JP2007223361A - Steering device of vehicle - Google Patents
Steering device of vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007223361A JP2007223361A JP2006043886A JP2006043886A JP2007223361A JP 2007223361 A JP2007223361 A JP 2007223361A JP 2006043886 A JP2006043886 A JP 2006043886A JP 2006043886 A JP2006043886 A JP 2006043886A JP 2007223361 A JP2007223361 A JP 2007223361A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle
- target
- wheels
- vehicle height
- right front
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
Description
本発明は、左右前輪および左右後輪のうちの少なくとも一方の一対の車輪を左右それぞれ独立に転舵可能な車両の操舵装置に関する。 The present invention relates to a vehicle steering apparatus capable of independently turning left and right pairs of at least one of left and right front wheels and left and right rear wheels.
従来から、例えば下記特許文献1に示されているように、操舵ハンドルの操舵操作に応じて左右前輪を転舵して車両を旋回させる車両の操舵装置において、車高の変化に応じて左右前輪の転舵量を補正して、車高変化に伴うアライメント変化による車両旋回量の変動を打ち消すようにすることは知られている。
しかし、上記特許文献1に記載された車両の操舵装置は、左右前輪の補正転舵により車両の走行安定性を良好にするものであるが、前記特許文献1には車両の姿勢を制御することには言及されていない。 However, the vehicle steering apparatus described in Patent Document 1 improves the running stability of the vehicle by correcting the left and right front wheels, but in Patent Document 1, the vehicle posture is controlled. Is not mentioned.
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、車両の姿勢を良好に保つようにした車両の操舵装置を提供することにある。 The present invention has been made to address the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle steering apparatus that maintains a good attitude of the vehicle.
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、左右前輪および左右後輪のうちの少なくとも一方の一対の車輪をそれぞれ独立に転舵する転舵手段と、前記少なくとも一方の一対の車輪位置の目標車高を計算する目標車高計算手段と、前記少なくとも一方の一対の車輪位置の車高が前記計算された目標車高になるように、前記少なくとも一方の一対の車輪の目標トー角を計算する目標トー角計算手段と、前記計算された目標トー角を用いて転舵手段を制御して、前記少なくとも一方の一対の車輪を前記計算された目標トー角に転舵する転舵制御手段とを備えたことにある。 In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that a steering means for independently turning at least one pair of wheels of left and right front wheels and left and right rear wheels, and at least one pair of wheel positions. Target vehicle height calculating means for calculating a target vehicle height, and calculating a target toe angle of the at least one pair of wheels so that a vehicle height of the at least one pair of wheel positions becomes the calculated target vehicle height. Target toe angle calculating means for controlling the steering means using the calculated target toe angle, and turning control means for turning the at least one pair of wheels to the calculated target toe angle. It is in having.
上記のように構成した本発明の特徴においては、目標車高計算手段が、左右前輪および左右後輪のうちの少なくとも一方の一対の車輪位置の目標車高を計算し、目標トー角計算手段が、前記少なくとも一方の一対の車輪位置の車高が前記計算された目標車高になるように、前記少なくとも一方の一対の車輪の目標トー角を計算する。そして、転舵手段および転舵制御手段により、前記少なくとも一方の一対の車輪のトー角が前記計算された目標トー角に設定される。したがって、車両の操舵制御により、車両の姿勢を良好に保つことができ、車両の走行安定性が良好となる。 In the feature of the present invention configured as described above, the target vehicle height calculation means calculates the target vehicle height of at least one pair of wheel positions of the left and right front wheels and the left and right rear wheels, and the target toe angle calculation means The target toe angle of the at least one pair of wheels is calculated so that the vehicle height of the at least one pair of wheel positions becomes the calculated target vehicle height. Then, the toe angle of the at least one pair of wheels is set to the calculated target toe angle by the turning means and the turning control means. Therefore, the vehicle posture can be kept good by the steering control of the vehicle, and the running stability of the vehicle becomes good.
また、本発明の他の特徴は、前記車両の操舵装置において、車両の走行に伴う車両の前後方向の物理量を検出する物理量検出手段を備え、目標車高計算手段が、前記検出された物理量に基づいて前記少なくとも一方の一対の車輪位置の目標車高を計算するようにするとよい。この場合、例えば、物理量検出手段は車速を検出する車速検出手段で構成され、かつ目標車高計算手段は、前記検出された車速が増加するに従って左右前輪位置の車高が左右後輪位置の車高よりも下がるように、前記少なくとも一方の一対の車輪位置の目標車高を計算するようにするとよい。 Another feature of the present invention is that the vehicle steering apparatus further comprises physical quantity detection means for detecting a physical quantity in the front-rear direction of the vehicle as the vehicle travels, and the target vehicle height calculation means is configured to detect the detected physical quantity. Based on this, the target vehicle height of the at least one pair of wheel positions may be calculated. In this case, for example, the physical quantity detection means includes vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed, and the target vehicle height calculation means determines that the vehicle height at the left and right front wheel positions is the vehicle at the left and right rear wheel positions as the detected vehicle speed increases. The target vehicle height of the at least one pair of wheel positions may be calculated so as to be lower than the height.
一般的に、車速の増加に従って、車両には大きな揚力が作用するとともに空気抵抗によって車体は後傾になり、またこの車体の後傾はさらに大きな揚力を生じさせる。そして、揚力の発生は接地荷重を減少させ、車両の走行安定性は悪化するものである。しかし、前記のように、左右前輪および左右後輪のうちの少なくとも一方の一対の車輪のトー角を制御することにより、車速が増加するに従って左右前輪位置の車高が左右後輪位置の車高よりも下がるように車体の姿勢が制御される。したがって、車速の増加に従って増加する揚力が抑制され、車両の走行安定性が良好になる。 In general, as the vehicle speed increases, a large lift acts on the vehicle, and the vehicle body tilts backward due to air resistance, and the backward tilt of the vehicle body generates a larger lift. And the generation of lift reduces the ground load, and the running stability of the vehicle deteriorates. However, as described above, by controlling the toe angle of at least one pair of wheels of the left and right front wheels and the left and right rear wheels, the vehicle height at the left and right front wheel positions increases as the vehicle speed increases. The posture of the vehicle body is controlled so as to be lowered. Therefore, the lift that increases as the vehicle speed increases is suppressed, and the running stability of the vehicle is improved.
また、本発明の他の特徴は、車両の操舵装置において、物理量検出手段は車両の前方方向の加速度を検出する加速度検出手段で構成され、転舵手段は左右前輪および左右後輪をそれぞれ独立に転舵するように構成され、目標車高計算手段は前記検出された加速度の絶対値が増加するに従って左右前輪位置および左右後輪位置の両車高が共に下がるように、左右前輪位置および左右後輪位置の目標車高を計算し、目標トー角計算手段は左右前輪位置および左右後輪位置の車高がそれぞれ前記計算された目標車高になるように、左右前輪および左右後輪の目標トー角をそれぞれ計算し、かつ転舵制御手段は前記計算された左右前輪および左右後輪の目標トー角を用いて転舵手段を制御して、左右前輪および左右後輪を前記計算された左右前輪および左右後輪の目標トー角に転舵するように構成したことにある。 Another feature of the present invention is that in the vehicle steering apparatus, the physical quantity detection means is configured by acceleration detection means for detecting acceleration in the forward direction of the vehicle, and the steering means independently includes the left and right front wheels and the left and right rear wheels. The vehicle is configured to steer, and the target vehicle height calculation means is configured so that both the left and right front wheel positions and the left and right rear wheel positions both decrease as the absolute value of the detected acceleration increases. The target vehicle height of the wheel position is calculated, and the target toe angle calculating means calculates the target toe angle of the left and right front wheels and the left and right rear wheels so that the vehicle heights of the left and right front wheel positions and the left and right rear wheel positions are respectively the calculated target vehicle heights. Each corner is calculated, and the turning control means controls the turning means using the calculated target toe angles of the left and right front wheels and the left and right rear wheels, and the left and right front wheels and the left and right rear wheels are calculated as the calculated left and right front wheels. And It lies in that is configured to steer the target toe angles of the left and right rear wheels.
これによれば、左右前輪および左右後輪のうちの少なくとも一方の一対の車輪のトー角を制御することにより、加速度の絶対値が増加するに従って左右前輪位置および左右後輪位置の両車高が共に下がるように、すなわち車体の重心位置が下がるように車体の姿勢が制御される。したがって、車両の加減速に伴う車体の姿勢変化が抑制されて、車両の走行安定性が良好となる。 According to this, by controlling the toe angle of at least one pair of left and right front wheels and left and right rear wheels, the vehicle heights of the left and right front wheel positions and the left and right rear wheel positions are increased as the absolute value of acceleration increases. The posture of the vehicle body is controlled so that both are lowered, that is, the position of the center of gravity of the vehicle body is lowered. Therefore, the change in the posture of the vehicle body accompanying the acceleration / deceleration of the vehicle is suppressed, and the running stability of the vehicle is improved.
a.第1実施形態
以下、本発明の第1実施形態について図面を用いて説明すると、図1は、同第1実施形態に係る車両の操舵装置の全体概略図である。この車両の操舵装置は、運転者によって操舵操作される操舵ハンドル10と、左右前輪FW1,FW2および左右後輪RW1,RW2をそれぞれ独立の転舵可能な転舵機構20,30,40,50を備えている。
a. First Embodiment Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall schematic diagram of a vehicle steering apparatus according to the first embodiment. The vehicle steering apparatus includes a
操舵ハンドル10は、軸線周りに一体回転するステアリングシャフト11の上端に接続されている。ステアリングシャフト11の下端には、電動モータおよび減速機構からなる反力アクチュエータ12が設けられている。この反力アクチュエータ12は、操舵ハンドル10の操舵操作に対して操舵反力を付与する。
The
転舵機構20,30は、左右前輪FW1,FW2を、図示しない車体に転舵可能に支持するアーム機構21,31をそれぞれ備えている。アーム機構21,31の各後端部は、電気アクチュエータ22,32により、駆動ロッド23,33を介して左右に駆動されるようになっている。電気アクチュエータ22,32は、そのハウジング内に、電気的に駆動される電動モータおよび電動モータの回転運動を減速するとともに直線運動に変換する変換機構を有していて、駆動ロッド23,33の各内側端を、駆動ロッド23,33に対して回転可能に係合したピン24,34を介して左右に駆動する。駆動ロッド23,33は、前記電気アクチュエータ22,32による駆動により、揺動しながら左右方向に変位して、アーム機構21,31の後端部を、駆動ロッド23,33に対して回転可能に係合したピン25,35を介して左右に駆動する。したがって、左右前輪FW1,FW2は、電気アクチュエータ22,32により左右にそれぞれ独立して転舵される。
The
転舵機構40,50は、左右後輪RW1,RW2を、図示しない車体に転舵可能に支持するアーム機構41,51をそれぞれ備えている。アーム機構41,51の各前端部は、電気アクチュエータ42,52により、駆動ロッド43,53を介して左右に駆動されるようになっている。電気アクチュエータ42,52は、前記電気アクチュエータ22,32と同様に構成されていて、駆動ロッド43,53の各内側端を、駆動ロッド43,53に対して回転可能に係合したピン44,54を介して左右に駆動する。駆動ロッド43,53は、電気アクチュエータ42,52による駆動により、揺動しながら左右方向に変位して、アーム機構41,51の前端部を、駆動ロッド43,53に対して回転可能に係合したピン45,55を介して左右に駆動する。したがって、左右後輪RW1,RW2は、電気アクチュエータ42,52により左右にそれぞれ独立して転舵される。なお、前記アーム機構21,31,41,51をサスペンション機構の中心位置は、左右前輪FW1,FW2および左右後輪RW1,RW2の接地面上にはないものとする。
The
次に、反力アクチュエータ12および電気アクチュエータ22,32,42,52を制御する電気制御装置について説明する。電気制御装置は、ハンドル操舵角センサ61、左前輪転舵角センサ62、右前輪転舵角センサ63、左後輪転舵角センサ64、右後輪転舵角センサ65、車速センサ66および車高センサ67a〜67dを備えている。ハンドル操舵角センサ61は、ステアリングシャフト11に組み付けられて、操舵ハンドル10の回転角であるハンドル操舵角θhを検出する。なお、ハンドル操舵角θhは、操舵ハンドル10の中立位置を「0」とし、操舵ハンドル10の左方向の回転角を負の値で表し、操舵ハンドル10の右方向の回転角を正の値で表す。
Next, an electric control device for controlling the
左前輪転舵角センサ62および右前輪転舵角センサ63は、電気アクチュエータ32,42内の電動モータに組み込まれた回転角センサによってそれぞれ構成され、各電動モータの回転角を検出することによって左右前輪FW1,FW2の転舵角θf1,θf2をそれぞれ検出する。なお、左右前輪転舵角θf1,θf2も、左右前輪FW1,FW2の中立位置を「0」とし、左右前輪FW1,FW2の左方向の転舵角を負の値で表し、左右前輪FW1,FW2の右方向の転舵角を正の値で表す。また、これらの左前輪転舵角センサ62および右前輪転舵角センサ63に代えて、アーム機構21,31または駆動ロッド23,33の変位によって左右前輪転舵角θf1,θf2を検出するセンサを用いてもよい。
The left front wheel
左後輪転舵角センサ64および右後輪転舵角センサ65は、電気アクチュエータ42,52内の電動モータに組み込まれた回転角センサによってそれぞれ構成され、各電動モータの回転角を検出することによって左右後輪RW1,RW2の転舵角θr1,θr2をそれぞれ検出する。なお、左右後輪転舵角θfr1,θr2も、左右後輪RW1,RW2の中立位置を「0」とし、左右後輪RW1,RW2の左方向の転舵角を負の値で表し、左右後輪RW1,RW2の右方向の転舵角を正の値で表す。また、これらの左後輪転舵角センサ64および右後輪転舵角センサ65に代えて、アーム機構41,51または駆動ロッド43,53の変位によって左右後輪転舵角θr1,θr2を検出するセンサを用いてもよい。
The left rear wheel turning
車速センサ66は、車速Vを検出する。車高センサ67a〜67dは、左右前後輪FW1、FW2,RW1,RW2の各位置の車高H1〜H4をそれぞれ検出する。
The
これらのセンサ61〜66,67a〜67dは、電子制御ユニット(以下、ECUという)70に接続されている。ECU70は、CPU,ROM,RAMなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とするもので、図2の前後輪転舵プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行することにより、前記センサ61〜66,67a〜67dの検出信号に応じて駆動回路71〜75を介して、反力アクチュエータ12および電気アクチュエータ22,32,42,52を駆動制御する。
These
次に、上記のように構成した第1実施形態の動作を説明する。イグニッションスイッチの投入により、ECU70は図2の前後輪転舵プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行し始め、この前後輪転舵プログラムの実行により、操舵ハンドル10の回動操作に応じて左右前輪FW1,FW2および左右後輪RW1,RW2を独立に転舵制御する。なお、本発明には直接に関係しないので、詳しい説明を省略するが、図示しないプログラムの実行により、反力アクチュエータ12も駆動制御されて、操舵ハンドル10の操舵操作に対して適度な反力が付与される。
Next, the operation of the first embodiment configured as described above will be described. When the ignition switch is turned on, the
前後輪転舵プログラムの実行はステップS10にて開始され、ECU70はステップS11にてハンドル操舵角センサ61からハンドル操舵角θhを入力し、車速センサ66から車速Vを入力し、かつ車高センサ67a〜67dから車高H1〜H4を入力する。そして、ステップS12にて、下記式1,2の演算の実行により、目標前輪転舵角θf*および目標後輪転舵角θr*を計算する。
次に、ECU70は、ステップS13にて車高H1〜H4を用いた下記式3,4の演算の実行により、左右前輪FW1,FW2位置(車両前部)の車高Hfおよび左右後輪RW1,RW2位置(車両後部)の車高Hrをそれぞれ計算する。
次に、ECU70は、ステップS14にて、ROM内に設けられた目標車高テーブルを参照し、車速Vに対応した左右前輪FW1,FW2位置の目標車高Hf*および左右後輪RW1,RW2位置の目標車高Hr*をそれぞれ計算する。目標車高テーブルは、図3に示すように、車速Vに応じて変化する両目標車高Hf*,Hr*を記憶したものであり、目標車高Hf*は車速Vの増加に従って標準車高から徐々に減少する(図示実線)。また、目標車高Hr*は車速Vの増加に従って標準車高から徐々に増加する(図示破線)。なお、この目標車高テーブルを用いるのに代えて、車速Vの変化に従って変化する目標車高Hf*,Hr*を規定する関数を予め用意しておき、この関数を用いて目標車高Hf*,Hr*を計算するようにしてもよい。
Next, in step S14, the
前記ステップS14の処理後、ECU70は、ステップS15にて、下記式5,6の演算の実行により、目標車高Hf*,Hr*と実際の車高Hf,Hrとの各偏差ΔHf,ΔHrを計算する。
前記ステップS15の処理後、ECU70は、ステップS16にて、前記計算した車高偏差ΔHfを用いた下記式7の演算の実行により、左右前輪FW1,FW2位置の車高を車高偏差ΔHf分だけ変化させるための前輪トー角変更量Δλf、すなわち現在の車高Hfを目標車高Hf*に制御するための前輪トー角変更量Δλfを計算する。
次に、ECU70は、ステップS17にて、前記計算した車高偏差ΔHrを用いた下記式8の演算の実行により、左右後輪RW1,RW2位置の車高を車高偏差ΔHr分だけ変化させるための後輪トー角変更量Δλr、すなわち現在の車高Hrを目標車高Hr*に制御するための後輪トー角変更量Δλrを計算する。
前記ステップS17の処理後、ECU70は、ステップS18にて、前記計算した前輪トー角変更量Δλfおよび後輪トー角変更量Δλrを用いた下記式9,10の演算の実行により、目標前輪トー角λfおよび目標後輪トー角λrを更新する。なお、これらの目標前輪トー角λfおよび目標後輪トー角λrは、初期には共に「0」に設定されている。
次に、ステップS19にて、前記ステップS12の処理によって計算した目標前後輪転舵角θf*,θr*を、目標前後輪トー角λf,λrを用いた下記式11〜14の演算の実行により補正して、左右前輪FW1,FW2および左右後輪RW1,RW2の目標転舵角θf1*,θf2*,θr1*,θr2*をそれぞれ計算する。
前記ステップS19の処理後、ECU70は、ステップS20にて左右前後輪転舵角センサ62〜65から検出転舵角θf1,θf2,θr1,θr2をそれぞれ入力して、前記検出転舵角θf1,θf2,θr1,θr2が、前記計算した目標転舵角θf1*,θf2*,θr1*,θr2*にそれぞれ等しくなるように電気アクチュエータ22,32,42,52をそれぞれ駆動制御する。この駆動制御により、電気アクチュエータ22,32,42,52は、駆動ロッド23,33,43,53を介してアーム機構21,31,41,51をそれぞれ回転させる。これにより、左右前輪FW1,FW2は目標左右前輪転舵角θf1*,θf2*に転舵されるとともに、左右後輪RW1,RW2は目標左右後輪転舵角θr1*,θr2*に転舵される。そして、ステップS21にて、この前輪転舵プログラムの実行が終了される。
After the process of step S19, the
このような転舵制御の結果、左右前輪FW1,FW2は操舵ハンドル10の操舵操作に応じた転舵角に加え、目標前輪トー角λfだけ補正転舵される。この場合、目標前輪トー角λfは左右前輪FW1,FW2位置の車高Hfを目標車高Hf*に設定するためのトー角であり、目標車高Hf*は車速Vが増加するに従って標準車高よりも徐々に低くなるので、目標前輪トー角λfは車速Vの増加に従って絶対値の大きな負の値を示すことになり、左右前輪FW1,FW2は車速Vの増加に従ってトーアウト方向に大きく転舵される。
As a result of such steering control, the left and right front wheels FW1 and FW2 are steered by the target front wheel toe angle λf in addition to the turning angle corresponding to the steering operation of the
一方、左右後輪RW1,RW2は、目標後輪トー角λrだけ転舵される。この場合、目標後輪トー角λrは左右後輪RW1,RW2位置の車高Hrを目標車高Hr*に設定するためのトー角であり、目標車高Hf*は車速Vが増加するに従って標準車高よりも徐々に高くなるので、目標後輪トー角λrは車速Vの増加に従って絶対値の大きな正の値を示すことになり、左右後輪RW1,RW2は車速Vの増加に従ってトーイン方向に大きく転舵される。 On the other hand, the left and right rear wheels RW1, RW2 are steered by the target rear wheel toe angle λr. In this case, the target rear wheel toe angle λr is a toe angle for setting the vehicle height Hr at the positions of the left and right rear wheels RW1, RW2 to the target vehicle height Hr *, and the target vehicle height Hf * is standard as the vehicle speed V increases. As the vehicle height gradually increases, the target rear wheel toe angle λr exhibits a positive value with a large absolute value as the vehicle speed V increases, and the left and right rear wheels RW1 and RW2 increase in the toe-in direction as the vehicle speed V increases. It is steered greatly.
上記作動説明からも理解できるとおり、上記実施形態によれば、車速Vが増加するに従って、左右前輪FW1,FW2位置の車高が左右後輪RW1,RW2位置の車高よりも下がるように、すなわち車体が前傾するように車体の姿勢が制御される。したがって、車速Vの増加に従って増加する揚力が抑制され、車両の走行安定性が良好になる。 As can be understood from the above description of operation, according to the above embodiment, as the vehicle speed V increases, the vehicle height at the positions of the left and right front wheels FW1, FW2 is lower than the vehicle height at the positions of the left and right rear wheels RW1, RW2. The posture of the vehicle body is controlled so that the vehicle body tilts forward. Therefore, the lift that increases as the vehicle speed V increases is suppressed, and the running stability of the vehicle is improved.
b.第2実施形態
次に、上記第1実施形態を変形した第2実施形態について説明する。この第2実施形態に係る車両の操舵装置においては、上記第1実施形態の車高センサ67a〜67dが省略力されて、左右前輪FW1,FW2位置の車高Hfsおよび左右後輪RW1,RW2位置の車高Hrsが車速Vに応じて推定されるようになっている。また、ECU70は、図2の前後輪転舵プログラムに代えて、図4の前後輪転舵プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行する。他の構成は上記第1実施形態と同じであるので、その説明を省略する。
b. Second Embodiment Next, a second embodiment obtained by modifying the first embodiment will be described. In the vehicle steering apparatus according to the second embodiment, the
この前後輪転舵プログラムの実行はステップS30にて開始され、ECU70は、ステップS31にて、ハンドル操舵角センサ61からハンドル操舵角θhを入力するとともに、車速センサ66から車速Vを入力する。そして、上記第1実施形態のステップS12の処理と同様なステップS32に処理により、上記式1,2の演算の実行により、目標前輪転舵角θf*および目標後輪転舵角θr*を計算する。
The execution of the front and rear wheel turning program is started in step S30, and the
前記ステップS32の処理後、ECU70は、ステップS33にて、車高推定テーブルを参照し、車速Vに対応した左右前輪FW1,FW2位置の車高Hfsおよび左右後輪RW1,RW2位置の車高Hrsをそれぞれ計算する。車高推定テーブルは、図5に示すように、車速Vに応じて変化する推定車高Hfs,Hrsを予め記憶したものであり、推定車高Hfs,Hrsは、例えば車速Vの増加に従って標準車高から徐々に増加する。なお、この車高推定テーブルを用いるのに代えて、車速Vの変化に従って変化する推定車高Hfs,Hrsを規定する関数を予め用意しておき、この関数を用いて推定車高Hfs,Hrsを計算するようにしてもよい。
After the processing of step S32, the
次に、ECU70は、上記第1実施形態のステップS14と同様なステップS34の処理により、車速Vに対応した左右前輪FW1,FW2位置の目標車高Hf*および左右後輪RW1,RW2位置の目標車高Hr*をそれぞれ計算する。そして、ステップS35にて、下記式15,16の演算の実行により、目標車高Hf*,Hr*と推定車高Hf,Hrとの各偏差ΔHf,ΔHrを計算する。
前記ステップS35の処理後、ECU70は、ステップS36にて、前記計算した車高偏差ΔHfを用いた下記式17の演算の実行により、左右前輪FW1,FW2位置の推定車高Hfsを車高偏差ΔHf分だけ変化させて目標車高Hf*に設定するための目標前輪トー角λfを計算する。
次に、ECU70は、ステップS37にて、前記計算した車高偏差ΔHrを用いた下記式18の演算の実行により、左右後輪RW1,RW2位置の推定車高Hrsを車高偏差ΔHr分だけ変化させて目標車高Hr*に設定するための目標後輪トー角λrを計算する。
前記ステップS37の処理後、ECU70は、上記第1実施形態のステップS18と同様なステップS38の処理により、前記ステップS32の処理によって計算した目標前後輪転舵角θf*,θr*を、目標前後輪トー角λf,λrを用いた上記式11〜14の演算の実行により補正して、左右前輪FW1,FW2および左右後輪RW1,RW2の目標転舵角θf1*,θf2*,θr1*,θr2*をそれぞれ計算する。そして、ECU70は、上記第1実施形態と同様なステップS39の処理により、左右前輪FW1,FW2を目標左右前輪転舵角θf1*,θf2*に転舵するとともに、左右後輪RW1,RW2を目標左右後輪転舵角θr1*,θr2*に転舵して、ステップS40にて、この前輪転舵プログラムの実行が終了される。
After the process of step S37, the
このような転舵制御の結果、上記第1実施形態の場合と同様に、左右前輪FW1,FW2は操舵ハンドル10の操舵操作に応じた転舵角に加え、目標前輪トー角λfだけ補正転舵される。また、左右後輪RW1,RW2は、目標後輪トー角λrだけ転舵される。そして、この場合の目標前後輪トー角λf,λrも上記第1実施形態と同様に決定されるので、車速Vが増加するに従って、左右前輪FW1,FW2位置の車高が左右後輪RW1,RW2位置の車高よりも下がるように、すなわち車体が前傾するように車体の姿勢が制御される。したがって、この第2実施形態によっても、車速Vの増加に従って増加する揚力が抑制され、車両の走行安定性が良好になる。
As a result of such steering control, the left and right front wheels FW1 and FW2 are corrected by the target front wheel toe angle λf in addition to the steering angle corresponding to the steering operation of the
c.第3実施形態
次に、上記第1実施形態を変形した第3実施形態について説明する。この第3実施形態に係る車両の操舵装置においては、上記第1実施形態の車速センサ66に代えて、図1に破線で示すように、車両の前後方向の加速度Gxを検出する前後加速度センサ68が設けられている。なお、前後加速度Gxは、車両の前方方向を正、すなわち車両の増速度を正で表し、車両の減速度を負で表す。また、ECU70は、図2の前後輪転舵プログラムに代えて、図6の前後輪転舵プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行する。他の構成は上記第1実施形態と同じであるので、その説明を省略する。
c. Third Embodiment Next, a third embodiment obtained by modifying the first embodiment will be described. In the vehicle steering apparatus according to the third embodiment, instead of the
この前後輪転舵プログラムの実行はステップS50にて開始され、ECU70は、ステップS51にて、ハンドル操舵角センサ61からハンドル操舵角θhを入力し、前後加速度センサ68から前後加速度Gxを入力し、かつ車高センサ67a〜67dから車高H1〜H4を入力する。そして、上記第1実施形態のステップS12の処理と同様なステップS52に処理により、上記式1,2の演算の実行により、目標前輪転舵角θf*および目標後輪転舵角θr*を計算する。また、上記第1実施形態のステップS13の処理と同様なステップS53に処理により、上記式3,4の演算の実行により、左右前輪FW1,FW2位置(車両前部)の車高Hfおよび左右後輪RW1,RW2位置(車両後部)の車高Hrをそれぞれ計算する。
The execution of this front / rear wheel steering program is started in step S50, and the
次に、ECU70は、ステップS54にて、ROM内に設けられた目標車高テーブルを参照し、前後加速度Gxに対応した左右前輪FW1,FW2位置の目標車高Hf*および左右後輪RW1,RW2位置の目標車高Hr*をそれぞれ計算する。目標車高テーブルは、図7に示すように、前後加速度Gxの絶対値|Gx|が増加するに従って変化する両目標車高Hf*,Hr*を記憶したものであり、目標車高Hf*,Hr*は、前後加速度Gxの絶対値|Gx|の増加に従って標準車高よりも若干低い車高に徐々に減少する。なお、この場合、目標車高テーブルを用いるのに代えて、前後加速度Gxの変化に従って変化する目標車高Hf*,Hr*を規定する関数を予め用意しておき、この関数を用いて目標車高Hf*,Hr*を計算するようにしてもよい。
Next, in step S54, the
前記ステップS54の処理後、ECU70は、上記第1実施形態のステップS15〜S21と同様なステップS55〜S61の処理を実行して、左右前輪FW1,FW2位置の車高Hfおよび左右後輪RW1,RW2位置の車高Hrが前記計算した目標車高Hf*,Hr*になるように、左右前輪FW1,FW2および左右後輪RW1,RW2のトー角を制御する。その結果、第3実施形態によれば、左右前輪FW1,FW2位置の車高Hfおよび左右後輪RW1,RW2位置の車高Hrが前記計算した目標車高Hf*,Hr*、すなわち前後加速度Gxの絶対値|Gx|の増加に従って徐々に減少する目標車高Hf*,Hr*になるように、左右前輪FW1,FW2および左右後輪RW1,RW2のトー角が制御される。その結果、第3実施形態によれば、車両の増速時および減速時に車体の重心位置が下がるように車体の姿勢が制御される。したがって、車両の加減速に伴う車体の姿勢変化が抑制されて、車両の走行安定性が良好となる。
After the processing of step S54, the
なお、上記第3実施形態においては、車両の前後加速度Gxを検出するために、前後加速度センサ68を用いるようにした。しかし、これに代えて、上記第1実施形態の車速センサ66によって検出された車速Vを微分することにより、前後加速度Gxを検出するようにしてもよい。
In the third embodiment, the
d.その他の変形例
さらに、本発明は上記第1ないし第3実施形態に限定されることなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。
d. Other Modifications Furthermore, the present invention is not limited to the first to third embodiments, and various modifications can be employed within the scope of the present invention.
上記第1ないし第3実施形態においては、図2のステップS12、図4のステップS32および図6のステップS52にて目標前輪転舵角θf*をハンドル操舵角θhに対して線形変化する値に設定した。しかし、これに限らず、ハンドル操舵角θhの絶対値|θh|の大きな領域で、上記実施形態の目標前輪転舵角θf*の絶対値|θf*|より大きな絶対値になるように非線形変化する目標前輪転舵角θf*を計算するようにしてもよい。また、ハンドル操舵角θhに加えて、車速Vなどの走行状態に応じて非線形変化する値に目標前輪転舵角θf*を設定するようにしてもよい。例えば、車速Vの小さな領域で上記実施形態の目標前輪転舵角θf*の絶対値|θf*|よりも大きな値となり、車速Vの大きな領域で上記実施形態の目標前輪転舵角θf*の絶対値|θf*|よりも小さな値となる目標前輪操舵角θf*を計算するようにしてもよい。さらに、車体に発生するヨーレート、横加速度などを考慮して目標前輪転舵角θf*を決定するようにしてもよい。 In the first to third embodiments, the target front wheel turning angle θf * is linearly changed with respect to the steering wheel steering angle θh in step S12 in FIG. 2, step S32 in FIG. 4, and step S52 in FIG. Set. However, the present invention is not limited to this, and in a region where the absolute value | θh | of the steering wheel steering angle θh is large, the nonlinear change so as to be larger than the absolute value | θf * | of the target front wheel turning angle θf * of the above embodiment. The target front wheel turning angle θf * to be calculated may be calculated. In addition to the steering wheel steering angle θh, the target front wheel turning angle θf * may be set to a value that changes nonlinearly in accordance with the traveling state such as the vehicle speed V. For example, the absolute value | θf * | of the target front wheel turning angle θf * of the above embodiment is larger in the region where the vehicle speed V is small, and the target front wheel turning angle θf * of the above embodiment is large in the region where the vehicle speed V is large. The target front wheel steering angle θf * that is smaller than the absolute value | θf * | may be calculated. Further, the target front wheel turning angle θf * may be determined in consideration of the yaw rate generated in the vehicle body, the lateral acceleration, and the like.
また、上記第1ないし第3実施形態においては、目標後輪転舵角をθr*を「0」に設定するようにしたが、この目標後輪転舵角θr*を、ハンドル操舵角θh、車速V、ヨーレート、横加速度などの車両の走行状態に応じて「0」以外の値に設定するようにしてもよい。 In the first to third embodiments, the target rear wheel turning angle θr * is set to “0”. The target rear wheel turning angle θr * is determined based on the steering wheel steering angle θh and the vehicle speed V. Further, a value other than “0” may be set according to the running state of the vehicle such as the yaw rate and the lateral acceleration.
さらに、上記第1および第2実施形態においては、車体を前傾または後傾させるために、左右前輪FW1,FW2および左右後輪RW1,RW2の両方のトー角を制御するようにした。しかし、これに代えて、左右前輪FW1,FW2または左右後輪RW1,RW2の一方のトー角のみを制御して、車体が前傾または後傾するようにしてもよい。この場合、左右前輪FW1,FW2または左右後輪RW1,RW2の一方のトー角を上記第1および第2実施形態の場合に比べて大きく制御するようにするとよい。 Furthermore, in the first and second embodiments, toe angles of both the left and right front wheels FW1, FW2 and the left and right rear wheels RW1, RW2 are controlled in order to tilt the vehicle body forward or backward. However, instead of this, the vehicle body may be tilted forward or backward by controlling only one toe angle of the left and right front wheels FW1, FW2 or the left and right rear wheels RW1, RW2. In this case, one toe angle of the left and right front wheels FW1 and FW2 or the left and right rear wheels RW1 and RW2 may be controlled to be larger than that in the first and second embodiments.
FW1,FW2…左右前輪、RW1,RW2…左右後輪、10…操舵ハンドル、20,30,40,50…転舵機構、22,32,42,52…電気アクチュエータ、61…ハンドル操舵角センサ、62〜65…転舵角センサ、66…車速センサ、67a〜67d…車高センサ、68…前後加速度センサ、70…電子制御ユニット(ECU)。
FW1, FW2 ... left and right front wheels, RW1, RW2 ... left and right rear wheels, 10 ... steering handle, 20, 30, 40, 50 ... steering mechanism, 22, 32, 42, 52 ... electric actuator, 61 ... handle steering angle sensor, 62-65 ... Steering angle sensor, 66 ... Vehicle speed sensor, 67a-67d ... Vehicle height sensor, 68 ... Longitudinal acceleration sensor, 70 ... Electronic control unit (ECU).
Claims (4)
前記少なくとも一方の一対の車輪位置の目標車高を計算する目標車高計算手段と、
前記少なくとも一方の一対の車輪位置の車高が前記計算された目標車高になるように、前記少なくとも一方の一対の車輪の目標トー角を計算する目標トー角計算手段と、
前記計算された目標トー角を用いて前記転舵手段を制御して、前記少なくとも一方の一対の車輪を前記計算された目標トー角に転舵する転舵制御手段と
を備えたことを特徴とする車両の操舵装置。 Steering means for independently turning at least one pair of wheels of the left and right front wheels and the left and right rear wheels;
Target vehicle height calculation means for calculating a target vehicle height of the at least one pair of wheel positions;
Target toe angle calculating means for calculating a target toe angle of the at least one pair of wheels so that a vehicle height of the at least one pair of wheel positions becomes the calculated target vehicle height;
Steering control means for controlling the turning means using the calculated target toe angle and turning the at least one pair of wheels to the calculated target toe angle. A vehicle steering device.
車両の走行に伴う車両の前後方向の物理量を検出する物理量検出手段を備え、
前記目標車高計算手段は、前記検出された物理量に基づいて前記少なくとも一方の一対の車輪位置の目標車高を計算する車両の操舵装置。 In the vehicle steering apparatus according to claim 1,
Comprising a physical quantity detection means for detecting a physical quantity in the longitudinal direction of the vehicle as the vehicle travels;
The target vehicle height calculation means is a vehicle steering device that calculates a target vehicle height of the at least one pair of wheel positions based on the detected physical quantity.
前記物理量検出手段は、車速を検出する車速検出手段で構成され、かつ
前記目標車高計算手段は、前記検出された車速が増加するに従って左右前輪位置の車高が左右後輪位置の車高よりも下がるように、前記少なくとも一方の一対の車輪位置の目標車高を計算する車両の操舵装置。 In the vehicle steering apparatus according to claim 2,
The physical quantity detection means includes vehicle speed detection means for detecting a vehicle speed, and the target vehicle height calculation means determines that the vehicle height at the left and right front wheel positions is greater than the vehicle height at the left and right rear wheel positions as the detected vehicle speed increases. A vehicle steering device for calculating a target vehicle height of the at least one pair of wheel positions so as to be lowered.
前記物理量検出手段は、車両の前方方向の加速度を検出する加速度検出手段で構成され、
前記転舵手段は、左右前輪および左右後輪をそれぞれ独立に転舵するように構成され、
前記目標車高計算手段は、前記検出された加速度の絶対値が増加するに従って左右前輪位置および左右後輪位置の両車高が共に下がるように、左右前輪位置および左右後輪位置の目標車高を計算し、
前記目標トー角計算手段は、左右前輪位置および左右後輪位置の車高がそれぞれ前記計算された目標車高になるように、左右前輪および左右後輪の目標トー角をそれぞれ計算し、かつ
前記転舵制御手段は、前記計算された左右前輪および左右後輪の目標トー角を用いて前記転舵手段を制御して、左右前輪および左右後輪を前記計算された左右前輪および左右後輪の目標トー角に転舵する車両の操舵装置。
In the vehicle steering apparatus according to claim 2,
The physical quantity detection means is composed of acceleration detection means for detecting acceleration in the forward direction of the vehicle,
The steering means is configured to independently steer left and right front wheels and left and right rear wheels,
The target vehicle height calculation means calculates the target vehicle heights of the left and right front wheel positions and the left and right rear wheel positions so that both the vehicle heights of the left and right front wheel positions and the left and right rear wheel positions decrease as the absolute value of the detected acceleration increases. Calculate
The target toe angle calculating means calculates the target toe angles of the left and right front wheels and the left and right rear wheels so that the vehicle heights of the left and right front wheel positions and the left and right rear wheel positions are the calculated target vehicle heights; The turning control means controls the turning means by using the calculated target toe angles of the left and right front wheels and the left and right rear wheels, so that the left and right front wheels and the left and right rear wheels are converted into the calculated left and right front wheels and left and right rear wheels. A vehicle steering device that steers to a target toe angle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006043886A JP4882409B2 (en) | 2006-02-21 | 2006-02-21 | Vehicle steering device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006043886A JP4882409B2 (en) | 2006-02-21 | 2006-02-21 | Vehicle steering device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007223361A true JP2007223361A (en) | 2007-09-06 |
JP4882409B2 JP4882409B2 (en) | 2012-02-22 |
Family
ID=38545580
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006043886A Expired - Fee Related JP4882409B2 (en) | 2006-02-21 | 2006-02-21 | Vehicle steering device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4882409B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022104740A (en) * | 2020-12-29 | 2022-07-11 | 株式会社クボタ | Work vehicle |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6294410A (en) * | 1985-10-22 | 1987-04-30 | Mazda Motor Corp | Car height adjustor for car |
JPH04197812A (en) * | 1990-11-29 | 1992-07-17 | Fuji Heavy Ind Ltd | Method for controlling active suspension for vehicle |
JPH05238402A (en) * | 1992-02-26 | 1993-09-17 | Toyota Motor Corp | Road condition recognizing device for vehicle |
JPH08337106A (en) * | 1995-06-13 | 1996-12-24 | Toyota Motor Corp | Wheel steering device |
JP2002104215A (en) * | 2000-09-29 | 2002-04-10 | Tokico Ltd | Vehicle steering control device |
JP2003137123A (en) * | 2001-10-31 | 2003-05-14 | Nissan Motor Co Ltd | Steering device for vehicle |
JP2005335644A (en) * | 2004-05-31 | 2005-12-08 | Nissan Motor Co Ltd | Wheel alignment adjusting apparatus |
-
2006
- 2006-02-21 JP JP2006043886A patent/JP4882409B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6294410A (en) * | 1985-10-22 | 1987-04-30 | Mazda Motor Corp | Car height adjustor for car |
JPH04197812A (en) * | 1990-11-29 | 1992-07-17 | Fuji Heavy Ind Ltd | Method for controlling active suspension for vehicle |
JPH05238402A (en) * | 1992-02-26 | 1993-09-17 | Toyota Motor Corp | Road condition recognizing device for vehicle |
JPH08337106A (en) * | 1995-06-13 | 1996-12-24 | Toyota Motor Corp | Wheel steering device |
JP2002104215A (en) * | 2000-09-29 | 2002-04-10 | Tokico Ltd | Vehicle steering control device |
JP2003137123A (en) * | 2001-10-31 | 2003-05-14 | Nissan Motor Co Ltd | Steering device for vehicle |
JP2005335644A (en) * | 2004-05-31 | 2005-12-08 | Nissan Motor Co Ltd | Wheel alignment adjusting apparatus |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022104740A (en) * | 2020-12-29 | 2022-07-11 | 株式会社クボタ | Work vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4882409B2 (en) | 2012-02-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5093552B2 (en) | Vehicle steering system | |
EP2119616B1 (en) | Steering device for vehicle | |
EP1944228B1 (en) | Vehicle | |
KR100859309B1 (en) | Steering system of vehicle | |
JP4835189B2 (en) | Turning behavior control device, automobile, and turning behavior control method | |
US8186477B2 (en) | Rear-wheel steering vehicle | |
JP2002096751A (en) | Front and rear wheel steering angle controller for vehicle | |
US8532876B2 (en) | Vehicle steering control apparatus | |
JP4915504B2 (en) | Vehicle steering device | |
JP2004237929A (en) | Vehicle motion control device | |
JP4807164B2 (en) | Vehicle steering device | |
JP4807162B2 (en) | Vehicle steering device | |
CN114194288A (en) | Steering control device | |
JP4882409B2 (en) | Vehicle steering device | |
JP5321107B2 (en) | Turning behavior control device and turning behavior control method | |
JP3938723B2 (en) | Driving device | |
JP4595814B2 (en) | Vehicle steering device | |
JP2022122068A (en) | Steering angle control device | |
JP2008174168A (en) | Rear wheel steering control device for vehicle | |
JP4544161B2 (en) | Vehicle steering device | |
JP4807153B2 (en) | Vehicle steering device | |
JP2010058570A (en) | Steering device for vehicle | |
JP4296899B2 (en) | Vehicle steering device | |
JP2007076584A (en) | Vehicular steering control device | |
JP2016130035A (en) | Electric power steering device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080512 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100901 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110315 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110421 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111108 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111121 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141216 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141216 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |