(57)【要約】【課題】  車輪に発生する横力を最大限に利用して前方障害物への接触回避能力を向上させる。【解決手段】  車輪に発生する横力が最大となる車輪スリップ角を目標スリップ角として記憶しておき、車両前部に設けた前方障害物検知センサにより車両が前方障害物と接触する可能性があると判断したときに、車輪のスリップ角が目標スリップ角になるように転舵角を算出し転舵制御する。  また、横加速度が発生して左右輪の荷重分担が変化した場合には、横力が最大となる車輪スリップ角が変化することから、その接地荷重に応じた目標スリップ角を使って転舵制御することにより、横力を最大限に利用する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後輪の転舵角をそれぞれ調整する転舵アクチュエータと、
車両走行中において車両が前方障害物と接触する可能性を判断する接触可能性判断手段と、
車輪に発生する横力が最大となる転舵角を算出する転舵角算出手段と、
車両が上記前方障害物と接触する可能性があると判断された場合、上記前後輪の転舵角が上記転舵角算出手段により算出した転舵角になるように、上記転舵アクチュエータを制御する転舵角制御手段と
を備えたことを特徴とする転舵装置。
【請求項２】
上記転舵角算出手段は、上記車輪に発生する横力が最大となる車輪のスリップ角を求め、そのスリップ角に基づいて転舵角を算出することを特徴とする請求項１記載の転舵装置。
【請求項３】
左右輪の接地荷重分担の変動を検出する荷重分担変動検出手段を備えるとともに、
上記転舵アクチュエータは、前後左右輪の転舵角を独立して調整可能に設けられ、
上記転舵角算出手段は、上記接地荷重分担の変動に応じた転舵角を左右輪別に算出することを特徴とする請求項２記載の転舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両走行中において車両が前方障害物と接触する可能性がある場合に、車輪を転舵して接触を回避する転舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種の転舵装置として、例えば、特許文献１には、車両軌跡に基づいて車両が前方の障害物と衝突する危険性を判断する衝突危険性判断手段を備え、衝突の危険性があると判断したときに転舵制御により衝突を回避しようとした４輪転舵装置が知られている。この転舵装置においては、衝突の危険性があると判断したときに、車両の回避軌跡を算出し、その回避軌跡に従って前後輪転舵比を算出する。そして、前輪転舵角と後輪転舵角との比が算出した前後輪転舵比となるように後輪を転舵するようにしている。
また、例えば、特許文献２には、前方障害物との衝突回避を行うために、目標ヨーレートを算出し、実際のヨーレートが目標ヨーレートとなるように前輪あるいは後輪の転舵角を制御する技術も知られている。
【特許文献１】特開平５−２３８４０３号
【特許文献２】特開２００１−２４７０２３号
【０００３】
しかしながら、これらの転舵装置においては、障害物との衝突回避を行うにあたり車輪に発生する横力を充分に使いきっていなく衝突回避能力が劣る。
つまり、従来装置においては、横方向への衝突回避を旋回により行っており、ヨーレートを発生させることで後輪横力を得ているため、後輪横力の発生が遅れてしまい、最終的には車両の横加速度の発生が遅れる。
このように、従来装置においては、車輪に発生する横力を最大限に利用して衝突回避を行うようには考えられていない。
【発明の開示】
【０００４】
本発明の目的は、上記問題に対処するためになされたもので、車輪に発生する横力を有効利用して前方障害物への接触回避能力を向上させることを目的とする。
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、前後輪の転舵角をそれぞれ調整する転舵アクチュエータと、車両走行中において車両が前方障害物と接触する可能性を判断する接触可能性判断手段と、車輪に発生する横力が最大となる転舵角を算出する転舵角算出手段と、車両が上記前方障害物と接触する可能性があると判断された場合、上記前後輪の転舵角が上記転舵角算出手段により算出した転舵角になるように、上記転舵アクチュエータを制御する転舵角制御手段とを備えたことにある。
【０００６】
上記のように構成した本発明においては、接触可能性判断手段により走行中において車両が前方障害物と接触する可能性があると判断されると、転舵角制御手段は、転舵角算出手段により算出された車輪に発生する横力（コーナリングフォース）が最大となる転舵角になるように転舵アクチュエータを制御して前後輪の転舵角をそれぞれ調整する。つまり、車輪に発生する横力が最大となる転舵角を目標転舵角として、前後輪の転舵アクチュエータを制御する。従って、前後輪に発生する横力を最大限に利用して素早く大きな車両横加速度を発生させる。この結果、前方障害物との接触回避能力が向上する。
【０００７】
また、本発明の他の特徴は、上記転舵角算出手段は、上記車輪に発生する横力が最大となる車輪のスリップ角を求め、そのスリップ角に基づいて転舵角を算出することにある。
【０００８】
車輪に発生する横力（コーナリングフォース）は、車輪のスリップ角によって変化する。そこで、横力と車輪スリップ角との関係から、横力が最大となる車輪スリップ角を求め、その車輪スリップ角が得られるように転舵角を算出することで、簡単に車輪に最大の横力を発生させることができる。
尚、横力が最大となる車輪スリップ角を求めるにあたっては、例えば、車輪スリップ角と車輪横力との関係から横力が最大となる車輪スリップ角を目標車輪スリップ角として予め記憶手段に記憶しておき、この記憶した目標スリップ角を読み出すようにすればよい。
【０００９】
また、本発明の他の特徴は、左右輪の接地荷重分担の変動を検出する荷重分担変動検出手段を備えるとともに、上記転舵アクチュエータは、前後左右輪の転舵角を独立して調整可能に設けられ、上記転舵角算出手段は、上記接地荷重分担の変動に応じた転舵角を左右輪別に算出することにある。
【００１０】
車両横加速度が発生すると、左右輪の接地荷重分担が変化して最大横力を発生する車輪スリップ角が左右輪において異なってくる。そこで、転舵角算出手段は、この接地荷重分担の変動を考慮して前後左右輪の転舵角（車輪の最大横力を発生する転舵角）をそれぞれ算出することで、さらに有効に横力を得ることができ、接触回避能力が一層向上する。
この場合、例えば、転舵角算出手段は、ヨーレートセンサや横加速度センサの検出信号に基づいて接地荷重分担の変動を検出し、その接地荷重分担の変動を加味して目標車輪スリップ角を求めるようにしてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態に係る転舵装置について図面を用いて説明する。図１は、同実施形態に係る４輪独立転舵車両における転舵装置を概略的に示している。
【００１２】
この車両は、左右前輪Ｗfl，Ｗfr及び左右後輪Ｗrl，Ｗrrをそれぞれ独立して転舵するための転舵機構１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄを備えている。
【００１３】
転舵機構１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄは、左右前輪Ｗfl，Ｗfr及び左右後輪Ｗrl，Ｗrrにそれぞれ組み付けられるとともに一体的に垂直軸回りに回動して、各輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrr（以下、これらを総称する場合には単に車輪Ｗと呼ぶ）をそれぞれ転舵するナックル１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを備えている。各ナックル１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは、サスペンション１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄにより支持される。本実施形態では、ダブルウイッシュボーン式サスペンションを用いるが、ストラット式サスペンションなど他の方式のものであっても採用できる。
【００１４】
このサスペンション１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、車体ＢＤの左右両側で上下方向に揺動可能に軸支され車幅外方向に延びる上下一対のサスペンションアーム１２ａ１，１２ｂ１，１２ｃ１，１２ｄ１を備える。
この上下一対のサスペンションアーム１２ａ１，１２ｂ１，１２ｃ１，１２ｄ１は、それぞれその先端部に設けたボールジョイント１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを介してナックル１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを連結し、各車輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrrを鉛直軸回りに回転可能に支持する。
尚、サスペンションアーム１２ａ１，１２ｂ１，１２ｃ１，１２ｄ１の下段アームと車体ＢＤとの間には、図示しないが、路面から受ける衝撃を吸収し乗心地を高めるバネ装置と、バネ装置の上下振動に対して減衰力を発生させるショックアブソーバとを備える。
【００１５】
左右前輪Ｗfl，Ｗfrのナックル１１ａ，１１ｂは後方に延設され、各ナックル１１ａ，１１ｂの各後端部には、ピン１４ａ，１４ｂが垂直方向を軸線方向にしてそれぞれ立設固定されている。左右後輪Ｗrl，Ｗrrのナックル１１ｃ，１１ｄは前方に延設され、各ナックル１１ａ，１１ｂの各前端部には、ピン１４ｃ，１４ｄが垂直方向を軸線方向にしてそれぞれ立設固定されている。
【００１６】
各ピン１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは、転舵アクチュエータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄにより駆動アーム１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄを介して車両幅方向に駆動されるようになっている。転舵アクチュエータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは、電動モータ及び同モータの回転を直線運動に変換してピン１５ａ１，１５ｂ１，１５ｃ１，１５ｄ１を車両幅方向に駆動する変換機構をハウジング１５ａ２，１５ｂ２，１５ｃ２，１５ｄ２内にそれぞれ収容している。ピン１５ａ１，１５ｂ１，１５ｃ１，１５ｄ１は、ハウジング１５ａ２，１５ｂ２，１５ｃ２，１５ｄ２に車幅方向に沿って設けたガイド孔１５ａ３，１５ｂ３，１５ｃ３，１５ｄ３から突出していて、同ガイド孔１５ａ３，１５ｂ３，１５ｃ３，１５ｄ３に沿って車幅方向に変位する。駆動アーム１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄは、各内側端にてピン１５ａ１，１５ｂ１，１５ｃ１，１５ｄ１の軸線回りに回動可能に組み付けられているとともに、各外側端にてピン１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの軸線回りに回動可能に組み付けられていて、ピン１５ａ１，１５ｂ１，１５ｃ１，１５ｄ１の車幅方向の変位により、水平面上を揺動しながらピン１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ及びナックル１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを介して各輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrrをそれぞれ転舵する。
【００１７】
また、この転舵装置は、車輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrrを転舵するために、運転者によって回動操作される操舵ハンドル３１を備える。この操舵ハンドル３１は、操舵軸３２の上端に固定されており、操舵軸３２の下端は、電動モータおよび減速機構からなる反力アクチュエータ３３が接続される。反力アクチュエータ３３は、運転者による操舵ハンドル３１の回動操作に対して反力を付与するものである。
【００１８】
さらに、この車両は、転舵アクチュエータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄおよび反力アクチュエータ３３を制御するための転舵制御装置４０を備えている。転舵制御装置４０は、主要部をマイクロコンピュータにより構成するもので、操舵角センサ４１、車輪舵角センサ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ、操舵トルクセンサ４３、車速センサ４４、ヨーレートセンサ４５、横加速度センサ４６、前方障害物検知センサ４７を接続する。また、転舵制御装置４０は、各転舵アクチュエータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを駆動するための駆動回路５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ、および操舵ハンドル３１に操舵反力を付与する反力アクチュエータ３３を駆動する駆動回路５１を接続する。
【００１９】
操舵角センサ４１は、操舵ハンドル３１に接続された操舵軸３２に組み付けられて、操舵ハンドル３１の中立位置からの回転角を検出して操舵角θとして出力する。操舵トルクセンサ４３も、操舵軸３２に組み付けられて操舵ハンドル３１に付与されたトルクを検出して操舵トルクＴとして出力する。
車輪舵角センサ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ（以下、これらを総称するときは単に車輪舵角センサ４２と呼ぶ）は、転舵アクチュエータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ（以下、これらを総称するときは単に転舵アクチュエータ１５と呼ぶ）に組み込まれて、各車輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrrの中立位置からの実転舵角δf1，δf2，δr1，δr2（以下、これらを総称するときは単に実転舵角δと呼ぶ）を検出する。
【００２０】
尚、操舵角θおよび実転舵角δは、中立位置を「０」として、左方向の回転角を正の値で表すとともに右方向の回転角を負の値で表す。また、操舵トルクＴは、左方向に付与されるトルクを正の値で表すとともに右方向に付与されるトルクを負の値で表す。
車速センサ４４は、車速Ｖを検出して出力する。ヨーレートセンサ４５は、車両のヨーレートγを検出して出力する。横加速度センサ４６は、車両の横加速度Ｇｙを検出して出力する。
前方障害物検知センサ４７としては、ミリ波レーダが用いられる。この前方障害物検知センサ４７は、車両前部のバンパー等に設けられ、電波を水平方向にスキャンしながら車両の前方へと照射し、前方障害物表面で反射された電波を受信して障害物の有無、方位、距離、相対速度等を検出する。尚、前方障害物センサは、上記ミリ波レーダに限るものではなく、ＣＣＤカメラ等により画像を捉えるものであってもよい。
【００２１】
転舵制御装置４０は、操舵角θ、車速Ｖに応じた各車輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrrの目標転舵角を予め目標転舵角テーブルとして記憶しておき、走行中、この目標転舵角テーブルを参照して各車輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrrの目標転舵角を算出する。そして、車輪舵角センサ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄにて検出した実転舵角δf1，δf2，δr1，δr2との偏差に応じて転舵アクチュエータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄをフィードバック制御することにより、各車輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrrを目標転舵角に設定する。
【００２２】
次に、本発明の特徴となる接触回避転舵制御について説明する。
図２は、転舵制御装置が実行する接触回避転舵制御ルーチンを表すもので、転舵制御装置４０の図示しない記憶素子内に制御プログラムとして記憶される。
この接触回避転舵制御ルーチンは、イグニッションオン操作により起動し所定の短い周期で繰り返し実行される。
【００２３】
本制御ルーチンが起動すると、まず、この制御に必要なパラメータを読み込む（Ｓ１１）。本実施形態においては、車速センサ４４から検出される車速Ｖ、操舵角センサ４１から検出される操舵角θ、車輪舵角センサ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄから検出される実転舵角δf1，δf2，δr1，δr2、ヨーレートセンサ４５から検出されるヨーレートγ、横加速度センサ４６から検出される横加速度Ｇｙ、および、前方障害物検知センサ４７から出力される出力信号を読み込む。
続いて、自車両が前方の障害物に対して横方向への緊急回避転舵制御が必要か否かを判断する（Ｓ１２）。つまり、車両が前方障害物と接触する可能性があるか否かを判断する。
例えば、前方障害物検知センサ４７の出力信号から自車両と前方障害物との相対距離Ｌおよび相対速度Ｖｓを演算する。そして、相対距離Ｌと相対速度Ｖｓと車速センサ４４により検出される車速Ｖとに基づいて、前方障害物との接触の可能性を判断する。
【００２４】
一般に、自車両と前方障害物との相対距離Ｌが大きくなるほど自車両が前方障害物に接触する可能性は低くなる。また、自車両と前方障害物とが略同一の速度で走行している場合、つまり、相対速度Ｖｓが小さい場合には、自車両が前方障害物に接触する可能性は低く、相対速度Ｖｓが大きくなるにつれて、相対速度Ｖｓ分だけ自車両の制動停止距離Ｌｓが長くなり、自車両が前方障害物に接触する可能性は高くなる。
このため、前方障害物との接触の可能性の度合いは、相対速度Ｖｓに応じた車両の制動停止距離をＬｓとすると、Ｌｓ／Ｌの値にて表すことができる。
また、自車速Ｖが大きいほど、単位時間当たりに走行する距離が長くなり、ドライバーの不注意によりブレーキ操作やハンドル操作が遅れると、その遅れ分の距離だけ車両の停止距離が長くなり自車両が前方障害物に接触する可能性が高くなる。
【００２５】
そこで、前方障害物との接触の可能性の度合いＸを次のように決める。
Ｘ＝ｆ（Ｖ，Ｖｓ）・Ｌｓ／Ｌ
ここで、ｆ（Ｖ，Ｖｓ）は、自車速Ｖおよび相対速度Ｖｓに応じた重み付け係数であり、相対速度Ｖｓが大きくなるほど、また、自車速Ｖが大きくなるほど大きな値となるように設定されている。
従って、各センサ出力に基づいてこの度合いＸを算出し、算出した度合いＸと予め設定した基準値Ｘ０とを比較して、度合いＸが基準値Ｘ０より大きいときに車両が前方障害物と接触する可能性ありと判断する。
【００２６】
図２の制御ルーチンの説明に戻り、ステップＳ１２の判断が「ＮＯ」、つまり、車両が前方障害物と接触する可能性がなく、自車両が前方の障害物に対して横方向への緊急回避転舵制御が必要でないと判断した場合には、そのまま本制御ルーチンを一旦抜ける。
本制御ルーチンは、所定の周期で繰り返し実行される。そして、上述した処理が繰り返され、ステップＳ１２の判断が「ＹＥＳ」、つまり、車両が前方障害物と接触する可能性があり、自車両が前方の障害物に対して横方向への緊急回避転舵制御が必要であると判断した場合には、その処理をステップＳ１３に進める。
【００２７】
ステップＳ１３では、車両進行方向を確認する。ここでは、ヨーレートセンサ４５からのヨーレートγ、横加速度センサ４６からの横加速度Ｇｙ、車速センサ４４からの車速Ｖに基づいて、車両が前方障害物に対して左右どちら方向に進んでいるのか判断する。
続いて、ステップＳ１４に進み、その進行方向における各車輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrrの横力（コーナリングフォース）が最大となる転舵角をそれぞれ算出する。
ここで、車輪Ｗの横力が最大となる転舵角δの算出について詳述する。
【００２８】
図３に示すように、車輪Ｗの横力ＣＦは、車輪のスリップ角α（車輪の進行方向に対する車輪の向きの角度）に応じて変化する。この場合、車輪横力ＣＦは、車輪スリップ角αが小さいときは、スリップ角αが大きくなるにしたがって増大するが、所定のスリップ角α０を境にして減少するという特性を有する。そこで、本実施形態においては、最大の車輪横力ＣＦｍａｘが得られる車輪スリップ角α０を目標車輪スリップ角α＊として転舵制御装置４０内の記憶素子に記憶しておき、障害物接触回避時には、実際の車輪スリップ角αが目標車輪スリップ角α＊になるように転舵角を制御する。
【００２９】
また、車輪横力ＣＦと車輪スリップ角αとの関係は、車輪Ｗの接地荷重によっても変化する。従って、接触回避時に車両に横加速度Ｇｙが発生した場合には、荷重移動により左右輪Ｗの接地荷重分担が変動し車輪横力ＣＦが変化する。
図４は、荷重移動により接地荷重バランスが左輪Ｗfr，Ｗrr側に偏っている状態を表し、（ａ）は、各車輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrrに最大横力が発生するように転舵したときの車輪最大横力ＣＦflmax，ＣＦfrmax，ＣＦrlmax，ＣＦrrmaxと車輪スリップ角αfl０，αfr０，αrl０，αrr０を表し、（ｂ−１），（ｂ−２），（ｂ−３），（ｂ−４）は、この荷重バランスにおける各車輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrrの車輪横力ＣＦfl，ＣＦfr，ＣＦrl，ＣＦrrの大きさと車輪スリップ角αfl，αfr，αrl，αrrとの関係を表したものである。
【００３０】
この場合、車輪Ｗの接地荷重が変化すると車輪横力ＣＦが最大となるスリップ角α０も微妙に変化する。
そこで、４輪独立転舵機構を備える本実施形態においては、各車輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrrごとに接地荷重の変動に応じて、車輪横力ＣＦfl，ＤＦfr，ＣＦrl，ＣＦrrが最大となる車輪スリップ角αfl０，αfr０，αrl０，αrr０を目標車輪スリップ角αfl＊，αfr＊，αrl＊，αrr＊として設定する。
接地荷重は、各車輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrrごとに接地荷重センサを設けて接地荷重を検出してもよいが、本実施形態においては、ヨーレートセンサ４５の検出信号γで左右の接地荷重分担を推測する。
そして、各車輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrrごとにヨーレートγに応じた目標スリップ角αfl＊，αfr＊，αrl＊，αrr＊を予め参照テーブ等に記憶しておき、検出したヨーレートγから参照テーブルを参照して目標スリップ角αfl＊，αfr＊，αrl＊，αrr＊を決定するようにする。
【００３１】
この接触回避転舵制御ルーチンにおいては、最終的には４輪の目標転舵角δfl＊，δfr＊，δrl＊，δrr＊を算出して制御するが、その算出にあたっては次のように行う。
まず、車体のスリップ角βを以下の式により求める。
β＝∫（Ｇｙ／Ｖ−γ）ｄｔ
Ｇｙ：横加速度、Ｖ：車速、γ：ヨーレート
次に、実際の車輪スリップ角αfl，αfr，αrl，αrrを以下の式により求める。
αfl＝β＋ａｆ・γ／Ｖ−δfl
αfr＝β＋ａｆ・γ／Ｖ−δfr
αrl＝β−ａｒ・γ／Ｖ−δrl
αrr＝β−ａｒ・γ／Ｖ−δrr
ａｆ：車両重心点と前輪車軸間の距離、ａｒ：車両重心点と後輪車軸間の距離
δfl：左前輪の実転舵角、δfr：右前輪の実転舵角、
δrl：左後輪の実転舵角、δrr：右後輪の実転舵角
【００３２】
次に、実車輪スリップ角αfl，αfr，αrl，αrrと目標車輪スリップ角αfl＊，αfr＊，αrl＊，αrr＊との偏差Δαfl，Δαfr，Δαrl，Δαrrを以下の式により求める。
Δαfl＝αfl＊−αfl
Δαfr＝αfr＊−αfr
Δαrl＝αrl＊−αrl
Δαrr＝αrr＊−αrr
最後に、実転舵角δfl，δfr，δrl，δrrに車輪スリップ角の偏差Δαfl，Δαfr，Δαrl，Δαrrを加算することで目標転舵角δfl＊，δfr＊，δrl＊，δrr＊を算出する。
δfl＊＝δfl＋Δαfl
δfr＊＝δfr＋Δαfr
δrl＊＝δrl＋Δαrl
δrr＊＝δrr＋Δαrr
【００３３】
こうして目標転舵角δfl＊，δfr＊，δrl＊，δrr＊が算出されると、次のステップＳ１５にて転舵アクチュエータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを駆動制御して、車輪の転舵角を目標転舵角δfl＊，δfr＊，δrl＊，δrr＊にする。
この結果、車輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrrは、横力が最大となる方向に転舵され、素早く横加速度が得られて前方障害物から横方向に移動する。
続いて、ステップＳ１６にて、前方障害物からの回避が完了したか否かを判断し、回避完了するまでステップＳ１１からの処理を繰り返す。
この場合、車両が横方向に移動するにつれて車輪スリップ角αfl，αfr，αrl，αrrが減少するが、この処理を繰り返すことにより、４輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrrは、常に最大横力が得られる転舵角δfl＊，δfr＊，δrl＊，δrr＊に時々刻々と調整される。
【００３４】
以上説明した本実施形態の接触回避転舵制御ルーチンによれば、前方障害物との接触の可能性があると判断している期間は、４輪独立してその横力が最大となる転舵角に制御するため、４輪Ｗに発生する横力ＣＦを最大限に利用して素早く大きな車両横加速度を発生させることができる。この結果、従来装置のように車両の横加速度の発生が遅れることが無く、前方障害物との接触回避能力が向上する。
しかも、横力が最大となる車輪スリップ角を求め、その車輪スリップ角が得られるように転舵角を算出して転舵制御を行うことで、簡単に車輪に最大の横力を発生させることができる。
更に、車両横加速度の発生により左右の接地荷重のバランスが変化しても、その接地荷重の変化分を考慮して目標スリップ角を算出しているため、いっそう接触回避能力が高いものとなる。また、接地荷重のバランス変化をヨーレート検出値γで推定しているため、接地荷重センサといった特別なセンサを新たに設ける必要がなく、コスト増を招かない。
【００３５】
以上、本実施形態の転舵装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
例えば、本実施形態では、接触回避転舵制御を４輪独立転舵装置に適用しているが、左右の前輪および左右の後輪を連結して前後輪独立して転舵する方式の転舵装置に適用することができる。その一例として、第２実施形態の転舵装置について以下説明する。
【００３６】
図５は、第２実施形態として転舵装置の概略構成を表す。この転舵装置においては、先に説明した実施形態（第１実施形態と呼ぶ）における転舵アクチュエータ１５に代えて、以下の構成を設けたものである。従って、以下の説明においては、先の第１実施形態と同じ構成については同一符号を付して説明を省略する。
この転舵装置においては、前輪転舵用の転舵機構２０Ａと後輪転舵用の転舵機構２０Ｂとを備える。
前輪転舵用の転舵機構２０Ａは、左右の駆動アーム１６ａ，１６ｂの車両中央側端を、ピン２１ａ，２１ｂによりラックバー２２Ａの両端に揺動可能に連結し、電動モータと減速機構とからなる転舵アクチュエータ２３Ａの出力を、その出力軸２４Ａに設けたピニオンギア２５Ａを介してラックバー２２Ａに伝達するように構成される。この場合、転舵アクチュエータ２３Ａの回転力は、ラックバー２２Ａの軸線方向の力に変換され、ナックル１４ａ，１４ｂを介して前輪Ｗfl，Ｗfrを左右に転舵する。この転舵アクチュエータ２３Ａは、転舵制御装置４０からの制御信号により駆動回路２７Ａにより駆動制御される。また、出力軸２４Ａには、その回転角を検出して実転舵角δとして出力する車輪舵角センサ２６Ａが設けられる。
【００３７】
同様に、後輪転舵用の転舵機構２０Ｂは、左右の駆動アーム１６ｃ，１６ｄの車両中央側端を、ピン２１ｃ，２１ｄによりラックバー２２Ｂの両端に揺動可能に連結し、電動モータと減速機構とからなる転舵アクチュエータ２３Ｂの出力を、その出力軸２４Ｂに設けたピニオンギア２５Ｂを介してラックバー２２Ｂに伝達するように構成される。この場合、転舵アクチュエータ２３Ｂの回転力は、ラックバー２２Ｂの軸線方向の力に変換され、ナックル１４ｃ，１４ｄを介して後輪Ｗrl，Ｗrrを左右に転舵する。この転舵アクチュエータ２３Ｂは、転舵制御装置４０からの制御信号により駆動回路２７Ｂにより駆動制御される。また、出力軸２４Ｂには、その回転角を検出して実転舵角δとして出力する車輪舵角センサ２６Ｂが設けられる。
【００３８】
そして、この第２実施形態の転舵装置においても、上述した接触回避転舵制御と同様に最大横力が発生するスリップ角を前輪側と後輪側とで記憶しておき、接触回避転舵時においては、このスリップ角が得られるように転舵角を制御する。
例えば、図６に示すように、前輪側と後輪側とでは、車輪スリップ角αに対する車輪横力ＣＦの特性が異なる。そこで、２輪モデルを考えて、前輪側と後輪側とで別々に、最大の車輪横力ＣＦfmax，ＣＦrmaxが得られる車輪スリップ角αｆ０，αｒ０を、目標車輪スリップ角αｆ＊，αｒ＊として記憶しておき、上述した接触回避転舵制御において使用する。
つまり、第１実施形態の接触回避転舵制御ルーチンのステップＳ１４における転舵角の算出を４輪別に行わずに前輪・後輪別に行う。この場合、第１実施形態と同様に、車体スリップ角β、前後輪の実車輪スリップ角αｆ，αｒ、前後輪の目標車輪スリップ角αｆ＊，αｒ＊から前後輪の目標転舵角δｆ＊，δｒ＊を算出して転舵するようにする。
【００３９】
この第２実施形態においては、左右の荷重移動に対する目標スリップ角の調整は行わないものの、第１実施形態と同様に、車輪横力ＣＦを最大限に利用して素早く大きな車両横加速度を発生させることができ、前方障害物との接触回避能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態に係る転舵装置の全体構成図である。
【図２】接触回避転舵制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図３】車輪スリップ角と車輪横力との関係を表す特性図である。
【図４】車輪スリップ角と車輪横力発生状況とを表す説明図である。
【図５】第２実施形態に係る転舵装置の全体構成図である。
【図６】前後輪における車輪スリップ角と横力との関係を表す特性図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，２０Ａ，２０Ｂ…転舵機構、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ…ナックル、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ…サスペンション、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，２３Ａ，２３Ｂ…転舵アクチュエータ、４０…転舵制御装置、４１…ハンドル操舵角センサ、４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，２６Ａ，２６Ｂ…車輪舵角センサ、４４…車速センサ、４５…ヨーレートセンサ、４６…横加速度センサ、４７…前方障害物検知センサ、Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrr…車輪。
【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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