JP2008174160A - 車両操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転舵アクチュエータに特性差がある場合でも、滑らかな車両挙動を実現する。
【解決手段】車両操舵装置１０は、車両に含まれる左右一対の操舵輪に対してそれぞれ独立に転舵モータ２４を備えた車両操舵装置である。舵角センサ３４は、運転者により入力された操舵角を検出する。目標転舵角設定部５０は、検出した操舵角に応じて、左右一対の操舵輪の目標転舵角をそれぞれ設定する。転舵モータ制御部６６は、目標転舵角設定部５０で設定された目標転舵角となるよう転舵モータ２４を制御する。実転舵角センサ４２は、左右一対の操舵輪の実転舵角をそれぞれ検出する。実転舵角差比較部５４は、左右一対の操舵輪の実転舵角差が所定値より大きいか否かを判定する。目標転舵角補正部６２は、実転舵角差が所定値より大きいと判定された場合に、少なくとも一方の操舵輪の目標転舵角を補正して転舵モータ制御部６６に出力する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両に含まれる左右一対の操舵輪を操舵するための車両操舵装置に関する。

従来、車両に含まれる左右一対の操舵輪を転舵させるための車両操舵装置として、操舵輪ごとに転舵アクチュエータを有して、操舵輪をそれぞれ独立に転舵させることができる車両操舵装置が知られている（たとえば、特許文献１）。
特開２００５−３０６２４９号公報

上記のような車両操舵装置では、左右一対の操舵輪にそれぞれ設けられた２つの転舵アクチュエータの応答性、最大作動速度などに差があると、左右の操舵輪を同じように転舵させようとしても左右の操舵輪の転舵角変化に差が生じ、過渡的な車両挙動が滑らかに制御できない場合がある。そのため、理想的には、左右の操舵輪に同等な特性のアクチュエータを設けることが好ましい。

しかしながら、このようなアクチュエータ間の特性差は、アクチュエータにおける慣性（可動部質量）、出力特性、摩擦特性等に製造上のばらつきがあるために生じるものであり、現実的には、アクチュエータ間の特性差を完全になくすことは困難である。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、左右一対の操舵輪に対してそれぞれ独立に転舵アクチュエータを備えた車両操舵装置において、転舵アクチュエータに特性差がある場合でも、滑らかな車両挙動を実現できる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両操舵装置は、車両に含まれる左右一対の操舵輪に対してそれぞれ独立に転舵アクチュエータを備えた車両操舵装置であって、運転者からの操舵入力を受ける操舵入力手段と、操舵入力手段に入力された操舵角を検出する操舵角検出手段と、操舵角検出手段で検出した操舵角に応じて、左右一対の操舵輪の目標転舵角をそれぞれ設定する目標転舵角設定手段と、目標転舵角設定手段で設定された目標転舵角となるよう転舵アクチュエータを制御する制御手段と、左右一対の操舵輪の実転舵角をそれぞれ検出する実転舵角検出手段と、実転舵角検出手段で検出された情報を基に、左右一対の操舵輪の実転舵角差が所定値より大きいか否かを判定する実転舵角差比較手段と、実転舵角差比較手段で実転舵角差が所定値より大きいと判定された場合に、少なくとも一方の操舵輪の目標転舵角を補正して制御手段に出力する補正手段と、を備える。

この態様によると、左右一対の操舵輪の実転舵角差が所定値より大きくなった場合に、少なくとも一方の操舵輪の目標転舵角を補正することができるので、車両挙動が滑らかとなるように操舵輪を制御することができる。

補正手段は、実転舵角差比較手段で実転舵角差が所定値より大きいと判定された場合に、実転舵角差が小さくなるように少なくとも一方の操舵輪の目標転舵角を補正して制御手段に出力してもよい。この場合、左右の操舵輪の実転舵角差が小さくなるよう制御することができるので、車両挙動を滑らかに制御することができる。

補正手段は、実転舵角差比較手段で実転舵角差が所定値より大きいと判定された場合に、実転舵角差が所定値以下となるよう少なくとも一方の操舵輪の目標転舵角を補正して制御手段に出力してもよい。この場合、実転舵角差が所定値以下となるよう転舵角を制御することができる。所定値を適切な値に設定することにより、実転舵角差が大きくなりすぎることがなくなるので、車両挙動を滑らかに制御することができる。

補正手段は、実転舵角差比較手段で実転舵角差が所定値より大きいと判定された場合に、目標転舵角設定手段で設定された目標転舵角と実転舵角との偏差が小さい方の操舵輪の目標転舵角を補正して制御手段に出力してもよい。この場合も、車両挙動が滑らかとなるよう操舵輪を制御することができる。また、目標転舵角と実転舵角との偏差が小さい方の操舵輪の目標転舵角を補正することにより、制御を容易に行うことができる。

本発明によれば、左右一対の操舵輪に対してそれぞれ独立に転舵アクチュエータを備えた車両操舵装置において、転舵アクチュエータに特性差がある場合でも、滑らかな車両挙動を実現することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る車両操舵装置１０の概略構成図である。本実施の形態に係る車両操舵装置１０は、車両の右操舵輪１４Ｒおよび左操舵輪１４Ｌ（以下、右操舵輪１４Ｒおよび左操舵輪１４Ｌを総称する場合は、単に「操舵輪１４」と呼ぶ）を操舵する車両操舵装置である。車両操舵装置１０は、左右一対の操舵輪１４に対してそれぞれ独立に転舵用のアクチュエータを備えて構成される。この車両操舵装置１０は、たとえば、各車輪の操舵角を独立して制御することのできる四輪独立操舵機構（４ＷＳシステム）を有する車両に設けられる。四輪独立操舵機構を有する車両に設けられる場合、車両操舵装置１０は、車両の前輪の転舵角を制御してもよいし、後輪の転舵角を制御してもよい。

図１に示すように、車両操舵装置１０は、運転者からの操作を受け付ける操作部７０と、ＥＣＵ１００と、右操舵輪１４Ｒを転舵する右操舵輪転舵装置２５Ｒと、左操舵輪１４Ｌを転舵する左操舵輪転舵装置２５Ｌと、を備える。

操舵輪１４の各々は、操舵輪１４の各々に対応して車体に設けられたナックルアーム４０に回転可能に支持されている。ナックルアーム４０は上方においてアッパーアームのジョイント部と、下方においてロアアームのジョイント部と、略鉛直な軸を中心に回動可能に支持されている。このように、アッパーアームのジョイント部およびロアアームのジョイント部によって、仮想軸としてのキングピンが形成される。操舵輪１４はこのように形成されたキングピンを中心に転舵される。

右操舵輪１４Ｒに対応して右操舵輪転舵装置２５Ｒが設けられ、左操舵輪１４Ｌに対応して左操舵輪転舵装置２５Ｌが設けられる（以下、右操舵輪転舵装置２５Ｒ、左操舵輪転舵装置２５Ｌを総称する場合は、単に「転舵装置２５」と呼ぶ）。右操舵輪転舵装置２５Ｒ、左操舵輪転舵装置２５Ｌには、右転舵モータ２４Ｒ、左転舵モータ２４Ｌ（以下、必要に応じてこれらを総称して「転舵モータ２４」と呼ぶ）が設けられている。また転舵装置２５の各々は、転舵モータ２４の他に、ボールねじ機構２７、ナックルアーム４０、およびタイロッド３８を有している。

タイロッド３８の車輪側端部は、ナックルアーム４０に回動可能に連結されている。タイロッド３８の他方の外周には、雄ねじ溝が形成されている。タイロッド３８の雄ねじ溝が形成された部分を覆うように、筒状に形成されたナット（図示せず）が配置される。ナットの内周には雌ねじ溝が形成されている。タイロッド３８の雄ねじ溝とナットの雌ねじ溝によって形成される転動路に複数の転動ボールが配置され、ボールねじ機構２７が構成される。

転舵モータ２４はロータとステータを有しており、転舵モータ２４のロータがナットと同軸に固定される。転舵モータ２４が作動することによりロータおよびナットが回転すると、ボールねじ機構２７により、転舵モータ２４の回転運動がタイロッド３８の軸方向運動に変換され、タイロッド３８が軸方向に推進する。これにより、ナックルアーム４０が回動され、操舵輪１４がキングピンを中心に転舵される。

右転舵モータ２４Ｒおよび左転舵モータ２４Ｌは、ＥＣＵ１００に接続される。転舵モータ２４の各々は、ＥＣＵ１００から駆動信号が入力されることによって、駆動信号に応じた角度を回転する。ＥＣＵ１００は、転舵モータ２４へ入力する駆動信号を制御することによって、操舵輪１４の各々の転舵角度を独立に制御する。ＥＣＵ１００による転舵モータ２４の制御の詳細は、後述する。

右転舵モータ２４Ｒ、左転舵モータ２４Ｌには、それぞれ、右実転舵角センサ４２Ｒ、左実転舵角センサ４２Ｌが設けられる（以下、必要に応じてこれらを総称して単に「実転舵角センサ４２」と呼ぶ）。右実転舵角センサ４２Ｒは、右操舵輪１４Ｒが実際に転舵した角度である右実転舵角δＲを検出し、左実転舵角センサ４２Ｌは、左操舵輪１４Ｌが実際に転舵した角度である左実転舵角δＬを検出する。実転舵角センサ４２は、たとえば、転舵モータ２４の回転角から実転舵角δを検出するセンサであってもよいし、タイロッド３８の軸方向の移動量から実転舵角δを検出するセンサであってもよい。なお、本実施の形態では、車両が車両進行方向Ａに直進するときの操舵輪１４の転舵角を零とし、操舵輪１４が右方向に転舵された場合を正方向の転舵角、操舵輪１４が左方向に転舵された場合を負方向の転舵角とする。

操作部７０は、ステアリング３２と、ステアリングシャフト３３と、舵角センサ３４と、を備える。ステアリング３２は、車両の室内に設けられ、運転者からの操作入力を受ける操作子として機能する。ステアリング３２は、ジョイスティックなどであってもよい。ステアリング３２は回転可能なステアリングシャフト３３に固定されており、ステアリングシャフト３３には舵角センサ３４が設けられている。舵角センサ３４はＥＣＵ１００に接続されている。運転者によりステアリング３２が操舵されると、舵角センサ３４はステアリング３２の操舵角を検出し、検出結果をＥＣＵ１００に入力する。

図２は、本実施の形態に係る車両操舵装置１０の構成を説明するためのブロック図である。図２では、ＥＣＵ１００と、ＥＣＵ１００周辺の構成要素を示す。ＥＣＵ１００の入力インターフェースには、舵角センサ３４、右実転舵角センサ４２Ｒおよび左実転舵角センサ４２Ｌが接続され、出力インターフェースには、右転舵モータ２４Ｒおよび左転舵モータ２４Ｌが接続される。

なお、図２に示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

図２に示すように、ＥＣＵ１００は、目標転舵角設定部５０と、実転舵角差比較部５４と、保持部６０と、目標転舵角補正部６２と、転舵モータ制御部６６と、を備える。

目標転舵角設定部５０は、舵角センサ３４で検出されたステアリング３２の操舵角に応じて、操舵輪１４が目標とすべき転舵角である目標転舵角をそれぞれ設定する。すなわち、目標転舵角設定部５０は、右操舵輪１４Ｒの右目標転舵角δＲ＊、および左操舵輪１４Ｌの左目標転舵角δＬ＊を設定する。本実施の形態に係る車両操舵装置１０では、右目標転舵角δＲ＊と左目標転舵角δＬ＊は、等しい値が設定される。

実転舵角差比較部５４は、実転舵角センサ４２からの信号を基に、左実転舵角δＬと右実転舵角δＲの差の絶対値である実転舵角差｜δＬ−δＲ｜を演算し、この実転舵角差｜δＬ−δＲ｜が、保持部６０に保持された所定値ΔＫより大きいか否かを判定する。

実転舵角差比較部５４において実転舵角差｜δＬ−δＲ｜が所定値ΔＫ以下であると判定された場合、実転舵角差比較部５４は、目標転舵角設定部５０で設定された右目標転舵角δＲ＊および左目標転舵角δＬ＊を、補正することなくそのまま転舵モータ制御部６６に出力する。

一方、実転舵角差比較部５４において実転舵角差｜δＬ−δＲ｜が所定値ΔＫより大きいと判定された場合、目標転舵角補正部６２は、右目標転舵角δＲ＊、左目標転舵角δＬ＊のうち一方を補正し、転舵モータ制御部６６に出力する。

転舵モータ制御部６６は、右操舵輪１４Ｒ、左操舵輪１４Ｌの転舵角が入力された右目標転舵角δＲ＊、左目標転舵角δＬ＊となるように、右転舵モータ２４Ｒ、左転舵モータ２４Ｌの制御を行う。

目標転舵角補正部６２の構成についてさらに詳細に説明する。図２に示すように、目標転舵角補正部６２は、偏差比較部５８と、実転舵角比較部６４と、補正値決定部６８と、を備える。本実施の形態に係る車両操舵装置１０において、目標転舵角補正部６２は、実転舵角差｜δＬ−δＲ｜が、所定値ΔＫ以下となるように、目標転舵角設定部５０で設定された目標転舵角と実転舵角との偏差が小さい方の操舵輪の目標転舵角を補正する。

偏差比較部５８は、左実転舵角δＬと左目標転舵角δＬ＊との差の絶対値である左操舵輪偏差｜δＬ＊−δＬ｜と、右実転舵角δＲと右目標転舵角δＲ＊の差の絶対値である右操舵輪偏差｜δＲ＊−δＲ｜の大きさを比較し、右目標転舵角δＲ＊と左目標転舵角δＬ＊の何れを補正するか決定する。偏差比較部５８は、左操舵輪偏差｜δＬ＊−δＬ｜が右操舵輪偏差｜δＲ＊−δＲ｜よりも大きい場合には、偏差が小さい方の操舵輪である右操舵輪１４Ｒの目標転舵角δＲ＊を補正すると決定する。一方、右操舵輪偏差｜δＲ＊−δＲ｜が左操舵輪偏差｜δＬ＊−δＬ｜よりも大きい場合には、偏差が小さい方の操舵輪である左操舵輪１４Ｌの目標転舵角δＬ＊を補正すると決定する。

目標転舵速度と実転舵角との偏差が小さいということは、目標転舵角の変化に実転舵角が追従できているということであるので、偏差が小さい方の転舵モータ２４の方が、応答性、最大作動速度などが速いと考えられる。一般に、応答性や最大作動速度が速い方の転舵モータ２４を遅い方の転舵モータ２４に合わせる方が容易であるため、本実施の形態に係る車両操舵装置１０では、目標転舵角と実転舵角との偏差が小さい方の操舵輪１４の目標転舵角を補正する。

実転舵角比較部６４は、右実転舵角センサ４２Ｒ、左実転舵角センサ４２Ｌからの情報を基に、左実転舵角δＬと右実転舵角δＲの大きさを比較する。ここで左実転舵角δＬと右実転舵角δＲの大きさを比較するのは、操舵輪１４を右方向に転舵した場合と、操舵輪１４を左方向に転舵した場合とで、補正値決定部６８の処理が異なるためである。

補正値決定部６８は、目標転舵角の補正値を決定する。補正値決定部６８で決定された目標転舵角の補正値は、転舵モータ制御部６６に出力される。偏差比較部５８、実転舵角比較部６４での判定結果に応じて、目標転舵角の補正値が異なってくるので、それぞれの場合について説明する。

偏差比較部５８で左操舵輪偏差｜δＬ＊−δＬ｜が右操舵輪偏差｜δＲ＊−δＲ｜より大きいと判定され、かつ、実転舵角比較部６４で右実転舵角δＲが左実転舵角δＬよりも大きいと判定された場合、補正値決定部６８は、右目標転舵角δＲ＊を式（１）のように補正し、転舵モータ制御部６６に出力する。δＲ＊’は、補正後の右目標転舵角である。このような状況となるのは、たとえば、左転舵モータ２４Ｌの応答性、最大作動速度が、右転舵モータ２４Ｒよりも遅く、操舵輪１４を右方向に転舵した場合である。なお、左目標転舵角δＬ＊は、目標転舵角設定部５０で設定された目標転舵角が、補正されずにそのまま転舵モータ制御部６６に出力される。
δＲ＊’＝ＭＩＮ（δＲ＊，δＬ＋ΔＫ） ・・・（１）

このように、補正後の右目標転舵角δＲ＊’を、左実転舵角δＬに所定値ΔＫを加えた値とすることにより、右操舵輪１４Ｒと左操舵輪１４Ｌの実転舵角差｜δＬ−δＲ｜を所定値ΔＫ以内となるように制御することができる。なお、（１）式の右辺にδＲ＊の項が存在するのは、補正後の右目標転舵角δＲ＊’が、補正前の右目標転舵角δＲ＊より大きくならないようにするためである。

また、偏差比較部５８で左操舵輪偏差｜δＬ＊−δＬ｜が右操舵輪偏差｜δＲ＊−δＲ｜より大きいと判定され、かつ、実転舵角比較部６４で右実転舵角δＲが左実転舵角δＬよりも小さいと判定された場合、補正値決定部６８は、右目標転舵角δＲ＊を式（２）のように補正し、転舵モータ制御部６６に出力する。このような状況となるのは、たとえば、左転舵モータ２４Ｌの応答性、最大作動速度が、右転舵モータ２４Ｒよりも遅く、操舵輪１４を左方向に転舵した場合である。なお、左目標転舵角は、目標転舵角設定部５０で設定された左目標転舵角δＬ＊が、補正されずにそのまま転舵モータ制御部６６に出力される。
δＲ＊’＝ＭＡＸ（δＲ＊，δＬ−ΔＫ） ・・・（２）

このように、補正後の右目標転舵角δＲ＊’を、左実転舵角δＬから所定値ΔＫを減算した値とすることにより、右操舵輪１４Ｒと左操舵輪１４Ｌの実転舵角差｜δＬ−δＲ｜が、所定値以内となるように制御することができる。なお、（２）式の右辺にδＲ＊の項が存在するのは、補正後の右目標転舵角δＲ＊’が、補正前の右目標転舵角δＲ＊より大きくならないようにするためである。

また、偏差比較部５８で右操舵輪偏差｜δＲ＊−δＲ｜が左操舵輪偏差｜δＬ＊−δＬ｜より大きいと判定され、かつ、実転舵角比較部６４で右実転舵角δＲが左実転舵角δＬよりも小さいと判定された場合、補正値決定部６８は、左目標転舵角δＬ＊を式（３）のように補正し、転舵モータ制御部６６に出力する。δＬ＊’は、補正後の左目標転舵角である。このような状況となるのは、たとえば、右転舵モータ２４Ｒの応答性、最大作動速度が、左転舵モータ２４Ｌよりも遅く、操舵輪１４を右方向に転舵した場合である。なお、右目標転舵角は、目標転舵角設定部５０で設定された右目標転舵角δＲ＊が、補正されずにそのまま転舵モータ制御部６６に出力される。
δＬ＊’＝ＭＩＮ（δＬ＊，δＲ＋ΔＫ） ・・・（３）

このように、補正後の左目標転舵角δＬ＊’を、右実転舵角δＲに所定値ΔＫを加算した値とすることにより、右操舵輪１４Ｒと左操舵輪１４Ｌの実転舵角差｜δＬ−δＲ｜が、所定値以内となるように制御することができる。なお、（３）式の右辺にδＬ＊の項が存在するのは、補正後の左目標転舵角δＬ＊’が、補正前の左目標転舵角δＬ＊より大きくならないようにするためである。

また、偏差比較部５８で右操舵輪偏差｜δＲ＊−δＲ｜が左操舵輪偏差｜δＬ＊−δＬ｜より大きいと判定され、かつ、実転舵角比較部６４で左実転舵角δＬが右実転舵角δＲよりも小さいと判定された場合、補正値決定部６８は、左目標転舵角δＬ＊を式（４）のように補正し、転舵モータ制御部６６に出力する。このような状況となるのは、たとえば、右転舵モータ２４Ｒの応答性、最大作動速度が、左転舵モータ２４Ｌよりも遅く、操舵輪１４を左方向に転舵した場合である。なお、右目標転舵角は、目標転舵角設定部５０で設定された右目標転舵角δＲ＊が、補正されずにそのまま転舵モータ制御部６６に出力される。
δＬ＊’＝ＭＡＸ（δＬ＊，δＲ−ΔＫ） ・・・（４）

このように、補正後の左目標転舵角δＬ＊’を、右実転舵角δＲから所定値ΔＫを減算した値とすることにより、右操舵輪１４Ｒと左操舵輪１４Ｌの実転舵角差｜δＬ−δＲ｜が、所定値以内となるように制御することができる。なお、（４）式の右辺にδＬ＊の項が存在するのは、補正後の左目標転舵角δＬ＊’が、補正前の左目標転舵角δＬ＊より大きくならないようにするためである。

図３は、車両操舵装置１０の動作を説明するための図である。図３の縦軸は転舵角を表し、横軸は時間を表す。図３において、曲線２００は、目標転舵角設定部５０により設定される右目標転舵角δＲ＊、左目標転舵角δＬ＊の時間変化を表す。また、曲線２０２は、右実転舵角δＲの時間変化を表し、曲線２０４は、左実転舵角δＬの時間変化を表す。ここでは、右実転舵角δＲは目標転舵角の変化に追従できるが、左実転舵角δＬは、左転舵モータ２４Ｌの応答性、最大作動速度が遅いため、目標転舵角の変化に追従できないという前提で説明を行う。

時刻ｔ_０に操舵輪１４が右方向に転舵するように操舵されたとき、右操舵輪１４Ｒは時刻ｔ_０とほぼ同時に転舵を開始する。一方、左操舵輪１４Ｌは、応答が遅いため、時刻ｔ_０から若干遅れて転舵を開始する。

その後、実転舵角差｜δＬ−δＲ｜が所定値ΔＫを超える時刻ｔ_１まで、右操舵輪１４Ｒ、左操舵輪１４Ｌは、目標転舵角設定部５０で設定される右目標転舵角δＲ＊、左目標転舵角δＬ＊をそれぞれ目標値として転舵する。右実転舵角δＲは、目標転舵角に追従して転舵するが、左実転舵角δＬは、左転舵モータ２４Ｌの最大作動速度が遅いため、目標転舵角に追従できず、実転舵角差｜δＬ−δＲ｜が次第に大きくなっていく。

そして、時刻ｔ_１において実転舵角差｜δＬ−δＲ｜が所定値ΔＫを超え、実転舵角比較部６４により実転舵角差｜δＬ−δＲ｜が所定値ΔＫより大きいと判定されると、偏差比較部５８は、左操舵輪偏差｜δＬ＊−δＬ｜と右操舵輪偏差｜δＲ＊−δＲ｜の大きさを比較し、左目標転舵角δＬ＊と右目標転舵角δＲ＊の何れを補正するか判断する。ここでは、右操舵輪偏差｜δＲ＊−δＲ｜が左操舵輪偏差｜δＬ＊−δＬ｜よりも小さいので、右目標転舵角δＲ＊が補正される。その後、実転舵角比較部６４において、右実転舵角δＲと左実転舵角δＬの大きさが比較される。ここでは、右実転舵角δＲが左実転舵角δＬよりも大きいので、上記の式（１）のように、左実転舵角δＬに所定値ΔＫを加えた値に、右目標転舵角δＲ＊が補正される。なお、左目標転舵角δＲ＊は、目標転舵角設定部５０で設定された目標転舵角のままである。

その後、時刻ｔ_２において、時刻ｔ_１で補正された右目標転舵角δＲ＊’となるように、右実転舵角δＲが変化する。このようにして、時刻ｔ_２以後は、実転舵角差｜δＬ−δＲ｜が所定値ΔＫ以下となるように、操舵輪１４が制御される。所定値ΔＫを適切な値、たとえば、実験やシミュレーションを行うことにより、車両挙動が滑らかでなくなる実転舵角差｜δＬ−δＲ｜の閾値を決定し、その閾値より小さい値に設定することにより、車両挙動を滑らかに制御することが可能となる。

図４は、車両操舵装置１０の動作を説明するためのフローチャートである。同図に示されるルーチンは、ＥＣＵ１００によって所定時間おきに繰り返し実行されるものである。

ＥＣＵ１００は、まず、舵角センサ３４からの信号に基づいて、運転者により操舵された操舵角を取得する（Ｓ１０）。目標転舵角設定部５０は、Ｓ１０にて取得した操舵角に基づいて、右操舵輪１４Ｒの右目標転舵角δＲ＊、および左操舵輪１４Ｌの左目標転舵角δＬ＊を演算する（Ｓ１２）。ここで、右目標転舵角δＲ＊と左目標転舵角δＬ＊は、同じ値が設定される。

さらに、ＥＣＵ１００は、右実転舵角センサ４２Ｒ、左実転舵角センサ４２Ｌからの信号に基づいて、右実転舵角δＲおよび左実転舵角δＬを取得する（Ｓ１４）。実転舵角比較部６４は、Ｓ１４にて取得した右実転舵角δＲおよび左実転舵角δＬを基に実転舵角差｜δＬ−δＲ｜を演算し、この実転舵角差｜δＬ−δＲ｜が、保持部６０に保持された所定値ΔＫより大きいか否かを判定する（Ｓ１６）。

Ｓ１６において、実転舵角差｜δＬ−δＲ｜が所定値ΔＫ以下であると判定されると（Ｓ１６のＮ）、実転舵角比較部６４は、目標転舵角設定部５０で設定された右目標転舵角δＲ＊および左目標転舵角δＬ＊を転舵モータ制御部６６に出力する。そして、転舵モータ制御部６６は、右操舵輪１４Ｒ、左操舵輪１４Ｌの転舵角が、入力された右目標転舵角δＲ＊、左目標転舵角δＬ＊となるように、右転舵モータ２４Ｒ、左転舵モータ２４Ｌを制御する（Ｓ３２）。その後、再びＳ１０に戻り、処理が繰り返される。

このように、実転舵角差｜δＬ−δＲ｜が所定値ΔＫ以下である場合には、左実転舵角δＬと右実転舵角δＲの差分がそれほど大きくなっておらず、車両挙動が滑らかとなるように操舵輪１４を転舵できているので、目標転舵角設定部５０で設定された右目標転舵角δＲ＊と左目標転舵角δＬ＊の補正は行わずに、右転舵モータ２４Ｒ、左転舵モータ２４Ｌを制御する。

一方、Ｓ１６において実転舵角差｜δＬ−δＲ｜が所定値ΔＫより大きいと判定された場合（Ｓ１６のＹ）、目標転舵角補正部６２において、右目標転舵角δＲ＊、左目標転舵角δＬ＊のうち一方が補正される。

この場合、まず、偏差比較部５８において、左操舵輪偏差｜δＬ＊−δＬ｜と右操舵輪偏差｜δＲ＊−δＲ｜の大きさを比較し、右目標転舵角δＲ＊と左目標転舵角δＬ＊の何れを補正するか決定する（Ｓ１８）。

Ｓ１８において、左操舵輪偏差｜δＬ＊−δＬ｜が右操舵輪偏差｜δＲ＊−δＲ｜よりも大きいと判定された場合（Ｓ１８のＹ）、偏差比較部５８は、偏差が小さい方の操舵輪である右操舵輪１４Ｒの目標転舵角δＲ＊を補正すると決定する。

その後、実転舵角比較部６４は、左実転舵角δＬと右実転舵角δＲの大きさを比較する（Ｓ２０）。右実転舵角δＲが左実転舵角δＬよりも大きいと判定された場合（Ｓ２０のＹ）、補正値決定部６８は、上記の式（１）のように右目標転舵角δＲを補正する（Ｓ２２）。一方、左実転舵角δＬが右実転舵角δＲよりも大きいと判定された場合（Ｓ２０のＮ）、補正値決定部６８は、上記の式（２）のように右目標転舵角δＲを補正する（２４）。

Ｓ１８において、右操舵輪偏差｜δＲ＊−δＲ｜が左操舵輪偏差｜δＬ＊−δＬ｜よりも大きいと判定された場合（Ｓ１８のＮ）、偏差比較部５８は、偏差が小さい方の操舵輪である左操舵輪１４Ｌの目標転舵角δＬ＊を補正すると決定する。

その後、実転舵角比較部６４は、左実転舵角δＬと右実転舵角δＲの大きさを比較する（Ｓ２６）。左実転舵角δＬが右実転舵角δＲよりも大きいと判定された場合（Ｓ２６のＹ）、補正値決定部６８は、上記の式（３）のように左目標転舵角δＬを補正する（Ｓ２８）。一方、右実転舵角δＲが左実転舵角δＬよりも大きいと判定された場合（Ｓ２６のＮ）、補正値決定部６８は、上記の式（４）のように左目標転舵角δＬを補正する（Ｓ３０）。

Ｓ２２、Ｓ２４、Ｓ２８、Ｓ３０で補正された目標転舵角は、転舵モータ制御部６６に出力される。なお、Ｓ２２、Ｓ２４、Ｓ２６、Ｓ２８で補正されなかった方の操舵輪の目標転舵角は、目標転舵角設定部５０で設定された目標転舵角がそのまま転舵モータ制御部６６に出力される。そして、転舵モータ制御部６６は、右操舵輪１４Ｒ、左操舵輪１４Ｌの転舵角が、入力された右目標転舵角δＲ＊、左目標転舵角δＬ＊となるように、右転舵モータ２４Ｒ、左転舵モータ２４Ｌを制御する（Ｓ３２）。その後、再びＳ１０に戻り、処理が繰り返される。

このようにして、実転舵角差｜δＬ−δＲ｜が所定値ΔＫより大きい場合には、実転舵角差｜δＬ−δＲ｜が所定値ΔＫ以下となるように、右目標転舵角δＲ＊、左目標転舵角δＬの一方が補正される。その結果、実転舵角差｜δＬ−δＲ｜が所定値ΔＫ以下となるように制御される、車両挙動を滑らかに制御することが可能となる。

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

たとえば、上述の実施の形態では、実転舵角差｜δＬ−δＲ｜が所定値ΔＫより大きくなった場合に、目標転舵角と実転舵角との偏差が小さい方の操舵輪の目標転舵角を補正することにより、実転舵角差｜δＬ−δＲ｜を小さくするように構成したが、目標転舵角と実転舵角との偏差が大きい方の操舵輪の目標転舵角を補正するように構成してもよい。また、左右の操舵輪両方の目標転舵角を補正するように構成してもよい。

また、上述の実施の形態では、実転舵角差｜δＬ−δＲ｜が所定値ΔＫより大きくなった場合に、目標転舵角を補正する構成としたが、左右の操舵輪の転舵の傾向を学習する手段を設け、ある程度転舵の傾向が把握できた段階で、実転舵角差｜δＬ−δＲ｜が所定値ΔＫより大きくなる前に、予め目標転舵角を補正するように構成してもよい。このように構成することにより、実転舵角差｜δＬ−δＲ｜をさらに小さくでき、車両挙動をより滑らかに制御することができる。

本発明の実施の形態に係る車両操舵装置の概略構成図である。 本実施の形態に係る車両操舵装置の構成を説明するためのブロック図である。 車両操舵装置の動作を説明するための図である。 車両操舵装置の動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１０ 車両操舵装置、 １４ 操舵輪、 ２４ 転舵モータ、 ２５ 転舵装置、 ３２ ステアリング、 ３４ 舵角センサ、 ４２ 実転舵角センサ、 ５０ 目標転舵角設定部、 ５４ 実転舵角差比較部、 ５８ 偏差比較部、 ６０ 保持部、 ６２ 目標転舵角補正部、 ６４ 実転舵角比較部、 ６６ 転舵モータ制御部、 ６８ 補正値決定部、 １００ ＥＣＵ。

Claims (4)

1. 車両に含まれる左右一対の操舵輪に対してそれぞれ独立に転舵アクチュエータを備えた車両操舵装置であって、
   運転者からの操舵入力を受ける操舵入力手段と、
   前記操舵入力手段に入力された操舵角を検出する操舵角検出手段と、
   前記操舵角検出手段で検出した操舵角に応じて、前記左右一対の操舵輪の目標転舵角をそれぞれ設定する目標転舵角設定手段と、
   前記目標転舵角設定手段で設定された目標転舵角となるよう前記転舵アクチュエータを制御する制御手段と、
   前記左右一対の操舵輪の実転舵角をそれぞれ検出する実転舵角検出手段と、
   前記実転舵角検出手段で検出された情報を基に、前記左右一対の操舵輪の実転舵角差が所定値より大きいか否かを判定する実転舵角差比較手段と、
   前記実転舵角差比較手段で実転舵角差が所定値より大きいと判定された場合に、少なくとも一方の操舵輪の目標転舵角を補正して前記制御手段に出力する補正手段と、
   を備えることを特徴とする車両操舵装置。
2. 前記補正手段は、前記実転舵角差比較手段で実転舵角差が所定値より大きいと判定された場合に、実転舵角差が小さくなるように少なくとも一方の操舵輪の目標転舵角を補正して前記制御手段に出力することを特徴とする請求項１に記載の車両操舵装置。
3. 前記補正手段は、前記実転舵角差比較手段で実転舵角差が所定値より大きいと判定された場合に、実転舵角差が前記所定値以下となるよう少なくとも一方の操舵輪の目標転舵角を補正して前記制御手段に出力することを特徴とする請求項１または２に記載の車両操舵装置。
4. 前記補正手段は、前記実転舵角差比較手段で実転舵角差が所定値より大きいと判定された場合に、前記目標転舵角設定手段で設定された目標転舵角と実転舵角との偏差が小さい方の操舵輪の目標転舵角を補正して前記制御手段に出力することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両操舵装置。

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