(57)【要約】【課題】運転者に対して後輪のトー角制御機能が所定の状態となったことを報知することにより、車両挙動の安定に寄与すること。【解決手段】飽和状態判定部８１ｄは、操舵制御ＥＣＵ１３０から入力される目標トー角αＴＲ（αＴＬ）と、ストロークセンサ３８から入力される現在の後輪２Ｒ（２Ｌ）の実トー角αＲ（αＬ）とを比較して一致したとき、後輪２Ｒ（２Ｌ）のトー角制御機能が飽和状態であると判定し、判定信号を操舵制御ＥＣＵ１３０に出力する。操舵制御ＥＣＵ１３０では、飽和状態判定部８１ｄから判定信号が入力されることにより、電動パワーステアリング装置１１０の電動機駆動回路２３に駆動信号を出力し、電動機４を制御することによってステアリングハンドル３の操作反力が従前と比較して重くなるようにする。【選択図】図６
2010120452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪を転舵させるステアリングハンドルによる操舵を電動機で補助する電動パワーステアリング装置と、左右の後輪のトー角を変更可能とするトー角変更装置と、前記電動パワーステアリング装置及び前記トー角変更装置をそれぞれ制御する操舵制御装置とを有する操舵システムにおいて、
前記操舵制御装置で設定された目標トー角と現在の左右の後輪の実トー角とを比較してトー角制御が所定の状態にあるか否かを判定する状態判定手段と、
前記状態判定手段から出力された判定信号に基づいて、前記ステアリングハンドルのステアリング反力を制御することにより、運転者に対して前記トー角制御が所定の状態であることを報知する報知手段と、
を備えることを特徴とする操舵システム。
【請求項２】
請求項１記載の操舵システムにおいて、
前記所定の状態は、前記実トー角が前記目標トー角に到達した飽和状態からなり、
前記トー角変更装置には、左右後輪のトー角を変更するアクチュエータと、前記アクチュエータの変位量を検出して実トー角を出力するセンサとが設けられ、
前記操舵制御装置には、目標トー角を演算する目標トー角演算部が設けられ、
前記状態判定手段は、前記センサから出力される実トー角と、前記目標トー角演算部で演算される目標トー角とを比較判定する飽和状態判定部からなることを特徴とする操舵システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の操舵システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の旋回性等を向上させるために、後輪のトー角を制御する四輪操舵装置が提案されている。この四輪操舵装置によって、例えば、低速走行の際、前輪と後輪のトー角を逆位相にして最小回転半径を小さくすることができ、高速走行の際、前輪と後輪のトー角を同位相にして車線変更等のときの操縦性を高めることができる。
【０００３】
また、左右の後輪のトー角を独立に制御する技術として、例えば、特許文献１には、ステアリングハンドルの操作角と車速とに基づいて、全走行輪を独立して作動制御する全輪独立操舵装置が開示されている。
【０００４】
このように、車速とステアリングハンドルの操作角に対応して後輪のトー角を作動制御することにより、車両挙動の安定性に寄与することができる。
【特許文献１】特公平６−４７３８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、例えば、車両の旋回状態のように、ステアリングハンドルの操作角が大きくなるにしたがって、作動制御される後輪のトー角も増大するが、前記トー角が予め算出された目標トー角に到達して飽和状態となることにより、後輪のトー角を作動制御させる機能が飽和し、前記トー角が所定角度（目標トー角度）に固定された飽和状態となる。
【０００６】
この場合、運転者は、作動制御される後輪のトー角が、目標トー角に到達したことを知ることがなく、後輪のトー角制御機能を過信してステアリングハンドルの操作角を増大させ、又は後輪のトー角制御機能以上のハンドル操作をするおそれがある。この結果、車両挙動が不安定となるおそれがある。
【０００７】
本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、運転者に対して後輪のトー角制御機能が所定の状態となったことを報知することにより、車両挙動の安定に寄与することが可能な操舵システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明は、前輪を転舵させるステアリングハンドルによる操舵を電動機で補助する電動パワーステアリング装置と、左右の後輪のトー角を変更可能とするトー角変更装置と、前記電動パワーステアリング装置及び前記トー角変更装置をそれぞれ制御する操舵制御装置とを有する操舵システムにおいて、前記操舵制御装置で設定された目標トー角と現在の左右の後輪の実トー角とを比較してトー角制御が所定の状態にあるか否かを判定する状態判定手段と、前記状態判定手段から出力された判定信号に基づいて、前記ステアリングハンドルのステアリング反力を制御することにより、運転者に対して前記トー角制御が所定の状態であることを報知する報知手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、後輪のトー角制御機能が所定の状態となったことを状態判定手段で判定し、報知手段は、前記状態判定手段からの判定信号に基づいてステアリングハンドルのステアリング反力を制御（重く）する。運転者は、従前と異なるステアリング反力によって後輪のトー角制御が所定の状態になったことを直感的に体感し、自己の運転操作をより積極的に行い、又はより慎重な運転操作を行うことが予測される。この結果、本発明では、運転者に対して後輪のトー角制御機能量が所定量となったことを報知することにより、車両挙動の安定に寄与することができる。
【００１０】
さらに、本発明では、所定の状態は、前記実トー角が前記目標トー角に到達した飽和状態からなり、前記トー角変更装置には、左右後輪のトー角を変更するアクチュエータと、前記アクチュエータの変位量を検出して実トー角を出力するセンサとが設けられ、前記操舵制御装置には、目標トー角を演算する目標トー角演算部が設けられ、前記状態判定手段は、前記センサから出力される実トー角と、前記目標トー角演算部で演算される目標トー角とを比較判定する飽和状態判定部によって構成されるとよい。
【００１１】
本発明によれば、センサから出力される実トー角と、目標トー角演算部で演算される目標トー角とを比較判定する飽和状態判定部を設けることにより、後輪のトー角制御機能量が飽和状態に到達したことを簡便に判断することができ、制御が簡素化される。
【発明の効果】
【００１２】
運転者に対して後輪のトー角制御機能が所定の状態となったことを報知することにより、車両挙動の安定に寄与することが可能な操舵システムを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る操舵システムが適用された四輪車両の全体概念図、図２は、前記操舵システムを構成する電動パワーステアリング装置の構成図である。
【００１４】
図１に示されるように、操舵システム１００は、前輪１Ｌ、１Ｒを転舵させるステアリングハンドル３による操舵を電動機４で補助する電動パワーステアリング装置１１０、ステアリングハンドル３の操作角と車速とに応じて後輪２Ｌ、２Ｒのトー角をそれぞれ独立にアクチュエータ３０によって変更させるトー角変更装置１２０Ｌ、１２０Ｒ、電動パワーステアリング装置１１０及びトー角変更装置１２０Ｌ、１２０Ｒを制御する操舵制御装置１３０（以下、操舵制御ＥＣＵという）、操作角センサＳＨ、車速センサＳＶ等を含んで構成される。
【００１５】
（電動パワーステアリング装置）
電動パワーステアリング装置１１０は、図２に示されるように、ステアリングハンドル３が設けられたメインステアリングシャフト３ａと、シャフト３ｃと、ピニオン軸７とが、２つのユニバーサルジョイント（自在継手）３ｂによって連結され、また、ピニオン軸７の下端部に設けられたピニオンギヤ７ａは、車幅方向に往復運動可能なラック軸のラック歯８ａに噛合し、ラック軸８の両端部には、タイロッド９、９を介して左右の前輪１Ｌ、１Ｒが連結されている。この構成により、電動パワーステアリング装置１１０は、ステアリングハンドル３の操作時に車両の進行方向を変えることができる。ここで、ラック軸８、ラック歯８ａ、タイロッド９、９は、転舵機構を構成するものである。
【００１６】
なお、ピニオン軸７は、その上部、中間部、下部を軸受３ｄ、３ｅ、３ｆを介してステアリングギヤボックス６に支持されている。
【００１７】
また、電動パワーステアリング装置１１０は、ステアリングハンドル３による操舵力を軽減するための補助操舵力を供給する電動機４を備えており、この電動機４の出力軸に設けられたウォームギヤ５ａが、ピニオン軸７に設けられたウォームホィールギヤ５ｂに噛合している。すなわち、ウォームギヤ５ａとウォームホィールギヤ５ｂとによって、減速機構が構成されている。また、電動機４の回転子、電動機４に連結されているウォームギヤ５ａ、ウォームホィールギヤ５ｂ、ピニオン軸７、ラック軸８、ラック歯８ａ、タイロッド９、９等によってステアリング系が構成されている。
【００１８】
電動機４は、複数の界磁コイルを備えたステータ（図示せず）と前記ステータの内部で回動するロータ（図示せず）からなる３相ブラシレスモータからなり、電気エネルギを機械エネルギに変換するものである。
【００１９】
また、電動パワーステアリング装置１１０は、電動機４を駆動する電動機駆動回路２３と、電動機４の回転角を検出するレゾルバ２５と、ピニオン軸７に加えられるピニオントルクを検出するトルクセンサＳＴと、ピニオン軸７の回転角を検出する操作角センサＳＨと、トルクセンサＳＴの出力を増幅する差動増幅回路２１と、車両の速度（車速）を検出する車速センサＳＶとを備えている。
【００２０】
そして、操舵システム１００の操舵制御ＥＣＵ１３０は、電動パワーステアリング装置１１０の機能部である電動機４を駆動制御する後記電動パワーステアリング制御部１３０ａ（図５参照）を有する。
【００２１】
電動機駆動回路２３は、例えば、３相のＦＥＴブリッジ回路のような複数のスイッチング素子を備え、電動パワーステアリング制御部１３０ａからのＤＵＴＹ（ＤＵ、ＤＶ、ＤＷ）信号を用いて、矩形波電圧を生成し、電動機４を駆動するものである。また、電動機駆動回路２３は、図示しないホール素子を用いて３相の電動機電流を検出する機能を併有する。
【００２２】
車速センサＳＶは、車両の車速ＶＳを単位時間当たりのパルス数として検出するものであり、車速信号ＶＳを出力する。操舵制御ＥＣＵ１３０の機能構成については、電動パワーステアリング装置１１０の制御とトー角変更装置１２０Ｌ、１２０Ｒの制御とをまとめて後記する。
【００２３】
（トー角変更装置）
次に、図３及び図４を参照しながら、トー角変更装置の構成について説明する。
図３は、左後輪側のトー角変更装置の平面図、図４は、トー角変更装置のアクチュエータの構造を示す概略断面図である。
【００２４】
トー角変更装置１２０Ｌ、１２０Ｒは、車両の左右の後輪２Ｌ、２Ｒにそれぞれ取り付けられるものであり、図３では、左後輪２Ｌを例にしてトー角変更装置１２０Ｌを示している。トー角変更装置１２０Ｌは、アクチュエータ３０、トー角変更制御装置（以下、トー角変更制御ＥＣＵという）３７を備えている。なお、図３は、左側の後輪２Ｌのみを示しているが、右側の後輪２Ｒについても同様（対称）にして取り付けられている。
【００２５】
車体のリアサイドフレーム１１に略車幅方向に延在するクロスメンバ１２の車幅方向端部が弾性支持されている。そして、略車体前後方向に延在するトレーリングアーム１３の前端がクロスメンバ１２の車幅方向の端部近傍で支持されている。トレーリングアーム１３の後端に後輪２Ｌが固定されている。トレーリングアーム１３は、クロスメンバ１２に装着される車体側アーム１３ａと、後輪２Ｌに固定される車輪側アーム１３ｂとが、略鉛直方向の回動軸１３ｃを介して連結されている。これにより、トレーリングアーム１３が車幅方向へ変位することが可能となっている。
【００２６】
アクチュエータ３０は、その一端が車輪側アーム１３ｂの回動軸１３ｃより前方側の前端部にボールジョイント１６を介して取り付けられ、他端がクロスメンバ１２に他のボールジョイント１７を介して取り付けられている。
【００２７】
図４に示されるように、アクチュエータ３０は、電動機３１、減速機構３３、送りねじ部３５等を備えて構成されている。電動機３１は、正逆両方向に回転可能なブラシモータやブラシレスモータ等で構成されている。減速機構３３は、例えば、２段のプラネタリギヤ（図示せず）等が組み合わされて構成されている。
【００２８】
送りねじ部３５は、円筒形状に形成されたロッド３５ａと、このロッド３５ａの内部に挿入されて円筒形状を呈し、内周側にスクリュー溝３５ｂが形成されたナット３５ｃと、スクリュー溝３５ｂと噛合してロッド３５ａを軸方向に変位可能に支持するスクリュー軸３５ｄとを備えて構成されている。
【００２９】
送りねじ部３５は、減速機構３３及び電動機３１と共に細長形状の略円筒形状のケース本体３４内に収容されている。また、ケース本体３４の送りねじ部３５側には、樹脂製又はゴム製のブーツ３６がケース本体３４の端部とロッド３５ａの端部との間を被覆するように取り付けられている。このブーツ３６によって、ケース本体３４の端部から露呈したロッド３５ａの外周面に塵埃や異物が付着したり、ケース本体３４の内部に外部から塵埃や異物が進入することを防止することができる。
【００３０】
減速機構３３の一端部は、電動機３１の出力軸と同軸状に連結され、他端部は、スクリュー軸３５ｄと連結されている。電動機３１からの回転駆動力は、減速機構３３を介してスクリュー軸３５ｄに伝達されてスクリュー軸３５ｄが回転することにより、ロッド３５ａがケース本体３４に対して左右方向（軸方向）に進退自在に動作するようになっている。スクリュー軸３５ｄとナット３５ｃのスクリュー溝３５ｂとの噛合の摩擦力により、電動機３１が通電されて駆動されていない状態においても、後輪２Ｌ、２Ｒのトー角が一定に保持される。
【００３１】
また、アクチュエータ３０には、ロッド３５ａの位置（進退動作時の変位量）を検出するストロークセンサ３８が設けられている。このストロークセンサ３８は、例えば、マグネットが内蔵され、磁気を利用して位置を検出することができるようになっている。このように、ストロークセンサ３８を用いて位置を検出することにより、後輪２Ｌ、２Ｒのトーイン、トーアウトの舵角（トー角）を個別に高精度に検出することができる。
【００３２】
このように構成されたアクチュエータ３０は、ロッド３５ａの先端に設けられたボールジョイント１６がトレーリングアーム１３の車輪側アーム１３ｂ（図３参照）に回動自在に連結され、ケース本体３４の基端部（図４において、向かって右側の端部）に設けられたボールジョイント１７がクロスメンバ１２（図３参照）に回動自在に連結されている。電動機３１の回転駆動力によってスクリュー軸３５ｄが回転してロッド３５ａが図４の左方向に伸張すると、車輪側アーム１３ｂが車幅方向外側（図３の左方向）に押圧されて、後輪２Ｌが左方向に旋回する。一方、ロッド３５ａが図４の右方向に縮退すると、車輪側アーム１３ｂが車幅方向内側（図３の右方向）に引張されて、後輪２Ｌが右方向に旋回する。
【００３３】
なお、アクチュエータ３０のボールジョイント１６が取り付けられる部位は、例えば、ナックル等の後輪２Ｌのトー角を変更できる位置であれば、車輪側アーム１３ｂに限定されるものではない。また、本実施形態では、トー角変更装置１２０Ｌ、１２０Ｒをセミトレーリングアーム型独立懸架方式のサスペンションに適用した場合を例示しているが、これに限定されるものではなく、例えば、ダブルウイッシュボーン式サスペンションのサイドロッドや、ストラット式サスペンションのサイドロッド等に前記アクチュエータを組み付けるようにしてもよい。
【００３４】
また、アクチュエータ３０には、トー角変更制御ＥＣＵ３７が一体的に取り付けられている。トー角変更制御ＥＣＵ３７は、アクチュエータ３０のケース本体３４に固定され、ストロークセンサ３８とコネクタ等を介して接続されている。さらに、左右のトー角変更制御ＥＣＵ３７、３７同士の間と、トー角変更制御ＥＣＵ３７、３７と操舵制御ＥＣＵ１３０との間とは、通信回線で接続されている。なお、トー角変更制御ＥＣＵ３７には、車両に搭載された図示しないバッテリ等の電源から電力が供給される。操舵制御ＥＣＵ１３０、電動機駆動回路２３にも前記とは別系統でバッテリ等の電源から電力が供給される。
【００３５】
（操舵制御ＥＣＵ）
次に、図５を参照しながら、操舵制御ＥＣＵの機能について説明する。
図５は、操舵システムの操舵制御ＥＣＵとトー角変更装置の概略制御機能構成図である。操舵制御ＥＣＵ１３０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたマイクロコンピュータ及び周辺回路によって構成されている。図５に示されるように、操舵制御ＥＣＵ１３０は、電動パワーステアリング装置１１０を制御する電動パワーステアリング制御部１３０ａと、後輪２Ｌ、２Ｒのトー角の目標値を演算する目標トー角演算部７１を備える。
【００３６】
（電動パワーステアリング制御部）
電動パワーステアリング制御部１３０ａは、電動機４を駆動制御するための目標電流信号を設定し、その目標電流信号をイナーシャ補正し、さらにダンピング補正し、補正された目標電流を、電動機駆動回路２３の出力電流をフィードバック制御して、電動機駆動回路２３にＤＵＴＹ（ＤＵ、ＤＶ、ＤＷ）信号を出力する。
【００３７】
（目標トー角演算部）
次に、図５を参照しながら、後輪の目標トー角演算部について説明する。
目標トー角演算部７１は、車速信号ＶＳと、ステアリングハンドル３の操作角θＨとから左右の後輪２Ｌ、２Ｒのそれぞれの目標トー角αＴＬ、αＴＲを生成し、左右の後輪２Ｌ、２Ｒのそれぞれのトー角変更を制御するトー角変更制御ＥＣＵ３７、３７に目標トー角αＴＬ、αＴＲを入力する。このの生成は、予め左右の後輪２Ｌ、２Ｒ毎にそれぞれ設定されたトー角テーブル７１ａを操作角θＨ、操作角θＨの角速度ωＨ、車速ＶＳに基づいて参照することによって行われる。
なお、角速度ωＨ目標トー角演算部７１内で操作角θＨを微分して求める。
例えば、目標トー角αＴＬ、αＴＲは、次式（１）、（２）のように設定される。
αＴＬ＝ＫＬ（ＶＳ、ωＨ、θＨ）・θＨ                          ・・・（１）
αＴＲ＝ＫＲ（ＶＳ、ωＨ、θＨ）・θＨ                          ・・・（２）
ここで、ＫＬ（ＶＳ）、ＫＲ（ＶＳ）は、車速ＶＳ、操作角θＨ及び角速度ωＨに依存する前後輪操舵比であり、後輪の目標トー角αＴＬ、αＴＲは、車速ＶＳが所定の低速の範囲において、ステアリングハンドル３の操作角θＨに応じて後輪２Ｌ、２Ｒが逆位相となり、小回りがしやすいように各後輪の目標トー角αＴＬ、αＴＲが生成される。
【００３８】
前記所定の低速の範囲を超える高速の範囲では、角速度ωＨの絶対値が所定値以下で、且つ、操作角θＨが左右の所定の範囲以内の場合は、操作角θＨに応じて同位相に各後輪の目標トー角αＴＬ、αＴＲが設定される。つまり、レーンチェンジにおける横すべり角βを小さくするように各後輪の目標トー角αＴＬ、αＴＲが設定される。しかしながら、前記所定の低速の範囲を超える高速の範囲で、角速度ωＨの絶対値が所定値を越えるか、又は、操作角θＨが左右の所定の範囲を超える大きな操作角θＨの場合には、操作角θＨに応じた逆位相に各後輪の目標トー角αＴＬ、αＴＲが設定される。
【００３９】
なお、目標トー角演算部７１で生成される目標トー角αＴＬ、αＴＲは、旋回安定性の観点から必ずしもアッカーマン・ジャントのジオメトリに従う必要はない。また、操作角θＨが０度のとき目標トー角αＴＬ、αＴＲが、それぞれ、例えば、２度のトーインの設定になっていてもよい。
【００４０】
また、本実施形態では、目標トー角演算部７１において操作角θＨを用いて目標トー角αＴＬ、αＴＲを設定しているが、これに限定されるものではなく、例えば、図１及び図２中の破線で示される前輪転舵角検出センサ（前輪転舵角センサ）ＳＦＳを配設して、前輪転舵角δを検出して用いるようにし、後記する目標電流算出部８１ａにおいても前記前輪転舵角δを用いて目標電流値を算出するようにしてもよい。
【００４１】
（トー角変更制御ＥＣＵ）
次に、図６を参照しながら、トー角変更制御ＥＣＵの詳細な構成を説明する。図６は、トー角変更装置のトー角変更制御ＥＣＵの制御機能のブロック構成図である。
図６に示されるように、トー角変更制御ＥＣＵ３７は、アクチュエータ３０、つまり電動機３１を駆動制御する機能を有し、制御部８１と電動機駆動回路８３とで構成されている。また、各トー角変更制御ＥＣＵ３７は、操舵制御ＥＣＵ１３０と通信線を介して接続され、一方と他方のトー角変更制御ＥＣＵ３７は、それぞれ、通信線（図１及び図５参照）を介して接続されている。この場合、操舵制御ＥＣＵ１３０とトー角変更制御ＥＣＵ３７とによって、操舵制御装置が構成される。
【００４２】
制御部８１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えるマイクロコンピュータ及び周辺回路等によって構成され、目標電流算出部８１ａ、電動機制御信号生成部８１ｃ、飽和状態判定部（状態判定手段）８１ｄを有している。
【００４３】
一方（右後輪２Ｒ側）のトー角変更制御ＥＣＵ３７の目標電流算出部８１ａは、操舵制御ＥＣＵ１３０から通信線を介して入力される車速ＶＳと、操作角θＨと、後輪２Ｒの目標トー角αＴＲと、ストロークセンサ３８から得られる現在の後輪２Ｒのトー角αＲとに基づいて、目標電流信号を算出して、電動機制御信号生成部８１ｃに出力する。
【００４４】
他方（左後輪２Ｌ側）のトー角変更制御ＥＣＵ３７の目標電流算出部８１ａは、操舵制御ＥＣＵ１３０から通信線を介して入力される車速ＶＳと、操作角θＨと、後輪２Ｌの目標トー角αＴＬと、ストロークセンサ３８から得られる現在の後輪２Ｌのトー角αＬとに基づいて、目標電流信号を算出して、電動機制御信号生成部８１ｃに出力する。ここで、目標電流信号とは、アクチュエータ３０を所望の速度で所望の作動量（後輪２Ｌ、２Ｒを所望のトー角αＴＬ、αＴＲとする変位量）に設定するのに必要な電流信号である。
【００４５】
電動機制御信号生成部８１ｃは、目標電流算出部８１ａから目標電流信号が入力され、電動機駆動回路８３に電動機制御信号を出力する。この電動機制御信号は、電動機３１に供給される電流値と電流を流す方向を含む信号からなる。電動機駆動回路８３は、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）のブリッジ回路等で構成され、電動機制御信号に基づいて電動機３１に電動機電流を供給する。
【００４６】
また、図６に示されるように、飽和状態判定部８１ｄは、操舵制御ＥＣＵ１３０から入力される目標トー角αＴＲ（αＴＬ）と、ストロークセンサ３８から入力される現在の後輪２Ｒ（２Ｌ）の実トー角αＲ（αＬ）とを比較し、前記実トー角αＲ（αＬ）が前記目標トー角αＴＲ（αＴＬ）と一致したとき目標到達となり、後輪２Ｒ（２Ｌ）のトー角制御機能が飽和状態となる。従って、飽和状態判定部８１ｄは、後輪２Ｒ（２Ｌ）のトー角制御機能が飽和状態であると判定し、判定信号を操舵制御ＥＣＵ１３０に出力する。
【００４７】
なお、前記飽和状態は、目標トー角αＴＲ（αＴＬ）が最大トー角αＲ（αＬ）に設定されて、メカ的にこれ以上後輪２Ｒ（２Ｌ）のトー角を増大させることができない場合と、前記目標トー角αＴＲ（αＴＬ）が最大トー角αＲ（αＬ）未満に設定されて、現在の後輪２Ｒ（２Ｌ）の実トー角αＲ（αＬ）が前記目標トー角αＴＲ（αＴＬ）と一致することにより、後輪操舵制御の機能上において飽和状態となる場合の両者が含まれる。
【００４８】
操舵制御ＥＣＵ１３０では、飽和状態判定部８１ｄから飽和状態であるという判定信号が入力されることにより、電動パワーステアリング装置１１０の電動機駆動回路２３に駆動信号を出力し、電動機４を制御することによってステアリングハンドル３の操作反力が従前と比較して重くなるようにする。この結果、運転者は、ステアリングハンドル３の操作反力が従前と比較して重くなったことを体感することにより、後輪２Ｒ（２Ｌ）のトー角制御機能が飽和状態となったことを認知（報知）し、急激なハンドル操作等を回避して、車両挙動の安定に寄与することができる。なお、操舵制御ＥＣＵ１３０、及び、ステアリングハンドル３、電動機駆動回路２３、電動機４等を含む電動パワーステアリング装置１１０は、報知手段として機能するものである。
【００４９】
このように、本実施形態では、後輪２Ｒ（２Ｌ）のトー角制御機能が飽和状態となったことを飽和状態判定部８１ｄで判定し、操舵制御ＥＣＵ１３０が前記飽和状態判定部８１ｄからの判定信号に基づいてステアリングハンドル３の操作反力（ステアリング反力）を重くすることにより、運転者に容易に体感させることができる。この場合、運転者は、直感的に、自己の運転操作をより積極的に行い、又はより慎重な運転操作を行うことが予測される。
【００５０】
以下、図７及び図８に基づいて具体的に説明する。図７は、車両が旋回するときの時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の状態における後輪の操作角を示す説明図、図８は、前記車両の旋回状態における操舵制御量とステアリング反力との関係を示す特性図である。
【００５１】
図７に示されるように、車両が湾曲する軌道に沿って旋回する場合、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２の状態に移行しようとするとき、目標トー角演算部７１は、車速信号ＶＳと、ステアリングハンドル３の操作角θＨとから左側の後輪２Ｌの目標トー角αＴＬを生成し、左側の後輪２Ｌのトー角を制御する。この場合、図８の実線で描出された操舵制御特性曲線に示されるように、操舵制御量（トー角制御機能量）がリニアに増大する。なお、その際、図８の破線で描出されたステアリング反力特性曲線に示されるように、ステアリングハンドル３に付与されるステアリング反力は、一定に保持されている。
【００５２】
さらに、車両が旋回して図７中の時刻Ｔ２から時刻Ｔ３の状態に移行したとき、左側の後輪２Ｌの現在の実トー角αＬが前記目標トー角αＴＬに到達して、図８の操舵制御特性曲線が飽和点Ｓで飽和状態となり、時刻Ｔ３以降において一定値に保持される。この飽和点Ｓで車両が旋回して図７中の時刻Ｔ２から時刻Ｔ３の状態に移行したとき、左側の後輪２Ｌの現在の実トー角αＬが前記目標トー角αＴＬに到達して、図８の操舵制御特性曲線が飽和点Ｓで飽和状態となり、時刻Ｔ３以降において一定値に保持される。この飽和点Ｓにおいて、ステアリング反力特性曲線が僅かに右上がりに上昇して、ステアリング反力が従前の状態から増大することにより、運転者はステアリングハンドル３が重くなったことを体感し、運転者に対してトー角制御機能量が飽和状態となったことを確実且つ簡便に知らせることができる。
【００５３】
トー角制御機能は、車輪が滑り出すことを防止して車両挙動の安定に寄与するものであるが、その構造上、ステアリングハンドル３の操作角θＨの増大に伴って後輪２Ｒ（２Ｌ）のトー角制御機能量も増大する。しかしながら、ステアリングハンドル３の操作角θＨを増大させるに伴って、前記トー角制御機能量がそれ以上増大しない飽和点Ｓ（目標到達点）が存在する（図８参照）。
【００５４】
前記飽和点Ｓ以降は、運転者がいくらステアリングハンドル３の操作角θＨを大きくして後輪２Ｒ（２Ｌ）のトー角制御機能量（操舵制御量）を増大させようとしても、前記トー角制御機能量が増大しない飽和状態となる。そこで、本実施形態では、そのようなトー角制御機能量が飽和状態（飽和点Ｓ）となったときに、ステアリングハンドル３のステアリング反力を増大させ、運転者に対して後輪２Ｌ（図７参照）のトー角制御機能量が飽和したことを報知することにより、車両挙動の安定に寄与することができる。
【００５５】
この場合、トー角制御機能量が飽和点Ｓに到達したときに、例えば、表示ランプを点灯させて運転者に対して視覚的に警告することが考えられるが、本実施形態では、ステアリングハンドル３を操作する運転者に対して直感的に体感させることにより、確実且つ簡便に運転者に対して報知することができる。
【００５６】
また、トー角制御機能が発揮されることによって、運転者が意図するステアリングハンドル３の操作角θＨと前記操作角θＨに対応する車両の挙動とが不一致となる場合があり、運転者に違和感を与えるおそれがある。しかしながら、本実施形態では、トー角制御機能量の増大に伴ってステアリング反力を制御することにより、現在の車両の走行状況を運転者に伝達し、ステアリングハンドル３の操作角θＨ（操作量）に対する車両挙動との差異を最小限に抑制することにより、運転者に与える違和感を低減させることができる。
【００５７】
なお、本実施形態では、トー角制御機能量が飽和状態に到達したとき、ステアリング反力を制御（増大）するようにしているが、例えば、図示しない振動発生装置を駆動させて発生する振動をステアリングハンドル３に伝達することにより、運転者に対して前記飽和状態を報知するようにしてもよい。また、ステアリングハンドル３に代替して、図示しないアクセルペダルに前記振動を伝達することよって、運転者に対して前記飽和状態を報知するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態に係る操舵システムが適用された四輪車両の全体概念図である。
【図２】前記操舵システムを構成する電動パワーステアリング装置の構成図である。
【図３】前記操舵システムを構成する左後輪側のトー角変更装置の構成図である。
【図４】前記トー角変更装置のアクチュエータの構造を示す概略断面図である。
【図５】前記操舵システムを構成する操舵制御ＥＣＵとトー角変更装置の概略制御機能構成図である。
【図６】前記トー角変更装置のトー角変更制御ＥＣＵの制御機能ブロック構成図である。
【図７】車両が旋回するときの時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の状態における後輪の操作角を示す説明図である。
【図８】前記車両の旋回状態における操舵制御量とステアリング反力との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
【００５９】
２Ｒ、２Ｌ  後輪
３      ステアリングハンドル（報知手段）
４      電動機（報知手段）
２３    電動機駆動回路（報知手段）
３０    アクチュエータ
３７    トー角変更制御ＥＣＵ（操舵制御装置）
３８    ストロークセンサ（センサ）
７１    目標トー角演算部
８１ｄ  飽和状態判定部（飽和状態判定手段）
１１０  電動パワーステアリング装置
１２０Ｒ、１２０Ｌ  トー角変更装置
１３０  操舵制御ＥＣＵ（報知手段、操舵制御装置）
【図１】
2010120452.tif 000003
【図２】
2010120452.tif 000004
【図３】
2010120452.tif 000005
【図４】
2010120452.tif 000006
【図５】
2010120452.tif 000007
【図６】
2010120452.tif 000008
【図７】
2010120452.tif 000009
【図８】
2010120452.tif 000010