JPH11255138A - ステアリング装置 - Google Patents
ステアリング装置Info
- Publication number
- JPH11255138A JPH11255138A JP5837498A JP5837498A JPH11255138A JP H11255138 A JPH11255138 A JP H11255138A JP 5837498 A JP5837498 A JP 5837498A JP 5837498 A JP5837498 A JP 5837498A JP H11255138 A JPH11255138 A JP H11255138A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering
- tire
- suspension
- accelerator
- change
- 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.)
- Pending
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- Power Steering Mechanism (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ドライバーが操舵反力からタイヤ出力の変化
をダイレクトに感じることができるようにするステアリ
ング装置を提供すること。 【解決手段】 サスペンションジオメトリを計算し、キ
ングピン軸回りのモーメントレバー長さを推定すること
により、操舵のアシストトルクを、そのモーメントレバ
ー長さから補正することで、タイヤ横力の入力が同じで
もサスペンションジオメトリの変化によって変動する分
の操舵反力変化を発生させない構成とした。
をダイレクトに感じることができるようにするステアリ
ング装置を提供すること。 【解決手段】 サスペンションジオメトリを計算し、キ
ングピン軸回りのモーメントレバー長さを推定すること
により、操舵のアシストトルクを、そのモーメントレバ
ー長さから補正することで、タイヤ横力の入力が同じで
もサスペンションジオメトリの変化によって変動する分
の操舵反力変化を発生させない構成とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ステアリング装
置に関する。
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のステアリング装置としては、例え
ば、特開平９−５８４９２号公報記載のような技術があ
る。
ば、特開平９−５８４９２号公報記載のような技術があ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のステアリング装置においては、路面とタイヤ
の接触状態をステアリング装置内の状態量を用いてアシ
ストトルクを設定するという構成であるため、ドライバ
ーが操舵反力からタイヤ出力の変化をダイレクトに感じ
ることができないという問題点があった。この発明は、
このような従来の問題点に着目してなされたもので、サ
スペンションジオメトリ変化によるキングピン軸回りの
モーメントレバー長さ変化をキャンセルするように操舵
アシストトルクを発生させることにより、上記問題点を
解決することを目的としている。
うな従来のステアリング装置においては、路面とタイヤ
の接触状態をステアリング装置内の状態量を用いてアシ
ストトルクを設定するという構成であるため、ドライバ
ーが操舵反力からタイヤ出力の変化をダイレクトに感じ
ることができないという問題点があった。この発明は、
このような従来の問題点に着目してなされたもので、サ
スペンションジオメトリ変化によるキングピン軸回りの
モーメントレバー長さ変化をキャンセルするように操舵
アシストトルクを発生させることにより、上記問題点を
解決することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め請求項１記載の発明では、車両に装着される、操舵補
助トルク発生機構を有するステアリング装置において、
サスペンションのキングピン軸とタイヤ接地中心間の距
離に比例させてアシストルクを変化させる構成とした。
請求項２記載の発明では、請求項１記載のステアリング
装置において、サスペンションの上下ストロークと転舵
量からアシストトルクを変化させる構成とした。請求項
３記載の発明では、請求項１記載のステアリング装置に
おいて、サスペンションのキングピン軸とタイヤ横力ベ
クトル間の距離に比例させてアシストトルクを変化させ
る構成とした。
め請求項１記載の発明では、車両に装着される、操舵補
助トルク発生機構を有するステアリング装置において、
サスペンションのキングピン軸とタイヤ接地中心間の距
離に比例させてアシストルクを変化させる構成とした。
請求項２記載の発明では、請求項１記載のステアリング
装置において、サスペンションの上下ストロークと転舵
量からアシストトルクを変化させる構成とした。請求項
３記載の発明では、請求項１記載のステアリング装置に
おいて、サスペンションのキングピン軸とタイヤ横力ベ
クトル間の距離に比例させてアシストトルクを変化させ
る構成とした。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、この発明を図面に基づいて
説明する。図１は、この発明の一実施の形態を示す図で
ある。まず構成を説明すると、車両に装着されたタイヤ
１とアクスル２部とが、テンションロッド３、ロアアー
ム４、サイドロッド５によって支持されている。
説明する。図１は、この発明の一実施の形態を示す図で
ある。まず構成を説明すると、車両に装着されたタイヤ
１とアクスル２部とが、テンションロッド３、ロアアー
ム４、サイドロッド５によって支持されている。
【０００６】サイドロッド５は、ステアリングラック７
と接続しており、ステアリングホイール８で作動させ
る。ステアリングラック７とステアリングホイール８の
間には操舵角センサ１０と操舵トルクセンサ９がつなが
っている。ステアリングラック７には、ステアリングモ
ータ１１が接続されている。ステアリングモータ１１に
は、その制御回路１４が電気的に接続されており、その
制御回路１４には、車速センサ１３、サスペンションス
トロークセンサ１２、操舵角センサ１０、操舵トルクセ
ンサ９が接続されている。
と接続しており、ステアリングホイール８で作動させ
る。ステアリングラック７とステアリングホイール８の
間には操舵角センサ１０と操舵トルクセンサ９がつなが
っている。ステアリングラック７には、ステアリングモ
ータ１１が接続されている。ステアリングモータ１１に
は、その制御回路１４が電気的に接続されており、その
制御回路１４には、車速センサ１３、サスペンションス
トロークセンサ１２、操舵角センサ１０、操舵トルクセ
ンサ９が接続されている。
【０００７】次に作用を説明する。図２（ａ）から図２
（ｃ）にストラット形式サスペンションの上下動の例を
示す。通常、アクスルは、上下ストローク運動および転
舵操作により、車体にたいして３次元空間で姿勢変化す
る。図３にストラット形式サスペンションのレイアウト
の例を示す。アクスルは、複数のリンクで支持される。
これにより、上下ストローク運動および転舵量がわかれ
ば、アクスルの空間配置は決定できる。図４にキングピ
ン軸回りのモーメントレバーを示す。キングピン軸に対
して、タイヤ発生横力ベクトルがオフセットしている場
合、この２つの空間直線の最短距離が、キングピン軸回
りのタイヤ横力モーメントレバー長さになる。
（ｃ）にストラット形式サスペンションの上下動の例を
示す。通常、アクスルは、上下ストローク運動および転
舵操作により、車体にたいして３次元空間で姿勢変化す
る。図３にストラット形式サスペンションのレイアウト
の例を示す。アクスルは、複数のリンクで支持される。
これにより、上下ストローク運動および転舵量がわかれ
ば、アクスルの空間配置は決定できる。図４にキングピ
ン軸回りのモーメントレバーを示す。キングピン軸に対
して、タイヤ発生横力ベクトルがオフセットしている場
合、この２つの空間直線の最短距離が、キングピン軸回
りのタイヤ横力モーメントレバー長さになる。
【０００８】図５（ａ）から図５（ｇ）にホイールセン
タ点の上下移動に伴うサスペンションのジオメトリ変化
を示す。特に、図５（ｇ）は、モーメントレバー長さ変
化をしめしており、本実施の形態のサスペンションで
は、上下変位すると、モーメントレバー長さは減少す
る。図６（ａ）から図６（ｇ）に転舵に伴うサスペンシ
ョンのジオメトリ変化を示す。特に、図６（ｇ）は、モ
ーメントレバー長さ変化をしめしており、本実施の形態
のサスペンションでは、転舵すると、モーメントレバー
長さは増加する。
タ点の上下移動に伴うサスペンションのジオメトリ変化
を示す。特に、図５（ｇ）は、モーメントレバー長さ変
化をしめしており、本実施の形態のサスペンションで
は、上下変位すると、モーメントレバー長さは減少す
る。図６（ａ）から図６（ｇ）に転舵に伴うサスペンシ
ョンのジオメトリ変化を示す。特に、図６（ｇ）は、モ
ーメントレバー長さ変化をしめしており、本実施の形態
のサスペンションでは、転舵すると、モーメントレバー
長さは増加する。
【０００９】したがって、タイヤ横力の大きさがおなじ
でも、サスペンションのジオメトリが変化することで、
操舵反力が変化してしまう。そこで、モーメントレバー
長さが標準状態から変化した量がわかれば、ステアリン
グのアシストトルクを加減して、モーメントレバー長さ
変化分をキャンセルさせることで、サスペンションジオ
メトリ変化が発生していても、タイヤ発生力を正確にド
ライバーに与えることができる。
でも、サスペンションのジオメトリが変化することで、
操舵反力が変化してしまう。そこで、モーメントレバー
長さが標準状態から変化した量がわかれば、ステアリン
グのアシストトルクを加減して、モーメントレバー長さ
変化分をキャンセルさせることで、サスペンションジオ
メトリ変化が発生していても、タイヤ発生力を正確にド
ライバーに与えることができる。
【００１０】図７にシステムの制御ロジックを示す。ま
ずロジック１により、操舵角センサから操舵角（Ｓｔｅ
ｅｒＡｎｇｌｅ）推定する。ロジック２では、サスペン
ションストロークセンサからサスペンションストローク
（ｚ）を推定する。ロジック３では、操舵角（Ｓｔｅｅ
ｒＡｎｇｌｅ）とサスペンションストローク（ｚ）から
アクスルの空間配置を計算する。この場合、サスペンシ
ョンのリンク配置から、幾何学的に計算することもでき
るが、マップデータとして事前に与えることも可能であ
る。ロジック４では、キングピン軸の空間配置を計算す
る。これは、前のロジックで、アクスルの空間配置が決
定すれば、それから求めることができる。ロジック５で
は、キングピン回りの構力モーメントレバー（Ｍｏｍｅ
ｎｔＲｅｖｅｒ）を計算する。ロジック６では、操舵ト
ルクセンサから操舵トルク（ＳｔｅｅｒＴｏｒｑｕｅ）
を推定する。ロジック７では、操舵トルクと車速から、
通常のアシストトルクを計算する。ロジック８では、基
準のモーメントレバー長さ（ＤｅｓｉｇｎｅｄＭｏｍｅ
ｎｔＲｅｖｅｒ）にあわせたアシストトルクを計算す
る。本実施の形態では、ＡｓｓｉｓｔＴｏｒｑｕｅ＝Ａ
ｓｓｉｓｔＴｏｒｑｕｅ＊（ＤｅｓｉｇｎｅｄＭｏｍｅ
ｎｔＲｅｖｅｒ／ＭｏｍｅｎｔＲｅｖｅｒ）により、補
正している。
ずロジック１により、操舵角センサから操舵角（Ｓｔｅ
ｅｒＡｎｇｌｅ）推定する。ロジック２では、サスペン
ションストロークセンサからサスペンションストローク
（ｚ）を推定する。ロジック３では、操舵角（Ｓｔｅｅ
ｒＡｎｇｌｅ）とサスペンションストローク（ｚ）から
アクスルの空間配置を計算する。この場合、サスペンシ
ョンのリンク配置から、幾何学的に計算することもでき
るが、マップデータとして事前に与えることも可能であ
る。ロジック４では、キングピン軸の空間配置を計算す
る。これは、前のロジックで、アクスルの空間配置が決
定すれば、それから求めることができる。ロジック５で
は、キングピン回りの構力モーメントレバー（Ｍｏｍｅ
ｎｔＲｅｖｅｒ）を計算する。ロジック６では、操舵ト
ルクセンサから操舵トルク（ＳｔｅｅｒＴｏｒｑｕｅ）
を推定する。ロジック７では、操舵トルクと車速から、
通常のアシストトルクを計算する。ロジック８では、基
準のモーメントレバー長さ（ＤｅｓｉｇｎｅｄＭｏｍｅ
ｎｔＲｅｖｅｒ）にあわせたアシストトルクを計算す
る。本実施の形態では、ＡｓｓｉｓｔＴｏｒｑｕｅ＝Ａ
ｓｓｉｓｔＴｏｒｑｕｅ＊（ＤｅｓｉｇｎｅｄＭｏｍｅ
ｎｔＲｅｖｅｒ／ＭｏｍｅｎｔＲｅｖｅｒ）により、補
正している。
【００１１】ロジック９では、以上により求まったアシ
ストトルクをステアリングモータヘ指令値として送るこ
とで、本実施の形態の制御を実現させている。
ストトルクをステアリングモータヘ指令値として送るこ
とで、本実施の形態の制御を実現させている。
【００１２】本実施の形態では、サスペンションの上下
ストロークを推定するのに、ストロークセンサをもちい
たが、操舵角、横Ｇ、ヨーレート等の信号から、車両の
運動モデルを設定して、それから間接推定することも可
能である。
ストロークを推定するのに、ストロークセンサをもちい
たが、操舵角、横Ｇ、ヨーレート等の信号から、車両の
運動モデルを設定して、それから間接推定することも可
能である。
【００１３】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、その構成をサスペンションジオメトリを計算し、
キングピン軸回りのモーメントレバー長さを推定するこ
とにより、操舵のアシストトルクを、そのモーメントレ
バー長さから補正することで、タイヤ横力の入力が同じ
でもサスペンションジオメトリの変化によって変動する
分の操舵反力変化を発生させないとしたため、ドライバ
ーが操舵反力により得られるタイヤ発生力のダイレクト
感を向上できるという効果が得られる。
れば、その構成をサスペンションジオメトリを計算し、
キングピン軸回りのモーメントレバー長さを推定するこ
とにより、操舵のアシストトルクを、そのモーメントレ
バー長さから補正することで、タイヤ横力の入力が同じ
でもサスペンションジオメトリの変化によって変動する
分の操舵反力変化を発生させないとしたため、ドライバ
ーが操舵反力により得られるタイヤ発生力のダイレクト
感を向上できるという効果が得られる。
【図１】本実施の形態のシステム構成の概要図である。
【図２】（ａ）はストラット形式サスペンションの上下
動の側面図で、（ｂ）はストラット形式サスペンション
の上下動の正面図、（ｃ）はストラット形式サスペンシ
ョンの上下動の平面図である。
動の側面図で、（ｂ）はストラット形式サスペンション
の上下動の正面図、（ｃ）はストラット形式サスペンシ
ョンの上下動の平面図である。
【図３】サスペンションレイアウト（ストラット形式）
図である。
図である。
【図４】キングピン軸回りのモーメントレバーを示す図
である。
である。
【図５】（ａ）はホイールセンタ点の上下移動に伴うホ
イールセンタ点の横変位を示す図、（ｂ）はホイールセ
ンタ点の上下移動に伴うホイールセンタ点の前後変位を
示す図、（ｃ）はホイールセンタ点の上下移動に伴うホ
イールセンタ点の前後変位と横変位の関係を示す図、
（ｄ）はホイールセンタ点の上下移動に伴うトー角変化
を示す図、（ｅ）はホイールセンタ点の上下移動に伴う
キャンバ角変化を示す図、（ｆ）はホイールセンタ点の
上下移動に伴うアクスルワインドアップ角変化を示す
図、（ｇ）はホイールセンタ点の上下移動に伴うキング
ピン軸回りのタイヤ横力のモーメントレバー変化を示す
図である。
イールセンタ点の横変位を示す図、（ｂ）はホイールセ
ンタ点の上下移動に伴うホイールセンタ点の前後変位を
示す図、（ｃ）はホイールセンタ点の上下移動に伴うホ
イールセンタ点の前後変位と横変位の関係を示す図、
（ｄ）はホイールセンタ点の上下移動に伴うトー角変化
を示す図、（ｅ）はホイールセンタ点の上下移動に伴う
キャンバ角変化を示す図、（ｆ）はホイールセンタ点の
上下移動に伴うアクスルワインドアップ角変化を示す
図、（ｇ）はホイールセンタ点の上下移動に伴うキング
ピン軸回りのタイヤ横力のモーメントレバー変化を示す
図である。
【図６】（ａ）は転舵に伴うホイールセンタ点の横変位
を示す図、（ｂ）は転舵に伴うホイールセンタ点の前後
変位を示す図、（ｃ）は転舵に伴うホイールセンタ点の
前後変位と横変位の関係を示す図、（ｄ）は転舵に伴う
トー角変化を示す図、（ｅ）は転舵に伴うキャンバ角変
化を示す図、（ｆ）は転舵に伴うアクスルワインドアッ
プ角変化を示す図、（ｇ）は転舵に伴うキングピン軸回
りのタイヤ横力のモーメントレバー長さ変化を示す図で
ある。
を示す図、（ｂ）は転舵に伴うホイールセンタ点の前後
変位を示す図、（ｃ）は転舵に伴うホイールセンタ点の
前後変位と横変位の関係を示す図、（ｄ）は転舵に伴う
トー角変化を示す図、（ｅ）は転舵に伴うキャンバ角変
化を示す図、（ｆ）は転舵に伴うアクスルワインドアッ
プ角変化を示す図、（ｇ）は転舵に伴うキングピン軸回
りのタイヤ横力のモーメントレバー長さ変化を示す図で
ある。
【図７】システムの制御ロジックを示す図である。
１ タイヤ ２ アクスル ３ テンションロッド ４ ロアア−ム ５ サイドロッド ６ ストラット ７ ステアリングラック ８ ステアリングホイール ９ 操舵トルクセンサ １０ 操舵角センサ １１ ステアリングモータ １２ サスペンションストロークセンサ １３ 車速センサ １４ 制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ６２Ｄ 131:00
Claims (3)
- 【請求項１】 車両に装着される、操舵補助トルク発生
機構を有するステアリング装置において、サスペンショ
ンのキングピン軸とタイヤ接地中心間の距離に比例させ
てアシストトルクを変化させることを特徴とするステア
リング装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のステアリング装置におい
て、サスペンションの上下ストロークと転舵量からアシ
ストトルクを変化させることを特徴とするステアリング
装置。 - 【請求項３】 請求項１記載のステアリング装置におい
て、サスペンションのキングピン軸とタイヤ横力ベクト
ル間の距離に比例させてアシストトルクを変化させるこ
とを特徴とするステアリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5837498A JPH11255138A (ja) | 1998-03-10 | 1998-03-10 | ステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5837498A JPH11255138A (ja) | 1998-03-10 | 1998-03-10 | ステアリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11255138A true JPH11255138A (ja) | 1999-09-21 |
Family
ID=13082563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5837498A Pending JPH11255138A (ja) | 1998-03-10 | 1998-03-10 | ステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11255138A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002058948A1 (en) * | 2001-01-26 | 2002-08-01 | Mts Systems Corporation | Transducer for measuring displacement of a vehicle spindle |
| JP2007112235A (ja) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | Toyota Motor Corp | 車輌用操舵制御装置 |
| WO2009069242A1 (ja) * | 2007-11-26 | 2009-06-04 | Honda Motor Co., Ltd. | 後輪操舵車両 |
-
1998
- 1998-03-10 JP JP5837498A patent/JPH11255138A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002058948A1 (en) * | 2001-01-26 | 2002-08-01 | Mts Systems Corporation | Transducer for measuring displacement of a vehicle spindle |
| US6575031B2 (en) | 2001-01-26 | 2003-06-10 | Mts Systems Corporation | Transducer for measuring displacement of a vehicle spindle |
| JP2007112235A (ja) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | Toyota Motor Corp | 車輌用操舵制御装置 |
| WO2009069242A1 (ja) * | 2007-11-26 | 2009-06-04 | Honda Motor Co., Ltd. | 後輪操舵車両 |
| US8186477B2 (en) | 2007-11-26 | 2012-05-29 | Honta Motor Co., Ltd. | Rear-wheel steering vehicle |
| JP5140662B2 (ja) * | 2007-11-26 | 2013-02-06 | 本田技研工業株式会社 | 後輪操舵車両 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050215 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050726 |