(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪に補助舵角を付与する前輪側アクティブステア手段と、
後輪に補助舵角を付与する後輪側アクティブステア手段と、
所望の車両挙動特性となるように前記両アクティブステア手段に対し補助舵角を指令する４輪アクティブステア制御手段と、
を備えた４輪アクティブステアシステムにおいて、
４輪アクティブステアシステムの異常を検出し、この異常が正常状態に復帰可能な暫定異常かどうかを判断する暫定異常判断手段と、
前輪側において加算もしくは減算される補助舵角と、後輪側において前輪側の操舵方向と同相もしくは逆相とされる補助舵角とによって規定される平面において、前輪側において減算制御が行われ、かつ、後輪側において逆相制御となる領域を制御禁止領域とし、
前記暫定異常から正常状態に復帰するときは前輪補助舵角と後輪補助舵角とを、前記制御禁止領域を回避して遷移させる暫定異常時制御手段を設けたことを特徴とする４輪アクティブステアシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の４輪アクティブステアシステムにおいて、
前記暫定異常時制御手段は、前記制御禁止領域を回避して遷移させる際、中立位置を経由することを特徴とする４輪アクティブステアシステム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の４輪アクティブステアシステムにおいて、
前輪側において加算制御が行われ、かつ、後輪側において同相制御が行われる領域を第１象限とし、
前輪側において減算制御が行われ、かつ、後輪側において同相制御が行われる領域を第２象限とし、
前輪側において加算制御が行われ、かつ、後輪側において逆相制御が行われる領域を第３象限とし、
前記第１象限から第３象限への遷移時、または前記第２象限から第１象限への遷移時、または前記第２象限から第３象限への遷移時は、運転者がステアリングホイールを切り戻すときに復帰動作を許可する許可判断手段を設けたことを特徴とする４輪アクティブステアシステム。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか１つに記載の４輪アクティブステアシステムにおいて、
前輪側において加算制御が行われ、かつ、後輪側において同相制御が行われる領域を第１象限とし、
前輪側において減算制御が行われ、かつ、後輪側において同相制御が行われる領域を第２象限とし、
前輪側において加算制御が行われ、かつ、後輪側において逆相制御が行われる領域を第３象限とし、
前記第１象限から第２象限への遷移時、または前記第３象限から第１象限への遷移時、または前記第３象限から第２象限への遷移時は、運転者がステアリングホイールを切り増すときに復帰動作を許可する許可判断手段を設けたことを特徴とする４輪アクティブステアシステム。
【請求項５】
前輪に補助舵角を付与する前輪側アクティブステア手段と、
後輪に補助舵角を付与する後輪側アクティブステア手段と、
車両挙動特性となるように前記両アクティブステア手段に対し補助舵角を指令する４輪アクティブステア制御手段と、
を備えた４輪アクティブステアシステムにおいて、
前輪側において加算もしくは減算される補助舵角と、後輪側において前輪側の操舵方向と同相もしくは逆相とされる補助舵角とによって規定される平面において、前輪側において減算制御が行われ、かつ、後輪側において逆相制御となる領域を制御禁止領域とし、
４輪アクティブステアシステムの異常が正常状態に復帰可能な暫定異常から正常状態に復帰するときは、前輪補助舵角と後輪補助舵角とを前記制御禁止領域を回避して遷移させることを特徴とする４輪アクティブステアシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御システムに関し、特に所望の車両挙動特性を得るアクティブステアを備えた車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、前後輪の舵角を制御することで、所望の車両挙動特性を得る制御則を有する４輪アクティブステアシステムに関する技術が種々提案されている（例えば特許文献１参照）。この公報には、前輪側及び後輪側のアクティブステア手段の異常を検出したときは、異常検出時の状態でアクチュエータを停止し、復帰可能と判断されたときは、正常状態に徐々に復帰させるように構成されている。
【特許文献１】特開２００４−５８８４３号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来技術のように、異常時の状態から正常状態に復帰させる際、単に遷移させると、遷移過程によっては正常な制御時に実行しない制御領域を通過する場合があり、車両として通常とは異なる車両挙動となる。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、復帰可能な暫定異常状態から正常状態への復帰時に、安定した状態遷移を達成可能な４輪アクティブステア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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の４輪アクティブステアシステムでは、前輪に補助舵角を付与する前輪側アクティブステア手段と、後輪に補助舵角を付与する後輪側アクティブステア手段と、所望の車両挙動特性となるように前記両アクティブステア手段に対し補助舵角を指令する４輪アクティブステア制御手段と、を備えた４輪アクティブステアシステムにおいて、４輪アクティブステアシステムの異常を検出し、この異常が正常状態に復帰可能な暫定異常かどうかを判断する暫定異常判断手段と、前輪側において加算もしくは減算される補助舵角と、後輪側において前輪側の操舵方向と同相もしくは逆相とされる補助舵角とによって規定される平面において、前輪側において減算制御が行われ、かつ、後輪側において逆相制御となる領域を制御禁止領域とし、前記暫定異常から正常状態に復帰するときは前輪補助舵角と後輪補助舵角とを、前記制御禁止領域を回避して遷移させる暫定異常時制御手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
よって、制御禁止領域を回避することが可能となり、安定した状態遷移を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の車両制御システムを実現する最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
［車両制御システムの構成］
図１は実施例１の車両制御システムを表すシステム構成図である。実施例１の車両には、エンジンを制御するエンジンコントローラ（以下、ECUと記載）１と、自動変速機を制御する自動変速機コントローラ（以下、ATCUと記載）２と、各種メータ類を制御するメータコントローラ（以下、MCUと記載）３と、運転者の操舵角を検出する操舵角センサ７と、車両の挙動に係わる状態量（ヨーレイト・横加速度・前後加速度等）を検出する一体型センサ８が搭載されている。
【０００９】
操舵角センサ７内には、角度変化に応じて検出される電気信号を角度信号として出力するコントローラ７ａが設けられ、ノイズ成分等を除去した値が所定周期毎（例えば10msec毎）に出力される。また、一体型センサ８内には、車両の挙動変化に応じて検出される電気信号をヨーレイト信号、横加速度信号、前後加速度信号として出力するコントローラ８ａが設けられ、ノイズ成分等を除去した値が所定周期毎（例えば5msec毎）に出力される。
【００１０】
また、運転者の操舵角に対して前輪４ａの舵角を加算・減算制御可能な前輪操舵ユニット４０と、後輪５ａの舵角を制御可能な後輪操舵ユニット５０と、各車輪４ａ，５ａの制動力を走行状態に応じて独立に制御可能なブレーキユニット６０が搭載されている。
【００１１】
前輪操舵ユニット４０は、前輪コントローラ４と、この前輪コントローラ４の指令に基づいて作動する前輪アクチュエータ４１から構成され、車両前方のインストルメントパネル下方に配置されている。後輪操舵ユニット５０は、後輪コントローラ５と、この後輪コントローラ５の指令に基づいて作動する後輪アクチュエータ５１から構成され、車両後方の後輪近傍に配置されている。ブレーキユニット６０は、ブレーキコントローラ６と、このブレーキコントローラ６の指令に基づいて作動するブレーキアクチュエータ６１から構成され、エンジンルーム内に配置されている。
【００１２】
ECU１，ATCU２，MCU３，操舵角センサ７，ブレーキコントローラ６及び後輪コントローラ５には、低速通信制御ポートが設けられ、低速CAN通信線100により接続されている。この低速CAN通信線100の通信速度は、10msec毎に各コントローラから出力されるデータを送受信可能に構成されている。
【００１３】
尚、CAN通信とは、２本の通信線にハイ信号とロー信号の組み合わせを出力し、これらの信号の偏差からbit信号を送受信するものである。よって、外乱等により信号が乱れたとしても、２本の通信線に同時に外乱が発生するため、偏差を取ることで安定したbit信号を送受することができる。また、この通信線内には、各コントローラから出力されたセンサ信号等が一定周期、または某かのイベント発生毎に出力され、必要なコントローラのみが必要な情報を受け取るように構成されている。
【００１４】
前輪コントローラ４，後輪コントローラ５，ブレーキコントローラ６及び一体型センサ８には、高速通信制御ポートが設けられ、高速CAN通信線200により接続されている。この高速CAN通信線200の通信速度は、1msec毎に各コントローラから出力されるデータを送受信可能に構成されている。尚、低速CAN通信線100を介した通信では、単位時間内に送受信可能なデータ量が少なく、高速CAN通信線200を介した通信では、単位時間内に送受信可能なデータ量が多いことを表す。
【００１５】
尚、上述したように、ブレーキコントローラ６及び後輪コントローラ５には、高速通信制御ポートと低速通信制御ポートの両方が設けられ、高速CAN通信線200と低速CAN通信線100の両方に接続されている。
【００１６】
〔４輪アクティブステアシステム〕
図２は、４輪アクティブステアシステムの構成を表すシステム図である。実施例１の車両には、ある車速で運転者がある操舵角を発生させた場合には、操舵フィーリングや車両挙動特性としてこの程度のヨーレイトと横加速度を達成するのが最適であるという理論に基づき、前後輪に補助舵角が付与される４輪アクティブステアシステムが搭載されている。すなわち、ヨーレイトセンサや横加速度センサ等によるフィードバック制御系では、運転者の操舵意図を反映したものではなく、実際に発生した車両挙動に基づいて制御を開始するため、応答遅れを生じると共に、運転者の操舵意図に沿った最適な車両挙動特性を得られない。そこで、操舵角と車速に対しフィードフォワード制御によって車両挙動が発生する前に前後輪補助舵角が設定され、素早い応答を確保している。
【００１７】
（前輪操舵ユニットの構成について）
前輪アクチュエータ４１は、ステアリングホイールとラック&ピニオン機構との間のステアリングシャフト上に設けられている。ステアリングシャフトはステアリングホイールに接続された第１ステアリングシャフトと、ピニオンに接続された第２ステアリングシャフトから構成され、前輪側モータ４２の駆動により、第１ステアリングシャフトの回転角に対する第２ステアリングシャフトの回転角を加減算可能に制御する。尚、この前輪アクチュエータは周知の技術であるため、説明を省略する。
【００１８】
前輪側モータ４２には、前輪側モータ４２の回転角を検出する前輪側回転角センサ４３が設けられ、前輪コントローラ４に出力される。前輪コントローラ４内には、目標舵角に対する前輪側モータ４２の駆動量を演算する演算部401と、前輪側モータ４２の制御量を前輪側回転角センサ４３の検出値に基づいてフィードバック制御するサーボ制御部402と、前輪側モータ４２に対して電流値を出力する前輪側ドライバ部403と、異常状態を監視する異常監視部405が設けられている。
【００１９】
（後輪操舵ユニットの構成について）
後輪アクチュエータ５１は、左右後輪５ａの間に設けられている。左右後輪５ａは平行リンクにより連結され、このリンクの一辺を後輪側モータ５１により車幅方向に移動させると、平行リンクの弾性変形によって後輪５ａに舵角が発生する。尚、この後輪アクチュエータは周知の技術であるため、説明を省略する。
【００２０】
後輪側モータ５２には、後輪側モータ５２の回転角を検出する後輪側回転角センサ５３が設けられ、後輪コントローラ５に出力される。後輪コントローラ５内には、目標舵角に対する後輪側モータ５２の駆動量を演算する演算部501と、後輪側モータ５２の制御量を後輪側回転角センサ５３の検出値に基づいてフィードバック制御するサーボ制御部502と、後輪側モータ５２に対して電流値を出力する後輪側ドライバ部503と、操舵角センサ７により検出された操舵角と車速に基づいて前後輪の目標舵角を演算する目標値演算部504、異常状態を監視する異常監視部505が設けられている。
【００２１】
前輪コントローラ４は、目標値演算部504により演算された前輪の目標舵角に基づき、前輪側モータ４２を制御する。尚、目標値演算部504は後輪コントローラ５に限らず、前輪コントローラ４に設けてもよく、また、両方に設けてもよく、特に限定しない。
【００２２】
（４輪アクティブステア制御構成）
低速CAN通信線100に接続された後輪コントローラ５では、低速CAN通信線100に接続された操舵角センサ７からの操舵角情報、及び低速CAN通信線100に接続されたATCU２からの車速情報を受信し、目標値演算部504において、この２つの値に基づく目標前輪舵角と目標後輪舵角を演算する。目標前輪舵角は後輪コントローラ５から高速CAN通信線200を介して前輪コントローラ４に出力される。上述したように、目標前輪舵角と目標後輪舵角は低速CAN通信線100の通信速度に制限されるため、10msec毎に演算されることとなる。
【００２３】
前輪コントローラ４では、受信した目標前輪舵角となるように前輪側モータ４２を駆動する。このとき、サーボ制御部402及び前輪側ドライバ403では、前輪側モータ回転角センサ４３の検出値及び電流センサ等の値に基づいて、例えば1msec毎に制御量が演算され、200μsec毎に前輪側モータ４２に出力する。このような処理は、マルチタスク処理等によって実行され、CPUの処理能力に応じて適宜割り付けられる。
【００２４】
後輪コントローラ５では、演算した目標後輪舵角となるように後輪側モータ５２を駆動する。このとき、サーボ制御部502及び後輪側ドライバ503では、後輪側モータ回転角センサ５３の検出値及び電流センサ等の値に基づいて、例えば1msec毎に制御量が演算され、200μsec毎に後輪側モータ５２に出力する。
【００２５】
次に異常監視部405，505について説明する。実施例１の４輪アクティブステアシステムにおける前輪４ａ及び後輪５ａの補助舵角は、タイヤの向きを直接変更する制御であり、言い換えると、タイヤと路面との間に発生するタイヤ力の主に横力をアクチュエータにより直接制御する。このとき、各アクチュエータにフェール等が発生すると、車両の挙動（特に旋回状態）に直接影響を与える虞があるため、常にフェールチェックを実行する必要がある。そこで、前輪コントローラ４には、高速CAN通信線200を介して後輪側のフェール関連情報（例えばアクチュエータ信号等）を複数回送受信し、目標値演算部504により新たな目標値が演算されるまでの間、常に監視する異常監視部405が設けられている。同様に、後輪コントローラ５では、高速CAN通信線200を介して前輪側のフェール関連情報（例えばアクチュエータ信号等）を複数回送受信し、目標値演算部504により新たな目標値が演算されるまでの間、常に監視する異常監視部505が設けられている。
【００２６】
異常監視部405，505では、検出される異常が正常状態に復帰可能な暫定異常か、復帰不可能な異常かどうかを判断し、復帰可能な暫定異常の場合に実行する暫定異常時制御ロジックと、復帰不可能な異常の場合に実行する異常時制御ロジックとが搭載されている。暫定異常時制御ロジックでは、異常検出時の制御状態（前輪補助舵角及び後輪補助舵角）を維持し、異常から正常状態に復帰するときは正常な４輪アクティブステア制御状態（復帰時の走行状態に応じた前輪補助舵角及び後輪補助舵角）に遷移させる。一方、異常時制御ロジックでは、車両挙動の急変を回避しつつ全システムを遮断する。
【００２７】
異常監視部405，505において通信される上記フェール関連情報には、検出された異常が暫定異常か否かを判断する情報が含まれている。例えば、アクチュエータが加熱され、温度が所定値以上になると、アクチュエータが焼き切れる等の状態を防止するために、一時的にアクチュエータを停止する場合がある。このような故障の場合、アクチュエータ温度が低下すれば通常の制御が継続できるため、復帰可能な暫定異常と判断され、暫定異常フラグ等が送信される。また、他の暫定異常としては、センサ等の信号にノイズが乗り、一時的に異常な信号が出力された場合や、電源電圧の一時的な低下により正常動作が困難と判断された場合等が挙げられる。このように、状態が安定すれば、通常通りの制御が達成可能なレベルの異常を暫定異常として検出し、全システムを遮断するモードを極力回避することで、システムのロバスト性を向上している。
【００２８】
（４輪アクティブステアシステムの暫定異常時における制御論理）
次に、４輪アクティブステアシステムに暫定異常が検出された場合の制御論理について説明する。図３は車両挙動特性の指標として前輪操舵状態を横軸に取り、後輪操舵状態を縦軸に取ることで制御領域を４象限に分類した４輪アクティブステア制御状態図である。暫定異常時制御ロジックには、図３に示す制御状態図に基づく制御ロジックが搭載されている。
【００２９】
図３に示す状態図について説明する。横軸は、前輪アクチュエータ４１によるフロント制御分のうち、運転者の操舵角に対して加算される状態と減算される状態とに分割した。また、後輪アクチュエータ５１によるリア制御分のうち、前輪転舵角に対して同じ方向（すなわち同相）に制御される状態と、前輪転舵角に対して異なる方向（すなわち逆相）に制御される状態とに分割し、第１象限〜第４象限を定義した。以下に各象限毎について説明する。
【００３０】
第１象限は、前輪側が加算制御、後輪側が同相制御をしており、主に低中速の定常域における制御状態を表す。具体的には、操舵角に対して横速度が大きくなる車両挙動として、操舵応答性を向上させる。
【００３１】
第２象限は、前輪側が減算制御、後輪側が同相制御をしており、主に高速の定常域の制御状態を表す。具体的には、操舵角に対して、ヨーレイトが小さくなる車両挙動として操舵安定性を向上させる。
【００３２】
第３象限は、前輪側が加算制御、後輪側が逆相制御をしており、主に低速の定常域及び低中速の過渡域の制御状態を表す。具体的には、操舵角に対して、ヨーレイトが大きくなる車両挙動として小回り性を向上させる。
【００３３】
第４象限は、前輪側が減算制御、後輪側が逆相制御をしており、基本的に正常制御時には使用しない領域を表す。以下、この第４象限を制御禁止領域と定義する。前輪を減算制御しているということは、ヨーレイトを抑制することを表し、一方、後輪を逆相制御しているということは、ヨーレイトを発生させることを表す。このことから、第４象限は、実施例１の４輪アクティブステアシステムが狙いとする上記第１象限〜第３象限の車両挙動とは矛盾した制御の組み合わせであるため、制御禁止領域としている。
【００３４】
図４は各象限における非制御状態の各輪の向き（補助舵角０）と、制御後の各輪の向き（補助舵角付与後）との関係を表す図である。細線で示される向きが非制御状態の向きであり、太線で示される向きが制御状態の向きである。通常の走行時には、それぞれの走行状態に応じて第１〜第３のいずれかの象限に制御状態が存在する。以下、前輪補助舵角と後輪補助舵角の２つによって決定される点を動作点と定義して説明する。
【００３５】
図５は異常監視部405，505の一方又は両方において実行される暫定異常時制御ロジック及び異常時制御ロジックを表すフローチャートである。
【００３６】
〔異常種別判断〕
ステップ１０１では、フェール関連情報に基づいて４輪アクティブステアシステムに異常が発生したかどうかを判断し、異常が発生していないときはステップ１１０に進み正常時制御を実行する。
ステップ１０２では、暫定異常かどうかを判断し、暫定異常のときはステップ１０３へ進み、それ以外の異常のときはステップ１１１に進み、４輪アクティブステアシステムを遮断する。
【００３７】
〔暫定異常時制御〕
ステップ１０３では、暫定異常検出時の動作点P0を維持する指令を各コントローラに出力する。
ステップ１０４では、暫定異常から復帰可能かどうかを判断し、復帰可能なときはステップ１０５へ進み、それ以外のときはステップ１０３を繰り返す。
【００３８】
〔遷移パターン選択制御〕
ステップ１０５では、現時点での動作点P1を演算する。
ステップ１０６では、動作点P0及びP1に基づいてｙ切片を演算し、ｙ切片<０かどうかを判断する。尚、ｙ切片については後述する。ｙ切片<０のときは、制御禁止領域を通ると判断してステップ１０８へ進み、ｙ切片≧０のときは、制御禁止領域を通らないと判断してステップ１０７へ進む。
ステップ１０７では、動作点P0から動作点P1を直線で結ぶ軌跡上に沿って移動させる第１パターンを選択する。第１パターンの詳細については後述する。
ステップ１０８では、動作点P0と中立位置との間、及び中立位置と動作点P1との間を直線で結ぶ軌跡上に沿って移動させる第２パターンを選択する。第２パターンの詳細については後述する。
【００３９】
〔復帰タイミング制御処理〕
ステップ１０９では、復帰タイミング制御処理を実行する。図６は復帰タイミング制御処理を表すフローチャートである。
【００４０】
ステップ1091では、動作点P0と動作点P1から状態遷移モードを確認する。ここで、状態遷移モードとは、動作点P0から動作点P1へ遷移する際の象限移動を表す。
モード１：第１象限→第２象限への状態遷移
モード２：第１象限→第３象限への状態遷移
モード３：第２象限→第１象限への状態遷移
モード４：第２象限→第３象限への状態遷移
モード５：第３象限→第１象限への状態遷移
モード６：第３象限→第２象限への状態遷移
モード７：同一象限内での状態遷移
と定義する。
【００４１】
ステップ1092では、ステップ1091において確認されたモードがモード１，モード５，モード６のいずれかに該当するか否かを判断し、該当するときはステップ1093に進み、それ以外のときはステップ1094に進む。
【００４２】
ステップ1093では、ステアリングホイール切り増し時にのみ復帰動作を許可し、動作点P0から動作点P1への状態遷移を実行する。
【００４３】
ステップ1094では、モード７に該当するか否かを判断し、該当するときはステップ1096に進み、それ以外のときはステップ1095に進む。
【００４４】
ステップ1095では、ステアリングホイール切り戻し時にのみ復帰動作を許可し、動作点P0から動作点P1への状態遷移を実行する。
【００４５】
ステップ1096では、ステアリングホイールの操作状態にかかわらず、動作点P0から動作点P1への状態遷移を実行する。
【００４６】
（暫定異常時における制御作用）
次に、上記暫定異常時制御処理に基づく作用について詳細に説明する。
【００４７】
〔遷移パターン選択制御について〕
まず、遷移パターン選択制御について説明する。図７は状態遷移パターンを表す図である。具体的な例を想定して以下に説明する。前輪側では加算制御、後輪側では逆相制御が成されている動作点P1（ax1，ay1）において、異常監視部405，505において暫定異常が検出されると、暫定異常時制御処理により動作点P1を維持する制御が実行される。次に、暫定異常状態から正常状態への復帰が許可され、現在の走行状態に応じた動作点が演算されると、比較的後輪側の同相傾向が強い動作点P2（bx1，by1）の場合と、比較的前輪側の減算傾向が強い動作点P3（bx2，by2）の場合が想定される。
【００４８】
まず動作点P1から動作点P2への状態遷移について説明する。動作点P1から動作点P2へ遷移する場合には、両動作点を結ぶ軌跡上に制御禁止領域が存在しないことが分かる。よって、この軌跡に沿って動作点を移動させたとしても、車両として通常あり得ない制御状態を通過することがなく、安定した状態遷移を達成できる。この状態遷移パターンを第１パターンと定義する。
【００４９】
次に、動作点P1から動作点P3への状態遷移について説明する。動作点P1から動作点P3へ遷移する場合には、両動作点を結ぶ軌跡上に制御禁止領域が存在する。この軌跡に沿って動作点を移動させると、制御禁止領域を通過し、車両として通常あり得ない制御状態を経由することとなる。この場合は、安定した状態遷移を達成できない虞があるため、前後輪補助舵角が０の状態、すなわち中立位置を経由して動作点P3へ移動させることで、安定した状態遷移を達成できる。この状態遷移パターンを第２パターンと定義する。
【００５０】
上述したように、状態図には制御禁止領域である第４象限が設定されているため、状態遷移パターンによっては第１パターンと第２パターンを適宜選択する必要がある。ここで、第４象限を通るか否かは、２つの動作点を結ぶ直線のｙ切片が負か否かで判断できるため、ｙ＝ay1−ax1{(ay1−by1)/(ax1−bx1)}<０となるときは、第４象限を通ると判断でき、第２パターンを選択する。一方、ｙ≧０のときは、第４象限を通らないため第１パターンを選択する。
【００５１】
〔復帰タイミング制御処理について〕
次に、復帰タイミング制御処理の作用について説明する。図８は動作点が各象限を遷移する際の状態遷移モードを表す図である。動作点P0と動作点P1から状態遷移モードを確認する。ここで、状態遷移モードとは、動作点P0から動作点P1へ遷移する際の象限移動を表す。
モード１：第１象限→第２象限への状態遷移
モード２：第１象限→第３象限への状態遷移
モード３：第２象限→第１象限への状態遷移
モード４：第２象限→第３象限への状態遷移
モード５：第３象限→第１象限への状態遷移
モード６：第３象限→第２象限への状態遷移
モード７：同一象限内での状態遷移
と定義される。
【００５２】
ここで、復帰タイミングを検討しなければならない理由について説明する。上述したように、暫定異常状態から正常制御状態に復帰する際、遷移パターン（第１パターン，第２パターン）を選択することで、制御禁止領域の通過を回避することができるため、正常制御時にはあり得ない制御状態を通過することはない。しかしながら、単に動作点遷移を実行すると、遷移タイミングによっては、運転者が想定する以上の車両挙動が発生する虞がある。そこで、動作点遷移は運転者の意図を越えない車両挙動しか発生しない状態で行うことが望ましい。以下、ステアリングホイール切り増し時と切り戻し時とに分けて説明する。
【００５３】
〔ステアリングホイール切り増し時〕
ステアリングホイール切り増し時は、運転者の意図として、旋回に係る車両挙動を発生させるものである。このとき、ステップ1091において確認されたモードがモード１，モード５，モード６のいずれかに該当する場合は、ヨーレイトの発生を抑制する方向の制御となる。具体的には、モード１では、前輪側は加算制御状態→減算制御、後輪側は同相制御状態→同相制御であることから、少なくとも前輪側がヨーレイト抑制方向である。モード５では、前輪側は加算制御状態→加算制御、後輪側は逆相制御状態→同相制御であることから、少なくとも後輪側がヨーレイト抑制方向である。モード６では、前輪側は加算制御状態→減算制御、後輪側は逆相制御状態→同相制御であることから、前輪側及び後輪側が共にヨーレイト抑制方向である。
【００５４】
そこで、ステアリングホイール切り増し時、すなわちヨーレイト発生方向の操作状態において、ヨーレイト抑制方向の状態遷移を許可することとした。言い換えると、運転者が意図する挙動方向と、状態遷移により発生する挙動方向とが打ち消し合うように遷移させることとした。これにより、運転者が意図する以上の車両挙動が発生することがなく、安定した状態遷移を達成できる。
【００５５】
〔ステアリングホイール切り戻し時〕
ステアリングホイール切り戻し時は、運転者の意図として、旋回に係る車両挙動を抑制させるものである。このとき、ステップ1091において確認されたモードがモード２，モード３，モード４のいずれかに該当する場合は、ヨーレイトを発生する方向の制御となる。具体的には、モード２では、前輪側は加算制御状態→加算制御、後輪側は同相制御状態→逆相制御であることから、少なくとも後輪側がヨーレイト発生方向である。モード３では、前輪側は減算制御状態→加算制御、後輪側は同相制御状態→同相制御であることから、少なくとも前輪側がヨーレイト発生方向である。モード４では、前輪側は減算制御状態→加算制御、後輪側は同相制御状態→逆相制御であることから、前輪側及び後輪側が共にヨーレイト発生方向である。
【００５６】
そこで、ステアリングホイール切り戻し時、すなわちヨーレイト抑制方向の操作状態において、ヨーレイト発生方向の状態遷移を許可することとした。言い換えると、運転者が意図する挙動方向と、状態遷移により発生する挙動方向とが打ち消し合うように遷移させることとした。これにより、運転者が意図する以上の車両挙動が発生することがなく、運転者に違和感を与えることなく安定した状態遷移を達成できる。
【００５７】
尚、モード７にあっては、車両挙動の変化がさほど発生しないため、このときは、素早く状態遷移を実行することで、安定した状態遷移を素早く達成することができる。
【００５８】
以上、説明したように実施例１では、下記に列挙する作用効果を得ることができる。
【００５９】
（1）暫定異常時制御ロジックは、異常検出時の動作点P0と正常動作点P1とを結ぶ軌跡上に、正常制御時に実行しない制御禁止領域が存在するかどうかを判断し、制御禁止領域が存在するときは制御禁止領域を回避して遷移させ（第２パターン）、存在しないときは前記軌跡に沿って遷移させる（第１パターン）こととした。よって、制御禁止領域を回避することが可能となり、安定した動作点遷移を達成することができる。
【００６０】
（2）暫定異常時制御ロジックは、制御禁止領域を回避して遷移させる際、中立位置を経由することとした。よって、制御禁止領域を回避する際に最短経路で回避することが可能となり、素早い状態遷移を達成することができる。
【００６１】
（3）制御禁止領域を、前輪側において減算制御が行われ、かつ、後輪側において逆相制御となる領域とした。すなわち、前輪側と後輪側とで矛盾した動作となり、どの程度の車両挙動が発生するか想定できない制御領域を回避することで、安定した動作点遷移を達成することができる。
【００６２】
（4）第１象限から第３象限への遷移時（モード２）、または第２象限から第１象限への遷移時（モード３）、または第２象限から第３象限への遷移時（モード４）は、運転者がステアリングホイールを切り戻すときに復帰動作を許可することとした。
【００６３】
すなわち、運転者が意図する挙動方向と、状態遷移により発生する挙動方向とが打ち消し合うように遷移させることとした。これにより、運転者が意図する以上の車両挙動が発生することがなく、運転者に違和感を与えることなく安定した状態遷移を達成できる。
【００６４】
（5）第３象限から第１象限への遷移時は、運転者がステアリングホイールを切り増すときに復帰動作を許可することとした。
【００６５】
すなわち、運転者が意図する挙動方向と、状態遷移により発生する挙動方向とが打ち消し合うように遷移させることとした。これにより、運転者が意図する以上の車両挙動が発生することがなく、安定した状態遷移を達成できる。
【００６６】
以上、実施例１の作用効果について説明したが、例えば、状態遷移において、制御禁止領域を通過する可能性のある遷移パターンは、第２象限と第３象限との間の状態遷移においてのみであるため、このときにのみパターン選択を制御すれように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施例１における車両制御システムを表すシステム構成図である。
【図２】実施例１における４輪アクティブステアシステムの構成を表すシステム図である。
【図３】実施例１における車両挙動特性の指標として前輪操舵状態を横軸に取り、後輪操舵状態を縦軸に取ることで制御領域を４象限に分類した４輪アクティブステア制御状態図である。
【図４】実施例１における各象限における非制御状態の各輪の向き（補助舵角０）と、制御後の各輪の向き（補助舵角付与後）との関係を表す図である。
【図５】実施例１における異常監視部の一方又は両方において実行される暫定異常時制御ロジックを表すフローチャートである。
【図６】実施例１における復帰タイミング制御処理を表すフローチャートである。
【図７】実施例１における状態遷移パターンを表す図である。
【図８】実施例１における動作点が各象限を遷移する際の状態遷移モードを表す図である。
【符号の説明】
【００６８】
１ エンジンコントローラ（ECU）
２ 自動変速機コントローラ（ATCU）
３ メータコントローラ（MCU）
４ａ 前輪
４ 前輪コントローラ
５ａ 後輪
５ 後輪コントローラ
６ ブレーキコントローラ
７ 操舵角センサ
８ 一体型センサ
９ ブレーキコントローラ
４０ 前輪操舵ユニット
４１ 前輪アクチュエータ
５０ 後輪操舵ユニット
５１ 後輪アクチュエータ
【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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