JPS60191875A

JPS60191875A - 車両の操舵制御方法

Info

Publication number: JPS60191875A
Application number: JP4640984A
Authority: JP
Inventors: Toru Takahashi; 徹高橋
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1984-03-13
Filing date: 1984-03-13
Publication date: 1985-09-30

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】（発明の技術分野）本発明は、運転者による操舵に伴なって生ずる操舵角信
号はかりでなく他の電気的制御信号をも入力して前輪あ
るいは後輪を操舵する車両の操舵制御方法に関するもの
であるＯ（従来技術およびその問題点）従来のこの種の操舵制御方法としては、例えは、特開昭
５７−１１１７８９公報に記載されてＩ、ｚるよ、うな
ものが知られており、この公報に記載の方法では、ｍ１
図に示すような操舵制御装置を用し）、車速信号、前輪
舵角信号および荷重信号を制御信号として用いて後輪を
操舵している。

第１図において、１はステアリングホイールで、ステア
リングコラム２、ギヤ部３およびステア１ノングリンケ
ージ４を介して前輪５を操舵するよう構成されている。

６は後輪操舵機構で、後輪操舵用油圧アクチュエータ７
内に摺動自在に設けられたピストン８にステアリングリ
ンケージ９を介して後輪１０か連結されている。後輪操
舵用油圧アクチュエータフに油圧を供給するため、エン
ジン１１によりベルトプーリ伝動装置ｎ　１２を介して
駆動されるオイルポンプ１３によりリザーバタンク１４
内のオイルをアンローディングバルブ１５を経て作動油
供給ライン１６によってサーボ弁１７に送り、このサー
ボ弁１７により後輪操舵用油圧アクチュエータフの左ま
たは右側油室に油を送入するよう構成されている０１８
はアキュムレータ、１９はリザーバタンク１４への戻り
ラインを示す。

また、ステアリングホイール１の操作に応じた圧力流体
を後輪操舵用油圧アクチュエータフに供給するようにす
るため、ステアリングホイール１のステアリングコラム
２に取付けられた前輪操舵角センサー２１からの前輪操
舵角信号を電子コントローラ２２に入力し、この′重子
コントローラ２２において車速センサー２８からの車速
信号および車両重量検出器２４からの車両重量信号とに
より後輪操舵角を決定し、電子コントローラ２２から出
力される後輪操舵角信号をサーボアンプ２５に送り、こ
のサーボアンプ２５によりサーボ弁１７を駆動し、後輪
操舵用油圧アクチュエータフの変位検知ａＮｉｊ２６の
出力をサーボアンプ２５にフィードバックし、これによ
り油圧アクチュエータ７内のピストン８の位１ｄを制御
し、ステアリングリンケージ９を介して後輪１０を操舵
するようＮｆｊ成している。

そして、上記の従来方法では、車両か定割的に旋回して
いるものとする仮定を条件とし、横すべり角βを０にす
るため、コーナリングパワーＣｆ。

Ｏｒを一定値で不変とし、前輪舵角δｆ、車速Ｖ１車両
重Ｊ１１Ｈｍおよび重心点と前後車軸間距離ｌｆ。

ｌｒによって定まる比率にで前輪舵角に対して後輪舵角
を制御している。

しかしながら、上述の操舵制御方法においては、車両の
ヨーレート特性に大きく影響するタイヤのコーナリング
パワーを一定値で不変として制量しているため、タイヤ
表面の摩耗によるタイヤコーナリングパワーの経年変化
、あるいは、タイヤ空気圧の変化によるタイヤコーナリ
ングパワーの変化、さらには、タイヤ変換にともなうタ
イヤコーナリングパワーの変化により制御効果が大きく
劣化し、常に最適の制御状態を保つのは難しく、制御効
果の劣化により、旋回時のタックイン現象を招く可能性
もある。

（発明の目的）本発明は、上述したような従１来の問題点に着目してな
されたもので、所定操作状態および車両の連動状態によ
ってタイヤコーナリングパワーで大きく変化するスタビ
リテイファクターを推定し、これに基づき修正を加えて
制御することにより上記の問題点を解決することを目的
としている。

（発明の構成ン本発明は、運転者による操舵に伴なって出力する操舵角
信号はかりでなく他の電気信号をも制御信号として入力
して前輪あるいは後輪を操舵する車両の操舵制御力法に
おいて、操舵角信号と、車速信号と、車両の横加速度信
号と、アクセル状態を示すアクセル信号とをそれぞれ検
出し、前記操舵角信号と車速信号とから操舵角および車
速のそれぞれの変化が所定範囲内にあることを検知する
際における操舵角および車速検出値から車両の目標横加
速度を計算すると同時に制御開始１６号を出力させ、検
出される横加速度信号と前記目標横加速度信号との差を
めて偏差信号を出力させ、前記制御開始信号の入力と同
時に前記偏差信号を用いて偏差が零に近づくよう前輪あ
るいは後輪の操舵を制御し、前記操舵角信号、車速信号
およびアクセル信号のそれぞれの変化が所定範囲内にあ
ることを検知し、その時の前記偏差信号に応じて前記の
計算した目標横加速度を修正することを特徴とする。

（実施例）第２図は、本発明による操舵制御を行なう装置をブ資ツ
ク線図で示している。図示の例では、車両の状態を検出
するセンサーとして、運転者によって操舵される前輪の
操舵角δを検出する操舵角センサー２１と、車速Ｖを検
出する車速センサー２３との他に、車両重心点付近での
横加速度Ｇを検出する横加速度センサ−２７と、アクセ
ル状態を検出するアクセル開度センサー２８とが用いら
れている。

３０はこれらの検出信号のうちから操舵角および車速信
号を入力して車両の目標となる目標横加速度Ｇｒを算出
して出力する目標横加速度算出装置を示す。

一般的に車両が定常円旋回に近い状態でコーナリングし
ている時に、車両に生ずる横加速度Ｇおよびヨーレート
ｒはＶδ ’ｒ　”　（１＋ＡＶ　）　ｔ　−（２）（ただし、ｌ
はｎｌＪ後車軸間距離Ａはスタビリテイファクター）でめられる。

しかしながら、このようなコーナリング走行状態中に、
制動力をかけたり、あるいはアクセルペダルから足を離
したりした時などの場合には、上記ｏｒと異なる横加速
度Ｇを発生し、または上記ｌｒと異なるヨーレートｒを
発生し、この結果、運転者が意図していたコースからは
ずれて円の内側に入り込む、いわゆるタックイン現象を
引き起こし、安全上好ましくない。（第３図および第４
図参照）したがって、上述したように検出した操舵角δおよび車
速Ｖが目標横加速度算出装置６８０に入力されると、先
づ、操舵角および車速の微分値か第５図に示すように零
を中心にある所定範囲の内に入っていて定常運転に近い
状態にあるか否かが判断され、定常運転に近い状態にあ
る場合にその操舵角δおよび車ｍＶの検出信号を用いて
上述の式（１１または（２）により目標横加速度Ｇｒ（
あるいはヨーレートｒｒ）を算出する。この目標横加速
度の算出に用いられる前後車軸間距離！およびスタビリ
テイファクターＡは算出装置８０に予め入力され、記憶
されている。この記憶されているスタビリテイファクタ
ーＡは後述するように操舵制υυ中□時々修止される。

スタビリテイファクターＡとしてを用いることができ、（３〕式において、ｍは車両重量
、Ｃｆ０ｒは前後コーナリングパワー、１１）　＊　ｌ
ｒは車両■（心から１１１」後車軸までの距離であり、
特に、前述したように変化の大きいタイヤコーナリング
パワーによりスタビリテイファクターＡは影響を受ける
。したがって、操舵角δ、車速ｖおよびアクセル開度情
報をスタビリテイファクター算出装置ａ８１に人力し、
各情報の微分値が零を中心に所定範囲内に人っていて操
舵角、車速およびアクセル開度の検出信号の変化が小さ
い定常運転に近い状態にあると判断した時は、その時の
操舵角δ、゛車速■および横加速度Ｇ（あるいはヨーレ
ー）７）の検出値と前後車軸間距離ｌにより（１＋式（
または（２）式）を用いて逆にスタビリテイファクター
Ａを計算して推定し、その結果を目標横加速度算出装置
ン３ｎＬ−λ″＋１１　、＋％Ｉ　ｎ）’ａ　！ｌ（’
　ｔｔｋθ）ｌ１ｍ　Ｌ−’ｊｉ４−　Ｊ４ｔ　ＩアＪ
−倍されているスタビリテイファクターＡの値を修正す
る。

上述したようにして、タイヤコーナリングパワーの変化
に対して常に修正されたスタビリテイファクターＡを用
いて目標横加速度Ｇｒ（あるいはヨーレートｒｒ）を算
出装置ａｏにおいて算出し、この算出された目標槽ＩＪ
［ｌ速度Ｇｒの値と、横加Ｍ＋度センサー２７によって
検出された実際の横加速ＰＩＬＧのイ１ムを加減算回路
８２に入力して比較し、偏差値をめ、この偏差値をコン
トローラ３３に人力し、例えば、ＰＩＤ（比例、積分、
微分）　１ｔｉｉ制御し、偏差が零になるよう後輪操舵
用サーボアンプ８４に制御信号を送る。これによりタッ
クイン等のいわゆる運転者の意図と異なった車両運動が
生ずるの全防止し、運転者の期待面りに車両の操舵゛を
制御することができる。この実験例の結果を第６図に示
しており、この第６図に示すように、コーナリング走行
時に制動またはアクセルペダルから足を離すことによる
タックイン現象の発生が防止されている〇上述した実施例では、アクセル状態を示すアクセル信号
を検出するためアクセル開度センサーを用いているが、
これに代り、エンジンのスロットル開度、吸入負圧また
はエンジン回転数を用いても車両の前後方向の連動の定
常状態を検出することができる。

（発明の効果〕本発明によれば、車両の定常運転状態時に目標となる車
両運動状態、すなわち、目標横加速度を計算し、また車
両特性に大きな影響を与えるスタビリテイファクターＡ
を推定する手段を設けて定常運転状態時に推定したスタ
ビリテイファクターＡを逐次目標横加速度の計算に用い
、このようにしてめられた目標連動状態に実際の車両連
動状態が近づくよう後輪操舵を制御する構成とした力ら
、タイヤのコーナリングパワーの紅年変化等に起因した
旋回ｆｌｌ１哩特性の劣化を招くことなく、高速直進性
を向上し、操安性を改善してより安全な運転を運転者に
Ｎ与できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来既知の操舵制御装置ａの概略線図、第２
図は本発明による操舵制御を行なう装置１５１のブロッ
ク線図、第８図および第４図はタックイン現象を示すグラフ１第５図は車両の定常運動状態を検出する方法の説明図、第６図は本発明により操舵制御された状態を示すグラフ
である。１・・・ステアリングホイール２・・・ステアリングコラム８・・・ギヤ部４・・・ス
テアリングリンケージ５・・・削＃ｊ　６・・・後Ｉ／＆操舵機構７・・・後
輪操舵用油圧アクチュエータ８・・・ピストン９・・・ステアリングリンケージｌＯ・・・ｍｍ　１１・・・エンジン１８・・・オイルポンプ　１４・・・リザーバタンク１
７・・・サーボ弁　２１・・・前輪操舵角センサー２３
・・・車速センサー　２４・・・車両型は検出器２７・
・・横加速度センザー２８・・・アクセル開度センサー８０−・・目標横加速度子９出装置３１・・・スタビリテイファクター算出装置３２・・・
加減υ回路　３３・・・コントローラー３４・・・後幅
操舵用サーボアンプ。特許出願人　日産自動車株式会社第１図第３図第４図饋加速度（Ｇ）

Claims

【特許請求の範囲】

Ｌ　運転者による操舵に伴なって出力する操舵角信号ば
かりでなく他の電気信号をも用いて制御信号をコントロ
ーラに入力して前輪あるいは後輪を操舵する車両の操舵
制御方法において、操舵角信号と、車速信号と、車両の
横加速度信号と、アクセル状態を示すアクセル信号とを
それぞれ検出し、前記操舵角信号と車速信号とを用いて
操舵角および車速のそれぞれの変化が所定範囲内にある
ことを検知する際における操舵角および車速検出値から
車両の目標横加速度を算出し、これと同時に制御開始信
号をコントローラに人力させ、検出された横加速度と前
記目標横加速度とを比較して得られる偏差信号を前記コ
ントローラに人力して偏差が零に近づくよう前輪あるい
は後輪の操舵を制御し、前記操舵角信号、車速信号およ
びアクセル信号のそれぞれの変化が所定範囲内にあるこ
とを検知し、その時の前記偏差信号に応じて算出目標横
加速度を修正することを特徴とする車両の操舵制御方法
。