(57)【要約】【課題】違和感のない後輪操舵を可能とする後輪操舵制御装置を提供する。【解決手段】ハンドル操作による前輪操舵の他に、後輪操舵可能な前後輪操舵車両に用いられる後輪操舵制御装置であって、ＥＣＵ１４は、目標ヨーレイト演算器３０により車両の横加速度Ｇyと車速Ｖとに基づいて目標ヨーレイトγtを演算し、この目標ヨーレイトγtと実ヨーレイトγとの差に基づいて後輪操舵角を制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後輪操舵車両に用いられる後輪操舵制御装置であって、
車両の横加速度を検出する横加速度検出手段と、
車両のヨーレイトを検出するヨーレイト検出手段と、
車両の走行速度を検出する車速検出手段と、
前記横加速度検出手段により検出した横加速度と前記ヨーレイト検出手段により検出したヨーレイトとが、車速検出手段により検出した車速に基づく一定の相関関係となるように後輪操舵角を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする後輪操舵制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記横加速度検出手段により検出された横加速度と前記車速検出手段により検出された車速に基づいて目標ヨーレイトを演算し、該目標ヨーレイトと前記ヨーレイト検出手段により検出された実ヨーレイトとの偏差に応じて後輪操舵角を制御することを特徴とする請求項１に記載の後輪操舵制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記ヨーレイト検出手段により検出されたヨーレイトと前記車速検出手段により検出された車速とに基づいて目標横加速度を演算し、該目標横加速度と前記横加速度検出手段により検出された実横加速度との偏差に応じて後輪操舵角を制御することを特徴とする請求項１に記載の後輪操舵制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は前後輪操舵車両における後輪操舵制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハンドル操作による前輪操舵の他に後輪を操舵可能とした前後輪操舵車両が開発されており、その後輪操舵制御装置には種々の制御方式が採用されている。
例えば、ハンドルの操舵角に応じて、後輪を同相に操舵する後輪操舵制御装置が開発されている。この後輪操舵制御装置では、車両のヨーレイトを抑制しつつ、横加速を増加させることができ、スムーズなレーンチェンジを可能としている（特許文献１）。
【０００３】
また、目標ヨーレイトと実ヨーレイトとの偏差に応じて後輪を操舵する後輪操舵制御装置も開発されている。この後輪操舵制御装置では、車速及びハンドルの操舵角に基づいて目標ヨーレイトを演算し、直進安定性及び後輪操舵による直進時の外乱安定性を確保可能となっている（特許文献２）。
【特許文献１】特開昭６２−８３２４８号公報
【特許文献２】特開平１０−３２４２６４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、上記の特許文献１に記載の後輪操舵制御装置では、コーナリング走行時にアンダーステア状態である場合に、ハンドルの操舵角を増加しても、後輪が操舵角と同じ方向に操舵されるので、後輪操舵によりアンダーステアが増長し、コーナリング性能が低下してしまう。
一方、特許文献２に記載の後輪操舵制御装置では、低μ路面のようにタイヤのグリップ限界が低い場合に、車両の回頭遅れにより、レーンチェンジを素早く行うよう操舵角を必要以上に大きくしてしまう虞がある。このような場合には、ハンドルの操舵角に基づく目標ヨーレイトが実ヨーレイトより大きくなり、オーバステアが増長して、走行が不安定となる虞がある。
【０００５】
本願発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、コーナリング走行時にはアンダーステアを増長させることなく、かつ低μ路ではオーバステアを増長することのないような違和感のない後輪操舵を実現する後輪操舵制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、前後輪操舵車両に用いられる後輪操舵制御装置であって、車両の横加速度を検出する横加速度検出手段と、車両のヨーレイトを検出するヨーレイト検出手段と、車両の走行速度を検出する車速検出手段と、前記横加速度検出手段により検出した横加速度と前記ヨーレイト検出手段により検出したヨーレイトとが、車速検出手段により検出した車速に基づく一定の相関関係となるように後輪操舵角を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２の発明は、請求項１において、前記制御手段は、前記横加速度検出手段により検出された横加速度と前記車速検出手段により検出された車速に基づいて目標ヨーレイトを演算し、該目標ヨーレイトと前記ヨーレイト検出手段により検出された実ヨーレイトとの偏差に応じて後輪操舵角を制御することを特徴とする。
また、請求項３の発明は、請求項１において、前記制御手段は、前記ヨーレイト検出手段により検出されたヨーレイトと前記車速検出手段により検出された車速とに基づいて目標横加速度を演算し、該目標横加速度と前記横加速度検出手段により検出された実横加速度との偏差に応じて後輪操舵角を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の請求項１の変速装置によれば、ハンドル操作に拘わらず、車両の横加速度と実ヨーレイトとが一定の相関関係となるように後輪の操舵が行われるので、コーナリング走行時にアンダーステア状態であるときに、ハンドルを切り増ししてもアンダーステアが増長されることがない。また、ハンドル操作に拘わらず後輪操舵が行われるので、例えば低μ路でレーンチェンジを行ったときに、ハンドルを必要以上に大きく操舵しても、オーバステアが増長されることはない。したがって、これらの場合に違和感のない後輪操舵を実現することができる。
【０００９】
また、本発明の請求項２の変速装置によれば、横加速度と車速とに基づいて目標ヨーレイトが演算され、目標ヨーレイトと実ヨーレイトとの偏差に応じて後輪操舵角が制御されるので、実ヨーレイトと横加速度との相関を一定にするように後輪操舵が行われ、違和感のない後輪操舵を行うことができる。
また、本発明の請求項３の変速装置によれば、実ヨーレイトと車速とに基づいて目標横加速度が演算され、目標横加速度と実横加速度との偏差に応じて後輪操舵角が制御されるので、実ヨーレイトと横加速度との相関を一定にするように後輪操舵が行われ、違和感のない後輪操舵を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき説明する。
図１は、本発明の後輪操舵制御装置を適用した前後輪操舵車両の概略構成図である。
図１に示すように、車両１は、例えばパワーステアリングシリンダ２及び図示しないラック＆ピニオン機構を含んだ、ハンドル４の操作に応じて前輪ＦＷL、ＦＷRを操舵する前輪操舵ユニット６と、液圧シリンダからなる後輪操舵アクチュエータ８によって後輪ＲＷL、ＲＷRを操舵する後輪操舵ユニット１０とを備えている。
【００１１】
後輪操舵アクチュエータ８には、電磁弁１２が組み合わされており、該電磁弁１２のソレノイドは、コントロールユニット（ＥＣＵ、本発明の制御手段に該当する）１４に電気的に接続されている。また、後輪操舵アクチュエータ８には、液圧源を含む図示しない液圧給排回路が電磁弁１２を介して接続されている。後輪操舵ユニット１０では、ＥＣＵ１４からの制御信号に基づき電磁弁１２が開閉作動されることで、後輪操舵アクチュエータ８に液圧を給排することができる。後輪操舵アクチュエータ８は、給排される圧液量に従って、後輪ＲＷL、ＲＷRの操舵角を可変する。したがって、上述した後輪操舵ユニット１０の作動により可変される後輪ＲＷL、ＲＷRの操舵角は、ＥＣＵ１４から電磁弁１２に出力される制御信号により制御される。
【００１２】
車両１には、横加速度Ｇyを検出する横加速度センサ１６、車速Ｖを検出する車速センサ１８及び実ヨーレイトγを検出するヨーレイトセンサ２０が備えられており、各センサ１６、１８、２０により検出された各情報は、コントロールユニット（ＥＣＵ）１４に入力される。
図２は、ＥＣＵ１４における後輪操舵制御の制御ブロック図である。
【００１３】
図２に示すように、ＥＣＵ１４は、後輪制御情報を演算する後輪制御ロジックを実行する目標ヨーレイト演算器３０、減算部３１、符号反転部３２を有するとともに、ゲイン部３３及び後輪操舵制御部３４を備えている。
目標ヨーレイト演算器３０は、横加速度Ｇy及び車速Ｖに基づいて、目標ヨーレイトγtを演算する。
【００１４】
減算部３１は、目標ヨーレイト演算器３０により演算された目標ヨーレイトγtと実ヨーレイトγとの偏差を求める。
符号反転部３２は、減算部３１により演算された偏差の符号を反転する。
ゲイン部３３は、符号反転部３２の出力値に、あらかじめ適宜設定されたゲインを掛ける。
【００１５】
後輪操舵制御部３４はゲイン部３３からの出力値に基づいて後輪操舵角Ｔrwを演算し、後輪操舵角Ｔrwを実現する制御信号を電磁弁１２に出力する。
図３は、ＥＣＵ１４における後輪制御ロジックを示すフローチャートであり、以下、図３に基づいて、後輪操舵角Ｔrwの制御情報の出力要領について詳述する。
後輪操舵制御ロジックを開始すると、始めにステップＳ１０では、横加速度センサ１６から横加速度を入力する。そして、ステップＳ２０に進む。
【００１６】
ステップＳ２０では、車速センサ１８から車速Ｖを入力する。そして、ステップＳ３０に進む。
ステップＳ３０では、目標ヨーレイト演算器３０において、次式（１）に表される伝達関数により目標ヨーレイトγtを演算する。
【００１７】
【数１】
2009090851.tif 000003
【００１８】
ここで、ｍは車重、ｌはホイールベース、ｌ（ｆ）は重心から前輪側のホイールベース、ｌ（ｒ）は重心から後輪側のホイールベース、Ｉはヨー慣性、ｓはラプラス演算子、Ｋrは後輪コーナリングパワーである。なお、後輪コーナリングパワーＫrは、後輪ＲWR、ＲWLの特性を示す指標であり、適宜設定される。Ｋrを大きくすればグリップ力の高いタイヤに、Ｋrを小さくすればグリップ力の低いタイヤの特性となる。
そして、ステップＳ４０に進む。
【００１９】
ステップＳ４０では、ヨーレイトセンサ２０から実ヨーレイトγを入力する。そして、ステップＳ５０に進む。
ステップＳ５０では、ステップＳ３０において目標ヨーレイト演算器３０で演算した目標ヨーレイトγtと、ステップＳ４０において入力した実ヨーレイトγとの偏差（γt−γ）を演算する。そして、ステップＳ６０に進む。
【００２０】
ステップＳ６０では、ステップＳ５０において演算した偏差（γt−γ）の符号を反転し、この演算結果である−（γt−γ）を、後輪操舵角Ｔrwの制御情報としてゲイン部３３を介し後輪操舵制御部３４に出力して、本ルーチンをリターンする。
上記のように制御することで、本実施形態では、車両の横加速度Ｇy及び車速Ｖから目標ヨーレイトγtを演算し、この目標ヨーレイトγtと実ヨーレイトγとの差に応じて後輪の操舵を行う。詳しくは、目標ヨーレイトγtに対し実ヨーレイトγが小さい場合は後輪操舵角Ｔrwを小さく、目標ヨーレイトγtに対し実ヨーレイトγが大きい場合は後輪操舵角Ｔrwを大きくするように制御する。ここで、目標ヨーレイトγtは、ハンドルの操作角に拘わらず横加速度Ｇyと車速Ｖに基づいて演算される。即ち、ＥＣＵ１４では、実ヨーレイトγと横加速度Ｇyとが、車速Ｖに基づく一定の相関関係となるように後輪操舵角Ｔrwが制御される。
【００２１】
図４は、コーナリング時の車両の移動軌跡を示す説明図である。また図５は、低μ路におけるレーンチェンジ時の車両の移動軌跡を示す説明図である。
例えばコーナリング時にアンダーステア状態となったときに、上述の特許文献１に記載されている後輪操舵制御装置を採用している車両では、図４（Ｂ）に示すように、後輪操舵によってアンダーステアが増長されてしまう。これに対し、本実施形態では、車両１の横加速度Ｇy及び車速Ｖから目標ヨーレイトγtを演算し、この目標ヨーレイトγtと実ヨーレイトγとの差に応じて後輪の操舵を行い、横加速度Ｇyが増加するに伴って後輪操舵角Ｔrwが増加することから、図４（Ａ）に示すように、後輪操舵によってアンダーステアが増長されることがない。したがって、本実施形態では、特許文献１に記載の従来技術よりコーナリング性能を向上させるとともに、コーナリング走行時に違和感のない後輪操舵を実現させることができる。
【００２２】
また、例えば低μ路でレーンチェンジをした場合に、特許文献２に記載されている後輪操舵制御装置を採用している車両では、タイヤのグリップ力が低いことを原因として車両の回頭遅れが発生する。したがって、必要以上にハンドル操作を行う虞があり、図５（Ｂ）に示すように、後輪操舵がオーバステアを増長する方向に働いてしまう。これに対し、本実施形態では、低μ路でレーンチェンジをした場合に必要以上にハンドル操作を行ったとしても、図５（Ａ）に示すように、後輪操舵がオーバステアを増長する方向に働くことはなく、後輪操舵による車両挙動の不安定化を防止することができる。
【００２３】
なお、本実施形態では、ＥＣＵにおいて、横加速度Ｇr及び車速Ｖから目標ヨーレイトγtを演算し、この目標ヨーレイトγtと実ヨーレイトγとの偏差に応じて後輪操舵角Ｔrwを制御するが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、式（１）を逆算して実ヨーレイトγと車速Ｖとから目標横加速度Ｇtを演算し、この目標横加速度Ｇtと実横加速度Ｇrとの偏差に応じて後輪操舵角Ｔrwを制御してもよい。即ち、ハンドル４の操舵角に拘わらず、ヨーレイトγと横角速度Ｇrとが一定の相関関係となるように後輪操舵角Ｔrwを制御すれば、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の後輪操舵装置を適用した車両の操舵装置の概略構成図である。
【図２】本実施形態に係る後輪操舵制御を実行するＥＣＵのブロック図である。
【図３】後輪制御ロジックを示すフローチャートである。
【図４】コーナリング時の車両の移動軌跡を示す説明図である。
【図５】レーンチェンジ時の車両の移動軌跡を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    車両
１０    後輪操舵ユニット
１４    ＥＣＵ
１６    横加速度センサ
１８    車速センサ
３０    ヨーレイトセンサ
【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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