JP4779561B2 - 車両の前後輪舵角制御装置 - Google Patents
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Description
運転者の操作入力を受ける操作入力手段の操作量に応じて、前後輪をそれぞれ転舵する転舵制御手段を備えた車両の前後輪舵角制御装置において、
前記転舵制御手段は、前記操作入力手段が中立位置から操作されたとき、前輪がフル転舵状態に達するまで、操作入力手段操作量に応じて前輪のみを転舵し、前輪がフル転舵状態に達したとき、操作入力手段操作量がさらに増加した場合には、前輪のフル転舵状態を維持しつつ、操作入力手段操作量に応じて後輪を前輪と逆相側へ転舵し、
後輪が中立位置に戻ったとき、前記操作入力手段の操作反力を増大させる。
図1は、実施例1の車両の前後輪舵角制御装置の全体構成図である。
実施例1の車両の前後輪舵角制御装置は、ハンドル(操舵入力手段)1と前輪2を転舵する前輪転舵機構3とが機械的に連結され、前輪操舵系に操舵アシスト力を付与する電動パワーステアリング(EPS)モータ(アシストアクチュエータ)4と、前輪舵角に対するハンドル角の比であるステアリングギア比を可変する可変ギア比(VGS)ユニット(ギア比可変アクチュエータ)5と、後輪6を転舵する後輪転舵機構7と、この後輪転舵機構7を駆動するリアステアユニット(後輪転舵アクチュエータ)8と、を備える。
[リアステア制御ロジック]
図3は、「通常制御」と「リアステア制御」における前輪操舵系の動的な動作を示す共線図である。ここで、「共線図」とは、ステアリングギア比を考える場合、式により求める方法に代え、より簡単でわかりやすい作図により求める方法で用いられる速度線図であり、縦軸に各回転要素の回転数(回転速度)をとり、横軸に各回転要素をとり、各回転要素の間隔をVGSユニット5および前輪転舵機構3のラック&ピニオンの機械的な変速比に基づく共線図レバー比となるように配置したものである。
実開昭61−57463号公報には、操舵トルクが所定値以上に達したとき、後輪転舵を開始する後輪操舵制御装置が記載されている。この後輪操舵制御装置は、ハンドル角が所定角度以上でばね反力が作用するように操舵系にばねを設け、操舵トルクを所定値以上に保持することで、運転者の操作性向上を図るものである。
これに対し、実施例1では、前輪2のみで転舵する「通常制御」と、前輪2と後輪6を共に転舵する「リアステア制御」を、運転者がハンドル操作に応じて選択することができる。すなわち、運転者が車両後端を旋回外側に膨らませたくない場合には、前輪2がフル転舵状態に達するハンドル角を維持することで、前輪2のみを転舵する「通常制御」を選択できる。一方、回転半径をより小さくしたい場合には、ハンドル1をさらに切り増しすることで、前輪2と後輪6を共に転舵する「リアステア制御」を選択できる。
実施例1では、図7,8に示すように、ハンドル1の戻し側で後輪舵角が中立に戻った際、反力の増分ΔT2の大きさを、車速とスロットル開度(駆動力要求)に応じて可変する。
図9,10に、前面道路幅4m、車庫幅3mの状況で、前輪最大舵角35度、後輪最大舵角10度としたときの車庫入れの状況を示す。図9は前輪2のみを転舵した場合を示し、図10は前輪2と後輪6を共に転舵した場合を示している。
実施例1の車両の前後輪舵角制御装置にあっては、以下に列挙する効果が得られる。
まず、構成を説明する。
図13は、実施例2の車両の前後輪舵角制御装置の全体構成図である。なお、実施例1と同一の構成には、同一符号を付して説明を省略する。
実施例2の車両の前後輪舵角制御装置は、ハンドル1と前輪2とが機械的に切り離されたSBWシステムを用いているため、実施例1のように、「通常制御」と「リアステア制御」で各アクチュエータの制御手法を切り替えることなしに、ハンドル角に基づいて前輪2と後輪6の独立転舵や操作反力調整を容易に実現でき、実施例1と同様の作用効果を得ることができる。
実施例2の車両の前後輪舵角制御装置にあっては、実施例1の効果(1)〜(8)に加え、以下の効果が得られる。
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1,2に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例1,2に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
2 前輪
3 前輪転舵機構
4 電動パワーステアリングモータ(アシストアクチュエータ)
5 可変ギア比ユニット(ギア比可変アクチュエータ)
6 後輪
7 後輪転舵機構
8 リアステアユニット(後輪転舵アクチュエータ)
9 コラムシャフト
10 ハンドル角センサ
11 操舵トルクセンサ
12 ピニオンシャフト
13 ピニオン角センサ
14 後輪舵角センサ
15 車両状態量センサ
16,23 コントローラ(転舵制御手段)
21 ステアモータ(前輪転舵アクチュエータ)
22 反力モータ(反力アクチュエータ)
Claims (10)
- 運転者の操作入力を受ける操作入力手段の操作量に応じて、前後輪をそれぞれ転舵する転舵制御手段を備えた車両の前後輪舵角制御装置において、
前記転舵制御手段は、前記操作入力手段が中立位置から操作されたとき、前輪がフル転舵状態に達するまで、操作入力手段操作量に応じて前輪のみを転舵し、前輪がフル転舵状態に達したとき、操作入力手段操作量がさらに増加した場合には、前輪のフル転舵状態を維持しつつ、操作入力手段操作量に応じて後輪を前輪と逆相側へ転舵し、
後輪が中立位置に戻ったとき、前記操作入力手段の操作反力を増大させることを特徴とする車両の前後輪舵角制御装置。 - 請求項1に記載の車両の前後輪舵角制御装置において、
前記転舵制御手段は、前輪がフル転舵状態に達したとき、前記操作入力手段の操作反力を増大させることを特徴とする車両の前後輪舵角制御装置。 - 請求項2に記載の車両の前後輪舵角制御装置において、
前記転舵制御手段は、前輪がフル転舵状態に達したとき、前記操作入力手段の操作反力を増大させた後、操作入力手段操作量がさらに増加した場合には、操作反力を減少させることを特徴とする車両の前後輪舵角制御装置。 - 請求項2または請求項3に記載の車両の前後輪舵角制御装置において、
前記転舵制御手段は、後輪が中立位置に戻ったときの操作反力の増大量を、前輪がフル転舵状態のときの操作反力の増大量よりも小さく設定することを特徴とする車両の前後輪舵角制御装置。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の車両の前後輪舵角制御装置において、
前記転舵制御手段は、後輪が中立位置に戻ったときの操作反力の増大量を、車速が高いほど小さくすることを特徴とする車両の前後輪舵角制御装置。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の車両の前後輪舵角制御装置において、
前記転舵制御手段は、前記後輪が中立位置に戻ったときの操作反力の増加量を、運転者の駆動力要求が高いほど小さく設定することを特徴とする車両の前後輪舵角制御装置。 - 請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の車両の前後輪舵角制御装置において、
前記転舵制御手段は、後輪がフル転舵状態に達したとき、前記操作入力手段の操作反力を増大させることを特徴とする車両の前後輪舵角制御装置。 - 請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の車両の前後輪舵角制御装置において、
前記操作入力手段と前輪を転舵する前輪転舵機構とが機械的に連結され、
前輪操舵系に操舵アシスト力を付与するアシストアクチュエータと、
前輪舵角に対する操作入力手段角の比であるステアリングギア比を可変するギア比可変アクチュエータと、
後輪を転舵する後輪転舵機構と、
この後輪転舵機構を駆動する後輪転舵アクチュエータと、
を備えることを特徴とする車両の前後輪舵角制御装置。 - 請求項8に記載の車両の前後輪舵角制御装置において、
前記転舵制御手段は、前輪フル転舵状態での後輪転舵時、前記アシストアクチュエータにより前輪舵角を維持し、前記ギア比可変アクチュエータにより操作反力を制御し、前記後輪転舵アクチュエータにより後輪舵角を制御することを特徴とする車両の前後輪舵角制御装置。 - 請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の車両の前後輪舵角制御装置において、
前記操作入力手段と前輪を転舵する前輪転舵機構とが機械的に切り離され、
前記前輪転舵機構を駆動する前輪転舵アクチュエータと、
前記操作入力手段に操作反力を付与する反力アクチュエータと、
後輪を転舵する後輪転舵機構と、
この後輪転舵機構を駆動する後輪転舵アクチュエータと、
を備えることを特徴とする車両の前後輪舵角制御装置。
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