JP3184325B2 - Vehicle steering system - Google Patents
Vehicle steering systemInfo
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Description
【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 relates to a forcible steering control of a rear wheel or a front wheel according to a steering state of a vehicle.
The present invention relates to an improvement in a vehicle steering system that enhances drivability and stability of a 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
直後の初期状態では、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 apparatus for a vehicle of this type determines a steering ratio of a rear wheel according to a vehicle speed with respect to a steering angle of a front wheel corresponding to a steering operation amount. It is known that the steering control of the rear wheels is known, but with this one, it is possible to obtain steering performance that matches the driver's intention at any vehicle speed, but on the other hand, in the initial stage immediately after the driver operates the steering. In this state, the front wheels and the rear wheels often have the same phase, and there is a regret that the turning performance of the vehicle in the initial state is low.
【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、ステアリング操作直後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。For this reason, conventionally, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No.
In the device disclosed in Japanese Patent Publication No. 268, a control target yaw rate of a vehicle is calculated based on a steering amount of a driver, and a yaw rate of the vehicle is measured, and a yaw rate of the vehicle is measured according to a deviation between the measured value of the yaw rate and the control target value. By performing feedback control of the steering angle of the rear wheels using the feedback control amount, the yaw rate is quickly generated even in the initial state immediately after the steering operation, and the turning performance of the vehicle in this initial state is enhanced.
【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 measured value of the yaw rate and the control target value, and the rear wheels are steered. For this reason, there is also a limit in accurately controlling the actual yaw rate to the control target value.
【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 conceivable to employ state feedback control instead of the above feedback control. In this state feedback control, in addition to the yaw rate, a plurality of state variables of the vehicle, for example, the sideslip angle of the wheel, the cornering force of the front wheel and the rear wheel, and the like are estimated to grasp the motion state of the vehicle. Since the control target is controlled using the plurality of state variables of the vehicle, if the steering angle of the front wheel or the rear wheel is feedback-controlled so that the yaw rate generated in the vehicle becomes the control target value, the vehicle is always controlled. Therefore, it is possible to control the vehicle optimally for drivability and stability, for example, by generating a target yaw rate and improving the turning performance of the vehicle at the time of steering operation.
【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車両を本
質的に安定にできる第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 a state equation, and a plurality of state quantities of the vehicle are estimated on the basis of the linear equation. When the dynamic characteristics of the vehicle change due to nonlinear motion that deviates from the linear equation,
The estimated plurality of state quantities deviate from the optimal value, and as a result, the vehicle does not generate the control target yaw rate, and there is a regret that the vehicle becomes unstable. Therefore, for example, separately from the state feedback control, a second control law capable of essentially stabilizing the vehicle in the non-linear region is prepared in advance, and the second control law is used in the non-linear region. Even when the dynamic characteristic shifts from the linear region to the non-linear region, it is conceivable to ensure good vehicle stability.
【０００７】しかしながら、上記の考えでは、線形領域
から非線形領域への移行時、及びその逆方向への移行時
には、制御が瞬時に切換わる関係上、この制御の切換え
に起因して車両にショックを与える憾みが生じる。However, according to the above idea, when the vehicle shifts from the linear region to the non-linear region and when the vehicle moves in the opposite direction, the control is instantaneously switched. The regret to give arises.
【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える場合に、こ
の両制御の切換えに起因して車両に発生するショックを
軽減ないし解消することにある。[0008] The present invention has been made in view of the above point, and an object of the present invention 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 perform both the controls. An object of the present invention is to reduce or eliminate a shock that occurs in a vehicle due to switching between the two controls when switching between a linear region and a non-linear region.
【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
則とを線形領域と非線形領域とで切換えて用いる場合
に、この両制御の切換えを良好に繋ぐ第３の制御則を用
いることとする。In order to achieve the above object, according to the present invention, when the state feedback control and the second control law are used by switching between a linear region and a non-linear region, switching between the two controls is performed. Are used in a third control law.
【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を含む車両の複数
の状態変数を観測し、この観測した車両の複数の状態変
数に基づいて車両の実際ヨーレイトを制御目標ヨーレイ
トにするように前輪又は後輪操舵に対する目標制御量を
演算し、該目標制御量により上記操舵手段２０をフィー
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
御できる車速感応ＭＡＰ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３
０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車速感応ＭＡＰ
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
状態フィードバック制御手段３０と車速感応ＭＡＰ制御
手段３１との制御の間を滑らかに繋ぐように上記制御切
換手段３２に優先して操舵手段２０を制御する第３の制
御手段３３とを設ける構成としている。That is, as a concrete solution of the present invention, as shown in FIG. 1, a steering means 20 for steering the front wheel or the rear wheel separately from the steering is provided, and the side slip angle of the wheel is controlled. On the other hand, a region discriminating means 34 for discriminating whether the cornering force of the wheel is in a linear region or a nonlinear region that changes proportionally, and a plurality of vehicles including at least the actual yaw rate of the vehicle and the estimated side slip angle of the wheel.
Of the state variables of the observed vehicle.
The target control amount for front wheel or rear wheel steering is set so that the actual yaw rate of the vehicle becomes the control target yaw rate based on the number.
A state feedback control unit 30 that calculates and feedback controls the steering unit 20 based on the target control amount ;
The vehicle speed sensitive MAP control means 31 which can stably control the front wheel or the rear wheel in the non-linear area, and the state feedback control means 3 which receives the output of the area discriminating means 34 and when the cornering force of the wheel is in the linear area.
0, the steering means 20 is controlled, and when the cornering force of the wheel is in the non-linear region, the vehicle speed sensitive MAP is controlled.
And control switching means for switching the steering control of the front wheels or the rear wheels so that the control means controls the steering means. Further, when the control is switched by the control switching means 32, the steering means 20 is controlled prior to the control switching means 32 so that the control between the state feedback control means 30 and the vehicle speed sensitive MAP control means 31 is smoothly connected. The third control means 33 is provided.
【００１１】また、請求項２記載の発明では、上記請求
項１記載の発明において、線形領域と非線形領域との境
界を含んで該境界近傍に遷移領域を設定し、該遷移領域
において第３の制御手段３３を動作させる構成とする。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a transition region is set near the boundary including the boundary between the linear region and the non-linear region, and the third transition region is set in the transition region. The control unit 33 is operated.
【００１２】更に、請求項３記載の発明では、請求項１
又は請求項２記載の発明において、第３の制御手段３３
を特定して、状態フィードバック制御手段３０による制
御量と車速感応ＭＡＰ制御手段３１による制御量とを単
純比例により重み付け配分した制御量で操舵手段２０を
制御するもので構成する。Further, according to the third aspect of the present invention, the first aspect is provided.
Alternatively, in the invention according to claim 2, the third control means 33
And controls the steering means 20 with a control quantity obtained by weighting and distributing the control quantity by the state feedback control means 30 and the control quantity by the vehicle speed sensitive MAP control means 31 in a simple proportion.
【００１３】加えて、請求項４記載の発明では、第３の
制御手段３３を別のものに特定し、状態フィードバック
制御手段３０による制御量と車速感応ＭＡＰ制御手段３
１による制御量とを２乗比例により重み付け配分した制
御量で操舵手段２０を制御するもので構成する。In addition, according to the present invention, the third control means 33 is specified as another one, and the control amount by the state feedback control means 30 and the vehicle speed sensitive MAP control means 3 are determined.
The steering means 20 is controlled by a control amount obtained by weighting and distributing the control amount according to 1 in a square proportional manner.
【００１４】また、請求項５記載の発明では、上記請求
項２記載の発明における遷移領域の幅を、車両の走行状
態に応じて変更する幅変更手段を設ける構成とする。According to a fifth aspect of the present invention, the width of the transition region in the second aspect of the present invention is changed according to a running state of the vehicle.
【００１５】更に、請求項６記載の発明では、請求項５
記載の発明の幅変更手段を特定して、遷移領域の幅を、
走行している路面の摩擦係数が大きいとき拡大するもの
で構成する。Further, according to the invention described in claim 6, according to claim 5,
The width changing means of the described invention is specified, and the width of the transition region is
It is configured to expand when the coefficient of friction of the running road surface is large.
【００１６】加えて、請求項７記載の発明では、幅変更
手段を、車両に作用している横加速度が大きいとき遷移
領域の幅を拡大するもので構成している。In addition, in the invention according to claim 7, the width changing means is configured to increase the width of the transition region when the lateral acceleration acting on the vehicle is large.
【００１７】また、請求項８記載の発明では、幅変更手
段を、車速が高いとき遷移領域の幅を縮小するもので構
成する。In the invention according to claim 8, the width changing means is configured to reduce the width of the transition region when the vehicle speed is high.
【００１８】更に、請求項９記載の発明では、幅変更手
段を、前輪の操舵角が大きいとき遷移領域の幅を縮小す
るもので構成する。Further, according to the ninth aspect of the present invention, the width changing means is configured to reduce the width of the transition region when the steering angle of the front wheel is large.
【００１９】加えて、請求項１０記載の発明では、幅変
更手段を、車輪の横滑り角が大きいとき遷移領域の幅を
縮小するもので構成する。In addition, according to the tenth aspect of the present invention, the width changing means is configured to reduce the width of the transition region when the side slip angle of the wheel is large.
【００２０】更にまた、請求項１１記載の発明では、幅
変更手段を、操舵手段２０の制御が状態フィードバック
制御手段３０から車速感応ＭＡＰ制御手段３１に切換え
られるとき、遷移領域の幅を拡大するもので構成する。Further, according to the present invention, when the control of the steering means 20 is switched from the state feedback control means 30 to the vehicle speed sensitive MAP control means 31, the width changing means increases the width of the transition area. It consists of.
【００２１】加えて、請求項１２記載の発明では、操舵
手段２０の制御が車速感応ＭＡＰ制御手段３１から状態
フィードバック制御手段３０に切換えられるとき、遷移
領域の幅を縮小するもので構成する。In addition, according to the twelfth aspect of the invention, when the control of the steering means 20 is switched from the vehicle speed sensitive MAP control means 31 to the state feedback control means 30, the width of the transition region is reduced.
【００２２】[0022]
【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。According to the above-mentioned structure, according to the first aspect of the present invention,
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 wheel or the rear wheel is state feedback controlled by the operation means 20, so that the yaw rate acting on the vehicle is always accurately adjusted to the control target value. In accordance with this, good driving characteristics of the vehicle can be obtained as intended by the control.
【００２３】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、車速感応ＭＡＰ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車速感応ＭＡＰ制御に基いて安定し
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 non-linear region, the state feedback control means 30 is replaced by a vehicle speed sensitive MAP control means 31.
Is selected by the control switching means 32. As a result, the steering angle of the front wheel or the rear wheel is stably controlled based on the vehicle speed sensitive MAP control , so that the motion of the vehicle is stabilized.
【００２４】また、前輪又は後輪の操舵角の制御が制御
切換手段３２により切換えられる際には、第３の制御手
段３３が動作する。従って、前輪又は後輪の操舵角の制
御は、状態フィードバック制御から第３の制御則を経て
車速感応ＭＡＰ制御に切換わり、また車速感応ＭＡＰ制
御から第３の制御則を経た後に状態フィードバック制御
に切換わるので、前輪又は後輪の操舵角の制御が滑らか
に繋がって、車両に生じるショックが軽減ないし解消さ
れる。When the control of the steering angle of the front wheels or the rear wheels is switched by the control switching means 32, the third control means 33 operates. Therefore, the control of the steering angle of the front wheel or the rear wheel is performed through the third control law from the state feedback control.
It switched to vehicle speed sensitive MAP control and vehicle speed sensitive MAP system
Than switched to the state feedback control after a third control law from your, smoothly connected to the control of the steering angle of the front wheels or the rear wheels, shock occurring in the vehicle is reduced or eliminated.
【００２５】また、請求項２記載の発明では、車輪のコ
ーナリングフォースが線形領域から遷移領域に入ると、
前輪又は後輪の操舵角の制御が状態フィードバック制御
から第３の制御則に切換わり、その後、非線形領域に入
った時点で第３の制御則から車速感応ＭＡＰ制御に切換
わる。また、車輪のコーナリングフォースが非線形領域
から遷移領域に入ると、前輪又は後輪の操舵角の制御が
車速感応ＭＡＰ制御から第３の制御則に切換わり、その
後、線形領域に入った時点で状態フィードバック制御に
切換わる。その結果、車両に生じるショックが一層軽減
ないし解消される。According to the second aspect of the present invention, when the cornering force of the wheel enters the transition region from the linear region,
The control of the steering angle of the front wheels or the rear wheels is switched from the state feedback control to the third control law, and then, when the vehicle enters the nonlinear region, the control is switched from the third control law to the vehicle speed sensitive MAP control . When the cornering force of the wheel enters the transition region from the non-linear region, the control of the steering angle of the front wheel or the rear wheel is performed.
The control is switched from the vehicle speed sensitive MAP control to the third control law, and thereafter, is switched to the state feedback control when the vehicle enters the linear region. As a result, the shock generated in the vehicle is further reduced or eliminated.
【００２６】更に、請求項３記載の発明では、状態フィ
ードバック制御と車速感応ＭＡＰ制御との間の切換移行
時には、該両制御の制御量が単純比例により重み付け配
分されて第３の制御則の制御量となるので、制御の切換
えが滑らかに行われ、車両に発生するショックが有効に
軽減ないし解消される。Further, according to the third aspect of the present invention, when switching between the state feedback control and the vehicle speed sensitive MAP control is performed, the control amounts of the two controls are weighted and distributed in a simple proportion to control the third control law. Since the control amount is changed, the control is smoothly switched, and the shock generated in the vehicle is effectively reduced or eliminated.
【００２７】加えて、請求項４記載の発明では、上記請
求項３記載での制御切換移行時の単純比例による重み付
け配分に代えて、両制御量を２乗比例により重み付け配
分したものが第３の制御則の制御量となるので、車両に
発生するショックがより一層有効に軽減ないし解消され
る。In addition, in the invention according to the fourth aspect, instead of the weighting distribution based on the simple proportionality at the time of the transition of the control switching according to the third aspect, the weighting distribution based on the square proportionality of both control amounts is the third aspect. Therefore, the shock generated in the vehicle is more effectively reduced or eliminated.
【００２８】また、請求項５記載の発明では、上記請求
項２記載の発明での遷移領域の幅が車両の走行状態に応
じて変更されるので、車両の走行状態に応じて制御の切
換移行の速度を自在に調整することができる。According to the fifth aspect of the present invention, since the width of the transition region in the second aspect of the invention is changed according to the running state of the vehicle, the switching of control is performed in accordance with the running state of the vehicle. Can be freely adjusted.
【００２９】更に、請求項６及び請求項７記載の発明で
は、路面の摩擦係数が大きいとき及び車両に作用する横
加速度が大きいとき，即ち車両の安定性が高い際には、
遷移領域の幅が拡大されて、状態フィードバック制御が
長く継続し反映されるので、車両の精度良い運転性を確
保しつつ、車両に発生するショックが有効に軽減される
ことになる。Further, according to the present invention, when the coefficient of friction of the road surface is large and the lateral acceleration acting on the vehicle is large, that is, when the stability of the vehicle is high,
Since the width of the transition region is expanded and the state feedback control is continuously performed and reflected for a long time, the shock generated in the vehicle is effectively reduced while ensuring accurate driving of the vehicle.
【００３０】加えて、請求項８、請求項９及び請求項１
０記載の発明では、車速が高いとき、前輪の操舵角が大
きいとき、及び車輪の横滑り角が大きいとき，即ち線形
領域から非線形領域に移行し易い際には、遷移領域の幅
が縮小されて、制御の切換速度が速くなり、制御が状態
フィードバック制御から車速感応ＭＡＰ制御に素早く切
換わるので、車両の安定性が早期に且つ良好に確保され
る。In addition, claim 8, claim 9, and claim 1
In the invention described in Patent Document 0, when the vehicle speed is high, when the steering angle of the front wheels is large, and when the sideslip angle of the wheels is large, that is, when it is easy to shift from the linear region to the nonlinear region, the width of the transition region is reduced. The control switching speed is increased, and the control is quickly switched from the state feedback control to the vehicle speed sensitive MAP control , so that the stability of the vehicle is secured early and well.
【００３１】また、請求項１１記載の発明では、状態フ
ィードバック制御手段３０から車速感応ＭＡＰ制御手段
３１に切換えられるとき、即ち車両が線形領域から本来
不安定な非線形領域に移行する際には、遷移領域の幅が
拡大されて、切換移行が徐々に行われるので、車両の安
定性が向上する。According to the eleventh aspect of the present invention, when the state feedback control means 30 is switched to the vehicle speed sensitive MAP control means 31, that is, when the vehicle shifts from the linear region to the inherently unstable nonlinear region, the transition is made. Since the width of the area is enlarged and the switching transition is performed gradually, the stability of the vehicle is improved.
【００３２】更に、請求項１２記載の発明では、上記と
は逆に車速感応ＭＡＰ制御手段３１から状態フィードバ
ック制御手段３０に切換えられるとき、即ち車両が非線
形領域から本来安定な線形領域に移行する際には、遷移
領域の幅が縮小されて、切換移行が素早く行われるの
で、車両の良好な安定性を確保しつつ、短時間で状態フ
ィードバック制御が開始されて、車両の精度良い運転性
が直ちに得られる。Further, according to the twelfth aspect of the present invention, when the vehicle is switched from the speed-sensitive MAP control means 31 to the state feedback control means 30, that is, when the vehicle shifts from the non-linear region to the originally stable linear region. In the meantime, the width of the transition region is reduced and the switching transition is performed quickly, so that the state feedback control is started in a short time while ensuring good stability of the vehicle, and the drivability of the vehicle with high accuracy is immediately can get.
【００３３】[0033]
【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、非線形領域では安定な車
速感応ＭＡＰ制御を選択して使用すると共に、この両制
御の切換移行時には、この切換移行を滑かにする第３の
制御則を選択して使用したので、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でき、車両の
走行性能の向上を図りつつ、車輪のコーナリングフォー
スが非線形領域に移行した際にも車両を良好に安定させ
て車両の安定性の向上を図ることができると共に、制御
の切換移行時に車両に生じるショックを有効に軽減ない
し解消することができる。As described above, according to the vehicle steering apparatus of the first aspect, the state feedback control is selectively used in the linear region, and the stable vehicle is controlled in the nonlinear region.
The speed-sensitive MAP control is selected and used, and at the time of switching between the two controls, the third control law for smoothing the switching is selected and used. It can achieve the dynamic characteristics and improve the running performance of the vehicle, and can stabilize the vehicle well even when the cornering force of the wheel shifts to the non-linear region, improve the stability of the vehicle, and control Can be effectively reduced or eliminated when the vehicle is switched.
【００３４】また、請求項２記載の発明によれば、線形
領域と非線形領域との境界を含んで該境界近傍に遷移領
域を設定し、該遷移領域で第３の制御則を選択して使用
したので、制御の切換移行をスムーズに行って、車両に
生じるショックを一層軽減ないし解消できる。According to the second aspect of the present invention, a transition region is set near the boundary including the linear region and the non-linear region, and the third control rule is selected and used in the transition region. Therefore, the switching of the control can be smoothly performed, and the shock generated in the vehicle can be further reduced or eliminated.
【００３５】更に、請求項３及び請求項４記載の発明に
よれば、状態フィードバック制御と車速感応ＭＡＰ制御
との両制御量を単純比例及び２乗比例により重み配分し
て、第３の則の制御量としたので、制御切換移行時に車
両に生じるショックを有効に軽減ないし解消できる。Further, according to the third and fourth aspects of the present invention, both control amounts of the state feedback control and the vehicle speed sensitive MAP control are weighted in a simple proportion and a square proportion, and Since the control amount according to the rule of 3 is adopted, the shock generated in the vehicle at the time of the control switching can be effectively reduced or eliminated.
【００３６】加えて、請求項５〜請求項１０記載の発明
によれば、車両の走行状態に応じて遷移領域の幅を変更
したので、制御切換速度を車両の走行状態に応じて変更
できて、制御切換移行時に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と共に、状態フィードバ
ック制御から車速感応ＭＡＰ制御への切換えを素早く行
って、車両の安定性を早期且つ良好に確保できる等の効
果を奏する。In addition, according to the present invention, since the width of the transition region is changed according to the running state of the vehicle, the control switching speed can be changed according to the running state of the vehicle. In addition, it is possible to more effectively reduce or eliminate the shock generated in the vehicle at the time of the control switching transition, and to quickly switch from the state feedback control to the vehicle speed sensitive MAP control , thereby ensuring the stability of the vehicle early and well. To play.
【００３７】また、請求項１１記載の発明では、状態フ
ィードバック制御から車速感応ＭＡＰ制御への本来不安
定な領域への切換移行時には，遷移領域の幅を拡大し
て、制御の切換移行を徐々に行わせたので、車両の安定
性の向上を図ることができる。According to the eleventh aspect of the present invention, at the time of switching from the state feedback control to the vehicle speed sensitive MAP control to the inherently unstable region, the width of the transition region is expanded and the control switching transition is gradually performed. As a result, the stability of the vehicle can be improved.
【００３８】更に、請求項１２記載の発明によれば、車
速感応ＭＡＰ制御から状態フィードバック制御への本来
安定な領域への切換移行時には，遷移領域の幅を縮小し
て、制御の切換速度を高めたので、車両の良好な安定性
を確保しつつ、短時間で素早く状態フィードバック制御
を開始させて、車両の精度良い運転性を直ちに得ること
ができる。Further, according to the twelfth aspect of the present invention, a vehicle
At the time of switching from the speed-sensitive MAP control to the originally stable region to the state feedback control, the width of the transition region is reduced and the switching speed of the control is increased. By starting the state feedback control quickly in a short time, accurate drivability of the vehicle can be immediately obtained.
【００３９】[0039]
【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。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【００４０】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, wherein 1 is a steering wheel, 2 is left and right front wheels, 3
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 1, and 20 is a left and right rear wheel 3 according to steering of the front wheels 2 and 2 by the front wheel steering device 10. 3 is a rear wheel steering device as steering means for steering the third wheel.
【００４１】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 width direction of the vehicle body, and both ends of the rod 11 are tie rods 12, 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 for moving the relay rod 11 right and left in conjunction with the operation of the steering wheel 1. In this configuration, the front wheels 2, 2 are steered.
【００４２】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 device 20 has a relay rod 21 disposed in the width direction of the vehicle body in the same manner as described above, and both ends of the rod 21 are respectively connected via tie rods 22, 22 and knuckle arms 23, 23. And are connected to the left and right rear wheels 3,3. The relay rod 21 is provided with a centering spring 22 for urging the rod 21 to a neutral position, and a rack-and-pinion mechanism 23. The mechanism 23 includes a clutch 24, a speed reduction mechanism 25. ,
When the clutch 24 is engaged, the relay rod 21 is moved in the vehicle width direction via the rack-and-pinion mechanism 23 by rotating the motor 26 when the clutch 24 is engaged, so that the rear wheels 3 are moved to the motor 26. The steering is steered by an angle corresponding to the rotation amount.
【００４３】上記モータ２６はコントロールユニット２
９により駆動制御される。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を含む複数の状態変数に基い
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手段としてのＬＱＧ制御手段３
０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、該制御切換手段３２に
よる制御切換えに際してこの切換えを滑らかに行い得る
第３の制御則に基いて後輪操舵装置２０を用いて後輪
３，３の舵角を制御する第３の制御手段３３とを有す
る。上記車速感応ＭＡＰ制御手段３１は、車両が安定す
るように予め記憶したマップに基いて後輪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、後輪３の舵角をモータ２６により上記目標舵角に
制御するものであり、従って、図５に示すように車輪の
横滑り角βに対する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 connected to the control unit 2
It is more driving control 9. The control unit 29
As shown in FIG. 3, state feedback control is internally performed based on a plurality of state variables including at least the actual yaw rate and the side slip angle of the wheels, at which the state of the vehicle can be estimated. (Hereinafter referred to as LQG control)
LQG control means 3 as state feedback means
0, vehicle speed sensitive MAP control means 31 as second control means, control switching means 32 for selectively switching between LQG control by the LQG control means 30 and MAP control by vehicle speed sensitive MAP control means 31, A third control means for controlling the steering angles of the rear wheels using the rear wheel steering device based on a third control law capable of smoothly performing the switching when the control is switched by the switching means. . The vehicle speed sensitive MAP control means 31 uniquely determines the target steering angle of the rear wheel 3 to be controlled according to the vehicle speed and the front wheel steering angle based on a map stored in advance so as to stabilize the vehicle. 3 is controlled to the target steering angle by the motor 26. Therefore, as shown in FIG. 5, in the cornering force characteristic with respect to the side slip angle β of the wheel, a change in the cornering force is not proportional to the side slip angle β. Control is stable even in the region.
【００４４】また、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３９とが各々入力さ
れている。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 sensor for detecting a steering angle of the rear wheel 3. A wheel steering angle sensor 37, a front wheel steering angle sensor 38 for detecting the steering angle of the front wheel 2, and a vehicle speed sensor 39 for detecting the vehicle speed are input.
【００４５】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ψ、及び車両に作用する横加速度Ｙｇの各車両運動状
態量を計測する。Next, the drive control of the motor 26 by the control unit 29 will be described with reference to the control flow of FIG. In FIG. 5, when the control timing of each set cycle is reached in step S1, the above-mentioned sensors 3
Vehicle speed Vs, front wheel steering angle Fs based on detection signals of 6 to 39
tg, the rear wheel steering angle Rstg, the yaw rate 発 生 generated in the vehicle, and the vehicle motion state quantities of the lateral acceleration Yg acting on the vehicle are measured.
【００４６】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。In step S3, the control target yaw rate yrt of the vehicle is calculated based on the following equation.
【００４７】 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。[0047] Here, A is the stability factor, and L is the wheelbase of the vehicle.
【００４８】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。Thereafter, the front wheel steering speed df is calculated from the following equation 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 in step S4.
【００４９】 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 wheels 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 same step, the MAP control amount RMAP is obtained by multiplying the calculated proportional constant r by the front wheel steering angle Fstg.
【００５０】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）
により車両の複数の状態量及び車両の複数の観測量（車
両の複数の状態変数）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Ｃ
ｆｆ、及び後輪のコーナリングフォースＣｆｒの４種を
推定し、車両の推定観測量としては、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。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 the G control is calculated.
That is, first, in step S6, the observer (state observer)
The vehicle's multiple state quantities and the vehicle's multiple observation quantities (vehicle
The two state variables are calculated and estimated. Here, the state quantities of the vehicle include the side slip angle β of the vehicle, the changing speed dRstg / dt of the steering angle of the rear wheel, and the cornering force C of the front wheel.
ff and the four cornering forces Cfr of the rear wheels are estimated. As the estimated amount of observation of the vehicle, the four estimated state quantities include the steering angle Rstg of the rear wheels and the yaw rate d 車 両 / dt acting on the vehicle. Calculate the added 6 types. However, the measured values are used for the steering angle Rstg and the yaw rate d レ イ / dt of the rear wheels. The estimation of the state quantity and the observation amount of the vehicle is performed by setting the estimated state amount of the vehicle as xob and the estimated observation amount of the vehicle as yob.
This is performed by calculation based on the following state equation and output equation.
【００５１】 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, and RFB is an LQG control amount. , Y
Are the measured yaw rate dψ / dt and the LQG control amount RFB value.
【００５２】その後は、ステップＳ７で左右の後輪３，
３操舵に対する目標制御量としてのＬＱＧ制御量ＲＦＢ
を演算する。この演算は、先ず実測ヨーレイトｄψ／ｄ
ｔと制御目標ヨーレイトｙｒｔとの偏差（ｄψ／ｄｔ−
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、車両の実際ヨーレイトｄψ／ｄｔ
を上記演算した制御目標 ヨーレイトｙｒｔにするよう
に、上記ＬＱＧ制御量ＲＦＢを、上記積分値Ｓｉｇ及び
上記推定した観測量ｙｏｂに基づいて、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。Thereafter, in step S7, the left and right rear wheels 3,
LQG control amount RFB as target control amount for three steerings
Is calculated. In this calculation, first, the measured yaw rate dψ / d
t and the control target yaw rate yrt (dψ / dt−
yrt) is calculated by the equation Sig (n) = Sig (n−1) + (d （/ dt−yr
t), then the actual yaw rate of the vehicle dψ / dt
To the calculated control target yaw rate yrt
To, the LQG control amount RFB, the integration value Sig and
Based on the observed amount yob described above estimates, calculates using the following equation RFB = -F * yob-FI * Sig. Here, F and FI are control gains.
【００５３】上記の通りＬＱＧ制御量ＲＦＢを算出した
後は、ステップＳ８で図５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の遷移領域の幅に相当する前
輪操舵速度幅Δｄｆを図６ないし図１０に基いて決定す
る。つまり、図６では走行中の路面の摩擦係数μが大き
いほど幅Δｄｆを拡大し、図７では車両に作用している
横加速度の絶対値｜Ｙｇ｜が大きいほど幅Δｄｆを拡大
する。また、図８では車速Ｖｓｐが高くなるほど幅Δｄ
ｆを縮小すると共に、図９では前輪の操舵角の絶対値｜
ｆｓｔｇ｜が大きくなるほど幅Δｄｆを縮小し、図１０
では推定した車輪の横滑り角βが大きいほど幅Δｄｆを
縮小する。After calculating the LQG control amount RFB as described above, the front wheel steering speed width Δdf corresponding to the width of the transition region near the boundary including the boundary between the linear region and the non-linear region shown in FIG. It is determined based on FIG. 6 to FIG. That is, in FIG. 6, the width Δdf increases as the friction coefficient μ of the road surface during traveling increases, and in FIG. 7, the width Δdf increases as the absolute value | Yg | of the lateral acceleration acting on the vehicle increases. In FIG. 8, the width Δd increases as the vehicle speed Vsp increases.
f, and the absolute value of the steering angle of the front wheel in FIG. 9 |
As fstg | increases, the width Δdf is reduced, and FIG.
Then, the width Δdf is reduced as the estimated side slip angle β of the wheel is increased.
【００５４】そして、図４の制御フローのステップＳ９
及びＳ１０で車輪のコーナリングフォースが遷移領域に
あるか否かを判定する。この判定は、具体的には、ステ
ップＳ９で図５の遷移領域を区画する線形領域側の横滑
り角βｏに対応す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
前輪操舵速度幅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、ｄ
ｆ＜ｄｌ1 の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Ｓ７で演算したＬ
ＱＧ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Ｓ
１２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。Then, step S9 of the control flow of FIG.
In S10, it is determined whether or not the cornering force of the wheel is in the transition region. Specifically, this determination is made in step S9 by comparing the set front wheel steering speed dl1 corresponding to the side slip angle βo on the side of the linear region defining the transition region in FIG. 5 with the actual front wheel steering speed df, and in step S10. Then, the actual front wheel steering speed df is compared with a value dl1 + Δdf obtained by adding the front wheel steering speed width Δdf corresponding to the width of the transition region to the set front wheel steering speed dl1. As a result, d
If it is in the linear region of f <dl1, step S11
And the steering angle control amount R of the rear wheel is calculated by L calculated in step S7.
The QG control amount RFB is set (R = RFB), and the drive of the motor 26 is controlled by this control amount R in step S14 to control the steering of the left and right rear wheels 3, 3. On the other hand, dl1 +
If it is in the nonlinear region of Δdf <df, step S
In step 12, the rear wheel steering angle control amount R is set to the MAP control amount RMAP calculated in step S5 (R = RMAP).
In step S14, the drive of the motor 26 is controlled by the control amount R, and the left and right rear wheels 3 and 3 are steering-controlled.
【００５５】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Ｓ１３で第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 is calculated in step S13. This control amount RTR
Is calculated based on the following equation as a control amount obtained by weighting and distributing the LQG control amount RFB and the MAP control amount RMAP in a position where the actual front wheel steering angle df takes in the transition region by simple proportionality.
【００５６】 ＲＴＲ＝ｃ＊ＲＭＡＰ＋（１−ｃ）＊ＲＦＢ ここに、ｄｌ2 ＝ｄｌ1 ＋Δｄｆである。[0056] RTR = c * RMAP + (1-c) * RFB where dl2 = dl1 + .DELTA.df.
【００５７】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Ｓ１４で後輪３，３の
舵角制御量Ｒをこの制御量ＲＴＲに設定して（Ｒ＝ＲＴ
Ｒ）、ステップＳ１４でこの制御量Ｒでもってモータ２
６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 based on the third control law is determined as described above, the steering angle control amount R of the rear wheels 3, 3 is set to this control amount RTR in step S14 (R = RT
R), in step S14, the motor 2
6 is driven and the left and right rear wheels 3 and 3 are steering-controlled.
【００５８】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
の制御則として車速感応ＭＡＰ制御を用いた車速感応Ｍ
ＡＰ制御手段３１を構成している。また、ステップＳ９
及びＳ１０により、図５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Ｓ１１
及びＳ１２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２７を制御し、非線形領域にある場合には車速感応
ＭＡＰ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、ステップＳ
１３により、上記制御切換手段３２による制御の切換時
に、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でもってＬＱＧ
制御とＭＡＰ制御との間を滑らかに繋ぐように上記制御
切換手段３２に優先してモータ２６を制御するようにし
た第３の制御手段３３を構成している。加えて、ステッ
プＳ８により、図５の遷移領域の幅に相当する前輪操舵
速度幅Δｄｆを車両の走行状態としての路面の摩擦係数
μ、横加速度｜Ｙｇ｜、車速Ｖｓｐ、前輪の操舵角｜ｆ
ｓｔｇ｜、及び車輪の推定横滑り角βに応じて変更する
ようにした幅変更手段４５を構成している。Therefore, in the control flow of FIG.
Steps S6 and S7 constitute the state feedback control means 30, and step S5 defines the second
Speed sensitive M using vehicle speed sensitive MAP control as a control law
It constitutes the AP control means 31. Step S9
By S10 and S10, as shown in FIG.
And a region discriminating means 34 for discriminating whether the cornering force of the wheel is in a linear region or a non-linear region that changes proportionally.
In step S12, the motor 27 is controlled by the LQG control amount RFB of the LQG control unit 30 when the cornering force of the wheel is in the linear region, and in the non-linear region, Vehicle speed response
The control switching means 32 is configured to switch the rear wheel steering control so as to control the motor 26 by the vehicle speed sensitive MAP control of the MAP control means 31. Further, step S
13, when the control is switched by the control switching means 32, the LQG control amount RFB and the MAP control amount RMAP are proportionally distributed by the control amount RTR of the third control law.
A third control unit 33 is configured to control the motor 26 prior to the control switching unit 32 so as to smoothly connect the control and the MAP control. In addition, in step S8, the front wheel steering speed width Δdf corresponding to the width of the transition region in FIG. 5 is set to the road surface friction coefficient μ, lateral acceleration | Yg |, vehicle speed Vsp, front wheel steering angle | f
The width changing means 45 is configured to change according to stg | and the estimated sideslip angle β of the wheel.
【００５９】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).
1) In the case, the cornering force of the wheel is in the linear region, and the steering angle of the rear wheels 3, 3 is LQG controlled by the LQG control means 30. In this case, since the dynamic characteristic of the vehicle satisfies the above-mentioned equation of state, the state quantity x by the observer is obtained.
ob and the observable amount yob are accurately estimated, so that the yaw rate of the vehicle is accurately controlled to the control target value yrt,
The intended vehicle motion characteristics are obtained, and the driving performance and stability of the vehicle are improved.
【００６０】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
定している車速感応ＭＡＰ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 equation of state, and an error easily occurs in the state quantity xob or the like by the observer. Therefore, the control becomes unstable and the motion of the vehicle becomes unstable. There are cases. However, in this non-linear area, the control switching means 32 selects the vehicle speed-sensitive MAP control by the vehicle speed-sensitive MAP control means 31 which is inherently stable in this non-linear area, and the steering angles of the rear wheels 3, 3 are changed to the vehicle speed Vs and the vehicle speed Vs. Since the vehicle is controlled by the control amount RMAP corresponding to the front wheel steering angle Fstg, the running stability of the vehicle is sufficiently secured. In addition, when the steering speed df of the front wheels is lower than the set value dl1 and is slow, it is a case that the driver requests to accurately guide the vehicle in a desired direction. Since the yaw rate generated in the vehicle by the LQG control accurately matches the control target value yrt, the vehicle can change its direction as requested by the driver, and the driving performance of the vehicle can be further improved. On the other hand, the front wheel steering speed df
Is faster than the set value dl2, 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 require much accuracy of the turning angle of the vehicle. .
【００６１】更に、運転者のステアリング操作による前
輪操舵速度ｄｆの変化に伴い、ＬＱＧ制御からＭＡＰ制
御への切換え、及びその逆方向への切換えに際しては、
その両制御間の切換えを滑らかに繋ぐ第３の制御則の制
御量ＲＴＲでもって後輪操舵装置２０のモータ２６が制
御されるので、この制御切換に起因して車両に生じるシ
ョックを有効に軽減ないし解消することができる。Further, when the front wheel steering speed df is changed by the driver's steering operation, the switching from the LQG control to the MAP control and the switching in the opposite direction are performed.
Since the motor 26 of the rear wheel steering device 20 is controlled by the control amount RTR of the third control law that smoothly switches between the two controls, the shock generated in the vehicle due to the control switching is effectively reduced. Or can be eliminated.
【００６２】その際、上記第３の制御則の制御量ＲＴＲ
は、実際前輪操舵速度ｄｆが図５の遷移領域で取る位置
に応じてＬＱＧ制御の制御量ＲＦＢと車速感応ＭＡＰ制
御の制御量ＲＭＡＰとを単純比例により重み付け配分し
て得られるので、制御の切換え移行が比例的に進行し
て、車両に生じるショックをより一層有効に軽減ないし
解消することができる。At this time, the control amount RTR of the third control law is used.
Is obtained by simply weighting and distributing the control amount RFB of the LQG control and the control amount RMAP of the vehicle speed-sensitive MAP control in a simple proportion according to the position where the front wheel steering speed df takes in the transition region of FIG. The transition progresses proportionately, and the shock generated in the vehicle can be reduced or eliminated more effectively.
【００６３】しかも、図５の遷移領域の幅に相当する前
輪操舵速度幅Δｄｆは、路面の摩擦係数μ、又は横加速
度｜Ｙｇ｜が大きい車両安定時には拡大されて、第３の
制御則によるモータ２６の制御時間が長くなる。その結
果、ＬＱＧ制御が長く反映されて、車両には制御目標ヨ
ーレイトに近いヨーレイトが発生して、車両の良好な運
転性が比較的長く確保されつつ、この制御切換時に車両
に生じるショックを有効に軽減できる。また、遷移領域
の幅に相当する前輪操舵速度幅Δｄｆは、車速Ｖｓｐ、
前輪の操舵角｜ｆｓｔｇ｜が大きい際、及び車輪の推定
横滑り角βが大きい際，即ち非線形領域に移行し易い際
ほど縮小されるので、車速感応ＭＡＰ制御に素早く移行
できて、車両の安定性を早期且つ良好に確保することが
できる。Further, the front wheel steering speed width Δdf corresponding to the width of the transition region in FIG. 5 is enlarged when the road surface friction coefficient μ or the lateral acceleration | Yg | 26 becomes longer. As a result, the LQG control is reflected for a long time, a yaw rate close to the control target yaw rate is generated in the vehicle, and a good drivability of the vehicle is ensured for a relatively long time. Can be reduced. Further, the front wheel steering speed width Δdf corresponding to the width of the transition region is equal to the vehicle speed Vsp,
When the steering angle | fstg | of the front wheels is large and when the estimated sideslip angle β of the wheels is large, that is, when the transition to the nonlinear region is easy, the transition to the vehicle speed sensitive MAP control can be performed quickly, and the stability of the vehicle can be improved. Can be secured early and satisfactorily.
【００６４】図１１は他の実施例を示し、上記実施例で
は第３の制御則として、ＬＱＧ制御量ＲＦＢとＭＡＰ制
御量ＲＭＡＰとを単純比例配分した制御量ＲＴＲを使用
したが、これ等制御量ＲＦＢ，ＲＭＡＰを２乗比例によ
り配分した制御量ＲＴＲを使用したものである。FIG. 11 shows another embodiment. In the above-described embodiment, a control amount RTR obtained by simply distributing the LQG control amount RFB and the MAP control amount RMAP as a third control law is used. The control amounts RTR in which the amounts RFB and RMAP are distributed in a square proportion are used.
【００６５】すなわち、図１１においては、上記図４の
ステップＳ１３の内容のみが異なり、下記式に基いてＬ
ＱＧ制御量ＲＦＢとＭＡＰ制御量ＲＭＡＰとを２乗比例
により重み付け配分して第３の制御則の制御量ＲＴＲを
演算する。That is, in FIG. 11, only the content of step S13 in FIG. 4 is different, and L
The QG control amount RFB and the MAP control amount RMAP are weighted and distributed in a square proportion to calculate the control amount RTR of the third control law.
【００６６】 ｋ１＝ ｃ2 ／｛ｃ2 ＋（１−ｃ）2 ｝ ｋ２＝１−ｋ１ ＲＴＲ＝ｋ１＊ＲＭＡＰ＋ｋ２＊ＲＦＢ したがって、本実施例においては、ＬＱＧ制御とＭＡＰ
制御との間の重み付けは、図１２に破線で示すように、
実線で示す単純比例配分の上記実施例に比べて、制御の
切換移行をより一層滑らかに行うことができる。[0066] k1 = c 2 / {c 2 + (1-c) 2} k2 = 1-k1 RTR = k1 * RMAP + k2 * RFB Thus, in this embodiment, LQG control and MAP
The weight between the control and the control is represented by a broken line in FIG.
The switching of the control can be performed more smoothly than in the above-described embodiment of the simple proportional distribution indicated by the solid line.
【００６７】図１３は、請求項１１及び請求項１２記載
の実施例を示す。同図に示す後輪操舵角制御フローは、
図４の制御フローとステップＳ１〜Ｓ８までは同一であ
るので、ステップＳ９以降の制御の切換選択について説
明する。FIG. 13 shows an embodiment according to the eleventh and twelfth aspects. The rear wheel steering angle control flow shown in FIG.
Since steps S1 to S8 are the same as the control flow of FIG. 4, the selection of the control switching after step S9 will be described.
【００６８】つまり、図１３の制御フローにおいて、ス
テップＳ９及びＳ１０で前輪操舵速度ｄｆにより線形領
域、遷移領域、又は非線形領域にあるか否かを判別す
る。そして、車輪のコーナリングフォースがｄｆ＜ｄｌ
1 の線形領域にある場合には、ステップＳ１１で後輪制
御量ＲをＬＱＧ制御量ＲＦＢに設定し、ステップＳ１２
でフラグＦ＝１に設定する。一方、ｄｌ2 ＝ｄｌ1 ＋Δ
ｄｆ＜ｄｆの非線形領域にある場合には、ステップＳ１
３で後輪制御量ＲをＭＡＰ制御量ＲＭＡＰに設定し、ス
テップＳ１４でフラグＦ＝３に設定する。That is, in the control flow of FIG. 13, in steps S9 and S10, it is determined from the front wheel steering speed df whether the vehicle is in a linear region, a transition region, or a non-linear region. And the cornering force of the wheel is df <dl
If it is in the linear region of 1, the rear wheel control amount R is set to the LQG control amount RFB in step S11, and step S12
To set the flag F = 1. On the other hand, dl2 = dl1 + Δ
If it is in the nonlinear region where df <df, step S1
In step 3, the rear wheel control amount R is set to the MAP control amount RMAP, and in step S14, the flag F is set to F = 3.
【００６９】これに対し、ｄｌ1 ＜ｄｆ＜ｄｌ2 の遷移
領域にある場合には、ステップＳ１５及びＳ１６でフラ
グＦの値を判別し、Ｆ＝１のＬＱＧ制御中の場合には、
ステップＳ１７でｄｌ2 を大きく，即ち遷移領域の幅に
相当する前輪操舵速度幅Δｄｆを拡大する一方、Ｆ＝３
のＭＡＰ制御中の場合には、ステップＳ１８でｄｌ2 を
小さく，即ち遷移領域の幅に相当する前輪操舵速度幅Δ
ｄｆを縮小する。On the other hand, if it is in the transition region of dl1 <df <dl2, the value of the flag F is determined in steps S15 and S16.
In step S17, dl2 is increased, that is, while the front wheel steering speed width .DELTA.df corresponding to the width of the transition region is increased, F = 3.
During the MAP control, the dl2 is reduced in step S18, that is, the front wheel steering speed width .DELTA. Corresponding to the width of the transition region.
Decrease df.
【００７０】その後は、ステップＳ１９で、ＬＱＧ制御
領域ＲＦＢとＭＡＰ制御量ＲＭＡＰとを単純比例配分し
て、第３の制御則の制御量ＲＴＲを計算する。Thereafter, in step S19, the LQG control area RFB and the MAP control amount RMAP are simply proportionally distributed to calculate the control amount RTR of the third control law.
【００７１】そして、ステップＳ２０でＬＱＧ制御中の
線形領域ではＬＱＧ制御量ＲＦＢにより車速感応ＭＡＰ
制御中の非線形領域ではＭＡＰ制御量ＲＭＡＰにより、
及び遷移領域では第３の制御則の制御量ＲＴＲにより、
各々モータ２６を制御して、後輪３，３を操舵制御し
て、ステップＳ１に戻る。Then, in step S20, in the linear region where the LQG control is being performed, the vehicle speed response MAP is calculated using the LQG control amount RFB.
In the nonlinear region under control, the MAP control amount RMAP
And in the transition region, by the control amount RTR of the third control law,
Each of the motors 26 is controlled to steer the rear wheels 3 and 3, and the process returns to step S1.
【００７２】よって、図１３の制御フローのステップＳ
１５〜Ｓ１８により、図５の遷移領域の幅に相当する前
輪操舵速度幅Δｄｆを、後輪３の操舵角制御がＬＱＧ制
御から車速感応ＭＡＰ制御に切換移行するときには拡大
し、車速感応ＭＡＰ制御からＬＱＧ制御に切換移行する
ときには縮小するようにした幅変更手段４５´を構成し
ている。Accordingly, step S in the control flow of FIG.
From 15 to S18, the front wheel steering speed width Δdf corresponding to the width of the transition region in FIG. 5 is enlarged when the steering angle control of the rear wheels 3 is switched from the LQG control to the vehicle speed sensitive MAP control, and is increased from the vehicle speed sensitive MAP control. A width changing means 45 ′ is configured to be reduced when switching to LQG control.
【００７３】したがって、本実施例においては、ＬＱＧ
制御から車速感応ＭＡＰ制御に切換移行するとき，即ち
車両の安定性が本来低下する方向に移行する状況では、
図５の遷移領域の幅が拡大されて、ＭＡＰ制御への移行
が一層緩やかに行われるので、車両の安定性が良好に確
保される。Therefore, in this embodiment, LQG
When switching from control to vehicle speed sensitive MAP control, that is, in a situation in which the stability of the vehicle shifts to a direction in which the stability is originally reduced,
Since the width of the transition region in FIG. 5 is enlarged and the transition to the MAP control is performed more gently, the stability of the vehicle is sufficiently ensured.
【００７４】これに対し、上記とは逆に車速感応ＭＡＰ
制御からＬＱＧ制御に切換移行するとき，即ち車両の安
定性が本来良い方向に移行する状況では、遷移領域の幅
が縮小されて、ＬＱＧ制御への移行が素早く行われるの
で、早期に狙い通りの車両の運転特性を得ることができ
る。この場合、制御の切換移行速度は速いが、車両の安
定性は、これが良くなる方向への移行時であるので良好
に確保される。On the other hand, contrary to the above, the vehicle speed sensitive MAP
When switching from the control to the LQG control, that is, in a situation where the stability of the vehicle shifts to an originally good direction, the width of the transition region is reduced, and the shift to the LQG control is performed quickly, so that the target can be quickly achieved as intended. The driving characteristics of the vehicle can be obtained. In this case, the switching speed of the control is high, but the stability of the vehicle is well secured because it is at the time of shifting to a direction in which the control is improved.
【００７５】図１４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. 14 shows another embodiment. In the above embodiment, the rear wheels 3, 3 are electrically controlled separately from the steering instead of the steering control using the rear wheel steering device 20. This is applied to a steering control.
【００７６】すなわち、図１４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
の説明と同様であるが、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 shown in FIG. 14 does not include the rear wheel steering system 20 shown in FIG.
And a rack and pinion mechanism 40 disposed on the relay rod 11 in parallel with the motor 4 for driving the mechanism 40.
1 and the motor 41 is connected to the control unit 29.
The driving is controlled by the Other configurations are the same as those described above. However, in the present embodiment, when the rear wheels are steered and the rear wheels are steered in the opposite phase to the front wheels, the front wheels are steered. When the steering control is performed to increase the angle and the rear wheels are controlled to have the same phase in the above embodiment, the steering control may be performed to decrease the steering angle of the front wheels in the present embodiment.
【００７７】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 observable quantities of the vehicle, namely, the sideslip angle β of the vehicle, the change speed dRstg / dt of the steering angle of the rear wheels, and the cornering forces of the front wheels and the rear wheels. Cff, Cfr, the steering angle Rstg of the rear wheels, and the yaw rate dψ /
Although the state of the vehicle was accurately observed using dt, it is sufficient to observe the state of the vehicle at least by observing the actual yaw rate of the vehicle and the estimated sideslip angle of the wheel.
【００７８】また、以上の説明では、第２の制御則とし
て車速感応ＭＡＰ制御手段３１の車速感応ＭＡＰ制御を
使用したが、この車速感応ＭＡＰ制御手段３１に代え
て、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、例えばＭ
ＡＰ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を採用しても良い。 [0078] In the above description, was used vehicle speed sensitive MAP control of vehicle speed sensitive MAP control means 31 as a second control law, instead of the vehicle speed sensitive MAP controller 31
Te, also may control the rear wheels 3 stably in a nonlinear region in which cornering force does not change proportionally, for example M
Feedforward control, fuzzy control, feedback control, etc. other than AP control may be adopted.
【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 first embodiment of the present invention;
【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 illustrating an overall configuration of a steering device that also steers a rear wheel 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 a rear wheel.
【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 rear wheel steering control.
【図５】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. 5 is a diagram showing a cornering force characteristic with respect to a side slip angle of a wheel.
【図６】路面の摩擦係数に対する遷移領域の幅の変化特
性を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a change characteristic of a width of a transition region with respect to a friction coefficient of a road surface.
【図７】車両に作用する横加速度に対する遷移領域の幅
の変化特性を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a change characteristic of a width of a transition region with respect to a lateral acceleration acting on a vehicle.
【図８】車速に対する遷移領域の幅の変化特性を示す図
である。FIG. 8 is a diagram illustrating a change characteristic of a width of a transition region with respect to a vehicle speed.
【図９】前輪の操舵角に対する遷移領域の幅の変化特性
を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a change characteristic of a width of a transition region with respect to a steering angle of a front wheel.
【図１０】車輪の横滑り角に対する遷移領域の幅の変化
特性を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a change characteristic of a width of a transition region with respect to a side slip angle of a wheel.
【図１１】他の実施例としての後輪の操舵制御の制御フ
ローを示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a control flow of steering control of a rear wheel as another embodiment.
【図１２】他の実施例の作動説明図である。FIG. 12 is an operation explanatory view of another embodiment.
【図１３】更に他の実施例としての後輪の操舵制御フロ
ーを示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a rear wheel steering control flow as still another embodiment.
【図１４】前輪を操舵する操舵装置の全体構成を示す図
である。FIG. 14 is a diagram showing an overall configuration of a steering device that steers a front wheel.
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 ３２ 制御切換手段 ３３ 第３の制御手段 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 ４５，４５´ 幅変更手段Reference Signs List 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 32 control switching means 33 third control means 34 area discriminating means 35 side Acceleration sensor 36 yaw rate sensor 37 rear wheel steering angle sensor 38 front wheel steering angle sensor 39 vehicle speed sensor 45, 45 'width changing means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｂ６２Ｄ 137:00 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B62D 6/00 B62D 7/14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI B62D 137: 00 (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B62D 6/00 B62D 7/14
Claims (12)
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
を含む車両の複数の状態変数を観測し、この観測した車
両の複数の状態変数に基づいて車両の実際ヨーレイトを
制御目標ヨーレイトにするように前輪又は後輪操舵に対
する目標制御量を演算し、該目標制御量により上記操舵
手段を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
御できる車速感応ＭＡＰ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車速感応ＭＡＰ
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を備え、 更に該制御切換手段による制御の切換時に状態フィード
バック制御手段と車速感応ＭＡＰ制御手段との制御の間
を滑らかに繋ぐように上記制御切換手段に優先して操舵
手段を制御する第３の制御手段とを備えたことを特徴と
する車両の操舵装置。A steering device for steering a front wheel or a rear wheel separately from a steering wheel, and whether the cornering force of the wheel is in a linear region or a nonlinear region in which the cornering force of the wheel changes proportionally to the side slip angle of the wheel. Area determination means for determining the actual yaw rate of the vehicle and the estimated sideslip angle of the wheels at least
Observes multiple state variables of the vehicle including
The steering of the front or rear wheels is controlled so that the actual yaw rate of the vehicle becomes the control target yaw rate based on the two state variables .
The target control amount to be calculated is calculated, and the target steering amount is calculated based on the target control amount.
A state feedback control means for feedback controlling means, and vehicle speed sensitive MAP control means for steering control of the front or rear wheel stably in the non-linear region, receiving the output of said area discrimination means, the cornering force of the wheel is in the linear region At one time, the steering means is controlled by the state feedback control means, and when the cornering force of the wheel is in a non-linear region, the vehicle speed sensitive MAP is controlled.
Control switching means for switching the steering control of the front wheel or the rear wheel so as to control the steering means by the control means, and further, when the control is switched by the control switching means, between the state feedback control means and the vehicle speed sensitive MAP control means. And a third control means for controlling the steering means prior to the control switching means so as to smoothly connect the control means.
該境界近傍には遷移領域が設定され、該遷移領域におい
て第３の制御手段が動作す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 method according to claim 1, wherein a transition region is set in the vicinity of the boundary including the boundary between the linear region and the nonlinear region, and the third control means operates in the transition region.
A steering device for a vehicle according to the above.
制御手段による制御量と車速感応ＭＡＰ制御手段による
制御量とを単純比例により重み付け配分した制御量で操
舵手段を制御するものであることを特徴とする請求項１
又は請求項２記載の車両の操舵装置。3. The third control means controls the steering means with a control quantity obtained by weighting and distributing a control quantity by the state feedback control means and a control quantity by the vehicle speed sensitive MAP control means in a simple proportion. Claim 1
Alternatively, the vehicle steering apparatus according to claim 2.
制御手段による制御量と車速感応ＭＡＰ制御手段による
制御量とを２乗比例により重み付け配分した制御量で操
舵手段を制御するものであることを特徴とする請求項１
又は請求項２記載の車両の操舵装置。The third control means controls the steering means with a control quantity obtained by weighting and distributing the control quantity by the state feedback control means and the control quantity by the vehicle speed-sensitive MAP control means in a square proportional manner. Claim 1.
Alternatively, the vehicle steering apparatus according to claim 2.
変更する幅変更手段を備えたことを特徴とする請求項２
記載の車両の操舵装置。5. The vehicle according to claim 2, further comprising a width changing unit configured to change a width of the transition area according to a traveling state of the vehicle.
A steering device for a vehicle according to the above.
ている路面の摩擦係数が大きいとき拡大するものである
ことを特徴とする請求項５記載の車両の操舵装置。6. The vehicle steering apparatus according to claim 5, wherein the width changing means increases the width of the transition area when the friction coefficient of the running road surface is large.
作用している横加速度が大きいとき拡大するものである
ことを特徴とする請求項５記載の車両の操舵装置。7. The vehicle steering apparatus according to claim 5, wherein the width changing means increases the width of the transition area when the lateral acceleration acting on the vehicle is large.
高いとき縮小するものであることを特徴とする請求項５
記載の車両の操舵装置。8. The apparatus according to claim 5, wherein the width changing means reduces the width of the transition area when the vehicle speed is high.
A steering device for a vehicle according to the above.
操舵角が大きいとき縮小するものであることを特徴とす
る請求項５記載の車両の操舵装置。9. The vehicle steering apparatus according to claim 5, wherein the width changing means reduces the width of the transition area when the front wheel steering angle is large.
の横滑り角が大きいとき縮小するものであることを特徴
とする請求項５記載の車両の操舵装置。10. The vehicle steering system according to claim 5, wherein the width changing means reduces the width of the transition region when the side slip angle of the wheel is large.
手段の制御が状態フィードバック制御手段から車速感応
ＭＡＰ制御手段に切換えられるとき拡大するものである
ことを特徴とする請求項５記載の車両の操舵装置。11. The width changing means controls the width of the transition area by controlling the steering means from the state feedback control means to the vehicle speed response.
6. The vehicle steering apparatus according to claim 5, wherein the apparatus expands when switched to MAP control means.
手段の制御が車速感応ＭＡＰ制御手段から状態フィード
バック制御手段に切換えられるとき縮小するものである
ことを特徴とする請求項５記載の車両の操舵装置。12. The method according to claim 5, wherein the width changing means reduces the width of the transition area when the control of the steering means is switched from the vehicle speed sensitive MAP control means to the state feedback control means. Vehicle steering system.
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| JP5407407B2 (en) * | 2009-02-20 | 2014-02-05 | 日産自動車株式会社 | Vehicle rudder angle control device and vehicle rudder angle control method |
-
1992
- 1992-09-04 JP JP23744392A patent/JP3184325B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JPH06107193A (en) | 1994-04-19 |
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