JPS60161257A - 車両の運動制御装置 - Google Patents

車両の運動制御装置

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JPS60161257A
JPS60161257A JP59015333A JP1533384A JPS60161257A JP S60161257 A JPS60161257 A JP S60161257A JP 59015333 A JP59015333 A JP 59015333A JP 1533384 A JP1533384 A JP 1533384A JP S60161257 A JPS60161257 A JP S60161257A
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JP
Japan
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car
steering
vehicle
characteristic
control
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JP59015333A
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English (en)
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JPH0373513B2 (ja
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Yukio Fukunaga
由紀夫 福永
Koji Shibahata
康二 芝端
Kenji Nakamura
健治 中村
Yasumasa Tsubota
坪田 康正
Namio Irie
入江 南海雄
Junsuke Kuroki
黒木 純輔
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14Steering 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
    • B62D7/15Steering 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
    • B62D7/1554Steering 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 comprising a fluid interconnecting system between the steering control means of the different axles
    • B62D7/1572Steering 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 comprising a fluid interconnecting system between the steering control means of the different axles provided with electro-hydraulic control means

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

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】 (技術分野) 本発明は、車両の運動特性を状況の変化にか\わらず予
め設定された特性に近づけるように制御する車両の運動
制御装置に関するものである。
(従来技術〕 第1図は従来の車両制御装置の一例(特開昭57−87
759号)を示すものである。図中1はエンジン、2は
ベルト、8はオイルポンプ、4はリザーバタンク、51
’J:アンローブインクハルツ、6はサーボ弁、7は後
輪操舵用油圧アクチュエータ、8はアキュムレータ、9
は作動油供給ライン、lOは戻りライン、llは電子制
御回路、12はトランスミッション、1sld車速セン
サー、14はステアリングホイール、15はステアリン
グコラム、16は前輪舵角検出器、17はサーボアンプ
、18は後輪舵角変位検知器、19.20は前輪、21
.22は後輪、28.24は前後輪のステアリングリン
ケージ、25は前輪操舵用油圧アクチュエータ、26は
前輪操舵用サーボ弁、27はサーボアンプ、28は前輪
舵角変位検知器である0 そして上述の装置は、その電気油圧サーボ系により前後
輪の舵角を電気信号に応じて自由に操舵することができ
る。すなわちこの装置によれば・前輪の操舵角を車速に
応じて操縦者の操舵したステアリングホイールの操舵角
に対して後輪の操舵比率を可変にすることによって、車
両の重心点横すべり角を小さくすることにより、低速に
おける小まわり性と高速における安定性を両立させると
共に、制御時のタックインを防止することができるO しかしながら、このような従来装置は車両の運動特性を
一定のものとして、この特定の特性を基にプログラム制
御するものであるため、その車両の運動特性が基本の特
性から変化した場合には、その制御による車両の挙動が
制御目的より外れた挙動を示すため、かえって車両の運
動特性を悪化させてしまうという問題点があった。
すなわち車両の運動特性は1例えばタイヤ圧力の高低、
タイヤの摩耗程度、車両の前後重量配分の変化(重心位
置の変動)、およびサスペンションの支持特性の変化(
ばねマタはゴムブツシュ等の経年変化)等によって変化
する。しかしながら従来の制御装置は上述の変化要因を
無視して、特定の基本特性を選定して、その基本特性に
基いたプログラム制御を行うものであったから、実際上
車両の使用状態の変化や、経年変化が生じた場合には、
従来の制御装置による制御では、かえって車両の運動特
性を悪化させてしまうことがあるという問題点があった
(目的) 本発明は上述の問題点全解決するためになされたもので
、車両の使用状態等に起因する一時的変化や、車両の構
成部材の経年変化等による車両の運動特性の変化にも追
従して車両の運動制御を常に適確に行える装置を提供す
ることを目的とするものである。
(構成) 上述の目的を達成するため本発明においては、車両の挙
動を検出するセンサーと、この検出された挙動の特徴を
抽出して車両の特性の変化を感知する特徴抽出部と、こ
の抽出された特徴と予め設定された値とを比較判断する
判断部と、前記設定値と特徴のずれに応じて車輪の操舵
量を制御する制御部とを具備させて車両の運動制御装置
を構成する。
(冥施例) 以下、第2図〜第9図について本発明の詳細な説明する
。第2図中第1図と同一の符号は同等のものを示す。
本冥施例においては、車両の挙動を検出するヨーレート
センサー29を設け、このヨーレートセンサー29と、
車速センサー18および前輪舵角検出器16の各出力を
電子制御回路11に入力するようにし、この電子制御口
j)2!11内には第8図に示すように、検出された車
両の挙動の特徴を抽出して車両の特性の変化を感知する
特徴抽出部80と、この抽出された特徴と予め設定され
た値とを比較判断する比較判断部81と、前記設定値と
特徴のずれに応じて車輪の操舵量を制御する制御量決定
部82を設け、この電子制御回路11からの出力を前輪
操舵用サーボアンプ27に入力させ、サーボ弁26、前
輪操舵用油圧アクチュエータ25、リンケージ28を介
して前輪19.20の舵角制御を行うようにすると共に
、電子制御回路11の出力を後輪操舵用サーボアンプ1
7に入力させ、サーボ弁6、後輪操舵用油圧アクチュエ
ータ7、リンケージ24を介して後輪21.22の舵角
制御を行うように構成する。
(作用) 第4図は本発明装置による制御方法の一例を示す制御フ
ローチャートを示すもので、この場合はヨーレートセン
サー29にブロック88で示スように、その時の車両の
ヨーレートが入力して、その検出値を出力すると、その
信号が電子制御回路ll内の特徴抽出部80によってブ
ロック84で示すようにフーリエ変換される。
第5図および第6図はフーリエ変換(周波数応答解析)
の方法ケ示すもので、横座標に周波数(H2ltとり、
縦座標にハンドル操舵に対するヨーレートの位相おくれ
角(deg) ’l−とっり場合1第5図の曲線A1お
よび第6図の曲線Bがその出力特性を示すものである0 ついで比較判断部81において、ブロック85で示すよ
うに、抽出され7’n%徴と予め設定された値とを比較
して位相判断をする〇 すなわち第5図の場合−s fOf I H2にとると
1この時の適正な位相おくれ角φの範囲はφ、(例えば
−40°)〜φ2(例えば−50°)である0したがつ
てこのφ、〜φ2を設定値として入力Aと比較すればよ
い。すなわち入力Aがf。においてφ、〜φ2の範囲内
にあれば適正値であり、φ2よυ下にあれば遅れ過ぎで
あり、φ、より上にあれば進み過ぎである。
また第6図の場合は、例えばflを(1,5H2とし、
f2全1.5Hzとした場合の面積Sを設定値Soと比
較するもので、この場合はS≦Soが適正範囲となる。
この方法は位相特性が複雑に変化する場合の解析に有効
である。
つぎに制御量決定部82において、前記設定値と特徴の
ずれに応じて車輪の操舵量を決定するOすなわちブロッ
ク86で示すように1位相判断の結果、適正範囲内にあ
れば前後輪舵角比γを設定値のままとし、(第9図D〕
ブロック87で示すように、位相が遅れ過ぎの場合はそ
の程度に応じてγを小にしく第9図F)、またブロック
88で示すように、位相が進み過ぎの場合(はγを大に
する(第9図E)ようにそれぞれ制御量を決定する。
そしてその決定された制御量をブロック89で示すよう
に出力して、前述したようにそれぞれサーボアンプ27
.1?、サーボ弁26,6、アクチュエータ25.7’
i介して前後輪の舵角を制御する〇 また第7図は本発明装置による別の制御方法を示すフロ
ーチャートで、この場合はブロック40で示すように、
先ずヨーレートゲンサー29によって検出したヨーレー
トと、前輪舵角検出器16によって検出したハンドル角
によってヨーレートゲインを算出する〇 ついでブロック41で示すように、ブロック40からの
入力をフーリエ変換すると共に、伝達関数計算を行う・ 第8図は横座標に周波数f(G2)′f:とり、縦座標
にハンドル操舵に対するヨーレートゲイン 。
性を示すものであり、ヨーレートゲインGは、f = 
0.4における計測値であり、G□は適正範囲の下限値
を示し、G2は上限値を示すものである〇ついでブロッ
ク42で示すように、車両の応答特性を設定された値と
比較する0すなわち検出tltヨーレートゲインGk設
定値G0〜G、と比較する〇 そしてブロック4Bで示すように、G0≦G≦G。
であればそのままとし、ブロック44で示すように、G
 ) G2であれば、後輪をアンダステア方向に操舵す
るよう後輪操舵量を変更・決定し、ブロック45で示す
ように、G<G、でおれば後輪をオーバステア方向に操
舵するための後輪制御出力をブロック46で示すように
前述した後輪制御装置に出力する0 第9図は、横座標に車速V4とり、縦座標に前後輪舵角
比γをとった場合の後輪制御特性の例である0 今、第7図においてG≦G≦02の場合は1所定の特性
曲線りであるが、G>02の場合にはオーバーステア方
向でヨーレートゲインが大きく、後輪をアンダーステア
方向に操舵修正する必要がおり、第9図の特性曲線Fに
従って操舵制御すればよい。
また、G<G□の場合には車両はアンダーが強くなり過
ぎているため車両の特性をオーバ一方向に近ずけるため
特性曲線Eに従って後輪を操舵制御する〇 同、本実施例においては、車両の挙動を検出するのにヨ
ーレートセンサーを用いたが、この検出手段として車両
の横加速度センサーを用いても同様の効果が得られる0 なぜなら、車両の重心点検加速度を2.車速をあり、ヨ
ーレートと横加速度は一定の関係があるためであるO (効果) 前述したように、車両の運動特性は、例えばタイヤ圧力
の高低や、タイヤの摩耗程度の多少や、車両の前後重量
配分の変化(重心位置の変動)等の一時的変化、および
サスペンションの支持特性の変化(ばねまたはゴムブツ
シュ等の経年変化〕等によって変化する0例えば前輪の
タイヤ圧が低くなればアンダステアになり、また車両の
重心位置が後方へ移れば、オーバステア傾向になる〇し
かしながら従来の制御装置は上述の変化要因を無視して
、特定の基本特性を選定して、その基本特性に基いたプ
ログラム制御を行うものであったから・突際上、車両の
使用状態の一時的変化や、経年変化が生じた場合には、
従来の制御装置による制御では、かえって車両の運動特
性を悪化させてしまうことがあるという問題点があった
この点本発明装置は、車両のその時々における挙動を検
出できるセンサーを車体に設け、このセンサーによって
検出された挙動の特徴を抽出し、この抽出された特徴と
予め設定された値とを比較判断し、その設定値と特徴の
ずれに応じて車輪を制御するようにしたから、本発明装
置によれば、車両の使用状態に起因する一時的変化や、
車両の構成部材の経年変化等による車両の運動特性の変
化にも追従して、常に車両の運動制御を適確に行うこと
ができるというすぐれた効果が得られる〇
【図面の簡単な説明】
第1図は従来装置を示す車両の平面略図、第2図は本発
明装置を示す車両の平面略図、第8図は本発明装置の制
御ブロック図、第4図はその制御フローチャート、 第5図および第6図はフーリエ変換の説明図、第7図は
本発明装置の別の制御フローチャート、第8図はフーリ
エ変換の説明図、 第9図は後輪操舵モード図である0 6・・・サーボ弁 7・・・後輪操舵用油圧アクチュエータ11・・・電子
制御回路 1B・・・車速センサー14・・・ステアリ
ングホイール15・・・ステアリングコラム16・・・
前輪舵角検出器 l?・・・サーボアンプ18・・・後
輪舵角変位検知器 19、20°°°前輪 21.22・・・後輪25・・
・前輪操舵用油圧アクチュエータ26・・・サーボ弁 
27・・・サーボアンプ28・・・前輪舵角変位検知器 29・・・ヨーレートセンサー 80・・・特徴抽出部 81・・・比較判断部82・・
・制御量決定部〇 特許出願人 日産自動車株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. L 車両の挙動を検出するセンサーと、この検出された
    挙動の特徴を抽出して車両の特性の変化を感知する特徴
    抽出部と、この抽出された特徴と予め設定された値とを
    比較判断する判断部と、前記設定値と特徴のずれに応じ
    て車輪の操舵量を制御する制御部とを具備してなる車両
    の運動制御装置0
JP59015333A 1984-01-31 1984-01-31 車両の運動制御装置 Granted JPS60161257A (ja)

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JPS60161257A true JPS60161257A (ja) 1985-08-22
JPH0373513B2 JPH0373513B2 (ja) 1991-11-22

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