JPS635283B2 - - Google Patents
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- JPS635283B2 JPS635283B2 JP57204796A JP20479682A JPS635283B2 JP S635283 B2 JPS635283 B2 JP S635283B2 JP 57204796 A JP57204796 A JP 57204796A JP 20479682 A JP20479682 A JP 20479682A JP S635283 B2 JPS635283 B2 JP S635283B2
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- steering
- suspension
- force
- control
- ratio
- Prior art date
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D9/00—Steering deflectable wheels not otherwise provided for
- B62D9/02—Steering deflectable wheels not otherwise provided for combined with means for inwardly inclining vehicle body on bends
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Description
本発明は、ダンパ減衰特性もしくはばね特性の
少なくともいずれか一方(以下サスペンシヨン特
性という)を可変としたサスペンシヨンと、ステ
アリング特性(例えば、前輪転舵角に対するステ
アリング操作力特性)を可変としたパワーステア
リング装置において、このサスペンシヨン特性の
制御に応じてステアリング特性を制御するように
したサスペンシヨンとステアリングの総合制御装
置に関するものである。
自動車のサスペンシヨンにおいて、ダンパの減
衰力を状況に応じて制御するようにしたものが提
案されている。例えば実開昭55−109008号に示さ
れているように、車速に応じて減衰力を変化させ
て常に好ましい操縦特性を得るようにしたものが
知られている。サスペンシヨンはダンパとばねの
組合せからなつており、バネ特性を変化させて同
様な操縦特性を得ることも考えられる。これらは
高速時にアンダーステア特性を強め直進安定性を
増し、低速時にアンダーステア特性を弱め旋回性
を増すことにより、車速の変化に応じて常に好ま
しい操縦特性を得るようにしたものである。アン
ダーステア特性を変えると操縦特性(操舵感覚)
が変わる。すなわち、アンダーステア特性を強く
すると操舵力が大きくなつてステアリングが重く
なり、操蛇時の応答性が鈍くなる傾向が強めら
れ、アンダーステア特性を弱くすると操舵力は小
さくなつてステアリングが軽くなり、操舵時の応
答性が鋭くなる傾向が強められる。
また、操縦性能はステアリング特性の変化によ
つても変えることができる。例えば、パワーステ
アリングにおいては操舵補助力(アシスト力)を
変えることにより、またマニユアル・ステアリン
グにおいてはステアリング・ホイール操舵角と前
輪転舵角との比(以下ステアリング減速比とい
う)を変えることなどにより、ステアリング特性
を変化させ操縦特性を変えることができる。すな
わち、パワーステアリングでアシスト力を小さく
した場合、またマニユアル・ステアリングでステ
アリング減速比を大きくした場合には、直進時の
安定性が増し操舵感覚は鈍重になり、その逆にパ
ワーステアリングでアシスト力を大きくした場合
およびマニユアル・ステアリングで前記比を小さ
くした場合には、操舵時の応答性は鋭く操舵感覚
は鋭敏であると言える。ステアリング特性を変化
させる例としては、例えば特開昭55−55059号に
示されているように車速に応じステアリング操作
力を変え、高速でステアリングを重くし直進安定
性を増し、低速でステアリングを軽くし旋回性を
よくするようにしたものが知られている。
以上述べたように、従来はサスペンシヨン特性
もしくはステアリング特性を別個に制御すること
により、レーンチエンジもしくは比較的緩やかな
カーブ走行などがほとんどである高速走行では直
進安定性を増すようにし、比較的急なコーナリン
グ等の多くなる低速走行では旋回性が増すように
している。
ところで、サスペンシヨン特性の変化により生
じる操縦特性の変化は、応答性の鋭さおよびステ
アリング操舵力の大きさの変化として表わすこと
ができるし、ステアリング特性の変化により生じ
る操縦特性の変化も、同様に、応答性の鋭さおよ
びステアリング操舵力の大きさの変化として表わ
すことができる。すなわち、操縦特性の変化とし
ては、同じ現象として表われるのである。このこ
とを考えると、サスペンシヨン特性の変化とステ
アリング特性とを相応して制御すれば、前記のよ
うな操縦特性を助長しさらに大きくしたり、相殺
し変化を小さくしたりすることが可能であるとい
える。
本発明は上記事情に鑑みて、サスペンシヨン特
性を変化させアンダーステア特性を強くした時、
この変化に連動して、パワーステアリングのアシ
スト力を小さくするようステアリング特性を変化
させる制御を行なうと共にサスペンシヨン特性を
変化させアンダステア特性を弱くした時、この変
化に連動して、パワーステアリングのアシスト力
を大きくするようステアリング特性を変化させる
制御を行なうようにしたサスペンシヨンとステア
リングの総合制御装置を提供することを目的とす
る。
本発明によるサスペンシヨンとステアリングの
総合制御装置は、車体を前後左右の各車輪にそれ
ぞれ懸架するサスペンシヨンユニツト、上記車輪
のうち転舵自在な操舵輪を操舵するパワーステア
リング装置、サスペンシヨンユニツトの減衰力も
しくはバネ定数のうち少なくともいずれか一方を
制御して後輪に対する前輪の減衰力比もしくは後
輪に対する前輪のバネ定数比を可変制御する第1
制御手段、パワーステアリング装置のアシスト力
を可変制御する第2制御手段、前記減衰力比もし
くはバネ定数比の少なくとも一方を高める第1制
御信号を前記第1制御手段に出力すると共に該第
1制御信号の出力に追従して前記アシスト力を低
下させるよう前記第2制御手段に第2制御信号を
出力しかつ前記減衰力比もしくはバネ定数比の少
なくとも一方を低下させる第3制御信号を前記第
1制御手段に出力すると共に該第3制御信号の出
力に追従して前記アシスト力を高めるよう前記第
2制御手段に第4制御信号を出力するコントロー
ラを備え、サスペンシヨンユニツトの前記減衰力
比もしくはバネ定数比の変化に同期してパワース
テアリング装置のアシスト力を変更するようにし
たことを特徴とする。
本発明によれば、サスペンシヨン特性の変化に
応じ即ちサスペンシヨン特性の変化に同期してこ
の変化と同時にこの変化によつて生ずる操縦特性
の変化を助長するようにステアリング特性を変化
させることができるので、サスペンシヨン特性の
変化による応答性およびステアリング操舵力の変
化がステアリング特性の変化によりさらに顕著に
操縦特性の変化として現わすことができる。
具体的には、サスペンシヨン特性を、運転者の
選択自在なマニユアル・スイツチ操作等により、
もしくは運転状態(例えば、操舵角、車速、荷重
等)に応じて自動制御によりアンダーステア特性
強もしくは弱に切換可能となつている場合におい
て、このアンダーステアが強のときこのことによ
つて生じる操縦特性をステアリング特性によりさ
らに助長、すなわちパワーステアリングのアシス
ト力を小さくすることによつて、操縦特性として
は操舵力がさらに大きくなり安定性がよく応答性
を低く抑えた特性が強調される。逆にアンダース
テアが弱のときはパワーステアリングアシスト力
を大きくすることにより操縦特性を助長し、操舵
力はさらに小さくなり応答性がよく安定性を低く
抑えた特性が強調される。以上のようにサスペン
シヨン特性に応じてステアリング特性を制御する
ことにより、マニユアルスイツチ操作等によるサ
スペンシヨン特性選択の場合は運転者の意志によ
り、ステアリングは重いが直進安定性が優れてい
るという操縦特性もしくはステアリングは軽く応
答性および旋回性に優れている操縦特性を選択す
ることができる。一方、自動制御の場合には車の
走行状態によりサスペンシヨン特性を自動的に変
えるようになつていて、走行状態として例えば操
舵角を例に挙げると、操舵角が小さいときすなわ
ち直進もしくは直進に近い走行状態の時はサスペ
ンシヨン特性はアンダーステア強で直進安定性を
大きくしているが、この時同時にステアリング特
性としてパワーステアリングのアシスト力を小さ
くすることにより直進安定性をさらに大きくし、
操舵角が大きい時すなわちコーナリング等の旋回
状態の時はサスペンシヨン特性はアンダーステア
弱で旋回性能をよくしているが、同時にパワース
テアリングのアシスト力を大きくすることにより
旋回性をさらによくすることができる。よつて、
直進時は安定性に優れ、旋回時は応答性、旋回性
に優れた操縦特性を有する車、いわゆるスポーテ
イな車を実現することができる。
以上述べた特性をまとめると次表のように表す
ことができる。
The present invention relates to a suspension in which at least one of damper damping characteristics or spring characteristics (hereinafter referred to as suspension characteristics) is variable, and a power system in which steering characteristics (for example, steering force characteristics relative to front wheel steering angle) are variable. The present invention relates to a comprehensive suspension and steering control device that controls steering characteristics in accordance with the control of suspension characteristics in a steering device. BACKGROUND ART In automobile suspensions, systems have been proposed in which the damping force of a damper is controlled depending on the situation. For example, as shown in Japanese Utility Model Application No. 55-109008, a vehicle is known in which the damping force is changed depending on the vehicle speed so as to always obtain favorable handling characteristics. Suspensions consist of a combination of dampers and springs, and it is also possible to obtain similar handling characteristics by changing the spring characteristics. These systems strengthen understeer characteristics at high speeds to improve straight-line stability, and weaken understeer characteristics to increase turning performance at low speeds, thereby consistently providing favorable handling characteristics in response to changes in vehicle speed. Changing the understeer characteristics changes the steering characteristics (steering sensation)
changes. In other words, when the understeer characteristic is strengthened, the steering force increases, making the steering heavier, and the response during steering tends to be slower. When the understeer characteristic is weakened, the steering force decreases, the steering becomes lighter, and the response when steering becomes slower. The tendency for responsiveness to become sharper is strengthened. Moreover, the steering performance can also be changed by changing the steering characteristics. For example, in power steering, by changing the steering assist force (assist force), and in manual steering, by changing the ratio between the steering wheel steering angle and the front wheel turning angle (hereinafter referred to as steering reduction ratio), etc. The steering characteristics can be changed to change the handling characteristics. In other words, if you reduce the assist force with power steering, or if you increase the steering reduction ratio with manual steering, the stability when driving straight will increase and the steering feel will become dull; conversely, if you reduce the assist force with power steering, When the ratio is increased, or when the ratio is decreased using manual steering, it can be said that the response during steering is sharp and the steering feeling is sharp. As an example of changing the steering characteristics, for example, as shown in Japanese Patent Application Laid-open No. 55-55059, the steering force is changed depending on the vehicle speed, and the steering is made heavier at high speeds to increase straight-line stability, and the steering is made lighter at low speeds. There are known types of wheels that improve turning performance. As mentioned above, in the past, suspension characteristics or steering characteristics were controlled separately to increase straight-line stability during high-speed driving, where lane changes or relatively gentle curves were mostly involved, while Turning performance is increased during low-speed driving where there is a lot of cornering. By the way, changes in steering characteristics caused by changes in suspension characteristics can be expressed as changes in the sharpness of response and magnitude of steering force, and similarly, changes in steering characteristics caused by changes in steering characteristics can be expressed as changes in the sharpness of response and the magnitude of steering force. It can be expressed as a change in the sharpness of response and the magnitude of steering force. In other words, changes in handling characteristics appear as the same phenomenon. Considering this, if the changes in the suspension characteristics and the steering characteristics are controlled accordingly, it is possible to promote the above-mentioned steering characteristics and make them even larger, or cancel them out and reduce the changes. It can be said. In view of the above circumstances, the present invention has been developed to improve the understeer characteristics by changing the suspension characteristics.
In conjunction with this change, control is performed to change the steering characteristics to reduce the assist force of the power steering, and when the suspension characteristics are changed to weaken the understeer characteristics, the assist force of the power steering is An object of the present invention is to provide a comprehensive suspension and steering control device that performs control to change steering characteristics so as to increase the steering characteristics. The integrated suspension and steering control device according to the present invention includes a suspension unit that suspends a vehicle body on each of the front, rear, left and right wheels, a power steering device that steers a steerable wheel among the wheels, and a damping system for the suspension unit. A first step that variably controls the damping force ratio of the front wheels to the rear wheels or the spring constant ratio of the front wheels to the rear wheels by controlling at least one of the force and the spring constant;
a control means, a second control means for variably controlling the assist force of the power steering device, a first control signal for increasing at least one of the damping force ratio or the spring constant ratio, and outputting the first control signal to the first control means; outputting a second control signal to the second control means to reduce the assist force in accordance with the output of the first control means, and a third control signal to reduce at least one of the damping force ratio and the spring constant ratio. the damping force ratio or spring constant of the suspension unit; The present invention is characterized in that the assist force of the power steering device is changed in synchronization with the change in the ratio. According to the present invention, the steering characteristic can be changed in response to a change in the suspension characteristic, that is, in synchronization with the change in the suspension characteristic, simultaneously with this change, so as to promote a change in the steering characteristic caused by this change. Therefore, changes in the responsiveness and steering force due to changes in the suspension characteristics can more clearly appear as changes in the handling characteristics due to changes in the steering characteristics. Specifically, the suspension characteristics can be controlled by the driver using a manual switch, etc.
Or, in cases where the understeer characteristic can be automatically switched to strong or weak depending on the driving condition (for example, steering angle, vehicle speed, load, etc.), when the understeer is strong, the steering characteristic caused by this is changed. By further enhancing the steering characteristics, that is, by reducing the assist force of the power steering, the steering force is further increased, and the characteristics of good stability and low responsiveness are emphasized. Conversely, when understeer is weak, the power steering assist force is increased to improve steering characteristics, and the steering force is further reduced, emphasizing the characteristics of good responsiveness and low stability. By controlling the steering characteristics according to the suspension characteristics as described above, when the suspension characteristics are selected by manual switch operation, the steering characteristics can be adjusted according to the driver's will, such that the steering is heavy but has excellent straight-line stability. Alternatively, it is possible to select a steering characteristic that is light and has excellent responsiveness and turning performance. On the other hand, in the case of automatic control, the suspension characteristics are automatically changed depending on the driving condition of the car. Taking the steering angle as an example of the driving condition, when the steering angle is small, that is, the car is traveling straight or close to straight. During driving, the suspension characteristics have strong understeer to increase straight-line stability, but at the same time, the steering characteristics further increase straight-line stability by reducing the assist force of the power steering.
When the steering angle is large, that is, during cornering or other turning conditions, the suspension characteristics have little understeer to improve turning performance, but at the same time, turning performance can be further improved by increasing the assist force of the power steering. . Afterwards,
It is possible to create a so-called sporty car, which has excellent stability when driving straight, and responsiveness and maneuverability when turning. The characteristics described above can be summarized as shown in the following table.
【表】
以下図面によつて、本発明の実施例を詳細に説
明する。
第1図および第2図には、パワーステアリング
のステアリング操舵力に対する求心加速度および
ヨーレイトの関係例をそれぞれ示す。図中1点鎖
線はマニユアル・ステアリング(M/S)の場合
を示す参考線であり、パワーステアリングのアシ
スト力はステアリング操舵力が小さい時は働か
ず、ある値を越えたところから作用する。図中A
およびCで示す線はステアリング・アシスト力を
小さくした場合、BおよびDで示す線はステアリ
ング・アシスト力を大きくした場合の例を示し、
上側の線AおよびBはアンダーステア特性を強く
した場合、下側の線CおよびDはアンダーステア
特性を弱くした場合の例を示す。本発明において
はサスペンシヨン特性の変化に応じ、AおよびD
(実線で示す)で示す線になるようステアリング
特性を制御する。なおこの図に示す線は1実施例
であり、サスペンシヨン特性およびステアリング
特性の決め方によつてはBとCの線を重ねたり、
上下位置関係を逆転させたりすることも可能であ
る。A,B,CおよびDの各線で示す操縦特性
は、次表2のようにサスペンシヨン特性およびス
テアリング特性を制御するものである。[Table] Examples of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 and FIG. 2 each show an example of the relationship between the centripetal acceleration and yaw rate with respect to the steering force of the power steering. The one-dot chain line in the figure is a reference line showing the case of manual steering (M/S), and the power steering assist force does not work when the steering force is small, but starts working when the steering force exceeds a certain value. A in the diagram
The lines shown by and C show examples when the steering assist force is decreased, and the lines shown by B and D show examples when the steering assist force is increased.
The upper lines A and B show an example where the understeer characteristics are strengthened, and the lower lines C and D show an example where the understeer characteristics are weakened. In the present invention, depending on changes in suspension characteristics, A and D
The steering characteristics are controlled so that the line shown by (indicated by a solid line) follows. Note that the lines shown in this figure are just one example, and depending on how the suspension characteristics and steering characteristics are determined, the lines B and C may be overlapped, or
It is also possible to reverse the vertical positional relationship. The steering characteristics shown by lines A, B, C, and D control the suspension characteristics and steering characteristics as shown in Table 2 below.
【表】
第3図は本発明の実施例による総合制御装置を
備えた自動車を示すもので、本例においては舵角
センサ33もしくはマニユアルスイツチ32もし
くはその両方からの入力によつて、ダンパ減衰力
を変化させるソレノイド21b,22bもしくは
バネ特性を変化させるソレノイド21a,22a
もしくはその両方を作動させる出力をコントロー
ラ30より出すことによりサスペンシヨン特性を
変化させ、同時にコントローラ30より車速セン
サ31よりの入力30fにもとづきポンプ14の
吐出量を制御する出力を送り出しステアリング特
性を変える。この出力はパワーステアリング用ポ
ンプがエンジン駆動の場合は、流量制御バルブの
ソレノイドを作動させ、電動モータ駆動の場合は
モータの回転数を制御する。
第4図は、エンジンにより駆動する油圧ポンプ
によりアシスト力を得るパワーステアリングを備
えた本発明の実施例の主要系統図を示すものであ
る。本実施例のパワーステアリング装置はマニユ
アルステアリングとしてラツクピニオン式のステ
アリングを備えるものであり、ステアリングホイ
ール1により回転されるステアリングシヤフト2
はジヨイント3,4を介してピニオン5に連結さ
れている。このピニオン5はラツク6に噛合さ
れ、このラツク6の両端には、軸7a,7bを中
心に回動可能に支持されたナツクルアーム8a,
8bに係合されたタイロツド9a,9bが連結さ
れている。ステアリングホイール1が操作され、
ステアリングシヤフト2の回転がピニオン5を介
してラツク6に伝達されると、ラツク6は図中左
右方向に動き、タイロツド9a,9bを介してナ
ツクルアーム8a,8bを回動させ、操舵輪(一
般には前輪)10a,10bに舵角を与える。
上記ラツク6にはパワーシリンダ11のピスト
ン11cが固定され、このピストン11cにより
画成された油室11a,11bに連通する配管1
2a,12bは、コントロールバルブ13を介し
てオイルポンプ14aに接続されている。コント
ロールバルブ13は、従来からこの種のパワース
テアリング装置に一般的に使用されているもので
あり、オイルポンプ14aの吐出配管15と戻し
配管16を操舵方向に応じて各々配管12aと1
2b、あるいは12bと12aに接続するように
油圧系統を切り換える。例えばラツク6が図中右
方に移動するように操舵されたとき、吐出配管1
5は配管12bに、戻し配管16は配管12aに
接続される。その結果パワーシリンダ11内の油
圧によりラツク6の右方への移動が補助される。
またこのコントロールバルブ13は、ステアリン
グシヤフト2が回転されていないときには、吐出
配管15と戻し配管16を直接連通させ、パワー
シリンダ11に圧油を送らない。
上記オイルポンプ14aはベルト17を介して
エンジン18によつて直接駆動され、このポンプ
14aの吐出配管15内に、流量制御弁19が介
設されている。この流量制御弁19は、ケーシン
グ19a内を図中上下方向に摺動可能に形成され
た弁体19bと、この弁体19bを図中下方に付
勢するばね19c、および流量制御ソレノイド1
9dとからなり、ケーシング19aは吐出配管1
5に接続された第1、2ポート19e,19f、
および戻し配管16に接続された第3ポート19
gを備えている。
流量制御ソレノイド19dが消磁されていると
き弁体19bは、ばね19cに押されて上記第3
ポート19gを閉じている。そしてこのとき、弁
体19bの周囲に刻設された環状溝19hが第
1、2ポート19e,19fとに整合し、これら
第1、2ポート19e,19fが互いに連通され
る(第4図図示の状態)。一方コントローラ30
よりの出力30gにより流量制御ソレノイド19
dが励磁されると、弁体19bはばね19cの付
勢力に抗して図中上方に引き上げられる。したが
つて、それまで弁体19bによつて閉じられてい
た第3ポート19gは部分的に第1ポート19e
に連通し、第1ポート19eよりの流量は一部第
3ポート19gを通して戻り配管16へ戻るた
め、第2ポート19fより出る流量は減少する。
すなわち、流量制御ソレノイド19d消磁の時、
ポンプ14aの吐出量全量がコントロール・バル
ブ13に流れステアリング・アシスト力は大き
く、流量制御ソレノイド19d励磁の時は、ポン
プ14aの吐出量が一部流量制御弁19によつて
バイパスされるため、コントロール・バルブ13
への流量が減りステアリングアシスト力は小さく
なる。実際には、このソレノイドのON−OFFの
デユーテイ比を変えることにより、後述の第6
図、第7図および第8図に示すような制御を行な
う。
上記コントローラには電源よりの入力の外、マ
ニユアルにより切換可能とする場合のマニユアル
スイツチ32よりの入力30a、および本実施例
として舵角センサ33よりの入力30h(この入
力は舵角に限らず荷重、車速等の場合もある)が
入力され、これらの入力によりサスペンシヨン特
性を変化させる信号30b,30c,30dおよ
び30e、およびステアリング特性を変化させる
信号30gを出力する。
具体的には、ステアリング特性は上述の通りで
あり、サスペンシヨン特性に関しては、例えば空
気ばね21,22のばね特性を変えるにはコント
ローラ30よりの出力30b,30cによりソレ
ノイド21a,22aを励磁または消磁し、アク
チユエータ21A,22Aとの連絡をON−OFF
させることにより行ない、ダンパの減衰特性を変
えるにはコントローラ30よりの出力30d,3
0eにより、ソレノイド21b,22bを励磁ま
たは消磁し、ダンパ特性を決めるオリフイスサイ
ズを変化させることにより行なう。
以上のように、舵角(もしくは荷重、車速等の
走行状態)に応じマニユアル・スイツチの選択も
しくは自動で、コントローラによるサスペンシヨ
ン特性に追従したステアリング特性制御が可能に
なる。
第5図は、電気モータにより駆動する油圧ポン
プによりアシスト力を得るパワーステアリングを
備えた本発明の実施例の主要系統図を示すもので
ある。本実施例は、第4図の実施例とは油圧ポン
プがエンジン駆動でなくモータ駆動であること
と、流量制御弁がないこと以外は全く同じであ
り、同一の個所は同一番号を付し説明を省略す
る。
本実施例においては、コントローラ30よりの
出力30gによりモータ20を駆動制御し、ポン
プ14bの吐出量を制御することによりステアリ
ング特性を変える。このコントローラは第4図の
例と同様に、サスペンシヨン特性も変化させるこ
とができるので、サスペンシヨン特性と、ステア
リング特性の相互の関連した制御が可能である。
第6図、第7図および第8図は、第4図および
第5図で説明した実施例の場合での油圧ポンプ吐
出量とステアリング特性との関係を説明するグラ
フである。
第6図のグラフでは、車速Vとポンプ吐出量Q
との関係を示し、一般には、低速すなわち大きい
操舵力を要する時は、流量が多く速度が増すに従
い流量が減少しある速度以上では一定になる。ア
シスト力大とアシスト力小との差は第4図の実施
例では流量制御弁のソレノイドの消・励磁デユー
テイ比を変えることにより、第5図の実施例で
は、モータの回転数変化により行なわれ、例えば
車速V1の所では流量がQLからQHに変化する。
第7図は上記車速V1すなわちパワーステアリ
ングへの流量が、QLとQHの場合での操舵トルク
THと油圧Pとの関係を示すグラフで、操舵トル
クTHが小さい所で油圧Pはあまり変化しないが、
操舵トルクがある値を越えると油圧Pは相乗的に
増加する。ただし、同一油圧を得るには流量が
QH(少ない)の方が大きいトルクTHを必要とす
る。
第8図は上記車速V1すなわちパワーステアリ
ングへの流量がQLとQHの場合での求心加速度と
操舵トルクTHとの関係を示すグラフで、操舵ト
ルクTHの増加に応じ求心加速度は相乗的に増加
する。同一の求心加速度を得るには流量がQHの
方が大きいトルクを必要とする、つまりパワース
テアリングへの流量が少ない方がアシスト力小さ
く操舵感が重くなる。
第9図は、本発明による実施例の制御回路図を
示すものであり、マニユアルスイツチによるサス
ペンシヨン特性の選択およびパワーステアリング
用油圧ポンプをエンジン駆動とした場合の実施例
について示している。マニユアルスイツチ32が
OFFの時はこの信号30aがコントローラ30
に入力され、インバータ38によりON信号に変
換された信号が前輪サスペンシヨン23へ出力3
0b,30dされ、前輪サスペンシヨン23のば
ね特性を変化させるソレノイド21aもしくは減
衰特性を変化させるソレノイド21bもしくはそ
の両方を励磁し、一方OFF信号のままの出力3
0c,30eが後輪サスペンシヨン24のばね特
性を変化させるソレノイド22aもしくは減衰特
性を変化させるソレノイド22bもしくはその両
方を消磁する。この場合ばね特性を変化させるソ
レノイド21a,22aは、励磁(ON)の時ば
ね定数を小さく消磁(OFF)の時大きくなるよ
うに設定され、減衰特性を変化させるソレノイド
21b,22bは、励磁(ON)の時減衰力を小
さく消磁(OFF)の時大きくなるように設定さ
れている。マニユアルスイツチ32がONの時は
上記の場合と逆で、前輪サスペンシヨン23のば
ね特性変化用ソレノイド21aもしくは減衰特性
変化用ソレノイド21bもしくはその両方が消磁
され、後輪サスペンシヨン24のばね特性変化用
ソレノイド22aもしくは減衰特性変化用ソレノ
イド22bもしくはその両方が励磁される。ここ
で、前輪サスペンシヨンのばね定数をKF、減衰
係数をCF、後輪サスペンシヨンのばね定数をKR、
減衰係数をCRとし、マニユアルスイツチ32の
ON−OFFに対する値をONもしくはOFFのサフ
イツクスを付して表わすと、次のようになる。
(1) ばね定数比
(KF/KR)ON>(KF/KR)OFF
(2) 減衰係数比
(CF/CR)ON>(CF/CR)OFF
よつて、マニユアルスイツチONの時アンダー
ステア特性が強く、OFFの時アンダーステア特
性が弱くなる。以上について明確化のためまとめ
ると、次表3のようになる。[Table] FIG. 3 shows an automobile equipped with a comprehensive control device according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, the damper damping force is Solenoids 21b, 22b that change the spring characteristics or solenoids 21a, 22a that change the spring characteristics.
The suspension characteristics are changed by outputting from the controller 30 an output that operates the two or both, and at the same time, the controller 30 outputs an output that controls the discharge amount of the pump 14 based on the input 30f from the vehicle speed sensor 31 to change the steering characteristics. This output operates the solenoid of the flow rate control valve when the power steering pump is driven by an engine, and controls the rotation speed of the motor when it is driven by an electric motor. FIG. 4 shows a main system diagram of an embodiment of the present invention, which is equipped with a power steering system that obtains assist force from a hydraulic pump driven by an engine. The power steering device of this embodiment is equipped with a rack and pinion type steering as manual steering, and includes a steering shaft 2 rotated by a steering wheel 1.
is connected to the pinion 5 via joints 3 and 4. This pinion 5 is meshed with a rack 6, and at both ends of this rack 6 are knuckle arms 8a, which are rotatably supported around shafts 7a and 7b.
Tie rods 9a and 9b engaged with 8b are connected. Steering wheel 1 is operated,
When the rotation of the steering shaft 2 is transmitted to the rack 6 via the pinion 5, the rack 6 moves in the left-right direction in the figure, rotates the knuckle arms 8a and 8b via tie rods 9a and 9b, and rotates the steering wheels (generally Give the steering angle to the front wheels) 10a and 10b. A piston 11c of a power cylinder 11 is fixed to the rack 6, and a piping 1 communicating with oil chambers 11a and 11b defined by the piston 11c.
2a and 12b are connected to an oil pump 14a via a control valve 13. The control valve 13 has been commonly used in this type of power steering device, and controls the discharge pipe 15 and return pipe 16 of the oil pump 14a to the pipes 12a and 1, respectively, depending on the steering direction.
Switch the hydraulic system to connect to 2b, or 12b and 12a. For example, when the rack 6 is steered to move to the right in the figure, the discharge pipe 1
5 is connected to the pipe 12b, and the return pipe 16 is connected to the pipe 12a. As a result, the rightward movement of the rack 6 is assisted by the hydraulic pressure within the power cylinder 11.
Further, when the steering shaft 2 is not rotating, the control valve 13 allows the discharge pipe 15 and the return pipe 16 to communicate directly, and does not send pressure oil to the power cylinder 11. The oil pump 14a is directly driven by the engine 18 via a belt 17, and a flow rate control valve 19 is interposed in the discharge pipe 15 of the pump 14a. The flow rate control valve 19 includes a valve body 19b that is formed to be slidable in the vertical direction in the drawing within the casing 19a, a spring 19c that urges the valve body 19b downward in the figure, and a flow rate control solenoid 1.
9d, and the casing 19a is the discharge pipe 1.
1st and 2nd ports 19e and 19f connected to 5,
and a third port 19 connected to the return pipe 16
It is equipped with g. When the flow control solenoid 19d is demagnetized, the valve body 19b is pushed by the spring 19c and the third
Port 19g is closed. At this time, the annular groove 19h carved around the valve body 19b aligns with the first and second ports 19e and 19f, and these first and second ports 19e and 19f communicate with each other (as shown in FIG. 4). condition). On the other hand, the controller 30
Flow rate control solenoid 19 with an output of 30g
When d is excited, the valve body 19b is pulled upward in the figure against the biasing force of the spring 19c. Therefore, the third port 19g, which was previously closed by the valve body 19b, is partially closed by the first port 19e.
Since a part of the flow rate from the first port 19e returns to the return pipe 16 through the third port 19g, the flow rate exiting from the second port 19f decreases.
That is, when the flow control solenoid 19d is demagnetized,
The entire discharge amount of the pump 14a flows to the control valve 13, resulting in a large steering assist force, and when the flow control solenoid 19d is energized, a portion of the discharge amount of the pump 14a is bypassed by the flow control valve 19, so that the control valve 13 has a large steering assist force.・Valve 13
The flow rate to the steering assist force decreases. In reality, by changing the ON-OFF duty ratio of this solenoid, the sixth
Controls as shown in FIGS. 7, 7, and 8 are performed. In addition to the input from the power supply, the above-mentioned controller receives an input 30a from the manual switch 32 when switching is possible manually, and an input 30h from the steering angle sensor 33 in this embodiment (this input is not limited to the steering angle but also the load). , vehicle speed, etc.), and outputs signals 30b, 30c, 30d, and 30e that change the suspension characteristics and a signal 30g that changes the steering characteristics based on these inputs. Specifically, the steering characteristics are as described above, and regarding the suspension characteristics, for example, to change the spring characteristics of the air springs 21 and 22, the solenoids 21a and 22a are energized or demagnetized by the outputs 30b and 30c from the controller 30. and turn ON/OFF communication with actuators 21A and 22A.
To change the damping characteristics of the damper, the outputs 30d, 3 from the controller 30 are
This is done by energizing or demagnetizing the solenoids 21b and 22b with 0e and changing the orifice size that determines the damper characteristics. As described above, depending on the steering angle (or driving conditions such as load and vehicle speed), it is possible to control steering characteristics that follow the suspension characteristics using the controller, either by manual switch selection or automatically. FIG. 5 shows a main system diagram of an embodiment of the present invention, which is equipped with a power steering system that obtains assisting force from a hydraulic pump driven by an electric motor. This embodiment is completely the same as the embodiment shown in Fig. 4, except that the hydraulic pump is driven by a motor rather than an engine, and there is no flow control valve, and the same parts are given the same numbers and explained. omitted. In this embodiment, the motor 20 is driven and controlled by the output 30g from the controller 30, and the steering characteristics are changed by controlling the discharge amount of the pump 14b. Similar to the example shown in FIG. 4, this controller can also change the suspension characteristics, so it is possible to control the suspension characteristics and the steering characteristics in a mutually related manner. FIGS. 6, 7, and 8 are graphs illustrating the relationship between the hydraulic pump discharge amount and the steering characteristics in the embodiments described in FIGS. 4 and 5. FIG. In the graph of Figure 6, vehicle speed V and pump discharge amount Q
In general, when the speed is low, that is, when a large steering force is required, the flow rate is large, and as the speed increases, the flow rate decreases, and becomes constant above a certain speed. The difference between the large assist force and the small assist force is determined by changing the deenergization/excitation duty ratio of the solenoid of the flow control valve in the embodiment shown in FIG. 4, and by changing the rotational speed of the motor in the embodiment shown in FIG. , for example, at a vehicle speed of V 1 , the flow rate changes from Q L to Q H. Figure 7 shows the steering torque when the above vehicle speed V 1 , that is, the flow rate to the power steering is Q L and Q H.
This is a graph showing the relationship between T H and oil pressure P. The oil pressure P does not change much when the steering torque T H is small.
When the steering torque exceeds a certain value, the oil pressure P increases synergistically. However, to obtain the same oil pressure, the flow rate is
Q H (less) requires greater torque T H. Figure 8 is a graph showing the relationship between the centripetal acceleration and the steering torque T H when the vehicle speed is V 1 , that is, the flow rate to the power steering is Q L and Q H. As the steering torque T H increases, the centripetal acceleration increases. increase synergistically. In order to obtain the same centripetal acceleration, a larger torque is required when the flow rate is Q H. In other words, the smaller the flow rate to the power steering, the smaller the assist force and the heavier the steering feel. FIG. 9 shows a control circuit diagram of an embodiment according to the present invention, and shows an embodiment in which suspension characteristics are selected by a manual switch and the power steering hydraulic pump is driven by an engine. Manual switch 32
When OFF, this signal 30a is the controller 30
The signal that is input to the inverter 38 and converted to an ON signal is output to the front wheel suspension 23.
0b, 30d, energizes the solenoid 21a that changes the spring characteristics of the front wheel suspension 23, the solenoid 21b that changes the damping characteristics, or both, while the output 3 remains as an OFF signal.
0c and 30e demagnetize the solenoid 22a that changes the spring characteristics of the rear wheel suspension 24, the solenoid 22b that changes the damping characteristics, or both. In this case, the solenoids 21a and 22a that change the spring characteristics are set so that the spring constant is small when energized (ON) and becomes large when demagnetized (OFF), and the solenoids 21b and 22b that change the damping characteristics are set so that the spring constant is set to be large when energized (ON). ), the damping force is set to be small, and when demagnetized (OFF), the damping force is set to be large. When the manual switch 32 is ON, the above case is reversed, and the solenoid 21a for changing the spring characteristics of the front wheel suspension 23, the solenoid 21b for changing the damping characteristics, or both are demagnetized, and the solenoid for changing the spring characteristics of the rear wheel suspension 24 is demagnetized. The solenoid 22a, the damping characteristic change solenoid 22b, or both are energized. Here, the spring constant of the front wheel suspension is K F , the damping coefficient is C F , the spring constant of the rear wheel suspension is K R ,
The damping coefficient is C R , and the manual switch 32 is
When the value for ON-OFF is expressed by adding the suffix of ON or OFF, it becomes as follows. (1) Spring constant ratio (K F / K R ) ON > (K F / K R ) OFF (2) Damping coefficient ratio (C F / C R ) ON > (C F / C R ) OFF Therefore, manual When the switch is ON, the understeer characteristics are strong, and when the switch is OFF, the understeer characteristics are weak. The above is summarized for clarity as shown in Table 3 below.
【表】
本発明においては、前述のマニユアルスイツチ
によるサスペンシヨン特性(アンダーステア特
性)の切換えに応じ、ステアリング特性も同時に
変化させるのであるが、これを本図(第9図)に
加え、第10図、第11図および第12図を併用
して説明する。
第10図はコントローラ30内の第1コンパレ
ータ37の入力を示すグラフで、第11図および
第12図はこの第1コンパレータ37よりの出力
30gを示し、第11図はマニユアルスイツチ3
2がONの時、第12図はマニユアルスイツチ3
2がOFFの時を示すグラフである。
マニユアルスイツチ32がONの時、三角波発
生回路35よりの出力が加算回路36によりマニ
ユアルスイツチよりの入力30aと加算され、第
10図に示す上側の三角波(図中マニユアルスイ
ツチ−ONで示す線)として第1コンパレータ3
7のプラス側に入力される。一方、車速センサ3
1よりの入力30fがF/V変換器34で電圧に
変換され第1コンパレータ37のマイナス側へ入
力される。例として、ある定車速を考えその時の
F/V変換後の電圧Vを第10図に示す(一定値
Vで表わす直線)。上記2つの入力を第1コンパ
レータ37に入れると出力は第11図に示すT1
時間ON、T2時間OFFになる信号として出され、
これが出力30gされてパワーステアリング用ポ
ンプの吐出側配管に設置されている流量制御弁1
9の流量制御ソレノイド19dを消・励磁する。
この時流量制御ソレノイド19dはT時間内に
T1時間ONでT2時間OFFであり、このデユーテ
イ比(T1/T)によつて流量制御弁19を通つ
てパワーステアリングのアシスト力として作用す
る流量が決まる。
マニユアルスイツチ32がOFFの時は第1コ
ンパレータ37のプラス側入力は三角波発生回路
35よりの出力のみであり、マニユアルスイツチ
32がONの時より全体に電圧レベルが下がり、
第10図に示す下側の三角波(図中マニユアルス
イツチ:OFFで示す線)になる。これにより、
前記の場合と同一車速の時を想定すると、第1コ
ンパレータ37の出力は第12図に示すように
T3時間ON、T4時間OFFという信号になる。よ
つて流量制御弁19の流量制御ソレノイド19d
の消励磁はデユーテイ比:T3/Tとなりこれに
基づき流量も決まる。
マニユアルスイツチ32のONとOFFの相違に
より第10図に示すように三角波の電位が全体に
上下するため、同一車速でも第1コンパレータ3
7の出力が第11図および第12図に示すように
異なつてくる。すなわちマニユアルスイツチ32
がONの時、T1/Tのデユーテイ比で流量制御ソ
レノイド19dが消励磁し、マニユアルスイツチ
32がOFFの時T3/Tのデユーテイ比で流量制
御ソレノイド19dが消励磁する。よつて流量制
御弁を通りパワーステアリングアシスト力として
作用する流量も、デユーテイ比の相違分だけ異な
り、マニユアルスイツチONの時流量が少なくパ
ワーステアリングアシスト力は小さく、マニユア
ルスイツチOFFの時流量が多くパワーステアリ
ングアシスト力は大きくなる。
以上のようにして、マニユアルスイツチONの
時サスペンシヨン特性によるアンダーステア特性
が強くかつパワーステアリングのアシスト力が小
さくなり、マニユアルスイツチOFFの時アンダ
ーステア特性が弱くかつパワーステアリングのア
シスト力が大きくなり、マニユアルスイツチによ
り応答性は犠牲になるが安定性に優れた操縦特
性、もしくは安定性は犠牲になるが応答性に優れ
た操縦特性を運転者が選択することができる。
第13図は、本発明によるもう一つの実施例の
制御回路図を示すものであり、操舵角にもとづく
自動サスペンシヨン特性選択およびパワーステア
リング用油圧ポンプをエンジン駆動とした場合の
実施例について示している。図中、第9図に示す
ものと同一のものは同一の番号を付し説明を省略
する。
操舵角センサ33により操舵角を検出しており
この操舵角センサ33よりのコントローラ30へ
の入力30hを第2コンパレータ39に入力し、
操舵角がある設定値より小さい時第2コンパレー
タ39よりON信号を出力し、操舵角がある設定
値を越えるとOFF信号を出力するようにしてい
る。この第2コンパレータ39よりのONもしく
はOFF信号により、第7図における実施例の場
合と全く同様にサスペンシヨン特性およびステア
リング特性を制御する。すなわち操舵角が小さい
直進もしくは直進に近い走行状態の時はサスペン
シヨン特性によるアンダーステア特性は強くかつ
パワーステアリングアシスト力は小さく応答性に
劣るが安定性が優れている操縦特性になり、操舵
角が大きいカーブ等の旋回時にはサスペンシヨン
特性によるアンダーステア特性は弱くかつパワー
ステアリングアシスト力は大きく安定性に劣るが
応答性および旋回性に優れた操縦特性になり、操
縦特性としては、いわゆるスポーテイな車にする
ことができる。
なお、第9図および第13図の実施例は、パワ
ーステアリング用油圧ポンプをエンジン駆動によ
つている例を示したが、第5図に説明したような
電気モータによる駆動の場合においてはソレノイ
ド消励磁デユーテイ比による流量制御のかわりに
デユーテイ比にもとづくモータ回転数制御(例え
ば、第1コンパレータ37の出力を積分しその積
分された電位にもとづき回転数制御)することに
より同様の流量制御ができる。
第14図に示す制御回路図は、サスペンシヨン
特性制御を操舵角センサ33および車速センサ3
1の両方により行なう例を示し、本図の増幅器4
4bの出力が第13図の第2コンパレータ39の
反転入力と置き換えられコントローラ30Aを形
成する。すなわち第14図はコントローラ30の
一部分を示す回路図である。本実施例では、操舵
時に車速が大きい程アンダーステア特性を弱める
ような制御すなわち操舵時の遠心力によるロール
を押えるために車速の2乗(V2)を操舵角(θ)
に掛け合わせたもの(θ×V2)の大きさに応じ
てアンダーステア特性を弱める制御例を示し、コ
ントローラ30Aに入力される操舵角センサ33
の出力θと車速センサ31の出力Sとが、操舵角
θはそのまま、車速Vは車速センサの出力Sを電
圧に変換する変換器41によつて変換された出力
Vを乗算器42によつて掛け合せてV2にした後
乗算器43に入力されてθ×V2を得、この出力
θ×V2をバツフアー44aと増幅器44bを介
して前後輪のアクチユエータ21a,21b,2
2a,22bに伝え、減衰力およびばね定数を制
御するようにしている。すなわち、車速(V)を
2乗したものと操舵角(θ)を掛け合わせた値の
大小に応じて減衰力の前後輪比CF/CRもしくは
ばね定数の前後輪比KF/KRの大きさをこの値
(θ×V2)が大きい程小さくなるように制御す
る。これにより、車速の2乗に比例する遠心力の
影響を操舵角に乗じたものに対するサスペンシヨ
ン特性制御を行なうことができる。さらに上記サ
スペンシヨン特性制御信号を第13図に示す例の
加算器36へ入力することにより、第13図にお
ける実施例と同様にサスペンシヨン特性変化に追
従したステアリング特性制御を行なうことができ
る。
以上詳細に説明したように、本発明によればサ
スペンシヨン特性の変化に応じこの変化によつて
生ずる操縦特性の変化を助長するようにステアリ
ング特性を変化させるため、サスペンシヨン特性
によりアンダーステア特性を強くし安定性をよく
している時はパワーステアリングのアシスト力を
小さくし、さらに安定性の向上した操縦特性と
し、アンダーステア特性を弱くし応答性をよくし
ている時はパワーステアリングのアシスト力を大
きくしさらに応答性の向上した操縦特性を有する
車とすることができる。言いかえれば、サスペン
シヨン特性の変化による安定性もしくは応答性変
化をステアリング特性により助長し、運転者に安
定性もしくは応答性の変化を、よりはつきりと感
じさせるいわゆるスポーテイな操縦特性を持つ車
を実現できる。[Table] In the present invention, when the suspension characteristics (understeer characteristics) are changed by the aforementioned manual switch, the steering characteristics are also changed at the same time. , and will be explained using FIGS. 11 and 12 together. FIG. 10 is a graph showing the input of the first comparator 37 in the controller 30, FIGS. 11 and 12 are graphs showing the output 30g from the first comparator 37, and FIG.
When 2 is ON, Figure 12 shows manual switch 3.
2 is a graph showing when OFF. When the manual switch 32 is ON, the output from the triangular wave generation circuit 35 is added to the input 30a from the manual switch by the adder circuit 36, and the result is the upper triangular wave shown in FIG. 10 (the line indicated by the manual switch ON in the figure). 1st comparator 3
It is input to the positive side of 7. On the other hand, vehicle speed sensor 3
The input 30f from the first comparator 37 is converted into a voltage by the F/V converter 34 and input to the negative side of the first comparator 37. As an example, considering a certain constant vehicle speed, the voltage V after F/V conversion at that time is shown in FIG. 10 (a straight line represented by a constant value V). When the above two inputs are input to the first comparator 37, the output is T 1 as shown in FIG.
Time ON, T is issued as a signal to be OFF for 2 hours,
This is the flow control valve 1 that has an output of 30g and is installed in the discharge side piping of the power steering pump.
The flow rate control solenoid 19d of No. 9 is deenergized and energized.
At this time, the flow rate control solenoid 19d is activated within T time.
It is ON for T 1 hour and OFF for T 2 hours, and this duty ratio (T 1 /T) determines the flow rate that acts as an assist force for power steering through the flow rate control valve 19. When the manual switch 32 is OFF, the positive input of the first comparator 37 is only the output from the triangular wave generation circuit 35, and the overall voltage level is lower than when the manual switch 32 is ON.
This results in the lower triangular wave shown in Figure 10 (the line indicated by the manual switch: OFF in the figure). This results in
Assuming that the vehicle speed is the same as in the above case, the output of the first comparator 37 will be as shown in FIG.
The signal will be ON for T 3 hours and OFF for T 4 hours. Therefore, the flow rate control solenoid 19d of the flow rate control valve 19
The de-excitation of is the duty ratio: T 3 /T, and the flow rate is also determined based on this. Due to the difference between ON and OFF of the manual switch 32, the electric potential of the triangular wave changes as a whole as shown in FIG.
7 becomes different as shown in FIGS. 11 and 12. That is, manual switch 32
When is ON, the flow rate control solenoid 19d is deenergized with a duty ratio of T 1 /T, and when the manual switch 32 is OFF, the flow rate control solenoid 19d is deenergized with a duty ratio of T 3 /T. Therefore, the flow rate that passes through the flow control valve and acts as a power steering assist force also differs by the difference in duty ratio; when the manual switch is ON, the flow rate is low and the power steering assist force is small, and when the manual switch is OFF, the flow rate is high and the power steering assist force is low. Assist power increases. As described above, when the manual switch is ON, the understeer characteristics due to the suspension characteristics are strong and the assist force of the power steering is small, and when the manual switch is OFF, the understeer characteristics are weak and the assist force of the power steering is large. This allows the driver to select a maneuvering characteristic with excellent stability at the expense of responsiveness, or a maneuvering characteristic with excellent responsiveness at the cost of stability. FIG. 13 shows a control circuit diagram of another embodiment according to the present invention, and shows an embodiment in which automatic suspension characteristics are selected based on the steering angle and the hydraulic pump for power steering is driven by the engine. There is. In the figure, the same parts as those shown in FIG. 9 are given the same numbers, and the explanation will be omitted. The steering angle is detected by the steering angle sensor 33, and the input 30h from the steering angle sensor 33 to the controller 30 is input to the second comparator 39.
When the steering angle is smaller than a certain set value, the second comparator 39 outputs an ON signal, and when the steering angle exceeds a certain set value, it outputs an OFF signal. The ON or OFF signal from the second comparator 39 controls the suspension characteristics and steering characteristics in exactly the same way as in the embodiment shown in FIG. In other words, when the steering angle is small and the vehicle is traveling straight or nearly straight, the understeer characteristics due to the suspension characteristics are strong, the power steering assist force is small, and the responsiveness is poor, but the steering characteristics are excellent in stability, and the steering angle is large. When turning around curves, the understeer characteristics due to the suspension characteristics are weak, the power steering assist force is large, and the stability is poor, but the steering characteristics are excellent in responsiveness and turning ability, and the steering characteristics are to be made into a so-called sporty car. Can be done. The embodiments shown in FIGS. 9 and 13 show examples in which the power steering hydraulic pump is driven by an engine, but in the case of driving by an electric motor as explained in FIG. Similar flow control can be achieved by controlling the motor rotation speed based on the duty ratio (for example, integrating the output of the first comparator 37 and controlling the rotation speed based on the integrated potential) instead of controlling the flow rate using the excitation duty ratio. The control circuit diagram shown in FIG. 14 performs suspension characteristic control using a steering angle sensor 33 and a vehicle speed sensor 3.
An example is shown in which the amplifier 4 in this figure is
The output of 4b is replaced with the inverting input of second comparator 39 of FIG. 13 to form controller 30A. That is, FIG. 14 is a circuit diagram showing a portion of the controller 30. In this embodiment, the square of the vehicle speed (V 2 ) is used as the steering angle (θ) in order to suppress the understeer characteristic as the vehicle speed increases, that is, to suppress roll caused by centrifugal force during steering.
An example of control is shown in which the understeer characteristic is weakened according to the magnitude of the product (θ×V 2 ) of the steering angle sensor 33 input to the controller 30A.
output θ and the output S of the vehicle speed sensor 31, the steering angle θ remains unchanged, and the vehicle speed V is obtained by multiplying the output V converted by the converter 41 that converts the output S of the vehicle speed sensor into a voltage by the multiplier 42. After multiplying to obtain V 2 , it is input to the multiplier 43 to obtain θ×V 2 , and this output θ×V 2 is sent to the front and rear wheel actuators 21 a, 21 b, 2 via a buffer 44 a and an amplifier 44 b.
2a and 22b to control the damping force and spring constant. In other words, depending on the magnitude of the product of the vehicle speed (V) squared and the steering angle (θ), the damping force front and rear wheel ratio C F /C R or the spring constant front and rear wheel ratio K F /K R The magnitude of is controlled so that the larger this value (θ×V 2 ) is, the smaller it becomes. This makes it possible to control the suspension characteristics with respect to the steering angle multiplied by the influence of centrifugal force that is proportional to the square of the vehicle speed. Furthermore, by inputting the suspension characteristic control signal to the adder 36 of the example shown in FIG. 13, it is possible to perform steering characteristic control that follows changes in the suspension characteristics, similar to the embodiment shown in FIG. As explained in detail above, according to the present invention, in order to change the steering characteristics in accordance with changes in the suspension characteristics so as to promote changes in the handling characteristics caused by this change, the understeer characteristics are strengthened by the suspension characteristics. When improving stability, the assist force of the power steering is reduced, resulting in more stable handling characteristics, and when reducing understeer characteristics and improving responsiveness, the assist force of the power steering is increased. Furthermore, the vehicle can have handling characteristics with improved responsiveness. In other words, a car with so-called sporty handling characteristics that promotes changes in stability or responsiveness due to changes in suspension characteristics through steering characteristics, making the changes in stability or responsiveness more noticeable to the driver. can be realized.
第1図および第2図は、車のサスペンシヨン特
性およびステアリング特性を変化させた場合のス
テアリング操舵力に対する求心加速度(第1図)
およびヨーレイト(第2図)の関係の例を示すグ
ラフ、第3図は本発明の総合制御装置を備えた自
動車の例を示す斜視図、第4図はエンジン駆動油
圧ポンプによるパワーステアリングを備えた本発
明の実施例の主要系統図、第5図は電気モータ駆
動油圧ポンプによるパワーステアリングを備えた
本発明の実施例の主要系統図、第6図、第7図お
よび第8図は本発明の実施例における油圧ポンプ
吐出量とステアリング特性との関係を示すグラフ
であり、第6図は車速とポンプ吐出量の関係、第
7図は油圧と操舵トルクの関係、第8図は操舵ト
ルクと求心加速度の関係を示すグラフ、第9図は
マニユアルスイツチによるサスペンシヨン特性選
択可能とした場合の本発明による実施例の制御回
路図、第10図は第1コンパレータの入力を示す
グラフ、第11図および第12図は第1コンパレ
ータの出力を示し第11図はマニユアルスイツチ
ONの時、第12図はマニユアルスイツチOFFの
時の値を示すグラフ、第13図は操舵角に応じサ
スペンシヨン特性を変化させるようにした場合の
本発明による実施例の制御回路図、および第14
図は操舵角および車速による制御回路図である。
1……ステアリングホイール、2……ステアリ
ングシヤフト、3,4……ジヨイント、5……ピ
ニオン、6……ラツク、11……パワーシリン
ダ、13……コントロールバルブ、14a,14
b……油圧ポンプ、18……エンジン、19……
流量制御弁、19d……流量制御ソレノイド、2
0……モータ、21a,21b,22a,22b
……ソレノイド、21A,22A……アキユムレ
ータ、30……コントローラ、31……車速セン
サ、32……マニユアルスイツチ、33……舵角
センサ、34……F/V変換器、35……三角波
発生回路、36……加算回路、37……第1コン
パレータ、38……インバータ、39……第2コ
ンパレータ、41……変換器、42……乗算器、
43……後乗算器、44a……バツフアー、44
b……増幅器。
Figures 1 and 2 show the centripetal acceleration relative to the steering force when changing the car's suspension characteristics and steering characteristics (Figure 1).
and yaw rate (Figure 2), Figure 3 is a perspective view of an example of an automobile equipped with the integrated control device of the present invention, and Figure 4 is an example of a vehicle equipped with power steering using an engine-driven hydraulic pump. A main system diagram of an embodiment of the present invention; FIG. 5 is a main system diagram of an embodiment of the present invention equipped with power steering by an electric motor-driven hydraulic pump; FIGS. 6, 7, and 8 are main system diagrams of an embodiment of the present invention. These are graphs showing the relationship between the hydraulic pump discharge amount and the steering characteristics in the example. FIG. 6 is the relationship between the vehicle speed and the pump discharge amount, FIG. 7 is the relationship between the oil pressure and steering torque, and FIG. 8 is the relationship between the steering torque and centripetal. A graph showing the relationship between accelerations, FIG. 9 is a control circuit diagram of an embodiment of the present invention in which suspension characteristics can be selected by a manual switch, FIG. 10 is a graph showing the input of the first comparator, FIGS. Figure 12 shows the output of the first comparator, and Figure 11 shows the manual switch.
12 is a graph showing the values when the manual switch is OFF, FIG. 13 is a control circuit diagram of an embodiment of the present invention in which the suspension characteristics are changed according to the steering angle, and FIG. 14
The figure is a control circuit diagram based on steering angle and vehicle speed. 1... Steering wheel, 2... Steering shaft, 3, 4... Joint, 5... Pinion, 6... Rack, 11... Power cylinder, 13... Control valve, 14a, 14
b... Hydraulic pump, 18... Engine, 19...
Flow rate control valve, 19d...Flow rate control solenoid, 2
0...Motor, 21a, 21b, 22a, 22b
... Solenoid, 21A, 22A ... Accumulator, 30 ... Controller, 31 ... Vehicle speed sensor, 32 ... Manual switch, 33 ... Rudder angle sensor, 34 ... F/V converter, 35 ... Triangular wave generation circuit , 36... Addition circuit, 37... First comparator, 38... Inverter, 39... Second comparator, 41... Converter, 42... Multiplier,
43...Post multiplier, 44a...Buffer, 44
b...Amplifier.
Claims (1)
サスペンシヨンユニツト、上記車輪のうち転舵自
在な操舵輪を操舵するパワーステアリング装置、
サスペンシヨンユニツトの減衰力もしくはバネ定
数のうち少なくともいずれか一方を制御して後輪
に対する前輪の減衰力比もしくは後輪に対する前
輪のバネ定数比を可変制御する第1制御手段、パ
ワーステアリング装置のアシスト力を可変制御す
る第2制御手段、前記減衰力比もしくはバネ定数
比の少なくとも一方を高める第1制御信号を前記
第1制御手段に出力すると共に該第1制御信号の
出力に追従して前記アシスト力を低下させるよう
前記第2制御手段に第2制御信号を出力しかつ前
記減衰力比もしくはバネ定数比の少なくとも一方
を低下させる第3制御信号を前記第1制御手段に
出力すると共に該第3制御信号の出力に追従して
前記アシスト力を高めるよう前記第2制御手段に
第4制御信号を出力するコントローラを備え、サ
スペンシヨンユニツトの前記減衰力比もしくはバ
ネ定数比の変化に同期してパワーステアリング装
置のアシスト力を変更するようにしたことを特徴
とするサスペンシヨンとステアリングの総合制御
装置。1. A suspension unit that suspends the vehicle body on each of the front, rear, left, and right wheels; a power steering device that steers a steerable wheel among the wheels;
A first control means for variably controlling the damping force ratio of the front wheels to the rear wheels or the spring constant ratio of the front wheels to the rear wheels by controlling at least one of the damping force or the spring constant of the suspension unit, and an assist for the power steering device. a second control means for variably controlling the force; outputting a first control signal for increasing at least one of the damping force ratio or the spring constant ratio to the first control means; and following the output of the first control signal to control the assist. outputting a second control signal to the second control means to reduce the force and outputting a third control signal to the first control means to reduce at least one of the damping force ratio or the spring constant ratio; The controller includes a controller that outputs a fourth control signal to the second control means so as to increase the assist force in accordance with the output of the control signal, and outputs the power in synchronization with a change in the damping force ratio or spring constant ratio of the suspension unit. A comprehensive suspension and steering control device characterized by changing the assist force of the steering device.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20479682A JPS5996063A (en) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | Synthesizd controller with suspension and steering |
| US06/553,390 US4573705A (en) | 1982-11-22 | 1983-11-18 | Suspension and steering control of motor vehicles |
| DE19833342152 DE3342152A1 (en) | 1982-11-22 | 1983-11-22 | ARRANGEMENT FOR ADJUSTING THE SUSPENSIONS AND THE STEERING DEVICE OF A MOTOR VEHICLE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20479682A JPS5996063A (en) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | Synthesizd controller with suspension and steering |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5996063A JPS5996063A (en) | 1984-06-02 |
| JPS635283B2 true JPS635283B2 (en) | 1988-02-03 |
Family
ID=16496498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20479682A Granted JPS5996063A (en) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | Synthesizd controller with suspension and steering |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5996063A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2559754A (en) * | 2017-02-16 | 2018-08-22 | Jaguar Land Rover Ltd | Steering control method and apparatus |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5139740Y2 (en) * | 1974-07-29 | 1976-09-29 | ||
| DE2630698A1 (en) * | 1976-07-08 | 1978-01-12 | Volkswagenwerk Ag | Suspension stability control linked to vehicle speed - alters anti roll bracing with speed using slotted links connected to control lever |
| JPS5845129Y2 (en) * | 1979-01-25 | 1983-10-14 | 日産自動車株式会社 | vehicle suspension |
-
1982
- 1982-11-22 JP JP20479682A patent/JPS5996063A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5996063A (en) | 1984-06-02 |
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