JP3087527B2 - 車両の舵角制御装置 - Google Patents
車両の舵角制御装置Info
- Publication number
- JP3087527B2 JP3087527B2 JP19836893A JP19836893A JP3087527B2 JP 3087527 B2 JP3087527 B2 JP 3087527B2 JP 19836893 A JP19836893 A JP 19836893A JP 19836893 A JP19836893 A JP 19836893A JP 3087527 B2 JP3087527 B2 JP 3087527B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering angle
- vehicle
- equation
- feedback
- angle control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両のヨー運動および
横滑り運動を検出してフィードバックしつつ、これらに
基き前輪および後輪の少なくとも一方の舵角を制御する
ための舵角制御装置に関するものである。
横滑り運動を検出してフィードバックしつつ、これらに
基き前輪および後輪の少なくとも一方の舵角を制御する
ための舵角制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】このようにヨー運動および横滑り運動に
よる舵角のフィードバック制御装置としては従来、特開
平３−１７８８７８号公報に記載の如きものが知られて
いる。
よる舵角のフィードバック制御装置としては従来、特開
平３−１７８８７８号公報に記載の如きものが知られて
いる。
【０００３】これに記載された従来の舵角制御装置は、
図４に示すブロック図の如き前後輪舵角（δf ，δr ）
制御において、ヨーレイト（ｄ／ｄｔ）φのフィードバ
ックによる舵角制御が車両の横滑り速度（ｄ／ｄｔ）ｙ
に影響を与えることがなく、また横滑り速度（ｄ／ｄ
ｔ）ｙのフィードバックによる舵角制御が車両のヨーレ
イト（ｄ／ｄｔ）φに影響を与えることがないよう、つ
まり、フィードバックする車両挙動以外の挙動に影響を
与えることなく、ヨーレイトと横滑り速度とを個別に挙
動制御し得るようそれぞれのフィードバック関数Ｐf ，
Ｐr ，Ｑf ，Ｑrを設定したものである。
図４に示すブロック図の如き前後輪舵角（δf ，δr ）
制御において、ヨーレイト（ｄ／ｄｔ）φのフィードバ
ックによる舵角制御が車両の横滑り速度（ｄ／ｄｔ）ｙ
に影響を与えることがなく、また横滑り速度（ｄ／ｄ
ｔ）ｙのフィードバックによる舵角制御が車両のヨーレ
イト（ｄ／ｄｔ）φに影響を与えることがないよう、つ
まり、フィードバックする車両挙動以外の挙動に影響を
与えることなく、ヨーレイトと横滑り速度とを個別に挙
動制御し得るようそれぞれのフィードバック関数Ｐf ，
Ｐr ，Ｑf ，Ｑrを設定したものである。
【０００４】付言すれば、図５に示す２輪車両モデルに
おいて、車両の運動方程式は次式の如くに表される。但
し、図５においてδf は前輪舵角、δr は後輪舵角、ａ
は前輪・重心点間距離、ｂは後輪・重心点間距離、Ｖは
車速、（ｄ／ｄｔ）ｙは横滑り速度、（ｄ／ｄｔ）φは
ヨーレイトを夫々示す。
おいて、車両の運動方程式は次式の如くに表される。但
し、図５においてδf は前輪舵角、δr は後輪舵角、ａ
は前輪・重心点間距離、ｂは後輪・重心点間距離、Ｖは
車速、（ｄ／ｄｔ）ｙは横滑り速度、（ｄ／ｄｔ）φは
ヨーレイトを夫々示す。
【数１】 ｍ〔Ｖ（ｄ／ｄｔ）φ＋（ｄ2 ／ｄｔ2 ）ｙ〕＝ Ｃf ｛δf −〔ａ（ｄ／ｄｔ）φ＋（ｄ／ｄｔ）ｙ〕／Ｖ｝ ＋Ｃr ｛δr −〔（ｄ／ｄｔ）ｙ−ｂ（ｄ／ｄｔ）φ〕／Ｖ｝ ・・・・（１）
【数２】 Ｉ（ｄ2 ／ｄｔ2 ）φ＝ ａＣf ｛δf −〔ａ（ｄ／ｄｔ）φ＋（ｄ／ｄｔ）ｙ〕／Ｖ｝ −ｂＣr ｛δr −〔（ｄ／ｄｔ）ｙ−ｂ（ｄ／ｄｔ）φ〕／Ｖ｝ ・・・・（２） 但し：ｍ ・・・車両質量 Ｃf ・・・前輪コーナリングパワー Ｃr ・・・後輪コーナリングパワー Ｉ ・・・ヨー慣性モーメント これら（１），（２）式をラプラス変換してまとめる
と、次式のようになる。
と、次式のようになる。
【数３】 但し、Ｙ，Φは夫々ラプラス変換値で Ｙ＝Ｌ〔（ｄ／ｄｔ）ｙ〕 Φ＝Ｌ〔（ｄ／ｄｔ）φ〕 また、微分演算子をＳ、ホイールベース（ａ＋ｂ）をＬ
とすると、 Ｂf ＝｛Ｃf ＩＳ−ｍａＣf Ｖ＋（ｂＣf Ｃr Ｌ／
Ｖ）｝／△ Ｂr ＝｛Ｃr ＩＳ−ｍｂＣr Ｖ＋（ａＣf Ｃr Ｌ／
Ｖ）｝／△ Ｈf ＝｛ｍａＣf Ｓ＋（ａＣf Ｃr Ｌ／Ｖ）｝／△ Ｈr ＝｛−ｍｂＣr Ｓ−（Ｃf Ｃr Ｌ／Ｖ）｝／△ △ ＝ｍＩＳ2 ＋｛〔（Ｃf ＋Ｃr ）／Ｖ〕Ｉ ＋〔（ａ2 Ｃf ＋ｂ2 Ｃr ）／Ｖ〕ｍ｝Ｓ ＋Ｌ2 Ｃf Ｃr ／Ｖ2 −ｍ（ａＣf −ｂＣr ）
とすると、 Ｂf ＝｛Ｃf ＩＳ−ｍａＣf Ｖ＋（ｂＣf Ｃr Ｌ／
Ｖ）｝／△ Ｂr ＝｛Ｃr ＩＳ−ｍｂＣr Ｖ＋（ａＣf Ｃr Ｌ／
Ｖ）｝／△ Ｈf ＝｛ｍａＣf Ｓ＋（ａＣf Ｃr Ｌ／Ｖ）｝／△ Ｈr ＝｛−ｍｂＣr Ｓ−（Ｃf Ｃr Ｌ／Ｖ）｝／△ △ ＝ｍＩＳ2 ＋｛〔（Ｃf ＋Ｃr ）／Ｖ〕Ｉ ＋〔（ａ2 Ｃf ＋ｂ2 Ｃr ）／Ｖ〕ｍ｝Ｓ ＋Ｌ2 Ｃf Ｃr ／Ｖ2 −ｍ（ａＣf −ｂＣr ）
【０００５】また、横力外乱ＷD に対して発生する横滑
り速度をＹW 、ヨーレイトをΦW とすると、これらは次
式によって表される。
り速度をＹW 、ヨーレイトをΦW とすると、これらは次
式によって表される。
【数４】
【数５】
【０００６】図４において、車両固有の伝達関数Ｈf ，
Ｈr ，ＨW ，Ｂf ，Ｂr ，ＢW は以上の通りである。な
おこの図中、Ｐf ，Ｐr はそれぞれヨーレイト（ｄ／ｄ
ｔ）φに応じた前後輪舵角制御のためのフィードバック
関数、Ｑf ，Ｑr はそれぞれ横滑り速度（ｄ／ｄｔ）ｙ
に応じた前後輪舵角制御のためのフィードバック関数、
Ａf ，Ａr はそれぞれステアリングホイール操舵角に対
応する前輪主舵角δに応じた前後輪舵角制御のためのフ
ィードフォワード関数である。図４から明かなように、
前輪舵角δf および後輪舵角δr はそれぞれ次式によっ
て表される。
Ｈr ，ＨW ，Ｂf ，Ｂr ，ＢW は以上の通りである。な
おこの図中、Ｐf ，Ｐr はそれぞれヨーレイト（ｄ／ｄ
ｔ）φに応じた前後輪舵角制御のためのフィードバック
関数、Ｑf ，Ｑr はそれぞれ横滑り速度（ｄ／ｄｔ）ｙ
に応じた前後輪舵角制御のためのフィードバック関数、
Ａf ，Ａr はそれぞれステアリングホイール操舵角に対
応する前輪主舵角δに応じた前後輪舵角制御のためのフ
ィードフォワード関数である。図４から明かなように、
前輪舵角δf および後輪舵角δr はそれぞれ次式によっ
て表される。
【数６】 δf ＝（Ａf ＋１）δ−Ｐf （ｄ／ｄｔ）φ−Ｑf （ｄ／ｄｔ）ｙ ・・・（６）
【数７】 δr ＝Ａr δ−Ｐr （ｄ／ｄｔ）φ−Ｑr （ｄ／ｄｔ）ｙ・・・（７）
【０００７】また、図４から明らかなように、
【数８】 （ｄ／ｄｔ）ｙ＝Ｂf δf ＋Ｂr δr ＋ＢW ＷD ・・・（８）
【数９】 （ｄ／ｄｔ）φ＝Ｈf δf ＋Ｈr δr ＋ＨW ＷD ・・・（９） であるから、（６）式、（７）式、（８）式、（９）式
より
より
【数１０】 （ｄ／ｄｔ）ｙ＝｛Ｂf （Ａf ＋１）＋Ｂr Ａr ｝δ ＋ＢW ＷD ＋（−Ｂf Ｐf −Ｂr Ｐr ）（ｄ／ｄｔ）φ ＋（−Ｂf Ｑf −Ｂr Ｑr ）（ｄ／ｄｔ）ｙ・・・（１０）
【数１１】 （ｄ／ｄｔ）φ＝｛Ｈf （Ａf ＋１）＋Ｈr Ａr ｝δ ＋ＨW ＷD ＋（−Ｈf Ｐf −Ｈr Ｐr ）（ｄ／ｄｔ）φ ＋（−Ｈf Ｑf −Ｈr Ｑr ）（ｄ／ｄｔ）ｙ・・・（１１） となり、これら（１０）式、（１１）式をまとめると、
【数１２】 のようになる。
【０００８】このことは、前記文献に記載の従来技術
が、（１２）式中の行列
が、（１２）式中の行列
【数１３】 における対角成分を０にすることを主旨としていること
を意味し、このように対角項を−Ｈf Ｑf −Ｈr Ｑr ＝
０、−Ｂf Ｐf −Ｂr Ｐr ＝０にすることは、（１０）
式および（１１）式から明らかなように、ヨーレイト
（ｄ／ｄｔ）φをフィードバックして行う舵角制御が横
滑り速度（ｄ／ｄｔ）ｙに影響を与えず、また横滑り速
度（ｄ／ｄｔ）ｙをフィードバックして行う舵角制御が
ヨーレイト（ｄ／ｄｔ）φに影響を与えないような制御
であることを意味し、横滑り速度（ｄ／ｄｔ）ｙとヨー
レイト（ｄ／ｄｔ）φとを個別に制御し得る。
を意味し、このように対角項を−Ｈf Ｑf −Ｈr Ｑr ＝
０、−Ｂf Ｐf −Ｂr Ｐr ＝０にすることは、（１０）
式および（１１）式から明らかなように、ヨーレイト
（ｄ／ｄｔ）φをフィードバックして行う舵角制御が横
滑り速度（ｄ／ｄｔ）ｙに影響を与えず、また横滑り速
度（ｄ／ｄｔ）ｙをフィードバックして行う舵角制御が
ヨーレイト（ｄ／ｄｔ）φに影響を与えないような制御
であることを意味し、横滑り速度（ｄ／ｄｔ）ｙとヨー
レイト（ｄ／ｄｔ）φとを個別に制御し得る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、かかる従来
の舵角制御では、ヨーレイトと横滑り速度とが相互に干
渉し合う車両固有の系が存在しているにもかかわらず、
これを考慮した制御でないため、以下の問題を生ずる。
の舵角制御では、ヨーレイトと横滑り速度とが相互に干
渉し合う車両固有の系が存在しているにもかかわらず、
これを考慮した制御でないため、以下の問題を生ずる。
【００１０】ここで先ず車両固有の系を説明するに、図
５の２輪モデルにおいて、外乱ヨーモーメントＭ0 およ
び車両重心点に作用する外乱横力Ｆ0 をも考慮した場合
における車両の運動方程式は、前記（１）式および
（２）式にＭ0 およびＦ0 を付加した次式により表され
る。
５の２輪モデルにおいて、外乱ヨーモーメントＭ0 およ
び車両重心点に作用する外乱横力Ｆ0 をも考慮した場合
における車両の運動方程式は、前記（１）式および
（２）式にＭ0 およびＦ0 を付加した次式により表され
る。
【数１４】 ｍ〔Ｖ（ｄ／ｄｔ）φ＋（ｄ2 ／ｄｔ2 ）ｙ〕＝ Ｃf ｛δf −〔ａ（ｄ／ｄｔ）φ＋（ｄ／ｄｔ）ｙ〕／Ｖ｝ ＋Ｃr ｛δr −〔（ｄ／ｄｔ）ｙ−ｂ（ｄ／ｄｔ）φ〕／Ｖ｝ ＋Ｆ0 ・・・・（１４）
【数１５】 Ｉ（ｄ2 ／ｄｔ2 ）φ＝ ａＣf ｛δf −〔ａ（ｄ／ｄｔ）φ＋（ｄ／ｄｔ）ｙ〕／Ｖ｝ −ｂＣr ｛δr −〔（ｄ／ｄｔ）ｙ−ｂ（ｄ／ｄｔ）φ〕／Ｖ｝ ＋Ｍ0 ・・・・（１５） これら（１４）式および（１５）式において入力は、外
乱ヨーモーメントＭ0 および外乱横力Ｆ0 、並びに前後
輪舵角δf ，δr であるが、（１４）式および（１５）
式は次の行列式により表現されることから、
乱ヨーモーメントＭ0 および外乱横力Ｆ0 、並びに前後
輪舵角δf ，δr であるが、（１４）式および（１５）
式は次の行列式により表現されることから、
【数１６】 δf ，δr による応答と、Ｍ0 ，Ｆ0 に対する応答とに
分離することができる。即ち、δf ，δr による応答
と、Ｍ0 ，Ｆ0 に対する応答との線形和としてヨーレイ
ト（ｄ／ｄｔ）φおよび横滑り速度（ｄ／ｄｔ）ｙが発
生するので、耐外乱性を検討する場合には、ステアリン
グホイールを操舵しない状態（フィードフォワード制御
による前後輪舵角が０の状態）で検討して差し支えな
い。
分離することができる。即ち、δf ，δr による応答
と、Ｍ0 ，Ｆ0 に対する応答との線形和としてヨーレイ
ト（ｄ／ｄｔ）φおよび横滑り速度（ｄ／ｄｔ）ｙが発
生するので、耐外乱性を検討する場合には、ステアリン
グホイールを操舵しない状態（フィードフォワード制御
による前後輪舵角が０の状態）で検討して差し支えな
い。
【００１１】（１４）式および（１５）式において、δ
f ＝０、δr ＝０の時の、Ｍ0 ，Ｆ 0 に対するヨーレイ
ト（ｄ／ｄｔ）φおよび横滑り速度（ｄ／ｄｔ）ｙの関
係は、２輪操舵車もしくはフィードフォワード制御４輪
操舵車と同じ、図６のブロック線図で表される。図６か
ら明らかなように、ヨーレイト（ｄ／ｄｔ）φが発生す
ることにより、ブロックＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうちのブロッ
クＢが横滑り速度（ｄ／ｄｔ）ｙに影響を与え、横滑り
速度（ｄ／ｄｔ）ｙが発生することにより、ブロックＣ
がヨーレイト（ｄ／ｄｔ）φに影響を与え、車両は元
々、ヨーレイト（ｄ／ｄｔ）φおよび横滑り速度（ｄ／
ｄｔ）ｙ間で相互に影響し合う固有の系で成り立ってい
る。
f ＝０、δr ＝０の時の、Ｍ0 ，Ｆ 0 に対するヨーレイ
ト（ｄ／ｄｔ）φおよび横滑り速度（ｄ／ｄｔ）ｙの関
係は、２輪操舵車もしくはフィードフォワード制御４輪
操舵車と同じ、図６のブロック線図で表される。図６か
ら明らかなように、ヨーレイト（ｄ／ｄｔ）φが発生す
ることにより、ブロックＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうちのブロッ
クＢが横滑り速度（ｄ／ｄｔ）ｙに影響を与え、横滑り
速度（ｄ／ｄｔ）ｙが発生することにより、ブロックＣ
がヨーレイト（ｄ／ｄｔ）φに影響を与え、車両は元
々、ヨーレイト（ｄ／ｄｔ）φおよび横滑り速度（ｄ／
ｄｔ）ｙ間で相互に影響し合う固有の系で成り立ってい
る。
【００１２】従って、Ｍ0 ，Ｆ0 に対する（ｄ／ｄｔ）
φおよび（ｄ／ｄｔ）ｙの伝達関数は、分母が２次系に
なり、外乱に対して振動的になってしまうし、また極端
な場合、外乱Ｍ0 ，Ｆ0 に対して不安定になることさえ
ある。
φおよび（ｄ／ｄｔ）ｙの伝達関数は、分母が２次系に
なり、外乱に対して振動的になってしまうし、また極端
な場合、外乱Ｍ0 ，Ｆ0 に対して不安定になることさえ
ある。
【００１３】かかる車両固有の系に対し、前記した従来
のフィードバック式舵角制御を実行した場合について、
以下検討する。先ず、（１６）式を次式のように書き換
える。
のフィードバック式舵角制御を実行した場合について、
以下検討する。先ず、（１６）式を次式のように書き換
える。
【数１７】 車両に（６）式、（７）式に示されるフィードバック制
御を施こすので
御を施こすので
【数１８】 の関係を（１７）式に代入すると、（１７）式は（１
０）式と同様に以下の様になる。
０）式と同様に以下の様になる。
【数１９】 この（１９）式において、前記従来技術によれば−Ｂf
Ｐf −Ｂr Ｐr ＝−ＨfＱf −Ｈr Ｑr ＝０、とするの
で、次式が成立する。
Ｐf −Ｂr Ｐr ＝−ＨfＱf −Ｈr Ｑr ＝０、とするの
で、次式が成立する。
【数２０】
【００１４】ここで、（２０）式を、外乱Ｍｏ，Ｆｏに
対するＹ，Φの関係について書き直すと、
対するＹ，Φの関係について書き直すと、
【数２１】
【数２２】 となり、外乱モーメントＭｏがＹに、また外乱横力Ｆｏ
がΦに影響を及ぼしてしまっていることが分かる。そし
て、Ｂf,Ｂr,ＢM,Ｂw,Ｈf,Ｈr,ＨM,Ｈw は車両固有の特
性なので変えることができず、Ｐf,Ｐr,Ｑf,Ｑr だけで
ＹとΦを非干渉にすることはできない。この関係を図７
に示す。この図から判るように従来のフィードバック制
御では、破線で囲んだ車両の元々もっている固有の特性
を変えることはできず、ヨーレイトおよび横すべり速度
の出力系に伝達函数を付加した形となっている。そのた
め従来技術では、車両固有の特性、すなわちヨーレイト
及び横すべり速度が互いに影響を及ぼし合い、応答が振
動的になるという特性の改善は難しい。
がΦに影響を及ぼしてしまっていることが分かる。そし
て、Ｂf,Ｂr,ＢM,Ｂw,Ｈf,Ｈr,ＨM,Ｈw は車両固有の特
性なので変えることができず、Ｐf,Ｐr,Ｑf,Ｑr だけで
ＹとΦを非干渉にすることはできない。この関係を図７
に示す。この図から判るように従来のフィードバック制
御では、破線で囲んだ車両の元々もっている固有の特性
を変えることはできず、ヨーレイトおよび横すべり速度
の出力系に伝達函数を付加した形となっている。そのた
め従来技術では、車両固有の特性、すなわちヨーレイト
及び横すべり速度が互いに影響を及ぼし合い、応答が振
動的になるという特性の改善は難しい。
【００１５】本発明は、ヨーレイトおよび横滑り速度に
基く舵角のフィードバック制御に当り、従来のようにフ
ィードバック挙動以外の車両挙動に影響することのない
よう舵角制御するのでなく、むしろフィードバック挙動
以外の車両挙動を生起するような舵角制御とし、このよ
うに生起した車両挙動で車両固有のヨーレイトおよび横
滑り速度間における相互干渉系を、みかけ上小さく、若
しくはなくすことにより、上述の問題を解消することを
目的とする。
基く舵角のフィードバック制御に当り、従来のようにフ
ィードバック挙動以外の車両挙動に影響することのない
よう舵角制御するのでなく、むしろフィードバック挙動
以外の車両挙動を生起するような舵角制御とし、このよ
うに生起した車両挙動で車両固有のヨーレイトおよび横
滑り速度間における相互干渉系を、みかけ上小さく、若
しくはなくすことにより、上述の問題を解消することを
目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この目的のため本発明に
よる車両の舵角制御装置は、請求項１に記載されている
通り、車両のヨー運動および横滑り運動に関する第１物
理量（ｄ／ｄｔ）φおよび第２物理量（ｄ／ｄｔ）ｙを
それぞれ検出し、これら検出された物理量に基づくフィ
ードバック制御により前輪および後輪の少なくとも一方
の舵角を制御するようにした装置において、前記第１お
よび第２物理量に基づく前記舵角のフィードバック制御
に当って用いるフィードバック関数のうち、第１物理量
（ｄ／ｄｔ）φに基づく前輪舵角制御のフィードバック
関数Ｐf および後輪舵角制御のフィードバック関数Ｐ
r 、並びに第２物理量（ｄ／ｄｔ）ｙに基づく前輪舵角
制御のフィードバック関数Ｑfおよび後輪舵角制御のフ
ィードバック関数Ｑr を、前輪・重心点間距離ａ、後輪
・重心点間距離ｂ、車速Ｖ、車両質量ｍ、前輪コーナリ
ングパワーＣf 、後輪コーナリングパワーＣr 、ホイー
ルベースＬ、外乱に対するヨー運動および横運動の定常
ゲインΦ0 ，Ｙ0 により表される次式、前輪または後輪
の舵角制御時は ｜Ｃf Ｐf ＋Ｃr Ｐr −ｍＶ−（ａＣf −ｂＣr ）／Ｖ
｜ ≦｜−ｍＶ−（ａＣf −ｂＣr ）／Ｖ｜ および ｜ａＣf Ｑf −ｂＣr Ｑr −（ａＣf −ｂＣr ）／Ｖ｜ ≦｜−（ａＣf −ｂＣr ）／Ｖ｜ が満足されるようなフィードバック関数とし、前輪およ
び後輪の舵角制御時は で表されるフィードバック関数としたことを特徴とする
ものである。
よる車両の舵角制御装置は、請求項１に記載されている
通り、車両のヨー運動および横滑り運動に関する第１物
理量（ｄ／ｄｔ）φおよび第２物理量（ｄ／ｄｔ）ｙを
それぞれ検出し、これら検出された物理量に基づくフィ
ードバック制御により前輪および後輪の少なくとも一方
の舵角を制御するようにした装置において、前記第１お
よび第２物理量に基づく前記舵角のフィードバック制御
に当って用いるフィードバック関数のうち、第１物理量
（ｄ／ｄｔ）φに基づく前輪舵角制御のフィードバック
関数Ｐf および後輪舵角制御のフィードバック関数Ｐ
r 、並びに第２物理量（ｄ／ｄｔ）ｙに基づく前輪舵角
制御のフィードバック関数Ｑfおよび後輪舵角制御のフ
ィードバック関数Ｑr を、前輪・重心点間距離ａ、後輪
・重心点間距離ｂ、車速Ｖ、車両質量ｍ、前輪コーナリ
ングパワーＣf 、後輪コーナリングパワーＣr 、ホイー
ルベースＬ、外乱に対するヨー運動および横運動の定常
ゲインΦ0 ，Ｙ0 により表される次式、前輪または後輪
の舵角制御時は ｜Ｃf Ｐf ＋Ｃr Ｐr −ｍＶ−（ａＣf −ｂＣr ）／Ｖ
｜ ≦｜−ｍＶ−（ａＣf −ｂＣr ）／Ｖ｜ および ｜ａＣf Ｑf −ｂＣr Ｑr −（ａＣf −ｂＣr ）／Ｖ｜ ≦｜−（ａＣf −ｂＣr ）／Ｖ｜ が満足されるようなフィードバック関数とし、前輪およ
び後輪の舵角制御時は で表されるフィードバック関数としたことを特徴とする
ものである。
【００１７】
【作用】舵角制御装置は、車両のヨー運動および横滑り
運動に関する第１物理量（ｄ／ｄｔ）φおよび第２物理
量（ｄ／ｄｔ）ｙの検出値に基づくフィードバック制御
により、前輪および後輪の少なくとも一方の舵角を制御
する。
運動に関する第１物理量（ｄ／ｄｔ）φおよび第２物理
量（ｄ／ｄｔ）ｙの検出値に基づくフィードバック制御
により、前輪および後輪の少なくとも一方の舵角を制御
する。
【００１８】ところで、かかる舵角のフィードバック制
御に当って用いるフィードバック関数のうち、第１物理
量（ｄ／ｄｔ）φに基づく前輪舵角制御のフィードバッ
ク関数Ｐf および後輪舵角制御のフィードバック関数Ｐ
r 、並びに第２物理量（ｄ／ｄｔ）ｙに基づく前輪舵角
制御のフィードバック関数Ｑf および後輪舵角制御のフ
ィードバック関数Ｑr を上記のように定めたから、ヨー
運動によって横滑り運動を生じさせる車両固有の系、お
よび横滑り運動によってヨー運動を生じさせる車両固有
の系がそれぞれ、見かけ上減滅されるようなフィードバ
ック関数に基づき前輪および後輪の少なくとも一方が舵
角制御されることとなり、上記フィードバック制御が、
車両固有のヨー運動および横滑り運動間における相互干
渉系を、みかけ上小さく、若しくはなくすような車両挙
動を生起させることとなって、車両固有の系に起因して
外乱に対し振動的になるといった前記従来装置の問題を
解消することができる。
御に当って用いるフィードバック関数のうち、第１物理
量（ｄ／ｄｔ）φに基づく前輪舵角制御のフィードバッ
ク関数Ｐf および後輪舵角制御のフィードバック関数Ｐ
r 、並びに第２物理量（ｄ／ｄｔ）ｙに基づく前輪舵角
制御のフィードバック関数Ｑf および後輪舵角制御のフ
ィードバック関数Ｑr を上記のように定めたから、ヨー
運動によって横滑り運動を生じさせる車両固有の系、お
よび横滑り運動によってヨー運動を生じさせる車両固有
の系がそれぞれ、見かけ上減滅されるようなフィードバ
ック関数に基づき前輪および後輪の少なくとも一方が舵
角制御されることとなり、上記フィードバック制御が、
車両固有のヨー運動および横滑り運動間における相互干
渉系を、みかけ上小さく、若しくはなくすような車両挙
動を生起させることとなって、車両固有の系に起因して
外乱に対し振動的になるといった前記従来装置の問題を
解消することができる。
【００１９】
【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は本発明舵角制御装置の一実施例を示す
車両用操舵系のシステム図である。１は左右前輪、２は
左右後輪で、前輪１はステアリングホイール３によりス
テアリングギヤ４を介して主操舵（舵角は、ステアリン
グギヤ比をＮとした時、θ／Ｎ）されると共に、アクチ
ュエータ５によりステアリングギヤ４を車幅方向に変位
させることで、δF のように切り増し方向または切り戻
し方向に補助操舵可能とする。また、後輪２はアクチュ
エータ６によりδr のように操舵可能とする。
説明する。図１は本発明舵角制御装置の一実施例を示す
車両用操舵系のシステム図である。１は左右前輪、２は
左右後輪で、前輪１はステアリングホイール３によりス
テアリングギヤ４を介して主操舵（舵角は、ステアリン
グギヤ比をＮとした時、θ／Ｎ）されると共に、アクチ
ュエータ５によりステアリングギヤ４を車幅方向に変位
させることで、δF のように切り増し方向または切り戻
し方向に補助操舵可能とする。また、後輪２はアクチュ
エータ６によりδr のように操舵可能とする。
【００２０】なお、前輪補助操舵用アクチュエータ５
は、常態で内蔵スプリングにより中立位置に弾支され
て、前輪補助舵角δF を０に保ち、何れか一方のシリン
ダ室に圧力を印加される時、前輪１を対応する方向にδ
F だけ補助操舵するものとする。また、後輪操舵用アク
チュエータ６も、常態で内蔵スプリングにより中立位置
に弾支されて、後輪舵角δr を０に保ち、何れか一方の
シリンダ室に圧力を印加される時、後輪２を対応する方
向にδr だけ操舵するものとする。
は、常態で内蔵スプリングにより中立位置に弾支され
て、前輪補助舵角δF を０に保ち、何れか一方のシリン
ダ室に圧力を印加される時、前輪１を対応する方向にδ
F だけ補助操舵するものとする。また、後輪操舵用アク
チュエータ６も、常態で内蔵スプリングにより中立位置
に弾支されて、後輪舵角δr を０に保ち、何れか一方の
シリンダ室に圧力を印加される時、後輪２を対応する方
向にδr だけ操舵するものとする。
【００２１】アクチュエータ５，６の各シリンダ室に対
する圧力供給は、夫々の電磁弁７，８によりこれを行
い、これがため該電磁弁７，８に、ポンプ９および分流
弁１０よりなる圧力源から液圧回路１１，１２を接続す
ると共に、共通なドレン回路１３を接続する。
する圧力供給は、夫々の電磁弁７，８によりこれを行
い、これがため該電磁弁７，８に、ポンプ９および分流
弁１０よりなる圧力源から液圧回路１１，１２を接続す
ると共に、共通なドレン回路１３を接続する。
【００２２】電磁弁７は３位置弁とし、ソレノイド７
Ｌ，７Ｒを共にＯＦＦする常態でアクチュエータ５の両
側シリンダ室を回路１３よりドレンして前輪補助舵角δ
F を０にし、ソレノイド７ＬをＯＮする時その通電量に
応じた圧力を回路１１からアクチュエータ５の対応する
シリンダ室に供給して該アクチュエータ５を対応する方
向に対応距離だけストロークさせ、これにより前輪１を
左に対応舵角だけ補助操舵し、ソレノイド７ＲをＯＮす
る時その通電量に応じた圧力をアクチュエータ５の対応
するシリンダ室に供給して該アクチュエータ５を対応す
る方向に対応距離だけストロークさせ、これにより前輪
１を右に対応舵角だけ補助操舵するものとする。
Ｌ，７Ｒを共にＯＦＦする常態でアクチュエータ５の両
側シリンダ室を回路１３よりドレンして前輪補助舵角δ
F を０にし、ソレノイド７ＬをＯＮする時その通電量に
応じた圧力を回路１１からアクチュエータ５の対応する
シリンダ室に供給して該アクチュエータ５を対応する方
向に対応距離だけストロークさせ、これにより前輪１を
左に対応舵角だけ補助操舵し、ソレノイド７ＲをＯＮす
る時その通電量に応じた圧力をアクチュエータ５の対応
するシリンダ室に供給して該アクチュエータ５を対応す
る方向に対応距離だけストロークさせ、これにより前輪
１を右に対応舵角だけ補助操舵するものとする。
【００２３】電磁弁８も３位置弁とし、ソレノイド８
Ｌ，８Ｒを共にＯＦＦする常態でアクチュエータ６の両
側シリンダ室を回路１３よりドレンして後輪舵角δr を
０にし、ソレノイド８ＬをＯＮする時その通電量に応じ
た圧力を回路１２からアクチュエータ６の対応するシリ
ンダ室に供給して該アクチュエータ６を対応する方向に
対応距離だけストロークさせ、これにより後輪２を左に
対応舵角だけ操舵し、ソレノイド８ＲをＯＮする時その
通電量に応じた圧力をアクチュエータ６の対応するシリ
ンダ室に供給して該アクチュエータ６を対応する方向に
対応距離だけストロークさせ、これにより後輪２を右に
対応舵角だけ操舵するものとする。
Ｌ，８Ｒを共にＯＦＦする常態でアクチュエータ６の両
側シリンダ室を回路１３よりドレンして後輪舵角δr を
０にし、ソレノイド８ＬをＯＮする時その通電量に応じ
た圧力を回路１２からアクチュエータ６の対応するシリ
ンダ室に供給して該アクチュエータ６を対応する方向に
対応距離だけストロークさせ、これにより後輪２を左に
対応舵角だけ操舵し、ソレノイド８ＲをＯＮする時その
通電量に応じた圧力をアクチュエータ６の対応するシリ
ンダ室に供給して該アクチュエータ６を対応する方向に
対応距離だけストロークさせ、これにより後輪２を右に
対応舵角だけ操舵するものとする。
【００２４】電磁弁ソレノイド７Ｌ，７Ｒ，８Ｌ，８Ｒ
のＯＮ，ＯＦＦおよび通電量、つまり前輪補助舵角およ
び後輪舵角はコントローラ１４によってこれらを行い、
これがためコントローラ１４には、ステアリングホイー
ル３の操舵角θを検出する操舵角センサ１５からの信
号、および車速Ｖを検出する車速センサ１６からの信号
を入力し、その他に車両重心点における横滑り速度（ｄ
／ｄｔ）ｙを検出する横滑り速度センサ１７からの信
号、ヨーレイト（ｄ／ｄｔ）φを検出するヨーレイトセ
ンサ１８からの信号、およびアクチュエータ６のストロ
ーク、つまり実際の後輪舵角を検出するストロークセン
サ１９からの信号を入力する。なお、横滑り速度センサ
１７を車両重心点に配置するのが困難な場合、横滑り速
度センサ１７から車両重心点までの距離と、ヨーレイト
（ｄ／ｄｔ）φとから演算によって、車両重心点におけ
る横滑り速度（ｄ／ｄｔ）ｙを求めるようにしても良い
ことは言うまでもない。
のＯＮ，ＯＦＦおよび通電量、つまり前輪補助舵角およ
び後輪舵角はコントローラ１４によってこれらを行い、
これがためコントローラ１４には、ステアリングホイー
ル３の操舵角θを検出する操舵角センサ１５からの信
号、および車速Ｖを検出する車速センサ１６からの信号
を入力し、その他に車両重心点における横滑り速度（ｄ
／ｄｔ）ｙを検出する横滑り速度センサ１７からの信
号、ヨーレイト（ｄ／ｄｔ）φを検出するヨーレイトセ
ンサ１８からの信号、およびアクチュエータ６のストロ
ーク、つまり実際の後輪舵角を検出するストロークセン
サ１９からの信号を入力する。なお、横滑り速度センサ
１７を車両重心点に配置するのが困難な場合、横滑り速
度センサ１７から車両重心点までの距離と、ヨーレイト
（ｄ／ｄｔ）φとから演算によって、車両重心点におけ
る横滑り速度（ｄ／ｄｔ）ｙを求めるようにしても良い
ことは言うまでもない。
【００２５】コントローラ１４はこれら入力情報を基
に、前輪補助舵角δF および後輪舵角δr を演算し、こ
れら演算舵角が達成されるよう電磁弁７，８のソレノイ
ド７Ｌ，７Ｒ，８Ｌ，８ＲをＯＮ、ＯＦＦ制御および通
電量制御して、アクチュエータ５，６をストロークさせ
ることにより、前後輪舵角δf ，δr を制御する。但
し、後輪２の舵角制御に当たっては、ストロークセンサ
１８で検出した実舵角と演算舵角δr との偏差が０とな
るように電磁弁８の制御を実行するものとする。
に、前輪補助舵角δF および後輪舵角δr を演算し、こ
れら演算舵角が達成されるよう電磁弁７，８のソレノイ
ド７Ｌ，７Ｒ，８Ｌ，８ＲをＯＮ、ＯＦＦ制御および通
電量制御して、アクチュエータ５，６をストロークさせ
ることにより、前後輪舵角δf ，δr を制御する。但
し、後輪２の舵角制御に当たっては、ストロークセンサ
１８で検出した実舵角と演算舵角δr との偏差が０とな
るように電磁弁８の制御を実行するものとする。
【００２６】ここで、本発明による舵角制御を説明する
に、車両重心点に発生する横力Ｆ、およびヨーモーメン
トＭに関する、車両の運動方程式は（１４）式および
（１５）式と同様な次式によって表現される。
に、車両重心点に発生する横力Ｆ、およびヨーモーメン
トＭに関する、車両の運動方程式は（１４）式および
（１５）式と同様な次式によって表現される。
【数２３】 Ｆ＝ｍ〔Ｖ（ｄ／ｄｔ）φ＋（ｄ2 ／ｄｔ2 ）ｙ〕 ＝Ｃf ｛δf −〔ａ（ｄ／ｄｔ）φ＋（ｄ／ｄｔ）ｙ〕／Ｖ｝ ＋Ｃr ｛δr −〔（ｄ／ｄｔ）ｙ−ｂ（ｄ／ｄｔ）φ〕／Ｖ｝ ＋Ｆ0 ・・・・（２３）
【数２４】 Ｍ＝Ｉ（ｄ2 ／ｄｔ2 ）φ ＝ａＣf ｛δf −〔ａ（ｄ／ｄｔ）φ＋（ｄ／ｄｔ）ｙ〕／Ｖ｝ −ｂＣr ｛δr −〔（ｄ／ｄｔ）ｙ−ｂ（ｄ／ｄｔ）φ〕／Ｖ｝ ＋Ｍ0 ・・・・（２４） これら（２３）式および（２４）式を書き直すと、
【数２５】 Ｆ＝｛（−ａＣf ＋ｂＣr ）／Ｖ｝（ｄ／ｄｔ）φ ＋｛（−Ｃf −Ｃr ）／Ｖ｝（ｄ／ｄｔ）ｙ ＋Ｃf δf ＋Ｃr δr ＋Ｆ0 ・・・（２５）
【数２６】 Ｍ＝−｛（ａ2 Ｃf ＋ｂ2 Ｃr ）／Ｖ｝（ｄ／ｄｔ）φ ＋｛（−ａＣf ＋ｂＣr ）／Ｖ｝（ｄ／ｄｔ）ｙ ＋ａＣf δf −ｂＣr δr ＋Ｍ0 ・・・（２６） となる。
【００２７】これらの式において、｛（−ａＣf ＋ｂＣ
r ）／Ｖ｝（ｄ／ｄｔ）φ＋｛（−Ｃf −Ｃr ）／Ｖ｝
（ｄ／ｄｔ）ｙの項および−｛（ａ2 Ｃf ＋ｂ2 Ｃr ）
／Ｖ｝（ｄ／ｄｔ）φ＋｛（−ａＣf ＋ｂＣr ）／Ｖ｝
（ｄ／ｄｔ）ｙの項はそれぞれ、ヨーレイト（ｄ／ｄ
ｔ）φや横滑り速度（ｄ／ｄｔ）ｙによって前後輪にタ
イヤスリップ角が発生することにより生ずる横力やモー
メントの部分であり、制御不能な項である。一方、Ｃf
δf ＋Ｃr δr の項およびａＣf δf −ｂＣr δ r の項
はそれぞれ、前後輪を操舵することによって生ずるタイ
ヤスリップ角に伴うモーメントや横力の部分であり、前
後輪の舵角制御によって制御可能である。
r ）／Ｖ｝（ｄ／ｄｔ）φ＋｛（−Ｃf −Ｃr ）／Ｖ｝
（ｄ／ｄｔ）ｙの項および−｛（ａ2 Ｃf ＋ｂ2 Ｃr ）
／Ｖ｝（ｄ／ｄｔ）φ＋｛（−ａＣf ＋ｂＣr ）／Ｖ｝
（ｄ／ｄｔ）ｙの項はそれぞれ、ヨーレイト（ｄ／ｄ
ｔ）φや横滑り速度（ｄ／ｄｔ）ｙによって前後輪にタ
イヤスリップ角が発生することにより生ずる横力やモー
メントの部分であり、制御不能な項である。一方、Ｃf
δf ＋Ｃr δr の項およびａＣf δf −ｂＣr δ r の項
はそれぞれ、前後輪を操舵することによって生ずるタイ
ヤスリップ角に伴うモーメントや横力の部分であり、前
後輪の舵角制御によって制御可能である。
【００２８】今、車体重心点における横滑り速度（ｄ／
ｄｔ）ｙとヨーレイト（ｄ／ｄｔ）φを検出し、これら
の検出値に基き前後輪舵角をフィードバック制御する場
合について考えると、制御ブロック図は図２の如くにな
る。勿論、フィードバックするのは、ヨーレイト（ｄ／
ｄｔ）φに代わってヨーモーメント等、別のヨー運動に
関する物理量でもよいし、横滑り速度（ｄ／ｄｔ）ｙに
代わって横Ｇ等、別の横滑り運動に関する物理量でもよ
いことは言うまでもない。
ｄｔ）ｙとヨーレイト（ｄ／ｄｔ）φを検出し、これら
の検出値に基き前後輪舵角をフィードバック制御する場
合について考えると、制御ブロック図は図２の如くにな
る。勿論、フィードバックするのは、ヨーレイト（ｄ／
ｄｔ）φに代わってヨーモーメント等、別のヨー運動に
関する物理量でもよいし、横滑り速度（ｄ／ｄｔ）ｙに
代わって横Ｇ等、別の横滑り運動に関する物理量でもよ
いことは言うまでもない。
【００２９】図２において、ヨーレイト（ｄ／ｄｔ）φ
が発生することで、これが横力にフィードバックされる
影響Ｆφを求めると、
が発生することで、これが横力にフィードバックされる
影響Ｆφを求めると、
【数２７】 Ｆφ＝｛−ｍＶ−（ａＣf −ｂＣr ）／Ｖ｝（ｄ／ｄｔ）φ ＋（Ｐf Ｃf ＋Ｐr Ｃr ）（ｄ／ｄｔ）φ・・・（２７） であり、また逆に横滑り速度（ｄ／ｄｔ）ｙが発生した
ことによって、これがヨーモーメントにフィードバック
される影響Ｍｙを求めると、
ことによって、これがヨーモーメントにフィードバック
される影響Ｍｙを求めると、
【数２８】 Ｍｙ＝−｛（ａＣf −ｂＣr ）／Ｖ｝（ｄ／ｄｔ）ｙ ＋（ａＣf Ｑf −ｂＣr Ｑr ）（ｄ／ｄｔ）ｙ・・・（２８） となる。ここで、ヨーレイト（ｄ／ｄｔ）φおよび横滑
り速度（ｄ／ｄｔ）ｙ間の相互干渉をなくすという本発
明の最終目標に照らして、これを実現するための解を求
めるに、このためには上記（２７）式および（２８）式
で表される影響ＦφおよびＭｙが０になれば良いことか
ら、この解は次式によって表される。
り速度（ｄ／ｄｔ）ｙ間の相互干渉をなくすという本発
明の最終目標に照らして、これを実現するための解を求
めるに、このためには上記（２７）式および（２８）式
で表される影響ＦφおよびＭｙが０になれば良いことか
ら、この解は次式によって表される。
【数２９】 Ｃf Ｐf ＋Ｃr Ｐr −ｍＶ−（ａＣf −ｂＣr ）／Ｖ＝０・・・（２９）
【数３０】 ａＣf Ｑf −ｂＣr Ｑr −（ａＣf −ｂＣr ）／Ｖ＝０・・・（３０） この条件を満たせば、Ｐf ，Ｐr ，Ｑf ，Ｑr は任意に
設定することができることになる。
設定することができることになる。
【００３０】次いで、（２９）式および（３０）式の条
件を満たした場合の、外乱Ｍ0 およびＦ0 に対する応答
を求めるに、
件を満たした場合の、外乱Ｍ0 およびＦ0 に対する応答
を求めるに、
【数３１】
【数３２】 となる。これらの式から明らかなように、外乱Ｍ0 によ
ってＹが発生することもないし、外乱Ｆ0 によってΦが
発生することもなく、相互間の干渉を狙い通りに解消す
ることができる。
ってＹが発生することもないし、外乱Ｆ0 によってΦが
発生することもなく、相互間の干渉を狙い通りに解消す
ることができる。
【００３１】ここで、（３１）式および（３２）式は夫
々、次式に書き直すことができる。
々、次式に書き直すことができる。
【数３３】
【数３４】
【００３２】車両固有のヨーレイトおよび横滑り速度間
の相互干渉を全くなくす条件は、前記（２９）式および
（３０）式から、次式によって表され、
の相互干渉を全くなくす条件は、前記（２９）式および
（３０）式から、次式によって表され、
【数３５】Ｃf Ｐf ＋Ｃr Ｐr ＝ｍＶ＋（ａＣf −ｂＣ
r ）／Ｖ・・・（３５）
r ）／Ｖ・・・（３５）
【数３６】ａＣf Ｑf −ｂＣr Ｑr ＝（ａＣf −ｂＣ
r ）／Ｖ・・・（３６）これらから、当該条件を満たす
前輪舵角制御および後輪舵角制御のための制御関数はそ
れぞれ次表の如くになり、またこれら関数を用いた舵角
制御を行う場合、外乱ヨーモーメントＭ0 および外乱横
力Ｆ0 に対するΦおよびＹの応答はそれぞれ次表の如く
になる。
r ）／Ｖ・・・（３６）これらから、当該条件を満たす
前輪舵角制御および後輪舵角制御のための制御関数はそ
れぞれ次表の如くになり、またこれら関数を用いた舵角
制御を行う場合、外乱ヨーモーメントＭ0 および外乱横
力Ｆ0 に対するΦおよびＹの応答はそれぞれ次表の如く
になる。
【表１】 但し、上表中（＊）を付した応答は
【外１】 になると不安定系となってしまうので、Ｐf ≦ａ／Ｖな
る条件は絶対に守らなければならない。
る条件は絶対に守らなければならない。
【００３３】なお、上記では車両固有のヨーレイトおよ
び横滑り速度間の相互干渉を完全になくす条件について
述べたが、相互干渉は完全になくさないまでも、減少し
さえすれば程度の差はあれ、所期の目的を達成すること
ができる。そのための条件は、（３５）式および（３
６）式から、次式に如くになる。
び横滑り速度間の相互干渉を完全になくす条件について
述べたが、相互干渉は完全になくさないまでも、減少し
さえすれば程度の差はあれ、所期の目的を達成すること
ができる。そのための条件は、（３５）式および（３
６）式から、次式に如くになる。
【数３７】｜Ｃf Ｐf ＋Ｃr Ｐr −ｍＶ−（ａＣf −ｂ
Ｃr ）／Ｖ｜≦｜−ｍＶ−（ａＣf −ｂＣr ）／Ｖ｜・
・・（３７）
Ｃr ）／Ｖ｜≦｜−ｍＶ−（ａＣf −ｂＣr ）／Ｖ｜・
・・（３７）
【数３８】｜ａＣf Ｑf −ｂＣr Ｑr −（ａＣf −ｂＣ
r ）／Ｖ｜≦｜−（ａＣf −ｂＣr ）／Ｖ｜・・・（３
８）これらの式を満足するためには、車速Ｖの領域毎に
次式の条件を満たすことが必要条件である。
r ）／Ｖ｜≦｜−（ａＣf −ｂＣr ）／Ｖ｜・・・（３
８）これらの式を満足するためには、車速Ｖの領域毎に
次式の条件を満たすことが必要条件である。
【数３９】
【数４０】
【数４１】
【００３４】また上記の例では、前輪若しくは後輪を舵
角制御する場合について説明したが、前後輪を共に舵角
制御する場合、以下の如くに自由度が増す。つまり、外
乱に対する定常ゲインをΦ0 ，Ｙ0 とすると、これらは
前記（３１）式および（３２）式の応答特性から
角制御する場合について説明したが、前後輪を共に舵角
制御する場合、以下の如くに自由度が増す。つまり、外
乱に対する定常ゲインをΦ0 ，Ｙ0 とすると、これらは
前記（３１）式および（３２）式の応答特性から
【数４２】
【数４３】 で表され、従って次式により表される比較的自由度の高
い制御関数Ｐf ，Ｑf ，Ｐr ，Ｑr を用いて前後輪を舵
角制御すれば、所期の目的が達成されることになる。
い制御関数Ｐf ，Ｑf ，Ｐr ，Ｑr を用いて前後輪を舵
角制御すれば、所期の目的が達成されることになる。
【数４４】
【数４５】
【数４６】
【数４７】 同様に、１次遅れ系、つまり前記（３１）式および（３
２）式の時定数も任意の値に設定することが可能であ
る。
２）式の時定数も任意の値に設定することが可能であ
る。
【００３５】また、（３１）式および（３２）式では、
外乱Ｍ0 ，Ｆ0 に対する応答が１次遅れ系となっている
が、この動特性を０次や、１次／１次のように種々に変
更することも可能である。しかして、系が振動的になら
ないことを考えて、上記のようにゲインおよび時定数を
最適に選ぶのが望ましいのは言うまでもない。
外乱Ｍ0 ，Ｆ0 に対する応答が１次遅れ系となっている
が、この動特性を０次や、１次／１次のように種々に変
更することも可能である。しかして、系が振動的になら
ないことを考えて、上記のようにゲインおよび時定数を
最適に選ぶのが望ましいのは言うまでもない。
【００３６】上述した実施例では何れも、ヨーレイト
（ｄ／ｄｔ）φおよび横滑り速度（ｄ／ｄｔ）ｙをその
ままフィードバックして舵角制御に資する構成にした
が、図３に示すように所定のヨーレイト伝達関数Ｈおよ
び横滑り速度伝達関数Ｂを持った車両規範モデルに基き
ヨーレイト目標値（ｄ／ｄｔ）φm および横滑り速度目
標値（ｄ／ｄｔ）ｙm を演算し、これらと、ヨーレイト
真値（ｄ／ｄｔ）φおよび横滑り速度真値（ｄ／ｄｔ）
ｙとの偏差△（ｄ／ｄｔ）φおよび△（ｄ／ｄｔ）ｙを
フィードバックして舵角制御に資する構成にしてもよ
い。この場合、当該偏差があった時のみフィードバック
制御がなされることとなり、フィードバック制御とフィ
ードフォワード制御との分離が可能となって、外乱に対
する車両挙動の抑制、つまり耐外乱性と、操舵入力に対
する高応答、つまり操舵応答性とを両立させることがで
きる。
（ｄ／ｄｔ）φおよび横滑り速度（ｄ／ｄｔ）ｙをその
ままフィードバックして舵角制御に資する構成にした
が、図３に示すように所定のヨーレイト伝達関数Ｈおよ
び横滑り速度伝達関数Ｂを持った車両規範モデルに基き
ヨーレイト目標値（ｄ／ｄｔ）φm および横滑り速度目
標値（ｄ／ｄｔ）ｙm を演算し、これらと、ヨーレイト
真値（ｄ／ｄｔ）φおよび横滑り速度真値（ｄ／ｄｔ）
ｙとの偏差△（ｄ／ｄｔ）φおよび△（ｄ／ｄｔ）ｙを
フィードバックして舵角制御に資する構成にしてもよ
い。この場合、当該偏差があった時のみフィードバック
制御がなされることとなり、フィードバック制御とフィ
ードフォワード制御との分離が可能となって、外乱に対
する車両挙動の抑制、つまり耐外乱性と、操舵入力に対
する高応答、つまり操舵応答性とを両立させることがで
きる。
【００３７】
【発明の効果】かくして本発明による車両の舵角制御装
置は、車両のヨー運動および横滑り運動に関する第１物
理量（ｄ／ｄｔ）φおよび第２物理量（ｄ／ｄｔ）ｙの
検出値に基づくフィードバック制御により、前輪および
後輪の少なくとも一方の舵角を制御するに当って用いる
フィードバック関数のうち、第１物理量（ｄ／ｄｔ）φ
に基づく前輪舵角制御のフィードバック関数Ｐf および
後輪舵角制御のフィードバック関数Ｐr 、並びに第２物
理量（ｄ／ｄｔ）ｙに基づく前輪舵角制御のフィードバ
ック関数Ｑf および後輪舵角制御のフィードバック関数
Ｑr を、請求項１に記載のごとくに定めたから、ヨー運
動によって横滑り運動を生じさせる車両固有の系、およ
び横滑り運動によってヨー運動を生じさせる車両固有の
系がそれぞれ、見かけ上減滅されるようなフィードバッ
ク関数に基づき前輪および後輪の少なくとも一方が舵角
制御されることとなり、上記フィードバック制御が、車
両固有のヨー運動および横滑り運動間における相互干渉
系を、みかけ上小さく、若しくはなくすような車両挙動
を生起させることとなって、車両固有の系に起因して外
乱に対し振動的になるといった前記従来装置の問題を解
消することができる。
置は、車両のヨー運動および横滑り運動に関する第１物
理量（ｄ／ｄｔ）φおよび第２物理量（ｄ／ｄｔ）ｙの
検出値に基づくフィードバック制御により、前輪および
後輪の少なくとも一方の舵角を制御するに当って用いる
フィードバック関数のうち、第１物理量（ｄ／ｄｔ）φ
に基づく前輪舵角制御のフィードバック関数Ｐf および
後輪舵角制御のフィードバック関数Ｐr 、並びに第２物
理量（ｄ／ｄｔ）ｙに基づく前輪舵角制御のフィードバ
ック関数Ｑf および後輪舵角制御のフィードバック関数
Ｑr を、請求項１に記載のごとくに定めたから、ヨー運
動によって横滑り運動を生じさせる車両固有の系、およ
び横滑り運動によってヨー運動を生じさせる車両固有の
系がそれぞれ、見かけ上減滅されるようなフィードバッ
ク関数に基づき前輪および後輪の少なくとも一方が舵角
制御されることとなり、上記フィードバック制御が、車
両固有のヨー運動および横滑り運動間における相互干渉
系を、みかけ上小さく、若しくはなくすような車両挙動
を生起させることとなって、車両固有の系に起因して外
乱に対し振動的になるといった前記従来装置の問題を解
消することができる。
【図１】本発明による車両用舵角制御装置の一実施例を
示す操舵システムのハードウエア構成図である。
示す操舵システムのハードウエア構成図である。
【図２】同例装置による舵角制御を示すブロック線図で
ある。
ある。
【図３】本発明による舵角制御の他の例を示す図２と同
様なブロック線図である。
様なブロック線図である。
【図４】従来の舵角制御を示すブロック線図である。
【図５】車両の２輪モデル図である。
【図６】車両固有の系を示す系統図である。
【図７】図４に示す従来の舵角制御を行った場合の、車
両固有の系に対する舵角制御の関係を示す系統図である
両固有の系に対する舵角制御の関係を示す系統図である
１ 前輪 ２ 後輪 ３ ステアリングホイール ４ ステアリングギヤ ５ 前輪補助操舵アクチュエータ ６ 後輪操舵アクチュエータ ７ 電磁弁 ８ 電磁弁 10 分流弁 14 コントローラ 15 操舵角センサ 16 車速センサ 17 横滑り速度センサ 18 ヨーレイトセンサ 19 ストロークセンサ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−15166（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−287772（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−193387（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−334660（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−178878（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−135873（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−353077（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B62D 6/00 B62D 7/14
Claims (1)
- 【請求項１】 車両のヨー運動および横滑り運動に関す
る第１物理量（ｄ／ｄｔ）φおよび第２物理量（ｄ／ｄ
ｔ）ｙをそれぞれ検出し、これら検出された物理量に基
づくフィードバック制御により前輪および後輪の少なく
とも一方の舵角を制御するようにした装置において、 前記第１および第２物理量に基づく前記舵角のフィード
バック制御に当って用いるフィードバック関数のうち、
第１物理量（ｄ／ｄｔ）φに基づく前輪舵角制御のフィ
ードバック関数Ｐf および後輪舵角制御のフィードバッ
ク関数Ｐr 、並びに第２物理量（ｄ／ｄｔ）ｙに基づく
前輪舵角制御のフィードバック関数Ｑfおよび後輪舵角
制御のフィードバック関数Ｑr を、 前輪・重心点間距離ａ、後輪・重心点間距離ｂ、車速
Ｖ、車両質量ｍ、前輪コーナリングパワーＣf 、後輪コ
ーナリングパワーＣr 、ホイールベースＬ、外乱に対す
るヨー運動および横運動の定常ゲインΦ0 ，Ｙ0 により
表される次式、前輪または後輪の舵角制御時は ｜Ｃf Ｐf ＋Ｃr Ｐr −ｍＶ−（ａＣf −ｂＣr ）／Ｖ
｜ ≦｜−ｍＶ−（ａＣf −ｂＣr ）／Ｖ｜ および ｜ａＣf Ｑf −ｂＣr Ｑr −（ａＣf −ｂＣr ）／Ｖ｜ ≦｜−（ａＣf −ｂＣr ）／Ｖ｜ が満足されるようなフィードバック関数とし、 前輪および後輪の舵角制御時は で表されるフィードバック関数としたことを特徴とする
車両の舵角制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19836893A JP3087527B2 (ja) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | 車両の舵角制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19836893A JP3087527B2 (ja) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | 車両の舵角制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0752816A JPH0752816A (ja) | 1995-02-28 |
| JP3087527B2 true JP3087527B2 (ja) | 2000-09-11 |
Family
ID=16389950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19836893A Expired - Fee Related JP3087527B2 (ja) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | 車両の舵角制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3087527B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19804379A1 (de) * | 1997-02-05 | 1998-08-06 | Denso Corp | Abtast- und Haltekreis |
| JP4956477B2 (ja) * | 2008-04-21 | 2012-06-20 | 本田技研工業株式会社 | 後輪トー角制御装置 |
| JP5326019B2 (ja) * | 2012-03-15 | 2013-10-30 | 本田技研工業株式会社 | 後輪トー角制御装置 |
-
1993
- 1993-08-10 JP JP19836893A patent/JP3087527B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0752816A (ja) | 1995-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4706771A (en) | Vehicle steering control system using desired vehicle model | |
| CN108974110A (zh) | 车用控制装置 | |
| US7546191B2 (en) | Handwheel damping control of active steering system | |
| JPH01212619A (ja) | 前後輪駆動力配分制御車両の補助操舵方法 | |
| JPH0825470B2 (ja) | 後輪舵角制御方法 | |
| JP3087527B2 (ja) | 車両の舵角制御装置 | |
| JP2002337711A (ja) | 車両用操舵装置 | |
| JP2740176B2 (ja) | 車両の後輪操舵方法 | |
| JP2768034B2 (ja) | 車両用舵角制御装置 | |
| JP2510279B2 (ja) | 後輪舵角制御方法 | |
| JPS61113562A (ja) | 車両用舵角制御装置 | |
| JP4687277B2 (ja) | 車両用操舵装置および車両用操舵方法 | |
| JP2548294B2 (ja) | 車両用走行制御装置 | |
| JP2871230B2 (ja) | 前後輪操舵制御装置 | |
| JP2973783B2 (ja) | 車両の前輪舵角制御装置 | |
| JP3132695B2 (ja) | 車両のヨーイング運動量制御装置 | |
| JP2936962B2 (ja) | 車両の後輪舵角制御装置 | |
| JP2722855B2 (ja) | 後輪操舵装置 | |
| JP2549709B2 (ja) | ４輪操舵車両の後輪操舵装置 | |
| JPS61229678A (ja) | 車両用舵角制御装置 | |
| JPH02179525A (ja) | 能動型サスペンション | |
| JPH07186996A (ja) | 車両用補助舵角制御装置 | |
| JPS61146677A (ja) | ４輪操舵車の操舵制御装置 | |
| JPS61166773A (ja) | 車両用舵角制御装置 | |
| JP2616137B2 (ja) | 車両の操舵装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 8 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080714 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |