JPH07277211A - Operation characteristic stabilizing system,power steering system and hydraulic steering device of trackless vehicle - Google Patents

Abstract

PURPOSE: To improve the safe traveling property by obtaining the steering variables on the present traveling condition from the yawing angle, the yawing angular velocity and the yawing angular acceleration, and supplying it to an actuator. CONSTITUTION: A notational motion α(t) of a vehicle around the perpendicular axis of the vehicle is measured using a sensor 105. Then, various traveling conditions, for example, a condition when a steering wheel 206 is fixed to the position r0 substantially corresponding to zero, a condition when it is fixed to the position r0 not equal to zero, and a condition when the steering wheel is rotated, are classified, and whether or not the angle is changed with the time t in every condition is examined. At least one steering displacement amount [X(t)] related to the present traveling condition of the vehicle is supplied to an actuator 102. The steering displacement amount is related to at least one variable to indicate the yawing angle [αG(t)], the yawing angular velocity [(αG'(t)] and the yawing angular acceleration [αG"(t)].

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、無軌道車両の走行特性
を安定化するシステムに係り、さらにその走行特性安定
化システムを利用したパワーステアリングシステムおよ
び油圧操舵装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system for stabilizing the running characteristics of a trackless vehicle, and more particularly to a power steering system and a hydraulic steering system using the running characteristics stabilizing system.

【０００２】[0002]

【従来の技術】高価な自動車でも直線走行性能に問題が
ある場合が多い。特に中程度の走行速度においては、外
部から来る小さい外乱でも車両垂直軸を中心とする回転
（ヨーイング運動）を引き起こすことがあり、かかる車
両のヨーイング運動は煩わしいものであり、また走行安
全上危険な場合もある。走行速度が大きい場合には、例
えば横方向に作用する突風が危険な外乱因子である。2. Description of the Related Art Even an expensive automobile often has a problem in straight running performance. Especially, at a moderate traveling speed, even a small external disturbance may cause a rotation (yaw movement) about the vehicle vertical axis, and such a yawing movement of the vehicle is troublesome and dangerous for traveling safety. In some cases. When the traveling speed is high, for example, gusts acting in the lateral direction are dangerous disturbance factors.

【０００３】カーブ走行においては、制御特性が設計ど
うりであり、例えばニュートラルである場合には、多く
の車両タイプが正常に動作する。しかし、実際の走行運
転においては、多くの理由から、ずれのある操舵特性、
特にオーバーステアまたはアンダーステアが生じること
が知られている。その簡単な理由は、例えば車両の積載
が異なることであって、それによって軸負荷分配が変化
し、それに伴って制御特性が異なったものとなる。When driving on a curve, many vehicle types operate normally when the control characteristics are design-dependent and are, for example, neutral. However, in actual driving, for a number of reasons, there is a deviation in steering characteristics,
In particular, it is known that oversteering or understeering occurs. A simple reason for this is that, for example, the loading of the vehicle is different, which causes the axial load distribution to change, which leads to different control characteristics.

【０００４】ドイツ特許公開公報第４０３１３１６号に
はモータ駆動のパワーステアリングシステムが記載され
ており、これには運転者によってもたらされる操舵成分
に加えて他の操舵成分が供給され、それによって車両の
運動、特に車両本体の運動を調節して、走行安全性およ
び／または走行快適性を改良する。DE-A-4031316 describes a motor-driven power steering system, which is supplied with other steering components in addition to the steering component provided by the driver, which results in vehicle motion. Adjust the movement of the vehicle body in particular to improve driving safety and / or driving comfort.

【０００５】英国特許第１４１４２０６号に紹介されて
いるパワーステアリングシステムにおいては、車両の操
舵力が油圧システムによって支援され、かつ運転者によ
って操作されるステアリングホイールのステアリングホ
イール角速度に電動モータの角速度が重畳される。その
場合に、電動モータは、横風によってもたらされる横方
向の力など車両運動を検出する補助システムによって制
御される。In the power steering system introduced in British Patent No. 1414206, the steering force of the vehicle is assisted by a hydraulic system and the angular velocity of the electric motor is superimposed on the steering wheel angular velocity of the steering wheel operated by the driver. To be done. In that case, the electric motor is controlled by an auxiliary system which detects vehicle movements such as lateral forces caused by the crosswind.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な技術的立脚点に立ってなされたものであり、操舵に重
畳される制御された作用によって走行安定性を向上させ
ることが可能な新規かつ改良された無軌道車両の走行特
性安定化システムを提供することを目的とする。さらに
本発明は、システムの改良に要するコスト、特に制御器
ソフトウエアに要するコストを許容範囲内に抑えること
が可能なシステムを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above technical standpoint, and is a novel device capable of improving running stability by a controlled action superimposed on steering. Another object of the present invention is to provide an improved running characteristic stabilization system for a trackless vehicle. A further object of the present invention is to provide a system capable of suppressing the cost required for improving the system, particularly the cost required for controller software, within an allowable range.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第１の観点により構成される無軌道車両の
走行特性安定化システムにおいては、操舵可能に設計さ
れた少なくとも１つの車両軸を操作するために少なくと
も１つのアクチュエータが駆動される。そして、車両の
現在の走行状態に関係する少なくとも１つの操舵変量が
求められて、そのアクチュエータに供給される。なお、
その操舵変量はヨーイング角度、ヨーイング角速度およ
びヨーイング角加速度を表す少なくとも１つの変量に関
係している。In order to solve the above problems, in a system for stabilizing running characteristics of a trackless vehicle constructed according to a first aspect of the present invention, at least one vehicle shaft designed to be steerable. At least one actuator is driven to operate the. Then, at least one steering variable related to the current running state of the vehicle is obtained and supplied to the actuator. In addition,
The steering variable is related to at least one variable representing yawing angle, yawing angular velocity and yawing angular acceleration.

【０００８】本発明の好ましい実施例においては、車両
の現在の走行状態に関係する操舵変量は、さらに、車両
の運転者によって操作されるステアリングホイールの操
作角度および車両の縦速度を表す変量に関係するように
構成される。In a preferred embodiment of the present invention, the steering variable relating to the current driving state of the vehicle is further related to the operating angle of the steering wheel operated by the driver of the vehicle and the variable representing the longitudinal speed of the vehicle. To be configured.

【０００９】さらに、車両の現在の走行状態に関係する
操舵変量は、車両の運転者によって操作されるステアリ
ングホイールの操作角速度および／または操作角加速度
を表す変量に関係するように構成することができる。Furthermore, the steering variable relating to the current running state of the vehicle can be configured to relate to the variable representing the operating angular velocity and / or the operating angular acceleration of the steering wheel operated by the driver of the vehicle. .

【００１０】ヨーイング運動および／またはステアリン
グホイール運動を表す変量は測定され、あるいは測定値
に基づいて計算される。そして、好ましくはヨーイング
運動および／またはステアリングホイール運動を表す変
量を求めるために、ステアリングホイール角度および／
またはヨーイング角度および／またはヨーイング角速度
および／またはヨーイング角加速度が測定される。Variables representing yawing movements and / or steering wheel movements are measured or calculated on the basis of the measured values. The steering wheel angle and / or the steering wheel angle and / or
Alternatively, the yawing angle and / or the yawing angular velocity and / or the yawing angular acceleration are measured.

【００１１】本発明の好ましい実施例においては、ヨー
イング運動および／またはステアリングホイール運動を
表す変量は、車両の現在の走行状態に関係する操舵変量
を求めるために重みづけされ、加算的に結合される。In the preferred embodiment of the present invention, the variables representing yawing and / or steering wheel motion are weighted and additively combined to determine a steering variable related to the current driving condition of the vehicle. .

【００１２】車両の運転者によって操作されるステアリ
ングホイールの操作角度を表す変量の重みづけを選択す
ることによって、車両の操舵特性（ニュートラル、オー
バーステア、アンダーステア）が本発明に従って調節さ
れる。その場合に車両の運転者によって操作されるステ
アリングホイールの操作角度を表す変量の重みづけは、
固定的に設定され、あるいは走行状態を表すおよび／ま
たは調節する変量に従って選択することができる。The steering characteristics of the vehicle (neutral, oversteer, understeer) are adjusted according to the invention by selecting a variable weighting which represents the steering angle of the steering wheel operated by the driver of the vehicle. In that case, the weighting of the variable representing the operation angle of the steering wheel operated by the driver of the vehicle is
It can be fixedly set or can be selected according to variables that represent and / or regulate the driving situation.

【００１３】本発明の好ましい実施例においては、操舵
可能に設計された少なくとも１つの車両軸を操作するた
めに設けられているアクチュエータに、車両の現在の走
行状態に関係する操舵変量が供給される。その場合に前
車両軸および／または後車両軸を操舵可能に設計するこ
とができる。In a preferred embodiment of the invention, an actuator provided for operating at least one steerably designed vehicle axle is supplied with a steering variable relating to the current driving state of the vehicle. . The front and / or rear vehicle axle can then be designed to be steerable.

【００１４】特に好ましくは、車両の現在の走行状態に
関係する操舵変量に、車両の走行方向に関する運転者の
意図を表す操舵変量が重畳される。その場合に、車両の
走行方向に関する運転者の意図を表す操舵変量を形成す
るために、車両の運転者によってステアリングホイール
にもたらされるトルクがサーボ支援装置によって増幅さ
れる。Particularly preferably, a steering variable representing the driver's intention regarding the traveling direction of the vehicle is superimposed on the steering variable related to the current traveling state of the vehicle. In that case, the torque provided to the steering wheel by the driver of the vehicle is amplified by the servo assist device in order to form a steering variable that represents the driver's intention with respect to the direction of travel of the vehicle.

【００１５】また本発明の第２の観点は、操舵可能に設
計された少なくとも１つの車両軸を操作する少なくとも
１つのアクチュエータを有するパワーステアリングシス
テムに関する。その場合に、車両の運転者によって車両
のステアリングホイールに加えられる操舵力はサーボ支
援装置によって選択可能に増幅される。そして、本発明
によれば、その増幅量は車両の現在の走行状態に関係す
る少なくとも１つの操舵変量に応じて選択され、その場
合に、その操舵変量はヨーイング角度、ヨーイング角速
度および／またはヨーイング角加速度を表す少なくとも
１つの変量に関係する。A second aspect of the present invention also relates to a power steering system having at least one actuator for operating at least one vehicle shaft designed to be steerable. In that case, the steering force applied to the steering wheel of the vehicle by the driver of the vehicle is selectively amplified by the servo assist device. Then, according to the invention, the amplification amount is selected according to at least one steering variable which is related to the current driving state of the vehicle, in which case the steering variable is the yawing angle, the yawing angular velocity and / or the yawing angle. Related to at least one variable representing acceleration.

【００１６】本発明によるパワーステアリングシステム
の好ましい実施例においては、車両の現在の走行状態に
関係する操舵変量は、さらに、車両の運転者によって操
作されるステアリングホイールの操作角度、車両の縦速
度、車両の運転者によって操作されるステアリングホイ
ールの操作角速度および／または操作角加速度を表す変
量に関係する。そして好ましくは、ヨーイング運動およ
び／またはステアリングホイール運動を表す変量は測定
され、あるいは測定値に基づいて計算される。In the preferred embodiment of the power steering system according to the present invention, the steering variables related to the current driving state of the vehicle are further the steering angle of the steering wheel operated by the driver of the vehicle, the longitudinal speed of the vehicle, It is related to a variable representing an operating angular velocity and / or an operating angular acceleration of a steering wheel operated by a driver of a vehicle. And, preferably, variables representing yawing movements and / or steering wheel movements are measured or calculated on the basis of the measured values.

【００１７】さらにまた本発明の第３の観点は、車両の
運転者によって車両のステアリングホイールに加えられ
るステアリングホイールトルクを増幅することが可能な
油圧サーボ支援装置を備えた、本発明による操舵システ
ムの枠内で駆動する油圧操舵装置に関する。その場合
に、運転者によってもたらされるステアリングホイール
トルクを支援するように作業シリンダ内の第１の作業ピ
ストンに圧力媒体が供給され、その第１の作業ピストン
は車両の操舵ラックと結合される。さらに、その操舵ラ
ックは操舵可能に設計された前車軸を操作できるように
タイロッドと作用結合されている。本発明による油圧操
舵装置の特徴は、第１の作業ピストン内部にタイロッド
と操作可能に結合された第２の作業ピストンが配置され
ていることにある。A third aspect of the present invention is a steering system according to the present invention, comprising a hydraulic servo assist device capable of amplifying a steering wheel torque applied to a steering wheel of a vehicle by a driver of the vehicle. The present invention relates to a hydraulic steering device that is driven within a frame. In that case, a pressure medium is supplied to a first working piston in the working cylinder to assist the steering wheel torque provided by the driver, the first working piston being coupled to the steering rack of the vehicle. In addition, the steering rack is operatively associated with tie rods for manipulating a front axle designed to be steerable. A feature of the hydraulic steering system according to the present invention is that a second working piston operably connected to the tie rod is arranged inside the first working piston.

【００１８】[0018]

【作用】本発明に基づいて構成されたシステムは以下に
示す利点を有する： −任意の外乱を補償するように制御することによる方向
安定性の改良。 −任意の外乱を補償するように制御することによるカー
ブ走行の安定化。 −任意の外乱に応じて実際の制御特性を設計に基づく制
御特性に近似させることによるカーブ走行の安定化。 その場合に、本発明によるシステムは、複雑な課題設定
に較べて、比較的簡単に設計することができる。The system constructed according to the invention has the following advantages: Improved directional stability by controlling to compensate for any disturbances. Stabilization of curve travel by controlling so as to compensate for any disturbance. Stabilization of curve running by approximating actual control characteristics to design-based control characteristics according to arbitrary disturbance. In that case, the system according to the invention can be designed relatively easily compared to complex task settings.

【００１９】また本発明に基づいて構成されたパワース
テアリングシステムの重要な利点は、車両の運転者に対
する路面接触の伝達性が改良されることである。それは
もちろん走行特性の安定化にもプラスに作用する。An important advantage of the power steering system constructed according to the invention is that the transmission of road surface contact to the driver of the vehicle is improved. Of course, it also has a positive effect on stabilizing driving characteristics.

【００２０】[0020]

【実施例】以下に添付図面に示す実施例に基づいて本発
明について詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below based on the embodiments shown in the accompanying drawings.

【００２１】制御コンセプト 適当なセンサ（図１の１０５、図２の２０８、図３の３
０５）を用いて車両の垂直軸を中心とする車両の回転運
動α(t)が測定される。車両固有の垂直軸を中心とする
回転角度α(t)はヨーイング角度としても知られてい
る。もちろんα’(t)またはα”(t)用のセンサを使用す
ることも可能である。その場合には、α(t)はこれらの
測定値から計算される。なお、本明細書にておいては、
変量に付加されているインデックス（’）は時間的に一
回微分された量を表し、インデックス（”）は時間的に
２回微分された量を表すものとする。例えばヨーイング
角度がαで示される場合には、変量α’はヨーイング角
速度であり、α”はヨーイング角加速度を表す。後述す
る数学的機能関係を介して、操舵に距離ｘ(t)を重畳す
る高速のアクチュエータが駆動される。この高速のアク
チュエータを実現するために、図２に示すように、作業
ピストン２０２に圧力媒体が供給され、それによって操
舵用タイロッド２０９の対応する運動が可能となる。Control Concept Suitable sensor (105 in FIG. 1, 208 in FIG. 2, 3 in FIG. 3)
05) is used to measure the rotational movement α (t) of the vehicle about the vertical axis of the vehicle. The rotation angle α (t) about a vehicle-specific vertical axis is also known as the yawing angle. Of course, it is also possible to use a sensor for α ′ (t) or α ″ (t). In that case α (t) is calculated from these measurements. Anyway,
The index (') added to the variable represents the amount differentiated once in time, and the index (") represents the amount differentiated twice in time. For example, the yawing angle is represented by α. If so, the variable α ′ represents the yawing angular velocity and α ″ represents the yawing angular acceleration. A high-speed actuator that superimposes the distance x (t) on the steering is driven via a mathematical functional relationship described later. To achieve this high speed actuator, as shown in FIG. 2, the working piston 202 is supplied with a pressure medium, which enables a corresponding movement of the steering tie rod 209.

【００２２】次にまず種々の走行状態を示す。First, various running states will be shown.

【００２３】ケースＡ、ＢおよびＣが区別され、その場
合に、まず、すべてのケースにおいて、角度αが経過す
る時間ｔと共に変化するかどうか、変化するならばどの
ように変化するのか、またなぜ変化するかが検討され
る。すなわち、α’(t)はゼロに等しいのか、あるいは
α’(t)はゼロに等しくないのか、そして特にα’(t)が
ゼロに等しくない場合には、α’(t)はゼロより大きい
のか、あるいはα’(t)はゼロより小さいのかが問題と
なる。Cases A, B and C are distinguished, in which case, in all cases, first of all, whether and how the angle α changes with the elapsed time t, and if so, and why. It will be examined whether it will change. That is, is α '(t) equal to zero, or is α' (t) not equal to zero, and α '(t) is less than zero, especially if α' (t) is not equal to zero. Whether it is larger or α '(t) is smaller than zero is a problem.

【００２４】その場合に変量ｒｏは運転者によって操作
されるステアリングホイール２０６の操作角度を示す。
この変量は適当なセンサ２１０によって検出することが
できる。In this case, the variable ro indicates the operation angle of the steering wheel 206 operated by the driver.
This variable can be detected by a suitable sensor 210.

【００２５】ケースＡ：運転者がステアリングホイール
２０６を、ほぼゼロに相当する位置ｒｏに固定した場合
である。この位置は運転者の意図によれば、直線走行を
もたらすものである。外乱（転がり障害、路面傾斜、横
風など）が発生すると、ゼロに等しくない値α_A’(t)が
発生する。その場合に、α_A’(t)はゼロより大きくなる
か（車両が反時計方向に回転）、あるいはα_A’(t)はゼ
ロより小さくなる（車両は時計方向に回転）。Case A: The case where the driver fixes the steering wheel 206 at a position ro corresponding to almost zero. This position, according to the driver's intention, results in straight running. When disturbances (rolling obstacles, road slopes, crosswinds, etc.) occur, a value α _A '(t) not equal to zero occurs. In that case, α _A '(t) will be greater than zero (the vehicle will rotate counterclockwise) or α _A ' (t) will be less than zero (the vehicle will rotate clockwise).

【００２６】ケースＢ：運転者がステアリングホイール
２０６をゼロに等しくない位置ｒｏに固定した場合であ
る。この位置は運転者の意図によれば、一定の半径のカ
ーブ走行を発生させるものである。その結果、カーブ走
行のみに起因して、ゼロに等しくない値α_B’(t)が発生
する。その場合に、α_B’(t)はゼロより大きくなるか、
あるいはα_B’(t)はゼロより小さくなり、外乱があった
場合には、その外乱から生じる値α_A’(t)が重畳され
る。Case B: The driver fixes the steering wheel 206 at a position ro which is not equal to zero. This position, according to the driver's intention, causes a curve running with a constant radius. As a result, a value α _B ′ (t) that is not equal to zero is generated only due to the curve running. Then α _B '(t) is greater than zero, or
Alternatively, α _B '(t) becomes smaller than zero, and when there is a disturbance, the value α _A ' (t) generated from the disturbance is superimposed.

【００２７】ケースＣ：その時の直線走行またはカーブ
走行から走行方向を変化させるために、運転者がステア
リングホイールを回転させた場合である（従って、ｒ
ｏ’はゼロに等しくない）。その結果、ゼロに等しくな
い値α_C’(t)が発生する。その場合に、α _C’(t)はゼロ
より大きいか、あるいはα_C’(t)はゼロより小さい。そ
して、値α_C’(t)は外乱からもたらされる値α_A’(t)に
重畳される。Case C: Straight running or curve at that time
The driver steers to change the direction of travel.
When rotating the ring wheel (hence r
o'is not equal to zero). As a result, equal to zero
Value α_C'(T) occurs. In that case, α _C’(T) is zero
Greater than or α_C’(T) is less than zero. So
And the value α_C’(T) is the value α resulting from the disturbance_A’(T)
It is superimposed.

【００２８】上記α_C’(t)の定義によれば、その予測さ
れる影響は、ケースＢとの比較により、先行して既に評
価されている。すなわち、予測される影響は、ステアリ
ングホイールの回転速度ｒｏ’の関数として評価され
る。従って操舵動作がα_B’(t)に到達するまで待機する
必要はない。According to the definition of α _C ′ (t) above, its predicted
The impacts that have been assessed have already been assessed in advance by comparison with Case B. That is, the expected effect is evaluated as a function of the rotational speed ro 'of the steering wheel. Therefore, it is not necessary to wait until the steering operation reaches α _B '(t).

【００２９】さらに「高速の先取り」が、ゼロに等しく
ない値α_C2’(t)によって導入される。なお値α_C2’(t)
はステアリングホイールの回転加速度ｒｏ”に応じて設
定される。Furthermore, a "fast prefetch" is introduced with a value α _C2 '(t) not equal to zero. The value α _C2 '(t)
Is set according to the rotational acceleration ro ″ of the steering wheel.

【００３０】ケースＡの後続処理（ステアリングホイー
ル固定、ｒｏはほぼゼロに等しい、ｒｏ’はゼロに等し
い、直線走行）：Subsequent processing of case A (steering wheel fixed, ro is approximately equal to zero, ro 'is equal to zero, straight running):

【００３１】α_A’(t)に基づいて、車輪における操舵角
φまたはアクチュエータの行程ｘに対する制御の干渉が
次のように実施される。Based on α _A '(t), the control interference with the steering angle φ at the wheel or the stroke x of the actuator is carried out as follows.

【００３２】 ｘ_A(t) ＝ Ｃ_A×α_A(t) ＋ Ｃ_A1×α_A’(t) ＋ Ｃ_A2×α_A”(t) …（１） ただし、 −ｘ_A(t)は、制御器出力（距離） −Ｃ_A1は、設計に基づく定数（定義に従って正の値） −Ｃ_A、Ｃ_A2は、設計に基づく定数であり、その影響は
ＣＡ１の影響より小さい、 −α_A(t)、α_A’(t)、α_A”(t)は、制御器入力量 なお、これらの値は測定しても良いし、測定値から計算
して求めても良い。X _A (t) = C _A × α _A (t) + C _A1 × α _A '(t) + C _A2 × α _A ″ (t) (1) where −x _A (t) is , Controller output (distance) -C _A1 is a design-based constant (a positive value according to the definition) -C _A , C _A2 are design-based constants, the influence of which is smaller than that of CA1, -α _A (t), α _A ′ (t), and α _A ″ (t) are controller input quantities. These values may be measured or calculated from the measured values.

【００３３】以下に、時間ｔの計算方法について補足す
る。 Below, a supplementary explanation will be given regarding the method of calculating the time t.
It

【００３４】式（１）と図２に示す構成に基づいて次の
関係が示される。車両を周囲に対して反時計方向に回転
させる外乱の場合には、ゼロより大きい値α_A’(t)が発
生し、それによって、ステアリングホイールが固定され
ている場合には、ゼロより大きい値ｘ(t)が得られる
［式（１）］。それにより、操舵操作φが増加される。
その結果、車両は外乱を補正するために時計方向へ戻る
ように回転する。The following relationship is shown based on the equation (1) and the configuration shown in FIG. In the case of a disturbance that causes the vehicle to rotate counterclockwise with respect to the surroundings, a value α _A '(t) greater than zero is generated, which causes a value greater than zero if the steering wheel is fixed. x (t) is obtained [Equation (1)]. As a result, the steering operation φ is increased.
As a result, the vehicle turns back clockwise to compensate for the disturbance.

【００３５】このような動作は、一般に最大時間Ｔ後
（例えばＴ＝０．５秒）にはほぼ終了していることが前
提とされる。制御器は、それぞれＴ秒後に測定されたα
値をαの新しいゼロ値として（すなわちα₀、図２を参
照）定義し、後続の周期Ｔの間これを保持するように設
計することができる。最も望ましい周期長さＴは、試行
実験によって決定しなければならない。場合によって
は、設計に基づく周期長さＴを車両速度Ｖに関係させる
こと、例えば、式、Ｔ＝Ｔ₀−［定数×（Ｖ／Ｖ_max）］
とすることが望ましい。ゼロ点の調節は、特に、式
（１）において角度成分［（Ｃ_A×α_A(t)］が、成分
［Ｃ_A1×α_A’(t)］または［Ｃ_A2×α_A”(t)］に比較し
て大きい場合には、特に重要である。もちろん、周期を
考慮る際には、角度αが所望の連続移動を行うように車
両周囲に対して最終的に連続的な変化を受けていること
を仮定している。そのため、ｘ(t)に関するゼロ点α₀を
予め設定した時間応答に応じて調節しなければならな
い。この調節は、従来説明されているように、必ずしも
段階的に行う必要はなく、好ましくは「流動的」に行う
こともできる。というのは比較的「低速」で行われるか
らである（一般的な制御技術の例も参照）。ケースＡの
説明については差し当たりこの程度で十分であろう。It is generally assumed that such an operation is almost completed after the maximum time T (for example, T = 0.5 seconds). The controller measures α measured after T seconds
The value can be defined as a new zero value of α (ie α ₀ , see FIG. 2) and designed to hold it for a subsequent period T. The most desirable cycle length T must be determined by trial experiments. In some cases, relating the design-based cycle length T to the vehicle speed V, for example, the equation T = T ₀ − [constant × (V / V _max )].
Is desirable. The adjustment of the zero point is performed by, in particular, the angular component [(C _A × α _A (t)] in the formula (1) being the component [C _A1 × α _A '(t)] or [C _A2 × α _A ”(t )], It is particularly important, of course, when considering the period, there is a final continuous change with respect to the vehicle surroundings so that the angle α makes the desired continuous movement. It is assumed that the zero point α ₀ with respect to x (t) is
It must be adjusted according to a preset time response . This adjustment does not necessarily have to be carried out stepwise, as has been explained in the past, but can also be carried out preferably "fluidally". Because it is done at a relatively "slow" rate (see also examples of common control techniques). This is probably sufficient for the time being for the explanation of Case A.

【００３６】ケースＢの後続処理（ステアリングホイー
ル固定、ｒｏはゼロに等しくなく、ｒｏ’はゼロに等し
く、定常的なカーブ走行）：Subsequent processing of case B (steering wheel fixed, ro not equal to zero, ro 'equal to zero, steady curve run):

【００３７】変量α_B’(t)については既に説明した。こ
こでは次の式が定義され、設計に基づいて定められる。The variable α _B '(t) has already been described. The following equations are defined here and are determined based on the design.

【００３８】 α_B’(t) ＝ −Ｃ_B×Ｖ×ｒｏ(t) …（２） ただし、 −α_B’(t)は、この簡略化された手法では、車両の計算
上の回転角速度である。 −ｒｏ(t)は、ステアリングホイールの直線前方位置に
対する測定されたステアリングホイール操作角度である
（符号については図２を参照）。 −Ｃ_Bは、設計に基づく定数であって、定義によればゼ
ロより大きい。Ｃ_Bをパラメータの関数として形成すれ
ば、より精緻な制御も可能である。その場合には、Ｃ_B
は定数とはならない。 −Ｖは、瞬間的な車両の縦速度である。走行速度が大き
い場合には、周期Ｔの間に走行速度が小さい場合よりも
大きい値α_B’(t)が得られる。Α _B ′ (t) = − C _B × V × ro (t) (2) where −α _B ′ (t) is the vehicle calculation in this simplified method.
The upper angular velocity of rotation. -Ro (t) is the measured steering wheel operating angle relative to the straight ahead position of the steering wheel (see Figure 2 for reference). -C _B is a constant based on the design, greater than zero according to the definition. If C _B is formed as a function of parameters, finer control is possible. In that case, C _B
Is not a constant. -V is the instantaneous longitudinal velocity of the vehicle. When the traveling speed is high, a larger value α _B '(t) is obtained during the period T than when the traveling speed is low.

【００３９】式（２）に基づく手法は、測定された角速
度α_G、A、B’(t)を補正するために使用される。（なお、
インデックス「_G」は、測定された値が関与しているこ
とを示す。）The method based on equation (2) is used to correct the measured angular velocities α _{G, A, B} '(t). (Note that
The index " _G " indicates that the measured value is involved. )

【００４０】定義によれば： α_G、A、B’(t) ＝ α_A’(t) ＋ α_B’(t) であり、その場合に、α_G、A、B’(t)は測定されたヨーイ
ング角速度であり、α_A’(t)は外乱の成分であり、
α_B’(t)はケースＢに基づく重畳すべき成分である。By definition: α _{G, A, B} '(t) = α _A ' (t) + α _B '(t), where α _{G, A, B} ' (t) is Is the measured yaw angular velocity, α _A '(t) is the disturbance component,
α _B '(t) is a component to be superimposed based on Case B.

【００４１】そこから： α_A’(t) ＝ α_G、A、B’(t) − α_B’(t) …（３） が得られ、（２）式を（３）式に代入し、 α_A’(t) ＝ α_G、A、B’(t) ＋ Ｃ_B×Ｖ×ｒｏ(t) …（４） が得られ、式（４）に基づいて積分または微分すること
によって： α_A ＝ ∫^t ₀｛α_G、A、B’(τ) ＋ Ｃ_B×Ｖ×ｒｏ(τ)｝ｄτ ＝ α_G、A、B ＋ Ｃ_B×Ｖ×ｒｏ(t)×ｔ …（４ａ） α_A”(t) ＝ α_G、A、B”(t) ＋ ０ …（４ｂ） が得られ、その場合に、積分定数は式（１）との関連で
説明したように、省略されている。式（４）、（４ａ）
および（４ｂ）を式（１）に代入することにより、式
（１）は拡大された制御器式（５）に変換できる。式
（５）はケースＡもケースＢもカバーする： ｘ_A、B(t) ＝ Ｃ_A×｛α_G、A、B(t) ＋ Ｃ_B×Ｖ×ｒｏ(t)×ｔ｝ ＋ Ｃ_A1×｛α_G、A、B’(t) ＋ Ｃ_B×Ｖ×ｒｏ(t)｝ ＋ Ｃ_A2×α_G、A、B”(t)｝ …（５）From there: α _A '(t) = α _{G, A, B} ' (t) -α _B '(t) (3) is obtained, and equation (2) is substituted into equation (3). _{, α a '(t) =} α G, a, B' (t) + C B × V × ro (t) ... (4) is obtained by integrating or differentiating on the basis of the equation (4): ^{_{α A = ∫ t 0 {α}} G, A, B '(τ) + C B × V × ro (τ)} dτ = α G, A, B + C B × V × ro (t) × t ... ( 4a) α _A ″ (t) = α _{G, A, B} ″ (t) + 0 (4b) is obtained, in which case the integration constant is omitted as explained in connection with equation (1). Has been done. Formulas (4) and (4a)
By substituting equations (4b) and (4b) into equation (1), equation (1) can be transformed into the expanded controller equation (5). Equation (5) Case A cases B also _{covers: x A, B (t)} = C A × {α G, A, B (t) + C B × V × ro (t) × t} + C _{A1 × {α G, A,} B '(t) + C B × V × ro (t)} + C A2 × α G, A, B "(t)} ... (5)

【００４２】照合の結果、ｒｏ(t)がゼロに等しい場合
には、式（５）を式（１）に変換することが認められ
る。さらに、照合の結果、α_Aがゼロに等しい場合に
は、α_{G、A 、B} ＝ −Ｃ_B×Ｖ×ｒｏ(t)が式（４）に、ま
たα_A＝０が式（４ａ）に、そして、これらとα_G、A、B
＝ −Ｃ_B×Ｖ×ｒｏ×ｔが式（５）に代入される： ０ = Ｃ_A×｛−Ｃ_B×Ｖ×ｒｏ(t)＋ Ｃ_B×Ｖ×ｒｏ(t)×ｔ ｝ ＋ Ｃ_A1｛−Ｃ_B×Ｖ×ｒｏ(t) ＋ Ｃ_B×Ｖ×ｒｏ(t)｝ ＋ ０ ｑ．ｅ．ｄ．As a result of the collation, if ro (t) is equal to zero, it is recognized that the equation (5) is transformed into the equation (1). Furthermore, the result of the collation, if alpha _A is equal to _{zero, α G, A, B =} -C B × V × ro (t) is the equation (4), also alpha _A = 0 is formula (4a) And these and α _{G, A, B
= -C B × V × ro ×} t is substituted into Equation _{(5): 0 = C A} × {-C B × V × ro (t) + C B × V × ro (t) × t} + _{C A1 {-C B × V ×} ro (t) + C B × V × ro (t)} + 0 q. e. d.

【００４３】これは、ケースＢの場合にも、従って定常
的なカーブ走行の場合にも、単に外乱のみが制御器に作
用することを意味している。従って、運転者が意図する
カーブ走行は実質的には制御プロセスに影響を与えな
い。これは制御コンセプトの意図に近似的に相当する。
「実質的に」および「近似的に」の条件については後述
する。This means that in case B, and thus also in steady curve travel, only disturbances act on the controller. Therefore, the curve travel intended by the driver does not substantially affect the control process. This approximately corresponds to the intent of the control concept.
The conditions of “substantially” and “approximately” will be described later.

【００４４】ケースＣの後続処理、および要約的な制御
器式（回転するステアリングホイール、ゼロに等しくな
いｒｏ’、走行方向の変化）Subsequent processing of Case C, and summary controller type (rotating steering wheel, ro 'not equal to zero, change of direction of travel)

【００４５】変量α_C’(t)については、この実施例の最
初にすでに説明してある。次の式が定義され、設計に基
づいて決定される： α_C’(t) ＝ −Ｖ×｛Ｃ_C1×ｒｏ’(t) ＋ Ｃ_C2×ｒｏ”(t)｝ …（６） ただし、 −αＣ’(t)は、この簡略化された手法では、それがｒ
ｏ’(t)およびｒｏ”(t)と関連している限りにおいて、
車両の計算による回転角速度である（これに関しては前
述のケースＣに関する説明を参照）。 −ｒｏ’(t)は、測定に基づいて求められたステアリン
グホイールの回転速度である。 −ｒｏ”(t)は、測定に基づいて求められたステアリン
グホイールの回転加速度である。 −Ｃ_C1とＣ_C2は、設計に基づく係数であり、通常は定数
である。これらは定義に従ってゼロより大きい。 −Ｖは瞬間的な走行速度である（式（２）も参照）。 式（６）に基づく手法は、測定された角度α_G(t)の補正
に使用される。The variable α _C '(t) has already been explained at the beginning of this embodiment. The following equation is defined and determined based on the design: α _C '(t) = -V x {C _C1 x ro' (t) + C _C2 x ro "(t)} (6) where −αC ′ (t) is r in this simplified method.
As far as o '(t) and ro "(t) are concerned,
It is the rotational angular velocity calculated by the vehicle (see the description of Case C above for this). -Ro '(t) is the rotational speed of the steering wheel determined based on the measurement. -Ro "(t) is the rotational acceleration of the steering wheel determined based on the measurements.-C _C1 and C _C2 are design-based coefficients, usually constants. Large-V is the instantaneous running speed (see also equation (2)) The method according to equation (6) is used to correct the measured angle α _G (t).

【００４６】定義によれば： α_G’(t) ＝ α_G、A、B’(t) ＋ α_C’(t) であって、その場合に −α_G’(t)は、測定されたヨーイング角速度であり、 −α_G、A、B’(t)は、式（５）ですでに処理されている角
速度成分であり、 −α_C’(t)は、ケースＣに基づいて、さらに重畳すべき
成分である。By definition: α _G '(t) = α _{G, A, B} ' (t) + α _C '(t), where -α _G ' (t) is measured. Is the yaw angular velocity, -α _{G, A, B} '(t) are the angular velocity components already processed in equation (5), and -α _C ' (t) is based on case C, It is a component to be further superimposed.

【００４７】そこから次式が得られる： α_G、A、B’(t) ＝ α_G’(t) − α_C’(t) …（７） 式（６）を式（７）に代入して、 α_G、A、B’(t) ＝ α_G’(t) ＋ Ｖ｛Ｃ_C1×ｒｏ’(t) ＋ Ｃ_C2×ｒｏ”(t)｝ …（８） が得られ、かつ式（８）から積分または微分によって： α_G、A、B(t) ＝ α_G(t) ＋ Ｖ×｛Ｃ_C1×ｒｏ(t) ＋ Ｃ_C2×ｒｏ’(t)｝ …（８ａ） α_G、A、B”(t) ＝ α_G”(t) ＋ Ｖ×Ｃ_C1×ｒｏ”(t) …（８ｂ） が得られる。なお、ｒｏ”(t)は、ここでは単純化し
て、定数として取り扱う。From this, the following equation is obtained: α _{G, A, B} '(t) = α _G ' (t) -α _C '(t) (7) Substituting equation (6) into equation (7). Then, α _{G, A, B} '(t) = α _G ' (t) + V {C _C1 x ro '(t) + C _C2 x ro "(t)} (8), and From equation (8) by integration or differentiation: α _{G, A, B} (t) = α _G (t) + V × {C _C1 × ro (t) + C _C2 × ro '(t)} (8a) α _{G, A, B} ″ (t) = α _G ″ (t) + V × C _C1 × ro ″ (t) (8b) is obtained. Note that ro ”(t) is simplified here.
And treat it as a constant.

【００４８】式（８）、（８ａ）および（８ｂ）が式
（５）に代入され、それによってさらに拡大された制御
器式（９）が導かれる： ｘ(t) ＝ Ｃ_A×〔α_G(t) ＋ Ｖ×｛Ｃ_C1×ｒｏ(t) ＋ Ｃ_C2×ｒｏ’(t) ｝ ＋ Ｃ_B×Ｖ×∫^t ₀ｒｏ(τ)ｄτ〕 ＋ Ｃ_A1×〔α_G’(t) ＋ Ｖ×｛Ｃ_C1×ｒｏ’(t) ＋ Ｃ_C2×ｒｏ”(t)｝ ＋ Ｃ_B×Ｖ×ｒｏ(t)〕 ＋ Ｃ_A2×｛α_G”(t) ＋ Ｖ×Ｃ_C1×ｒｏ”(t)｝ …（９） なお、式（５）に基づく項Ｃ_B×Ｖ×ｒｏ(t)は、∫^t ₀ｒ
ｏ(τ)ｄτ で置き換えられる。というのは、ｒｏ(t)
は、もはや定数とみなすことはできないからである。[0048] Equation (8), is (8a) and (8b) are substituted into Equation (5), which further enlarged controller formula by (9) is _{derived: x (t) = C A} × [α _{G (t) + V × {} C C1 × ro (t) + C C2 × ro '(t)} + C B × V × ∫ t 0 ro (τ) dτ ] + C _A1 × [alpha _G' (t _{) + V × {C C1 ×} ro '(t) + C C2 × ro "(t)} + C B × V × ro (t) ] _{+ C A2 × {α G"} (t) + V × C C1 × ro ″ (t)} (9) Note that the term C _B × V × ro (t) based on the equation (5) is ∫ ^t ₀ r
It is replaced by o (τ) dτ. Because ro (t)
Is no longer considered a constant.

【００４９】そこから次の制御器式が得られる： ｘ(t) ＝ Ｃ_A×〔α_G(t) ＋ Ｖ×｛Ｃ_B×Ｖ×∫^t ₀ｒｏ(τ) ｄτ ＋ Ｃ_C1×ｒｏ(t) ＋ Ｃ_C2×ｒｏ’(t) ｝〕 ＋ Ｃ_A1×〔α_G’(t) ＋ Ｖ×｛Ｃ_B×Ｖ×ｒｏ(t) ＋ Ｃ_C1×ｒｏ’(t) ＋ Ｃ_C2×ｒｏ”(t)｝〕 ＋ Ｃ_A2×｛α_G”(t) ＋ Ｖ×Ｃ_C1×ｒｏ”(t)｝ …（９）’ この制御器式（９）（９）’においては、説明したすべ
てのケース、すなわちＡ、Ｂ、Ｃがカバーされており、
その場合に定数の選択が正しい場合には、外乱は実質的
にゼロに制御される。すなわち意図された車両運動は除
去される。The following controller equations from which is _{obtained: x (t) = C A} × _{[α G (t) + V ×} {C B × V × ∫ t 0 ro (τ) dτ + C C1 × ro _{(t) + C C2 × ro} '(t)} ] + C _A1 × _{[α G' (t) + V} × {C B × V × ro (t) + C C1 × ro '(t) + C C2 in × ro "(t)}] _{+ C A2 × {α G"} (t) + V × C C1 × ro "(t)} ... (9) ' the controller (9) (9)', All cases described, namely A, B, C are covered,
If the choice of constants is then correct, the disturbance is controlled to substantially zero. That is, the intended vehicle movement is eliminated.

【００５０】車両のオーバーステア特性とアンダーステ
ア特性Vehicle oversteer and understeer characteristics

【００５１】いくつかの制御器の作用については上述の
部分ですでに説明がなされている。そして、ケースＢ
（定常的なカーブ走行）の場合に、補正Ｃ_B×Ｖ×ｒｏ
(t)による制御器のニュートラル化は、「近似的に」意
図されただけであり、かつまた「実質的に」行われるだ
けであることが示唆されている。The operation of some controllers has already been explained in the above section. And case B
In case of (steady curve running), correction C _B × V × ro
It has been suggested that the neutralization of the controller by (t) is only intended "approximately" and also "substantially" only.

【００５２】以下の考察においては、車両は、そのニュ
ートラルの設計に比較してカーブ走行の場合にオーバー
ステアとなるものと仮定する。すなわち、車両は、過度
の後車軸負荷または後車軸の駆動トルクが大きいことに
よって、あるいは他の影響によって、オーバーステアと
なると仮定する。この点についてはきわめて多くの可能
性が考えられる。In the discussion that follows, it is assumed that the vehicle is oversteered when traveling on a curve as compared to its neutral design. That is, it is assumed that the vehicle is oversteered due to excessive rear axle loading, large rear axle drive torque, or other effects. There are many possibilities for this.

【００５３】次の例は左カーブの例である。その場合に
は、測定された値＋（α_G）に含まれる成分＋（α_B）
は、補正量Ｃ_B×Ｖ×ｒｏ(t)が減じられる値（制御器入
力の前段で「減じられる」）より大きい。これより、制
御器は、残ったプラスの「α過剰」を「外乱」として処
理し、正しい符号でカウンタ制御する（制御器式（９）
を参照）。このα過剰は設計に基づく制御特性からの偏
差であるため、実際に生じた「外乱」である。例では、
車両は制御作用によって、再びニュートラルぎみに動作
する。制御の効果の程度は補正量Ｃ_B×Ｖ×ｒｏ(t)の設
計によって調節可能である。さらに、（これに関連し
て）他のパラメータを用いて上式を表し、より精緻な制
御を行う構成にしても良い。The following is an example of a left curve. In that case, the component included in the measured value + (α _G ) + (α _B )
Is greater than the value of the correction amount _{C B × V × ro (t} ) is reduced ( "subtracted" in front of the controller input). From this, the controller treats the remaining positive “α excess” as “disturbance” and performs counter control with the correct sign (controller type (9)
See). Since this α excess is a deviation from the control characteristic based on the design, it is a “disturbance” that actually occurred. In the example,
Due to the control action, the vehicle operates again in the neutral range. The degree of control effect can be adjusted by designing the correction amount C _B × V × ro (t). Further, the above equation may be expressed by using other parameters (in connection with this) to perform more precise control.

【００５４】これに対して、カーブ走行時に、同じ車両
が、例えばハイドロプレーン現象の開始時の水膜によっ
て、そのニュートラルな設計に比較して、アンダーステ
ア特性になった場合でも、制御器は、設計に従ったニュ
ートラルな特性に近似して、正しい符号でカウンタステ
アを行う［制御器式（９）を参照］。[0054] By contrast, during cornering, the same vehicle, for example, by starting water film of hydroplaning, compared to its neutral design, under stearate
Even when the characteristic becomes a characteristic , the controller approximates the neutral characteristic according to the design and performs counter steering with a correct code [see the controller equation (9)].

【００５５】要約すると制御器作用［制御器式（９）］
について次のことが言える： １．任意の外乱をなくすように制御することによる方向
安定性の改良、 ２．任意の外乱をなくすように制御することによるカー
ブ走行の安定化、 ３．任意の外乱の作用後、実際の制御特性を設計に基づ
く制御特性に近似させることによるカーブ走行の安定
化。In summary, controller action [controller equation (9)]
The following can be said about: 1. 1. Improving directional stability by controlling to eliminate any disturbance, Stabilization of curve running by controlling so as to eliminate any disturbance. Stabilization of curve running by approximating the actual control characteristics to the control characteristics based on the design after the action of arbitrary disturbance.

【００５６】変量が測定される場合には、この複雑な演
算に対して、制御器の構成を簡略化できる［制御器式
（９）を参照］。When a variable is measured, the controller configuration can be simplified for this complicated operation [see controller equation (9)].

【００５７】式（１）、（５）または（９）に基づいて
重畳される操舵作用を可能にする油圧構成の実施例は、
図２に示す構成図から明かである。重畳される操舵作用
を可能にするために、車両の運転者が車両のステアリン
グホイール（２０６）にもたらす操舵トルク（Ｍ_L）が
油圧サーボ支援機構によって増幅される。その場合に、
運転者によってもたらされる操舵トルク（Ｍ_L）を支援
するように、作業シリンダ内の第１の作業ピストン（２
０１）に圧力媒体が供給される。そして、その第１の作
業ピストン（２０１）は車両の操舵ラックと結合され、
その操舵ラックは操舵可能に設計された前車軸（２０
３）を操作できるようにタイロッド（２０９）と結合さ
れている。An example of a hydraulic arrangement that allows superimposed steering action based on equation (1), (5) or (9) is:
This is apparent from the configuration diagram shown in FIG. To enable steering action to be superimposed, the steering torque the driver of the vehicle brings the vehicle steering wheel (206) (M _L) is amplified by the hydraulic servo-assisted mechanism. In that case,
To assist the steering torque caused by a driver (M _L), a first working piston in the working cylinder (2
The pressure medium is supplied to 01). The first working piston (201) is connected to the steering rack of the vehicle,
The steering rack has a front axle (20) designed to be steerable.
3) It is connected to a tie rod (209) so that it can be operated.

【００５８】本発明に基づいて構成された重畳される操
舵作用に関する本実施例の要旨は、第１の作業ピストン
（２０１）の内部にタイロッド（２０９）と操作可能に
結合された第２の作業ピストン（２０２）が配置されて
いることにある。The gist of this embodiment relating to the superimposed steering action constructed according to the present invention is that the second work operably connected to the tie rod (209) inside the first work piston (201). The piston (202) is arranged.

【００５９】図２の構成から明らかなように、操舵成分
ｘ(t)は、＋／−（ｘ_max）によって構造的に制限されて
いる。従って、この制限された作用距離［＋／−（ｘ
_max)］によって、誤機能に対する保護のための安全コス
トを抑えることができる。As is apparent from the configuration of FIG. 2, the steering component x (t) is structurally limited by +/− (x _max ). Therefore, this limited working distance [+/- (x
_max) ] reduces the safety cost for protection against malfunctions.

【００６０】もちろん、上述の油圧構造の他に、電動式
サーボ支援機構および／または電動モータにより重畳さ
れる操舵作用を実現することも可能である。Of course, in addition to the above-mentioned hydraulic structure, it is also possible to realize a steering action superimposed by an electric servo assist mechanism and / or an electric motor.

【００６１】制御器とパワーステアリングシステムの組
合せCombination of controller and power steering system

【００６２】図２に示す構成には、式（９）によって記
述される制御器と運転者の操舵力を支援するパワーステ
アリングシステムの組合せが示唆されている。この組合
せは本発明による走行安定化システムに必須の要件では
ない。しかし、この組合せは、サーボ強化によって、制
御器機能による反作用を、ステアリングホイールで感じ
させないという利点を有する。The configuration shown in FIG. 2 suggests a combination of the controller described by equation (9) and a power steering system that assists the steering force of the driver. This combination is not an essential requirement for the driving stabilization system according to the invention. However, this combination has the advantage that due to the servo enhancement, the reaction due to the controller function is not felt by the steering wheel.

【００６３】完全を期するためにパワーステアリングシ
ステムに関する一般的な関係を定義する。その場合に、
式（９）に基づく制御器が設置されていても、されてい
なくても、相違はない： Ｍ_R ＝ Ｐ_A×ｒ_C …（１０） Ｐ_A ＝ （Ｐ_R−Ｐ_L） ＋ （Ｍ_L／ｒ_a） …（１１） Ｍ_L ＝ （Ｐ₂−Ｐ₁） × ｒ_b …（１２） ただし、 −Ｍ_Rは、操舵される車輪の復帰トルク −Ｐ_Aは、タイロッド力 −ｒ_Cは、レバーアーム −Ｐ_Rは、右に作用するサーボ力 −Ｐ_Lは、左に作用するサーボ力 −Ｍ_Lは、ステアリングホイールにおけるトルク −ｒ_aは、第１のレバーアーム（図２の構成を参照） −Ｐ₂は、運転者によってもたらされる右回転力、すな
わち図２の構成において、操舵力伝達機構２０７の「フ
ォーク状部材」から「クランク」への右回転の支持力 −Ｐ₁は、運転者によってもたらされる左回転力、すな
わち図２の構成において、操舵力伝達機構２０７の「フ
ォーク状部材」から「クランク」への左回転力、 −ｒ_bは、第２のレバーアーム（図２の構成を参照）For completeness we will define the general relationship for power steering systems. In that case,
It makes no difference whether the controller based on equation (9) is installed or not: M _R = P _A × r _C (10) P _A = (P _R −P _L ) + (M _L / r _a ) (11) M _L = (P ₂ −P ₁ ) × r _b (12) where −M _R is the return torque of the steered wheels −P _A is the tie rod force −r _C , the lever arm -P _R, the servo force -P _L acting on the right, the servo force -M _L acting on the left, the torque -r _a in the steering wheel, the first lever arm (arrangement of Figure 2 -P ₂ is the right turning force provided by the driver, that is, in the configuration of FIG. 2, the supporting force for the right turning of the steering force transmitting mechanism 207 from the “fork-shaped member” to the “crank” is −P _1. , The left turning force provided by the driver, that is, the steering force transmission mechanism 20 in the configuration of FIG. The left turning force from the “fork-shaped member” to the “crank” of No. 7, −r _b is the second lever arm (see the configuration of FIG. 2)

【００６４】定義により、あるいはアクチュエータの設
計により、サーボ式は以下に示すようになる： （Ｐ_R−Ｐ_L）×ｒ_a＝ｐ×（Ｐ₂−Ｐ₁）×ｒ_b …（１３） ただし、 −ｐは、パワーステアリングシステムの設計に基づく増
幅係数である。ｐが大きくなるほどステアリングホイー
ルへもたらされるタイヤトルクの反作用は小さくなる。Depending on the definition or actuator design, the servo equation becomes as follows: (P _R −P _L ) × r _a = p × (P ₂ −P ₁ ) × r _b (13) , -P is an amplification factor based on the design of the power steering system. The larger p is, the smaller the reaction of the tire torque exerted on the steering wheel becomes.

【００６５】式（１３）から次の式が得られる： （Ｐ₂−Ｐ₁）＝｛（Ｐ_R−Ｐ_L）／ｐ｝×（ｒ_a／ｒ_b） …（１３ａ）The following equation is obtained from the equation (13): (P ₂ −P ₁ ) = {(P _R −P _L ) / p} × (r _a / r _b ) ... (13 a)

【００６６】確認のために、式（１３ａ）を式（１２）
へ代入することができる。そこから次の式が得られる： Ｍ_L＝｛（Ｐ_R−Ｐ_L）／ｐ｝×ｒ_a …（１４） Ｍ_L×（ｐ／ｒ_a）＝（Ｐ_R−Ｐ_L） …（１４ａ）For confirmation, equation (13a) is transformed into equation (12).
Can be assigned to. From this, the following equation is obtained: M _L = {(P _R −P _L ) / p} × r _a (14) M _L × (p / r _a ) = (P _R −P _L ) (14a) )

【００６７】式（１１）が式（１０）に代入されて： Ｍ_R＝ｒ_c×｛（Ｐ_R−Ｐ_L）＋（Ｍ_L／ｒ_a）｝ …（１５）[0067] Equation (11) is substituted into equation _{(10): M R = r} c × {(P R -P L) + (M L / r a)} ... (15)

【００６８】式（１４ａ）を式（１５）に代入して： Ｍ_R＝ｒ_c×｛Ｍ_L×（ｐ／ｒ_a）＋（Ｍ_L／ｒ_a）｝ Ｍ_R＝（ｒ_c／ｒ_a）×｛Ｍ_L×（ｐ＋１）｝[0068] Equation (14a) into equation _{(15): M R = r} c × {M L × (p / r a) + (M L / r a)} M R = (r c / r _{a) × {M L × (} p + 1)}

【００６９】そこからサーボ支援機構が次のように得ら
れる： （Ｍ_R／Ｍ_L）＝（ｒ_c／ｒ_a）×（ｐ＋１） …（１６）From there the servo assist mechanism is obtained as follows: (M _R / M _L ) = (r _c / r _a ) × (p + 1) (16)

【００７０】説明のためにさらに実際の数値を示してお
く： （ｒ_c／ｒ_a）＝１６、 （Ｍ_R／Ｍ_L）＝５６、 ｐ＝
２．５Further actual numerical values are shown for the purpose of explanation: (r _c / r _a ) = 16, (M _R / M _L ) = 56, p =
2.5

【００７１】ステアリングホイールを介しての路面接
触、触覚的信号の発生Road surface contact via steering wheel, generation of tactile signals

【００７２】ステアリングホイールトルクＭ_Lは、運転
者に路面との接触を伝達する。増幅量ｐ［式（１６）］
が大きくなるにつれて、この接触はだんだんと失われて
行く。Ｍ_Lの入力信号は、操舵される車輪における復帰
トルクＭ_Rである。しかし、この復帰トルクＭ_Rは「不確
実」な信号である。というのは、その信号は、多数のパ
ラメータに関係するからである（タイヤ状態、路面状
態、走行状態など）。測定された角度偏差α（および／
またはα’および／またはα”）から導かれる信号は、
路面接触を運転者に伝達するためにより適している。と
いうのはα(t)は物理的に一義的に決定されており、車
両垂直軸を中心とする走行状態を直接表しているからで
ある。The steering wheel torque M _L transmits the contact with the road surface to the driver. Amplification amount p [Equation (16)]
This contact is gradually lost as the The input signal of M _L is the return torque M _R at the steered wheels. However, this return torque M _R is an “uncertain” signal. The signal is related to a number of parameters (tire condition, road condition, running condition, etc.). Measured angular deviation α (and /
Or the signal derived from α ′ and / or α ″) is
It is more suitable for transmitting road contact to the driver. This is because α (t) is physically uniquely determined and directly represents the running state around the vehicle vertical axis.

【００７３】信号伝達は触覚的でなければならないの
で、すなわち運転者が知覚できなでればならないので、
例えばパワーステアリングシステムの可変のゲインｐを
介して、α（α’および／またはα”）に従って行われ
る。この場合に、きわめて多様な関数関係が考えられ
る。いくつかの簡単な設計を以下で例として定義する： ｐ（α’）＝ｐ_m−Ｃ_D×α_G’(t) …（１７） なおｐ（α’）は定義によればゼロより大きいかあるい
はゼロと等しい。Since the signal transmission must be tactile , ie it must be imperceptible to the driver,
For example, via the variable gain p of the power steering system, according to α (α ′ and / or α ″). In this case, a wide variety of functional relationships are possible. Some simple designs are given below is defined as: p (α ') = p m -C D × α G' (t) ... (17) Note that p (alpha ') is equal to the greater or zero than zero by definition.

【００７４】例えば、式（１７）は、走行状態に関する
触覚的信号を示している。その場合に、次のことが成立
する： −ｐ（α’）は、パワーステアリングシステムのゲイン
である。この例では、ゲインは測定されたヨーイング角
速度の絶対値α_G’(t)に関係づけられる。従って、
α_G’(t)の符号は考慮されない。 −Ｃ_Dは、設計に従ってゼロより大きい定数である。 −ｐ_mは、ｐの中心位置に関する設計点である（基本的
なサーボ増幅）。値ｐ（α’）は、この中心位置を中心
に「マイナス」の方へ変動する。For example, equation (17) shows a tactile signal relating to the running state. Then the following holds: −p (α ′) is the gain of the power steering system. In this example, the gain is related to the absolute value of the measured yaw angular velocity α _G ′ (t). Therefore,
The sign of α _G '(t) is not considered. -C _D is a constant greater than zero according to the design. -P _m is a design point with respect to the center position of the p (basic servo amplifier). The value p (α ') fluctuates toward "minus" around this center position.

【００７５】車両の回転方向とは関係なく、絶対値
α_G’(t)が発生し、これは、式（１７）に従って増幅ｐ
（α’）を減衰させる［ｐ（α’）＜ｐ_m］。この増幅
が減少すると、復帰トルクＭ_Lが大きくなる［式（１
６）］。そして、この変化が本発明による触覚的信号で
ある。Regardless of the direction of rotation of the vehicle,Absolute value
α_G'(T) is generated, which is amplified p according to equation (17).
Attenuate (α ') [p (α') <p_m]. This amplification
Decrease, the return torque M_LBecomes larger [Equation (1
6)]. This change is the tactile signal according to the present invention.
is there.

【００７６】この関係を証明するために：式（１６）か
ら次の式が獲られる： Ｍ_L ^m＝｛Ｍ_R／（ｐ_m＋１）｝×（ｒ_a／ｒ_c） …（１８） Ｍ_L ^alpha’＝｛Ｍ_R／（ｐ（α’）＋１｝×（ｒ_a／ｒ_c） …（１９） なお、 −Ｍ_L ^mは、平均の増幅ｐｍにおけるステアリングホイー
ルトルクであって、 −Ｍ_L ^alpha’は、ヨーイング角速度α’による影響の場
合のステアリングホイールトルクである。To prove this relationship: From equation (16) the following equation is obtained: M _L ^m = {M _R / (p _m +1)} × (r _a / r _c ) ... (18) M ^{_{L alpha '= {M R /}} (p (α') + 1} × (r a / r c) ... (19) Note that, -M _L ^m is a steering wheel torque in the average amplification pm, -M _L ^alpha 'is the steering wheel torque in the case of the influence of the yawing angular velocity α'.

【００７７】式（１８）と（１９）から次の式が得られ
る： （Ｍ_L ^m／Ｍ_L ^alpha’）＝｛ｐ（α’）＋１｝／（ｐ_m＋１） …（２０）[0077] Equation (18) and (19) from the following equation is ^{_{obtained: (M L m / M L}} alpha ') = {p (α') + 1} / (p m +1) ... (20)

【００７８】操舵される車輪に作用する復帰トルクＭ_R
は、両方の場合において同じと見なされる。Return torque M _R acting on steered wheels
Are considered to be the same in both cases.

【００７９】式（１７）と（２０）を用いて次の式が得
られる： （Ｍ_L ^m／Ｍ_L ^alpha’）＝｛ｐ_m−Ｃ_D×α_G’(t)＋１｝／（ｐ_m＋１） ＝１−〔｛Ｃ_D×α_G’(t)＋１｝／（ｐ_m＋１）〕 …（２１）[0079] expression is the following equation using (17) and (20) ^{_{obtained: (M L m / M L}} alpha ') = {p m -C D × α G' (t) +1} / (p _m + 1) = 1-[{C _D × α _G '(t) +1} / (p _m +1)] (21)

【００８０】式（２１）の論考Discussion of equation (21)

【００８１】ケース１：α_G’(t)＝０、すなわちヨーイ
ング角度の時間的変化が存在しない → Ｍ_L ^m＝Ｍ_L ^alpha’ すなわち、運転者はヨーイング運動に関係する増幅成分
を感知しない。[0081] Case _{1: α G '(t)} = 0, i.e. there is no temporal change in the yawing angle ^{_{→ M L m = M L alpha}} ' That is, the driver does not sense the amplified component related to yawing motion.

【００８２】ケース２：ｐ_mは「無限」へ向かう、すな
わち平均の増幅が非常に大きく選択される → Ｍ_L ^m＝Ｍ_L ^alpha’＝０ すなわち、ヨーイング運動に影響されるステアリングホ
イールトルクは平均の増幅においてはステアリングホイ
ールトルクと一致する。[0082] Case 2: p _m is directed to the "infinite", ie amplification of average is selected very large ^{_{→ M L m = M L alpha}} '= 0 In other words, the steering wheel torque that is affected by the yawing motion average In the amplification of, it corresponds to the steering wheel torque.

【００８３】ケース３： ｐｍ＝２．５、｛Ｃ_D×α_G’(t)｝＝−１．７５ また
は ｛Ｃ_D×α_G’(t)｝＝ １．７５ → （Ｍ_L ^m／Ｍ_L ^alpha’）＝０．５ → Ｍ_L ^alpha’＝２Ｍ_L ^m すなわちαＧ’(t)＝０（ケース１）に比較して、ステ
アリングホイール復帰トルクの倍化が生じる。[0083] Case 3: pm = 2.5, {C D × α G '(t)} = - 1.75 , or _{{C D × α G' (} t)} = 1.75 → (M L m / M _L ^alpha ') = 0.5 → M _L ^alpha ' = 2M _L ^m, that is, a doubling of the steering wheel return torque occurs as compared to α G '(t) = 0 (case 1).

【００８４】より正確に考察すると、この種の接触信号
によって、制御効果が、特に運転者を取り込んで発生す
る。経験的に、ステアリングホイールのトルクが増加す
ると、運転者はより小さいステアリングホイール角度ｒ
ｏを成し、その結果、測定された車両回転αは触覚的に
拮抗される。この説明においてまず、回転αは実質的に
外乱からもたらされ、従って運転者が意図したステアリ
ングホイールにおける回転動作からは余りもたらされな
いものと仮定する［ｒｏ(t)、ｒｏ’(t)、ｒｏ”(t)、
式（６）におけるｒｏ、ｒｏ’、ｒｏ”の定義を参
照］。触覚的信号の後者成分を中立化し、あるいは部分
的に中立化するために、補正を行うことができ、これ
は、すでに説明した操舵作用を重畳するための制御器の
場合にも導入される［例えば式（９）］。式（９）と同
じ数式を使用して、式（１７）から下記の拡大された信
号式（２２）が得られる。 ｐ（α’）＝ｐ_m−Ｃ_D×〔α_G’(t)−Ｖ×｛Ｃ_B×ｒｏ(t) ＋Ｃ_C1×ｒｏ’(t)＋Ｃ_C2×ｒｏ”(t)｝〕 …（２２） これは、ｐ（α’）がゼロより大きい第１の条件の場合
であり、さらに第２条件の場合には、 α_G’(t)−Ｖ×｛Ｃ_B×ｒｏ(t)＋Ｃ_C1×ｒｏ’(t)＋Ｃ_C2×ｒｏ”(t)｝ がゼロより大きいか、ゼロに等しくなる。More precisely, this type of touch signal
Due to this, a control effect is generated , especially involving the driver . Empirically, as the steering wheel torque increases, the driver will see a smaller steering wheel angle r
and the measured vehicle rotation α is tactile
It is 拮 anti. In this explanation, first, the rotation α is substantially
Suppose that it is caused by disturbances and therefore less by the driver's intended rotational movement in the steering wheel [ro (t), ro '(t), ro "(t),
See the definitions of ro, ro ', ro "in equation (6).] Neutralize, or partial, the latter component of the tactile signal .
In order to neutralize automatically, a correction can be made, which is also introduced in the case of a controller for superimposing the steering effect already described [eg equation (9)]. Using the same equation as equation (9), equation (17) yields the following expanded signal equation (22). _{p (α ') = p m} -C D × _{[α G' (t) -V ×} {C B × ro (t) + C C1 × ro '(t) + C C2 × ro "(t)} ] ... ( 22) it is, p (alpha ') is the case of greater than zero the first condition, when more of the second _{condition, α G' (t) -V} × {C B × ro (t) + C _C1 * ro '(t) + _CC2 * ro "(t)} is greater than or equal to zero.

【００８５】触覚的効果を本発明により発生させる第３
の変更例においては、設計によればαのパワーステアリ
ングシステムのゲインｐはヨーイング角度αに（従って
ヨーイング各速度α’にではなく）関連づけられ、その
場合には、 ｐ（α）＝ｐ_m−Ｃ_D×α_G(t) …（２３） が、式（１７）の代わりに、ｐ（α）がゼロより大きい
という境界条件下に得られる。なお、ｔの計数方法は式
（２４）の場合と同様に選択される。Third generation of haptic effect according to the invention
In the modification, the gain p of the power steering system of alpha according to design (not the thus yawing each speed alpha ') in the yawing angle alpha associated with, in which case, p (alpha) = p _m - C _D × α _G (t) (23) is obtained instead of equation (17) under the boundary condition that p (α) is greater than zero. The method of counting t is selected in the same manner as in the case of the equation (24).

【００８６】運転者が意図する成分を補正することによ
って、式（２３）から、下記の式（２４）が得られる。 ｐ（α）＝ｐ_m−Ｃ_D×〔α_G(t)−Ｖ×｛Ｃ_B×ｒｏ(t) ＋Ｃ_C1×ｒｏ’(t)＋Ｃ_C2×ｒｏ”(t)｝〕 …（２４） これは、ｐ（α）がゼロより大きい第１の条件の場合で
あり、さらに第２条件の場合には、 α_G(t)−Ｖ×｛Ｃ_B×ｒｏ(t)＋Ｃ_C1×ｒｏ’(t)＋Ｃ_C2
×ｒｏ”(t)｝ がゼロより大きいか、ゼロに等しくなる。By correcting the component intended by the driver, the following expression (24) is obtained from the expression (23). _{p (α) = p m -C} D × _{[α G (t) -V × {} C B × ro (t) + C C1 × ro '(t) + C C2 × ro "(t)} ] ... (24) This, p (alpha) the case is greater than zero the first condition, further in the case of the second _{condition, α G (t) -V ×} {C B × ro (t) + C C1 × ro ' (t) ＋ C _C2
Xro "(t)} is greater than or equal to zero.

【００８７】式（２３）と（２４）においては、式
（１）との関連において説明したｔの計数方法が使用さ
れる。さらに、式（１７）、（２２）、（２３）および
（２４）におけるゲインｐと設計に基づく定数Ｃ_D、
Ｃ_B、Ｃ_C1およびＣ_C2は、それぞれの実施例に応じて、
それぞれ異なるように選択することができることは言う
までもない。In equations (23) and (24), the counting method of t described in connection with equation (1) is used. Further, the gain p in the equations (17), (22), (23) and (24) and the constant C _D based on the design,
C _B , C _C1 and C _C2 are, depending on the respective examples,
It goes without saying that they can be selected differently.

【００８８】従って、触覚信号の発生によるステアリン
グホイールを介しての本発明による路面接触において
は、ステアリングホイール作用を重畳させる上述の制御
器の場合に使用されるのと同じ式が部分的に使用される
［式（９）］。しかし、本実施例においては、ｘ(t)の
制御器は省略され、制御関数［式（９）］は明確な形で
は存在せず、それは運転者の反応から得られる。かかる
方法により、車両の走行安定性の向上が達成される。従
って、パワーステアリングシステムを有する車両におい
ては、走行安定性を増大させるように上記システムを付
加するために必要なコストはわずかである。触覚的信号
を発生させる本発明の実施例においては、種々の運転者
が異なる反応をすることが考慮される。そのために、運
転者が検知できる反応を得るために信号フローをどのく
らい強くなければならないか、さらにこの信号フローは
許容範囲にあるかどうかを調べる必要がある。一般にこ
の種の走行を安定化させるパワーステアリングシステム
を有する車両の運転者がかかるシステムの効果を利用で
きるようになるためには、ある程度の学習プロセスが必
要である。Therefore, in the road surface contact according to the invention via the steering wheel due to the generation of a tactile signal, the same formula used in the case of the above-mentioned controller for superimposing the steering wheel effect is partially used. [Formula (9)]. However, in this example, the controller for x (t) is omitted and the control function [Equation (9)] does not exist in a definite form, which is obtained from the driver's reaction. By this method, improvement in running stability of the vehicle is achieved. Therefore, in vehicles having a power steering system, the cost required to add the system to increase driving stability is low. In the embodiment of the invention for generating the tactile signal, it is considered that different drivers react differently. To that end, it is necessary to investigate how strong the signal flow must be in order to obtain a reaction that can be detected by the driver, and whether this signal flow is within an acceptable range. Generally, some learning process is required for a driver of a vehicle having a power steering system to stabilize this type of travel to be able to take advantage of such a system.

【００８９】触覚的信号を発生することにより、ステア
リングホイールを介しての路面接触を改良する実施例
を、図３に示すブロック回路図を用いて、上述の説明と
の関連で説明する。An example of improving road surface contact via the steering wheel by generating tactile signals will be described in connection with the above description using the block circuit diagram shown in FIG.

【００９０】運転者がステアリングホイール３０１を操
作することによってもたらされる操舵力Ｐ₁ないしＰ
₂（左または右回転する支持力）は、式（１３）に基づ
くサーボ増幅機構３０２によって、車両３０３の操舵可
能に設計された車輪を調節する右または左に作用するサ
ーボ力Ｐ_RないしＰ_Lに増幅される。Steering forces P ₁ to P provided by the driver operating the steering wheel 301.
₂ (supporting force to rotate left or right) is the servo force P _R or P _L acting to the right or left to adjust the steerably designed wheels of the vehicle 303 by the servo amplification mechanism 302 based on the equation (13). Is amplified to.

【００９１】ブロック３０３、３０２と３０１間の破線
によって、車両３０３の操舵可能に設計された車輪から
ステアリングホイール３０１（ステアリングホイールト
ルクＭ_L）にもたらされる復帰作用（復帰トルクＭ_R）が
示唆されている。この復帰作用によって従来のパワース
テアリングシステムにおいて、すでに説明した路面接触
の効果を得ることが可能になる。The dashed line between blocks 303, 302 and 301 suggests the restoring action (restoring torque M _R ) on the steering wheel 301 (steering wheel torque M _L ) from the steerably designed wheels of the vehicle 303. There is. This return action makes it possible to obtain the effect of road surface contact described above in the conventional power steering system.

【００９２】本発明によれば、サーボ支援機構３０２の
増幅ｐは少なくとも車両３０３のヨーイング運動に従っ
て選択される。そのために計算ユニット３０４にセンサ
３０５の信号が供給される。センサ３０５は、ぞれぞれ
本発明の実施例に従って、ヨーイング角度α_G、および
／またはヨーイング角速度α_G’、および／またはヨー
イング角加速度α_G”、を直接または測定値から求め
る。そして、本発明の実施例に従って、計算ユニット３
０４には、センサ３０６によって直接または間接的に検
出されたステアリングホイール角度ｒｏ、ステアリング
ホイール角速度ｒｏ’および／またはステアリングホイ
ール角加速度ｒｏ”をそれぞれ供給することができる。According to the invention, the amplification p of the servo assistance mechanism 302 is selected at least according to the yawing movement of the vehicle 303. For that purpose, the signal of the sensor 305 is supplied to the calculation unit 304. The sensor 305 determines the yawing angle α _G , and / or the yawing angular velocity α _G ′, and / or the yawing angular acceleration α _G ″, either directly or from the measured values, respectively, according to an embodiment of the present invention. According to an embodiment of the invention, the calculation unit 3
The steering wheel angle ro, the steering wheel angular velocity ro ′ and / or the steering wheel angular acceleration ro ″ detected directly or indirectly by the sensor 306 can be supplied to 04 respectively.

【００９３】計算ユニット３０４は、入力信号を、本発
明により触覚的信号を形成するすでに説明した第１の実
施例においては式（１７）に従って、第２の実施例にお
いては式（２２）に従って、そして第３の実施例におい
ては式（２３）または式（２４）に従って結合する。な
お、基礎となる増幅量ｐ_mと式に与えられる定数は、ブ
ロック３０４に設計に基づく定数として格納されてお
り、あるいはそれぞれ運転状態に従ってロードすること
ができる。The calculation unit 304 calculates the input signal according to equation (17) in the first embodiment already described and in accordance with equation (22) in the second embodiment which forms a haptic signal according to the invention. Then, in the third embodiment, they are combined according to the equation (23) or the equation (24). It should be noted that the basic amplification amount p _m and the constant given to the equation are stored as a constant based on the design in the block 304, or can be loaded according to the operating state.

【００９４】触覚的信号と操舵制御器との結合Coupling of tactile signals with steering control

【００９５】この種の結合はきわめて興味深いものであ
る。というのは制御された操舵においてさえ路面接触に
関して改良された信号が望ましいからである。その場合
には式（９）と（２４）が使用される。これらの構造
は、すでに説明したように、式（９）におけるＣ_B、Ｃ
_C1およびＣ_C2は必ずしも式（２４）におけるＣ_B、Ｃ_C1
およびＣ_C2とは同一ではないが、同様である。This kind of binding is of great interest. This is because an improved signal for road contact is desirable even in controlled steering. In that case, equations (9) and (24) are used. These structures have _CB , C in the formula (9) as described above.
_C1 and C _C2 are not necessarily C _B and C _C1 in the formula (24).
And C _C2 , but not the same, are similar.

【００９６】１つのシステム（触覚的信号を用いるパワ
ーステアリングシステムまたは操舵制御器）で処理を行
い、他のシステムによって補完を行う場合には、ソフト
ウエアおよびハードウエアにかかる余分なコストを最少
に抑えることができる。When processing is done in one system (power steering system or steering controller using tactile signals) and complemented by another system, the extra cost of software and hardware is minimized. be able to.

【００９７】走行を安定化させる操舵作用を重畳する
が、ただし操舵される後車軸に作用する操舵制御器A steering controller that superimposes the steering action for stabilizing the running, but acts on the rear axle to be steered.

【００９８】後車軸操舵を有する車両においてはもちろ
ん、図２に示す構成とは異なり、後車軸に対して、式
（９）によるアクチュエータの行程ｘ(t)により、作用
することができる。ただｘ(t)の符号を変えるだけでよ
い。この場合には、ｘ(t)の高速のアクチュエータはす
でに設けられている。この場合に、前車軸は大量生産方
式で設計することができる。さらに、ステアリングホイ
ール角度ｒｏ(t)用の角度センサ２１０、走行速度信号
Ｖ(t)およびヨーイング角度α(t)またはヨーイング角速
度α’(t)またはヨーイング角加速度α”(t)用のセンサ
２０８が取り付けられるだけである。また後車軸操舵の
制御装置が、式（９）を処理するために付け加えられ
る。従って付加コストはわずかである。In the vehicle having the rear axle steering, of course, unlike the configuration shown in FIG. 2, the actuator can act on the rear axle by the stroke x (t) of the actuator according to the equation (9). All you have to do is change the sign of x (t). In this case, a high speed x (t) actuator is already provided. In this case, the front axle can be designed in mass production. Furthermore, an angle sensor 210 for the steering wheel angle ro (t), a sensor 208 for the traveling speed signal V (t) and yawing angle α (t) or yawing angular velocity α ′ (t) or yawing angular acceleration α ″ (t). The rear axle steering controller is added to handle equation (9), so the added cost is small.

【００９９】[0099]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に基づいて
構成されたシステムは以下に示す利点を有する： −任意の外乱を補償するように制御することによる方向
安定性の改良。 −任意の外乱を補償するように制御することによるカー
ブ走行の安定化。 −任意の外乱に応じて実際の制御特性を設計に基づく制
御特性に近似させることによるカーブ走行の安定化。 その場合に、本発明によるシステムは、複雑な課題設定
に較べて、比較的簡単に設計することができる。As explained above, the system constructed according to the invention has the following advantages: improved directional stability by controlling to compensate for any disturbances. Stabilization of curve travel by controlling so as to compensate for any disturbance. Stabilization of curve running by approximating actual control characteristics to design-based control characteristics according to arbitrary disturbance. In that case, the system according to the invention can be designed relatively easily compared to complex task settings.

【０１００】また本発明に基づいて構成されたパワース
テアリングシステムの重要な利点は、車両の運転者に対
する路面接触の伝達性が改良されることである。それは
もちろん走行特性の安定化にもプラスに作用する。An important advantage of the power steering system constructed according to the invention is the improved transmission of road contact to the driver of the vehicle. Of course, it also has a positive effect on stabilizing driving characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の実施例のブロック回路図である。FIG. 1 is a block circuit diagram of an embodiment of the present invention.

【図２】制御される本発明の操舵の概略を説明する説明
図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an outline of controlled steering according to the present invention.

【図３】本発明の実施例のブロック回路図である。FIG. 3 is a block circuit diagram of an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０１ ステアリングホイール １０２ アクチュエータ １０５ センサ ２０１ サーボ支援機構（第１の作業ピストン） ２０２ 第２の作業ピストン ２０３ 前車両軸 ２０５ 後車両軸 ２０６ ステアリングホイール ２０９ タイロッド ３０１ ステアリングホイール ３０２ サーボ支援機構 ３０３ 車両軸 ３０４ 計算ユニット 101 Steering Wheel 102 Actuator 105 Sensor 201 Servo Support Mechanism (First Working Piston) 202 Second Working Piston 203 Front Vehicle Axis 205 Rear Vehicle Axis 206 Steering Wheel 209 Tie Rod 301 Steering Wheel 302 Servo Assist Mechanism 303 Vehicle Axis 304 Calculation Unit

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 操舵可能に設計された少なくとも１つの
車両軸（２０３）を操作する少なくとも１つのアクチュ
エータ（１０２）を有する無軌道車両の走行特性安定化
システムであって、車両の現在の走行状態に関係する少
なくとも１つの操舵変量［ｘ(t)］を求めて前記アクチ
ュエータに供給し、その際に、その操舵変量はヨーイン
グ角度［α_G(t)］、ヨーイング角速度［α_G’(t)］およ
びヨーイング角加速度［α_G”(t)］を表す少なくとも１
つの変量に関係することを特徴とする、無軌道車両の走
行特性安定化システム。1. A system for stabilizing the running characteristics of a trackless vehicle having at least one actuator (102) for manipulating at least one vehicle shaft (203) designed to be steerable, the system comprising: At least one relevant steering variable [x (t)] is determined and supplied to the actuator, the steering variables being the yawing angle [α _G (t)] and the yawing angular velocity [α _G '(t)]. And at least 1 representing yaw angular acceleration [α _G ″ (t)]
A system for stabilizing the running characteristics of a trackless vehicle, characterized by being related to two variables. 【請求項２】 車両の現在の走行状態に関係する前記操
舵変量［ｘ(t)］は、さらに、車両の運転者によって操
作されるステアリングホイールの操作角度［ｒｏ(t)］
および車両の縦速度［Ｖ］を表す変量に関係することを
特徴とする、請求項１に記載のシステム。2. The steering variable [x (t)] related to the current traveling state of the vehicle is further determined by an operating angle [ro (t)] of a steering wheel operated by a driver of the vehicle.
The system according to claim 1, characterized in that it relates to a variable representing the longitudinal velocity [V] of the vehicle. 【請求項３】 車両の現在の走行状態に関係する前記操
舵変量［ｘ(t)］は、さらに、車両の運転者によって操
作されるステアリングホイール（１０１、２０６）の操
作角速度［ｒｏ’(t)］および操作角加速度［ｒｏ”
(t)］を表す変量に関係することを特徴とする、請求項
２に記載のシステム。3. The steering variable [x (t)] related to the current running state of the vehicle is further determined by an operating angular velocity [ro ′ (t) of a steering wheel (101, 206) operated by a driver of the vehicle. )] And operating angular acceleration [ro ”
System according to claim 2, characterized in that it relates to a variable representing (t). 【請求項４】 ヨーイング運動および／またはステアリ
ングホイール運動を表す前記変量［α_G(t)、α_G’(t)、
α_G”(t)、ｒｏ(t)、ｒｏ’(t)、ｒｏ”(t)］は測定さ
れ、あるいは測定値に基づいて計算されることを特徴と
する、請求項１〜３のいずれかに記載のシステム。4. The variables [α _G (t), α _G '(t), which represent yawing motion and / or steering wheel motion.
α _G ″ (t), ro (t), ro ′ (t), ro ″ (t)] is measured or calculated based on the measured values. The system described in Crab. 【請求項５】 ヨーイング運動および／またはステアリ
ングホイール運動を表す前記変量を求めるために、ステ
アリングホイール角度［ｒｏ(t)］および／またはヨー
イング角度［α_G(t)］および／またはヨーイング角速度
［α_G’(t)］および／またはヨーイング角加速度
［α_G”(t)］が測定されることを特徴とする、請求項４
に記載のシステム。5. Steering wheel angle [ro (t)] and / or yawing angle [α _G (t)] and / or yawing angular velocity [α] in order to determine said variables representing yawing movement and / or steering wheel movement. _G '(t)] and / or yawing angular acceleration [α _G "(t)] are measured.
The system described in. 【請求項６】 ヨーイング運動および／またはステアリ
ングホイール運動を表す前記変量［α_G(t)、α_G’(t)、
α_G”(t)、ｒｏ(t)、ｒｏ’(t)、ｒ”(t)］は、車両の
現在の走行状態に関係する前記操舵変量［ｘ(t)］を求
めるために重みづけされ、加算的に結合されることを特
徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のシステム。6. The variables [α _G (t), α _G '(t), which represent yawing motion and / or steering wheel motion.
α _G ″ (t), ro (t), ro ′ (t), r ″ (t)] are weighted to obtain the steering variable [x (t)] related to the current running state of the vehicle. System according to any of claims 1 to 5, characterized in that they are combined and additively combined. 【請求項７】 車両の運転者によって操作される前記ス
テアリングホイール（１０１、２０６）の操作角度を表
す前記変量［ｒｏ(t)］の重みづけの選択によって、車
両の操舵特性［ニュートラル、オーバーステア、アンダ
ーステア］が調節されることを特徴とする、請求項６に
記載のシステム。7. The steering characteristic of the vehicle [neutral, oversteer] is selected by selecting the weighting of the variable [ro (t)] representing the operation angle of the steering wheel (101, 206) operated by the driver of the vehicle. , Understeer] is adjusted. 【請求項８】 車両の運転者によって操作される前記ス
テアリングホイール（１０１、２０６）の操作角度を表
す前記変量［ｒｏ(t)］の重みづけは、固定的に設定さ
れ、あるいは走行状態を表すおよび／または調節する変
量の関数として選択されることを特徴とする、請求項７
に記載のシステム。8. The weighting of the variable [ro (t)] representing the operation angle of the steering wheel (101, 206) operated by the driver of the vehicle is fixedly set or represents the running state. And / or is selected as a function of the adjusting variable.
The system described in. 【請求項９】 操舵可能に設計された少なくとも１つの
前記車両軸（２０３）を操作するために設けられた前記
アクチュエータ（１０２）に、車両の現在の走行状態に
関係する前記操舵変量［ｘ(t)］が供給されることを特
徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載のシステム。9. The actuator (102) provided for operating at least one vehicle shaft (203) designed to be steerable is provided with the steering variable [x ( t)] is provided. 【請求項１０】 前車両軸（２０３）および／または後
車両軸（２０５）が操舵可能に設計されていることを特
徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載のシステム。10. The system according to claim 1, wherein the front axle (203) and / or the rear axle (205) are designed to be steerable. 【請求項１１】 車両の現在の走行状態に関係する前記
操舵変量［ｘ(t)］に車両の走行方向に関する運転者の
意図を表す操舵変量が重畳されることを特徴とする、請
求項１〜１０のいずれかに記載のシステム。11. The steering variable [x (t)] related to the current traveling state of the vehicle is superimposed with a steering variable representing the driver's intention regarding the traveling direction of the vehicle. 10. The system according to any one of 10 to 10. 【請求項１２】 車両の走行方向に関する運転者の意図
を表す前記操舵変量を形成するために、車両の運転者に
よってステアリングホイール（１０１、２０６）に加え
られるトルク［Ｍ_L］がサーボ支援装置（２０１）によ
って増幅されることを特徴とする、請求項１１に記載の
システム。To 12. To form the steering variable representing the driver's intention regarding the traveling direction of the vehicle, the torque applied to the steering wheel (101,206) by the driver of the vehicle [M _L] is servo-assisted device ( System according to claim 11, characterized in that it is amplified by (201). 【請求項１３】 操舵可能に設計された少なくとも１つ
の車両軸（３０３）を操作する少なくとも１つのアクチ
ュエータを有するとともに、車両の運転者によって車両
のステアリングホイール（３０１）に加えられる操舵力
［Ｐ₁、Ｐ₂］がサーボ支援装置（３０２）によって選択
可能に増幅されるパワーステアリングシステムにおい
て、 増幅量［ｐ］が車両の現在の走行状態に関係する少なく
とも１つの操舵変量に応じて選択され、その場合に、そ
の操舵変量はヨーイング角度［α_G(t)］、ヨーイング角
速度［α_G’(t)］および／またはヨーイング角加速度
［α_G”(t)］を表す少なくとも１つの変量に関係するこ
とを特徴とする、パワーステアリングシステム。13. Steering force [P ₁ applied to a steering wheel (301) of a vehicle by a driver of the vehicle, the steering force having at least one actuator for operating at least one vehicle shaft (303) designed to be steerable. , P ₂ ] is selectively amplified by the servo assist device (302), the amplification amount [p] is selected according to at least one steering variable related to the current driving state of the vehicle, and In that case, the steering variable is associated with at least one variable representing the yawing angle [α _G (t)], the yawing angular velocity [α _G '(t)] and / or the yawing angular acceleration [α _G ″ (t)]. A power steering system characterized by the following. 【請求項１４】 車両の現在の走行状態に関係する前記
操舵変量は、さらに、車両の運転者によって操作される
ステアリングホイールの操作角度［ｒｏ(t)］、車両の
縦速度［Ｖ］、車両の運転者によって操作されるステア
リングホイール（３０１）の操作角速度［ｒｏ’(t)］
および／または操作角加速度［ｒｏ”(t)］を表す変量
に関係することを特徴とする、請求項１３に記載のパワ
ーステアリングシステム。14. The steering variable relating to the current running state of the vehicle further includes an operation angle [ro (t)] of a steering wheel operated by a driver of the vehicle, a longitudinal speed [V] of the vehicle, a vehicle. Angular velocity [ro '(t)] of the steering wheel (301) operated by the driver
Power steering system according to claim 13, characterized in that it is related to a variable representing the operating angular acceleration [ro "(t)]. 【請求項１５】 ヨーイング運動および／またはステア
リングホイール運動を表す前記変量［α_G(t)、α_G’
(t)、α_G”(t)、ｒｏ(t)、ｒｏ’(t)、ｒｏ”(t)］は測
定され、あるいは測定値に基づいて計算されることを特
徴とする、請求項１３または１４に記載のパワーステア
リングシステム。15. The variables [α _G (t), α _G 'which represent yawing motion and / or steering wheel motion.
(t), α _G ″ (t), ro (t), ro ′ (t), ro ″ (t)] are measured or calculated based on the measured values. Or the power steering system according to item 14. 【請求項１６】 車両の運転者によって車両のステアリ
ングホイール（２０６）に加えられるステアリングホイ
ールトルク［ＭＬ］を増幅する油圧サーボ支援装置を有
し、その場合に、運転者によって加えられるステアリン
グホイールトルク［Ｍ_L］を支援するように作業シリン
ダ内の第１の作業ピストン（２０１）に圧力媒体が供給
され、その第１の作業ピストンは車両の操舵ラックと結
合され、その操舵ラックは操舵可能に設計された前車軸
（２０３）を操作できるようにタイロッド（２０９）と
結合されて成る、請求項１〜１２のいずれかに記載の操
舵システムの枠内で制御される油圧操舵装置において、 前記第１の作業ピストン（２０１）の内部にタイロッド
（２０９）と操作可能に結合された第２の作業ピストン
（２０２）が配置されていることを特徴とする、油圧操
作装置。16. A hydraulic servo assist device for amplifying a steering wheel torque [ML] applied to a steering wheel (206) of a vehicle by a driver of the vehicle, in which case the steering wheel torque [ML] applied by the driver. A pressure medium is supplied to a first working piston (201) in the working cylinder to assist M _L ], and the first working piston is coupled to the steering rack of the vehicle, and the steering rack is designed to be steerable. A hydraulic steering device controlled within the framework of a steering system according to any one of claims 1 to 12, wherein the hydraulic steering device is connected to a tie rod (209) so that the front axle (203) can be operated. A second working piston (202) operably coupled to the tie rod (209) inside the working piston (201) of It is characterized in that is, the hydraulic operating device.