JPH0597040A - 前輪及び後輪操舵を有する路面車両を操舵する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両の片揺れ運動を安定なものとし、後輪操
舵を介して、片揺れ運動の固有値を、スポーティング走
行または通常走行のような所望の走行モードに設定可能
にする。 【構成】 運転者によって与えられる操舵輪の角位置が
参照片揺れ比（ｒref）に変換され、ジャイロ手多段に
よって測定された現実の片揺れ比（ｒ）と比較され、制
御誤差（ｒref−ｒ）が前輪の操舵のための積分アクチ
ュエータを駆動するために直接使用される。後輪操舵の
ために、予め設定可能で操作中にも調整可能な片揺れ運
動の固有値が、積分アクチュエータ及び電子的補償器を
介して使用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は前輪及び後輪操舵を有
する路面車両を操舵する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車、トラック、バス及びその他の路
面車両の操舵において、現状では、負荷、路面状態、走
行スピードなどの異なる運転状況にある車両の動的特性
を理解し、運転をそれらに適合することが運転者に要求
されている。明らかに、氷結路面または狭いカーブのよ
うな許容される限界の判断は常に運転者の責任とされる
が、このような限界に達するまでには熟練したドライバ
ーと初心者との差及び種々の車両によってかなり差異が
ある。

【０００３】予期せぬ車両の偏走運動、例えば濡れた路
面上、突発的な回避操作、森の端または橋の後方におけ
る横風に突入したときなどに起こる困難が知られてい
る。このような状況で間違った操舵反応により偏走運動
がむしろさらに大きくなることがある。

【０００４】多くの交通事故は運転者の過失に起因し、
特に異なるスピード、異なる路面及び異なる負荷での車
両力学の間違った判断によって引き起こされている。在
来の車両操舵システムは、もしある場合でも、運転者に
まったく不適当な補助しか与えない。

【０００５】これまでのところ、操舵において、一定に
保たれた操舵角は、一定の半径及び付随する片揺れ比
（ヨーレート）の動かないアーチ型の走行に変換され
る。しかし、変化しない値及び瞬間的な操作がどの様に
進行するかは変化する動作状態に依存する。

【０００６】今日、市場に提供されている車両におい
て、操舵はしばしば動力で補助されるが、常に操舵輪か
ら前輪への機械的結合があり、すなわち、操舵輪の位置
は少しの遅れを持って前輪の操舵角を指令する。

【０００７】実験車両及び文献、例えば Y. Hossam El-
Deen and Ali Seireg による「コンピュータ メカニカ
ル エンジニヤリング」（ Computers Mechanical Engi
neering )１９８７年第１０頁から第２２頁の「車のた
めのメカトロニクス：凍結路上の横滑り防止のための複
合された機構およびエレクトロニクス」（ Mechatroni
cs for cars：integrating machines and electronics
to prevent skiddingon icy roads ）において、いわゆ
る「ドライブ−バイ−ワイヤ」（”drive-by-wire"）シ
ステムもまたすでに研究されている。；ここでは、操舵
輪の角度が例えばポテンショメータのタップによって測
定され、それが次にマイクロコンピュータに組み込まれ
た制御則及びセンサからなる電気制御回路の指令変数と
なり、この手段により前輪を調節する電気的または油圧
モータが駆動される。

【０００８】２０年前に航空機におけるフライ−バイ−
ワイヤシステムについて言われたのと同様に、大規模な
ドライブ−バイ−ワイヤシステムの導入は、現在は安全
性の疑いによって禁止されている。しかし、特に、フラ
イ−バイ−ワイヤシステムでの空中輸送において集めら
れた前向きの経験は、後輪操舵のためのドライブ−バイ
−ワイヤシステムの導入及び将来有り得る発展、例え
ば、米国及び日本と同様にヨーロッパにおいてもプロメ
テウスプログラムとして調査されている自動トラッキン
グを弁護するものである。

【０００９】付加的な後輪操舵は最初に日本の製造者に
よって導入された。例えば、本田は後輪が操舵輪の角度
にのみ依存して小さな角度に対して同じ方向に、また、
大きな角度に対して反対方向に操舵される機械的結合を
採用している。例えばマツダは前輪と後輪の操舵角の比
が車両の速度に依存して変化する、後輪に対するドライ
ブ−バイ−ワイヤシステムを開発した。後輪操舵のため
のドライブ−バイ−ワイヤシステムにおいて、日産及び
三菱はさらに前輪パワーステアリングからの圧力測定を
利用している。

【００１０】フォードのテスト車両においては、片揺れ
（ yaw ）比ｒがジャイロスコープによって測定され、
後輪操舵システムに導入されている。片揺れ比ｒは付加
的な制御変数とみなされ、すなわち操舵輪の角度及び走
行速度から仮想的な片揺れ比ｒrefが計算され、車両用
に特別に設計したコントローラを通じて後輪の操舵に差
分（ｒref−ｒ）が導かれる（B. Los A. Matheis， J.
E. Nametz and R. E.Smith, Construction and develop
ment of a vehicle with microprocessor-controlled a
ll-wheel steering, VDI Report no. 650, Dusseldorf,
1987, p.239−257参照）。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】仮想的片揺れ比ｒref
を用いる考え方は各種の他の文献中に見い出される。し
かし、一定の円走行からそれぞれの場合に経験的または
理論的に決定される値ｒrefの計算または決定に対して
大変矛盾する特性が得られる。

【００１２】この発明は、従って前側車軸の横運動に関
する片揺れ運動の影響が自動的に完全に補償されるとと
もに片揺れ運動の固有値が予め規定された値に従って定
義されるような、前輪及び後輪操舵を有する路面車両の
操舵方法を提供することをその目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】従って、この発明は前輪
及び後輪操舵を備えた動力車両の操舵方法において、運
転者によって予め決められる操舵輪の角位置が参照片揺
れ比（ｒref）に変換されてジャイロ手段で測定された
実際の片揺れ比（ｒ）と比較され、制御誤差（ｒref−
ｒ）が直接、前輪操舵のための一体化したアクチュエー
タ駆動のために使用され、操作中に調節可能な予め規定
できる片揺れ比の固有値が後輪操舵のために一体化され
たアクチュエータ及び帰還要素（ｄ₀、ｄ₁、ｅ₀、ｅ₁）
を通じて用いられるように改良を提案する。

【００１４】前輪及び後輪操舵を備えた路面車両のため
のこの発明の操舵方法において、操舵角が操舵輪の角度
によって直接制御されるだけでなく、優れた方法で片揺
れ比によっても制御される。しかし、片揺れ比を測定す
るためにジャイロが使用されている他のシステムに比較
して、この発明の操舵方法においては、走行速度及び操
舵輪の角度から異なる基準に従って導かれる仮想片揺れ
比（ｒref）のしばしば不確実な推定が省かれる。

【００１５】この発明の操舵方法を使用するとき、運転
者はこれまでのように通路の判断及び車両の前側車軸の
判断した通路からの横方行変位の補償を採用することの
みが必要となる。可変パラメータに依存する片揺れ運動
がもはや前側車軸の横方行運動にいかなる帰還も持たな
いこの発明によって、これが運転手にとって著しく容易
になる。こうして、この発明の操舵方法を使用するとき
運転者はもはや車両の片揺れ運動を全く気にする必要が
なくなる；これは常に安定で、構造的手段によってこれ
を減衰することができる。

【００１６】この発明の特別の利点は、片揺れ比がジャ
イロ帰還を介して積分アクチュエータに至るこの発明の
単純で強力な制御のため、必要な制御がもはや車両に応
じて特別に設計されたりまたは動作の状態に応じて変化
される必要がないという点に存在する。

【００１７】さらに、車両は補助的な後輪操舵を有する
ため、この発明に従い後輪操舵を介して片揺れ運動の固
有値を必要に応じて規定することができる；さらに、こ
れらの固有値はいろいろな運転者の希望に合わせて、例
えばよりスポーティにまたは快適な運転モードに適合す
るように変化されることが可能である。

【００１８】

【実施例】この発明に従って設計された操舵システムを
構成するために必要とされるジャイロスコープ、積分モ
ータまたはアクチュエータなどの部品は、これまでこの
発明に従った操舵システムのために結合されていなかっ
たが既に他の目的で車両の構成に採用され、用いられて
いるため、普通に市販されて利用可能である。

【００１９】路面車両において繰り返し使用するために
必要なジャイロスコープは信頼性があり、安価でなけれ
ばならない。他方、それらの測定精度及び低ドリフトに
関する要求、すなわちさもなくば高価なものとする要求
は低くてよい。例えば、次のものがこの発明の操舵方法
に用いることができる；ロバート ボッシュ GmbH，ベ
ルリンによって作成され、シュツットガルトの DGON-Sy
mposium Gyro Technology, 1990 において Kaiser, Bor
uschewitz, Hamish, Gartoner, Pfaff によって ”Deve
lopment of a low cost gyro based on a vibrating pi
ezoelectric plate" と題して説明されている振動ジャ
イロ、British Aerospace によって作成された振動ジャ
イロ、エヂンブルクのGEC Ferranti によって作成され
たプライマウス（Plymouth）（”個体振動シェルジャイ
ロ”）。

【００２０】同様に、（位置帰還のない）油圧アクチュ
エータは、例えば W. Darenberg によって Automobilin
dustrie 1987, 155頁から159頁における”自動車の自動
トラッキング”として説明されているように、既に自動
トラッキングのために用いられている。より良い磁性材
料を用いることにより、電気的アクチュエータもまた車
両の操舵に使用することができる。油圧アクチュエータ
及び電気的アクチュエータは共に積分的な作用を有す
る。

【００２１】最初に、この発明の基礎となっている理論
が説明され、その後、市場で利用可能な部品からこの発
明にしたがってつくられた操舵システムの構造が示さ
れ、動作の態様が示された図２から図４のブロック回路
図を参照して説明される。

【００２２】操舵運動における車両力学は線形化された
数学的モデルに基礎をおく。P. Riekert及び T. E. Sch
unk によって、刊行物 " Vehicle mechanics of rubber
-tyred motor vehicle" Ing. Archiv 1940 において取
り扱われた単一軌跡モデルでは、運動は片揺れ（ yaw
）及び横滑り（ sideslip ）の自由度によって説明さ
れる。vogel-verlag, Wurzburg, 1987 から発行された
文献 ”Fahrwerktechnik”においては”路面の捕捉”の
章でA. Zomotorもまた、以下のような図１に現われる変
数の名称を用いている。 ｌv＝重力の中心距離−前側車軸 ｌh＝重力の中心距離−後側車軸 ｖ ＝速度 β ＝横滑り角（ｖベクトルと車両の縦軸との間） ｄΨ／ｄｔ ＝片揺れ比（車両の縦軸と慣性参照軸との
間） δv＝操舵角（前側） δh＝操舵角（後側） ＳＰ＝重力の中心 車両の及び路面の可変パラメータは： Ｃv, Ｃh ＝コーナリング剛性、前側及び後側 ｍg＝車両の質量 Ｉgz＝車両の慣性モーメント

【００２３】前輪操舵のみの単一軌跡モデル、すなわち
δv’＝δ及びδh＝０に対するすべての運動方程式は引
用された文献（p. 101）における Zomotor に従って：

【数１】 もし、片揺れ比のために

【数２】 が導入されるならば、方程式（１）及び（２）は次のよ
うに記述される：

【数３】 またはマトリクス記述における状態モデルとして

【数４】 ここで係数は

【数５】 である。

【００２４】制御則を導くために２つの単純化のための
仮定をおく： （１）車両の縦方向の質量分布は前側車軸及び後側車軸
に集中した２つの質量と等価でありこれは次の車両の慣
性モーメントを与え、 Ｉgz＝ｍgｌvｌh （５） 重力の中心及び重力の中心−前側車軸及び後側車軸の距
離ｌv及びｌhが車両質量ｍgによって変わらない。 （２）コーナリング剛性は、路面との摩擦係合を表す共
通因子μを有する、すなわち、 Ｃv＝μｃv，Ｃh＝μｃh （６） ここで、乾いた道路でμ＝１．０、濡れた道路でμ＝
０．５である。この因子は質量を”規格化”するために
採用することができる。すなわち規格化された質量は以
下のように定義される： ｍ＝ｍg／μ （７）

【００２５】これらの仮定をたてた後、状態モデル
（４）は：

【数６】 となる。

【００２６】この方法で導かれた数学的モデルは操舵の
ための単一軌跡モデルの力学に関する不確定なパラメー
タμ（車両質量／粘着係数）及び走行速度ｖの影響を説
明する。例えば、トランクにいっぱい負荷がかかってい
る場合のように車両の縦方向に極端に変化した質量分布
に対して、及び例えば小さな氷結した領域を走行すると
きのように前輪及び後輪における極端に異なる粘着係数
に対して、このモデルからのずれが生じるがこれはここ
では制御則における記述に関して考慮する必要はない。

【００２７】方程式（４）の変数β、ｒ及びδの相互作
用は破線で囲まれ”車両モデル”と記載された図２のブ
ロック１０によって説明される。この発明に従って、片
揺れ比ｒはジャイロ１によって測定される。付随する参
照値ｒrefは例えば操舵輪の角度からポテンショメータ
２によって取り出される。加算器３において直接に、す
なわち利得１で力学的補正無しに形成された制御誤差ｕ
＝（ｒref−ｒ）は積分アクチュエータ４を制御する。
図２において方程式（４）によって与えられ定義される
係数、これらはブロックａ₁₁、ａ₁₂、ａ₂₁、ａ₂₂、ｂ₁
及びｂ₂によって表される、は別にして、積分要素５及
び６及びさらに加算器７から９が示されている。図２に
示されるアクチュエータ４は操舵角δを得るための例え
ば市場で入手可能な油圧または電気アクチュエータであ
り、入力信号ｕは積分され、次の関係を与える：

【数７】

【００２８】他の実施例は、アクチュエータ内の位置帰
還を備えた通常の動力補助操舵を用いたものである。こ
れは次の差分方程式によって表される。

【数８】 または次の伝達関数によって表される。

【数９】 ここでＴａは時定数である。伝達関数を備えたＰＩコン
トローラを用いることにより

【数１０】 積分的挙動が再び得られる。これを方程式（１０’）と
組み合わせることにより次式が得られる：

【数１１】 すなわち、帰還のないアクチュエータ（方程式９を参
照）と同じ挙動が得られる。操舵角δはさらに状態変数
として状態モデル（４）に代入される。

【数１２】

【００２９】制御則を導くために、最初に横滑り角βの
代わりに他の状態変数、すなわち前側車軸における縦方
向変位ａvが導入される。方程式（３）にしたがって、
重力の中心ＳＰにおける縦方向の力Ｆcは：

【数１３】 そして重力の中心ＳＰにおける縦方向加速度ａspは：

【数１４】 となる。状態モデル（１３）において、重力の中心ＳＰ
における縦方向加速度ａspは：

【数１５】

【００３０】前側車軸において片揺れ加速度

【数１６】 の影響があり、従って

【数１７】 そして、これは方程式（１３）及び（１４）とともに次
式を与える： ａv＝ｖ（ｒ+ａ₁₁β+ａ₁₂ｒ+ｂ₁δ）＋Ｉv（ａ₂₁β+ａ₂₂ｒ+ｂ₂δ）（１５） ここで、方程式（８）に従って係数ａij及びｂiが代入
され次式を与える：

【数１８】 ここで、 ｃ＝ｃv（１＋ｌv／ｌh）／ｍ＝ｃv１／ｌhｍ （１７）

【００３１】新及び旧の状態ベクトルの間の関係はここ
で：

【数１９】 そして、状態方程式（１３）はいくつかの中間変形を経
て次の形を与える：

【数２０】 ここで係数は、 ｄ₁₁＝−ｃ／ｖ ｄ₁₂＝ｃ ｄ₁₃＝０ ｄ₂₁＝−（ｃvｌv−ｃhｌh）／ｍｌvｌh ｄ₂₂＝−ｃh（１＋ｌh／ｌv）ｍｖ ｄ₂₃＝ｃh／ｍｌv 係数ｄ₁₃＝０及びｄ₁₂＝ｃという事実は制御則の導出の
ためには決定的である。これは次の記述によって強調さ
れる。

【数２１】

【００３２】この発明に従えば、すべての車両及び運転
状態に対して帰還 ｕ＝ｒref−ｒ （２２） が用いられ、変数ｒrefは例えばポテンショメータのタ
ップを介して予め定義された片揺れ比ｒに対する参照値
である。制御則（２２）を方程式（２１）に代入すると
次式が得られる

【数２２】 これは、システムを観察可能及び観察不可能なサブシス
テムに分割するための状態表現の標準形態と呼ばれてい
る。状態ｒ及びδのサブシステムが初期変数

【数２３】 から観測不可能であることは方程式（２３）から見いだ
すことができる。

【００３３】従って、その動作状態の変化に依存する力
学は操舵輪から前側車軸の加速度への伝達関数に加味さ
れない。この伝達関数は制御可能で観測可能なサブシス
テム

【数２４】 から

【数２５】 として導かれる。ここで時定数は Ｔ＝ ｖ／ｃ＝ｖｍｌh／ｃvｌ （２７） である。

【００３４】図３のブロック回路図において、方程式
（２１）における変数ａv，ｒ，δ及びｕの相互作用が
特に明瞭な方法で示されている。図３において、ブロッ
クｄ₁₁、ｄ₂₁、ｄ₂₂、ｄ₂₃及びｃで表され、方程式（２
０）において定義及び定められた係数は別として、ジャ
イロ１、ポテンショメータ２、積分要素４’から６’及
び加算器３及び７’から９’が図示されている。図３に
おいて◎で示される車両モデル１０’の内部結合は、ジ
ャイロ１によって測定される片揺れ比ｒの帰還によって
その効果がキャンセルされる。図４において単純化され
たブロック回路図が示され、そこからはもはや片揺れ比
ｒから前側車両の縦方向加速度ａvへの結合が存在しな
いことがわかる。しかし、図４のブロック回路図はその
作用として正確に図３のシステムに対応しているため、
対応する要素は同じ参照番号で示されている。

【００３５】操舵の指令ｒrefは一方向にのみ結合され
た図４の２つのサブシステムに作用し、そしてその力学
はここで詳細に調べられる。一方では縦方向加速度ａv
が方程式（２６）に従って前側車軸に遅延した形態で生
じ、他方、静止した状態の制御回路で操舵角δすなわち

【数２６】 を導くような制御エラー

【数２７】 が生じ、このため誤差はこれにより完全に除去される。

【００３６】回路の安定性はその特性多項式Ｐ（ｓ）の
助けによって調べることができる：

【数２８】 前方に進行するとき、係数ｃh（ｌv＋ｌh）ｍｖｌv及び
ｃh／ｍvがともに正であり、制御回路は安定である。後
方に進行するとき、車両の運動はジャイロの帰還があっ
てもなくても不安定であり、それゆえ運転者によって安
定化されなければならない。

【００３７】運転者の立場から、定速度では以下の差異
が在来の操舵と比較されることになる。在来の前輪操舵
では、固定された操舵角ブロックは、車両の負荷及び路
面の平坦性に応じてより小さいまたはより大きい一定の
円孤に対応する。この発明に従えば、運転者は動作状態
とは独立に生じ、固定された一定の円孤に対応する片揺
れ比を指令する。運転者の指令によらずたとえば横風ま
たは路面に起因して生じる片揺れ運動は自動的に調整さ
れ；従って、たとえば車両が森の中を抜け出て強い横風
に巻き込まれたときこれによって安全性が増すことにな
る。片揺れ比は、たとえば市場で利用可能なジャイロに
よって測定することが可能である。継続的な制御アルゴ
リズムではなくただ１つの帰還を実現することが求めら
れているため、ジャイロはたとえば操舵のためのアクチ
ュエータモータに機械的にまたは油圧回路的に組み込む
ことができる。参照片揺れ比は、２つの加速度計の測定
から導くことが可能である。

【００３８】付加な後輪操舵を備えた車両において、片
揺れ運動の力学は必要により変形されなければならな
い。最初に前輪操舵においてのみこの形が有効な方程式
（２８）は、減衰変数Ｄ及び自然周波数ωnの助けを借
りて変形される、すなわち次式の係数を比較する。 Ｐ（ｓ）＝ｓ²＋２Ｄωnｓ＋ωn² （２９） そして、次式が得られる：

【数２９】 構造的に、減衰Ｄは長いホイールベース１h＋１v、低い
車両質量、重力の中心が前から離れていること、すなわ
ち重力中心−前側車軸ｌvが小さいこと、及び後側コー
ナリング剛性ｃhが大きいことによって増加する。自然
周波数ωnはこれにより可能な限り大きくされる。

【００３９】しかし、これらの設計因子を実現するとき
矛盾が生じ、従って減衰を増加させる他の方法に興味が
生じる。片揺れ運動の性質は異なる運転者によって異な
って感じとられ、彼らによって違うものが望まれるた
め、”スポーティング”ドライブモードと”快適”ドラ
イブモードとの切り換えのための装置をもうけることが
当然好まれるところである。これらの可能性は、付加的
な後輪操舵を備えた車両において、この発明による操舵
特性によって得られる。

【００４０】縦方向運動の方程式（１）において、方程
式（６）を考慮して、操舵係数−ｃvδは係数（−ｃv・
δv−ｃh・δh）に置き換えられ、方程式（２）におい
て片揺れ運動に対する操舵係数−ｃvｌvδはδv及びδh
をそれぞれ前側及び後側操舵角として係数（−ｃvｌvδ
v＋ｃhｌhδh）に置き換えられなければならない。これ
は方程式（４）の状態表示を与える：

【数３０】 変化しないａij、ｂ₁₁＝ｂ₁、ｂ₂₁＝ｂ₂及び ｂ₁₂＝Ｃh／ｍgｖ＝ｃh／ｍｖ ｂ₂₂＝−Ｃhｌh／Ｉgz＝−ｃh／ｍｌv （３３） 方程式（９）の代わりに２つの積分アクチュエータがあ
り、従って：

【数３１】 この状態方程式及びモデル（１３）から次式が得られ
る：

【数３２】 方程式（１４）及び（１５）は次のように拡張できる。 ａsp＝ｖ（ｒ＋ａ₁₁β＋ａ₁₂ｒ＋ｂ₁₁δv＋ｂ₁₂δh） （３６） ａv＝ｖ（ｒ+ａ₁₁β+ａ₁₂ｒ+ｂ₁₁δv+ｂ₁₂δh） ＋ｌv(ａ₂₁β+ａ₂₂ｒ+ｂ₂₁δv+ｂ₂₂δh） （３７） しかし、ここで、 ｖｂ₁₂＋ｌvｂ₂₂＝０ （３８） 従って、δ＝δvに対して方程式（１６）はそのまま当
てはまり、そして方程式（１８）及び（１９）も同様と
なる。しかし、方程式（２１）から：

【数３３】 方程式（２２）におけるｒからｕvの帰還は次式を与え
る：

【数３４】

【００４１】状態変数ｒ、δv及びδhを持つサブシステ
ムはここでａvから観測不可能である。こうしてａvの帰
還はその力学上の影響を何等持たなくなる。このサブシ
ステムはｕhから制御可能である（ジャイロの帰還の値
−１に起因して）：このように、その固有値は状態ベク
トル帰還によって要求されるように規定される。状態ｒ
（これはジャイロによって得られる）及び前側及び後側
操舵角センサから得られる変数δv及びδhが測定されて
結果として状態ベクトル帰還が実行される。

【００４２】極の配置を実行するためにサブシステム
は：

【数３５】 であり、ここで調査される。

【００４３】状態ベクトル

【数３６】 の帰還によって、このシステムは次の特性多項式Ｐ
（ｓ）を与える：

【数３７】 逆に、与えられた特性多項式Ｐ（ｓ）に対して方程式
（４３）から必要とされる状態ベクトル帰還は次式で与
えられる。

【数３８】 ここで

【数３９】 または

【数４０】 ここで、極配置マトリクスは

【数４１】 試験走行において、片揺れ運動の固有値のどの位置が好
ましいと考えられるか運転者によって決定されなければ
ならない。

【００４４】この発明に従えば前側操舵角は測定される
必要がない。逆に電子的積分器が後輪操舵に使用され
る。アクチュエータとともに、例えば機械的積分器のよ
うな２次の補償器が図５のブロック回路図に示されるよ
うに構成されることができる。図５の上部は図４に示さ
れるブロック回路図の単純化された形態に相当し、それ
に付加的な加算器１１が加わっただけである。図５の下
部において、後輪操舵のための参照値ピックアップ１２
は別として、付加的な加算器１３及び１４が係数ブロッ
クｄ₀、ｄ₁、ｅ₀、ｅ₁、及びｂ₂₂のほかに付加的な積分
器１５及び積分アクチュエータ１６とともに設けられて
いる。

【００４５】結合部Ｙcにおいて開かれた制御回路のた
めの補償器の伝達関数は次の通りである：

【数４２】 補償器の付加的な入力変数は参照値ピックアップによっ
て変数ｒref及びｖから発生される。全体としての制御
は片揺れ運動の固有値に影響を与えない。反対に、これ
らの固有値は、入力値Ｙc 及び出力値ｒのサブシステム
における伝達関数（４８）にしたがう補償器の組み合せ
から生じる。その状態モデルは方程式（４０）から次の
通り導かれる：

【数４３】 片揺れ運動の極配置のために、入力Ｙ＝ｂ₂₂δhが採用
され、そして対応する伝達関数は次のようになる：

【数４４】

【００４６】片揺れ運動の特性多項式は、補償器を介し
た回路の閉成状態から導かれる：

【数４５】 次の配置多項式と係数を比較し Ｐ(s)＝ａ₀＋ａ₁ｓ＋ａ₂ｓ²＋ａ₃ｓ³＋ｓ⁴ （５２） 次の等式が得られる。 ａ₀ ＝ｄ₀ｄ₂₃ ａ₁ ＝ｄ₁ｄ₂₃−ｄ₀ｄ₂₂−ｅ₀ｂ₂₂ ａ₂ ＝ｄ₂₃−ｄ₁ｄ₂₂＋ｄ₀−ｅ₁ｂ₂₂ ａ₃ ＝ｄ₁−ｄ₂₂ （５３） 係数ｄ₂₂、ｄ₂₃およびｂ₂₂はここに与えられ、補償器の
係数ｄ₀、ｄ₁，ｅ₀，ｅ₁は以下の通りである： ｄ₀ ＝ａ₀／ｄ₂₃ ｄ₁ ＝ａ₃＋ｄ₂₂ ｅ₀ ＝（ｄ₁ｄ₂₃−ｄ₀ｄ₂₂−ａ₁）／ｂ₂₂ ｅ₁ ＝（ｄ₂₃−ｄ₁ｄ₂₂＋ｄ₀−ａ₂）／ｂ₂₂ （５４） 制御された”片揺れ”力学システムに対して所望の固有
値が予め規定され、特性多項式（５２）もまた予め規定
され、式（５４）に従って補償器の係数ｄ₀、ｄ₁，ｅ₀
及びｅ₁が必要な補償器の設定を実行する。

【００４７】車両の安定はこの発明の方法を採用すると
き確実に保証され、さらに後輪操舵に関する要求は妥協
なく、従って安定性に何等影響を及ぼすことなく実行さ
れる。図５のブロック回路図に示された補償器は、例え
ば運転者によって予め規定された参照片揺れ比ｒref及
び走行速度ｖのピックアップ行程のための２つの割り込
みの可能性を提供する。このタイプの典型的な要求は片
揺れ比及び縦方向加速度がドライバーシートにおいて２
つの運動パラメータが実質的に運転者によって受け入れ
られるのと同じ位相の遅れを有することである。同様
に、カーブの接線に対する車両の縦軸の相対的方向がこ
れにより影響を受ける。

【図面の簡単な説明】

【図１】カーブに沿って走行する単一の軌跡を持つ車両
の模式図である。

【図２】前輪操舵のみによる操舵のための状態を現す種
々のパラメータの関係及びステップが説明されているブ
ロック回路である。

【図３】制御則を導くために他の状態パラメータが用い
られている図２と等価なブロック回路である。

【図４】図３のブロック回路図の簡略化した説明であ
る。

【図５】片揺れ運動の極の規定のための補償ブロック回
路図である。

【符号の説明】

１ ジャイロ ２ ポテンショメータ ３、７、７’、８、８’、９、９’ 加算器 ４、４’、１６ 積分アクチュエータ ５、５’、６、６’ 積分要素 １０、１０’ 車両モデル １１、１３、１４ 付加的な加算器 １２ 参照値ピックアップ １５ 付加的な積分器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６２Ｄ 137:00

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前輪及び後輪操舵を備えた路面車両にお
   いて、（１）測定された片揺れ比信号の前輪操舵への積
   分帰還によって片揺れ運動が前側車軸の縦方向運動から
   分離され、これにより、操舵の課題が ａ）運転者が操舵輪によって発生する信号による前輪の
   縦方向進路の案内及び、 ｂ）片揺れ運動の自動制御 の、個別に解決されるべき２つの小課題に分離され、そ
   して（２）片揺れ固有値の選択が操舵輪から前側車軸の
   縦方向運動への操舵伝達関数に影響を与えないように、
   片揺れ運動の固有値は、測定された片揺れ比信号の後輪
   操舵への帰還によって必要なだけ変位されることができ
   ることを特徴とする操舵方法。