JP2006298168A - 制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車輪の制動力又は駆動力の向上を図ることができる制御装置を提供すること。
【解決手段】 車輪２を初期位置Ｐ０から第１の操舵方向に第１の角度θ１だけ操舵する第１の操舵動作と、その第１の操舵動作の後、車輪２を第１の操舵方向とは反対方向となる第２の操舵方向に第２の角度θ２だけ操舵する第２の操舵動作とを行う。これにより、路面と車輪２の接地面との間の接地状態が改善され、車輪２の制動力又は駆動力の向上を図ることができる。例えば、雪道を走行する場合には、車輪２を左右に操舵することで、路面と車輪２の接地面との間に発生する水膜を外部に押しのけることができるので、路面と車輪２の接地面との間の密着度を高め、その分、制動力又は駆動力の向上を図ることができる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、転舵可能に構成される車輪と、その車輪を操舵駆動するアクチュエータ装置とを有する車両に対し、アクチュエータ装置を作動させ、車輪の操舵動作を制御する制御装置に関し、特に、車輪の制動力又は駆動力の向上を図ることができる制御装置に関するものである。

車輪を制御して、その制動力や駆動力の増加を図る技術としては、例えば、アンチロック制御やトラクションコントロール制御が存在する。アンチロック制御の一従来例では、車両の制動時に、車輪のスリップ率を制御して、車輪のロックを回避することで、過大なブレーキ作動力（例えば、ブレーキ圧）に起因する車輪の制動力の低下を防止している（例えば、特許文献１）。

また、トラクションコントロール技術の一従来例では、駆動力がデファレンシャル機構を介して左右の車輪（駆動輪）に伝達される構造において、駆動輪の一方がスリップした場合に、そのスリップしている駆動輪を制動して駆動トルクを滅殺することで、他方の駆動輪に駆動トルクが伝達されなくなることを防止している（例えば、特許文献２）。
特開平５−１５５３２５号公報 特開２００４−１２３０８４号公報

しかしながら、上述した従来の技術のように、車輪のスリップを抑制することで制動力又は駆動力の向上を図るという技術では、制動力又は駆動力の向上に限界があるという問題点があった。即ち、制動力又は駆動力は、車輪が走行する路面状態（例えば、摩擦係数μ）に依存するため、従来の技術では、路面状態によって定まる制動力又は駆動力の最大値を越えることができない。

本発明は、上述した事情を背景として、車輪の制御技術に関する新たな手法を提供するためになされたものであり、車輪の制動力又は駆動力の向上を図ることができる制御装置を提供することを目的としている。

この目的を達成するために、請求項１記載の制御装置は、転舵可能に構成される車輪と、その車輪を操舵駆動するアクチュエータ装置とを有する車両に対し、前記アクチュエータ装置を作動させ、前記車輪の操舵動作を制御するものであり、前記アクチュエータ装置を作動させ、前記車輪を第１の操舵方向に第１の角度だけ操舵する第１の操舵動作と、その第１の操舵動作の後に前記第１の操舵方向とは反対方向となる第２の操舵方向に第２の角度だけ操舵する第２の操舵動作とを実行するアクチュエータ作動手段を備えている。

請求項２記載の制御装置は、請求項１記載の制御装置において、前記車輪が制動状態にあるか否かを判断する制動判断手段を備え、前記アクチュエータ作動手段は、前記制動判断手段により前記車輪が制動状態にあると判断された場合に、前記アクチュエータ装置を作動させる。

請求項３記載の制御装置は、請求項１又は２に記載の制御装置において、前記車両の対地速度を検出する対地速度検出手段と、前記車輪の回転速度を検出する回転速度検出手段と、それら対地速度検出手段および回転速度検出手段により検出された対地速度および回転速度に基づいて前記車輪のスリップ率を算出するスリップ率算出手段と、前記車輪のスリップ領域に対応するスリップ率を記憶するスリップ領域記憶手段と、そのスリップ領域記憶手段に記憶されたスリップ率と前記スリップ率算出手段により算出されたスリップ率とに基づいて前記車輪がスリップ領域にあるか否かを判断する状態判断手段とを備え、前記アクチュエータ作動手段は、前記状態判断手段により前記車輪がスリップ領域にあると判断された場合に前記アクチュエータ装置を作動させる。

請求項４記載の制御装置は、請求項３記載の制御装置において、前記第１及び第２の角度をそれぞれ決定する角度決定手段を備え、その角度決定手段は、前記スリップ率算出手段により算出された前記車輪のスリップ率の値に基づき前記第１及び第２の角度を決定する。

請求項５記載の制御装置は、請求項３記載の制御装置において、前記第１及び第２の操舵動作に要する時間をそれぞれ決定する時間決定手段を備え、その時間決定手段は、前記対地速度検出手段により検出された前記車両の対地速度の値または前記スリップ率算出手段により算出された前記車輪のスリップ率の値の少なくとも一方に基づいて前記第１及び第２の操舵動作に要する時間を決定する。

請求項６記載の制御装置は、請求項１から５のいずれかに記載の制御装置において、前記車両が前記車輪を複数備えると共に、前記アクチュエータ装置が前記複数の車輪をそれぞれ独立に操舵駆動可能に構成され、前記アクチュエータ作動手段は、前記第１及び第２の操舵動作が前記複数の車輪ごとに独立に実行されるように、前記アクチュエータ装置を作動させるものである。

請求項７記載の制御装置は、転舵可能に構成される車輪と、その車輪を操舵駆動するアクチュエータ装置とを有する車両に対し、前記アクチュエータ装置を作動させ、前記車輪の操舵動作を制御するものであり、前記車輪がスリップ領域にあるか否かを判断する状態判断手段と、前記状態判断手段により前記車輪がスリップ領域にあると判断された場合に、前記車輪を操舵操作するために運転者が操作する操作部の操作状態に関わらず、前記アクチュエータ装置を作動させ、前記車輪を操舵させる第１のアクチュエータ作動手段と、前記状態判断手段により前記車輪がスリップ領域にないと判断された場合に、前記第１のアクチュエータ作動手段により操舵された車輪が、前記操作部の操作状態に応じた操舵位置まで操舵されるように、前記アクチュエータ装置を作動させる第２アクチュエータ作動手段とを備えている。

請求項１記載の制御装置によれば、アクチュエータ作動手段を備え、このアクチュエータ作動手段によりアクチュエータ装置を作動させることで、車輪を操舵させることができる。このように、車輪を操舵することで、路面と車輪の接地面との間の接地状態を改善して、車輪の制動力又は駆動力の向上を図ることができるという効果がある。

即ち、本発明によれば、車輪を操舵することで、制動又は駆動の妨げとなる路面上の物体を路面と車輪の接地面との間から外部に押しのけることができるので、その分、路面と車輪の接地面との間の密着度を高める（接地状態を改善する）ことができ、制動力又は駆動力の向上を図ることができる。

具体的な事例としては、例えば、雪道を走行する場合が例示される。この場合には、車輪を操舵することで、路面と車輪の接地面との間に発生する水膜を外部に押しのけることができるので、路面と車輪の接地面との間の密着度を高め、その分、制動力又は駆動力の向上を図ることができる。

また、本発明によれば、車輪を操舵することで、路面の表面を破壊して新たな路面を露出させ、車輪の接地面を新鮮な路面に接地させることができるので、その分、路面と車輪の接地面との間の密着度を高め（接地状態を改善して）、制動力又は駆動力の向上を図ることができる。

具体的な事例としては、例えば、非舗装路面を走行する場合が例示される。この場合には、車輪を操舵することで、路面の凹凸を破壊して、下層から新たな路面を露出させる、或いは、平坦な路面に整地することができるので、路面と車輪の接地面との密着度を高め、その分、制動力又は駆動力の向上を図ることができる。

また、本発明によれば、車輪を操舵することで、車輪の接地面を操舵方向に変形させ、路面との接地面積の増加（接地状態の改善）を図ることができるので、その分、制動力又は駆動力の向上を図ることができる。

更に、本発明によれば、上述したように、車輪を操舵することで、路面上の物体を路面と車輪の接地面との間から外部に押しのけることができるが、この場合には、物体を押しのけるための抵抗力が発生するので、かかる抵抗力を制動力又は駆動力として利用することでき、その分、制動力又は駆動力の向上を図ることができる。

請求項２記載の制御装置によれば、請求項１記載の制御装置の奏する効果に加え、車輪が制動状態にあるか否かを判断する制動判断手段を備え、その制動判断手段により車輪が制動状態にあると判断された場合に、アクチュエータ作動手段がアクチュエータ装置を作動させる、即ち、車輪が制動状態になると、車輪が第１の方向及び第２の方向へ操舵され、路面と車輪の接地面との間の接地状態が改善されるので、車輪の制動力を効率的に向上させることができるという効果がある。

また、この場合には、車輪がスリップ領域にあるか否かを判断する必要がなく、処理を簡素化することができるので、制御装置の制御負荷を軽減して、素早い制御が可能になるという効果がある。

請求項３記載の制御装置によれば、請求項１又は２に記載の制御装置の奏する効果に加え、車輪のスリップ率を算出するスリップ率算出手段と、車輪のスリップ領域に対応するスリップ率を記憶するスリップ領域記憶手段と、そのスリップ領域記憶手段に記憶されたスリップ率とスリップ率算出手段により算出されたスリップ率とに基づいて車輪の運動特性がスリップ領域にあるか否かを判断する状態判断手段とを備え、アクチュエータ作動手段によるアクチュエータ装置の作動は、車輪の運動特性がスリップ領域にあると状態判定手段により判断された場合に行われるので、車輪の制動力又は駆動力の向上を効率的に図ることができるという効果がある。

即ち、車輪の運動特性が非スリップ状態にあるということは、スリップ率が増加するに従って路面から車輪の接地面に働く制動力又は駆動力も増加する状態にあるということなので、この場合には、本発明の車輪制御（操舵制御）を適用しなくとも、加減速時における車輪の制動力又は駆動力を最大とすることができる。

一方、車輪の運動特性がスリップ状態にあるということは、スリップ率が増加するに従って路面から車輪の接地面に働く制動力又は駆動力が減少する状態にあるということであり、この状態のまま加減速したのでは、スリップ率が更に増加して、路面から車輪の接地面に働く制動力又は駆動力の減少を招く。

そこで、本発明のように、アクチュエータ作動手段によるアクチュエータ装置の作動を車輪の運動特性がスリップ状態にあると判断された場合に行うことで、路面と車輪の接地面との接地状態を改善して、車輪のグリップを回復（スリップ状態から非スリップ状態へ遷移）させることで、制動力又は駆動力の向上を効率的に図ることができる。

請求項４記載の制御装置によれば、請求項３記載の制御装置の奏する効果に加え、第１及び第２の角度をそれぞれ決定する角度決定手段を備え、その角度決定手段は、スリップ率算出手段により算出された車輪のスリップ率の値に基づいて第１及び第２の角度を決定するので、制動力又は駆動力を適切に向上させることができるという効果がある。

例えば、車輪のスリップ率の値が大きい場合には、車輪のグリップを大きく回復させる必要があるという知見に基づき、車輪のスリップ率の値が大きいほど第１及び第２の角度が大きくなるように決定することで、グリップ回復効果をより大きく発揮させることができる。その結果、制動力又は駆動力のより一層の向上を図ることができるという効果がある。

一方、例えば、車輪のスリップ率の値が大きいほど第１及び第２の角度が小さくなるように決定する場合には、スリップ率の値が大きくなり、車両の挙動が不安定な状態となるに従って、車輪の操舵をより小さな角度で行うことができる。これにより、例えば、スリップ率の値が大きな状態から車輪のグリップが急激に回復した場合でも、車両の左右への旋回力が急激に上昇することを抑制することができるので、車両の挙動変化をより小さくして、操舵制御を安全に行う（制動力又は駆動力を安全に発揮させる）ことができるという効果がある。

請求項５記載の制御装置によれば、請求項３記載の制御装置の奏する効果に加え、第１及び第２の操舵動作に要する時間をそれぞれ決定する時間決定手段を備え、その時間決定手段は、対地速度検出手段により検出された車両の対地速度の値またはスリップ率算出手段により算出された車輪のスリップ率の値に少なくとも一方に基づいて第１及び第２の操舵動作に要する時間を決定するので、制動力又は駆動力を適切に向上させることができるという効果がある。

例えば、車両の対地速度の値が大きい（速い）場合には、車輪が単位時間当たりに通過する路面上の障害物の量が多くなるため、車輪の操舵動作が単位時間当たりにより多く行われるように、その作動周期を短い時間とする必要があるという知見に基づき、車両の対地速度の値が大きいほど前記時間が短くなるように決定することで、路面と車輪の接地面との間からより多くの障害物を押しのけることができ、その結果、制動力又は駆動力のより一層の向上を図ることができるという効果がある。

一方、例えば、車輪のスリップ率の値が大きいほど前記時間が短くなるように決定することで、スリップ率の値が大きくなり、車両の挙動が不安定な状態となるに従って、車輪をより短時間で操舵させることができる。これにより、スリップ率の値が大きくなるに従って、車輪のグリップをより短時間に回復させる（スリップ領域から非スリップ領域へ遷移させる）ことができ、その結果、車両を安定な状態により早期に移行させることができるという効果がある。

また、車輪のスリップ率の値が大きいほど前記時間が短くなるように決定する場合には、スリップ率の値が比較的小さい領域においては、車輪の操舵がより長い時間をかけて行われるので、その分、アクチュエータ装置や制御の負担を軽減して、装置コストや制御コストの低減することができるという効果がある。特に、車輪のスリップ率が小さいほど第１及び第２の角度が大きくなるように決定される場合に有効となる。

請求項６記載の制御装置によれば、請求項１から５のいずれかに記載の制御装置の奏する効果に加え、車両が車輪を複数備えると共に、アクチュエータ装置が複数の車輪をそれぞれ独立に操舵駆動可能に構成され、アクチュエータ作動手段は、第１及び第２の操舵動作が複数の車輪ごとに独立に実行されるように、アクチュエータ装置を作動させることができる。通常、車両の走行時には、路面と各車輪の接地面との間の接地状態は、車輪毎にそれぞれ異なる接地状態となっているが、この場合でも、接地状態を車輪毎に適切に改善して、車両全体としての制動力又は駆動力の向上を効率的に達成することができるという効果がある。

請求項７記載の制御装置によれば、第１アクチュエータ作動手段を備え、この第１アクチュエータ作動手段によりアクチュエータ装置を作動させることで、車輪を操舵させることができるので、請求項１記載の制御装置と同様の効果を奏する。即ち、車輪を操舵することで、路面と車輪の接地面との間の接地状態を改善して、車輪の制動力又は駆動力の向上を図ることができるという効果がある。

また、第１アクチュエータ作動手段は、状態判定手段により車輪がスリップ領域にあると判断された場合にアクチュエータ装置を作動させるので、請求項４記載の制御装置と同様の効果を奏する。即ち、車輪の制動力又は駆動力の向上を効率的に図ることができるという効果がある。

また、第１アクチュエータ作動手段は、車輪を操舵操作するために運転者が操作する操作部の操作状態に関わらず、車輪を操舵させるので、車両の走行状態（直進中又は旋回中）に依存することなく、路面と車輪の接地面との接地状態を改善して、車輪のグリップを回復させることできるという効果がある。

更に、第２アクチュエータ作動手段は、状態判断手段により車輪がスリップ領域にないと判断された場合に、第１アクチュエータ作動手段により操舵されている車輪が、運転者による操作部の操作状態に応じた操舵位置まで操舵される（復帰される）ように、アクチュエータ装置を作動させるので、車両の挙動の安定化を図ることができるという効果がある。

なお、請求項７記載の第１アクチュエータ作動手段による車輪の操舵とは、第２アクチュエータ作動手段による車輪の操舵が開始されるまでの間、即ち、状態判断手段により車輪がスリップ状態にあると判断されている間、繰り返し実行される動作を意味し、一方、第２アクチュエータ作動手段による車輪の操舵とは、状態判断手段により車輪がスリップ状態にないと判断された際の操舵位置から操作部の操作状態に応じた操舵位置まで復帰する動作を意味する。

以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施の形態における制御装置１００が搭載される車両１を模式的に示した模式図である。なお、図１の矢印ＦＷＤは、車両１の前進方向を示す。また、図１では、全車輪２に所定の舵角が付与された状態が図示されている。

まず、車両１の概略構成について説明する。車両１は、図１に示すように、車体フレームＢＦと、その車体フレームＢＦに支持される複数（本実施の形態では４輪）の車輪２と、それら各車輪２を独立に回転駆動する車輪駆動装置３と、各車輪２を独立に操舵駆動するアクチュエータ装置４とを主に備えている。

本発明における車両１は、制動時や駆動時に、後述する制御装置１００が車輪２の運動特性を監視して、所定の状態（本実施の形態では、スリップ領域）にある車輪２を左右に操舵させることで、路面と車輪２の接地面との間の接地状態を改善して、制動力又は駆動力の向上を達成可能に構成されている。

次いで、各部の詳細構成について説明する。車輪２は、図１に示すように、車両１の進行方向前方側に位置する左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲと、進行方向後方側に位置する左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲとの４輪を備え、これら前後輪２ＦＬ〜２ＲＲは、ステアリング装置２０，３０により操舵可能に構成されている。

ステアリング装置２０，３０は、各車輪２を操舵するための操舵装置であり、図１に示すように、各車輪２を揺動可能に支持するキングピン２１と、各車輪２のナックルアーム（図示せず）に連結されるタイロッド２２と、そのタイロッド２２にアクチュエータ装置４の駆動力を伝達する伝達機構部２３とを主に備えて構成されている。

アクチュエータ装置４は、上述したように、各車輪２を独立に操舵駆動するための操舵駆動装置であり、図１に示すように、４個のアクチュエータ（ＦＬ〜ＲＲアクチュエータ４ＦＬ〜４ＲＲ）を備えて構成されている。運転者がハンドル５１を操作した場合には、アクチュエータ装置４の一部（例えば、前輪２ＦＬ，２ＦＲのみ）又は全部が駆動され、ハンドル５１の操作量に応じた舵角が付与される。

また、運転者によるハンドル操作が行われていない場合であっても、制動時や駆動時に車輪２がスリップ領域に遷移した場合には、その車輪２に対応するアクチュエータ装置４（ＦＬ〜ＲＲアクチュエータ４ＦＬ〜４ＲＲ）が駆動され、車輪２を左右に操舵駆動する。これにより、路面と車輪２の接地面との接地状態を改善して、制動力又は駆動力の向上を図る。

このように、アクチュエータ装置４による車輪２の操舵駆動は、ハンドル５１の操作に起因し、旋回を目的として行われる場合と、ハンドル５１の操作の有無に関わらず、制動力又は駆動力の向上を目的として行われる場合との２種類があり、本実施の形態では前者を旋回制御と称し、後者を操舵制御と称す。なお、操舵制御の詳細については、後述する（図３参照）。

ここで、本実施の形態では、ＦＬ〜ＲＲアクチュエータ４ＦＬ〜４ＲＲが電動モータで構成されると共に、伝達機構部２３がねじ機構で構成される。電動モータが回転されると、その回転運動が伝達機構部２３により直線運動に変換され、タイロッド２２に伝達される。その結果、各車輪２がキングピン２１を揺動中心として揺動駆動され、各車輪２に所定の舵角が付与される。

車輪駆動装置３は、各車輪２を独立に回転駆動するための回転駆動装置であり、図１に示すように、４個の電動モータ（ＦＬ〜ＲＲモータ３ＦＬ〜３ＲＲ）を各車輪２ごとに（即ち、インホイールモータとして）配設して構成されている。運転者がアクセルペダル５３を操作した場合には、各車輪駆動装置３から回転駆動力が各車輪２に付与され、各車輪２がアクセルペダル５３の操作量に応じた回転速度で回転される。

制御装置１００は、上述のように構成された車両１の各部を制御するための制御装置であり、例えば、アクセルペダル５３が操作された場合などには、車輪駆動装置３の駆動制御を行う一方、ハンドル５１や各ペダル５２，５３が操作された場合などには、アクチュエータ装置４の駆動制御（旋回制御、操舵制御）を行う。

また、制御装置１００は、上述したように、各車輪２のスリップ率を監視して、スリップ領域に遷移した車輪２がある場合には、その車輪２が左右に操舵されるように、アクチュエータ装置４の駆動制御（操舵制御）を行う。ここで、図２を参照して、制御装置１００の詳細構成について説明する。

図２は、制御装置１００の電気的構成を示したブロック図である。制御装置１００は、図２に示すように、ＣＰＵ７１、ＲＯＭ７２及びＲＡＭ７３を備え、これらはバスライン７４を介して入出力ポート７５に接続されている。また、入出力ポート７５には、車輪駆動装置３等の複数の装置が接続されている。

ＣＰＵ７１は、バスライン７４により接続された各部を制御する演算装置である。ＲＯＭ７２は、ＣＰＵ７１により実行される制御プログラム（例えば、図３に図示される操舵制御処理のフローチャート）や固定値データ等を格納した書き換え不能な不揮発性のメモリであり、ＲＡＭ７３は、制御プログラムの実行時に各種のデータを書き換え可能に記憶するためのメモリである。

ここで、ＲＯＭ７２には、図２に示すように、摩擦力テーブル７２ａと、振幅角・作動周期テーブル７２ｂとが設けられている。摩擦力テーブル７２ａは、車輪２のスリップ率ｓと車両進行方向摩擦力Ｔとの関係（図４参照）を記憶したテーブルであり、ＣＰＵ７１は、この摩擦力テーブル７２ａの内容に基づいて、車輪２がスリップ領域にあるか否かを判断する。

また、振幅角・作動周期テーブル７２ｂは車輪２のスリップ率ｓと振幅角θ及び作動周期Ｔとの関係（図５参照）を記憶するテーブルであり、ＣＰＵ７１は、後述する操舵制御処理（図３参照）において、振幅角・作動周期テーブル７２ｂの内容に基づいて、車輪２を左右に操舵させる際の操舵角度と作動周期とを決定する。

車輪駆動装置３は、上述したように、各車輪２（図１参照）を回転駆動するための装置であり、各車輪２に回転駆動力を付与する４個のＦＬ〜ＲＲモータ３ＦＬ〜３ＲＲと、それら各モータ３ＦＬ〜３ＲＲをＣＰＵ７１からの命令に基づいて駆動制御する駆動回路（図示せず）とを備えている。

また、アクチュエータ装置４は、上述したように、各車輪２を操舵駆動するための装置であり、各車輪２に操舵駆動力を付与する４個のＦＬ〜ＲＲアクチュエータ４ＦＬ〜４ＲＲと、それら各アクチュエータ４ＦＬ〜４ＲＲをＣＰＵ７１からの命令に基づいて駆動制御する駆動回路（図示せず）とを備えている。

舵角センサ装置３１は、各車輪２の舵角を検出すると共に、その検出結果をＣＰＵ７１に出力するための装置であり、各車輪２の舵角をそれぞれ検出する４個のＦＬ〜ＲＲ舵角センサ３１ＦＬ〜３１ＲＲと、それら各舵角センサ３１ＦＬ〜３１ＲＲの検出結果を処理してＣＰＵ７１に出力する処理回路（図示せず）とを備えている。

なお、本実施の形態では、各舵角センサ３１ＦＬ〜３１ＲＲが各伝達機構部２３にそれぞれ設けられ、その伝達機構部２３において回転運動が直線運動に変換される際の回転数を検出する非接触式の回転角度センサとして構成されている。この回転数は、タイロッド２２の変位量に比例するので、ＣＰＵ７１は、舵角センサ装置３１から入力された検出結果（回転数）に基づいて、各車輪２の舵角を得ることができる。

ここで、舵角センサ装置３１により検出される舵角とは、各車輪２の中心線と車両１（車体フレームＢＦ）の基準線（各線ともに図示せず）とがなす角度であり、車両１の進行方向とは無関係に定まる角度である。

車両速度センサ装置３２は、路面に対する車両１の対地速度（絶対値及び進行方向）を検出すると共に、その検出結果をＣＰＵ７１に出力するための装置であり、前後及び左右方向加速度センサ３２ａ，３２ｂと、それら各加速度センサ３２ａ，３２ｂの検出結果を処理してＣＰＵ７１に出力する処理回路（図示せず）とを備えている。

前後方向加速度センサ３２ａは、車両１（車体フレームＢＦ）の前後方向（図１上下方向）の加速度を検出するセンサであり、左右方向加速度センサ３２ｂは、車両１（車体フレームＢＦ）の左右方向（図１左右方向）の加速度を検出するセンサである。なお、本実施の形態では、これら各加速度センサ３２ａ，３２ｂが圧電素子を利用した圧電型センサとして構成されている。

ＣＰＵ７１は、車両速度センサ装置３２から入力された各加速度センサ３２ａ，３２ｂの検出結果（加速度値）を時間積分して、２方向（前後及び左右方向）の速度をそれぞれ算出すると共に、それら２方向成分を合成することで、車両１の対地速度（絶対値及び進行方向）を得ることができる。

車輪回転速度センサ装置３３は、各車輪２の回転速度を検出すると共に、その検出結果をＣＰＵ７１に出力するための装置であり、各車輪２の回転速度をそれぞれ検出する４個のＦＬ〜ＲＲ回転速度センサ３３ＦＬ〜３３ＲＲと、それら各回転速度センサ３３ＦＬ〜３３ＲＲの検出結果を処理してＣＰＵ７１に出力する処理回路（図示せず）とを備えている。

なお、本実施の形態では、各回転センサ３３ＦＬ〜３３ＲＲが各車輪２に設けられ、各車輪２の角速度を回転速度として検出する。即ち、各回転センサ３３ＦＬ〜３３ＲＲは、各車輪２に連動して回転する回転体と、その回転体の周方向に多数形成された歯の有無を電磁的に検出するピックアップとを備えた電磁ピックアップ式のセンサとして構成されている。

ＣＰＵ７１は、車輪回転速度センサ装置３３から入力された各車輪２の回転速度と、予めＲＯＭ７２に記憶されている各車輪２の外径とから、各車輪２の実際の周速度をそれぞれ得ることができる。

接地荷重センサ装置３４は、各車輪２と路面との間に発生する接地荷重を検出すると共に、その検出結果をＣＰＵ７１に出力するための装置であり、各車輪２の接地荷重をそれぞれ検出するＦＬ〜ＲＲ荷重センサ３４ＦＬ〜３４ＲＲと、それら各荷重センサ３４ＦＬ〜３４ＲＲの検出結果を処理してＣＰＵ７１に出力する処理回路（図示せず）とを備えている。

なお、本実施の形態では、各荷重センサ３４ＦＬ〜３４ＲＲがピエゾ抵抗型の３軸荷重センサとして構成されている。これら各荷重センサ３４ＦＬ〜３４ＲＲは、各車輪２のサスペンション軸（図示せず）上に配設され、上述した接地荷重を車両１の前後方向、左右方向および垂直方向で検出する。

ＣＰＵ７１は、接地荷重センサ装置３４から入力された各荷重センサ３４ＦＬ〜３４ＲＲの検出結果（接地荷重）より、各車輪２の接地面における路面の摩擦係数μを得ることができる。

例えば、前輪２ＦＬに着目すると、ＦＬ荷重センサ３４ＦＬにより検出された車両１の前後方向、左右方向および垂直方向の荷重がそれぞれＦｘ、Ｆｙ及びＦｚである場合には、前輪２ＦＬの接地面に対応する部分の路面の摩擦係数μは、車両１の進行方向の摩擦係数μｘがＦｘ／Ｆｚにより、車両１の左右方向の摩擦係数μｙがＦｙ／Ｆｚにより、それぞれ算出される。

図２に示す他の入出力装置３５としては、例えば、ハンドル５１、ブレーキペダル５２及びアクセルペダル５３（いずれも図１参照）の操作状態（回転角や踏み込み量、操作速度など）を検出するための操作状態検出センサ装置（図示せず）が例示される。

次いで、図３から図７を参照して、本発明の操舵制御について説明する。なお、操舵制御とは、上述した通り、制動力又は駆動力の向上を図ることを目的として、車輪２を左右に操舵駆動するための制御であり、車両１の旋回を目的とする上述した旋回制御と区別される。

図３は、操舵制御処理を示すフローチャートである。この処理は、制御装置１００の電源が投入されている間、ＣＰＵ７１によって繰り返し（例えば、０．５秒間隔で）実行される処理である。

ＣＰＵ７１は、操舵制御処理に関し、まず、現在の車両１の対地速度と、各車輪２の回転速度とをそれぞれ検出し（Ｓ１，Ｓ２）、それら検出された対地速度と回転速度とに基づいて、各車輪２のスリップ率ｓを算出する（Ｓ３）。

なお、上述したように、車両１の対地速度は車両速度センサ装置３２により、各車輪２の回転速度は車輪回転速度センサ装置３３により（いずれも図２参照）、それぞれ検出され、それら各装置３２，３３からＣＰＵ７１に入力される。

また、各車輪２のスリップ率ｓは、車輪２の自由転動時の周速度Ｖｒｆと、車輪２の実際の周速度Ｖｒとを用いて、Ｖｒｆ＞Ｖｒの場合には、ｓ＝（Ｖｒ−Ｖｒｆ）／Ｖｒｆで表され、Ｖｒ＞Ｖｒｆの場合には、ｓ＝（Ｖｒ−Ｖｒｆ）／Ｖｒで表される。

なお、Ｖｒｆは、車輪２の自由転動時（即ち、車輪２と路面との間にスリップが生じない状態で転動していると仮定した場合）の周速度であり、Ｖｒｆ＝Ｖｃ／ｃｏｓθで表される。ここで、Ｖｃは、車両１の対地速度であり、θは、車輪２のスリップ角（車輪２の中心線と車両１の進行方向とがなす角度）である。

また、Ｖｒは、車輪２の実際の周速度であり、上述したように、車輪回転速度センサ装置３３（図２参照）で検出された車輪２の回転速度と、予めＲＯＭ７２に記憶されている車輪２の外径とから算出される。

Ｓ３の処理で各車輪２のスリップ率ｓを算出した後は、このスリップ率ｓと、ＲＯＭ７２に設けられている摩擦力テーブル７２ａ（図２参照）の内容とに基づいて、各車輪２がスリップ領域にあるか否かを判断する（Ｓ４）。ここで、図４を参照して、摩擦力テーブル７２ａの内容について説明する。

図４は、摩擦力テーブル７２ａの内容を模式的に図示した模式図である。図４に示すように、摩擦力テーブル７２ａには、車輪２のスリップ率ｓと車両進行方向摩擦力Ｆとの関係が記憶されている。なお、車両進行方向摩擦力Ｆは、路面から車輪２の接地面に働く車両進行方向の摩擦力である。

図４に示すように、スリップ率ｓが０からｓｂまでの範囲では、スリップ率ｓの増加に伴って車両進行方向摩擦力Ｆも増加するが、スリップ率ｓがｓｂ以上となる範囲では、スリップ率ｓの増加によって車両進行方向摩擦力Ｆが減少し、車輪２がスリップ領域に遷移する。

従って、ＣＰＵ７１は、各車輪２のスリップ率ｓを監視して、そのスリップ率ｓがｓｂ以上であるか否かを確認することで、各車輪２がスリップ領域にあるか否かを判断することができる。

その結果、Ｓ４の処理において、各車輪２がいずれもスリップ領域にはない、即ち、各車輪２がすべて非スリップ領域にあると判断される場合には（Ｓ４：Ｎｏ）、スリップ率ｓの増加と共に車両進行方向摩擦力Ｆ（制動力又は駆動力）も増加する状態にあるということである。

よって、この場合（Ｓ４：Ｎｏ）には、本発明の操舵制御を適用しなくても、加減速時における各車輪２の制動力又は駆動力を最大とすることができるので、Ｓ５からＳ７の処理をスキップして、操舵制御処理を終了する。

一方、Ｓ４の処理において、スリップ領域にある車輪２が一輪でもあると判断される場合には（Ｓ４：Ｙｅｓ）、そのスリップ領域にある車輪２は、スリップ率ｓの増加に伴って車両進行方向摩擦力Ｆ（制動力又は駆動力）が減少する状態にあるということであり、この状態のまま加減速したのでは、スリップ率ｓが更に増加して、路面から車輪２の接地面に働く制動力又は駆動力の減少を招く。

そこで、この場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）には、スリップ領域にあると判断された車輪２の制動力又は駆動力の向上を図るべく、Ｓ５からＳ７の処理へ移行して、上述した操舵制御を実行する。

ここで、操舵制御は、後述するように、車輪２を第１の操舵方向に第１の角度θ１だけ操舵する第１の操舵動作と、その第１の操舵動作の後、車輪２を第１の操舵方向とは反対方向となる第２の操舵方向に第２の角度θ２だけ操舵する第２の操舵動作とを少なくとも実行するものである（図７（ａ）参照）。

これにより、車輪２の接地面と路面との接地状態を改善して、車輪２のグリップを回復（スリップ状態から非スリップ状態へ遷移）させることができ、その結果、制動力又は駆動力の向上を図ることができる。

なお、操舵制御では、第１及び第２の操舵動作が複数（本実施の形態では４輪）の車輪２ごとに独立に実行される。通常、車両１の走行時には、路面と各車輪２の接地面との間の接地状態は、車輪２毎にそれぞれ異なる接地状態となっているので、接地状態を車輪２毎に改善することができれば、車両１全体としての制動力又は駆動力の向上を効率的に達成することができる。

操舵制御では、まず、Ｓ５及び図６の処理を実行し、ＲＯＭ７２に設けられている振幅角・作動周期テーブル７２ｂ（図２参照）の内容に基づいて、車輪２の振幅角θ及び作動周期Ｔを決定する。ここで、図５を参照して、振幅角・作動周期テーブル７２ｂの内容について説明する。

図５は、振幅角・作動周期テーブル７２ｂの内容を模式的に図示した模式図である。振幅角・作動周期テーブル７２ｂには、振幅角θ及び作動周期Ｔが車輪２のスリップ率ｓと車両１の対地速度とにそれぞれ関連付けられて記憶されている。なお、図５には、理解を容易とするために、振幅角・作動周期テーブル７２ｂが縦横等間隔の３行３列９区分に区画されて構成される場合を図示している。

例えば、スリップ率ｓの最小値ｓｂが０．２５であれば（即ち、操舵制御はスリップ率ｓがｓｂ以上の場合に行われる）、図５の下側の行はスリップ率ｓが０．２５以上かつ０．５未満の範囲を、図５の中央の行はスリップ率ｓが０．５以上かつ０．７５未満の範囲を、図５の上側の行はスリップ率ｓが０．７５以上かつ１以下の範囲を、それぞれ表している。

同様に、例えば、操舵制御を行う対地速度の範囲が時速０ｋｍから時速１００ｋｍであれば、図５の左側の列は対地速度が時速０ｋｍ以上かつ時速３４ｋｍ未満の範囲を、図５の中央の列は対地速度が時速３４ｋｍ以上かつ時速６７ｋｍ未満の範囲を、図５の右側の列は対地速度が時速６７ｋｍ以上かつ時速１００以下の範囲を、それぞれ表している。

また、本実施の形態では、振幅角θの「大、中、小」に「９０°、４５°、１０°」が、作動周期Ｔの「長、中、短」に「０．２０秒、０．１５秒、０．１０秒」が、それぞれ対応する。

ここで、本実施の形態では、振幅角θが操舵制御における第１及び第２の角度θ１，θ２の合計値として（θ＝θ１＋θ２）、作動周期Ｔが操舵制御における第１及び第２の操舵動作に要する時間Ｔ１，Ｔ２の合計値として、それぞれ定義されている。また。第１及び第２の角度θ１，θ２の絶対値が互いに同値とされると共に、第１及び第２の操舵動作に要する時間Ｔ１，Ｔ２も互いに同値とされている。

よって、本実施の形態では、振幅角θが「大（又は、中、小）」である場合には、第１及び第２の角度θ１，θ２は、「θ１＝θ２＝４５°（又は、２２．５°、５°）」となる。同様に、作動周期Ｔが「長（又は、中、短）」である場合には、時間Ｔ１，Ｔ２は、「Ｔ１＝Ｔ２＝０．１０秒（又は、０．０７５秒、０．０５秒）」となる。

このように構成された振幅角・作動周期テーブル７２ｂの内容に基づいて、Ｓ５及びＳ６の処理では、振幅角θと作動周期ＴとがＣＰＵ７１により決定される。即ち、車輪２の現在のスリップ率ｓについては、上述したＳ３の処理において既に算出されており、車両１の対地速度については、車両速度センサ装置３２（図２参照）により検出されＣＰＵ７１に入力されている。

よって、ＣＰＵ７１は、Ｓ３の処理において算出された現在のスリップ率ｓと、車両速度センサ装置３２により検出された対地速度とに対応する振幅角θ及び作動周期Ｔを振幅角・作動周期テーブル７２ｂの内容から読み出すことで、各車輪２の振幅角θ及び作動周期Ｔをそれぞれ決定することができる（Ｓ５，Ｓ６）。

なお、本実施の形態では、Ｓ３の処理において算出されたスリップ率ｓが負の値である場合には、そのスリップ率ｓの絶対値で評価する。但し、スリップ率ｓの値が正の場合（即ち、駆動時）と負の場合（即ち、制動時）とで異なるテーブル（振幅角・作動周期テーブル）を有するように構成しても良い。

ここで、Ｓ５の処理では、図５に示すように、車輪２のスリップ率ｓが大きな値である（スリップ率が高い）ほど、振幅角θ（第１及び第２の角度θ１，θ２）が大きな角度として決定される。これは、図６（ａ）に示すように、操舵制御を行った場合には、振幅角θ（即ち、第１及び第２の角度θ１，θ２）が大きな角度となるほど、グリップ回復効果が高まるという知見に基づくものである。

即ち、車輪２のスリップ率ｓが大きな値である（スリップ率が高い）ということは、路面に対する車輪２のスリップがより顕著であり、車輪２のグリップを回復させることが困難な状態にあるといえる。よって、この場合には、グリップを大きく回復させる必要があるので、より大きなグリップ回復効果が得られるように、振幅角θを大きな角度とする（図５及び図６（ａ）参照）。

一方、Ｓ５の処理では、図５に示すように、車両１の対地速度が大きな値であるほど、作動周期Ｔ（時間Ｔ１，Ｔ２）が短い時間として決定される。これは、図６（ｂ）に示すように、操舵制御を行った場合には、作動周期Ｔ（即ち、時間Ｔ１，Ｔ２）が短い時間となるほど、傾きは小さくなり収束するが、グリップ回復効果が高まるという知見に基づくものである。

即ち、車両１の対地速度が大きな値であるということは、車輪２が単位時間当たりに通過する路面上の障害物の量が多いということである。よって、この場合には、路面と車輪２の接地面との間からより多くの障害物を押しのける必要があるので、単位時間当たりにより多くの操舵動作が行われるように、作動周期Ｔを短い時間とする（図５及び図６（ｂ）参照）。

なお、スリップ率ｓが大きな値であり（スリップ率が高く）、かつ、車両１の対地速度が大きい場合には、振幅角θが大きな角度となるが、作動周期θは短い時間となる。よって、車輪２をより短い時間で初期位置Ｐ０（図７（ａ）参照）に復帰させることができるので、車輪２のグリップが突然回復した場合でも、車両１の左右への旋回力が急激に上昇することを抑制することができる。その結果、車両１の挙動変化を小さくして、操舵制御を安全に行うことができる。

Ｓ５及びＳ６の処理において車輪２の振幅角θ及び作動周期Ｔを決定した後は、次いで、Ｓ７の処理へ移行して、これらＳ５及びＳ６の処理で決定した振幅角θ及び作動周期Ｔで車輪２を左右に操舵駆動して（Ｓ７）、この操舵制御処理を終了する。ここで、図７を参照して、Ｓ７の処理で実行される動作を説明する。

図７（ａ）は、車輪２の上面図であり、図７（ｂ）及び図７（ｃ）は、車輪２の側面図である。Ｓ７の処理では、上述した第１及び第２の操舵動作を操舵角θ（θ１，θ２）及び作動周期Ｔ（Ｔ１，Ｔ２）で実行する。

即ち、図７（ａ）に示すように、まず、車輪２を初期位置Ｐ０から第１の操舵方向（本実施の形態では右方向）に第１の角度θ１だけ操舵する第１の操舵動作を時間Ｔ１で行い、次いで、車輪２を第１の操舵方向とは反対方向となる第２の操舵方向（本実施の形態では左方向）に第２の角度θ２だけ操舵する第２の操舵動作を時間Ｔ２で行う。

なお、初期位置Ｐ０とは、Ｓ７の処理中の所定のタイミング（本実施の形態では、Ｓ７の処理を開始するタイミング）における車輪２の中心線の方向に対応する。即ち、運転者が車両１の旋回を目的としてハンドル５１を操作し、そのハンドル５１の操作に起因して、車輪２に所定の舵角が付与されている場合には、その舵角が付与された状態における車輪２の中心線が初期位置Ｐ０となる。

ここで、本実施の形態では、車輪２を第１の操舵方向へ操舵した後、第２の操舵方向へ第２の角度θ２だけ操舵する場合を説明する。但し、第２の操舵方向への車輪２の操舵は、必ずしも第２の角度θ２だけ行われる必要はなく、第２の角度θ２よりも大きな角度（例えば、θ２＋α）だけ行われても良く、或いは、第２の角度θ２よりも小さな角度（例えば、θ２−α）だけ行われても良い。

例えば、Ｓ７の処理中に、ハンドル５１が運転者によって更に操作され、少なくとも第２の操舵動作が完了する前に、車輪２の中心線の方向が初期位置Ｐ０から角度αだけ移動されている場合には、第１の操舵動作により第１の操舵方向に第１の角度θ１だけ操舵された車輪２を、運転者によるハンドル５１の操作状態に応じた操舵位置（即ち、初期位置Ｐ０から角度αだけ移動した位置）まで復帰させる、即ち、第２の操舵動作を第２の操舵方向へ角度αにより補正した角度（即ち、θ２＋α、又は、角度θ２−α）だけ行うように構成しても良い。これにより、運転者によるハンドル５１の操作状態に応じて操舵制御を行うことができるので、車両１の挙動の安定化を図ることができる。

なお、ＣＰＵ７１は、上述したように、舵角センサ装置３１（図２参照）から入力された検出結果に基づいて、各車輪２の舵角を得ることができるので、少なくとも第２の操舵動作が完了する前に上記角度α（即ち、初期位置Ｐ０からの移動量）を算出することで、、上記制御（即ち、運転者によるハンドル５１の操作状態に応じた操舵位置まで車輪２を復帰させる動作）を行うことができる。

また、車輪２がスリップ領域にあると判断される場合に、ハンドル５１の操作状態に関わらず、車輪２の操舵駆動を繰り返し実行させる手段（第１アクチュエータ作動手段）と、車輪２がスリップ領域にないと判断された場合に、第１のアクチュエータ作動手段により操舵駆動されている車輪２が、ハンドル５１の操作状態に応じた操舵位置まで操舵される（復帰される）ように、アクチュエータ装置４を作動させる手段（第２アクチュエータ作動手段）とを設けても良い。

Ｓ７の処理を実行することで、路面と車輪２の接地面との間の接地状態が改善され、車輪２の制動力又は駆動力の向上を図ることができる。具体的には、例えば、雪道を走行する場合には、車輪２を操舵することで、路面と車輪２の接地面との間に発生する水膜を外部に押しのけることができるので、路面と車輪２の接地面との間の密着度を高め、その分、制動力又は駆動力の向上を図ることができる。

また、例えば、図７（ｂ）に示すように、非舗装路面６０を走行する場合には、車輪２を操舵することで、路面６０ａの凹凸を破壊して、下層から新たな路面６０ｂを露出させる、言い換えれば、路面６０ａを平坦な路面６０ｂに整地することができるので、路面６０ｂと車輪２の接地面との密着度を高め、その分、制動力又は駆動力の向上を図ることができる。

また、例えば、車輪２を操舵することで、車輪２の接地面を左右方向（操舵方向）に変形させ、路面との接地面積を増加させることもできるので、この点からも、制動力又は駆動力の向上を図ることができる。

更に、例えば、図７（ｃ）に示すように、路面７０上に小石などの物体８０が存在する場合には、車輪２を左右に操舵することで、路面７０上の物体８０を路面７０と車輪２の接地面との間から外部に押しのける際に、その物体８０を押しのけるための抵抗力を車輪２に作用させることができる。よって、かかる抵抗力を制動力又は駆動力として利用することで、その分、制動力又は駆動力の向上を図ることができる。

ここで、Ｓ７の処理では、第１の操舵動作と第２の操舵動作との２動作のみを行うので、車両１の走行中に車輪２を操舵駆動（操舵制御）した場合であっても、その操舵駆動により車両１に発生する左右への旋回力を全体として相殺することができ、その結果、操舵制御時に車両１の挙動が不安定となることを抑制することができる。

また、このように、上記２動作のみという最低限の動作のみを行うように制御することで、車輪２のグリップが回復した後も車輪２の左右への操舵駆動が行われるという不必要な動作を抑制することができる。

即ち、今回のＳ７の処理において、上記２動作のみで車輪２のグリップを回復（車輪２がスリップ領域から非スリップ領域へ遷移）することができなかった場合でも、図５に示す操舵制御処理は、制御装置１００の電源が投入されている間、所定時間毎に繰り返し実行されるので、次回のＳ７の処理において操舵駆動を再び実行することができる。しかも、この場合には、その時点の車輪２のスリップ率ｓと車両１の対地速度とに基づいて操舵駆動が行われるので、より効率良く、車輪２のグリップを回復させることができる。

なお、Ｓ７の処理における車輪２の左右の操舵駆動の回数は、第１の操舵動作と第２の操舵動作との２動作のみに限られるものではなく、これよりも少ない回数であっても良く、或いは、多い回数であっても良い。

但し、第１の操舵動作と第２の操舵動作との２動作を最小単位動作として、その最小単位動作を整数回だけ実行することが好ましい。ここで、整数とは、１，２，３，・・・である。これにより、車輪２を操舵駆動することにより車両１に発生する左右への旋回力を全体として相殺して、制動時又は駆動時の車両１の挙動を安定化することができるからである。

また、第１及び第２の操舵方向は、Ｓ７の処理を実行する毎に逆方向に変更しても良い。具体的には、例えば、第１回目のＳ７の処理において、第１の操舵方向（第２の操舵方向）を右方向（左方向）に設定した場合には、第２回目のＳ７の処理では、第１回目の処理とは逆に、第１の操舵方向（第２の操舵方向）を左方向（右方向）に設定し、第３回目のＳ７の処理では、第２回目の処理とは逆に、第１の操舵方向（第２の操舵方向）を右方向（左方向）に設定するのである。これにより、制動時又は駆動時の車両１の挙動の安定化をより一層向上させることができる。

次いで、図３及び図８を参照して、第２実施の形態について説明する。第１実施の形態では、振幅角θ及び作動周期Ｔが車輪２のスリップ率ｓと車両１の対地速度とに対応付けられていたが、第２実施の形態では、振幅角θ及び作動周期Ｔがスリップ率ｓのみに対応付けられている。なお、上記した第１実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。

図８（ａ）及び図８（ｂ）は、第２実施の形態における振幅角テーブル及び作動周期テーブルの内容を模式的に示す図であり、これら振幅角テーブル及び作動周期テーブルは、上述した第１実施の形態における振幅角・作動周期テーブルに対応するものであり、ＲＯＭ７２に設けられている。

第２実施の形態では、図３の操舵制御処理において、車輪２がスリップ領域にあると判断された場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）、車輪２の振幅角θが図８（ａ）に示す振幅角テーブルの内容に基づいて決定される（Ｓ５）。この振幅角テーブルには、振幅角θが車輪２のスリップ率ｓに対応付けられて記憶されている。

即ち、図８（ａ）に示すように、スリップ率ｓが０からｓｂまでの範囲では、振幅角θの値が０に定義される一方、スリップ率ｓがｓｂ以上となる範囲（スリップ領域）では、スリップ率ｓの増加によって振幅角θが最大角θｂ（例えば、９０°）から最小角θａ（例えば、１０°）まで線形に減少される。

車輪２の現在のスリップ率ｓについては、Ｓ３の処理において既に算出されているので、ＣＰＵ７１は、そのＳ３の処理において算出された現在のスリップ率ｓと振幅角テーブルの内容とに基づいて、車輪２の振幅角θの値（即ち、第１及び第２の角度θ１，θ２）を決定する。なお、Ｓ３の処理において算出されたスリップ率ｓが負の値である場合には、そのスリップ率ｓの絶対値で評価する。

ここで、Ｓ５の処理では、図８（ａ）に示すように、車輪２のスリップ率ｓが大きな値であるほど、振幅角θ（第１及び第２の角度θ１，θ２）が小さな角度として決定される。即ち、スリップ領域において、スリップ率ｓが大きくなり、車両１の挙動が不安定な状態となるに従って、車輪２の左右への操舵駆動をより小さな角度で行うことができる。

これにより、車輪２のグリップが突然回復した場合でも、車両１の左右への旋回力が急激に上昇することを抑制して、車両１の挙動変化を小さくすることができ、その結果、操舵制御を安全に行うことができる。

第２実施の形態では、Ｓ５の処理において車輪２の振幅角θを決定した後、Ｓ６の処理へ移行において、車輪２の作動周期Ｔが図８（ｂ）に示す作動周期テーブルの内容に基づいて決定される。この作動周期テーブルには、作動周期Ｔが車輪２のスリップ率ｓに対応付けられて記憶されている。

即ち、図８（ｂ）に示すように、スリップ率ｓが０からｓｂまでの範囲では、作動周期Ｔの値が０に定義される一方、スリップ率ｓがｓｂ以上となる範囲（スリップ領域）では、スリップ率ｓの増加によって作動周期Ｔが最大周期Ｔｂ（例えば、０．２秒）から最小周期Ｔａ（例えば、０．１０秒）まで線形に減少される。

Ｓ５の処理の場合と同様に、車輪２の現在のスリップ率ｓについては、上述したＳ３の処理において既に算出されているので、ＣＰＵ７１は、そのＳ３の処理において算出された現在のスリップ率ｓと作動周期テーブルの内容とに基づいて、車輪２の作動周期Ｔの値（即ち、第１及び第２の操舵動作に要する時間Ｔ１，Ｔ２）を決定することができる（Ｓ６）。なお、Ｓ３の処理において算出されたスリップ率ｓが負の値である場合には、そのスリップ率ｓの絶対値で評価する。

ここで、Ｓ６の処理では、図８（ｂ）に示すように、車輪２のスリップ率が大きな値であるほど、作動周期Ｔ（時間Ｔ１，Ｔ２）が短い時間として決定される。即ち、スリップ領域において、スリップ率ｓが大きくなり、車両１の挙動が不安定な状態となるに従って、車輪２をより短時間で操舵させることができる。

これにより、スリップ率ｓが大きくなるに従って、車輪２のグリップをより短時間に回復させることができるので、車両１を不安定な状態から安定な状態へより早期に移行させることができる。

なお、図３に示すフローチャート（操舵制御処理）において、請求項１記載のアクチュエータ作動手段としてはＳ７の処理が、請求項３記載の対地速度検出手段としてはＳ１の処理が、回転速度検出手段としてはＳ２の処理が、スリップ率検出手段としてはＳ３の処理が、状態判断手段としてはＳ４の処理が、請求項４記載の角度決定手段としてはＳ５の処理が、請求項５記載の時間決定手段としてはＳ６の処理が、請求項７記載の状態判断手段としてはＳ４の処理が、第１アクチュエータ作動手段としてはＳ７の処理が、それぞれ該当する。

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

例えば、上記各実施の形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。

また、上記各実施の形態では、車輪２のスリップ率ｓと車両１の対地速度との両方又は一方に基づいて車輪２の振幅角θ及び作動周期Ｔが決定される場合を説明したが（図５及び図８参照）、必ずしもこれに限られるものではなく、他の状態量に基づいて車輪２の振幅角θ及び作動周期Ｔを決定することは当然可能である。

ここで、他の状態量としては、例えば、ブレーキペダル５２やアクセルペダル５３の操作状態（操作速度や踏み込み量など）や路面の摩擦係数μなどが例示される。

例えば、各ペダル５２，５３の踏み込み量やスリップ率ｓ、対地速度などが同一であっても、その操作速度が速い（遅い）場合には、振幅角θをより大きく（小さく）、かつ、作動周期Ｔをより短く（長く）するように制御しても良い。

或いは、例えば、各ペダル５２，５３の操作状態やスリップ率ｓ、対地速度などが同一であっても、路面の摩擦係数μが小さい（大きい）場合には、振幅角θをより大きく（小さく）、かつ、作動周期Ｔをより短く（長く）するように制御しても良い。

更には、路面の摩擦係数μが所定の基準値以下の場合のみ操舵制御（Ｓ５からＳ７の処理）を実行する一方、所定の基準値以上であれば、操舵制御（Ｓ５からＳ７の処理）を省略するように制御しても良い。

なお、これらの各状態量は、振幅角θ及び作動周期Ｔを決定するための基準値として、単独で用いても良く、又は、組み合わせて用いても良い。これにより、運転者の操作状態が操舵制御に的確に反映され、操作感の向上を図ることができると共に、車両１の挙動をより安定化させた状態で操舵制御を行うことができる。

また、上記各実施例では、車輪２がスリップ領域にある場合に操舵制御（第１及び第２の操舵動作）を行う場合を説明したが（図３のＳ４を参照）、必ずしもこれに限られるものではなく、他の基準に基づいて操舵制御を行うように構成することは当然可能である。

ここで、他の基準としては、例えば、車輪２が制動状態にあるか否かを基準とする場合が例示される。具体的には、車輪２が制動状態にあるか否かを判断する制動判断手段を設け、その制動判断手段により車輪２が制動状態にあると判断された場合に、操舵制御を開始するのである。これにより、車輪２がスリップ領域にあるか否かを判断する必要がなくなるので、処理を簡素化して、その分、制御装置１００（ＣＰＵ７１）の制御負荷を軽減することができる。その結果、素早い制御が可能となる。

なお、車輪２が制動状態にあるか否かは、車両速度センサ装置３２（図２参照）により検出される車両１の加速度に基づいて判断しても良く、或いは、ブレーキペダル５２の操作状態に基づいて判断しても良い。また、前記基準を組み合わせても良い。即ち、車輪２がスリップ領域にあり、かつ、制動状態にあると判断される場合に、操舵制御を開始するように構成しても良い。

また、上記各実施の形態では、各車輪２の操舵制御をそれぞれ独立に行う場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、左右の車輪２を同じ振幅角θ及び作動周期Ｔで同時に操舵制御しても良く、或いは、全ての車輪２を同じ振幅角θ及び作動周期Ｔで同時に操舵制御しても良い。これにより制御装置１００の制御負担の軽減を図ることができる。

この場合には、左右の車輪２がトーイン及びトーアウトとなるように、左右の車輪２の操舵方向を互いに逆方向として、同時に操舵制御を行うことが好ましい。例えば、左の車輪２を左方向に操舵した後に右方向に操舵するのであれば、右の車輪２は、右方向に操舵した後に左方向に操舵するのである。これにより、車輪２を左右に操舵することで車両１に発生する旋回力を全体として相殺して、操舵制御時の車両１の挙動をより安定させることができる。

また、上記各実施の形態では、車両１が旋回中であるか否かに関わらず操舵制御を行う場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、車両１が直進走行している場合にのみ操舵制御を行うように構成しても良い。これにより、車両１の挙動が不安定化することを抑制することができる。

また、上記各実施の形態では、理解を容易とするために、摩擦力テーブル７２ａがスリップ率ｓと車両進行方向摩擦力Ｆとの関係を有して構成される場合を説明したが、摩擦力テーブル７２ａ（ＲＯＭ７２）には、少なくとも上述した値ｓｂのみが記憶されていれば足りる。

これは、第２実施の形態における振幅角テーブル及び作動周期テーブルについても同様であり、少なくとも上述した最大値θｂ，Ｔｂ及び最小値θａ，Ｔａが記憶されていれば足りる。

なお、摩擦力テーブル７２ａにおけるスリップ率ｓと車両進行方向摩擦力Ｆとの関係は、車輪２が走行する路面のうち、その車輪２の接地面に対応する部分の摩擦係数μに応じて変化する。そこで、路面の摩擦係数μに対応する複数の摩擦力テーブル７２ａをＲＯＭ７２に設けておき、車輪２の接地面に対応する部分の摩擦係数μに応じて、使用する摩擦力テーブル７２ａを変更するように構成しても良い。各車輪２の接地面における路面の摩擦係数μは、上述した通り、接地荷重センサ装置３４の検出結果より車輪２毎に得ることができる。

また、上記各実施の形態では、第１及び第２の角度θ１，θ２（図７（ａ）参照）の絶対値が互いに同値とされる場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、第１及び第２の角度θ１，θ２を互いに異なる値に設定することは当然可能である。時間Ｔ１，Ｔ２についても同様である。

例えば、車両１を旋回させるために、車輪２に舵角が付与されている場合には、第１及び第２の角度θ１，θ２の一方を他方よりも大きな値に設定し、この第１及び第２の角度θ１，θ２により車輪２の操舵制御を行っても良い。時間Ｔ１，Ｔ２についても同様である。

また、上記各実施の形態では、操舵制御として、車輪２を左右に操舵する場合を説明した、即ち、車輪２を左右へ操舵する第１及び第２の操舵動作（２動作）を最小単位動作とする場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、左（又は右）への操舵動作（１動作）を最小単位動作とすることは当然可能である。

なお、かかる１動作（最小単位動作）を繰り返し実行する場合には、同方向（例えば、左方向）への操舵動作だけを繰り返し実行しても良く、異なる方向（例えば、左方向と右方向）への操舵動作を交互に繰り返し実行しても良く、或いは、これらを組み合わせて実行しても良い。

また、上記各実施の形態では、アクチュエータ装置４を電動モータで、伝達機構部２３をねじ機構で、それぞれ構成する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、アクチュエータ装置４を油圧・空圧シリンダーで構成しても良い。これにより、伝達機構部２３を省略することができるので、構造を簡素化して、軽量化と部品コストの削減とを図ることができる。

また、上記各実施の形態では、ブレーキ装置（例えば、摩擦力を利用したドラムブレーキやディスクブレーキ）の説明を省略したが、かかるブレーキ装置を車両１に設けることは当然可能である。また、車輪駆動装置３を回生ブレーキとして構成し、これをブレーキ装置として利用しても良い。

本発明の第１実施の形態における制御装置が搭載される車両を模式的に示した模式図である。 制御装置の電気的構成を示したブロック図である。 操舵制御処理を示すフローチャートである。 摩擦力テーブルの内容を模式的に図示する模式図である。 振幅角・作動周期テーブルの内容を模式的に図示する模式図である。 （ａ）は振幅角とグリップ回復効果との関係を、（ｂ）は作動周期とグリップ回復効果との関係を、それぞれ模式的に示す模式図である。 （ａ）は車輪の上面図であり、（ｂ）及び（ｃ）は車輪の側面図である。 （ａ）第２実施の形態における振幅角テーブルの内容を、（ｂ）は第２実施の形態における作動周期テーブルの内容を、それぞれ模式的に図示する模式図である。

符号の説明

１００ 制御装置
１ 車両
２ 車輪
２ＦＬ 前輪（車輪、左車輪）
２ＦＲ 前輪（車輪、右車輪）
２ＲＬ 後輪（車輪、左車輪）
２ＲＲ 後輪（車輪、右車輪）
４ アクチュエータ装置
４ＦＬ〜４ＲＲ ＦＬ〜ＲＲアクチュエータ（アクチュエータ装置）
３２ 車両速度センサ装置（対地速度検出手段）
３２ａ 前後方向加速度センサ（対地速度検出手段の一部）
３２ｂ 左右方向加速度センサ（対地速度検出手段の一部）
３３ 車輪回転速度センサ装置（回転速度検出手段）
３３ＦＬ〜３３ＲＲ ＦＬ〜ＲＲ回転速度センサ（回転速度検出手段）
５１ ハンドル（操作部）
７２ａ 摩擦力テーブル（スリップ領域記憶手段）
θ１ 第１の角度（又は第２の角度）
θ２ 第２の角度（又は第１の角度）
Ｔ１ 時間（第１又は第２の操舵動作に要する作動時間）

Claims (7)

1. 転舵可能に構成される車輪と、その車輪を操舵駆動するアクチュエータ装置とを有する車両に対し、前記アクチュエータ装置を作動させ、前記車輪の操舵動作を制御する制御装置であって、
   前記アクチュエータ装置を作動させ、前記車輪を第１の操舵方向に第１の角度だけ操舵する第１の操舵動作と、その第１の操舵動作の後に前記第１の操舵方向とは反対方向となる第２の操舵方向に第２の角度だけ操舵する第２の操舵動作とを実行するアクチュエータ作動手段を備えていることを特徴とする制御装置。
2. 前記車輪が制動状態にあるか否かを判断する制動判断手段を備え、
   前記アクチュエータ作動手段は、前記制動判断手段により前記車輪が制動状態にあると判断された場合に、前記アクチュエータ装置を作動させることを特徴とする請求項１記載の制御装置。
3. 前記車両の対地速度を検出する対地速度検出手段と、
   前記車輪の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
   それら対地速度検出手段および回転速度検出手段により検出された対地速度および回転速度に基づいて前記車輪のスリップ率を算出するスリップ率算出手段と、
   前記車輪のスリップ領域に対応するスリップ率を記憶するスリップ領域記憶手段と、
   そのスリップ領域記憶手段に記憶されたスリップ率と前記スリップ率算出手段により算出されたスリップ率とに基づいて前記車輪がスリップ領域にあるか否かを判断する状態判断手段とを備え、
   前記アクチュエータ作動手段は、前記状態判断手段により前記車輪がスリップ領域にあると判断された場合に前記アクチュエータ装置を作動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の制御装置。
4. 前記第１及び第２の角度をそれぞれ決定する角度決定手段を備え、
   その角度決定手段は、前記スリップ率算出手段により算出された前記車輪のスリップ率の値に基づき前記第１及び第２の角度を決定することを特徴とする請求項３記載の制御装置。
5. 前記第１及び第２の操舵動作に要する時間をそれぞれ決定する時間決定手段を備え、
   その時間決定手段は、前記対地速度検出手段により検出された前記車両の対地速度の値または前記スリップ率算出手段により算出された前記車輪のスリップ率の値の少なくとも一方に基づいて前記第１及び第２の操舵動作に要する時間を決定することを特徴とする請求項３記載の制御装置。
6. 前記車両が前記車輪を複数備えると共に、前記アクチュエータ装置が前記複数の車輪をそれぞれ独立に操舵駆動可能に構成され、
   前記アクチュエータ作動手段は、前記第１及び第２の操舵動作が前記複数の車輪ごとに独立に実行されるように、前記アクチュエータ装置を作動させるものであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の制御装置。
7. 転舵可能に構成される車輪と、その車輪を操舵駆動するアクチュエータ装置とを有する車両に対し、前記アクチュエータ装置を作動させ、前記車輪の操舵動作を制御する制御装置であって、
   前記車輪がスリップ領域にあるか否かを判断する状態判断手段と、
   前記状態判断手段により前記車輪がスリップ領域にあると判断された場合に、前記車輪を操舵操作するために運転者が操作する操作部の操作状態に関わらず、前記アクチュエータ装置を作動させ、前記車輪を操舵させる第１のアクチュエータ作動手段と、
   前記状態判断手段により前記車輪がスリップ領域にないと判断された場合に、前記第１のアクチュエータ作動手段により操舵された車輪が、前記操作部の操作状態に応じた操舵位置まで操舵されるように、前記アクチュエータ装置を作動させる第２アクチュエータ作動手段とを備えていることを特徴とする制御装置。

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