JPH0581465B2 - - Google Patents

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JPH0581465B2
JPH0581465B2 JP59020552A JP2055284A JPH0581465B2 JP H0581465 B2 JPH0581465 B2 JP H0581465B2 JP 59020552 A JP59020552 A JP 59020552A JP 2055284 A JP2055284 A JP 2055284A JP H0581465 B2 JPH0581465 B2 JP H0581465B2
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JP
Japan
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steering
amount
reduction
reduction amount
displacement
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP59020552A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS60163767A (ja
Inventor
Seiji Komamura
Hirohiko Yamagishi
Tsunefumi Arita
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KYB Corp
Original Assignee
Kayaba Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kayaba Industry Co Ltd filed Critical Kayaba Industry Co Ltd
Priority to JP2055284A priority Critical patent/JPS60163767A/ja
Publication of JPS60163767A publication Critical patent/JPS60163767A/ja
Publication of JPH0581465B2 publication Critical patent/JPH0581465B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕 本発明は、自動車の操縦安定性の向上のため
に、特に操舵力の軽減量制御と、シヨツクアブソ
ーバの減衰力制御を同時に又は単独に行なうよう
にした動力操舵装置に関する。 〔発明の背景〕 自動車などの車輛の操縦安定性はアンダステア
やオーバステアなどと称される基本的な操舵特性
に関係している。オーバステアリングやアンダス
テアを決める要因は多いが、パワーステアリング
にあつては、従来より、車速に大じて操舵力の軽
減量を制御し、則ちハンドルの“重さ”を自動的
に制御して操縦性およびその安定性を向上させる
ようにしている。 一方、重心の位置および重量なども、操舵特性
に大きく影響を及ぼす。 ところが、重心の位置は積載重量や積載位置等
によつて変動するにも拘らず、従来、これによる
操舵力の調整がなされていなかつたため、操縦安
定性が悪くなることがあるという欠点があつた。 また同様に、各車輛に設けられたシヨツクアブ
ソーバの特性によつては操舵時に車体が傾き、こ
れに伴つて重心位置の変動を生ずるので、操舵特
性が不安定になるということがある。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、積載重量や積載位置が変化し
ても、良好な操縦安定性を確保することができる
動力操舵装置を提供することにある。 〔発明の概要〕 本発明の第1の発明は、可変設定される操舵力
の軽減量に基づいて所望の操舵力を得るようにし
た動力操舵装置において、車輛の少なくとも前後
左右の4つの車輪にかかる荷重をそれぞれ検出す
る荷重検出手段と、該検出荷重に基づいて重心位
置の少なくとも前後・左右各方向の変位量を演算
する重心位置演算方法と、該各方向の変位量に相
関させて定められた操舵力の軽減量補正係数によ
り前記操舵力の軽減を増減補正する軽減量補正手
段とを備えてなり、前記左右方向の変位量に対応
する前記軽減量補正係数はそれぞれ操舵方向に応
じて相反す増減方向の値に定められ、前記軽減量
補正手段は操舵方向信号を入力し操舵方向に対応
する軽減量補正係数を用いて前記軽減量を補正す
ることにより、上記目的を達成しようとするもの
である。 また、第2の発明は、上記第1の発明に加え、
前記各変位量に相関させて定められた各車輪のシ
ヨツクアブソーバの減衰力を得るように各シヨツ
クアブソーバの減衰力を補正する減衰力補正手段
を設けることにより、一層良好な操縦安定性を確
保しようとするものである。 即ち、重心位置Mの変化とアンダステア、オー
バステア特性との関係は、第1表の(A)、(B)欄に示
すようになつている。したがつて、上記第1の発
明の場合には、同表(C)欄に示すように、アンダス
テア(US)傾向になる場合は操舵力の軽減量を
軽目に補正し、反対にオーバステア(OS)傾向
になる場合は操舵力の軽減量を重目に補正して、
操縦性および安定性を保持させようとするもので
ある。なお、高荷、つまり重心位置が、高くなつ
た場合には、ステアリングギア比を大きくするこ
とが操縦性および安定性改善の最良策ではあるが
実用的ではない。そこで、本発明では操舵力を重
目にすることにより、実質的に同一の効果を得よ
うとするものである。 また、上記第2と発明の場合には、同表(D)
【表】
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例に基づいて説明する。 第1図に、本発明を四輪自動車に適用した一実
施例の機能構成図を示す。 図示のように、車輛1の前後左右の各車輛2,
2a〜2dに加わる各荷重Wa,Wb,Wc,Wd
は、それぞれ荷重検出器3a〜3dにより検出さ
れるようになつている。なお、符号の添字a〜d
はそれぞれ前右輪、前左輪、後右輪、および後左
輪に対応するものとする。また、荷重Wa〜Wd
と車輪部における台車高さの変位δa〜δdは相関
関係にあることから、前記荷重検出器3a〜3d
は荷重Wa〜Wdを直接検出する代わりに、変位
δa〜δdを検出して荷重Wa〜Wdを間接的に検出
するものであつてもよいことは言うまでもない。 操舵力制御装置10は、マイクロコンピユータ
等を適用して形成するのが望ましく、ROM1
2、重心位置演算部13、軽減量補正係数演算部
14、軽減量演算部15および減衰力補正演算部
16から形成されている。 ROM12には、第2図A〜Cに示すように、
標準重心MoをXYZ座標の原点とし、X軸は車輛
の左右方向、Y軸は前後方向、Z軸は上下方向に
対応させて設定し、Moから前輪又は後輪までの
Y軸基準寸法K1又はK2、Moから右輪又は左輪ま
でのX軸基準寸法U1又はU2、Moから台車底部ま
でのZ軸基準寸法Hが記憶されている。 重心位置演算部13は検出荷重Wa〜Wdに基
づいて、そのときの重心Mの位置を求めるように
なつている。まず、平面的な変位量Sx、Syは、
次式(1)に示すM点回りのモーメントバランス条件
を満足することから、それぞれ(1)式のようにな
る。 (U1−Sx)(Wa−Wc)=(U2
+Sx)(Wb+Wd) (K1−Sy)(Wa−Wb)=(K2+Sy)(Wc+Wd) (1)
【化】 上下方向の変位量Szは、検出荷重Wa〜Wdに
基づいて求めた平面的な変位量Sx、Syのように、
簡単に求めることはできない。そこで、本実施例
では、第2図Bに示すように、車輛の左右の傾き
角αを利用して下式(2)により近似的に求めるよう
にしている。第2図Bは、車輛の左右中心にあつ
た重心Mが走行中の振動などによる車輛の傾きに
よつて動的にX軸方向にSxだけ変位した場合で
ある。なお、積荷の片寄りにより重心Mが静的に
X軸方向にずれている場合は、厳密には第2図B
のようにはならないが、第2図Bに基づいた下式
(2)を近似的に用いることにする。また、標準重心
M0を設定したときの積載重量に対し、実際の積
載重量が変化した場合、台車自体が上下方向に変
位し、重心も上下方向に変位するが、この変位は
傾き角αが厳密に0の場合には式(2)を用いて求め
ることができない。望ましくはこの場合を別途考
慮すべきであるが、本実施例では単純化のため、
この場合を考慮していない。なお、これら近似に
よる上下方向の変位量の誤差については、第3図
B〜Dに示す領域〜の設定時に安全側を考慮
することにより対応できる。また、変位量Szは
標準重心M0に対し、上方を正、下方を負とする。 Sz=Sx/tanα−H ……(2) なお、傾き角αは直接検出計により検出するこ
とも可能であるが、第2図Cに示すように、荷重
検出器3a,3b又は3c,3dにより検出され
た車輛左右の荷重WaとWbは、その車輛位置に
おける台車上下方向の変位量δa、δbに相関する
ものであることから、次式(3)により求めることが
できる。 α=sin-1δa/U(又はsin-1δb/U) ……(3) このようにして求められた重心の変位量Sx、
Sy、Szは、軽減量補正係数演算部14と減衰力
補正演算部16とに出力されるようになつてい
る。 軽減量補正係数演算部14は、ROM等からな
るメモリ14aと乗算器14とから形成され、入
力される重心の変位量Sx、Sy、Szに基づいて、
重心Mが第3図A〜Dに示した領域〜のどの
領域に属するかを判定し、第2表に例示したよう
に、操舵方向士θと前記領域〜とに対応させ
て定められ、メモリ14aに記憶されている軽減
量補正係数Kを検索し、このK値に車速Vを乗じ
た補正係数K′を出力するようになつている。な
お、第3図Aは平面図、第3図B〜Dはそれぞれ
同図A図示“AA”、“BB”、“CC”における垂直
断面であり、図中に示した領域〜は前記第1
表の(A)欄の符号に対応させている。また、領域
は異常高荷の場合、即ちこの領域に重心がくると
転倒の恐れがある領域であり、図示していない
が、運転者に警報を出すようにしている。
【表】
【表】 第2表に例示したように、重心が標準状態にあ
るときKの値(第2表では3)を標準とし、これ
より大きなKは「軽目」に、小さなKは「重目」
に補正するように定められている。例えば、ケー
スハ,ニは重心MがY軸近傍にあり、領域に含
まれることから、操舵方向に拘らず「軽目」に補
正する。一方、ケースホとヘの場合は、重心Mが
領域に含まれる「右片荷」の例であり、操舵方
向に応じて、それぞれ「重目」の「軽目」に補正
するように定められている。 軽減量演算部15は、次式(4)に示すように、予
め設定されている軽減量と運転者が操作したハン
ドルの操舵角等に応じた操舵信号θの相関関数H
に基づいて、入力される操舵信号θに対応する軽
減量を求めるとともに、この軽減量に前記補正係
数Kを乗じた補正信号Pを、補正機構4に出力す
るようになつている。 P=K′・(θ) ……(4) 補正機構4と動力操舵ユニツト5は周知構成の
ものであり、入力される補正信号Pに応じ、操舵
力の軽減量を制御するようになつている。 一方、減衰力補正演算部16は、入力される重
心の変位量Sx,Sy,Szに基づいて、重心Mが含
まれる前記領域〜を判定し、第3表に例示し
たように、各領域〜に対応させて定められ、
メモリ等に記憶されている減衰力補正量Ra〜Rd
を検索し、各車輪2a〜2dの減衰力制御装置6
にそれぞれ出力するようになつている。なお、第
3表に示した例において、Ra〜Rdが“1”の場
合は標準減衰力に、Ra〜Rd>1の場合はその値
に応じて、標準減衰力よりも増大されたハードな
減衰力となるように定められている。例えば、同
表において、ケーストの場合は領域と判定さ
れ、重心Mは前輪寄りであるから、前輪2a,2
bのシヨツクアブソーバの減衰力をハードにし
て、沈み込みを防いでいる。また、ケースチの場
合は領域と判定され、右側の車輪2a,2cの
減衰力をハードにして沈み込みを防いでいる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、積載重
量や積載位置が変化しても、良好な操縦性および
安定性を向上させることができるという効果があ
る。したがつて、運転者の経験度が不要となり、
未熟者であつても安全な運転が可能になるうえ、
長時間運転における疲労も軽減される。また、横
風に対する安全性も向上される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の機能ブロツク構成
図、第2図A,B,Cは重心高さ変位量の求め方
を説明する図、第3図A,B,C,Dは重心位置
の判定領域の一例を示す図、第4図乃至第6図は
本発明の適用可能な補正機構と動力操舵ユニツト
の構成図、第7図は第6図図示補正機構と動力操
舵ユニツトの動作を説明するための図である。 3……荷重検出器、4……補正機構、5……動
力操舵ユニツト、6……減衰力制御装置、10…
…操舵力制御装置、12……ROM、13……重
心位置演算部、14……軽減量補正係数演算部、
15……軽減量演算部、16……減衰力補正演算
部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 可変設定される操舵力の軽減量に基づいて所
    望の操舵力を得るようにした動力操舵装置におい
    て、車輛の少なくとも前後左右の4つの車輪にか
    かる荷重をそれぞれ検出する荷重検出手段と、該
    検出荷重に基づいて重心位置の少なくとも前後・
    左右各方向の変位量を演算する重心位置演算方法
    と、該各方向の変位量に相関させて定められた操
    舵力の軽減量補正係数により前記操舵力の軽減量
    を増減補正する軽減量補正手段とを備えてなり、
    前記左右方向の変位量に対応する前記軽減量補正
    係数はそれぞれ操舵方向に応じて相反する増減方
    向の値に定められ、前記軽減量補正手段は操舵方
    向信号を入力し操舵方向に対応する軽減量補正係
    数を用いて前記軽減量を補正することを特徴とす
    る動力操舵装置。 2 可変設定される操舵力の軽減量に基づいて所
    望の操舵力を得るようにした動力操舵装置におい
    て、車輛の少なくとも前後左右の4つの車輛にか
    かる荷重をそれぞれ検出する荷重検出手段と、該
    検出荷重に基づいて重心位置の少なくとも前後・
    左右各方向の変位量を演算する重心位置演算手段
    と、該各方向の変位量に相関させて定められた操
    舵力の軽減量補正係数により前記操舵力の軽減量
    を増減補正する軽減量補正手段と、前記各変位量
    に相関させて定められた各車輌のシヨツクアブソ
    ーバの減衰力を得るように各シヨツクアブソーバ
    の減衰力を補正する減衰力補正手段とを備えてな
    り、前記左右方向の変位量に対応する前記軽減量
    補正係数はそれぞれ操舵方向に応じて相反する増
    減方向の値に定められ、前記軽減量補正手段は操
    舵方向信号を入力し操舵方向に対応する軽減量補
    正係数を用いて前記軽減量を補正することを特徴
    とする動力操舵装置。
JP2055284A 1984-02-07 1984-02-07 動力操舵装置 Granted JPS60163767A (ja)

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JP2055284A JPS60163767A (ja) 1984-02-07 1984-02-07 動力操舵装置

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JPS60163767A JPS60163767A (ja) 1985-08-26
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