JPH0321385B2 - - Google Patents
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- JPH0321385B2 JPH0321385B2 JP7753485A JP7753485A JPH0321385B2 JP H0321385 B2 JPH0321385 B2 JP H0321385B2 JP 7753485 A JP7753485 A JP 7753485A JP 7753485 A JP7753485 A JP 7753485A JP H0321385 B2 JPH0321385 B2 JP H0321385B2
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- steering
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D9/00—Steering deflectable wheels not otherwise provided for
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
- B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
- B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
- B62D7/15—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
- B62D7/159—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels characterised by computing methods or stabilisation processes or systems, e.g. responding to yaw rate, lateral wind, load, road condition
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、車両の操舵特性を自在に制御でき
るようにした車両用操舵系制御装置に係り、特
に、車速の変化に無関係に定常横すべり角を一定
とするようにした車両用操舵系制御装置に関す
る。
るようにした車両用操舵系制御装置に係り、特
に、車速の変化に無関係に定常横すべり角を一定
とするようにした車両用操舵系制御装置に関す
る。
（従来の技術）
従来の２輪操舵車（前輪のみをステアリングハ
ンドル操作により操舵する通常車両を言う）は、
前輪のみを操舵するため、その操安性の改善には
限界があつた。
ンドル操作により操舵する通常車両を言う）は、
前輪のみを操舵するため、その操安性の改善には
限界があつた。
そこで、この操安性の改善策として、後輪の転
舵をも可能とした４輪操舵車において、後輪の舵
角を制御し、より理想的な操安性を得ることを可
能とする技術が先に提案されている。これは、昭
和59年に社団法人自動車技術会から発行された
「学術講演会前刷集842058」の307頁〜310頁に記
載されている。
舵をも可能とした４輪操舵車において、後輪の舵
角を制御し、より理想的な操安性を得ることを可
能とする技術が先に提案されている。これは、昭
和59年に社団法人自動車技術会から発行された
「学術講演会前刷集842058」の307頁〜310頁に記
載されている。
上記技術の内容は、車両の横加速度の位相遅れ
をなくすために、定常横すべり角βをρ＝０とす
るように後輪舵角を制御しようとするものであ
る。
をなくすために、定常横すべり角βをρ＝０とす
るように後輪舵角を制御しようとするものであ
る。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、上記の技術においては、定常横
すべり角β＝０とするために、後輪舵角のみを制
御する構成としたことにより、高速域（例えば、
100Km／ｈ以上）でβ＝０を実現しようとすると、
後輪舵角が大きくなつて、この結果、ヨーレート
ゲインが急速に低下してしまう。
すべり角β＝０とするために、後輪舵角のみを制
御する構成としたことにより、高速域（例えば、
100Km／ｈ以上）でβ＝０を実現しようとすると、
後輪舵角が大きくなつて、この結果、ヨーレート
ゲインが急速に低下してしまう。
このため、車線変更等の操舵時に、必要以上に
大きく操舵を行わなければならなくなり、操舵性
が良くない。
大きく操舵を行わなければならなくなり、操舵性
が良くない。
また、上記技術は、定常旋回運動時における制
御を目的としているため、車両の旋回動作が開始
してから定常旋回運動に至るまでの過度運動時に
は適正制御が行われず、ステアリングハンドルの
操舵直後の車体挙動が不安定になることを免れな
い。
御を目的としているため、車両の旋回動作が開始
してから定常旋回運動に至るまでの過度運動時に
は適正制御が行われず、ステアリングハンドルの
操舵直後の車体挙動が不安定になることを免れな
い。
（問題点を解決するための手段）
上記問題点を解決するために、本発明は、第１
図に示す手段を備える。
図に示す手段を備える。
定常操舵ゲイン目標値設定手段１０１は、予め
設定された目標とする操舵特性に従つて、車速検
出手段１００で検出される車速Ｖに対応する定常
操舵ゲインの目標値を求める。
設定された目標とする操舵特性に従つて、車速検
出手段１００で検出される車速Ｖに対応する定常
操舵ゲインの目標値を求める。
ステアリングギア比目標値演算手段１０２は、
前記定常操舵ゲイン目標値及び車速に対応する
とともに、予め目標横すべり角設定手段１０８で
設定された車両の定常横すべり角の目標値を実
現するためのステアリングギア比の目標値を自
車の車両諸元を用いた演算により求める。
前記定常操舵ゲイン目標値及び車速に対応する
とともに、予め目標横すべり角設定手段１０８で
設定された車両の定常横すべり角の目標値を実
現するためのステアリングギア比の目標値を自
車の車両諸元を用いた演算により求める。
ステアリングギア比可変手段１０３は、自車の
実際のステアリングギア比を前記演算により求め
たステアリングギア比目標値に設定する。
実際のステアリングギア比を前記演算により求め
たステアリングギア比目標値に設定する。
運動変数目標値演算手段１０５は、予め設定さ
れた目標とする運動性能を備える車両に関する運
動方程式および前記定常操舵ゲイン目標値設定手
段１０１で用いられる目標とする操舵特性に基づ
いて、ハンドル操舵角検出手段１０４で検出され
るステアリングハンドルの操舵角θSと前記車速Ｖ
とに対応する運動変数の目標値を求める。
れた目標とする運動性能を備える車両に関する運
動方程式および前記定常操舵ゲイン目標値設定手
段１０１で用いられる目標とする操舵特性に基づ
いて、ハンドル操舵角検出手段１０４で検出され
るステアリングハンドルの操舵角θSと前記車速Ｖ
とに対応する運動変数の目標値を求める。
後輪舵角目標値演算手段１０６は、前記ステア
リングギア比目標値演算手段１０２で用いられる
自車の車両諸元及び、前記ステアリングギア比目
標値演算手段１０２で算出されるステアリングギ
ア比目標値に基づいて、前記運動変数目標値
および前記定常横すべり角目標値を自車で実現
するための後輪舵角の目標値Rを求める。
リングギア比目標値演算手段１０２で用いられる
自車の車両諸元及び、前記ステアリングギア比目
標値演算手段１０２で算出されるステアリングギ
ア比目標値に基づいて、前記運動変数目標値
および前記定常横すべり角目標値を自車で実現
するための後輪舵角の目標値Rを求める。
後輪転舵手段１０７は、自車の後輪舵角が前記
後輪舵角目標値Rになるように後輪の転舵を行
う。
後輪舵角目標値Rになるように後輪の転舵を行
う。
（作用）
定常操舵ゲイン目標値設定手段１０１と、ステ
アリングギア比目標値演算手段１０２およびステ
アリングギア比可変手段１０３によつて、予め設
定された目標操舵特性および定常横すべり角目標
値を自車で実現するように、自車のステアリン
グギア比の制御を行う。これは、主に定常旋回運
動時における自車の操舵特性制御に関与する。
アリングギア比目標値演算手段１０２およびステ
アリングギア比可変手段１０３によつて、予め設
定された目標操舵特性および定常横すべり角目標
値を自車で実現するように、自車のステアリン
グギア比の制御を行う。これは、主に定常旋回運
動時における自車の操舵特性制御に関与する。
また、運動変数目標値演算手段１０５と、後輪
舵角目標値演算手段１０６および後輪転舵手段１
０７によつて、上記目標操舵特性および定常横す
べり角目標値を自車で実現するように自車の後
輪舵角を制御する。この制御は、予め設定された
運動性能（操舵特性を含む全般的に運動性能）を
備える車両をモデルとして行われ、従つて、定常
旋回運動時のみでなく、過度運動時の操舵特性を
も適正制御することができる。
舵角目標値演算手段１０６および後輪転舵手段１
０７によつて、上記目標操舵特性および定常横す
べり角目標値を自車で実現するように自車の後
輪舵角を制御する。この制御は、予め設定された
運動性能（操舵特性を含む全般的に運動性能）を
備える車両をモデルとして行われ、従つて、定常
旋回運動時のみでなく、過度運動時の操舵特性を
も適正制御することができる。
そして、目標とする操舵特性および定常横すべ
り角を自車で実現するために、後輪舵角の制御と
ステアリングギア比の制御の両制御を行うこと
で、前述した後輪舵角の制御のみを行う装置のよ
うに、高速域で後輪舵角が必要以上に大きくなる
ことがなく、従つて、ヨーレートゲインの低下を
防止できる。これにより、例えば、定常横すべり
角βを、常にβ＝０とする理想特性をも実現する
ことができる。
り角を自車で実現するために、後輪舵角の制御と
ステアリングギア比の制御の両制御を行うこと
で、前述した後輪舵角の制御のみを行う装置のよ
うに、高速域で後輪舵角が必要以上に大きくなる
ことがなく、従つて、ヨーレートゲインの低下を
防止できる。これにより、例えば、定常横すべり
角βを、常にβ＝０とする理想特性をも実現する
ことができる。
（実施例）
本発明の一実施例の構成を第２図に示す。
演算処理装置１は、マイクロコンピユータある
いは他の電気回路によつて構成されており、ハン
ドル操舵角センサ２で検出されるステアリングハ
ンドル８の操舵角θSと、車速センサ３で検出され
る本実施例装置搭載車（以下「自車」と言う）の
車速Ｖとを入力し、所定の演算を行つて、ステア
リングギア比目標値と、後輪舵角目標値Rを
出力する。
いは他の電気回路によつて構成されており、ハン
ドル操舵角センサ２で検出されるステアリングハ
ンドル８の操舵角θSと、車速センサ３で検出され
る本実施例装置搭載車（以下「自車」と言う）の
車速Ｖとを入力し、所定の演算を行つて、ステア
リングギア比目標値と、後輪舵角目標値Rを
出力する。
パワーステアリングコントローラ４は、前輪
９，１０の転舵を行うパワーステアリング装置５
の作動油圧を制御することで、ステアリングギア
比Ｎを可変設定するもので、演算処理装置１から
供給されるステアリングギア比目標値の大小に
対応して、上記作動油圧を大小変化させる。すな
わち、ステアリングハンドル８の操舵角θSが同一
でも、上記ステアリングギア比目標値が大きい
程、前輪９，１０の実舵角δFが大となるように制
御される。なお、パワーステアリング装置の油圧
制御を行う技術の一例としては、実開昭59−
24665号に示される装置がある。
９，１０の転舵を行うパワーステアリング装置５
の作動油圧を制御することで、ステアリングギア
比Ｎを可変設定するもので、演算処理装置１から
供給されるステアリングギア比目標値の大小に
対応して、上記作動油圧を大小変化させる。すな
わち、ステアリングハンドル８の操舵角θSが同一
でも、上記ステアリングギア比目標値が大きい
程、前輪９，１０の実舵角δFが大となるように制
御される。なお、パワーステアリング装置の油圧
制御を行う技術の一例としては、実開昭59−
24665号に示される装置がある。
後輪１１，１２は、油圧式ステアリング装置７
によつて転舵される構成となつており、油圧式ス
テアリングギア装置７は、後輪転舵装置６により
制御される。この後輪転舵装置６は、演算処理装
置１から入力される後輪舵角目標値Rに対応し
て油圧式ステアリング装置７へ与える油圧を変化
させ、後輪１１，１２の実舵角δRが前記後輪舵角
目標値Rになるように油圧式ステアリング装置
７の制御を行う（詳細は、特願昭59−188153号に
記載されている）。
によつて転舵される構成となつており、油圧式ス
テアリングギア装置７は、後輪転舵装置６により
制御される。この後輪転舵装置６は、演算処理装
置１から入力される後輪舵角目標値Rに対応し
て油圧式ステアリング装置７へ与える油圧を変化
させ、後輪１１，１２の実舵角δRが前記後輪舵角
目標値Rになるように油圧式ステアリング装置
７の制御を行う（詳細は、特願昭59−188153号に
記載されている）。
第３図は、前記演算処理装置１をマイクロコン
ピユータを用いて構成した場合に、この演算処理
装置１で実行される処理を示すフローチヤートで
あり、所定時間毎に繰返し実行される。
ピユータを用いて構成した場合に、この演算処理
装置１で実行される処理を示すフローチヤートで
あり、所定時間毎に繰返し実行される。
ステツプ21では、前記車速センサ２で検出され
る車速Ｖが読込まれ、次のステツプ22の処理によ
つて、前記読込んだ車速Ｖに対応する定常操舵ゲ
イン（本実施例では、定常ヨーレートゲインを用
いる）の目標値が求められる。
る車速Ｖが読込まれ、次のステツプ22の処理によ
つて、前記読込んだ車速Ｖに対応する定常操舵ゲ
イン（本実施例では、定常ヨーレートゲインを用
いる）の目標値が求められる。
このは、以下の式(1)によつて求められる。
＝Ｖ／（１＋AOV2）NOLO ……(1)
ここで、AO、NO、LOは、目標とする操舵特性
に備える車両を想定した場合において、この想定
した車両が備えるスタビリテイフアクタAOと、
ステアリングギア比NO、およびホイールベース
LOである。これらAO、NO、LOは、予めメモリ内
に記憶されており、上記演算を行うときに読出さ
れる。
に備える車両を想定した場合において、この想定
した車両が備えるスタビリテイフアクタAOと、
ステアリングギア比NO、およびホイールベース
LOである。これらAO、NO、LOは、予めメモリ内
に記憶されており、上記演算を行うときに読出さ
れる。
なお、上記定常ヨーレートゲイン目標値が式
(1)で表わされる理由を次に述べる。
(1)で表わされる理由を次に述べる。
一般に、定常ヨーレート¨cpostはステアリング
ハンドルの操舵角θSに比例して変化し、 〓cpost＝Ｖ／（１＋A1V2）N1L1θS ……(2) の関係がある。ここで、A1はスタビリテイフア
クタ、N1はステアリングギア比、L1はホイール
ベースである。
ハンドルの操舵角θSに比例して変化し、 〓cpost＝Ｖ／（１＋A1V2）N1L1θS ……(2) の関係がある。ここで、A1はスタビリテイフア
クタ、N1はステアリングギア比、L1はホイール
ベースである。
従つて、右辺のθSを変数とした場合の係数が定
常ヨーレートゲインであり、前記(1)式が求められ
る。
常ヨーレートゲインであり、前記(1)式が求められ
る。
次に、ステツプ23の処理では、上記定常ヨーレ
ートゲインを自車（本実施例搭載車）で実現す
るための自車におけるステアリングギア比の目標
値を求める演算が行われる。この演算は次の式
(3)によつて求められる。
ートゲインを自車（本実施例搭載車）で実現す
るための自車におけるステアリングギア比の目標
値を求める演算が行われる。この演算は次の式
(3)によつて求められる。
＝｛（LF／Ｖ＋Ｖ・Ｍ・LR／2eKFＬ）｝-1……
(3) この式(3)は、以下のようにして導かれた式であ
る。
(3) この式(3)は、以下のようにして導かれた式であ
る。
後輪の操舵が可能な車両の運動を横方向とヨー
イングの２自由度で近似した、定常状態の運動方
程式は、 CF＋CR（＝１／２Mα）＝１／２MV〓 ……(4) LFCF＝LRCR ……(5) CF＝eKF（θS／Ｎ−β−LF〓／Ｖ ……(6) CR＝KR（δR−β＋LR〓／Ｖ ……(7) ここで、 CF：自車の前輪コーナリングフオース CR：自車の後輪コーナリングフオース Ｍ：自車の車体質量 α：自車の横加速度 β：自車の（重心点の）横すべり角 ¨：自車のヨーレート δR：自車の後輪舵角 eKF：自車のフロント等価コーナリングパワー KR：自車のリアコーナリングパワー LF：自車の前軸と重心間の距離 LR：自車の後軸と重心間の距離 Ｎ：自車のステアリングギア比 本実施例では、目標とする操舵特性を上記AO、
NO、LOで決定しているとともに、定常横すべり
角βを車速変化に拘らず常にβ＝０とすることを
目標としていることから、定常横すべり角目標値
β＝０が上記式(3)の中に含まれている。
イングの２自由度で近似した、定常状態の運動方
程式は、 CF＋CR（＝１／２Mα）＝１／２MV〓 ……(4) LFCF＝LRCR ……(5) CF＝eKF（θS／Ｎ−β−LF〓／Ｖ ……(6) CR＝KR（δR−β＋LR〓／Ｖ ……(7) ここで、 CF：自車の前輪コーナリングフオース CR：自車の後輪コーナリングフオース Ｍ：自車の車体質量 α：自車の横加速度 β：自車の（重心点の）横すべり角 ¨：自車のヨーレート δR：自車の後輪舵角 eKF：自車のフロント等価コーナリングパワー KR：自車のリアコーナリングパワー LF：自車の前軸と重心間の距離 LR：自車の後軸と重心間の距離 Ｎ：自車のステアリングギア比 本実施例では、目標とする操舵特性を上記AO、
NO、LOで決定しているとともに、定常横すべり
角βを車速変化に拘らず常にβ＝０とすることを
目標としていることから、定常横すべり角目標値
β＝０が上記式(3)の中に含まれている。
すなわち、上記式(6)、(7)のβに（＝０）を代
入することにより、式(6)、(7)は次のように書き直
される。
入することにより、式(6)、(7)は次のように書き直
される。
CF＝eKF（θS／Ｎ−LF〓／Ｖ） ……(8)
CR＝KR（δR＋LR〓／Ｖ） ……(9)
従つて、式(4)に式(5)を代入すると、
１／２MV〓＝Ｌ／LRCF ……(10)
但し、Ｌは自車のホイールベースであり、Ｌ＝
LF＋LRである。
LF＋LRである。
また、式(10)に式(8)を代入すると、
１／２MV〓＝Ｌ／LReKF（θS／Ｎ−LF〓／Ｖ）…
…（11） この式（11）を整理すると、 Ｎ＝（LF／Ｖ＋VMLR／2eKFＬ）-1・θS／〓…
…（12） となり、〓／θSが定常ヨーレートゲインであるから
、 これに前記定常ヨーレートゲイン目標値を代入
すれば前記式(3)が得られる。
…（11） この式（11）を整理すると、 Ｎ＝（LF／Ｖ＋VMLR／2eKFＬ）-1・θS／〓…
…（12） となり、〓／θSが定常ヨーレートゲインであるから
、 これに前記定常ヨーレートゲイン目標値を代入
すれば前記式(3)が得られる。
このように、ステアリングギア比目標値は、
定常ヨーレートゲイン目標値を自車で実現する
ためのステアリングギア比であるとともに、定常
横すべり角目標値をも自車で実現するためのも
のでもある。
定常ヨーレートゲイン目標値を自車で実現する
ためのステアリングギア比であるとともに、定常
横すべり角目標値をも自車で実現するためのも
のでもある。
ステツプ25の処理では、予め設定された目標値
とする運動性能を備える目標車両に関する演算に
よつて、ステツプ24で読込んだハンドル操舵角θS
と前記ステツプ21で読込んだ車速Ｖとに対応する
運動変数の目標値、すなわち、ヨーレート目標値
¨とヨー角加速度目標値¨を算出する。
とする運動性能を備える目標車両に関する演算に
よつて、ステツプ24で読込んだハンドル操舵角θS
と前記ステツプ21で読込んだ車速Ｖとに対応する
運動変数の目標値、すなわち、ヨーレート目標値
¨とヨー角加速度目標値¨を算出する。
上記目標車両は、目標とする運動性能を備える
車両を車両諸元と運動方程式によつて設定したシ
ミユレーシヨンモデル（これを「目標車両モデ
ル」とする）であり、変数としてハンドル操舵角
θSと車速Ｖを与えることにより、これらθSとＶに
対応する目標車両モデルの運動状態が定まり、こ
のときのヨーレートとヨー角加速度を上記目標値
¨，¨として設定するのである。
車両を車両諸元と運動方程式によつて設定したシ
ミユレーシヨンモデル（これを「目標車両モデ
ル」とする）であり、変数としてハンドル操舵角
θSと車速Ｖを与えることにより、これらθSとＶに
対応する目標車両モデルの運動状態が定まり、こ
のときのヨーレートとヨー角加速度を上記目標値
¨，¨として設定するのである。
この¨，¨の演算においては、前記目標車両モ
デルの操舵特性が、前記ステアリングギア比制御
処理で用いられた目標操舵特性と同一の特性とな
るように設定されている。
デルの操舵特性が、前記ステアリングギア比制御
処理で用いられた目標操舵特性と同一の特性とな
るように設定されている。
具体的には、以下に示す演算によつて¨，¨が
求められる。
求められる。
N1＝NO（１＋AOV2） ……（14）
M1＝（V〓y1＋〓1V）＝2CF1＋2CR1 ……（15）
IZ1¨1＝2LF1CF1−2LR1CR1 ……（16）
βF1＝θS／N1−（Vy1＋LF1〓1）／Ｖ ……（17）
βR1＝−（Vy1−LR1〓1）／Ｖ ……（18）
CF1＝KF1βF1 ……（19）
CR1＝KR1βR1 ……（20）
¨＝¨1 ……（21）
〓＝〓1 ……（22）
但し、LF1＋LR1＝LO ……（23）
ここで、
N1：目標車両モデルのステアリングギア比
M1：目標車両モデルの車体質量
IZ1：目標車両モデルのヨー慣性
LF1：目標車両モデルの前軸と重心間の距離
LR1：目標車両モデルの後軸と重心間の距離
Vy1：目標車両モデルの横方向速度
V¨y1：目標車両モデルの横方向加速度
βF1：目標車両モデルの前輪横すべり角
βR1：目標車両モデルの後輪横すべり角
CF1：目標車両モデルの前輪コーナリングフオー
ス CR1：目標車両モデルの後輪コーナリングフオー
ス 〓1：目標車両モデルのヨーレート ¨1：目標車両モデルのヨー角加速度 である。
ス CR1：目標車両モデルの後輪コーナリングフオー
ス 〓1：目標車両モデルのヨーレート ¨1：目標車両モデルのヨー角加速度 である。
上記式（22）、（23）に示されるように、目標車
両モデルのヨーレート〓1、ヨー角加速度¨1がヨ
ーレート目標値〓、ヨー角加速度目標値¨となる。
両モデルのヨーレート〓1、ヨー角加速度¨1がヨ
ーレート目標値〓、ヨー角加速度目標値¨となる。
そして、式（14）と（23）で示されるように、
目標車両モデルの操舵特性を、前記ステアリング
ギア比制御処理で用いられる目標操舵特性に一致
させるために、目標車両モデルのステアリングギ
ア比N1をNOとAOで表わし、目標車両モデルのホ
イールベース（＝LF1＋LR1）をLOに等しく置いて
いる。
目標車両モデルの操舵特性を、前記ステアリング
ギア比制御処理で用いられる目標操舵特性に一致
させるために、目標車両モデルのステアリングギ
ア比N1をNOとAOで表わし、目標車両モデルのホ
イールベース（＝LF1＋LR1）をLOに等しく置いて
いる。
このようにして求められたヨーレート目標値
〓1とヨー角加速度目標値¨を自車で実現するため
の後輪舵角の目標値Rが次のステツプ34の処理
によつて求められる。
〓1とヨー角加速度目標値¨を自車で実現するため
の後輪舵角の目標値Rが次のステツプ34の処理
によつて求められる。
この後輪舵角目標値Rの演算においては、自
車の操舵特性が、前記ステアリングギア比制御処
理において用いられる目標操舵特性に等しくなる
ように、前記ステアリングギア比目標値とフロ
ント等価コーナリングパワーeKFとを用い、か
つ、前記ステアリングギア比制御処理で用いた自
車車両諸元と同じ値の自車車両諸元を用いて演算
が行われる。
車の操舵特性が、前記ステアリングギア比制御処
理において用いられる目標操舵特性に等しくなる
ように、前記ステアリングギア比目標値とフロ
ント等価コーナリングパワーeKFとを用い、か
つ、前記ステアリングギア比制御処理で用いた自
車車両諸元と同じ値の自車車両諸元を用いて演算
が行われる。
具体的には、以下の演算によつて後輪舵角目標
値Rが求められる。
値Rが求められる。
Ｍ（V〓y＋〓V）＝2CF＋2CR ……（24）
βF＝θS／Ｎ−（Vy＋LF〓）／Ｖ ……（25）
CF＝eKF・βF ……（26）
CR＝（LFCF−１／２〓IZ）／LR……（27）
βR＝CR／KR ……（28）
R＝βR＋（Vy−LR〓）／Ｖ ……（29）
但し、
KF＝KR、LF＝LR ……（30）
ここで用いられる自車車両諸元および自車の運
動変数は、次のものである（但し、前記ステアリ
ングギア比制御処理で用いている自車車両諸元に
ついては、以前に記したので、ここでは省略す
る）。
動変数は、次のものである（但し、前記ステアリ
ングギア比制御処理で用いている自車車両諸元に
ついては、以前に記したので、ここでは省略す
る）。
IZ：自車のヨー慣性
Vy：自車の横方向速度
V¨y：自車の横方向加速度
βF：自車の前輪横すべり角
βR：自車の後輪横すべり角
CF：自車の前輪コーナリングフオース
CR：自車の後輪コーナリングフオース
そして、この後輪舵角目標値Rの演算に用い
られるステアリングギア比目標値は、目標操舵
特性を自車に与えるためのものであるとともに、
前記定常横すべり角目標値（＝０）を満足させ
る値であることから、後輪舵角目標値Rは、上
記〓，¨を自車で実現するとともにをも実現す
るための値になる。
られるステアリングギア比目標値は、目標操舵
特性を自車に与えるためのものであるとともに、
前記定常横すべり角目標値（＝０）を満足させ
る値であることから、後輪舵角目標値Rは、上
記〓，¨を自車で実現するとともにをも実現す
るための値になる。
このようにして求められた後輪舵角目標値R
は、後輪転舵装置６へ供給される。そして、後輪
転舵装置６は、与えられた後輪舵角目標値Rに
後輪１１，１２を転舵するために必要な作動油圧
を油圧式ステアリング装置７へ供給する。これに
より、後輪１１，１２の転舵角制御が行われる。
は、後輪転舵装置６へ供給される。そして、後輪
転舵装置６は、与えられた後輪舵角目標値Rに
後輪１１，１２を転舵するために必要な作動油圧
を油圧式ステアリング装置７へ供給する。これに
より、後輪１１，１２の転舵角制御が行われる。
次に、本実施例の効果を具体的に説明するため
に、第４図のようなステアリングハンドル操作が
なされたときの実際のヨーレートの変化と、
（重心点の）横すべり角βの変化をそれぞれ第５
図および第７図に示す。
に、第４図のようなステアリングハンドル操作が
なされたときの実際のヨーレートの変化と、
（重心点の）横すべり角βの変化をそれぞれ第５
図および第７図に示す。
第５図中の実線Ａで示す特性が本実施例装置搭
載車のヨーレート変化を示す特性であり、同図中
の破線Ｂで示す特性は、仮にステアリングギア比
の制御のみを行う車両が存在する場合における当
該車両のヨーレート変化である。
載車のヨーレート変化を示す特性であり、同図中
の破線Ｂで示す特性は、仮にステアリングギア比
の制御のみを行う車両が存在する場合における当
該車両のヨーレート変化である。
同図から判明するように、本実施例装置搭載車
は、定常旋回運動時と過渡運動時の両時において
安定（振動しないこと）したヨーレート変化が得
られる（目標操舵特性をヨーレート変化の安定し
たものに設定した場合）。
は、定常旋回運動時と過渡運動時の両時において
安定（振動しないこと）したヨーレート変化が得
られる（目標操舵特性をヨーレート変化の安定し
たものに設定した場合）。
これに対し、同じ目標操舵特性を実現しようと
しても、ステアリングギア比のみを制御する場合
には、過渡運動時の実現精度が悪いため、ヨーレ
ート変化が安定しない。
しても、ステアリングギア比のみを制御する場合
には、過渡運動時の実現精度が悪いため、ヨーレ
ート変化が安定しない。
また、定常横すべり角βについても、本実施例
装置搭載車は、第６図中の実線Ｃで示すように、
定常旋回運動時には、忠実に定常横すべり角目標
値（＝０）を自車で実現していることが判る。
装置搭載車は、第６図中の実線Ｃで示すように、
定常旋回運動時には、忠実に定常横すべり角目標
値（＝０）を自車で実現していることが判る。
これに対し、上記ステアリングギア比のみを制
御する車両では、同図中二点鎖線Ｅで示すよう
に、横すべり角の制御は殆んど行えず、また、前
述した先行技術のように後輪舵角のみを制御する
車両では、同図中一点鎖線Ｄで示すように、ヨー
レート変化の安定性を重視すると定常横すべり角
目標値の実現精度が悪くなつてしまう。
御する車両では、同図中二点鎖線Ｅで示すよう
に、横すべり角の制御は殆んど行えず、また、前
述した先行技術のように後輪舵角のみを制御する
車両では、同図中一点鎖線Ｄで示すように、ヨー
レート変化の安定性を重視すると定常横すべり角
目標値の実現精度が悪くなつてしまう。
なお、上記実施例では、演算に用いる車両諸元
が固定（例えば、出荷時における各車両諸元の値
に設定される）となつている例を示したが、これ
は、例えばフロント等価コーナリングパワーeKF
は、ステアリングギア比変化に伴つて変化させた
り、あるいは、前、後輪コーナリングパワーKF、
KRを、路面状態変化やタイヤの消耗度に対応し
て変化させたりすれば、より一層、目標操舵特性
の実現精度が向上する。
が固定（例えば、出荷時における各車両諸元の値
に設定される）となつている例を示したが、これ
は、例えばフロント等価コーナリングパワーeKF
は、ステアリングギア比変化に伴つて変化させた
り、あるいは、前、後輪コーナリングパワーKF、
KRを、路面状態変化やタイヤの消耗度に対応し
て変化させたりすれば、より一層、目標操舵特性
の実現精度が向上する。
また、ステアリングギア比目標値は、その都
度前記のような演算から求める方式の他、予め複
数の車速Ｖの値に対して求めておいたデータをデ
ータテーブルとして装備させ、テーブル・ルツク
アツプ処理によつてを求めるようにすれば演算
速度を迅速化させることができる。定常ヨーレー
トゲイン目標値についても同様のことが言え
る。
度前記のような演算から求める方式の他、予め複
数の車速Ｖの値に対して求めておいたデータをデ
ータテーブルとして装備させ、テーブル・ルツク
アツプ処理によつてを求めるようにすれば演算
速度を迅速化させることができる。定常ヨーレー
トゲイン目標値についても同様のことが言え
る。
（発明の効果）
以上詳細に説明したように、本発明は、目標と
する操舵特性および定常横すべり角を自車で実現
するために、ステアリングギア比の制御と後輪舵
角の制御の両制御を行うようにしたことにより、
定常旋回運動時と過渡運動時の両時において、車
速変化に拘らず、忠実に目標操舵特性を自車で実
現することができる。従つて、目標操舵特性を自
由に設定することで、車両の操舵特性を自在に制
御できる。
する操舵特性および定常横すべり角を自車で実現
するために、ステアリングギア比の制御と後輪舵
角の制御の両制御を行うようにしたことにより、
定常旋回運動時と過渡運動時の両時において、車
速変化に拘らず、忠実に目標操舵特性を自車で実
現することができる。従つて、目標操舵特性を自
由に設定することで、車両の操舵特性を自在に制
御できる。
また、後輪舵角制御のみを行う場合のように、
高速域で目標とする定常横すべり角を実現するた
めに必要な後輪転舵量が大きくなり過ぎて、ヨー
レートの低下を招くような事態の発生を防止で
き、操安性の向上を図ることができる。
高速域で目標とする定常横すべり角を実現するた
めに必要な後輪転舵量が大きくなり過ぎて、ヨー
レートの低下を招くような事態の発生を防止で
き、操安性の向上を図ることができる。
第１図は本発明の構成図、第２図は本発明の一
実施例の構成図、第３図は同実施例中の演算処理
装置において実行される処理を示すフローチヤー
ト、第４図は旋回動作時のステアリングハンドル
操舵角変化の一例を示す図、第５図は第４図に示
すステアリングハンドル操舵角変化がなされたと
きの前記実施例装置搭載車におけるヨーレート変
化を示す特性図、第６図は同じく横すべり角の変
化を示す特性図である。 １００……車速検出手段、１０１……定常操舵
ゲイン目標値設定手段、１０２……ステアリング
ギア比目標値演算手段、１０３……ステアリング
ギア比可変手段、１０４……ハンドル操舵角検出
手段、１０５……運動変数目標値演算手段、１０
６……後輪舵角目標値演算手段、１０７……後輪
転舵手段、１０８……目標横すべり角設定手段、
１……演算処理装置、２……ハンドル操舵角セン
サ、３……車速センサ、４……パワーステアリン
グコントローラ（ステアリングギア比可変手段）、
５……パワーステアリング装置、６……後輪転舵
装置、７……油圧式ステアリング装置、８……ス
テアリングハンドル、９，１０……前輪、１１，
１２……後輪、θS……ハンドル操舵角、Ｖ……車
速、……ステアリングギア比目標値、R……
後輪舵角目標値、〓……ヨーレート目標値（運動
変数目標値）、¨……ヨー角加速度目標値（運動
変数目標値）、……定常ヨーレートゲイン目標
値（定常操舵ゲイン目標値）、……定常横すべ
り角目標値。
実施例の構成図、第３図は同実施例中の演算処理
装置において実行される処理を示すフローチヤー
ト、第４図は旋回動作時のステアリングハンドル
操舵角変化の一例を示す図、第５図は第４図に示
すステアリングハンドル操舵角変化がなされたと
きの前記実施例装置搭載車におけるヨーレート変
化を示す特性図、第６図は同じく横すべり角の変
化を示す特性図である。 １００……車速検出手段、１０１……定常操舵
ゲイン目標値設定手段、１０２……ステアリング
ギア比目標値演算手段、１０３……ステアリング
ギア比可変手段、１０４……ハンドル操舵角検出
手段、１０５……運動変数目標値演算手段、１０
６……後輪舵角目標値演算手段、１０７……後輪
転舵手段、１０８……目標横すべり角設定手段、
１……演算処理装置、２……ハンドル操舵角セン
サ、３……車速センサ、４……パワーステアリン
グコントローラ（ステアリングギア比可変手段）、
５……パワーステアリング装置、６……後輪転舵
装置、７……油圧式ステアリング装置、８……ス
テアリングハンドル、９，１０……前輪、１１，
１２……後輪、θS……ハンドル操舵角、Ｖ……車
速、……ステアリングギア比目標値、R……
後輪舵角目標値、〓……ヨーレート目標値（運動
変数目標値）、¨……ヨー角加速度目標値（運動
変数目標値）、……定常ヨーレートゲイン目標
値（定常操舵ゲイン目標値）、……定常横すべ
り角目標値。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ステアリングハンドルの操舵角を検出するハ
ンドル操舵角検出手段と、 車速を検出する車速検出手段と、 車両の定常横すべり角の目標値を設定する目標
横すべり角設定手段と、 予め設定された目標とする操舵特性に従つて前
記車速に対応する定常操舵ゲインの目標値を設定
する定常操舵ゲイン目標値設定手段と、 前記定常操舵ゲイン目標値及び車速に対応する
とともに、予め設定された車両の前記定常横すべ
り角の目標値を実現するためのステアリングギア
比の目標値を自車の車両諸元を用いた演算により
求めるステアリングギア比目標値演算手段と、 自車の実際のステアリングギア比を前記演算に
より求めたステアリングギア比目標値に設定する
ステアリングギア比可変手段と、 予め設定された目標とする運動性能を備える車
両に関する運動方程式および前記定常操舵ゲイン
目標値設定手段で用いられる目標とする操舵特性
に基づいて、前記ステアリングハンドルの操舵角
と車速に対応する運動変数の目標値を求める運動
変数目標値演算手段と、 前記求められた運動変数目標値と前記ステアリ
ングギア比目標値演算手段で用いられる自車の車
両諸元及び前記ステアリングギア比目標値演算手
段で算出されるステアリングギア比目標値に基づ
いて、前記運動変数目標値および前記定常横すべ
り角の目標値を実現するための後輪舵角の目標値
を求める後輪舵角目標値演算手段と、 前記求められた後輪舵角目標値に、後輪を転舵
する後輪転舵手段とを具備することを特徴とする
車両用操舵系制御装置。 ２ 前記横すべり角の目標値は略零に設定するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の車両
用操舵系制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7753485A JPS61238570A (ja) | 1985-04-13 | 1985-04-13 | 車両用操舵系制御装置 |
| EP86105030A EP0198450B1 (en) | 1985-04-13 | 1986-04-11 | Vehicle control system for controlling side slip angle and yaw rate gain |
| DE8686105030T DE3661472D1 (en) | 1985-04-13 | 1986-04-11 | Vehicle control system for controlling side slip angle and yaw rate gain |
| US06/850,665 US4767588A (en) | 1985-04-13 | 1986-04-11 | Vehicle control system for controlling side slip angle and yaw rate gain |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7753485A JPS61238570A (ja) | 1985-04-13 | 1985-04-13 | 車両用操舵系制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61238570A JPS61238570A (ja) | 1986-10-23 |
| JPH0321385B2 true JPH0321385B2 (ja) | 1991-03-22 |
Family
ID=13636647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7753485A Granted JPS61238570A (ja) | 1985-04-13 | 1985-04-13 | 車両用操舵系制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61238570A (ja) |
-
1985
- 1985-04-13 JP JP7753485A patent/JPS61238570A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61238570A (ja) | 1986-10-23 |
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