JPH0747261Y2

JPH0747261Y2 - 車両の制御装置

Info

Publication number: JPH0747261Y2
Application number: JP1987176524U
Authority: JP
Inventors: 正徳桜井
Original assignee: 株式会社ユニシアジェックス
Priority date: 1987-11-20
Filing date: 1987-11-20
Publication date: 1995-11-01
Anticipated expiration: 2002-11-20
Also published as: JPH0181379U

Description

【考案の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本考案は、前輪転舵方向と同一方向に後輪も転舵させる
ことにより操縦安定性を得る自動安定操縦装置を備えた
車両の制御装置に関する。

〈従来の技術〉車両において、一般にドライバが取り扱い易いステア特
性とは、低車速ではニュートラルステア，車速が上がる
に従ってそれに見合ったアンダーステア傾向（操舵量に
対する転舵量が小さい）を強めるものである（第８図参
照）。

しかし、従来の機構では、これらが両立する設定は難し
く、ニュートラルステアに設定すると低車速では歯切れ
良く動作するが、高車速になると操縦安定性を確保しに
くくなる。

一方、前輪操舵（旋回走行）時は、第９図に示すよう
に、後輪は遠心力によるタイヤの設置面の変形の影響で
実際のタイヤの進行方向はタイヤの向きよりも外側を向
いており、これにより第10図に示すように車輪後部が外
側に流れ、姿勢が乱れる。車速が増大する程遠心力は増
大するため、上記傾向は著しくなる。

これらの問題点を解消すべく、前輪操舵時に後輪も前輪
転舵方向と同一方向に車両運転条件に応じた角度転舵さ
せることにより、低車速から高車速まで全域にわたって
の操舵安定性と高速走行安定性の向上を図った自動安定
操縦装置を備えたものがある（実願昭61−009570号参
照）。

その機能の概要を説明すると、第11図に示すように、後
輪を前輪と同位相に転舵させると、車輪の旋回中心点は
転舵しない場合に比べて後方に移動し、旋回半径が増大
する。即ち、鎖線に示すようにホイールベースが増大し
たのと同様の効果を生む。

そこで、車速が増大するに従って、後輪の転舵量を大き
く制御することによりアンダーステア傾向となり、全車
速域に亘って安定した操縦性が得られる。

また、遠心力によって後輪のタイヤが外側に向くことも
後輪を前輪と同一方向に転舵することで修正されるた
め、第12図に示すように車輪の姿勢も安定する。

〈考案が解決しようとする問題点〉ところで、このように自動安定操縦装置を備えた車両で
は操舵時の安定性が高まり、該装置を備えない通常の車
両に比較し、同一のコーナー条件で安定したコーナリン
グ性を保てる車速の上限値が高められる。

このことは、通常の車両に比較し、安定したコーナリン
グ性が得られず、いわゆる尻振り等を発生するような運
転機会が少なくなることにつながる。即ち、運転者は安
定限界を体得する機会に恵まれないため、一旦限界を超
える運転を行った場合限界を超える運転を行った場合に
ハンドル操作をしずらくなることがある。

特に自動安定操縦装置によって限界を超えるときの車速
は通常の車両に比較して高く、かつ、後輪が転舵されて
いるため車体が安定姿勢に戻るのに遅れを生じるのでさ
らに運転を難しくしている。

本考案はこのような従来の問題点に着目してなされたも
ので、安定したコーナリング性を確保できなくなる条件
では燃料供給を停止して車速を低下させることにより安
定性を確保できるようにした自動安定操縦装置付車両の
制御装置を提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉このため本考案は第１図に示すように車両操舵時に後輪
を前輪転舵方向と同一方向に車両運転条件に応じた角度
転舵制御する自動安定操縦装置を備えた車両において、
車速を検出する車速検出手段と、操舵量を検出する操舵
量検出手段と、検出された操舵量から操舵速度を演算す
る操舵速度演算手段と、操舵量，操舵速度に対して車速
の上限値を設定する車速上限値設定手段と、前記検出及
び演算された操舵量，操舵速度に対して設定された車速
の上限値を超えたときに機関への燃料の供給を停止する
燃料供給停止手段とを設けた構成とする。

〈作用〉車両操舵時に操舵量検出手段で検出された操舵量及び操
舵速度演算手段で演算された操舵速度に対して車速上限
値設定手段が安定した操縦性を確保できる車速上限値を
設定し、車速検出手段で検出される車速が前記車速上限
値を超えたときには、そのままの状態では安定した操縦
性を確保しにくいと判断して燃料供給停止手段により燃
料の供給が停止される。これにより、車速が低下するた
め操縦安定領域に移行し、安定したコーナリング性能を
確保できる。

ここで、操舵量のみならず操舵速度に対しても車速を制
限するようにしたため、素早いハンドル操作によって操
舵量は小さくとも操舵速度が大きい場合などの操縦安定
性が保たれにくい条件でも車速を制限して操縦安定性を
確保できる。

また、通常のハンドル操作の場合も、一般に操舵開始時
は操舵速度が大きいため操舵速度に応じて車速が制限さ
れ、操作途中から操舵速度は低下するが今度は操舵量が
増大しているので、操舵量に応じて引続き車速が制限さ
れることとなる。

即ち、操舵量が大きくなる前に操舵速度に応じて早めに
車速を制限することにより速やかに操縦安定領域へ移行
させることができ、操舵量が大きくなると、操舵速度が
小さくなってもやはり安定した操縦性を確保しにくくな
るため、操舵量に応じて車速を制限するのである。

〈実施例〉以下、本考案の実施例を図に基づいて説明する。

一実施例の構成を示す第２図及び第３図において、後車
輪を懸架するリアサスペンションメンバ１の両端は、パ
ワーシリンダ2,3を介してシャシフレーム（図示せず）
に連結され、これらパワーシリンダ2,3に供給する油圧
を制御して夫々の出力ロッドのストローク量を制御する
ことにより後車輪を転舵し、もって後輪を転舵するよう
になっている。

パワーシリンダ2,3の油圧室は、前輪操舵機構であるス
テアリングギヤ装置４内に設けられるスプールバルブ５
の２つのポート5a,5bに接続されている。

前記スプールバルブ５は、ステアリングシャフトに形成
されたピニオン６に嵌挿されたバルブ駆動レバー７の一
端部に係合されており、バルブ駆動レバー７の他端部は
ピニオンハウジング８に係合されている。

ステアリグホイール９を例えば第２図で時計回り方向に
回転させるとピニオン６が同方向に回転し、これに係合
するラック10及びリンケージ11を介して前輪が右方向へ
転舵される。

このときラック10を介して路面からの反力を受けたピニ
オン６が第３図で右方向で移動し、これによりバルブ駆
動レバー７がピニオンハウジング８と係合する端部を支
点として反時計回りに揺動し、バルブ駆動レバー７の他
端部に係合するスプールバルブ５が図中右方向に移動す
る。

これにより、入力ポート5cとポート5bとが連通し、ポー
ト5aはオイルタンク12と接続された低圧側ポート5dに連
通する。

このとき、オイルポンプ13からの吐出油がソレノイドバ
ルブ14によって流量制御された後、左側のパワーシリン
ダ２の後側の油圧室2aと右側のパワーシリンダ３の前側
の油圧室3bとに供給され、同時に左側のパワーシリンダ
２の前側の油圧室2bと右側のパワーシリンダ３の後側の
油圧室3aとに備えられていたオイルは、ポート5a,5dを
経てオイルタンク12に戻される。

この結果、右側のパワーシリンダ３の出力ロッド3cは延
び出し、左側のパワーシリンダ２の出力ロッド2cは引き
込まれるので、リアサスペンションメンバ１は図で右方
向に旋回し、これにより後輪が右方向に転舵される。

一方、ステアリングホイール９を第２図で反時計回りに
回転させて前輪を左方向へ転舵させると、前記とは逆に
ピニオン６及びスプールバルブ５が左方向に移動し、ポ
ート5aが入力ポート5cと連通し、ポート5bが低圧側ポー
ト5eと連通することにより、パワーシリンダ２の出力ロ
ッド2cが延び出し、パワーシリンダ３の出力ロッド3cが
引き込まれることによって後輪も左方向に転舵される。

ここで、ソレノイドバルブ14はマイクロコンピュータを
内蔵したコントロールユニット15からの供給電流の減少
に応じてオイルポンプ13からの吐出油をオイルタンク12
にリリーフする割合を減少させる特性を有し、吐出油の
リリーブ量割合が減少する程、後転転舵時にスプールバ
ルブ５を介して一方のパワーシリンダに供給されるオイ
ル流量が増大するため、前輪17A,17Bの転舵量に対する
後輪18A,18Bの転舵量は増大する。つまり、同一方向に
後輪の転舵量を大きくする程、車両の旋回半径が増大し
てアンダステア傾向となり、また遠心力によるタイヤの
変形量の修正量も大きくなるため、操縦性が安定する。

また、前記コントロールユニット15には操舵制御用であ
ると共に後述する燃料供給停止制御条件を判別するため
に車速センサ16によって検出される車速信号が入力され
る他、同じく燃料供給停止制御条件を判別するためステ
アリングホイール９の操舵量（操舵角）を検出する操舵
量センサ19からの操舵量信号も入力される。そして、コ
ントロールユニット15は前述したようにソレノイドバル
ブ14に操縦制御信号を出力すると共に、機関への燃料供
給を制御する燃料供給制御回路20に所定の操舵条件で燃
料供給停止信号を出力する。

次に一連の動作を第４図に示したフローチャートに従っ
て説明する。

ステップ１では、車速センサ16からの車速信号Vs及び操
舵量センサ19からの操舵量信号θ_STを入力する。

ステップ２では車速Vsに応じて第５図に示すようなマッ
プからの検索等によりソレノイドバルブ14への通電電流
Ｉ、即ち、後輪の転舵制御量を設定する。

ステップ３ではステップ２で設定された通電電流Ｉをソ
レノイドバルブ14に出力する。

ステップ４では操舵量信号θ_STの単位時間当りの変化量
つまり操舵速度Δθ_STを演算する。このステップ４の部
分は操舵量センサ19と共に操舵状態検出手段に相当す
る。

ステップ５では操舵速度Δθ_STに対して安定した操縦状
態を確保できる車速の上限値V_SH1を第６図に示したよう
なマップからの検索等により求める。

ステップ６では、現在の車速Vsが前記上限値V_SH1以下で
あるかつまり操縦安定領域内にあるか否かを判定する。

Vs＞V_SHのときつまり操縦安定領域外にあるときはステ
プ７へ進み燃料供給制御回路20に燃料供給停止信号を出
して燃料供給を停止させる。

また、ステップ６でVs≦V_SHとなっているときはステッ
プ８へ進み操舵量θ_STに対して安定した操縦状態を確保
できる車速の上限値V_SH2を第７図に示したようなマップ
からの検索等により求める。

ステップ９では、現在の車速Vsが前記上限値V_SH2以下の
操縦安定領域にあるか否かを判定する。

Vs≦V_SH2の操縦安定領域にあるときは、このルーチンを
終了するが、領域外にあるときはステップ７へ進み燃料
供給制御回路20に燃料供給停止信号を出力して燃料供給
を停止させる。

このようにすればまず操舵開始時に車速と操舵速度との
関係から操縦安定領域外であるとき、つまり、このまま
では操縦安定性を保てなくなるおそれのある領域では燃
料供給を停止することによって車速を低下させ、これに
より操縦安定状態を確保する。但し、操舵途中から操舵
速度は低下するが、操舵量θ_STが所定値以上になったと
きは燃料供給停止状態を持続して操縦安定状態を継続さ
せることができる。即ち、操舵量が大きくなる前から操
舵速度に応じて早めに車速を制限することにより、速や
かに操縦安定領域へ移行させることができ、操舵量が大
きくなると、操舵速度が小さくなってもやはり安定した
操縦性を得にくくなるため、操縦量に応じて車速を制限
するのである。また、素早いハンドル操作によって操舵
量は小さくとも操舵速度が大きい場合などの操縦安定性
が保たれにくい条件でも車速を制限して操縦安定性を確
保できる。

尚、ステップ５〜７の部分が燃料供給停止制御手段に相
当する。

また、車速Vsと操舵速度Δθ_STと操舵量θ_STとに基づき
３次元マップから操縦安定領域を判定するようにしても
よい。

その他、操舵加速度等の検出を行って操舵状態をより高
精度に予測して制御することもできる。

尚、操縦安定領域は、安全を見込んで操縦安定性が得ら
れる限界値より小さ目に設定しておくことが好ましい。

〈考案の効果〉以上説明したように、本考案によれば、車速を操舵量と
操舵速度とに応じて操縦安定性を確保しにくい条件では
燃料供給を停止することによって車速を低下させ、もっ
て速やかに操縦安定性を確保するようにしたため、操縦
安定限界を超えるような条件を体得しなくとも操縦安定
性を確保でき安全性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の構成を示すブロック図、第２図は本考
案の一実施例の全体構成図、第３図は同上実施例の要部
断面図、第４図は同上実施例の制御ルーチンを示すフロ
ーチャート、第５図は同上制御に使用するソレノイドバ
ルブの制御特性を示す線図、第６図は操舵速度に対する
車速上限値の特性図、第７図は操舵量に対する車速上限
値の特性図、第８図はステア特性を示す線図、第９図は
旋回運転時の後輪タイヤの接地面状態を示す図、第10図
は後輪転舵を行わない車両の旋回運転時の状態を示す
図、第11図は自動安定操縦装置の機能を示す図、第12図
は自動安定操縦装置を備えた車両の旋回運転時の状態を
示す図である。１……リヤサスペンションメンバ、2,3……パワーシリ
ンダ、５……スプールバルブ、６……ピニオン、７……
バルブ駆動レバー、10……ラック、12……オイルタン
ク、13……オイルポンプ、14……ソレノイドバルブ、15
……コントロールユニット、16……車速センサ、17A,17
B……前輪、18A,18B……後輪、19……操舵量センサ、20
……燃料供給制御回路

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】車両操舵時に後輪を前輪転舵方向と同一方
向に車両運転条件に応じた角度転舵制御する自動操縦安
定装置を備えた車両において、車速を検出する車速検出
手段と、操舵量を検出する操舵量検出手段と、検出され
た操舵量から操舵速度を演算する操舵速度演算手段と、
前記検出及び演算された操舵量，操舵速度に対して車速
の上限値を設定する車速上限値設定手段と、前記操舵
量，操舵速度に対して設定された車速の上限値を超えた
ときに機関への燃料の供給を停止する燃料供給停止手段
と、を設けたことを特徴とする車両の制御装置。