JP2646802B2 - 車両の補助操舵装置 - Google Patents
車両の補助操舵装置Info
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- JP2646802B2 JP2646802B2 JP2115272A JP11527290A JP2646802B2 JP 2646802 B2 JP2646802 B2 JP 2646802B2 JP 2115272 A JP2115272 A JP 2115272A JP 11527290 A JP11527290 A JP 11527290A JP 2646802 B2 JP2646802 B2 JP 2646802B2
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- steering amount
- amount
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車両の特性変化や横風等の外乱入力に対して
も常に安定した操安性を確保するための補助操舵装置に
関するものである。
も常に安定した操安性を確保するための補助操舵装置に
関するものである。
（従来の技術） この種の補助操舵装置としては従来、特開昭62−2479
79号公報に記載の如くステアリングホイールによる主操
舵とは別に、前輪又は後輪を補助操舵し、その補助操舵
系を主操舵量に対し所望のヨーレートを生じさせるため
のフィードフォワード補賞部とヨーレートの目標値に対
する実際値の偏差に従いフィードバック補償を行う外乱
抑制を目的としたフィードバック補償部とにより２自由
度構成にする技術がある。
79号公報に記載の如くステアリングホイールによる主操
舵とは別に、前輪又は後輪を補助操舵し、その補助操舵
系を主操舵量に対し所望のヨーレートを生じさせるため
のフィードフォワード補賞部とヨーレートの目標値に対
する実際値の偏差に従いフィードバック補償を行う外乱
抑制を目的としたフィードバック補償部とにより２自由
度構成にする技術がある。
（発明が解決しようとする課題） しかしこの文献に例示されているように、フィードバ
ック制御系を上記偏差に応じた比例（Ｐ）制御系、積分
（Ｉ）制御系、若しくはPI制御系で構成する場合、制御
定数を試行錯誤により決めるしかなく、狙い通りの操縦
性能を得るためには多大なチューニング工数がかかり、
このようなチューニングによってもなお所定の操縦性能
が得られるという補償がない。
ック制御系を上記偏差に応じた比例（Ｐ）制御系、積分
（Ｉ）制御系、若しくはPI制御系で構成する場合、制御
定数を試行錯誤により決めるしかなく、狙い通りの操縦
性能を得るためには多大なチューニング工数がかかり、
このようなチューニングによってもなお所定の操縦性能
が得られるという補償がない。
本発明はこのような問題を生じないフィードバック制
御系を持つ補助操舵装置を提供することを目的とする。
御系を持つ補助操舵装置を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段） この目的のため本発明による車両の補助操舵装置は、 ステアリングホイールによる主操舵とは別に、前輪及
び後輪の少なくとも一方を補助操舵する補助操舵装置を
具えた車両において、 主操舵量を検出する主操舵量検出手段と、 この検出した主操舵量および車両固有の任意に設定可
能な主操舵量−車両水平面運動量伝達特性から求めた、
主操舵量による車両水平面運動量と、前記補助操舵装置
による補助操舵量および車両固有の任意に設定可能な補
助操舵量−車両水平面運送量伝達特性から求めた、補助
操舵量による車両水平面運動量とを合算して目標とすべ
き車両水平面運動量を推定する車両水平挙動推定手段
と、 車両の実際の水平面運動量を検出する車両水平挙動検
出手段と、 前記推定及び検出した水平面運動量間の偏差を求める
挙動偏差演算手段と、 前記任意に設定可能な補助操舵量−車両水平面運動量
伝達特性の逆系を前記偏差に乗算して該偏差をなくすた
めの補助操舵量を求め、該補助操舵量を前記補助操舵装
置に指令する補助操舵量演算手段とを設けて構成したも
のである。
び後輪の少なくとも一方を補助操舵する補助操舵装置を
具えた車両において、 主操舵量を検出する主操舵量検出手段と、 この検出した主操舵量および車両固有の任意に設定可
能な主操舵量−車両水平面運動量伝達特性から求めた、
主操舵量による車両水平面運動量と、前記補助操舵装置
による補助操舵量および車両固有の任意に設定可能な補
助操舵量−車両水平面運送量伝達特性から求めた、補助
操舵量による車両水平面運動量とを合算して目標とすべ
き車両水平面運動量を推定する車両水平挙動推定手段
と、 車両の実際の水平面運動量を検出する車両水平挙動検
出手段と、 前記推定及び検出した水平面運動量間の偏差を求める
挙動偏差演算手段と、 前記任意に設定可能な補助操舵量−車両水平面運動量
伝達特性の逆系を前記偏差に乗算して該偏差をなくすた
めの補助操舵量を求め、該補助操舵量を前記補助操舵装
置に指令する補助操舵量演算手段とを設けて構成したも
のである。
本発明の他の目的は、上記の構成にフィードフォワー
ド制御系を付加した補助操舵装置を提供しようとするも
ので、 ステアリングホイールによる主操舵とは別に、前輪及
び後輪の少なくとも一方を補助操舵する補助操舵装置を
具えた車両において、 主操舵量を検出する主操舵量検出手段と、 この検出した主操舵量から任意に設定可能な規範モデ
ルを基に第１補助操舵量を演算する第１補助操舵量演算
手段と、 前記検出した主操舵量および車両固有の任意に設定可
能な主操舵量−車両水平面運動量伝達特性から求めた、
主操舵量による車両水平面運動量と、前記補助操舵装置
による補助操舵量および車両固有の任意に設定可能な補
助操舵量−車両水平面運動量伝達特性から求めた、補助
操舵量による車両水平面運動量とを合算して目標とすべ
き車両水平面運動量を推定する車両水平挙動推定手段
と、 車両の実際の水平面運動量を検出する車両水平挙動検
出手段と、 前記推定及び検出した水平面運動量間の偏差を求める
挙動偏差演算手段と、 前記任意に設定可能な補助操舵量−車両水平面運動量
伝達特性の逆系を前記偏差に乗算して該偏差をなくすた
めの第２補助操舵量を求める第２補助操舵量演算手段
と、 前記第１及び第２補助操舵量を合算して得られる合算
補助操舵量を前記補助操舵装置に指令する補助操舵量決
定手段とを設けて構成したものである。
ド制御系を付加した補助操舵装置を提供しようとするも
ので、 ステアリングホイールによる主操舵とは別に、前輪及
び後輪の少なくとも一方を補助操舵する補助操舵装置を
具えた車両において、 主操舵量を検出する主操舵量検出手段と、 この検出した主操舵量から任意に設定可能な規範モデ
ルを基に第１補助操舵量を演算する第１補助操舵量演算
手段と、 前記検出した主操舵量および車両固有の任意に設定可
能な主操舵量−車両水平面運動量伝達特性から求めた、
主操舵量による車両水平面運動量と、前記補助操舵装置
による補助操舵量および車両固有の任意に設定可能な補
助操舵量−車両水平面運動量伝達特性から求めた、補助
操舵量による車両水平面運動量とを合算して目標とすべ
き車両水平面運動量を推定する車両水平挙動推定手段
と、 車両の実際の水平面運動量を検出する車両水平挙動検
出手段と、 前記推定及び検出した水平面運動量間の偏差を求める
挙動偏差演算手段と、 前記任意に設定可能な補助操舵量−車両水平面運動量
伝達特性の逆系を前記偏差に乗算して該偏差をなくすた
めの第２補助操舵量を求める第２補助操舵量演算手段
と、 前記第１及び第２補助操舵量を合算して得られる合算
補助操舵量を前記補助操舵装置に指令する補助操舵量決
定手段とを設けて構成したものである。
（作 用） 補助操舵装置は、ステアリングホイールによる主操舵
とは別に前輪及び後輪の少なくとも一方を、以下の如く
に決定した量だけ補助操舵する。
とは別に前輪及び後輪の少なくとも一方を、以下の如く
に決定した量だけ補助操舵する。
即ち前者の発明では、先ず車両水平挙動推定手段が主
操舵量検出値および車両固有の任意に設定可能な主操舵
量−車両水平面運動量伝達特性から求めた、主操舵量に
よる車両水平面運動量と、前記補助操舵装置による補助
操舵量および車両固有の任意に設定可能な補助操舵量−
車両水平面運動量伝達特性から求めた、補助操舵量によ
る車両水平面運動量とを合算して目標とすべき車両水平
面運動量を推定する。一方、車両水平挙動検出手段は車
両の水平面運動量を検出し、挙動偏差演算手段はこの検
出運動量と、上記の通り推定した車両の水平面運動量と
の差を演算する。そして補助操舵量演算手段は、前記補
助操舵量−車両水平面運動量伝達特性の逆系を上記の偏
差に乗算してこの偏差をなくすための補助操舵量を求
め、該補助操舵量を補助操舵装置に指令する。
操舵量検出値および車両固有の任意に設定可能な主操舵
量−車両水平面運動量伝達特性から求めた、主操舵量に
よる車両水平面運動量と、前記補助操舵装置による補助
操舵量および車両固有の任意に設定可能な補助操舵量−
車両水平面運動量伝達特性から求めた、補助操舵量によ
る車両水平面運動量とを合算して目標とすべき車両水平
面運動量を推定する。一方、車両水平挙動検出手段は車
両の水平面運動量を検出し、挙動偏差演算手段はこの検
出運動量と、上記の通り推定した車両の水平面運動量と
の差を演算する。そして補助操舵量演算手段は、前記補
助操舵量−車両水平面運動量伝達特性の逆系を上記の偏
差に乗算してこの偏差をなくすための補助操舵量を求
め、該補助操舵量を補助操舵装置に指令する。
よって、補助操舵装置は上記任意に設定可能な伝達特
性で狙った通りの車両水平運動量が生ずるよう、従って
常時所定の操縦性能が車両の特性変化や外乱入力による
影響を受けることなく確実に得られるよう補助操舵を行
うこととなる。
性で狙った通りの車両水平運動量が生ずるよう、従って
常時所定の操縦性能が車両の特性変化や外乱入力による
影響を受けることなく確実に得られるよう補助操舵を行
うこととなる。
又後者の本発明では、第１補助操舵量演算手段が主操
舵量から任意に設定可能な規範モデルを基に第１補助操
舵量を演算する。又、第２補助操舵量演算手段は前者の
発明における補助操舵量演算手段と同様にして第２補助
操舵量を演算し、補助操舵量決定手段が第１及び第２補
助操舵量を加算して補助操舵装置に指令する。
舵量から任意に設定可能な規範モデルを基に第１補助操
舵量を演算する。又、第２補助操舵量演算手段は前者の
発明における補助操舵量演算手段と同様にして第２補助
操舵量を演算し、補助操舵量決定手段が第１及び第２補
助操舵量を加算して補助操舵装置に指令する。
よって補助操舵装置は、常時上記任意に設定可能な規
範モデルで狙った通りの車両水平面移動量（操縦性能）
が車両の特性変化や外乱入力による影響を受けることな
く確実に得られるような補助操舵を行うことができる。
範モデルで狙った通りの車両水平面移動量（操縦性能）
が車両の特性変化や外乱入力による影響を受けることな
く確実に得られるような補助操舵を行うことができる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。
る。
第１図乃至第３図は本発明補助操舵装置の一実施例
で、第１図はハードウェア構成図、第２図は伝達特性モ
デル図、第３図はコントローラの制御プログラムを夫々
示す。
で、第１図はハードウェア構成図、第２図は伝達特性モ
デル図、第３図はコントローラの制御プログラムを夫々
示す。
先ず第１図のハードウェアを説明するに、１はステア
リングホイール、２はステアリングギヤ、３は車両を示
し、車両３はステアリングホイール１の操舵角に応じス
テアリングギヤ２を介して前輪を主操舵されるものとす
る。そしてこの車両は後輪をアクチュエータ（補助操舵
装置）４により補助操舵することとし、後輪補助角δＲ
をコントローラ５により制御する。コントローラ５は後
輪補助舵角演算回路5aと、アクチュエータ駆動回路5bと
で構成する。前者の回路5aはステアリングホイール１の
操舵角θを検出する操舵角センサ６（主操舵量検出手
段）からの信号、車速Ｖを検出する車速センサ７からの
信号、及び車両のヨーレート（車両水平面運動量）を
検出するヨーレートセンサ８（車両水平挙動検出手段）
からの信号を夫々入力され、これらを基に後輪舵角δＲ
を演算し、回路5bはこの後輪舵角δＲが生ずるようアク
チュエータ４をストロークさせる。
リングホイール、２はステアリングギヤ、３は車両を示
し、車両３はステアリングホイール１の操舵角に応じス
テアリングギヤ２を介して前輪を主操舵されるものとす
る。そしてこの車両は後輪をアクチュエータ（補助操舵
装置）４により補助操舵することとし、後輪補助角δＲ
をコントローラ５により制御する。コントローラ５は後
輪補助舵角演算回路5aと、アクチュエータ駆動回路5bと
で構成する。前者の回路5aはステアリングホイール１の
操舵角θを検出する操舵角センサ６（主操舵量検出手
段）からの信号、車速Ｖを検出する車速センサ７からの
信号、及び車両のヨーレート（車両水平面運動量）を
検出するヨーレートセンサ８（車両水平挙動検出手段）
からの信号を夫々入力され、これらを基に後輪舵角δＲ
を演算し、回路5bはこの後輪舵角δＲが生ずるようアク
チュエータ４をストロークさせる。
次に第２図の伝達特性モデルを説明するに、車両３は
自車の操舵角−ヨーレート（θ−）伝達特性GF及び後
輪舵角−ヨーレート（δＲ−）伝達特性GRにより決ま
る操舵角θ及び後輪舵角δＲに応じたヨーレートの和値
に相当するヨーレートを生ずるが、このヨーレート
は伝達特性GF,GRの変化、及び横風や、路面の凹凸等の
外乱ｄによって変化する。ここで、瞬時（ｔ）毎におけ
る車両全体の動的なヨーレート伝達特性は、 （ｔ）＝GF（S,V）・θ（ｔ）＋GR（S,V）・δ
Ｒ（ｔ）＋ｄ（ｔ） ……（１） で表され、この式中Ｓは微分演算子、Ｖは車速で、これ
らの関数としてGF,GRを決定する。
自車の操舵角−ヨーレート（θ−）伝達特性GF及び後
輪舵角−ヨーレート（δＲ−）伝達特性GRにより決ま
る操舵角θ及び後輪舵角δＲに応じたヨーレートの和値
に相当するヨーレートを生ずるが、このヨーレート
は伝達特性GF,GRの変化、及び横風や、路面の凹凸等の
外乱ｄによって変化する。ここで、瞬時（ｔ）毎におけ
る車両全体の動的なヨーレート伝達特性は、 （ｔ）＝GF（S,V）・θ（ｔ）＋GR（S,V）・δ
Ｒ（ｔ）＋ｄ（ｔ） ……（１） で表され、この式中Ｓは微分演算子、Ｖは車速で、これ
らの関数としてGF,GRを決定する。
そして、車両３に後輪舵角δＲを与えるアクチュエー
タを含む後輪舵角制御系９では、挙動目標演算部10（車
両水平挙動推定手段）において任意に設定可能な目標と
すべき車両固有の操舵角−ヨーレート伝達特性GF3及び
後輪舵角−ヨーレート伝達特性GR3を用い、操舵角θ及
び後輪舵角δＲに応じた目標ヨーレートを夫々求め、こ
れらの和値を車両全体の目標とすべきヨーレート３と
する。この３は前記（１）式に照らして３ （ｔ）＝GF3（S,V）・θ（ｔ）＋GR3（S,V）・δＲ
（ｔ） ……（２） と表すことができる。なお、以後（S,V）と、動特性で
あることを示す（ｔ）との簡便のため省略して記述す
る。
タを含む後輪舵角制御系９では、挙動目標演算部10（車
両水平挙動推定手段）において任意に設定可能な目標と
すべき車両固有の操舵角−ヨーレート伝達特性GF3及び
後輪舵角−ヨーレート伝達特性GR3を用い、操舵角θ及
び後輪舵角δＲに応じた目標ヨーレートを夫々求め、こ
れらの和値を車両全体の目標とすべきヨーレート３と
する。この３は前記（１）式に照らして３ （ｔ）＝GF3（S,V）・θ（ｔ）＋GR3（S,V）・δＲ
（ｔ） ……（２） と表すことができる。なお、以後（S,V）と、動特性で
あることを示す（ｔ）との簡便のため省略して記述す
る。
又、後輪舵角制御系９における後輪舵角演算部11で
は、ヨーレートの目標値３と実際値との偏差ｅ＝
３−から、目標とすべき後輪舵角−ヨーレート伝達特
性CR3の逆系1/GR3と、分母次数及び分子次数間の差をモ
デルシステムの出力のそれと同じか、若しくは分母次数
の方が大きくなるようにするための伝達特性（フィルタ
ー）Ｆとに基づき、後輪舵角δＲを により決定する。なお上記フィルター特性Ｆについて
は、車両の特性をよく知られたヨー及び横移動の平面２
自由度線形近似モデルを用いて数式化した場合、GR3が
１次/2次となるので純微分を必要としない制御系を組む
ために、フィルター特性Ｆを のように与える。
は、ヨーレートの目標値３と実際値との偏差ｅ＝
３−から、目標とすべき後輪舵角−ヨーレート伝達特
性CR3の逆系1/GR3と、分母次数及び分子次数間の差をモ
デルシステムの出力のそれと同じか、若しくは分母次数
の方が大きくなるようにするための伝達特性（フィルタ
ー）Ｆとに基づき、後輪舵角δＲを により決定する。なお上記フィルター特性Ｆについて
は、車両の特性をよく知られたヨー及び横移動の平面２
自由度線形近似モデルを用いて数式化した場合、GR3が
１次/2次となるので純微分を必要としない制御系を組む
ために、フィルター特性Ｆを のように与える。
以上説明した第２図のように制御系９を構成する場
合、車両のヨーレート伝達関数を求めるに、（１）式に
対応して ＝GFθ＋GRδＲ＋ｄ ……（３） であり、又（２）式に対応して ３＝GF3θ＋GR3δＲ ……（４） である。従って、 ｅ＝３− ＝GF3θ＋GR3δＲ− ……（５） となり、一方で第２図より である。（５）式を（６）式に代入して整理すると、 が得られ、この（７）式を（３）式に代入して整理する
と、 となる。ここで、GF,GRが夫々目標特性GF3,GR3に対しΔ
GF,ΔGRだけずれてGF＝GF3＋ΔGF,GR＝GR3＋ΔGRとな
り、フィルター特性がΔF1−Ｆだけずれたとすると、上
記（８）式は次の様に書き換えられる。
合、車両のヨーレート伝達関数を求めるに、（１）式に
対応して ＝GFθ＋GRδＲ＋ｄ ……（３） であり、又（２）式に対応して ３＝GF3θ＋GR3δＲ ……（４） である。従って、 ｅ＝３− ＝GF3θ＋GR3δＲ− ……（５） となり、一方で第２図より である。（５）式を（６）式に代入して整理すると、 が得られ、この（７）式を（３）式に代入して整理する
と、 となる。ここで、GF,GRが夫々目標特性GF3,GR3に対しΔ
GF,ΔGRだけずれてGF＝GF3＋ΔGF,GR＝GR3＋ΔGRとな
り、フィルター特性がΔF1−Ｆだけずれたとすると、上
記（８）式は次の様に書き換えられる。
この式から明らかなように本発明を適用する場合、以
下の作用効果が得られる。
下の作用効果が得られる。
（１）パラメータ変動時の効果（ｄ＝０と仮定） （９）式中右辺第１項から、ΔＦが小さくてＦが１に
近ければ、がGF3θとなり、従ってパラメータGF,GRに
関係がなくなるため、これらパラメータの変動によって
もがその影響を受けることがなく、常に狙い通りの安
定した操縦性能を何等のチューニングも要せずに達成す
ることができる。
近ければ、がGF3θとなり、従ってパラメータGF,GRに
関係がなくなるため、これらパラメータの変動によって
もがその影響を受けることがなく、常に狙い通りの安
定した操縦性能を何等のチューニングも要せずに達成す
ることができる。
（２）外乱抑止効果（θ＝０と仮定） （９）式中右辺第２項から、ΔGF＝０（GF＝GF3），
ΔGR＝０（GR＝GR3）であれば＝ΔＦ・ｄとなり、こ
こでΔＦが十分小さければ、外乱ｄの影響をほとんどな
くすことができ、外乱ｄによって操縦性能が狙ったもの
からずれるのを防止することができる。又、ΔGF≠0,Δ
GR≠０でもΔＦが小さければを０に近付けることがで
き、同様の作用効果を奏し得る。
ΔGR＝０（GR＝GR3）であれば＝ΔＦ・ｄとなり、こ
こでΔＦが十分小さければ、外乱ｄの影響をほとんどな
くすことができ、外乱ｄによって操縦性能が狙ったもの
からずれるのを防止することができる。又、ΔGF≠0,Δ
GR≠０でもΔＦが小さければを０に近付けることがで
き、同様の作用効果を奏し得る。
次に第１図のコントローラ５が実行する具体的な後輪
補助舵角制御プログラムを説明するに、これは一定時間
Ｔ毎に割り込み処理される第３図の如きものである。即
ち、先ずセンサ6,7,8で夫々検出した操舵角θ、車速Ｖ
及びヨーレートを読み込み、これらを基に以下の演算
により後輪舵角δＲを求める。第２図中挙動目標演算部
10での演算の一部分10−１として、目標ヨーレート３
及び目標横速度Vy3を夫々後述の如くに求めた前回の目
標ヨー角加速度３及び目標横加速度y3の積分により
求める。なお、デジタル演算の場合、積分が不可能故に ３＝３＋Ｔ・３ Vy3＝Vy3＋Ｔ・y3 で近似させる。この処理は以後の積分が必要な場合も同
様にして行う。次いで、第２図中後輪舵角演算部11に相
当する演算処理を行うが、それに先立ち上記の如くに求
めたヨーレートの目標値３と実測値との偏差ｅ＝
３−を求めると共に、この偏差に対するフィルター処
理を ＝（ｅ−ef）／τ により行って、 に相当する演算を行う。
補助舵角制御プログラムを説明するに、これは一定時間
Ｔ毎に割り込み処理される第３図の如きものである。即
ち、先ずセンサ6,7,8で夫々検出した操舵角θ、車速Ｖ
及びヨーレートを読み込み、これらを基に以下の演算
により後輪舵角δＲを求める。第２図中挙動目標演算部
10での演算の一部分10−１として、目標ヨーレート３
及び目標横速度Vy3を夫々後述の如くに求めた前回の目
標ヨー角加速度３及び目標横加速度y3の積分により
求める。なお、デジタル演算の場合、積分が不可能故に ３＝３＋Ｔ・３ Vy3＝Vy3＋Ｔ・y3 で近似させる。この処理は以後の積分が必要な場合も同
様にして行う。次いで、第２図中後輪舵角演算部11に相
当する演算処理を行うが、それに先立ち上記の如くに求
めたヨーレートの目標値３と実測値との偏差ｅ＝
３−を求めると共に、この偏差に対するフィルター処
理を ＝（ｅ−ef）／τ により行って、 に相当する演算を行う。
次によく知られた車両の運動方程式に基づき以下の通
りにして後輪舵角δＲを演算する。即ち、後述の如くに
求めた前回の横加速度y2の積分により横速度Vy2を求
め、これと、前輪・重心間距離LFと、上記efと、車速Ｖ
とから前輪横すべり角βF2を βF2＝（Vy2＋LF・ef）/V により求め、これと、前輪等価コーナリングパワーekF
とから前輪コーナリングフォースCF2を次式により演算
する。
りにして後輪舵角δＲを演算する。即ち、後述の如くに
求めた前回の横加速度y2の積分により横速度Vy2を求
め、これと、前輪・重心間距離LFと、上記efと、車速Ｖ
とから前輪横すべり角βF2を βF2＝（Vy2＋LF・ef）/V により求め、これと、前輪等価コーナリングパワーekF
とから前輪コーナリングフォースCF2を次式により演算
する。
CF2＝ekF・βF2 これらは前輪が補正分でどれだけのコーナリングフォ
ースを生じさせているから推定するもので、かかる前輪
コーナリングフォースが出ている時に、前記のｆを出
すために必要な後輪コーナリングフォースCR2を CR2＝（LF・CF2-Iz・f/2）/LR により演算する。そして、以後逆演算によりこのコーナ
リンゴフォースCR2を得るための後輪横すべり角βR2を βR2＝CR2/KR （KR:後輪タイヤコーナリングパワー） により求め、この横すべり角βR2を基に後輪舵角 δＲを次式により演算する。
ースを生じさせているから推定するもので、かかる前輪
コーナリングフォースが出ている時に、前記のｆを出
すために必要な後輪コーナリングフォースCR2を CR2＝（LF・CF2-Iz・f/2）/LR により演算する。そして、以後逆演算によりこのコーナ
リンゴフォースCR2を得るための後輪横すべり角βR2を βR2＝CR2/KR （KR:後輪タイヤコーナリングパワー） により求め、この横すべり角βR2を基に後輪舵角 δＲを次式により演算する。
δＲ＝βR2＋（Vy2−LR・ef）/V 次いで、次回に前記の通りに使用する横加速度y2を y2＝（2CF2＋2CR2）/M−Ｖ・ef （M:車両質量） により求める。
次いで、第２図中挙動目標演算部10での演算の残部10
−２として、次回演算部10−１での演算に使用する目標
ヨー角加速度３及び目標横加速度y3を求める。つま
り、前輪の目標横すべり角βF3、及び後輪の目標横すべ
り角βR3を βF3＝（θ/N）−（Vy3＋LF ３）/V βF3＝δＲ−（Vy3＋LR・３）/V により求め、これらを基に目標前輪コーナリングフォー
スCF3及び目標後輪コーナリングフォースCR3を夫々 CF3＝ekf・βF3 CR3＝kR・βR3 により演算する。そして最終的に、次回演算部10−１で
使用する目標ヨー角速度３及び目標横加速度y3を夫
々 ３＝（2LF・CF3−2LR・CR3）/Iz y3＝（2CF3＋2CR3）/M−Ｖ・３ により演算しておく。
−２として、次回演算部10−１での演算に使用する目標
ヨー角加速度３及び目標横加速度y3を求める。つま
り、前輪の目標横すべり角βF3、及び後輪の目標横すべ
り角βR3を βF3＝（θ/N）−（Vy3＋LF ３）/V βF3＝δＲ−（Vy3＋LR・３）/V により求め、これらを基に目標前輪コーナリングフォー
スCF3及び目標後輪コーナリングフォースCR3を夫々 CF3＝ekf・βF3 CR3＝kR・βR3 により演算する。そして最終的に、次回演算部10−１で
使用する目標ヨー角速度３及び目標横加速度y3を夫
々 ３＝（2LF・CF3−2LR・CR3）/Iz y3＝（2CF3＋2CR3）/M−Ｖ・３ により演算しておく。
以上の如くに演算した後輪舵角δＲを第１図における
アクチュエータ４に出力し、このアクチュエータにより
後輪を演算舵角だけ補助操舵する。
アクチュエータ４に出力し、このアクチュエータにより
後輪を演算舵角だけ補助操舵する。
かかる補助操舵によれば、前記（９）式により証明し
た通り、パラメータGF,GRの変動によってもヨーレート
がその影響を受けることがなく、常に狙い通りの安定
した操縦性能を何等のチューニングも要せずに達成する
ことができる。又、外乱によっても操縦性能が狙ったも
のからずれることがなく、外乱抑止効果も達成すること
ができる。この外乱用抑止効果についてはそのシミュレ
ーション結果を示す第４図から明らかなように同図
（ａ）の横風外乱を受ける時、従来は同図（ｂ）にX1で
示すように後輪舵角δＲが生せず、同図（ｃ），
（ｄ），（ｅ）にX2,X3,X4で示すように横風の影響でヨ
ーレート、ヨー角および横変位の発生を免れなかった
のに対し、本発明によれば、同図（ｂ）にY1で示す後輪
操舵により同図（ｃ），（ｄ），（ｅ）にY2,Y3,Y4で示
す如くヨーレート、ヨー角および横変位の発生を抑制す
ることができる。
た通り、パラメータGF,GRの変動によってもヨーレート
がその影響を受けることがなく、常に狙い通りの安定
した操縦性能を何等のチューニングも要せずに達成する
ことができる。又、外乱によっても操縦性能が狙ったも
のからずれることがなく、外乱抑止効果も達成すること
ができる。この外乱用抑止効果についてはそのシミュレ
ーション結果を示す第４図から明らかなように同図
（ａ）の横風外乱を受ける時、従来は同図（ｂ）にX1で
示すように後輪舵角δＲが生せず、同図（ｃ），
（ｄ），（ｅ）にX2,X3,X4で示すように横風の影響でヨ
ーレート、ヨー角および横変位の発生を免れなかった
のに対し、本発明によれば、同図（ｂ）にY1で示す後輪
操舵により同図（ｃ），（ｄ），（ｅ）にY2,Y3,Y4で示
す如くヨーレート、ヨー角および横変位の発生を抑制す
ることができる。
第５図及び第６図は本発明の他の例を示し、本例で
は、前述の例が後輪の補助操舵によりヨーレートを狙
い通りのものにする構成だったのに対し、前輪をステア
リングホイール１による主操舵とは別に補助操舵してヨ
ーレートを狙い通りのものにする構成とする。これが
ため第５図の如く、前輪補助操舵アクチュエータ14を設
け、これにより前輪をδＦだけ切増し又は切戻し方向へ
補助操舵し得るようになす。そして、前輪補助舵角δＦ
をコントローラ15により演算し、このコントローラはセ
ンサ６〜８からの情報を基に前輪補助舵角を演算する回
路15aと、これからの指令に応じアクチュエータ14を駆
動する回路15bとで構成する。
は、前述の例が後輪の補助操舵によりヨーレートを狙
い通りのものにする構成だったのに対し、前輪をステア
リングホイール１による主操舵とは別に補助操舵してヨ
ーレートを狙い通りのものにする構成とする。これが
ため第５図の如く、前輪補助操舵アクチュエータ14を設
け、これにより前輪をδＦだけ切増し又は切戻し方向へ
補助操舵し得るようになす。そして、前輪補助舵角δＦ
をコントローラ15により演算し、このコントローラはセ
ンサ６〜８からの情報を基に前輪補助舵角を演算する回
路15aと、これからの指令に応じアクチュエータ14を駆
動する回路15bとで構成する。
第６図は同例の伝達特性モデル図で、車両３はステア
リングギヤ２のギヤ比をＮとする時、 θ/Nの主舵角と、補助舵角δＦとの和値に相当する舵角
だけ前輪を操舵され、自車の前輪舵角−ヨーレート伝達
特性Ｎ・GFにより決まる前輪舵角に応じたヨーレート
を生ずる。このヨーレートは操舵角−ヨーレート（θ−
）伝達特性GFの変化及び外乱ｄによって変化するが、
前記実施例と同様この変化を生じさせないようにするた
め前輪補助舵角制御系19は以下の構成により前輪補助舵
角δＦを決定する。即ちこの系19の挙動目標演算部20
は、前輪補助舵角δＦに対応したステアリングホイール
操舵角演算値Ｎ・δＦと、操舵角θとの和値から目標ヨ
ーレート３＝GF3（Ｎ・δＦ＋θ）を演算する。この
目標ヨーレート３に対する実ヨーレートの偏差ｅか
ら前述した例と同様の考え方に基づき前輪補助操舵角演
算部21は により前輪補助舵角δＦを求め、この演算結果通りに前
輪を補助操舵する。
リングギヤ２のギヤ比をＮとする時、 θ/Nの主舵角と、補助舵角δＦとの和値に相当する舵角
だけ前輪を操舵され、自車の前輪舵角−ヨーレート伝達
特性Ｎ・GFにより決まる前輪舵角に応じたヨーレート
を生ずる。このヨーレートは操舵角−ヨーレート（θ−
）伝達特性GFの変化及び外乱ｄによって変化するが、
前記実施例と同様この変化を生じさせないようにするた
め前輪補助舵角制御系19は以下の構成により前輪補助舵
角δＦを決定する。即ちこの系19の挙動目標演算部20
は、前輪補助舵角δＦに対応したステアリングホイール
操舵角演算値Ｎ・δＦと、操舵角θとの和値から目標ヨ
ーレート３＝GF3（Ｎ・δＦ＋θ）を演算する。この
目標ヨーレート３に対する実ヨーレートの偏差ｅか
ら前述した例と同様の考え方に基づき前輪補助操舵角演
算部21は により前輪補助舵角δＦを求め、この演算結果通りに前
輪を補助操舵する。
かかる前輪補助操舵によっても、伝達特定GF3により
狙った通りの操縦性能を何等のチューニングも要せずに
達し得るし、又外乱入力時に操縦性能が狙ったものから
ずれるのを防止することができ、前述した例と同様の作
用効果を奏し得る。
狙った通りの操縦性能を何等のチューニングも要せずに
達し得るし、又外乱入力時に操縦性能が狙ったものから
ずれるのを防止することができ、前述した例と同様の作
用効果を奏し得る。
第７図及び第８図は本発明の他の例を示し、本例では
第１図と同様なハードウェアを用いるが、第７図に示す
ように第２図につき前述した例にフィードフォワード補
償を行うための第１後輪舵角演算部31（第１補助操舵量
演算手段）を追加設定する。従って、フィードバック補
償用の後輪舵角演算部11を第２後輪舵角演算部（第２補
助操舵量演算手段）として利用し、これにより演算した
後輪舵角を第２後輪舵角δr2（第２補助操舵量）とす
る。第１後輪舵角演算部31は例えば計測自動制御学会論
文集Vo1.23,No.8「四輪操舵車の新しい制御法」中「3.1
ヨーレートのモーデル適合制御」に記載された制御を行
って第１後輪舵角δR1（第１補助操舵量）を求める。即
ち、操舵角θに対しいかなるヨーレートを生じさせたい
かを規定した設計者が任意に与え得る規範モデルGMを基
に操舵角θに対応した第１後輪舵角δR1を により求める。この第１後輪舵角δR1と上記第２後輪舵
角δR2との和値を後輪舵角δＲとして車両３に与える。
第１図と同様なハードウェアを用いるが、第７図に示す
ように第２図につき前述した例にフィードフォワード補
償を行うための第１後輪舵角演算部31（第１補助操舵量
演算手段）を追加設定する。従って、フィードバック補
償用の後輪舵角演算部11を第２後輪舵角演算部（第２補
助操舵量演算手段）として利用し、これにより演算した
後輪舵角を第２後輪舵角δr2（第２補助操舵量）とす
る。第１後輪舵角演算部31は例えば計測自動制御学会論
文集Vo1.23,No.8「四輪操舵車の新しい制御法」中「3.1
ヨーレートのモーデル適合制御」に記載された制御を行
って第１後輪舵角δR1（第１補助操舵量）を求める。即
ち、操舵角θに対しいかなるヨーレートを生じさせたい
かを規定した設計者が任意に与え得る規範モデルGMを基
に操舵角θに対応した第１後輪舵角δR1を により求める。この第１後輪舵角δR1と上記第２後輪舵
角δR2との和値を後輪舵角δＲとして車両３に与える。
操舵角θと後輪舵角δＲを入力とし、外乱ｄを考慮し
た車両のヨーレート伝達特性は前記（１）式で表され、
又、操舵角θ及び後輪舵角δＲに対応した車両の目標と
すべきヨーレートで伝達特性は前記（３）式で表され、
更に規範モデルGMに応じた操舵角θに対する所望のヨー
レート応答（Ｍ）特性は Ｍ（ｔ）＝GM（S,V）θ（ｔ） ……（11） で表される。なお、本例でも以後（S,V）と（ｔ）とを
簡便のため省略して記述する。
た車両のヨーレート伝達特性は前記（１）式で表され、
又、操舵角θ及び後輪舵角δＲに対応した車両の目標と
すべきヨーレートで伝達特性は前記（３）式で表され、
更に規範モデルGMに応じた操舵角θに対する所望のヨー
レート応答（Ｍ）特性は Ｍ（ｔ）＝GM（S,V）θ（ｔ） ……（11） で表される。なお、本例でも以後（S,V）と（ｔ）とを
簡便のため省略して記述する。
ところで第７図のように制御系９を構成する場合、車
両のヨーレート伝達関数は前記（３）式のようになり、
従ってヨーレート偏差ｅは前記（５）式により表され
る。しかして後輪舵角δＲが であり、これに（５）式を代入して整理すると である。この式を（３）に代入して整理すると、 になる。ここでGF,GRが夫々目標特性GF3,GR3に対しΔ
GF,ΔGRだけずれてGF＝GF3＋ΔGF、GR＝GR3＋ΔGRとな
り、フィルター特性がΔＦ＝１−Ｆだけすれたとする
と、（14）式は次のように書き直される。
両のヨーレート伝達関数は前記（３）式のようになり、
従ってヨーレート偏差ｅは前記（５）式により表され
る。しかして後輪舵角δＲが であり、これに（５）式を代入して整理すると である。この式を（３）に代入して整理すると、 になる。ここでGF,GRが夫々目標特性GF3,GR3に対しΔ
GF,ΔGRだけずれてGF＝GF3＋ΔGF、GR＝GR3＋ΔGRとな
り、フィルター特性がΔＦ＝１−Ｆだけすれたとする
と、（14）式は次のように書き直される。
この式から明らかなように、本例の構成を適用する場
合、以下の作用効果が得られる。
合、以下の作用効果が得られる。
（１）パラメータ変動時の効果（ｄ＝０と仮定） （15）式中右辺第１項から、ΔＦが小さくてＦが１に
近ければがGMθとなり、パラメータGF,GRに関係がな
くなるため、これらパラメータの変動によってもがそ
の影響を受けることがなく、常に規範モデルGMで規定す
る狙い通りの安定した操縦性能を何等のチューニングも
要せずに達成することができる。
近ければがGMθとなり、パラメータGF,GRに関係がな
くなるため、これらパラメータの変動によってもがそ
の影響を受けることがなく、常に規範モデルGMで規定す
る狙い通りの安定した操縦性能を何等のチューニングも
要せずに達成することができる。
（２）外乱制止効果（θ＝０）と仮定 （15）式中右辺第２項から、ΔGF＝０（GF＝GF3）、
ΔGR＝０（GR＝GR3）であれば＝ΔＦ・ｄとなり、こ
こでΔＦが十分小さければ、外乱ｄの影響をほとんどな
くすことができ、外乱ｄによって操縦性能が狙ったもの
からずれるのを防止することができる。又、ΔGF≠０、
ΔGR≠０でもΔＦが小さければを０に近付けることが
でき、同様の作用効果を奏し得る。
ΔGR＝０（GR＝GR3）であれば＝ΔＦ・ｄとなり、こ
こでΔＦが十分小さければ、外乱ｄの影響をほとんどな
くすことができ、外乱ｄによって操縦性能が狙ったもの
からずれるのを防止することができる。又、ΔGF≠０、
ΔGR≠０でもΔＦが小さければを０に近付けることが
でき、同様の作用効果を奏し得る。
次に第７図の演算部10,11,31が実行する具体的な後輪
舵角制御プログラムを説明するに、これは一定時間Ｔ毎
に割り込み処理される第８図に示す如きもので、第３図
の制御プログラムに第１後輪舵角演算部31の制御内容
と、後輪舵角決定部の制御内容とを付加し、更に演算部
11の前述した例と同様にして得た演算結果を第２後輪舵
角δR2として上記の後輪舵角決定部に供給するものとす
る。
舵角制御プログラムを説明するに、これは一定時間Ｔ毎
に割り込み処理される第８図に示す如きもので、第３図
の制御プログラムに第１後輪舵角演算部31の制御内容
と、後輪舵角決定部の制御内容とを付加し、更に演算部
11の前述した例と同様にして得た演算結果を第２後輪舵
角δR2として上記の後輪舵角決定部に供給するものとす
る。
第８図に示すように、第１後輪舵角演算部31は規範モ
デルGM（時定数τＭの一次遅れ系）に基づき操舵角θに
対応した狙いとするヨー角加速度Ｍ＝（Gain・θ‐
）／τＭを求めると共に、Ｍの積分により目標とす
べきヨーレートＭを求める。この積分に当たっては
Ｍ＝Ｍ＋Ｔ・Ｍで近似させる。
デルGM（時定数τＭの一次遅れ系）に基づき操舵角θに
対応した狙いとするヨー角加速度Ｍ＝（Gain・θ‐
）／τＭを求めると共に、Ｍの積分により目標とす
べきヨーレートＭを求める。この積分に当たっては
Ｍ＝Ｍ＋Ｔ・Ｍで近似させる。
次に、よく知られた車両の運動方程式に基づき以下の
如く第１後輪舵角δR1を演算する。
如く第１後輪舵角δR1を演算する。
即ち、後述の如くに求めた前回の横加速度y1の積分
（Vy1＝Vy1＋Ｔ・ｙで近似させる）により横速度Vy1
を求め、これと、上記Ｍとを基に前輪横すべり角βF1
を βF1＝θ/N-（Vy1＋LF・Ｍ）/V により求め、このβF1から前輪コーナリングフォースC
F1を次式より演算する。
（Vy1＝Vy1＋Ｔ・ｙで近似させる）により横速度Vy1
を求め、これと、上記Ｍとを基に前輪横すべり角βF1
を βF1＝θ/N-（Vy1＋LF・Ｍ）/V により求め、このβF1から前輪コーナリングフォースC
F1を次式より演算する。
CF1＝eKF・βF1 これらは前輪が補正分でどれだけのコーナリングフォー
スを生じさせているかを推定するもので、かかる前輪コ
ーナリングフォースが出ている時に、前記の目標ヨー角
加速度Ｍを出すために必要な後輪コーナリングフォー
スCR1を CR1＝（LF・CF1-IZ・M/2）/LR により演算する。そして、以後逆演算によりこのコーナ
リングフォースCR1を得るための後輪横すべり角βR1を βR1＝CR1/KR により求め、このすべり角βR1を基に第１後輪舵角δR1
を次により演算する。
スを生じさせているかを推定するもので、かかる前輪コ
ーナリングフォースが出ている時に、前記の目標ヨー角
加速度Ｍを出すために必要な後輪コーナリングフォー
スCR1を CR1＝（LF・CF1-IZ・M/2）/LR により演算する。そして、以後逆演算によりこのコーナ
リングフォースCR1を得るための後輪横すべり角βR1を βR1＝CR1/KR により求め、このすべり角βR1を基に第１後輪舵角δR1
を次により演算する。
βR1＝βR1＋（Vy1-LR・Ｍ）/V 次いで、次回に前記の通りに使用する横加速度y1を により求める。
以後、第３図につき前述したと同じようにして挙動目
標演算部10−１の演算、及び後輪舵角演算部11の演算を
行って第２後輪舵角δR2を求める。そして、後輪舵角決
定部でδＲ＝δR1＋δR2により後輪舵角を決定し、挙動
目標演算部10−２の演算を第３図につき前述したと同様
に行う。次にこのように決定した後輪舵角δＲを出力し
て車両の後輪を決定舵角だけ操舵することにより前記証
明通りの作用効果が達成される補助操舵（後輪操舵）を
実現する。
標演算部10−１の演算、及び後輪舵角演算部11の演算を
行って第２後輪舵角δR2を求める。そして、後輪舵角決
定部でδＲ＝δR1＋δR2により後輪舵角を決定し、挙動
目標演算部10−２の演算を第３図につき前述したと同様
に行う。次にこのように決定した後輪舵角δＲを出力し
て車両の後輪を決定舵角だけ操舵することにより前記証
明通りの作用効果が達成される補助操舵（後輪操舵）を
実現する。
本例の構成によれば、第４図につき前述したと同様の
外乱入力抑止効果は当然のことながら、シミュレーショ
ン結果を示す第９図から明らかなように、同図（ａ）の
操舵角θを与えた時前記論文集による制御の場合、後輪
舵角δＲ、ヨーレート及び規範モデルGMで設定した目
標ヨーレートに対するヨーレート偏差が夫々同図
（ｂ），（ｃ），（ｄ）中破線で示す如きものになると
ころ、本例の制御によれば夫々これらをZ1,Z2,Z3で示す
ように改善することができる。
外乱入力抑止効果は当然のことながら、シミュレーショ
ン結果を示す第９図から明らかなように、同図（ａ）の
操舵角θを与えた時前記論文集による制御の場合、後輪
舵角δＲ、ヨーレート及び規範モデルGMで設定した目
標ヨーレートに対するヨーレート偏差が夫々同図
（ｂ），（ｃ），（ｄ）中破線で示す如きものになると
ころ、本例の制御によれば夫々これらをZ1,Z2,Z3で示す
ように改善することができる。
なお第７図の例では、フィードフォワード補償部で規
範モデルGMにより操舵角θに対するヨーレートを規定す
ることとしたが、ヨーレートの代わりに横加速度（車両
水平面運動量）を規定したり、ヨーレート及び横加速度
の双方を規定することができる。第10図は前記論文集の
「3.3横加速度モデル追従制御」を応用して第１後輪舵
角演算部41を第７図の演算部31の代わりに設定する。こ
の演算部は、規範モデルから求めた操舵角θに対応する
目標横加速度yrと、操舵角θ及び後輪舵角δR1により実
際に得られる実車モデルからの横加速度αとの偏差eyを
求め、これをなくすための後輪舵角δR1を第１後輪舵角
とするものである。又第１後輪舵角演算部41は前記論文
集の「3.3D＊モデル制御」を応用してヨーレート及び横
加速度の双方が規範モデルで設定した値となるような後
輪舵角を第１後輪舵角δR1とするものでもよい。これら
の場合、フィードフォワード系の第１後輪舵角演算部41
がフィードバック系の第２後輪舵角演算部11と異なる状
態量（横加速度）を被制御量とするが、いずれにしても
前記各実施例と同様のパラメータ変動誤差補正効果及び
外乱抑止効果を夫々達成し得ることは言うまでもない。
範モデルGMにより操舵角θに対するヨーレートを規定す
ることとしたが、ヨーレートの代わりに横加速度（車両
水平面運動量）を規定したり、ヨーレート及び横加速度
の双方を規定することができる。第10図は前記論文集の
「3.3横加速度モデル追従制御」を応用して第１後輪舵
角演算部41を第７図の演算部31の代わりに設定する。こ
の演算部は、規範モデルから求めた操舵角θに対応する
目標横加速度yrと、操舵角θ及び後輪舵角δR1により実
際に得られる実車モデルからの横加速度αとの偏差eyを
求め、これをなくすための後輪舵角δR1を第１後輪舵角
とするものである。又第１後輪舵角演算部41は前記論文
集の「3.3D＊モデル制御」を応用してヨーレート及び横
加速度の双方が規範モデルで設定した値となるような後
輪舵角を第１後輪舵角δR1とするものでもよい。これら
の場合、フィードフォワード系の第１後輪舵角演算部41
がフィードバック系の第２後輪舵角演算部11と異なる状
態量（横加速度）を被制御量とするが、いずれにしても
前記各実施例と同様のパラメータ変動誤差補正効果及び
外乱抑止効果を夫々達成し得ることは言うまでもない。
（発明の効果） かくして本発明による車両の補助操舵装置は請求項１
に記載のごとく、 車両固有のそれぞれ任意に設定可能な主操舵量−車両
水平面運動量伝達特性と、補助操舵量−車両水平面運動
量伝達特性とに基づき、目標とすべき車両水平面運動量
を推定し、これに対する実測運動量との偏差に補助操舵
量−車両水平面運動量伝達特性の逆系を乗算して外偏差
をなくすための補助操舵量を求める構成にしたから、 上記の伝達特性により狙った通りの操縦性能が車両の
特性変化や外乱入力による影響を受けることなく常時確
実に得ることができる。
に記載のごとく、 車両固有のそれぞれ任意に設定可能な主操舵量−車両
水平面運動量伝達特性と、補助操舵量−車両水平面運動
量伝達特性とに基づき、目標とすべき車両水平面運動量
を推定し、これに対する実測運動量との偏差に補助操舵
量−車両水平面運動量伝達特性の逆系を乗算して外偏差
をなくすための補助操舵量を求める構成にしたから、 上記の伝達特性により狙った通りの操縦性能が車両の
特性変化や外乱入力による影響を受けることなく常時確
実に得ることができる。
又請求項４の本発明装置によれば、上記に付加してフ
ィードフォワード補償部を併用することとなり、上記の
作用効果に加え、パラメータ変動やモデル化誤差が存在
しても、主操舵量に対して設計者が与えた通りの操縦性
能を常時確実に達成し得るという作用効果を得ることが
できる。
ィードフォワード補償部を併用することとなり、上記の
作用効果に加え、パラメータ変動やモデル化誤差が存在
しても、主操舵量に対して設計者が与えた通りの操縦性
能を常時確実に達成し得るという作用効果を得ることが
できる。
第１図は本発明補助操舵装置の一実施例を示すハードウ
ェア構成図、 第２図は同例における伝達特性モデル図、 第３図は同例の制御プログラムを示すフローチヤート、 第４図は同例の横風入力時におけるシミュレーション
図、 第５図及び第６図は夫々本発明の他の例を示す第１図及
び第２図と同様なハードウェア構成図及び伝達特性モデ
ル図、 第７図及び第８図は本発明の更に他の例を示す第２図及
び第３図と同様な伝達特性モデル図及びフローチャー
ト、 第９図は同例の操舵時におけるシミュレーション図、 第10図は本発明の更に他の例を示す第７図と同様な伝達
特性モデル図である。 １……ステアリングホイール ２……ステアリングギヤ、３……車両 4,14……後輪補助操舵アクチュエータ 5,15……コントローラ 5a……後輪補助舵角演算回路 5b……アクチュエータ駆動回路 ６……操作角センサ、７……車速センサ ８……ヨーレートセンサ 9,19……後輪補助舵角制御系 10,20……挙動目標演算部 11……後輪舵角演算部（第２後輪舵角演算部） 21……前輪補助舵角演算部 31,41……第１後輪舵角演算部
ェア構成図、 第２図は同例における伝達特性モデル図、 第３図は同例の制御プログラムを示すフローチヤート、 第４図は同例の横風入力時におけるシミュレーション
図、 第５図及び第６図は夫々本発明の他の例を示す第１図及
び第２図と同様なハードウェア構成図及び伝達特性モデ
ル図、 第７図及び第８図は本発明の更に他の例を示す第２図及
び第３図と同様な伝達特性モデル図及びフローチャー
ト、 第９図は同例の操舵時におけるシミュレーション図、 第10図は本発明の更に他の例を示す第７図と同様な伝達
特性モデル図である。 １……ステアリングホイール ２……ステアリングギヤ、３……車両 4,14……後輪補助操舵アクチュエータ 5,15……コントローラ 5a……後輪補助舵角演算回路 5b……アクチュエータ駆動回路 ６……操作角センサ、７……車速センサ ８……ヨーレートセンサ 9,19……後輪補助舵角制御系 10,20……挙動目標演算部 11……後輪舵角演算部（第２後輪舵角演算部） 21……前輪補助舵角演算部 31,41……第１後輪舵角演算部
Claims (9)
- 【請求項１】ステアリングホイールによる主操舵とは別
に、前輪及び後輪の少なくとも一方を補助操舵する補助
操舵装置を具えた車両において、 主操舵量を検出する主操舵量検出手段と、 この検出した主操舵量および車両固有の任意に設定可能
な主操舵量−車両水平面運動量伝達特性から求めた、主
操舵量による車両水平面運動量と、前記補助操舵装置に
よる補助操舵量および車両固有の任意に設定可能な補助
操舵量−車両水平面運動量伝達特性から求めた、補助操
舵量による車両水平面運動量とを合算して目標とすべき
車両水平面運動量を推定する車両水平挙動推定手段と、 車両の実際の水平面運動量を検出する車両水平挙動検出
手段と、 前記推定及び検出した水平面運動量間の偏差を求める挙
動偏差演算手段と、 前記任意に設定可能な補助操舵量−車両水平面運動量伝
達特性の逆系を前記偏差に乗算して該偏差をなくすため
の補助操舵量を求め、該補助操舵量を前記補助操舵装置
に指令する補助操舵量演算手段とを具備してなることを
特徴とする車両の補助操舵装置。 - 【請求項２】請求項１において、前記任意に設定可能な
補助操舵量−車両水平面運動量伝達特性の逆系を定常ゲ
インが１で、且つ分母次数が分子次数以上であるような
ものとした車両の補助操舵装置。 - 【請求項３】請求項１又は２において、車速を検出する
車速センサを付加し、前記主操舵量−車両水平面運動量
伝達特性及び補助操舵量−車両水平面運動量伝達特性を
夫々車速に応じ変化させるよう構成した車両の補助操舵
装置。 - 【請求項４】ステアリングホイールによる主操舵とは別
に、前輪及び後輪の少なくとも一方を補助操舵する補助
操舵装置を具えた車両において、 主操舵量を検出する主操舵量検出手段と、 この検出した主操舵量から任意に設定可能な規範モデル
を基に第１補助操舵量を演算する第１補助操舵量演算手
段と、 前記検出した主操舵量および車両固有の任意に設定可能
な主操舵量−車両水平面運動量伝達特性から求めた、主
操舵量による車両水平面運動量と、前記補助操舵装置に
よる補助操舵量および車両固有の任意に設定可能な補助
操舵量−車両水平面運動量伝達特性から求めた、補助操
舵量による車両水平面運動量とを合算して目標とすべき
車両水平面運動量を推定する車両水平挙動推定手段と、 車両の実際の水平面運動量を検出する車両水平挙動検出
手段と、 前記推定及び検出した水平面運動量間の偏差を求める挙
動偏差演算手段と、 前記任意に設定可能な補助操舵量−車両水平面運動量伝
達特性の逆系を前記偏差に乗算して該偏差をなくすため
の第２補助操舵量を求める第２補助操舵量演算手段と、 前記第１及び第２補助操舵量を合算して得られる合算補
助操舵量を前記補助操舵装置に指令する補助操舵量決定
手段とを具備してなることを特徴とする車両の補助操舵
装置。 - 【請求項５】請求項４において、前記任意に設定可能な
補助操舵量−車両水平面運動量伝達特性の逆系を定常ゲ
インが１で、且つ分母次数が分子次数以上であるような
ものとした車両の補助操舵装置。 - 【請求項６】請求項４又は５において、車速を検出する
車速センサを付加し、前記主操舵量−車両水平面運動量
伝達特性及び補助操舵量−車両水平面運動量伝達特性を
夫々車速に応じ変化させるよう構成した車両の補助操舵
装置。 - 【請求項７】請求項４乃至６のいずれかにおいて、第１
補助操舵量演算手段は、前記規範モデルと、前記主操舵
量−車両水平面運動量伝達特性及び補助操舵量−車両水
平面運動量伝達特性とを用いて第１補助操舵量を演算す
るよう構成した車両の補助操舵装置。 - 【請求項８】請求項５乃至７のいずれかにおいて、前記
規範モデルは主操舵量に対する車両水平面運動目標値を
設定し、この目標値を主操舵量に対する車両水平面運動
量の応答目標値とした車両の補助操舵装置。 - 【請求項９】請求項８において、規範モデルの主操舵量
に対する車両水平面運動目標値を、第２補助操舵量演算
手段に係る車両水平面運動と異なる運動に関した目標値
とした車両の補助操舵装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2115272A JP2646802B2 (ja) | 1990-05-02 | 1990-05-02 | 車両の補助操舵装置 |
| US07/693,286 US5267160A (en) | 1990-05-02 | 1991-04-30 | Steering control system for vehicle |
| DE4114165A DE4114165C2 (de) | 1990-05-02 | 1991-04-30 | Lenksteuervorrichtung für ein Räderfahrzeug |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2115272A JP2646802B2 (ja) | 1990-05-02 | 1990-05-02 | 車両の補助操舵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0415165A JPH0415165A (ja) | 1992-01-20 |
| JP2646802B2 true JP2646802B2 (ja) | 1997-08-27 |
Family
ID=14658559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2115272A Expired - Lifetime JP2646802B2 (ja) | 1990-05-02 | 1990-05-02 | 車両の補助操舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2646802B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55146505A (en) * | 1979-05-02 | 1980-11-14 | Fuji Electric Co Ltd | Load current control system |
| JPH0674052B2 (ja) * | 1984-01-31 | 1994-09-21 | 日産自動車株式会社 | 車両の操舵方法 |
| JP2691528B2 (ja) * | 1986-03-14 | 1997-12-17 | 東芝機械株式会社 | 完全追従形サーボシステム |
| JPH0725316B2 (ja) * | 1986-04-12 | 1995-03-22 | 日産自動車株式会社 | 車両用実舵角制御装置 |
-
1990
- 1990-05-02 JP JP2115272A patent/JP2646802B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0415165A (ja) | 1992-01-20 |
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