JP4996956B2 - Steering characteristic control device - Google Patents
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Description
本発明は、フロントサスペンションとしてストラット式サスペンションを採用した車両において、ステアリングホイールによる操舵特性(操舵角に対する操舵トルクの関係の特性)を制御する操舵特性制御装置に関する。 The present invention relates to a steering characteristic control device that controls steering characteristics (characteristics of the relationship of steering torque with respect to a steering angle) by a steering wheel in a vehicle that employs a strut suspension as a front suspension.
車両には、ストラット式サスペンション(マクファーソンストラット式サスペンション)をフロントサスペンションとして採用するものがある。左右のナックルに各々連結されている各ショックアブソーバ同士は、スタビライザによって連結されている。
近年、スタビライザの捩れ力を電動アクチュエータによって制御する技術の開発が、進められている(例えば、特許文献1参照。)。この技術によれば、スタビライザの捩れ力を制御することによって、車両の旋回走行中における適切なロールモーメントを外部から付与し、車体のロール運動を抑制することができる。
In recent years, development of a technique for controlling the torsional force of a stabilizer by an electric actuator has been advanced (for example, see Patent Document 1). According to this technique, by controlling the torsional force of the stabilizer, an appropriate roll moment can be applied from the outside during the turning of the vehicle, and the roll motion of the vehicle body can be suppressed.
ところで、左右のナックルの向きは、ステアリングホイールの操舵に応じて変わる。この結果、スタビライザの捩れ力が変化する。周知のことではあるが、スタビライザの捩れ力とは、スタビライザが捩られたときに、復元しようとして発生する復元力のことであり、スタビライザ反力とも言われている。この捩れ力はスタビライザの「ばね特性」によって異なる。スタビライザのばね特性(バネレート)とは、スタビライザに加わる捩り荷重と、それによって生じるスタビライザの撓みとの、関係のことである。 By the way, the directions of the left and right knuckles change according to the steering of the steering wheel. As a result, the twisting force of the stabilizer changes. As is well known, the torsional force of the stabilizer is a restoring force that is generated when the stabilizer is twisted, and is also called a stabilizer reaction force. This twisting force varies depending on the “spring characteristics” of the stabilizer. The spring characteristic (spring rate) of the stabilizer is the relationship between the torsional load applied to the stabilizer and the resulting deflection of the stabilizer.
スタビライザの捩れ力の変化に応じて、ステアリングホイールの操舵トルクも変化する。つまり、ステアリングホイールの操舵角に応じてスタビライザの捩れ力が増大するので、この結果、操舵トルクも増大する。これに対して、ステアリングホイールによる操舵特性を、常に最適なものにするには、捩れ力に応じて増大する操舵トルクを抑制することが好ましい。 The steering torque of the steering wheel also changes according to the change in the twisting force of the stabilizer. That is, the torsional force of the stabilizer increases according to the steering angle of the steering wheel, and as a result, the steering torque also increases. On the other hand, in order to always optimize the steering characteristics by the steering wheel, it is preferable to suppress the steering torque that increases in accordance with the torsional force.
本発明は、フロントサスペンションとしてストラット式サスペンションを採用した車両において、ステアリングホイールによる操舵特性を、常に最適なものにすることができる技術を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a technique that can always optimize the steering characteristics of a steering wheel in a vehicle that employs a strut suspension as a front suspension.
請求項1に係る発明は、操舵車輪を支持するストラット式サスペンションのショックアブソーバにスタビライザの一端部を連結し、このスタビライザのばね特性を調整するスタビライザ用電動アクチュエータを備え、0から所定値まで増加する時の操舵トルクがスタビライザの捩れ力に正比例するように、このスタビライザ用電動アクチュエータにより前記スタビライザのばね特性を調整することで、ステアリングホイールによる操舵角に対する操舵トルクの関係の特性を直線的な特性に調整するように構成した操舵特性制御装置である。 The invention according to claim 1 includes a stabilizer electric actuator that connects one end of a stabilizer to a shock absorber of a strut suspension that supports a steering wheel, and adjusts a spring characteristic of the stabilizer, and increases from 0 to a predetermined value. By adjusting the spring characteristics of the stabilizer with this stabilizer electric actuator so that the steering torque at the time is directly proportional to the torsional force of the stabilizer, the characteristic of the relationship of the steering torque with respect to the steering angle by the steering wheel becomes a linear characteristic. The steering characteristic control device is configured to adjust.
請求項2に係る発明では、請求項1において、前記スタビライザ用電動アクチュエータを制御する制御部を、さらに備え、この制御部は、車両が不整地で走行しているという条件と、車両に受けた横加速度が基準値を超えたという条件の、一方が満たされていると判断したときには、前記ばね特性を、単位荷重当たりの変形量が小さい特性とするように、前記スタビライザ用電動アクチュエータを制御する構成であることを特徴とする。 The invention according to claim 2 further includes a control unit that controls the electric actuator for stabilizer according to claim 1, and the control unit receives the condition that the vehicle is traveling on rough terrain and the vehicle. When it is determined that one of the conditions that the lateral acceleration exceeds a reference value is satisfied, the electric actuator for the stabilizer is controlled so that the spring characteristic is a characteristic with a small amount of deformation per unit load. It is the structure.
請求項3に係る発明では、請求項1において、前記スタビライザ用電動アクチュエータを制御する制御部を、さらに備え、この制御部は、予め設定されている複数の制御モードの中から、車両の走行条件に応じて選択した1つの制御モードに基づいて、前記スタビライザのばね特性を調整するように前記スタビライザ用電動アクチュエータを制御する構成であることを特徴とする。 The invention according to claim 3 further includes a control unit that controls the electric actuator for stabilizer according to claim 1, wherein the control unit is configured to select a vehicle running condition from a plurality of preset control modes. The stabilizer electric actuator is controlled to adjust the spring characteristic of the stabilizer based on one control mode selected in accordance with the control mode.
請求項1に係る発明は、操舵車輪を支持するストラット式サスペンションのショックアブソーバに、スタビライザの一端部を連結したものである。請求項1に係る発明では、スタビライザのばね特性を、スタビライザ用電動アクチュエータで調整することにより、ステアリングホイールによる操舵特性を調整することができる。
このため、フロントサスペンションとしてストラット式サスペンションを採用した車両において、ステアリングホイールによる操舵特性(操舵角に対する操舵トルクの関係)を自由に設定することができる。従って、操舵特性を常に最適なものにすることができる。例えば、ステアリングホイールの操舵角に応じて、スタビライザ用電動アクチュエータがスタビライザのばね特性を調整することにより、操舵特性を自由に調整することができる。特に、ステアリングホイールの操舵角が小さい領域、つまり、スタビライザの捩れ角が小さい領域において、0から所定値まで増加する時の操舵トルクがスタビライザの捩れ力に正比例するように、操舵角に対する操舵トルクの関係の特性を直線的な特性に容易に調整することができる。
しかも、スタビライザのばね特性を制御することによって、車両の旋回走行中における適切なロールモーメントを外部から付与し、車体のロール運動を抑制することができる。
According to the first aspect of the present invention, one end of a stabilizer is connected to a shock absorber of a strut suspension that supports a steering wheel. In the invention which concerns on Claim 1, the steering characteristic by a steering wheel can be adjusted by adjusting the spring characteristic of a stabilizer with the electric actuator for stabilizers.
For this reason, in a vehicle that employs a strut suspension as a front suspension, the steering characteristics (relationship of the steering torque with respect to the steering angle) by the steering wheel can be freely set. Therefore, the steering characteristics can always be optimized. For example, the steering electric characteristic can be freely adjusted by the stabilizer electric actuator adjusting the spring characteristic of the stabilizer in accordance with the steering angle of the steering wheel. In particular, in a region where the steering angle of the steering wheel is small, that is, a region where the torsion angle of the stabilizer is small, the steering torque relative to the steering angle is such that the steering torque when increasing from 0 to a predetermined value is directly proportional to the torsional force of the stabilizer . The relationship characteristics can be easily adjusted to linear characteristics.
Moreover, by controlling the spring characteristics of the stabilizer, an appropriate roll moment can be applied from the outside during the turning of the vehicle, and the roll motion of the vehicle body can be suppressed.
請求項2に係る発明では、制御部は、(1)車両が不整地で走行しているという条件と、(2)車両に受けた横加速度が基準値を超えたという条件の、一方が満たされているときに、スタビライザのばね特性を「単位荷重当たりの変形量が小さい特性」、つまり、変形し難い特性とするように、スタビライザ用電動アクチュエータを制御する。
このため、車両が不整地で走行しているときや、車両が大きい横加速度を受けているとき、つまり、ハンドル操作が乱され易いときには、スタビライザのばね特性を変形し難い特性とすることができる。この結果、スタビライザによる操舵反力が増大するので、ステアリングホイールの操舵トルクは増大する。従って、運転者の意図した進行方向へのハンドル操作が乱されることを抑制することができる。このため、操縦安定性を一層高めることができる。
In the invention according to claim 2, the control unit satisfies one of (1) a condition that the vehicle is traveling on rough terrain and (2) a condition that the lateral acceleration received by the vehicle exceeds a reference value. When this is done, the stabilizer electric actuator is controlled so that the spring characteristic of the stabilizer is “a characteristic with a small amount of deformation per unit load”, that is, a characteristic that is difficult to deform.
For this reason, when the vehicle is traveling on rough terrain or when the vehicle receives a large lateral acceleration, that is, when the steering wheel operation is easily disturbed, the spring characteristic of the stabilizer can be made difficult to deform. . As a result, since the steering reaction force by the stabilizer increases, the steering torque of the steering wheel increases. Therefore, it is possible to suppress the steering operation in the traveling direction intended by the driver from being disturbed. For this reason, steering stability can be further improved.
請求項3に係る発明では、制御部は、予め設定されている複数の制御モードの中から、車両の走行条件に応じて選択した1つの制御モードに基づいて、スタビライザのばね特性を調整するように、スタビライザ用電動アクチュエータを制御する。
このため、スタビライザのばね特性を、車両の走行状態に応じて自動的に設定することができる。従って、車両の走行状態にかかわらず、操縦安定性を一層高めることができる。
In the invention according to claim 3, the control unit adjusts the spring characteristic of the stabilizer based on one control mode selected according to the traveling condition of the vehicle from a plurality of preset control modes. In addition, the electric actuator for the stabilizer is controlled.
For this reason, the spring characteristic of the stabilizer can be automatically set according to the traveling state of the vehicle. Therefore, the steering stability can be further enhanced regardless of the traveling state of the vehicle.
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は運転者から見た方向に従い、Frは前側、Rrは後側、Leは左側、Riは右側を示す。
先ず、操舵特性制御装置の第1実施例について、図1〜図4に基づき説明する。
図1は、本発明の左右一対のストラット式サスペンション20(左のサスペンション20だけを示している。)、ステアリング装置40及び操舵特性制御装置50を備えた車両10を示している。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. "Front", "Rear", "Left", "Right", "Up", "Down" follow the direction seen from the driver, Fr is front, Rr is rear, Le is left, Ri is right Indicates.
First, a first embodiment of the steering characteristic control device will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows a
以下、左のストラット式サスペンション20について説明する。右のストラット式サスペンション20については、左と同構成なので説明を省略する。
ストラット式サスペンション20は、フロントサスペンションとして採用されており、ストラット(支柱)を兼ねるショックアブソーバ21と、コイルスプリング22とからなる。ショックアブソーバ21の上端部21aは図示せぬ車体に連結されている。ショックアブソーバ21の外筒21bにおける下端部21cは、ナックル31に固定されている。ナックル31の下端部31aは、ロアアーム32を介して車体に連結されている。ショックアブソーバ21の上端部21aとナックル31の下端部31aとを通る直線KLのことを、キングピン軸KLと言う。
Hereinafter, the
The
ストラット式サスペンション20とナックル31は、キングピン軸KLを中心として左右に回転可能である。この結果、ナックル31に取り付けられている操舵車輪33(前輪33)は、キングピン軸KLを中心として転舵可能である。
The strut-
ところで、操舵車輪33を支持するストラット式サスペンション20(以下、単に「サスペンション20」と言う。)には、ショックアブソーバ21にスタビライザ23の一端部23aが連結されている。詳しく説明すると、ショックアブソーバ21の外筒21bは、例えば、車幅中央寄りの位置で且つ前方の位置にブラケット21dを有している。スタビライザ23は、平面視において全体が概ねコ字状に形成されたバーであり、ブラケット21dの下方に配置されている。スタビライザ23の一端部23aは、スタビライザリンク24を介してブラケット21dに連結されている。スタビライザリンク24は、細長いバーから成る。スタビライザ23は、支持部材26を介して車体に支持されている。
Incidentally, one
より詳しく説明すると、スタビライザ23は車幅方向に左右一対有る。左右のスタビライザ23,23の各端部は、車体に取り付けられたスタビライザ用電動アクチュエータ25に連結されている。スタビライザ用電動アクチュエータ25は、左右のスタビライザ23,23のばね特性を個別に調整するように駆動するものである。例えば、スタビライザ用電動アクチュエータ25は、内蔵されている電動モータが回転することによって、左右のスタビライザ23,23のばね特性を個別に調整する。
More specifically, the
ステアリング装置40は、ステアリングホイール41による操舵トルクで左右の操舵車輪33を転舵させるものである。
詳しく説明すると、ステアリング装置40は、ステアリングホイール41と、ステアリングホイール41のステアリング軸42に連結されたトルク伝達軸43と、トルク伝達軸43にラックアンドピニオン機構44を介して連結されたラック軸45とからなる。ラックアンドピニオン機構44は、ハウジング47に収納されている。ラック軸45は、タイロッド48を介して、ナックル31のナックルアーム31bに連結されている。
The
More specifically, the
ステアリングホイール41を操舵することにより発生した操舵トルクは、ラック軸45とタイロッド48とナックルアーム31bを介してナックル31に伝達される。この結果、操舵車輪33はキングピン軸KLを中心として転舵する。
Steering torque generated by steering the
ここで、ステアリングホイール41の操舵に伴う、ストラット式サスペンション20の変化とスタビライザ23の捩れ力の変化について、図1及び図2に基づき説明する。図2は、図1の要部を模式的に表したものである。
図1に示すように、スタビライザリンク24の上端部とブラケット21dとの連結点を、上部連結点Puと言う。スタビライザリンク24の下端部とスタビライザ23の一端部23aとの連結点を、下部連結点Pdと言う。上部連結点Puと下部連結点Pdとを通る直線LLのことを、リンク軸LLと言う。
Here, the change of the
As shown in FIG. 1, the connection point between the upper end of the
図1及び図2に示すように、上部連結点Puは、キングピン軸KLを中心として旋回可能である。つまり、上部連結点Puは旋回軌跡Tr上を旋回する。例えば、ステアリングホイール41を左へ所望角だけ操舵したときに、上部連結点Puは旋回軌跡Tr上を点Pu1まで変位する。また、ステアリングホイール41を右へ所望角だけ操舵したときに、上部連結点Puは旋回軌跡Tr上を点Pu2まで変位する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the upper connection point Pu can pivot about the kingpin axis KL. That is, the upper connection point Pu turns on the turning locus Tr. For example, when the
このため、上部連結点Puから下部連結点Pdまでの距離は大きくなる。下部連結点Pdは上方へ持ち上げられる。この結果、スタビライザ23は自己の弾発力に抗して捩られる。つまり、スタビライザ23の捩れ力(スタビライザ反力)が変化する。捩れ力の変化に応じて、ステアリングホイール41の操舵トルクも変化する。つまり、操舵角に応じてスタビライザ23の捩れ力が増大するので、この結果、操舵トルクも増大する。これに対して、ステアリングホイール41による操舵特性を、常に最適なものにするには、捩れ力に応じて増大する操舵トルクを抑制することが好ましい。
For this reason, the distance from the upper connection point Pu to the lower connection point Pd increases. The lower connection point Pd is lifted upward. As a result, the
これに対して本発明は、次のような構成の操舵特性制御装置50を設けたことを特徴とする。図3は、本発明の操舵特性制御装置50のブロック図である。
図3に示すように、操舵特性制御装置50は、操舵トルクセンサ51と車速センサ52と左のサスペンションストロークセンサ53と右のサスペンションストロークセンサ54と横加速度センサ55と制御部56とスタビライザ用電動アクチュエータ25とからなる。
In contrast, the present invention is characterized in that a steering
As shown in FIG. 3, the steering
図1及び図3に示すように、操舵トルクセンサ51は、ステアリングハンドル41に加えられた操舵トルクを検出する。車速センサ52は、車両10の走行速度を検出する。左のサスペンションストロークセンサ53は、左のショックアブソーバ21のストロークを検出する。右のサスペンションストロークセンサ54は、右のショックアブソーバ21(図示せず)のストロークを検出する。横加速度センサ55は、車両10に側方から作用する横加速度を検出する。制御部56は、各センサ51〜55の信号を受けて、スタビライザ用電動アクチュエータ25を制御するものである。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
次に、上記図3に示す制御部56をマイクロコンピュータとした場合の制御フローについて、図4に基づき説明する。図中、ST××はステップ番号を示す。特に説明がないステップ番号については、番号順に進行する。以下、図1及び図3を参照しつつ説明する。
図4は、図3に示された制御部56の制御フローチャートであり、スタビライザ用電動アクチュエータ25を制御するための制御フローを示す。
Next, a control flow when the
FIG. 4 is a control flowchart of the
ST01;各種データを読み込む。
ST02;車両10が不整地を走行中であるか否かを調べ、NOならST03に進み、YESならST04に進む。例えば、左右のサスペンションストロークセンサ53,54によって検出された左右のショックアブソーバ21,21のストロークの差を演算し、このストロークの差が所定の基準差を越えた回数(実発生回数)を調べ、所定時間内において実発生回数が所定の基準回数を超えた場合に、不整地を走行中であると判断する。
ST01: Various data are read.
ST02: Check whether the
ST03;横加速度センサ55によって検出された横加速度ALが所定の基準横加速度As(基準値As)を越えたか否かを調べ、YESならST04に進み、NOならST05に進む。
ST03: Check whether the lateral acceleration AL detected by the
ST04;スタビライザ用電動アクチュエータ25の目標駆動電流Iscの値を、ハード基準電流IsHに設定する。ハード基準電流IsHは、スタビライザ23の捩れ力を増大させるようにスタビライザ用電動アクチュエータ25を駆動制御する値に設定されている。言い換えると、ハード基準電流IsHは、スタビライザ23のばね特性を「単位荷重当たりの変形量が小さい特性」、つまり、変形し難い特性とするようにスタビライザ用電動アクチュエータ25を駆動制御する値に設定されている。
ST04: The target drive current Isc value of the stabilizer
ST05;スタビライザ用電動アクチュエータ25の目標駆動電流Iscの値を、ソフト基準電流IsLに設定する。ソフト基準電流IsLは、スタビライザ23の捩れ力を減少させるようにスタビライザ用電動アクチュエータ25を駆動制御する値に設定されており、ハード基準電流IsHよりも小さい値である。
ST05: The value of the target drive current Isc of the stabilizer
ST06;目標駆動電流Iscの値によってスタビライザ用電動アクチュエータ25を制御した後に、この制御フローによる制御を終了する。
ST06: After controlling the stabilizer
以上の説明から明らかなように、第1実施例の制御部56は、車両10が不整地で走行しているという条件(ST02)と、車両10に受けた横加速度ALが基準値Asを超えたという条件(ST03)の、一方が満たされていると判断したときには、ばね特性を、「単位荷重当たりの変形量が小さい特性」、つまり、変形し難い特性とするように(ST04)、スタビライザ用電動アクチュエータ25を制御する(ST06)。
As is apparent from the above description, the
このため、車両10が不整地で走行しているときや、車両10が大きい横加速度を受けているとき、つまり、ハンドル操作が乱され易いときには、スタビライザ23のばね特性を変形し難い特性とすることができる。この結果、スタビライザ23による操舵反力が増大するので、ステアリングホイール41の操舵トルクは増大する。従って、運転者の意図した進行方向へのハンドル操作が乱されることを抑制することができる。このため、操縦安定性を一層高めることができる。
For this reason, when the
次に、第1実施例の変形例における制御部56について、図5に基づき説明する。
図5は、図3に示された制御部56の変形例の制御フローチャートであり、スタビライザ用電動アクチュエータ25を制御するための制御フローを示す。
Next, the
FIG. 5 is a control flowchart of a modification of the
ST11;各種データを読み込む。
ST12;各種データに基づいて判断した走行条件に応じて、複数の制御モードの中の1つを選択して切り換える。例えば、第1の走行条件が該当すると判断した場合にはST13に進む。第2の走行条件が該当すると判断した場合にはST14に進む。第3の走行条件が該当すると判断した場合にはST15に進む。
ST13;所定の第1制御モードを選択する。
ST14;所定の第2制御モードを選択する。
ST15;所定の第3制御モードを選択する。
ST16;選択された制御モードに基づいて、スタビライザ用電動アクチュエータ25の目標駆動電流Iscを設定する。
ST17;目標駆動電流Iscの値によってスタビライザ用電動アクチュエータ25を制御した後に、この制御フローによる制御を終了する。
ST11: Various data are read.
ST12: One of a plurality of control modes is selected and switched according to the running condition determined based on various data. For example, if it is determined that the first traveling condition is applicable, the process proceeds to ST13. If it is determined that the second traveling condition is applicable, the process proceeds to ST14. If it is determined that the third traveling condition is applicable, the process proceeds to ST15.
ST13: A predetermined first control mode is selected.
ST14: A predetermined second control mode is selected.
ST15: A predetermined third control mode is selected.
ST16: Based on the selected control mode, the target drive current Isc of the stabilizer
ST17: After controlling the stabilizer
以上の説明から明らかなように、変形例の制御部56は、予め設定されている複数の制御モードの中から、車両10の走行条件に応じて1つの制御モードを自動的に選択し(ST12〜ST15)、選択された1つの制御モードに基づいて、スタビライザ23のばね特性を調整するように(ST16)、スタビライザ用電動アクチュエータ25を制御する(ST17)。
As is clear from the above description, the
このため、スタビライザ23のばね特性を、車両10の走行状態に応じて自動的に設定することができる。従って、車両10の走行状態にかかわらず、操縦安定性を一層高めることができる。
For this reason, the spring characteristic of the
図6(a)〜(c)は、図5に示された制御フローが実行されることによって得られたスタビライザの反力と操舵トルクの関係を示すグラフである。(a)〜(c)では、横軸をスタビライザ23の反力とし、縦軸をステアリングホイール41による必要な操舵トルクとして、反力と操舵トルクの関係を表している。
FIGS. 6A to 6C are graphs showing the relationship between the reaction force of the stabilizer and the steering torque obtained by executing the control flow shown in FIG. In (a) to (c), the horizontal axis is the reaction force of the
(a)は、図5に示すST13で選択した第1制御モードに基づいて、制御部56がスタビライザ用電動アクチュエータ25を制御した結果を示す。
(b)は、図5に示すST14で選択した第2制御モードに基づいて、制御部56がスタビライザ用電動アクチュエータ25を制御した結果を示す。
(c)は、図5に示すST15で選択した第3制御モードに基づいて、制御部56がスタビライザ用電動アクチュエータ25を制御した結果を示す。
(A) shows the result of the
(B) shows the result of the
(C) shows the result of the
以上の説明をまとめると、次の通りである。第1実施例及び変形例は、操舵車輪33を支持するストラット式サスペンション20のショックアブソーバ21に、スタビライザ23の一端部23aを連結したものである。第1実施例及び変形例に係る発明では、スタビライザ23のばね特性を、スタビライザ用電動アクチュエータ25で調整することにより、ステアリングホイール41による操舵特性を調整することができる。
The above description is summarized as follows. In the first embodiment and the modification, one
このため、フロントサスペンションとしてストラット式サスペンション20を採用した車両10において、ステアリングホイール41による操舵特性(操舵角に対する操舵トルクの関係)を自由に設定することができる。従って、操舵特性を常に最適なものにすることができる。例えば、ステアリングホイール41の操舵角に応じて、スタビライザ用電動アクチュエータ25がスタビライザ23のばね特性を調整することにより、操舵特性を自由に調整することができる。特に、ステアリングホイール41の操舵角が小さい領域、つまり、スタビライザ23の捩れ角が小さい領域において、操舵特性を直線的な特性に容易に調整することができる。
しかも、スタビライザ23のばね特性を制御することによって、車両10の旋回走行中における適切なロールモーメントを外部から付与し、車体のロール運動を抑制することができる。
For this reason, in the
In addition, by controlling the spring characteristics of the
次に、操舵特性制御装置の第2実施例について、図7〜図9に基づき説明する。なお、上記図1〜図4に示す第1実施例と同様の構成については同一符号を付し、その説明を省略する。
図7は、上記図1に対応させて表したものであり、第2実施例の左右一対のストラット式サスペンション20(左のサスペンション20だけを示している。)、ステアリング装置40A及び操舵特性制御装置50Aを備えた車両10を示している。
図8は、図7に示された第2実施例の操舵特性制御装置50Aのブロック図である。
Next, a second embodiment of the steering characteristic control device will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the structure similar to 1st Example shown in the said FIGS. 1-4, and the description is abbreviate | omitted.
FIG. 7 is a view corresponding to FIG. 1 described above, and a pair of left and right strut suspensions 20 (only the
FIG. 8 is a block diagram of the steering
第2実施例は、図1に示すスタビライザ用電動アクチュエータ25を廃止し、図1に示すステアリング装置40をステアリング装置40Aに変更し、図3に示す制御部56を制御部56Aに変更したことを特徴とする。以下、詳細に説明する。
In the second embodiment, the stabilizer
上記図1に示す左右一対のスタビライザ23,23は、図7に示すように、左右一体化されることにより、単一の部品に構成されている。
ステアリング装置40Aは、ステアリングホイール41による操舵トルクに電動モータ46で発生した補助トルクを加えた複合トルクによって、左右の操舵車輪33を転舵させる、電動パワーステアリング装置からなる。電動モータ46(操舵用電動モータ46)は、トルク伝達軸43又はラック軸45に補助トルクを付加するものである。ステアリングホイール41を操舵することにより発生した操舵トルク及び補助トルクは、ラック軸45とタイロッド48とナックルアーム31bを介してナックル31に伝達される。
As shown in FIG. 7, the pair of left and
The
図8に示すように、操舵特性制御装置50Aは、操舵トルクセンサ51と車速センサ52と左のサスペンションストロークセンサ53と右のサスペンションストロークセンサ54と横加速度センサ55と制御部56Aと操舵用電動モータ46とからなる。
制御部56Aは、各センサ51〜55の信号を受けて、操舵用電動モータ46を制御するものである。
As shown in FIG. 8, the steering
The
次に、上記図8に示す制御部56Aをマイクロコンピュータとした場合の制御フローについて、図9に基づき説明する。図中、ST××はステップ番号を示す。特に説明がないステップ番号については、番号順に進行する。以下、図7及び図8を参照しつつ説明する。
図9は、図8に示された制御部56Aの制御フローチャートであり、操舵用電動モータ46を制御するための制御フローを示す。
Next, a control flow when the
FIG. 9 is a control flowchart of the
ST21;補助トルクを算出するために必要な算出用データを検出する。例えば、操舵トルクセンサ51と車速センサ52と横加速度センサ55の各信号を読み込む。
ST22;算出用データに基づいて、必要な補助トルクを算出する。
ST23;必要な補助トルクに基づいて、操舵用電動モータ46の目標駆動電流Ibを設定する。
ST21: Data for calculation necessary for calculating the auxiliary torque is detected. For example, each signal of the
ST22: The necessary auxiliary torque is calculated based on the calculation data.
ST23: The target drive current Ib of the steering
ST24;左のショックアブソーバ21のストロークSLと、右のショックアブソーバ21のストロークSRを検出する。左右のストロークSL,SRは、左右のサスペンションストロークセンサ53,54によって検出すればよい。
ST25;左右のストロークSL,SRの差SA(ストローク差SA)を算出する。
ST24: The stroke SL of the
ST25: The difference SA between the left and right strokes SL and SR (stroke difference SA) is calculated.
ST26;ストローク差SAに基づいて、目標駆動電流Ibの補正値Ihを算出する。例えば、演算式「Ih=SA×Ck」によって補正値Ihを求める。ここで、Ckは補正係数である。なお、演算式は、一次式に限定されるものではなく、例えば多項式であってもよい。また、補正値Ihについては、ストローク差SAから補正値Ihを求めるためのマップを用いてもよい。マップは、制御部56Aのメモリに予め記憶されている。
ST26: A correction value Ih of the target drive current Ib is calculated based on the stroke difference SA. For example, the correction value Ih is obtained by an arithmetic expression “Ih = SA × Ck”. Here, Ck is a correction coefficient. Note that the arithmetic expression is not limited to a linear expression, and may be a polynomial, for example. As for the correction value Ih, a map for obtaining the correction value Ih from the stroke difference SA may be used. The map is stored in advance in the memory of the
ST27;目標駆動電流Ibの値を補正値Ihで補正する。例えば、演算式「Ib=Ib+Ih」によって補正する。なお、演算式は、一次式に限定されるものではなく、例えば多項式であってもよい。また、制御部56Aのメモリに予め記憶されているマップを用いて、補正値Ihから最終的な目標駆動電流Ibを求めてもよい。
ST28;補正された目標駆動電流Ibの値によって、操舵用電動モータ46を制御した後に、この制御フローによる制御を終了する。
ST27: The value of the target drive current Ib is corrected with the correction value Ih. For example, the correction is made by an arithmetic expression “Ib = Ib + Ih”. Note that the arithmetic expression is not limited to a linear expression, and may be a polynomial, for example. Further, the final target drive current Ib may be obtained from the correction value Ih using a map stored in advance in the memory of the
ST28: After controlling the steering
以上の説明から明らかなように、第2実施例の制御部56Aは、左右のストラット式サスペンション20,20のストロークのSL,SRの差SAに応じて(ST25)、操舵特性を調整するように(ST26〜ST27)、操舵用電動モータ46を制御する(ST28)。
As is apparent from the above description, the
以上の説明をまとめると、次の通りである。第2実施例は、操舵車輪33,33を支持するストラット式サスペンション20,20のショックアブソーバ21,21に、スタビライザ23の両端部23a,23aをそれぞれ連結し、さらに、操舵車輪33,33に操舵用電動モータ46を連結したものである。
第2実施例に係る発明では、スタビライザ23による操舵反力に応じて、操舵用電動モータ46の作動を行うことにより、ステアリングホイール41による操舵特性を調整することができる。
The above description is summarized as follows. In the second embodiment, both ends 23a and 23a of the
In the invention according to the second embodiment, the steering characteristic by the
このため、フロントサスペンションとしてストラット式サスペンション20,20を採用した車両10において、ステアリングホイール41による操舵特性(操舵角に対する操舵トルクの関係)を自由に設定することができる。従って、操舵特性を常に最適なものにすることができる。特に、ステアリングホイール41の操舵角が小さい領域、つまり、スタビライザ23の捩れ角が小さい領域において、操舵特性を直線的な特性に容易に調整することができる。
Therefore, in the
さらには、制御部56Aは、左右のストラット式サスペンション20,20のストロークSL,SRの差SAに応じて操舵特性を調整するように、操舵用電動モータ46を制御する。
左右のストラット式サスペンション20,20のストロークSL,SRの差SAが大きいほど、スタビライザ23の捩れ角は大きくなる。この結果、スタビライザ23による操舵反力が増大するので、ステアリングホイール41の操舵トルクは増大する。
これに対して、左右のストロークSL,SRの差SAに応じて操舵特性を調整するように、操舵用電動モータ46を制御して、操舵トルクを常に最適なものにすることができる。
Furthermore, the
The larger the difference SA between the strokes SL and SR of the left and
On the other hand, the steering
本発明の操舵特性制御装置50,50Aは、ストラット式サスペンション20とステアリング装置40,40Aを備えた車両10に搭載するのに好適である。
The steering
10…車両、20…ストラット式サスペンション、21…ショックアブソーバ、23…スタビライザ、23a…スタビライザの一端部、25…スタビライザ用電動アクチュエータ、33…操舵車輪、40,40A…ステアリング装置、41…ステアリングホイール、46…操舵用電動モータ、50,50A…操舵特性制御装置、51…操舵トルクセンサ、52…車速センサ、53,54…サスペンションストロークセンサ、55…横加速度センサ、56,56A…制御部、SA…ストロークの差、SL…左のストローク、SR…右のストローク。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
このスタビライザのばね特性を調整するスタビライザ用電動アクチュエータを備え、
0から所定値まで増加する時の操舵トルクが前記スタビライザの捩れ力に正比例するように、このスタビライザ用電動アクチュエータにより前記スタビライザのばね特性を調整することで、ステアリングホイールによる操舵角に対する前記操舵トルクの関係の特性を直線的な特性に調整するように構成した操舵特性制御装置。 One end of the stabilizer is connected to the shock absorber of the strut suspension that supports the steering wheel,
Equipped with a stabilizer electric actuator that adjusts the spring characteristics of this stabilizer,
By adjusting the spring characteristics of the stabilizer with the stabilizer electric actuator so that the steering torque when increasing from 0 to a predetermined value is directly proportional to the torsional force of the stabilizer, the steering torque with respect to the steering angle by the steering wheel is adjusted . A steering characteristic control device configured to adjust a relational characteristic to a linear characteristic.
この制御部は、車両が不整地で走行しているという条件と、車両に受けた横加速度が基準値を超えたという条件の、一方が満たされていると判断したときには、前記ばね特性を、単位荷重当たりの変形量が小さい特性とするように、前記スタビライザ用電動アクチュエータを制御する構成であることを特徴とした請求項1記載の操舵特性制御装置。 A control unit for controlling the electric actuator for stabilizer;
When it is determined that one of the condition that the vehicle is traveling on rough terrain and the condition that the lateral acceleration received by the vehicle exceeds a reference value is satisfied, the control unit determines the spring characteristics as follows: The steering characteristic control device according to claim 1, wherein the stabilizer electric actuator is controlled so as to have a characteristic with a small deformation amount per unit load.
この制御部は、予め設定されている複数の制御モードの中から、車両の走行条件に応じて選択した1つの制御モードに基づいて、前記スタビライザのばね特性を調整するように前記スタビライザ用電動アクチュエータを制御する構成であることを特徴とした請求項1記載の操舵特性制御装置。 A control unit for controlling the electric actuator for stabilizer;
The control unit includes the stabilizer electric actuator so as to adjust a spring characteristic of the stabilizer based on one control mode selected from a plurality of preset control modes according to a traveling condition of the vehicle. The steering characteristic control apparatus according to claim 1, wherein the steering characteristic control apparatus is configured to control the steering.
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