(57)【要約】【課題】  車輪の舵角を調整して走行安定性を向上させる技術を提案することを目的とする。【解決手段】  各車輪に対応する位置の目標車高が横Ｇセンサの検出結果に基づいて算出される（Ｓ１１）。そして、車高センサの検出結果から得られる各車輪に対応する位置の実車高および各車輪の目標車高に基づいて車輪舵角調整量が算出される（Ｓ１２）。そして、車輪舵角調整量に基づいて車輪舵角調整アクチュエータの制御量が算出され（Ｓ１３）、車輪舵角調整アクチュエータによって各車輪の舵角が調整される（Ｓ１４）。このようにして車高に基づき車輪の舵角が調整され、走行安定性の向上が図られる。【選択図】  図７
2006088997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両状態に基づいて目標車高を求める目標車高取得手段と、
実車高検出手段によって検出される実車高と前記目標車高取得手段によって求められる目標車高とに基づいて、車輪の舵角を独立して調整する舵角調整手段を制御する舵角制御手段と、
を備えることを特徴とする車両操舵装置。
【請求項２】
車両状態に基づいて車両の目標ヨーレートを求める目標ヨーレート取得手段を更に備え、
前記目標車高取得手段は、車輪に対応する位置の目標車高を求め、
前記舵角制御手段は、
前記実車高検出手段によって検出される前記車輪に対応する位置の実車高と前記目標車高取得手段によって求められる前記車輪に対応する位置の目標車高とに基づいて、舵角調整対象となる車輪を決定する調整対象車輪決定手段を有し、
実ヨーレート検出手段によって検出される前記車両の実ヨーレートと前記目標ヨーレート取得手段によって求められる前記車両の目標ヨーレートとに基づいて、前記調整対象車輪決定手段が決定する舵角調整対象の車輪の舵角が調整されるように、前記舵角調整手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両操舵装置。
【請求項３】
前記調整対象車輪決定手段は、前記実車高検出手段によって検出された前記車輪に対応する位置の実車高と前記目標車高取得手段によって検出された前記車輪に対応する位置の目標車高との差の絶対値が最小を示す車輪を舵角調整対象として決定することを特徴とする請求項２に記載の車両操舵装置。
【請求項４】
前記調整対象車輪決定手段は、前記実車高検出手段によって検出された前記車輪に対応する位置の実車高と前記目標車高取得手段によって検出された前記車輪に対応する位置の目標車高との差の絶対値が所定の閾値以下を示す車輪を舵角調整対象として決定することを特徴とする請求項２に記載の車両操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両操舵装置に関し、特に車輪の舵角を調整可能な車両操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
凹凸路面等を走行する車両の車輪は、路面から突発的な入力を受けて上下動し、トー角などの車輪角度が変動して安定した車両走行が阻害されることがある。特に旋回時には、路面からの入力に加えて遠心力等が車両に作用するため、適正なルートを辿ることが簡単ではない場合があり、オーバーステアやアンダーステアの状態を生じさせてしまうことがある。そのため、路面の凹凸等の影響を抑制して車両走行を安定化させる技術が従来から提案されている。例えば特許文献１では、車輪の横滑り角変化量を減少させる方向に車輪のトー角を制御する装置が提案されている。また特許文献２では、車輪のスリップ角量に基づいて実舵角を補正する装置が提案されている。また、その他にも車輪の角度調整に関連する様々な技術が提案されている（例えば特許文献３〜特許文献５参照）。
【特許文献１】特開平１０−２１８００８号公報
【特許文献２】特開２００３−１３７１２３号公報
【特許文献３】特開平９−７１１１５号公報
【特許文献４】特開平３−５７７７１号公報
【特許文献５】特開平７−５２８１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
路面などからの入力成分はランダムに車輪に作用するため、上述のような従来技術を駆使しても車輪角度を常に適正に保つことは容易ではなく、車両に対する路面等の影響を完全に除去することは難しい。そのため、車両に作用する力成分の影響を抑えて走行安定性を向上させる技術を新たに提案することは非常に有意義である。
【０００４】
本発明は上述の事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、車輪の舵角を調整して走行安定性を向上させる技術を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様は車両操舵装置に関する。この車両操舵装置は、車両状態に基づいて目標車高を求める目標車高取得手段と、実車高検出手段によって検出される実車高と前記目標車高取得手段によって求められる目標車高とに基づいて、車輪の舵角を独立して調整する舵角調整手段を制御する舵角制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
当該車両操舵装置によれば、実車高と目標車高に基づいて車輪の舵角が調整され、走行安定性を向上させうる。なお「実車高」とは、実際の車高だけではなく実際の車高を間接的に示唆する状態量も含みうる概念である。また「目標車高」とは、目標とする走行安定性を確保した状態において予想される車高を意味し、そのようにして予想される車高そのものだけではなく、そのようにして予想される車高を間接的に示唆する状態量も含みうる概念である。また「車輪の舵角」とは、車輪の向きの指標となる角度成分を意味する概念であり、例えば車両直進方向と車輪の回転円周方向とが成す角度を含みうる概念である。また目標車高取得手段は、車両状態に基づいて目標車高を推定することができる任意の手段を含みうるものであり、例えば車両に作用する横方向加速度や各車輪に作用する荷重状態などに基づいて目標車高を求めることができる。また「前記車輪の舵角を独立して調整する舵角調整手段」とは、単数あるいは複数の車輪の舵角量を独立して調整可能な手段全般を指し、例えば複数の車輪が装着される車両では、ある車輪の舵角を他の車輪の舵角とは無関係に調整可能な手段が含まれる。
【０００７】
車両状態に基づいて車両の目標ヨーレートを求める目標ヨーレート取得手段を更に備え、前記目標車高取得手段は、車輪に対応する位置の目標車高を求め、前記舵角制御手段は、前記実車高検出手段によって検出される前記車輪に対応する位置の実車高と前記目標車高取得手段によって求められる前記車輪に対応する位置の目標車高とに基づいて、舵角調整対象となる車輪を決定する調整対象車輪決定手段を有し、実ヨーレート検出手段によって検出される前記車両の実ヨーレートと前記目標ヨーレート取得手段によって求められる前記車両の目標ヨーレートとに基づいて、前記調整対象車輪決定手段が決定する舵角調整対象の車輪の舵角が調整されるように、前記舵角調整手段を制御するものであってもよい。
【０００８】
この場合には、実車高および目標車高に基づいて舵角調整の対象となる車輪を決定し、車両に作用する実ヨーレートおよび目標ヨーレートに基づいて舵角調整対象の車輪の舵角を適宜調整することで、走行安定性を向上させうる。なお「目標ヨーレート」とは、目標とする走行安定性を確保した状態の車両に作用することが予想されるヨーレートを意味する。また目標ヨーレート取得手段は、車両状態に基づいて車両の目標ヨーレートを推定することができる任意の手段を含みうるものであり、例えば車速や車輪舵角に基づいて車両の目標ヨーレートを算出することができる。また「実ヨーレート検出手段」とは、車両に作用する実際のヨーレート（「実ヨーレート」とも表記する）を検出する手段を指す。また「車輪に対応する位置の車高」とは、「車輪」あるいは「車輪に対応するようにして設けられたサスペンションなどの機器類」の状態に応じて変動しうる位置の車高を指し、例えば「車輪の上方位置の車体箇所の高さ」を含みうる概念である。
【０００９】
前記調整対象車輪決定手段は、前記実車高検出手段によって検出された前記車輪に対応する位置の実車高と前記目標車高取得手段によって検出された前記車輪に対応する位置の目標車高との差の絶対値が最小を示す車輪を舵角調整対象として決定するものであってもよい。この場合には、外乱の影響が小さいと予想される「対応する位置における実車高と目標車高との差の絶対値が最小を示す車輪」が舵角調整対象の車輪として決定されるので、車輪の舵角調整をより安定した状態で実現しうる。
【００１０】
前記調整対象車輪決定手段は、前記実車高検出手段によって検出された前記車輪に対応する位置の実車高と前記目標車高取得手段によって検出された前記車輪に対応する位置の目標車高との差の絶対値が所定の閾値以下を示す車輪を舵角調整対象として決定するものであってもよい。この場合には、外乱の影響が小さいと予想される「対応する位置における実車高と目標車高との差の絶対値が所定の閾値以下を示す車輪」が舵角調整対象の車輪として決定されるので、車輪の舵角調整をより安定した状態で実現しうる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の車両操舵装置によれば、実車高と目標車高に基づいて車輪の舵角を適宜調整することで走行の安定化を図ることができ、快適な車両走行を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の各実施の形態について説明する。
【００１３】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態の車両操舵装置を備える車両１０の全体構成を示す図である。車両１０は、車体１２の右前に設けられた右前輪１４ａ、車体の左前に設けられた左前輪１４ｂ、車体の右後ろに設けられた右後輪１４ｃ、および車体の左後ろに設けられた左後輪１４ｄを備える。以下、右前輪１４ａ、左前輪１４ｂ、右後輪１４ｃ、および左後輪１４ｄを総称して「車輪１４」と呼ぶ。また、右前輪１４ａおよび左前輪１４ｂを総称して「前輪１４ａ、１４ｂ」と呼び、右後輪１４ｃおよび左後輪１４ｄを総称して「後輪１４ｃ、１４ｄ」と呼ぶ。また、右前輪１４ａに対応する機器類には符号の末尾に「ａ」を付し、左前輪１４ｂに対応する機器類には符号の末尾に「ｂ」を付し、右後輪１４ｃに対応する機器類には符号の末尾に「ｃ」を付し、左後輪１４ｄに対応する機器類には符号の末尾に「ｄ」を付し、それらの機器類を総称する場合には末尾の「ａ〜ｄ」を省略した符号で表記する。
【００１４】
右前輪１４ａおよび左前輪１４ｂは、ナックルアーム３０ａ、車輪舵角調整アクチュエータ２４ａ、タイロッド３２ａ、ステアリングギヤボックス２６、タイロッド３２ｂ、車輪舵角調整アクチュエータ２４ｂ、およびナックルアーム３０ｂを介して相互に連結されている。また右後輪１４ｃは、ナックルアーム３０ｃ、車輪舵角調整アクチュエータ２４ｃ、およびタイロッド３２ｃを介して車体１２の所定の固定部位に取り付けられている。また左後輪１４ｄは、ナックルアーム３０ｄ、車輪舵角調整アクチュエータ２４ｄ、およびタイロッド３２ｄを介して車体１２の所定の固定部位に取り付けられている。なおステアリングギヤボックス２６には、ドライバーシートに配置されるステアリングホイール２８がステアリングシャフト３４を介して連結されている。
【００１５】
各車輪１４には、車輪側センサ類１６と、車輪側センサ類１６に接続された車輪側通信機１８とが搭載されている。一方、車体１２には、車体側センサ類２０と、車体側通信機２２と、車体側センサ類２０および車体側通信機２２に接続されたＥＣＵ１００とが搭載されている。
【００１６】
車輪側センサ類１６は、車輪１４に搭載されたセンサ類であり、目的とする状態量を検出して検出結果を車輪側通信機１８に送る。この車輪側センサ類１６は、例えばタイヤの内部空気圧を検出するタイヤ圧センサ、タイヤの内部空気温度を検出するタイヤ温度センサ、等を含む。車輪側通信機１８は、車体側通信機２２と無線信号の送受信を行い、例えば対応する車輪側センサ類１６の検出結果等を無線送信する。
【００１７】
車体側通信機２２は、車輪側通信機１８から送られてくる無線信号を受信してＥＣＵ１００に送信したり、ＥＣＵ１００から送られてくるデータを各車輪側通信機１８に無線送信したりする。車体側センサ類２０は、車体１２に搭載されたセンサ類であり、目的とする状態量を検出して検出結果をＥＣＵ１００に送る。本実施の形態の車体側センサ類２０は、図２に示すセンサ類を含む。
【００１８】
図２は、車体側センサ類２０に含まれる各種センサ類の一例を示す図である。車体側センサ類２０は、車速センサ４２、ハンドル舵角センサ４４、車輪速センサ４６、車高センサ４８、ヨーレートセンサ５０、アクチュエータストロークセンサ５２、横Ｇセンサ５４、前後Ｇセンサ５６、および図示しない他のセンサ類を含む。車速センサ４２は車両１０の速度を検出し、ハンドル舵角センサ４４はステアリングホイール２８の角度（「ハンドル舵角」とも表記する）を検出する。車輪速センサ４６は各車輪１４の回転速度を検出する。ヨーレートセンサ５０は車両１０に作用するヨーレートを検出し、アクチュエータストロークセンサ５２は各車輪舵角調整アクチュエータ２４のストローク量を検出する。横Ｇセンサ５４は車両１０に作用する横方向加速度（「横Ｇ」とも表記する）を検出し、前後Ｇセンサ５６は、車両１０に作用する前後方向加速度（「前後Ｇ」とも表記する）を検出する。
【００１９】
また車高センサ４８は、各車輪１４に対応する位置の実車高を検出する。本実施の形態の車高センサ４８は、各車輪に対応するようにして設けられたサスペンション（図示せず）のストローク量を検出するセンサが利用されており、「サスペンションのストローク量」を近似的に「各車輪１４に対応する位置の実車高」として検出する。各車輪１４の上方に配置されるバネ上部材の車高は、サスペンションのストローク量に応じて変動する。本実施の形態の「各車輪１４に対応する位置の実車高」は、サスペンションが標準状態にある場合の車高を基準にした偏差量で表され、サスペンションの標準状態を基準にしたストローク量によって実車高が近似される。
【００２０】
また車体側センサ類２０は、後述する各式の演算に必要とされる各種状態量を検出するセンサ類を含む。なお、車体側センサ類２０の各種センサ類は既知のセンサ類を使用して必要に応じた配置、形態をとることが可能であり、例えば車輪速センサ４６、車高センサ４８、およびアクチュエータストロークセンサ５２などは、各車輪１４あるいは各車輪舵角調整アクチュエータ２４に対応するように４箇所に設置することも可能である。また、単一のセンサ類だけでなく複数のセンサ類を組み合わせて各センサ類を構成することも可能である。
【００２１】
図１に示す各車輪舵角調整アクチュエータ２４は、対応するナックルアーム３０に取り付けられており、ＥＣＵ１００によって制御されナックルアーム３０を介して対応する車輪１４の角度（「車輪１４の舵角」とも表記する」）を調整する。なお、車輪舵角調整アクチュエータ２４は、対応する車輪１４の舵角をＥＣＵ１００からの制御指令に応じて調整可能な任意の構成をとることができ、油圧駆動タイプや電気駆動タイプの既知のアクチュエータを利用することができる。
【００２２】
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵを含むマイクロプロセッサとして構成されており、マイクロコンピュータによる演算を行う演算ユニット、各種の処理プログラムを記憶するＲＯＭ、一時的にデータやプログラムを記憶してデータ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭ、および各種信号の送受信を行うための入出力ポート等を有する。このＥＣＵ１００は、車体側センサ類２０、車体側通信機２２、あるいは他の電子機器類などから送られてくるデータに基づいて各車輪舵角調整アクチュエータ２４や他の車両機器類を制御する。
【００２３】
図３は、第１の実施の形態のＥＣＵ１００が有する機能のうち車輪１４の舵角制御に関連する機能ブロック図である。ＥＣＵ１００は、目標車高算出部１０２、車輪舵角調整量算出部１０４、記憶部１０６、およびアクチュエータ制御部１０８を有する。
【００２４】
目標車高算出部１０２は、車両状態に基づいて各車輪１４に対応する位置の目標車高を算出する。本実施の形態の目標車高算出部１０２は、既知の手法を用いて各車輪１４の目標車高を算出することができ、例えば横Ｇセンサ５４の検出値から得られる横Ｇに基づき、車両１０に生じるロール姿勢を考慮して各車輪１４の目標車高を算出することができる。例えば以下の式（１）〜式（４）に基づいて、目標車高算出部１０２は各車輪１４に対応する位置の目標車高を算出することができる。なお本実施の形態では、「各車輪１４に対応する位置の目標車高」は、サスペンションが標準状態にある場合を基準にした偏差量で表され、サスペンションの標準状態を基準にしたストローク量によって近似されうる。
【００２５】
【数１】
2006088997.tif 000003
【数２】
2006088997.tif 000004
【数３】
2006088997.tif 000005
【数４】
2006088997.tif 000006
【００２６】
図４は、各車両状態量の関係の概略を示す車両斜視図である。図５は、各車両状態量の関係の概略を示す車両正面図である。各式において、ｇは横Ｇ、Ｗｓは車体重量、ｄｆは前輪１４ａ、１４ｂのトレッド幅、ｄｒは後輪１４ｃ、１４ｄのトレッド幅、ｌｆは前輪１４ａ、１４ｂの車軸と車両の重心との車長方向の距離、ｌｒは後輪１４ｃ、１４ｄの車軸と車両の重心との車長方向の距離、ｌは「ｌ＝ｌｆ＋ｌｒ」、ｈｆは車両ロール時の回転中心軸（「ロールセンター軸」とも表記する）の前輪車軸位置における高さ、ｈｒはロールセンター軸の後輪車軸位置における高さ、ｈｓは車両の重心とロールセンター軸との車両高さ方向の距離、Ｋｆは前輪車軸位置におけるロール剛性、Ｋｒは後輪車軸位置におけるロール剛性、ΔＷｆは前輪車軸位置における横Ｇによる荷重移動、ΔＷｒは後輪車軸位置における横Ｇによる荷重移動を示す。また、ｋｆは前輪１４ａ、１４ｂに関するサスペンションのバネ固さの指標となるホイールレート、ｋｒは後輪１４ｃ、１４ｄに関するホイールレート、Ｘｆは前輪１４ａ、１４ｂの車両高さ方向の変位量、Ｘｒは後輪１４ｃ、１４ｄの車両高さ方向の変位量を示す。本実施の形態における各車輪１４の目標車高は、上記のＸｆ、Ｘｒによって近似的に表され、左右の車輪１４で変位方向が逆となる。例えば右前輪１４ａの目標車高が＋Ｘｆの場合には左前輪１４ｂの目標車高は−Ｘｆとなり、また右後輪１４ｃの目標車高が＋Ｘｒの場合には左後輪１４ｄの目標車高は−Ｘｒとなる。
【００２７】
なお、目標車高算出部１０２において目標車高を算出する際には、車両の様々な要素を加味することができ、例えば車両１０の重量や荷重特性、使用されているサスペンションのバネ特性、等を加味して各車輪１４の目標車高を算出することが可能である。
【００２８】
図３に示す車輪舵角調整量算出部１０４は、車両状態に基づいて各車輪１４の舵角調整量を算出する。本実施の形態の車輪舵角調整量算出部１０４は、目標車高算出部１０２で算出された「目標車高」と車高センサ４８によって検出された「実車高」とに基づき、記憶部１０６に格納された後述する車輪舵角線図を参照して、各車輪１４の舵角調整量を算出する。
【００２９】
記憶部１０６は、様々なデータを記憶し、例えば前述の各式や後述する各式の演算に必要とされる各種状態量を記憶する。また本実施の形態の記憶部１０６は、所定の車輪舵角線図を格納する。図６は、車輪舵角線図の一例を示す図である。図６の横軸は「車輪舵角」を示し、横軸の右側にいくほど所謂トー・インの程度が大きくなる場合の車輪舵角を意味し、横軸の左側にいくほど所謂トー・アウトの程度が大きくなる場合の車輪舵角を意味する。また図６の縦軸は「車高」を示し、この「車高」はサスペンションが標準状態にある場合の車高を基準としており、縦軸の上側にいくほどサスペンションの縮小の程度が大きくなる場合の車高を示し、縦軸の下側にいくほどサスペンションの伸張の程度が大きくなる場合の車高を示す。記憶部１０６に格納される車輪舵角線図は、車両特性等に応じて適宜決定することができ、実験値等から導き出されたものである。また記憶部１０６に格納される車輪舵角線図は、車輪舵角調整量算出部１０４により適宜読み出されて、各車輪１４の舵角調整量を算出する際に使用されうるものであればよく、図６に示すものには限定されない。また記憶部１０６は、図６に示す車輪舵角線図と実質的に等価なデータの集合を記憶するものであってもよく、必ずしも図表の形態をとるものが格納されている必要はない。
【００３０】
図３に示すアクチュエータ制御部１０８は、車輪舵角調整量算出部１０４で算出された各車輪１４の舵角調整量に基づいて各車輪舵角調整アクチュエータ２４の制御量を算出し、対応する車輪舵角調整アクチュエータ２４に制御信号を送信する。各車輪舵角調整アクチュエータ２４は、アクチュエータ制御部１０８から送られてくる制御信号に応じて、対応する車輪１４の舵角を調整する。
【００３１】
なお本実施の形態では、本発明の舵角制御手段が車輪舵角調整量算出部１０４およびアクチュエータ制御部１０８を含んで実現されている。
【００３２】
次に、本実施の形態の作用について説明する。図７は、第１の実施の形態における各車輪１４の舵角制御に関連する一連の処理を示すフローチャートである。
【００３３】
まず、各車輪１４に対応する位置の目標車高が横Ｇセンサ５４の検出結果からＥＣＵ１００の目標車高算出部１０２において算出され（図７のＳ１１）、車輪舵角調整量算出部１０４に送られる。そして、目標車高算出部１０２から送られてくる各車輪１４の目標車高、記憶部１０６に格納された車輪舵角線図、および車高センサ４８の検出値から求められる各車輪１４に対応する位置の実車高に基づいて、走行安定性を向上させるために適切な各車輪１４の舵角調整量が車輪舵角調整量算出部１０４において求められる（Ｓ１２）。図６に示す車輪舵角線図が使用される場合には、目標車高および実車高のそれぞれに対応する車輪舵角が求められ、これらの車輪舵角の差に基づいて各車輪１４の舵角調整量が算出される。そして、車輪舵角調整量算出部１０４から送られてくる各車輪１４の舵角調整量に基づいて、各車輪舵角調整アクチュエータ２４の制御量がアクチュエータ制御部１０８において算出される（Ｓ１３）。そして、各車輪舵角調整アクチュエータ２４の制御量に応じた制御信号がアクチュエータ制御部１０８から対応する車輪舵角調整アクチュエータ２４に送られ、車輪舵角調整アクチュエータ２４は送られてきた制御信号に応じて対応する車輪１４の舵角を調整する（Ｓ１４）。このようにして、各車輪１４の舵角は相互に独立して調整されることとなる。
【００３４】
以上説明したように本実施の形態によれば、目標車高と実車高とに基づいて各車輪１４の舵角が調整され、適切な車高を保つようにして安定な車両走行の実現を図ることができる。これにより、凹凸路面等からの外乱などの影響を抑制した、安全で快適な車両走行を確保することが可能となる。
【００３５】
特に本実施の形態では、各車輪１４の舵角調整の実施可能期間が特に限定されないので、旋回走行時だけではなく直進走行時であっても車両１０の走行を安定化させることが可能であり、旋回路であっても直進路であっても適切に対応することができる。
【００３６】
なお、車輪舵角調整量算出部１０４において各車輪１４の舵角調整量を算出する際に、「前輪１４ａ、１４ｂのトー角あるいは後輪１４ｃ、１４ｄのトー角が車両走行に及ぼす影響」を加味して各車輪１４の舵角調整量を算出することも可能である。この場合には、前輪１４ａ、１４ｂあるいは後輪１４ｃ、１４ｄのトー角に基づく走行の安定化が図られることとなり、更に安定した車両走行を確保しうる。
【００３７】
（第２の実施の形態）
本実施の形態において、上述の第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３８】
図８は、第２の実施の形態のＥＣＵ１００が有する機能のうち車輪１４の舵角制御に関連する機能ブロック図である。ＥＣＵ１００は、目標車高算出部１０２、車輪舵角調整量算出部１０４、記憶部１０６、アクチュエータ制御部１０８、および目標ヨーレート算出部１１０を有する。
【００３９】
目標ヨーレート算出部１１０は、車両状態に基づいて目標ヨーレートを算出する。本実施の形態の目標ヨーレート算出部１１０は、既知の手法を用いて目標ヨーレートを算出することができ、例えば車速センサ４２の検出値から得られる車速およびハンドル舵角センサ４４の検出値から得られるステアリングホイール２８の舵角量に基づいて目標ヨーレートを算出することができる。例えば以下の式（５）および式（６）で表される運動方程式に基づいて、目標ヨーレート算出部１１０は目標ヨーレートを算出することができる。
【００４０】
【数５】
2006088997.tif 000007
【数６】
2006088997.tif 000008
【００４１】
各式において、ｍは車両質量、Ｉは車両ヨー慣性モーメント、ｌｆは前輪１４ａ、１４ｂの車軸と車両の重心との車長方向の距離、ｌｒは後輪１４ｃ、１４ｄの車軸と車両の重心との車長方向の距離、Ｃｆは前輪１４ａ、１４ｂに関するコーナリング・フォースの割合を示すコーナリングパワー、Ｃｒは後輪１４ｃ、１４ｄに関するコーナリングパワー、Ｖは車速、βは車体重心横すべり角、γは目標ヨーレート、δは車輪１４の舵角を示す。
【００４２】
車輪舵角調整量算出部１０４は、目標車高算出部１０２で算出される「目標車高」および車高センサ４８によって検出される「実車高」だけではなく、目標ヨーレート算出部１１０で算出される「目標ヨーレート」およびヨーレートセンサ５０によって検出される「実ヨーレート」にも基づいて、各車輪１４の舵角調整量を算出する。具体的に車輪舵角調整量算出部１０４は、対応する位置の実車高と目標車高との差の絶対値が最小を示す車輪を舵角調整の対象として決定し、実ヨーレートが目標ヨーレートに近づくように舵角調整対象車輪の舵角調整量を算出することができ、例えば以下の式（７）に基づいて算出することができる。
【００４３】
【数７】
2006088997.tif 000009
【００４４】
なお、各式において、Δγは目標ヨーレートと実ヨーレートの差、Ｘｉは各車輪の目標車高と実車高の差、ηはゲイン、δｉは各車輪の舵角調整量を示す。なお各符号の「ｉ」は「１〜４」の数字が適宜代入され、各数字は各装着車輪に対応する。
【００４５】
車体側センサ類２０や車輪側センサ類１６は、上記式（５）〜式（７）の演算に必要な各種センサ類を含む。またＥＣＵ１００の記憶部１０６は、上記式（５）〜式（７）の演算に必要な各種データを記憶する。
【００４６】
他の構成は、上述の第１の実施の形態と略同一とすることができる。なお本実施の形態では、本発明の舵角制御手段が車輪舵角調整量算出部１０４およびアクチュエータ制御部１０８を含んで実現されている。
【００４７】
図９は、第２の実施の形態における各車輪１４の舵角制御に関連する一連の処理を示すフローチャートである。まず、各車輪１４に対応する位置の目標車高が横Ｇセンサ５４の検出結果からＥＣＵ１００の目標車高算出部１０２において算出され（図９のＳ２１）、車輪舵角調整量算出部１０４に送られる。また、車両１０の目標ヨーレートが車体側センサ類２０の検出結果や記憶部１０６に格納される各種データから目標ヨーレート算出部１１０において算出され（Ｓ２２）、車輪舵角調整量算出部１０４に送られる。
【００４８】
そして車輪舵角調整量算出部１０４では、目標車高算出部１０２から送られてくる「対応する位置の目標車高」と車高センサ４８の検出値から求められる「対応する位置の実車高」との差の絶対値が最小を示す車輪１４が舵角調整対象車輪として決定される（Ｓ２３）。そして、ヨーレートセンサ５０によって検出される「実ヨーレート」を目標ヨーレート算出部１１０から送られてくる「目標ヨーレート」に近づけて走行安定性を向上させるために、適切な舵角調整対象車輪の舵角調整量が車輪舵角調整量算出部１０４において算出される（Ｓ２４）。
【００４９】
そして、車輪舵角調整量算出部１０４から送られてくる各車輪１４の舵角調整量に基づいて各車輪舵角調整アクチュエータ２４の制御量がアクチュエータ制御部１０８において算出され（Ｓ２５）、算出制御量に応じた制御信号がアクチュエータ制御部１０８から対応する車輪舵角調整アクチュエータ２４に送られる。これにより、車輪舵角調整アクチュエータ２４は送られてきた制御信号に応じて対応する車輪１４の舵角を調整する（Ｓ２６）。
【００５０】
以上説明したように本実施の形態によれば、車両１０のヨーレートに基づいて車輪１４の舵角が調整され、適切なヨーレートを保つようにして安定な車両走行の実現を図ることができる。また一般的に、外乱の影響でスリップ等のために適正に接地していない車輪の舵角を調整するよりも、適正に接地している車輪の舵角を調整するほうが走行安定性を効果的に向上させることができる。本実施の形態では、対応する位置の目標車高と実車高の差の絶対値が最小を示す車輪を舵角調整対象車輪とするので、外乱の影響が少ない車輪の舵角を調整して走行安定性の向上を効果的に図ることができる。
【００５１】
本発明は上述の各実施の形態や変形例に限定されるものではなく、各実施の形態やその変形例の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施の形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施の形態やその変形例に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。
【００５２】
例えば上述の第２の実施の形態では、「対応する位置の実車高と目標車高との差の絶対値が最小の車輪」を舵角調整対象車輪として決定する例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば「対応する位置の実車高と目標車高との差の絶対値が所定の閾値以下を示す車輪」を舵角調整対象車輪として決定することもできる。この場合、走行状態によっては単数の車輪だけでなく複数の車輪を舵角調整対象車輪として決定することが可能であり、車両１０の走行安定性を更に効果的に向上させることができる。なお、この時に用いる「所定の閾値」は、所定の固有値を用いることも可能であり、また車両状態量などに応じた変動値を用いることも可能である。
【００５３】
また上述の各実施の形態では「サスペンションが標準状態にある場合の車高」を基準とした例について説明したが、車高の絶対値を求めるセンサ類を利用して車輪の舵角を調整、制御することも可能である。また車高センサ４８は、車体１２と車輪１４の車両高さ方向の相対的な距離を示すサスペンションストローク量を検出するセンサ以外にも、例えば車高の絶対量を検出するセンサ類を利用することもできる。
【００５４】
また、図６に示すような車輪舵角線図は例示であり、車両特性に応じた線図を適宜用いることができる。例えば、２次元的な線図には限定されず、様々な車両状態量が考慮された３次元的な線図等であってもよい。また、相互に対応づける要素は、適宜選択、決定することが可能である。また、車輪舵角線図の代わりに所定の演算式を利用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】第１の実施の形態の車両操舵装置を備える車両の全体構成を示す図である。
【図２】車体側センサ類に含まれる各種センサ類の一例を示す図である。
【図３】第１の実施の形態のＥＣＵが有する機能のうち車輪の舵角制御に関連する機能ブロック図である。
【図４】各車両状態量の関係の概略を示す車両斜視図である。
【図５】各車両状態量の関係の概略を示す車両正面図である。
【図６】車輪舵角線図の一例を示す図である。
【図７】第１の実施の形態における各車輪の舵角制御に関連する一連の処理を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施の形態のＥＣＵが有する機能のうち車輪の舵角制御に関連する機能ブロック図である。
【図９】第２の実施の形態における各車輪の舵角制御に関連する一連の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
１０  車両、  １２  車体、  １４  車輪、  １６  車輪側センサ類、  １８  車輪側通信機、  ２０  車体側センサ類、  ２２  車体側通信機、  ２４  車輪舵角調整アクチュエータ、  ２６  ステアリングギヤボックス、  ２８  ステアリングホイール、  ３０  ナックルアーム、  ３２  タイロッド、  ３４  ステアリングシャフト、  ４２  車速センサ、  ４４  ハンドル舵角センサ、  ４６  車輪速センサ、  ４８  車高センサ、  ５０  ヨーレートセンサ、  ５２  アクチュエータストロークセンサ、  ５４  横Ｇセンサ、  ５６  前後Ｇセンサ、  １００  ＥＣＵ、  １０２  目標車高算出部、  １０４  車輪舵角調整量算出部、  １０６  記憶部、  １０８  アクチュエータ制御部、  １１０  目標ヨーレート算出部。
【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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