JP2006069496A - 前後輪操舵制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 操舵アクチュエータの追従遅れに起因する車両ヨーレート特性の変化を抑制し、発生ヨーレートを目標とするヨーレート特性に近づける。
【解決手段】 前輪操舵機構１２と後輪操舵機構１７にそれぞれ設けた操舵アクチュエータ６，７を用いて、車両のヨーレートと横速度を制御する前後輪操舵制御装置において、操舵制御コントローラ３は、一方の操舵アクチュエータの実舵角が目標舵角に追従できない遅れが生じたとき、他方の操舵アクチュエータの目標舵角を、前記追従遅れに起因する車両のヨーレート特性変化が抑制されるように、実舵角と目標舵角との舵角偏差に応じて補正する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、前輪への操舵入力時等に前輪及び後輪に補助舵角を与える前後輪操舵制御装置の技術分野に属する。

従来の前後輪操舵制御装置では、ステアリング操舵角に基づくフィードフォワード項と、検出されたヨーレートに基づくフィードバック項との加算値により、前輪操舵アクチュエータおよび後輪操舵アクチュエータを駆動し、車両のヨーレートと横速度を制御している（例えば、特許文献１参照）。
特開平５−１０５１０２号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、目標ヨーレートに基づき、所定の制御則に従って前輪舵角と後輪舵角をフィードバック制御する構成であるため、前輪または後輪操舵アクチュエータの一方に目標舵角値に対する追従遅れが生じた場合、目標とする車両のヨーレート特性を実現できないという問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、前輪または後輪操舵アクチュエータの一方に追従遅れが生じた場合でも、その遅れに起因する車両ヨーレート特性の変化を抑制でき、発生ヨーレートを目標ヨーレートに近づけることができる前後輪操舵制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、
前輪操舵機構と後輪操舵機構にそれぞれ設けた操舵アクチュエータを用いて、車両のヨーレートと横速度を制御する前後輪操舵制御装置において、
前記操舵アクチュエータの追従遅れを検出する追従遅れ検出手段と、
前輪および後輪のそれぞれの実舵角と目標舵角との舵角偏差を検出する舵角偏差検出手段と、
一方の操舵アクチュエータの前記追従遅れが検出されたとき、他方の操舵アクチュエータの目標舵角を、車両のヨーレート特性変化が抑制されるように、前記追従遅れが検出された側の前記舵角偏差に応じて補正する目標舵角補正手段と、
を設けたことを特徴とする。

本発明にあっては、一方の操舵アクチュエータに追従遅れが生じたとき、追従遅れに起因する車両ヨーレート特性の変化が抑制されるように、目標舵角と実舵角との舵角偏差に応じて他方の操舵アクチュエータの目標舵角を補正するため、発生ヨーレートを目標とする車両のヨーレート特性に近づけることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の前後輪操舵制御装置の全体システム図である。
ステアリングホイール１０と前輪１１，１１を操舵させる前輪操舵機構１２とを連結するコラムシャフト１３に、操舵角センサ１と前輪操舵アクチュエータ６が設けられている。

前輪操舵アクチュエータ６は、例えば、モータと減速器等により構成され、コラムシャフト１３に、減速器を介してモータの出力軸が連結されている。この前輪操舵アクチュエータ６は、前輪操舵コントローラ４からの舵角指令値により、コラムシャフト１３を介して入力される回転を可変ギア比により減速して前輪操舵機構１２のステアリングギアへ出力するもので、これにより、前輪１１，１１の舵角に対するステアリングホイール１０の操舵角の比であるステアリングギア比を可変に制御する。

後輪操舵アクチュエータ７は、前輪操舵アクチュエータ６と同様に、モータと減速器等により構成され、後輪１４，１４を操舵させる後輪操舵機構１５のラック軸に、減速器を介してモータの出力軸が連結されている。この後輪操舵アクチュエータ７は、後輪操舵コントローラ５からの舵角指令値により、後輪１４，１４の舵角を可変に制御する。

前輪操舵コントローラ４は、操舵制御コントローラ３により生成された目標前輪操舵角と、前輪実舵角センサ１６で検出された実際の前輪操舵角値との偏差を無くすような舵角指令値を算出し、算出した舵角指令値を前輪操舵アクチュエータ６に出力する。

後輪操舵コントローラ５は、操舵制御コントローラ３により生成された目標後輪舵角と、後輪実舵角センサ１７で検出された実際の後輪舵角値との偏差を無くすような舵角指令値を算出し、算出した舵角指令値を後輪操舵アクチュエータ７に出力する。

操舵角センサ１は、パルスエンコーダ等を用いて、ステアリングホイール１０の操舵角を検出する。車速センサ２は、各車輪速の平均値等から車体速を検出する。

操舵制御コントローラ３は、操舵角センサ１により検出された操舵角と、車速センサ２により検出された車体速とに応じて、目標前輪操舵角と目標後輪舵角とを生成し、目標前輪操舵角を前輪操舵コントローラ４へ出力し、目標後輪舵角を後輪操舵コントローラ５へ出力する。

図２は、操舵制御コントローラ３の制御ブロック図であり、操舵制御コントローラ３は、目標値生成部３１と、目標出力生成部３２と、目標出力補正部３３と、を備えている。

目標値生成部３１は、図３に示すように、車両モデル演算部３１１と、目標値演算部３１２と、目標値補正部３１３とを備えている。

車両モデル演算部３１１は、操舵角と車体速とに基づき、２輪モデルを用いて車両パラメータを演算する。演算された車両パラメータは、目標値演算部３１２へ出力される。

目標値演算部３１２は、操舵角と車体速と車両パラメータとに基づいて、車両の目標ヨーレートと目標横速度を決定する。決定された目標ヨーレートと目標横速度は、目標出力生成部３２へ出力される。

目標出力生成部３２は、図４に示すように、ヨーレート・横速度制御の目標前後輪舵角演算部３２１と、ヨーレート制御の目標後輪舵角演算部３２２とを備えている。

ヨーレート・横速度制御の目標前後輪舵角演算部３２１は、目標ヨーレートと目標横速度とに基づいて、目標前輪操舵角と目標後輪舵角を決定し、前輪操舵コントローラ４へ出力する。

ヨーレート制御の目標前後輪舵角演算部３２２は、目標ヨーレートと前輪操舵角値、後輪舵角値からヨーレート制御目標前輪操舵角とヨーレート制御目標後輪舵角を決定し、後輪操舵コントローラ５へ出力する。

目標出力補正部３３は、図５に示すように、アクチュエータ遅れ検出部（追従遅れ検出手段）３３１と、補正値演算部（補正値算出手段）３３２と、出力舵角補正部（目標舵角補正手段）３３３とを備え、通常制御時目標前輪操舵角、通常制御時目標後輪舵角、ヨーレート制御目標前輪操舵角、ヨーレート制御目標後輪舵角、前輪操舵角値および後輪舵角値に基づいて、目標前輪操舵角と目標後輪舵角を決定する。

アクチュエータ遅れ検出部３３１は、目標前輪操舵角、目標後輪舵角、前輪操舵角値および後輪舵角値に基づいて、前輪遅れフラグと後輪遅れフラグを決定し、出力舵角補正部３３３へ出力する。

補正値演算部３３２は、目標前輪操舵角、目標後輪舵角、前輪操舵角値、後輪舵角値、ヨーレート制御目標前輪操舵角およびヨーレート制御目標後輪舵角に基づいて、前輪補正値と後輪補正値を決定し、出力舵角補正部３３３へ出力する。

出力舵角補正部３３３は、通常制御時目標前輪操舵角、通常制御時目標後輪舵角、前輪補正値、後輪補正値、前輪遅れフラグおよび後輪遅れフラグに基づいて、目標前輪操舵角と目標後輪舵角を決定し、目標前輪操舵角を前輪操舵コントローラ４へ出力し、目標後輪舵角を後輪操舵コントローラ５へ出力する。

次に、作用を説明する。
［車両モデル演算］
車両モデル演算部３１１は、以下に示す車両モデルを用いて車両パラメータを演算する。

一般に、２輪モデルを仮定すると、車両のヨーレートと横速度は、下記の式(1)で表せる。

ここで、

である。

状態方程式より前輪操舵に対するヨーレート、横速度の伝達関数を求めると、下記の式(3)，(4)となる。

ヨーレート伝達関数は、式(3)より下記の式(5)と表される。

ここで、

である。

同様に、横速度伝達関数は、式(4)より下記の式(7)と表される。

ここで、

である。

以上から、車両パラメータ

が求められる。

［目標値演算］
目標値演算部３１２では、車体速V、車両パラメータと後述する目標値パラメータから目標ヨーレートψ'^*と目標横速度V_y ^*を求める。

目標ヨーレートψ'^*は、式(5)から下記の式(9)により表される。

目標横速度V_y ^*は、式(7)から下記の式(10)により表される。

ここで、目標ヨーレートψ'^*のパラメータは、下記の式(11)で表される。

ただし、yrate_gain_map，yrate_omegn_map，yrate_zeta_map，yrate_zero_mapはチューニングパラメータである。

また、目標横速度V_y ^*のパラメータは、下記の式(12)で表される。

ただし、vy_gain_map，vy_omegn_map，vy_zeta_map，vy_zero_mapはチューニングパラメータである。

［目標舵角演算］
ヨーレート・横速度制御目標前後輪舵角演算部３２１では、目標ヨーレートψ'^*と目標横速度V_y ^*から、目標前輪操舵角θ^*と目標後輪舵角δ^*を算出する。

から、

よって、目標前輪操舵角θ^*は、下記の式(15)となる。

目標後輪舵角δ^*は、下記の式(16)となる。

［ヨーレート制御目標値演算］
ヨーレート制御目標前後輪舵角演算部３２２では、目標ヨーレートψ'^*、前輪実操舵角値θ、および後輪実舵角値δから、ヨーレート制御目標前輪操舵角θ_ψ' ^*とヨーレート制御目標後輪舵角δ_ψ' ^*を算出する。

前輪操舵のみでのヨーレート制御の場合、そのときの後輪実舵角δを用いて、ヨーレート制御目標前輪操舵角θ_ψ' ^*は、下記の式(17)となる。
θ_ψ' ^*＝｛ψ"^*−（a₁₁ψ'^*＋a₁₂V_y＋b_f1δ）｝／b_r1 …(17)

同様に、後輪操舵のみでのヨーレート制御の場合、そのときの前輪実操舵角θを用いて、ヨーレート制御目標後輪舵角δ_ψ' ^*は、下記の式(18)となる。
δ_ψ' ^*＝｛ψ"^*−（a₁₁ψ'^*＋a₁₂V_y＋b_f1θ）｝／b_r1 …(18)

ここで、各アクチュエータに追従遅れが発生しておらず、
θ^*＝θ であれば δ^*＝δ
すなわち、前輪に遅れが生じなければ、ヨーレート・横速度制御とヨーレート制御の目標後輪舵角は一致し、
δ^*＝δ であれば θ^*＝θ
すなわち、後輪に遅れが生じなければ、ヨーレート・横速度制御とヨーレート制御の目標前輪操舵角は一致する。

［アクチュエータ遅れ検出処理］
アクチュエータ遅れ検出部３３１では、目標前輪操舵角θ_r ^*、補正後の目標後輪舵角δ_r ^*、前輪操舵角値θおよび後輪舵角値δに基づいて、前輪遅れ判断フラグF_θと後輪遅れ判断フラグF_δを決定する。

前輪遅れ判断の偏差しきい値を、V_θ（≧０）、時間しきい値をT_θ、後輪遅れ判断の偏差しきい値をV_δ（≧０）、時間しきい値をT_δとすると、
θ≦（θ_r ^*−V_θ） または （θ_r ^*＋V_θ）≦θである時間がT_θ以上続き、かつF_δ＝０のとき F_θ＝１
それ以外のとき F_θ＝０
とする。

また、δ≦（δ_r ^*−V_θ） または （δ_r ^*＋V_θ）≦δである時間がT_δ以上続き、かつF_θ＝０のとき F_δ＝１、
それ以外のとき F_δ＝０
とする。遅れ判断フラグは、どちらか一方のみが１となる。

［補正値演算］
補正値演算部３３２では、目標前輪操舵角θ_r ^*、目標後輪舵角δ_r ^*、ヨーレート制御目標前輪操舵角θ_ψ' ^*、ヨーレート制御目標後輪舵角δ_ψ' ^*、前輪操舵角値θおよび後輪舵角値δに基づいて、前輪出力補正値G_θと後輪出力補正値G_δを決定する。

前輪操舵アクチュエータ６に遅れが生じた場合（F_θ＝１）の、目標後輪舵角を補正する補正値を導出する。通常制御（ヨーレート・横速度制御）の目標後輪舵角δ^*と、ヨーレート制御目標後輪舵角δ_ψ' ^*の間で、前輪１１，１１の遅れ舵角偏差に応じて目標値を設定する。

前輪操舵角の目標値θ_r ^*と実前輪操舵角θの差分（舵角偏差に相当）と、後輪操舵の通常制御時目標値δ^*およびヨーレート制御時の目標後輪舵角δ_ψ' ^*から、下記の式(19)のように設定する。
G_δ＝（δ^*−δ_ψ' ^*）（θ_r ^*−θ）／｛MAX（|θ_r ^*|，|θ|，|θ_r ^*−θ|）｝ …(19)
ただし、θ_r ^*＝θ＝０の場合は、G_δ＝０とする。
また、G_δは、|θ_r ^*|または|θ|が大きく、舵角偏差（θ_r ^*−θ）が小さいほど、小さく設定されるので、大きい舵角で、ヨーレートが大きいときには、車両挙動を乱さないように補正値を抑制している。

同様に、後輪操舵に遅れが生じた場合に、目標前輪操舵角を補正する補正値を、下記の式(20)から導出する。
G_θ＝（θ^*−θ_ψ' ^*）（δ_r ^*−δ）／｛MAX（|δ_r ^*|，|δ|，|δ_r ^*−δ|）｝ …(20)
ただし、δ_r ^*＝δ＝０の場合は、G_θ＝０とする。
また、G_δは、|δ_r ^*|または|δ|が大きく、舵角偏差（δ_r ^*−δ）が小さいほど、小さく設定されるので、大きい舵角で、ヨーレートが大きいときには、車両挙動を乱さないように補正値を抑制している。

［目標出力補正処理］
出力舵角補正部３３３では、通常制御時目標前輪操舵角θ^*、通常制御時目標後輪舵角δ^*、前輪遅れ判断フラグF_θ、後輪遅れ判断フラグF_δ、前輪出力補正値G_θおよび後輪出力補正値G_δに基づいて、目標前輪操舵角θ_r ^*と目標後輪舵角δ_r ^*を決定する。

(1) 前輪遅れ判断フラグF_θが１の場合
前輪操舵アクチュエータ６が目標値に対して遅れた場合、例えば制御による切り増し操舵を行っていれば所望のヨーレート特性に対し小さな値しか出ないことになる。

その場合、目標後輪舵角を補正することで、前輪操舵アクチュエータ６の遅れによる特性変化を改善し、車両のヨーレート特性を目標値に近づける。

式(20)で求めた補正値を用い、目標後輪舵角δ_r ^*を、
δ_r ^*＝δ^*−G_δ …(21)
とする。前輪目標操舵角θ^*は変更しない。前輪遅れ判断フラグF_θ＝０の場合は、δ_r ^*＝δ^*である。

(2) 後輪遅れフラグF_δが１の場合
同様に、後輪操舵アクチュエータ７が目標値に対して遅れた場合、目標前輪操舵角θ_r ^*を、式(19)で求めた補正値を用い、
θ_r ^*＝θ^*−G_θ …(22)
とする。後輪目標舵角δ^*は変更しない。後輪遅れ判断フラグF_δ＝０の場合は、θ_r ^*＝θ^*である。

［前後輪操舵制御処理］
図６は、操舵制御コントローラ３で実行される前後輪操舵制御処理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。

ステップS1では、目標値生成部３１において、操舵角θ、車体速Vから、目標ヨーレートψ'^*、目標横速度V_y'を演算し、ステップS2へ移行する。

ステップS2では、ヨーレート・横速度制御目標前後輪舵角演算部３２１において、ステップS1で演算された目標ヨーレートψ'^*と目標横速度V_y'から、通常制御時目標前輪操舵角θ^*と目標後輪舵角δ^*を演算するとともに、操舵制御コントローラ３において、通常制御時目標前輪操舵角θ^*と通常制御時目標後輪舵角δ^*とから目標前輪操舵角と目標後輪舵角を演算し、前輪操舵コントローラ４から前輪操舵アクチュエータ６に前輪舵角指令値が出力され、後輪操舵コントローラ５から後輪操舵アクチュエータ７に後輪舵角指令値が出力され、ステップS3へ移行する。

ステップS3では、アクチュエータ遅れ検出部３３１において、目標前輪操舵角θ_r ^*、目標後輪舵角δ_r ^*、前輪操舵角値θおよび後輪舵角値δに基づいて、前輪遅れ判断フラグF_θと後輪遅れ判断フラグF_δを決定し、ステップS4へ移行する。

ステップS4では、ヨーレート制御目標前後輪舵角演算部３２２において、目標ヨーレートψ'^*、前輪実操舵角値θ、および後輪実舵角値δから、ヨーレート制御目標前輪操舵角θ_ψ' ^*とヨーレート制御目標後輪舵角δ_ψ' ^*を算出し、ステップS5へ移行する。

ステップS5では、補正値演算部３３２において、目標前輪操舵角θ_r ^*、目標後輪舵角δ_r ^*、ヨーレート制御目標前輪舵角θ_ψ' ^*、ヨーレート制御目標後輪舵角δ_ψ' ^*、前輪操舵角値θおよび後輪舵角値δに基づいて、前輪出力補正値G_θと後輪出力補正値G_δを決定し、ステップS6へ移行する。

ステップS6では、出力舵角補正部３３３において、通常制御時目標前輪操舵角θ^*、通常制御時目標後輪舵角δ^*、前輪遅れ判断フラグF_θ、後輪遅れ判断フラグF_δ、前輪出力補正値G_θおよび後輪出力補正値G_δに基づいて、目標前輪操舵角θ_r ^*と目標後輪舵角δ_r ^*を決定し、ステップS7へ移行する。

ステップS7では、前輪操舵コントローラ４と後輪操舵コントローラ５において、ステップS6で決定した目標前輪操舵角θ_r ^*と目標後輪舵角δ_r ^*に基づいて、前輪操舵アクチュエータ６と後輪操舵アクチュエータ７を駆動制御し、リターンへ移行する。

［前後輪操舵制御作動］
前輪操舵アクチュエータ６に追従遅れが生じている場合には、図６に示したフローチャートにおいて、ステップS5で求めた後輪出力補正値G_δにより、ステップS6では、目標後輪舵角δ_r ^*は、通常制御時目標後輪舵角δ^*から後輪出力補正値G_δを減じた値とされる。なお、目標前輪操舵角θ_r ^*は、通常制御時目標前輪舵角θ^*が維持される。

後輪操舵アクチュエータ７に追従遅れが生じている場合には、図６に示したフローチャートにおいて、ステップS5で求めた前輪出力補正値G_θにより、ステップS6では、目標前輪操舵角θ_r ^*は、通常制御時目標前輪操舵角θ^*から前輪出力補正値G_δを減じた値とされる。なお、目標後輪舵角δ_r ^*は、通常制御時目標後輪舵角δ^*が維持される。

［従来技術の課題］
特開平５−１０５１０２号公報に記載の技術では、検出されたステアリング操舵角に基づくフィードフォワード項と検出されたヨーレートに基づくフィードバック項との加算値により、前後輪に補助舵角を与えている。

ところが、この従来技術では、目標ヨーレートに基づいて、ある制御則に従って前輪補助舵角および後輪補助舵角をフィードフォワードおよびフィードバック制御する構成であるため、前後輪操舵アクチュエータにおいて、どちらかの操舵アクチュエータに目標舵角に対する実舵角の追従遅れが生じた場合、目標とする車両のヨーレート特性を達成できないという問題があった。

また、車両のヨーレートをフィードバック制御する構成であるため、アクチュエータの応答性不足や、必要推力不足により所望の目標舵角に追従できなかった場合に、ヨーレートフィードバックを行うことでさらに舵角指令値を増加させたとしても、目標値に追従できず、目標ヨーレート特性を満足できないという問題があった。

［目標舵角補正作用］
これに対し、実施例１の前後輪操舵制御装置では、一方の操舵アクチュエータに追従遅れが生じた場合でも、他方の操舵アクチュエータの目標舵角を、追従遅れに起因する車両のヨーレート特性変化を抑制する方向に変更することで、追従遅れによるヨーレート特性の増大または減少を改善することができる。

また、遅れが発生した操舵アクチュエータの目標舵角と実舵角との偏差に応じてもう一方の操舵アクチュエータの目標舵角を補正するため、制御出力が滑らかに変化し、ドライバに違和感を与えることがない。

図７は、通常の前後輪操舵制御において、中車速で前輪切り増し操舵、後輪同相操舵している場合の車両挙動を示す図であり、前輪の切り増しによるヨーレート増加に対し、後輪を前輪と同相側に転舵させ、横加速度を増加させることにより、車体スリップ角を減少させている（図８(b)）。このとき、前輪舵角の内訳は、ドライバの操舵角分に対し、ヨーレート増加分と後輪アンダー分（後輪同相制御によるアンダーステアを打ち消す分）とが、前輪操舵アクチュエータにより加算されたものとなる（図８(a)）。

ここで、前輪操舵アクチュエータに追従遅れが生じた場合には、操舵角が増えてもヨーレートが増えないアンダーステア状態となる。一方、後輪操舵アクチュエータに追従遅れが生じた場合には、ヨーレートは増えているのに横加速度が増えないオーバーステア状態となる。

実施例１では、前輪操舵アクチュエータ６に追従遅れが生じたとき（図９）、前輪舵角偏差（目標前輪操舵角θ_r ^*と前輪操舵角値θとの偏差）が偏差しきい値V_θ以上である時間が時間しきい値T_θ以上継続したとき（図１０）、前輪操舵アクチュエータ６に追従遅れが生じていると判断する。

そして、前輪操舵アクチュエータ６に追従遅れが生じていると判断した場合には、通常制御時目標後輪舵角δ^*が目標ヨーレートψ'^*のみから求めた目標ヨーレート制御目標後輪舵角δ_ψ' ^*に近づくように、前輪舵角偏差に応じて通常制御時目標後輪舵角δ^*を補正し、目標後輪舵角δ_r ^*を減少させる（図１１）。

これにより、前輪操舵アクチュエータ６の追従遅れに起因する車両のヨーレート特性変化が抑制されるため、図１２に示すように、追従遅れ対策を実施しない従来技術の場合と比較して、発生ヨーレートを目標ヨーレートにより近づけることができ、ドライバの意図した走行軌跡に対するトレース性が高められる。

また、後輪操舵アクチュエータ７に追従遅れが生じた場合には、目標前輪操舵角θ_r ^*を減少させることにより、過大なヨーレートの発生が抑制され、発生ヨーレートを目標ヨーレートに近づけることができる。

また、低車速で、前輪切り増し操舵、後輪逆操舵している場合では、前輪操舵アクチュエータに追従遅れが生じた場合には、操舵角が増えてもヨーレートが増えないアンダーステア状態となり、後輪操舵アクチュエータに追従遅れが生じた場合にも、アンダーステア状態となる。

このとき、実施例１では、前輪操舵アクチュエータ６に追従遅れが生じたとき、目標後輪舵角δ_r ^*を増加させ、後輪操舵アクチュエータ７に追従遅れが生じたとき、目標前輪操舵角θ_r ^*を増加させるようにして、発生ヨーレートを目標ヨーレートに近づけることができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の前後輪操舵制御装置では、以下に列挙する効果が得られる。

(1) 前輪操舵機構１２と後輪操舵機構１７にそれぞれ設けた操舵アクチュエータ６，７を用いて、車両のヨーレートと横速度を制御する前後輪操舵制御装置において、操舵アクチュエータ６，７の追従遅れを検出するアクチュエータ遅れ検出部３３１と、一方の操舵アクチュエータの追従遅れが検出されたとき、他方の操舵アクチュエータの目標舵角を、車両のヨーレート特性変化が抑制されるように、操舵アクチュエータの実舵角と目標舵角との舵角偏差に応じて補正する出力舵角補正部３３３とを設けたため、追従遅れに起因する車両ヨーレート特性の変化を抑制でき、発生ヨーレートを目標とする車両のヨーレート特性に近づけることができる。

(2) 出力舵角補正部３３３は、目標ヨーレートおよび目標横速度を制御する通常制御時目標舵角を、目標ヨーレートのみを制御するヨーレート制御時目標舵角の方向へ補正する（式(21)，(22)参照）ため、運転者の意図した走行軌跡に自車を容易に近づけることができる。仮に、目標横速度に基づいて目標舵角を設定した場合、発生ヨーレートは小さくなり、自車を運転者の意図した走行軌跡に近づけることが困難となる。

(3) 出力舵角補正部３３３は、後輪１４，１４が前輪１１，１１と同相側に転舵されているとき、舵角偏差に応じて目標舵角を減少させる方向に補正するため、目標舵角を減少させることで、運転者の意図した走行軌跡に自車を容易に近づけることができる。

(4) 出力舵角補正部３３３は、後輪１４，１４が前輪１１，１１と同相側に転舵されているとき、前輪実操舵角θが目標前輪操舵角θ^*に追従できない場合には、目標後輪舵角δ^*を減少させる方向に補正するため、スリップ角の減少が抑制され、発生ヨーレートを目標ヨーレートにより近づけることができる。

(5) 出力舵角補正部３３３は、後輪１４，１４が前輪１１，１１と同相側に転舵されている場合には、後輪実舵角δが目標後輪舵角δ^*に追従できないとき、目標前輪操舵角θ^*を減少させる方向に補正するため、過大なヨーレートの発生が抑制され、発生ヨーレートを目標ヨーレートにより近づけることができる。

(6) 出力舵角補正部３３３は、後輪１４，１４が前輪１１，１１と逆相側に転舵されているとき、舵角偏差に応じて目標舵角を増加させる方向に補正するため、目標舵角を増加させることで、発生ヨーレートを目標ヨーレートにより近づけることができる。

（他の実施例）
以上、本発明を実施する最良の形態を、実施例１に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は実施例１に限定されるものではない。例えば、本発明は、ステアリングホイールと前輪操舵機構とが機械的に切り離された、いわゆるステア・バイ・ワイヤ方式の操舵装置を用いた車両にも適用できる。

実施例１の前後輪操舵制御装置の全体システム図である。 操舵制御コントローラ３の制御ブロック図である。 目標値生成部３１の制御ブロック図である。 目標出力生成部３２の制御ブロック図である。 目標出力補正部３３の制御ブロック図である。 操舵制御コントローラ３で実行される前後輪操舵制御処理の流れを示すフローチャートである。 通常の前後輪操舵制御において、中車速で前輪切り増し操舵、後輪同相操舵している場合の車両挙動を示す図である。 中車速で切り増し操舵している場合の、前輪舵角および後輪舵角の内訳を示す図である。 目標前輪操舵角に対する前輪実操舵角の遅れを示す図である。 前輪舵角偏差を示す図である。 実施例１の目標後輪舵角補正作用を示す目標後輪舵角の変化特性図である。 実施例１の目標後輪舵角補正作用を示す発生ヨーレートの変化特性図である。

符号の説明

１ 操舵角センサ
２ 車速センサ
３ 操舵制御コントローラ
３１ 目標値生成部
３１１ 車両モデル演算部
３１２ 目標値演算部
３２ 目標出力生成部
３２１ ヨーレート・横速度制御目標前後輪舵角演算部
３２２ ヨーレート制御目標前後輪舵角演算部
３３ 目標出力補正部
３３１ アクチュエータ遅れ検出部
３３２ 補正値演算部
３３３ 出力舵角補正部
４ 前輪操舵コントローラ
５ 後輪操舵コントローラ
６ 前輪操舵アクチュエータ
７ 後輪操舵アクチュエータ
１０ ステアリングホイール
１１，１１ 前輪
１２ 前輪操舵機構
１３ コラムシャフト
１４，１４ 後輪
１５ 後輪操舵機構
１６ 前輪実舵角センサ
１７ 後輪実舵角センサ

Claims (6)

1. 前輪操舵機構と後輪操舵機構にそれぞれ設けた操舵アクチュエータを用いて、車両のヨーレートと横速度を制御する前後輪操舵制御装置において、
   前記操舵アクチュエータの追従遅れを検出する追従遅れ検出手段と、
   前輪および後輪のそれぞれの実舵角と目標舵角との舵角偏差を検出する舵角偏差検出手段と、
   一方の操舵アクチュエータの前記追従遅れが検出されたとき、他方の操舵アクチュエータの目標舵角を、車両のヨーレート特性変化が抑制されるように、前記追従遅れが検出された側の前記舵角偏差に応じて補正する目標舵角補正手段と、
   を設けたことを特徴とする前後輪操舵制御装置。
2. 請求項１に記載の前後輪操舵制御装置において、
   前記目標舵角補正手段は、目標ヨーレートおよび目標横速度を制御する通常制御時目標舵角を、目標ヨーレートのみを制御するヨーレート制御時目標舵角の方向へ補正することを特徴とする前後輪操舵制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の前後輪操舵制御装置において、
   前記目標舵角補正手段は、後輪が前輪と同相側に転舵されているとき、前記舵角偏差に応じて目標舵角を減少させる方向に補正することを特徴とする前後輪操舵制御装置。
4. 請求項３に記載の前後輪操舵制御装置において、
   前記目標舵角補正手段は、前輪実舵角が目標前輪舵角に追従できないとき、目標後輪舵角を減少させる方向に補正することを特徴とする前後輪操舵制御装置。
5. 請求項３に記載の前後輪操舵制御装置において、
   前記目標舵角補正手段は、後輪実舵角が目標後輪舵角に追従できないとき、目標前輪舵角を減少させる方向に補正することを特徴とする前後輪操舵制御装置。
6. 請求項１または請求項２に記載の前後輪操舵制御装置において、
   前記目標舵角補正手段は、後輪が前輪と逆相側に転舵されているとき、前記舵角偏差に応じて目標舵角を増加させる方向に補正することを特徴とする前後輪操舵制御装置。

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