値より小さいときにはヨーレートの信頼性
があると判断し、上記両回転速度差のうち、少なくとも
一方が所定値より大きいときにはヨーレートの信頼性が
ないと判断するものである。
The invention according to claim 5 shows one mode of the reliability judgment by the reliability judgment means which is a component of the invention according to claim 1. That is, the reliability determining means obtains a rotational speed difference between the left front wheel and the left rear wheel and a rotational speed difference between the right front wheel and the right rear wheel. When the rotational speed difference is smaller than a predetermined value, the yaw rate reliability is reduced. It is determined that the yaw rate is not reliable when at least one of the two rotational speed differences is larger than a predetermined value.

【0011】[0011]

【作用】上記の構成により、請求項1に係わる発明で
は、4車輪つまり左右の前輪及び後輪の回転速度がそれ
ぞれ車輪速検出手段で検出され、これらの検出信号を受
ける算出手段において、例えば従動輪である左右の前輪
の回転速度又は左右の後輪の回転速度から左右輪の回転
速度差を求め、この回転速度差からヨーレート推定手段
でヨーレートを推定し、この推定ヨーレートに基づい
て、制御対象(請求項2に係わる発明では4輪操舵装置
での後輪)が制御される。上記左右輪の回転速度差の算
出ないしヨーレートの推定と同時に、信頼性判断手段に
おいて、左右輪回転速度差の算出に用いた車輪の回転速
度と他の車輪の回転速度とに基づいて、上記推定ヨーレ
ートの信頼性が判断される。例えば請求項5に係わる発
明では、左前輪と左後輪との回転速度差及び右前輪と右
後輪との回転速度差がそれぞれ所定値より小さいときに
はヨーレートの信頼性があると判断し、上記2つの回転
速度差のうち、少なくとも一方が所定値より大きいとき
にはヨーレートの信頼性がないと判断する。
With the above construction, in the invention according to claim 1, the rotational speeds of the four wheels, that is, the left and right front wheels and the rear wheels are respectively detected by the wheel speed detecting means, and in the calculating means for receiving these detection signals, for example, The yaw rate estimating means estimates the yaw rate from the rotational speed difference between the left and right wheels from the rotational speeds of the left and right front wheels, which are driving wheels, or the rotational speeds of the left and right rear wheels, and the yaw rate is estimated based on the estimated yaw rate. (In the invention according to claim 2, the rear wheels in the four-wheel steering system) are controlled. At the same time as the calculation of the rotational speed difference between the left and right wheels or the estimation of the yaw rate, the reliability determination means makes the above estimation based on the rotational speed of the wheel used for calculating the rotational speed difference between the left and right wheels and the rotational speed of the other wheels. The reliability of the yaw rate is judged. For example, in the invention according to claim 5, it is determined that the yaw rate is reliable when the rotational speed difference between the left front wheel and the left rear wheel and the rotational speed difference between the right front wheel and the right rear wheel are smaller than predetermined values, respectively. When at least one of the two rotation speed differences is larger than a predetermined value, it is determined that the yaw rate is not reliable.

【0012】そして、上記信頼性判断手段の判断結果で
推定ヨーレートの信頼性がないときには、規制手段によ
り該推定ヨーレートに基づく制御が規制される。例えば
請求項3に係わる発明では、ヨーレートに基づく後輪操
舵の制御量を車速感応制御項とヨーレート補償項とを加
算して決定するものにおいて、ヨーレート補償項を零に
する。また、請求項4に係わる発明では、ヨーレートに
基づく後輪操舵の制御がヨーレートフィードバック制御
であるものにおいて、ヨーレートフィードバック制御を
中止し、マップ制御により後輪を制御する。これによ
り、誤ったヨーレート推定に基づく制御が防止され、安
全性等が確保されることになる。
When the reliability of the estimated yaw rate is unreliable as a result of the determination by the reliability determination means, the regulation means regulates the control based on the estimated yaw rate. For example, in the invention according to claim 3, when the control amount of the rear wheel steering based on the yaw rate is determined by adding the vehicle speed sensitive control term and the yaw rate compensation term, the yaw rate compensation term is set to zero. Further, in the invention according to claim 4, when the control of the rear wheel steering based on the yaw rate is the yaw rate feedback control, the yaw rate feedback control is stopped and the rear wheels are controlled by the map control. As a result, control based on incorrect yaw rate estimation is prevented, and safety and the like are secured.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】図1は本発明の第1実施例に係わる車両の
4輪操舵装置の概略構成を示し、1はステアリングホイ
ール、2L及び2Rは左右の前輪、3L及び3Rは左右
の後輪、10は上記ステアリングホイール1の操作によ
り左右の前輪2L,2R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2L,2Rの操舵に応
じて左右の後輪3L,3Rを操舵する後輪操舵装置であ
る。本実施例の車両は、図示していないがFF車であっ
て、前輪2L及び2Rが駆動輪となり、後輪3L,3R
が従動輪となる。
FIG. 1 shows a schematic construction of a four-wheel steering system for a vehicle according to a first embodiment of the present invention. 1 is a steering wheel, 2L and 2R are left and right front wheels, 3L and 3R are left and right rear wheels, 10 Is a front wheel steering device for steering the left and right front wheels 2L, 2R by operating the steering wheel 1, 20
Is a rear wheel steering device that steers the left and right rear wheels 3L and 3R in response to steering of the front wheels 2L and 2R by the front wheel steering device 10. The vehicle of this embodiment is an FF vehicle (not shown), in which the front wheels 2L and 2R serve as driving wheels, and the rear wheels 3L and 3R.
Is the driven wheel.

【0015】上記前輪操舵装置10は、車幅方向に配置
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13,
13を介して左右の前輪2L,2Rに連結されている。
上記リレーロッド11には、ステアリングホイール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&ピニオン機構14が配置され、ステアリングホ
イール1の操作時にその操作量に応じた角度だけ左右の
前輪2L,2Rを操舵するように構成されている。
The front wheel steering device 10 has a relay rod 11 arranged in the vehicle width direction, and both ends of the rod 11 are tie rods 12, 12 and a knuckle arm 13, respectively.
It is connected to the left and right front wheels 2L, 2R via 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 steering wheel 1, and when the steering wheel 1 is operated, the rack and pinion mechanism 14 is moved by an angle corresponding to the operation amount. It is configured to steer the front wheels 2L, 2R.

【0016】一方、上記後輪操舵装置20は、上記前輪
操舵装置10と同様に車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3L,3Rに連結されている。上記リレーロッド
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24が配置されているとともに、ラック&ピニ
オン機構25が配置され、該機構25には、クラッチ2
6、減速機構27及びモータ28が連携されていて、ク
ラッチ26の締結時にモータ28の回転駆動によりラッ
ク&ピニオン機構25を介してリレーロッド21を車幅
方向に移動させて、後輪3L,3Rをモータ28の回転
量に応じた角度だけ操舵するように構成されている。
On the other hand, the rear wheel steering device 20 has a relay rod 21 arranged in the vehicle width direction like the front wheel steering device 10, and both ends of the rod 21 are tie rods 22 and 22 and a knuckle arm, respectively. The left and right rear wheels 3L, 3R are connected via 23, 23. A centering spring 24 for urging the rod 21 to a neutral position is arranged on the relay rod 21, and a rack and pinion mechanism 25 is arranged on the relay rod 21.
6, the speed reduction mechanism 27 and the motor 28 are linked, and the relay rod 21 is moved in the vehicle width direction via the rack and pinion mechanism 25 by the rotational driving of the motor 28 when the clutch 26 is engaged, and the rear wheels 3L, 3R. Is configured to be steered by an angle according to the rotation amount of the motor 28.

【0017】上記モータ28の作動はコントロールユニ
ット30により制御される。31,32,33及び34
はそれぞれ左前輪2L,右前輪2R,左後輪3L及び右
後輪3Rの回転速度(以下、車輪速という)を検出する
4つの車輪速検出手段としての車輪速センサ、35はス
テアリングホイール1の操舵角を検出する操舵角センサ
であり、これらのセンサ31〜35の信号は、全てコン
トロールユニット30に入力される。
The operation of the motor 28 is controlled by the control unit 30. 31, 32, 33 and 34
Are wheel speed sensors as four wheel speed detecting means for detecting rotational speeds (hereinafter, referred to as wheel speeds) of the left front wheel 2L, the right front wheel 2R, the left rear wheel 3L and the right rear wheel 3R, respectively, and 35 is a steering wheel 1. The steering angle sensor detects a steering angle, and signals from these sensors 31 to 35 are all input to the control unit 30.

【0018】上記コントロールユニット30において
は、図2に示すように、車輪速センサ33,34で検出
された従動輪である左右の後輪3L,3Rの車輪速Wr
l,Wrrを加算点41で互いに減算することにより左右
輪の回転速度差Rv が算出されるようになっており、上
記加算点41は、左右輪の回転速度差Rv を求める算出
手段としての機能を有する。上記回転速度差Rv は、フ
ィルター42及び正規化処理部43を通してニユーラル
ネット演算部44に入力される。
In the control unit 30, as shown in FIG. 2, the wheel speed Wr of the left and right rear wheels 3L and 3R which are the driven wheels detected by the wheel speed sensors 33 and 34.
The rotational speed difference Rv between the left and right wheels is calculated by subtracting l and Wrr from each other at the addition point 41. The addition point 41 functions as a calculating means for obtaining the rotational speed difference Rv between the left and right wheels. Have. The rotational speed difference Rv is input to the neural net calculation unit 44 through the filter 42 and the normalization processing unit 43.

【0019】また、コントロールユニット30において
は、左右の後輪3L,3Rの車輪速Wrl,Wrrが加算点
45で互いに加算されるとともに、この加算値を係数積
算部46で1/2倍されることにより車速Vが算出され
るようになっており、車輪速センサ33,34、加算点
45及び係数積算部46により、車速Vを検出する車速
検出手段47が構成されている。車速Vは正規化処理部
43を通してニューラルネット演算部44に入力され
る。上記操舵角センサ35で検出された操舵角Fs も正
規化処理部43を通してニョーラルネット演算部44に
入力される。また、操舵角Fs は、加算点48に対し、
そのまま入力されるとともに、遅延回路49で1計測タ
イミング遅れた後に入力され、該加算点48でこの両入
力値が互いに減算されることにより操舵速度Dfsが算出
されるようになっており、操舵角センサ35に加えて加
算点48と遅延回路49とにより、操舵速度Dfsを検出
する操舵速度検出手段50が構成されている。上記操舵
速度Dfsも正規化処理部43を通してニューラルネット
演算部44に入力される。
Further, in the control unit 30, the wheel speeds Wrl and Wrr of the left and right rear wheels 3L and 3R are added to each other at the addition point 45, and this addition value is halved by the coefficient integration section 46. Thus, the vehicle speed V is calculated, and the wheel speed sensors 33 and 34, the addition point 45, and the coefficient integrating unit 46 constitute a vehicle speed detecting means 47 that detects the vehicle speed V. The vehicle speed V is input to the neural network calculation unit 44 through the normalization processing unit 43. The steering angle Fs detected by the steering angle sensor 35 is also input to the neural net calculation unit 44 through the normalization processing unit 43. Further, the steering angle Fs is
The steering speed Dfs is calculated by inputting as it is and after being delayed by one measurement timing in the delay circuit 49, and subtracting both input values at the addition point 48 from each other. In addition to the sensor 35, the addition point 48 and the delay circuit 49 constitute a steering speed detecting means 50 for detecting the steering speed Dfs. The steering speed Dfs is also input to the neural network calculation unit 44 through the normalization processing unit 43.

【0020】上記ニューラルネット演算部44は、正規
化処理部43で各々正規化された左右輪の回転速度差正
規化値Rvn、車速正規化値Vn 、操舵角正規化値Fsn及
び操舵速度正規化値Dfsn を入力変数としかつ中間層に
複数(本実施例の場合は6個)のニューロンを有するニ
ューラルネットワークにより構成されており、ヨーレー
ト推定手段としてニューラルネットワーク演算により推
定ヨーレートφを算出する。この推定ヨーレートφは制
御量設定手段51に入力される。該制御量設定手段51
は、ニューラルネット演算部44からの推定ヨーレート
φと共に、上記車速検出手段47で検出された車速Vと
操舵角センサ35で検出された操舵角Fs とを受け、こ
れらに基づいて後輪3L,3Rの操舵制御量Rs を設定
してモータ28へ出力するようになっている。
The neural network computing unit 44 normalizes the rotational speed difference of the left and right wheels Rvn, the vehicle speed normalized value Vn, the steering angle normalized value Fsn, and the steering speed normalized that are respectively normalized by the normalization processing unit 43. The neural network has a value Dfsn as an input variable and has a plurality of neurons (six in the case of this embodiment) in the intermediate layer. The yaw rate estimating means calculates the estimated yaw rate φ by a neural network operation. This estimated yaw rate φ is input to the control amount setting means 51. The control amount setting means 51
Receives the vehicle speed V detected by the vehicle speed detecting means 47 and the steering angle Fs detected by the steering angle sensor 35 together with the estimated yaw rate φ from the neural network calculation unit 44, and based on these, the rear wheels 3L, 3R. The steering control amount Rs is set and output to the motor 28.

【0021】さらに、コントロールユニット30には、
4つの車輪速センサ31〜34からの車輪速信号を受け
る信頼性判断手段52と規制手段53とが設けられてい
る。上記信頼性判断手段52は、4車輪の車輪速Wfl,
Wfr,Wrl,Wrrに基づいて、上記ニューラルネット演
算部44で推定したヨーレートφの信頼性を判断するよ
うになっており、また上記規制手段53は、該判断手段
52で推定ヨーレートφの信頼性がないと判断されたと
きに上記制御量設定手段51における推定ヨーレートφ
に基づく制御量Rs の設定を規制するようになってい
る。
Further, the control unit 30 includes
A reliability determination means 52 and a regulation means 53 for receiving wheel speed signals from the four wheel speed sensors 31 to 34 are provided. The reliability determining means 52 uses four wheel speeds Wfl,
Based on Wfr, Wrl, and Wrr, the reliability of the yaw rate φ estimated by the neural network operation unit 44 is judged, and the regulation means 53 is judged by the judging means 52. When it is determined that there is not, the estimated yaw rate φ in the control amount setting means 51
The setting of the control amount Rs based on the above is regulated.

【0022】次に、上記コントロールユニット30によ
るモータ28の作動制御ひいては後輪3L,3Rの操舵
制御を、図3に示すメインフローチャートに従って説明
する。
Next, the operation control of the motor 28 by the control unit 30 and the steering control of the rear wheels 3L, 3R will be described with reference to the main flow chart shown in FIG.

【0023】図3において、先ず、ステップS1 で計測
タイミングとなるのを待った後、ステップS2 で車両運
動情報としての4車輪の車輪速Wfr,Wfl,Wrr,Wrl
をそれぞれ車輪速センサ31〜34により計測するとと
もに、ステップS3 でドライバー操作情報としての操舵
角Fs を操舵角センサ35により計測する。続いて、ス
テップS4 において従動輪である左右の後輪の車輪速W
rl,Wrrの差分である左右輪の回転速度差Rv を加算点
41で求めるとともに、該回転速度差Rv に対しフィル
ター42でフィルター計算をする。この回転速度差Rv
のフィルター計算は、下記の式 Rvf=Filter(Wrl−Wrr) =b(1) ・Rv(t)+b(2) ・Rv(t-1)+b(3) ・Rv(t-3) +b(4) ・Rv(t-4)+b(5) ・Rv(t-5)−a(2) ・Rvf(t-1) −a(3) ・Rvf(t-2) −a(4) ・Rvf(t-4) −a(5) ・Rvf(t-5) … により行う。但し、フィルター定数は、例えば a=[1.0 -2.5562 2.6311 -1.2487 0.2299 ] b=[0.0199 -0.0052 0.0266 -0.0052 0.0199] である。
In FIG. 3, first, after waiting for the measurement timing in step S1, the wheel speeds Wfr, Wfl, Wrr, Wrl of the four wheels as the vehicle motion information in step S2.
Are measured by the wheel speed sensors 31 to 34, respectively, and the steering angle Fs as driver operation information is measured by the steering angle sensor 35 in step S3. Subsequently, in step S4, the wheel speed W of the left and right rear wheels which are the driven wheels is set.
The rotational speed difference Rv between the left and right wheels, which is the difference between rl and Wrr, is obtained at the addition point 41, and the filter calculation is performed by the filter 42 on the rotational speed difference Rv. This rotation speed difference Rv
The filter calculation of Rvf = Filter (Wrl-Wrr) = b (1) -Rv (t) + b (2) -Rv (t-1) + b (3) -Rv (t-3) + b ( 4) ・ Rv (t-4) + b (5) ・ Rv (t-5) -a (2) ・ Rvf (t-1) -a (3) ・ Rvf (t-2) -a (4) ・Rvf (t-4) -a (5) -Rvf (t-5) ... However, the filter constant is, for example, a = [1.0-2.5562 2.6311-1.2487 0.2299] b = [0.0199-0.0052 0.0266-0.0052 0.0199].

【0024】上記フィルター計算の後、ステップS5 で
正規化処理部43にてその入力情報である左右輪の回転
速度差Rv 、車速V、操舵角Fs 及び操舵速度Dfsを正
規化する。この正規化計算は、下記の式 Rvn=Rv /2 Vn =(V−70)/70 Fsn=Fs /5 Dfsn =(Fs (t)−Fs (t−1))/20 P=[Vn ,Rvn,Fsn,Dfsn ]T により行う。尚、マトリックスPのT は転置マトリック
スを意味する。
After the above filter calculation, in step S5, the normalization processing unit 43 normalizes the rotational speed difference Rv of the left and right wheels, the vehicle speed V, the steering angle Fs, and the steering speed Dfs, which are the input information. This normalization calculation is performed by the following equation: Rvn = Rv / 2 Vn = (V-70) / 70 Fsn = Fs / 5 Dfsn = (Fs (t) -Fs (t-1)) / 20 P = [Vn, Rvn, Fsn, Dfsn] T. The T of the matrix P means a transposed matrix.

【0025】続いて、ステップS6 でニューラルネット
演算部44にて回転速度差正規化値Rvn、車速正規化値
Vn 、操舵角正規化値Fsn及び操舵速度正規化値Dfsn
を入力変数とするニューラルネットワーク演算をして推
定ヨーレートφを算出する。この推定ヨーレートφの計
算(ニューラルネットの計算)は、図6に示すフローチ
ャートに従って行う。
Then, in step S6, the neural network computing unit 44 normalizes the rotational speed difference Rvn, the vehicle speed normalized value Vn, the steering angle normalized value Fsn, and the steering speed normalized value Dfsn.
An estimated yaw rate φ is calculated by performing a neural network operation using as an input variable. The calculation of the estimated yaw rate φ (calculation of the neural network) is performed according to the flowchart shown in FIG.

【0026】しかる後、ステップS7 で上記推定ヨーレ
ートφを用いてヨーレート感応制御量ry を下記の式 ry =f1 (V)×f2 (Fs )×φ … により決定する。
Then, in step S7, the estimated yaw rate φ is used to determine the yaw rate sensitive control amount ry by the following equation: ry = f1 (V) × f2 (Fs) × φ.

【0027】但し、f1 (V)は車速Vをファクターと
する車速感応係数Kv の関数式であり、例えば図4に示
すように、低車速時にはヨー感度が低いために係数Kv
を大きくし、高車速時には車両の旋回がシャープすぎる
ために係数Kv を小さくするように設定されている。ま
た、f2 (Fs )は操舵角Fs をファクターとする操舵
角感応係数Kf の関数式であり、例えば図5に示すよう
に、操舵角Fs が小さいときにはニュートラル付近の安
定性を重視して係数Kf を小さくし、操舵角Fs が大き
いときには大舵角急旋回時におけるステアリングホイー
ルの効きを良くするために係数Kf を大きくするように
設定されている。
However, f1 (V) is a functional expression of the vehicle speed response coefficient Kv having the vehicle speed V as a factor. For example, as shown in FIG.
Is set to a large value and the coefficient Kv is set to be small because the vehicle turns too sharply at high vehicle speed. Further, f2 (Fs) is a functional expression of the steering angle response coefficient Kf having the steering angle Fs as a factor. For example, as shown in FIG. 5, when the steering angle Fs is small, the stability near the neutral is emphasized and the coefficient Kf. Is set to be small, and when the steering angle Fs is large, the coefficient Kf is set to be large in order to improve the effectiveness of the steering wheel at the time of sudden turning of the large steering angle.

【0028】続いて、ステップS8 で予め設定されたマ
ップを用いて係数Kv を設定する。上記マップでは、車
速Vが高くなるに従って係数Kv が次第に増加し、かつ
その増加量が次第に小さくなるように設定されている。
Then, in step S8, the coefficient Kv is set by using the preset map. In the above map, the coefficient Kv is set to increase gradually as the vehicle speed V increases, and the increase amount decreases gradually.

【0029】続いて、ステップS9 で推定ヨーレートφ
の信頼性を評価する。この信頼性の評価は、図8に示す
フローチャートに従って行い、信頼性があるときには信
頼性フラグFa がセットされ、信頼性がないときには信
頼性フラグFa がリセットされる。そして、ステップS
10で信頼性フラグFa が1であるか、つまり推定ヨーレ
ートφの信頼性があるか否かを判断し、信頼性があると
きにはステップS11で後輪3L,3Rの操舵制御量Rs
を下記の式 Rs =Kv ×Fs +ry … により設定する一方、信頼性がないときにはステップS
12で後輪3L,3Rの操舵制御量Rs を下記の式 Rs =Kv ×Fs … により設定する。
Then, in step S9, the estimated yaw rate φ
Evaluate the reliability of. This reliability evaluation is performed according to the flowchart shown in FIG. 8. When there is reliability, the reliability flag Fa is set, and when there is no reliability, the reliability flag Fa is reset. And step S
At 10, it is determined whether the reliability flag Fa is 1, that is, whether the estimated yaw rate φ is reliable, and if so, at step S11, the steering control amount Rs of the rear wheels 3L, 3R is determined.
Is set by the following formula Rs = Kv × Fs + ry ... On the other hand, when there is no reliability, step S
At 12, the steering control amount Rs of the rear wheels 3L and 3R is set by the following formula Rs = Kv × Fs.

【0030】しかる後、上記操舵制御量Rs をモータ2
8に出力し、ステップS1 にリターンする。
Thereafter, the steering control amount Rs is set to the motor 2
Output to S8 and return to step S1.

【0031】ここで、上記式の右辺の第1項は、車速
Vをファクターとする係数Kv と操舵角Fs との積であ
る車速感応制御項であり、第2項は、上記式から求め
られるヨーレート補償項である。また、式の右辺は、
車速感応制御項のみからなり、式の右辺でそのヨーレ
ート補償項を零にしたものに相当する。ステップS7,
S8 ,S11,S12の実行は制御量設定手段51により行
われ、ステップS9 ,S10の実行は規制手段53により
行われる。よって、制御量設定手段51は、車速感応制
御項とヨーレート補償項とからなる演算式(式)によ
り後輪3L,3Rの操舵制御量Rs を設定するようにな
っており、規制手段53は、推定ヨーレートφの信頼性
がないとき上記演算式のヨーレート補償項を零にするも
のである。
Here, the first term on the right side of the above equation is a vehicle speed sensitive control term which is the product of the coefficient Kv having the vehicle speed V as a factor and the steering angle Fs, and the second term is obtained from the above equation. It is a yaw rate compensation term. Also, the right side of the formula is
It consists only of the vehicle speed sensitive control term, and corresponds to the yaw rate compensation term of which is zero on the right side of the equation. Step S7,
The control amount setting means 51 executes S8, S11, S12, and the restricting means 53 executes steps S9, S10. Therefore, the control amount setting means 51 is adapted to set the steering control amount Rs of the rear wheels 3L, 3R by the arithmetic expression (equation) consisting of the vehicle speed sensitive control term and the yaw rate compensation term, and the regulating means 53 is When the estimated yaw rate φ is not reliable, the yaw rate compensation term in the above equation is set to zero.

【0032】次に、ニューラルネットの計算について、
図6に示すフローチャートに従って説明する。
Next, regarding the calculation of the neural network,
Description will be given according to the flowchart shown in FIG.

【0033】図6において、先ず、ステップS31で正規
化情報P(車速正規化値Vn ,回転速度差正規化値Rv
n,操舵角正規化値Fsn及び操舵速度正規化値Dfsn )
を入力した後、ステップS32でこの正規化情報Pと中間
層重み係数W1 (i,j)とのマトリックス積U0 を求
め、ステップS33でこのマトリックスU0 に中間層バイ
アス係数B1 (i)を加算し、その値を新たにマトリッ
クスU0 と置換える。ここで、iは中間層のニューロン
数、jは入力数であり、本実施例の場合はi=6,j=
4である。
In FIG. 6, first, in step S31, the normalization information P (vehicle speed normalization value Vn, rotational speed difference normalization value Rv).
n, steering angle normalized value Fsn and steering speed normalized value Dfsn)
After inputting, the matrix product U0 of the normalized information P and the intermediate layer weighting coefficient W1 (i, j) is obtained in step S32, and the intermediate layer bias coefficient B1 (i) is added to this matrix U0 in step S33. , And replace the value with the matrix U0. Here, i is the number of neurons in the intermediate layer and j is the number of inputs. In the case of this embodiment, i = 6 and j =
It is 4.

【0034】続いて、ステップS34で上記マトリックス
U0 の正接双曲線関数である中間層伝達関数U(=ta
nh(U0 ))を計算する。中間層伝達関数に正接双曲
線関数を用いたのは、入力が正負両方に分布することに
対応したものである。この中間層伝達関数Uの計算は、
図7に示すフローチャートに従って行う。しかる後、ス
テップS35で上記中間層伝達関数Uと出力層重み係数W
2 (i)とのマトリックス積である推定ヨーレートφを
求め、ステップS36でこの推定ヨーレートφに出力層バ
イアス係数B2 を加算し、その値を新たに推定ヨーレー
トφと置換える。その後メインフローチャートに戻る。
Then, in step S34, the intermediate layer transfer function U (= ta), which is the tangent hyperbolic function of the matrix U0.
nh (U0)) is calculated. The use of the tangent hyperbolic function as the intermediate layer transfer function corresponds to the fact that the input is distributed in both positive and negative. The calculation of this intermediate layer transfer function U is
This is performed according to the flowchart shown in FIG. Then, in step S35, the intermediate layer transfer function U and the output layer weighting coefficient W are obtained.
An estimated yaw rate φ, which is a matrix product with 2 (i), is obtained, and the output layer bias coefficient B2 is added to this estimated yaw rate φ in step S36, and the value is newly replaced with the estimated yaw rate φ. After that, the process returns to the main flowchart.

【0035】尚、中間層重み係数W1 、中間層バイアス
係数B1 、出力層重み係数W2 及び出力層バイアス係数
B2 は、バックプロパゲーション法を用いた学習によ
り、本実施例に係わるヨーレート推定装置の製造前に全
装置共通に決定されたものである。
The intermediate layer weighting coefficient W1, the intermediate layer bias coefficient B1, the output layer weighting coefficient W2, and the output layer bias coefficient B2 are manufactured by learning using the back propagation method to manufacture the yaw rate estimating apparatus according to this embodiment. It was previously determined for all devices.

【0036】次に、中間層伝達関数Uの計算について、
図7に示すフローチャートに従って説明する。
Next, regarding the calculation of the intermediate layer transfer function U,
This will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【0037】図7において、先ず、ステップS41で変数
iiを1にセットした後、ステップS42でマトリックス
の値U0 (ii)が正であるか負であるかを判定する。
正であるときにはステッブS43でフラグfをリセット
し、ステップS46へ移行する一方、負であるときにはス
テップS44でフラグfをセットし、ステップS45でマト
リックスの値U0 (ii)にマイナス符号を掛けて正の
値に置換えた後、ステップS46へ移行する。ステップS
46では予め作成されたマップを用いて上記値U0(i
i)に対応した中間層伝達関数値U(ii)を算出す
る。上記マップは、U=tanh(U0 )を0≦U0 ≦
20の範囲で表現したものである。このようにマップを
用いて中間層伝達関数値U(ii)を算出すると計算時
間を節約することができる。
In FIG. 7, first, the variable ii is set to 1 in step S41, and then it is determined in step S42 whether the matrix value U0 (ii) is positive or negative.
If it is positive, the flag f is reset at step S43, and the process proceeds to step S46, while if it is negative, the flag f is set at step S44, and at step S45, the matrix value U0 (ii) is multiplied by a minus sign to make it positive. After replacing with the value of, the process proceeds to step S46. Step S
In 46, the above value U0 (i
The intermediate layer transfer function value U (ii) corresponding to i) is calculated. In the above map, U = tanh (U0) where 0≤U0≤
It is expressed in the range of 20. When the intermediate layer transfer function value U (ii) is calculated using the map in this way, the calculation time can be saved.

【0038】しかる後、ステップS47でフラグfがセッ
トされているか否かを判定し、セットされているときつ
まり先にマトリックスの値U0 (ii)を正の値にして
いるときには、ステップS48でこの値にマイナス符号を
掛けて元の負の値に戻す。続いて、ステップS49で変数
iiを1カウントアップした後、ステップS50で変数i
iがニューラルネットワークの入力情報の次数iより大
きいか否かを判定する。この判定がNOのときにはステ
ップS42に戻る一方、判定がYESのときには中間層伝
達関数の計算を終了し、ニューラルネット計算に戻る。
Thereafter, in step S47, it is determined whether or not the flag f is set. If the flag f is set, that is, if the matrix value U0 (ii) is set to a positive value, then this is determined in step S48. Multiply the value by a minus sign to restore the original negative value. Then, after incrementing the variable ii by 1 in step S49, the variable i is incremented in step S50.
It is determined whether i is larger than the order i of the input information of the neural network. When the determination is NO, the process returns to step S42, while when the determination is YES, the calculation of the intermediate layer transfer function is ended and the process returns to the neural network calculation.

【0039】次に、推定ヨーレートφの信頼性評価につ
いて、図8に示すフローチャートに従って説明する。
Next, the reliability evaluation of the estimated yaw rate φ will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【0040】図8において、先ず、ステップS51で左右
別々に前後輪の回転速度差を計算する。つまり、左前輪
の車輪速Wflと左後輪の車輪速Wrlとから左前後車輪の
回転速度差Dl (=Wfl−Wrl)を計算するとともに、
右前輪の車輪速Wfrと右後輪の車輪速Wrrとから右前後
車輪の回転速度差Dr (=Wfr−Wrr)を計算する。そ
して、ステップS52で左前後車輪の回転速度差Dl の絶
対値が所定値より大きいか否かを、ステップS53で右前
後車輪の回転速度差Dr の絶対値が所定値より大きいか
否かをそれぞれ判定し、この両判定が共にONのとき、
つまり前後輪の回転速度差Dl ,Dr が左右輪共に所定
値より小さいときには信頼性フラグFaをセットする一
方、両判定のいずれかがYESのとき、つまり前後輪の
回転速度差Dl ,Dr のいずれかが所定値より大きいと
きには信頼性フラグFa をリセットする。
In FIG. 8, first, in step S51, the rotational speed difference between the front and rear wheels is calculated separately for the left and right wheels. That is, the rotational speed difference Dl (= Wfl-Wrl) between the left and right front wheels is calculated from the wheel speed Wfl of the left front wheel and the wheel speed Wrl of the left rear wheel, and
From the wheel speed Wfr of the right front wheel and the wheel speed Wrr of the right rear wheel, the rotational speed difference Dr (= Wfr-Wrr) between the front and rear right wheels is calculated. Then, in step S52, it is determined whether or not the absolute value of the rotational speed difference Dl of the left and right front wheels is larger than a predetermined value, and in step S53, whether or not the absolute value of the rotational speed difference Dr of the right and front wheels is larger than a predetermined value. Judgment, when both judgments are ON,
That is, when the rotational speed difference Dl, Dr between the front and rear wheels is smaller than a predetermined value for both the left and right wheels, the reliability flag Fa is set, while when either of the judgments is YES, that is, the rotational speed difference Dl, Dr between the front and rear wheels is either. When is larger than a predetermined value, the reliability flag Fa is reset.

【0041】次に、上記第1実施例の作用・効果を説明
するに、後輪操舵装置20のコントロールユニット30
において後輪の操舵制御量Rs を設定するときには、先
ず、4車輪の車輪速Wfl,Wfr,Wrl,Wrrをそれぞれ
車輪速センサ31〜34で検出し、これらの車輪速のう
ち、従動輪である後輪3L,3Rの車輪速Wrl,Wrrに
基づいて、算出手段としての加算点41で左右輪の回転
速度差Rv を、車速検出手段47で車速Vをそれぞれ算
出する。そして、上記左右輪の回転速度差Rv及び車速
Vを、操舵角センサ35で検出した前輪の操舵角Fs 及
びその微分値である操舵速度Dfsと共に正規化処理部4
3で正規化した後、これらの正規化値(回転速度差正規
化値Rvn、車速正規化値Vn 、操舵角正規化値Fsn及び
操舵速度正規化値Dfsn )を入力変数として、ニューラ
ルネット演算部44でニューラルネットワーク演算を行
って推定ヨーレートφを算出する。このニューラルネッ
トワーク演算では、線形領域から非線形領域に亘ってヨ
ーレートφを高い精度で推定することができる。
Next, to explain the operation and effect of the first embodiment, the control unit 30 of the rear wheel steering system 20 will be described.
When setting the steering control amount Rs of the rear wheels, first, the wheel speeds Wfl, Wfr, Wrl, Wrr of the four wheels are detected by the wheel speed sensors 31 to 34, respectively, and among these wheel speeds, the driven wheel is the driven wheel. Based on the wheel speeds Wrl and Wrr of the rear wheels 3L and 3R, the rotational speed difference Rv between the left and right wheels is calculated at the addition point 41 as the calculating means, and the vehicle speed V is calculated at the vehicle speed detecting means 47. Then, the normalization processing unit 4 determines the rotational speed difference Rv between the left and right wheels and the vehicle speed V together with the steering angle Fs of the front wheels detected by the steering angle sensor 35 and the steering speed Dfs which is a differential value thereof.
After being normalized by 3, the neural network calculation unit uses these normalized values (rotational speed difference normalized value Rvn, vehicle speed normalized value Vn, steering angle normalized value Fsn and steering speed normalized value Dfsn) as input variables. At 44, a neural network operation is performed to calculate an estimated yaw rate φ. In this neural network calculation, the yaw rate φ can be estimated with high accuracy from the linear region to the non-linear region.

【0042】そして、制御量設定手段51において、上
記推定ヨーレートφ、車速V及び操舵角Fs に基づいて
後輪の操舵制御量Rs を設定してモータ28に出力する
ことにより、後輪3L,3Rの操舵が制御される。上記
操舵制御量Rs は、通常、車速感応制御項(Kv ×Fs
)にヨーレート補償項(ry )を加算して求められる
ものであるので、推定ヨーレートφに応じて後輪3L,
3Rを適切に操舵することができる。
Then, the control amount setting means 51 sets the rear wheel steering control amount Rs on the basis of the estimated yaw rate φ, the vehicle speed V and the steering angle Fs and outputs it to the motor 28, whereby the rear wheels 3L, 3R. Steering is controlled. The steering control amount Rs is usually a vehicle speed sensitive control term (Kv × Fs
) Is added to the yaw rate compensation term (ry), the rear wheel 3L,
It is possible to appropriately steer the 3R.

【0043】また、上記ヨーレートφの推定と同時に、
信頼性判断手段52で4車輪の車輪速Wfl,Wfr,Wr
l,Wrrから左右別々に前後輪の回転速度差Dl ,Dr
を算出し、この前後輪の回転速度差Dl ,Dr から推定
ヨーレートφの信頼性を判断する。つまり、上記両回転
速度差Dl ,Dr がそれぞれ所定値Dl より小さいとき
にはヨーレートの信頼性があると判断し、上記2つの回
転速度差Dl ,Dr のうち、少なくとも一方が所定値D
l より大きいときにはヨーレートの信頼性がないと判断
する。そして、推定ヨーレートφの信頼性があるときに
は、上述した通常制御の通り操舵制御量Rs が車速感応
制御項にヨーレート補償項を加算して求められるが、推
定ヨーレートφの信頼性がないと判断すると、規制手段
53により上記ヨーレート補償項を零にし、車速感応制
御項のみで操舵制御量Rs が算出される。この結果、誤
った推定ヨーレートφに基づく制御を防止することがで
き、安全性の向上等を図ることができる。
At the same time when the yaw rate φ is estimated,
The wheel speeds Wfl, Wfr, Wr of the four wheels are determined by the reliability determining means 52.
Rotational speed difference between front and rear wheels Dl and Dr separately from l and Wrr
Is calculated, and the reliability of the estimated yaw rate φ is judged from the rotational speed difference Dl, Dr between the front and rear wheels. That is, when the two rotational speed differences Dl and Dr are smaller than the predetermined value Dl, it is determined that the yaw rate is reliable, and at least one of the two rotational speed differences Dl and Dr is the predetermined value Dl.
If it is larger than l, it is judged that the yaw rate is not reliable. When the estimated yaw rate φ is reliable, the steering control amount Rs is obtained by adding the yaw rate compensation term to the vehicle speed response control term as in the above-described normal control, but it is determined that the estimated yaw rate φ is not reliable. Then, the yaw rate compensation term is made zero by the restricting means 53, and the steering control amount Rs is calculated only by the vehicle speed response control term. As a result, it is possible to prevent the control based on the erroneous estimated yaw rate φ and improve the safety.

【0044】尚、上記第1実施例では、信頼性判断手段
52において、4車輪の車輪速Wfl,Wfr,Wrl,Wrr
に基づいて推定ヨーレートφの信頼性を判断するに当
り、左右別々に前後輪の回転速度差Dl ,Dr を算出
し、この前後輪の回転速度差Dl,Dr がそれぞれ所定
値よりも大きいか小さいかによって推定ヨーレートφの
信頼性を判断するようにしたが、これ以外に、例えば図
9に示すフローチャートに従って推定ヨーレートφの信
頼性を判断したり、又は図10に示すフローチャートに
従って推定ヨーレートφの信頼性を判断したりしてもよ
い。
In the first embodiment, the reliability determining means 52 uses the four wheel speeds Wfl, Wfr, Wrl, Wrr.
In determining the reliability of the estimated yaw rate φ on the basis of the above, the rotational speed differences Dl, Dr of the front and rear wheels are calculated separately for the left and right wheels, and the rotational speed differences Dl, Dr of the front and rear wheels are respectively larger or smaller than a predetermined value. Although the reliability of the estimated yaw rate φ is determined depending on whether the reliability of the estimated yaw rate φ is determined according to the flowchart shown in FIG. 9 or the reliability of the estimated yaw rate φ is determined according to the flowchart shown in FIG. You may judge sex.

【0045】図9においては、先ず、ステップS51´で
前後輪別々に左右輪の回転速度差Df (=Wfr−Wf
l),Dr (=Wrr−Wrl)を算出する。続いて、ステ
ップS52´で前輪側の左右輪回転速度差Df の絶対値が
所定値Lm より大きいか否かを、ステップS53´で後輪
側の左右輪回転差Dr の絶対値が所定値Lm より大きい
か否かをそれぞれ判定し、この両判定が共にONのと
き、つまり左右輪の回転速度差Df ,Dr が前後輪共に
所定値Lm より小さいときには信頼性フラグFa をセッ
トする一方、両判定のいずれかがYESのとき、つまり
前後輪の回転速度差Df ,Dr のいずれかが所定値Lm
より大きいときには信頼性フラグFa をリセットする。
In FIG. 9, first, at step S51 ', the rotational speed difference Df (= Wfr-Wf) between the left and right wheels is separately set for the front and rear wheels.
l) and Dr (= Wrr-Wrl) are calculated. Succeedingly, in a step S52 ', it is determined whether or not an absolute value of the front wheel-side left / right wheel rotation speed difference Df is larger than a predetermined value Lm, and in a step S53', an absolute value of the rear wheel-side left / right wheel rotation difference Dr is a predetermined value Lm. If both of these judgments are ON, that is, if the rotational speed differences Df, Dr of the left and right wheels are smaller than the predetermined value Lm for both the front and rear wheels, the reliability flag Fa is set, while both judgments are made. Is YES, that is, one of the rotational speed differences Df and Dr between the front and rear wheels is the predetermined value Lm.
When it is larger, the reliability flag Fa is reset.

【0046】また、図10においては、先ず、ステップ
S61で4車輪の車輪速Wfl,Wfr,Wrl,Wrrを全て加
算し、ステップS62でその加算値Wが零であるか否かを
判定する。この判定は、結局、車両が停車しているか否
かを判断しているのである。車両が停車していなくて動
いているときに、更にステップS63で4車輪の車輪速W
fl,Wfr,Wrl,Wrrを全て積算し、ステップS64でそ
の積算値WM が零であるか否かを判定する。この判定
は、結局、4車輪のうち、少なくとも1つが車輪速が零
のロック状態にあるか否かを判断しているのである。そ
して、車両が動いておりかつ4車輪のいずれもがロック
状態にないときには、ステップS65で評価フラグFa を
セットする一方、車両が停車しているとき又は4車輪の
うちの少なくとも1つがロック状態のときには、ステッ
プS66で評価フラグFa をリセットする。
In FIG. 10, all the wheel speeds Wfl, Wfr, Wrl, Wrr of the four wheels are added in step S61, and it is determined in step S62 whether the added value W is zero. This determination ultimately determines whether or not the vehicle is stopped. When the vehicle is not stopped and is moving, the wheel speed W of the four wheels is further increased in step S63.
All of fl, Wfr, Wrl, and Wrr are integrated, and it is determined in step S64 whether the integrated value WM is zero. This determination ultimately determines whether or not at least one of the four wheels is in the locked state where the wheel speed is zero. When the vehicle is moving and none of the four wheels is in the locked state, the evaluation flag Fa is set in step S65 while the vehicle is stopped or at least one of the four wheels is in the locked state. Sometimes, the evaluation flag Fa is reset in step S66.

【0047】図11は本発明の第2実施例に係わる車両
の4輪操舵装置における後輪の操舵制御のメインフロー
チャートを示す。尚、4輪操舵装置のハード構成は、図
1及び図2に示す第1実施例のそれと同じであるので、
以下の説明では、これらの図に示す符号を用いて説明す
る。
FIG. 11 shows a main flowchart of the rear wheel steering control in the vehicle four-wheel steering system according to the second embodiment of the present invention. Since the hardware configuration of the four-wheel steering system is the same as that of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2,
In the following description, reference numerals shown in these figures are used for description.

【0048】図11において、先ず、ステップS71で計
測タイミングとなるのを待った後、ステップS72で車両
運動情報としての4車輪の車輪速Wfr,Wfl,Wrr,W
rlをそれぞれ車輪速センサ31〜34により計測すると
ともに、ステップS73でドライバー操作情報としての操
舵角Fs を操舵角センサ35により計測する。続いて、
ステップS74において従動輪である左右の後輪の車輪速
Wrl,Wrrの差分である左右輪の回転速度差Rv を加算
点41で求めるとともに、該回転速度差Rv に対しフィ
ルター42でフィルター計算をする。この回転速度差R
v のフィルター計算は、第1実施例の場合に述べた式
により行う。
In FIG. 11, first, after waiting for the measurement timing in step S71, in step S72 the wheel speeds Wfr, Wfl, Wrr, W of the four wheels as vehicle motion information.
rl is measured by the wheel speed sensors 31 to 34, respectively, and the steering angle Fs as driver operation information is measured by the steering angle sensor 35 in step S73. continue,
In step S74, the rotational speed difference Rv between the left and right wheels, which is the difference between the wheel speeds Wrl and Wrr of the left and right driven wheels, is obtained at the addition point 41, and a filter calculation is performed by the filter 42 for the rotational speed difference Rv. . This rotation speed difference R
The filter calculation of v is performed by the formula described in the case of the first embodiment.

【0049】しかる後、ステップS75で正規化処理部4
3にてその入力情報である左右輪の回転速度差Rv 、車
速V、操舵角Fs 及び操舵速度Dfsを正規化し、ステッ
プS76でニューラルネット演算部44にてこれらの正規
化値を入力変数とするニューラルネットワーク演算をし
て推定ヨーレートφを算出する。上記正規化及びニュー
ラルネットワーク演算は、第1実施例の場合と同様に行
われる。
Then, in step S75, the normalization processing unit 4
At 3 the input information left / right wheel rotational speed difference Rv, vehicle speed V, steering angle Fs and steering speed Dfs are normalized, and in step S76 the neural network calculation unit 44 uses these normalized values as input variables. Neural network operation is performed to calculate the estimated yaw rate φ. The normalization and the neural network calculation are performed in the same manner as in the first embodiment.

【0050】続いて、ステップS78で信頼性判断手段5
2にて推定ヨーレートφの信頼性を評価する。この信頼
性の評価は、例えば第1実施例の場合と同じく図8に示
すフローチャートに従い、左右別々に前後輪の回転速度
差Dl ,Dr を算出し、この前後輪の回転速度差Dl ,
Dr がそれぞれ所定値よりも大きいか小さいかによって
推定ヨーレートφの信頼性を判断するなど、4車輪の車
輪速Wfl,Wfr,Wrl,Wrrに基づいて判断する。
Then, in step S78, the reliability judgment means 5
In step 2, the reliability of the estimated yaw rate φ is evaluated. For this reliability evaluation, for example, the rotational speed difference Dl, Dr between the front and rear wheels is calculated separately according to the flowchart shown in FIG. 8 as in the case of the first embodiment, and the rotational speed difference Dl between the front and rear wheels is calculated.
For example, the reliability of the estimated yaw rate φ is determined depending on whether Dr is larger or smaller than a predetermined value, and the determination is made based on the wheel speeds Wfl, Wfr, Wrl, and Wrr of the four wheels.

【0051】そして、ステップS77で信頼性フラグFa
が1であるか、つまり推定ヨーレートφの信頼性がある
か否かを判断し、信頼性があるときにはステップS79で
後輪3L,3Rの操舵をH∞制御により行う一方、信頼
性がないときにはステップS80で後輪3L,3Rの操舵
をマップ制御により行う。しかる後、ステップS71にリ
ターンする。
Then, in step S77, the reliability flag Fa
Is 1, that is, whether or not the estimated yaw rate φ is reliable, and if there is reliability, the rear wheels 3L, 3R are steered by H∞ control in step S79, while if not reliable, In step S80, steering of the rear wheels 3L and 3R is performed by map control. Then, the process returns to step S71.

【0052】上記H∞制御は下記の如く行われる。すな
わち、先ず、下記の式に基づいて車両の目標ヨーレイト
φt を設定するとともに、該目標ヨーレイトφt と推定
ヨーレイトφとのヨーレイト偏差en を算出する。
The above H∞ control is performed as follows. That is, first, the target yaw rate φt of the vehicle is set based on the following equation, and the yaw rate deviation en between the target yaw rate φt and the estimated yaw rate φ is calculated.

【0053】[0053]

【数1】 但し、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。
[Equation 1] However, A is the stability factor and L is the wheel base of the vehicle.

【0054】その後、H∞制御のフィードバック制御量
としての後輪3L,3Rの操舵制御量Rs をH∞制御に
おける下記の車両の状態方程式(1)及び出力方程式
(2)に基づいて決定する。
Thereafter, the steering control amount Rs of the rear wheels 3L, 3R as the feedback control amount of the H∞ control is determined based on the following vehicle state equation (1) and output equation (2) in the H∞ control.

【0055】[0055]

【数2】 但し、Xh は車両の複数の状態量に相当する状態量であ
り、該車両の状態量は例えば車両の横滑り角、後輪の舵
角若しくはその変化速度、前輪及び後輪のコーナリング
フォース、又は車両に作用するヨーレイトであり、これ
らを上記両方程式により推定する。
[Equation 2] However, Xh is a state quantity corresponding to a plurality of state quantities of the vehicle, and the state quantity of the vehicle is, for example, the sideslip angle of the vehicle, the steering angle of the rear wheels or its changing speed, the cornering force of the front wheels and the rear wheels, or the vehicle. Is the yaw rate that acts on, and these are estimated by both equations above.

【0056】また、上記車両の状態方程式(1)及び出
力方程式(2)の制御ゲインAcl,Bcl,Ccl及びDcl
は、図12に示す制御ゲイン決定フローに基づいて予め
算出決定される。
Further, the control gains Acl, Bcl, Ccl and Dcl of the above-mentioned vehicle state equation (1) and output equation (2) are used.
Is calculated and determined in advance based on the control gain determination flow shown in FIG.

【0057】次に、図12に示すH∞制御における制御
ゲイン決定フローを説明する。
Next, the control gain determination flow in the H∞ control shown in FIG. 12 will be described.

【0058】図12において、先ず、ステップS81で後
輪3L,3Rの操舵に対する車両のヨーレイト変化の周
波数伝達関数の制御ゲイン特性としての車両の特性変動
時の安定性を与える性能目標指標W3 を変更するための
補正係数(重み)Wn を車速Vに応じて変更する。この
変更は、同ステップS81に示す如く、車速Vの上昇に応
じて補正係数Wn を大値に決定して行う。
In FIG. 12, first, in step S81, the performance target index W3 that gives stability when the characteristics of the vehicle change as the control gain characteristic of the frequency transfer function of the yaw rate change of the vehicle with respect to the steering of the rear wheels 3L, 3R is changed. The correction coefficient (weight) Wn for changing is changed according to the vehicle speed V. This change is made by determining the correction coefficient Wn to a large value in accordance with the increase in the vehicle speed V, as shown in step S81.

【0059】その後、ステップS82で上記車両の特性変
動時の安定性を与える性能目標指標W3 を下記のラプラ
ス変数sの2次式に基づいて決定する。
Then, in step S82, the performance target index W3 that gives the stability when the characteristics of the vehicle are changed is determined based on the following quadratic expression of the Laplace variable s.

【0060】[0060]

【数3】 但し、a及びcは定数である。上記の式に基づけば、図
13に示すように、車両の特性変動時の安定性を与える
性能目標指標W3 は、補正係数Wn が大値のとき低周波
数側に変更され、補正係数Wn が小値のとき高周波数側
に変更される。
(Equation 3) However, a and c are constants. Based on the above equation, as shown in FIG. 13, the performance target index W3 that gives stability when the characteristics of the vehicle fluctuates is changed to a low frequency side when the correction coefficient Wn is large, and the correction coefficient Wn is small. When it is a value, it is changed to the high frequency side.

【0061】続いて、ステップS83で今度は後輪3L,
3Rの操舵に対する車両のヨーレイト変化の周波数伝達
関数の制御ゲイン特性としての車両の速応性及び定常特
性を与える図13に示す性能目標指標W1 (但し、逆数
表示)を下記のラプラス変数sの3次式に基づいて固定
値に指定する。
Then, in step S83, the rear wheel 3L,
The performance target index W1 (reciprocal number display) shown in FIG. 13 which gives the vehicle speed response and steady-state characteristics as the control gain characteristic of the frequency transfer function of the yaw rate change of the vehicle with respect to the 3R steering is expressed by the third order of the Laplace variable s below. Specify a fixed value based on an expression.

【0062】[0062]

【数4】 但し、d,e,f,g及びhは定数である。[Equation 4] However, d, e, f, g and h are constants.

【0063】そして、ステップS84で、上記2つの性能
目標指標W3 ,W1 を各々状態方程式に変換するととも
に、この両状態方程式と下記に示す車両の状態方程式
(3)及び出力方程式(4)の四者を1つの状態方程式
に合成し、この合成後の状態方程式を2つのリカッチ方
程式に分解し、この方程式をハミルトン行列により固有
値問題として解を求めることにより、H∞制御の各制御
ゲインAcl〜Dclを求める。
Then, in step S84, the above two performance target indexes W3 and W1 are converted into state equations, respectively, and both state equations and the following vehicle state equation (3) and output equation (4) are expressed. Each of the control gains Acl ~ Dcl of the H ∞ control is obtained by synthesizing the person into one state equation, decomposing the synthesized state equation into two Riccati equations, and solving this equation as an eigenvalue problem by the Hamilton matrix. Ask for.

【0064】[0064]

【数5】 但し、車両の状態方程式(3)及び出力方程式(4)に
おいて、βは車両の重心点における横滑り角、Cf 及び
Cr は各々前輪及び後輪のコーナリングフォース、Rs
は後輪の操舵角、lf 及びlr は各々前後車軸と車両重
心点との距離、Iは車両のヨーレイトに対する慣性モー
メント、mは車体質量、Vは車速、Gyは車輪の横弾性
係数、Kyf及びKyrは各々前輪及び後輪のコーナリング
パワーである。ここで、車速Vは車速検出手段47(図
2参照)により検出された実際の車速が用いられ、他は
予め設定された固定値である。
(Equation 5) In the vehicle state equation (3) and the output equation (4), β is the sideslip angle at the center of gravity of the vehicle, Cf and Cr are the cornering forces of the front and rear wheels, and Rs.
Is the steering angle of the rear wheels, lf and lr are the distances between the front and rear axles and the center of gravity of the vehicle, I is the moment of inertia of the vehicle with respect to yaw rate, m is the vehicle mass, V is the vehicle speed, Gy is the lateral elastic coefficient of the wheels, Kyf and Kyr is the cornering power of the front and rear wheels, respectively. Here, as the vehicle speed V, the actual vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means 47 (see FIG. 2) is used, and the others are preset fixed values.

【0065】その後、ステップS85で上記各制御ゲイン
Acl〜Dclを双一次変換手法により連続制御系からディ
ジタル制御系に変更して、終了する。尚、各制御ゲイン
Acl〜Dclの決定は上記の逐次演算の他、車両の運動状
態に応じて予めマップに記憶した値を逐次読出す方式で
も可能である。
After that, in step S85, the control gains Acl to Dcl are changed from the continuous control system to the digital control system by the bilinear conversion method, and the process ends. The control gains Acl to Dcl can be determined by a method of sequentially reading the values stored in the map in advance according to the motion state of the vehicle, in addition to the above-described sequential calculation.

【0066】また、図11のステップS80のマップ制御
は、同ステップに示すように、後輪の操舵制御量Rs を
前輪操舵角Fs に応じて下記の式 Rs =K×Fs により演算する。但し、Kは比例定数であって、該比例
定数Kは、所定高車速値V0 までは車速に応じて大値に
設定され、上記所定値V0 を越える車速では次第に小値
に設定されて、非線形領域で制御系を本質的に安定にす
るようになっている。
Further, in the map control of step S80 of FIG. 11, as shown in the same step, the steering control amount Rs of the rear wheels is calculated according to the following expression Rs = K × Fs according to the front wheel steering angle Fs. However, K is a proportional constant, and the proportional constant K is set to a large value in accordance with the vehicle speed up to a predetermined high vehicle speed value V0, and is gradually set to a small value at a vehicle speed exceeding the above predetermined value V0, and nonlinear It is designed to make the control system essentially stable in the area.

【0067】要するに、第2実施例の場合、制御量設定
手段51は、車両の推定ヨーレイトφ、車両の推定横滑
り角β及び前後輪の各コーナリングフォースCf ,Cr
等を車両の状態量とする車両の状態方程式(1)並びに
出力方程式(2)に基づいて車両の推定ヨーレイトφを
目標ヨーレイトφt に状態フィードバック制御すると同
時に、後輪3L,3Rの操舵に対する車両のヨーレイト
変化の周波数伝達関数の制御ゲイン特性として車両の特
性変動時の安定性を与える性能目標指標W3 及び車両の
速応性及び定常特性を与える性能目標指標W1 の2種
と、後輪操舵角Rs を入力とする車両の状態方程式
(3)及び出力方程式(4)とに基づいて、車両の運動
特性(制御ゲイン特性)が図13に実線で示すように一
巡伝達関数が0dbとなる所定周波数(図13では6r
ad/sec)を越える高周波数域では上記安定性を与
える性能目標指標W3 の直下方に位置し、所定周波数
(3rad/sec)以下の低周波数域では上記定常特
性等を与える性能目標指標W1 の直上方に位置するよう
に、上記状態フィードバック制御の制御ゲインAcl〜D
clを算出するようになっている。また、規制手段53
は、推定ヨーレートφの信頼性がないとき上記の如きH
∞制御を中止し、マップ制御により後輪3L,3Rの操
舵制御量Rs を設定するようになっている。
In short, in the case of the second embodiment, the control amount setting means 51 controls the estimated yaw rate φ of the vehicle, the estimated sideslip angle β of the vehicle, and the cornering forces Cf, Cr of the front and rear wheels.
The estimated yaw rate φ of the vehicle is feedback-controlled to the target yaw rate φt based on the vehicle state equation (1) and the output equation (2), where As the control gain characteristic of the frequency transfer function of the yaw rate change, two types of performance target index W3 that gives stability when the characteristic of the vehicle changes and performance target index W1 that gives the quick response and steady characteristics of the vehicle and the rear wheel steering angle Rs are Based on the input vehicle state equation (3) and the output equation (4), the vehicle motion characteristic (control gain characteristic) is a predetermined frequency (Fig. 13) at which the open loop transfer function becomes 0 db. 6r for 13
In the high frequency range exceeding (ad / sec), the performance target index W3 is provided immediately below the performance target index W3 that provides the above-mentioned stability, and in the low frequency range below a predetermined frequency (3 rad / sec), the performance target index W1 that provides the above steady-state characteristics is The control gains Acl to D of the above-mentioned state feedback control are positioned so as to be located immediately above.
It is designed to calculate cl. In addition, the regulation means 53
When the estimated yaw rate φ is unreliable, H
The control is stopped and the steering control amount Rs of the rear wheels 3L and 3R is set by map control.

【0068】したがって、上記第2実施例においては、
推定ヨーレートφの信頼性があると判断される通常制御
の場合には、制御量設定手段51において、車両の推定
ヨーレイトφ、車両の推定横滑り角β及び前後輪の各コ
ーナリングフォースCf ,Cr 等を車両の状態量とする
車両の状態方程式(1)並びに出力方程式(2)に基づ
いて車両の推定ヨーレイトφを目標ヨーレイトφt に状
態フィードバック制御すると同時に、後輪3L,3Rの
操舵に対する車両のヨーレイト変化の周波数伝達関数の
制御ゲイン特性として車両の特性変動時の安定性を与え
る性能目標指標W3 及び車両の速応性及び定常特性を与
える性能目標指標W1 の2種と、後輪操舵角Rs を入力
とする車両の状態方程式(3)及び出力方程式(4)と
に基づいて、車両の運動特性が所定周波数を越える高周
波数域では上記安定性を与える性能目標指標W3 の直下
方に位置し、所定周波数以下の低周波数域では上記定常
特性等を与える性能目標指標W1 の直上方に位置するよ
うに、上記状態フィードバック制御の制御ゲインAcl〜
Dclを算出するH∞制御が行われる。そのため、図14
に示すH∞制御が行われない通常の車両の運動特性に対
して、所定周波数(6rad/sec)を越える高周波
数域では閉ループゲインが小値となり、所定周波数以下
の低周波数域では大値になる。この結果、上記高周波数
域では、閉ループゲインが小さい分、車両の特性変動に
対する安定性が向上し、ロバスト安定性が向上するとと
もに、低周波数域では運転者のステアリングホイール操
作に応じて大値の閉ループゲインでもって車両は素早く
応答し、かつ車両には目標ヨーレイトに対して偏差の極
く少ないヨーレイトが発生して、速応性及び定常特性が
向上することになる。
Therefore, in the second embodiment described above,
In the case of normal control in which it is determined that the estimated yaw rate φ is reliable, the control amount setting means 51 calculates the estimated yaw rate φ of the vehicle, the estimated sideslip angle β of the vehicle, and the cornering forces Cf and Cr of the front and rear wheels. The estimated yaw rate φ of the vehicle is feedback-controlled to the target yaw rate φt based on the vehicle state equation (1) and the output equation (2), which are the vehicle state quantities, and at the same time, the yaw rate change of the vehicle with respect to the steering of the rear wheels 3L, 3R is performed. As a control gain characteristic of the frequency transfer function, a performance target index W3 that gives stability when the characteristic of the vehicle changes and a performance target index W1 that gives quick response and steady-state characteristics of the vehicle, and the rear wheel steering angle Rs are input. Based on the vehicle state equation (3) and the output equation (4), the stability is given in the high frequency range where the vehicle motion characteristics exceed a predetermined frequency. Control gain Acl ~ of the above-mentioned state feedback control so that it is located immediately below the performance target index W3 and above the performance target index W1 that gives the above-mentioned steady characteristics in the low frequency range below a predetermined frequency.
The H∞ control for calculating Dcl is performed. Therefore, FIG.
In contrast to the normal vehicle motion characteristics in which the H∞ control is not performed, the closed loop gain becomes a small value in the high frequency range exceeding the predetermined frequency (6 rad / sec), and becomes a large value in the low frequency range below the predetermined frequency. Become. As a result, in the high frequency range, the closed loop gain is small, so that the stability with respect to the characteristic variation of the vehicle is improved, the robust stability is improved, and in the low frequency range, a large value is obtained according to the steering wheel operation of the driver. The vehicle responds quickly with the closed loop gain, and the yaw rate with a very small deviation from the target yaw rate is generated in the vehicle, which improves the quick response and steady-state characteristics.

【0069】また、推定ヨーレートφの信頼性がないと
判断された場合には、上記H∞制御の代りに、推定ヨー
レートφに関係しないマップ制御により操舵制御量Rs
が算出されるので、第1実施例の場合と同じく、誤った
推定ヨーレートφに基づく制御を防止することができ、
安全性の向上等を図ることができる。
When it is determined that the estimated yaw rate φ is not reliable, the steering control amount Rs is changed by map control not related to the estimated yaw rate φ instead of the above H∞ control.
Is calculated, it is possible to prevent the control based on the incorrect estimated yaw rate φ, as in the case of the first embodiment.
It is possible to improve safety and the like.

【0070】尚、上記第1及び第2実施例では、ヨーレ
ートを推定するヨーレート推定手段44において、従動
輪である左右の後輪3L,3Rの回転速度差Rv 等を入
力変数とするニューラルネットワーク演算により推定ヨ
ーレートφを算出する構成としたが、このニューラルネ
ットワーク演算の代りに、左右の従動輪の回転速度差を
基に円旋回時の幾何学的関係(いわゆる二輪モデル)か
ら導いた線形式でヨーレートを推定するように構成して
もよいのは言うまでもない。
In the first and second embodiments, in the yaw rate estimating means 44 for estimating the yaw rate, the neural network operation using the rotational speed difference Rv between the left and right rear wheels 3L and 3R which are driven wheels as an input variable. The estimated yaw rate φ was calculated by using the following method. Instead of this neural network calculation, a linear form derived from the geometrical relationship (so-called two-wheel model) during circular turning based on the rotational speed difference between the left and right driven wheels. It goes without saying that the yaw rate may be estimated.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上の如く、本発明における車両の制御
装置によれば、4車輪全てについてその回転速度を検出
し、これらの検出値から左右輪の回転速度差の算出ない
しヨーレートの推定を行うと同時に該ヨーレートの推定
の信頼性を判断し、信頼性がないときには推定ヨーレー
トに基づく制御が規制されるので、誤ったヨーレート推
定に基づく制御を防止することができ、安全性の確保及
び制御の信頼性の向上を図ることができる。特に、請求
項2に係わる発明の如く、4輪操舵装置における後輪の
操舵に適用した場合に有効である。
As described above, according to the vehicle control device of the present invention, the rotational speeds of all four wheels are detected, and the rotational speed difference between the left and right wheels is calculated or the yaw rate is estimated from these detected values. At the same time, the reliability of the estimation of the yaw rate is judged, and when it is not reliable, the control based on the estimated yaw rate is regulated. Therefore, the control based on the incorrect yaw rate estimation can be prevented, and the safety and the control can be ensured. It is possible to improve reliability. Particularly, it is effective when applied to the steering of the rear wheels in the four-wheel steering device as in the invention according to claim 2.

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

【図1】本発明の第1実施例に係わる車両の4輪操舵装
置の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a four-wheel steering system for a vehicle according to a first embodiment of the present invention.

【図2】後輪操舵制御用コントロールユニットのブロッ
ク線図である。
FIG. 2 is a block diagram of a control unit for rear wheel steering control.

【図3】後輪操舵制御のメインフローチャート図であ
る。
FIG. 3 is a main flowchart of rear wheel steering control.

【図4】車速感応係数設定用のマップを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a map for setting a vehicle speed response coefficient.

【図5】操舵角感応係数設定用のマップを示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a map for setting a steering angle response coefficient.

【図6】ニューラルネット計算のフローチャート図であ
る。
FIG. 6 is a flowchart of neural network calculation.

【図7】中間層伝達関数計算のフローチャート図であ
る。
FIG. 7 is a flowchart of calculation of an intermediate layer transfer function.

【図8】推定ヨーレートの信頼性評価のフローチャート
図である。
FIG. 8 is a flowchart of reliability evaluation of an estimated yaw rate.

【図9】変形例を示す図8相当図である。9 is a view corresponding to FIG. 8 showing a modified example.

【図10】他の変形例を示す図8相当図である。FIG. 10 is a view corresponding to FIG. 8 showing another modification.

【図11】第2実施例を示す図3相当図である。FIG. 11 is a view corresponding to FIG. 3 showing a second embodiment.

【図12】制御ゲイン決定のフローチャート図である。FIG. 12 is a flowchart for determining a control gain.

【図13】H∞制御に使用する2種の性能目標指標W1
,W3 を示す図である。
FIG. 13: Two performance target indicators W1 used for H∞ control
, W3.

【図14】H∞制御を行わない場合の後輪操舵に対する
車両の運動特性の周波数伝達関数のゲイン特性を示す図
である。
FIG. 14 is a diagram showing a gain characteristic of a frequency transfer function of a motion characteristic of a vehicle for steering rear wheels when H∞ control is not performed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3L,3R 後輪 20 後輪操舵装置 30 コントロールユニット 31〜34 車輪速センサ(車輪速検出手段) 41 加算点(算出手段) 44 ニューラルネット演算部(ヨーレー
ト推定手段) 52 信頼性判断手段 53 規制手段
3L, 3R Rear Wheel 20 Rear Wheel Steering Device 30 Control Unit 31-34 Wheel Speed Sensor (Wheel Speed Detection Means) 41 Addition Point (Calculation Means) 44 Neural Network Calculation Unit (Yaw Rate Estimating Means) 52 Reliability Judgment Means 53 Regulation Means

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 左右輪の回転速度差から推定したヨーレ
ートに基づいて制御対象を制御する車両の制御装置であ
って、 左右の前輪及び後輪の回転速度をそれぞれ検出する4つ
の車輪速検出手段と、 左右の前輪の回転速度又は左右の後輪の回転速度から左
右輪の回転速度差を求める算出手段と、 上記算出手段で求めた左右輪の回転速度差からヨーレー
トを推定するヨーレート推定手段と、 上記算出手段による左右輪回転速度差の算出に用いた車
輪の回転速度と他の車輪の回転速度とに基づいて、上記
推定手段で推定したヨーレートの信頼性を判断する信頼
性判断手段と、 該判断手段の判断結果で推定ヨーレートの信頼性がない
とき該推定ヨーレートに基づく制御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制御装置。
1. A vehicle control device for controlling a controlled object based on a yaw rate estimated from a rotational speed difference between the left and right wheels, the four wheel speed detecting means for detecting respective rotational speeds of the left and right front wheels and rear wheels. And a calculating means for obtaining the rotational speed difference between the left and right wheels from the rotational speed of the left and right front wheels or the rotational speed of the left and right rear wheels, and a yaw rate estimating means for estimating the yaw rate from the rotational speed difference between the left and right wheels obtained by the calculating means. A reliability determination means for determining the reliability of the yaw rate estimated by the estimation means, based on the rotation speed of the wheel used for the calculation of the left and right wheel rotation speed difference by the calculation means and the rotation speed of the other wheels, A control device for a vehicle, comprising: a restriction unit that restricts control based on the estimated yaw rate when the estimated yaw rate is not reliable as a result of the determination by the determination unit.
【請求項2】 上記制御対象は、前輪の操舵時に操舵さ
れる後輪である請求項1記載の車両の制御装置。
2. The control device for a vehicle according to claim 1, wherein the controlled object is a rear wheel steered when steering the front wheel.
【請求項3】 ヨーレートに基づく後輪操舵の制御量
は、車速をファクターとする車速感応制御項と、ヨーレ
ートをファクターとするヨーレート補償項とを加算して
決定されるものであり、 上記規制手段は、推定ヨーレートの信頼性がないとき上
記ヨーレート補償項を零にするものである請求項2記載
の車両の制御装置。
3. The control amount of the rear wheel steering based on the yaw rate is determined by adding a vehicle speed sensitive control term having a vehicle speed as a factor and a yaw rate compensating term having a yaw rate as a factor. The vehicle control device according to claim 2, wherein the yaw rate compensation term is set to zero when the estimated yaw rate is not reliable.
【請求項4】 ヨーレートに基づく後輪操舵の制御は、
横滑り角を零とする目標ヨーレートに実際のヨーレート
を一致させるように制御するヨーレートフィードバック
制御であり、 上記規制手段は、推定ヨーレートの信頼性がないとき上
記ヨーレートフィードバック制御を中止し、予め車速を
ファクターとして設定されたマップに基づいて後輪の操
舵を制御するものである請求項2記載の車両の制御装
置。
4. The rear wheel steering control based on the yaw rate,
It is yaw rate feedback control that controls so that the actual yaw rate coincides with the target yaw rate at which the sideslip angle is zero.The regulation means stops the yaw rate feedback control when the estimated yaw rate is unreliable, and sets the vehicle speed in advance as a factor. The control device for a vehicle according to claim 2, wherein the steering of the rear wheels is controlled based on the map set as.
【請求項5】 上記信頼性判断手段は、左前輪と左後輪
との回転速度差及び右前輪と右後輪との回転速度差を求
め、該両回転速度差がそれぞれ所定値より小さいときに
はヨーレートの信頼性があると判断し、上記両回転速度
差のうち、少なくとも一方が所定値より大きいときには
ヨーレートの信頼性がないと判断するものである請求項
1記載の車両の制御装置。
5. The reliability determining means obtains a rotational speed difference between the left front wheel and the left rear wheel and a rotational speed difference between the right front wheel and the right rear wheel, and when the rotational speed difference is smaller than a predetermined value, respectively. The vehicle control device according to claim 1, wherein the yaw rate is determined to be reliable, and the yaw rate is determined to be unreliable when at least one of the rotational speed differences is greater than a predetermined value.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011051412A (en) * 2009-08-31 2011-03-17 Denso Corp Steering control device
KR20180095225A (en) * 2017-02-17 2018-08-27 현대자동차주식회사 A vehicle and a method for controlling the same

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