JP3494212B2 - Vehicle steering control device - Google Patents
Vehicle steering control deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の操舵制御を
行う車両用操舵制御装置に関し、特に操舵ハンドルの操
舵角と転舵輪の転舵角との間の伝達比を変化させる伝達
比可変機構を備えた車両用操舵制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle steering control device for controlling steering of a vehicle, and more particularly to a transmission ratio variable mechanism for changing a transmission ratio between a steering angle of a steering wheel and a steering angle of steered wheels. The present invention relates to a vehicle steering control device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、転舵輪の転舵角に対する操舵
ハンドルの伝達比を変化させる伝達比可変機構を搭載し
た操舵制御装置が知られている。この伝達比可変機構を
アクチュエータで駆動することで、伝達比可変機構を介
した入出力間の伝達比、すなわち操舵ハンドルの操舵角
と転舵輪の転舵角との間の伝達比が変化する機構となっ
ている。例えば特開平10−236328号では、伝達
比可変機構における出力軸の回転角が目標回転角に一致
するように、アクチュエータの駆動制御を実施してい
る。2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a steering control device equipped with a transmission ratio variable mechanism for changing a transmission ratio of a steering wheel with respect to a turning angle of steered wheels. A mechanism that changes the transmission ratio between the input and output through the transmission ratio variable mechanism, that is, the transmission ratio between the steering angle of the steering wheel and the steered angle of the steered wheels, by driving the transmission ratio variable mechanism with an actuator. Has become. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 10-236328, the drive control of the actuator is performed so that the rotation angle of the output shaft in the variable transmission ratio mechanism matches the target rotation angle.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】このようなアクチュエ
ータに対する制御量は、出力軸の実際の回転角と目標回
転角との制御偏差に応じて設定され、操舵状態や走行状
態に関わらず、偏差に対応して設定される制御量は常に
一定となる。このため、例えば、アイドリング時であっ
ても制御偏差が生じていると、その制御偏差に応じてア
クチュエータが駆動されることになり、運転者が操舵ハ
ンドルから手を放した低負荷状態では、操舵ハンドルが
周方向に沿って振動する現象が発生するおそれがある。The control amount for such an actuator is set according to the control deviation between the actual rotation angle of the output shaft and the target rotation angle, and the deviation is set regardless of the steering state or the traveling state. The control amount correspondingly set is always constant. Therefore, for example, if there is a control deviation even during idling, the actuator will be driven according to the control deviation, and in a low load state in which the driver releases his hand from the steering wheel, The handle may vibrate in the circumferential direction.
【0004】そこで、制御ゲインを低く設定すると、低
車速時における操舵ハンドルの振動は抑えられるが、高
車速時では伝達比がスローに設定されることと相まっ
て、不感帯が大きくなり、操舵系の伝達剛性が低下して
しまう。Therefore, when the control gain is set low, the vibration of the steering wheel is suppressed at low vehicle speeds, but at high vehicle speeds, the transmission ratio is set to be slow, so that the dead zone becomes large and the transmission of the steering system is increased. The rigidity will decrease.
【0005】本発明は、このような課題を解決すべくな
されたものであり、その目的は、制御偏差と制御量との
関係を規定する制御ゲインを、操舵状態や車速などに応
じて好適に設定することで、操舵ハンドルの振動を抑え
つつ、操舵系の伝達剛性を確保し得る車両用操舵制御装
置を提供することにある。The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to suitably set a control gain that defines a relationship between a control deviation and a control amount according to a steering state, a vehicle speed, and the like. It is an object of the present invention to provide a vehicle steering control device capable of ensuring the transmission rigidity of the steering system while suppressing the vibration of the steering wheel by setting.
【0006】[0006]
【0007】[0007]
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】
請求項1にかかる車両用
操舵制御装置は、車両の操舵制御を行う車両用操舵制御
装置であって、アクチュエータにより駆動され、操舵ハ
ンドルの操舵角と転舵輪の転舵角との間の伝達比を変化
させる伝達比可変手段と、アクチュエータの駆動制御を
行う制御手段とを備え、制御手段は、車両の走行状態に
応じて設定される伝達比と操舵状態とをもとに、転舵輪
の目標転舵状態を設定する目標転舵状態設定手段と、制
御ゲインを設定する制御ゲイン設定手段と、目標転舵状
態と実際の転舵状態との差となる制御偏差と、制御ゲイ
ン設定手段で設定される制御ゲインとに応じて、アクチ
ュエータに対する制御量を設定する制御量設定手段とを
備えており、制御ゲイン設定手段は、車速が低い領域で
は制御ゲインを小さな値に設定し、車速が高い領域では
制御ゲインをより大きな値に設定する。 A vehicle steering control device according to a first aspect of the present invention is a vehicle steering control device for performing steering control of a vehicle, which is driven by an actuator and which controls a steering angle of a steering wheel and a steered wheel. The transmission ratio variable means for changing the transmission ratio between the turning angle and the control means for controlling the drive of the actuator are provided, and the control means sets the transmission ratio and the steering state set according to the traveling state of the vehicle. Based on the above, target turning state setting means for setting the target turning state of the steered wheels, control gain setting means for setting the control gain, and control that is the difference between the target turning state and the actual turning state The control gain setting means is provided with a control amount setting means for setting a control amount for the actuator according to the deviation and the control gain set by the control gain setting means, and the control gain setting means reduces the control gain in a low vehicle speed region. Set to a value, at high vehicle speed region set the control gain to a larger value.
【0009】アイドリング振動が発生している状況下で
操舵ハンドルから手を放すと、操舵ハンドルの振動が発
生し易い。このため、車速が低い領域では制御ゲインを
小さな値に設定して、操舵ハンドルにおける振動の発生
を抑える。また、車速が高い領域では、制御ゲインをよ
り大きな値に設定して、操舵系の伝達剛性を高める。When the steering handle is released under the condition where the idling vibration is generated, the steering handle is likely to vibrate. Therefore, in a region where the vehicle speed is low, the control gain is set to a small value to suppress the vibration of the steering wheel. Further, in a region where the vehicle speed is high, the control gain is set to a larger value to enhance the transmission rigidity of the steering system.
【0010】請求項2にかかる車両用操舵制御装置は、
車両の操舵制御を行う車両用操舵制御装置であって、ア
クチュエータにより駆動され、操舵ハンドルの操舵角と
転舵輪の転舵角との間の伝達比を変化させる伝達比可変
手段と、アクチュエータの駆動制御を行う制御手段とを
備え、制御手段は、車両の走行状態に応じて設定される
伝達比と操舵状態とをもとに、転舵輪の目標転舵状態を
設定する目標転舵状態設定手段と、制御ゲインを設定す
るゲイン設定手段と、目標転舵状態と転舵輪の転舵状態
との差となる制御偏差と、ゲイン設定手段で設定された
制御ゲインとに応じて、アクチュエータに対する制御量
を設定する制御量設定手段とを備えており、制御ゲイン
設定手段は、操舵速度が低い領域では制御ゲインを小さ
な値に設定し、操舵速度が高い領域では制御ゲインをよ
り大きな値に設定する。A vehicle steering control device according to claim 2 is
A steering control device for a vehicle, which performs steering control of a vehicle, comprising: a transmission ratio varying means that is driven by an actuator and changes a transmission ratio between a steering angle of a steering wheel and a steered angle of steered wheels; Control means for performing control, wherein the control means sets a target steered state setting means for setting a target steered state of steered wheels based on a transmission ratio and a steered state that are set according to a running state of the vehicle. , A gain setting means for setting a control gain, a control deviation that is a difference between a target turning state and a turning state of turning wheels, and a control amount for the actuator according to the control gain set by the gain setting means. The control gain setting means sets the control gain to a small value in a region where the steering speed is low, and sets the control gain to a larger value in a region where the steering speed is high. That.
【0011】危険回避などの緊急時には急操舵が行われ
る場合があるため、操舵速度が高い領域では制御ゲイン
をより大きな値に設定して転舵輪の追従性・作動性を高
める。また、操舵速度が低い領域では制御ゲインを小さ
な値に設定して、操舵ハンドルにおける振動の発生を抑
える。In an emergency such as danger avoidance, sudden steering may be performed. Therefore, in a region where the steering speed is high, the control gain is set to a larger value to enhance the followability and operability of the steered wheels. Further, in a region where the steering speed is low, the control gain is set to a small value to suppress the vibration of the steering wheel.
【0012】請求項3にかかる車両用操舵制御装置は、
請求項1または2に記載の車両用操舵制御装置におい
て、目標転舵状態は転舵輪の目標転舵角であり、転舵状
態は転舵輪の実転舵角である。A vehicle steering control device according to claim 3 is
In the vehicle steering control device according to claim 1 or 2 , the target steered state is a target steered angle of the steered wheels, and the steered state is an actual steered angle of the steered wheels.
【0013】制御偏差は、転舵輪の目標転舵角と転舵輪
の実転舵角との間の位置偏差となり、制御量設定手段に
おいて、位置偏差と制御ゲインとに応じてアクチュエー
タに対する制御量が設定される。The control deviation is a position deviation between the target steered angle of the steered wheels and the actual steered angle of the steered wheels, and the control amount setting means determines the control amount for the actuator according to the position deviation and the control gain. Is set.
【0014】請求項4にかかる車両用操舵制御装置は、
請求項1または2に記載の車両用操舵制御装置におい
て、目標転舵状態は転舵輪の目標転舵速度であり、転舵
状態は転舵輪の実転舵速度である。A vehicle steering control device according to a fourth aspect of the present invention is
In the vehicle steering control device according to claim 1 or 2 , the target steered state is a target steered speed of the steered wheels, and the steered state is an actual steered speed of the steered wheels.
【0015】制御偏差は、転舵輪の目標転舵速度と転舵
輪の実転舵速度との間の速度偏差となり、制御量設定手
段において、速度偏差と制御ゲインとに応じてアクチュ
エータに対する制御量が設定される。これにより、例え
ば、位置偏差をもとに設定される制御量に対し、速度偏
差をもとに設定される制御量を加算することで、急操舵
時の応答性がより高められ、かつ、通常時における振動
の発生がより抑えられる。The control deviation is a speed deviation between the target steered speed of the steered wheels and the actual steered speed of the steered wheels, and the control amount setting means determines the control amount for the actuator according to the speed deviation and the control gain. Is set. Thus, for example, by adding the control amount set based on the speed deviation to the control amount set based on the position deviation, the responsiveness at the time of sudden steering is further enhanced, and Occurrence of vibration is further suppressed.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につき、
添付図面を参照して説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below.
Description will be given with reference to the accompanying drawings.
【0017】図1に実施形態にかかる車両用操舵制御装
置の構成を示す。FIG. 1 shows the configuration of a vehicle steering control system according to the embodiment.
【0018】入力軸20と出力軸40とは伝達比可変機
構30を介して連結されており、入力軸20には操舵ハ
ンドル10が連結されている。出力軸40は、ラックア
ンドピニオン式のギヤ装置50を介してラック軸51に
連結されており、ラック軸51の両側には転舵輪FW
1、FW2が連結されている。The input shaft 20 and the output shaft 40 are connected via a variable transmission ratio mechanism 30, and the steering handle 10 is connected to the input shaft 20. The output shaft 40 is connected to a rack shaft 51 via a rack and pinion type gear device 50, and steered wheels FW are provided on both sides of the rack shaft 51.
1, FW2 are connected.
【0019】また、入力軸20には操舵ハンドル10の
操舵角となる入力角θhを検出する入力角センサ21を
設け、出力軸40には出力軸40の回転角となる出力角
θpを検出する出力角センサ41を設けている。この出
力軸40の回転角はラック軸51のストローク位置に対
応し、さらにラック軸51のストローク位置は転舵輪F
W1、FW2の転舵角に対応するため、出力角センサ4
1によって出力軸40の回転角を検出することで、転舵
輪FW1、FW2の転舵角を検出している。Further, the input shaft 20 is provided with an input angle sensor 21 for detecting the input angle θh which is the steering angle of the steering wheel 10, and the output shaft 40 is for detecting the output angle θp which is the rotation angle of the output shaft 40. An output angle sensor 41 is provided. The rotation angle of the output shaft 40 corresponds to the stroke position of the rack shaft 51, and the stroke position of the rack shaft 51 corresponds to the steered wheels F.
In order to correspond to the turning angles of W1 and FW2, the output angle sensor 4
By detecting the rotation angle of the output shaft 40 by 1, the turning angles of the steered wheels FW1 and FW2 are detected.
【0020】伝達比可変機構30は、操舵ハンドル10
の操作に対する転舵輪FW1,FW2の転舵動作を制御
する機構部となっており、入力軸20と出力軸40とを
連結するギヤ機構とこのギヤ機構を駆動するモータ31
とを備えている。そして、モータ31によってギヤ機構
を駆動することで、操舵ハンドル10の操舵角が転舵輪
FW1、FW2の転舵角として伝達される伝達比(入力
角θh/出力角θp)を変化させる機能を有する。The variable transmission ratio mechanism 30 includes the steering handle 10.
Is a mechanism unit that controls the turning operation of the steered wheels FW1 and FW2 in response to the operation of the gears, and a gear mechanism that connects the input shaft 20 and the output shaft 40 and a motor 31 that drives this gear mechanism.
It has and. The motor 31 drives the gear mechanism to change the transmission ratio (input angle θh / output angle θp) at which the steering angle of the steering wheel 10 is transmitted as the steering angle of the steered wheels FW1 and FW2. .
【0021】伝達比可変機構30の駆動制御は操舵制御
装置70によって実施され、操舵制御装置70は、入力
軸20に設けた入力角センサ21、出力軸40に設けた
出力角センサ41及び車両の速度を検出する車速センサ
71の各検出信号をもとにモータ31に対して制御信号
Isを出力することで、伝達比可変機構30におけるモ
ータ31の駆動制御を実施している。The drive control of the variable transmission ratio mechanism 30 is carried out by the steering control device 70. The steering control device 70 controls the input angle sensor 21 provided on the input shaft 20, the output angle sensor 41 provided on the output shaft 40, and the vehicle. The drive control of the motor 31 in the transmission ratio variable mechanism 30 is performed by outputting the control signal Is to the motor 31 based on each detection signal of the vehicle speed sensor 71 that detects the speed.
【0022】ここで、操舵制御装置70で実施される処
理について、図2のフローチャートに沿って説明する。Here, the processing executed by the steering control device 70 will be described with reference to the flowchart of FIG.
【0023】このフローチャートはイグニションスイッ
チのオン操作によって起動する。まず、ステップ(以
下、ステップを「S」と記す。)102に進み、入力角
センサ21で検出された入力角θh、出力角センサ41
で検出された出力角θp、車速センサ71で検出された
車速Vをそれぞれ読み込む。This flowchart is started by turning on the ignition switch. First, the process proceeds to step (hereinafter, step is referred to as “S”) 102, and the input angle θh detected by the input angle sensor 21 and the output angle sensor 41.
The output angle θp detected by the vehicle speed V and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 71 are read.
【0024】続くS104では、図3に示す車速Vと伝
達比Gとの関係を示すマップから、S102で読み込ん
だ車速Vをもとにマップ検索し、車速Vに応じた伝達比
Gを設定する。At S104, the map showing the relationship between the vehicle speed V and the transmission ratio G shown in FIG. 3 is searched based on the vehicle speed V read at S102, and the transmission ratio G corresponding to the vehicle speed V is set. .
【0025】続くS106では、S102で読み込まれ
た入力角θh、S104で設定した伝達比Gをもとに、
θpm=(1/G)・θhを演算し、目標転舵状態を構
成する、出力軸40の目標出力角θpmを設定する。In the following S106, based on the input angle θh read in S102 and the transmission ratio G set in S104,
θpm = (1 / G) · θh is calculated, and the target output angle θpm of the output shaft 40 that constitutes the target steered state is set.
【0026】続くS108では、S106で設定された
目標出力角θpmと、S102で読み込まれた出力角θ
pとの角度偏差eを、e=θpm−θpとして設定す
る。In subsequent S108, the target output angle θpm set in S106 and the output angle θ read in S102.
The angle deviation e from p is set as e = θpm−θp.
【0027】続くS110では、S108で設定された
角度偏差eに対応する制御ゲインとして、微分ゲインP
を設定する。なお、この設定処理については後に説明す
る。In subsequent S110, the differential gain P is set as the control gain corresponding to the angle deviation e set in S108.
To set. The setting process will be described later.
【0028】続くS112では、S102で読み込んだ
出力角θpと、出力角θpの前回値θpold(S124参
照)とをもとに、出力角速度dθp/dtを、dθp/
dt=(θp−θpold)/Δtとして演算する。な
お、「Δt」は、出力角θpと前回値θpoldとの時間間
隔となるサンプリングタイムである。また、後述する演
算式で用いられる「Δt」は、この値と同一値を用いる
こととする。In subsequent S112, the output angular velocity dθp / dt is calculated based on the output angle θp read in S102 and the previous value θpold of the output angle θp (see S124).
It is calculated as dt = (θp−θpold) / Δt. Note that “Δt” is a sampling time that is the time interval between the output angle θp and the previous value θpold. Also, the same value as this value is used for “Δt” used in the arithmetic expression described later.
【0029】続くS114では、S106で設定した目
標出力角θpmと、目標出力角θpmの前回値θpmold
(S124参照)とをもとに、目標出力角速度dθpm
/dtを、dθpm/dt=(θpm−θpmold)/
Δtとして演算する。In subsequent S114, the target output angle θpm set in S106 and the previous value θpmold of the target output angle θpm are set.
(See S124) based on the target output angular velocity dθpm
/ Dt, dθpm / dt = (θpm−θpmold) /
Calculate as Δt.
【0030】続くS116では、S112で設定された
出力角速度dθp/dtと、S114で設定した目標出
力角速度dθpm/dtとの偏差となる角速度偏差ev
を、ev=dθpm/dt−dθp/dtとして設定す
る。In subsequent S116, an angular velocity deviation ev which is a deviation between the output angular velocity dθp / dt set in S112 and the target output angular velocity dθpm / dt set in S114.
Is set as ev = dθpm / dt−dθp / dt.
【0031】続くS118では、S116で設定された
角速度偏差evに対応する制御ゲインとして、微分ゲイ
ンDを設定する。なお、この設定処理については後に説
明する。In subsequent S118, a differential gain D is set as a control gain corresponding to the angular velocity deviation ev set in S116. The setting process will be described later.
【0032】続くS120では、S108で設定した角
度偏差e、S110で設定した比例ゲインP、S116
で設定した角速度偏差ev、S118で設定した微分ゲ
インDをもとに、モータ31に対する制御信号Isを、
Is=P・e+D・evとして決定する。In subsequent S120, the angular deviation e set in S108, the proportional gain P set in S110, and S116.
Based on the angular velocity deviation ev set in step 1 and the differential gain D set in step S118, the control signal Is for the motor 31 is
It is determined as Is = P · e + D · ev.
【0033】続くS122では、S120で決定された
制御信号Isをモータ31に出力し、制御信号Isに応
じてモータ31を駆動する。At S122, the control signal Is determined at S120 is output to the motor 31, and the motor 31 is driven according to the control signal Is.
【0034】そして続くS124では、S102で読み
込んだ入力角θhをθhold、出力角θpをθpold、S
106で設定した目標出力角θpmをθpmoldとして、
それぞれ設定し、この値を記憶する。そして、この結果
は、次回のルーチンで読み出される。In subsequent S124, the input angle θh read in S102 is θhold, the output angle θp is θpold, S
The target output angle θpm set in 106 is θpmold,
Each is set and this value is stored. Then, this result is read in the next routine.
【0035】この後、S126に進み、イグニションス
イッチ(IG)がオフ操作されたかを判断し、「No」
の場合にはS102に戻り、S126で「Yes」と判
断されるまで、前述したS102以降の処理が繰り返し
実行される。After that, the process proceeds to S126, it is judged whether the ignition switch (IG) is turned off, and "No".
In the case of, the process returns to S102, and the above-described processes of S102 and thereafter are repeatedly executed until it is determined to be “Yes” in S126.
【0036】ここでS110で実行する比例ゲインPの
設定処理を、図4のブロック図に示す。Here, the setting process of the proportional gain P executed in S110 is shown in the block diagram of FIG.
【0037】S202では、S108で設定された角度
偏差eの絶対値をとって|e|を設定する。S204で
は、S204に示したマップをもとに、S102で読み
込んだ車速Vに応じた補正値α1を設定する。S204
に示すマップでは、車速V1までの低車速域では、車速
Vが低いほど補正値α1を小さな値に設定し、車速V1
以上では補正値α1を一定の大きな値に設定する。At S202, | e | is set by taking the absolute value of the angular deviation e set at S108. In S204, the correction value α1 is set according to the vehicle speed V read in S102 based on the map shown in S204. S204
In the map shown in (1), the correction value α1 is set to a smaller value as the vehicle speed V is lower in the low vehicle speed range up to the vehicle speed V1.
In the above, the correction value α1 is set to a constant large value.
【0038】S206では、角度偏差eの絶対値|e|
と補正値α1との和として示される合計値ALL1を、
ALL1=|e|+α1として設定する。At S206, the absolute value of the angular deviation e | e |
And the total value ALL1 shown as the sum of the correction value α1
Set as ALL1 = | e | + α1.
【0039】そして、S208では、S208に示した
マップをもとに、合計値ALL1に応じた比例ゲインP
の値を検索し、続くS210ではS208で検索された
値を比例ゲインPの値として設定する。Then, in S208, based on the map shown in S208, the proportional gain P corresponding to the total value ALL1 is obtained.
Is searched for, and the value searched for in S208 is set as the value of the proportional gain P in subsequent S210.
【0040】S208で示したマップでは、合計値AL
L1thより小さい領域では、合計値ALL1の値が小
さいほど比例ゲインPを小さな値に設定し、合計値AL
L1th以上の領域では、比例ゲインPを一定の大きな
値に設定する。In the map shown in S208, the total value AL
In an area smaller than L1th, the proportional gain P is set to a smaller value as the value of the total value ALL1 is smaller, and the total value AL
In the region of L1th or more, the proportional gain P is set to a constant large value.
【0041】従って、車速Vを一定とすると、角度偏差
|e|が小さいほど比例ゲインPが小さな値に設定さ
れ、角度偏差|e|が大きな領域では比例ゲインが一定
の大きな値に設定される。以下に、この作用について説
明する。Therefore, when the vehicle speed V is constant, the proportional gain P is set to a smaller value as the angular deviation | e | is smaller, and the proportional gain is set to a larger constant value in a region where the angular deviation | e | is large. . The operation will be described below.
【0042】角度偏差|e|が小となる状況は、小さな
操舵トルクで操舵ハンドル10を保舵している状況や、
操舵ハンドル10から手を放した状況などが想定され
る。このような状況下で比例ゲインPを大きな値に設定
すると、操舵ハンドル10が周方向に沿って振動する現
象が生じ易い。また、角度偏差|e|が大となる状況
は、大きな操舵トルクによって操舵ハンドル10が大き
く操舵された状況などが想定され、このような状況下で
は、比例ゲインPを大きな値に設定して、転舵輪FW
1、FW2の追従性・応答性を高めたい。The situation where the angle deviation | e | is small is the situation where the steering wheel 10 is held with a small steering torque,
It is assumed that the steering wheel 10 is released. If the proportional gain P is set to a large value in such a situation, the phenomenon that the steering wheel 10 vibrates in the circumferential direction easily occurs. Further, a situation where the angle deviation | e | is large is assumed to be a situation where the steering wheel 10 is steered largely by a large steering torque. Under such a situation, the proportional gain P is set to a large value, Steering wheel FW
1. I want to improve the tracking and response of FW2.
【0043】そこで、角度偏差|e|が大の領域では、
比例ゲインPを大きな値に設定して、操舵時における操
舵系の伝達剛性を高めると共に、角度偏差|e|が小さ
いほど比例ゲインPを小さな値に設定し、操舵ハンドル
10における振動の発生を抑制する。Therefore, in the region where the angle deviation | e | is large,
The proportional gain P is set to a large value to enhance the transmission rigidity of the steering system during steering, and the proportional gain P is set to a smaller value as the angular deviation | e | is smaller, thereby suppressing the occurrence of vibration in the steering wheel 10. To do.
【0044】また、角度偏差|e|を一定とすると、車
速V1より低い低車速域では、車速Vが低いほど比例ゲ
インPが小さな値に設定され、車速V1以上では、比例
ゲインPが一定の大きな値に設定される。この作用につ
いて説明すると、アイドリング振動が発生している状況
下で操舵ハンドル10から手を放すと、操舵ハンドル1
0に周方向に沿った振動が発生し易い。このため、車速
Vが低い領域では比例ゲインPを小さな値に設定して、
操舵ハンドル10における振動の発生を抑える。また、
車速Vが高い領域では、比例ゲインPを大きな値に設定
して操舵系の伝達剛性を高め、路面状態などを操舵ハン
ドル10側へ的確に伝達させる。If the angle deviation | e | is constant, in a low vehicle speed range lower than the vehicle speed V1, the proportional gain P is set to a smaller value as the vehicle speed V is lower, and when the vehicle speed V1 or higher, the proportional gain P is constant. It is set to a large value. This operation will be described. When the steering handle 10 is released under the condition that the idling vibration is generated, the steering handle 1
Vibration easily occurs along the circumferential direction at 0. Therefore, in the region where the vehicle speed V is low, the proportional gain P is set to a small value,
Generation of vibration in the steering wheel 10 is suppressed. Also,
In a region where the vehicle speed V is high, the proportional gain P is set to a large value to enhance the transmission rigidity of the steering system and accurately transmit the road surface state and the like to the steering wheel 10 side.
【0045】なお、図4のブロック図では、合計値AL
L1をALL1=|e|+α1として求めたが、さらに
図5に示すマップをもとに操舵速度dθh/dtに応じ
た補正値α2を設定し、合計値ALL1をALL1=|
e|+α1+α2として求めても良い。これにより、角
度偏差、車速及び操舵速度のいずれも考慮して、比例ゲ
インPの値を設定することができる。図5に示すマップ
では、操舵速度|dθh/dt|が「a」で示した中速
度以上において、補正値α2を一定の大きな値に維持し
て、操舵系の伝達剛性を高めている。また、操舵速度|
dθh/dt|が「a」より小さい低速度域では、操舵
速度|dθh/dt|が低いほど、補正値α2をより小
さな値に設定し、操舵ハンドル10の振動を抑えるよう
に、比例ゲインPを設定する。In the block diagram of FIG. 4, the total value AL
L1 was calculated as ALL1 = | e | + α1. Further, based on the map shown in FIG. 5, a correction value α2 was set according to the steering speed dθh / dt, and the total value ALL1 was ALL1 = |
It may be obtained as e | + α1 + α2. Accordingly, the value of the proportional gain P can be set in consideration of the angular deviation, the vehicle speed, and the steering speed. In the map shown in FIG. 5, when the steering speed | dθh / dt | is equal to or higher than the intermediate speed indicated by “a”, the correction value α2 is maintained at a constant large value to enhance the transmission rigidity of the steering system. Also, steering speed |
In a low speed range in which dθh / dt | is smaller than “a”, the lower the steering speed | dθh / dt |, the smaller the correction value α2 is set, and the proportional gain P is set so as to suppress the vibration of the steering wheel 10. To set.
【0046】次に、S118で実行する微分ゲインDの
設定処理を、図6のブロック図に示す。Next, the differential gain D setting processing executed in S118 is shown in the block diagram of FIG.
【0047】まずS302では、S102で読み込んだ
入力角θhと、入力角θhの前回値θhold(S124
参照)とをもとに、操舵速度dθh/dtを、dθh/
dt=(θh−θhold)/Δtとして演算する。続く
S304では、S302で演算された操舵速度dθh/
dtの絶対値をとって|dθh/dt|を設定する。First, in S302, the input angle θh read in S102 and the previous value θhold of the input angle θh (S124
(See) and the steering speed dθh / dt,
It is calculated as dt = (θh−θhold) / Δt. In the following S304, the steering speed dθh / calculated in S302
The absolute value of dt is taken and | dθh / dt | is set.
【0048】S306では、S306に示したマップを
もとに、S102で読み込んだ車速Vに応じた補正値β
1を設定する。S306に示すマップでは、車速V2ま
での低車速域では、車速Vが低いほど補正値β1を小さ
な値に設定し、車速V2以上では補正値β1を一定の大
きな値に設定する。In S306, the correction value β corresponding to the vehicle speed V read in S102 is obtained based on the map shown in S306.
Set 1. In the map shown in S306, in the low vehicle speed range up to the vehicle speed V2, the correction value β1 is set to a smaller value as the vehicle speed V is lower, and the correction value β1 is set to a constant large value at the vehicle speed V2 or higher.
【0049】S308では、操舵速度|dθh/dt|
と補正値β1との和として示される合計値ALL2を、
ALL2=|dθh/dt|+β1として設定する。At S308, the steering speed | dθh / dt |
And the total value ALL2 shown as the sum of the correction value β1
Set as ALL2 = | dθh / dt | + β1.
【0050】そして、S310では、S310に示した
マップをもとに、合計値ALL2に応じた微分ゲインD
の値を検索し、続くS312ではS310で検索された
値を微分ゲインDの値として設定する。Then, in S310, the differential gain D corresponding to the total value ALL2 is calculated based on the map shown in S310.
Is searched for, and the value searched for in S310 is set as the value of the differential gain D in subsequent S312.
【0051】S310で示したマップでは、合計値AL
L2thより小さい領域では、合計値ALL2の値が小
さいほど微分ゲインDを小さな値に設定し、合計値AL
L2th以上の領域では、微分ゲインDを一定の大きな
値に設定する。In the map shown in S310, the total value AL
In an area smaller than L2th, the smaller the total value ALL2 is, the smaller the differential gain D is set, and the total value AL
In the region of L2th or more, the differential gain D is set to a constant large value.
【0052】従って、車速Vを一定とすると、操舵速度
|dθh/dt|が小さいほど微分ゲインDを小さな値
に設定して、操舵速度|dθh/dt|に対する制御感
度を低下させて、操舵ハンドル10における振動の発生
を抑制する。また、操舵速度|dθh/dt|がある程
度大きくなると、微分ゲインDを一定の大きな値に設定
し、これより、危険回避などの緊急操舵時における転舵
輪FW1、FW2の作動性を高めると共に、操舵系の伝
達剛性を確保する。Therefore, when the vehicle speed V is constant, the smaller the steering speed | dθh / dt |, the smaller the differential gain D is set to reduce the control sensitivity to the steering speed | dθh / dt | The generation of vibration in 10 is suppressed. Further, when the steering speed | dθh / dt | becomes large to some extent, the differential gain D is set to a constant large value, thereby enhancing the operability of the steered wheels FW1 and FW2 during emergency steering such as danger avoidance, and steering. To secure the transmission rigidity of the system.
【0053】また、操舵速度|dθh/dt|を一定と
すると、車速Vが低い領域では、微分ゲインDを小さく
設定して操舵ハンドル10における振動の発生を抑制す
る。また、車速Vが高い領域では、微分ゲインDを大き
く設定し、路面反力を操舵ハンドル10に的確に伝えて
操舵感を向上させる。When the steering speed | dθh / dt | is constant, the differential gain D is set small in a region where the vehicle speed V is low to suppress the vibration of the steering wheel 10. Further, in a region where the vehicle speed V is high, the differential gain D is set to be large, and the road surface reaction force is accurately transmitted to the steering wheel 10 to improve the steering feeling.
【0054】なお、図6のブロック図では、合計値AL
L2をALL2=|dθh/dt|+β1として求めた
が、さらに図7に示すマップをもとに、角度偏差|e|
に応じて補正値β2を設定し、合計値ALL2をALL
2=|dθh/dt|+β1+β2として求めても良
い。これにより、操舵ハンドル10に作用する操舵トル
クが微少な状況下において、操舵ハンドルにおける振動
の発生をより一層抑制することができる。In the block diagram of FIG. 6, the total value AL
L2 was calculated as ALL2 = | dθh / dt | + β1. Further, based on the map shown in FIG. 7, the angular deviation | e |
Set the correction value β2 according to the
2 = | dθh / dt | + β1 + β2. This makes it possible to further suppress the occurrence of vibrations in the steering wheel under a situation where the steering torque acting on the steering wheel 10 is very small.
【0055】[0055]
【0056】[0056]
【発明の効果】請求項1にかかる車両用操舵制御装置に
よれば、車速が低い領域では制御ゲインを小さな値に設
定し、車速が高い領域では制御ゲインをより大きな値に
設定する制御ゲイン設定手段を備えるので、停車中のア
イドリング振動に起因した操舵ハンドルの振動を抑制で
き、高車速時には操舵系の伝達剛性を高めて路面反力を
操舵ハンドルに的確に伝達し、高速走行時の操舵感を向
上させることができる。According to the vehicle steering control device of the first aspect of the present invention, the control gain setting is such that the control gain is set to a small value in a low vehicle speed region and set to a larger value in a high vehicle speed region. Since it is equipped with a means, vibration of the steering wheel due to idling vibration while the vehicle is stopped can be suppressed, the rigidity of transmission of the steering system is increased at high vehicle speed to accurately transmit the road reaction force to the steering wheel, and the steering feeling at high speed running. Can be improved.
【0057】請求項2にかかる車両用操舵制御装置によ
れば、操舵速度が低い領域では制御ゲインを小さな値に
設定し、操舵速度が高い領域では制御ゲインをより大き
な値に設定する制御ゲイン設定手段を備えるので、微少
操舵時におけるハンドルの振動を抑制し、かつ、危険回
避などの急操舵時には転舵輪の応答性を高めることがで
きる。According to the vehicle steering control device of the second aspect , the control gain setting is such that the control gain is set to a small value in the region where the steering speed is low and the control gain is set to a larger value in the region where the steering speed is high. Since the means is provided, it is possible to suppress the vibration of the steering wheel at the time of slight steering and to enhance the responsiveness of the steered wheels at the time of sudden steering such as danger avoidance.
【図1】実施形態にかかる車両用操舵制御装置の構成を
示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a vehicle steering control device according to an embodiment.
【図2】操舵制御装置で実行される処理を示すフローチ
ャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a process executed by a steering control device.
【図3】車速Vと伝達比Gとの関係を規定したマップで
ある。FIG. 3 is a map defining a relationship between a vehicle speed V and a transmission ratio G.
【図4】比例ゲインPの設定処理を示すブロック図であ
る。FIG. 4 is a block diagram showing a setting process of a proportional gain P.
【図5】操舵速度|dθh/dt|と補正値α2との関
係を規定したマップである。FIG. 5 is a map defining a relationship between a steering speed | dθh / dt | and a correction value α2.
【図6】微分ゲインDの設定処理を示すブロック図であ
る。FIG. 6 is a block diagram showing a setting process of a differential gain D.
【図7】角度偏差|e|と補正値β2十の関係を規定し
たマップである。FIG. 7 is a map defining a relationship between an angle deviation | e | and a correction value β20.
10…操舵ハンドル、20…入力軸、30…伝達比可変
機構、31…モータ(アクチュエータ)、40…出力
軸、70…操舵制御装置。10 ... Steering handle, 20 ... Input shaft, 30 ... Transmission ratio variable mechanism, 31 ... Motor (actuator), 40 ... Output shaft, 70 ... Steering control device.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新堂 雅彦 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 勝又 良一 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−1254(JP,A) 特開 昭62−46770(JP,A) 特開 平11−321684(JP,A) 特開 昭62−46765(JP,A) 特開 昭62−20756(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 6/00 - 6/06 B62D 5/04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masahiko Shindo 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture, Toyota Motor Corporation (72) Inventor Ryoichi Katsumata 1, Toyota Town, Aichi Prefecture, Toyota Motor Corporation (( 56) References JP-A 6-1254 (JP, A) JP-A 62-46770 (JP, A) JP-A 11-321684 (JP, A) JP-A 62-46765 (JP, A) JP Sho 62-20756 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B62D 6/00-6/06 B62D 5/04
Claims (4)
置であって、 アクチュエータにより駆動され、操舵ハンドルの操舵角
と転舵輪の転舵角との間の伝達比を変化させる伝達比可
変手段と、 前記アクチュエータの駆動制御を行う制御手段とを備
え、 前記制御手段は、 車両の走行状態に応じて設定された前記伝達比と操舵状
態とをもとに、前記転舵輪の目標転舵状態を設定する目
標転舵状態設定手段と、 制御ゲインを設定するゲイン設定手段と、 前記目標転舵状態と実際の転舵状態との差となる制御偏
差と、前記ゲイン設定手段で設定された制御ゲインとに
応じて、前記アクチュエータに対する制御量を設定する
制御量設定手段とを備えており、 前記制御ゲイン設定手段は、車速が低い領域では前記制
御ゲインを小さな値に設定し、車速が高い領域では前記
制御ゲインをより大きな値に設定する車両用操舵制御装
置。 1. A vehicle steering control device for performing steering control of a vehicle, the transmission ratio varying means being driven by an actuator and changing a transmission ratio between a steering angle of a steering wheel and a steering angle of steered wheels. And a control means for performing drive control of the actuator, wherein the control means is a target steered state of the steered wheels based on the transmission ratio and the steered state set according to a traveling state of the vehicle. A target steering state setting means for setting a control gain, a gain setting means for setting a control gain, a control deviation that is a difference between the target steering state and an actual steering state, and a control set by the gain setting means. A control amount setting means for setting a control amount for the actuator according to the gain, and the control gain setting means sets the control gain to a small value in a region where the vehicle speed is low. A vehicle steering control device that sets the control gain to a larger value in a high region.
置であって、 アクチュエータにより駆動され、操舵ハンドルの操舵角
と転舵輪の転舵角との間の伝達比を変化させる伝達比可
変手段と、 前記アクチュエータの駆動制御を行う制御手段とを備
え、 前記制御手段は、 車両の走行状態に応じて設定された前記伝達比と操舵状
態とをもとに、前記転舵輪の目標転舵状態を設定する目
標転舵状態設定手段と、 制御ゲインを設定するゲイン設定手段と、 前記目標転舵状態と転舵輪の転舵状態との差となる制御
偏差と、前記ゲイン設定手段で設定された制御ゲインと
に応じて、前記アクチュエータに対する制御量を設定す
る制御量設定手段とを備えており、 前記制御ゲイン設定手段は、操舵速度が低い領域では前
記制御ゲインを小さな値に設定し、操舵速度が高い領域
では前記制御ゲインをより大きな値に設定する車両用操
舵制御装置。 2. A vehicle steering control device for controlling the steering of a vehicle, the transmission ratio varying means being driven by an actuator to change a transmission ratio between a steering angle of a steering wheel and a steering angle of steered wheels. And a control means for performing drive control of the actuator, wherein the control means is a target steered state of the steered wheels based on the transmission ratio and the steered state set according to a traveling state of the vehicle. A target steering state setting means for setting a control gain, a gain setting means for setting a control gain, a control deviation which is a difference between the target steering state and a steering state of steered wheels, and the gain setting means. According to the control gain, and a control amount setting means for setting a control amount for the actuator, the control gain setting means, the control gain is set to a small value in a low steering speed region, A vehicle steering control device that sets the control gain to a larger value in a region where the steering speed is high.
角であり、前記転舵状態は前記転舵輪の実転舵角である
請求項1または2記載の車両用操舵制御装置。 3. The vehicle steering control device according to claim 1, wherein the target turning state is a target turning angle of the turning wheels, and the turning state is an actual turning angle of the turning wheels.
速度であり、前記転舵状態は前記転舵輪の実転舵速度で
ある請求項1または2に記載の車両用操舵制御装置。4. The vehicle steering control device according to claim 1, wherein the target turning state is a target turning speed of the turning wheels, and the turning state is an actual turning speed of the turning wheels. .
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