JP2002370666A - 車両の前後輪舵角制御装置 - Google Patents

車両の前後輪舵角制御装置

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JP2002370666A
JP2002370666A JP2001179544A JP2001179544A JP2002370666A JP 2002370666 A JP2002370666 A JP 2002370666A JP 2001179544 A JP2001179544 A JP 2001179544A JP 2001179544 A JP2001179544 A JP 2001179544A JP 2002370666 A JP2002370666 A JP 2002370666A
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステアリング操作と車両進行方向との違和感
や、大きな横加速度による乗り心地悪化を抑えながら、
前進での縦列駐車や車両旋回時の車両軌跡の外側への張
り出しを低減する。 【解決手段】 前輪と後輪の目標舵角を演算する目標舵
角演算部２０１と、ステアリング操作が切り増しか切り
戻しかを判定する切り増し／切り戻し判定部２０２と、
切り増しの場合、回転中心方位角θが小さくなるよう
に、切り戻しの場合、回転中心方位角θが大きくなるよ
うに目標回転中心方位角を演算する目標回転中心方位角
演算部２０３と、目標回転中心方位角に基づいて車両の
挙動を推定する車両挙動推定部２０４と、車両挙動が所
定値を超えないように修正目標回転中心方位角を演算す
る修正目標回転中心方位角演算部２０５と、修正目標回
転中心方位角を実現する修正目標舵角を演算する修正目
標舵角演算部２０６とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の前後輪舵角
制御装置に関する。
【０００１】
【従来の技術】四輪車の操舵方式において、一般的には
前輪だけに舵角を与えて操舵する前輪操舵方式が採用さ
れているが、後輪にも舵角を与える前後輪（四輪）操舵
方式によれば、最小回転半径の縮小や中高速時のコーナ
ーリング姿勢の安定化といった操作性安定性を向上させ
ることができる。
【０００２】前後輪操舵方式には、前後輪の操舵系を機
構上連結したメカニカル伝達方式や、前後輪の操舵系を
ステアリングと機構上連結せず、ステアリング操作量に
対してそれぞれ独立に舵角を調整できる車両の前後輪舵
角制御装置がある。この装置にあっては、車両の最小旋
回半径を小さくする為に前後輪の舵角をステアリング操
作量に応じて逆相に同一量だけ操舵する方法が容易に考
えられる。
【０００３】ところがこのような装置では、車両を前進
で縦列駐車させる場合や旋回させる場合に車両の一部が
外側に大きく張り出すように車両が挙動していた。
【０００４】この問題点を解決するために、前後輪の目
標舵角を実現するように車両前後の舵角を調整する際
に、ステアリング操作量に応じて該ステアリング操作量
が一定に保持される場合の基準舵角を演算し、ステアリ
ング操作の方向とその変化方向とが一致する切り増し状
態か、或いは、ステアリング操作の方向とその変化方向
とが相反する切り戻し状態かを判定し、切り増し状態と
判定した場合、回転中心方位角θが小さくなるように基
準舵角を補正して目標舵角とする一方、切り戻し状態と
判定した場合、回転中心方位角θが大きくなるように基
準舵角を補正して目標舵角とすることで車両の一部が外
側に大きく張り出すことを抑制することが考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ステア
リング操作量の変化の方向と車両の進行方向が異なるた
めに、車両の進行方向を操りづらいという違和感を運転
手に与える場合や、車両に大きな横加速度が働いて運転
者や乗員の乗り心地が悪化する場合がある、という問題
があった。
【０００６】例えば、前進での縦列駐車においてこのよ
うな問題が発生する場合があり、図１９〜図２４に示し
たシミュレーション結果に基づいてこの問題点を説明す
る。
【０００７】図１９は、前輪のみを操舵して前進で縦列
駐車を行なった場合の、（ａ）ステアリング操作量、
（ｂ）回転中心方位角、（ｃ）車両進行方向、（ｄ）車
両進行方向の変化量、（ｅ）横加速度の変化を示したタ
イムチャート図である。ここで、ステアリング操作量が
正の値である場合は中立位置に対して左方向への操作を
示し、負の値である場合は中立位置に対して右方向へ操
作を示している。また、車両進行方向は、図２０で示す
ように、車両上の基準点（ここでは、前車軸の２等分点
と後車軸の２等分点とを結ぶ線分の２等分点、つまり四
輪の中心とする）の進行方向と、図２０の横軸がなす角
とし、左回り（反時計回り）を正とする。横加速度は、
車両の前方に対して右方向に働く場合を正、左方向に働
く場合を負とする。
【０００８】図２０は、図１９に示した前輪操舵のシミ
ュレーションにおける車両の軌跡を１秒毎に示した図で
ある。
【０００９】図２１は、図１９に示した前輪操舵のシミ
ュレーションにおける車両の軌跡のうち、時刻ｔ１〜時
刻ｔ２までの軌跡を１秒毎に示した図である。
【００１０】一方、図２２は、図１９に示したシミュレ
ーションと同じステアリング操作量に対して、上記切り
増し／切り戻し状態に応じて回転中心方位角θを修正す
るように目標舵角を補正する操舵制御を行なった場合
の、（ｂ）回転中心方位角、（ｃ）車両進行方向、
（ｄ）車両進行方向の変化量、（ｅ）横加速度の変化を
示した図である。
【００１１】図２３は、図２２に示した前後輪操舵での
シミュレーションにおける車両の軌跡を１秒毎に示した
図である。
【００１２】図２４は、図２２に示した前後輪操舵での
シミュレーションにおける車両の軌跡のうち、時刻ｔ１
〜時刻ｔ２までの軌跡を１秒毎に示した図である。
【００１３】図１９（ｃ）に示した前輪操舵の車両進行
方向と、図２２（ｃ）に示した前後輪操舵の車両進行方
向を比較すると、時刻ｔ１から時刻ｔ２及び時刻ｔ３か
ら時刻ｔ４まで区間において、前輪操舵と前後輪操舵で
は車両の進行方向が大きく異なることがわかる。また、
図２１に示した前輪操舵の車両軌跡と図２４に示した前
後輪操舵の車両軌跡を比較すると、ステアリング操作量
が右方向へ変化する時刻ｔ１から時刻ｔ２までの区間に
おいて、前輪操舵でほぼ一定方向に車両が進行している
のに対して、前後輪操舵では左方向へ車両が進行してい
ることがわかる。
【００１４】したがって、これらの現象によって車両の
進行方向がステアリング操作量の変化の方向と一致せ
ず、車両の進行方向を繰りづらいという違和感をドライ
バに与える場合がある、という問題点がある。
【００１５】さらに、前輪操舵の車両進行方向の変化量
を示した図１９（ｄ）と、前後輪操舵の車両進行方向の
変化量を示した図２２（ｄ）を比較すると、前後輪操舵
では時刻ｔ１及び時刻ｔ３で非常に大きな変化が生じて
いることがわかる。また、前輪操舵の横加速度を示した
図１９（ｅ）と、前後輪操舵の横加速度を示した図２２
（ｅ）を比較すると、前後輪操舵では時刻ｔ１と時刻ｔ
３で非常に大きな横加速度が車両に働いていることがわ
かる。したがって、これらの現象によってドライバや乗
員の乗り心地が悪化する場合がある、という問題点があ
る。
【００１６】本発明は、上記問題点に着目し、前後輪操
舵車両の進行方向を操りづらいという違和感や、大きな
横加速度による乗り心地の悪化を抑えながら、前進での
縦列駐車や車両旋回時の車両軌跡の外側への張り出しを
低減することができる車両の前後輪舵角制御装置を提供
することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記課題を解決するために、前輪と後輪の舵角をそれぞ
れ独立に制御する装置を備えた車両の前後輪舵角制御装
置において、ステアリング操作量に基づいて前輪と後輪
の目標舵角を演算する目標舵角演算手段と、ステアリン
グ操作量に基づいて、ステアリング操作の方向とその変
化方向とが一致する切り増し状態か、或いは、ステアリ
ング操作の方向とその変化方向とが相反する切り戻し状
態かを判定する切り増し／切り戻し判定手段と、前記切
り増し／切り戻し判定手段が切り増し状態と判定した場
合、回転中心方位角θが小さくなるように目標回転中心
方位角を演算する一方、前記切り増し／切り戻し判定手
段が切り戻し状態と判定した場合、回転中心方位角θが
大きくなるように目標回転中心方位角を演算する目標回
転中心方位角演算手段と、前記目標回転中心方位角に基
づいて、車両の挙動を推定する車両挙動推定手段と、前
記推定された車両挙動が所定範囲を越えないように前記
目標回転中心方位角を制限して、修正目標回転中心方位
角を演算する修正目標回転中心方位角演算手段と、前記
修正目標回転中心方位角を実現するように前記目標舵角
を補正し、修正目標舵角を演算する修正目標舵角演算手
段と、前記修正目標舵角を実現するように車両前後の舵
角を調整する舵角調整手段と、を備えたことを要旨とす
る。
【００１８】請求項２記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項１記載の車両の前後輪舵角制御装置に
おいて、前記車両挙動推定手段は、前記目標回転中心方
位角に基づいて車両上の基準点の地面に対する進行方向
の角度変化量を推定する車両進行方向角度変化量推定手
段であり、前記修正目標回転中心方位角演算手段は、前
記車両の進行方向の角度変化量が所定の上限値を超えな
いように前記目標回転中心方位角を制限して、修正目標
回転中心方位角を演算することを要旨とする。
【００１９】請求項３記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項１記載の車両の前後輪舵角制御装置に
おいて、前記車両挙動推定手段は、前記目標回転中心方
位角に基づいて車両上の基準点の横加速度を推定する車
両横加速度推定手段であり、前記修正目標回転中心方位
角演算手段は、前記横加速度が所定の上限値を超えない
ように前記目標回転中心方位角を制限して、修正目標回
転中心方位角を演算することを要旨とする。
【００２０】請求項４記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項１記載の車両の前後輪舵角制御装置に
おいて、前記車両挙動推定手段は、前記目標回転中心方
位角に基づいて、車両上の基準点の地面に対する進行方
向を推定する車両進行方向推定手段と、ステアリング操
作量に基づいて、前輪のみを操舵した場合の車両上の基
準点の地面に対する進行方向を推定する前輪操舵時車両
進行方向推定手段と、を備えてなり、前記修正目標回転
中心方位角演算手段は、前記推定された車両進行方向と
前記推定された前輪操舵時の車両進行方向とに基づい
て、前記車両進行方向が、前記前輪操舵時の車両進行方
向に近づくように、前記目標回転中心方位角を制限し
て、修正目標回転中心方位角を演算することを要旨とす
る。
【００２１】請求項５記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項４記載の車両の前後輪舵角制御装置に
おいて、道路の路肩に前進で幅寄せを行なう状況である
ことを検出する前進幅寄せ検出手段と、ステアリング操
作量が中立位置に対して路肩に近づく方向にあることを
検出するステアリング操作方向検出手段と、前記前進幅
寄せ検出手段において道路の路肩に前進で幅寄せを行な
う状況であることが検出された場合で、かつ、前記ステ
アリング操作方向検出手段においてステアリング操作量
が中立位置に対して路肩に近づく方向にあることが検出
された場合にのみ、前記目標回転中心方位角の制限を許
可する目標回転中心方位角制限許可手段と、を更に備
え、前記修正目標回転中心方位角演算手段は、前記目標
回転中心方位角制限許可手段において目標回転中心方位
角の制限が許可された場合に、前記車両進行方向と前記
前輪操舵時の車両進行方向とに基づいて、前記車両進行
方向が、前記前輪操舵時の車両進行方向に近づくよう
に、前記目標回転中心方位角を制限して、修正目標回転
中心方位角を演算することを要旨とする。
【００２２】次に、図１３を参照して、本発明における
用語の定義を明確にする。
【００２３】この定義は、特許請求の範囲、課題を解決
するための手段、発明の効果、及び実施形態の説明に適
用されるものとする。
【００２４】◆車両上の基準点（Ｐ） 車両上に固定された任意の点。通常は、前車軸の２等分
点と後車軸の２等分点とを結ぶ線分の２等分点を基準点
に選ぶ。車両の重心点を基準点と選んでもよい。
【００２５】◆車両固定座標 車両に固定して原点、ｘ，ｙ軸を定めた座標系である。
以下では、車両上の基準点Ｐを原点にとり、ｘ軸を車両
前方、ｙ軸を車両の側方として図１３の通りにとる。こ
こでｙ軸については、車両の旋回方向を正にとるものと
し、図１３では右旋回しているので、車両右側を正にと
っている。左旋回時には車両左側を正にとる。
【００２６】◆姿勢角 車両上の基準点Ｐの進行する方向と車両の前方（図１３
ｘ軸）との成す角βとし、左回り（反時計回り）を正に
とる。
【００２７】◆舵角 図１３で、ｘ軸と各車輪との成す角（前右輪の舵角は図
示δｆｒ、前左輪はδｆｌ、後左輪はδｒｌ、後右輪は
δｒｒ）。
【００２８】◆回転中心 車両の前後輪舵角を一定としたまま旋回した場合に、旋
回の中心となる車両固定座標上の点。
【００２９】◆回転中心半径 車両上の基準点Ｐと回転中心との距離Ｒ。
【００３０】◆回転中心方位角 車両上の基準点Ｐと回転中心とを結ぶ線と、車両上の基
準点Ｐから車両横方向（ｙ軸と平行）に延ばした線との
成す角、車両進行方向への回転角を正にとる（右旋回時
は、反時計回りが正の向き。左旋回時は、時計回りが正
の向き）。
【００３１】◆切り増し 車両の旋回半径が小さくなるようにステアリング操作量
を変化させること。右にステアリングを切っている状態
で更に右に切ることと、逆に、左にステアリングを切っ
ている状態で更に左に切ることが当てはまる。
【００３２】◆切り戻し 車両の旋回半径が大きくなるようにステアリング操作量
を変化させること。右にステアリングを切っている状態
で左に戻すことと、逆に、左にステアリングを切ってい
る状態で右に戻すこととが当てはまる。
【００３３】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、前輪と後
輪の舵角をそれぞれ独立に制御する装置を備えた車両の
前後輪舵角制御装置において、ステアリング操作量に基
づいて前輪と後輪の目標舵角を演算する目標舵角演算手
段と、ステアリング操作量に基づいて、ステアリング操
作の方向とその変化方向とが一致する切り増し状態か、
或いは、ステアリング操作の方向とその変化方向とが相
反する切り戻し状態かを判定する切り増し／切り戻し判
定手段と、前記切り増し／切り戻し判定手段が切り増し
状態と判定した場合、回転中心方位角θが小さくなるよ
うに目標回転中心方位角を演算する一方、前記切り増し
／切り戻し判定手段が切り戻し状態と判定した場合、回
転中心方位角θが大きくなるように目標回転中心方位角
を演算する目標回転中心方位角演算手段と、前記目標回
転中心方位角に基づいて、車両の挙動を推定する車両挙
動推定手段と、前記推定された車両挙動が所定範囲を越
えないように前記目標回転中心方位角を制限して、修正
目標回転中心方位角を演算する修正目標回転中心方位角
演算手段と、前記修正目標回転中心方位角を実現するよ
うに前記目標舵角を補正し、修正目標舵角を演算する修
正目標舵角演算手段と、前記修正目標舵角を実現するよ
うに車両前後の舵角を調整する舵角調整手段と、を備え
たことにより、車両挙動が所定範囲を越えないように目
標舵角を補正するので、前後輪操舵車両の進行方向が操
りづらいという違和感や乗り心地の悪化を防止しつつ、
前進での縦列駐車や車両旋回時の車両軌跡の外側への張
り出しを低減させることができるという効果がある。
【００３４】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の効果に加えて、前記車両挙動推定手段は、前
記目標回転中心方位角に基づいて車両上の基準点の地面
に対する進行方向の角度変化量を推定する車両進行方向
角度変化量推定手段であり、前記修正目標回転中心方位
角演算手段は、前記車両の進行方向の角度変化量が所定
の上限値を超えないように前記目標回転中心方位角を制
限して、修正目標回転中心方位角を演算するようにした
ので、ステアリング切り始めにおいては、車両の回転中
心方位角が負の向きに補正され、ステアリングを戻す時
には回転中心方位角が正の向きに補正されるようになっ
たので、車両軌跡の外側への張り出しを抑えることがで
きるようになった。さらに、回転中心方位角の変化に伴
う車両進行方向の変化を抑えることができるようになっ
た。
【００３５】したがって、車両進行方向の変化によって
運転者や乗員の乗り心地が悪化することを抑えながら、
前進での縦列駐車や車両旋回時の車両軌跡の外側への張
り出しを低減することができるという効果がある。
【００３６】請求項３記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の効果に加えて、前記車両挙動推定手段は、前
記目標回転中心方位角に基づいて車両上の基準点の横加
速度を推定する車両横加速度推定手段であり、前記修正
目標回転中心方位角演算手段は、前記横加速度が所定の
上限値を超えないように前記目標回転中心方位角を制限
して、修正目標回転中心方位角を演算するようにしたの
で、回転中心方位角の変化に伴う横加速度の変化を抑え
ることができるようになった。したがって、横加速度の
変化によって運転者や乗員の乗り心地が悪化することを
抑えることができるという効果がある。
【００３７】請求項４記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の効果に加えて、前記車両挙動推定手段は、前
記目標回転中心方位角に基づいて、車両上の基準点の地
面に対する進行方向を推定する車両進行方向推定手段
と、ステアリング操作量に基づいて、前輪のみを操舵し
た場合の車両上の基準点の地面に対する進行方向を推定
する前輪操舵時車両進行方向推定手段と、を備えてな
り、前記修正目標回転中心方位角演算手段は、前記推定
された車両進行方向と前記推定された前輪操舵時の車両
進行方向とに基づいて、前記車両進行方向が、前記前輪
操舵時の車両進行方向に近づくように、前記目標回転中
心方位角を制限して、修正目標回転中心方位角を演算す
るようにしたので、ステアリング切り始めにおいては、
車両の回転中心方位角が負の向きに補正され、ステアリ
ングを戻す時には回転中心方位角が正の向きに補正され
るようになったので、車両軌跡の外側への張り出しを抑
えることができるようになった。さらに車両の進行方向
を前輪のみを操舵する車両に近づけることができるよう
になった。
【００３８】したがって、前輪操舵の車両に慣れている
運転者に対して、車両の進行方向に操りづらいという違
和感を与えることを抑え、また、前輪操舵の車両に慣れ
ている乗員に対して、車両の進行方向が不自然であると
いう違和感を抑えながら、前進での縦列駐車や車両旋回
時の車両軌跡の外側への張り出しを低減することができ
る、という効果がある。
【００３９】請求項５記載の発明によれば、請求項４記
載の発明の効果に加えて、道路の路肩に前進で幅寄せを
行なう状況であることを検出する前進幅寄せ検出手段
と、ステアリング操作量が中立位置に対して路肩に近づ
く方向にあることを検出するステアリング操作方向検出
手段と、前記前進幅寄せ検出手段において道路の路肩に
前進で幅寄せを行なう状況であることが検出された場合
で、かつ、前記ステアリング操作方向検出手段において
ステアリング操作量が中立位置に対して路肩に近づく方
向にあることが検出された場合にのみ、前記目標回転中
心方位角の制限を許可する目標回転中心方位角制限許可
手段と、を更に備え、前記修正目標回転中心方位角演算
手段は、前記目標回転中心方位角制限許可手段において
目標回転中心方位角の制限が許可された場合に、前記車
両進行方向と前記前輪操舵時の車両進行方向とに基づい
て、前記車両進行方向が、前記前輪操舵時の車両進行方
向に近づくように、前記目標回転中心方位角を制限し
て、修正目標回転中心方位角を演算するようにしたの
で、前進で路肩に幅寄せを行う前進縦列駐車において、
幅寄せの初期段階である、直進状態から幅寄せを開始し
た時の車両後端の張り出しを抑えることができ、また、
幅寄せの最終段階である、路肩に対して平行に車両の向
きを合わせる時の車両前端の張り出しを抑えることがで
きる。
【００４０】さらに、幅寄せの最終段階に至るまでの間
で、車両の進行方向を前輪のみを操舵する車両に近づけ
ることができるようになった。したがって、前進で路肩
に幅寄せを行う前進縦列駐車において、前輪操舵の車両
に慣れている運転者に対して、車両の進行方向を繰りづ
らいという違和感を与えることを抑え、また、前輪操舵
の車両に慣れている乗員に対して、車両の進行方向が不
自然であるという違和感を抑えながら、前進での縦列駐
車や車両旋回時の車両軌跡の外側への張り出しを低減す
ることができるという効果がある。
【００４１】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して、本発明の
実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明に係る前
後輪舵角制御装置の一実施形態を採用した車両の構成を
示した図である。図１において、車両１１は、前輪１、
後輪２、運転者が操作するステアリングホイール３、ス
テアリングホイールの操舵角を検出する操舵角センサ４
を備えている。操舵角センサ４は、例えばエンコーダ式
のセンサを使用してコラムシャフトの回転量を検出し、
前後輪舵角制御装置（以下、ＥＣＵと略す）１２に送
る。
【００４２】前輪１を操舵する車輪転舵アクチェエータ
５、６、後輪２を操舵する後輪転舵アクチュエータ７，
８は、それぞれＤＣモータを有し、ウォームギアを介し
てモータの回転運動をステアリングラックの左右運動に
変換しその移動量を調整することで前後左右輪の舵角を
調整できる。ここでモータは、ＤＣモータに限らず、誘
導モータあるいはスイッチトリラクタンスモータなどで
も良いし、直接ステアリングラックの移動量を調整でき
るリニアモータであってもよい。
【００４３】また、転舵アクチュエータ５〜８をそれぞ
れ駆動する駆動回路２０〜２３は、ＥＣＵ１２から舵角
の指令値を受けて、各輪転舵用のモータを駆動するもの
であり、正逆転制御可能なＨブリッジで構成されてい
る。後述するＥＣＵ１２から指令されるモータ電流を実
現するようにＤＣモータの電流フィードバックが成され
る。
【００４４】ラックストロークセンサ３１〜３４は、そ
れぞれ前後左右輪のステアリングラック移動量を検出す
るポテンショ式のラックストロークセンサである。ま
た、車速センサ１４〜１７は車両１１の各車輪の回転速
度を検出するセンサである。利用可能な車速センサに
は、各車輪の回転軸に取り付けられた歯車の回転に応
じ、溝から歯の位置に差し掛かる時にパルスを出力する
ホールＩＣタイプのものなどがある。
【００４５】ＥＣＵ１２は、マイクロコンピュータを中
心とした制御回路（ＥＣＵ）で構成したものであり、外
部との信号入出力や種々の演算を行なう。ＣＰＵ１２ｂ
は演算を実行し、ＲＯＭ１２ｃは後述する制御プログラ
ムや各種データ等を記憶している。ＲＡＭ１２ｄはプロ
グラム実行中に一次的に情報の記憶を行なう。Ｉ／Ｏイ
ンターフェース１２ａは外部のセンサ等からの情報の入
力や、外部アクチュエータを駆動するための信号の出力
を行なう。またＥＣＵ１２は、その内部に車速センサ１
４〜１７のパルス間時間を計測するタイマなども備えて
いる。
【００４６】図２は、本発明に係る前後輪舵角制御装置
の構成を説明する機能ブロック図である。図２におい
て、前後輪舵角制御装置は、ステアリング操作量に基づ
いて前輪と後輪の目標舵角を演算する目標舵角演算部２
０１と、ステアリング操作量に基づいて、ステアリング
操作の方向とその変化方向とが一致する切り増し状態
か、或いは、ステアリング操作の方向とその変化方向と
が相反する切り戻し状態かを判定する切り増し／切り戻
し判定部２０２と、切り増し／切り戻し判定部２０２が
切り増し状態と判定した場合、回転中心方位角θが小さ
くなるように目標回転中心方位角を演算する一方、前記
切り増し／切り戻し判定手段が切り戻し状態と判定した
場合、回転中心方位角θが大きくなるように目標回転中
心方位角を演算する目標回転中心方位角演算部２０３
と、演算された目標回転中心方位角に基づいて、車両の
挙動を推定する車両挙動推定部２０４と、推定された車
両挙動が所定範囲を越えないように目標回転中心方位角
を制限して、修正目標回転中心方位角を演算する修正目
標回転中心方位角演算部２０５と、修正目標回転中心方
位角を実現するように目標舵角を補正し、修正目標舵角
を演算する修正目標舵角演算部２０６と、修正目標舵角
を実現するように車両前後の舵角を調整する舵角調整部
２０７と、を備えている。
【００４７】これら目標舵角演算部２０１と、切り増し
／切り戻し判定部２０２と、目標回転中心方位角演算部
２０２と、車両挙動推定部２０４と、修正目標回転中心
方位角演算部２０５と、修正目標舵角演算部２０６と、
舵角調整部２０７とは、図１のＥＣＵ１２により実現さ
れている。
【００４８】車両挙動推定部２０４は、目標回転中心方
位角演算部２０３が演算した目標回転中心方位角に基づ
いて車両の挙動を推定するものである。この具体的にこ
の車両挙動として、第１実施形態においては、車両進行
方向の角度変化量とし、第２実施形態においては、車両
の横加速度とし、第３、第４実施形態においては、車両
上の基準点の進行方向としている。
【００４９】そして、修正目標回転中心方位角演算部２
０５は、推定された車両挙動が所定範囲を越えないよう
に目標回転中心方位角を制限して、修正目標回転中心方
位角を演算する。これにより、前後輪操舵車両の進行方
向が操りづらいという違和感や乗り心地の悪化を防止し
つつ、前進での縦列駐車や車両旋回時の車両軌跡の外側
への張り出しを低減させることができる。
【００５０】図４は、本発明に係る前後輪舵角制御装置
の概略動作を示すフローチャートであり、所定時間周
期、たとえば１０［msec］毎に実行される。まず、ステ
ップＳ４０１では、ステアリング操作量に基づいて目標
旋回半径の演算を行なう。ステップＳ４０２では、ステ
アリング操作の切り増し／切り戻し状態を判定し、この
ステアリング操作の切り増し／切り戻し状態に応じて、
切り増しの場合、回転中心方位角を小さくする一方、切
り戻しの場合、回転中心方位角θを大きくするように、
回転中心方位角の基本値θ０を演算する。
【００５１】ステップＳ４０３では、車両の進行方向の
変化が所望の値となるように回転中心方位角の補正を行
なう。ステップＳ４０４では、目標の回転中心位置を演
算し、ステップＳ４０５では前輪と後輪のそれぞれの目
標舵角を演算し、ステップＳ４０６では前輪と後輪のそ
れぞれの舵角制御を行って処理を終了する。
【００５２】以下、ステップＳ４０１〜ステップＳ４０
６における処理の内容を詳細に説明する。尚、車両上の
基準点Ｐは車両上のどこにとっても同様に説明できるの
で、以下では基準点Ｐを四輪の中心（前後のトレッド中
心を結んだ線の中間点）として適用例を説明する。
【００５３】ステップＳ４０１では、ステアリングホイ
ールの回転角検出値ＳＴに応じた目標旋回半径Ｒｅを演
算する。目標旋回半径Ｒｅについては、図３に示すよう
に予めステアリングホイールの回転角に対するテーブル
の形でＲＯＭ内に記憶させておき、そのテーブルを参照
することで演算する。
【００５４】この時、車両直進状態における旋回半径は
無限大に対応するので、テーブル値は図３のように目標
旋回半径の逆数値（１／Ｒｅ）として入力すると、記憶
の構成及び計算精度の点で都合が良い。ここで、目標旋
回半径は、ステアリングホイールの回転角以外にも車速
などで対応付けを行なっても良い。
【００５５】ステップＳ４０２では、ステアリング操作
の切り増し／切り戻しに応じて回転中心方位角の基本値
θ０を演算する。
【００５６】以下、回転中心方位角基本値θ０の演算を
図５のフローチャートで説明する。図５のフローチャー
トは、左旋回時には右前輪の車輪速センサのパルス立ち
上がりに同期して演算を実行し、右旋回時およびほぼ直
進状態である時には、左前輪の車輪速センサのパルス立
ち上がりに同期して演算を実行する。
【００５７】図５において、まずステップＳ５０１で
は、操舵角センサ４の信号を読み込み、運転者によるス
テアリング操作量ＳＴを検出する。ステップＳ５０２で
は、１ＪＯＢ前からの基準点Ｐの進行距離ｄｚを演算す
る。
【００５８】進行距離ｚを求めるに当たっては、予め各
輪の進行距離を演算する。各輪の進行距離は、パルス当
たりの車両進行距離を車速センサのパルス時間間で除算
することで各輪の移動速度を求め、それを時間積分する
ことで求める。或いは、車速センサのパルス発生数にパ
ルス当たりの車輪進行距離を乗じた値を積算して求めて
も良い。
【００５９】今、車速センサ１４〜１７は各軸に合計４
つ備え付けられているが、基準点Ｐの位置をそれらの車
輪の中心としているため、４つそれぞれの車速センサ出
力から演算した進行距離の平均値を基準点Ｐの進行距離
ｚとして簡易的に演算する。このように求めた基準点進
行距離ｚとその前のＪＯＢでの基準点進行距離zoldか
ら、１ＪＯＢ間に車両が進行した距離ｄｚを
【数１】ｄｚ＝ｚ−z old …（１） で求める。
【００６０】ここで、左旋回時には基準点Ｐを右前輪の
車輪速センサ位置とし、右旋回時およびほぼ直進状態で
ある時には、基準点Ｐを左前輪の車輪速センサ位置とす
れば、ｄｚ値は予めパルス発生間隔に応じて定まった距
離に対応するので、式（１）を演算する必要は無い。
【００６１】ステップＳ５０３では、ステアリング操作
中間量ＳＴＶを演算する。基準点単位進行距離当たりの
ステアリング操作中間量ＳＴＶの変化率制限値は、それ
ぞれ目標旋回半径Ｒｅに対して関連付けてＲＯＭ内に記
憶させておき、その関連データを表引きすることで、Ｓ
ＴＶの増加率制限値ｄＳＴＶｉおよび減少率制限値ｄＳ
ＴＶｄを求める。
【００６２】そして、１ＪＯＢ前のＳＴＶ値ＳＴＶｚに
応じて、ＳＴＶがｄＳＴＶｉ*ｄｚ〜ｄＳＴＶｄ*ｄｚの
変化量の範囲でＳＴに一致するようにＳＴＶを演算す
る。なお、本適用例の他にも１次遅れや２次伝達特性な
どでステアリング操作中間量ＳＴＶをステアリング操作
量ＳＴに一致させる方法などもある。
【００６３】また、時間に対するステアリング操作量変
化をＳＴＶとして演算する方法や、そのようにして求め
たＳＴＶに対して更に、進行距離ｄｚや時間に対する変
化率の制限を加えたものをＳＴＶとして演算する方法な
どもある。
【００６４】ステップＳ５０４では、回転中心方位角基
本値θ０を求めるに当たって、ステアリング操作中間量
ＳＴＶ値および１ＪＯＢ前のＳＴＶ値であるＳＴＶｚと
の差を式（２）で求める。
【００６５】
【数２】ｄＳＴＶ＝ＳＴＶ−ＳＴＶｚ …（２） ここで、ｄＳＴＶが正の値である場合、ステアリング操
作量が切り増し状態に対応し、ｄＳＴＶが負の値である
場合、ステアリング操作量が切り戻し状態に対応する。
【００６６】次いで、ｄＳＴＶ値と目標旋回半径Ｒｅに
対して関連付けられた回転中心方位角基本値θ０を、予
め関連付けられたデータを表引きすることで決定する。
関連付けの例を図１１に示す。図１１において、回転中
心方位角基本値θ０は、ステアリング操作量（角）一定
の場合の値に対して、ｄＳＴＶが正のときには大きくな
るように補正され、ｄＳＴＶが負のときには小さくなる
ように補正されることになる。
【００６７】ステップＳ５０５では、回転中心方位角基
本値θ０を目標旋回半径Ｒｅに応じて図１２の範囲とな
るように制限を加えてリターンする。Ｒｅとθ０の上下
限値との関係も予め求めておき、ＲＯＭ内に格納した上
で表引きすることで求め、その値をもってθ０に制限を
加える。
【００６８】ステップＳ４０３では、回転中心方位角基
本値θ０に基づいて推定される車両の挙動が所定値を超
えないように目標回転中心方位角を制限する補正を行な
う。
【００６９】以下、回転中心方位角の具体的な補正の方
法を図６〜図９のフローチャートで説明する。
【００７０】図６のフローチャートは回転中心方位角補
正の第１の実施形態であり、車両挙動として車両進行方
向の角度変化量を制限する請求項２記載の発明に対応し
た実施形態である。
【００７１】ステップＳ６０１では、（３）式を用いて
回転中心方位角が基本値θ０である場合の車両姿勢角β
０を演算する。
【００７２】
【数３】 β０＝−θ０ （Ｒｅ≧０の場合） …（３） β０＝θ０ （Ｒｅ＜０の場合） ステップＳ６０２では、（４）式を用いて旋回半径が目
標値Ｒｅである場合のヨーレートγ０を演算する。ここ
で、ΔＴは制御周期であり、本実施形態では０．０１
［msec］である。
【００７３】
【数４】 ステップＳ６０３では、（５）式を用いて回転中心方位
角が基本値θ０で、旋回半径が目標値Ｒｅである場合の
基準点Ｐの進行方向の変化量η０を演算する。
【００７４】
【数５】 ステップＳ６０４では、基準点Ｐの進行方向の変化量の
制限値として、最大値ηmax と最小値ηmin を演算す
る。これらの演算は、進行距離ｄｚに対して予め関連付
けられたデータを表引きすることで決定し、例えば図１
５に示すような関連付けとする。図１５において最大値
ηmax はｄｚが増加した場合に減少する特性となり、最
小値ηmin はｄｚが増加した場合に増加する特性とな
る。尚、進行方向変化量の最大値ηmax と最小値ηmin
は旋回半径Ｒｅに応じて補正を行って演算してもよい。
【００７５】ステップＳ６０５では、η０とηmax 及び
ηmin の大小関係を判定し、η０が最大値ηmax と最小
値ηmin の間にある場合にはステップＳ６０９に進み、
η０が最大値ηmax と最小値ηmin の間にない場合には
ステップＳ６０６に進む。
【００７６】ステップＳ６０６では、（６）式を用いて
基準点Ｐの進行方向変化量の目標値η*を演算する。
【００７７】
【数６】 η*＝ηmax （η０＞ηmax の場合） …（６） η*＝ηmin （η０＜ηmin の場合） ステップＳ６０７では、（７）式を用いて進行方向変化
量の目標値η*を実現するための車両姿勢角の目標値β*
を演算する。
【００７８】
【数７】 β*＝（η*−γ０）×ΔＴ＋β*（前回値） （７） ステップＳ６０８では、（８）式を用いて目標回転中心
方位角θを演算する。
【００７９】
【数８】 θ＝−β* （Ｒｅ≧０の場合） …（８） θ＝β* （Ｒｅ＜０の場合） ステップＳ６０９では、回転中心方位角基本値θ０を目
標回転中心方位角θとする。
【００８０】図６のフローチャートに示した第１の実施
形態をシミュレーションした結果を図２５のタイムチャ
ートに示す。図２５の（ｄ）車両進行方向の変化量と、
従来技術（本出願人が既に出願した車両の前後輪舵角制
御装置）のシミュレーション結果における車両進行方向
の変化量（図２２の（ｄ））を比較すると、この実施形
態では、時刻ｔ１及び時刻ｔ３において車両進行方向の
変化量が所定の範囲に抑えられていることがわかる。
【００８１】尚、回転中心方位角の補正においては、回
転中心方位角の基本値θ０に対して、ローパスフィルタ
や変化率リミッタを施すことによって補正を行なう方法
も考えられる。
【００８２】図７のフローチャートは回転中心方位角補
正の第２の実施形態であり、車両挙動として車両の横加
速度を制限する請求項３記載の発明に対応した実施形態
である。
【００８３】まず、ステップＳ７０１では、（３）式を
用いて回転中心方位角が基本値θ０である場合の車両姿
勢角β０を演算する。
【００８４】ステップＳ７０２では、（４）式を用いて
旋回半径が目標値Ｒｅである場合のヨーレートを演算す
る。
【００８５】ステップＳ７０３では、（９）式を用いて
回転中心方位角が基本値θ０で、旋回半径が目標値Ｒｅ
である場合の車両の横加速度α０を演算する。
【００８６】
【数９】 ステップＳ７０４では、横加速度の制限値として、最大
値αmax と最小値αmin を演算する。これらの演算は、
進行距離ｄｚに対して予め関連付けられたデータを表引
きすることで決定する。このデータは、車速を変化させ
て運転者や乗員が知覚できる横加速度の閾値を実験的に
求めることによって作成し、例えば、図１６に示すよう
な関連付けとする。図１６において最大値αmax はｄｚ
が増加した場合に減少する特性となり、最小値αmin は
ｄｚが増加した場合に増加する特性となる。尚、横加速
度の最大値αmax と最小値αmin は旋回半径Ｒｅに応じ
て補正を行って演算してもよい。
【００８７】ステップＳ７０５では、α０とαmax 及び
αmin の大小関係を判定し、α０が最大値αmax と最小
値αmin の間にある場合にはステップＳ７０９に進み、
α０が最大値αmax と最小値αmin の間にない場合に
は、横加速度を最大値αmax 又は最小値αmin に制限す
べくステップＳ７０６に進む。
【００８８】ステップＳ７０６では、（１０）式を用い
て横加速度の目標値α*を演算する。
【００８９】
【数１０】 α*＝αmax（α０＞αmaxの場合） …（１０） α*＝αmin（α０＜αminの場合） ステップＳ７０７では、（１１）式を用いて、横加速度
の目標値α*を実現するための車両姿勢角の目標値β*を
演算する。
【００９０】
【数１１】 ステップＳ７０８では、（８）式を用いて、車両姿勢角
の目標値β*から回転中心方位角θを演算する。
【００９１】ステップＳ７０９では、回転中心方位角基
本値θ０を目標回転中心方位角θとする。
【００９２】図７のフローチャートに示した第２の実施
形態をシミュレーションした結果を図２６のタイムチャ
ートに示す。図２６の（ｅ）横加速度と、従来技術（本
出願人が既に出願した車両の前後輪舵角制御装置）のシ
ミュレーション結果における横加速度（図２２の（ｅ）
を比較すると、この実施形態では、時刻ｔ１及び時刻ｔ
３において横加速度が所定の範囲に抑えられていること
が分かる。
【００９３】尚、回転中心方位角の補正においては、回
転中心方位角の基本値θ０に対して、ローパスフィルタ
や変化率リミッタを施すことによって補正を行なう方法
も考えられる。
【００９４】図８のフローチャートは回転中心方位角補
正の第３の実施形態であり、請求項４記載の発明に対応
した実施形態である。
【００９５】ステップＳ８０１では、ｄＳＴＶの符号に
基づいてステアリング操作が切り戻し状態であるかどう
かを判定する。切り戻し状態である場合はステップＳ８
０２に進み、切り増し状態である場合はステップＳ８０
３に進む。
【００９６】ステップＳ８０２では、回転中心方位角θ
を０とする。
【００９７】ステップＳ８０３では、回転中心方位角θ
を基本値θ０とする。
【００９８】図８のフローチャートに示した第３の実施
形態をシミュレーションした結果を図２７〜図２９に示
す。
【００９９】図２７の（ｄ）車両進行方向と、従来技術
（本出願人が既に出願した車両の前後輪舵角制御装置）
のシミュレーション結果における車両進行方向（図２２
の（ｄ））を比較すると、時刻ｔ１〜時刻ｔ２及び時刻
ｔ３〜時刻ｔ４の切り増し時において、この実施形態の
方が前輪操舵の車両進行方向（図１９の（ｄ））に近い
値となっていることがわかる。
【０１００】また、図２９に示した時刻ｔ１〜時刻ｔ２
の車両の軌跡をみると、図２４に示した従来技術の結果
に見られたような車両が左方向へ進行する現象が発生し
ていないことがわかる。
【０１０１】一方、図２８に示した車両の軌跡をみる
と、図２３に示した従来技術の結果に対して、車両左前
部の張り出しが大きいことがわかる。
【０１０２】図９のフローチャートは回転中心方位角補
正の第４の実施形態であり、請求項５記載の発明に対応
した実施形態である。
【０１０３】ステップＳ９０１では、ｄＳＴＶの符号に
基づいてステアリング操作が切り戻し状態であるかどう
か判定する。切り戻し状態である場合はステップＳ９０
２に進み、切り増し状態である場合はステップＳ９０４
に進む。
【０１０４】ステップＳ９０２では、道路の路肩に前進
で幅寄せを行う状況か否か判定する。この判定方法は、
運転席にスイッチを設けて運転者がそのスイッチを操作
することによって前進での幅寄せを行う状況を判定する
方法がある。また、ナビゲーションシステムを車両に設
けて、ナビゲーションの地図情報によって現在の位置が
交差点の近傍ではないことを判定し、さらに、車速が所
定地以下（例えば時速１０［km/h］以下）であること判
定した場合に、路肩方向へのステアリング操作が開始さ
れたことによって前進での幅寄せを行う状況であること
を判定する方法も考えられる。
【０１０５】このようにして、前進での幅寄せを行う状
況であると判定された場合にはステップＳ９０３に進
み、前進での幅寄せを行う状況ではないことが判定され
た場合にはステップＳ９０５に進む。
【０１０６】ステップＳ９０３では、ステアリング操作
量が中立位置に対して路肩側にあるか否かを判定する。
道路の通行方向が左側通行である場合には、ステアリン
グ操作量が中立位置に対して右側にある場合にはステッ
プＳ９０４に進み、左側にある場合にはステップＳ９０
５に進む。
【０１０７】ステップＳ９０４では、回転中心方位角θ
を基本値θ０とする。
【０１０８】ステップＳ９０５では、回転中心方位角θ
を０とする。
【０１０９】図９のフローチャートに示した実施形態を
シミュレーションした結果を図３０〜図３２に示す。
【０１１０】図３０の（ｄ）車両進行方向と、従来技術
（本出願人が既に出願した車両の前後輪舵角制御装置）
のシミュレーション結果における車両進行方向（図２２
の（ｄ）を比較すると、時刻ｔ１〜時刻ｔ２の切り増し
時において、この実施形態の方が前輪操舵の車両進行方
向（図１９の（ｄ））に近い値となっていることがわか
る。
【０１１１】また、図３２に示した時刻ｔ１〜時刻ｔ２
の車両の軌跡をみると、図２４に示した従来技術の結果
見られたような車両が左方向へ進行する現象が発生して
いないことがわかる。
【０１１２】さらに、図３１に示した車両の軌跡をみる
と、図２３に示した従来技術の結果に対して、車両左前
部の張り出しが抑えられていることがわかる。また第３
の実施形態にくらべて、車両前端の張り出しが抑えられ
ていることがわかる。
【０１１３】ステップＳ４０４では、目標回転中心（点
Ｑ）を特定するための回転中心半径Ｒおよび回転中心方
位角θを演算する。この演算例を図１０に示したフロー
チャートで説明する。
【０１１４】図１０のフローチャートは、左旋回時には
右前輪の車輪速センサのパルス立ち上がりに同期して演
算を実行し、右旋回時およびほぼ直進状態である時に
は、左前輪の車輪速センサのパルス立ち上がりに同期し
て演算を実行する。
【０１１５】ステップＳ１００１では、目標回転中心方
位角θと１ＪＯＢ前にステップＳ１００６で演算した回
転中心方位角θold から、１ＪＯＢ前からの目標回転中
心方位角ｄθを
【数１２】 ｄθ＝θ−θold …（１２） 式（１２）で求める。
【０１１６】ステップＳ１００２では、１ＪＯＢ前の時
点での回転中心方位角θoldから、その時に実現し得る
最小の回転中心半径Ｒmin を演算する。図１４におい
て、点Ｖは、車両基準点Ｐから回転中心方位角θの方向
にある最も近い回転中心の取り得る位置である。上記実
現し得る最小の回転中心半径Ｒmin は、この点Ｖと車両
基準点Ｐとの距離であり、予め実験的にθに対するテー
ブルデータとしてＲmin値を測定しておきＲＯＭに格納
し、そのテーブルを表引きすることによって演算するこ
とができる。
【０１１７】ステップＳ１００３では、回転中心半径の
最小値Ｒmin を考慮した上で、目標旋回半径Ｒｅを実現
できるような回転中心方位角変化ｄθの最大値を次式で
演算する。
【０１１８】 ｄθmax ＝（１／Ｒmin −１／Ｒｅ）＊ｄｚ …（１３） そして、ステップＳ１００４では、その値で回転中心方
位角の変化ｄθを制約する。
【０１１９】ステップＳ１００５では、最終的な回転中
心方位角θを演算すると共に、回転中心方位角θを回転
中心方位角の変化ｄθ値から演算する。
【０１２０】最後にステップＳ１００６にて、目標旋回
半径Ｒｅと回転中心方位角の変化量ｄθ／ｄｚとに基づ
いて、回転中心半径Ｒを演算する。この演算は３次元マ
ップデータを用いて行なう。このマップデータは、実車
において回転中心半径Ｒと回転中心半径の変化量ｄθ／
ｄｚを変化させて、それぞれの実際の旋回半径Ｒｅを実
験的に計測した結果に基づいて、旋回半径Ｒｅと回転中
心方位角の変化量ｄθ／ｄｚを二つの入力軸としたもの
であり、例えば、図１８に示したようなものである。
【０１２１】ステップＳ４０５の目標舵角演算では、目
標回転中心（点Ｑ）から各輪の目標舵角（前左輪δｆｌ
*、前右輪δｆｒ*、後左輪δｒｌ*、後右輪δｒｒ*）を
演算する。この演算例を説明する。
【０１２２】各輪の舵角（前左輪δｆｌ、前右輪δｆ
ｒ、後左輪δｒｌ、後右輪δｒｒ）をそれぞれ調整可能
な範囲で変化させた時の各輪舵角と回転中心との関係を
実験的に求めておく。
【０１２３】このとき、４輪の舵角に対して回転中心は
一意に決まるが、逆に回転中心を定めた時には４輪の舵
角の組み合わせは一意に決まらず、組み合わせの自由度
が存在する。そこで、それらの自由度の中で、図１７に
示すように各輪と回転中心とを結ぶ線と各輪の向きとが
直交するように各輪の舵角を決定した場合の組み合わせ
に近い各輪の舵角を回転中心に対して対応づける。
【０１２４】ただし、回転中心が車両より十分離れてい
る場合（車両がほぼ直進する場合）には、車両の直進安
定性が十分保たれるようなトーインを実現するような組
み合わせを選択し対応づける。このような対応づけをす
ることで、車両を低速で走行させるときの走行抵抗を小
さくし、走行に必要なエネルギーを抑えることができ
る。また、各輪のタイヤの滑り角も小さくなるので、タ
イヤ滑り音を抑えるという効果も得られる。
【０１２５】このように、取り得る範囲の回転中心に対
して、各輪の舵角（前左輪δｆｌ、前右輪δｆｒ、後左
輪δｒｌ、後右輪δｒｒ）をそれぞれ対応づけたデータ
をＲＯＭ内に格納し、そのデータを表引きすることで、
目標回転中心点Ｑに対する各輪の目標舵角（前左輪δｆ
ｌ*、前右輪δｆｒ*、後左輪δｒｌ*、後右輪δｒｒ*）
を演算する。ここで、回転中心は各輪の舵角だけではな
く車両の速度に応じても変化する為、その影響を予め実
験的に求めておき前記ＲＯＭデータとして持たせ、車速
に対しても表引きするとなお良い。
【０１２６】ステップＳ４０６の舵角制御では、各輪の
舵角（前左輪δｆｌ、前右輪δｆｒ、後左輪δｒｌ、後
右輪δｒｒ）が目標舵角δｆｌ*、δｆｒ*、δｒｌ*、
δｒｒ*、と一致するように各駆動回路２０〜２３から
各車輪転舵アクチェエータ５〜８のＤＣモータに指令す
る電流指令値を演算する。
【０１２７】ここで、各ラックストロークセンサ３１〜
３４の検出値と各輪の舵角との関係を実験的に求めてお
き、その関係づけデータを予めＲＯＭに格納しておき表
引きすることで、各輪の舵角をラックストロークセンサ
３１〜３４の検出値から各輪の舵角検出値を演算する。
【０１２８】電流指令値は、各輪でその舵角検出値が目
標舵角と一致するようにフィードバック演算する。フィ
ードバック演算の方法としては、ＰＩＤ制御やスライデ
ィングモード制御やモデル規範型制御などがあるが、い
ずれも一般的に良く知られているものであるので、ここ
では詳細の説明を割愛する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両の前後輪舵角制御装置を適用
した車両の実施形態を説明するシステム構成図である。
【図２】本発明の前後輪舵角制御装置の構成を説明する
ブロック図である。
【図３】ステアリングホイール回転角に対する目標旋回
半径の生成例を示す図である。
【図４】本発明の前後輪操舵制御の概略処理を説明する
フローチャートである。
【図５】回転中心方位角基本値の演算例を示すフローチ
ャートである。
【図６】回転中心方位角補正演算の第１の実施形態を示
すフローチャートである。
【図７】回転中心方位角補正演算の第２の実施形態を示
すフローチャートである。
【図８】回転中心方位角補正演算の第３の実施形態を示
すフローチャートである。
【図９】回転中心方位角補正演算の第４の実施形態を示
すフローチャートである。
【図１０】目標回転中心の演算例を示すフローチャート
である。
【図１１】回転中心方位角基本値の生成例を示す図であ
る。
【図１２】回転中心方位角基本値の制限を説明する図で
ある。
【図１３】本発明で使用する用語の定義を説明する図で
ある。
【図１４】回転中心の取り得る範囲を説明する図であ
る。
【図１５】車両進行方向の変化量の制限値を生成する例
を示す図である。
【図１６】横加速度の制限値を生成する例を示す図であ
る。
【図１７】各輪の舵角演算方法を説明する図である。
【図１８】回転中心半径を演算するための３次元マップ
を説明する図である。
【図１９】前輪操舵で前進縦列駐車を行った場合のシミ
ュレーション結果を示すタイムチャートである。
【図２０】前輪操舵で前進縦列駐車を行った場合のシミ
ュレーション結果を示す車両軌跡図である。
【図２１】前輪操舵で前進縦列駐車を行った場合のシミ
ュレーション結果を示す車両軌跡図である。
【図２２】従来技術の前後輪舵角制御を実施して前進縦
列駐車を行った場合のシミュレーション結果を示すタイ
ムチャートである。
【図２３】従来技術の前後輪舵角制御を実施して前進縦
列駐車を行った場合のシミュレーション結果を示す車両
軌跡図である。
【図２４】従来技術の前後輪舵角制御を実施して前進縦
列駐車を行った場合のシミュレーション結果を示す車両
軌跡図である。
【図２５】本発明の第１の実施形態を実施して前進縦列
駐車を行った場合のシミュレーション結果を示すタイム
チャートである。
【図２６】本発明の第２の実施形態を実施して前進縦列
駐車を行った場合のシミュレーション結果を示すタイム
チャートである。
【図２７】本発明の第３の実施形態を実施して前進縦列
駐車を行った場合のシミュレーション結果を示すタイム
チャートである。
【図２８】本発明の第３の実施形態を実施して前進縦列
駐車を行った場合のシミュレーション結果を示す車両軌
跡図である。
【図２９】本発明の第３の実施形態を実施して前進縦列
駐車を行った場合のシミュレーション結果を示す車両軌
跡図である。
【図３０】本発明の第４の実施形態を実施して前進縦列
駐車を行った場合のシミュレーション結果を示すタイム
チャートである。
【図３１】本発明の第４の実施形態を実施して前進縦列
駐車を行った場合のシミュレーション結果を示す車両軌
跡図である。
【図３２】本発明の第４の実施形態を実施して前進縦列
駐車を行った場合のシミュレーション結果を示す車両軌
跡図である。
【符号の説明】
１…前輪 ２…後輪 ３…ステアリングホイール ４…操舵角センサ ５，６，７，８…車輪転舵アクチュエータ １１…車両 １２…ＥＣＵ １４，１５，１６，１７…車速センサ ２０，２１，２２，２３…駆動回路 ３１，３２，３３，３４…ラックストロークセンサ ２０１…目標舵角演算部 ２０２…切り増し／切り戻し判定部 ２０３…目標回転中心方位角演算部 ２０４…車両挙動推定部 ２０５…修正目標回転中心方位角演算部 ２０６…修正目標舵角演算部 ２０７…舵角調整部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D032 CC08 CC50 DA02 DA03 DA06 DA20 DA23 DA33 DB11 DC35 DD02 DD17 DE03 EA04 EB04 EC23 GG01 3D034 CA05 CB00 CC09 CD04 CD07 CD12 CD13 CE02 CE03 CE05 CE13

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 前輪と後輪の舵角をそれぞれ独立に制御
    する装置を備えた車両の前後輪舵角制御装置において、 ステアリング操作量に基づいて前輪と後輪の目標舵角を
    演算する目標舵角演算手段と、 ステアリング操作量に基づいて、ステアリング操作の方
    向とその変化方向とが一致する切り増し状態か、或い
    は、ステアリング操作の方向とその変化方向とが相反す
    る切り戻し状態かを判定する切り増し／切り戻し判定手
    段と、 前記切り増し／切り戻し判定手段が切り増し状態と判定
    した場合、回転中心方位角θが小さくなるように目標回
    転中心方位角を演算する一方、前記切り増し／切り戻し
    判定手段が切り戻し状態と判定した場合、回転中心方位
    角θが大きくなるように目標回転中心方位角を演算する
    目標回転中心方位角演算手段と、 前記目標回転中心方位角に基づいて、車両の挙動を推定
    する車両挙動推定手段と、 前記推定された車両挙動が所定範囲を越えないように前
    記目標回転中心方位角を制限して、修正目標回転中心方
    位角を演算する修正目標回転中心方位角演算手段と、 前記修正目標回転中心方位角を実現するように前記目標
    舵角を補正し、修正目標舵角を演算する修正目標舵角演
    算手段と、 前記修正目標舵角を実現するように車両前後の舵角を調
    整する舵角調整手段と、 を備えたことを特徴とする車両の前後輪舵角制御装置。
  2. 【請求項２】 前記車両挙動推定手段は、前記目標回転
    中心方位角に基づいて車両上の基準点の地面に対する進
    行方向の角度変化量を推定する車両進行方向角度変化量
    推定手段であり、 前記修正目標回転中心方位角演算手段は、前記車両の進
    行方向の角度変化量が所定の上限値を超えないように前
    記目標回転中心方位角を制限して、修正目標回転中心方
    位角を演算することを特徴とする請求項１記載の車両の
    前後輪舵角制御装置。
  3. 【請求項３】 前記車両挙動推定手段は、前記目標回転
    中心方位角に基づいて車両上の基準点の横加速度を推定
    する車両横加速度推定手段であり、 前記修正目標回転中心方位角演算手段は、前記横加速度
    が所定の上限値を超えないように前記目標回転中心方位
    角を制限して、修正目標回転中心方位角を演算すること
    を特徴とする請求項１記載の車両の前後輪舵角制御装
    置。
  4. 【請求項４】 前記車両挙動推定手段は、前記目標回転
    中心方位角に基づいて、車両上の基準点の地面に対する
    進行方向を推定する車両進行方向推定手段と、 ステアリング操作量に基づいて、前輪のみを操舵した場
    合の車両上の基準点の地面に対する進行方向を推定する
    前輪操舵時車両進行方向推定手段と、を備えてなり、 前記修正目標回転中心方位角演算手段は、前記推定され
    た車両進行方向と前記推定された前輪操舵時の車両進行
    方向とに基づいて、前記車両進行方向が、前記前輪操舵
    時の車両進行方向に近づくように、前記目標回転中心方
    位角を制限して、修正目標回転中心方位角を演算するこ
    とを特徴とする請求項１記載の車両の前後輪舵角制御装
    置。
  5. 【請求項５】 道路の路肩に前進で幅寄せを行なう状況
    であることを検出する前進幅寄せ検出手段と、 ステアリング操作量が中立位置に対して路肩に近づく方
    向にあることを検出するステアリング操作方向検出手段
    と、 前記前進幅寄せ検出手段において道路の路肩に前進で幅
    寄せを行なう状況であることが検出された場合で、か
    つ、前記ステアリング操作方向検出手段においてステア
    リング操作量が中立位置に対して路肩に近づく方向にあ
    ることが検出された場合にのみ、前記目標回転中心方位
    角の制限を許可する目標回転中心方位角制限許可手段
    と、を更に備え、 前記修正目標回転中心方位角演算手段は、 前記目標回転中心方位角制限許可手段において目標回転
    中心方位角の制限が許可された場合に、前記車両進行方
    向と前記前輪操舵時の車両進行方向とに基づいて、前記
    車両進行方向が、前記前輪操舵時の車両進行方向に近づ
    くように、前記目標回転中心方位角を制限して、修正目
    標回転中心方位角を演算することを特徴とする請求項４
    記載の車両の前後輪舵角制御装置。
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