JP2861570B2 - 車両用舵角制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両の舵角制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】車両の舵角制御装置として、前輪及び/
又は後輪の補助舵角の制御をするいわゆるフィ−ドフォ
ワ−ド(F/F) 制御方式に加えて、車両挙動の目標値とそ
の実際値との偏差に応じて補助舵角制御を行ういわゆる
フィ−ドバック(F/B) 制御を用いる舵角制御が、本出願
人によって提案されている。 (特開昭62-247979 号公
報) 。上記技術に従えば、例えば、後輪舵角制御の場合
なら、車速及び操舵角等から走行状態を判別し、この走
行状態から、狙いとすべき目標ヨ−レイト (挙動目標
値) を演算し、ヨ−レイトその目標値となすのに必要な
後輪舵角を、車輪コ−ナリングパワ−を含む車両諸元に
基づく運動方程式 (車両モデル) により算出し、その算
出舵角だけ後輪を補助操舵して車両の挙動を上記挙動目
標値で狙った通りのものにするF/F 制御方式と、車両の
発生ヨ−レイトを検出し、上記目標ヨ−レイトとの偏差
に応じて後輪の補助操舵を行うF/B 制御方式を組み合わ
せた制御系構成の舵角制御装置を実現することが可能で
ある。これによれば、2WS 車の場合と比較して、操縦
性、安定性に新たな車両性能を付加するのに寄与できる
上、4WS 車でもかかるF/F ＋F/B 方式によるものは、F/
B 制御を加味しない舵角制御の場合のものに比し、外乱
等に対するフィ−ドバック補償を行え、操安性向上に効
果を発揮する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】こうしたF/B 制御を導
入するにあたり、次のような点を考えると、上記舵角制
御装置は、改良を加えられる余地がある。車輪コ−ナリ
ングパワ−が車輪横滑り角によらず一定であるとして車
両の動特性のモデル化、目標ヨ−レイトの設定、及び目
標後輪舵角の算出を行うときは、モデルは線形モデルと
することができ、この場合、車速一定とするなら操舵角
に比例したヨ−レイトを発生する特性のものとなり、ま
た目標ヨ−レイトも同様に操舵角に比例した値のもの
(線形目標ヨ−レイト) としてその設定が行われる。こ
こで、操舵角に対する定常的な発生ヨ−レイトに着目す
ると、発生ヨ−レイト定常値は比例せず、図21に示すよ
うな特性となる。同図 (a),(b)は夫々低速時、高速時の
ケ−スを例として挙げており、実線は実際の発生値につ
いて、また鎖線は線形車両モデル計算値について、夫々
示してある。

【０００４】一方、F/B 制御がヨ−レイト制御ならそこ
で用いる目標値 (目標ヨ−レイト)としては、F/F 制御
の目標ヨ−レイト (線形目標ヨ−レイト) を利用する制
御系を構成することができるが、こうした方法でF/B 制
御方式を組み合わせるとき、車速、操舵角の大きさ、制
御領域等如何によっては、F/B 制御による舵角入力が過
度に大きなものになる場合も生ずる。例えば、図21の特
性にみるように、線形目標ヨ−レイトは、特に車輪横滑
り角が大となる高速・大舵角時には大きな値となる (実
現不可能な値となる場合も生ずる) 。従って、F/B 制御
を行う場合、例えばP 制御にて後輪補助舵角目標値を算
出すると、その算出値、従って後輪舵角入力も大きくな
る。場合によっては、実際に操舵可能な最大後輪舵角を
こえるケ−スも発生する。かようなF/B 制御による過度
に大きい舵角入力は、F/B 制御本来の外乱入力に対する
補償等といった機能を発揮させにくくし、ヨ−レイトが
振動的なものとなる制御特性にするなど十分な制御効果
を得にくいものとする。

【０００５】本発明の目的は、上記を改良し、フィ−ド
フォワ−ド制御とフィ−ドバック制御の2 つの制御方式
の組み合わせによる舵角制御による効果を、たとえ車輪
横滑り角が大となる高速・大舵角時の領域でも、適切に
発揮させ得て操安性の一層の向上を図ることのできる車
両用舵角制御装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、下記の
車両用舵角制御装置が提供される。前輪または後輪の少
なくとも一方の舵角を補助操舵可能で、制御手段により
制御舵角が目標値に一致するよう制御をする車両におい
て、車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、車両の
前後方向速度を検出する速度検出手段と、車両の発生ヨ
−レイトの検出手段と、前記操舵角検出手段及び速度検
出手段の検出値に基づいて第1 の目標ヨ−レイトを設定
する第1 の目標設定手段と、該第1 の目標ヨ−レイトを
制御対象となる車両で実現するよう制御車輪の目標補助
操舵角を、所定の車輪コ−ナリングパワ−相当値を含む
車両諸元と運動方程式によって設定される第1 の車両モ
デルに基づく演算により算出する第1 の目標補助舵角算
出手段と、前記操舵角検出手段及び速度検出手段の検出
値に基づいて第2 の目標ヨ−レイトを設定する目標設定
手段であって、操舵角検出値、速度検出値、及び第2 の
車両モデルに基づき車両の定常発生ヨ−レイトを推定す
る推定手段を含み、該推定値が当該第2 の目標ヨ−レイ
トの定常値として設定されると共に、かく定常発生ヨ−
レイトを推定するにあたり、定常的な前輪及び後輪の横
滑り角に応じて前記前輪及び後輪のコ−ナリングパワ−
相当値の補正をなし、その補正値に基づき定常発生ヨ−
レイトの推定をする機能を有する第2 の目標設定手段
と、第2 の目標ヨ−レイトと前記発生ヨ−レイト検出手
段の検出値との偏差に応じて前記制御車輪の目標補助操
舵角を算出する第2 の目標補助舵角算出手段と、前記の
第1 の目標補助舵角及び第2 の目標補助舵角より第3 の
目標補助操舵角を算出して目標値とする第3 の目標補助
舵角算出手段とを具備してなる車両用舵角制御装置、前
輪または後輪の少なくとも一方の舵角を補助操舵可能
で、制御手段により制御舵角が目標値に一致するよう制
御をする車両において、車両の操舵角を検出する操舵角
検出手段と、車両の前後方向速度を検出する速度検出手
段と、車両の発生ヨ−レイトの検出手段と、前記操舵角
検出手段及び速度検出手段の検出値に基づいて第1 の目
標ヨ−レイトを設定する第1 の目標設定手段と、該第1
の目標ヨ−レイトを制御対象となる車両で実現するよう
制御車輪の目標補助操舵角を、所定の車輪コ−ナリング
パワ−相当値を含む車両諸元と運動方程式によって設定
される第1 の車両モデルに基づく演算により算出する第
1 の目標補助舵角算出手段と、前輪及び後輪の横滑り角
の算出、並びに算出された車輪横滑り角に応じて前記前
輪及び後輪のコ−ナリングパワ−相当値の補正を行える
第2 の車両モデルを有し、該車両モデルにより前記操舵
角検出手段及び速度検出手段の検出値、及び前記第1 の
目標補助舵角算出手段の第1 の目標補助舵角に基づき車
両の発生ヨ−レイト推定値を算出し、かく算出されるヨ
−レイト推定値を第2 の目標ヨ−レイトとして設定する
第2 の目標設定手段と、第2 の目標ヨ−レイトと前記発
生ヨ−レイト検出手段の検出値との偏差に応じて前記制
御車輪の目標補助操舵角を算出する第2 の目標補助舵角
算出手段と、前記の第1 の目標補助舵角及び第2 の目標
補助舵角より第3 の目標補助操舵角を算出して目標値と
する第3 の目標補助舵角算出手段とを具備してなる車両
用舵角制御装置である。

【０００７】

【作用】請求項1 記載の発明では、第1 の目標設定手段
が操舵角検出手段及び速度検出手段の検出値に基づいて
第1 の目標ヨ−レイトを設定し、第1 の目標補助舵角算
出手段が、該第1 の目標ヨ−レイトを制御対象となる車
両で実現するために必要な制御対象車輪の目標補助操舵
角を、所定の車輪コ−ナリングパワ−相当値を含む車両
諸元と運動方程式によって設定される第1 の車両モデル
に基づく演算により算出する一方、第2 の目標設定手段
が第2 の目標ヨ−レイトを設定して第2 の目標補助舵角
算出手段がその第2 の目標ヨ−レイトと車両の発生ヨ−
レイト検出手段の検出値との偏差に応じた目標補助操舵
角を算出し、第3 の目標補助舵角算出手段が、それら第
1 、第2 の算出目標補助舵角より第3 の目標補助操舵角
を算出してこれを指令目標値とするが、第2 の目標設定
手段は、前記操舵角検出値、速度検出値、及び第2 の車
両モデルに基づき車両の定常発生ヨ−レイトを推定する
推定手段を有して、該推定手段による推定値を第2 の目
標ヨ−レイトの定常値として設定すると共に、その定常
発生ヨ−レイトを推定する場合に、定常的な前輪及び後
輪の横滑り角に応じて前記前輪及び後輪のコ−ナリング
パワ−相当値の補正を行い、その補正値に基づき前記の
定常発生ヨ−レイトの推定を行う。よって、第1 の目標
ヨ−レイトと第2 の目標ヨ−レイトとが別個に設定さ
れ、かつその第2 の目標ヨ−レイトの定常特性は車輪コ
−ナリングパワ−が車輪横滑り角に応じて変化すること
を考慮して設定され、かかる車輪コ−ナリングパワ−の
車輪横滑り角依存性を考慮した上記定常特性の設定は、
車輪横滑り角の増大に伴い車輪コ−ナリングパワ−が減
少することが要因で発生ヨ−レイト定常値が操舵角に比
例しない特性となる領域でも、それに対応し得るよう適
切に第2 の目標ヨ−レイトの設定をすることを可能なら
しめる。たとえ車輪横滑り角が大となる高速・大舵角時
でも、かかる第2 の目標ヨ−レイトと発生ヨ−レイトと
の偏差に基づく第2 の目標補助舵角の制御系での制御に
よる制御舵角入力が過度に大きなものとなるのを回避し
得て、車両の発生ヨ−レイトと当該制御の目標ヨ−レイ
トがよく一致し、そのフィ−ドバック制御の当該制御は
その機能を十分に発揮し、車両パラメ−タ変動や外乱入
力に対し有効に作用することを可能とする。

【０００８】請求項2 記載の場合は、同様に、その第1
の目標設定手段、第1 の目標補助舵角算出手段、第2 の
目標設定手段、第2 の目標補助舵角算出手段、及び第3
の目標補助舵角算出手段をもって、指令目標値の設定を
するが、この場合において、その第2 の目標設定手段
は、車両モデルとして、前輪及び後輪の横滑り角の算出
を行い、かつその算出される車輪横滑り角に応じて前記
前輪及び後輪のコ−ナリングパワ−相当値の補正を行う
車両モデルを有し、当該車両モデルを用い、操舵角検出
値、速度検出値、及び第1 の目標補助舵角に基づき、車
両の発生ヨ−レイト推定値を算出し、かく算出されるヨ
−レイト推定値を第2 の目標ヨ−レイトとして設定す
る。よって、この場合も、第1 の目標ヨ−レイトと第2
の目標ヨ−レイトとは別個に設定されると共に、その第
2 の目標ヨ−レイトの設定にあたっては、車輪コ−ナリ
ングパワ−が車輪横滑り角に応じて変化することを考慮
して非線形車両モデルとして機能し得る車両モデルに対
し、操舵角検出値、速度検出値、及びそのフィ−ドフォ
ワ−ド制御の第1 の目標補助舵角を入力として適用して
得られる発生ヨ−レイト推定値が第2 の目標ヨ−レイト
として設定され、車輪コ−ナリングパワ−の車輪横滑り
角依存性に対応させて第2 の目標ヨ−レイトの設定をす
ることを可能ならしめる。従って、同様にたとえ車輪横
滑り角が大となる高速・大舵角時であっても、そのフィ
−ドバック制御による制御舵角入力が過度に大きくなる
ことが避けられ、当該制御はその機能を十分に発揮する
ことを可能とする。

【０００９】

【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、図 2は本発明舵角制御装置の一実施例
である。適用できる車両の舵角制御システムは前輪及び
/ 又は後輪の舵角を補助的に操舵可能な補助操舵手段
と、その補助操舵手段の舵角を制御可能な補助操舵制御
手段を有し、その補助操舵制御手段が目標補助舵角と補
助操舵手段の舵角が一致するよう、制御を行うシステム
によるものとでき、ここでは後輪を操舵する舵角制御シ
ステムに適用した場合を示す。図1 はシステム構成図、
図2 は制御系構成を示す機能ブロック線図である。

【００１０】図1 中、20L,20R は夫々左右後輪を示す。
図1 では図示しない前輪は、ステアリングホイ−ル21に
よりステアリングギヤを介して転舵可能とする。前輪舵
角は、ステアリングホイ−ル操舵角をθ、ステアリング
ギヤ比をN とすると、θ/Nで表される。

【００１１】後輪舵角制御系は、ここでは、後輪操舵用
のアクチュエ−タとしての後輪操舵用油圧シリンダ22を
有し、これにより後輪20L,20R を転舵可能とする。油圧
シリンダ22は、制御弁としての圧力サ−ボ弁23を介して
圧力源に接続する。圧力源には、シリンダ22の油圧源と
してエンジン24によって駆動されるオイルポンプ (後輪
操舵用循環ポンプ)25 を設ける。該ポンプは、オイルリ
ザ−バ (後輪操舵用リザ−バ)26 の作動油を吸入して吐
出し、吐出油をアンロ−ド弁27により調圧してアキュム
レ−タ (後輪操舵用アキュムレ−タ)28 に蓄圧する。か
かる圧力源の油圧供給路29及びドレン路30と、油圧シリ
ンダ22の室22L,22R との間に前記圧力サ−ボ弁23を介装
接続する。

【００１２】圧力サ−ボ弁23は、舵角制御でのサ−ボ系
を構成し、そのため、シリンダ22のストロ−ク、即ち後
輪舵角 (実舵角) δ_r を検出する後輪舵角センサ31を設
けて、当該センサからのフィ−ドバック信号が示す後輪
舵角値が後述の後輪目標舵角算出手法での演算値 (目標
後輪舵角) と一致するよう、サ−ボ弁を制御する。即
ち、圧力サ−ボ弁23は、そのソレノイドのOFF 時図示の
位置となり、シリンダ室22L,22R を供給路29及びドレン
路30から遮断してシリンダ22のストロ−クを禁じ、後輪
舵角を保持する。また、圧力サ−ボ弁23は一方向の電流
でONされる時、上側図示のポ−ト位置となり、供給路29
の圧力をシリンダ室22L に供給して後輪を左転舵し、他
方向の電流でONされる時、下側図示のポ−ト位置とな
り、供給路29の圧力をシリンダ室22R に供給して後輪を
右転舵するものとする。かかる転舵により、後輪舵角セ
ンサ31で検出した後輪舵角が前記演算値に一致すると
き、サ−ボ弁23をOFF して当該後輪舵角を維持する。

【００１３】圧力サ−ボ弁23に対する上記の制御はコン
トローラ40により行い、該コントローラには、操舵角を
検出する操舵角センサ3 からの信号、車速を検出する車
速センサ4 からの信号、車両の発生ヨ−レイトを検出す
るヨ−レイトセンサ12からの信号を入力すると共に、前
記後輪舵角センサ31からの信号を入力する。コントロー
ラは、後輪舵角制御のための目標後輪舵角の設定にはフ
ィ−ドフォワ−ド(F/F) 制御とフィ−ドバック(F/B) 制
御 (ヨ−レイトフィ−ドバック制御) を用いてその目標
後輪舵角値を算出し設定して、制御を行う。

【００１４】制御ブロック線図として表した制御系の構
成を示す図2 において、1 は車両を示し、また2 は後輪
操舵手段を示す。後輪操舵手段2 は、図1 のシステムで
油圧シリンダ等の操舵機構を含んで構成される。制御系
はこれに対する入力指令値としての後輪舵角目標値δ_rm
を得て、後輪の舵角δ_r を制御する。

【００１５】制御系は、上記後輪操舵手段2 の他、操舵
角センサ3 及び車速センサ4 からの信号を夫々入力され
るフィ−ドフォワ−ド(F/F) 制御用目標ヨ−レイト演算
部 (目標値設定部)5、フィ−ドフォワ−ド(F/F) 制御用
目標後輪舵角演算部 (目標値設定部)6を備えると共に、
更に、センサ3,4 からの信号を入力パラメ−タとするフ
ィ−ドバック(F/B) 制御用目標ヨ−レイト演算部 (目標
値設定部)11 、ヨ−レイトセンサ12、フィ−ドバック(F
/B) 制御用目標後輪舵角演算部 (目標値設定部)13 、及
び最終的な後輪舵角目標値を算出する目標後輪舵角演算
部 (目標値設定部)14 を含んで構成される。

【００１６】F/F 制御による目標後輪舵角値δ_rmFFの算
出は、線形車両モデル及び線形目標ヨ−レイトを用いて
行う。F/F 制御部は、演算部5,6 で構成され、F/F 制御
用目標ヨ−レイト演算部5 は、第1 の目標ヨ−レイトを
設定する第1 の目標設定手段であり、ステアリングホイ
−ルの操舵角θを検出する操舵角センサ3 からの入力、
車速 V_x を検出する車速センサ4 からの入力に基づいて
F/F 制御部での目標ヨ−レイトを設定する。かかる演算
部5 において得られる目標ヨ−レイト(d/dt)φ_rFF ( 第
1 の目標ヨ−レイト) の演算については、線形特性を用
いることができる。F/F 制御用目標後輪舵角演算部6
は、上記目標ヨ−レイト(d/dt)φ_rFF を制御対象となる
車両で実現するために必要な後輪の目標補助操舵角を算
出する第1 の目標補助舵角算出手段を構成するもので、
F/F 制御部での目標後輪舵角δ_rmFFにつき、後述するよ
うに所定の車輪コ−ナリングパワ−相当値を含む車両諸
元と運動方程式によって設定された車両モデル (第1 の
車両モデル) に基づく演算により算出する。該演算部6
で算出された目標後輪舵角値δ_rmFFは、目標後輪舵角演
算部14での演算に適用される。

【００１７】F/B 制御部は、F/B 制御用目標ヨ−レイト
演算部11、F/B 制御用目標後輪舵角演算部13を有し、図
示の如くに設定されるF/B 制御用目標ヨ−レイト演算部
11は、操舵角センサ3 及び車速センサ4 からの入力に基
づいて第2 の目標ヨ−レイトを設定する第2 の目標設定
手段を構成し、F/B 制御部での目標ヨ−レイト(d/dt)φ
_rFB を設定する。導入されたかかる目標ヨ−レイト演算
部11は、前述のF/F 制御に用いる目標ヨ−レイト(d/dt)
φ_rFF とは、F/B 制御に用いる目標ヨ−レイトを別個に
設定するもので、目標定常特性演算部11a と目標過度特
性演算部11b からなる。目標定常特性((d/dt) φ_rFB0)
は、車輪横滑り角に応じて車輪コ−ナリングパワ−が変
化することを考慮して、定常的に発生するヨ−レイトを
演算するものであるが、これらについての特性の詳細は
後述する。

【００１８】F/B 制御用目標後輪舵角演算部13は、前記
F/B 制御用目標ヨ−レイト(d/dt)φ_rFB とヨ−レイトセ
ンサ12からの検出ヨ−レイト(d/dt)φとの偏差に応じて
後輪の目標補助操舵角を算出する第2 の目標補助操舵角
算出手段を構成し、該演算部13で得られる目標後輪舵角
値δ_rmFBが後輪舵角演算部14に適用される。後輪舵角演
算部14は、前記F/F 制御用目標後輪舵角δ_rmFF及びF/B
制御用目標後輪舵角δ_rmFBより、第3 の目標補助舵角を
算出する第3 の目標補助舵角算出手段であり、ここで最
終的な目標後輪舵角δ_rm (指令値) を決定する。

【００１９】以下、図3 〜図5 をも参照し、図2 に示し
た制御ブロック図におけるF/F 制御部の目標ヨ−レイト
(d/dt)φ_rFF の設定方法及び目標後輪舵角値δ_rmFFの算
出方法、並びにF/B 制御部の目標ヨ−レイト(d/dt)φ
_rFB の設定方法及び目標後輪舵角値δ_rmFBの算出方法、
更には最終的な目標後輪舵角δ_rmの演算について、夫々
具体的に述べるに、これらは下記する如き演算によって
行うことができる。

【００２０】まず、上記についての説明に先立ち、車両
の運動を図 3に示すヨ−イング及び横方向の2 自由度と
考え、運動方程式について説明すると、次のようであ
る。なお、ヨ−イングと横方向の2 自由度をもつ車両運
動モデル (線形2 自由度車両モデル) の説明図である図
3中、並びに後出の該当式における該当する各符号は、
夫々次を意味するものである。

【表１】 M: 車両重量 I_Z : 車両ヨ−慣性モ−メント C_f : 前輪コ−ナリングフォ−ス C_r : 後輪コ−ナリングフォ−ス L_f : 車両重心〜前車軸間距離 L_r : 車両重心〜後車軸間距離 V_x : 車両前後方向速度 (車速) V_y : 車両横方向速度 (横速度) L : L_f ＋ L_r

【００２１】車両のヨ−イング及び横方向に関する運動
方程式は、時間t の連続系で表現した場合、以下の(1),
(2) 式で表せることが知られている。

【数１】 I_Z ・(d²/dt²)φ(t) ＝ C_f ・ L_f − C_r ・ L_r ---(1)

【数２】 M・ (d/dt)V _y (t)＝2( C_f ＋ C_r ) − M・ V_x (t) ・(d/dt)φ ---(2) ここで、 C_f , C_r の各々前輪、後輪コ−ナリングフォ
−スは、前輪コ−ナリングパワ− K_f , 後輪コ−ナリン
グパワ− K_r 、前輪横滑り角β_f , 後輪横滑り角β_r を
用いて、次式で表せる。

【数３】C_f ＝ K_f ・β_f ---(3)

【数４】C_r ＝ K_r ・β_r ---(4) また、前後輪横滑り角β_f , β_r は、次式で定義される
量である。

【数５】 β_f ＝θ(t)/N −(V_y ＋ L_f ・(d/dt)φ)/ V_x (t) ---(5)

【数６】 β_r ＝δ_r (t) −(V_y − L_r ・(d/dt)φ)/ V_x (t) ---(6)

【００２２】ここで、上記(3) 〜(6) 式を(1),(2) 式に
代入し、ヨ−レイト(d/dt)φ、横速度 V_y に関する微分
方程式と考えると、次の(7) 、(8) 式のように表現でき
る。

【数７】 (d²/dt²)φ(t) ＝a₁₁ (d/dt)φ(t) ＋a₁₂V_y (t) ＋ b_f1θ(t) ＋ b_r1δ_r (t) ---(7)

【数８】 (d/dt)V_y (t) ＝a₂₁ (d/dt)φ(t) ＋a₂₂V_y (t) ＋ b_f2θ(t) ＋ b_r2δ_r (t) ---(8) ただし、上記各式中の各係数は以下を表す。

【数９】 a₁₁＝− 2・ ( K_f ・ L_f ² ＋ K_r ・ L_r ² )/(I_Z ・ V_x ) ---(9)

【数１０】 a₁₂＝− 2・ ( K_f ・ L_f − K_r ・ L_r )/(I_Z ・ V_x ) ---(10)

【数１１】 a₂₁＝− 2・ ( K_f ・ L_f − K_r ・ L_r )/(M・ V_x ) − V_x ---(11)

【数１２】 a₂₂＝− 2・ ( K_f ＋ K_r )/(M・ V_x ) ---(12)

【数１３】 b_f1＝ 2・ K_f ・ L_f /( I_Z ・ N) ---(13)

【数１４】 b_f2＝ 2・ K_f /(M ・ N) ---(14)

【数１５】 b_r1＝−2 ・ K_r ・ L_r /I_Z ---(15)

【数１６】 b_r2＝ 2・ K_r /M ---(16) こうして、車両のヨ−イング及び横方向に関する運動方
程式を線形2 自由度モデルで表現し、ヨ−レイトと横速
度に関する微分方程式として整理すると、上記(7) 及び
(8) 式のように表現できる。

【００２３】前記F/F 制御用目標ヨ−レイト演算部5 で
の目標ヨ−レイトの設定、F/F 制御用目標後輪舵角演算
部6 での目標後輪舵角の算出は次のようである。

【００２４】「(d/dt)φ_rFF (t) 設定方法」前輪コ−ナ
リングパワ− K_f 、後輪コ−ナリングパワ− K_r は、下
記(17)、(18)で与えられる一定値とし、これらを前記
(9) 〜(16)式中の K_f , K_r に適用してその各係数
a₁₁,a₁₂,a₂₁,a₂₂,b_f1,b_f2,b_r1,b_r2を算出する。

【数１７】K_f ＝ K_f0 ---(17)

【数１８】K_r ＝ K_r0 ---(18) ここで、操舵角入力に対するヨ−レイト、横速度の過度
特性を考える。前記(5) 〜(16)式より、操舵角入力θ
(t) に対する発生ヨ−レイト(d/dt)φ₁(t)の関係は、微
分演算子S ( ＝d/dt) を用いると、次の(19)式で表せ
る。

【数１９】 (d/dt)φ₁(t)＝ ｛ b_f1S ＋ (a₁₂b_f2−a₂₂b_f1) ｝/ ｛ S² −(a₁₁＋a₂₂)S ＋(a₁₁a₂₂ −a₁₂a₂₁) ｝ ・θ(t) ＝X(S)θ(t) ---(19) 一方、同様に、操舵角入力θ(t) に対する発生横速度 V
_y1(t) の関係は、微分演算子S を用いて次の(20)式のよ
うに表せる。

【数２０】 V_y1(t) ＝ ｛ b_f2S ＋ (a₂₁b_f1−a₁₁b_f2) ｝/ ｛ S² −(a₁₁＋a₂₂)S ＋(a₁₁a₂₂ −a₁₂a₂₁) ｝ ・θ(t) ＝Y(S)θ(t) ---(20) ここに、上記(19),(20) 式をみると、これら式の伝達関
数X(S)、Y(S)は、いずれも(1次)/(2次) の形であり、車
速 V_x が大きくなるほど操舵角入力に対する発生ヨ−レ
イト(d/dt)φ₁(t)及び横速度 V_y1(t) は振動的になり、
車両操縦性、安定性が悪化することが分かる。

【００２５】そこで、例えば目標ヨ−レイト(d/dt)φ
_rFF (t) を操舵角入力に大してオ−バ/ アンダシュ−ト
のない１次遅れ系とし、かつ定常値をノ−マル（後輪操
舵を行わない) の車両と等しく設定すれば、下記(21)式
にて定義されるスタビリティファクタA,及び下記(22)式
にて定義される定常ヨ−レイトゲインH₀を用いることに
より、F/F 制御に用いる目標ヨ−レイト(d/dt)φ
_rFF (t) は下記(23)式にて定義される。

【数２１】 A＝−M (L_f K_f0− L_r K_r0)/(2L² K_f0 K_r0) ---(21)

【数２２】 H₀＝ V_x /(1 ＋A ・ V_x ²)LN ---(22)

【数２３】 (d/dt)φ_rFF (t) ＝ H₀ θ(t)/(1＋τS) ---(23) τ: 時定数 上記(23)式で表される(d/dt)φ_rFF (t) は、(21)式右辺
中での前後輪コ−ナリングパワ−が夫々 K_f0, K_r0の一
定値として与えられ((17),(18)式) 、従ってまた(22)式
の定常ヨ−レイトゲインH₀も車速 V_x が一定なら一定値
となることから、操舵角入力に比例する線形ヨ−レイト
である。

【００２６】「δ_rmFF(t) 算出方法」更に、上記(23)式
を変形すれば、その目標ヨ−レイトの微分値(d²/dt²)φ
_rFF (t)(ヨ−角加速度）は、次の（24）式にて求められ
る。

【数２４】 (d²/dt²)φ_rFF (t) ＝ H₀ θ(t)/τ−(d/dt)φ_rFF (t)/τ ---(24) ここで、θ(t) 、δ_rmFF(t) の2 入力による発生ヨ−レ
イト(d/dt)φ(t) が、目標ヨ−レイト(d/dt)φ_rFF (t)
と一致すると仮定すれば、夫々、その微分値(d²/dt²)φ
(t) と(d²/dt²)φ_rFF (t) も一致する。従って、(d/dt)
φ_rFF (t) ＝(d/dt)φ(t) 、かつ(d²/dt²)φ_rFF (t) ＝
(d²/dt²)φ(t) と仮定し、また(d/dt)φ_rFF (t) ＝(d/d
t)φ(t) が成り立つ時の車両横方向速度 V_y (t) を V
_yFF (t) と定義すれば、下記(25),(26) 式が得られる。

【数２５】 (d²/dt²)φ_rFF (t) ＝a₁₁ (d/dt)φ_rFF (t) ＋a₁₂V_yFF (t) ＋ b_f1θ(t) ＋ b_r1δ_rmFF(t) ---(25)

【数２６】 (d/dt)V_yFF (t) ＝a₂₁ (d/dt)φ_rFF (t) ＋a₂₂V_yFF (t) ＋ b_f2θ(t) ＋ b_r2δ_rmFF (t) ---(26) ここに、上記において各係数は、前後輪コ−ナリングパ
ワ−を夫々前記の一定値 K_f0, K_r0として与えた場合に
おいて他の車両諸元値とともに前記(9) 〜(16)式に適用
して得た値のものである。しかして、上記(25),(26) 式
より、F/F 制御での目標後輪舵角δ_rmFF (t)は次の(27)
式で求められる。

【数２７】 δ_rmFF(t) ＝｛(d²/dt²)φ_rFF (t) −a₁₁ (d/dt)φ_rFF (t) −a₁₂V_yFF (t) − b_f1θ(t) ｝/b_r1 ---(27) 上記(27)式で定義される後輪舵角を入力することによ
り、車両の発生ヨ−レイトを目標ヨ−レイトに一致させ
ることができ、かつ横速度の振動もなくすことができ
る。

【００２７】F/F 制御による目標後輪舵角の算出は、上
述のようにして線形車両モデル及び線形目標ヨ−レイト
を用いて行う。

【００２８】F/B 制御用目標ヨ−レイト演算部11での目
標ヨ−レイトの設定、F/F 制御用目標後輪舵角演算部13
での目標後輪舵角の算出は、次のようである。

【００２９】「(d/dt)φ_rFB (t) 設定方法」本実施例で
は、演算部11での目標ヨ−レイトの設定においては、操
舵角、車速及び前記F/F 制御部での車両モデルと同一の
車両諸元と運動方程式( 第2 の車両モデル) に基づき車
両の定常発生ヨ−レイトを推定し、かかる推定値をF/B
制御で用いる目標ヨ−レイト(d/dt)φ_rFB (t) の定常値
として設定するものであり、この場合において定常発生
ヨ−レイトを推定するにあたっては前輪及び後輪の後輪
のコ−ナリングパワ−相当値の補正を行い、これに基づ
き定常発生ヨ−レイトの推定をなすものとする。具体的
には、図2 に示したように、演算部11は目標定常特性演
算部11a 、目標過度特性演算部11b を有し、F/B 制御に
おける目標ヨ−レイト(d/dt)φ_rFB (t)は、前後輪コ−
ナリングパワ− K_f 、 K_r の車輪横滑り角依存性を考慮
して、操舵角θ(t) 、車速 V_x (t) が入力された時の定
常発生ヨ−レイト推定値を、目標ヨ−レイトの定常値と
し、更に目標過度特性を考慮して算出する。この場合、
望ましくは、目標過度特性は操舵角入力に対して振動的
にならない1 次遅れ系に設定する。

【００３０】まず、前記θ(t) 、 V_x (t) 入力に対する
定常発生ヨ−レイト推定値の算出方法について述べる。
前後輪コ−ナリングパワ− K_f 、 K_r の車輪横滑り角依
存性は図4 で説明することができ、一般に、車輪横滑り
角とコ−ナリングフォ−スは、同図で代表される特性と
なっており、コ−ナリングパワ−は横滑り角の増大に伴
い、減少傾向を示す。

【００３１】目標定常特性は、かように車輪横滑り角に
応じて車輪コ−ナリングパワ−が変化することを考慮し
て、定常的に発生するヨ−レイトを演算する。演算を容
易にするため図4 の特性を、例えば図5 (a),(b) に示す
特性にて、夫々前輪、後輪各々につき夫々前輪横滑り角
β_f 、後輪横滑り角β_r の図示の該当する範囲におい
て、下記(28)式、（29）式の如くに近似する。

【数２８】 （28）式 C_f ＝ K_f2・β_f − C_f2 ( β_f ≦−β_f2 ) ---(28a)

【数２９】 C_f ＝ K_f1・β_f − C_f1 ( −β_f2＜β_f ≦−β_f1 ) ---(28b)

【数３０】 C_f ＝ K_f0・β_f ( −β_f1＜β_f ≦＋β_f1 ) ---(28c)

【数３１】 C_f ＝ K_f1・β_f ＋ C_f1 ( ＋β_f1＜β_f ≦＋β_f2 ) ---(28d)

【数３２】 C_f ＝ K_f2・β_f ＋ C_f2 ( ＋β_f2＜β_f ) ---(28e) （29）式 C_r ＝ K_r2・β_r − C_r2 ( β_r ≦−β_r2 ) ---(29a)

【数３３】 C_r ＝ K_r1・β_r − C_r1 ( −β_r2＜β_r ≦−β_r1 ) ---(29b)

【数３４】 C_r ＝ K_r0・β_r ( −β_r1＜β_r ≦＋β_r1 ) ---(29c)

【数３５】 C_r ＝ K_r1・β_r ＋ C_r1 ( ＋β_r1＜β_r ≦＋β_r2 ) ---(29d)

【数３６】 C_r ＝ K_r2・β_r ＋ C_r2 ( ＋β_r2＜β_r ) ---(29e) ただし、上記各式で用いられる各定数は以下の条件を満
たす値である。

【数３７】 K_f0＞ K_f1＞ K_f2＞0 K_r0＞ K_r1＞ K_r2＞0

【数３８】C_f2＞ C_f1＞0 C_r2＞ C_r1＞0

【数３９】β_f2＞β_f1＞0 β_r2＞β_r1＞0

【００３２】ここに、値 K_f0、 K_r0は、前記F/F 制御用
目標後輪舵角δ_rmFF(t) の算出で用いた値((17),(18)
式) と同一とする。前記(28),(29) 式で算出される
C_f 、 C_r より、前後輪コ−ナリングパワ− K_f , K_r
は下記(30),(31) にて算出される。

【数４０】（30）式 K_f ＝ C_f / β_f (β_f ≠0) ---(30a)

【数４１】K_f ＝ K_f0 (β_f ＝0) ---(30b) （31）式 K_r ＝ C_r / β_r (β_r ≠0) ---(31a)

【数４２】K_r ＝ K_r0 (β_r ＝0) ---(31b)

【００３３】次に、定常状態での発生ヨ−レイト(d/dt)
φ₀ 、及び定常横速度 V_y0について述べる。ここで、定
常状態とは、操舵角、車速が夫々一定値θ₀ 、 V_x0であ
り、後輪舵角δ_r (t) ＝0 、かつ(d²/dt²)φ(t) ＝0 、
かつ (d/dt)V_y (t) ＝0 の状態とする。これらの条件
を、前記(1),(2),(5),(6) 式に代入すると、下記(1A),
(2A),(5A),(6A) 式が得られる。

【数４３】 C_f ・ L_f − C_r ・ L_r ＝0 ---(1A)

【数４４】 2( C_f ＋ C_r ) − M・ V_x (t) ・(d/dt)φ₀ ＝0 ---(2A)

【数４５】 β_f ＝θ/N−(V_y0 ＋ L_f ・(d/dt)φ₀)/ V _x ---(5A)

【数４６】 β_r ＝−(V_y0− L_r ・(d/dt)φ₀)/ V _x ---(6A) ここで、(1A),(2A),(5A),(6A) 式、及び前記(30),(31)
式を未知数(d/dt)φ₀ 、 V_y0、β_f 、β_r 、 C_f 、 C_r
の6 連立方程式と考え、(d/dt)φ₀ を算出する。簡単の
ため、θ≧0 と仮定する。上記の式より、β_f 、β_r は
下記式(32)の行列式にて算出される。

【数４７】 ただし、p ＝ L_f /L _r k₀＝MV_x ²/(2L(1+p) i＝0,1,2 j＝0,1,2 i,j の組合せを順次変更しながら (28),(29)式で仮定し
た各々の存在範囲に当てはまるβ_f , β_r を算出する。
(32) 式で求められたβ_f , β_r を夫々(28),(29) 式に
代入することにより C_f ,C_r が求められ、更にこれらを
(2A)式に代入することにより定常状態での発生ヨ−レイ
ト(d/dt)φ₀ を算出できる。

【００３４】次に、目標過度特性の設定について述べ
る。目標過度特性は、例えばF/F 制御の場合と同様、操
舵角入力に対してオ−バ/アンダシュ−トのない 1次遅
れ系と設定すれば、F/B 制御での目標ヨ−レイト(d/dt)
φ_rFB (t) は、次の(33)式のように表せる。

【数４８】 (d/dt)φ_rFB (t) ＝(d/dt)φ₀(θ(t), V_x (t))/(1+τS) ---(33) こうしてF/B 制御用に用いる目標ヨ−レイトは、F/F 制
御用に用いる目標ヨ−レイトとは別個に設定され、かつ
そのF/B 制御用の目標ヨ−レイト定常特性はコ−ナリン
グパワ−が車輪横滑り角に応じ変化するのに合わせそれ
に対応し得るよう設定することができる。

【００３５】「δ_rmFB(t) 算出方法」前記 (33) 式にて
算出された(d/dt)φ_rFB (t) と、車両の発生ヨ−レイト
(d/dt)φの偏差に応じて、F/B 制御の目標後輪舵角δ
_rmFB(t) を決定する。例えば、F/B 制御手法として一般
的なP 制御を適用すれば、δ_rmFB(t) は、下記 (34) 式
にて算出される。

【数４９】 δ_rmFB (t)＝ K_FB・｛(d/dt)φ_rFB (t) −(d/dt)φ(t) ｝ ---(34) ただし、 K_FBは定数である。 F/B制御での目標後輪舵角の算出は、以上のようにして
行う。目標後輪舵角演算部14での最終的な目標後輪舵角
の算出は、次の通りである。最終的な後輪舵角目標値(
指令値) を決定するにあたっては、演算部6 で前記(27)
式により求められるF/F 制御部による後輪舵角目標値δ
_rmFF (t)と演算部13で前記(34)式により求められるF/B
制御部による後輪舵角目標値δ_rmFB (t)の和でこれを与
える。即ち、

【数５０】 δ_rm(t) ＝δ_rmFF(t) ＋δ_rmFB (t) ---(35) で最終的な目標後輪舵角を与えることとする。

【００３６】以上 (1)〜(35)式に基づいて説明した最終
的な目標後輪舵角算出までに必要な演算は、コントロー
ラ40内のマイクロコンピュ−タで行うことができ、例え
ば、図６乃至図12に示すフロ−チャ−トに従って目標後
輪舵角を演算する。図６のメインル−チン、図7,8 のサ
ブル−チン、図9 〜12のサブル−チンの各プログラム
は、一定時間ΔT 毎に実行され、かつマイクロコンピュ
−タでの処理に対応させるため、これまでの説明に用い
た連続系演算 (t)に代えて、以下のプログラム処理で
は、離散系演算であることを示す(n) を付した記号を用
いている。ここに、該当する演算値について (n-1)を付
記したものは、今回値(n) に対する前回値を表す。以
下、各フロ−チャ−トでの処理と、前述した式を対応さ
せつつ説明する。

【００３７】図６において、まず、ステップ101 では、
各センサ3,4,12からの出力を基に車速 V_x (n) 、操舵角
θ(n) 、及び発生ヨ−レイト(d/dt)φ(n) を読込む。次
に、ステップ102 において、F/F 制御による目標後輪舵
角δ_rmFF(n) を算出する。

【００３８】図 7,8がかかるδ_rmFF(n) 算出サブル−チ
ンを示し、図 7において、まず、ステップ201 では、 K
_f, K_r に夫々 K_{f0 ,} K_r0((17),(18)式) を用いて前記の
式(9) 〜(16)式に基づく演算を行い、後述のステップ20
3 で実行する演算に用いる係数a₁₁ 〜a₂₂ を算出する。
次に、ステップ202 では、前記の(21)〜(24)式に基づく
演算を行い、前述したスタビリティファクタ−A 並びに
定常ヨ−レイトゲインH₀を求めると共に、F/F制御の目
標ヨ−角加速度及び目標ヨ−レイトを算出する。具体的
には、目標ヨ−角加速度、目標ヨ−レイトの夫々の今回
値(d²/dt²)φ_{rF F} (n),(d/dt)φ_rFF (n) の算出は、夫
々、

【数５１】 (d²/dt²)φ_rFF (n) ＝τ^-1・H₀θ(n)-τ^-1・(d/dt)φ_rFF (n-1) ---(41)

【数５２】 (d/dt)φ_rFF (n) ＝(d/dt)φ_rFF (n-1)+(d²/dt²)φ_rFF (n) ・ΔT ---(42) によって行うものとする。目標ヨ−レイトは、目標ヨ−
角加速度を積分することにより算出するが、ここでは離
散系の矩形積分により、積分動作を行っており((42)
式) 、これで近似させる( かかる方法は、以後の同様な
処理が必要な場合も、同様の手法で行う）。

【００３９】次のステップ203(図 8) では、前記の(26)
式に基づく演算により横速度の微分値 (d/dt)V_yFF (n)
を、及びその積分により横速度 V_yFF (n) を、また前記
(25)式を目標後輪舵角 (δ_rmFF) について整理した前記
の(27)式に基づく演算によりF/F 制御用目標後輪舵角δ
_rmFF(n) を、夫々算出する。具体的には、これらは、前
記ステップ201 で算出の各係数値を用い、次のように行
っている。

【数５３】 (d/dt)V_yFF (n) ＝a₂₁ (d/dt)φ_rFF (n) ＋a₂₂V_yFF (n-1) ＋ b_f2θ(n) ＋ b_r2δ_rmFF(n-1) ---(43)

【数５４】 V_yFF (n) ＝V _yFF (n-1) ＋ (d/dt)V_yFF (n) ・ΔT ---(44)

【数５５】 δ_rmFF(n) ＝｛(d²/dt²)φ_rFF (n) −a₁₁ (d/dt)φ_rFF (n) −a₁₂V_yFF (n) − b_f1θ(n) ｝/b_r1 ---(45) かくして、F/F 制御での目標後輪舵角δ_rmFF(n) が設定
される。

【００４０】目標後輪舵角δ_rmFF(n) 算出後、本プログ
ラム例では、更に続くステップ210において、δ_rmFF(n)
の最大値に制限を加える処理を実行し、本プログラム
を終了する。これは、後述する最終目標後輪舵角
(δ_rm) 値に対するリミット処理( 図 6のステップ110)
と同様にδ_rmFF(n) の最大値に制限を加えるもので、そ
の内容は所定の制限値δ_rFFmax( ＞0)を用いた例示する
如きステップ211 〜214 からなり、まず、上記算出値δ
_rmFF(n) につき、｜δ_rmFF(n) ｜＜δ_rFFmaxかをチェッ
クし( ステップ211)、答がYES で設定制限値を越えてい
なければ、そのまま本処理を終了する。この場合におい
ては、上記算出δ_rmFF(n) 値そのものがF/F 制御用目標
後輪舵角値として適用される。一方、答がNOで制限値以
上なら更にδ_rmFF(n) ＞δ_rFFmaxかをチェックし( ステ
ップ212)、その結果に応じ目標後輪舵角δ_rmFF(n) をδ
_rFFmaxに設定する (ステップ213)か、−δ_rFFmaxに設定
する (ステップ214)。この場合には、そのδ_{rF Fmax}値ま
たは−δ_rFFmax値が、F/F 制御用目標後輪舵角値として
適用されると共に、次回演算サイクルにおける上記ステ
ップ203 での (d/dt)V_yFF (n) 算出処理((43) 式) 中の
前回値δ_rmFF(n-1) としてそれが適用される。

【００４１】図 6に戻り、次のステップ103 では、F/B
制御による目標後輪舵角δ_rmFB(n)算出する処理が実行
される。該δ_rmFB(n) 算出サブル−チンは図9 〜12に示
すもので、図 9におけるステップ300 は、前記の(32)式
に基づく演算を行う際の後輪横滑り角の存在範囲の条件
を設定するステップ、ステップ311 は、前記の(32)式に
基づく演算を行い前後輪の横滑り角β_f,β_r を算出する
と共に、その算出値β_f,β_r を用いて前記の (28),(29)
式の演算を行うことで前後輪の定常的なコ−ナリングフ
ォ−ス C_f, C_r を算出するためのステップであり、また
図10のステップ320 は、上記ステップ311で算出した横
滑り角値β_f,β_r が、上記ステップ300 で仮定した存在
条件を満たすかについてのチェックをするステップであ
る。

【００４２】ステップ300 は、例えば図示の如きステッ
プ301 〜305 からなる。ステップ301 の処理は、β_f,β
_r 算出 (ステップ311)に適用すべき値p 及び値k₀を演算
すると共に、同じくその算出( 及び C_f, C_r 算出) に適
用する K_fi, K_rjに関し、最初のル−プでは K_f0 , K_r0
をまず選択し、これを適用することを内容とする。ステ
ップ301 でのi ＝0,j ＝0 は、このことを意味するもの
とする。また、同様にして、ステップ301 、ステップ30
4 の夫々の答がNOの場合になされるステップ303 、ステ
ップ305 ( これらステップ302 〜305 については、図10
のステップ323 〜325 、327 〜329 の判別結果に応じて
選択される) におけるi＝i+1 、j ＝j+1 についての処
理は、適用する K_fi, C_fi, K_rj , C_rjとして、前記
(28),(29)式の説明並びに近似特性図 5 (a),(b)で触れ
た各定数のうち、夫々該当するものに順次切換え変更し
て適用していくことを意味するものとする。例えば、i
＝1 とされた場合においては、続くステップ311 で適用
する K_fi , C_fiは K_f1 , C_fiが用いられる、が如きであ
る。

【００４３】ステップ311 では、上述のようにして得ら
れるp ,k₀ 並びに K_fi, C_fi, K_rj, C_rjを用いて横滑
り角β_f,β_r についての算出を行い、また、ここでは、
該β_f 値_, β_r 値を基にその算出に適用した K_fi,
C_fi, K_rj , C_rjに応じて、前記(28),(29) 式中の(28a)
〜(28e) 式の該当するいずれかの式によって、また(29
a) 〜(29e) 式の該当するいずれかの式によって、前後
輪の定常的なコ−ナリングフォ−ス C_f , C_r を算出す
ることとする。例えば、上記β_f,β_r 算出に K_f0 , C_r0
が用いられたなら、 C_f , C_r 算出は、(28c) 式の C_f
＝ K_f0・β_f 、(29c) 式の C_r ＝ K_r0・β_r に従って、
また、例えば K_f1 , C_f1が用いられた場合でいうならそ
のときの C_f の算出は、(28d)式の C_f ＝ K_f1・β_f ＋
C_f1に従って、行うのである。しかして、かく算出され
た C_f 値 , C_r 値は、一旦記憶される。

【００４４】ステップ320 は、図示の如きステップ321
〜329 からなり、ここでは図 5(a),(b) の近似特性上車
輪横滑り角に関して設定した各定数β_f1, β_f2, β_r1,
β_r2を判別値として用いて、前記ステップ311 での算出
β_f,β_r 値が、その演算において適用した K_fi, C_fi,
K_rj , C_rjに対応する図 5(a),(b) の夫々のβ_f,β_r 存
在範囲内の値に当てはまるものであるかどうか、即ち演
算を行うにあたって設定した存在範囲の条件を満たす
か、チェックが行われる。具体的には、例えば、前後輪
横滑り角β_f,β_r が小さくてコ−ナリングパワ−が大き
いときなら、コ−ナリングフォ−ス C_f ,C_r は図5 の近
似特性からβ_f,β_r と K_f0 , C_r0とを用いて前記(28c),
(29c) 式により求められる関係にある。一方、かかる関
係で C_f ,C_r 値を求めることができるのは、β_f,β_r が
β_f1, β_r1までの領域である。同様にして、横滑り角が
比較的大きい場合、更にそれより大きい場合は、前記(2
8d),(29d) 式、(28e),(29e) 式の関係にあり、これらの
関係を使用できるのは、β_f,β_r につき、夫々β_f1〜β
_f2, β_r1〜β_r2の領域、β_f2, β_r2をこえる領域である
条件のときである。しかして、本例では、β_f,β_r 値
は、前記(32)式に基づくステップ311 の演算で算出し、
その算出値を基に C_f ,C_r 値を求めることとしているこ
とから、夫々の横滑り角に関する領域に合った条件で該
当する近似式に従ったコ−ナリングフォ−ス C_f ,C_r 値
の算出が行われているかを照合するため、本ステップ32
0 での判別処理を行っている。

【００４５】β_f,β_r 値が該当する存在範囲内の値のも
のとして得られて、かつその算出β_f,β_r 値を用いて対
応関係式で C_f ,C_r 値が求められているなら、それは、
次の処理( ステップ331)で適用できる定常的なコ−ナリ
ングフォ−ス、即ち前記の(2A)式に基づき、θ(n) 、 V
_x (n) に対する目標ヨ−レイトを算出 (推定) するのに
用いることのできるコ−ナリングフォ−ス C_f ,C_r とす
ることができる。従って、上記ステップ320 で条件を満
たしていると判断された場合は、前記のステップ311 で
処理で算出し、一時記憶した C_f ,C_r 値を、次の目標定
常ヨ−レイト算出処理に適用させるべく、処理を次のス
テップ330 での演算処理に進め、他方、満たしていなけ
れば前記ステップ300 に戻り、既に述べた通り、 K_fi,
C_fi, K_rj , C_rjに関し別の条件を設定し、前述のステ
ップ311,320 の処理を実行する。かかる過程でβ_f,β_r
が、またそれに伴い C_f ,C_r が新たに算出され、β_f,β
_r につき存在範囲内の値に当てはまると判断された場合
に、処理が上記と同様次のステップ330 に進められる。

【００４６】こうして、本例の場合は、図 5の近似特性
に従い、車輪コ−ナリングパワ−の車輪横滑り角依存性
を考慮したものとすることができる。上記は、次の処理
をも含めて、F/B 制御で操舵角θ(n) 、及び車速 V
_x (n) に基づいて目標ヨ−レイト( 第2 の目標ヨ−レイ
ト) を設定する場合において、入力θ(n) 、 V_x (n) 、
及びF/F 制御での車両モデルと同一の車両諸元と運動方
程式に基づき、車両の定常発生ヨ−レイトを推定してそ
の推定値をF/B 制御用目標ヨ−レイトの定常値として設
定するとき、かかる定常発生ヨ−レイトの推定は、これ
を、定常的な前輪及び後輪の横滑り角に応じて前輪及び
後輪のコ−ナリングパワ−相当値の補正を行いその補正
値に基づいて行うことを意味しており、本プログラム例
では上記の手法でその補正を実行しているものである。

【００４７】ステップ330(図11) に進むと、ここでは、
前記ステップ311 で算出された定常的なコ−ナリングフ
ォ−ス C_f ,C_r ( β_f,β_r の領域、及びその大きさに応
じて求められている C_f ,C_r 値) を用いて、前記の(2A)
式に基づく演算、即ち、

【数５６】 (d/dt)φ₀(θ(n), V_x (n))＝2( C_f +C_r )/(M・ V_x (n)) ---(46) なる演算を行い、θ(n) 、 V _x (n)に対する目標定常ヨ
−レイト(d/dt)φ₀(θ(n), V_x (n))を算出する( ステッ
プ331)。更に、操舵の方向性をθ(n) の正負で判断し(
ステップ332)、左操舵なら( 図 3) そのまま本ステップ
330 を終了する一方、右操舵なら(d/dt)φ₀(θ(n), V_x
(n))を−(d/dt)φ₀(θ(n), V_x (n))に設定して( ステッ
プ333)、ステップ340 へ進む。

【００４８】こうして、F/B 制御目標ヨ−レイトの目標
定常特性については、上記の C_f ,C_r 値が用いられる結
果、車輪横滑り角に応じて車輪コ−ナリングパワ−が変
化することを考慮して、定常的に発生するヨ−レイトの
演算がなされることになる。

【００４９】続くステップ341 では、上記で得られた目
標定常ヨ−レイト(d/dt)φ₀(θ(n),V_x (n))を用いて、
目標過度特性の設定をし、F/B 制御用の目標ヨ−レイト
(d/dt)φ_rFB (n) を設定する。ここに、目標過度特性に
ついては、先に触れた如く操舵角入力に対して振動的と
ならない1 次遅れ系に設定するものとして、F/B 制御用
の目標ヨ−レイトは前記の(33)式に基づく演算により算
出する。具体的には、次のようにして行う。

【数５７】 (d²/dt²)φ_rFB (n) ＝τ^-1・(d/dt)φ₀(θ(n), V_x (n)) −τ^-1・(d/dt)φ_rFB (n-1) ---(47)

【数５８】(d/dt)φ_rFB (n) ＝(d/dt)φ_rFB (n-1) ＋(d²/dt²)φ_rFB (n) ・ΔT ---(48) かくして、F/B 制御で用いられる目標ヨ−レイト(d/dt)
φ_rFB (n) が設定される。

【００５０】次のステップ350(図12) では、ステップ35
1)において、前記(34)式による演算によりF/B 制御用目
標後輪舵角δ_rmFB(n) を算出する。更に、本プログラム
例では、ステップ352 〜355 により所定の制限値δ
_rFBmax( ＞0)を用い、前述のステップ210 と同様、δ
_rmFB(n) の最大値に制限を加える処理を実行し、本サブ
ル−チンを終了する。

【００５１】図６に戻り、次のステップ104 では、上述
のようにして夫々得られたδ_rmFF(n) 値とδ_rmFB(n) 値
とを用い、前記の(35)式の演算により、最終的な目標後
輪舵角δ_rm(n) を算出し、更に、ステップ110 で実際に
操舵可能な最大後輪舵角δ_{rm ax}を考慮した制限を加え
る。即ち、ステップ111,112 の判断の結果に応じ、操舵
可能範囲内なら上記の算出δ_rm(n) 値をそのまま指令値
として不図示の出力処理に適用し、該範囲をこえること
となるときには後輪の補助操舵方向に応じステップ113
または114 により制限して適用することとする。

【００５２】かくて、コントローラ40は図 6のフロ−チ
ャ−トの実行で得られる目標後輪舵角δ_rm(n) に基づ
き、舵角センサ31の検出後輪舵角δ_r が上記目標値δ_rm
(n) に一致するよう、圧力サ−ボ弁23を制御する。

【００５３】以上のような舵角制御によれば、操舵角入
力と車速によって設定される運動目標値を補助舵角の制
御によって実現させる場合において、F/F 制御に用いる
目標ヨ−レイトとF/B 制御に用いる目標ヨ−レイトとの
両目標値を別個に設定し、かつF/B 制御用の目標ヨ−レ
イト定常特性は、車輪コ−ナリングパワ−が車輪横滑り
角に応じて変化することを考慮して設定でき、たとえ車
輪横滑り角が大となる高速・大舵角時でも、F/B 制御に
よる後輪舵角入力が過度に大きくならず、F/B制御本来
の目的である車両パラメ−タ変動や外乱入力に対しての
み有効に作用する。

【００５４】図13には本制御による場合の制御効果の一
例を表すシミュレーション計算結果が示されている。ま
た、図14は、前記図 2のF/F 制御部は有するもF/B 制御
用目標ヨ−レイト演算部11を有しないとした場合での制
御系構成を比較例として示し、更に、図15はその場合の
制御方法による効果を図13と対比させるべくシミュレー
ション計算によって求めた例を示してある。比較例で
は、図14にみるように、演算部5,6 により、目標ヨ−レ
イトについては、図 2の場合と同様に線形目標ヨ−レイ
ト(d/dt)φ_rFF を用いてF/F 制御を行うと共に、F/B 制
御に関してもその線形目標ヨ−レイト(d/dt)φ_rFF を用
いてF/B 制御を行う( F/F 制御に用いる目標ヨ−レイト
とF/B 制御に用いる目標ヨ−レイトを同一値としてい
る) 。この場合、図14に示す如く、操舵角入力( 同図(
イ))に対する諸量( 同( ロ) 〜( ホ))の推移は図示の如
きのものとなって、これによると、F/B 制御による後輪
舵角入力( 操舵角に対し逆相側) が大きく( 同( ハ))、
結果、ヨ−レイト(d/dt)φは振動的となり、定常状態に
収束するのにも時間を要する( 同( ホ))。これに対し、
本制御による場合は、前記図6 〜12のフロ−チャ−トに
基づき制御を行った場合の結果を図13に示すように、F/
B 制御による後輪舵角入力は極めて小さいし( 同図(
ハ))、かつ発生ヨ−レイト(d/dt)φは振動的にもならず
( 同図( ホ))、ほぼ望ましい特性を示していることが分
かる。

【００５５】こうして、上述の結果にも示される通り、
本制御に従えば、F/F 制御とF/B 制御とを組み合わせる
舵角制御の実効性をより高めることができる。F/F 制御
による目標値δ_rmFFの算出が線形車両モデル及び線形目
標ヨ−レイトを用いた演算( ステップ201 〜203)で行え
る一方、F/B 制御用目標ヨ−レイト(d/dt)φ_rFB の設定
が別個に行え( 図13( ホ))、しかもその目標定常特性の
設定が、車輪横滑り角に応じて車輪コ−ナリングパワ−
が変化することを考慮して、定常的に発生するヨ−レイ
トを演算することによって行う( ステップ300 〜341)こ
とのできる本制御では、制御領域は広がり、高速・大舵
角時でも、車両の発生ヨ−レイトとF/B 制御の目標ヨ−
レイトがよく一致し、F/B 制御による後輪舵角操作量
は、F/B 制御本来の目的である車両パラメ−タ変動( 重
量や重量配分変動等) や外乱入力( 例えば横風等) に対
してのみ、有効に作用し、両制御系を併用した場合の効
果をよく発揮させることができる。

【００５６】また、本例では、組み合わせるF/B 制御
は、P 制御で目標後輪舵角δ_rmFBの算出をしているが(
ステップ350)、P 制御を適用しても、舵角入力が上述の
ように過度に大きくなることが抑えられる結果、実際に
操舵可能な最大後輪舵角を超えてしまうという状況も避
けられ、更に、F/B 制御による後輪舵角量のリミッタを
設けても、F/B 制御の機能の確保を図ることが可能であ
る。前掲公報に述べられているようにF/B 制御での算出
目標後輪舵角値にリミッタをかければ、フェイルセーフ
（例えばヨ−レイトセンサの故障等に対するフェイルセ
ーフ) に役立つところ、高速・大舵角時に算出値が過度
に大きくなることが原因で、目標後輪舵角値が常時リミ
ット値となってしまうと( リミット値にはりつくと) 、
F/B 制御の目的である車両パラメ−タ変動や外乱に対す
る補償が十分には行いにくくなるが、このようなことも
回避される。

【００５７】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。本実施例は、F/B 制御用ヨ−レイトの設定を次のよ
うにする。即ち、F/B 制御で用いるヨ−レイト目標値を
モデルで設定するが、前後輪の車輪横滑り角推定値が算
出可能で、かつ該横滑り角推定値との関係に応じて車輪
コ−ナリングパワ−が可変となる車両モデル（非線形車
両モデル）を制御系構成に加え、その車両モデルに、操
舵角とF/F 制御部で算出された後輪舵角目標値を入力
し、その車両モデルで算出される発生ヨ−レイト推定値
を、F/B 制御に用いる目標ヨ−レイトとして設定する。

【００５８】図16は、本実施例に係る制御ブロック線図
の一例である。また、図17〜19は、本実施例に適用でき
るF/B 制御による目標後輪舵角算出サブル−チンの一例
を示す。なお、システム構成は、前記実施例と同様、図
1 によるものとする。図16において、前記図 2によるも
のとの対比でいえば、本例の場合は、F/B 制御部の目標
ヨ−レイトの演算部( 第2 の目標設定手段) が、図16の
F/B 制御用目標ヨ−レイト演算部16におきかわる。他の
構成については、前記図 2と同様であってよく、同様の
部分については同一の符号を付してある。

【００５９】本実施例においても、F/F 制御による目標
後輪舵角値δ_rmFFの算出は、図2 の場合と同じく線形車
両モデル及び線形目標ヨ−レイト(d/dt)φ_rFF を用いて
行う。一方、上記に対し本例で加えられるのが、下記の
構成である。即ち、F/F 制御用目標後輪舵角演算部5 で
算出された目標後輪舵角δ_rmFFは、目標後輪舵角演算部
14に与えれる一方、操舵角センサ3 及び車速センサ4 の
各検出値とともに、F/B 制御用目標ヨ−レイト演算部16
にも与えられる。該目標ヨ−レイト演算部16は、車両モ
デルとして非線形車両モデルを用いて、これに基づく演
算によってF/B 制御用目標ヨ−レイト(d/dt)φ_rFB を算
出し、設定する。

【００６０】ここに、かかる(d/dt)φ_rFB 値の演算に、
前記の算出目標後輪舵角δ_rmFFが用いられる。当該演算
部16は、ここでは、F/F 制御系で用いる車両モデルと同
じ車両諸元と運動方程式からなる第2 の車両モデルを有
し、かつ第2 の車両モデルは、操舵角θ及び車速 V_x 及
び前記F/F 制御用目標後輪舵角δ_rmFFに基づき、車両の
発生ヨ−レイト推定値を算出し、算出された発生ヨ−レ
イト推定値を、F/B 制御に用いる目標ヨ−レイトとして
設定するが、この場合、第2 の車両モデルは、前輪及び
後輪の横滑り角β_f,β_r の算出を行い、かつ算出された
車輪横滑り角に応じて、前輪及び後輪のコ−ナリングパ
ワ−相当値の補正を行う。これにより、前後輪コ−ナリ
ングパワ− K_f, K_r の車輪横滑り角依存性を考慮し横滑
り角との関係に応じて車輪コ−ナリングパワ−が可変と
なる非線形車両モデルを実現し、これに基づく演算によ
って、F/B 制御用目標ヨ−レイトの設定をなす。

【００６１】図16に示した制御ブロック図におけるF/B
制御用目標ヨ−レイト(d/dt)φ_rFB の演算については、
これを以下のようにして行うことができる。まず、該F/
B 制御用目標ヨ−レイトの演算にF/F 制御用目標後輪舵
角も用いられるわけであるが、そのF/F 制御部での目標
ヨ−レイトの設定及び目標後輪舵角の算出、更にはF/B
制御部での目標後輪舵角の算出、並びに最終的な後輪舵
角目標値の演算の夫々の方法については、前記図 2で実
施例の説明において述べられたのと同様であってよい。
即ち、前記 (1)〜(16)式を前提として、夫々、前記(17)
〜(27)式による「(d/dt)φ_rFF (t) 設定方法」及び「δ
_rmFF(t) 算出方法」、前記(34)式による「δ_{rm FB}(t) 算
出方法」、前記(35)式によるδ_rm(t) の算出の該当する
説明箇所での記述内容と同じである。

【００６２】一方、本実施例では、F/B 制御用目標ヨ−
レイト演算部16での目標ヨ−レイトの設定は次のとおり
である。 「(d/dt)φ_rFB (t) 設定方法」図16に示される如くF/F
制御用目標後輪舵角δ_rmFF(t) も入力パラメ−タとして
適用され、F/B 制御における目標ヨ−レイト(d/dt)φ
_rFB (t) は、 K_f, K_r の車輪横滑り角依存性を考慮した
非線形車両モデルに、操舵角θ(t) 及び上記目標後輪舵
角δ_rmFF(t) が入力された時の発生ヨ−レイト推定値と
する。ここに、非線形車両モデルと実際の車両特性が一
致していれば、車両の発生ヨ−レイト(d/dt)φと上記(d
/dt)φ_rFB (t) も一致し、F/B 制御による目標後輪舵角
δ_rmFBは常にゼロとなる。従って、F/B 制御の目標ヨ−
レイト(d/dt)φ_rFB (t) を上記の如くに設定することに
より、F/B 制御は実際の車両特性が非線形車両モデルに
対して変動した場合( 例えば、積載状態による車両重量
及び荷重配分変化、及び路面条件による K_f, K_r の変化
等) にのみ作用する。

【００６３】さて、(d/dt)φ_rFB (t) 設定のため上記の
θ(t) 、δ_rmFF(t) 入力時の発生ヨ−レイト推定値を得
るのに、車輪コ−ナリングパワ− K_f, K_r の車輪横滑り
角依存性に関し、前記図 4に示される如き特性を、例え
ば前記図 5(a),(b) に示す特性にて前輪、後輪につき近
似するものとすれば、前後輪コ−ナリングフォ−ス C_f,
C_r 、前後輪横滑り角β_f,β_r 間に、前記(28),(29) 式
が成立することは既に述べたとおりである。また、その
(28),(29) 式で求められる車輪コ−ナリングフォ−ス C
_f, C_r より K_f, K_r が前記(30),(31) 式で得られること
も、既に示してある。なお、本実施例の場合も、F/F 制
御系との関係でいえば、(28)〜(31)式における定数 K
_f0, K_r0としては、そのF/F 制御用目標後輪舵角δ_rmFF
(t) の算出で用いる値と同一のもとする。

【００６４】ここで、β_f,β_r ,C_f, C_r が与えられて、
これらを基に(30),(31) 式で得られる K_f, K_r 値を前記
(9) 〜(16)式に代入すると、これにより走行時の車輪横
滑り角に応じた前記(7),(8) 式中の各係数a₁₁ 〜a₂₂, b
_f1〜 b_r2が求められる。その(8),(9) 式に照らし、θ
(t) 、δ_rmFF(t) が入力された場合の発生ヨ−レイト推
定値 ((F/B制御用目標ヨ−レイト) の微分値(d²/dt²)φ
_rFB (t)(即ち、目標ヨ−角加速度) 、及び横速度推定値
V_yFB (t) の微分値(d/dt) V_yFB (t)(即ち、横加速度)
は、夫々次の(51),(52) 式で求められ、更に夫々次の(5
3),(54) 式の積分を実行することにより、各々の推定値
が算出される。

【数５９】 (d²/dt²)φ_rFB (t) ＝a₁₁ (d/dt)φ_rFB (t) ＋a₁₂V_yFB (t) ＋ b_f1θ(t) ＋ b_r1δ_rmFF(t) ---(51)

【数６０】 (d/dt)V_yFB (t) ＝a₂₁ (d/dt)φ_rFB (t) ＋a₂₂V_yFB (t) ＋ b_f2θ(t) ＋ b_r2δ_rmFF (t) ---(52)

【数６１】 (d/dt)φ_rFB (t) ＝∫ ₀ ^t ｛(d²/dt²)φ_rFB (t) ｝dt ---(53)

【数６２】 V_yFB (t) ＝∫ ₀ ^t ｛ (d/dt)V_yFB (t) ｝dt ---(54) なお、(53),(54) 式中、∫ ₀ ^t の表記は、 0〜t の積分
を意味するものとして用いている。かくして、本実施例
では、操舵角θ(t) とF/F 制御用目標後輪舵角δ_rmFF
(t)を用い、上記で得られる発生ヨ−レイト推定値を、F
/B 制御用目標ヨ−レイト(d/dt)φ_rFB (t) として当該
目標ヨ−レイト演算部16で求めるものである。

【００６５】図17〜19は、上記のようなF/B 制御用目標
ヨ−レイト設定方法に従った目標ヨ−レイト演算処理を
含むF/B 制御による目標後輪舵角値算出のためのサブル
−チンフロ−チャ−トであり、図 1のコントローラ40
は、本実施例の場合、前記図 6のメインル−チン中のス
テップ103 において、本プログラムを実行する。即ち、
コントローラは、前記実施例と同様、ステップ101,102
実行後、目標後輪舵角δ_rmFB(n) 算出処理に進と、図17
のステップ401 において、前記の(28),(29) 式に基づく
演算を行い、次のステップ402 で適用する車輪横滑り角
に依存した前後輪コ−ナリングフォ−ス C_f, C_r 値を算
出する。

【００６６】ここに、ステップ401 中で適用される値β
_f (n-1) _, β_r (n-1) は、夫々後述の如くに求められて
いる前回の前後輪の車輪横滑り角算出値( 推定値)(ステ
ップ404)であって、本ステップでは、夫々の前回値β_f
(n-1) _, β_r (n-1) に応じ、それが図 5の近似特性上い
づれかの領域に該当するものかを判断し、かつ領域に応
じ前記(28a) 〜(28e) 式中の該当するいづれか一の演算
式、及び(29a) 〜(29e) 式中の該当するいづれか一の演
算式に従い、上記の C_f, C_r 値を算出する。ここで、本
プログラム例では、前回値として得られているβ_f (n-
1) _, β_r (n-1) 値に対応して、 C_f, C_r 値が決定され
ることとなる。

【００６７】続く、ステップ402 において、前記の(3
0),(31) 式に基づく演算を行い、前後輪コ−ナリングパ
ワ− K_f, K_r を算出する。この場合も、上述の車輪横滑
り角算出の前回値β_f (n-1) _, β_r (n-1) に対応して K
_f, K_r の算出を実行する((30a),(30b),(31a),(31b)式)
。

【００６８】かくして、本例の場合は、前輪及び後輪の
コ−ナリングパワ−は、前輪及び後輪の横滑り角算出値
β_f (n-1) _, β_r (n-1) 値に応じそれとの関係で可変す
る値K_f, K_r のものとして得られることとなって、車輪
横滑り角に応じた補正が実行され、同様に図 5の近似特
性に従い車輪コ−ナリングパワ−の車輪横滑り角依存性
を考慮したものとなる。

【００６９】前記ステップ402 で算出された K_f, K_r 値
は、ステップ403(図18) の演算に適用される。即ち、本
ステップは、 K_f, K_r に夫々算出値 K_f, K_r を用い、ま
た車速 V_x (n) を用いて、前記の(9) 〜(16)式に基づく
演算を行い、次のステップ404 で実行する演算に適用す
る係数a₁₁ 〜a₂₂, b_f1〜 b_r2を算出する。該係数算出処
理は、本実施例でも同様に実行されるF/F 制御用δ_rmFF
(n) 算出サブル−チン中のステップ201(図7)と同様のも
のであるが、その場合に一定値 K_f0, K_r0が適用される
のに対し、本例では、走行時の車輪横滑り角に応じた値
のものとしてその係数が求められることになる。

【００７０】次のステップ404 では、前記の(51)〜(54)
式に基づく演算を行い、F/B 制御用の目標ヨ−レイトを
算出する。具体的には、これは、上記ステップ403 算出
の各係数値を用いると共に、操舵角θ(n) 、及び図 6の
F/F 制御用目標後輪舵角算出サブル−チン( ステップ10
2)で得られているδ_rmFF(n-1) を用い、次のように行っ
ている。

【数６３】 (d²/dt²)φ_rFB (n) ＝a₁₁ (d/dt)φ_rFB (n-1) ＋a₁₂V_yFB (n-1) ＋ b_f1θ(n) ＋ b_r1δ_rmFF(n-1) ---(55)

【数６４】 (d/dt)V_yFB (n) ＝a₂₁ (d/dt)φ_rFB (n-1) ＋a₂₂V_yFB (n-1) ＋ b_f2θ(n) ＋ b_r2δ_rmFF (n-1) ---(56)

【数６５】(d/dt)φ_rFB (n) ＝ (d/dt) φ_rFB (n-1) ＋(d²/dt²)φ_rFB (n) ・ΔT ---(57)

【数６６】 V_yFB (n) ＝ V_yFB (n-1) ＋(d/dt)V _yFB (n) ・ΔT ---(58) かくして、発生ヨ−レイト推定値を得てこれをF/B 制御
で用いる目標ヨ−レイト(d/dt)φ_rFB (n) として設定す
る。しかして、前記(34)式による演算によりF/B 制御用
目標後輪舵角δ_rmFB (n)を算出すると共に、次回演算サ
イクルにおいて前記のステップ401,402 の処理で使用す
る車輪横滑り角を、前記(5),(6) 式に照らし、次式によ
り求めておくものとする。

【数６７】β_f (n) ＝θ(n)/N −｛(V_yFB (n) ＋ L_f ・(d/dt)φ_rFB (n) ｝/V_x (n) ---(59)

【数６８】β_r (n) ＝δ_rmFF (n)−｛(V_yFB (n) − L_r ・(d/dt)φ_rFB (n) ｝/V_x (n) ---(60)

【００７１】更に、ステップ410(図19) において、本プ
ログラム例でも、前記例のステップ352 〜355 と同様、
δ_rmFB(n) の最大値に制限を加える処理を実行し( ステ
ップ411 〜414)、本サブル−チンを終了する。当該δ
_rmFB(n) 算出サブル−チン実行後は、これも前記例と同
様、図6 のメインル−チンにおけるステップ104,11を実
行して、最終的な目標後輪舵角δ_rm(n)を得、これを基
に、コントローラ40は図 1のシステムにおいて、舵角セ
ンサ31の検出後輪舵角δ_r が上記目標値δ_rm(n) に一致
するよう、圧力サ−ボ弁23を制御する。

【００７２】以上のような舵角制御によって本実施例の
場合も、高速・大舵角時の発生ヨ−レイトとF/B 制御の
目標ヨ−レイトがよく一致し、F/B 制御による後輪舵角
操舵量は、F/B 制御本来の目的である車両パラメ−タ変
動や外乱入力に対してのみ、有効に作用する。図20は本
実施例の場合の制御効果の一例を表すシミュレーション
計算で、同様に、前記比較例による図15と対比して示す
ものであるが、本実施例によった場合も前記実施例 と
同様、比較例によるものに比し、F/B 制御による後輪舵
角入力は極めて小さく( 同図( ハ))、かつ発生ヨ−レイ
トは振動的にならず( 同図( ホ))、ほぼ望ましい特性を
示している。比較例の場合は、F/F 制御に用いる目標ヨ
−レイトとF/B 制御に用いる目標ヨ−レイトは同一値で
あるのに対し、本実施例制御は両目標値を別個に設定
し、かつそのF/B 制御用の目標ヨ−レイトは、車輪コ−
ナリングパワ−が車輪横滑り角に応じて変化することを
考慮した非線形車両モデルに、操舵角、車速、及びF/F
制御による後輪舵角を入力して得られる発生ヨ−レイト
推定値としたため、車輪横滑り角が大となる高速・大舵
角時であっても、F/B 制御による後輪舵角入力が過度に
大きくなることは避けられ、前記実施例と同様の効果を
得ることができる。

【００７３】なお、本発明は、以上に述べた実施例に限
定されるものではない。例えば、各実施例は、後輪舵角
によりヨ−レイト制御を行っているが、前輪の操舵機構
に舵角の増減を行える機構を追加することにより、前輪
舵角により同様の制御を行うことも可能である。また、
車速センサ (4)の代わりに、車輪速度、車両前後方向加
速度等を検知して車両前後方向速度を算出することも可
能である。

【００７４】

【発明の効果】本発明によれば、舵角制御にあたり、請
求項1 記載のその第1 の目標ヨ−レイト、及び第1 の目
標補助舵角の系によるフィ−ドフォワ−ド制御に用いる
当該第1 の目標ヨ−レイトと、その第2 の目標ヨ−レイ
ト、及びそれと検出発生ヨ−レイトとの偏差に応じた第
2 の目標補助舵角の制御系によるフィ−ドバック制御に
用いる当該第2 の目標ヨ−レイトとの、両ヨ−レイト目
標値を別個に設定し、かつそのフィ−ドバック制御用の
目標ヨ−レイト定常特性は車輪コ−ナリングパワ−が車
輪横滑り角に応じて変化することを考慮して設定するこ
とができ、両制御系を組み合わせた舵角制御の操安性向
上の実効性をより一層高めることができる。たとえ、車
輪横滑り角が大となる高速・大舵角時でも、そのフィ−
ドバック制御による制御舵角入力が過度に大きくなら
ず、かかる制御の本来の目的である車両パラメ−タ変動
や外乱入力に対し有効に作用し、それらに対する補償も
適切に行うことが可能である。

【００７５】請求項2 の場合も、同様に上記を実現し
得、その夫々の系のヨ−レイト目標値を別個に設定し、
かつ第2 の目標ヨ−レイト、及び第2 の目標補助舵角の
系のフィ−ドバック制御用のその目標ヨ−レイトは、車
輪コ−ナリングパワ−が車輪横滑り角に応じて変化する
ことを考慮した車両モデルを用い、操舵角、車両前後方
向速度、第1 の目標ヨ−レイト及び第1 の目標補助舵角
のフィ−ドフォワ−ドの系での制御舵角に応じて得られ
る発生ヨ−レイト推定値として、車輪コ−ナリングパワ
−の車輪横滑り角依存性を加味した制御をすることがで
き、たとえ、車輪横滑り角が大となる高速・大舵角時で
も、同様に、そのフィ−ドバック制御系はよくその機能
を発揮し、車両パラメ−タ変動や外乱入力に対して有効
に作用し操安性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すシステム構成図であ
る。

【図２】同例における舵角制御系の一例を示す機能ブロ
ック線図である。

【図３】ヨ−イングと横方向の2 自由度をもつ車両運動
モデルの説明図である。

【図４】車輪横滑り角とコ−ナリングフフォ−スの一般
的な特性を示す図である。

【図５】実施例装置に適用できる前輪横滑り角と前輪コ
−ナリングフフォ−スの近似特性、及び後輪横滑り角と
後輪コ−ナリングフフォ−スの近似特性の夫々の一例を
示す図である。

【図６】コントローラにより実行される制御プログラム
にして、後輪目標舵角を算出するメインフロ−チャ−ト
の一例を示す図である。

【図７】図6 のプログラム中のF/F 制御による目標後輪
舵角算出サブル−チンの一例のフロ−チャ−トを分割し
て示す図にして、その一部を示す図である。

【図８】同じく、他の一部を示す図である。

【図９】図6 のプログラム中のF/B 制御による目標後輪
舵角算出サブル−チンの一例のフロ−チャ−トを分割し
て示す図にして、その一部を示す図である。

【図１０】同じく、他の一部を示す図である。

【図１１】同じく、更に他の一部を示す図である。

【図１２】同じく、更に他の一部を示す図である。

【図１３】実施例装置による制御効果の一例をシミュレ
−ション計算により示す図である。

【図１４】比較例として示す制御系構成図である。

【図１５】比較例での制御内容を示す図である。

【図１６】本発明の他の実施例に係る舵角制御系の一例
を示す機能ブロック線図である。

【図１７】同例でのコントローラにより実行されるF/B
制御による目標後輪舵角算出サブル−チンの一例のフロ
−チャ−トを分割して示す図にして、その一部を示す図
である。

【図１８】同じく、他の一部を示す図である。

【図１９】同じく、更に他の一部を示す図である。

【図２０】同例での制御効果の一例をシミュレ−ション
計算により示す図である。

【図２１】操舵角に対する定常的な発生ヨ−レイトの特
性を示す図である。

【符号の説明】

1 車両 2 後輪操舵手段 3 操舵角センサ 4 車速センサ 5 フィ−ドフォワ−ド(F/F) 制御用目標値ヨ−レイト
演算部 6 フィ−ドフォワ−ド(F/F) 制御用目標後輪舵角演算
部 11 フィ−ドバック(F/B) 制御用目標ヨ−レイト演算部 11a 目標定常特性演算部 11b 目標過度特性演算部 12 ヨ−レイトセンサ 13 フィ−ドバック制御用目標後輪舵角演算部 14 目標後輪舵角演算部 16 フィ−ドバック(F/B) 制御用目標ヨ−レイト演算部 20L,20R 左右後輪 21 ステアリングホイ−ル 22 後輪操舵用油圧シリンダ 23 圧力サ−ボ弁 31 後輪舵角センサ 40 コントローラ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前輪または後輪の少なくとも一方の舵角
   を補助操舵可能で、制御手段により制御舵角が目標値に
   一致するよう制御をする車両において、 車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、 車両の前後方向速度を検出する速度検出手段と、 車両の発生ヨ−レイトの検出手段と、 前記操舵角検出手段及び速度検出手段の検出値に基づい
   て第1 の目標ヨ−レイトを設定する第1 の目標設定手段
   と、 該第1 の目標ヨ−レイトを制御対象となる車両で実現す
   るよう制御車輪の目標補助操舵角を、所定の車輪コ−ナ
   リングパワ−相当値を含む車両諸元と運動方程式によっ
   て設定される第1 の車両モデルに基づく演算により算出
   する第1 の目標補助舵角算出手段と、 前記操舵角検出手段及び速度検出手段の検出値に基づい
   て第2 の目標ヨ−レイトを設定する目標設定手段であっ
   て、操舵角検出値、速度検出値、及び第2 の車両モデル
   に基づき車両の定常発生ヨ−レイトを推定する推定手段
   を含み、該推定値が当該第2 の目標ヨ−レイトの定常値
   として設定されると共に、かく定常発生ヨ−レイトを推
   定するにあたり、定常的な前輪及び後輪の横滑り角に応
   じて前記前輪及び後輪のコ−ナリングパワ−相当値の補
   正をなし、その補正値に基づき定常発生ヨ−レイトの推
   定をする機能を有する第2 の目標設定手段と、 第2 の目標ヨ−レイトと前記発生ヨ−レイト検出手段の
   検出値との偏差に応じて前記制御車輪の目標補助操舵角
   を算出する第2 の目標補助舵角算出手段と、 前記の第1 の目標補助舵角及び第2 の目標補助舵角より
   第3 の目標補助操舵角を算出して目標値とする第3 の目
   標補助舵角算出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。
2. 【請求項２】 前輪または後輪の少なくとも一方の舵角
   を補助操舵可能で、制御手段により制御舵角が目標値に
   一致するよう制御をする車両において、 車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、 車両の前後方向速度を検出する速度検出手段と、 車両の発生ヨ−レイトの検出手段と、 前記操舵角検出手段及び速度検出手段の検出値に基づい
   て第1 の目標ヨ−レイトを設定する第1 の目標設定手段
   と、 該第1 の目標ヨ−レイトを制御対象となる車両で実現す
   るよう制御車輪の目標補助操舵角を、所定の車輪コ−ナ
   リングパワ−相当値を含む車両諸元と運動方程式によっ
   て設定される第1 の車両モデルに基づく演算により算出
   する第1 の目標補助舵角算出手段と、 前輪及び後輪の横滑り角の算出、並びに算出された車輪
   横滑り角に応じて前記前輪及び後輪のコ−ナリングパワ
   −相当値の補正を行える第2 の車両モデルを有し、該車
   両モデルにより前記操舵角検出手段及び速度検出手段の
   検出値、及び前記第1 の目標補助舵角算出手段の第1 の
   目標補助舵角に基づき車両の発生ヨ−レイト推定値を算
   出し、かく算出されるヨ−レイト推定値を第2 の目標ヨ
   −レイトとして設定する第2 の目標設定手段と、 第2 の目標ヨ−レイトと前記発生ヨ−レイト検出手段の
   検出値との偏差に応じて前記制御車輪の目標補助操舵角
   を算出する第2 の目標補助舵角算出手段と、 前記の第1 の目標補助舵角及び第2 の目標補助舵角より
   第3 の目標補助操舵角を算出して目標値とする第3 の目
   標補助舵角算出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。