後輪トー角制御装置
【課題】左右の後輪のトー角を個々に制御する後輪トー角制御装置において、左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が生じた場合にも車両の直進安定性を維持できるようにする。
【解決手段】後輪トー角制御装置１０を、車両前後方向の加速度に基づいて左右の後輪５のトー角を共にトーイン若しくは共にトーアウトに制御するＥＣＵ１２と、左右の後輪５のコーナリングフォースを検出するための後輪空気圧センサ１３とを備えるものとし、ＥＣＵ１２を、コーナリングパワー判定部２６により左右の後輪５にコーナリングパワーの偏差が検出された場合、コーナリングフォース補正量算出部２７により算出されたコーナリングフォース補正量（偏差）を低減するように、目標トー角補正部２９により左右の後輪５のうち少なくとも一方の目標トー角θｔを補正するように構成する。
【解決手段】後輪トー角制御装置１０を、車両前後方向の加速度に基づいて左右の後輪５のトー角を共にトーイン若しくは共にトーアウトに制御するＥＣＵ１２と、左右の後輪５のコーナリングフォースを検出するための後輪空気圧センサ１３とを備えるものとし、ＥＣＵ１２を、コーナリングパワー判定部２６により左右の後輪５にコーナリングパワーの偏差が検出された場合、コーナリングフォース補正量算出部２７により算出されたコーナリングフォース補正量（偏差）を低減するように、目標トー角補正部２９により左右の後輪５のうち少なくとも一方の目標トー角θｔを補正するように構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、左右の後輪のトー角を個々に変化させる車両の後輪トー角制御装置に係り、後輪タイヤのコーナリングパワーの変化に応じて後輪トー角を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の回頭性や操縦安定性を向上させるために、後輪のトー角を可変制御する後輪トー角可変装置を備えた４輪操舵車両が開発されている。後輪トー角可変装置としては、後輪を支持するサスペンションにおけるラテラルリンクあるいはトレーリングリンクの車体との連結部に電動アクチュエータを左右後輪にそれぞれ設け、これら電動アクチュエータを駆動することによって左右両後輪のトー角を個別に可変制御できるように構成したものが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
ところで、自動車の車輪は一般に、ホイールに装着した中空構造の合成ゴム製タイヤに圧縮空気を充填することにより、走行時における路面の凹凸による衝撃の車体への伝達を抑制するとともに、路面との接地面積を小さくして小さな抵抗で自動車が走行できるようにしている。タイヤの状態は、自動車の操縦性に大きな影響を与えるため、常時監視されることが望ましく、これまでにも様々なタイヤ状態の検出方法が提案されている。例えば、歯車などの回転検出部が形成された回転体を車輪に一体に設け、回転検出部の通過を検出して車輪速度を検出する車輪速度検出手段の検出結果を基準値と比較することにより、タイヤ状態を判定するタイヤ異常検出装置が知られている（特許文献２参照）。
【０００４】
そして、左右の後輪のトー角を個々に変化させる車両の後輪トー角制御装置において、一方の後輪にコーナリングパワーの低下が検出された場合に、他方の後輪のトー角をスリップ角が大きくなる向きに変化させるように制御する発明を本出願人は提案している（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−３０４３８号公報
【特許文献２】特開平１０−７１８１９号公報
【特許文献３】特開２００９−２５５９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献３の後輪トー角制御装置は、左右の後輪を同一方向に転舵している状態、すなわち一方の後輪をトーアウトに、他方の後輪をトーインに制御している状態では操縦性を安定させることができるが、直進走行時などに左右の後輪を反対方向に転舵している状態、すなわち左右の後輪のトー角を共にトーイン若しくは共にトーアウトに制御している状態では操縦性を安定させることができなかった。つまり、直進加減速時に回頭性向上および停車距離削減のために後輪トー角をトーアウト若しくはトーインに制御する場合、左右の後輪にタイヤ空気圧の差異などによりコーナリングパワーの偏差が生じると、左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が生じて車両にスラスト角（車体の幾何学的中心線と直進時の車両の進行方向とがなす角）が生じてしまい、直進安定性が低下する。このような状態では、コーナリングパワーが低下した側と反対側の後輪のトー角をスリップ角が大きくなる向きに変化させると、スラスト角を大きくしてしまい、かえって車両の直進安定性を損なってしまう。
【０００７】
本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、左右の後輪のトー角を個々に制御する後輪トー角制御装置において、左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が生じた場合にも車両の直進安定性を維持できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明は、左右の後輪（５）のトー角を個々に変化させる左右のアクチュエータ（１１）を備える車両（Ｖ）の後輪トー角制御装置（１０）であって、車両前後方向の加速度に基づいて左右の後輪のトー角を共にトーイン若しくは共にトーアウトに制御する後輪トー角制御手段（１２）と、左右の後輪のコーナリングフォースを検出するコーナリングフォース検出手段（１３）とを備え、前記後輪トー角制御手段は、左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が検出された場合、当該コーナリングフォースの偏差を低減するように、左右の後輪のうち少なくとも一方のトー角を変更するように構成する。
【０００９】
このように構成することにより、左右の後輪のトー角をトーイン若しくは共にトーアウトに制御する直進走行時などにおいて、左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が検出されても、左右の後輪のコーナリングフォースの偏差を低減してスラスト角の発生を抑制し、車両の直進安定性を維持することができる。なお、コーナリングフォースとは、車輪の進行方向に対して直角方向のタイヤと路面との摩擦力である。
【００１０】
また、本発明の一側面によれば、前記後輪トー角制御手段は、車両の前方向の加速度に基づいて左右の後輪のトー角をトーアウトに制御するものであって、車両の加速時に左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が検出された場合、当該コーナリングフォースの偏差を低減するように、左右の後輪のうち少なくとも一方のトーアウト角を変更するように構成することができる。
【００１１】
このように構成することにより、車両の加速時に左右の後輪のトー角をトーアウトに制御している状態で、左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が検出されても、左右の後輪のコーナリングフォースの偏差を低減してスラスト角の発生を抑制し、車両の直進安定性を維持することができる。
【００１２】
また、本発明の一側面によれば、前記後輪トー角制御手段は、車両の加速時に左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が検出された場合、当該コーナリングフォースの偏差を低減するように、左右の後輪のうちコーナリングフォースが低い方のトーアウト角を大きくするように構成することができる。
【００１３】
このように構成することにより、コーナリングフォースが低い方の後輪のコーナリングフォースを高くし、スラスト角の発生を抑制して直進安定性を維持でき、且つ、コーナリングフォースが低い方の後輪のコーナリングフォースを所期の値に近づけることができるため、直進加速時の高い回頭性も維持することができる。
【００１４】
また、本発明の一側面によれば、前記後輪トー角制御手段は、車両の後方向の加速度に基づいて左右の後輪のトー角をトーインに制御するものであって、車両の減速時に左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が検出された場合、当該コーナリングフォースの偏差を低減するように、左右の後輪のうち少なくとも一方のトーイン角を変更するように構成することができる。
【００１５】
このように構成することにより、車両の減速時に左右の後輪のトー角をトーインに制御している状態で、左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が検出されても、左右の後輪のコーナリングフォースの偏差を低減してスラスト角の発生を抑制し、車両の直進安定性を維持することができる。
【００１６】
また、本発明の一側面によれば、前記後輪トー角制御手段は、車両の減速時に左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が検出された場合、当該コーナリングフォースの偏差を低減するように、左右の後輪のうちコーナリングフォースが低い方のトーイン角を大きくするように構成することができる。
【００１７】
このよう構成することにより、コーナリングフォースが低い方の後輪のコーナリングフォースを高くし、スラスト角の発生を抑制して直進安定性を維持でき、且つ、コーナリングフォースが低い方の後輪のコーナリングフォースを所期の値に近づけることができるため、直進減速時の直進安定性も維持することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が生じた場合に、コーナリングフォースの偏差を低減するように後輪のトー角を変更することにより、車両の直進安定性を維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る後輪トー角制御装置を備えた自動車の概略構成図
【図２】図１に示したＥＣＵの概略構成を示すブロック図
【図３】図１に示したＥＣＵによる後輪トー角制御手順を示すフローチャート
【図４】目標トー角の補正を説明するための概略平面図
【図５】タイヤ空気圧とコーナリングパワーとの関係を示すグラフ
【図６】コーナリングフォースとコーナリングパワーを示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明に係る後輪トー角制御装置１０を備えた後輪トー角可変車両の一実施形態について詳細に説明する。説明にあたり、車輪やそれらに対して配置された部材や要素、例えば後輪トー角などについては、それぞれ符号の数字に左右を示す添字ｌまたはｒを付して、例えば、左後輪５ｌ、右後輪５ｒ、左側トー角θｌ、右側トー角θｒなどと記すとともに、総称する場合には、例えば、後輪５または後輪５ｌ，５ｒ、トー角θまたはトー角θｌ，θｒなどと記す。
【００２１】
図１は実施形態に係る後輪トー角制御装置１０を備えた自動車Ｖの概略構成図である。自動車Ｖは、タイヤ２ｌ，２ｒが装着された前輪３ｌ，３ｒと、タイヤ４ｌ，４ｒが装着された後輪５ｌ，５ｒとを備えており、これら前輪３ｌ，３ｒおよび後輪５ｌ，５ｒが、左右のフロントサスペンション６ｌ，６ｒおよびリヤサスペンション７ｌ，７ｒによってそれぞれ車体１に懸架されている。
【００２２】
また、自動車Ｖは、ステアリングホイール８の操舵により、ラックアンドピニオン機構を介して前輪３を直接転舵する前輪操舵装置９と、左右のリヤサスペンション７ｌ，７ｒに設けられた左右の電動アクチュエータ１１ｌ，１１ｒを伸縮駆動することにより、左右の後輪５ｌ，５ｒのトー角θｌ，θｒを個別に変化させる後輪トー角制御装置１０とを備えている。
【００２３】
詳細な図示は省略するが、電動アクチュエータ１１は、車体１側に連結されたハウジングや、ハウジング内に収容されたモータ、減速機、台形ねじを用いた送りねじ機構、送りねじ機構の雌ねじ部材を構成するとともに後輪５側に連結された出力ロッドなどから構成されており、モータの回転運動を送りねじ機構でスラスト運動に変換して出力ロッドを軸方向に直線的に進退させる直動型である。また、電動アクチュエータ１１ｌ・１１ｒのハウジングには、出力ロッドのストローク位置を検出するストロークセンサ１７ｌ・１７ｒが設けられており、電動アクチュエータ１１ｌ・１１ｒはストロークセンサ１７ｌ・１７ｒの出力に基づいて後述するＥＣＵ１２によりフィードバック制御される。
【００２４】
自動車Ｖには、各種システムを統括制御する後輪トー角制御手段としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）１２や、左右の後輪５に対して設けられ、タイヤ４の空気圧を測定する後輪空気圧センサ１３ｌ，１３ｒ、ステアリングホイール８の操舵角を検出するステアリング舵角センサ１４、アクセルペダルの位置（踏み込み量）を検出するアクセルペダルセンサ１５、ブレーキペダルの位置（踏み込み量）を検出するブレーキペダルセンサ１６、車速センサやヨーレイトセンサなど図示しない種々のセンサが設置されている。各センサ１３〜１７の検出信号はＥＣＵ１２に入力して車両の制御に供される。
【００２５】
ＥＣＵ１２は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、周辺回路、入出力インタフェース、各種ドライバなどから構成されており、通信回線を介して各センサ１３〜１７や、電動アクチュエータ１１ｌ・１１ｒと接続されている。ＥＣＵ１２は、各センサの検出結果に基づいて左右の後輪５の目標トー角θｌｔ，θｒｔを設定し、後輪５のトー角θを左右別々に制御する。
【００２６】
このように構成された自動車Ｖによれば、左右の電動アクチュエータ１１ｌ・１１ｒを同時に対称的に変位させることにより、後輪５ｌ・５ｒのトーイン／トーアウトを適宜な条件の下に自由に制御することができる他、左右の電動アクチュエータ１１ｌ・１１ｒの一方を伸ばして他方を縮めれば、後輪５ｌ・５ｒを左右に転舵することも可能である。例えば、自動車Ｖは、各種センサによって把握される車両の運動状態に基づき、加速時に後輪５ｌ・５ｒをトーアウトに、制動時に後輪５ｌ・５ｒをトーインに変化させ、高速旋回走行時に後輪５ｌ・５ｒを前輪舵角と同相に、低速旋回走行時に後輪５ｌ・５ｒを前輪舵角と逆相にトー角制御（転舵）して、操縦性を高めるべく後輪トー角制御を行う。
【００２７】
図２に示すように、後輪トー角制御装置１０の制御手段であるＥＣＵ１２は、直進判定部２１と、加減速判定部２２と、目標コーナリングフォース算出部２３と、目標トー角算出部２４と、車輪位置特定部２５、コーナリングパワー判定部２６と、コーナリングフォース補正量算出部２７と、トー角補正角算出部２８と、目標トー角補正部２９と、アクチュエータ制御部３０と、強制送信命令部３１とを構成要素として備えている。
【００２８】
直進判定部２１にはステアリング舵角センサ１４の検出信号が入力しており、直進判定部２１は、検出されたステアリング操舵角に基づいて自動車Ｖが直進中であるか否か（前輪３が車体１の幾何学的中心線と平行になっているか否か）を判定する。加減速判定部２２には直進判定部２１の判定結果とアクセルペダルセンサ１５およびブレーキペダルセンサ１６の検出信号とが入力しており、加減速判定部２２は、これら信号に基づいて直進走行時における自動車Ｖの加速度および減速度を判定する。目標コーナリングフォース算出部２３は、直進走行時の加減速度（前後方向の加速度）に基づいて後輪５の目標コーナリングフォースを算出する。ここで、直進走行時の左右の後輪５ｌ，５ｒの目標コーナリングフォースは左右逆向きで同一の大きさとされる。目標トー角算出部２４は、算出された目標コーナリングフォースに基づいて後輪５の目標トー角θｔを算出する。ここで、左右の後輪５ｌ，５ｒの目標トー角θｌｔ，θｒｔは、左右逆向き（共にトーイン若しくは共にトーアウト）で原則的に同一の大きさであり、加速時には自動車Ｖの回頭性向上のため共にトーアウトに、減速時には自動車Ｖの停車距離削減のため共にトーインとされる。
【００２９】
また、加減速判定部２２による判定信号は強制送信命令部３１に入力しており、強制送信命令部３１は、加減速判定部２２による判定信号が入力すると、左右の後輪空気圧センサ１３に対して所定の送信タイミングにより空気圧信号を出力するよう空気圧測定指令を出力する。
【００３０】
車輪位置特定部２５には加減速判定部２２の判定結果と左右の後輪空気圧センサ１３ｒ，１３ｌの検出信号とが入力しており、車輪位置特定部２５は、これら信号に基づいて加減速時に後輪５のタイヤ空気圧が低下したか否か、およびタイヤ空気圧が低下した場合にはその後輪５の位置（左右）を特定する。コーナリングパワー判定部２６は、図５に示すグラフを参照して検出されたタイヤ空気圧に基づいて、タイヤ空気圧が低下した後輪５のコーナリングパワーを判定する。図５からわかるように、タイヤ４の空気圧が低下すると、これに伴って後輪５のコーナリングパワーが低下する傾向にある。なお、コーナリングパワーとは単位スリップ角あたりのコーナリングフォースのことであり、図６に示すように、横軸にスリップ角をとり、縦軸に横力をとったグラフにおいて、スリップ角の増大に比例して横力が大きくなる直線部の傾きに相当する。
【００３１】
コーナリングフォース補正量算出部２７には目標コーナリングフォースの算出結果とコーナリングパワーの判定結果とが入力しており、コーナリングフォース補正量算出部２７は、タイヤ空気圧が低下した後輪５について、判定されたコーナリングパワーにより目標コーナリングフォースを出力するのに不足するコーナリングフォースをコーナリングフォース補正量として算出する。つまり、後輪空気圧センサ１３がコーナリングフォースの検出手段として機能し、コーナリングフォース補正量算出部２７は、後輪空気圧センサ１３の検出結果に基づいて、正常な後輪５とタイヤ空気圧が低下した後輪５とのコーナリングフォースの偏差を算出する。トー角補正角算出部２８は、算出されたコーナリングフォース補正量と判定されたコーナリングパワーとに基づいて、タイヤ空気圧が低下した後輪５が目標コーナリングフォースを出力するのに不足するトー角をトー角補正角として算出する。つまり、ここではトー角補正角算出部２８は、正常な後輪５とタイヤ空気圧が低下した後輪５とのコーナリングフォースの偏差がなくなるようにトー角補正角を設定する。
【００３２】
目標トー角補正部２９は、目標トー角算出部２４により算出された目標トー角θｔに、トー角補正角算出部２８により算出されたトー角補正角を加算して目標トー角θｔを補正し、補正した目標トー角θｔをアクチュエータ制御部３０へ出力する。なお、ここで補正される目標トー角θｔはタイヤ空気圧が低下した方の後輪５のみである。アクチュエータ制御部３０は、入力した目標トー角θｌｔ，θｒｔおよび左右のストロークセンサ１７ｒ，１７ｌの検出値に基づき左右の電動アクチュエータ１１ｌ，１１ｒを駆動制御する。具体的には、アクチュエータ制御部３０は、ストロークセンサ１７の検出値から求まる実トー角θａと目標トー角θｔとの差に基づいて電動アクチュエータ１１に対してＰＷＭ制御におけるデューティー比のＰＩＤ制御を行い、後輪５を即座に目標トー角θｔへとトー変化させる。
【００３３】
次に、図３を参照してＥＣＵ１２による後輪トー角制御の手順について説明する。ＥＣＵ１２は、自動車Ｖがエンジンを始動すると、以下の後輪トー角制御を開始する。なお、ＥＣＵ１２は直進走行時だけでなく旋回走行時においても所定の後輪トー角制御を行うが、ここでは旋回走行時の制御は割愛し、直進走行時の制御のみについて説明する。
【００３４】
後輪トー角制御を開始すると、ＥＣＵ１２はまず、直進判定部２１において、ステアリング操舵角に基づいて自動車Ｖが直進状態であるか否かを判定する（ステップＳＴ１）。ここでは例えば、ステアリング操舵角が−０．１度以上且つ０．１度以下である場合を直進状態とし、それ以外の場合を直進状態でないものと判定する。ステップＳＴ１で自動車Ｖが直進状態であると判定された場合（Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１２は次に、加減速判定部２２において、アクセルペダルセンサ１５およびブレーキペダルセンサ１６の検出結果に基づいて、直進状態の自動車Ｖが加速中もしくは減速中であるか否かを判定する（ステップＳＴ２）。ステップＳＴ１で自動車Ｖが直進状態でないと判定された場合（Ｎｏ）、およびステップＳＴ２で自動車Ｖが加速中もしくは減速中でないと判定された場合（Ｎｏ）、ステップＳＴ１に戻って上記手順を繰り返す。
【００３５】
一方、ステップＳＴ２で自動車Ｖが加速中もしくは減速中であると判定された場合（Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１２は、目標コーナリングフォース算出部２３において、左右の後輪５ｌ，５ｒの目標コーナリングフォースを算出する（ステップＳＴ３）。次に、ＥＣＵ１２は、目標トー角算出部２４において、目標コーナリングフォースに基づいて左右の後輪５の目標トー角θｔを算出した後（ステップＳＴ４）、強制送信命令部３１において、左右の後輪空気圧センサ１３ｌ，１３ｒに対する空気圧測定指令を出力する（ステップＳＴ５）。
【００３６】
その後、ＥＣＵ１２は、車輪位置特定部２５において、左右の後輪５のタイヤ空気圧に差異があるか否かを判定し（ステップＳＴ６）、左右の後輪５のタイヤ空気圧に差異がない場合（Ｎｏ）、アクチュエータ制御部３０において、目標トー角θｔに基づく電動アクチュエータ１１の駆動制御を行い（ステップＳＴ１０）、上記手順を繰り返す。
【００３７】
一方、ステップＳＴ６で左右の後輪５のタイヤ空気圧に差異がある場合（Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１２は、コーナリングパワー判定部２６およびコーナリングフォース補正量算出部２７において、タイヤ空気圧が低い方の後輪５のコーナリングフォース補正量を算出した後（ステップＳＴ７）、トー角補正角算出部２８において、タイヤ空気圧が低い方の後輪５に加算すべきトー角補正角を算出する（ステップＳＴ８）。次いでＥＣＵ１２は、目標トー角補正部２９において、タイヤ空気圧が低い方の後輪５に対する目標トー角θｔにトー角補正角を加算して目標トー角θｔを補正し（ステップＳＴ９）、アクチュエータ制御部３０において、目標トー角θｔに基づく電動アクチュエータ１１の駆動制御を行い（ステップＳＴ１０）、上記手順を繰り返す。
【００３８】
このような後輪トー角制御を行うことにより、図４（Ａ）に示すように、例えば自動車Ｖが直進加速時に後輪５を共にトーアウトに制御している際に、左後輪５ｌにタイヤ空気圧の低下によりコーナリングパワーの低下が生じている場合には、右後輪５ｒの目標トー角θｒｔ＝αにより生じるコーナリングフォースと釣り合うコーナリングフォースを左後輪５ｌが発生するように（右後輪５ｒのコーナリングフォースとの偏差を低減するように）、左後輪５ｌの目標トー角θｌｔ＝αにトー角補正角＝βを加算して補正した値α＋βが左後輪５ｌの目標トー角θｌｔとなる。これにより、左右の後輪５ｌ，５ｒのコーナリングフォースが釣り合い、後輪５に起因するスラスト角が発生しないため、自動車Ｖの直進安定性を維持でき、且つ、コーナリングパワーが低い左後輪５ｌのコーナリングフォースを高くして所期の値にすることができるため、直進加速時の高い回頭性も維持することができる。
【００３９】
また、図４（Ｂ）に示すように、例えば自動車Ｖが直進減速時に後輪５を共にトーインに制御している際に、右後輪５ｒにタイヤ空気圧の低下によりコーナリングパワーの低下が生じている場合には、左後輪５ｌの目標トー角θｌｔ＝αにより生じるコーナリングフォースと釣り合うコーナリングフォースを右後輪５ｒが発生するように（左後輪５ｌのコーナリングフォースとの偏差を低減するように）、右後輪５ｒの目標トー角θｒｔ＝αにトー角補正角＝βを加算して補正した値α＋βが右後輪５ｒの目標トー角θｒｔとなる。これにより、左右の後輪５ｌ，５ｒのコーナリングフォースが釣り合い、後輪５に起因するスラスト角が発生しないため、自動車Ｖの直進安定性を維持でき、且つ、コーナリングパワーが低い右後輪５ｒのコーナリングフォースを高くして所期の値にすることができるため、直進減速時の直進安定性も維持することができる。
【００４０】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態では、コーナリングパワーの検出手段として、タイヤ空気圧検出手段を採用しているが、タイヤの種類を判定するタイヤ種類判定手段など、他のパラメータを用いてコーナリングパワーを検出してもよい。また、上記実施形態では、検出したコーナリングパワーに基づいてコーナリングフォースの偏差を算出しているが、トー変化させた後輪５の軸力やキングピン周りのモーメントなどを検出することによって直接的にコーナリングフォースの偏差を算出してもよい。
【００４１】
また、上記実施形態では、トー角補正角算出部２８が、正常な後輪５とタイヤ空気圧が低下した後輪５とのコーナリングフォースの偏差の全てを打ち消すようにトー角補正角を設定しているが、偏差の一部を打ち消すようにトー角補正角を設定してもよい。また、上記実施形態では、加速時に左右の後輪５にコーナリングパワーの偏差が検出された場合、ＥＣＵ１２が左右の後輪５のうちコーナリングパワーが低い方のトーアウト角を大きく補正することで、コーナリングパワーの偏差に基づくコーナリングフォースの偏差を低減しているが、左右の後輪５のうちコーナリングパワーが高い方のトーアウト角を小さくすることでコーナリングフォースの偏差を低減してもよい。同様に、上記実施形態では、減速時に左右の後輪５にコーナリングパワーの偏差が検出された場合、ＥＣＵ１２が左右の後輪５のうちコーナリングパワーが低い方のトーイン角を大きく補正することで、コーナリングパワーの偏差に基づくコーナリングフォースの偏差を低減しているが、左右の後輪５のうちコーナリングパワーが高い方のトーイン角を小さく補正することでコーナリングフォースの偏差を低減してもよい。
【００４２】
さらに、加速時に後輪５をトーインに制御する場合や、減速時に後輪５をトーアウトに制御する場合であっても、上記実施形態のように左右の後輪５のうちコーナリングパワーが低い方のトーイン角もしくはトーアウト角を大きく補正したり、後輪５のうちコーナリングパワーが高い方のトーイン角もしくはトーアウト角を小さく補正したりすることによって、コーナリングパワーの偏差に基づくコーナリングフォースの偏差を低減することも可能である。その他、各種部材の構成や後輪トー角制御の具体的手順なども上記実施形態のものに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であれば適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００４３】
Ｖ 自動車
１ 車体
４ タイヤ
５ 後輪
１０ 後輪トー角制御装置
１１ 電動アクチュエータ
１２ ＥＣＵ（後輪トー角制御手段）
１３ 後輪空気圧センサ
１４ ステアリング舵角センサ
１５ アクセルペダルセンサ
１６ ブレーキペダルセンサ
２６ コーナリングパワー判定部
２７ コーナリングフォース補正量算出部
２９ 後輪トー角補正部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、左右の後輪のトー角を個々に変化させる車両の後輪トー角制御装置に係り、後輪タイヤのコーナリングパワーの変化に応じて後輪トー角を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の回頭性や操縦安定性を向上させるために、後輪のトー角を可変制御する後輪トー角可変装置を備えた４輪操舵車両が開発されている。後輪トー角可変装置としては、後輪を支持するサスペンションにおけるラテラルリンクあるいはトレーリングリンクの車体との連結部に電動アクチュエータを左右後輪にそれぞれ設け、これら電動アクチュエータを駆動することによって左右両後輪のトー角を個別に可変制御できるように構成したものが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
ところで、自動車の車輪は一般に、ホイールに装着した中空構造の合成ゴム製タイヤに圧縮空気を充填することにより、走行時における路面の凹凸による衝撃の車体への伝達を抑制するとともに、路面との接地面積を小さくして小さな抵抗で自動車が走行できるようにしている。タイヤの状態は、自動車の操縦性に大きな影響を与えるため、常時監視されることが望ましく、これまでにも様々なタイヤ状態の検出方法が提案されている。例えば、歯車などの回転検出部が形成された回転体を車輪に一体に設け、回転検出部の通過を検出して車輪速度を検出する車輪速度検出手段の検出結果を基準値と比較することにより、タイヤ状態を判定するタイヤ異常検出装置が知られている（特許文献２参照）。
【０００４】
そして、左右の後輪のトー角を個々に変化させる車両の後輪トー角制御装置において、一方の後輪にコーナリングパワーの低下が検出された場合に、他方の後輪のトー角をスリップ角が大きくなる向きに変化させるように制御する発明を本出願人は提案している（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−３０４３８号公報
【特許文献２】特開平１０−７１８１９号公報
【特許文献３】特開２００９−２５５９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献３の後輪トー角制御装置は、左右の後輪を同一方向に転舵している状態、すなわち一方の後輪をトーアウトに、他方の後輪をトーインに制御している状態では操縦性を安定させることができるが、直進走行時などに左右の後輪を反対方向に転舵している状態、すなわち左右の後輪のトー角を共にトーイン若しくは共にトーアウトに制御している状態では操縦性を安定させることができなかった。つまり、直進加減速時に回頭性向上および停車距離削減のために後輪トー角をトーアウト若しくはトーインに制御する場合、左右の後輪にタイヤ空気圧の差異などによりコーナリングパワーの偏差が生じると、左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が生じて車両にスラスト角（車体の幾何学的中心線と直進時の車両の進行方向とがなす角）が生じてしまい、直進安定性が低下する。このような状態では、コーナリングパワーが低下した側と反対側の後輪のトー角をスリップ角が大きくなる向きに変化させると、スラスト角を大きくしてしまい、かえって車両の直進安定性を損なってしまう。
【０００７】
本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、左右の後輪のトー角を個々に制御する後輪トー角制御装置において、左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が生じた場合にも車両の直進安定性を維持できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明は、左右の後輪（５）のトー角を個々に変化させる左右のアクチュエータ（１１）を備える車両（Ｖ）の後輪トー角制御装置（１０）であって、車両前後方向の加速度に基づいて左右の後輪のトー角を共にトーイン若しくは共にトーアウトに制御する後輪トー角制御手段（１２）と、左右の後輪のコーナリングフォースを検出するコーナリングフォース検出手段（１３）とを備え、前記後輪トー角制御手段は、左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が検出された場合、当該コーナリングフォースの偏差を低減するように、左右の後輪のうち少なくとも一方のトー角を変更するように構成する。
【０００９】
このように構成することにより、左右の後輪のトー角をトーイン若しくは共にトーアウトに制御する直進走行時などにおいて、左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が検出されても、左右の後輪のコーナリングフォースの偏差を低減してスラスト角の発生を抑制し、車両の直進安定性を維持することができる。なお、コーナリングフォースとは、車輪の進行方向に対して直角方向のタイヤと路面との摩擦力である。
【００１０】
また、本発明の一側面によれば、前記後輪トー角制御手段は、車両の前方向の加速度に基づいて左右の後輪のトー角をトーアウトに制御するものであって、車両の加速時に左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が検出された場合、当該コーナリングフォースの偏差を低減するように、左右の後輪のうち少なくとも一方のトーアウト角を変更するように構成することができる。
【００１１】
このように構成することにより、車両の加速時に左右の後輪のトー角をトーアウトに制御している状態で、左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が検出されても、左右の後輪のコーナリングフォースの偏差を低減してスラスト角の発生を抑制し、車両の直進安定性を維持することができる。
【００１２】
また、本発明の一側面によれば、前記後輪トー角制御手段は、車両の加速時に左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が検出された場合、当該コーナリングフォースの偏差を低減するように、左右の後輪のうちコーナリングフォースが低い方のトーアウト角を大きくするように構成することができる。
【００１３】
このように構成することにより、コーナリングフォースが低い方の後輪のコーナリングフォースを高くし、スラスト角の発生を抑制して直進安定性を維持でき、且つ、コーナリングフォースが低い方の後輪のコーナリングフォースを所期の値に近づけることができるため、直進加速時の高い回頭性も維持することができる。
【００１４】
また、本発明の一側面によれば、前記後輪トー角制御手段は、車両の後方向の加速度に基づいて左右の後輪のトー角をトーインに制御するものであって、車両の減速時に左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が検出された場合、当該コーナリングフォースの偏差を低減するように、左右の後輪のうち少なくとも一方のトーイン角を変更するように構成することができる。
【００１５】
このように構成することにより、車両の減速時に左右の後輪のトー角をトーインに制御している状態で、左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が検出されても、左右の後輪のコーナリングフォースの偏差を低減してスラスト角の発生を抑制し、車両の直進安定性を維持することができる。
【００１６】
また、本発明の一側面によれば、前記後輪トー角制御手段は、車両の減速時に左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が検出された場合、当該コーナリングフォースの偏差を低減するように、左右の後輪のうちコーナリングフォースが低い方のトーイン角を大きくするように構成することができる。
【００１７】
このよう構成することにより、コーナリングフォースが低い方の後輪のコーナリングフォースを高くし、スラスト角の発生を抑制して直進安定性を維持でき、且つ、コーナリングフォースが低い方の後輪のコーナリングフォースを所期の値に近づけることができるため、直進減速時の直進安定性も維持することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が生じた場合に、コーナリングフォースの偏差を低減するように後輪のトー角を変更することにより、車両の直進安定性を維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る後輪トー角制御装置を備えた自動車の概略構成図
【図２】図１に示したＥＣＵの概略構成を示すブロック図
【図３】図１に示したＥＣＵによる後輪トー角制御手順を示すフローチャート
【図４】目標トー角の補正を説明するための概略平面図
【図５】タイヤ空気圧とコーナリングパワーとの関係を示すグラフ
【図６】コーナリングフォースとコーナリングパワーを示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明に係る後輪トー角制御装置１０を備えた後輪トー角可変車両の一実施形態について詳細に説明する。説明にあたり、車輪やそれらに対して配置された部材や要素、例えば後輪トー角などについては、それぞれ符号の数字に左右を示す添字ｌまたはｒを付して、例えば、左後輪５ｌ、右後輪５ｒ、左側トー角θｌ、右側トー角θｒなどと記すとともに、総称する場合には、例えば、後輪５または後輪５ｌ，５ｒ、トー角θまたはトー角θｌ，θｒなどと記す。
【００２１】
図１は実施形態に係る後輪トー角制御装置１０を備えた自動車Ｖの概略構成図である。自動車Ｖは、タイヤ２ｌ，２ｒが装着された前輪３ｌ，３ｒと、タイヤ４ｌ，４ｒが装着された後輪５ｌ，５ｒとを備えており、これら前輪３ｌ，３ｒおよび後輪５ｌ，５ｒが、左右のフロントサスペンション６ｌ，６ｒおよびリヤサスペンション７ｌ，７ｒによってそれぞれ車体１に懸架されている。
【００２２】
また、自動車Ｖは、ステアリングホイール８の操舵により、ラックアンドピニオン機構を介して前輪３を直接転舵する前輪操舵装置９と、左右のリヤサスペンション７ｌ，７ｒに設けられた左右の電動アクチュエータ１１ｌ，１１ｒを伸縮駆動することにより、左右の後輪５ｌ，５ｒのトー角θｌ，θｒを個別に変化させる後輪トー角制御装置１０とを備えている。
【００２３】
詳細な図示は省略するが、電動アクチュエータ１１は、車体１側に連結されたハウジングや、ハウジング内に収容されたモータ、減速機、台形ねじを用いた送りねじ機構、送りねじ機構の雌ねじ部材を構成するとともに後輪５側に連結された出力ロッドなどから構成されており、モータの回転運動を送りねじ機構でスラスト運動に変換して出力ロッドを軸方向に直線的に進退させる直動型である。また、電動アクチュエータ１１ｌ・１１ｒのハウジングには、出力ロッドのストローク位置を検出するストロークセンサ１７ｌ・１７ｒが設けられており、電動アクチュエータ１１ｌ・１１ｒはストロークセンサ１７ｌ・１７ｒの出力に基づいて後述するＥＣＵ１２によりフィードバック制御される。
【００２４】
自動車Ｖには、各種システムを統括制御する後輪トー角制御手段としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）１２や、左右の後輪５に対して設けられ、タイヤ４の空気圧を測定する後輪空気圧センサ１３ｌ，１３ｒ、ステアリングホイール８の操舵角を検出するステアリング舵角センサ１４、アクセルペダルの位置（踏み込み量）を検出するアクセルペダルセンサ１５、ブレーキペダルの位置（踏み込み量）を検出するブレーキペダルセンサ１６、車速センサやヨーレイトセンサなど図示しない種々のセンサが設置されている。各センサ１３〜１７の検出信号はＥＣＵ１２に入力して車両の制御に供される。
【００２５】
ＥＣＵ１２は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、周辺回路、入出力インタフェース、各種ドライバなどから構成されており、通信回線を介して各センサ１３〜１７や、電動アクチュエータ１１ｌ・１１ｒと接続されている。ＥＣＵ１２は、各センサの検出結果に基づいて左右の後輪５の目標トー角θｌｔ，θｒｔを設定し、後輪５のトー角θを左右別々に制御する。
【００２６】
このように構成された自動車Ｖによれば、左右の電動アクチュエータ１１ｌ・１１ｒを同時に対称的に変位させることにより、後輪５ｌ・５ｒのトーイン／トーアウトを適宜な条件の下に自由に制御することができる他、左右の電動アクチュエータ１１ｌ・１１ｒの一方を伸ばして他方を縮めれば、後輪５ｌ・５ｒを左右に転舵することも可能である。例えば、自動車Ｖは、各種センサによって把握される車両の運動状態に基づき、加速時に後輪５ｌ・５ｒをトーアウトに、制動時に後輪５ｌ・５ｒをトーインに変化させ、高速旋回走行時に後輪５ｌ・５ｒを前輪舵角と同相に、低速旋回走行時に後輪５ｌ・５ｒを前輪舵角と逆相にトー角制御（転舵）して、操縦性を高めるべく後輪トー角制御を行う。
【００２７】
図２に示すように、後輪トー角制御装置１０の制御手段であるＥＣＵ１２は、直進判定部２１と、加減速判定部２２と、目標コーナリングフォース算出部２３と、目標トー角算出部２４と、車輪位置特定部２５、コーナリングパワー判定部２６と、コーナリングフォース補正量算出部２７と、トー角補正角算出部２８と、目標トー角補正部２９と、アクチュエータ制御部３０と、強制送信命令部３１とを構成要素として備えている。
【００２８】
直進判定部２１にはステアリング舵角センサ１４の検出信号が入力しており、直進判定部２１は、検出されたステアリング操舵角に基づいて自動車Ｖが直進中であるか否か（前輪３が車体１の幾何学的中心線と平行になっているか否か）を判定する。加減速判定部２２には直進判定部２１の判定結果とアクセルペダルセンサ１５およびブレーキペダルセンサ１６の検出信号とが入力しており、加減速判定部２２は、これら信号に基づいて直進走行時における自動車Ｖの加速度および減速度を判定する。目標コーナリングフォース算出部２３は、直進走行時の加減速度（前後方向の加速度）に基づいて後輪５の目標コーナリングフォースを算出する。ここで、直進走行時の左右の後輪５ｌ，５ｒの目標コーナリングフォースは左右逆向きで同一の大きさとされる。目標トー角算出部２４は、算出された目標コーナリングフォースに基づいて後輪５の目標トー角θｔを算出する。ここで、左右の後輪５ｌ，５ｒの目標トー角θｌｔ，θｒｔは、左右逆向き（共にトーイン若しくは共にトーアウト）で原則的に同一の大きさであり、加速時には自動車Ｖの回頭性向上のため共にトーアウトに、減速時には自動車Ｖの停車距離削減のため共にトーインとされる。
【００２９】
また、加減速判定部２２による判定信号は強制送信命令部３１に入力しており、強制送信命令部３１は、加減速判定部２２による判定信号が入力すると、左右の後輪空気圧センサ１３に対して所定の送信タイミングにより空気圧信号を出力するよう空気圧測定指令を出力する。
【００３０】
車輪位置特定部２５には加減速判定部２２の判定結果と左右の後輪空気圧センサ１３ｒ，１３ｌの検出信号とが入力しており、車輪位置特定部２５は、これら信号に基づいて加減速時に後輪５のタイヤ空気圧が低下したか否か、およびタイヤ空気圧が低下した場合にはその後輪５の位置（左右）を特定する。コーナリングパワー判定部２６は、図５に示すグラフを参照して検出されたタイヤ空気圧に基づいて、タイヤ空気圧が低下した後輪５のコーナリングパワーを判定する。図５からわかるように、タイヤ４の空気圧が低下すると、これに伴って後輪５のコーナリングパワーが低下する傾向にある。なお、コーナリングパワーとは単位スリップ角あたりのコーナリングフォースのことであり、図６に示すように、横軸にスリップ角をとり、縦軸に横力をとったグラフにおいて、スリップ角の増大に比例して横力が大きくなる直線部の傾きに相当する。
【００３１】
コーナリングフォース補正量算出部２７には目標コーナリングフォースの算出結果とコーナリングパワーの判定結果とが入力しており、コーナリングフォース補正量算出部２７は、タイヤ空気圧が低下した後輪５について、判定されたコーナリングパワーにより目標コーナリングフォースを出力するのに不足するコーナリングフォースをコーナリングフォース補正量として算出する。つまり、後輪空気圧センサ１３がコーナリングフォースの検出手段として機能し、コーナリングフォース補正量算出部２７は、後輪空気圧センサ１３の検出結果に基づいて、正常な後輪５とタイヤ空気圧が低下した後輪５とのコーナリングフォースの偏差を算出する。トー角補正角算出部２８は、算出されたコーナリングフォース補正量と判定されたコーナリングパワーとに基づいて、タイヤ空気圧が低下した後輪５が目標コーナリングフォースを出力するのに不足するトー角をトー角補正角として算出する。つまり、ここではトー角補正角算出部２８は、正常な後輪５とタイヤ空気圧が低下した後輪５とのコーナリングフォースの偏差がなくなるようにトー角補正角を設定する。
【００３２】
目標トー角補正部２９は、目標トー角算出部２４により算出された目標トー角θｔに、トー角補正角算出部２８により算出されたトー角補正角を加算して目標トー角θｔを補正し、補正した目標トー角θｔをアクチュエータ制御部３０へ出力する。なお、ここで補正される目標トー角θｔはタイヤ空気圧が低下した方の後輪５のみである。アクチュエータ制御部３０は、入力した目標トー角θｌｔ，θｒｔおよび左右のストロークセンサ１７ｒ，１７ｌの検出値に基づき左右の電動アクチュエータ１１ｌ，１１ｒを駆動制御する。具体的には、アクチュエータ制御部３０は、ストロークセンサ１７の検出値から求まる実トー角θａと目標トー角θｔとの差に基づいて電動アクチュエータ１１に対してＰＷＭ制御におけるデューティー比のＰＩＤ制御を行い、後輪５を即座に目標トー角θｔへとトー変化させる。
【００３３】
次に、図３を参照してＥＣＵ１２による後輪トー角制御の手順について説明する。ＥＣＵ１２は、自動車Ｖがエンジンを始動すると、以下の後輪トー角制御を開始する。なお、ＥＣＵ１２は直進走行時だけでなく旋回走行時においても所定の後輪トー角制御を行うが、ここでは旋回走行時の制御は割愛し、直進走行時の制御のみについて説明する。
【００３４】
後輪トー角制御を開始すると、ＥＣＵ１２はまず、直進判定部２１において、ステアリング操舵角に基づいて自動車Ｖが直進状態であるか否かを判定する（ステップＳＴ１）。ここでは例えば、ステアリング操舵角が−０．１度以上且つ０．１度以下である場合を直進状態とし、それ以外の場合を直進状態でないものと判定する。ステップＳＴ１で自動車Ｖが直進状態であると判定された場合（Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１２は次に、加減速判定部２２において、アクセルペダルセンサ１５およびブレーキペダルセンサ１６の検出結果に基づいて、直進状態の自動車Ｖが加速中もしくは減速中であるか否かを判定する（ステップＳＴ２）。ステップＳＴ１で自動車Ｖが直進状態でないと判定された場合（Ｎｏ）、およびステップＳＴ２で自動車Ｖが加速中もしくは減速中でないと判定された場合（Ｎｏ）、ステップＳＴ１に戻って上記手順を繰り返す。
【００３５】
一方、ステップＳＴ２で自動車Ｖが加速中もしくは減速中であると判定された場合（Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１２は、目標コーナリングフォース算出部２３において、左右の後輪５ｌ，５ｒの目標コーナリングフォースを算出する（ステップＳＴ３）。次に、ＥＣＵ１２は、目標トー角算出部２４において、目標コーナリングフォースに基づいて左右の後輪５の目標トー角θｔを算出した後（ステップＳＴ４）、強制送信命令部３１において、左右の後輪空気圧センサ１３ｌ，１３ｒに対する空気圧測定指令を出力する（ステップＳＴ５）。
【００３６】
その後、ＥＣＵ１２は、車輪位置特定部２５において、左右の後輪５のタイヤ空気圧に差異があるか否かを判定し（ステップＳＴ６）、左右の後輪５のタイヤ空気圧に差異がない場合（Ｎｏ）、アクチュエータ制御部３０において、目標トー角θｔに基づく電動アクチュエータ１１の駆動制御を行い（ステップＳＴ１０）、上記手順を繰り返す。
【００３７】
一方、ステップＳＴ６で左右の後輪５のタイヤ空気圧に差異がある場合（Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１２は、コーナリングパワー判定部２６およびコーナリングフォース補正量算出部２７において、タイヤ空気圧が低い方の後輪５のコーナリングフォース補正量を算出した後（ステップＳＴ７）、トー角補正角算出部２８において、タイヤ空気圧が低い方の後輪５に加算すべきトー角補正角を算出する（ステップＳＴ８）。次いでＥＣＵ１２は、目標トー角補正部２９において、タイヤ空気圧が低い方の後輪５に対する目標トー角θｔにトー角補正角を加算して目標トー角θｔを補正し（ステップＳＴ９）、アクチュエータ制御部３０において、目標トー角θｔに基づく電動アクチュエータ１１の駆動制御を行い（ステップＳＴ１０）、上記手順を繰り返す。
【００３８】
このような後輪トー角制御を行うことにより、図４（Ａ）に示すように、例えば自動車Ｖが直進加速時に後輪５を共にトーアウトに制御している際に、左後輪５ｌにタイヤ空気圧の低下によりコーナリングパワーの低下が生じている場合には、右後輪５ｒの目標トー角θｒｔ＝αにより生じるコーナリングフォースと釣り合うコーナリングフォースを左後輪５ｌが発生するように（右後輪５ｒのコーナリングフォースとの偏差を低減するように）、左後輪５ｌの目標トー角θｌｔ＝αにトー角補正角＝βを加算して補正した値α＋βが左後輪５ｌの目標トー角θｌｔとなる。これにより、左右の後輪５ｌ，５ｒのコーナリングフォースが釣り合い、後輪５に起因するスラスト角が発生しないため、自動車Ｖの直進安定性を維持でき、且つ、コーナリングパワーが低い左後輪５ｌのコーナリングフォースを高くして所期の値にすることができるため、直進加速時の高い回頭性も維持することができる。
【００３９】
また、図４（Ｂ）に示すように、例えば自動車Ｖが直進減速時に後輪５を共にトーインに制御している際に、右後輪５ｒにタイヤ空気圧の低下によりコーナリングパワーの低下が生じている場合には、左後輪５ｌの目標トー角θｌｔ＝αにより生じるコーナリングフォースと釣り合うコーナリングフォースを右後輪５ｒが発生するように（左後輪５ｌのコーナリングフォースとの偏差を低減するように）、右後輪５ｒの目標トー角θｒｔ＝αにトー角補正角＝βを加算して補正した値α＋βが右後輪５ｒの目標トー角θｒｔとなる。これにより、左右の後輪５ｌ，５ｒのコーナリングフォースが釣り合い、後輪５に起因するスラスト角が発生しないため、自動車Ｖの直進安定性を維持でき、且つ、コーナリングパワーが低い右後輪５ｒのコーナリングフォースを高くして所期の値にすることができるため、直進減速時の直進安定性も維持することができる。
【００４０】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態では、コーナリングパワーの検出手段として、タイヤ空気圧検出手段を採用しているが、タイヤの種類を判定するタイヤ種類判定手段など、他のパラメータを用いてコーナリングパワーを検出してもよい。また、上記実施形態では、検出したコーナリングパワーに基づいてコーナリングフォースの偏差を算出しているが、トー変化させた後輪５の軸力やキングピン周りのモーメントなどを検出することによって直接的にコーナリングフォースの偏差を算出してもよい。
【００４１】
また、上記実施形態では、トー角補正角算出部２８が、正常な後輪５とタイヤ空気圧が低下した後輪５とのコーナリングフォースの偏差の全てを打ち消すようにトー角補正角を設定しているが、偏差の一部を打ち消すようにトー角補正角を設定してもよい。また、上記実施形態では、加速時に左右の後輪５にコーナリングパワーの偏差が検出された場合、ＥＣＵ１２が左右の後輪５のうちコーナリングパワーが低い方のトーアウト角を大きく補正することで、コーナリングパワーの偏差に基づくコーナリングフォースの偏差を低減しているが、左右の後輪５のうちコーナリングパワーが高い方のトーアウト角を小さくすることでコーナリングフォースの偏差を低減してもよい。同様に、上記実施形態では、減速時に左右の後輪５にコーナリングパワーの偏差が検出された場合、ＥＣＵ１２が左右の後輪５のうちコーナリングパワーが低い方のトーイン角を大きく補正することで、コーナリングパワーの偏差に基づくコーナリングフォースの偏差を低減しているが、左右の後輪５のうちコーナリングパワーが高い方のトーイン角を小さく補正することでコーナリングフォースの偏差を低減してもよい。
【００４２】
さらに、加速時に後輪５をトーインに制御する場合や、減速時に後輪５をトーアウトに制御する場合であっても、上記実施形態のように左右の後輪５のうちコーナリングパワーが低い方のトーイン角もしくはトーアウト角を大きく補正したり、後輪５のうちコーナリングパワーが高い方のトーイン角もしくはトーアウト角を小さく補正したりすることによって、コーナリングパワーの偏差に基づくコーナリングフォースの偏差を低減することも可能である。その他、各種部材の構成や後輪トー角制御の具体的手順なども上記実施形態のものに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であれば適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００４３】
Ｖ 自動車
１ 車体
４ タイヤ
５ 後輪
１０ 後輪トー角制御装置
１１ 電動アクチュエータ
１２ ＥＣＵ（後輪トー角制御手段）
１３ 後輪空気圧センサ
１４ ステアリング舵角センサ
１５ アクセルペダルセンサ
１６ ブレーキペダルセンサ
２６ コーナリングパワー判定部
２７ コーナリングフォース補正量算出部
２９ 後輪トー角補正部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の後輪のトー角を個々に変化させる左右のアクチュエータを備える車両の後輪トー角制御装置であって、
車両前後方向の加速度に基づいて左右の後輪のトー角を共にトーイン若しくは共にトーアウトに制御する後輪トー角制御手段と、
左右の後輪のコーナリングフォースを検出するコーナリングフォース検出手段とを備え、
前記後輪トー角制御手段は、左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が検出された場合、当該コーナリングフォースの偏差を低減するように、左右の後輪のうち少なくとも一方のトー角を変更することを特徴とする後輪トー角制御装置。
【請求項２】
前記後輪トー角制御手段は、車両の前方向の加速度に基づいて左右の後輪のトー角をトーアウトに制御するものであって、車両の加速時に左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が検出された場合、当該コーナリングフォースの偏差を低減するように、左右の後輪のうち少なくとも一方のトーアウト角を変更することを特徴とする、請求項１に記載の後輪トー角制御装置。
【請求項３】
前記後輪トー角制御手段は、車両の加速時に左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が検出された場合、当該コーナリングフォースの偏差を低減するように、左右の後輪のうちコーナリングパワーが低い方のトーアウト角を大きくすることを特徴とする、請求項２に記載の後輪トー角制御装置。
【請求項４】
前記後輪トー角制御手段は、車両の後方向の加速度に基づいて左右の後輪のトー角をトーインに制御するものであって、車両の減速時に左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が検出された場合、当該コーナリングフォースの偏差を低減するように、左右の後輪のうち少なくとも一方のトーイン角を変更することを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の後輪トー角制御装置。
【請求項５】
前記後輪トー角制御手段は、車両の減速時に左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が検出された場合、当該コーナリングフォースの偏差を低減するように、左右の後輪のうちコーナリングパワーが低い方のトーイン角を大きくすることを特徴とする、請求項４に記載の後輪トー角制御装置。
【請求項１】
左右の後輪のトー角を個々に変化させる左右のアクチュエータを備える車両の後輪トー角制御装置であって、
車両前後方向の加速度に基づいて左右の後輪のトー角を共にトーイン若しくは共にトーアウトに制御する後輪トー角制御手段と、
左右の後輪のコーナリングフォースを検出するコーナリングフォース検出手段とを備え、
前記後輪トー角制御手段は、左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が検出された場合、当該コーナリングフォースの偏差を低減するように、左右の後輪のうち少なくとも一方のトー角を変更することを特徴とする後輪トー角制御装置。
【請求項２】
前記後輪トー角制御手段は、車両の前方向の加速度に基づいて左右の後輪のトー角をトーアウトに制御するものであって、車両の加速時に左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が検出された場合、当該コーナリングフォースの偏差を低減するように、左右の後輪のうち少なくとも一方のトーアウト角を変更することを特徴とする、請求項１に記載の後輪トー角制御装置。
【請求項３】
前記後輪トー角制御手段は、車両の加速時に左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が検出された場合、当該コーナリングフォースの偏差を低減するように、左右の後輪のうちコーナリングパワーが低い方のトーアウト角を大きくすることを特徴とする、請求項２に記載の後輪トー角制御装置。
【請求項４】
前記後輪トー角制御手段は、車両の後方向の加速度に基づいて左右の後輪のトー角をトーインに制御するものであって、車両の減速時に左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が検出された場合、当該コーナリングフォースの偏差を低減するように、左右の後輪のうち少なくとも一方のトーイン角を変更することを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の後輪トー角制御装置。
【請求項５】
前記後輪トー角制御手段は、車両の減速時に左右の後輪にコーナリングフォースの偏差が検出された場合、当該コーナリングフォースの偏差を低減するように、左右の後輪のうちコーナリングパワーが低い方のトーイン角を大きくすることを特徴とする、請求項４に記載の後輪トー角制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２０６６４８（Ｐ２０１２−２０６６４８Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７４９１０（Ｐ２０１１−７４９１０）
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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