[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2007008242A - Steering control device for vehicle, and steering control method for vehicle - Google Patents

Steering control device for vehicle, and steering control method for vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP2007008242A
JP2007008242A JP2005189124A JP2005189124A JP2007008242A JP 2007008242 A JP2007008242 A JP 2007008242A JP 2005189124 A JP2005189124 A JP 2005189124A JP 2005189124 A JP2005189124 A JP 2005189124A JP 2007008242 A JP2007008242 A JP 2007008242A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering
vehicle
torque
steering angle
angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2005189124A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4821185B2 (en
Inventor
Takahiro Maekawa
貴洋 前川
Yoshiki Yasuno
芳樹 安野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2005189124A priority Critical patent/JP4821185B2/en
Publication of JP2007008242A publication Critical patent/JP2007008242A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4821185B2 publication Critical patent/JP4821185B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steering control device for a vehicle capable of controlling vehicle behaviors without giving a sense of incongruity to a driver. <P>SOLUTION: This steering control device comprises a power steering means giving an assist torque based on a steering torque of a driver comprises an ideal steering angle estimation value calculation means for calculating an ideal steering angle according to the steering torque, a target characteristic setting means for setting a target characteristic to make the characteristic of the vehicle behavior or the steering angle relative to the steering torque of the driver smaller as the frequency of the steering torque becomes high, a transition assist torque control means for controlling the assist torque so that the characteristic of the vehicle behavior or the steering angle relative to the steering torque becomes the target characteristic based on the steering torque and the ideal steering angle, and an ideal steering angle changing means for changing the ideal steering angle based on the vehicle behavior characteristic relative to the steering angle of the vehicle. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両用操舵制御に関し、特に運転者の操舵状態及び車両の走行状態に基づいて、車両挙動を制御する車両用操舵制御装置に関する。   The present invention relates to a vehicle steering control, and more particularly to a vehicle steering control device that controls vehicle behavior based on a steering state of a driver and a traveling state of the vehicle.

従来、前輪もしくは後輪に補助舵角を付与する車両用操舵制御装置として、特許文献1に記載の技術が開示されている。この公報には、後輪に補助舵角を付与する車両において、後輪舵角制御系に故障が検出されたときは、後輪補助舵角を中立に戻すように制御することで、車両の安定性を確保している。
特開昭62−152977号公報
Conventionally, as a vehicle steering control device that gives an auxiliary steering angle to a front wheel or a rear wheel, a technique described in Patent Document 1 has been disclosed. In this publication, in a vehicle that gives an auxiliary rudder angle to a rear wheel, when a failure is detected in the rear wheel rudder angle control system, control is performed so that the rear wheel auxiliary rudder angle is returned to neutral. Ensures stability.
Japanese Patent Laid-Open No. 62-152977

しかしながら、上記従来技術にあっては、後輪舵角制御系の正常時と故障時で車両特性が異なるため、運転者に違和感を与える虞があった。すなわち、運転者は車両を操舵する際、目視により前方の角度関係を認識し、その角度関係を通常運転時の経験値等に基づいて筋力、すなわちトルクに変換してステアリングホイールを操舵する。このとき、運転者の意図したトルクによって操舵が行われたとしても、車両の発生するヨーレイト等が異なるからである。   However, in the above prior art, since the vehicle characteristics are different between when the rear wheel steering angle control system is normal and when it fails, there is a concern that the driver may feel uncomfortable. That is, when the driver steers the vehicle, he visually recognizes the forward angular relationship, converts the angular relationship into muscle strength, that is, torque based on the experience value during normal driving, and steers the steering wheel. This is because the yaw rate generated by the vehicle is different even if the steering is performed with the torque intended by the driver.

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、車両の操舵角に対する車両挙動特性が変化したとしても、運転者に違和感を与えることなく車両挙動を制御可能な車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to the above-described problem, and the object of the present invention is to control the vehicle behavior without giving the driver a sense of incongruity even if the vehicle behavior characteristics with respect to the steering angle of the vehicle change. An object of the present invention is to provide a vehicle steering control device and a vehicle steering control method.

上記目的を達成するため、本発明では、運転者の操舵トルクに基づいてアシストトルクを付与するパワーステアリング手段を備えた車両用操舵制御装置において、操舵トルクに応じた理想操舵角を算出する理想操舵角推定値算出手段と、運転者の操舵トルクに対する車両挙動または操舵角の特性が、操舵トルクの周波数が高くなるほど小さくなる目標特性を設定する目標特性設定手段と、前記操舵トルクと前記理想操舵角に基づいて、操舵トルクに対する車両挙動または操舵角の特性が、前記目標特性となるように、前記アシストトルクを制御する過渡アシストトルク制御手段と、車両の操舵角に対する車両挙動特性に基づいて、前記理想操舵角を変更する理想操舵角変更手段と、を備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, according to the present invention, an ideal steering for calculating an ideal steering angle according to a steering torque in a vehicle steering control device including a power steering means for applying an assist torque based on a steering torque of a driver. An angle estimation value calculating means; a target characteristic setting means for setting a target characteristic that the vehicle behavior or the steering angle characteristic with respect to the steering torque of the driver becomes smaller as the frequency of the steering torque becomes higher; and the steering torque and the ideal steering angle Based on the above, based on the vehicle behavior characteristic with respect to the steering angle of the vehicle, the transient assist torque control means for controlling the assist torque so that the characteristic of the vehicle behavior or the steering angle with respect to the steering torque becomes the target characteristic, And an ideal steering angle changing means for changing the ideal steering angle.

よって、車両の操舵角に対する車両挙動特性が変化したとしても、同様の車両挙動または操舵角の特性を得ることが可能となり、運転者に違和感を与えることなく車両挙動の安定化を図ることができる。   Therefore, even when the vehicle behavior characteristic with respect to the steering angle of the vehicle changes, it is possible to obtain the same vehicle behavior or steering angle characteristic, and to stabilize the vehicle behavior without giving the driver a sense of incongruity. .

以下、本発明の車両用操舵制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The best mode for realizing a vehicle steering control apparatus according to the present invention will be described below based on an embodiment shown in the drawings.

[車両制御システムの構成]
図1は実施例1の車両制御システムを表すシステム構成図である。実施例1の車両には、車速を検出する車速センサ1と、運転者の操舵トルクを検出するトルクセンサ2と、運転者の操舵角を検出する操舵角センサ7とが設けられている。
[Configuration of vehicle control system]
FIG. 1 is a system configuration diagram illustrating a vehicle control system according to a first embodiment. The vehicle of the first embodiment is provided with a vehicle speed sensor 1 that detects the vehicle speed, a torque sensor 2 that detects the steering torque of the driver, and a steering angle sensor 7 that detects the steering angle of the driver.

また、運転者の操舵トルクをパワーモータ31によりアシストするパワーステアリングユニット30と、運転者の操舵角に対して前輪4aの舵角を加算・減算制御可能な前輪操舵ユニット40と、後輪5aの舵角を制御可能な後輪操舵ユニット50とが搭載されている。   Further, the power steering unit 30 that assists the driver's steering torque by the power motor 31, the front wheel steering unit 40 that can control the addition and subtraction of the steering angle of the front wheel 4a with respect to the steering angle of the driver, and the rear wheel 5a. A rear wheel steering unit 50 capable of controlling the steering angle is mounted.

パワーステアリングユニット30は、アシストコントローラ3と、このアシストコントローラ3の指令に基づいて作動するパワーモータ31から構成され、車両前方に配置されている。前輪操舵ユニット40は、前輪コントローラ4と、この前輪コントローラ4の指令に基づいて作動する前輪アクチュエータ41から構成され、車両前方のインストルメントパネル下方に配置されている。後輪操舵ユニット50は、後輪コントローラ5と、この後輪コントローラ5の指令に基づいて作動する後輪アクチュエータ51から構成され、車両後方の後輪近傍に配置されている。   The power steering unit 30 includes an assist controller 3 and a power motor 31 that operates based on a command from the assist controller 3, and is disposed in front of the vehicle. The front wheel steering unit 40 includes a front wheel controller 4 and a front wheel actuator 41 that operates based on a command from the front wheel controller 4, and is disposed below an instrument panel in front of the vehicle. The rear wheel steering unit 50 includes a rear wheel controller 5 and a rear wheel actuator 51 that operates based on a command from the rear wheel controller 5, and is disposed in the vicinity of the rear wheel behind the vehicle.

車速センサ1,トルクセンサ2,アシストコントローラ3,操舵角センサ7及び後輪コントローラ5には、通信制御ポートが設けられ、CAN通信線100により接続されている。このCAN通信線100の通信速度は、10msec毎に各コントローラから出力されるデータを送受信可能に構成されている。   The vehicle speed sensor 1, the torque sensor 2, the assist controller 3, the steering angle sensor 7, and the rear wheel controller 5 are provided with communication control ports and are connected by a CAN communication line 100. The communication speed of the CAN communication line 100 is configured such that data output from each controller can be transmitted and received every 10 msec.

尚、CAN通信線内には、各コントローラから出力されたセンサ信号等が一定周期、または某かのイベント発生毎に出力され、必要なコントローラのみが必要な情報を受け取るように構成されている。   In the CAN communication line, sensor signals and the like output from each controller are output at regular intervals or every event occurrence, and only a necessary controller receives necessary information.

前輪コントローラ4,後輪コントローラ5には、通信制御ポートが設けられ、CAN通信線200により接続されている。このCAN通信線200の通信速度は、1msec毎に各コントローラから出力されるデータを送受信可能に構成されている。尚、上述したように、後輪コントローラ5には、2つの通信制御ポートが設けられ、CAN通信線200とCAN通信線100の両方に接続されている。   The front wheel controller 4 and the rear wheel controller 5 are provided with a communication control port and are connected by a CAN communication line 200. The communication speed of the CAN communication line 200 is configured so that data output from each controller can be transmitted and received every 1 msec. As described above, the rear wheel controller 5 is provided with two communication control ports and is connected to both the CAN communication line 200 and the CAN communication line 100.

〔パワーステアリングシステム〕
実施例1の車両には、運転者の操舵トルク、操舵角速度及び車速に基づいて第2ステアリングシャフトに定常アシストトルクを付与すると共に、後述する過渡アシストトルクを付与するパワーステアリングシステムが搭載されている。このパワーステアリングシステムは、低速CAN通信線100に接続され、車速センサ1、操舵角センサ7、前輪コントローラ4及び後輪コントローラ5から各種信号を送受信する。
[Power steering system]
The vehicle of the first embodiment is equipped with a power steering system that applies a steady assist torque to the second steering shaft based on the steering torque, steering angular velocity, and vehicle speed of the driver, and also applies a transient assist torque described later. . This power steering system is connected to a low-speed CAN communication line 100 and transmits and receives various signals from the vehicle speed sensor 1, the steering angle sensor 7, the front wheel controller 4 and the rear wheel controller 5.

パワーモータ31は、ピニオンに接続された第2ステアリングシャフト外周に固定されたウォームホイールとウォームギヤを介して接続されている。パワーモータ31の駆動により、運転者の操舵トルクが演算により設定された所望の値となるように、アシストトルクを付与する。   The power motor 31 is connected via a worm wheel and a worm wheel fixed to the outer periphery of the second steering shaft connected to the pinion. By driving the power motor 31, assist torque is applied so that the steering torque of the driver becomes a desired value set by calculation.

パワーモータ31には、パワーモータ31の回転角を検出する回転角センサが設けられ、アシストコントローラ3に出力される。アシストコントローラ3内には、各種センサ値に基づいて演算された目標アシストトルクを算出するアシストトルク算出部301と、パワーモータ31の制御量を回転角センサの検出値に基づいて制御するトルク制御部302と、パワーモータ31に対して電流値を出力するドライバ部303が設けられている。   The power motor 31 is provided with a rotation angle sensor that detects the rotation angle of the power motor 31 and is output to the assist controller 3. In the assist controller 3, an assist torque calculation unit 301 that calculates a target assist torque calculated based on various sensor values, and a torque control unit that controls a control amount of the power motor 31 based on a detection value of the rotation angle sensor. 302 and a driver unit 303 that outputs a current value to the power motor 31 are provided.

〔4輪アクティブステアシステム〕
実施例1の車両には、ある車速で運転者がある操舵角を発生させた場合には、操舵フィーリングや車両挙動特性としてこの程度のヨーレイトと横加速度を達成するのが最適であるという理論に基づき、前後輪に補助舵角が付与される4輪アクティブステアシステムが搭載されている。すなわち、ヨーレイトセンサや横加速度センサ等によるフィードバック制御系では、運転者の操舵意図を反映したものではなく、実際に発生した車両挙動に基づいて制御を開始するため、応答遅れを生じると共に、運転者の操舵意図に沿った最適な車両挙動特性を得られない。そこで、操舵角と車速に対しフィードフォワード制御によって車両挙動が発生する前に前後輪補助舵角が設定され、素早い応答を確保している。
[4-wheel active steering system]
The theory that the vehicle of the first embodiment is optimal to achieve such yaw rate and lateral acceleration as steering feeling and vehicle behavior characteristics when a driver generates a certain steering angle at a certain vehicle speed. Based on this, a four-wheel active steering system is provided in which auxiliary steering angles are given to the front and rear wheels. In other words, the feedback control system using a yaw rate sensor, a lateral acceleration sensor, or the like does not reflect the driver's steering intention, but starts control based on the actually generated vehicle behavior. It is not possible to obtain the optimal vehicle behavior characteristics according to the steering intention. Therefore, before and after the vehicle behavior is generated by feedforward control with respect to the steering angle and the vehicle speed, the front and rear wheel auxiliary steering angles are set to ensure a quick response.

(前輪操舵ユニットの構成について)
前輪アクチュエータ41は、ステアリングホイールとラック&ピニオン機構との間のステアリングシャフト上に設けられている。ステアリングシャフトはステアリングホイールに接続された第1ステアリングシャフトと、ピニオンに接続された第2ステアリングシャフトから構成され、前輪側モータ42の駆動により、第1ステアリングシャフトの回転角に対する第2ステアリングシャフトの回転角を加減算可能に制御する。尚、この前輪アクチュエータは周知の技術であるため、説明を省略する。
(Configuration of front wheel steering unit)
The front wheel actuator 41 is provided on a steering shaft between the steering wheel and the rack and pinion mechanism. The steering shaft is composed of a first steering shaft connected to the steering wheel and a second steering shaft connected to the pinion, and the rotation of the second steering shaft with respect to the rotation angle of the first steering shaft is driven by the front wheel side motor 42. The angle is controlled so that it can be added or subtracted. The front wheel actuator is a well-known technique and will not be described.

前輪側モータ42には、前輪側モータ42の回転角を検出する前輪側モータ回転角センサ43が設けられ、前輪コントローラ4に出力される。前輪コントローラ4内には、目標舵角に対する前輪側モータ42の駆動量を演算する演算部401と、前輪側モータ42の制御量を前輪側モータ回転角センサ43の検出値に基づいてフィードバック制御するサーボ制御部402と、前輪側モータ42に対して電流値を出力する前輪側ドライバ403が設けられている。   The front wheel side motor 42 is provided with a front wheel side motor rotation angle sensor 43 that detects the rotation angle of the front wheel side motor 42 and is output to the front wheel controller 4. In the front wheel controller 4, a calculation unit 401 that calculates a driving amount of the front wheel side motor 42 with respect to the target steering angle, and a control amount of the front wheel side motor 42 are feedback-controlled based on a detection value of the front wheel side motor rotation angle sensor 43. A servo control unit 402 and a front wheel driver 403 that outputs a current value to the front wheel motor 42 are provided.

(後輪操舵ユニットの構成について)
後輪アクチュエータ51は、左右後輪5aの間に設けられている。左右後輪5aは平行リンクにより連結され、このリンクの一辺を後輪側モータ52により車幅方向に移動させると、平行リンクの弾性変形によって後輪5aに舵角が発生する。尚、この後輪アクチュエータは周知の技術であるため、説明を省略する。
(Configuration of rear wheel steering unit)
The rear wheel actuator 51 is provided between the left and right rear wheels 5a. The left and right rear wheels 5a are connected by a parallel link. When one side of this link is moved in the vehicle width direction by the rear wheel side motor 52, a steering angle is generated in the rear wheel 5a due to elastic deformation of the parallel link. Since this rear wheel actuator is a well-known technique, description thereof is omitted.

後輪側モータ52には、後輪側モータ52の回転角を検出する後輪側モータ回転角センサ53が設けられ、後輪コントローラ5に出力される。後輪コントローラ5内には、目標舵角に対する後輪側モータ52の駆動量を演算する演算部501と、後輪側モータ52の制御量を後輪側モータ回転角センサ53の検出値に基づいてフィードバック制御するサーボ制御部502と、後輪側モータ52に対して電流値を出力する後輪側ドライバ503と、操舵角センサ7により検出された操舵角と車速に基づいて前後輪の目標舵角を演算する目標値演算部504が設けられている。前輪コントローラ4は、この前輪の目標舵角に基づき、前輪側モータ42を制御する。   The rear wheel side motor 52 is provided with a rear wheel side motor rotation angle sensor 53 that detects the rotation angle of the rear wheel side motor 52 and is output to the rear wheel controller 5. In the rear wheel controller 5, the calculation unit 501 that calculates the drive amount of the rear wheel side motor 52 with respect to the target steering angle, and the control amount of the rear wheel side motor 52 are based on the detection value of the rear wheel side motor rotation angle sensor 53. A servo control unit 502 that performs feedback control, a rear wheel driver 503 that outputs a current value to the rear wheel motor 52, and a target steering for the front and rear wheels based on the steering angle and the vehicle speed detected by the steering angle sensor 7. A target value calculation unit 504 that calculates a corner is provided. The front wheel controller 4 controls the front wheel side motor 42 based on the target steering angle of the front wheels.

(4輪アクティブステア制御構成)
CAN通信線100に接続された後輪コントローラ5では、CAN通信線100に接続された操舵角センサ7からの操舵角情報、及びCAN通信線100に接続された車速センサ1からの車速情報を受信し、目標値演算部504において、この2つの値に基づく目標前輪舵角と目標後輪舵角を演算する。目標前輪舵角は後輪コントローラ5からCAN通信線200を介して前輪コントローラ4に出力される。
(4-wheel active steering control configuration)
The rear wheel controller 5 connected to the CAN communication line 100 receives the steering angle information from the steering angle sensor 7 connected to the CAN communication line 100 and the vehicle speed information from the vehicle speed sensor 1 connected to the CAN communication line 100. Then, the target value calculation unit 504 calculates the target front wheel steering angle and the target rear wheel steering angle based on these two values. The target front wheel steering angle is output from the rear wheel controller 5 to the front wheel controller 4 via the CAN communication line 200.

前輪コントローラ4では、受信した目標前輪舵角となるように前輪側モータ42を駆動する。このとき、サーボ制御部402及び前輪側ドライバ403では、前輪側モータ回転角センサ43の検出値及び電流センサ等の値に基づいて1msec毎に制御量が演算され、200μsec毎に前輪側モータ42に出力する。このような処理は、マルチタスク処理等によって実行され、CPUの処理能力に応じて適宜割り付けられる。   The front wheel controller 4 drives the front wheel side motor 42 so that the received target front wheel steering angle is obtained. At this time, the servo control unit 402 and the front wheel side driver 403 calculate the control amount every 1 msec based on the detected value of the front wheel side motor rotation angle sensor 43 and the value of the current sensor, etc. Output. Such processing is executed by multitask processing or the like, and is appropriately assigned according to the processing capability of the CPU.

後輪コントローラ5では、演算した目標後輪舵角となるように後輪側モータ52を駆動する。このとき、サーボ制御部502及び後輪側ドライバ503では、後輪側モータ回転角センサ53の検出値及び電流センサ等の値に基づいて1msec毎に制御量が演算され、200μsec毎に後輪側モータ52に出力する。   The rear wheel controller 5 drives the rear wheel motor 52 so as to achieve the calculated target rear wheel steering angle. At this time, the servo control unit 502 and the rear wheel side driver 503 calculate the control amount every 1 msec based on the detection value of the rear wheel side motor rotation angle sensor 53 and the value of the current sensor, etc. Output to the motor 52.

また、前輪4a及び後輪5aの補助舵角は、タイヤの向きを直接変更する制御であり、言い換えると、タイヤと路面との間に発生するタイヤ力の主に横力をアクチュエータにより直接制御することとなる。このとき、各アクチュエータにフェール等が発生すると、車両の挙動(特に旋回状態)に直接影響を与える虞があるため、常にフェールチェックを実行する必要がある。そこで、前輪コントローラ4では、CAN通信線200を介して後輪側のフェール関連情報(例えばアクチュエータ信号等)を複数回送受信し、目標値演算部504により新たな目標値が演算されるまでの間、常に監視する。同様に、後輪コントローラ5では、CAN通信線200を介して前輪側のフェール関連情報(例えばアクチュエータ信号等)を複数回送受信し、目標値演算部504により新たな目標値が演算されるまでの間、常に監視する。   Further, the auxiliary steering angles of the front wheels 4a and the rear wheels 5a are controls for directly changing the direction of the tire, in other words, the lateral force mainly of the tire force generated between the tire and the road surface is directly controlled by the actuator. It will be. At this time, if a failure or the like occurs in each actuator, there is a risk of directly affecting the behavior of the vehicle (particularly the turning state), so it is necessary to always perform a fail check. Therefore, the front wheel controller 4 transmits / receives rear wheel-side fail-related information (for example, an actuator signal, etc.) a plurality of times via the CAN communication line 200 until a new target value is calculated by the target value calculation unit 504. Always monitor. Similarly, the rear wheel controller 5 transmits / receives fail related information (for example, an actuator signal) on the front wheel side a plurality of times via the CAN communication line 200 until the target value calculation unit 504 calculates a new target value. Always monitor while.

図2は上記車両のシステムを表す車両モデルである。ドライバが操舵トルクを入力すると、ステアリングホイールが回転運動を行う。この回転運動によって発生する操舵角が目標値演算部504に入力され、操舵角及び車速等に基づいて目標前後輪舵角が演算される。この目標前後輪舵角に基づいて、前輪操舵ユニット(401,402,403)及び後輪操舵ユニット(501,502,503)により前輪側モータ42及び後輪側モータ52に駆動指令が出力される。   FIG. 2 is a vehicle model representing the vehicle system. When the driver inputs the steering torque, the steering wheel performs a rotational motion. The steering angle generated by the rotational motion is input to the target value calculation unit 504, and the target front and rear wheel steering angles are calculated based on the steering angle, the vehicle speed, and the like. Based on the target front and rear wheel steering angles, the front wheel steering unit (401, 402, 403) and the rear wheel steering unit (501, 502, 503) output drive commands to the front wheel side motor 42 and the rear wheel side motor 52. .

運転者の操舵トルクと前輪側モータ42のモータトルクが加算されたトルク値がアシストトルク算出部301に入力されると共に、アシストトルク算出部301によって算出されたアシストトルクが加算された合計トルクがラック&ピニオン機構に伝達される。この合計トルクは、ラック&ピニオン機構により回転トルクからラック軸を軸方向に移動させる推力変換が行われ(図2中kは推力変換係数を表す)、ラック軸の並進運動により前輪が転舵することで前輪実舵角が発生する。尚、前輪実舵角が発生する際には、路面からスリップ角に応じて変化する操舵反力トルクが作用する。この操舵反力トルクについては後述する。   A torque value obtained by adding the steering torque of the driver and the motor torque of the front wheel side motor 42 is input to the assist torque calculating unit 301, and the total torque obtained by adding the assist torque calculated by the assist torque calculating unit 301 is the rack. & Is transmitted to the pinion mechanism. This total torque undergoes thrust conversion by moving the rack shaft in the axial direction from the rotational torque by the rack and pinion mechanism (k in FIG. 2 indicates a thrust conversion coefficient), and the front wheels are steered by the translational motion of the rack shaft. As a result, the actual steering angle of the front wheels is generated. When the front wheel actual rudder angle is generated, a steering reaction torque that changes in accordance with the slip angle is applied from the road surface. This steering reaction torque will be described later.

図3はアシストトルク算出部301の構成を表す制御ブロック図である。アシストトルク算出部301は、トルクセンサ2により検出された操舵トルク、車速及び操舵角速度等に基づいて定常アシストトルクを算出する定常アシストトルク制御部311と、車両の走行状況に応じて後述するトルク−操舵角特性が目標特性となるように、操舵トルクと操舵反力トルクに基づいてアシストトルクを制御する過渡アシストトルク制御部312から構成されている。   FIG. 3 is a control block diagram showing the configuration of the assist torque calculation unit 301. The assist torque calculation unit 301 includes a steady assist torque control unit 311 that calculates a steady assist torque based on the steering torque, the vehicle speed, the steering angular velocity, and the like detected by the torque sensor 2, and a torque − that will be described later according to the traveling state of the vehicle. The transition assist torque control unit 312 controls the assist torque based on the steering torque and the steering reaction torque so that the steering angle characteristic becomes the target characteristic.

図4は過渡アシストトルク制御部312の構成を表す制御ブロック図である。過渡アシストトルク制御部312内には、理想操舵角推定値を算出する理想操舵角推定値算出部312aと、この理想操舵角推定値に基づいて仮想補助舵角を推定する仮想補助舵角推定値算出部312bと、2輪モデルに基づく操舵反力トルク推定値Trk(s)を算出する操舵反力トルク推定値算出部312cと、2輪モデルに基づいて操舵トルクに対する操舵角の実特性を算出する実特性算出部312dと、2輪モデルに基づいて操舵トルクに対する操舵角の目標特性を算出する目標特性算出部312eと、失陥時に車両モデルを変更する失陥時制御部312f(特許請求の範囲に記載の理想操舵角推定値変更手段に相当)から構成されている。   FIG. 4 is a control block diagram showing the configuration of the transient assist torque control unit 312. In the transient assist torque control unit 312, an ideal steering angle estimation value calculation unit 312 a that calculates an ideal steering angle estimation value and a virtual auxiliary steering angle estimation value that estimates a virtual auxiliary steering angle based on the ideal steering angle estimation value The calculation unit 312b, the steering reaction force torque estimation value calculation unit 312c that calculates the steering reaction torque estimation value Trk (s) based on the two-wheel model, and the actual characteristics of the steering angle with respect to the steering torque are calculated based on the two-wheel model An actual characteristic calculation unit 312d that performs a target characteristic calculation unit 312e that calculates a target characteristic of a steering angle with respect to a steering torque based on a two-wheel model, and a failure time control unit 312f that changes a vehicle model when a failure occurs (claims) It corresponds to the ideal steering angle estimated value changing means described in the range).

以下、過渡アシストトルク算出を下記式(1)に示す。
(式1)
Tassist(s)=Tdr(s)・〔{Ref(s)/(k×Strg(s))}−1〕+Trk(s)
Tassist(s):過渡アシストトルク量
Tdr(s):定常アシスト込みのドライバの操舵トルク
Trk(s):操舵反力トルク
Ref(s):操舵トルクから操舵角への目標伝達関数
Strg(s):ラック軸推力から操舵角の伝達関数
k:トルクからラック軸力への変換係数
である。
Hereinafter, the transient assist torque calculation is shown in the following formula (1).
(Formula 1)
Tassist (s) = Tdr (s) ・ [{Ref (s) / (k × Strg (s))} − 1] + Trk (s)
Tassist (s): Transient assist torque
Tdr (s): Steering torque of driver with steady assist
Trk (s): Steering reaction torque
Ref (s): Target transfer function from steering torque to steering angle
Strg (s): Transfer function of steering angle from rack shaft thrust
k: Conversion coefficient from torque to rack axial force.

ドライバ入力トルクTdr(s)はパワーステアリングシステムが有するトルクセンサ2を用いることによって検知でき、k×Strg(s)は操舵系各部品のイナーシャ、マス・ダンピングなどの諸元によって算出することが可能である。   Driver input torque Tdr (s) can be detected by using the torque sensor 2 of the power steering system, and k × Strg (s) can be calculated based on various factors such as inertia and mass damping of each part of the steering system. It is.

図5は定常アシストトルクが付与された位置から、前輪実転舵角が発生するまでの間を目標前輪舵角特性Ref(s)に置き換えた対応関係を表す図である。ここで、目標前輪舵角特性Ref(s)を制御系で一般的な(0次/2次)伝達関数で規定すると、下記式(2)により表される。
(式2)
Ref(s)=(Gain×ωn 2)/(s2+2ζωns+ωn 2)
ζ:目標減衰係数
ωn:目標固有振動数
Gain:操舵トルク−前輪実舵角の実特性定常ゲイン
である。
FIG. 5 is a diagram showing a correspondence relationship in which the period from the position where the steady assist torque is applied until the actual front wheel turning angle is generated is replaced with the target front wheel steering angle characteristic Ref (s). Here, when the target front wheel rudder angle characteristic Ref (s) is defined by a general (0-order / second-order) transfer function in the control system, it is expressed by the following equation (2).
(Formula 2)
Ref (s) = (Gain × ω n 2 ) / (s 2 + 2ζω n s + ω n 2 )
ζ: target damping coefficient ω n : target natural frequency
Gain: Steering torque minus actual characteristic steady gain of front wheel actual steering angle.

ζ・ωnは車両により任意に適した値に設定することが可能であり、Gainは実特性算出部312dにおいて、車両モデルを基に、以下の式(3)により表される。
(式3)
Gain[rad/Nm]=k[1/m]/(Gain_betaf_4WAS・Gain_Frk
Gain_betaf_4WAS:単位操舵角あたりの前輪スリップ角ゲイン
Gain_Frk :単位前輪スリップ角あたりのラック反力ゲイン[N/rad]
である。
ζ · ωn can be set to an arbitrarily suitable value depending on the vehicle, and Gain is expressed by the following equation (3) in the actual characteristic calculation unit 312d based on the vehicle model.
(Formula 3)
Gain [rad / Nm] = k [1 / m] / (Gain _betaf_4WAS・ Gain _Frk )
Gain _betaf_4WAS : Front wheel slip angle gain per unit steering angle
Gain _Frk : Rack reaction force gain per unit front wheel slip angle [N / rad]
It is.

Gain_Frkは車速に対する依存性がなく車両諸元により求まり、下記式(4)により表される。
(式4)
Gain_Frk=((CP1[N/rad]×CT[m])/(NAL[m]×NAL効率))×2(2輪分)×SAT係数
CP1:前輪一輪分のコーナリングパワー
CT:キャスタートレール
NAL:ナックルアーム長
NAL効率:ナックルアームリンク効率
SAT係数:セルフアライニングトルク係数
である。
Gain_Frk is not dependent on the vehicle speed and is determined by vehicle specifications and is expressed by the following equation (4).
(Formula 4)
Gain _Frk = ((CP1 [N / rad] x CT [m]) / (NAL [m] x NAL efficiency)) x 2 (for 2 wheels) x SAT coefficient
CP1: Cornering power for one front wheel
CT: Caster rail
NAL: Knuckle arm length
NAL efficiency: knuckle arm link efficiency
SAT coefficient: Self-aligning torque coefficient.

Gain_betaf_4WASは下記式(5)により表される。
(式5)
Gain_betaf_4WAS={(Ratio_AFS)/N}−A
A=(Lf/Vx)・(Ratio_AFS×Gain_yaw_front+Ratio_RAS×Gain_yaw_rear)
+(1/Vx)・(Ratio_AFS×Gain_Vy_front+Ratio_RAS×Gain_Vy_rear)
Gain_yaw_front:単位操舵角ヨーレイトゲイン
Gain_yaw_rear:単位後輪舵角ヨーレイトゲイン
Gain_Vy_front:単位操舵角横速度ゲイン
Gain_Vy_rear:単位後輪舵角横速度ゲイン
Ratio_AFS:単位操舵角あたり前輪舵角
Ratio_RAS:単位操舵角あたり後輪舵角
Lf:車両重心と前車軸間の距離
Vx:車速
である。
Gain_betaf_4WAS is expressed by the following equation (5).
(Formula 5)
Gain _betaf_4WAS = {(Ratio _AFS ) / N} −A
A = (Lf / Vx) ・ (Ratio _AFS × Gain _yaw_front + Ratio _RAS × Gain _yaw_rear )
+ (1 / Vx) ・ (Ratio _AFS × Gain _Vy_front + Ratio _RAS × Gain _Vy_rear )
Gain _yaw_front : Unit steering angle yaw rate gain
Gain _yaw_rear : Unit rear wheel rudder angle yaw rate gain
Gain _Vy_front : Unit steering angle lateral speed gain
Gain _Vy_rear : Unit rear wheel rudder angle lateral speed gain
Ratio _AFS : Front wheel steering angle per unit steering angle
Ratio _RAS : Rear wheel rudder angle per unit steering angle
Lf: Distance between vehicle center of gravity and front axle
Vx: Vehicle speed.

Ratio_AFSやRatio_RASは車速毎の4輪アクティブステア制御によって決定される値であり、図6のRatio_AFSと車速の関係を表すマップ、及び図7のRatio_RASと車速の関係を表すマップに示すように、車速に対応したマップとして予め保持しておいてもよいし、後輪コントローラ5から通信により各Ratioを得るようにしてもよく、特に限定しない。また、前後輪舵角に対するヨーレイトゲインや横速度ゲインは、車両挙動特性と車速により2輪モデルを用いて決定される特性である。よって、式(3)のGainは定数もしくは車速依存式により構成されることから、Gain自体を図8に示すGainと車速の関係を表すマップに示すように実特性算出部312dに車速依存マップとして保有しておいても良い。 Ratio _AFS and Ratio _RAS is a value determined by the four-wheel active steering control for each vehicle speed, shown in the map representing map, and Ratio _RAS and speed relationship of FIG. 7 showing the relationship Ratio _AFS and the vehicle speed in FIG. 6 As described above, a map corresponding to the vehicle speed may be stored in advance, or each Ratio may be obtained from the rear wheel controller 5 through communication, and is not particularly limited. Further, the yaw rate gain and the lateral speed gain with respect to the front and rear wheel steering angles are characteristics determined using a two-wheel model based on vehicle behavior characteristics and vehicle speed. Therefore, since the gain in equation (3) is configured by a constant or a vehicle speed dependency equation, the gain itself is shown in the actual characteristic calculation unit 312d as a vehicle speed dependency map as shown in the map showing the relationship between the gain and the vehicle speed shown in FIG. You may keep it.

上述したように、目標前輪舵角特性Ref(s)は、入力された操舵トルクに対する理想的な操舵角を表している。そこで、理想操舵角推定値算出部312aでは、入力された操舵トルクに基づいて、目標前輪舵角特性Ref(s)により理想操舵角を算出する。   As described above, the target front wheel steering angle characteristic Ref (s) represents an ideal steering angle with respect to the input steering torque. Therefore, the ideal steering angle estimated value calculation unit 312a calculates the ideal steering angle based on the target front wheel steering angle characteristic Ref (s) based on the input steering torque.

仮想補助舵角推定値算出部312bでは、理想操舵角に基づいて、上述した4輪アクティブステアシステムの制御ロジックを用いて仮想補助舵角推定値を算出する。   The virtual auxiliary rudder angle estimated value calculation unit 312b calculates a virtual auxiliary rudder angle estimated value based on the ideal steering angle using the control logic of the above-described four-wheel active steering system.

操舵反力トルク推定値算出部312cでは、4輪アクティブステア制御を行うことを考慮した2輪モデルにおいて、仮想補助舵角推定値算出部312bにより算出された前後輪補助舵角を用いることで、前輪スリップ角を推定し、前輪スリップ角と操舵反力トルクが略比例関係にあることから操舵反力トルク推定値Trk(s)を算出する。   The steering reaction force torque estimated value calculation unit 312c uses a front and rear wheel auxiliary steering angle calculated by the virtual auxiliary steering angle estimated value calculation unit 312b in a two-wheel model that considers performing four-wheel active steering control. The front wheel slip angle is estimated, and the steering reaction force torque estimated value Trk (s) is calculated because the front wheel slip angle and the steering reaction torque are in a substantially proportional relationship.

実特性算出部312dで求められたGainを基に、目標特性算出部312eにおいて式(1)の計算を行い、必要な過渡アシストトルクを求めることが可能となる。この求められた過渡アシストトルクに通常の定常トルクを加えたトルクがパワーステアリングシステムによって補償すべきトルクとなる。   Based on the gain obtained by the actual characteristic calculation unit 312d, the target characteristic calculation unit 312e can calculate the equation (1) to obtain the necessary transient assist torque. A torque obtained by adding a normal steady torque to the obtained transient assist torque is a torque to be compensated by the power steering system.

失陥時制御部312fでは、4輪アクティブステアシステムからフェール信号を受信したときは、操舵反力トルク推定値算出部312cに対し、失陥時用のRatio_AFS,Ratio_RASを出力する。   When the failure control unit 312f receives a fail signal from the four-wheel active steering system, it outputs Ratio_AFS, Ratio_RAS for failure to the steering reaction force torque estimated value calculation unit 312c.

(論理構成)
すなわち、過渡アシストトルク制御部312では、下記の論理構成に基づいて設定されている。
(ステップ1)運転者の操舵トルクが検出されると、その操舵トルクに応じた理想的な操舵角が得られるように過渡アシストトルク制御が行われる。よって、結果として得られる実際の操舵角は理想操舵角(もしくはそれに近しい値)となることを前提とできる。
(ステップ2)次に、実際の操舵角が理想操舵角となったときには、4輪アクティブステア制御ロジックを参照することによって、どの程度の補助舵角が与えられるか(仮想補助舵角推定値)が分かる。
(ステップ3)この仮想補助舵角推定値を用いれば、車両に発生するであろうスリップ角ひいては操舵反力トルクが算出できる。
(Logical configuration)
That is, the transient assist torque control unit 312 is set based on the following logical configuration.
(Step 1) When the steering torque of the driver is detected, transient assist torque control is performed so that an ideal steering angle corresponding to the steering torque is obtained. Therefore, it can be assumed that the actual steering angle obtained as a result is an ideal steering angle (or a value close thereto).
(Step 2) Next, when the actual steering angle becomes the ideal steering angle, how much auxiliary steering angle is given by referring to the four-wheel active steering control logic (virtual auxiliary steering angle estimation value) I understand.
(Step 3) By using this virtual auxiliary rudder angle estimated value, it is possible to calculate the slip angle and the steering reaction torque that will occur in the vehicle.

上記各ステップは、言い換えると、過渡アシストトルク制御部312は、操舵トルクのみに基づいて車両に発生する現象を全て推定し、その推定された車両状態に応じてアシストトルクを決定しており、実際の車両状態に係わる閉ループ系(例えば操舵角センサや各種アクチュエータ駆動量等をフィードバックして参照する系)を構成することがない。よって、車両モデルにずれがあったとしても、制御対象をトルクとして操舵トルクを用いて制御しているため、操舵角に影響を与えることなく安定した操舵トルク-操舵角特性を得ることができることが分かる。   In other words, in each of the above steps, the transient assist torque control unit 312 estimates all phenomena occurring in the vehicle based only on the steering torque, and determines the assist torque according to the estimated vehicle state. A closed loop system related to the vehicle state (for example, a system that feeds back and refers to a steering angle sensor, various actuator driving amounts, etc.) is not configured. Therefore, even if there is a deviation in the vehicle model, since the control target is controlled using the steering torque as the torque, a stable steering torque-steering angle characteristic can be obtained without affecting the steering angle. I understand.

ここで、過渡アシストトルク制御について説明する。図9は比較例1の特性を表す図である。この比較例1では、運転者の操舵トルク,車速に基づいてアシストトルクを付与するパワーステアリングシステムを搭載した車両を用いた。図9は、この比較例1における車両の操舵トルク周波数に対する操舵角/操舵トルクのゲイン特性を表す。図9に示すように、操舵トルク周波数の特定領域において、車速の上昇と共に操舵トルクに対して操舵角が急激に大きくなる。操舵トルク入力に対する車両挙動のダンピングを良くすることは、操舵トルク入力に対する操舵角のダンピングを良くすることと同意である。なぜなら、操舵角から車両挙動が発生し(車両2輪モデルの運動方程式)、車両挙動から操舵トルクが決まるからである(操舵系の運動方程式)。   Here, the transient assist torque control will be described. FIG. 9 is a diagram illustrating the characteristics of the first comparative example. In Comparative Example 1, a vehicle equipped with a power steering system that applies assist torque based on the driver's steering torque and vehicle speed was used. FIG. 9 shows the gain characteristic of the steering angle / steering torque with respect to the steering torque frequency of the vehicle in the first comparative example. As shown in FIG. 9, in the specific region of the steering torque frequency, the steering angle increases rapidly with respect to the steering torque as the vehicle speed increases. Improving the damping of the vehicle behavior with respect to the steering torque input is equivalent to improving the damping of the steering angle with respect to the steering torque input. This is because the vehicle behavior is generated from the steering angle (the equation of motion of the vehicle two-wheel model), and the steering torque is determined from the vehicle behavior (the equation of motion of the steering system).

運転者が操舵トルクを付与すると、操舵角は操舵トルクと路面から操向輪に作用する操舵反力トルク、操舵系に作用するフリクション等の釣り合い関係によって操舵角が決定される。このとき、車速の上昇に伴い操向輪に作用するスリップ角特性が変化すると、このスリップ角特性は路面から作用する操舵反力トルクと相関があり、操舵反力トルクの低下を招く。よって、操舵角のオーバーシュート等を招く虞があった。   When the driver applies steering torque, the steering angle is determined by a balance relationship between the steering torque, the steering reaction torque acting on the steered wheel from the road surface, the friction acting on the steering system, and the like. At this time, if the slip angle characteristic acting on the steered wheels changes as the vehicle speed increases, the slip angle characteristic correlates with the steering reaction force torque acting from the road surface, and the steering reaction force torque is reduced. Therefore, there is a risk of causing an overshoot of the steering angle.

そこで、車両モデルを用いて路面反力を推定し、この値に基づいて理想の操舵トルク-操舵角相関を得られるようにアシストトルクを制御することで、操舵角のオーバーシュートを抑制し、安定した車両挙動を得ることとした。   Therefore, the road surface reaction force is estimated using a vehicle model, and the assist torque is controlled so that the ideal steering torque-steering angle correlation can be obtained based on this value. It was decided to get the vehicle behavior.

過渡アシストトルク制御は、上述したように車両モデルから路面反力を推定しているため、車両モデルが走行状況に応じて変化する4輪アクティブステアシステム搭載車では、前輪実転舵角や後輪舵角を考慮する必要がある。そこで、これら前輪実転舵角や後輪舵角を考慮(理想操舵角推定値算出部312a,仮想補助舵角推定値算出部312b等)し、過渡アシストトルク制御に反映させることで、車両システムに応じた過渡アシストトルク制御を達成している。   Since the transient assist torque control estimates the road surface reaction force from the vehicle model as described above, the front wheel actual steering angle and the rear wheel are not used in a vehicle equipped with a four-wheel active steer system in which the vehicle model changes depending on the driving situation. It is necessary to consider the rudder angle. Therefore, the vehicle system is considered by considering these actual front wheel turning angle and rear wheel steering angle (ideal steering angle estimated value calculation unit 312a, virtual auxiliary steering angle estimated value calculation unit 312b, etc.) and reflecting them in the transient assist torque control. The transient assist torque control according to is achieved.

尚、この車両モデルの考慮が成されないときは、やはり正確なスリップ角の推定が行えず、それに伴い路面反力推定も不十分となる。すなわち、単にコンベンショナルな車両に適用する過渡アシストトルク制御を4輪アクティブステアシステム搭載車に適用しても、適正な制御が行えないことを意味している。   In addition, when this vehicle model is not taken into account, the slip angle cannot be estimated accurately, and accordingly, the road surface reaction force estimation becomes insufficient. In other words, even if the transient assist torque control that is simply applied to a conventional vehicle is applied to a vehicle equipped with a four-wheel active steering system, it means that proper control cannot be performed.

図11は高車速時において、実施例1の4輪アクティブステアシステムと過渡アシストトルク制御を備えた車両の車両挙動特性と、過渡アシストトルク制御無しの車両挙動特性とのシミュレーション結果を表すタイムチャートである。その時の操舵トルクに対する操舵角の周波数応答は、図10の実線特性となり、ダンピングが良くなることが分かる。操舵トルクは、ある一定のトルクがステップ入力されるものとし、この操舵トルクの入力に対する車両挙動を示す。   FIG. 11 is a time chart showing simulation results of the vehicle behavior characteristics of the vehicle having the four-wheel active steering system of Example 1 and the transient assist torque control and the vehicle behavior characteristics without the transient assist torque control at the high vehicle speed. is there. The frequency response of the steering angle with respect to the steering torque at that time becomes the solid line characteristic of FIG. 10, and it can be seen that damping is improved. As the steering torque, a certain constant torque is step-inputted, and the vehicle behavior with respect to the input of the steering torque is shown.

図11に示すように、操舵トルクがステップ入力されると、過渡アシストトルク制御無しの車両にあっては、アシストトルクが若干与えられ、また、路面からの反力トルクが小さいことに起因して操舵角がオーバーシュートする。このオーバーシュートにより、操舵角に応じて目標前後輪舵角を設定する4輪アクティブステアシステムでは、前輪側では操舵角に応じて減算制御が行われ、後輪側では操舵角に応じて同相制御が行われる。このとき、ヨーレイト及び横加速度には、オーバーシュートが発生し、車両の安定性が十分とは言えない。   As shown in FIG. 11, when the steering torque is step-inputted, in a vehicle without transient assist torque control, the assist torque is slightly applied, and the reaction torque from the road surface is small. Steering angle overshoots. In this four-wheel active steering system that sets the target front and rear wheel steering angles according to the steering angle, subtraction control is performed according to the steering angle on the front wheel side, and in-phase control is performed according to the steering angle on the rear wheel side. Is done. At this time, overshoot occurs in the yaw rate and lateral acceleration, and it cannot be said that the stability of the vehicle is sufficient.

これに対し、過渡アシストトルク制御を備えた車両では、操舵トルクのステップ入力が与えられると、路面からの反力トルクが小さいことが演算により分かっており、逆向きのアシストトルクが付与される。すなわち、運転者の操舵トルクをアシストする側ではなく、抵抗を与える側に付与される。これにより、操舵角のオーバーシュートが抑制され、所望のヨーレイト及び横加速度が得られていることが分かる。   On the other hand, in a vehicle equipped with transient assist torque control, it is known by calculation that the reaction torque from the road surface is small when step input of steering torque is given, and reverse assist torque is applied. That is, it is applied not to the side that assists the driver's steering torque but to the side that provides resistance. Thereby, it can be seen that the overshoot of the steering angle is suppressed and the desired yaw rate and lateral acceleration are obtained.

本発明では、操舵トルク入力に対する車両挙動の理想形を実現することを狙いとする。つまり、人間−自動車系を考慮した場合、高速走行時において運転者は主に操舵トルクを入力として車両運動を制御しているといわれており、操舵トルクに対する車両挙動(横加速度やヨーレイト)のゲインを周波数に関係なく力を一定に保つことにより、人間にとって扱い易い車両になるはずである。   The present invention aims to realize an ideal form of vehicle behavior with respect to steering torque input. In other words, in consideration of the human-automobile system, it is said that the driver mainly controls the vehicle motion by inputting the steering torque during high-speed driving, and the gain of the vehicle behavior (lateral acceleration and yaw rate) with respect to the steering torque. By keeping the force constant regardless of the frequency, the vehicle should be easy to handle for humans.

そこで、実際の操舵トルクに対する車両挙動をみると、車両の操舵トルク入力に対する車両挙動の周波数特性は、図9に示すように、高速になると所定周波数におけるダンピングが悪化するという問題がある。   Therefore, looking at the vehicle behavior with respect to the actual steering torque, the frequency characteristic of the vehicle behavior with respect to the steering torque input of the vehicle has a problem that the damping at a predetermined frequency deteriorates at a high speed as shown in FIG.

したがって、実施例1では、過渡的な操舵トルクが検出されたとき、例えば、レーンチェンジを行い操舵トルクが変化した場合に、切り過程(操舵トルクが増加)では操舵トルクの変化方向の略逆側へアシストトルクが発生することで操舵トルクが増加し、戻し過程(操舵トルクが減少)でも操舵トルクの変化方向の略逆側へアシストトルクが発生することで操舵トルクが減少する構成になっているので、同じ車両挙動が発生しても操舵トルク変化が大きくなり、操舵トルクに対する車両挙動のゲインを低下させる。その結果、図10に示すダンピングが改善され、運転者へ違和感を与えることなく、良好な操舵フィーリングが得られる。   Therefore, in the first embodiment, when a transient steering torque is detected, for example, when the lane change is performed and the steering torque is changed, in the turning process (steering torque is increased), the direction of change of the steering torque is substantially opposite. When the assist torque is generated, the steering torque increases, and even in the returning process (the steering torque decreases), the assist torque is generated substantially in the opposite direction of the change direction of the steering torque so that the steering torque decreases. Therefore, even if the same vehicle behavior occurs, the change in the steering torque increases, and the gain of the vehicle behavior with respect to the steering torque is reduced. As a result, the damping shown in FIG. 10 is improved, and a good steering feeling can be obtained without causing the driver to feel uncomfortable.

また、操舵トルクの入力周波数が高くなると、逆アシストトルクの出力を大きくするため、高速走行時におけるレーンチェンジ等の早い操舵に対して、逆方向のアシスト量が多くなり、ステアリングホイールが重くなる。よって、運転者の急操舵を防止でき、車両操舵量に対する車両挙動、すなわち、ステア特性をアンダーステアとすることができるため、車両の走行安定性を向上できる。   Further, when the input frequency of the steering torque is increased, the output of the reverse assist torque is increased, so that the amount of assist in the reverse direction is increased with respect to quick steering such as lane change during high speed traveling, and the steering wheel becomes heavy. Therefore, the driver's sudden steering can be prevented, and the vehicle behavior with respect to the vehicle steering amount, that is, the steering characteristic can be made understeer, so that the running stability of the vehicle can be improved.

このような構成にすることにより、操舵トルク入力に対する操舵角や車両挙動のダンピングが良くなり、周波数に関係なくゲインの上昇を防ぐことができる。   With such a configuration, damping of the steering angle and vehicle behavior with respect to the steering torque input is improved, and an increase in gain can be prevented regardless of the frequency.

(4輪アクティブステアシステム失陥時における過渡アシストトルク制御)
次に、上記制御構成において、4輪アクティブステアシステムが失陥し、このシステムを停止した場合の処理について、図12のフローチャートに基づいて説明する。
ステップ101では、操舵トルクと車速情報を読み込む。
(Transient assist torque control when the four-wheel active steering system fails)
Next, processing in the case where the four-wheel active steering system fails in the above control configuration and this system is stopped will be described based on the flowchart of FIG.
In step 101, steering torque and vehicle speed information are read.

〔4輪アクティブステアシステム異常検出処理〕
ステップ102では、4輪アクティブステアシステムに異常が検出されたかどうかを判断し、異常が検出されたときはステップ107へ進み、それ以外のときはステップ103へ進む。尚、4輪アクティブステアシステムの異常は、前輪コントローラ4及び/又は後輪コントローラ5内で行われるフェールチェック処理等から失陥時制御部312fに対し、フェール信号が供給される。尚、具体的なフェールチェック処理としては、例えば、前輪側モータ42や後輪側モータ52の温度上昇の監視処理や、電流値の監視処理や、各種センサ等の監視処理が行われる。これら各監視処理の結果、4輪アクティブステアシステムにフェールが発生したと判断された場合には、フェール信号がパワーステアリングシステムに供給されると共に、所定のアクティブステア停止処理が実行された後、アクティブステアシステムが停止される。このとき、前後輪に補助舵角が与えられている状態で失陥した場合には、中立に戻した後、システムが遮断する。ただし、緊急停止した場合には、中立からずれた位置(オフセット角有り)で停止してもよく、特に限定しない。
[4-wheel active steering system abnormality detection processing]
In step 102, it is determined whether or not an abnormality is detected in the four-wheel active steering system. If an abnormality is detected, the process proceeds to step 107. Otherwise, the process proceeds to step 103. In the case of an abnormality in the four-wheel active steering system, a fail signal is supplied to the failure control unit 312f from a fail check process or the like performed in the front wheel controller 4 and / or the rear wheel controller 5. As specific fail check processing, for example, temperature rise monitoring processing of the front wheel side motor 42 and rear wheel side motor 52, current value monitoring processing, and monitoring processing of various sensors are performed. As a result of each of these monitoring processes, when it is determined that a failure has occurred in the four-wheel active steering system, a fail signal is supplied to the power steering system, and after a predetermined active steering stop process is executed, The steering system is stopped. At this time, if a failure occurs in a state where auxiliary steering angles are given to the front and rear wheels, the system is shut off after returning to neutral. However, in the case of an emergency stop, it may stop at a position deviated from neutral (with an offset angle), and is not particularly limited.

〔4輪アクティブステアシステム正常時処理〕
ステップ103では、車速情報により操舵トルクに対する前輪実舵角の実特性を算出する。尚、このとき、図6のRatio_AFSと車速の関係を表すマップ、及び図7のRatio_RASと車速の関係を表すマップから車速情報に応じたゲインを設定する。
ステップ104では、車速情報及び操舵トルク情報に基づいて目標トルク特性を算出する。
ステップ105では、操舵トルク情報に基づいて理想操舵角を算出する。
ステップ106では、理想操舵角より仮想前後輪舵角を算出する。
[4-wheel active steering system normal processing]
In step 103, the actual characteristic of the actual front wheel steering angle with respect to the steering torque is calculated from the vehicle speed information. At this time, a gain corresponding to vehicle speed information is set from the map representing the relationship between Ratio_AFS and vehicle speed in FIG. 6 and the map representing the relationship between Ratio_RAS and vehicle speed in FIG.
In step 104, a target torque characteristic is calculated based on the vehicle speed information and the steering torque information.
In step 105, an ideal steering angle is calculated based on the steering torque information.
In step 106, a virtual front and rear wheel steering angle is calculated from the ideal steering angle.

〔4輪アクティブステアシステム失陥時処理〕
ステップ107では、車速情報より操舵トルクに対する前輪実舵角の実特性を算出する。尚、このとき、失陥時制御部312fから操舵反力トルク推定値算出部312cに対しRatio_AFS=1,Ratio_RAS=0が出力される。
ステップ108では、車速情報及び操舵トルク情報に基づいて目標トルク特性を算出する。
ステップ109では、操舵トルク情報に基づいて理想操舵角を算出する。
ステップ110では、理想操舵角より仮想前後輪舵角を算出する。
[Treatment for failure of 4-wheel active steering system]
In step 107, the actual characteristic of the front wheel actual steering angle with respect to the steering torque is calculated from the vehicle speed information. At this time, Ratio_AFS = 1 and Ratio_RAS = 0 are output from the failure time control unit 312f to the steering reaction force torque estimated value calculation unit 312c.
In step 108, a target torque characteristic is calculated based on the vehicle speed information and the steering torque information.
In step 109, an ideal steering angle is calculated based on the steering torque information.
In step 110, a virtual front and rear wheel steering angle is calculated from the ideal steering angle.

〔操舵反力トルク推定値算出処理〕
ステップ111では、目標前後輪舵角より操舵反力トルク推定値を算出する。
[Steering reaction force torque estimated value calculation processing]
In step 111, a steering reaction torque estimation value is calculated from the target front and rear wheel steering angles.

〔過渡アシストトルク算出処理〕
ステップ112では、操舵反力トルク推定値と目標トルク特性を加算し、過渡アシストトルクを算出する。
[Transient assist torque calculation processing]
In step 112, the estimated steering reaction force torque and the target torque characteristic are added to calculate a transient assist torque.

(4輪アクティブステアシステム失陥時における過渡アシストトルク制御の作用)
次に、上記フローチャートに基づく作用について説明する。図13は高車速時において、実施例1の4輪アクティブステアシステムと過渡アシストトルク制御を備えた車両の車両特性と、4輪アクティブステアシステムが失陥した状態で4輪アクティブステアシステム正常時と同じ過渡アシストトルク制御を行った車両挙動特性とのシミュレーション結果を表すタイムチャートである。
(Operation of transient assist torque control when a 4-wheel active steering system fails)
Next, the operation based on the flowchart will be described. FIG. 13 shows vehicle characteristics of a vehicle equipped with the four-wheel active steering system and the transient assist torque control according to the first embodiment at a high vehicle speed, and when the four-wheel active steering system is normal in a state where the four-wheel active steering system has failed. It is a time chart showing the simulation result with the vehicle behavior characteristic which performed the same transient assist torque control.

図13に示すように、操舵トルクがステップ入力されると、図12で説明したように、正常時には、操舵トルクのステップ入力が与えられると、路面からの反力トルクが小さいことが演算により分かっており、逆向きのアシストトルクが付与される。すなわち、運転者の操舵トルクをアシストする側ではなく、抵抗を与える側に付与される。これにより、操舵角のオーバーシュートが抑制され、所望のヨーレイト及び横加速度が得られていることが分かる。このとき、4輪アクティブステア制御では、運転者の操舵角に応じて減算制御が行われ、後輪側では操舵角に応じて同相制御が行われる。よって、操舵角よりも小さな転舵角となるような減算制御が行われているため、実際の転舵角は、図13の操舵角(実線)に示すよりも小さな転舵角となる。   As shown in FIG. 13, when the steering torque is step-inputted, as described with reference to FIG. 12, it is found by calculation that the reaction torque from the road surface is small when the steering torque step input is given in the normal state. The reverse assist torque is applied. That is, it is applied not to the side that assists the driver's steering torque but to the side that provides resistance. Thereby, it can be seen that the overshoot of the steering angle is suppressed and the desired yaw rate and lateral acceleration are obtained. At this time, in the four-wheel active steering control, subtraction control is performed according to the steering angle of the driver, and in-phase control is performed according to the steering angle on the rear wheel side. Therefore, since the subtraction control is performed such that the steering angle is smaller than the steering angle, the actual steering angle is smaller than the steering angle (solid line) in FIG.

これに対し、4輪アクティブステア制御無し(失陥時)の車両にあっては、運転者の操舵角と転舵角が一対一の関係となるため、車両の操舵角に対する車両挙動特性が変化し、転舵角は減算制御時に比べて大きめとなる。このとき、過渡アシストトルク制御側では、小さな転舵角を前提として過渡アシストトルクを演算するため、路面からの反力トルクが小さいと推定してしまう。実際には操舵角に一対一に対応した転舵角となっているため、結果として操舵角がオーバーシュートする。このオーバーシュートにより、ヨーレイト及び横加速度には、オーバーシュートが発生し、車両の安定性が十分とは言えない。   On the other hand, in a vehicle without four-wheel active steering control (at the time of failure), since the driver's steering angle and the turning angle have a one-to-one relationship, the vehicle behavior characteristics with respect to the vehicle steering angle change. However, the turning angle is larger than that during subtraction control. At this time, since the transient assist torque is calculated on the transient assist torque control side on the assumption of a small turning angle, it is estimated that the reaction force torque from the road surface is small. Actually, the steering angle has a one-to-one correspondence with the steering angle. As a result, the steering angle overshoots. Due to this overshoot, overshoot occurs in the yaw rate and lateral acceleration, and the stability of the vehicle cannot be said to be sufficient.

図14は高車速時において、実施例1の4輪アクティブステアシステムと過渡アシストトルク制御を備えた車両の車両特性と、4輪アクティブステアシステムが失陥した状態で4輪アクティブステアシステム失陥時用の過渡アシストトルク制御を行った車両挙動特性とのシミュレーション結果を表すタイムチャートである。   FIG. 14 shows vehicle characteristics of the vehicle equipped with the four-wheel active steering system and the transient assist torque control according to the first embodiment at the time of high vehicle speed, and when the four-wheel active steering system fails when the four-wheel active steering system fails. It is a time chart showing the simulation result with the vehicle behavior characteristic which performed transient assist torque control for the purpose.

図14の点線に示すように、操舵トルクがステップ入力されると、4輪アクティブステア制御無し(失陥時)の車両にあっては、運転者の操舵角と転舵角が一対一の関係となるため、転舵角は減算制御時に比べて大きめとなる。このとき、過渡アシストトルク制御側では、操舵角と転舵角が一対一に対応していることを前提として(すなわち、車両の操舵角に対する車両挙動特性が変化したことを前提として)過渡アシストトルクを演算(Ratio_AFS=1,Ratio_RAS=0)するため、路面からの反力トルクを適正に推定できる。よって、所望の車両挙動特性となる理想操舵角が分かっているため、その理想操舵角となるように過渡アシストトルクは逆向きのアシストトルクが大きめに出力される。すると、操舵角は小さくなり、4輪アクティブステア制御正常時に近い車両挙動特性が得られていることが分かる。   As shown by the dotted line in FIG. 14, when the steering torque is step-inputted, in a vehicle without four-wheel active steering control (at the time of failure), there is a one-to-one relationship between the driver's steering angle and the turning angle. Therefore, the turning angle is larger than that during subtraction control. At this time, the transient assist torque control side assumes that the steering angle and the steering angle have a one-to-one correspondence (that is, the vehicle behavior characteristic with respect to the steering angle of the vehicle has changed). (Ratio_AFS = 1, Ratio_RAS = 0), the reaction torque from the road surface can be estimated appropriately. Therefore, since the ideal steering angle that provides the desired vehicle behavior characteristics is known, the assist torque in the reverse direction is output to a larger value so that the ideal steering angle is obtained. As a result, the steering angle becomes small, and it can be seen that the vehicle behavior characteristic close to that when the four-wheel active steering control is normal is obtained.

尚、高車速時に操舵トルクがステップ入力された場合について説明したが、例えば、低車速時にも同様の作用効果が得られる。具体的には、4輪アクティブステアシステム正常時では、操舵角に対して加算制御が行われる。よって、4輪アクティブステアシステム失陥時であって低車速時には、アシストトルクを大きめに与えることで、運転者の操舵トルクに対する操舵角が大きめとなるように制御すればよい。   Although the case where the steering torque is step-inputted at the high vehicle speed has been described, for example, the same effect can be obtained even at the low vehicle speed. Specifically, addition control is performed on the steering angle when the four-wheel active steering system is normal. Therefore, when the four-wheel active steering system fails and the vehicle speed is low, the assist torque may be increased so that the steering angle with respect to the steering torque of the driver is increased.

これにより、4輪アクティブステアシステム失陥時であっても、正常時に近づくような車両挙動特性を得ることができる。ただし、単に前輪側の操舵角を制御しただけでは、例えば後輪舵角制御によって得られる特性は得られないため、正常時に後輪舵角制御が大きく作用するシーンにおいて、失陥時用の過渡アシストトルク制御を行ったとしても、あくまで車両挙動特性を近づけることができるのみであり、同じ挙動を達成するわけではない。   As a result, even when the four-wheel active steering system fails, it is possible to obtain vehicle behavior characteristics that approach normal times. However, simply controlling the steering angle on the front wheel side does not provide the characteristics obtained by, for example, rear wheel steering angle control. Even if the assist torque control is performed, the vehicle behavior characteristics can only be brought close to each other, and the same behavior is not achieved.

また、4輪アクティブステアシステム失陥時にオフセット角が存在する場合であっても、実施例1では、操舵角を用いて制御していないため、過渡アシストトルク制御には特に影響はない。   Further, even when an offset angle exists when the four-wheel active steering system fails, in the first embodiment, the steering angle is not used for control, and thus there is no particular influence on the transient assist torque control.

以上説明したように、実施例1の車両用操舵制御装置にあっては、下記に列挙する作用効果を得ることができる。   As described above, in the vehicle steering control apparatus according to the first embodiment, the following effects can be obtained.

(1)車両の実特性に基づいて理想操舵角を変更する理想操舵角変更手段として、失陥時制御部312fを設け、4輪アクティブステアシステム失陥時には、過渡アシストトルク制御部312の理想操舵角を変更することとした。よって、車両の操舵角に対する車両挙動特性が変化したとしても、運転者に違和感を与えることなく車両挙動の安定化を図ることができる。   (1) As the ideal steering angle changing means that changes the ideal steering angle based on the actual characteristics of the vehicle, the controller at the time of failure 312f is provided, and the ideal steering of the transient assist torque control unit 312 at the time of failure of the 4-wheel active steering system It was decided to change the corner. Therefore, even if the vehicle behavior characteristic with respect to the steering angle of the vehicle changes, the vehicle behavior can be stabilized without causing the driver to feel uncomfortable.

(2)4輪アクティブステアシステムの異常(失陥)が検出されたときは、4輪アクティブステアシステムを停止し、理想操舵角推定値算出部312aでは、4輪アクティブステアシステムにより達成する車両特性に近づくように理想操舵角を変更することとした。具体的には、Ratio_AFS=1にセットし、Ratio_RAS=0にセットした。よって、4輪アクティブステアシステム失陥時であっても、過渡アシストトルク制御が、正常時に近づくように車両挙動特性を制御することができる。   (2) When an abnormality (failure) of the four-wheel active steering system is detected, the four-wheel active steering system is stopped, and the ideal steering angle estimated value calculation unit 312a performs vehicle characteristics achieved by the four-wheel active steering system. The ideal steering angle was changed to approach Specifically, Ratio_AFS = 1 was set, and Ratio_RAS = 0 was set. Therefore, even when the four-wheel active steering system fails, the vehicle behavior characteristics can be controlled so that the transient assist torque control approaches the normal time.

次に、実施例2について説明する。基本的な構成は実施例1と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図15は実施例2の過渡アシストトルク制御部の構成を表す制御ブロック図である。実施例1では、操舵トルクから理想操舵角を算出し、この理想操舵角から4WAS制御ロジックを用いて仮想操舵角推定値を算出したのに代えて、実施例2では前輪実転舵角を用いる点が異なる。   Next, Example 2 will be described. Since the basic configuration is the same as that of the first embodiment, only different points will be described. FIG. 15 is a control block diagram illustrating the configuration of the transient assist torque control unit according to the second embodiment. In the first embodiment, the ideal steering angle is calculated from the steering torque, and the virtual steering angle estimated value is calculated from the ideal steering angle using the 4WAS control logic. Instead, the actual steering angle of the front wheels is used in the second embodiment. The point is different.

失陥時制御部312fには、4輪アクティブステアシステム失陥時の前輪実舵角及び操舵角センサ値を記憶する記憶部が設けられている。フェール信号を受信すると、記憶部に記憶された値からオフセット値を算出し、Ratio_AFS=1,Ratio_RAS=0及びオフセット値を操舵反力トルク推定値算出部312aに出力する。   The failure time control unit 312f is provided with a storage unit that stores the front wheel actual steering angle and the steering angle sensor value when the four-wheel active steering system fails. When the fail signal is received, an offset value is calculated from the value stored in the storage unit, and Ratio_AFS = 1, Ratio_RAS = 0 and the offset value are output to the steering reaction force torque estimated value calculation unit 312a.

実施例1で説明したように、本願では、定常アシストトルクが付与された位置から、前輪実転舵角が発生するまでの間を目標前輪舵角特性Ref(s)に置き換えた式(2)を含む式(1)により過渡アシストトルクTassist(s)を算出している。このとき、実特性算出部312dで求められたGainを基に、目標特性算出部312eにおいて式(1)の計算を行うことから、Ratio_AFSとRatio_RASを変更することは、Gainを変更することを表し、このGainの変更は目標特性算出部312eにおいて、目標特性を変更することを表している。このように、車両の操舵角に対する車両挙動特性が変化した場合、その変化に応じて目標特性を変更することで、車両の安定化を図っている。   As described in the first embodiment, in the present application, the expression (2) in which the period from the position where the steady assist torque is applied until the actual front wheel turning angle is generated is replaced with the target front wheel steering angle characteristic Ref (s). The transient assist torque Tassist (s) is calculated by equation (1) including: At this time, based on the Gain obtained by the actual characteristic calculation unit 312d, the target characteristic calculation unit 312e performs the calculation of Equation (1), so changing the Ratio_AFS and Ratio_RAS means changing the Gain. This change in Gain represents that the target characteristic is changed in the target characteristic calculation unit 312e. As described above, when the vehicle behavior characteristic with respect to the steering angle of the vehicle changes, the target characteristic is changed according to the change, thereby stabilizing the vehicle.

また、実施例2の過渡アシストトルク制御では、前輪実舵角をフィードバックしているため、4輪アクティブステアシステム失陥時において、前輪実舵角にオフセット角があると、誤った前輪実舵角情報に基づいて過渡アシストトルク制御が成されるため、適正な特性を得られない。   Further, in the transient assist torque control of the second embodiment, since the front wheel actual steering angle is fed back, if the front wheel actual steering angle has an offset angle when the four-wheel active steering system fails, an incorrect front wheel actual steering angle is obtained. Since transient assist torque control is performed based on the information, appropriate characteristics cannot be obtained.

よって、オフセット値はシステム失陥時の前輪実舵角、操舵角センサ値を記憶しておくことで算出する。そのため、操舵角センサの値に算出したオフセット値を加減算することで前輪のオフセットを補正でき、適切に過渡アシスト制御を行うことができる。   Therefore, the offset value is calculated by storing the front wheel actual steering angle and the steering angle sensor value when the system fails. Therefore, the offset of the front wheels can be corrected by adding or subtracting the calculated offset value to the value of the steering angle sensor, and the transient assist control can be performed appropriately.

以上説明したように、実施例2の車両用操舵制御装置にあっては、下記に列挙する作用効果を得ることができる。   As described above, in the vehicle steering control device according to the second embodiment, the following effects can be obtained.

(3)車両の操舵角に対する車両挙動特性に基づいて目標特性を変更する目標特性変更手段として、失陥時制御部312fを設け、4輪アクティブステアシステム失陥時には、過渡アシストトルク制御部312の目標特性算出部312eの特性を変更することとした。よって、車両の操舵角に対する車両挙動特性が変化したとしても、運転者に違和感を与えることなく車両挙動の安定化を図ることができる。   (3) As a target characteristic changing means for changing the target characteristic based on the vehicle behavior characteristic with respect to the steering angle of the vehicle, a failure time control unit 312f is provided, and when the four-wheel active steering system fails, the transient assist torque control unit 312 The characteristic of the target characteristic calculation unit 312e is changed. Therefore, even if the vehicle behavior characteristic with respect to the steering angle of the vehicle changes, the vehicle behavior can be stabilized without causing the driver to feel uncomfortable.

(4)4輪アクティブステアシステムの異常(失陥)が検出されたときは、4輪アクティブステアシステムを停止し、目標特性算出部312eにおいて、4輪アクティブステアシステムにより達成する車両特性に近づくように目標特性を変更することとした。具体的には、Ratio_AFS=1にセットし、Ratio_RAS=0にセットした。よって、4輪アクティブステアシステム失陥時であっても、過渡アシストトルク制御が、正常時に近づくように車両挙動特性を制御することができる。   (4) When an abnormality (failure) of the four-wheel active steering system is detected, the four-wheel active steering system is stopped, and the target characteristic calculation unit 312e approaches the vehicle characteristics achieved by the four-wheel active steering system. It was decided to change the target characteristics. Specifically, Ratio_AFS = 1 was set, and Ratio_RAS = 0 was set. Therefore, even when the four-wheel active steering system fails, the vehicle behavior characteristics can be controlled so that the transient assist torque control approaches the normal time.

以上説明したように、実施例1,2に記載の車両用操舵制御装置にあっては、4輪アクティブステアシステムが失陥したとしても、パワーステアリング機構により過渡アシストトルク制御を行うことで、車両挙動特性を正常時に近づけるように制御することが可能となり、運転者に違和感を与えることなく車両の安定性を向上することができる。尚、実施例1,2では、4輪アクティブステアシステムについて説明したが、前輪側のみ補助舵角を付与するフロントアクティブステアシステムや、後輪側のみ補助舵角を付与するリアアクティブステアシステムを搭載した車両にも同様に適用できる。   As described above, in the vehicle steering control device described in the first and second embodiments, even if the four-wheel active steering system fails, the vehicle is controlled by performing the transient assist torque control by the power steering mechanism. It is possible to control the behavior characteristics so that they are close to normal, and the stability of the vehicle can be improved without causing the driver to feel uncomfortable. In Examples 1 and 2, the four-wheel active steering system has been described. However, a front active steering system that provides an auxiliary steering angle only on the front wheel side and a rear active steering system that provides an auxiliary steering angle only on the rear wheel side are installed. It can be applied to the same vehicle.

実施例1の車両制御システムを表すシステム構成図である。1 is a system configuration diagram illustrating a vehicle control system according to a first embodiment. 実施例1の車両のシステムを表す車両モデルである。1 is a vehicle model representing a vehicle system according to a first embodiment. 実施例1のアシストトルク算出部の構成を表す制御ブロック図である。FIG. 3 is a control block diagram illustrating a configuration of an assist torque calculation unit according to the first embodiment. 実施例1の過渡アシストトルク制御部の構成を表す制御ブロック図である。FIG. 3 is a control block diagram illustrating a configuration of a transient assist torque control unit according to the first embodiment. 実施例1のアシストトルク算出部を目標前輪舵角特性に置き換えた対応関係を表す図である。It is a figure showing the correspondence which replaced the assist torque calculation part of Example 1 with the target front wheel steering angle characteristic. 実施例1のRatio_AFSと車速の関係を表すマップである。6 is a map showing the relationship between Ratio_AFS and vehicle speed in the first embodiment. 実施例1のRatio_RASと車速の関係を表すマップである。6 is a map showing the relationship between Ratio_RAS and vehicle speed in Example 1; 実施例1のGainと車速の関係を表すマップである。2 is a map showing the relationship between Gain and vehicle speed in Example 1; 比較例における車両の操舵トルク周波数に対する操舵角/操舵トルクのゲイン特性を表す図である。It is a figure showing the gain characteristic of the steering angle / steering torque with respect to the steering torque frequency of the vehicle in a comparative example. 実施例1の操舵トルクに対する操舵角の周波数応答と、従来例の操舵トルクに対する操舵角の周波数応答とを表す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram illustrating a frequency response of a steering angle with respect to a steering torque of Example 1 and a frequency response of a steering angle with respect to a steering torque of a conventional example. 実施例1の高車速時における車両挙動特性と、過渡アシストトルク制御無しの車両特性とのシミュレーション結果を表すタイムチャートである。6 is a time chart showing simulation results of vehicle behavior characteristics at high vehicle speed and vehicle characteristics without transient assist torque control in Example 1. 実施例1の4輪アクティブステアシステムが失陥し、このシステムを停止した場合の処理を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the process when the four-wheel active steering system of Example 1 fails and this system is stopped. 実施例1の4輪アクティブステアシステムと過渡アシストトルク制御を備えた車両の車両挙動特性と、4輪アクティブステアシステムが失陥した状態で4輪アクティブステアシステム正常時と同じ過渡アシストトルク制御を行った車両挙動特性とのシミュレーション結果を表すタイムチャートである。The vehicle behavior characteristics of the vehicle having the four-wheel active steering system and the transient assist torque control according to the first embodiment, and the same transient assist torque control as in the normal operation of the four-wheel active steering system in a state where the four-wheel active steering system has failed. 6 is a time chart showing a simulation result with the vehicle behavior characteristics. 実施例1の4輪アクティブステアシステムと過渡アシストトルク制御を備えた車両の車両挙動特性と、4輪アクティブステアシステムが失陥した状態で4輪アクティブステアシステム失陥時用の過渡アシストトルク制御を行った車両挙動特性とのシミュレーション結果を表すタイムチャートである。Vehicle behavior characteristics of a vehicle equipped with the four-wheel active steering system and the transient assist torque control according to the first embodiment, and the transient assist torque control for failure of the four-wheel active steering system in a state where the four-wheel active steering system has failed. It is a time chart showing the simulation result with the vehicle behavior characteristic performed. 実施例2の過渡アシストトルク制御部の構成を表す制御ブロック図である。FIG. 5 is a control block diagram illustrating a configuration of a transient assist torque control unit according to a second embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 車速センサ
2 トルクセンサ
3 アシストコントローラ
4 前輪コントローラ
5 後輪コントローラ
7 操舵角センサ
30 パワーステアリングユニット
31 パワーモータ
40 前輪操舵ユニット
50 後輪操舵ユニット
1 Vehicle speed sensor 2 Torque sensor 3 Assist controller 4 Front wheel controller 5 Rear wheel controller 7 Steering angle sensor 30 Power steering unit 31 Power motor 40 Front wheel steering unit 50 Rear wheel steering unit

Claims (8)

運転者の操舵トルクに基づいてアシストトルクを付与するパワーステアリング手段を備えた車両用操舵制御装置において、
操舵トルクに応じた理想操舵角を算出する理想操舵角推定値算出手段と、
運転者の操舵トルクに対する車両挙動または操舵角の特性が、操舵トルクの周波数が高くなるほど小さくなる目標特性を設定する目標特性設定手段と、
前記操舵トルクと前記理想操舵角に基づいて、操舵トルクに対する車両挙動または操舵角の特性が、前記目標特性となるように、前記アシストトルクを制御する過渡アシストトルク制御手段と、
車両の操舵角に対する車両挙動特性に基づいて、前記理想操舵角を変更する理想操舵角変更手段と、
を備えたことを特徴とする車両用操舵制御装置。
In a vehicle steering control device including power steering means for applying assist torque based on a steering torque of a driver,
An ideal steering angle estimated value calculating means for calculating an ideal steering angle according to the steering torque;
A target characteristic setting means for setting a target characteristic in which the characteristic of the vehicle behavior or the steering angle with respect to the driver's steering torque becomes smaller as the frequency of the steering torque becomes higher;
Based on the steering torque and the ideal steering angle, transient assist torque control means for controlling the assist torque so that a vehicle behavior or a characteristic of the steering angle with respect to the steering torque becomes the target characteristic;
Ideal steering angle changing means for changing the ideal steering angle based on vehicle behavior characteristics with respect to the steering angle of the vehicle;
A vehicle steering control device comprising:
請求項1に記載の車両用操舵制御装置において、
前輪に補助舵角を付与し、所望の車両挙動特性を達成する前輪補助舵角付与手段と、
前記補助舵角付与手段の異常を検出する異常検出手段と、
前記異常検出手段により異常が検出されたときは、前記前輪補助舵角付与手段を停止する停止手段と、
を設け、
前記理想操舵角変更手段は、前記前輪補助舵角付与手段の異常が検出されたときは、前記前輪補助舵角付与手段により達成する車両挙動特性に近づくように前記理想操舵角を変更することを特徴とする車両用操舵制御装置。
The vehicle steering control device according to claim 1,
A front wheel auxiliary rudder angle giving means for giving an auxiliary rudder angle to the front wheel and achieving a desired vehicle behavior characteristic;
An abnormality detecting means for detecting an abnormality of the auxiliary rudder angle providing means;
When an abnormality is detected by the abnormality detecting means, a stopping means for stopping the front wheel auxiliary steering angle providing means,
Provided,
The ideal steering angle changing means changes the ideal steering angle so as to approach the vehicle behavior characteristic achieved by the front wheel auxiliary steering angle providing means when an abnormality of the front wheel auxiliary steering angle providing means is detected. A vehicle steering control device.
請求項1または2に記載の車両用操舵制御装置において、
後輪に補助舵角を付与し、所望の車両挙動特性を達成する後輪補助舵角付与手段と、
前記補助舵角付与手段の異常を検出する異常検出手段と、
前記異常検出手段により異常が検出されたときは、前記補助舵角付与手段を停止する停止手段と、
を設け、
前記理想操舵角変更手段は、前記後輪補助舵角付与手段の異常が検出されたときは、前記後輪補助舵角付与手段により達成する車両挙動特性に近づくように前記理想操舵角を変更することを特徴とする車両用操舵制御装置。
The vehicle steering control device according to claim 1 or 2,
A rear wheel auxiliary rudder angle providing means for providing an auxiliary rudder angle to the rear wheel to achieve a desired vehicle behavior characteristic;
An abnormality detecting means for detecting an abnormality of the auxiliary rudder angle providing means;
When an abnormality is detected by the abnormality detecting means, a stopping means for stopping the auxiliary steering angle providing means,
Provided,
The ideal steering angle changing means changes the ideal steering angle so as to approach the vehicle behavior characteristic achieved by the rear wheel auxiliary steering angle applying means when an abnormality of the rear wheel auxiliary steering angle applying means is detected. A vehicle steering control device.
運転者の操舵トルクに基づいてアシストトルクを付与するパワーステアリング機構を備えた車両用操舵制御装置において、
操舵トルクに対する車両挙動または操舵角の特性が、操舵トルクの周波数が高くなるほど小さくなる目標特性を設定する目標特性設定手段と、
操舵トルクに対する車両挙動または操舵角の特性が、前記目標特性となるように、前記アシストトルクを制御する過渡アシスト制御手段と、
車両の操舵角に対する車両挙動特性に基づいて、前記目標特性を変更する目標特性変更手段と、
を備えたことを特徴とする車両用操舵制御装置。
In a vehicle steering control device including a power steering mechanism that applies assist torque based on a steering torque of a driver,
A target characteristic setting means for setting a target characteristic in which the characteristic of the vehicle behavior or the steering angle with respect to the steering torque decreases as the frequency of the steering torque increases;
A transient assist control means for controlling the assist torque so that a vehicle behavior or a steering angle characteristic with respect to the steering torque becomes the target characteristic;
Target characteristic changing means for changing the target characteristic based on a vehicle behavior characteristic with respect to a steering angle of the vehicle;
A vehicle steering control device comprising:
請求項4に記載の車両用操舵制御装置において、
前輪に補助舵角を付与し、所望の車両挙動特性を達成する前輪補助舵角付与手段と、
前記補助舵角付与手段の異常を検出する異常検出手段と、
前記異常検出手段により異常が検出されたときは、前記前輪補助舵角付与手段を停止する停止手段と、
を設け、
前記目標特性変更手段は、前記前輪補助舵角付与手段の異常が検出されたときは、前記前輪補助舵角付与手段により達成する車両挙動特性に近づくように前記目標特性を変更することを特徴とする車両用操舵制御装置。
The vehicle steering control device according to claim 4,
A front wheel auxiliary rudder angle giving means for giving an auxiliary rudder angle to the front wheel and achieving a desired vehicle behavior characteristic;
An abnormality detecting means for detecting an abnormality of the auxiliary rudder angle providing means;
When an abnormality is detected by the abnormality detecting means, a stopping means for stopping the front wheel auxiliary steering angle providing means,
Provided,
The target characteristic changing means changes the target characteristic so as to approach the vehicle behavior characteristic achieved by the front wheel auxiliary rudder angle giving means when an abnormality of the front wheel auxiliary rudder angle giving means is detected. A vehicle steering control device.
請求項4または5に記載の車両用操舵制御装置において、
後輪に補助舵角を付与し、所望の車両挙動特性を達成する後輪補助舵角付与手段と、
前記補助舵角付与手段の異常を検出する異常検出手段と、
前記異常検出手段により異常が検出されたときは、前記補助舵角付与手段を停止する停止手段と、
を設け、
前記目標特性変更手段は、前記後輪補助舵角付与手段の異常が検出されたときは、前記後輪補助舵角付与手段により達成する車両挙動特性に近づくように前記目標特性を変更することを特徴とする車両用操舵制御装置。
In the vehicle steering control device according to claim 4 or 5,
A rear wheel auxiliary rudder angle providing means for providing an auxiliary rudder angle to the rear wheel to achieve a desired vehicle behavior characteristic;
An abnormality detecting means for detecting an abnormality of the auxiliary rudder angle providing means;
When an abnormality is detected by the abnormality detecting means, a stopping means for stopping the auxiliary steering angle providing means,
Provided,
The target characteristic changing means changes the target characteristic so as to approach the vehicle behavior characteristic achieved by the rear wheel auxiliary rudder angle providing means when an abnormality of the rear wheel auxiliary rudder angle giving means is detected. A vehicle steering control device.
運転者の操舵トルクに基づいてアシストトルクを付与するパワーステアリング手段を備えた車両用操舵制御方法において、
操舵トルクに応じた理想操舵角を算出し、運転者の操舵トルクに対する車両挙動または操舵角の特性が、操舵トルクの周波数が高くなるほど小さくなる目標特性を設定し、前記操舵トルクと前記理想操舵角に基づいて、操舵トルクに対する車両挙動または操舵角の特性が前記目標特性となるように、前記アシストトルクを制御する過渡アシストトルク制御を行い、車両の操舵角に対する車両挙動特性に基づいて前記理想操舵角を変更することを特徴とする車両用操舵制御方法。
In a vehicle steering control method including power steering means for applying an assist torque based on a driver's steering torque,
An ideal steering angle corresponding to the steering torque is calculated, a target characteristic is set such that the vehicle behavior or the steering angle characteristic with respect to the driver's steering torque becomes smaller as the steering torque frequency increases, and the steering torque and the ideal steering angle are set. Based on the above, transient assist torque control for controlling the assist torque is performed so that the vehicle behavior or the steering angle characteristic with respect to the steering torque becomes the target characteristic, and the ideal steering is performed based on the vehicle behavior characteristic with respect to the vehicle steering angle. A vehicle steering control method characterized by changing a corner.
運転者の操舵トルクに基づいてアシストトルクを付与するパワーステアリング機構を備えた車両用操舵制御装置において、
操舵トルクに対する車両挙動または操舵角の特性が、操舵トルクの周波数が高くなるほど小さくなる目標特性を設定し、操舵トルクに対する車両挙動または操舵角の特性が、前記目標特性となるように、前記アシストトルクを制御する過渡アシスト制御を行い、車両の操舵角に対する車両挙動特性に基づいて前記目標特性を変更することを特徴とする車両用操舵制御方法。
In a vehicle steering control device including a power steering mechanism that applies assist torque based on a steering torque of a driver,
The assist torque is set such that the vehicle behavior or the steering angle characteristic with respect to the steering torque becomes smaller as the steering torque frequency becomes higher, and the vehicle behavior or the steering angle characteristic with respect to the steering torque becomes the target characteristic. A vehicle steering control method, wherein transient assist control for controlling the vehicle is performed, and the target characteristic is changed based on a vehicle behavior characteristic with respect to a steering angle of the vehicle.
JP2005189124A 2005-06-29 2005-06-29 Vehicle steering control device Expired - Fee Related JP4821185B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005189124A JP4821185B2 (en) 2005-06-29 2005-06-29 Vehicle steering control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005189124A JP4821185B2 (en) 2005-06-29 2005-06-29 Vehicle steering control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007008242A true JP2007008242A (en) 2007-01-18
JP4821185B2 JP4821185B2 (en) 2011-11-24

Family

ID=37747294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005189124A Expired - Fee Related JP4821185B2 (en) 2005-06-29 2005-06-29 Vehicle steering control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4821185B2 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008201168A (en) * 2007-02-16 2008-09-04 Honda Motor Co Ltd Steering system
WO2009075295A1 (en) * 2007-12-12 2009-06-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steering control device
FR2927047A1 (en) * 2008-02-04 2009-08-07 Jtekt Europ Soc Par Actions Si Electrical power steering system for motor vehicle, has torque measuring sensor measuring torque, and processing unit with determination unit for determining control signal of electrical power steering motor based on control signals
JP2009250766A (en) * 2008-04-04 2009-10-29 Sumitomo Rubber Ind Ltd Method for evaluating vehicle handling stability
JP2013095353A (en) * 2011-11-04 2013-05-20 Toyota Motor Corp Vehicle steering device
WO2016056616A1 (en) * 2014-10-09 2016-04-14 日本精工株式会社 Method for controlling electric power steering device, electric power steering device, and vehicle mounted with same
WO2018065409A1 (en) * 2016-10-06 2018-04-12 Jaguar Land Rover Limited Steering system
CN114889688A (en) * 2022-05-12 2022-08-12 一汽奔腾轿车有限公司 Steering damping control method based on automobile EPS

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06115455A (en) * 1992-10-08 1994-04-26 Toyota Motor Corp Motor-driven type power steering device
JP2001191938A (en) * 1999-12-29 2001-07-17 Koyo Seiko Co Ltd Vehicle steering device
JP2003112649A (en) * 2001-10-05 2003-04-15 Koyo Seiko Co Ltd Electric power steering device
JP2005059688A (en) * 2003-08-08 2005-03-10 Mazda Motor Corp Automotive steering feeling setting device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06115455A (en) * 1992-10-08 1994-04-26 Toyota Motor Corp Motor-driven type power steering device
JP2001191938A (en) * 1999-12-29 2001-07-17 Koyo Seiko Co Ltd Vehicle steering device
JP2003112649A (en) * 2001-10-05 2003-04-15 Koyo Seiko Co Ltd Electric power steering device
JP2005059688A (en) * 2003-08-08 2005-03-10 Mazda Motor Corp Automotive steering feeling setting device

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8340867B2 (en) 2007-02-16 2012-12-25 Honda Motor Co., Ltd. Steering system
JP2008201168A (en) * 2007-02-16 2008-09-04 Honda Motor Co Ltd Steering system
JP4495739B2 (en) * 2007-02-16 2010-07-07 本田技研工業株式会社 Steering system
US7954827B2 (en) 2007-02-16 2011-06-07 Honda Motor Co., Ltd. Steering system
EP2218627A4 (en) * 2007-12-12 2012-04-04 Toyota Motor Co Ltd Steering control device
WO2009075295A1 (en) * 2007-12-12 2009-06-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steering control device
EP2218627A1 (en) * 2007-12-12 2010-08-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steering control device
FR2927047A1 (en) * 2008-02-04 2009-08-07 Jtekt Europ Soc Par Actions Si Electrical power steering system for motor vehicle, has torque measuring sensor measuring torque, and processing unit with determination unit for determining control signal of electrical power steering motor based on control signals
JP2009250766A (en) * 2008-04-04 2009-10-29 Sumitomo Rubber Ind Ltd Method for evaluating vehicle handling stability
JP2013095353A (en) * 2011-11-04 2013-05-20 Toyota Motor Corp Vehicle steering device
WO2016056616A1 (en) * 2014-10-09 2016-04-14 日本精工株式会社 Method for controlling electric power steering device, electric power steering device, and vehicle mounted with same
JP2016078483A (en) * 2014-10-09 2016-05-16 日本精工株式会社 Method for controlling electric power steering device, electric power steering device, and vehicle loaded with the same
CN106794864A (en) * 2014-10-09 2017-05-31 日本精工株式会社 The control method of electric power-assisted steering apparatus, electric power-assisted steering apparatus and it is equipped with the vehicle of the electric power-assisted steering apparatus
US9902424B2 (en) 2014-10-09 2018-02-27 Nsk Ltd. Method for controlling electric power steering apparatus, electric power steering apparatus and vehicle equipped with the same
CN106794864B (en) * 2014-10-09 2019-04-23 日本精工株式会社 Control method, electric power steering apparatus and the vehicle for being equipped with the electric power steering apparatus of electric power steering apparatus
WO2018065409A1 (en) * 2016-10-06 2018-04-12 Jaguar Land Rover Limited Steering system
CN114889688B (en) * 2022-05-12 2023-10-20 一汽奔腾轿车有限公司 Steering damping control method based on automobile EPS
CN114889688A (en) * 2022-05-12 2022-08-12 一汽奔腾轿车有限公司 Steering damping control method based on automobile EPS

Also Published As

Publication number Publication date
JP4821185B2 (en) 2011-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4779495B2 (en) Vehicle steering system
EP1577194B1 (en) Steering apparatus for vehicle and method for controlling the same
EP1384636B1 (en) Method and system for providing secondary vehicle directional control through braking
CN111661143B (en) Steering control device and method for controlling steering system
US20120046836A1 (en) Method for determining a toothed rack force for a steering device in a vehicle
CN111645755B (en) Control method and device
JP7376407B2 (en) Steering control device
CN105283370A (en) Method for controlling torque of eps system of vehicle and eps system of vehicle
JP7519250B2 (en) Steering control device
JP4556775B2 (en) Vehicle steering system
JP2008044561A (en) Lane following controller and vehicle with the controller mounted thereon
JP2009248660A (en) Electric steering device for vehicle
JP2001213340A (en) Steering device for vehicle
JP4821185B2 (en) Vehicle steering control device
JP2010254096A (en) Electric power steering device
JP3713385B2 (en) Vehicle steering device
JP4687234B2 (en) Vehicle steering control device and vehicle steering control method
JP4687233B2 (en) Vehicle steering control device and vehicle steering control method
JP2006069497A (en) Steering device
JP2010155561A (en) Vehicle control device and vehicle control method
JP5262871B2 (en) Steering angle control device for vehicle and steering angle control method for vehicle
WO2013132807A1 (en) Vehicle steering controller and vehicle steering control method
JP2006282067A (en) Steering control device for vehicle
WO2024128063A1 (en) Vehicle control device, vehicle control method, and vehicle control system
JP4582057B2 (en) Vehicle steering system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080325

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100827

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101207

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110329

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110513

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110809

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110822

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140916

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees