JP4296899B2 - 車両の操舵装置 - Google Patents
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Description
βf=(γ−Gy/V)/S+Lf・γ/V−δ …式1
ただし、Lfは車両重心から左右前輪FW1,FW2の車軸中心までの距離であり、Sはラプラス演算子である。
δo=βf+δ=tan-1{(v+Lf・γ)/u} …式2
δo=βf+δ=(v+Lf・γ)/u …式3
u=V・cosβ≒V …式4
また、車両の重心点の横加速度Gyは下記式5により表され、ラプラス変換を用いれば、下記式6が成立する。Sはラプラス演算子である。
dv/dt=u・γ−Gy …式5
v=(u・γ−Gy)/S …式6
そして、前記式4〜6を用いると、前記式3は上記式1のように変形されて、前輪の横滑り角βfが、車速V、ヨーレートγ、横加速度Gyおよび実転舵角δを用いて計算されることになる。
θt=K(δ)・(βf+δ) …式7
この式7におけるK(δ)は左右前輪FW1,FW2の転舵角δと操舵ハンドル11の操舵角θとの関係を表すものであり、式7の計算においては、上述した目標転舵角テーブルを用いるとともに、目標転舵角βf+δに対応した操舵角θの値を反力中立角θtとすればよい。なお、この場合も、目標転舵角(転舵角βf+δに対応)と操舵角(反力中立角θtに対応)との関係を表す予め決められた関数を用いるようにしてもよい。そして、この反力中立角θtは、横滑り角βfが零となる左右前輪FW1,FW2の転舵角に対応した操舵ハンドル11の操舵角を表している。
θt=−{K(δ)・Tm}/(2・ξ・Kf)+K(δ)・δ …式8
ただし、K(δ)は左右前輪FW1,FW2の転舵角δと操舵ハンドル11の操舵角θとの関係を表す予め決められた関数であり、ξは左右前輪FW1,FW2に関するトレール(サスペンションのアライメントで決まるキャスタートレールと、タイヤの特性で決まるニューマチックトレールとを加算した値)を表す予め決められた定数であり、Kfは左右前輪FW1,FW2のコーナリングパワーを表す予め決められた定数である。
Tt=2・ξ・Kf・βf …式9
ただし、βfは左右前輪FW1,FW2の横滑り角である。これと釣り合っている力は電動モータ31の発生トルクによる左右前輪FW1,FW2に対する転舵モーメントTmである。したがって、両モーメントTt,Tmの間には下記式10が成立する。
Tm=−Tt …式10
δo=βf+δ=−Tm/(2・ξ・Kf)+δ …式11
一方、操舵ハンドル11の操舵角θと左右前輪FW1,FW2の実転舵角δとは、下記式12によって表される。
θ=K(δ)・δ …式12
そして、前記式9〜12により、横滑り角βfが「0」となる左右前輪FW1,FW2の転舵角δoに対応した操舵ハンドル11の反力中立角θtは、下記式13によって表され、前記式8が成立することが分かる。
θt=K(δ)・δo=−{K(δ)・Tm}/(2・ξ・Kf)+K(δ)・δ …式13
Claims (3)
- 運転者によって操舵操作される操舵ハンドルと、転舵用アクチュエータを有し操舵ハンドルの操舵操作に応じて転舵輪を転舵する転舵装置とを備えたステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置において、
運転者による操舵ハンドルの操舵操作に対し、操舵ハンドルを反力中立位置に戻すように作用するとともに反力中立位置からの操舵操作量の増加に従って増加する操舵反力を発生する反力装置と、
車輪横滑り角が零となる転舵輪の転舵角に対応した操舵ハンドルの操舵操作位置を検出する操舵操作位置検出手段と、
前記検出された操舵操作位置が前記反力中立位置となるように前記反力装置を制御する中立位置制御手段とを設けたことを特徴とする車両の操舵装置。 - 前記請求項1に記載した車両の操舵装置において、
前記操舵操作位置検出手段を、
車速を検出する車速センサと、
車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサと、
車両の横加速度を検出する横加速度センサと、
転舵輪の実転舵角を検出する転舵角センサと、
前記検出された車速、ヨーレート、横加速度および実転舵角を用いて、車輪横滑り角が零となる転舵輪の転舵角に対応した操舵ハンドルの操舵操作位置を計算する計算手段とで構成した車両の操舵装置。 - 前記請求項1に記載した車両の操舵装置において、
前記操舵操作位置検出手段を、
転舵用アクチュエータにより発生されて転舵輪を転舵するための転舵トルクを検出する転舵トルクセンサと、
転舵輪の実転舵角を検出する転舵角センサと、
前記検出された転舵トルクおよび実転舵角を用いて、車輪横滑り角が零となる転舵輪の転舵角に対応した操舵ハンドルの操舵操作位置を計算する計算手段とで構成した車両の操舵装置。
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