JPH0885470A - 車両用補助舵角制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィードフォワード制御＋フィードバック制
御により補助舵角を与える車両用補助舵角制御装置にお
いて、スタッドレスタイヤ装着旋回時や低μ路旋回時等
で、フィードバック舵角による車両挙動の違和感を低減
すること。 【構成】 補助舵角フィードバック目標値算出手段ｆに
より算出される補助舵角フィードバック目標値があらわ
すフィードバック舵角が車両回頭性を増大する転舵方向
かどうかを判断するフィードバック舵角方向判断手段ｊ
と、フィードバック舵角が車両回頭性を増大する転舵方
向である時、車両回頭性を抑える転舵方向である時に比
べてフィードバックゲインを小さくするフィードバック
ゲイン設定手段ｋとを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フィードフォワード制
御＋ヨーレイトフィードバック制御等により補助舵角を
与える車両用補助舵角制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、フィードフォワード制御＋ヨーレ
イトフィードバック制御により後輪に補助舵角を与える
車両用補助舵角制御装置としては、例えば、特開平２−
１８１６８号公報に記載の装置が知られている。

【０００３】この従来出典には、所望のヨーレイト応答
モデルである規範モデルを持ち、車速と操舵角と規範モ
デルを用いてヨーレイト目標値を決め、このヨーレイト
目標値に遅れ要素を介在させて得られた値をヨーレイト
フィードバック系で用いるヨーレイト推定値とすること
で、フィードバック系は主に外乱やパラメータ変動を吸
収する場合でのみ作動するようにした技術が開示されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の車両用補助舵角制御装置にあっては、ヨーレイト検
出値（実ヨーレイト）とヨーレイト推定値（目標ヨーレ
イト）との偏差と一定のフィードバックゲインとを用い
てフィードバック後輪舵角を与えるようにしているた
め、スタッドレスタイヤ装着旋回時や低μ路旋回時等
で、実際に車両で発生するヨーレイトがノーマルタイヤ
装着旋回時や高μ路旋回時に比べて大きく低下した場
合、偏差が大きくなるのに伴ってフィードバック後輪舵
角が大きくなり、逆相で大きなフィードバック後輪舵角
が付与されると、リヤの回り込み感等により違和感が大
きくなる。

【０００５】すなわち、ノーマルタイヤ装着時とスタッ
ドレスタイヤ装着時との実ヨーレイト／操舵角の周波数
応答特性をみると、図８に示すように、ゲイン及び位相
が共に高周波数ほどスタッドレスタイヤ装着時の方がノ
ーマルタイヤ装着時より低下する特性を示す。

【０００６】よって、ステップ操舵時の応答特性をみる
と、図９に示すように、スタッドレスタイヤ装着時には
車両に発生する実ヨーレイトがノーマルタイヤ装着時に
比べて低くなり、結果として、ヨーレイト偏差を生じ、
この偏差に基づき実ヨーレイトを増大させ目標ヨーレイ
トに近づけるべく逆相側に後輪舵角を与える制御が行な
われることになり、操舵初期の大きな逆相後輪舵角によ
りリヤの回り込み感が大きくなる。

【０００７】つまり、目標ヨーレイトは、ノーマルタイ
ヤ装着時や高μ路旋回時等を基準として定められるもの
であるため、図９の実線特性に示すように、ノーマルタ
イヤ装着時で実ヨーレイトが目標ヨーレイトに一致して
いる場合、外乱入力がない限りステップ操舵時に偏差が
発生することがなく、後輪舵角はフィードフォワード分
のみにより与えられることになり、図９のハッチングで
示す部分が、余分な偏差と逆相側の余分な後輪舵角量と
なる。

【０００８】本発明は、上記問題点に着目してなされた
もので、その目的とするところは、フィードフォワード
制御＋フィードバック制御により補助舵角を与える車両
用補助舵角制御装置において、スタッドレスタイヤ装着
旋回時や低μ路旋回時等で、フィードバック舵角による
車両挙動の違和感を低減することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１記載の第１の発明では、図１(イ) のクレーム対
応図に示すように、車速検出手段ａと、ステアリング舵
角検出手段ｂと、車速検出値とステアリング舵角検出値
に基づいて補助舵角フィードフォワード目標値を算出す
る補助舵角フィードフォワード目標値算出手段ｃと、自
車に生じる運動状態量を推定する運動状態量推定手段ｄ
と、推定される運動状態量と同種の運動状態量を検出す
る運動状態量検出手段ｅと、運動状態量検出値と運動状
態量推定値との偏差に基づく補償により補助舵角フィー
ドバック目標値を算出する補助舵角フィードバック目標
値算出手段ｆと、補助舵角フィードフォワード目標値と
補助舵角フィードバック目標値との和により補助舵角目
標値を算出する補助舵角目標値算出手段ｇと、補助舵角
目標値が得られる制御指令を補助舵角アクチュエータｈ
に出力する補助舵角制御手段ｉとを備えている車両用補
助舵角制御装置において、前記補助舵角フィードバック
目標値算出手段ｆにより算出される補助舵角フィードバ
ック目標値があらわすフィードバック舵角が車両回頭性
を増大する転舵方向かどうかを判断するフィードバック
舵角方向判断手段ｊと、フィードバック舵角が車両回頭
性を増大する転舵方向である時、車両回頭性を抑える転
舵方向である時に比べてフィードバックゲインを小さく
するフィードバックゲイン設定手段ｋと、を備えている
ことを特徴とする。

【００１０】上記目的を達成するため請求項２記載の第
２の発明では、図１(ロ) のクレーム対応図に示すよう
に、請求項１記載の車両用補助舵角制御装置において、
前記フィードバックゲイン設定手段ｋに代え、フィード
バック舵角が車両回頭性を増大する転舵方向である時、
補助舵角量制限値を車両回頭性を抑える転舵方向である
時に比べて補助舵角量制限値を小さくする補助舵角量制
限値設定手段ｍを設けたことを特徴とする。

【００１１】上記目的を達成するため請求項３記載の第
３の発明では、請求項１または請求項２記載の車両用補
助舵角制御装置において、前記運動状態量推定手段ｄと
運動状態量検出手段ｅが、ヨーレイト推定手段とヨーレ
イト検出手段であり、前記補助舵角制御手段ｉが、後輪
舵角目標値が得られる制御指令を後輪舵角アクチュエー
タに出力する手段であることを特徴とする。

【００１２】

【作用】第１の発明の作用を説明する。

【００１３】車両旋回時、補助舵角フィードフォワード
目標値算出手段ｃにおいて、車速検出手段ａからの車速
検出値とステアリング舵角検出手段ｂからのステアリン
グ舵角検出値に基づいて補助舵角フィードフォワード目
標値が算出される。

【００１４】一方、運動状態量推定手段ｄにおいて、自
車に生じる運動状態量が推定され、運動状態量検出手段
ｅにおいて、推定される運動状態量と同種の運動状態量
が検出され、補助舵角フィードバック目標値算出手段ｆ
において、運動状態量検出値と運動状態量推定値との偏
差に基づく補償により補助舵角フィードバック目標値が
算出される。

【００１５】そして、補助舵角目標値算出手段ｇにおい
て、補助舵角フィードフォワード目標値と補助舵角フィ
ードバック目標値との和により補助舵角目標値が算出さ
れ、補助舵角制御手段ｉにおいて、補助舵角目標値が得
られる制御指令が補助舵角アクチュエータｈに出力され
る。

【００１６】上記補助舵角フィードバック目標値を算出
するにあたっては、フィードバック舵角方向判断手段ｊ
において、補助舵角フィードバック目標値算出手段ｆに
より算出される補助舵角フィードバック目標値があらわ
すフィードバック舵角が車両回頭性を増大する転舵方向
かどうかが判断され、フィードバックゲイン設定手段ｋ
において、フィードバック舵角が車両回頭性を増大する
転舵方向である時、車両回頭性を抑える転舵方向である
時に比べてフィードバックゲインが小さくされる。

【００１７】したがって、スタッドレスタイヤ装着旋回
時や低μ路旋回時等で、旋回時に車両に発生する回頭性
がノーマルタイヤ装着旋回時等に比べて低くなり、フィ
ードバック舵角が車両回頭性を増大する転舵方向となる
時には、フィードバックゲインが小さくされ、ゲインと
偏差に基づくフィードバック舵角量が減少することにな
るため、リヤの回り込み等による車両挙動の違和感が低
減される。

【００１８】第２の発明の作用を説明する。

【００１９】上記補助舵角フィードバック目標値を算出
するにあたっては、フィードバック舵角方向判断手段ｊ
において、補助舵角フィードバック目標値算出手段ｆに
より算出される補助舵角フィードバック目標値があらわ
すフィードバック舵角が車両回頭性を増大する転舵方向
かどうかが判断され、補助舵角量制限値設定手段ｍにお
いて、フィードバック舵角が車両回頭性を増大する転舵
方向である時、補助舵角量制限値を車両回頭性を抑える
転舵方向である時に比べて補助舵角量制限値が小さくさ
れる。

【００２０】したがって、スタッドレスタイヤ装着旋回
時や低μ路旋回時等で、旋回時に車両に発生する回頭性
がノーマルタイヤ装着旋回時等に比べて低くなり、フィ
ードバック舵角が車両回頭性を増大する転舵方向となる
時には、フィードバック舵角量が制限値を超えないレベ
ルの値までに制限されるため、リヤの回り込み等による
車両挙動の違和感が低減される。

【００２１】第３の発明の作用を説明する。

【００２２】補助舵角フィードバック目標値を算出する
にあたって、運動状態量推定手段ｄにおいて、自車に生
じるヨーレイトが推定され、補助舵角フィードバック目
標値算出手段ｆにおいて、ヨーレイト検出値とヨーレイ
ト推定値との偏差に基づく補償により後輪舵角フィード
バック目標値が算出される。

【００２３】そして、補助舵角目標値算出手段ｇにおい
て、後輪舵角フィードフォワード目標値と後輪舵角フィ
ードバック目標値との和により後輪舵角目標値が算出さ
れ、補助舵角制御手段ｉにおいて、後輪舵角目標値が得
られる制御指令が後輪舵角アクチュエータｈに出力され
る。

【００２４】したがって、フィードフォワード制御＋ヨ
ーレイトフィードバック制御により後輪のみに補助舵角
を与えるシステムにおいて、スタッドレスタイヤ装着旋
回時や低μ路旋回時等で、逆相の後輪操舵量を減らこと
で、フィードバック舵角によるリヤ回り込み感が低減さ
れる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００２６】（第１実施例）構成を説明する。

【００２７】図２は第１の発明及び第３の発明に対応す
る第１実施例の車両用補助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。

【００２８】図２において、前輪１，２の操舵は、ステ
アリングハンドル３と機械リンク式ステアリング機構４
によって行なわれる。これは、例えば、ステアリングギ
ア、ピットマンアーム、リレーロッド、サイドロッド
５，６、ナックルアーム７，８等で構成される。

【００２９】そして、後輪９，１０の転舵は、電動式ス
テアリング装置１１（補助舵角アクチュエータｈに相
当）によって行なわれる。この後輪９，１０間は、ラッ
クシャフト１２、サイドロッド１３，１４、ナックルア
ーム１５，１６により連結され、ラック１２が内挿され
たラックチューブ１７には、減速機構１８とモータ１９
とフェイルセーフソレノイド２０が設けられ、このモー
タ１９とフェイルセーフソレノイド２０は、車速センサ
２１（車速検出手段ａに相当），前輪舵角センサ２２
（ステアリング舵角検出手段ｂに相当），リア舵角サブ
センサ２３，リア舵角メインセンサ２４，ヨーレイトセ
ンサ２５（運動状態量検出手段ｅに相当）等からの信号
を入力するコントローラ２６により駆動制御される。

【００３０】図３は電動式ステアリング装置１１の具体
的な構成を示す断面図である。

【００３１】図３において、ラック１２が内挿されたラ
ックチューブ１７はブラケットを介して車体に固定され
ている。そして、ラック１２の両端部には、ボールジョ
イント３０，３１を介してサイドロッド１３，１４が連
結されている。減速機構１８は、モータ１９のモータ軸
に連結されたモータピニオン３２と、該モータピニオン
３２に噛合するリングギア３３と、該リングギア３３に
固定されると共にラックギア１２ａに噛み合うラックピ
ニオン３５とによって構成されている。従って、モータ
１９のモータ軸が回転すると、モータピニオン３２→リ
ングギア３３→ラックピニオン３５へと回転が伝達さ
れ、回転するラックピニオン３５とラックギア１２ａと
の噛み合いによりラックシャフト１２が軸方向へ移動し
て後輪９，１０の転舵が行なわれる。この後輪９，１０
の転舵量は、ラックシャフト１２の移動量、即ち、モー
タ軸の回転量に比例する。

【００３２】前記ラックピニオン３５には、その回転量
により後輪舵角を検出するポテンショメータ構造のリア
舵角メインセンサ２４が設けられている。

【００３３】前記フェイルセーフソレノイド２０には、
ロックピン２０ａが進退可能に設けられていて、電子制
御系等のフェイル時には、ラックシャフト１２に形成さ
れたロック溝１２ｂにロックピン２０ａを嵌入させるこ
とでラックシャフト１２を、後輪９，１０が中立舵角位
置を保つ位置に固定するようにしている。

【００３４】作用を説明する。

【００３５】［後輪舵角制御作動］図４はコントローラ
２６で行なわれる後輪舵角制御作動の流れを示すフロー
チャートであり、以下、各ステップについて説明する。

【００３６】ステップ４０では、車速Ｖとステアリング
舵角θと実ヨーレイトψ'sとリア舵角メインセンサ値δ
rsとが読み込まれる。

【００３７】ここで、実ヨーレイトψ'sは、ヨーレイト
センサ２５からのヨーレイトセンサ値Ｖψ' と、温度ド
リフトによる影響を取り除く検出ヨーレイト補正処理に
よって得られた最新のヨーレイトゼロ補正メモリ値Ｖ
ψ'om により算出される。

【００３８】ステップ４１では、車速Ｖとステアリング
舵角θを用いた位相反転ディレイ制御方式に基づく下記
の式により後輪舵角フィードフォワード目標値δRFF
^*（以下、＊は目標値を表すものとする。）が算出され
る（補助舵角フィードフォワード目標値算出手段ｃに相
当）。

【００３９】δRFF^*＝Ｋθ＋τθ＋τ’θ ステップ４２では、アクチュエータモデルを用い、後輪
舵角フィードフォワード目標値δRFF^*を与えた場合、実
際に後輪舵角アクチュエータが後輪を操舵する量である
後輪舵角推定値δRFF^#（以下、＃は推定値を表すものと
する。）が算出される。このアクチュエータモデルは、
後輪舵角指令値に対し実際のアクチュエータを駆動させ
て得られる実後輪舵角の伝達特性で与えられる。

【００４０】ステップ４３では、車両モデルを用い、車
速Ｖとステアリング舵角θと後輪舵角推定値δRFF^#を与
えての走行を想定した場合のヨーレイト推定値ψ'^#が算
出される。ここで、車両モデルとしては、例えば、線形
２自由度平面車両モデルが用いられる。

【００４１】ステップ４４では、ヨーレイトセンサモデ
ルを用い、ヨーレイト推定値ψ'^#から推定ヨーレイト
ψ's^# が算出される。このヨーレイトセンサモデルは、
センサの周波数応答等のセンサ動特性の実験結果に基づ
く伝達関数で与えられる。

【００４２】尚、ステップ４２〜４４は、運動状態量推
定手段ｄに相当する。

【００４３】ステップ４５では、実ヨーレイトψ'sと推
定ヨーレイトψ's^# との差によりヨーレイト偏差ψ'eが
算出される。

【００４４】ステップ４６では、一次遅れのフィルタを
構成するフィードバック補償器−１により、ヨーレイト
センサ２５の出力に含まれる高周波ノイズが除去され
る。

【００４５】このフィードバック補償器−１の入力信号
はψ'eであり、出力信号はψ'ec1である。

【００４６】ステップ４７では、１次／１次のフィルタ
を構成するフィードバック補償器−２により、外乱に対
する車両の過渡応答が調整される。

【００４７】このフィードバック補償器−２の入力信号
はψ'ec1と車速Ｖであり、出力信号はψ'ec2である。

【００４８】ステップ４８では、図６に示すフィードバ
ック比例ゲイン設定フローチャートにより設定されたフ
ィードバック比例ゲインＫｐを用いてフィードバック後
輪舵角指令値δRFBO^* が算出される。

【００４９】ステップ４９では、車速Ｖに応じて、フィ
ードバック後輪舵角指令値δRFBO^*の最大値を滑らかに
制限したフィードバック後輪舵角制限指令値δRFBL^* が
算出される。この舵角リミッタの入力信号はδRFBO^* と
車速Ｖであり、出力信号はδRFBL^* である。

【００５０】ステップ５０では、フィードバック後輪舵
角制限指令値δRFBL^* にヒステリシスを設け、フィード
バックによる微小なヨーレイトの振動を取り除いたフィ
ードバック後輪舵角制限指令値δRFBH^* が算出される。

【００５１】この微小変化吸収器の入力信号はδRFBL^*
と後輪舵角フィードバック目標値δRFB^*であり、出力信
号はδRFBH^* である。

【００５２】ステップ５１では、２次／２次のフィルタ
を構成するアクチュエータ位相補償器により、アクチュ
エータ制御系で設定されている伝達特性を希望する伝達
特性に変更して後輪舵角フィードバック目標値δRFB^*が
算出される。

【００５３】このアクチュエータ位相補償器の入力信号
はδRFBH^* であり、出力信号はδRFB^*である。

【００５４】尚、ステップ４５〜５１は、補助舵角フィ
ードバック目標値算出手段ｆに相当する。

【００５５】ステップ５２では、後輪舵角フィードフォ
ワード目標値δRFF^*と後輪舵角フィードバック目標値δ
RFB^*との和により後輪舵角目標値δR^*が算出される（補
助舵角目標値算出手段ｇに相当）。

【００５６】ステップ５３では、リア舵角メインセンサ
値δrsとロバストモデルマッチング手法を用いて後輪舵
角目標値δR^*が得られる指令（ＰＷＭによるモータ制御
電流）が出力される（補助舵角制御手段ｉに相当）。

【００５７】［推定ヨーレイト算出処理］図５はヨーレ
イト推定値算出部を示すブロック図で、ヨーレイト推定
値算出部は、アクチュエータモデル６０と、車両モデル
６１と、ヨーレイトセンサモデル６２とによって構成さ
れていて、以下、各モデルについて説明する。

【００５８】＊アクチュエータモデル アクチュエータモデルは、後輪舵角フィードフォワード
目標値δRFF^*を入力し、実際に後輪舵角アクチュエータ
である電動式ステアリング装置１１が後輪９，１０を操
舵する量を推定する。

【００５９】＊車両モデル 車両モデルは、車速Ｖとステアリング舵角θと後輪舵角
推定値δRFF^#を入力し、ヨーレイト推定値ψ'^#を算出す
る。

【００６０】この車両モデルは、基本的に線形２自由度
平面車両モデルを用いてヨーレイト推定値ψ'^#が算出さ
れるが、ステアリング機構やタイヤの動特性等の高周波
のダイナミクスの影響については無駄時間により近似
し、また、実車が有する非線形特性による影響を取り除
くべく各種定常特性調整器により調整する。

【００６１】＊ヨーレイトセンサモデル ヨーレイトセンサモデルは、ヨーレイトセンサ２５の動
特性が車両の動特性に対して無視することができない場
合に設定されるもので、ヨーレイト推定値ψ'^#を入力
し、推定ヨーレイトψ's^# を算出する。

【００６２】［フィードバック比例ゲイン設定処理］図
６はフィードバック比例ゲインの設定処理作動の流れを
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。

【００６３】ステップ７０では、推定ヨーレイトψ's^#
が正かどうかが判断される。

【００６４】ステップ７１では、ステップ７０でψ's^#
＞０と判断された時、推定ヨーレイトフラグＦＬＧＭＰ
がＦＬＧＭＰ＝１に設定される。

【００６５】ステップ７２では、ステップ７０でψ's^#
＜０と判断された時、推定ヨーレイトフラグＦＬＧＭＰ
がＦＬＧＭＰ＝０に設定される。

【００６６】ステップ７３では、偏差ψ'eが正かどうか
が判断される。

【００６７】ステップ７４では、ステップ７３でψ'e＞
０と判断された時、偏差フラグＦＬＧＨＰがＦＬＧＨＰ
＝１に設定される。

【００６８】ステップ７５では、ステップ７３でψ'e＜
０と判断された時、偏差フラグＦＬＧＨＰがＦＬＧＨＰ
＝０に設定される。

【００６９】ステップ７６では、ＦＬＧＭＰ＝１かつＦ
ＬＧＨＰ＝０、または、ＦＬＧＭＰ＝０かつＦＬＧＨＰ
＝１かどうかが判断される。

【００７０】以上のステップ７０〜ステップ７６は、フ
ィードバック舵角方向判断手段ｊに相当する。

【００７１】ステップ７７では、ステップ７６でＹＥＳ
と判断された時、フィードバック比例ゲインＫｐがＫｐ
＝Ｋp1×０．５により設定される。ここで、Ｋp1はノー
マルタイヤ装着での高μ路旋回時において、最適の後輪
舵角を得る基準値である。

【００７２】ステップ７８では、ステップ７６でＮＯと
判断された時、フィードバック比例ゲインＫｐがＫｐ＝
Ｋp1により設定される。

【００７３】以上のステップ７７及びステップ７８は、
フィードバックゲイン設定手段ｋに相当する。

【００７４】［後輪舵角制御作用］旋回時の後輪舵角制
御作用は、図４に示すフローチャートにしたがって実行
される。

【００７５】すなわち、ステップ４１において、車速Ｖ
とステアリング舵角θを用いた位相反転ディレイ制御方
式に基づく式により後輪舵角フィードフォワード目標値
δRFF^*が算出される。

【００７６】一方、ステップ４２〜ステップ４４におい
て、各モデルを用い自車に生じる推定ヨーレイトψ's^#
が算出され、ステップ４５〜ステップ５１において、ヨ
ーレイトセンサ２５からのヨーレイトセンサ値Ｖψ' に
基づく実ヨーレイトψ'sと推定ヨーレイトψ's^# との差
であるヨーレイト偏差ψ'eに基づく補償により後輪舵角
フィードバック目標値δRFB^*が算出される。

【００７７】そして、ステップ５２において、後輪舵角
フィードフォワード目標値δRFF^*と後輪舵角フィードバ
ック目標値δRFB^*との和により後輪舵角目標値δR^*が算
出され、ステップ５３において、後輪舵角目標値δR^*が
得られる制御指令が電動式ステアリング装置１１のモー
タ１９に出力される。

【００７８】上記ステップ４２〜ステップ４４で自車に
生じる推定ヨーレイトψ's^# を推定するにあたっては、
ステップ４２のアクチュエータモデル６０において、後
輪舵角フィードフォワード目標値δRFF^*から電動式ステ
アリング装置１１の動特性の影響を取り除いた後輪舵角
推定値δRFF^#が算出され、ステップ４３の車両モデル６
１において、この後輪舵角推定値δRFF^#と車速Ｖとステ
アリング舵角θと線形２自由度平面車両モデルを用いて
ヨーレイト推定値ψ'^#が算出され、ステップ４４のヨー
レイトセンサモデル６２において、ヨーレイトセンサ２
５の動特性を用いてステップ４３から出力されるヨーレ
イト推定値ψ'^#を補正した推定ヨーレイトψ's^# が算出
される。

【００７９】したがって、車両モデル６１以外にアクチ
ュエータモデル６０とヨーレイトセンサモデル６２を用
いて推定ヨーレイトψ's^# を算出するようにしているこ
とで、後輪ステアリング装置１１の動特性及びヨーレイ
トセンサ２５の動特性の影響を受けない精度の高いフィ
ードバック制御が達成される。言い換えると、推定ヨー
レイトψ's^# が正確に算出されることで、通常旋回時に
おいて、外乱の影響を受けない限りフィードバック制御
が働かないことになる。

【００８０】［フィードバック比例ゲイン設定作用］図
４のステップ４８にてフィードバック後輪舵角指令値δ
RFBO^* を算出するにあたっては、フィードバック比例ゲ
インＫｐと偏差ψ'ec2を用いた下記の式により算出され
る。

【００８１】 δRFBO^* ＝Ｋｐ・｛（１＋τ₁ ｓ）／（１＋τ₂ ｓ）｝・ψ'ec2 …(1) 一方、フィードバック比例ゲインＫｐは、図６のフロー
チャートにより下記のように設定される。

【００８２】図６のステップ７６では、フィードバック
後輪舵角を車両回頭性を増大する逆相方向に与えるとき
か否かが下記の手法にて判断される。

【００８３】まず、ヨーレイト偏差ψ'eは、 ψ'e＝ψ's（実ヨーレイト）−ψ's^# （推定ヨーレイ
ト） の式により算出される。

【００８４】よって、例えば、右旋回方向に発生するヨ
ーレイトを正とし、左旋回方向に発生するヨーレイトを
負とした場合、ψ's^# ＞０の時にψ'e＜０の時、あるい
は、ψ's^# ＜０の時にψ'e＞０の時は、実ヨーレイト
ψ'sを推定ヨーレイトψ's^# に一致させるために逆相方
向のフィードバック後輪舵角を与えることになる。つま
り、ステップ７６のＦＬＧＭＰ＝１かつＦＬＧＨＰ＝
０、または、ＦＬＧＭＰ＝０かつＦＬＧＨＰ＝１かどう
かが判断は、このことをあらわしている。

【００８５】そして、フィードバック後輪舵角が逆相方
向である時、ステップ７７にてフィードバック比例ゲイ
ンＫｐがＫｐ＝Ｋp1×０．５により設定される。

【００８６】したがって、スタッドレスタイヤ装着旋回
時や低μ路旋回時等で、旋回時に車両に発生する回頭性
がノーマルタイヤ装着旋回時等に比べて低くなり、フィ
ードバック後輪舵角が逆相方向となる時には、フィード
バック比例ゲインＫｐがフィードバック後輪舵角が同相
方向となる時に比べて小さくされ、上記(1) 式に示すよ
うに、フィードバック比例ゲインＫｐと偏差ψ'ec2に基
づいて算出されるフィードバック後輪舵角指令値δRFBO
^* が減少することになるため、リヤの回り込みによる車
両挙動の違和感が低減される。

【００８７】効果を説明する。

【００８８】（１）フィードフォワード制御＋ヨーレイ
トフィードバック制御により後輪舵角を与える車両用補
助舵角制御装置において、フィードバック後輪舵角が車
両回頭性を増大する逆相方向であると判断された時、フ
ィードバック比例ゲインＫｐをフィードバック後輪舵角
が同相方向となる時に比べて小さく設定する装置とした
ため、スタッドレスタイヤ装着旋回時や低μ路旋回時等
で、フィードバック後輪舵角によるリヤの回り込み感を
低減することができる。

【００８９】（２）運動状態量推定手段と運動状態量検
出手段を、ヨーレイト推定部とヨーレイトセンサ２５と
し、補助舵角制御手段を、後輪舵角目標値δR^*が得られ
る制御指令を後輪の電動式ステアリング装置１１に出力
する装置としたため、フィードフォワード制御＋ヨーレ
イトフィードバック制御により後輪のみに補助舵角を与
えるシステムにおいて、上記（１）の効果を達成するこ
とができる。

【００９０】（３）自車に生じる推定ヨーレイトψ's^#
を推定するにあたって、アクチュエータモデル６０と車
両モデル６１に加え、ヨーレイトセンサ２５の動特性を
用いてヨーレイト推定値ψ'^#を補正した推定ヨーレイト
ψ's^# を算出するヨーレイトセンサモデル６２を用いて
行なう装置としているため、電動式ステアリング装置１
１の動特性及びヨーレイトセンサ２５の動特性の影響を
受けない精度の高いフィードバック制御を達成すること
ができる。

【００９１】（第２実施例）第２の発明及び第３の発明
に対応する第２実施例の車両用補助舵角制御装置につい
て説明する。

【００９２】第１実施例装置が図４のフローチャートの
ステップ４８でフィードバック比例ゲインＫｐをフィー
ドバック後輪舵角が逆相の時に小さくする例であったの
に対し、この第２実施例装置は、フィードバック比例ゲ
インＫｐはそのままで図４のフローチャートのステップ
４９でフィードバック後輪舵角のリミッタをフィードバ
ック後輪舵角が逆相の時に小さくする例である。尚、他
の構成及び作用については第１実施例と同様である。

【００９３】［フィードバック後輪舵角リミッタ設定処
理］図７はフィードバック後輪舵角リミッタの設定処理
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。

【００９４】ステップ８０〜ステップ８６は、図６のス
テップ７０〜ステップ７６にそれぞれ対応する。

【００９５】ステップ８７では、ステップ８６でＹＥＳ
と判断された時、フィードバック後輪舵角リミッタがリ
ミッタ＝リミッタ１×０．３により設定される。ここ
で、リミッタ１はノーマルタイヤ装着での高μ路旋回時
において、車速Ｖに応じて設定された最適のリミッタ基
準値である。

【００９６】ステップ８８では、ステップ８６でＮＯと
判断された時、フィードバック後輪舵角リミッタがリミ
ッタ＝リミッタ１により設定される。

【００９７】以上のステップ８７及びステップ８８は、
補助舵角量制限値設定手段ｍに相当する。

【００９８】［フィードバック後輪舵角リミッタ設定作
用］図４のステップ４９にてフィードバック後輪舵角指
令値δRFBO^* の最大値を滑らかに制限したフィードバッ
ク後輪舵角制限指令値δRFBL^* を算出するにあたって
は、車速Ｖに応じて制限値であるリミッタ１が算出され
る。

【００９９】一方、ステップ４９で用いられるリミッタ
は、図７のフローチャートにより下記のように設定され
る。

【０１００】まず、図７のステップ８０〜ステップ８６
では、第１実施例と同様の判断にて、フィードバック後
輪舵角を車両回頭性を増大する逆相方向に与えるときか
否かが判断される。

【０１０１】そして、フィードバック後輪舵角が逆相方
向である時、ステップ８７にてフィードバック後輪舵角
リミッタがリミッタ＝リミッタ１×０．３により設定さ
れる。したがって、スタッドレスタイヤ装着旋回時や低
μ路旋回時等で、旋回時に車両に発生する回頭性がノー
マルタイヤ装着旋回時等に比べて低くなり、フィードバ
ック後輪舵角が逆相方向となる時には、フィードバック
後輪舵角リミッタがフィードバック後輪舵角が同相方向
となる時に比べて小さくされ、このリミッタを用いて算
出されるフィードバック後輪舵角制限指令値δRFBL^* が
減少することになるため、リヤの回り込みによる車両挙
動の違和感が低減される。

【０１０２】効果を説明する。

【０１０３】（４）フィードフォワード制御＋ヨーレイ
トフィードバック制御により後輪舵角を与える車両用補
助舵角制御装置において、フィードバック後輪舵角が車
両回頭性を増大する逆相方向であると判断された時、フ
ィードバック後輪舵角リミッタをフィードバック後輪舵
角が同相方向となる時に比べて小さく設定する装置とし
たため、スタッドレスタイヤ装着旋回時や低μ路旋回時
等で、フィードバック後輪舵角によるリヤの回り込み感
を低減することができる。

【０１０４】特に、ワンダリング路での安定性に、微少
舵での応答性が必要で、フィードバック比例ゲインＫｐ
を低下させると性能劣化させるような場合には、このリ
ミッタによる後輪舵角量制限手法が有用である。

【０１０５】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。

【０１０６】例えば、実施例では、後輪のみに補助舵角
を与える補助舵角制御装置の例を示したが、前輪のみあ
るいは前後輪に補助舵角を与えるような補助舵角制御装
置にも適用することができる。

【０１０７】実施例では、運動状態量としてヨーレイト
を用いる例を示したが、横速度や横加速度やこれらを複
合的に表したヨー運動量を用いるようにしてもよい。

【０１０８】実施例では補助舵角アクチュエータとし
て、電動式ステアリング装置を用いる例を示したが、油
圧や空圧式ステアリング装置であっても適用できる。

【０１０９】

【発明の効果】請求項１記載の第１の発明にあっては、
フィードフォワード制御＋フィードバック制御により補
助舵角を与える車両用補助舵角制御装置において、補助
舵角フィードバック目標値算出手段により算出される補
助舵角フィードバック目標値があらわすフィードバック
舵角が車両回頭性を増大する転舵方向かどうかを判断す
るフィードバック舵角方向判断手段と、フィードバック
舵角が車両回頭性を増大する転舵方向である時、車両回
頭性を抑える転舵方向である時に比べてフィードバック
ゲインを小さくするフィードバックゲイン設定手段とを
備えている装置としたため、スタッドレスタイヤ装着旋
回時や低μ路旋回時等で、フィードバック舵角による車
両挙動の違和感を低減することができるという効果が得
られる。

【０１１０】請求項２記載の第２の発明にあっては、請
求項１記載の車両用補助舵角制御装置において、フィー
ドバックゲイン設定手段に代え、フィードバック舵角が
車両回頭性を増大する転舵方向である時、補助舵角量制
限値を車両回頭性を抑える転舵方向である時に比べて補
助舵角量制限値を小さくする補助舵角量制限値設定手段
を設けた装置としたため、スタッドレスタイヤ装着旋回
時や低μ路旋回時等で、フィードバック舵角による車両
挙動の違和感を低減することができるという効果が得ら
れる。

【０１１１】請求項３記載の第３の発明にあっては、請
求項１または請求項２記載の車両用補助舵角制御装置に
おいて、運動状態量推定手段と運動状態量検出手段を、
ヨーレイト推定手段とヨーレイト検出手段とし、補助舵
角制御手段を、後輪舵角目標値が得られる制御指令を後
輪舵角アクチュエータに出力する手段としたため、フィ
ードフォワード制御＋ヨーレイトフィードバック制御に
より後輪のみに補助舵角を与えるシステムにおいて、上
記第１または第２の発明の効果を達成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車両用補助舵角制御装置を示すクレー
ム対応図である。

【図２】第１実施例の車両用補助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】第１実施例装置の電動式ステアリング装置の断
面図である。

【図４】第１実施例装置のコントローラで行なわれる後
輪舵角制御作動の流れを示すフローチャートである。

【図５】第１実施例装置のヨーレイト推定値算出部を示
すブロック図である。

【図６】第１実施例装置のコントローラで行なわれるフ
ィードバック比例ゲインの設定処理作動の流れを示すフ
ローチャートである。

【図７】第２実施例装置のコントローラで行なわれるフ
ィードバック後輪舵角リミッタの設定処理作動の流れを
示すフローチャートである。

【図８】ノーマルタイヤ装着時とスタッドレスタイヤ装
着時のヨーレイト−操舵角周波数応答比較特性図であ
る。

【図９】ノーマルタイヤ装着時とスタッドレスタイヤ装
着時のステップ応答特性比較タイムチャートである。

【符号の説明】

ａ 車速検出手段 ｂ ステアリング舵角検出手段 ｃ 補助舵角フィードフォワード目標値算出手段 ｄ 運動状態量推定手段 ｅ 運動状態量検出手段 ｆ 補助舵角フィードバック目標値算出手段 ｇ 補助舵角目標値算出手段 ｈ 補助舵角アクチュエータ ｉ 補助舵角制御手段 ｊ フィードバック舵角方向判断手段 ｋ フィードバックゲイン設定手段 ｍ 補助舵角量制限値設定手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車速検出手段と、 ステアリング舵角検出手段と、 車速検出値とステアリング舵角検出値に基づいて補助舵
   角フィードフォワード目標値を算出する補助舵角フィー
   ドフォワード目標値算出手段と、 自車に生じる運動状態量を推定する運動状態量推定手段
   と、 推定される運動状態量と同種の運動状態量を検出する運
   動状態量検出手段と、運動状態量検出値と運動状態量推
   定値との偏差に基づく補償により補助舵角フィードバッ
   ク目標値を算出する補助舵角フィードバック目標値算出
   手段と、 補助舵角フィードフォワード目標値と補助舵角フィード
   バック目標値との和により補助舵角目標値を算出する補
   助舵角目標値算出手段と、 補助舵角目標値が得られる制御指令を補助舵角アクチュ
   エータに出力する補助舵角制御手段とを備えている車両
   用補助舵角制御装置において、 前記補助舵角フィードバック目標値算出手段により算出
   される補助舵角フィードバック目標値があらわすフィー
   ドバック舵角が車両回頭性を増大する転舵方向かどうか
   を判断するフィードバック舵角方向判断手段と、 フィードバック舵角が車両回頭性を増大する転舵方向で
   ある時、車両回頭性を抑える転舵方向である時に比べて
   フィードバックゲインを小さくするフィードバックゲイ
   ン設定手段と、 を備えていることを特徴とする車両用補助舵角制御装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の車両用補助舵角制御装置
   において、 前記フィードバックゲイン設定手段に代え、フィードバ
   ック舵角が車両回頭性を増大する転舵方向である時、補
   助舵角量制限値を車両回頭性を抑える転舵方向である時
   に比べて補助舵角量制限値を小さくする補助舵角量制限
   値設定手段を設けたことを特徴とする車両用補助舵角制
   御装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の車両用補
   助舵角制御装置において、 前記運動状態量推定手段と運動状態量検出手段が、ヨー
   レイト推定手段とヨーレイト検出手段であり、 前記補助舵角制御手段が、後輪舵角目標値が得られる制
   御指令を後輪舵角アクチュエータに出力する手段である
   ことを特徴とする車両用補助舵角制御装置。