JP2629383B2 - 操舵力制御装置 - Google Patents
操舵力制御装置Info
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- JP2629383B2 JP2629383B2 JP29720489A JP29720489A JP2629383B2 JP 2629383 B2 JP2629383 B2 JP 2629383B2 JP 29720489 A JP29720489 A JP 29720489A JP 29720489 A JP29720489 A JP 29720489A JP 2629383 B2 JP2629383 B2 JP 2629383B2
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- Japan
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- steering
- side slip
- slip angle
- vehicle
- force
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、自動車に使用されるパワーステアリング
の操舵力制御装置に関する。
の操舵力制御装置に関する。
（従来の技術） 従来の操舵力制御装置としては、車速や横加速度ある
いは操舵ハンドルの転舵速度といつた車両の走行状態に
応じてパワーステアリングの操舵補助力を制御するもの
がある。例えば特開昭61−139563号公報に開示されるよ
うに、車速感応型の操舵力制御装置は、車両の速度が増
すにつれてパワーステアリングの操舵補助力を減少させ
ることにより、高速走行時に操舵ハンドルの操舵力を増
加させて、軽微な操舵力による操舵ハンドル転舵により
前輪舵角の急激な変化が起こり車両の挙動が不安定にな
ることを防ぐものである。
いは操舵ハンドルの転舵速度といつた車両の走行状態に
応じてパワーステアリングの操舵補助力を制御するもの
がある。例えば特開昭61−139563号公報に開示されるよ
うに、車速感応型の操舵力制御装置は、車両の速度が増
すにつれてパワーステアリングの操舵補助力を減少させ
ることにより、高速走行時に操舵ハンドルの操舵力を増
加させて、軽微な操舵力による操舵ハンドル転舵により
前輪舵角の急激な変化が起こり車両の挙動が不安定にな
ることを防ぐものである。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の操舵力制御装置にあ
つては車速や横加速度あるいは操舵ハンドルの転舵速度
に応じてパワーステアリングの操舵補助力を変化させて
操舵力を制御するものであるが、操舵輪の横すべり角に
応じた操舵力の制御がなされていないため、操舵輪の横
力が最大となる操舵輪の横すべり角を超えて操舵輪が転
舵される場合には、車両の挙動が不安定になる可能性が
ある。
つては車速や横加速度あるいは操舵ハンドルの転舵速度
に応じてパワーステアリングの操舵補助力を変化させて
操舵力を制御するものであるが、操舵輪の横すべり角に
応じた操舵力の制御がなされていないため、操舵輪の横
力が最大となる操舵輪の横すべり角を超えて操舵輪が転
舵される場合には、車両の挙動が不安定になる可能性が
ある。
第４図は前２輪を操舵する進行中の四輪車が、前進走
行時に右に操舵ハンドルを転舵した際の操舵輪の一つを
上から見た図である。ここで車輪の進行方向と車輪の向
きとのなす角が操舵輪の横すべり角β、車体の向きと車
輪の進行方向となす角が車体の横すべり角βＳ、車体の
向きと車輪の向きとのなす角が操舵角δ、車輪の進行方
向に直角な力が横力Ｆである。また第５図には操舵輪の
横すべり角βと横力Ｆとの関係を示す。第５図に示すよ
うに、一般にタイヤの発生する横力Ｆは横すべり角βが
βＫ（５〜10゜付近）までは横すべり角βに比例して増
大するが、例えば図中β１で示すように横すべり角βが
βＫを超える範囲では横すべり角βの増加量に対して横
力Ｆの増加量が小さくなり、図中β２の値まで横すべり
角βが増加すると横力Ｆは飽和し変化量が０となる。そ
して横すべり角βがさらに増加して横すべり角βがβ３
なる値をとるときには、横すべり角βが増加しても横力
Ｆは減少する。このように横力Ｆが横すべり角βに比例
しなくなる性質をコーナリング特性の非線型性といい、
図中に示す領域が非線型性領域である。ここで運転者の
転舵操作により操舵輪の横すべり角β１においてF1の横
力が発生したとき、横すべり角β１はコーナリング特性
が非線型性を示す横すべり角の領域であるから、操舵ハ
ンドルの転舵による横すべり角βの増加量に対して横力
の増加量が小さいので、運転者は操舵ハンドルの転舵量
に対する車両の回頭量が不充分と認識してさらに転舵ハ
ンドルを切り増しすることが多い。そして操舵ハンドル
の切り増しにより操舵輪の横すべり角β３においてF3の
横力が発生し、次いで車両の回頭により操舵輪の横すべ
り角がβ２に減少しF2の横力が発生したとすると、操舵
ハンドルの舵角が変わらないにもかかわらず横力はF3か
らF2へと増加する。この、運転者の意図に反した横力の
増大が、車両の挙動が不安定になることを招き、操縦性
が悪化するといつた状況が考えられる。
行時に右に操舵ハンドルを転舵した際の操舵輪の一つを
上から見た図である。ここで車輪の進行方向と車輪の向
きとのなす角が操舵輪の横すべり角β、車体の向きと車
輪の進行方向となす角が車体の横すべり角βＳ、車体の
向きと車輪の向きとのなす角が操舵角δ、車輪の進行方
向に直角な力が横力Ｆである。また第５図には操舵輪の
横すべり角βと横力Ｆとの関係を示す。第５図に示すよ
うに、一般にタイヤの発生する横力Ｆは横すべり角βが
βＫ（５〜10゜付近）までは横すべり角βに比例して増
大するが、例えば図中β１で示すように横すべり角βが
βＫを超える範囲では横すべり角βの増加量に対して横
力Ｆの増加量が小さくなり、図中β２の値まで横すべり
角βが増加すると横力Ｆは飽和し変化量が０となる。そ
して横すべり角βがさらに増加して横すべり角βがβ３
なる値をとるときには、横すべり角βが増加しても横力
Ｆは減少する。このように横力Ｆが横すべり角βに比例
しなくなる性質をコーナリング特性の非線型性といい、
図中に示す領域が非線型性領域である。ここで運転者の
転舵操作により操舵輪の横すべり角β１においてF1の横
力が発生したとき、横すべり角β１はコーナリング特性
が非線型性を示す横すべり角の領域であるから、操舵ハ
ンドルの転舵による横すべり角βの増加量に対して横力
の増加量が小さいので、運転者は操舵ハンドルの転舵量
に対する車両の回頭量が不充分と認識してさらに転舵ハ
ンドルを切り増しすることが多い。そして操舵ハンドル
の切り増しにより操舵輪の横すべり角β３においてF3の
横力が発生し、次いで車両の回頭により操舵輪の横すべ
り角がβ２に減少しF2の横力が発生したとすると、操舵
ハンドルの舵角が変わらないにもかかわらず横力はF3か
らF2へと増加する。この、運転者の意図に反した横力の
増大が、車両の挙動が不安定になることを招き、操縦性
が悪化するといつた状況が考えられる。
本発明は、このような従来の問題点に着目して行なわ
れたもので、操舵輪の横すべり角を検出し、操舵輪の横
すべり角に応じてパワーステアリングの操舵補助力を制
御することにより、操舵輪の横力が最大となる操舵輪の
横すべり角を超えて操舵輪が転舵され、車両の挙動が不
安定になる可能性を減らし、また車両の旋回限界すなわ
ち前輪の発生する横力が最大値近くにあることを運転者
に認知させ安全性向上の効果を得ることを課題とする。
れたもので、操舵輪の横すべり角を検出し、操舵輪の横
すべり角に応じてパワーステアリングの操舵補助力を制
御することにより、操舵輪の横力が最大となる操舵輪の
横すべり角を超えて操舵輪が転舵され、車両の挙動が不
安定になる可能性を減らし、また車両の旋回限界すなわ
ち前輪の発生する横力が最大値近くにあることを運転者
に認知させ安全性向上の効果を得ることを課題とする。
（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するために、本発明においては、第
１図のクレーム対応図に示すように、車両の走行状態に
応じて操舵ハンドルの操舵補助力を変更する操舵力制御
装置において、操舵輪の横すべり角を検出する操舵輪横
すべり角検出手段と、該検出された操舵輪横すべり角が
所定の操舵輪横すべり角に近づくにつれてパワーステア
リングの操舵補助力を小さくするように制御信号を演算
し出力する操舵補助力制御信号出力手段と、該操舵補助
力制御信号出力手段から出力された信号により操舵ハン
ドルの操舵補助力を変骨する操舵補助力変更手段を備
え、前記所定の操舵輪横すべり角は、操舵輪の発生する
横力が最大値をとる時の操舵輪の横すべり角より微小角
度だけ小さく設定されていることを特徴とする。
１図のクレーム対応図に示すように、車両の走行状態に
応じて操舵ハンドルの操舵補助力を変更する操舵力制御
装置において、操舵輪の横すべり角を検出する操舵輪横
すべり角検出手段と、該検出された操舵輪横すべり角が
所定の操舵輪横すべり角に近づくにつれてパワーステア
リングの操舵補助力を小さくするように制御信号を演算
し出力する操舵補助力制御信号出力手段と、該操舵補助
力制御信号出力手段から出力された信号により操舵ハン
ドルの操舵補助力を変骨する操舵補助力変更手段を備
え、前記所定の操舵輪横すべり角は、操舵輪の発生する
横力が最大値をとる時の操舵輪の横すべり角より微小角
度だけ小さく設定されていることを特徴とする。
（作用） 操舵輪横すべり角検出手段は操舵輪の横すべり角を検
出し、検出した操舵輪の横すべり角の値を操舵補助力制
御信号出力手段に出力する。操舵補助力制御信号出力手
段では検出された操舵輪の横すべり角が予め定められた
所定の操舵輪横すべり角に近づくにつれてパワーステア
リングの操舵補助力を小さくするように制御信号を演算
し、操舵補助力変更手段に出力する。操舵補助力変更手
段では前記制御信号の値に応じて操舵補助力を変更す
る。したがつて操舵ハンドルの操舵力は、前輪の発生す
る横力が最大値をとる横すべり角の値に近づくにつれて
増加する。
出し、検出した操舵輪の横すべり角の値を操舵補助力制
御信号出力手段に出力する。操舵補助力制御信号出力手
段では検出された操舵輪の横すべり角が予め定められた
所定の操舵輪横すべり角に近づくにつれてパワーステア
リングの操舵補助力を小さくするように制御信号を演算
し、操舵補助力変更手段に出力する。操舵補助力変更手
段では前記制御信号の値に応じて操舵補助力を変更す
る。したがつて操舵ハンドルの操舵力は、前輪の発生す
る横力が最大値をとる横すべり角の値に近づくにつれて
増加する。
（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
まず、実施例の構成を第２図に基づいて説明する。
同図において、操舵ハンドル（図示せず）に連結し該
操舵ハンドルの操作に応じて回動するピニオンシヤフト
１にはギヤが切られており、車両の左右方向に伸びて前
輪を転舵するラツク２と噛合している。前記ピニオンシ
ヤフト１はレバー３の中を貫通しており、該レバー３は
車体側に固定されたステアリング支持部材に一端3aが嵌
合し他端3bが後述するスプールバルブ４のスプール７に
設けられた穴部５に嵌合している。該スブールバルブ４
は車体側に固定されたステアリングの支持部材中に設け
られるバルブボデイ６と該バルブボデイ６中を摺動する
スプール７とからなり、前記バルブボデイ６にはその軸
心と同心の環状溝8,9,10が図中左から順次形成されてお
り、また前記スプール７にはその軸心と同心の小径部1
1,12,13が図中左から順次形成され、さらに前記スプー
ル７には小径部11と小径部13を結ぶ油路14が設けられて
いる。前記バルブボデイ６の左右両端にはスプールより
大径の反力室15a,15bが設けられており、該反力室15a,1
5bにはピストン16a,16bと、該ピストン16a,16bをスプー
ル方向に付勢する反力スプリング17a及び17bとが設けら
れている。前記レバー３の他端3bはスプール７の穴部５
に嵌合し、前記レバー３の他端3bの移動に応じて前記ス
プール７が移動することによつて前記ピストン16aまた
は16bを移動させる。車体の固定された部材に設けられ
たパワーシリンダ18内には該パワーシリンダ18の内部を
左室18a及び右室18bに区切りかつ前記ラツク２の外周上
に固着したパワーピストン19が設けられている。20は作
動油を貯留するリザーバータンク20であり、該リザーバ
ータンク20の作動油はオイルポンプ21により送り出さ
れ、高圧油路22と、リターン油路23と、低圧油路24と、
左側シリンダー油路25と、右側シリンダー油路26と、油
路27と、左反力室油路28と、右反力室油路29と、前記油
路14とで油圧回路を構成している。また油路27の途中に
は作業油の油圧を低下させる固定絞り30が設けられてい
る。前記低圧油路24の途中には可変絞り31が設けられて
おり、該可変絞り31は、操舵輪の横すべり角を検出する
操舵輪横すべり角検出手段32からの出力信号に応じて操
舵補助力を変更するための制御信号を演算し出力する操
舵補助力制御信号出力手段33の信号に応じて絞り量を変
更するように駆動される。
操舵ハンドルの操作に応じて回動するピニオンシヤフト
１にはギヤが切られており、車両の左右方向に伸びて前
輪を転舵するラツク２と噛合している。前記ピニオンシ
ヤフト１はレバー３の中を貫通しており、該レバー３は
車体側に固定されたステアリング支持部材に一端3aが嵌
合し他端3bが後述するスプールバルブ４のスプール７に
設けられた穴部５に嵌合している。該スブールバルブ４
は車体側に固定されたステアリングの支持部材中に設け
られるバルブボデイ６と該バルブボデイ６中を摺動する
スプール７とからなり、前記バルブボデイ６にはその軸
心と同心の環状溝8,9,10が図中左から順次形成されてお
り、また前記スプール７にはその軸心と同心の小径部1
1,12,13が図中左から順次形成され、さらに前記スプー
ル７には小径部11と小径部13を結ぶ油路14が設けられて
いる。前記バルブボデイ６の左右両端にはスプールより
大径の反力室15a,15bが設けられており、該反力室15a,1
5bにはピストン16a,16bと、該ピストン16a,16bをスプー
ル方向に付勢する反力スプリング17a及び17bとが設けら
れている。前記レバー３の他端3bはスプール７の穴部５
に嵌合し、前記レバー３の他端3bの移動に応じて前記ス
プール７が移動することによつて前記ピストン16aまた
は16bを移動させる。車体の固定された部材に設けられ
たパワーシリンダ18内には該パワーシリンダ18の内部を
左室18a及び右室18bに区切りかつ前記ラツク２の外周上
に固着したパワーピストン19が設けられている。20は作
動油を貯留するリザーバータンク20であり、該リザーバ
ータンク20の作動油はオイルポンプ21により送り出さ
れ、高圧油路22と、リターン油路23と、低圧油路24と、
左側シリンダー油路25と、右側シリンダー油路26と、油
路27と、左反力室油路28と、右反力室油路29と、前記油
路14とで油圧回路を構成している。また油路27の途中に
は作業油の油圧を低下させる固定絞り30が設けられてい
る。前記低圧油路24の途中には可変絞り31が設けられて
おり、該可変絞り31は、操舵輪の横すべり角を検出する
操舵輪横すべり角検出手段32からの出力信号に応じて操
舵補助力を変更するための制御信号を演算し出力する操
舵補助力制御信号出力手段33の信号に応じて絞り量を変
更するように駆動される。
車両の直進走行時における上記構成の作用について第
２図により説明する。直進走行時には操舵ハンドルを転
舵していないためピニオンシヤフト１は回動せず、従つ
てラツク２には路面反力が作用しないのでピニオンシヤ
フト１及びレバー３は中立位置にある。この状態ではス
プール７も中立位置にあり、高圧油路22とリターン油路
23とがスプール７の小径部11,12及びバルブボデイ６の
環状溝8,9を介して連通するため、オイルポンプ21によ
り高圧油路22へ送り出されるリザーバータンク20の作動
油は、リターン油路23を通つて再びリザーバータンク20
に戻る。従つて直進走行時には作動油は油圧回路内を循
環するだけで、ラツクを移動させる圧力すなわち操舵補
助力は発生しない。
２図により説明する。直進走行時には操舵ハンドルを転
舵していないためピニオンシヤフト１は回動せず、従つ
てラツク２には路面反力が作用しないのでピニオンシヤ
フト１及びレバー３は中立位置にある。この状態ではス
プール７も中立位置にあり、高圧油路22とリターン油路
23とがスプール７の小径部11,12及びバルブボデイ６の
環状溝8,9を介して連通するため、オイルポンプ21によ
り高圧油路22へ送り出されるリザーバータンク20の作動
油は、リターン油路23を通つて再びリザーバータンク20
に戻る。従つて直進走行時には作動油は油圧回路内を循
環するだけで、ラツクを移動させる圧力すなわち操舵補
助力は発生しない。
次に車両の右旋回時における上記構成の作用について
第３図により説明する。右旋回時には操舵ハンドルを右
に転舵しているので、ピニオンシヤフト１が右に回動す
ることによりラツク２は左に移動する。このときラツク
２には路面反力に応じた右向きの力が作用し、ピニオン
シヤフト１とレバー３が路面反力に応じてラツク軸方向
右へ移動することにより、スプール７は右へ移動する。
この状態では高圧油路22と右側シリンダー油路26がスプ
ール７の小径部12を介して連通し、パワーシリンダ18に
おいて右室18bに作動油が流れ込むことによりパワーピ
ストン19に高い油圧が作用して、ラツク２を左方向に移
動させる力すなわち操舵補助力を発生する。なお、パワ
ーピストン19に作用する油圧の大きさはピニオンシヤフ
ト１の移動量すなわちスプール７の移動量に応じて決定
され、ラツク２に作用する路面反力が大きいほど高い油
圧が発生する。一方、反力室15a及び15bには、高圧油路
22により分岐し固定絞り30を備えた油路27を経て圧力の
低下した作動油がそれぞれ左反力室油路28及び右反力室
油路29によつて導かれているため、スプール７が右方向
へ移動すると、固定絞り30を経由して右反力室油路29に
より導かれる圧力の低下した油圧と反力スプリング17b
とにより、スプール７を中立位置の方向（左方向）に押
し戻そうとする力すなわち反力が発生する。反力はスプ
ール７の移動量つまりラツク２に作用する路面反力の大
きさと、可変絞り31の開度とに応じて決定される。
第３図により説明する。右旋回時には操舵ハンドルを右
に転舵しているので、ピニオンシヤフト１が右に回動す
ることによりラツク２は左に移動する。このときラツク
２には路面反力に応じた右向きの力が作用し、ピニオン
シヤフト１とレバー３が路面反力に応じてラツク軸方向
右へ移動することにより、スプール７は右へ移動する。
この状態では高圧油路22と右側シリンダー油路26がスプ
ール７の小径部12を介して連通し、パワーシリンダ18に
おいて右室18bに作動油が流れ込むことによりパワーピ
ストン19に高い油圧が作用して、ラツク２を左方向に移
動させる力すなわち操舵補助力を発生する。なお、パワ
ーピストン19に作用する油圧の大きさはピニオンシヤフ
ト１の移動量すなわちスプール７の移動量に応じて決定
され、ラツク２に作用する路面反力が大きいほど高い油
圧が発生する。一方、反力室15a及び15bには、高圧油路
22により分岐し固定絞り30を備えた油路27を経て圧力の
低下した作動油がそれぞれ左反力室油路28及び右反力室
油路29によつて導かれているため、スプール７が右方向
へ移動すると、固定絞り30を経由して右反力室油路29に
より導かれる圧力の低下した油圧と反力スプリング17b
とにより、スプール７を中立位置の方向（左方向）に押
し戻そうとする力すなわち反力が発生する。反力はスプ
ール７の移動量つまりラツク２に作用する路面反力の大
きさと、可変絞り31の開度とに応じて決定される。
可変絞り31の開度は、横すべり角検出手段32からの信
号に基き操舵補助力制御信号出力手段33によつて決定さ
れる。第６図は横すべり角検出手段32と操舵補助力制御
信号出力手段33とにおいて所定周期（数msec）毎に実行
されるプログラムのフローチヤートである。まずS1にて
ステアリング機構（図示しない）の途中に設けられ、操
舵ハンドルの転舵角を検出する操舵角センサの出力値で
ある操舵角δを読み込む。S2にて車体に設けられ、車両
の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサの出力
値であると、車体に設けられ車両の横方向の加速度を
検出する横加速度センサの出力値であると、車軸に設
けられ４つの車輪の速度を検出する車輪速センサの出力
値であるWi（ｉ＝１〜4,ここで1,2はそれぞれ左右の前
輪、3,4はそれぞれ左右の後輪を示す）とを読み込む。
次にS3にて車輪速センサの出力値Wiより車速Ｖを求め
る。本実施例では非駆動輪である前輪の左右輪の平均車
輪速が車速に等しいと考え、タイヤ半径をRaとして Ｖ＝Ra（W1＋W2）/2 …（１） で車速Ｖを求める。さらにS4にて前記非駆動輪の車輪
速から求める車速Ｖを微分して車輪の加速度Ｖを求
める。そしてS5にて操舵輪の横すべり角βを算出する。
本実施例ではまず前後加速度と横加速度と車輪の加
速度Ｖとにより として車体の横すべり角βｓを推定し、車体の横すべり
角βｓと操舵角δとから第３図に示したように β＝δ−βｓ …（３） として操舵輪の横すべり角βを推定する。そしてS6にお
いて、操舵輪の横すべり角βに応じた信号値Isと、車速
に応じた係数ｍとを乗じることによつて、操舵輪の横す
べり角と車速に応じた可変絞り31の駆動信号値Ｉを算出
し、出力する。ここで信号値Isは第７図に示すように、
操舵輪の横すべり角βの増加に応じて増加するが、操舵
ハンドルの急転舵時など、運転者が無意識のうちに転舵
操作に力が入り、操舵ハンドルを転舵しすぎるような状
況にあつて、大きくなつた操舵力に逆らつてなお操舵ハ
ンドルが若干量転舵されたとしても、その操舵力により
横力が最大値となるような操舵輪の横すべり角の値β２
に至る前に転舵速度が零となり、結果として横すべり角
がβ２を超えることを防ぐために、所定の操舵輪横すべ
り角としての設定横すべり角β０は、横力が最大値とな
るような操舵輪の横すべり角の値β２より微小角度だけ
小さく設定する。そして操舵輪の横すべり角βが前記設
定横すべり角β０に近づくにつれて、横すべり角βの増
加量に対する信号値Isの増加量が大きくなるようにす
る。横すべり角βが設定横すべり角β０以上のとき、信
号値Isは最大値Ismaxを維持する。また係数ｍは第８図
に示すように、車速Ｖの増加に応じて増加し、車速Ｖ
がある設定値Ｖ以上のときは係数ｍが１を維持す
る。
号に基き操舵補助力制御信号出力手段33によつて決定さ
れる。第６図は横すべり角検出手段32と操舵補助力制御
信号出力手段33とにおいて所定周期（数msec）毎に実行
されるプログラムのフローチヤートである。まずS1にて
ステアリング機構（図示しない）の途中に設けられ、操
舵ハンドルの転舵角を検出する操舵角センサの出力値で
ある操舵角δを読み込む。S2にて車体に設けられ、車両
の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサの出力
値であると、車体に設けられ車両の横方向の加速度を
検出する横加速度センサの出力値であると、車軸に設
けられ４つの車輪の速度を検出する車輪速センサの出力
値であるWi（ｉ＝１〜4,ここで1,2はそれぞれ左右の前
輪、3,4はそれぞれ左右の後輪を示す）とを読み込む。
次にS3にて車輪速センサの出力値Wiより車速Ｖを求め
る。本実施例では非駆動輪である前輪の左右輪の平均車
輪速が車速に等しいと考え、タイヤ半径をRaとして Ｖ＝Ra（W1＋W2）/2 …（１） で車速Ｖを求める。さらにS4にて前記非駆動輪の車輪
速から求める車速Ｖを微分して車輪の加速度Ｖを求
める。そしてS5にて操舵輪の横すべり角βを算出する。
本実施例ではまず前後加速度と横加速度と車輪の加
速度Ｖとにより として車体の横すべり角βｓを推定し、車体の横すべり
角βｓと操舵角δとから第３図に示したように β＝δ−βｓ …（３） として操舵輪の横すべり角βを推定する。そしてS6にお
いて、操舵輪の横すべり角βに応じた信号値Isと、車速
に応じた係数ｍとを乗じることによつて、操舵輪の横す
べり角と車速に応じた可変絞り31の駆動信号値Ｉを算出
し、出力する。ここで信号値Isは第７図に示すように、
操舵輪の横すべり角βの増加に応じて増加するが、操舵
ハンドルの急転舵時など、運転者が無意識のうちに転舵
操作に力が入り、操舵ハンドルを転舵しすぎるような状
況にあつて、大きくなつた操舵力に逆らつてなお操舵ハ
ンドルが若干量転舵されたとしても、その操舵力により
横力が最大値となるような操舵輪の横すべり角の値β２
に至る前に転舵速度が零となり、結果として横すべり角
がβ２を超えることを防ぐために、所定の操舵輪横すべ
り角としての設定横すべり角β０は、横力が最大値とな
るような操舵輪の横すべり角の値β２より微小角度だけ
小さく設定する。そして操舵輪の横すべり角βが前記設
定横すべり角β０に近づくにつれて、横すべり角βの増
加量に対する信号値Isの増加量が大きくなるようにす
る。横すべり角βが設定横すべり角β０以上のとき、信
号値Isは最大値Ismaxを維持する。また係数ｍは第８図
に示すように、車速Ｖの増加に応じて増加し、車速Ｖ
がある設定値Ｖ以上のときは係数ｍが１を維持す
る。
S7において、算出された可変絞り31の駆動信号Ｉによ
り可変絞り31の開度が決定される。操舵輪の横すべり角
βが設定横すべり角β０に近いほど、また車速Ｖが高
いほど可変絞り31の開度は小さく設定される。この場
合、高圧油路22より分岐し油路27及び固定絞り30を経て
低圧油路24に流入した作動油は、リザーバータンク20に
戻ることが可変絞り31により制限されるので、反力室15
a及び15bへ導かれる作動油の圧力は高く、スプール７を
移動させようとする反力は大きくなる。そしてスプール
７が中立位置方向に移動してバルブボデイ６の環状溝10
とスプール７の小径部12とから成る作動油の流通部分の
面積が減少し、作動油の圧力が減少することによつて、
高圧油路22から右側シリンダー油路26を介してパワーシ
リンダー18の右室18bに流入する作動油の量が減少す
る。したがつて操舵補助力は小さくなり操舵ハンドルの
操舵力は大きくなる。一方、操舵輪の横すべり角βが設
定横すべり角β０に比べ小さいほど、また車速Ｖが低
いほど可変絞り29の開度は大きく設定される。この場
合、高圧油路22より分岐し油路27及び固定絞り30を経て
低圧油路24に流入した作動油は、小さい抵抗でリザーバ
ータンク20に戻ることができるので、左反力室油路28及
び右反力室油路29へ導かれる作動油の圧力は低く、反力
室15a,15bに流入する作動油の量は減少する。したがつ
てスプール７を中立位置の方向に移動させようとする反
力は小さくなり、スプール７の中立位置の方向への移動
量は小さく、高圧油路22から右側シリンダー油路26を介
してパワーシリンダー18の右室18bに流入する作動油の
圧力と量は維持される。したがつて操舵補助力は大き
く、操舵ハンドルの操舵力は小さくなる。
り可変絞り31の開度が決定される。操舵輪の横すべり角
βが設定横すべり角β０に近いほど、また車速Ｖが高
いほど可変絞り31の開度は小さく設定される。この場
合、高圧油路22より分岐し油路27及び固定絞り30を経て
低圧油路24に流入した作動油は、リザーバータンク20に
戻ることが可変絞り31により制限されるので、反力室15
a及び15bへ導かれる作動油の圧力は高く、スプール７を
移動させようとする反力は大きくなる。そしてスプール
７が中立位置方向に移動してバルブボデイ６の環状溝10
とスプール７の小径部12とから成る作動油の流通部分の
面積が減少し、作動油の圧力が減少することによつて、
高圧油路22から右側シリンダー油路26を介してパワーシ
リンダー18の右室18bに流入する作動油の量が減少す
る。したがつて操舵補助力は小さくなり操舵ハンドルの
操舵力は大きくなる。一方、操舵輪の横すべり角βが設
定横すべり角β０に比べ小さいほど、また車速Ｖが低
いほど可変絞り29の開度は大きく設定される。この場
合、高圧油路22より分岐し油路27及び固定絞り30を経て
低圧油路24に流入した作動油は、小さい抵抗でリザーバ
ータンク20に戻ることができるので、左反力室油路28及
び右反力室油路29へ導かれる作動油の圧力は低く、反力
室15a,15bに流入する作動油の量は減少する。したがつ
てスプール７を中立位置の方向に移動させようとする反
力は小さくなり、スプール７の中立位置の方向への移動
量は小さく、高圧油路22から右側シリンダー油路26を介
してパワーシリンダー18の右室18bに流入する作動油の
圧力と量は維持される。したがつて操舵補助力は大き
く、操舵ハンドルの操舵力は小さくなる。
以上の構成により、本実施例においては、操舵輪の横
すべり角を検出し、検出された横すべり角と車速とに応
じて操舵補助力を変更することで操舵ハンドルの操舵力
を制御することとしたため、操舵輪の横すべり角の値が
設定横すべり角β０に近づくにつれて横すべり角の増加
量に対する操舵ハンドルの操舵力の増加量が大きくなる
とともに、車速が高いときには操舵ハンドルの操舵力を
大きくすることにより、操舵輪の横力が最大となる操舵
輪の横すべり角を超えて操舵輪が転舵され、車両の挙動
が不安定になる可能性を減らすとともに、車両の旋回限
界すなわち前輪の発生する横力が最大値近くにあること
を運転者に認知させて安全性が向上するという効果が得
られる。
すべり角を検出し、検出された横すべり角と車速とに応
じて操舵補助力を変更することで操舵ハンドルの操舵力
を制御することとしたため、操舵輪の横すべり角の値が
設定横すべり角β０に近づくにつれて横すべり角の増加
量に対する操舵ハンドルの操舵力の増加量が大きくなる
とともに、車速が高いときには操舵ハンドルの操舵力を
大きくすることにより、操舵輪の横力が最大となる操舵
輪の横すべり角を超えて操舵輪が転舵され、車両の挙動
が不安定になる可能性を減らすとともに、車両の旋回限
界すなわち前輪の発生する横力が最大値近くにあること
を運転者に認知させて安全性が向上するという効果が得
られる。
なお、前記実施例においては、操舵角δと、前後加速
度、横加速度と、車輪速Wi（ｉ＝１〜４）とによつ
て操舵輪の横すべり角βを推定したが、図外の車体に取
りつけた車体前後方向速度センサと車体横方向速度セン
サにより直接に車体の前後方向の速度と、横方向の速
度とを検出し、車体の横すべり角βｓを として求め、（３）式により操舵輪の横すべり角βを求
めてもよい。
度、横加速度と、車輪速Wi（ｉ＝１〜４）とによつ
て操舵輪の横すべり角βを推定したが、図外の車体に取
りつけた車体前後方向速度センサと車体横方向速度セン
サにより直接に車体の前後方向の速度と、横方向の速
度とを検出し、車体の横すべり角βｓを として求め、（３）式により操舵輪の横すべり角βを求
めてもよい。
また、車体の前後方向の速度と、横方向の速度
と、さらに図外の車体に取りつけたヨーレイトセンサに
よりヨーレイト とを検出することにより、重心からフロントアクスルま
での距離lfと前輪のトレツドスペースtfとあわせて左操
舵輪の横すべり角βＬ及び右操舵輪の横すべり角βＲを として求め、操舵輪の横すべり角βを β＝max（βL,βＲ） …（６） として求めてもよい（ここで上式はβＬ及びβＲのうち
大きい値をβとすることを意味する）。
と、さらに図外の車体に取りつけたヨーレイトセンサに
よりヨーレイト とを検出することにより、重心からフロントアクスルま
での距離lfと前輪のトレツドスペースtfとあわせて左操
舵輪の横すべり角βＬ及び右操舵輪の横すべり角βＲを として求め、操舵輪の横すべり角βを β＝max（βL,βＲ） …（６） として求めてもよい（ここで上式はβＬ及びβＲのうち
大きい値をβとすることを意味する）。
また、前記実施例においては設定横すべり角β０を一
定としたが、この値は車両の走行条件によつて変更して
もよい。例えば、路面の状況を検出し、検出された路面
状況に応じて設定横すべり角を変更する手段を設けても
よい。
定としたが、この値は車両の走行条件によつて変更して
もよい。例えば、路面の状況を検出し、検出された路面
状況に応じて設定横すべり角を変更する手段を設けても
よい。
また、本発明は電動式のパワーステアリングについて
も適用できることは言うまでもない。
も適用できることは言うまでもない。
（発明の効果） 以上説明してきたように、この発明においては、操舵
輪の横すべり角が所定の操舵輪横すべり角に近づくにつ
れてパワーステアリングの操舵補助力を小さくする構成
としたため、操舵輪の横すべり角が所定値に近づくにつ
れて操舵ハンドルの操舵力が大きくなることにより、操
舵輪の横力が最大となる操舵輪の横すべり角を超えて操
舵輪が転舵され、車両の挙動が不安定になる可能性を減
らすとともに、車両の旋回限界すなわち前輪の発生する
横力が最大値近くにあることを運転者に認知させて安全
性を向上することができるという効果が得られる。
輪の横すべり角が所定の操舵輪横すべり角に近づくにつ
れてパワーステアリングの操舵補助力を小さくする構成
としたため、操舵輪の横すべり角が所定値に近づくにつ
れて操舵ハンドルの操舵力が大きくなることにより、操
舵輪の横力が最大となる操舵輪の横すべり角を超えて操
舵輪が転舵され、車両の挙動が不安定になる可能性を減
らすとともに、車両の旋回限界すなわち前輪の発生する
横力が最大値近くにあることを運転者に認知させて安全
性を向上することができるという効果が得られる。
第１図は本発明のクレーム対応図、第２図及び第３図は
本発明の一実施例の構成を示す図、第４図は操舵輪に加
わる力を示す図、第５図は横すべり角に対する横力の特
性図、第６図は本発明の一実施例の操舵輪横すべり角検
出手段と操舵補助力制御信号出力手段とにおいて実行さ
れるプログラムのフローチヤート、第７図は横すべり角
に対する可変絞りの駆動信号の特性図、第８図は車速に
対する係数ｍの特性図である。 １……ピニオンシヤフト、２……ラツク、３……レバ
ー、７……スプール、15a・15b……反力室、17a・17b…
…反力スプリング、19……パワーピストン、20……リザ
ーバータンク、21……オイルポンプ、31……可変絞り、
32……操舵輪横すべり角検出手段、33……操舵補助力制
御信号出力手段。
本発明の一実施例の構成を示す図、第４図は操舵輪に加
わる力を示す図、第５図は横すべり角に対する横力の特
性図、第６図は本発明の一実施例の操舵輪横すべり角検
出手段と操舵補助力制御信号出力手段とにおいて実行さ
れるプログラムのフローチヤート、第７図は横すべり角
に対する可変絞りの駆動信号の特性図、第８図は車速に
対する係数ｍの特性図である。 １……ピニオンシヤフト、２……ラツク、３……レバ
ー、７……スプール、15a・15b……反力室、17a・17b…
…反力スプリング、19……パワーピストン、20……リザ
ーバータンク、21……オイルポンプ、31……可変絞り、
32……操舵輪横すべり角検出手段、33……操舵補助力制
御信号出力手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 秀明 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60−191876（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−7665（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−176865（ＪＰ，Ａ)
Claims (5)
- 【請求項１】車両の走行状態に応じてパワーステアリン
グの操舵補助力を変更する操舵力制御装置において、操
舵輪の横すべり角を検出する操舵輪横すべり角検出手段
と、該検出された操舵輪横すべり角が所定の操舵輪横す
べり角に近づくにつれてパワーステアリングの操舵補助
力を小さくするように制御信号を演算し出力する操舵補
助力制御信号出力手段と、該操舵補助力制御信号出力手
段から出力された信号によりパワーステアリングの操舵
補助力を変更する操舵力変更手段とを備え、前記所定の
操舵輪横すべり角は、操舵輪の発生する横力が最大値を
とる時の操舵輪の横すべり角より微小角度だけ小さく設
定されていることを特徴とする操舵力制御装置。 - 【請求項２】前記所定の操舵輪横すべり角を、路面の状
況に応じて変更するようにした請求項１記載の操舵力制
御装置。 - 【請求項３】前記操舵輪横すべり角検出手段は、操舵角
と、車両の前後加速度と、車両の横加速度と、車輪の加
速度とから操舵論の横すべり角を演算する請求項１記載
の操舵力制御装置。 - 【請求項４】前記操舵輪横すべり角検出手段は、操舵角
と、車両の前後方向の速度と、車両の横方向の速度とか
ら操舵輪の横すべり角を演算することを特徴とする請求
項１記載の操舵力制御装置。 - 【請求項５】前記操舵輪横すべり角検出手段は、操舵角
と、車両の前後方向の速度と、車両の横方向の速度と、
車両のヨーレイトとから操舵輪の横すべり角を演算する
ことを特徴とする請求項１記載の操舵力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29720489A JP2629383B2 (ja) | 1989-11-16 | 1989-11-16 | 操舵力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29720489A JP2629383B2 (ja) | 1989-11-16 | 1989-11-16 | 操舵力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03157272A JPH03157272A (ja) | 1991-07-05 |
| JP2629383B2 true JP2629383B2 (ja) | 1997-07-09 |
Family
ID=17843532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29720489A Expired - Lifetime JP2629383B2 (ja) | 1989-11-16 | 1989-11-16 | 操舵力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2629383B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3868848B2 (ja) * | 2002-05-23 | 2007-01-17 | 三菱電機株式会社 | 車両状態検出装置 |
| DE102016223070A1 (de) * | 2016-11-23 | 2018-05-24 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Steuergerät zum Erkennen von kritischen Fahrsituationen eines Kraftzweirads |
-
1989
- 1989-11-16 JP JP29720489A patent/JP2629383B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03157272A (ja) | 1991-07-05 |
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| JPH034429B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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