JPH08183471A - 車両用実舵角制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 操舵特性の変化による過剰な補助舵角の増大
を抑制する。 【構成】 操舵角θと車速Ｖとから車両の運動状態量の
目標値ｄψ_Mを演算する手段１０１と、車両に発生して
いる運動状態量ｄψを検出する手段１００と、検出した
運動状態量ｄψと運動状態量目標値ｄψ_Mの偏差ｄψ_eの
変化にのみ応じた補償を行う補償器１０２を備えて、補
償を施された偏差ｄψ_Cに基づいて修正運動状態量を演
算する手段１０３と、修正運動状態量に基づいて舵角修
正量を演算する手段１０４と、操舵角と車速とから所定
の車輪に付与する補助舵角の主舵角操作量δ_REFを演算
する手段１０５と、この主舵角操作量δ_REFに舵角修正
量を加算して目標舵角量δ_RSを演算する手段１０６と、
目標舵角量に一致するよう所定の車輪に補助舵角を付与
する舵角調整手段１０７とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の実舵角を調整す
ることで車両の運動特性を制御する車両用実舵角制御装
置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からフィードフォワード制御とヨー
レートフィードバック制御によって後輪又は前輪の少な
くとも一方に、補助舵角を与えることで車両の実舵角を
制御するものが提案されており、例えば、本願出願人は
特願平５−３３２７０２号として車両用補助舵角制御装
置を提案した。

【０００３】これは車両に発生するヨーレートと、演算
されたヨーレートの目標値との偏差に基づいて補助舵角
フィードバック操作量を演算するとともに、このフィー
ドバック操作量を演算する補償手段に１次／１次のフィ
ルタ構成による位相進み補償器を設け、車速の増大に応
じて位相進み補償ゲインを低減させることで、高周波を
含めた外乱に対して車両の安定性を確保するものであ
り、車両の動特性を所定の特性に設定して外乱に対する
収束性を向上させるものである。

【０００４】このような車両用舵角制御装置としては、
このほか、本願出願人が提案した特開昭６２−２４７９
７９号公報等が知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両の操舵
特性は装着するタイヤの種類によっても変化する場合が
あり、特に、雪道に備えてスタッドレスタイヤに交換し
た場合などでは、車両の操舵特性が当初に比較して大き
く変化する場合がある。

【０００６】しかしながら、このような上記従来の車両
用実舵角制御装置にあっては、車両の操舵特性が変化し
た場合、過渡的な車両の動特性のみならず、定常的な動
特性までもが車両の操舵特性に呼応するよう補助舵角が
与えられ、例えば、上記のようにスタッドレスタイヤを
装着した場合に操舵特性はヨーレートゲインが低下して
アンダーステア側に変化するため、図１２のような矩形
波の操舵入力を前輪に与えてレーンチェンジのシミュレ
ーションを行うと、図１３〜図１５に示すように、前輪
の操舵に対して後輪は定常的に逆相側に操舵されてしま
い、操舵が終了したにもかかわらず車両が回頭するよう
な違和感を運転者へ与えてしまうという問題点があっ
た。

【０００７】そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされ
たもので、外乱に対する抑制を行いながらも、操舵特性
の変化に拘わらず所定の動特性を確保可能な車両用実舵
角制御装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、図１６に
おいて、車両の操舵角度θを検出する操舵角検出手段８
と、前記車両の速度Ｖを検出する速度検出手段９と、少
なくとも前記操舵角θと車速Ｖとから車両の運動状態量
の目標値ｄψ_Mを演算する運動状態量目標値演算手段１
０１と、実際に車両に発生している運動状態量ｄψを検
出する実運動状態量検出手段１００と、検出された運動
状態量ｄψと前記運動状態量目標値ｄψ _Mの偏差ｄψ_eの
変化にのみ応じた補償を行う補償器１０２を備えて、補
償を施された前記偏差ｄψ_Cに基づいて修正運動状態量
を演算する制御演算手段１０３と、前記修正運動状態量
に基づいて舵角修正量を演算する舵角修正量決定手段１
０４と、前記舵角修正量に一致するよう所定の車輪に補
助舵角を付与する舵角調整手段１０７とを備える。

【０００９】また、第２の発明は、図１７に示すよう
に、車両の操舵角度θを検出する操舵角検出手段８と、
前記車両の速度Ｖを検出する速度検出手段８と、少なく
とも前記操舵角θと車速Ｖとから車両の運動状態量の目
標値ｄψ_Mを演算する運動状態量目標値演算手段１０１
と、実際に車両に発生している運動状態量ｄψを検出す
る実運動状態量検出手段１００と、前記検出された運動
状態量ｄψと前記運動状態量目標値ｄψ_Mの偏差ｄψ_eの
変化にのみ応じた補償を行う補償器１０２を備えて、前
記補償を施された前記ｄψ_Cに基づいて修正運動状態量
を演算する制御演算手段１０３と、前記修正運動状態量
に基づいて舵角修正量を演算する舵角修正量決定手段１
０４と、少なくとも前記操舵角と車速とから所定の車輪
に付与する補助舵角の主舵角操作量δ_REFを演算する主
舵角操作量決定手段１０５と、この主舵角操作量δ_REF
に前記舵角修正量を加算して目標舵角量δ_RSを演算する
目標舵角演算手段１０６と、前記目標舵角量に一致する
よう所定の車輪に補助舵角を付与する舵角調整手段１０
７とを備える。

【００１０】また、第３の発明は、前記第２の発明にお
いて、図１８に示すように、運動状態量目標値演算手段
１０１が、操舵角θと車速Ｖに加えて主舵角操作量δ
_REFに基づいて車両の運動状態量の目標値ｄψ_Mを演算す
る。

【００１１】また、第４の発明は、前記第１ないし第３
の発明のいずれかひとつにおいて、前記補償器が、第１
のフィルタ定数をＴ₁、第２のフィルタ定数をＴ₂、微分
演算子をｓとしたとき、この補償器を構成するフィルタ
の伝達関数Ｇｃ（ｓ）を次式のように設定し、 Ｇｃ（ｓ）＝｛Ｔ₁ｓ／（Ｔ₂ｓ＋１）｝×ｄψ_ｅ この伝達関数Ｇｃ（ｓ）に基づいて前記偏差ｄψ_ｅを補
償をする。

【００１２】また、第５の発明は、前記第４の発明にお
いて、前記補償器におけるフィルタ定数は車速に応じて
設定される。

【００１３】

【作用】したがって、第１の発明は、補償器は、検出さ
れた車速と操舵角に基づいて演算された車両の運動状態
量の目標値と車両に発生した実際の運動状態量との偏差
に定常項を含まない所定のフィルタ定数のみによって補
償を行い、この補償で得られた修正運動状態量から舵角
修正量を演算して、舵角調整手段はこの舵角修正量と一
致するように所定の車輪へ補助舵角を付与し、定常項を
含まないフィルタ定数のみによって偏差の変化にのみ応
じた補償が行われるため、車両のヨーレートゲインが低
下した場合に、補助舵角が定常的に逆相側へ操舵される
のを抑制することができる。

【００１４】また、第２の発明は、補償器は、検出され
た車速と操舵角に基づいて演算された車両の運動状態量
の目標値と車両に発生した実際の運動状態量との偏差に
定常項を含まない所定のフィルタ定数のみによって補償
を行い、この補償で得られた修正運動状態量から舵角修
正量を演算する一方、目標舵角演算手段は、少なくとも
操舵角と車速とから主舵角操作量決定手段で演算された
主舵角操作量にこの舵角修正量を加算して目標舵角量を
演算し、舵角調整手段はこの目標舵角量と一致するよう
に所定の車輪へ補助舵角を付与し、定常項を含まないフ
ィルタ定数のみによって偏差の変化にのみ応じた補償が
行われるため、車両のヨーレートゲインが低下した場合
に、補助舵角が定常的に逆相側へ操舵されるのを抑制す
ることができる。

【００１５】また、第３の発明は、前記運動状態量目標
値演算手段は、操舵角と車速に加えて主舵角操作量決定
手段で演算された主舵角操作量に基づいて運動状態量目
標値を演算し、主舵角操作量を加味した舵角修正量を得
ることができる。

【００１６】また、第４の発明は、前記補償器において
偏差の変化にのみ応じた補償を行う所定のフィルタ定数
が、第１の定数Ｔ₁と第２の定数Ｔ₂とから構成され、フ
ィルタの伝達関数Ｇｃ（ｓ）は、 Ｇｃ（ｓ）＝Ｔ₁ｓ／（Ｔ₂ｓ＋１） に設定されて、分子に定常的な車両の運動量に対応した
項を含まないため、すなわち、検出された運動状態量と
運動状態量目標値の偏差の変化にのみ対応するフィルタ
としたため、車両の操舵特性がアンダーステア側へ変化
した場合にも、定常的に補助舵角の操舵量が逆相側へ増
大されるのを抑制できる。

【００１７】また、第５の発明は、前記補償器における
フィルタ定数Ｔ₁、Ｔ₂は車速に応じて設定されるため、
車両の動特性を車速の変化に応じた特性に設定すること
ができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１９】図１〜図２は、本発明を四輪操舵装置に適
用した場合の一例を示し、図１において前輪１、２は、
運転者のステアリング操作によって作動する機械リンク
式のステアリング装置３にぞれぞれ操舵される。

【００２０】後輪４、５は補助舵角を付与する舵角アク
チュエータ６によってそれぞれ操舵される。

【００２１】ここで、舵角アクチュエータ６はマイクロ
プロセッサ等を主にして構成されたコントローラ７に駆
動される。

【００２２】このコントローラ７には、操舵角を検出す
る手段としての操舵角センサ８が検出した操舵角θと、
車速検出手段としての車速センサ９が検出した車速Ｖ
と、車両の実運動状態量を検出する手段としてのヨーレ
ートセンサ１０が検出したヨーレートｄψと、後輪舵角
センサ１１が検出した実後輪舵角δ_Rがそれぞれ入力さ
れ、これら各検出値に基づいて後輪舵角目標値δ_RSを算
出し、実後輪舵角δ_Rがこの後輪舵角目標値δ_RSに一致
するよう舵角アクチュエータ６を駆動するのである。

【００２３】図２はコントローラ７において行われる処
理をブロック化したもので、後輪舵角演算部２１は、操
舵角センサ８からの操舵角θと車速センサ９からの車速
Ｖから主後輪舵角δ_REFを演算する。

【００２４】一方、目標運動状態量演算部２２は、操舵
角θ、車速Ｖ及び後輪舵角演算部２１からの主後輪舵角
δ_REFに基づいて運動状態量目標値としての目標ヨーレ
ートｄψ_Mを演算する。

【００２５】制御演算部２３は、ヨーレートセンサ１０
が検出した発生ヨーレートｄψと目標運動状態量演算部
２２で得た目標ヨーレートｄψ_Mの偏差ｄψ_eを演算する
とともに、この偏差ｄψ_eに内部に備えた補償器によっ
て後述するようなフィルタ処理を施して補償した後、補
償ヨーレートｄψ_cを演算する。

【００２６】後輪舵角修正量決定部２４は、制御演算部
２３からの補償ヨーレートｄψ_cに基づいて後輪舵角修
正量δ_RFBを演算して、目標後輪舵角決定部２５へ送出
する。

【００２７】目標後輪舵角決定部２５では、主後輪舵角
δ_REFに後輪舵角修正量δ_RFBを加算することで後輪舵角
目標値δ_RSを演算する。

【００２８】後輪舵角調整部２６は実後輪舵角δ_Rが後
輪舵角目標値δ_RSに一致するよう舵角アクチュエータ６
を駆動し、不整路などの悪路や横風等が車両に与える外
乱の影響を抑制するのである。

【００２９】このように構成されたコントローラ７にお
いて行われる制御の一例を図３のフローチャートに示
し、以下、このフローチャートを参照しながら詳述す
る。

【００３０】［後輪舵角制御動作］ステップＳ１では所
定の制御起動時間を経過したかを判定し、所定時間を経
過していれば、ステップＳ２で操舵角センサ８からの操
舵角θ、車速センサ９からの車速Ｖ、ヨーレートセンサ
１０からの発生ヨーレートｄψ、及び後輪舵角センサ１
１からの後輪舵角δ_Rをそれぞれ読み込む。

【００３１】ステップＳ３では、検出された操舵角θと
車速Ｖに基づいて主後輪舵角δ_REFを算出する。主後輪
舵角δ_REFの算出は、前記従来例に示した特開昭６２−
２４７９７９号公報と同様にして、位相反転ディレイ制
御などによるフィードフォワードの目標値として算出さ
れる。

【００３２】ステップＳ４では操舵角θ、車速Ｖ及び主
後輪舵角δ_REFとから目標ヨーレートｄψ_Mが演算され
る。

【００３３】この目標ヨーレートｄψ_Mは、例えば次式
で求められるものである。

【００３４】 ｄψ_M＝Ｖ×θ／｛Ｎ×Ｌ×（１＋Ａ₀Ｖ²）｝ ただし、 Ｌ＝Ｌ_F＋Ｌ_R Ａ₀＝Ｍ（Ｌ_RＫ_R−Ｌ_FＫ_F）／（２Ｌ²Ｋ_FＫ_R） なお、Ｌ：ホイールベース Ｌ_F：車両重心〜前車軸間距離 Ｌ_R：車両重心〜後車軸間距離 Ｋ_F：前輪コーナリングパワー Ｋ_R：後輪コーナリングパワー Ｍ：車両重量 Ｎ：ステアリングギア比 である。

【００３５】一方、ステップＳ５では、検出された発生
ヨーレートｄψと目標ヨーレートｄψ_Mの偏差ｄψ_eを次
式により算出する。

【００３６】 ｄψ_e ＝ ｄψ−ｄψ_M …（１） 次に、ステップＳ６において、ヨーレートの偏差ｄψ_e
に次式のようなフィルタ補償を施すことにより補償ヨー
レートｄψ_Cの演算を行う。

【００３７】

【数１】

【００３８】ただし、ｓは微分演算子である。

【００３９】ここで、フィルタ定数Ｔ₁、Ｔ₂は、図５に
示すように、車速Ｖの関数あるいはマップとして与えら
れるもので、それぞれ車速Ｖに応じた時定数が設定され
るのである。

【００４０】次に、ステップＳ７では、ステップＳ６で
演算された補償ヨーレートｄψ_Cより後輪舵角修正量δ
_RFBが演算され、ステップＳ８では、こうして得られた
後輪舵角修正量δ_RFBと主後輪舵角_REFとから次式により
後輪舵角目標値δ_RSが演算される。

【００４１】δ_RS ＝ δ_RFB ＋ δ_REF この後輪舵角目標値δ_RSに後輪舵角センサ１１の実後輪
舵角δ_Rが一致するよう、後輪舵角調整部２６は舵角ア
クチュエータ６を駆動するのである。

【００４２】［制御演算部のヨーレートフィードバック
補償］制御演算部２３で行われるヨーレートフィードバ
ックの補償部を示すブロック図を図４に示し、２３Ａは
車両モデル、２３Ｂは比例ゲインＫｐ、２３Ｃは補償器
を示す。

【００４３】ここで、車両の運動状態方程式は、２自由
度、平面２輪モデルを用いた場合、次のように表すこと
ができる。

【００４４】ｄｘ＝Ａｘ＋Ｂｕ すなわち、

【００４５】

【数２】

【００４６】

【数３】

【００４７】ここで、 Ａ₁＝−ａ₁₁−ａ₂₂ Ａ₀＝ａ₁₁ａ₂₂−ａ₁₂ａ₂₂ Ｂ₁＝ｂ₁₂ Ｂ₀＝ａ₁₂ｂ₂₂−ａ₂₂ｂ₁₂ ａ₁₁＝−２（Ｌ_F ²ｅＫ_F＋Ｌ_R ²Ｋ_R）／Ｉ_ZＶ ａ₁₂＝−２（Ｌ_FｅＫ_F−Ｌ_RＫ_R）／Ｉ_ZＶ ａ₂₁＝−２（Ｌ_FｅＫ_F−Ｌ_RＫ_R）／ＭＶ−Ｖ ａ₂₂＝−２（ｅＫ_F＋Ｋ_R）／ＭＶ ｂ₁₁＝２Ｌ_FｅＫ_F／Ｉ_ZＮ ｂ₁₂＝−２Ｌ_RＫ_R／Ｉ_Z ｂ₂₁＝２ｅＫ_F／ＭＶ ｂ₂₂＝２Ｋ_R／Ｍ ただし、Ｖｙ：横速度 Ｌ_F：車両重心〜前車軸間距離 Ｌ_R：車両重心〜後車軸間距離 Ｋ_F：前輪コーナリングパワー Ｋ_R：後輪コーナリングパワー Ｍ：車両重量 Ｉ_Z：ヨー慣性モーメント Ｎ：ステアリングギア比 上記（２）式より、後輪舵角δ_Rを入力、ヨーレートを
出力とした場合の後輪舵角〜ヨーレートの伝達関数Ｇ_P
（ｓ）は次式で表現される。

【００４８】

【数４】

【００４９】さらに、ヨーレートフィードバック部分の
みを取り出して考えると、伝達関数Ｇ_T（ｓ）は次のよ
うになる。

【００５０】

【数５】

【００５１】ただし、

【００５２】

【数６】

【００５３】これら上記（５）〜（８）式から、比例ゲ
インＫｐ、フィルタ定数Ｔ₁、Ｔ₂を任意に設定すること
により車両の動特性を所定の値に設定することができ、
上記（２）式に示したように、目標ヨーレートｄψ_Mと
発生ヨーレートｄψの偏差ｄψ_eに応じて、上記（２）
式に示したように、Ｔ₁ｓ／（Ｔ₂ｓ＋１）により分子に
定常的な車両の運動量に対応した項をもたない補償を施
すことにより、操舵特性が変化した場合にも所定の動特
性を確保するとともに、外乱に対して車両の挙動を安定
させることが可能となりるのである。

【００５４】以上に示した演算に基づいて、次のような
値を各定数に代入すると、 Ｌ_F：車両重心〜前車軸間距離 ＝１．１６７（ｍ） Ｌ_R：車両重心〜後車軸間距離 ＝１．５５３（ｍ） ｅＫ_F：等価前輪コーナリングパワー ＝７９６１１．
２（N/rad） Ｋ_R：後輪コーナリングパワー ＝９３１００（N/r
ad） Ｍ：車両重量 ＝１７０２（kg） Ｉ_Z：ヨー慣性モーメント ＝２５９８．２２５（kg
ｍ²） Ｎ：ステアリングギア比 ＝１７．２ Ｖ：車速 ＝１２０（km/h 比例ゲインＫｐ＝０．０１１７６となり、このときのフ
ィルタ定数Ｔ₁、Ｔ₂は、それぞれ次のようになる。

【００５５】Ｔ₁＝０．２３１ Ｔ₂＝０．１７１ これに対して、前記従来例に上記と同様の値を代入した
場合のフィルタ定数Ｔ₁、Ｔ₂は、 Ｔ₁＝０．４４３ Ｔ₂＝０．１６４ となる。

【００５６】ここで、本実施例と前記従来例との差を明
確にすべく前輪１、２へ正弦波状の外乱を入力してヨー
レートの応答特性のシミュレーションを行った結果、周
波数とゲイン及び周波数と位相の関係はそれぞれ図６、
図７に示すとうりとなった。

【００５７】これら図６、図７より、本実施例と従来例
とでは定常的な量を除けば過渡的な応答特性は略一致し
ており、本実施例は前記従来例と同様の外乱抑制作用を
備え、不整路あるいは横風等に対して車両の安定性を確
保することが可能となるのである。

【００５８】さらに、車両の操舵特性の変化による後輪
舵角及びヨーレートについて、本実施例と前記従来例と
の差を明確にすべく、レーンチェンジのシミュレーショ
ンを行ったものを図８〜図１１に示し、これは図８に示
すようにほぼ矩形波の操舵入力を前輪１、２へ加えた場
合の後輪舵角、ヨーレート及び後輪舵角修正量を図９〜
図１１にそれぞれ示す。

【００５９】これら図９〜図１１を前記従来例に示した
図１３〜図１５とそれぞれ比較すると、本実施例では、
前輪１、２の操舵方向に対して逆相側への後輪舵角修正
量δ_RFBが従来例に比して低減されるため、スタッドレ
スタイヤの装着等によって、車両の操舵特性が当初に比
してアンダーステア側に変化した場合にも、後輪が定常
的に逆相側へ操舵されるのを抑制することが可能となっ
て、前記従来例のように運転者の操舵が終了したにも拘
わらず車両が回頭するのを低減して操縦性を向上させる
ことができ、さらに、前記従来例と同様に外乱に対する
安定性を具備することができ、操縦性及び安定性に優れ
た車両を提供することが可能となる。

【００６０】なお、上記実施例におけるアクチュエータ
６は、詳述はしないが、電動あるいは油圧駆動などの駆
動手段によって構成することができる。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように第１の発明は、車両
の操舵角度を検出する操舵角検出手段と、前記車両の速
度を検出する速度検出手段と、少なくとも前記操舵角と
車速とから車両の運動状態量の目標値を演算する運動状
態量目標値演算手段と、実際に車両に発生している運動
状態量を検出する実運動状態量検出手段と、検出された
運動状態量と前記運動状態量目標値の偏差の変化にのみ
応じた補償を行う補償器を備えて、前記補償を施された
前記偏差に基づいて修正運動状態量を演算する制御演算
手段と、前記修正運動状態量に基づいて舵角修正量を演
算する舵角修正量決定手段と、前記舵角修正量に一致す
るよう所定の車輪に補助舵角を付与する舵角調整手段と
を備え、運動状態量の偏差は定常的な車両の運動量に対
応する項を含まないフィルタ定数のみによって補償が行
われるため、車両の操舵特性が当初に比してアンダース
テア側に変化した場合にも、後輪が定常的に逆相側へ操
舵されるのを抑制することが可能となって、前記従来例
のように操舵終了後に車両が回頭するのを抑制して運転
者に違和感を与えることがなくなって操縦性を向上させ
ることができ、さらに、前記従来例と同様に外乱に対す
る安定性を備えるため、操縦性及び安定性に優れた車両
を提供することが可能となる。

【００６２】また、第２の発明は、車両の操舵角度を検
出する操舵角検出手段と、前記車両の速度を検出する速
度検出手段と、少なくとも前記操舵角と車速とから車両
の運動状態量の目標値を演算する運動状態量目標値演算
手段と、実際に車両に発生している運動状態量を検出す
る実運動状態量検出手段と、前記検出された運動状態量
と前記運動状態量目標値の偏差の変化にのみ応じた補償
を行う補償器を備えて、前記補償を施された前記に基づ
いて修正運動状態量を演算する制御演算手段と、前記修
正運動状態量に基づいて舵角修正量を演算する舵角修正
量決定手段と、少なくとも前記操舵角と車速とから所定
の車輪に付与する補助舵角の主舵角操作量を演算する主
舵角操作量決定手段と、この主舵角操作量に前記舵角修
正量を加算して目標舵角量を演算する目標舵角演算手段
と、前記目標舵角量に一致するよう所定の車輪に補助舵
角を付与する舵角調整手段とを備え、運動状態量の偏差
は定常的な車両の運動量に対応する項を含まないフィル
タ定数のみによって補償が行われ、車両の操舵特性が当
初に比してアンダーステア側に変化した場合にも、後輪
が定常的に逆相側へ操舵されるのを抑制することが可能
となって、前記従来例のように操舵終了後に車両が回頭
するのを抑制して運転者に違和感を与えることがなくな
って操縦性を向上させることができ、さらに、前記従来
例と同様に外乱に対する安定性を備えるため、操縦性及
び安定性に優れた車両を提供することが可能となる。

【００６３】また、第３の発明は、運動状態量目標値演
算手段が、操舵角と車速に加えて主舵角操作量に基づい
て車両の運動状態量の目標値を演算し、舵角修正量に主
舵角操作量を加味することで不整路や横風等の外乱に対
する車両の挙動を効果的に抑制することが可能となる。

【００６４】また、第４の発明は、前記補償器が、第１
のフィルタ定数をＴ₁、第２のフィルタ定数をＴ₂、微分
演算子をｓとしたとき、この補償器を構成するフィルタ
の伝達関数Ｇｃ（ｓ）を次式のように設定し、 Ｇｃ（ｓ）＝｛Ｔ₁ｓ／（Ｔ₂ｓ＋１）｝×ｄψ_e この伝達関数Ｇｃ（ｓ）に基づいて前記偏差ｄψ_eを補
償し、この伝達関数は、分子に定常的な車両の運動量に
対応する項を含まないため、車両の操舵特性がアンダー
ステア側へ変化した場合にも、定常的に補助舵角の操舵
量が逆相側へ増大されるのを抑制でき、操舵特性の変動
による定常的な動特性の変動を抑制できる。

【００６５】また、第５の発明は、前記補償器における
フィルタ定数は車速に応じて設定され、車両の動特性を
車速の変化に応じた特性に設定することが可能となっ
て、操縦性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す４輪操舵車両の概略構成
図。

【図２】同じくコントローラのブロック図。

【図３】同じくコントローラで行われる制御の一例を示
すフローチャートである。

【図４】同じくコントローラを主体に行われるフィード
バック系のブロック図。

【図５】車速とフィルタ定数の関係を示す図である。

【図６】外乱を与えた場合のゲインと周波数の関係を示
すグラフで、本実施例を実線で、従来例を破線でそれぞ
れ示す。

【図７】同じく外乱を与えた場合の位相と周波数の関係
を示すグラフで、本実施例を実線で、従来例を破線でそ
れぞれ示す。

【図８】レーンチェンジのシミュレーションを示し、操
舵角と時間の関係を示すグラフである。

【図９】同じく、後輪舵角と時間の関係を示すグラフで
ある。

【図１０】同じく、ヨーレートと時間の関係を示すグラ
フである。

【図１１】同じく、後輪舵角修正量と時間の関係を示す
グラフである。

【図１２】従来例におけるレーンチェンジのシミュレー
ションを示し、操舵角と時間の関係を示すグラフであ
る。

【図１３】同じく従来例における、後輪舵角と時間の関
係を示すグラフである。

【図１４】同じく従来例における、ヨーレートと時間の
関係を示すグラフである。

【図１５】同じく従来例における、後輪舵角修正量と時
間の関係を示すグラフである。

【図１６】第１の発明に対応するクレーム対応図であ
る。

【図１７】第２の発明に対応するクレーム対応図であ
る。

【図１８】第３の発明に対応するクレーム対応図であ
る。

【符号の説明】

３ ステアリング装置 ４、５ 後輪 ６ アクチュエータ ７ コントローラ ８ 操舵角センサ ９ 車速センサ １０ ヨーレートセンサ Ｔ₁、Ｔ₂ フィルタ定数 １００ 実運動状態量検出手段 １０１ 運動状態量目標値演算手段 １０２ 補償器 １０３ 制御演算手段 １０４ 舵角修正量決定手段 １０５ 主舵角操作量決定手段 １０６ 目標舵角演算手段 １０７ 舵角調整手段

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【手続補正書】

【提出日】平成７年１月２３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】また、第２の発明は、図１７に示すよう
に、車両の操舵角度θを検出する操舵角検出手段８と、
前記車両の速度Ｖを検出する速度検出手段９と、少なく
とも前記操舵角θと車速Ｖとから車両の運動状態量の目
標値ｄψ_Ｍを演算する運動状態量目標値演算手段１０１
と、実際に車両に発生している運動状態量ｄψを検出す
る実運動状態量検出手段１００と、前記検出された運動
状態量ｄψと前記運動状態量目標値ｄψ_Ｍの偏差ｄψ_ｅ
の変化にのみ応じた補償を行う補償器１０２を備えて、
前記補償を施された前記ｄψ_ｃに基づいて修正運動状態
量を演算する制御演算手段１０３と、前記修正運動状態
量に基づいて舵角修正量を演算する舵角修正量決定手段
１０４と、少なくとも前記操舵角と車速とから所定の車
輪に付与する補助舵角の主舵角操作量δ_ＲＥＦを演算す
る主舵角操作量決定手段１０５と、この主舵角操作量δ
_ＲＥＦに前記舵角修正量を加算して目標舵角量δ_ＲＳを
演算する目標舵角演算手段１０６と、前記目標舵角量に
一致するよう所定の車輪に補助舵角を付与する舵角調整
手段１０７とを備える。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４７】ここで、 Ａ_１＝−ａ_１１−ａ_２２ Ａ_０＝ａ_１１ａ_２２−ａ _１２ａ_２１ Ｂ_１＝ｂ_１２ Ｂ_０＝ａ_１２ｂ_２２−ａ_２２ｂ_１２ ａ_１１＝−２（Ｌ_Ｆ ^２ｅＫ_Ｆ＋Ｌ_Ｒ ^２Ｋ_Ｒ）／Ｉ_ＺＶ ａ_１２＝−２（Ｌ_ＦｅＫ_Ｆ−Ｌ_ＲＫ_Ｒ）／Ｉ_ＺＶ ａ_２１＝−２（Ｌ_ＦｅＫ_Ｆ−Ｌ_ＲＫ_Ｒ）／ＭＶ−Ｖ ａ_２２＝−２（ｅＫ_Ｆ＋Ｋ_Ｒ）／ＭＶ ｂ_１１＝２Ｌ_ＦｅＫ_Ｆ／Ｉ_ＺＮ ｂ_１２＝−２Ｌ_ＲＫ_Ｒ／Ｉ_Ｚ ｂ_２１＝２ｅＫ_Ｆ／ＭＶ ｂ_２２＝２Ｋ_Ｒ／Ｍ ただし、Ｖｙ：横速度 Ｌ_Ｆ：車両重心〜前車軸間距離 Ｌ_Ｒ：車両重心〜後車軸間距離 Ｋ_Ｆ：前輪コーナリングパワー Ｋ_Ｒ：後輪コーナリングパワー Ｍ：車両重量 Ｉ_Ｚ：ヨー慣性モーメント Ｎ：ステアリングギア比 上記（２）式より、後輪舵角δ_Ｒを入力、ヨーレートを
出力とした場合の後輪舵角〜ヨーレートの伝達関数Ｇ_Ｐ
（ｓ）は次式で表現される。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５３】これら上記（５）〜（８）式から、比例ゲ
インＫｐ、フィルタ定数Ｔ_１、Ｔ_２を任意に設定するこ
とにより車両の動特性を所定の値に設定することがで
き、上記（２）式に示したように、目標ヨーレートｄψ
_Ｍと発生ヨーレートｄψの偏差ｄψ_ｅに応じて、上記
（２）式に示したように、Ｔ_１ｓ／（Ｔ_２ｓ＋１）によ
り分子に定常的な車両の運動量に対応した項をもたない
補償を施すことにより、操舵特性が変化した場合にも所
定の動特性を確保するとともに、外乱に対して車両の挙
動を安定させることが可能となるのである。

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１８】

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の操舵角度を検出する操舵角検出手
   段と、前記車両の速度を検出する速度検出手段と、少な
   くとも前記操舵角と車速とから車両の運動状態量の目標
   値を演算する運動状態量目標値演算手段と、実際に車両
   に発生している運動状態量を検出する実運動状態量検出
   手段と、検出された運動状態量と前記運動状態量目標値
   の偏差の変化にのみ応じた補償を行う補償器を備えると
   ともに、補償を施された前記偏差に基づいて修正運動状
   態量を演算する制御演算手段と、前記修正運動状態量に
   基づいて舵角修正量を演算する舵角修正量決定手段と、
   前記舵角修正量に一致するよう所定の車輪に補助舵角を
   付与する舵角調整手段とを備えたことをことを特徴とす
   る車両用実舵角制御装置。
2. 【請求項２】 車両の操舵角度を検出する操舵角検出手
   段と、前記車両の速度を検出する速度検出手段と、少な
   くとも前記操舵角と車速とから車両の運動状態量の目標
   値を演算する運動状態量目標値演算手段と、実際に車両
   に発生している運動状態量を検出する実運動状態量検出
   手段と、前記検出された運動状態量と前記運動状態量目
   標値の偏差の変化にのみ応じた補償を行う補償器を備え
   るとともに、補償を施された前記偏差に基づいて修正運
   動状態量を演算する制御演算手段と、前記修正運動状態
   量に基づいて舵角修正量を演算する舵角修正量決定手段
   と、少なくとも前記操舵角と車速とから所定の車輪に付
   与する補助舵角の主舵角操作量を演算する主舵角操作量
   決定手段と、この主舵角操作量に前記舵角修正量を加算
   して目標舵角量を演算する目標舵角演算手段と、前記目
   標舵角量に一致するよう所定の車輪に補助舵角を付与す
   る舵角調整手段とを備えたことを特徴とする車両用実舵
   角制御装置。
3. 【請求項３】 運動状態量目標値演算手段が、操舵角と
   車速に加えて主舵角操作量に基づいて車両の運動状態量
   の目標値を演算することを特徴とする請求項２に記載の
   車両用実舵角制御装置。
4. 【請求項４】 前記補償器が、第１のフィルタ定数をＴ
   ₁、第２のフィルタ定数をＴ₂、微分演算子をｓとしたと
   き、この補償器を構成するフィルタの伝達関数Ｇｃ
   （ｓ）を次式のように設定し、 Ｇｃ（ｓ）＝｛Ｔ₁ｓ／（Ｔ₂ｓ＋１）｝×ｄψ_e この伝達関数Ｇｃ（ｓ）に基づいて前記偏差ｄψ_eを補
   償をすることを特徴とする請求項１ないし請求項３のい
   ずれかひとつに記載の車両用実舵角制御装置。
5. 【請求項５】 前記補償器におけるフィルタ定数は車速
   に応じて設定されることを特徴とする請求項４に記載の
   車両用実舵角制御装置。