JPH0285073A - 車両用操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車等に適応され、運転者の操作に従う前
輪操舵と共に前輪または後輪の少なくとも一方を補助操
舵するようにした車両用操舵装置に関する。

（従来の技術） 従来、運転者の操作に従って前輪を操舵する前輪操舵装
置と、所定の検出手段からの検出信号に基づいて前輪ま
たは後輪の少なくとも一方の補助操舵制御を行なうコン
トローラを有する補助操舵制御装置とを備えた車両用操
舵装置としては１例えば、特開昭６０−１６１２６６号
（特願昭５９−１５３４３号）の公報に記載されている
ようなものが知られている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来装置にあっては、補助操
舵制御装置のコントローラがあらゆる操舵角域で操舵角
信号に基づくフィードフォワード制御を基本とし、これ
に車両挙動信号に基づくフィードバック補償を加える制
御システムとなつＣいた為、直進走行時であって路面凹
凸や横風等の外乱に対し微小な舵角修正を行なった場合
であっても、微小な操舵角信号に基づくフィードフォワ
ード制御を基本とすることで、補助操舵制御が外乱に対
して十分にその性能を発揮出来ず、前輪操舵車に比べて
車両挙動安定性の性能向上代が少ないという問題があっ
た。

本発明は、上述のような問題に着目してなされたもので
、大舵角操舵時における操舵応答安定性と、外乱に対し
て微小な舵角修正を行なう様な小舵角操舵時における高
い車両挙動安定性との両立を図ることが出来る車両用操
舵装置の開発を課題とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために本発明の車両用操舵装置では
、第１図のクレーム概念図に示すように、運転者の操作
に従って前輪を操舵する前輪操舵装置１と、所定の検出
手段２からの検出信号に基づいて前輪または後輪の少な
くとも一方の補助操舵制御を行なうコントローラ３を有
する補助操舵制御装置４とを備えた車両用操舵装置にお
いて、前記検出手段２として、操舵角センサ２０１と車
両挙動センサ２０２とを含み、前記コン！・ローラ３は
、操舵角が所定値を越える大舵角操舵時には、操舵角信
号に基づいて補助操舵制御を行ない、操舵角が所定値以
下の小舵角操舵時には車両挙動信号に基づいて補助操舵
制御を行なう電子制御手段であることを特徴とする手段
とした。

（作　用） 操舵時であって操舵角が所定値を越える大舵角操舵時に
は、コントローラ３において、操舵角信号に基づくフィ
ードフォワード制御により補助操舵制御が行なわれる。

従って、操舵角変化に対して素早く補助操舵制御が行な
われることになり、大舵角操舵時に操舵応答安定性が得
られる。

操舵角零を含む所定値以下の小舵角操舵時には、コント
ローラ３において、車両挙動信号に基づくフィードバッ
ク制御により補助操舵制御が行なわれる。

従って、外乱に対し微小な舵角修正を行なう様な場合に
は、外乱による車両挙動の変化に対して素早く補助操舵
制御が行なわれることになり、小舵角操舵時に高い車両
挙動安定性が得られる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。

実施例の車両用操舵装置は、第２図に示すように、運転
者の操作に従って前輪１０を操舵する油圧パワーステア
リングによる前輪操舵装置１１と、後輪１２を操舵する
徒輸゛操舵装置１３（補助操舵制御装置）を備えている
。

前記前輪操舵装置１１には、ハンドル１４．スｊ゛アリ
ングシャフト１５．パワーステアリングギヤ１６．サイ
ドロッド１７．ナックルアーム１８が設けられている。

前記後輪操舵装置１３には、油圧ポンプ１９゜油圧制御
バルブ２０．シリンダアクチュエータ２１、サイドロッ
ド２２．ナックルアーム２３が設けられている。

前記油圧ポンプ１９は、パワーステアリングギヤ１６か
ら油路２４を介して操舵時に送られてくる加圧油で作動
する油圧モータ２５により駆動され、前輪操舵用油圧系
とは別系統の後輪操舵用油圧を発生する様にしている。

前記油圧制御バルブ２０は、３位置切換のソレノイドバ
ルブ構造であって、後述するコントローラ３５からの制
御信号により、リザーブタンク２６→吸込油路２７→油
圧ポンプ１９→吐出油路２８を経過して送られてきた加
圧油を右操舵油路２９に供給するか、左操舵油路３０に
供給するかの切り換えと共に、トレー油路３１に戻す作
動を併用することで左右操舵油路２９．３０への供給油
圧制御が行なわれる。

前記シリンダアクチュエータ２１には、両ロッドピスト
ン２１ａ及びリターンスプリング２１ｂを有する。

尚、後輪１２のサスペンションとしては、マウニットブ
ツシュ４０を介して車体に支持されたサスペンションメ
ンバ４１と、該サスペンションメンバ４１と後輪アクス
ルとを連結するＡアーム４２及びサスペンションリンク
４３とが設けられている。

前記油圧制御バルブ２０の作動制御を行なう後輪操舵制
御系としては、電気的信号により操舵角θ、ヨーレート
φ、車速■を検出する操舵角センサ３２．ヨーレートセ
ンサ３３（車両挙動センサ）、車速センサ３４と、マイ
コンを主体とする電子制御回路によるコントローラ３５
とが設けられている。

尚、操舵角センサ３２は、ステアリングシャフト１５の
部分に設けられ、ヨーレートセンサ３３は車両重心位置
に設けられる。

また、コントローラ３５は、操舵角θが所定値Ｏ０を越
える大舵角操舵時には、操舵角信号（０）に基づいて補
助操舵制御を行ない、操舵角Ｏが所定値θ。以下の小舵
角操舵時には、ヨーレー　ト信号（φ）に基づいて補助
操舵制御を行なう電子制御手段であり、制御ブロック図
であられすと第３図に示すようになる。

尚、第３図において、Ｎニステアリングギヤ比、ろｆ：
前輪転舵角、ろ「＊；目標後輪転舵角、Ｇ　（Ｓ）、　
Ｈ（Ｓ）　　；下記の伝達関数である。

Ｇ（Ｓ）＝Ｏ（θ≦θ。） ）−１（Ｓ）＝Ｏ（θ〉θ。） ）１（Ｓ）＝ｋ　　　　　　　　　（θ≦θ。）　　　
・・・０次に、作用を説明する。

（イ）大舵角操舵時 操舵角θが所定値θ０（例えば、２°〜５°）を越える
大舵角操舵時には、操舵角センサ３２からの操舵角信号
（θ）に基づく、所謂、操舵角フィードフォワード制御
モードで後輪操舵制御が行なわれる。

即ち、コントローラ３５での制御処理作動の流れを示す
第４図のフローチャート図では、ステップａ→ステップ
ｂ→ステップｄへと進む。

尚、この大舵角操舵時における具体的な目標後輪転舵角
ろｒ＊は、上記０式に基づく下記の式であられされる。

従って、大舵角操舵時には、前輪転舵角ろｆの変化によ
る車両の挙動変化を待つことなく、素早く前記所望の伝
達関数に基づく後輪の補助操舵制御が行なわれることに
なり、大舵角操舵時にフィードフォワード制御の長所で
ある操舵応答安定性が得られる。

（ロ）小舵角操舵時 操舵角θが所定値００以下（θ＝０を含む）の小舵角操
舵時には、ヨーレートセンサ３３からのヨーレート信号
（１ＪＪ）に基づく、所謂、ヨーレートフィードバック
制御モードで後輪操舵制御が行なわれる。

即ち、コントローラ３５での制御処理作動の流れを示す
第３図のフローチャート図では、ステップａ→ステップ
ｂ→ステップＣへと進む。

尚、この小舵角操舵時における具体的な目標後輪転舵角
ろｒ＊は、上記０式に基づく下記の式であられされる。

以下に示す０式であられされる。

ろｒ＊＝ｋ・φ　　　　（ｋ；比例定数）従って、例え
ば、路面外乱や横風外乱等により車両のヨ一方向運動が
乱された場合には、上記制御により素早くヨーレートφ
が零になる方向に接輪の補助操舵制御が行なわれること
になり、小舵角操舵時には、車両の高い車両挙動安定性
（自律安定性）が得られる。

この為、運転者がハンドル操作なしのままか、少ない修
正頻度で車両を目標の走行軌跡に沿わせることが出来、
運転者の外乱に対する修正操舵負担を大幅に軽減するこ
とが出来る。

以上説明してきたように、実施例の車両用操舵装置にあ
っては、操舵角によって操舵角フィードフォワード制御
モードとヨーレートフィードバック制御モードとを使い
分けするようにした為、大舵角操舵時における操舵応答
安定性と、外乱に対して微小な舵角修正を行なう様な小
舵角操舵時における高い車両挙動安定性との両立を図る
ことが出来る。

以上、実施例を図面に基づいて説明してきたが、具体的
な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても本
発明に含まれる。

例えば、実施例では車両挙動センサとしてヨーレートセ
ンサの例を示したが、横加速度センサ等の他のセンサや
複数のセンサを組合わせるようにしても良い。

また、実施例では、補助操舵制御として、後輪を制御す
る例を示したが、前輪を補助操舵制御したり、前後輪共
に補助操舵制御するようにしても良い。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の車両用操舵装置にあ
っては、コントローラは、操舵角が所定値を越える大舵
角操舵時には、操舵角信号に基づいて補助操舵制御を行
ない、操舵角が所定値以下の小舵角操舵時には車両挙動
信号に基づいて補助操舵制御を行なう電子制御手段であ
る為、大舵角操舵時における操舵応答安定性と、外乱に
対して全率な舵角修正を行なう様な小舵角操舵時におけ
る高い車両挙動安定性との両立を図ることが出来るとい
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用操舵装置を示すクレーム概念図
、第２図は実施例の車両用操舵装置を示す全体図、第３
図は実施例装置のコントローラを示す制御ブロック図、
第４図は実施例の車両用操舵装置のコントローラでの制
御処理作動の流れを示すフローチャー８図である。 １・・・前輪操舵装置 ２・・・検出手段 ２０１・・・操舵角センサ ２０２・・・車両挙動センサ ３・・・コントローラ ４・・・補助操舵制御装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）運転者の操作に従って前輪を操舵する前輪操舵装置
   と、所定の検出手段からの検出信号に基づいて前輪また
   は後輪の少なくとも一方の補助操舵制御を行なうコント
   ローラを有する補助操舵制御装置とを備えた車両用操舵
   装置において、 前記検出手段として、操舵角センサと車両挙動センサと
   を含み、 前記コントローラは、操舵角が所定値を越える大舵角操
   舵時には、操舵角信号に基づいて補助操舵制御を行ない
   、操舵角が所定値以下の小舵角操舵時には車両挙動信号
   に基づいて補助操舵制御を行なう電子制御手段であるこ
   とを特徴とする車両用操舵装置。