JPH04349074A - 補助舵角制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハンドル操舵時に前輪
または後輪の少なくとも一方に補助舵角を与えることで
車両の運動特性を最適に制御する補助舵角制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両荷重条件を制御情報に含む補
助舵角制御装置としては、例えば、特開昭６０−６７２
６７号公報に記載のものが知られている。

【０００３】上記従来出典には、車両旋回時、加速度の
検出出力と荷重変化量に基づいて、標準荷重時の操縦特
性を決定するパラメータとして定められたスタビリティ
フアクタに、荷重変化時のスタビリティフアクタを一致
させる補助舵角を求め、この補助舵角に対応した駆動信
号を出力し、車両旋回時に操縦性能を常に一定状態に維
持する技術内容が示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来装置にあっては、補助舵角制御における制御定数の決
定を車両停止時に限定していな為、制動による前後加速
度の変化や旋回による横加速度の変化を原因とする荷重
変化を検出してしまい、この誤検出による荷重検出値を
用いて制御定数の決定することで、制御定数の変更によ
り、逆に旋回安定性が損なわれる場合が生じる。

【０００５】例えば、カーブの手前でブレーキをかけて
旋回する時、制動により荷重変化が生じ、特に、後輪で
荷重を検出している場合、実際の荷重より軽荷重である
と誤検出される。この荷重検出値により制御定数が変更
された場合、旋回安定性が損なわれることになる。

【０００６】本発明は、上記のような問題に着目してな
されたもので、ハンドル操舵時に前輪または後輪の少な
くとも一方に補助舵角を与えることで車両の運動特性を
最適に制御する補助舵角制御装置において、車両荷重の
誤検出を解消し、適切な制御定数の設定により常に定積
側での旋回安定性の確保と軽積側での操舵応答性の確保
を図ることを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の補助舵角制御装置では、車両荷重条件に応じて
設定される制御定数の切換えを車両停止時に限定して行
なう手段とした。

【０００８】即ち、図１のクレーム対応図に示すように
、車両の前輪または後輪の少なくとも一方に外部からの
制御により補助舵角を与える補助舵角付与手段ａと、車
両の荷重状態を検出する車両荷重検出手段ｂと、車両が
停止状態かどうかを判断する車両停止判断手段ｃと、車
両荷重が定積時か軽積時かというように、少なくとも２
つの車両荷重条件により判断する車両荷重条件判断手段
ｄと、車両停止状態で定積時と判断された時には旋回安
定性を向上する値に、また、車両停止状態で軽積時と判
断された時には操舵応答性を向上する値にというように
、車両荷重条件に応じて制御定数を設定する制御定数設
定手段ｅと、前記制御定数設定手段ｅにより設定された
制御定数を用いて目標補助舵角を演算する目標補助舵角
演算手段ｆと、前記補助舵角付与手段ａに対し目標補助
舵角が得られる制御指令を出力する補助舵角制御指令出
力手段ｇとを備えていることを特徴とする。

【０００９】

【作用】荷物積載時や多数の乗車時等で車両を停止させ
ている時には、車両停止判断手段ｃにおいて、車両停止
状態であると判断され、車両荷重条件判断手段ｄにおい
て、車両の荷重状態を検出する車両荷重検出手段ｂから
の荷重検出値に基づいて車両荷重が定積時であると判断
され、制御定数設定手段ｅにおいて、旋回安定性を向上
する値に設定され、目標補助舵角演算手段ｆにおいて、
この設定された制御定数を用いて目標補助舵角が演算さ
れ、補助舵角制御指令出力手段ｇにおいて、補助舵角付
与手段ａに対し目標補助舵角が得られる制御指令が出力
される。

【００１０】荷物非積載時やドライバーのみの乗車時等
で車両を停止させている時には、車両停止判断手段ｃに
おいて、車両停止状態であると判断され、車両荷重条件
判断手段ｄにおいて、車両の荷重状態を検出する車両荷
重検出手段ｂからの荷重検出値に基づいて車両荷重が軽
積時であると判断され、制御定数設定手段ｅにおいて、
操舵応答性を向上する値に設定され、目標補助舵角演算
手段ｆにおいて、この設定された制御定数を用いて目標
補助舵角が演算され、補助舵角制御指令出力手段ｇにお
いて、補助舵角付与手段ａに対し目標補助舵角が得られ
る制御指令が出力される。

【００１１】以上のように、車両荷重条件に応じて設定
される制御定数の切換えは、車両停止時に限定して行な
われる。

【００１２】

【実施例】構成を説明する。

【００１３】図２は本発明実施例の補助舵角制御装置が
適用された四輪操舵車両を示す全体システム図であり、
四輪操舵車両は、ステアリングホイール１によりステア
リングギヤユニット２を介して操舵される前輪３，３と
、前輪操舵時に油圧パワーシリンダ４により転舵される
後輪５，５とを備えている。

【００１４】実施例の補助舵角制御装置は、左右の後輪
５，５間にステアリングリンケージ６，６を介して設け
られ、図外のセンタリングスプリングを有する油圧パワ
ーシリンダ４（補助舵角付与手段に相当）と、該油圧パ
ワーシリンダ４内のピストンにより画成される左右の油
室に接続され、後輪５，５に所定の制御舵角を与える制
御油圧を作り出す油圧制御ユニット１１とを備えている
。

【００１５】前記油圧制御ユニット１１は、油圧系とし
て、オイルポンプ１８と、オイルポンプ１８とはポンプ
圧油路１９により接続されるソレノイドバルブ２０と、
ソレノイドバルブ２０とは２本の制御圧油路２１，２２
により接続される油圧パワーシリンダ４と、前記制御圧
油路２１，２２の途中に設けられるカットオフバルブ２
３と、前記ソレノイドバルブ２０とはドレーン油路２４
を介して接続され前記オイルポポンプ１８とは吸入油路
２５を介して接続されるリザーブタンク２６を有し、電
気系として、車高センサ２７（車両荷重検出手段に相当
）と、ハンドル角センサ２８と、車速センサ２９と、こ
られのセンサ信号を入力し、前記ソレノイドバルブ２０
及びカットオフバルブ２３にバルブ駆動制御指令を出力
する後輪舵角コントローラ３０を有している。

【００１６】次に、作用を説明する。

【００１７】図３は後輪舵角コントローラ３０で行なわ
れる後輪舵角制御作動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。

【００１８】ステップ３１では、操舵角定数ＫがＫ＝Ｋ
１　，操舵角速度定数τがτ＝τ１　，操舵角速度定数
τ’がτ’＝τ１’というように、各制御定数Ｋ，τ，
τ’の初期設定が行なわれる。

【００１９】ステップ３２では、ハンドル角センサ２８
からのステアリング操舵角Θｆ　と、車速センサ２９か
らの車速Ｖと、車高センサ２７からの車高Ｈｏが読み込
まれる。

【００２０】ステップ３３では、車速Ｖに基づいて停車
状態かどうかが判断される（車両停止判断手段に相当）
。そして、停車状態であると判断された時には、ステッ
プ３４へ進み、ステップ３４では、車高Ｈｏと軽積，定
積判断車高Ｈｓの大小比較により定積時か軽積時か判断
される（車両荷重条件判断手段に相当）。

【００２１】ステップ３４でＨｏ≦Ｈｓであり、定積時
であると判断された時には、ステップ３５へ進み、操舵
角定数ＫがＫ＝Ｋ１　，操舵角速度定数τがτ＝τ１　
，操舵角速度定数τ’がτ’＝τ１’に設定される（制
御定数設定手段に相当）。

【００２２】ステップ３４でＨｏ＞Ｈｓであり、軽積時
であると判断された時には、ステップ３６へ進み、Ｈｏ
＞Ｈｓの判断がｔ秒以上連続しているかどうかが判断さ
れ、ステップ３６でＹＥＳ　と判断されると、ステップ
３７へ進み、操舵角定数ＫがＫ＝Ｋ２　，操舵角速度定
数τがτ＝τ２　，操舵角速度定数τ’がτ’＝τ２’
に設定される（制御定数設定手段に相当）。尚、各定数
の大きさは、Ｋ１　＞Ｋ２　，　｜τ１｜＜　｜τ２｜
，τ１’≒τ２’の関係にある。

【００２３】ステップ３３で走行状態と判断された場合
や、ステップ３５またはステップ３７で各定数が設定さ
れた場合には、ステップ３８へ進み、後輪舵角目標値δ
ｒ　がステップ３８の枠内に示す演算式により演算され
る（目標補助舵角演算手段に相当）。尚、前輪操舵角δ
ｆ　は、ステアリング操舵角Θｆ　とステアリングギヤ
比により求められる。

【００２４】ステップ３９では、後輪舵角目標値δｒ　
が得られるバルブ駆動制御指令がソレノイドバルブ２０
に出力される（補助舵角制御指令出力手段に相当）。

【００２５】図４は実施例装置の電子制御系ブロック図
であり、図５は実施例装置の後輪制御系ブロック図であ
り、図６は実施例の後輪舵角制御系のブロックダイヤグ
ラムであり、図７は後輪舵角特性図であり、ステップ操
舵時における実施例装置での後輪舵角制御について説明
する。

【００２６】まず、図４に示す電子制御系においては、
車高Ｈｏと車速Ｖの入力情報に基づいてブロック４０の
車速制御マップに示すように、各制御定数Ｋ，τ，τ’
が、定積時には、Ｋ１　，τ１　，τ１’の各特性によ
り設定され、軽積時には、Ｋ２　，τ２　，τ２’の各
特性により設定される。尚、この設定は停車時に行なわ
れる。一方、図４のブロック４１はステアリング操舵角
Θｆ　がステップ操舵特性であることを示し、ブロック
４２でこのステアリング操舵角Θｆ　にステアリングギ
ヤ比が掛け合わせられ、ブロック４３に示すように前輪
操舵角δｆ　に変換されるし、ブロック４４に示すよう
に操舵角速度に変換されるし、ブロック４５に示すよう
に操舵角加速度に変換される。これらの前輪操舵角，操
舵角速度，操舵角加速度に対して、ブロック４０で得ら
れた各制御定数Ｋ，τ，τ’を掛け合わせて得られた特
性が、ブロック４６，４７，４８に示され、これら３つ
の特性の和が後輪舵角目標値δｒ　として電子制御系か
ら出力されることになる。

【００２７】図５に示す後輪制御系においては、電子制
御系からの後輪舵角目標値δｒ　にブロック５０に示す
ように油圧系の遅れがもたせられ、実際に後輪に付与さ
れる後輪操舵角特性はブロック５１に示す特性となる。 そして、後輪の同位相側舵角によりブロック５２に示す
ような車両性能が得られ、逆位相側舵角によりブロック
５３に示すような車両性能が得られることになる。

【００２８】尚、上記後輪舵角制御系のブロックダイヤ
グラムで示したのが図６である。

【００２９】従って、図７の点線特性に示すように、定
積時には、後輪舵角の逆相側成分が小さく、操舵角定数
Ｋに主に支配される同相側成分の大きな特性を示すこと
になり、ヨーや横加速度のゲインが低減され、高い旋回
安定性が得られる。また、図７の実線特性に示すように
、軽積時には、操舵角速度定数τにより主に支配される
後輪舵角の逆相成分が大きく、同相成分が小さいい特性
を示すことになり、旋回回頭性が向上し、高い操舵応答
性が得られる。

【００３０】尚、軽積時に比べ定積時に旋回安定性を向
上させるようにしたのは、定積時はヨーレート大でヨー
ダンピングが悪化するために旋回安定性をより重視する
必要があり、軽積時はヨーレート小で適度なヨーダンピ
ングにより本来的に旋回安定性が得られるためにその余
裕分をドライバーの操舵フィーリングの向上に向けたこ
とによる。

【００３１】図８は軽積→定積→定積と移行した場合の
タイムチャートで、図３のフローチャートに示すように
、軽積から定積への移行時には、旋回安定性を増す安全
サイドへの移行であることで、軽積から定積への移行が
あったら直ちに各制御定数Ｋ，τ，τ’の切り換えを行
ない、逆に、定積から軽積への移行時には、旋回安定性
を減じる移行であることで、定積から軽積への移行があ
ったら、ステップ３６に示すように、ｔ秒間の遅れをも
たせて各制御定数Ｋ，τ，τ’の切り換えを行なうよう
にしている。

【００３２】これは、例えば、ワンボックス車の様にピ
ッチ慣性の大きな車両では、急制動をかけて停車した際
に揺り戻しの影響で必ずしも正しい荷重が検出されると
は限らず、停車後にすぐ発車した場合、誤って定積なの
に軽積側の制御定数になってしまい旋回安定性が損なわ
れるおそれがあることによる。

【００３３】以上説明してきたように、実施例の補助舵
角制御装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる
。

【００３４】（１）ハンドル操舵時に後輪に補助舵角を
与えることで車両の運動特性を最適に制御する補助舵角
制御装置において、定積時と軽積時の車両荷重条件に応
じて設定される各制御定数Ｋ，τ，τ’の切換えを車両
停止時に限定して行なう装置とした為、車両荷重の誤検
出を解消し、定積時と軽積時に応じた適切な制御定数Ｋ
，τ，τ’の設定により常に定積時における旋回安定性
の確保と軽積時における操舵応答性の確保を図ることが
できる。

【００３５】（２）軽積から定積への移行があったら直
ちに各制御定数Ｋ，τ，τ’の切り換えを行ない、逆に
、定積から軽積への移行時には、ｔ秒間の遅れをもたせ
て各制御定数Ｋ，τ，τ’の切り換えを行なう装置とし
た為、ピッチ慣性の大きな車両で急制動による停車時に
揺り戻しによる車両荷重の誤検出が防止され、常に旋回
安定性が確保される。

【００３６】以上、本発明の実施例を図面により説明し
てきたが、具体的な構成や制御内容に関しては実施例装
置に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲の変更
や追加等があっても本発明に含まれる。

【００３７】例えば、実施例では、荷重条件として、定
積と軽積の２との条件により制御する例を示したが、２
つ以上の複数の条件としても良いし、また、無段階の荷
重条件としても良い。

【００３８】また、車両荷重検出手段として車高センサ
を用いた例を示したが、サスペンションに加わる車両上
下方向圧力を検知する荷重センサ等を用いても良い。

【００３９】また、実施例装置では、後輪舵角制御内容
として、位相反転制御の例を示したが、図５にも記載さ
れている同相のみのディレイ制御や他の制御内容として
も良い。

【００４０】実施例では、後輪のみに補助舵角を与える
例を示したが、前輪及び後輪に補助舵角を与える装置や
前輪のみに補助舵角を与える装置にも適用できる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明にあって
は、ハンドル操舵時に前輪または後輪の少なくとも一方
に補助舵角を与えることで車両の運動特性を最適に制御
する補助舵角制御装置において、車両荷重条件に応じて
設定される制御定数の切換えを車両停止時に限定して行
なう手段とした為、車両荷重の誤検出を解消し、適切な
制御定数の設定により常に定積側での旋回安定性の確保
と軽積側での操舵応答性の確保を図ることができるとい
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の補助舵角制御装置を示すクレーム対応
図である。

【図２】実施例の補助舵角制御装置が適用された四輪操
舵車両を示す全体システム図である。

【図３】実施例の補助舵角制御装置の後輪舵角コントロ
ーラで行なわれる後輪舵角制御作動の流れを示すフロー
チャートである。

【図４】実施例装置の電子制御系ブロック図である。

【図５】実施例装置の後輪制御系ブロック図である。

【図６】実施例の後輪舵角制御系のブロックダイヤグラ
ムである。

【図７】実施例装置での後輪舵角特性図である。

【図８】実施例装置で軽積→定積→軽積へ移行した時の
タイムチャートである。

【符号の説明】

ａ　　補助舵角付与手段 ｂ　　車両荷重検出手段 ｃ　　車両停止判断手段 ｄ　　車両荷重条件判断手段 ｅ　　制御定数設定手段 ｆ　　目標補助舵角演算手段 ｇ　　補助舵角制御指令出力手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　車両の前輪または後輪の少なくとも一
   方に外部からの制御により補助舵角を与える補助舵角付
   与手段と、車両の荷重状態を検出する車両荷重検出手段
   と、車両が停止状態かどうかを判断する車両停止判断手
   段と、車両荷重が定積時か軽積時かというように、少な
   くとも２つの車両荷重条件により判断する車両荷重条件
   判断手段と、車両停止状態で定積時と判断された時には
   旋回安定性を向上する値に、また、車両停止状態で軽積
   時と判断された時には操舵応答性を向上する値にという
   ように、車両荷重条件に応じて制御定数を設定する制御
   定数設定手段と、前記制御定数設定手段により設定され
   た制御定数を用いて目標補助舵角を演算する目標補助舵
   角演算手段と、前記補助舵角付与手段に対し目標補助舵
   角が得られる制御指令を出力する補助舵角制御指令出力
   手段と、を備えていることを特徴とする補助舵角制御装
   置。