JP5870811B2 - 操舵角取得装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の操舵輪角に対応する操舵角を取得する技術に関するものである。

従来から、貨物車両や旅客輸送車両等の大型車両にも、特許文献１に示されるような横滑り防止装置が搭載されている。このような横滑り防止装置は、車両の旋回挙動が乱れた際に、車両の各車輪に設けられたブレーキの制動力を調整することにより横滑り防止制御を行い、車両の旋回挙動を可能な限り安定させるものである。このような横滑り防止装置では、操舵輪角に対応する操舵角をステアリングセンサで検出し、当該操舵角等に基づいて目標ヨーレートを算出し、当該目標ヨーレートとヨーレートセンサが検出した実測ヨーレートが乖離した場合に、車両の旋回挙動が乱れたと判断し、横滑り防止制御を開始させている。

上記のような大型車両は、車両の進行方向に回動するピットマンアームと、操舵輪を左右方向回動可能に支持するステアリングナックルと、ピットマンアームとステアリングナックルを連結するドラックリンクを備えたピットマンアーム式のステアリング機構を備えているのが一般的である。つまり、大型車両では、運転席のステアリングと操舵輪が離間している構造が多く、上述したドラックリンクで、ピットマンアームとステアリングナックルとを連結し、ステアリングによって発生する操舵力を操舵輪に伝達している。

特開２００５−３５４４１号公報

上述したピットマンアーム式のステアリング機構を備えた車両では、車両の旋回時に、ステアリングセンサで検出された操舵角が、実際の操舵輪角と正確に対応しておらず乖離してしまうという問題があった。このため、正確な目標ヨーレートを算出することができず、車両の旋回挙動が乱れていないのにも関わらず、車両の旋回挙動が乱れたと判断されるおそれがあり、或いは、車両の旋回挙動が乱れているにも関わらず、車両の旋回挙動が乱れていないと判断されるおそれがあり、横滑り防止制御の精度が低下してしまうおそれがあった。なお、操舵輪角を検出するセンサを設ければ、正確な操舵輪角を検出することができるが、前記センサの追加分だけコスト高になってしまう。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、進行方向に回動するピットマンアームと、ピットマンアームとステアリングナックルを連結するドラックリンクを備えた車両において、実際の操舵輪角に対応する操舵角を取得することができる技術を提供する。

上述した課題を解決するためになされた、請求項１に係る発明によると、ステアリング（３１）の操舵力が伝達され、進行方向に回動するピットマンアーム（２６）と、操舵輪（Ｗｆｒ）を左右方向回動可能に支持するステアリングナックル（２２）と、前記ピットマンアームと前記ステアリングナックルを接続するドラックリンク（２５）と、を備えた車両において、前記ステアリングの操舵角を検出する操舵角検出部（３３）と、前記車両の横加速度を検出する横加速度検出部（６３）と、前記横加速度検出部によって検出された前記横加速度に基づいて、操舵角誤差を算出する操舵角誤差算出手段（６１）と、前記操舵角検出部によって検出された前記操舵角を、前記操舵角誤差算出手段によって算出された前記操舵角誤差に基づいて補正して補正後操舵角を取得する操舵角補正手段（６１）と、を有する。

請求項２に係る発明は、請求項１において、前記車両の車重を推定する車重推定手段（６１）を更に有し、前記操舵角誤差算出手段は、前記車重推定手段が推定した前記車重を加味して前記操舵角誤差を算出する。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２において、前記操舵角誤差算出手段は、前記操舵角検出部によって検出された前記操舵角を加味して前記操舵角誤差を算出する。

請求項１に係る発明によれば、操舵角誤差算出手段は、横加速度に基づいて、操舵角誤差を算出する。本願発明者は、操舵輪角に対応する操舵角を取得する技術について研究を重ねた結果、「進行方向に回動するピットマンアームと、操舵輪を左右方向回動可能に支持するステアリングナックルと、ピットマンアームとステアリングナックルを接続するドラックリンクと、を備えた車両では、車両のロール量と操舵角誤差との間に相関関係がある」という知見を得た。つまり、車両の旋回時に、車両がロールし、操舵輪がストロークすると、ピットマンアームとドラックリンクとの連結部は上下方向に移動しないのに対して、ドラックリンクとナックルアームとの連結部は上下方向に移動するため、当該連結部の上下動に伴い、ドラックリンクが回動して、ナックルアームが左右方向に回動し、操舵輪が左右に回動し、操舵角誤差が発生する。

よって、上記のように進行方向に回動するピットマンアームと、ステアリングナックルと、ピットマンアームとステアリングナックルを接続するドラックリンクと、を備えた車両では、車両のロール量と相関のある横加速度を検出することにより、操舵角誤差を算出することができる。これにより、操舵角誤差に基づいて、操舵角を補正することができ、実際の操舵輪角と対応する操舵角を取得することができる。また、横加速度を検出する横加速度検出部が搭載されている車両であれば、プログラムの追加だけで、実際の操舵輪角と対応する操舵角を取得することができ、コスト高とならずに、実際の操舵輪角と対応する操舵角を取得することができる。

請求項２に係る発明によれば、操舵角誤差算出手段は、車重を加味して操舵角誤差を算出する。車重と車両のロール量とは相関関係が有る。従って、車重を操舵角誤差に算出に加味することにより、より正確な操舵角誤差を算出することができる。

請求項３に係る発明では、操舵角誤差算出手段は、操舵角を加味して操舵角誤差を算出する。本願発明者は、「ドラックリンクの水平面に対する角度が大きくなる程、操舵輪のストロークに対するステアリングナックルの回動量は大きくなる」という知見を得た。よって、ドラックリンクの水平面に対する角度は、操舵角に対応しているので、操舵角を操舵角誤差に算出に加味することにより、より正確な操舵角誤差を算出することができる。

本発明の操舵角取得装置が搭載される車両の一実施形態を表した概要図である。 （Ａ）は図１のＡ矢視図であり、（Ｂ）図１のＢ矢視図であり、（Ｃ）は図１のＣ矢視図である。 本発明の概要を説明するための車両の上面図であり、（Ａ）は非ロール状態の車両を示す上面図であり、（Ｂ）はロール状態の車両の状態を示す上面図である。 本発明の概要を説明するための車両の側面図であり、（Ａ）は非ロール状態の車両を示す側面図であり、（Ｂ）はロール状態の車両を示す側面図である。 横加速度と操舵角誤差との関係を表したマッピングデータであり、（Ａ）は操舵角最大時に用いられるマッピングデータであり、（Ｂ）は操舵角最小時に用いられるマッピングデータである。 図１に示したブレーキ制御ＥＣＵにて実行されるプログラムである操舵角補正処理のフローチャートである。

（車両の構成の説明）
以下、本発明の操舵角取得装置の一実施形態を、図面を参照して説明する。本実施形態の車両１００は、貨物車両や旅客輸送車両等の大型車両であり、図１に示すように運転席のステアリング３１と操舵輪Ｗｆｌ、Ｗｆｒの距離が離間し、貨客によって、車重が大きく変化する車両である。

なお、以下の説明において、車両１００の進行方向を前方向とし、車両１００の後退方向を後方向とする。また、以下の説明において、”操舵角”とは、後述のステアリングセンサ３３によって検出されるステアリング３１の中立位置からの角度をいい、”操舵輪角”とは操舵輪Ｗｆｒ、Ｗｆｌの直進位置からの角度をいうものとする。”操舵輪角”は、”操舵角”からステアリングギヤ比Ｎを除算することにより算出されるので、”操舵角”と”操舵輪角”とは、互いに対応している。

図１や図２に示すように、車両１００は、フレーム１０、操舵輪である左右前輪Ｗｆｌ、Ｗｆｒ、左右後輪Ｗｒｌ、Ｗｒｒ、操舵輪軸２１、第１ステアリングナックル２２、第２ステアリングナックル２３、ドラックリンク２５、ピットマンアーム２６、ショックアブソーバ２９、５３、ステアリング３１、ステアリングシャフト３２、ステアリングセンサ３３、パワーステアリング装置３４、リーフスプリング４１、５１、後輪軸５２、及びブレーキ装置Ｂｒｌ、Ｂｒｒ、Ｂｒｌ、Ｂｒｒを備えている。

図１に示すように、フレーム１０は、車両１００の前後方向に延び、車両１００の幅方向に平行に配設された一対のサイドメンバー１１と、一対のサイドメンバー１１間を接続する複数のクロスメンバー１２とから構成されている。図２の（Ａ）に示すように、サイドメンバー１１の前方下部には、ハンガブラケット４５、４６が取り付けられている。リーフスプリング４１は、サイドメンバー１１の下方を当該サイドメンバー１１に沿って配設され、その前後端がそれぞれハンガブラケット４５、４６によって支持されている。

フレーム１０の前方の下方には、サイドメンバー１１と直交して、操舵輪軸２１が配設され、当該操舵輪軸２１上にリーフスプリング４１が載置されている。なお、操舵輪軸２１は、一対のＵボルト４２と固定金具４３によってリーフスプリング４１の長手方向中間部に吊下支持されている。すなわち、プレート状の固定金具４３が操舵輪軸２１の下部に配設され、この固定金具４３の四隅に形成された不図示の円孔にＵボルト４２の各下端部が上方から貫通しており、各Ｕボルト４２の固定金具４３を貫通する下端ネジ部に螺合するナット４４を締め付けることによって、操舵輪軸２１がリーフスプリング４１に吊下支持されている。このような構造により、操舵輪軸２１はフレーム１０に対して上下方向ストローク可能になっている。

図１に示すように、操舵輪軸２１の両端よりもやや内側位置には、ショックアブソーバ２９の下端が、回転支持されている。そして、ショックアブソーバ２９の上端は、サイドメンバー１１に取り付けられたブラケット（不図示）によって、回転支持されている。

操舵輪軸２１の両端には、上下方向にキングピン軸２１ａが形成されている。右側のキングピン軸２１ａには、左右方向回動可能に第１ステアリングナックル２２が取り付けられている。また、左側のキングピン軸２１ａには、左右方向回動可能に第２ステアリングナックル２３が取り付けられている。第１ステアリングナックル２２及び第２ステアリングナックル２３は、それぞれ、操舵輪Ｗｆｒ、Ｗｆｌに操舵力を伝達するためのものであり、操舵輪Ｗｆｒ、Ｗｆｌを、ハブ（不図示）を介して左右方向回動可能に支持するものである。第１、第２ステアリングナックル２２、２３には、車両１００の側方側に突出する車軸２２ａ、２３ａ形成されている。この車軸２２ａ、２３ａに、それぞれ、ハブが回転可能に取り付けられ、当該ハブに右前輪Ｗｆｒ、左前輪Ｗｆｌが取り付けられている。また、第１、第２ステアリングナックル２２、２３には、それぞれ、右前輪Ｗｆｒ、左前輪Ｗｆｌに制動力を付与するブレーキ装置Ｂｆｒ、Ｂｆｌが設けられている。

第１、第２ステアリングナックル２２、２３には、それぞれ、キングピン軸２１ａから前方に突出するナックルアーム２２ｂ、２３ｂが形成されている。ナックルアーム２２ｂ、２３ｂの先端に形成されたナックルアームエンド２２ｃ、２３ｃに、タイロッド２４が回転連結されている。このような構造により、第１ステアリングナックル２２が回動すると、タイロッド２４によって第２ステアリングナックル２３に力が伝達され、第２ステアリングナックル２３が、第１ステアリングナックル２２に連動して同一回動方向に回動する。このように、本実施形態のステアリング機構は、一方のステアリングナックル２２の回動を、他方のステアリングナックル２３に伝達するタイロッド２４を有するクロスリンク・ピットマンアーム式のステアリング機構である。

第１ステアリングナックル２２には、キングピン軸２１ａから、車両１００の内側（サイドメンバー１１側）に向かってショックアブソーバ２９を迂回するように略Ｃ形状の伝達アーム２２ｄが延出形成されている。

図１や図２に示すように、フレーム１０の前方には、図示しないブラケットを介してパワーステアリング装置３４が取り付けられている。パワーステアリング装置３４には、ステアリングシャフト３２によって、ステアリング３１の操舵力が入力される。パワーステアリング装置３４には、車両１００の幅方向に突出する出力軸３４ａが回転可能に設けられている。ステアリングシャフト３２から入力されたステアリング３１の操舵力が、パワーステアリング装置３４で増幅されて、出力軸３４ａから出力される。

出力軸３４ａには、出力軸３４ａを回転中心として、車両１００の進行方向に回動するピットマンアーム２６が取り付けられている。ドラックリンク２５の両端は、それぞれ、伝達アーム２２ｄの末端に形成された第１連結部２２ｅと、ピットマンアーム２６の先端に形成された第２連結部２６ａに回転連結されている。このような構造により、ステアリング３１の操舵力が、ステアリングシャフト３２、パワーステアリング装置３４、ピットマンアーム２６、ドラックリンク２５、ステアリングナックル２２（タイロッド２４、ステアリングナックル２３）、及び操舵輪Ｗｆｒ、Ｗｆｌに順次伝達されて、操舵輪Ｗｆｒ、Ｗｆｌが回動して操舵される。なお、ドラックリンク２５は、その長手方向が車両１００の進行方向を向き、車両１００後方に向かって低くなるように配設されている。

なお、本実施形態では、車両１００に運転手以外の乗員が乗っておらず、荷物を積載していない車両１００の空車時において、ステアリング３１が中立位置（直進位置）にある場合には、図２の（Ｃ）に示すように、ピットマンアーム２６は出力軸３４ａから垂直方向下方に延出している。この状態で、ステアリング３１を左回り（反時計回り）に回転させると、ピットマンアーム２６が出力軸３４ａを中心に時計回りに回動し、操舵輪Ｗｆｒ、Ｗｆｌが左回り（反時計回り）に回動する。逆に、ステアリング３１を右回り（時計回り）に回転させると、ピットマンアーム２６が出力軸３４ａを中心に反時計回りに回動し、操舵輪Ｗｆｒ、Ｗｆｌが右回り（時計回り）に回動する。

サイドメンバー１１の後方には、リーフスプリング５１が取り付けられ、このリーフスプリング５１に、サイドメンバー１１と直交するように配設された後輪軸５２が吊り下げ支持されている。なお、後輪軸５２のリーフスプリング５１への吊り下げ支持構造は、上述した、操舵輪軸２１のリーフスプリング４１への吊り下げ支持構造と同様である。そして、操舵輪軸２１と同様に、後輪軸５２にもショックアブソーバ５３が設けられている。後輪軸５２の両端には、左右後輪Ｗｌｌ、Ｗｉｒが回転可能に取り付けられている。また、後輪軸５２の両端には、左右後輪Ｗｌｌ、Ｗｉｒに制動力を付与するブレーキ装置Ｂｒｌ、Ｂｒｒが設けられている。

ブレーキアクチュエータ６５は、マスタシリンダ（不図示）と各ブレーキ装置Ｂｆｌ、Ｂｆｒ、Ｂｒｌ、Ｂｒｒとの間に設けられて、ブレーキペダル（不図示）の操作の有無に関係なく自動的に形成した制御液圧を各ブレーキ装置Ｂｆｌ、Ｂｆｒ、Ｂｒｌ、Ｂｒｒに付与し、対応する車輪Ｗｆｌ、Ｗｆｒ、Ｗｒｌ、Ｗｒｒに摩擦制動力を発生させ得る装置である。勿論、通常時には、ブレーキペダルの操作量に応じて、制御液圧が各ブレーキ装置Ｂｆｌ、Ｂｆｒ、Ｂｒｌ、Ｂｒｒに付与され、車輪Ｗｆｌ、Ｗｆｒ、Ｗｒｌ、Ｗｒｒに摩擦制動力が発生する。

ステアリングシャフト３２の近傍には、ステアリングシャフト３２の回転角（操舵角）を検出することにより、ステアリング３１の操舵角を検出するステアリングセンサ３３が配設されている。車両１００は、車両１００の旋回挙動を検出するためのヨーレートセンサ６２、及び加速度センサ６３を備えている。ヨーレートセンサ６２は、車体の重心近傍位置に組み付けられており、車両１００に発生している実際のヨーレート（実測ヨーレート）を検出するものである。加速度センサ６３は、車体の重心近傍位置に組み付けられており、車両１００に発生している実際の横加速度及び縦加速度を検出するものである。

車両１００は、車輪速センサＳｆｌ、Ｓｆｒ、Ｓｒｌ、Ｓｒｒを備えている。車輪速センサＳｆｌ、Ｓｆｒ、Ｓｒｌ、Ｓｒｒは、各車輪Ｗｆｌ、Ｗｆｒ、Ｗｒｌ、Ｗｒｒの付近にそれぞれ設けられており、各車輪Ｗｆｌ、Ｗｆｒ、Ｗｒｌ、Ｗｒｒの回転に応じた周波数のパルス信号をブレーキ制御ＥＣＵ６１に出力している。

ブレーキ制御ＥＣＵ６１は、ステアリングセンサ３３、ヨーレートセンサ６２、加速度センサ６３からの各検出信号や、各車輪速センサＳｆｌ、Ｓｆｒ、Ｓｒｌ、Ｓｒｒからの各検出信号を取得し、各種物理量を算出する。つまり、ブレーキ制御ＥＣＵ６１は、ステアリングセンサ３３が出力した検出信号に基づいて、ステアリング３１の操舵角を算出したり、ヨーレートセンサ６２が出力した検出信号に基づいて車両１００の実測ヨーレートを算出したり、加速度センサ６３が出力する検出信号に基づいて車両１００の横加速度を算出したりする。また、ブレーキ制御ＥＣＵ６１は、車輪速センサＳｆｌ、Ｓｆｒ、Ｓｒｌ、Ｓｒｒからの検出信号に基づいて、車両１００の車速を算出する。

ブレーキ制御ＥＣＵ６１は、マイクロコンピュータを有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び不揮発性メモリー等の「記憶部」を備えている。ＣＰＵは、図６に示すフローチャートに対応したプログラムを実行する。ＲＡＭは同プログラムの実行に必要な変数を一時的に記憶するものであり、「記憶部」は前記プログラムや後述のマッピングデータ（図５示）を記憶している。

（横滑り防止制御）
ブレーキ制御ＥＣＵ６１は、上記算出された、操舵角、車速、実測ヨーレート、横加速度に基づき、車両１００の旋回挙動を算出し、車両１００が横滑りしそうになったと判断した場合に、ブレーキアクチュエータ６５に制御信号を出力することにより、制御液圧を各ブレーキ装置Ｂｆｌ、Ｂｆｒ、Ｂｒｌ、Ｂｒｒに付与し、車両１００が横滑りしないように車両運動を制御（横滑り防止制御）する。

以下に、上記横滑り防止制御について説明する。ブレーキ制御ＥＣＵ６１は、加速度センサ６３からの検出信号から算出された横加速度Ｇｙ及び車輪速センサＳｆｌ、Ｓｆｒ、Ｓｒｌ、Ｓｒｒからの検出信号から算出された車速Ｖを、下式（１）に代入して、オーバーステア抑制用目標ヨーレートＹｔｏを算出する。
Ｙｔｏ＝Ｇｙ／Ｖ…（１）
Ｙｔｏ：オーバーステア抑制用目標ヨーレート
Ｇｙ：横加速度
Ｖ：車速

次に、ブレーキ制御ＥＣＵ６１は、上記の横加速度Ｇｙ、ステアリングセンサ３３の検出信号から算出された操舵角Ａｓ、及び上記車速Ｖを下式（２）に代入して、アンダーステア抑制用目標ヨーレートＹｔｕを算出する。
Ｙｔｕ＝Ｇｙ／Ｖ＋Ｃ［（Ｖ・Ａｓ）／｛Ｎ・Ｌ・（１＋Ｋｈ・Ｖ²）｝−Ｇｙ／Ｖ］…（２）
Ｙｔｕ：アンダーステア抑制用目標ヨーレート
Ｇｙ：横加速度
Ｖ：車速
Ｃ：係数
Ａｓ：操舵角
Ｎ：ステアリングギヤ比
Ｌ：ホイールベース
Ｋｈ：スタビリティファクタ

次に、ブレーキ制御ＥＣＵ６１は、ヨーレートセンサ６２によって検出された実測ヨーレートＹａと上記算出された目標ヨーレートＹｔｏ、Ｙｔｕとのヨーレート偏差ΔＹｔｏ（＝Ｙｔｏ−Ｙａ）、ΔＹｔｕ（＝Ｙｔｕ−Ｙａ）をそれぞれ算出する。

次に、ブレーキ制御ＥＣＵ６１は、ヨーレート偏差ΔＹｔｏ、ΔＹｔｕの絶対値が、それぞれ設定されたＥＳＣ介入基準値を越えたと判断した場合には、車両１００が過度のオーバーステア又は過度のアンダーステアであると判断し、ＥＳＣの作動が必要であると判断する。ブレーキ制御ＥＣＵ６１は、ヨーレートセンサ６２やステアリングセンサ３３からの検出信号に基づいて、車両１００が右旋回中であるか左旋回中であるかを判定した後に、ＥＳＣの作動を開始させる。具体的には、ブレーキ制御ＥＣＵ６１は、過度のオーバーステアであると判断した場合には、例えば、車両１００のフロント外輪Ｗｆに対して摩擦制動力Ｆｆが付与されるように、ブレーキアクチュエータ６５を制御して、オーバーステア抑制制御を開始させる。一方で、ブレーキ制御ＥＣＵ６１が、過度のアンダーステアであると判断した場合には、例えば、車両１００のリア内輪Ｗｒに対して摩擦制動力Ｆｆが付与されるように、ブレーキアクチュエータ６５を制御して、アンダーステア抑制制御を開始させる。

（本発明の概要）
以下に図３及び図４を用いて本発明の概要を説明する。図３の（Ａ）に示すように、運転者がステアリング３１を左回りに操作すると、操舵輪Ｗｆｒ、Ｗｆｌが左回りに回動し、車両１００が左向きに旋回する。図３の（Ａ）や図４の（Ａ）に示すように、旋回初期においては、車両１００はロールしていない（非ロール状態）が、車両１００の旋回に伴い車両１００に遠心力が作用し、当該遠心力により車両１００が進行方向右側にロールする（ロール状態）。すると、図４の（Ｂ）に示すように、車両１００の旋回方向に対して外側の操舵輪である右操舵輪Ｗｆｒに加重が作用し、右操舵輪Ｗｆｒがフレーム１０に対して上側にストローク（移動）する。

すると、図４の（Ｂ）に示すように、伝達アーム２２ｄの末端に形成された第１連結部２２ｅが上側に移動する。操舵角が一定であるとすると、第２連結部２６ａは上下方向に移動しない。ここで、第１連結部２２ｅと第２連結部２６ａ間をｌとすると、第１連結部２２ｅと第２連結部２６ａ間の水平方向距離ａは下式（３）で表される。

ａ＝ｌ×ｃｏｓθ…（３）
ｌ：第１連結部２２ｅと第２連結部２６ａ間の距離
ａ：第１連結部２２ｅと第２連結部２６ａ間の水平方向距離
θ：ドラックリンク２５の水平面に対する角度θ

第２連結部２６ａが移動しない状態で、第１連結部２２ｅが上方に移動すると、第１連結部２２ｅに連結されているドラックリンク２５が第２連結部２６ａを中心に時計回りに回動し、ドラックリンク２５の水平面に対する角度θが減少する。このため、上式（３）に基づくように、第１連結部２２ｅと第２連結部２６ａ間の水平方向距離ａが長くなる。

このように、図４の（Ａ）に示す非ロール状態に比べて図４の（Ｂ）に示すロール状態では、第１連結部２２ｅと第２連結部２６ａ間の水平方向距離ａが長くなるので、第１ステアリングナックル２２が、キングピン軸２１ａを中心に反時計回りに回動し、操舵輪Ｗｆｒ、Ｗｆｌが反時計回りに回動し（図３の（Ｂ））、操舵輪角が大きくなる。このように、車両１００の左旋回時には、ステアリング３１の操舵角が一定であったとしても、旋回初期の非ロール状態に比べてロール状態では、操舵輪Ｗｆｒ、Ｗｆｌの操舵輪角が大きくなり、ステアリングセンサ３３で検出された操舵角が、実際の操舵輪角と正確に対応しなくなってしまい解離してしまう。

上述の説明とは逆に、運転者が、ステアリング３１を右回り（時計回り）に操作すると、車両１００が右向きに旋回し、車両１００の旋回方向に対して外側の操舵輪である左操舵輪Ｗｆｌに加重が作用し、車両１００が進行方向左側にロールし、左操舵輪Ｗｆｌがフレーム１０に対して上側にストロークするとともに、右操舵輪Ｗｆｒがフレーム１０に対して下側にストロークする。すると、第１連結部２２ｅが下側に移動し、ドラックリンク２５の水平面に対する角度θが大きくなり、第１連結部２２ｅと第２連結部２６ａ間の水平方向距離ａが短くなる。この結果、第１ステアリングナックル２２が、キングピン軸２１ａを中心に時計回りに回動し、操舵輪Ｗｆｒ、Ｗｆｌが時計回りに回動し、操舵輪角が大きくなる。

操舵角が一定である場合において、車両１００のロール量、つまり、操舵輪Ｗｆｒのストローク量が大きくなる程、操舵輪Ｗｆｒの回動量も大きくなる。つまり、車両１００のロール量が大きくなる程、操舵角誤差は大きくなる。なお、ここで操舵角誤差とは、ステアリングセンサ３３で検出される操舵角と、実際の操舵輪角に対応する実操舵角との誤差をいう。なお、車両１００のロール量は、車両１００に作用する横加速度が大きくなる程大きくなる。このため、図５に示すように、横加速度と操舵角誤差には、車両１００の横加速度が大きくなる程、操舵角誤差が大きくなるという相関関係があることが見出される。そこで、本実施形態では、加速度センサ６３で車両１００の横加速度を検出し、当該検出された横加速度を、図５に示すように、横加速度が大きくなる程、操舵角誤差が大きくなるように関連づけられたマッピングデータに参照させることにより、操舵角誤差を算出し、次いで、当該算出された操舵角誤差に基づいて、ステアリングセンサ３３で検出された操舵角を補正し、実際の操舵輪角と正確に対応する操舵角を取得することにしている。

また、車両１００のロール量は、車両１００の車重が重くなる程大きくなる。このため、図５に示すように、車両１００の車重が重くなる程、車両１００のロールに伴う操舵角誤差が大きくなるという相関関係があることが見出される。そこで、そこで、図５の（Ａ）や（Ｂ）に示すように、車重にそれぞれ対応する複数のマッピングデータから、現在の車両１００の車重に対応するマッピングデータを選択することにより、より正確な操舵角誤差を算出することにしている。なお、図５には、車両１００の最小車重と最大車重について、横加速度と操舵角誤差との関係を表したマッピングデータを示しているが、これらのマッピングデータの間に最小車重と最大車重との間の複数の車重に対応するマッピングデータが存在するものとする。

また、上述したように、ステアリング３１が中立位置にある場合には、図２の（Ｃ）に示すように、ピットマンアーム２６は出力軸３４ａから垂直方向下方に延出している。このため、ステアリング３１を中立位置から左右回りのどちらかに回転させると、ピットマンアーム２６は出力軸３４ａを中心に回転し、第２連結部２６ａが上方に移動する。ステアリング３１の操舵角が大きい程、第２連結部２６ａが上方への移動量は大きくなり、ドラックリンク２５の水平面に対する角度θ（図４示）が大きくなる。

そして、ドラックリンク２５の水平面に対する角度θが大きくなる程、操舵輪Ｗｆｒ、Ｗｆｌの上下方向のストロークに対する、第１連結部２２ｅと第２連結部２６ａ間の水平方向距離ａ変化量が大きくなり、第１ステアリングナックル２２の回動量は大きくなる。このため、ドラックリンク２５の水平面に対する角度θが大きくなる程、車両１００のロールに伴う操舵角誤差が大きくなるという相関関係があることが見出される。そこで、図５の（Ａ）や（Ｂ）に示すように、操舵角にそれぞれ対応する複数のマッピングデータから、現在の操舵角に対応するマッピングデータを選択することにより、より正確な操舵角誤差を算出することにしている。なお、図５には、車両１００の最大操舵角と最小操舵角（例えば１°）について、横加速度と操舵角誤差との関係を表したマッピングデータを示しているが、これらのマッピングデータの間に複数の最大操舵角と最小操舵角との間の複数の操舵角に対応するマッピングデータが存在するものとする。

（操舵角補正処理）
以下に、図６に示すフローチャートを用いて、上述した操舵角誤差を算出する方法及び実際の操舵輪角と対応する操舵角を取得する操舵角補正処理について説明する。車両１００が走行を開始すると、Ｓ１１において、ブレーキ制御ＥＣＵ６１は、車両１００の車重を推定する。車両１００の車重を推定する方法は、周知となっている様々な手法を採用することが可能であり、例えば、下式（４）に示すような運動方程式を変形した下式（５）を用いることで、車両１００の車重を推定することができる。

Ｆ＝Ｍａ…（４）
Ｍ＝Ｆ／ａ…（５）
Ｆ：車両１００に加わるエネルギー（正・負両方含む）
Ｍ：車両１００の車重
ａ：車両１００の加速度

ブレーキ制御ＥＣＵ６１は、図示しないエンジン制御ＥＣＵから、車両１００に加わる正のエネルギーＦであるエンジンの駆動力を取得するとともに、加速度センサ６３から車両１００の加速度ａを取得し、当該エネルギーＦ及び加速度ａを上式（５）に代入することにより、車両１００の車重Ｍを推定する。なお、車両１００がモータを備えたハイブリッド車両や電気自動車である場合には、ブレーキ制御ＥＣＵ６１は、モータを制御するＥＣＵから正のエネルギーＦであるモータの駆動力を取得して、車両１００の車重Ｍを推定する。或いは、ブレーキ制御ＥＣＵ６１は、車両１００に加わる負のエネルギーＦであるブレーキ装置Ｂｆｌ、Ｂｆｒ、Ｂｒｌ、Ｂｒｒによる制動力を取得して、当該負のエネルギーＦ及び加速度ａを上式（５）に代入することにより、車両１００の車重Ｍを推定することにしても差し支え無い。Ｓ１１が終了すると、プログラムはＳ１２に進む。

Ｓ１２において、ブレーキ制御ＥＣＵ６１は、加速度センサ６３から横加速度を取得するとともに、ステアリングセンサ３３から操舵角を取得し、プログラムをＳ１３に進める。
Ｓ１３において、ブレーキ制御ＥＣＵ６１は、Ｓ１１で算出した車両１００の車重及びＳ１２で取得した操舵角に対応するマッピングデータ（図５示）を選択する。次にブレーキ制御ＥＣＵ６１は、当該選択したマッピングデータに、Ｓ１２で取得した横加速度を参照させて、操舵角誤差を算出する。Ｓ１３の処理が終了すると、プログラムはＳ１４に進む。

Ｓ１４において、ブレーキ制御ＥＣＵ６１は、Ｓ１３で算出した操舵角誤差によって、Ｓ１２において取得された操舵角を補正して、補正後操舵角を取得する。Ｓ１４が終了すると、プログラムはＳ１１に戻る。

なお、ブレーキ制御ＥＣＵ６１は、上記取得した補正後操舵角を、上述の式（２）に代入して、アンダーステア抑制用目標ヨーレートＹｔｕを算出し、車両１００の旋回挙動を求めて、上述した横滑り防止制御を実行する。

（本実施形態の効果の説明）
上述した説明から明らかなように、図６に示すＳ１３において、ブレーキ制御ＥＣＵ６１（操舵角誤差算出手段）は、横加速度に基づいて、操舵角誤差を算出する。本願発明者は、操舵輪角に対応する操舵角を取得する技術について研究を重ねた結果、「進行方向に回動するピットマンアーム２６と、操舵輪Ｗｆｒ、Ｗｆｌを左右方向回動可能に支持するステアリングナックル２２と、ピットマンアーム２６とステアリングナックル２２を接続するドラックリンク２５と、を備えた車両１００では、車両１００のロール量と操舵角誤差との間に相関関係がある」という知見を得た。つまり、車両１００の旋回時に、車両１００がロールし、操舵輪Ｗｆｒ、Ｗｆｌがストロークすると、ピットマンアーム２６とドラックリンク２５との連結部２６ａは上下方向に移動しないのに対して、ドラックリンク２５と第１ステアリングナックル２２との連結部２２ｅは上下方向に移動するため、当該連結部２２ｅの上下動に伴い、ドラックリンク２５が連結部２６ａを中心に回動して、第１ステアリングナックル２２が左右方向に回動し、操舵輪Ｗｆｒ、Ｗｆｌが左右に回動し、操舵角誤差が発生する。

よって、進行方向に回動するピットマンアーム２６と、操舵輪Ｗｆｒ、Ｗｆｌに操舵力を伝達するステアリングナックル２２と、ピットマンアーム２６とステアリングナックル２２を接続するドラックリンク２５と、を備えた車両１００では、車両１００のロール量と相関のある横加速度を検出することにより、操舵角誤差を算出することができる。これにより、操舵角誤差に基づいて、操舵角を補正することができ、実際の操舵輪角と対応する操舵角を取得することができる。また、横加速度を検出する加速度センサ６３（横加速度検出部）が搭載されている車両１００であれば、プログラムの追加だけで、実際の操舵輪角と対応する操舵角を取得することができ、コスト高とならずに、実際の操舵輪角と対応する操舵角を取得することができる。

また、図６のＳ１３において、ブレーキ制御ＥＣＵ６１は、車重を加味して操舵角誤差を算出する。車重と車両１００のロール量とは相関関係が有るので、車重を操舵角誤差に算出に加味することにより、より正確な操舵角誤差を算出することができる。

また、図６のＳ１３において、ブレーキ制御ＥＣＵ６１は、操舵角を加味して操舵角誤差を算出する。本願発明者は、「ドラックリンク２５の水平面に対する角度が大きくなる程、操舵輪Ｗｆｒ、Ｗｆｌの上下方向のストロークに対するステアリングナックル２２の回動量は大きくなる」という知見を得た。よって、ドラックリンク２５の水平面に対する角度は、操舵角に対応しているので、操舵角を操舵角誤差に算出に加味することにより、より正確な操舵角誤差を算出することができる。

なお、以上説明した実施形態では、図５に示すように、横加速度と操舵角誤差との関係を表したマッピングデータを、車両１００の車重や操舵角に応じて選択し、当該選択されたマッピングデータ用いて操舵角誤差を算出している。しかし、横加速度、車重、及び操舵角と操舵角誤差との関係を表した演算式を用いて、操舵角誤差を算出することにしても差し支え無い。

また、以上説明した実施形態では、図６のＳ１３の処理において、ブレーキ制御ＥＣＵ６１は、車重及び操舵角に対応するマッピングデータを選択し、当該選択したマッピングデータに、横加速度を参照させて、操舵角誤差を算出している。しかし、ブレーキ制御ＥＣＵ６１が、図５に示すマッピングデータを線形補間して、車重及び操舵角に対応するマッピングデータを算出し、当該算出されたマッピングデータに、Ｓ１２で取得した横加速度を参照させて、操舵角誤差を算出する実施形態であっても差し支え無い。

以上説明した実施形態では、図６のＳ１３において、車両１００の推定車重を加味して、操舵角誤差を算出している。しかし、操舵輪軸２１や後輪軸５２の軸重を加味して操舵角誤差を算出することにしても差し支え無い。この場合には、より精度高く、操舵角誤差を算出することができる。

以上説明した実施形態では、ステアリング３１の操舵角度を検出する操舵角検出部は、ステアリングシャフト３２の操舵角度を検出するステアリングセンサ３３であるが、パワーステアリング装置３４等に設けられた操舵角検出部であっても差し支え無い。

以上説明した実施形態の車両１００のサスペンションは、車軸懸架式であるが、独立懸架式のサスペンションを備えた車両にも本発明の技術的思想が適用可能なことは言うまでもない。また、以上説明した実施形態では、リーフスプリング式のサスペンションであるが、コイルスプリング式のサスペンションを備えた車両にも本発明の技術的思想が適用可能なことは言うまでもない。

２６…ピットマンアーム、２１…第１ステアリングナックル（ステアリングナックル）、３１…ステアリング、３３…ステアリングセンサ（操舵角検出部）、６１…ブレーキ制御ＥＣＵ（操舵角誤差算出手段、操舵角補正手段、車重推定手段）、６３…加速度センサ（横加速度検出部）、１００…車両、Ｓｆｌ、Ｓｆｒ、Ｓｒｌ、Ｓｒｒ…車輪速センサ、操舵輪Ｗｆｒ、Ｗｆｌ

Claims (3)

1. ステアリング（３１）の操舵力が伝達され、進行方向に回動するピットマンアーム（２６）と、操舵輪（Ｗｆｒ）を左右方向回動可能に支持するステアリングナックル（２２）と、前記ピットマンアームと前記ステアリングナックルを接続するドラックリンク（２５）と、を備えた車両において、
   前記ステアリングの操舵角を検出する操舵角検出部（３３）と、
   前記車両の横加速度を検出する横加速度検出部（６３）と、
   前記横加速度検出部によって検出された前記横加速度に基づいて、操舵角誤差を算出する操舵角誤差算出手段（６１）と、
   前記操舵角検出部によって検出された前記操舵角を、前記操舵角誤差算出手段によって算出された前記操舵角誤差に基づいて補正して補正後操舵角を取得する操舵角補正手段（６１）と、を有する操舵角取得装置。
2. 請求項１において、
   前記車両の車重を推定する車重推定手段（６１）を更に有し、
   前記操舵角誤差算出手段は、前記車重推定手段が推定した前記車重を加味して前記操舵角誤差を算出する操舵角取得装置。
3. 請求項１又は請求項２において、
   前記操舵角誤差算出手段は、前記操舵角検出部によって検出された前記操舵角を加味して前記操舵角誤差を算出する操舵角取得装置。

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