JP4948794B2 - Vehicle steering control device - Google Patents

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Description

本発明は、ドライバによる前輪舵角に対して電動モータ等により前輪舵角を付加する車両の操舵制御装置に関する。 The present invention relates to a steering rudder control apparatus for a vehicle for adding the front wheel steering angle by an electric motor or the like to the front wheel steering angle by the driver.

従来より、ドライバによる前輪舵角を補正する技術として、様々なものが提案されている。例えば、特開２００４−１６８１６６号公報では、ステアリングギヤ比を、操舵角に依存する比例項と、操舵角速度に依存する微分項との和に基づいて決定すると共に、微分項を車速の増大に応じて正領域から負領域へ移行させるようにしたステアリングギヤ比可変式の操舵制御装置が開示されている。
特開２００４−１６８１６６号公報 Conventionally, various techniques have been proposed for correcting the front wheel steering angle by the driver. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-168166, the steering gear ratio is determined based on the sum of a proportional term that depends on the steering angle and a differential term that depends on the steering angular velocity, and the differential term is determined according to an increase in vehicle speed. Thus, there is disclosed a steering gear ratio variable type steering control device that shifts from a positive region to a negative region.
JP 2004-168166 A

しかしながら、上述の特許文献１で開示されるような車速、ドライバによる前輪舵角のみで補正を行う操舵制御では、その時点の車速状態に応じたドライバの操舵入力を補正するのみであり、車両のヨー応答を改善しつつ、操舵に対するヨー運動の共振による不安定な車両挙動を押さえる面では不十分であるという問題がある。   However, in the steering control in which the correction is made only by the vehicle speed and the front wheel steering angle by the driver as disclosed in Patent Document 1 described above, only the steering input of the driver according to the vehicle speed state at that time is corrected. There is a problem that it is insufficient in terms of suppressing unstable vehicle behavior due to resonance of yaw motion with respect to steering while improving yaw response.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、車両のヨー応答を改善しつつ、操舵に対するヨー運動の共振による不安定な車両挙動を確実に抑制することができる車両の操舵制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a vehicle steering control device capable of reliably suppressing unstable vehicle behavior due to resonance of yaw motion with respect to steering while improving the yaw response of the vehicle. For the purpose.

本発明は、入力される前輪舵角に対して付加する前輪舵角補正量を演算し、前輪舵角補正機構を作動させて上記前輪舵角補正量を付加する前輪舵角補正手段を備えた車両の操舵制御装置において、上記前輪舵角補正手段は、車体すべり角速度に対し、車速に応じた操舵角に対するヨーレートゲインの変化に基づいて演算した制御ゲインを乗算した値を上記前輪舵角補正量として演算することを特徴としている。 The present invention includes a front wheel steering angle correction unit that calculates a front wheel steering angle correction amount to be added to the input front wheel steering angle, and operates the front wheel steering angle correction mechanism to add the front wheel steering angle correction amount. In the steering control device for a vehicle, the front wheel steering angle correction unit is configured to multiply a value obtained by multiplying a vehicle slip angular velocity by a control gain calculated based on a change in a yaw rate gain with respect to a steering angle according to a vehicle speed. It is characterized by calculating as

本発明による車両の操舵制御装置によれば、車両のヨー応答を改善しつつ、操舵に対するヨー運動の共振による不安定な車両挙動を確実に抑制することが可能となる。   According to the vehicle steering control device of the present invention, it is possible to reliably suppress unstable vehicle behavior due to resonance of yaw motion with respect to steering while improving the yaw response of the vehicle.

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１〜図６は本発明の実施の第１形態を示し、図１は車両の前輪操舵装置の概略構成を示す説明図、図２は操舵制御部の機能ブロック図、図３は操舵制御プログラムのフローチャート、図４は車速感応ステアリングギヤ比の特性図、図５は第１の制御ゲインの特性図、図６は第２の制御ゲインの特性図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 6 show a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a front wheel steering device for a vehicle, FIG. 2 is a functional block diagram of a steering control unit, and FIG. 3 is a steering control program. 4 is a characteristic diagram of the vehicle speed sensitive steering gear ratio, FIG. 5 is a characteristic diagram of the first control gain, and FIG. 6 is a characteristic diagram of the second control gain.

図１において、符号１は車両の前輪操舵装置を示し、この前輪操舵装置１は、ステアリングホイール２から、ステアリングシャフト３が延出されており、ステアリングシャフト３の前端は、ユニバーサルジョイント４ａ、４ａ及びジョイント軸４ｂから成るジョイント部４を介してステアリングギヤボックス５から突出されたピニオン軸６と連結されている。   In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a front wheel steering device for a vehicle. In the front wheel steering device 1, a steering shaft 3 is extended from a steering wheel 2, and a front end of the steering shaft 3 includes universal joints 4 a, 4 a and It is connected to a pinion shaft 6 protruding from the steering gear box 5 through a joint portion 4 comprising a joint shaft 4b.

ステアリングギヤボックス５からは、左前輪７flに向けてタイロッド８flが延出される一方、右前輪７frに向けてタイロッド８frが延出されている。   From the steering gear box 5, a tie rod 8fl extends toward the left front wheel 7fl, while a tie rod 8fr extends toward the right front wheel 7fr.

タイロッド８fl、８frのタイロッドエンドは、ナックルアーム９fl、９frを介して、それぞれの側の車輪７fl、７frを回転自在に支持するアクスルハウジング１０fl、１０frと連結されている。   The tie rod ends of the tie rods 8fl and 8fr are connected to axle housings 10fl and 10fr that rotatably support the wheels 7fl and 7fr on the respective sides via knuckle arms 9fl and 9fr.

ステアリングシャフト３の中途部には、ステアリングギヤ比を可変する前輪舵角補正機構１１が介装されており、ステアリングシャフト３は前輪舵角補正機構１１から上方に延出されたシャフト部分がアッパシャフト３Ｕ、前輪舵角補正機構１１から下方に延出されたシャフト部分がロアシャフト３Ｌとして構成されている。   A front wheel rudder angle correction mechanism 11 that varies the steering gear ratio is interposed in the middle of the steering shaft 3. The steering shaft 3 has an upper shaft that extends upward from the front wheel rudder angle correction mechanism 11. A shaft portion extending downward from the 3U front wheel steering angle correction mechanism 11 is configured as a lower shaft 3L.

前輪舵角補正機構１１の構造について以下説明する。アッパシャフト３Ｕの下端と、ロアシャフト３Ｌの上端には、それぞれ同一回転軸芯上に一対のサンギヤ１２Ｕ、１２Ｌが固設されており、この一対のサンギヤ１２Ｕ、１２Ｌは、複数（例えば、３つ）配設したピニオン軸１３に固設されたプラネタリギヤ１４Ｕ、１４Ｌと、それぞれ噛合されている。   The structure of the front wheel steering angle correction mechanism 11 will be described below. A pair of sun gears 12U, 12L is fixed on the same rotational axis at the lower end of the upper shaft 3U and the upper end of the lower shaft 3L, and a plurality of (for example, three) sun gears 12U, 12L are provided. ) Meshed with planetary gears 14U and 14L fixed to the provided pinion shaft 13, respectively.

一対のサンギヤ１２Ｕ、１２Ｌは共に、ピニオン軸１３を回転自在に軸支するキャリア１５の内部に格納されており、キャリア１５の上端外周には、電動モータ１６の出力軸１６ａに固設されたドライブギヤ１７と噛合するドリブンギヤ１８が設けられている。   The pair of sun gears 12U and 12L are both housed inside a carrier 15 that rotatably supports the pinion shaft 13, and a drive fixed to an output shaft 16a of the electric motor 16 is provided on the outer periphery of the upper end of the carrier 15. A driven gear 18 that meshes with the gear 17 is provided.

電動モータ１６は、モータ駆動部２１により駆動され、モータ駆動部２１は、前輪舵角補正手段としての操舵制御部２０より入力されるモータ回転角に応じた信号に基づいて、電動モータ１６を回転させるように構成されている。   The electric motor 16 is driven by the motor drive unit 21, and the motor drive unit 21 rotates the electric motor 16 based on a signal corresponding to the motor rotation angle input from the steering control unit 20 as the front wheel steering angle correction means. It is configured to let you.

一方、車両には、車両挙動を制御する車両挙動制御手段としての車両挙動制御装置４０が搭載されている。この車両挙動制御装置４０は、例えば、制動力を選択した車輪に付加して車両にヨーモーメントを発生させる制動力制御装置である。具体的には、車速、前輪舵角に基づいて、車両の運動方程式により目標とするヨーレート（目標ヨーレート）を演算する。そして、目標ヨーレートと実際のヨーレート（実ヨーレート）とを比較して、現在の車両状態がオーバステア傾向か、アンダステア傾向かを判定する。この結果、オーバステア傾向を修正するためには旋回方向外側前輪に制動力を付加し、アンダステア傾向を修正するためには旋回方向内側後輪に制動力を付加する制御を行う。尚、車両挙動制御装置４０は、上述の制動力制御装置に限るものではなく、左右輪間の駆動力配分を制御する装置等であっても良い。   On the other hand, the vehicle is equipped with a vehicle behavior control device 40 as vehicle behavior control means for controlling the vehicle behavior. The vehicle behavior control device 40 is, for example, a braking force control device that adds a braking force to a selected wheel and generates a yaw moment in the vehicle. Specifically, a target yaw rate (target yaw rate) is calculated based on the vehicle motion equation based on the vehicle speed and the front wheel steering angle. Then, the target yaw rate is compared with the actual yaw rate (actual yaw rate) to determine whether the current vehicle state is an oversteer tendency or an understeer tendency. As a result, in order to correct the oversteer tendency, a braking force is applied to the front outer wheel in the turning direction, and in order to correct the understeer tendency, the braking force is applied to the inner rear wheel in the turning direction. The vehicle behavior control device 40 is not limited to the braking force control device described above, and may be a device that controls the distribution of driving force between the left and right wheels.

車両には、車速Ｖを検出する車速センサ３１、ドライバによる操舵角θHdを検出するハンドル角センサ３２、実ヨーレートγを検出するヨーレートセンサ３３、実横加速度（ｄ２ｙ／ｄｔ２）を検出する横加速度センサ３４が設けられており、これらセンサ３１、３２、３３、３４からの信号は、操舵制御部２０に入力される。 In the vehicle, a vehicle speed sensor 31 that detects a vehicle speed V, a handle angle sensor 32 that detects a steering angle θHd by a driver, a yaw rate sensor 33 that detects an actual yaw rate γ, and an actual lateral acceleration (d 2 y / dt 2 ) are detected. A lateral acceleration sensor 34 is provided, and signals from these sensors 31, 32, 33, 34 are input to the steering control unit 20.

そして、操舵制御部２０は、上述の各入力信号に基づいて、後述する操舵制御プログラムに従って、ドライバによる操舵に加え、車両の挙動を適切に保つために付加すべき前輪舵角の補正量を演算し、モータ駆動部２１にモータ回転角θMの信号を出力する。   Then, the steering control unit 20 calculates a correction amount of the front wheel steering angle to be added in order to keep the vehicle behavior appropriately, in addition to steering by the driver, in accordance with a steering control program to be described later, based on each input signal described above. Then, a signal of the motor rotation angle θM is output to the motor drive unit 21.

すなわち、操舵制御部２０は、図２に示すように、第１の前輪舵角補正量演算部２０ａ、第２の前輪舵角補正量演算部２０ｂ、モータ回転角演算部２０ｃ、ハンドル角出力値演算部２０ｄから主要に構成されている。   That is, as shown in FIG. 2, the steering control unit 20 includes a first front wheel steering angle correction amount calculation unit 20a, a second front wheel steering angle correction amount calculation unit 20b, a motor rotation angle calculation unit 20c, a steering wheel angle output value. The calculation unit 20d is mainly configured.

第１の前輪舵角補正量演算部２０ａは、車速センサ３１から車速Ｖが入力され、ハンドル角センサ３２からハンドル角θHdが入力される。そして、以下（１）式により、第１の前輪舵角補正量δHc1を演算し、モータ回転角演算部２０ｃ、ハンドル角出力値演算部２０ｄに出力する。
δHc1＝（（θHd／ｎdc1）−（θHd／ｎd））・ｎｃ …（１）
ここで、ｎdはドライバ側ステアリングギヤ比（電動モータ１６を停止させたとき、ドライバのハンドル操作に対して影響するステアリングギヤ比；一対のサンギヤ１２Ｕ、１２Ｌ、一対のプラネタリギヤ１４Ｕ、１４Ｌ、及び、ステアリングギヤボックス５によって決定されるステアリングギヤ比）である。また、ｎｃは前輪舵角補正機構１１側ステアリングギヤ比（ドライバがハンドル操作をしていない状態で電動モータ１６が回転したときに影響するステアリングギヤ比；ドライブギヤ１７、ドリブンギヤ１８（キャリア）により決定されるステアリングギヤ比）である。更に、ｎdc1は予め設定しておいたマップや演算式により得られる車速感応ステアリングギヤ比である。この車速感応ステアリングギヤ比ｎdc1は、例えば、図４に示すように設定され、車速Ｖが低いときには、ドライバ側ステアリングギヤ比ｎdに対してクィックな特性に、車速Ｖが高いときには、ドライバ側ステアリングギヤ比ｎdに対してスローな特性に決定される。 The first front wheel steering angle correction amount calculation unit 20 a receives the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 31 and the handle angle θHd from the handle angle sensor 32. Then, the first front wheel steering angle correction amount δHc1 is calculated by the following equation (1), and is output to the motor rotation angle calculation unit 20c and the steering wheel angle output value calculation unit 20d.
δHc1 = ((θHd / ndc1) − (θHd / nd)) · nc (1)
Here, nd is a driver-side steering gear ratio (a steering gear ratio that affects the steering operation of the driver when the electric motor 16 is stopped; a pair of sun gears 12U and 12L, a pair of planetary gears 14U and 14L, and a steering wheel Steering gear ratio determined by the gear box 5). Also, nc is determined by the front wheel steering angle correction mechanism 11 side steering gear ratio (the steering gear ratio that is affected when the electric motor 16 rotates while the driver is not operating the steering wheel; the drive gear 17 and the driven gear 18 (carrier)). Steering gear ratio). Further, ndc1 is a vehicle speed sensitive steering gear ratio obtained by a preset map or arithmetic expression. The vehicle speed sensitive steering gear ratio ndc1 is set, for example, as shown in FIG. 4. When the vehicle speed V is low, the vehicle speed sensitive steering gear ratio ndc1 has a quick characteristic with respect to the driver side steering gear ratio nd. The characteristic is determined to be slow with respect to the ratio nd.

第２の前輪舵角補正量演算部２０ｂは、車速センサ３１から車速Ｖが入力され、ヨーレートセンサ３３から実ヨーレートγが入力され、横加速度センサ３４から実横加速度（ｄ２ｙ／ｄｔ２）が入力される。そして、以下（２）式により、第２の前輪舵角補正量δHc2を演算し、モータ回転角演算部２０ｃに出力する。
δHc2＝−Ｇcg1・Ｇcg2・（ｄβ／ｄｔ） …（２）
ここで、（ｄβ／ｄｔ）は車体すべり角速度であり、この車体すべり角速度（ｄβ／ｄｔ）は、例えば、以下の（３）式により演算される。
（ｄβ／ｄｔ）＝γ−（（ｄ２ｙ／ｄｔ２）／Ｖ） …（３） The second front wheel steering angle correction amount calculation unit 20b receives the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 31, the actual yaw rate γ from the yaw rate sensor 33, and the actual lateral acceleration (d 2 y / dt 2 ) from the lateral acceleration sensor 34. Is entered. Then, the second front wheel steering angle correction amount δHc2 is calculated by the following equation (2) and output to the motor rotation angle calculation unit 20c.
δHc2 = −Gcg1 · Gcg2 · (dβ / dt) (2)
Here, (dβ / dt) is a vehicle slip angular velocity, and this vehicle slip angular velocity (dβ / dt) is calculated by, for example, the following equation (3).
(Dβ / dt) = γ − ((d 2 y / dt 2 ) / V) (3)

また、Ｇcg1は第１の制御ゲインである。この第１の制御ゲインＧcg1は、例えば、図５に示すような予め、実験、計算等により定められる。このマップは、車速ＶがＶcl以上の領域では、以下の（４）式により設定されている。
Ｇcg1＝１／Ｇγ …（４）
ここで、Ｇγは繰舵角に対するヨーレートゲインであり、以下（５）式により演算される。
Ｇγ＝（１／（１＋Ａ・Ｖ２））・（Ｖ／（ｌ・ｎｃ）） …（５）
ここで、Ａはスタビリティファクタ、ｌはホイールベースである。 Gcg1 is a first control gain. The first control gain Gcg1 is determined in advance by experiments, calculations, etc. as shown in FIG. 5, for example. This map is set by the following equation (4) in the region where the vehicle speed V is Vcl or higher.
Gcg1 = 1 / Gγ (4)
Here, Gγ is a yaw rate gain with respect to the turning angle, and is calculated by the following equation (5).
Gγ = (1 / (1 + A · V 2 )) · (V / (l · nc)) (5)
Here, A is a stability factor, and l is a wheelbase.

また、上述の第１の制御ゲインＧcg1のマップのＶcl以下の領域は、小さくなるように線形に設定されている。これは、低速域ではヨーレートゲインＧγが小さくなって、そのままだと第１の制御ゲインＧcg1が大きくなり過ぎる上、車体すべり角の演算精度も低くなるためである。   Further, the region below Vcl in the map of the first control gain Gcg1 is set linearly so as to be small. This is because the yaw rate gain Gγ becomes small in the low speed range, and if it is left as it is, the first control gain Gcg1 becomes too large and the calculation accuracy of the vehicle slip angle becomes low.

このように、第１の制御ゲインＧcg1を、基本的に繰舵角に対するヨーレートゲインＧγを考慮して設定することにより、単位修正舵角あたりのヨーレートゲインが一定となり、高速、及び、低速での操舵に対する制御の干渉度合いを一定にすることができるのである。   As described above, the first control gain Gcg1 is basically set in consideration of the yaw rate gain Gγ with respect to the turning angle, so that the yaw rate gain per unit correction rudder angle becomes constant, and at high speed and low speed. The degree of control interference with steering can be made constant.

また、上述の（２）式において、Ｇcg2は第２の制御ゲインである。この第２の制御ゲインＧcg2は、例えば、図６に示すような予め、実験、計算等により定められる。このマップは、車体すべり角速度（ｄβ／ｄｔ）に応じて設定されており、車体すべり角速度（ｄβ／ｄｔ）の絶対値の小さな領域では０になるように設定される。従って、この第２の制御ゲインＧcg2を乗算すると、第２の前輪舵角補正量δHc2は０となり、換言すると車体すべり角速度（ｄβ／ｄｔ）に対する不感帯を持たせる作用をする式となっている。このように小さな車体すべり角速度（ｄβ／ｄｔ）の領域に不感帯を持たせることにより、不要な制御が防止できる。   In the above equation (2), Gcg2 is the second control gain. The second control gain Gcg2 is determined in advance by experiments, calculations, etc. as shown in FIG. 6, for example. This map is set according to the vehicle slip angular velocity (dβ / dt), and is set to 0 in a region where the absolute value of the vehicle slip angular velocity (dβ / dt) is small. Therefore, when the second control gain Gcg2 is multiplied, the second front wheel steering angle correction amount δHc2 becomes 0, in other words, an equation that has a dead zone for the vehicle slip angular velocity (dβ / dt). By providing the dead zone in such a small vehicle slip angular velocity (dβ / dt) region, unnecessary control can be prevented.

モータ回転角演算部２０ｃは、第１の前輪舵角補正量演算部２０ａから第１の前輪舵角補正量δHc1が、第２の前輪舵角補正量演算部２０ｂから第２の前輪舵角補正量δHc2が入力される。そして、以下の（６）式により、モータ回転角θMを演算し、モータ駆動部２１に出力する。
θM＝（δHc1＋δHc2）・ｎｃ …（６） The motor rotation angle calculation unit 20c receives the first front wheel steering angle correction amount δHc1 from the first front wheel steering angle correction amount calculation unit 20a and the second front wheel steering angle correction amount calculation unit 20b from the second front wheel steering angle correction amount calculation unit 20b. The quantity δHc2 is input. Then, the motor rotation angle θM is calculated by the following equation (6) and output to the motor drive unit 21.
θM = (δHc1 + δHc2) · nc (6)

ハンドル角出力値演算部２０ｄは、ハンドル角センサ３２からハンドル角θHdが、第１の前輪舵角補正量演算部２０ａから第１の前輪舵角補正量δHc1が入力される。そして、以下の（７）式により、車両挙動制御装置４０に出力するためのハンドル角θHoutを演算し、出力する。
θHout＝θHd＋δHc1・ｎｃ …（７） The steering wheel angle output value calculation unit 20d receives the steering wheel angle θHd from the steering wheel angle sensor 32 and the first front wheel steering angle correction amount δHc1 from the first front wheel steering angle correction amount calculation unit 20a. Then, the steering wheel angle θHout for output to the vehicle behavior control device 40 is calculated and output by the following equation (7).
θHout = θHd + δHc1 · nc (7)

すなわち、上述の（７）式は、δHc2・ｎｃ（車体すべり角速度（ｄβ／ｄｔ）に応じた補正分）が含まれていないものであり、これは、操舵制御部２０による補正制御と干渉することなく、車両挙動制御装置４０による制御が適切に行われるようにするためである。   That is, the above equation (7) does not include δHc2 · nc (a correction amount according to the vehicle slip angular velocity (dβ / dt)), which interferes with the correction control by the steering control unit 20. This is because the control by the vehicle behavior control device 40 is appropriately performed.

次に、上述の操舵制御部２０で実行される操舵制御プログラムを、図３のフローチャートに従って説明する。
まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）１０１で必要なパラメータ、すなわち、車速Ｖ、ドライバによる操舵角θHd、実ヨーレートγ、実横加速度（ｄ２ｙ／ｄｔ２）を読み込む。 Next, a steering control program executed by the steering control unit 20 will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, in step (hereinafter abbreviated as “S”) 101, necessary parameters, that is, the vehicle speed V, the steering angle θHd by the driver, the actual yaw rate γ, and the actual lateral acceleration (d 2 y / dt 2 ) are read.

次いで、Ｓ１０２に進み、第１の前輪舵角補正量演算部２０ａにおいて予め設定しておいたマップや演算式により、車速感応ステアリングギヤ比ｎdc1を演算する。   Next, the process proceeds to S102, where the vehicle speed sensitive steering gear ratio ndc1 is calculated according to a map or calculation formula set in advance in the first front wheel steering angle correction amount calculation unit 20a.

次に、Ｓ１０３に進み、第１の前輪舵角補正量演算部２０ａは、上述の（１）式により、第１の前輪舵角補正量δHc1を演算する。   Next, proceeding to S103, the first front wheel steering angle correction amount calculation unit 20a calculates the first front wheel steering angle correction amount δHc1 according to the above equation (1).

次いで、Ｓ１０４に進み、第２の前輪舵角補正量演算部２０ｂは、上述の（３）式により、車体すべり角速度（ｄβ／ｄｔ）を演算する。   Next, the process proceeds to S104, and the second front wheel steering angle correction amount calculation unit 20b calculates the vehicle slip angular velocity (dβ / dt) by the above-described equation (3).

次に、Ｓ１０５に進み、第２の前輪舵角補正量演算部２０ｂにおいて、予め、実験、計算等により定められたマップを基に、第１の制御ゲインＧcg1を演算する。   Next, the process proceeds to S105, where the second front wheel steering angle correction amount calculation unit 20b calculates the first control gain Gcg1 based on a map determined in advance through experiments, calculations, and the like.

次いで、Ｓ１０６に進み、第２の前輪舵角補正量演算部２０ｂは、予め、実験、計算等により定められたマップを基に、第２の制御ゲインＧcg2を演算する。   Next, the process proceeds to S106, and the second front wheel steering angle correction amount calculation unit 20b calculates the second control gain Gcg2 based on a map determined in advance by experiment, calculation, or the like.

次に、Ｓ１０７に進み、第２の前輪舵角補正量演算部２０ｂは、上述の（２）式により、第２の前輪舵角補正量δHc2を演算する。   Next, the process proceeds to S107, and the second front wheel steering angle correction amount calculation unit 20b calculates the second front wheel steering angle correction amount δHc2 by the above-described equation (2).

次いで、Ｓ１０８に進み、モータ回転角演算部２０ｃは、上述の（６）式により、モータ回転角θMを演算し、モータ駆動部２１に対し出力する。   Next, in S108, the motor rotation angle calculation unit 20c calculates the motor rotation angle θM according to the above equation (6) and outputs it to the motor drive unit 21.

そして、Ｓ１０９に進み、ハンドル角出力値演算部２０ｄは、上述の（７）式により、車両挙動制御装置４０に出力するためのハンドル角θHoutを演算し、車両挙動制御装置４０に出力してプログラムを抜ける。   In step S109, the steering wheel angle output value calculation unit 20d calculates the steering wheel angle θHout to be output to the vehicle behavior control device 40 according to the above equation (7), and outputs the calculation result to the vehicle behavior control device 40. Exit.

このように、本発明の実施の第１形態によれば、車速Ｖに基づく第１の前輪舵角補正量δHc1と車体すべり角速度（ｄβ／ｄｔ）に基づく第２の前輪舵角補正量δHc2とを加算した値を前輪舵角補正量として演算するようにしているので、車両のヨー応答を改善しつつ、操舵に対するヨー運動の共振による不安定な車両挙動を確実に抑制することができる。また、車両挙動制御装置４０に出力するためのハンドル角θHoutには、車体すべり角速度（ｄβ／ｄｔ）に基づく第２の前輪舵角補正量δHc2は含まれないようにしているので、車両挙動制御装置４０による制御と操舵制御部２０による制御とが干渉することがなく、効率の良い、安定した車両制御が可能となっている。   Thus, according to the first embodiment of the present invention, the first front wheel steering angle correction amount δHc1 based on the vehicle speed V and the second front wheel steering angle correction amount δHc2 based on the vehicle slip angular velocity (dβ / dt) Therefore, the unstable vehicle behavior due to the resonance of the yaw motion with respect to the steering can be reliably suppressed while improving the yaw response of the vehicle. Further, since the steering wheel angle θHout for output to the vehicle behavior control device 40 does not include the second front wheel steering angle correction amount δHc2 based on the vehicle slip angular velocity (dβ / dt), the vehicle behavior control is performed. The control by the device 40 and the control by the steering control unit 20 do not interfere with each other, and efficient and stable vehicle control is possible.

図７及び図８は本発明の実施の第２形態を示し、図７は操舵制御部の機能ブロック図、図８は操舵制御プログラムのフローチャートである。尚、本発明の実施の第２形態は、第２の前輪舵角補正量を実ヨーレートγに基づき求めるようにしたものであり、他の構成、作用は前記第１形態と同様であるので、同じ構成には同じ符号を記し、説明は省略する。   7 and 8 show a second embodiment of the present invention, FIG. 7 is a functional block diagram of the steering control unit, and FIG. 8 is a flowchart of the steering control program. In the second embodiment of the present invention, the second front wheel steering angle correction amount is obtained based on the actual yaw rate γ, and other configurations and operations are the same as those in the first embodiment. The same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

すなわち、本実施の第２形態による操舵制御部２５には、車速センサ３１から車速Ｖが、ハンドル角センサ３２からドライバによる操舵角θHdが、ヨーレートセンサ３３から実ヨーレートγが入力される。   That is, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 31, the steering angle θHd by the driver from the steering wheel angle sensor 32, and the actual yaw rate γ from the yaw rate sensor 33 are input to the steering control unit 25 according to the second embodiment.

そして、操舵制御部２５は、上述の各入力信号に基づいて、後述する操舵制御プログラムに従って、ドライバによる操舵に加え、車両の挙動を適切に保つために付加すべき前輪舵角の補正量を演算し、モータ駆動部２１にモータ回転角θMの信号を出力する。   Then, the steering control unit 25 calculates a correction amount of the front wheel steering angle to be added in order to keep the vehicle behavior appropriately, in addition to steering by the driver, in accordance with a steering control program described later, based on each input signal described above. Then, a signal of the motor rotation angle θM is output to the motor drive unit 21.

操舵制御部２５は、図７に示すように、第１の前輪舵角補正量演算部２０ａ、第２の前輪舵角補正量演算部２５ａ、モータ回転角演算部２０ｃ、ハンドル角出力値演算部２０ｄから主要に構成されている。   As shown in FIG. 7, the steering control unit 25 includes a first front wheel steering angle correction amount calculation unit 20a, a second front wheel steering angle correction amount calculation unit 25a, a motor rotation angle calculation unit 20c, and a steering wheel angle output value calculation unit. Mainly composed of 20d.

第２の前輪舵角補正量演算部２５ａは、車速センサ３１から車速Ｖが、ヨーレートセンサ３２から実ヨーレートγが入力される。そして、以下の（８）式により、第２の前輪舵角補正量δHc2を演算し、モータ回転角演算部２０ｃに出力する。
δHc2＝−Ｇcg1・γ …（８） The second front wheel steering angle correction amount calculation unit 25 a receives the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 31 and the actual yaw rate γ from the yaw rate sensor 32. Then, the second front wheel steering angle correction amount δHc2 is calculated by the following equation (8) and output to the motor rotation angle calculation unit 20c.
δHc2 = −Gcg1 · γ (8)

そして、操舵制御部２５で実行される操舵制御プログラムは、図８のフローチャートに示すように、Ｓ１０３で第１の前輪舵角補正量δHc1を演算した後は、Ｓ２０１に進み、第２の前輪舵角補正量演算部２５ａにおいて、予め、実験、計算等により定められたマップを基に、第１の制御ゲインＧcg1を演算する（第１形態と同様）。   Then, the steering control program executed by the steering control unit 25 proceeds to S201 after calculating the first front wheel steering angle correction amount δHc1 in S103, as shown in the flowchart of FIG. In the angle correction amount calculation unit 25a, the first control gain Gcg1 is calculated based on a map previously determined by experiments, calculations, and the like (similar to the first embodiment).

次いで、Ｓ２０２に進み、第２の前輪舵角補正量演算部２５ａは、上述の（８）式により、第２の前輪舵角補正量δHc2を演算し、Ｓ１０８へと進み、モータ回転角演算部２０ｃは、上述の（６）式により、モータ回転角θMを演算し、モータ駆動部２１に対し出力する。   Next, in S202, the second front wheel steering angle correction amount calculation unit 25a calculates the second front wheel steering angle correction amount δHc2 by the above-described equation (8), and proceeds to S108, in which the motor rotation angle calculation unit is calculated. 20 c calculates the motor rotation angle θM according to the above equation (6) and outputs it to the motor drive unit 21.

そして、Ｓ１０９に進み、ハンドル角出力値演算部２０ｄは、上述の（７）式により、車両挙動制御装置４０に出力するためのハンドル角θHoutを演算し、車両挙動制御装置４０に出力してプログラムを抜ける。   In step S109, the steering wheel angle output value calculation unit 20d calculates the steering wheel angle θHout to be output to the vehicle behavior control device 40 according to the above equation (7), and outputs the calculation result to the vehicle behavior control device 40. Exit.

このように、本実施の第２形態によっても、前記実施の第１形態と同様の効果を得ることができる。   Thus, also by the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

尚、本実施の第１、第２形態では、車両挙動制御装置４０に対して、ハンドル角θHoutを出力するようにしているが、車両挙動制御装置４０が搭載されていない車両や、操舵制御部２０、２５による補正との干渉が無視できるような特性の場合には、第２の前輪舵角補正量δHc2を包含したハンドル角θHoutを出力するようにしても良い。   In the first and second embodiments of the present invention, the steering wheel angle θHout is output to the vehicle behavior control device 40, but a vehicle in which the vehicle behavior control device 40 is not mounted, or a steering control unit In the case where the interference with the corrections 20 and 25 is negligible, the steering wheel angle θHout including the second front wheel steering angle correction amount δHc2 may be output.

本発明の実施の第１形態による、車両の前輪操舵装置の概略構成を示す説明図Explanatory drawing which shows schematic structure of the front-wheel steering apparatus of the vehicle by 1st Embodiment of this invention. 同上、操舵制御部の機能ブロック図Same as above, functional block diagram of steering control unit 同上、操舵制御プログラムのフローチャートSame as above, steering control program flowchart 同上、車速感応ステアリングギヤ比の特性図Same as above, characteristic chart of vehicle speed sensitive steering gear ratio 同上、第１の制御ゲインの特性図Same as above, characteristic diagram of first control gain 同上、第２の制御ゲインの特性図Same as above, characteristic diagram of second control gain 本発明の実施の第２形態による、操舵制御部の機能ブロック図The functional block diagram of the steering control part by the 2nd Embodiment of this invention 同上、操舵制御プログラムのフローチャートSame as above, steering control program flowchart

符号の説明Explanation of symbols

１ 前輪操舵装置
２ ステアリングホイール
３ ステアリングシャフト
４ ジョイント部
５ ステアリングギヤボックス
７fl，７fr 前輪
１１ 前輪舵角補正機構
１６ 電動モータ
２０ 操舵制御部（前輪舵角補正手段）
２０ａ 第１の前輪舵角補正量演算部
２０ｂ 第２の前輪舵角補正量演算部
２０ｃ モータ回転角演算部
２０ｄ ハンドル角出力値演算部
２１ モータ駆動部
４０ 車両挙動制御装置（車両挙動制御手段） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Front wheel steering device 2 Steering wheel 3 Steering shaft 4 Joint part 5 Steering gear box 7fl, 7fr Front wheel 11 Front wheel rudder angle correction mechanism 16 Electric motor 20 Steering control part (front wheel rudder angle correction means)
20a First front wheel steering angle correction amount calculation unit 20b Second front wheel steering angle correction amount calculation unit 20c Motor rotation angle calculation unit 20d Handle angle output value calculation unit 21 Motor drive unit 40 Vehicle behavior control device (vehicle behavior control means)

Claims (6)

入力される前輪舵角に対して付加する前輪舵角補正量を演算し、前輪舵角補正機構を作動させて上記前輪舵角補正量を付加する前輪舵角補正手段を備えた車両の操舵制御装置において、
上記前輪舵角補正手段は、車体すべり角速度に対し、車速に応じた操舵角に対するヨーレートゲインの変化に基づいて演算した制御ゲインを乗算した値を上記前輪舵角補正量として演算することを特徴とする車両の操舵制御装置。 Steering control of a vehicle provided with front wheel steering angle correction means for calculating a front wheel steering angle correction amount to be added to the input front wheel steering angle and operating the front wheel steering angle correction mechanism to add the front wheel steering angle correction amount In the device
The front wheel steering angle correction means calculates a value obtained by multiplying a vehicle slip angular velocity by a control gain calculated based on a change in yaw rate gain with respect to a steering angle corresponding to a vehicle speed, as the front wheel steering angle correction amount. A vehicle steering control device. 上記前輪舵角補正手段は、上記車体すべり角速度に上記制御ゲインを乗算した値に対し車速に基づく前輪舵角補正量を加算した値を上記前輪舵角補正量として演算することを特徴とする請求項１記載の車両の操舵制御装置。 The front wheel rudder angle correction means calculates, as the front wheel rudder angle correction amount, a value obtained by adding a front wheel rudder angle correction amount based on a vehicle speed to a value obtained by multiplying the vehicle slip angular velocity by the control gain. Item 2. The vehicle steering control device according to Item 1. 上記車体すべり角速度に上記制御ゲインを乗算した値は、車体すべり角速度の予め設定する領域で不感帯を持たせることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の操舵制御装置。   3. The vehicle steering control device according to claim 1, wherein a value obtained by multiplying the vehicle slip angular velocity by the control gain gives a dead zone in a preset region of the vehicle slip angular velocity. 入力される前輪舵角に対して付加する前輪舵角補正量を演算し、前輪舵角補正機構を作動させて上記前輪舵角補正量を付加する前輪舵角補正手段を備えた車両の操舵制御装置において、
上記前輪舵角補正手段は、ヨーレートに対し、車速に応じた操舵角に対するヨーレートゲインの変化に基づいて演算した制御ゲインを乗算した値を上記前輪舵角補正量として演算することを特徴とする車両の操舵制御装置。 Steering control of a vehicle provided with front wheel steering angle correction means for calculating a front wheel steering angle correction amount to be added to the input front wheel steering angle and operating the front wheel steering angle correction mechanism to add the front wheel steering angle correction amount In the device
The front wheel steering angle correction means calculates a value obtained by multiplying a yaw rate by a control gain calculated based on a change in yaw rate gain with respect to a steering angle corresponding to a vehicle speed, as the front wheel steering angle correction amount. Steering control device. 上記前輪舵角補正手段は、上記車体すべり角速度に上記制御ゲインを乗算した値に対し車速に基づく前輪舵角補正量を加算した値を上記前輪舵角補正量として演算することを特徴とする請求項４記載の車両の操舵制御装置。 The front wheel rudder angle correction means calculates, as the front wheel rudder angle correction amount, a value obtained by adding a front wheel rudder angle correction amount based on a vehicle speed to a value obtained by multiplying the vehicle slip angular velocity by the control gain. Item 5. The vehicle steering control device according to Item 4. 少なくとも前輪舵角を基に制御量を演算し、該制御量に基づく制動力制御又は駆動力制御によって車両にヨーモーメントを発生させて車両挙動を制御する車両挙動制御手段を有し、
上記前輪舵角補正手段は、上記車体すべり角速度に上記制御ゲインを乗算した値を除いた前輪舵角を上記車両挙動制御手段に出力することを特徴とする請求項２，３，４，５の何れか一つに記載の車両の操舵制御装置。 A vehicle behavior control means for calculating a control amount based on at least the front wheel steering angle and generating a yaw moment in the vehicle by braking force control or driving force control based on the control amount to control the vehicle behavior;
6. The front wheel rudder angle correcting means outputs a front wheel rudder angle excluding a value obtained by multiplying the vehicle body slip angular velocity by the control gain to the vehicle behavior control means. The vehicle steering control device according to any one of the above.
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