JPS6167666A - 車両用操舵制御装置 - Google Patents
車両用操舵制御装置Info
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- JPS6167666A JPS6167666A JP59188154A JP18815484A JPS6167666A JP S6167666 A JPS6167666 A JP S6167666A JP 59188154 A JP59188154 A JP 59188154A JP 18815484 A JP18815484 A JP 18815484A JP S6167666 A JPS6167666 A JP S6167666A
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- Japan
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- target
- steering
- car
- wheel steering
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
- B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
- B62D7/14—Steering 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
- B62D7/15—Steering 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
- B62D7/159—Steering 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
- B60G2400/10—Acceleration; Deceleration
- B60G2400/104—Acceleration; Deceleration lateral or transversal with regard to vehicle
- B60G2400/1042—Acceleration; Deceleration lateral or transversal with regard to vehicle using at least two sensors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2800/00—Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
- B60G2800/24—Steering, cornering
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2800/00—Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
- B60G2800/70—Estimating or calculating vehicle parameters or state variables
- B60G2800/702—Improving accuracy of a sensor signal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2800/00—Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
- B60G2800/90—System Controller type
- B60G2800/96—ASC - Assisted or power Steering control
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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。
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v#)
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
舵する構成となっており、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っている。
は、ステアリングハンドルの操舵量に対応して前輪を転
舵する構成となっており、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っている。
(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った。
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った。
これは、スポーツ車の車両諸元はスポーツ車の車体構造
やタイヤ特性によって決定されるため、結局セダン車と
は言えない爪体構造になってしまうためである。
やタイヤ特性によって決定されるため、結局セダン車と
は言えない爪体構造になってしまうためである。
また、競技用車両(ラリ−Ml)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って操舵応答性を向上させ
ようとすると大型エンジンを搭載できなくなって、加速
性能を高めることができない。
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って操舵応答性を向上させ
ようとすると大型エンジンを搭載できなくなって、加速
性能を高めることができない。
このように、車両諸元によって、車両の運動性能が一律
に決まっ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。
に決まっ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。
また、運動性能は、タイヤの摩耗やタイヤ交換によるタ
イヤ特性の変化や路面状態の変化により変わってしまう
が、従来の車両では、運動性能の変化に対しては、運転
者の運転操作により対処するしかない状況である。
イヤ特性の変化や路面状態の変化により変わってしまう
が、従来の車両では、運動性能の変化に対しては、運転
者の運転操作により対処するしかない状況である。
(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図に示す
手段を備えている。
手段を備えている。
運動変数目標値演算手段102は、ハンドル操舵量検出
手段100で検出されるステアリングハンドルの操舵量
θ6、および車速検出手段101で検出される車速Vに
対応する車両の運動変数目標値Mを、所望の車両諸元を
用いた車両の運動方程式によって求める。
手段100で検出されるステアリングハンドルの操舵量
θ6、および車速検出手段101で検出される車速Vに
対応する車両の運動変数目標値Mを、所望の車両諸元を
用いた車両の運動方程式によって求める。
車輪舵角目標値演算手段103は、前記運動変数目標値
Mと自車の車両諸元により、運動変数目標値Mを実現す
るための前輪および後輪の少なくとも一方の車輪舵角目
標値1を求める。
Mと自車の車両諸元により、運動変数目標値Mを実現す
るための前輪および後輪の少なくとも一方の車輪舵角目
標値1を求める。
車輪転舵手段104は、前記車輪舵角目標値δに対応す
る車輪を、該目標値δまで転舵する。
る車輪を、該目標値δまで転舵する。
自車車両諸元補正手段10fsは、運動変数実際値検出
手段105で検出される自車の運動変数の実際値に基づ
いて、前記車輪舵角目標値演算手段108で用いられる
自車の車両諸元を補正する。
手段105で検出される自車の運動変数の実際値に基づ
いて、前記車輪舵角目標値演算手段108で用いられる
自車の車両諸元を補正する。
(作用)
運動変数目標値演算手段102で求められる運動変数目
標値Mは、所望の車両諸元に基づいて求められることか
ら、例えば、本発明の装置を塔載する車両がセダン車で
ある場合に、スポーツ車の車両諸元を用いれば、これに
よって求められた運動変数目標値Mは、車輪舵角目標値
演算手段103および車輪転舵手段104によって実現
され、結果として、自車はスポーツ車と同等の運動性能
を有することになる。
標値Mは、所望の車両諸元に基づいて求められることか
ら、例えば、本発明の装置を塔載する車両がセダン車で
ある場合に、スポーツ車の車両諸元を用いれば、これに
よって求められた運動変数目標値Mは、車輪舵角目標値
演算手段103および車輪転舵手段104によって実現
され、結果として、自車はスポーツ車と同等の運動性能
を有することになる。
また、車輪舵角目標値演算手段103で用いられる自車
車両諸元を、運動変数実際値に基づいて補正することに
よって、タイヤ特性変化や路面状態変化が生じて自車車
両諸元が変動しても、運動性能は変化せず、常に同じ運
動性能を保持することができる。
車両諸元を、運動変数実際値に基づいて補正することに
よって、タイヤ特性変化や路面状態変化が生じて自車車
両諸元が変動しても、運動性能は変化せず、常に同じ運
動性能を保持することができる。
(実施例)
本発明の一実施例の概略構成を第2図に示す。
演算処理装置1は、アナログ演算回路あるいはマイクロ
コンピュータを用いたデジタル演算回路で構成され、ハ
ンドル操舵量上ンサ2で検出されるステアリングバンド
ル8の操舵量θ8と、車速センサ8で検出される車速V
と、2つの加速度センサ18,14で検出される前輪の
横方向加速度実際値gF、後輪の横方向加速度実際値り
Rと、ヨーレイトセンサ15で検出されるヨーレイト実
際値ψ 、および横方向速度センサ16で検出される横
方向速度実際値y の各検出値情報信号が入力されてい
る。
コンピュータを用いたデジタル演算回路で構成され、ハ
ンドル操舵量上ンサ2で検出されるステアリングバンド
ル8の操舵量θ8と、車速センサ8で検出される車速V
と、2つの加速度センサ18,14で検出される前輪の
横方向加速度実際値gF、後輪の横方向加速度実際値り
Rと、ヨーレイトセンサ15で検出されるヨーレイト実
際値ψ 、および横方向速度センサ16で検出される横
方向速度実際値y の各検出値情報信号が入力されてい
る。
前輪0; 10および後輪11.12は、油圧式ステア
リング装置6,7によって転舵される構成となっており
、油圧式ステアリング装@6.7は、前輪転舵装置4お
よび後輪転舵装置5によって制御される。
リング装置6,7によって転舵される構成となっており
、油圧式ステアリング装@6.7は、前輪転舵装置4お
よび後輪転舵装置5によって制御される。
上記前輪転舵装置4と後輪転舵装置6、および油圧式ス
テアリング装置6,7は、例えば第3図に示すような構
成になっている。
テアリング装置6,7は、例えば第3図に示すような構
成になっている。
油圧式ステアリング装置6.7は、2つのピストン32
.33を備え、両端がタイロッド(図示路)に連結され
たシャフト81を、左右の油圧室84.35の作動油圧
に差を設けることによって軸方向へ移動させることによ
り車輪の転舵を行う。
.33を備え、両端がタイロッド(図示路)に連結され
たシャフト81を、左右の油圧室84.35の作動油圧
に差を設けることによっ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)88,39が、シャツ)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、シャフト31を元の中立位置に
復帰させるためのものである。
勢された反撥プレー)88,39が、シャツ)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、シャフト31を元の中立位置に
復帰させるためのものである。
前、後輪転舵装置4,5は、ソレノイドドライバ21.
!:、コントロールバルブ22と、オイルポンプ26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と、オイルポンプ26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6
,7の左右の油圧室34.35に通ずる活路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、左右端が電磁ツレ/イド23.24
に遊嵌しておす、電磁ツレ/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゜3
5に与える作動油量を調整する。
,7の左右の油圧室34.35に通ずる活路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、左右端が電磁ツレ/イド23.24
に遊嵌しておす、電磁ツレ/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゜3
5に与える作動油量を調整する。
ソレノイドドライバ21は、演算処理装置1から与えら
れる前、後輪舵角目標値δf1δ1に比例した電流信号
を左右何れかの電磁ツレ/イド23゜24に供給する。
れる前、後輪舵角目標値δf1δ1に比例した電流信号
を左右何れかの電磁ツレ/イド23゜24に供給する。
この場合、車輪の転舵方向によって、電流を与える電磁
ツレ/イドを左右で切換えて制御する。
ツレ/イドを左右で切換えて制御する。
上記演算処理装置lは、機能的な構成で示すと、第4図
に示すように、運動変数目標値演算部51と、舵角目標
値演算部62と、自車車両諸元補正部53で表わされる
。これらは、アナログ演算回路で構成してもよいし、マ
イクロコンピュータのソフトウェアによって構成しても
よい。
に示すように、運動変数目標値演算部51と、舵角目標
値演算部62と、自車車両諸元補正部53で表わされる
。これらは、アナログ演算回路で構成してもよいし、マ
イクロコンピュータのソフトウェアによって構成しても
よい。
、 上記運動変数目標値演算部51は、ハンドル操舵
量θ8と車速Vを入力して、車両の運動方程式からヨー
角加速度の目標値ψと求心G(求心加速度)の目標値Y
Gを算出する。
量θ8と車速Vを入力して、車両の運動方程式からヨー
角加速度の目標値ψと求心G(求心加速度)の目標値Y
Gを算出する。
このときの演算には、所望の車両諸元が用いられ、これ
は、本実施例装置が塔載される車両(自車)の車両諸元
であってもよいし、自車の車両諸元とは異なる車両諸元
であってもよい。
は、本実施例装置が塔載される車両(自車)の車両諸元
であってもよいし、自車の車両諸元とは異なる車両諸元
であってもよい。
ここでは、−例として、自車がセダン車であるとして、
上記演算に用いる車両諸元には、スポーツ車(これを「
目標車両」とする)の車両諸元を用いるものとする。
上記演算に用いる車両諸元には、スポーツ車(これを「
目標車両」とする)の車両諸元を用いるものとする。
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。
を用いている。
工z□:目標車両のヨー慣性
Mo:目標車両の車体重量
L :目標車両のホイールペース
LFl ’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工Kl ’目標車両のキング
ピン回り慣性KSR’目標車両のステアリング−IWI
DKよ:目標車両のステアリング系粘性係数ξ :目標
車両のトレール H:目標車両のステアリングギヤ比 KF□: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、上記目標
車両諸元を用いて、目標連動変数(本実施例では、ヨー
角170速度と求心G(求心加速度))を求める演算が
行われる。この演算は、以下の式に従って行われる。
車両の後軸と重心間の距離工Kl ’目標車両のキング
ピン回り慣性KSR’目標車両のステアリング−IWI
DKよ:目標車両のステアリング系粘性係数ξ :目標
車両のトレール H:目標車両のステアリングギヤ比 KF□: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、上記目標
車両諸元を用いて、目標連動変数(本実施例では、ヨー
角170速度と求心G(求心加速度))を求める演算が
行われる。この演算は、以下の式に従って行われる。
工Kt’fi = ’1KSL(θ6−N0δfl)−
DKlみfl−2ξ10Ft −−−(□)M
(y 十ψ V)=2OF、+2CH,+++
(2)工Zzψ、±2LFICF1−2LRICRエ
−−−(3)β7、=δfニー(÷1
+LFl会、)/V −−一(4)βR+=
−(Yx−LRx”、)/V −−−(
5)aF□”Ky□βF□
−(6)OR□=KR1βR0−−−r’y) ψ=ψ、−−−(8) YG=y工+ψ、v −−−(
9)ここで、 δ :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) ψ□ :目標車両のヨーレイト ψ、:目標車両のヨー角加速度 y1=目標車両の横方向速度 yo:目標車両の横方向加速度 βFよ:目標車両の前輪の横すべり角 軸□:目標車両の後輪の横すべり角 Oy工:目標車両の前輪のコーナリングフォースC:目
標車両の後輪のコーナリングフォースψ :ヨー角加速
度目標値 YG:求心G目標値 である。
DKlみfl−2ξ10Ft −−−(□)M
(y 十ψ V)=2OF、+2CH,+++
(2)工Zzψ、±2LFICF1−2LRICRエ
−−−(3)β7、=δfニー(÷1
+LFl会、)/V −−一(4)βR+=
−(Yx−LRx”、)/V −−−(
5)aF□”Ky□βF□
−(6)OR□=KR1βR0−−−r’y) ψ=ψ、−−−(8) YG=y工+ψ、v −−−(
9)ここで、 δ :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) ψ□ :目標車両のヨーレイト ψ、:目標車両のヨー角加速度 y1=目標車両の横方向速度 yo:目標車両の横方向加速度 βFよ:目標車両の前輪の横すべり角 軸□:目標車両の後輪の横すべり角 Oy工:目標車両の前輪のコーナリングフォースC:目
標車両の後輪のコーナリングフォースψ :ヨー角加速
度目標値 YG:求心G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で
あり、これらの式を解くには、Δを毎に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) ” ”°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。
あり、これらの式を解くには、Δを毎に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) ” ”°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I7T]速度目標値
暴と求心G目標値〒。は、ノ1ンドル操舵隈θ8 ・
と車速Vに対応する目標車両におけるヨー角加速度と求
心Gであり、これらの自;車とは箕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。
暴と求心G目標値〒。は、ノ1ンドル操舵隈θ8 ・
と車速Vに対応する目標車両におけるヨー角加速度と求
心Gであり、これらの自;車とは箕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。
そして、舵角目標値演算部52では、上記ヨー角加速度
目標値φと求心G目標値YGおよび自車の車両諸元を用
いて前・後輪の舵角目標値す。
目標値φと求心G目標値YGおよび自車の車両諸元を用
いて前・後輪の舵角目標値す。
りを求める演算が行われる。この演算で用いる自車車両
諸元は、以下に示すものである。
諸元は、以下に示すものである。
工zx ’自車のヨー慣性
M、:自車の車体重量
り、:自車のホイールベース
Ll、:自車の前軸と重心間の距離
LR11’自車の後軸と重心間の距離
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、前、後輪舵
角目標値δf、δアは、次の演算式によって求められる
。
自車の後輪のコーナリングパワーそして、前、後輪舵
角目標値δf、δアは、次の演算式によって求められる
。
OF2 =2L (M2LRs Ye+工Z 2φ)
−−−110>0R2= ÷(M1Ly2Yg
−xz、u ) −−一αηβF2 ” CF2
/KF2 =−(2)βR2=
CR2/ KR2−−一(”1ここで、 CF2 ’自車の前輪のコーナリングフォースOR2:
自車の後輪のコーナリングフォースβF8:自車の前輪
の横すべり角 β。、:自車の後輪の横すべり角 ψ、 :自車のヨーレイト y2:自車の横方向速度 である。
−−−110>0R2= ÷(M1Ly2Yg
−xz、u ) −−一αηβF2 ” CF2
/KF2 =−(2)βR2=
CR2/ KR2−−一(”1ここで、 CF2 ’自車の前輪のコーナリングフォースOR2:
自車の後輪のコーナリングフォースβF8:自車の前輪
の横すべり角 β。、:自車の後輪の横すべり角 ψ、 :自車のヨーレイト y2:自車の横方向速度 である。
このような演算によって求められた前・後輪舵角目標値
す、δ1は、各々、前輪転舵装置4あるいは後輪転舵装
置5に入力される。
す、δ1は、各々、前輪転舵装置4あるいは後輪転舵装
置5に入力される。
前輪転舵装置4と後輪転舵装置5は、与えられいは後輪
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6.7へ供給し、これにより、前輪9.
10および後輪11.12の転舵が行われる。
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6.7へ供給し、これにより、前輪9.
10および後輪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、および自車の
求心G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って、
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、連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。
求心G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って、
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、連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。
そして、上記舵角目標値演算部5zで用いられる自車の
車両諸元は、例えば、タイヤ特性変化や路面状、態変化
によって変化するため、常に同一の値を用いていると、
運動性能が変ってしまう虞れがあるため、自車車両諸元
補正部53によって、自車の運動変数を逐次検出し、こ
れに基づいて、上記演算に用いる自車車両諸元が正しい
値に補正される構成となっている。
車両諸元は、例えば、タイヤ特性変化や路面状、態変化
によって変化するため、常に同一の値を用いていると、
運動性能が変ってしまう虞れがあるため、自車車両諸元
補正部53によって、自車の運動変数を逐次検出し、こ
れに基づいて、上記演算に用いる自車車両諸元が正しい
値に補正される構成となっている。
すなわち、上記自車の車両諸元中で、タイヤ特性や路面
状態の変化に影響されて変化を生じるものは、前・後輪
のコーナリングパワーKF21 KFL2であるため、
本実施例では、逐次検出される自車の連動変数に基づい
て前・後輪のコーナリングパワーの瞬時値の加重平均値
KF(t) 、 KR(t)を求め、この値を前記自車
車両諸元の補正値とする構成を採っている。
状態の変化に影響されて変化を生じるものは、前・後輪
のコーナリングパワーKF21 KFL2であるため、
本実施例では、逐次検出される自車の連動変数に基づい
て前・後輪のコーナリングパワーの瞬時値の加重平均値
KF(t) 、 KR(t)を求め、この値を前記自車
車両諸元の補正値とする構成を採っている。
自車車両諸元補正部53は、第5図に示すように、前後
輪コーナリングフォース検出部54と、前後軸横すべり
角検出部55と、コーナリングパワー瞬時値演算部56
と、コーナリングパワー平均値演算部57の機能部によ
って構成される。
輪コーナリングフォース検出部54と、前後軸横すべり
角検出部55と、コーナリングパワー瞬時値演算部56
と、コーナリングパワー平均値演算部57の機能部によ
って構成される。
前後輪コーナリングフォース検出部54は、前記2つの
加速度センサ13,14で検出される前輪の横方向加速
度実際値gF と後輪の横方向no速度実際値gRを
用いて以下のI′IF算を行って、前輪のコーナリング
フォース実際値CF と後輪のコーナリングフォース
実際値ORを求める。
加速度センサ13,14で検出される前輪の横方向加速
度実際値gF と後輪の横方向no速度実際値gRを
用いて以下のI′IF算を行って、前輪のコーナリング
フォース実際値CF と後輪のコーナリングフォース
実際値ORを求める。
Oy” = (Mslr+474)9y ”(Mal
rslf。
rslf。
−I72’)録/ 2(tf+ty:)” −
−−α0CR” ” (Mz’f’r−Izzン
ti、 +(M、t、 +ここで、上記2つの加速
度センサ13,14は、第7図に示すように、前輪9.
10の車軸の中央位置と後輪11.12の車軸の中央位
置に取付けられており、加速度センサ13と車体40の
重心位[61との距離がLF1加速度センサ14と重心
位置61との距離がLRである。
−−α0CR” ” (Mz’f’r−Izzン
ti、 +(M、t、 +ここで、上記2つの加速
度センサ13,14は、第7図に示すように、前輪9.
10の車軸の中央位置と後輪11.12の車軸の中央位
置に取付けられており、加速度センサ13と車体40の
重心位[61との距離がLF1加速度センサ14と重心
位置61との距離がLRである。
前後軸横すべり角検出部55では、前記ヨーレイトセン
サ15で検出される自車のヨーレイト実際値ψ と、横
方向速度センサ16で検出される自車の横方向速度実際
値y および、前記舵角目標値演算部52で求められた
前・後輪舵角目標値δf e ’rと、車速センサ8で
検出される車速Vとを用いて、前輪の横すべり角実際値
βF*と後輪の横すべり角実際値βR*を求める。この
演算は以下の式に従って行われる。
サ15で検出される自車のヨーレイト実際値ψ と、横
方向速度センサ16で検出される自車の横方向速度実際
値y および、前記舵角目標値演算部52で求められた
前・後輪舵角目標値δf e ’rと、車速センサ8で
検出される車速Vとを用いて、前輪の横すべり角実際値
βF*と後輪の横すべり角実際値βR*を求める。この
演算は以下の式に従って行われる。
一1* ・*
β、*=δf−<’J +LFψ) / V
−m−(至)βr=δ、−(’/ +LRψ) / V
−一一α燵次に、コーナリングパワー瞬時値
演算部56では、上記の求められた前・後輪コーナリン
グフォース実際値Cy−OB と、前・後輪横すべり
角実際値βF 、βRを用いて、前輪のコーナリングパ
ワー瞬時値KF と後輪のコーナリングパワー瞬時値
KRを求める。この演算は以下の式によって行われる。
−m−(至)βr=δ、−(’/ +LRψ) / V
−一一α燵次に、コーナリングパワー瞬時値
演算部56では、上記の求められた前・後輪コーナリン
グフォース実際値Cy−OB と、前・後輪横すべり
角実際値βF 、βRを用いて、前輪のコーナリングパ
ワー瞬時値KF と後輪のコーナリングパワー瞬時値
KRを求める。この演算は以下の式によって行われる。
KF=c、/βF*−−−四
KR=(3R/βR* +++ (2
1)このようにして、求められたKF* 、 KR*を
、そのまま補正値として舵角目標値演算部52へ与えて
も良いのであるが、各種検出値のバラつき(例えば、車
体振動による検出値の振動等)や演算誤差の影響を低減
させるために、本実施例では、さらに、コーナリングパ
ワー平均値演算部57において、前・後輪コーナリング
パワー瞬時値KF*。
1)このようにして、求められたKF* 、 KR*を
、そのまま補正値として舵角目標値演算部52へ与えて
も良いのであるが、各種検出値のバラつき(例えば、車
体振動による検出値の振動等)や演算誤差の影響を低減
させるために、本実施例では、さらに、コーナリングパ
ワー平均値演算部57において、前・後輪コーナリング
パワー瞬時値KF*。
KRの加重平均値KF (t) ’ KR(t)を求め
、これらを補正値として舵角目標値演算部52へ与える
構成としている。
、これらを補正値として舵角目標値演算部52へ与える
構成としている。
ここで行われる演算は、第6図の動作フローチャートに
示すように、車速Vとハンドル操舵量θ8の大小によっ
て2通りの演算が設定されているO すなわち、処理Illと処理112によって、車1vお
よびハンドル操舵量θ8の何れか一方でも基準値vTH
あるいはθTHより小さければ、処理114の演算が行
われる。これは、前回の演算(この演算部57の演算は
Δを毎に行われるため時間Δtだけ前に行われた演算を
表わす)で求められた前・後輪のコーナリングパワー加
重平均値KF*(t−Δt) 、 KR”(t−Δt)
を再度用いる処理になっている。このようにする理由は
、ハンドル操舵量θ8あるいは車速Vが小さい場合には
、自車のコーナリングフォース実際値Op+CjRおよ
び横すべり角実際値β?、β?が共に小さく、このため
演算誤差が大きくなる虞れがあるためである。
示すように、車速Vとハンドル操舵量θ8の大小によっ
て2通りの演算が設定されているO すなわち、処理Illと処理112によって、車1vお
よびハンドル操舵量θ8の何れか一方でも基準値vTH
あるいはθTHより小さければ、処理114の演算が行
われる。これは、前回の演算(この演算部57の演算は
Δを毎に行われるため時間Δtだけ前に行われた演算を
表わす)で求められた前・後輪のコーナリングパワー加
重平均値KF*(t−Δt) 、 KR”(t−Δt)
を再度用いる処理になっている。このようにする理由は
、ハンドル操舵量θ8あるいは車速Vが小さい場合には
、自車のコーナリングフォース実際値Op+CjRおよ
び横すべり角実際値β?、β?が共に小さく、このため
演算誤差が大きくなる虞れがあるためである。
他方、θ81V共に基準値より大きい場合には、処理1
18に示す演算、 KF(t) =αKy(を−Δt)+(i−α)Ky
+++ (22)KR(t) =αKR(を−Δt
)+(1−α)KR−−−(23)(但し、0くα〈1
) によって新たなコーナリングパワーn口重平均値Ky
(t) l KR(t)が求められる。
18に示す演算、 KF(t) =αKy(を−Δt)+(i−α)Ky
+++ (22)KR(t) =αKR(を−Δt
)+(1−α)KR−−−(23)(但し、0くα〈1
) によって新たなコーナリングパワーn口重平均値Ky
(t) l KR(t)が求められる。
上記のように求められた前・後輪のコーナリングパワー
加重平均値Ky”(t) r KR*(t)は、所定時
間Δを毎に舵角目標値演算部52へ供給され、舵角目標
値演算部52では、供給されたKF (t) rKR*
(t )を用いて前・後輪舵角目標値δf、δ1を算出
する。
加重平均値Ky”(t) r KR*(t)は、所定時
間Δを毎に舵角目標値演算部52へ供給され、舵角目標
値演算部52では、供給されたKF (t) rKR*
(t )を用いて前・後輪舵角目標値δf、δ1を算出
する。
このように、演算に用いる自車車両諸元を、逐次、その
実際の検出値に補正することにより、タイヤ特性や路面
状態の変化に伴う自車の運動特性変化が生じても、本実
施例の装置による制御で得られる運動性能は変化せず、
常に同じ運動性能が保持される。
実際の検出値に補正することにより、タイヤ特性や路面
状態の変化に伴う自車の運動特性変化が生じても、本実
施例の装置による制御で得られる運動性能は変化せず、
常に同じ運動性能が保持される。
なお、上記実施例に用いられるヨーレイトセンサ15は
、例えば、レイトジャイロ等の直接に検出するセンサを
用いてもよいし、あるいは、第8図に示すように、前記
2つの加速度センサ13゜値ψ Ti−京めるヨー角加
速度演算部71と積分演算部72とで構成しても良い(
これらは、アナログ演算回路で構成しても良いし、マイ
クロフンピユータのソフトウェアで構成しても良い)。
、例えば、レイトジャイロ等の直接に検出するセンサを
用いてもよいし、あるいは、第8図に示すように、前記
2つの加速度センサ13゜値ψ Ti−京めるヨー角加
速度演算部71と積分演算部72とで構成しても良い(
これらは、アナログ演算回路で構成しても良いし、マイ
クロフンピユータのソフトウェアで構成しても良い)。
上記ヨー角21]速度演算部71で行う演算は以下の如
くである。
くである。
、+に
ψ= (91−9R)/ (LF+LR) −、−
(24)また、横方向速度センサー6は、例えば光学式
対地速度計等の直接に検出するセンサを用いてもよいし
、あるいは、第9図に示すように、上記2つの加速度セ
ンサー3.14の出力gF”、gR*と、上記ヨーレイ
トセンサー5の出力ψ と、車速センサ3の出力Vを用
いて演算を行うことにより、横方向速度実際値yを求め
る構成層してもよい(同様に、アナログ演算回路とソフ
トウェアの何れでも構成できる)。
(24)また、横方向速度センサー6は、例えば光学式
対地速度計等の直接に検出するセンサを用いてもよいし
、あるいは、第9図に示すように、上記2つの加速度セ
ンサー3.14の出力gF”、gR*と、上記ヨーレイ
トセンサー5の出力ψ と、車速センサ3の出力Vを用
いて演算を行うことにより、横方向速度実際値yを求め
る構成層してもよい(同様に、アナログ演算回路とソフ
トウェアの何れでも構成できる)。
求心G演算部73では、以下の式
%式%(25)
によって、求心G実際値YG を求める。
横方向加速度演算部74では、以下の式2式%(26)
によって、横方向加速度実際値y を求める。
上記実施例では、目標車両として自車とは異なる車種を
設定した例を示したが、これは、自車を目#A車両とし
ても良い(電子制御する場合には、運動性能が自由に変
えられるので、従来の機械リンク式ステアリング装置を
塔載した場合の運動性能を持たせるため、自車と同型の
従来車両を目標車両とする)、また、低空の車両(理想
とする運動性能を有する車両)を目標車両としてもよく
、これによって、例えば、ラリー車において、大型エン
ジンを塔載し、かつ操舵応答性を高めることも可能とな
る。
設定した例を示したが、これは、自車を目#A車両とし
ても良い(電子制御する場合には、運動性能が自由に変
えられるので、従来の機械リンク式ステアリング装置を
塔載した場合の運動性能を持たせるため、自車と同型の
従来車両を目標車両とする)、また、低空の車両(理想
とする運動性能を有する車両)を目標車両としてもよく
、これによって、例えば、ラリー車において、大型エン
ジンを塔載し、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、ミツドシップ車を設定すること
も可能であり、ミツドシップ型ではない車両であっても
、ミツドシップ車と同等の連動性能を持たせることがで
きる。
も可能であり、ミツドシップ型ではない車両であっても
、ミツドシップ車と同等の連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。
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、4輪操舵車両の前・後輪の操舵
制御を行う例を示したが、本発明は、この池に、通常の
2輪操舵車(この場合、前輪のステアリング装置を機械
リンク式に替えて、油圧式や電動式の自動制御可能なも
のにする)、あるいは、4輪操舵車の後輪のみの操舵制
御を行うようにしても良い。
制御を行う例を示したが、本発明は、この池に、通常の
2輪操舵車(この場合、前輪のステアリング装置を機械
リンク式に替えて、油圧式や電動式の自動制御可能なも
のにする)、あるいは、4輪操舵車の後輪のみの操舵制
御を行うようにしても良い。
ならびに、上記実施例では、運動変数目標値として、ヨ
ー角加速度と求心Gを求める構成を示したが、これは、
他の運動変数を目標値としても良いことは言うまでもな
く、同様に、自車の車両諸元のうち補正を行う諸元は上
記実施例のようなコーナリングパワーKF IKHに限
定されることはない0 (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って決まる固有の
ものであったのに対し、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。
ー角加速度と求心Gを求める構成を示したが、これは、
他の運動変数を目標値としても良いことは言うまでもな
く、同様に、自車の車両諸元のうち補正を行う諸元は上
記実施例のようなコーナリングパワーKF IKHに限
定されることはない0 (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って決まる固有の
ものであったのに対し、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。
これによって、例えば、通常車両にミツドシップ車と同
等の運動性能を持たせたり、あるいは、大型エンジンを
塔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。
等の運動性能を持たせたり、あるいは、大型エンジンを
塔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、タイヤの摩耗等によるタイヤ特性変化や一路面状
態の変化に対しても、常に同じ運動性能を維持すること
ができ、操安性の向上を図ることが可能となる。
態の変化に対しても、常に同じ運動性能を維持すること
ができ、操安性の向上を図ることが可能となる。
第1図は本発明の構成を示すブロック図、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
演算処理装置の構成を機能的に示すブロック図、 第5図は第4図中の自車車両諸元補正部の構成を1能的
に示すブロック図、 第6図は第5図中のコーナリングパワー平均値、演算部
における動作フローチャート、第7図は第2図中の加速
度センサの取付位置を示す図、 第8図は第2図中のヨーレイトセンサの構成例を示すブ
ロック図、 第9図は第2図の横方向速度センサの構成例を示すブロ
ック図である。 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・・・車
輪舵角目標値演算手段 104・・・S輪転舵手段 105・・・運動変数実際値検出手段 106・・・自車車両諸元補正手段 l・・・演算処理装置 2・・・ハンドル操舵員センサ 8・・・車速センサ 4・・・前輪転舵装置 5・・・後輪転舵装置 6.7・・・油圧式ステアリング装填 8・・・ステアリングハンドル 9、lO・・・前輪 11.12・・・後輪1
3.14・・・加速度センサ 15・・・ヨーレイトセ
ンサ16・・・横方向速度センサ 51・・・運動変数目標値演算部 52・・・舵角目標値演算部 53・・・自車車両諸元補正部。 特許出願人 日産自動車株式会社 ・′二、し 代理人弁理士 杉 村 暁 秀□1.篤;、−
゛・UKl・ 第2図。 第3図 第5図
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
演算処理装置の構成を機能的に示すブロック図、 第5図は第4図中の自車車両諸元補正部の構成を1能的
に示すブロック図、 第6図は第5図中のコーナリングパワー平均値、演算部
における動作フローチャート、第7図は第2図中の加速
度センサの取付位置を示す図、 第8図は第2図中のヨーレイトセンサの構成例を示すブ
ロック図、 第9図は第2図の横方向速度センサの構成例を示すブロ
ック図である。 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・・・車
輪舵角目標値演算手段 104・・・S輪転舵手段 105・・・運動変数実際値検出手段 106・・・自車車両諸元補正手段 l・・・演算処理装置 2・・・ハンドル操舵員センサ 8・・・車速センサ 4・・・前輪転舵装置 5・・・後輪転舵装置 6.7・・・油圧式ステアリング装填 8・・・ステアリングハンドル 9、lO・・・前輪 11.12・・・後輪1
3.14・・・加速度センサ 15・・・ヨーレイトセ
ンサ16・・・横方向速度センサ 51・・・運動変数目標値演算部 52・・・舵角目標値演算部 53・・・自車車両諸元補正部。 特許出願人 日産自動車株式会社 ・′二、し 代理人弁理士 杉 村 暁 秀□1.篤;、−
゛・UKl・ 第2図。 第3図 第5図
Claims (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、 所望の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
現するための前輪および後輪の少なくとも一方の車輪舵
角目標値を求める車輪舵角目標値演算手段と、 前記求められた車輪舵角目標値に対応する 車輪を該目標値まで転舵する車輪転舵手段と、自車の運
動変数の実際値を検出する運動変 数実際値検出手段と、 前記検出された運動変数実際値に基づいて 前記車輪舵角目標値演算手段で用いられる自車の車両諸
元を補正する自車車両諸元補正手段とを具備することを
特徴とする車両用操舵制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59188154A JPS6167666A (ja) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | 車両用操舵制御装置 |
| US06/773,621 US4690431A (en) | 1984-09-10 | 1985-09-09 | System for controlling cornering characteristics of wheeled vehicle |
| DE19853532222 DE3532222A1 (de) | 1984-09-10 | 1985-09-10 | System zum steuern der lenkeigenschaften von mit raedern versehenen fahrzeugen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59188154A JPS6167666A (ja) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | 車両用操舵制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6167666A true JPS6167666A (ja) | 1986-04-07 |
| JPH0557146B2 JPH0557146B2 (ja) | 1993-08-23 |
Family
ID=16218694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59188154A Granted JPS6167666A (ja) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | 車両用操舵制御装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4690431A (ja) |
| JP (1) | JPS6167666A (ja) |
| DE (1) | DE3532222A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6328763A (ja) * | 1986-07-22 | 1988-02-06 | Nippon Denso Co Ltd | 車両用操舵装置 |
| JPS6343871A (ja) * | 1986-08-09 | 1988-02-24 | Nippon Denso Co Ltd | 車両用操舵装置 |
| JPS6357374A (ja) * | 1986-08-27 | 1988-03-12 | Mazda Motor Corp | 車両の4輪操舵装置 |
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|---|---|---|---|---|
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