JP4626290B2 - Vehicle deflection suppression device - Google Patents
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Description
本発明は、発進時の駆動力左右差に伴う車両偏向を抑止する車両偏向抑止装置の技術分野に属する。 The present invention belongs to the technical field of a vehicle deflection inhibiting device that inhibits vehicle deflection caused by a difference between left and right driving forces when starting.
この種の技術としては、車両の発進時に操向輪の駆動力左右差が発生した場合、電動パワーステアリング装置のモータを駆動させ、駆動力左右差に伴い発生する操向輪の舵角変化を解消する電動操舵車両の操向輪制御構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、上記従来技術にあっては、操向輪の舵角変化を解消して操向輪が直進方向に向いたとしても、駆動力左右差自体は解消されていないため、この駆動力左右差に伴い車両が偏向するという問題があった。 However, in the above-described prior art, even if the steering angle change of the steered wheels is canceled and the steered wheels are directed straight, the drive force left / right difference itself is not resolved. As a result, there was a problem that the vehicle was deflected.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、駆動力左右差に伴う車両偏向を解消することができる車両偏向抑止装置を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle deflection suppression device that can eliminate vehicle deflection caused by a difference in driving force left and right.
上述の目的を達成するため、本発明の車両偏向抑止装置では、
車両の発進時、車輪の駆動力左右差に伴う車両偏向の発生を検出する車両偏向発生検出手段と前記車両偏向の発生を予測する車両偏向発生予測手段の少なくとも一方の手段と、
ドライバから操舵入力を受けるハンドルから該ハンドルと機械的に連結された前輪までで構成される操舵系に対しドライバの操舵力を補助するアシスト力を出力するアシストアクチュエータと、
前記車両偏向の発生が検出または予測されたとき、前記アシストアクチュエータを駆動制御し、前記車両偏向を打ち消す方向に前記前輪を転舵させる車両偏向抑止制御手段と、
を備え、
前記車両偏向抑止制御手段は、前記前輪を転舵させても前記ハンドルが回転しない前記ハンドルの遊び量に対応する範囲内で前記前輪を転舵させることを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the vehicle deflection suppressing device of the present invention,
At least one of vehicle deflection occurrence detecting means for detecting the occurrence of vehicle deflection caused by the difference between the left and right driving forces of the wheels when starting the vehicle, and vehicle deflection occurrence predicting means for predicting the occurrence of the vehicle deflection;
An assist actuator that outputs an assist force that assists the steering force of the driver with respect to a steering system composed of a handle that receives a steering input from the driver and a front wheel that is mechanically coupled to the handle;
Vehicle deflection suppression control means for driving and controlling the assist actuator when the occurrence of the vehicle deflection is detected or predicted, and turning the front wheels in a direction to cancel the vehicle deflection;
Equipped with a,
The vehicle deflection suppression control means steers the front wheel within a range corresponding to a play amount of the handle that does not rotate even if the front wheel is steered .
よって、本発明にあっては、検出または予測された車両偏向を打ち消すように車両の旋回挙動を変更するため、駆動力左右差に伴う車両偏向を抑制することができる。 Therefore, in the present invention, since the turning behavior of the vehicle is changed so as to cancel the detected or predicted vehicle deflection, it is possible to suppress the vehicle deflection due to the difference between the left and right driving forces.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１〜４に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described based on Examples 1 to 4.
まず、構成を説明する。
図１は、横置きエンジンを搭載した前輪駆動車（FF車）に適用された実施例１の車両偏向抑止装置を示す全体図であり、このFF車は、駆動源（エンジンおよび自動変速機）に接続される差動装置が車幅方向中心からオフセットして配置されている。
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is an overall view showing a vehicle deflection suppression device according to a first embodiment applied to a front-wheel drive vehicle (FF vehicle) equipped with a horizontally mounted engine. The FF vehicle has a drive source (engine and automatic transmission). The differential device connected to is offset from the center in the vehicle width direction.
ドライバの舵取り操作用のハンドル１と、舵取り動作を行う舵取り機構２とを連結するコラムシャフト３に、ハンドル１に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサ４と、ハンドル１の操舵角を検出する操舵角センサ５と、ドライバの操舵力を補助するアシストモータ（アシストアクチュエータ）６とが配置されている。
A
ハンドル１は、図示しない車室内部のドライバと対向する位置に、軸周りに回動可能に設けられている。舵取り機構２は、コラムシャフト３の下端に一体形成された図外のピニオンと、これに噛合するラック軸７とを備えるラック&ピニオン式のステアリングギア８により構成されている。ラック軸７は、図示しない車両前部に、左右方向摺動可能に固定されており、その両端は、左右のタイロッド９ａ，９ｂを介して前輪１０ａ，１０ｂに連結されている。
The
アシストモータ６は、例えば、DCブラシレスモータを用い、モータの発生トルクをコラムシャフト３の回転トルクに変換する減速機６ａを介して、コラムシャフト３に結合されている。このアシストモータ６に供給されるモータ電流は、パワーステアリングコントロールユニット（以下、PSコントロールユニットと略記する。）１１により制御されている。
The
PSコントロールユニット１１には、トルクセンサ４により検出された操舵トルクと、操舵角センサ５により検出された操舵角と、トランスミッションコントロールユニット１５から自動変速機（不図示）の変速段数と、が入力される。同時に、エンジンコントロールユニット１２を介して、各車輪速センサ１３により検出された車輪速と、アクセル開度センサ１４により検出されたアクセル開度とが入力される。
The
PSコントロールユニット１１は、各入力情報に基づいて、アシストモータ６の目標電流値を算出し、アシストモータ６の実電流値が、算出された目標電流値と一致するように、アシストモータ６を駆動する通常アシスト制御を行う。
The
また、PSコントロールユニット１１は、車両の発進時、各入力情報に基づいて駆動力左右差に伴う車両偏向の発生を予測し、車両偏向を打ち消すようにアシストモータ６を駆動して前輪１０ａ，１０ｂを転舵させる車両偏向抑止アシスト制御（旋回挙動変更制御）を行う。
Further, the
次に、作用を説明する。
［アシスト制御処理］
図２は、実施例１のPSコントロールユニット１１で実行されるアシスト制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、この制御処理は、所定の制御周期毎に実行される。
Next, the operation will be described.
[Assist control processing]
FIG. 2 is a flowchart showing the flow of the assist control process executed by the
ステップS1では、各車輪速センサ１２により検出された各車輪速の平均値である車速（車体速）と、操舵角センサ５により検出された操舵角と、操舵角の時間微分値である操舵角速度と、アクセル開度センサ１４により検出されたアクセル開度と、自動変速機の変速段数とを読み込み、ステップS2へ移行する。
In step S1, the vehicle speed (vehicle speed) that is an average value of the wheel speeds detected by the
ステップS2では、ステップS1で読み込んだ各パラメータに基づいて、車両偏向が発生するかどうかを判断する（車両偏向発生予測手段に相当）。YESの場合にはステップS3へ移行し、NOの場合にはステップS4へ移行する。ここでは、下記に示した３つの条件のいずれか１つが成立しないとき、車両偏向が発生しないと判断し、通常アシストに復帰する。
以下の３つの条件が全て成立したとき、車両偏向の発生条件とする。
条件１：車両発進条件：車速が20km/h以下（車両発進条件）
条件２：中立維持条件：操舵角が操舵中立位置から左右に±5deg以下、かつ、操舵角速度が30deg/sec以下
条件３：駆動力条件：アクセル開度が70%以上、かつ、変速段数が１または２段
In step S2, it is determined whether or not vehicle deflection occurs based on the parameters read in step S1 (corresponding to vehicle deflection occurrence prediction means). If YES, the process proceeds to step S3. If NO, the process proceeds to step S4. Here, when any one of the following three conditions is not satisfied, it is determined that vehicle deflection does not occur, and the normal assist is restored.
When all of the following three conditions are satisfied, the vehicle deflection is generated.
Condition 1: Vehicle start condition: Vehicle speed is 20 km / h or less (vehicle start condition)
Condition 2: Neutral maintenance condition: Steering angle is ± 5 deg or less to the left and right from the steering neutral position, and steering angular velocity is 30 deg / sec or less Condition 3: Driving force condition: Accelerator opening is 70% or more, and the number of shift stages is 1 Or two steps
ステップS3では、車両偏向を抑止する方向にアシストモータ６を駆動する車両偏向抑止アシスト制御を実行し（車両偏向抑止制御手段に相当）、ステップS4へ移行する。具体的には、予測された車両偏向を打ち消す方向にアシスト力を発生させて前輪１０ａ，１０ｂを転舵させる。このとき、前輪１０ａ，１０ｂの転舵量が、前輪１０ａ，１０ｂを転舵させてもハンドル１が回転しないハンドル１のステアリング遊び量に対応する範囲内に収まるようにアシストモータ６を駆動する。実施例１では、ステアリング遊び量に対応する前輪転舵角を、前輪転舵角の±3°に設定している。
In step S3, vehicle deflection suppression assist control for driving the
ステップS4では、通常アシスト制御を実施し、リターンへ移行する。 In step S4, normal assist control is performed, and the process proceeds to return.
［車両偏向抑止作用］
発進時に車両偏向の発生が予測された場合には、図２のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2やステップS3へと進み、ステップS2で車両偏向抑止アシスト制御が不要と判断がなされるまで、ステップS1→ステップS2→ステップS3へと進む流れが繰り返され、ステップS3において、予測された車両偏向を打ち消す方向に前輪１０ａ，１０ｂを転舵させる車両偏向抑止アシスト制御が実行される。
[Vehicle deflection suppression action]
If the occurrence of vehicle deflection is predicted at the time of departure, the process proceeds from step S1 to step S2 or step S3 in the flowchart of FIG. 2 until step S2 determines that the vehicle deflection suppression assist control is unnecessary. The flow from S1 to step S2 to step S3 is repeated, and in step S3, vehicle deflection suppression assist control for turning the
このとき、前輪１０ａ，１０ｂの転舵角をステアリング遊び量の範囲内とし、ステアリング遊び量の範囲内となるように前輪舵角を3°変化させるため、実際に前輪１０ａ，１０ｂに駆動力差が発生したとき、ステアリング遊び量だけラック軸７が移動し、車両偏向が発生するのを未然に防ぐことができる。
At this time, the steering angle of the
このとき、前輪１０ａ，１０ｂの転舵角をステアリング遊び量の範囲内に設定しているため、車両偏向を打ち消すためにアシストモータ６を駆動して前輪１０ａ，１０ｂを転舵させた場合でも、ハンドル１は回転しない（図３）。よって、前輪１０ａ，１０ｂの駆動力差によるトルクステア（ハンドル１が回転してしまう現象）を防止すると共に、車両偏向抑止アシスト制御によりハンドル１が回転し、ドライバに違和感を与えるのを防止できる。
At this time, since the turning angle of the
次に、効果を説明する。
実施例１の車両偏向抑止装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。
Next, the effect will be described.
In the vehicle deflection suppression device of the first embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1) 駆動源（エンジンおよび自動変速機）に接続される差動装置が車幅方向中心からオフセットして配置されたFF車において、車両の発進時、前輪の駆動力左右差に伴う車両偏向の発生を予測する車両偏向発生予測手段（ステップS2）と、車両の旋回挙動を変更する旋回挙動変更手段（アシストモータ６）と、車両偏向の発生が予測されたとき、車両偏向を打ち消すように旋回挙動変更手段を駆動制御する車両偏向抑止制御手段（ステップS3）と、を備えるため、駆動力左右差に伴う車両偏向を解消することができる。 (1) In a front-wheel drive vehicle in which the differential gear connected to the drive source (engine and automatic transmission) is offset from the center in the vehicle width direction, vehicle deflection caused by the left / right difference in front wheel drive force Vehicle deflection occurrence predicting means (step S2) for predicting the occurrence of turning, turning behavior changing means (assist motor 6) for changing the turning behavior of the vehicle, and when the occurrence of vehicle deflection is predicted, the vehicle deflection is canceled out. Since the vehicle deflection suppression control means (step S3) for driving and controlling the turning behavior changing means is provided, it is possible to eliminate the vehicle deflection caused by the left / right difference in driving force.
(2) 旋回挙動変更手段は、前輪１０ａ，１０ｂを転舵させる転舵アクチュエータ（アシストモータ５）であり、車両偏向抑止制御手段は、車両偏向を打ち消す方向に前輪１０ａ，１０ｂを転舵させるため、車両偏向を確実に抑止することができる。
(2) The turning behavior changing means is a turning actuator (assist motor 5) for turning the
(3) 前輪１０ａ，１０ｂは、ドライバから操舵入力を受けるハンドル１と機械的に連結され、転舵アクチュエータは、操舵系に対しドライバの操舵力を補助するアシスト力を出力するアシストモータ６であり、車両偏向抑止制御手段は、ステアリングギアバックラッシュ等によるステアリング遊び量に対応する範囲内で前輪１０ａ，１０ｂを転舵させるため、車両偏向を解消しつつ、ドライバに与える違和感を防止できる。
(3) The
(4) 車両偏向発生予測手段は、車両の発進時のとき成立する車両発進条件、ハンドル１が中立位置に維持されているとき成立する中立維持条件、エンジンの駆動力が所定駆動力以上のとき成立する駆動力条件、の３つの条件が全て成立したとき、車両偏向が発生すると予測するため、車両偏向の発生を確実に予測できる。
(4) The vehicle deflection occurrence prediction means is a vehicle start condition that is satisfied when the vehicle is started, a neutral maintenance condition that is satisfied when the
(5) 車両発進条件は、車速が所定速度（20km/h）以下のとき成立し、中立維持条件は、ハンドル１の操舵角が所定角度（操舵中立位置から左右に±5deg）以下、かつ操舵角速度が所定速度（30deg/sec）以下のとき成立し、駆動力条件は、アクセル開度が所定開度（70%）以上、かつ、自動変速機の変速段数が所定段数以下（１段または２段）のとき成立するため、通常の車両制御に用いられるパラメータを用いて、車両偏向の発生を予測できる。
(5) The vehicle start condition is satisfied when the vehicle speed is equal to or less than a predetermined speed (20 km / h), and the neutral maintenance condition is that the steering angle of the
(6) PSコントロールユニット１１は、車両発進条件、中立維持条件または駆動力条件のいずれか１つが成立しないとき、車両偏向抑止アシスト制御を終了し、通常アシスト制御に復帰する（ステップS4）ため、車両偏向が解消されたにもかかわらず、車両偏向抑止アシスト制御が継続されることで、操舵トルク変動や前輪１０ａ，１０ｂの転舵角変動が発生するのを防止できる。
(6) The
実施例２は、車両偏向量を打ち消す前輪転舵量を算出すると共に、算出された前輪転舵量がステアリング遊び量に対応する転舵角範囲を超えないように、ステアリング遊び量を調整する例である。 The second embodiment calculates the front wheel turning amount that cancels the vehicle deflection amount, and adjusts the steering play amount so that the calculated front wheel turning amount does not exceed the turning angle range corresponding to the steering play amount. It is.
まず、構成を説明する。
図４は、実施例２の車両偏向抑止装置を示す全体図であり、実施例２は、アシストモータ６が減速機６ａを介してラック軸７に連結されている点で実施例１の構成と異なる。また、実施例２では、舵取り機構２に遊び量調整手段１７が設けられている。
First, the configuration will be described.
FIG. 4 is an overall view showing the vehicle deflection suppression device of the second embodiment. The second embodiment is the same as the configuration of the first embodiment in that the
図５は、実施例２の車両偏向抑止装置のステアリングラックを示す図である。ラックハウジング１６には、コラムシャフト３のピニオン３ａとラック軸７のラック７ａとの隙間を調整する遊び量調整手段１７が設けられている。
FIG. 5 is a diagram illustrating a steering rack of the vehicle deflection suppressing device according to the second embodiment. The
この遊び量調整手段１７は、モータ１８と、ホルダ１９と、コイルスプリング２０と、リテーナ２１とを備えている。ホルダ１９は、モータ回転軸１８ａの先端部に設けられ、モータ回転軸１８ａに対し軸方向のみ相対移動可能に支持されている。このホルダ１９の外周には、雄ねじ部１９ａが形成されている。この雄ねじ部１９ａは、ラックハウジング１６に形成された雌ねじ部１６ａにねじ込まれている。また、コイルスプリング２０は、ホルダ１９とリテーナ２１との間に設けられ、リテーナ２１をラック軸７側に付勢している。
The play amount adjusting means 17 includes a
すなわち、遊び量調整手段１７は、モータ１８の回転によりホルダ１９の締め込み量を変化させ、ピニオン３ａとラック７ａとの接触圧力を変化させることで、ステアリング遊び量を調整する。なお、ホルダ１９、コイルスプリング２０およびリテーナ２１は、一般的なステアリングラックにおいてステアリング遊び量の初期調整のために既に設けられているため、これにモータ１８のみを加えることで、実施例２の遊び量調整手段１７を構成することが可能である。
That is, the play amount adjusting means 17 adjusts the steering play amount by changing the contact pressure between the
PSコントロールユニット１１は、車両の発進時に車両偏向の発生を予測したとき、車輪速センサ１３からの各車輪速と、アクセル開度センサ１４からのアクセル開度と、トランスミッションコントロールユニット１５からの自動変速機の変速段数とに基づいて、車両偏向量を推定し、この偏向量を打ち消す前輪転舵量を算出する。
When the
そして、PSコントロールユニット１１は、算出された前輪転舵量がステアリング遊び量に対応する転舵角範囲を超える場合には、遊び量調整手段１７のモータ１８を駆動してステアリング遊び量を増加させ、偏向量を打ち消す前輪転舵量にステアリング遊び量を一致させた後、車両偏向抑止アシスト制御を実施する。
When the calculated front wheel turning amount exceeds the turning angle range corresponding to the steering play amount, the
次に、作用を説明する。
［アシスト制御処理］
図６は、実施例２のPSコントロールユニット１１で実行されるアシスト制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、図６において、ステップS11、ステップS16は、図２のステップS1、ステップS3と同一の処理を行うため、説明を省略する。
Next, the operation will be described.
[Assist control processing]
FIG. 6 is a flowchart showing the flow of assist control processing executed by the
ステップS12では、ステップS2と同様の判断をした後、YESであればステップS13へ移行し、NOであればステップS17へ移行する。 In step S12, after the same determination as in step S2, if YES, the process proceeds to step S13, and if NO, the process proceeds to step S17.
ステップS13では、ステップS11で読み込んだ各パラメータと、車両の諸元に基づいて、発生する車両偏向量を推定するとともに、この偏向量を打ち消す前輪転舵量を算出し（転舵量算出手段に相当）、ステップS14へ移行する。 In step S13, the amount of generated vehicle deflection is estimated based on the parameters read in step S11 and the specifications of the vehicle, and the front wheel turning amount that cancels this deflection amount is calculated (in the turning amount calculation means). Equivalent), the process proceeds to step S14.
ステップS14では、ステップS13で予測した舵角変化量が、現在のステアリング遊び量よりも大きいかどうかを判断する。YESの場合にはステップS15へ移行し、NOの場合にはステップS16へ移行する。 In step S14, it is determined whether the rudder angle change amount predicted in step S13 is larger than the current steering play amount. If YES, the process proceeds to step S15. If NO, the process proceeds to step S16.
ステップS15では、ステップS13で算出した前輪転舵量がステアリング遊び量に対応した転舵角範囲内に収まるように、モータ１８を駆動してステアリング遊び量を増加させ（遊び量制御手段）、ステップS16へ移行する。
In step S15, the
また、ステップS12でNOと判断され、ステップS17へ移行した場合、ステップS17では、あらかじめ設定されたステアリング遊び量よりも現在のステアリング遊び量が大きいかどうかを判断する。YESの場合にはステップS18へ移行し、NOの場合にはステップS19へ移行する。 When NO is determined in step S12 and the process proceeds to step S17, it is determined in step S17 whether or not the current steering play amount is larger than a preset steering play amount. If YES, the process proceeds to step S18. If NO, the process proceeds to step S19.
ステップS18では、遊び量調整手段１７のモータ１８を駆動させ、ステップS15で増加させたステアリング遊び量を、通常の値へ戻す。
In step S18, the
ステップS19では、通常アシスト制御を実施し、リターンへ移行する。 In step S19, normal assist control is performed, and the process proceeds to return.
［ステアリング遊び量調整作用］
発進時に車両偏向の発生が予測された場合には、図６のフローチャートにおいて、ステップS11→ステップS12→ステップS13→ステップS14へと進む。そして、車両偏向を打ち消す前輪転舵量がステアリング遊び量に対応する転舵角範囲よりも大きい場合には、ステップS14→ステップS15→ステップS16へと進む。一方、車両偏向により発生する舵角変化量がステアリング遊び量以下である場合には、ステップS14→ステップS16へと進む。
[Steering play adjustment function]
If the occurrence of vehicle deflection is predicted at the time of departure, the process proceeds from step S11 to step S12 to step S13 to step S14 in the flowchart of FIG. When the front wheel turning amount for canceling the vehicle deflection is larger than the turning angle range corresponding to the steering play amount, the process proceeds from step S14 to step S15 to step S16. On the other hand, when the steering angle change amount generated by the vehicle deflection is equal to or less than the steering play amount, the process proceeds from step S14 to step S16.
すなわち、車両偏向を打ち消す前輪転舵量がステアリング遊び量に対応する転舵角範囲を超える場合には、ステップS15において、遊び量調整手段１７を駆動し、ステアリング遊び量に対応する転舵角範囲を前輪転舵角と一致させた後、ステップS16において、車両偏向抑止アシスト制御が実行される。 That is, when the front wheel turning amount that cancels the vehicle deflection exceeds the turning angle range corresponding to the steering play amount, the play amount adjusting means 17 is driven in step S15, and the turning angle range corresponding to the steering play amount is set. After matching with the front wheel turning angle, vehicle deflection suppression assist control is executed in step S16.
ここで、図７に示すように、ステアリング遊び量を調整しない場合には、その超過量に対応する量だけハンドル１が回転してしまい、ドライバに違和感を与えることになる。
Here, as shown in FIG. 7, when the steering play amount is not adjusted, the
これに対し、実施例２では、車両偏向を打ち消す前輪転舵量に応じてステアリング遊び量を調整することにより、前輪転舵量にかかわらずラック軸７の横移動をステアリング遊び量で吸収でき、コラムシャフト３に伝達しないようにすることができる。よって、車両偏向アシスト制御に伴うハンドル１の回転を防止できるため、ドライバに違和感を与えることがない。
On the other hand, in the second embodiment, by adjusting the steering play amount according to the front wheel turning amount that cancels the vehicle deflection, the lateral movement of the
次に、効果を説明する。
実施例２の車両偏向抑止装置にあっては、実施例１の効果(1)〜(6)に加え、下記に列挙する効果が得られる。
Next, the effect will be described.
In the vehicle deflection suppression device of the second embodiment, the effects listed below are obtained in addition to the effects (1) to (6) of the first embodiment.
(7) 駆動源（エンジンおよび自動変速機）の駆動力に基づいて車両偏向により発生する舵角変化量を予測する舵角変化量予測手段（ステップS13）と、ステアリング遊び量を調整する遊び量調整手段１７と、を備え、PSコントロールユニット１１は、ステアリング遊び量を予測された舵角変化量に調整した後、舵角変化量を打ち消すアシスト力を発生させるため、ドライバに違和感を与えることなく、車両偏向の発生を未然に防ぐことができる。
(7) Steering angle change amount predicting means (step S13) for predicting the steering angle change amount generated by vehicle deflection based on the driving force of the drive source (engine and automatic transmission), and the play amount for adjusting the steering play amount The
(8) アシストモータ６は、ステアリングギアよりも前輪１０ａ，１０ｂ側の操舵系に連結され、駆動源（エンジンおよび自動変速機）の駆動力に基づいて車両偏向を打ち消す前輪転舵量を算出する転舵量算出手段（ステップS13）と、ステアリング遊び量を調整する遊び量調整手段１７と、車両偏向を打ち消す前輪転舵量がステアリング遊び量に対応する転舵角範囲を超えるとき、その超過量に応じてステアリング遊び量が増加するように遊び量調整手段１７を駆動制御する遊び量制御手段（ステップS15）と、を備える。よって、予測された車両偏向量が大きい場合でも、ドライバに違和感を与えることなく車両偏向を解消できる。
( 8 ) The
実施例３は、旋回挙動変更手段として、前輪舵角に対するハンドルの操舵角の比であるステアリングギア比を可変する可変ギア比アクチュエータを設けた例である。 The third embodiment is an example in which a variable gear ratio actuator that varies a steering gear ratio that is a ratio of a steering angle of a steering wheel to a front wheel steering angle is provided as a turning behavior changing unit.
まず、構成を説明する。
図８は、実施例３の車両偏向抑止装置の構成を示す全体図である。
図８(a)に示すように、可変ギア比アクチュエータ２０は、ハンドル１に連結したコラムアッパ３ａと、前輪１０ａ，１０ｂに連結したステアリングギア８を駆動するコラムロア３ｂの経路の途中に設けられている。コラムロア３ｂは、図外のステアリングギアを介して図１に示した舵取り機構２と連結されている。
First, the configuration will be described.
FIG. 8 is an overall view showing the configuration of the vehicle deflection inhibiting device of the third embodiment.
As shown in FIG. 8 (a), the variable
この可変ギア比アクチュエータ２０は、モータ２１を備え、このモータ２１の回転数および回転方向を制御することにより、コラムアッパ３ａへの入力を変速してコラムロア３ｂに出力する。モータ２１に供給される電流は、可変ギア比コントロールユニット２２により制御されている。
The variable
可変ギア比コントロールユニット２２は、ハンドル１の操舵角と車輪速とから目標前輪舵角を演算し、実転舵角が目標転舵角となるようにモータ２１をフィードバック制御する。
The variable gear
また、可変ギア比コントロールユニット２２は、車両の発進時に車両偏向の発生を予測したとき、実施例２と同様に、操舵角、操舵トルク、車輪速、アクセル開度および自動変速機の変速段数に基づいて、車両偏向を打ち消す前輪転舵量を算出する（転舵量算出手段に相当）。そして、可変ギア比コントロールユニット２０は、算出された車両偏向を打ち消す前輪転舵量に応じて、モータ２１を駆動する車両偏向抑止ギア比可変制御を行う（車両偏向抑止制御手段に相当）。
When the variable gear
可変ギア比アクチュエータ２０は、図８(b)に示すように、太陽ギア２０ａと、遊星ギア２０ｂを支持するキャリア２０ｄと、リングギア２０ｃとを有する遊星機構であり、遊星ギア２０ｂは、太陽ギア２０ａとリングギア２０ｃとに噛み合いながら接している。
As shown in FIG. 8B, the variable
太陽ギア２０ａは、コラムアッパ３ａと連結されている。遊星ギア２０ｂは、キャリア２０ｄに支持されている。キャリア２０ｄは、コラムロア３ｂと連結されている。リングギア２０ｃは、図外のケースにニードルベアリングを介して支持されている。リングギア２０ｃの外周には、ウォームホイール２０ｅが噛み合い、このウォームホイール２０ｅは、モータ２１の出力軸に設けられたウォームギア２０ｆと噛み合っている。
The
次に、作用を説明する。
実施例３では、実施例２と同様に、発進時に車両偏向の発生が予測された場合には、車両偏向を打ち消す前輪転舵量を算出し、可変ギア比アクチュエータ２０を駆動して前輪１０ａ，１０ｂを転舵させることにより、車両偏向の発生を防止することができる。
Next, the operation will be described.
In the third embodiment, similarly to the second embodiment, when the occurrence of vehicle deflection is predicted at the time of starting, the front wheel turning amount for canceling the vehicle deflection is calculated, and the variable
また、可変ギア比アクチュエータ２０は、コラムアッパ３ａを停止させた状態で、コラムロア３ｂのみを回転させることが可能であるため、車両偏向を打ち消す前輪転舵量がステアリング遊び量を超えている場合でも、ハンドル１を回ることなく前輪１０ａ，１０ｂを転舵させることができる。すなわち、ステアリング遊び量にかかわらず、ドライバに与える違和感を防止しつつ、車両偏向抑止ギア比可変制御を実施することができる。
Further, since the variable
図９は、可変ギア比アクチュエータ２０の共線図であり、入力であるサンギア２０ａの回転が停止した状態でも、リングギア２０ｃに連結されたモータ２１を駆動することにより、出力であるキャリア２０ｄの回転量を調整可能であることがわかる。
FIG. 9 is a collinear diagram of the variable
次に、効果を説明する。
実施例３の車両偏向抑止装置にあっては、実施例１の効果(1)，(4)〜(6)に加え、下記の効果が得られる。
Next, the effect will be described.
In the vehicle deflection suppression device of the third embodiment, in addition to the effects (1) and (4) to (6) of the first embodiment, the following effects can be obtained.
(9) 前輪１０ａ，１０ｂはドライバから操舵入力を受けるハンドル１と機械的に連結され、駆動源（エンジンおよび自動変速機）の駆動力に基づいて車両偏向を打ち消す前輪転舵量を算出する転舵量算出手段を備え、旋回挙動変更手段は、前輪転舵角に対するハンドル１の操舵角の比であるステアリングギア比を可変する可変ギア比アクチュエータ２０であり、車両偏向抑止制御手段は、前輪転舵量に応じて可変ギア比アクチュエータ２０を駆動制御するため、ドライバに違和感を与えることなく、車両偏向の発生を防止することができる。
( 9 ) The
実施例４は、車両偏向の発生が予測されたとき、ステアリング遊び量を小さくする例である。 The fourth embodiment is an example in which the amount of steering play is reduced when the occurrence of vehicle deflection is predicted.
まず、構成を説明する。
図１０は、実施例４の車両偏向抑止装置を示す全体図であり、実施例４の車両偏向抑止装置は、図１に示した実施例１の構成に対し、実施例２の遊び量調整手段１７を加えた点のみが異なり、他の構成は同一であるため、説明を省略する。
First, the configuration will be described.
FIG. 10 is an overall view showing the vehicle deflection suppression device of the fourth embodiment. The vehicle deflection suppression device of the fourth embodiment is different from the configuration of the first embodiment shown in FIG. 1 in the play amount adjusting means of the second embodiment. Only the point to which 17 is added is different, and the other configurations are the same, so the description thereof is omitted.
PSコントロールユニット１１は、車両の発進時、駆動力左右差に伴う車両偏向の発生が予測されたとき、遊び量調整手段１７のモータ１８を駆動してステアリングギア８のバックラッシュによる遊び量をあらかじめ設定された遊び量しきい値となるまで減少させる（遊び量制御手段に相当）。続いて、予測された車両偏向を打ち消すようにアシストモータ６を駆動し、前輪１０ａ，１０ｂを転舵させる車両偏向抑止アシスト制御を行う（車両偏向抑止制御手段に相当）。
When the vehicle starts, the
次に、作用を説明する。
実施例４のように、アシストモータ６がコラムシャフト３、すなわちステアリングギア８よりもハンドル側の操舵系に設けられている場合、コラムシャフト３に出力されたモータトルクは、ステアリングギア８を介してラック軸７に伝達されることとなる。このとき、ステアリングギア８にはバックラッシュによる遊び量が設定されているため、モータトルクがラック軸７に伝達される前に、バックラッシュによる遊び量の分だけ駆動力左右差に伴いラック軸７が動き、前輪１０ａ，１０ｂが転舵されてしまうことがある。
Next, the operation will be described.
When the
これに対し、実施例４では、車両偏向の発生が予測されたとき、アシストモータ６を駆動する前に遊び量調整手段１７を用いてステアリングギア８のバックラッシュによる遊び量を少なくしておくことにより、上述した遊び量の分だけラック軸７が動くのを防止できると共に、アシストモータ６の回転を素早くラック軸７に伝達することができる。
In contrast, in the fourth embodiment, when the occurrence of vehicle deflection is predicted, the play amount adjusting means 17 is used to reduce the play amount due to backlash of the
次に、効果を説明する。
実施例４の車両偏向抑止装置にあっては、実施例１の効果(1)，(4)〜(6)に加え、下記の効果が得られる。
Next, the effect will be described.
In the vehicle deflection suppression device of the fourth embodiment, in addition to the effects (1) and (4) to (6) of the first embodiment, the following effects can be obtained.
(10) 前輪１０ａ，１０ｂは、ドライバから操舵入力を受けるハンドル１と機械的に連結され、転舵アクチュエータは、コラムシャフト３に対しドライバの操舵力を補助するアシスト力を出力するアシストモータ６であり、ステアリングギア８のバックラッシュによる遊び量を調整する遊び量調整手段１７と、車両偏向の発生が予測されたとき、ステアリングギア８のバックラッシュによる遊び量が小さくなるように遊び量調整手段１７を駆動制御する遊び量制御手段と、を備え、車両偏向抑止制御手段は、ステアリングギア８のバックラッシュによる遊び量があらかじめ設定された遊び量しきい値以下となった後、前輪１０ａ，１０ｂを転舵させるため、ステアリングギア８のバックラッシュによる遊び量を減らした分だけ転舵アクチュエータの操作量を減らして効率的に車両の偏向を防止できる。
( 10 ) The
（他の実施例）
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１〜４に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例１〜４に示した構成に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
(Other examples)
The best mode for carrying out the present invention has been described based on the first to fourth embodiments. However, the specific configuration of the present invention is not limited to the configurations shown in the first to fourth embodiments. Even if there is a design change or the like without departing from the gist of the invention, it is included in the present invention.
例えば、本発明の車両偏向抑止装置が適用される車両は、エンジンとトランスミッションを駆動源とするエンジン駆動車に限らず、モータとトランスミッションを駆動源とする電気自動車や、エンジンとモータとを駆動源とするハイブリッド車にも適用できる。また、横置きエンジンを搭載した前輪駆動車に限らず、左右の駆動輪の駆動力の差により車両の偏向が生じる車両にも適用できる。 For example, a vehicle to which the vehicle deflection suppression device of the present invention is applied is not limited to an engine-driven vehicle using an engine and a transmission as a drive source, but an electric vehicle using a motor and a transmission as a drive source, or an engine and a motor as a drive source. It can also be applied to hybrid vehicles. Further, the present invention can be applied not only to a front wheel drive vehicle equipped with a horizontally mounted engine but also to a vehicle in which the vehicle is deflected due to a difference in driving force between left and right drive wheels.
また、実施例１〜４では、車両偏向発生予測手段により、車両の偏向を予測しているが、本発明は、これに限らず、車両の偏向を検出する、例えば、ヨーレートセンサ等の車両偏向発生検出手段を適用できる。さらに、車両偏向予測手段と車両偏向発生検出手段の両方を用いても良い。
Further, in the first to fourth embodiments, the vehicle deflection is predicted by the vehicle deflection occurrence prediction means. However, the present invention is not limited to this, and the vehicle deflection such as a yaw rate sensor is detected. Generation detection means can be applied. Furthermore, both vehicle deflection prediction means and vehicle deflection occurrence detection means may be used.
１ ハンドル
２ 舵取り機構
３ コラムシャフト
４ トルクセンサ
５ 操舵角センサ
６ アシストモータ
７ ラック軸
８ ステアリングギア
９ａ，９ｂ タイロッド
１０ａ，１０ｂ 前輪
１１ パワーステアリングコントロールユニット
１２ エンジンコントロールユニット
１３ 車輪速センサ
１４ アクセル開度センサ
１５ トランスミッションコントロールユニット
DESCRIPTION OF
Claims (5)
ドライバから操舵入力を受けるハンドルから該ハンドルと機械的に連結された前輪までで構成される操舵系に対しドライバの操舵力を補助するアシスト力を出力するアシストアクチュエータと、
前記車両偏向の発生が検出または予測されたとき、前記アシストアクチュエータを駆動制御し、前記車両偏向を打ち消す方向に前記前輪を転舵させる車両偏向抑止制御手段と、
を備え、
前記車両偏向抑止制御手段は、前記前輪を転舵させても前記ハンドルが回転しない前記ハンドルの遊び量に対応する範囲内で前記前輪を転舵させることを特徴とする車両偏向抑止装置。 At least one of vehicle deflection occurrence detecting means for detecting the occurrence of vehicle deflection caused by the difference between the left and right driving forces of the wheels when starting the vehicle, and vehicle deflection occurrence predicting means for predicting the occurrence of the vehicle deflection;
An assist actuator that outputs an assist force that assists the steering force of the driver with respect to a steering system composed of a handle that receives a steering input from the driver and a front wheel that is mechanically coupled to the handle;
Vehicle deflection suppression control means for driving and controlling the assist actuator when the occurrence of the vehicle deflection is detected or predicted, and turning the front wheels in a direction to cancel the vehicle deflection;
Equipped with a,
The vehicle deflection inhibition control means steers the front wheel within a range corresponding to a play amount of the handle that does not rotate even if the front wheel is steered .
前記アシストアクチュエータは、前記ハンドルの回転を前記前輪に伝達して転舵させるステアリングギアよりも前記前輪側の操舵系に連結され、
前記車輪を駆動させる駆動源の駆動力に基づいて前記車両偏向を打ち消す前輪転舵量を算出する転舵量算出手段と、
前記遊び量を調整する遊び量調整手段と、
前記転舵量算出手段が算出した前記前輪転舵量が前記遊び量に対応する転舵角範囲を超えるとき、前記ステアリングギアのバックラッシュによる前記遊び量が増加するように前記遊び量調整手段を駆動制御し、前記遊び量に対応する転舵角範囲を前記前輪転舵量と一致させる遊び量制御手段と、
を備え、
前記車両偏向抑止制御手段は、前記遊び量に対応する転舵角範囲が前記前輪転舵量と一致した後、前記前輪を転舵させることを特徴とする車両偏向抑止装置。 In the vehicle deflection suppression device according to claim 1,
The assist actuator is connected to the steering system on the front wheel side rather than a steering gear that transmits the steering wheel rotation to the front wheel to steer.
A turning amount calculation means for calculating a front wheel turning amount that cancels the vehicle deflection based on a driving force of a driving source that drives the wheels;
Play amount adjusting means for adjusting the play amount;
The play amount adjusting means is configured to increase the play amount due to backlash of the steering gear when the front wheel steer amount calculated by the steer amount calculation unit exceeds a turning angle range corresponding to the play amount. A play amount control means for driving control to match a turning angle range corresponding to the play amount with the front wheel turning amount;
With
The vehicle deflection inhibition control means steers the front wheel after a turning angle range corresponding to the play amount coincides with the front wheel turning amount.
前記車両偏向発生予測手段は、
車両の発進時のとき成立する車両発進条件、
ドライバから操舵入力を受けるハンドルが中立位置に維持されているとき成立する中立維持条件、
前記車輪を駆動させる駆動源の駆動力が所定駆動力以上のとき成立する駆動力条件、
の３つの条件が全て成立したとき、前記車両偏向が発生すると予測することを特徴とする車両偏向抑止装置。 In the vehicle deflection suppression device according to claim 1 or 2 ,
The vehicle deflection occurrence prediction means includes
Vehicle start conditions established when the vehicle starts,
Neutral maintenance condition that is established when the steering wheel that receives steering input from the driver is maintained in the neutral position,
A driving force condition that is established when a driving force of a driving source that drives the wheels is equal to or greater than a predetermined driving force;
When all of the three conditions are satisfied, it is predicted that the vehicle deflection will occur.
前記車両発進条件は、車速が所定速度以下のとき成立し、
前記中立維持条件は、前記ハンドルの操舵角が所定角度以下、かつ操舵角速度が所定速度以下のとき成立し、
前記駆動力条件は、アクセル開度が所定開度以上、かつ、前記駆動源の変速段数が所定段数以下のとき成立することを特徴とする車両偏向抑止装置。 In the vehicle deflection suppression device according to claim 3 ,
The vehicle start condition is satisfied when the vehicle speed is equal to or lower than a predetermined speed,
The neutral maintenance condition is satisfied when the steering angle of the steering wheel is a predetermined angle or less and the steering angular velocity is a predetermined speed or less.
The vehicle deflection suppression device according to claim 1, wherein the driving force condition is satisfied when an accelerator opening is equal to or greater than a predetermined opening, and a shift speed of the drive source is equal to or less than a predetermined speed.
前記車両偏向抑止制御手段は、前記車両発進条件、中立維持条件または駆動力条件のいずれか１つが成立しないとき、前記車両偏向を打ち消す旋回挙動変更制御を停止することを特徴とする車両偏向抑止装置。 In the vehicle deflection suppressing device according to claim 3 or 4 ,
The vehicle deflection suppression control means stops the turning behavior change control for canceling the vehicle deflection when any one of the vehicle start condition, neutral maintenance condition, or driving force condition is not satisfied. .
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