(57)【要約】【課題】  ヨーレート応答性の向上と横加速度応答性の向上とを共に図ることができる車両用操舵装置を提供する。【解決手段】  前輪キャンバ角φfを可変する前輪キャンバアクチュエータ４と、後輪転舵角δrを可変する後輪転舵アクチュエータ５と、ドライバの操舵角θを検出する操舵角検出部１と、車両状態を検出する車両状態検出部３と、操舵角θと車両状態とに基づいて、操舵開始の状態で前輪横力の立ち上がりが後輪横力の立ち上がりよりも早くなるように、前輪キャンバ角φfと後輪転舵角δrを制御する制御装置部２と、を備える。。【選択図】      図１
2007112197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪キャンバ角を可変する前輪キャンバアクチュエータと、
後輪転舵角を可変する後輪転舵アクチュエータと、
ドライバの操舵角を検出する操舵角検出手段と、
車両状態を検出する車両状態検出手段と、
操舵角と車両状態とに基づいて、操舵開始の状態で前輪横力の立ち上がりが後輪横力の立ち上がりよりも早くなるように、前輪キャンバ角と後輪転舵角を制御する操舵制御手段と、
を備えることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用操舵装置において、
前記操舵制御手段は、後輪転舵角を前輪と同相に転舵することを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車両用操舵装置において、
前記操舵制御手段は、後輪転舵角を前輪と逆相に転舵することを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の車両用操舵装置において、
前記操舵制御手段は、ドライバの操舵速度が設定速度以上のとき、前輪キャンバ角と後輪転舵角を制御することを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両用操舵装置において、
前記操舵制御手段は、車速が高いほど前記設定速度を小さな値に設定することを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の車両用操舵装置において、
前記操舵制御手段は、操舵角一定となる定常状態域では、前輪キャンバ角を直進走行時のキャンバ角に戻すことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の車両用操舵装置において、
前記操舵制御手段は、操舵角一定となる定常状態域では、後輪転舵角を操舵状態と車両状態から求まる目標車両姿勢に応じた転舵角とすることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の車両用操舵装置において、
前記操舵制御手段は、車速が高いほど前輪キャンバ角に対する後輪転舵角の発生時間を遅らせることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項９】
操舵角と車両状態とに基づいて、操舵開始の状態で前輪横力の立ち上がりが後輪横力の立ち上がりよりも早くなるように、前輪キャンバ角と後輪転舵角を制御することを特徴とする車両用操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前輪キャンバアクチュエータと後輪転舵アクチュエータを備えた車両用操舵装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来、前輪キャンバアクチュエータによる前輪アクティブキャンバを行う車両用操舵装置では、左右で異なるキャンバ角を設定することで、セルフアライニングトルクの発生を抑制し、前輪転舵角の発生の応答性を高めている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、後輪転舵アクチュエータによる後輪アクティブステアを行う車両用操舵装置では、回頭性を向上させるために後輪逆相制御を行い、後輪逆相制御の際に問題となる旋回初期の後輪の振り出しをアクティブサスペンションによる前輪への輪荷重増加で対処している（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−１３０４２７号公報
【特許文献２】特開平６−４８１４３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、前者の前輪アクティブキャンバでは、キャンバ角制御はあくまでも前輪転舵アクチュエータの性能の低さを補うためのものであり、前輪横力の発生は転舵により行われているため、転舵開始から前輪横力が発生するまでのタイミングが遅く、従前の通常車両程度の応答性しか実現できない。
【０００５】
また、後者の後輪アクティブステアでは、横力発生のタイミングは前輪、後輪とも同じため、後輪の振り出しは後輪の転舵により後輪横力が発生した際に必ず生じている。すなわち、後輪逆相制御を用いて後輪の振り出しを抑えるためには、ドライバの操舵に対し後輪転舵角の発生タイミングを遅らせなければならず、ヨーレート応答を高めるためには限界がある。
【０００６】
以上のように、従来の前輪アクティブキャンバまたは前後輪アクティブステアを用いる方法では、ヨーレート応答性の向上と横加速度応答性の向上とにトレードオフの関係が成立し、ヨーレート応答性と横加速度応答性の向上幅を大きくできないという問題があった。
【０００７】
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、ヨーレート応答性の向上と横加速度応答性の向上とを共に図ることができる車両用操舵装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するため、本発明では、
操舵角と車両状態とに基づいて、操舵開始の状態で前輪横力の立ち上がりが後輪横力の立ち上がりよりも早くなるように、前輪キャンバ角と後輪転舵角を制御することを特徴とする。
ここで、前輪キャンバ角および後輪転舵角の制御は、必ずしも左右両輪ではなく、少なくとも左右一方の車輪であればよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にあっては、操舵開始の状態では、前輪横力の立ち上がりが後輪横力の立ち上がりよりも早くなるように、前輪キャンバ角と後輪転舵角とが制御される。すなわち、前輪キャンバ角による横力の発生は、後輪転舵による横力の発生よりも早いため、ドライバの操舵に対し後輪舵角付与を遅らせることなく、前輪横力の発生を後輪横力の発生よりもより早くすることができる。
この結果、前輪舵角に対し後輪舵角付与を遅延させることでヨーレート応答性と横加速度応答性の一方が悪化する従来技術と比較して、より高い応答性を実現でき、ヨーレート応答性の向上と横加速度応答性の向上とを共に図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１〜３に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１１】
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の車両用操舵装置の構成を示すブロック図であり、実施例１の車両用操舵装置は、操舵角検出部（操舵角検出手段）１と、制御装置部（操舵制御手段）２と、車両状態検出部（車両状態検出手段）３と、前輪キャンバアクチュエータ４と、後輪転舵アクチュエータ５と、を備えている。
【００１２】
ドライバは、ハンドルを回転して操舵角を入力する。ドライバの入力した操舵角は操舵角検出部１で検出され、制御装置部２に伝えられる。制御装置部２には、車両状態検出部３で検出された各種車両状態も伝えられる。ここで使用される各種車両状態とは、車両運動制御に関わる車両状態である、車速、ヨーレート、横Ｇ（横加速度）等を指す。
【００１３】
制御装置部２では、操舵角と車両状態（車速、ヨーレート、横Ｇ）から、目標前輪キャンバ角を生成する。また、操舵角と車両状態から、目標後輪転舵角を生成する。制御装置部２は、目標前輪キャンバ角と目標後輪転舵角に基づいて、前輪キャンバアクチュエータ４と後輪転舵アクチュエータ５にそれぞれ指令出力を伝える。前輪キャンバアクチュエータ４は、前輪の対地キャンバ角を指令値に追従させ、後輪転舵アクチュエータ５は、後輪転舵角を指令値に追従させる。
【００１４】
すなわち、実施例１車両は、ドライバの入力する操舵角に対し、前輪キャンバ角と後輪転舵角とを任意に制御可能な、いわゆる前輪アクティブキャンバと後輪アクティブステアを共に実現することができる。
【００１５】
ここで、図２に示すように、操舵角θ[rad]、前輪転舵角δf[rad]、後輪転舵角δr[rad]は、それぞれ図２に示す通りとし、ハンドル６を反時計回りに回す方向を正、車両上方から見て前輪７および後輪８を反時計回りに回す方向を正とする。また、図３に示すように、前輪６の対地キャンバ角φfは、左右輪共に車両後方から見て反時計回りに回転する方向を正とする。
【００１６】
制御装置部２では、操舵開始の状態では、前輪横力の立ち上がりが後輪横力の立ち上がりよりも早くなるように、ドライバの操舵に応じて前輪キャンバ角と後輪転舵角を共に制御する。また、制御装置部２は、操舵開始以降で操舵角が一定となる定常状態域では、前輪キャンバ角を直進走行時のキャンバ角に復帰させると共に、後輪転舵角を操舵角と車両状態から求まる目標車両姿勢に応じた転舵角とする。
【００１７】
次に、作用を説明する。
［操舵制御処理］
図４は、実施例１の制御装置部２で実行される操舵制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、フロー開始前には、タイマーと制御済フラグctr_flgはゼロにセットされる。
【００１８】
ステップS1では、制御済フラグctr_flgがゼロであるか否かを判定する。YESの場合にはステップS2へ移行し、NOの場合にはステップS10へ移行する。
【００１９】
ステップS2では、操舵が行われているか否かを、操舵速度dθ/dtに基づいて判定する。YESの場合にはステップS3へ移行し、NOの場合にはステップS8へ移行する。このとき用いられる判定式は、下記の式(1)とする。
|dθ/dt|>0.01  …(1)
ここで、式(1)の判定値（0.01rad）は、車速が高いほど大きな小さな値（0.01+αrad）となるように設定する。
【００２０】
ステップS3では、タイマーが300msよりも小さいか否かを判定する。YESの場合にはステップS4へ移行し、NOの場合にはステップS9へ移行する。
【００２１】
ステップS4では、タイマーを制御１周期分加算し、ステップS5へ移行する。
【００２２】
ステップS5では、下記の式(2)を用いて前輪キャンバ角指令値を生成し、ステップS6へ移行する。
φf＝Kφf×dθ/dt  …(2)
ここで、Kφfは、ゲインである。
【００２３】
ステップS6では、タイマーが100mｓ以上200ms未満であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS7へ移行し、NOの場合にはステップS12へ移行する。ここで、タイマーの判定時間（100ms,200ms）は、車速が高いほどより長い時間（100+βms,200+βms）となるように設定する。
【００２４】
ステップS7では、下記の式(3)を用いて後輪転舵角指令値を生成し、リターンへ移行する。なお、後輪転舵角は、操舵角θと車両状態から求まる目標車両姿勢に応じて、前輪と同相側に発生させるのか、または逆相側に発生させるのかを決定する。
δr＝Kδr×dθ/dt  …(3)
ここで、Kδrは、ゲインである。
【００２５】
ステップS8では、制御済フラグctr_flgをゼロとし、ステップS10へ移行する。
【００２６】
ステップS9では、制御済フラグctr_flgをセットし、ステップS10へ移行する。
【００２７】
ステップS10では、タイマーをゼロとし、ステップS11へ移行する。
【００２８】
ステップS11では、前輪キャンバ角指令値をゼロとし、ステップS12へ移行する。
【００２９】
ステップS12では、後輪転舵角指令値をゼロとし、リターンへ移行する。
【００３０】
［操舵制御作動］
操舵開始直後は、図４の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S4→ステップS5→ステップS6→ステップS12へと進む流れとなる。すなわち、ステップS5では、前輪キャンバ角指令値が生成され、ステップS12では、後輪転舵角指令値がゼロとされるため、前輪キャンバ角により前輪に横力が発生する。
【００３１】
操舵開始から100msが経過した場合には、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5→ステップS6→ステップS7へと進む流れとなる。すなわち、ステップS7では、後輪転舵角指令値が生成されるため、後輪の横力が発生する。
【００３２】
操舵開始から200msが経過した場合には、操舵開始直後と同様に、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5→ステップS6→ステップS12へと進む流れとなる。すなわち、ステップS12では、後輪転舵角がゼロに戻り、前輪キャンバ角のみが可変される。
【００３３】
操舵開始から300msが経過した場合には、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS9→ステップS10→ステップS11→ステップS12へと進む流れとなる。すなわち、ステップS11では、前輪キャンバ角指令値がゼロとなり、制御を終了する。
【００３４】
図５は、実施例１の操舵制御作用を示す旋回時の前輪転舵角、前輪キャンバ角指令値および後輪転舵角指令値のタイムチャートであり、図５に示すように、前輪転舵角が制御開始直後から徐々に増加しているのに対して、前輪キャンバ角指令値は、制御開始直後から300msが経過するまで出力され、後輪転舵角指令値は、制御開始から100msが経過した時点から、200msが経過するまでの間だけ出力されている。
【００３５】
［ヨーレート応答性と横Ｇ応答性のトレードオフについて］
特開２００１−１３０４２７号公報に記載の「車両の操舵装置」では、ステア・バイ・ワイヤ車両で前輪キャンバ角制御により左右で異なる前輪キャンバ角を付けることでセルフアライニングトルクの発生を抑え、転舵角の発生の応答性を高めている。
【００３６】
ところが、この前輪アクティブキャンバは、前輪転舵アクチュエータの性能の低さを補うためのものであり、前輪の横力の発生は転舵により行われているため、転舵してから前輪の横力が発生するまでのタイミングが遅く、従来の通常車両程度の応答性しか実現できない。
【００３７】
特開平６−４８１４３号公報に記載の「電子制御サスペンション装置」では、４輪操舵車両において、回頭性を向上する（ヨーレートの応答を早める）ために後輪逆相制御を行っており、後輪逆相制御の際に問題になる旋回初期の後輪の振り出しを、アクティブサスペンションを用いて前輪の荷重を高めることで対処しようとしている。しかし、横力発生のタイミングは前輪、後輪とも同じため、後輪の振り出しは後輪を転舵し、後輪が横力を発生した際に必ず発生している。
【００３８】
後輪アクティブステアの後輪逆相制御を用いて後輪の振り出しを抑えるためには、ドライバの操舵に対し後輪転舵角の発生タイミングを遅らせなければならず、ヨーレート応答を高めるためには限界がある。これは前後輪アクティブステアを用いる場合でも同様であり、後輪の逆相転舵を遅らせる必要があるため、ヨーレート応答を高めるためには限界がある。
【００３９】
また後輪アクティブステアを用いて横Ｇ応答を向上させるためには、後輪同相制御とする必要があるが、この場合には旋回初期に後輪の発生する横力がヨーレートの応答性を悪化させる方向に働く。これを抑えるためには後輪の同相転舵を遅らせる必要があり、横Ｇ応答を高めるためには限界がある。これは前後輪アクティブステアを用いる場合でも同様で、後輪の同相転舵を遅らせなければならず横Ｇ応答を高めるためには限界がある。
【００４０】
以上説明したように、従来の前輪アクティブキャンバまたは前後輪アクティブステアを用いた方法では、一方の応答性を改善した場合すると他方の応答性が悪化するというように、ヨーレートと横Ｇの応答性にトレードオフの関係が成立し、応答性の向上幅を大きくできないという問題があった。
【００４１】
［前輪アクティブキャンバ＋後輪アクティブステアによる操舵制御作用］
これに対し、実施例１の車両用操舵装置では、前輪アクティブキャンバによる前輪キャンバ角φfの制御と、後輪アクティブステアによる後輪転舵角δrの制御を併用するため、ドライバの操舵に対し後輪転舵付与を遅らせる必要が無く、上記従来技術に対し応答性の向上幅を大きくすることができ、高応答性を実現できる。
【００４２】
以下、この理由を説明する。
前輪車輪の横滑り角をβf[rad]、横滑り角による前輪横力をFβf[N]とすると、横力と車輪横滑り角の関係は比例係数Cfと遅れ時定数Tβを用いて以下の式(4)のように近似することができる。
Fβf＝{Cf／(Tβs＋1)}×βf  …(4)
【００４３】
また前輪キャンバ角をφf[rad]、キャンバスラスト（キャンバ角による横力）をFφf[N]とすると、前輪キャンバ角と横力の関係は比例係数Dfと遅れ時定数Tφを用いて、下記の式(5)のように近似することができる。
Fφf＝{Df／(Tφs＋1)}×φf  …(5)
【００４４】
前輪の横力Ffは、FβｆとFφｆの合計として、下記の式(6)のように表すことができる。
Ff＝Fβf＋Fφf  …(6)
【００４５】
式(4)，(5)の遅れ時定数TβとTφは、リラクゼーションレングスによる横力の遅れで、車速に依存した関数となっているが、TφはTβのおよそ半分程度であるため、キャンバ角がついてから横力が発生する時間は横滑り角がついてから横力が発生するまでの時間より短い。そのため前輪をアクティブキャンバとし、後輪をアクティブステアとした場合には、先に前輪の横力が発生し、その後後輪の横力が発生するため、後輪転舵による曲がらない感（同相制御によるヨーレート発生の遅れ）や、後輪振り出し感（後輪逆相制御による横Ｇ発生の遅れ）を抑えることができる。
【００４６】
［車速に応じた後輪転舵遅延作用］
また、実施例１では、車速が高いほど後輪舵角を付ける時間を遅くしている。すなわち、タイヤの応答遅れによる横力発生の遅れは、車速が高くなるにつれて小さくなるため、キャンバ角と転舵角による横力発生時間の差も、車速が高くなるにつれて小さくなる。これは、ドライバの違和感に繋がるため、車速が高いほど後輪舵角を付ける時間を遅らせることで、前輪横力に対する後輪横力の発生タイミングを、車速にかかわらず同じとすることができる。
【００４７】
［操舵速度に応じた制御開始判定作用］
実施例１では、前輪アクティブキャンバ制御＋後輪アクティブステア制御を実施するタイミングを、ドライバの操舵速度dθ/dtが設定速度（0.01）を超えたとき開始している。これは、ドライバが早い応答性を期待しているか否かは、操舵速度dθ/dtから判定可能であり、ドライバが早い応答性を期待しているほど、操舵速度dθ/dtは高くなると考えられるためである。よって、操舵速度dθ/dtに応じて制御開始を判定することで、ドライバの期待する応答性を実現することができる。
【００４８】
［車速に応じた制御開始操舵速度設定作用］
実施例１では、制御開始の操舵速度を、車速が高いほど小さな値としている。すなわち、車速によっては同じ操舵速度であってもドライバの意図には差があるため、車速が高いほど僅かな操舵速度でも制御を開始することにより、ドライバの操舵意図をより正確に判定でき、ドライバの期待する応答性により近づけることができる。
【００４９】
［実施例１のシミュレーション結果］
以下、実施例１のシミュレーション結果を示す。ここで用いた主な車両諸元は次の通りである。
前輪コーナリングパワー        ：4.5×104[N/rad]
後輪コーナリングパワー        ：6.5×104[N/rad]
前輪キャンバ角−横力比例係数  ：7.5×103[N/rad]
車重                          ：1,790[kg]
ホイールベース                ：2.74[m]
重心−前軸間距離              ：1.1[m]
車両ヨー慣性モーメント        ：3.2×103[kgm2]
横滑り角-横力間遅れ時定数     ：0.048[s]
キャンバ角-横力間遅れ時定数   ：0.024[s]
車速                          ：60[km/s]
【００５０】
車両は「制御をしない車両(No controlled)」、「前後輪アクティブステア(AFS+ARS)」、実施例１の「前輪アクティブキャンバ＋後輪アクティブステア(Camber+ARS)」の３種類を比較した。ドライバ操舵入力はタイヤ転舵角で1.5[deg]のステップ状とし、前輪アクティブステアの前輪操舵角の最大値を0.15[deg]、前輪キャンバアクチュエータの最大キャンバ角を1.1[deg]、後輪アクティブステアの後輪操舵角指令値の最大値を0.15[deg]とし、操舵角の微分に比例するように制御を行ったときに後輪転舵角指令値にローパスフィルタを加えることで、後輪横滑り角が定常状態から反転しないように調整したものである。
【００５１】
図６は前輪転舵角(front steer angle)の時系列変化、図７は後輪転舵角(rear steer angle)の時系列変化、図８は前輪キャンバ角(front camber angle)の時系列変化、図９はヨーレート(yaw rate)の時系列変化、図１０は横Ｇ(lateral acceleration)の時系列変化、図１１は後輪横滑り角(rear slip angle)の時系列変化を示す。
【００５２】
図９，１０を見れば明らかなように、従来の前後輪アクティブステア(AFS+ARS)による応答に対して、実施例１の前輪アクティブキャンバ＋後輪アクティブステア(Camber+ARS)の方が、ヨーレート(yaw rate)、横Ｇ(lateral acceleration)共に高い応答性を示している。
【００５３】
次に、効果を説明する。
実施例１の車両用操舵装置にあっては、以下に列挙する効果が得られる。
【００５４】
(1) 前輪キャンバ角φfを可変する前輪キャンバアクチュエータ４と、後輪転舵角δrを可変する後輪転舵アクチュエータ５と、ドライバの操舵角θを検出する操舵角検出部１と、車両状態を検出する車両状態検出部３と、操舵角θと車両状態とに基づいて、操舵開始の状態で前輪横力の立ち上がりが後輪横力の立ち上がりよりも早くなるように、前輪キャンバ角φfと後輪転舵角δrを制御する制御装置部２と、を備える。よって、ヨーレート応答性の向上と横Ｇ応答性の向上とを共に図ることができる。
【００５５】
(2) 制御装置部２は、後輪転舵角δrを前輪と同相に転舵するため、ヨーレート応答を悪化させること無く横Ｇの応答性を向上させることができる。
【００５６】
(3) 制御装置部２は、後輪転舵角δrを前輪と逆相に転舵するため、横Ｇ応答の悪化や後輪の振り出し感を伴うことなくヨーレートの応答性を向上させることができる。
【００５７】
(4) 制御装置部２は、ドライバの操舵速度dθ/dtが設定速度（0.01）以上のとき、前輪キャンバ角φfと後輪転舵角δrを制御するため、障害物回避操作など、ドライバが早い応答性を期待している場合にのみヨーレートと横Ｇの応答性を高め、ドライバの期待する旋回挙動を実現することができる。言い換えると、ドライバが早い応答を期待していない場合には、応答性が過剰に高められるのを抑制することができる。
【００５８】
(5) 制御装置部２は、車速が高いほど設定速度を小さな値に設定するため、ドライバの操舵意図をより正確に判定することができる。
【００５９】
(6) 制御装置部２は、操舵角一定となる定常状態域では、前輪キャンバ角φfを直進走行時のキャンバ角に戻すため、定常旋回時に路面の不整等によって車両挙動が乱れるのを抑制することができる。
【００６０】
(7) 制御装置部２は、車速が高いほど前輪キャンバ角φfに対する後輪転舵角δrの発生時間を遅らせる。すなわち、タイヤの応答遅れによる横力発生の遅れは、車速が高くなるほど小さくなるため、車速が高いほど後輪転舵角δrの発生時間を遅らせることにより、前輪と後輪のタイヤ横力発生の時間差を、常に一定に保つことができ、ドライバに与える違和感を防止できる。
【実施例２】
【００６１】
実施例２は、後輪舵角を徐々に変化させる例である。なお、構成については図１に示した実施例１と同様であるため、図示並びに説明を省略する。
【００６２】
次に、作用を説明する。
［操舵制御処理］
【００６３】
図１２は、実施例２の制御装置部２で実行される操舵制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、図４に示した実施例１と同一処理を行うステップには、同一のステップ番号を付して説明を省略する。
【００６４】
ステップS21では、タイマーが200ms以下であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS22へ移行し、NOの場合にはステップS23へ移行する。
【００６５】
ステップS22では、下記の式(7)から求めた値とδrmaxとを比較し、値が大きい方（絶対値が小さい方）を後輪転舵角指令値とし、リターンへ移行する。
δr＝δrmax×t/100  …(7)
【００６６】
ステップS23では、下記の式(8)を用いて後輪転舵角指令値を生成し、リターンへ移行する。
δr＝δrmax＋δrmax×(t-200)/100  …(8)
【００６７】
ステップS24では、後輪転舵角指令値を所定舵角δr0とし、リターンへ移行する。
【００６８】
［操舵制御作用］
図１３は、実施例２の操舵制御作用を示す旋回時の前輪転舵角、前輪キャンバ角指令値および後輪転舵角指令値のタイムチャートであり、図１３に示すように、後輪転舵角指令値は、制御開始から100msまでは徐々に増加し、100msから200msの間で最大値δrmaxをとり、200ms以降は徐々に減少し、300ms以降では旋回初期と逆方向へ所定舵角δr0となる。
【００６９】
実施例１では、後輪転舵を制御開始後100msから開始したが、実施例２では、後輪の横滑り角が定常旋回時と反対側に出ない範囲内で、Ａのように制御開始直後から後輪舵角を徐々に増加させることにより、後輪により発生されるヨーモーメントの時間積分値が大きくなるため、ヨーレート応答をより向上させることができる。
【００７０】
また、実施例１では、制御開始後200ms以降の後輪転舵角をゼロとしたが、実施例２では、徐々にゼロに戻している（Ｂ）。これにより、後輪により発生されるヨーモーメントの時間積分値が大きくなるため、ヨーレート応答をよろ向上させることができる。
【００７１】
さらに、実施例２では、定常旋回状態での目標車両姿勢に応じて、後輪転舵角に旋回初期と反対方向の転舵角(定常後輪逆相)を付けている（Ｃ）。これにより、定常後輪逆相とすることにより、定常旋回状態での車両姿勢を内側に向ける車両横滑り角を維持することができる。
【００７２】
次に、効果を説明する。
実施例２の車両用操舵装置にあっては、実施例１の効果(1)〜(7)に加え、以下の効果が得られる。
【００７３】
(8) 制御装置部２は、操舵角一定となる定常状態域では、後輪転舵角δrを操舵状態と車両状態から求まる目標車両姿勢に応じて旋回初期と逆方向の転舵角とするため、定常旋回状態での車両姿勢が旋回内側を向くような車両横滑り角を維持できる。
【実施例３】
【００７４】
実施例３は、定常旋回状態での目標車両姿勢に応じて、後輪舵角に旋回初期と同方向の転舵角を付ける例である。なお、構成については、実施例１と同様であるため図示並びに説明を省略する。
【００７５】
作用を説明する。
図１４は、実施例３の操舵制御作用を示す旋回時の前輪転舵角、前輪キャンバ角指令値および後輪転舵角指令値のタイムチャートであり、図１４に示すように、実施例３では、旋回初期と同方向の転舵角(定常後輪同相)を付けている（Ｄ）。これにより、定常後輪同相とすることで定常旋回状態での車両姿勢を外側に向ける車両横滑り角を維持することができる。
【００７６】
また、実施例３では、実施例１，２に対し、後輪転舵時間を長く設定している。なお、後輪転舵時間をより短くすることで、ヨーレート応答性をより高めることができるが、このときの後輪横滑り角が定常旋回時の横滑り角と反対方向となってはならない。よって、後輪転舵時間を100msとしたとき、旋回初期の後輪横滑り角が定常旋回時の横滑り角と反対となってしまう場合には、後輪転舵時間を長く設定する必要がある（Ｅ）。
【００７７】
さらに、実施例３では、後輪転舵角を戻す時間を350msとし、実施例１，２の200msよりも長く設定している（Ｆ）。これにより、実施例１，２よりもヨーレート応答を高めることができる。ここで、後輪転舵角を戻す時間は、ドライバの感じる違和感を減らすよう、適当な長さに調節する（Ｇ）。
【００７８】
実施例３では、十分な前輪キャンバ角の制御量を得るために、前輪キャンバ角φfを決めるゲインKφfを実施例１，２よりも大きな値に設定し、最大前輪キャンバ角φfmaxを大きくしている（Ｈ）。また、前輪キャンバ角を付ける時間もより長く設定している（Ｉ）。加えて、後輪転舵によるヨーレート応答をさらに高めるために、ゲインKδrを大きな値に設定し、後輪の最大転舵角δrmaxを大きくしている（Ｊ）。
【００７９】
次に、効果を説明する。
実施例３の車両用操舵装置にあっては、実施例１の効果(1)〜(7)に加え、以下の効果が得られる。
【００８０】
(9) 制御装置部２は、操舵角一定となる定常状態域では、後輪転舵角δrを操舵状態と車両状態から求まる目標車両姿勢に応じて旋回初期と同方向の転舵角とするため、定常旋回状態での車両姿勢が旋回外側を向くような車両横滑り角を維持できる。
【００８１】
（他の実施例）
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１〜３に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例１に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００８２】
例えば、実施例１では、前輪アクティブキャンバ制御と後輪アクティブステア制御の開始タイミングを、操舵速度dθ/dtにより設定する例を示したが、横Ｇやヨーレートといった車両状態量に基づいて設定しても同様の効果が得られる。
【００８３】
また、図１５に示すように、前輪キャンバ角を付けるときに路面反力等の違和感がある場合には、キャンバ角を徐々に増やしたり（Ｋ）、徐々に減らしたりしてもよい（Ｌ,Ｍ）。
【００８４】
実施例1から３に示した時系列の制御則は、例えばハンドルの操舵角に対してある過渡特性を持つ伝達関数で表すものとする。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】実施例１の車両用操舵装置の構成を示すブロック図である。
【図２】操舵角と前輪転舵角および後輪転舵角の定義を示す説明図である。
【図３】前輪の対地キャンバ角の定義を示す説明図である。
【図４】実施例１の制御装置部２で実行される操舵制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】実施例１の操舵制御作用を示す旋回時の前輪転舵角、前輪キャンバ角指令値および後輪転舵角指令値のタイムチャートである。
【図６】前輪転舵角(front steer angle)の時系列変化を示すシミュレーション結果である。
【図７】後輪転舵角(rear steer angle)の時系列変化を示すシミュレーション結果である。
【図８】前輪キャンバ角(front camber angle)の時系列変化を示すシミュレーション結果である。
【図９】ヨーレート(yaw rate)の時系列変化を示すシミュレーション結果である。
【図１０】横Ｇ(lateral acceleration)の時系列変化を示すシミュレーション結果である。
【図１１】後輪横滑り角(rear slip angle)の時系列変化を示すシミュレーション結果である。
【図１２】実施例１の制御装置部２で実行される操舵制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】実施例２の操舵制御作用を示す旋回時の前輪転舵角、前輪キャンバ角指令値および後輪転舵角指令値のタイムチャートである。
【図１４】実施例３の操舵制御作用を示す旋回時の前輪転舵角、前輪キャンバ角指令値および後輪転舵角指令値のタイムチャートである。
【図１５】他の実施例の操舵制御作用を示す旋回時の前輪転舵角、前輪キャンバ角指令値および後輪転舵角指令値のタイムチャートである。
【符号の説明】
【００８６】
１  操舵角検出部
２  制御装置部
３  車両状態検出部
４  前輪キャンバアクチュエータ
５  後輪転舵アクチュエータ
６  ハンドル
７  前輪
８  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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