JPH0781605A - 前輪補助操舵装置 - Google Patents
前輪補助操舵装置Info
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- JPH0781605A JPH0781605A JP22571293A JP22571293A JPH0781605A JP H0781605 A JPH0781605 A JP H0781605A JP 22571293 A JP22571293 A JP 22571293A JP 22571293 A JP22571293 A JP 22571293A JP H0781605 A JPH0781605 A JP H0781605A
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- Japan
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- steering
- front wheel
- auxiliary steering
- vehicle
- wheel auxiliary
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 操舵力に応じて前輪補助操舵を行うに際して
生ずる、定常状態になるまでの操舵応答性の悪化を解消
する。 【構成】 ステアリングホイール３によりステアリング
ギヤ２を介して行う前輪１Ｌ，１Ｒの主操舵時、弁５
は、弁１３からの流量および操舵力に応じ補助舵角だ
け、可変絞り１７の開度に応じた遅れをもって、アクチ
ュエータ１６を介し前輪を補助操舵する。コントローラ
１８は、センサ１９で検出した車速Ｖにより、弁１３の
流量および可変絞り１７の開度を決定し、これにより補
助操舵を、前輪舵角が減少される方向に遅れをもって生
起させ、この補助操舵および遅れを、車速の上昇につれ
て大きくすることで、操舵応答性の悪化を解消する。
生ずる、定常状態になるまでの操舵応答性の悪化を解消
する。 【構成】 ステアリングホイール３によりステアリング
ギヤ２を介して行う前輪１Ｌ，１Ｒの主操舵時、弁５
は、弁１３からの流量および操舵力に応じ補助舵角だ
け、可変絞り１７の開度に応じた遅れをもって、アクチ
ュエータ１６を介し前輪を補助操舵する。コントローラ
１８は、センサ１９で検出した車速Ｖにより、弁１３の
流量および可変絞り１７の開度を決定し、これにより補
助操舵を、前輪舵角が減少される方向に遅れをもって生
起させ、この補助操舵および遅れを、車速の上昇につれ
て大きくすることで、操舵応答性の悪化を解消する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ステアリングホイール
により主操舵される前輪を切り増したり、切り戻す前輪
補助操舵装置に関するものである。
により主操舵される前輪を切り増したり、切り戻す前輪
補助操舵装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】前輪補助操舵装置としては従来、特開昭
５７−９９４７０号公報に記載の如く、ステアリングホ
イールによる前輪の主操舵時に、該主操舵をパワーアシ
ストして軽快なステアリング操作を可能にするようにし
たパワーステアリング装置のアシスト油圧により、前輪
を切り増し方向に補助操舵するようにした装置が知られ
ている。その目的とするところは、軽快な操作力で車両
の操舵応答性を向上させることを狙ったものである。
５７−９９４７０号公報に記載の如く、ステアリングホ
イールによる前輪の主操舵時に、該主操舵をパワーアシ
ストして軽快なステアリング操作を可能にするようにし
たパワーステアリング装置のアシスト油圧により、前輪
を切り増し方向に補助操舵するようにした装置が知られ
ている。その目的とするところは、軽快な操作力で車両
の操舵応答性を向上させることを狙ったものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかして、パワーステ
アリング装置における発生油圧には、通常の油圧回路と
同様に、制御弁や、配管系の流量抵抗による影響が及ん
で、応答遅れが生ずるのを免れない。これがため、上記
した従来装置の如くパワーステアリング装置のアシスト
油圧で前輪を補助操舵する場合も、応答遅れが不可避で
ある。
アリング装置における発生油圧には、通常の油圧回路と
同様に、制御弁や、配管系の流量抵抗による影響が及ん
で、応答遅れが生ずるのを免れない。これがため、上記
した従来装置の如くパワーステアリング装置のアシスト
油圧で前輪を補助操舵する場合も、応答遅れが不可避で
ある。
【０００４】従って、従来の前輪補助操舵装置を搭載し
た車両にあっては、軽快な操作力での操舵を可能とでき
るものの、操舵応答性の向上を狙って該装置を搭載した
にもかかわらず、前輪舵角に対するヨーレイトの位相お
よび前輪舵角に対する横加速度の位相が夫々、前輪補助
操舵を行わない通常の車両よりも、大きな遅れを呈し、
定常状態になるまでの操舵応答性が悪化するといった問
題を生ずる。
た車両にあっては、軽快な操作力での操舵を可能とでき
るものの、操舵応答性の向上を狙って該装置を搭載した
にもかかわらず、前輪舵角に対するヨーレイトの位相お
よび前輪舵角に対する横加速度の位相が夫々、前輪補助
操舵を行わない通常の車両よりも、大きな遅れを呈し、
定常状態になるまでの操舵応答性が悪化するといった問
題を生ずる。
【０００５】本発明は、前輪舵角が減少する方向に前輪
を補助操舵するよう、前輪補助操舵アクチュエータを作
動させ、これにより前輪舵角に対するヨーレイトの位相
遅れおよび前輪舵角に対する横加速度の位相遅れを夫々
解消して、上述の問題を解消することを目的とする。
を補助操舵するよう、前輪補助操舵アクチュエータを作
動させ、これにより前輪舵角に対するヨーレイトの位相
遅れおよび前輪舵角に対する横加速度の位相遅れを夫々
解消して、上述の問題を解消することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的のため第１発明
は、ステアリングホイールにより主操舵される前輪を切
り増したり、切り戻す前輪補助操舵アクチュエータと、
ステアリングホイールの操舵力を検出する操舵力検出手
段と、該手段により検出された操舵力に基づき前記前輪
補助操舵アクチュエータを作動させて、運転者の操舵状
態に応じた前輪補助操舵を行わせる制御手段とを具えた
前輪補助操舵装置において、前記制御手段は、前輪舵角
が減少する方向に遅れを持たせつつ前記前輪補助操舵ア
クチュエータを作動させるように前輪補助舵角を可変制
御する構成にしたことを特徴とするものである。
は、ステアリングホイールにより主操舵される前輪を切
り増したり、切り戻す前輪補助操舵アクチュエータと、
ステアリングホイールの操舵力を検出する操舵力検出手
段と、該手段により検出された操舵力に基づき前記前輪
補助操舵アクチュエータを作動させて、運転者の操舵状
態に応じた前輪補助操舵を行わせる制御手段とを具えた
前輪補助操舵装置において、前記制御手段は、前輪舵角
が減少する方向に遅れを持たせつつ前記前輪補助操舵ア
クチュエータを作動させるように前輪補助舵角を可変制
御する構成にしたことを特徴とするものである。
【０００７】なお、かかる構成において第２発明は、車
両の走行速度を検出する車速検出手段を付加し、上記制
御手段は、該手段により検出した車両の走行速度が上昇
するにつれて、前輪補助舵角を大きくするよう可変制御
する構成にしたものである。
両の走行速度を検出する車速検出手段を付加し、上記制
御手段は、該手段により検出した車両の走行速度が上昇
するにつれて、前輪補助舵角を大きくするよう可変制御
する構成にしたものである。
【０００８】また、第３発明では第１発明の構成におい
て、車両の走行速度を検出する車速検出手段を付加し、
上記制御手段は、該手段により検出した車両の走行速度
が上昇するにつれて、上記前輪補助操舵アクチュエータ
の作動遅れが大きくなるよう前輪舵角を可変制御する構
成にする。
て、車両の走行速度を検出する車速検出手段を付加し、
上記制御手段は、該手段により検出した車両の走行速度
が上昇するにつれて、上記前輪補助操舵アクチュエータ
の作動遅れが大きくなるよう前輪舵角を可変制御する構
成にする。
【０００９】
【作用】制御手段は、ステアリングホイールによる前輪
の主操舵時、操舵力検出手段により検出されたステアリ
ングホイールの操舵力に基づき前輪補助操舵アクチュエ
ータを作動させ、運転者の操舵状態に応じて前輪を切り
増したり、切り戻して補助操舵を行う。
の主操舵時、操舵力検出手段により検出されたステアリ
ングホイールの操舵力に基づき前輪補助操舵アクチュエ
ータを作動させ、運転者の操舵状態に応じて前輪を切り
増したり、切り戻して補助操舵を行う。
【００１０】ところで、第１発明において上記制御手段
は、前輪舵角が減少する方向に遅れを持たせつつ前輪補
助操舵アクチュエータを作動させるように前輪補助舵角
を可変制御する構成にしたから、前輪補助操舵が、結果
として前輪舵角に対するヨーレイトの位相遅れおよび前
輪舵角に対する横加速度の位相遅れを夫々解消して、定
常状態になるまでの操舵応答性が悪化するといった問題
を解消することができる。
は、前輪舵角が減少する方向に遅れを持たせつつ前輪補
助操舵アクチュエータを作動させるように前輪補助舵角
を可変制御する構成にしたから、前輪補助操舵が、結果
として前輪舵角に対するヨーレイトの位相遅れおよび前
輪舵角に対する横加速度の位相遅れを夫々解消して、定
常状態になるまでの操舵応答性が悪化するといった問題
を解消することができる。
【００１１】なお、第２発明では、上記の構成におい
て、車両の走行速度を検出する車速検出手段を付加し、
上記制御手段は、該手段により検出した車両の走行速度
が上昇するにつれて、前輪補助舵角を大きくするよう可
変制御する構成にしたから、車速の上昇につれ上記の位
相遅れが大きくなるのに符合して、如何なる車速の基で
も上記位相遅れの問題、つまり定常状態になるまでの操
舵応答性が悪化するといった問題を、確実になくすこと
ができる。
て、車両の走行速度を検出する車速検出手段を付加し、
上記制御手段は、該手段により検出した車両の走行速度
が上昇するにつれて、前輪補助舵角を大きくするよう可
変制御する構成にしたから、車速の上昇につれ上記の位
相遅れが大きくなるのに符合して、如何なる車速の基で
も上記位相遅れの問題、つまり定常状態になるまでの操
舵応答性が悪化するといった問題を、確実になくすこと
ができる。
【００１２】また第３発明では、第１発明の構成におい
て、車両の走行速度を検出する車速検出手段を付加し、
上記制御手段は、該手段により検出した車両の走行速度
が上昇するにつれて、上記前輪補助操舵アクチュエータ
の作動遅れが大きくなるよう前輪舵角を可変制御する構
成にしたから、この場合も定常状態になるまでの操舵応
答性が悪化するといった問題を、如何なる車速の基でも
解消することができる。
て、車両の走行速度を検出する車速検出手段を付加し、
上記制御手段は、該手段により検出した車両の走行速度
が上昇するにつれて、上記前輪補助操舵アクチュエータ
の作動遅れが大きくなるよう前輪舵角を可変制御する構
成にしたから、この場合も定常状態になるまでの操舵応
答性が悪化するといった問題を、如何なる車速の基でも
解消することができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図１は本発明前輪補助操舵装置の一実施例
で、１Ｌ，１Ｒは夫々左右前輪、２はステアリングギ
ヤ、３はこのステアリングギヤ２を介して左右前輪１
Ｌ，１Ｒを主操舵するためのステアリングホイールを示
す。ステアリングギヤ２にはパワーステアリング装置の
コントロールバルブ４および前輪補助操舵装置の舵角制
御弁５を内蔵させる。
説明する。図１は本発明前輪補助操舵装置の一実施例
で、１Ｌ，１Ｒは夫々左右前輪、２はステアリングギ
ヤ、３はこのステアリングギヤ２を介して左右前輪１
Ｌ，１Ｒを主操舵するためのステアリングホイールを示
す。ステアリングギヤ２にはパワーステアリング装置の
コントロールバルブ４および前輪補助操舵装置の舵角制
御弁５を内蔵させる。
【００１４】コントロールバルブ４を具えるパワーステ
アリング装置および舵角制御弁５を具える前輪補助操舵
装置は夫々、圧力源ポンプをタンデムポンプ６に内蔵
し、これら圧力源ポンプは共通なリザーバタンク７から
作動液を吸入して、回路８にパワーステアリング装置用
の作動液を、また回路９に前輪補助操舵装置用の作動液
を吐出するものとする。ここで、１０はパワーステアリ
ング装置用のドレン回路、１１は前輪補助操舵装置用の
ドレン回路を夫々示す。
アリング装置および舵角制御弁５を具える前輪補助操舵
装置は夫々、圧力源ポンプをタンデムポンプ６に内蔵
し、これら圧力源ポンプは共通なリザーバタンク７から
作動液を吸入して、回路８にパワーステアリング装置用
の作動液を、また回路９に前輪補助操舵装置用の作動液
を吐出するものとする。ここで、１０はパワーステアリ
ング装置用のドレン回路、１１は前輪補助操舵装置用の
ドレン回路を夫々示す。
【００１５】パワーステアリングコントロールバルブ４
は、ステアリングホイール３の操舵力に応じたトーショ
ンバーの捩りに応動し、非操舵時は、回路８の作動液を
全量ドレン回路１０を経てタンク７に戻すが、操舵時
は、操舵力に応じ回路８からドレン回路１９へ液流を絞
って操舵力に応じた液圧を発生させ、これを回路１２を
経て図示せざるパワーシリンダの、操舵方向に応じた側
の室に供給し、ステアリングホイール３による前輪の主
操舵をパワーアシストして、操舵力の軽減を実現する周
知のものとする。
は、ステアリングホイール３の操舵力に応じたトーショ
ンバーの捩りに応動し、非操舵時は、回路８の作動液を
全量ドレン回路１０を経てタンク７に戻すが、操舵時
は、操舵力に応じ回路８からドレン回路１９へ液流を絞
って操舵力に応じた液圧を発生させ、これを回路１２を
経て図示せざるパワーシリンダの、操舵方向に応じた側
の室に供給し、ステアリングホイール３による前輪の主
操舵をパワーアシストして、操舵力の軽減を実現する周
知のものとする。
【００１６】前輪補助操舵装置の舵角制御弁５は、流量
制御弁１３により流量制御された回路９から回路１４へ
の作動液を供給され、基本的にはパワーステアリング装
置のコントロールバルブ４と同様なものとする。即ち、
舵角制御弁５はステアリングホイール３の操舵力に応じ
たトーションバーの捩りに応動し、非操舵時は、回路１
４の作動液を全量ドレン回路１１を経てタンク７に戻
す。この時、アクチュエータ１６は内蔵のセンタリング
スプリングにより中立位置にされて、ステアリングギヤ
２を変位させず、補助舵角を０にする。ところで操舵時
において舵角制御弁５は、操舵力に応じ回路１４からド
レン回路１１への液流を絞って回路１４に、操舵力およ
び流量制御弁１３による流量制御値に応じた液圧を発生
させ、これを回路１５を経て前輪補助操舵アクチュエー
タ１６の、操舵方向に応じた側の室１６ａまたは１６ｂ
に供給して、前輪を補助操舵するものとする。これがた
めアクチュエータ１６は、車幅方向に変位可能に取り付
けたステアリングギヤ２と、車体との間に横架して、ス
トロークによりステアリングギヤ２を車幅方向に変位さ
せる時、前輪を補助操舵するものとする。
制御弁１３により流量制御された回路９から回路１４へ
の作動液を供給され、基本的にはパワーステアリング装
置のコントロールバルブ４と同様なものとする。即ち、
舵角制御弁５はステアリングホイール３の操舵力に応じ
たトーションバーの捩りに応動し、非操舵時は、回路１
４の作動液を全量ドレン回路１１を経てタンク７に戻
す。この時、アクチュエータ１６は内蔵のセンタリング
スプリングにより中立位置にされて、ステアリングギヤ
２を変位させず、補助舵角を０にする。ところで操舵時
において舵角制御弁５は、操舵力に応じ回路１４からド
レン回路１１への液流を絞って回路１４に、操舵力およ
び流量制御弁１３による流量制御値に応じた液圧を発生
させ、これを回路１５を経て前輪補助操舵アクチュエー
タ１６の、操舵方向に応じた側の室１６ａまたは１６ｂ
に供給して、前輪を補助操舵するものとする。これがた
めアクチュエータ１６は、車幅方向に変位可能に取り付
けたステアリングギヤ２と、車体との間に横架して、ス
トロークによりステアリングギヤ２を車幅方向に変位さ
せる時、前輪を補助操舵するものとする。
【００１７】なお、本例では操舵力に対して補助舵角を
遅らせるが、この遅れを弁の流量抵抗や管路抵抗により
生起させることを基本とする。しかして、当該遅れを車
速に応じて変化させる場合、可変絞り１７を回路１５中
に挿入する。そして、この可変絞り１７は前記流量制御
弁１３と共に、コントローラ１８により電子制御し、こ
のコントローラ１８には、車両の走行速度Ｖを検出する
車速センサ１９からの信号を入力する。
遅らせるが、この遅れを弁の流量抵抗や管路抵抗により
生起させることを基本とする。しかして、当該遅れを車
速に応じて変化させる場合、可変絞り１７を回路１５中
に挿入する。そして、この可変絞り１７は前記流量制御
弁１３と共に、コントローラ１８により電子制御し、こ
のコントローラ１８には、車両の走行速度Ｖを検出する
車速センサ１９からの信号を入力する。
【００１８】上記実施例の作用を次に説明する。ステア
リングホイール３によりステアリングギヤ２を介して前
輪１Ｌ，１Ｒを２点鎖線図示の如く左に、または右に主
操舵すると、舵角制御弁５は上記したように、操舵力お
よび流量制御弁１３による流量制御値に応じた液圧を発
生させ、これを回路１５および可変絞り１７を経て前輪
補助操舵アクチュエータ１６の室１６ａ（左操舵時）ま
たは１６ｂ（右操舵時）に供給して、前輪を主操舵と逆
方向に、つまり前輪舵角が減少する方向に補助操舵す
る。そしてこの補助操舵は、可変抵抗１７により遅れを
持って実行される。
リングホイール３によりステアリングギヤ２を介して前
輪１Ｌ，１Ｒを２点鎖線図示の如く左に、または右に主
操舵すると、舵角制御弁５は上記したように、操舵力お
よび流量制御弁１３による流量制御値に応じた液圧を発
生させ、これを回路１５および可変絞り１７を経て前輪
補助操舵アクチュエータ１６の室１６ａ（左操舵時）ま
たは１６ｂ（右操舵時）に供給して、前輪を主操舵と逆
方向に、つまり前輪舵角が減少する方向に補助操舵す
る。そしてこの補助操舵は、可変抵抗１７により遅れを
持って実行される。
【００１９】ここで、好適な補助舵角および遅れを考察
するに、前輪補助操舵を操舵力で実現させた時の、車両
の操舵応答性は次のように表現することができる。図２
に示す２輪モデルにおいて、説明の便宜上、操舵力と、
前輪のセルフアライニングトルクと、前輪コーナリング
フォース（前輪横滑り角）とが比例関係にあるとする
と、また前輪コーナリングパワーをＣf 、後輪コーナリ
ングパワーをＣr 、車両質量をｍ、車両のヨー慣性モー
メントをＩ、前軸・重心点間距離をａ、後軸・重心点間
距離をｂ、ホイールベースをＬ（Ｌ＝ａ＋ｂ）、車速を
Ｖ、前輪主舵角をδ、前輪の補助舵角を含めた実舵角を
δf とすると、車両のヨーレイト（ｄ／ｄｔ）φおよび
横加速度（ｄ2 ／ｄｔ2 ）ｙに関する運動方程式は周知
の如く以下により表される。
するに、前輪補助操舵を操舵力で実現させた時の、車両
の操舵応答性は次のように表現することができる。図２
に示す２輪モデルにおいて、説明の便宜上、操舵力と、
前輪のセルフアライニングトルクと、前輪コーナリング
フォース（前輪横滑り角）とが比例関係にあるとする
と、また前輪コーナリングパワーをＣf 、後輪コーナリ
ングパワーをＣr 、車両質量をｍ、車両のヨー慣性モー
メントをＩ、前軸・重心点間距離をａ、後軸・重心点間
距離をｂ、ホイールベースをＬ（Ｌ＝ａ＋ｂ）、車速を
Ｖ、前輪主舵角をδ、前輪の補助舵角を含めた実舵角を
δf とすると、車両のヨーレイト（ｄ／ｄｔ）φおよび
横加速度（ｄ2 ／ｄｔ2 ）ｙに関する運動方程式は周知
の如く以下により表される。
【数１】 ｍ｛Ｖ（ｄ／ｄｔ）φ＋（ｄ2 ／ｄｔ2 ）ｙ｝ ＝Ｃf ｛δf −〔ａ（ｄ／ｄｔ）φ＋（ｄ／ｄｔ）ｙ〕／Ｖ｝ ＋Ｃr ｛−〔（ｄ／ｄｔ）ｙ−ｂ（ｄ／ｄｔ）φ〕／Ｖ｝・・・（１）
【数２】 Ｉ（ｄ2 ／ｄｔ2 ）φ ＝ａＣf ｛δf −〔ａ（ｄ／ｄｔ）φ＋（ｄ／ｄｔ）ｙ〕／Ｖ｝ −ｂＣr ｛−〔（ｄ／ｄｔ）ｙ−ｂ（ｄ／ｄｔ）φ〕／Ｖ｝・・・（２） また、主舵角δおよび補助舵角を含む前輪実舵角δ
f は、前輪の横滑り角に対する補助舵角のゲインをＫ、
遅れ時定数をＴとすると、次式で表される。
f は、前輪の横滑り角に対する補助舵角のゲインをＫ、
遅れ時定数をＴとすると、次式で表される。
【数３】 δf ＝δ＋｛Ｋ／（１＋ＴＳ）｝ ×｛δf −〔ａ（ｄ／ｄｔ）φ＋（ｄ／ｄｔ）ｙ〕／Ｖ｝・・・（３）
【００２０】上記をラプラス変換して、まとめると、
【数４】 但し、
【数５】Φ＝Ｌ｛（ｄ／ｄｔ）φ｝・・・（５）
【数６】Ｙ＝Ｌ｛（ｄ／ｄｔ）ｙ｝・・・（６）
【数７】 Ｃf ’＝｛（１＋ＴＳ）／（１−Ｋ＋ＴＳ）｝Ｃf ・・・（７） となる。
【００２１】従って、通常の、制御しない車両に対し
て、（７）式のようなコーナリングパワーＣf ’を呈す
るタイヤを装着した場合と等価になる。（４）式乃至
（７）式で表される車両において、前輪主舵角δに対す
るヨーレイト（ｄ／ｄｔ）φおよび横速度（ｄ／ｄｔ）
ｙの（Φ／δおよびＹ／δの）周波数特性を表すと、図
３乃至図６に示す如くになる。図３は、前輪の横滑り角
に対する補助舵角のゲインＫをパラメータとして、Φ／
δのゲインおよび位相特性を示し、図４は、前輪の横滑
り角に対する補助舵角のゲインＫをパラメータとして、
Ｙ／δのゲインおよび位相特性を示す。なお、これらの
図において、ａ1 ，ａ2 ，ｂ1 ，ｂ2 は夫々、制御を行
わない車両の特性である。また図５は、遅れ時定数Ｔを
パラメータとして、Φ／δのゲインおよび位相特性を示
し、図６は、遅れ時定数Ｔをパラメータとして、Ｙ／δ
のゲインおよび位相特性を示す。
て、（７）式のようなコーナリングパワーＣf ’を呈す
るタイヤを装着した場合と等価になる。（４）式乃至
（７）式で表される車両において、前輪主舵角δに対す
るヨーレイト（ｄ／ｄｔ）φおよび横速度（ｄ／ｄｔ）
ｙの（Φ／δおよびＹ／δの）周波数特性を表すと、図
３乃至図６に示す如くになる。図３は、前輪の横滑り角
に対する補助舵角のゲインＫをパラメータとして、Φ／
δのゲインおよび位相特性を示し、図４は、前輪の横滑
り角に対する補助舵角のゲインＫをパラメータとして、
Ｙ／δのゲインおよび位相特性を示す。なお、これらの
図において、ａ1 ，ａ2 ，ｂ1 ，ｂ2 は夫々、制御を行
わない車両の特性である。また図５は、遅れ時定数Ｔを
パラメータとして、Φ／δのゲインおよび位相特性を示
し、図６は、遅れ時定数Ｔをパラメータとして、Ｙ／δ
のゲインおよび位相特性を示す。
【００２２】ここで、ＫおよびＴについて考察する。Ｋ
を正方向に大きくすると図３および図４から明らかなよ
うに、操舵ゲインは大きくなるが、位相が大きく遅れ
て、前記従来装置の問題を惹起することから、Ｋは負方
向に大きくするのが良い。また、Ｔについては、これを
正方向に小さくすると、図５および図６から明らかなよ
うに、操舵ゲインは大きくなるが、位相が大きく遅れ
て、前記従来装置の問題を惹起することから、Ｔは正方
向に大きくするのが良い。
を正方向に大きくすると図３および図４から明らかなよ
うに、操舵ゲインは大きくなるが、位相が大きく遅れ
て、前記従来装置の問題を惹起することから、Ｋは負方
向に大きくするのが良い。また、Ｔについては、これを
正方向に小さくすると、図５および図６から明らかなよ
うに、操舵ゲインは大きくなるが、位相が大きく遅れ
て、前記従来装置の問題を惹起することから、Ｔは正方
向に大きくするのが良い。
【００２３】従って、本例においては前輪補助操舵を、
前輪舵角が減少される方向に生起させることとし、これ
により、操舵力に応じた前輪補助操舵において従来問題
となっていた位相遅れに関する問題を解消し、定常状態
になるまでの操舵応答性が悪いといった問題を解決す
る。
前輪舵角が減少される方向に生起させることとし、これ
により、操舵力に応じた前輪補助操舵において従来問題
となっていた位相遅れに関する問題を解消し、定常状態
になるまでの操舵応答性が悪いといった問題を解決す
る。
【００２４】なお、かように前輪舵角を減ずる方向に補
助操舵することから、操舵ゲインの低下を免れないが、
これが気になる場合は、ステアリングギヤ２のギヤ比を
小さく設定して難なく対処することができるため、問題
とならない。
助操舵することから、操舵ゲインの低下を免れないが、
これが気になる場合は、ステアリングギヤ２のギヤ比を
小さく設定して難なく対処することができるため、問題
とならない。
【００２５】ところで実際上、ヨーレイト（ｄ／ｄｔ）
φおよび横加速度（ｄ2 ／ｄｔ2 ）ｙの位相遅れは高車
速になるほど大きくなることから、これに符合させるた
め、車速Ｖが高くなるほど図７に示す如く、Ｋは負方向
に大きくし、Ｔは正方向に大きくするのが良い。
φおよび横加速度（ｄ2 ／ｄｔ2 ）ｙの位相遅れは高車
速になるほど大きくなることから、これに符合させるた
め、車速Ｖが高くなるほど図７に示す如く、Ｋは負方向
に大きくし、Ｔは正方向に大きくするのが良い。
【００２６】この目的のため図１において、コントロー
ラ１８はセンサ１９で検出した車速Ｖに基づき、図８の
制御プログラムを実行する。先ず、車速Ｖを読み込み、
次いでこれを基に図７に対応するマップから、Ｋ，Ｔを
検索し、更にこれらＫ，Ｔを基に、流量制御弁１３およ
び可変絞り１７への通電量を決定して、夫々に出力す
る。これにより、前輪舵角が減少される方向に前輪の補
助操舵がなされ、しかも、この補助操舵が車速の上昇に
つれ大きく、また車速の上昇につれ大きな遅れをもって
なされるように制御される。よって、操舵力に応じた前
輪補助操舵において従来問題となっていた位相遅れに関
する問題を解消し、定常状態になるまでの操舵応答性が
悪いといった問題を解決することができるし、しかもこ
の作用効果を如何なる車速の基でも達成することができ
る。
ラ１８はセンサ１９で検出した車速Ｖに基づき、図８の
制御プログラムを実行する。先ず、車速Ｖを読み込み、
次いでこれを基に図７に対応するマップから、Ｋ，Ｔを
検索し、更にこれらＫ，Ｔを基に、流量制御弁１３およ
び可変絞り１７への通電量を決定して、夫々に出力す
る。これにより、前輪舵角が減少される方向に前輪の補
助操舵がなされ、しかも、この補助操舵が車速の上昇に
つれ大きく、また車速の上昇につれ大きな遅れをもって
なされるように制御される。よって、操舵力に応じた前
輪補助操舵において従来問題となっていた位相遅れに関
する問題を解消し、定常状態になるまでの操舵応答性が
悪いといった問題を解決することができるし、しかもこ
の作用効果を如何なる車速の基でも達成することができ
る。
【００２７】なお上述の実施例では、舵角制御弁５が、
操舵力に応じて捩られるトーションバーの捩れ角に応動
して補助操舵液圧を生じるようにしたが、これに代え、
操舵力をトルクセンサで検出し、この操舵力検出値に応
じた圧力を発生する圧力制御弁を用いて補助操舵液圧を
生じるようにしてもよい。
操舵力に応じて捩られるトーションバーの捩れ角に応動
して補助操舵液圧を生じるようにしたが、これに代え、
操舵力をトルクセンサで検出し、この操舵力検出値に応
じた圧力を発生する圧力制御弁を用いて補助操舵液圧を
生じるようにしてもよい。
【００２８】
【発明の効果】かくして第１発明の前輪補助操舵装置
は、請求項１に記載の如く、前輪舵角が減少する方向に
遅れを持たせつつ前輪補助操舵を行う構成としたから、
前輪補助操舵が、結果として前輪舵角に対するヨーレイ
トの位相遅れおよび前輪舵角に対する横加速度の位相遅
れを夫々解消して、定常状態になるまでの操舵応答性が
悪化するといった従来装置の問題を解消することができ
る。
は、請求項１に記載の如く、前輪舵角が減少する方向に
遅れを持たせつつ前輪補助操舵を行う構成としたから、
前輪補助操舵が、結果として前輪舵角に対するヨーレイ
トの位相遅れおよび前輪舵角に対する横加速度の位相遅
れを夫々解消して、定常状態になるまでの操舵応答性が
悪化するといった従来装置の問題を解消することができ
る。
【００２９】また第２発明は請求項２に記載の如く、上
記の構成において、車両の走行速度が上昇するにつれ
て、前輪補助舵角を大きくするよう構成したから、車速
の上昇につれ上記の位相遅れが大きくなるのに符合し
て、如何なる車速の基でも上記位相遅れの問題、つまり
定常状態になるまでの操舵応答性が悪化するといった問
題を、確実になくすことができる。
記の構成において、車両の走行速度が上昇するにつれ
て、前輪補助舵角を大きくするよう構成したから、車速
の上昇につれ上記の位相遅れが大きくなるのに符合し
て、如何なる車速の基でも上記位相遅れの問題、つまり
定常状態になるまでの操舵応答性が悪化するといった問
題を、確実になくすことができる。
【００３０】また第３発明は請求項３に記載の如く、第
１発明の構成において、車両の走行速度が上昇するにつ
れて、上記前輪補助操舵アクチュエータの作動遅れが大
きくなるよう構成にしたから、この場合も定常状態にな
るまでの操舵応答性が悪化するといった問題を、如何な
る車速の基でも解消することができる。
１発明の構成において、車両の走行速度が上昇するにつ
れて、上記前輪補助操舵アクチュエータの作動遅れが大
きくなるよう構成にしたから、この場合も定常状態にな
るまでの操舵応答性が悪化するといった問題を、如何な
る車速の基でも解消することができる。
【図１】本発明による前輪補助操舵装置の一実施例を示
す概略系統図である。
す概略系統図である。
【図２】車両の運動方程式を説明するに当たって用いた
２輪モデルの模式図である。
２輪モデルの模式図である。
【図３】（ａ）は、前輪の横滑り角に対する補助舵角の
ゲインＫをパラメータとして示す、ヨーレイトゲインの
周波数特性図、（ｂ）は、同じくそのヨーレイトの位相
に関する周波数特性図である。
ゲインＫをパラメータとして示す、ヨーレイトゲインの
周波数特性図、（ｂ）は、同じくそのヨーレイトの位相
に関する周波数特性図である。
【図４】（ａ）は、前輪の横滑り角に対する補助舵角の
ゲインＫをパラメータとして示す、車両横速度ゲインの
周波数特性図、（ｂ）は、同じくその車両横速度の位相
に関する周波数特性図である。
ゲインＫをパラメータとして示す、車両横速度ゲインの
周波数特性図、（ｂ）は、同じくその車両横速度の位相
に関する周波数特性図である。
【図５】（ａ）は、遅れ時定数Ｔをパラメータとして示
す、ヨーレイトゲインの周波数特性図、（ｂ）は、同じ
くそのヨーレイトの位相に関する周波数特性図である。
す、ヨーレイトゲインの周波数特性図、（ｂ）は、同じ
くそのヨーレイトの位相に関する周波数特性図である。
【図６】（ａ）は、遅れ時定数Ｔをパラメータとして示
す、車両横速度ゲインの周波数特性図、（ｂ）は、同じ
くその車両横速度の位相に関する周波数特性図である。
す、車両横速度ゲインの周波数特性図、（ｂ）は、同じ
くその車両横速度の位相に関する周波数特性図である。
【図７】図１の例におけるＫ，Ｔの好適な変化特性図で
ある。
ある。
【図８】図１の例におけるコントローラが実行する補助
舵角制御プログラムを示すフローチャートである。
舵角制御プログラムを示すフローチャートである。
1L 左前輪 1R 右前輪 ２ ステアリングギヤ ３ ステアリングホイール ４ パワーステアリングコントロールバルブ ５ 前輪補助操舵装置の舵角制御弁 ６ タンデムポンプ ７ リザーバタンク 13 流量制御弁 16 前輪補助操舵アクチュエータ 17 可変絞り 18 コントローラ 19 車速センサ
Claims (3)
- 【請求項１】 ステアリングホイールにより主操舵され
る前輪を切り増したり、切り戻す前輪補助操舵アクチュ
エータと、 ステアリングホイールの操舵力を検出する操舵力検出手
段と、 該手段により検出された操舵力に基づき前記前輪補助操
舵アクチュエータを作動させて、運転者の操舵状態に応
じた前輪補助操舵を行わせる制御手段とを具えた前輪補
助操舵装置において、 前記制御手段は、前輪舵角が減少する方向に遅れを持た
せつつ前記前輪補助操舵アクチュエータを作動させるよ
うに前輪補助舵角を可変制御する構成にしたことを特徴
とする前輪補助操舵装置。 - 【請求項２】 請求項１において、車両の走行速度を検
出する車速検出手段を付加し、前記制御手段は、該手段
により検出した車両の走行速度が上昇するにつれて、前
輪補助舵角を大きくなるよう可変制御する構成にしたこ
とを特徴とする前輪補助操舵装置。 - 【請求項３】 請求項１において、車両の走行速度を検
出する車速検出手段を付加し、前記制御手段は、該手段
により検出した車両の走行速度が上昇するにつれて、前
記前輪補助操舵アクチュエータの作動遅れが大きくなる
よう前輪舵角を可変制御する構成にしたことを特徴とす
る前輪補助操舵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22571293A JPH0781605A (ja) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | 前輪補助操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22571293A JPH0781605A (ja) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | 前輪補助操舵装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0781605A true JPH0781605A (ja) | 1995-03-28 |
Family
ID=16833629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22571293A Pending JPH0781605A (ja) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | 前輪補助操舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0781605A (ja) |
-
1993
- 1993-09-10 JP JP22571293A patent/JPH0781605A/ja active Pending
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