JP5407407B2 - 車両舵角制御装置及び車両舵角制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車体速及び操舵角に基づき操向輪の転舵角を制御する車両舵角制御の技術に関する。

車体速及び操舵角に基づき操向輪の転舵角を制御する技術としては、例えば特許文献１に記載の従来技術がある。この従来技術では、運転者の選択した目標転舵角比モード（車両特性モード）の選択切替があると、車体速に対応して目標転舵角比モードの目標転舵角比に到達するまで時間を遅延させる。すなわち、車両が走行中に舵角比を切り替えるモード切替があっても、目標とする舵角比までの過渡応答を緩やかにして舵角の急変を防止することを目的としている。

特開２０００−２０３４４４号公報

しかしながら、上記従来技術では、車両特性モード切替時における過渡応答を抑えるには限界がある。すなわち、過渡特性を考慮して微分や積分などの累積演算を使用した舵角指令値演算を行っていると、車両特性モード切替による制御切替時に前回値が初期化されることで、演算結果が急変する。このような場合に、目標転舵角の急変を防止できないおそれがある。
本発明は、上記のような点に着目したもので、車両特性モードを切り替えた際における目標転舵角の急変を抑えることを課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、車体速とステアリングホイールの操舵角とから推定する車両の走行状態に係る車両状態量に基づき目標ヨーレートおよび目標横速度を演算する。その演算した目標ヨーレートおよび目標横速度に基づいて操向輪の目標転舵角を演算する。その目標転舵角を目標値として、転舵アクチュエータを介して操向輪を転舵制御する。
このとき、運転者の操作によって車両特性モードの選択切替を検出すると、所定時間だけ一時的に、定常特性に関する基本の車両状態量に基づき目標ヨーレートおよび目標横速度を演算する。

本発明によれば、車両特性モードの選択切替の際に、過渡応答分を抑えた目標ヨーレートおよび目標横速度に基づき操向輪の目標転舵角を演算する。
この結果、車両特性モードを切り替えた際における目標転舵角の急変を抑えることが可能となる。

本発明に基づく実施形態に係る車両のシステム構成を示す概要図である。 本発明に基づく実施形態に係る舵角制御コントローラの構成を示す図である。 本発明に基づく実施形態に係る目標生成部の構成を説明するための図である。 本発明に基づく実施形態に係る制御切替部の処理を説明する図である。 本発明に基づく実施形態に係る動作例を説明するタイムチャート例である。

次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
（構成）
図１に本実施形態に係る車両の構成図を示す。
まず構成について図１を参照しながら説明する。
運転者が操作するステアリングホイール１にステアリング入力軸２が連結する。そのステアリング入力軸２に対し、メカニカルバックアップ装置３を介してステアリング出力軸が連結する。メカニカルバックアップ装置３は、通常状態では、ステアリング入力軸２とステアリング出力軸との間のトルク伝達を切った状態とする。また、メカニカルバックアップ装置は、舵角制御コントローラ４からの指令に基づき、ステアリング入力軸２とステアリング出力軸とを接続してトルク伝達を可能な状態とする。なお、メカニカルバックアップ装置を省略して、上記ステアリング入力軸２とステアリング出力軸とは常時連結していても良い。

上記ステアリング出力軸に、前輪用転舵アクチュエータ５が連結する。前輪用転舵アクチュエータ５は、前輪転舵コントローラ６からの指令に基づきステアリング出力軸を回動変位する。なお、前輪用転舵アクチュエータ５の転舵用モータに転舵アクチュエータ角度センサ（不図示）を設ける。転舵アクチュエータ角度センサは、前輪用転舵アクチュエータ５のモータの回転角度位置を検出し、その検出信号をフィードバック制御量として前輪転舵コントローラ６に出力する。

上記ステアリング出力軸は、ラックアンドピニオン機構を介してラック軸７に連結する。すなわち、ステアリング出力軸に連結するピニオンがラック軸７のラックに噛み合う。ラック軸は、車幅方向に軸を向けて配置してある。そして、ステアリング出力軸を回動変位させることで、ラック軸７は車幅方向に向けて軸方向変位する。上記ラック軸の左右端部は、それぞれ左右のタイロッドを介して各前輪８のナックルに連結する。

また、符号９は、後輪用転舵アクチュエータである。後輪用転舵アクチュエータ９は、後輪転舵コントローラ１０からの信号に応じて、ラック軸１１を車幅方向に向けて軸方向変位する。上記ラック軸１１の左右端部は、それぞれ左右のタイロッドを介して後輪１２用のナックルに連結する。なお、後輪用転舵アクチュエータ９の転舵用モータに転舵アクチュエータ角度センサ（不図示）を設ける。転舵アクチュエータ角度センサは、後輪用転舵アクチュエータ９のモータの回転角度位置を検出し、その検出信号をフィードバック制御量として後輪転舵コントローラ１０に出力する。

また、操舵角センサ２０、車速センサ２１、モード選択部２２を備える。
操舵角センサ２０は、ステアリングホイール１の操舵角θを検出し、検出した操舵角θ信号を舵角制御コントローラ４に出力する。操舵角センサ２０は、ステアリング入力軸２若しくはステアリングホイール１に設ける。操舵角センサ２０は、例えば、パルスエンコーダ等からなり、運転者が操作する操舵角θを検出する。

車速センサ２１は、車両の車体速Ｖを検出し、検出した車体速信号を舵角制御コントローラ４に出力する。
モード選択部２２は、運転者が操作して車両特性モードを選択するためのスイッチである。運転者が選択した車両特性モードに対応するスイッチ信号を舵角制御コントローラ４に出力する。本実施形態では、車両特性モードとして、コンフォートモード（モードＡ）やスポーツモード（モードＢ）を備える。なお、車両特性モードは、３種類以上あっても構わない。

前輪転舵コントローラ６は、舵角制御コントローラ４が演算した目標前輪転舵角α^*となるように、前輪用転舵アクチュエータ５を介して操向輪である前輪８を転舵制御する。
後輪転舵コントローラ１０は、舵角制御コントローラ４が演算した目標後輪転舵角δ^*となるように、後輪用転舵アクチュエータ９を介して操向輪である後輪１２を転舵制御する。

舵角制御コントローラ４は、車体速Ｖ、ステアリングホイール１の操舵角θ、及び選択された車両特性モードに基づき、目標前輪転舵角α^*及び目標後輪転舵角δ^*を演算する。そして、最終的に選択した目標前輪転舵角α^*及び目標後輪転舵角δ^*をそれぞれ前輪転舵コントローラ６及び後輪転舵コントローラ１０に出力する。
舵角制御コントローラ４は、図２に示すように、第１演算手段４Ａ、第２演算手段４Ｂ、制御切替部４Ｃを備える。

第１演算手段４Ａは、車体速Ｖと操舵角θとから推定する車両走行状態に係る車両状態量によって、車両特性モードに応じた目標ヨーレートおよび目標横速度を演算する。そして、その演算した目標ヨーレートおよび目標横速度に基づいて操向輪の目標転舵角α^*、δ^*を演算する。
第２演算手段４Ｂは、車体速Ｖと操舵角θとから推定する車両走行状態に係る車両状態量のうち、過渡特性に係る状態量を除いた車両状態量によって、モード選択部２２で選択された車両特性モードに応じた目標ヨーレートおよび目標横速度を演算する。そして、その演算した目標ヨーレートおよび目標横速度に基づいて操向輪の目標転舵角α^*、δ^*を演算する。

制御切替部４Ｃは、初期値として第１演算手段４Ａが演算した目標転舵角を選択し、上記車両特性モードの選択切替を検出すると、所定条件下、所定の期間だけ、第２演算手段４Ｂ第が演算した目標転舵角を選択する。そして、制御切替部４Ｃは、選択した目標転舵角を前輪転舵コントローラ６及び後輪転舵コントローラ１０に出力する。
ここで、上記車体速Ｖと操舵角θとから推定する車両走行状態に係る車両状態量は、走行状態を特定するヨーレート及び横加速度に関する車両状態量である。
上記第１演算手段４Ａは、目標値生成部４Ａａと第１目標出力値生成部４Ａｂとを備える。上記目標値生成部４Ａａは、図３に示すように、車両モデル演算部４Ａａ−１と前後輪転舵用目標値演算部４Ａａ−２とを備える。

（車両モデル演算部４Ａａ−１）
車両モデル演算部４Ａａ−１は、適用する車両モデルに従い、現在の操舵角θ及び車体速Ｖに応じた車両の走行状態を特定するヨーレート及び横速度に係る、車両状態量（車両パラメータ）を演算する。演算する車両状態量は、ｇφ（Ｖ）、ζφ（Ｖ）、ωφ（Ｖ）、Ｔφ（Ｖ）、及びｇ_v（Ｖ）、ζ_v（Ｖ）、ωφ（Ｖ）、Ｔ_v（Ｖ）である。これらの状態量は、操舵角θ及び車体速Ｖから、後述の（６）式及び（８）式によって演算出来る。

ここで、後述の通り、ヨーレートに係る車両状態量は、ｇφ（Ｖ）、ζφ（Ｖ）、ωφ（Ｖ）、Ｔφ（Ｖ）である。また、横速度に係る車両状態量は、ｇ_v（Ｖ）、ζ_v（Ｖ）、ω_v（Ｖ）、Ｔ_v（Ｖ）である。
このうち、ｇφ（Ｖ）及びｇ_v（Ｖ）は、定常特性に関する基本の車両状態量となる。ζφ（Ｖ）、ωφ（Ｖ）、ζ_v（Ｖ）、ω_v（Ｖ）は、過渡特性に関する車両状態量となる。
ここで、車両モデルを使用した車両状態量について説明する。
車両モデルとして２輪モデルを採用すると、車両のヨーレートと横速度は、下記式で表すことが出来る。すなわち、下記（１）式の状態方程式から、操舵角θ及び車体速Ｖに応じたヨーレートと横速度を推定することが出来る。

ここで、
φ′：ヨーレート
ｓ：微分演算子
θ：運転者の操舵角（前輪転舵角相当）
δ：後輪転舵角
Ｖｘ、Ｖ：車体速
Ｖｙ：横速度
Ｉｚ：車両慣性モーメント
Ｍ：車両重量
Ｌｆ：前軸〜重心点距離
Ｌｒ：重心点〜後軸距離
Ｎ：ギア比
Ｋｆ：前輪コーナリングパワー
Ｋｒ：後輪コーナリングパワー
Ｃｆ：前輪コーナリングフォース
Ｃｒ：後輪コーナリングフォース
また、

である。
次に、上記状態方程式から、前輪操舵に対するヨーレート、及び横速度の伝達関数を求めると、下記（３）式及び（４）式となる。

上記（３）式から、ヨーレートの伝達関数は、下記式で表すことが出来る。

また、上記（４）式から横速度の伝達関数は、下記式で表すことが出来る。

以上から、操舵角θ及び車体速Ｖに応じた車両の走行状態を、ヨーレート及び横速度で特定することが出来る。
そして、ヨーレートに係る車両状態量（車両パラメータ）が、ｇφ（Ｖ）、ζφ（Ｖ）、ωφ（Ｖ）、Ｔφ（Ｖ）となる。
また、横速度に係る車両状態量（車両パラメータ）は、ｇ_v（Ｖ）、ζ_v（Ｖ）、ω_v（Ｖ）、Ｔ_v（Ｖ）となる。
ここで、ｇφ（Ｖ）、ｇ_v（Ｖ）は、特性モードの基本状態を示す状態量（基本の車両状態量）である。
ζφ（Ｖ）、ζ_v（Ｖ）は、減衰項に係る状態量である。
ωφ（Ｖ）、ω_v（Ｖ）は、バネ系の固有振動数に係わる状態量である。
Ｔφ（Ｖ）、Ｔ_v（Ｖ）は、定常偏差に係わる状態量である。

次に、前後輪転舵用目標値演算部４Ａａ−２について説明する。
前後輪転舵用目標値演算部４Ａａ−２は、運転者操舵角θ、車体速Ｖ、及び車両モデル演算部４Ａａ−１が演算した車両状態量から、車両の目標ヨーレートφ′^*fr、及び目標横速度Ｖy^*frを求める。
先ず、選択されている車両特性モードに応じた目標特性状態量を算出する。
すなわち、車両モデルに対応する車両状態量に対して、下記式のように、それぞれ車両特性モードに応じたゲインを乗算する。これによって、車両モデル演算部４Ａａ−１が演算した車両状態量を、車両特性モードに応じた目標特性状態量に変換する。

目標特性状態量は、ｇφ^*（Ｖ）、ζφ^*（Ｖ）、ωφ^*（Ｖ）、Ｔφ^*（Ｖ）、及びｇ_v ^*（Ｖ）、ζ_v ^*（Ｖ）、ω_v ^*（Ｖ）、Ｔ_v ^*（Ｖ）である。
ｇφ^*（Ｖ） ＝ｇφ（Ｖ） ×yrate_gain_map1
ζφ^*（Ｖ） ＝ζφ（Ｖ） ×yrate_zeta_map1
ωφ^*（Ｖ） ＝ωφ（Ｖ） ×yrate_omegn_map1
Ｔφ^*（Ｖ） ＝Ｔφ（Ｖ） ×yrate_zeta_map1
ｇ_v ^*（Ｖ） ＝ｇ_v（Ｖ） ×vy_gain_map1
ζ_v ^*（Ｖ） ＝ζ_v（Ｖ） ×vye_zeta_map1
ω_v ^*（Ｖ） ＝ω_v（Ｖ） ×vy_zero_mapa1
Ｔ_v ^*（Ｖ） ＝Ｔφ（Ｖ） ×vy_zeta_map1
ただし、yrate_gain_map1、yrate_omegn_map1、yrate_zeta_map1,yrate_zero_mapa1、 vy_gain_map1、vy_omegn_map1、vye_zeta_map1、vy_zero_mapa1は、車速によって変化する予め設定したチューニングパラメータである。

ここで、yrate_gain_map1、及びvy_gain_map1は、車両特性モード毎に別のマップを有する。そして、選択された車両特性モードに対応するyrate_gain_map1、及びvy_gain_map1を使用する。なお、このマップの切替は、制御切替部４Ｃが行う。
次に、前後輪転舵用目標値演算部４Ａａ−２は、車両モデル演算部４Ａａ−１が演算した車両状態量の代わりに、車両特性モードに応じた目標特性状態量を適用することで、下記式に基づき、車体速Ｖ、操舵角θ、及び目標特性状態量から目標ヨーレートと目標横速度を求める。
ここで、目標ヨーレートは、下記（９）式となる。

また、目標横速度は、下記（１０）式となる。

次に、第１目標出力値生成部４Ａｂについて説明する。
第１目標出力値生成部４Ａｂは、目標値生成部４Ａａが演算した目標ヨーレートφ′^*frと、目標横速度Ｖy^*frとから、目標転舵角α^*、δ^*を決定する。
前後輪を操向輪とした操舵時はヨーレート及び横加速度制御であるので、目標前輪転舵角α^*と目標後輪転舵角δ^*は、下記（１２）式、及び（１３）式から求める。

そして、第１演算手段４Ａは、演算した目標前輪転舵角α^*と目標後輪転舵角δ^*を、制御切替部４Ｃに出力する。
（第２演算手段４Ｂ）
次に、第２演算手段４Ｂについて説明する。
第２演算手段４Ｂは、第２目標出力値生成部４Ｂａを備える。この第２目標出力値生成部４Ｂａは、操舵角θと車体速Ｖと、過渡応答に関係しない車両状態量とから、車両特性モードに応じた目標前輪転舵角α^*と目標後輪転舵角δ^*を求める。

ここで、上記（１）式と同じ状態方程式（同じ車両モデル）を採用すると、上述の（５）式、（７）式において、過渡応答特性となる微分項及び積分項を除いた伝達関数は、次のようになる。
φ′（ｓ） ＝ｇφ（Ｖ）・θ（ｓ）
Ｖｙ（ｓ） ＝ｇ_v（Ｖ）・θ（ｓ）
すなわち、第２演算手段４Ｂでは、上述の車両状態量のうち、ｇφ（Ｖ）及びｇ_v（Ｖ）を使用する。
すなわち、下記式に基づき、車体速Ｖと操舵角θに応じたｇφ（Ｖ）及びｇ_v（Ｖ）を演算する。

次に、演算した車両状態量ｇφ（Ｖ）及びｇ_v（Ｖ）を、車両特性モードに応じた目標特性状態量ｇφ^*（Ｖ）、ｇ_v ^*（Ｖ）に変換する。
ｇφ^*（Ｖ） ＝ｇφ（Ｖ） ×yrate_gain_map1
ｇ_v ^*（Ｖ） ＝ｇ_v（Ｖ） ×vy_gain_map1
ただし、yrate_gain_map1、vy_gain_map1は、上述のように、車速によって変化する予め設定したチューニングパラメータである。このyrate_gain_map1、及びvy_gain_map1は、車両特性モード毎に別のマップを有する。そして、選択された車両特性モードに対応するyrate_gain_map1、及びvy_gain_map1を使用する。yrate_gain_map1、vy_gain_map1自体はは、第１演算手段４Ａで用いるパラメータと同値である。なお、このマップの切替は、制御切替部４Ｃが行う。
次に、車両状態量の代わりに、車両特性モードに応じた目標特性状態量を適用することで、下記式に基づき、車体速Ｖ、操舵角θ、及び目標特性状態量から目標ヨーレートと目標横速度を求める。
ここで、目標ヨーレートは、下記（１６）式となる。

また、目標横速度は、下記（１７）式となる。

ここで、過渡特性の項がないので、目標ヨーレートの微分値、及び目標横速度の微分値はゼロとなっている。
次に、演算した目標ヨーレートφ′^*と、目標横速度Ｖy^*とから、目標前後輪舵角α^*、δ^*を決定する。
前後輪を操向輪とした操舵時はヨーレート及び横加速度制御であるので、目標前輪転舵角α^*と目標後輪転舵角δ^*は、下記（１８）式、及び（１９）式から求める。

そして、第２演算手段４Ｂは、演算した目標前輪転舵角α^*と目標後輪転舵角δ^*を、制御切替部４Ｃに出力する。
次に、制御切替部４Ｃの処理について、図３を参照しつつ説明する。
制御切替部４Ｃは、目標転舵角の選択処理と、車両特性モードのマップの切替処理を行う。切り替えたマップは、第１演算手段４Ａ及び第２演算手段４Ｂで使用する。
まずステップＳ１０にて、モード選択スイッチ信号を読み込む。続いて、ステップＳ２０にて、モード選択スイッチ信号の通信が正常であるか判定を行なう。正常と判定した場合にはステップＳ３０に移行する。正常でないと判定した場合には、ステップＳ７０に移行する。すなわち、正常でない場合は、前回の制御特性モードに固定し切替を実施しない。

ステップＳ３０では、モード選択スイッチ信号のモードを判定し、モードがＡであればステップＳ４０に移行する。モードがＢであればステップＳ５０に移行する。そして、ステップＳ４０及びＳ５０にて、選択されたモードを記憶する。
続いて、ステップＳ６０では、現在のモードと前回のモードとを比較し、スイッチの切り替わり有無を判定する。切り替わったと判定すると、ステップＳ８０に移行して、制御切替処理を実施する。切り替わっていないと判定すると、ステップＳ７０に移行する。

ステップＳ７０では、前回の制御特性モードに固定し切替を実施せず、ステップＳ１２０に移行する。
ステップＳ８０では、記憶したモード選択スイッチ信号のモードがＡか否かを判定する。モードがＡの場合にはステップＳ９０に移行して、ＭＯＤＥ＿Ａ用の制御特性マップを選択する。一方、モードがＢの場合にはステップＳ１００に移行して、ＭＯＤＥ＿Ｂ用の制御特性マップを選択する。この処理によって、第１演算手段４Ａ及び第２演算手段４Ｂで使用するマップが変更して、選択された車両特性モードのマップとなる。

続いて、ステップＳ１１０では、操舵角θが所定角度以下で且つ操舵角速度が所定速度以下か否かを判定する。条件を満足する場合には、制御切替実施を許可し、ステップＳ１６０に移行する。一方、条件を満足しない場合にはステップＳ１２０に移行する。ここで、前記操舵角θの閾値を十分小さくすることで、操舵角速度が遅い場合のみに制御切替実施を許可するのと略等しい効果を得ることも出来る。

ステップＳ１２０では、前回選択は第１演算手段４Ａ側の目標転舵角を使用したか否かを判定する。条件を満足する場合にはステップＳ１３０に移行する。一方、条件を満足しない場合にはステップＳ１４０に移行する。
ステップＳ１３０では、第１演算手段４Ａが演算した目標転舵角を選択する。その後、復帰する。
ステップＳ１４０では、タイマーを使用して第２演算手段４Ｂに移行後ある一定時間以上経過しているか否かを判定する。条件を満足する場合にはステップＳ１６０に移行する。一方、条件を満足しない場合には、ステップＳ１５０に移行する。

ステップＳ１５０では、第１演算手段４Ａが演算した目標転舵角と第２演算手段４Ｂが演算した目標転舵角の差分が、所定値以下の状態が所定時間継続しているか否かを判定する。条件を満足する場合にはステップＳ１３０に移行する。一方、条件を満足しない場合には、ステップＳ１６０に移行する。なお、ステップＳ１４０にて所定時間後か否かを判定しているため、差分が、所定値以下の状態が所定時間継続しているかの時間判定は省略しても良い。
ステップＳ１６０では、第２演算手段４Ｂが演算した目標転舵角を選択する。その後、復帰する。

（動作）
出来るだけ車両の実際の走行状態を検出するために、車両モデルを使用して車両走行状態を表すヨーレート及び横速度を演算して、車両特性モードに応じた目標ヨーレート及び目標横速度を求める。そして、その目標ヨーレート及び目標横速度を実現するための目標転舵角を演算する。
このため、目標ヨーレート及び目標横速度には、過渡応答分が含まれる。このため、第１演算手段４Ａで演算した目標ヨーレート及び目標横速度をモード切替に関係無く使用すると、車両特性モードの切替時に積分計算による演算値が急変するなど、図５のＡで示すように、目標転舵角の急変が発生するおそれがある。

これに対し、本実施形態では、図５に示すように、制御切替直後において第１演算手段４Ａでは意図しない舵角指令値が発生する期間だけ、第１演算手段４Ａによる値Ａの代わりに、第２演算手段４Ｂが演算した値Ｂを使用する。この結果、意図しない舵角指令値の急変の発生が抑えられているため、運転者への違和感を防止することができる。

ここで、前輪用転舵アクチュエータ５及び後輪用転舵アクチュエータ９は、転舵アクチュエータを構成する。車速センサ２１は車体速取得手段を構成する。操舵角センサ２０は操舵角取得手段を構成する。選択部２２は選択手段を構成する。
第１演算手段４Ａは、第１目標転舵角演算手段を構成する。第２演算手段４Ｂは、第２目標転舵角演算手段を構成する。制御切替部４Ｃは、目標転舵角選択手段を構成する。前輪転舵コントローラ６及び後輪転舵コントローラ１０は転舵コントローラを構成する。

（本実施形態の効果）
（１）第１目標転舵角演算手段は、車体速Ｖと操舵角θとから推定する車両走行状態に係る定常特性に関する基本の車両状態量及び減衰特性に関する車両状態量によって、選択手段で選択された車両特性モードに応じた目標ヨーレートおよび目標横速度を演算し、その演算した目標ヨーレートおよび目標横速度に基づいて操向輪の目標転舵角を演算する。第２目標転舵角演算手段は、車体速Ｖと操舵角θとから推定する車両走行状態に係る車両状態量のうち、基本の車両状態量によって、選択手段で選択された車両特性モードに応じた目標ヨーレートおよび目標横速度を演算し、その演算した目標ヨーレートおよび目標横速度に基づいて操向輪の目標転舵角を演算する。目標転舵角選択手段は、初期値として第１目標転舵角演算手段が演算した目標転舵角を選択し、上記車両特性モードの選択切替を検出すると、第２目標転舵角演算手段が演算した目標転舵角を選択する。転舵コントローラは、目標転舵角選択手段が選択した目標転舵角を目標値として、転舵アクチュエータを介して操向輪を転舵制御する。
車両特性モードの切替時に、過渡応答の発生を抑制する。これによって、運転者への違和感を防止できる。

（２）目標転舵角選択手段は、第２目標転舵角演算手段が演算した目標転舵角の選択を、操舵角θ及び操舵角速度の絶対値がそれぞれ所定閾値以下の場合に実施する。
これによって所定以上の過渡応答が発生する場合にだけ、第２目標転舵角演算手段が演算した目標転舵角が選択される。この結果、不必要な目標転舵角の切替を抑制する。
また、操舵角θ及び操舵角速度の絶対値がそれぞれ所定閾値以下の場合に、第２目標転舵角演算手段が演算した目標転舵角に切り替える。このため、切替時において、第２目標転舵角演算手段が演算した目標転舵角は、第２目標転舵角演算手段が演算した目標転舵角と近い値となるため、違和感の少ない切替を実現できる。

（３）目標転舵角選択手段は、第２目標転舵角演算手段が演算した目標転舵角を選択してから所定時間経過後であり、且つ第２目標転舵角演算手段が演算する目標転舵角と第１目標転舵角演算手段が演算する目標転舵角との偏差が所定位置以下となったと判定すると、第１目標転舵角演算手段が演算した目標転舵角を選択する。
これによって、第２目標転舵角演算手段が演算する目標転舵角から第１目標転舵角演算手段が演算する目標転舵角への車両特性モード切替時の運転者への違和感を防止できる。

（４）減衰特性に関する車両状態量は、目標ヨーレートおよび目標横速度を演算する際における、微分項及び積分項の係数となる状態量である。
これによって、第２目標転舵角演算手段が演算した目標転舵角の特性が、過渡特性を除いた定常特性のみの特性となって、車両特性モード切替時の過渡応答を確実に抑えることが出来る。

４ 舵角制御コントローラ
４Ａ 第２演算手段
４Ａａ 目標値生成部
４Ａａ−１ 車両モデル演算部
４Ａａ−２ 前後輪転舵用目標値演算部
４Ａｂ 第１目標出力値生成部
４Ｂ 第２演算手段
４Ｂａ 第２目標出力値生成部
４Ｃ 制御切替部
５ 前輪用転舵アクチュエータ
６ 前輪転舵コントローラ
９ 後輪用転舵アクチュエータ
１０ 後輪転舵コントローラ
１２ 後輪
２０ 操舵角センサ
２１ 車速センサ
２２ モード選択部
Ｖ 車体速
Ｖy^* 目標横速度
φ^* 目標ヨーレート
α^* 目標前輪転舵角
δ^* 目標後輪転舵角
θ 運転者の操舵角

Claims (5)

1. 操向輪を転舵させる転舵アクチュエータと、車体速を取得する車体速取得手段と、ステアリングホイールの操舵角を取得する操舵角取得手段と、運転者が操作して車両特性モードを選択する選択手段と、
   車体速と操舵角とから推定する車両走行状態に係る定常特性に関する基本の車両状態量及び過渡特性に関する車両状態量によって、選択手段で選択された車両特性モードに応じた目標ヨーレートおよび目標横速度を演算し、その演算した目標ヨーレートおよび目標横速度に基づいて操向輪の目標転舵角を演算する第１目標転舵角演算手段と、
   車体速と操舵角とから推定する車両走行状態に係る上記定常特性に関する基本の車両状態量によって、選択手段で選択された車両特性モードに応じた目標ヨーレートおよび目標横速度を演算し、その演算した目標ヨーレートおよび目標横速度に基づいて操向輪の目標転舵角を演算する第２目標転舵角演算手段と、
   初期値として第１目標転舵角演算手段が演算した目標転舵角を選択し、上記車両特性モードの選択切替を検出すると、第２目標転舵角演算手段が演算した目標転舵角を選択する目標転舵角選択手段と、
   目標転舵角選択手段が選択した目標転舵角を目標値として、転舵アクチュエータを介して操向輪を転舵制御する転舵コントローラと、
   を備え、
   上記目標転舵角選択手段は、第２目標転舵角演算手段が演算する目標転舵角と第１目標転舵角演算手段が演算する目標転舵角との偏差が所定位置以下となったと判定すると、第１目標転舵角演算手段が演算した目標転舵角を選択することを特徴とする車両舵角制御装置。
2. 上記目標転舵角選択手段は、第２目標転舵角演算手段が演算した目標転舵角を選択してから所定時間経過後と判定すると、第１目標転舵角演算手段が演算した目標転舵角を選択することを特徴とする請求項１に記載した車両舵角制御装置。
3. 上記目標転舵角選択手段は、第２目標転舵角演算手段が演算した目標転舵角の選択を、操舵角及び操舵角速度の絶対値がそれぞれ所定閾値以下の場合に実施することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した車両舵角制御装置。
4. 上記過渡特性に関する車両状態量は、目標ヨーレートおよび目標横速度を演算する際における、微分項及び積分項の係数となる状態量であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した車両舵角制御装置。
5. 車体速とステアリングホイールの操舵角とから推定する車両の走行状態に係る車両状態量に基づき目標ヨーレートおよび目標横速度を演算し、その演算した目標ヨーレートおよび目標横速度に基づいて操向輪の目標転舵角を演算し、その目標転舵角を目標値として、転舵アクチュエータを介して操向輪を転舵制御する車両舵角制御方法であって、
   運転者の操作によって車両特性モードの選択切替を検出すると、一時的に、車体速とステアリングホイールの操舵角とから推定する車両の走行状態に係る車両状態量のうち、定常特性に関する基本の車両状態量に基づき目標ヨーレートおよび目標横速度を演算し、その演算した目標ヨーレートおよび目標横速度に基づいて演算した操向輪の目標転舵角を上記目標値とし、
   更に、上記推定する車両の走行状態に係る車両状態量に基づき演算した目標転舵角と、上記車両状態量のうち定常特性に関する基本の車両状態量に基づき演算した目標転舵角との偏差が所定値以下となったら、上記推定する車両の走行状態に係る車両状態量に基づき演算した目標転舵角を上記目標値とすることを特徴とする車両舵角制御方法。

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