JP2007514601A - 操舵可能な後輪のロックの制御方法及びシステム並びに対応する車両 - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくとも３つの操舵可能な車輪を有する車両１のための、操舵可能な後輪５のロックの制御方法及び制御システム１０並びに対応する車両１に関する。上記の制御システム１０は、操舵可能な後輪５のロックセットポイントを表示するために、漸近擾乱排除モジュールと、ダイナミックフィードバックモジュールと、車両の動的応答の監視モジュールと、上記の各モジュールを選択的に活性化するための選択的活性化手段とを含む。

Description

本発明は、陸上車両、特に車輪付き自動車の制御システムの分野に属する。

従来の自動車には、シャーシと、キャビンと、車輪が設けられている。車輪はサスペンション機構を介してシャーシに連結され、操舵可能な前輪は、車両のキャビンの中の運転者によって、ステアリングホイールによって操作される。

文献ＦＲ−Ａ−２ ６８１ ３０３には、４輪操舵の自動車のための、カムを形成するプレートと、後輪の旋回を制御する、後の操舵ロッドの縦方向の軸を含む同一の垂直中心面に配置された２つのローラからなる、後輪操舵制御装置が記載されている。

またこの文献には、車両の可能な最良の路上運動を得るためには、ロック角度の値が閾値を越えたときの前輪と反対の向きにおける所定の閾値よりも小さい、操舵車輪のロック角度の値に、後輪を前輪と同じ向きにロックする必要があることが記載されている。

このようにして、例えば車両を車庫または駐車場に駐車するときのように、ロック角度が比較的大きいときには、車両の望ましい「オーバーステア」効果が得られる。同様に、車両が比較的高速で走行中のときのように、ロックの角度が比較的小さいときには、望ましい「アンダーステア」効果が得られる。
ＦＲ−Ａ−２ ６８１ ３０３

しかしながら、比較的未成熟なこのような装置は、車両の運動についての精密な操作を可能にしない。

本発明はこれらの問題を解消して、車両の運動、従って運転者の安全性と運転の快適性を改良することを可能にする、操舵可能な後輪のロックの制御方法及びシステム並びに対応する車両を提供することを目的とする。

本発明の１局面による操舵可能な後輪のロックの制御方法は、少なくとも３つの操舵可能な車輪を有する車両のためのものである。漸近擾乱排除モジュールと、フィードバックモジュールと、車両の動的応答（ダイナミクス）の監視モジュールが、後輪のロックセットポイントを表示するために、選択的に活性化される。車両は、活性なモジュールの選択を介して、環境に最も適した制御を受けることができる。

本発明の１実施の形態においては、上記車両が受ける擾乱が、特に測定される量に基づいて推定される。

本発明の１実施の形態においては、後輪の現在のロックセットポイントが、前輪のロック角度と、車両の移動データと、後輪の以前のロックセットポイントの関数として表示される。後輪の以前のロックセットポイントを考慮に入れることによって、健全で信頼性のある操作が可能になる。上記後輪の現在のロックセットポイントが、上記車両の速度の関数として設定されるように、上記車両の移動データは、上記車両の速度を含むことができる。

本発明の１実施の形態においては、車両の状態データが、入力データに基づいて推定される。推定される上記状態データは、ヨーレート

と、ドリフト角βと、後輪のロック角度α_２を含むことができる。推定される上記状態データは、さらに、推定擾乱

を含むことができる。推定される上記状態データは、測定が不可能、困難または厄介な変数である。

本発明の１実施の形態においては、上記後輪の現在のロックセットポイントが、擾乱が漸近的に排除されるように表示される。このように、車両の運動は、擾乱にほとんど影響されない。

また本発明は、少なくとも３つの操舵可能な車輪を有する車両のための、操舵可能な後輪のロックの制御システムを提供する。上記後輪のロックセットポイントを表示するために、漸近擾乱排除モジュールと、フィードバックモジュールと、車両の動的応答の監視モジュールと、上記各モジュールの選択的活性化手段を含む。このようにして、最も適した１または複数のモジュールを活性化することが可能である。

望ましくは、上記制御システムは、上記車両の状態と、上記車両が受けた擾乱を推定することが可能な状態観察機を含む。

本発明の１実施の形態においては、上記制御システムは、極配置による制御のためのモジュールを含む。上記極配置による制御のためのモジュールは、上記各モジュールの選択的活性化手段によって、活性化または非活性化される。

有利には、上記フィードバックモジュールは、ループバックされる。

本発明の１実施の形態においては、上記フィードバックモジュールは、反転モデルを有するタイプのものである。

望ましくは、上記フィードバックモジュールは、車両のモデルに基づいて、上記車両の重心位置におけるヨーレートと、ドリフト角を計算するための構成要素と、上記車両の動的及び静的応答のタイプを決めることを可能にする指令値を計算するための構成要素を含む。

本発明の１実施の形態においては、上記選択的活性化手段は、手動操作装置を有する。

本発明の１実施の形態においては、上記選択的活性化手段は、自動操作装置を有する。

また本発明は、シャーシと、上記シャーシに弾性的に連結された少なくとも３つの操舵可能な車輪と、後輪のロックセットポイントを表示するために、漸近擾乱排除モジュールと、フィードバックモジュールと、車両の動的応答の監視モジュールと、上記各モジュールの選択的活性化手段を含むシステムを含んでなる車両を提供する。

本発明は、運転者の操作または車道の状態に関係なく、車両が可能な最も安定した運動をとることを可能にする。このように、車両の制御の喪失をもたらす可能性がある幾つかの状況、例えば一または二重の障害物の回避を考慮に入れることが可能である。本発明は、このような場合における、敏捷過ぎるか、充分に減衰されないか、あるいは予見困難であるための、車両の不適当な応答に起因する可能性がある、制御の喪失のリスクを減少させることを可能にする。

また本発明は、運転の安全性と、快適性と、楽しみの感覚を増強することを可能にする。このことは、特に、質量における変動、またはタイヤのドリフト剛性における変動のような、パラメトリックな擾乱の排除の可能性によるものである。さらに、この操舵可能な後輪の制御システムは、例えば車両の運動開始直後、または車輪のアンチロックシステムまたはアンチスキッドシステムの起動のような場合においても、連続的に作用することが可能である。

３つの操舵可能な車輪を有する車両における操舵可能な後輪の制御システムは、車両の速度を考慮に入れることによって、運転者によるステアリングホイールの急操作に対する車両の横方向の応答を最小化することを可能にする。実際、この制御システムは、車両の横方向応答の静的部分と過渡的部分およびその減衰を調整し、また上記の静的部分と過渡的部分を個別に調節することも可能にする。最適化は、運転の安全性、快適性及び魅力の評価基準に従って達成される。

本発明の１実施の形態においては、後輪の現在のロックセットポイントは、１であるときには車両の運動に関して中立である調整パラメータによって表わされる。低下モードにおける操作は、このように、デフォールトが１である調整パラメータを設けることによって容易になされる。

本発明は、２つの前輪と２つの後輪の４車輪を有する車両、３車輪を有する車両、少なくとも４車輪が操舵可能な６または６以上の車輪を有する車両に適用される。

本発明は、非限定的な例としてとられ、添付図面によって例示された実施の形態の詳細な説明を検討することによってよりよく理解されるであろう。添付図面において：
−図１は、本発明の１実施の形態による制御システムが装備された車両の略図であり；
−図２は、本発明の１実施の形態による制御システムの論理図であり；
−図３は、本発明の他の１つの実施の形態による制御システムの論理図であり；
−図４は、本発明のさらに他の１つの実施の形態による制御システムの論理図である。

図１に示すように、車両１は、シャーシ２と、２つの操舵可能な前輪３、４と、２つの操舵可能な後輪５、６を有する。これらの車輪は、図示しないサスペンション機構によってシャーシ２に連結されている。

車両１には、さらに、前輪３、４の間に配置されたラック８とラックアクチュエータ９を含むステアリング装置７が設けられている。ラックアクチュエータ９は、ステアリングホイール（図示しない）から機械的または電気的に発せられた信号を受信し、受信した信号に応じて、ラック８を介して前輪３、４の向きを変えることができる。

ロックを支援する制御システム１０は、制御装置１１と、例えばラックアクチュエータ９上で位置決めされた前輪３、４のロック位置のセンサ１２と、車両の速度Ｖを決めることを可能にする前輪の回転速度のセンサ１３と、車両のヨーレート

すなわち、重心を通る垂直軸の周りの車両の回転速度のセンサ１４と、車輪の重心における横方向の加速度のセンサ１５を含む。

さらに、制御システム１０は、後輪５、６のロック位置のセンサ１７、１８と、後輪５、６の向きを変えることを可能にするアクチュエータ１９、２０を含む。ただし、後輪５、６のロック位置を検出するためには１個のセンサ、例えばセンサ１７のみで充分であり、後輪５、６の向きを変えるためには、１個のアクチュエータ、例えばアクチュエータ１９のみで充分である。位置及び速度センサとして、光学的または磁気的なセンサを使用することができ、例えば、可動部と一体化されたコーダと非回転のセンサからなるホール−効果センサを使用することができる。

制御装置１１は、ランダムアクセスメモリと、リードオンリーメモリと、セントラルユニットと、入／出力インターフェースが設けられたマイクロプロセッサの形に具体化することができる。この入／出力インターフェースは、センサから情報を受け、特にアクチュエータ１９、２０へ指令を送ることが可能なものである。

より詳細には、制御装置１１は、センサ１２〜１４から発信される信号、特に車両の速度Ｖと、ヨーレート

と、前輪の角度α_１を受ける入力ブロック２２（図２参照）を含む。車両の速度は、車輪のアンチロックシステムのセンサによって測定されるような、前輪または後輪の速度を平均することによって得ることができる。この場合、車輪ごとに１つのセンサ１３が設けられ、車輪のアンチロックシステムは、車両の速度の情報を提供するために制御装置１１の入力へ接続される出力を有する。あるいは、各センサ１３が制御装置１１の入力へ接続され、制御装置１１が車輪の速度を平均する。

また、制御装置１１は、測定されないが制御に必要な情報、特に車両に作用する擾乱（ｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎ）を推定することを可能にする状態観察機２３を有する。状態観察機２３は、スパイク状の擾乱ｄが有限の時間間隔にわたって、車両のヨーレートに直接作用することができると仮定することによって、例えば、弛緩のない２つの操舵可能な車輪を有する車両モデルに基づいて構築することができる。アクチュエータの運動をモデル化する動力学を付加することができる。擾乱によって拡張されたモデルに係わる状態方程式は、次のとおりである：

ここに、ｙは考察される出力、Ｍは車両の全質量、Ｉ_Ｚは車両の重心を通る垂直軸の周りの車両の慣性、Ｌ_１は前車軸と重心の間の距離、Ｌ_２は重心と後車軸の間の距離、Ｌはホイールベースで、Ｌ_１＋Ｌ_２に等しく、Ｄ_１は前輪ドリフト剛性、Ｄ_２は後輪ドリフト剛性、α_１は車両の縦軸との前輪の角度、α_２は車両の縦軸との後輪のセットポイント角度、α_ｆ２は後輪の実際のロック角度、Ｖは車両の速度、

はヨーレート、βはドリフト角、すなわち、車両の速度ベクトルが車両の縦軸となす角度、τはアクチュエータの応答時間を表す。

このモデルをベースにして、古典的な線形観察理論が展開される。状態観察機２３は、車両の状態と、車両に作用する擾乱の全体を推定することを可能にする。従って、状態観察機は、次式を使用することができる：

ここに、

は推定値を意味し、ｄは車両が受けた擾乱、Ｋ（Ｖ）は車両の速度の関数として進展する状態観察機の調整パラメータを意味する。４推定値：

は、制御装置１１の他の構成要素によって使用されることが可能な、車両の状態の推定値を提供する。

制御装置１１は、更に漸近擾乱排除ブロック（漸近擾乱排除モジュール）２４を有する。漸近擾乱排除ブロック２４は、考察される出力、一般に車両のヨーレート

に関して擾乱ｄが消失することを可能にする。状態観察機２３によって推定された擾乱

に、ルーピングが実行される。漸近擾乱排除ブロック２４は、状態観察機２３から発生する推定擾乱

を受ける入力と、入力ブロック２２から発生する速度Ｖの入力と、漸近擾乱排除ブロック２４を活性化または非活性化することを可能にする活性信号の入力を有する。漸近擾乱排除ブロック２４が非活性である場合には、出力は信号α_２ＲＰ＝０を発生する。漸近擾乱排除ブロック２４が活性であるときには、出力α_２ＲＰは、推定擾乱

と演算子Ｇａとの積の逆数に等しい値をとる。Ｇａは、

とすることができる。

制御装置１１は、更に正のフィードバックモジュール２５を有する。正のフィードバックモジュール２５は、装置を不安定にするリスクなしに制御の性能を改良することを可能にする。

正のフィードバックモジュール２５は、速度Ｖの入力と、前輪のロック角度α_１の入力と、活性化、非活性化の入力と、ヨーレート

の出力と、車両１の重心におけるドリフト角βの出力と、指令値を構成する後輪のロック角度α_２ＦＦの出力を有する。

正のフィードバックモジュール２５は、前輪の角度α_１と、後輪の角度α_２と、車両の速度Ｖに関する情報を与えられ、２輪車モデルに基づく、ヨーレート

とドリフト角βの計算と、このモデルの出力と車両の速度Ｖに基づく、車両の動的及び静的応答を表すことを可能にする指令値の計算を実行する。この指令値は、「極配置（ｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｏｆ ｐｏｌｅｓ）」、ＰＩＤその他のタイプのコントローラによって発生することができる。正のフィードバックモジュール２５は、２輪車モデルへ向けられたものと同じ指令値を車両へ適用することを実行する。

正のフィードバックモジュール２５の出力、

と、β_ＦＦと、α_２ＦＦは、減算器２６の正入力へ送られる。状態観察機２３の出力

は、減算器２６の負入力へ送られる。減算器２６の出力は、正のフィードバックモジュール２５が非活性化されたときに、正のフィードバックモジュール２５と類似の役割を実行することが可能な、極配置による制御のためのブロック２７の対応する入力へ接続される。

極配置による制御のためのブロック２７は、速度Ｖの入力と、前輪の角度α_１の入力と、推定ヨーレート

の入力と、推定ドリフト

の入力と、後輪の固定ロック角

の入力と、極配置による制御のためのブロック２７の活性化、非活性化信号の入力、並びに、漸近擾乱排除ブロック２４と正のフィードバックモジュール２５の状態を確認するための、漸近擾乱排除ブロック２４の活性化、非活性化信号の入力と、正のフィードバックモジュール２５の活性化、非活性化信号の入力を有する。

極配置による制御のためのブロック２７は、後輪のロックセットポイント角α_２ＰＰの出力を有する。後輪のロックセットポイント角α_２ＰＰは、加算器２８の入力へ送られる。加算器２８は、漸近擾乱排除ブロック２４から発生されるセットポイント角α_２ＲＰと、正のフィードバックモジュール２５から発生されるセットポイント角α_２ＦＦも入力として受ける。加算器２８の出力は、制御装置１１の、後輪のセットポイントロック角度α_２を、α_２＝α_２ＰＰ＋α_２ＲＰ＋α_２ＦＦによって供給する。

制御装置１１に、漸近擾乱排除ブロック２４、正のフィードバックモジュール２５、極配置による制御のためのブロック２７の、活性化、非活性化のための活性化、非活性化ブロック（選択的活性化手段）２９が付加される。活性化、非活性化ブロック２９の出力は、漸近擾乱排除ブロック２４、正のフィードバックモジュール２５、極配置による制御のためのブロック２７の対応する入力に接続される。活性化、非活性化ブロック２９は、制御装置１１の可能な様々な形態を実行することを可能にする。活性化及び非活性化は、例えば車輪アンチロックシステムまたはアンチスキッドシステムの実行のような確認された状況の下に、手動または自動で実行することができる。このため、このような装置の起動を制御装置１１に知らせるために、制御装置１１の外部の装置から発生される信号の入力が、活性化、非活性化ブロック２９に設けられる。手動の活性化、非活性化は、様々な組み合わせをテストし、それらの性能を比較することができるように、制御装置１１を選択して精密チューニングするときに特に重要である。

図２においては、図の明確化のために、活性化、非活性化ブロック２９の出力と、漸近擾乱排除ブロック２４、正のフィードバックモジュール２５、極配置による制御のためのブロック２７の入力との間の接続は図示されていない。しかし、同じ参照符号が記されている。すなわち、活性化、非活性化ブロック２９の出力３０は、極配置による制御のためのブロック２７の活性化と非活性化のために、同ブロック２７へ接続され、活性化、非活性化ブロック２９の出力３１は、正フィードバックモジュール２５の活性化と非活性化のために、同ブロック２５へ接続され、活性化、非活性化ブロック２９の出力３２は、漸近擾乱排除ブロック２４の活性化と非活性化のために、同ブロック２４へ接続されると理解され、さらに、極配置による制御のためのブロック２７が、漸近擾乱排除ブロック２４と正フィードバックモジュール２５の活性化または非活性化に関する情報を受けるように、活性化、非活性化ブロック２９の出力３１、３２は、極配置による制御のためのブロック２７へ接続される。

図３に、正のフィードバックモジュール２５の詳細を示す。

正のフィードバックモジュール２５は、車両モデルブロック３３と、トランジエント計算ブロック３４と、静的指令値計算ブロック３５と、減算器３６と、単遅延器３７からなる。車両モデルブロック３３は、入力として、前輪の角度α_１と、車両の速度Ｖと、正のフィードバックモジュール２５によって計算されたようなセットポイント角α_２ＦＦを受けてルーピングを実行する。

車両モデルブロック３３の目的は、シャーシの固有の挙動、すなわち、前輪及び後輪のロック角の関数として、ヨーレート

として、及びドリフトβとしての、応答を予測することにある。車両モデルブロック３３は、弛緩のない２輪車モデルに基づいて構築することができ、アクチュエータ１９、２０の運動をモデル化する動力学を付加することができる。また車両モデルブロック３３は、アクチュエータに要求されるロック角の関数として、後輪の実際のロック角度α_Ｆ２も計算する。状態方程式は、次のとおりである：

ここに、ｙは考察される出力である。

トランジエント計算ブロック３４は、入力として、車両モデルブロック３３の出力と、車両の速度Ｖを受ける。

トランジエント計算ブロック３４は、α_{２ＦＦ−ｔｒａｎｓｉｅｎｔ}と表記され、過渡応答に作用することが可能な、後輪５、６のロック角のための制御値を計算する。この計算は、極配置の技術によって実行することができる。これに関して、ジェイ．カウツキー、エヌ．ケー．ニコルス著「線形状態フィードバックにおけるロバストポールアサイメント」国際制御学会誌、４１（１９８５）、１１２９〜１１５５ページ（Ｋａｕｔｓｋｙ，Ｊ． ａｎｄ Ｎ．Ｋ．Ｎｉｃｏｌｓ， “Ｒｏｂｕｓｔ Ｐｏｌｅ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ ｉｎ Ｌｉｎｅａｒ Ｓｔａｔｅ Ｆｅｅｄｂａｃｋ”，Ｉｎｔ．Ｊ．Ｃｏｎｔｒｏｌ．４１ （１９８５）， ｐａｇｅｓ １１２９−１１５５）を参照することができる。上述の３つの極を

と書けば、ａ（Ｖ）とｂ（Ｖ）は、速度Ｖにおける各極の実数部と虚数部に対応し、ループ装置の極を

に置く、コレクターＫ＝［Ｋ_１（Ｖ） Ｋ_２（Ｖ） Ｋ_３（Ｖ）］を求める。Ｔｄｙｎ_１１、Ｔｄｙｎ_１２、Ｔｄｙｎ_２１、Ｔｄｙｎ_２２、Ｔｄｙｎ_３１、Ｔｄｙｎ_３２、は、車両の過渡応答の調整パラメータ（車両の速度Ｖの関数としての変数）である。

選択された各Ｖｏについて、上述の文献に書かれた極配置手順によって、コレクターＫ（Ｖｏ）を計算することができる。その後、Ｋ（Ｖ）は、速度の関数として内挿される。このようにして、制御変数：

が得られる。

調整パラメータが１に等しければ、車両の動的応答は修正されず、１よりも大きい調整パラメータは、車両の応答の活発化の増加によって明示され、１よりも小さい調整パラメータは、車両の応答の活発化の減少によって明示されることに注意する。調整の例として：
Ｔｄｙｎ_１１＝０．８
Ｔｄｙｎ_１２＝０
Ｔｄｙｎ_２１＝０．８
Ｔｄｙｎ_２２＝０
Ｔｄｙｎ_３１＝０．８
Ｔｄｙｎ_３２＝０
を想定することができる。

このような調整は、車両の動的応答を減速し、車両のヨーレートとドリフトにおける振動を抑制することを可能にする。例えば９０ｋｍ／ｈのような高速において、この調整は、レーンの二重変更の実行を最適化することを可能にする。

さらに、制御装置１１は、センサ１２によって測定されるような前輪の角度α_１と、トランジエント計算ブロック３４によって計算されたＫ_１、Ｋ_２、Ｋ_３と、センサ１３によって測定された車両の速度Ｖを入力として受け、α_{２−ｓｔａｔｉｃ}と表示される静的指令値を計算するための、静的指令値計算ブロック３５を有する。静的指令値α_{２−ｓｔａｔｉｃ}は、車両の静的応答に作用し、ステアリングホイールに対する与えられた大きさの急操作に応じて得られたヨーレートの安定化された値を修正することを可能にする。その結果は、後輪が操舵可能でない車両に対して得られるであろう静的利得との比較によって表わされる。

ここに、Ｔｇｓは、要すれば速度Ｖの関数として変化することができる調整パラメータである。

指令値の第２の部分は、Ｔｇｓの関数として、次のように計算される：

ここに：

もし、Ｔｇｓが１に等しければ、車両の静的応答は修正されず、従って後輪が操舵可能でない車両の静的利得に等しい。１よりも大きい係数Ｔｇｓの値は、車両の静的応答における増加によって示され、一方、１よりも小さい係数Ｔｇｓの値は、車両の静的応答における減少によって示される。９０ｋｍ／ｈの速度に対して、Ｔｇｓ＝１．２を想定することができ、これによって車両の応答をより直接的にし、従ってレーンの二重変更の実行を最適化することができる。

減算器３６は、その正入力にトランジエント計算ブロック３４の制御出力α_{２ＦＦ−ｔｒａｎｓｉｅｎｔ}を受け、その負入力に静的指令値計算ブロック３５の制御出力α_{２ＦＦ−ｓｔａｔｉｃ}を受ける。減算器３６の出力は、一方では、正フィードバックモジュール２５の全体出力へ、他方では、出力が減算器２６の正入力に接続された単遅延器３７へ接続される。変数

とβの出力は、図面を簡単化するために図示されていない。

極配置による制御のためのブロック２７は、推定された状態と車両の速度に基づいて、車両の動的及び静的応答のタイプを決める、またはタイプを補足することを可能にする指令値を計算することを可能にする。この指令値は、以下に説明するような、極配置型の制御器によって発生される。極配置による制御のためのブロック２７は、図４に示すように、入力として、前輪のロック角度α_１と、ヨーレート

と、車両の速度Ｖと、極配置による制御のためのブロック２７によって計算されるようなα_２ＰＰを受ける、状態観察機３８を有する。図２を参照して説明した状態観察機２３と同じ型であることができる状態観察機３８は、ヨーレートの推定値

と、ドリフトの推定値

と、フィルタされた後輪のロック角の推定値α_２Ｆを供給する。状態観察機３８の出力は、トランジエント指令値計算ブロック３９へ接続される。トランジエント指令値計算ブロック３９は、入力として車両の速度Ｖも受ける。

トランジエント指令値計算ブロック３９は、過渡応答に作用することを可能にするα_{２ＰＰ−ｔｒａｎｓｉｅｎｔ}と表記された制御値を計算する。この計算は、極配置の技術によって実行することができる。これに関して、ジェイ．カウツキー、エヌ．ケー．ニコルス著「線形状態フィードバックにおけるロバストポールアサイメント」国際制御学会誌、４１（１９８５）、１１２９〜１１５５ページを参照することができる。上述の３つの極を

と書けば、ａ（Ｖ）とｂ（Ｖ）は、速度Ｖにおける各極の実数部と虚数部に対応し、ループ装置の極を

に置く、コレクターＫ＝［Ｋ_１（Ｖ） Ｋ_２（Ｖ） Ｋ_３（Ｖ）］を求める。Ｔｄｙｎ_１１、Ｔｄｙｎ_１２、Ｔｄｙｎ_２１、Ｔｄｙｎ_２２、Ｔｄｙｎ_３１、Ｔｄｙｎ_３２、は、車両の過渡応答の調整パラメータ（車両の速度Ｖの関数としての変数）である。

選択された各Ｖｏについて、上述の文献に書かれた極配置手順によって、コレクターＫ（Ｖｏ）を計算することができる。その後、Ｋ（Ｖ）は、速度の関数として内挿される。このようにして、制御変数：

が得られる。

調整パラメータが１に等しければ、車両の動的応答は変更されず、１よりも大きい調整パラメータは、車両の応答の活発化の増加によって明示され、１よりも小さい調整パラメータは、車両の応答の活発化の減少によって明示されることに注意する。調整の例として：
Ｔｄｙｎ_１１＝０．８
Ｔｄｙｎ_１２＝０
Ｔｄｙｎ_２１＝０．８
Ｔｄｙｎ_２２＝０
Ｔｄｙｎ_３１＝０．８
Ｔｄｙｎ_３２＝０
を想定することができる。

このような調整は、車両の動的応答を減速し、車両のヨーレートとドリフトにおける振動を抑制することを可能にする。例えば９０ｋｍ／ｈのような高速において、この調整は、レーンの二重変更の実行を最適化することを可能にする。

さらに、極配置による制御のためのブロック２７は、センサ１２によって測定されたような前輪の角度α_１と、トランジエント指令値計算ブロック３９によって計算された係数Ｋ_１、Ｋ_２、Ｋ_３と、センサ１３によって測定された車両の速度Ｖを入力として受け、α_{２ＰＰ−ｓｔａｔｉｃ}と表示される静的指令値を計算するための、静的指令値計算ブロック４０を有する。静的指令値α_{２ＰＰ−ｓｔａｔｉｃ}は、車両の静的応答に作用し、ステアリングホイールに対する与えられた大きさの急操作に応じて得られたヨーレートの安定化された値を修正することを可能にする。その結果は、後輪が操舵可能でない車両に対して得られるであろう静的利得との比較によって表わされる。

ここに、Ｔｇｓは、要すれば速度Ｖの関数として変化することができる調整パラメータである。

指令値の第２の部分は、Ｔｇｓの関数として、次のように計算される：

ここに：

もし、Ｔｇｓが１に等しければ、車両の静的応答は修正されず、従って後輪が操舵可能でない車両の静的利得に等しい。１よりも大きい係数Ｔｇｓの値は、車両の静的応答における増加によって示され、一方、１よりも小さい係数Ｔｇｓの値は、車両の静的応答における減少によって示される。９０ｋｍ／ｈの速度に対して、Ｔｇｓ＝１．２を想定することができ、これによって車両の応答をより直接的にし、従ってレーンの二重変更の実行を最適化することができる。

極配置による制御のためのブロック２７に、減算器４１と単遅延器４２が付加される。減算器４１は、正入力にトランジエント指令値計算ブロック３９から発生される変数α_{２ＰＰ−ｔｒａｎｓｉｅｎｔ}を受け、負入力に静的指令値計算ブロック４０から発生される変数α_{２ＰＰ−ｓｔａｔｉｃ}を受け、出力として変数α_２ＰＰ＝α_{２ＰＰ−ｔｒａｎｓｉｅｎｔ}−α_{２ＰＰ−ｓｔａｔｉｃ}を供給する。単遅延器４２は、この変数が状態観察機３８の入力へ送られることを遅らせることを可能にする。変数α_２ＰＰは、極配置による制御のためのブロック２７の出力として供給される。

図５の実施の形態においては、制御装置１１は図２に示されたものと類似であり、更に、状態検出モジュール４３を有する。状態検出モジュール４３は、車輪アンチロックシステム制御／指令モジュール及び車輪アンチスキッドシステム制御／指令モジュールのような、他のモジュール（図示しない）の出力に接続された入力２６を介して情報を受ける。状態検出モジュール４３は、外部の事象に応じて、漸近擾乱排除ブロック２４、正フィードバックモジュール２５及び極配置による制御のためのブロック２７を活性化または非活性化するように、活性化、非活性化ブロック２９へ指示を送ることができる。

本発明は、閉ループ構造による後輪のロックの制御システムを提供する。この閉ループ構造は、システムの動的応答（Ｄｙｎａｍｉｃｓ）と、静利得の調整を許容する利得の修正を可能にする、制御装置を用いる。全ての変数は、速度の関数である。

この制御方策は、ステアリングホイールの急操作に対する車両の横方向の応答の過渡的な部分を調整することを可能にする。特に、応答の速度とダンピングを調整することが可能である。車両の速度に依存する最終調整は、これがなければ低速においてのみ許容される機動である、レーンの二重変更の分割（ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ）の有効性と容易性を最適化することを可能にする。

この制御方策は、ステアリングホイールの急操作に対する車両の横方向の応答の静的な部分を調整することを可能にする。車両の速度に依存する最終調整は、例えば、レーンの二重変更の実行と低速において許容される機動との少なくとも一方の、有効性と容易性を最適化することを可能にする。

車両の応答の静的部分と動的部分は、独立した調整の対象を形成するであろう。この閉ループ構造は、優れた精度と頑健性を保証する。更に、前輪３、４のアクチュエータ９の動的応答と後輪５、６のアクチュエータ１９、２０の動的応答を考慮に入れることが可能である。パラメータは、車両の最低性能、すなわち操舵できない後輪を有する車両の性能に関連付けされるので、パラメータの調整は、迅速で直感的である。特に、１に等しい調整パラメータは、車両の運動を修正しないが、１よりも大きい調整パラメータは、車両の運動をより活発でより直接的にし、１よりも小さい調整パラメータは、その逆にする。

Claims (16)

1. 少なくとも３つの操舵可能な車輪を有する車両のための、操舵可能な後輪のロックの制御方法において、漸近擾乱排除モジュールと、フィードバックモジュールと、車両の動的応答の監視モジュールが、後輪のロックセットポイントを表示するために、選択的に活性化されることを特徴とする、操舵可能な後輪のロックの制御方法。
2. 上記車両が受ける擾乱が推定されることを特徴とする、請求項１に記載の操舵可能な後輪のロックの制御方法。
3. 後輪の現在のロックセットポイントが、前輪のロック角度と、車両の移動データと、後輪の以前のロックセットポイントの関数として表示されることを特徴とする、請求項１または２に記載の操舵可能な後輪のロックの制御方法。
4. 上記後輪の現在のロックセットポイントが、上記車両の速度の関数として設定されるように、上記車両の移動データは、上記車両の速度を含むことを特徴とする、請求項３に記載の操舵可能な後輪のロックの制御方法。
5. 車両の状態データが、入力データに基づいて推定されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１つに記載の操舵可能な後輪のロックの制御方法。
6. 推定される上記状態データが、ヨーレート
   

   

   と、ドリフト角βと、後輪のロック角度α_２を含むことを特徴とする、請求項５に記載の操舵可能な後輪のロックの制御方法。
7. 推定される上記状態データが、さらに、推定擾乱
   

   

   を含むことを特徴とする、請求項６に記載の操舵可能な後輪のロックの制御方法。
8. 上記後輪の現在のロックセットポイントが、擾乱が漸近的に排除されるように表示されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１つに記載の操舵可能な後輪のロックの制御方法。
9. 少なくとも３つの操舵可能な車輪を有する車両のための、操舵可能な後輪（５）のロックの制御システム（１０）において、上記後輪のロックセットポイントを表示するために、漸近擾乱排除モジュール（２４）と、フィードバックモジュール（２５）と、車両の動的応答の監視モジュールと、上記各モジュールの選択的活性化手段（２９）を含むにことを特徴とする、操舵可能な後輪のロックの制御システム。
10. 上記車両の状態と、上記車両が受けた擾乱を推定することが可能な状態観察機（２３）を含むことを特徴とする、請求項９に記載の操舵可能な後輪のロックの制御システム。
11. 極配置による制御のためのモジュール（２７）を含むことを特徴とする、請求項９または１０に記載の操舵可能な後輪のロックの制御システム。
12. 上記フィードバックモジュール（２５）は、ループバックされることを特徴とする、請求項９〜１１のいずれか１つに記載の操舵可能な後輪のロックの制御システム。
13. 上記フィードバックモジュール（２５）は、車両のモデルに基づいて、上記車両の重心位置におけるヨーレート
    

    

    と、ドリフト角βを計算するための構成要素と、上記車両の動的及び静的応答のタイプを決めることを可能にする指令値を計算するための構成要素を含むことを特徴とする、請求項９〜１２のいずれか１つに記載の操舵可能な後輪のロックの制御システム。
14. 上記選択的活性化手段（２９）は、手動操作装置を有することを特徴とする、請求項９〜１３のいずれか１つに記載の操舵可能な後輪のロックの制御システム。
15. 上記選択的活性化手段（２９）は、自動操作装置を有することを特徴とする、請求項９〜１３のいずれか１つに記載の操舵可能な後輪のロックの制御システム。
16. シャーシ（２）と、上記シャーシに弾性的に連結された少なくとも３つの操舵可能な車輪を含む車両において、上記後輪のロックセットポイントを表示するために、漸近擾乱排除モジュール（２４）と、フィードバックモジュール（２５）と、車両の動的応答の監視モジュールと、上記各モジュールの選択的活性化手段（２９）を含む、操舵可能な後輪を支援するための制御システム（１０）を含んでなることを特徴とする車両。

Images