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JP3102104B2 - Vehicle steering angle control device - Google Patents

Vehicle steering angle control device

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Publication number
JP3102104B2
JP3102104B2 JP31931891A JP31931891A JP3102104B2 JP 3102104 B2 JP3102104 B2 JP 3102104B2 JP 31931891 A JP31931891 A JP 31931891A JP 31931891 A JP31931891 A JP 31931891A JP 3102104 B2 JP3102104 B2 JP 3102104B2
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JP
Japan
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steering angle
vehicle speed
steady
vehicle
gain
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秀男 岩本
健 伊藤
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、車両の舵角制御装置に
関し、より詳しくは車両旋回時でのステア特性のオーバ
ステア化の防止を図った制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering angle control device for a vehicle, and more particularly, to a control device for preventing a steering characteristic from being oversteered when the vehicle turns.

【0002】[0002]

【従来の技術】車両の舵角制御装置として、例えば計測
自動制御学会論文集 Vol. 23, No.8「四輪操舵車の新し
い制御法」に記載の如き舵角制御法によるものがある。
これは、後輪舵角制御により車両の運動を最適化する制
御方法であって、操舵角入力に対し所望のヨーレイト応
答等を設定する規範モデルと自車両の運動特性を用いて
後輪の舵角を設定するフィードフォワード方式の各種モ
デル適合もしくは追従制御法である。
2. Description of the Related Art As a steering angle control device for a vehicle, there is a steering angle control method as described in, for example, Transactions of the Society of Instrument and Control Engineers, Vol. 23, No. 8, "New control method for four-wheel steering vehicle".
This is a control method for optimizing the motion of the vehicle by rear wheel steering angle control, and using a reference model for setting a desired yaw rate response and the like to the steering angle input and the motion characteristics of the own vehicle, the rear wheel steering is controlled. This is a feed-forward type model adaptation or tracking control method for setting an angle.

【0003】四輪操舵システムにおいて、上記の制御法
を適用することにより、規範モデルの応答に極めて近い
応答が実車両でも得られ、車両の操縦安定性の顕著な向
上を得ることができる。
[0003] In a four-wheel steering system, by applying the above control method, a response very close to the response of the reference model can be obtained even in a real vehicle, and the steering stability of the vehicle can be remarkably improved.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記の技術は、2WS
車の場合と比較し、操縦性、安定性に新たな車両性能を
付加するのに寄与できるものであるが、次のような面で
は、その性能を十分には発揮しにくくなり、それ故にな
お改良を加える余地はある。
The above technique is based on 2WS.
Compared to cars, it can contribute to adding new vehicle performance to maneuverability and stability.However, in the following aspects, it is difficult to fully demonstrate the performance, and therefore There is room for improvement.

【0005】即ち、基本的には、設計者は規範モデルで
の特性を任意に与えられ、それ故、例えば運動目標とな
る規範モデルの定常ゲインの設定につき、低速でベース
車両に比べてより少ない操舵角入力で旋回可能となるよ
うにし、更には高速ではゲインを下げて安定性を増すよ
うにするなど運転者の意図するものに自由に設定するこ
とができるものであるところ、その設定等如何によって
は、低速側でヨーレイトゲインを高めるようにした場合
に、ステア特性が舵角制御を行うことでオーバーステア
化する場合が生じる。かかるオーバステア化はその程度
如何によっては、ステアリングホイール操舵角一定でも
ステア特性に影響を及ぼし、ステア特性が制御実行で変
化するときは運転しずらいものとなり、よって、こうし
た変化をも抑えて舵角制御を行わせられるなら、制御の
実効を一層効果的なものにすることが可能である。
In other words, basically, the designer is arbitrarily given the characteristics of the reference model, and therefore, for example, the steady-state gain of the reference model, which is the target of movement, is less than that of the base vehicle at low speed. It is possible to freely set the driver's intention, such as turning by inputting the steering angle, and lowering the gain at high speed to increase stability. In some cases, when the yaw rate gain is increased on the low speed side, the steering characteristic may be oversteered by performing the steering angle control. Depending on the degree of such over-steering, even if the steering wheel steering angle is constant, the steering characteristics are affected, and when the steering characteristics change during the execution of the control, it becomes difficult to drive the vehicle. If the control can be performed, it is possible to make the control more effective.

【0006】本発明の目的は、従って、上記を改良し、
車両のステア特性が舵角制御によってもふらふらと変化
するのを回避できるようにし、もって安定した車両特性
のものとしてより制御の効果を発揮させることのできる
車両用舵角制御装置を提供することである。
[0006] The object of the present invention is therefore to improve the above,
By providing a vehicle steering angle control device that can prevent the steering characteristic of the vehicle from changing stably even by the steering angle control, and thereby exhibit more effective control as a stable vehicle characteristic. is there.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、下記の
車両用舵角制御装置が提供される。前輪または後輪の少
なくともいずれか一方の舵角を制御可能な舵角制御機
構、及び舵角制御入力に従い制御入力値に実際の舵角が
一致するよう機構の駆動をする駆動部を含む操舵装置を
有する車両において、ステアリングホイールの操舵角ま
たはこれに相当する量を検出する検出手段と、車速また
はこれに相当する量を検出する検出手段と、これら検出
手段からの出力を用いて車両のヨー・横平面運動に関連
する少なくとも1つの被制御量について操舵角入力に対
する定常特性及び過渡応答特性を設定する車両運動目標
値設定手段と、該車両運動目標値設定手段で設定される
運動目標値に実際の車両応答が一致もしくは追従するよ
うに前記制御対象車輪の舵角制御入力値を演算して前記
操舵装置に指令する舵角演算手段とを具備する舵角制御
装置であって、該車両運動目標値設定手段は、規範モデ
ルを用いて、車速に応じた定常ゲイン目標値を算出し、
該算出値を操舵角入力に対する被制御量の定常ゲイン目
標値として設定する定常ゲイン目標値設定手段を有する
と共に、該定常ゲイン目標値と、車速に応じて設定され
る定常ゲイン制限値とを比較し、その結果、小なる方を
当該車両運動目標値設定手段で設定される前記被制御量
についての操舵角入力に対する定常特性の定常ゲインと
する定常ゲインリミッタを有して、制御対象車両の旋回
中の車速の変化に対し、制御対象車両のステア特性がオ
ーバステア特性側に変化するのを防止するようにしたこ
とを特徴とする車両用舵角制御装置である。
According to the present invention, there is provided the following vehicle steering angle control device. A steering device including a steering angle control mechanism capable of controlling at least one of a front wheel and a rear wheel, and a drive unit that drives the mechanism according to a steering angle control input such that an actual steering angle matches a control input value. Detecting means for detecting a steering angle of a steering wheel or an amount corresponding thereto, a detecting means for detecting a vehicle speed or an amount corresponding thereto, and yaw and yaw of the vehicle using outputs from these detecting means. Vehicle motion target value setting means for setting a steady-state characteristic and a transient response characteristic with respect to a steering angle input for at least one controlled variable relating to the lateral plane motion; and a motion target value set by the vehicle motion target value setting means. Steering angle calculating means for calculating a steering angle control input value of the controlled wheel so that the vehicle response of the steering wheel coincides with or follows the steering response, and instructing the steering device. A location, said vehicle motion target value setting means uses the reference model to calculate the steady-state gain target value according to the vehicle speed,
A steady gain target value setting means for setting the calculated value as a steady gain target value of the controlled variable with respect to the steering angle input; comparing the steady gain target value with a steady gain limit value set according to the vehicle speed; As a result, there is provided a steady-state gain limiter for setting a smaller one as a steady-state gain of a steady-state characteristic with respect to a steering angle input for the controlled variable set by the vehicle motion target value setting means, and turning the controlled object vehicle. A steering angle control device for a vehicle, wherein a steering characteristic of a vehicle to be controlled is prevented from changing to an oversteer characteristic side in response to a change in vehicle speed during the vehicle.

【0008】[0008]

【作用】本発明では、その操舵装置は前輪または後輪の
少なくとも一方を舵角制御入力に基づき操舵するもので
あり、車両運動目標値設定手段が、操舵角またはこれに
相当する量を検出する検出手段及び車速またはこれに相
当する量を検出する検出手段からの出力を用いて車両の
ヨー・横平面運動に関連する少なくとも1つの被制御量
について操舵角入力に対する定常特性及び過渡特性を設
定するところ、ここに、該定常特性の設定に関し、該車
両運動目標値設定手段は、規範モデルを用いて、車速に
応じた定常ゲイン目標値を算出し、該算出値を操舵角入
力に対する被制御量の定常ゲイン目標値として設定する
定常ゲイン目標値設定手段を有すると共に、該定常ゲイ
ン目標値と、車速に応じて設定される定常ゲイン制限値
とを比較し、その結果、小なる方を当該車両運動目標値
設定手段で設定される前記被制御量についての操舵角入
力に対する定常特性の定常ゲインとする定常ゲインリミ
ッタを有して、制御対象車両の旋回中の車速の変化に対
し、制御対象車両のステア特性がオーバステア特性側に
変化するのを防止するようにし、舵角演算手段は、かく
車両運動目標値設定手段で設定される運動目標値に実際
の車両応答が一致もしくは追従するように制御対象車輪
の舵角制御入力値を演算し、操舵装置に指令する。
According to the present invention, the steering apparatus steers at least one of the front wheel and the rear wheel based on a steering angle control input, and the vehicle motion target value setting means detects the steering angle or an amount corresponding thereto. Steady-state characteristics and transient characteristics with respect to a steering angle input are set for at least one controlled variable related to the yaw / lateral plane motion of the vehicle by using an output from the detecting unit and a detecting unit that detects a vehicle speed or an amount corresponding thereto. Here, regarding the setting of the steady-state characteristics, the vehicle motion target value setting means calculates a steady-state gain target value corresponding to the vehicle speed using a reference model, and uses the calculated value as a controlled variable with respect to a steering angle input. A steady gain target value setting means for setting as a steady gain target value, and comparing the steady gain target value with a steady gain limit value set according to the vehicle speed. As a result, the vehicle speed during turning of the controlled vehicle has a steady-state gain limiter having a smaller one as a steady-state gain of a steady characteristic with respect to the steering angle input for the controlled variable set by the vehicle motion target value setting means. The steering characteristic of the control target vehicle is prevented from changing to the oversteer characteristic side in response to the change of the steering angle, and the steering angle calculating means is configured to set the actual vehicle response to the movement target value set by the vehicle movement target value setting means. The steering angle control input value of the wheel to be controlled is calculated so that the control values coincide or follow, and a command is issued to the steering device.

【0009】これにより、車両旋回時のステアリングホ
イール操舵角一定とした舵角制御の定常状態において、
車速を変化したときに、一部の車速領域部分で、車両の
ステア特性が舵角制御を行うことによってオーバステア
特性となってしまわないようにすることができ、従って
上記リミッタなしのものに比しステア特性がふらふらと
変化するのを適切に回避し得、運転者が不安感をいだく
ことがなく、安定した車両特性を得ることを可能ならし
める。かつまた、設計者の自由度も確保しつつ上記を実
現させ得るものであって、ここに、車両運動目標値設定
手段における定常特性の設定に関しては、規範モデルを
用いて、車速に応じた定常ゲイン目標値を算出して得る
定常ゲイン目標値設定手段側の定常ゲイン目標値と、上
記リミッタ側の車速に応じて設定される定常ゲイン制限
値との比較の結果、小なる方を当該車両運動目標値設定
手段で設定される被制御量についての操舵角入力に対す
る定常特性の最終的な定常ゲインとし、定常ゲインの制
限につき、車両旋回中の車速の変化に対し、制御対象車
両のステア特性がオーバステア特性側に変化するのを防
止できるようにしたことから、規範モデルの応答に極め
て近い応答が実車両でも得られるという当該規範モデル
を用いる舵角制御における有利な点はできるだけ損なわ
ずにこれを最大限発揮できるようにして活かすことが可
能で、従って、設計者は、規範モデルに関しては、任意
にその規範モデルの定常特性の定常ゲインを設定するこ
とができる一方、そのように任意に当該規範モデルの定
常ゲインを設定しても、上記のように車速域の一部の領
域を対象とする定常ゲインの制限でオーバステア特性側
への変化を防止し得、それ故、設計者の車両運動目標の
設計の自由度を確保しつつ、これらの両立を図ることを
可能ならしめる。この場合において、本発明の好適例に
よれば、例えば、後記図6の比較例と対比参照して述べ
るように、図6(ニ)の斜線を施した部分に相当する一
部の車速領域(例えば、好適実施例ではV=6m/s〜
12m/s)を対象として、定常ゲインを制限すること
によりそのオーバステア化の防止を達成しつつ、当該車
速領域部分を超える車速以上の車速領域部分(例えば、
好適実施例ではV≧12m/s)については、規範モデ
ルを用いた本来の舵角制御の上述の利点を維持させ得
て、少ない操舵角入力で旋回可能とするよう規範モデル
の定常ゲイン目標値を上げて設定した車速領域ではその
規範モデルの特性に従い定常ゲインを上げ、安定性を増
すよう規範モデルの定常ゲイン目標値を下げて設定した
車速領域ではその規範モデルの特性に従い定常ゲインを
下げるなど、任意に与えた当該規範モデルに基づく所望
の定常特性を制御対象車両で実現することが可能で、前
記定常ゲインの制限は、前記比較の結果、定常ゲインリ
ミッタにより予め車速に応じて設定された定常ゲイン制
限値の方が前記車両運動目標値設定手段で設定される定
常特性の定常ゲインとされる車速域に対応する車速領域
部分を対象として定常ゲインを制限する態様であり、旋
回状態で車速を変化させた場合において当該車速領域部
分で該定常ゲインの制限をするときでも、当該車速領域
部分を超える車速以上の車速領域部分では、該定常ゲイ
ン制限値によっては制限せず、前記定常ゲイン目標値設
定手段で規範モデルを用いて算出される定常ゲイン目標
値の方を前記車両運動目標値設定手段で設定される定常
特性の定常ゲインとする構成として、本発明は好適に実
施でき、上記のことを実現することを可能ならしめる。
また、本発明によれば、前記定常ゲインリミッタは、与
える規範モデルの定常特性に対し、制御対象車輪の舵角
制御を行うことによっても、制御対象車両の旋回時に操
舵角入力を一定として車速を変化していったとき、制御
対象車輪の舵角制御開始時の旋回半径以下とならないよ
う定常ゲインを制限するように、前記車速に応じた定常
ゲイン制限値を設定する構成として、本発明は好適に実
施でき、同様にして、上記のことを実現することを可能
ならしめる。また、低車速域での第1の所定車速(例え
ば、好適実施例ではV=6m/s)未満では制御対象車
輪の舵角制御を行わない非制御領域を設定する一方、該
第1の所定車速より舵角制御を開始するように該第1の
所定車速以上の車速領域を車速に関する舵角制御対象領
域として設定すると共に、該舵角制御対象領域中のう
ち、該第1の所定車速値と該第1の所定車速値よりも大
なる値の第2の所定車速(例えば、好適実施例ではV=
12m/s)値間の車速領域における舵角制御では、車
速の変化に対応して制御対象車輪の実際に制御される舵
角(例えば、好適実施例では後輪舵角δR )を舵角量0
から連続的に増大させるように、かつ当該第2の所定車
速で当該制御対象車輪の舵角が前記定常ゲイン目標値設
定手段で与えられる規範モデルの定常特性を得るための
目標値である舵角量(例えば、好適実施例では後輪舵角
量δRC)と等しくなるようにする構成として、本発明は
好適に実施でき、同様にして、上記のことを実現するこ
とを可能ならしめる。また、前記定常ゲイン目標値設定
手段による定常ゲイン目標値設定は、制御対象車輪の制
御舵角をゼロに固定したと仮定した場合のベース車両と
比較して、低速域側ではベース車両に比べより少ない操
舵角入力で旋回可能とするよう、与える規範モデルの低
速側での定常ゲイン目標値を上げるように、かつ、高速
域側ではベース車両に比し安定性を増すよう、与える規
範モデルの高速側での定常ゲイン目標値を下げるよう
に、その規範モデルの特性を設定するものとして、本発
明は好適に実施でき、同様にして、上記のことを実現す
ることを可能ならしめる。また、前記第1の所定車速未
満の車速域でステア特性がアンダステア特性で、前記舵
角制御対象領域における前記第2の所定車速以上の車速
域ではステア特性がアンダステア特性であって、前記舵
角制御対象領域中の前記第1の所定車速と前記第2の所
定車速の間の車速域を対象として前記定常ゲインリミッ
タにより定常ゲインを制限することにより、操舵角一定
の旋回状態から車速を変化したとき、前記第1の所定車
速未満の車速、前記第1の所定車速と前記第2の所定車
速の間の車速、及び前記第2の所定車速以上の車速の順
で、ステア特性が、アンダステア、オーバステア、及び
アンダステアと変化するのを防止してなるものとして、
本発明は好適に実施でき、同様にして、上記のことを実
現することを可能ならしめる。
Thus, in the steady state of the steering angle control in which the steering wheel steering angle is fixed at the time of turning the vehicle,
When the vehicle speed is changed, it is possible to prevent the steering characteristics of the vehicle from becoming oversteer characteristics by performing steering angle control in a part of the vehicle speed region, and therefore, compared to the case without the limiter. It is possible to appropriately prevent the steer characteristics from wandering, so that the driver can obtain stable vehicle characteristics without feeling uneasy. In addition, it is possible to realize the above while securing the degree of freedom of the designer. Here, regarding the setting of the steady-state characteristics in the vehicle motion target value setting means, using a reference model, a steady-state according to the vehicle speed is used. As a result of comparison between the steady gain target value obtained by calculating the gain target value on the side of the steady gain target value setting means and the steady gain limit value set according to the vehicle speed on the limiter side, the smaller one is determined as the vehicle motion. The final steady gain of the steady-state characteristic with respect to the steering angle input for the controlled variable set by the target value setting means, and the steady-state gain is limited. Since the change to the oversteer characteristic side can be prevented, a response very close to the response of the reference model can be obtained even in the actual vehicle. The advantages can be exploited in a way that maximizes this without sacrificing as much as possible.Therefore, for the reference model, the designer can arbitrarily set the stationary gain of the stationary characteristic of the reference model. On the other hand, even if the steady-state gain of the reference model is set arbitrarily as described above, it is possible to prevent the change to the oversteer characteristic side by limiting the steady-state gain for a part of the vehicle speed range as described above. Therefore, it is possible to achieve both of these while securing the degree of freedom in designing the vehicle motion target of the designer. In this case, according to the preferred embodiment of the present invention, for example, as described with reference to a comparative example of FIG. 6 described later, a part of the vehicle speed region corresponding to the hatched portion of FIG. For example, in the preferred embodiment, V = 6 m / s ~
12m / s), while preventing steady-state gain by limiting the steady-state gain, and achieving a vehicle speed region portion (for example, a vehicle speed region above the vehicle speed region exceeding the vehicle speed region portion)
For the preferred embodiment, V ≧ 12 m / s), the above-mentioned advantage of the original steering angle control using the reference model can be maintained, and the steady-state gain target value of the reference model is set so that the vehicle can be turned with a small steering angle input. In the set vehicle speed range, the steady-state gain is increased according to the characteristics of the reference model, and the steady-state gain target value of the reference model is lowered to increase stability. The desired steady-state characteristic based on the given reference model can be realized in the control target vehicle, and the steady-state gain limit is set in advance by the steady-state gain limiter according to the vehicle speed as a result of the comparison. The steady gain limit value is determined for the vehicle speed region corresponding to the vehicle speed region where the steady gain of the steady characteristic set by the vehicle motion target value setting means is set. This is a mode of limiting the gain, and when the vehicle speed is changed in the turning state, even when the steady gain is limited in the vehicle speed region, the steady gain is not increased in the vehicle speed region portion that is equal to or higher than the vehicle speed exceeding the vehicle speed region portion. The configuration is not limited by the limit value, and the steady gain target value calculated by the steady gain target value setting means using the reference model is set as the steady gain of the steady characteristic set by the vehicle motion target value setting means. As a result, the present invention can be suitably implemented, and can realize the above.
Further, according to the present invention, the steady-state gain limiter also controls the steering angle of the controlled wheel with respect to the steady-state characteristic of the reference model to be given, so that the steering angle input is kept constant during turning of the controlled vehicle to reduce the vehicle speed. The present invention is preferably configured such that a steady gain limit value according to the vehicle speed is set so as to limit the steady gain so that the turning radius of the controlled wheel does not become smaller than the turning radius at the start of the steering angle control when the wheel speed changes. In the same way, it is possible to realize the above. When the vehicle speed is lower than a first predetermined vehicle speed in a low vehicle speed range (for example, V = 6 m / s in the preferred embodiment), a non-control region in which steering angle control of a wheel to be controlled is not performed is set. A vehicle speed region equal to or higher than the first predetermined vehicle speed is set as a steering angle control target region related to the vehicle speed so as to start the steering angle control from the vehicle speed, and the first predetermined vehicle speed value in the steering angle control target region is set. And a second predetermined vehicle speed that is greater than the first predetermined vehicle speed value (for example, V = V in the preferred embodiment).
In the steering angle control in the vehicle speed region between the values of 12 m / s), the steering angle (for example, the rear wheel steering angle δ R in the preferred embodiment) that is actually controlled of the controlled wheel in response to the change in the vehicle speed is changed. Quantity 0
And the steering angle of the wheel to be controlled is a target value for obtaining the steady-state characteristic of the reference model given by the steady-state gain target value setting means at the second predetermined vehicle speed. The present invention can be preferably implemented as a configuration that is equal to the amount (for example, the rear wheel steering angle amount δ RC in the preferred embodiment), and similarly, the above can be realized. Further, the steady-state gain target value setting by the steady-state gain target value setting means is more effective in the low-speed range than in the base vehicle when it is assumed that the control steering angle of the control target wheel is fixed to zero. In order to make it possible to turn with a small steering angle input, to increase the steady-state gain target value on the low speed side of the given reference model, and to increase stability compared to the base vehicle in the high speed range, the high speed of the given reference model The present invention can be suitably implemented as setting the characteristic of the reference model so as to lower the steady-state gain target value on the side, and similarly, the above can be realized. The steering characteristic is an understeer characteristic in a vehicle speed region lower than the first predetermined vehicle speed, and the steering characteristic is an understeer characteristic in a vehicle speed region in the steering angle control target region that is equal to or higher than the second predetermined vehicle speed. The vehicle speed was changed from a turning state with a constant steering angle by limiting a steady gain by the steady gain limiter for a vehicle speed range between the first predetermined vehicle speed and the second predetermined vehicle speed in the control target region. When the vehicle speed is lower than the first predetermined vehicle speed, the vehicle speed is between the first predetermined vehicle speed and the second predetermined vehicle speed, and the vehicle speed is equal to or higher than the second predetermined vehicle speed, the steering characteristic is understeer, As a thing which prevents it from changing with oversteer and understeer,
The present invention can be suitably implemented, and similarly enables the above to be realized.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図1乃至図4は本発明舵角制御装置の一実施
例で、後輪を操舵する舵角制御システムに適用した場合
を示す。更にいえば、実施例装置は、フィード・フォワ
ード方式のヨーレイトモデル適合制御を適用した制御シ
ステムでの実施例を示すもので、具体的には、図1はそ
のハードウェア構成図、図2はコントローラの車両運動
目標値設定部(本例ではヨーレイト目標値設定部)のブ
ロック構成図、図3及び4はコントローラの制御プログ
ラムを夫々示す。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. 1 to 4 show an embodiment of a steering angle control device according to the present invention, which is applied to a steering angle control system for steering rear wheels. More specifically, the embodiment apparatus shows an embodiment in a control system to which feed-forward type yaw rate model adaptive control is applied. Specifically, FIG. 1 is a hardware configuration diagram, and FIG. FIG. 3 is a block diagram of a vehicle motion target value setting section (in this example, a yaw rate target value setting section), and FIGS.

【0011】まず、図1のハードウェアを説明するに、
適用した舵角システムは、ここでは、車両のステアリン
グホイールの操舵角に応じステアリングギヤを介して前
輪を主操舵されるものとする一方、車両の後輪を後輪操
舵機構1(舵角制御機構)、アクチュエータ駆動部2を
含む後輪操舵装置により操舵することとし、後輪舵角δ
R をコントローラ3により制御する。コントローラ3
は、車両運動目標値設定部としてのヨーレイト目標値設
定部4と、目標値設定部で設定される運動目標値(ヨー
レイト目標値)に実際の車両応答が一致もしくは追従す
るように後輪の舵角を計算する後輪舵角計算部5とを含
む構成とする。
First, the hardware of FIG. 1 will be described.
Here, the applied steering angle system assumes that the front wheels are mainly steered via the steering gear according to the steering angle of the steering wheel of the vehicle, and the rear wheels of the vehicle are the rear wheel steering mechanism 1 (steering angle control mechanism). ), The steering is performed by a rear wheel steering device including the actuator drive unit 2, and the rear wheel steering angle δ
R is controlled by the controller 3. Controller 3
Is a yaw rate target value setting unit 4 serving as a vehicle motion target value setting unit, and a rear wheel steering unit is provided so that an actual vehicle response matches or follows a motion target value (yaw rate target value) set by the target value setting unit. And a rear wheel steering angle calculation unit 5 for calculating the angle.

【0012】より詳しくは、ヨーレイト目標値設定部4
は、ステアリングホイールの操舵角θを検出する操舵角
センサ11からの信号、車速Vを検出する車速センサ12か
らの信号を夫々入力され、これらを基に操舵角入力に対
するヨーに関する応答目標値を設定し、後輪舵角計算部
5では、自車両の動特性に基づいて上記で設定のヨーレ
イト目標値(被制御量目標値)に実際の車両ヨーレイト
応答を一致させるための後輪舵角を演算し、アクチュエ
ータ駆動部2がかく演算される後輪舵角目標値δRT(指
令値)に実際の実舵角が一致するように操舵機構1のア
クチュエータを駆動する。操舵角センサは、これを操舵
角に相当する量を検出するものとすることができ、また
車速センサも同様、車速相当量を検出するものとするこ
とができる。なお、本例では、演算に使用する車速V値
の読み込みには車速パルスセンサからのパルス信号を用
いることとする。
More specifically, a yaw rate target value setting unit 4
Receives a signal from a steering angle sensor 11 for detecting a steering angle θ of a steering wheel and a signal from a vehicle speed sensor 12 for detecting a vehicle speed V, and sets a response target value relating to yaw to a steering angle input based on these signals. Then, the rear wheel steering angle calculation unit 5 calculates a rear wheel steering angle for matching the actual vehicle yaw rate response to the yaw rate target value (controlled amount target value) set above based on the dynamic characteristics of the host vehicle. Then, the actuator drive unit 2 drives the actuator of the steering mechanism 1 such that the actual actual steering angle matches the rear wheel steering angle target value δ RT (command value) calculated in this way. The steering angle sensor can detect the amount corresponding to the steering angle, and the vehicle speed sensor can also detect the vehicle speed equivalent. In this example, a pulse signal from a vehicle speed pulse sensor is used to read the vehicle speed V value used for the calculation.

【0013】図2には、被制御量をヨーレイトとする場
合において、予め自車特性より車両がオーバステア方向
に変化しないようにヨーレイトゲイン設定値にリミッタ
部を設けて制御する本制御の特徴であるヨーレイト目標
値設定部4の内容の一例の詳細が機能ブロックとして示
されている。該設定部4は、線形定常ヨーレイトゲイン
目標値設定部4a、定常ヨーレイトゲインリミッタ4b、ヨ
ーレイト定常目標値設定部4c、及びヨーレイト過渡特性
目標値設定部4dの各ブロックで表される。
FIG. 2 shows a feature of the present control in which, when the controlled variable is a yaw rate, a limiter section is provided for a yaw rate gain set value in advance so that the vehicle does not change in the oversteer direction due to the own vehicle characteristics. Details of an example of the contents of the yaw rate target value setting section 4 are shown as functional blocks. The setting unit 4 is represented by blocks of a linear stationary yaw rate gain target value setting unit 4a, a stationary yaw rate gain limiter 4b, a yaw rate stationary target value setting unit 4c, and a yaw rate transient characteristic target value setting unit 4d.

【0014】線形定常ヨーレイトゲイン目標値設定部4a
は、第1の線形定常ヨーレイトゲイン目標値Gmod を設
定する設定部で、ここでは、該目標値Gmod は、これを
車速Vをパラメータとするものとして与えられる。より
詳しくは、車速V入力に従い、規範モデルでのスタビリ
ティファクタAm 、ホイールベースL,ステアリングギ
ヤ比Nm を用いて、第1の線形定常ヨーレイトゲイン目
標値Gmod を計算する(後記式11)。
Linear steady-state yaw rate gain target value setting section 4a
Is a setting section for setting a first linear steady-state yaw rate gain target value G mod . Here, the target value G mod is given using the vehicle speed V as a parameter. More particularly, in accordance with the vehicle speed V input, stability factor A m in the reference model, the wheel base L, using a steering gear ratio N m, calculating a first linear steady yaw rate gain target value G mod (mentioned formula 11 ).

【0015】定常ヨーレイトゲインリミッタ4bでは、予
め車速Vに応じて設定された定常ヨーレイトゲイン量
(制限量)GmLIM値を用い、GmLIM値と上記設定部4aで
計算して得られるGmod 値を比較し、その結果、小なる
方を最終的な定常ヨーレイトゲイン目標値Gm として設
定する。値GmLIMは、低速域側でより少ない操舵角で旋
回可能とするべく規範モデルの低域側のゲインを高いも
のに設定した場合であっても、規範モデルの定常特性
が、車速Vの増加に対し、制御開始時の旋回半径比以下
とならないように定常ゲイン特性に制限を与えるため用
いられるもので、より詳しくは、そのGmLIM値の設定
は、自車のスタビリティファクタA、ホイールベース
L、ステアリングギヤ比Nで表される自車の基本定常特
性を用い、後輪舵角制御開始時の旋回半径以下とならな
いように、車速Vに応じて予めマップデータ等で設定さ
れるものとすることができる(後記式22, 29等参照) 。
ここで、前記第1の線形定常ヨーレイトゲイン目標値設
定(設定部4a) に関しては、設計者は上記制限値GmLIM
とは無関係に任意に特性を与えることができるものであ
るが、従って、それ故に低速ではヨーレイトゲインをベ
ース車両(後輪舵角をゼロに固定した場合)に比し上げ
るように、かつ高速ではゲインを下げて安定性を増すよ
うにするなど、自由に設定をすることができるものであ
るが、上記の最終的な定常ヨーレイトゲイン目標値Gm
は、そのGmLIM値を越えることはないように設定される
ものとし、該リミッタ4bではそのように予め設定したG
mL IMを用いたリミットチェック、並びにその比較結果に
応じたGm の設定を行なう。
The steady-state yaw rate gain limiter 4b uses a steady-state yaw rate gain amount (limit amount) G mLIM value set in advance according to the vehicle speed V, and obtains a G mod value obtained by calculating the G mLIM value and the setting unit 4a. comparing, as a result, to set the small becomes better as a final steady state yaw rate gain target value G m. The value G mLIM is such that the steady-state characteristics of the reference model increase the vehicle speed V even when the low-pass gain of the reference model is set high so that the vehicle can turn with a smaller steering angle in the low-speed range. On the other hand, it is used to limit the steady-state gain characteristic so that it does not become less than the turning radius ratio at the start of control. More specifically, the G mLIM value is set by the stability factor A of the own vehicle, the wheelbase L, the basic steady-state characteristics of the vehicle represented by the steering gear ratio N, and are set in advance in map data or the like in accordance with the vehicle speed V so that the turning radius does not become smaller than the turning radius at the start of the rear wheel steering angle control. (See Equations 22 and 29 below).
Here, regarding the setting of the first linear steady-state yaw rate gain target value (setting unit 4a), the designer sets the limit value G mLIM
Irrespective of the characteristic, therefore, at low speeds, the yaw rate gain is increased relative to the base vehicle (when the rear wheel steering angle is fixed to zero), and at high speeds, It can be set freely, for example, by lowering the gain to increase the stability. However, the final steady-state yaw rate gain target value G m
Is set so as not to exceed the G mLIM value, and the limiter 4b sets the G
limit check using mL IM, and sets the G m corresponding to the comparison result.

【0016】ヨーレイト定常目標値設定部4cは、ヨーレ
イト定常目標値を設定する設定部である。即ち、ここで
は、操舵角θ、及び上記リミッタ4bで定められる定常ヨ
ーレイトゲイン目標値Gm に基づき前者の値を後者の値
に乗じて得られるヨーレイト定常目標値(d/dt)φmoが設
定される。ヨーレイト過渡特性目標値設定部4dでは所望
の過渡応答を得るためのヨーレイト及びヨー角加速度目
標値(d/dt)φm ,(d2/dt2m を設定し、後輪舵角計算
部5がこれら目標値を実現するための制御舵角演算を行
なう。
The steady yaw rate target value setting section 4c is a setting section for setting a steady yaw rate target value. That is, here, the yaw rate steady target value (d / dt) φ mo obtained by multiplying the former value by the latter value based on the steering angle θ and the steady yaw rate gain target value G m determined by the limiter 4b is set. Is done. Yaw rate and the yaw angular acceleration target value for obtaining a yaw rate transient characteristic target value desired transient response in the setting unit 4d (d / dt) φ m , (d 2 / dt 2) Set the phi m, the rear wheel steering angle calculation The section 5 performs a control steering angle calculation for realizing these target values.

【0017】上述のように、車両運動目標値設定部たる
ヨーレイト目標設定部4は、操舵角入力に対し所望の応
答を設定する規範モデルを用い、操舵角入力に対する所
定の定常特性及び過渡応答特性を設定するが、この場合
に、目標値設定部で設定される被制御量の定常ヨーレイ
トゲインは、図2の構成により、制御対象車両のステア
特性がオーバステア特性とならないように設定される。
換言すれば、設定者がいかなる定常ヨーレイトゲインを
設定しても、自車両のステア特性が後輪舵角制御を行う
ことによっても、車両の旋回中に車速Vの増加に対し旋
回半径が小さくなることのないようにする。
As described above, the yaw rate target setting section 4, which is a vehicle motion target value setting section, uses a reference model for setting a desired response to a steering angle input, and uses a predetermined steady-state characteristic and a transient response characteristic for a steering angle input. In this case, the steady-state yaw rate gain of the controlled variable set by the target value setting section is set by the configuration of FIG. 2 so that the steer characteristic of the controlled vehicle does not become the oversteer characteristic.
In other words, no matter what the steady yaw rate gain is set by the setter, the turning radius becomes smaller as the vehicle speed V increases during turning of the vehicle, even if the steer characteristics of the own vehicle perform the rear wheel steering angle control. Try not to be.

【0018】設定部4並びに計算部5で各種演算はコン
トローラのマイクロコンピュータのプログラムで行なう
ものとし、図3及び4がコントローラ3で実行される本
制御に従う後輪舵角制御プログラムの一例のフローチャ
ートである。本プログラムは、一定時間ΔT毎の割込み
処理で実行され、また、ステップ 101〜103(図3)、ス
テップ104, 105(図4)については夫々前記図1、図2
での該当対応部分に付した参照符号も付記してある。
3 and 4 are flowcharts of an example of a rear wheel steering angle control program according to the present control executed by the controller 3. is there. This program is executed in an interrupt process every fixed time ΔT. Steps 101 to 103 (FIG. 3) and steps 104 and 105 (FIG. 4) are executed as shown in FIGS.
The reference numerals attached to the corresponding parts in are also added.

【0019】ステップ 100では、本ステップ実行毎、セ
ンサ11, 12で夫々検出した操舵角θ、車速Vを読み込
み、これらを基に以下の演算等により後輪舵角(目標
値)δRTを求める。即ち、ステップ101 は、設計者が任
意に与えた第1の定常ヨーレイトゲイン目標値Gmod
演算するステップであり、まず、ここで、Gmod を、 Gmod = V/NmL(1+AmV2) ----- 11 により演算する。上記は、車速Vの入力によって与えら
れる。なお、既述の如くAmはスタビリティファクタ、Nm
はステアリングギヤレシオ(ギヤ比)、Lはホイールベ
ースであり、ここでは、例えばNm=11.0 、Am=3.6×10-3
のように与えられているものとし、またホイールベース
についてはL= 2.5mとする。
In step 100, every time this step is executed, the steering angle θ and the vehicle speed V detected by the sensors 11 and 12 are read, and the rear wheel steering angle (target value) δ RT is obtained based on these by the following calculation and the like. . That is, step 101 is a step of calculating a first constant yaw rate gain target value G mod the designer libitum, firstly, where the G mod, G mod = V / NmL (1 + AmV 2 ) ----- Compute with 11. The above is given by the input of the vehicle speed V. As described above, Am is a stability factor and Nm
Is a steering gear ratio (gear ratio), L is a wheel base, and here, for example, Nm = 11.0, Am = 3.6 × 10 -3
And L = 2.5 m for the wheelbase.

【0020】続くステップ102 ではリミットチェックに
より該当するときは定常ヨーレイトゲインを制限するた
めの処理を実行する。ここでの内容は図に例示する如き
ステップ200 〜202 から成り、まず、上記算出値Gmod
と予め設定された制限量GmLIMとを用い、Gmod ≦G
mLIMかをチェックし(ステップ200)、答がYES で設定制
限値を超えていなければ、最終的な定常ヨーレイトゲイ
ン目標値Gm として前記式での算出値Gmod をそのまま
再設定し(ステップ201)、然らざれば該目標値Gm をG
mLIMに設定して(ステップ202)、夫々本処理を終了する
こととする。
In the following step 102, if the limit check is satisfied, a process for limiting the steady yaw rate gain is executed. Here the contents of the made steps 200-202 such illustrated in figure, first, the calculated value G mod
And a preset limit amount G mLIM , G mod ≦ G
It is checked whether it is mLIM (step 200), and if the answer is YES and does not exceed the set limit value, the value G mod calculated by the above equation is reset again as the final steady-state yaw rate gain target value G m (step 201). ), scolded Zare if the target value G m G
mLIM is set (step 202), and the process is terminated.

【0021】こうして、ここでは、制限量をGmLIMとし
て、 (イ)Gmod ≦GmLIMのとき、Gm = Gmod ----- 12 (ロ)GmLIM<Gmod のとき、Gm = GmLIM ----- 13 と夫々設定するのであり、制限量をこえないように定常
ヨーレイトゲイン目標値が設定されることになる。ここ
に、GmLIMは、既述の如く予め車速Vに応じて設定され
る制御量、即ちGmLIM(V) であって、具体的には、後記
に示すように設定している。なお、上記で、(V) の付記
は車速Vに応じた値のものであることを意味する(以下
の同様の表記も、これに準ずる)。
Thus, here, assuming that the limiting amount is G mLIM , (a) When G mod ≤ G mLIM , G m = G mod ----- 12 (b) When G mLIM <G mod , G m = G mLIM ----- 13 and the steady-state yaw rate gain target value is set so as not to exceed the limit. Here, G mLIM is a control amount previously set according to the vehicle speed V as described above, that is, G mLIM (V), and is specifically set as described later. Note that, in the above description, the addition of (V) means that the value is a value corresponding to the vehicle speed V (the same notation below applies to this).

【0022】まず、4輪操舵時の定常ヨーレイト(d/dt)
φ(4WS) は、次式で表される。 (d/dt)φ(4WS) ={V/(1+AV2)L}・( θ/N−δR ) ----- 14 なお、A、L、Nは夫々自車のスタビリティファクタ、
ホイールベース、ステアリングギヤ比である。ここで、
本実施例では、車速Vについての制御対象領域は低速域
での所定車速以上の範囲としており、具体的にはV=6
m/s より後輪制御を開始する方法をとっている。このよ
うにするのは、先にも触れたように、本例では、演算に
使用する車速Vの読み込みに車速パルスセンサを用いて
いるため、極低速では、演算精度の低下が大きくなるこ
とや、後輪舵角制御量の機械的な限界(例えば、本出願
人の開発に係る日産スーパーHICSシステムにおいては1
deg 以下) などのことから、低速で制御に不向きな領域
が存在する等に鑑み、実際の後輪制御舵角δR について
は一定車速以上より後輪制御を開始する(実際の制御対
象領域とする)こととし、その場合の車速値をV=6m/
s に設定することとしたものである。しかして、V=6
m/s (約22km/h相当) より後輪制御を開始し、それ以上
の領域では、乗算係数K(≦1.0)を用いこれを乗じて例
えば12m/s で目標値と等しくなるよう連続的に制御する
ようにしている。
First, steady yaw rate (d / dt) during four-wheel steering
φ (4WS) is expressed by the following equation. (d / dt) φ (4WS) = {V / (1 + AV 2 ) L} (θ / N−δ R ) ----- 14 where A, L and N are the stability of the vehicle Factor,
Wheelbase, steering gear ratio. here,
In the present embodiment, the control target region for the vehicle speed V is a range that is equal to or higher than a predetermined vehicle speed in the low-speed region.
The rear wheel control is started from m / s. As described above, in this example, since the vehicle speed pulse sensor is used to read the vehicle speed V used for calculation in this example, at extremely low speeds, the calculation accuracy is greatly reduced. , The mechanical limit of the rear wheel steering angle control amount (for example, in the Nissan Super HICS system
deg or less) since such, in view of the like that there is unsuitable areas in control at low speed, and the actual after about wheel control steering angle [delta] R initiates the rear wheel control from more than a certain vehicle speed (the actual control region The vehicle speed value in that case is V = 6m /
s. Thus, V = 6
m / s (approximately 22 km / h), rear wheel control is started, and in the region beyond that, a multiplication coefficient K (≦ 1.0) is multiplied and continuously multiplied by, for example, 12 m / s to become equal to the target value. To control.

【0023】なお、図5は後記で説明される本制御に従
う内容を示すものであるが、図中(ロ)に上記係数kの
特性が例示されている。
FIG. 5 shows the contents according to the control described later, and the characteristic of the coefficient k is illustrated in (b) in the figure.

【0024】さて、本実施例では、こうしてV=6m/s
より後輪制御を開始する方法をとっているため、4輪操
舵時(制御時)の定常ヨーレイトを示す前記式14におけ
るδR については、 δR =k・δRC ----- 15 となる。ここで、式中のδRCは、設計者が任意に与えた
規範モデルの定常特性、 Gm (V) = V/NmL(1+AmV2) ----- 16 を得るための後輪舵角量を示し、式16は前述した式11と
同等のものである。また、上記式15においては、値kは
0〜1.0 の範囲の値をとり、k=0のときはδR =0、
k=1.0 の場合はδR =δRCとなる。
In this embodiment, V = 6 m / s
Since taking how to start the rear wheel control more, the [delta] R in formula 14 showing the steady yaw rate at the time of four-wheel steering (time control) is provided with δ R = k · δ RC ----- 15 Become. Here, δ RC in the equation is a steady-state characteristic of the reference model arbitrarily given by a designer, and a rear wheel steering angle for obtaining G m (V) = V / NmL (1 + AmV 2 ) ----- 16 Equation 16 is equivalent to Equation 11 described above. Further, in the above equation 15, the value k takes a value in the range of 0 to 1.0, and when k = 0, δ R = 0,
When k = 1.0, δ R = δ RC .

【0025】以上から、まず、V=6m/s 時(換言すれ
ば、k=0)の定常ヨーレイト(d/dt)φ(6m/s)は、従っ
て、前記式14に照らし、かつV=6(m/s) 、δR =0と
して、次式、 (d/dt)φ(6m/s)=〔6/{(1+A ・62) ・L・N}〕・θ ----- 17 で示されるものとなる。よって、車両のステア特性に着
目すると、それが後輪制御を行うことによって、オーバ
ステア特性とならないためには、操舵角入力θが一定と
した場合、本例の場合V=6m/s 以上の領域において、
V=6m/s 時(即ち、制御領域突入時)の旋回半径以下
とならないように、与えるべき規範モデルの定常ヨーレ
イト特性を設定する必要がある。その一方で、設計者が
その特性を任意に与えることができる点をも確保しよう
とするなら、その設計の自由度も維持できるようにしな
ければならない。
From the above, first, the steady-state yaw rate (d / dt) φ (6 m / s) at V = 6 m / s (in other words, k = 0 ) is, therefore, given by the above equation (14 ) , 6 (m / s) and δ R = 0, the following equation: (d / dt) φ (6m / s) = [6 / {(1 + A · 6 2 ) · L · N}] · θ ---- -It is indicated by 17. Therefore, focusing on the steering characteristic of the vehicle, if the steering angle input θ is constant in the present example, if the steering angle input θ is constant in order to prevent the vehicle from becoming the oversteer characteristic by performing the rear wheel control, At
It is necessary to set the steady-state yaw rate characteristic of the reference model to be given so that the turning radius does not become smaller than the turning radius at the time of V = 6 m / s (that is, when entering the control area). On the other hand, if it is intended to ensure that the designer can arbitrarily give the characteristic, the degree of freedom in the design must be maintained.

【0026】そこで、本例では、与える規範モデルの定
常時性が、車速Vの増加に対し、制御開始時の旋回半径
比以下とならないように定常ゲイン特性に制限を与える
構成とすることとし、そのために用いる前述のGmLIM
値については、それを、V≧12m/s の領域、及びV=12
m/s 未満でかつ制御がなされる領域の夫々において、次
のように設定するものである。
Therefore, in the present embodiment, the steady-state gain characteristic is limited so that the steady-state property of the given reference model does not fall below the turning radius ratio at the start of the control with the increase in the vehicle speed V. For the value of G mLIM described above used for that purpose, it is calculated in the region of V ≧ 12 m / s and V = 12 m / s.
In each of the regions where the speed is less than m / s and the control is performed, the following settings are made.

【0027】V≧12m/s の場合 かかるV≧12m/s では、 6/(d/dt)φ(6m/s)≦V/(d/dt)φm ----- 18 でなければならないことから、上式18を変形し、かつそ
れに前記式17を用いて、次式を得る。 (d/dt)φm ≦(V/6) ・(d/dt)φ(6m/s) =(V/6) ・〔6/{(1+A ・62) ・L・N}〕・θ =〔V/{(1+A ・62) ・L・N}〕・θ ----- 19 ここで、(d/dt)φm <Gm ・θ ----- 20 なる関係より、これと前記式19とから、次の関係式が成
立することになる。 Gm ≦V/(1+A ・62) ・L・N ----- 21 よって、最終的な定常ヨーレイトゲイン目標値を上記式
20が成立する範囲とするべく、Gmod 値についてそれを
制限するための制限量GmLIMは、この場合は、 GmLIM=V/{(1+A ・62) ・L・N} ----- 22 と設定する。
In the case of V ≧ 12 m / s In the case of V ≧ 12 m / s, 6 / (d / dt) φ (6 m / s) ≦ V / (d / dt) φm ----- 18 Therefore, the following equation is obtained by modifying the above equation 18 and using the above equation 17 therein. (d / dt) φm ≦ (V / 6) ・ (d / dt) φ (6m / s) = (V / 6) ・ [6 / {(1 + A ・ 6 2 ) ・ L ・ N}] ・ θ = [V / {(1 + A · 6 2 ) · L · N}] · θ ----- 19 Here, (d / dt) φm <G m · θ ----- 20 From Expression 19, the following relational expression is established. G m ≦ V / (1 + A · 6 2) · L · N ----- 21 Thus, the above equation the final steady state yaw rate gain target value
So as to obtain a range of 20 is established, limiting the amount G MLIM to limit it for G mod value, in this case, G mLIM = V / {( 1 + A · 6 2) · L · N} ---- -Set to 22.

【0028】6m/s <V<12m/s の場合 この場合は、次のようである。まず、夫々、次の関係を
用いる。即ち、先の式14による (d/dt)φ(4WS) ={V/(1+A ・V2) ・L}・ (θ/N−δR ) と、この場合のδR としての δR =(V−6)/6・δRC=k・δRC ----- 23 ( ∴0<k<1) と、そして、先の式20 (d/dt)φm <Gm ・θ である。ここで、(d/dt)φ(4ws) =(d/dt)φm を得るδ
RCは、式14、式20より、夫々の右辺=右辺とおき、かつ
δR =k・δRCを代入し、δRCにつき整すると、次式を
得る。 δRC=〔(θ/N)−{(1+A ・V2) L/N}Gm ・θ〕・(1/k)----24 一方、式14、式23、及び上記式24より、(d/dt)φm につ
いての式を求めると(式14右辺中のδR をδRCに置き換
えると共に、そのδRCにつき上記式24を適用し整理した
ものを、(d/dt)φm とすると)、 (d/dt)φm =〔V/{(1+A ・V2) L}〕・〔(1/ N) −k{(1/ N) −(( 1+A ・V2) L/V)・Gm }〕・θ ----- 25 となる。ここで、同様に、6/(d/dt)φ(6m/s)≦V/(d/d
t)φm の関係から、これを変形すれば、次のようにな
る。 (d/dt)φm ≦(V/6) ・(d/dt)φ(6m/s) ----- 26 これら式25, 式26より、この場合は、 〔V/{(1+A ・V2) L}〕・〔(1/ N) −k{(1/ N) −(( 1+A ・V2) L/V)・Gm }〕・θ≦(V/6) ・〔 6/{(1+A ・V2) LN}〕・θ ----- 27 が誘導され、これを更にGm について整理すれば、次の
関係式を得る。 Gm ≦〔V/{(1+A ・V2) LN}〕・〔1 − (1/k) + (1/k) ・ {(1+A ・V2) /(1+A ・62) }〕 ----- 28 よって、この場合の制限量GmLIMは、上記式28の右辺の
値、即ち、 GmLIM=〔V/{(1+A ・V2) LN}〕・〔1 − (1/k) + (1/k) ・ {(1+A ・V2) /(1+A ・62) }〕 ----- 29 と設定するのである。
In the case of 6 m / s <V <12 m / s In this case, it is as follows. First, the following relationships are used, respectively. That is, (d / dt) φ (4WS) = {V / (1 + A · V 2 ) · L} · (θ / N−δ R ) according to the above Expression 14, and δ R = δ R in this case = (V−6) / 6 · δ RC = k · δ RC ----- 23 (∴0 <k <1), and the equation 20 (d / dt) φm <G m · θ . Here, (d / dt) φ (4ws) = (d / dt) φ m
From Equations 14 and 20, RC is set to the right side = right side, and by substituting δ R = k · δ RC and adjusting for δ RC , the following equation is obtained. δ RC = [(θ / N) − {(1 + A · V 2 ) L / N} G m · θ] · (1 / k) ---- 24 On the other hand, from Equations 14, 23 and 24 above , (d / dt) When determining the expression for phi m (with replacing [delta] R in formula 14 the right side to the [delta] RC, those organized by applying the above equation 24 regarding its δ RC, (d / dt) φ m ), (d / dt) φ m = [V / {(1 + A · V 2 ) L}] · [(1 / N) −k {(1 / N) − ((1 + A · V 2 ) L / V) · G m }] · θ ----- 25. Here, similarly, 6 / (d / dt) φ (6 m / s) ≦ V / (d / d
the relationship t) phi m, if deformation this is as follows. (d / dt) φ m ≤ (V / 6) ・ (d / dt) φ (6m / s) ----- 26 From these equations 25 and 26, in this case, [V / {(1 + A V 2 ) L}] · [(1 / N) −k {(1 / N) − ((1 + A · V 2 ) L / V) · G m }] · θ ≦ (V / 6) · [6 / {(1 + A · V 2 ) LN}] · θ ----- 27 is derived, and if this is further arranged for G m , the following relational expression is obtained. G m ≦ [V / {(1 + A · V 2 ) LN}] · [1− (1 / k) + (1 / k) · {(1 + A · V 2 ) / (1 + A · 6 2 )}]- --- 28 Therefore, the limiting amount G mLIM in this case is the value on the right side of the above equation 28, that is, G mLIM = [V / {(1 + A · V 2 ) LN}] · [1 − (1 / k) + (1 / k) · {(1 + A · V 2 ) / (1 + A · 6 2 )}] ----- 29 is set.

【0029】こうして、定常ヨーレイトゲインリミッタ
処理では、4輪操舵システム(4WS)での後輪舵角制
御において、車両が旋回中にオーバステア特性とならな
いよう、値GmLIMにつき、それを、自車のスタビリティ
ファクタA、ホイールベースL、ステアリングギヤ比で
表される自車の基本定常特性を用い、後輪制御開始時の
旋回半径以下とならないように、ここでは予め車速Vに
応じたものとして用意しておいて前記図3のステップ10
2 で適用していくのである。より詳しくは、ステップ20
0 へ進んだとき、当該時点での車速V値(ステップ100
での入力値)に応じたGmLIMをマップデータ等から読み
出してその判別に適用し、そして該当するときはその読
み出しGmLIM値をステップ202 でGm 値と設定するもの
である。
As described above, in the steady yaw rate gain limiter processing, in the rear wheel steering angle control in the four-wheel steering system (4WS), the value G mLIM is replaced with the value of the own vehicle so that the vehicle does not have an oversteer characteristic during turning. Using the basic steady-state characteristics of the vehicle represented by the stability factor A, the wheelbase L, and the steering gear ratio, the vehicle is prepared in advance according to the vehicle speed V so that it does not become smaller than the turning radius at the start of rear wheel control. Step 10 of FIG. 3
It is applied in 2. For more information, see Step 20
0, the vehicle speed V value at that time (step 100
The G MLIM corresponding to the input value) is read from the map data and the like in the applied to the determination, and the corresponding time is used to set the read G MLIM value G m value in step 202.

【0030】なお、上記について、V=12m/s なら、
k=1となり(式23参照) 、結局、式29でも、その値G
mLIM(V=12m/s )は前述の式22のものと一致する。ま
た、V=6m/s (即ち、δR =0)、並びに後輪制御を本実
施例では行っていないそれより低速域における場合につ
いては、特に設定する必要はないが、便宜上次のように
設定するものとする。 GmLIM=(V/6)・GmLIM(6m/s) ----- 30
Note that if V = 12 m / s,
k = 1 (see Equation 23).
mLIM (V = 12 m / s) is consistent with that of Equation 22 described above. In the case of V = 6 m / s (that is, δ R = 0) and the case where the rear wheel control is not performed in the present embodiment in a lower speed range, there is no particular need to set, but for convenience, Shall be set. G mLIM = (V / 6) · G mLIM (6m / s) ----- 30

【0031】図3に戻り、次のステップ103 は、前記ス
テップ102 で設定された定常ヨーレイトゲイン目標値
(図3のステップ201, 202で設定されたGm 値) 即ち、
上記制御量GmLIMと設計者が任意に与えた定常ヨーレイ
トゲインGmod を比較して得られたGm 値と操舵角θ入
力により、ヨーレイト定常値を演算する。この演算は、
次式、 (d/dt)φmo =Gm ・θ ----- 31 により行い、ここでの算出値(d/dt)φmoをもって最終的
なヨーレイト定常目標値とする。
Returning to FIG. 3, the next step 103 is the steady yaw rate gain target value set in step 102.
( Gm value set in steps 201 and 202 in FIG. 3)
The steering angle θ type G m values obtained by comparing the steady yaw rate gain G mod which the control quantity G MLIM and designer libitum, calculates a yaw rate constant value. This operation is
The following equation, (d / dt) φ mo = G m · θ ----- 31, is used as the final steady-state yaw rate target value with the calculated value (d / dt) φ mo .

【0032】続くステップ104 (図4)は、操舵角入力
に対しヨーレイトを時定数τによる一次遅れで応答させ
るためのヨーレイト過渡特性設定演算処理であり、次の
ようにヨーレイト及びヨー角加速度目標値(d/dt)φm ,
(d2/dt2m を設定する。 (d/dt)φm = ∫((d2/dt2) φm )dt ----- 32 (d2/dt2m = ((d/dt) φmo - (d/dt) φm )/τ ----- 33 即ち、時定数τの一次遅れ系に基づき操舵角θに対応し
た目標のヨー角加速度値(d2/dt2m を求め、(d2/dt2)
φm の積分により目標とすべきヨーレイト(d/dt)φm
求める。なお、ディジタル演算の場合は、上記積分に当
たっては、 (d/dt)φm = (d/dt)φm + ΔT ・(d2/dt2m ----- 34 で近似させる。この処理は、以後の積分が必要な場合も
同様の手法で行なう。
The following step 104 (FIG. 4) is a yaw rate transient characteristic setting calculation process for causing the yaw rate to respond to the steering angle input with a first-order delay based on the time constant τ. The yaw rate and yaw angular acceleration target values are as follows. (d / dt) φ m ,
(d 2 / dt 2) to set the phi m. (d / dt) φ m = ∫ ((d 2 / dt 2 ) φ m ) dt ----- 32 (d 2 / dt 2 ) φ m = ((d / dt) φ mo- (d / dt ) φ m ) / τ ----- 33 That is, the target yaw angular acceleration value (d 2 / dt 2 ) φ m corresponding to the steering angle θ is obtained based on the primary delay system of the time constant τ, and (d 2 / dt 2 )
Request phi yaw rate should aim by integration of m (d / dt) φ m . In the case of digital calculation, the above integration is approximated by (d / dt) φ m = (d / dt) φ m + ΔT · (d 2 / dt 2 ) φ m ----- 34. This process is performed in a similar manner when the subsequent integration is required.

【0033】次いで、ステップ105 で後輪舵角計算部5
に相当する演算処理を行なう。ここでは、よく知られた
車両の運動方程式に基づき以下の如く後輪舵角目標値δ
RTを演算する。即ち、自車の動特性を用いて、前記ステ
ップ104 で設定される(d/dt)φm , (d2/dt2m を満足
する後輪舵角の演算を実行する。まず、横速度 VY につ
き、後述の如くに求められている前回のdVY /dt の積
分、 VY = ∫(d/dt) VY ----- 35 ( VY = VY + ΔT ・(d/dt) VY で近似させる) により、 VY 値を求め、これと上記(d/dt)φmとを基
に、前輪横すべり角βF を、 BF = θ/N- (VY + LF ・(d/dt)φm )/V ----- 36 (LF : 前輪−重心間距離) により求め、更に、このβF から前輪コーナリングフォ
ース CF を次式により演算する。 CF = eKF ・βF ----- 37 (eKF : フロント等価コーナリングパワー) これらは、前輪が補正分でどれだけのコーナリングフォ
ースを生じさせているかを推定するもので、かかる前輪
コーナリングフォースが出ている時に、前記の目標ヨー
角加速度(d2/dt2m を出すために必要な後輪コーナリ
ングフォース C R を、 CR = { LF ・ CF -( Iz ・(d2/dt2m /2) }/ LR ----- 38 (Iz : ヨー慣性、 LR : 後輪−重心間距離) により演算する。
Next, at step 105, the rear wheel steering angle calculation unit 5
Is performed. Here, well-known
Based on the equation of motion of the vehicle, the rear wheel steering angle target value δ is as follows:
RTIs calculated. That is, using the dynamic characteristics of the own vehicle,
(D / dt) φ set in step 104m, (dTwo/ dtTwo) φmSatisfied
The rear wheel steering angle is calculated. First, the lateral speed VYNitsu
The previous dV required as described belowY/ dt product
Minutes, VY= ∫ (d / dt) VY ----- 35 (VY= VY+ ΔT ・ (d / dt) VY), VYThe value is calculated, and this and (d / dt) φmBased on
And the front wheel sideslip angle βFTo BF= θ / N- (VY+ LF・ (D / dt) φm) / V ----- 36 (LF: Distance between front wheel and center of gravity)FFrom front wheel cornering fo
Source CFIs calculated by the following equation. CF= eKF・ ΒF ----- 37 (eKF: Front equivalent cornering power)
The front wheel
When the cornering force is on, the target yaw
Angular acceleration (dTwo/ dtTwo) φmRear corner required to produce
Ning Force C RTo CR= {LF・ CF-(Iz・ (DTwo/ dtTwo) φm/ 2)} / LR ----- 38 (Iz: Yaw inertia, LR: Distance between rear wheel and center of gravity).

【0034】しかして、以後逆演算によりこのコーナリ
ングフォース CR を得るための後輪横すべり角βR を βR = CR / KR ----- 39 (KR : リアコーナリングパワー) により求め、このすべり角βR を基に後輪舵角δRTを次
式により演算する。 δRT = βR + (VY -LR ・(d/dt)φm ) /V ----- 40 そして、次回演算サイクルにおいて使用する(d/dt) VY
値を、 (d/dt) VY = (2C F + 2C R )・M-V ・(d/dt)φm ---- 41 (M : 車両質量) により演算しておくものとする。
[0034] Thus, the inverse operation subsequent to wheel slip angle beta R after to obtain the cornering force C R β R = C R / K R ----- 39: determined by (K R rear cornering power) Then, based on the slip angle β R , the rear wheel steering angle δ RT is calculated by the following equation. δ RT = β R + (V Y -L R・ (d / dt) φ m ) / V ----- 40 And (d / dt) V Y to be used in the next operation cycle
The value is calculated by the following equation: (d / dt) V Y = (2C F + 2C R ) · MV · (d / dt) φ m ---- 41 (M: vehicle mass).

【0035】かくて、ステップ106 では上述の如くに演
算した後輪舵角値δRTを目標値としてこれに応じた信号
をアクチュエータ駆動部2に出力し、後輪操舵機構1に
より後輪を演算舵角だけ操舵する。
Thus, in step 106, the rear wheel steering angle value δ RT calculated as described above is set as a target value and a signal corresponding to the target value is output to the actuator drive unit 2, and the rear wheels are calculated by the rear wheel steering mechanism 1. Steer only the steering angle.

【0036】上述のような舵角制御より、たとえ低連側
のゲインを高く設定した場合であっても、車両がオーバ
ステア特性となってしまうのが避けられ、予め自車特性
より車両がオーバステア方向に変化しないようにヨーレ
イトゲイン設定値にリミッタをかけることで、設計者が
いかなる定常ヨーレイトゲインを設定しても、車両のス
テア特性がふらふらと変化しないため、運転者に不安感
を与えず、安定した車両特性のものを得ることができ
る。
With the steering angle control as described above, even if the gain on the low-sequence side is set higher, it is possible to prevent the vehicle from having an oversteer characteristic, and the vehicle is set in the oversteer direction in advance from the own vehicle characteristic. By applying a limiter to the yaw rate gain set value so that it does not change, the steer characteristics of the vehicle do not fluctuate no matter what the steady yaw rate gain is set by the designer, so the driver does not feel uneasy and stable Vehicle characteristics can be obtained.

【0037】以下、更に、図5、図6(比較例)をも参
照して具体的に説明する。図5は本制御による場合の定
常ヨーレイトゲイン特性(同図(イ))と、後輪舵角比
(同(ハ))、旋回半径比(同(ニ))、及び先に触れた係
数kの各特性の一例を示し、図6はリミッタなしの場合
の比較例としての結果を示すものであって、最初に図6
について説明する。なお、ここでの比較例は、前記文献
の「3.1 ヨーレイトのモデル適合制御」に記載の制御に
よるものを例とする。
Hereinafter, a specific description will be given with reference to FIGS. 5 and 6 (comparative example). FIG. 5 shows a steady yaw rate gain characteristic in the case of this control ((a) in the figure), a rear wheel steering angle ratio ((c)), a turning radius ratio ((d)), and a coefficient k mentioned above. FIG. 6 shows a result as a comparative example without a limiter, and FIG.
Will be described. The comparative example here is based on the control described in "3.1 Yaw rate model adaptation control" of the above-mentioned document.

【0038】まず、制御対象となる車両(自車)は、ス
タビリティファクタA=2.0 ×10-3、ステアリングギヤ
比 N=15 、ホイールベース L=2.5m とする。このとき、
ベース車即ち後輪舵角をゼロに固定した場合の定常ヨー
レイトゲインG2ws(V) は、次のように表される(図6
(イ)の一点鎖線)。 G2ws(V) = V/NL(1+AV2) ----- 42 これに対して、運動目標となる規範モデルの定常ゲイン
を基本的に、低速側で、より少ない操舵角で旋回可能
(即ち、後輪逆相分大)となるよう、また高速ではゲイ
ンを下げて安定性を増すよう、例えば次のように設定す
る。 Gm (V) = V/Nn L(1+ Am V2) Nm = 11 ----- 43 Am = 3.6 ×10-3 このように設定した場合の規範モデルの定常ゲイン特性
を、ベース車(2WS) と比較して示したのが図6(イ)の
破線のものである。
First, the vehicle to be controlled (own vehicle) has a stability factor A = 2.0 × 10 −3 , a steering gear ratio N = 15, and a wheel base L = 2.5 m. At this time,
The steady yaw rate gain G 2ws (V) when the base vehicle, that is, the rear wheel steering angle is fixed to zero, is expressed as follows (FIG. 6).
(A) dot-dash line). G 2ws (V) = V / NL (1 + AV 2 ) ----- 42 On the other hand, the steady gain of the reference model, which is the motion target, is basically turned at a low speed side with a smaller steering angle. For example, the following setting is made so as to be possible (that is, to increase the phase of the rear wheel reverse phase), and to increase the stability by decreasing the gain at a high speed. G m (V) = V / N n L (1+ A m V 2 ) N m = 11 ----- 43 A m = 3.6 × 10 -3 Steady-state gain characteristics of the reference model with this setting 6 (a) is shown in comparison with the base vehicle (2WS).

【0039】また、上記の規範モデルは、その過渡応答
特性については、次式のヨーレイト目標値(d/dt)φm
示すように、操舵角θ入力に対してオーバーシュートの
ない一次遅れ系で与えられるものとし、その定数τは、
アクチュエータに過度な負担を要求しない範囲で十分俊
敏な応答が得られるよう、例えばτ=0.05(sec)に設定す
る。 (d/dt)φm = Gm (V) ・{1/(1+ τS)}・θ ----- 27 但し、S:微分オペレータ
The above-mentioned reference model has a transient response characteristic of a first-order lag system having no overshoot with respect to the input of the steering angle θ as shown by the following yaw rate target value (d / dt) φ m in the following equation. And the constant τ is given by
For example, τ = 0.05 (sec) is set so as to obtain a sufficiently agile response within a range that does not require an excessive load on the actuator. (d / dt) φ m = G m (V) ・ {1 / (1+ τS)} ・ θ ---------- 27 where S: derivative operator

【0040】更に、比較例の場合も、実際の後輪舵角制
御については、V=6m/s より、これを開始し、このた
め図6(ロ)に示す如き特性の係数kを使用し、δR
k・δRCのように該係数kを乗じてV=12m/s で目標値
δRCと等しくなるよう連続的に制御をするものとする。
Further, also in the case of the comparative example, the actual rear wheel steering angle control is started from V = 6 m / s, and therefore, a coefficient k having a characteristic as shown in FIG. , Δ R =
It is assumed that the control is continuously performed so as to be equal to the target value δ RC at V = 12 m / s by multiplying the coefficient k like k · δ RC .

【0041】さて、上述のように規範モデルを設定し、
またこの例ではV=6m/s 以上を車速Vについての実際
の制御対象領域として、後輪舵角制御を行った場合の定
常状態での前輪舵角δF に対する後輪舵角比δR
δF 、及び旋回半径比R/RO (R:実半径、RO :幾
何学的な理論半径)を示したものが、同図(ハ)及び
(ニ)である。また、同図(イ)に示す実線特性が、こ
の場合の目標ヨーレイトゲイン(=発生ヨーレイトゲイ
ン)を表している。
Now, a reference model is set as described above,
Further, in this example, V = 6 m / s or more is set as the actual control target area for the vehicle speed V, and the rear wheel steering angle ratio δ R / to the front wheel steering angle δ F in the steady state when the rear wheel steering angle control is performed.
Figures (c) and (d) show δ F and the turning radius ratio R / R O (R: actual radius, R O : geometric theoretical radius). Further, the solid line characteristic shown in FIG. 3A represents the target yaw rate gain (= generated yaw rate gain) in this case.

【0042】上記目標ヨーレイトゲインをみてみると、
まず、次のことがいえる。即ち、V=6m/s を境とし
て、車速Vに関する非制御領域(k=0で、δR =0)
においては、ヨーレイトゲインは、ベース車(δR
0)でのものと同様の特性である。これに対するに、制
御が実行される領域では、低速側でヨーレイトゲインは
ベース車の破線(G2WS ) のものより高められ、結果、
ベース車両に比べより少ない操舵角入力で旋回可能であ
り、かつ、高速では逆にベース車両の破線に比しゲイン
は下げられて安定性が増すようになっており、既述した
狙いは達成されるのが理解される。
Looking at the target yaw rate gain,
First, the following can be said. That is, the non-control region relating to the vehicle speed V with k = 6 m / s (k = 0, δ R = 0)
In, the yaw rate gain is based on the base vehicle (δ R =
0). On the other hand, in the region where the control is executed, the yaw rate gain at the low speed side is higher than that of the broken line (G 2WS ) of the base vehicle, and as a result,
It is possible to turn with a smaller steering angle input than the base vehicle, and at high speed, the gain is lowered and the stability is increased as compared to the broken line of the base vehicle, so that the aim described above is achieved. It is understood that

【0043】一方、旋回半径に注目してみると、図6
(ニ)の斜線を施した部分に示されるように、制御を開
始したV=6m/s より車速Vの増加に対し旋回半径が小
さくなっている。即ち、一定旋回状態から車速を増した
時、車両が旋回Rより内側に切り込む(旋回Rが小さく
なる)オーバステア特性となる傾向があることが示さ
れ、これに伴い、ステア特性がアンダステア(u/s)
→オーバステア(o/s)→アンダステア(u/s)と
変化していることが分かる。そのため、この場合には、
ステアリングホイール操舵角(ハンドル角)を一定とし
て運転しているにもかかわらず、ステア特性がふらふら
と変化する。
On the other hand, focusing on the turning radius, FIG.
As shown in the hatched portion (d), the turning radius becomes smaller as the vehicle speed V increases from V = 6 m / s at the start of the control. That is, it is shown that when the vehicle speed is increased from the constant turning state, the vehicle tends to have an oversteer characteristic in which the vehicle cuts inward from the turning R (the turning R decreases), and accordingly, the steer characteristic becomes understeer (u / s)
It can be seen that the state changes from oversteer (o / s) to understeer (u / s). So, in this case,
Despite driving with a constant steering wheel steering angle (steering wheel angle), the steering characteristics fluctuate.

【0044】これに対し、本実施例では、制御対象車両
のステア特性がオーバステア特性側に変化するのを定常
ヨーレイトゲインリミッタで防止することができ、図5
のヨーレイトゲイン特性(同図(イ))、後輪舵角比(同
(ハ))、旋回半径比(同(ニ))に前述の比較例(破線)
と対比して示すように、低速でベース車両に比べより少
ない操舵角入力で旋回可能となるようヨーレイトゲイン
を高めた場合にでも、一定旋回状態から車速を増した時
に車両が内側に切り込むオーバステア特性となることが
回避される。図5(イ)のリミッタ線(二線鎖線)は、
本例ではV/6・(d/dt)φ(6m/s)のリミッタ線である
が、制御開始の後は、本制御後の目標ヨーレイトゲイン
m (=発生ヨーレイトゲイン)はこれによって制限さ
れることとなり、結果、同図(ハ)に示す如く、後輪舵
角比δR /δF 特性、低速側での後輪逆相分は比較例に
比しそれだけ小さくなるよう抑制され、それに対応し
て、同図(ニ)に示すように本実施例制御ではステア特
性はオーバステア特性となっていない。従って、運転者
がステアリングホイール操舵角を一定として運転してい
るにもかかわらず車両のステア特性がu/s→o/s→
u/sのようにふらふらと変化するような事態が避けら
れ、それが原因で運転しずらいものとなることもなく、
運転者に不安感を与えず安定した車両特性のものにする
ことができ、しかも、設計者が任意に規範モデルの定常
ヨーレイトゲインを設定しても上記を実現し得、設計の
自由度を確保しつつ、それらの両立を図ることもでき
る。
On the other hand, in the present embodiment, the steady yaw rate gain limiter can prevent the steer characteristic of the vehicle to be controlled from changing to the oversteer characteristic.
The above-mentioned comparative example (broken line) shows the yaw rate gain characteristics ((a) in the figure), the rear wheel steering angle ratio ((c)), and the turning radius ratio ((d)).
As shown in the figure, even when the yaw rate gain is increased so that the vehicle can turn at a low speed with a smaller steering angle input compared to the base vehicle, the oversteer characteristic that the vehicle turns inward when the vehicle speed increases from a constant turning state Is avoided. The limiter line (two-dot chain line) in FIG.
In this example, the limiter line is V / 6 · (d / dt) φ (6 m / s) , but after the control is started, the target yaw rate gain G m (= generated yaw rate gain) after this control is limited by this. is the thing now, the results, as shown in FIG. (c), the rear wheel steering angle ratio [delta] R / [delta] F characteristics, wheel reverse phase after low speed side is suppressed to be much smaller than in Comparative example, Correspondingly, the steer characteristic is not the oversteer characteristic in the control of this embodiment as shown in FIG. Therefore, the steering characteristic of the vehicle changes from u / s → o / s → even though the driver is driving with the steering wheel steering angle kept constant.
It avoids the situation that changes suddenly like u / s, and does not make it difficult to drive due to it,
Stable vehicle characteristics can be obtained without giving the driver a feeling of anxiety, and the above can be achieved even if the designer sets the steady-state yaw rate gain of the reference model arbitrarily, ensuring design flexibility. In addition, it is possible to achieve both.

【0045】なお、上記プログラム例では、制限値G
mLIMを予め車速に応じマップデータ等で記憶させたもの
を読み出すとして説明したが、このような検索処理に代
え、リアルタイムで逐次GmLIMを演算で求めて適用する
手法によってもよい。また、フィードフォワード方式の
ヨーレイトモデル適合制御にのみ用いられるものではな
く、例えば、前記文献の「3.3 D* モデル追従制御」で
も実施できる。
In the above example of the program, the limit value G
Although it has been described that mLIM is stored in advance as map data or the like according to the vehicle speed and is read out, a method of sequentially calculating and applying G mLIM in real time instead of such a search process may be used. Further, the present invention is not used only for the feed-forward type yaw rate model adaptation control, and can be implemented, for example, in "3.3 D * model following control" of the above-mentioned document.

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明によれば、車両旋回時の舵角制御
の定常状態において、車速を変化したときに、一部の車
速領域部分で、制御対象車両のステア特性が舵角制御を
行うことによってオーバステア特性となってしまわない
ようにすることができ、制御対象車両のステア特性が舵
角制御を行うことによってもオーバステア特性側に変化
するのを防ぐことができ、従ってステア特性がふらふら
と変化しないため、運転しずらくなるのを回避し得て安
定した車両特性とすることができ、また、これを、設計
者の車両運動目標の設計の自由度を確保しつつ達成する
こともできるものであって、規範モデルの応答に極めて
近い応答が実車両でも得られるという当該規範モデルを
用いる舵角制御における有利な点はできるだけ損なわず
にこれを最大限発揮できるようにして活かすことが可能
であり、従って、設計者は、規範モデルに関しては、任
意にその規範モデルの定常特性の定常ゲインを設定する
ことができる一方、そのように任意に当該規範モデルの
定常ゲインを設定しても、車速域の一部の領域を対象と
する定常ゲインの制限でオーバステア特性側への変化を
防止し得、それ故、設計者の車両運動目標の設計の自由
度を確保しつつ、これらの両立を図ることを可能にす
る。
According to the present invention, in a steady state of steering angle control during turning of a vehicle, when the vehicle speed is changed, the steering characteristics of the vehicle to be controlled perform steering angle control in a part of the vehicle speed region. By doing so, it is possible to prevent the oversteer characteristics from becoming oversteer characteristics, and it is possible to prevent the steer characteristics of the controlled vehicle from changing to the oversteer characteristics side even by performing the steering angle control. Since there is no change, it is possible to avoid difficulty in driving and to achieve stable vehicle characteristics, and it is also possible to achieve this while securing the degree of freedom in designing the vehicle motion target of the designer. The advantage of the steering angle control using the reference model that a response very close to the response of the reference model can be obtained even in an actual vehicle can be obtained without deteriorating as much as possible. The reference model can be arbitrarily set with respect to the reference model, and the designer can arbitrarily set the steady-state gain of the steady-state characteristic of the reference model. Even if the steady gain is set, it is possible to prevent the change to the oversteer characteristic side by limiting the steady gain for a part of the vehicle speed range, and therefore, the degree of freedom in designing the vehicle motion target of the designer is improved. It is possible to achieve these both while securing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明装置の一実施例を示すハードウェア・ブ
ロック構成図である。
FIG. 1 is a hardware block diagram showing an embodiment of the apparatus of the present invention.

【図2】同例のヨーレイト目標値設定部の内容の一例を
示すブロック構成図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the content of a yaw rate target value setting unit of the example.

【図3】同例の制御プログラムの一例を分割して示すフ
ローチャートにして、その一部を示す図である。
FIG. 3 is a flowchart showing an example of the control program of the same example in a divided manner, and showing a part of the flowchart.

【図4】同じく、他の一部を示す図である。FIG. 4 is also a diagram showing another part.

【図5】実施例装置により制御を行った場合の説明に供
する定常ヨーレイトゲイン特性と、後輪舵角比、旋回半
径比の関係の一例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a relationship between a steady yaw rate gain characteristic, a rear wheel steering angle ratio, and a turning radius ratio for explanation when control is performed by the embodiment device.

【図6】図5と対比して示すリミッタなしの比較例での
規範モデル定常特性設定の一例と、その時の後輪舵角
比、旋回半径比の一例を示す図である。
6 is a diagram showing an example of a reference model steady-state characteristic setting in a comparative example without a limiter shown in comparison with FIG. 5, and an example of a rear wheel steering angle ratio and a turning radius ratio at that time.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 後輪操舵機構 2 アクチュエータ駆動部 3 コントローラ 4 ヨーレイト目標値設定部 4a 線形定常ヨーレイトゲイン目標値設定部 4b 定常ヨーレイトゲインリミッタ 4c ヨーレイト定常目標値設定部 4d ヨーレイト過渡特性目標値設定部 5 後輪舵角計算部 11 操舵角センサ 12 車速センサ 1 Rear wheel steering mechanism 2 Actuator drive 3 Controller 4 Yaw rate target value setting section 4a Linear steady-state yaw rate gain target value setting section 4b Steady-state yaw rate gain limiter 4c Yaw rate steady-state target value setting section 4d Yaw rate transient characteristic target value setting section 5 Rear wheel steering Angle calculator 11 Steering angle sensor 12 Vehicle speed sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 6/00 - 6/06 B62D 101:00 B62D 113:00 B62D 137:00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B62D 6/00-6/06 B62D 101: 00 B62D 113: 00 B62D 137: 00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 前輪または後輪の少なくともいずれか一
方の舵角を制御可能な舵角制御機構、及び舵角制御入力
に従い制御入力値に実際の舵角が一致するよう機構の駆
動をする駆動部を含む操舵装置を有する車両において、 ステアリングホイールの操舵角またはこれに相当する量
を検出する検出手段と、 車速またはこれに相当する量を検出する検出手段と、 これら検出手段からの出力を用いて車両のヨー・横平面
運動に関連する少なくとも1つの被制御量について操舵
角入力に対する定常特性及び過渡応答特性を設定する車
両運動目標値設定手段と、 該車両運動目標値設定手段で設定される運動目標値に実
際の車両応答が一致もしくは追従するように前記制御対
象車輪の舵角制御入力値を演算して前記操舵装置に指令
する舵角演算手段とを具備する舵角制御装置であって、 該車両運動目標値設定手段は、規範モデルを用いて、車
速に応じた定常ゲイン目標値を算出し、該算出値を操舵
角入力に対する被制御量の定常ゲイン目標値として設定
する定常ゲイン目標値設定手段を有すると共に、該定常
ゲイン目標値と、車速に応じて設定される定常ゲイン制
限値とを比較し、その結果、小なる方を当該車両運動目
標値設定手段で設定される前記被制御量についての操舵
角入力に対する定常特性の定常ゲインとする定常ゲイン
リミッタを有して、制御対象車両の旋回中の車速の変化
に対し、 制御対象車両のステア特性がオーバステア特性
側に変化するのを防止するようにしたことを特徴とする
車両用舵角制御装置。
1. A steering angle control mechanism capable of controlling a steering angle of at least one of a front wheel and a rear wheel, and a drive for driving a mechanism according to a steering angle control input such that an actual steering angle matches a control input value. In a vehicle having a steering device including a part, a detecting means for detecting a steering angle of a steering wheel or an amount corresponding thereto, a detecting means for detecting a vehicle speed or an amount corresponding thereto, and an output from these detecting means. and car <br/> both exercise target value setting means to set the steady-state characteristics and transient response characteristics with respect to the steering angle input for at least one controlled amount related to yaw and lateral planar motion of the vehicle Te, said vehicle motion target value Steering angle calculating means for calculating a steering angle control input value of the controlled wheel so that the actual vehicle response matches or follows the movement target value set by the setting means and instructing the steering device; A steering angle control apparatus having a, said vehicle motion target value setting means, by using a reference model, car
Calculates a steady-state gain target value according to the speed, and steers the calculated value.
Set as the steady gain target value of the controlled variable for angle input
A steady gain target value setting means for
Steady gain control set according to the gain target value and vehicle speed
Limit, and as a result, the smaller one is
Steering for the controlled amount set by the target value setting means
Steady-state gain as steady-state gain for steady-state characteristics with respect to angular input
Changes in vehicle speed during turning of the controlled vehicle with a limiter
Contrast, the vehicle steering angle control apparatus characterized by steering characteristic of the controlled object vehicle so as to prevent the change in the oversteer characteristic side.
【請求項2】(2) 前記定常ゲインの制限は、前記比較の結The limitation of the steady-state gain is based on the comparison result.
果、定常ゲインリミッタにより予め車速に応じて設定さAs a result, a steady gain limiter is set in advance according to the vehicle speed.
れた定常ゲイン制限値の方が前記車両運動目標値設定手The set steady-state gain limit value is the vehicle motion target value setting means.
段で設定される定常特性の定常ゲインとされる車速域にIn the vehicle speed range, which is the steady gain of the steady characteristic set in the step
対応する車速領域部分を対象として定常ゲインを制限すLimit the steady-state gain for the corresponding vehicle speed region
る態様であり、Is an aspect, 旋回状態で車速を変化させた場合において当該車速領域The vehicle speed range when the vehicle speed is changed in the turning state
部分で該定常ゲインの制限をするときでも、当該車速領Even when the steady gain is limited in the
域部分を超える車速以上の車速領域部分では、該定常ゲIn a vehicle speed region portion that is equal to or higher than the vehicle speed exceeding the
イン制限値によっては制限せず、前記定常ゲイン目標値The steady-state gain target value is not limited by the in-limit value.
設定手段で規範モデルを用いて算出される定常ゲイン目The steady-state gain calculated by the setting means using the reference model
標値の方を前記車両運動目標値設定手段The target value is the vehicle motion target value setting means. で設定される定Set by
常特性の定常ゲインとする、The steady gain of the normal characteristic ことを特徴とする請求項1に記載の車両用舵角制御装The vehicle steering angle control device according to claim 1, wherein
置。Place.
【請求項3】(3) 前記定常ゲインリミッタは、与える規範The stationary gain limiter is a
モデルの定常特性に対し、制御対象車輪の舵角制御を行Controls the steering angle of the wheel to be controlled for the steady-state characteristics of the model.
うことによっても、制御対象車両の旋回時に操舵角入力Input of the steering angle when turning the controlled vehicle.
を一定として車速を変化していったとき、制御対象車輪When the vehicle speed changes while keeping
の舵角制御開始時の旋回半径以下とならないよう定常ゲOf the turning radius at the start of steering angle control
インを制限するように、前記車速に応じた定常ゲイン制In order to limit the in-
限値を設定する、Set limit values, ことを特徴とする請求項1、または請求項2に記載の車The vehicle according to claim 1 or claim 2, wherein
両用舵角制御装置。Dual-purpose steering angle control device.
【請求項4】(4) 低車速域での第1の所定車速未満では制If the vehicle speed is lower than the first predetermined vehicle speed in the low vehicle speed range,
御対象車輪の舵角制御を行わない非制御領域を設定するSet a non-control area where steering angle control of the target wheel is not performed
一方、該第1の所定車速より舵角制御を開始するようにOn the other hand, the steering angle control is started from the first predetermined vehicle speed.
該第1の所定車速以上の車速領域を車速に関する舵角制The steering angle control relating to the vehicle speed is performed in a vehicle speed region equal to or higher than the first predetermined vehicle speed.
御対象領域として設定すると共に、該舵角制御対象領域Control target area and the steering angle control target area.
中のうち、該第1の所定車速値と該第1の所定車速値よThe first predetermined vehicle speed value and the first predetermined vehicle speed value
りも大なる値の第2の所定車速値間の車速領域におけるIn a vehicle speed range between a second predetermined vehicle speed value having
舵角制御では、車速の変化に対応して制御対象車輪の実In steering angle control, the actual control target wheels are
際に制御される舵角を舵角量0から連続的に増大させるThe steering angle that is controlled at the time is continuously increased from the steering angle amount 0
ように、かつ当該第2の所定車速で当該制御対象車輪のAnd at the second predetermined vehicle speed,
舵角が前記定常ゲイン目標値設定手段で与えられる規範Norm in which the steering angle is given by the steady gain target value setting means
モデルの定常特性を得るための目標値である舵角量と等Steering angle, which is the target value for obtaining the steady-state characteristics of the model, etc.
しくなるようにする、Make it easier ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記The method according to any one of claims 1 to 3, wherein
載の車両用舵角制御装置。Onboard vehicle steering angle control device.
【請求項5】 前記定常ゲイン目標値設定手段による定
常ゲイン目標値設定は、制御対象車輪の制御舵角をゼロ
に固定したと仮定した場合のベース車両と比較して、低
速域側ではベース車両に比べより少ない操舵角入力で旋
回可能とするよう、与える規範モデルの低速側での定常
ゲイン目標値を上げるように、かつ、高速域側ではベー
ス車両に比し安定性を増すよう、与える規範モデルの高
速側での定常ゲイン目標値を下げるように、その規範モ
デルの特性を設定してあることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記
載の車両用舵角制御装置。
5. A method according to claim 1, wherein said constant gain target value setting means sets a constant value.
The normal gain target value setting sets the control steering angle of the control target wheel to zero.
Low compared to the base vehicle assuming that
On the speed range side, turning with less steering angle input compared to the base vehicle
The steady state on the low speed side of the reference model given to enable
Increase the gain target value, and
Of reference models to increase stability compared to
To reduce the steady-state gain target value on the high-speed side,
5. The method according to claim 1 , wherein Dell characteristics are set.
Onboard vehicle steering angle control device.
【請求項6】6. 前記第1の所定車速未満の車速域でステIn a vehicle speed range lower than the first predetermined vehicle speed,
ア特性がアンダステア特性で、前記舵角制御対象領域にThe understeer characteristic is the understeer characteristic.
おける前記第2の所定車速以上の車速域ではステIn the vehicle speed range above the second predetermined vehicle speed, ア特性A characteristic
がアンダステア特性であって、前記舵角制御対象領域中Is an understeer characteristic, and in the steering angle control target area,
の前記第1の所定車速と前記第2の所定車速の間の車速Vehicle speed between the first predetermined vehicle speed and the second predetermined vehicle speed
域を対象として前記定常ゲインリミッタにより定常ゲイThe steady-state gain limiter
ンを制限することにより、操舵角一定の旋回状態から車By restricting the steering angle,
速を変化したとき、前記第1の所定車速未満の車速、前When the vehicle speed changes, the vehicle speed is lower than the first predetermined vehicle speed;
記第1の所定車速と前記第2の所定車速の間の車速、及A vehicle speed between the first predetermined vehicle speed and the second predetermined vehicle speed;
び前記第2の所定車速以上の車速の順で、ステア特性And a vehicle speed equal to or higher than the second predetermined vehicle speed.
が、アンダステア、オーバステア、及びアンダステアとAre understeer, oversteer, and understeer
変化するのを防止してなる、To prevent change, ことを特徴とする請求項4、または請求項5に記載の車The vehicle according to claim 4 or claim 5, wherein
両用舵角制御装置。Dual-purpose steering angle control device.
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