JP6048253B2 - Steering control device - Google Patents
Steering control device Download PDFInfo
- Publication number
- JP6048253B2 JP6048253B2 JP2013058920A JP2013058920A JP6048253B2 JP 6048253 B2 JP6048253 B2 JP 6048253B2 JP 2013058920 A JP2013058920 A JP 2013058920A JP 2013058920 A JP2013058920 A JP 2013058920A JP 6048253 B2 JP6048253 B2 JP 6048253B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering
- rear wheel
- abnormality
- vehicle
- ars
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 101
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 35
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 28
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 8
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000006557 surface reaction Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Description
本発明は、操舵制御装置に関し、特に電動パワーステアリングシステムを有する操舵制御装置に関する。 The present invention relates to a steering control device, and more particularly to a steering control device having an electric power steering system.
従来より、トルクセンサから出力される操舵トルクの検出値をもとに、操舵ハンドルの操舵力をアシストするアクチュエータを備えた電動パワーステアリング(EPS:Electric Power Steering)システムが知られている。また後輪転舵システムとして、前輪の操舵状態や車両挙動に応じて後輪の転舵角をアクチュエータにより制御するアクティブリアステアリング(ARS:Active Rear Steering)システムも知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electric power steering (EPS) system including an actuator that assists the steering force of a steering wheel based on a detected value of steering torque output from a torque sensor is known. As a rear wheel steering system, an active rear steering (ARS) system is also known in which a steering angle of a rear wheel is controlled by an actuator in accordance with a steering state of a front wheel and a vehicle behavior.
一般にEPSシステムは、トルクセンサにより検出される操舵トルクと車輪速センサによって検出された車速とに基づいて、操舵力のアシスト制御を行う。特許文献1は、トルクセンサの故障時に、操舵ハンドルの操舵角、操舵角の角速度および車速に基づいて操舵アシスト制御を行う電動パワーステアリング装置を開示している。
Generally, an EPS system performs steering force assist control based on a steering torque detected by a torque sensor and a vehicle speed detected by a wheel speed sensor.
ところで後輪転舵システムであるARSシステムを搭載した車両において、ARSシステムに異常が発生すると、異常の種類によっては、後輪が転舵された状態で固定されることがある。運転者は、後輪の舵角がロックされた状態で車両の直進状態を維持しようとすると、操舵ハンドルを操作して前輪の舵角を後輪の舵角に合わせることになる。 By the way, in a vehicle equipped with an ARS system that is a rear wheel steering system, if an abnormality occurs in the ARS system, the rear wheel may be fixed in a steered state depending on the type of abnormality. When the driver tries to maintain the vehicle in a straight traveling state with the steering angle of the rear wheel locked, the driver operates the steering handle to adjust the steering angle of the front wheel to the steering angle of the rear wheel.
EPSシステムは運転者の操舵をアシストするため、操舵制御装置としての重要度は高く、可能な限り操舵アシスト制御を実施することが好ましい。しかしながら不要なアシスト力を生成することは好ましくなく、たとえば車両が直進走行しているような状態においてアシスト力を生成することは好ましくない。 Since the EPS system assists the driver's steering, the importance as the steering control device is high, and it is preferable to perform the steering assist control as much as possible. However, it is not preferable to generate unnecessary assist force. For example, it is not preferable to generate assist force in a state where the vehicle is traveling straight ahead.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、不要なアシスト力の生成を禁止または制限する操舵制御技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a steering control technique for prohibiting or restricting generation of unnecessary assist force.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の操舵制御装置は、操舵部材に加えられた操舵トルクを検出するトルク検出部と、検出された操舵トルクに基づいた第1操舵アシスト制御を実施する第1制御部と、トルク検出部の異常を判定する第1異常判定部と、トルク検出部の異常発生時に、車両が旋回していることを示す状態量に基づいた第2操舵アシスト制御を実施する第2制御部と、車両後輪を転舵可能な後輪転舵システムと、後輪舵角を検出する後輪舵角検出部と、車輪速度を検出する速度検出部と、後輪舵角検出部により検出された後輪検出舵角と、速度検出部により検出された後輪速度から算出される後輪推定舵角との差分が所定の閾値より大きいときに後輪転舵システムの異常を判定する第2異常判定部とを備え、第2制御部は、後輪転舵システムの異常発生時に、第2操舵アシスト制御を禁止または制限する。 In order to solve the above-described problems, a steering control device according to an aspect of the present invention performs a torque detection unit that detects a steering torque applied to a steering member, and a first steering assist control based on the detected steering torque. A first control unit that performs a second steering assist control based on a state quantity indicating that the vehicle is turning when an abnormality occurs in the torque detection unit. A second control unit to be implemented; a rear wheel steering system capable of steering the vehicle rear wheel; a rear wheel steering angle detection unit that detects a rear wheel steering angle; a speed detection unit that detects a wheel speed; and a rear wheel steering Abnormality in the rear wheel steering system when the difference between the detected rear wheel angle detected by the angle detector and the estimated rear wheel angle calculated from the rear wheel speed detected by the speed detector is greater than a predetermined threshold A second abnormality determining unit for determining , Upon occurrence of abnormality in the rear wheel steering system, to prohibit or restrict the second steering assist control.
この態様によると、後輪転舵システムに異常が発生したことを契機として、第2操舵アシスト制御を禁止または制限するため、不適切なアシスト力の生成を回避することが可能となる。なお第2操舵アシスト制御を制限するとは、車両が旋回していることを示す状態量に基づいて算出されるアシスト力よりも小さいアシスト力を生成することを意味する。第2異常判定部が、車両の状態量から後輪転舵システムの異常を推定することで、第2制御部が、第2操舵アシスト制御を好適に禁止または制限することが可能となる。 According to this aspect, since the second steering assist control is prohibited or restricted when an abnormality has occurred in the rear wheel steering system, it is possible to avoid generation of inappropriate assist force. Limiting the second steering assist control means generating an assist force that is smaller than the assist force calculated based on the state quantity indicating that the vehicle is turning. When the second abnormality determination unit estimates the abnormality of the rear wheel steering system from the state quantity of the vehicle, the second control unit can suitably prohibit or restrict the second steering assist control.
第2異常判定部は、後輪転舵システムから異常検出信号を受信すると、後輪転舵システムの異常を判定してもよい。後輪転舵システムが自身の異常を検出し、その異常を示す信号を第2異常判定部が受信することで、第2異常判定部は、後輪転舵システムの異常を正確に判定することが可能となる。 A 2nd abnormality determination part may determine the abnormality of a rear-wheel steering system, if an abnormality detection signal is received from a rear-wheel steering system. When the rear wheel steering system detects its own abnormality and the second abnormality determination unit receives a signal indicating the abnormality, the second abnormality determination unit can accurately determine the abnormality of the rear wheel steering system. It becomes.
操舵制御装置は、速度検出部の出力補正が行われたことを示す情報を取得する補正情報取得部をさらに備えてもよい。第2異常判定部は、速度検出部の出力補正が行われている場合に差分と比較する閾値を、出力補正が行われていない場合に差分と比較する閾値よりも小さくしてもよい。これにより出力補正が行われている場合に、第2異常判定部は早期に後輪転舵システムの異常を推定することが可能となる。 The steering control device may further include a correction information acquisition unit that acquires information indicating that the output correction of the speed detection unit has been performed. The second abnormality determination unit may make the threshold compared with the difference when the output correction of the speed detection unit is performed smaller than the threshold compared with the difference when the output correction is not performed. Thus, when output correction is performed, the second abnormality determination unit can estimate an abnormality of the rear wheel steering system at an early stage.
第2異常判定部は、車両の旋回状態がアンダーステア状態およびオーバーステア状態でない場合であって、且つ、後輪検出舵角と後輪推定舵角との差分が所定の閾値より大きいときに、後輪転舵システムの異常を判定してもよい。これにより第2異常判定部は、後輪転舵システムの異常判定精度を高めることが可能となる。 The second abnormality determination unit is a case where the turning state of the vehicle is not an understeer state or an oversteer state, and the difference between the detected rear wheel angle and the estimated rear wheel angle is greater than a predetermined threshold value. An abnormality in the wheel steering system may be determined. Thereby, the second abnormality determination unit can improve the abnormality determination accuracy of the rear wheel steering system.
本発明によれば、不要なアシスト力の生成を禁止または制限する操舵制御技術を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the steering control technique which prohibits or restrict | limits the production | generation of an unnecessary assist force can be provided.
図1は、車両操舵制御装置1が搭載された車両を概略的に示す。車両操舵制御装置1は、運転者によって回動操作される操舵部材である操舵ハンドル10を備える。操舵ハンドル10は、操舵軸11の上端に固定される。操舵軸11には操舵角検出部である操舵角センサ13が設けられ、操舵角センサ13は、運転者により回動操作される操舵ハンドル10の操舵角を検出する。なお操舵角検出部は、後述するEPSモータの回転角を検出する回転角センサとして構成されてもよい。また操舵軸11にはトルク検出部であるトルクセンサ14が設けられ、トルクセンサ14は、操舵ハンドル10に加えられた操舵トルクを検出する。
FIG. 1 schematically shows a vehicle on which a vehicle
車両操舵制御装置1は、操舵軸11の下端に接続された前輪側転舵機構である前輪転舵ユニット40を備えている。前輪転舵ユニット40は、例えば、ラックアンドピニオン式を採用したギアユニットであり、操舵軸11の下端に一体的に組み付けられたピニオンギアの回転がラックバーに伝達されるようになっている。また、前輪転舵ユニット40には、運転者によって操舵ハンドル10に入力される操舵トルクをアシストするためのEPSアクチュエータ51が設けられている。EPSアクチュエータ51は電動モータであるEPSモータを有し、EPSモータの発生するトルク(所謂、アシスト力)がラックバーに伝達されるようになっている。
The vehicle
この構成により、操舵軸11の回転力がピニオンギアを介してラックバーに伝達されるとともに、EPSアクチュエータ51のアシスト力がラックバーに伝達される。これによりラックバーは、ピニオンギアからの回転力およびEPSアクチュエータ51のアシスト力によって軸線方向に変位し、ラックバーの両端に接続された左右前輪FW1,FW2が左右に転舵されるようになっている。
With this configuration, the rotational force of the
また車両操舵制御装置1は、左右前輪FW1,FW2の転舵に応じて左右後輪RW1,RW2を転舵させることができる。このため車両操舵制御装置1は、左右後輪RW1,RW2を転舵させるための後輪転舵ユニット41を備えている。後輪転舵ユニット41は、左右後輪RW1,RW2を転舵させる回転駆動力を発生するARSアクチュエータ31を備え、ARSアクチュエータ31は電動モータであるARSモータを有している。後輪転舵ユニット41は周知のギア機構を有していて、ARSモータの回転を減速するとともに、減速した回転運動を軸線方向運動に変換し、左右後輪RW1,RW2に伝達する。
Further, the vehicle
この構成により、運転者による操舵ハンドル10の回動操作に応じて、すなわち、左右前輪FW1,FW2の転舵に合わせてARSモータが回転駆動し、ギア機構によって減速された回転が軸線方向運動に変換される。そして、この軸線方向運動が左右後輪RW1,RW2に伝達されて、左右後輪RW1,RW2が左右に転舵されるようになっている。
With this configuration, the ARS motor is driven to rotate in accordance with the turning operation of the
後輪舵角検出部である後輪舵角センサ33は、転舵される左右後輪RW1,RW2の転舵角を検出する。たとえば後輪舵角センサ33は、後輪舵角に対応するARSモータの回転角を検出してもよく、また左右後輪RW1,RW2の転舵角を直接検出するものであってもよい。
A rear wheel
また車両操舵制御装置1は、ブレーキを制御するためのブレーキ制御システムを備えている。各車輪FW1,FW2,RW1,RW2には車両速度検出部である車輪速センサ61a,61b,61c,61d(以下、特に区別しない場合には、「車輪速センサ61」という)が設けられ、各車輪速センサ61は、BRK(ブレーキ)制御装置(以下、「BRK−ECU60」という)に、検出した車輪速度を供給する。BRK−ECU60は、ブレーキペダルの踏み込み量や車両速度に応じてブレーキ機構(図示せず)を制御して、各車輪FW1,FW2,RW1,RW2に必要な制動力を付与する。
The vehicle
車両操舵制御装置1において、EPS制御装置(以下、「EPS−ECU50」という)が、EPSアクチュエータ51の動作を制御し、具体的にはEPSモータの回転を制御して、運転者の操舵ハンドル10の操舵に対するアシスト力を提供する。EPS−ECU50およびEPSアクチュエータ51は、EPSシステム52を構成する。またARS制御装置(以下、「ARS−ECU30」という)が、ARSアクチュエータ31の動作を制御し、具体的にはARSモータの回転を制御して、後輪RW1,RW2に対して転舵角を与える。ARS−ECU30およびARSアクチュエータ31は、ARSシステム32を構成する。またBRK−ECU60がブレーキ機構(図示せず)を制御して、各車輪FW1,FW2,RW1,RW2に制動力を付与する。
In the vehicle
EPS−ECU50、ARS−ECU30、BRK−ECU60は、CAN(Controller Area Network)などのネットワーク2に接続して、互いに通信可能とされる。各ECUはCPUを含むマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に各種プログラムを記憶するROM、データを一時的に記憶するRAM、入出力ポートおよび通信ポート等を備えている。
The EPS-
車両操舵制御装置1において、EPSシステム52は、トルクセンサ14により検出される操舵トルクに基づいた操舵アシスト制御を実施する。以下、このアシスト制御を「第1操舵アシスト制御」と呼ぶ。トルクセンサ14に何らかの異常が発生すると、EPSシステム52は、トルクセンサ14の検出値の代わりに、車両が旋回していることを示す状態量、たとえば操舵角センサ13により検出される操舵角、操舵角速度および車輪速センサ61により検出される車速に基づいた操舵アシスト制御を実施する。以下、トルクセンサ14の検出値を使用しないアシスト制御を「第2操舵アシスト制御」と呼ぶ。このようにEPSシステム52は、トルクセンサ14が正常に動作していれば第1操舵アシスト制御を実施し、一方でトルクセンサ14の動作に異常が発生すると、第2操舵アシスト制御を実施するように構成されている。
In the vehicle
図2は、本実施例の車両操舵制御装置1の機能ブロックを示す図である。制御部100は、主としてEPS−ECU50により構成されるが、制御部100の機能の一部が他のECU、たとえばARS−ECU30またはBRK−ECU60などにより構成されてもよい。制御部100において、アシスト制御部110が操舵アシスト力を生成する機能を有し、具体的には第1制御部112が、トルクセンサ14の検出値に基づいた第1操舵アシスト制御を、第2制御部114が、車両が旋回していることを示す状態量に基づいた第2操舵アシスト制御を実施する。
FIG. 2 is a functional block diagram of the vehicle
<第1操舵アシスト制御>
第1制御部112は、トルクセンサ14により検出される操舵トルクと、車輪速センサ61により検出される車速とに基づいて、EPSアクチュエータ51のEPSモータを駆動する。第1制御部112は、操舵トルクおよび車速に対するアシスト力を定めたアシストマップを記憶部(図示せず)に保持しており、このアシストマップを参照して、検出される操舵トルクと車速に対応するEPSモータのアシスト力を決定して、対応する電流をEPSモータに印加する。これによりEPSモータはアシスト力を発生し、運転者による操舵ハンドル10の操作負荷を軽減する。なお車両操舵制御装置1において、車輪速センサ61の検出値はBRK−ECU60に出力されており、第1制御部112は、車輪速センサ61の検出値をネットワーク2を介してBRK−ECU60から取得する。
<First steering assist control>
The
第1制御部112による第1操舵アシスト制御は、トルクセンサ14が正常に動作していることを前提として実施される。そのためトルクセンサ14が故障して、トルクセンサ異常判定部102がトルクセンサ14の異常を判定すると、第1制御部112は、第1操舵アシスト制御を中止する。このときアシスト制御部110は、操舵アシスト制御の切り替え処理を行い、具体的には第2制御部114が、第2操舵アシスト制御を開始する。
The first steering assist control by the
<第2操舵アシスト制御>
第2制御部114は、車両が旋回していることを示す状態量に基づいた第2操舵アシスト制御を実施する。本実施例では第2制御部114が、車両が旋回していることを示す状態量として、操舵角および操舵角速度を利用する場合について説明するが、それ以外にも、たとえばヨーレートセンサや横加速度センサなどの検出値が利用されてもよい。
<Second steering assist control>
The
第2制御部114は、操舵角センサ13により検出される操舵角θstr、操舵角センサ13の検出値θstrから導出される操舵角速度dθstr/dt、および車輪速センサ61により検出される車速Vとに基づいて、EPSアクチュエータ51のEPSモータを駆動する。第2制御部114は、操舵角θstrおよび車速Vに対するアシスト力を定めた第1アシストマップと、操舵角速度dθstr/dtおよび車速Vに対するアシスト力を定めた第2アシストマップとを記憶部(図示せず)に保持している。
The
図3(a)は、操舵角θstrおよび車速Vに対するアシスト力を定めた第1アシストマップの一例を示す。第1アシストマップでは、ある操舵角に対して車速が大きいほど、付与するべきアシスト力が大きくなることが定義されている。なお図3(a)は第1アシストマップを示しているが、操舵角速度dθstr/dtおよび車速Vに対するアシスト力を定めた第2アシストマップは、ある操舵角速度に対して車速が大きいほど、付与するべきアシスト力が小さくなる特性を有している。第2制御部114は、第1アシストマップを参照して、検出された操舵角θstrおよび車速Vに対する第1アシスト力を求め、また第2アシストマップを参照して、検出された操舵角速度dθstr/dtおよび車速Vに対する第2アシスト力を求め、第1アシスト力と第2アシスト力の加算値(以下、「アシスト力Tbase」とよぶ)を導出する。
FIG. 3A shows an example of a first assist map in which the assist force with respect to the steering angle θstr and the vehicle speed V is determined. The first assist map defines that the assist force to be applied increases as the vehicle speed increases with respect to a certain steering angle. Although FIG. 3A shows the first assist map, the second assist map that determines the assist force with respect to the steering angular velocity dθstr / dt and the vehicle speed V is given as the vehicle speed increases with respect to a certain steering angular velocity. The power assist force is reduced. The
このような第2操舵アシスト制御によると、車両旋回状態量をもとにアシスト力Tbaseを導出しているため、低摩擦路など路面反力が少ない走行路面では、アシスト力Tbaseが過剰となることがある。そこで第2制御部114は、路面反力の低下をタイヤスリップ状態量によって検出して、タイヤスリップ状態量に応じたアシスト力の補正ゲインCを求め、アシスト力Tbaseに補正ゲインCを乗算することでアシスト力を制限する。
According to such second steering assist control, since the assist force Tbase is derived based on the vehicle turning state amount, the assist force Tbase becomes excessive on a traveling road surface with a small road reaction force such as a low friction road. There is. Therefore, the
スリップ状態量Δθは、車輪速度の左右差から求められる推定舵角θwhlと、操舵角θstrの差分の絶対値として導出される。第2制御部114は既知の関数を用いて、前輪側の車輪速センサ61a、61bの検出値をもとに前輪の推定舵角θf-whlを算出し、また後輪側の車輪速センサ61c、61dの検出値をもとに後輪の推定舵角θr-whlを算出する。第2制御部114は前後輪の推定舵角θf-whl、θr-whlを算出すると、それぞれの推定舵角と操舵角θstrの差分の絶対値Δθを算出する。
The slip state amount Δθ is derived as an absolute value of the difference between the estimated steering angle θwhl obtained from the difference between the left and right wheel speeds and the steering angle θstr. The
図3(b)は、スリップ状態量Δθと補正ゲインCとの対応表を示す。この対応表に示されるように、スリップ状態量Δθが0から所定の範囲において、車輪速センサ61のセンサばらつき等を吸収するべく不感帯が設定されている。第2制御部114は、前後輪それぞれのスリップ状態量Δθに対応する補正ゲインCを導出し、そのうち小さい方の補正ゲインCを、アシスト力Tbaseに乗算することで、付与するべきアシスト力(Tbaes×C)を決定する。以上が、第2操舵アシスト制御の説明である。
FIG. 3B shows a correspondence table between the slip state amount Δθ and the correction gain C. As shown in the correspondence table, when the slip state amount Δθ is in a predetermined range from 0, a dead zone is set to absorb sensor variations of the wheel speed sensor 61 and the like. The
本実施例の車両操舵制御装置1は、車両後輪を転舵可能なARSシステム32を搭載している。ARSシステム32は後輪RW1およびRW2の転舵角を制御するものであり、ARS−ECU30は、車両の走行状態、たとえば車速や旋回状態に応じて、前輪FW1およびFW2の転舵角と同位相あるいは逆位相で、後輪RW1およびRW2の転舵制御を行っている。
The vehicle
このARSシステム32に異常が発生すると、異常の種類によっては後輪RW1およびRW2が、異常発生時の転舵角でロックされることがある。たとえばARSアクチュエータ31におけるARSモータが故障したり、またARSモータへの印加電流が過大となるような場合、ARSシステム32は異常の発生を検知して、ARSモータの駆動を停止する。このような場合、後輪RW1およびRW2が、異常発生時の転舵角で固定される。
When an abnormality occurs in the
図4(a)は、後輪RW1およびRW2が転舵された状態で固定された様子を示す。図4(a)に示す状態で後輪RW1およびRW2の舵角がロックされると、車両の直進状態を維持するためには、運転者が操舵ハンドル10を操作して、後輪RW1およびRW2と同じ転舵角だけ前輪FW1およびFW2を転舵する必要がある。 FIG. 4A shows a state where the rear wheels RW1 and RW2 are fixed in a steered state. When the rudder angles of the rear wheels RW1 and RW2 are locked in the state shown in FIG. 4 (a), in order to maintain the vehicle in a straight traveling state, the driver operates the steering handle 10 to change the rear wheels RW1 and RW2. It is necessary to steer the front wheels FW1 and FW2 by the same turning angle as.
図4(b)は、前輪FW1およびFW2を転舵して車両が直進している様子を示す。運転者は操舵ハンドル10を操作して、後輪RW1およびRW2の転舵角に前輪FW1およびFW2の転舵角を合わせることで、全ての車輪が同じ方向を向くようになり、車両は進行方向に対して斜めを向きつつ、直進走行が維持されている。
FIG. 4B shows a state in which the vehicle is traveling straight by turning the front wheels FW1 and FW2. The driver operates the
図4(b)に示す車両状態において、第2操舵アシスト制御を実施する場合、操舵ハンドル10が操作されて、操舵角センサ13は操舵角θstrを検出するために、アシスト力が算出される。しかしながら、図4(b)に示す車両状態は直進走行を維持している状態にあり、EPSアクチュエータ51がアシスト力を発生することは好ましくない。
In the vehicle state shown in FIG. 4B, when the second steering assist control is performed, the steering handle 10 is operated, and the
なお既述したように、第2操舵アシスト制御では、スリップ状態量に応じた補正ゲインCによってアシスト力Tbaseを制限している。直進走行時には、前輪FW1およびFW2の車輪速度、また後輪RW1およびRW2の車輪速度は同じであるため、前輪の推定舵角θf-whlおよび後輪の推定舵角θr-whlは、ともに0と算出される。したがってスリップ状態量Δθは操舵角θstrに等しくなり、図3(b)に示す対応表に基づいて補正ゲインCが導出されるが、操舵角θstrがΔθmaxよりも小さければ、補正ゲインCが0より大きい値をとり、アシスト力(Tbase×C)が生成されることになる。特に操舵角θstrが不感帯にあるような場合には、補正ゲインCが1であるため、アシスト力Tbaseがそのまま発生される。このようにARSシステム32の異常発生時に第2操舵アシスト制御を継続すると、直進走行中であってもアシスト力が生成される可能性があるため、本実施例の車両操舵制御装置1は、ARSシステム32に異常が発生したときには、第2操舵アシスト制御を禁止または制限するように動作する。
As described above, in the second steering assist control, the assist force Tbase is limited by the correction gain C corresponding to the slip state amount. When traveling straight ahead, the wheel speeds of the front wheels FW1 and FW2 and the wheel speeds of the rear wheels RW1 and RW2 are the same, so the estimated steering angle θf-whl of the front wheels and the estimated steering angle θr-whl of the rear wheels are both 0 and Calculated. Therefore, the slip state amount Δθ becomes equal to the steering angle θstr, and the correction gain C is derived based on the correspondence table shown in FIG. 3B. If the steering angle θstr is smaller than Δθmax, the correction gain C is greater than zero. The assist force (Tbase × C) is generated with a large value. In particular, when the steering angle θstr is in the dead zone, the correction gain C is 1, so the assist force Tbase is generated as it is. As described above, if the second steering assist control is continued when an abnormality occurs in the
図2に戻って、ARS異常判定部104は、ARSシステム32が正常に動作しているか、または異常が発生しているかを判定する。ARS−ECU30は、ARSシステム32の異常を自律的に検出する機能を有している。ARS−ECU30は、後輪舵角センサ33および/またはARSアクチュエータ31の異常を検出すると、異常検出信号を制御部100に送信する。ARS異常判定部104は、ARS−ECU30から異常検出信号を受信することで、ARSシステム32の異常を判定することができる。なおARS−ECU30は、後輪舵角センサ33および/またはARSアクチュエータ31が異常か否かを示す状態信号を定期的に制御部100に送信してもよく、ARS異常判定部104は、異常であることを示す状態信号を異常検出信号として受信することで、ARSシステム32の異常を判定してもよい。
Returning to FIG. 2, the ARS
ARS異常判定部104がARSシステム32の異常を判定すると、第2制御部114は第2操舵アシスト制御を禁止または制限する。なお、第2操舵アシスト制御を禁止するとは、実施中の制御を停止することを意味し、また第2操舵アシスト制御を制限するとは、算出されるアシスト力(Tbase×C)よりも小さいアシスト力を生成することを意味する。このように第2制御部114が、ARSシステム32の異常発生時に第2操舵アシスト制御を禁止または制限することにより、不要なアシスト力の生成を回避する。なお第1制御部112が第1操舵アシスト制御の実行中に、ARS異常判定部104がARSシステム32の異常を判定すると、その後、トルクセンサ14に異常が発生した場合であっても、第2制御部114による第2操舵アシスト制御への移行が禁止される。
When the ARS
以上はARS異常判定部104が、ARSシステム32から送信される異常検出信号に基づいてARSシステム32の異常を判定する例であるが、ARS異常判定部104は、車両の状態を示す情報から、ARSシステム32の異常発生を推定する機能を有する。具体的にARS異常判定部104は、後輪検出舵角と後輪推定舵角θr-whlとの差分が所定の閾値より大きいときに、ARSシステム32の異常を判定する。
The above is an example in which the ARS
ARS異常判定部104は、ARS−ECU30から、後輪舵角センサ33により検出された後輪舵角を受信する。この受信した後輪検出舵角と、後輪2輪の速度の左右差から算出される後輪推定舵角θr-whlとの差分(以下、「後輪舵角誤差」という)が所定の閾値より大きいときに、ARS異常判定部104は、ARSシステム32に異常が生じていることを推定する。
The ARS
なお後輪舵角誤差は、車両の旋回状態がアンダーステア状態およびオーバーステア状態である場合に大きくなる傾向がある。たとえば車両がアンダーステア状態にあるとき、タイヤがスリップすることで車両旋回軌跡が大きくなり、2つの後輪速度の左右差は小さくなる。そのため後輪推定舵角θr-whlは後輪検出舵角に対して小さく算出されることになり、したがって後輪舵角誤差は大きくなる。ARS異常判定部104は、後輪舵角誤差が大きくなっている要因が、車両がアンダーステア状態またはオーバーステア状態にあるためなのか、またはARSシステム32に異常が生じているためなのかを区別することが好ましい。
The rear wheel steering angle error tends to increase when the turning state of the vehicle is an understeer state or an oversteer state. For example, when the vehicle is in an understeer state, the vehicle's turning trajectory increases due to slipping of the tire, and the left-right difference between the two rear wheel speeds decreases. Therefore, the estimated rear wheel steering angle θr-whl is calculated to be smaller than the detected rear wheel steering angle, and therefore the rear wheel steering angle error increases. The ARS
そのためARS異常判定部104は、車両の旋回状態がアンダーステア状態またはオーバーステア状態にあるか否かを示す情報を取得する。アンダーステア状態/オーバーステア状態の判定は、周知の手法に基づいてBRK−ECU60によって行われ、ARS異常判定部104は、BRK−ECU60から車両の旋回状態を示す情報を受信する。なおARS異常判定部104は、車両に設けられた各種センサの情報から、車両の旋回状態がアンダーステア状態またはオーバーステア状態にあるか否かを判定してもよい。
Therefore, the ARS
以上のようにARS異常判定部104は、車両の旋回状態を把握することで、車両がアンダーステア状態またはオーバーステア状態にあるのか否かを判定する。これによりARS異常判定部104は、車両の旋回状態がアンダーステア状態およびオーバーステア状態でない場合であって、且つ、後輪舵角誤差が所定の閾値より大きいときに、ARSシステム32の異常を判定することが可能となる。ARS異常判定部104がARSシステム32の異常を判定すると、第2制御部114は第2操舵アシスト制御を禁止または制限して、不要なアシスト力の生成を回避する。なお第1制御部112が第1操舵アシスト制御の実行中に、ARS異常判定部104がARSシステム32の異常を判定すると、その後、トルクセンサ14に異常が発生した場合であっても、第2制御部114による第2操舵アシスト制御への移行が禁止される。なおARS異常判定部104は、車両の旋回状態がアンダーステア状態またはオーバーステア状態にある場合には、ARSシステム32が異常であるとは判定しない。アンダーステア状態またはオーバーステア状態は、運転者による操舵ハンドル10の操作状況により改善が見込まれるため、第2制御部114は、アンダーステア状態またはオーバーステア状態にあるときは第2操舵アシスト制御を制限し、アンダーステア状態またはオーバーステア状態が解消されたら速やかに第2操舵アシスト制御を再開することが好ましい。
As described above, the ARS
なお車輪速センサ61が検出する車輪速度には、センサ誤差が含まれるため、車両が直進走行している場合でも、検出される車輪速度に左右差が生じることがある。そのためBRK−ECU60は、直進走行中に車輪速度差が生じる場合に、車輪速センサ61間のセンサ誤差を吸収するべく、車輪速センサ61の出力値を補正する機能を有している。BRK−ECU60は、車輪速センサ61の出力補正が行われたか否かを示す情報を制御部100に送信する。この情報は、定期的に送信されてもよいが、BRK−ECU60は、車輪速センサ61の出力補正を行ったときに、出力補正を行ったことを示す情報を制御部100に送信してもよい。
Since the wheel speed detected by the wheel speed sensor 61 includes a sensor error, there may be a difference between the detected wheel speeds even when the vehicle is traveling straight ahead. Therefore, the BRK-
補正情報取得部106が、車輪速センサ61の出力補正が行われたことを示す情報を取得すると、ARS異常判定部104は、車輪速センサ61の出力補正が行われている場合に後輪舵角誤差と比較する閾値を、出力補正が行われていない場合に後輪舵角誤差と比較する閾値よりも小さくする。車輪速センサ61の出力補正が行われると、車輪速センサ61の検出値の精度が高くなるため、車輪速センサ61の出力補正が行われている場合に後輪舵角誤差と比較する閾値を小さくすることで、ARS異常判定部104は、より早くARSシステム32の異常状態を正確に推定することが可能となる。
When the correction
図5は、実施例における操舵制御のフローチャートを示す。トルクセンサ異常判定部102は、トルクセンサ14が正常に動作しているか否かを判定する(S10)。トルクセンサ14が正常に動作していれば(S10のY)、第1制御部112が、トルクセンサ14が検出する操舵トルクに基づいて第1操舵アシスト制御を実施する(S12)。一方、トルクセンサ14の動作に異常が生じていれば(S10のN)、第2制御部114が、車両が旋回していることを示す状態量に基づいて第2操舵アシスト制御を実施する(S14)。
FIG. 5 shows a flowchart of the steering control in the embodiment. The torque sensor abnormality determination unit 102 determines whether or not the
第2操舵アシスト制御の実施中、ARS異常判定部104がARS−ECU30から異常検出信号を受信すると(S16のY)、ARSシステム32に異常が生じていることを判定し、第2制御部114が、第2操舵アシスト制御を禁止または制限する(S20)。またARS異常判定部104は、異常検出信号を受信しなくても(S16のN)、後輪検出舵角と後輪推定舵角との差分が所定の閾値より大きければ、ARSシステム32に異常が生じていることを推定し(S18のY)、第2制御部114が、第2操舵アシスト制御を禁止または制限する(S20)。なおS18において、ARS異常判定部104は、車両の旋回状態がアンダーステア状態およびオーバーステア状態でないことを条件として、ARSシステム32の異常を推定してもよい。ARSシステム32に異常が生じていなければ(S18のN)、トルクセンサ14の異常が解消しない限り(S10のN)、第2操舵アシスト制御が継続して実施される。
When the ARS
以上、実施例をもとに本発明を説明した。実施例はあくまでも例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 In the above, this invention was demonstrated based on the Example. The embodiments are merely examples, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to the combination of each component and each processing process, and such modifications are within the scope of the present invention.
実施例においてARS異常判定部104が、車両に設けられた各種センサの情報から、車両の旋回状態がアンダーステア状態またはオーバーステア状態にあるか否かを判定してもよいことを説明したが、具体的には以下の手法を用いてよい。
In the embodiment, it has been described that the ARS
(1)車両の操舵角および車速から求められる理想的な横加速度(またはヨーレート)と、横加速度センサ(またはヨーレートセンサ)の出力から得られる実際の横加速度(またはヨーレート)との差分から車両の旋回状態を推定する手法。
(2)車両の操舵角および車速から求められる理想的な横加速度(またはヨーレート)と、車輪速センサ61の前輪または後輪の左右差から求められる旋回横加速度(もしくはヨーレート)の推定値との差分から車両の旋回状態を推定する手法。
(3)車輪速センサ61の前輪2輪の左右差から求められる横加速度(またはヨーレート)の推定値と、車輪速センサ61の後輪2輪の左右差から求められる横加速度(またはヨーレート)の推定値との差分から車両の旋回状態を推定する手法。
(1) From the difference between the ideal lateral acceleration (or yaw rate) obtained from the steering angle and vehicle speed of the vehicle and the actual lateral acceleration (or yaw rate) obtained from the output of the lateral acceleration sensor (or yaw rate sensor), A technique for estimating the turning state.
(2) An ideal lateral acceleration (or yaw rate) obtained from the steering angle and vehicle speed of the vehicle and an estimated value of the turning lateral acceleration (or yaw rate) obtained from the left / right difference between the front wheels or the rear wheels of the wheel speed sensor 61. A method of estimating the turning state of a vehicle from the difference.
(3) The estimated value of the lateral acceleration (or yaw rate) obtained from the lateral difference between the two front wheels of the wheel speed sensor 61 and the lateral acceleration (or yaw rate) obtained from the lateral difference between the two rear wheels of the wheel speed sensor 61. A method for estimating the turning state of a vehicle from the difference from the estimated value.
また実施例において補正情報取得部106がBRK−ECU60から、車輪速センサ61の出力補正が行われたことを示す情報を取得することを説明したが、補正情報取得部106は、BRK−ECU60から提供される車輪速センサ61の出力を、独自に補正することも可能である。たとえば補正情報取得部106は、車両が一定速度で直進走行をしている場合に、車輪速センサ61の出力値にばらつきが生じていれば、各車輪速センサ61の出力値を合わせるように補正する。なお補正情報取得部106は、車輪速センサ61の出力値を補正すると、その補正した出力値をアシスト制御部110に提供するとともに、出力補正済みであることを示す情報もアシスト制御部110に提供する。なお車両が一定速度で直進走行している状態を判定するためには、車輪加速度が一定値以下であること、横加速度が一定値以下であること、ヨーレートが一定値以下であること、などの情報を用いてもよい。
In the embodiment, it has been described that the correction
1・・・車両操舵制御装置、2・・・ネットワーク、10・・・操舵ハンドル、11・・・操舵軸、13・・・操舵角センサ、14・・・トルクセンサ、30・・・ARS−ECU、31・・・ARSアクチュエータ、32・・・ARSシステム、33・・・後輪舵角センサ、40・・・前輪転舵ユニット、41・・・後輪転舵ユニット、50・・・EPS−ECU、51・・・EPSアクチュエータ、52・・・EPSシステム、60・・・BRK−ECU、61・・・車輪速センサ、100・・・制御部、102・・・トルクセンサ異常判定部、104・・・ARS異常判定部、106・・・補正情報取得部、110・・・アシスト制御部、112・・・第1制御部、114・・・第2制御部。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
検出された操舵トルクに基づいた第1操舵アシスト制御を実施する第1制御部と、
前記トルク検出部の異常を判定する第1異常判定部と、
前記トルク検出部の異常発生時に、車両が旋回していることを示す状態量に基づいた第2操舵アシスト制御を実施する第2制御部と、
車両後輪を転舵可能な後輪転舵システムと、
後輪舵角を検出する後輪舵角検出部と、
車輪速度を検出する速度検出部と、
前記後輪舵角検出部により検出された後輪検出舵角と、前記速度検出部により検出された後輪速度から算出される後輪推定舵角との差分が所定の閾値より大きいときに、前記後輪転舵システムの異常を判定する第2異常判定部と、を備えた操舵制御装置であって、
前記第2制御部は、前記後輪転舵システムの異常発生時に、第2操舵アシスト制御を禁止または制限することを特徴とする操舵制御装置。 A torque detector for detecting a steering torque applied to the steering member;
A first control unit that performs first steering assist control based on the detected steering torque;
A first abnormality determination unit for determining abnormality of the torque detection unit;
A second control unit that performs second steering assist control based on a state quantity indicating that the vehicle is turning when an abnormality occurs in the torque detection unit;
A rear wheel steering system capable of steering the vehicle rear wheels;
A rear wheel steering angle detector for detecting a rear wheel steering angle;
A speed detector for detecting wheel speed;
When the difference between the rear wheel detection rudder angle detected by the rear wheel rudder angle detection unit and the rear wheel estimated rudder angle calculated from the rear wheel speed detected by the speed detection unit is larger than a predetermined threshold, A second abnormality determination unit for determining an abnormality of the rear wheel steering system, and a steering control device comprising:
The second control unit prohibits or restricts second steering assist control when an abnormality occurs in the rear wheel steering system.
前記第2異常判定部は、前記速度検出部の出力補正が行われている場合に前記差分と比較する閾値を、出力補正が行われていない場合に前記差分と比較する閾値よりも小さくすることを特徴とする請求項1または2に記載の操舵制御装置。 A correction information acquisition unit that acquires information indicating that output correction of the speed detection unit has been performed;
The second abnormality determination unit makes a threshold value to be compared with the difference when output correction of the speed detection unit is performed smaller than a threshold value to be compared with the difference when output correction is not performed. The steering control device according to claim 1, wherein:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013058920A JP6048253B2 (en) | 2013-03-21 | 2013-03-21 | Steering control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013058920A JP6048253B2 (en) | 2013-03-21 | 2013-03-21 | Steering control device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014184745A JP2014184745A (en) | 2014-10-02 |
JP6048253B2 true JP6048253B2 (en) | 2016-12-21 |
Family
ID=51832739
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013058920A Expired - Fee Related JP6048253B2 (en) | 2013-03-21 | 2013-03-21 | Steering control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6048253B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11155266B2 (en) | 2018-08-21 | 2021-10-26 | Hyundai Motor Company | Active roll control apparatus and method |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102786777B1 (en) * | 2020-08-21 | 2025-03-31 | 에이치엘만도 주식회사 | Steering control apparatus and, steering assist apparatus and method |
JP7352526B2 (en) * | 2020-08-31 | 2023-09-28 | 日立Astemo株式会社 | Steer-by-wire steering system |
JP7200210B2 (en) * | 2020-12-25 | 2023-01-06 | 本田技研工業株式会社 | moving body |
JP7157793B2 (en) * | 2020-12-25 | 2022-10-20 | 本田技研工業株式会社 | moving body |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2501622B2 (en) * | 1988-07-13 | 1996-05-29 | 日産自動車株式会社 | Vehicle steering system |
JP2841408B2 (en) * | 1989-01-25 | 1998-12-24 | 株式会社デンソー | Vehicle steering angle detection device |
JPH02227380A (en) * | 1989-02-28 | 1990-09-10 | Mazda Motor Corp | Cooperative controller of rear-wheel steering and power steering for vehicle |
JPH0438272A (en) * | 1990-05-31 | 1992-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Rear-wheel steering angle controller for four-wheel steering vehicle |
JP4107030B2 (en) * | 2002-09-24 | 2008-06-25 | 株式会社ジェイテクト | Electric power steering device |
JP2010254266A (en) * | 2009-03-30 | 2010-11-11 | Honda Motor Co Ltd | Steering controller of vehicle |
-
2013
- 2013-03-21 JP JP2013058920A patent/JP6048253B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11155266B2 (en) | 2018-08-21 | 2021-10-26 | Hyundai Motor Company | Active roll control apparatus and method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014184745A (en) | 2014-10-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8594892B2 (en) | Electric power steering apparatus for vehicle | |
EP1577194B1 (en) | Steering apparatus for vehicle and method for controlling the same | |
JP5494176B2 (en) | Vehicle steering system | |
EP1731408B1 (en) | Vehicle steering apparatus | |
EP2119616B1 (en) | Steering device for vehicle | |
CN101172488B (en) | Electric Power Steering | |
KR20060050786A (en) | Turning behavior control device of vehicle | |
JP4556775B2 (en) | Vehicle steering system | |
JP6048253B2 (en) | Steering control device | |
JP4997478B2 (en) | Vehicle steering system | |
JP5239801B2 (en) | Vehicle steering system | |
JP2005343315A (en) | Vehicular steering device | |
WO2021149381A1 (en) | Steering control device | |
JP3637801B2 (en) | Vehicle steering control device | |
JP2011110952A (en) | Device for controlling vehicle motion | |
JP2020185886A (en) | Steering control device | |
JP4956035B2 (en) | Vehicle control device | |
JP2013018381A (en) | Electric power steering device | |
JP5167086B2 (en) | Electric power steering device | |
JP2006123611A (en) | Steering device for vehicle | |
JP4730223B2 (en) | Vehicle steering system | |
JP2006044465A (en) | Road surface friction coefficient detector | |
JP5910265B2 (en) | Vehicle control device | |
JP4635648B2 (en) | Vehicle steering system | |
JP2006069498A (en) | Steering control system for front and rear wheels |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150407 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160212 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160216 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20160705 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160926 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20161003 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161025 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161107 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6048253 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |