JP2009154574A - 車両の後輪トー角制御装置および後輪トー角制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】降雨や応急スペアタイヤ使用等、走行環境の変化に拘わらず安定した操舵操作感が得られ、併せて更なる走行安定性の向上を図ること。
【解決手段】車両のタイヤグリップ力と相関性を有すパラメータを検出し、当該グリップ力相関パラメータの変化によって車両のタイヤグリップ力が低下した判断された場合には、そうでない場合に比して左右後輪のトー角をトーイン方向に制御する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両の後輪トー角制御装置および後輪トー角制御方法に関し、特に、自動車等の四輪車両において、左右後輪のトー角を個別に制御可能な後輪トー角制御装置および後輪トー角制御方法に関する。

自動車等の四輪車両において、左右の後輪を各々支持するハブキャリア（ナックル）が、途中に電動式あるいは油圧式のリニアアクチュエータを含んで車体に連結され、リニアアクチュエータの伸縮駆動によって後輪のトー角を左右個別に変化させる後輪操舵装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この種の後輪トー角制御装置を備えた車両では、車両の加減速状態に応じて後輪をトーインまたはトーアウト状態とすることが知られており、例えば、車両が制動状態にあるか否かを判定し、制動状態にある場合には後輪をトーイン方向に転舵させるように制御して走行安定性を図るものがある（例えば、特許文献２参照）。
特開平９−３０４３８号公報 特開平５−５８３２０号公報

従来の後輪トー角制御装置は、車両の加減速状態等、走行環境に関係なく、専ら車両の運転状態に応じてトー角を決定するようになっている。

このことに対し、降雨によって走行路面が濡れて走行路面に対するタイヤの摩擦係数が低下したり、通常タイヤよりタイヤ幅が狭い応急スペアタイヤによる走行であったり、タイヤの摩耗によってタイヤのグリップ性能が劣化した場合などは、車両挙動が、そうでない通常時とは異なり、それに対する操舵操作感が違ったものになる。

本発明が解決しようとする課題は、降雨や応急スペアタイヤ使用等、走行環境の変化に拘わらず安定した操舵操作感が得られ、併せて更なる走行安定性の向上を図ることである。

本発明による車両の後輪トー角制御装置は、車両の左右後輪のトー角を個別に制御可能な後輪トー角制御装置であって、前記車両のタイヤグリップ力と相関性を有すパラメータを検出するグリップ力相関パラメータ検出手段と、前記グリップ力相関パラメータ検出手段により検出されるグリップ力相関パラメータより前記車両のタイヤグリップ力が低下した判断された場合には、そうでない場合に比して左右後輪のトー角をトーイン方向に制御するトーイン傾向増大手段とを有する。

本発明による車両の後輪トー角制御装置は、好ましくは、前記グリップ力相関パラメータ検出手段は車載の雨滴センサであり、前記雨滴センサによって雨滴が検出された場合には、前記車両のタイヤグリップ力が低下した判断する。

本発明による車両の後輪トー角制御装置は、好ましくは、前記車両のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサと、後輪のトー角を検出するトー角センサとを有し、前記トー角センサによって検出されるトー角に対する前記ヨーレイトセンサによって検出されるヨーレイトの比率値を前記グリップ力相関パラメータとし、前記トーイン傾向増大手段は、前記比率値が低下した場合には、前記車両のタイヤグリップ力が低下した判断する。

本発明による車両の後輪トー角制御方法は、車両の左右後輪のトー角を個別に制御する後輪トー角制方法であって、前記車両のタイヤグリップ力と相関性を有すパラメータを検出し、当該グリップ力相関パラメータの変化によって車両のタイヤグリップ力が低下した判断された場合には、そうでない場合に比して左右後輪のトー角をトーイン方向に制御する。

本発明による車両の後輪トー角制御装置、方法によれば、車両のタイヤグリップ力と相関性を有すパラメータ（グリップ力相関パラメータ）の変化によって車両のタイヤグリップ力が低下した判断された場合には、そうでない場合に比して左右後輪のトー角をトーイン方向に制御するから、晴天時に比してタイヤグリップ力が低下する降雨や、通常タイヤ使用時にしてタイヤグリップ力が応急スペアタイヤ使用時には、左右後輪がトーイン方向に転舵され、タイヤグリップ力低下が補償される。これにより、降雨や応急スペアタイヤ使用等、走行環境の変化に拘わらず安定した操舵操作感が得られ、更なる走行安定性の向上が図られる。

以下に、本発明による車両の後輪トー角制御装置、後輪トー角制御方法の実施形態を、図１〜図４を参照して説明する。

まず、本発明による後輪トー角制御装置、後輪トー角制御方法が適用される四輪自動車を、図１を参照して説明する。

本実施形態の四輪自動車１は、左右の前輪４Ｌ、４Ｒと、左右の後輪６Ｌ、６Ｒとを有する。前輪４Ｌ、４Ｒは、各々、タイヤ３Ｌ、３Ｒを装着され、左右のフロントサスペンション７Ｌ、７Ｒによって車体２により懸架され、ナックル７ａＬ、７ａＲによって車体２に対して転向自在に取り付けられている。後輪６Ｌ、６Ｒは、各々、タイヤ５Ｌ、５Ｒを装着され、左右のリヤサスペンション８Ｌ，８Ｒによってそれぞれ車体２により懸架され、ナックル８ａＬ、８ａＲによって車体２に対して転向自在に取り付けられている。

前輪４Ｌ、４Ｒ、後輪６Ｌ、６Ｒには、各々、ディスクブレーキ１６Ｌ、１６Ｒ、１７Ｌ、１７Ｒが設けられている。

四輪自動車１は、ステアリングホイール１１の操舵によって左右の前輪４Ｌ、４Ｒを直接的に転舵操作する前輪操舵装置１０を備えている。前輪操舵装置１０は、ステアリングホイール１１にステアリングシャフト１２を介して一体的に回転可能に連結されたピニオン１３と、ピニオン１３に噛合する歯部を有して車幅方向に往復動可能に設けられたラック軸１４とを有するラック・アンド・ピニオン機構を備えている。ラック軸１４の両端はタイロッド１５を介して左右のナックル７ａＬ、７ａＲに連結されている。左右の前輪４Ｌ、４Ｒは、ステアリングホイール１１の回転操作によってラック軸１４が車幅方向に移動することにより、転舵（転向）される。

ステアリングシャフト１２には前輪４Ｌ、４Ｒの実舵角に相当するステアリングホイール１１の操舵角を検出する操舵角センサ２６が設けられている。以降、操舵角センサ２６は、前輪実舵角を示すセンサ信号を出力するものとする。

四輪自動車１は、後輪操舵装置（後輪トー角可変装置）２０として、一端を車体２に連結され、他端を左側の後輪６Ｌのナックル８ａＬに連結された左側のリニアアクチュエータ２１Ｌと、一端を車体２に連結され、他端を右側の後輪６Ｒのナックル８ａＲに連結された右側のリニアアクチュエータ２１Ｒとを有する。左右のリニアアクチュエータ２１Ｌ、２１Ｒは、電動式あるいは油圧式のものであり、リニア動作により伸縮し、左右の後輪６Ｌ、６Ｒのトー角を個別に変化させる。このように構成された後輪操舵装置２０では、左右のリニアアクチュエータ２１Ｌ、２１Ｒによって左右の後輪６Ｌ、６Ｒのトー角を、トーイン〜中立（ノーマル）〜トーアウトに設定することができる。

左右のリニアアクチュエータ２１Ｌ、２１Ｒは、後輪トー角制御装置（ＥＣＵ）４０によって制御される。後輪トー角制御装置４０は、マイクロコンピュータを含む電子制御式のものであり、センサ信号の入力を行う入力インタフェース４１と、後輪トー角制御目標値演算部４２と、グリップ力相関パラメータ検出部４３と、トーイン傾向増大補正演算部４４と、駆動信号生成部４５と、アクチュエータ駆動信号の出力を行う出力インタフェース４６とを有する。

後輪トー角制御目標値演算部４２は、四輪自動車１の車速を検出する車速センサ２４より車速を示すセンサ信号を、車体２の前後加減速度を検出する前後加減速度センサ２５より車体２の前後加減速度を示すセンサ信号を、アクセル開度（アクセルペダル踏込量）を検出するアクセル開度センサ２７よりアクセル開度を示すセンサ信号を、ブレーキペダル踏込量を検出するブレーキペダル踏込量センサ２８よりブレーキペダル踏込量を示すセンサ信号を各々入力し、これらセンサ信号を用い、予め設定された制御則に従って、左右の後輪トー角制御目標値（制御目標リア操舵角）を演算する。

本実施形態での基本的な後輪トー角制御則は、前後加減速度センサ２５、アクセル開度センサ２７、ブレーキペダル踏込量センサ２８のセンサ信号によって、車体２の前後加速、前後減速を検出し、定速時には、中立（ノーマル）〜ややトーイン設定、車体２の前後加速時には、操舵応答性の向上のためにトーアウト設定を行い、車体２の前後減速時には、安定性向上のためにトーアウト設定を行う。これにより、加速度の増大に応じてトーアウト傾向が大きくなり、減速度の増大に応じてトーイン傾向が大きくなるように設定される。

グリップ力相関パラメータ検出部４３は、雨滴（降雨）の有無を検出する車載の雨滴センサ３０より雨滴（降雨）の有無を示すセンサ信号を、車両２のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ２９よりヨーレイトを示すセンサ信号を、リニアアクチュエータ２１Ｌ、２１Ｒの実ストローク量を検出するストロークセンサ２３Ｌ、２３Ｒよりリニアアクチュエータ２１Ｌ、２１Ｒの実ストローク量を示すセンサ信号を各々入力し、これらセンサ信号に基づいてタイヤグリップ力と相関性を有すパラメータを検出する。ストロークセンサ２３Ｌ、２３Ｒにより検出されるリニアアクチュエータ２１Ｌ、２１Ｒの実ストローク量は、後輪トー角に相関するから、ストロークセンサ２３Ｌ、２３Ｒはトー角センサと言い換えることができる。

タイヤグリップ力とは、タイヤ３Ｌ、３Ｒ、５Ｌ、５Ｒが走行路面をつかむ力であり、タイヤグリップ力が大きい方がドリフト現象を起こさず、操縦安定性がよい。降雨により走行路面が濡れている（ウェット）場合は、走行路面が濡れていない（ドライ）の場合に比して摩擦係数が低減することによりタイヤグリップ力が低減する。これ以外に、パンク時の応急処置に用いられる応急用スペアタイヤ（Ｔタイヤ）による走行の場合は、応急用スペアタイヤのタイヤ幅が通常のタイヤのタイヤ幅より狭く、タイヤの接地面積の低減によってタイヤグリップ力が低減する。また、タイヤの摩耗によってトレッドが摩損している場合も、摩擦係数の低減によってタイヤグリップ力が低減する。

グリップ力相関パラメータ検出部４３は、グリップ力相関パラメータの一つとして、雨滴センサ３０のセンサ信号によって雨滴を検出し、雨滴が検出された場合には、降雨等によりタイヤグリップ力が低下した判断する。雨滴センサ３０は、オートワイパ用のものを援用することができる。

グリップ力相関パラメータ検出部４３は、ストロークセンサ２３Ｌ、２３Ｒによって検出されるリニアアクチュエータ２１Ｌ、２１Ｒの実ストローク量（トー角）に対するヨーレイトセンサ２９によって検出されるヨーレイトの比率値を、もう一つのグリップ力相関パラメータとして算出する。タイヤグリップ力が低減すると、実ストローク量に対するヨーレイトの比率値が小さくなることから、当該比率値をもってタイヤグリップ力の低減を判断し、応急用スペアタイヤの使用、タイヤ摩耗等を間接的に検知することができる。

このように、本実施形態では、グリップ力相関パラメータとして、雨滴センサ３０により検出される雨滴の有無と、ストロークセンサ２３Ｌ、２３Ｒによって検出されるリニアアクチュエータ２１Ｌ、２１Ｒの実ストローク量（トー角）に対するヨーレイトセンサ２９によって検出されるヨーレイトの比率値が用いられる。

トーイン傾向増大補正演算部４４は、グリップ力相関パラメータ検出部４３よりグリップ力相関パラメータに関する情報を入力し、後輪トー角制御目標値演算部４２より取り込む左右後輪のトー角制御目標値をグリップ力相関パラメータに応じてトーイン方向に補正する。このトーイン方向の補正は、トーイン傾向増大補正であり、グリップ力相関パラメータに応じて定められたトーイン傾向増大値（ゼロを含む）を後輪トー角制御目標値に加算する加算補正と、グリップ力相関パラメータに応じて定められたトーイン傾向増大係数（１を含む）を後輪トー角制御目標値に乗算する乗算補正とがある。なお、トーイン傾向増大補正は、左右の後輪６Ｌ、６Ｒで互いに同一であってよい。

トーイン傾向増大補正の具体例として、雨滴センサ３０が雨滴を検出しない時は、ドライ路面で、グリップ力低下がないとして、加算補正ではトーイン傾向増大値をゼロ、乗算補正ではトーイン傾向増大係数を１とし、後輪トー角制御目標値演算部４２よりの後輪トー角制御目標値を、そのまま駆動信号生成部４５に渡す。つまり、トーイン傾向増大補正を行わない。

これに対し、雨滴センサ３０が雨滴を検出した時は、ウェット路面で、グリップ力が低いとして、加算補正ではトーイン傾向増大値をゼロより大きい値、乗算補正ではトーイン傾向増大係数を１より大きい値にし、後輪トー角制御目標値演算部４２よりの後輪トー角制御目標値にトーイン傾向増大補正を施し、トーイン傾向に増大補正された後輪トー角制御目標値を駆動信号生成部４５に渡す。

また、ストロークセンサ２３Ｌ、２３Ｒよって検出されるリニアアクチュエータ２１Ｌ、２１Ｒの実ストローク量（トー角）に対するヨーレイトセンサ２９によって検出されるヨーレイトの比率値が所定値以上である場合には、通常タイヤの使用下等で、グリップ力低下がないとし、加算補正ではトーイン傾向増大値をゼロ、乗算補正ではトーイン傾向増大係数を１とし、後輪トー角制御目標値演算部４２よりの後輪トー角制御目標値をそのまま駆動信号生成部４５に渡す。つまり、トーイン傾向増大補正を行わない。

また、ストロークセンサ２３Ｌ、２３Ｒよって検出されるリニアアクチュエータ２１Ｌ、２１Ｒの実ストローク量（トー角）に対するヨーレイトセンサ２９によって検出されるヨーレイトの比率値が所定値未満である場合には、応急用スペアタイヤの使用等によってグリップ力低下として、乗算補正ではトーイン傾向増大係数を１より大きい値、乗算補正ではトーイン傾向増大係数を前記比率値の低下量に応じて１前記比率値の低下量に応じてより大きい値にし、後輪トー角制御目標値演算部４２よりの後輪トー角制御目標値にトーイン傾向増大補正を施し、トーイン傾向に増大補正された後輪トー角制御目標値を駆動信号生成部４５に渡す。

駆動信号生成部４５は、トーイン傾向増大補正演算部４４よりの後輪トー角制御目標値をリニアアクチュエータ２１Ｌ、２１Ｒの制御目標ストローク量に換算し、リニアアクチュエータ２１Ｌ、２１Ｒに設けられているストロークセンサ２３Ｌ、２３Ｒよりリニアアクチュエータ２１Ｌ、２１Ｒの実ストローク量を示すセンサ信号を入力し、制御目標ストローク量と実ストローク量との制御偏差、制御目標ストローク量と実ストローク量ＳＲとの制御偏差が各々ゼロになるように、出力インタフェース４６よりリニアアクチュエータ２１Ｌ、２１Ｒの各々に制御目標信号を出力する。これにより、左右の後輪６Ｌ、６Ｒのトー角が目標後輪トー角になるようにフィードバック制御される。

つぎに、本実施形態の後輪トー角制御の処理ルーチンを、図３に示されているフローチャートを参照して説明する。当該処理ルーチンは、時間割り込みで、所定時間毎に繰り返し実行される。

先ず、車両が定速走行中であるか否かを判別する（ステップ１）。定速走行中である場合には、後輪トー角制御目標値（目標トー角）を予め定められている定速走行適正値とする（ステップ１３）。この定速走行適正値は、例えば、後輪トー角を中立（ノーマル）、或いは、ややトーインにするものであってよい。

これに対し、車両の走行速度が変化していると判断された場合には、車両が加速（前後加速）中であるか減速中であるかを判別する（ステップ２）。

加速中であると判断された場合（ステップ２肯定）には、つぎに、現在の車速が、加速時トー角可変制御の実行が許可される所定車速Ｖａに達しているか否かを判別する（ステップ３）。車速が所定車速Ｖａに達しないと判断され場合には、後輪トー角制御目標値を予め定められているデフォルト値とする（ステップ７）。デフォルト値、例えば、後輪トー角を中立（ノーマル）、或いは、ややトーインにするものであってよい。

これに対し、所定車速Ｖａに達していると判断された場合には、アクセル開度センサ２８より検出されるアクセル開度、つまりアクセルペダルの操作量に基づいて目標トー角を演算する（ステップ４）。この加速時の目標トー角は、後輪トー角をトーアウトにするものである。

次に、前後加減速度センサ２５によって検出される前後加減速度に基づいて、実際に車両２に作用している加速度に基づいて目標トー角を演算する（ステップ５）。ここでは、アクセルペダルの操作量に基づく目標トー角値が再評価される。つまり、同一アクセルペダル操作量であっても、走行抵抗によって車両の加速度が違ってくるので、アクセルペダル操作量が大きいのに、それに見合った加速度が生じていない場合等には、目標トー角をトーアウト減少側に修正する。そして、修正された目標トー角を後輪トー角制御目標値とする（ステップ６）。

減速中であると判断された場合（ステップ２否定）には、つぎに、現在の車速が、減速時トー角可変制御の実行が許可される所定車速Ｖｂに達しているか否かを判別する（ステップ８）。車速が所定車速Ｖｂに達しないと判断され場合には、後輪トー角制御目標値を予め定められているデフォルト値とする（ステップ１２）。このデフォルト値も、例えば、後輪トー角を中立（ノーマル）、或いは、ややトーインにするものであってよい。

これに対し、所定車速Ｖｂに達していると判断された場合には、ブレーキペダル踏込量センサ２８より検出されるブレーキペダルの踏込量に基づいて目標トー角を演算する（ステップ９）。この減速時の目標トー角は、後輪トー角をトーインにするものである。

次に、前後加減速度センサ２５によって検出される前後加減速度に基づいて、実際に車両２に作用している減速度に基づいて目標トー角を演算する（ステップ１０）。ここでは、ブレーキペダルの操作量に基づく目標トー角値が再評価される。つまり、同一ブレーキペダル操作量であっても、走行抵抗によって車両の減速度が違ってくるので、ブレーキペダル操作量が大きいのに、それに見合った減速度が生じていない場合等には、目標トー角をトーイン減少側に修正する。そして、修正された目標トー角を後輪トー角制御目標値とする（ステップ１１）。

以上のステップ１〜１３の処理は後輪トー角制御目標値演算部４２が行う。ステップ６、７、１１、１２、１３何れかで、後輪トー角制御目標値が決められると、次に、グリップ力相関パラメータ検出を行う（ステップ１４）。グリップ力相関パラメータ検出は、グリップ力相関パラメータ検出部４３によるものであり、本実施形態では、雨滴センサ３０による雨滴の有無、ストロークセンサ２３Ｌ、２３Ｒよって検出されるリニアアクチュエータ２１Ｌ、２１Ｒの実ストローク量（トー角）に対するヨーレイトセンサ２９によって検出されるヨーレイトの比率値である。

次に、トーイン傾向増大補正演算部４４によって、グリップ力相関パラメータが定常値より低下したか否かを判別する（ステップ１５）。グリップ力相関パラメータが低下していない場合には、後輪トー角制御目標値にトーイン傾向増大補正を施さず、当該後輪トー角制御目標値に基づいてアクチュエータ駆動指令をリニアアクチュエータ２１Ｌ、２１Ｒに出力する処理を行う（ステップ１７）。

これに対し、グリップ力相関パラメータが低下している場合には、後輪トー角制御目標値にトーイン傾向増大補正を施し（ステップ１６）、トーイン傾向増大補正された後輪トー角制御目標値に基づいて、前述のフィード制御のもとに、アクチュエータ駆動指令をリニアアクチュエータ２１Ｌ、２１Ｒに出力する処理を行う（ステップ１７）。
す。

上述の制御により、晴天時に比してタイヤグリップ力が低下する降雨や、通常タイヤ使用時にしてタイヤグリップ力が応急スペアタイヤ使用時には、左右後輪がトーイン方向に転舵され、タイヤグリップ力低下が補償される。これにより、降雨や応急スペアタイヤ使用等、走行環境の変化に拘わらず安定した操舵操作感が得られ、更なる走行安定性の向上が図られる。

つぎに、本発明による車両の後輪トー角制御装置の他の実施形態を、図４を参照して説明する。

本実施形態では、後輪トー角制御を行うＥＣＵとして、モデル規範式の後輪舵角制御装置５０を有する。後輪舵角制御装置５０は、フロント（前輪）操舵伝達特性演算部５１Ａ、５１Ｂと、リア（後輪）操舵伝達特性演算部５２Ａ、５２Ｂと、規範ヨーレイト伝達特性演算部５３Ａ、５３Ｂと、グリップ力相関パラメータ検出部５４と、制御目標リア操舵角演算部５５とを有する。なお、グリップ力相関パラメータ検出部５４は、上述の実施形態のグリップ力相関パラメータ検出部４３と同等のものである。

まず、本実施形態の後輪操舵の制御則の概略を説明する。操舵角センサ２６によって検出される前輪操舵角（実舵角）をδｆ、後輪操舵角（実舵角）をδｒとすると、前輪操舵角δｆ、後輪操舵角δｒに対する車両（四輪自動車）１のヨーレイト特性γは、下式（１）によって表される。

γ＝（Ｇｆ・δｆ）−（Ｇｒ・δｒ） …（１）
但し、Ｇｆはフロント操舵伝達特性であり、Ｇｒはリア操舵伝達特性である。

前輪操舵角δｆに対して実現したいヨーレイト特性、つまり、規範ヨーレイト伝達特性をＧｉｄｅａｌとすると、γｉｄｅａｌ＝（Ｇｉｄｅａｌ・δｆ）で、γｉｄｅａｌ＝γとなる後輪操舵角δｒを設定すれば、規範ヨーレイト伝達特性Ｇｉｄｅａｌを実現することができる。このことを踏まえて、後輪舵角制御装置５０は、下記の演算処理を行い、規範ヨーレイト伝達特性Ｇｉｄｅａｌを実現する制御目標リア操舵角δｒ^＊を算出する。

そして、フロント操舵伝達特性Ｇｆ、リア操舵伝達特性Ｇｒ、規範ヨーレイト伝達特性Ｇｉｄｅａｌの３つのモデルについて、ドライ走行モードＡ（グリップ力相関パラメータが低下していない状態時用）と、ウェット走行モードＢ（グリップ力相関パラメータが低下している状態時用）とに、グリップ力相関パラメータ検出部５４により検出されるグリップ力相関パラメータに応じて切り換える。ウェット走行モードＢは、トーイン傾向増大補正モードあり、ドライ走行モードＡに比して、全体的に左右後輪のトー角をトーイン方向（トーイン傾向増大）に設定する。

以下、フロント操舵伝達特性演算部５１Ａ、リア操舵伝達特性演算部５２Ａ、規範ヨーレイト伝達特性演算部５３Ａは、ドライ走行モードＡに適合する演算部であり、フロント操舵伝達特性演算部５１Ｂ、リア操舵伝達特性演算部５２Ｂ、規範ヨーレイト伝達特性演算部５３Ｂは、ウェット走行モードＢに適合する演算部である。

フロント操舵伝達特性演算部５１Ａ、５１Ｂは、操舵角センサ２６より前輪実舵角δｒを示すセンサ信号を、車速センサ２４より車速Ｖを示すセンサ信号を各々入力し、１次・２次の伝達関数として、下式（２）によってフロント操舵伝達特性Ｇｆを演算する。

Ｇｆ＝Ｋ（ａｆ・ｓ＋１）／（ｂ_１・ｓ^２＋ｂ_２・ｓ＋１） …（２）

リア操舵伝達特性演算部５２Ａ、５２Ｂは、操舵角センサ２６より前輪実舵角δｒを示すセンサ信号を、車速センサ２４より車速Ｖを示すセンサ信号を各々入力し、１次・２次の伝達関数として、下式（３）によってリア操舵伝達特性Ｇｒを演算する。

Ｇｒ＝Ｋ（ａｒ・ｓ＋１）／（ｂ_１・ｓ^２＋ｂ_２・ｓ＋１） …（３）

規範ヨーレイト伝達特性演算部５３Ａ、５３Ｂは、操舵角センサ２６より前輪実舵角δｒを示すセンサ信号を、車速センサ２４より車速Ｖを示すセンサ信号を各々入力し、下式（４）によって規範ヨーレイト伝達特性Ｇｉｄｅａｌを演算する。

Ｇｉｄｅａｌ＝（Ｖ／Ｌ）｛１／（１＋Ａ・Ｖ^２）（ｃ_１・ｓ＋１）／（ｄ_２・ｓ^２＋
ｄ_１・ｓ＋１）｝ …（４）
式（２）〜式（４）の各パラメータは下式（５）〜式（１０）によって演算される。
Ｋ＝（Ｖ／Ｌ）｛１／（１＋Ａ・Ｖ^２）｝ …（５）
Ａ＝−（ｍ／Ｌ^２）｛（Ｌｆ・Ｋｆ−Ｌｒ・Ｋｒ）／（Ｋｆ・Ｋｒ）｝ …（６）
ａｆ＝（Ｖ／Ｌ）（ｍ・Ｌｆ／Ｋｒ） …（７）
ａｒ＝（Ｖ／Ｌ）（ｍ・Ｌｒ／Ｋｆ） …（８）
ｂ_１ ＝Ｋ（ｍ・Ｖ・Ｉ）／（Ｋｆ・Ｋｒ・Ｌ） …（９）
ｂ_２ ＝Ｋ｛ｍ（Ｌｆ・Ｋｆ^２＋Ｌｒ・Ｋｒ^２）＋Ｉ（Ｋｆ＋Ｋｒ）｝／（Ｋｆ・Ｋｒ・Ｌ） …（１０）

但し、ｍ：車両質量
Ｌ：ホイールベース
Ｌｆ：重心−前輪車軸間距離
Ｌｒ：重心−後輪車軸間距離
Ｋｆ：前輪コーナリングパワー
Ｋｒ：後輪コーナリングパワー
Ｖ：車体速度
ｓ：ラプラス演算子
Ａ：スタビリティファクタ
Ｉ：車両ヨー慣性回転質量
ｃ_１、ｄ_１、ｄ_２：任意に設定する係数

係数ｃ_１、ｄ_１、ｄ_２は、ドライ走行モードＡとウェット走行モードＢとで異なる値に設定される。これにより、ウェット走行モードＢでは、ドライ走行モードＡに比して、全体的に左右後輪のトー角がトーイン方向（トーイン傾向増大）に設定される。

制御目標リア操舵角演算部５５は、フロント操舵伝達特性演算部５１Ａあるいは５１Ｂ３１よりフロント操舵伝達特性Ｇｆを示す信号を、リア操舵伝達特性演算部５２Ａあるいは５２Ｂよりリア操舵伝達特性Ｇｒを示す信号を、規範ヨーレイト伝達特性演算部５３Ａあるいは５３Ｂより規範ヨーレイト伝達特性Ｇｉｄｅａｌを示す信号を、操舵角センサ２６より前輪実舵角δｒを示すセンサ信号を各々入力し、下式（１１）によって左右後輪の制御目標リア操舵角δｒ^＊を演算する。

δｒ^＊＝Ｇｒ^−１（Ｇｆ−Ｇｉｄｅａｌ）δｆ …（１１）

グリップ力相関パラメータ検出部５４により検出されるグリップ力相関パラメータが所定値以上である場合には、フロント操舵伝達特性演算部５１Ａ、リア操舵伝達特性演算部５２Ａ、規範ヨーレイト伝達特性演算部５３Ａが選ばれ、ドライ走行モードＡによるトー角、舵角が設定される。

これに対し、グリップ力相関パラメータ検出部５４により検出されるグリップ力相関パラメータが所定値未満である場合には、フロント操舵伝達特性演算部５１Ａ、リア操舵伝達特性演算部５２Ａ、規範ヨーレイト伝達特性演算部５３Ａに代えて、フロント操舵伝達特性演算部５１Ｂ、リア操舵伝達特性演算部５２Ｂ、規範ヨーレイト伝達特性演算部５３Ｂが選ばれ、ウェット走行モードＢによるトー角、舵角が設定される。

これにより、本実施形態においても、晴天時に比してタイヤグリップ力が低下する降雨や、通常タイヤ使用時にしてタイヤグリップ力が応急スペアタイヤ使用時には、左右後輪がトーイン方向に転舵され、タイヤグリップ力低下が補償される。これにより、降雨や応急スペアタイヤ使用等、走行環境の変化に拘わらず安定した操舵操作感が得られ、更なる走行安定性の向上が図られる。

本発明による後輪トー角制御装置、後輪トー制御方法が適用される四輪自動車の一つの実施形態を示す全体構成図である。 本発明による車両の後輪トー角制御装置の一つの実施形態を示すブロック図である。 本発明による車両の後輪トー角制御装置による後輪トー角制御の処理ルーチンに示すフローチャートである。 本発明による車両の後輪トー角制御装置の他の実施形態を示すブロック図である。

符号の説明

４Ｌ、４Ｒ 前輪
６Ｌ、６Ｒ 後輪
２１Ｌ、２１Ｒ リニアアクチュエータ
２３Ｌ、２３Ｒ ストロークセンサ
２４ 車速センサ
２５ 前後加減速度センサ
２６ 操舵角センサ
２７ アクセル開度センサ
２８ ブレーキペダル踏込量センサ
２９ ヨーレイトセンサ
３０ 雨滴センサ
４０ 後輪トー角制御装置
４２ 後輪トー角制御目標値演算部
４３ グリップ力相関パラメータ検出部
４４ トーイン傾向増大補正演算部
４５ 駆動信号生成部
５１Ａ、５１Ｂ フロント操舵伝達特性演算部
５２Ａ、５２Ｂ リア操舵伝達特性演算部
５３Ａ、５３Ｂ 規範ヨーレイト伝達特性演算部
５４ グリップ力相関パラメータ検出部
５５ 制御目標リア操舵角演算部

Claims (4)

1. 車両の左右後輪のトー角を個別に制御可能な後輪トー角制御装置であって、
   前記車両のタイヤグリップ力と相関性を有すパラメータを検出するグリップ力相関パラメータ検出手段と、
   前記グリップ力相関パラメータ検出手段により検出されるグリップ力相関パラメータより前記車両のタイヤグリップ力が低下した判断された場合には、そうでない場合に比して左右後輪のトー角をトーイン方向に制御するトーイン傾向増大手段と、
   を有する車両の後輪トー角制御装置。
2. 前記グリップ力相関パラメータ検出手段は車載の雨滴センサであり、前記雨滴センサによって雨滴が検出された場合には、前記車両のタイヤグリップ力が低下した判断する請求項１に記載の車両の後輪トー角制御装置。
3. 前記車両のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサと、後輪のトー角を検出するトー角センサとを有し、前記トー角センサによって検出されるトー角に対する前記ヨーレイトセンサによって検出されるヨーレイトの比率値を前記グリップ力相関パラメータとし、前記トーイン傾向増大手段は、前記比率値が低下した場合には、前記車両のタイヤグリップ力が低下した判断する請求項１に記載の車両の後輪トー角制御装置。
4. 車両の左右後輪のトー角を個別に制御する後輪トー角制方法であって、
   前記車両のタイヤグリップ力と相関性を有すパラメータを検出し、当該グリップ力相関パラメータの変化によって車両のタイヤグリップ力が低下した判断された場合には、そうでない場合に比して左右後輪のトー角をトーイン方向に制御する車両の後輪トー角制御方法。

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