(57)【要約】【課題】自車両が備える後輪の操舵状態を制御することにより、被牽引車両の横方向への挙動を抑制することが可能な後輪操舵装置を提供する。【解決手段】被牽引車両を牽引する自車両の後輪４を操舵する後輪操舵装置１であって、被牽引車両の横方向への挙動を検出する被牽引車両横挙動検出手段２８と、被牽引車両横挙動検出手段２８が検出する被牽引車両の横方向への挙動に基づいて、後輪４の操舵状態を制御する後輪操舵状態制御手段３０とを備え、後輪操舵状態制御手段３０は、自車両の横方向への挙動が、被牽引車両の横方向への挙動に対して逆位相または略逆位相となるように、後輪４の操舵状態を制御する。【選択図】図２
2010042759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被牽引車両を牽引する自車両の後輪を操舵する後輪操舵装置であって、
前記被牽引車両の横方向への挙動を検出する被牽引車両横挙動検出手段と、当該被牽引車両横挙動検出手段が検出する前記被牽引車両の横方向への挙動に基づいて、前記後輪の操舵状態を制御する後輪操舵状態制御手段と、を備え、
前記後輪操舵状態制御手段は、前記自車両の横方向への挙動が、前記被牽引車両の横方向への挙動に対して異なる位相となるように、前記後輪の操舵状態を制御することを特徴とする後輪操舵装置。
【請求項２】
前記自車両の車速を検出する自車速検出手段と、前記自車両のステアリング操舵角を検出するステアリング操舵角検出手段と、前記自車両の車両前後方向に対する前記被牽引車両の転向角を検出する転向角検出手段と、を備え、
前記被牽引車両横挙動検出手段は、前記車速及び前記ステアリング操舵角に基づいて前記自車両の横方向への挙動による目標転向角を算出し、且つ前記目標転向角と前記転向角との差分に基づいて前記被牽引車両の横方向への挙動による差分転向角を検出し、
前記後輪操舵状態制御手段は、前記転向角が前記差分転向角に対して異なる位相となるように、前記後輪の操舵状態を制御することを特徴とする請求項１に記載した後輪操舵装置。
【請求項３】
前記自車両の車速を検出する自車速検出手段と、前記自車両のステアリング操舵角を検出するステアリング操舵角検出手段と、前記被牽引車両と前記自車両との連結部に発生する連結部横方向加速度を検出する連結部横方向加速度検出手段と、を備え、
前記被牽引車両横挙動検出手段は、前記車速及び前記ステアリング操舵角に基づいて前記自車両の横方向への挙動による目標連結部横方向加速度を算出し、且つ前記目標連結部横方向加速度と前記連結部横方向加速度との差分に基づいて前記被牽引車両の横方向への挙動による差分連結部横方向加速度を検出し、
前記後輪操舵状態制御手段は、前記連結部横方向加速度が前記差分連結部横方向加速度に対して異なる位相となるように、前記後輪の操舵状態を制御することを特徴とする請求項１または２に記載した後輪操舵装置。
【請求項４】
前記自車両の車速を検出する自車速検出手段と、前記自車両のステアリング操舵角を検出するステアリング操舵角検出手段と、前記被牽引車両に発生する被牽引車両ヨーレートを検出する被牽引車両ヨーレート検出手段と、を備え、
前記被牽引車両横挙動検出手段は、前記車速及び前記ステアリング操舵角に基づいて前記自車両の横方向への挙動による目標被牽引車両ヨーレートを算出し、且つ前記目標被牽引車両ヨーレートと前記被牽引車両ヨーレートとの差分に基づいて前記被牽引車両の横方向への挙動による差分被牽引車両ヨーレートを検出し、
前記後輪操舵状態制御手段は、前記被牽引車両ヨーレートが前記差分被牽引車両ヨーレートに対して異なる位相となるように、前記後輪の操舵状態を制御することを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載した後輪操舵装置。
【請求項５】
前記自車両の車速を検出する自車速検出手段と、前記自車両のステアリング操舵角を検出するステアリング操舵角検出手段と、前記自車両に発生するヨーレートを検出する自車両ヨーレート検出手段と、前記自車両に発生する横方向加速度を検出する自車両横方向加速度検出手段と、を備え、
前記被牽引車両横挙動検出手段は、前記自車速検出手段が検出する前記車速と、前記ステアリング操舵角検出手段が検出する前記ステアリング操舵角と、前記自車両ヨーレート検出手段が検出する前記自車両に発生するヨーレートと、前記自車両横方向加速度検出手段が検出する前記自車両に発生する横方向加速度に基づいて、前記被牽引車両の横方向への挙動を検出することを特徴とする請求項１に記載した後輪操舵装置。
【請求項６】
前記被牽引車両横挙動検出手段は、前記被牽引車両の横方向への挙動に関する目標値を算出する目標値算出部と、当該目標自車両挙動演算手段が算出する前記目標値と前記被牽引車両の横方向への挙動に関する実測値との差分値を算出する差分値算出部と、備え、
前記後輪操舵状態制御手段は、前記差分値が所定の差分閾値を超えている場合に、前記後輪の操舵状態を制御することを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項に記載した後輪操舵装置。
【請求項７】
前記後輪操舵状態制御手段が制御する前記後輪の操舵状態を、前記後輪の操舵角及び操舵速度とすることを特徴とする請求項１から６のうちいずれか１項に記載した後輪操舵装置。
【請求項８】
前記後輪操舵状態制御手段は、前記自車両の横方向への挙動が、前記被牽引車両の横方向への挙動に対して逆位相または略逆位相となるように、前記後輪の操舵状態を制御することを特徴とする請求項１から７のうちいずれか１項に記載した後輪操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被牽引車両を牽引する自車両の後輪を操舵する後輪操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トレーラ（被牽引車両）を牽引する車両（自車両）においては、不良な道路状況や横風等、運転者の操作に起因しない外乱により、被牽引車両に横揺れ（横方向への挙動）が発生する。
運転者の操作に起因しない外乱により、被牽引車両に横方向への挙動が発生すると、この横方向への挙動により、自車両及び被牽引車両の走行安定性が低下するおそれがある。
【０００３】
このような問題に対し、従来では、例えば、特許文献１に記載されているような技術がある。この技術は、自車両の横方向への挙動が、被牽引車両の横方向への挙動に対して、逆位相または略逆位相となるように、自車両の制動力を車両側で制御するものである。
【特許文献１】特表２００３−５０３２７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載した技術では、自車両の横方向への挙動が、被牽引車両の横方向への挙動に対して逆位相または略逆位相となるように、自車両の制動力を制御する。
このため、被牽引車両の横方向への挙動を抑制するために、自車両の制動力を制御すると、制動装置の作動音及び振動が発生するという問題が発生するおそれがある。また、自車両の制動により、自車両の失速感が発生するという問題が発生するおそれがある。
【０００５】
また、被牽引車両の横方向への挙動を抑制するために、制動装置を連続的に作動させると、フェード現象等が発生するおそれがある。これにより、制動装置の性能が低下するおそれがある。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、自車両の制動力を用いることなく、被牽引車両に発生した横方向への挙動を抑制することが可能な、後輪操舵装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、被牽引車両の横方向への挙動に基づいて、前記被牽引車両を牽引する自車両が備える後輪の操舵状態を、前記被牽引車両の横方向への挙動に対して、前記自車両の横方向への挙動が異なる位相となるように制御する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、自車両が備える後輪の操舵状態を制御することにより、被牽引車両の横方向への挙動を抑制することが可能となる。これにより、制動装置の作動音及び振動の発生、自車両の失速感の発生、制動装置の性能低下を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、「実施形態」と記載する）について、図面を参照しつつ説明する。
（第一実施形態）
（構成）
まず、図１から図８を参照して、本実施形態の後輪操舵装置の構成について説明する。
図１は、本実施形態の後輪操舵装置を備える車両（以下、「自車両Ｖ」と記載する）を示す図であり、図２は、後輪操舵装置１のシステム構成を示す図である。
図１中に示すように、自車両Ｖは、前輪２と、後輪４とを備えており、被牽引車両Ｔ（トレーラ）を牽引する車両である。
【０００９】
前輪２は、エンジン等の駆動源により駆動する駆動輪を形成しており、自車両Ｖの運転者によるステアリングホイール（図示せず）の操作量（ステアリング操舵角）に応じて操舵する。なお、本実施形態では、前輪２を、車両前後方向前方において、それぞれ左右に配置した、左右前輪２Ｌ，２Ｒによって形成する。
【００１０】
後輪４は、後述する後輪操舵手段６により操舵する。なお、本実施形態では、後輪４を、車両前後方向後方において、それぞれ左右に配置した、左右後輪４Ｌ，４Ｒによって形成する。また、図１中及び以降の説明では、後輪４の操舵角を、後輪操舵角θｒと記載して示す。
被牽引車両Ｔは、非駆動輪８と、車両牽引連結部材１０を備えている。
【００１１】
非駆動輪８は、左右一対の左右非駆動輪８Ｌ，８Ｒによって形成する。
車両牽引連結部材１０は、被牽引車両Ｔの前後方向に延在する形状である。
車両牽引連結部材１０の自車両Ｖ側の端部は、自車両Ｖの垂直軸周りへ回転可能に、自車両Ｖに連結する。具体的には、車両牽引連結部材１０の自車両Ｖ側の端部は、自車両Ｖ側に設けた、自車両Ｖと被牽引車両Ｔとの連結部１２において、自車両Ｖに連結する。車両牽引連結部材１０の被牽引車両Ｔ側の端部は、被牽引車両Ｔに固定する。
【００１２】
後輪操舵装置１は、自車速検出手段１４と、ステアリング操舵角検出手段１６と、自車両ヨーレート検出手段１８と、自車両横方向加速度検出手段２０とを備える。
また、後輪操舵装置１は、転向角検出手段２２と、連結部横方向加速度検出手段２４と、被牽引車両ヨーレート検出手段２６と、被牽引車両横挙動検出手段２８と、後輪操舵状態制御手段３０と、後輪操舵手段６とを備える。
【００１３】
自車速検出手段１４は、自車両Ｖの速度（自車速）を演算する。そして、この演算した自車速を含む情報信号を、自車速信号Ｓ１として、被牽引車両横挙動検出手段２８及び後輪操舵状態制御手段３０へ出力する。
また、自車速検出手段１４は、自車両Ｖ、例えば、前輪２及び後輪４に設け、前輪２または後輪４の回転数や回転角に基づいて、自車速を演算する。
【００１４】
ステアリング操舵角検出手段１６は、自車両Ｖの運転車によるステアリング操舵角を検出する。そして、この検出したステアリング操舵角を含む情報信号を、ステアリング操舵角信号Ｓ２として、被牽引車両横挙動検出手段２８及び後輪操舵状態制御手段３０へ出力する。
また、ステアリング操舵角検出手段１６は、自車両Ｖ、例えば、ステアリングコラムに取り付ける。
【００１５】
自車両ヨーレート検出手段１８は、自車両Ｖが被牽引車両Ｔを牽引して走行する際に、自車両Ｖに発生するヨーレートを検出する。そして、この検出した自車両Ｖに発生するヨーレートを含む情報信号を、自車両ヨーレート信号Ｓ３として、被牽引車両横挙動検出手段２８へ出力する。
また、自車両ヨーレート検出手段１８は、自車両Ｖ、例えば、自車両Ｖの重心またはその付近に配置する。
【００１６】
ここで、自車両Ｖが被牽引車両Ｔを牽引して走行する際に、自車両Ｖに発生するヨーレート中には、後輪４の操舵により自車両Ｖに発生するヨーレートと、被牽引車両Ｔの横方向への挙動により自車両Ｖに発生するヨーレートとを含む。
なお、図１中及び以降の説明では、自車両Ｖが被牽引車両Ｔを牽引して走行する際に、後輪４の操舵により自車両Ｖに発生するヨーレートを、後輪操舵自車両ヨーレートωｃと記載して示す。また、図１中及び以降の説明では、自車両Ｖが被牽引車両Ｔを牽引して走行する際に、被牽引車両Ｔの横方向への挙動により自車両Ｖに発生するヨーレートを、横挙動自車両ヨーレートωｃｄと記載して示す。
【００１７】
ここで、上述した「被牽引車両Ｔの横方向への挙動」とは、自車両Ｖの運転者によるステアリング操舵操作に起因せず、路面の状況（凹凸等）や横風等の外乱により発生する、被牽引車両Ｔの横方向への挙動である。
自車両横方向加速度検出手段２０は、自車両Ｖが被牽引車両Ｔを牽引して走行する際に、自車両Ｖに発生する横方向加速度を検出する。そして、この検出した自車両Ｖに発生する横方向加速度を含む情報信号を、自車両横方向加速度信号Ｓ４として、被牽引車両横挙動検出手段２８へ出力する。
【００１８】
また、自車両横方向加速度検出手段２０は、自車両Ｖに取り付ける。
ここで、自車両Ｖが被牽引車両Ｔを牽引して走行する際に、自車両Ｖに発生する横方向加速度中には、後輪４の操舵により自車両Ｖに発生する横方向加速度と、被牽引車両Ｔの横方向への挙動により自車両Ｖに発生する横方向加速度とを含む。
なお、図１中及び以降の説明では、自車両Ｖが被牽引車両Ｔを牽引して走行する際に、後輪４の操舵により自車両Ｖに発生する横方向加速度を、後輪操舵自車両横方向加速度Ａｃと記載して示す。また、図１中及び以降の説明では、自車両Ｖが被牽引車両Ｔを牽引して走行する際に、被牽引車両Ｔの横方向への挙動により自車両Ｖに発生する横方向加速度を、横挙動自車両横方向加速度Ａｃｄと記載して示す。
【００１９】
転向角検出手段２２は、自車両Ｖが被牽引車両Ｔを牽引して走行する際に、自車両Ｖの車両前後方向に対して変化する被牽引車両Ｔの転向角を検出する。そして、この検出した転向角を含む情報信号を、転向角信号Ｓ５として、被牽引車両横挙動検出手段２８へ出力する。
また、転向角検出手段２２は、例えば、車両牽引連結部材１０に取り付ける。なお、本実施形態では、転向角検出手段２２を、自車両Ｖと被牽引車両Ｔとの連結部１２に取り付ける場合について説明する。
【００２０】
ここで、自車両Ｖが被牽引車両Ｔを牽引して走行する際に、自車両Ｖの車両前後方向に対して変化する被牽引車両Ｔの転向角中には、後輪４の操舵により変化する被牽引車両Ｔの転向角を含む。これに加え、被牽引車両Ｔの横方向への挙動により変化する被牽引車両Ｔの転向角を含む。
なお、図１中及び以降の説明では、自車両Ｖが被牽引車両Ｔを牽引して走行する際に、後輪４の操舵により変化する被牽引車両Ｔの転向角を、後輪操舵転向角θｐと記載して示す。また、図１中及び以降の説明では、自車両Ｖが被牽引車両Ｔを牽引して走行する際に、被牽引車両Ｔの横方向への挙動により変化する被牽引車両Ｔの転向角を、横挙動転向角θｐｄと記載して示す。
【００２１】
連結部横方向加速度検出手段２４は、自車両Ｖが被牽引車両Ｔを牽引して走行する際に、被牽引車両Ｔと自車両Ｖとの連結部１２に発生する横方向加速度を検出する。そして、この検出した横方向加速度を含む情報信号を、連結部横方向加速度信号Ｓ６として、被牽引車両横挙動検出手段２８へ出力する。
また、連結部横方向加速度検出手段２４は、例えば、車両牽引連結部材１０に取り付ける。なお、本実施形態では、連結部横方向加速度検出手段２４を、車両牽引連結部材１０の自車両Ｖ側の端部に取り付ける場合について説明する。
【００２２】
ここで、自車両Ｖが被牽引車両Ｔを牽引して走行する際に、被牽引車両Ｔと自車両Ｖとの連結部１２に発生する横方向加速度中には、後輪４の操舵により被牽引車両Ｔと自車両Ｖとの連結部１２に発生する横方向加速度を含む。これに加え、被牽引車両Ｔの横方向への挙動により被牽引車両Ｔと自車両Ｖとの連結部１２に発生する横方向加速度を含む。
【００２３】
なお、図１中及び以降の説明では、自車両Ｖが被牽引車両Ｔを牽引して走行する際に、後輪４の操舵により被牽引車両Ｔと自車両Ｖとの連結部１２に発生する横方向加速度を、後輪操舵連結部横方向加速度Ｆｐと記載して示す。また、図１中及び以降の説明では、自車両Ｖが被牽引車両Ｔを牽引して走行する際に、被牽引車両Ｔの横方向への挙動により被牽引車両Ｔと自車両Ｖとの連結部１２に発生する横方向加速度を、横挙動連結部横方向加速度Ｆｐｄと記載して示す。
【００２４】
被牽引車両ヨーレート検出手段２６は、自車両Ｖが被牽引車両Ｔを牽引して走行する際に、被牽引車両Ｔに発生するヨーレートを検出する。そして、この検出した被牽引車両Ｔに発生するヨーレートを含む情報信号を、被牽引車両ヨーレート信号Ｓ７として、被牽引車両横挙動検出手段２８へ出力する。
また、被牽引車両ヨーレート検出手段２６は、被牽引車両Ｔ、例えば、被牽引車両Ｔの重心またはその付近に配置する。
【００２５】
ここで、自車両Ｖが被牽引車両Ｔを牽引して走行する際に、被牽引車両Ｔに発生するヨーレート中には、後輪４の操舵により被牽引車両Ｔに発生するヨーレートと、被牽引車両Ｔの横方向への挙動により被牽引車両Ｔに発生するヨーレートとを含む。
なお、図１中及び以降の説明では、自車両Ｖが被牽引車両Ｔを牽引して走行する際に、後輪４の操舵により被牽引車両Ｔに発生するヨーレートを、後輪操舵被牽引車両ヨーレートωｔと記載して示す。また、図１中及び以降の説明では、自車両Ｖが被牽引車両Ｔを牽引して走行する際に、被牽引車両Ｔの横方向への挙動により被牽引車両Ｔに発生するヨーレートを、横挙動被牽引車両ヨーレートωｔｄと記載して示す。
【００２６】
被牽引車両横挙動検出手段２８は、目標値算出部３２と、差分値算出部３４とを備えている。
目標値算出部３２は、自車速信号Ｓ１と、ステアリング操舵角信号Ｓ２に基づいて、被牽引車両Ｔの横方向への挙動に関する目標値を算出する。そして、算出した目標値を含む情報信号を、目標値信号Ｓ８として、差分値算出部３４へ出力する。なお、被牽引車両Ｔの横方向への挙動に関する目標値の詳細な説明は、後述する。
【００２７】
差分値算出部３４は、目標値信号Ｓ８が含む、被牽引車両Ｔの横方向への挙動に関する目標値と、被牽引車両Ｔの横方向への挙動に関する実測値に基づいて、両者の差分値を算出する。そして、この算出した差分値を含む情報信号を、差分値信号Ｓ９として、後輪操舵状態制御手段３０へ出力する。なお、被牽引車両Ｔの横方向への挙動に関する実測値、被牽引車両Ｔの横方向への挙動に関する目標値と実測値との差分値の詳細な説明は、後述する。
【００２８】
後輪操舵状態制御手段３０は、後輪操舵判定部３６と、操舵指令値演算部３８とを備えている。
後輪操舵判定部３６は、被牽引車両Ｔの横方向への挙動に関する目標値と実測値との差分値が所定の差分閾値を超えている場合に、後輪４の操舵制御を行うと判定し、この判定結果を含む情報信号を、後輪操舵判定信号Ｓ１０として、後輪操舵手段６へ出力する。なお、所定の差分閾値と、後輪４の操舵制御を行うか否かの判定に関する詳細な説明は、後述する。
【００２９】
操舵指令値演算部３８は、自車速信号Ｓ１と、ステアリング操舵角信号Ｓ２と、差分値信号Ｓ９に基づいて、後輪４の操舵角及び操舵速度が、所望の値となるような、後輪４の操舵指令値（後輪操舵指令値）を演算する。そして、この演算した後輪操舵指令値を含む情報信号を、後輪操舵制御信号Ｓ１１として、後輪操舵手段６へ出力する。なお、後輪操舵指令値の演算に関する詳細な説明は、後述する。
【００３０】
以上により、後輪操舵状態制御手段３０は、被牽引車両Ｔの横方向への挙動に関する目標値と実測値との差分値が、所定の差分閾値を超えている場合に、後輪４の操舵状態を制御する。
後輪操舵手段６は、油圧アクチュエータや電動モータ等を駆動源（図示せず）として備えている。
【００３１】
また、後輪操舵手段６は、後輪操舵判定信号Ｓ１０が含む判定結果と、後輪操舵制御信号Ｓ１１が含む後輪操舵指令値に基づいて駆動源を駆動させる。これにより、後輪４の操舵角及び操舵速度が所望の値となるように、後輪４を操舵する。
以下、図１及び図２を参照しつつ、図３から図８を用いて、被牽引車両横挙動検出手段２８、後輪操舵状態制御手段３０及び後輪操舵手段６による、後輪４の操舵状態に対する制御について説明する。
【００３２】
図３は、被牽引車両横挙動検出手段２８、後輪操舵状態制御手段３０及び後輪操舵手段６による、後輪４の操舵状態に対する制御ブロック線図である。
図３中に示すように、後輪４の操舵状態に対する制御ブロックは、「目標」と、「出力」と、「外乱」とからなるフィードバック制御系を構成する。本実施形態では、一例として、フィードバック制御系へ適用する制御方法に、ＰＩＤ制御を用いる。
【００３３】
具体的には、被牽引車両横挙動検出手段２８が、「目標」と「出力」とを加減算して差分値を算出すると、この差分値に基づき、後輪操舵状態制御手段３０が、後輪操舵指令値を演算する。そして、後輪操舵手段６が、後輪操舵状態制御手段３０で演算した後輪操舵指令値に基づき、後輪４を操舵する。また、「出力」が「外乱」を含む場合には、この「外乱」を含む「出力」と「目標」とを加減算した差分値に基づき、後輪操舵状態制御手段３０が、後輪操舵指令値を演算する。
【００３４】
以下、フィードバック制御系を構成する「目標」、「出力」及び「外乱」について説明する。
まず、フィードバック制御系を構成する「目標」について説明する。
フィードバック制御系を構成する「目標」は、上述した、被牽引車両Ｔの横方向への挙動に関する目標値である。
【００３５】
本実施形態では、被牽引車両Ｔの横方向への挙動に関する目標値を、目標自車両ヨーレートと、目標自車両横方向加速度と、目標転向角と、目標連結部横方向加速度と、目標被牽引車両ヨーレートとする。
目標自車両ヨーレート、目標自車両横方向加速度、目標転向角、目標連結部横方向加速度及び目標被牽引車両ヨーレートは、それぞれ、自車速信号Ｓ１及びステアリング操舵角信号Ｓ２と、既存の運動方程式に基づいて算出する。すなわち、目標自車両ヨーレート、目標自車両横方向加速度、目標転向角、目標連結部横方向加速度及び目標被牽引車両ヨーレートは、それぞれ、自車両Ｖが被牽引車両Ｔを牽引して走行する際の、自車速、ステアリング操舵角及び運動方程式に基づいて算出する。
【００３６】
なお、被牽引車両Ｔの横方向への挙動に関する目標値を算出する際には、上記の自車速、ステアリング操舵角及び運動方程式に加え、自車両Ｖの重量や被牽引車両Ｔの重量に基づいて算出してもよい。ここで、自車両Ｖの重量や被牽引車両Ｔの重量には、自車両Ｖの乗員や、自車両Ｖや被牽引車両Ｔに積載する荷物の重量、さらに、乗員や荷物の重心位置を含めてもよい。
【００３７】
次に、フィードバック制御系を構成する「出力」について説明する。
フィードバック制御系を構成する「出力」は、上述した、被牽引車両Ｔの横方向への挙動に関する実測値である。
本実施形態では、被牽引車両Ｔの横方向への挙動に関する実測値を、実測自車両ヨーレートと、実測自車両横方向加速度と、実測転向角と、実測連結部横方向加速度と、実測被牽引車両ヨーレートとする。
【００３８】
実測自車両ヨーレートは、自車両ヨーレート信号Ｓ３に基づいて取得する。すなわち、実測自車両ヨーレートは、自車両Ｖが被牽引車両Ｔを牽引して走行する際に、自車両Ｖに発生するヨーレートの実測値である。
実測自車両横方向加速度は、自車両横方向加速度信号Ｓ４に基づいて取得する。すなわち、実測自車両横方向加速度は、自車両Ｖが被牽引車両Ｔを牽引して走行する際に、自車両Ｖに発生する横方向加速度の実測値である。
【００３９】
実測転向角は、転向角信号Ｓ５に基づいて取得する。すなわち、実測転向角は、自車両Ｖが被牽引車両Ｔを牽引して走行する際に、自車両Ｖの車両前後方向に対して変化する被牽引車両Ｔの転向角に関する実測値である。
実測連結部横方向加速度は、連結部横方向加速度信号Ｓ６に基づいて取得する。すなわち、実測連結部横方向加速度は、自車両Ｖが被牽引車両Ｔを牽引して走行する際に、被牽引車両Ｔと自車両Ｖとの連結部１２に発生する横方向加速度の実測値である。
【００４０】
実測被牽引車両ヨーレートは、被牽引車両ヨーレート信号Ｓ７に基づいて取得する。すなわち、実測被牽引車両ヨーレートは、自車両Ｖが被牽引車両Ｔを牽引して走行する際に、被牽引車両Ｔに発生するヨーレートの実測値である。
【００４１】
次に、フィードバック制御系を構成する「外乱」について説明する。
フィードバック制御系を構成する「外乱」は、路面の状況や横風等の外乱により発生する被牽引車両Ｔの横方向への挙動に加え、後輪４の操舵に起因せずに発生する、被牽引車両Ｔの横方向への挙動である。
【００４２】
また、フィードバック制御系を構成する「外乱」は、上述した、被牽引車両Ｔの横方向への挙動に関する目標値と、被牽引車両Ｔの横方向への挙動に関する実測値との差分値に基づいて算出する。具体的には、差分値の変化周期、差分値の振幅の大きさ、差分値の周波数、差分値の変化速度に基づいて算出する。
本実施形態では、上述した各目標値と各実測値に基づいて演算する差分値を、差分自車両ヨーレートと、差分自車両横方向加速度と、差分転向角と、差分連結部横方向加速度と、差分被牽引車両ヨーレートとする。
【００４３】
差分自車両ヨーレートは、目標自車両ヨーレートと実測自車両ヨーレートとの差分値であり、目標自車両ヨーレートと実測自車両ヨーレートとを加減算して算出する。したがって、差分自車両ヨーレートは、外乱によって自車両Ｖに発生するヨーレートの推定値となる。
差分自車両横方向加速度は、目標自車両横方向加速度と実測自車両横方向加速度との差分値であり、目標自車両横方向加速度と実測自車両横方向加速度とを加減算して算出する。したがって、差分自車両横方向加速度は、外乱によって自車両Ｖに発生する横方向加速度の推定値となる。
【００４４】
差分転向角は、目標転向角と実測転向角との差分値であり、目標転向角と実測転向角とを加減算して算出する。したがって、差分転向角は、外乱により変化する被牽引車両Ｔの転向角に対する推定値となる。
差分連結部横方向加速度は、目標連結部横方向加速度と実測連結部横方向加速度との差分値であり、目標連結部横方向加速度と実測連結部横方向加速度とを加減算して算出する。したがって、差分連結部横方向加速度は、外乱により被牽引車両Ｔと自車両Ｖとの連結部１２に発生する横方向加速度の推定値となる。
【００４５】
差分被牽引車両ヨーレートは、目標被牽引車両ヨーレートと実測被牽引車両ヨーレートとの差分値であり、目標被牽引車両ヨーレートと実測被牽引車両ヨーレートとを加減算して算出する。したがって、差分被牽引車両ヨーレートは、外乱により被牽引車両Ｔに発生するヨーレートの推定値となる。
【００４６】
以上により、被牽引車両横挙動検出手段２８は、自車速信号Ｓ１と、ステアリング操舵角信号Ｓ２と、自車両ヨーレート信号Ｓ３と、自車両横方向加速度信号Ｓ４に基づいて、被牽引車両Ｔの横方向への挙動を検出する。これに加え、被牽引車両横挙動検出手段２８は、転向角信号Ｓ５と、連結部横方向加速度信号Ｓ６と、被牽引車両ヨーレート信号Ｓ７に基づいて、被牽引車両Ｔの横方向への挙動を検出する。
【００４７】
また、被牽引車両横挙動検出手段２８は、被牽引車両Ｔの横方向への挙動に関する目標値と、被牽引車両Ｔの横方向への挙動に関する実測値に基づいて、両者の差分値を算出する。そして、この算出した差分値に基づき、外乱により被牽引車両Ｔに発生する、被牽引車両Ｔの横方向への挙動に関する推定値を検出する。
以下、後輪操舵状態制御手段３０が行う処理について説明する。
【００４８】
まず、後輪操舵判定部３６が行う処理について説明する。
後輪操舵判定部３６は、差分値信号Ｓ９が含む、被牽引車両Ｔの横方向への挙動に関する目標値と実測値との差分値が、所定の差分閾値を超えているか否かの判定結果により、後輪４の操舵制御を行うか否かを判定する。
本実施形態では、所定の差分閾値を、所定の変化周期、所定の振幅閾値、所定の周波数帯域及び所定の変化速度閾値とする。なお、上述した所定の変化周期、所定の振幅閾値、所定の周波数帯域及び所定の変化速度閾値は、予め設定し、且つ後輪操舵判定部３６に記憶させておく。
【００４９】
具体的な後輪操舵判定部３６の処理は、差分値の変化が所定の変化周期内であるか否かの判定と、差分値の振幅が所定の振幅閾値以上であるか否かの判定と、差分値の周波数が所定の周波数帯域内であるか否かの判定である。これに加え、差分値の変化速度が所定の変化速度閾値以上であるか否かの判定である。
【００５０】
ここで、本実施形態では、所定の変化周期を、被牽引車両Ｔを牽引する自車両Ｖが外乱の影響を受けずに走行する場合において、差分値が変化する周期とする。なお、所定の変化周期は、例えば、被牽引車両Ｔを牽引する自車両Ｖが、平坦な路面上を、外乱の影響を受けずに走行する場合において、被牽引車両Ｔに発生する横方向への挙動に基づいて設定する。
【００５１】
また、本実施形態では、所定の振幅閾値を、被牽引車両Ｔを牽引する自車両Ｖが外乱の影響を受けずに走行する場合において、被牽引車両Ｔに発生する横方向への挙動の振幅の最大値とする。なお、所定の振幅閾値は、所定の変化周期と同様、例えば、被牽引車両Ｔを牽引する自車両Ｖが、平坦な路面上を、外乱の影響を受けずに走行する場合において、被牽引車両Ｔに発生する横方向への挙動に基づいて設定する。
【００５２】
同様に、本実施形態では、所定の周波数帯域を、「０．５〜１．５Ｈｚ」とする。
また、本実施形態では、所定の変化速度閾値を、被牽引車両Ｔを牽引する自車両Ｖが外乱の影響を受けない状態で走行する場合において、被牽引車両Ｔに発生する横方向への速度変化の最大値とする。なお、所定の変化速度閾値は、所定の変化周期と同様、例えば、被牽引車両Ｔを牽引する自車両Ｖが、平坦な路面上を、外乱の影響を受けずに走行する場合において、被牽引車両Ｔに発生する横方向への挙動に基づいて設定する。
【００５３】
以上により、後輪操舵判定部３６は、被牽引車両Ｔに発生する横方向への挙動が、被牽引車両Ｔを牽引する自車両Ｖが外乱の影響を受けて発生する挙動であるか否かを判定する。そして、被牽引車両Ｔに発生する横方向への挙動が、被牽引車両Ｔを牽引する自車両Ｖが外乱の影響を受けて発生する挙動である場合に、後輪４の操舵制御を行うと判定する。
【００５４】
次に、図４から図８を参照して、操舵指令値演算部３８が行う処理、すなわち、後輪操舵指令値の演算について説明する。
まず、図４を参照して、後輪操舵角θｒの変化に応じた、後輪操舵転向角θｐ、後輪操舵自車両ヨーレートωｃ、後輪操舵自車両横方向加速度Ａｃ、後輪操舵連結部横方向加速度Ｆｐ及び後輪操舵被牽引車両ヨーレートωｔの変化について説明する。
【００５５】
図４は、後輪操舵角θｒと、後輪操舵自車両ヨーレートωｃと、後輪操舵自車両横方向加速度Ａｃと、後輪操舵転向角θｐと、後輪操舵連結部横方向加速度Ｆｐと、後輪操舵被牽引車両ヨーレートωｔとの関係を示す図である。なお、図４中では、説明のために、後輪操舵角θｒ及び後輪操舵転向角θｐを、実線で示している。同様に、後輪操舵自車両ヨーレートωｃ、後輪操舵自車両横方向加速度Ａｃ、後輪操舵連結部横方向加速度Ｆｐ及び後輪操舵被牽引車両ヨーレートωｔを、破線で示している。
【００５６】
図４中に示すように、後輪４の操舵角を制御して、後輪操舵角θｒを変化させると、後輪操舵転向角θｐが、後輪操舵角θｒの変化に応じて、後輪操舵角θｒと同位相に変化する。
また、後輪４の操舵角を制御して、後輪操舵角θｒを変化させると、後輪操舵自車両ヨーレートωｃ、後輪操舵自車両横方向加速度Ａｃ、後輪操舵連結部横方向加速度Ｆｐ及び後輪操舵被牽引車両ヨーレートωｔは、後輪操舵角θｒと逆位相に変化する。
【００５７】
以上により、後輪操舵角θｒを所望の値に制御すると、後輪操舵転向角θｐを所望の値に制御することが可能である。
また、後輪操舵角θｒを所望の値に制御すると、後輪操舵自車両ヨーレートωｃ、後輪操舵自車両横方向加速度Ａｃ、後輪操舵連結部横方向加速度Ｆｐ及び後輪操舵被牽引車両ヨーレートωｔを、所望の値に制御することが可能である。
【００５８】
次に、図５及び図６を参照して、外乱により被牽引車両Ｔに発生する、被牽引車両Ｔの横方向への挙動に基づいた、後輪操舵指令値の演算について説明する。
まず、図５を参照して、後輪操舵自車両ヨーレートωｃ、後輪操舵自車両横方向加速度Ａｃ及び後輪操舵連結部横方向加速度Ｆｐを制御するための、後輪操舵指令値の演算について説明する。
【００５９】
図５は、後輪操舵自車両ヨーレートωｃと、横挙動自車両ヨーレートωｃｄと、後輪操舵自車両横方向加速度Ａｃと、横挙動自車両横方向加速度Ａｃｄと、後輪操舵連結部横方向加速度Ｆｐと、横挙動連結部横方向加速度Ｆｐｄとの関係を示す図である。なお、図５中では、説明のために、横挙動自車両ヨーレートωｃｄ、横挙動自車両横方向加速度Ａｃｄ及び横挙動連結部横方向加速度Ｆｐｄを、実線で示している。同様に、後輪操舵自車両ヨーレートωｃ、後輪操舵自車両横方向加速度Ａｃ及び後輪操舵連結部横方向加速度Ｆｐを、破線で示している。
【００６０】
図５中に示すように、後輪操舵自車両ヨーレートωｃを制御するための後輪操舵指令値は、後輪操舵角θｒを制御することにより変化する後輪操舵自車両ヨーレートωｃが、横挙動自車両ヨーレートωｃｄと逆位相または略逆位相となるように演算する。
具体的には、自車両Ｖに発生する後輪操舵自車両ヨーレートωｃの位相が、横挙動自車両ヨーレートωｃｄと逆位相または略逆位相となるような、後輪操舵角θｒ及び後輪４の操舵速度を演算する。そして、この演算した後輪操舵角θｒ及び後輪４の操舵速度を含む情報信号を、後輪操舵自車両ヨーレートωｃを制御するための後輪操舵指令値として、後輪操舵手段６へ出力する。
【００６１】
また、後輪操舵自車両横方向加速度Ａｃを制御するための後輪操舵指令値は、後輪操舵角θｒを制御することにより変化する後輪操舵自車両横方向加速度Ａｃが、横挙動自車両横方向加速度Ａｃｄと逆位相または略逆位相となるように演算する。
具体的には、自車両Ｖに発生する後輪操舵自車両横方向加速度Ａｃの位相が、横挙動自車両横方向加速度Ａｃｄと逆位相または略逆位相となるような、後輪操舵角θｒ及び後輪４の操舵速度を演算する。そして、この演算した後輪操舵角θｒ及び後輪４の操舵速度を含む情報信号を、後輪操舵自車両横方向加速度Ａｃを制御するための後輪操舵指令値として、後輪操舵手段６へ出力する。
【００６２】
同様に、後輪操舵連結部横方向加速度Ｆｐを制御するための後輪操舵指令値は、後輪操舵角θｒを制御することにより変化する後輪操舵連結部横方向加速度Ｆｐが、横挙動連結部横方向加速度Ｆｐｄと逆位相または略逆位相となるように演算する。
具体的には、連結部１２に発生する後輪操舵連結部横方向加速度Ｆｐの位相が、横挙動連結部横方向加速度Ｆｐｄと逆位相または略逆位相となるような、後輪操舵角θｒ及び後輪４の操舵速度を演算する。そして、この演算した後輪操舵角θｒ及び後輪４の操舵速度を含む情報信号を、後輪操舵連結部横方向加速度Ｆｐを制御するための後輪操舵指令値として、後輪操舵手段６へ出力する。
【００６３】
したがって、本実施形態では、後輪４の操舵状態を制御することにより、後輪操舵自車両ヨーレートωｃ、後輪操舵自車両横方向加速度Ａｃ及び後輪操舵連結部横方向加速度Ｆｐの位相を制御する。これにより、前記各位相を、それぞれ、横挙動自車両ヨーレートωｃｄ、横挙動自車両横方向加速度Ａｃｄ及び横挙動連結部横方向加速度Ｆｐｄの位相に対して、逆位相または略逆位相となるように変化させる。
【００６４】
次に、図６を参照して、後輪操舵転向角θｐ及び後輪操舵被牽引車両ヨーレートωｔを制御するための、後輪操舵指令値の演算について説明する。
図６は、後輪操舵転向角θｐと、横挙動転向角θｐｄと、後輪操舵被牽引車両ヨーレートωｔと、横挙動被牽引車両ヨーレートωｔｄとの関係を示す図である。なお、図６中では、説明のために、後輪操舵転向角θｐ及び後輪操舵被牽引車両ヨーレートωｔを、実線で示している。同様に、横挙動転向角θｐｄ及び横挙動被牽引車両ヨーレートωｔｄを、破線で示している。
【００６５】
図６中に示すように、後輪操舵転向角θｐを制御するための後輪操舵指令値は、後輪操舵角θｒを制御することにより変化する後輪操舵転向角θｐが、横挙動転向角θｐｄと逆位相または略逆位相となるように演算する。
具体的には、自車両Ｖの車両前後方向に対する後輪操舵転向角θｐの位相が、横挙動転向角θｐｄと逆位相または略逆位相となるような、後輪操舵角θｒ及び後輪４の操舵速度を演算する。そして、この演算した後輪操舵角θｒ及び後輪４の操舵速度を含む情報信号を、後輪操舵転向角θｐを制御するための後輪操舵指令値として、後輪操舵手段６へ出力する。
【００６６】
同様に、後輪操舵被牽引車両ヨーレートωｔを制御するための後輪操舵指令値は、後輪操舵角θｒを制御することにより変化する後輪操舵被牽引車両ヨーレートωｔが、横挙動連被牽引車両ヨーレートωｔｄと逆位相または略逆位相となるように演算する。
具体的には、被牽引車両Ｔに発生する後輪操舵被牽引車両ヨーレートωｔの位相が、横挙動被牽引車両ヨーレートωｔｄと逆位相または略逆位相となるような、後輪操舵角θｒ及び後輪４の操舵速度を演算する。そして、この演算した後輪操舵角θｒ及び後輪４の操舵速度を含む情報信号を、後輪操舵被牽引車両ヨーレートωｔを制御するための後輪操舵指令値として、後輪操舵手段６へ出力する。
【００６７】
したがって、本実施形態では、後輪４の操舵状態を制御することにより、後輪操舵転向角θｐ及び後輪操舵被牽引車両ヨーレートωｔの位相を制御する。これにより、後輪操舵転向角θｐ及び後輪操舵被牽引車両ヨーレートωｔの位相を、それぞれ、横挙動転向角θｐｄ及び横挙動被牽引車両ヨーレートωｔｄの位相に対して、逆位相または略逆位相となるように変化させる。
【００６８】
以上により、後輪操舵状態制御手段３０は、被牽引車両横挙動検出手段２８が検出する被牽引車両Ｔの横方向への挙動に基づいて、後輪４の操舵状態を制御する。具体的には、外乱により被牽引車両Ｔに発生する、被牽引車両Ｔの横方向への挙動に基づいて、自車両Ｖの横方向への挙動が、被牽引車両Ｔの横方向への挙動に対して逆位相または略逆位相となるように、後輪４の操舵状態を制御する。
【００６９】
次に、図７及び図８を参照して、後輪操舵指令値が含む、後輪操舵角θｒ及び後輪４の操舵速度について説明する。
図７は、外乱により被牽引車両Ｔに発生する横方向への挙動が後輪４の操舵により収束するまでの経過時間と、後輪操舵指令値が含む後輪４の操舵速度との関係を示す図である。なお、図７中では、外乱により被牽引車両Ｔに発生する横方向への挙動が後輪４の操舵により収束するまでの経過時間を、「収束時間」と記載する。同様に、図７中では、後輪４の操舵速度を、「操舵速度」と記載する。
【００７０】
図７中に示すように、後輪４の操舵速度を大きくするほど、外乱により被牽引車両Ｔに発生する横方向への挙動が後輪４の操舵により収束するまでの経過時間が短くなる。すなわち、後輪４の操舵速度を所望の大きさに制御することにより、外乱により被牽引車両Ｔに発生する横方向への挙動が後輪４の操舵により収束するまでの経過時間を、所望の長さに制御することが可能となる。
【００７１】
図８は、後輪操舵指令値が含む後輪４の操舵速度と、後輪操舵指令値が含む後輪操舵角θｒとの関係を示す図である。なお、図８中では、図７中と同様、後輪４の操舵速度を、「操舵速度」と記載する。
図８中に示すように、本実施形態では、後輪操舵角θｒが大きいほど、後輪４の操舵速度を大きくするように、後輪操舵指令値を演算する。すなわち、後輪操舵角θｒが大きいほど、外乱により被牽引車両Ｔに発生する横方向への挙動が後輪４の操舵により収束するまでの経過時間を短くするように、後輪操舵指令値を演算する。
【００７２】
後輪操舵手段６は、後輪操舵判定部３６が出力する後輪操舵判定信号Ｓ１０と、操舵指令値演算部３８が出力する後輪操舵制御信号Ｓ１１に基づいて、駆動源を駆動させる。
具体的には、後輪操舵判定信号Ｓ１０が含む判定結果が、後輪４の操舵制御を行うとの判定結果である場合に、後輪操舵制御信号Ｓ１１が含む後輪操舵指令値に基づいて、駆動源を駆動させる。これにより、後輪操舵判定信号Ｓ１０が含む判定結果が、後輪４の操舵制御を行うとの判定結果である場合に、後輪４の操舵角及び操舵速度が所望の値となるように、後輪４を操舵する。
【００７３】
（動作）
次に、図１から図８を参照しつつ、図９を用いて、被牽引車両Ｔを牽引する自車両Ｖの走行中における、後輪操舵装置１の動作について説明する。
図９は、被牽引車両Ｔを牽引する自車両Ｖの走行中において、後輪操舵装置１が行う処理内容を示すフローチャートである。
【００７４】
後輪操舵装置１が行う処理は、被牽引車両Ｔを牽引する自車両Ｖのエンジンを始動させると開始（「ＳＴＡＲＴ」）する。
まず、被牽引車両横挙動検出手段２８が備える目標値算出部３２が、被牽引車両Ｔの横方向への挙動に関する目標値を算出する。そして、被牽引車両Ｔの横方向への挙動に関する目標値を算出した目標値算出部３２は、差分値算出部３４へ目標値信号Ｓ８を出力する（ステップＳ１０）。
【００７５】
具体的に、ステップＳ１０では、自車速信号Ｓ１と、ステアリング操舵角信号Ｓ２に基づいて、目標自車両ヨーレート、目標自車両横方向加速度、目標転向角、目標連結部横方向加速度及び目標被牽引車両ヨーレートを算出する。
また、ステップＳ１０における処理と並行して、被牽引車両横挙動検出手段２８が備える差分値算出部３４が、被牽引車両Ｔの横方向への挙動に関する実測値を取得する（ステップＳ１２）。
【００７６】
具体的に、ステップＳ１２では、自車両ヨーレート信号Ｓ３に基づいて実測自車両ヨーレートを取得するとともに、自車両横方向加速度信号Ｓ４に基づいて実測自車両横方向加速度を取得する。これに加え、転向角信号Ｓ５に基づいて実測転向角を取得するとともに、連結部横方向加速度信号Ｓ６に基づいて実測連結部横方向加速度を取得し、且つ被牽引車両ヨーレート信号Ｓ７に基づいて実測被牽引車両ヨーレートを取得する。
【００７７】
ステップＳ１２において上述した各実測値を取得した差分値算出部３４は、この取得した各実測値と、ステップＳ１０において算出した上述した各目標値との差分値を、それぞれ算出する。そして、各目標値と各実測値との差分値を算出した差分値算出部３４は、後輪操舵状態制御手段３０へ差分値信号Ｓ９を出力する（ステップＳ１４）。
ステップＳ１４において、差分値信号Ｓ９の入力を受けた後輪操舵状態制御手段３０では、まず、後輪操舵判定部３６が、差分値信号Ｓ９が含む各差分値の変化が、所定の変化周期内であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。
【００７８】
ステップＳ１６において、差分値信号Ｓ９が含む各差分値の変化が、所定の変化周期内であると判定すると、後輪操舵判定部３６は、各差分値の振幅が所定の振幅閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１８）。
一方、ステップＳ１６において、差分値信号Ｓ９が含む各差分値の変化が、所定の変化周期内ではないと判定すると、後輪操舵判定部３６は、各差分値の変化速度が所定の変化速度閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。
【００７９】
ステップＳ１８において、各差分値の振幅が所定の振幅閾値以上であると判定すると、後輪操舵判定部３６は、各差分値の周波数が所定の周波数帯域内であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。
一方、ステップＳ１８において、各差分値の振幅が所定の振幅閾値以上ではないと判定すると、後輪操舵装置１が行う処理は、ステップＳ１０及びステップＳ１２へ復帰する。
【００８０】
ステップＳ２０において、各差分値の変化速度が所定の変化速度閾値以上であると判定すると、後輪操舵判定部３６は、後輪４の操舵制御を行うと判定する（後輪操舵制御開始）。そして、この判定結果を含む後輪操舵判定信号Ｓ１０を、後輪操舵手段６へ出力する（ステップＳ２４）。
一方、ステップＳ２０において、各差分値の変化速度が所定の変化速度閾値以上ではないと判定すると、後輪操舵装置１が行う処理は、ステップＳ１０及びステップＳ１２へ復帰する。
【００８１】
ステップＳ２２において、各差分値の周波数が所定の周波数帯域内であると判定すると、上述したステップＳ２４の処理へ移行する。
一方、ステップＳ２２において、各差分値の周波数が所定の周波数帯域内ではないと判定すると、後輪操舵装置１が行う処理は、ステップＳ１０及びステップＳ１２へ復帰する。
【００８２】
ステップＳ２４において、後輪４の操舵制御を行うとの判定結果を含む後輪操舵判定信号Ｓ１０の入力を受けた後輪操舵手段６は、操舵指令値演算部３８が出力する後輪操舵制御信号Ｓ１１に基づいて、後輪４を操舵する（ステップＳ２６）。
具体的に、ステップＳ２６では、後輪操舵制御信号Ｓ１１が含む後輪操舵指令値に基づいて駆動源を駆動させ、後輪４の操舵角及び操舵速度が所望の値となるように、後輪４を操舵する（後輪操舵制御実施）。
【００８３】
ステップＳ２６において、後輪操舵手段６が、後輪４の操舵角及び操舵速度が所望の値となるように後輪４を操舵した後、後輪操舵装置１が行う処理は、ステップＳ１０及びステップＳ１２へ復帰する。
【００８４】
（第一実施形態の効果）
（１）本実施形態の後輪操舵装置では、被牽引車両の横方向への挙動を検出する被牽引車両横挙動検出手段と、被牽引車両横挙動検出手段が検出する被牽引車両の横方向への挙動に基づいて、後輪の操舵状態を制御する後輪操舵状態制御手段とを備える。
また、後輪操舵状態制御手段が、自車両の横方向への挙動が、被牽引車両の横方向への挙動に対して異なる位相となるように、後輪の操舵状態を制御する。
【００８５】
このため、自車両が備える後輪の操舵状態を制御することにより、自車両と被牽引車両との連結部に対して加わる横方向への挙動を制御することが可能となり、被牽引車両の横方向への挙動を効率良く抑制することが可能となる。
その結果、自車両が備える後輪の操舵状態を制御することにより、被牽引車両の横方向への挙動を抑制することが可能となるため、制動装置の作動音及び振動の発生、自車両の失速感の発生、制動装置の性能低下を抑制することが可能となる。
【００８６】
（２）また、本実施形態の後輪操舵装置では、目標転向角と自車両の車両前後方向に対する被牽引車両の転向角との差分に基づいて、被牽引車両の横方向への挙動による差分転向角を検出する。
また、後輪操舵状態制御手段が、自車両の車両前後方向に対する被牽引車両の転向角が、差分転向角に対して異なる位相となるように、後輪の操舵状態を制御する。
このため、自車両の横方向への挙動により変化する転向角を制御することにより、被牽引車両の横方向への挙動により変化する転向角を制御することが可能となる。
その結果、被牽引車両の横方向への挙動を、効率良く抑制することが可能となる。
【００８７】
（３）また、本実施形態の後輪操舵装置では、目標連結部横方向加速度と、被牽引車両と前記自車両との連結部に発生する連結部横方向加速度との差分に基づいて、被牽引車両の横方向への挙動による差分連結部横方向加速度を検出する。
また、後輪操舵状態制御手段が、連結部横方向加速度が差分連結部横方向加速度に対して異なる位相となるように、後輪の操舵状態を制御する。
このため、自車両の横方向への挙動により発生する連結部横方向加速度を制御することにより、被牽引車両の横方向への挙動により発生する連結部横方向加速度を制御することが可能となる。
その結果、被牽引車両の横方向への挙動を、効率良く抑制することが可能となる。
【００８８】
（４）また、本実施形態の後輪操舵装置では、目標被牽引車両ヨーレートと、被牽引車両に発生する被牽引車両ヨーレートとの差分に基づいて、被牽引車両の横方向への挙動による差分被牽引車両ヨーレートを検出する。
また、後輪操舵状態制御手段が、被牽引車両ヨーレートが差分被牽引車両ヨーレートに対して異なる位相となるように、後輪の操舵状態を制御する。
このため、自車両の横方向への挙動により発生する被牽引車両ヨーレートを制御することにより、被牽引車両の横方向への挙動により発生する被牽引車両ヨーレートを制御することが可能となる。
その結果、被牽引車両の横方向への挙動を、効率良く抑制することが可能となる。
【００８９】
（５）また、本実施形態の後輪操舵装置では、被牽引車両横挙動検出手段が、自車両の横方向への挙動に関する目標値を算出する目標値算出部と、この目標値と自車両の横方向への挙動に関する実測値との差分値を算出する差分値算出部と備える。
また、後輪操舵状態制御手段が、差分値算出部が算出する差分値が所定の差分閾値を超えている場合に、後輪の操舵状態を制御する。
このため、被牽引車両の横方向への挙動が、被牽引車両を牽引する自車両が外乱の影響を受けて発生する横方向への挙動である場合に、後輪の操舵状態を制御することが可能となる。
その結果、外乱の影響を受けて発生する被牽引車両の横方向への挙動を、精度良く抑制することが可能となる。
【００９０】
（６）また、本実施形態の後輪操舵装置では、後輪操舵状態制御手段が制御する後輪の操舵状態を、後輪の操舵角及び操舵速度とする。
このため、後輪の操舵角及び操舵速度が、所望の値となるような、後輪の後輪操舵指令値を演算し、この演算した後輪操舵指令値に基づいて、後輪を操舵することが可能となる。
その結果、後輪の操舵角及び操舵速度を所望の値に制御することにより、外乱により被牽引車両に発生する横方向への挙動が後輪の操舵により収束するまでの経過時間を、所望の長さに制御することが可能となる。
【００９１】
（７）また、本実施形態の後輪操舵装置では、後輪操舵状態制御手段が、自車両の横方向への挙動が、被牽引車両の横方向への挙動に対して逆位相または略逆位相となるように、後輪の操舵状態を制御する。
このため、自車両が備える後輪の操舵状態を制御することにより、被牽引車両の横方向への挙動を、効率良く抑制することが可能となる。
その結果、制動装置の作動音及び振動の発生、自車両の失速感の発生、制動装置の性能低下を抑制することが可能となる。
【００９２】
（応用例）
（１）なお、本実施形態の後輪操舵装置１では、後輪操舵状態制御手段３０が、自車両Ｖの横方向への挙動が、被牽引車両Ｔの横方向への挙動に対して逆位相または略逆位相となるように、後輪４の操舵状態を制御するが、これに限定するものではない。すなわち、後輪操舵状態制御手段３０が、自車両Ｖの横方向への挙動が、被牽引車両Ｔの横方向への挙動に対して異なる位相となるように、後輪４の操舵状態を制御すればよい。
【００９３】
（２）また、本実施形態の後輪操舵装置１では、転向角検出手段２２、連結部横方向加速度検出手段２４及び被牽引車両ヨーレート検出手段２６を備える構成としたが、これに限定するものではない。すなわち、転向角検出手段２２、連結部横方向加速度検出手段２４及び被牽引車両ヨーレート検出手段２６を備えていない構成としてもよい。この場合、実測転向角及び差分転向角を用いることなく、目標転向角のみを用いて、被牽引車両Ｔの横方向への挙動を検出してもよい。同様に、実測連結部横方向加速度及び差分連結部横方向加速度を用いることなく、目標連結部横方向加速度のみを用いて、被牽引車両Ｔの横方向への挙動を検出してもよい。また、実測被牽引車両ヨーレート及び差分被牽引車両ヨーレートを用いることなく、目標被牽引車両ヨーレートのみを用いて、被牽引車両Ｔの横方向への挙動を検出してもよい。
【００９４】
したがって、このような構成の後輪操舵装置１では、被牽引車両横挙動検出手段２８が、自車速と、自車両Ｖのステアリング操舵角と、自車両Ｖに発生するヨーレートと、自車両Ｖに発生する横方向加速度に基づいて、被牽引車両Ｔの横方向への挙動を検出する。
このため、被牽引車両Ｔに、上述した、転向角検出手段２２、連結部横方向加速度検出手段２４及び被牽引車両ヨーレート検出手段２６を備えること無く、自車両Ｖのみにセンサを設けることにより、被牽引車両Ｔの横方向への挙動を検出することが可能となる。
【００９５】
その結果、後輪操舵装置１の構成を簡略化することが可能となるため、後輪操舵装置１の製造コストを低減することが可能となるとともに、後輪操舵装置１の耐久性及びメンテナンス性を向上させることが可能となる。
【００９６】
（３）また、本実施形態の後輪操舵装置１では、被牽引車両横挙動検出手段２８が、差分値算出部３４を備える構成としたが、これに限定するものではなく、被牽引車両横挙動検出手段２８が、差分値算出部３４を備えていない構成としてもよい。この場合、被牽引車両横挙動検出手段２８の構成を簡略化することが可能となり、後輪操舵装置１の構成を簡略化することが可能となる。
【００９７】
（４）また、本実施形態の後輪操舵装置１では、後輪操舵状態制御手段３０が制御する後輪４の操舵状態を、後輪４の操舵角及び操舵速度としたが、これに限定するものではない。すなわち、後輪操舵状態制御手段３０が制御する後輪４の操舵状態を、後輪４の操舵角及び操舵速度のうち一方としてもよい。この場合、操舵指令値演算部３８が行う、後輪操舵指令値の演算に関する処理を簡略化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の後輪操舵装置を備える自車両Ｖを示す図である。
【図２】後輪操舵装置１のシステム構成を示す図である。
【図３】被牽引車両横挙動検出手段２８、後輪操舵状態制御手段３０及び後輪操舵手段６による、後輪４の操舵状態に対する制御ブロック線図である。
【図４】後輪操舵角θｒと、後輪操舵自車両ヨーレートωｃと、後輪操舵自車両横方向加速度Ａｃと、後輪操舵転向角θｐと、後輪操舵連結部横方向加速度Ｆｐと、後輪操舵被牽引車両ヨーレートωｔとの関係を示す図である。
【図５】後輪操舵自車両ヨーレートωｃと、横挙動自車両ヨーレートωｃｄと、後輪操舵自車両横方向加速度Ａｃと、横挙動自車両横方向加速度Ａｃｄと、後輪操舵連結部横方向加速度Ｆｐと、横挙動連結部横方向加速度Ｆｐｄとの関係を示す図である。
【図６】後輪操舵転向角θｐと、横挙動転向角θｐｄと、後輪操舵被牽引車両ヨーレートωｔと、横挙動被牽引車両ヨーレートωｔｄとの関係を示す図である。
【図７】外乱により被牽引車両Ｔに発生する横方向への挙動が後輪４の操舵により収束するまでの経過時間と、後輪操舵指令値が含む後輪４の操舵速度との関係を示す図である。
【図８】後輪操舵指令値が含む後輪４の操舵速度と、後輪操舵指令値が含む後輪操舵角θｒとの関係を示す図である。
【図９】被牽引車両Ｔを牽引する自車両Ｖの走行中において、後輪操舵装置１が行う処理内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９９】
１    後輪操舵装置
２    前輪
４    後輪
６    後輪操舵手段
８    非駆動輪
１０  車両牽引連結部材
１２  自車両Ｖと被牽引車両Ｔとの連結部
１４  自車速検出手段
１６  ステアリング操舵角検出手段
１８  自車両ヨーレート検出手段
２０  自車両横方向加速度検出手段
２２  転向角検出手段
２４  連結部横方向加速度検出手段
２６  被牽引車両ヨーレート検出手段
２８  被牽引車両横挙動検出手段
３０  後輪操舵状態制御手段
３２  目標値算出部
３４  差分値算出部
３６  後輪操舵判定部
３８  操舵指令値演算部
Ｖ    自車両
Ｔ    被牽引車両
θｒ  後輪操舵角
ωｃ  後輪操舵自車両ヨーレート
ωｃｄ  横挙動自車両ヨーレート
Ａｃ  後輪操舵自車両横方向加速度
Ａｃｄ  横挙動自車両横方向加速度
θｐ  後輪操舵転向角
θｐｄ  横挙動転向角
Ｆｐ  後輪操舵連結部横方向加速度
Ｆｐｄ  横挙動連結部横方向加速度
ωｔ  後輪操舵被牽引車両ヨーレート
ωｔｄ  横挙動被牽引車両ヨーレート
Ｓ１  自車速信号
Ｓ２  ステアリング操舵角信号
Ｓ３  自車両ヨーレート信号
Ｓ４  自車両横方向加速度信号
Ｓ５  転向角信号
Ｓ６  連結部横方向加速度信号
Ｓ７  被牽引車両ヨーレート信号
Ｓ８  目標値信号
Ｓ９  差分値信号
Ｓ１０  後輪操舵判定信号
Ｓ１１  後輪操舵制御信号
【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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【図９】
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