JP4626290B2 - 車両偏向抑止装置 - Google Patents
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Description
車両の発進時、車輪の駆動力左右差に伴う車両偏向の発生を検出する車両偏向発生検出手段と前記車両偏向の発生を予測する車両偏向発生予測手段の少なくとも一方の手段と、
ドライバから操舵入力を受けるハンドルから該ハンドルと機械的に連結された前輪までで構成される操舵系に対しドライバの操舵力を補助するアシスト力を出力するアシストアクチュエータと、
前記車両偏向の発生が検出または予測されたとき、前記アシストアクチュエータを駆動制御し、前記車両偏向を打ち消す方向に前記前輪を転舵させる車両偏向抑止制御手段と、
を備え、
前記車両偏向抑止制御手段は、前記前輪を転舵させても前記ハンドルが回転しない前記ハンドルの遊び量に対応する範囲内で前記前輪を転舵させることを特徴とする。
図1は、横置きエンジンを搭載した前輪駆動車(FF車)に適用された実施例1の車両偏向抑止装置を示す全体図であり、このFF車は、駆動源(エンジンおよび自動変速機)に接続される差動装置が車幅方向中心からオフセットして配置されている。
[アシスト制御処理]
図2は、実施例1のPSコントロールユニット11で実行されるアシスト制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、この制御処理は、所定の制御周期毎に実行される。
以下の3つの条件が全て成立したとき、車両偏向の発生条件とする。
条件1:車両発進条件:車速が20km/h以下(車両発進条件)
条件2:中立維持条件:操舵角が操舵中立位置から左右に±5deg以下、かつ、操舵角速度が30deg/sec以下
条件3:駆動力条件:アクセル開度が70%以上、かつ、変速段数が1または2段
発進時に車両偏向の発生が予測された場合には、図2のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2やステップS3へと進み、ステップS2で車両偏向抑止アシスト制御が不要と判断がなされるまで、ステップS1→ステップS2→ステップS3へと進む流れが繰り返され、ステップS3において、予測された車両偏向を打ち消す方向に前輪10a,10bを転舵させる車両偏向抑止アシスト制御が実行される。
実施例1の車両偏向抑止装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。
図4は、実施例2の車両偏向抑止装置を示す全体図であり、実施例2は、アシストモータ6が減速機6aを介してラック軸7に連結されている点で実施例1の構成と異なる。また、実施例2では、舵取り機構2に遊び量調整手段17が設けられている。
[アシスト制御処理]
図6は、実施例2のPSコントロールユニット11で実行されるアシスト制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、図6において、ステップS11、ステップS16は、図2のステップS1、ステップS3と同一の処理を行うため、説明を省略する。
発進時に車両偏向の発生が予測された場合には、図6のフローチャートにおいて、ステップS11→ステップS12→ステップS13→ステップS14へと進む。そして、車両偏向を打ち消す前輪転舵量がステアリング遊び量に対応する転舵角範囲よりも大きい場合には、ステップS14→ステップS15→ステップS16へと進む。一方、車両偏向により発生する舵角変化量がステアリング遊び量以下である場合には、ステップS14→ステップS16へと進む。
実施例2の車両偏向抑止装置にあっては、実施例1の効果(1)〜(6)に加え、下記に列挙する効果が得られる。
図8は、実施例3の車両偏向抑止装置の構成を示す全体図である。
図8(a)に示すように、可変ギア比アクチュエータ20は、ハンドル1に連結したコラムアッパ3aと、前輪10a,10bに連結したステアリングギア8を駆動するコラムロア3bの経路の途中に設けられている。コラムロア3bは、図外のステアリングギアを介して図1に示した舵取り機構2と連結されている。
実施例3では、実施例2と同様に、発進時に車両偏向の発生が予測された場合には、車両偏向を打ち消す前輪転舵量を算出し、可変ギア比アクチュエータ20を駆動して前輪10a,10bを転舵させることにより、車両偏向の発生を防止することができる。
実施例3の車両偏向抑止装置にあっては、実施例1の効果(1),(4)〜(6)に加え、下記の効果が得られる。
図10は、実施例4の車両偏向抑止装置を示す全体図であり、実施例4の車両偏向抑止装置は、図1に示した実施例1の構成に対し、実施例2の遊び量調整手段17を加えた点のみが異なり、他の構成は同一であるため、説明を省略する。
実施例4のように、アシストモータ6がコラムシャフト3、すなわちステアリングギア8よりもハンドル側の操舵系に設けられている場合、コラムシャフト3に出力されたモータトルクは、ステアリングギア8を介してラック軸7に伝達されることとなる。このとき、ステアリングギア8にはバックラッシュによる遊び量が設定されているため、モータトルクがラック軸7に伝達される前に、バックラッシュによる遊び量の分だけ駆動力左右差に伴いラック軸7が動き、前輪10a,10bが転舵されてしまうことがある。
実施例4の車両偏向抑止装置にあっては、実施例1の効果(1),(4)〜(6)に加え、下記の効果が得られる。
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1〜4に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例1〜4に示した構成に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
2 舵取り機構
3 コラムシャフト
4 トルクセンサ
5 操舵角センサ
6 アシストモータ
7 ラック軸
8 ステアリングギア
9a,9b タイロッド
10a,10b 前輪
11 パワーステアリングコントロールユニット
12 エンジンコントロールユニット
13 車輪速センサ
14 アクセル開度センサ
15 トランスミッションコントロールユニット
Claims (5)
- 車両の発進時、車輪の駆動力左右差に伴う車両偏向の発生を検出する車両偏向発生検出手段と前記車両偏向の発生を予測する車両偏向発生予測手段の少なくとも一方の手段と、
ドライバから操舵入力を受けるハンドルから該ハンドルと機械的に連結された前輪までで構成される操舵系に対しドライバの操舵力を補助するアシスト力を出力するアシストアクチュエータと、
前記車両偏向の発生が検出または予測されたとき、前記アシストアクチュエータを駆動制御し、前記車両偏向を打ち消す方向に前記前輪を転舵させる車両偏向抑止制御手段と、
を備え、
前記車両偏向抑止制御手段は、前記前輪を転舵させても前記ハンドルが回転しない前記ハンドルの遊び量に対応する範囲内で前記前輪を転舵させることを特徴とする車両偏向抑止装置。 - 請求項1に記載の車両偏向抑止装置において、
前記アシストアクチュエータは、前記ハンドルの回転を前記前輪に伝達して転舵させるステアリングギアよりも前記前輪側の操舵系に連結され、
前記車輪を駆動させる駆動源の駆動力に基づいて前記車両偏向を打ち消す前輪転舵量を算出する転舵量算出手段と、
前記遊び量を調整する遊び量調整手段と、
前記転舵量算出手段が算出した前記前輪転舵量が前記遊び量に対応する転舵角範囲を超えるとき、前記ステアリングギアのバックラッシュによる前記遊び量が増加するように前記遊び量調整手段を駆動制御し、前記遊び量に対応する転舵角範囲を前記前輪転舵量と一致させる遊び量制御手段と、
を備え、
前記車両偏向抑止制御手段は、前記遊び量に対応する転舵角範囲が前記前輪転舵量と一致した後、前記前輪を転舵させることを特徴とする車両偏向抑止装置。 - 請求項1または請求項2に記載の車両偏向抑止装置において、
前記車両偏向発生予測手段は、
車両の発進時のとき成立する車両発進条件、
ドライバから操舵入力を受けるハンドルが中立位置に維持されているとき成立する中立維持条件、
前記車輪を駆動させる駆動源の駆動力が所定駆動力以上のとき成立する駆動力条件、
の3つの条件が全て成立したとき、前記車両偏向が発生すると予測することを特徴とする車両偏向抑止装置。 - 請求項3に記載の車両偏向抑止装置において、
前記車両発進条件は、車速が所定速度以下のとき成立し、
前記中立維持条件は、前記ハンドルの操舵角が所定角度以下、かつ操舵角速度が所定速度以下のとき成立し、
前記駆動力条件は、アクセル開度が所定開度以上、かつ、前記駆動源の変速段数が所定段数以下のとき成立することを特徴とする車両偏向抑止装置。 - 請求項3または請求項4に記載の車両偏向抑止装置において、
前記車両偏向抑止制御手段は、前記車両発進条件、中立維持条件または駆動力条件のいずれか1つが成立しないとき、前記車両偏向を打ち消す旋回挙動変更制御を停止することを特徴とする車両偏向抑止装置。
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