JP2578189B2 - Auxiliary steering system for vehicles - Google Patents
Auxiliary steering system for vehiclesInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はステアリング操作による前輪の主操舵時、こ
の前輪及び後輪を補助操舵する装置に関するものであ
る。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a device for assisting steering of front and rear wheels at the time of main steering of front wheels by steering operation.
（従来の技術） かかる補助操舵は車両のステアリング操作時における
運動性能を向上させるのに有用であり、例えば特開昭60
−161265号公報に記載の如くに補助舵角を制御する。(Prior Art) Such auxiliary steering is useful for improving the kinetic performance during steering operation of a vehicle.
The auxiliary steering angle is controlled as described in -161265.
これにより代表される従来の補助操舵システムでは、
ステアリングホイール切り角θに対して補助舵角θを例
えば第３図の如くに与えていた。In the conventional auxiliary steering system represented by this,
The auxiliary steering angle θ is given to the steering wheel turning angle θ as shown in FIG. 3, for example.
（発明が解決しようとする課題） しかし従来は、ステアリングホイール切り角θに対す
る補助舵角δの関係が線形であったため、以下の問題が
懸念される。(Problems to be Solved by the Invention) However, conventionally, since the relationship between the steering wheel turning angle θ and the auxiliary steering angle δ is linear, the following problems are concerned.
すなわち、油圧系や電気系のバラツキ或いは経時変化
にともない、ステアリングホイール切り角θに対する補
助舵角δの関係が第４図の如くにずれる可能性がある。
この場合、ステアリングホイール切り角θが路面からの
外乱により０から僅かにずれても（通常は±15゜程度の
範囲内）、実際には進行方向を変える意志のない直進中
なのに、補助舵角δが与えられることとなり、かかる無
用な補助操舵で直進性が著しく低下する。That is, there is a possibility that the relationship between the steering wheel turning angle θ and the auxiliary steering angle δ is shifted as shown in FIG.
In this case, even if the steering wheel turning angle θ slightly deviates from 0 due to disturbance from the road surface (usually within a range of about ± 15 °), although the vehicle is traveling straight without intention to change the traveling direction, the auxiliary steering angle δ is given, and the straightness is significantly reduced by such unnecessary auxiliary steering.
本発明はステアンリングホイール切り角θに対する補
助舵角の関係を非線形にして上述の問題を解消すること
を目的とする。An object of the present invention is to solve the above-described problem by making the relationship between the steering angle of the steering wheel and the auxiliary steering angle non-linear.
（課題を解決するための手段） この目的のため本発明補助操舵装置は、 ステアリング操作による前輪の主操舵時、主舵角とは
別の舵角を付し、前輪及び後輪を操舵するようにした車
両において、 ステアリング操作をしていない中立付近に、前記別の
舵角が零の不感帯を設定することを基本理念とする。(Means for Solving the Problems) For this purpose, the auxiliary steering device according to the present invention is configured such that at the time of main steering of the front wheels by steering operation, a steering angle different from the main steering angle is given to steer the front wheels and the rear wheels. In the vehicle described above, the basic philosophy is to set a dead zone where the another steering angle is zero near a neutral position where no steering operation is performed.
ところで、前輪に対する上記別の舵角の不感帯は操舵
力特性への影響が大きく、これに対し後輪に対する上記
別の舵角の不感帯は操舵力特性への影響が軽微である。By the way, the dead zone of the other steering angle with respect to the front wheel has a large influence on the steering force characteristic, whereas the dead zone of the other steering angle with respect to the rear wheel has a small effect on the steering force characteristic.
このことから、本発明においては特に、前輪用の不感
帯を後輪用の不感帯よりも小さくして、操舵力特性への
影響を少なくする。For this reason, in the present invention, in particular, the dead zone for the front wheels is made smaller than the dead zone for the rear wheels to reduce the influence on the steering force characteristics.
また本発明の補助操舵装置は、如何なるステアリング
操作量のもとでも前輪に対する上記別の舵角のゲインを
好適なものにするため、 ステアリング操作による前輪主操舵状態で、主舵角と
は別に前輪に付する前記別の舵角の、ステアリング操作
に対するゲインを、ステアリング操作量の増大につれ大
きくしたものである。In addition, the auxiliary steering device of the present invention is arranged such that the front wheel main steering state by the steering operation is different from the front wheel angle in order to optimize the gain of the another steering angle with respect to the front wheel under any steering operation amount. The gain of the different steering angle for steering operation is increased as the steering operation amount increases.
（作用） 車両はステアリング操作により前輪を主操舵されて操
向される。この際、前輪及び後輪に主舵角とは別の舵角
を付することで、車両のステアリング操作時における運
動性能を向上させることができる。(Operation) The vehicle is steered by the main steering of the front wheels by the steering operation. At this time, by providing the front wheels and the rear wheels with a steering angle different from the main steering angle, it is possible to improve the exercise performance at the time of steering operation of the vehicle.
ところで、ステアリング操作をしていない中立付近
で、上記別の舵角に不感帯を設定したことから、ステア
リング操作に対する上記別の舵角の特性がずれても当該
不感帯が小さくなるだけであり、路面からの外乱等でス
テアリングが僅かに揺れただけでは不感帯を外れること
がなく、上記別の舵角が無用に付与されるのを回避し得
て、進行方向を変える意志がない直進中の直進性が低下
するのを防止することができる。By the way, near the neutral position where the steering operation is not performed, since the dead zone is set at the different steering angle, even if the characteristic of the different steering angle with respect to the steering operation is shifted, the dead zone is only reduced, and Even if the steering is slightly shaken due to disturbance or the like, the dead zone will not come out of the dead zone, it is possible to avoid that the other steering angle is unnecessarily given, and the straightness during straight traveling without intention to change the traveling direction is improved. It can be prevented from lowering.
そして、操舵力特性に大きく影響する前輪に係わる上
記別の舵角の不感帯を、操舵力特性への影響が小さい後
輪に係わる上記別の舵角の不感帯よりも小さくしたこと
により、前者の不感帯で操舵力特性が大きく変わってし
まうという問題を生ずることもない。And, by making the dead zone of the other steering angle related to the front wheel that greatly affects the steering force characteristic smaller than the dead zone of the another steering angle related to the rear wheel that has a small influence on the steering force characteristic, the dead zone of the former is obtained. Thus, there is no problem that the steering force characteristic is greatly changed.
なおこの際、ステアリング操作による前輪主操舵状態
で、主舵角とは別に前輪に対する前記別の舵角の、ステ
アリング操作に対するゲインを、ステアリング操作量の
増大につれ大きくすれば、大きなステアリング操作域で
車両運動性能の改善効果を狙い通りに達成しつつ、小さ
なステアリング操作域で安定性を向上させることができ
る。At this time, in the front wheel main steering state by the steering operation, if the gain for the steering operation of the another steering angle with respect to the front wheel, apart from the main steering angle, is increased as the steering operation amount increases, the vehicle can be operated in a large steering operation range. Stability can be improved in a small steering operation range while achieving the effect of improving the exercise performance as intended.
（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。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１図は本発明装置の一実施例を示す車両の操舵シス
テムで、1L,1Rは左右前輪、2L,2Rは左右後輪、３はステ
アリングホイールを夫々示す。前輪1L,1Rはステアリン
グホイール３によりステアリングギヤ４を介し主操舵可
能とし、このステアリングギヤを前輪補助操舵アクチュ
エータ５により全体的に左右方向へストロークさせるこ
とで前輪を補助操舵可能とする。後輪2L,2Rも後輪補助
操舵アクチュエータ６の左右方向ストロークにより補助
操舵可能とする。FIG. 1 is a vehicle steering system showing an embodiment of the present invention, wherein 1L and 1R denote left and right front wheels, 2L and 2R denote left and right rear wheels, and 3 denotes a steering wheel, respectively. The front wheels 1L and 1R can be mainly steered by a steering wheel 3 via a steering gear 4, and the front wheels can be assisted by front-wheel auxiliary steering actuator 5 so that the front wheels are stroked as a whole. The rear wheels 2L and 2R can also be assisted by the left-right stroke of the rear wheel assist steering actuator 6.
アクチュエータ5,6の液圧源としてポンプ７を設け、
このポンプはリザーバ８より作動液を吸入して吐出し、
分流弁９はこの吐出液を供給回路10の両方向へ干渉なく
振り分ける。なお11はドレン回路であり、供給回路10及
びドレン回路11と、アクチュエータ５の２室に至る連絡
回路12,13との間にストローク制御弁14を介挿し、回路1
0,11と、アクチュエータ６の２室に至る連絡回路15,16
との間にストローク制御弁17を介挿する。A pump 7 is provided as a hydraulic pressure source for the actuators 5 and 6,
This pump sucks and discharges the hydraulic fluid from the reservoir 8,
The flow dividing valve 9 distributes the discharged liquid in both directions of the supply circuit 10 without interference. Reference numeral 11 denotes a drain circuit. A stroke control valve 14 is interposed between the supply circuit 10 and the drain circuit 11 and the communication circuits 12 and 13 extending to the two chambers of the actuator 5.
0,11 and communication circuits 15,16 leading to the two chambers of the actuator 6
And a stroke control valve 17 is interposed.
ストローク制御弁14は供給電流に応じて決まる３位置
を有し、図示位置でアクチュエータ５の２室を回路10,1
1のいずれからも遮断してアクチュエータ５のストロー
ク位置（前輪補助舵角）を現状に保ち、第２位置で回路
12,13を夫々回路10,11に通じてアクチュエータ５を伸長
ストロークさせることにより前輪を左に補助操舵し、第
３位置で回路12,13を夫々回路11,10に通じてアクチュエ
ータ５を収縮ストロークさせることにより前輪を右に補
助操舵するものとする。The stroke control valve 14 has three positions determined according to the supply current.
1 to keep the stroke position (front wheel assist steering angle) of the actuator 5 as it is,
The front wheels are assisted to the left by extending the actuator 5 through the circuits 10 and 11 through the circuits 10 and 11, respectively, and the actuator 5 is contracted through the circuits 11 and 10 through the circuits 11 and 10 at the third position. By doing so, the front wheels are assisted to the right.
ストローク制御弁17も同様に供給電流に応じて決まる
３位置を有し、アクチュエータ６のストローク制御によ
り後輪を現状の補助舵角に保ったり、左に補助操舵した
り、右に補助操舵するものとする。The stroke control valve 17 also has three positions that are determined according to the supplied current, and maintains the rear wheels at the current auxiliary steering angle, performs auxiliary steering to the left, and performs auxiliary steering to the right by controlling the stroke of the actuator 6. And
ストローク制御弁14,17への供給電流はコントローラ1
8により制御し、このコントローラにはアクチュエータ
5,6のストローク位置（前後輪補助舵角δf,δｒ）を検
出するストロークセンサ19,20からの信号と、ステアリ
ングホイール切り角θを検出する舵角センサ21からの信
号と、車速Ｖを検出する車速センサ22からの信号と、運
転者が車両運動性能の好み（機敏モード、安定モード）
に応じて切換えるモード選択スイッチ23からの信号とを
夫々入力する。The supply current to the stroke control valves 14 and 17 is
8 and this controller has an actuator
Signals from stroke sensors 19 and 20 for detecting stroke positions 5 and 6 (front and rear wheel auxiliary steering angles δ f and δ r ), a signal from a steering angle sensor 21 for detecting a steering wheel turning angle θ, and a vehicle speed V From the vehicle speed sensor 22 that detects the vehicle speed and the driver's preference for the vehicle dynamics (agile mode, stable mode)
And a signal from the mode selection switch 23, which is switched according to.
コントローラ18はこれら入力情報を基に前輪補助舵角
演算値ｆ及び後輪補助舵角演算値ｒを夫々次式によ
り求める。ｆ ＝（kf＋Tf・Ｓ）θ ……（１）ｒ ＝（kr−Tr・Ｓ）θ ……（２） 但し、kf,kr,Tf,Trは車両諸元、選択モード、及び車
速Ｖに応じた定数、Ｓはラプラス演算子 そして、ストロークセンサ19,20で検出した補助舵角
δf,δｒが夫々上記演算値f,ｒに一致するようスト
ローク制御弁14,17を介しアクチュエータ5,6をストロー
ク制御し、これによりステアリング操作時における車両
の運動性能、つまり、ヨー及び横加速度の過渡特性を向
上させることができる。The controller 18 calculates a front wheel auxiliary steering angle calculation value f and a rear wheel auxiliary steering angle calculation value r by the following equations based on the input information. f = (k f + T f · S) θ ...... (1) r = (k r -T r · S) θ ...... (2) However, k f, k r, T f, T r is the vehicle specifications , S is a Laplace operator, and a stroke control valve is set so that the auxiliary steering angles δ f , δ r detected by the stroke sensors 19, 20 coincide with the calculated values f , r , respectively. The strokes of the actuators 5 and 6 are controlled via the switches 14 and 17, thereby improving the dynamic performance of the vehicle at the time of steering operation, that is, the transient characteristics of yaw and lateral acceleration.
ところで、上記（１），（２）式の演算に当たっては
補助舵角δf,δｒが夫々ステアリングホイール切り角θ
に対し例えば第２図の関係をもったものとなるようにす
る。つまり、ステアリング操作をしていないθ＝０゜の
中立付近に、前後輪補助舵角δf,δｒが０の不感帯αf,
αｒを設定する。これらの不感帯のうち前輪用の不感帯
αｆは、運転者が進行方向を変更する意志のない直進走
行中でも、路面から外乱等により変動する切り角θの範
囲、例えば±15゜の範囲に設定する。このように前輪用
の不感帯αｆを必要最少限の小さな値とした理由は、こ
れを大きくすると操舵力特性に大きな影響が及び、中立
（θ＝０゜）付近で操舵力が抜けてしまう違和感を生ず
るためである。しかして後輪用の不感帯αｒ操舵力に大
きく影響することがないため、前輪用の不感帯αｆより
大きく設定することとする。By the way, in the calculations of the above equations (1) and (2), the auxiliary steering angles δ f and δ r are determined by the steering wheel turning angles θ, respectively.
, For example, with the relationship shown in FIG. That is, in the vicinity of the neutral state of θ = 0 ° where the steering operation is not performed, the dead zone α f , where the front and rear wheel auxiliary steering angles δ f , δ r are 0,
Set α r . Deadband alpha f for the front wheels of these dead zone, also in the will no straight running the driver to change a traveling direction, a range of turning angle θ which varies due to a disturbance or the like from the road surface is set to, for example, ± 15 ° range . The reason why the set to a small value of the minimum required dead zone alpha f for the front wheels is and this is largely a large impact Oyobi the steering force characteristics, neutral (theta = 0 °) discomfort steering force fall out around This is because Since no significantly affect the dead zone alpha r steering force for the rear wheels Thus, a setting greater than the dead zone alpha f for the front wheels.
又同じく第２図に示すように、ステアリングホイール
切り角θに対する補助舵角（特に前輪補助舵角δｒ）の
変化率（ゲイン）を、ステアリングホイール切り角θの
小さに領域で小さくし、θの増大につれ大きくする。し
かして、点線で示す機構上の飽和補助舵角に至る直前で
は、これらに滑らかに連続するようゲインを決定する。Also, as shown in FIG. 2, the rate of change (gain) of the auxiliary steering angle (particularly, the front wheel auxiliary steering angle δ r ) with respect to the steering wheel turning angle θ is reduced in a region where the steering wheel turning angle θ is small. It increases as the number increases. Immediately before reaching the mechanism-assisted auxiliary steering angle indicated by the dotted line, the gain is determined so as to smoothly continue to these.
上記不感帯αf,αｒの設定により、油圧系や電気系の
バラツキ或いは経時変化で特性が第４図の方向にずれる
場合でも、不感帯αf,αｒが小さくなるだけで第２図の
縦軸上に直線部分を持った不連続特性になることはな
い。よって、ステアリングホイール切り角θが路面から
の外乱により０から僅かに外れても、不感帯αf,αｒの
領域内であるため、補助舵角を与えられることはなく、
直進走行中の直進性が損なわれるのを防止することがで
きる。又、この目的を達成するための不感帯αf,αｒが
αｆ＜αｒであるため、αｆの設定で操舵力特性が変化
する違和感を生ずることもない。The dead zone alpha f, by setting the alpha r, even if the variation or the characteristics change with time of the hydraulic system and electrical system are shifted in the direction of FIG. 4, the longitudinal of FIG. 2 only dead zone alpha f, is alpha r decreases There is no discontinuous characteristic having a linear portion on the axis. Therefore, even if the steering wheel turning angle θ slightly deviates from 0 due to disturbance from the road surface, since the steering wheel turning angle θ is within the dead zone α f , α r, no auxiliary steering angle is given.
It is possible to prevent the straightness during straight running from being impaired. In addition, since the dead zones α f , α r for achieving this object satisfy α f <α r , there is no uncomfortable feeling that the steering force characteristic is changed by setting α f .
そして、前記のゲイン設定によればステアリングホイ
ール切り角θが大きい領域で前輪補助操舵量の変化が大
きく、前輪補助操舵による車両運動性能の改善効果が鈍
くなるのを防止し得る反面、ステアリングホイール切り
角θの小さい領域では前輪補助操舵を鈍くして安定性の
向上を図ることができる。加えて、飽和補助舵角に至る
時ゲインが滑らかに変化するため、この飽和補助舵角に
一気に到達する違和感をなくすことができる。According to the above gain setting, the change in the front wheel assist steering amount is large in a region where the steering wheel turning angle θ is large, which can prevent the effect of improving the vehicle motion performance by the front wheel assist steering from becoming dull. In the region where the angle θ is small, the front wheel assist steering is made dull to improve stability. In addition, since the gain changes smoothly when reaching the saturation assist steering angle, it is possible to eliminate a sense of incongruity that reaches the saturation assist steering angle at once.
（発明の効果） かくして本発明補助操舵装置は上述のごとく、 ステアリング操作による前輪の主操舵時、主舵角とは別
の舵角を前輪及び後輪に付して操舵する装置において、 ステアリング操作をしていない中立付近で、上記別の
舵角に不感帯を設定したことから、ステアリング操作に
対する上記別の舵角の特性がずれても当該不感帯が小さ
くなるだけであり、路面からの外乱等でステアリングが
僅かに揺れただけでは不感帯を外れることがなく、上記
別の舵角が無用に付与されるのを回避し得て、進行方向
を変える意志がない直進中の直進性が低下するのを防止
することができる。(Effects of the Invention) Thus, as described above, the auxiliary steering device of the present invention is a device for steering the front wheel and the rear wheel by applying a steering angle different from the main steering angle to the front wheel and the rear wheel during the main steering of the front wheel by the steering operation. In the vicinity of the neutral where the steering angle is not set, the dead zone is set at the different steering angle.Even if the characteristic of the different steering angle with respect to the steering operation is shifted, the dead zone is only reduced, and the disturbance zone due to disturbance from the road surface or the like. Even if the steering is slightly shaken, it does not come out of the dead zone, it is possible to avoid that the other steering angle is unnecessarily given, and the straightness during straight traveling without intention to change the traveling direction is reduced. Can be prevented.
加えて、操舵力特性に大きく影響する前輪に係わる上
記別の舵角の不感帯を、操舵力特性への影響が小さい後
輪に係わる上記別の舵角の不感帯よりも小さくしたこと
により、前者の不感帯で操舵力特性が大きく変わってし
まうという問題を生ずることもない。In addition, by making the dead zone of another steering angle related to the front wheel that greatly affects the steering force characteristic smaller than the dead zone of another steering angle related to the rear wheel that has a small influence on the steering force characteristic, There is no problem that the steering force characteristic is greatly changed in the dead zone.
なおこの際、ステアリング操作による前輪主操舵状態
で、主舵角とは別に前輪に付する前記別の舵角の、ステ
アリング操作に対するゲインを、ステアリング操作量の
増大につれて大きくすれば、大きなステアリング操作域
で車両運動性能の改善効果を狙い通りに達成しつつ、小
さなステアリング操作域で安定性を向上することができ
る。At this time, in the front wheel main steering state by the steering operation, if the gain for the steering operation of the another steering angle attached to the front wheel separately from the main steering angle is increased as the steering operation amount increases, a large steering operation range is obtained. As a result, it is possible to improve stability in a small steering operation range while achieving the effect of improving the vehicle dynamic performance as intended.
第１図は本発明補助操舵装置の一実施例を示す車両の操
舵システム図、 第２図は同例における補助舵角特性図、 第３図は従来の補助舵角特性図、 第４図は同特性がずれた場合の補助舵角特性図である。 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……前輪補助操舵アクチュエータ ６……後輪補助操舵アクチュエータ ７……ポンプ、９……分流弁 14,17……ストローク制御弁 18……コントローラ 19,20……ストロークセンサ 21……舵角センサ、22……車速センサ 23……モード選択スイッチFIG. 1 is a vehicle steering system diagram showing an embodiment of the auxiliary steering device of the present invention, FIG. 2 is an auxiliary steering angle characteristic diagram in the same example, FIG. 3 is a conventional auxiliary steering angle characteristic diagram, and FIG. FIG. 9 is an auxiliary steering angle characteristic diagram when the characteristics are shifted. 1L, 1R front wheel, 2L, 2R rear wheel 3 steering wheel 4 steering gear 5 front wheel auxiliary steering actuator 6 rear wheel auxiliary steering actuator 7 pump 9 diverting valve 14 , 17… Stroke control valve 18 …… Controller 19,20 …… Stroke sensor 21 …… Rudder angle sensor 22 …… Vehicle speed sensor 23 …… Mode selection switch
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 和典 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (72)発明者 小林 明彦 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−131877（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−85064（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−128053（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−126173（ＪＰ，Ｕ) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kazunori Mori, Nissan Motor Co., Ltd., 2 Takaracho, Kanagawa-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Akihiko Kobayashi 2 Takaracho, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Nissan Motor Co., Ltd. (56) References JP-A-62-131877 (JP, A) JP-A-60-85064 (JP, A) JP-A-59-128053 (JP, A) Real opening 63-126173 (JP, U)
Claims (2)
主舵角とは別の舵角を付し、前輪及び後輪を操舵するよ
うにした車両において、 ステアリング操作をしていない中立付近に、前記別の舵
角が零の不感帯を設定し、 前輪用の不感帯を後輪用の不感帯よりも小さくしたこと
を特徴とする車両の補助操舵装置。When the main steering of a front wheel is performed by a steering operation,
In a vehicle having a steering angle different from the main steering angle and steering the front wheels and the rear wheels, a dead zone where the different steering angle is zero is set near neutral where steering is not performed, An auxiliary steering device for a vehicle, characterized in that a dead zone for the rear wheel is made smaller than a dead zone for the rear wheel.
る前輪主操舵状態で、主舵角とは別に前輪に付する前記
別の舵角の、ステアリング操作に対するゲインを、ステ
アリング操作量の増大につれ大きくしたことを特徴とす
る車両の補助操舵装置。2. The steering control system according to claim 1, wherein, in the front wheel main steering state by the steering operation, the gain for the steering operation of the another steering angle attached to the front wheel separately from the main steering angle is increased as the steering operation amount increases. An auxiliary steering device for a vehicle, comprising:
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|---|---|---|---|
| JP63331321A JP2578189B2 (en) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | Auxiliary steering system for vehicles |
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1988
- 1988-12-29 JP JP63331321A patent/JP2578189B2/en not_active Expired - Fee Related
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