JP2006159991A - Steering control device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車輌用操舵制御装置に係り、更に詳細には運転者による操舵入力手段の操舵操作変化量に対する操舵輪の転舵角変化量の比である操舵伝達比を制御する車輌用操舵制御装置に係る。 The present invention relates to a vehicle steering control device, and more specifically, to a vehicle steering control for controlling a steering transmission ratio that is a ratio of a steering wheel turning angle change amount to a steering operation change amount of a steering input means by a driver. Related to the device.
自動車等の車輌に於いて、転舵駆動手段によってステアリングホイールの如き操舵入力手段に対し相対的に操舵輪を転舵することにより操舵伝達比(ステアリングギヤ比)を変化させる伝達比可変機構を備え、伝達比可変機構により操舵伝達比を制御する操舵制御装置は従来より知られている。 In vehicles such as automobiles, there is provided a transmission ratio variable mechanism for changing a steering transmission ratio (steering gear ratio) by turning a steering wheel relative to a steering input means such as a steering wheel by a steering driving means. A steering control device that controls a steering transmission ratio by a transmission ratio variable mechanism has been conventionally known.
また例えば下記の特許文献1に記載されている如く、伝達比可変機構を備えた操舵制御装置の一つとして、操舵系の舵角比を可変にする電動機と、操舵系の実舵角比を検出する実舵角比センサとを有し、電動機により操舵系の舵角比が変化される状況に於いて操舵輪の目標舵角比と検出された実舵角比との偏差が所定値以上の状況が所定時間以上継続したときに実舵角比センサが異常であると判定する故障検出手段を備えた操舵制御装置も既に知られている。
Further, as described in, for example,
かかる操舵制御装置によれば、実舵角比センサに故障や異常が発生すると、実舵角比センサの故障や異常が故障検出手段により検出されるので、実舵角比センサに故障や異常が発生し、操舵系の舵角比を適正に制御することができなくなったときには、舵角比の制御を中止する等の適切な措置を講ずることができる。
一般に、伝達比可変機構を備えた操舵制御装置に於いては、上記特許文献1に記載されている如く、操舵輪の目標舵角比と検出された実舵角比との偏差の如き伝達比可変機構に於ける目標回転角度と検出された回転角度との偏差や伝達比可変機構に於ける回転角度を検出するセンサの電気信号に基づいてセンサの異常を検出することができる。
Generally, in a steering control device equipped with a transmission ratio variable mechanism, as described in
しかし伝達比可変機構の作動状況によっては回転角度の偏差や回転角度センサの電気信号に基づく異常判定により回転角度センサの異常を検出することができない場合があり、また回転角度センサが正常であるにも拘らず回転角度センサが異常であると誤判定される場合があり、そのためステアリングギヤ比や操舵輪の舵角を適正に制御できなくなる場合があると共に、回転角度センサに異常が生じた場合に伝達比可変機構の作動停止の如き所要の措置を講ずることができない。 However, depending on the operating condition of the transmission ratio variable mechanism, it may not be possible to detect the abnormality of the rotation angle sensor by the abnormality determination based on the deviation of the rotation angle or the electric signal of the rotation angle sensor, and the rotation angle sensor is normal. Nevertheless, it may be erroneously determined that the rotation angle sensor is abnormal, which may make it impossible to properly control the steering gear ratio and the steering angle of the steered wheels, and if the rotation angle sensor becomes abnormal Necessary measures such as stopping the transmission ratio variable mechanism cannot be taken.
例えば伝達比可変機構の増速比が0である状況に於いては、伝達比可変機構の目標相対回転角度は0であり、正常な回転角度センサにより検出される相対回転角度も0である。一方回転角度センサに固着異常が生じた場合にも回転角度センサの検出値は0になり、そのため目標相対回転角度と回転角度センサの検出値との偏差は回転角度センサが正常な場合も異常な場合も0であり、回転角度の偏差に基づく異常判定によって回転角度センサの異常を検出することができない。このことは回転角度センサの電気信号に基づく異常判定の場合も同様である。 For example, in a situation where the speed increasing ratio of the transmission ratio variable mechanism is 0, the target relative rotation angle of the transmission ratio variable mechanism is 0, and the relative rotation angle detected by a normal rotation angle sensor is also 0. On the other hand, the detected value of the rotational angle sensor becomes 0 even when a sticking abnormality occurs in the rotational angle sensor, and therefore the deviation between the target relative rotational angle and the detected value of the rotational angle sensor is abnormal even when the rotational angle sensor is normal. The case is also 0, and abnormality of the rotation angle sensor cannot be detected by abnormality determination based on the deviation of the rotation angle. The same applies to the abnormality determination based on the electrical signal of the rotation angle sensor.
本発明は、操舵伝達比を制御する車輌用操舵制御装置の伝達比可変機構、特にその回転角度センサの異常判定に関する上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、伝達比可変機構の作動状況を考慮して伝達比可変機構の異常判定を行うことにより、伝達比可変機構の異常を誤判定なく正確に判定し、伝達比可変機構の異常に適正に対処することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems relating to abnormality determination of a transmission ratio variable mechanism of a vehicle steering control device for controlling a steering transmission ratio, particularly its rotation angle sensor. By determining the abnormality of the transmission ratio variable mechanism in consideration of the operating condition of the transmission ratio variable mechanism, the abnormality of the transmission ratio variable mechanism is accurately determined without erroneous determination, and the abnormality of the transmission ratio variable mechanism is appropriately dealt with. That is.
上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項1の構成、即ち運転者による操舵入力手段の操舵操作量に対する操舵輪の転舵量の比である操舵伝達比を制御する操舵伝達比制御手段と、実際の操舵伝達比を検出する操舵伝達比検出手段とを有する車輌用操舵制御装置に於いて、車輌の走行状態を判定する手段と、車輌が前記操舵伝達比の変化を生じる所定の走行状態にあり且つ前記操舵伝達比検出手段により検出される操舵伝達比が操舵伝達比変化判定基準値以上変化しない状況が基準時間以上継続したときには、前記操舵伝達比制御手段による前記操舵伝達比の制御量を低減することを特徴とする車輌用操舵制御装置によって達成される。
According to the present invention, the main problem described above is the steering transmission ratio for controlling the steering transmission ratio which is the ratio of the steered amount of the steered wheel to the steering operation amount of the steering input means by the driver according to the configuration of
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項1の構成に於いて、前記操舵入力手段が操舵操作されているときに車輌が前記所定の走行状態にあると判定されるよう構成される(請求項2の構成)。
According to the present invention, in order to effectively achieve the above main problem, in the configuration of
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項2の構成に於いて、操舵角速度の大きさ若しくは操舵トルクの大きさが操舵操作判定基準値以上であるときに前記操舵入力手段が操舵操作されている状態であると判定されるよう構成される(請求項3の構成)。 Further, according to the present invention, in order to effectively achieve the above main problem, in the configuration of claim 2, the magnitude of the steering angular velocity or the magnitude of the steering torque is not less than the steering operation determination reference value. It is sometimes configured that it is determined that the steering input means is in a steering operation state (configuration of claim 3).
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項1の構成に於いて、車輌の挙動を目標挙動状態にするために前記操舵伝達比制御手段を使用して前記操舵入力手段に対し相対的に操舵輪を修正転舵する挙動制御が行われているときに車輌が前記所定の走行状態にあると判定されるよう構成される(請求項4の構成)。
According to the present invention, in order to effectively achieve the above main problems, in the configuration of
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項1の構成に於いて、操舵輪を転舵する外力が作用する状況を判定し、操舵輪を転舵する外力が作用する状況であると判定されたときに車輌が前記所定の走行状態にあると判定されるよう構成される(請求項5の構成)。
According to the present invention, in order to effectively achieve the main problems described above, in the configuration of
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項5の構成に於いて、車輌の横加速度の大きさ若しくは車輌のヨーレートの大きさが基準値以上であるときに操舵輪を転舵する外力が作用する状況であると判定されるよう構成される(請求項6の構成)。 Further, according to the present invention, in order to effectively achieve the main problem described above, in the configuration of claim 5, the magnitude of the lateral acceleration of the vehicle or the magnitude of the yaw rate of the vehicle is greater than a reference value. In some cases, it is determined that an external force to steer the steered wheel is applied (configuration of claim 6).
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項1乃至6の構成に於いて、前記操舵伝達比制御手段の負荷を判定し、前記操舵伝達比制御手段の負荷が高いときには前記操舵伝達比制御手段の負荷が低いときに比して前記操舵伝達比変化判定基準値を大きくするよう構成される(請求項7の構成)。 According to the present invention, in order to effectively achieve the main problems described above, the load of the steering transmission ratio control means is determined and the steering transmission ratio control means is determined. When the load of the steering transmission ratio is high, the steering transmission ratio change determination reference value is configured to be larger than when the load of the steering transmission ratio control means is low (configuration of claim 7).
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項1乃至7の構成に於いて、前記操舵伝達比制御手段により制御される前記操舵伝達比が小さいときには前記操舵伝達比が大きいときに比して前記操舵伝達比変化判定基準値を小さくするよう構成される(請求項8の構成)。 According to the present invention, in order to effectively achieve the main problems described above, in the configuration of the above-described first to seventh aspects, the steering transmission ratio controlled by the steering transmission ratio control means is small when the steering transmission ratio is small. The steering transmission ratio change criterion value is configured to be smaller than when the steering transmission ratio is large (configuration of claim 8).
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項4の構成に於いて、車輌は各車輪の制駆動力を制御する手段と、車輌の挙動を目標挙動状態にするための操舵輪の目標修正転舵量及び各車輪の目標制駆動力を演算する手段と、前記目標修正転舵量に基づき操舵輪の修正転舵量を制御する手段と、前記目標制駆動力に基づき各車輪の制駆動力を制御する手段とを有し、前記車輌用操舵制御装置は前記操舵伝達比の制御量を低減するときには前記目標修正転舵量の大きさを低減補正すると共に前記目標制駆動力を増大補正するよう構成される(請求項9の構成)。 According to the present invention, in order to effectively achieve the above main problem, in the configuration of claim 4, the vehicle controls the braking / driving force of each wheel and the behavior of the vehicle as the target behavior. Means for calculating the target correction turning amount of the steered wheels and the target braking / driving force of each wheel for setting the state, means for controlling the correction turning amount of the steered wheels based on the target correction turning amount, and the target Means for controlling the braking / driving force of each wheel based on the braking / driving force, and the vehicle steering control device reduces and corrects the target correction turning amount when reducing the control amount of the steering transmission ratio. In addition, the target braking / driving force is increased and corrected (structure of claim 9).
一般に、車輌が操舵伝達比の変化を生じる所定の走行状態にあるときには、操舵伝達比が変化するので、操舵伝達比検出手段により検出される操舵伝達比が所定の基準値以上変化しない状況が所定の時間以上継続したか否かの判定により、操舵伝達比検出手段による操舵伝達比の検出及び操舵伝達比制御手段による操舵伝達比の制御が正常に行われているか否かを正確に判定することができる。 In general, when the vehicle is in a predetermined traveling state that causes a change in the steering transmission ratio, the steering transmission ratio changes. Therefore, a situation in which the steering transmission ratio detected by the steering transmission ratio detecting means does not change more than a predetermined reference value is predetermined. Accurately determining whether the steering transmission ratio is detected by the steering transmission ratio detecting means and the steering transmission ratio is controlled normally by the steering transmission ratio control means. Can do.
上記請求項1の構成によれば、車輌が操舵伝達比の変化を生じる所定の走行状態にあり且つ操舵伝達比検出手段により検出される操舵伝達比が操舵伝達比変化判定基準値以上変化しない状況が基準時間以上継続したときには、操舵伝達比制御手段による操舵伝達比の制御量が低減されるので、操舵伝達比検出手段による操舵伝達比の検出及び操舵伝達比制御手段による操舵伝達比の制御が正常に行われているか否かを誤判定なく正確に判定することができると共に、操舵伝達比検出手段による操舵伝達比の検出及び操舵伝達比制御手段による操舵伝達比の制御が異常であるときには操舵伝達比制御手段による操舵伝達比の制御量の低減により不適切な操舵伝達比の制御が過大に行われる虞れを確実に低減することができる。
According to the configuration of
また上記請求項2の構成によれば、操舵入力手段が操舵操作されているときに車輌が所定の走行状態にあると判定されるので、操舵入力手段が操舵操作され操舵伝達比が変化する状況に於いて確実に車輌が所定の走行状態にあると判定することができる。 According to the second aspect of the present invention, since it is determined that the vehicle is in the predetermined traveling state when the steering input means is being steered, the steering transmission ratio is changed by the steering input means being steered. Thus, it can be reliably determined that the vehicle is in a predetermined traveling state.
また上記請求項3の構成によれば、操舵角速度の大きさ若しくは操舵トルクの大きさが操舵操作判定基準値以上であるときに操舵入力手段が操舵操作されている状態であると判定されるので、操舵入力手段が操舵操作されているときにはそのことを確実に判定することができる。 According to the third aspect of the present invention, when the magnitude of the steering angular velocity or the magnitude of the steering torque is greater than or equal to the steering operation determination reference value, it is determined that the steering input means is in a steering operation state. When the steering input means is being steered, this can be determined with certainty.
また上記請求項4の構成によれば、車輌の挙動を目標挙動状態にするために操舵伝達比制御手段を使用して操舵入力手段に対し相対的に操舵輪を修正転舵する挙動制御が行われているときに車輌が所定の走行状態にあると判定されるので、操舵輪の修正転舵に伴い操舵伝達比が変化する状況に於いて確実に車輌が所定の走行状態にあると判定することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the behavior control for correcting and steering the steered wheels relative to the steering input means is performed using the steering transmission ratio control means to bring the vehicle behavior into the target behavior state. Since it is determined that the vehicle is in a predetermined traveling state when the vehicle is in a closed state, it is determined that the vehicle is surely in the predetermined traveling state in a situation where the steering transmission ratio changes as the steering wheel is corrected. be able to.
また上記請求項5の構成によれば、操舵輪を転舵する外力が作用する状況が判定され、操舵輪を転舵する外力が作用する状況であると判定されたときに車輌が所定の走行状態にあると判定されるので、操舵輪を転舵する外力が作用することにより操舵伝達比が変化する状況に於いて確実に車輌が所定の走行状態にあると判定することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, when a situation in which an external force that steers the steered wheels is applied is determined, and when it is determined that an external force that steers the steered wheels is applied, the vehicle travels a predetermined amount. Since it is determined that the vehicle is in the state, it is possible to reliably determine that the vehicle is in the predetermined traveling state in a situation where the steering transmission ratio changes due to the action of an external force that steers the steered wheels.
また上記請求項6の構成によれば、車輌の横加速度の大きさ若しくは車輌のヨーレートの大きさが基準値以上であるときに操舵輪を転舵する外力が作用する状況であると判定されるので、操舵輪に外力としての横力が作用し操舵伝達比が変化する状況を確実に判定することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, when the lateral acceleration of the vehicle or the yaw rate of the vehicle is greater than or equal to a reference value, it is determined that an external force for turning the steered wheel is applied. Therefore, it is possible to reliably determine a situation in which a lateral force as an external force acts on the steered wheel and the steering transmission ratio changes.
また一般に、操舵伝達比制御手段の負荷が高いときには操舵伝達比制御手段の負荷が低いときに比して操舵伝達比制御手段の制御による操舵伝達比の変化量が小さくなるので、操舵伝達比検出手段により検出される操舵伝達比が変化しないか否かの誤判定を防止するためには、その判定に使用される操舵伝達比変化判定基準値は操舵伝達比制御手段の負荷が高いときには操舵伝達比制御手段の負荷が低いときに比して大きいことが好ましい。 In general, when the load of the steering transmission ratio control means is high, the amount of change in the steering transmission ratio under the control of the steering transmission ratio control means is smaller than when the load of the steering transmission ratio control means is low. In order to prevent an erroneous determination as to whether or not the steering transmission ratio detected by the means does not change, the steering transmission ratio change criterion value used for the determination is the steering transmission ratio when the load on the steering transmission ratio control means is high. It is preferable that the ratio control means is larger than when the load is low.
上記請求項7の構成によれば、操舵伝達比制御手段の負荷が判定され、操舵伝達比制御手段の負荷が高いときには操舵伝達比制御手段の負荷が低いときに比して操舵伝達比変化判定基準値が大きくされるので、操舵伝達比制御手段の負荷に関係なく操舵伝達比変化判定基準値が一定である場合に比して、操舵伝達比制御手段の負荷に拘らず操舵伝達比検出手段による操舵伝達比の検出及び操舵伝達比制御手段による操舵伝達比の制御が正常に行われているか否かを正確に判定することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, the load of the steering transmission ratio control means is determined, and when the load of the steering transmission ratio control means is high, the steering transmission ratio change determination is made compared to when the load of the steering transmission ratio control means is low. Since the reference value is increased, the steering transmission ratio detection means regardless of the load of the steering transmission ratio control means as compared with the case where the steering transmission ratio change determination reference value is constant regardless of the load of the steering transmission ratio control means. It is possible to accurately determine whether or not the steering transmission ratio is detected normally and the steering transmission ratio is controlled by the steering transmission ratio control means.
また一般に、操舵伝達比制御手段により制御される操舵伝達比が小さいときには操舵伝達比が大きいときに比して操舵伝達比制御手段の制御による操舵伝達比の変化量が小さくなるので、操舵伝達比検出手段により検出される操舵伝達比が変化しないか否かの誤判定を防止するためには、その判定に使用される操舵伝達比変化判定基準値は操舵伝達比が小さいときには操舵伝達比が大きいときに比して小さいことが好ましい。 In general, when the steering transmission ratio controlled by the steering transmission ratio control means is small, the amount of change in the steering transmission ratio under the control of the steering transmission ratio control means is smaller than when the steering transmission ratio is large. In order to prevent erroneous determination as to whether or not the steering transmission ratio detected by the detection means does not change, the steering transmission ratio change determination reference value used for the determination is large when the steering transmission ratio is small. It is preferable that it is smaller than the case.
上記請求項8の構成によれば、操舵伝達比制御手段により制御される操舵伝達比が小さいときには操舵伝達比が大きいときに比して操舵伝達比変化判定基準値が小さくされるので、操舵伝達比制御手段により制御される操舵伝達比に関係なく操舵伝達比変化判定基準値が一定である場合に比して、操舵伝達比の大小に拘らず操舵伝達比検出手段による操舵伝達比の検出及び操舵伝達比制御手段による操舵伝達比の制御が正常に行われているか否かを正確に判定することができる。 According to the eighth aspect of the present invention, when the steering transmission ratio controlled by the steering transmission ratio control means is small, the steering transmission ratio change determination reference value is made smaller than when the steering transmission ratio is large. Compared to the case where the steering transmission ratio change determination reference value is constant irrespective of the steering transmission ratio controlled by the ratio control means, the steering transmission ratio detection means detects the steering transmission ratio regardless of the magnitude of the steering transmission ratio, and It is possible to accurately determine whether or not the steering transmission ratio is normally controlled by the steering transmission ratio control means.
また上記請求項9の構成によれば、操舵伝達比の制御量を低減するときには目標修正転舵量の大きさが低減補正されると共に目標制駆動力が増大補正されるので、操舵輪の修正転舵による車輌の挙動制御が不適切に行われる虞れを確実に低減することができると共に、各車輪の制駆動力の制御による挙動制御により車輌の挙動を効果的に目標挙動状態にすることができる。 According to the configuration of claim 9, when the control amount of the steering transmission ratio is reduced, the magnitude of the target correction turning amount is reduced and corrected, and the target braking / driving force is increased and corrected. The possibility of improper vehicle behavior control by turning can be reliably reduced, and the vehicle behavior can be effectively brought to the target behavior state by behavior control by controlling the braking / driving force of each wheel. Can do.
[課題解決手段の好ましい態様]
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1乃至9の構成に於いて、操舵伝達比制御手段は操舵入力手段に対し相対的に操舵輪を転舵駆動することにより、運転者の操舵操作とは独立に操舵輪を転舵駆動する転舵駆動手段を含むよう構成される(好ましい態様1)。
[Preferred embodiment of problem solving means]
According to one preferable aspect of the present invention, in the configuration of the first to ninth aspects, the steering transmission ratio control means drives the steering wheel relative to the steering input means, thereby driving the driver. It is comprised so that the steering drive means which carries out steering drive of the steering wheel independently of steering operation may be included (Preferred aspect 1).
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様1の構成に於いて、転舵駆動手段は操舵入力手段に連結された第一のステアリングシャフトと操舵輪を転舵可能に操舵輪に連結された第二のステアリングシャフトとの間に設けられ、第一のステアリングシャフトに対し相対的に第二のステアリングシャフトを回転させるよう構成される(好ましい態様2)。
According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of the
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1乃至9又は上記好ましい態様1又は2の構成に於いて、操舵伝達比の制御量を増速比が0に対応する値に低減すると共に、第一及び第二のステアリングシャフトの相対回転を阻止するよう構成される(好ましい態様3)。
According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of the above-mentioned
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様3の構成に於いて、転舵駆動手段は第一及び第二のステアリングシャフトの相対回転を阻止するロック装置を有し、ロック装置を作動させることにより第一及び第二のステアリングシャフトの相対回転を阻止するよう構成される(好ましい態様4)。 According to another preferred embodiment of the present invention, in the configuration of the preferred embodiment 3, the steered drive means has a lock device that prevents relative rotation of the first and second steering shafts. Is configured to prevent relative rotation of the first and second steering shafts (preferred aspect 4).
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1乃至9又は上記好ましい態様1乃至4の構成に於いて、操舵伝達比制御手段はステアリングギヤ比を所望の値にするために操舵伝達比を制御するよう構成される(好ましい態様5)。
According to another preferred embodiment of the present invention, in the configuration of the above-mentioned
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項4の構成に於いて、操舵制御装置は車輌の挙動を目標挙動状態にするために車輌に付与すべき目標ヨーモーメントを演算し、目標ヨーモーメントを各車輪の制駆動力の制御による目標ヨーモーメントと操舵輪の修正転舵による目標ヨーモーメントとに配分し、操舵輪の修正転舵による目標ヨーモーメントに基づいて操舵伝達比制御手段による目標転舵制御量を演算するよう構成される(好ましい態様6)。 According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of claim 4, the steering control device calculates a target yaw moment to be applied to the vehicle in order to set the vehicle behavior to the target behavior state, Steering transmission ratio control means based on the target yaw moment by correcting the steering wheel and by distributing the target yaw moment to the target yaw moment by controlling the braking / driving force of each wheel and the target yaw moment by correcting the steering wheel It is comprised so that the target turning control amount by may be calculated (Preferred aspect 6).
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を好ましい実施例について詳細に説明する。 The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1はステアリングギヤ比を制御すると共に各車輪の制駆動力の制御及び左右前輪の舵角の制御により車輌の挙動を制御する挙動制御装置の一部として構成された本発明による車輌用操舵制御装置の実施例を示す概略構成図である。 FIG. 1 shows a vehicle steering control according to the present invention configured as a part of a behavior control device that controls the steering gear ratio, controls the braking / driving force of each wheel, and controls the steering angle of the left and right front wheels. It is a schematic block diagram which shows the Example of an apparatus.
図1に於いて、10FL及び10FRはそれぞれ車輌12の従動操舵輪としての左右の前輪を示し、10RL及び10RRはそれぞれ車輌の駆動輪としての左右の後輪を示している。操舵輪である左右の前輪10FL及び10FRは運転者によるステアリングホイール14の操作に応答して駆動されるラック・アンド・ピニオン型の電動式パワーステアリング装置16によりラックバー18及びタイロッド20L及び20Rを介して転舵される。
In FIG. 1, 10FL and 10FR respectively indicate left and right front wheels as driven steering wheels of the vehicle 12, and 10RL and 10RR respectively indicate left and right rear wheels as drive wheels of the vehicle. The left and right front wheels 10FL and 10FR, which are the steering wheels, are driven via a
ステアリングホイール14は第一のステアリングシャフトとしてのアッパステアリングシャフト22、転舵角可変装置24、第二のステアリングシャフトとしてのロアステアリングシャフト26、ユニバーサルジョイント28を介してパワーステアリング装置16のピニオンシャフト30に駆動接続されている。図示の実施例に於いては、転舵角可変装置24はハウジング24Aの側にてアッパステアリングシャフト22の下端に連結され、回転子24Bの側にてロアステアリングシャフト26の上端に連結された補助転舵駆動用の電動機32を含んでいる。
The
かくして転舵角可変装置24はアッパステアリングシャフト22に対し相対的にロアステアリングシャフト26を回転駆動することにより、ステアリングギヤ比の制御及び挙動制御の目的で左右の前輪10FL及び10FRをステアリングホイール14に対し相対的に補助転舵駆動する自動転舵装置として機能し、舵角制御用電子制御装置34により制御される。
Thus, the turning
尚アッパステアリングシャフト22に対し相対的にロアステアリングシャフト26を回転駆動することができない異常が転舵角可変装置24に発生すると、図1には示されていないロック装置が作動し、アッパステアリングシャフト22に対するロアステアリングシャフト26の相対回転角度が変化しないよう、ハウジング24A及び回転子24Bの相対回転が機械的に阻止される。
If an abnormality in which the
図示の実施例に於いては、電動式パワーステアリング装置16はラック同軸型の電動式パワーステアリング装置であり、電動機36と、電動機36の回転トルクをラックバー18の往復動方向の力に変換する例えばボールねじ式の変換機構38とを有する。電動式パワーステアリング装置16は電動式パワーステアリング装置(EPS)制御用電子制御装置40によって制御され、ハウジング42に対し相対的にラックバー18を駆動する補助操舵力を発生することにより、運転者の操舵負担を軽減する補助操舵力発生装置として機能する。尚補助操舵力発生装置は当技術分野に於いて公知の任意の構成のものであってよい。
In the illustrated embodiment, the electric
各車輪の制動力は制動装置42の油圧回路44によりホイールシリンダ46FL、46FR、46RL、46RR内の圧力Pi(i=fl、fr、rl、rr)、即ち制動圧が制御されることによって制御されるようになっている。図には示されていないが、油圧回路44はオイルリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、各ホイールシリンダの制動圧は通常時には運転者によるブレーキペダル48の踏み込み操作に応じて駆動されるマスタシリンダ50により制御され、また必要に応じて後に詳細に説明する如く挙動制御用電子制御装置52により個別に制御される。
The braking force of each wheel is controlled by controlling the pressure Pi (i = fl, fr, rl, rr) in the wheel cylinders 46FL, 46FR, 46RL, 46RR, that is, the braking pressure, by the
図示の実施例に於いては、アッパステアリングシャフト22には該アッパステアリングシャフトの回転角度を操舵角θとして検出する操舵角センサ60が設けられており、図2に示されている如く、操舵角θを示す信号はCAN62を経て舵角制御用電子制御装置34及び挙動制御用電子制御装置52へ入力される。転舵角可変装置24にはハウジング24A及び回転子24Bの相対回転角度をアッパステアリングシャフト22に対するロアステアリングシャフト26の相対回転角度θreとして検出する回転角度センサ64が設けられており、相対回転角度θreを示す信号は舵角制御用電子制御装置34へ入力される。尚回転角度センサ64はロアステアリングシャフト26の回転角度θsを検出するセンサに置き換えられ、相対回転角度θreは操舵角の差θs−θとして求められてもよい。
In the illustrated embodiment, the
また舵角制御用電子制御装置34及び挙動制御用電子制御装置52には横加速度センサ66により検出された車輌の横加速度Gyを示す信号、ヨーレートセンサ68により検出された車輌のヨーレートγを示す信号、車速センサ70により検出された車速Vを示す信号がCAN62を経て入力され、圧力センサ72により検出されたマスタシリンダ圧力Pmを示す信号及び圧力センサ74FL〜74RRにより検出された各車輪の制動圧Piを示す信号が挙動制御用電子制御装置52へ入力される。
The steering angle control electronic control device 34 and the behavior control
尚舵角制御用電子制御装置34、EPS制御用電子制御装置40、挙動制御用電子制御装置52はそれぞれCPUとROMとRAMと入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュータを含むものであってよい。また操舵角センサ60、回転角度センサ64、横加速度センサ66、ヨーレートセンサ68はそれぞれ車輌の左旋回方向への操舵又は転舵又は旋回の場合を正として操舵角θ、相対回転角度θre、横加速度Gy、ヨーレートγを検出する。
The steering angle control electronic control device 34, the EPS control
後述の如く、挙動制御用電子制御装置52は、後述の如く図4に示されたフローチャートに従って車速Vに基づき所定の操舵特性を達成するためのステアリングギヤ比Rgを演算し、運転者の操舵操作量を示す操舵角θ及びステアリングギヤ比Rgに基づき暫定目標舵角δstを演算する。
As will be described later, the behavior control
また挙動制御用電子制御装置52は、車輌の走行に伴い変化する操舵角θの如き運転操作量及び車輌の横加速度Gyの如き車輌状態量に基づき車輌のスピンの程度を示すスピン状態量SS及び車輌のドリフトアウトの程度を示すドリフトアウト状態量DSを演算し、スピン状態量SS及びドリフトアウト状態量DSに基づき車輌の挙動を安定化させるための車輌の目標ヨーモーメントMt及び車輌の目標減速度Gxbtを演算する。
Also, the behavior control
そして挙動制御用電子制御装置52は、目標ヨーモーメントMtを所定の比率にて左右前輪の舵角制御による目標ヨーモーメントMtsと各車輪の制動力の制御による目標ヨーモーメントMtbとに配分し、目標ヨーモーメントMtsに基づき左右前輪の目標転舵角Δδmtを演算すると共に、暫定目標舵角δstと目標転舵角Δδmtとの和を左右前輪の目標舵角δtとして演算し、目標舵角δtを示す信号をCAN62を経て舵角制御用電子制御装置34へ出力する。
Then, the behavior control
特に挙動制御用電子制御装置52は、当技術分野に於いて周知の如く、車輌がスピン状態にあるときには、車輌を減速させると共に車輌に旋回抑制方向のヨーモーメントを付与するよう車輌の目標ヨーモーメントMt及び車輌の目標減速度Gxbtを演算し、従ってこの場合の目標転舵角Δδmtの転舵方向は旋回方向とは逆方向、即ち切り戻し方向であり、挙動制御により車輌の挙動が安定化する過程に於いては左右の前輪は相対的に旋回方向、即ち切り増し方向へ転舵される。
In particular, as is well known in the art, the behavior control
また挙動制御用電子制御装置52は、当技術分野に於いて周知の如く、車輌がドリフトアウト状態にあるときには、車輌を減速させると共に車輌に旋回補助方向のヨーモーメントを付与するよう車輌の目標ヨーモーメントMt及び車輌の目標減速度Gxbtを演算するが、この場合には前輪の横力が飽和状態にあり前輪を切り増し転舵しても横力を増大させることができないので、目標ヨーモーメントMtの全てを各車輪の制動力の制御による目標ヨーモーメントMtbに配分し、目標転舵角Δδmtは0に演算される。
Further, as is well known in the art, the behavior control
また挙動制御用電子制御装置52は目標減速度Gxbt及び目標ヨーモーメントMtbに基づき各車輪の目標制動圧Ptiを演算し、各車輪の制動圧Piがそれぞれ対応する目標制動圧Ptiになるよう油圧回路44を制御する。
The behavior control
また挙動制御用電子制御装置52は各車輪の車輪速度Vwiに基づき当技術分野に於いて公知の要領にて車体速度Vb及び各車輪の制動スリップ量SBi(i=fl、fr、rl、rr)を演算し、制動スリップ量SBiがアンチスキッド制御(ABS制御)開始の基準値よりも大きくなり、アンチスキッド制御の開始条件が成立すると、アンチスキッド制御の終了条件が成立するまで、当該車輪の制動スリップ量が所定の範囲内になるよう当該車輪の制動圧Piを制御することによってアンチスキッド制御を行う。
Also, the behavior control
また挙動制御用電子制御装置52は各車輪の車輪速度Vwiに基づき当技術分野に於いて公知の要領にて車体速度Vb及び各車輪の加速スリップ量SAi(i=fl、fr、rl、rr)を演算し、加速スリップ量SAiがトラクション制御(TRC制御)開始の基準値よりも大きくなり、トラクション制御の開始条件が成立すると、トラクション制御の終了条件が成立するまで、当該車輪の加速スリップ量が所定の範囲内になるよう当該車輪の制動圧Piを制御することによってトラクション制御を行う。
The
舵角制御用電子制御装置34は、フローチャートとしては示されていないが、左右前輪の目標舵角δtに基づき転舵角可変装置24の目標相対回転角度θretを演算し、目標相対回転角度θretと回転角度センサ64により検出される実際の相対回転角度θreとの偏差Δθreが0になるよう転舵角可変装置24の電動機32を制御する。
Although not shown in the flowchart, the steering angle control electronic control unit 34 calculates the target relative rotation angle θret of the turning
従って舵角制御用電子制御装置34は、車輌の挙動が安定である場合や車輌がドリフトアウト状態にある場合には、目標転舵角Δδmtは0であるので、左右前輪の舵角が暫定目標舵角δstになるよう転舵角可変装置24を制御し、これにより運転者の操舵操作に応じて所定の操舵特性にて左右の前輪10FL及び10FRを転舵するステアリングギヤ比制御を行う。
Accordingly, when the behavior of the vehicle is stable or the vehicle is in a drift-out state, the steering angle control electronic control unit 34 has a target turning angle Δδmt of 0, so that the steering angle of the left and right front wheels is a provisional target. The steered
また舵角制御用電子制御装置34は、車輌がスピン状態にある場合には、ステアリングギヤ比制御を行うと共に、左右前輪を暫定目標舵角δstに対し相対的に目標転舵角Δδmt転舵し、これにより車輌にアンチスピンヨーモーメントを付与して車輌のスピン状態を低減する。 The steering angle control electronic control unit 34 performs steering gear ratio control when the vehicle is in a spin state, and steers the left and right front wheels relative to the provisional target steering angle δst relative to the provisional target steering angle Δδmt. Thus, an anti-spin yaw moment is applied to the vehicle to reduce the spin state of the vehicle.
また舵角制御用電子制御装置34は、後述の如く図2に示されたフローチャートに従って回転角度センサ64について種々の固着条件が成立しているか否かの判別、即ち相対回転角度θreを適正に検出することができないことにより転舵角可変装置24により左右前輪の転舵制御を適正に実行することができない状況であるか否かの判別を行い、回転角度センサ64について何れかの固着条件が成立していると判定されたときには、目標相対回転角度θretを0に低減すると共に、転舵角可変装置24のロック装置を作動させることにより転舵角可変装置24を機械的にロックし、アッパステアリングシャフト22に対するロアステアリングシャフト26の相対回転を阻止する。
Further, the steering angle control electronic control unit 34 determines whether or not various fixing conditions are satisfied for the
また挙動制御用電子制御装置52は、舵角制御用電子制御装置34により目標相対回転角度θretが0に低減され、左右前輪の転舵制御が禁止されているときには、目標ヨーモーメントMtの全てを各車輪の制動力の制御による目標ヨーモーメントMtbに配分し、各車輪の制動力の制御により目標ヨーモーメントMtに対応するヨーモーメントを車輌に付与して車輌の挙動を安定化させる。
The behavior control
更にEPS制御用電子制御装置40には、図1には示されていない操舵トルクセンサより操舵トルクTsを示す信号、操舵角センサ60より操舵角θを示す信号、車速センサ70より車速Vを示す信号が入力され、EPS制御用電子制御装置40はこれらの情報に基づき当技術分野に於いて公知の要領にて運転者の操舵負担を軽減する操舵アシスト力を発生するよう電動式パワーステアリング装置16を制御し、舵角制御用電子制御装置34による左右前輪の舵角の制御を補助すると共に、左右前輪の舵角の制御による操舵反力の変動を低減するよう電動式パワーステアリング装置16を制御する。
Further, the EPS control
尚、上述の操舵輪の舵角制御によるステアリングギヤ比制御及び挙動制御、制動力の制御によるアンチスキッド制御、トラクション制御、挙動制御、操舵アシスト力及び操舵反力の制御自体は本発明の要旨をなすものではなく、これらの制御は当技術分野に於いて公知の任意の要領にて実行されてよい。 The steering gear ratio control and behavior control by the steering angle control of the steering wheel described above, the anti-skid control by the control of the braking force, the traction control, the behavior control, the steering assist force and the steering reaction force control itself are the gist of the present invention. Instead, these controls may be performed in any manner known in the art.
次に図2に示されたフローチャートを参照して図示の実施例に於ける転舵角可変装置24の回転角度センサ64の異常判定ルーチンについて説明する。尚図2に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。また固着判定フラグFnは回転角度センサに固着異常が生じているか否かに関するものであり、0は固着異常が生じていることを示し、1は固着異常が生じていないことを示す。
Next, an abnormality determination routine for the
まずステップ10に於いては、初期化として固着判定フラグFnが0にリセットされると共に、転舵角可変装置24のロック装置のロックが解除され、既にロック装置のロックが解除されている場合にはその状態に維持される。
First, in step 10, when the sticking determination flag Fn is reset to 0 as initialization, the lock device of the turning
ステップ20に於いてはアッパステアリングシャフト22に対し相対的にロアステアリングシャフト26を例えば360°の如き所定の回転角度回転させる指令信号が転舵角可変装置24に出力され、ステップ30に於いては回転角度センサ64により転舵角可変装置24に於ける所定の回転角度の回転が検出されたか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときには固着判定フラグFnが0であることを示す信号が挙動制御用電子制御装置52へ送信された後ステップ20へ戻り、肯定判別が行われたときにはステップ40に於いて固着判定フラグFnが1にセットされる。
In step 20, a command signal for rotating the
ステップ50に於いては図3に定性的に示されたグラフに対応するマップより後述のステップ60〜80の各判別に於ける基準値θre1〜θre3が演算される。尚この場合各基準値θre1〜θre3は転舵角可変装置24の増速比(ステアリングギヤ比Rgとその初期値Rgoとの差Rg−Rgoに比例)が0に近いほど小さくなり、転舵角可変装置24の負荷が高いほど大きくなるよう演算される。この場合転舵角可変装置24の負荷は当技術分野に於いて公知の任意の要領にて検出されてよい。
In
ステップ60に於いては車輌が走行中であり且つ回転角度センサ64について車輌走行中の固着条件が成立しているか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ90へ進み、否定判別が行われたときにはステップ70へ進む。尚この場合車輌が走行中であるか否かの判別は、車速Vが基準値Vo(正の定数)以上であるか否かの判別により行われてよく、車輌走行中の固着条件が成立しているか否かの判別は、例えば回転角度センサ64の検出値θreがステップ50に於いて設定された基準値θre1以下である状況が基準時間Tc1(正の定数)以上継続したか否かの判別により行われてよい。
In
ステップ70に於いては運転者による操舵操作中であり且つ回転角度センサ64について操舵操作中の固着条件が成立しているか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはそのままステップ90へ進み、否定判別が行われたときにはステップ80へ進む。尚この場合運転者による操舵操作中であるか否かの判別は、例えば操舵角θの微分値である操舵角速度θdの大きさが基準値θdo(正の定数)以上であるか否かの判別、若しくは操舵トルクTsの大きさが基準値Tso(正の定数)以上であるか否かの判別により行われてよく、また操舵操作中の固着条件が成立しているか否かの判別は、回転角度センサ64の検出値θreがステップ50に於いて設定された基準値θre2以下である状況が基準時間Tc2(正の定数)以上継続したか否かの判別により行われてよい。
In
また例えば転舵角可変装置24によるロアステアリングシャフト26に対する駆動トルクが検出され、転舵角可変装置24がロアステアリングシャフト26に対し駆動トルクを作用しているにも拘らず回転角度センサ64の検出値が変化しない場合や、転舵角可変装置24の駆動トルクが所定量以上変化しても回転角度センサ64の検出値θreが基準値θre3以上変化しない状況が基準時間Tc3(正の定数)以上継続した場合に操舵操作中の固着条件が成立していると判定されてもよい。
Further, for example, a driving torque for the
ステップ80に於いては車輌が限界走行状態にあり且つ回転角度センサ64について限界走行中の固着条件が成立しているか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ50へ戻り、肯定判別が行われたときにはステップ90に於いて固着判定フラグFnが0にリセットされ、固着判定フラグFnが0であることを示す信号が挙動制御用電子制御装置52へ送信されると共に、転舵角可変装置24がそのロック装置によりロックされ、アッパステアリングシャフト22に対するロアステアリングシャフト26の相対回転が機械的に阻止される。
In step 80, it is determined whether or not the vehicle is in the limit running state and the
尚車輌限界走行状態にあるか否か(左右前輪を転舵する外力が作用する状況であるか否か)の判別は、舵角の制御及び制動力の制御による挙動制御又はトラクションション制御又はアンチスキッド制御の何れかが実行されている場合に車輌が限界走行状態にあると判定されてよい。また車輌の横加速度Gy若しくは車輌のヨーレートγの大きさがそれぞれ対応する基準値以上である場合に車輌が限界走行状態にあると判定されてよく、車輌がその上下加速度Gzを検出するセンサを備えている場合には車輌の上下加速度Gzの大きさが対応する基準値以上である場合に車輌が限界走行状態にあると判定されてよい。 Whether or not the vehicle is in the vehicle limit running state (whether or not an external force that steers the left and right front wheels is applied) is determined by behavior control or traction control or anti-noise control by steering angle control and braking force control. When any one of the skid controls is being executed, it may be determined that the vehicle is in the limit traveling state. Further, when the lateral acceleration Gy of the vehicle or the magnitude of the yaw rate γ of the vehicle is equal to or greater than the corresponding reference value, it may be determined that the vehicle is in the limit running state, and the vehicle includes a sensor that detects the vertical acceleration Gz. In this case, it may be determined that the vehicle is in the limit running state when the vertical acceleration Gz of the vehicle is equal to or greater than the corresponding reference value.
次に図4に示されたフローチャートを参照して図示の実施例に於ける左右前輪の舵角制御及び各車輪の制動力の制御による車輌の挙動制御ルーチンについて説明する。尚図4に示されたフローチャートによる制御も図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。 Next, a vehicle behavior control routine based on the steering angle control of the left and right front wheels and the braking force control of each wheel in the illustrated embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The control according to the flowchart shown in FIG. 4 is also started by closing an ignition switch not shown in the figure, and is repeatedly executed at predetermined time intervals.
まずステップ110に於いては操舵角θを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ120に於いては車速Vに基づき図5に示されたグラフに対応するマップよりステアリングギヤ比Rgが演算され、下記の式1に従って所定の操舵特性を達成するための左右前輪の暫定目標舵角δstが演算される。
δst=θ/Rg ……(1)
First, at
δst = θ / Rg (1)
尚暫定目標舵角δstは運転者の操舵操作に対応する舵角δw(=θ/Rgo)と所定の操舵特性を達成するための制御転舵角δcとの和である。また操舵特性の制御自体は本発明の要旨をなすものではなく、ステアリングギヤ比Rgは当技術分野に於いて公知の任意の要領にて演算されてよく、例えば操舵に対する車輌の過渡応答性を向上させるべく操舵速度によっても変化されてよい。 The provisional target rudder angle δst is the sum of the rudder angle δw (= θ / Rgo) corresponding to the driver's steering operation and the control turning angle δc for achieving a predetermined steering characteristic. Further, the control of the steering characteristic itself does not form the gist of the present invention, and the steering gear ratio Rg may be calculated in any manner known in the art, for example, improving the transient response of the vehicle to the steering. It may be changed depending on the steering speed.
ステップ130に於いては当技術分野に於いて公知の要領にて車輌のスピンの程度を示すスピン状態量SS及び車輌のドリフトアウトの程度を示すドリフトアウト状態量DSが演算され、ステップ140に於いてはスピン状態量SS及びドリフトアウト状態量DSに基づき車輌の挙動を安定化させるための車輌の目標ヨーモーメントMt及び車輌の目標減速度Gxbtが当技術分野に於いて公知の要領にて演算される。 In step 130, a spin state quantity SS indicating the degree of vehicle spin and a drift-out state quantity DS indicating the degree of vehicle drift-out are calculated in a manner known in the art. In this case, the vehicle target yaw moment Mt and the vehicle target deceleration Gxbt for stabilizing the vehicle behavior based on the spin state quantity SS and the drift-out state quantity DS are calculated in a manner known in the art. The
ステップ150に於いては図2に示されたフローチャートに従って設定されるフラグFnが0であり左右前輪の転舵制御が禁止され又は当技術分野に於いて公知の他の転舵制御禁止条件が成立しているか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ180へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ160へ進む。 In step 150, the flag Fn set in accordance with the flowchart shown in FIG. 2 is 0, and the steering control of the left and right front wheels is prohibited, or other conditions for prohibiting the steering control known in the art are satisfied. If a negative determination is made, the process proceeds to step 180. If an affirmative determination is made, the process proceeds to step 160.
ステップ160に於いては各車輪の制動力の制御による目標ヨーモーメントMtbが目標ヨーモーメントMtに設定され、ステップ170に於いては左右前輪の目標転舵角Δδmtが0に設定された後ステップ200へ進む。 In step 160, the target yaw moment Mtb obtained by controlling the braking force of each wheel is set as the target yaw moment Mt. In step 170, the target turning angle Δδmt of the left and right front wheels is set to 0, and then step 200 is performed. Proceed to
ステップ180に於いては目標ヨーモーメントMt及び配分比Rb(0よりも大きく1よりも小さい正の定数)に基づき下記の式2及び3に従って左右前輪の舵角制御による目標ヨーモーメントMts及び各車輪の制動力の制御による目標ヨーモーメントMtbが演算される。尚配分比Rbは車輌の走行状況に応じて可変設定されてもよい。
Mts=(1−Rb)Mt ……(2)
Mtb=Rb・Mt ……(3)
In step 180, based on the target yaw moment Mt and the distribution ratio Rb (a positive constant larger than 0 and smaller than 1), the target yaw moment Mts and each wheel by the steering angle control of the left and right front wheels according to the following formulas 2 and 3. A target yaw moment Mtb by controlling the braking force is calculated. The distribution ratio Rb may be variably set according to the traveling state of the vehicle.
Mts = (1-Rb) Mt (2)
Mtb = Rb ・ Mt (3)
ステップ190に於いては当技術分野に於いて公知の要領にて目標ヨーモーメントMtsを達成するための左右前輪の目標転舵角Δδmtが演算され、ステップ200に於いては下記の式4に従って左右前輪の目標舵角δt、即ち操舵特性の制御及び左右前輪の舵角制御による車輌の挙動制御を達成するための左右前輪の目標舵角δtが演算され、目標舵角δtを示す信号が舵角制御用電子制御装置24へ送信される。
δt=δst+Δδmt ……(4)
In step 190, the target turning angle Δδmt of the left and right front wheels for achieving the target yaw moment Mts is calculated in a manner known in the art, and in step 200, the left and right according to the following equation 4 is calculated. The target rudder angle δt of the front wheels, that is, the target rudder angle δt of the left and right front wheels to achieve vehicle behavior control by controlling the steering characteristics and the rudder angle control of the left and right front wheels is calculated, and a signal indicating the target rudder angle δt is It is transmitted to the control
δt = δst + Δδmt (4)
ステップ210に於いては当技術分野に於いて公知の要領にて目標ヨーモーメントMtb及び車輌の目標減速度Gxbtを達成するための各車輪の目標制動力が演算されると共に、各車輪の制動圧Pi(i=fl、fr、rl、rr)がそれぞれ対応する目標制動圧Ptiになるよう制御される。 In step 210, the target braking force of each wheel for achieving the target yaw moment Mtb and the target deceleration Gxbt of the vehicle is calculated as well known in the art, and the braking pressure of each wheel is calculated. Pi (i = fl, fr, rl, rr) is controlled to become the corresponding target braking pressure Pti.
かくして図示の実施例によれば、ステップ60に於いて車輌が走行中であり且つ回転角度センサ64について車輌走行中の固着条件が成立しているか否かの判別が行われ、ステップ70に於いて運転者による操舵操作中であり且つ回転角度センサ64について操舵操作中の固着条件が成立しているか否かの判別が行われ、ステップ80に於いて車輌が限界走行状態にあり且つ回転角度センサ64について限界走行中の固着条件が成立しているか否かの判別が行われる。
Thus, according to the illustrated embodiment, in
ステップ60〜80に於ける固着条件が成立しているか否かの判別は、目標相対回転角度θretと回転角度センサ64により検出される実際の相対回転角度θreとの偏差Δθreに基づいて行われるのではなく、転舵角可変装置24に於いて相対回転が生ずべき状況に於いて回転角度センサ64により相対回転が検出されたか否かの判別により行われるので、ステアリングギヤ比Rgがその初期値Rgo又はそれに近い値であり、転舵角可変装置24の目標相対回転角度θret及び目標相対回転角度θretと実際の相対回転角度θreとの偏差Δθreが0又は非常に小さい値である場合にも、回転角度センサ64に固着異常が生じているか否かを正確に判定することができ、これにより回転角度センサ64に固着異常が生じているときにはその異常を確実に判定することができると共に、回転角度センサ64に固着異常が生じていない状況に於いて回転角度センサ64に固着異常が生じていると誤判定することを確実に防止することができる。
Whether or not the fixing condition is satisfied in
また図示の実施例によれば、ステップ60〜80の何れに於いても否定判別が行われたときには、即ち回転角度センサ64に固着異常が生じていないと判定されたときには、固着判定フラグFnが1に維持され、他の転舵制御禁止条件が成立していない限り、図4に示されたフローチャートのステップ150に於いて否定判別が行われ、ステップ110〜140及びステップ180〜200の処理により左右前輪の目標舵角δtが所定のステアリングギヤ比特性を達成するための左右前輪の暫定目標舵角δstと左右前輪の舵角の制御により車輌に所要のヨーモーメントを付与するための目標転舵角Δδmtとの和に演算され、目標舵角δtを示す信号が舵角制御用電子制御装置24へ送信され、左右前輪の舵角が目標舵角δtになるよう転舵角可変装置24が制御される。
Also, according to the illustrated embodiment, when a negative determination is made in any of
これに対しステップ60〜80の何れかに於いて肯定判別が行われたときには、即ち回転角度センサ64に固着異常が生じていると判定されたときには、ステップ90に於いて固着判定フラグFnが0にリセットされると共に、転舵角可変装置24がそのロック装置によりロックされ、アッパステアリングシャフト22に対するロアステアリングシャフト26の相対回転が機械的に阻止される。
On the other hand, when an affirmative determination is made in any one of
また図4に示されたフローチャートのステップ150に於いて肯定判別が行われ、ステップ160に於いて各車輪の制動力の制御による目標ヨーモーメントMtbが目標ヨーモーメントMtに設定されると共に、ステップ170に於いて挙動制御の目標転舵角Δδmtが0に設定され、これにより左右前輪の転舵制御は実行されず、各車輪の制動力の制御により目標ヨーモーメントMtに対応するヨーモーメントが車輌に付与され、車輌の挙動が安定化される。 In step 150 of the flowchart shown in FIG. 4, an affirmative determination is made. In step 160, the target yaw moment Mtb by controlling the braking force of each wheel is set as the target yaw moment Mt. At this time, the target turning angle Δδmt of the behavior control is set to 0, so that the steering control of the left and right front wheels is not executed, and the yaw moment corresponding to the target yaw moment Mt is applied to the vehicle by controlling the braking force of each wheel. It is given and the behavior of the vehicle is stabilized.
従って図示の実施例によれば、回転角度センサ64に固着異常が生じたときには、ステアリングギヤ比の制御及び左右前輪の転舵制御による挙動制御が不適切に実行されること及びこれに起因して車輌の安定性が低下したり目標相対回転角度θretを達成することが困難な状況に於いて転舵角可変装置24により無理に目標相対回転角度θretを達成しようとすることに起因して転舵角可変装置24に過度の負荷が作用することを確実に防止することができ、また左右前輪の転舵制御による挙動制御が実行されないことを各車輪の制動力の制御による挙動制御によって確実に補填し、車輌の挙動を確実に安定化させることができる。
Therefore, according to the illustrated embodiment, when a sticking abnormality occurs in the
特に図示の実施例によれば、ステップ60〜80の判別に於いて使用される各基準値θre1〜θre3はステップ50に於いて転舵角可変装置24の増速比が0に近いほど小さくなるよう演算されるので、各基準値θre1〜θre3が転舵角可変装置24の増速比に関係なく一定である場合に比して、増速比が小さい領域に於いて回転角度センサ64が正常であるにも拘らず回転角度センサ64に固着異常が生じたと誤判定されたり、増速比が大きい領域に於いて回転角度センサ64が異常であるにも拘らず回転角度センサ64が正常であると誤判定される虞れを確実に低減することができる。
In particular, according to the illustrated embodiment, the reference values θre1 to θre3 used in the discrimination of
また各基準値θre1〜θre3は転舵角可変装置24の負荷が高いほど大きくなるよう演算されるので、転舵角可変装置24の負荷が高く、目標相対回転角度θretの達成が困難なほど大きい値に設定されるので、各基準値θre1〜θre3が転舵角可変装置24の負荷に関係なく一定である場合に比して、転舵角可変装置24の負荷が低い状況に於いて回転角度センサ64が異常であるにも拘らず回転角度センサ64が正常であると誤判定されたり、転舵角可変装置24の負荷が高い状況に於いて回転角度センサ64が正常であるにも拘らず回転角度センサ64に固着異常が生じたと誤判定される虞れを確実に低減することができる。
Further, each reference value θre1 to θre3 is calculated so as to increase as the load of the turning
また図示の実施例によれば、ステップ10に於いて初期化として固着判定フラグFnが0にリセットされると共に、転舵角可変装置24のロック装置のロックが解除され、ステップ20に於いて所定の回転角度回転させる指令信号が転舵角可変装置24に出力され、ステップ30に於いて回転角度センサ64により転舵角可変装置24に於ける所定の回転角度の回転が検出された後にステップ40以降が実行されるので、転舵角可変装置24自体は正常であることを確認した上で回転角度センサ64が正常であるか否かを判定することができる。
Further, according to the illustrated embodiment, the sticking determination flag Fn is reset to 0 as initialization in step 10 and the lock device of the turning
以上に於いては本発明を特定の実施例について詳細に説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。 Although the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various other embodiments are possible within the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art.
例えば上述の実施例に於いては、ステップ60に於いて車輌が走行中であり且つ回転角度センサ64について車輌走行中の固着条件が成立しているか否かの判別が行われ、ステップ70に於いて運転者による操舵操作中であり且つ回転角度センサ64について操舵操作中の固着条件が成立しているか否かの判別が行われ、ステップ80に於いて車輌が限界走行状態にあり且つ回転角度センサ64について限界走行中の固着条件が成立しているか否かの判別が行われるようになっているが、ステップ60〜80の何れかのステップが省略されてもよく、また各ステップの詳細な判別の何れかが省略されてもよい。
For example, in the above-described embodiment, in
また上述の実施例に於いては、ステップ60〜80の判別に於いて使用される各基準値θre1〜θre3はステップ50に於いて転舵角可変装置24の増速比が0に近いほど小さく、転舵角可変装置24の負荷が高いほど大きくなるよう、転舵角可変装置24の増速比及び負荷に応じて可変設定されるようになっているが、各基準値θre1〜θre3の何れか転舵角可変装置24の増速比又は負荷に応じて可変設定されないよう修正されてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the reference values θre1 to θre3 used in the discrimination of
また上述の実施例に於いては、操舵操作判定基準値としての基準値θdo及びTsoは正の定数であるが、操舵操作判定基準値は車速Vが高いときには車速Vが低いときに比して小さい正の値になるよう、車速Vに応じて可変設定されてもよく、その場合には車輌の高車速走行時に車輌が所定の走行状態にあることを早期に判定し、これにより操舵伝達比の低減を早期に行うことができる。 In the above-described embodiment, the reference values θdo and Tso as the steering operation determination reference values are positive constants, but the steering operation determination reference value is higher when the vehicle speed V is higher than when the vehicle speed V is low. It may be variably set according to the vehicle speed V so as to be a small positive value. In this case, it is determined at an early stage that the vehicle is in a predetermined traveling state when the vehicle is traveling at a high vehicle speed, and the steering transmission ratio is thereby determined. Can be reduced early.
また操舵操作判定基準値はアンチスキッド制御、トラクション制御、挙動制御の如き各車輪制動力が個別に制御されているときには、かかる制御が行われていないときに比して小さい正の値になるよう可変設定されてもよく、その場合には車輌の挙動が不安定であるときに車輌が所定の走行状態にあることを早期に判定し、これにより操舵伝達比の低減を早期に行うことができる。 The steering operation determination reference value is a positive value that is smaller when each wheel braking force such as anti-skid control, traction control, and behavior control is individually controlled than when such control is not performed. In this case, when the behavior of the vehicle is unstable, it is possible to quickly determine that the vehicle is in a predetermined traveling state, thereby reducing the steering transmission ratio early. .
また上述の実施例に於いては、車速Vに基づき所定の操舵特性を達成するためのステアリングギヤ比Rgが演算され、運転者の操舵操作量を示す操舵角θ及びステアリングギヤ比Rgに基づき暫定目標舵角δstが演算され、左右前輪の目標舵角δtがステアリングギヤ比の制御の暫定目標舵角δstと左右前輪の舵角制御による車輌の挙動制御の目標転舵角Δδtとの和に設定されるようになっているが、本発明の操舵制御装置は操舵輪の転舵制御による挙動制御が行われない車輌に適用されてもよい。 In the above-described embodiment, the steering gear ratio Rg for achieving a predetermined steering characteristic is calculated based on the vehicle speed V, and provisional based on the steering angle θ indicating the driver's steering operation amount and the steering gear ratio Rg. The target rudder angle δst is calculated, and the target rudder angle δt for the left and right front wheels is set to the sum of the provisional target rudder angle δst for controlling the steering gear ratio and the target turning angle Δδt for vehicle behavior control by the rudder angle control for the left and right front wheels. However, the steering control device of the present invention may be applied to a vehicle in which behavior control by steering wheel steering control is not performed.
また上述の実施例に於いては、転舵角可変装置24は電動機32によりアッパステアリングシャフト22に対し相対的にロアステアリングシャフト26を回転させることにより運転者の操舵操作に依存せずに左右の前輪10FL及び10FRを自動的に転舵するようになっているが、操舵伝達比を制御することができ、実際の操舵伝達比を検出手段により検出し得る限り、転舵角可変装置は当技術分野に於いて公知の任意の構成のものであってよい。
Further, in the above-described embodiment, the turning
また上述の実施例に於いては、転舵角可変装置24のロック装置はアッパステアリングシャフト22に対しロアステアリングシャフト26が相対的に回転することを機械的に阻止するようになっているが、ロック装置は転舵角可変装置24に於ける相対回転を阻止し得る限り、例えば電磁力により相対回転を阻止するものであってもよい。
In the above-described embodiment, the lock device of the turning
また上述の実施例に於いては、車輌の挙動を安定化させるための車輌の目標ヨーモーメントMt及び車輌の目標減速度Gxbtが演算され、目標ヨーモーメントMtが所定の比率にて左右前輪の舵角制御による目標ヨーモーメントMtsと各車輪の制動力の制御による目標ヨーモーメントMtbとに配分され、目標ヨーモーメントMtsに基づき左右前輪の目標転舵角Δδtが演算されるようになっているが、車輌の挙動を安定化させるための目標転舵角Δδtは当技術分野に於いて公知の任意の要領にて演算されてよい。 In the above embodiment, the vehicle target yaw moment Mt and the vehicle target deceleration Gxbt for stabilizing the vehicle behavior are calculated, and the target yaw moment Mt is steered to the left and right front wheels at a predetermined ratio. The target yaw moment Mts by angle control and the target yaw moment Mtb by control of the braking force of each wheel are distributed, and the target turning angle Δδt of the left and right front wheels is calculated based on the target yaw moment Mts. The target turning angle Δδt for stabilizing the behavior of the vehicle may be calculated in any manner known in the art.
また上述の実施例に於いては、制駆動力の制御による挙動制御は各車輪の制動力が制御され車輌に所要のヨーモーメントが付与されることにより車輌の挙動を制御するようになっているが、制駆動力の制御による挙動制御は各車輪の制動力及び駆動力が制御されることにより行われるものであってもよく、また制駆動力の制御による挙動制御が省略されてもよい。 In the above-described embodiment, the behavior control by controlling the braking / driving force controls the behavior of the vehicle by controlling the braking force of each wheel and applying a required yaw moment to the vehicle. However, the behavior control by controlling the braking / driving force may be performed by controlling the braking force and driving force of each wheel, and the behavior control by controlling the braking / driving force may be omitted.
14 ステアリングホイール
16 電動式パワーステアリング装置
24 転舵角可変装置
34 舵角制御用電子制御装置
40 電動式パワーステアリング装置(EPS)制御用電子制御装置
42 制動装置
52 挙動制御用電子制御装置
60 操舵角センサ
62 CAN
64 回転角度センサ
66 横加速度センサ
68 ヨーレートセンサ
70 車速センサ
72 圧力センサ
74FL〜74RR 圧力センサ
DESCRIPTION OF
64
Claims (9)
The vehicle has a means for controlling the braking / driving force of each wheel, a means for calculating the target correction turning amount of the steered wheels and the target braking / driving force of each wheel for setting the vehicle behavior to the target behavior state, and the target correction. The vehicle steering control device has means for controlling the corrected turning amount of the steered wheel based on the turning amount, and means for controlling the braking / driving force of each wheel based on the target braking / driving force. 5. The vehicle control device according to claim 4, wherein when the ratio control amount is reduced, the target correction turning amount is corrected to be reduced and the target braking / driving force is increased to be corrected.
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2004
- 2004-12-03 JP JP2004351140A patent/JP2006159991A/en active Pending
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