JP3044136B2

JP3044136B2 - 車両の操舵装置

Info

Publication number: JP3044136B2
Application number: JP23743792A
Authority: JP
Inventors: 満長岡; 陽子小川
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1992-09-04
Filing date: 1992-09-04
Publication date: 2000-05-22
Anticipated expiration: 2015-05-22
Also published as: JPH06206561A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両のステアリング操
舵状態に応じて後輪又は前輪を強制的に操舵制御して、
車両の運転性や安定性を高めるようにした車両の操舵装
置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の車両の操舵装置して、ス
テアリング操作量に対応する前輪の操舵角に対して、後
輪の転舵比を車速に応じて決定し、該転舵比で後輪を転
舵制御するものが知られているが、このものでは、如何
なる車速でも運転者の意思に合致した操舵性能を得るこ
とが可能である反面、運転者がステアリングを操作した
当初の初期状態では、前輪と後輪とが同相になる場合が
多いため、該初期状態での車両の回頭性が低い憾みがあ
った。

【０００３】そのため、従来、例えば特開平１−２６２
２６８号公報に開示されるものでは、運転者のステアリ
ング操舵量に基いて車両の制御目標ヨーレイトを演算す
ると共に、車両のヨーレイトを実測し、このヨーレイト
の実測値と制御目標値との偏差に応じたフィードバック
制御量を演算し、該フィードバック制御量でもって後輪
の操舵角をフィードバック制御することにより、ステア
リング操作当初の初期状態でもヨーレイトを素早く発生
させて、この初期状態での車両の回頭性を高めている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のフィードバック制御では、ヨーレイトの実測値と制
御目標値との偏差のみに応じてフィードバック制御量を
演算して、後輪を転舵制御している関係上、実際ヨーレ
イトを制御目標値に精度良く制御するにも限界がある。

【０００５】そこで、例えば、上記のフィードバック制
御に代えて、状態フィードバック制御を採用することが
考えられる。この状態フィードバック制御は、ヨーレイ
トの他、車両の複数の状態変数，例えば車輪の横滑り
角、前輪及び後輪のコーナリングフォース等を推定して
車両の運動状態を把握し、これ等複数の状態変数を用い
て制御対象を制御するものであるので、上記車両の複数
の状態変数を用いて車両に発生するヨーレイトを制御目
標値にするよう、前輪又は後輪の操舵角をフィードバッ
ク制御すれば、常に車両に目標のヨーレイトを発生させ
ることができ、ステアリング操作時当初の車両の回頭性
を向上できる等、車両の運転性及び安定性に最適な制御
が可能となる。

【０００６】その場合、状態フィードバック制御は、状
態方程式として線形方程式を用い、該線形方程式に基い
て車両の複数の状態量を推定している関係上、車両の運
動特性が路面状態の変化等に起因して線形方程式から外
れた非線形の運動となった車両の動特性の変化時には、
上記推定する複数の状態量が最適値からずれを生じ、そ
の結果、車両には制御目標ヨーレイトが精度良くは発生
せず、不安定になる憾みが生じる。

【０００７】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、上記の通り前輪又は後輪の操舵制御
に状態フィードバック制御を用いる場合に、車両の動特
性が線形領域から非線形領域に移行した際にも、車両の
安定性を良好に確保することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明では、状態フィードバック制御とは別途に、
非線形領域で本質的に安定な第２の制御則を用いた第２
の制御手段を設け、非線形領域で該第２の制御則を使用
することとする。

【０００９】つまり、請求項１記載の発明の具体的な解
決手段は、図１に示すように、前輪又は後輪をステアリ
ングとは別途に操舵する操舵手段２０を備えるととも
に、車輪の横滑り角に対して車輪のコーナリングフォー
スが比例的に変化する線形領域にあるか非線形領域にあ
るかを判別する領域判別手段３４と、少くとも車両の実
際ヨーレイト及び車輪の推定横滑り角に基いて前輪又は
後輪操舵に対する目標制御量を演算し、車両の実際ヨー
レイトを制御目標ヨーレイトに状態フィードバック制御
する状態フィードバック制御手段３０と、上記非線形領
域において安定して前輪又は後輪を操舵制御できる第２
の制御手段３１と、上記領域判別手段３４の出力を受
け、車輪のコーナリングフォースが線形領域にあるとき
上記状態フィードバック制御手段３０により上記操舵手
段２０を制御し、車輪のコーナリングフォースが非線形
領域にあるとき上記第２の制御手段３１により操舵手段
２０を制御するよう前輪又は後輪の操舵制御を切換える
制御切換手段３２とを設ける構成としている。

【００１０】また、請求項２記載の発明では、上記請求
項１記載の発明の領域判別手段３４を特定し、該領域判
別手段３４を、前輪の操舵速度を検出し、該前輪の操舵
速度が設定速度未満のとき線形領域にあり、前輪の操舵
速度が設定速度以上のとき非線形領域にあると判別する
もので構成する。

【００１１】更に、請求項３記載の発明では、上記領域
判別手段３４を他のものに特定し、車両の実際ヨーレイ
トと制御目標ヨーレイトとの偏差を演算し、該偏差が設
定値未満のとき線形領域にあり、上記偏差が設定値以上
のとき非線形領域にあると判別するもので構成する。

【００１２】加えて、請求項４記載の発明では、領域判
別手段３４を、車両の実際ヨーレイトと制御目標ヨーレ
イトとの偏差の変化速度を演算し、該偏差の変化速度が
設定値未満のとき線形領域にあり、上記偏差の変化速度
が設定値以上のとき非線形領域にあると判別するもので
構成する。

【００１３】また、請求項５記載の発明では、領域判別
手段３４を、車両の実際ヨーレイトを検出し、該実際の
ヨーレイトが設定値未満のとき線形領域にあり、実際の
ヨーレイトが設定値以上のとき非線形領域にあると判別
するもので構成する。

【００１４】更に、請求項６記載の発明では、領域判別
手段３４を、車両に作用する横加速度を検出し、該横加
速度が設定値未満のとき線形領域にあり、上記横加速度
が設定値以上のとき非線形領域にあると判別するもので
構成している。

【００１５】

【作用】以上の構成により、請求項１記載の発明では、
線形領域では状態フィードバック制御手段３０が制御切
換手段３２により選択されて、操作手段２０により前輪
又は後輪の操舵角が状態フィードバック制御されるの
で、車両に作用するヨーレイトが常に制御目標値に精度
良く一致して、制御の狙い通りの良好な車両の運動特性
が得られる。

【００１６】一方、非線形領域では、状態フィードバッ
ク制御手段３０に代えて、第２の制御手段３１が制御切
換手段３２により選択される。その結果、前輪又は後輪
の操舵角が第２の制御手段３１の第２の制御則に基いて
安定して制御されるので、車両の運動が安定する。

【００１７】また、請求項２記載の発明では、前輪の操
舵速度が設定値未満の遅い場合には、運転者は車両を所
望通りに旋回させるように要求する場合等であって、こ
の場合には状態フィードバック制御手段３０により前輪
又は後輪の操舵角が制御されるので、車両に発生するヨ
ーレイトが精度良く制御目標値に制御されて、車両は運
転者の所望通りに運動して、運転者の要求に合致する。

【００１８】これに対し、前輪の操舵速度が設定値以上
に速い場合には、第２の制御手段３１により前輪又は後
輪の操舵角が制御されるので、車両の運動は安定する。
この場合、車両に発生するヨーレイトは状態フィードバ
ック制御に比べて、目標値に精度良くは一致しないもの
の、運転者は車両の方向転換を主目的としていると考え
られるので、支障はない。

【００１９】更に、請求項３及び請求項４記載の発明で
は、運転者によるステアリングの素早い操作のほか、外
乱に起因してヨーレイトの実測値と制御目標値との偏差
が設定値以上に増大した際には、状態フィードバック制
御手段３０では外乱に起因して上記ヨーレイトの偏差の
急激な変化に伴い制御が不安定になり易いものの、この
状態フィードバック制御手段３０に代えて第２の制御手
段３１が選択されるので、前輪又は後輪の操舵角は第２
の制御則に基いて安定して制御され、車両の運動が安定
する。

【００２０】加えて、請求項５及び請求項６記載の発明
では、車両のヨーレイトや横加速度を用いて線形領域及
び非線形領域を判別しているので、これ等領域の判別が
正確に行われる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明の車両の操舵装置よれば、線形領域で状態フィードバ
ック制御を選択して使用し、非線形領域では安定な第２
の制御手段を選択して使用したので、状態フィードバッ
ク制御による狙い通りの車両の運動特性を実現して、車
両の走行性能の向上を図りつつ、車輪のコーナリングフ
ォースが非線形領域に移行した際にも車両を良好に安定
させることができ、車両の安定性の向上を図ることがで
きる。

【００２２】また、請求項２記載の発明によれば、前輪
の操舵速度に基いて車輪のコーナリングフォースの線形
領域，非線形領域を判別したので、運転者がステアリン
グを緩かに操作している線形領域では、所望の車両運動
特性を正確に実現して、運転者の要求に応え得ると共
に、運転者がステアリングを素早く操作して非線形領域
に移行した際には、車両の方向転換を安定して行うこと
ができる。

【００２３】更に、請求項３及び請求項４記載の発明に
よれば、各々、車両の実際ヨーレイトとその制御目標値
との偏差、及びその偏差の変化速度に基いて車輪のコー
ナリングフォースの線形領域，非線形領域を判別したの
で、外乱に起因して非線形領域に移行した際にも、第２
の制御則の使用により車両の運動を安定させることがで
きる。

【００２４】加えて、請求項５及び請求項６記載の発明
によれば、各々、車両の実際ヨーレイト及び車両に作用
する横加速度に基いて車輪のコーナリングフォースの線
形領域，非線形領域を判別したので、線形領域か非線形
領域かの判別を正確に行うことができる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図２以下の図面に基
いて説明する。

【００２６】図２は本発明に係る車両の操舵装置の概略
平面図を示し、１はステアリング、２は左右の前輪、３
は左右の後輪、１０は上記ステアリング１の操作により
左右の前輪２、２を操舵する前輪操舵装置、２０は該前
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を操舵する操舵手段としての後輪操舵装置で
ある。

【００２７】上記前輪操舵装置１０は、車体幅方向に配
置されたリレーロッド１１を有し、該ロッド１１の両端
部は各々タイロッド１２、１２及びナックルアーム１
３、１３を介して左右の前輪２、２に連結されている。
該リレーロッド１１には、ハンドル１の操作に連動して
該リレーロッド１１を左右に移動させるラック・アンド
・ピニオン機構１４が配置され、ステアリング１の操作
時にその操作量に応じた角度だけ左右の前輪２、２を操
舵する構成である。

【００２８】一方、後輪操舵装置２０は、上記と同様に
車体幅方向に配置されたリレーロッド２１を有し、該ロ
ッド２１の両端部は各々タイロッド２２、２２及びナッ
クルアーム２３、２３を介して左右の後輪３、３に連結
されている。該リレーロッド２１には、該ロッド２１を
中立位置に付勢するセンタリングバネ２２が配置されて
いると共に、ラック・アンド・ピニオン機構２３が配置
され、該機構２３には、クラッチ２４、減速機構２５、
及びモータ２６が連携されていて、クラッチ２４の締結
時にモータ２６の回転駆動によりラック・アンド・ピニ
オン機構２３を介してリレーロッド２１を車幅方向に移
動させて、後輪３，３をモータ２６の回転量に応じた角
度だけ操舵する構成である。

【００２９】上記モータ２６はコントロールユニット２
９に駆動制御される。該コントロールユニット２９は、
図３に示すように、内部に、モータ２６により後輪３の
舵角を、車両の状態が推定できる少くとも実際ヨーレイ
ト及び車輪の横滑り角に基いて状態フィードバック制御
（以下、ＬＱＧ制御という）する状態フィードバック制
御手段としてのＬＱＧ制御手段３０と、第２の制御手段
としての車速感応ＭＡＰ制御手段３１と、上記ＬＱＧ制
御手段３０によるＬＱＧ制御と車速感応ＭＡＰ制御手段
３１によるＭＡＰ制御とを選択的に切換える制御切換手
段３２とを有する。上記車速感応ＭＡＰ制御手段３１
は、予め記憶したマップに基いて後輪３の制御すべき目
標舵角を車速及び前輪操舵角に応じて制御が安定するよ
うに一義的に決定して、該目標舵角に後輪３の舵角をモ
ータ２６により制御するものであり、従って、図５に示
すように車輪の横滑り角βに対するコーナリングフォー
ス特性において、コーナリングフォースの変化が横滑り
角βに比例しない非線形領域でも制御が安定するもので
ある。

【００３０】また、上記コントロールユニット２９に
は、車両に作用する横加速度を検出する横加速度センサ
３５と、車両に作用するヨーレイトを検出するヨーレイ
トセンサ３６と、後輪３の舵角を検出する後輪舵角セン
サ３７と、前輪２の操舵角を検出する前輪操舵角センサ
３８と、車速を検出する車速センサ３９とが各々入力さ
れている。

【００３１】次に、上記コントロールユニット２９によ
るモータ２６の駆動制御を図４の制御フローに従って説
明する。同図において、ステップＳ１で設定周期毎の制
御タイミングになると、ステップＳ２で上記各センサ３
６〜３９の検出信号に基いて車速Ｖｓ、前輪操舵角Ｆｓ
ｔｇ、後輪舵角Ｒｓｔｇ、車両に発生しているヨーレイ
トｄψ／ｄｔ、及び車両に作用する横加速度Ｙｇの各車
両運動状態量を計測する。

【００３２】そして、ステップＳ３において下記式に基
いて車両の制御目標ヨーレイトｙｒｔを算出する。

【００３３】ここに、Ａはスタビリティーファクター、Ｌは車両のホ
イールベースである。その後は、ステップＳ４で前輪操
舵角センサ３８により検出した前輪操舵角Ｆｓｔｇの前
回値と今回値とに基いて前輪操舵速度ｄｆを下記式より
演算する。

【００３４】ｄｆ＝｛Ｆｓｔｇ（ｎ）−Ｆｓｔｇ（ｎ−１）｝＊ｋ（ｋは比例定数である）続いて、ステップＳ５においてヨーレイトセンサ３６に
より検出した実測ヨーレイトｄψ／ｄｔと上記算出した
制御目標ヨーレイトｙｒｔとの偏差ｅｎを演算すると共
に、この偏差ｅｎの今回値ｅｎ（ｎ）と前回値ｅｎ（ｎ
−１）との偏差，即ちヨーレイト偏差の変化速度Δｅｎ
（＝ｅｎ（ｎ）−ｅｎ（ｎ−１））を演算する。

【００３５】そして、ステップＳ６〜Ｓ１０で後輪３の
操舵角をＬＱＧ制御するか車速感応ＭＡＰ制御するかを
選択する。即ち、ステップＳ６では上記演算したヨーレ
イト偏差の変化速度の絶対値｜Δｅｎ｜の大きさを判別
し、該ヨーレイト偏差の変化速度｜Δｅｎ｜が設定値Δ
ｅｎｏ以上に大きく拡大した（｜Δｅｎ｜≧Δｅｎｏ）
ＹＥＳの場合には、図５に示すように、車輪の横滑り角
βに対する車輪のコーナリングフォースが略比例関係に
ある線形領域から、比例関係が崩れた非線形領域に移行
したと判断して、ステップＳ１５及びＳ１６に進んで車
速感応ＭＡＰ制御を選択する。また、ステップＳ７では
ヨーレイト偏差の絶対値｜ｅｎ｜の大きさを判別し、該
ヨーレイト偏差｜ｅｎ｜が設定値ｅｎ１以上に拡大した
（｜ｅｎ｜≧ｅｎ１）場合には、図５の線形領域から非
線形領域に移行したと判断して、車速感応ＭＡＰ制御を
選択し、更にステップＳ８では前輪操舵速度の絶対値｜
ｄｆ｜の大きさを判別し、該前輪操舵速度｜ｄｆ｜が設
定値ｄｆｏ以上に速い（ｄｆ≧ｄｆｏ）場合に、線形領
域から非線形領域に移行したと判断して車速感応ＭＡＰ
制御を選択する。加えて、ステップＳ９では実測ヨーレ
イトｄψ／ｄｔの大きさを判別し、該実測ヨーレイトｄ
ψ／ｄｔが設定値α以上（ｄψ／ｄｔ≧α）のとき線形
領域から非線形領域に移行したと判断して車速感応ＭＡ
Ｐ制御を選択する。また、ステップＳ１０では車両の横
加速度Ｙｇの大きさを判別し、該横加速度Ｙｇが設定値
Ｙｇｏ以上（Ｙｇ≧Ｙｇｏ）の急旋回時等のとき車速感
応ＭＡＰ制御を選択する。一方、上記ステップＳ６〜Ｓ
１０での判断が全てＮＯの場合には、車輪のコーナリン
グフォースは図５の線形領域にあると判断して、ステッ
プＳ１１〜Ｓ１４に進んでＬＱＧ制御を選択する。

【００３６】上記の判断の結果によりＬＱＧ制御が選択
された場合は、先ずステップＳ１１でオブザーバー（状
態観測器）により車両の複数の状態量を演算推定する。
ここに、車両の状態量としては、車輪の横滑り角β、後
輪の舵角の変化速度ｄＲｓｔｇ／ｄｔ、前輪のコーナリ
ングフォースＣｆｆ、及び後輪のコーナリングフォース
Ｃｆｒの４種を推定する。この推定は、車両の推定状態
量をｘｏｂとして、下記の状態方程式に基づく演算によ
り行う。

【００３７】ｄｘｏｂ／ｄｔ＝Ａｏｂ＊ｘｏｂ＋Ｂｏｂ
＊ｙ＋Ｊｏｂ＊ＲＦＢ（ｎ−１）ここに、Ａｏｂ、Ｂｏｂ及びＪｏｂは各々オブザーバー
ゲイン、ＲＦＢはＬＱＧ制御量であり、ｙは実測ヨーレ
イトｄψ／ｄｔ及びＬＱＧ制御量ＲＦＢ値である。

【００３８】続いて、下記の出力方程式に基いて出力と
しての車両の推定観測量ｙｏｂを演算する。ここに、推
定観測量としては、上記４種の推定状態量の出力に、後
輪の舵角Ｒｓｔｇ、及び車両に作用するヨーレイトｄψ
／ｄｔを加えた６種を演算する。但し、後輪の舵角Ｒｓ
ｔｇ及びヨーレイトｄψ／ｄｔは実測値を用いる。

【００３９】ｙｏｂ＝Ｃｏｂ＊ｘｏｂ＋Ｄｏｂ＊ｙここに、Ｃｏｂ及びＤｏｂはオブザーバーゲインであ
る。

【００４０】その後は、ステップＳ１２でＬＱＧ制御量
ＲＦＢを演算する。この演算は、先ず実測ヨーレイトｄ
ψ／ｄｔと制御目標ヨーレイトｙｒｔとの偏差（ｄψ／
ｄｔ−ｙｒｔ）の積分値Ｓｉｇを式Ｓｉｇ（ｎ）＝Ｓｉｇ（ｎ−１）＋（ｄψ／ｄｔ−ｙｒ
ｔ）に基いて算出した後、ＬＱＧ制御量ＲＦＢを上記積分値
Ｓｉｇ及び推定観測量ｙｏｂを用いて下式ＲＦＢ＝−Ｆ＊ｙｏｂ−Ｆ１＊Ｓｉｇにて演算する。ここに、Ｆ，Ｆ１は制御ゲインである。

【００４１】そして、上記の如くＬＱＧ制御量ＲＦＢが
求まると、ステップＳ１３でモータ２６への制御量Ｒを
上記ＬＱＧ制御量ＲＦＢに設定して（Ｒ＝ＲＦＢ）、ス
テップＳ１４でこの制御量Ｒでもってモータ２６を駆動
制御し、左右の後輪３，３を操舵制御する。

【００４２】一方、車速感応ＭＡＰ制御が選択された場
合には、ステップＳ１５で同ステップに示す車速Ｖｓに
対応するマップ上の比例定数ｒを算出した後、該算出し
た比例定数ｒに前輪操舵角Ｆｓｔｇを乗算してＭＡＰ制
御量ＲＭＡＰを求める。そして、ステップＳ１６でモー
タ２６への制御量Ｒを上記ＭＡＰ制御量ＲＭＡＰに設定
して（Ｒ＝ＲＭＡＰ）、ステップＳ１４でこの制御量Ｒ
でもてモータ２６を駆動制御し、左右の後輪３，３を操
舵制御する。

【００４３】よって、上記図４の制御フローにおいて、
ステップＳ４〜Ｓ１０により、車輪の横滑り角βに対し
て車輪のコーナリングフォースが比例的に変化する線形
領域にあるか非線形領域にあるかを判別する領域判別手
段３４を構成している。

【００４４】したがって、上記実施例においては、前輪
の操舵速度｜ｄｆ｜が設定値ｄｆｏ未満で遅い（｜ｄｆ
｜＜ｄｆｏ）場合には、車輪のコーナリングフォースは
線形領域にあって、後輪３，３の操舵角がＬＱＧ制御手
段３０によりＬＱＧ制御される。この場合、車両の動特
性は上記の状態方程式を満すので、オブザーバーによる
車両の状態量ｘｏｂ及び車両の観測量ｙｏｂは正確に推
定され、従って車両のヨーレイトは制御目標値ｙｒｔに
精度良く制御されて、狙い通りの車両運動特性が得ら
れ、車両の運転性能の向上が図られる。

【００４５】これに対し、前輪の操舵速度｜ｄｆ｜が設
定値ｄｆｏ以上で速い（｜ｄｆ｜≧ｄｆｏ）場合には、
車輪の横滑り角は図５の非線形領域にある。この場合、
ＬＱＧ制御では、車両の動特性が上記状態方程式を満さ
ず、オブザーバーによる車両状態量ｘｏｂ等に誤差が生
じ易く、このため制御が不安定となって、車両の運動が
不安定になる場合がある。しかし、この非線形領域で
は、制御切換手段３２がこの非線形領域で本来的に安定
している第２の制御手段３１による車速感応ＭＡＰ制御
を選択し、後輪３，３の操舵角が車速Ｖｓ及び前輪操舵
角Ｆｓｔｇに応じた制御量ＲＭＡＰでもって制御される
ので、車両の走行安定性が良好に確保される．しかも、
前輪の操舵速度ｄｆが設定値ｄｆｏ未満で遅い場合に
は、運転者が車両を所望の方向に正確に導きたいと要求
する場合であって、この場合には上記の通り後輪３のＬ
ＱＧ制御によって車両に発生するヨーレイトが制御目標
値ｙｒｔに精度良く一致するので、車両は運転者の要求
通りに方向転換して、車両の運転性能の一層の向上を図
ることができる。

【００４６】一方、前輪の操舵速度ｄｆが設定値ｄｆｏ
以上に速い場合には、上記の通り後輪３の車速感応ＭＡ
Ｐ制御によって車両のヨーレイトが安定して発生するの
で、車両の安定性が向上する。この場合、発生するヨー
レイトはＬＱＧ制御の場合に比して制御目標値ｙｒｔに
精度良くは一致しなくなるが、運転者はさほど車両の方
向転換角度の正確さを要求していないので、支障はな
い。

【００４７】更に、ＬＱＧ制御と車速感応ＭＡＰ制御と
の選択切換えは、ヨーレイト偏差の変化速度｜Δｅｎ｜
にも基いて行われるので、外乱に起因して実測ヨーレイ
トと制御目標値との偏差ｅｎが急に増大した際には、Ｌ
ＱＧ制御では制御量ＲＦＢが大きく変化して後輪３の操
舵角も大きく変化するが、車速感応ＭＡＰ制御の選択に
より後輪３の操舵角が外乱とは無関係に制御されるの
で、車両の安定性は良好に確保される。

【００４８】加えて、上記ＬＱＧ制御と車速感応ＭＡＰ
制御との選択切換え，即ち図５の線形領域と非線形領域
との判別は、ヨーレイトの制御目標値に対する偏差ｅ
ｎ、実測ヨーレイトｄψ／ｄｔ、及び車両に作用する横
加速度Ｙｇにも基いて行われるので、その領域の判別を
正確で素早く行うことができる。

【００４９】図６は他の実施例を示し、上記実施例では
後輪３，３を後輪操舵装置２０を用いて操舵制御したの
に代え、前輪２，２をステアリングとは別途に電気的に
操舵制御するものに適用したものである。

【００５０】すなわち、図６の操舵装置では、上記図２
に示す後輪操舵装置２０を備えず、前輪操舵装置１０と
並列に、リレーロッド１１に配置したラック・アンド・
ピニオン機構４０と、該機構４０を駆動するモータ４１
とを設け、該モータ４１をコントロールユニット２９に
より駆動制御する構成である。その他の構成は、上記実
施例と同様であるが、前輪を操舵する関係上、上記実施
例の後輪操舵で後輪を前輪と逆位相に操舵制御する場合
には本実施例では前輪の操舵角を増す側に操舵制御し、
上記実施例で後輪を同位相に操舵制御する場合には本実
施例では前輪の操舵角を減す側に操舵制御すればよい。

【００５１】尚、以上の説明では、ＬＱＧ制御におい
て、車両の推定観測量として６種、即ち車輪の横滑り角
β、後輪の舵角の変化速度ｄＲｓｔｇ／ｄｔ、前輪及び
後輪ののコーナリングフォースＣｆｆ、Ｃｆｒ、後輪の
舵角Ｒｓｔｇ、並びに車両に作用するヨーレイトｄψ／
ｄｔを用いて車両の状態を正確に観測したが、車両の状
態を観測するには、少くとも車両の実際ヨーレイト及び
車輪の推定横滑り角の２種を観測すれば足りる。

【００５２】また、以上の説明では、第２の制御手段３
１での制御則として車速感応ＭＡＰ制御を使用したが、
この第２の制御則は、要はコーナリングフォースが比例
的に変化しない非線形領域で安定して後輪３，３を制御
し得るものであれば良く、例えばＭＡＰ制御以外のフィ
ードフォワード制御、ファジィ制御、フィードバック制
御等でも良いものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の発明のブロック構成図である。

【図２】車両の後輪をも操舵する操舵装置の全体構成を
示す図である。

【図３】後輪の操舵制御のブロック構成を示す図であ
る。

【図４】後輪の操舵制御の制御フローを示す図である。

【図５】車輪の横滑り角に対するコーナリングフォース
特性を示す図である。

【図６】他の実施例としての前輪を操舵する操舵装置の
全体構成を示す図である。

【符号の説明】

１ステアリング３後輪（車輪）２０後輪操舵装置２６モータ２９コントロールユニット３０ＬＱＧ制御手段（状態フィードバッ
ク制御手段）３１車速感応ＭＡＰ制御手段（第２の制
御手段）３２制御切換手段３４領域判別手段３５横加速度センサ３６ヨーレイトセンサ３７後輪舵角センサ３８前輪操舵角センサ３９車速センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＢ６２Ｄ 117:00 137:00 (56)参考文献特開平３−239673（ＪＰ，Ａ) 特開平３−193558（ＪＰ，Ａ) 特開平６−24251（ＪＰ，Ａ) 特開平２−77360（ＪＰ，Ａ) 特開平１−262268（ＪＰ，Ａ) 特開平２−85073（ＪＰ，Ａ) 特開平４−293671（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 6/00 B62D 7/14

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】前輪又は後輪をステアリングとは別途に
操舵する操舵手段を備えるとともに、車輪の横滑り角に
対して車輪のコーナリングフォースが比例的に変化する
線形領域にあるか非線形領域にあるかを判別する領域判
別手段と、少くとも車両の実際ヨーレイト及び車輪の推
定横滑り角に基いて前輪又は後輪操舵に対する目標制御
量を演算し、車両の実際ヨーレイトを制御目標ヨーレイ
トに状態フィードバック制御する状態フィードバック制
御手段と、上記非線形領域において安定して前輪又は後
輪を操舵制御できる第２の制御手段と、上記領域判別手
段の出力を受け、車輪のコーナリングフォースが線形領
域にあるとき上記状態フィードバック制御手段により上
記操舵手段を制御し、車輪のコーナリングフォースが非
線形領域にあるとき上記第２の制御手段により操舵手段
を制御するよう前輪又は後輪の操舵制御を切換える制御
切換手段とを備えたことを特徴とする車両の操舵装置。
【請求項２】領域判別手段は、前輪の操舵速度を検出
し、該前輪の操舵速度が設定速度未満のとき線形領域に
あり、前輪の操舵速度が設定速度以上のとき非線形領域
にあると判別するものであることを特徴とする請求項１
記載の車両の操舵装置。
【請求項３】領域判別手段は、車両の実際ヨーレイト
と制御目標ヨーレイトとの偏差を演算し、該偏差が設定
値未満のとき線形領域にあり、上記偏差が設定値以上の
とき非線形領域にあると判別するものであることを特徴
とする請求項１記載の車両の操舵装置。
【請求項４】領域判別手段は、車両の実際ヨーレイト
と制御目標ヨーレイトとの偏差の変化速度を演算し、該
偏差の変化速度が設定値未満のとき線形領域にあり、上
記偏差の変化速度が設定値以上のとき非線形領域にある
と判別するものであることを特徴とする請求項１記載の
車両の操舵装置。
【請求項５】領域判別手段は、車両の実際ヨーレイト
を検出し、該実際のヨーレイトが設定値未満のとき線形
領域にあり、実際のヨーレイトが設定値以上のとき非線
形領域にあると判別するものであることを特徴とする請
求項１記載の車両の操舵装置。
【請求項６】領域判別手段は、車両に作用する横加速
度を検出し、該横加速度が設定値未満のとき線形領域に
あり、上記横加速度が設定値以上のとき非線形領域にあ
ると判別するものであることを特徴とする請求項１記載
の車両の操舵装置。