(57)【要約】      （修正有）【課題】車両操舵時にドライバーにとって快適な車両姿勢を、車両の大幅な重量増加、コストの上昇を伴わず、またサスペンションの配置、ショックアブソーバーの減衰力の特性に制約なくつくりだすことが出来る車両の左右輪操舵方法を提供する。【解決手段】本発明は、操舵初期において例えば前輪１、２においては内輪の転舵角を外輪の転舵角にくらべ大きく操舵することにより内輪のコーナリングフォースを外輪のコーナリングフォースに比べ大きく発生させサスペンションのロールセンターにより生じる車体を押し下げる力を発生させる。これにより人間工学的研究によりすでに公知であるドライバーにとって気持ちの良い前沈みの車体姿勢を得る。【選択図】図２
2020066415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の左右輪を個別に操舵する操舵機構を持つ車両において操舵開始と同時に、前輪旋回内輪の舵角を旋回外輪の舵角に比べ大きく操舵する、または前輪の操舵と同相方向へ後輪旋回外輪の舵角を旋回内輪の舵角に比べ大きく操舵することを特徴とする車両の左右輪操舵方法。
【請求項２】
「請求項１」において、前輪旋回内輪の舵角を旋回外輪の舵角に比べ大きく、または前輪の操舵と同相方向へ後輪旋回外輪の舵角を旋回内輪の舵角に比べ大きく操舵する方法として、操舵角速度に比例した制御量を前輪においては内輪に後輪においては外輪に加えることを特徴とする車両の左右輪操舵方法。
【請求項３】
「請求項１」において、前輪旋回内輪の舵角を旋回外輪の舵角に比べ大きく操舵する方法として、前輪において内輪のステアリングギヤレシオを外輪より小さく制御することを特徴とする車両の左右輪操舵方法。
【請求項４】
「請求項１」から「請求項３」において、車速の増減に応じて左右輪の舵角の相違量を変更すことを特徴とする車両の左右輪操舵方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は，車両の舵角制御方法に関する．
【背景技術】
【０００２】「非特許文献２」「非特許文献３」「非特許文献４」に示す研究論文にて、操舵時にドライバーにとって気持ちの良い、車体のロール、ピッチ、上下の動きに関して論じられている。
操舵時には車体が外側にロールするのに遅れることなく前下がりのピッチ姿勢になることが望ましい、との結論が得られておりこれはすでに公知となっている。【０００３】「非特許文献３」「非特許文献４」では制御システムを持たないサスペンションにおいて「０００２」にて示す、望ましい車体姿勢の実現方法が示されている。
しかし、制御システムを持たないサスペンションを用いて「０００２」にて示す、望ましい車体姿勢を実現するためには、サスペンションの配置とショックアブソーバー（ダンパー）の減衰力特性に設計上の制約が生じ、これにより直進走行時の乗り心地性能などへの悪影響が懸念される。【０００４】「０００２」にて示す車両の望ましいロール、ピッチ、上下の動きを実現する制御システムとして「非特許文献１」に示す既存のエアサスペンションシステムがある。【０００５】「非特許文献１」に示すエアサスペンションシステムではダンパーをエアサスペンション用に交換する必要がある上、エアポンプ、エアタンクなど多くの部品が必要になり車両の重量、コストが増大してしまう。【０００６】「特許文献１」には本発明同様に左右輪に個別の舵角を制御するアクチュエーターを配置したシステムが提案されているが、左右輪の制御舵角は同一で本発明の効果は得られない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−２５２７６１「後輪操舵装置」
【特許文献２】特開２００９−１６１１５２「後輪操舵装置」
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】「自動車のサスペンション  構造・理論・評価」ＫＹＢ株式会社編  株式会社グランプリ出版  ２０４ページ  ＩＳＢＮ９７８−４−８７６８７−３３０−２  Ｃ２０５３
【非特許文献２】自動車技術会  学術講演会前刷  ２００６５０２６  「視覚・動揺感受性に基づく操舵過渡応答性の向上（第１報）  村岸他
【非特許文献３】自動車技術会  学術講演会前刷  ２００６５０２５  「視覚・動揺感受性に基づく操舵過渡応答性の向上（第２報）  山本他
【非特許文献４】自動車技術会  学術講演会前刷  ２００６５６９２  「視覚・動揺感受性に基づく操舵過渡応答性の向上（第３報）  小平他
【非特許文献５】「車両運動性能とシャシーメカニズム」宇野高明著  グランプリ出版  １１５ページ  ＩＳＢＮ４−８７６８７−１５０−７  Ｃ２０５３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】車両操舵時にドライバーにとって快適な車両姿勢を、車両の大幅な重量増加、コストの上昇を伴わず、またサスペンションの配置、ショックアブソーバーの減衰力の特性に制約なくつくりだすことがこれまでは出来なかった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】「非特許文献５」にサスペンション機構として良く知られたロールセンターの配置が示されている。通常の車両ではロールセンターは地面の上方に配置される。【００１１】図１は、右旋回を行う時、車両後方より前輪を見た時の車両に作用する力の関係を図示したものである。図１において右側のタイヤが旋回内輪になる。
旋回初期において図４のように路面がタイヤに作用する旋回内輪のコーナリングフォースＦ２により車体にはＦ２×ｔａｎθの押し下げ力が作用する。旋回外輪のコーナリングフォースＦ１により車体にはＦ１×ｔａｎθの押し上げ力が作用する。
後輪においても前輪と同一の関係が存在する。【００１２】本発明では旋回初期において前輪においては旋回内輪の舵角を旋回外輪の舵角に比べ大きく制御することにより旋回内輪のコーナリングフォースＦ２が旋回外輪のコーナリングフォースＦ１より大きくなり、車体押し下げ力Ｆ２×ｔａｎθを車体押上げ力Ｆ１×ｔａｎθより大きく作用せしめ、ドライバーにとって望ましい前下がりのピッチ姿勢が得るものである。【００１３】後輪の場合には前輪と同相方向へ旋回外輪の舵角を旋回内輪の舵角より大きく制御する。これにより後輪に車体を押し上げる力を作用させ後輪を持ち上げることにより前下がりのピッチ姿勢を得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の作用原理説明図。
【図２】実施例１のアクチュエーター配置図。
【図３】実施例１のアクチュエーター例。［特許文献２］より転記。
【図４】実施例１の制御ブロック線図。
【図５】実施例１の右操舵時のタイヤ切れ角。
【図６】実施例２のアクチュエーター配置図。［特許文献１］より転記。
【図７】実施例２の制御ブロック線図。
【図８】実施例２の右操舵時のタイヤ切れ角。
【図９】実施例３の制御ブロック線図
【図１０】実施例３の右操舵時のタイヤ切れ角。
【図１１】実施例４の制御特性図
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１５】図２に実施例１の左右輪舵角制御用アクチュエーターの配置を上方より見た図を示す。図中上が車両前方となる。【００１６】タイヤの切れ角を制御するアクチュエーター５、６はステアリングギヤボックス７とタイヤを繋ぐ左右のタイロッド３、４の間に装着されておりアクチュエーター５、６の伸縮によりタイヤ切れ角を増減する構造となっている。【００１７】図３にアクチュエーターの例を示す。図３は「特許文献２」より転記。【００１８】図４に実施例１の制御ブロック線図を示す。ハンドルの操作により生じた操舵角はハンドル角センサー９により検出される。操舵角θから右切りか左切りかの判断が条件判断器１０により行われる。右切りの場合は図４の上側の経路をたどり微分回路１１、係数器１２を経由して右アクチュエーターへ縮み指令信号が伝達される。【００１９】図５に右操舵時の左右タイヤ切れ角を示す。ハンドル角１７は微分回路１１により微分信号１８が生成される。生成された微分信号１８は係数Ｋ倍されたのち右輪アクチュエーター５へ縮み信号指令として伝達される。
アクチュエーター５はタイロッドの中間に取り付けられてしるため、ステアリングギヤボックス７により得られるタイロッド３の左方向ストローク２０とアクチュエーター５による縮みが合算され右輪切れ角１９が得られる。
左アクチュエーターへは指令値は伝達されずアクチュエーターの伸縮はゼロのため制御なしの場合のタイヤ切れ角２０となる。【００２０】図５に示すタイヤ切れ角からわかるように図４に示す制御ブロック線図により右操舵時に右輪のタイヤ切れ角が左輪のタイヤ切れ角より大きく、すなわち操舵時に旋回内輪の切れ角が外輪の切れ角より大きくなりことがわかる。【００２１】これにより「００１２」にて示した内輪のコーナリングフォースが外輪のコーナリングフォースより大きくなる。これによりコーナリングフォースの上下分力の左右輪差により前輪部分の車体に押し下げ力を発生させ、ドライバーにとって望ましい操舵に応じて前下がりのピッチ姿勢をつくりだすことができる。
【実施例２】
【００２２】実施例２は、図６に示す「特許文献１」の後輪の左右に舵角制御のアクチュエーターを持つ既存のシステムに本発明を適用したものである。【００２３】図７に制御ブロック線図を示す。実施例１では前輪左右のタイヤの切れ角を制御するのに対し実施例２では後輪左右のタイヤ切れ角を制御する。また操舵速度に応じた信号に対しアクチュエーターは伸び方向の制御を行う。【００２４】図８に右操舵時の後輪左右の切れ角を示す。右操舵により旋回外輪となる左後輪に操舵速度に比例した右転舵方向の舵角が発生する。（左後輪切れ角波形３１）右後輪に舵角は生じない。（右後輪切れ角波形３２）【００２５】これにより後輪の外輪のコーナリングフォースが内輪のコーナリングフォースに比べ増大する。図１のＦ１とＦ２の大小関係は実施例１の前輪の場合とは逆にＦ１＞Ｆ２となりその上下分力により後輪部分の車体には持ち上げ力が作用する。
これにより操舵に応じて後輪が持ち上がりピッチ角としては前下がりのピッチ角が得られる。この特性はドライバーにとって望ましい特性となる。
【実施例３】
【００２６】実施例３は前輪制御に関する。アクチュエーター配置は実施例１と同一の図２、アクチュエーターは図３と同一である。
制御ブロック線図を図９に示す。右操舵時を例に作用を説明する。左右のアクチュエーターには操舵に比例して、右操舵時には右アクチュエーターは縮み方向、左アクチュエーターにも縮み方向の指令値が伝達される。【００２７】図１０に右操舵時の前輪左右のタイヤ切れ角を示す。「００２５」のアクチュエーターの伸縮により旋回内輪のタイヤ切れ角３９は旋回外輪のタイヤ切れ角４１に比べ大きくなる。【００２８】これにより「００２１」と同一の関係からドライバーにとって望ましい操舵に応じて前下がりのピッチ姿勢をつくりだすことができる。
【実施例４】図１１には車速の増減にともなう左右輪タイヤの切れ角の差を変更する技術を示す。【００２９】図４、図７、図９において左右輪に生じるタイヤ切れ角の差は制御定数Ｋに比例する。
車速が上昇するとともに、操舵に必要となる舵角が小さくなることから左右輪に生じるタイヤ切れ角の差も低減する必要が生じる場合がある。【００３０】図１１においては制御定数Ｋを車速の上昇とともに低減する例を示す。
これによりそれぞれの速度に応じて適切な左右輪に生じるタイヤ切れ角の差を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】本発明による車両の左右輪操舵方法により、従来一般的には舵角制御により得ることができるとは考えられていなかった上下、ピッチ方向の車両の姿勢が制御できるようになり、タイヤの舵角制御による車両制御の領域を広げることができる。【００３２】これにより、車両操舵時にドライバーにとって快適な車両姿勢を、車両の大幅な重量増加、コストの上昇を伴わず、またサスペンションの配置、ショックアブソーバーの減衰力の特性に制約なくつくりだすことができる。
【符号の説明】
【００３３】１  右前輪
２  左前輪
３  右タイロッド
４  左タイロッド
５  右アクチュエーター
６  左アクチュエーター
７  ステアリングギヤボックス
８  実施例１のアクチュエーターの例、特開２００９−１６１１５２より転載
９  ハンドル角センサー
１０  条件判断回路
１１  微分演算器
１２  係数器
１３  右前輪アクチュエーター
１４  微分演算器
１５  係数器
１６  左前輪アクチュエーター
１７  操舵角波形
１８  操舵角速度波形
１９  右輪切れ角波形
２０  左輪切れ角波形
２１  ハンドル角センサー
２２  条件判断回路
２３  微分演算器
２４  係数器
２５  左後輪アクチュエーター
２６  微分演算器
２７  係数器
２８  右後輪アクチュエーター
２９  操舵角波形
３０  操舵角速度波形
３１  左後輪切れ角波形
３２  右後輪切れ角波形
３３  ハンドル角センサー
３４  関数発生器
３５  右前輪アクチュエーター
３６  関数発生器
３７  左前輪アクチュエーター
３８  操舵角波形
３９  右前輪切れ角波形
４０  制御が無い場合の切れ角波形
４１  左前輪切れ角波形
４２  制御定数変化特性
【図１】
2020066415.tif 000003
【図２】
2020066415.tif 000004
【図３】
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【図４】
2020066415.tif 000006
【図５】
2020066415.tif 000007
【図６】
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【図７】
2020066415.tif 000009
【図８】
2020066415.tif 000010
【図９】
2020066415.tif 000011
【図１０】
2020066415.tif 000012
【図１１】
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