JP2722881B2 - 舵角制御装置 - Google Patents
舵角制御装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は補助操舵機構を有する車
両において車両の操舵応答性を向上させることのでき
る、舵角制御装置に関するものである。
両において車両の操舵応答性を向上させることのでき
る、舵角制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】補助操舵機構を有する車両（例えば４輪
操舵車両）の舵角制御装置の従来例としては、例えば特
開平２−31976 号公報に開示されたものがある。この従
来例は、前輪および後輪を夫々、前輪操舵角θに基づき
決定した前輪舵角δf 、後輪舵角δr によって補助操舵
するものであり、その際、前後輪舵角δf , δr は、ス
テアリングホイールの操舵角（ハンドル切り角）θに比
例する比例項Ｋ・θと、操舵角速度 dθ/dt に比例する
微分項Ｔ・ dθ/dt との和（ただしＫ；比例定数、Ｔ；
微分定数）によって演算するのが一般的である。
操舵車両）の舵角制御装置の従来例としては、例えば特
開平２−31976 号公報に開示されたものがある。この従
来例は、前輪および後輪を夫々、前輪操舵角θに基づき
決定した前輪舵角δf 、後輪舵角δr によって補助操舵
するものであり、その際、前後輪舵角δf , δr は、ス
テアリングホイールの操舵角（ハンドル切り角）θに比
例する比例項Ｋ・θと、操舵角速度 dθ/dt に比例する
微分項Ｔ・ dθ/dt との和（ただしＫ；比例定数、Ｔ；
微分定数）によって演算するのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例において
は、前後輪舵角にメカニカルな制約があり、例えば前輪
舵角δf を制御演算式δf ＝Ｋf ・θ＋Ｔf ・ dθ/dt
（ただしＫf ；比例定数、Ｔf ；微分定数）によって演
算する際に、Ｋf ，Ｔf を共に正に設定した場合前輪側
においては、ステアリングホイールの操作に伴い瞬時ｔ
1 以後図４(a) に実線で示すように増加するハンドル切
り角θに基づく前輪補助操舵角δf は、前輪の実舵角を
さらに切増す方向に作用し、この切増し側において前輪
操舵角δf ＝Ｋf ・θ＋Ｔf ・ dθ/dt は、メカニカル
な制約によって定まる角度δfmaxをその演算値が越えた
とき頭打ちになるため瞬時ｔ2 〜ｔ3 で示すように飽和
する（δf ＝δfmax になる）。一方、ハンドル切り角
θが減少に転ずる瞬時ｔ4 以後の切り戻し側において
は、比例項Ｋf ・θと微分項Ｔf ・ dθ/dt との極性
（正負）が逆になるため、前輪舵角δf は図示実線の瞬
時ｔ5 〜ｔ6 で示すように飽和しにくくなる。この結
果、微分項Ｔf ・ dθ/dt の進み要素としての効果が切
増し側では出にくくなるのに反し切戻し側では出やすく
なることから、車両の操舵応答性が切増し側と切戻し側
とで異なるものとなり、運転者の違和感を招くこととな
る（なお後輪の補助操舵の場合も図４(b) に実線で示す
ように同様の問題が生じる) 。
は、前後輪舵角にメカニカルな制約があり、例えば前輪
舵角δf を制御演算式δf ＝Ｋf ・θ＋Ｔf ・ dθ/dt
（ただしＫf ；比例定数、Ｔf ；微分定数）によって演
算する際に、Ｋf ，Ｔf を共に正に設定した場合前輪側
においては、ステアリングホイールの操作に伴い瞬時ｔ
1 以後図４(a) に実線で示すように増加するハンドル切
り角θに基づく前輪補助操舵角δf は、前輪の実舵角を
さらに切増す方向に作用し、この切増し側において前輪
操舵角δf ＝Ｋf ・θ＋Ｔf ・ dθ/dt は、メカニカル
な制約によって定まる角度δfmaxをその演算値が越えた
とき頭打ちになるため瞬時ｔ2 〜ｔ3 で示すように飽和
する（δf ＝δfmax になる）。一方、ハンドル切り角
θが減少に転ずる瞬時ｔ4 以後の切り戻し側において
は、比例項Ｋf ・θと微分項Ｔf ・ dθ/dt との極性
（正負）が逆になるため、前輪舵角δf は図示実線の瞬
時ｔ5 〜ｔ6 で示すように飽和しにくくなる。この結
果、微分項Ｔf ・ dθ/dt の進み要素としての効果が切
増し側では出にくくなるのに反し切戻し側では出やすく
なることから、車両の操舵応答性が切増し側と切戻し側
とで異なるものとなり、運転者の違和感を招くこととな
る（なお後輪の補助操舵の場合も図４(b) に実線で示す
ように同様の問題が生じる) 。
【０００４】本発明は補助操舵角を与える制御演算式の
微分項の制御定数をステアリングホイール操舵角の切増
し側と切戻し側とで切換えることにより、上述した問題
を解決することを目的とする。
微分項の制御定数をステアリングホイール操舵角の切増
し側と切戻し側とで切換えることにより、上述した問題
を解決することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的のため、本発明
の舵角制御装置は、前輪を補助操舵する補助操舵機構を
有し、該補助操舵機構による前輪の補助操舵角をステア
リングホイールの操舵角に比例する比例項とステアリン
グホイールの操舵角速度に比例する微分項との和によっ
て演算する車両において、前記微分項中の制御定数を、
ステアリングホイール操舵角の切戻し側に該当する場合
には切増し側に該当する場合よりも小さくするようにし
たり、あるいは後輪を補助操舵する補助操舵機構を有
し、該補助操舵機構による後輪の補助操舵角をステアリ
ングホイールの操舵角に比例する比例項とステアリング
ホイールの操舵角速度に比例する微分項との和によって
演算する車両において、後記微分項中の制御定数を、ス
テアリングホイール操舵角の切増し側に該当する場合に
は切戻し側に該当する場合よりも小さくするようにす
る。
の舵角制御装置は、前輪を補助操舵する補助操舵機構を
有し、該補助操舵機構による前輪の補助操舵角をステア
リングホイールの操舵角に比例する比例項とステアリン
グホイールの操舵角速度に比例する微分項との和によっ
て演算する車両において、前記微分項中の制御定数を、
ステアリングホイール操舵角の切戻し側に該当する場合
には切増し側に該当する場合よりも小さくするようにし
たり、あるいは後輪を補助操舵する補助操舵機構を有
し、該補助操舵機構による後輪の補助操舵角をステアリ
ングホイールの操舵角に比例する比例項とステアリング
ホイールの操舵角速度に比例する微分項との和によって
演算する車両において、後記微分項中の制御定数を、ス
テアリングホイール操舵角の切増し側に該当する場合に
は切戻し側に該当する場合よりも小さくするようにす
る。
【０００６】
【作用】本発明の第１の構成によれば、前輪の補助操舵
角をステアリングホイールの操舵角に比例する比例項
と、ステアリングホイールの操舵角速度に比例する微分
項とによって演算する際に、微分項の制御定数を、ステ
アリングホイール操舵角の切戻し側に該当する場合には
切増し側に該当する場合よりも小さくするから、切戻し
側における微分項の進み要素としての効果が切増し側と
ほぼ同等になって切戻し側および切増し側の操舵応答性
がほぼ同一になり、運転者の運転フィーリングが向上す
る。また本発明の第２の構成によれば、後輪の補助操舵
角をステアリングホイールの操舵角に比例する比例項
と、ステアリングホイールの操舵角速度に比例する微分
項とによって演算する際に、微分項の制御定数を、ステ
アリングホイール操舵角の切増し側に該当する場合には
切戻し側に該当する場合よりも小さくするから、切増し
側における微分項の進み要素としての効果が切戻し側と
ほぼ同等になって切増し側および切戻し側の操舵応答性
がほぼ同一になり、運転者の運転フィーリングが向上す
る。
角をステアリングホイールの操舵角に比例する比例項
と、ステアリングホイールの操舵角速度に比例する微分
項とによって演算する際に、微分項の制御定数を、ステ
アリングホイール操舵角の切戻し側に該当する場合には
切増し側に該当する場合よりも小さくするから、切戻し
側における微分項の進み要素としての効果が切増し側と
ほぼ同等になって切戻し側および切増し側の操舵応答性
がほぼ同一になり、運転者の運転フィーリングが向上す
る。また本発明の第２の構成によれば、後輪の補助操舵
角をステアリングホイールの操舵角に比例する比例項
と、ステアリングホイールの操舵角速度に比例する微分
項とによって演算する際に、微分項の制御定数を、ステ
アリングホイール操舵角の切増し側に該当する場合には
切戻し側に該当する場合よりも小さくするから、切増し
側における微分項の進み要素としての効果が切戻し側と
ほぼ同等になって切増し側および切戻し側の操舵応答性
がほぼ同一になり、運転者の運転フィーリングが向上す
る。
【０００７】
【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。図１は本発明舵角制御装置の一実施例で、１
は前輪、２は後輪を夫々示す。前輪１は夫々ステアリン
グホイール（ハンドル）３への操舵入力をステアリング
ギヤ４を介して伝達することにより通常通り主操舵可能
にするとともに、ステアリングギヤ４のケースをアクチ
ュエータ５によりストロークさせることで主操舵角に対
して最大α度までの補助操舵を可能とする。また、後輪
２は、後輪操舵機構中のアクチュエータ６のストローク
により最大β度までの補助操舵を可能とする。ここで、
本実施例では、α度＞β度と仮定する。前・後輪補助操
舵系には、上記アクチュエータ５，６の他に、両系統に
共通な圧力源としてのオイルポンプ７を設け、さらに分
流弁12、舵角制御弁14, 15を設ける。オイルポンプ７は
リザーバ８内のオイルを吸入して主回路９に吐出し、分
流弁12はこれにより主回路９上のオイルを前輪補助操舵
回路10および後輪補助操舵回路11に分配する。
説明する。図１は本発明舵角制御装置の一実施例で、１
は前輪、２は後輪を夫々示す。前輪１は夫々ステアリン
グホイール（ハンドル）３への操舵入力をステアリング
ギヤ４を介して伝達することにより通常通り主操舵可能
にするとともに、ステアリングギヤ４のケースをアクチ
ュエータ５によりストロークさせることで主操舵角に対
して最大α度までの補助操舵を可能とする。また、後輪
２は、後輪操舵機構中のアクチュエータ６のストローク
により最大β度までの補助操舵を可能とする。ここで、
本実施例では、α度＞β度と仮定する。前・後輪補助操
舵系には、上記アクチュエータ５，６の他に、両系統に
共通な圧力源としてのオイルポンプ７を設け、さらに分
流弁12、舵角制御弁14, 15を設ける。オイルポンプ７は
リザーバ８内のオイルを吸入して主回路９に吐出し、分
流弁12はこれにより主回路９上のオイルを前輪補助操舵
回路10および後輪補助操舵回路11に分配する。
【０００８】上記分流弁12は、シャトルスプール12a を
バネ12b, 12cにより中立位置に弾支して構成するものと
し、スプール12a の両端には圧力室12d, 12eを画成す
る。これらの圧力室12d, 12eは、スプール12a に形成し
た径の異なるオリフィス12f, 12gを経て主回路９に通じ
させるとともに、同じくスプール12a に形成した横孔12
h, 12iおよび出力ポート12j,12k を経て補助操舵回路1
1, 10に通じさせる。しかして、横孔12h, 12iは夫々圧
力室12d, 12eの圧力に応動するスプール12a のストロー
クに応じて出力ポート12j, 12kとの連通度を加減され、
以下の分流機能を果たすものとする。
バネ12b, 12cにより中立位置に弾支して構成するものと
し、スプール12a の両端には圧力室12d, 12eを画成す
る。これらの圧力室12d, 12eは、スプール12a に形成し
た径の異なるオリフィス12f, 12gを経て主回路９に通じ
させるとともに、同じくスプール12a に形成した横孔12
h, 12iおよび出力ポート12j,12k を経て補助操舵回路1
1, 10に通じさせる。しかして、横孔12h, 12iは夫々圧
力室12d, 12eの圧力に応動するスプール12a のストロー
クに応じて出力ポート12j, 12kとの連通度を加減され、
以下の分流機能を果たすものとする。
【０００９】すなわち、例えば回路10に着目すると、回
路10の要求流量Ｑf は、前輪補助操舵アクチュエータ５
のピストン受圧面積ＳA とピストン移動速度ｖとの積Ｑ
f ＝ＳA ×ｖで表わされ、さらにアクチュエータ５のス
トロークをｄ、前輪操舵周波数をｆとすれば、移動速度
はｖ＝２π×ｆ×ｄであるため、回路10の要求流量Ｑ f
はＱf ＝ＳA ×２π×ｆ×ｄとなる。また、回路11の要
求流量Ｑr についても同様にして求まり、ポンプ７の吐
出量Ｑo をＱo ＝Ｑf ＋Ｑrとすると、所要要求流量Ｑ
f ，Ｑr を得る分配比は、前記オリフィス12g, 12fの径
をＱf ／Ｑo ，Ｑr ／Ｑo に対応して設定することで得
られる。分流弁12は、こうしてポンプ吐出量Ｑo を回路
10, 11へ要求流量Ｑf ，Ｑr に分配して供給することが
できる。さらに、回路10、または回路11が流量変化で圧
力降下すると、分流弁12のスプール12a が図中右行また
は左行して横孔12i または12h の開度を減じ、流量分配
比がくずれるのを防止し得て一系統の圧力変動が他系統
に影響するのを防ぐことができる。舵角制御は、このよ
うに両系の圧力変動が相互に干渉し合わないようになさ
れた上記構成の下、舵角制御弁14, 15の制御によって行
われる。
路10の要求流量Ｑf は、前輪補助操舵アクチュエータ５
のピストン受圧面積ＳA とピストン移動速度ｖとの積Ｑ
f ＝ＳA ×ｖで表わされ、さらにアクチュエータ５のス
トロークをｄ、前輪操舵周波数をｆとすれば、移動速度
はｖ＝２π×ｆ×ｄであるため、回路10の要求流量Ｑ f
はＱf ＝ＳA ×２π×ｆ×ｄとなる。また、回路11の要
求流量Ｑr についても同様にして求まり、ポンプ７の吐
出量Ｑo をＱo ＝Ｑf ＋Ｑrとすると、所要要求流量Ｑ
f ，Ｑr を得る分配比は、前記オリフィス12g, 12fの径
をＱf ／Ｑo ，Ｑr ／Ｑo に対応して設定することで得
られる。分流弁12は、こうしてポンプ吐出量Ｑo を回路
10, 11へ要求流量Ｑf ，Ｑr に分配して供給することが
できる。さらに、回路10、または回路11が流量変化で圧
力降下すると、分流弁12のスプール12a が図中右行また
は左行して横孔12i または12h の開度を減じ、流量分配
比がくずれるのを防止し得て一系統の圧力変動が他系統
に影響するのを防ぐことができる。舵角制御は、このよ
うに両系の圧力変動が相互に干渉し合わないようになさ
れた上記構成の下、舵角制御弁14, 15の制御によって行
われる。
【００１０】舵角制御弁14, 15は、夫々圧力制御弁から
構成され、これらは補助操舵回路10, 11および共通なド
レン回路13と、アクチュエータ５，６との間に介挿され
る。前輪補助操舵用の舵角制御弁14は、ソレノイド14a,
14bのオフ時（非通電時）図示の中立位置となって回路
10からのオイルを全量ドレン回路13に戻し、アクチュエ
ータ５の両室5a, 5bを無圧状態に保つ。このとき、アク
チュエータ５は内蔵バネ5c, 5dにより中立位置にされ、
ステアリングギヤ４を前輪１が補助操舵されない位置に
保つ。ソレノイド14a のオン時（通電時）、弁14は室5a
を加圧し、室5bをドレンして、アクチュエータ５を伸長
動作させ、ステアリングギヤ４を図中右行させることに
より前輪１を前記α度以内で左転舵方向に補助操舵す
る。さらに、弁14は、ソレノイド14b のオン時（通電
時）には、室5bを加圧、室5aをドレインしてアクチュエ
ータ５を収縮動作させ、ステアリングギヤ４を図中左行
させることにより前輪１をα度以内で右転舵方向に補助
操舵する。
構成され、これらは補助操舵回路10, 11および共通なド
レン回路13と、アクチュエータ５，６との間に介挿され
る。前輪補助操舵用の舵角制御弁14は、ソレノイド14a,
14bのオフ時（非通電時）図示の中立位置となって回路
10からのオイルを全量ドレン回路13に戻し、アクチュエ
ータ５の両室5a, 5bを無圧状態に保つ。このとき、アク
チュエータ５は内蔵バネ5c, 5dにより中立位置にされ、
ステアリングギヤ４を前輪１が補助操舵されない位置に
保つ。ソレノイド14a のオン時（通電時）、弁14は室5a
を加圧し、室5bをドレンして、アクチュエータ５を伸長
動作させ、ステアリングギヤ４を図中右行させることに
より前輪１を前記α度以内で左転舵方向に補助操舵す
る。さらに、弁14は、ソレノイド14b のオン時（通電
時）には、室5bを加圧、室5aをドレインしてアクチュエ
ータ５を収縮動作させ、ステアリングギヤ４を図中左行
させることにより前輪１をα度以内で右転舵方向に補助
操舵する。
【００１１】後輪補助操舵用の舵角制御弁15およびアク
チュエータ６の構成、並びにそれらの機能も、上記舵角
制御弁14およびアクチュエータ５についてのものと同様
である。すなわち、舵角制御弁15はソレノイド15a, 15b
を備え、アクチュエータ６は室6a, 6bおよび内蔵ばね6
c, 6dを備える。また、後輪側アクチュエータ６のスト
ロークＬを検出するストロークセンサ19が設けられる。
上記各ソレノイド15a, 15bのいずれもオフのとき（非通
電時）には、弁15は両室6a, 6bを無圧状態にし、ソレノ
イド15a のオン時（通電時）には室6aの加圧により、ま
たソレノイド15b のオン時（通電時）には室6bの加圧に
より、後輪２は前記β度以内で夫々対応する方向に転舵
せしめられる。後輪２は、上述のように後輪を操舵する
機構によって転舵される。
チュエータ６の構成、並びにそれらの機能も、上記舵角
制御弁14およびアクチュエータ５についてのものと同様
である。すなわち、舵角制御弁15はソレノイド15a, 15b
を備え、アクチュエータ６は室6a, 6bおよび内蔵ばね6
c, 6dを備える。また、後輪側アクチュエータ６のスト
ロークＬを検出するストロークセンサ19が設けられる。
上記各ソレノイド15a, 15bのいずれもオフのとき（非通
電時）には、弁15は両室6a, 6bを無圧状態にし、ソレノ
イド15a のオン時（通電時）には室6aの加圧により、ま
たソレノイド15b のオン時（通電時）には室6bの加圧に
より、後輪２は前記β度以内で夫々対応する方向に転舵
せしめられる。後輪２は、上述のように後輪を操舵する
機構によって転舵される。
【００１２】上記舵角制御弁14, 15の各ソレノイド14a,
14b, 15a, 15bはコントローラ16によりオン／オフ制御
し、このコントローラ16には、ステアリングホイール３
の操舵角（ハンドル切り角）θを検出する舵角センサ17
からの信号、車速Ｖを検出する車速センサ18からの信号
およびストロークセンサ19からの信号Ｌ等を夫々入力す
る。
14b, 15a, 15bはコントローラ16によりオン／オフ制御
し、このコントローラ16には、ステアリングホイール３
の操舵角（ハンドル切り角）θを検出する舵角センサ17
からの信号、車速Ｖを検出する車速センサ18からの信号
およびストロークセンサ19からの信号Ｌ等を夫々入力す
る。
【００１３】上記コントローラ16は、入力検出回路と、
演算処理回路と、該演算処理回路で実行される舵角制御
用のプログラムおよび演算結果等を格納する記憶回路
と、舵角制御弁14, 15に制御信号を供給する出力回路等
とで構成され、上記入力情報に基づき後述する図２およ
び図３の制御プログラムを実行して前後輪舵角を演算
し、舵角制御弁14, 15の各ソレノイド14a,14b,15a およ
び15b をオン、オフ制御する信号ＩFa, ＩFb, ＩRaおよ
びＩRbを出力し、前後輪を個々に演算舵角となるよう補
助操舵する。なおこのコントローラ16による本例の狙い
とする舵角制御は、前輪、後輪の双方について実施して
いるが、前後輪の何れか一方のみにおいて実施するよう
にしてもよい。
演算処理回路と、該演算処理回路で実行される舵角制御
用のプログラムおよび演算結果等を格納する記憶回路
と、舵角制御弁14, 15に制御信号を供給する出力回路等
とで構成され、上記入力情報に基づき後述する図２およ
び図３の制御プログラムを実行して前後輪舵角を演算
し、舵角制御弁14, 15の各ソレノイド14a,14b,15a およ
び15b をオン、オフ制御する信号ＩFa, ＩFb, ＩRaおよ
びＩRbを出力し、前後輪を個々に演算舵角となるよう補
助操舵する。なおこのコントローラ16による本例の狙い
とする舵角制御は、前輪、後輪の双方について実施して
いるが、前後輪の何れか一方のみにおいて実施するよう
にしてもよい。
【００１４】図２および図３は、コントローラ16におい
て、図示しないオペレーティングシステムにより所定周
期毎に定時割込処理されるメインルーチンの制御プログ
ラムである。まず図２を用いて前輪補助操舵について説
明すると、ステップ101 でステアリングホイール操舵角
（ハンドル切り角）θが正か否かの判別を行い、YESの
場合はステップ102 で、NOの場合はステップ103 で、夫
々操舵角速度 dθ/dtが正か否かの判別を行う。このス
テップ102 の判別がYES ならば、ステップ103の判別がN
Oの場合とともに制御をステップ104 へ進め、そこで微
分項の制御定数Ａを１に設定する。（Ａ＝１）。またス
テップ102 の判別がNOならば、ステップ103 の判別がYE
S の場合とともに制御をステップ105 へ進め、そこで微
分項の制御定数ＡをＡ（θ）に設定する。
て、図示しないオペレーティングシステムにより所定周
期毎に定時割込処理されるメインルーチンの制御プログ
ラムである。まず図２を用いて前輪補助操舵について説
明すると、ステップ101 でステアリングホイール操舵角
（ハンドル切り角）θが正か否かの判別を行い、YESの
場合はステップ102 で、NOの場合はステップ103 で、夫
々操舵角速度 dθ/dtが正か否かの判別を行う。このス
テップ102 の判別がYES ならば、ステップ103の判別がN
Oの場合とともに制御をステップ104 へ進め、そこで微
分項の制御定数Ａを１に設定する。（Ａ＝１）。またス
テップ102 の判別がNOならば、ステップ103 の判別がYE
S の場合とともに制御をステップ105 へ進め、そこで微
分項の制御定数ＡをＡ（θ）に設定する。
【００１５】上記ステップ101 〜103 の判別において、
制御がステップ104 へ進のはθおよび dθ/dt が共に正
の場合と共に負の場合とであり、これらは何れもハンド
ル切り角θが正または負側に増加してθ＝０の中立状態
から離れていく場合、つまりハンドル切り角の切増し側
である。この切増し側においては図４(a) に実線で示す
ように前輪舵角δf が飽和しやすいので、後述するステ
ップ106 の制御演算式中の微分項の制御定数Ａを最大値
である１に設定しておくことにより車両の操舵応答性の
低下を防止する。一方、上記ステップ101 〜103 の制御
において制御がステップ105 へ進むのは、θおよび dθ
/dt の一方が正で他方が負の場合であり、これはハンド
ルの切り角θが正または負側から減少してθ＝０の中立
状態に近づく場合、つまりハンドル切り角の切戻し側で
ある。この切戻し側においては図４(a) に実線で示すよ
うに前輪操舵角δf が飽和しにくいので、ステップ105
で、上述制御定数Ａを舵角依存性を有する定数Ａ（θ）
に設定しておく。このＡ（θ）はθに応じてＡ（θ）＜
１の範囲で適宜設定するものとし、これにより車両の操
舵応答性が必要以上に高まるのを防止する。
制御がステップ104 へ進のはθおよび dθ/dt が共に正
の場合と共に負の場合とであり、これらは何れもハンド
ル切り角θが正または負側に増加してθ＝０の中立状態
から離れていく場合、つまりハンドル切り角の切増し側
である。この切増し側においては図４(a) に実線で示す
ように前輪舵角δf が飽和しやすいので、後述するステ
ップ106 の制御演算式中の微分項の制御定数Ａを最大値
である１に設定しておくことにより車両の操舵応答性の
低下を防止する。一方、上記ステップ101 〜103 の制御
において制御がステップ105 へ進むのは、θおよび dθ
/dt の一方が正で他方が負の場合であり、これはハンド
ルの切り角θが正または負側から減少してθ＝０の中立
状態に近づく場合、つまりハンドル切り角の切戻し側で
ある。この切戻し側においては図４(a) に実線で示すよ
うに前輪操舵角δf が飽和しにくいので、ステップ105
で、上述制御定数Ａを舵角依存性を有する定数Ａ（θ）
に設定しておく。このＡ（θ）はθに応じてＡ（θ）＜
１の範囲で適宜設定するものとし、これにより車両の操
舵応答性が必要以上に高まるのを防止する。
【００１６】ステップ104 , 105 の次のステップ106 で
は、前輪舵角δf を比例項と微分項との和によって表わ
す制御演算式 δf ＝Ｋf ・θ＋Ｔf ・Ａ・ dθ/dt …（１） によって演算し（ただしＫf ；比例定数、Ｔf ；微分定
数）、得られたδf に基づき前輪補助操舵を実施する。
は、前輪舵角δf を比例項と微分項との和によって表わ
す制御演算式 δf ＝Ｋf ・θ＋Ｔf ・Ａ・ dθ/dt …（１） によって演算し（ただしＫf ；比例定数、Ｔf ；微分定
数）、得られたδf に基づき前輪補助操舵を実施する。
【００１７】次に図３を用いて後輪補助操舵について説
明する。まず、この図３の制御プログラムのステップ11
1 〜113 において、図２のステップ101 〜103 と同一内
容のハンドル切り角の切増し側・切戻し側の判別を行
う。ここで切戻し側の場合には、図４(b) に実線で示す
ように後輪操舵角δr が飽和しやすいので、ステップ11
5 で、後述するステップ116 の制御演算式中の微分項の
制御定数Ｂを最大値である１に設定しておくことにより
車両の操舵応答性の低下を防止する。一方、切増し側の
場合には、図４(b) に実線で示すように後輪操舵角δr
が飽和しにくいので、ステップ114 で上記微分定数Ｂを
舵角依存性を有する定数Ｂ（θ）設定しておく。このＢ
（θ）はθに応じてＢ（θ）＜１の範囲で適宜設定する
ものとし、これにより車両の操舵応答性が必要以上に高
まるのを防止する。その後ステップ114, 115の次のステ
ップ116 では、後輪舵角δr を比例項と微分項との和に
よって表わす制御演算式 δr ＝Ｋr ・θ＋Ｔr ・Ｂ・ dθ/dt …（２） によって演算し（ただしＫr ；比例定数、Ｔr ；微分定
数）、得られたδr に基づき後輪補助操舵を実施する。
明する。まず、この図３の制御プログラムのステップ11
1 〜113 において、図２のステップ101 〜103 と同一内
容のハンドル切り角の切増し側・切戻し側の判別を行
う。ここで切戻し側の場合には、図４(b) に実線で示す
ように後輪操舵角δr が飽和しやすいので、ステップ11
5 で、後述するステップ116 の制御演算式中の微分項の
制御定数Ｂを最大値である１に設定しておくことにより
車両の操舵応答性の低下を防止する。一方、切増し側の
場合には、図４(b) に実線で示すように後輪操舵角δr
が飽和しにくいので、ステップ114 で上記微分定数Ｂを
舵角依存性を有する定数Ｂ（θ）設定しておく。このＢ
（θ）はθに応じてＢ（θ）＜１の範囲で適宜設定する
ものとし、これにより車両の操舵応答性が必要以上に高
まるのを防止する。その後ステップ114, 115の次のステ
ップ116 では、後輪舵角δr を比例項と微分項との和に
よって表わす制御演算式 δr ＝Ｋr ・θ＋Ｔr ・Ｂ・ dθ/dt …（２） によって演算し（ただしＫr ；比例定数、Ｔr ；微分定
数）、得られたδr に基づき後輪補助操舵を実施する。
【００１８】上記制御の作用を図４(a), (b)によって従
来例と比較しながら説明する。まず図２の制御プログラ
ムによる前輪補助操舵について説明すると、ステアリン
グホイールの操作に伴いハンドル切り角θが瞬時ｔ1 以
後図４(a) に実線で示すように増加していく切増し側に
おいては、このθに基づく制御演算式 δf ＝Ｋf ・θ＋Ｔf ・Ａ・ dθ/dt …(1) によって定まる前輪舵角δf は前輪の実舵角をさらに切
増す方向に作用する。ここで前輪舵角δf は、図１に示
すアクチュエータ５にメカニカルなストローク規制装置
が付けてあるため、図４(a) に示すようにその演算値が
最大角度δfmaxを越えても実際にはδfmaxを越えること
ができず、図中斜線を付した部分がカットされて瞬時ｔ
2 〜ｔ3 で示すように飽和することから、前輪舵角δf
の立上りの傾きを大きくしないと車両の操舵応答性が低
下してしまう。そこで、図２のステップ104 の実行によ
り前記(1) 式中の微分項（進み要素）の制御定数Ａを最
大値１にして微分項を大きくすることにより車両の操舵
応答性を稼いでいる。
来例と比較しながら説明する。まず図２の制御プログラ
ムによる前輪補助操舵について説明すると、ステアリン
グホイールの操作に伴いハンドル切り角θが瞬時ｔ1 以
後図４(a) に実線で示すように増加していく切増し側に
おいては、このθに基づく制御演算式 δf ＝Ｋf ・θ＋Ｔf ・Ａ・ dθ/dt …(1) によって定まる前輪舵角δf は前輪の実舵角をさらに切
増す方向に作用する。ここで前輪舵角δf は、図１に示
すアクチュエータ５にメカニカルなストローク規制装置
が付けてあるため、図４(a) に示すようにその演算値が
最大角度δfmaxを越えても実際にはδfmaxを越えること
ができず、図中斜線を付した部分がカットされて瞬時ｔ
2 〜ｔ3 で示すように飽和することから、前輪舵角δf
の立上りの傾きを大きくしないと車両の操舵応答性が低
下してしまう。そこで、図２のステップ104 の実行によ
り前記(1) 式中の微分項（進み要素）の制御定数Ａを最
大値１にして微分項を大きくすることにより車両の操舵
応答性を稼いでいる。
【００１９】ところで上記制御定数Ａを１に固定してお
くと前記従来例と同様になり、ハンドル切り角θが図４
(a) に実線で示すように減少に転ずる瞬時ｔ4 以後の切
戻し側においては、比例項Ｋf ・θと微分項Ｔf ・Ａ・
dθ/dt との極性（正負）が逆になるため前輪舵角δf
は図示実線の瞬時ｔ5 〜ｔ6 で示すように飽和しにくく
なり、車両の操舵応答性を必要以上に高めてしまう。そ
こで本例では図２のステップ105 の実行により前記(1)
式中の微分項（進み要素）の制御定数Ａを１よりも小さ
い定数Ａ (θ) に設定することにより切戻し側における
微分項の進み要素としての効果を減らして図示点線のよ
うに前輪舵角δf の飽和を早めている。この結果、車両
の操舵応答性が切増し側と切戻し側とでほぼ同一となっ
て運転者の違和感が解消され、運転フィーリングが向上
する。
くと前記従来例と同様になり、ハンドル切り角θが図４
(a) に実線で示すように減少に転ずる瞬時ｔ4 以後の切
戻し側においては、比例項Ｋf ・θと微分項Ｔf ・Ａ・
dθ/dt との極性（正負）が逆になるため前輪舵角δf
は図示実線の瞬時ｔ5 〜ｔ6 で示すように飽和しにくく
なり、車両の操舵応答性を必要以上に高めてしまう。そ
こで本例では図２のステップ105 の実行により前記(1)
式中の微分項（進み要素）の制御定数Ａを１よりも小さ
い定数Ａ (θ) に設定することにより切戻し側における
微分項の進み要素としての効果を減らして図示点線のよ
うに前輪舵角δf の飽和を早めている。この結果、車両
の操舵応答性が切増し側と切戻し側とでほぼ同一となっ
て運転者の違和感が解消され、運転フィーリングが向上
する。
【００２０】なお、図３の制御プログラムによる後輪補
助操舵については、図４(b) に示すように、瞬時ｔ14以
後の切戻し側が図４(a)の前輪補助操舵の瞬時ｔ1 以後
の切増し側と同様になって、後輪舵角δr が瞬時ｔ14〜
ｔ15で示すように最大角度δrmaxで飽和し、瞬時ｔ11以
後の切増し側が図４(a) の前輪補助操舵の瞬時ｔ4 〜ｔ
6 間の切戻し側と同様になって、後輪舵角δr が飽和し
にくくなる。そこで本例では図３のステップ114, 115の
実行により、ステップ116 の制御演算式 δr ＝Ｋr ・θ＋Ｔr ・Ｂ・ dθ/dt …(2) （ただしＫr ；比例定数、Ｔr ；微分定数）中の微分項
の制御定数Ｂを、切戻し側では最大値１に設定し、切増
し側では１よりも小さい定数Ｂ（θ）に設定する。これ
により上記前輪補助操舵の場合と同様に切増し側および
切戻し側の車両の操舵応答性がほぼ同一になって運転者
の違和感が解消され、運転フィーリングが向上する。
助操舵については、図４(b) に示すように、瞬時ｔ14以
後の切戻し側が図４(a)の前輪補助操舵の瞬時ｔ1 以後
の切増し側と同様になって、後輪舵角δr が瞬時ｔ14〜
ｔ15で示すように最大角度δrmaxで飽和し、瞬時ｔ11以
後の切増し側が図４(a) の前輪補助操舵の瞬時ｔ4 〜ｔ
6 間の切戻し側と同様になって、後輪舵角δr が飽和し
にくくなる。そこで本例では図３のステップ114, 115の
実行により、ステップ116 の制御演算式 δr ＝Ｋr ・θ＋Ｔr ・Ｂ・ dθ/dt …(2) （ただしＫr ；比例定数、Ｔr ；微分定数）中の微分項
の制御定数Ｂを、切戻し側では最大値１に設定し、切増
し側では１よりも小さい定数Ｂ（θ）に設定する。これ
により上記前輪補助操舵の場合と同様に切増し側および
切戻し側の車両の操舵応答性がほぼ同一になって運転者
の違和感が解消され、運転フィーリングが向上する。
【００２１】
【発明の効果】かくして本発明の舵角制御装置は上述の
如く、補助操舵角を与える制御演算式の微分項の制御定
数をステアリングホイール操舵角の切増し側と切戻し側
とで切換える際に、第１の構成においては微分項の制御
定数を、ステアリングホイール操舵角の切戻し側に該当
する場合には切増し側に該当する場合よりも小さくする
から、切戻し側における微分項の進み要素としての効果
が切増し側とほぼ同等になって切戻し側および切増し側
の操舵応答性がほぼ同一になり、運転者の運転フィーリ
ングが向上する。また第２の構成においては制御定数を
切換える際に微分項の制御定数を、ステアリングホイー
ル操舵角の切増し側に該当する場合には切戻し側に該当
する場合よりも小さくするから、切増し側における微分
項の進み要素としての効果が切戻し側とほぼ同等になっ
て切増し側および切戻し側の操舵応答性がほぼ同一にな
り、運転者の運転フィーリングが向上する。
如く、補助操舵角を与える制御演算式の微分項の制御定
数をステアリングホイール操舵角の切増し側と切戻し側
とで切換える際に、第１の構成においては微分項の制御
定数を、ステアリングホイール操舵角の切戻し側に該当
する場合には切増し側に該当する場合よりも小さくする
から、切戻し側における微分項の進み要素としての効果
が切増し側とほぼ同等になって切戻し側および切増し側
の操舵応答性がほぼ同一になり、運転者の運転フィーリ
ングが向上する。また第２の構成においては制御定数を
切換える際に微分項の制御定数を、ステアリングホイー
ル操舵角の切増し側に該当する場合には切戻し側に該当
する場合よりも小さくするから、切増し側における微分
項の進み要素としての効果が切戻し側とほぼ同等になっ
て切増し側および切戻し側の操舵応答性がほぼ同一にな
り、運転者の運転フィーリングが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明舵角制御装置の一実施例を示すシステム
図である。
図である。
【図２】同例におけるコントローラによる前輪舵角制御
の制御プログラムを示すフローチャートである。
の制御プログラムを示すフローチャートである。
【図３】同例におけるコントローラによる後輪舵角制御
の制御プログラムを示すフローチャートである。
の制御プログラムを示すフローチャートである。
【図４】同例の作用を従来例と比較しながら説明するた
めのタイミングチャートである。
めのタイミングチャートである。
【符号の説明】 １ 前輪 ２ 後輪 ３ ステアリングホイール（ハンドル） ５ アクチュエータ ６ アクチュエータ 16 コントローラ 17 舵角センサ 18 車速センサ
Claims (2)
- 【請求項１】 前輪を補助操舵する補助操舵機構を有
し、該補助操舵機構による前輪の補助操舵角をステアリ
ングホイールの操舵角に比例する比例項とステアリング
ホイールの操舵角速度に比例する微分項との和によって
演算する車両において、 前記微分項中の制御定数を、ステアリングホイール操舵
角の切戻し側に該当する場合には切増し側に該当する場
合よりも小さくするようにしたことを特徴とする舵角制
御装置。 - 【請求項２】 後輪を補助操舵する補助操舵機構を有
し、該補助操舵機構による後輪の補助操舵角をステアリ
ングホイールの操舵角に比例する比例項とステアリング
ホイールの操舵角速度に比例する微分項との和によって
演算する車両において、 前記微分項中の制御定数を、ステアリングホイール操舵
角の切増し側に該当する場合には切戻し側に該当する場
合よりも小さくするようにしたことを特徴とする舵角制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3223932A JP2722881B2 (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | 舵角制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3223932A JP2722881B2 (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | 舵角制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0558313A JPH0558313A (ja) | 1993-03-09 |
| JP2722881B2 true JP2722881B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=16805970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3223932A Expired - Fee Related JP2722881B2 (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | 舵角制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2722881B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3674490B2 (ja) * | 2000-10-12 | 2005-07-20 | 日産自動車株式会社 | 車線追従走行制御装置 |
| CN114007925A (zh) * | 2019-06-13 | 2022-02-01 | 日立安斯泰莫株式会社 | 转向控制装置、转向控制方法以及转向控制系统 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2578142B2 (ja) * | 1987-11-30 | 1997-02-05 | 日産自動車株式会社 | 車両の補助操舵装置 |
| JP2777420B2 (ja) * | 1989-09-27 | 1998-07-16 | 豊田工機株式会社 | 動力舵取装置の制御装置 |
-
1991
- 1991-09-04 JP JP3223932A patent/JP2722881B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0558313A (ja) | 1993-03-09 |
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Legal Events
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