JP2021169248A - 車両用ステアリングシステム - Google Patents
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Abstract
Description
左右の車輪を互いに独立して転舵する1対の車輪転舵装置と、それら1対の車輪転舵装置を制御するコントローラとを備えた車両用ステアリングシステムであって、
前記コントローラが、
左右の車輪の転舵量の比である転舵量比を車速に基づいて変更するとともに、車速の変化の程度に基づいて、前記転舵量比の変更速度を制限するように構成されたことを特徴とする。
第1実施例のステアリングシステムは、図1に模式的に示すように、左右の前輪10FL,10FRおよび左右の後輪10RL,10RRを有する車両に搭載されている。左右の前輪10FL,10FRが駆動輪、かつ、転舵輪とされている。なお、左右の前輪10FL,10FRを区別する必要がない場合には、それらを前輪10Fと、左右の後輪10RL,10RRを区別する必要がない場合には、それらを後輪10Rと、それぞれ総称し、前輪10F,後輪10Rを区別する必要がない場合には、単に、車輪10と総称することがあることとする。
本実施例の車両用ステアリングシステムの1対の車輪転舵装置12の各々は、車輪配設モジュール50に組み込まれている。車輪配設モジュール50には、上述の車両駆動システムの1対の車輪駆動ユニット20の1つ,ブレーキシステムの4つのブレーキ装置36のうちの1つも、組み込まれている。車輪配設モジュール(以下、単に、「モジュール」と略す場合がある)50は、図2に示すように、タイヤ10aが装着されたホイール10bを車体に配設するためのモジュールである。ホイール10b自体を車輪と考えることができるが、本実施例においては、便宜的に、タイヤ10aが装着されたホイール10bを車輪10と呼ぶこととする。
i)基本制御
本ステアリングシステムでは、操作ECU18が、各前輪10Fの転舵量の目標として、左前輪10FLの目標転舵角ψL *および右前輪の目標転舵角ψR *を決定し、それら目標転舵角ψL *,ψR *に基づいて、1対の転舵ECU16が、それぞれ、自身に対応する車輪転舵装置12を制御して、左前輪10FL,右前輪10FRを、それぞれの転舵角ψL,ψRが目標転舵角ψL *,ψR *となるように転舵する。
R=ψO/ψI
と定義できる。
A=(1−R)/(1−RA)×100%
ψI *=βS *
となるように決定し、その目標内輪転舵角ψI *と車速vとに基づいて、図3(c)に示すようなマップデータを参照しつつ転舵角比Rを特定し、そして、その特定された転舵角比Rと、旋回内輪10FIの目標内輪転舵角ψI *とに基づいて、旋回外輪10FOの目標転舵角ψO *である目標外輪転舵角ψO *を、次式に従って、
ψO *=ψI *×R
決定する。ちなみに、操作ECU18は、車速vを、車輪駆動ユニット20の駆動モータの回転速度に依拠する前輪10Fの各々の車輪速vWと、車輪速センサ48の検出に依拠する後輪10Rの各々の車輪速vWとに基づいて特定する。
Tq*=GP・Δθ+GD・(dΔθ/dt)+GI・∫Δθdt
なお、上記式は、モータ回転角偏差Δθに基づくフィードバック制御則に従った式であり、第1項,第2項,第3項は、それぞれ、比例項,微分項,積分項、GP,GD,GIは、それぞれ,比例ゲイン,微分ゲイン,積分ゲインである。
上述した基本制御によれば、端的に言えば、車速vに応じて左右の前輪10Fの転舵角比Rが変更される。例えば、制動時,加速時には、車速vが大きく変化する場合があり、車速vの変化速度が高い場合には、転舵角比Rの変更速度も高くなり、旋回外輪10FOの転舵角ψOが比較的速く変化することになる。この転舵角ψOの変化は、車両に作用する横力の意図しない変化となり、車両の挙動の乱れや、違和感を運転者に与えることに繋がる。そこで、本ステアリングシステムでは、転舵角比Rの変更に対して制限を設けている。
以上説明した本ステアリングシステムの制御は、操作ECU18のコンピュータが、図6にフローチャートを示す転舵統括制御プログラムを、各転舵ECU16のコンピュータが、図7にフローチャートを示す車輪転舵プログラムを、それぞれ、短い時間ピッチ(例えば、数msec〜数十msec)で繰り返し実行することによって行われる。以下に、それらのプログラムのフローチャートに従う処理を説明することで、当該ステアリングシステムの制御の流れを、簡単に説明する。
Claims (9)
- 左右の車輪を互いに独立して転舵する1対の車輪転舵装置と、それら1対の車輪転舵装置を制御するコントローラとを備えた車両用ステアリングシステムであって、
前記コントローラが、
左右の車輪の転舵量の比である転舵量比を車速に基づいて変更するとともに、車速の変化の程度に基づいて、前記転舵量比の変更速度を制限するように構成された車両用ステアリングシステム。 - 前記コントローラが、
左右の車輪の一方の転舵量を、転舵要求に基づいて決定し、左右の車輪の他方の転舵量を、決定された左右の車輪の前記一方の転舵量と、車速に基づいて設定された前記転舵量比とに基づいて決定するように構成されるとともに、
車速の変化の程度に基づいて、左右の車輪の前記一方の転舵量に対する左右の車輪の前記他方の転舵量の変化を制限するようにして、前記転舵量比の変更速度を制限するように構成された請求項1に記載の車両用ステアリングシステム。 - 前記コントローラが、車速の変化の程度を指標する車両の前後加速度に基づいて、前記転舵量比の変更速度を制限するように構成された請求項1または請求項2に記載の車両用ステアリングシステム。
- 前記コントローラが、車速の変化の程度を指標する車両への制駆動力に基づいて、前記転舵量比の変更速度を制限するように構成された請求項1または請求項2に記載の車両用ステアリングシステム。
- 前記コントローラが、車速の変化の程度が高い場合に、低い場合に比べて、前記転舵量比の変更速度の制限をより大きくする請求項1ないし請求項4のいずれか1つに記載の車両用ステアリングシステム。
- 前記コントローラが、
車速の変化の程度が設定された第1程度を超えたときに、前記転舵量比を固定し、次いで、第1程度より低く設定された第2程度以下となったときに、設定変更速度以下の転舵量比の変更を許容するように構成された請求項1ないし請求項4のいずれか1つに記載の車両用ステアリングシステム。 - 前記転舵量比が、車速が高い程、大きく設定されている請求項1ないし請求項6のいずれか1つに記載の車両用ステアリングシステム。
- 前記転舵量比が、アッカーマン率に従った比である請求項1ないし請求項7のいずれか1つに記載の車両用ステアリングシステム。
- 左右の車輪のうちの旋回外輪となるものの転舵量が、左右の車輪のうちの旋回内輪となるものの転舵量よりも小さくなるように、前記転舵量比が設定されている請求項1ないし請求項8のいずれか1つに記載の車両用ステアリングシステム。
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