JP3078054B2 - 車両のローリング動力学的特性を改良する装置 - Google Patents
車両のローリング動力学的特性を改良する装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は車両のローリング動力学
的特性を改良する装置に関する。
的特性を改良する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】走行路に対して重心位置が高い自動車あ
るいは輪距が小さい自動車は横風を受けた時、道路に凹
凸がある時あるいはカーブ走行時に際だったローリング
運動を起こす傾向がある。このような車両の走行安定性
を確実にするために、車両のサスペンション装置、すな
わちスプリングおよび／あるいはダンパー装置を堅く設
計している。これは例えば剛性の大きなスタビライザー
によりローリング運動を減少させることにより行なわれ
ている。この場合以下に述べる二つの点を考慮しなけれ
ばならない。
るいは輪距が小さい自動車は横風を受けた時、道路に凹
凸がある時あるいはカーブ走行時に際だったローリング
運動を起こす傾向がある。このような車両の走行安定性
を確実にするために、車両のサスペンション装置、すな
わちスプリングおよび／あるいはダンパー装置を堅く設
計している。これは例えば剛性の大きなスタビライザー
によりローリング運動を減少させることにより行なわれ
ている。この場合以下に述べる二つの点を考慮しなけれ
ばならない。
【０００３】（１）車輪のサスペンション装置を堅く構
成すると、しばしばタイヤの弾性が車輪のサスペンショ
ン装置よりも大きくなってしまう。従って車輪のサスペ
ンション装置を堅めに構成することによりローリング運
動を減衰することはタイヤの弾性により制限を受けるこ
とになる。
成すると、しばしばタイヤの弾性が車輪のサスペンショ
ン装置よりも大きくなってしまう。従って車輪のサスペ
ンション装置を堅めに構成することによりローリング運
動を減衰することはタイヤの弾性により制限を受けるこ
とになる。
【０００４】（２）従って車輪のサスペンション装置を
堅く設計すると、例えば道路の凹凸により車両が一方向
から力を受けると場合によって車体は顕著なローリング
運動を起こしてしまう。
堅く設計すると、例えば道路の凹凸により車両が一方向
から力を受けると場合によって車体は顕著なローリング
運動を起こしてしまう。
【０００５】前輪及び後輪のステアリング装置にステア
リング信号を供給することが例えばＤＥ−ＰＳ３５０６
０４８に記載されている。
リング信号を供給することが例えばＤＥ−ＰＳ３５０６
０４８に記載されている。
【０００６】ＳＡＥ論文８８５０８７には自動車の四輪
ステアリングが記載されている。ここでは後車軸の受動
的なローリング特性をシュミレーションするために後車
軸のステアリング装置が車体のローリング角度にしたが
って操作されている。このような装置をシュミレーショ
ンの目的ではなく実際の車両のローリング運動を減少さ
せるのに利用しようとする場合以下に述べる問題が発生
する。
ステアリングが記載されている。ここでは後車軸の受動
的なローリング特性をシュミレーションするために後車
軸のステアリング装置が車体のローリング角度にしたが
って操作されている。このような装置をシュミレーショ
ンの目的ではなく実際の車両のローリング運動を減少さ
せるのに利用しようとする場合以下に述べる問題が発生
する。
【０００７】（１）このシステムには後輪のステアリン
グ装置が前提となっている。
グ装置が前提となっている。
【０００８】（２）ローリング運動は後輪のステアリン
グ装置を操作することによっては最適に減衰させること
ができない。これは特にＳＡＥ論文８８５０８７に記載
されているように後輪のステアリング装置を車体のロー
リング角度に従って操作させる場合に当てはまる。
グ装置を操作することによっては最適に減衰させること
ができない。これは特にＳＡＥ論文８８５０８７に記載
されているように後輪のステアリング装置を車体のロー
リング角度に従って操作させる場合に当てはまる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、四輪ステアリングの車両並びに前輪ステアリングの
車両のローリング運動を最適に減衰させることが可能な
装置を提供することである。
は、四輪ステアリングの車両並びに前輪ステアリングの
車両のローリング運動を最適に減衰させることが可能な
装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、この課題を解
決するために、車両のステアリング装置を制御すること
により少なくとも２車軸の車両のローリング動力学的特
性を改良する装置において、ローリング角速度を検出す
る手段と、運転者の走行方向の意図を表す前輪用ステア
リング角度信号δf0と、前記検出されたローリング角速
度から求められる前輪用ステアリング角度信号δf1とを
加算的に結合することによりステアリング角度信号δf
を発生する手段とを有し、前記加算的な結合により得ら
れるステアリング角度信号δfを前車軸のステアリング
装置に供給し、ステアリング可能な前車軸の車輪を該ス
テアリング角度信号δfに従ってステアリング角度δfだ
け旋回させる構成を採用した。
決するために、車両のステアリング装置を制御すること
により少なくとも２車軸の車両のローリング動力学的特
性を改良する装置において、ローリング角速度を検出す
る手段と、運転者の走行方向の意図を表す前輪用ステア
リング角度信号δf0と、前記検出されたローリング角速
度から求められる前輪用ステアリング角度信号δf1とを
加算的に結合することによりステアリング角度信号δf
を発生する手段とを有し、前記加算的な結合により得ら
れるステアリング角度信号δfを前車軸のステアリング
装置に供給し、ステアリング可能な前車軸の車輪を該ス
テアリング角度信号δfに従ってステアリング角度δfだ
け旋回させる構成を採用した。
【００１１】
【作用】本発明の装置により少なくとも一つの車軸がス
テアリング可能に設計された少なくとも２車軸を有する
車両のローリング動力学的特性が改善される。このため
に少なくとも一つの車軸のステアリング装置が本発明に
より制御される。
テアリング可能に設計された少なくとも２車軸を有する
車両のローリング動力学的特性が改善される。このため
に少なくとも一つの車軸のステアリング装置が本発明に
より制御される。
【００１２】これはステアリング可能な車輪を制御する
ことにより行なわれる。この制御は車体のローリング動
力学的特性に従って行なわれる。ローリング動力学的特
性は直接あるいは間接的にローリング角速度を示す信号
により検出される。
ことにより行なわれる。この制御は車体のローリング動
力学的特性に従って行なわれる。ローリング動力学的特
性は直接あるいは間接的にローリング角速度を示す信号
により検出される。
【００１３】本発明装置によって車輪のサスペンション
装置の減衰がどのくらい向上するかはモデル計算によっ
て示すことができる。タイヤの斜行剛性、検出されたロ
ーリング動力学的特性を示す信号の増幅率及び／あるい
は車両に固有な形状パラメータのようなパラメータを所
定に設定することによりローリング運動の減衰を制御す
ることができる。
装置の減衰がどのくらい向上するかはモデル計算によっ
て示すことができる。タイヤの斜行剛性、検出されたロ
ーリング動力学的特性を示す信号の増幅率及び／あるい
は車両に固有な形状パラメータのようなパラメータを所
定に設定することによりローリング運動の減衰を制御す
ることができる。
【００１４】
【実施例】以下図面を参照して２車軸の車両を例にとっ
て本発明を詳細に説明する。
て本発明を詳細に説明する。
【００１５】図１において、符号１は運転者を示し、２
は運転者の意図を変換するユニットを示す。又符号３、
４は加算的な結合回路を示し、符号５は車両を、又符号
６、７は乗算ユニットを示す。
は運転者の意図を変換するユニットを示す。又符号３、
４は加算的な結合回路を示し、符号５は車両を、又符号
６、７は乗算ユニットを示す。
【００１６】図２及び図３には営業用車両を上から見た
図及び後部から見た図が示されている。又図４には力の
関係が、又図５には速度の関係が図示されている。
図及び後部から見た図が示されている。又図４には力の
関係が、又図５には速度の関係が図示されている。
【００１７】運転者１の走行方向の意図δ0は運転者の
意図を変換するユニット２において前車軸、後車軸のス
テアリング装置を駆動する信号δf0、δr0に変換され
る。この場合値δ0、δf0、δr0、δr1、δf1、δr、δ
fはそれぞれ信号が印加されたステアリング装置がステ
アリング角度δf0、δr0、δr1、δf1、δr、δf旋回す
ることを示すステアリング角度信号である。
意図を変換するユニット２において前車軸、後車軸のス
テアリング装置を駆動する信号δf0、δr0に変換され
る。この場合値δ0、δf0、δr0、δr1、δf1、δr、δ
fはそれぞれ信号が印加されたステアリング装置がステ
アリング角度δf0、δr0、δr1、δf1、δr、δf旋回す
ることを示すステアリング角度信号である。
【００１８】運転者の意図を変換するユニット２は、例
えば前輪は運転者の意図に従って旋回され（δ0＝δf
0）、一方後輪の旋回角δr0は車両の速度に従って決ま
るような駆動信号δf0、δr0を形成するユニットであ
る。
えば前輪は運転者の意図に従って旋回され（δ0＝δf
0）、一方後輪の旋回角δr0は車両の速度に従って決ま
るような駆動信号δf0、δr0を形成するユニットであ
る。
【００１９】ステアリング角度信号は加算的な結合回路
３、４においてステアリング角度信号δf1、δr1と加算
的に重畳される。ステアリング角度信号δf0とステアリ
ング角度信号δf1を加算的に重畳することによりステア
リング角度信号δfが発生する。又ステアリング角度信
号δr0をステアリング角度信号δr1と加算的に結合する
ことによりステアリング角度信号δrが発生する。ステ
アリング角度信号δf、δrは車両５の前車軸、後車軸の
ステアリング装置に入力される。
３、４においてステアリング角度信号δf1、δr1と加算
的に重畳される。ステアリング角度信号δf0とステアリ
ング角度信号δf1を加算的に重畳することによりステア
リング角度信号δfが発生する。又ステアリング角度信
号δr0をステアリング角度信号δr1と加算的に結合する
ことによりステアリング角度信号δrが発生する。ステ
アリング角度信号δf、δrは車両５の前車軸、後車軸の
ステアリング装置に入力される。
【００２０】車両５が単に前輪ステアリングだけを有す
る場合には δr0＝δr1＝δr＝０ となる。この場合符号７、４で示される部分は省略され
る。
る場合には δr0＝δr1＝δr＝０ となる。この場合符号７、４で示される部分は省略され
る。
【００２１】本発明装置の他の実施例として、四輪ステ
アリングの場合で前輪あるいは後輪のステアリング装置
のみに信号が供給される例が考えられる。この場合には
符号７、４で示す部分あるいは６、３で示す部分が省略
される。
アリングの場合で前輪あるいは後輪のステアリング装置
のみに信号が供給される例が考えられる。この場合には
符号７、４で示す部分あるいは６、３で示す部分が省略
される。
【００２２】車両５のローリング角速度θ’（’はθの
上に付される・と等価の微分符号）を検出するセンサは
車両５の出力信号として模式的に示されたローリング角
速度θ’を発生する。このローリング角速度θ’は乗算
ユニット６、７に入力される。この乗算ユニット６、７
でローリング角速度は増幅率ｇｆ、ｇｒにより乗算され
る。この乗算ユニット６、７には車両５の走行状態を表
す他の値が入力される。
上に付される・と等価の微分符号）を検出するセンサは
車両５の出力信号として模式的に示されたローリング角
速度θ’を発生する。このローリング角速度θ’は乗算
ユニット６、７に入力される。この乗算ユニット６、７
でローリング角速度は増幅率ｇｆ、ｇｒにより乗算され
る。この乗算ユニット６、７には車両５の走行状態を表
す他の値が入力される。
【００２３】増幅率ｇｆ、ｇｒは車両に固有なパラメー
タとして一定にするか、あるいは乗算ユニット６、７に
入力される走行状態を表す値に従って変化させることが
できる。
タとして一定にするか、あるいは乗算ユニット６、７に
入力される走行状態を表す値に従って変化させることが
できる。
【００２４】ローリング角速度を増幅率と乗算的に結合
することにより乗算ユニット６、７の出力には信号δf
1、δr1が現れる。これらの信号は加算的な結合回路
３、４に入力される。
することにより乗算ユニット６、７の出力には信号δf
1、δr1が現れる。これらの信号は加算的な結合回路
３、４に入力される。
【００２５】本発明装置により前輪及び後輪のサスペン
ション装置の減衰常数が増大することを定量的に求める
ために、ローリング動力学的特性に関する以下に述べる
モデルに基づく計算が用いられる。
ション装置の減衰常数が増大することを定量的に求める
ために、ローリング動力学的特性に関する以下に述べる
モデルに基づく計算が用いられる。
【００２６】図２、図３には車両に固定された座標軸
ｘ、ｙ、ｚを有する座標系が図示されており、その原点
は車両５の重心となっている。図２、図３ではＵ、Ｖ、
Ｗは速度成分を示し、又ｐ、ｑ、ｒは角速度成分を示し
ている。座標系ｘ、ｙ、ｚに沿った力の成分は、Ｘ、
Ｙ、Ｚとなっており、重心に関する回転トルクはＬ、
Ｍ、Ｎとなっている。
ｘ、ｙ、ｚを有する座標系が図示されており、その原点
は車両５の重心となっている。図２、図３ではＵ、Ｖ、
Ｗは速度成分を示し、又ｐ、ｑ、ｒは角速度成分を示し
ている。座標系ｘ、ｙ、ｚに沿った力の成分は、Ｘ、
Ｙ、Ｚとなっており、重心に関する回転トルクはＬ、
Ｍ、Ｎとなっている。
【００２７】まず最初のステップでは車体のピッチング
運動は無視される。従って、
運動は無視される。従って、
【００２８】
【数１】
【００２９】となる。又座標系ｘ、ｙ、ｚは慣性テンソ
ルの主軸系を表しているので偏差モーメントはなくな
る。従って、
ルの主軸系を表しているので偏差モーメントはなくな
る。従って、
【００３０】
【数２】
【００３１】となる。車速Ｕは一定と仮定されるので、
【００３２】
【数３】
【００３３】となる。ローリング角度θは小さいので、
座標系ｘ、ｙ、ｚでのローリング角速度は式（４）のよ
うになる。
座標系ｘ、ｙ、ｚでのローリング角速度は式（４）のよ
うになる。
【００３４】
【数４】
【００３５】ローリング運動に関する車輪のサスペンシ
ョン装置のバネ特性はバネ常数ｋにまとめられ、一方ダ
ンパー特性は減衰常数ｃにより表される。ローリング角
度ないしローリング角速度が与えられた場合ローリング
モーメントはｃ＊θ’＋ｋ＊θに等しくなる。従って有
効な減衰を行なうためにはｃの値を増大させることにな
る。
ョン装置のバネ特性はバネ常数ｋにまとめられ、一方ダ
ンパー特性は減衰常数ｃにより表される。ローリング角
度ないしローリング角速度が与えられた場合ローリング
モーメントはｃ＊θ’＋ｋ＊θに等しくなる。従って有
効な減衰を行なうためにはｃの値を増大させることにな
る。
【００３６】上述した前提のもとに以下の三つの式は車
体の運動を記述することになる。
体の運動を記述することになる。
【００３７】
【数５】
【００３８】ただしＩｘｘ、Ｉｚｚは座標系ｘ、ｙ、ｚ
に関するローリングモーメント及びヨーイングモーメン
トである。
に関するローリングモーメント及びヨーイングモーメン
トである。
【００３９】車両５の後車軸ないし前車軸に作用する横
力Ｙf、Ｙr並びにローリングモーメントＬとヨーイング
モーメントＮは以下の式で表される。
力Ｙf、Ｙr並びにローリングモーメントＬとヨーイング
モーメントＮは以下の式で表される。
【００４０】
【数６】
【００４１】ただしａ、ｂはそれぞれ前車軸、後車軸と
重心との距離を示す。
重心との距離を示す。
【００４２】横力Ｙf、Ｙrと斜行角αf、αr間の関係は
次の式で表される。
次の式で表される。
【００４３】
【数７】
【００４４】ここで値Ｃf、Ｃrは前輪と後輪のタイヤの
斜行剛性である。斜行角αf、αrは次の式で示される。
斜行剛性である。斜行角αf、αrは次の式で示される。
【００４５】
【数８】
【００４６】式（１２）、（１３）のδf、δrの値は図
１に示したように前車軸、後車軸のステアリング角であ
る。さらに上述した式は角度が小さい場合の近似式であ
る。
１に示したように前車軸、後車軸のステアリング角であ
る。さらに上述した式は角度が小さい場合の近似式であ
る。
【００４７】式（５）〜（１３）を組み合わせると、
Ｖ、θ、ｒに対して４次方程式が得られる。ｓをラプラ
ス変数としてラプラス変換を行ない、Ｖ、θ、ｒ、δ
f、δrがｓの関数であると仮定すると、以下に示したマ
トリックス式が得られる。
Ｖ、θ、ｒに対して４次方程式が得られる。ｓをラプラ
ス変数としてラプラス変換を行ない、Ｖ、θ、ｒ、δ
f、δrがｓの関数であると仮定すると、以下に示したマ
トリックス式が得られる。
【００４８】
【数９】
【００４９】上述したラプラス変換において全ての初期
条件は０であるとする。式（１４）は「オープンルー
プ」系を示している。
条件は０であるとする。式（１４）は「オープンルー
プ」系を示している。
【００５０】ローリング運動を無視すると（θはほぼ
０）、式（１４）は以下のようになる。
０）、式（１４）は以下のようになる。
【００５１】
【数１０】
【００５２】このオープンループ系の固有方程式は
【００５３】
【数１１】
【００５４】となる。
【００５５】また速度Ｕが大きいと、式（１５）は、
【００５６】
【数１２】
【００５７】となる。
【００５８】式（１６）は書籍（車両の動力学、ロンド
ンビジネスブック、Ｌｔｄ、ロンドン、Ellis J. A）か
ら知られた車両の「二輪モデル」を記述している。この
モデルは車両のオーバーステア並びにアンダーステアの
特性を記述するのに用いられることが多い。
ンビジネスブック、Ｌｔｄ、ロンドン、Ellis J. A）か
ら知られた車両の「二輪モデル」を記述している。この
モデルは車両のオーバーステア並びにアンダーステアの
特性を記述するのに用いられることが多い。
【００５９】ー（ａ＊Ｃfーｂ＊Ｃr）の項が正である
と、車両は高速度のときに安定となる特性を示す。すな
わちアンダーステアの特性となる。この項が負である
と、車両は十分速度が小さいときに安定となる特性を示
す。所定の臨界速度になると、この負の項が支配的とな
るので、ステアリングの角度が一定の車両は不安定とな
る。このような走行特性はオーバーステアと呼ばれてい
る。
と、車両は高速度のときに安定となる特性を示す。すな
わちアンダーステアの特性となる。この項が負である
と、車両は十分速度が小さいときに安定となる特性を示
す。所定の臨界速度になると、この負の項が支配的とな
るので、ステアリングの角度が一定の車両は不安定とな
る。このような走行特性はオーバーステアと呼ばれてい
る。
【００６０】式（１４）は、ヨーイング運動を無視する
と、すなわちｒ＝０とすると、更に簡単になり、以下の
ようになる。
と、すなわちｒ＝０とすると、更に簡単になり、以下の
ようになる。
【００６１】
【数１３】
【００６２】対応する固有方程式は、以下の式で与えら
れる。
れる。
【００６３】
【数１４】
【００６４】式（１８）の２つのボーダーラインは特に
興味があるものとなる。車速Ｕが小さく、０に近付く
と、式（１８）は、以下のようになる。
興味があるものとなる。車速Ｕが小さく、０に近付く
と、式（１８）は、以下のようになる。
【００６５】
【数１５】
【００６６】この式は走行面における一つの軸に関する
ローリング運動を記述している。車両のローリング慣性
モーメントはＩｘｘ＋ｍｈ（ｈは２乗）となる。これ
は、速度が小さい場合ないし速度Ｕ＝０の場合ステアリ
ング装置を駆動することによっては減衰常数ｃを増大さ
せることができないことを示している。
ローリング運動を記述している。車両のローリング慣性
モーメントはＩｘｘ＋ｍｈ（ｈは２乗）となる。これ
は、速度が小さい場合ないし速度Ｕ＝０の場合ステアリ
ング装置を駆動することによっては減衰常数ｃを増大さ
せることができないことを示している。
【００６７】車速が大きくなりＵが無限大となると、式
（１８）は式（２０）のようになる。
（１８）は式（２０）のようになる。
【００６８】
【数１６】
【００６９】式（２０）により車両の重心を通る軸に関
するローリング運動が記述される。オープンループ系の
場合減衰常数ｃは速度が大きいときの場合だけに現れ
る。式（１７）に現れるタイヤの減衰項は速度が大きい
場合無効となる。これにより、ステアリング可能な車輪
を駆動することによってのみ高速時の減衰特性を増大さ
せることができることが理解される。
するローリング運動が記述される。オープンループ系の
場合減衰常数ｃは速度が大きいときの場合だけに現れ
る。式（１７）に現れるタイヤの減衰項は速度が大きい
場合無効となる。これにより、ステアリング可能な車輪
を駆動することによってのみ高速時の減衰特性を増大さ
せることができることが理解される。
【００７０】さらに式（１７）により、ステアリング装
置にステアリング角度信号δf及び／あるいはδrを供給
することによりローリング動力学的特性を制御すること
ができることも示している。このために前車軸と後車軸
のステアリング装置にステアリング角度信号δfとδrを
供給するか、あるいは前車軸あるいは後車軸のステアリ
ング装置にステアリング角度信号δfあるいはδrを供給
するようにする。
置にステアリング角度信号δf及び／あるいはδrを供給
することによりローリング動力学的特性を制御すること
ができることも示している。このために前車軸と後車軸
のステアリング装置にステアリング角度信号δfとδrを
供給するか、あるいは前車軸あるいは後車軸のステアリ
ング装置にステアリング角度信号δfあるいはδrを供給
するようにする。
【００７１】次に前車軸のステアリング可能な車輪にス
テアリング角度信号
テアリング角度信号
【００７２】
【数１７】
【００７３】を印加する場合を考えてみる。式（２２）
を変換後式（１７）に代入すると、「クローズドルー
プ」系に対してマトリックス式
を変換後式（１７）に代入すると、「クローズドルー
プ」系に対してマトリックス式
【００７４】
【数１８】
【００７５】が得られる。
【００７６】対応する固有方程式は、
【００７７】
【数１９】
【００７８】により与えられる。高速（Ｕー＞∞）の場
合の近似式は
合の近似式は
【００７９】
【数２０】
【００８０】となる。
【００８１】式（２４）は、高速のときの減衰常数ｃは
前輪のステアリング装置を制御することにより増大でき
ることを示している。
前輪のステアリング装置を制御することにより増大でき
ることを示している。
【００８２】更に、前車軸と後車軸のステアリング可能
な車輪に
な車輪に
【００８３】
【数２１】
【００８４】のようなステアリング角度信号δf、δrを
印加すると、変換して式（１４）に入力後「クローズド
ループ」系のマトリックス
印加すると、変換して式（１４）に入力後「クローズド
ループ」系のマトリックス
【００８５】
【数２２】
【００８６】が得られる。対応する固有方程式は複雑で
あるので、高速（Ｕー＞∞）に対する漸近特性だけを求
めると、
あるので、高速（Ｕー＞∞）に対する漸近特性だけを求
めると、
【００８７】
【数２３】
【００８８】のようになる。
【００８９】式（２６）は、最後の項が消えると比較的
簡単になる。消えるときは、
簡単になる。消えるときは、
【００９０】
【数２４】
【００９１】の条件が満たされるときである。この場
合、クローズドループ系（式２６）の漸近特性は、ロー
リング運動の減衰が
合、クローズドループ系（式２６）の漸近特性は、ロー
リング運動の減衰が
【００９２】
【数２５】
【００９３】の値だけ増大されることを除き、オープン
ループ系（式２１）の漸近特性と同一である。式（２
６）の最後の項がなくなる式（２７）の条件は、前車軸
及び後車軸のステアリング装置に信号を印加することに
よりローリング運動を減少させた場合ヨーイング運動を
発生させてはならない、という条件と同じ意味である。
ループ系（式２１）の漸近特性と同一である。式（２
６）の最後の項がなくなる式（２７）の条件は、前車軸
及び後車軸のステアリング装置に信号を印加することに
よりローリング運動を減少させた場合ヨーイング運動を
発生させてはならない、という条件と同じ意味である。
【００９４】上述したモデル計算により、車両のステア
リング装置を制御することにより付加的なヨーイングモ
ーメントを発生させることなくローリング運動を減衰さ
せることができることが理解できる。ステアリング装置
のこの制御によりヨーイングモーメントが僅か誘起され
たしても、このヨーイングモーメントに関する車両の反
応は多くの場合ローリング運動の反応よりもかなり緩慢
なものとなる。
リング装置を制御することにより付加的なヨーイングモ
ーメントを発生させることなくローリング運動を減衰さ
せることができることが理解できる。ステアリング装置
のこの制御によりヨーイングモーメントが僅か誘起され
たしても、このヨーイングモーメントに関する車両の反
応は多くの場合ローリング運動の反応よりもかなり緩慢
なものとなる。
【００９５】本発明の好ましい実施例では、運転車の意
図を示すステアリング角度信号δf0及び／あるいはδr0
にステアリング角度信号δf1及び／あるいはδr1が加算
的に重畳される。
図を示すステアリング角度信号δf0及び／あるいはδr0
にステアリング角度信号δf1及び／あるいはδr1が加算
的に重畳される。
【００９６】これにより車両は、運転者が意図した走行
路に沿った運動となる。これにより上述した計算が示す
ようにローリング動力学的特性は有効に減衰されること
になる。運転者により意図された走行路の周囲での運動
は一般的に顕著なものであり、例えば横風の突風によっ
て起こされるローリング運動を観察してみると、この場
合にも車両は運転者の意図した走行路からずれることに
なる。
路に沿った運動となる。これにより上述した計算が示す
ようにローリング動力学的特性は有効に減衰されること
になる。運転者により意図された走行路の周囲での運動
は一般的に顕著なものであり、例えば横風の突風によっ
て起こされるローリング運動を観察してみると、この場
合にも車両は運転者の意図した走行路からずれることに
なる。
【００９７】本発明装置によりローリング運動が減少す
ることにより多くの場合運転者の意図した走行路からの
ずれは僅かとなる。というのはずれを起こすローリング
運動が有効に減衰されるからである。
ることにより多くの場合運転者の意図した走行路からの
ずれは僅かとなる。というのはずれを起こすローリング
運動が有効に減衰されるからである。
【００９８】本発明装置は、好ましくは営業用車両、ゲ
レンデでの自動車あるいは引越し用の車など重心位置が
高く、又輪距の狭い車両に好ましく利用される。
レンデでの自動車あるいは引越し用の車など重心位置が
高く、又輪距の狭い車両に好ましく利用される。
【００９９】２車軸以上の車両の場合本発明ではステア
リング可能な軸は個々にあるいは対となって制御するこ
とができる。ステアリング装置を対となって制御するこ
とは、例えば営業用車両のような二重軸ステアリング装
置で考えられる。
リング可能な軸は個々にあるいは対となって制御するこ
とができる。ステアリング装置を対となって制御するこ
とは、例えば営業用車両のような二重軸ステアリング装
置で考えられる。
【０１００】ローリング角速度を表す信号によりローリ
ング動力学的特性を検出することは、速度センサ、加速
度センサとその後に積分を行なうことにより、又位置セ
ンサによりあるいはこれらを組み合わせることにより行
なうことができる。ローリング角速度を位置センサによ
り検出することは例えば次のようにして行なわれる。す
なわち検出した二つの位置を減算することにより移動量
を求め、その位置決めを行なう間の時間を図ることによ
り車体のローリング角速度を示す角速度信号を得ること
ができる。
ング動力学的特性を検出することは、速度センサ、加速
度センサとその後に積分を行なうことにより、又位置セ
ンサによりあるいはこれらを組み合わせることにより行
なうことができる。ローリング角速度を位置センサによ
り検出することは例えば次のようにして行なわれる。す
なわち検出した二つの位置を減算することにより移動量
を求め、その位置決めを行なう間の時間を図ることによ
り車体のローリング角速度を示す角速度信号を得ること
ができる。
【０１０１】尚、各増幅率は、例えばｇｒ＝（ｇｆ＊ａ
＊Ｃf）／（ｂ＊Ｃr）の関係にすることができる。
＊Ｃf）／（ｂ＊Ｃr）の関係にすることができる。
【０１０２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ローリング角速度を検出し、このローリング角速度から
前輪用ステアリング角度信号を求め、これを運転者が意
図する前輪用ステアリング角度信号に加算してステアリ
ング角度信号を求め、この求められたステアリング角度
信号に応じて前輪を旋回するようにしているので、サス
ペンション装置の減衰特性を増大させることができ、車
両のローリング動力学的特性を顕著に改善することが可
能になる。
ローリング角速度を検出し、このローリング角速度から
前輪用ステアリング角度信号を求め、これを運転者が意
図する前輪用ステアリング角度信号に加算してステアリ
ング角度信号を求め、この求められたステアリング角度
信号に応じて前輪を旋回するようにしているので、サス
ペンション装置の減衰特性を増大させることができ、車
両のローリング動力学的特性を顕著に改善することが可
能になる。
【図１】本発明装置の概略構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】車両を上部から見たときの状態を示す説明図で
ある。
ある。
【図３】車両を後部から見たときの状態を示す説明図で
ある。
ある。
【図４】車輪に作用する力の関係を説明する説明図であ
る。
る。
【図５】車輪に発生する速度を説明する説明図である。
１ 運転者 ２ 変換ユニット ５ 車両 δf、δr、δf0、δr0、δf1、δr1 ステアリング角度
信号 θ’ ローリング角速度
信号 θ’ ローリング角速度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｂ６２Ｄ 133:00 (56)参考文献 特開 平２−95916（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−242707（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−76581（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B62D 6/00 B60G 17/015 B62D 7/14
Claims (5)
- 【請求項１】 車両のステアリング装置を制御すること
により少なくとも２車軸の車両のローリング動力学的特
性を改良する装置において、 ローリング角速度を検出する手段と、 運転者の走行方向の意図を表す前輪用ステアリング角度
信号δf0と、前記検出されたローリング角速度から求め
られる前輪用ステアリング角度信号δf1とを加算的に結
合することによりステアリング角度信号δfを発生する
手段とを有し、 前記加算的な結合により得られるステアリング角度信号
δfを前車軸のステアリング装置に供給し、ステアリン
グ可能な前車軸の車輪を該ステアリング角度信号δfに
従ってステアリング角度δfだけ旋回させることを特徴
とする車両のローリング動力学的特性を改良する装置。 - 【請求項２】 ローリング角速度を位置センサ、速度セ
ンサ、加速度センサと積分器、あるいはこれらの組み合
わせにより検出することを特徴とする請求項１に記載の
装置。 - 【請求項３】 更に、運転者の走行方向の意図を表す後
輪用ステアリング角度信号δr0と、前記検出されたロー
リング角速度から求められる後輪用ステアリング角度信
号δr1とを加算的に結合することによりステアリング角
度信号δrを発生する手段を設け、前記加算的な結合に
より得られるステアリング角度信号δrを後車軸のステ
アリング装置に供給し、ステアリング可能な後車軸の車
輪を該ステアリング角度信号δrに従ってステアリング
角度δrだけ旋回させることを特徴とする請求項１また
は２に記載の装置。 - 【請求項４】 ｇｆ、ｇｒを車両固有のパラメータとし
て選ばれる増幅率あるいは走行状態を表す量に関係した
増幅率、θ’を検出したローリング角速度として、ロー
リング角速度から求められるステアリング角度信号δf
1、δr1が δf1＝ｇｆ＊θ’ δr1＝ｇｒ＊θ’ の関係にあることを特徴とする請求項３に記載の装置。 - 【請求項５】 ａ、ｂを重心と前車軸並びに後車軸間の
距離、Ｃf、Ｃrをそれぞれ前輪と後輪の斜行剛性とし
て、 ｇｒ＝（ｇｆ＊ａ＊Ｃf）／（ｂ＊Ｃr） により増幅率ｇｒ、ｇｆを関係付けることを特徴とする
請求項４に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19904031317 DE4031317B4 (de) | 1990-10-04 | 1990-10-04 | System zur Verbesserung der Wankdynamik eines Kraftfahrzeuges |
| DE4031317.4 | 1990-10-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04257775A JPH04257775A (ja) | 1992-09-11 |
| JP3078054B2 true JP3078054B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=6415531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25265591A Expired - Lifetime JP3078054B2 (ja) | 1990-10-04 | 1991-10-01 | 車両のローリング動力学的特性を改良する装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3078054B2 (ja) |
| DE (1) | DE4031317B4 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2695077B1 (fr) * | 1992-08-29 | 1995-02-10 | Bosch Gmbh Robert | Procédé de régulation et/ou de commande d'un châssis réglable et/ou susceptible d'être commandé, ainsi que le dispositif pour la mise en Óoeuvre du procédé. |
| DE19918597C2 (de) * | 1999-04-23 | 2001-03-08 | Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt | Verfahren zur Reduktion der Kippgefahr von Straßenfahrzeugen |
| JP2004066873A (ja) * | 2002-08-02 | 2004-03-04 | Advics:Kk | 車両の操舵装置 |
| DE102004057928A1 (de) * | 2004-12-01 | 2006-06-08 | Daimlerchrysler Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Seitenwindstabilisierung eines Fahrzeugs |
| JP2007168739A (ja) * | 2005-12-26 | 2007-07-05 | Mitsubishi Motors Corp | 車両の操舵制御装置 |
| DE102006030048A1 (de) * | 2006-06-29 | 2008-01-03 | Zf Lenksysteme Gmbh | Verfahren zur Erhöhung der Fahrstabilität eines Fahrzeugs |
| DE102011010845B3 (de) | 2011-02-10 | 2012-06-28 | Audi Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Beeinflussen des Kurvenfahrverhaltens eines Kraftwagens sowie Kraftwagen |
| DE102011120667A1 (de) | 2011-12-09 | 2013-06-13 | Wabco Gmbh | Fahrstabilisierungsverfahren, Fahrstabbilisierungseinrichtung und Fahrzeug damit |
| DE102016216825A1 (de) * | 2016-09-06 | 2018-03-08 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren zur Stabilisierung des Fahrverhaltens eines Fahrzeuges |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6085066A (ja) * | 1983-10-17 | 1985-05-14 | Honda Motor Co Ltd | 前後輪の操舵装置 |
| JPH069977B2 (ja) * | 1984-02-22 | 1994-02-09 | 日産自動車株式会社 | 車両の後輪操舵方法 |
| JPS60176866A (ja) * | 1984-02-23 | 1985-09-10 | Mazda Motor Corp | 車両のパワ−ステアリング装置 |
| US4693493A (en) * | 1985-10-22 | 1987-09-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | System for vehicle body roll control utilizing steering angle detection |
-
1990
- 1990-10-04 DE DE19904031317 patent/DE4031317B4/de not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-10-01 JP JP25265591A patent/JP3078054B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04257775A (ja) | 1992-09-11 |
| DE4031317B4 (de) | 2006-11-02 |
| DE4031317A1 (de) | 1992-04-09 |
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