JP2523125B2 - 車両の舵角制御装置 - Google Patents
車両の舵角制御装置Info
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- JP2523125B2 JP2523125B2 JP62082975A JP8297587A JP2523125B2 JP 2523125 B2 JP2523125 B2 JP 2523125B2 JP 62082975 A JP62082975 A JP 62082975A JP 8297587 A JP8297587 A JP 8297587A JP 2523125 B2 JP2523125 B2 JP 2523125B2
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- Japan
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- steering
- control
- steering angle
- wheel
- angle
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
- B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
- B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
- B62D7/15—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
- B62D7/1554—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels comprising a fluid interconnecting system between the steering control means of the different axles
- B62D7/1572—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels comprising a fluid interconnecting system between the steering control means of the different axles provided with electro-hydraulic control means
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車両の操縦安定性を向上させるため、ステア
リングホイールの操作により前輪を転舵する時、走行条
件に応じて車輪を補助転舵するようにした車両の舵角制
御装置に関するものである。
リングホイールの操作により前輪を転舵する時、走行条
件に応じて車輪を補助転舵するようにした車両の舵角制
御装置に関するものである。
（従来の技術） この種舵角制御装置としては本願出願人の出願に係わ
る特開昭60−161266号公報に示された如きものがある。
る特開昭60−161266号公報に示された如きものがある。
この装置は前輪について特に述べると、その補助舵角
をステアリングホイール操作量に比例する成分と、ステ
アリングホイール操作量の微分値（変化速度）に応じた
成分との和により決定するもので、ステアリングホイー
ル操作量の微分値に応じた成分を前輪補助舵角に付加す
ることにより、旋回当初の車両回頭性を向上させるよう
な過渡制御が可能である。
をステアリングホイール操作量に比例する成分と、ステ
アリングホイール操作量の微分値（変化速度）に応じた
成分との和により決定するもので、ステアリングホイー
ル操作量の微分値に応じた成分を前輪補助舵角に付加す
ることにより、旋回当初の車両回頭性を向上させるよう
な過渡制御が可能である。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら従来の舵角制御装置では、上記微分値に
応じた成分を前輪の舵角制御に付加するのみで、後輪の
舵角制御に付加しないため、例えば100km/hでの走行中
ステアリングホイールを第３図中ａの如くに操作した時
の車両挙動を述べると、ヨーレイト、横加速度及び横す
べり角が夫々同図中b1,c1,d1の如くになり、横加速度の
不連続により乗員に違和感を与えるのを禁じ得なかっ
た。
応じた成分を前輪の舵角制御に付加するのみで、後輪の
舵角制御に付加しないため、例えば100km/hでの走行中
ステアリングホイールを第３図中ａの如くに操作した時
の車両挙動を述べると、ヨーレイト、横加速度及び横す
べり角が夫々同図中b1,c1,d1の如くになり、横加速度の
不連続により乗員に違和感を与えるのを禁じ得なかっ
た。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、前記微分値に応じた成分を後輪の舵角制御
にも付加して、当該微分値に応じた成分の前後輪舵角制
御への付加バランスを適切に決定することにより、前記
の過渡制御はそのままに、横すべり角を小さくして、上
述の問題を解消するようにしたもので、具体的には、 走行条件に応じて車輪を補助転舵するようにした車両
の舵角制御装置において、 ステアリングホイールの操作に関する物理量の変化速
度又は変化加速度に制御定数を掛けて前輪及び後輪の補
助転舵角を個々に演算する補助舵角演算手段と、 車両の横すべり角が横加速度変化を不連続にすること
のない小さな値に保たれるよう、前記制御定数のうち、
前輪の制御定数を後輪の制御定数よりも大きくする制御
定数設定手段と、 前記補助舵角演算手段により演算された前輪補助転舵
角及び後輪補助転舵角に対応するよう前輪及び後輪を夫
々補助転舵する舵角制御アクチュエータとを設けた構成
に特徴づけられる。
にも付加して、当該微分値に応じた成分の前後輪舵角制
御への付加バランスを適切に決定することにより、前記
の過渡制御はそのままに、横すべり角を小さくして、上
述の問題を解消するようにしたもので、具体的には、 走行条件に応じて車輪を補助転舵するようにした車両
の舵角制御装置において、 ステアリングホイールの操作に関する物理量の変化速
度又は変化加速度に制御定数を掛けて前輪及び後輪の補
助転舵角を個々に演算する補助舵角演算手段と、 車両の横すべり角が横加速度変化を不連続にすること
のない小さな値に保たれるよう、前記制御定数のうち、
前輪の制御定数を後輪の制御定数よりも大きくする制御
定数設定手段と、 前記補助舵角演算手段により演算された前輪補助転舵
角及び後輪補助転舵角に対応するよう前輪及び後輪を夫
々補助転舵する舵角制御アクチュエータとを設けた構成
に特徴づけられる。
（作 用） 補助舵角演算手段は、ステアリングホイールの操作に
関する物理量の変化速度又は変化加速度に制御定数を掛
けて前輪及び後輪の補助転舵角を個々に演算する。舵角
制御アクチュエータはこれらの演算結果に対応するよう
前輪及び後輪を夫々補助転舵し、車両旋回時の過渡制御
により操縦安定性及び旋回応答性を向上させることがで
きる。
関する物理量の変化速度又は変化加速度に制御定数を掛
けて前輪及び後輪の補助転舵角を個々に演算する。舵角
制御アクチュエータはこれらの演算結果に対応するよう
前輪及び後輪を夫々補助転舵し、車両旋回時の過渡制御
により操縦安定性及び旋回応答性を向上させることがで
きる。
ところで、ステアリングホイールの操作に関する物理
量の変化速度又は変化加速度に応じた補助舵角を前後輪
双方の舵角制御に付加するため、 そして制御定数設定手段が、前後輪補助舵角の演算に
用いる前後輪補助舵角の制御定数を設定するに際し、車
両の横すべり角が横加速度変化を不連続にすることのな
い小さな値に保たれるよう、前輪の制御定数を後輪の制
御定数よりも大きくすることから、 ステアリングホイールの操作に関する物理量の変化速
度又は変化加速度に応じた補助舵角成分の前後輪への付
加バランスが、車両の横すべり角を小さくして横加速度
変化の不連続を減ずることができるようなものとなり、
乗員に違和感を与えることなく狙い通りの車両挙動の過
渡制御を実現することができる。
量の変化速度又は変化加速度に応じた補助舵角を前後輪
双方の舵角制御に付加するため、 そして制御定数設定手段が、前後輪補助舵角の演算に
用いる前後輪補助舵角の制御定数を設定するに際し、車
両の横すべり角が横加速度変化を不連続にすることのな
い小さな値に保たれるよう、前輪の制御定数を後輪の制
御定数よりも大きくすることから、 ステアリングホイールの操作に関する物理量の変化速
度又は変化加速度に応じた補助舵角成分の前後輪への付
加バランスが、車両の横すべり角を小さくして横加速度
変化の不連続を減ずることができるようなものとなり、
乗員に違和感を与えることなく狙い通りの車両挙動の過
渡制御を実現することができる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明一実施の態様で、図中1L,1Rは左右前
輪、2L,2Rは左右後輪を夫々示す。これら車輪を持った
車両は、基本的にはステアリングホイール３によりステ
アリングギヤ４を介して左右前輪1L,1Rを転舵されて操
向可能であるが、その他以下に示す本発明舵角制御装置
により前輪1L,1R及び後輪2L,2Rを共に補助転舵されるも
のとする。
輪、2L,2Rは左右後輪を夫々示す。これら車輪を持った
車両は、基本的にはステアリングホイール３によりステ
アリングギヤ４を介して左右前輪1L,1Rを転舵されて操
向可能であるが、その他以下に示す本発明舵角制御装置
により前輪1L,1R及び後輪2L,2Rを共に補助転舵されるも
のとする。
即ち、前輪についてはステアリングギヤ４を前輪舵角
制御アクチュエータ５を介して車体に取付け、該アクチ
ュエータのストロークによりステアリングギヤ４の変位
を介し左右前輪1L,1Rを補助転舵可能とする。又、後輪
についてはこれらを転舵可能に車体に取付けると共に、
後輪舵角制御アクチュエータ６を介して相互にリンク結
合し、該アクチュエータのストロークにより左右後輪2
L,2Rを補助転舵可能とする。
制御アクチュエータ５を介して車体に取付け、該アクチ
ュエータのストロークによりステアリングギヤ４の変位
を介し左右前輪1L,1Rを補助転舵可能とする。又、後輪
についてはこれらを転舵可能に車体に取付けると共に、
後輪舵角制御アクチュエータ６を介して相互にリンク結
合し、該アクチュエータのストロークにより左右後輪2
L,2Rを補助転舵可能とする。
アクチュエータ5,6を個々にストローク制御するため
に油圧切換バルブ7,8を設け、これらバルブはポンプ９
及びリザーバ10で構成される共通な油圧源を適宜アクチ
ュエータ5,6の選択室に供給して、これらアクチュエー
タ5,6をストロークさせるものとする。そして、切換バ
ルブ7,8はコントローラ11により電子制御するものと
し、このコントローラには、ステアリングホイール３の
操作角θを検出する操舵角センサ12からの信号と、車速
Ｖを検出する車速センサ13からの信号と、前輪の補助舵
角（舵角制御量）δＦをアクチュエータ５のストローク
より検出する制御舵角センサ14からの信号と、後輪の補
助舵角（舵角制御量）δＲをアクチュエータ６のストロ
ークより検出する制御舵角センサ15からの信号とを入力
する。
に油圧切換バルブ7,8を設け、これらバルブはポンプ９
及びリザーバ10で構成される共通な油圧源を適宜アクチ
ュエータ5,6の選択室に供給して、これらアクチュエー
タ5,6をストロークさせるものとする。そして、切換バ
ルブ7,8はコントローラ11により電子制御するものと
し、このコントローラには、ステアリングホイール３の
操作角θを検出する操舵角センサ12からの信号と、車速
Ｖを検出する車速センサ13からの信号と、前輪の補助舵
角（舵角制御量）δＦをアクチュエータ５のストローク
より検出する制御舵角センサ14からの信号と、後輪の補
助舵角（舵角制御量）δＲをアクチュエータ６のストロ
ークより検出する制御舵角センサ15からの信号とを入力
する。
コントローラ11はステアリングホイール操作角θ及び
車速Ｖから前後輪の補助舵角δf,δｒを夫々後述の如く
個々に演算すると共に、実行補助転舵角δF,δＲとの偏
差に基づきバルブ7,8を制御してこれら転舵角δF,δＲ
を夫々演算結果δf,δｒに一致させるものとする。
車速Ｖから前後輪の補助舵角δf,δｒを夫々後述の如く
個々に演算すると共に、実行補助転舵角δF,δＲとの偏
差に基づきバルブ7,8を制御してこれら転舵角δF,δＲ
を夫々演算結果δf,δｒに一致させるものとする。
上記実施例の作用を次に説明する。
前輪の舵角制御に当っては、前記文献に記載の如く前
輪補助転舵角δｆを次式で与えるのが良い。
輪補助転舵角δｆを次式で与えるのが良い。
δｆ＝（kf＋Tf・Ｓ）θ … （１） この式においてkf,Tfは車速Ｖに応じた制御定数、Ｓ
はラプラス演算子を示し、kf,Tfは夫々常に正を保つ
が、kf・θはステアリングホイール操作角θに比例する
成分を、又Tf・θはステアリングホイール操作角速度
に応じた成分を夫々示す。従って、上式より前輪はステ
アリングホイール操作角θ及びその角速度に応じて同
相に補助転舵されることとなる。
はラプラス演算子を示し、kf,Tfは夫々常に正を保つ
が、kf・θはステアリングホイール操作角θに比例する
成分を、又Tf・θはステアリングホイール操作角速度
に応じた成分を夫々示す。従って、上式より前輪はステ
アリングホイール操作角θ及びその角速度に応じて同
相に補助転舵されることとなる。
この前輪舵角制御理論は後輪の補助転舵にも適用で
き、この場合後輪補助舵角δｒは次式で与えるのが良
い。
き、この場合後輪補助舵角δｒは次式で与えるのが良
い。
δｒ＝（Kr−Tr・Ｓ）θ … （２） この式において、Kr,Trは上記Kf,Tfに対応する車速Ｖ
に応じた制御定数であるが、Krは低車速で負、高車速で
正となり、Trは常に正を保つようなものとするのが良
い。この場合後輪は、前輪に対して低車速時逆相に、高
車速時同相に車速の変化に応じて連続的に補助転舵され
るも、操作角速度が高い時は逆相転舵により旋回当初
の回頭性を向上させ得ることとなる。
に応じた制御定数であるが、Krは低車速で負、高車速で
正となり、Trは常に正を保つようなものとするのが良
い。この場合後輪は、前輪に対して低車速時逆相に、高
車速時同相に車速の変化に応じて連続的に補助転舵され
るも、操作角速度が高い時は逆相転舵により旋回当初
の回頭性を向上させ得ることとなる。
上記（１），（２）式の演算はコントローラ11が第２
図の手順に従って実行する。即ち、先ずステアリングホ
イール操作角θを読込み、次に車速Ｖを読込み、その後
この車速Ｖに対応した制御定数kf,Tf,kr,Trを計算す
る。そして、これら制御定数及び上記操作角θから前記
（１），（２）式の演算により前後輪の補助舵角δf,δ
ｒを個々に求める。
図の手順に従って実行する。即ち、先ずステアリングホ
イール操作角θを読込み、次に車速Ｖを読込み、その後
この車速Ｖに対応した制御定数kf,Tf,kr,Trを計算す
る。そして、これら制御定数及び上記操作角θから前記
（１），（２）式の演算により前後輪の補助舵角δf,δ
ｒを個々に求める。
コントローラ11はこれら演算結果δf,δｒと実行補助
舵角δF,δＲとの偏差に基づきバルブ7,8を制御して実
行補助転舵角δF,δＲを夫々演算結果δf,δｒに一致さ
せる。
舵角δF,δＲとの偏差に基づきバルブ7,8を制御して実
行補助転舵角δF,δＲを夫々演算結果δf,δｒに一致さ
せる。
ところで、過渡応答性は前述した処から明かな如く
Tf,Trにより決定される。Tf＝0.090、Tr＝０によりTf＞
＞Trにすると（但し、kf＝０、kr＝0.35とする）、前記
した従来と同様の第３図中b1,c1,d1で示す如き舵角制御
特性となる。つまり、横すべり角がd1の如く一時的に逆
方向に発生して、横加速度がc1の如く一旦オーバーシュ
ートする不連続な特性を呈し、乗員に違和感を与える。
Tf,Trにより決定される。Tf＝0.090、Tr＝０によりTf＞
＞Trにすると（但し、kf＝０、kr＝0.35とする）、前記
した従来と同様の第３図中b1,c1,d1で示す如き舵角制御
特性となる。つまり、横すべり角がd1の如く一時的に逆
方向に発生して、横加速度がc1の如く一旦オーバーシュ
ートする不連続な特性を呈し、乗員に違和感を与える。
逆に、Tf＝0.020、Tr＝0.040によりTf＜＜Trにする
と、ヨーレイト、横加速度及び横すべり角の時系列変化
が第３図中b2,c2,d3の如きものとなる。しかして、横す
べり角が逆方向に発生することはないものの大きいた
め、横加速度が当初逆方向に生じて不連続となり、この
場合も乗員に違和感を与える。
と、ヨーレイト、横加速度及び横すべり角の時系列変化
が第３図中b2,c2,d3の如きものとなる。しかして、横す
べり角が逆方向に発生することはないものの大きいた
め、横加速度が当初逆方向に生じて不連続となり、この
場合も乗員に違和感を与える。
そこで本例においては、例えばTf＝0.042、Tr＝0.028
とするバランス調整によりTf＞Trとなす。この場合ヨー
レイト、横加速度及び横すべり角の時系列変化は夫々第
３図中b3,c3,d3の如きものとなり、横すべり角が小さく
て横加速度が滑らかに最終値に至るため、乗員に違和感
を与えることがない。
とするバランス調整によりTf＞Trとなす。この場合ヨー
レイト、横加速度及び横すべり角の時系列変化は夫々第
３図中b3,c3,d3の如きものとなり、横すべり角が小さく
て横加速度が滑らかに最終値に至るため、乗員に違和感
を与えることがない。
なお、前記（１），（２）式にS2,S3…の項を追加し
て制御精度の向上を図る場合も、Snの係数の前後の関係
についても同様の感度が必要であること勿論である。
て制御精度の向上を図る場合も、Snの係数の前後の関係
についても同様の感度が必要であること勿論である。
又、上述の例ではステアリングホイール操作角θの変
化速度に応じて前後輪の補助舵角を求めたが、その変化
加速度や、ステアリングホイール操作量（操舵トルク）
の変化速度、或いはその変化加速度に応じて前後輪の補
助舵角を求めても良い。但し、後者の場合センサ12をト
ルクセンサとすべきであることは言うまでもない。
化速度に応じて前後輪の補助舵角を求めたが、その変化
加速度や、ステアリングホイール操作量（操舵トルク）
の変化速度、或いはその変化加速度に応じて前後輪の補
助舵角を求めても良い。但し、後者の場合センサ12をト
ルクセンサとすべきであることは言うまでもない。
（発明の効果） かくして本発明舵角制御装置は上述の如く、ステアリ
ングホイール操作に関する物理量（図示例では操作角
θ）の変化速度又は変化加速度に応じた補助舵角成分を
前後輪双方の舵角制御に付加するため、 そして、これら成分を決定する制御定数を設定するに
際し、車両の横すべり角が横加速度変化を不連続にする
ことのない小さな値に保たれるよう、前輪の制御定数を
後輪の制御定数よりも大きくしたことから、 ステアリングホイールの操作に関する物理量の変化速
度又は変化加速度に応じた補助舵角成分の前後輪への付
加バランスが、車両の横すべり角を小さくして横加速度
変化の不連続を減ずることができるようなものとなり、
乗員に違和感を与えることなく狙い通りの車両挙動の過
渡制御を実現することができる。
ングホイール操作に関する物理量（図示例では操作角
θ）の変化速度又は変化加速度に応じた補助舵角成分を
前後輪双方の舵角制御に付加するため、 そして、これら成分を決定する制御定数を設定するに
際し、車両の横すべり角が横加速度変化を不連続にする
ことのない小さな値に保たれるよう、前輪の制御定数を
後輪の制御定数よりも大きくしたことから、 ステアリングホイールの操作に関する物理量の変化速
度又は変化加速度に応じた補助舵角成分の前後輪への付
加バランスが、車両の横すべり角を小さくして横加速度
変化の不連続を減ずることができるようなものとなり、
乗員に違和感を与えることなく狙い通りの車両挙動の過
渡制御を実現することができる。
第１図は本発明舵角制御装置の一実施例を示す全体シス
テム図、 第２図は同例装置におけるコントローラが前後輪補助舵
角を演算する時の手順を示すフローチャート、 第３図は本発明装置により舵角制御した場合と、従来装
置により舵角制御した場合における車両の挙動変化を示
すタイムチャートである。 1L,1R……前輪、2L,2R……後輪 ３……ステアリングホイール ４……ステアリングギヤ ５……前輪舵角制御アクチュエータ ６……後輪舵角制御アクチュエータ 7,8……油圧切換バルブ ９……ポンプ、10……リザーバ 11……コントローラ 12……操舵角センサ 13……車速センサ 14,15……制御舵角センサ
テム図、 第２図は同例装置におけるコントローラが前後輪補助舵
角を演算する時の手順を示すフローチャート、 第３図は本発明装置により舵角制御した場合と、従来装
置により舵角制御した場合における車両の挙動変化を示
すタイムチャートである。 1L,1R……前輪、2L,2R……後輪 ３……ステアリングホイール ４……ステアリングギヤ ５……前輪舵角制御アクチュエータ ６……後輪舵角制御アクチュエータ 7,8……油圧切換バルブ ９……ポンプ、10……リザーバ 11……コントローラ 12……操舵角センサ 13……車速センサ 14,15……制御舵角センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６２Ｄ 137:00 Ｂ６２Ｄ 137:00
Claims (1)
- 【請求項１】走行条件に応じて車輪を補助転舵するよう
にした車両の舵角制御装置において、 ステアリングホイールの操作に関する物理量の変化速度
又は変化加速度に制御定数を掛けて前輪及び後輪の補助
転舵角を個々に演算する補助舵角演算手段と、 車両の横すべり角が横加速度変化を不連続にすることの
ない小さな値に保たれるよう、前記制御定数のうち、前
輪の制御定数を後輪の制御定数よりも大きくする制御定
数設定手段と、 前記補助舵角演算手段により演算された前輪補助転舵角
及び後輪補助転舵角に対応するよう前輪及び後輪を夫々
補助転舵する舵角制御アクチュエータとを設けたことを
特徴とする車両の舵角制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62082975A JP2523125B2 (ja) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | 車両の舵角制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62082975A JP2523125B2 (ja) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | 車両の舵角制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63251374A JPS63251374A (ja) | 1988-10-18 |
| JP2523125B2 true JP2523125B2 (ja) | 1996-08-07 |
Family
ID=13789216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62082975A Expired - Lifetime JP2523125B2 (ja) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | 車両の舵角制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2523125B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2827507B2 (ja) * | 1990-11-28 | 1998-11-25 | 日産自動車株式会社 | 車両用四輪操舵装置 |
| JPH04368284A (ja) * | 1991-06-14 | 1992-12-21 | Nissan Motor Co Ltd | 車両の補助操舵装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60161260A (ja) * | 1984-01-31 | 1985-08-22 | Nissan Motor Co Ltd | 車両操舵装置 |
-
1987
- 1987-04-06 JP JP62082975A patent/JP2523125B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63251374A (ja) | 1988-10-18 |
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