JPH034429B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH034429B2
JPH034429B2 JP59188158A JP18815884A JPH034429B2 JP H034429 B2 JPH034429 B2 JP H034429B2 JP 59188158 A JP59188158 A JP 59188158A JP 18815884 A JP18815884 A JP 18815884A JP H034429 B2 JPH034429 B2 JP H034429B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
steering
wheel
target
target value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP59188158A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6167670A (ja
Inventor
Takeshi Ito
Naohiko Inoe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP18815884A priority Critical patent/JPS6167670A/ja
Priority to DE19853532246 priority patent/DE3532246A1/de
Publication of JPS6167670A publication Critical patent/JPS6167670A/ja
Priority to US07/024,862 priority patent/US4834204A/en
Publication of JPH034429B2 publication Critical patent/JPH034429B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/15Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
    • B62D7/159Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels characterised by computing methods or stabilisation processes or systems, e.g. responding to yaw rate, lateral wind, load, road condition

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、通常の2輪操舵車両、あるいは4
輪操舵車両の操舵装置に利用され得るもので、特
に、操舵時の車両の運動性能を自由に制御できる
車両用操舵制御装置に関する。
(従来の技術) 従来の、機械リンク式ステアリング装置を搭載
した車両は、ステアリングハンドルの操舵量に対
応して前輪を転舵する構成となつており、操舵に
伴う運動変数は、その車両の車両諸元により一律
に決定され、運動性能は、車種毎に固有のものと
なつている。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上記のように従来の車両にあつ
ては、運動性能を変更するには、車両諸元を変え
る必要があり、例えば、セダン車でスポーツ車の
ような運動性能を持たせることは困難であつた。
これは、スポーツ車の車両諸元はスポーツ車の車
体構造やタイヤ特性によつて決定されるため、結
局セダン車とは言えない車体構造になつてしまう
ためである。
また、競技用車両(ラリー車)の場合、加速性
能と操舵応答性との両者が優れていることが要求
されるが、通常、加速性能を向上させるには、エ
ンジン排気量を大きくするため、車体重量が増大
し、このため、操舵応答性が低下してしまう。そ
こで、車体寸法を小さくして、ヨー慣性を低減さ
せることによつて操舵応答性を向上させようとす
ると、大型エンジンを塔載できなくなつて、加速
性能を高めることができない。
このように、車両諸元によつて車両の運動性能
が一律に決まつてしまうような従来の車両では、
種々の不都合を有している。
(問題点を解決するための手段) 上記問題点を解決するために本発明は、第1図
に概念を示す如く、ステアリングハンドルの操舵
量θsを検出するハンドル操舵量検出手段100
と、 車速Vを検出する車速検出手段101と、 ステアリングハンドル操舵入力および車速に対
応して任意に選定した目標動特性と、前輪もしく
は前後輪の舵角入力および車速に対応した自車の
動特性を用いて構成され、前記目標動特性を実現
するための前輪あるいは後輪の何れか一方の車輪
舵角の目標値を前記検出されるハンドル操舵量
θsおよび車速Vに対応して求める演算部200
と、 前記求められた車輪舵角目標値に、前輪をあ
るいは後輪の何れか対応する車輪を転舵する車輪
転舵手段104とを設けて構成したものである。
(作用) 演算部200は、ステアリングハンドル操舵入
力(操舵量、操舵速度、操舵加速度等)及び車速
に対応して任意に選定した目標動特性と、前輪又
は前後輪の舵角入力(舵角量、舵角速度、舵角加
速度等)及び車速に対応した自車の動特性とを用
い、上記目標動特性を実現するための前輪又は後
輪の舵角目標値を、手段100,101で検出
したハンドル操舵量θs及び車速Vに対応して求め
る。車輪転舵手段104は、このようにして求め
た車輪舵角目標値となるよう対応する前輪又は
後輪を転舵する。
従つて、例えば、自車の車体構造等がセダン車
タイプであつても、これに上記目標動特性の選定
次第でスポーツ車と同様の運動性能を持たせるこ
とも可能となる。
(実施例) 本発明の一実施例の構成を第2図に示す。
マイクロコンピユータ1は、車速センサ3で検
出される車速Vと、ハンドル操舵量センサ2で検
出されるステアリングハンドル8の操舵量θsを入
力して、運動変数目標値の演算および後輪舵角目
標値rの演算を行う。
後輪転舵装置5は、マイクロコンピユータ1か
ら与えられる後輪舵角目標値rのデータに基づ
いて後輪11,12の転舵制御を行う装置であ
る。
そして、後輪11,12を実際に転舵するの
は、油圧式ステアリング装置7である。この後輪
転舵装置5、および油圧式ステアリング装置7
は、例えば第3図に示すような構成になつてい
る。
油圧式ステアリング装置7は、2つのピストン
32,33を備え、両端がタイロツド(図示略)
に連結されたシヤフト31を、左右の油圧室3
4,35の作動油圧に差を設けることによつて軸
方向へ移動させることにより車輪の転舵を行う。
また、中央の室37内には、バネ36で左右逆
方向に付勢された反撥プレート38,39がシヤ
フト31に遊嵌されており、これは、左右の油圧
室34,35の作動油圧が抜かれたときに、シヤ
フト31を元の中立位置に復帰させるためのもの
である。
後輪転舵装置5は、ソレノイドドライバ21
と、コントロールバルブ22と、オイルポンプ2
6と、オイルタンク27から構成されている。
コントロールバルブ22は、油圧式ステアリン
グ装置7の左右の油圧室34,35に通ずる油路
28,29を備え、これらの油路28,29に流
入する作動油量を調整するスプールバルブ25を
具備している。このスプールバルブ25は、左右
端が電磁ソレノイド23,24に遊嵌しており、
電磁ソレノイド23,24の磁力の大小により軸
方向へ移動し、上記左右の油圧室34,35に与
える作動油量を調整する。
ソレノイドドライバ21は、マイクロコンピユ
ータ1から与えられる後輪舵角目標値rに比例
した電流信号を左右何れかの電磁ソレノイド2
3,24に供給する。この場合、車輪の転舵方向
によつて、電流を与える電磁ソレノイドを左右で
切換えて制御する。
また、前輪9,10は、従来車両と同様の機械
リンク式ステアリング装置6によつて、ステアリ
ングハンドル8の操舵量に対応した舵角に転舵さ
れる。
第4図は、マイクロコンピユータ1で実行され
る処理を示すフローチヤートである。以下、この
フローチヤートの説明とともに本実施例の動作を
説明する。
第4図に示す処理は、所定時間Δt毎に繰返し
実行されるもので、イグニツシヨンスイツチが
ONされて、電源の供給がなされた時にイニシヤ
ライズが行われる。
ステツプ41の処理では、ハンドル操舵量センサ
2と車速センサ3からマイクロコンピユータ1へ
入力されるハンドル操舵量θsのデータと車速Vの
データの読込みが行われる。
ステツプ42の処理では、予めメモリ内に記憶さ
れている目標車両諸元の読出しが行われる。この
目標車両諸元は、本実施例装置が搭載されている
車両(自車)とは異なる車両(これを「目標車
両」とする)の車両諸元が用いられる。例えば、
自車がセダン車の場合に、スポーツ車の車両諸元
を目標車両諸元として用いる。即ち、スポーツ車
が目標車両である。
本実施例では、目標車両諸元として以下の車両
諸元を用いている。
IZ1:目標車両のヨー慣性 M1:目標車両の車体重量 L1:目標車両のホイールベース LF1:目標車両の前軸と重心間の距離 LR1:目標車両の後軸と重心間の距離 IK1:目標車両のキングピン回り慣性 KS1:目標車両のステアリング剛性 DK1:目標車両のステアリング系粘性係数 ξ1:目標車両のトレール N1:目標車両のステアリングギヤ比 KF1:目標車両の前輪のコーナリングパワー KR1:目標車両の後輪のコーナリングパワー そして、次のステツプ43の処理では、上記目標
車両諸元を用いて、目標運動変数(本実施例で
は、ヨー角加速度)を求める演算が行われる。こ
の演算は、以下の式に従つて行われる。
IK1δ¨f1=N1KS1(θs−N1δf1) −DK1δ〓f1−2ξ1CF1 ……(1) M1(y¨1+〓1V)=2CF1+2CR1 ……(2) IZ1¨=2LF1CF1−2LR1CR1 ……(3) βF1=δf1−(y〓1+LF11)/V ……(4) βR1=−(y〓1−LR1〓)/V ……(5) CF1=KF1βF1 ……(6) CR1=KR1βR1 ……(7) ¨=¨1 ……(8) ここで、 δf1:目標車両の前輪舵角(目標車両は2輪操舵
車であるものとする) 〓1:目標車両のヨーレイト ¨:目標車両のヨー角加速度 y〓:目標車両の横方向速度 y¨1:目標車両の横方向加速度 βF1:目標車両の前輪の横すべり角 βF1:目標車両の後輪の横すべり角 CF1:目標車両の前輪のコーナリングフオース CR1:目標車両の後輪のコーナリングフオース ¨:ヨー角加速度目標値 である。
上記式(1)〜(3)は目標車両における運動方程式
(目標動特性)であり、これらの式を解くには、
Δt毎に4回の積分演算が必要であり、この積分
演算は、例えば、 A(t+Δt)=A(t)+Δt・A〓(t) で表わされる矩形積分法や、その他、ルンゲクツ
タ法等、要求される積分精度に応じて適切な積分
法を用いる。
このようにして、求められたヨー角加速度目標
値¨は、ハンドル操舵量θsと車速Vに対応する目
標車両におけるヨー角加速度であり、これらの自
車とは異なる車両の運動変数を自車で実現させよ
うとするのが本実施例のねらいである。
次に、ステツプ44の処理では、予めメモリに記
憶されている自車の車両諸元の読出しが行われ
る。本実施例では、自車車両諸元として以下に示
すものが用いられる。
IZ2:自車のヨー慣性 M2:自車の車体重量 L2:自車のホイールベース LF2:自車の前軸と重心間の距離 LR2:自車の後軸と重心間の距離 IK2:自車のキングピン回り慣性 KS2:自車のステアリング剛性 DK2:自車のステアリング系粘性係数 ξ2:自車のトレール N2:自車のステアリングギヤ比 KF2:自車の前輪のコーナリングパワー KR2:自車の後輪のコーナリングパワー そして、次のステツプ45の処理では、上記自車
の車両諸元及び自車の動特性と、前記ステツプ43
で求められたヨー角加速度目標値¨から、自車の
後輪の舵角目標値rを求める演算が行われる。
この演算は以下の式に従つて行われる。
IK2δ¨f2=N2KS2(θS−N2δf2) −DK2δ〓f−2ξ2CF2 ……(9) M2(y¨2+〓2V)=2CF2+2CR ……(10) βF2=δf2−(y〓2+LF22)/V ……(11) CF2=KF2βF2 ……(12) CR2=(LF2CF2−1/2¨IZ2)/LR2 ……(13) βR2=CR2/KR2 ……(14)r =βR2+(y〓2−LR22)/V ……(15) 但し、〓2=〓1である。
ここで、 δf2:自車の前輪舵角 〓2:自車のヨーレイト y〓2:自車の横方向速度 y¨2:自車の横方向加速度 βF2:自車の前輪の横すべり角 βR2:自車の後輪の横すべり角 CF2:自車の前輪のコーナリングフオース CR2:自車の後輪のコーナリングフオース である。
上記式(9)、(10)は、自車の運動方程式であり、こ
れらの式を解くための積分演算は、前記ステツプ
43で用いられた積分法を用いる。
このような演算によつて求められた後輪舵角目
標値rは、次のステツプ46の処理によつて後輪
転舵装置5に入力される。
後輪転舵装置5は、与えられた後輪舵角目標値
δrに後輪11,12を転舵するために必要な作
動油圧を油圧式ステアリング装置7へ供給し、こ
れにより、後輪11,12の転舵が行われる。
以上の動作により、自車のヨー角加速度は、目
標車両におけるそれらと同じ値となり、結果とし
て、自車は、目標車両と同等の運動性能を持つこ
とになる。すなわち、例えば自車がセダン車であ
つて、目標車両がスポーツ車である場合には、自
車の車体構造等はそのままで、運動性能はスポー
ツ車の性能とすることができるのである。
さらに、実際には、どの程度の運動性能の変化
が得られるかを具体的に示す。
今、本実施例装置を搭載した車両(自車)を排
気量2000c.c.でヨー慣性IZ2=240Kgf・m・s2の車
両とし、目標車両として、同じ排気量で、ヨー慣
性IZ1=120Kgf・m・s2の車両を設定する。その
他の車両諸元は自車と目標車両とで同じであるも
のとする。
第5図は、上記の設定で、車速V=50Km/hの
ときに、120゜のハンドル操舵を0.1s間でステツプ
的に行つた場合のヨーレイト変化を示す図であ
る。
また、第6図は、上記の設定で、車速V=100
Km/hのときに、±30゜のハンドル操舵を正弦波状
に与え、この操舵周波数を0.1〜2Hzまで変化さ
せた場合のヨーレイトゲイン/操舵量の変化(こ
れを「周波数応答」と称す)および、その位相を
示す図である。
なお、上記第5図および第6図中の実線で示す
特性が上記実施例装置を搭載した場合を示し、破
線で示す特性は、従来の機械リンク式ステアリン
グ装置を搭載した場合の特性を示している。
第5図に示されるように、本実施例装置を搭載
した場合には、従来に比して、操舵応答性が大幅
に向上する。すなわち、ヨーレイトの発生は、定
常状態の90%に達するまでに、従来約0.27sかか
つていたものが約0.17sに短縮される。
また、第6図に示されるように、本実施例装置
を搭載した場合には、周波数応答性能も、従来に
比して向上する。特に周波数が高い場合における
周波数応答性能の向上効果が大である。これとと
もに、位相遅れも減少させることができる。
なお、上記実施例では、目標車両として、具体
的な車両(例えば、スポーツ車)を設定し、その
目標車両の車両諸元を用いた制御を行う例を示し
たが、例えば、具体的な車両を目標車両とせず
に、理想とする運動性能あるいは、要求される運
動性能を有する仮空の車両を目標車両としても良
く、これにより、例えば、ラリー車において、大
型エンジンを搭載し、かつ操舵応答性を高めるこ
とも可能となる。
また、目標車両として、ミツドシツプ車を設定
することも可能であり、ミツドシツプ型ではない
車両であつても、ミツドシツプ車と同等の運動性
能を持たせることができる。
さらに、目標車両の車両諸元を複数記憶させて
おき、運転者の好みにより自由に目標車両を選択
する構成とすることもできる。
また、上記実施例では、運動変数目標値とし
て、ヨー角加速度を求める例を示したが、これら
以外の運動変数、例えば、コーナリングフオース
や横すべり角あるいは求心G(求心加速度)等を
目標値とするものでもあつてもよいし、その数
は、1つに限らず2以上の目標値を求めるもので
も良い。
そしてさらに、上記実施例では、前輪と後輪の
両者を操舵可能な4輪操舵車両に適用した例を示
してあるが、これは、前輪のみを操舵可能な通常
の2輪操舵車両に適用することも可能である。こ
の場合、ステアリングハンドルと前輪との間の機
械リンク式ステアリング装置に替えて、例えば、
上記実施例に示したような油圧式ステアリング装
置を用い、かつ、第4図中のステツプ45において
は前輪舵角目標値を算出する構成とすればよい。
このようにすれば、後輪の転舵機構の分だけコス
トを低減でき、構造も簡単化できる。
ただし、上記実施例のように後輪を制御する例
では、もしも装置に故障が生じても、前輪の操舵
は従来どおり行えるので、安全性上では有利であ
る。
(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明は、従来の
車両では、運動性能がその車両の車両諸元によつ
て決まる固有のものであつたのに対し、その車両
諸元で決まる運動性能とは異なる運動性能を、車
体構造等に変更を与えることなく、自由に変える
ことができる。
これによつて、例えば、通常車両にミツドシツ
プ車と同等の運動性能を持たせたり、あるいは、
大型エンジンを搭載しつつも操舵応答性の高いラ
リー車を提供することも可能になる。
また、4輪操舵車に適用する場合には、付加部
品が少なくて済むため、コストや作業性の面で有
効である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を示すブロツク図、第2
図は本発明の一実施例の構成図、第3図は第2図
中の前輪転舵装置と後輪転舵装置および油圧式ス
テアリング装置の構成図、第4図は第2図中のマ
イクロコンピユータによつて実行される処理を示
すフローチヤート、第5図および第6図は本発明
の装置を搭載した車両の操舵応答性を具体的に示
す特性図である。 100……ハンドル操舵量検出手段、101…
…車速検出手段、102……運動変数目標値演算
手段、103……舵角目標値演算手段、104…
…車輪転舵手段、200……演算部、1……マイ
クロコンピユータ、2……ハンドル操舵量セン
サ、3……車速センサ、5……後輪転舵装置、7
……油圧式ステアリング装置、8……ステアリン
グハンドル、9,10……前輪、11,12……
後輪。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ステアリングハンドルの操舵量を検出するハ
    ンドル操舵量検出手段と、 車速を検出する車速検出手段と、 ステアリングハンドル操舵入力および車速に対
    応して任意に選定した目標動特性と、前輪もしく
    は前後輪の舵角入力および車速に対応した自車の
    動特性を用いて構成され、前記目標動特性を実現
    するための前輪あるいは後輪の何れか一方の車輪
    舵角の目標値を前記検出されるハンドル操舵量お
    よび車速に対応して求める演算部と、 前記求められた車輪舵角目標値に、前輪あるい
    は後輪の何れか対応する車輪を転舵する車輪転舵
    手段とを備えることを特徴とする車両用操舵制御
    装置。 2 前記演算部は、自車の車両諸元とは異なる車
    両諸元を用いた車両の運動方程式により、前記検
    出されるステアリングハンドル操舵量および車速
    に対応する車両の運動変数の目標値を求める運動
    変数目標値演算手段と、 前記求められた運動変数目標値および自車の車
    両諸元を用いた運動方程式により、前記求められ
    た運動変数目標値を実現するための前輪あるいは
    後輪のいずれか一方の車輪舵角の目標値を求める
    舵角目標値演算手段とから構成したものである特
    許請求の範囲第1項記載の車両用操舵制御装置。
JP18815884A 1984-09-10 1984-09-10 車両用操舵制御装置 Granted JPS6167670A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18815884A JPS6167670A (ja) 1984-09-10 1984-09-10 車両用操舵制御装置
DE19853532246 DE3532246A1 (de) 1984-09-10 1985-09-10 Lenkwinkelsteuersystem fuer mit raedern versehene fahrzeuge
US07/024,862 US4834204A (en) 1984-09-10 1987-03-13 Steering angle control system for wheeled vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18815884A JPS6167670A (ja) 1984-09-10 1984-09-10 車両用操舵制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6167670A JPS6167670A (ja) 1986-04-07
JPH034429B2 true JPH034429B2 (ja) 1991-01-23

Family

ID=16218766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18815884A Granted JPS6167670A (ja) 1984-09-10 1984-09-10 車両用操舵制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6167670A (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS632774A (ja) * 1986-06-20 1988-01-07 Toyota Motor Corp 後輪操舵方法
JP2982595B2 (ja) * 1993-12-27 1999-11-22 日産自動車株式会社 車両用実舵角制御装置
JPH07323859A (ja) * 1994-06-01 1995-12-12 Nissan Motor Co Ltd 車両運動制御装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60135368A (ja) * 1983-12-23 1985-07-18 Honda Motor Co Ltd 車両の前後輪操舵装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6167670A (ja) 1986-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3463415B2 (ja) 車両のヨーイング挙動制御装置
JPH0557146B2 (ja)
JP2725426B2 (ja) 車両のスリップ角推定装置、並びに同推定装置を使用したサスペンション装置及び後輪操舵装置
JPH01202581A (ja) 前後輪操舵車輌に於ける後輪転舵角制御方法
JP5086582B2 (ja) 操舵制御システムおよび操舵制御プログラム
JP2557961B2 (ja) 後輪舵角制御装置
JP3328010B2 (ja) 車両の制御装置
JPH034429B2 (ja)
JPH034428B2 (ja)
JP3328014B2 (ja) 車両の制御装置
JPH07144653A (ja) 車両のヨーイング運動量制御装置
JPH0781600A (ja) 車両用操舵制御装置
JPH0319107B2 (ja)
JP2569942B2 (ja) 後輪操舵装置
JPS6215173A (ja) 車両運動状態量演算装置
JPH0319823B2 (ja)
JPH0378303B2 (ja)
JPH0319824B2 (ja)
JP2629383B2 (ja) 操舵力制御装置
JPH04126675A (ja) セミトレーラ車の後輪操舵装置
JPH0195970A (ja) 4輪駆動車両の操舵制御装置
JP2532106B2 (ja) 4輪操舵車両の操舵制御装置
JPS6167669A (ja) 車両用操舵制御装置
JPH0522629B2 (ja)
JP2539035B2 (ja) 後輪操舵装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees