JPS63192660A - 車両の舵角制御装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は車両の操縦安定性を向上させるため、操舵量に
応じ前輪を転舵する時、前輪又は後輪を補助操舵するよ
うにした舵角制御装置に関するものである。

（従来の技術） この種舵角制御技術としては本願出願人の出願に係わる
特開昭６０−１６１２６６号公報に示された如きものが
ある。

この技術は、前輪について特に述べると、前輪舵角を操
舵量に比例する成分と操舵量の微分値に応じた成分との
和で決定するもので、操舵量の微分値に応じた成分を前
輪舵角に付加することにより、旋回当初の車両回顧性を
向上させるような過渡制御が可能である。

この舵角制御Ｂ理論は後輪を補助転舵する場合も適用で
き、後輪を高車速時前輪に対して同相、他車速時逆相に
転舵する場合を例にとって説明すると、後輪舵角δ１は
次式で表わされる。

δ、＝（ｋ−Ｔ−３）θ この式において、ｋ、Ｔは車速に応じた制御定数で、ｋ
は低車速で負、高車速で正、Ｔは常に正を保つ。又、Ｓ
はラプラス演算子、θは操舵角（ステアリングホイール
操舵角）を夫々示す。上式により後輪（舵角δｒ）は、
操舵角速度θに応じて前輪とは逆相に転舵され、旋回当
初のヨ一方向運動の立上がりを向上させることができる
。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、いずれにしても従来は、演算制御量がハードウ
ェア限界値を越える場合、リミッタによりハードウェア
限界値を最大制御量としてそれ以上の制御を行わない構
成であったため、以下の問題を生じていた。

即ち、例えば障害物を回避するため第８図の如くステア
リングホイール操舵角θをδ１となし、その後０に戻す
ようなステアリング操作によって、後輪転舵制御量δ、
が１点鎖線で示す如く過渡的に定常的な制御方向と逆に
なる場合を想定すると、実際の制御量は実線で示す如く
ハードウェア限界αで頭打ちになる。この場合、上記逆
方向の制御が行なわれないこととなり、過渡特性が悪化
し、この過渡成分によって解消されるべき車両の回頭遅
゛れが解消されないままになって運転者に違和感を与え
るものであった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、定常成分と過渡成分の転舵方向が逆の場合に
上述の問題を生ずること、又この場合に定常成分の最大
値をハードウェア限界以下にしておけば、前記逆方向制
御が可能になるとの観点から、 定常成分と過渡成分の転舵方向が逆の場合の定常成分の
最大制御量を、ハードウェア限界値より小さくしたもの
である。

（作　用） 車輪を走行条件に応じた定常成分と過渡成分とによって
規定される制御量だけ舵角制御するに当り本発明装置は
、上記定常成分及び過渡成分の転舵方向が逆の場合の定
常成分の最大制御量を、ハードウェア限界値より小さく
する。

ところで定常成分と過渡成分の転舵方向が同じ場合、こ
れら両成分による制′ａ量は１まとめにして考えること
ができ、転舵量を大として低速小まわり性を確保する為
にもハードウェア限界まで転舵するようにしておけばよ
く、この場合の定常成分の最大制御量をハードウェア限
界と見做せる。

従って、定常成分と過渡成分の転舵方向が逆の場合の定
常成分の最大制御量がハードウェア限界より小さく抑え
込まれていることとなり、両者間に過渡成分の舵角制御
用の余裕が存在し、当該成分による逆方向の制御が行わ
れ得て、車両の過渡的な回頭遅れを狙い通りに解消する
ことができる。

これがため、この回頭遅れにともなう違和感を運転者は
感することがなく、安全である。

（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。

第１図は本発明−実施の態様で、図中ＩＬ。

ＩＲは左右前輪、２Ｌ、２Ｒは左右後輪を夫々示す。こ
れら車輪を持った車両は、基本的にはステアリングホイ
ール３によりステアリングギヤ４を介して左右前輪ＩＬ
、ＩＲを転舵されて操向可能であるが、その他以下に示
す本発明舵角制御装置により前輪ＩＬ、ＩＲ及び後輪２
Ｌ、２Ｒを共に補助転舵されるものとする。

即ち、前輪についてはステアリングギヤ４を前輪舵角制
御アクチュエータ５を介して車体に取付け、該アクチュ
エータのストロークによりステアリングギヤ４の変位を
介し左右前輪ＩＬ、ＩＲを補助転舵可能とする。又、後
輪についてはこれらを転舵可能に車体に取付けると共に
、後輪舵角制御アクチュエータ６を介して相互にリンク
結合し、該アクチュエータのストロークにより左右後輪
２Ｌ、２Ｒを補助転舵可能とする。

アクチュエータ５．６を個々にストローク制御するため
に油圧切換パルプ７．８を設け、これらパルプはポンプ
９及びリザーバ１０で構成される共通な油圧源を適宜ア
クチュエータ５．６の選択室に供給して、これらアクチ
ュエータ５．６をストロークさせるものとする。そして
、切換パルプ７．８はコントローラ１１により電子制御
するものとし、このコントローラには、ステアリングホ
イール３の操舵角θを検出する操舵角センサ１２からの
信号と、車速Ｖを検出する車速センサ１３からの信号と
、前輪の補助舵角（制御舵角）θ。

をアクチェエータ５のストロークから検出する制御舵角
センサ１４からの信号と、後輪の補助舵角（制御舵角）
δ１をアクチュエータ６のストローりから検出する制御
舵角センサ１５からの信号とを入力する。

コントローラ１１は、操舵角θ及び車速■から前後輪の
舵角制御量を夫々演算し、これらと制御舵角δ１．δえ
との偏差に基づきパルプ７．８を制御して舵角δ１．δ
８を夫々上記演算値に一致させるものである。

上記実施例の作用を後輪舵角制御につき次に説明する。

この後輪舵角制御に当っては、後輪転舵量δ、を前述し
たようにδ、＝　（ｋ−Ｔ−Ｓ）θ−−−−−−−−−
（１）の如くに決定するのが良いことが知られている。

この演算はコントローラ１１が第２図の手順に従って実
行する。即ち、先ず車速■を読込み、次に制御定数に、
Ｔを、車両重心点の定常機すべり角が零且つヨーレート
周波数特性がフラットであるという仮定の元に次式によ
り計算する。

’、’Ａ＝Ｃｚ（ＩＣ＋　ｆｌ−Ｃ１＋ｍａｂ１２−ｂ
”ｍ”Ｖ”）これら制御定数に、Ｔは夫々車速■に対し
て第３図及び第４図の如くに変化し、車速■が８０ｋｍ
／ｈ以上の高車速域でに、Ｔが同符号となって、前記（
１）式における定常成分にθ（高車速域では後輪を前輪
と同相転舵して後輪の横加速度を発生させる成分）と、
過渡成分−ＴＳθ（後輪を過渡的に逆方向へ転舵して車
両の回顧遅れを解消する成分）との転舵方向が逆となる
。

その後第２図に示すように、ステアリングホイール操舵
角θを読込み、次で上記のようにして求めた制御定数に
と操舵角θとから定常成分にθを計算する。そして、ｋ
とＴとが同符号、即ち定常成分にθと過渡成分−ＴＳθ
との転舵方向が逆の時には定常成分にθによる後輪制御
量δ４．をにθの関数ｆ（ｋθ）として計算する。また
ｋとＴとが異符号、即ち定常成分にθと過渡成分−ＴＳ
θとの転舵方向が同方向の時には、定常成分にθによる
後輪制御量δ、はにθの値をそのまま使用する。

次に過渡成分による後輪制御量δ、２をδ、、＝７・Ｓ
・θにより計算する。その後、最終的な後輪転舵量δ、
を（δ□−δ、２）の関数ｇ（δ、、１−δ、２）とし
て計算する。

コントローラ１１はこの演算転舵量δ、と実転舵角δ８
との偏差に基づき、実転舵角δ８が演算転舵量δ、に一
致するよう油圧切換バルブ８を電子制御する。

ところで本発明においては、上記の演算に当り第５図及
び第６図の如く、定常成分の最大制御量１δ□ｌ　＋＊
ａｘを演算転舵量１δ、、１の最大値より小さくするこ
とにより、定常成分と過渡成分の転舵方向が逆の場合の
定常成分の最大制御量を、定常成分と過渡成分の転舵方
向が同じ場合の定常成分の最大制御量より小さくする。

一方、定常成分と過渡成分の転舵方向が同じ場合、これ
ら成分による制御量は１まとめにして考えることができ
、ハードウェア限界αまで転舵しておけばよく、この場
合の定常成分の最大制御量はハードウェア限界αと見做
せる。従って、定常成分と過渡成分の転舵方向が逆の場
合の定常成分の最大制御量は、ハードウェア限界αより
低く抑＆込まれていることとなる。

これがため第８図と同様の操舵形態において後輪転舵制
御量δ、は第７図の如（、定常成分最大値Ｉδｒ＋　ｌ
　ｗａｘをハードウェア限界αより小さく抑え込まれ、
両者間に過渡成分の舵角制御を可能にする余裕代が存在
する。このため当該過渡成分による逆方向の制御が行わ
れ得て車両の過渡的な回頭遅れを狙い通りに解消するこ
とができる。

なお、車速等の走行条件により制御定数にとＴが異符号
となる場合、つまり定常成分と過渡成分の転舵方向が常
に同じ場合、定常成分最大値＝ハードウェア限界値とし
て制御すれば良い。

（発明の効果） かくして本発明舵角制御装置は上述の如く、定常成分と
過渡成分の転舵方向が逆の場合の定常成分の最大制御量
をトートウェア限界より低くする構成としたから、定常
成分の制御量が最大の時も、過渡成分による制御が可能
であり、当該制御による過渡的な回頭遅れ解消効果を狙
い通りに達成でき、回頭遅れにともなう違和感をなくす
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明舵角制御装置の一実施例を示す全体シス
テム図、 第２図は旧例装置におけるコントローラの後輪舵角演算
手順を示すフローチャート、 第３図及び第４図は後輪舵角制御定数を例示する線図、 第５図及び第６図は夫々定常成分による後輪転舵量と、
定常成分及び過渡成分による後輪転舵量とを示す線図、 第７図は本発明装置による後輪転舵態様を示すタイムチ
ャート、 第８図は従来の後輪転舵態様を示すタイムチャートであ
る。 ＩＬ、ＩＲ・・・前輪　　　２Ｌ、２Ｒ・・・後輪３・
・・ステアリングホイール ４・・・ステアリングギヤ ５・・・前輪舵角制御アクチュエータ ６・・・後輪舵角制御アクチュエータ ７．８・・・油圧切換バルブ １１・・・コントローラ　　１２・・・操舵角センサ１
３・・・車速センサ １４．１５・・・制御舵角センサ 第１図 第２図 第５図　　　　第６図 １４θ１　　　　　１５ｒ＋−６ｒｚｌ第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、車輪を走行条件に応じた定常成分と過渡成分とによ
   って規定される制御量だけ舵角制御する装置において、 定常成分と過渡成分の転舵方向が逆の場合の定常成分の
   最大制御量を、前記舵角制御装置により転舵可能なハー
   ドウェア限界値より小さくしたことを特徴とする車両の
   舵角制御装置。