JP3040509B2 - 車両の後輪操舵装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の後輪操舵装置に
関するものであり、さらに詳細には、車両の後輪操舵装
置に関するものである。

【０００２】

【先行技術】車速に応じて、ハンドル舵角に対応する前
輪の操舵角に対して、所定の転舵比で、後輪を操舵する
車両の後輪操舵装置が知られている。かかる車両の後輪
操舵装置においては、車速にかかわらず、ドライバーの
意思に合致した操舵性能を得ることが可能になるが、ド
ライバーが、ハンドルを操作した直後の過渡状態におい
ては、前輪と後輪とが、同相になる場合が多く、したが
って、過渡状態における初期回頭性が良くないという問
題があった。

【０００３】かかる問題を解決するため、特開平１−２
６２２６８号公報は、ハンドル舵角に基づき、目標ヨー
レイトを算出し、実測ヨーレイトが目標ヨーレイトに等
しくなるように、後輪の操舵角をフィードバック制御す
る車両の後輪操舵装置を提案している。

【０００４】

【発明の解決しようとする課題】しかしながら、かかる
車両の後輪操舵装置においては、路面摩擦係数が小さい
道路を走行する場合に、急旋回をして、車両の横方向に
加わる横加速度がきわめて高い状態になると、スピンな
どが生じやすく、きわめて演算速度の早い大型のコンピ
ュータを用いないかぎり、実測ヨーレイトを、目標ヨー
レイトとなるようにフィードバック制御しようとして
も、車両のヨーレイト変化に追従することができず、ヨ
ーレイトフィードバック制御によって、後輪を操舵する
ことはきわめて困難であり、かと言って、ヨーレイトフ
ィードバック制御により、後輪の舵角制御が可能なよう
なコンピュータを車両に搭載することは、きわめて不経
済であり、また、スペース的に、きわめて困難であると
いう問題があった。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、車両の旋回状態を物理的に検
出する旋回状態検出手段と、該旋回状態検出手段の検出
した検出値に基づく実測ヨーレイトが、目標ヨーレイト
になるように、後輪の舵角をフィードバック制御するヨ
ーレイトフィードバック制御手段とを備えた車両の後輪
操舵装置において、横加速度がきわめて高くなり、スピ
ンなどが生じても、大型のコンピュータを必要とするこ
となく、走行安定性を向上させることのできる車両の後
輪操舵装置を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【発明の構成】本発明のかかる目的は、前記実測ヨーレ
イトの変化率が低下するように、後輪をファジイ制御す
るファジイ制御手段と、前記旋回状態検出手段の検出し
た旋回状態が、所定以上の急な旋回状態のときは、前記
ファジイ制御手段による制御を実行させ、所定旋回状態
より急でない旋回状態においては、前記ヨーレイトフィ
ードバック制御手段による後輪の制御を実行させる制御
切換え手段を備えることによって達成される。

【０００７】本発明の好ましい実施態様においては、前
記ファジイ制御手段が、前記目標ヨーレイトと前記実測
ヨーレイトとの偏差および／または該偏差の変化率に基
づいて、前記実測ヨーレイトの変化率が低下するよう
に、後輪をファジイ制御するように構成されている。本
発明のさらに好ましい実施態様においては、前記制御切
換え手段が、前記目標ヨーレイトと前記実測ヨーレイト
との偏差が所定値を越えているときおよび／または該偏
差の変化率が所定値を越えているときに、前記ファジイ
制御手段による後輪の制御を実行させ、その他の場合に
は、前記ヨーレイトフィードバック制御手段による後輪
の制御を実行させるように構成されている。

【０００８】本発明のさらに他の好ましい実施態様にお
いては、さらに、車両の横すべり角を推定する横すべり
角推定手段と、該横すべり角推定手段により推定された
横すべり角の増大にともない、後輪の操舵角を同相方向
に制御する横すべり角制御手段を備え、前記旋回状態検
出手段の検出した旋回状態が、第１の所定旋回状態を越
えた急な第１の旋回状態においては、後輪の舵角の制御
が、前記横すべり角制御手段により実行され、前記旋回
状態検出手段の検出した旋回状態が、前記第１の所定旋
回状態よりさらに急な第２の所定旋回状態を越えた第２
の旋回状態においては、後輪の舵角の制御が、前記ファ
ジイ制御手段により実行されるように、前記制御切換え
手段が、後輪の舵角を制御する制御手段を切り換えるよ
うに構成されている。

【０００９】

【発明の作用】本発明によれば、横加速度が、所定値を
越えたきわめて急な旋回状態においては、ファジイ制御
手段によって、後輪の舵角が、実測ヨーレイトの変化率
が低下するように、ファジイ制御されるので、車両にス
ピンなどが生じても、ヨーレイトの変化率が低下するた
め、このようにきわめて不安定な走行状態においても、
走行安定性を向上させることが可能になる。

【００１０】本発明の好ましい実施態様によれば、横加
速度が、所定値を越えたきわめて急な旋回状態において
は、ファジイ制御手段により、後輪の舵角が、目標ヨー
レイトと実測ヨーレイトとの偏差および／または該偏差
の変化率に基づき、実測ヨーレイトの変化率が低下する
ように、ファジイ制御されるので、車両にスピンなどが
生じても、ヨーレイトの変化率が低下するため、このよ
うにきわめて不安定な走行状態においても、走行安定性
を向上させることが可能になる。

【００１１】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、前記制御切換え手段が、前記目標ヨーレイトと前記
実測ヨーレイトとの偏差が所定値を越えているときおよ
び／または該偏差の変化率が所定値を越えているとき
に、前記ファジイ制御手段による後輪の制御を実行さ
せ、その他の場合には、前記ヨーレイトフィードバック
制御手段による後輪の制御を実行させるように構成され
ているから、スピンが生じたことを確実に検出して、フ
ァジイ制御手段により、後輪の舵角が、目標ヨーレイト
と実測ヨーレイトとの偏差および／または該偏差の変化
率に基づき、実測ヨーレイトの変化率が低下するよう
に、ファジイ制御することができ、車両にスピンが生じ
ても、ヨーレイトの変化率が低下するため、このように
きわめて不安定な走行状態においても、走行安定性を向
上させることが可能になる。

【００１２】本発明のさらに他の好ましい実施態様によ
れば、旋回状態検出手段の検出した旋回状態が、第１の
所定旋回状態を越えた急な第１の旋回状態においては、
後輪の舵角の制御が、前記横すべり角制御手段により実
行され、前記旋回状態検出手段の検出した旋回状態が、
前記第１の所定旋回状態よりさらに急な第２の所定旋回
状態を越えた第２の旋回状態においては、後輪の舵角の
制御が、前記ファジイ制御手段により実行されるので、
横加速度が低い走行状態から高い走行状態にわたって、
走行安定性を大幅に向上させることが可能になる。

【００１３】

【実施例】以下、添付図面に基づき、本発明の好ましい
実施例につき、詳細に説明を加える。図１は、本発明の
実施例に係る車両の後輪操舵装置を含む車両の車輪操舵
装置の略平面図である。

【００１４】図１において、本発明の実施例に係る車両
の後輪操舵装置を含む車両の車輪操舵装置は、ハンドル
１と、ハンドル１の操作により、左右の前輪２、２を転
舵させる前輪操舵装置１０と、前輪操舵装置１０による
前輪２、２の転舵に応じて、左右の後輪３、３を転舵さ
せる後輪操舵装置２０を有している。前輪操舵装置１０
は、車体幅方向に配置されており、その両端部が、タイ
ロッド１１、１１およびナックルアーム１２、１２を介
して、左右の前輪２、２に連結されたリレーロッド１３
と、ハンドル１の操作に連動して、リレーロッド１３を
左右に移動させるラック・アンド・ピニオン式のステア
リングギア機構１４とを有し、ハンドル１の操作方向
に、その操作量に対応する角度だけ、左右の前輪２、２
を転舵させるようになっている。

【００１５】他方、後輪操舵装置２０は、車体幅方向に
配置されており、その両端部が、タイロッド２１、２１
およびナックルアーム２２、２２を介して、左右の後輪
３、３に連結されたリレーロッド２３と、モータ２４
と、モータ２４により、減速機構２５およびクラッチ２
６を介して、駆動され、リレーロッド２３を左右に移動
させるラック・アンド・ピニオン式のステアリングギア
機構２７と、リレーロッド２３が中立位置に保持される
ように付勢するセンタリングバネ２８および車両の走行
状態に応じて、モータ２４の作動を制御するコントロー
ルユニット２９を備えており、左右の後輪３、３を、モ
ータ２４の回転方向に対応する方向に、モータ２４の回
転量に応じた角度だけ転舵させるようになっている。

【００１６】図２は、モータ２４の作動を制御するコン
トロールユニット２９および車両に設けられた走行状態
検出系のブロックダイアグラムである。図２において、
コントロールユニット２９は、ヨーレイトフィードバッ
ク制御手段３０と、横すべり角制御手段３１と、ファジ
イ制御手段３２と、制御切換え手段３３および横すべり
角の推定値βを算出する横すべり角算出手段３４とを備
えており、車速Ｖを検出する車速センサ４０、ハンドル
１の舵角、すなわち、前輪２、２の舵角θｆを検出する
舵角センサ４１、車両のヨーレイトＹを検出する旋回状
態検出手段であるヨーレイトセンサ４２および車両に加
わる横加速度ＧＬを検出する横加速度センサ４３からの
検出信号が入力されている。

【００１７】ヨーレイトフィードバック制御手段３０
は、車速センサ４０から入力された車速Ｖ（ｎ）の検出
信号および舵角センサ４１から入力された前輪の舵角θ
ｆ（ｎ）に基づき、目標ヨーレイトＹ０（ｎ）を算出す
るとともに、目標ヨーレイトＹ０（ｎ）と、ヨーレイト
センサ４２から入力された実測ヨーレイトＹ（ｎ）との
偏差Ｅ（ｎ）を算出して、あらかじめ記憶しているＩ−
ＰＤ制御の計算式に基づいて、ヨーレイトＹ（ｎ）のフ
ィードバック制御量Ｒｂ（ｎ）を算出し、制御切換え手
段３３に出力し、制御切換え手段３３から、制御実行信
号が入力されたときは、モータ２４に、フィードバック
制御信号を出力する。

【００１８】また、制御切換え手段３３は、ヨーレイト
フィードバック制御手段３０から入力された目標ヨーレ
イトＹ０（ｎ）と実測ヨーレイトＹ（ｎ）との偏差Ｅ
（ｎ）に基づき、偏差Ｅ（ｎ）の変化率ΔＥ（ｎ）を算
出し、偏差Ｅ（ｎ）および偏差Ｅの変化率ΔＥ（ｎ）
が、それぞれ、所定の偏差Ｅ０および所定の偏差の変化
率ΔＥ０を越えている旋回状態、すなわち、きわめて急
な旋回状態のときに、ファジイ制御手段３２に制御実行
信号を出力し、偏差Ｅ（ｎ）および偏差Ｅ（ｎ）の変化
率ΔＥ（ｎ）が、それぞれ、所定の偏差Ｅ０および所定
の偏差の変化率ΔＥ０以下であり、かつ、横すべり角算
出手段３４により算出された横すべり角の推定値β
（ｎ）の絶対値が、所定値β０を越えている旋回状態、
すなわち、急な旋回状態のときに、横すべり角制御手段
３１に制御実行信号を出力し、その他の場合に、ヨーレ
イトフィードバック制御手段３０に制御実行信号を出力
するように構成されている。

【００１９】横すべり角制御手段３１は、制御切換え手
段３３から、制御実行信号が入力されたときは、あらか
じめ記憶している計算式に基づいて、横すべり角制御量
Ｒβ（ｎ）を算出して、横すべり角制御信号を、モータ
２４に出力する。また、ファジイ制御手段３２は、制御
切換え手段３３から、制御実行信号が入力されたとき
は、ヨーレイトセンサ４２から入力されたヨーレイトＹ
（ｎ）の検出信号に基づき、ヨーレイトＹ（ｎ）の変化
率ΔＹ（ｎ）を演算するとともに、あらかじめ記憶して
いる計算式に基づいて、ヨーレイトＹ（ｎ）の変化率Δ
Ｙ（ｎ）が低下するように、ファジイ制御量Ｒｆ（ｎ）
を算出して、ファジイ制御信号を、モータ２４に出力す
る。

【００２０】横すべり角算出手段３４は、車速センサ４
０の検出した車速Ｖ（ｎ）、ヨーレイトセンサ４２の検
出した実測ヨーレイトＹ（ｎ）および横加速度センサ４
３の検出した横加速度ＧＬ（ｎ）に基づき、次の式に
したがって、横すべり角の推定値β（ｎ）を算出し、制
御切換え手段３３に出力する。 β（ｎ）＝９．８×｛ＧＬ（ｎ）／Ｖ（ｎ）｝×｛Ｙ（ｎ）／５７｝ ＋β（ｎ−１）・・・・・・・・・・・ ここに、（ｎ）は、今回の制御タイミングにおける値を
示し、（ｎ−１）は、前回の制御タイミングにおける値
を示している。

【００２１】図３は、以上のように構成されたコントロ
ールユニット２９により実行される後輪３、３の操舵角
制御のフローチャートであり、図４は、タイヤのコーナ
リング・フォースＣ．Ｆ．と横すべり角との関係を示す
グラフである。図３において、まず、車速センサ４０の
検出した車速Ｖ（ｎ）、舵角センサ４１の検出した前輪
２、２の舵角θｆ（ｎ）、ヨーレイトセンサ４２の検出
した車両のヨーレイトＹ（ｎ）および横加速度センサ４
３の検出した車両に加わる横加速度ＧＬ（ｎ）が、コン
トロールユニット２９に入力される。

【００２２】ヨーレイトフィードバック制御手段３０
は、車速センサ４０から入力された車速Ｖ（ｎ）および
舵角センサ４１から入力された前輪の舵角θｆ（ｎ）に
基づいて、次の式にしたがい、その制御タイミングで
の目標ヨーレイトＹ０（ｎ）を算出する。 Ｙ０（ｎ）＝Ｖ（ｎ）／｛１＋Ａ・Ｖ（ｎ）² ｝×θｆ（ｎ）／Ｌ ・・・・・・・・・・・ ここに、Ａは、スタビリティファクタであり、Ｌは、ホ
ィールベースの長さである。

【００２３】次いで、ヨーレイトフィードバック制御手
段３０は、こうして算出された目標ヨーレイトＹ０
（ｎ）と、ヨーレイトセンサ４２から入力された実測ヨ
ーレイトＹ（ｎ）との偏差Ｅ（ｎ）を、次の式にした
がって、算出し、 Ｅ（ｎ）＝Ｙ０（ｎ）−Ｙ（ｎ）・・・・・・・・・・・・・ さらに、次のＩ−ＰＤ制御の計算式にしたがって、そ
の制御タイミングでのヨーレイトＹ（ｎ）のフィードバ
ック制御量Ｒｂ（ｎ）を算出する。

【００２４】 Ｒｂ（ｎ）＝Ｒｂ（ｎ−１） −〔ＫＩ×Ｅ（ｎ）−ＦＰ×｛Ｙ（ｎ）−Ｙ（ｎ−１）｝ −ＦＤ×｛Ｙ（ｎ）−２×Ｙ（ｎ−１）＋Ｙ（ｎ−２）〕 ・・・・・・・・・・・ ここに、ＫＩは積分定数、ＦＰは比例定数、ＦＤは微分
定数、Ｒｂ（ｎ−１）は、前回の制御タイミングにおけ
るフィードバック制御量、Ｙ（ｎ−１）は、前回の制御
タイミングにおける実測ヨーレイト、Ｙ（ｎ−２）は、
前々回の制御タイミングにおける実測ヨーレイトを、そ
れぞれ、示している。

【００２５】こうして算出されたヨーレイトＹ（ｎ）の
フィードバック制御量Ｒｂ（ｎ）および偏差Ｅ（ｎ）
は、制御切換え手段３３に出力され、制御切換え手段３
３は、偏差Ｅ（ｎ）の変化率ΔＥ（ｎ）を算出し、偏差
Ｅ（ｎ）が、所定の偏差Ｅ０より大きく、かつ、変化率
ΔＥ（ｎ）が、所定の変化率ΔＥ０より大きいか否かを
判定する。

【００２６】その結果、ＹＥＳのとき、すなわち、偏差
Ｅ（ｎ）が、所定の偏差Ｅ０より大きく、かつ、変化率
ΔＥ（ｎ）が、所定の変化率ΔＥ０より大きいときは、
車両は、図４における領域Ｓ３に相当する状態にあり、
車両がきわめて急な旋回状態にあり、スピンが生じて、
急激に、その向きを変えていることが認められ、きわめ
て不安定な走行状態にあるから、ヨーレイトフィードバ
ック制御により、後輪３、３の舵角θｒ（ｎ）を、車両
が安定して走行するように制御するときは、演算速度が
きわめて早い大型のコンピュータを用いないかぎり、車
両のヨーレイト変化に追従することができず、きわめて
困難であり、その一方で、このように大型のコンピュー
タを車両に搭載することは、不経済であるとともに、ス
ペース的に、きわめて困難であるので、本実施例におい
ては、かかる旋回状態では、ファジイ理論に基づいて、
後輪３、３の舵角θｒ（ｎ）を制御するために、制御切
換え手段３３は、制御実行信号を、ファジイ制御手段３
２に出力する。

【００２７】ファジイ制御手段３２は、制御切換え手段
３３から制御実行信号を受けたときは、ヨーレイトセン
サ４２から入力されたヨーレイトＹ（ｎ）の検出信号に
基づき、ヨーレイトＹ（ｎ）の変化率ΔＹ（ｎ）を演算
するとともに、偏差Ｅ（ｎ）および変化率ΔＥ（ｎ）の
関数であるメンバーシップ関数に基づき、次の式にし
たがって、ヨーレイトＹ（ｎ）の変化率ΔＹ（ｎ）が低
下するように、ファジイ制御量Ｒｆ（ｎ）を算出し、フ
ァジイ制御信号を、モータ２４に出力する。

【００２８】 Ｒｆ（ｎ）＝ｆ（Ｅ（ｎ）、ΔＥ（ｎ））・・・・・・・・・ これに対して、偏差Ｅ（ｎ）が、所定の偏差Ｅ０より大
きくなく、あるいは、変化率ΔＥ（ｎ）が、所定の変化
率ΔＥ０より大きくないときは、制御切換え手段３３
は、横すべり角算出手段３４から入力された横すべり角
の推定値β（ｎ）の絶対値が、所定値β０より大きいか
否かを判定する。

【００２９】その判定結果がＹＥＳのとき、すなわち、
横すべり角の推定値β（ｎ）の絶対値が、所定値β０よ
り大きいときは、図４における領域Ｓ２に相当する走行
状態にあると認められ、横加速度ＧＬ（ｎ）が大きい急
な旋回状態であって、大きなタイヤの横すべりが発生し
ており、車両の旋回半径が大きくなって、ヨーレイトＹ
（ｎ）が低下しているから、後輪３、３の舵角θｒ
（ｎ）を、ヨーレイトフィードバック制御によって、制
御する場合には、ヨーレイトＹ（ｎ）の低下を補うため
に、後輪３、３が、前輪２、２の舵角θｆ（ｎ）に対し
て、逆相方向に転舵され、走行安定性が大幅に低下する
おそれがあり、その一方で、ファジイ制御によらなけれ
ばならないほど、車両の向きが急激に変化しているよう
な不安定な走行状態ではないので、制御切換え手段３３
は、横すべり角制御手段３１に、制御実行信号を出力し
て、横すべり角制御手段３１に、横すべり角制御を実行
させる。

【００３０】横すべり角制御手段３１は、制御切換え手
段３３から、制御実行信号を受けたときは、次の式に
したがって、横すべり角制御量Ｒβ（ｎ）を算出して、
モータ２４に出力する。 Ｒβ（ｎ）＝ｋ×β（ｎ）・・・・・・・・・・・・・・・・ ここに、ｋは制御定数であり、正の値を有しており、し
たがって、横すべり角制御量Ｒβ（ｎ）は、横すべり角
β（ｎ）が大きいほど、大きな値となり、横すべり角β
（ｎ）が大きいほど、後輪３、３は、前輪２、２と同相
方向に、同相量が増大するように転舵されることになる
ので、車両の旋回半径が大きく、ヨーレイトＹ（ｎ）が
低下している走行状態で、後輪３、３が、前輪２、２の
舵角θｆ（ｎ）に対して、逆相方向に転舵され、走行安
定性が大幅に低下することが確実に防止される。

【００３１】これに対して、横すべり角の推定値β
（ｎ）の絶対値が、所定値β０以下のときは、図４にお
けるコーナーリング・フォースＣ．Ｆ．と横すべり角と
がほぼ比例関係にある領域Ｓ１に相当する走行状態にあ
ると認められ、安定した走行状態にあると判定できるの
で、制御切換え手段３３は、ヨーレイトフィードバック
制御手段３０に、制御実行信号を出力する。

【００３２】ヨーレイトフィードバック制御手段３０
は、制御切換え手段３３から、制御実行信号を受けたと
きは、ヨーレイトフィードバック制御信号を、モータ２
４に出力して、式により算出されたヨーレイトフィー
ドバック制御量Ｒｂ（ｎ）にしたがって、モータ２４を
回転させ、後輪３、３を転舵させる。以上の制御は、所
定時間間隔で実行され、後輪３、３が操舵される。

【００３３】本実施例によれば、車両の走行状態が安定
している領域Ｓ１では、ヨーレイトフィードバック制御
により、実測ヨーレイトＹ（ｎ）が、ハンドル１の操舵
角に基づいて決定された目標ヨーレイトＹ０（ｎ）にな
るように、後輪３、３が転舵されるので、所望のよう
に、後輪３、３を操舵することが可能になり、他方、横
すべり角の推定値β（ｎ）の絶対値が、所定値β０より
大きく、横加速度ＧＬが大きい急な旋回状態で、車両の
旋回半径が大きく、ヨーレイトＹ（ｎ）が低下している
走行状態領域Ｓ２では、横すべり角の推定値β（ｎ）が
大きいほど、後輪３、３が、前輪２、２と同相方向に、
同相量が増大するように、横すべり角制御がなされるか
ら、ヨーレイトフィードバック制御によって、後輪３、
３を転舵させることにより、後輪３、３の舵角θｒが、
前輪２、２の舵角θｆ（ｎ）に対して、逆相方向にな
り、走行安定性が低下することが防止されて、走行安定
性を向上させることができ、さらには、目標ヨーレイト
Ｙ０（ｎ）と実測ヨーレイトＹ（ｎ）との偏差Ｅ（ｎ）
および偏差Ｅ（ｎ）の変化率ΔＥ（ｎ）が、それぞれ、
所定値Ｅ０および所定値ΔＥ０より大きく、車両が急激
に向きを変えていると認められるきわめて急な旋回状態
で、スピンが生じている可能性の大きいきわめて不安定
な走行状態領域Ｓ３では、実測ヨーレイトＹ（ｎ）の変
化率ΔＹ（ｎ）が低下するように、後輪３、３の舵角θ
ｒをファジイ制御しているため、きわめて大型のコンピ
ュータを用いることなく、かかるきわめて不安定な方向
状態においても、走行安定性を向上させることが可能に
なる。

【００３４】本発明は、以上の実施例に限定されること
なく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種
々の変更が可能であり、それらも、本発明の範囲内に包
含されるものであることは言うまでもない。たとえば、
前記実施例においては、図４の領域Ｓ２においては、横
すべり角制御によって、後輪３、３の舵角を制御してい
るが、タイヤのコーナリング・フォースＣ．Ｆ．と横す
べり角との関係は、図４に示されるように、路面摩擦係
数μにより変化し、したがって、路面摩擦係数μの小さ
い道路を走行する場合などには、領域Ｓ２の範囲はきわ
めて小さく、時間的に、横すべり角制御がなされること
なく、ヨーレイトフィードバック制御から、ただちに、
ファジイ制御に移行することがあり、かかる場合には、
横すべり角制御を実行することは必ずしも必要でない。

【００３５】また、前記実施例においては、目標ヨーレ
イトＹ０と実測ヨーレイトＹとの偏差Ｅおよび偏差Ｅの
変化率ΔＥが、ともに、所定値Ｅ０およびΔＥ０より大
きいときに、ファジイ制御による後輪３、３の操舵制御
を実行しているが、いずれか一方が、所定値より大きい
ときに、ファジイ制御による後輪３、３の操舵制御を実
行するようにしてもよく、さらに、前記実施例において
は、ファジイ制御のメンバーシップ関数は、目標ヨーレ
イトＹ０と実測ヨーレイトＹとの偏差Ｅおよび偏差Ｅの
変化率ΔＥの関数になっているが、目標ヨーレイトＹ０
と実測ヨーレイトＹとに基づいて、ファジイ制御のメン
バーシップ関数が決定されればよく、偏差Ｅまたは偏差
Ｅの変化率ΔＥの一方の関数であってもよい。また、偏
差Ｅまたは偏差Ｅの変化率ΔＥに代えて、横加速度ＧＬ
が所定値を越えた状態で、ファジイ制御による後輪３、
３の操舵制御を実行するようにしてもよく、さらには、
ファジイ制御のメンバーシップ関数は、横加速度ＧＬお
よび／またはその変化率、あるいは、舵角θｆ、舵角θ
ｆの変化速度、舵角θｆの変化速度の変化率に基づき、
決定するようにしてもよい。

【００３６】さらに、前記実施例においては、横すべり
角の推定値βの絶対値が、所定値β０より大きくなる
と、ヨーレイトフィードバック制御から、横すべり角制
御に移行しているが、横すべり角の推定値βの絶対値
が、所定値β０より大きい走行状態では、後輪３、３の
舵角θｒと前輪２、２の舵角θｆとの比を固定するよう
にしてもよく、あるいは、それまでのヨーレイトフィー
ドバック制御に代えて、制御ゲインを小さくして、新た
なヨーレイトフィードバック制御をするようにしてもよ
い。

【００３７】また、前記実施例においては、β０は一定
値としたが、β０を、車速Ｖ、横加速度ＧＬなどによ
り、変化させてもよい。図５は、β０を、車速Ｖおよび
横加速度ＧＬに基づいて、設定するフローチャートを示
している。図５の例では、β０は、横すべり角算出手段
３４によって、しきい値βｔ、車速Ｖの関数である係数
ｊｖおよび横加速度ＧＬの関数である係数ｊｇに基づい
て、次の式にしたがって、定められるようになってい
る。

【００３８】 β０＝ｊｖ×ｊｇ×βｔ・・・・・・・・・・・・・・・・ すなわち、まず、車速Ｖの値によって、係数ｊｖが決定
される。ここに、係数ｊｖは、車速Ｖが大きくなると、
１．０に収束するように設定されている。これは、ドラ
イバーは、高速になるほど、不安感を抱きやすいため、
横すべり角の推定値βが小さい値でも、横すべり角制御
に移行し得るようにするためである。次いで、係数ｊｇ
が、横加速度ＧＬの値によって決定される。図５におい
ては、係数ｊｇは、横加速度ＧＬが大きくなると、１．
０に収束するように設定されている。これは、路面摩擦
係数μが小さい道路を走行中には、横加速度ＧＬが小さ
な値で、横すべり角制御に移行し得るようにするためで
ある。ここに、図５においては、β０を、車速Ｖおよび
横加速度ＧＬにより、設定しているが、その他の運転パ
ラメータを加えて、β０を設定しても、あるいは、その
他の運転パラメータにより、β０を設定するようにして
もよい。

【００３９】さらに、前記実施例においては、ヨーレイ
トセンサ４２を旋回状態検出手段として用い、ヨーレイ
トＹを検出しているが、横加速度センサ４３の検出した
横加速度ＧＬに基づき、あるいは、車速センサ４０の検
出した車速Ｖおよび舵角センサ４１の検出した前輪２、
２の舵角θｆに基づいて、ヨーレイトＹを算出するよう
にしてもよく、また、横加速度ＧＬも、横加速度センサ
４３を用いることなく、車速センサ４０の検出した車速
Ｖおよび舵角センサ４１の検出した前輪２、２の舵角θ
ｆに基づいて、算出するようにしてもよい。

【００４０】また、横すべり角の推定値βの演算式お
よび目標ヨーレイトＹ０の演算式は、単に一例を示す
ものにすぎず、横すべり角の推定値βは、カルマンフィ
ルター法やオブザーバー法などによっても算出すること
ができるし、また、目標ヨーレイトＹ０も、他の演算式
により算出するようにしてもよい。さらに、車両の走行
状態を検出するセンサは、その場合の必要に応じて、選
択すればよく、前記実施例において用いた車速センサ４
０、舵角センサ４１、ヨーレイトセンサ４２および横加
速度センサ４３の一部を用いることなく、別のセンサを
用いることもできる。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、車両の旋回状態を物理
的に検出する旋回状態検出手段と、該旋回状態検出手段
の検出した検出値に基づく実測ヨーレイトが、目標ヨー
レイトになるように、後輪の舵角をフィードバック制御
するヨーレイトフィードバック制御手段とを備えた車両
の後輪操舵装置において、横加速度がきわめて高くな
り、スピンなどが生じても、大型のコンピュータを必要
とすることなく、走行安定性を向上させることのできる
車両の後輪操舵装置を提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の好ましい実施例に係る車両の
サスペンション装置を含む車両の略平面図である。

【図２】図２は、コントロールユニットおよび車両に設
けられた走行状態検出系のブロックダイアグラムであ
る。

【図３】図３は、コントロールユニットにより実行され
る後輪操舵制御のフローチャートである。

【図４】図４は、タイヤのコーナリング・フォースＣ．
Ｆ．と横すべり角との関係を示すグラフである。

【図５】図５は、β０を設定する方法の一例を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】 １ ハンドル ２ 前輪 ３ 後輪 １０ 前輪操舵装置 １１ タイロッド１１ １２ ナックルアーム １３ リレーロッド １４ ステアリングギア機構 ２０ 後輪操舵装置 ２１ タイロッド ２２ ナックルアーム ２３ リレーロッド ２４ モータ ２５ 減速機構 ２６ クラッチ ２７ ステアリングギア機構 ２８ センタリングバネ ２９ コントロールユニット ３０ ヨーレイトフィードバック制御手段 ３１ 横すべり角制御手段 ３２ ファジイ制御手段 ３３ 制御切換え手段 ３４ 横すべり角算出手段 ４０ 車速センサ ４１ 舵角センサ ４２ ヨーレイトセンサ ４３ 横加速度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｂ６２Ｄ 137:00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の旋回状態を物理的に検出する旋回
   状態検出手段と、該旋回状態検出手段の検出した検出値
   に基づく実測ヨーレイトが、目標ヨーレイトになるよう
   に、後輪の舵角をフィードバック制御するヨーレイトフ
   ィードバック制御手段とを備えた車両の後輪操舵装置に
   おいて、前記実測ヨーレイトの変化率が低下するよう
   に、後輪をファジイ制御するファジイ制御手段と、前記
   旋回状態検出手段の検出した旋回状態が、所定以上の急
   な旋回状態のときは、前記ファジイ制御手段による制御
   を実行させ、所定旋回状態より急でない旋回状態におい
   ては、前記ヨーレイトフィードバック制御手段による後
   輪の制御を実行させる制御切換え手段を備えたことを特
   徴とする車両の後輪操舵装置。
2. 【請求項２】 前記ファジイ制御手段が、前記目標ヨー
   レイトと前記実測ヨーレイトとの偏差に基づき、前記実
   測ヨーレイトの変化率が低下するように、後輪をファジ
   ィ制御するように構成されたことを特徴とする請求項１
   に記載の車両の後輪操舵装置。
3. 【請求項３】 前記ファジイ制御手段が、前記目標ヨー
   レイトと前記実測ヨーレイトとの偏差の変化率に基づ
   き、前記実測ヨーレイトの変化率が低下するように、後
   輪をファジイ制御するように構成されたことを特徴とす
   る請求項１に記載の車両の後輪操舵装置。
4. 【請求項４】 前記制御切換え手段が、前記目標ヨーレ
   イトと前記実測ヨーレイトとの偏差が所定値を越えてい
   るときに、前記ファジイ制御手段による後輪の制御を実
   行させ、その他の場合には、前記ヨーレイトフィードバ
   ック制御手段による後輪の制御を実行させるように構成
   されたことを特徴とする請求項２に記載の車両の後輪操
   舵装置。
5. 【請求項５】 前記制御切換え手段が、前記目標ヨーレ
   イトと前記実測ヨーレイトとの偏差の変化率が所定値を
   越えているときに、前記ファジイ制御手段による後輪の
   制御を実行させ、その他の場合には、前記ヨーレイトフ
   ィードバック制御手段による後輪の制御を実行させるよ
   うに構成されたことを特徴とする請求項３に記載の車両
   の後輪操舵装置。
6. 【請求項６】 さらに、車両の横すべり角を推定する横
   すべり角推定手段と、該横すべり角推定手段により推定
   された横すべり角の増大にともない、後輪の操舵角を同
   相方向に制御する横すべり角制御手段を備え、前記旋回
   状態検出手段の検出した旋回状態が、第１の所定旋回状
   態を越えた急な第１の旋回状態においては、後輪の舵角
   の制御が、前記横すべり角制御手段により実行され、前
   記旋回状態検出手段の検出した旋回状態が、前記第１の
   所定旋回状態よりさらに急な第２の所定旋回状態を越え
   た第２の旋回状態においては、後輪の舵角の制御が、前
   記ファジイ制御手段により実行されるように、前記制御
   切換え手段が、後輪の舵角を制御する制御手段を切り換
   えるように構成されたことを特徴とする請求項１ないし
   ３のいずれか一項に記載の車両の後輪操舵装置。