JPS62203875A - Steering angle regulating device for vehicle - Google Patents
Steering angle regulating device for vehicleInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は車両の左右操舵輪の舵角を走行状態に応じて調
整する車両用舵角調整装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a steering angle adjustment device for a vehicle that adjusts the steering angles of left and right steered wheels of a vehicle depending on the driving condition.
［従来の技術］
第１３図に示す如く、左輪１０Ｌと右輪１０Ｒの旋回中
心０が一致するアッカーマンステアリングでは、低速走
行時には車輪の横すべりがなく、スムーズに旋回できる
（特開昭５５−７９７５８）。[Prior Art] As shown in Fig. 13, with Ackermann steering in which the turning centers 0 of the left wheel 10L and the right wheel 10R coincide, the wheels do not slip sideways when driving at low speeds, allowing smooth turning (Japanese Patent Laid-Open No. 55-79758). .
第１２図に示す如く、内輪舵角θＬと外輪舵角θ。が一
致するパラレルステアリングでは、高速走行時には左輪
１０Ｌのスリップ角と右輪１０Ｒのスリップ角の差が小
さくなり、コーナリングフォースが大きくなってスムー
ズに旋回できる。As shown in FIG. 12, the inner wheel steering angle θL and the outer wheel steering angle θ. With parallel steering, where the wheels match, when driving at high speeds, the difference between the slip angle of the left wheel 10L and the right wheel 10R becomes smaller, increasing cornering force and allowing smooth turns.
また、旋回時に後輪の横すべり角に比例した舵角を後輪
に与えると同時にこの舵角を前輪舵角に加算する舵角調
整装置では、高速走行時における操安性を向上できる（
特公昭４０−１０７２８号）。In addition, a steering angle adjustment device that applies a steering angle to the rear wheels proportional to the side slip angle of the rear wheels when turning and simultaneously adds this steering angle to the front wheel steering angle can improve steering stability during high-speed driving (
Special Publication No. 40-10728).
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、上記いずれの装置もハンドル操舵角が定
まれば左右操舵輪の舵角が一意的に定まるので、特定の
条件下でしか操安性を向上させることができず、条件が
変わると逆効果となる。[Problems to be Solved by the Invention] However, in any of the above devices, once the steering wheel steering angle is determined, the steering angles of the left and right steered wheels are uniquely determined, so that the steering stability can only be improved under specific conditions. If this is not possible and the conditions change, it will have the opposite effect.
例えば、アッカーマンステアリングでは、遠心力の大き
い旋回を行なった場合、左輪１０Ｌのスリップ角が適正
値より大きくなり、タイヤの摩耗増大、タイヤ鳴き、及
び操安性の低下を招く。For example, in Ackermann steering, when turning with a large centrifugal force, the slip angle of the left wheel 10L becomes larger than the appropriate value, leading to increased tire wear, tire squeal, and decreased steering stability.
また、パラレルステアリングでは、低速旋回時において
スリップ角が生じ、ハンドル操作性が悪化することもあ
る。Furthermore, in parallel steering, a slip angle occurs during low-speed turns, which may deteriorate steering operability.
さらに、上記舵角調整装置では、たとえ高速旋回時であ
っても、車輪の制動力又は駆動力（側部動力）を変化さ
せた場合にはコーナリングフォースが変化するので車両
姿勢に変化を招く。Furthermore, in the above-mentioned steering angle adjustment device, even when turning at high speed, when the braking force or driving force (side power) of the wheels is changed, the cornering force changes, causing a change in the vehicle attitude.
本発明は上記欠点に鑑み、車両走行状態によらず操安性
の向上を図ることができる車両用舵角調整装置を提供す
ることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above drawbacks, it is an object of the present invention to provide a steering angle adjustment device for a vehicle that can improve steering stability regardless of the vehicle running state.
［問題点を解決するための手段］
本発明に係る車両用舵角調整装置装置では、操舵装置に
より操舵される左右操舵輪の舵角を各々独立に調整し得
る舵角調整手段と、車両の走行状態を検出する走行状態
検出手段と、検出された走行状態に応じ舵角調整手段を
制御する制御手段と、を有している。[Means for Solving the Problems] The steering angle adjustment device for a vehicle according to the present invention includes a steering angle adjustment means that can independently adjust the steering angles of the left and right steered wheels steered by the steering device, and The vehicle includes a driving state detecting means for detecting a traveling state, and a control means for controlling a steering angle adjusting means according to the detected traveling state.
［作用コ
走行状態検出手段により検出された車両走行状態に応じ
て舵角ｙ４整手段が制御手段により制御され、操舵装置
により操舵された左右操舵輪の各々の舵角が独立に調整
される。[Operation] The steering angle y4 adjustment means is controlled by the control means in accordance with the vehicle running state detected by the running state detection means, and the steering angles of each of the left and right steered wheels steered by the steering device are adjusted independently.
［実施例］
第１図乃至第６図及び第１２図乃至第１４図に従って本
発明に係る車両用舵角調整装置の第１実施例を説明する
。[Embodiment] A first embodiment of the vehicle steering angle adjustment device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6 and 12 to 14.
第１図には前輪のステアリング装置が示されている。左
輪１０Ｌはロアアーム１２Ｌの一端に軸支され、該軸ま
わりに回動可能となっている。ロアアーム１２Ｌの車両
後方側他端部はゴムブツシュ１４Ｌを介してブラケツ）
１６Ｌにより軸支されており、軸Ａを中心として車両上
下方向へ揺動可能となっている。ブラケット１６Ｌはク
ロスメン／＜ １８の左下端部に固設されている。ロア
アーム１２Ｌの車両前方側他端部は舵角調整ユニット２
０Ｌにより支持されている。舵角調整ユニット２０Ｌは
クロスメンバ１８の左上端部に固設されている。FIG. 1 shows a front wheel steering device. The left wheel 10L is pivotally supported by one end of the lower arm 12L, and is rotatable around the shaft. The other end of the lower arm 12L on the rear side of the vehicle is attached to a bracket via a rubber bush 14L)
16L, and is able to swing in the vertical direction of the vehicle around axis A. The bracket 16L is fixed to the lower left end of the crossmen/<18. The other end of the lower arm 12L on the vehicle front side is the steering angle adjustment unit 2.
Supported by 0L. The steering angle adjustment unit 20L is fixed to the upper left end of the cross member 18.
第２図に示す如く、舵角調整ユニット２０Ｌのハウジン
グ２２にはゴムブツシュ２４が嵌入されている。ゴムブ
ツシュ２４には隔壁２６が設けられており、その両側に
液室２８，３０が形成されている。隔壁２６の中央部に
はパイプ３２が貫設されている。パイプ３２の上端部は
ハウジング２２の上面に形成された開口３３から突出し
ている。ゴムブツシュ２４の下面はディスク３４により
押当てられている。ハウジング２２の下端部３５はその
軸心側に屈曲されてディスク３４を固定している。パイ
プ３２には、第１図に示す如く、ポルト３６Ｌが貫通さ
れ、ポル）３６Ｌがクロスメンバ１８に固着されている
。ハウジング２２の周面には孔３８．４０が穿設されて
おり、管４２Ｌを介して液室２８がソレノイドバルブ４
６Ｌに連通され、管４４Ｌを介して液室３０がソレノイ
ドバルブ４６Ｌに連通されている。ツレ／イドバルブ４
６Ｌは管４８を介して油圧ポンプ５ｏへ連通サレ、管５
２を介してオイルタンク５４へ１ｌＩｌされている。As shown in FIG. 2, a rubber bush 24 is fitted into the housing 22 of the steering angle adjustment unit 20L. A partition wall 26 is provided on the rubber bush 24, and liquid chambers 28, 30 are formed on both sides of the partition wall 26. A pipe 32 is provided through the central portion of the partition wall 26 . The upper end of the pipe 32 protrudes from an opening 33 formed in the upper surface of the housing 22. The lower surface of the rubber bushing 24 is pressed against a disk 34. The lower end 35 of the housing 22 is bent toward its axis to fix the disk 34. As shown in FIG. 1, a port 36L passes through the pipe 32, and the port 36L is fixed to the cross member 18. Holes 38 and 40 are bored in the circumferential surface of the housing 22, and the liquid chamber 28 is connected to the solenoid valve 4 through a pipe 42L.
6L, and the liquid chamber 30 is communicated with a solenoid valve 46L via a pipe 44L. Tsure/id valve 4
6L is connected to the hydraulic pump 5o via a pipe 48, and the pipe 5
2 to the oil tank 54.
従って、油圧ポンプ５０によりオイルを加圧し管４８．
ソレノイドバルブ４６Ｌ、管４４Ｌを介して液室３０内
にオイルを送り込むと、隔壁２６は第１図矢印Ｘ方向へ
移動し、液室２８内のオイルは管４２Ｌ、ソレノイドバ
ルブ４６Ｌ、管５２を介してオイルタンク５４へ押出さ
れる。ソレノ・イドバルブ４６を切換えて、液室２８へ
加圧オイルを送り込むと前記と逆方向へ隔壁２６が移動
する。Therefore, the oil is pressurized by the hydraulic pump 50 and the pipe 48.
When oil is sent into the liquid chamber 30 through the solenoid valve 46L and the pipe 44L, the partition wall 26 moves in the direction of the arrow X in FIG. and is pushed out to the oil tank 54. When the solenoid valve 46 is switched and pressurized oil is sent into the liquid chamber 28, the partition wall 26 moves in the opposite direction.
パイプ３２の上端部及び下端部には夫々アーム３７Ｕ、
３７Ｄが軸支されている。アーム３７Ｕ、３７Ｄの第２
図左右方向Ｘ軸方向への移動量は、夫々変位センサ３９
Ｕ、３９Ｄによって検出されるようになっている。変位
センサ３９Ｕ、３９Ｄは例えばポテンシオメータによる
抵抗値変化やコイルのインピーダンス変化等により検出
するようになっている。Arms 37U are provided at the upper and lower ends of the pipe 32, respectively.
37D is pivotally supported. 2nd arm 37U, 37D
The amount of movement in the left-right direction of the figure and the X-axis direction is determined by the displacement sensor 39.
U, 39D. The displacement sensors 39U and 39D detect, for example, a change in resistance value using a potentiometer or a change in impedance of a coil.
左輪ｌＯＬはナックルアーム５６Ｌ、タイロッド５８Ｌ
を介してステアリングギヤボックス６０に接続されてい
る。ステアリングギヤボックス６０にはラック（図示せ
ず）が形成されており、ビニオン（図示せず）により第
１図左右方向へ駆動されるようになっている。このピニ
オンは、ステアリングコラムシャフト６４の回転力が伝
達されて回転する。ステアリングコラムシャフト６４の
上端にはステアリングホイール６６が設けられている。Left wheel OL has knuckle arm 56L, tie rod 58L
It is connected to the steering gear box 60 via. A rack (not shown) is formed in the steering gear box 60, and is adapted to be driven in the left-right direction in FIG. 1 by a pinion (not shown). This pinion is rotated by the rotational force of the steering column shaft 64 being transmitted thereto. A steering wheel 66 is provided at the upper end of the steering column shaft 64.
右輪１０Ｒ側についても左輪ｌＯＬ側と同様の構成にな
っており、対応する部分には同一番号を付し、更にＬの
代りにＲの記号を付加している。The right wheel 10R side has the same configuration as the left wheel 1OL side, and corresponding parts are given the same numbers, and the symbol R is added instead of L.
ステアリングギヤボックス６０のラックパー６１を矢印
Ｘ方向へ移動させると、左輪１０Ｌは矢印Ｙ方向へ回動
する。また、ロアアーム１２Ｌが軸Ａを中心として紙面
上下方向へ揺動すると、左輪ｌＯＬは僅か回動する。更
に、舵角調整ユニット２０Ｌによりロアアーム１２Ｌの
車両前方側支点を矢印Ｘ方向へ移動させた場合には、左
輪１０Ｌは矢印Ｙ方向と反対方向へ僅か回動する。When the rack par 61 of the steering gear box 60 is moved in the direction of arrow X, the left wheel 10L rotates in the direction of arrow Y. Further, when the lower arm 12L swings in the vertical direction in the drawing about the axis A, the left wheel lOL rotates slightly. Further, when the vehicle front fulcrum of the lower arm 12L is moved in the direction of arrow X by the steering angle adjustment unit 20L, the left wheel 10L rotates slightly in the direction opposite to the direction of arrow Y.
舵角３Ａ整ユニツト２０Ｌによる舵角の調整はマイクロ
コンピュータ７０により制御されるようになっている。The adjustment of the steering angle by the steering angle 3A adjustment unit 20L is controlled by a microcomputer 70.
この舵角は、回転角センサ７２．７４Ｌ、７４Ｒ及び油
圧センサ７６Ｌ、７６Ｒがらのデータが読み取られて算
出される。次にこれを説明する。This steering angle is calculated by reading data from the rotation angle sensors 72.74L, 74R and the oil pressure sensors 76L, 76R. This will be explained next.
ステアリングコラムシャフト６４の回転量、すなわちラ
ックパー６１の左右方向への移動量はコラムシャフト回
転角センサ７２により検出され。The amount of rotation of the steering column shaft 64, that is, the amount of movement of the rack par 61 in the left-right direction is detected by a column shaft rotation angle sensor 72.
ブイクロコンピユータ７０に供給される。マイクロコン
ピュータ７０はこれにより、ロアアーム１２Ｌ、舵角調
整ユニット２０Ｌが中立位置における左輪ｌＯＬの舵角
（ハンドル操舵にょる舵角）すなわち後述の補正をする
前の舵角θＳを算出する。It is supplied to the microcomputer 70. Thereby, the microcomputer 70 calculates the steering angle θS of the left wheel 1OL when the lower arm 12L and the steering angle adjustment unit 20L are in the neutral position (the steering angle due to steering wheel steering), that is, the steering angle θS before the correction described later.
Ａ軸を中心とするロアアーム１２Ｌの揺動角φは、ロア
アーム回転角センサ７４Ｌにより検出され、マイクロコ
ンピュータ７０に供給される。マイクロコンピュータ７
０はこれにより舵角ｉｌｌ整ユニッ）２０Ｌが中立位置
における舵角の補正量を算出する。この補正量は、例え
ば、揺動角φの１次式又は２次式で近似できる。The swing angle φ of the lower arm 12L about the A-axis is detected by the lower arm rotation angle sensor 74L and supplied to the microcomputer 70. microcomputer 7
Accordingly, the steering angle adjustment unit 20L calculates the correction amount of the steering angle at the neutral position. This correction amount can be approximated by, for example, a linear or quadratic equation of the swing angle φ.
回転角センサ７２．７４Ｌ、７４Ｒは、例えばロータリ
ーエンコーダ、ポテンシオメータ等である。The rotation angle sensors 72.74L and 74R are, for example, rotary encoders, potentiometers, or the like.
舵角調整ユニッ）２０Ｌにおける舵角の補正量は次のよ
うにして算出する。アーム３７Ｕ、３７ＤのＸ軸方向移
動量χ１．χ２は変位センサ３９Ｕ、３９Ｄにより検出
され、マイクロコンピュータ７０へ供給される。マイク
ロコンピュータ７゜は、ロアアーム１２Ｌの左右方向へ
の移動量、すなわちχ１とχ２の平均値χを求める０例
えば、ロアアーム１２Ｌが上下動のみする場合は、χ１
；−χ２であり、ロアアーム１２Ｌの左右方向への移動
量χはＯである。この移動量χから舵角の補正項を算出
する。この補正量は、例えば、χの１次式又は２次式で
近似できる。The amount of correction of the steering angle in the steering angle adjustment unit (20L) is calculated as follows. Movement amount χ1 of arms 37U and 37D in the X-axis direction. χ2 is detected by displacement sensors 39U and 39D and supplied to microcomputer 70. The microcomputer 7° calculates the amount of movement of the lower arm 12L in the left-right direction, that is, the average value χ of χ1 and χ2.For example, when the lower arm 12L moves only up and down, χ1
;-χ2, and the amount of movement χ of the lower arm 12L in the left-right direction is O. A correction term for the steering angle is calculated from this movement amount χ. This correction amount can be approximated by, for example, a linear or quadratic equation of χ.
したがって、正確な舵角θは 例えば次式により算出さ
れることになる。Therefore, the accurate steering angle θ is calculated using the following equation, for example.
θ；０３＋Ａφ＋ＢΦ２＋ＣＸ＋ＤＸ２＋ＥここにＡ、
Ｂ、Ｃ１Ｄ、ＥはＯＳの１次式又は２次式で近似するこ
とができる。θ；03+Aφ+BΦ2+CX+DX2+E here A,
B, C1D, and E can be approximated by a linear or quadratic equation of the OS.
次に第５図及び第６図に従って、舵角の最適化を説明す
る。Next, optimization of the steering angle will be explained according to FIGS. 5 and 6.
第５図には舵角調整ユニツ）２０Ｌ、２０Ｒによる舵角
の調整がなされていない場合（本実施例ではアッカーマ
ンステアリングの場合）が示されている。ＵＡにおいて
、ＴＬは左輪１０Ｌの進行方向、ＴＲは右輪１０Ｒの進
行方向、■は車体の進行方向、Ｇは車両の改心を示して
いる。また、０しは内輪舵角、θ０は外輪舵角、ＳＡＬ
、ＳＡＲはそれぞれ左輪１０Ｌ、右輪ＩＱＲのスリップ
角である。さらに、ＣＦＬ及びＣＦＲはそれぞれ左輪１
０Ｌ、右輪１０Ｒに働くコーナリ／グフォースである。FIG. 5 shows a case where the steering angle is not adjusted by the steering angle adjustment units 20L and 20R (in this embodiment, Ackermann steering is used). In UA, TL indicates the traveling direction of the left wheel 10L, TR indicates the traveling direction of the right wheel 10R, ■ indicates the traveling direction of the vehicle body, and G indicates the change of center of the vehicle. Also, 0 is the inner wheel steering angle, θ0 is the outer wheel steering angle, SAL
, SAR are the slip angles of the left wheel 10L and the right wheel IQR, respectively. Furthermore, CFL and CFR each have one left wheel.
This is the cornering force that acts on 0L and right wheel 10R.
Ｓ ＡＬ ＞ Ｓ ＡｑであるがＣＦＬ＜ＣＦＲとなっ
ている。これは、左輪ＬＯＬに加わる荷重ＷＩよりも右
輪１０Ｒに加わる荷重Ｗ３の力が大きいからである。こ
の関係は、第６図に示されている。Although S AL > S Aq, CFL < CFR. This is because the load W3 applied to the right wheel 10R is larger than the load WI applied to the left wheel LOL. This relationship is shown in FIG.
第５図において、ＯＬを小さくしθ０を大きくすること
により、５ＡＲ＝ＳＡＬとすれば、第６図に示す如（、
ＣＦＲは大きくなり、ＣＦＬは小さくなる。また、ＣＦ
ｐの増分ΔＣＦＲはＣＦＬの減分ΔＣＦ Ｌよりも大き
いので、ＣＦＱとＣＦ Ｌの和はΔＣＦＲ−ΔＣＦ Ｌ
だけ増大する。In Fig. 5, by decreasing OL and increasing θ0, 5AR=SAL, as shown in Fig. 6 (,
CFR becomes larger and CFL becomes smaller. Also, CF
Since the increment ΔCFR of p is larger than the decrement ΔCF L of CFL, the sum of CFQ and CF L is ΔCFR - ΔCF L
only increases.
一般に、低速走行時には第１３図に示す如くアッカーマ
ンステアリングとし、高速走行時には第７図に示す如く
パラレルステアリングとすればＳＡＲとＳ Ａ Ｌの差
が小さくなりＣＦｐとＣＦＬの和が増大する。第３図は
これを定賃的に示したものであり、車速Ｖ及び平均舵角
（θε十００）／２に応じて舵角比αの値をその目標値
α０の値とすることにより、ＳＡＲとＳＡＬの差が小さ
くなりＣＦＲとＣＦ Ｌの和が増大する。Generally, if Ackermann steering is used as shown in FIG. 13 when driving at low speeds, and parallel steering is used as shown in FIG. 7 when driving at high speeds, the difference between SAR and S A L becomes smaller and the sum of CFp and CFL increases. Figure 3 shows this in a fixed-rate manner, and by setting the value of the steering angle ratio α to its target value α0 according to the vehicle speed V and the average steering angle (θε100)/2, The difference between SAR and SAL becomes smaller and the sum of CFR and CFL increases.
舵角比αは次式で表される。The steering angle ratio α is expressed by the following formula.
α＝（θＬＱｏ）／（ＯＬ−〇）
ここに、０＝ｊａｎ −’ （Ｌ／ （Ｔ＋Ｌ ｃｏ
ｔｏＬ ））Ｌ二面後輪間の寸法
Ｔ；左右輪間の寸法
ｉ１３図に示すアッカーマンステアリングの場合には、
θ；θ。であり、α＝１となる。第１２図に示すパラレ
ルステアリングの場合には、０ｔ＝００であり、α＝Ｏ
となる。第３図に示す如く、αの値は負又は１以上にな
る場合がある。α=(θLQo)/(OL-〇) Here, 0=jan-' (L/ (T+L co
toL))L Dimension between rear wheels on two sides T; Dimension between left and right wheels i In the case of Ackermann steering shown in Figure 13,
θ; θ. , and α=1. In the case of parallel steering shown in FIG. 12, 0t=00 and α=O
becomes. As shown in FIG. 3, the value of α may be negative or greater than 1.
第１４図にはアッカーマンステアリングとパラレルステ
アリングの場合のｏＬとθ。の関係が示されており、本
実施例では車速Ｖ及び平均舵角（θ、＋０．）／２の値
に応じて両線図の中間又はその周辺の領域のＯＬとＯｏ
の値をとることになる。Figure 14 shows oL and θ for Ackermann steering and parallel steering. In this example, the relationship between OL and Oo in the middle of the two diagrams or in the area around it is shown depending on the values of the vehicle speed V and the average steering angle (θ, +0.)/2.
It will take the value of
次に、第１実施例の作用を第４図に示すフローチャート
に従って説明する。Next, the operation of the first embodiment will be explained according to the flowchart shown in FIG.
イグニッションスイッチをオンするとプロクラムがスタ
ートし、ステップ１００において、舵角調整ユニット２
０Ｌ、２０Ｒによる舵角の調整量を零とする。すなわち
１本実施例ではアッカーマンステアリングとする０次い
でステップ１０２へ進み、車速センサ７８から車速Ｖを
読込む、またコラムシャフト回転角センサ７２．ロアア
ーム回転角センサ７４Ｌ、７４Ｒ，油圧センサ７６Ｌ。When the ignition switch is turned on, the program starts, and in step 100, the steering angle adjustment unit 2
The amount of adjustment of the steering angle by 0L and 20R is set to zero. That is, in this embodiment, the Ackermann steering is performed.Then, the process proceeds to step 102, where the vehicle speed V is read from the vehicle speed sensor 78, and the column shaft rotation angle sensor 72. Lower arm rotation angle sensors 74L, 74R, oil pressure sensor 76L.
７６Ｒからのデータを読取る０次いでステップ１０３へ
進み、これらのデータを用いて上述の如く舵角θε、θ
０を算出する０次いでステップ１０４へ進み、平均舵角
θ＝（θ１十〇。）／２を算出する。Read the data from 76R. Next, proceed to step 103, and use these data to determine the steering angles θε, θ.
Calculate 0 Next, proceed to step 104 and calculate the average steering angle θ=(θ110.)/2.
マイクロコンピュータ７０のＲＯＭには第３図に示す関
係がテーブル化されて記憶されており、ステップ１０６
において、θ、■の値より舵角比の目標値α０を求める
０次いでステップ１０８へ進み、ＯＬ、θｏ、Ｌ、Ｔの
値より舵角比αの値を算出する。The relationship shown in FIG. 3 is stored in the ROM of the microcomputer 70 in the form of a table, and step 106
In step 108, the target value α0 of the steering angle ratio is calculated from the values of θ and ■.Next, the process proceeds to step 108, where the value of the steering angle ratio α is calculated from the values of OL, θo, L, and T.
次いでステン７’ｌｌＯへａみ、ｃα−α。）の値が小
さな正の値εより大であれば、ＯＬがＯＬ−Δ、００が
θ。＋Δとなるように舵角調整ユニット２０Ｌ、２０Ｒ
を駆動する。ここにΔは小さな正の値である。もし、α
０−α〉εであれば（ステップ１１４）、 ＯＬがθε
＋Δ、θ０がＯｏ−Δとなるように舵角調整ユニット２
０Ｌ、２０Ｒを駆動する。ステップ１１２又はステップ
１１Ｂの処理を終え、あるいはｌα−α（、ｌ＜＠０の
場合にはステップ１０２へ戻って以上の処理を繰り返す
。Then a step into Sten 7'llO, cα-α. ) is larger than a small positive value ε, then OL is OL-Δ and 00 is θ. +Δ, adjust the steering angle adjustment units 20L and 20R.
to drive. Here, Δ is a small positive value. If α
If 0−α>ε (step 114), OL is θε
Steering angle adjustment unit 2 so that +Δ, θ0 becomes Oo−Δ
Drives 0L and 20R. When the process of step 112 or step 11B is finished, or lα-α(, l<@0, the process returns to step 102 and repeats the above process.
このようにして、舵角比αが目標値α。に近づくように
フィードバック制御される。In this way, the steering angle ratio α becomes the target value α. Feedback control is carried out to approach .
なお、パラレルステアリング装置あるいはパラレルステ
アリングとアッカーマンステアリングの中間のステアリ
ング装置に舵角ｙ４整ユニットを設けて舵角を調整する
構成であってもよい。Note that the steering angle may be adjusted by providing a steering angle y4 adjustment unit in a parallel steering device or a steering device intermediate between parallel steering and Ackermann steering.
また、α、α０を求めることなく、■、θよりＯＬ、Ｏ
ｏの目標値を直接算出するようにしてもよい。Also, without finding α and α0, from ■ and θ, OL, O
The target value of o may be calculated directly.
次に、第７図乃至第１１図に従って本発明の第２実施例
を説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described according to FIGS. 7 to 11.
第７図には第２実施例の前輪のステアリング装置が示さ
れており、第１図と同一部分には同一符号を付している
。FIG. 7 shows a front wheel steering device according to a second embodiment, and the same parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals.
車速センサ７８は第１実施例と異なり、例えばイメージ
センサで構成されていて、路面の凹凸の時間的変化から
車両の前後方向の車速Ｖの成分Ｖｘ及び車両左右方向の
車速成分ＭＹを検出することが可能となっている。The vehicle speed sensor 78 is different from the first embodiment, and is composed of, for example, an image sensor, and detects the component Vx of the vehicle speed V in the longitudinal direction of the vehicle and the component MY of the vehicle speed in the lateral direction of the vehicle from temporal changes in the unevenness of the road surface. is possible.
第９図に示す横すべり角ＳＶは次式により求められる。The sideslip angle SV shown in FIG. 9 is determined by the following equation.
５Ｖ＝ｔａｎ −’ （Ｖ Ｙ ／Ｖｘ）
自 ＊ ｅ （１）左輪（内輪）ＩＯＬの
スリップアングルＳＡＬ及び右輪（外輪）ＩＯＨのスリ
ップアングルＳＡｐ＜は次式により求められる。5V=tan-' (VY/Vx)
Self*e (1) The slip angle SAL of the left wheel (inner ring) IOL and the slip angle SAp< of the right wheel (outer ring) IOH are determined by the following formula.
５ＡＬ＝θＬ−３ｖ・・・（２）
ＳＲＬ ＝Ｏｑ−３Ｖ＊ ａ ｍ （３）次に駆動力Ｄ
Ｆの検出について説明する。第８図に示す如く、ドライ
ブシャフト８４Ｈの周面にはストレインゲージ８６Ｒが
貼着されている。ドライブシャフト８４Ｒの基端側には
ディファレンシャルギヤケース８８Ｒが設けられている
。ストレインゲージ８６Ｒとディファレンシャルギヤケ
ース８８Ｈの間のドライブシャフト８４Ｈにはディスク
ロータ９０Ｒが取付けられている。このディスクロータ
９０Ｒを挟持するように、ディファレンシャルギヤケー
ス８８Ｈにはディスクブレーキキャリパ９２Ｒが設けら
れており、ディスクロータ９０Ｒを制動可能となってい
る。ディスクロータ９０Ｒの端面には円盤９４Ｒが固着
されている０円ｆ！１９４Ｈにはリング状の２個の溝９
６Ｒが設けられている。この溝９６Ｈには導電層が蒸着
されている。溝９６Ｒとストレインゲージ８６Ｒとはリ
ード線９８Ｈにより電気的に接続されている。ディスク
ブレーキキャリパ９２Ｒには２個のブラシ１００Ｒが設
けられており、それらの先端部は溝９６Ｒ内に設けられ
た前記導電層と摺動するようになっている。5AL=θL-3v...(2) SRL=Oq-3V* a m (3) Next, the driving force D
Detection of F will be explained. As shown in FIG. 8, a strain gauge 86R is attached to the circumferential surface of the drive shaft 84H. A differential gear case 88R is provided on the base end side of the drive shaft 84R. A disc rotor 90R is attached to the drive shaft 84H between the strain gauge 86R and the differential gear case 88H. A disc brake caliper 92R is provided on the differential gear case 88H so as to sandwich the disc rotor 90R, and is capable of braking the disc rotor 90R. A disk 94R is fixed to the end face of the disk rotor 90R. 194H has two ring-shaped grooves 9.
6R is provided. A conductive layer is deposited in this groove 96H. The groove 96R and the strain gauge 86R are electrically connected by a lead wire 98H. The disc brake caliper 92R is provided with two brushes 100R, the tips of which slide on the conductive layer provided in the groove 96R.
従って、ストレインゲージ８６Ｒとブラシ１ＯＯＲとは
電気的に接続されている。Therefore, the strain gauge 86R and the brush 1OOR are electrically connected.
ブラシ１００Ｒは、ディスクブレーキキャリパ９２Ｒに
固設された制駆動力検出ユニツ）１０２Ｒと接続されて
いる。この副駆動力検出ユニット１０２Ｒにはストレイ
ンゲージ８６Ｒが組込まれるプリジ回路と不平衡電圧を
増幅するアンプとが内蔵されている。この増幅された不
平衡電圧はマイクロコンピュータ７０へ供給されている
。また、微分器１０４Ｒにより微分された信号もマイク
ロコンピュータ７０へ供給されている。The brush 100R is connected to a braking/driving force detection unit 102R fixedly attached to the disc brake caliper 92R. This sub-driving force detection unit 102R includes a built-in circuit in which the strain gauge 86R is incorporated and an amplifier that amplifies the unbalanced voltage. This amplified unbalanced voltage is supplied to the microcomputer 70. Further, a signal differentiated by the differentiator 104R is also supplied to the microcomputer 70.
従って、エンジンにより右輪１０Ｒを回転駆動する時の
駆動力に対応したドライブシャフト８４Ｒの歪をマイク
ロコンピュータ７０は読取ることができる。また、ディ
スクロータ９０Ｒをディスクブレーキキャリパ９２Ｒに
より制動する時の制動力に対応したドライブシャツ）
８４ Ｒ（Ｆ）歪ヲマイクロコンピュータ７０は読取る
ことができる。Therefore, the microcomputer 70 can read the distortion of the drive shaft 84R corresponding to the driving force when the right wheel 10R is rotationally driven by the engine. In addition, a drive shirt corresponding to the braking force when braking the disc rotor 90R with the disc brake caliper 92R)
84 R(F) distortion can be read by the microcomputer 70.
更に、マイクロコンピュータ７０はこの歪の時間的変化
の割合をも読取ることができる。Furthermore, the microcomputer 70 can also read the rate of change in this strain over time.
ストレインゲージ８６Ｒは右輪１０Ｒとデイスフロータ
９０Ｒとの間のドライブシャフト８４Ｈに設けられてい
るので、駆動力と制動力とではドライブシャフト８４Ｈ
に生ずる歪の向きが逆方向となり、制動力と駆動力とを
区別することができる。マイクロコンピュータ７０はひ
ずみεとひずみの変化率ｄから駆動力ＤＦの変化率［Ｉ
Ｆを求めることができる。なお、この第２実施例では駆
動力及び制動力を駆動力ＤＦで表わし、ＤＦが正の時に
は駆動力を、負の時には制動力を表わすものとする。Since the strain gauge 86R is provided on the drive shaft 84H between the right wheel 10R and the disc floater 90R, the driving force and braking force are determined by the drive shaft 84H.
The direction of the strain that occurs is opposite, making it possible to distinguish between braking force and driving force. The microcomputer 70 calculates the rate of change of the driving force DF [I
F can be found. In this second embodiment, the driving force and the braking force are expressed by the driving force DF, and when DF is positive, the driving force is expressed, and when DF is negative, the braking force is expressed.
次に第９図及び第１０図に従って、舵角の最適化を説明
する。Next, optimization of the steering angle will be explained according to FIGS. 9 and 10.
第９図において、ＴＬは左輪１０Ｌの進行方向、ＴＲは
右輪１０Ｒの進行方向、■は車体の進行方向、Ｇは車両
の重心、Ｏｃは旋回中心を示している。また、ＣＦＬ
、 ＣＦｐはそれぞれ左輪ｌＯＬ、右輪１０Ｒに１動く
コーナリングフォースであり、ＳＦＬ、ＳＦ只はそれぞ
れ左輪１０１．、右輪１０Ｒに働くサイドフォースであ
る。In FIG. 9, TL is the traveling direction of the left wheel 10L, TR is the traveling direction of the right wheel 10R, ■ is the traveling direction of the vehicle body, G is the center of gravity of the vehicle, and Oc is the turning center. Also, C.F.L.
, CFp are the cornering forces that move by 1 on the left wheel 1OL and right wheel 10R, respectively, and SFL and SF are the cornering forces that move 1 on the left wheel 101. , is the side force acting on the right wheel 10R.
第５図にはスリップアングルＳＡをパラメータとして駆
動力ＤＦとサイドフォースＳＦとの関係が示されており
、サイドフォースＳＦを一定にして駆動力ＤＦの絶対値
を増加させた場合にはサイドフォースＳＦの値が減少す
る。駆動力ＤＦがＡでありスリップアングルＳＡがＳＡ
、の場合に、駆動力ＤＦをＢまで瞬間的（ステップ的）
に増加させ、かつサイドフォースＳＦの値を一定にする
には、スリップアングルＳＡをＳＡ２にしなければなら
ない、この場合、もしスリップアングルＳＡを一定にし
ておれば、旋回半径は大きくなり車両姿勢が変化するこ
とになる。Fig. 5 shows the relationship between driving force DF and side force SF using slip angle SA as a parameter.When side force SF is kept constant and the absolute value of driving force DF is increased, side force SF The value of decreases. Driving force DF is A and slip angle SA is SA
In the case of , the driving force DF is instantaneously (stepwise) up to B.
In order to increase the side force SF and keep the value of the side force SF constant, the slip angle SA must be set to SA2. In this case, if the slip angle SA is kept constant, the turning radius will increase and the vehicle attitude will change. I will do it.
本第２実施例では、駆動力ＤＦとスリップアングルＳＡ
からサイドフォースＳＦの値を求め、駆動力ＤＦの変化
率Ｄ’ＦからΔを秒後の駆動力ＤＦの値を予測し、この
駆動力ＤＦと前記サイドフォースＳＦの値からΔを秒後
のスリップアングルＳＡの値を目標値として求め、スリ
ップアングルＳＡ、従って舵角θを調整する。In the second embodiment, driving force DF and slip angle SA
Find the value of side force SF from , predict the value of driving force DF after Δ seconds from the rate of change D'F of driving force DF, and calculate Δ after seconds from this driving force DF and the value of side force SF. The value of the slip angle SA is determined as a target value, and the slip angle SA and therefore the steering angle θ are adjusted.
次に１本第２実施例の作用を第１１図に示すフローチャ
ートに従って説明する。Next, the operation of the second embodiment will be explained according to the flowchart shown in FIG.
イグニッションスイッチをオンするとプログラムがスタ
ートし、ステップ２００において、舵角３１ユニツ）２
０Ｌ、２０Ｒによる舵角の調整量を零とする０次いでス
テップ２０２へ進み、各入力機器からのデータを読込む
０次いでステップ２０４へ進み、歪（より駆動力ＤＦを
算出し、ひずみの変化重砲より駆動力ＤＦの変化率ＤＦ
を算出する０次いで車速成分Ｖｘ、Ｖｙより（１）式に
従って横すべり角Ｓｖを算出する０次いでステップ２０
８へ進みφ、ξＲ１ξし、χａ、χ、より、上述の如く
して０Ｒ１ＯＬを算出する０次いでステップ２１０へ進
み、（２）、（３）式に従ってスリップアングルＳＡＬ
、ＳＡＲを算出する９次いでステップ２１２へ進み、第
５図に示す関係から、駆動力Ｄ Ｆ Ｌ 、スリップア
ングルＳＡＬよりサイドフォースＳＦＬを求め、駆動力
ＤＦＲ，スリップアングルＳＡ、よりサイドフォースＳ
ＦＲを求める０次いでステップ２１４へ進み、駆動力Ｄ
Ｆ及びその変化率ｏＦよりΔを秒後の駆動力ＤＦを予測
し、予測された駆動力ＤＦと前記サイドフォースＳＦに
よりスリップアングルＳＡの目標値５ＡＬＯ，５ＦＲＯ
を求める。これらの目標値とスリップアングルＳＡＬ、
ＳＦＲとの差の絶対値がδ以下であれば、ステップ２１
６，２２０．２２４．２２８を通ってステップ２０２へ
戻り、以上の処理を繰返す−Ｓ ＡＬ −Ｓ ＡＬ ＞
δの場合にはステップ２１６からステップ２１８へ進み
、ソレノイドバルブ４６Ｌを切換えて舵角をθＬがθＬ
−Δとなるよう調整する。また、５ＦＬＯ−５ＦＬ＞δ
の場合にはステップ２１６゜２２０．２２２へ進み、舵
角ＯＬがθＬ＋Δとなるようソレノイドバルブ４６Ｌを
切換えて舵角を調整する。右輪１０Ｒ側についても前記
左輪１０Ｌ側の場合と同様の処理をステップ２２４〜２
３０において行う。When the ignition switch is turned on, the program starts, and in step 200, the steering angle 31 units) 2
Set the amount of adjustment of the steering angle by 0L and 20R to zero. Next, proceed to step 202, and read data from each input device. Next, proceed to step 204, calculate the driving force DF from the distortion, and calculate the change in distortion. The rate of change DF of the driving force DF
Step 20 Next, calculate the sideslip angle Sv according to equation (1) from the vehicle speed components Vx and Vy.
Step 8 calculates 0R1OL from φ, ξR1ξ, and χa, χ as described above. 0Then, step 210 calculates the slip angle SAL according to equations (2) and (3).
, SAR is calculated9 Next, the process proceeds to step 212, where the side force SFL is calculated from the driving force D F L and the slip angle SAL from the relationship shown in FIG.
FR is calculated. Next, the process proceeds to step 214, where the driving force D
The driving force DF after Δ seconds is predicted from F and its change rate oF, and the target values of the slip angle SA are 5ALO and 5FRO using the predicted driving force DF and the side force SF.
seek. These target values and slip angle SAL,
If the absolute value of the difference with SFR is less than or equal to δ, step 21
6,220.224.228, returns to step 202, and repeats the above process - S AL - S AL >
In the case of δ, the process proceeds from step 216 to step 218, where the solenoid valve 46L is switched and the steering angle is changed from θL to θL.
Adjust so that -Δ. Also, 5FLO−5FL>δ
In this case, the process proceeds to steps 216, 220, and 222, and the solenoid valve 46L is switched to adjust the steering angle so that the steering angle OL becomes θL+Δ. For the right wheel 10R side, the same process as for the left wheel 10L side is performed in steps 224 to 2.
Performed at 30.
このようにして、駆動力ＤＦが変化しても車両姿勢が変
化しないよう舵角が調整されることになる。In this way, the steering angle is adjusted so that the vehicle attitude does not change even if the driving force DF changes.
［発明の効果］
本発明に係る車両用舵角調整装置では、走行状態検出手
段により検出された車両走行状態に応じて舵角調整手段
が制御手段により制御され、操舵装置により操舵された
左右操舵輪の各々の舵角が独立に調整されるようになっ
ており、左右操舵輪の舵角はハンドル操舵角によって一
意的に定まらず走行状態に応じて：Ａ整されるので、操
安性の向りを図ることができるという優れた効果を有す
る。[Effects of the Invention] In the steering angle adjusting device for a vehicle according to the present invention, the steering angle adjusting means is controlled by the control means in accordance with the vehicle running state detected by the running state detecting means, and the left and right steering steered by the steering device is performed. The steering angle of each wheel is adjusted independently, and the steering angles of the left and right steering wheels are not uniquely determined by the steering wheel steering angle, but are adjusted according to the driving condition, which improves steering stability. It has the excellent effect of being able to plan the direction.
第１図は本発明に係る車両用舵角調整装置が適用された
第１実施例を示す構成図、第２図（Ａ）は舵角調整ユニ
ットの一部断面正面図、第２図（Ｂ）は第２図（Ａ）の
一部断面平面図、第３図はＨｐ速Ｖ及び平均舵角（θε
十θｏ）／２から舵角比αの目標値α０を求める線図、
第４図は制御フローチャート、第５図は舵角及びスリッ
プ角等の関係を示す説明図、第６図は車輪に加わる荷重
Ｗをパラメータとしてスリップ角ＳＡとコーナリングフ
ォースＣＦの関係を示す線図、第７図は本発明の第２実
施例を示す構成図、第８図は副部動力検出器の配置図、
第９図は舵角、スリップ角。
横滑り角等の関係を示す説明図、第１０図はスリップ角
をパラメータとして駆動力とサイドフォースとの関係を
示した線図、第１１図はマイクロコンピュータのｉｊｌ
御フローチャート、第１２図はパラレルステアリング
の説明図、第１３図はアッカーマンステアリングの説明
図、第１４図はパラレルステアリング及びアッカーマン
ステアリングにおける内輪舵角θＬと外輪舵角θ０の関
係を示す線図である。
ｌＯＬ＠ゆ・左輪、
１０Ｒ争争・右輪、
１２Ｌ、１２Ｒ−−−ロアアーム、
２０Ｌ、２０Ｒ−＠会舵角調整ユニット、２６・・・隔
壁、
２８．３０−−−液室、
３９Ｕ、３９Ｄ・・・変位センサ、
４６Ｌ、４６Ｒ・・・ソレノイドバルブ。
５０◆・・油圧ポンプ、
５４−−・オイルタンク、
７０ＩＩ１１拳マイクロコンピユータ、７２・・−ステ
アリングコラムシャフト回転角センサ、
７４Ｌ、７４Ｒ・・・ロアアーム回転角センサ、７８・
・−車速センサ、
８６争拳−ストレインゲージ、
１０２・・・副部動力検出ユニット、
１０４・・・微分器。FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment to which a vehicle steering angle adjustment device according to the present invention is applied, FIG. 2(A) is a partially sectional front view of a steering angle adjustment unit, and FIG. ) is a partially sectional plan view of Fig. 2 (A), and Fig. 3 shows the Hp speed V and the average steering angle (θε
A diagram for determining the target value α0 of the steering angle ratio α from 10θo)/2,
FIG. 4 is a control flowchart, FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between steering angle and slip angle, etc., and FIG. 6 is a diagram showing the relationship between slip angle SA and cornering force CF using the load W applied to the wheels as a parameter. FIG. 7 is a configuration diagram showing a second embodiment of the present invention, FIG. 8 is a layout diagram of a sub-section power detector,
Figure 9 shows the rudder angle and slip angle. An explanatory diagram showing the relationship between sideslip angle, etc., Figure 10 is a diagram showing the relationship between driving force and side force using the slip angle as a parameter, and Figure 11 is a diagram showing the relationship between the side force and the driving force using the slip angle as a parameter.
Fig. 12 is an explanatory diagram of parallel steering, Fig. 13 is an explanatory diagram of Ackermann steering, and Fig. 14 is a diagram showing the relationship between inner wheel steering angle θL and outer wheel steering angle θ0 in parallel steering and Ackermann steering. . lOL@Yu, left wheel, 10R dispute, right wheel, 12L, 12R --- lower arm, 20L, 20R-@ steering angle adjustment unit, 26... bulkhead, 28. 30 --- liquid chamber, 39U, 39D ...Displacement sensor, 46L, 46R...Solenoid valve. 50◆...Hydraulic pump, 54--Oil tank, 70II11 fist microcomputer, 72...-Steering column shaft rotation angle sensor, 74L, 74R...Lower arm rotation angle sensor, 78-
-Vehicle speed sensor, 86 Strain gauge, 102... Sub-power detection unit, 104... Differentiator.
Claims (8)
々独立に調整し得る舵角調整手段と、車両の走行状態を
検出する走行状態検出手段と、検出された走行状態に応
じ舵角調整手段を制御する制御手段と、を有することを
特徴とする車両用舵角調整装置。(1) A steering angle adjusting means that can independently adjust the steering angles of the left and right steered wheels steered by the steering device, a driving state detecting means that detects the driving state of the vehicle, and a steering angle according to the detected driving state. A steering angle adjustment device for a vehicle, comprising: control means for controlling the adjustment means.
が小さくなるよう車両走行状態に応じて舵角調整手段を
制御する特許請求の範囲第（１）項記載の車両用舵角調
整装置。(2) The steering angle adjusting device for a vehicle according to claim (1), wherein the control means controls the steering angle adjusting means according to the vehicle running state so that the difference in slip angle between the left and right steered wheels becomes small.
整後の左右操舵輪の舵角の和と等しくなるよう舵角調整
手段を制御する特許請求の範囲第（２）項記載の車両用
舵角調整装置。(3) The control means controls the steering angle adjusting means so that the sum of the steering angles of the left and right steered wheels before adjustment becomes equal to the sum of the steering angles of the left and right steered wheels after adjustment. The vehicle steering angle adjustment device described above.
と、操舵輪の舵角を検出する舵角センサと、を有する特
許請求の範囲第（３）項記載の車両用舵角調整装置。(4) The steering angle adjustment device for a vehicle according to claim (3), wherein the driving state detection means includes a vehicle speed sensor that detects the vehicle speed and a steering angle sensor that detects the steering angle of the steered wheels.
ーム回転角検出手段と、舵角調整手段による舵角の調整
量を検出する舵角調整量検出手段と、を有する特許請求
の範囲第（４）項記載の車両用舵角調整装置。(5) The steering angle sensor includes a steering wheel steering angle sensor, a lower arm rotation angle detection means, and a steering angle adjustment amount detection means for detecting the amount of adjustment of the steering angle by the steering angle adjustment means. 4) The vehicle steering angle adjustment device described in item 4).
持されたロアアームの少なくとも一方の支持点を略車軸
方向に移動させるように構成した特許請求の範囲第（５
）項記載の車両用舵角調整装置。(6) The steering angle adjusting means is configured to move at least one support point of a lower arm supported at two points on the vehicle body side in the longitudinal direction of the vehicle substantially in the axle direction.
) The steering angle adjustment device for a vehicle described in item 2.
に対応して車両姿勢の変化が小さくなるよう舵角調整手
段を制御する特許請求の範囲第（１）項記載の車両用舵
角調整装置。(7) The steering angle adjustment for a vehicle according to claim 1, wherein the control means controls the steering angle adjustment means so that a change in the vehicle attitude is reduced in response to a change in the running condition when the vehicle turns. Device.
検出する制駆動力検出手段と、舵角検出手段と、車両の
横すべり角を検出する横すべり角検出手段とを有し、走
行状態の変化は制駆動力の変化である特許請求の範囲第
（７）項記載の車両用舵角調整装置。(8) The running state detection means includes a braking/driving force detection means for detecting the braking force and the driving force of the vehicle, a steering angle detection means, and a sideslip angle detection means for detecting the sideslip angle of the vehicle. The vehicle steering angle adjusting device according to claim (7), wherein the change is a change in braking/driving force.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP86115351A EP0221547B1 (en) | 1985-11-08 | 1986-11-05 | Steer angle adjusting apparatus for vehicle |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP25027885 | 1985-11-08 | ||
| JP60-250278 | 1985-11-08 |
Publications (1)
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|---|---|
| JPS62203875A true JPS62203875A (en) | 1987-09-08 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP132486A Pending JPS62203875A (en) | 1985-11-08 | 1986-01-09 | Steering angle regulating device for vehicle |
Country Status (1)
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-
1986
- 1986-01-09 JP JP132486A patent/JPS62203875A/en active Pending
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