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JP2010234819A - Vehicle rear wheel steering control device - Google Patents

Vehicle rear wheel steering control device Download PDF

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JP2010234819A
JP2010234819A JP2009081673A JP2009081673A JP2010234819A JP 2010234819 A JP2010234819 A JP 2010234819A JP 2009081673 A JP2009081673 A JP 2009081673A JP 2009081673 A JP2009081673 A JP 2009081673A JP 2010234819 A JP2010234819 A JP 2010234819A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
rear wheel
roll
active suspension
steering control
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.)
Pending
Application number
JP2009081673A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shogo Nishizawa
正悟 西澤
Masatoshi Osawa
正敏 大沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2009081673A priority Critical patent/JP2010234819A/en
Publication of JP2010234819A publication Critical patent/JP2010234819A/en
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Abstract

【課題】アクティブサスペンション装置の制御失陥により車両がロール方向に傾いた状態に保持されたときに車両が直進するように後輪を操舵する制御装置を提供する。
【解決手段】車輪を車体に懸架するサスペンション7をアクチュエータで駆動するアクティブサスペンション装置が設けられた車両の左右後輪を操舵制御する後輪操舵制御装置である。この装置は、車両の運動状態量を検出する状態量検出手段17,18,19を備えている。そして、アクティブサスペンション装置の制御失陥により車両がロール方向に傾いた状態に保持されたとき、検出された前記運動状態量に基づいてロール角を算出し、このロール角に応じて車両が直進するように後輪を操舵するように構成する。
【選択図】図2
Provided is a control device for steering a rear wheel so that a vehicle moves straight when the vehicle is held in a roll-inclined state due to a control failure of an active suspension device.
A rear wheel steering control device for steering and controlling left and right rear wheels of a vehicle provided with an active suspension device for driving a suspension 7 for suspending a wheel on a vehicle body by an actuator. This apparatus includes state quantity detection means 17, 18, and 19 for detecting the movement state quantity of the vehicle. Then, when the vehicle is held in the state of tilting in the roll direction due to the control failure of the active suspension device, the roll angle is calculated based on the detected amount of motion state, and the vehicle goes straight according to the roll angle. Thus, the rear wheels are configured to be steered.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、アクティブサスペンションを備えた自動車(以下、単に車両と記す)の後輪操舵制御装置に係り、詳しくはアクティブサスペンション装置の制御失陥により前記車両がロール方向に傾いた状態に保持されたときに車両が直進するように後輪を操舵する制御装置に関する。   The present invention relates to a rear-wheel steering control device for an automobile (hereinafter simply referred to as a vehicle) having an active suspension, and more specifically, the vehicle is held in a state of being inclined in the roll direction due to a control failure of the active suspension device. The present invention relates to a control device that steers a rear wheel so that a vehicle sometimes goes straight.

車体に車輪を懸架するサスペンション装置の特性やストローク量を変えることによって、車高や各車輪の支持荷重を制御するアクティブサスペンション装置が知られている(特許文献1,2参照)。また、車両が旋回するとき、ヨーレート等の車両状態量に基づき左右の後輪の転蛇角を操舵する後輪操舵装置を備えることによって、車両の走行状態を安定化する技術が開示されている(特許文献3参照)。   2. Description of the Related Art There is known an active suspension device that controls the vehicle height and the support load of each wheel by changing the characteristics and stroke amount of the suspension device that suspends the wheel on the vehicle body (see Patent Documents 1 and 2). In addition, a technique for stabilizing the traveling state of the vehicle by providing a rear wheel steering device that steers the turning angle of the left and right rear wheels based on the vehicle state quantity such as the yaw rate when the vehicle turns is disclosed. (See Patent Document 3).

特開2008−7033号公報JP 2008-7033 A 特開2007−246058号公報JP 2007-246058 A 特開2006−69497号公報JP 2006-69497 A

特許文献1または特許文献3において開示された技術は、車両が旋回して走行するとき、運転を行う乗員にとって自分の意図する車両の挙動を実現することができるため好適となる。また、特許文献2に開示されているように、アクティブサスペンション装置を備えた車両においては、通常、アクチュエータや電子制御ユニットが故障した際にも最低限の操縦性は確保できるように、機械式のばね手段で車体重量を支えると共に、アクチュエータの摩擦力が減衰力として作用するように設定されている。   The technique disclosed in Patent Document 1 or Patent Document 3 is suitable for the driver who is driving when the vehicle is turning and traveling because the vehicle behavior intended by the driver can be realized. Further, as disclosed in Patent Document 2, in a vehicle equipped with an active suspension device, a mechanical type is usually used so that a minimum maneuverability can be ensured even when an actuator or an electronic control unit fails. The weight of the vehicle body is supported by the spring means, and the frictional force of the actuator is set to act as a damping force.

しかしながら、アクティブサスペンション装置に制御が加わらないとダンパの減衰力は最低になってしまうので、制御失陥の状況によっては、車体がロール方向に傾いたままの状態となり、乗員が通常の前輪操舵しただけでは車両を直進させられないおそれがあった。   However, if control is not applied to the active suspension device, the damping force of the damper will be minimum, so depending on the situation of control failure, the vehicle body may remain tilted in the roll direction, and the occupant steered the normal front wheels There was a risk that the vehicle would not be able to go straight ahead alone.

本発明は前記背景を鑑みてなされたもので、アクティブサスペンション装置の制御失陥により前記車両がロール方向に傾いた状態に保持されたときに車両が直進するように後輪を操舵する制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above background, and provides a control device for steering a rear wheel so that a vehicle travels straight when the vehicle is held in a tilted state in the roll direction due to a control failure of an active suspension device. The purpose is to provide.

本発明は、車輪を車体に懸架するサスペンションをアクチュエータで駆動するアクティブサスペンション装置が設けられた車両の左右後輪を操舵制御する後輪操舵制御装置である。この装置は、前記車両の運動状態量を検出する状態量検出手段を備えている。そして、前記アクティブサスペンション装置の制御失陥により前記車両がロール方向に傾いた状態に保持されたとき、検出された前記運動状態量に基づいてロール角を算出し、このロール角に応じて前記車両が直進するように後輪を操舵するように構成されている。   The present invention is a rear-wheel steering control device for steering-controlling the left and right rear wheels of a vehicle provided with an active suspension device that drives with an actuator a suspension that suspends wheels on a vehicle body. This apparatus includes a state quantity detection means for detecting the movement state quantity of the vehicle. Then, when the vehicle is held in a state tilted in the roll direction due to a control failure of the active suspension device, a roll angle is calculated based on the detected motion state quantity, and the vehicle is determined according to the roll angle. The rear wheels are steered so that the vehicle goes straight.

前記構成によれば、アクティブサスペンション装置のロール制御量、例えば、目標沈み込み量と検出された実ストローク量とを比較して車両がロール方向に傾いた状態に保持されていると判断されれば、この傾きを打ち消すように両後輪もしくは左右後輪を個別に操舵することができる。乗員は通常の前輪操舵することによって、車両を直進させることができる。   According to the above configuration, if the roll control amount of the active suspension device, for example, the target sinking amount is compared with the detected actual stroke amount, it is determined that the vehicle is held in a state inclined in the roll direction. Both the rear wheels or the left and right rear wheels can be individually steered so as to cancel this inclination. The occupant can drive the vehicle straight by performing normal front wheel steering.

前記構成において、前記状態量検出手段は、前記サスペンションのストローク量を検出し、予め設定されたストローク量とトー角との関係に基づき、検出された前記ストローク量に応じて後輪のトー角を設定する、もしくは、予め設定されたストローク量とキャンバー角との関係に基づき、検出された前記ストローク量に応じて後輪のキャンバー角を設定するように構成することができる。   In the above configuration, the state quantity detection means detects a stroke amount of the suspension, and determines a toe angle of the rear wheel according to the detected stroke amount based on a relationship between a preset stroke amount and a toe angle. The rear wheel camber angle can be set in accordance with the detected stroke amount based on the relationship between the stroke amount and the camber angle that are set or set in advance.

また、本発明は、検出された前記車両の全輪の接地荷重に基づいて左右前後輪それぞれの接地荷重の寄与率を算出し、前記車両が直進するように前記寄与率の補正量を算出し、補正された前記寄与率となるように後輪を操舵する構成とすることもできる。   Further, the present invention calculates a contribution ratio of the ground load of each of the left and right front and rear wheels based on the detected ground load of all the wheels of the vehicle, and calculates a correction amount of the contribution ratio so that the vehicle goes straight. The rear wheels may be steered so that the corrected contribution rate is obtained.

アクティブサスペンション装置が制御失陥となると、左右前後輪それぞれの接地荷重が変動する。車両がロール方向に傾いた状態では、直進時に左側車輪と右側車輪との接地荷重がアンバランスとなる。そこで、前記構成によれば、左右前後輪それぞれの接地荷重の寄与率に応じて、アンバランスを解消する方向に後輪を操舵することによって、左側車輪と右側車輪との接地荷重のバランスをとり、車両を直進させることができる。ただし、かかる後輪操舵制御はアクティブサスペンション制御失陥の際のフェイルセーフ的な処置であるため、その後のアクティブサスペンションの修理は必要となる。   When the active suspension device fails to control, the ground loads on the left and right front and rear wheels change. When the vehicle is tilted in the roll direction, the ground load between the left wheel and the right wheel is unbalanced when traveling straight. Therefore, according to the above configuration, the rear wheel is steered in a direction to cancel the unbalance according to the contribution ratio of the ground load of the left and right front and rear wheels, thereby balancing the ground load between the left wheel and the right wheel. The vehicle can go straight. However, since such rear wheel steering control is a fail-safe measure in the event of active suspension control failure, subsequent repair of the active suspension is required.

本発明によれば、アクティブサスペンション装置の制御失陥により前記車両がロール方向に傾いた状態に保持されたときに車両が直進するように後輪を操舵する制御装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a control device that steers the rear wheels so that the vehicle travels straight when the vehicle is held in a state tilted in the roll direction due to a control failure of the active suspension device.

本発明の第1実施形態にかかる4輪自動車の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a four-wheeled vehicle according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態にかかる制御装置要部の概略構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows schematic structure of the principal part of the control apparatus concerning 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態にかかるストローク量とトー角との関係を表すマップの一例である。It is an example of the map showing the relationship between the stroke amount concerning 1st Embodiment of this invention, and a toe angle. 本発明の第2実施形態にかかる制御装置の概略構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows schematic structure of the control apparatus concerning 2nd Embodiment of this invention.

[第1実施形態]
以下、本発明にかかる後輪操舵制御装置を車両に適用した第1実施形態について図面を参照して説明する。説明にあたり、車輪やそれらに対して配置された部材、すなわち、タイヤや電動アクチュエータ等については、それぞれ数字の符号に左右を示す添字LまたはRを付して、例えば、後輪5L(左)、後輪5R(右)と記すとともに、総称する場合には、例えば、後輪5と記す。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment in which a rear wheel steering control device according to the present invention is applied to a vehicle will be described with reference to the drawings. In the description, for the wheels and members arranged for them, that is, tires, electric actuators, etc., subscripts L or R indicating left and right are attached to the numerals, respectively, for example, rear wheel 5L (left), For example, the rear wheel 5R (right) is referred to as the rear wheel 5.

図1は本実施形態に係る後輪操舵制御装置10を適用した自動車Vの概略構成図である。車両Vは、タイヤ2L,2Rが装着された前輪3L,3Rと、タイヤ4L,4Rが装着された後輪5L,5Rとを備えており、これら前輪3L,3Rおよび後輪5L,5Rが、左右のフロントサスペンション6L,6Rおよびリヤサスペンション7L,7Rによってそれぞれ車体1に懸架されている。これらのサスペンションは特性を制御または沈み込み量を制御可能なアクティブサスペンションとしている。車体対する車高または支持荷重を変えるためのアクティブ手段は、特許文献1に開示されているように種々の公知の要領にてショックアブソーバまたはサスペンションスプリングに組み込まれるように構成することができる。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an automobile V to which a rear wheel steering control device 10 according to the present embodiment is applied. The vehicle V includes front wheels 3L and 3R to which tires 2L and 2R are attached, and rear wheels 5L and 5R to which tires 4L and 4R are attached. These front wheels 3L and 3R and rear wheels 5L and 5R are It is suspended from the vehicle body 1 by left and right front suspensions 6L, 6R and rear suspensions 7L, 7R. These suspensions are active suspensions whose characteristics can be controlled or whose sinking amount can be controlled. The active means for changing the vehicle height or the supporting load with respect to the vehicle body can be configured to be incorporated into the shock absorber or the suspension spring in various known manners as disclosed in Patent Document 1.

また、車両Vには、ステアリングホイール8の操舵により、ラックアンドピニオン機構を介して左右の前輪3L,3Rを直接転舵する前輪操舵装置9と、左右のリヤサスペンション7L,7Rに対して設けられた左右のアクチュエータ11L,11Rを伸縮駆動することにより、後輪5L,5Rのトー角を個別に変化させる後輪操舵制御装置10とが備わっている。なお、アクチュエータ11L,11Rは電動アクチュエータを適用することができる。   In addition, the vehicle V is provided for the front wheel steering device 9 that directly steers the left and right front wheels 3L and 3R via the rack and pinion mechanism and the left and right rear suspensions 7L and 7R by steering the steering wheel 8. The left and right actuators 11L and 11R are extended and retracted to provide a rear wheel steering control device 10 that individually changes the toe angles of the rear wheels 5L and 5R. An electric actuator can be applied to the actuators 11L and 11R.

車両Vには、各種システムを統括制御するECU(Electronic Control Unit)12の他、車速センサ13や、前輪舵角センサ14、ヨーレートセンサ15、横加速度センサ16、アクティブサスペンション関連の観測量としてストロークセンサ18R,18L,19R,19L、荷重センサ20R,20L,21R,21Lの他、図示しない種々のセンサが設置されており、各センサの検出信号はECU12に入力して車両の制御に供される。なお、舵角センサ14はステアリングホイール8の操舵量を検出しており、その検出値から前輪3の転舵角が算出される。横加速度センサ16は車両の左右方向に作用する加速度を検出する。ストロークセンサ18,19は伸縮量を検出することにより車高を、荷重センサ20,21はサスペンションへの支持荷重を検出する。ここで、これらのセンサおよび後記するトー角センサ等は、車両の挙動にかかる車両状態量を検出する状態量検出手段を構成している。なお、図1においてストロークセンサ18,19および荷重センサ20,21を一つのセンサのように示しているが、これは図示上の煩雑さを回避するためである。   The vehicle V includes an ECU (Electronic Control Unit) 12 that performs overall control of various systems, a vehicle speed sensor 13, a front wheel steering angle sensor 14, a yaw rate sensor 15, a lateral acceleration sensor 16, and a stroke sensor as an observation amount related to active suspension. In addition to 18R, 18L, 19R, 19L, and load sensors 20R, 20L, 21R, 21L, various sensors (not shown) are installed, and detection signals from the sensors are input to the ECU 12 for vehicle control. The steering angle sensor 14 detects the steering amount of the steering wheel 8, and the turning angle of the front wheels 3 is calculated from the detected value. The lateral acceleration sensor 16 detects acceleration acting in the left-right direction of the vehicle. The stroke sensors 18 and 19 detect the vehicle height by detecting the amount of expansion and contraction, and the load sensors 20 and 21 detect the support load on the suspension. Here, these sensors, a toe angle sensor described later, and the like constitute state quantity detection means for detecting a vehicle state quantity relating to the behavior of the vehicle. In FIG. 1, the stroke sensors 18 and 19 and the load sensors 20 and 21 are shown as one sensor, but this is for avoiding complexity in the drawing.

ECU12は、マイクロコンピュータやROM、RAM、周辺回路、入出力インタフェース、各種ドライバ等から構成されており、通信回線を介して各センサ13〜21等や、アクチュエータ11と接続されている。ECU12は、各センサ13〜21等の検出結果に基づいて後輪トー角を算出し、各アクチュエータ11L,11Rの変位量を決定した上で後輪5のトー角制御を実行する。また、ECU12は、ロール制御量(例えば、目標沈み込み量)を算出し、アクティブサスペンションであるフロントサスペンション6L,6Rおよびリヤサスペンション7L,7Rのロール制御を実行する。   The ECU 12 includes a microcomputer, ROM, RAM, peripheral circuit, input / output interface, various drivers, and the like, and is connected to the sensors 13 to 21 and the actuator 11 via a communication line. The ECU 12 calculates the rear wheel toe angle based on the detection results of the sensors 13 to 21 and the like, determines the displacement amount of each actuator 11L, 11R, and executes the toe angle control of the rear wheel 5. Further, the ECU 12 calculates a roll control amount (for example, a target sinking amount), and executes roll control of the front suspensions 6L and 6R and the rear suspensions 7L and 7R, which are active suspensions.

各アクチュエータ11L,11Rには、出力ロッドのストローク位置を検出することによってトー角を取得するトー角センサ17L,17Rがそれぞれ設置されている。トー角センサ17L,17Rの信号がECU12に入力されることで、各アクチュエータ11L,11Rのフィードバック制御が行われる。これにより、各アクチュエータ11L,11Rは、ECU12によって決定された所定量だけ伸縮動し、後輪5L,5Rのトー角を正確に変化させる。   The actuators 11L and 11R are respectively provided with toe angle sensors 17L and 17R that acquire a toe angle by detecting the stroke position of the output rod. When the signals of the toe angle sensors 17L and 17R are input to the ECU 12, feedback control of the actuators 11L and 11R is performed. As a result, the actuators 11L and 11R expand and contract by a predetermined amount determined by the ECU 12 to accurately change the toe angles of the rear wheels 5L and 5R.

このように構成された車両Vによれば、左右のアクチュエータ11L,11Rを同時に対称的に変位させることにより、両後輪5L,5Rのトーイン/トーアウトを適宜な条件の下に自由に制御することができる他、左右のアクチュエータ11L,11Rの一方を伸ばして他方を縮めれば、両後輪5L,5Rを左右に転舵することも可能である。例えば、車両Vは、各種センサによって把握される車両の運動状態に基づき、加速時に後輪5をトーアウトに、制動時に後輪5をトーインに変化させ、高速旋回走行時に後輪5を前輪舵角と同相に、低速旋回走行時に後輪5を前輪舵角と逆相にトー角制御(転舵)して、操縦性を高めるべく後輪トー角制御を行う。   According to the vehicle V configured in this way, the left and right actuators 11L, 11R are simultaneously symmetrically displaced to freely control toe-in / to-out of both rear wheels 5L, 5R under appropriate conditions. In addition, if one of the left and right actuators 11L and 11R is extended and the other is contracted, both rear wheels 5L and 5R can be steered left and right. For example, the vehicle V changes the rear wheel 5 to toe-out when accelerating, changes the rear wheel 5 to toe-in during braking, and changes the rear wheel 5 to the front wheel steering angle during high-speed turning, based on the motion state of the vehicle grasped by various sensors. In the same phase, the rear wheel 5 is controlled to the toe angle (turning) in the opposite phase to the front wheel rudder angle during low-speed turning, and the rear wheel toe angle control is performed in order to improve the maneuverability.

図2は本実施形態における車両の制御装置要部の機能ブロック図である。本実施形態の後輪操舵制御装置は、ECU12によって実現できる。ECU12は、一種のコンピュータであり、演算を実行するプロセッサ(CPU)、各種データを一時記憶する記憶領域およびプロセッサによる演算の作業領域を提供するランダム・アクセス・メモリ(RAM)、プロセッサが実行するプログラムおよび演算に使用する各種のデータが予め格納されている読み出し専用メモリ(ROM)、およびプロセッサによる演算の結果およびエンジン系統の各部から得られたデータのうち保存しておくものを格納する書き換え可能な不揮発性メモリを備えている。不揮発性メモリは、システム停止後も常時電圧供給されるバックアップ機能付きRAMで実現することができる。   FIG. 2 is a functional block diagram of a main part of the vehicle control device in the present embodiment. The rear wheel steering control device of this embodiment can be realized by the ECU 12. The ECU 12 is a kind of computer, a processor (CPU) that executes calculations, a storage area that temporarily stores various data, a random access memory (RAM) that provides a work area for calculations performed by the processor, and a program executed by the processor And a read-only memory (ROM) in which various data used for the operation are stored in advance, and a rewritable storage for storing the result of the operation by the processor and the data obtained from each part of the engine system A non-volatile memory is provided. The nonvolatile memory can be realized by a RAM with a backup function that is always supplied with a voltage even after the system is stopped.

なお、図2では本実施形態にかかる要部を示しており、例えば、特許文献3に開示されている車両の左右後輪の目標トー角を設定する指示トー角算出手段と、前記車両の挙動にかかる車両状態量を検出する状態量検出手段とを備え、前記目標トー角と検出された実トー角との偏差に基づいて車両の左右後輪のトー角を変化させる後輪トー角制御装置の一般的な構成については説明を省略する場合がある。   FIG. 2 shows a main part according to the present embodiment. For example, an instruction toe angle calculation means for setting a target toe angle of the left and right rear wheels of a vehicle disclosed in Patent Document 3, and a behavior of the vehicle And a rear wheel toe angle control device that changes a toe angle of the left and right rear wheels of the vehicle based on a deviation between the target toe angle and the detected actual toe angle. Description of the general configuration of may be omitted.

図2を参照すると、ECU12のアクティブサスペンション故障診断部120は、例えば、入力インタフェース(図示せず)を介して、アクティブサスペンションであるフロントサスペンション6およびリヤサスペンション7に設けられたストロークセンサ18,19の信号とアクティブサスペンションの操作量の信号を取得する。アクティブサスペンション故障診断部120は、両者を比較してアクティブサスペンションに関する制御が異常であるか否かを診断する。   Referring to FIG. 2, the active suspension failure diagnosis unit 120 of the ECU 12 includes, for example, stroke sensors 18 and 19 provided on the front suspension 6 and the rear suspension 7 that are active suspensions via an input interface (not shown). Get the signal and the signal of the operation amount of the active suspension. The active suspension failure diagnosis unit 120 compares both to diagnose whether or not the control related to the active suspension is abnormal.

アクティブサスペンションが制御失陥であると診断されると、アクティブサスペンション故障診断部120は、その旨の信号を指示トー角修正部121へ送る。指示トー角修正部121は、ストロークセンサ18,19の信号を取得し、車両を直進させるようにロール角を決定しているストロークの伸縮量に応じた指示トー角を設定する。指示トー角の設定にあたっては、図3に示すような予め設定されたストローク量とトー角との関係を表すマップをECU12のメモリに格納し、これを参照することができる。このように本実施形態では、ロール角を車両状態量の一つであるストローク量に基づき決定して後輪のトー角制御量を算出する構成としているが、ストローク量からロール角を算出して、算出されたロール角とトー角との関係をマップとすることもできる。   When it is diagnosed that the active suspension is in control failure, the active suspension failure diagnosis unit 120 sends a signal to that effect to the instruction toe angle correction unit 121. The command toe angle correction unit 121 acquires signals from the stroke sensors 18 and 19 and sets a command toe angle corresponding to the stroke expansion / contraction amount that determines the roll angle so that the vehicle travels straight. In setting the instruction toe angle, a map representing a relationship between a preset stroke amount and a toe angle as shown in FIG. 3 can be stored in the memory of the ECU 12 and can be referred to. As described above, in the present embodiment, the roll angle is determined based on the stroke amount which is one of the vehicle state quantities and the rear wheel toe angle control amount is calculated, but the roll angle is calculated from the stroke amount. The relationship between the calculated roll angle and toe angle can also be used as a map.

通常であれば、ECU12は、車速センサ13や、前輪舵角センサ14、ヨーレートセンサ15、横加速度センサ16や筒内圧センサ(図示せず)等から車両状態量を取得して算出もしくは推定されたエンジントルク、トランスミッションのギヤ比等に基づいて左右後輪5L,5Rの駆動力の推定を行い、この後輪駆動力の推定結果と横加速度センサ16の検出結果とから、指示トー角を設定している。   Normally, the ECU 12 acquires or calculates or estimates the vehicle state amount from the vehicle speed sensor 13, the front wheel steering angle sensor 14, the yaw rate sensor 15, the lateral acceleration sensor 16, the in-cylinder pressure sensor (not shown), or the like. The driving force of the left and right rear wheels 5L and 5R is estimated based on the engine torque, the transmission gear ratio, and the like, and the instruction toe angle is set from the estimation result of the rear wheel driving force and the detection result of the lateral acceleration sensor 16. ing.

しかしながら、本実施形態は、アクティブサスペンションの制御失陥により、車両がロール方向に傾いた状態に保持されたときに車両が直進するように後輪操舵制御を行うものであり、通常の制御は停止され、指示トー角修正部121が設定した指示トー角を優先するようにしている。   However, in this embodiment, the rear wheel steering control is performed so that the vehicle goes straight when the vehicle is held in a state of tilting in the roll direction due to the control failure of the active suspension, and the normal control is stopped. The instruction toe angle set by the instruction toe angle correcting unit 121 is prioritized.

次にECU12は、指示トー角から、アクチュエータ11に配設されたトー角センサ17によって検知され、入力インタフェース(図示せず)を介して、ECU12に送出された実トー角を減算して偏差eが算出される。偏差eはFB制御器122に入力され、FB制御器122はこの偏差を解消する向きにアクチュエータ11を駆動するための駆動信号を出力インタフェース(図示せず)を介して発生する。   Next, the ECU 12 subtracts the actual toe angle detected by the toe angle sensor 17 disposed in the actuator 11 from the indicated toe angle and sent to the ECU 12 via an input interface (not shown), and the deviation e. Is calculated. The deviation e is input to the FB controller 122, and the FB controller 122 generates a drive signal for driving the actuator 11 in a direction to eliminate the deviation via an output interface (not shown).

第1実施形態の構成によれば、アクティブサスペンション装置のロール制御量、例えば、目標沈み込み量と検出された実ストローク量とを比較して車両がロール方向に傾いた状態に保持されていると判断されれば、この傾きを打ち消すように両後輪もしくは左右後輪を個別に操舵することができる。乗員は通常の前輪操舵することによって、車両を直進させることができる。   According to the configuration of the first embodiment, when the roll control amount of the active suspension device, for example, the target sinking amount is compared with the detected actual stroke amount, the vehicle is held in a state inclined in the roll direction. If judged, both the rear wheels or the left and right rear wheels can be individually steered so as to cancel this inclination. The occupant can drive the vehicle straight by performing normal front wheel steering.

第1実施形態では、サスペンションのストローク量を検出し、予め設定されたストローク量とトー角との関係に基づき、検出されたストローク量に応じて後輪のトー角を設定する構成について説明した。かかる制御はトー角に限定されず、キャンバー角を修正することでも達成することができる。すなわち、予め設定されたストローク量とキャンバー角との関係に基づき、図3と同様なマップをECU12のメモリに格納し、検出されたストローク量に応じて後輪のキャンバー角を設定するように構成することもできる。ただし、かかる後輪操舵制御はアクティブサスペンション制御失陥の際のフェイルセーフ的な処置であるため、その後のアクティブサスペンションの修理は必要となる。   In the first embodiment, the configuration has been described in which the stroke amount of the suspension is detected and the toe angle of the rear wheel is set according to the detected stroke amount based on the relationship between the preset stroke amount and the toe angle. Such control is not limited to the toe angle, and can also be achieved by correcting the camber angle. That is, based on the relationship between the preset stroke amount and the camber angle, a map similar to that in FIG. 3 is stored in the memory of the ECU 12, and the rear wheel camber angle is set according to the detected stroke amount. You can also However, since such rear wheel steering control is a fail-safe measure in the event of active suspension control failure, subsequent repair of the active suspension is required.

[第2実施形態]
本発明の第二実施形態について図面を参照して説明する。図4は本実施形態にかかる制御装置の概略構成を示す機能ブロック図である。なお、前記した第1実施形態と共通する構成については説明を省略する場合がある。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a functional block diagram showing a schematic configuration of the control device according to the present embodiment. In addition, description may be abbreviate | omitted about the structure which is common in above-described 1st Embodiment.

図4を参照すると、アクティブサスペンションが制御失陥であると診断されると、アクティブサスペンション故障診断部120は、その旨の信号を指示トー角修正部121へ送るまでは同様なプロセスを実行する。   Referring to FIG. 4, when it is diagnosed that the active suspension is in a control failure, the active suspension failure diagnosis unit 120 executes a similar process until a signal to that effect is sent to the instruction toe angle correction unit 121.

指示トー角修正部121は、アクティブサスペンションが制御失陥である旨の信号を受け取ると、荷重センサ20,21が検出した左右前後輪の荷重の信号を取得する。車両はアクティブサスペンションの制御失陥によってロール方向に傾いた状態となっており、直進する車両の重心は右もしくは左へ偏心する。指示トー角修正部121は、検出された接地荷重から各車輪への寄与率を算出する。   When the instruction toe angle correction unit 121 receives a signal indicating that the active suspension is in control failure, the instruction toe angle correction unit 121 acquires a load signal of the left and right front and rear wheels detected by the load sensors 20 and 21. The vehicle is tilted in the roll direction due to the control failure of the active suspension, and the center of gravity of the vehicle traveling straight is decentered to the right or left. The command toe angle correcting unit 121 calculates a contribution rate to each wheel from the detected ground load.

車体がロール方向に傾けば、前後輪とも左右輪の一方は荷重が増し、他方は荷重が減少する。これは、一般的にロールによる荷重移動量と呼ばれるものである。前輪および後輪のロール角θrf、θrrは、次式のように算出することができることが知られている。
θrf=(ΔWf・Df−Gy・Ws・Lr・Hf/L)/Kf (1)
θrr=(ΔWr・Dr−Gy・Ws・Lf・Hr/L)/Kr (2)
If the vehicle body is tilted in the roll direction, the load increases on one of the front and rear wheels, and the load decreases on the other. This is generally called a load movement amount by a roll. It is known that the roll angles θrf and θrr of the front wheels and the rear wheels can be calculated as follows.
θrf = (ΔWf · Df−Gy · Ws · Lr · Hf / L) / Kf (1)
θrr = (ΔWr · Dr−Gy · Ws · Lf · Hr / L) / Kr (2)

ここで、ΔWfは左右前輪の移動荷重、ΔWrは左右後輪の移動荷重、Dfは左右前輪間の距離、Drは左右後輪間の距離、Gyは横加速度、Wsは車両の重量、Lfは車両重心から前輪車軸までの距離、Lrは車両重心から後輪車軸までの距離、Lは前後輪の車軸間の距離、Hfは前輪車軸における地面からのロールセンタ高さ、Hrは後輪車軸における地面からのロールセンタ高さ、Kfは前輪側のロール剛性、Krは後輪側のロール剛性である。ロールセンタとは、車輪が上下・左右方向に剛でその接地点で不動としたときの車両の前後方向に直角な左右車輪の接地点を含む面内での車体の瞬間中心をいう。   Here, ΔWf is the moving load of the left and right front wheels, ΔWr is the moving load of the left and right rear wheels, Df is the distance between the left and right front wheels, Dr is the distance between the left and right rear wheels, Gy is the lateral acceleration, Ws is the weight of the vehicle, and Lf is The distance from the center of gravity of the vehicle to the front wheel axle, Lr is the distance from the center of gravity of the vehicle to the rear wheel axle, L is the distance between the front and rear axles, Hf is the height of the roll center from the ground on the front wheel axle, and Hr is on the rear axle. The roll center height from the ground, Kf is the roll rigidity on the front wheel side, and Kr is the roll rigidity on the rear wheel side. The roll center is the instantaneous center of the vehicle body in a plane including the ground contact points of the left and right wheels perpendicular to the longitudinal direction of the vehicle when the wheels are rigid in the vertical and horizontal directions and do not move at the ground contact points.

算出された各車輪への接地荷重の寄与率より移動荷重ΔWf,ΔWrが算出され、検出された運動状態量から横加速度Gyが取得され、ロール制御失陥でアクティブサスペンションが固定された状態からロール剛性Kf,Krが推定され、その他については車両の諸元から算出できることから、指示トー角修正部121は、式(1)(2)によってロール角θrf、θrrを算出することができる。   The moving loads ΔWf and ΔWr are calculated from the calculated contribution ratio of the ground load to each wheel, the lateral acceleration Gy is acquired from the detected motion state quantity, and the roll is started from the state where the active suspension is fixed due to the roll control failure. Since the stiffnesses Kf and Kr are estimated and the others can be calculated from the specifications of the vehicle, the instruction toe angle correcting unit 121 can calculate the roll angles θrf and θrr by the equations (1) and (2).

指示トー角修正部121は、算出されたロール角θrf、θrrに応じて、車両を直進させるようにストローク量に応じた指示トー角を設定する。指示トー角の設定にあたっては、予め設定されたロール角とトー角との関係を表すマップをECU12のメモリに格納し、これを参照することができる。なお、本実施形態においても第1実施形態と同様にトー角ではなく、算出されたロール角に応じて後輪のキャンバー角を設定するように構成することもできる。   The command toe angle correcting unit 121 sets the command toe angle according to the stroke amount so that the vehicle travels straight according to the calculated roll angles θrf and θrr. In setting the instruction toe angle, a map representing the relationship between a preset roll angle and a toe angle can be stored in the memory of the ECU 12 and can be referred to. In this embodiment as well, the rear wheel camber angle can be set according to the calculated roll angle instead of the toe angle as in the first embodiment.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において改変して用いることができる。   The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to such an embodiment, and can be modified and used without departing from the spirit of the present invention.

V 自動車
1 車体
3 前輪
5 後輪
6 フロントサスペンション
7 リアサスペンション(アクティブサスペンション)
10 後輪トー角制御装置
11 アクチュエータ
12 ECU
16 横加速度センサ
17 トー角センサ
18,19 ストロークセンサ(アクティブサスペンション)
20,21 荷重センサ
120 アクティブサスペンション故障診断部
121 後輪トー角修正部
122 FB制御器
V Automobile 1 Car body 3 Front wheel 5 Rear wheel 6 Front suspension 7 Rear suspension (active suspension)
10 Rear wheel toe angle control device 11 Actuator 12 ECU
16 Lateral acceleration sensor 17 Toe angle sensor 18, 19 Stroke sensor (active suspension)
20, 21 Load sensor 120 Active suspension failure diagnosis unit 121 Rear wheel toe angle correction unit 122 FB controller

Claims (4)

車輪を車体に懸架するサスペンションをアクチュエータで駆動するアクティブサスペンション装置が設けられた車両の左右後輪を操舵制御する後輪操舵制御装置であって、
前記車両の運動状態量を検出する状態量検出手段を備え、
前記アクティブサスペンション装置の制御失陥により前記車両がロール方向に傾いた状態に保持されたとき、検出された前記運動状態量に基づいてロール角を算出し、このロール角に応じて前記車両が直進するように後輪を操舵することを特徴とする後輪操舵制御装置。
A rear wheel steering control device for steering control of left and right rear wheels of a vehicle provided with an active suspension device for driving a suspension for suspending a wheel on a vehicle body by an actuator,
Comprising a state quantity detecting means for detecting a motion state quantity of the vehicle;
When the vehicle is kept tilted in the roll direction due to control failure of the active suspension device, a roll angle is calculated based on the detected amount of motion state, and the vehicle goes straight according to the roll angle. A rear-wheel steering control device that steers the rear wheels in such a manner.
前記状態量検出手段は、前記サスペンションのストローク量を検出し、
予め設定されたストローク量とトー角との関係に基づき、検出された前記ストローク量に応じて後輪のトー角を設定することを特徴とする請求項1に記載の後輪操舵制御装置。
The state quantity detecting means detects a stroke amount of the suspension,
The rear wheel steering control device according to claim 1, wherein a toe angle of a rear wheel is set in accordance with the detected stroke amount based on a relationship between a preset stroke amount and a toe angle.
前記状態量検出手段は、前記サスペンションのストローク量を検出し、
予め設定されたストローク量とキャンバー角との関係に基づき、検出された前記ストローク量に応じて後輪のキャンバー角を設定することを特徴とする請求項1に記載の後輪操舵制御装置。
The state quantity detecting means detects a stroke amount of the suspension,
2. The rear wheel steering control device according to claim 1, wherein a rear wheel camber angle is set according to the detected stroke amount based on a relationship between a predetermined stroke amount and a camber angle. 3.
車輪を車体に懸架するサスペンションをアクチュエータで駆動するアクティブサスペンション装置が設けられた車両の左右後輪を操舵制御する後輪操舵制御装置であって、
前記車両の運動状態量を検出する状態量検出手段を備え、
前記アクティブサスペンション装置の制御失陥により前記車両がロール方向に傾いた状態に保持されたとき、検出された前記車両の全輪の接地荷重に基づいて左右前後輪それぞれの接地荷重の寄与率を算出し、前記車両が直進するように前記寄与率の補正量を算出し、補正された前記寄与率となるように後輪を操舵することを特徴とする後輪操舵制御装置。
A rear wheel steering control device for steering control of left and right rear wheels of a vehicle provided with an active suspension device for driving a suspension for suspending a wheel on a vehicle body by an actuator,
Comprising a state quantity detecting means for detecting a motion state quantity of the vehicle;
When the vehicle is held in a roll-inclined state due to the control failure of the active suspension device, the contribution ratio of the contact load of each of the left and right front and rear wheels is calculated based on the detected contact load of all the wheels of the vehicle. Then, a correction amount of the contribution rate is calculated so that the vehicle goes straight, and a rear wheel is steered so that the corrected contribution rate is obtained.
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