(57)【要約】【課題】左右の転舵機構が互いに連結されていない転舵装置において、すべり角を検出するためのセンサがなくとも、スプリットμ路における車両の安定性を維持する。【解決手段】制御装置５０は、左右の転舵機構のそれぞれに対応した目標ヨーレートを決定する目標ヨーレート決定部２０ｂと、決定された目標ヨーレートに応じた電流指令値を、各電動モータに出力する電流指令値決定部（左転舵ＥＣＵ３０Ｌ及び右転舵ＥＣＵ３０Ｒ）と、左右の転舵輪のそれぞれと路面との摩擦係数を比較し、摩擦係数が低い方の転舵輪に対応する電動モータの出力を略ゼロとする出力補正部とを備える。【選択図】図１
2020100354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに機械的に接続されていない左右の転舵機構を備え且つ前記左右の転舵機構のそれぞれに備えられる各電動モータの駆動力によって左右の転舵輪を個別に転舵する車両用の転舵装置の制御装置であって、
前記左右の転舵機構のそれぞれに対応した目標ヨーレートを決定する目標ヨーレート決定部と、
決定された目標ヨーレートに応じた電流指令値を、前記各電動モータに出力する電流指令値決定部と、
前記左右の転舵輪のそれぞれと路面との摩擦係数を比較し、前記摩擦係数が低い方の転舵輪に対応する電動モータの出力を略ゼロとする出力補正部と、
を備えた
制御装置。
【請求項２】
前記出力補正部は、前記摩擦係数が低い方の転舵輪に対応した電動モータの出力が略ゼロとなるように、前記電流指令値を補正する
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記出力補正部は、前記摩擦係数が低い方の転舵輪に対応した前記電動モータに対する前記電流指令値の電流が漸減するように、当該電流指令値を補正する
請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記出力補正部は、前記左右の転舵輪のそれぞれのスリップ率に基づいて前記比較を行う
請求項１〜３のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記転舵装置は、前記左右の転舵輪のそれぞれに対応した路面の路面状態を検出する路面検出部を備え、
前記出力補正部は、前記路面検出部の検出結果に基づいて、前記比較を行う
請求項１〜３のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項６】
前記出力補正部によって、前記摩擦係数が低い方の転舵輪に対応した電動モータの出力がゼロになるように前記電流指令値が補正される実行時間を決めるためのタイマー閾値を決定する閾値決定部を備え、
前記閾値決定部は、前記車両の速度が大きくなるほど前記タイマー閾値を小さくする
請求項１〜５のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記閾値決定部は、前記車両の上下方向の加速度の変動が大きくなるほど前記タイマー閾値を小さくする
請求項６に記載の制御装置。
【請求項８】
前記閾値決定部は、前記車両の姿勢に基づいて、前記タイマー閾値を決定する
請求項６または７に記載の制御装置。
【請求項９】
前記閾値決定部は、前記出力補正部による前記電流指令値に対する補正が実行されている場合の前記転舵輪の転舵角と、当該補正が行われていない場合の前記転舵輪の転舵角との差分の閾値である転舵角閾値を決定する際に、前記車両の速度が大きくなるほど前記転舵角閾値を小さくする
請求項６〜８のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の制御装置と、
前記左の転舵機構及び前記右の転舵機構とを備え、
前記左の転舵機構は、前記左の転舵輪を個別に転舵するための駆動力を発生する左の前記電動モータを有し、
前記右の転舵機構は、前記右の転舵輪を個別に転舵するための駆動力を発生する右の前記電動モータを有する
転舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置及び転舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステアリングホイールと転舵機構とが機械的に接続されていない車両用の転舵装置がある。例えば、特許文献１には、左右独立操舵可能であるステアリング装置が記載されている。左右の転舵輪それぞれに転舵機構が設けられ、各転舵機構は、電動モータを動力源とする転舵用アクチュエータを備える。転舵機構はそれぞれ、異なった転舵角で独立に転舵輪を転舵可能である。さらに、特許文献１では、スプリットμ路などの、右輪と左輪とで路面から受ける摩擦係数（μ）が異なる場合に、車両の安定性を保つべく、左右の車輪に対して異なる転舵制御を行っている。具体的には、摩擦係数の高い方の車輪に対してはヨーレートに基づいた転舵制御するとともに、摩擦係数の低い方の車輪に対しては当該車輪のすべり角が略ゼロとなるように転舵制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１５４６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１では、車輪に作用するすべり角を検出するために、高価なセンサが必要であるが、軽量化やコストダウンの観点から当該センサがなくとも、スプリットμ路における車両の安定性を維持することが求められている。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、左右の転舵機構が互いに連結されていない転舵装置において、すべり角を検出するためのセンサがなくとも、スプリットμ路における車両の安定性の維持可能な制御装置及び転舵装置を提供する
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る制御装置は、互いに機械的に接続されていない左右の転舵機構を備え且つ左右の転舵機構のそれぞれに備えられる各電動モータの駆動力によって左右の転舵輪を個別に転舵する車両用の転舵装置の制御装置であって、左右の転舵機構のそれぞれに対応した目標ヨーレートを決定する目標ヨーレート決定部と、決定された目標ヨーレートに応じた電流指令値を、各電動モータに出力する電流指令値決定部と、左右の転舵輪のそれぞれと路面との摩擦係数を比較し、摩擦係数が低い方の転舵輪に対応する電動モータの出力を略ゼロとする出力補正部と、備えている。
【０００７】
本発明の一態様に係る転舵装置は、上記制御装置と、左の転舵機構及び右の転舵機構とを備え、左の転舵機構は、左の転舵輪を個別に転舵するための駆動力を発生する左の電動モータを有し、右の転舵機構は、右の転舵輪を個別に転舵するための駆動力を発生する右の電動モータを有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、左右の転舵機構が互いに連結されていない転舵装置において、すべり角を検出するためのセンサがなくとも、スプリットμ路における車両の安定性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態に係る転舵装置の全体的な構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１の上位ＥＣＵの機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図３は、実施の形態に係る低μ路側の転舵輪に対して作用する復元トルクを示す説明図である。
【図４】図４は、実施の形態に係る低μ路側の転舵輪と高μ路側の転舵輪との摩擦円のイメージ例を示す説明図である。
【図５】図５は、実施の形態に係るトルクゼロ制御の有無によるタイヤ横力及びタイヤ前後力の関係を示したグラフである。
【図６】図６は、図１の左転舵ＥＣＵの機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【図７】図７は、実施の形態に係る転舵装置の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、変形例に係る転舵装置の全体的な構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施の形態に係る転舵装置等を、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明される実施の形態は、包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ（工程）、並びにステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。さらに、各図において、実質的に同一の構成要素に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。
【００１１】
［実施の形態］
まず、本発明の実施の形態に係る車両用の転舵装置１００の全体的な構成を説明する。図１は、実施の形態に係る転舵装置１００の全体的な構成の一例を示すブロック図である。転舵装置１００は、車両１に搭載され、左右独立転舵システムが採用されたステア・バイ・ワイヤシステムの構成を備えている。転舵装置１００は、運転者が操向のために操作する操舵部材としてのステアリングホイール２と、車両１の前方側に配置された左転舵輪３Ｌ及び右転舵輪３Ｒとを備える。さらに、転舵装置１００は、左転舵輪３Ｌを個別に転舵するための左転舵機構４Ｌと、左転舵機構４Ｌと機械的に接続されておらず且つ右転舵輪３Ｒを個別に転舵するための右転舵機構４Ｒと、これらを制御するための制御装置５０とを備える。左転舵機構４Ｌは、ステアリングホイール２の回転操作に応じて左転舵輪３Ｌを転舵する。右転舵機構４Ｒは、ステアリングホイール２の回転操作に応じて右転舵輪３Ｒを転舵する。
【００１２】
左転舵機構４Ｌ及び右転舵機構４Ｒはそれぞれ、ステアリングホイール２の回転操作に応じて駆動される左転舵アクチュエータ５Ｌ及び右転舵アクチュエータ５Ｒを備える。左転舵アクチュエータ５Ｌ及び右転舵アクチュエータ５Ｒの例は、電動モータである。また、左転舵機構４Ｌは、左転舵アクチュエータ５Ｌから受ける回転駆動力により左転舵輪３Ｌを転舵させる。右転舵機構４Ｒは、右転舵アクチュエータ５Ｒから受ける回転駆動力により右転舵輪３Ｒを転舵させる。ステアリングホイール２と、左転舵機構４Ｌ及び右転舵機構４Ｒとの間には、ステアリングホイール２に加えられた操舵トルクを機械的に伝達する機械的結合はない。左転舵アクチュエータ５Ｌは、左転舵輪３Ｌのみを転舵し、右転舵アクチュエータ５Ｒは、右転舵輪３Ｒのみを転舵する。
【００１３】
左転舵機構４Ｌ及び右転舵機構４Ｒはそれぞれ、左転舵輪３Ｌ及び右転舵輪３Ｒを転舵させるための回転軸である左転舵軸６Ｌ及び右転舵軸６Ｒを有している。左転舵軸６Ｌ及び右転舵軸６Ｒは、図示しないハブユニットを介して車両１のフロントサスペンションによって支持されている。左転舵軸６Ｌ及び右転舵軸６Ｒを支持するフロントサスペンションは、ストラット式、ダブルウィッシュボーン式及びマルチリンク式等のいかなる形式のサスペンションであってもよい。
【００１４】
さらに、転舵装置１００は、車両１の目標ヨーレートとして、ステアリングホイール２の操舵角を検出する操舵角センサ１０を備える。本実施の形態では、操舵角センサ１０は、ステアリングホイール２の回転シャフトの回転角を検出する。また、転舵装置１００は、左転舵輪３Ｌの転舵角を検出する左転舵角センサ１１Ｌと、右転舵輪３Ｒの転舵角を検出する右転舵角センサ１１Ｒとを備える。
【００１５】
また、車両１には、車両１の速度を検出する車速センサ１２、及び慣性計測装置（以下、「ＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）」とも呼ぶ）１３が設けられている。ＩＭＵ１３は、ジャイロセンサ、加速度センサ及び地磁気センサ等で構成され得る。例えば、ＩＭＵ１３は、車両１の３軸方向の加速度及び角速度等を検出する。角速度の３軸方向の例は、ヨーイング、ピッチング及びローリング方向である。ＩＭＵ１３は、例えばヨーイング方向の角速度（「ヨーレート」とも呼ぶ）を検出する。さらに、ＩＭＵ１３は、ピッチング及びローリング方向の角速度を検出してもよい。
【００１６】
また、車両１には、左転舵輪３Ｌと、右転舵輪３Ｒの車輪速ωｌ、ωｒを検出する車輪速センサ１４Ｌ、１４Ｒが設けられている。なお、図示はしていないが、車両１の各後輪の車輪速を検出する車輪速センサも設けられている。
【００１７】
また、転舵装置１００は、上位ＥＣＵ（電子制御ユニット：Electronic Control Unit）２０及び記憶部２１を備える。記憶部２１は、上位ＥＣＵ２０と別に配置され、上位ＥＣＵ２０と電気的に接続されていてもよく、上位ＥＣＵ２０に含まれていてもよい。左転舵機構４Ｌは、下位ＥＣＵの１つである左転舵ＥＣＵ３０Ｌを備え、右転舵機構４Ｒは、下位ＥＣＵの１つである右転舵ＥＣＵ３０Ｒを備える。上位ＥＣＵ２０は、左転舵ＥＣＵ３０Ｌ、右転舵ＥＣＵ３０Ｒ、操舵角センサ１０、車速センサ１２、ＩＭＵ１３及び車輪速センサ１４Ｌ、１４Ｒと電気的に接続されている。左転舵ＥＣＵ３０Ｌは、上位ＥＣＵ２０、左転舵角センサ１１Ｌ、左転舵アクチュエータ５Ｌ及び右転舵ＥＣＵ３０Ｒと電気的に接続されている。右転舵ＥＣＵ３０Ｒは、上位ＥＣＵ２０、右転舵角センサ１１Ｒ、右転舵アクチュエータ５Ｒ及び左転舵ＥＣＵ３０Ｌと電気的に接続されている。上位ＥＣＵ２０、左転舵ＥＣＵ３０Ｌ、右転舵ＥＣＵ３０Ｒ、左転舵アクチュエータ５Ｌ、右転舵アクチュエータ５Ｒ及び各センサ間の通信は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載ネットワークを介した通信であってもよい。ここで、上位ＥＣＵ２０、左転舵ＥＣＵ３０Ｌ及び右転舵ＥＣＵ３０Ｒは、車両１の制御装置５０を構成する。
【００１８】
上位ＥＣＵ２０は、操舵角センサ１０、車速センサ１２、ＩＭＵ１３、左転舵ＥＣＵ３０Ｌ、右転舵ＥＣＵ３０Ｒ及び記憶部２１から取得する情報に基づき、目標ヨーレートを決定し、当該目標ヨーレートに基づく駆動信号を左転舵ＥＣＵ３０Ｌ及び右転舵ＥＣＵ３０Ｒに出力する。
【００１９】
記憶部２１は、種々の情報の格納及び取り出しを可能にする。記憶部２１は、例えば、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリなどの半導体メモリ、ハードディスクドライブ、又はＳＳＤ等の記憶装置によって実現される。
【００２０】
上位ＥＣＵ２０、左転舵ＥＣＵ３０Ｌ及び右転舵ＥＣＵ３０Ｒは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプロセッサ及びメモリを備えるマイクロコンピュータにより構成されてもよい。メモリは、ＲＡＭ等の揮発性メモリ、及び、ＲＯＭ等の不揮発性メモリであってもよく、記憶部２１であってもよい。上位ＥＣＵ２０、左転舵ＥＣＵ３０Ｌ及び右転舵ＥＣＵ３０Ｒの一部又は全部の機能は、ＣＰＵがＲＡＭを作業用のメモリとして用いてＲＯＭに記録されたプログラムを実行することによって達成されてもよい。
【００２１】
次いで、上位ＥＣＵ２０、左転舵ＥＣＵ３０Ｌ及び右転舵ＥＣＵ３０Ｒの詳細を説明する。図２は、図１の上位ＥＣＵ２０の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【００２２】
図２に示すように、上位ＥＣＵ２０は、取得部２０ａと、目標ヨーレート決定部２０ｂ、出力補正部２０ｄと、を含む。取得部２０ａは、操舵角センサ１０によって検出された操舵角、車速センサ１２によって検出された車両１の速度、ＩＭＵ１３によって検出された車両１のヨーレート（実ヨーレートとも称す）を取得する。取得部２０ａは、操舵角センサ１０から操舵角を取得することによって、ステアリングホイール２の回転シャフトの回転角を取得する。なお、取得部２０ａは、左転舵ＥＣＵ３０Ｌ及び右転舵ＥＣＵ３０Ｒから左転舵輪３Ｌ及び右転舵輪３Ｒの実転舵角及び車速センサ１２から検出された車両１の速度を取得し、当該実転舵角及び車両１の速度に基づいて車両１の実ヨーレートを算出し、取得してもよい。
【００２３】
目標ヨーレート決定部２０ｂは、左転舵機構４Ｌ及び右転舵機構４Ｒそれぞれに対応した目標ヨーレートを決定する。具体的には、目標ヨーレート決定部２０ｂは、取得部２０ａによって取得された転舵角、車速センサ１２によって検出された車両１の速度、ＩＭＵ１３によって検出された実ヨーレート等を用いて、目標ヨーレートを算出する。
【００２４】
出力補正部２０ｄは、左転舵輪３Ｌ及び右転舵輪３Ｒそれぞれと路面との摩擦係数を比較し、摩擦係数が低い方の転舵輪に対応する電動モータの出力をゼロとする。具体的には、出力補正部２０ｄは、比較部２０ｃと、閾値決定部２０ｅとを有している。
【００２５】
比較部２０ｃは、左転舵輪３Ｌ及び右転舵輪３Ｒそれぞれと路面との摩擦係数を比較する。具体的には、比較部２０ｃは、車両１に備わる全ての車輪速センサ１４Ｌ、１４Ｒの検出結果に基づいて、左転舵輪３Ｌのスリップ率Ｓｌ（＝（ωｌ−Ｖ）／ωｌ：Ｖは４輪の平均車輪速）と、右転舵輪３Ｒのスリップ率Ｓｒ（＝（ωｒ−Ｖ）／ωｒ）とを求めて、スリップ率Ｓｌ、Ｓｒを比較する。ここで、スリップ率が大きくなるほど、車輪と路面との間に発生する摩擦係数は小さくなる。つまり、スリップ率Ｓｌ、Ｓｒを比較することは、換言すると、各転舵輪（左転舵輪３Ｌ及び右転舵輪３Ｒ）と路面との摩擦係数を比較しているとも言える。例えば、この比較により、スリップ率Ｓｌの方がスリップ率Ｓｒよりも大きい場合には、比較部２０ｃは、左転舵輪３Ｌ側の路面を低μ路と判断し、右転舵輪３Ｒ側の路面を高μ路と判断する。また、スリップ率Ｓｒの方がスリップ率Ｓｌよりも大きい場合には、比較部２０ｃは、右転舵輪３Ｒ側の路面を低μ路と判断し、左転舵輪３Ｌ側の路面を高μ路と判断する。
【００２６】
なお、比較部２０ｃは、上述した比較時には、スリップ率Ｓｌ、Ｓｒの差分の絶対値が、予め設定されている閾値（後述のスリップ率閾値Ｓｔｈに相当）を超えた場合に、低μ路か高μ路かの判断を行う。つまり、前記差分の絶対値が閾値を超えない場合には、比較部２０ｃは、左転舵輪３Ｌ側の路面と、右転舵輪３Ｒ側の路面とは同程度の摩擦係数であると判断する。
【００２７】
出力補正部２０ｄは、比較部２０ｃの判断結果に基づいて、各アクチュエータ（左転舵アクチュエータ５Ｌ、右転舵アクチュエータ５Ｒ）の駆動力に基づく、各転舵輪（左転舵輪３Ｌ及び右転舵輪３Ｒ）に対する出力トルクを制御する。具体的には、出力補正部２０ｄは、比較部２０ｃの判断結果が高μ路となった転舵輪の転舵ＥＣＵに対しては、目標ヨーレート決定部２０ｂで算出された目標ヨーレートに応じた駆動信号（電流指令値）を出力する。転舵ＥＣＵでは、目標ヨーレートに基づいた転舵角となるようにアクチュエータが駆動されるので、転舵輪には目標ヨーレートに対応した出力トルクが作用することになる。比較部２０ｃの判断結果が、左転舵輪３Ｌ側の路面と、右転舵輪３Ｒ側の路面とが同程度の摩擦係数と判断されていた場合にも同様である。
【００２８】
一方、出力補正部２０ｄは、比較部２０ｃの判断結果が低μ路となった転舵輪の転舵ＥＣＵに対しては、目標ヨーレートともに、アクチュエータに対する駆動信号の電流を略ゼロとするゼロ指令を含んだ駆動信号（電流指令値）を出力する。転舵ＥＣＵでは、アクチュエータへの駆動信号の電流が略ゼロとなるため、アクチュエータが概ねフリーとなり、出力トルクも略ゼロとなる。この状態となることで、低μ路側の転舵輪は、高μ路側の転舵輪の転舵によって車両１の進行方向が変化すると、復元トルクによって車両１の進行方向に転舵輪の向きを揃えようとし、すべり角がゼロ付近に補正される。つまり、低μ路側の転舵輪は、高μ路側の転舵輪の転舵に追従して転舵することになる。
【００２９】
図３は、実施の形態に係る低μ路側の転舵輪３に対して作用する復元トルクを示す説明図である。図３の（ａ）は転舵輪３と接地面の側面図であり、図３の（ｂ）は転舵輪３と接地面の上面図である。なお、図中、Ｐ１はタイヤ中心点を示し、Ｐ２はタイヤ荷重点を示している。
【００３０】
まず、タイヤ中心点Ｐ１には、セルフアライニングトルクＳＡＴが作用する。セルフアライニングトルクＳＡＴは、タイヤ中心点Ｐ１回りのモーメントのことであり、式（１）で求められる。
【００３１】
ＳＡＴ＝Ｆｒａｔ×ξＮ・・・（１）
ここで、Ｆｒａｔはタイヤ横力、ξＮはニューマティックトレールである。
【００３２】
一方、復元トルクＴｏは、キングピン軸Ｋの軸回りのモーメントのことであり、以下の式（２）で求められる。
【００３３】
Ｔｏ＝Ｆｒａｔ×ξ＋Ｆｌｏｎｇ×Ｒ・・・（２）
ここで、Ｆｒａｔはタイヤ横力、ξはトレール、Ｆｌｏｎｇはタイヤ前後力、Ｒはスクラブ半径（キングピン軸とタイヤ中心線との間隔）である。図３に示すようにトレールξは、キャスタートレールξｃとニューマティックトレールξＮとの合計値であるため、式（２）は、式１の関係を基に以下の式（３）となる。
【００３４】
Ｔｏ＝Ｆｒａｔ×（ξｃ＋ξＮ）＋Ｆｌｏｎｇ×Ｒ
＝Ｆｒａｔ×ξｃ＋Ｆｒａｔ×ξＮ＋Ｆｌｏｎｇ×Ｒ
＝Ｆｒａｔ×ξｃ＋ＳＡＴ＋Ｆｌｏｎｇ×Ｒ・・・（３）
【００３５】
このような復元トルクＴｏがキングピン軸Ｋの軸回りに作用するので、転舵輪３は、車両の進行方向Ｙ１に対してすべり角βｆがゼロとなるように転舵されることとなる。つまり、この際には転舵輪３の横力もゼロとなる。
【００３６】
図４は、実施の形態に係る低μ路側の転舵輪と高μ路側の転舵輪との摩擦円のイメージ例を示す説明図である。この例では、左転舵輪が低μ路側とし、右転舵輪が高μ路側としている。また、Ｘ軸方向をタイヤ前後力とし、Ｙ軸方向をタイヤ横力としている。図４の（ａ）は、低μ路側の左転舵輪に対する出力トルクをゼロとしなかった場合（以降、トルクゼロ制御ＯＦＦと称す。）を示し、図４の（ｂ）は、低μ路側の左転舵輪に対する出力トルクをゼロとした場合（以降、トルクゼロ制御ＯＮと称す。）を示している。
【００３７】
摩擦円は摩擦係数とタイヤ垂直荷重との積算で求められるため、図４に示すように、左転舵輪の摩擦円Ｃｌは、右転舵輪の摩擦円Ｃｒよりも小さくなっている。摩擦円Ｃｌ、Ｃｒは、トルクゼロ制御ＯＮ時においてもトルクゼロ制御ＯＦＦ時においても変わらないものとする。
【００３８】
トルクゼロ制御ＯＦＦで転舵する際には、図４の（ａ）に示すように、左転舵輪にタイヤ横力Ｆｙｌ１が作用するとともにタイヤ前後力Ｆｘｌ１が作用する。右転舵輪には、タイヤ横力Ｆｙｒ１が作用するとともにタイヤ前後力Ｆｘｒ１が作用する。
【００３９】
一方、図４の（ａ）と同条件でトルクゼロ制御ＯＮとなった場合、図４の（ｂ）に示すように、左転舵輪では、すべり角がゼロとなるのでタイヤ横力は作用せずに、タイヤ前後力Ｆｘｌ１のみが作用する。このため、摩擦円Ｃｌでは、タイヤ前後力では余剰分Ｅが生じるので、この余剰分Ｅだけ制動力に使用することが可能となる。タイヤ横力Ｆｙｌ１は、余力のある右転舵輪に分配される。
【００４０】
一方、右転舵輪には、図４の（ａ）の場合と同様のタイヤ前後力Ｆｘｒ１が作用するとともに、タイヤ横力Ｆｙｒ１に加えて、タイヤ横力Ｆｙｌ１も作用する。これは、摩擦円Ｃｒが摩擦円Ｃｌよりも大きいために許容される。
【００４１】
図５は、実施の形態に係るトルクゼロ制御の有無によるタイヤ横力及びタイヤ前後力の関係を示したグラフである。図５の（ａ）はタイヤ横力の関係を示し、図５の（ｂ）はタイヤ前後力の関係を示している。図５中の破線は、摩擦円におけるタイヤ横力またはタイヤ前後力の限界値を示している。
【００４２】
図５の（ａ）に示すように、タイヤ横力においては、トルクゼロ制御ＯＦＦ時に左転舵輪に作用していたタイヤ横力Ｆｙｌ１が、トルクゼロ制御ＯＮによってなくなり、右転舵輪に分配される。このため、左転舵輪及び右転舵輪の合計としてのタイヤ横力は、トルクゼロ制御ＯＮ、ＯＦＦでは同等となる。
【００４３】
図５の（ｂ）に示すように、左転舵輪のタイヤ前後力においては、トルクゼロ制御ＯＮによって余剰分Ｅが発生する。このため、左転舵輪及び右転舵輪の合計としてのタイヤ前後力は、トルクゼロ制御ＯＮの方がトルクゼロ制御ＯＦＦよりも大きくなる。
【００４４】
閾値決定部２０ｅは、トルクゼロ制御時に用いられる種々の閾値を決定する。具体的には、閾値決定部２０ｅは、タイマー閾値Ｔｔｈ、スリップ率閾値Ｓｔｈ、転舵角閾値δｔｈを決定する。
【００４５】
タイマー閾値Ｔｔｈは、トルクゼロ制御の実行時間を決めるための閾値である。閾値決定部２０ｅは、取得部２０ａが取得した車両１の速度に基づいてタイマー閾値Ｔｔｈを決定する。具体的には、閾値決定部２０ｅは、車両１の速度が大きくなるほどタイマー閾値Ｔｔｈを小さくする。これは、車両１の速度が大きいほど車両挙動の変化が現れやすいことに起因している。また、閾値決定部２０ｅは、ＩＭＵ１３が検出した車両１の３軸方向の加速度及び角速度に基づいて、タイマー閾値Ｔｔｈを決定する。具体的には、上下方向の加速度の変動が大きくなるほどタイマー閾値Ｔｔｈを小さくする。これは、上下方向の加速度の変動が大きいほど、悪路を走行していることとなり、転舵角が変動しやすいことに起因している。また、閾値決定部２０ｅは、ＩＭＵ１３が検出した車両１の３軸方向の加速度及び角速度から得られる車両１の姿勢に基づいて、タイマー閾値Ｔｔｈを決定する。具体的には、車両１の姿勢により上り坂または下り坂を走行していることが判断できるが、このような姿勢の場合に閾値決定部２０ｅはタイマー閾値Ｔｔｈを小さくする。これは、上り坂または下り坂走行時には、走行抵抗、制動力、加速による力が車両１に対してかかりやすくなり、キングピン軸回りのトルクが大きくなり、操舵角が動かされるリスクがあがることに起因している。また、車両１の姿勢により片勾配の路面を走行していることが判断できるが、このような姿勢の場合にも閾値決定部２０ｅはタイマー閾値Ｔｔｈを小さくする。
【００４６】
スリップ率閾値Ｓｔｈは、低μ路か高μ路かの判断を行うか否かを決めるための閾値である。スリップ率は、タイヤの摩耗状態或いはブレーキの左右差で変動するものである。このため、閾値決定部２０ｅは、左右均等のμ路面でのスリップ率を履歴として記録し、この履歴に基づいてスリップ率閾値Ｓｔｈを決定する。なお、スリップ率閾値Ｓｔｈは、車両試験などで事前に求めた固定値であってもよい。
【００４７】
転舵角閾値δｔｈは、高速走行時の安定性を維持するための閾値である。転舵角閾値δｔｈは、トルクゼロ制御ＯＮとなった転舵輪（左転舵輪３Ｌ及び右転舵輪３Ｒの一方）の転舵角と、トルクゼロ制御ＯＦＦとなった転舵輪（左転舵輪３Ｌ及び右転舵輪３Ｒの他方）の転舵角との差分の閾値である。閾値決定部２０ｅは、取得部２０ａが取得した車両１の速度と、左転舵角センサ１１Ｌ及び右転舵角センサ１１Ｒのそれぞれの検出結果とに基づいて、転舵角閾値δｔｈを決定する。具体的には、閾値決定部２０ｅは、車両の速度が大きくなるほど転舵角閾値δｔｈを小さくする。これは、車両１の速度が大きいほど転舵角の常用域が狭くなることに起因している。
【００４８】
図１に示すように、左転舵ＥＣＵ３０Ｌは、左転舵角センサ１１Ｌが検出する転舵角（「検出転舵角」又は「実転舵角」とも呼ぶ）を上位ＥＣＵ２０に出力し、上位ＥＣＵ２０から受け取る駆動信号に基づき、左転舵アクチュエータ５Ｌを動作させる。右転舵ＥＣＵ３０Ｒは、右転舵角センサ１１Ｒが検出する実転舵角を上位ＥＣＵ２０に出力し、上位ＥＣＵ２０から受け取る駆動信号に基づき、右転舵アクチュエータ５Ｒを動作させる。左転舵ＥＣＵ３０Ｌ及び右転舵ＥＣＵ３０Ｒは、電流指令値決定部の一例である。
【００４９】
以下、左転舵ＥＣＵ３０Ｌについて詳細に説明する。図６は、図１の左転舵ＥＣＵ３０Ｌの機能的な構成の一例を示すブロック図である。なお、右転舵ＥＣＵ３０Ｒについては、左転舵ＥＣＵと基本的に同じ構成であるのでその説明は省略する。
【００５０】
図６に示すように、左転舵ＥＣＵ３０Ｌは、左転舵制御部３１Ｌと、駆動回路３２Ｌとを備えている。左転舵制御部３１Ｌは、駆動回路３２Ｌを介して、左転舵アクチュエータ５Ｌの動作を制御する。駆動回路３２Ｌは、左転舵制御部３１Ｌによって制御され、左転舵アクチュエータ５Ｌに電力を供給する。駆動回路３２Ｌは、インバータ回路で構成される。
【００５１】
左転舵制御部３１Ｌは、取得部２０ａによって取得される実ヨーレートγＲが、上位ＥＣＵから与えられた駆動信号に含まれる目標ヨーレートγＴに等しくなるように、駆動回路３２Ｌを制御する。左転舵制御部３１Ｌは、複数の処理機能部として機能し、ヨーレート偏差演算部４１Ｌと、ヨーレートＰＩ（Proportional Integral）制御部４２Ｌと、電流値決定部４３Ｌと、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御部４４Ｌとを含む。
【００５２】
ヨーレート偏差演算部４１Ｌは、上位ＥＣＵ２０から与えられる目標ヨーレートγＴと、取得部２０ａによって取得される実ヨーレートγＲとの偏差ΔγＬを演算する。なお、偏差ΔγＬ＝γＴ−γＲである。ヨーレートＰＩ制御部４２Ｌは、ヨーレート偏差演算部４１Ｌによって算出される偏差ΔγＬに対するＰＩ演算を行うことによって、左転舵輪３Ｌの目標転舵角δＬを演算する。電流値決定部４３Ｌは、ヨーレートＰＩ制御部４２Ｌによって算出された目標転舵角δＬに基づいて、左転舵アクチュエータ５Ｌに流すべき電流の電流値を演算し、当該電流値を含んだ駆動指令値を生成する。
【００５３】
ここで、出力補正部２０ｄは、駆動信号にゼロ指令が含まれている場合には、電流値決定部４３Ｌで決定された電流値を補正する。具体的には、出力補正部２０ｄは、駆動信号にゼロ指令が含まれている場合には、左転舵アクチュエータ５Ｌに流すべき電流の電流値が略ゼロとなるように、電流指令値を補正する。「略ゼロ」とは、電流値がゼロとなることはもちろんであるが、左転舵輪３Ｌに作用する出力トルクが概ねフリーになる電流値も含むものとする。例えば「略ゼロ」には、目標転舵角δＬに基づいて求められた電流値の数％程度も含むものとする。より具体的には、電流値を、左転舵機構４Ｌによる摩擦以下となるトルクを発生させる電流値以下とすればよい。これは、左転舵機構４Ｌの摩擦トルクを打ち消す程度の電流を流すことで、摩擦が打ち消され、よりフリーな状態となるためである。このようなことにより、左転舵アクチュエータ５Ｌの出力が略ゼロとなる。
【００５４】
また、出力補正部２０ｄは、電流値決定部４３Ｌが決定した電流値を補正するだけでなく、電流値決定部４３Ｌに対して電流値を略ゼロとさせる指示を付与することで、補正を行ってもよい。また、出力補正部２０ｄは、ヨーレートＰＩ制御部４２Ｌに対して、電流値が略ゼロとなる目標転舵角δＬを演算させることで、補正を行ってもよい。
【００５５】
ＰＷＭ制御部４４Ｌは、駆動指令値に対応するデューティ比の左ＰＷＭ制御信号を生成し、駆動回路３２Ｌに出力する。これにより、駆動回路３２Ｌは、駆動指令値に対応した電力を、左転舵アクチュエータ５Ｌに供給する。
【００５６】
上述の左転舵制御部３１Ｌの各構成要素及び上位ＥＣＵ２０の各構成要素は、ＣＰＵ又はＤＳＰ等のプロセッサ、並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリなどからなるコンピュータシステム（図示せず）により構成されてもよい。各構成要素の一部又は全部の機能は、ＣＰＵ又はＤＳＰがＲＡＭを作業用のメモリとして用いてＲＯＭに記録されたプログラムを実行することによって達成されてもよい。また、各構成要素の一部又は全部の機能は、電子回路又は集積回路等の専用のハードウェア回路によって達成されてもよい。各構成要素の一部又は全部の機能は、上記のソフトウェア機能とハードウェア回路との組み合わせによって構成されてもよい。
【００５７】
次に、実施の形態に係る転舵装置１００の動作を説明する。図７は、実施の形態に係る転舵装置１００の動作の流れの一例を示すフローチャートである。図７に示すように、ステップＳ１では、上位ＥＣＵ２０の閾値決定部２０ｅは、取得部２０ａが取得した車両１の速度に基づいてタイマー閾値Ｔｔｈを決定する。
【００５８】
ステップＳ２では、閾値決定部２０ｅは、左転舵輪３Ｌ及び右転舵輪３Ｒのスリップ率Ｓｌ、Ｓｒの履歴に基づいてスリップ率閾値Ｓｔｈを決定する。
【００５９】
ステップＳ３では、閾値決定部２０ｅは、取得部２０ａが取得した車両１の速度と、左転舵角センサ１１Ｌ及び右転舵角センサ１１Ｒのそれぞれの検出結果とに基づいて、転舵角閾値δｔｈを決定する。
【００６０】
ステップＳ４では、上位ＥＣＵ２０は、現在の時間Ｔがタイマー閾値Ｔｔｈよりも小さいか否かを判断する。上位ＥＣＵ２０は、現在の時間Ｔがタイマー閾値Ｔｔｈよりも小さい場合にはステップＳ５に移行して、現在の時間Ｔがタイマー閾値Ｔｔｈ以上である場合にはステップＳ６に移行する。
【００６１】
ステップＳ５では、上位ＥＣＵ２０は、現在のスリップ率Ｓｌ、Ｓｒの差分を求め、その絶対値がスリップ率閾値Ｓｔｈよりも大きいか否かを判断する。上位ＥＣＵ２０は、スリップ率Ｓｌ、Ｓｒの差分の絶対値がスリップ率閾値Ｓｔｈよりも大きい場合にはステップＳ１０に移行し、スリップ率Ｓｌ、Ｓｒの差分の絶対値がスリップ率閾値Ｓｔｈ以下である場合にはステップＳ６に移行する。
【００６２】
ステップＳ６では、上位ＥＣＵ２０は、左転舵角センサ１１Ｌ及び右転舵角センサ１１Ｒのそれぞれの検出結果に基づいて、トルクゼロ制御ＯＮとなった転舵輪の転舵角と、トルクゼロ制御ＯＦＦとなった転舵輪の転舵角との差分を求める。上位ＥＣＵ２０は、その差分の絶対値が転舵角閾値δｔｈよりも大きいか否かを判断する。上位ＥＣＵ２０は、差分の絶対値が転舵角閾値δｔｈよりも大きい場合にはステップＳ９に移行し、差分の絶対値が転舵角閾値δｔｈ以下である場合にはステップＳ７に移行する。
【００６３】
ステップＳ７では、上位ＥＣＵ２０は、時間Ｔをゼロにリセットし、ステップＳ８に移行する。
【００６４】
ステップＳ８では、上位ＥＣＵ２０は、左転舵ＥＣＵ３０Ｌ及び右転舵ＥＣＵ３０Ｒのそれぞれに通常の駆動信号、つまり、ゼロ指令を含んでいない駆動信号を出力する。これにより、通常の転舵制御が左転舵ＥＣＵ３０Ｌ及び右転舵ＥＣＵ３０Ｒで実行される。
【００６５】
ステップＳ９では、上位ＥＣＵ２０は、差分の絶対値が転舵角閾値δｔｈよりも大きいので、フリー側の転舵輪が異常な方向に向いていると判定し、復帰制御を実行する。復帰制御は、フリー側の転舵輪に対して異常な方向から正常な方向に電動モータを動作させるための制御である。これにより、目標ヨーレートに基づいた転舵角となるように電動モータが駆動される。
【００６６】
ステップＳ１０では、上位ＥＣＵ２０は、左転舵輪３Ｌのスリップ率Ｓｌが右転舵輪３Ｒのスリップ率Ｓｒよりも大きいか否かを判断する。上位ＥＣＵ２０は、スリップ率Ｓｌがスリップ率Ｓｒよりも大きい場合にはステップＳ１１に移行し、スリップ率Ｓｌがスリップ率Ｓｒ以下である場合にはステップＳ１２に移行する。つまり、ステップＳ１１に移行する場合は、左転舵輪３Ｌ側の路面が低μ路で、右転舵輪３Ｒ側の路面が高μ路と判断されたと言うことであり、ステップＳ１２に移行する場合は、右転舵輪３Ｒ側の路面が低μ路で、左転舵輪３Ｌ側の路面が高μ路と判断されたということである。
【００６７】
ステップＳ１１では、上位ＥＣＵ２０は、低μ路側の左転舵ＥＣＵ３０Ｌに対する駆動信号にゼロ指令を含ませることを決定し、ステップＳ１３に移行する。
【００６８】
ステップＳ１２では、上位ＥＣＵ２０は、低μ路側の右転舵ＥＣＵ３０Ｒに対する駆動信号にゼロ指令を含ませることを決定し、ステップＳ１３に移行する。
【００６９】
ステップＳ１３では、上位ＥＣＵ２０は、左転舵ＥＣＵ３０Ｌ及び右転舵ＥＣＵ３０Ｒのそれぞれに通常の駆動信号を出力する。これにより、高μ路側の転舵ＥＣＵでは、トルクゼロ制御がＯＦＦであるため、目標ヨーレートに基づいた転舵角となるようにアクチュエータが駆動されるので、高μ路側の転舵輪には目標ヨーレートに対応した出力トルクが作用することになる。一方、低μ路側の転舵ＥＣＵでは、トルクゼロ制御がＯＮであるため、アクチュエータへの駆動信号の電流が略ゼロとなり、出力トルクも略ゼロとなる。
【００７０】
ステップＳ１４では、上位ＥＣＵ２０は、左転舵角センサ１１Ｌ及び右転舵角センサ１１Ｒのそれぞれの検出結果に基づいて、トルクゼロ制御ＯＮとなった転舵輪の転舵角と、トルクゼロ制御ＯＦＦとなった転舵輪の転舵角との差分を求める。上位ＥＣＵ２０は、その差分の絶対値が転舵角閾値δｔｈよりも大きいか否かを判断する。上位ＥＣＵ２０は、差分の絶対値が転舵角閾値δｔｈよりも大きい場合にはステップＳ１５に移行し、差分の絶対値が転舵角閾値δｔｈ以下である場合にはステップＳ１６に移行する。
【００７１】
ステップＳ１５では、上位ＥＣＵ２０は、時間Ｔをカウントアップし、ステップＳ１に移行する。時間Ｔがタイマー閾値Ｔｔｈとなるまで、ステップＳ５〜Ｓ１５が繰り返されるので、復帰制御が行われるまでにこれらの繰り返しを複数回実行するように、閾値決定部２０ｅがタイマー閾値Ｔｔｈを設定してもよい。
【００７２】
ステップＳ１６では、上位ＥＣＵ２０は、時間Ｔをゼロにリセットし、ステップＳ１に移行する。
【００７３】
上記実施の形態に係る転舵装置１００の上位ＥＣＵ２０、左転舵ＥＣＵ３０Ｌ及び右転舵ＥＣＵ３０Ｒを含む制御装置５０は、互いに機械的に接続されていない左右の転舵機構（左転舵輪３Ｌ及び右転舵輪３Ｒ）を備え且つ左右の転舵機構のそれぞれに備えられる各電動モータ（左転舵アクチュエータ５Ｌ及び右転舵アクチュエータ５Ｒ）の駆動力によって左右の転舵輪（左転舵輪３Ｌ及び右転舵輪３Ｒ）を個別に転舵する車両１用の転舵装置１００の制御装置である。制御装置５０は、左右の転舵機構それぞれに対応した目標ヨーレートを決定する目標ヨーレート決定部２０ｂと、決定された目標ヨーレートに応じた電流指令値を、各電動モータに出力する電流指令値決定部（左転舵ＥＣＵ３０Ｌ及び右転舵ＥＣＵ３０Ｒ）と、前記左右の転舵輪のそれぞれと路面との摩擦係数を比較し、摩擦係数が低い方の転舵輪に対応する電動モータの出力を略ゼロとする出力補正部２０ｄとを備えている。
【００７４】
また、上記実施の形態に係る転舵装置１００は、上記制御装置５０と、左の転舵機構（左転舵輪３Ｌ）及び右の転舵機構（右転舵輪３Ｒ）とを備え、左の転舵機構は、左の転舵輪を個別に転舵するための駆動力を発生する左の電動モータ（左転舵アクチュエータ５Ｌ）を有し、右の転舵機構は、右の転舵輪を個別に転舵するための駆動力を発生する右の電動モータ（右転舵アクチュエータ５Ｒ）を有する。
【００７５】
これによれば、摩擦係数が低い方の転舵輪、つまり低μ路側の転舵輪に対する出力トルクが略ゼロとなる。このようなトルクゼロ補正であれば、低μ路側の転舵輪は、高μ路側の転舵輪の転舵によって車両１の進行方向が変化すると、復元トルクによってすべり角がゼロ付近に補正される。つまり、低μ路側の転舵輪は、高μ路側の転舵輪の転舵に追従して転舵することになる。これにより、スプリットμ路における車両１の安定性を維持することができる。
【００７６】
このようなトルクゼロ制御は、転舵輪に作用するすべり角を検出するためのセンサも不要であるので、車両１の軽量化やコストダウンを図ることができる。
【００７７】
また、出力補正部２０ｄは、摩擦係数が低い方の転舵輪に対応した電動モータの出力が略ゼロとなるように、電流指令値を補正する。
【００７８】
これによれば、トルクゼロ制御時には、摩擦係数が低い方の転舵輪に対応した電動モータの出力が略ゼロとなるように、電流指令値が補正されるので、別途特別な装置を設けなくとも、トルクゼロ制御が可能となる。これにより、車両１の軽量化やコストダウンを図ることができる。また、トルクゼロ制御時には、一方の転舵輪に対応した電動モータに対する駆動信号の電流が略ゼロとなるので、消費電力を抑制することができる。
【００７９】
また、出力補正部２０ｄは、左右の転舵輪のそれぞれのスリップ率Ｓｌ、Ｓｒに基づいて比較を行う。これにより、予め車両１に搭載されている車輪速センサ１４Ｌ、１４Ｒを使用することで得られたスリップ率Ｓｌ、Ｓｒで、左右の転舵輪のそれぞれと路面との摩擦係数を比較することができる。つまり、摩擦係数計測用の装置を新たに設ける必要がないので、車両１の軽量化やコストダウンを図ることができる。
【００８０】
また、制御装置５０は、出力補正部２０ｄによって、摩擦係数が低い方の転舵輪に対応した電動モータの出力がゼロになるように駆動信号が補正される実行時間を決めるためのタイマー閾値を決定する閾値決定部２０ｅを備え、閾値決定部２０ｅは、車両１の速度が大きくなるほどタイマー閾値Ｔｔｈを小さくする。
【００８１】
これによれば、車両１の速度が大きくなるほどタイマー閾値Ｔｔｈが小さくなるので、車両１の速度に応じた車両挙動の変化を抑制することができる。
【００８２】
また、閾値決定部２０ｅは、車両１の上下方向の加速度の変動が大きくなるほどタイマー閾値Ｔｔｈを小さくする。
【００８３】
これによれば、車両１の上下方向の加速度の変動が大きくなるほどタイマー閾値Ｔｔｈが小さくなるので、車両１の上下方向の加速度の変動に応じた転舵角の変動を抑制することができる。
【００８４】
また、閾値決定部２０ｅは、車両１の姿勢に基づいて、タイマー閾値Ｔｔｈを決定する。
【００８５】
車両１の姿勢により上り坂または下り坂を走行していることが判断できるが、このような姿勢の場合に閾値決定部２０ｅはタイマー閾値Ｔｔｈを小さくする。これは、上り坂または下り坂走行時には、走行抵抗、制動力、加速による力が車両１に対してかかりやすくなり、キングピン軸回りのトルクが大きくなり、操舵角が動かされるリスクがあがることに起因している。
【００８６】
また、閾値決定部２０ｅは、出力補正部２０ｄによる駆動信号に対する補正が実行されている場合の転舵輪の転舵角と、当該補正が行われていない場合の転舵輪の転舵角との差分の閾値である転舵角閾値δｔｈを決定する際に、車両１の速度が大きくなるほど転舵角閾値δｔｈを小さくする。
【００８７】
これによれば、車両の速度が大きくなるほど転舵角閾値δｔｈが小さくなるので、車両１の速度が大きいほど転舵角の常用域が狭くなることに対応できる。
【００８８】
［変形例］
次に、変形例について説明する。なお、以下の説明において上記実施の形態と同一部分については同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。図８は、変形例に係る転舵装置１００Ａの全体的な構成の一例を示すブロック図である。図８は、図１に対応する図である。
【００８９】
変形例に係る転舵装置１００Ａは、上記実施の形態に係る転舵装置１００に対して、路面検出部１５Ｌ、１５Ｒを追加した点で異なる。図８に示すように、転舵装置１００Ａは、左右の転舵輪のそれぞれに対応した路面の路面状態を検出する路面検出部１５Ｌ、１５Ｒを備えている。具体的には、路面検出部１５Ｌは、左転舵輪３Ｌが接地した路面の路面状態を検出できるように、左転舵輪３Ｌの近傍に配置されている。路面検出部１５Ｒは、右転舵輪３Ｒが接地した路面の路面状態を検出できるように、右転舵輪３Ｒの近傍に配置されている。路面検出部１５Ｌ、１５Ｒは、例えば水分量センサであり、路面上の水分を検出することで、各転舵輪が接地した路面状態を検出する。
【００９０】
変形例に係る制御装置５０ａの比較部２０ｃは、路面検出部１５Ｌ、１５Ｒの検出結果に基づいて、左転舵輪３Ｌと路面との摩擦係数及び右転舵輪３Ｒと路面との摩擦係数を推定し、当該摩擦係数を比較する。具体的には、比較部２０ｃは、路面上の水分量が多いと摩擦係数は低くなる関係性を基にして推定を行う。
【００９１】
このように、転舵装置１００Ａは、左右の転舵輪のそれぞれに対応した路面の路面状態を検出する路面検出部１５Ｌ、１５Ｒを備え、比較部２０ｃは、路面検出部１５Ｌ、１５Ｒの検出結果に基づいて、左右の転舵輪のそれぞれと路面との摩擦係数を比較する。
【００９２】
これによれば、比較部２０ｃが行う比較には、路面検出部１５Ｌ、１５Ｒの検出結果が用いられるので、実際の路面状態を反映した比較が行われることになる。したがって、比較の精度を高めることができ、スプリットμ路における車両１の安定性をより確実に維持することができる。
【００９３】
比較部２０ｃは、路面検出部１５Ｌ、１５Ｒの検出結果のみで比較を行ってもよいが、当該比較結果とスリップ率とを複合的に用いて比較を行ってもよい。この場合、より比較の精度を高めることができる。
【００９４】
なお、路面検出部としては、水分量センサ以外の、路面状態を検出することが可能な周知のセンサを採用することができる。例えば、路面検出部としては、路面を撮像するカメラであってもよい。比較部２０ｃは、カメラが取得した路面の画像に対して画像処理を施すことで、路面状態を検出して、摩擦係数を推定することができる。なお、画像検出部は、各転舵輪に対して一つずつ設けられていてもよいし、車両１に対して一つ設けられていてもよい。車両１に対して一つだけ画像検出部が設けられている場合には、カメラの画角内に、各転舵輪が設置した路面を収めていればよい。
【００９５】
また、路面状態には、路面の水分量だけでなく、その水分の状態（液体か固体か）を含めてもよい。路面の水分が液体か固体かである判断は、比較部２０ｃがカメラの画像に対して画像処理を施すことで判断可能である。また、外気温センサの検出温度に基づいて比較部２０ｃが前記判断を行うことも可能である。路面の水分が固体である場合には、凍結路面であるため、摩擦係数がより低くなる。
【００９６】
［その他］
以上、本発明の１つ以上の態様に係る転舵装置等について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の１つ以上の態様の範囲内に含まれてもよい。
【００９７】
例えば、上記実施の形態では、取得部２０ａが操舵角センサ１０及び車速センサ１２の検出結果に基づいて目標ヨーレートを算出することで当該目標ヨーレートを取得する場合を例示した。しかし、取得部としては、目標ヨーレートを取得できるのであれば、如何なる態様であってもよい。例えば、車両１が自動運転車である場合には、走行中に作成される走行経路に基づいて目標ヨーレートを算出して取得する取得部であってもよい。また、取得部とは別の算出部が算出した目標ヨーレートを、取得部が取得してもよい。なお、目標ヨーレートは、目標旋回半径を含んでもよい。つまり、上記実施の形態の目標ヨーレートに変えて、目標旋回半径を使用してもよく、この場合、実ヨーレートは実旋回半径となる。
【００９８】
また、操舵角センサ１０の代わりに、トルクセンサを設けてもよい。この場合、取得部は、トルクセンサ及び車速センサ１２の検出結果に基づいて目標ヨーレートを算出して取得してもよい。さらに、取得部は、車両に備わるカメラが撮像した画像データ、または車両に備わるＧＰＳが取得した位置情報などに基づいて、目標よーレートを算出して取得してもよい。
【００９９】
また、上記実施の形態では、スリップ率を用いた比較によって、各転舵輪（左転舵輪３Ｌ及び右転舵輪３Ｒ）と路面との摩擦係数を比較する場合を例示した。しかし、各転舵輪と路面との摩擦係数の比較は、これ以外の手法を用いてもよい。具体的には、例えば、車両がＡＢＳ（Anti-lock Brake System）やトラクションコントロール装置を備えている場合には、このＡＢＳやトラクションコントロール装置からの作動信号により、各転舵輪と路面との摩擦係数の比較を行ってもよい。
【０１００】
また、上記実施の形態では、出力補正部２０ｄが、アクチュエータに対する駆動信号の電流を略ゼロとするゼロ指令を含んだ駆動信号を転舵ＥＣＵに対して出力することで、出力トルクを略ゼロとする場合を例示した。しかし、出力トルクが略ゼロとなるのであれば、出力補正部の制御は如何様でもよい。例えば、アクチュエータの動力伝達系統に、動力伝達を一時的に遮断自在なクラッチが設けられている場合には、出力補正部は、このクラッチを制御して動力伝達を遮断することで、出力トルクをゼロとしてもよい。また、アクチュエータまたはサスペンションに作用する反力に相反する力を付与する機構が設けられている場合には、出力補正部は、この機構を制御することで、出力トルクをゼロとしてもよい。
【０１０１】
また、上記実施の形態では、出力補正部２０ｄが、電流指令値決定部を制御して、摩擦係数が低い方の転舵輪に対応したアクチュエータに対する駆動信号の電流をその瞬時に略ゼロとする場合を例示した。この場合、駆動信号の電流が瞬時に略ゼロとなるため、その切り替わり時に車両１の挙動が不安定になるおそれがある。これを抑制するため、出力補正部２０ｄは、摩擦係数が低い方の転舵輪に対応した電動モータに対する駆動信号の電流が漸減するように、駆動信号を補正してもよい。これにより、当該転舵輪に対する出力トルクも漸減するため、出力トルクが略ゼロになる際の車両１の挙動の安定性を維持することができる。
【０１０２】
また、上述したように、本発明の技術は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読取可能な記録ディスク等の記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、例えばＣＤ−ＲＯＭ等の不揮発性の記録媒体を含む。
【０１０３】
例えば、上記実施の形態に含まれる各処理部は典型的には集積回路であるＬＳＩ（Large Scale Integration：大規模集積回路）として実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。
【０１０４】
また、集積回路化はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、又はＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【０１０５】
なお、上記実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵなどのプロセッサ等のプログラム実行部が、ハードディスク又は半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
【０１０６】
また、上記構成要素の一部又は全部は、脱着可能なＩＣ（Integrated Circuit）カード又は単体のモジュールから構成されてもよい。ＩＣカード又はモジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されるコンピュータシステムである。ＩＣカード又はモジュールは、上記のＬＳＩ又はシステムＬＳＩを含むとしてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、ＩＣカード又はモジュールは、その機能を達成する。これらＩＣカード及びモジュールは、耐タンパ性を有するとしてもよい。
【０１０７】
また、上位ＥＣＵ２０、左転舵ＥＣＵ３０Ｌ及び右転舵ＥＣＵ３０Ｒは、一つのＥＣＵとして構成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明に係る技術は、各転舵輪を転舵させる機構が独立している転舵装置に有用である。
【符号の説明】
【０１０９】
１…車両、２…ステアリングホイール、３…転舵輪、３Ｌ…左転舵輪、３Ｒ…右転舵輪、４Ｌ…左転舵機構、４Ｒ…右転舵機構、５Ｌ…左転舵アクチュエータ、５Ｒ…右転舵アクチュエータ、６Ｌ…左転舵軸、６Ｒ…右転舵軸、１０…操舵角センサ、１１Ｌ…左転舵角センサ、１１Ｒ…右転舵角センサ、１２…車速センサ、１３…ＩＭＵ、１４Ｌ、１４Ｒ…車輪速センサ、１５Ｌ、１５Ｒ…路面検出部、２０…上位ＥＣＵ、２０ａ…取得部、２０ｂ…目標ヨーレート決定部、２０ｃ…比較部、２０ｄ…出力補正部、２０ｅ…閾値決定部、２１…記憶部、３０Ｌ…左転舵ＥＣＵ、３０Ｒ…右転舵ＥＣＵ、３１Ｌ…左転舵制御部、３２Ｌ…駆動回路、４１Ｌ…ヨーレート偏差演算部、４２Ｌ…ヨーレートＰＩ制御部、４３Ｌ…電流値決定部、４４Ｌ…ＰＷＭ制御部、５０、５０ａ…制御装置、１００、１００Ａ…転舵装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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