JP2913974B2 - 後輪舵角制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基本的には車速信号に
応じて後輪に補助舵角を与え、ハンドル角が大となった
場合には、ハンドル角に対応したハンドル角信号に応じ
て後輪を逆相側へ転舵する成分を追加する後輪舵角制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ハンドル角応動の後輪舵角制御装
置としては、例えば、特開昭６１−１８５７２号公報に
記載のものが知られていて、この従来出典には、実ハン
ドル角が小さい域での後輪同相転舵による安定性と実ハ
ンドル角が大きい域での後輪逆相転舵による回頭性との
両立を図る装置が示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の後輪舵角制御装置にあっては、ハンドル角信号のみ
に応じて後輪舵角を制御する装置であり、基本的には車
速信号に応じて後輪に補助舵角を与える本発明とは技術
ベースが異なるものの、従来の技術思想を応用して、基
本的には車速信号に応じて後輪に補助舵角を与え、実ハ
ンドル角が大となった場合には、実ハンドル角に対応し
た実ハンドル角信号に応じて後輪を逆相側へ転舵する成
分を追加する後輪舵角制御装置とした場合には、下記の
問題が生じる。

【０００４】（１）旋回性を向上させる目的で小さい実
ハンドル角から逆相方向へ転舵させるようにすると、速
く大きなハンドル角によるレーンチェンジ時に、後輪転
舵角が同相成分が少ない転舵角か逆相の転舵角となる
為、安定性が低下する。

【０００５】（２）後輪の制御出力部分に１次遅れ要素
を設け、素早いレーンチェンジに追従しないようにする
と、レーンチェンジ時の安定性は向上するが、旋回中の
動きも同様に遅くなってしまう為、旋回中に十分なアン
ダーステアの低減が図れず旋回性に劣ってしまう。

【０００６】本発明は、上記のような問題に着目してな
されたもので、基本的には車速信号に応じて後輪に補助
舵角を与え、ハンドル角が大となった場合には、ハンド
ル角に対応したハンドル角信号に応じて後輪を逆相側へ
転舵する成分を追加する後輪舵角制御装置において、旋
回性向上とレーンチェンジ時の安定性向上の両立を図る
ことを第１の課題とする。

【０００７】また、後輪舵角制御装置において、高い旋
回性向上とレーンチェンジ時の高い安定性向上の両立を
図ることを第２の課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記第１の課題を解決す
るため請求項１記載の後輪舵角制御装置では、実ハンド
ル角の増加時には、実ハンドル角に対応した実ハンドル
角信号とは別途に該信号の増加を規制した計算用ハンド
ル角信号を設定し、この計算用ハンドル角信号を用いて
後輪舵角を制御する手段とした。

【０００９】即ち、図１のクレーム対応図に示すよう
に、後輪に補助舵角を与える後輪補助舵角付与手段ａ
と、車速を検出して車速信号を出力する車速検出手段ｂ
と、実ハンドル角を検出して実ハンドル角信号を出力す
る実ハンドル角検出手段ｃと、検出される実ハンドル角
の増加時に、実ハンドル角信号の増加を規制する規制手
段ｄと、前記規制手段ｄにより処理された実ハンドル角
信号に基づき計算用ハンドル角を設定して計算用ハンド
ル角を出力する計算用ハンドル角設定手段ｅと、基本的
には前記車速信号に応じて設定される制御定数に基づき
後輪に補助舵角を与え、計算用ハンドル角が基本制御に
より後輪に同相の補助舵角が与えられるハンドル角より
大となった場合には、計算用ハンドル角信号に応じて後
輪を逆相側へ転舵する成分を追加する後輪舵角制御を行
なう後輪舵角制御手段ｆとを備えていることを特徴とす
る。

【００１０】上記第２の課題を解決するため請求項２記
載の後輪舵角制御装置では、請求項１記載の後輪舵角制
御装置において、前記規制手段ｄを、実ハンドル角が計
算用ハンドル角より大きい場合であって、実ハンドル角
が設定ハンドル角速度より大きい速度で減少している場
合は、計算用ハンドル角信号の増加を禁止し、それ以外
の実ハンドル角の増加時にはローパスフィルタをかけて
計算用ハンドル角信号の増加を規制する手段としたこと
を特徴とする。

【００１１】

【作用】請求項１記載の発明の作用を説明する。

【００１２】旋回時やレーンチェンジ時には、後輪舵角
制御手段ｆにおいて、基本的には車速信号に応じて後輪
に補助舵角を与え、計算用ハンドル角が基本制御により
後輪に同相の補助舵角が与えられるハンドル角より大と
なった場合には、計算用ハンドル角信号に応じて後輪を
逆相側へ転舵する成分を追加する後輪舵角制御がを行な
われる。ここで、計算用ハンドル角は、計算用ハンドル
角設定手段ｅにおいて、実ハンドル角を検出する実ハン
ドル角検出手段ｃにより検出される実ハンドル角の増加
時に、実ハンドル角信号の増加を規制する規制手段ｄに
より処理された信号に基づき設定される。

【００１３】従って、遅く小さなハンドル角となる旋回
時には、規制手段ｄによる規制が緩やかで実ハンドル角
信号にほぼ追従するような計算用ハンドル角信号に基づ
き、計算用ハンドル角信号に応じて後輪を逆相側へ転舵
する成分が追加されることになり、旋回中に十分なアン
ダーステアの低減が図られる。また、速く大きなハンド
ル角となるレーンチェンジ時には、規制手段ｄによる規
制が大きく効き、実ハンドル角信号に追従遅れを持つ計
算用ハンドル角信号に基づき、計算用ハンドル角信号に
応じて後輪を逆相側へ転舵する遅れをもつ小さな逆相成
分が追加されるのみとなり、車速信号に応じて与えられ
る同相の後輪舵角が確保される。

【００１４】請求項２記載の発明の作用を説明する。

【００１５】請求項２では、規制手段ｄを、実ハンドル
角が計算用ハンドル角より大きい場合であって、実ハン
ドル角が設定ハンドル角速度より大きい速度で減少して
いる場合は、計算用ハンドル角信号の増加を禁止し、そ
れ以外の実ハンドル角の増加時にはローパスフィルタを
かけて計算用ハンドル角信号の増加を規制する手段とし
た為、遅く小さなハンドル角となる旋回時には、ほぼロ
ーパスフィルタのみにより小さく規制を受けるにとどま
り、旋回中に十分なアンダーステアの低減が図られる。
また、速く大きなハンドル角となるレーンチェンジ時に
は、計算用ハンドル角信号の増加の禁止を含めて大きく
規制されることになり、逆相成分の追加がさらに小さく
抑えられ、車速信号に応じて与えられる同相の後輪舵角
が十分に確保される。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１７】構成を説明する。

【００１８】図２は本発明実施例の後輪舵角制御装置が
適用された四輪操舵車両を示す全体システム図である。

【００１９】図２において、１はそれぞれ前輪、２はそ
れぞれ後輪であり、操向ハンドル３への操舵入力をステ
アリングギヤ４を介して前輪１に伝達することにより通
常通りの主操舵を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最大α度までの補助操舵を可能
にとしている。また、後輪２はアクチュエータ６（後輪
補助舵角付与手段に相当）のストロークにより最大β度
までの補助操舵を可能としている。本実施例では、α度
＞β度と仮定する。前・後補助操舵系は、上記アクチュ
エータ５，６の他に、オイルポンプ７、分流弁１２およ
び舵角制御弁１４，１５を備え、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により主回路９上のオイルを前輪補助操舵回路１
０および後輪補助操舵回路１１に分配する。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とともに、スプール１２
ａの両端に圧力室１２ｄ，１２ｅを画成する。これらの
圧力室１２ｄ，１２ｅは、スプール１２ａに形成した異
径のオリフィス１２ｆ，１２ｇを介して主回路９に連通
させるとともに、同じくスプール１２ａに形成した横孔
１２ｈ，１２ｉおよび出力ポート１２ｊ，１２ｋを介し
て補助操舵回路１１，１０に連通させる。これらの横孔
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との連通度を加減して、以下の分流機能
を果たすことになる。

【００２０】すなわち、回路１０の要求流量Ｑ_f は、前
輪補助操舵アクチュエータ５のピストン受圧面積Ａとピ
ストン移動速度ｖとの積（Ｑ_f ＝Ａ・ｖ）で表わされ、
例えば、アクチュエータ５のストロークをδ，前輪操舵
周波数をｆとすると、（ｖ＝２π・ｆ・δ）となるか
ら、Ｑ_f ＝Ａ・２π・ｆ・δ）となる。また、回路１１
の要求流量Ｑ_r も同様にして求まり、ポンプ７の吐出量
をＱ_O を（Ｑ_O ＝Ｑ_f ＋Ｑ_r ）とすると、所要要求流量
Ｑ_f ，Ｑ_r を得る分配比は、オリフィス１２ｇ，１２ｆ
の径を（Ｑ_f/Ｑ_O ），（Ｑ_r/Ｑ_O ）に対応して設定する
ことで得られる。舵角制御弁１４，１５は、各々圧力制
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。一方の舵角制御弁１４はソレノイド１
４ａ，１４ｂのオフ時（非通電時）に図示の中立位置と
なって回路１０からのオイルを全量ドレーン回路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。この時アクチュエータ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。また、舵角制御弁１４はソ
レノイド１４ａのオン時（通電時）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を車幅方向右行させることにより前輪
１を左転舵方向に補助操舵する。さらに、舵角制御弁１
４は、ソレノイド１４ｂのオン時、室５ｂを加圧、室５
ａをドレ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を車幅方向左行させることにより前輪１
を右転舵方向に補助操舵する。なお、他方の舵角制御弁
１５およびアクチュエータ６も上記一方側の舵角制御弁
１４およびアクチュエータ５と同様の機能であるため、
対応部分を同じサフィックスａ〜ｄを付して符号にて示
すにとどめ、その詳細説明を省略する。

【００２１】コントローラ１６は、上記舵角制御弁１
４，１５の各ソレノイド１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５
ｂをオン／オフ制御するもので、このコントローラ１６
は、操向ハンドル３のハンドル角θを検出する舵角セン
サ１７（実ハンドル角検出手段に相当）と、車速Ｖを検
出する車速センサ１８（車速検出手段に相当）と、後輪
側アクチュエータ６のストロークを検出するストローク
センサ１９と、横加速度Ｙｇを検出する横加速度センサ
２０からの信号を入力し、後述する制御則を実行して補
助舵角制御を行なう。

【００２２】基本的な後輪舵角制御則は車速対応による
後輪２の位相反転制御であり、これにハンドル角が大と
なった場合にハンドル角に応じて後輪２を逆相側へ転舵
する成分を追加している。この後輪２の位相反転制御
は、後輪２を一瞬逆相転舵してヨーレイトを立ち上がら
せた後、同相側に反転ししてヨーレートの増加を抑え車
体を安定させる制御であり、低・中速域で効果的であ
る。また、前輪側は、ハンドル角の増大に対し前輪１に
切り増し補助舵角を与え、ヨーレートと横加速度の周波
数特性のフラット化することで車体横すべり角を零と
し、安定性と応答性とを高いレベルでバランスさせる制
御である。

【００２３】作用を説明する。

【００２４】図３，図４及び図５はコントローラ１６で
行なわれる後輪補助舵角制御作動の流れを示すフローチ
ャートで、以下、各ステップについて説明する（後輪舵
角制御手段に相当）。

【００２５】ステップ１０１では、ハンドル角θ，車速
Ｖ，横加速度Ｙｇの各検出信号を入力する。

【００２６】ステップ１０２では、ハンドル角θに基づ
いてハンドル角速度θ’とハンドル角加速度θ”が下記
の式により計算される。

【００２７】θ’＝（d/dt)・θ θ”＝（d/dt)・θ’ ステップ１０３では、位相反転制御パラメータである
ｋ，τ，τ’が車速Ｖに応じて下記の式で計算される。

【００２８】ｋ＝ｆ₁(Ｖ) τ＝ｆ₂(Ｖ) τ’＝ｆ₃(Ｖ) ステップ１０４では、位相反転制御での後輪補助舵角δ
_rsが下記に式により計算される。

【００２９】δ_rs＝ｋ・θ＋τ・θ’＋τ’・θ” この後輪補助舵角δ_rsは、パラメータｋ，τ，τ’を車
速対応値としていることで、高車速側で同相で、低車速
側で逆相の値として求められる。

【００３０】ステップ１０５では、位相変更ハンドル角
θ₀ が下記の式により計算される。

【００３１】 θ₀ ＝ｆ₄(Ｖ，Ｙｇ） ＝γ・Ｙｇ・｛Ａ₀ ＋（Ａ₁/Ｖ² ）｝ Ａ₀,Ａ₁ ；車両諸元により定まる定数 γ；特性変更のパラメータ ステップ２０１では、入力した実際のハンドル角θが１
制御周期前の計算用ハンドル角θ_XOより大きいか否かが
判断される。

【００３２】ステップ２０２では、実際のハンドル角速
度θ’が正か負かでハンドル切り増し方向か切り戻し方
向かが判断される。

【００３３】ステップ２０３では、ステップ２０２でハ
ンドル切り増しと判断された時、ハンドル角θと１制御
周期前の計算用ハンドル角θ_XOとの差が設定値Ａ₃ 以上
であるかどうかが判断される。

【００３４】ステップ２０４では、ステップ２０２でハ
ンドル切り戻しと判断された時、ハンドル角速度θ’の
絶対値｜θ’｜（切り戻し速度）が設定値Ａ₄ より速い
かどうかが判断される。

【００３５】以上のステップ２０１〜ステップ２０４に
おいて、現在、ハンドル角がレーンチェンジなのか旋回
中なのかが識別判断され、以下の処理により、レーンチ
ェンジ中ならばハンドル角θに追従しないようにする。

【００３６】ステップ２０５では、計算用ハンドル角θ
_X の計算基準ハンドル角θ_A が実際のハンドル角θのま
まで設定される。このθ_A ＝θで設定される条件は、ス
テップ２０１でθ≦θ_XOであり、計算用ハンドル角θ_X
が実際のハンドル角θより大きいので減少させる時、ス
テップ２０３でθ−θ_XO≦Ａ₃ であり、計算用ハンドル
角θ_XOの増加がフィルタ値より少ない時である。

【００３７】ステップ２０６では、計算基準ハンドル角
θ_A が単位時間当りの変化量をＡ₃ としてローパスフィ
ルタにかけられる。このθ_A ＝θ＋Ａ₃ で設定される条
件は、ステップ２０１，２０２，２０３の条件を全て満
足する時、つまり、１制御周期前の計算用ハンドル角θ
_XOより実際のハンドル角θが大きく、ハンドルは切り増
し中で、かつ、θとθ_XOとの差が設定値Ａ₃ 以上である
場合、あるいは、ステップ２０１，２０２，２０４で、
ステップ２０１の条件は満足するが他の条件を満足しな
い時、つまり、１制御周期前の計算用ハンドル角θ_XOよ
り実際のハンドル角θが大きく、切り戻し中であり、か
つ、切り戻し速度がゆっくりしている場合である。

【００３８】ステップ２０７では、計算基準ハンドル角
θ_A が１制御周期前の計算用ハンドル角θ_XOとして設定
され、計算基準ハンドル角θ_A の増加が禁止される。こ
のθ_A＝θ_XOで設定される条件は、ステップ２０１，２
０２，２０４で、ステップ２０２の条件のみを満足しな
い時、つまり、１制御周期前の計算用ハンドル角θ_XOよ
り実際のハンドル角θが大きいが、ハンドルが設定値Ａ
₄ より速い速度で切り戻されている場合である。以上の
ステップ２０１〜ステップ２０７は、規制手段に相当す
る。

【００３９】ステップ１０６では、計算基準ハンドル角
θ_A が位相変更ハンドル角θ₀ 以上かどうかが判断され
る。

【００４０】そして、θ_A ＜θ₀ の時には、ステップ１
０７へ進み、後輪もどし舵角の計算用ハンドル角θ_X
が、θ_X ＝θ_A に設定される。

【００４１】また、θ_A ≧θ₀ の時には、ステップ１０
８へ進み、後輪もどし舵角の計算用ハンドル角θ_X が下
記の式で計算される（ステップ１０６〜ステップ１０８
は計算用ハンドル角設定手段に相当）。

【００４２】θ_X ＝θ_A ＋ｋ₁・θ’＋ｋ₂ ・ θ” 但し、θ₀ ≦θ_X ≦ｋ₃・｜θ−θ₀ ｜ ステップ１０９では、仮後輪もどし舵角にかける１次遅
れフィルターの時定数Ｔが後輪もどし舵角計算用ハンド
ル角θ_X と位相変更ハンドル角θ₀ に基づいて下記の式
により計算される（図８）。

【００４３】Ｔ＝ｆ₅・（θ₀ ，θ_X ） ステップ１１０では、１次遅れフィルターにかける前の
仮後輪もどし舵角δ_rc’が下記の式により計算される
（図７）。

【００４４】δ_rc’＝ｆ₆・（θ_X ，θ₀ ） ステップ１１１では、仮後輪もどし舵角δ_rc’に１次遅
れフィルターをかけて後輪もどし舵角δ_rcが下記の式に
より計算される。

【００４５】δ_rc＝｛１／（１＋Ｔｓ）｝・δ_rc’ ｓ；ラプラス演算子 ステップ１１２では、位相反転制御による後輪補助舵角
δ_rsが同相か逆相かが判断される。

【００４６】そして、車速対応の後輪補助舵角δ_rsが逆
相の場合には、ステップ１１３へ進み、後輪補助舵角δ
_rsをそのまま後輪補助舵角制御値δ_r （＝δ_rs）とし、
位相反転制御のみで制御指令を出力する。一方、車速対
応の後輪補助舵角δ_rsが同相の場合には、ステップ１１
４へ進み、位相反転制御による後輪補助舵角δ_rsから後
輪もどし舵角δ_rcを差し引いた値を後輪補助舵角制御値
δ_r （＝δ_rs−δ_rc）として制御指令を出力する（図
６）。

【００４７】次に、本制御による各作用について説明す
る。

【００４８】（イ）位相変更ハンドル角θ₀ の変更 位相反転制御により同相に転舵されている後輪２を逆相
に変更するハンドル角である位相変更ハンドル角θ₀
は、前輪１の横力が飽和する点とほぼ一致するように、
車速Ｖと横加速度Ｙｇにより上記ステップ１０５で推定
計算される。

【００４９】このうち、図６に示すように、車速Ｖの増
加に対しては、スタビリティファクタ分のアンダーステ
アを打ち消すように、位相変更ハンドル角θ₀ を減少す
る。

【００５０】一方、横加速度Ｙｇに対しては、低μ路走
行時には、タイヤ横力ＣＦのタイヤスリップ角ＳＡに対
する特性が、図１０に示すように低下し、コーナリング
パワーＣＰ及び最大横力ＣＦmax が減少し、早期に前輪
１の横力が飽和する為、図６に示すように、横加速度Ｙ
ｇが小さいほど位相変更ハンドル角θ₀ を減少し、横加
速度Ｙｇが大きいほど位相変更ハンドル角θ₀ を増大す
る。

【００５１】このように、前輪１の横力が飽和したと判
断される位相変更ハンドル角θ₀ は、ハンドル角θから
計算される仮想横加速度Ｙｇ^* と、横加速度センサ２０
からの実横加速度Ｙｇとの比較により求めることができ
る。

【００５２】即ち、仮想横加速度Ｙｇ^* が実横加速度Ｙ
ｇに比べて著しく大きい場合は、車両は既にアンダース
テアの状態にあり、前輪１の横力は飽和している為、車
両のアンダーステアを低減させて車両にヨー方向の運動
をさせるべく後輪２の横力を減少、つまり、後輪２の舵
角を逆相側に戻す必要がある。

【００５３】そのためには、下記の式で位相変更ハンド
ル角θ₀ を求めればよい。

【００５４】 Ｙｇ^* ＝Ａ／｛ｋ_S ＋（１／Ｖ² ）｝・θ …(1) γ＝Ｙｇ^* ／Ｙｇ …(2) 但し、Ａはホイールベース，ステアリングギヤレシオで
決まる定数 ｋ_S はスタビリティファクタ γは特性変更のパラメータ 上記(1) 式のハンドル角θを位相変更ハンドル角θ₀ と
すると、 θ₀ ＝（１／Ａ）・｛ｋ_S ＋（１／Ｖ² ）｝・Ｙｇ^* …(1)' 上記(1)'式と(2) 式により、 θ₀ ＝（１／Ａ）・｛ｋ_S ＋（１／Ｖ² ）｝・γ・Ｙｇ…(3) ステップ１０５の説明で記載した θ₀ ＝γ・Ｙｇ・｛Ａ₀ ＋（Ａ₁/Ｖ² ）｝ と(3) 式とを対比すると、 ｋ_S ／Ａ＝Ａ₀ ，１／Ａ＝Ａ₁ に相当する。

【００５５】従って、旋回走行時には、ハンドル角θに
対して後輪２の逆相転舵が開始される位相変更ハンドル
角θ₀ を、車速Ｖと横加速度Ｙｇにより、前輪１の横力
が飽和するのに合わせて後輪２を逆相に転舵するように
している為、路面摩擦係数や旋回状況にかかわらず最適
の旋回性能を達成することができる。

【００５６】（ロ）計算用ハンドル角の設定 ステップ２０１〜ステップ２０４において、現在、ハン
ドル角がレーンチェンジなのか旋回中なのかが識別判断
され、ステップ２０５〜ステップ２０７の処理により、
レーンチェンジ中ならば計算基準ハンドル角θ_A が実際
のハンドル角θに追従しないように規制される。

【００５７】この結果、レーンチェンジ等での素早いハ
ンドルのソーイングに対しては、図９に示すように、ハ
ンドル角θが実線特性を示すのに対し、ローパスフィル
タ効果と増加禁止効果により計算基準ハンドル角θ_A は
点線特性を示し、ハンドル角θに対して大きな追従遅れ
となる。

【００５８】この結果、仮後輪もどし舵角δ_rc’も図９
の実線特性で示すハンドル角θに応動する場合の特性に
比べ、図９の点線特性で示す計算基準ハンドル角θ_A に
応動する場合の特性を小さくできる。

【００５９】従って、、レーンチェンジ時に位相反転制
御による同相量に小さな後輪もどし舵角δ_rcを加えるだ
けで後輪舵角制御が行なわれることになり、同相成分の
大きな後輪舵角により車両安定性を図ることができる。
この時の変化速度の設定値Ａ₃は、旋回等へのターンイ
ンに追従できる速度として設定される為、旋回中の後輪
もどしが追従遅れなく実行され、旋回でのアンダーステ
アが抑制される。

【００６０】尚、後述するように、後輪もどし舵角に１
次遅れフィルターにかけ、レーンチェンジに追従しない
方向で旋回中のアンダーステア低減との両立を行なうこ
とができるが、レーンチェンジにほとんど追従しないよ
うに遅れ要素を入れると、旋回中の動きも同様に遅くな
ってしまう為、完全に両立させるには、上記のように、
ハンドル角θ自体に規制を与えることが必要である。

【００６１】さらに、ステップ１０６でθ_A ＜θ₀ の時
には、ステップ１０７で計算用基準ハンドル角θ_A がそ
のまま計算用ハンドル角θ_X とされ、θ_A ≧θ₀ の時に
は、ステップ１０８で式に基づく計算により計算用ハン
ドル角θ_X とされる。

【００６２】これは、位相変更ハンドル角θ₀ 以上の計
算用基準ハンドル角θ_A では、前輪１のタイヤスリップ
角が大きい為、前輪１の横力が飽和しており、位相変更
ハンドル角θ₀ 以下での前輪１の横力が増加しつつある
時のヨーモーメントの変化スピードと同等の力を後輪２
のみで発生するためには、より大きく速く後輪２の横力
を変化させなくてはならないことによる。また、計算用
ハンドル角θ_X に上限であるｋ₃・｜θ−θ₀ ｜を設定し
ているのは、ハンドル操作の途中でθ_A ＜θ₀ からθ_A
≧θ₀ となった時の急変を防止するためである。

【００６３】従って、前輪１の横力が飽和している限界
領域では、ハンドル角をそのまま用いる場合に比べ応答
良くしかも高速で後輪２が逆相に転舵され、前輪１での
横力減少が後輪２での高応答逆相転舵でカバーされ、旋
回方向ヨーモーメントによる舵の効きが確保される。

【００６４】（ハ）後輪もどし舵角の設定 ステップ１１０では、図７に示すように、１次遅れフィ
ルターにかける前の仮後輪もどし舵角δ_rc’が計算用ハ
ンドル角θ_X に対してプログレッシブに増加する値とし
て計算される。

【００６５】従って、ハンドル角θが位相変更ハンドル
角θ₀ より小さい前輪１のグリップ領域では、後輪もど
し舵角δ_rcが小さく後輪２の同相制御による安定性が得
られ、ハンドル角θが位相変更ハンドル角θ₀ より大き
い前輪１の横力が飽和している限界領域では、計算用ハ
ンドル角θ_X が大きいほど大きな逆相方向の後輪もどし
舵角δ_rcにより後輪２が戻されて、旋回方向のヨーモー
メントを増すことで舵の効きが得られる。つまり、レー
ンチェンジ等での安定性と旋回限界での舵の効きを両立
させる。

【００６６】さらに、ステップ１０９では、図８に示す
ように、ハンドル角θが位相変更ハンドル角θ₀ より小
さい時には計算用ハンドル角θ_X が増大するほど小さな
時定数Ｔとされ、ハンドル角θが位相変更ハンドル角θ
₀ 以上の時には時定数Ｔが零とされる。そして、ステッ
プ１１１では、計算用ハンドル角θ_X に対しプログレッ
シブに増加する仮後輪もどし舵角δ_rc’に時定数Ｔによ
る１次遅れフィルターをかけて後輪もどし舵角δ_rcが得
られることになる。

【００６７】従って、前輪１のグリップ領域では１次遅
れが効いて同相量が多くなりレーンチェンジ等の安定性
が向上するし、前輪１の横力が飽和している限界領域で
は遅れなく応答して舵の効きが確保される。

【００６８】（ニ）位相反転制御 ステップ１１２で車速対応の後輪補助舵角δ_rsが逆相の
場合、ステップ１１３で後輪補助舵角δ_rsがそのまま後
輪補助舵角制御値δ_r とされることで、位相反転制御の
みで旋回初期やレーンチェンジ開始時の回頭性がそのま
ま生かされる。ステップ１１２で車速対応の後輪補助舵
角δ_rsが同相の場合、ステップ１１４で位相反転制御に
よる後輪補助舵角δ_rsから後輪もどし舵角δ_rcを差し引
いた値が後輪補助舵角制御値δ_r とされることで、位相
反転制御にハンドル角対応による逆相成分の追加が生か
されて、アンダーステアを抑えた旋回性の向上とレーン
チェンジ時の安定性向上の両立が達成される。

【００６９】効果を説明する。

【００７０】（１）ハンドル角θが１制御周期前の計算
用ハンドル角θ_XOより大きい場合であって、ハンドル角
速度θ’の増加時で、かつ、ハンドル角速度θ’が設定
値Ａ₄より以下の場合は、ハンドル角の増加を禁止し、
それ以外のハンドル角θの増加時にはローパスフィルタ
をかけてハンドル角θの増加を規制する手段を設け、こ
の規制処理により得られた計算用ハンドル角θ_X を用い
て後輪舵角を制御する装置とした為、高い旋回性向上と
レーンチェンジ時の高い安定性向上の両立を図ることが
できる。

【００７１】（２）ハンドル角θに対して後輪２の補助
舵角を同相から逆相に変更する位相変更ハンドル角θ₀
を、車速Ｖと横加速度Ｙｇとのパラメータで変化させる
手段を設けた為、路面摩擦係数や旋回状況にかかわらず
最適の旋回性能を達成することができる。

【００７２】（３）計算用ハンドル角θ_X が位相変更ハ
ンドル角θ₀ 以上の時に後輪もどし舵角δ_rcを得る計算
用ハンドル角θ_X を、ハンドル角速度θ’とハンドル角
加速度θ”を加味して設定する手段を設けた為、前輪１
の横力が飽和している限界領域で応答良く舵の効きを確
保することができる。

【００７３】（４）計算用ハンドル角θ_X に対してプロ
グレッシブに増加する逆相方向への後輪もどし舵角δ_rc
を得る手段を設けた為、前輪１のグリップ領域でのレー
ンチェンジ等の安定性と前輪１の横力が飽和している限
界領域での舵の効きを両立させることができる。

【００７４】（５）計算用ハンドル角θ_X に対してプロ
グレッシブに増加する仮後輪もどし舵角δ_rc’に、位相
変更ハンドル角θ₀ 以下で与えられる時定数Ｔによる１
次遅れフィルターをかけて後輪もどし舵角δ_rcを得る手
段を設けた為、前輪１のグリップ領域ではよりレーンチ
ェンジ等の安定性を向上させ、前輪１の横力が飽和して
いる限界領域では遅れなく応答して舵の効きを確保する
ことができる。

【００７５】以上、実施例を図面により説明してきた
が、具体的な構成は実施例に限られるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があ
っても本発明に含まれる。

【００７６】例えば、実施例では、前後輪に共に補助舵
角を与える車両への適用例を示したが、後輪のみに補助
舵角を与える車両に適用することもできる。

【００７７】実施例では、基本制御則として車速対応の
後輪位相反転制御とする例を示したが、後輪１次遅れ制
御等、他の制御則により後輪に補助舵角を与えるものに
も適用できる。

【００７８】

【発明の効果】以上説明してきたように請求項１記載の
本発明にあっては、基本的には車速信号に応じて後輪に
補助舵角を与え、ハンドル角が大となった場合には、ハ
ンドル角に対応したハンドル角信号に応じて後輪を逆相
側へ転舵する成分を追加する後輪舵角制御装置におい
て、実ハンドル角の増加時には、実ハンドル角に対応し
た実ハンドル角信号とは別途に該信号の増加を規制した
計算用ハンドル角信号を設定し、基本的には車速信号に
応じて後輪に補助舵角を与え、計算用ハンドル角が基本
制御により後輪に同相の補助舵角が与えられるハンドル
角より大となった場合には、計算用ハンドル角信号に応
じて後輪を逆相側へ転舵する成分を追加する後輪舵角制
御を行なう手段とした為、旋回性向上とレーンチェンジ
時の安定性向上の両立を図ることができるという効果が
得られる。

【００７９】請求項２記載の本発明にあっては、後輪舵
角制御装置において、請求項１記載の規制手段を、旋回
時とレーンチェンジ時とを識別してそれぞれで規制効果
を変える手段とした為、高い旋回性向上とレーンチェン
ジ時の高い安定性向上の両立を図ることができるという
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の後輪舵角制御装置を示すクレーム対応
図である。

【図２】実施例の後輪舵角制御装置が適用された四輪操
舵車両を示す全体システム図である。

【図３】コントローラでの後輪舵角制御作動の流れを示
すフローチャートの前半部を示す図である。

【図４】コントローラでの後輪舵角制御作動の流れを示
すフローチャートの中間部を示す図である。

【図５】コントローラでの後輪舵角制御作動の流れを示
すフローチャートの後半部を示す図である。

【図６】計算用ハンドル角に対する実後輪補助舵角特性
図である。

【図７】計算用ハンドル角に対する仮後輪もどし舵角特
性図である。

【図８】計算用ハンドル角に対する時定数特性図であ
る。

【図９】レーンチェンジ時における実際のハンドル角と
計算用ハンドル角との関係特性とそれぞれに応動した仮
後輪もどし舵角特性を示すタイムチャートである。

【図１０】路面μをパラメータとした場合のタイヤスリ
ップ角に対する横力特性図である。

【符号の説明】

ａ 後輪補助舵角付与手段 ｂ 車速検出手段 ｃ 実ハンドル角検出手段 ｄ 規制手段 ｅ 計算用ハンドル角設定手段 ｆ 後輪舵角制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ６２Ｄ 117:00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 後輪に補助舵角を与える後輪補助舵角付
   与手段と、 車速を検出して車速信号を出力する車速検出手段と、 実ハンドル角を検出して、実ハンドル角信号を出力する
   実ハンドル角検出手段と、 検出される実ハンドル角の増加時に、実ハンドル角信号
   の増加を規制する規制手段と、 前記規制手段により処理された実ハンドル角信号に基づ
   き計算用ハンドル角を設定して計算用ハンドル角を出力
   する計算用ハンドル角設定手段と、 基本的には前記車速信号に応じて設定される制御定数に
   基づき後輪に補助舵角を与え、計算用ハンドル角が基本
   制御により後輪に同相の補助舵角が与えられるハンドル
   角より大となった場合には、計算用ハンドル角信号に応
   じて後輪を逆相側へ転舵する成分を追加する後輪舵角制
   御を行なう後輪舵角制御手段と、 を備えていることを特徴とする後輪舵角制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の後輪舵角制御装置におい
   て、 前記規制手段を、実ハンドル角が計算用ハンドル角より
   大きい場合であって、実ハンドル角が設定ハンドル角速
   度より大きい速度で減少している場合は、計算用ハンド
   ル角信号の増加を禁止し、それ以外の実ハンドル角の増
   加時にはローパスフィルタをかけて計算用ハンドル角信
   号の増加を規制する手段としたことを特徴とする後輪舵
   角制御装置。