JP2722838B2 - 車両用舵角制御装置 - Google Patents
車両用舵角制御装置Info
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- JP2722838B2 JP2722838B2 JP3073681A JP7368191A JP2722838B2 JP 2722838 B2 JP2722838 B2 JP 2722838B2 JP 3073681 A JP3073681 A JP 3073681A JP 7368191 A JP7368191 A JP 7368191A JP 2722838 B2 JP2722838 B2 JP 2722838B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の前後輪を電子的
に操舵可能な装置、特にヨーイング運動及び横運動を分
離して任意に設定可能な舵角制御装置に関するものであ
る。
に操舵可能な装置、特にヨーイング運動及び横運動を分
離して任意に設定可能な舵角制御装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】車両のヨーイング運動及び横運動を分離
して任意に設定可能な舵角制御技術としては従来、1988
年発行「自動車技術」Ｖol. 42、Ｎo.３、第297 頁乃至
第303頁（４ＷＳの過渡制御による操安性向上につい
て）に記載の如く、前輪及び後輪の夫々についてステア
リングホイールの操舵量と前輪舵角及び後輪舵角との予
め設定しておいた伝達関数（伝達特性）に基き舵角制御
を行い、これによりヨーイング運動と横運動との平面２
自由度の車両挙動を予定のものにする技術がある。
して任意に設定可能な舵角制御技術としては従来、1988
年発行「自動車技術」Ｖol. 42、Ｎo.３、第297 頁乃至
第303頁（４ＷＳの過渡制御による操安性向上につい
て）に記載の如く、前輪及び後輪の夫々についてステア
リングホイールの操舵量と前輪舵角及び後輪舵角との予
め設定しておいた伝達関数（伝達特性）に基き舵角制御
を行い、これによりヨーイング運動と横運動との平面２
自由度の車両挙動を予定のものにする技術がある。
【０００３】又後輪の舵角制御技術として従来、1988年
発行「自動車技術」Ｖol. 42、Ｎo.３、第304 頁乃至第
310 頁（モデル追従制御と四輪操舵車）に記載の如く、
予め数式化されたステアリングホイール操舵量−ヨーイ
ング運動伝達関数（伝達特性）に基き目標ヨーイング運
動を求め、このヨーイング運動が得られるよう後輪を舵
角制御する技術があり、これを上記のヨー及び横運動分
離設定用舵角制御の後輪舵角制御に用いることが考えら
れる。
発行「自動車技術」Ｖol. 42、Ｎo.３、第304 頁乃至第
310 頁（モデル追従制御と四輪操舵車）に記載の如く、
予め数式化されたステアリングホイール操舵量−ヨーイ
ング運動伝達関数（伝達特性）に基き目標ヨーイング運
動を求め、このヨーイング運動が得られるよう後輪を舵
角制御する技術があり、これを上記のヨー及び横運動分
離設定用舵角制御の後輪舵角制御に用いることが考えら
れる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしてこの組合せに
なる車両の舵角制御装置では、目標ヨーイング運動を生
じさせるための後輪舵角を求めるに当り、前輪をステア
リングホイール操舵量だけ転舵していることとし（前輪
舵角がステアリングホイールによる機械的前輪舵角のみ
であるとし）、この状態で目標ヨーイング運動を生じさ
せるための後輪舵角はいかなるものかを演算することに
なる。
なる車両の舵角制御装置では、目標ヨーイング運動を生
じさせるための後輪舵角を求めるに当り、前輪をステア
リングホイール操舵量だけ転舵していることとし（前輪
舵角がステアリングホイールによる機械的前輪舵角のみ
であるとし）、この状態で目標ヨーイング運動を生じさ
せるための後輪舵角はいかなるものかを演算することに
なる。
【０００５】このため、前記操舵量−前輪舵角伝達関数
を変更して車両の横運動を変えようとすると、同じ操舵
量のもとでも前輪舵角が異なるのに、後輪舵角は操舵量
が同じため変化せず、従って車両のヨーイング運動が横
運動の変更にともなって変化するのを免れない。この場
合図19に示す如く、ステアリングホイール操舵量に応じ
た機械的前輪舵角δf0に加算する補助前輪舵角の変更に
より前輪実舵角δF が図示の如く変化して狙い通りの横
加速度ｙ2 を生じさせ得ても、車両のヨーレートφ1 が
これにともなって変化し、ヨーレートφ1 を横加速度と
分離して制御し得ないし、又ヨーレートφ1 が過渡期に
おいて振動的になるという問題を生ずる。また、上記に
代表される前後輪を操舵可能な舵角制御装置において、
後輪操舵系故障時に後輪舵角を０に保つよう制御する
と、前輪補助操舵のみ継続されることとなり、運転者に
異和感を与えてしまうという問題を生ずる。
を変更して車両の横運動を変えようとすると、同じ操舵
量のもとでも前輪舵角が異なるのに、後輪舵角は操舵量
が同じため変化せず、従って車両のヨーイング運動が横
運動の変更にともなって変化するのを免れない。この場
合図19に示す如く、ステアリングホイール操舵量に応じ
た機械的前輪舵角δf0に加算する補助前輪舵角の変更に
より前輪実舵角δF が図示の如く変化して狙い通りの横
加速度ｙ2 を生じさせ得ても、車両のヨーレートφ1 が
これにともなって変化し、ヨーレートφ1 を横加速度と
分離して制御し得ないし、又ヨーレートφ1 が過渡期に
おいて振動的になるという問題を生ずる。また、上記に
代表される前後輪を操舵可能な舵角制御装置において、
後輪操舵系故障時に後輪舵角を０に保つよう制御する
と、前輪補助操舵のみ継続されることとなり、運転者に
異和感を与えてしまうという問題を生ずる。
【０００６】本発明は目標ヨーイング運動を生じさせる
ための後輪舵角を求めるに当り、ステアリングホイール
操舵量（機械的前輪舵角）でなく、補助前輪舵角を含む
目標前輪舵角から後輪舵角を演算することによりヨーレ
ートと横加速度とを分離制御可能とし、かつヨーレート
が過渡期において振動的になるという問題を解消するこ
とを目的とする。また、本発明は後輪操舵系の故障時に
は、ステアリングホイールの操舵量に基づいて求めた補
助前輪舵角を変更することにより運転者に異和感を与え
るという問題を解消することを目的とする。
ための後輪舵角を求めるに当り、ステアリングホイール
操舵量（機械的前輪舵角）でなく、補助前輪舵角を含む
目標前輪舵角から後輪舵角を演算することによりヨーレ
ートと横加速度とを分離制御可能とし、かつヨーレート
が過渡期において振動的になるという問題を解消するこ
とを目的とする。また、本発明は後輪操舵系の故障時に
は、ステアリングホイールの操舵量に基づいて求めた補
助前輪舵角を変更することにより運転者に異和感を与え
るという問題を解消することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前者の目的のため本発明
の車両用舵角制御装置は、運転者が操作するステアリン
グホイールに機械的に結合された前輪主操舵系と、電子
的に舵角制御を行い得る前輪補助操舵系及び後輪操舵系
とを具えた車両の操舵装置において、ステアリングホイ
ールの操舵量を検出する操舵量センサと、この検出した
操舵量から、所望の車両横運動を狙って予め設定した操
舵量−前輪舵角伝達特性に基いて目標前輪舵角を演算す
る目標前輪舵角演算手段と、この目標前輪舵角及び前輪
主操舵系による機械的前輪舵角間の偏差を求めて補助前
輪舵角とし、この補助前輪舵角を前輪補助操舵系に指令
する補助前輪舵角演算手段と、車速を検出する車速セン
サと、この車速及び前記操舵量センサで検出した操舵量
から、予め数式化された操舵量−目標ヨーイング運動伝
達特性に基いて車両の目標ヨーイング運動を演算する目
標ヨーイング運動演算手段と、車速及び前記目標前輪舵
角からこの目標ヨーイング運動を生じさせるための後輪
舵角を求めて後輪操舵系に指令する後輪舵角演算手段と
を設けて構成したものである。
の車両用舵角制御装置は、運転者が操作するステアリン
グホイールに機械的に結合された前輪主操舵系と、電子
的に舵角制御を行い得る前輪補助操舵系及び後輪操舵系
とを具えた車両の操舵装置において、ステアリングホイ
ールの操舵量を検出する操舵量センサと、この検出した
操舵量から、所望の車両横運動を狙って予め設定した操
舵量−前輪舵角伝達特性に基いて目標前輪舵角を演算す
る目標前輪舵角演算手段と、この目標前輪舵角及び前輪
主操舵系による機械的前輪舵角間の偏差を求めて補助前
輪舵角とし、この補助前輪舵角を前輪補助操舵系に指令
する補助前輪舵角演算手段と、車速を検出する車速セン
サと、この車速及び前記操舵量センサで検出した操舵量
から、予め数式化された操舵量−目標ヨーイング運動伝
達特性に基いて車両の目標ヨーイング運動を演算する目
標ヨーイング運動演算手段と、車速及び前記目標前輪舵
角からこの目標ヨーイング運動を生じさせるための後輪
舵角を求めて後輪操舵系に指令する後輪舵角演算手段と
を設けて構成したものである。
【０００８】この場合、操舵量−前輪舵角伝達特性を車
速に応じ、高車速ほど車両横運動が高応答に立ち上がる
よう変化させる構成にするのが、前輪舵角制御により決
定される横加速度の立上がりを、車速に応じた異和感の
ないものにする上で好ましい。
速に応じ、高車速ほど車両横運動が高応答に立ち上がる
よう変化させる構成にするのが、前輪舵角制御により決
定される横加速度の立上がりを、車速に応じた異和感の
ないものにする上で好ましい。
【０００９】又、車両に加わる横加速度を検出する横Ｇ
センサを付加し、操舵量−前輪舵角伝達特性を横加速度
の上昇に応じ、車両横運動の応答性が低下するよう変化
させる構成にするのが、横加速度の高い初期応答と、そ
の後における横加速度の安定した過渡応答とを両立させ
る上で好ましい。
センサを付加し、操舵量−前輪舵角伝達特性を横加速度
の上昇に応じ、車両横運動の応答性が低下するよう変化
させる構成にするのが、横加速度の高い初期応答と、そ
の後における横加速度の安定した過渡応答とを両立させ
る上で好ましい。
【００１０】更に後者の目的のために本発明の車両用舵
角制御装置は、運転者が操作するステアリングホイール
に機械的に結合された前輪主操舵系と、電子的に舵角制
御を行い得る前輪補助操舵系及び後輪操舵系とを具えた
車両の操舵装置において、ステアリングホイールの操舵
量を検出する操舵量センサと、この検出した操舵量に基
づき補助前輪舵角を求めて前輪補助操舵系に指令する補
助前輪舵角演算手段と、後輪操舵系の故障を検知する後
輪操舵系故障検知手段とを具備し、後輪操舵系の故障時
は補助前輪舵角演算手段が、補助前輪舵角を正常時より
も小さくするよう構成したことを特徴とするものであ
る。この構成は後輪操舵系の故障時において前輪補助操
舵が継続される反面、後輪舵角が０に保たれるために生
ずる異和感をなくす上で好ましい。
角制御装置は、運転者が操作するステアリングホイール
に機械的に結合された前輪主操舵系と、電子的に舵角制
御を行い得る前輪補助操舵系及び後輪操舵系とを具えた
車両の操舵装置において、ステアリングホイールの操舵
量を検出する操舵量センサと、この検出した操舵量に基
づき補助前輪舵角を求めて前輪補助操舵系に指令する補
助前輪舵角演算手段と、後輪操舵系の故障を検知する後
輪操舵系故障検知手段とを具備し、後輪操舵系の故障時
は補助前輪舵角演算手段が、補助前輪舵角を正常時より
も小さくするよう構成したことを特徴とするものであ
る。この構成は後輪操舵系の故障時において前輪補助操
舵が継続される反面、後輪舵角が０に保たれるために生
ずる異和感をなくす上で好ましい。
【００１１】なお、いずれにしても、少なくとも前輪補
助操舵系に係る演算と、後輪操舵系に係る演算とを別々
のコンピュータで行うよう構成するのが、全ての演算を
共通のコンピュータで行う場合より、演算速度が速くな
り、特に高速操舵時の過渡制御が正確になると共に、高
価な高速コンピュータを用いる必要がなくなってコスト
上有利である。
助操舵系に係る演算と、後輪操舵系に係る演算とを別々
のコンピュータで行うよう構成するのが、全ての演算を
共通のコンピュータで行う場合より、演算速度が速くな
り、特に高速操舵時の過渡制御が正確になると共に、高
価な高速コンピュータを用いる必要がなくなってコスト
上有利である。
【００１２】
【作用】ステアリングホイールの操舵時、これに機械的
に結合された前輪主操舵系と、電子的に舵角制御を行い
得る前輪補助操舵系とで前輪が転舵され、後輪は電子的
に舵角制御を行い得る後輪操舵系により転舵される。
に結合された前輪主操舵系と、電子的に舵角制御を行い
得る前輪補助操舵系とで前輪が転舵され、後輪は電子的
に舵角制御を行い得る後輪操舵系により転舵される。
【００１３】前輪補助操舵系による補助前輪舵角は以下
の如くに求められる。即ち、目標前輪舵角演算手段は操
舵量センサが検出したステアリングホイールの操舵量か
ら、所望の車両横運動を狙って予め設定した操舵量−前
輪舵角伝達特性に基いて目標前輪舵角を演算する。一方
で補助前輪舵角演算手段は、この目標前輪舵角及び前輪
主操舵系による機械的前輪舵角間の偏差を求めて補助前
輪舵角とし、これを前輪補助操舵系に指令する。
の如くに求められる。即ち、目標前輪舵角演算手段は操
舵量センサが検出したステアリングホイールの操舵量か
ら、所望の車両横運動を狙って予め設定した操舵量−前
輪舵角伝達特性に基いて目標前輪舵角を演算する。一方
で補助前輪舵角演算手段は、この目標前輪舵角及び前輪
主操舵系による機械的前輪舵角間の偏差を求めて補助前
輪舵角とし、これを前輪補助操舵系に指令する。
【００１４】よって前輪は、前輪主操舵系と前輪補助操
舵系とで上記目標前輪舵角だけ転舵され、この目標前輪
舵角の演算に用いた操舵量−前輪舵角伝達特性で狙う通
りの車両横運動を生じさせることができる。
舵系とで上記目標前輪舵角だけ転舵され、この目標前輪
舵角の演算に用いた操舵量−前輪舵角伝達特性で狙う通
りの車両横運動を生じさせることができる。
【００１５】一方、後輪操舵系による後輪舵角は以下の
如くに求められる。即ち、目標ヨーイング運動演算手段
は車速センサで検出した車速及び前記操舵量から、予め
数式化された操舵量−目標ヨーイング運動伝達特性に基
いて車両の目標ヨーイング運動を演算する。後輪舵角演
算手段は車両及び前記目標前輪舵角から、この目標ヨー
イング運動を生じさせるための後輪舵角を求めて後輪操
舵系に指令する。
如くに求められる。即ち、目標ヨーイング運動演算手段
は車速センサで検出した車速及び前記操舵量から、予め
数式化された操舵量−目標ヨーイング運動伝達特性に基
いて車両の目標ヨーイング運動を演算する。後輪舵角演
算手段は車両及び前記目標前輪舵角から、この目標ヨー
イング運動を生じさせるための後輪舵角を求めて後輪操
舵系に指令する。
【００１６】これにより後輪はこの演算舵角だけ転舵さ
れ、この演算に用いた操舵量−目標ヨーイング運動伝達
特性で狙う通りの車両ヨーイング運動を生じさせること
ができる。
れ、この演算に用いた操舵量−目標ヨーイング運動伝達
特性で狙う通りの車両ヨーイング運動を生じさせること
ができる。
【００１７】ところで、目標ヨーイング運動を生じさせ
るための上記後輪舵角を求めるに当り、ステアリングホ
イール操舵量（前輪主操舵系による機械的前輪舵角）で
なく、補助前輪舵角を含む目標前輪舵角（実際の前輪切
り角）から後輪舵角を演算するため、操舵量−前輪舵角
伝達特性を変更して車両の横運動を変える時も、これに
ともなって変化する目標前輪舵角（実際の前輪切り角）
に応じ後輪舵角が決定されて、後輪操舵によるヨーイン
グ運動を横運動の変更時も狙い通りのままにすることが
できる。よって、横運動とヨーイング運動とを確実に分
離して制御することができ、又横運動の変更時ヨーイン
グ運動が振動的になるのを防止することができる。
るための上記後輪舵角を求めるに当り、ステアリングホ
イール操舵量（前輪主操舵系による機械的前輪舵角）で
なく、補助前輪舵角を含む目標前輪舵角（実際の前輪切
り角）から後輪舵角を演算するため、操舵量−前輪舵角
伝達特性を変更して車両の横運動を変える時も、これに
ともなって変化する目標前輪舵角（実際の前輪切り角）
に応じ後輪舵角が決定されて、後輪操舵によるヨーイン
グ運動を横運動の変更時も狙い通りのままにすることが
できる。よって、横運動とヨーイング運動とを確実に分
離して制御することができ、又横運動の変更時ヨーイン
グ運動が振動的になるのを防止することができる。
【００１８】なお、操舵量−前輪舵角伝達特性を高車速
ほど車両横運動が高応答に立ち上がるよう変化させれ
ば、前輪舵角制御により決定される横加速度の立上がり
を車速に応じた異和感のないものにすることができる。
又、横Ｇセンサで検出した車両に加わる横加速度の上昇
に応じ、車両横運動の応答性が低下するよう操舵量−前
輪舵角伝達特性を変化させれば、横加速度の発生当初に
おいて要求される高い初期応答性と、その後における横
加速度の安定した過渡応答とを両立させることができ
る。
ほど車両横運動が高応答に立ち上がるよう変化させれ
ば、前輪舵角制御により決定される横加速度の立上がり
を車速に応じた異和感のないものにすることができる。
又、横Ｇセンサで検出した車両に加わる横加速度の上昇
に応じ、車両横運動の応答性が低下するよう操舵量−前
輪舵角伝達特性を変化させれば、横加速度の発生当初に
おいて要求される高い初期応答性と、その後における横
加速度の安定した過渡応答とを両立させることができ
る。
【００１９】更に、後輪操舵系故障検知手段による故障
検知時、補助前輪舵角演算手段がステアリングホイール
操舵量に基づいて求める補助前輪舵角を正常時よりも小
さくするよう構成すれば、当該故障時において、前輪補
助操舵が継続される反面、後輪舵角が０に保たれるため
に生ずる異和感を解消することができる。
検知時、補助前輪舵角演算手段がステアリングホイール
操舵量に基づいて求める補助前輪舵角を正常時よりも小
さくするよう構成すれば、当該故障時において、前輪補
助操舵が継続される反面、後輪舵角が０に保たれるため
に生ずる異和感を解消することができる。
【００２０】なお、いずれにしても、少なくとも前輪操
舵系に係る演算と、後輪操舵系に係る演算とを別々のコ
ンピュータで行う構成とすれば、高価な高速コンピュー
タを用いなくても、前後輪舵角制御に時間差を生ぜず、
特に高速操舵時の過渡制御も正確に遂行させることがで
き、コスト上も有利である。
舵系に係る演算と、後輪操舵系に係る演算とを別々のコ
ンピュータで行う構成とすれば、高価な高速コンピュー
タを用いなくても、前後輪舵角制御に時間差を生ぜず、
特に高速操舵時の過渡制御も正確に遂行させることがで
き、コスト上も有利である。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基き詳細に説
明する。図１は本発明舵角制御装置の一実施例を示すハ
ードウェア図、図２は同じくその機能ブロック線図、図
３は同じくその制御プログラムである。
明する。図１は本発明舵角制御装置の一実施例を示すハ
ードウェア図、図２は同じくその機能ブロック線図、図
３は同じくその制御プログラムである。
【００２２】図１において、１Ｌ，１Ｒは左右前輪、２
Ｌ，２Ｒは左右後輪、３はステアリングホイールを示
す。前輪１Ｌ，１Ｒは運転者が操作するステアリングホ
イール３によりステアリングギヤ４（前輪主操舵系）を
介して機械的に主操舵される他に、アクチュエータ５
（前輪補助操舵系）でステアリングギヤ４を全体的に前
輪転舵方向（車幅方向）へ変位させることにより補助操
舵可能とする。かくて、前輪１Ｌ，１Ｒの舵角はステア
リングギヤ４による主舵角とアクチュエータ５による補
助舵角との和となる。
Ｌ，２Ｒは左右後輪、３はステアリングホイールを示
す。前輪１Ｌ，１Ｒは運転者が操作するステアリングホ
イール３によりステアリングギヤ４（前輪主操舵系）を
介して機械的に主操舵される他に、アクチュエータ５
（前輪補助操舵系）でステアリングギヤ４を全体的に前
輪転舵方向（車幅方向）へ変位させることにより補助操
舵可能とする。かくて、前輪１Ｌ，１Ｒの舵角はステア
リングギヤ４による主舵角とアクチュエータ５による補
助舵角との和となる。
【００２３】後輪２Ｌ，２Ｒはアクチュエータ６により
操舵可能とし、このアクチュエータはセンタリングスプ
リング６ａ，６ｂを有して制御入力がない常態で後輪２
Ｌ，２Ｒを非転舵中立位置にし、制御入力に応じたスト
ロークにより後輪２Ｌ，２Ｒを転舵するものとする。
操舵可能とし、このアクチュエータはセンタリングスプ
リング６ａ，６ｂを有して制御入力がない常態で後輪２
Ｌ，２Ｒを非転舵中立位置にし、制御入力に応じたスト
ロークにより後輪２Ｌ，２Ｒを転舵するものとする。
【００２４】前輪補助操舵及び後輪操舵は電子制御可能
とし、この目的のためコントローラ７を設ける。このコ
ントローラはマイクロコンピュータを可とする演算回路
８と、前輪舵角制御用アクチュエータ５の駆動回路９
と、後輪舵角制御用アクチュエータ６の駆動回路10とで
構成する。演算回路８はステアリングホイール３の操舵
量θS を検出するセンサ11からの信号、及び車速Ｖを検
出するセンサ12からの信号を入力され、これら入力情報
を基に補助前輪舵角ΔδF 及び後輪舵角δr を求め、こ
れらを夫々対応する駆動回路９, 10に入力して対応する
アクチュエータ５，６を介し前輪をΔδF だけ補助操舵
し、後輪をδr だけ操舵する。
とし、この目的のためコントローラ７を設ける。このコ
ントローラはマイクロコンピュータを可とする演算回路
８と、前輪舵角制御用アクチュエータ５の駆動回路９
と、後輪舵角制御用アクチュエータ６の駆動回路10とで
構成する。演算回路８はステアリングホイール３の操舵
量θS を検出するセンサ11からの信号、及び車速Ｖを検
出するセンサ12からの信号を入力され、これら入力情報
を基に補助前輪舵角ΔδF 及び後輪舵角δr を求め、こ
れらを夫々対応する駆動回路９, 10に入力して対応する
アクチュエータ５，６を介し前輪をΔδF だけ補助操舵
し、後輪をδr だけ操舵する。
【００２５】次に補助前輪舵角ΔδF 及び後輪舵角δr
の演算プロセスを図２により説明する。図２において破
線は機械伝動系、実線は電子演算系を夫々示す。ステア
リングギヤ４のギヤ比をＮ2 とすると、これを含む前輪
主操舵系による機械的前輪舵角δf0はδf0＝θS ／Ｎ2
になる。電子演算系においては、この演算をブロック21
で行って機械的前輪舵角δf0を求め、ブロック22では目
標とする車両横運動に照らして例えば１次遅れ時定数を
ＴI 、１次進み時定数をＴD 、ラプラス演算子をＳとし
た時（１＋ＴD Ｓ）／（１＋ＴI Ｓ）で表される１次／
１次の操舵量−前輪舵角伝達関数に基づき機械的前輪舵
角δf0（操舵量θS ）に対応した目標とすべき前輪舵角
δf を求める。従って、ブロック22はブロック21と共に
目標前輪舵角演算手段の用をなし、操舵量θS から、予
め任意に設定した操舵量−前輪舵角伝達特性に基いて、
この伝達特性で狙った所定の車両横運動を生じさせるた
めの目標前輪舵角δfを求める。
の演算プロセスを図２により説明する。図２において破
線は機械伝動系、実線は電子演算系を夫々示す。ステア
リングギヤ４のギヤ比をＮ2 とすると、これを含む前輪
主操舵系による機械的前輪舵角δf0はδf0＝θS ／Ｎ2
になる。電子演算系においては、この演算をブロック21
で行って機械的前輪舵角δf0を求め、ブロック22では目
標とする車両横運動に照らして例えば１次遅れ時定数を
ＴI 、１次進み時定数をＴD 、ラプラス演算子をＳとし
た時（１＋ＴD Ｓ）／（１＋ＴI Ｓ）で表される１次／
１次の操舵量−前輪舵角伝達関数に基づき機械的前輪舵
角δf0（操舵量θS ）に対応した目標とすべき前輪舵角
δf を求める。従って、ブロック22はブロック21と共に
目標前輪舵角演算手段の用をなし、操舵量θS から、予
め任意に設定した操舵量−前輪舵角伝達特性に基いて、
この伝達特性で狙った所定の車両横運動を生じさせるた
めの目標前輪舵角δfを求める。
【００２６】なお、上記の伝達関数は１次／１次の型に
こだわらず、狙う車両横運動に応じて１次遅れ（進み）
の型、２次遅れ（進み）の型、比例型、或いはこれらの
複合型にすることもできる。
こだわらず、狙う車両横運動に応じて１次遅れ（進み）
の型、２次遅れ（進み）の型、比例型、或いはこれらの
複合型にすることもできる。
【００２７】ブロック23は補助前輪舵角演算手段の用を
なし、目標前輪舵角δf と機械的前輪舵角δf0との偏差
ΔδF を求め、これを補助前輪舵角としてアクチュエー
タ５に指令し、前輪をΔδF だけ補助操舵する。よっ
て、前輪はδf0＋ΔδF ＝δF だけ転舵されることとな
り、結局前輪実舵角δF を目標前輪舵角に一致させて、
前記狙い通りの車両横運動を生じさせることができる。
なし、目標前輪舵角δf と機械的前輪舵角δf0との偏差
ΔδF を求め、これを補助前輪舵角としてアクチュエー
タ５に指令し、前輪をΔδF だけ補助操舵する。よっ
て、前輪はδf0＋ΔδF ＝δF だけ転舵されることとな
り、結局前輪実舵角δF を目標前輪舵角に一致させて、
前記狙い通りの車両横運動を生じさせることができる。
【００２８】次に後輪舵角δr の演算プロセスを説明す
るに、これは図３にも示すが基本的には特開昭61−6767
0 号公報に記載すると同じものとする。図３は一定時間
Δｔ毎に処理され、ステップ31で操舵量θS 及び車速Ｖ
を読込む。次のステップ32,33では図２のブロック24に
おける目標ヨーイング運動演算手段の処理に相当する
が、予めメモリ内に記憶されている目標車両諸元（自車
とは異なる例えばスポーティ車の車両諸元）、つまり規
範モデルを読出し、これに基づき操舵量θS 及び車速Ｖ
に対応した目標ヨーイング運動（目標ヨー角加速度φ2
）を算出する。
るに、これは図３にも示すが基本的には特開昭61−6767
0 号公報に記載すると同じものとする。図３は一定時間
Δｔ毎に処理され、ステップ31で操舵量θS 及び車速Ｖ
を読込む。次のステップ32,33では図２のブロック24に
おける目標ヨーイング運動演算手段の処理に相当する
が、予めメモリ内に記憶されている目標車両諸元（自車
とは異なる例えばスポーティ車の車両諸元）、つまり規
範モデルを読出し、これに基づき操舵量θS 及び車速Ｖ
に対応した目標ヨーイング運動（目標ヨー角加速度φ2
）を算出する。
【００２９】目標車両（規範モデル）の車両諸元として
は例えば以下のものを用いる。 ＩZ1 : 目標車両のヨー慣性モーメント Ｍ1 : 目標車両の車両重量 Ｌ1 : 目標車両のホイールベース ＬF1 : 目標車両の前軸・重心間距離 ＬR1 : 目標車両の後軸・重心間距離 ＩK1 : 目標車両のキングピン軸周りの慣性モーメント ＫS1 : 目標車両のステアリング剛性 ＤS1 : 目標車両のステアリング系粘性係数 ξ1 : 目標車両のトレール量 Ｎ1 : 目標車両のステアリングギヤ比 ＫF1 : 目標車両の前輪コーナリングパワー ＫR1 : 目標車両の後輪コーナリングパワー
は例えば以下のものを用いる。 ＩZ1 : 目標車両のヨー慣性モーメント Ｍ1 : 目標車両の車両重量 Ｌ1 : 目標車両のホイールベース ＬF1 : 目標車両の前軸・重心間距離 ＬR1 : 目標車両の後軸・重心間距離 ＩK1 : 目標車両のキングピン軸周りの慣性モーメント ＫS1 : 目標車両のステアリング剛性 ＤS1 : 目標車両のステアリング系粘性係数 ξ1 : 目標車両のトレール量 Ｎ1 : 目標車両のステアリングギヤ比 ＫF1 : 目標車両の前輪コーナリングパワー ＫR1 : 目標車両の後輪コーナリングパワー
【００３０】そして、上記目標ヨーイング運動φ2 の算
出に当っては、予め数式化された以下に示す周知の操舵
量−目標ヨーイング運動伝達特性を用いる。 ＩK1δf1＝Ｎ1 ＫS1（θS −Ｎ1 δf1）−ＤK1δf1−２ξ1 ＣF1 ---(1) Ｍ1(ｙ11＋φ11Ｖ）＝２ＣF1＋２ＣR1 ---(2) ＩZ1φ12＝２ＬF1ＣF1−２ＬR1ＣR1 ---(3) βF1＝−（ｙ11＋ＬF1φ11）／Ｖ ---(4) βR1＝−（ｙ11−ＬR1φ11）／Ｖ ---(5) ＣF1＝ＫF1βF1 ---(6) ＣR1＝ＫR1βR1 ---(7) φ2 ＝φ12 ---(8) 但し、δf1 : 目標車両の前輪舵角 φ11 : 目標車両のヨーレート φ12 : 目標車両のヨー角加速度 ｙ11 : 目標車両の横速度 ｙ12 : 目標車両の横加速度 βF1 : 目標車両の前輪横すべり角 βR1 : 目標車両の後輪横すべり角 ＣF1 : 目標車両の前輪コーナリングフォース ＣR1 : 目標車両の後輪コーナリングフォース φ2 : 目標ヨー角加速度
出に当っては、予め数式化された以下に示す周知の操舵
量−目標ヨーイング運動伝達特性を用いる。 ＩK1δf1＝Ｎ1 ＫS1（θS −Ｎ1 δf1）−ＤK1δf1−２ξ1 ＣF1 ---(1) Ｍ1(ｙ11＋φ11Ｖ）＝２ＣF1＋２ＣR1 ---(2) ＩZ1φ12＝２ＬF1ＣF1−２ＬR1ＣR1 ---(3) βF1＝−（ｙ11＋ＬF1φ11）／Ｖ ---(4) βR1＝−（ｙ11−ＬR1φ11）／Ｖ ---(5) ＣF1＝ＫF1βF1 ---(6) ＣR1＝ＫR1βR1 ---(7) φ2 ＝φ12 ---(8) 但し、δf1 : 目標車両の前輪舵角 φ11 : 目標車両のヨーレート φ12 : 目標車両のヨー角加速度 ｙ11 : 目標車両の横速度 ｙ12 : 目標車両の横加速度 βF1 : 目標車両の前輪横すべり角 βR1 : 目標車両の後輪横すべり角 ＣF1 : 目標車両の前輪コーナリングフォース ＣR1 : 目標車両の後輪コーナリングフォース φ2 : 目標ヨー角加速度
【００３１】次のステップ34, 35では図２のブロック25
における後輪舵角演算手段の処理に相当するが、予めメ
モリ内に記憶されている自車の車両諸元（自車モデル）
を読出し、現在の運転状態（目標前輪舵角δf 、つまり
前輪実舵角δF と車速Ｖ）において自車が目標ヨー角加
速度φ2 を生ずるのに必要な後輪舵角δr を求める。
における後輪舵角演算手段の処理に相当するが、予めメ
モリ内に記憶されている自車の車両諸元（自車モデル）
を読出し、現在の運転状態（目標前輪舵角δf 、つまり
前輪実舵角δF と車速Ｖ）において自車が目標ヨー角加
速度φ2 を生ずるのに必要な後輪舵角δr を求める。
【００３２】自車（自車モデル）の車両諸元としては例
えば以下のものを用いる。 ＩZ2 : 自車のヨー慣性モーメント Ｍ2 : 自車の車両重量 Ｌ2 : 自車のホイールベース ＬF2 : 自車の前軸・重心間距離 ＬR2 : 自車の後軸・重心間距離 ＩK2 : 自車のキングピン軸周りの慣性モーメント ＫS2 : 自車のステアリング剛性 ＤS2 : 自車のステアリング系粘性係数 ξ2 : 自車のトレール量 Ｎ2 : 自車のステアリングギヤ比 ＫF2 : 自車の前輪コーナリングパワー ＫR2 : 自車の後輪コーナリングパワー
えば以下のものを用いる。 ＩZ2 : 自車のヨー慣性モーメント Ｍ2 : 自車の車両重量 Ｌ2 : 自車のホイールベース ＬF2 : 自車の前軸・重心間距離 ＬR2 : 自車の後軸・重心間距離 ＩK2 : 自車のキングピン軸周りの慣性モーメント ＫS2 : 自車のステアリング剛性 ＤS2 : 自車のステアリング系粘性係数 ξ2 : 自車のトレール量 Ｎ2 : 自車のステアリングギヤ比 ＫF2 : 自車の前輪コーナリングパワー ＫR2 : 自車の後輪コーナリングパワー
【００３３】そして、上記後輪舵角δr の算出に当って
は、以下に示す周知の運動方程式を用いる。 δf2＝θS ／Ｎ2 ＋ΔδF --- (9) ＩK2δf2＝Ｎ2 ＫS2（θS −Ｎ2 δf2）−ＤK2δf2−２ξ2 ＣF2 ---(10) Ｍ2(ｙ21＋φ21Ｖ）＝２ＣF2＋２ＣR2 ---(11) βF2＝δf2−（ｙ21＋ＬF2φ21）／Ｖ ---(12) ＣF2＝ＫF2βF2 ---(13) ＣR2＝（ＬF2ＣF2−φ21ＩZ2）／ＬR2 ---(14) βR2＝ＣR2／ＫR2 ---(15) δr ＝βR2＋（ｙ21−ＬR2φ21）／Ｖ ---(16) ∵φ21＝φ11 但し、φ21 : 自車のヨーレート ｙ21 : 自車の横速度 ｙ22 : 自車の横加速度 βF2 : 自車の前輪横すべり角 βR2 : 自車の後輪横すべり角 ＣF2 : 自車の前輪コーナリングフォース ＣR2 : 自車の後輪コーナリングフォース
は、以下に示す周知の運動方程式を用いる。 δf2＝θS ／Ｎ2 ＋ΔδF --- (9) ＩK2δf2＝Ｎ2 ＫS2（θS −Ｎ2 δf2）−ＤK2δf2−２ξ2 ＣF2 ---(10) Ｍ2(ｙ21＋φ21Ｖ）＝２ＣF2＋２ＣR2 ---(11) βF2＝δf2−（ｙ21＋ＬF2φ21）／Ｖ ---(12) ＣF2＝ＫF2βF2 ---(13) ＣR2＝（ＬF2ＣF2−φ21ＩZ2）／ＬR2 ---(14) βR2＝ＣR2／ＫR2 ---(15) δr ＝βR2＋（ｙ21−ＬR2φ21）／Ｖ ---(16) ∵φ21＝φ11 但し、φ21 : 自車のヨーレート ｙ21 : 自車の横速度 ｙ22 : 自車の横加速度 βF2 : 自車の前輪横すべり角 βR2 : 自車の後輪横すべり角 ＣF2 : 自車の前輪コーナリングフォース ＣR2 : 自車の後輪コーナリングフォース
【００３４】次のステップ36では、上記の如くに求めた
後輪舵角δrをアクチュエータ６に供給し、これにより
後輪を対応舵角δR （図２参照）だけ転舵し、後輪に上
記の演算舵角δr ＝δR を与える。
後輪舵角δrをアクチュエータ６に供給し、これにより
後輪を対応舵角δR （図２参照）だけ転舵し、後輪に上
記の演算舵角δr ＝δR を与える。
【００３５】以上説明した通りステアリングホイール３
によるギヤ４を介した前輪１Ｌ，１Ｒの主操舵時、これ
ら前輪を前述した通りにΔδF だけ補助操舵すると共に
後輪２Ｌ，２Ｒを上記の通りにδr だけ転舵して、車両
の舵角制御を行う場合、前輪の舵角制御により、目標前
輪舵角δf0の演算に用いた操舵量−前輪舵角伝達特性で
狙う通りの車両横運動を生じさせることができるし、こ
れとは別に後輪の舵角制御により、目標ヨーイング運動
φ2 を求めるに当って用いた操舵量−目標ヨーイング運
動伝達特性で狙う通りの車両ヨーイング運動を生じさせ
ることができる。従って、車両の横運動とヨーイング運
動とを分離して設定することができる。
によるギヤ４を介した前輪１Ｌ，１Ｒの主操舵時、これ
ら前輪を前述した通りにΔδF だけ補助操舵すると共に
後輪２Ｌ，２Ｒを上記の通りにδr だけ転舵して、車両
の舵角制御を行う場合、前輪の舵角制御により、目標前
輪舵角δf0の演算に用いた操舵量−前輪舵角伝達特性で
狙う通りの車両横運動を生じさせることができるし、こ
れとは別に後輪の舵角制御により、目標ヨーイング運動
φ2 を求めるに当って用いた操舵量−目標ヨーイング運
動伝達特性で狙う通りの車両ヨーイング運動を生じさせ
ることができる。従って、車両の横運動とヨーイング運
動とを分離して設定することができる。
【００３６】ところで、目標ヨーイング運動を生じさせ
るための後輪舵角δr を求めるに当り、図２から明らか
なように操舵量θS （機械的前輪舵角δf0）ではなく、
目標後輪舵角δf （前輪実舵角δF に等しい）を用いる
ため、ブロック22での伝達特性を変更して車両の横運動
特性を変える場合も、これにともなって変化する前輪実
舵角に応じて目標ヨーイング運動を生じさせるための後
輪舵角を求めることとなり、当該目標ヨーイング運動を
横運動の変更に影響されることなく分離して生じさせる
ことができると共に、ヨーイング運動が横運動の変更時
振動的になるのを防止することができる。
るための後輪舵角δr を求めるに当り、図２から明らか
なように操舵量θS （機械的前輪舵角δf0）ではなく、
目標後輪舵角δf （前輪実舵角δF に等しい）を用いる
ため、ブロック22での伝達特性を変更して車両の横運動
特性を変える場合も、これにともなって変化する前輪実
舵角に応じて目標ヨーイング運動を生じさせるための後
輪舵角を求めることとなり、当該目標ヨーイング運動を
横運動の変更に影響されることなく分離して生じさせる
ことができると共に、ヨーイング運動が横運動の変更時
振動的になるのを防止することができる。
【００３７】図４はこのことを示すシミュレーション図
で、図19との比較から明らかなように、横加速度ｙ2 特
性の変更によってもヨーレートφ1 が振動的にならず、
両者を分離して設定することができる。
で、図19との比較から明らかなように、横加速度ｙ2 特
性の変更によってもヨーレートφ1 が振動的にならず、
両者を分離して設定することができる。
【００３８】図５，６は本発明の他の例を示し、本例で
は図５に示すようにブロック22における操舵量−前輪舵
角伝達特性を後述する如く車速Ｖに応じて変更可能とす
る。
は図５に示すようにブロック22における操舵量−前輪舵
角伝達特性を後述する如く車速Ｖに応じて変更可能とす
る。
【００３９】図１乃至図４の例では、当該伝達特性の時
定数が図２に示すように一定値ＴD , ＴI であったた
め、図７に示すような車両挙動となっていた。つまり、
ＴD ,ＴI が一定であるため前輪実舵角δF も変らない
が、後輪実舵角δR は車速Ｖの上昇につれ低下する。一
方、前輪実舵角δF が不変でも、横加速度ｙ2 は車速の
上昇につれ大きくなり、又ヨーレートφ1 も車速Ｖの上
昇につれ高くなる。ここで横加速度ｙ2 について考察す
ると、車速Ｖの上昇につれ横加速度の応答性が高くなっ
ており、高車速で運転者に異和感を与える。従って、特
性としては高車速ほど横加速度応答性が低い方がよい。
しかしてＴD , ＴI が一定では、これらを高車速で要求
される横加速度応答性に鑑みて決定した場合、低車速で
横加速度応答性が低過ぎて不自然になるし、逆に低車速
での横加速度応答性が所定のものになるようＴD , ＴI
を決定した場合、高車速で横加速度応答性が高過ぎて不
安定になる。
定数が図２に示すように一定値ＴD , ＴI であったた
め、図７に示すような車両挙動となっていた。つまり、
ＴD ,ＴI が一定であるため前輪実舵角δF も変らない
が、後輪実舵角δR は車速Ｖの上昇につれ低下する。一
方、前輪実舵角δF が不変でも、横加速度ｙ2 は車速の
上昇につれ大きくなり、又ヨーレートφ1 も車速Ｖの上
昇につれ高くなる。ここで横加速度ｙ2 について考察す
ると、車速Ｖの上昇につれ横加速度の応答性が高くなっ
ており、高車速で運転者に異和感を与える。従って、特
性としては高車速ほど横加速度応答性が低い方がよい。
しかしてＴD , ＴI が一定では、これらを高車速で要求
される横加速度応答性に鑑みて決定した場合、低車速で
横加速度応答性が低過ぎて不自然になるし、逆に低車速
での横加速度応答性が所定のものになるようＴD , ＴI
を決定した場合、高車速で横加速度応答性が高過ぎて不
安定になる。
【００４０】この問題を解決するために本例では、操舵
量−前輪舵角伝達特性の進み側及び遅れ側時定数を夫々
図５にｆ1(Ｖ），ｆ2(Ｖ）で示すように車速Ｖの関数と
してｆ1(Ｖ）＝ 0.3−0.003 ×Ｖ及びｆ2(Ｖ）＝１／
（10−0.12×Ｖ）により与え、伝達特性を（１＋ｆ
1(Ｖ）Ｓ）／（１＋ｆ2(Ｖ）Ｓ）とする。
量−前輪舵角伝達特性の進み側及び遅れ側時定数を夫々
図５にｆ1(Ｖ），ｆ2(Ｖ）で示すように車速Ｖの関数と
してｆ1(Ｖ）＝ 0.3−0.003 ×Ｖ及びｆ2(Ｖ）＝１／
（10−0.12×Ｖ）により与え、伝達特性を（１＋ｆ
1(Ｖ）Ｓ）／（１＋ｆ2(Ｖ）Ｓ）とする。
【００４１】この場合、図７と同じ条件でのシミュレー
ション結果を示す図６から明らかなように、前輪実舵角
δF が車速の上昇につれ低下することとなり、この前輪
舵角変化に随伴して車速Ｖ毎の後輪実舵角δR の時系列
変化も図７とは異なったものとなる。そして、ヨーレー
トφ1 は図７と同様のままであるが、横加速度ｙ2 は低
車速で速く立上がる高応答となり、高車速で緩かに立上
がる低応答となり、横加速度応答を車速Ｖに応じて要求
通りに低車速では俊敏、高車速では安定な特性にするこ
とができる。
ション結果を示す図６から明らかなように、前輪実舵角
δF が車速の上昇につれ低下することとなり、この前輪
舵角変化に随伴して車速Ｖ毎の後輪実舵角δR の時系列
変化も図７とは異なったものとなる。そして、ヨーレー
トφ1 は図７と同様のままであるが、横加速度ｙ2 は低
車速で速く立上がる高応答となり、高車速で緩かに立上
がる低応答となり、横加速度応答を車速Ｖに応じて要求
通りに低車速では俊敏、高車速では安定な特性にするこ
とができる。
【００４２】図８及び図９は本発明の他の例を示し、本
例では、図９に示すようにブロック22における操舵量−
前輪舵角伝達特性を後述する如く横加速度ｙ2 に応じて
変更可能とする。
例では、図９に示すようにブロック22における操舵量−
前輪舵角伝達特性を後述する如く横加速度ｙ2 に応じて
変更可能とする。
【００４３】図１乃至図４の例では、当該伝達特性の時
定数が図２に示すように一定値ＴD , ＴI であったた
め、図10に破線で示すような車両挙動となっていた。つ
まり、ＴD , ＴI が一定であるため、旋回過渡期におい
て時間の経過と共に変化する横加速度に関係なく前輪実
舵角δF 及び後輪実舵角δR は夫々図10の点線で示すよ
うに与えられ、車両横加速度ｙ2 はこれに呼応して同じ
く図10に破線で示すように時系列変化する。この横加速
度発生態様はＴD , ＴI の与え方により決まるが、図10
の破線で示す横加速度発生態様では、横加速度の初期応
答が高くて好ましいものの、その後の過渡応答が振動的
となって不安定となる。かと言って、この過渡応答が安
定するようＴD , ＴI を決定すると、図示しなかった
が、横加速度の初期応答が低下するのを逸れない。
定数が図２に示すように一定値ＴD , ＴI であったた
め、図10に破線で示すような車両挙動となっていた。つ
まり、ＴD , ＴI が一定であるため、旋回過渡期におい
て時間の経過と共に変化する横加速度に関係なく前輪実
舵角δF 及び後輪実舵角δR は夫々図10の点線で示すよ
うに与えられ、車両横加速度ｙ2 はこれに呼応して同じ
く図10に破線で示すように時系列変化する。この横加速
度発生態様はＴD , ＴI の与え方により決まるが、図10
の破線で示す横加速度発生態様では、横加速度の初期応
答が高くて好ましいものの、その後の過渡応答が振動的
となって不安定となる。かと言って、この過渡応答が安
定するようＴD , ＴI を決定すると、図示しなかった
が、横加速度の初期応答が低下するのを逸れない。
【００４４】この問題を解決するために本例では、図８
に示す如く車両の横加速度ｙ2 を検出する横Ｇセンサ13
を付加し、これからの信号を演算回路８に入力する。こ
の演算回路は、図９に示す如くブロック22で目標前輪舵
角δf を求めるに当って用いる操舵量−前輪舵角伝達特
性の１次進み時定数ＴD を例えば 0.3秒の一定値とする
が、１次遅れ時定数f(ｙ2)をf(ｙ2)＝0.1 ＋ｙ2 ／100
の如く横加速度ｙ2 の関数とし、横加速度ｙ2 の上昇に
つれて遅れ側時定数が大きくなるようにする。
に示す如く車両の横加速度ｙ2 を検出する横Ｇセンサ13
を付加し、これからの信号を演算回路８に入力する。こ
の演算回路は、図９に示す如くブロック22で目標前輪舵
角δf を求めるに当って用いる操舵量−前輪舵角伝達特
性の１次進み時定数ＴD を例えば 0.3秒の一定値とする
が、１次遅れ時定数f(ｙ2)をf(ｙ2)＝0.1 ＋ｙ2 ／100
の如く横加速度ｙ2 の関数とし、横加速度ｙ2 の上昇に
つれて遅れ側時定数が大きくなるようにする。
【００４５】この場合、図10の実線で示すように前輪実
舵角δF は（従って後輪実舵角δR も）、時間の経過と
共に横加速度が大きくなるにつれ大きく低下され（破線
に対して）、これにより横加速度ｙ2 は図10の実線で示
す如く初期応答を高くされたまま、その後の過渡応答が
不安定になるのを防止することができる。なお、ヨーレ
ートφ1 の時系列変化は、前記した制御に照らして不変
であること勿論である。
舵角δF は（従って後輪実舵角δR も）、時間の経過と
共に横加速度が大きくなるにつれ大きく低下され（破線
に対して）、これにより横加速度ｙ2 は図10の実線で示
す如く初期応答を高くされたまま、その後の過渡応答が
不安定になるのを防止することができる。なお、ヨーレ
ートφ1 の時系列変化は、前記した制御に照らして不変
であること勿論である。
【００４６】以上では、ブロック22における操舵量−前
輪舵角伝達特性が固定である場合（図１乃至図４の例）
と、車速に応じ変化する場合（図５乃至図７の例）と、
横加速度に応じ変化する場合（図８乃至図10の例）との
３例について説明したが、後２者の例を組合せて操舵量
−前輪舵角伝達特性を車速及び横加速度の双方に応じ変
更するようにしてもよいことは言うまでもない。
輪舵角伝達特性が固定である場合（図１乃至図４の例）
と、車速に応じ変化する場合（図５乃至図７の例）と、
横加速度に応じ変化する場合（図８乃至図10の例）との
３例について説明したが、後２者の例を組合せて操舵量
−前輪舵角伝達特性を車速及び横加速度の双方に応じ変
更するようにしてもよいことは言うまでもない。
【００４７】又いずれの例を採用するにしても、後輪舵
角制御系が故障した場合、アクチュエータ６はセンタリ
ングスプリング６ａ，６ｂにより後輪を非転舵中立位置
に保つ。この故障時も前輪補助操舵による前輪舵角制御
を正常時と同様に継続するのでは、運転者に異和感を与
えてしまう場合もある。
角制御系が故障した場合、アクチュエータ６はセンタリ
ングスプリング６ａ，６ｂにより後輪を非転舵中立位置
に保つ。この故障時も前輪補助操舵による前輪舵角制御
を正常時と同様に継続するのでは、運転者に異和感を与
えてしまう場合もある。
【００４８】図11及び図12はこの問題を解決するように
した例で、本例は図１乃至図４に示す装置に対する対策
例である。
した例で、本例は図１乃至図４に示す装置に対する対策
例である。
【００４９】図１乃至図４に示す装置の動作タイムチャ
ートは正常時例えば図13の如きものとなり、同じ条件で
後輪舵角制御系の故障により後輪実舵角δR が図14に示
す通り０になった場合、同図に示す如くヨーレートφ1
及び横加速度ｙ2 が図12との比較から明らかなように大
きく変化して車両の異和感を生ずる。
ートは正常時例えば図13の如きものとなり、同じ条件で
後輪舵角制御系の故障により後輪実舵角δR が図14に示
す通り０になった場合、同図に示す如くヨーレートφ1
及び横加速度ｙ2 が図12との比較から明らかなように大
きく変化して車両の異和感を生ずる。
【００５０】図11に示すように本例では、後輪操舵系故
障検知手段としてのブロック14において後輪舵角制御系
の故障を判別し、故障か否かをブロック22に指令する。
ブロック22は、正常なら時定数に夫々例えばＴD ＝ 0.2
秒及びＴI ＝ 0.1秒を設定して図13に示す正常時の制御
を可能ならしめ、故障なら車両挙動が安定するよう１次
遅れ時定数ＴI を 0.3秒へと大きくするか、若しくは１
次進み時定数を 0.1秒へと小さくするか、或いはこれら
双方により操舵量−前輪舵角伝達特性を変更する。
障検知手段としてのブロック14において後輪舵角制御系
の故障を判別し、故障か否かをブロック22に指令する。
ブロック22は、正常なら時定数に夫々例えばＴD ＝ 0.2
秒及びＴI ＝ 0.1秒を設定して図13に示す正常時の制御
を可能ならしめ、故障なら車両挙動が安定するよう１次
遅れ時定数ＴI を 0.3秒へと大きくするか、若しくは１
次進み時定数を 0.1秒へと小さくするか、或いはこれら
双方により操舵量−前輪舵角伝達特性を変更する。
【００５１】これによりδR ＝０となる故障時、図12に
示す如くに前輪実舵角δF が低下され、ヨーレートφ1
及び横加速度ｙ2 の変化を図14との比較から明らかなよ
うに小さくして得て、後輪舵角制御系の故障時に運転者
に異和感を与えるのを防止することができる。
示す如くに前輪実舵角δF が低下され、ヨーレートφ1
及び横加速度ｙ2 の変化を図14との比較から明らかなよ
うに小さくして得て、後輪舵角制御系の故障時に運転者
に異和感を与えるのを防止することができる。
【００５２】なお、前記各実施例のように全ての演算を
共通な１個のコンピュータ８で行う場合、このコンピュ
ータとして高価な高速コンピュータを用いないと、前後
輪舵角制御に時間差を生じたり、高速操舵時の応答遅れ
等により、制御が不正確になる。
共通な１個のコンピュータ８で行う場合、このコンピュ
ータとして高価な高速コンピュータを用いないと、前後
輪舵角制御に時間差を生じたり、高速操舵時の応答遅れ
等により、制御が不正確になる。
【００５３】この問題解決のために、図15及び図16に例
示する如く、或いは図17及び図18に例示する如く、演算
の種類別にコンピュータを複数化するのが、たとえコン
ピュータを複数個設けるにしても１個当りの単価が安い
ためにコスト上有利である。
示する如く、或いは図17及び図18に例示する如く、演算
の種類別にコンピュータを複数化するのが、たとえコン
ピュータを複数個設けるにしても１個当りの単価が安い
ためにコスト上有利である。
【００５４】図15及び図16の例は、補助前輪舵角演算用
のコンピュータ８F と後輪舵角演算用のコンピュータ８
R とを別々のコンピュータとしたもので、この場合、こ
れらコンピュータが安価なものであっても、前後輪舵角
制御を同時並行的に行うことができ、前後輪舵角制御に
時間差を生じたり、高速操舵時に大きな応答遅れを生ず
るようなことがない。
のコンピュータ８F と後輪舵角演算用のコンピュータ８
R とを別々のコンピュータとしたもので、この場合、こ
れらコンピュータが安価なものであっても、前後輪舵角
制御を同時並行的に行うことができ、前後輪舵角制御に
時間差を生じたり、高速操舵時に大きな応答遅れを生ず
るようなことがない。
【００５５】又図17及び図18は後輪舵角制御系における
演算のうち、更に目標ヨーイング運動φ2 の演算と、後
輪舵角δr の演算をも夫々別々のコンピュータ８R1, ８
R2で行うようにしたものである。この場合、これらコン
ピュータ８R1, ８R2をデータ駆動型のプロセッサで構成
すれば、安価なコンピュータで演算速度を更に向上させ
ることができる。
演算のうち、更に目標ヨーイング運動φ2 の演算と、後
輪舵角δr の演算をも夫々別々のコンピュータ８R1, ８
R2で行うようにしたものである。この場合、これらコン
ピュータ８R1, ８R2をデータ駆動型のプロセッサで構成
すれば、安価なコンピュータで演算速度を更に向上させ
ることができる。
【００５６】
【発明の効果】かくして本発明舵角制御装置は請求項１
に記載の如く、主操舵系による機械的前輪操舵と電子制
御による前輪補助操舵とで前輪を、操舵量−前輪舵角伝
達特性で狙った所定の車両横運動が生ずるよう目標前輪
舵角だけ転舵すると共に、後輪を電子制御により所定の
車両ヨーイング運動が生ずるよう転舵して、横運動とヨ
ーイング運動とを分離設定可能なシステムにおいて、目
標ヨーイング運動を生じさせるための後輪舵角を求める
に当り、主操舵系による機械的前輪舵角でなく、補助前
輪舵角を含む目標前輪舵角（実際の前輪切り角）から後
輪舵角を演算するため、上記操舵量−前輪舵角伝達特性
を変更して狙うべき車両の横運動を変える時も、ヨーイ
ング運動は要求通りのものに保たれて変わることがな
く、両運動の分離制御を補償し得る。
に記載の如く、主操舵系による機械的前輪操舵と電子制
御による前輪補助操舵とで前輪を、操舵量−前輪舵角伝
達特性で狙った所定の車両横運動が生ずるよう目標前輪
舵角だけ転舵すると共に、後輪を電子制御により所定の
車両ヨーイング運動が生ずるよう転舵して、横運動とヨ
ーイング運動とを分離設定可能なシステムにおいて、目
標ヨーイング運動を生じさせるための後輪舵角を求める
に当り、主操舵系による機械的前輪舵角でなく、補助前
輪舵角を含む目標前輪舵角（実際の前輪切り角）から後
輪舵角を演算するため、上記操舵量−前輪舵角伝達特性
を変更して狙うべき車両の横運動を変える時も、ヨーイ
ング運動は要求通りのものに保たれて変わることがな
く、両運動の分離制御を補償し得る。
【００５７】なお、請求項２に記載の如く操舵量−前輪
舵角伝達特性を高車速ほど車両横運動（横加速度）が高
応答で立ち上がるよう変化させれば、前輪舵角制御によ
り決定される横加速度の立上がりを車速に応じた異和感
のないものにすることができる。
舵角伝達特性を高車速ほど車両横運動（横加速度）が高
応答で立ち上がるよう変化させれば、前輪舵角制御によ
り決定される横加速度の立上がりを車速に応じた異和感
のないものにすることができる。
【００５８】又、請求項３に記載の如く、横Ｇセンサで
検出した車両に加わる横加速度の上昇に応じ、車両横運
動（横加速度）の応答性が低下するよう操舵量−前輪舵
角伝達特性を変化させれば、横加速度の立ち上がり時に
要求される高い初期応答性と、その後における横加速度
の安定した過渡応答とを両立させることができる。
検出した車両に加わる横加速度の上昇に応じ、車両横運
動（横加速度）の応答性が低下するよう操舵量−前輪舵
角伝達特性を変化させれば、横加速度の立ち上がり時に
要求される高い初期応答性と、その後における横加速度
の安定した過渡応答とを両立させることができる。
【００５９】更に請求項４に記載の如く、後輪操舵系故
障検知手段による故障検知時、補助前輪舵角を正常時よ
りも小さくなすようにすれば、当該故障時において前輪
補助操舵が継続される反面、後輪舵角が０に保たれるた
めに生ずる異和感を解消することができる。
障検知手段による故障検知時、補助前輪舵角を正常時よ
りも小さくなすようにすれば、当該故障時において前輪
補助操舵が継続される反面、後輪舵角が０に保たれるた
めに生ずる異和感を解消することができる。
【００６０】なお、いずれにしても、請求項５に記載の
如く少なくとも前輪操舵系に係る演算と、後輪操舵系に
係る演算とを別々のコンピュータで行う構成とすれば、
高価な高速コンピュータを用いなくても、前後輪舵角制
御に時間差を生ぜず、特に高速操舵時の過渡制御も正確
に遂行させることができ、コスト上も有利である。
如く少なくとも前輪操舵系に係る演算と、後輪操舵系に
係る演算とを別々のコンピュータで行う構成とすれば、
高価な高速コンピュータを用いなくても、前後輪舵角制
御に時間差を生ぜず、特に高速操舵時の過渡制御も正確
に遂行させることができ、コスト上も有利である。
【図１】本発明舵角制御装置の一実施例を示す車両の操
舵システム図である。
舵システム図である。
【図２】同例における舵角制御の機能ブロック線図であ
る。
る。
【図３】同例における後輪舵角制御プログラムのフロー
チャートである。
チャートである。
【図４】同例装置の動作タイムチャートである。
【図５】本発明装置の他の例を示す図２と同様な機能ブ
ロック線図である。
ロック線図である。
【図６】同例における装置の動作タイムチャートであ
る。
る。
【図７】図１乃至図３の例による動作タイムチャートを
種々の車速について示した時系列線図である。
種々の車速について示した時系列線図である。
【図８】本発明の更に他の例を示す図１と同様なシステ
ム図である。
ム図である。
【図９】同例の図２と同様な機能ブロック線図である。
【図１０】同例による動作タイムチャートを図１乃至図
３の例によるそれと比較して示す時系列線図である。
３の例によるそれと比較して示す時系列線図である。
【図１１】本発明の別の例を示す図２と同様な機能ブロ
ック線図である。
ック線図である。
【図１２】同例の後輪舵角制御系が故障した場合におけ
る動作タイムチャートである。
る動作タイムチャートである。
【図１３】図１乃至図３の例の正常時における動作タイ
ムチャートである。
ムチャートである。
【図１４】同じくその後輪舵角制御系が故障した場合の
動作タイムチャートである。
動作タイムチャートである。
【図１５】本発明の更に別の例を示す図１と同様なシス
テム図である。
テム図である。
【図１６】同例の図２と同様な機能ブロック線図であ
る。
る。
【図１７】本発明の更に他の例を示す図１と同様なシス
テム図である。
テム図である。
【図１８】同例の図２と同様な機能ブロック線図であ
る。
る。
【図１９】従来の舵角制御装置において、操舵量−前輪
舵角伝達特性の変更により横加速度特性を変えた場合
の、ヨーレートへの影響を示す動作タイムチャートであ
る。
舵角伝達特性の変更により横加速度特性を変えた場合
の、ヨーレートへの影響を示す動作タイムチャートであ
る。
１Ｌ 左前輪 １Ｒ 右前輪 ２Ｌ 左後輪 ２Ｒ 右後輪 ３ ステアリングホイール ４ ステアリングギヤ（前輪主操舵系） ５ 前輪補助操舵アクチュエータ（前輪補助操舵系） ６ 後輪操舵アクチュエータ（後輪操舵系） ７ コントローラ ８ マイクロコンピュータ ８F 補助前輪舵角演算コンピュータ ８R 後輪舵角演算コンピュータ ８R1 目標ヨーイング運動演算コンピュータ ８R2 後輪舵角演算コンピュータ ９ アクチュエータ駆動回路 10 アクチュエータ駆動回路 11 操舵量センサ 12 車速センサ 13 横Ｇセンサ 14 後輪操舵系故障検知手段 22 目標前輪舵角演算手段 23 補助前輪舵角演算手段 24 目標ヨーイング運動演算手段 25 後輪舵角演算手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６２Ｄ 137:00
Claims (5)
- 【請求項１】 運転者が操作するステアリングホイール
に機械的に結合された前輪主操舵系と、 電子的に舵角制御を行い得る前輪補助操舵系及び後輪操
舵系とを具えた車両の操舵装置において、 ステアリングホイールの操舵量を検出する操舵量センサ
と、 この検出した操舵量から、所望の車両横運動を狙って予
め設定した操舵量−前輪舵角伝達特性に基いて目標前輪
舵角を演算する目標前輪舵角演算手段と、 この目標前輪舵角及び前輪主操舵系による機械的前輪舵
角間の偏差を求めて補助前輪舵角とし、この補助前輪舵
角を前輪補助操舵系に指令する補助前輪舵角演算手段
と、 車速を検出する車速センサと、 この車速及び前記操舵量センサで検出した操舵量から、
予め数式化された操舵量−目標ヨーイング運動伝達特性
に基いて車両の目標ヨーイング運動を演算する目標ヨー
イング運動演算手段と、 車速及び前記目標前輪舵角からこの目標ヨーイング運動
を生じさせるための後輪舵角を求めて後輪操舵系に指令
する後輪舵角演算手段とを具備してなることを特徴とす
る車両用舵角制御装置。 - 【請求項２】 請求項１において、操舵量−前輪舵角伝
達特性を車速に応じ、高車速ほど車両横運動が高応答に
立ち上がるよう変化させる構成にしたことを特徴とする
車両用舵角制御装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２において、車両に加わる
横加速度を検出する横Ｇセンサを付加し、操舵量−前輪
舵角伝達特性を横加速度の上昇に応じ、車両横運動の応
答性が低下するよう変化させる構成にしたことを特徴と
する車両用舵角制御装置。 - 【請求項４】 運転者が操作するステアリングホイール
に機械的に結合された前輪主操舵系と、 電子的に舵角制御を行い得る前輪補助操舵系及び後輪操
舵系とを具えた車両の操舵装置において、 ステアリングホイールの操舵量を検出する操舵量センサ
と、 この検出した操舵量に基づき補助前輪舵角を求めて前輪
補助操舵系に指令する補助前輪舵角演算手段と、 後輪操舵系の故障を検知する後輪操舵系故障検知手段と
を具備し、 後輪操舵系の故障時は補助前輪舵角演算手段が、補助前
輪舵角を正常時よりも小さくするよう構成したことを特
徴とする車両用舵角制御装置。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかにおいて、少
なくとも前輪補助操舵系に係る演算と、後輪操舵系に係
る演算とを夫々別々のコンピュータで行うよう構成した
ことを特徴とする車両用舵角制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3073681A JP2722838B2 (ja) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | 車両用舵角制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3073681A JP2722838B2 (ja) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | 車両用舵角制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04287772A JPH04287772A (ja) | 1992-10-13 |
| JP2722838B2 true JP2722838B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=13525206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3073681A Expired - Fee Related JP2722838B2 (ja) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | 車両用舵角制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2722838B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4807017B2 (ja) * | 2005-09-20 | 2011-11-02 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の操舵制御装置 |
| WO2010073384A1 (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-01 | トヨタ自動車株式会社 | 車両挙動制御装置 |
| EP4116164A1 (de) * | 2021-07-08 | 2023-01-11 | thyssenkrupp Presta Aktiengesellschaft | Fahrzeug, insbesondere kraftfahrzeug, sowie verfahren zur steuerung eines fahrzeugs |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6261878A (ja) * | 1985-09-10 | 1987-03-18 | Toyota Motor Corp | 前後輪操舵車両の後輪操舵量制御装置 |
| JPS62149562A (ja) * | 1985-12-25 | 1987-07-03 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用舵角制御装置 |
| JPS62145884U (ja) * | 1986-03-11 | 1987-09-14 | ||
| JP2564929B2 (ja) * | 1989-02-02 | 1996-12-18 | トヨタ自動車株式会社 | 前後輪操舵車の後輪操舵制御装置 |
| JPH02227380A (ja) * | 1989-02-28 | 1990-09-10 | Mazda Motor Corp | 車両の後輪操舵とパワーステアリングの協調制御装置 |
-
1991
- 1991-03-14 JP JP3073681A patent/JP2722838B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04287772A (ja) | 1992-10-13 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |