JP2940371B2 - 車両用補助舵角制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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、規範ヨーレイ
トと車両ヨーレイトの差であるヨーレイト偏差を使って
ヨーレイトフィードバック制御が行なわれるが、低μ路
等での車両スリップ時に運転者が修正舵を与える場合
や、車両のドリフト走行を運転者が行う場合のカウンタ
を当てた走行状態、つまり、車両旋回方向に対して逆方
向にハンドルを切っての走行状態では、運転者自ら意図
したハンドル操作により車両挙動を制御しようとしてい
るものの、フィードバック系では車速とステアリング舵
角により求められる規範ヨーレイトが大きくずれてしま
い、その結果、後輪舵角も得たい車両挙動に対してずれ
て操舵され運転者に違和感を与えることになる。

【０００５】そのため、ヨーレイト偏差が大きくずれ、
ヨーレイト偏差しきい値以上となった場合はカウンタ走
行状態と判断し、フィードバック制御を中止している。

【０００６】しかし、この制御で、固定値で与えるヨー
レイト偏差しきい値を大きく設定すると、低μ路走行時
にカウンタ走行判断が遅れ、フィードバック制御が中止
されず、すぐにカウンタを当てるような走行において
は、制御中止の効果が低くなる。一方、ヨーレイト偏差
しきい値を小さく設定すると、高μ路走行時に過剰にカ
ウンタ走行状態と誤判断してしまい、ヨーレイトフィー
ドバック制御の機能を低減させてしまう。

【０００７】本発明は、上記のような問題に着目してな
されたもので、その目的とするところは、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
舵角制御装置において、低μ路カウンタ走行時における
車両挙動安定性の確保と、高μ路走行時における外乱安
定性確保との両立を図ることにある。

【０００８】

【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記載の本発明では、図１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ｃ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ｄと、運動状態量検出値と運
動状態量推定値との偏差を算出する運動状態量偏差算出
手段ｅと、運動状態量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、路面摩擦係数相当値を検出する
路面摩擦係数相当値検出手段ｇと、路面摩擦係数相当値
が大きいほど運動状態量偏差しきい値を大きな値に設定
し、ステアリング舵角が所定値以上で、且つ、算出され
た運動状態量偏差が運動状態量偏差しきい値以上の時、
運動状態量の発生を打ち消す方向にハンドル操作をして
いるか否かにかかわらずカウンタ走行状態であると判断
するカウンタ走行判断手段ｈと、カウンタ走行判断時、
フィードバック制御を中止する方向に補助舵角フィード
バック目標値を修正するカウンタ走行対応目標値修正手
段ｉと、修正を受けない補助舵角フィードバック目標値
あるいは修正された補助舵角フィードバック目標値が得
られる制御指令を補助舵角アクチュエータｊに出力する
補助舵角制御手段ｋとを備えていることを特徴とする。
ここで、本発明で用いる「カウンタ走行状態」とは、旋
回時に算出された運動状態量偏差が運動状態量偏差しき
い値以上であるという条件を満足する走行状態を意味
し、いわゆる運動状態量を打ち消す方向に当て舵をする
カウンタ操作による走行という意味のみを指すものでは
ない。

【０００９】尚、前記路面摩擦係数相当値検出手段ｇと
しては、例えば、ヨーレイトセンサからのヨーレイト検
出値に基づく推定横加速度と横加速度センサからの実横
加速度との差である横加速度偏差をとり、横加速度偏差
が大であるほど路面摩擦係数が低μであると検出する手
段が用いられる。

【００１０】

【作用】車両走行時、運動状態量推定手段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ｄ
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、運動状態量偏差算出手段ｅ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が算出され、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。

【００１１】一方、カウンタ走行判断手段ｈにおいて、
路面摩擦係数相当値検出手段ｇからの路面摩擦係数相当
値が大きいほど運動状態量偏差しきい値が大きな値に設
定され、ステアリング舵角が所定値以上で、且つ、算出
された運動状態量偏差が運動状態量偏差しきい値以上の
時、運動状態量の発生を打ち消す方向にハンドル操作を
しているか否かにかかわらずカウンタ走行状態であると
判断され、カウンタ走行対応目標値修正手段ｉにおい
て、カウンタ走行判断時、フィードバック制御を中止す
る方向に補助舵角フィードバック目標値が修正される。

【００１２】そして、補助舵角制御手段ｋにおいて、修
正を受けない補助舵角フィードバック目標値あるいは修
正された補助舵角フィードバック目標値が得られる制御
指令が補助舵角アクチュエータｊに出力される。

【００１３】したがって、低μ路走行時には、カウンタ
走行判断に用いる運動状態量偏差しきい値が小さな値に
設定されることで、低μ路でカウンタを当てた走行を行
なうと直ちにカウンタ走行状態であると判断され、フィ
ードバック制御を中止する方向に補助舵角フィードバッ
ク目標値が修正され、車両挙動のフィードバック制御に
よる運転者への違和感防止が図られる。また、高μ路走
行時には、カウンタ走行判断に用いる運動状態量偏差し
きい値が大きな値に設定されることで、高μ路で外乱の
影響により運動状態量偏差が大きく表れる時にもカウン
タ走行状態であると誤判断されることがなく、通常のフ
ィードバック制御が実行され、フィードバック制御によ
る外乱安定性の確保が図られる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１５】構成を説明する。

【００１６】図２は本発明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。

【００１７】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。

【００１８】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ｊ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ｄに相当），横加速度セ
ンサ２７，ブレーキスイッチ２８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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】作用を説明する。

【００２４】［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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】ここで、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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】ここで、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。

【００３４】尚、ステップ４２〜４４は、運動状態量推
定手段ｃに相当する。

【００３５】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（運動状態量偏差算出手段ｅに相当）。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】詳しくは後述するが、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。

【００４０】ステップ４８では、フィードバック比例ゲ
インＫP によりフィードバック後輪舵角指令値δRFBO^*
が算出される。

【００４１】この比例ゲインの入力信号はψ'ec2と車速
Ｖであり、出力信号はδRFBO^* である。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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振動を取り除いたフィードバック後
輪舵角ヒス指令値δRFBH^* が算出される。

【００４５】この微小変化吸収器での入力信号は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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】尚、ステップ４６〜５１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。

【００４９】ステップ５２では、図５に示すカウンタ走
行対応ロジックにより、カウンタ走行状態であると判断
された時にはフィードバック制御を中止する方向に後輪
舵角フィードバック目標値δRFB^*を修正する処理が行な
われる（カウンタ走行対応目標値修正手段ｉに相当）。

【００５０】ステップ５３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。

【００５１】ステップ５４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ｋに相当）。

【００５２】［カウンタ走行対応ロジック］図５はコン
トローラ２６で行なわれるカウンタ走行対応ロジックを
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。

【００５３】ステップ６０では、ステアリング舵角θ，
横加速度推定値Ｇψ’，横加速度センサ値Ｇsen ，ヨー
レイト偏差ψ'e，カウンタ走行フラグＦＬＡＧ＿ＣＮＴ
が読み込まれる。尚、横加速度推定値Ｇψ’は、車速Ｖ
とステアリング舵角θにより推定される。

【００５４】ステップ６１では、カウンタ走行判断フラ
グＦＬＡＧ＿ＣＮＴがＦＬＡＧ＿ＣＮＴ＝１（１；判
断，０；解除）かどうかが判断される。

【００５５】ステップ６２では、横加速度推定値Ｇψ’
がカウンタ開始判断しきい値Ｇψ'_CNTR以上かどうかが
判断される（図６参照）。

【００５６】ステップ６３では、横加速度推定値Ｇψ’
をパラメータにしたマップ（図７）からカウンタ開始判
断しきい値ANGL_CNTR が読み込まれる。

【００５７】ステップ６４では、ステアリング舵角θが
カウンタ開始判断しきい値ANGL_CNTR 以上かどうかが判
断される。

【００５８】ステップ６５では、横加速度推定値Ｇψ’
と横加速度センサ値Ｇsen との差をパラメータにしたマ
ップ（図６）からカウンタ開始判断しきい値ψ'e_CNTR_
ONが読み込まれる。

【００５９】ステップ６６では、ヨーレイト偏差ψ'eが
カウンタ開始判断しきい値ψ'e_CNTR_ON以上かどうかが
判断される。

【００６０】ステップ６７では、カウンタ開始判断時間
CNTR_TIME_ONが制御周期毎に１づつカウントアップされ
る。

【００６１】ステップ６８では、カウンタ開始判断時間
CNTR_TIME_ONが設定時間ｔｃ以上かどうかが判断され
る。

【００６２】ステップ６９では、カウンタ走行判断フラ
グＦＬＡＧ＿ＣＮＴがＦＬＡＧ＿ＣＮＴ＝１にセットさ
れる。

【００６３】以上のステップ６０〜ステップ６９は、カ
ウンタ走行判断手段ｈに相当する。

【００６４】ステップ７０では、ブレーキスイッチ２８
からの信号がＯＮかどうかが判断される。

【００６５】ステップ７１では、フィードバック舵角増
減係数FB_CUTが５ｍｓ前のフィードバック舵角増減係数
FB_CUT_1から４減算される。

【００６６】ステップ７２では、フィードバック舵角増
減係数FB_CUTが５ｍｓ前のフィードバック舵角増減係数
FB_CUT_1から６加算される。

【００６７】ステップ７３では、フィードバック舵角増
減係数FB_CUTが２５５（初期値）以上かどうかが判断さ
れる。

【００６８】ステップ７４では、フィードバック舵角増
減係数FB_CUTが上限値である２５５に設定される。

【００６９】ステップ７５では、フィードバック舵角増
減係数FB_CUTが０以下かどうかが判断される。

【００７０】ステップ７６では、フィードバック舵角増
減係数FB_CUTが下限値である０に設定される。

【００７１】ステップ７７では、後輪舵角フィードバッ
ク目標値δRFB^*が下記の式により算出される。

【００７２】δRFB^*＝δRFB^*・（FB_CUT／２５５）ステ
ップ７８では、横加速度推定値Ｇψ’をパラメータにし
たマップ（図８）からカウンタ解除判断しきい値ψe'_C
NTR_OFF が読み込まれる。

【００７３】ステップ７９では、ヨーレイト偏差ψ'eが
カウンタ解除判断しきい値ψe'_CNTR_OFF 以下かどうか
が判断される。

【００７４】ステップ８０では、カウンタ解除判断時間
CNTR_TIME_OFF が制御周期毎に１づつカウントアップさ
れる。

【００７５】ステップ８１では、カウンタ解除判断時間
CNTR_TIME_OFF が設定時間ｔｃｏ以上かどうかが判断さ
れる。

【００７６】ステップ８２では、カウンタ走行判断フラ
グＦＬＡＧ＿ＣＮＴがＦＬＡＧ＿ＣＮＴ＝０にセットさ
れる。

【００７７】ステップ８３では、フィードバック舵角増
減係数FB_CUTが５ｍｓ前のフィードバック舵角増減係数
FB_CUT_1から２加算される。

【００７８】［後輪舵角制御作用］走行時の後輪舵角制
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。

【００７９】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。

【００８０】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が算出され、ステップ４６〜ステップ５１に
おいて、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。

【００８１】そして、ステップ５２において、カウンタ
走行状態であると判断された時にはフィードバック制御
を中止する方向に後輪舵角フィードバック目標値δRFB^*
が修正され、ステップ５３において、ステップ４１で求
められた後輪舵角フィードフォワード目標値δRFF^*とス
テップ５２で求められた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５４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。

【００８２】［カウンタ走行対応のフィードバック制御
作用］上記ステップ５２で行なわれるカウンタ走行対応
のフィードバック制御作用について述べる。

【００８３】＊カウンタ走行判断条件 カウンタ走行判断は、図６及び図７の斜線部の状態がｔ
ｃ時間継続した時、運動状態量の発生を打ち消す方向に
ハンドル操作をしているか否かにかかわらずカウンタ走
行状態であると判断される。

【００８４】つまり、 (1) Ｇψ’≧Ｇψ'_CNTR（ステップ６２） (2) θ≧ANGL_CNTR （ステップ６４） (3) ψ'e≧ψ'e_CNTR_ON（ステップ６６） の３つの条件を同時に満足するかどうかで判断される。

【００８５】上記(1) の条件は、車速Ｖとステアリング
舵角θにより推定される横加速度推定値Ｇψ’が小さい
時には、カウンタ走行であるという可能性が低く、この
領域の走行は判断から除外しても問題ないことによる。

【００８６】上記(2) の条件は、(1) と同様に、ステア
リング舵角θが小さい領域での走行時にはカウンタ走行
の可能性が低いことによる。ただし、横加速度推定値Ｇ
ψ’が大きな走行時には小さなステアリング舵角θによ
るカウンタ走行でも車両挙動への影響が大きいことで、
図７のマップに示すように、Ｇψ’が大きいほどカウン
タ開始判断しきい値ANGL_CNTR の値を小さくするように
設定している。

【００８７】上記(3) の条件は、カウンタ走行時に最も
特徴的なヨーレイト偏差条件であるが、このψ'e_CNTR_
ONは固定値で与えられるのではなく、横加速度推定値Ｇ
ψ’と横加速度センサ値Ｇsen との差をパラメータにし
たマップである図６により、横加速度偏差が大きいほど
ψ'e_CNTR_ONの値は小さくする可変値により与えられ
る。

【００８８】これは、第１に、例えば、低μ路走行時は
路面に対するタイヤグリップ力が小さくなるため、車速
Ｖとステアリング舵角θにより推定される横加速度推定
値Ｇψ’より検出される横加速度センサ値Ｇsen が小さ
くなるというように、路面摩擦係数が低いほど横加速度
偏差が大きくなる。よって、横加速度偏差が大きいほど
路面摩擦係数が低μであると検出することで、横加速度
偏差を間接的な路面摩擦係数情報とすることができる
（路面摩擦係数相当値検出手段ｇに相当）。

【００８９】第２に、ヨーレイト偏差ψ'eの大きさと路
面μとフィードバック制御要求の関係は、図９に示すよ
うに、路面が低μであるほどヨーレイト偏差が小さくて
もフィードバック制御をさせたくないという関係にあ
る。

【００９０】そこで、図６に示す２次元マップを３次元
マップに表した図１０に示すように、横加速度偏差が大
きく、路面μが低μであるほどψ'e_CNTR_ONの値を小さ
な値とするようにした。

【００９１】これによって、低μ路走行時には、カウン
タ走行判断に用いるψ'e_CNTR_ONの値が小さな値に設定
されることで、低μ路でカウンタを当てた走行を行なう
と直ちにカウンタ走行状態であると判断され、フィード
バック制御を中止する方向に後輪舵角フィードバック目
標値δRFB^*が修正される。

【００９２】また、高μ路走行時には、カウンタ走行判
断に用いるψ'e_CNTR_ONの値が大きな値に設定されるこ
とで、高μ路で外乱の影響によりヨーレイト偏差ψ'eが
大きく表れる時にもカウンタ走行状態であると誤判断さ
れることがなく、通常のフィードバック制御が実行さ
れ、ヨーレイトフィードバック制御による外乱安定性の
確保が図られる。

【００９３】＊カウンタ制御開始後の動作 カウンタ走行が判断されると、ブレーキスイッチ２８の
状態により後輪舵角フィードバック目標値δRFB^*が変化
させられる。

【００９４】すなわち、ブレーキ解放時には、ステップ
７１において、フィードバック舵角増減係数FB_CUTが５
ｍｓ前のフィードバック舵角増減係数FB_CUT_1から４減
算され、徐々にフィードバック制御を中止する方向に後
輪舵角が制御されるが、ブレーキ操作時には、ステップ
７２において、フィードバック舵角増減係数FB_CUTが５
ｍｓ前のフィードバック舵角増減係数FB_CUT_1から６加
算され、フィードバック制御を維持あるいはフィードバ
ック制御に復帰させる方向に後輪舵角が制御される。こ
れによって、ブレーキ操作時にはフィードバック制御を
中止する方向に後輪舵角を制御することで、却って車両
挙動の急変が大きくなることを防止するようにしてい
る。

【００９５】＊カウンタ走行解除条件 カウンタ走行解除判断は、図８の斜線部の状態がｔｃｏ
時間継続した時、カウンタ走行解除状態であると判断さ
れる。

【００９６】つまり、ステップ７９でヨーレイト偏差
ψ'eがカウンタ解除判断しきい値ψe'_CNTR_OFF 以下と
いう条件により判断される。

【００９７】このカウンタ解除判断しきい値ψe'_CNTR_
OFF は、図６に示す関係とはほぼ逆の関係にて設定され
る。尚、この解除条件はヨーレイト偏差条件のみとし、
できるだけ早期にカウンタ走行の解除を判断するように
している。

【００９８】＊カウンタ制御解除後の動作 カウンタ制御解除後は、後輪舵角フィードバック目標値
δRFB^*を徐々に戻してゆきフィードバック制御に復帰さ
せるようにしている。

【００９９】すなわち、ステップ８３において、フィー
ドバック舵角増減係数FB_CUTが５ｍｓ前のフィードバッ
ク舵角増減係数FB_CUT_1から２加算され、これをフィー
ドバック舵角増減係数FB_CUTが１（＝255/255 でフィー
ドバック制御への完全復帰）となるまで制御周期毎に加
算される。

【０１００】これによって、フィードバック制御中止状
態から急激にフィードバック制御へ復帰させることによ
る車両挙動の急変が防止される。

【０１０１】次に、効果を説明する。

【０１０２】（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、横加速度推定値Ｇψ’と横加
速度センサ値Ｇsen との横加速度偏差が大きく、路面μ
が低μであるほどψ'e_CNTR_ONの値を小さな値に設定
し、ステアリング舵角θがカウンタ開始判断しきい値AN
GL_CNTR 以上で、且つ、ヨーレイト偏差ψ'eがカウンタ
開始判断しきい値ψ'e_CNTR_ON以上である時にフィード
バック制御を中止する方向に後輪舵角フィードバック目
標値δRFB^*を徐々に修正する制御を行なうカウンタ走行
対応ロジックを設けた装置としたため、カウンタ走行時
における運転者へ与える違和感の回避と、高μ路走行時
における外乱安定性確保との両立を図ることができる。

【０１０３】（２）路面μを検出するにあたって、横加
速度推定値Ｇψ’と横加速度センサ値Ｇsen との横加速
度偏差の大きさにより検出する装置としたため、車載の
センサを用いて容易にしかも精度良く路面摩擦係数を検
出することができる。

【０１０４】（３）カウンタ走行判断時、ブレーキ操作
時には、フィードバック制御を維持もしくは復帰する方
向に後輪舵角フィードバック目標値δRFB^*を修正する制
御を行なう装置としている。これは、ブレーキ操作を含
むカウンタ走行時にあっては、運転者は車両の減速、即
ち車両の安定性を望んでいると判断されるため、カウン
タ走行時にかかわらずフィードバック制御を実行するこ
とにより車両安定性を確保することができる。

【０１０５】（４）カウンタ走行解除時、徐々に後輪舵
角フィードバック目標値δRFB^*を復帰させる制御を行な
う装置としたため、急激なフィードバック制御へ復帰さ
せる場合ような車両挙動の急変を防止することができ
る。

【０１０６】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。

【０１０７】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。

【０１０８】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。

【０１０９】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。

【０１１０】実施例では、路面μを検出するにあたっ
て、横加速度推定値Ｇψ’と横加速度センサ値Ｇsen と
の横加速度偏差の大きさにより検出する好ましい例を示
したが、他の間接的な検出手法や直接的に路面状況を検
出することで行なうようにしても良い。

【０１１１】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明にあって
は、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おいて、路面摩擦係数
相当値を検出する路面摩擦係数相当値検出手段と、路面
摩擦係数相当値が大きいほど運動状態量偏差しきい値を
大きな値に設定し、ステアリング舵角が所定値以上で、
且つ、算出された運動状態量偏差が運動状態量偏差しき
い値以上の時、運動状態量の発生を打ち消す方向にハン
ドル操作をしているか否かにかかわらずカウンタ走行状
態であると判断するカウンタ走行判断手段と、カウンタ
走行判断時、フィードバック制御を中止する方向に補助
舵角フィードバック目標値を修正するカウンタ走行対応
目標値修正手段とを備えた装置としたため、カウンタ走
行時における車両挙動の運停者への違和感防止と、高μ
路走行時における外乱安定性確保との両立を図ることが
できるという効果が得られる。

【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】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】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】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】実施例装置のコントローラで行なわれるカウン
タ走行対応ロジックを示すフローチャートである。

【図６】カウンタ走行制御の開始判断に用いるヨーレイ
ト偏差マップ図である。

【図７】カウンタ走行制御の開始判断に用いるステアリ
ング舵角マップ図である。

【図８】カウンタ走行制御の解除判断に用いるヨーレイ
ト偏差マップ図である。

【図９】本実施例でのカウンタ走行制御イメージをヨー
レイト偏差と路面μによる平面上に表した図である。

【図１０】図６のマップで横加速度偏差により変化させ
るしきい値を３次元特性で表した図である。

【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 運動状態量推定手段 ｄ 運動状態量検出手段 ｅ 運動状態量偏差算出手段 ｆ 補助舵角フィードバック目標値算出手段 ｇ 路面摩擦係数相当値検出手段 ｈ カウンタ走行判断手段 ｉ カウンタ走行対応目標値修正手段 ｊ 補助舵角アクチュエータ ｋ 補助舵角制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ６２Ｄ 137:00 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B62D 6/00 B62D 7/14

Claims (2)

(57)【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を算出す
   る運動状態量偏差算出手段と、 運動状態量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、 路面摩擦係数相当値を検出する路面摩擦係数相当値検出
   手段と、 路面摩擦係数相当値が大きいほど運動状態量偏差しきい
   値を大きな値に設定し、ステアリング舵角が所定値以上
   で、且つ、算出された運動状態量偏差が運動状態量偏差
   しきい値以上の時、運動状態量の発生を打ち消す方向に
   ハンドル操作をしているか否かにかかわらずカウンタ走
   行状態であると判断するカウンタ走行判断手段と、 カウンタ走行判断時、フィードバック制御を中止する方
   向に補助舵角フィードバック目標値を修正するカウンタ
   走行対応目標値修正手段と、 修正を受けない補助舵角フィードバック目標値あるいは
   修正された補助舵角フィードバック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、 前記路面摩擦係数相当値検出手段は、ヨーレイトセンサ
   からのヨーレイト検出値に基づく推定横加速度と横加速
   度センサからの実横加速度との差である横加速度偏差を
   とり、横加速度偏差が大であるほど路面摩擦係数が低μ
   であると検出する手段としたことを特徴とする車両用補
   助舵角制御装置。