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JP4539866B2 - Steering device - Google Patents

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JP4539866B2 JP2006006054A JP2006006054A JP4539866B2 JP 4539866 B2 JP4539866 B2 JP 4539866B2 JP 2006006054 A JP2006006054 A JP 2006006054A JP 2006006054 A JP2006006054 A JP 2006006054A JP 4539866 B2 JP4539866 B2 JP 4539866B2
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Description

本発明は、前後左右輪を独立して転舵する転舵アクチュエータを備えた転舵装置に関する。   The present invention relates to a steering device including a steering actuator that independently steers front, rear, left and right wheels.

従来から、例えば、特許文献1には、左右で摩擦係数が異なる路面(いわゆるμスプリット路)を走行中に制動力を付与した場合に発生する左右制動差による車両の偏向を抑える車両用転舵装置が提案されている。
この転舵装置では、左右制動力差を推定し、その左右制動力差に起因するヨーモーメントを打ち消す方向に制動力差制御量を演算する。そして、制動力差制御量を転舵制御量に加算して車輪の転舵角を制御している。
また、特許文献2には、転舵アクチュエータが失陥した場合に、失陥していない残りの転舵アクチュエータを制御して、車両の偏向を修正する4輪独立転舵装置が提案されている。
特開2005−112285 特開2001−322557
Conventionally, for example, Patent Document 1 discloses a vehicle steering system that suppresses vehicle deflection due to a left-right braking difference that occurs when a braking force is applied while traveling on a road surface having a different friction coefficient between left and right (so-called μ-split road). A device has been proposed.
In this steered device, the left-right braking force difference is estimated, and the braking force difference control amount is calculated in a direction to cancel the yaw moment caused by the left-right braking force difference. Then, the turning angle of the wheel is controlled by adding the braking force difference control amount to the turning control amount.
Patent Document 2 proposes a four-wheel independent steering device that controls the remaining steering actuator that has not failed to correct the deflection of the vehicle when the steering actuator has failed. .
JP-A-2005-112285 JP 2001-322557 A

しかしながら、こうした転舵装置においては、1輪が転舵不能になった場合、制動時における車両の減速能力が正常時に比べて劣ってしまう。つまり、従来の転舵装置は、μスプリット路を走行中に1輪が転舵不能になりブレーキ制動をかけた場合、転舵不能輪を有効利用してヨーモーメントを打ち消すように転舵制御していないため、本来転舵不能輪で発生させる分のヨー打消し成分を正常輪側の転舵制御にて補うようにしなければならない。このため、制動時に車輪に発生する力の減速方向成分が少なくなり、車両の減速度(車両の速度減少率:以下、減速Gと呼ぶ)が小さくなってしまう。   However, in such a steering device, when one wheel cannot be steered, the deceleration capability of the vehicle during braking is inferior to that during normal operation. In other words, the conventional steering device performs steering control so as to cancel the yaw moment by effectively using the non-steerable wheel when one wheel cannot be steered and brake braking is applied while traveling on a μ split road. Therefore, it is necessary to supplement the yaw canceling component that is originally generated on the wheel that cannot be steered by the steering control on the normal wheel side. For this reason, the deceleration direction component of the force generated at the wheel during braking decreases, and the deceleration of the vehicle (vehicle speed reduction rate: hereinafter referred to as deceleration G) decreases.

本発明の目的は、上記問題に対処するためになされたもので、転舵不能となった車輪に対しても制動時にヨーモーメントを抑制させる方向の力を発生させて車両のヨーイングを抑制するとともに、車両の減速Gを大きくすることを目的とする。   An object of the present invention is to cope with the above-described problem, and suppresses the yawing of the vehicle by generating a force in a direction to suppress the yaw moment at the time of braking even for the wheel that has become unsteerable. The purpose is to increase the deceleration G of the vehicle.

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、前後左右輪の転舵角を独立して調整する転舵アクチュエータと、上記転舵アクチュエータを駆動制御する転舵制御手段とを備えた転舵装置において、後輪の左右いずれか一方が転舵不能となる転舵異常を検出する転舵異常検出手段と、左側輪と右側輪とにおける接地路面との間の摩擦係数の相違状態を検出する左右摩擦係数相違状態検出手段と、上記転舵異常検出手段により上記後輪の左右いずれか一方の転舵異常が検出されたとき、上記左右摩擦係数相違状態検出手段により左側輪と右側輪とにおける接地路面との間の摩擦係数が相違していると判断された場合には、転舵不能となっている車輪以外の上記転舵アクチュエータを駆動制御して、上記転舵不能となった車輪が車両進行方向に対して所定の車輪スリップ角が得られるように車体にスリップ角を与える異常時転舵制御手段とを備えたことにある。   In order to achieve the above object, a feature of the present invention is to provide a steering actuator that includes a steering actuator that independently adjusts the steering angles of the front, rear, left and right wheels, and a steering control means that controls the steering actuator. In the device, a difference in friction coefficient between the steering abnormality detecting means for detecting a steering abnormality in which one of the left and right of the rear wheels becomes impossible to steer and the ground road surface between the left wheel and the right wheel is detected. When the left and right friction coefficient difference state detection means and the steering abnormality detection means detect any left or right turning abnormality of the rear wheel, the left and right friction coefficient difference state detection means detects the difference between the left and right wheels. When it is determined that the friction coefficient between the ground and the road surface is different, the steering actuators other than the wheels that cannot be steered are driven and controlled. For the direction of vehicle travel In that a abnormal turning control means for providing a slip angle to the vehicle body so that a predetermined wheel slip angle can be obtained.

上記のように構成した本発明においては、転舵制御手段が転舵アクチュエータを駆動制御する。例えば、車輪の転舵角を検出しその転舵角が目標転舵角となるように転舵アクチュエータを駆動制御する。そして、転舵異常検出手段により後輪の左右いずれか一方の転舵不能状態が検出され、しかも、左右摩擦係数相違状態検出手段により左側輪と右側輪とにおける接地路面との間の摩擦係数(左側輪とその接地路面との間の摩擦係数と、右側輪とその接地路面との間の摩擦係数)が相違していると判断された場合には、異常時転舵制御手段が、転舵不能となっている車輪以外の転舵アクチュエータを駆動制御して、転舵不能となった車輪が車両進行方向に対して所定の車輪スリップ角が得られるように車体にスリップ角を与える。   In the present invention configured as described above, the steering control means drives and controls the steering actuator. For example, the turning angle of the wheel is detected, and the turning actuator is driven and controlled so that the turning angle becomes the target turning angle. Then, the steering abnormality detection means detects that either the left or right rear wheel cannot be steered, and the left and right friction coefficient difference state detection means detects the friction coefficient between the left and right wheels and the ground road surface ( If it is determined that the friction coefficient between the left wheel and its ground contact surface and the friction coefficient between the right wheel and its ground contact surface) are different, the abnormal turning control means A steering actuator other than the disabled wheels is driven and controlled, and a slip angle is given to the vehicle body so that a wheel that has become unsteerable can obtain a predetermined wheel slip angle with respect to the vehicle traveling direction.

左右で摩擦係数の相違するμスプリット路上での走行中に制動をかけた場合、車両にヨーモーメントが発生するが、本発明によれば、このヨーモーメントを転舵不能輪を含めた前後左右輪にて減らし、かつ大きな減速Gが得られるように転舵不能輪のスリップ角を設定することができる。つまり、制動時に転舵不能輪を含む左右前後輪により、車両に発生するヨーモーメントを抑え、かつ、大きな減速Gが得られるように、転舵不能輪だけを制動時に備えて前もって所定方向に向けておくことができる。
この場合、転舵不能輪に所定のスリップ角が発生するように、転舵不能輪以外の転舵アクチュエータを駆動制御して車体にスリップ角を発生させる。
従って、制動時には、転舵不能輪を転舵制御できなくても、その車体スリップ角を維持したまま他の正常輪の転舵制御により転舵不能輪を含む左右前後輪にて車両に発生するヨーモーメントを抑え、かつ、大きな減速Gを得ることができる。
例えば、制動時に転舵不能輪も含めた左右前後輪で各車輪に発生するヨー方向分力を互いに打ち消しあい、かつ略最大の減速Gが得られるような左右前後輪毎の車両進行方向に対する最適角度を左右摩擦係数相違状態に応じて求め、転舵不能輪におけるこの最適角度が転舵不能輪の車輪スリップ角となるように正常な転舵アクチュエータを駆動制御して車体にスリップ角を与える。そして、実際の制動時には、正常輪をこの求められた最適向きに転舵する制動時転舵制御手段を備えるとよい。
この結果、μスプリット路を走行中に後輪の一方が転舵不能になっても、車両の挙動を安定させた状態で早く車両を停止させることができ安全性が向上する。
When braking is performed while traveling on a μ-split road where the left and right friction coefficients are different, a yaw moment is generated in the vehicle. According to the present invention, this yaw moment includes front and rear left and right wheels including wheels that cannot be steered. And the slip angle of the non-steerable wheel can be set so that a large deceleration G can be obtained. In other words, the left and right front and rear wheels including the wheels that cannot be steered during braking suppress the yaw moment generated in the vehicle, and in order to obtain a large deceleration G, only wheels that cannot be steered are provided in the predetermined direction in advance for braking. I can keep it.
In this case, a slip angle is generated in the vehicle body by drivingly controlling a steering actuator other than the non-steerable wheel so that a predetermined slip angle is generated in the non-steerable wheel.
Therefore, at the time of braking, even if the non-steerable wheel cannot be steered, it is generated in the vehicle on the left and right front and rear wheels including the non-steerable wheel by steering control of other normal wheels while maintaining the vehicle body slip angle. It is possible to suppress the yaw moment and obtain a large deceleration G.
For example, the optimal for the vehicle traveling direction for each left and right front and rear wheel that cancels each other the component forces in the yaw direction generated by the left and right front and rear wheels, including wheels that cannot be steered during braking, and obtains a substantially maximum deceleration G The angle is determined according to the difference in the left and right friction coefficients, and the normal steering actuator is driven and controlled so that the optimum angle of the wheel that cannot be steered becomes the wheel slip angle of the wheel that cannot be steered, thereby giving the vehicle body a slip angle. In actual braking, it is preferable to provide a braking-time turning control means for turning normal wheels in the obtained optimum direction.
As a result, even if one of the rear wheels becomes impossible to steer while traveling on the μ split road, the vehicle can be stopped quickly with the behavior of the vehicle stabilized, and safety is improved.

また、本発明の他の特徴は、上記異常時転舵制御手段は、上記転舵不能となった車輪の目標車輪スリップ角を、上記転舵不能輪の接地路面との摩擦係数がその左右反対側輪の接地路面との摩擦係数に対して大きい場合には、その相違度合が大きいほど車両進行方向よりも外側に向けて設定し、上記転舵不能輪の接地路面との摩擦係数がその左右反対側輪の接地路面との摩擦係数に対して小さい場合には、その相違度合が大きいほど車両進行方向よりも内側に向けて設定する目標車輪スリップ角設定手段と、上記転舵不能輪の転舵角を検出する転舵角検出手段とを備え、上記目標車輪スリップ角設定手段により設定された目標車輪スリップ角と、上記舵角検出手段により検出された転舵不能輪の転舵角とに基づいて車体スリップ角を決定することにある。   Another feature of the present invention is that the abnormal-time steering control means is configured such that the friction coefficient of the target wheel slip angle of the wheel that has become non-steerable and the ground road surface of the non-steerable wheel is opposite to the left and right. When the friction coefficient with the ground road surface of the side wheel is large, the larger the difference is, the more outward the vehicle travel direction, the friction coefficient with the ground road surface of the non-steerable wheel is. When the coefficient of friction with the ground contact surface of the opposite side wheel is small, the larger the difference is, the more the target wheel slip angle setting means that is set inward from the vehicle traveling direction, and the rotation of the non-steerable wheel. A steering angle detecting means for detecting a steering angle; a target wheel slip angle set by the target wheel slip angle setting means; and a steering angle of a non-steerable wheel detected by the steering angle detection means. To determine the vehicle body slip angle Located in.

これによれば、左右の接地路面の摩擦係数の相違度合いに応じて適正に転舵不能輪の目標スリップ角が設定されるため、車両に発生するヨーモーメントの低減と高い減速Gの発生とを一層良好に行うことができる。   According to this, since the target slip angle of the non-steerable wheel is appropriately set according to the difference between the friction coefficients of the left and right contact road surfaces, the reduction of the yaw moment generated in the vehicle and the generation of the high deceleration G are achieved. Even better.

以下、本発明の一実施形態に係る転舵装置について図面を用いて説明する。図1は、同実施形態に係る4輪独立転舵車両における転舵装置を概略的に示している。   Hereinafter, a steering apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows a turning device in a four-wheel independent turning vehicle according to the embodiment.

この車両は、左右前輪Wfl,Wfr及び左右後輪Wrl,Wrrをそれぞれ独立して転舵するための転舵機構10A,10B,10C,10Dを備えている。   This vehicle includes steering mechanisms 10A, 10B, 10C, and 10D for independently steering left and right front wheels Wfl and Wfr and left and right rear wheels Wrl and Wrr.

転舵機構10A,10B,10C,10Dは、左右前輪Wfl,Wfr及び左右後輪Wrl,Wrrにそれぞれ組み付けられるとともに一体的に垂直軸回りに回動して、各輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrr(以下、これらを総称する場合には単に車輪Wと呼ぶ)をそれぞれ転舵するナックル11a,11b,11c,11dを備えている。各ナックル11a、11b、11c、11dは、サスペンション12a,12b,12c,12dにより支持される。本実施形態では、ダブルウイッシュボーン式サスペンションを用いるが、ストラット式サスペンションなど他の方式のものであっても採用できる。   The steered mechanisms 10A, 10B, 10C, 10D are assembled to the left and right front wheels Wfl, Wfr and the left and right rear wheels Wrl, Wrr, respectively, and rotate integrally around the vertical axis to thereby each wheel Wfl, Wfr, Wrl, Wrr. (Hereinafter, when these are generically referred to, they are simply referred to as wheels W.) knuckle 11a, 11b, 11c, and 11d are provided. Each knuckle 11a, 11b, 11c, 11d is supported by suspensions 12a, 12b, 12c, 12d. In this embodiment, a double wishbone type suspension is used, but other types such as a strut type suspension can also be adopted.

このサスペンション12a,12b,12c,12dは、車体BDの左右両側で上下方向に揺動可能に軸支され車幅外方向に延びる上下一対のサスペンションアーム12a1,12b1,12c1,12d1を備える。
この上下一対のサスペンションアーム12a1,12b1,12c1,12d1は、それぞれその先端部に設けたボールジョイント13a,13b,13c,13dを介してナックル11a,11b,11c,11dを連結し、各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrを鉛直軸回りに回転可能に支持する。
尚、サスペンションアーム12a1,12b1,12c1,12d1の下段アームと車体BDとの間には、図示しないが、路面から受ける衝撃を吸収し乗心地を高めるバネ装置と、バネ装置の上下振動に対して減衰力を発生させるショックアブソーバとを備える。
The suspensions 12a, 12b, 12c, and 12d include a pair of upper and lower suspension arms 12a1, 12b1, 12c1, and 12d1 that are pivotally supported on the left and right sides of the vehicle body BD so as to be swingable in the vertical direction and extend outward in the vehicle width direction.
The pair of upper and lower suspension arms 12a1, 12b1, 12c1, and 12d1 connect knuckles 11a, 11b, 11c, and 11d through ball joints 13a, 13b, 13c, and 13d provided at the tip portions of the suspension arms 12a1, 12b1, 12c1, and 12d1, respectively. Wfr, Wrl, Wrr are supported so as to be rotatable around the vertical axis.
Although not shown, between the lower arm of the suspension arms 12a1, 12b1, 12c1, and 12d1 and the vehicle body BD, a spring device that absorbs an impact received from the road surface and enhances riding comfort, and a vertical vibration of the spring device. A shock absorber for generating a damping force.

左右前輪Wfl,Wfrのナックル11a,11bは後方に延設され、各ナックル11a,11bの各後端部には、ピン14a,14bが垂直方向を軸線方向にしてそれぞれ立設固定されている。左右後輪Wrl,Wrrのナックル11c,11dは前方に延設され、各ナックル11a,11bの各前端部には、ピン14c,14dが垂直方向を軸線方向にしてそれぞれ立設固定されている。   The knuckles 11a and 11b of the left and right front wheels Wfl and Wfr extend rearward, and pins 14a and 14b are erected and fixed to the rear ends of the knuckles 11a and 11b with the vertical direction as the axial direction. The knuckles 11c and 11d of the left and right rear wheels Wrl and Wrr are extended forward, and pins 14c and 14d are vertically fixed to the front end portions of the knuckles 11a and 11b with the vertical direction as an axial direction.

各ピン14a,14b,14c,14dは、転舵アクチュエータ15a,15b,15c,15dにより駆動アーム16a,16b,16c,16dを介して車両幅方向に駆動されるようになっている。転舵アクチュエータ15a,15b,15c,15dは、電動モータ及び同モータの回転を直線運動に変換してピン15a1,15b1,15c1,15d1を車両幅方向に駆動する変換機構をハウジング15a2,15b2,15c2,15d2内にそれぞれ収容している。ピン15a1,15b1,15c1,15d1は、ハウジング15a2,15b2,15c2,15d2に車幅方向に沿って設けたガイド孔15a3,15b3,15c3,15d3から突出していて、同ガイド孔15a3,15b3,15c3,15d3に沿って車幅方向に変位する。駆動アーム16a,16b,16c,16dは、各内側端にてピン15a1,15b1,15c1,15d1の軸線回りに回動可能に組み付けられているとともに、各外側端にてピン14a,14b,14c,14dの軸線回りに回動可能に組み付けられていて、ピン15a1,15b1,15c1,15d1の車幅方向の変位により、水平面上を揺動しながらピン14a,14b,14c,14d及びナックル11a,11b,11c,11dを介して各輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrをそれぞれ転舵する。   Each pin 14a, 14b, 14c, 14d is driven in the vehicle width direction by the steering actuators 15a, 15b, 15c, 15d via the drive arms 16a, 16b, 16c, 16d. The steering actuators 15a, 15b, 15c, 15d are housings 15a2, 15b2, 15c2 that convert the electric motor and the rotation mechanism of the motor into linear motion to drive the pins 15a1, 15b1, 15c1, 15d1 in the vehicle width direction. , 15d2 respectively. The pins 15a1, 15b1, 15c1, 15d1 protrude from guide holes 15a3, 15b3, 15c3, 15d3 provided in the housings 15a2, 15b2, 15c2, 15d2 along the vehicle width direction, and the guide holes 15a3, 15b3, 15c3 It is displaced in the vehicle width direction along 15d3. The drive arms 16a, 16b, 16c, and 16d are assembled so as to be rotatable around the axes of the pins 15a1, 15b1, 15c1, and 15d1 at the respective inner ends, and the pins 14a, 14b, 14c, and the like at the respective outer ends. It is assembled so as to be rotatable about the axis of 14d, and the pins 15a1, 14b, 14c, 14d and the knuckles 11a, 11b are swung on the horizontal plane by the displacement of the pins 15a1, 15b1, 15c1, 15d1 in the vehicle width direction. , 11c, 11d to steer each wheel Wfl, Wfr, Wrl, Wrr.

また、この転舵装置は、車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrを転舵するために、運転者によって回動操作される操舵ハンドル31を備える。この操舵ハンドル31は、操舵軸32の上端に固定されており、操舵軸32の下端は、電動モータおよび減速機構からなる反力アクチュエータ33が接続される。反力アクチュエータ33は、運転者による操舵ハンドル31の回動操作に対して反力を付与するものである。   In addition, the steering apparatus includes a steering handle 31 that is turned by a driver to steer the wheels Wfl, Wfr, Wrl, and Wrr. The steering handle 31 is fixed to the upper end of the steering shaft 32, and a reaction force actuator 33 including an electric motor and a speed reduction mechanism is connected to the lower end of the steering shaft 32. The reaction force actuator 33 applies a reaction force to the turning operation of the steering handle 31 by the driver.

さらに、この車両は、転舵アクチュエータ15a,15b,15c,15dおよび反力アクチュエータ33を制御するための転舵制御装置40を備えている。転舵制御装置40は、主要部をマイクロコンピュータにより構成するもので、操舵角センサ41、車輪舵角センサ42a,42b,42c,42d、操舵トルクセンサ43、車速センサ44、ヨーレートセンサ45、横加速度センサ46、車輪速センサ47a,47b,47c,47dを接続する。また、転舵制御装置40は、各転舵アクチュエータ15a,15b,15c,15dを駆動するための駆動回路50a,50b,50c,50d、および操舵ハンドル31に操舵反力を付与する反力アクチュエータ33を駆動する駆動回路51を接続する。   The vehicle further includes a steering control device 40 for controlling the steering actuators 15a, 15b, 15c, 15d and the reaction force actuator 33. The steering control device 40 is configured by a microcomputer as a main part, and includes a steering angle sensor 41, wheel steering angle sensors 42a, 42b, 42c, 42d, a steering torque sensor 43, a vehicle speed sensor 44, a yaw rate sensor 45, a lateral acceleration. The sensor 46 and wheel speed sensors 47a, 47b, 47c, 47d are connected. Further, the turning control device 40 includes drive circuits 50a, 50b, 50c, and 50d for driving the turning actuators 15a, 15b, 15c, and 15d, and a reaction force actuator 33 that applies a steering reaction force to the steering handle 31. A drive circuit 51 for driving is connected.

操舵角センサ41は、操舵ハンドル31に接続された操舵軸32に組み付けられて、操舵ハンドル31の中立位置からの回転角を検出して操舵角θとして出力する。操舵トルクセンサ43も、操舵軸32に組み付けられて操舵ハンドル31に付与されたトルクを検出して操舵トルクTとして出力する。
車輪舵角センサ42a,42b,42c,42d(以下、これらを総称するときは単に車輪舵角センサ42と呼ぶ)は、転舵アクチュエータ15a,15b,15c,15d(以下、これらを総称するときは単に転舵アクチュエータ15と呼ぶ)に組み込まれて、各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrの中立位置からの転舵角δfl,δfr,δrl,δrr(以下、これらを総称するときは単に転舵角δと呼ぶ)を検出する。
The steering angle sensor 41 is assembled to the steering shaft 32 connected to the steering handle 31, detects the rotation angle from the neutral position of the steering handle 31, and outputs it as the steering angle θ. The steering torque sensor 43 also detects torque applied to the steering handle 31 by being assembled to the steering shaft 32 and outputs the detected torque as steering torque T.
The wheel steering angle sensors 42a, 42b, 42c, 42d (hereinafter simply referred to as the wheel steering angle sensor 42) are referred to as the steering actuators 15a, 15b, 15c, 15d (hereinafter collectively referred to as the wheel steering angle sensors 42). (Referred to simply as a steering actuator 15) and turning angles δfl, δfr, δrl, δrr from the neutral position of each wheel Wfl, Wfr, Wrl, Wrr (referred to as δ).

車速センサ44は、車速Vを検出して出力する。ヨーレートセンサ45は、車両のヨーレートγを検出して出力する。横加速度センサ46は、車両の横加速度Gyを検出して出力する。
車輪速センサ47a,47b,47c,47dは、各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrのそれぞれの回転速度を検出し車輪速信号ωfl,ωfr,ωrl,ωrrとして出力する。
The vehicle speed sensor 44 detects and outputs the vehicle speed V. The yaw rate sensor 45 detects and outputs the yaw rate γ of the vehicle. The lateral acceleration sensor 46 detects and outputs the lateral acceleration Gy of the vehicle.
The wheel speed sensors 47a, 47b, 47c, 47d detect the rotational speeds of the wheels Wfl, Wfr, Wrl, Wrr and output them as wheel speed signals ωfl, ωfr, ωrl, ωrr.

転舵制御装置40は、操舵角θ、車速Vに応じた各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrの目標転舵角を予め目標転舵角テーブルとして記憶しておき、走行中、この目標転舵角テーブルを参照して各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrの目標転舵角を算出する。そして、車輪舵角センサ42a,42b,42c,42dにて検出した実際の転舵角δfl,δfr,δrl,δrrとの偏差に応じて転舵アクチュエータ15a,15b,15c,15dをフィードバック制御することにより、各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrを目標転舵角に設定する。   The turning control device 40 stores in advance a target turning angle table of each wheel Wfl, Wfr, Wrl, Wrr corresponding to the steering angle θ and the vehicle speed V as a target turning angle table, and this target turning during traveling. The target turning angle of each wheel Wfl, Wfr, Wrl, Wrr is calculated with reference to the angle table. The steering actuators 15a, 15b, 15c, and 15d are feedback-controlled in accordance with deviations from the actual steering angles δfl, δfr, δrl, and δrr detected by the wheel steering angle sensors 42a, 42b, 42c, and 42d. Thus, each wheel Wfl, Wfr, Wrl, Wrr is set as a target turning angle.

次に、本発明の特徴となるμスプリット路を走行中に後輪Wrl,Wrrの一方が転舵不能となったときの制御について説明する。
まず、制動時に発生する車両のヨーモーメントについて説明する。
図2(a)は、右側接地路面が左側接地路面に比べて車輪Wとの摩擦係数μが大きい路面(以下、右高μスプリット路と呼ぶ)を走行中において、ブレーキ制動を加えたときの各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrに働く力を表したものである。この図からわかるように、ブレーキ制動力が車輪に加わると、各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrには後方への制動力だけでなく破線矢印に示すヨー方向分力Yfl,Yfr,Yrl,Yrrが働く。従って、右高μスプリット路においては、各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrに働くヨー方向分力Yfl,Yfr,Yrl,Yrrにより車両には右方向にヨーモーメント(車両重心を通る鉛直軸まわりの車両回転力)が生じる。
Next, control when one of the rear wheels Wrl and Wrr becomes impossible to steer while traveling on the μ split road, which is a feature of the present invention, will be described.
First, the yaw moment of the vehicle generated during braking will be described.
FIG. 2 (a) shows a state in which braking is applied while the right ground road surface is traveling on a road surface (hereinafter referred to as a right high μ split road) having a larger friction coefficient μ with the wheel W than the left ground road surface. It represents the force acting on each wheel Wfl, Wfr, Wrl, Wrr. As can be seen from this figure, when brake braking force is applied to the wheels, each wheel Wfl, Wfr, Wrl, Wrr has not only the rearward braking force but also the yaw-direction component forces Yfl, Yfr, Yrl, Yrr indicated by the dashed arrows. Work. Therefore, on the right high μ split road, the yaw moment component Yfl, Yfr, Yrl, Yrr acting on each wheel Wfl, Wfr, Wrl, Wrr causes the vehicle to move to the right in the yaw moment (around the vertical axis passing through the center of gravity of the vehicle). Vehicle rotational force).

そこで、図2(b)に示すように、各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrの転舵角を調整することにより、車両のヨーイングを防止する。つまり、各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrのヨー方向分力Yfl,Yfr,Yrl,Yrrが打ち消しあうように(破線矢印ベクトルの合計が0になるように)各車輪Wの転舵角を調整する。また、同時に、減速Gが最大となるように、つまり、図2(b)における実線矢印ベクトルの後ろ向き(図面真下方向)成分の和が最大となるように転舵角を設定する。   Therefore, as shown in FIG. 2B, yawing of the vehicle is prevented by adjusting the turning angle of each wheel Wfl, Wfr, Wrl, Wrr. In other words, the turning angle of each wheel W is adjusted so that the component forces Yfl, Yfr, Yrl, Yrr in the yaw direction of each wheel Wfl, Wfr, Wrl, Wrr cancel each other (so that the sum of the dashed arrow vectors becomes 0). To do. At the same time, the turning angle is set so that the deceleration G is maximized, that is, the sum of the backward (directly downward direction) components of the solid line arrow vector in FIG.

各車輪Wの最適転舵角は、各車輪Wに発生するヨー方向分力Yfl,Yfr,Yrl,Yrrが互いに打ち消しあい、しかも最大の減速Gが得られるように設定するが、その算出にあたっては、左輪Wfl,Wrlと接地路面との間の左μlと、右輪Wrl,Wrrと接地路面との間の右μrとから収束計算により求める。従って、走行中においては、常時左右の摩擦係数μl,μrを推定し、その推定した摩擦係数μl,μrに基づいて各車輪Wの最適転舵角を算出する。この場合、収束計算を走行中に行ってもよいが、転舵制御装置40内のマイクロコンピュータの演算負担を軽くするために、種々のケースにおける摩擦係数(μl,μr)をもとに予め収束計算により4輪Wの最適転舵角を求め、その結果を算出マップとして記憶素子に記憶しておいて、走行中には算出マップを参照して各車輪Wの最適転舵角を算出するようにしてもよい。   The optimum turning angle of each wheel W is set so that the yaw-direction component forces Yfl, Yfr, Yrl, Yrr generated on each wheel W cancel each other and the maximum deceleration G is obtained. The left μl between the left wheels Wfl and Wrl and the ground road surface and the right μr between the right wheels Wrl and Wrr and the ground road surface are obtained by convergence calculation. Accordingly, during traveling, the left and right friction coefficients μl and μr are always estimated, and the optimum turning angle of each wheel W is calculated based on the estimated friction coefficients μl and μr. In this case, the convergence calculation may be performed while the vehicle is running, but in order to reduce the computational burden on the microcomputer in the steering control device 40, the convergence is preliminarily determined based on the friction coefficients (μl, μr) in various cases. The optimum turning angle of the four wheels W is obtained by calculation, the result is stored in a storage element as a calculation map, and the optimum turning angle of each wheel W is calculated with reference to the calculation map during traveling. It may be.

次に、後輪Wrl,Wrrの片側一方が転舵不能状態となった場合について考える。
例えば、図3(a)に示すように、右高μスプリット路を走行中に、右後輪Wrrが転舵不能となり車体前後方向に対して内向き(トーイン)にロックしてしまった場合には、転舵不能輪Wrrに内向きの力が発生して車両にヨーモーメントが発生する。そこで、左後輪転舵アクチュエータ15cを駆動制御して左後輪Wrlも内側に転舵することで、左後輪Wrlに内向きの力を発生させて、転舵不能輪Wrrの内向きの力を相殺し車両のヨーモーメントを消して車体スリップ角を0にすることができる。
Next, consider a case where one of the rear wheels Wrl and Wrr is in a state in which it cannot be steered.
For example, as shown in FIG. 3 (a), when the right rear wheel Wrr cannot be steered and is locked inward (toe-in) with respect to the longitudinal direction of the vehicle body while traveling on the right high μ split road. Causes an inward force to the non-steerable wheel Wrr, and a yaw moment is generated in the vehicle. Therefore, the left rear wheel steering actuator 15c is driven and controlled so that the left rear wheel Wrl is also steered inward, thereby generating an inward force on the left rear wheel Wrl and an inward force of the non-steerable wheel Wrr. To cancel the yaw moment of the vehicle and make the vehicle body slip angle zero.

この状態で各車輪Wにブレーキ制動を加えると、図3(b)に示すように、左右接地路面の摩擦係数μl,μrの相違から各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrにヨー方向分力Yfl,Yfr,Yrl,Yrrが発生する。この場合、転舵不能輪である右後輪Wrrを外向きに転舵できないため、他の3車輪Wfl,Wfr,Wrlを使って車両のヨーモーメントを打ち消すようにすることが考えられる。
しかしながら、このように車体スリップ角を0にしたまま、正常である3車輪Wfl,Wfr,Wrlを使って各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrに発生するヨー方向分力Yfl,Yfr,Yrl,Yrrが互いに打ち消しあうように転舵制御した場合、減速Gを大きくすることができない。なぜなら、本来転舵不能輪Wrrで発生させるヨー方向打消し分力Yrrを正常輪Wfl,Wfr,Wrl側にて補うようにしなければならないからである。
When braking is applied to each wheel W in this state, as shown in FIG. 3B, the yaw-direction component Yfl is applied to each wheel Wfl, Wfr, Wrl, Wrr due to the difference in friction coefficients μl, μr of the left and right ground contact surfaces. , Yfr, Yrl, Yrr are generated. In this case, the right rear wheel Wrr, which is a wheel that cannot be steered, cannot be steered outward, so it is conceivable to cancel the yaw moment of the vehicle using the other three wheels Wfl, Wfr, Wrl.
However, the yaw direction component forces Yfl, Yfr, Yrl, Yrr generated at the respective wheels Wfl, Wfr, Wrl, Wrr using the normal three wheels Wfl, Wfr, Wrl while keeping the vehicle body slip angle at 0 in this way. When the steering control is performed so as to cancel each other, the deceleration G cannot be increased. This is because the yaw-direction canceling component Yrr that is originally generated on the non-steerable wheel Wrr must be compensated on the normal wheels Wfl, Wfr, Wrl side.

そこで、本実施形態においては、図3(c)、(d)に示すように、ブレーキ制動時に備えて予め車体BDにスリップ角βを付けて転舵不能輪Wrrをヨーモーメントを打ち消す方向に向けておくことで上述の問題を解決する。
つまり、転舵不能輪Wrrを摩擦係数(μl,μr)に応じた最適舵角に制御する代わりに、転舵不能輪Wrrが車両進行方向に対して最適車輪スリップ角α*が得られるように正常輪Wfl,Wfr,Wrlの転舵角δfl,δfr,δrlを制御して車体BDの向きを調整するのである。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIGS. 3C and 3D, in preparation for brake braking, a slip angle β is added to the vehicle body BD in advance to turn the non-steerable wheel Wrr in a direction to cancel the yaw moment. To solve the above problem.
That is, instead of controlling the non-steerable wheel Wrr to the optimum steering angle according to the friction coefficient (μl, μr), the non-steerable wheel Wrr can obtain the optimum wheel slip angle α * with respect to the vehicle traveling direction. The direction of the vehicle body BD is adjusted by controlling the turning angles δfl, δfr, δrl of the normal wheels Wfl, Wfr, Wrl.

図3(c)は、転舵不能輪Wrrが最適車輪スリップ角α*になるように車体スリップ角βをつけて走行しているときの各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrの状態を表す。この場合、高μ路側の転舵不能輪Wrrを車両進行方向に対して外側(トーアウト)に向け、さらに、転舵不能輪Wrrと左右反対輪となる左後輪Wrlを同様にトーアウトにする。
車両進行方向に対する右方向の車体スリップ角βは、車輪舵角センサ42dにより検出される転舵不能輪Wrrの左向きの転舵角δK(以下、故障舵角δKと呼ぶ)と、転舵不能輪Wrrの車両進行方向に対する外向きの最適車輪スリップ角α*との和により求められる。
β=δK+α*
FIG. 3C shows the state of each wheel Wfl, Wfr, Wrl, Wrr when the vehicle is traveling with the vehicle body slip angle β so that the non-steerable wheel Wrr has the optimum wheel slip angle α *. In this case, the non-steerable wheel Wrr on the high μ road side is directed outward (toe-out) with respect to the vehicle traveling direction, and the left rear wheel Wrl that is opposite to the non-steerable wheel Wrr is also toe-out in the same manner.
The vehicle body slip angle β in the right direction with respect to the traveling direction of the vehicle includes a leftward turning angle δK (hereinafter referred to as a failure steering angle δK) of the non-steerable wheel Wrr detected by the wheel rudder angle sensor 42d, and a non-steerable wheel. It is obtained by the sum of Wrr and the outward optimum wheel slip angle α * with respect to the vehicle traveling direction.
β = δK + α *

転舵不能輪Wrrの最適車輪スリップ角α*は、摩擦係数(μl,μr)に応じて導き出され、本実施形態においては、転舵不能輪側の摩擦係数をμA、左右反対輪側の摩擦係数をμBとすると、図7のマップに示すように、μA/μBの値から決定される。
このマップから分かるように、転舵不能輪側の摩擦係数が左右反対輪側の摩擦係数よりも大きく、しかも摩擦係数の相違度が大きいほど、最適車輪スリップ角α*は車両進行方向に対して大きく外側に向けて設定され、逆に、転舵不能輪側の摩擦係数が左右反対輪側の摩擦係数よりも小さく、しかも摩擦係数の相違度が大きいほど、最適車輪スリップ角α*は車両進行方向に対して大きく内側に向けて設定される。
そして、図3(c)に示すように、算出された車体スリップ角βにて車両走行を行う。つまり、ブレーキ制動に備えて、転舵不能輪Wrrの方向を、制動時に4輪Wにてヨーモーメントを打ち消す方向に前もって向けておく。この場合、左右前輪Wfl,Wfrは、車体スリップ角βと等しい角度の転舵角δfl,δfrで左方向に転舵される。
The optimum wheel slip angle α * of the non-steerable wheel Wrr is derived according to the friction coefficient (μl, μr). In the present embodiment, the friction coefficient on the non-steerable wheel side is μA, and the friction on the opposite left and right wheels side is determined. When the coefficient is μB, it is determined from the value of μA / μB as shown in the map of FIG.
As can be seen from this map, the optimum wheel slip angle α * is greater with respect to the vehicle traveling direction as the friction coefficient on the non-steerable wheel side is larger than the friction coefficient on the opposite left and right wheels and the difference in friction coefficient is larger. The optimum wheel slip angle α * increases as the friction coefficient on the non-steerable wheel side is smaller than the friction coefficient on the opposite left and right wheels and the difference in friction coefficient is larger. It is set inwardly with respect to the direction.
Then, as shown in FIG. 3C, the vehicle travels at the calculated vehicle body slip angle β. That is, in preparation for brake braking, the direction of the non-steerable wheel Wrr is directed in the direction in which the yaw moment is canceled by the four wheels W during braking. In this case, the left and right front wheels Wfl, Wfr are steered to the left at the steered angles δfl, δfr equal to the vehicle body slip angle β.

この状態から、ブレーキ制動が加わると、図3(d)に示すように正常な3輪Wfl,Wfr,Wrlを摩擦係数(μl,μr)に応じて決定される目標転舵角に制御する。つまり、車体スリップ角βを維持したまま、転舵不能輪Wrrを含む4輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrにより各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrに発生するヨー方向分力Yfl,Yfr,Yrl,Yrrが互いに打ち消され、かつ4輪にて減速Gが最も大きくなるように正常な車輪Wfl,Wfr,Wrlを転舵制御する。この場合、車輪Wfl,Wfr,Wrlの目標転舵角は、摩擦係数(μl,μr)に基づいて収束計算により求めてもよいが、種々の摩擦係数(μl,μr)に応じた4輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrの最適転舵角を記憶した算出マップを参照して求めてもよい。   When brake braking is applied from this state, the normal three wheels Wfl, Wfr, Wrl are controlled to a target turning angle determined according to the friction coefficient (μl, μr) as shown in FIG. That is, while maintaining the vehicle body slip angle β, the yaw-direction component forces Yfl, Yfr, Yrl, which are generated on the wheels Wfl, Wfr, Wrl, Wrr by the four wheels Wfl, Wfr, Wrl, Wrr including the non-steerable wheel Wrr, The normal wheels Wfl, Wfr, and Wrl are steered so that Yrr cancels each other and the deceleration G becomes the largest in the four wheels. In this case, the target turning angles of the wheels Wfl, Wfr, Wrl may be obtained by convergence calculation based on the friction coefficients (μl, μr), but the four wheels Wfl corresponding to various friction coefficients (μl, μr). , Wfr, Wrl, Wrr may be obtained with reference to a calculation map storing the optimum turning angle.

このブレーキ制動時においては、転舵不能輪Wrrは、転舵駆動することができないが、すでに車体スリップ角βが調整されて、転舵不能輪Wrrを含む4輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrにより各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrに発生するヨー方向分力Yfl,Yfr,Yrl,Yrrが互いに打ち消され、かつ4輪にて減速Gが最も大きくなるような車輪スリップ角α*に設定されているため転舵する必要がない。
従って、正常である3輪Wfl,Wfr,Wrlだけでなく転舵不能輪Wrrをも有効に利用して、車両のヨーモーメントを消すとともに大きな減速Gを発生させることが可能となる。この結果、制動時に車両の挙動を安定させることができると共に、早く車両を停止させることができ、安全性が向上する。
During this braking operation, the non-steerable wheel Wrr cannot be steered, but the vehicle body slip angle β is already adjusted, and the four wheels Wfl, Wfr, Wrl, Wrr including the non-steerable wheel Wrr are used. The wheel slip angle α * is set so that the yaw-direction component forces Yfl, Yfr, Yrl, Yrr generated in each wheel Wfl, Wfr, Wrl, Wrr cancel each other, and the deceleration G becomes the largest in the four wheels. There is no need to steer.
Therefore, not only the normal three wheels Wfl, Wfr, Wrl but also the non-steerable wheels Wrr can be effectively used to eliminate the yaw moment of the vehicle and generate a large deceleration G. As a result, the behavior of the vehicle can be stabilized at the time of braking, and the vehicle can be stopped quickly, thereby improving safety.

次に、右高μスプリット走行中に右後輪Wrrが大きく外側に向いて故障したケースについて考える。
図4(a)は、右高μスプリット走行中に右後輪Wrrが大きくトーアウトしてロックしたときの各車輪Wの状態を表す。
この場合、転舵不能輪Wrrの左右反対輪となる左後輪Wrlを転舵アクチュエータ15cによりトーアウトにして車体スリップ角を0にするが、転舵不能輪Wrrのトーアウト角が大きいため、左右の摩擦係数の相違度が大きい場合には左後輪Wrlの操舵制御でも補正しきれない。従って、自然に転舵不能輪Wrrのスリップ角が小さくなる方向に車体BDが傾く。
Next, consider a case where the right rear wheel Wrr is greatly broken toward the outside during right high μ split traveling.
FIG. 4A shows the state of each wheel W when the right rear wheel Wrr is largely toe out and locked during right high μ split travel.
In this case, the left rear wheel Wrl, which is the left and right opposite wheel of the non-steerable wheel Wrr, is toe-out by the steering actuator 15c to set the vehicle body slip angle to 0. However, since the toe-out angle of the non-steerable wheel Wrr is large, When the difference in friction coefficient is large, the steering control of the left rear wheel Wrl cannot be corrected. Therefore, the vehicle body BD is inclined in a direction in which the slip angle of the non-steerable wheel Wrr is naturally reduced.

そこで、本実施形態においては、先の例と同様に、転舵不能輪Wrrが車両進行方向に対して最適車輪スリップ角α*が得られるように正常輪Wfl,Wfr,Wrlの転舵角を制御して車体BDの向き(車体スリップ角β)を調整する。つまり、ブレーキ制動時に転舵不能輪Wrrを含む4輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrにより車両に発生するヨーモーメントが打ち消され、かつ4輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrにて減速Gが最も大きくなるような向きに、転舵不能輪Wrrだけをブレーキ制動に備えて前もって向けておく。
この場合、車両進行方向に対して、車体BDは左向きに、転舵不能輪Wrrは外側に向けられる。そして、車両進行方向に対する左方向の車体スリップ角βは、転舵不能輪Wrrの右向きの故障転舵角δKと、転舵不能輪Wrrの車両進行方向に対する外向きの最適車輪スリップ角α*との差により求められる。
β=δK−α*
従って、図4(c)に示すように、ブレーキ制動時に各車輪Wを摩擦係数(μl,μr)に応じた最適転舵角に調整したときに、転舵不能輪Wrrを転舵できなくても、転舵不能輪Wrrを含む4輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrにより各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrに発生するヨー方向分力Yfl,Yfr,Yrl,Yrrが互いに打ち消され、かつ4輪にて最も大きな減速Gが得られる。この結果、制動時における車両挙動の安定性と良好な減速性能とを両立することができ安全性が向上する。
Therefore, in this embodiment, as in the previous example, the turning angles of the normal wheels Wfl, Wfr, Wrl are set so that the non-steerable wheel Wrr can obtain the optimum wheel slip angle α * with respect to the vehicle traveling direction. The direction of the vehicle body BD (vehicle slip angle β) is adjusted by controlling. That is, the yaw moment generated in the vehicle is canceled by the four wheels Wfl, Wfr, Wrl, Wrr including the non-steerable wheel Wrr at the time of brake braking, and the deceleration G is maximized by the four wheels Wfl, Wfr, Wrl, Wrr. In such a direction, only the non-steerable wheel Wrr is directed in advance for braking.
In this case, the vehicle body BD is directed leftward and the non-steerable wheel Wrr is directed outward with respect to the vehicle traveling direction. The left-side vehicle body slip angle β with respect to the vehicle traveling direction is defined as a failure steering angle δK directed to the right of the non-steerable wheel Wrr and an optimum wheel slip angle α * facing outward with respect to the vehicle traveling direction of the non-steerable wheel Wrr. It is calculated by the difference between
β = δK−α *
Therefore, as shown in FIG. 4 (c), when each wheel W is adjusted to the optimum turning angle according to the friction coefficient (μl, μr) during braking, the non-steerable wheel Wrr cannot be steered. The four wheels Wfl, Wfr, Wrl, Wrr including the non-steerable wheels Wrr cancel the yaw direction component forces Yfl, Yfr, Yrl, Yrr generated in each wheel Wfl, Wfr, Wrl, Wrr, and the four wheels. The largest deceleration G can be obtained. As a result, both the stability of the vehicle behavior during braking and good deceleration performance can be achieved, and safety is improved.

次に、右高μスプリット走行中に左後輪Wrlが外側に向いて故障したケースについて考える。
図5(a)は、右高μスプリット走行中に左後輪Wrlがトーアウトしてロックしたときの各車輪Wの状態を表す。
この場合、転舵不能輪Wrlの左右反対輪となる右後輪Wrrを転舵アクチュエータ15dによりトーアウトにすることで車体スリップ角を0にすることができる。
しかしながら、図5(b)に示すように、制動時には、転舵不能輪Wrlで反時計回りのヨー方向分力Yrlを発生させにくく、車両のヨーイングを防止するためには、他の3輪Wfl,Wfr,Wrrにて車両のヨーモーメントが打ち消されるように転舵角を調整する必要がある。
従って、他の3輪Wfl,Wfr,Wrrが転舵不能輪Wrlのヨー方向分力の不足分を補う分だけ減速方向分力(実線矢印の後ろ向き成分)が少なくなり減速Gが小さくなってしまう。
Next, consider a case in which the left rear wheel Wrl has failed toward the outside during right high μ split traveling.
FIG. 5A shows the state of each wheel W when the left rear wheel Wrl is toe-out and locked during right-high μ split traveling.
In this case, the vehicle body slip angle can be reduced to 0 by turning the right rear wheel Wrr, which is opposite to the left and right wheels of the non-steerable wheel Wrl, to the out by the steering actuator 15d.
However, as shown in FIG. 5B, at the time of braking, it is difficult to generate the counterclockwise yaw direction component Yrl with the non-steerable wheel Wrl. In order to prevent vehicle yawing, the other three wheels Wfl , Wfr, Wrr need to adjust the turning angle so that the yaw moment of the vehicle is canceled.
Therefore, as the other three wheels Wfl, Wfr, Wrr compensate for the shortage of the yaw direction component of the non-steerable wheel Wrl, the deceleration direction component (the backward component of the solid arrow) decreases, and the deceleration G decreases. .

そこで、本実施形態においては、図5(c)に示すように、先の例と同様に、転舵不能輪Wrlが車両進行方向に対して最適車輪スリップ角α*が得られるように正常輪Wfl,Wfr,Wrrの転舵角を制御して車体の向き(車体スリップ角β)を調整する。つまり、ブレーキ制動時に、転舵不能輪Wrlを含む4輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrにより車両に発生するヨーモーメントが打ち消され、かつ4輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrにて減速Gが最も大きくなるような向きに、転舵不能輪Wrlだけ前もって向けておく。
この場合、車両進行方向に対して、車体BDは右向きに、転舵不能輪Wrrは内側に向けられる。そして、車両進行方向に対する右方向の車体スリップ角βは、転舵不能輪Wrlの左向きの故障転舵角δKと、転舵不能輪Wrlの車両進行方向に対する内向きの最適車輪スリップ角α*との和により求められる。
β=δK+α*
この場合、左右前輪Wfl,Wfrは、車体スリップ角βと等しい角度の転舵角δfl,δfrで左方向に転舵される。
従って、ブレーキ制動時には、図5(d)に示すように、各車輪Wを摩擦係数(μl,μr)に応じた最適転舵角に調整するが、転舵不能輪Wrlを転舵できなくても、転舵不能輪Wrlを含む4輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrにより各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrに発生するヨー方向分力Yfl,Yfr,Yrl,Yrrが互いに打ち消され、かつ4輪にて最も大きな減速Gが得られる。この結果、制動時における車両挙動の安定性と良好な減速性能とを両立することができ安全性が向上する。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 5C, as in the previous example, the normal wheels are set so that the non-steerable wheel Wrl can obtain the optimum wheel slip angle α * with respect to the vehicle traveling direction. The direction of the vehicle body (vehicle body slip angle β) is adjusted by controlling the turning angles of Wfl, Wfr, and Wrr. That is, during braking, the yaw moment generated in the vehicle is canceled by the four wheels Wfl, Wfr, Wrl, Wrr including the non-steerable wheel Wrl, and the deceleration G is the largest at the four wheels Wfl, Wfr, Wrl, Wrr. In such a direction, only the non-steerable wheel Wrl is directed in advance.
In this case, the vehicle body BD is directed rightward and the non-steerable wheel Wrr is directed inward with respect to the vehicle traveling direction. The vehicle body slip angle β in the right direction with respect to the vehicle traveling direction is defined as a failure steering angle δK facing left of the non-steerable wheel Wrl and an optimum wheel slip angle α * facing inward with respect to the vehicle traveling direction of the non-steerable wheel Wrl. It is calculated by the sum of
β = δK + α *
In this case, the left and right front wheels Wfl, Wfr are steered to the left at the steered angles δfl, δfr equal to the vehicle body slip angle β.
Therefore, at the time of brake braking, as shown in FIG. 5D, each wheel W is adjusted to the optimum turning angle according to the friction coefficient (μl, μr), but the non-steerable wheel Wrl cannot be steered. The four wheels Wfl, Wfr, Wrl, and Wrr including the non-steerable wheels Wrl cancel the yaw direction component forces Yfl, Yfr, Yrl, and Yrr generated in the wheels Wfl, Wfr, Wrl, and Wrr, and the four wheels. The largest deceleration G can be obtained. As a result, both the stability of the vehicle behavior during braking and good deceleration performance can be achieved, and safety is improved.

次に、左右の摩擦係数の相違状態を検出する手段について説明する。
路面と車輪との間の摩擦係数を検出(推定も含む)する技術としては、種々知られている。
例えば、制動力を付与したときの車輪のスリップ状態から路面摩擦係数を求める手法(特開2001−315633)や、自動ブレーキ制動時における車輪速の時間変化から路面摩擦係数を求める手法(特開2001−354129)など挙げられる。従って、こうした技術を用いて左側輪と右側輪とで路面摩擦係数を別々に求めることで、左右の摩擦係数の相違状態を検知することができる。
他にも、4輪における路面摩擦係数を高精度に推定するものとして、4輪に設けた車輪速センサから出力された各車輪の車輪速信号ωに基づいて車輪速振動Δωを求め、この車輪速振動Δωから路面μ勾配と車輪の振動レベルとを演算し、演算された路面μ勾配と車輪の振動レベルとに基づいて各車輪と路面との間の路面摩擦係数を推定する路面摩擦係数決定装置が知られている(特開2002−274356)。
また、μスプリット路を検出する技術として、4輪の車輪速を個別に検出する手段と、各車輪のスリップ状態が基準状態を超えたことを検出するスリップ検出手段とを備え、スリップ状態の検出された車輪の順序が左前輪と左後輪(又は右前輪と右後輪)が1番目と2番目であり、かつ、左右前輪の速度差および左右後輪の速度差が設定値以上のときに、μスプリット路を走行中であると判断するものも知られている(特開平5−178181)。
Next, means for detecting a difference state between the left and right friction coefficients will be described.
Various techniques for detecting (including estimating) the friction coefficient between the road surface and the wheel are known.
For example, a method for obtaining a road surface friction coefficient from a slip state of a wheel when a braking force is applied (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-315633), or a method for obtaining a road surface friction coefficient from a temporal change in wheel speed during automatic brake braking (Japanese Patent Laid-Open No. 2001). -354129). Therefore, the difference between the left and right friction coefficients can be detected by separately obtaining the road surface friction coefficient for the left wheel and the right wheel using such a technique.
In addition, as a means for accurately estimating the road surface friction coefficient in the four wheels, the wheel speed vibration Δω is obtained based on the wheel speed signal ω of each wheel output from the wheel speed sensor provided in the four wheels. The road surface friction coefficient is determined by calculating the road surface μ gradient and the wheel vibration level from the fast vibration Δω and estimating the road surface friction coefficient between each wheel and the road surface based on the calculated road surface μ gradient and the wheel vibration level. An apparatus is known (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-274356).
Further, as a technique for detecting the μ split road, a means for individually detecting the wheel speeds of the four wheels and a slip detecting means for detecting that the slip state of each wheel has exceeded the reference state are provided. When the order of the wheels is the first and second for the left front wheel and the left rear wheel (or the right front wheel and the right rear wheel), and the speed difference between the left and right front wheels and the speed difference between the left and right rear wheels are greater than the set value In addition, it is also known that it is determined that the vehicle is traveling on a μ split road (Japanese Patent Laid-Open No. 5-178181).

また、摩擦係数は車輪の接地状態によっても変動するため、例えば、各タイヤに空気圧センサを設け、左右輪における空気圧のバランスから左右の摩擦係数の相違状態および相違度合いを推定することもできる。
本実施形態においては、こうした技術のいずれを用いてもよく、要求精度に応じて選択すればよい。また、これらの技術に限定するものでもない。
In addition, since the friction coefficient varies depending on the ground contact state of the wheels, for example, it is possible to provide an air pressure sensor for each tire and estimate the difference state and degree of difference between the left and right friction coefficients from the balance of air pressure between the left and right wheels.
In this embodiment, any of these techniques may be used, and it may be selected according to the required accuracy. Moreover, it is not limited to these techniques.

次に、後輪Wrl,Wrrの一方が転舵不能になったときに転舵制御装置40が実行する後輪故障時転舵制御処理について説明する。
図6は、転舵制御装置40が実行する後輪故障時転舵制御ルーチンを表すもので、転舵制御装置40の図示しない記憶素子内に制御プログラムとして記憶される。
この後輪故障時転舵制御ルーチンは、イグニッションオン操作により起動し所定の短い周期で繰り返し実行される。
Next, the steering control process at the time of rear wheel failure executed by the steering control device 40 when one of the rear wheels Wrl and Wrr becomes impossible to steer will be described.
FIG. 6 shows a rear wheel failure turning control routine executed by the turning control device 40, and is stored as a control program in a storage element (not shown) of the turning control device 40.
This rear wheel failure turning control routine is started by an ignition-on operation and is repeatedly executed at a predetermined short cycle.

本制御ルーチンが起動すると、まず、転舵制御に必要なパラメータを読み込む(S11)。本実施形態においては、車速センサ44から検出される車速V、操舵角センサ41から検出される操舵角θ、車輪舵角センサ42a,42b,42c,42dから検出される実転舵角δfl,δfr,δrl,δrr、ヨーレートセンサ45から検出されるヨーレートγ、横加速度センサ46から検出される横加速度Gy、車輪速センサ47a,47b,47c,47dから出力される車輪速ωfl,ωfr,ωrl,ωrrを読み込む。   When this control routine is started, first, parameters necessary for steering control are read (S11). In the present embodiment, the vehicle speed V detected from the vehicle speed sensor 44, the steering angle θ detected from the steering angle sensor 41, and the actual turning angles δfl, δfr detected from the wheel steering angle sensors 42a, 42b, 42c, 42d. , Δrl, δrr, yaw rate γ detected from the yaw rate sensor 45, lateral acceleration Gy detected from the lateral acceleration sensor 46, wheel speeds ωfl, ωfr, ωrl, ωrr output from the wheel speed sensors 47a, 47b, 47c, 47d. Is read.

続いて、後輪Wrl,Wrrの片側一方が転舵不能になっているか否かを判断する(S12)。この判断は、転舵制御装置40から転舵アクチュエータ15c,15dに転舵制御指令を出力しているにも関わらず、車輪舵角センサ42c,42dにて検出される実転舵角δrl,δrrが変化しない場合に、転舵アクチュエータ15c,15dが転舵不能になっていると判断する。つまり、転舵制御装置40は、本制御ルーチンと並行して、操舵ハンドル31の回転操作に応じて転舵アクチュエータ15を駆動制御する通常転舵制御ルーチンを実行するが、操舵操作に応じた目標転舵角δfl*,δfr*,δrl*,δrr*と実転舵角δfl,δfr,δrl,δrrとの差の絶対値(|δfl*−δfl|,|δfr*−δfr|,|δr1*−δr1|,|δrr*−δrr|)が所定値以上に所定時間保たれたときに、転舵不能になっていると判断する。
ステップS12において、転舵不能状態が検出されなければ、本制御ルーチンを一旦終了する。
本制御ルーチンは、繰り返し実行され、ステップS12においての判断が「YES」、つまり後輪の片側一方が転舵不能となったと判断した場合には、その処理をステップS13に進める。
以下、転舵不能になった車輪を転舵不能輪WKと呼び、その転舵不能輪WKの左右反対側の車輪を左右反対輪W0と呼ぶ。
Subsequently, it is determined whether one side of the rear wheels Wrl and Wrr is not steerable (S12). This determination is based on the actual turning angles δrl and δrr detected by the wheel rudder angle sensors 42c and 42d even though the turning control command 40 is output to the turning actuators 15c and 15d. When is not changed, it is determined that the turning actuators 15c and 15d are not capable of turning. That is, the steering control device 40 executes a normal steering control routine for driving and controlling the steering actuator 15 in accordance with the rotation operation of the steering handle 31 in parallel with this control routine. The absolute value of the difference between the steered angle δfl *, δfr *, δrl *, δrr * and the actual steered angle δfl, δfr, δrl, δrr (| δfl * -δfl |, | δfr * -δfr |, | δr1 * When −δr1 |, | δrr * −δrr |) is maintained for a predetermined time at a predetermined value or more, it is determined that steering is impossible.
In step S12, if a steerable state is not detected, this control routine is once ended.
This control routine is repeatedly executed, and if the determination in step S12 is “YES”, that is, if it is determined that one side of the rear wheel is not steerable, the process proceeds to step S13.
Hereinafter, a wheel that has become non-steerable is referred to as a non-steerable wheel WK, and a wheel on the opposite side of the non-steerable wheel WK is referred to as a left-right opposite wheel W0.

ステップS13では、左右輪Wと接地路面との間の摩擦係数(μl,μr)を推定する。例えば、車輪Wに制動が発生したときの車輪速センサ47a,47b,47c,47dから検出した車輪速ωfl,ωfr,ωrl,ωrrの時間的変化から、左車輪Wfl,Wrlと右車輪Wfr,Wrrとで別々に前後輪平均したスリップ率を演算する。そして、この車輪スリップ率から左右の摩擦係数(μl,μr)を推定する。尚、車輪スリップ率から摩擦係数を推定する技術は周知なので、これ以上の説明を省略する。
この場合、ステップS13では、こうした演算処理をこの時点で行うわけではなく、予めブレーキ制動が働いた都度、摩擦係数(μl,μr)を算出して更新記憶するようにし、この記憶した最新の摩擦係数(μl,μr)データを読み出すようにする。
続いて、推定した摩擦係数(μl,μr)に基づいて、車両がμスプリット路を走行中であるか否かを判断する(S14)。例えば、左車輪Wfl,Wrl側の摩擦係数μlと右車輪Wfr,Wrr側の摩擦係数μrとの差(|μl−μr|)あるいは比(μl/μrまたはμr/μl)が基準値以上か否かにより判断する。
In step S13, the coefficient of friction (μl, μr) between the left and right wheels W and the ground road surface is estimated. For example, the left wheel Wfl, Wrl and the right wheel Wfr, Wrr are determined from temporal changes in the wheel speeds ωfl, ωfr, ωrl, ωrr detected from the wheel speed sensors 47a, 47b, 47c, 47d when braking occurs on the wheel W. And calculate the slip ratio obtained by averaging the front and rear wheels separately. Then, the left and right friction coefficients (μl, μr) are estimated from the wheel slip ratio. Since the technique for estimating the friction coefficient from the wheel slip rate is well known, further explanation is omitted.
In this case, in step S13, such calculation processing is not performed at this time, but the friction coefficient (μl, μr) is calculated and stored in advance every time braking is applied, and the latest friction stored is stored. Coefficient (μl, μr) data is read out.
Subsequently, based on the estimated friction coefficients (μl, μr), it is determined whether or not the vehicle is traveling on the μ split road (S14). For example, whether the difference (| μl−μr |) or the ratio (μl / μr or μr / μl) between the friction coefficient μl on the left wheel Wfl, Wrl side and the friction coefficient μr on the right wheel Wfr, Wrr side is equal to or higher than a reference value Judgment by

μスプリット路でないと判断した場合には(S14:NO)、転舵不能輪WKの左右反対側の車輪W0を転舵不能輪WKと反対向きに転舵する(S15)。つまり、転舵不能輪WKの実舵角(故障舵角δK)を車輪舵角センサ42により検出し、その故障舵角δKと大きさが同じで反対方向に左右反対輪W0を転舵する。この結果、車体BDは車両進行方向に向けられて走行可能となり、ブレーキ制動時においても車両のヨーイングが防止される。
一方、ステップS14において、μスプリット路であると判断した場合には、次に、最適車体スリップ角βを算出する(S16)。
If it is determined that the road is not a μ-split road (S14: NO), the wheel W0 on the opposite side of the non-steerable wheel WK is steered in the opposite direction to the non-steerable wheel WK (S15). That is, the actual rudder angle (failure rudder angle δK) of the non-steerable wheel WK is detected by the wheel rudder angle sensor 42, and the left and right opposite wheels W0 are steered in the opposite direction with the same size as the failed rudder angle δK. As a result, the vehicle body BD can travel while being directed in the vehicle traveling direction, and yawing of the vehicle is prevented even during braking.
On the other hand, if it is determined in step S14 that the road is a μ split road, next, an optimum vehicle body slip angle β is calculated (S16).

この最適車体スリップ角βは、ブレーキ制動を加えたときに、ヨーイングおよび横方向変位を発生させず、しかも減速Gを最大にする各輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrの向きを求め、この求められた向きに転舵不能輪WKを向けるための車体スリップ角となる。つまり、転舵不能輪WKも含めた4輪で各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrに発生するヨー方向分力および横方向分力を互いに打ち消しつつ、しかも、最大の減速Gが得られるような4輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrの向きを求め、そこで求められた最適方向に転舵不能輪WKが向くような車体スリップ角である。   This optimum vehicle body slip angle β is obtained by determining the direction of each wheel Wfl, Wfr, Wrl, Wrr that does not cause yawing and lateral displacement and also maximizes the deceleration G when brake braking is applied. This is the vehicle body slip angle for turning the non-steerable wheel WK in the opposite direction. That is, with the four wheels including the wheel WK that cannot be steered, the yaw direction component and the lateral component force generated in each wheel Wfl, Wfr, Wrl, Wrr cancel each other, and the maximum deceleration G can be obtained. The direction of the four wheels Wfl, Wfr, Wrl, Wrr is obtained, and the vehicle body slip angle is such that the non-steerable wheel WK faces in the optimum direction obtained there.

例えば、図8に示すように、車輪Wに発生する力のうち、ヨー方向分力Yfl,Yfr,Yrl,Yrrの和を0、かつ、横方向分力Sfl,Sfr,Srl,Srrの和を0にしつつ、減速方向分力Gfl,Gfr,Grl,Grrの合計を最大にする4輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrの最適転舵角δfl*,δfr*,δrl*,δrr*を、摩擦係数(μl,μr)により収束計算で求める。
この場合、種々のパターンの摩擦係数(μl,μr)における4輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrの最適転舵角δfl*,δfr*,δrl*,δrr*を予め収束計算により求めておき、その結果を算出マップとして転舵制御装置40内の記憶素子に記憶しておいて、走行中には算出マップを参照して各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrの最適転舵角δfl*,δfr*,δrl*,δrr*を算出するようにしてもよい。
For example, as shown in FIG. 8, among the forces generated on the wheels W, the sum of the yaw direction component forces Yfl, Yfr, Yrl, Yrr is 0, and the sum of the lateral direction component forces Sfl, Sfr, Srl, Srr is The optimum turning angle δfl *, δfr *, δrl *, δrr * for the four wheels Wfl, Wfr, Wrl, Wrr that maximizes the sum of the deceleration direction component forces Gfl, Gfr, Grl, Grr Calculate by convergence calculation using (μl, μr).
In this case, the optimum turning angles δfl *, δfr *, δrl *, δrr * of the four wheels Wfl, Wfr, Wrl, Wrr at various patterns of friction coefficients (μl, μr) are obtained in advance by convergence calculation. The result is stored as a calculation map in a storage element in the steering control device 40, and the optimum steering angle δfl *, δfr * of each wheel Wfl, Wfr, Wrl, Wrr is referred to during calculation while referring to the calculation map. , Δrl *, δrr * may be calculated.

図7は、その例として、転舵不能輪WKの最適向きを摩擦係数(μl,μr)に基づいて算出するための算出マップを表す。この例では、転舵不能輪WKの車両進行方向に対する最適車輪スリップ角α*をμA/μBの値から決定する(μA:転舵不能輪WK側の摩擦係数、μB:左右反対輪W0側の摩擦係数)。
そして、最適車体スリップ角βは、車輪舵角センサ42により検出される転舵不能輪WKの故障舵角δKと、転舵不能輪WKの車両進行方向に対する最適車輪スリップ角α*との加減算により求められる。
ステップS16の算出処理が終了すると、次に、その算出された最適車体スリップ角βとなるように他の3輪Wを転舵する。図3(c)、図4(b)、図5(c)は、その状態を表す一例である。
FIG. 7 shows, as an example, a calculation map for calculating the optimum direction of the non-steerable wheel WK based on the friction coefficients (μl, μr). In this example, the optimum wheel slip angle α * with respect to the vehicle traveling direction of the non-steerable wheel WK is determined from the value of μA / μB (μA: friction coefficient on the non-steerable wheel WK side, μB: on the left and right opposite wheel W0 side. Coefficient of friction).
Then, the optimum vehicle body slip angle β is obtained by adding or subtracting the failure steering angle δK of the non-steerable wheel WK detected by the wheel steering angle sensor 42 and the optimum wheel slip angle α * with respect to the vehicle traveling direction of the non-steerable wheel WK. Desired.
When the calculation process in step S16 ends, the other three wheels W are steered so that the calculated optimum vehicle body slip angle β is reached. 3 (c), 4 (b), and 5 (c) are examples showing the state.

次に、ステップS18にて、車輪Wに制動が働いたか否かを判断する。この判断は、図示しないブレーキ制御装置からのブレーキ信号を読み込んで判断する。
ブレーキ制動が働かない間は、上述した処理を繰り返す。そして、ブレーキ制動が働くと(S18:YES)、例えば、図3(d)、図4(c)、図5(d)に示すように、転舵アクチュエータ15を駆動して正常輪Wを最適転舵角に転舵する。つまり、ステップS16にて最適車体スリップ角βを求める過程で算出した各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrの最適転舵角δfl*,δfr*,δrl*,δrr*を目標転舵角として転舵アクチュエータ15を駆動制御する。
Next, in step S18, it is determined whether or not braking has been applied to the wheel W. This determination is made by reading a brake signal from a brake control device (not shown).
While the brake is not applied, the above process is repeated. When brake braking is applied (S18: YES), for example, as shown in FIGS. 3 (d), 4 (c), and 5 (d), the steering actuator 15 is driven to optimize the normal wheel W. Turn to the turning angle. That is, the steering is performed using the optimum turning angles δfl *, δfr *, δrl *, δrr * of the wheels Wfl, Wfr, Wrl, Wrr calculated in the process of obtaining the optimum vehicle body slip angle β in step S16 as the target turning angle. The actuator 15 is driven and controlled.

従って、車両は、転舵不能輪WKを含む4輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrにより各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrに発生するヨー方向分力Yfl,Yfr,Yrl,Yrrおよび横方向分力Sfl,Sfr,Srl,Srrが互いに打ち消され、かつ4輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrにて最も大きな減速Gが得られる状態となる。
この結果、制動時における車両挙動の安定性と良好な減速性能とを両立することができ安全性が向上する。
Therefore, the vehicle has the yaw-direction component forces Yfl, Yfr, Yrl, Yrr and the lateral component forces generated on the wheels Wfl, Wfr, Wrl, Wrr by the four wheels Wfl, Wfr, Wrl, Wrr including the non-steerable wheels WK. Sfl, Sfr, Srl, Srr cancel each other, and the largest deceleration G is obtained with the four wheels Wfl, Wfr, Wrl, Wrr.
As a result, both the stability of the vehicle behavior during braking and good deceleration performance can be achieved, and safety is improved.

以上、本実施形態の転舵装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
例えば、本実施形態における後輪故障時転舵制御ルーチンにおいては、ヨー方向分力だけでなく横方向分力も合計が0となるように目標車体スリップ角βを求めているが、横方向分力については省略した形態を採用してもよく、また、必ずしも分力の合計を0にする必要もなく、車両のヨーイングを発生させない程度で大きな減速Gが得られる目標車体スリップ角βを算出してもよい。
As mentioned above, although the steering apparatus of this embodiment was demonstrated, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible unless it deviates from the objective of this invention.
For example, in the rear wheel turning steering control routine in the present embodiment, the target vehicle body slip angle β is obtained so that not only the yaw direction component force but also the lateral component force is 0, the lateral component force For example, it is possible to adopt an omitted form, and it is not necessary to make the total component force zero, and calculate a target vehicle body slip angle β that can obtain a large deceleration G to the extent that yawing of the vehicle is not generated. Also good.

本発明の実施形態に係る転舵装置の全体構成図である。It is a whole lineblock diagram of a steering device concerning an embodiment of the present invention. 車輪正常時における車輪の向きおよび車輪に発生する力を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the direction and the force which generate | occur | produce on a wheel at the time of a wheel normal. 右後輪故障時における車輪の向きおよび車輪に発生する力を説明する説明図であり、(a)、(b)は本実施形態と対比するための参考例、(c),(d)は本実施形態を表す。It is explanatory drawing explaining the direction of the wheel at the time of a right rear wheel failure, and the force which generate | occur | produces on a wheel, (a), (b) is a reference example for contrasting with this embodiment, (c), (d) is This embodiment is represented. 右後輪故障時における車輪の向きおよび車輪に発生する力を説明する説明図であり、(a)は本実施形態と対比するための参考例、(b),(c)は本実施形態を表す。It is explanatory drawing explaining the direction of the wheel at the time of a right rear wheel failure, and the force which generate | occur | produces on a wheel, (a) is a reference example for contrasting with this embodiment, (b), (c) is this embodiment. To express. 左後輪故障時における車輪の向きおよび車輪に発生する力を説明する説明図であり、(a)、(b)は本実施形態と対比するための参考例、(c),(d)は本実施形態を表す。It is explanatory drawing explaining the direction of the wheel at the time of a left rear wheel failure, and the force which generate | occur | produces on a wheel, (a), (b) is a reference example for contrasting with this embodiment, (c), (d) is This embodiment is represented. 後輪故障時における転舵制御ルーチンを表すフローチャートである。It is a flowchart showing the steering control routine at the time of rear-wheel failure. 摩擦係数に応じて転舵不能輪の最適車輪スリップ角を導く算出マップを表す。The calculation map which derives | leads-out the optimal wheel slip angle of a wheel which cannot be steered according to a friction coefficient is represented. 車輪に発生する力を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the force which generate | occur | produces on a wheel.

符号の説明Explanation of symbols

10A,10B,10C,10D…転舵機構、11a,11b,11c,11d…ナックル、12a,12b,12c,12d…サスペンション、15a,15b,15c,15d…転舵アクチュエータ、40…転舵制御装置、41…ハンドル操舵角センサ、42a,42b,42c,42d…車輪舵角センサ、44…車速センサ、45…ヨーレートセンサ、46…横加速度センサ、47a,47b,47c,47d…車輪速センサ、Wfl,Wfr,Wrl,Wrr…車輪。
10A, 10B, 10C, 10D: Steering mechanism, 11a, 11b, 11c, 11d ... Knuckle, 12a, 12b, 12c, 12d ... Suspension, 15a, 15b, 15c, 15d ... Steering actuator, 40 ... Steering control device 41 ... Steering angle sensor, 42a, 42b, 42c, 42d ... Wheel steering angle sensor, 44 ... Vehicle speed sensor, 45 ... Yaw rate sensor, 46 ... Lateral acceleration sensor, 47a, 47b, 47c, 47d ... Wheel speed sensor, Wfl , Wfr, Wrl, Wrr ... wheels.

Claims (2)

前後左右輪の転舵角を独立して調整する転舵アクチュエータと、
上記転舵アクチュエータを駆動制御する転舵制御手段と
を備えた転舵装置において、
後輪の左右いずれか一方が転舵不能となる転舵異常を検出する転舵異常検出手段と、
左側輪と右側輪とにおける接地路面との間の摩擦係数の相違状態を検出する左右摩擦係数相違状態検出手段と、
上記転舵異常検出手段により上記後輪の左右いずれか一方の転舵異常が検出されたとき、上記左右摩擦係数相違状態検出手段により左側輪と右側輪とにおける接地路面との間の摩擦係数が相違していると判断された場合には、転舵不能となっている車輪以外の上記転舵アクチュエータを駆動制御して、上記転舵不能となった車輪が車両進行方向に対して所定の車輪スリップ角が得られるように車体にスリップ角を与える異常時転舵制御手段と
を備えたことを特徴とする転舵装置。
A steering actuator that independently adjusts the steering angle of the front, rear, left and right wheels;
A steering apparatus comprising a steering control means for driving and controlling the steering actuator,
A steering abnormality detection means for detecting a steering abnormality in which either one of the left and right rear wheels cannot be steered;
A left-right friction coefficient difference state detecting means for detecting a difference state of a friction coefficient between the left wheel and the right wheel on the ground road surface;
When either the left or right steering abnormality of the rear wheel is detected by the steering abnormality detection means, the friction coefficient between the left and right wheels on the ground road surface is detected by the left and right friction coefficient different state detection means. When it is determined that the wheels are different, the steering actuators other than the wheels that cannot be steered are driven and controlled, and the wheels that cannot be steered are predetermined wheels with respect to the vehicle traveling direction. A turning device comprising: an abnormal turning control means for giving a slip angle to a vehicle body so as to obtain a slip angle.
上記異常時転舵制御手段は、
上記転舵不能となった車輪の目標車輪スリップ角を、上記転舵不能輪の接地路面との摩擦係数がその左右反対側輪の接地路面との摩擦係数に対して大きい場合には、その相違度合が大きいほど車両進行方向よりも外側に向けて設定し、上記転舵不能輪の接地路面との摩擦係数がその左右反対側輪の接地路面との摩擦係数に対して小さい場合には、その相違度合が大きいほど車両進行方向よりも内側に向けて設定する目標車輪スリップ角設定手段と、
上記転舵不能輪の転舵角を検出する転舵角検出手段と
を備え、上記目標車輪スリップ角設定手段により設定された目標車輪スリップ角と、上記舵角検出手段により検出された転舵不能輪の転舵角とに基づいて車体スリップ角を決定することを特徴とする請求項1記載の転舵装置。
The abnormal turning control means is
The difference between the target wheel slip angle of the wheel that has become non-steerable and the friction coefficient of the non-steerable wheel with the ground contact surface is larger than the friction coefficient with the ground contact surface of the left and right opposite wheels. If the degree of friction is smaller than the friction coefficient with the grounding road surface of the wheel on the opposite side, the friction coefficient with the grounding road surface of the wheel on the opposite side is smaller. Target wheel slip angle setting means for setting the degree of difference toward the inner side of the vehicle traveling direction as the degree of difference increases,
A steering angle detecting means for detecting a turning angle of the non-steerable wheel, a target wheel slip angle set by the target wheel slip angle setting means, and a non-steering impossible detected by the steering angle detecting means. The steering apparatus according to claim 1, wherein the vehicle body slip angle is determined based on a wheel turning angle.
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