JPH08156816A - 車両のヨーイング運動量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】速い操舵切返し時における横加速度の収束性を
高めて逆方向への旋回走行への移行を早めると共に，ゆ
っくりとした操舵時における回頭性，操縦性と定常旋回
走行時や直進走行時の走行安定性とを両立可能とする。 【構成】ヨーイング運動の目標値となる目標ヨーレート
ψ^'*よりも位相の進んだ操舵角速度θ' を算出し、この
操舵角速度θ' の増加に伴ってフィードバックゲインＫ
_FBを小さく設定し、速い操舵切返し時の各操舵初期にお
ける制御量の立上りを抑制して小さな値とすることで、
それまでの横加速度を加速する車輪のコーナリングフォ
ースを小さくして当該横加速度の収束性を高め、一方，
ゆっくりとした操舵時或いは操舵していないにはフィー
ドバックゲインＫ_FBを大きく設定し、特に操舵初期にお
ける制御量を大きく速く立上げて、前記回頭性，操縦性
と走行安定性とを両立可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，車両に作用する入力や
車両に発生する物理量等から目標ヨーイング運動量を算
出し、実際に車両に発生しているヨーイング運動量を，
この目標ヨーイング運動量に一致させるようにフィード
バック制御を行う車両のヨーイング運動量制御装置に関
し、特にこのフィードバック制御を可能とした前後各輪
の転舵角を個別に制御可能な四輪操舵装置や、前後輪間
又は左右輪間の駆動力配分クラッチの締結力制御装置又
は差動制限制御装置や、車両の各輪に設けられたホイル
シリンダの制動力制御装置や、左右輪間のロール剛性を
可変としたスタビライザ制御装置又は能動型サスペンシ
ョン装置等に適用可能なものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば前記四輪操舵車両に，車両のヨー
イング運動量制御装置を展開したものとしては、例えば
特開平１−１７２０７１号公報に記載されるものがあ
る。この四輪操舵車両では、例えば車両に発生している
ヨーレート等のヨーイング運動量（以下，単に実ヨーイ
ング運動量とも記す）をヨーレートセンサ等により検出
し、一方、車両の前後車速及びステアリングホイールの
操舵角を検出して，これらの検出値から目標ヨーレート
等の目標ヨーイング運動量を，適宜の演算式やマップ検
索により算出設定し、この目標ヨーイング運動量に実ヨ
ーイング運動量を一致させるための後輪の転舵角を，当
該実ヨーイング運動量と目標ヨーイング運動量との偏差
に，例えば予め設定されたフィードバックゲインを乗じ
て算出設定し、この後輪の転舵角を達成するように，車
両に設けられたアクチュエータを駆動してフィードバッ
ク制御を行い、特にコーナリング特性に係る車両のステ
アリング特性を改善することを可能とする。具体的に、
前記ヨーイング運動量対応後輪転舵角は、前記全体のス
テアリング特性対応後輪転舵角に加減して求められる。
また、前記フィードバックゲインとは，前記フィードバ
ック制御のような制御入出力系の全体に係るゲインのこ
とであり、例えば前記目標ヨーイング運動量の算出にあ
たって用いられることもある。

【０００３】ここで、例えば前記後輪の逆相操舵等によ
り前後輪間の相対転舵角が増大すると、車両に発生する
ヨーモーメントが助長されるから、車両に実際に発生し
ている実ヨーレート等の実ヨーイング運動量は加速さ
れ、逆に前記後輪の同相操舵等により前後輪間の相対転
舵角が減少すると、車両に発生するヨーモーメントは抑
制されるから、車両に実際に発生している実ヨーレート
等の実ヨーイング運動量が減速され、従って前記フィー
ドバックゲインを適切に設定するにより前記目標ヨーイ
ング運動量と実ヨーイング運動量との偏差を所望する値
に一致させることができる。

【０００４】このようなヨーイング運動量制御装置は、
例えば本出願人が先に提案した特開平３−３１０３０号
公報に記載される前後輪間又は左右輪間の駆動力配分ク
ラッチの締結力制御装置や、同じく本出願人が先に提案
した特開平５−１９３３３２号公報に記載されるロール
剛性可変制御を可能とした能動型サスペンション及びス
タビライザ制御装置、或いは同じく本出願人が先に提案
した特開平５−２４５２８号公報に記載される車両各輪
の制動力を個別に制御する制動力制御装置等にも広く展
開されつつある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述の四輪
操舵制御装置で，レーンチェンジ等のために素早い操舵
の切返しを行った場合について考察してみる。例えば路
面摩擦係数（以下，単にμとも記す）が低い場合には，
車両に実際に発生する実ヨーレートの応答性も低下する
が、ある一方向にステアリングホイールを切増しした
後，切戻しを行って逆方向にステアリングホイールを速
やかに切増しすると、前述のように目標ヨーレートは操
舵角の増加と共に増加方向に設定されるから，ステアリ
ングホイールの逆方向への切返し後の目標ヨーレートと
実ヨーレートとの偏差が大きくなる。従って、前記フィ
ードバックゲインが一定値であるヨーイング運動量制御
装置の四輪操舵制御装置では、ステアリングホイールの
切返し後の後輪転舵角制御量が大きくなり、車両運動的
にはヨーレートを速やかに逆転させるために，後輪のコ
ーナリングフォースを小さくする方向，即ち後輪を逆相
方向に大きく転舵制御し、結果的に車両全体としてのコ
ーナリングフォースが低下して、ステアリングホイール
切返し後，本来発生すべき逆方向への横加速度が小さく
なって、当該逆方向への旋回走行の移行が遅くなる虞れ
がある。また、一般に横加速度は，ヨーレート等のヨー
イング運動よりも位相が遅れているために、例えば前記
切返し後の後輪転舵角制御によってヨーレートが逆転す
る，即ち逆方向へのヨーモーメントは発生しても、この
とき後輪に発生するコーナリングフォースの方向は，前
記切返し前の横加速度の方向と一致しているから、当該
切返し前の横加速度がなかなか収束せず，しかし車両に
はヨーモーメントによる自転運動が開始されて、車両に
は所謂戻り振りと称される捩じれ現象が発生する可能性
がある。

【０００６】これらの諸問題は，ヨーイング運動量に対
するフィードバック制御の追従性を向上させるために，
前記フィードバックゲインを大きく設定するから発生す
るものであるとも言える。そこで、このフィードバック
ゲインを小さな一定値にすると、今度は定常的な旋回走
行への移行のためにステアリングホイールを操舵したと
きの回頭性，即ち操縦性が低下するし、或いは直進走行
時の外乱等に対する走行安定性も低下する可能性があ
る。

【０００７】本発明はこれらの諸問題に鑑みて開発され
たものであり、定常的な旋回走行移行時の操縦性や直進
走行時の走行安定性を確保するために，操舵速度が小さ
いときにはフィードバックゲインを大きくして十分なフ
ィードバック制御の応答性を確保し、一方，操舵速度が
大きいときにはフィードバックゲインを小さくしてフィ
ードバック制御の応答性を低くすることにより，操舵切
返し時の横加速度の収束性や逆方向への旋回走行への移
行応答性を確保可能とする車両のヨーイング運動量制御
装置を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の目的のために、本
発明のヨーイング運動量制御装置は、図１の基本構成図
に示すように、車両に実際に発生しているヨーイング運
動量を検出するヨーイング運動量検出手段と、運転者の
操作量と運転者の操作とに起因して発生する物理量のう
ち、少なくともどちらか一方を検出する旋回物理量検出
手段と、前記旋回物理量検出手段からの検出信号を入力
し、これに基づいて車両で達成すべき目標ヨーイング運
動量を演算する目標ヨーイング運動量演算手段と、前記
目標ヨーイング運動量演算手段で演算された目標ヨーイ
ング運動量に前記ヨーイング運動量検出手段で検出され
たヨーイング運動量を一致させるように、所定のフィー
ドバックゲインを用いてフィードバック制御を行うフィ
ードバック制御手段とを備えた車両のヨーイング運動量
制御装置において、運転者が操作する操舵速度を検出す
る操舵速度検出手段と、該操舵速度検出手段からの検出
信号が大きくなるのに応じて前記フィードバック制御手
段で用いられるフィードバックゲインを小さく補正する
フィードバックゲイン補正手段とを備えたことを特徴と
するものである。

【０００９】

【作用】前述した本発明のヨーイング運動量制御装置で
は、前記目標ヨーイング運動量に実ヨーイング運動量を
一致するように制御量を設定するフィードバック制御手
段が、前記操舵速度検出値が大きくなるほど，制御量を
小さく設定することになる。ここで、前記目標ヨーレー
ト等の目標ヨーイング運動量は，前記操舵角検出値と同
じ次元であり、一方，前記操舵角の微分値である操舵角
速度等の操舵速度検出値は，それよりも位相が進んでい
るから、フィードバックゲインは目標ヨーイング運動量
の立上りよりも先に小さく設定され、従って実際に遅れ
て発生する実ヨーイング運動量を目標ヨーイング運動量
に一致させるための制御量は，フィードバックゲインを
補正しない場合よりも，立上りが遅くなることになり、
操舵初期の制御量は小さな値となる。従って、定常的な
旋回走行の移行時のように操舵速度が小さい場合には，
車両の実ヨーイング運動量は目標ヨーイング運動量に速
やかに一致されて回頭性，操縦性が確保される。また、
直進走行時の外乱等のように操舵速度が小さい又はほぼ
零である場合には，車両に発生した実ヨーイング運動量
が，ほぼ零である目標ヨーイング運動量に速やかに一致
されて走行安定性が確保される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の車両のヨーイング運動量制御
装置の実施例を添付図面に基づいて説明する。図２〜図
１０は本発明の車両のヨーイング運動量制御装置を，後
輪の操舵を可能とした四輪操舵車両に展開した一実施例
を示すものである。ここでは、前述したような四輪操舵
車両における基本的なステアリング特性の改善制御内容
は周知であるとして、ヨーイング運動量に係るコーナリ
ング特性を改善するステアリング特性の制御について詳
述する。

【００１１】まず、図２に四輪操舵車両の全体的な構成
を簡潔に示す。同図において、１０ＦＬ，１０ＦＲは左
右の前輪であり、１０ＲＬ，１０ＲＲは左右の後輪であ
る。このうち、前輪１０ＦＬ，１０ＦＲ間を，夫々タイ
ロッド１３を介して既知のラックアンドピニオン式ステ
アリングギヤ装置１４のラック軸に連結している。この
ラック軸にはステアリングシャフト１６に連結された図
示されないピニオンが噛合しており、ステアリングホイ
ール１５を回転させることにより前輪を機械式に主操舵
できるように構成されている。

【００１２】また、同図の２は車両に搭載された後輪操
舵装置を示す。この後輪操舵装置２では、後輪１０Ｒ
Ｌ，１０ＲＲ間を，夫々タイロッド１８を介して後輪操
舵用の操舵軸２０で連結している。そして、操舵軸２０
は後輪操舵用両ロッド形複動シリンダ２２のピストンロ
ッドとして機能しており、当該後輪操舵用シリンダ２２
内は操舵軸２０と一体のピストン２４によって左右のシ
リンダ室２６Ｌ，２６Ｒに分割され、これらシリンダ室
２６Ｌ，２６Ｒに供給される流体量に応じて操舵軸２０
がストロークされる。なお、各シリンダ室２６Ｌ，２６
Ｒ内には同等の弾性係数並びに自由長を有するスプリン
グ２８が内装されており、各シリンダ室２６Ｌ，２６Ｒ
への流体圧が解除されるとピストン２４がシリンダ２２
の中央部に移動されてセンタリングされ、両後輪１０Ｒ
Ｌ，１０ＲＲが中庸位置に復帰される。

【００１３】更に、前記後輪操舵用シリンダ２２の各シ
リンダ室２６Ｌ，２６Ｒには、リザーバ３４から吸引し
た流体圧ポンプ３０からの所定圧の作動流体が，４ポー
ト３位置のデューティ制御弁３２を介して供給される。
具体的に，流体圧ポンプ３０は制御弁３２のポンプポー
トＰに接続され、当該制御弁３２のリターンポートＲが
リザーバ３４に接続され、二つの出力ポートＡ，Ｂが夫
々，シリンダの左右各シリンダ室２６Ｌ，２６Ｒに接続
されている。また流体圧ポンプ３０は、例えば車両に搭
載されたエンジンによって回転駆動され、リザーバ３４
内の作動流体を吐出し、これが制御弁３２に供給され
る。なお、このうち流体圧ポンプ３２やリザーバ３４は
前記ラックアンドピニオン式ステアリングギヤ装置に並
設された図示されないパワーステアリング機構のものと
兼用してもよい。

【００１４】前記制御弁３２は、図２の左方の電磁ソレ
ノイド６０ａは後述するコントロールユニットからの駆
動信号ＣＳ₁ で励磁され，右方の電磁ソレノイド６０ｂ
はコントロールユニットからの駆動信号ＣＳ₂ で励磁さ
れる。ここで、当該制御弁３２の両電磁ソレノイド６０
ａ，６０ｂが励磁されていない状態では，流体圧ポンプ
３２の吐出流体圧はそのままリザーバ３４に帰還され
る，保持モードとなる。また、前記コントロールユニッ
トの駆動信号ＣＳ₁ により図２の左方の電磁ソレノイド
６０ａが励磁されると、流体圧ポンプ３０からの作動流
体がシリンダ２２の右シリンダ室２６Ｒに供給され、そ
の吐出圧が，操舵軸２０のピストン２４を図２の左方に
移動し、左シリンダ室２６Ｌ内の作動流体はリザーバ３
４に帰還されるから、後輪１０ＲＬ，１０ＲＲは右切り
モードとなる。一方、前記コントロールユニットの駆動
信号ＣＳ₂ により図２の右方の電磁ソレノイド６０ｂが
励磁されると、流体圧ポンプ３０からの作動流体がシリ
ンダ２２の左シリンダ室２６Ｌに供給され、その吐出圧
が，操舵軸２０のピストン２４が図２の右方に移動し、
右シリンダ室２６Ｒ内の作動流体はリザーバ３４に帰還
されるから、後輪１０ＲＬ，１０ＲＲは左切りモードと
なる。

【００１５】なお、前記デューティ制御弁３２のポジシ
ョン切換え制御は，所謂ＰＷＭ（Pulse Width Modulati
on）等により，所望する転舵モードに設定されたデュー
ティ比で繰り返して選択設定することで達成される。ま
た、前記ポンプ３０は，駆動信号Ｍ_P によって回転駆動
及び出力制御される。そして、車両には，車両の前後方
向速度（車速Ｖ）を検出する車速センサ６（旋回物理量
検出手段）及び車両に発生しているヨーレートψ’を検
出するヨーレートセンサ１２（ヨーイング運動量検出手
段）及び車両に作用する横加速度Ｙｇを検出する横加速
度センサ１１（横加速度検出手段）が設けられ、前記ス
テアリングシャフト１６には，ステアリングホイール１
５の操舵角θを検出する操舵角センサ８（旋回物理量検
出手段）が設けられ、前記後輪１０ＲＬ，１０ＲＲの操
舵軸２０の近傍には，当該操舵軸２０の位置から後輪１
０ＲＬ，１０ＲＲの実後輪転舵角δ_R を検出する後輪転
舵角センサ９が設けられている。なお、前記操舵角セン
サ８の操舵角θの検出信号は、操舵角の大きさに応じ且
つステアリングホイール１５を右切りしたときに正，左
切りしたときに負となる電圧信号からなり、また前記車
速センサ６の車速Ｖの検出信号は、車速の大きさに応じ
且つ例えば車両の前進時に正，後退時に負となる電圧信
号からなり、前記後輪転舵角センサ９の実後輪転舵角δ
_R の検出信号は、後左右輪１０ＲＬ，１０ＲＲの中庸位
置からの実後輪転舵角の大きさに応じ且つ両後輪１０Ｒ
Ｌ，１０ＲＲが右切りされているときに正，左切りされ
ているときに負となる電圧信号からなり、前記横加速度
センサ１１の横加速度Ｙｇの検出信号は、横加速度の大
きさに応じ且つ右旋回で正，左旋回で負となる電圧信号
からなり、前記ヨーレートセンサ１２の実ヨーレート
ψ’の検出信号は、ヨーレートの大きさに応じ且つ車両
の右回りで正，左回りで負となる電圧信号からなる。

【００１６】前記コントロールユニット３（フィードバ
ック制御手段）は、図３に示すように少なくともＡ／Ｄ
変換機能を有する入力インタフェース回路４０ａ，中央
演算装置（ＣＰＵ）４０ｂ，記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡ
Ｍ）４０ｃ，Ｄ／Ａ変換機能を有する出力インタフェー
ス回路４０ｄ等を有するマイクロコンピュータ４０と、
前記圧力制御弁３２への駆動信号ＣＳ₁ を供給する駆動
回路４１と、当該圧力制御弁３２への駆動信号ＣＳ₂ を
供給する駆動回路４２と、前記流体圧ポンプ３０への駆
動信号Ｃ_P を供給する駆動回路４４とを備えてなる。こ
のコントロールユニット３では、前記各センサからの検
出信号を入力し、ステアリングホイール１５による前輪
の操舵と同相の後輪操舵を行うことにより、車速低速域
ではステアリング特性を弱アンダステア方向に変更制御
して旋回性能を向上し、中高速域ではステアリング特性
をアンダステア方向に強めるように変更制御して旋回
時，レーンチェンジ時等の車両の安定性を向上させると
共にコーナリングの収束性を向上する。更に、主に低速
域で速い操舵入力が与えられた場合には操舵開始直後に
瞬間的に後輪を逆相操舵することにより，旋回に必要な
ヨーレートの立ち上がりを向上して操舵に対する応答
性，即ち回頭性を向上し、然る後，前記後輪の同相操舵
を行うことによって，コーナリング中の走行安定性を向
上することをも可能としている。この通常の後輪操舵制
御における後輪転舵角変更量の演算は、このコントロー
ルユニット３内の前記マイクロコンピュータ４０で行わ
れる，図示されない個別の演算処理に則って行われてお
り、その後輪転舵制御分δ_ROを前記マイクロコンピュー
タ４０の記憶装置４０ｃに更新記憶している。

【００１７】そして、本実施例のコントロールユニット
３のマイクロコンピュータ４０では、後段に詳述する図
８の演算処理に従って，前記操舵角検出値θ及び車速検
出値Ｖに基づいて基準ヨーレートψ^'* ₀ を算出設定し、
前記横加速度検出値Ｙｇに基づいて最大ヨーレートψ^'*
_MAX を算出設定し、この最大ヨーレートψ^'* _MAX と前記
基準ヨーレートψ^'* ₀ とを比較して何れか小さい値の方
を目標ヨーレートψ^'*として設定し、この目標ヨーレー
トψ^'*と前記実ヨーレート検出値ψ' とのヨーレート誤
差Δψ' を算出し、一方、前記操舵角検出値θの微分値
から操舵角速度θ' を算出し、この操舵角速度θ' に応
じたフィードバックゲインＫ_FBを設定し、前記ヨーレー
ト誤差Δψ' に前記フィードバックゲインＫ_FBを乗じて
ヨーレート対応後輪転舵角δ_R ^* _YAW を算出設定し、こ
のヨーレート対応後輪転舵角δ_R ^* _YAW に前記通常ステ
アリング特性の改善に係る後輪転舵制御分δ_ROを加算し
て目標後輪転舵角δ_R ^* を算出し、この目標後輪転舵角
δ_R ^* と前記実後輪転舵角検出値δ_R との後輪転舵角誤
差Δδ_R を算出し、前記操舵角検出値の絶対値｜θ｜が
不感帯閾値θ₀ 以上で且つ前記後輪転舵角誤差の絶対値
｜Δδ_R ｜が不感帯閾値Δδ_R0以上であるときに、前記
後輪転舵角誤差Δδ_R が正値であるときには，後輪１０
ＲＬ，１０ＲＲを右切増しすべく，図７の制御マップに
従って右ソレノイド６０ｂへのデューティ比Ｓ_CS2 が増
加し左ソレノイド６０ａへのデューティ比Ｓ_CS1 は
“０”となるように、また前記後輪転舵角誤差Δδ_R が
負値であるときには，後輪１０ＲＬ，１０ＲＲを左切増
しすべく，図７の制御マップに従って左ソレノイド６０
ａへのデューティ比Ｓ_CS1 が増加し右ソレノイド６０ｂ
へのデューティ比Ｓ_CS2 は“０”となるように各デュー
ティ比Ｓ_CS1 ，Ｓ_CS2 を算出設定すると共に，何れの場
合もポンプモータ作動指令Ｍ_P を作動状態値Ｍ_P1とし、
また前記操舵角の絶対値｜θ｜が不感帯閾値θ₀ よりも
小さいか，或いは前記後輪転舵角誤差の絶対値｜Δδ_R
｜が不感帯閾値Δδ_R0よりも小さいときには，各ソレノ
イドデューティ比Ｓ_CS1 ，Ｓ_CS2 を“０”に設定すると
共にポンプモータ作動指令Ｍ_P を休止状態値“０”と
し、これらのソレノイドデューティ比Ｓ_{CS 1} ，Ｓ_CS2 及
びポンプモータ作動指令Ｍ_P を夫々制御信号として出力
する。

【００１８】前記駆動回路４１，４２は、前記マイクロ
コンピュータ４０から出力されるデューティ制御信号Ｓ
_CS1 ，Ｓ_CS2 を前記圧力制御弁３２のソレノイド６０
ａ，６０ｂへの駆動信号ＣＳ₁ ，ＣＳ₂ に変換して出力
するためのものである。前記駆動回路４４は、前記マイ
クロコンピュータ４０から出力される制御信号Ｍ_P を前
記流体圧ポンプ３０のポンプモータへの駆動信号Ｃ_P に
変換して出力するためのものである。

【００１９】次に、車両のヨーイング運動量を制御する
ためのシリンダ２２におけるピストン２４の移動量並び
にその制御信号を算出出力するために、前記コントロー
ルユニット３のマイクロコンピュータ４０で実行される
後輪転舵角制御の演算処理を，図８のフローチャートに
基づいて説明する。この後輪転舵角制御処理は、所定サ
ンプリング時間ΔＴ（例えば３．３ｍsec.）毎のタイマ
割込処理として実行される。また、前記操舵角センサ８
の検出信号である操舵角の今回値θ_(n) は、図８の演算
処理の図示されない最終ステップで，操舵角の前回値θ
_(n-1) として前記記憶装置４０ｃのＲＡＭ等に更新記憶
される。また、この演算処理では特に通信のためのステ
ップを設けていないが、前記記憶装置４０ｃのＲＯＭに
記憶されているプログラムやマップ或いはＲＡＭに記憶
されている各種のデータ等は常時演算処理装置４０ｂの
バッファ等に伝送され、また演算処理装置４０ｂで算出
された各算出結果も随時記憶装置４０ｃに記憶される。

【００２０】この演算処理では、まず、ステップＳ１
で、前記操舵角の今回値θ_(n) 、車速センサ６からの検
出信号である車速Ｖ、横加速度センサ１１の検出信号で
ある横加速度Ｙｇ、ヨーレートセンサ１２の検出信号で
ある実ヨーレートψ' 、後輪操舵角センサ９の検出信号
である実後輪転舵角δ_R を読込む。次にステップＳ６に
移行して、前記個別の演算処理によって算出され且つ記
憶装置４０ｃに記憶されている最新の後輪転舵制御分δ
_ROを読込む。

【００２１】次にステップＳ７に移行して、前記ステッ
プＳ１で読込まれた操舵角の今回値θ_(n) 及び前記記憶
装置４０ｃに記憶されている操舵角の前回値θ_(n-1) を
用いて，下記７式に従って操舵角速度θ' を算出設定す
る。 θ' ＝｜θ_(n) −θ_(n-1) ｜／ΔＴ ……… (7) 次にステップＳ８に移行して、前記ステップＳ１で読込
まれた操舵角（の今回値である）θ及び前記ステップＳ
２で読込まれた車速Ｖを用いて，図４の制御マップから
適宜線形補間により基準ヨーレートψ^'* ₀ を算出設定す
る。この図４の制御マップでは、前記操舵角θが右切り
で正，左切りで負となることを考慮して、夫々の符号に
応じた右旋回（又は車両自体の右回り）時で正，左旋回
（又は車両自体の左回り）時で負となる基準ヨーレート
ψ^'* ₀ が設定されるようにしてある。なお、この基準ヨ
ーレートψ^'* ₀ は前述したように_, 既知の車両運動方程
式に従って車速Ｖ，操舵角θを変数とし、車両諸元を係
数として下記１式でも与えられる。

【００２２】 ψ^'*＝Ｖ／Ｒ Ｒ＝Ｋ_S ・Ｌ／ tan（θ／Ｎ） ……… (1) 但し、Ｒ：旋回半径，Ｌ：ホイルベース，Ｎ：ステアリ
ングギヤ比である。またＫ_S：スタビリティファクタで
ある。

【００２３】また、この基準ヨーレートψ^'* ₀ は定常ヨ
ーレートＨ₀ を用いても算出することができる。一般
に、この定常ヨーレートＨ₀ は車速Ｖ，操舵角θを変数
とし且つ前記スタビリティファクタＫ_S ，ステアリング
ギヤ比Ｎ及びホイルベースＬを係数として用いて下記２
式で与えられ、基準ヨーレートψ^'* ₀ はこの定常ヨーレ
ートＨ₀ に対して一次遅れ時定数τを用いた一次遅れ系
演算を下記３式に従って行うことでも得られる。

【００２４】 Ｈ₀ ＝Ｖ／（Ｌ・（１＋Ｋ_S Ｖ² ))・（θ／Ｎ） ……… (2) ψ^'* ₀ ＝Ｈ₀ ／（１＋τｓ） ……… (3) 但し、ｓはラプラス演算子（ラプラシアン）を示す。次
にステップＳ９に移行して、前記ステップＳ３で読込ま
れた横加速度検出値Ｙｇ及びステップＳ２で読み込まれ
た車速検出値Ｖを用いて、車両で達成可能なヨーレート
の最大値，最大ヨーレートψ^'* _MAX を，下記４式に基づ
いて算出する。

【００２５】 ψ^'* _MAX ＝Ｋ_P ・Ｙｇ／Ｖ ……… (4) なお、前記４式に用いられる比例係数Ｋ_P は、横加速度
がヨーイング運動量に対して常に時間遅れを持つから、
前記４式で算出される最大ヨーイング運動量である最大
ヨーレートψ^'* _MAX は、所定の単位換算係数の他に，
“１”より大きい比例定数を乗じて、前記時間遅れを補
正する必要を満足する値に設定してある。なお、この比
例係数Ｋ_P は，高μ良路で想定される通常のタイヤ特性
として十分なグリップ力が確保されている状態で、前記
基準ヨーレートの絶対値｜ψ^'* ₀ ｜が最大ヨーレートの
絶対値｜ψ^'* _MAX ｜を越えない値に設定してある。

【００２６】次にステップＳ１０に移行して、前記ステ
ップＳ８で算出設定された基準ヨーレートの絶対値｜ψ
^'* ₀ ｜が，前記ステップＳ９で算出された最大ヨーレー
トの絶対値｜ψ^'* _MAX ｜以下であるか否かを判定し、基
準ヨーレートの絶対値｜ψ^'* ₀ ｜が最大ヨーレートの絶
対値｜ψ^'* _MAX ｜以下である場合にはステップＳ１１に
移行し、そうでない場合にはステップＳ１２に移行す
る。

【００２７】前記ステップＳ１１では、前記ステップＳ
８で算出設定された基準ヨーレートの絶対値｜ψ^'* ₀ ｜
が，前記ステップＳ９で算出された最大ヨーレートの絶
対値｜ψ^'* _MAX ｜を越えていないと判断して、当該基準
ヨーレートψ^'* ₀ を目標ヨーレートψ^'*に設定してから
ステップＳ１３に移行する。一方、前記ステップＳ１０
では、前記ステップＳ８で算出設定された基準ヨーレー
トの絶対値｜ψ^'* ₀ ｜が，前記ステップＳ９で算出され
た最大ヨーレートの絶対値｜ψ^'* _MAX ｜を越えていると
判断して、当該最大ヨーレートψ^'* _MAX を目標ヨーレー
トψ^'*に設定してから前記ステップＳ１３に移行する。

【００２８】前記ステップＳ１３では、前記ステップＳ
１１又はステップＳ１２で設定された目標ヨーレートψ
^'*と，ステップＳ３で読込まれた実ヨーレートψ' との
ヨーレート誤差Δψ' を、下記５式に従って算出する。 Δψ' ＝ψ' −ψ^'* ……… (5) 次にステップＳ１４に移行して、前記ステップＳ７で算
出設定された操舵角速度θ' を用いて，例えば図６の制
御マップ検索等により、フィードバックゲインＫ_FBを算
出設定する。なお、この制御マップでは，操舵角速度
θ' が比較的小さい所定値θ' ₁ 以下のときには，フィ
ードバックゲインＫ_FBを比較的大きい所定値Ｋ_FB2 に維
持して、こうしたゆっくりとした操舵入力に対して車両
挙動が過敏に反応し過ぎてかえって乗員に不安感が発生
するのを抑制し、また操舵角速度θ' が比較的大きい所
定値θ' ₂ 以下のときには，フィードバックゲインＫ_FB
を比較的小さい所定値Ｋ_FB1 に維持して、こうした速い
操舵入力に対して車両挙動の反応が鈍重になり過ぎてか
えって乗員に不安感が発生するのを抑制するようにして
あるが、このフィードバックゲインＫ_FBは_, 操舵速度に
対して単純減少するものであれば、これに限定されな
い。

【００２９】次にステップＳ１５に移行して、前記ステ
ップＳ１３で算出されたヨーレート誤差Δψ' 及び前記
ステップＳ１４で算出設定されたフィードバックゲイン
Ｋ_FBを用い，下記６式に従って図５に示す制御マップの
ようなヨーレート対応後輪転舵角δ_R ^* _YAW を算出設定
する。なお、この制御マップにおける下記６式で表れる
右上がりの一次増加曲線が，前記ヨーレートの応答遅れ
等の車両諸元を考慮したフィードバックゲインＫ_FBを傾
きとするヨーレート誤差Δψ' とヨーレート対応後輪転
舵角δ_R ^* _YAW の相関であり、ヨーレート対応後輪転舵
角δ_R ^* _YAW が正の領域では後輪１０ＲＬ，１０ＲＲを
右切りし、ヨーレート対応後輪転舵角δ _R ^* _YAW が負の
領域では後輪１０ＲＬ，１０ＲＲを左切りする。そし
て、ヨーレート誤差Δψ' が正の所定値＋Δψ' ₁ 以上
の場合にはヨーレート対応後輪転舵角δ_R ^* _YAW を正の
最大所定値＋δ_R ^* _YAWMAXに保持し、ヨーレート誤差Δ
ψ'が負の所定値−Δψ' ₁ 以下の場合にはヨーレート
対応後輪転舵角δ_R ^* _YAW を負の最大所定値−δ_R ^*
_YAWMAXに保持して、車両に発生するヨーモーメントは極
端に抑制されたり極端に助長されたりすることなく，車
両挙動が不安定にならないようにした。

【００３０】 δ_R ^* _YAW ＝Ｋ_FB・Δψ' ……… (6) 次にステップＳ１６に移行して、前記ステップＳ１５で
算出されたヨーレート対応後輪転舵角の絶対値｜δ_R ^*
_YAW ｜が，前記最大所定値δ_R ^* _YAWMAX以下であるか否
かを判定し、当該ヨーレート対応後輪転舵角の絶対値｜
δ_R ^* _YAW ｜が前記最大所定値δ_R ^* _YAWMAX以下である
場合にはステップＳ１７に移行し、そうでない場合には
ステップＳ１８に移行する。

【００３１】前記ステップＳ１７では、前記ステップＳ
１５で算出されたヨーレート対応後輪転舵角δ_R ^* _YAW
を，そのままヨーレート対応後輪転舵角δ_R ^* _YAW に設
定してからステップＳ１９に移行する。一方、前記ステ
ップＳ１８では、前記最大所定値δ_R ^* _YAWMAXの符号を
前記ステップＳ１５で算出されたヨーレート対応後輪転
舵角δ_R ^* _YAW の符号に一致させて，それをヨーレート
対応後輪転舵角δ_R ^* _YAW に設定してから前記ステップ
Ｓ１９に移行する。

【００３２】前記ステップＳ１９では、前記ステップＳ
１７又はステップＳ１８で設定されたヨーレート対応後
輪転舵角δ_R ^* _YAW と，前記ステップＳ６で読込まれた
後輪転舵制御分δ_R0とから下記８式に従って目標後輪操
舵角δ_R ^* を算出する。 δ_R ^* ＝δ_RO＋δ_R ^* _YAW ……… (8) 次にステップＳ２０に移行して、前記ステップＳ１９で
算出された目標後輪転舵角δ_R ^* と，前記ステップＳ５
で読込まれた実後輪操舵角δ_R とから下記９式に従って
後輪転舵角誤差Δδ_R を算出する。

【００３３】 Δδ_R ＝δ_R ^* −δ_R ……… (9) 次にステップＳ２１に移行して、前記操舵角の絶対値｜
θ｜が予め設定された不感帯閾値θ₀ より小さいか否か
を判定し、当該操舵角の絶対値｜θ｜が不感帯閾値θ₀
より小さい場合にはステップＳ２２に移行し、そうでな
い場合にはステップＳ２３に移行する。

【００３４】前記ステップＳ２３では、前記後輪転舵角
誤差の絶対値｜Δδ_R ｜が予め設定された不感帯閾値Δ
δ_R0以上であるか否かを判定し、当該後輪転舵角誤差の
絶対値｜Δδ_R ｜が不感帯閾値Δδ_R0以上である場合に
はステップＳ２４に移行し、そうでない場合には前記ス
テップＳ２２に移行する。前記ステップＳ２２では、左
右各ソレノイドデューティ比Ｓ_CS1 ，Ｓ_CS2 を共に
“０”に設定すると共にモータ作動指令Ｍ_P を休止状態
を示す“０”に設定してからステップＳ２５に移行す
る。

【００３５】一方、前記ステップＳ２４では、左右各ソ
レノイドデューティ比Ｓ_CS1 ，Ｓ_{CS 2} を夫々前記図７の
マップ検索等によって設定すると共にモータ作動指令Ｍ
_P を作動状態を示すＭ_P1に設定してから前記ステップＳ
２５に移行する。前記ステップＳ２５では、前記左右各
ソレノイドデューティ比Ｓ_CS1 ，Ｓ_CS2及びモータ作動
指令Ｍ_P を夫々制御信号として出力してからメインプロ
グラムに復帰する。

【００３６】次に本実施例の車両のヨーイング運動量制
御装置の作用について車両の挙動に基づいて説明する。
ここでは後輪操舵用シリンダ２２のピストン２４は両シ
リンダ室２６Ｌ，２６Ｒ内のスプリング２８によって中
央位置にセンタリングされている状態から説明する。ま
た、この状態を後輪１０ＲＬ，１０ＲＲは中庸状態にあ
るとも記す。

【００３７】今、路面に凹凸がなく平坦で且つ十分な摩
擦係数を有する高μ良路を直進走行しているものとする
と、前記図８の演算処理が行われるサンプリング時間毎
に，操舵角θは零又は略零であるから，算出設定される
基準ヨーレートψ^'* ₀ も零又は略零となり、横加速度Ｙ
ｇが零又は略零であるから，算出設定される最大ヨーレ
ートψ^'* _MAX も零又は略零となり、また操舵角速度θ'
も零又は略零となって，フィードバックゲインＫ_FBは比
較的大きな前記所定値Ｋ_FB2 となるが、何れにしても目
標ヨーレートψ^'*は零又は略零に設定され、実ヨーレー
トψ' が零又は略零であることから、前記比較的大きな
所定値Ｋ_FB2 に設定されたフィードバックゲインＫ_FBを
用いたヨーレート対応後輪転舵角δ_R ^* _YAW も零又は略
零になる。ここで、前記ステアリングホイールの操舵角
が零又は略零であることから、詳述しない個別の演算処
理によって算出設定される後輪転舵制御分δ_R0も零又は
略零であり、従って算出設定される目標後輪転舵角δ_R
^* も零又は略零であり、後輪操舵用シリンダ２２のピス
トン２４は中央位置にあって両後輪１０ＲＬ，１０ＲＲ
は直進中庸状態にあるから実後輪転舵角δ_R も零又は略
零であり、算出設定される後輪転舵角誤差Δδ_R も零又
は略零となるため、左ソレノイドデューティ比Ｓ_CS1 も
右ソレノイドデューティ比Ｓ_CS2 も“０”に設定され、
モータ作動指令Ｍ_P も“０”に設定され、実質的に各制
御信号は出力されない。従って、後輪操舵用シリンダ２
２のピストン２４は中央位置にセンタリングされた状態
が維持されて通常の直進走行状態が維持される。

【００３８】ところが、今，車両の左右何れか一方の車
輪が一過性の凸部に乗り上げる等して，外乱が発生し、
結果的に所望しない左回りのヨーモーメントが発生した
と想定する。すると、実ヨーレートψ' が負方向に減少
し、しかしながら操舵角θは未だ零又は略零であるため
に，目標ヨーレートψ^'*は前記と同様に零又は略零とな
り、従ってヨーレート誤差Δψ' は或る正の値となる。
一方、前記操舵角速度θ' に基づいてフィードバックゲ
インＫ_FBは未だ比較的大きい所定値Ｋ_FB2 であるから、
ヨーレート対応後輪転舵角δ_R ^* _YAW は比較的大きな値
まで速やかに立上がる。このとき、後輪転舵制御分δ_R0
は零又は略零であるから、目標後輪転舵角δ_R ^* は前記
ヨーレート対応後輪転舵角δ_R ^* _YAW のみとなって比較
的大きな値まで速やかに立上り、従って後輪転舵角誤差
Δδ_R も比較的大きな正値まで速やかに立上り、右ソレ
ノイドデューティ比Ｓ_CS2 が比較的大きな値まで速やか
に立上り，一方，左ソレノイドデューティ比Ｓ_CS1 は
“０”に設定され、モータ作動指令Ｍ_P は作動状態値Ｍ
_P1に設定されるから、実質的に後輪１０ＲＬ，１０ＲＲ
を左切りするための比較的大きな制御信号が速やかに出
力される。

【００３９】従って、制御弁３２の右ソレノイド６０ｂ
だけが比較的大きなデューティ比で励磁され、流体圧ポ
ンプ３０からの作動流体圧は後輪操舵用シリンダ２２の
左シリンダ室２６Ｌに供給されて，ピストン２４は右方
向移動されて両後輪１０ＲＬ，１０ＲＲが左切りされ、
それらのコーナリングフォースによって右回りのヨーモ
ーメントが発生して，前記外乱による左回りのヨーモー
メントは速やかに抑制され、結果的に車両は自転運動を
発生することなく，直進走行状態が維持される。なお、
前記外乱により車両に右回りのヨーモーメントが発生し
た場合も、前記各算出値の符号が逆転して，後輪１０Ｒ
Ｌ，１０ＲＲは右切りされて左回りのヨーモーメントが
発生し、結果的に当該外乱による右回りのヨーモーメン
トは速やかに抑制されて、走行安定性が確保される。

【００４０】一方、前記高μ良路の直進走行から右旋回
走行に移行したとする。このとき、右旋回状態における
旋回半径は車速に対して比較的大きい場合を想定する。
また、理解を容易化するために前記個別に行われる演算
処理の後輪後輪制御分δ_R0は、操舵入力の増大に対して
絶対値的に次第に単純増加することとし、更に右切り，
即ち右旋回では次第に負の方向に単純減少し、左切り，
即ち左旋回では次第に正の方向に単純増加するものとし
て説明を進める。このような高μ良路ではタイヤ特性と
してのコーナリングパワもコーナリングフォースも比較
的大きい。また、旋回半径が比較的大きいために操舵角
θは比較的緩やかに大きくなり、その最大値も比較的小
さな値となろう。従って、図４の制御マップ等から算出
設定される基準ヨーレートψ^'* ₀ は、比較的緩やかに正
方向に増加し、しかも操舵角θの到達最大値が比較的小
さいから，操舵切込み終了時における基準ヨーレートψ
^'* ₀ は比較的小さな正の値となる。

【００４１】また、高μ良路であるために，操舵角の増
大に伴って各輪のコーナリングフォースは確実に且つ比
較的緩やかに増加し、このコーナリングフォースの増加
に伴って，横加速度Ｙｇは、右旋回であるために比較的
緩やかに正方向に増加し、また前記操舵切込み終了時以
後の横加速度Ｙｇは比較的小さな正の値となる。従っ
て、最大ヨーレートψ^'* _MAX も比較的小さな正の値とな
る。

【００４２】そして、基準ヨーレートの絶対値｜ψ^'* ₀
｜と最大ヨーレートの絶対値｜ψ^'* _MAX ｜との比較が行
われるが、前述したように最大ヨーレートψ^'* _MAX の算
出に用いられる４式の比例ゲインＫ_P は、高μ良路で通
常想定されるタイヤ特性が十分なグリップ力を確保して
いる状態で，基準ヨーレートの絶対値｜ψ^'* ₀ ｜が最大
ヨーレートの絶対値｜ψ^'* _MAX ｜を越えない値に設定さ
れているために、前記基準ヨーレートψ^'* ₀ が目標ヨー
レートψ^'*に設定される。

【００４３】一方、操舵角θは緩やかに増加しているた
めに，当該旋回走行初期の切込み時に操舵角速度θ' は
比較的小さな値となり、フィードバックゲインＦ_KBは前
記比較的大きな所定値Ｋ_FB2 に設定される。ここで、前
述のように基準ヨーレートψ^'* ₀ に設定された目標ヨー
レートψ^'*は比較的緩やかに増加しているから、実ヨー
レートψ' を目標ヨーレートψ^'*に一致させるフィード
バック制御を行っているヨーレート誤差Δψ' は比較的
小さな正の値となる。そして、前述のように旋回初期に
比較的大きな所定値Ｋ_FB2 に設定されたフィードバック
ゲインＫ_FBを用いると、図５の制御マップ等に従って算
出設定されるヨーレート対応後輪転舵角δ_R ^* _YAW は，
当該旋回初期において比較的大きな正の値となる。しか
しながらこのとき、ヨーレート誤差Δψ' は前記正の所
定値＋Δψ' ₁ よりも十分小さいであるから、当該ヨー
レート対応後輪転舵角δ_R ^* _YAW が前記正の最大所定値
＋δ_R ^* _YAWMAXに保持されることもないであろう。

【００４４】そして、目標後輪転舵角δ_R ^* は、前記８
式から後輪転舵制御分δ_R0に前記ヨーレート対応後輪転
舵角δ_R ^* _YAW を和した値となる。次いで、後輪転舵角
誤差Δδ_R が，実後輪転舵角δ_R を用いて前記９式から
算出されるが、例えば右操舵切込み開始時には操舵入力
が小さいために前記後輪転舵制御分δ_ROが小さな負の値
となり、これに旋回初期において比較的大きな正の値で
あるヨーレート対応後輪転舵角δ_R ^* _YAW を和した目標
後輪転舵角δ_R ^* は一瞬，正値となることがある。一
方、右操舵切込み開始直前における実後輪転舵角δ_R は
略零であるから、後輪転舵角誤差Δδ_R は一瞬，正の値
となる。ここで右ソレノイドデューティ比Ｓ_CS2 が制御
信号として駆動回路４２に向けて出力され、当該駆動回
路４２からは駆動信号ＣＳ₂ が制御弁３２の右ソレノイ
ド６０ｂに向けて出力され、これにより前述のように流
体圧ポンプ３０の吐出圧に伴う作動流体は後輪操舵用シ
リンダ２２の左シリンダ室２６Ｌに供給されるからピス
トン２４が図２の右方に移動され、操舵軸２０が右方に
移動されて後左右輪１０ＲＬ，１０ＲＲは図示されない
キングピン軸周りに一瞬，左切りされる。これにより、
前後輪間の相対転舵角は一瞬増大し、これにともなって
車両に発生するヨーモーメントは助長され，同時にヨー
レートが加速されて速やかに立ち上がり、車両は良好な
回頭性を得ることができる。

【００４５】しかしながらこの比較的旋回半径の大きな
右旋回走行においては、ヨーレート誤差Δψ' が比較的
小さな正の値であり続けるのに対して、前記後輪転舵制
御分δ_R0は定常旋回走行への移行による操舵入力の増大
に伴って負の方向に単純に減少し続けるから、後輪操舵
角δ_R はその後，正の値となり、前記実後輪δ_R が未だ
零又は小さな負の値である場合に，後輪転舵角誤差Δδ
_R は零となった後に負の値となる。従って、左右両ソレ
ノイドデューティ比Ｓ_CS1 ，Ｓ_CS2 の出力を停止し、然
る後，負値の後輪転舵角誤差Δδ_R に応じた左ソレノイ
ドデューティ比Ｓ_CS1 が制御信号として駆動回路４１に
向けて出力され、当該駆動回路４１からは駆動信号ＣＳ
₁ が制御弁３２の左ソレノイド６０ａに向けて出力さ
れ、これにより前述のように流体圧ポンプ３０の吐出圧
に伴う作動流体は後輪操舵用シリンダ２２の右シリンダ
室２６Ｒに供給されるからピストン２４が図２の左方に
移動され、操舵軸２０が左方に移動されて後左右輪１０
ＲＬ，１０ＲＲは図示されないキングピン軸周りに右切
りされる。これにより、当該後輪１０ＲＬ，１０ＲＲは
前輪１０ＦＬ，１０ＦＲの転舵方向と同相操舵されるこ
とになるから、車両に発生するヨーモーメントは抑制さ
れると共に後輪１０ＲＬ，１０ＲＲのコーナリングフォ
ースが高まって車両の走行安定性が向上する。勿論、目
標ヨーレートψ ^'*に設定された基準ヨーレートψ^'* ₀ に
実ヨーレートψ' を一致させるフィードバック制御を継
続して実行するために、車両には良好なヨーレートが発
生して特に過渡的なコーナリング特性が向上する。

【００４６】一方、同じく高μ良路において直進走行か
ら比較的旋回半径の大きい左旋回走行に移行した場合に
は、車速Ｖを除く各検出値の符号が逆転し、後輪操舵制
御分δ_R0の符号も逆転し、従って基準ヨーレートψ^'* ₀
や最大ヨーレートψ^'* _MAX の符号が逆転し、もって目標
ヨーレートψ^'*，ヨーレート誤差Δψ' ，ヨーレート対
応後輪転舵角δ_R ^* _YAW ，目標後輪転舵角δ_R ^* ，後輪
転舵角誤差Δδ_R の符号が逆転し、制御信号Ｓ_CS1 と制
御信号Ｓ_CS2 とが置換され、制御弁３２，後輪操舵用ピ
ストン２４，後輪操舵軸２０，後輪１０ＲＬ，１０ＲＲ
の挙動が左右逆転することを除いて、凡そ前記と同様に
後輪転舵角制御が行われる。

【００４７】次に、同じく高μ良路において前記比較的
旋回半径の大きい右旋回走行から比較的旋回半径の小さ
い右旋回走行に移行したとする。このように旋回半径の
小さい右旋回走行に移行すると、操舵角θの正方向への
増加に伴って基準ヨーレートψ^'* ₀ も正方向に増加し、
旋回半径の縮小による横加速度Ｙｇの正方向への増加に
伴って最大ヨーレートψ^'* _MAX も正方向に増加する。し
かしながら、高μ良路であるためにタイヤ特性が未だグ
リップ力を保持しているから、基準ヨーレートの絶対値
｜ψ^'* ₀ ｜が最大ヨーレートの絶対値｜ψ^'* _MAX ｜を越
えておらず、前記基準ヨーレートψ^'* ₀ が目標ヨーレー
トψ^'*に設定される。一方、同じ右旋回走行で，旋回半
径がやや小さくなったとしても、操舵角θの変化率は小
さいから，操舵角速度θ' は比較的小さな値であり、フ
ィードバックゲインＫ_FBも，前記比較的大きな所定値Ｋ
_FB2 又はそれよりやや小さい程度の値であろう。そし
て、前記目標ヨーレートψ^'*に対して、車両で発生して
いる実ヨーレートψ’は更に遅れているはずであるか
ら、ヨーレート誤差Δψ’は，前記比較的旋回半径の大
きい右旋回走行時に比して更に比較的大きな正の値とな
り、このヨーレート誤差Δψ’に，前記比較的大きな値
のフィードバックゲインＫ_FBを乗じて，比較的大きな正
値のヨーレート対応後輪転舵角δ_R ^* _YAW が算出設定さ
れる。一方、操舵入力の増大に伴って絶対値の大きな負
値となる後輪転舵制御分δ_R0に，前記比較的大きな正値
のヨーレート対応後輪転舵角δ_R ^* _YAW を和して目標後
輪操舵角δ _R ^* が算出される。ここで、旋回中の前記後
輪転舵制御分δ_R0が前輪１０ＦＬ，１０ＦＲと同相制御
を行うためのものであるとすれば、前記目標後輪操舵角
δ_R ^* により旋回初期に達成しようとする前後輪間の相
対転舵角は比較的大きなものとなろう。

【００４８】従って、前記比較的旋回半径の大きい旋回
走行からこの比較的旋回半径の小さい旋回走行へ移行す
るために右旋回切込みを更に切増ししたその瞬間には、
前記直進走行から旋回走行への移行開始期と同様に，後
輪転舵角誤差Δδ_R は一瞬，正の値となるから、前記後
輪転舵角誤差Δδ_R に応じた右ソレノイドデューティ比
Ｓ_CS2 が制御信号として駆動回路４２に向けて出力さ
れ、当該駆動回路４２からは図２の制御弁３２の右ソレ
ノイド５０ｂに駆動信号ＣＳ₂ が出力され、その結果，
それまで右切りされていた後輪１０ＲＬ，１０ＲＲは一
瞬，左切りされて前後輪間の相対転舵角が大きくなり、
これにより車両に発生するヨーモーメントは助長され，
同時にヨーレートが加速されて速やかに立ち上がり、車
両は良好な回頭性を得る。

【００４９】しかしながら、当該旋回半径の小さい定常
右旋回走行への移行による操舵入力の増大に伴って前記
後輪操舵制御分δ_R0は負方向へ減少し続けるから、後輪
転舵角誤差Δδ_R は，零となった後に負の値となる。従
って、前記左右両ソレノイドデューティ比Ｓ_CS1 ，Ｓ
_CS2 の出力を停止し、然る後，負値の後輪転舵角誤差Δ
δ_R に応じた左ソレノイドデューティ比Ｓ_CS1 が制御信
号として駆動回路４１に向けて出力される。従って、駆
動回路４１からは駆動信号ＣＳ₁ が制御弁３２の左ソレ
ノイド６０ａに向けて出力され、制御弁３２は図２の中
央の切換え位置を経て右切換え位置に切換えられ、これ
により操舵軸２０が左方に移動されて後左右輪１０Ｒ
Ｌ，１０ＲＲは図示されないキングピン軸周りに右切り
される。これにより、当該後輪１０ＲＬ，１０ＲＲは前
輪１０ＦＬ，１０ＦＲの転舵方向と同相操舵されること
になるから、車両に発生するヨーモーメントは抑制され
ると共に後輪１０ＲＬ，１０ＲＲのコーナリングフォー
スが増加して車両の走行安定性が向上する。勿論、目標
ヨーレートψ^'*に設定された基準ヨーレートψ^'* ₀ に実
ヨーレートψ' を一致させるフィードバック制御が継続
して実行されるために、車両には良好なヨーレートが発
生して特に過渡的なコーナリング特性が向上する。

【００５０】ここで、比較的大きな正の値となったヨー
レート誤差Δψ' 及び前記比較的大きなフィードバック
ゲインＫ_FBによって，ヨーレート対応後輪転舵角δ_R ^*
_YAWが前記正の最大所定値＋δ_R ^* _YAWMAXに保持される
ことも考えられるが、この正の最大所定値＋δ_R ^*
_YAWMAXはヨーレート対応後輪転舵角δ_R ^* _YAW の上限値
として設定されているから、当該ヨーレート対応後輪転
舵角δ_R ^* _YAW が上限値である正の最大所定値＋δ_R ^*
_YAWMAXに保持されても，前述のように車両挙動が不安定
になることはない。

【００５１】一方、同じく高μ良路において、前記比較
的小さい旋回半径の定速旋回走行から比較的大きい旋回
半径の定速旋回走行に移行した際には、前記比較的大き
い旋回半径の定速旋回走行から比較的小さい旋回半径の
定速旋回走行への移行期と逆の後輪操舵が行われ、結果
的に前後輪間の相対転舵角は一瞬，小さくなってヨーモ
ーメントが抑制され、その結果，車両のステアリング特
性はアンダステア方向への変化を強めた後、当該旋回半
径に必要な操舵角θに応じた前後輪間の相対転舵角を達
成して走行安定性が向上する。勿論、この間も、目標ヨ
ーレートψ^'*に設定された基準ヨーレートψ^'* ₀ に実ヨ
ーレート検出値ψ' を一致させるフィードバック制御を
継続して実行するために、車両には良好なヨーレートが
発生して特に過渡的なコーナリング特性が向上する。

【００５２】また、同じく高μ良路において，このよう
に旋回半径の異なる定速左旋回走行にあっては、前記旋
回半径の異なる定速右旋回走行における検出値や演算値
の符号が逆転し、制御信号Ｓ_CS1 と制御信号Ｓ_CS2 とが
置換され、アクチュエータ並びに後輪１０ＲＬ，１０Ｒ
Ｒの挙動が左右で逆転する他はほぼ前記と同様の制御が
実行される。

【００５３】次に、同じく高μ良路において、例えばレ
ーンチェンジ等のために左右方向への速い操舵，所謂切
返しを行ったときの車両運動の作用と，従来のフィード
バックゲイン一定値の四輪操舵制御装置による車両運動
の作用とを、シミュレートによる図９のタイミングチャ
ートを用いながら説明する。なお、前記１式乃至３式で
遅れ系演算によって目標ヨーレートψ^'*が算出設定され
ることとしたが、ここでは理解を容易化するために，目
標ヨーレートψ^'*は操舵入力，即ち操舵角θに対して遅
滞なく算出設定されるものとする。また、前記フィード
バックゲインＫ _FBの制御マップには，操舵角速度θ' の
小さい領域と大きい領域とに上下限値を設定したが、こ
こでは理解を容易化するために，フィードバックゲイン
Ｋ_FBは操舵角速度θ' に対して単純一次減少関数として
設定されるものとする。また、本実施例の目標ヨーイン
グ運動量制御の作用に対する理解を容易化するために、
前記目標後輪転舵角δ_R ^* のうち，前記８式中の後輪転
舵制御分δ_R0は無視し、当該目標後輪転舵角δ_R ^* は前
記ヨーレート対応後輪転舵角δ_R ^* _YAW のみで成立する
ものとする。また、前記目標後輪転舵角δ_R ^* に対して
実後輪転舵角δ_R はリアルタイムに追従されたものとす
る。また、従来のヨーイング運動量制御装置による各デ
ータには，添字としてＮを付加する。

【００５４】ここでは、時刻ｔ₁₁まで直進中庸状態に保
舵していたステアリングホイールを，時刻ｔ₁₁から時刻
ｔ₁₃まで右方向に切増しし、時刻ｔ₁₃から時刻ｔ₁₅まで
それを切戻しし、その切戻しと同じ操舵速度で，時刻ｔ
₁₅から時刻ｔ₁₆までステアリングホイールを左方向に切
増しし、時刻ｔ₁₆から時刻ｔ₂₀までそれを切戻しして時
刻ｔ₂₀から直進中庸状態に保舵し、このステアリングホ
イールの切返しを滑らかに，しかし比較的短時間に終了
したものとする。従って、操舵角θは図９ａのように表
れる。また、前述のように操舵入力に対して遅れなく算
出設定される目標ヨーレートψ^'*は、図９ｃに一点鎖線
で示すように表れる。

【００５５】この操舵入力速度である操舵角速度θ'
は，図９ａの操舵角θの単純な微分値であれば、図９ｂ
に二点鎖線で示すように表れるはずであるが、前記７式
が，ステアリングホイールの中庸状態に対する操舵速度
の絶対値として操舵角速度θ'を算出するものであるた
め、算出設定される操舵角速度θ' は，図９ｂに実線で
示すように表れる。即ち、この操舵角速度θ' は、時刻
ｔ₁₁から比較的速やかに増加し、時刻ｔ₁₂で極大となっ
て，時刻ｔ₁₃まで比較的速やかに減少し、当該時刻ｔ₁₃
から比較的速やかに増加し、時刻ｔ₁₅で極大となって，
時刻ｔ₁₆まで比較的速やかに減少し、当該時刻ｔ₁₆から
比較的速やかに増加し、時刻ｔ₁₉で極大となって，時刻
ｔ₂₀まで比較的速やかに減少する。また、これに合わせ
て設定されるフィードバックゲインＫ_FBは、図９ｂに示
すように前記時刻ｔ₁₁まで比較的大きい所定値Ｋ_FB2 に
保持され、前記操舵角速度θ' が最初の極大値となる時
刻ｔ ₁₂まで正の領域で減少し、操舵角速度θ' が“０”
となる時刻ｔ₁₃まで正の領域で増加して当該時刻ｔ₁₃で
再び所定値Ｋ_FB2 となり、前記操舵角速度θ' が極大値
となる時刻ｔ₁₅まで正の領域で減少し、操舵角速度θ'
が“０”となる時刻ｔ ₁₆まで正の領域で増加して当該時
刻ｔ₁₆で再び所定値Ｋ_FB2 となり、前記操舵角速度θ'
が極大値となる時刻ｔ₁₉まで正の領域で減少し、操舵角
速度θ' が“０”となる時刻ｔ₂₀まで正の領域で増加し
て当該時刻ｔ₂₀以後，再び所定値Ｋ_FB2となる。また、
この図９からも明らかなように，操舵角速度θ' の位相
が操舵角θよりも進んでいることから、フィードバック
ゲインＫ_FBは，目標ヨーレートψ ^'*より位相が進んでい
ることが分かる。これに対して、前記従来のヨーイング
運動量制御装置で用いられるフィードバックゲインＫ_FB
は，例えば前記比較的大きい所定値Ｋ_FB2 に保持されて
いると考える。

【００５６】そして、前記目標ヨーレートψ^'*に対して
従来のフィードバック制御を行っても，車両に発生する
実ヨーレートψ' には遅れが発生する。なお、増加する
目標値に対して実測値が早期にオーバシュートするの
は，フィードバックゲインが大きすぎるためであって、
通常は過敏な車両挙動を発生させないために，このよう
な目標値を簡単に実測値がオーバシュートするようなフ
ィードバックゲインは設定しない。従って、従来の目標
ヨーイング運動量制御装置では、図９ｃに二点鎖線で示
す実ヨーレートψ' _N が発生するとして、前記目標ヨー
レートψ^'*と実ヨーレートψ' とのヨーレート誤差Δ
ψ' _N に，前記比較的大きい所定値Ｋ_FB2 からなるフィ
ードバックゲインＫ_FBを乗じて目標後輪転舵角δ_R ^* _N
（＝ヨーレート対応後輪転舵角δ_R ^* _YAWN）を設定す
る。従って、この従来の目標ヨーイング運動量制御装置
では、図９ｅに二点鎖線で示すように，目標後輪転舵角
δ_R ^* _Nは操舵初期から比較的大きな正値に設定されて
実際の後輪転舵角δ_R は大きく左切り，即ち逆相操舵さ
れ、従って前後輪間の相対転舵角が大きくなり，図９ｃ
に示すように車両に発生する実ヨーレートψ' _N は速や
かに立上がって目標ヨーレートψ^'*に近づく。

【００５７】一方、本実施例の目標ヨーイング運動量制
御装置では、前記操舵角速度θ' の操舵入力に対する位
相進みから，操舵初期にフィードバックゲインＫ_FBが小
さく設定されるため、この操舵初期，即ち前記時刻ｔ₁₂
までに，目標後輪転舵角δ_R ^* （＝ヨーレート対応後輪
転舵角δ_R ^* _YAW ）は，絶対値的に小さくなる。従っ
て、本実施例の目標ヨーイング運動量制御装置では、図
９ｅに実線で示すように，目標後輪転舵角δ_R ^* はこの
操舵初期に比較的小さな正値に設定されて実際の後輪転
舵角δ_R は小さく左切り，即ち逆相操舵され、前後輪間
の相対転舵角はさほど大きくないから，図９ｃに示すよ
うに車両に発生する実ヨーレートψ' は緩やかに立上が
り、前記従来の目標ヨーイング運動量制御装置に比し
て，目標ヨーレートψ^'*との誤差Δψ' が大きくなる。

【００５８】しかしながら、操舵角速度θ' が減少し始
める前記時刻ｔ₁₂から当該操舵角速度θ' が“０”とな
る前記時刻ｔ₁₃までの時間、本実施例のヨーイング運動
量制御装置では図９ｂに示すように前記フィードバック
ゲインＫ_FBが次第に大きな正値となり、しかも前記時刻
ｔ₁₂まででヨーレート誤差Δψ' が大きくなっているた
めに、目標後輪転舵角δ_R ^* は図９ｅに示すように速や
かに且つ大きな正値となって，後輪転舵角δ_R は大きく
左切り，即ち逆相操舵されて図９ｃに示すように実ヨー
レートψ' は緩やかに立上り、その結果，前記ヨーレー
ト誤差Δψ' は前記時刻ｔ₁₃より早い或る時刻に減少方
向に転じて目標後輪転舵角δ_R ^* も正の領域で減少し始
めた。従って、この実ヨーレートψ' の立上りによって
車両の公転運動が促進され、図９ｄに示すように車両に
発生する横加速度Ｙｇはゆっくりと，しかし確実に加速
されながら正の領域で大きくなっていった。一方、前記
従来のヨーイング運動量制御装置では，実ヨーレート
ψ' _N の目標ヨーレートψ^'*に対する遅れが変化せず、
しかもフィードバックゲインＫ_FBが前記比較的大きい所
定値Ｋ_FB2 であるために、前記目標後輪転舵角δ_R ^* _N
は，前記旋回初期とほぼ同等の値に維持され、目標ヨー
レートψ^'*の加速が小さくなる前記時刻ｔ₁₃より早い或
る時刻から緩やかに正の領域で減少した。また、この時
間における前記従来のヨーイング運動量制御装置では、
ヨーレートを発生させるために後輪のコーナリングフォ
ースを低下させるため、車両全体としての横力（コーナ
リングフォース）が少なく、横加速度の発生が遅れ、そ
の結果，横加速度Ｙｇ_N は，図９ｄに示すように立上り
が遅れている。

【００５９】そして、前記従来のヨーイング運動量制御
装置による実ヨーレートψ' _N は，前記目標ヨーレート
ψ^'*が減少し始める時刻ｔ₁₃で，当該目標ヨーレートψ
^'*を上回ったが、このシミュレーションでは当該時刻ｔ
₁₃までの前記実ヨーレートψ' _N の減速が小さかったた
めに、その後も正の領域で増加し続けて目標ヨーレート
ψ^'*を大きくオーバシュートした。従って、この絶対値
の大きな負値のヨーレート誤差Δψ' _N に，前記比較的
大きな所定値Ｋ_FB2 からなるフィードバックゲインＫ_FB
を乗じて設定される目標後輪転舵角δ_R ^* _N は速やかに
絶対値の大きな負値となって、後輪転舵角δ_R は大きく
右切り，即ち逆相操舵されて実ヨーレートψ' _N は速や
かに立下がるが、前記時刻ｔ₁₃以後の操舵入力に対する
ヨーイング運動の位相遅れを完全に是正するには至ら
ず、前記時刻ｔ₁₅まで後輪は大きく逆相操舵され続け
た。また、このとき後輪に発生するコーナリングフォー
スは，前記時刻ｔ₁₃までの車両公転運動に伴う横加速度
Ｙｇ_N と同方向に作用するため、図９ｄに示すように当
該時刻ｔ₁₃以後も横加速度Ｙｇ_N が加速され続けて，な
かなか減少に転じなかった。一方、結果的に実ヨーレー
トψ' の立上りが遅れた本実施例のヨーイング運動量制
御装置では、図９ｃに示すように既に前記時刻ｔ ₁₃で正
の領域での減少を開始した目標ヨーレートψ^'*を，未だ
増加し続ける実ヨーレートψ' が時刻ｔ₁₄で上回った。
ところが、この時刻ｔ₁₃から時刻ｔ₁₄までの時間にヨー
レート誤差Δψ' が速やかに且つ大きく減少したため
に、未だ比較的大きな正値に設定されたフィードバック
ゲインＫ_FBを乗じて設定される目標後輪転舵角δ
_R ^* は，図９ｅに示すように速やかに正の領域で減少さ
れ、後輪転舵角δ_R は速やかに切戻しされて実ヨーレー
トψ' の加速が速やかに減少された。

【００６０】一方、図９ｂに示すように前記時刻ｔ₁₃か
ら時刻ｔ₁₅にかけてフィードバックゲインＫ_FBが小さく
設定される本実施例のヨーイング運動量制御装置では、
図９ｅに示すように前記時刻ｔ₁₄以後，時刻ｔ₁₅まで目
標後輪転舵角δ_R ^* は絶対値の小さな負値に設定され、
後輪転舵角δ_R への右切り，即ち逆相操舵は小さく，前
後輪間の相対転舵角はさほど大きくないから，図９ｃに
示すように車両に発生する実ヨーレートψ' は緩やかに
立下り、前記従来の目標ヨーイング運動量制御装置に比
して，目標ヨーレートψ^'*との誤差Δψ' が大きくな
る。従って、結果的には本実施例のヨーイング運動量制
御装置によるヨーイング運動は，この時点までの位相が
遅れることになるが、前述のようにヨーイング運動量の
加速を抑える作用が強くなって，目標値に対するオーバ
シュート量は小さく抑えられる。また、ステアリングホ
イールの切戻し後の後輪の逆相方向への転舵角δ_R が小
さいため、前記時刻ｔ₁₃までの車両公転運動に伴う横加
速度Ｙｇを加速する後輪のコーナリングフォースが小さ
く、従って車両に発生する横加速度Ｙｇは図９ｄに示す
ように比較的速やかに減少に転じた。

【００６１】一方、前記実ヨーレートψ' _N の目標ヨー
レートψ^'*との位相遅れを是正するために，前記時刻ｔ
₁₅まで目標後輪転舵δ_R ^* _N を大きく設定し続けた前記
従来のヨーイング運動量制御装置では、図９ｅに示すよ
うに前記時刻ｔ₁₅以後も目標後輪転舵角δ_R ^* _N をそれ
までとほぼ同等の値に維持し、目標ヨーレートψ^'*の加
速が小さくなる前記時刻ｔ₁₆より早い或る時刻から緩や
かに負の領域で減少した。また、その結果，図９ｃに示
すように車両に発生する実ヨーレートψ' _N は比較的早
期に右回りである正値から左回りである負値に転じた
が、前述のように横加速度Ｙｇの減少が遅れ，また後輪
転舵角δ_RNを大きく逆相操舵し続けたために、図９ｄに
示すように更に横加速度Ｙｇの減少及び逆転が遅れ、従
って車両には逆向きの自転運動と公転運動とが発生し
て，前記戻り振りによるねじれ現象が発生してしまっ
た。

【００６２】また、前記従来のヨーイング運動量制御装
置による実ヨーレートψ' _N は，図９ｃに示すように前
記目標ヨーレートψ^'*が増加し始める時刻ｔ₁₆の時刻ｔ
₁₇で，当該目標ヨーレートψ^'*を下回ったが、このシミ
ュレーションでは当該時刻ｔ ₁₇までの前記実ヨーレート
ψ' _N の減速が小さかったために、その後も負の領域で
減少し続けて目標ヨーレートψ^'*を大きくオーバシュー
トした。従って、図９ｅに示すように、この絶対値の大
きな正値のヨーレート誤差Δψ' _N に，前記比較的大き
な所定値Ｋ_FB2 からなるフィードバックゲインＫ_FBを乗
じて設定される目標後輪転舵角δ_R ^* _N は速やかに大き
な正値となって、後輪転舵角δ_R は大きく左切り，即ち
逆相操舵されて実ヨーレートψ' _N は立下がるが、その
オーバシュート量と立下り速度は，前記時刻ｔ₁₆以後の
操舵入力に対するヨーイング運動の位相遅れを是正する
には至らず、前記時刻ｔ₂₀まで後輪は大きく逆相操舵さ
れ続けたにもかかわらず，実ヨーレートψ' _N は大きく
位相が遅れ続け、結果的に操舵入力が中庸状態に復帰し
た前記時刻ｔ₂₀よりも相応に遅い時刻ｔ₂₂で実ヨーレー
トψ' _N が“０”に収束した。また、図９ｄに示すよう
に、結果的に前記横加速度Ｙｇ_N の位相遅れは更に著し
くなり、操舵入力の切換え，即ち時刻ｔ₁₅から遙に遅れ
た時刻ｔ₁₇で正値，即ち右旋回から負値，即ち左旋回に
変化し、その分だけ，車両公転運動である旋回運動切返
しそのものが遅れてしまった。

【００６３】一方、本実施例のヨーイング運動量制御装
置では、操舵角速度θ' が減少し始める前記時刻ｔ₁₅か
ら当該操舵角速度θ' が“０”となる前記時刻ｔ₁₆まで
の時間、図９ｂに示すように前記フィードバックゲイン
Ｋ_FBが次第に大きな正値となり、しかも前記時刻ｔ₁₅ま
ででヨーレート誤差Δψ' が大きくなっているために、
目標後輪転舵角δ_R ^* は図９ｅに示すように緩やかに且
つ絶対値の大きな負値となって，後輪転舵角δ_R は大き
く右切り，即ち逆相操舵されて図９ｃに示すように実ヨ
ーレートψ' は速やかに立下り、その結果，前記ヨーレ
ート誤差Δψ'は前記時刻ｔ₁₆より早い或る時刻に減少
方向に転じて目標後輪転舵角δ_R ^* も負の領域で増加し
始めた。従って、この実ヨーレートψ' の立下りによっ
て車両の公転運動は抑制され、図９ｄに示すように車両
に発生する横加速度Ｙｇはゆっくりと，しかし確実に減
速されながら正の領域で小さくなっていった。そして、
図９ｃに示すように既に前記時刻ｔ₁₆で負の領域での増
加を開始した目標ヨーレートψ^'*を，未だ減少し続ける
実ヨーレートψ' が時刻ｔ₁₈で下回った。

【００６４】ところが、この時刻ｔ₁₆から時刻ｔ₁₈まで
の時間にヨーレート誤差Δψ' が速やかに減少したため
に、未だ比較的大きな正値に設定されたフィードバック
ゲインＫ_FBを乗じて設定される目標後輪転舵角δ
_R ^* は，図９ｅに示すように速やかに負の領域で増加さ
れ、後輪転舵角δ_R は速やかに切戻しされて実ヨーレー
トψ' の加速が速やかに減少された。従って、図９ｂに
示すように前記時刻ｔ₁₆から時刻ｔ₁₉にかけてフィード
バックゲインＫ_FBが小さく設定される本実施例のヨーイ
ング運動量制御装置では、図９ｅに示すように前記時刻
ｔ₁₈以後，時刻ｔ₁₉まで目標後輪転舵角δ_R ^* は絶対値
の小さな負値に設定され、後輪転舵角δ_R への左切り，
即ち逆相操舵は小さく，前後輪間の相対転舵角はさほど
大きくない。しかしながら、本実施例のヨーイング運動
量制御装置では、前述のようにヨーイング運動量の加速
を抑える作用が強くなって，目標値に対するオーバシュ
ート量を小さく抑えることができ、結果的にこのシミュ
レーションでは，前記従来のヨーイング運動量制御装置
による実ヨーレートψ' _N よりも，実ヨーレートψ' の
目標ヨーレート^'*に対する位相遅れを小さくすることが
できた。

【００６５】そして、操舵角速度θ' が減少し始める前
記時刻ｔ₁₉から当該操舵角速度θ'が“０”となる前記
時刻ｔ₂₀までの時間、図９ｂに示すように前記フィード
バックゲインＫ_FBが次第に大きな正値となり、しかも前
記時刻ｔ₁₉まででヨーレート誤差Δψ' が或る程度大き
いために、目標後輪転舵角δ_R ^* は図９ｅに示すように
速やかに且つ絶対値の大きな負値となって，後輪転舵角
δ_R は大きく左切り，即ち逆相操舵されて図９ｃに示す
ように実ヨーレートψ' は速やかに立上り、結果的に操
舵入力が中庸状態に復帰した前記時刻ｔ₂₀よりも少し遅
い時刻ｔ₂₁で実ヨーレートψ' が“０”に収束した。ま
た、図９ｄに示すように、結果的に前記横加速度Ｙｇ
は，実ヨーレートψ' に対して，さほど遅れることなく
追従し、例えばヨーイング運動量が右回りから左回りに
逆転した後，さほど遅れることなく横加速度Ｙｇも正
値，即ち右旋回から負値，即ち左旋回に変化し、その分
だけ，車両公転運動である旋回運動切返しを早くするこ
とができた。

【００６６】次に、前記氷雪路面等のように摩擦係数状
態が小さい低μ路の右旋回走行について考察する。この
ような低μ路では、旋回半径の大きさに関わらず、タイ
ヤ特性としてのコーナリングパワもコーナリングフォー
スの最大値も小さい。従って、操舵入力の増大に対し
て，タイヤ特性としてのコーナリングフォースが十分に
追従せず、また過大な操舵入力に対してはコーナリング
フォースの最大値の小ささから，タイヤは早期にグリッ
プ力を失って横滑りするから、その結果，図８の演算処
理のステップＳ３で読込まれる横加速度検出値Ｙｇは小
さな正の値となり、故に図８の演算処理のステップＳ９
で算出される最大ヨーレートψ^'* _MAX は小さな正の値と
なる。なお、ここでは理解を容易化するために，図８の
演算処理のステップＳ７で算出された操舵角速度θ' に
応じ，同ステップＳ１４で設定されるフィードバックゲ
インＫ_FBは或る一定値に保持されているものとする。

【００６７】一方、過大な操舵入力に伴って図８の演算
処理のステップＳ１で読込まれる操舵角値θが正方向に
増加すると，同ステップＳ８で算出設定される基準ヨー
レートψ^'* ₀ も正方向に増加するが、同ステップＳ１０
で基準ヨーレートの絶対値｜ψ^'* ₀ ｜が最大ヨーレート
の絶対値｜ψ^'* _MAX ｜を越えていると判定されるから、
ここではステップＳ１０からステップＳ１２に移行して
前記最大ヨーレートψ ^'* _MAX が目標ヨーレートψ^'*に設
定される。

【００６８】ここで、前述のようにタイヤ特性としての
コーナリングフォースが全体的に小さいために、車両に
発生するヨーモーメントも小さく、従って図８の演算処
理のステップＳ４で読み込まれる実ヨーレートψ' も小
さな正の値となる。以上より図８の演算処理のステップ
Ｓ１３で算出されるヨーレート誤差Δψ' も必然的に絶
対値の小さな値であることは間違いがない。このとき、
車両挙動によってヨーレート誤差Δψ' が正値であるか
負値であるかは不明であるが、何れにしても絶対値の小
さな値のヨーレート誤差Δψ' に基づいて図８の演算処
理のステップＳ１５で設定されるヨーレート対応後輪転
舵角δ_R ^* _YAW は絶対値の小さな正値又は負値となる。
従って、同ステップＳ１９で算出される目標後輪操舵角
δ_R ^* は、ステップＳ６で読込まれた比較的大きな正値
の後輪転舵制御分δ_ROに対して，この低μ路で達成可能
な小さなヨーレート誤差Δψ' を生じる程度の小さなヨ
ーレート対応後輪転舵角δ_R ^* _YAW を和した値にしかな
らない。そして、この目標後輪操舵角δ_R ^* に対して，
ステップＳ５で読込まれた実後輪転舵角δ_R との後輪転
舵角誤差Δδ_R が，ステップＳ２０で算出され、この後
輪転舵角誤差Δδ_Rを零にするようにステップＳ２１〜
Ｓ２５では，左右各ソレノイドデューティ比からなる制
御信号Ｓ_CS1 ，Ｓ_CS2 の出力又はその出力停止され、こ
の制御信号Ｓ _CS1 ，Ｓ_CS2 に応じて後輪１０ＲＬ，１０
ＲＲの転舵角制御が実行される。

【００６９】ここで、前記過大な操舵入力によって操舵
角θが増加してもヨーレート対応後輪転舵角δ_R ^* _YAW
は正負の何れにしても大きな値とならず、一方、操舵入
力の増大に伴って後輪転舵制御分δ_R0は増加するから、
達成される前後輪間の相対転舵角は小さくなる，即ち後
輪１０ＲＬ，１０ＲＲに対しては比較的大きな転舵角を
伴う同相制御が実行され、車両のヨーモーメントは抑制
されてヨーレートが不用意に加速されることがなく、走
行安定性が確保される。勿論、この過大な操舵入力も含
めて，余剰に急速な操舵入力以外の適正な操舵入力分に
ついては、当該低μ路面で達成可能な最大のヨーレート
が車両に発生し、これによって適正な操舵入力に対して
は運転者が意図した適正な走行ラインを保持し、過大な
操舵入力に対しても可及的に車両を回頭する。

【００７０】この後輪操舵制御は、左旋回走行において
も前記検出値並びに演算値の符号が逆転し、制御信号Ｓ
_CS1 と制御信号Ｓ_CS2 とが逆転し、アクチュエータ及び
後輪１０ＲＬ，１０ＲＲの挙動が左右で逆転する以外
は、前記とほぼ同様に実行される。ここで理解を容易化
するために、この低μ路における後輪操舵制御により達
成されるヨーレート対応後輪転舵角δ_R ^* _YAW 及び車両
に発生する実ヨーレートψ' ，目標ヨーレートψ^'*の変
化を図１０に示すタイムチャートに従って説明する。こ
こでは、更に理解を容易化するために実後輪転舵角δ_R
は当該ヨーレート対応後輪転舵角δ_R ^* _YAW にリアルタ
イムに一致するものとする。また、前記操舵角速度θ'
に応じたフィードバックゲインＫ_FBは，或る一定値に保
持されているものとする。

【００７１】今、時刻“０”から定速直進走行してい
て，時刻ｔ₀₁でステアリングホイールを右切込みしたと
する。この操舵入力に対してタイヤにはコーナリングフ
ォースが発生し、これによって発生・検出された或る正
の値の横加速度Ｙｇに従って，ほぼ一定値である正の最
大ヨーレートψ^'* _MAX が算出設定されたとする。一方、
当該操舵入力による操舵角θの正領域での増加に伴っ
て，一次遅れで算出される或る正の値の基準ヨーレート
ψ^'* ₀ も算出設定される。従って、前記図８の演算処理
によって正の値の基準ヨーレートψ^'* ₀ が正の値の最大
ヨーレートψ^'* _MAX以下である時刻ｔ₀₁から時刻ｔ₀₂ま
での時間は、目標ヨーレートψ^'*には基準ヨーレートψ
^'* ₀ が設定される。

【００７２】一方、車両にはこれに遅れてヨーモーメン
トが発生し、その結果，正領域で増加する実ヨーレート
ψ' が検出される。従って、前記時刻ｔ₀₁から時刻ｔ₀₂
までの時間は少なくとも，図４の演算処理で算出される
ヨーレート誤差Δψ' が正の領域で増加し、この正の領
域で増加するヨーレート誤差Δψ' に従ってヨーレート
対応後輪転舵角δ_R ^* _YAW は正の領域で増加するから、
実後輪転舵角δ_R も正の方向に，即ち後輪１０ＲＬ，１
０ＲＲは左切りされて逆相操舵され、これにより実ヨー
レートψ' は更に加速される。

【００７３】ところが、図１０に一点鎖線で示すように
基準ヨーレートψ^'* ₀ は，操舵入力の増大に伴って最大
ヨーレートψ^'* _MAX を越えて増加し続けるが、前記図８
の演算処理においては，当該基準ヨーレートψ^'* ₀ が最
大ヨーレートψ^'* _MAX を越える時刻ｔ₀₂から、目標ヨー
レートψ^'*には前記ほぼ一定値である最大ヨーレートψ
^'* _MAX が設定される。

【００７４】これに対して更に正領域で増加し続ける実
ヨーレートψ' と前記一定値である最大ヨーレートψ^'*
_MAX に設定された目標ヨーレートψ^'*とのヨーレート誤
差Δψ' は、当該時刻ｔ₀₂以後，正の領域で減少する。
従って、この正の領域で減少するヨーレート誤差Δψ'
に従ってヨーレート対応後輪転舵角δ_R ^* _YAW は正の領
域で減少するから、実後輪転舵角δ_R も正の領域で次第
に小さくなり，即ち後輪１０ＲＬ，１０ＲＲは左切りか
ら次第に中庸状態に復帰し、これにより実ヨーレート
ψ' は次第に減速される。

【００７５】しかしながら、車両慣性によって実ヨーレ
ートψ' は前記一定値である最大ヨーレートψ^'* _MAX に
設定された目標ヨーレートψ^'*に対して時刻ｔ₀₃で僅か
にオーバシュートし、これにより前記ヨーレート誤差Δ
ψ' は僅かに負の領域で減少するが、この負の領域で減
少するヨーレート誤差Δψ' に従ってヨーレート対応後
輪転舵角δ_R ^* _YAW は僅かに負の領域で減少するから、
実後輪転舵角δ_R は負の方向で次第にしかし僅かに大き
くなって右切りされ，即ち同相操舵され、その結果，車
両に発生しているヨーモーメントは更に抑制されて実質
的に実ヨーレートψ' は更に次第に，しかし僅かずつ減
速される。

【００７６】このように減速され続ける実ヨーレート
ψ' と前記一定値である最大ヨーレートψ^'* _MAX に設定
された目標ヨーレートψ^'*とのヨーレート誤差Δψ' は
時刻ｔ ₀₄で負の極大値を越えて更に負の領域で増加す
る。この間も前記と同様にして実ヨーレートψ' は次第
に僅かずつ減速され続ける。そして、減速され続ける実
ヨーレートψ' は車両慣性によって時刻ｔ₀₅で，前記一
定値である最大ヨーレートψ^'* _MAX に設定された目標ヨ
ーレートψ^'*に対して更に僅かにオーバシュートし、両
者のヨーレート誤差Δψ' は非常に小さく正の領域で増
加してやがて時刻ｔ₀₆で正の極大値を越えて再び正の領
域で減少する。これに伴って実ヨーレートψ' は，前記
非常に小さな正の値のヨーレート誤差Δψ' を補正する
だけ，非常に僅かに加速され、やがて時刻ｔ₀₇で実ヨー
レートψ' は，前記一定値である最大ヨーレートψ^'*
_MAX に設定された目標ヨーレートψ^'*に対してオーバシ
ュートすることなく一致する。

【００７７】この間、車両には当該低μ路で達成し得る
最大のヨーレートが発生するから一定の旋回半径での旋
回走行が継続され、従って適正な操舵入力に対してはス
テアリングホイールは右切込みしたままでよい。また、
過大な操舵入力があったとしても運転者は車両の旋回半
径との不一致を認識するから、その余剰分だけステアリ
ングホイールを僅かずつ切戻せばよい。

【００７８】以上より、前記図２，図３に示す車速セン
サ６，操舵角センサ８及び図８の演算処理のステップＳ
１，ステップＳ２が本発明のヨーイング運動量制御装置
の入力物理量検出手段に相当し、以下同様に，図２，図
３の操舵角センサ８及び図８の演算処理のステップＳ
１，ステップＳ７が操舵速度検出手段に相当し、図２，
図３のヨーレートセンサ１２及び図８の演算処理のステ
ップＳ４が実ヨーイング運動量検出手段に相当し、図８
の演算処理のステップＳ８〜ステップＳ１２が目標ヨー
イング運動量設定手段に相当し、図８の演算処理のステ
ップＳ１４がフィードバックゲイン補正手段に相当し、
図８の演算処理全体及び図２，図３のコントロールユニ
ット３がフィードバック制御手段に相当する。

【００７９】なお、前記実施例ではヨーレート誤差Δ
ψ' にフィードバックゲインＫ_FBを乗じて，制御量であ
るヨーレート対応後輪転舵角δ_R ^* _YAW を算出設定した
が、フィードバックゲインは，本来，フィードバック制
御に係る入出力系の利得のことであるから、本発明のヨ
ーイング運動量制御装置のように操舵速度の増加に伴っ
てフィードバックゲインを小さく補正する場合には，当
該入出力系の何処の利得を小さくしてもよいことは言う
までもない。

【００８０】また、前記実施例では操舵入力に対して路
面摩擦係数状態の影響を受けて生じる横加速度から目標
ヨーレートの最大値を算出設定し、これを操舵入力や車
速に応じて算出される目標ヨーレートのリミッタとした
が、例えば図１１に示すように前記操舵入力に対して発
生する横加速度検出値に応じて予め路面摩擦係数状態を
加味した目標ヨーレートを設定するための制御マップを
検索して，操舵角検出値θに応じ且つ当該横加速度検出
値Ｙｇをパラメータとする目標ヨーレートを算出設定し
たり、或いは図１２に示すように操舵入力に対して発生
する横加速度検出値から当該路面の摩擦係数状態を検出
又は推定し、操舵度検出値θに応じ且つ路面摩擦係数状
態をパラメータとする制御マップを検索して目標ヨーレ
ートψ^'*を算出設定する構成としてもよい。

【００８１】また、前記実施例では操舵入力に対して路
面摩擦係数状態の影響を加味した横加速度から，当該路
面摩擦係数状態を検出又は推定することとしたが、本発
明の車両のヨーイング運動量制御装置はこの路面摩擦係
数状態の検出又は推定を横加速度から行うことに限定す
るものではなく、その他に路面摩擦係数状態を含んで車
両に生じる各種の物理量から路面摩擦係数状態を検出又
は推定すればよい。

【００８２】また、前記実施例はコントロールユニット
３としてマイクロコンピュータを適用した場合について
説明したが、これに代えてカウンタ，比較器等の電子回
路を組み合わせて構成することもできる。また、前記作
動流体圧の供給源としては前記システムに個別に設けら
れたオイルポンプに限らず，エンジンの回転出力を利用
したオイルポンプからのライン圧を用いることも可能で
ある。

【００８３】勿論、旋回中のステアリング特性を改善す
るために行われる通常の四輪操舵を行うための補助的な
機能や構成を組み合わせることも可能であり、またこれ
を全く組み合わせないことも可能である。また、前記実
施例では車両のヨーイング運動量制御装置を四輪操舵制
御装置を含む補助操舵制御装置に展開したものとして後
輪のみに補助操舵を行うものについてのみ詳述したが、
前輪に補助操舵を行うものや前後輪に補助操舵を行うも
のを始めとして、本発明の車両のヨーイング運動量制御
装置は、目標ヨーイング運動量を設定して，車両に発生
する実ヨーイング運動量との比較制御を行うものについ
てはあらゆる制御装置に適用可能であり、例えば本出願
人が先に提案した特開平３−３１０３０号公報に記載さ
れる前後輪間又は左右輪間の駆動力配分クラッチの締結
力制御装置や、同じく本出願人が先に提案した特開平５
−１９３３３２号公報に記載されるロール剛性可変制御
を可能とした能動型サスペンション及びスタビライザ制
御装置、或いは同じく本出願人が先に提案した特開平５
−２４５２８号公報に記載される車両各輪の制動力を個
別に制御する制動力制御装置等にも広く展開可能であ
る。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように本発明の車両のヨー
イング運動量制御装置によれば、操舵速度検出値が大き
くなると，フィードバックゲインを小さく補正して、目
標ヨーイング運動量に実ヨーイング運動量を一致させる
制御量を小さく設定する構成としたために、操舵角の微
分値である操舵角速度等の操舵速度検出値の，目標ヨー
イング運動量に対する位相進みにより、フィードバック
ゲインが目標ヨーイング運動量の立上りよりも先に小さ
く設定され、操舵初期の制御量は立上りの遅い小さな値
となるが、前記ステアリングホイールの速い切返しのよ
うな場合にはヨーイング運動量よりも位相の遅れた横加
速度の収束性が向上して逆方向への旋回走行への移行が
早くなり、逆方向へのヨーイング運動と公転運動とによ
る戻り振り現象を回避することができる。また、操舵速
度検出値が小さいときには，フィードバックゲインを大
きく補正して、目標ヨーイング運動量に実ヨーイング運
動量を一致させる制御量が大きくなるから、定常的な旋
回走行の移行時のように操舵速度が小さい場合には，車
両の実ヨーイング運動量は目標ヨーイング運動量に速や
かに一致されて回頭性，操縦性が確保され、直進走行時
の外乱等のように操舵速度が小さい又はほぼ零である場
合には，車両に発生した実ヨーイング運動量が，ほぼ零
である目標ヨーイング運動量に速やかに一致されて走行
安定性が確保される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概要を示す基本構成図である。

【図２】本発明の車両のヨーイング運動量制御装置を四
輪操舵制御装置に適用した第１実施例の構成図である。

【図３】第１実施例の制御ブロック図である。

【図４】操舵角に対して車速をパラメータとして基準ヨ
ーレートを算出設定するための制御マップである。

【図５】目標ヨーレートと実ヨーレートとのヨーレート
誤差に対してヨーレート対応後輪転舵角を算出設定する
ための制御マップである。

【図６】操舵角速度に対してフィードバックゲインを算
出設定するための制御マップである。

【図７】後輪転舵角誤差に対して制御弁の各ソレノイド
デューティ比を算出設定するための制御マップである。

【図８】本発明の車両のヨーイング運動量制御装置の一
実施例の演算処理を示すフローチャートである。

【図９】図８の演算処理で行われるヨーレートフィード
バック制御による速い切返し操舵時の後輪操舵のタイム
チャートである。

【図１０】図８の演算処理で行われるヨーレートフィー
ドバック制御による低μ路面旋回走行時の後輪操舵のタ
イムチャートである。

【図１１】操舵角に対して横加速度をパラメータとして
目標ヨーレートを算出設定するための制御マップであ
る。

【図１２】操舵角に対して路面摩擦係数状態をパラメー
タとして目標ヨーレートを算出設定するための制御マッ
プである。

【符号の説明】

２は後輪操舵装置 ３はコントロールユニット ５ＦＬ，５ＦＲはフロントサスペンション ６は車速センサ（入力物理量検出手段） ８は操舵角センサ（入力物理量検出手段） ９は後輪操舵角センサ １０ＦＬ〜１０ＲＲは前左輪〜後右輪 １１は横加速度センサ（横加速度検出手段） １２はヨーレートセンサ（ヨーイング運動量検出手段） １５はステアリングホイール ２０は操舵軸 ２２は後輪操舵用シリンダ ２４はピストン ２６Ｌ，２６Ｒはシリンダ室 ２８はスプリング ３０は流体圧ポンプ ３２は制御弁 ４０はマイクロコンピュータ

───────────────────────────────────────────────────── 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 (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に実際に発生しているヨーイング運
   動量を検出するヨーイング運動量検出手段と、運転者の
   操作量と運転者の操作とに起因して発生する物理量のう
   ち、少なくともどちらか一方を検出する旋回物理量検出
   手段と、前記旋回物理量検出手段からの検出信号を入力
   し、これに基づいて車両で達成すべき目標ヨーイング運
   動量を演算する目標ヨーイング運動量演算手段と、前記
   目標ヨーイング運動量演算手段で演算された目標ヨーイ
   ング運動量に前記ヨーイング運動量検出手段で検出され
   たヨーイング運動量を一致させるように、所定のフィー
   ドバックゲインを用いてフィードバック制御を行うフィ
   ードバック制御手段とを備えた車両のヨーイング運動量
   制御装置において、運転者が操作する操舵速度を検出す
   る操舵速度検出手段と、該操舵速度検出手段からの検出
   信号が大きくなるのに応じて前記フィードバック制御手
   段で用いられるフィードバックゲインを小さく補正する
   フィードバックゲイン補正手段とを備えたことを特徴と
   する車両のヨーイング運動量制御装置。