(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪を操舵する前輪操舵手段と、
後輪を操舵する後輪操舵手段と、
前記前輪操舵手段により前記前輪を操舵する前輪操舵モードと、前記後輪操舵手段により前記後輪を操舵する後輪操舵モードとを切り替える操舵モード切替手段と、
前記操舵モード切替手段による操舵モード切替時、モード切替前の前記前輪の転舵角と前記後輪の転舵角の転舵角差、或いは、モード切替後の前記転舵角差に対して、モード切替中の前記転舵角差を異ならせる転舵角制御手段と、
を備え、
前記転舵角制御手段は、進行方向前側にある車輪を操舵する操舵モードから、進行方向後側にある車輪を操舵する操舵モードへのモード切替時、モード切替前の前記転舵角差或いはモード切替後の前記転舵角差に対して、モード切替中の前記転舵角差の方を大きい値にする
ことを特徴とする車両用舵角制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載された車両用舵角制御装置において、
前記転舵角制御手段は、車両前進時、前記前輪操舵モードから前記後輪操舵モードへのモード切替後における走行距離に対する実際の車体方角変化量が、モード切替をしない場合における走行距離に対する予想車体方角変化量に、前記前輪と前記後輪の中心位置と旋回中心を結ぶ線分と、前記後輪の車軸とでなす角度の２倍の値を加算した値になるように、前記前輪及び前記後輪の各転舵角を制御する
ことを特徴とする車両用舵角制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載された車両用舵角制御装置において、
前記転舵角制御手段は、車両後退時、前記後輪操舵モードから前記前輪操舵モードへのモード切替後における走行距離に対する実際の車体方角変化量が、モード切替をしない場合における走行距離に対する予想車体方角変化量に、前記前輪と前記後輪の中心位置と旋回中心とを結ぶ線分と、前記前輪の車軸とでなす角度の２倍の値を加算した値になるように、前記前輪及び前記後輪の各転舵角を制御する
ことを特徴とする車両用舵角制御装置。
【請求項４】
前輪を操舵する前輪操舵手段と、
後輪を操舵する後輪操舵手段と、
前記前輪操舵手段により前記前輪を操舵する前輪操舵モードと、前記後輪操舵手段により前記後輪を操舵する後輪操舵モードとを切り替える操舵モード切替手段と、
前記操舵モード切替手段による操舵モード切替時、モード切替前の前記前輪の転舵角と前記後輪の転舵角の転舵角差、或いは、モード切替後の前記転舵角差に対して、モード切替中の前記転舵角差を異ならせる転舵角制御手段と、
を備え、
前記転舵角制御手段は、進行方向後側にある車輪を操舵する操舵モードから、進行方向前側にある車輪を操舵する操舵モードへのモード切替時、モード切替前の前記転舵角差或いはモード切替後の前記転舵角差に対して、モード切替中の前記転舵角差の方を小さい値にする
ことを特徴とする車両用舵角制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載された車両用舵角制御装置において、
前記転舵角制御手段は、車両前進時、前記後輪操舵モードから前記前輪操舵モードへのモード切替後における走行距離に対する実際の車体方角変化量が、モード切替をしない場合における走行距離に対する予想車体方角変化量から、前記前輪と前記後輪の中心位置と旋回中心とを結ぶ線分と、前記後輪の車軸とでなす角度の２倍の値を減算した値になるように、前記前輪及び前記後輪の各転舵角を制御する
ことを特徴とする車両用舵角制御装置。
【請求項６】
請求項４に記載された車両用舵角制御装置において、
前記転舵角制御手段は、車両後退時、前記前輪操舵モードから前記後輪操舵モードへのモード切替後における走行距離に対する実際の車体方角変化量が、モード切替をしない場合における走行距離に対する予想車体方角変化量から、前記前輪と前記後輪の中心位置と旋回中心とを結ぶ線分と、前記前輪の車軸とでなす角度の２倍の値を減算した値になるように、前記前輪及び前記後輪の各転舵角を制御する
ことを特徴とする車両用舵角制御装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載された車両用舵角制御装置において、
前記転舵角制御手段は、前記操舵モードのモード切替中における前記前輪及び前記後輪の各転舵角の走行距離に対する変化特性を、一次関数により設定した
ことを特徴とする車両用舵角制御装置。
【請求項８】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載された車両用舵角制御装置において、
前記転舵角制御手段は、前記操舵モードのモード切替中における前記前輪及び前記後輪の各転舵角の走行距離に対する変化特性を、多次関数により設定した
ことを特徴とする車両用舵角制御装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載された車両用舵角制御装置において、
車両の左右方向に発生した横加速度を検出する横加速度検出手段を備え、
前記転舵角制御手段は、前記横加速度検出手段により検出された実横加速度と、前記前輪及び前記後輪の各転舵角に基づいて推定した推定横加速度との横加速度差に応じて、
前記操舵モードのモード切替時、モード切替前の前記前輪の転舵角と前記後輪の転舵角の転舵角差、或いは、モード切替後の前記転舵角差に対して、モード切替中の前記転舵角差を異ならせる第１方式と、
前記操舵モードのモード切替時、モード切替前の前記前輪の転舵角と前記後輪の転舵角の転舵角差、及び、モード切替後の前記転舵角差に対して、モード切替中の前記転舵角差を一定にする第２方式と、のうちいずれか一方を優先実行するモード切替方式制御手段を有する
ことを特徴とする車両用舵角制御装置。
【請求項１０】
請求項９に記載された車両用舵角制御装置において、
前記モード切替方式制御手段は、前記推定横加速度よりも前記実横加速度の方が大きい値のときには前記第１方式の実行優先度を高くし、前記推定横加速度よりも前記実横加速度の方が小さい値のときには前記第２方式の実行優先度を高くする
ことを特徴とする車両用舵角制御装置。
【請求項１１】
請求項９又は請求項１０に記載された車両用舵角制御装置において、
前記モード切替方式制御手段は、αを重み付け係数とし、θ１を前記第１方式により設定する転舵角とし、θ２を前記第２方式により設定する転舵角とし、θを目標転舵角としたとき、
θ＝θ１×α＋θ２×（１−α）
にて示す式により前記目標転舵角を設定する
ことを特徴とする車両用舵角制御装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載された車両用舵角制御装置において、
前記重み付け係数は、前記操舵モードのモード切替の経過時間に応じて変化させる
ことを特徴とする車両用舵角制御装置。
【請求項１３】
請求項１１又は請求項１２に記載された車両用舵角制御装置において、
前記重み付け係数は、前記操舵モードのモード切替時における前記実横加速度の変化に応じて変化させる
ことを特徴とする車両用舵角制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行中に、前輪を操舵する前輪操舵モードと、後輪を操舵する後輪操舵モードとを切り替える車両用舵角制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、前輪を操舵する前輪操舵手段と、後輪を操舵する後輪操舵手段を備えた四輪操舵車両において、ヨーレート変化を抑えるように後輪転舵角を制御する車両用舵角制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平06-316273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、四輪操舵車両において、例えばUターンを行う場合のような旋回走行中に操舵モードを切り替える場合、従来の車両用舵角制御装置のようにヨーレート変化を抑えるように転舵角を制御するときには、前輪操舵モード時の走行軌跡と後輪操舵モード時の走行軌跡が大きく変化してしまうという問題があった。
すなわち、操舵モードを切り替える際、ヨーレートを一定に保つためにモード切替前後における前輪転舵角と後輪転舵角の転舵角差と、モード切替期間の前輪転舵角と後輪転舵角の転舵角差を一定に保持する。このときには、モード切替前の旋回中心位置とモード切替後の旋回中心位置がずれてしまう。そのため、走行軌跡が大きく変わってしまい、ドライバーが操舵モードを切り替えるときの車両挙動の予測が困難になってしまう。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、旋回中に操舵モードを切り替える際、車両の走行軌跡の変化を抑制することができる車両用舵角制御装置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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の車両用舵角制御装置では、前輪操舵手段と、後輪操舵手段と、操舵モード切替手段と、転舵角制御手段と、を備えている。
前記前輪操舵手段は、前輪を操舵する。
前記後輪操舵手段は、後輪を操舵する。
前記操舵モード切替手段は、前記前輪操舵手段により前記前輪を操舵する前輪操舵モードと、前記後輪操舵手段により前記後輪を操舵する後輪操舵モードとを切り替える。
前記転舵角制御手段は、前記操舵モード切替手段による操舵モード切替時、モード切替前の前記前輪の転舵角と前記後輪の転舵角の転舵角差、或いは、モード切替後の前記転舵角差に対して、モード切替期間の前記転舵角差を異ならせる。
さらに、この転舵角制御装置は、進行方向前側にある車輪を操舵する操舵モードから、進行方向後側にある車輪を操舵する操舵モードへのモード切替時、モード切替前の転舵角差或いはモード切替後の転舵角差に対して、モード切替中の転舵角差の方を大きい値にする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の車両用舵角制御装置にあっては、転舵角制御手段により、モード切替前或いはモード切替後の前輪の転舵角と後輪の転舵角の転舵角差に対し、モード切替期間の転舵角差が異なった値に制御される。そのため、モード切替に伴って旋回中心位置と車両との距離が変動し、モード切替前後における旋回中心位置のズレを抑えることができる。これにより、旋回中に操舵モードを切り替える際、車両の走行軌跡の変化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の車両用舵角制御装置を搭載した車両を示すシステムブロック図である。
【図２】実施例１の転舵角演算器により実行される理想舵角設定処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】実施例１の車両用舵角制御装置において、前進時、前輪操舵モードから後輪操舵モードへと切り替えた際の車輪の転舵角変化を示す特性図の一例であり、(a)は変化特性を一次関数で設定し、(b)は変化特性を多次関数で設定した例である。
【図４】(a)は前進時、前輪操舵モードから後輪操舵モードへと切り替えた際の走行距離に対する車体方角変化量を示す図であり、(b)は図４(a)における車体方角変化量のオフセット量を説明する説明図である。
【図５】実施例１の車両用舵角制御装置において、前進時、後輪操舵モードから前輪操舵モードへと切り替えた際の車輪の転舵角変化を示す特性図の一例であり、(a)は変化特性を一次関数で設定し、(b)は変化特性を多次関数で設定した例である。
【図６】(a)は前進時、後輪操舵モードから前輪操舵モードへと切り替えた際の走行距離に対する車体方角変化量を示す図であり、(b)は図６(a)における車体方角変化量のオフセット量を説明する説明図である。
【図７】実施例１の車両用舵角制御装置において、後退時、前輪操舵モードから後輪操舵モードへと切り替えた際の車輪の転舵角変化を示す特性図の一例であり、(a)は変化特性を一次関数で設定し、(b)は変化特性を多次関数で設定した例である。
【図８】(a)は後退時、前輪操舵モードから後輪操舵モードへと切り替えた際の走行距離に対する車体方角変化量を示す図であり、(b)は図８(a)における車体方角変化量のオフセット量を説明する説明図である。
【図９】実施例１の車両用舵角制御装置において、後退時、後輪操舵モードから前輪操舵モードへと切り替えた際の車輪の転舵角変化を示す特性図の一例であり、(a)は変化特性を一次関数で設定し、(b)は変化特性を多次関数で設定した例である。
【図１０】(a)は後退時、後輪操舵モードから前輪操舵モードへと切り替えた際の走行距離に対する車体方角変化量を示す図であり、(b)は図１０(a)における車体方角変化量のオフセット量を説明する説明図である。
【図１１】(a)は比較例の車両用舵角制御装置において、前進時、前輪操舵モードから後輪操舵モードへと操舵モードを切り替えた際の転舵角変化を示す特性図であり、(b)は走行距離に対する車体方角変化量及びヨーレートを示す図である。
【図１２】比較例の車両用舵角制御装置において、前進Uターン旋回時、前輪操舵モードから後輪操舵モードへと操舵モードを切り替えた際の走行軌跡を示す図である。
【図１３】実施例１の車両用舵角制御装置において、前進Uターン旋回時、前輪操舵モードから後輪操舵モードへと操舵モードを切り替えた際の走行軌跡を示す図である。
【図１４】実施例２の車両用舵角制御装置を搭載した車両を示すシステムブロック図である。
【図１５】(a)は第１方式での操舵モード切替時の転舵角変化を示す特性図であり、(b)は第２方式での操舵モード切替時の転舵角変化を示す特性図である。
【図１６】第１方式と第２方式の実行優先度の設定を示す説明図である。
【図１７】重み付け係数に応じて変化する目標転舵角の変化特性の一例を示す図であり、(a)はα＝０のときを示し、(b)はα＝０．５のときを示し、(c)はα＝１のときを示す。
【図１８】(a)〜(c)は重み付け係数の設定マップの一例を示す図である。
【図１９】(a)は重み付け係数の時間に対する変化特性の一例を示す図であり、(b)は重み付け係数の横Ｇ検出値に対する変化特性の一例を示す図である。
【図２０】(a)は第１方式のみによる走行距離に対する車体方角変化量及びヨーレートを示す図であり、(b)は第１方式のみによる旋回時の走行軌跡を示す図である。
【図２１】第２方式のみによる走行距離に対する車体方角変化量及びヨーレートを示す図である。
【図２２】前進時、前輪操舵モードから後輪操舵モードへと切り替えた際の車輪の転舵角変化を示す特性図の他の一例である。
【図２３】(a)は９０°旋回時の走行軌跡を示す図であり、(b)は９０°旋回中に前輪操舵モードから後輪操舵モードへと切り替えた際の車輪の転舵角変化を示す特性図の一例である。
【図２４】(a),(b)は重み付け係数の設定マップの他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の車両用舵角制御装置を実施するための形態を、図面に示す実施例１及び実施例２に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、実施例１の車両用舵角制御装置における構成を、「車両用舵角制御装置の構成」、「舵角設定処理構成」に分けて説明する。
【００１１】
[車両用舵角制御装置の構成] 
図１は、実施例１の車両用舵角制御装置を搭載した車両を示すシステムブロック図である。以下、図１に基づいて、実施例１の車両用舵角制御装置の構成を説明する。
【００１２】
図１に示す車両Ｓは、左右前輪FL,FRと、左右後輪RL,RRと、前輪操舵機構（前輪操舵手段）１と、後輪操舵機構（後輪操舵手段）２と、バッテリ３と、ステアリング機構４と、車速センサ５と、操舵モード切替スイッチ（操舵モード切替手段）６と、舵角コントローラ（転舵角制御手段）７と、を備えている。
【００１３】
前記前輪操舵機構１は、左右前輪FL,FRを個別に転舵する前輪用転舵モータ１１と、前輪用転舵モータ１１を制御するインバータ１２と、を有する。ここで、インバータ１２は、舵角コントローラ７からの転舵角制御指令に基づき、バッテリ３からの電力供給を受けて前輪用転舵モータ１１を駆動する。
【００１４】
前記後輪操舵機構２は、左右後輪RL,RRを個別に転舵する後輪用転舵モータ２１と、後輪用転舵モータ２１を制御するインバータ２２と、を有する。ここで、インバータ２２は、舵角コントローラ７からの転舵角制御指令に基づき、バッテリ３からの電力供給を受けて後輪用転舵モータ２１を駆動する。
【００１５】
前記ステアリング機構４は、ドライバーにより操作されるハンドル４１と、このハンドル４１の操舵角を検出する操舵角センサ４２と、を有している。操舵角センサ４２により検出された操舵角検出値は、舵角コントローラ７に入力する。
【００１６】
前記車速センサ５は、例えば左右前輪FL,FRの車輪速を検出する車輪速センサから構成され、車両Ｓの走行速度を検出する。この車速センサ５により検出された車速検出値は、舵角コントローラ７に入力する。
【００１７】
前記操舵モード切替スイッチ６は、車室内に設けられ、ドライバーの手動による操作により操舵モード切替信号を出力し、前輪操舵モード又は後輪操舵モードの何れか一方の操舵モードを設定する。ここで、「前輪操舵モード」とは、前輪操舵機構１により左右前輪FL,FRを操舵する走行モードである。このときには、左右前輪FL,FRが操舵輪となる。また、「後輪操舵モード」とは、後輪操舵機構２により左右後輪RL,RRを操舵する走行モードである。このときには、左右後輪RL,RRが操舵輪となる。この操舵モード切替スイッチ６からの操舵モード切替信号は、舵角コントローラ７に入力する。
【００１８】
前記舵角コントローラ７は、ドライバーの要求舵角に応じて、各輪FL,FR,RL,RRの転舵角をそれぞれ制御するものであり、切替距離演算器７１と、転舵角演算器７２と、転舵角サーボコントローラ７３と、を有している。
【００１９】
前記切替距離演算器７１は、車速センサ５により検出された車速検出値と、予め設定された操舵モード切替時間に基づいて、操舵モード切替期間の走行距離である切替距離を演算する。
ここで、「操舵モード切替期間」とは、操舵モードを切り替える際、左右前輪FL,FRの操舵と左右後輪RL,RRの操舵を同時に行なう時間である。つまり、切替距離演算器７１は、前輪操舵と後輪操舵を同時に行なう４輪操舵中の走行距離を演算する。
【００２０】
前記転舵角演算器７２は、舵角コントローラ７から操舵モード切替信号が入力されたら、操舵角センサ４２により検出された操舵角検出値と、切替距離演算器７１により演算された切替距離に基づいて、各輪FL,FR,RL,RRを転舵する際の目標転舵角を演算する。
ここで、転舵角演算器７２は、操舵角検出値と切替距離に応じて、各輪FL,FR,RL,RRそれぞれの理想転舵角を予め設定したデータテーブルを有している。また、この転舵角演算器７２には、転舵角サーボコントローラ７３によって検出された各輪FL,FR,RL,RRの転舵角検出値（実転舵角）がそれぞれ入力される。そのため、この転舵角演算器７２では、データテーブルから設定された理想転舵角と、転舵角サーボコントローラ７３から入力された転舵角検出値（実転舵角）との平均値を各輪FL,FR,RL,RRの目標転舵角とする。
なお、データテーブルは、走行状態（前進・後退）と、モード切替状態（前輪操舵→後輪操舵・後輪操舵→前輪操舵）とで区分けされるパターンごとに存在する。
【００２１】
前記転舵角サーボコントローラ７３は、転舵角演算器７２にて演算された目標転舵角を実現可能な転舵角制御指令を、前輪操舵機構１及び後輪操舵機構２へ適宜出力する。また、この転舵角サーボコントローラ７３には、前輪操舵機構１におけるインバータ１２から前輪用転舵モータ１１への供給電流値と、左右前輪FL,FR の転舵角検出値と、後輪操舵機構２におけるインバータ２２から後輪用転舵モータ２１への供給電流値と、左右後輪RL,RRの転舵角検出値と、がそれぞれ入力される。これにより、転舵角サーボコントローラ７３は、前輪操舵機構１及び後輪操舵機構２における動作を監視する。
【００２２】
［舵角制御処理構成］
図２は、実施例１の転舵角演算器により実行される理想舵角設定処理の流れを示すフローチャートである。以下、図２に示すフローチャートに基づき、転舵角演算器７２が有するデータテーブルにて設定される理想転舵角の設定処理の流れを説明する。
【００２３】
ステップＳ１では、ドライバーによる手動操作が行なわれ、操舵モード切替スイッチ６から操舵モード切替信号が入力したか否かを判断する。YES（信号入力あり）の場合はステップＳ２へ移行する。NO（信号入力なし）の場合はステップＳ１を繰り返す。
【００２４】
ステップＳ２では、ステップＳ１での操舵モード切替信号の入力との判断に続き、車両Ｓの走行状態が前進であるか否かを判断する。YES（前進）の場合はステップＳ３へ移行する。NO（後退）の場合はステップＳ４へ移行する。
ここで、前進であるか否かの判断は、車両Ｓに搭載した図示しないインヒビタスイッチからの入力信号に基づいて判断する。インヒビタスイッチからの入力信号がＤレンジ選択であれば前進と判断し、Ｒレンジ選択であれば後退と判断する。
【００２５】
ステップＳ３では、ステップＳ２での前進との判断に続き、操舵モードの切り替えが、前輪操舵モードから後輪操舵モードへの切り替えであるか否かを判断する。YES（前輪操舵→後輪操舵）の場合はステップＳ５へ移行する。NO（後輪操舵→前輪操舵）の場合はステップＳ６へ移行する。
【００２６】
ステップＳ４では、ステップＳ２での後退との判断に続き、操舵モードの切り替えが、前輪操舵モードから後輪操舵モードへの切り替えであるか否かを判断する。YES（前輪操舵→後輪操舵）の場合はステップＳ７へ移行する。NO（後輪操舵→前輪操舵）の場合はステップＳ８へ移行する。
【００２７】
ステップＳ５では、ステップＳ３の前輪操舵→後輪操舵との判断に続き、図３(a),(b)  に示すように、モード切替前の前輪操舵モード時における前輪操舵角−後輪操舵角間の転舵角差ΔθA、及び、モード切替後の後輪操舵モード時における前輪操舵角−後輪操舵角間の転舵角差ΔθBに対して、モード切替期間の前輪操舵角−後輪操舵角間の転舵角差ΔθCの方が大きい値になるように、各輪FL,FR,RL,RRの理想転舵角を設定し、エンドへ移行する。
なお、このときの「前輪−後輪」とは、車幅方向の同じ側で比較する。また、各輪FL,FR,RL,RRの理想転舵角は、操舵角及び切替距離ごとに求める。
ここで、各輪FL,FR,RL,RRの理想転舵角は、下記［式１］にて設定されるモード切替後の走行距離r(t)に対する車体方角の変化量φ(t)（図４(a)において実線で示す）が、モード切替をしない場合の走行距離に対する予想車体方角の変化量（図４(a)において破線で示す）に、左右前輪FL,FRと左右後輪RL,RRの幾何中心位置Ｏと操舵角に応じた旋回中心Ｏｒを結ぶ線分Ｌ（図４(b)参照）と、左右後輪RL,RRの車軸Jとでなす角度θＯ（図４(b)参照）の２倍の値（２×arctan(-rｘ(t0)/rｙ(t0))を加算した値（図４(a)においてΔθで示す）となるように決める。つまり、図４(a)に示すΔθと、図４(b)に示すθＯ＋θＯを等しくする。また、「t0」は、操舵モードの切り替えを開始する瞬間の時刻である。
[式１]
0005962074.tif 000002
ここで、「ω(τ)」は、ヨーレートであり。「v」は車速である。また、「左右前輪FL,FRと左右後輪RL,RRの幾何中心位置Ｏ」とは、平面視上及び車両上下方向のそれぞれにおいて、各輪FL,FR,RL,RRの中心になる位置である。
さらに、走行距離r(t)は、下記［式２］にて求める。また、「車体方角」とは、車両Ｓの走行中の向き（方角）である。「車体方角の変化量」は、例えば左旋回時、東方向を０[deg]とすると、北方向が９０[deg]、西方向が１８０[deg]、南方向が２７０[deg]となり、さらに旋回する場合では、東方向が３６０[deg]、北方向が４５０[deg]、西方向が５４０[deg]、南方向が６３０[deg]となる。
[式２]
0005962074.tif 000003
また、「θ１Ｌ」は、左前輪FLの転舵角度であり、「θ１Ｒ」は、右前輪FRの転舵角度であり、「θ２Ｌ」は、左後輪RLの転舵角度であり、「θ２Ｒ」は、右後輪RRの転舵角度であり、「ＨＢ」は、ホイールベースであり、「ＴＲ」はトレッドである。「ｍ１,ｍ２,ｍ３,ｍ４」は、それぞれ重み付け係数である。ここでは、ｍ１を左前輪FLの輪荷重とし、ｍ２を右前輪FRの輪荷重とし、ｍ３を左後輪RLの輪荷重とし、ｍ４を右後輪RRの輪荷重とする。
【００２８】
ステップＳ６では、ステップＳ３での後輪操舵→前輪操舵との判断に続き、図５に示すように、モード切替前の後輪操舵モード時における前輪操舵角−後輪操舵角間の転舵角差ΔθA、及び、モード切替後の前輪操舵モード時における前輪操舵角−後輪操舵角間の転舵角差ΔθBに対して、モード切替期間の前輪操舵角−後輪操舵角間の転舵角差ΔθCの方が小さい値になるように、各輪FL,FR,RL,RRの理想転舵角を設定し、エンドへ移行する。
なお、このときの「前輪−後輪」とは、車幅方向の同じ側で比較する。また、各輪FL,FR,RL,RRの理想転舵角は、操舵角及び切替距離ごとに求める。
ここで、各輪FL,FR,RL,RRの理想転舵角は、上記［式１］にて設定されるモード切替後の走行距離r(t)に対する車体方角の変化量φ(t)（図６(a)において実線で示す）が、モード切替をしない場合の走行距離に対する予想車体方角の変化量（図６(a)において破線で示す）から、左右前輪FL,FRと左右後輪RL,RRの幾何中心位置Ｏと操舵角に応じた旋回中心Ｏｒを結ぶ線分Ｌ（図６(b)参照）と、左右後輪RL,RRの車軸Jとでなす角度θＯ（図６(b)参照）の２倍の値（２×arctan(-rｘ(t0)/rｙ(t0))を減算した値（図６(a)においてΔθで示す）となるように決める。つまり、図６(a)に示すΔθと、図６(b)に示すθＯ＋θＯを等しくする。
【００２９】
ステップＳ７では、ステップＳ４での前輪操舵→後輪操舵との判断に続き、図７に示すように、モード切替前の前輪操舵モード時における前輪操舵角−後輪操舵角間の転舵角差ΔθA、及び、モード切替後の前輪操舵モード時における前輪操舵角−後輪操舵角間の転舵角差ΔθBに対して、モード切替期間の前輪操舵角−後輪操舵角間の転舵角差ΔθCの方が小さい値になるように、各輪FL,FR,RL,RRの理想転舵角を設定し、エンドへ移行する。
なお、このときの「前輪−後輪」とは、車幅方向の同じ側で比較する。また、各輪FL,FR,RL,RRの理想転舵角は、操舵角及び切替距離ごとに求める。
ここで、各輪FL,FR,RL,RRの理想転舵角は、上記［式１］にて設定されるモード切替後の走行距離r(t)に対する車体方角の変化量φ(t)（図８(a)において実線で示す）が、モード切替をしない場合の走行距離に対する予想車体方角の変化量（図８(a)において破線で示す）から、左右前輪FL,FRと左右後輪RL,RRの幾何中心位置Ｏと操舵角に応じた旋回中心Ｏｒを結ぶ線分Ｌ（図８(b)参照）と、左右前輪FL,FRの車軸Jとでなす角度θＯ（図８(b)参照）の２倍の値（２×arctan(-rｘ(t0)/rｙ(t0))を減算した値（図８(a)においてΔθで示す）となるように決める。つまり、図８(a)に示すΔθと、図８(b)に示すθＯ＋θＯを等しくする。
【００３０】
ステップＳ８では、ステップＳ４での後輪操舵→前輪操舵との判断に続き、図９に示すように、モード切替前の後輪操舵モード時における前輪操舵角−後輪操舵角間の転舵角差ΔθA、及び、モード切替後の前輪操舵モード時における前輪操舵角−後輪操舵角間の転舵角差ΔθBに対して、モード切替期間の前輪操舵角−後輪操舵角間の転舵角差ΔθCの方が大きい値になるように、各輪FL,FR,RL,RRの理想転舵角を設定し、エンドへ移行する。
なお、このときの「前輪−後輪」とは、車幅方向の同じ側で比較する。また、各輪FL,FR,RL,RRの理想転舵角は、操舵角及び切替距離ごとに求める。
ここで、各輪FL,FR,RL,RRの理想転舵角は、上記［式１］にて設定されるモード切替後の走行距離r(t)に対する車体方角の変化量φ(t)（図１０(a)において実線で示す）が、モード切替をしない場合の走行距離に対する予想車体方角の変化量（図１０(a)において破線で示す）に、左右前輪FL,FRと左右後輪RL,RRの幾何中心位置Ｏと操舵角に応じた旋回中心Ｏｒを結ぶ線分Ｌ（図１０(b)参照）と、左右前輪FL,FRの車軸Jとでなす角度θＯ（図１０(b)参照）の２倍の値（２×arctan(-rｘ(t0)/rｙ(t0))を加算した値（図１０(a)においてΔθで示す）となるように決める。つまり、図１０(a)に示すΔθと、図１０(b)に示すθＯ＋θＯを等しくする。
【００３１】
次に、作用を説明する。
まず、「比較例の車両用舵角制御装置の構成と課題」を説明し、続いて、実施例１の車両用舵角制御装置の作用を、「前進時・前輪操舵モード→後輪操舵モード作用」、「前進時・後輪操舵モード→前輪操舵モード作用」、「後退時・前輪操舵モード→後輪操舵モード作用」、「後退時・後輪操舵モード→前輪操舵モード作用」に分けて説明する。
【００３２】
[比較例の車両用舵角制御装置の構成と課題]
図１１(a)は、比較例の車両用舵角制御装置において、前進時、前輪操舵モードから後輪操舵モードへと操舵モードを切り替えた際の転舵角変化を示す特性図であり、(b)は走行距離に対する車体方角変化量及びヨーレートを示す図である。図１２は、比較例の車両用舵角制御装置において、前進Uターン旋回時、前輪操舵モードから後輪操舵モードへと操舵モードを切り替えた際の走行軌跡を示す図である。
【００３３】
比較例の車両用操舵制御装置では、図１１(a)に示すように、モード切替前の前輪操舵モード時における前輪操舵角−後輪操舵角間の転舵角差ΔθA、及び、モード切替後の後輪操舵モード時における前輪操舵角−後輪操舵角間の転舵角差ΔθBに対して、モード切替期間の前輪操舵角−後輪操舵角間の転舵角差ΔθCを同じ値になるように、各輪FL,FR,RL,RRの理想転舵角を設定する。
【００３４】
すなわち、前輪操舵角と後輪操舵角の転舵角差を一定にするには、各輪FL,FR,RL,RRの理想転舵角は、上記［式１］にて設定されるモード切替後の走行距離r(t)に対する車体方角の変化量φ(t)が、モード切替をしない場合の走行距離に対する予想車体方角の変化量と、同じ値になるように決める。
これにより、図１１(b)に示すように、前輪操舵モードから後輪操舵モードへのモード切替期間に生じるヨーレート変化を抑制することができる。
【００３５】
しかしながら、この比較例の車両用操舵制御装置では、転舵角差を一定にすることで、モード切替期間の旋回中心と車体の内周側面との距離が一定となり、図１２に示すように、前輪操舵モード時の軌跡内接円Ｒ１の位置と、後輪操舵モード時の軌跡内接円Ｒ２の位置とがずれてしまう。
このため、モード切替前（前輪操舵モード）の旋回中心Ｏｒ１の位置とモード切替後（後輪操舵モード）の旋回中心Ｏｒ２の位置がずれてしまい、モード切替期間における旋回半径が大きくなってしまう。この結果、操舵モードを切り替えることで走行軌跡が大きく変わってしまい、ドライバーが操舵モードを切り替えたときの車両挙動の予測が困難になっていた。
【００３６】
なお、ここでは、図１１及び図１２に基づいて、前進走行時、前輪操舵モードから後輪操舵モードへと操舵モードを切り替えた際の転舵角変化を示している。しかしながら、前進走行時に後輪操舵モードから前輪操舵モードへと切り替える場合、後退走行時に前輪操舵モードから後輪操舵モードへと切り替える場合、後退走行時に後輪操舵モードから前輪操舵モードへと切り替える場合のいずれであっても、操舵モード切替期間における前輪操舵角と後輪操舵角の転舵角差を、操舵モード切替前後の転舵角差に対して一定にすれば、走行軌跡の大きなずれは生じてしまう。
【００３７】
［前進時・前輪操舵モード→後輪操舵モード作用］
図１３は、実施例１の車両用舵角制御装置において、前進Uターン旋回時、前輪操舵モードから後輪操舵モードへと操舵モードを切り替えた際の走行軌跡を示す図である。
【００３８】
実施例１の車両用操舵制御装置において、前進走行時に左方向にUターン旋回を行なう際、前輪操舵モードから後輪操舵モードへと切り替える場合を説明する。
【００３９】
このとき、図２に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ５へと進み、図３に示すように、モード切替期間の前輪操舵角−後輪操舵角間の転舵角差ΔθCを、前輪操舵モード時（モード切替前）における転舵角差ΔθA、及び、後輪操舵モード時（モード切替後）における転舵角差ΔθBよりも大きい値に設定する。
【００４０】
ここで、前輪操舵モードでは、左後輪RLが内周側に位置し、後輪操舵モードでは、左前輪FLが内周側に位置する。
そのため、図１３に示すように、モード切替期間に、軌跡内接円Ｒ３に左後輪RLが接するときと、左前輪FLが接するときの車両ヨー角の差分を与えるように、タイヤ操舵角変化時の角度変化の増加量を設定することで、おのずと走行軌跡が円状となる。
【００４１】
すなわち、モード切替後の走行距離に対する実際の車体方角変化量が、モード切替をしない場合の走行距離に対する予想車体方角変化量に、車両ヨー角の差分（ここでは、前輪FL,FRと後輪RL,RRの幾何中心位置Ｏと旋回中心Ｏｒを結ぶ線分Ｌと、後輪RL,RRの車軸Jとでなす角度θＯの２倍の値とする）を加算した値となるように、各輪FL,FR,RL,RRの転舵角を設定する。これにより、モード切替後に車体方角の変化量が増加方向にオフセットする。
【００４２】
この結果、モード切替期間に旋回中心Ｏｒと車体の内周側面との距離が変動し、モード切替前後における旋回中心Ｏｒの位置ズレを抑えることができる。これにより、前輪操舵モードから後輪操舵モードへと操舵モードを切り替える際、車両Ｓの走行軌跡の変化を抑制することができる。そして、ドライバーの予期せぬ旋回軌跡を走行するような違和感のある車両挙動を防止することができる。
【００４３】
さらに、上記比較例の場合のように、モード切替前（前輪操舵モード）の旋回中心Ｏｒ１の位置とモード切替後（後輪操舵モード）の旋回中心Ｏｒ２の位置がずれてしまうと、小回り性が悪化するが、旋回中心Ｏｒの位置ズレを抑えることで、小回り性の悪化を防止することができる。
【００４４】
［前進時・後輪操舵モード→前輪操舵モード作用］
実施例１の車両用操舵制御装置において、前進走行時に左旋回を行なう際、後輪操舵モードから前輪操舵モードへと切り替える場合を説明する。
【００４５】
このとき、図２に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ６へと進み、図５に示すように、モード切替期間の前輪操舵角−後輪操舵角間の転舵角差ΔθCを、後輪操舵モード時（モード切替前）における転舵角差ΔθA、及び、前輪操舵モード時（モード切替後）における転舵角差ΔθBよりも小さい値に設定する。
【００４６】
ここで、前輪操舵モードでは、左後輪RLが内周側に位置し、後輪操舵モードでは、左前輪FLが内周側に位置する。
そのため、軌跡内接円に左後輪RLが接するときと、左前輪FLが接するときの車両ヨー角の差分を減ずるように、タイヤ操舵角変化時の角度変化の減少量を設定することで、おのずと走行軌跡が円状となる。
【００４７】
すなわち、モード切替後の走行距離に対する実際の車体方角変化量が、モード切替をしない場合の走行距離に対する予想車体方角変化量から、車両ヨー角の差分（ここでは、前輪FL,FRと後輪RL,RRの幾何中心位置Ｏと旋回中心Ｏｒを結ぶ線分Ｌと、後輪RL,RRの車軸Jとでなす角度θＯの２倍の値とする）を減算した値となるように、各輪FL,FR,RL,RRの転舵角を設定する。
【００４８】
この結果、モード切替に伴って旋回中心と車体の内周側面との距離が変動し、モード切替前後における旋回中心Ｏｒの位置ズレを抑えることができる。これにより、前輪操舵モードから後輪操舵モードへと操舵モードを切り替える際、車両Ｓの走行軌跡の変化を抑制することができる。そして、ドライバーの予期せぬ旋回軌跡を走行するような違和感のある車両挙動を防止することができる。
【００４９】
［後退時・前輪操舵モード→後輪操舵モード作用］
実施例１の車両用操舵制御装置において、後退走行時に左旋回を行なう際、前輪操舵モードから後輪操舵モードへと切り替える場合を説明する。
【００５０】
このとき、図２に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ４→ステップＳ７へと進み、図７に示すように、モード切替期間の前輪操舵角−後輪操舵角間の転舵角差ΔθCを、前輪操舵モード時（モード切替前）における転舵角差ΔθA、及び、後輪操舵モード時（モード切替後）における転舵角差ΔθBよりも小さい値に設定する。
【００５１】
ここで、前輪操舵モードでは、左後輪RLが内周側に位置し、後輪操舵モードでは、左前輪FLが内周側に位置する。
そのため、軌跡内接円に左後輪RLが接するときと、左前輪FLが接するときの車両ヨー角の差分を減ずるように、タイヤ操舵角変化時の角度変化の減少量を設定することで、おのずと走行軌跡が円状となる。
【００５２】
すなわち、モード切替後の走行距離に対する実際の車体方角変化量が、モード切替をしない場合の走行距離に対する予想車体方角変化量から、車両ヨー角の差分（ここでは、前輪FL,FRと後輪RL,RRの幾何中心位置Ｏと旋回中心Ｏｒを結ぶ線分Ｌと、前輪FL,FRの車軸Jとでなす角度θＯの２倍の値とする）を減算した値となるように、各輪FL,FR,RL,RRの転舵角を設定する。
【００５３】
この結果、モード切替に伴って旋回中心と車体の内周側面との距離が変動し、モード切替前後における旋回中心Ｏｒの位置ズレを抑えることができる。これにより、前輪操舵モードから後輪操舵モードへと操舵モードを切り替える際、車両Ｓの走行軌跡の変化を抑制することができる。そして、ドライバーの予期せぬ旋回軌跡を走行するような違和感のある車両挙動を防止することができる。
【００５４】
［後退時・後輪操舵モード→前輪操舵モード作用］
実施例１の車両用操舵制御装置において、後退走行時に左旋回を行なう際、後輪操舵モードから前輪操舵モードへと切り替える場合を説明する。
【００５５】
このとき、図２に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ４→ステップＳ８へと進み、図９に示すように、モード切替期間の前輪操舵角−後輪操舵角間の転舵角差ΔθCを、後輪操舵モード時（モード切替前）における転舵角差ΔθA、及び、前輪操舵モード時（モード切替後）における転舵角差ΔθBよりも大きい値に設定する。
【００５６】
ここで、前輪操舵モードでは、左後輪RLが内周側に位置し、後輪操舵モードでは、左前輪FLが内周側に位置する。
そのため、軌跡内接円に左後輪RLが接するときと、左前輪FLが接するときの車両ヨー角の差分を与えるように、タイヤ操舵角変化時の角度変化の増加量を設定することで、おのずと走行軌跡が円状となる。
【００５７】
すなわち、モード切替後の走行距離に対する実際の車体方角変化量が、モード切替をしない場合の走行距離に対する予想車体方角変化量に、車両ヨー角の差分（ここでは、前輪FL,FRと後輪RL,RRの幾何中心位置Ｏと旋回中心Ｏｒを結ぶ線分Ｌと、前輪FL,FRの車軸Jとでなす角度θＯの２倍の値とする）を加算した値となるように、各輪FL,FR,RL,RRの転舵角を設定する。
【００５８】
この結果、モード切替に伴って旋回中心と車体の内周側面との距離が変動し、モード切替前後における旋回中心Ｏｒの位置ズレを抑えることができる。これにより、前輪操舵モードから後輪操舵モードへと操舵モードを切り替える際、車両Ｓの走行軌跡の変化を抑制することができる。そして、ドライバーの予期せぬ旋回軌跡を走行するような違和感のある車両挙動を防止することができる。
【００５９】
なお、上記実施例１では、図３(a),図５(a),図７(a),図９(a)に示すように、モード切替期間の各輪FL,FR,RL,RRの転舵角の走行距離に対する変化特性を、直線的になる一次関数により設定する場合では、各転舵角の変化特性を単純化することができ、簡易な演算により各輪FL,FR,RL,RRの転舵角を求めることができる。
【００６０】
一方、図３(b),図５(b),図７(b),図９(b)に示すように、モード切替期間の各輪FL,FR,RL,RRの転舵角の走行距離に対する変化特性を、放物線的になる多次関数により設定する場合では、各転舵角を円滑に変化させることができ、走行軌跡のずれをより抑えることができて、操作性の向上をさらに図ることができる。
【００６１】
次に、効果を説明する。
実施例１の車両用舵角制御装置にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。
【００６２】
(1) 前輪FL,FRを操舵する前輪操舵手段（前輪操舵機構）１と、
後輪RL,RRを操舵する後輪操舵手段（後輪操舵機構）２と、
前記前輪操舵手段１により前記前輪FL,FRを操舵する前輪操舵モードと、前記後輪操舵手段２により前記後輪RL,RRを操舵する後輪操舵モードとを切り替える操舵モード切替手段（操舵モード切替スイッチ）６と、
前記操舵モード切替手段６による操舵モード切替時、モード切替前の前記前輪FL.FRの転舵角と前記後輪RL,RRの転舵角の転舵角差ΔθA、或いは、モード切替後の前記転舵角差ΔθBに対して、モード切替期間の前記転舵角差ΔθCを異ならせる転舵角制御手段（舵角コントローラ）７と、
を備えた構成とした。
これにより、旋回中に操舵モードを切り替える際、車両の走行軌跡の変化を抑制することができる。
【００６３】
(2) 前記転舵角制御手段（舵角コントローラ）７は、進行方向前側にある車輪を操舵する操舵モードから、進行方向後側にある車輪を操舵する操舵モードへのモード切替時、モード切替前の前記転舵角差ΔθA或いはモード切替後の前記転舵角差ΔθBに対して、モード切替期間の前記転舵角差ΔθCの方を大きい値にする構成とした。
これにより、軌跡内接円に、前輪が接するときと、後輪が接するときの車両ヨー角の差分を与えるようにタイヤ操舵角変化時の角度変化の増加量を設定することになり、車両の走行軌跡を円状にして、軌跡変化を抑制することができる。
【００６４】
(3) 前記転舵角制御手段（舵角コントローラ）７は、車両前進時、前記前輪操舵モードから前記後輪操舵モードへのモード切替後の走行距離に対する実際の車体方角変化量φ(t)が、モード切替をしない場合の走行距離に対する予想車体方角変化量に、前記前輪FL,FRと前記後輪RL,RRの中心位置（幾何中心位置）Ｏと旋回中心Ｏｒを結ぶ線分Ｌと、前記後輪RL,RRの車軸Jとでなす角度θＯの２倍の値を加算した値になるように、前記前輪FL,FR及び前記後輪RL,RRの各転舵角を制御する構成とした。
これにより、車両前進時、前輪操舵モードから後輪操舵モードへのモード切替において、走行軌跡の変化を小さくし、ドライバーに違和感を与えることを防止できる。
【００６５】
(4) 前記転舵角制御手段（舵角コントローラ）７は、車両後退時、前記後輪操舵モードから前記前輪操舵モードへのモード切替後の走行距離に対する実際の車体方角変化量φ(t)が、モード切替をしない場合の走行距離に対する予想車体方角変化量に、前記前輪FL,FRと前記後輪RL,RRの中心位置（幾何中心位置）Ｏと旋回中心Ｏｒを結ぶ線分Ｌと、前記前輪FL,FRの車軸Jとでなす角度の２倍の値を加算した値になるように、前記前輪及び前記後輪の各転舵角を制御する構成とした。
これにより、車両後退時、後輪操舵モードから前輪操舵モードへのモード切替において、走行軌跡の変化を小さくし、ドライバーに違和感を与えることを防止できる。
【００６６】
(5) 前記転舵角制御手段（舵角コントローラ）７は、進行方向後側にある車輪を操舵する操舵モードから、進行方向前側にある車輪を操舵する操舵モードへのモード切替時、モード切替前の前記転舵角差ΔθA或いはモード切替後の前記転舵角差ΔθBに対して、モード切替期間の前記転舵角差ΔθCを小さい値にする構成とした。
これにより、軌跡内接円に、前輪が接するときと、後輪が接するときの車両ヨー角の差分を減ずるようにタイヤ操舵角変化時の角度変化の減少量を設定することになり、車両の走行軌跡を円状にして、軌跡変化を抑制することができる。
【００６７】
(6) 前記転舵角制御手段（舵角コントローラ）７は、車両前進時、前記後輪操舵モードから前記前輪操舵モードへのモード切替後の走行距離に対する実際の車体方角変化量φ(t)が、モード切替をしない場合の走行距離に対する予想車体方角変化量から、前記前輪FL,FRと前記後輪RL,RRの中心位置（幾何中心位置）Ｏと旋回中心Ｏｒを結ぶ線分Ｌと、前記後輪RL,RRの車軸Jとでなす角度の２倍の値を減算した値になるように、前記前輪FL,FR及び前記後輪RL,RRの各転舵角を制御する構成とした。
これにより、車両前進時、後輪操舵モードから前輪操舵モードへのモード切替において、走行軌跡の変化を小さくし、ドライバーに違和感を与えることを防止できる。
【００６８】
(7) 前記転舵角制御手段（舵角コントローラ）７は、車両後退時、前記前輪操舵モードから前記後輪操舵モードへのモード切替後の走行距離に対する実際の車体方角変化量φ(t)が、モード切替をしない場合の走行距離に対する予想車体方角変化量から、前記前輪FL,FRと前記後輪RL,RRの中心位置（幾何中心位置）Ｏと旋回中心Ｏｒを結ぶ線分Ｌと、前記前輪FL,FRの車軸Jとでなす角度の２倍の値を減算した値になるように、前記前輪FL,FR及び前記後輪RL,RRの各転舵角を制御する構成とした。
これにより、車両後退時、前輪操舵モードから後輪操舵モードへのモード切替において、走行軌跡の変化を小さくし、ドライバーに違和感を与えることを防止できる。
【００６９】
(8) 前記転舵角制御手段（舵角コントローラ）７は、前記操舵モードのモード切替期間における前記前輪FL,FR及び前記後輪RL,RRの各転舵角の走行距離に対する変化特性を、一次関数により設定する構成とした。
これにより、各輪FL,FR,RL,RRの転舵角の走行距離に対する変化特性を単純化することができ、簡易な演算により各輪FL,FR,RL,RRの転舵角を求めることができる。
【００７０】
(9) 前記転舵角制御手段（舵角コントローラ）７は、前記操舵モードのモード切替期間における前記前輪FL,FR及び前記後輪RL,RRの各転舵角の走行距離に対する変化特性を、多次関数により設定する構成とした。
これにより、各輪FL,FR,RL,RRの転舵角を円滑に変化させることができ、走行軌跡のずれをより抑えることができて、操作性の向上をさらに図ることができる。
【実施例２】
【００７１】
実施例２の車両用舵角制御装置は、車両に生じる横加速度の大きさに応じて、操舵モード切替時の舵角制御方式を制御する例である。
【００７２】
まず、構成を説明する。
図１４は、実施例２の車両用舵角制御装置を搭載した車両を示すシステムブロック図である。以下、図１４に基づいて、実施例１の車両用舵角制御装置の構成を説明する。
【００７３】
図１４に示す車両Ｓ１は、一対の前輪FL,FRと、一対の後輪RL,RRと、前輪操舵機構（前輪操舵手段）１と、後輪操舵機構（後輪操舵手段）２と、バッテリ３と、ステアリング機構４と、車速センサ５と、操舵モード切替スイッチ（操舵モード切替手段）６と、舵角コントローラ（転舵角制御手段）７Ａと、横Ｇセンサ（横加速度検出手段）８と、を備えている。実施例１と同様の構成については、実施例１と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００７４】
前記横Ｇセンサ８は、車体に設けられ、車両Ｓ１の左右方向に発生した横加速度を検出する。この横Ｇセンサ８により検出された横Ｇ検出値（実横加速度）は、舵角コントローラ７Ａに入力する。
【００７５】
前記舵角コントローラ７Ａは、グリップ状態横Ｇ計算器７４と、モード切替方式重み付け演算器（モード切替方式制御手段）７５と、転舵角演算器７６と、転舵角サーボコントローラ７３と、を有している。
【００７６】
前記グリップ状態横Ｇ計算器７４は、車速センサ５により検出された車速検出値と、転舵角サーボコントローラ７３から入力された転舵角検出値（実転舵角）に基づき、各輪FL,FR,RL,RRがグリップしている状態（完全グリップ状態）での横Ｇ推定値（推定横加速度）を演算する。
なお、この横Ｇ推定値ａｙ(t)は、下記［式３］にて求められる。
[式３]
0005962074.tif 000004
ここで、「v」は車速である。また、走行距離r(t)は、実施例１にて示した［式２］に基づいて求める。
【００７７】
前記モード切替方式重み付け演算器７５は、グリップ状態横Ｇ計算器７４により演算された横Ｇ推定値と、横Ｇセンサ８により検出された横Ｇ検出値との横Ｇ差（横加速度差）ΔＧに基づいて、操舵モードのモード切替時の制御方式の実行優先度を設定し、各輪FL,FR,RL,RRの目標転舵角をそれぞれ演算する。
【００７８】
ここで、「モード切替時の制御方式」とは、操舵モード切替時の走行軌跡のずれを抑制することができる第１方式と、操舵モード切替時のヨーレート変動を抑制することができる第２方式である。
すなわち、前記第１方式は、実施例１において説明した制御方式であり、操舵モード切替時、モード切替前の前輪FL,FRの転舵角と後輪RL,RRの転舵角の転舵角差ΔθA、或いは、モード切替後の転舵角差ΔθBに対して、モード切替期間の転舵角差ΔθCを異ならせる（図１５(a)参照）。
また、前記第２方式は、実施例１において比較例として説明した制御方式であり、操舵モード切替時、モード切替前の前輪FL,FRの転舵角と後輪RL,RRの転舵角の転舵角差ΔθA、及び、モード切替後の転舵角差ΔθBに対して、モード切替期間の転舵角差ΔθCを一定にする（図１５(b)参照）。
【００７９】
そして、第１方式と第２方式の実行優先度は、図１６においてドットで示す領域のように、横Ｇ推定値よりも横Ｇ検出値が大きい値のときには、第１方式の実行優先度を高くする。また、図１６において斜線で示す領域のように、横Ｇ推定値よりも横Ｇ検出値が小さい値のときには、第２方式の実行優先度を高くする。
なお、この図１６では、横Ｇ推定値よりも横Ｇ検出値が僅かに小さい値のときには、第１方式の実行優先度を高くする。
【００８０】
具体的には、「α」を重み付け係数とし、「θ１」を第１方式により設定する理想転舵角とし、「θ２」を第２方式により設定する理想転舵角とし、「θ」を目標転舵角としたとき、下記式（４）により各輪FL,FR,RL,RRごとに目標転舵角を設定する。
θ＝θ１×α＋θ２×（１−α）    …（４）
なお、第１方式による理想転舵角の設定方法及び第２方式による理想転舵角の設定方法については、実施例１にて説明したのでここでは詳細な説明を省略する。
【００８１】
そして、例えば前進走行時に、前輪操舵モードから後輪操舵モードへとモード切替を行なう際、「α＝０」とすれば、第１方式により設定する理想転舵角の割合はゼロとなり、第２方式により設定する理想転舵角のみで目標転舵角が設定される（図１７(a)参照）。
また、「α＝０．５」とすれば、第１方式より設定する理想転舵角の割合と、第２方式により設定する理想転舵角の割合は同等になり、それぞれの方式により設定された理想転舵角の平均値で目標転舵角が設定される（図１７(b)参照）。
また、「α＝１」とすれば、第２方式により設定する理想転舵角の割合はゼロとなり、第１方式により設定する理想転舵角のみで目標転舵角が設定される（図１７(c)参照）。
【００８２】
この重み付け係数αは、横Ｇ差ΔＧと予め設定したマップ（例えば、図１８(a)〜(c)に示す）に基づいて設定する。このマップは任意に設定することができる。さらに、モード切替の経過時間に応じて、重み付け係数αを次第に大きくしたり（図１９(a)において実線で示す）、小さくしたり（図１９(a)において一点鎖線で示す）してもよい。また、モード切替に伴う横Ｇ検出値（実横加速度）の変化に応じて、重み付け係数αを次第に大きくしたり（図１９(b)において実線で示す）、小さくしたり（図１９(b)において一点鎖線で示す）してもよい。
【００８３】
前記転舵角サーボコントローラ７３は、転舵角演算器７６にて演算された目標転舵角を実現可能な転舵角制御指令を前輪操舵機構１及び後輪操舵機構２へ適宜出力する。また、この転舵角サーボコントローラ７３には、前輪操舵機構１におけるインバータ１２から前輪用転舵モータ１１への供給電流値と、前輪FL,FR の転舵角検出と、後輪操舵機構２におけるインバータ２２から後輪用転舵モータ２１への供給電流値と、後輪RL,RRの転舵角検出値と、がそれぞれ入力される。これにより、転舵角サーボコントローラ７３は、前輪操舵機構１及び後輪操舵機構２における動作を監視する。
【００８４】
次に、実施例２における作用を、「第１方式優先作用」、「第２方式優先作用」に分けて説明する。
【００８５】
［第１方式優先作用］
実施例２の車両用舵角制御装置において、走行中、操舵モード切替スイッチ６が操作されると、横Ｇセンサ８により横Ｇ検出値を検出すると共に、グリップ状態横Ｇ計算器７４により横Ｇ推定値を推定する。なお、このとき、走行状態が前進・後退の何れであるか、また操舵モードの切り替えが、前輪操舵モード→後輪操舵モード・後輪操舵モード→前輪操舵モードの何れであるかを判断する。
続いて、横Ｇ推定値と横Ｇ検出値との横Ｇ差ΔＧを演算し、この横Ｇ差ΔＧと、図１８に示すマップに基づいて、重み付け係数αを設定する。
そして、第１方式によって理想転舵角θ１を設定すると共に、第２方式によって理想転舵角θ２を設定し、設定された重み付け係数αと、上記式（４）により、最終的な目標転舵角θを設定する。
【００８６】
このとき、重み付け係数αが０．５より大きい値の場合には、目標転舵角において第１方式によって設定される理想転舵角θ１の割合が高くなる。ここで、前進走行時、前輪操舵モードから後輪操舵モードへと切り替える場合、第１方式では、図２０(a)に示すように、モード切替後の走行距離に対する実際の車体方角変化量を、モード切替をしない場合の走行距離に対する予想車体方角変化量に、車両ヨー角の差分を加算した値とする。これにより、図２０(b)に示すように、前輪操舵モード時の走行軌跡と後輪操舵モード時の走行軌跡がほぼ一致し、モード切替に伴う走行軌跡のずれを抑制して、ドライバーが走行軌跡の予測を行ないやすくすることができる。
【００８７】
[第２方式優先作用］
実施例２の車両用舵角制御装置において、重み付け係数αが０．５より小さい値の場合には、目標転舵角において第２方式よって設定される理想転舵角θ２の割合が高くなる。ここで、前進走行時、前輪操舵モードから後輪操舵モードへと切り替える場合、第２方式では、図２１に示すように、モード切替後の走行距離に対する実際の車体方角変化量を、モード切替をしない場合の走行距離に対する予想車体方角変化量と一致する値とする。これにより、ヨーレートはモード切替期間も、モード切替前後に対して変動することがなくなり、ヨーレートが安定して特に高速走行時での車両挙動の違和感を低減することができる。
【００８８】
このように、目標転舵角θを設定する際に、第１方式によって設定される理想転舵角θ１の割合を高めることで、旋回中に操舵モードを切り替えた際の走行軌跡のズレを抑えることができる。一方、第２方式によって設定される理想転舵角θ２の割合を高めることで、旋回中に操舵モードを切り替えた際のヨーレート変化を抑えることができる。
すなわち、横Ｇ差ΔＧに応じて操舵モード切り替え方式の優先度合いを変化させることにより、走行状態に合わせて適切な舵角制御を行うことができて、ドライバーに違和感を与えることを防止できる。
【００８９】
特に、実施例２の車両用舵角制御装置では、図１６に示すように、横Ｇ推定値よりも横Ｇ検出値の方が大きい値のときには第１方式の実行優先度を高くし、横Ｇ推定値よりも横Ｇ検出値の方が小さい値のときには第２方式の実行優先度を高くする。
すなわち、低速旋回時等のヨーレートの変化を感じにくい走行シーンでは、走行軌跡の変動を抑えることができる第１方式の実行優先度を高くする。一方、高速旋回時等のヨーレートの変化を感じやすく、ヨーレート変化による車両挙動の違和感が大きくなる走行シーンでは、ヨーレート変化を抑えることができる第２方式の実行優先度を高くする。
これにより、走行状態に合わせてさらに適切な舵角制御を行うことで、ドライバーに違和感を与えることを防止できる。
【００９０】
また、上記式（４）によって各輪FL,FR,RL,RRの転舵角を設定するため、演算が単純化され、容易に転舵角を求めることができる。
【００９１】
なお、第１方式と第２方式の実行優先度を設定する重み付け係数αを、モード切替の経過時間や実際に車両Ｓ１に作用する横Ｇ検出値に応じて変化させることで、走行状態に合わせてさらに適切な舵角制御を行うことができる。この結果、ドライバーに違和感を与えることをより効果的に防止できる。
【００９２】
すなわち、実施例２の車両用舵角制御装置にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。
【００９３】
(10) 車両Ｓ１の左右方向に発生した横加速度を検出する横加速度検出手段（横Ｇセンサ）８を備え、
前記転舵角制御手段７Ａは、前記横加速度検出手段８により検出された実横加速度(横Ｇ検出値)と、前記前輪FL,FR及び前記後輪RL,RRの各転舵角に基づいて推定した推定横加速度（横Ｇ推定値）との横加速度差（横Ｇ差）ΔＧに応じて、
前記操舵モードのモード切替時、モード切替前の前記前輪FL,FRの転舵角と前記後輪RL,RRの転舵角の転舵角差ΔθA、或いは、モード切替後の前記転舵角差ΔθBに対して、モード切替期間の前記転舵角差ΔθCを異ならせる第１方式と、
前記操舵モードのモード切替時、モード切替前の前記前輪FL,FRの転舵角と前記後輪RL,RRの転舵角の転舵角差ΔθA、及び、モード切替後の前記転舵角差ΔθBに対して、モード切替期間の前記転舵角差ΔθCを一定にする第２方式と、のうちいずれか一方を優先実行するモード切替方式制御手段（モード切替方式重み付け演算器）７５を有する構成とした。
これにより、横Ｇ差ΔＧに応じて操舵モード切り替え方式の優先度合いを変化させることができ、走行状態に合わせて適切な舵角制御を行うことで、ドライバーに違和感を与えることを防止できる。
【００９４】
(11) 前記モード切替方式制御手段（モード切替方式重み付け演算器）７５は、前記推定横加速度（横Ｇ推定値）よりも前記実横加速度（横Ｇ検出値）の方が大きい値のときには前記第１方式の実行優先度を高くし、前記推定横加速度（横Ｇ推定値）よりも前記実横加速度（横Ｇ検出値）の方が小さい値のときには前記第２方式の実行優先度を高くする構成とした。
これにより、走行状態に合わせてさらに適切な舵角制御を行うことができて、ドライバーに違和感を与えることを防止できる。
【００９５】
(12) 前記モード切替方式制御手段（モード切替方式重み付け演算器）７５は、αを重み付け係数とし、θ１を前記第１方式により設定する転舵角とし、θ２を前記第２方式により設定する転舵角とし、θを目標転舵角としたとき、
θ＝θ１×α＋θ２×（１−α）
にて示す式により前記目標転舵角を設定する構成とした。
これにより、各輪FL,FR,RL,RRの転舵角の演算が単純化され、容易に転舵角を求めることができる。
【００９６】
(13) 前記重み付け係数αは、前記操舵モードのモード切替の経過時間に応じて変化させる構成とした。
これにより、走行状態に合わせてさらに適切な舵角制御を行うことができ、ドライバーに違和感を与えることをより効果的に防止できる。
【００９７】
(14) 前記重み付け係数αは、前記操舵モードのモード切替時における前記実横加速度の変化に応じて変化させる構成とした。
これにより、走行状態に合わせてさらに適切な舵角制御を行うことができ、ドライバーに違和感を与えることをより効果的に防止できる。
【００９８】
以上、本発明の車両用舵角制御装置を実施例１及び実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００９９】
図２２に示すように、各輪の転舵角の変化特性を設定する場合、モード切替期間、変化特性を段階的に変化させてもよい。また、左前輪FLの変化特性の傾きと、右前輪FRの変化特性の傾きとを異ならせてもよいし、左後輪RLの変化特性の傾きと、右後輪RRの変化特性の傾きとを異ならせてもよい。
【０１００】
そして、図２３に示すように、９０°旋回しながら、前輪操舵モードから後輪操舵モードへとモード切替する場合等では、モード切替期間の前後に、各操舵モードでの定常円運動期間を設けなくてもよい。
【０１０１】
さらに、実施例２では、軌跡変化を抑制する第１方式と、ヨーレート変化を抑制する第２方式との優先度合いを決定する重み付け係数αを、横Ｇ推定値よりも横Ｇ検出値が僅かに小さい値のときには、第１方式の実行優先度が高くなる値に設定している（図１６及び図１８参照）。しかしながら、例えば図２４(a),(b)に示すように、横Ｇ検出値の方が横Ｇ推定値よりも小さい値の間は、第２方式の実行優先度を低くし、横Ｇ検出値の方が横Ｇ推定値よりも大きい値になったときに、第１方式の実行優先度を高くするように、重み付け係数αを設定してもよい。
【符号の説明】
【０１０２】
Ｓ  車両
１  前輪操舵機構（前輪操舵手段）
１１  前輪用転舵モータ
１２  インバータ
２  後輪操舵機構（後輪操舵手段）
２１  後輪用転舵モータ
２２  インバータ
３  バッテリ
４  ステアリング機構
４１  ハンドル
４２  操舵角センサ
５  車速センサ
６  操舵モード切替スイッチ（操舵モード切替手段）
７  舵角コントローラ（転舵角制御手段）
７１  切替距離演算器
７２  転舵角演算器
７３  転舵角サーボコントローラ
FL,FR  左右前輪
RL,RR  左右後輪
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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