JPS6328763A - 車両用操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車両の前輪または後輪を電気的に操舵する装置
である。

〔従来の技術〕

車両用操舵装置には、従来油圧機構を用いてサーボパル
プを制御するもの、直流サーボモータやステップモータ
を利用したもの等、各種考案、開発されている。油圧機
構を用いてサーボパルプを制御するものやサーボモータ
を利用するものでは、目標とする操舵角と実操舵角の誤
差に比例した電流でサーボパルプやサーボモータを駆動
する場合が多く、いわゆるＰ　Ｉ　Ｄ　１ｔｌｌＪｌ、
あるいは状態フィードバック制御等が用いられる。

〔発明が解決しようとする問題点］ しかし、ＰＩＤ制御で、は応答を上げようとすれば目標
に対しオーバーシュートが発生し、走行中の車両にとっ
て目標操舵角に対するオーバーシュートは車両の運動特
性上大変危険となる。また、オーバーシュートを無くす
るように制御すると応答遅れにより、車輪の操舵が無意
味のものとなったり、かえって運動特性を悪くすること
がある。

この様な問題に対してはＰＩＤ制御では各種信号をマイ
ナーなループでフィードバックして対策できるが、フィ
ードバックするべき信号によってはセンサーの追加や、
回路等の追加でシステムや制御回路構成が大変複雑にな
り、所望する特性に適合するためのパラメータが激増し
てしまう。

また状態フィードパ、り制御でも対象システムの正確な
システム同定が必要となり、システムのパラメータ変動
により前記ＰＩＤ制御同様オーバーシュートや応答遅れ
の問題が発生する。ここでも適応制御の手法を用いてリ
アルタイムのシステム同定により制御ゲイン等を逐次変
更することで対策できるが、ＰＩＤ制御同様システム構
成や制御回路が大変複雑化するという問題がある。

またステップモータを利用するものでも、モータ駆動回
路は？！！雑になり、また応答性を上げようとすれば脱
調対策でシステム構成や制御回路が複雑化してしまう。

本発明は上記点に鑑み、簡単なシステム構成、制御回路
を用いて、車両の走行安定性や操舵性を向上するために
、車両の運転状態に応じて車輪の操舵応答速度を任意に
変えれ、かつそのいかなる場合でも目標操舵角に対し、
オーバーシュートが内、ロバスト（ｒｏｂｕｓｔ）な制
御系を構成した車両用操舵装置の提供を目的とするもの
である。

〔問題点を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、第１図に示す様に 電気的指令値を受けて、車輪の操舵角を調整するサーボ
機構を備えた操舵機構（Ｍ９）と、車両の走行状態を検
出する状態検出手段（Ｍｌ）と、 前記操舵機構の実操舵角を検出して実操舵角（Ｏｒ）信
号を出力する操舵角検出手段と（Ｍ２）、前記状態検出
器からの状態信号に応じて前記操舵機構の目標操舵角（
θｃ）を求める目標操舵角演算手段（Ｍ４）と、 前記目標操舵角（θｃ）と前記実操舵角（Ｏｒ）とから
誤差（Ｘｌ）を求める誤差演算手順（Ｍ６）と、 車輪の操舵角速度（Ｘ２）を求める操舵角速度検出手段
（Ｍ３）と、 前記誤差（Ｘ１）と前記操舵角速度（Ｘ２）とから両者
が零へ収束すべく条件を満たす切り換え関数を求めると
ともに、前記切り換え関数に基づいて求められる切り換
え線に拘束されつつ、前記誤差（Ｘ１）と前記操舵角速
度（Ｘ２）を零へ収束すべく電気的指令値を出力する制
御手段（Ｍ７）と、 前記状態検出器からの状態４３号に応じて前記切り換え
関数を補正する切り換え関数補正手段（〜１５）と、 前記制御手段からの電気的指令値に応じて前記サーボ機
構を駆動する駆動手段（Ｍ８）と、を備えることを特徴
とする車両用操舵装置。

〔作動〕

本発明は上記構成によれば、目標操舵角（θｃ）と実操
舵角（Ｏｒ）とから誤差（Ｘｌ）、及び操舵角速度（ｘ
２）を求め、制′４：［０手段Ｍ７にて、この誤差（Ｘ
ｌ）と操舵角速度（Ｘ２）とから両者が雰へ収束すべく
条件を満たす切り換え関数と、これに基づ（切り換え線
を求めるとともに、切り換え線に拘束されつつ、前記誤
差（Ｘ１）と前記操舵角速度（Ｘ２）を零を収束すべく
電気的指令値（Ｉ　ｆ）を出力し、これに応じて駆動手
段（Ｍ８）が操舵機構Ｍ９のサーボ機構を駆動して、車
輪の操舵角を調整することができる。ここで前記切り換
え関数は、状態検出器からの状態信号、例えば車速等に
応じて切り換え関数補正手段Ｍにより補正することがで
きる。

〔発明の効果〕

以上述べた様に本発明は、目標操舵角（θｃ）と実操舵
角（Ｏｒ）との誤差（Ｘ１）、及び操舵角速度（Ｘ２）
が前記切り換え線に拘束されつつ零に向かって収束する
ため、車輪に外乱等が作用した場合であっても、実際の
操舵角は目標操舵角（θｃ）に対してオーバーシュート
なく制御することができる。しかも前記切り換え関数は
、車両の走行状態、例えば車速等に応じて補正すること
ができるため、車速等に応じて操舵角速度、つまり車輪
の操舵応答速度を最適に制御することができるという効
果がある。

（実施例〕 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ここでは、
後輪の操舵に本発明を適用した４輪操舵車両の例を示す
。

第２図において、サーボ機構となる直流サーボモータ５
は電気的制御装置６の電気的指令値信号を受けて正逆方
向に回転し、′＄ｉ速ギア４を通して油圧パワーアシス
ト付きランク・アンド・ビニオン機構３つまり操舵機構
の入力軸（図示しないトーションバー）に連結されてい
る。トーションバーの他端にはピニオンギア３ｂが装着
されており、パワーピストン３ａの一端に形成されたラ
ンク３Ｃと噛み合っている。すなわち、モータ５により
トーションバーの一端がまわされ、トーションバーがね
じれ、油圧バルブ４ａの絞り面積が変化し、トーション
バーのねじれを修正する方向に油圧を供給してパワーピ
ストン３ａを動かす機構となっている。パワーピストン
３ａの両端は、各々タイロッド３ｂを介してナックルア
ーム３Ｃに連結されている。後輪８はナックルアーム３
Ｃによって左右方向へ揺動自在に支持されている。した
がって、図中の矢印方向にパワーピストン３ａが動くこ
とで、後輪８は左右に操舵される。トーションバーのね
じれがなくなると油圧バルブ４ａの絞り面積はＯとなり
、パワーピストンを動かず油圧は０になる。

ここで後輪操舵角は、後輪操舵角センサ２によりパワー
ピストン３ａの位置を検出することで、パワーピストン
３ａの位置と後輪操舵角の関係より求めることができる
。またパワーピストン３ａの位置の変化率より後輪実舵
角速度も算出できる。

尚、７ａは油圧バルブ４ａを介してパワーピストン３ａ
に油圧を供給する油圧ポンプ、７ｂはオイルタンクを示
す。

１ａ〜ＩＣは車両の運転、走行状態を検出する状態検出
手段となるセンサであって、検出信号を電気的制御装置
６に出力する。１ａはステアリングホイール１０の回転
を検出して、前輪９の操舵角θに応じた前輪操舵角信号
を出力する前輪操舵角センサ、１ｂは車軸又は車輪の回
転速度を検出し車速■に応じた車速信号を出力する車速
センサ、１ｃはジャイロ等で構成されて車両の重心を中
心とした車両の回転角速度（ヨーレイトθｙ）に応じた
ヨーレイト信号を出力するヨーレイトセンサである。

制御装置６を第３図のブロック図に基づいて説明する。

制御装置６は、車速センサ１ｂからの車速信号を波形成
形してマイクロコンピュータ６０に取り込むための波形
成形回路６１と、後輪操舵角センサ２、前輪操舵角セン
サｌａｓヨーレイトセンサｌｃからの各信号を取り込む
ためのアナログバッファ６３と、アナログデジタル変換
を行うＡ／Ｄコンバータ６４と、マイクロコンピュータ
６０からの指令値信号に応じて直流サーボモータ５を駆
動する駆動回路１８０から構成される。

次に、制御装置６とマイクロコンピュータ６０の処理手
順を第３図に基づく各手段として説明する。マイクロコ
ンピュータ６０は、状態検出器群１　（前輪操舵角セン
サ１ａ、車速センサ１ｂ、ヨーレイトセンサＩＣ）から
の状態信号に応じて後輪の目標操舵角θｃを算出する目
標操舵角演算手段６１０と、後輪操舵角センサ２からの
信号により実際の後輪実操舵角θｒを算出する実操舵角
演算手段６１１と、後輪操舵角センサ２からの信号の変
化率、つまり時間的微分値より操舵角速度×２を算出す
る操舵角速度演算手段６１２と、前記目標操舵角θｃと
実操舵角θｒから誤差ｘ１を算出する誤差演算手段６１
３と、前記車速センサ１ｂからの車速信号等に応じて、
後述する制御手段６５０での切り換え関数の係数Ｃを算
出補正する切り損え関数補正手段６１８とから構成され
る。

制御手段６５０は、前記誤差Ｘｉと前記操舵角速度Ｘ２
とから両者が零へ収束すべく条件を満たす切り換え関数
Ｌｌ、Ｌ２を求めるとともに、この切り換え関数に基づ
いて求められる切り換え線Ｚに拘束されつつ、前記誤差
Ｘ１と前記操舵角速度×２を零へ収束すべく電気的指令
値Ｉｆを駆動回路１８０へ出力する。

以下、上記各手段をより詳細に説明すると、目標操舵角
演算手段６１０は、第４図に示す様に車速■に応じて目
標段舵角θｃを算出する。尚、図中目標操舵角θｃが正
のときは、前後輪が同じ方向（同位相）へ操舵されるこ
とを示し、負のときは逆位相を示す。尚、第４図は前輪
操舵角θｆとヨーレイト信号とがある値のときの関係を
示すものである。この目標操舵角θｃは、車速■と前輪
操舵角θｆに応じて、前輪操舵角θｆに対する後輪目標
操舵角θｃの比（目標操舵比：θｃ／θｆ）が所定の比
になるように算出され、かつ所定車速■ｏ以上では、ヨ
ーレイトセンサＩＣからのヨーレイト値θｙから所望す
るヨーレイトゲイン（前輪操舵角θｆに対するヨーレイ
ト値θｙの比）が得られるように、補正されて求められ
る。実操舵角演算手段６１１は、前記パワーピストン３
ａの位置と後輪操舵角との対応を予め測定して記憶した
データマツプに基づいて、あるいはこの対応を示す計算
式に基づいて、パワーピストン３ａの位置から実操舵角
θｒを算出する。

切り換え関数補正手段６１８は、例えば第６図ｔａ＋に
示す様に車速■に応じて係数Ｃ（正の定数）を算出する
。この様に係数Ｃは、車速■が所定速度■１までの低速
域では、はぼ一定で、■１から■２の中速域では車速■
の上昇に応じて増加し、所定速度■２以上の高速域では
減少する。尚、ここで係数Ｃは、′後輪操舵を安定に制
御するための所定上限値Ｃ，以下に設定されている。第
６図（ａ）の特性の他に、所望の車両運動特性が得られ
る様に係数Ｃを自由に設定してもよい。例えば、より緻
密な制１１１１を行うために、第６図（ｂｌに示す様な
車速■と前輪操舵角速度θｆとに基づいて予め記憶され
た２次元マツプから係数Ｃを求めてもよい。

このとき、前輪操舵角速度θｒは第４図に示す様に前輪
操舵角センサ１ａからの信号を前輪操舵角速度演算手段
６１９によって演算される。

制御手段６５０は、ゲイン切り換え関数演算手段６１４
、基本型演算手段６１５、補正項演算手段６１６、最終
指令値演算手段６１７から構成される。ゲイン切り換え
関数演算手段６１４は、前記目標操舵角θｃと実操舵角
θｒとの誤差ｘ１、操舵角速度Ｘ２、および係数Ｃとよ
り次式＋１１．　ｆ２）に示すゲイン切り換え関数Ｌｌ
、Ｌ２を算出する。

（１）　　・・・　Ｌ１＝Ｃ−Ｘｉ−Ｘ２（２）　　・
・・　　Ｌ２＝Ｌ１　　・　ＸＩここで係数Ｃは、前述
切り換え関数補正手段６１８より算出された係数である
。

基本型演算手段６１５は、ゲイン切り換え関数Ｌ２の正
、負に基づいて次式（３）、　（４１に示す基本項パ　
筐ゝ Ｉｂを算出する。

＋３１　　・Ｌ２≧０の時　１ｂ＝Ｇａ・Ｘｌ（４）　
　・・・　Ｌ２〈０の時　１ｂ＝Ｇｂ・Ｘ２ここで定数
Ｇａ、Ｇｂは後輪を安定に制御するために設定される定
数である。

補正項算出手段６１６は、ゲイン切り換え関数Ｌ１の正
、負に基づいて、次式（５１，（６）に示す補正項１ｍ
を算出する。

（５）・・・　Ｌ１≧０の時　１　ｍ＝Ｍ［６）　　＝
−Ｌ　１　＜　Ｏの時　Ｉｍ＝−Ｍここで定数ＭはＭ≧
０なる定数で、後輪が受ける外乱を抑制するためのもの
であって、後輪操舵機構とサーボ機構等の後輪操舵制御
系に加わると予測される予測外乱値より大きい値に設定
されて外乱を抑制している。尚、上記予想外乱値は、車
輪が受けた外乱をサーボモータ５のモータ軸の回転に換
算した時に、この外乱を抑制すべくサーボモータ５に入
力すべき電流値に相当している。

最終指令値演算手段６１７は、前記基本型Ｉｆと前記補
正項１ｍに基づいて、次式（７）に示される最終指令値
Ｉｆを算出する。

（７１−１ｆ　＝　ｌ　ｂ　＋　ｌ　ｍこの指令値Ｉｆ
は、電流の指令値、つまりデユーティ比として駆動回路
１８０に出力される。

次に、上記制御手段６５０での全体的な作動について第
７図ｔａ＋に基づいて説明する。第７図（ａ）は、Ｘ軸
に誤差Ｘ１、Ｙ軸に操舵角速度×２をとった位相面軌道
を示す図であって、原点Ｏは誤差Ｘｉ、操舵角速度ｘ２
がともに零のとき、つまり目標操舵角θｃを示し、実線
Ｚはゲイン切り換え関数Ｌ１＝Ｏとして求められる切り
換え線を示す。よって、図中斜線部はＬ２＝Ｌ１・Ｘ１
≧０の領域を示す。誤差Ｘ１と操舵角速度×２で定まる
状態が、この斜線領域になるとき、基本型演算手段６１
５は、基本型！ｂをＩｂ＝Ｇａ−Ｘｉとして算出し、そ
の他の領域になるときは、基本型１ｂをＩｂ−Ｇｂ−Ｘ
Ｉとして算出する。また前記状態がＬｌ（＝Ｃ−ＸＩ−
Ｘ２）≧Ｏの領域にあるとき、つまり上記切り換え線Ｚ
より下の領域にあるとき、補正項演算手段６１６は補正
項１ｍをＩ　ｍ＝Ｍとし、上記切り換えｖＡＺより上の
領域にあるときは、補正項１ｍをＩｍ＝−Ｍとして求め
る。

ここで、例えば指令値や目標操舵角θｃが変化して、実
操舵角θｒと目標操舵角θｃとの誤差×１がＸＩＯとな
ると〔この状態は第７図（ａｌの状態、点Ｐｉ　　（Ｘ
ＩＯ，Ｏ）として示される〕、上述の演算に基づいて求
められる最終指令値Ｉｆ（＝Ｇａ・Ｘ１＋Ｍ）に応じて
駆動回路１８０がサーボモータ５へ正電流（Ｉｆ＞０）
をｉＪ１電し、操舵段溝を操舵する。すると、後輪の操
舵角速度Ｘ２が零から急速に増加（加速）しつつ、誤差
Ｘ１が減少する。そして、切り換え綿Ｚを越えた状態点
Ｐ２に至ると、基本型１ｂと補正項１　ｍが各々Ｇｂ・
×１と−Ｍに切り換り、新たな指令値Ｉｆ（＝Ｇｂ−Ｘ
Ｉ−Ｍ）に応じた逆電流（Ｉｆ＜Ｏ）に変わり、状態点
Ｐ３へ至る。また切り換え線Ｚを越えて状態点Ｐ３へ至
ると、再び１ｆ＝Ｇａ−Ｘｉ十Ｍに基づく正電流がサー
ボモータ５へ通電され状態点Ｐ４へ至る。このように状
態は切り換え線Ｚに拘束された軌跡を描きながらオーバ
ーシュート無く、原点（０，０）へ、つまり目標操舵角
θｃへ収束するように制御される。尚、他の原因により
パラメータが変動して上記状態点ＰＩ、Ｐ２よりずれた
としても、切り換え線Ｚに拘束されながら、オーバーシ
ュート無く目標操舵角θｃへ収束制御されることになる
。

尚、第７図（ａｌにおいてオーバーシュートがある場合
を点ｖＡＲで示す。点Ｌ？ｌ　Ｒで示す様に、状態点Ｐ
２で上述した如く制御を行わない場合には、誤差Ｘ１は
正から一端零になった後、再び負、零、正を繰り返した
後、原点へ収束する。つまり目標操舵角を一端超えてオ
ーバーシュートした後、再び逆方向へオーバーシュート
していることが分かる。

次に第７図（ｂ）に基づいて、ゲイン切り換え関数Ｌ１
の係数Ｃを切り換え関数補正手段６１８で補正した時を
説明する。係数Ｃをこれより大きな係数Ｃ’　　（Ｃ’
＞Ｃ＞０）に補正すると、前記切り換え線Ｚは傾きの大
きい切り換えｅＡｚ’になる。

すると状態点Ｐ１は、前述状態点Ｐ２を超えて切り換え
線Ｚ′に拘束される状態点Ｑ３に至り、その後状態点Ｑ
４．Ｑ５と切り換え線Ｚ′に拘束されながら原点に至る
。つまり状態点Ｑ、は前記状態点Ｐ２に比べて、操舵角
速度Ｘ２が大きく、誤差Ｘ１が小さい状態であるため、
Ｐｌから原点（目標操舵角）への制御時間が短くなり、
応答性が向上する。このように車両の走行・運転状態に
応じて係数Ｃを大きく、又は小さく補正すると、その状
態に対応した適切な応答速度を得ることができる。

次に、サーボモータ５の駆動回路１８０を第８図に基づ
いて説明する。上記最終指令値演算手段６１７からの指
令値がＩｆ＞Ｏで、モータ５を正転するときは、第１端
子ａに高レベル、第２端子すに低レベル、第３端子Ｃに
は指令値Ｉｆの絶対値１１ｆｌに比例したデユーティ比
の０Ｎ−ＯＦＦパルスの電流指令値が供給される。また
、Ｉｆ〈０でモータ５を逆転する時は、第１．第２端子
ａ、ｂにともに低レベルが供給され、第３端子Ｃには上
記電流指令値が供給される。

駆動回路１８０の作動を次に説明する。例えばＩｆ＞０
のとき端子ａは高レベルであるから、インバータ１８１
の出力は低レベルとなり、トランジスタ１８２はＯＦＦ
、トランジスタ１８３もＯＦＦを維持する。一方、トラ
ンジスタ１８４はＯＮされることによりトランジスタ１
８５もＯＮを維持している。また端子すは低レベルであ
るから、トランジスタ１８６，１８７はＯＦＦとなり、
トランジスタ１８８はＯＦＦを維持している。従って出
力端子ｍにはトランジスタ１８５を通してのみバッテリ
ー電圧Ｖ、が出力されている。ここで端子ｃにデユーテ
ィ比パルスを加えると、デユーティ比パルスのＯＮ（高
レベル）−ＯＦＦ　（低レベル）に供なってトランジス
タ１８９．１９０゜１９１も０Ｎ−ＯＦＦを操り返し、
トランジスタ１９１がＯＮしたとき、出力端子ｍ、モー
タ５、出力端子ｎ、トランジスタ１９１という経路でモ
ータには正電流が流れる。また、トランジスタ１　　　
　・９１がＯＮからＯＦＦしたときにも、モータのコイ
ル内に残っている電流（エネルギー）が、ダイオード１
９２、トランジスタ１８５、出力端子ｍ、モータ５、出
力端子ｎより形成されるループ内をモータコイルのイン
ダクタンスに応した所定時間、正電流として流れ続ける
。この結果モータ５に実際に流れる平均型ｆＬＩは端子
Ｃに加えられたデユーティ比パルスのデユーティ比（Ｏ
Ｎ−デユーティ比）に比例したものとなる。また、ｔ　
ｒ＜ｏのときは、前述の各トランジスタがＯＮ、ＯＦＦ
反転し、出力端子ｎにバッテリー電圧■８が発止する。

そして端子すに加えられたデユーティ比パルスの０Ｎ−
ＯＦＦに供ない最終的にトランジスタ１８８が０Ｎ−Ｏ
ＦＦＬ、モータ５にはデユーティ比（ＯＮ−デユーティ
比）に比例した負電流が流れるものである。（なおトラ
ンジスタ１８８のデユーティ比ＯＦＦ時にはダイオ−１
”　１９３、トランジスタ１８３を通してモータコイル
内の残留電流が流れる）。すなわちこの駆動回路１８０
を用いることにより、第９図に示す様に電流指令値Ｉｆ
に比例した平均電流Ｉがモータ電流としてモータ５に供
給される。

以上述べた第４図の手段に基づいて、制御装置の作動を
説明する。まず目標操舵角演算手段６１０が状態検出器
群１の信号より目標（後輪）操舵角θｃを算出し、実操
舵角？Ａ算手段６１１、操舵角速度演算手段６１２が後
輪操舵角センサ２からの信号より各々実操舵角θｒ、操
舵角速度Ｘ２を算出し、また誤差演算手段６１３が目標
操舵角θｃと実操舵角θｒとの誤差を算出する。また切
り換え関数補正手段６１８が状態検出器群１に応じて係
数Ｃを求める。次に制御手段６５０のゲイン切り換え関
数演算手段６１４が誤差Ｘ１、操舵角速度Ｘ２、係数Ｃ
から切り換え関数ＬＬ、Ｌ２を求め、基本項演算手段６
１５は上記関数Ｌ２に基づいて基本項１ｂを求めるとと
もに、補正項演算手段６１６が上記関数Ｌ１に基づいて
補正項１ｍを求め、最終的に最終指令値演算手段６１７
が上記基本項１ｂと補正項１ｍより指令値Ｉｆを求めて
駆動回路１８０に出力し、駆動回路１８０がサーボモー
タ５に平均電流Ｉを出力して！３舵機構３を操舵するこ
とになる。

以上述べたところで、第６図ｔａ＋又は第６図（ｂｌに
示す様に係数Ｃを車速■、または車速■と前輪操舵角速
度ｂｆ神等に応じて補正することにより、第７図（ｂ）
に示した様に、制御の応答速度を適切に変更することが
できる。従って、低速域には低応答、中速域には高応答
、高速域では安全上から低応答にする等の制御が任意に
変更することができるので、運転者の操舵感覚とのマ・
ノチングが容易にしかも任意に可能となる。また上述し
た様に状Ｇ（Ｘｌ、Ｘ２）は切り換え線に拘束されつつ
、目標操舵角θｃに収束制御するため、目標操舵角θｃ
に対してオーバーシュートがなく、外乱及びパラメータ
変化に強い（ロバストな）高精度な操舵機構の制御が可
能である。

尚、上述実施例においては、本発明を後輪の操舵に適用
したが前輪の操舵に適用してもよいことは言うまでもな
い。また、上述の操舵角速度ｘ２は後輪操舵角センサ２
からの信号に基づいて演算したが、これと別に油圧パワ
ーアシスト付きラック・アンド・ビニオン機構３のピニ
オンギヤ３ｂの回転速度から求めてもよい。また操舵機
構としては、パワーアシスト付きラック・アンド・ビニ
オン機構の入力軸をサーボモータ５で駆動したが、パワ
ーアシスト付きランク・アンド・ビニオン機構の油圧バ
ルブ４ａの代りにサーボバルブを用いてこれを直接的に
制御してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例を示す模式構成図、第３図は電気的制御装
置（６）を示す電気回路構成図、第４図はマイクロコン
ピュータ（６０）の手順を示すブロック図、第５図は車
速（Ｖ）に対する目標操舵角（θｃ）を示す特性図、第
６図（ａｌ、　（ｂｌは各々車速■、車速■と前輪操舵
角速度θｒに対する切り換え関数りの係数Ｃを示す特性
図、第７図ｔａ１．　ｔｂｌはＹ軸に誤差（Ｘ１）、Ｙ
軸に操舵角速度（Ｘ２）をとった位相面軌道を示す図、
第８図は駆動回路（１８０）の詳細を示す回路図、第９
図は電流指令値Ｉｆに対するモータ電流を示す特性図で
ある。 １ａ・・・前輪操舵角センサ、ｌｂ・・・車速センサ。 ＩＣ・・・ヨーレイトセンサ、２・・・後輪操舵角セン
サ。 ４・・・低速ギア、５・・・直流サーボモータ、６・・
・電気的制御装置、８・・・後輪、９・・・前輪、Ｍｌ
・・・状態検出手段、Ｍ２・・・操舵角検出手段、Ｍ３
・・・操舵角速度検出手段、Ｍ４・・・目標ｌ桑舵角演
算手段、Ｍ５・・・切り換え関数補正手段、Ｍ６・・・
誤差演算手段１Ｍ７・・・制御手段、Ｍ８・・・駆動手
段、Ｍ９・・・操舵機構。 代理人弁理士　岡　　部　　　隆 ■０　小−欠 第５図 庫止 （ａ） ↑ Ｉノ・ｋ−フ；

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）電気的指令値を受けて、車輪の操舵角を調整する
   サーボ機構を備えた操舵機構と、 車両の走行状態を検出する状態検出手段と、前記操舵機
   構の実操舵角を検出して実操舵角（θｒ）信号を出力す
   る操舵角検出手段と、前記状態検出器からの状態信号に
   応じて前記操舵機構の目標操舵角（θｃ）を求める目標
   操舵角演算手段と、 前記目標操舵角（θｃ）と前記実操舵角（θｒ）とから
   誤差（Ｘ１）を求める誤差演算手順と、車輪の操舵角速
   度（Ｘ２）を求める操舵角速度検出手段と、 前記誤差（Ｘ１）と前記操舵角速度（Ｘ２）とから両者
   が零へ収束すべく条件を満たす切り換え関数を求めると
   ともに、前記切り換え関数に基づいて求められる切り換
   え線に拘束されつつ、前記誤差（Ｘ１）と前記操舵角速
   度（Ｘ２）を零へ収束すべく電気的指令値を出力する制
   御手段と、前記状態検出器からの状態信号に応じて前記
   切り換え関数を補正する切り換え関数補正手段と、前記
   制御手段からの電気的指令値に応じて前記サーボ機構を
   駆動する駆動手段と、 を備えることを特徴とする車両用操舵装置。
2. （２）前記切り換え関数補正手段は、車速を検出する状
   態検出手段からの車速信号に基づいて、前記切り換え関
   数を補正することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の車両用操舵装置。
3. （３）前記操舵機構は車両の後輪を操舵する操舵機構で
   あって、かつ前記切り換え関数補正手段は、車速及び前
   輪の操舵角速度を各々検出する状態検出手段からの車速
   信号及び前輪操舵角速度信号に基づいて前記切り換え関
   数を補正することを特徴とする特許請求の範囲第１項又
   は第２項記載の車両用操舵装置。
4. （４）前記切り換え関数Ｌ１、Ｌ２は、次式Ｌ１＝Ｃ・
   Ｘ１−Ｘ２、Ｌ２＝Ｌ１・Ｘ１ （但し、ＣはＣ＞０なる係数）で求められるとともに、
   前記係数Ｃは前記車速信号に基づいて算出されることを
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載の車両用操舵装置
   。
5. （５）前記制御手段は、前記切り換え関数Ｌ１、Ｌ２を
   算出する切り換え関数演算手段と、 前記誤差（Ｘ１）と前記切り換え関数Ｌ２とから前記サ
   ーボ機構への電気的指令値の基本項（Ｉｂ）を次式 （ａ）Ｌ２≧０のとき　Ｉｂ＝Ｇａ・Ｘ１ （ｂ）Ｌ２＜０のとき　Ｉｂ＝Ｇｂ・Ｘ１ （但し、Ｇａ、Ｇｂは定数）より算出する基本項演算手
   段と、 前記切り換え関数Ｌ１から前記サーボ機構への電気的指
   令値の補正項（Ｉｍ）を次式 （ａ）Ｌ１≧０のとき　Ｉｍ＝Ｍ （ｂ）Ｌ１＜０のとき　Ｉｍ＝−Ｍ （但し、ＭはＭ≧０なる定数）により算出する補正項演
   算手段と、 前記基本項（Ｉｂ）と前記補正項（Ｉｍ）とから前記電
   気的指令値の最終指令値Ｉｆ（Ｉｆ＝Ｉｂ＋Ｉｍ）を算
   出する最終指令値演算手段を備えることを特徴とする特
   許請求の範囲第４項記載の車両用操舵装置。