JP5262871B2 - Steering angle control device for vehicle and steering angle control method for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、操向輪である前輪と後輪とをそれぞれ個別のアクチュエータで転舵制御する車両用舵角制御の技術に関する。 The present invention relates to a vehicle steering angle control technique in which a front wheel and a rear wheel, which are steered wheels, are steered by individual actuators.
4輪操舵車両(4WS)では、ステアリングホイールの操舵角(以下、単に操舵角と呼ぶ。)に応じて、操向輪である前輪の転舵に加えて、後輪も転舵する。例えば、非特許文献1に記載のような車両では、上記操舵角に対応する転舵角に対し、車両状態等に応じた補正転舵角だけ、前輪転舵アクチュエータによって前輪転舵角を変更する。また、車両状態等に応じ、後輪も後輪転舵アクチュエータで転舵する。これによって、4輪操舵を実現する。
このとき、前輪転舵アクチュエータに過熱等の暫定的な異常が発生した場合、前輪転舵アクチュエータと後輪転舵アクチュエータの動作を停止するフェールセーフ制御を行う。
In a four-wheel steering vehicle (4WS), the rear wheels are steered in addition to the steering of the front wheels, which are steered wheels, according to the steering angle of the steering wheel (hereinafter simply referred to as the steering angle). For example, in a vehicle such as that described in Non-Patent Document 1, the front wheel turning angle is changed by the front wheel turning actuator for the turning angle corresponding to the steering angle by the correction turning angle corresponding to the vehicle state or the like. . Also, the rear wheels are steered by the rear wheel steering actuator according to the vehicle state and the like. As a result, four-wheel steering is realized.
At this time, when a temporary abnormality such as overheating occurs in the front wheel steering actuator, fail safe control is performed to stop the operations of the front wheel steering actuator and the rear wheel steering actuator.
しかし、前輪転舵アクチュエータと後輪転舵アクチュエータの動作を停止すると、補正転舵角及び後輪の転舵角は異常が発生した時点の角度で保持される。このため、前輪転舵アクチュエータの異常が解消した時点では、操舵角に対応する前輪転舵角と実舵角とに偏差が発生し、運転者に違和感を与える可能性が有る。これを防止する為に、通常の4輪操舵制御に戻る前に次の復帰処理を行う。その復帰処理は、前輪転舵アクチュエータの異常解消を検出すると、後輪の転舵角を中立位置に復帰させる処理の後に、前輪側の保持された補正転舵角についても復帰制御を実施する。そして、この前輪の暫定的な異常からの復帰時における、上記復帰処理の動作に要する時間が長くなるほど、運転者に違和感を与え易くなる懸念がある。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、前輪転舵アクチュエータの異常が解消してから通常の4輪操舵制御に復帰する時間を短縮することを課題とする。
However, when the operations of the front wheel turning actuator and the rear wheel turning actuator are stopped, the corrected turning angle and the turning angle of the rear wheel are held at the angles at the time when the abnormality occurs. For this reason, when the abnormality of the front wheel steering actuator is resolved, a deviation occurs between the front wheel steering angle corresponding to the steering angle and the actual steering angle, which may give the driver a sense of incongruity. In order to prevent this, the next return processing is performed before returning to the normal four-wheel steering control. In the returning process, when the abnormality of the front wheel steering actuator is detected, the returning control is also performed for the corrected turning angle held on the front wheel side after the process of returning the turning angle of the rear wheel to the neutral position. Further, there is a concern that the longer the time required for the operation of the return process at the time of return from the provisional abnormality of the front wheels, the easier it is for the driver to feel uncomfortable.
The present invention has been made paying attention to the above points, and it is an object of the present invention to shorten the time for returning to normal four-wheel steering control after the abnormality of the front wheel steering actuator is resolved.
上記課題を解決するために、本発明の車両用舵角制御は、前輪転舵アクチュエータの異常を検出し且つ後輪転舵アクチュエータの異常を検出していない場合には、後輪の転舵角を中立位置の角度に制御すると共に前輪転舵アクチュエータの駆動を禁止し、前輪転舵アクチュエータの異常を検出し且つ後輪転舵アクチュエータの異常を検出している場合には、上記前輪転舵アクチュエータ及び後輪転舵アクチュエータの駆動を禁止する。更に、上記後輪転舵アクチュエータの異常を検出した後に、当該後輪転舵アクチュエータの異常が検出されなくなると、上記後輪の転舵角を中立位置の角度に制御する。 In order to solve the above-described problem, the steering angle control for a vehicle according to the present invention detects the abnormality of the front wheel steering actuator and detects the abnormality of the rear wheel steering actuator when the abnormality of the rear wheel steering actuator is not detected. If the front wheel steering actuator is prohibited from being driven and the front wheel steering actuator is detected to be abnormal and the rear wheel steering actuator is detected to be abnormal, the front wheel steering actuator and the rear Prohibit the driving of the wheel steering actuator. Further, after detecting the abnormality of the rear wheel steering actuator, when the abnormality of the rear wheel steering actuator is not detected, the steering angle of the rear wheel is controlled to the neutral position angle.
本発明によれば、前輪転舵アクチュエータが異常の間に、後輪転舵アクチュエータが異常となっていない場合若しくは異常が解消した場合には、前輪転舵アクチュエータの異常が解消する前であっても、後輪の転舵角を中立位置に復帰させる処理を開始する。
これによって、前輪転舵アクチュエータの異常が解消してから通常の4輪操舵制御に復帰する時間を短縮する。その短縮分、前輪転舵アクチュエータの一時的な異常から復帰に対する、運転者へ違和感を与えがたくなる。
According to the present invention, if the rear wheel steering actuator is not abnormal while the front wheel steering actuator is abnormal or if the abnormality has been resolved, even before the abnormality of the front wheel steering actuator is resolved. Then, the process of returning the turning angle of the rear wheels to the neutral position is started.
This shortens the time for returning to normal four-wheel steering control after the abnormality of the front wheel steering actuator is resolved. Due to the shortening, it becomes difficult for the driver to feel uncomfortable with respect to the return from the temporary abnormality of the front wheel steering actuator.
次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
(構成)
図1に本実施形態に係る車両の構成図を示す。
まず構成について図1を参照しながら説明する。
運転者が操作するステアリングホイール1は前輪転舵機構SSを介して前輪8に連結する。すなわち、ステアリングホイール1にステアリング入力軸2が連結する。そのステアリング入力軸2に対し、ステアリング出力軸が連結する。そのステアリング出力軸は、ラックアンドピニオン機構を介してラック軸7に連結する。すなわち、ステアリング出力軸に連結するピニオンがラック軸7のラックに噛み合う。ラック軸7は、車幅方向に軸を向けて配置してある。そして、ステアリング出力軸を回動変位させることで、ラック軸7は車幅方向に向けて軸方向変位する。上記ラック軸7の左右端部は、それぞれ左右のタイロッドを介して各前輪8のナックルに連結する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Constitution)
FIG. 1 shows a configuration diagram of a vehicle according to the present embodiment.
First, the configuration will be described with reference to FIG.
The steering wheel 1 operated by the driver is connected to the front wheels 8 via the front wheel steering mechanism SS. That is, the
上記ステアリング出力軸に、前輪転舵アクチュエータ5が連結する。前輪転舵アクチュエータ5は、前輪転舵コントローラ6からの指令に基づきステアリング出力軸を回動変位する。具体的には、前輪転舵アクチュエータ5は、操舵角に対するピニオン角を変更することで、操向輪である前輪8の転舵角を、前輪転舵コントローラ6からの指令に応じた転舵角に制御する。すなわち、前輪8は、上記前輪転舵機構SSによってステアリングホイールの操舵角θに応じた転舵角だけ転舵すると共に、前輪転舵アクチュエータ5によって操舵角と転舵角との比(以下、ギヤ比と記載する。)を調整することで転舵角を変更して、目標前輪転舵角α*となるように調整される。すなわち、目標前輪転舵角α*と操舵角θに応じた転舵角との差である補正転舵角分だけ、前輪転舵アクチュエータ5によって加減制御が行われることとなる。
A front
なお、前輪転舵アクチュエータ5の転舵用モータに転舵アクチュエータ角度センサ(不図示)を設ける。転舵アクチュエータ角度センサは、前輪転舵アクチュエータ5のモータの回転角度位置を検出し、その検出信号をフィードバック制御量として前輪転舵コントローラ6に出力する。
ここで、ステアリング入力軸2に対し、メカニカルバックアップ装置3を介してステアリング出力軸が連結しても良い。メカニカルバックアップ装置3は、通常状態では、ステアリング入力軸2とステアリング出力軸との間のトルク伝達を切った状態とする。また、メカニカルバックアップ装置は、舵角制御コントローラ4からの指令に基づき、ステアリング入力軸2とステアリング出力軸とを接続してトルク伝達を可能な状態とする。この場合には、前輪転舵アクチュエータ5は、目標前輪転舵角α*となるようステアリング出力軸を回転駆動する。
A steering actuator angle sensor (not shown) is provided in the steering motor of the front
Here, the steering output shaft may be connected to the
また、符号9は、後輪転舵アクチュエータである。後輪転舵アクチュエータ9は、後輪転舵コントローラ10からの信号に応じて、ラック軸11を車幅方向に向けて軸方向変位する。上記ラック軸11の左右端部は、それぞれ左右のタイロッドを介して後輪12用のナックルに連結する。なお、後輪転舵アクチュエータ9の転舵用モータに転舵アクチュエータ角度センサ(不図示)を設ける。転舵アクチュエータ角度センサは、後輪転舵アクチュエータ9のモータの回転角度位置を検出し、その検出信号をフィードバック制御量として後輪転舵コントローラ10に出力する。
また、前輪転舵アクチュエータ異常検出手段30、及び後輪転舵アクチュエータ異常検出手段31を備える。
Reference numeral 9 denotes a rear wheel steering actuator. The rear wheel steering actuator 9 axially displaces the rack shaft 11 in the vehicle width direction in response to a signal from the rear
Further, a front wheel turning actuator abnormality detecting means 30 and a rear wheel turning actuator abnormality detecting means 31 are provided.
前輪転舵アクチュエータ異常検出手段30は、上記前輪転舵アクチュエータ5の異常の有無を検出し、検出結果を舵角制御コントローラ4に出力する。前輪転舵アクチュエータ異常検出手段30は、前輪転舵アクチュエータ5に係る電気系統や機械系統の異常を検出する。機械系統であれば、例えばアクチュエータの温度を計測する温度センサを備え、アクチュエータの温度が当該アクチュエータの規格上過熱状態と見なせる所定過熱温度以上か否かを判定する。すなわち、アクチュエータの温度が上記過熱温度以上の場合に異常と判定する。なお、異常解消は、上記過熱温度より若干温度の低い所定温度となった場合、過熱による異常解消と判定する。また、電気系統であれば、例えばアクチュエータに供給する電圧をモニタする電圧センサを備え、アクチュエータに供給される電圧が、アクチュエータを駆動変化させるのに十分と見なすことが出来ない最低電圧以下か否かを判定する。すなわち、アクチュエータに供給される電圧が上記最低電圧以下の場合に異常と判定する。なお、異常解消は、上記最低電圧よりも若干電圧が高い所定電圧となった場合、電圧に係る異常解消と判定する。
The front wheel steering actuator abnormality detection means 30 detects the presence or absence of abnormality of the front
後輪転舵アクチュエータ異常検出手段31は、上記後輪転舵アクチュエータ9の異常の有無を検出し、検出結果を舵角制御コントローラ4に出力する。後輪転舵アクチュエータ異常検出手段31は、前輪転舵アクチュエータ5に係る電気系統や機械系統の異常を検出する。検出の例は、上記前輪転舵アクチュエータ異常検出手段30と同じである。
また、操舵角センサ20、車体速センサ21、モード選択部22を備える。
The rear wheel steering actuator abnormality detection means 31 detects whether or not the rear wheel steering actuator 9 is abnormal, and outputs the detection result to the steering angle controller 4. The rear wheel steering actuator abnormality detection means 31 detects an abnormality in the electrical system and the mechanical system related to the front
A
操舵角センサ20は、ステアリングホイール1の操舵角θを検出し、検出した操舵角θ信号を舵角制御コントローラ4に出力する。操舵角センサ20は、ステアリング入力軸2若しくはステアリングホイール1に設ける。操舵角センサ20は、例えば、パルスエンコーダ等からなり、運転者が操作する操舵角θを検出する。
車体速センサ21は、車両の車体速Vを検出し、検出した車体速信号を舵角制御コントローラ4に出力する。
The
The vehicle
モード選択部22は、運転者が操作して車両特性モードを選択するためのスイッチである。運転者が選択した車両特性モードに対応するスイッチ信号を舵角制御コントローラ4に出力する。本実施形態では、車両特性モードとして、例えばコンフォートモード(モードA)やスポーツモード(モードB)を備える。なお、車両特性モードは、3種類以上あっても構わない。
The
前輪転舵コントローラ6は、舵角制御コントローラ4が演算した目標前輪転舵角α*に前輪8の実舵角が一致するように、前輪転舵アクチュエータ5を介して操向輪である前輪8をフィードバックによって転舵制御する。つまり、前輪転舵コントローラ6は、舵角制御コントローラ4が算出した目標前輪転舵角α*と制御対象となる前輪転舵アクチュエータ5の回転角θACTとの偏差に基づいて目標駆動電流Irefを算出し、算出した目標駆動電流Irefに基づいて転舵アクチュエータに供給する電流をPWM方式等によって制御する事で、目標駆動電流Irefに応じた駆動電流IACTを転舵アクチュエータに供給する。これにより、前輪転舵アクチュエータ5の回転角θACTが目標前輪転舵角α*に追従するよう制御される。ここで、前輪転舵アクチュエータ5は、ステアリング出力軸3を回動変位させ、前輪転舵アクチュエータ5の回転変位によって前輪88が転舵駆動するので、制御量としての目標前輪転舵角α*と前輪転舵アクチュエータ5の回転角θACTとはピニオンギヤとラックギヤのギヤ比に基づいて一意に決まる関係に有る為、同等とみなすことが可能である。
The front wheel steering controller 6 is a front wheel 8 which is a steered wheel via the front
後輪転舵コントローラ10は、舵角制御コントローラ4が演算した目標後輪転舵角δ*となるように、後輪転舵アクチュエータ9を介して操向輪である後輪12を転舵制御する。
但し、前輪転舵コントローラ6及び後輪転舵コントローラ10は、駆動禁止指令を入力すると、対応するアクチュエータの駆動を停止する。
The rear
However, when the front wheel steering controller 6 and the rear
舵角制御コントローラ4は、車体速V、ステアリングホイール1の操舵角θ、及び選択された車両特性モードに基づき、目標前輪転舵角α*及び目標後輪転舵角δ*を演算する。そして、最終的に選択した目標前輪転舵角α*及び目標後輪転舵角δ*をそれぞれ前輪転舵コントローラ6及び後輪転舵コントローラ10に出力する。
舵角制御コントローラ4は、車体速Vと操舵角θとから推定する車両走行状態に係る車両状態量によって、車両特性モードに応じた目標ヨーレートおよび目標横速度を演算する。
The steering angle control controller 4 calculates the target front wheel turning angle α * and the target rear wheel turning angle δ * based on the vehicle speed V, the steering angle θ of the steering wheel 1, and the selected vehicle characteristic mode. Then, the finally selected target front wheel turning angle α * and target rear wheel turning angle δ * are output to the front wheel turning controller 6 and the rear
The rudder angle controller 4 calculates a target yaw rate and a target lateral speed according to the vehicle characteristic mode based on the vehicle state quantity related to the vehicle running state estimated from the vehicle body speed V and the steering angle θ.
そして、その演算した目標ヨーレートおよび目標横速度に基づいて操向輪の目標前輪転舵角α*、δ*を演算する。ここで、上記車体速Vと操舵角θとから推定する車両走行状態に係る車両状態量は、走行状態を特定するヨーレート及び横加速度に関する車両状態量である。すなわち、目標ヨーレートおよび目標横速度が目標とする車両挙動としての目標車両挙動を表す量となる。
上記舵角制御コントローラ4は、図2に示すように、目標値生成部41と目標出力値生成部42とを備える。上記目標値生成部41は、図3に示すように、車両モデル演算部41Aと前後輪転舵用目標値演算部41Bとを備える。また、目標出力値生成部42は、図4に示すように、前後輪転舵用制御演算部42A、中立復帰制御演算部42B、及び目標出力部を備える。
Based on the calculated target yaw rate and target lateral speed, the target front wheel turning angles α * and δ * of the steered wheels are calculated. Here, the vehicle state quantity relating to the vehicle running state estimated from the vehicle body speed V and the steering angle θ is a vehicle state quantity relating to the yaw rate and the lateral acceleration specifying the running state. That is, the target yaw rate and the target lateral velocity are amounts representing the target vehicle behavior as the target vehicle behavior.
As shown in FIG. 2, the rudder angle controller 4 includes a
(車両モデル演算部41A)
車両モデル演算部41Aは、適用する車両モデルに従い、現在の操舵角θ及び車体速Vに応じた車両の走行状態を特定するヨーレート及び横速度に係る、車両状態量(車両パラメータ)を演算する。演算する車両状態量は、gφ(V)、ζφ(V)、ωφ(V)、Tφ(V)、及びgv(V)、ζv(V)、ωφ(V)、Tv(V)である。これらの状態量は、操舵角θ及び車体速Vから、後述の(5)式及び(8)式によって演算出来る。
(Vehicle
The vehicle
ここで、後述の通り、ヨーレートに係る車両状態量は、gφ(V)、ζφ(V)、ωφ(V)、Tφ(V)である。また、横速度に係る車両状態量は、gv(V)、ζv(V)、ωv(V)、Tv(V)である。
このうち、gφ(V)及びgv(V)は、定常特性に関する基本の車両状態量となる。ζφ(V)、ωφ(V)、ζv(V)、ωv(V)は、過渡特性に関する車両状態量となる。
ここで、車両モデルを使用した車両状態量について説明する。
車両モデルとして2輪モデルを採用すると、車両のヨーレートと横速度は、下記式で表すことが出来る。すなわち、下記(1)式の状態方程式から、操舵角θ及び車体速Vに応じたヨーレートと横速度を推定することが出来る。
Here, as described later, the vehicle state quantities related to the yaw rate are gφ (V), ζφ (V), ωφ (V), and Tφ (V). The vehicle state quantities related to the lateral speed are g v (V), ζ v (V), ω v (V), and T v (V).
Of these, gφ (V) and g v (V) are basic vehicle state quantities relating to steady-state characteristics. ζφ (V), ωφ (V), ζ v (V), and ω v (V) are vehicle state quantities related to transient characteristics.
Here, the vehicle state quantity using the vehicle model will be described.
When a two-wheel model is adopted as the vehicle model, the yaw rate and lateral speed of the vehicle can be expressed by the following equations. That is, the yaw rate and the lateral speed corresponding to the steering angle θ and the vehicle body speed V can be estimated from the state equation of the following expression (1).
ここで、
φ′:ヨーレート
s:微分演算子
θ:運転者の操舵角(前輪転舵角相当)
δ:後輪転舵角
Vx、V:車体速
Vy:横速度
Iz:車両慣性モーメント
M:車両重量
Lf:前軸〜重心点距離
Lr:重心点〜後軸距離
N:ギア比
Kf:前輪8コーナリングパワー
Kr:後輪コーナリングパワー
また、
here,
φ ′: Yaw rate s: Differential operator θ: Steering angle of driver (equivalent to front wheel turning angle)
δ: Rear wheel turning angle Vx, V: Vehicle speed Vy: Lateral speed Iz: Vehicle inertia moment M: Vehicle weight Lf: Front axle to center of gravity distance Lr: Center of gravity center to rear axle distance N: Gear ratio Kf: Front wheel 8 cornering Power Kr: Rear wheel cornering power
次に、上記状態方程式から、前輪8操舵に対するヨーレート、及び横速度の伝達関数を求めると、下記(3)式及び(4)式となる。
Next, when the transfer function of the yaw rate and the lateral speed for the front wheel 8 steering is obtained from the above state equation, the following equations (3) and (4) are obtained.
上記(3)式から、ヨーレートの伝達関数は、下記式で表すことが出来る。 From the above equation (3), the transfer function of the yaw rate can be expressed by the following equation.
また、上記(4)式から横速度の伝達関数は、下記式で表すことが出来る。 From the above equation (4), the transfer function of the lateral velocity can be expressed by the following equation.
そして、ヨーレートに係る車両状態量(車両パラメータ)が、gφ(V)、ζφ(V)、ωφ(V)、Tφ(V)となる。
また、横速度に係る車両状態量(車両パラメータ)は、gv(V)、ζv(V)、ωv(V)、Tv(V)となる。
ここで、gφ(V)、gv(V)は、特性モードの基本状態を示す状態量(基本の車両状態量)である。
ζφ(V)、ζv(V)は、減衰項に係る状態量である。
ωφ(V)、ωv(V)は、バネ系の固有振動数に係わる状態量である。
Tφ(V)、Tv(V)は、定常偏差に係わる状態量である。
The vehicle state quantities (vehicle parameters) related to the yaw rate are gφ (V), ζφ (V), ωφ (V), and Tφ (V).
Further, vehicle state quantities (vehicle parameters) relating to the lateral speed are g v (V), ζ v (V), ω v (V), and T v (V).
Here, gφ (V) and g v (V) are state quantities (basic vehicle state quantities) indicating the basic state of the characteristic mode.
ζφ (V) and ζ v (V) are state quantities related to the attenuation term.
ωφ (V) and ω v (V) are state quantities related to the natural frequency of the spring system.
Tφ (V) and T v (V) are state quantities related to the steady deviation.
次に、前後輪転舵用目標値演算部41Bについて説明する。
前後輪転舵用目標値演算部41Bは、運転者操舵角θ、車体速V、及び車両モデル演算部41Aが演算した車両状態量から、車両の目標ヨーレートφ′*fr、及び目標横速度Vy*frを求める。
先ず、選択されている車両特性モードに応じた目標特性状態量を算出する。
すなわち、車両モデルに対応する車両状態量に対して、下記式のように、それぞれ車両特性モードに応じたゲインを乗算する。これによって、車両モデル演算部41Aが演算した車両状態量を、車両特性モードに応じた目標特性状態量に変換する。
Next, the front / rear wheel steering target
The front / rear wheel turning target
First, a target characteristic state quantity corresponding to the selected vehicle characteristic mode is calculated.
That is, the vehicle state quantity corresponding to the vehicle model is multiplied by a gain corresponding to each vehicle characteristic mode, as shown in the following equation. Thus, the vehicle state quantity calculated by the vehicle
目標特性状態量は、gφ*(V)、ζφ*(V)、ωφ*(V)、Tφ*(V)、及びgv *(V)、ζv *(V)、ωv *(V)、Tv *(V)である。
gφ*(V) =gφ(V) ×yrate_gain_map1
ζφ*(V) =ζφ(V) ×yrate_zeta_map1
ωφ*(V) =ωφ(V) ×yrate_omegn_map1
Tφ*(V) =Tφ(V) ×yrate_zeta_map1
gv *(V) =gv(V) ×vy_gain_map1
ζv *(V) =ζv(V) ×vye_zeta_map1
ωv *(V) =ωv(V) ×vy_zero_mapa1
Tv *(V) =Tφ(V) ×vy_zeta_map1
ただし、yrate_gain_map1、yrate_omegn_map1、yrate_zeta_map1,yrate_zero_mapa1、 vy_gain_map1、vy_omegn_map1、vye_zeta_map1、vy_zero_mapa1は、車体速によって変化する予め設定したチューニングパラメータである。
Target characteristic state quantity, gφ * (V), ζφ * (V), ωφ * (V), Tφ * (V), and g v * (V), ζ v * (V), ω v * (V ), T v * (V).
gφ * (V) = gφ (V) xyrate_gain_map1
ζφ * (V) = ζφ (V) xyrate_zeta_map1
ωφ * (V) = ωφ (V) xyrate_omegn_map1
Tφ * (V) = Tφ (V) xyrate_zeta_map1
g v * (V) = g v (V) × vy_gain_map1
ζ v * (V) = ζ v (V) × vye_zeta_map1
ω v * (V) = ω v (V) × vy_zero_mapa1
T v * (V) = Tφ (V) xvy_zeta_map1
However, yrate_gain_map1, yrate_omegn_map1, yrate_zeta_map1, yrate_zero_mapa1, vy_gain_map1, vy_omegn_map1, vye_zeta_map1, and vy_zero_mapa1 are preset tuning parameters that vary depending on the vehicle body speed.
ここで、yrate_gain_map1、及びvy_gain_map1は、車両特性モード毎に別のマップを有する。そして、選択された車両特性モードに対応するyrate_gain_map1、及びvy_gain_map1を使用する。
次に、前後輪転舵用目標値演算部41Bは、車両モデル演算部41Aが演算した車両状態量の代わりに、車両特性モードに応じた目標特性状態量を適用することで、下記式に基づき、車体速V、操舵角θ、及び目標特性状態量から目標ヨーレートと目標横速度を求める。
ここで、目標ヨーレートは、下記(9)式となる。
Here, yrate_gain_map1 and vy_gain_map1 have different maps for each vehicle characteristic mode. Then, yrate_gain_map1 and vy_gain_map1 corresponding to the selected vehicle characteristic mode are used.
Next, the front / rear wheel steering target
Here, the target yaw rate is expressed by the following equation (9).
また、目標横速度は、下記(10)式となる。 Further, the target lateral speed is expressed by the following equation (10).
次に、目標出力値生成部42における前後輪転舵用制御演算部42Aについて説明する。
前後輪転舵用制御演算部42Aは、目標値生成部41が演算した目標ヨーレートφ′*frと、目標横速度Vy*frとから、目標転舵角α*、δ*を決定する。
前後輪を操向輪とした操舵時はヨーレート及び横加速度制御であるので、目標前輪転舵角α*と目標後輪転舵角δ*は、下記(12)式、及び(13)式から求める。
Next, the front-rear wheel steering
The front and rear wheel turning
Since the yaw rate and lateral acceleration control are performed at the time of steering using the front and rear wheels as steered wheels, the target front wheel turning angle α * and the target rear wheel turning angle δ * are obtained from the following equations (12) and (13). .
そして、前後輪転舵用制御演算部42Aは、演算した目標前輪転舵角α*と目標後輪転舵角δ*を、目標出力部42Cに出力する。
次に、中立復帰制御演算部42Bの処理について説明する。
中立復帰制御演算部42Bは、図5に示すように、アクチュエータ駆動禁止手段50、アクチュエータ異常復帰手段51、及び後輪中立復帰処理手段52を備える。
Then, the front / rear wheel turning
Next, the process of the neutral return
As shown in FIG. 5, the neutral return
アクチュエータ駆動禁止手段50は、前輪転舵アクチュエータ異常検出手段30及び後輪転舵アクチュエータ異常検出手段31の検出結果に基づき異常判定を行う。すなわち、アクチュエータ駆動禁止手段50は、上記前輪転舵アクチュエータ5が異常であると判定し且つ上記後輪転舵アクチュエータ9が異常でないと判定した場合には、上記後輪の転舵角を中立位置の角度に制御すると共に前輪転舵アクチュエータ5の駆動を禁止する。また、アクチュエータ駆動禁止手段50は、上記前輪転舵アクチュエータ5が異常であると判定し且つ上記後輪転舵アクチュエータ9が異常であると判定している場合には、上記前輪転舵アクチュエータ5及び後輪転舵アクチュエータ9の駆動を禁止する。また、アクチュエータ駆動禁止手段50は、上記前輪転舵アクチュエータ5が異常で無いと判定し且つ上記後輪転舵アクチュエータ9が異常であると判定している場合には、上記後輪転舵アクチュエータ9の駆動を禁止する。
The actuator drive prohibiting means 50 makes an abnormality determination based on the detection results of the front wheel steering actuator abnormality detection means 30 and the rear wheel steering actuator abnormality detection means 31. That is, when the actuator drive prohibiting means 50 determines that the front
アクチュエータ異常復帰手段51は、図5に示すように、後輪アクチュエータ異常復帰手段51A及び前輪アクチュエータ異常復帰手段51Bを備える。
後輪アクチュエータ異常復帰手段51Aは、上記後輪転舵アクチュエータ異常検出手段31の検出に基づき、アクチュエータ駆動禁止手段50で上記後輪転舵アクチュエータ9が異常であると判定した後に、当該後輪転舵アクチュエータ9の異常が解消したと判定すると、上記後輪の転舵角を中立位置の角度に制御する。
As shown in FIG. 5, the actuator abnormality return means 51 includes a rear wheel actuator abnormality return means 51A and a front wheel actuator abnormality return means 51B.
The rear wheel actuator abnormality return means 51A is based on the detection of the rear wheel steering actuator abnormality detection means 31, and after the actuator drive prohibiting means 50 determines that the rear wheel steering actuator 9 is abnormal, the rear wheel steering actuator 9 If it is determined that the abnormality is resolved, the steering angle of the rear wheel is controlled to the neutral position angle.
上記後輪の転舵角を中立位置の角度に制御する処理は、後輪中立復帰処理手段52が実施する。すなわち、後輪中立復帰処理手段52は、後輪アクチュエータ異常復帰手段51Aとアクチュエータ駆動禁止手段50とで共通の処理部である。
前輪アクチュエータ異常復帰手段51Bは、上記前輪転舵アクチュエータ異常検出手段30の検出に基づき、アクチュエータ駆動禁止手段50で上記前輪転舵アクチュエータ5が異常であると判定した後に、当該前輪転舵アクチュエータ5の異常が解消したと判定すると、作動する。 前輪アクチュエータ異常復帰手段51Bは、作動すると、下記条件を満足すると、前輪8の復帰処理を実施する。
・後輪駆動アクチュエータに異常が発生していない。
・後輪アクチュエータ異常復帰手段51Aの復帰処理中でない。
The processing for controlling the steering angle of the rear wheel to the angle of the neutral position is performed by the rear wheel neutral return processing means 52. That is, the rear wheel neutral return processing means 52 is a processing unit common to the rear wheel actuator abnormality return means 51A and the actuator
The front wheel actuator abnormality return means 51B is based on the detection by the front wheel steering actuator abnormality detection means 30, and after the actuator drive prohibiting means 50 determines that the front
・ No abnormality has occurred in the rear wheel drive actuator.
-The return processing of the rear wheel actuator abnormality return means 51A is not in progress.
前輪アクチュエータ異常復帰手段51Bによる前輪8の復帰処理は、次のように実施する。
先ず、復帰時の目標前輪転舵角α*を取得し、取得した目標前輪転舵角α*と、異常検出時の目標前輪転舵角α*(前輪8実転舵角)との差である前輪転舵角差を求める。
次に、操舵角速度θ′に応じた前輪変更量Δθfを求める。前輪変更量Δθfは、操舵角速度θ′が大きいほど大きくなるように設定する。
そして、異常検出時の目標前輪転舵角α*(前輪8実転舵角)に対して所定制御サイクル毎に前輪変更量Δθfづつ補正を行い。補正後の目標前輪転舵角α*を所定制御サイクル毎に目標出力部42Cに出力する。
ここで、補正後の目標前輪転舵角α*が、復帰時の目標前輪転舵角α*に等しく若しくは、復帰時の目標前輪転舵角α*との差が小さくなった時点で、復帰処理を終了する。
The return processing of the front wheels 8 by the front wheel actuator abnormality return means 51B is performed as follows.
First, the target front wheel turning angle α * at the time of return is acquired, and the difference between the acquired target front wheel turning angle α * and the target front wheel turning angle α * (front wheel 8 actual turning angle) at the time of abnormality detection is obtained. Find a certain front wheel turning angle difference.
Next, a front wheel change amount Δθf corresponding to the steering angular velocity θ ′ is obtained. The front wheel change amount Δθf is set to increase as the steering angular velocity θ ′ increases.
Then, correction is performed for each front wheel change amount Δθf for each predetermined control cycle with respect to the target front wheel turning angle α * (front wheel 8 actual turning angle) at the time of abnormality detection. The corrected target front wheel turning angle α * is output to the
Here, when the corrected target front wheel turning angle α * is equal to the target front wheel turning angle α * at the time of return or when the difference from the target front wheel turning angle α * at the time of return becomes small, the return is made. The process ends.
次に、後輪中立復帰処理手段52の処理を説明する。
先ず、操舵角速度θ′に応じた後輪変更量Δθrを求める。後輪変更量Δθrは、操舵角速度θ′が大きいほど大きくなるように設定する。後輪変更量Δθrは、上記後輪の中立位置への復帰速度に対応する。なお、操舵角検出手段が、操舵角θを微分することで操舵角速度を検出する。
後輪変更量Δθrは、操舵角が小さい(中立付近)ときは遅く、操舵角θが大きいときは速くしても良い。また、後輪変更量Δθrは、車体速Vが高いときは遅く、車体速Vが低いときは速くしても良い。また、後輪変更量Δθrは、車体速と操舵角から算出する推定横加速度が小さいときは遅く、推定横加速度が高いときは速くしても良い。
Next, processing of the rear wheel neutral return processing means 52 will be described.
First, a rear wheel change amount Δθr corresponding to the steering angular velocity θ ′ is obtained. The rear wheel change amount Δθr is set so as to increase as the steering angular velocity θ ′ increases. The rear wheel change amount Δθr corresponds to the return speed to the neutral position of the rear wheel. The steering angle detecting means detects the steering angular velocity by differentiating the steering angle θ.
The rear wheel change amount Δθr may be slow when the steering angle is small (near neutral) and fast when the steering angle θ is large. Further, the rear wheel change amount Δθr may be slow when the vehicle speed V is high and fast when the vehicle speed V is low. Further, the rear wheel change amount Δθr may be slow when the estimated lateral acceleration calculated from the vehicle body speed and the steering angle is small, and may be fast when the estimated lateral acceleration is high.
そして、異常検出時の目標後輪転舵角δ*(後輪実転舵角)に対して所定制御サイクル毎に後輪変更量Δθrを減算する補正を行い。補正後の目標後輪転舵角δ*を所定制御サイクル毎に目標出力部42Cに出力する。
ここで、補正後の目標後輪転舵角δ*が、中立位置の転舵角(例えば0度)に等しく若しくは、中立位置の転舵角との差が小さくなった時点で、復帰処理を終了する。
And correction which subtracts rear-wheel change amount (DELTA) (theta) r for every predetermined control cycle with respect to target rear-wheel steering angle (delta) * (rear-wheel actual steering angle) at the time of abnormality detection is performed. The corrected target rear wheel turning angle δ * is output to the
Here, when the corrected target rear wheel turning angle δ * is equal to the turning angle of the neutral position (for example, 0 degrees) or the difference from the turning angle of the neutral position becomes small, the return processing is finished. To do.
次に、中立復帰制御演算部42Bの処理を、図6に示すフローを参照して説明する。
まずステップS100にて、前輪転舵アクチュエータ5若しくは後輪転舵アクチュエータ9のいずれかが異常か否かを判定する。異常と判定した場合には、ステップS110に移行する。いずれも異常でないと判定した場合には、そのままステップS190に移行する。ここで、前輪転舵アクチュエータ5が異常の場合には、前輪暫定異常フラグFE−FLGをONとする。後輪転舵アクチュエータ9が異常の場合には、後輪暫定異常フラグRE−FLGをONとする。
Next, the processing of the neutral return
First, in step S100, it is determined whether either the front
ステップS110では、前輪転舵アクチュエータ5及び後輪転舵アクチュエータ9の駆動を禁止する信号を目標出力部42Cに出力する。
ステップS120では、後輪転舵アクチュエータ9が暫定的な異常か否かを判定する。後輪転舵アクチュエータ9が異常の場合にはステップS110に移行する。後輪転舵アクチュエータ9が異常でない場合にはステップS130に移行する。
ステップS130では、後輪中立復帰処理手段52を作動させて、後輪転舵角を中立位置に復帰させる制御を行う。
In step S110, a signal prohibiting driving of the front
In step S120, it is determined whether or not the rear wheel steering actuator 9 is provisionally abnormal. If the rear wheel steering actuator 9 is abnormal, the process proceeds to step S110. If the rear wheel steering actuator 9 is not abnormal, the process proceeds to step S130.
In step S130, the rear wheel neutral return processing means 52 is operated to perform control for returning the rear wheel turning angle to the neutral position.
ステップS140では、後輪転舵角が中立位置の転舵角になったか否かを判定する。後輪転舵角が中立位置の転舵角になったら、ステップS150に移行する。後輪転舵角が中立位置の転舵角になっていない場合にはステップS130に戻って、後輪の復帰処理を続行する。
ステップS150では、前輪転舵アクチュエータ5が暫定的な異常か否かを判定する。前輪転舵アクチュエータ5の暫定的な異常が解消するとステップS160に移行する。
In step S140, it is determined whether or not the rear wheel turning angle has reached the turning position at the neutral position. When the rear wheel turning angle becomes the turning angle at the neutral position, the process proceeds to step S150. If the rear wheel turning angle is not the neutral turning angle, the process returns to step S130 to continue the rear wheel return process.
In step S150, it is determined whether or not the front
ステップS160では、復帰条件が成立するとステップS170に移行する。車体速が高いときに復帰処理を行うと、挙動変化が敏感となる可能性があるので、車体速が所定範囲となっている場合を復帰条件とする。ステップS160は省略しても構わない。
ステップS170では、前輪アクチュエータ異常復帰手段51Bを作動して、前輪8実舵角を、前輪8の異常解消時の目標前輪転舵角α*に向けて変更する制御を行う。
In step S160, when the return condition is satisfied, the process proceeds to step S170. If the return process is performed when the vehicle body speed is high, the behavior change may become sensitive. Therefore, the case where the vehicle body speed is within a predetermined range is set as the return condition. Step S160 may be omitted.
In step S170, the front wheel actuator abnormality return means 51B is operated to perform control to change the front wheel 8 actual steering angle toward the target front wheel turning angle α * when the abnormality of the front wheel 8 is resolved.
ステップS180では、前輪8実舵角が前輪8の異常解消時の目標前輪転舵角α*となったか否かを判定し、条件を満足するとステップS190に移行する。
ステップS190では、異常復帰処理終了の信号を目標出力部42Cに出力する。その後、ステップS100の処理に戻る。異常復帰処理終了の信号は、前輪暫定異常フラグFE−FLG、及び後輪暫定異常フラグRE−FLGを共にOFFとすることで実現する。
また、目標出力部42Cは、通常は、前後輪転舵用制御演算部42Aから入力した目標前輪転舵角α*と目標後輪転舵角δ*を、前輪転舵コントローラ6及び後輪転舵コントローラ10に出力する。
In step S180, it is determined whether or not the actual steering angle of the front wheels 8 has reached the target front wheel turning angle α * when the abnormality of the front wheels 8 is resolved. If the conditions are satisfied, the process proceeds to step S190.
In step S190, an abnormal recovery process end signal is output to the
Further, the
但し、前輪暫定異常フラグFE−FLG、及び後輪暫定異常フラグRE−FLGのいずれかがONの場合には、駆動禁止の指令を前輪転舵コントローラ6及び後輪転舵コントローラ10に出力する。そして、目標出力部42Cは、復帰処理終了(前輪暫定異常フラグFE−FLG、及び後輪暫定異常フラグRE−FLGが共にOFF)の信号を入力するまで、中立復帰制御演算部42Bから目標前輪転舵角α*と目標後輪転舵角δ*を取得した場合には、中立復帰制御演算部42Bからの目標前輪転舵角α*と目標後輪転舵角δ*を優先して出力する。
ここで、上記実施形態では、異常時の復帰処理を舵角制御コントローラ4で行う場合で説明している。これに代えて、復帰処理は、前輪転舵コントローラ6及び後輪転舵コントローラ10で行うようにしても良い。
However, when either the front wheel provisional abnormality flag FE-FLG or the rear wheel provisional abnormality flag RE-FLG is ON, a drive prohibition command is output to the front wheel steering controller 6 and the rear
Here, in the said embodiment, the case where the return process at the time of abnormality is performed by the steering angle control controller 4 is demonstrated. Instead of this, the return processing may be performed by the front wheel steering controller 6 and the rear
(動作)
出来るだけ車両の実際の走行状態を検出するために、車両モデルを使用して車両走行状態を表すヨーレート及び横速度を演算して、車両特性モードに応じた目標ヨーレート及び目標横速度を求める。すなわち、目標とする車両挙動である目標車両挙動を推定し、その推定した目標車両挙動である、その目標ヨーレート及び目標横速度を実現するための、目標前輪転舵角α*及び目標後輪転舵角δ*を演算する。
そして、前輪転舵アクチュエータ5及び後輪転舵アクチュエータ9を制御して、操向輪である前輪8の転舵角、及び後輪の転舵角を、それぞれ目標前輪転舵角α*及び目標後輪転舵角δ*に調整する。
(Operation)
In order to detect the actual traveling state of the vehicle as much as possible, the yaw rate and the lateral speed representing the traveling state of the vehicle are calculated using the vehicle model, and the target yaw rate and the target lateral speed corresponding to the vehicle characteristic mode are obtained. That is, the target vehicle behavior that is the target vehicle behavior is estimated, and the target front wheel turning angle α * and the target rear wheel steering for realizing the target yaw rate and the target lateral speed that are the estimated target vehicle behavior are realized. Calculate the angle δ * .
Then, the front
このとき、目標車両挙動とするために、前輪8の転舵角を、ステアリングホールの操舵角に対応する転舵角から、「目標前輪転舵角α*と、操舵角に対応する転舵角との差分」である、補正転舵角だけ変更するように、前輪転舵アクチュエータ5を駆動する。
この状態で、前輪転舵アクチュエータ5が過熱するなど、当該前輪転舵アクチュエータ5の暫定的な異常を検出すると、前輪転舵アクチュエータ5及び後輪転舵アクチュエータ9の駆動を禁止(停止)する。これによって、前輪転舵アクチュエータ5を保護する。
At this time, in order to obtain the target vehicle behavior, the turning angle of the front wheel 8 is determined from the turning angle corresponding to the steering angle of the steering hall by “the target front wheel turning angle α * and the turning angle corresponding to the steering angle”. The front
In this state, when a provisional abnormality of the front
このとき、後輪転舵アクチュエータ9の異常を検出しない場合には、前輪転舵アクチュエータ5が異常な状態であっても、後輪の転舵角が中立位置の転舵角となるように、後輪転舵アクチュエータ9を駆動して、後輪の転舵角を中立位置の転舵角に復帰させる。
また、後輪転舵アクチュエータ9の異常を検出している場合には、後輪転舵アクチュエータ9の異常が解消した時点で、後輪の転舵角が中立位置の転舵角となるように、後輪転舵アクチュエータ9を駆動して、後輪の転舵角を中立位置の転舵角に復帰させる。
At this time, if the abnormality of the rear wheel steering actuator 9 is not detected, the rear wheel steering angle is adjusted so that the steering angle of the rear wheel becomes the steering angle of the neutral position even if the front
Further, when the abnormality of the rear wheel steering actuator 9 is detected, the rear wheel turning angle is corrected so that the rear wheel turning angle becomes the steering angle at the neutral position when the abnormality is resolved. The wheel turning actuator 9 is driven to return the turning angle of the rear wheel to the turning angle at the neutral position.
後輪の中立復帰制御は、暫定異常発生時の後輪舵角から中立状態へ一定の角速度で動作させる。このとき、上記後輪の中立位置への復帰速度は、操舵角速度が遅いときは遅く、操舵角速度が速いときは速くしても良い。また、上記後輪の中立位置への復帰速度は、操舵角が小さい(中立付近)ときは遅く、操舵角が大きいときは速くしても良い。また、上記後輪の中立位置への復帰速度は、車体速が高いときは遅く、車体速が低いときは速くしても良い。また、上記後輪の中立位置への復帰速度は、車体速と操舵角から算出する推定横加速度が小さいときは遅く、推定横加速度が高いときは速くしても良い。 In the neutral return control of the rear wheels, the rear wheels are operated at a constant angular velocity from the steering angle to the neutral state when a temporary abnormality occurs. At this time, the return speed to the neutral position of the rear wheel may be slow when the steering angular speed is slow and fast when the steering angular speed is fast. The return speed to the neutral position of the rear wheel may be slow when the steering angle is small (near neutral) and fast when the steering angle is large. Further, the return speed to the neutral position of the rear wheel may be slow when the vehicle body speed is high and may be fast when the vehicle body speed is low. Further, the return speed to the neutral position of the rear wheel may be slow when the estimated lateral acceleration calculated from the vehicle speed and the steering angle is small, and may be fast when the estimated lateral acceleration is high.
異常と判定した前輪転舵アクチュエータ5の異常が解消すると、後輪の転舵角が中立位置の転舵角に復帰することを待って、当該異常解消時における目標前輪転舵角α*に向けて前輪8の転舵角を復帰させる。前輪8の中立復帰制御は、暫定異常から通常状態への復帰時の目標前輪転舵角と前輪8実舵角の差分を中立ズレ量と認識し、その中立ズレ量を操舵角速度に応じて減算していくように制御する。中立ズレ量が0となった時点で、通常制御へ復帰する。
When the abnormality of the front-
以上の処理によって、前輪転舵アクチュエータ5でのみ異常を検出した場合、前輪転舵アクチュエータ5が異常と判定して、前輪転舵アクチュエータ5を駆動停止しているときに、後輪転舵アクチュエータ9を駆動して、後輪の転舵角を中立位置の転舵角に復帰させる処理を実施する。従って、前輪転舵アクチュエータ5が解消した後における、後輪の転舵角が中立位置の転舵角に復帰するのに要する時間が短くなる。すなわち、前輪転舵アクチュエータ5が暫定的に異常となった場合に、後輪の復帰処理を前輪転舵アクチュエータ5の異常解消を待ってから処理を開始する場合に比べて、前後輪が中立位置へ復帰するまでに時間を短縮できる。
When an abnormality is detected only in the front
このように前後輪が中立位置へ復帰するまでに時間を短縮出来る結果、例えば、ステアリングホイールの操舵角が大きい状態で、前輪転舵アクチュエータ5が暫定的に異常となった場合には、ステアリングホイールを中立位置に戻したときに、ステアリングホイールの中立ズレが発生していないか、発生していた中立ズレずれの解消が早くなる。この結果、前輪転舵アクチュエータ5の暫定的な異常発生からの復帰に対する、運転者への違和感を抑制することができる。
As a result of shortening the time required for the front and rear wheels to return to the neutral position as described above, for example, when the front
図7に、タイムチャート例を示す。この例は、時刻t1〜t2で、前輪転舵アクチュエータ5だけが暫定異常となった場合である。このとき、後輪転舵アクチュエータ9は、異常と判定しないので、時刻t1から後輪転舵を中立位置(0度)に復帰する処理を実施している。また、時刻t3では、後輪の復帰処理が終了し、また、前輪の異常も解消しているので、前輪の実舵角を、目標前輪転舵角α*と一致するように制御する。ここで、目標前輪転舵角α*は操舵角相当の角度である。そして、この時刻t3で、運転者がステアリングホイール1の操舵角θを中立に戻すと、それに応じて、こ目標前輪転舵角α*もゼロに向かって行く、そして、の例では、時刻t4で、ステアリングホイール1の戻し完了に合わせて、前輪側の中立復帰が終了している。
ここで、舵角制御コントローラ4は、目標転舵角演算手段を構成する。
FIG. 7 shows a time chart example. In this example, only the front
Here, the steering angle control controller 4 constitutes a target turning angle calculation means.
(本実施形態の効果)
(1)前輪転舵アクチュエータ異常検出手段30は、上記前輪転舵アクチュエータ5の異常を検出する。後輪転舵アクチュエータ異常検出手段31は、上記後輪転舵アクチュエータ9の異常を検出する。
そして、アクチュエータ駆動禁止手段50は、上記前輪転舵アクチュエータ異常検出手段30及び後輪転舵アクチュエータ異常検出手段31の検出に基づき、上記前輪転舵アクチュエータ5が異常であると判定し且つ上記後輪転舵アクチュエータ9が異常でないと判定した場合には、上記後輪12の転舵角を中立位置の角度に制御すると共に前輪転舵アクチュエータ5の駆動を禁止し、上記前輪転舵アクチュエータ5が異常であると判定し且つ上記後輪転舵アクチュエータ9が異常であると判定している場合には、上記前輪転舵アクチュエータ5及び後輪転舵アクチュエータ9の駆動を禁止する。
(Effect of this embodiment)
(1) The front wheel steering actuator abnormality detection means 30 detects an abnormality of the front
Then, the actuator drive prohibiting means 50 determines that the front
また、後輪アクチュエータ異常復帰手段51Aは、上記後輪転舵アクチュエータ異常検出手段31の検出に基づき、上記後輪転舵アクチュエータ9が異常であると判定した後に、当該後輪転舵アクチュエータ9の異常が解消したと判定すると、上記後輪の転舵角を中立位置の角度に制御する。
前輪転舵アクチュエータ5が異常の間に、後輪転舵アクチュエータ9が異常となっていない場合若しくは異常が解消した場合には、前輪転舵アクチュエータ5の異常が解消する前であっても、後輪の転舵角を中立位置に復帰させる処理を開始する。
これによって、前輪転舵アクチュエータ5の異常が解消してから通常の4輪操舵制御に復帰する時間を短縮する。その短縮分、前輪転舵アクチュエータ5の一時的な異常から復帰に対する、運転者へ違和感を与えがたくなる。
Further, after the rear wheel actuator abnormality return means 51A determines that the rear wheel steering actuator 9 is abnormal based on the detection of the rear wheel steering actuator abnormality detection means 31, the abnormality of the rear wheel steering actuator 9 is resolved. If it determines with having performed, the turning angle of the said rear wheel will be controlled to the angle of a neutral position.
If the rear wheel steering actuator 9 is not abnormal while the front
This shortens the time for returning to normal four-wheel steering control after the abnormality of the front
(2)前輪転舵機構SSが、運転者が操舵するステアリングホイール1の操舵角θに応じて前輪8を転舵する。目標転舵角演算手段は、上記ステアリングホイール1の操舵角θに基づき目標となる車両挙動としての目標車両挙動を推定し、推定した目標車両挙動に応じた目標前輪転舵角α*及び目標後輪転舵角δ*を演算する。前輪転舵コントローラ6は、上記前輪8の転舵角が目標転舵角演算手段が演算した目標前輪転舵角α*となるように上記前輪転舵アクチュエータ5を制御する。後輪転舵コントローラ10は、上記後輪の転舵角が目標転舵角演算手段が演算した目標後輪転舵角δ*となるように上記後輪転舵アクチュエータ9を制御する。
前輪転舵アクチュエータ5が故障しているときに、ステアリングホイール1を中立位置に戻しても、前輪転舵アクチュエータ5による変更分だけ中立位置に戻らない。このとき、復帰時の処理時間を短縮することで、ステアリングホイール1を中立に戻したときの中立ズレの時間を短くすることが出来る。
(2) The front wheel steering mechanism SS steers the front wheels 8 according to the steering angle θ of the steering wheel 1 steered by the driver. The target turning angle calculation means estimates the target vehicle behavior as the target vehicle behavior based on the steering angle θ of the steering wheel 1, and sets the target front wheel turning angle α * and the target rear according to the estimated target vehicle behavior. The wheel turning angle δ * is calculated. The front wheel turning controller 6 controls the front
Even if the steering wheel 1 is returned to the neutral position when the front
(3)上記後輪12の転舵角を中立位置の角度に転舵する復帰速度を、操舵角速度θ′が遅い場合に、操舵角速度θ′が速い場合に比べて、遅くする。
操舵角速度が遅い場合、操舵角速度が早い場合に比べて、車両挙動変化に対する運転者の感度が高い。これに鑑み、「操舵角速度が遅い場合に、操舵角速度が速い場合に比べて遅くする」ことで、運転者に与える違和感を低減する。
(3) The return speed at which the turning angle of the
When the steering angular velocity is low, the driver is more sensitive to changes in vehicle behavior than when the steering angular velocity is high. In view of this, the feeling of discomfort given to the driver is reduced by “lowering the steering angular velocity when compared with the higher steering angular velocity”.
(4)上記後輪12の転舵角を中立位置の角度に転舵する復帰速度を、操舵角θが大きい場合には、操舵角θが小さい場合に比べて速くする。
操舵角が大きい場合には、車両旋回状態と推定出来る。旋回状態では、操舵角θが小さい直進状態に比べて、車両挙動に対する運転者の感度が低い。これに鑑み、「操舵角が大きい場合には、操舵角が小さい場合に比べて速くする」ことで、運転者に与える違和感を低減する。
(4) The return speed at which the turning angle of the
When the steering angle is large, it can be estimated that the vehicle is turning. In the turning state, the driver's sensitivity to the vehicle behavior is lower than in the straight traveling state in which the steering angle θ is small. In view of this, it is possible to reduce the uncomfortable feeling given to the driver by “increasing the speed when the steering angle is large compared to when the steering angle is small”.
(5)上記後輪12の転舵角を中立位置の角度に転舵する復帰速度を、車体速Vが高い場合には、車体速が低い場合に比べて遅くする。
車体速Vが高いほど、車両挙動変化に対して車両は敏感に反応する。これに鑑み「車体速が高い場合には、車体速が低い場合に比べて遅くする」ことで、運転者に与える違和感を低減する。
(5) When the vehicle body speed V is high, the return speed at which the steering angle of the
The higher the vehicle body speed V, the more sensitive the vehicle reacts to changes in vehicle behavior. In view of this, the feeling of discomfort given to the driver is reduced by “lowering the vehicle speed compared to when the vehicle speed is low”.
(6)上記後輪12の転舵角を中立位置の角度に転舵する復帰速度を、推定される横加速度が小さい場合には、推定される横加速度が大きい場合に比べて遅くする。
横加速度が大きい場合には、車両旋回状態と推定出来る。旋回状態では、横加速度が小さい直進状態に比べて、車両挙動に対する運転者の感度が低い。これに鑑み、「推定される横加速度が小さい場合には、推定される横加速度が大きい場合に比べて遅くする」ことで、運転者に与える違和感を低減する。
(6) The return speed at which the turning angle of the
When the lateral acceleration is large, it can be estimated that the vehicle is turning. In the turning state, the driver's sensitivity to the vehicle behavior is lower than in the straight traveling state in which the lateral acceleration is small. In view of this, the feeling of discomfort given to the driver is reduced by “slower when the estimated lateral acceleration is small than when the estimated lateral acceleration is large”.
1 ステアリングホイール
4 舵角制御コントローラ
5 前輪転舵アクチュエータ
6 前輪転舵コントローラ
8 前輪
9 後輪転舵アクチュエータ
10 後輪転舵コントローラ
12 後輪
20 操舵角センサ
21 車体速センサ
30 前輪転舵アクチュエータ異常検出手段
31 後輪転舵アクチュエータ異常検出手段
41 目標値生成部
41A 車両モデル演算部
41B 前後輪転舵用目標値演算部
42 目標出力値生成部
42A 前後輪転舵用制御演算部
42B 中立復帰制御演算部
42C 目標出力部
50 アクチュエータ駆動禁止手段
51 アクチュエータ異常復帰手段
51A 後輪アクチュエータ異常復帰手段
51B 前輪アクチュエータ異常復帰手段
52 後輪中立復帰処理手段
FE 前輪暫定異常フラグ
RE 後輪暫定異常フラグ
SS 前輪転舵機構
V 車体速
α 目標転舵角
δ 目標後輪転舵角
Δθf 前輪変更量
Δθr 後輪変更量
θ 操舵角
θ′ 操舵角速度
φ 目標ヨーレート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 4 Steering
Claims (7)
前記ステアリングホイールの操舵角に応じた前輪の転舵角を変更する前輪転舵アクチュエータと、後輪を転舵する後輪転舵アクチュエータと、
上記前輪転舵アクチュエータの異常を検出する前輪転舵アクチュエータ異常検出手段と、上記後輪転舵アクチュエータの異常を検出する後輪転舵アクチュエータ異常検出手段と、
上記前輪転舵アクチュエータ異常検出手段及び後輪転舵アクチュエータ異常検出手段の検出に基づき、上記前輪転舵アクチュエータが異常であると判定し且つ上記後輪転舵アクチュエータが異常でないと判定した場合には、上記後輪の転舵角を中立位置の角度に制御すると共に前輪転舵アクチュエータの駆動を禁止し、上記前輪転舵アクチュエータが異常であると判定し且つ上記後輪転舵アクチュエータが異常であると判定している場合には、上記前輪転舵アクチュエータ及び後輪転舵アクチュエータの駆動を禁止するアクチュエータ駆動禁止手段と、
上記後輪転舵アクチュエータ異常検出手段の検出に基づき、上記後輪転舵アクチュエータが異常であると判定した後に、当該後輪転舵アクチュエータの異常が解消したと判定すると、上記後輪の転舵角を中立位置の角度に制御する後輪アクチュエータ異常復帰手段と、
を備えることを特徴とする車両用舵角制御装置。 Front wheels steered at a steered angle corresponding to the steering angle of the steering wheel steered by the driver,
A front wheel steering actuator that changes a steering angle of a front wheel according to a steering angle of the steering wheel, a rear wheel steering actuator that steers a rear wheel, and
Front wheel steering actuator abnormality detection means for detecting abnormality of the front wheel steering actuator; rear wheel steering actuator abnormality detection means for detecting abnormality of the rear wheel steering actuator;
Based on the detection of the front wheel steering actuator abnormality detection means and the detection of the rear wheel steering actuator abnormality detection means, when it is determined that the front wheel steering actuator is abnormal and the rear wheel steering actuator is not abnormal, The steering angle of the rear wheel is controlled to the neutral position angle, and the driving of the front wheel steering actuator is prohibited, and it is determined that the front wheel steering actuator is abnormal and the rear wheel steering actuator is abnormal. An actuator drive prohibiting means for prohibiting the driving of the front wheel steering actuator and the rear wheel steering actuator,
Based on the detection by the rear wheel steering actuator abnormality detection means, after determining that the rear wheel steering actuator is abnormal, if it is determined that the abnormality of the rear wheel steering actuator has been resolved, the steering angle of the rear wheel is neutralized. Rear wheel actuator abnormality return means for controlling the position angle;
A steering angle control device for a vehicle, comprising:
上記ステアリングホイールの操舵角に基づき目標となる車両挙動としての目標車両挙動を推定し、推定した目標車両挙動に応じた目標前輪転舵角及び目標後輪転舵角を演算する目標転舵角演算手段と、
上記前輪の転舵角が目標転舵角演算手段が演算した目標前輪転舵角となるように上記前輪転舵アクチュエータを制御する前輪転舵コントローラと、上記後輪の転舵角が目標転舵角演算手段が演算した目標後輪転舵角となるように上記後輪転舵アクチュエータを制御する後輪転舵コントローラと、
を備えることを特徴とする請求項1に記載した車両用舵角制御装置。 A front wheel steering mechanism that steers the front wheels in accordance with the steering angle of the steering wheel that the driver steers,
Target steering angle calculation means for estimating a target vehicle behavior as a target vehicle behavior based on the steering angle of the steering wheel and calculating a target front wheel turning angle and a target rear wheel turning angle according to the estimated target vehicle behavior When,
A front wheel steering controller that controls the front wheel steering actuator so that the steering angle of the front wheel becomes the target front wheel steering angle calculated by the target steering angle calculation means, and the steering angle of the rear wheel is the target steering A rear wheel steering controller that controls the rear wheel steering actuator so as to be the target rear wheel steering angle calculated by the angle calculation means;
The vehicle steering angle control device according to claim 1, comprising:
上記前輪転舵アクチュエータの異常を検出し且つ上記後輪転舵アクチュエータの異常を検出していない場合には、上記後輪の転舵角を中立位置の角度に制御すると共に前輪転舵アクチュエータの駆動を禁止し、上記前輪転舵アクチュエータの異常を検出し且つ上記後輪転舵アクチュエータの異常を検出している場合には、上記前輪転舵アクチュエータ及び後輪転舵アクチュエータの駆動を禁止し、
更に、上記後輪転舵アクチュエータの異常を検出した後に、当該後輪転舵アクチュエータの異常が検出されなくなると、上記後輪の転舵角を中立位置の角度に制御することを特徴とする車両用舵角制御方法。 Presence or absence of abnormality of the front wheel steering actuator that changes the steering angle of the front wheel that steers at the steering angle according to the steering angle of the steering wheel that the driver steers and the rear wheel steering actuator that steers the rear wheel Detect
When the abnormality of the front wheel steering actuator is detected and the abnormality of the rear wheel steering actuator is not detected, the steering angle of the rear wheel is controlled to the neutral position angle and the front wheel steering actuator is driven. Prohibiting, when detecting an abnormality of the front wheel steering actuator and detecting an abnormality of the rear wheel steering actuator, prohibiting the driving of the front wheel steering actuator and the rear wheel steering actuator;
Further, after detecting the abnormality of the rear wheel steering actuator, when the abnormality of the rear wheel steering actuator is no longer detected, the steering angle of the rear wheel is controlled to the neutral position angle. Angle control method.
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