車両挙動制御装置
【課題】後輪の転舵により旋回させられる車両において、後輪の旋回外側への移動を制限する。
【解決手段】後輪１８が内側基準線Ｌ*上を、回転軸線ＬＲが平面視において内側基準線Ｌ*と直交する姿勢を保持しつつ、移動するように、後輪舵角δが制御される。また、後輪舵角δは、目標舵角δｒｅｆに近づくまで漸増させられる。そのため、車両がＵターンする場合において、Ｕターンに利用できるスペースの基準線Ｌ*からの距離Ｗが小さくても、後輪１８が基準線Ｌ*を超えないように、Ｕターンさせることができる。
【解決手段】後輪１８が内側基準線Ｌ*上を、回転軸線ＬＲが平面視において内側基準線Ｌ*と直交する姿勢を保持しつつ、移動するように、後輪舵角δが制御される。また、後輪舵角δは、目標舵角δｒｅｆに近づくまで漸増させられる。そのため、車両がＵターンする場合において、Ｕターンに利用できるスペースの基準線Ｌ*からの距離Ｗが小さくても、後輪１８が基準線Ｌ*を超えないように、Ｕターンさせることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、後輪舵角を制御することにより車両の挙動を制御する車両挙動制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、前２輪、後１輪を備えた車両に、後輪舵角を制御する後輪舵角制御装置を設けることが記載されている。この車両の車体の後部左側角部（運転席と対角位置にある部分）は面取り形状とされており、狭い空間においても旋回可能とされている。
特許文献２には、前２輪、後１輪を備えた車両において、前２輪が駆動輪とされ、後１輪が操舵輪とされ、旋回時に、前２輪に加えられる駆動力差が制御されることが記載されている。例えば、後輪舵角が大きい場合に、前２輪の駆動力差を大きくすることにより、小さい半径での旋回が可能となる。
特許文献３には、前後左右の４輪を備えた車両に、後輪を前輪と逆相、あるいは、同相に転舵させる後輪転舵機構を設けることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−９１７９０号公報
【特許文献２】特開平１１−２１５６１７号公報
【特許文献３】特開平３−９０４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、車両挙動制御装置の改良であり、例えば、後輪あるいは車体の後部の旋回外側への移動を自動で制限することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る車両挙動制御装置は、車両が第１状態から旋回する場合に、車両の一部である着目部が、平面視において、基準線から旋回外側へ移動しないように、後輪舵角を制御するものである。
後輪の転舵により旋回する車両においては、後輪が旋回外側に移動するが、運転者は後輪あるいは車体の後部の動きを認識し難い場合がある。そのため、自動で、後輪あるいは車体の後部縁部等が、第１状態で決まる基準線より旋回外側へ移動しないようにすることは望ましいことである。
【特許請求可能な発明】
【０００６】
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組を、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
【０００７】
(１)左右２つの前輪と少なくとも１つの後輪とを備えた車両に設けられ、その車両の旋回挙動を制御する車両挙動制御装置であって、
前記少なくとも１つの後輪の転舵により前記車両を第１状態から旋回させるとともに、前記車両の予め定められた部分である着目部が、平面視において前記車両の第１状態で決まる基準線より旋回外側へ移動しないように、前記少なくとも１つの後輪の転舵角度である後輪舵角を制御する後輪舵角制御装置を含むことを特徴とする車両挙動制御装置。
平面視とは、車両の真上から見ることをいうが、車両の真上から、路面に垂直な方向に見る場合や、鉛直方向に見る場合がある。
第１状態とは、本発明が適用される旋回のスタート状態であり、車両が停止状態にある場合や走行状態にある場合がある。
旋回外側とは、第１状態から旋回する場合の、その旋回外側を表す。具体的には、第１状態において後輪が転舵されている場合には、その後輪の転舵方向で旋回方向が決まる。また、第１状態から運転者によって操舵部材が操作されて後輪が転舵される場合には、その転舵方向で旋回方向が決まる。
基準線は、路面に想定される線であっても、車両が存在する３次元空間に想定される線であってもよいが、３次元空間に想定される線は、平面視において、路面に想定される線であると考えることができる（路面に投影された線となる場合がある）。
(２)前記基準線が、前記車両の第１状態において、前記車両の最も旋回外側に位置する部分を通り、かつ、前記左右前輪の各々の、回転中心軸線の幅方向の中点同士を結ぶ左右線と直交し、前記車両の前後方向に延びる前後線と平行な線である(1)項に記載の車両挙動制御装置。
基準線は、３次元空間に想定される線とされる場合がある。第１状態において、車両が道路と平行に停止している場合には、道路と平行な線となる。
(３)前記着目部が、前記車両の前記第１状態における車体の旋回外側の後部縁部であり、前記後輪舵角制御装置が、前記後部縁部が前記基準線から前記旋回外側に移動しないように、前記後輪舵角を制御する車体対応制御部を含む(2)項に記載の車両挙動制御装置。
本項に記載の車両において、車体の後部の縁部は、後輪より幅方向の外方にある。
(４)前記基準線が、前記車両の第１状態において、前記車両が存在する路面の、前記左右前輪のうち旋回外側に位置する旋回外側前輪と接する面である路面側接面の最も旋回外側に位置する点を通り、かつ、前記左右前輪の各々の、回転中心軸線の幅方向の中点同士を結ぶ左右線と直交し、前記車両の前後方向に延びる前後線と平行な線である(1)項に記載の車両挙動制御装置。
基準線は、路面に想定される線であり、第１状態において路面の旋回外側前輪と接する面である路面側接平面の最も旋回外側に位置する部分を通り、かつ、車体の前後線と平行な線である。
(５)前記着目部が、前記少なくとも１つの後輪のうちの旋回外側に位置する旋回外側後輪の前記路面と接する面である車輪側接平面内の予め定められた点であり、前記後輪舵角制御装置が、前記旋回外側後輪の前記予め定められた点が、前記基準線上、または、基準線より旋回内側に位置し、かつ、前記旋回外側後輪の回転軸線が、平面視において、前記基準線と直交する姿勢となるように、前記後輪舵角を制御する後輪対応制御部を含む(4)項に記載の車両挙動制御装置。
着目部が、旋回外側後輪の路面と接する面である車輪側接平面の予め決められた点であり、その予め定められた点が基準線上、あるいは、基準線より旋回内側に位置するように、後輪舵角が制御される。予め定められた点は、例えば、(i)車輪側接平面の最も旋回外側に位置する点としたり、(ii)車輪側接平面の幅方向の中心線上の１点としたり、(iii)車輪側接平面の中心としたり、(iv)車輪側接平面内の、旋回外側後輪がフリーな状態（力が加えられていない状態）における幅方向の中心線上の点に対応する点としたり、(v)車輪側平面内の、旋回外側後輪の回転軸線の幅方向の中心点を投影した点としたりすること等ができる。
なお、基準線より旋回内側に、基準線と平行で、かつ、路面側接平面の幅方向の中心を通る線（内側基準線）を想定し、その内側基準線上を、その着目部が通るように、後輪舵角が制御されるようにすることができる。後輪舵角がこのように制御されれば、着目部が基準線より旋回外側に移動しないようにすることができる。
また、旋回外側後輪の回転軸線が平面視において基準線と直交する姿勢とされるため、後輪は基準線と平行に移動する。
(６)前記後輪舵角制御装置が、前記後輪舵角が、運転者による操舵部材の操作状態に基づいて決まる目標舵角に近づくように制御する目標舵角対応制御部を含む(1)項ないし(5)項のいずれか１つに記載の車両挙動制御装置。
(７)前記後輪舵角制御装置が、前記後輪舵角が、前記少なくとも１つの後輪を転舵する後輪転舵機構で決まる最大角度に達するまで制御する最大舵角対応制御部を含む(1)項ないし(6)項のいずれか１つに記載の車両挙動制御装置。
着目部が基準線から旋回外側に移動しないように、後輪舵角を目標舵角に近づくように制御すれば、旋回等に利用可能なスペースの幅が狭くても、そのスペース内で旋回等をすることが可能となる。また、最大舵角まで大きくすれば、さらに、狭いスペースにおいても旋回等をすることが可能となる。
(８)前記車両が、前記左右前輪と、それら左右前輪の各々の回転中心軸線の幅方向の中点を結ぶ左右線の中点を通り、かつ、その左右線に直交し、前記車両の前後方向に延びる前後線上に位置する１つの後輪とを備えた３輪車両である(1)項ないし(7)項のいずれか１つに記載の車両挙動制御装置。
(９)前記車両が、前記左右前輪と、左右後輪とを備え、前記左右前輪のトレッドより左右後輪のトレッドの方が小さい４輪車両である(1)項ないし(7)項のいずれか１つに記載の車両挙動制御装置。
本発明は、前２輪および後１輪を含む３輪車両、トレッドが後輪側の方が小さい４輪車両に適用することができる。
３輪車両においては、１つの後輪が旋回外側後輪に対応する。４輪車両においては、旋回方向によって旋回外側後輪が決まる。
また、後輪舵角の制御は、前輪、後輪がすべらないことが前提で行われる。
なお、左右前輪は駆動輪とされる場合があり、後輪舵角の制御に加えて、左右前輪の回転速度差の制御も行うことができる。
(１０)前記車両の車体が、前部の幅方向の長さより後部の幅方向の長さの方が小さい形状を成し、かつ、前記車体の後部の縁部が、前記後輪の外側回転面より幅方向の外側に位置する形状を成したものである(1)項ないし(9)項のいずれか１つに記載の車両挙動制御装置。
(１１)前記後輪が操舵輪とされた(1)項ないし(10)項のいずれか１つに記載の車両挙動制御装置。
本発明に係る車両挙動制御装置は、後輪が操舵輪である車両に適用されるのであり、前輪および後輪が操舵輪である車両に適用することも、前輪は操舵輪でない車両に適用することもできる。前輪および後輪が操舵輪である車両においては、後輪が前輪と逆相に転舵されることがある。
車両に１つの後輪が含まれる場合には、その後輪の転舵角が後輪舵角とされる。左右２つの後輪が含まれる場合には、左右後輪の転舵角は同じになるように制御されるのが普通であり、その共通の転舵角が後輪舵角とされる。
【０００８】
(１２)左右２つの前輪と少なくとも１つの後輪とを備えた車両に設けられ、前記車両の旋回挙動を制御する車両挙動制御装置であって、
前記少なくとも１つの後輪の転舵により前記車両を第１状態から旋回させるとともに、前記少なくとも１つの後輪のうちの旋回外側に位置する旋回外側後輪が、前記車両の第１状態で決まる軌跡に沿って移動するように、前記少なくとも１つの後輪の転舵角度である後輪舵角を制御する後輪舵角制御装置を含むことを特徴する車両挙動制御装置。
旋回外側後輪が軌跡に沿って移動するように後輪舵角が制御されれば、例えば、後輪の旋回外方への移動を自動で制限することができる。
本項に記載の車両挙動制御装置には、(1)項ないし(11)項のいずれか１つに記載の技術的特徴を採用することができる。
(１３)前記軌跡が、路面の、前記車両の左右前輪のうち前記第１状態において旋回外側に位置する旋回外側前輪と接する部分の予め定められた点を通り、かつ、前記左右前輪の各々の回転中心軸線の幅方向の中点同士を結ぶ左右線に直交し、前記車両の前後方向に延びる前後線と平行な直線状の軌跡であり、前記後輪舵角制御装置が、前記旋回外側後輪が、前記直線状の軌跡に沿ってすべることなく移動するように、前記後輪舵角を制御する軌跡対応後輪舵角制御部を含む(12)項に記載の車両挙動制御装置。
軌跡は、直線状に延びたものであり、路面に想定される。軌跡は、路面の旋回外側前輪と接する部分である路面側接平面内の予め定められた点を通るが、予め定められた点は、路面側接平面の幅方向の中心線上の点としたり、中点としたり、最も旋回内側の点としたりすること等ができる。
旋回外側後輪は、旋回外側前輪で決まる直線状の軌跡に沿ってすべることなく移動するのであり、旋回外側後輪の回転軸線と直線状の軌跡とが平面視において直交する状態で、回転しつつ移動させられる。
車輪の回転面が路面の法線に対して傾斜していない場合には、回転面が軌跡と平行となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の複数の実施例である車両挙動制御装置が搭載された車両を示す図である。(a)２つの前輪と１つの後輪とを備えた３輪車両を概念的に示す平面図である。(b)２つの前輪と２つの後輪とを備えた４輪車両を概念的に示す平面図である。
【図２】上記３輪車両の後輪周辺を示す図である。
【図３】本発明の実施例１に係る車両挙動制御装置によって車両挙動制御が行われた場合の上記３輪車両の状態を示す図である。
【図４】(a)上記車両挙動制御のうちのＰＡＲＴ１制御が行われない場合を示す図である。(b)上記ＰＡＲＴ１制御が行われる場合を示す図である。
【図５】上記ＰＡＲＴ１制御の内容を概念的に示す図である。(a)点Ｐに達する直前に後輪舵角が小さくされる場合を示す図である。(b)点Ｐに達するまでの間、後輪舵角が漸減させられる場合を示す図である。
【図６】上記車両挙動制御のうちのＰＡＲＴ２制御の内容を概念的に示す図である。
【図７】上記車両挙動制御装置の記憶部に記憶された後輪舵角制御プログラムを表すフローチャートである。
【図８】(a)本発明の実施例２に係る車両挙動制御装置による車両挙動制御のうちのＰＡＲＴ１制御が行われない場合を示す図である。(b)上記ＰＡＲＴ１制御が行われる場合を示す図である。
【図９】上記ＰＡＲＴ１制御の内容を概念的に示す図である。
【図１０】上記車両挙動制御のうちのＰＡＲＴ２制御の内容を概念的に示す図である。
【図１１】(a)本発明の実施例３に係る車両挙動装置を概念的に示す図である。(b)本発明の実施例４に係る車両挙動装置を概念的に示す図である。
【図１２】(a)本発明の実施例５に係る車両挙動装置を概念的に示す図である。(b)本発明の実施例６に係る車両挙動装置を概念的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
最初に本発明の複数の実施例に係る車両挙動装置が搭載される車両について説明する。
車両１０は、図１(a)に示すように、３輪車両であり、左右２つの前輪１４，１６と１つの後輪１８とを含む。後輪１８は、左右前輪１４，１６の回転軸線の幅方向の中点同士を結ぶ左右線Ｂ1の中点において直交し、車両の前後方向に伸びる前後線Ｂ2上に位置する。
また、図１(a)に示すように、車体２０の後部においては、車体２０の方が、後輪１８より幅方向の長さが大きく、後輪１８の転舵角δが設定値より小さい場合には、後部縁部２０ＲＲ、ＲＬが後輪１８の幅方向の外側に位置する。車体２０の前部においては、車体２０の幅方向の長さが左右前輪１４，１６の各々の外側回転面同士で決まる幅方向の長さより小さい。そのため、車輪１４，１６の各々の外側回転面１４ＦＡ，１６ＦＡは、車体２０の前部の縁部２０ＦＬ、ＦＲの幅方向の外側に位置する。
【００１１】
車両１０において、後輪１８が操舵輪であり、図２に示すように、後輪１８に後輪１８を転舵する転舵機構２２が設けられる。転舵機構２２は、後輪１８を両側から保持するキングピン２３を回転させることにより転舵するものである。転舵機構２２には、電動モータを含む転舵アクチュエータ２４（図１参照）が含まれる。
【００１２】
車両挙動ＥＣＵ３０は、コンピュータを主体とするものであり、実行部，記憶部，入出力部等を含み、入出力部には、操舵量センサ３２、車両の走行速度を検出する車速センサ３４，後輪１８の実際の転舵角を検出する転舵角センサ３６等が接続されるとともに、転舵アクチュエータ２４等が接続される。記憶部には、後輪舵角制御プログラム等の種々のプログラム、図示しないテーブル等が記憶される。
操舵量センサ３２は、運転者によって操作可能な操舵部材３８の操作方向および操作量を検出するものであり、転舵アクチュエータ２４は、主として操舵量センサ３２によって検出される操舵部材３８の操作状態（操作方向および操作量で表される）に基づいて制御される。
【００１３】
本車両挙動装置は、図１(b)に示すように、左右前輪１４，１６、左右後輪５０，５２を備えた４輪車両５４に適用することもできる。４輪車両５４においては、後輪側のトレッドＴｒが前輪側のトレッドＴｆより小さくされている（Ｔｆ＞Ｔｒ）。
また、車両１０における場合と同様に、車体５６の後部において、後部縁部５６ＲＬ、ＲＲが、それぞれ、後輪５０，５２の外側回転面５０ＦＡ，５２ＦＡの幅方向の外側に位置する。車体５６の前部において、車輪１４，１６の各々の外側回転面１４ＦＡ，１６ＦＡは、車体５６の前部縁部５６ＦＬ、５６ＦＲの幅方向の外側に位置する。
【実施例１】
【００１４】
本実施例においては、車両挙動装置が車両１０に適用される場合について説明する。
車両１０の挙動が図３に示すように制御されるのであり、後輪１８の着目部Ｋが、平面視において、第１状態において決まる基準線Ｌより旋回外側へ移動しないように、後輪舵角δが制御される。
第１状態は、本実施例においては停止状態であり、例えば、車両１０が道路に沿って駐車した状態等である。
基準線Ｌは、路面に想定される線であり、左右前輪１４，１６のうち、旋回外側に位置する旋回外側前輪と接する路面側接平面の最も旋回外側に位置する点を通り、かつ、車両の前後線Ｂ2と平行な線Ｌとされる。
着目部Ｋは、後輪１８の路面と接する車輪側接平面内の、後輪１８の回転軸線の中心点を投影した点とされる。
本実施例においては、基準線Ｌに平行で、かつ、路面の旋回外側前輪と接する路面側接平面の幅方向の中心線上の点を通る内側基準線Ｌ*を想定し、後輪１８の回転軸線ＬＲが内側基準線Ｌ*と直交する姿勢を維持しつつ、着目部Ｋが内側基準線Ｌ*上を移動するように、後輪舵角δが制御される。後輪１８の回転面が路面の法線に対して傾斜していない場合には、内側基準線Ｌ*と回転面とが平行となる。
このように、着目部Ｋが内側基準線Ｌ*上を移動するように後輪舵角δが制御されるようにすれば、平面視において、着目部Ｋが基準線Ｌを超えないようにすることができる。また、本実施例において、内側基準線Ｌ*が軌跡に対応する。
【００１５】
後輪舵角δの制御は、ＰＡＲＴ１制御とＰＡＲＴ２制御とを含む。ＰＡＲＴ１制御は、図３に示すように、車両がＡ状態（第１状態に対応する）からＢ状態（後輪１８の着目部Ｋが内側基準線Ｌ*上に位置する状態）に到達するまでに行われる制御であり、ＰＡＲＴ２制御は、車両がＢ状態からＣ状態に到達するまでに行われる制御である。
＜ＰＡＲＴ１＞
ＰＡＲＴ１制御は、後輪舵角δの制御が行われないと仮定した場合に、後輪１８の回転軸線ＬＲが内側基準線Ｌ*と直交する姿勢になるまでの間に、後輪１８の着目部Ｋが内側基準線Ｌ*を超える（内側基準線Ｌ*の旋回外側へ移動させられる）場合に行われる制御である。
そして、ＰＡＲＴ１制御は、後輪１８の着目部Ｋが内側基準線Ｌ*に達するまでに、後輪舵角δを、後輪１８の回転軸線ＬＲが内側基準線Ｌ*と直交する姿勢となる大きさ、すなわち、後輪１８の回転面が路面の法線に対して傾斜していない場合には、内側基準線Ｌ*と回転面とが平行となる大きさに変える制御である。
【００１６】
車両１０がすべることなく走行すると仮定した場合に、旋回中心Ｏは、前輪１４，１６の回転軸線の延長線と、後輪１８の回転軸線の延長線との交点となる。
また、図４(a)に示すように、旋回半径ｒと、車両１０のホイールベースＢＬと、後輪舵角δとの間には、式
sinδ＝ＢＬ／ｒ
が成立する。この式において、ホイールベースＢＬは既知であり、後輪舵角δは転舵角センサ３６によって検出されるため、これらＢＬ、δの値を代入すれば、旋回半径ｒがわかる。
さらに、車両１０の走行速度Ｖ、旋回半径ｒ、中心角θの間には、式
Ｖ＝ｒ・θ
が成立する。この式において、車両１０の走行速度Ｖは車速センサ３４によって検出されるため、旋回半径ｒ、走行速度Ｖを代入すれば、中心角θがわかる。
以上のことから、第１状態からの車両１０の位置、すなわち、第１状態からの後輪１８の位置がわかる（移動方向、移動量がわかる）のであり、後輪１８の位置等に基づいて後輪舵角δが制御される。
なお、後輪１８の位置は、ＧＰＳ（Global Positioning System）を利用して取得することもできる。
【００１７】
［制御の要否］
車両１０の第１状態から、運転者は、Ｕターンして、あるいは、旋回して、走行車線に出ようとして、操舵部材３８を操作するのが普通である。その場合に、図４(a)，(b)が示すように、車両１０の旋回により、後輪１８の着目部Ｋが点Ｓから点Ｐｃに至るまでに、後輪１８の着目部Ｋが内側基準線Ｌ*の旋回外側へ移動する場合と移動しない場合とがある。点Ｐｃは、後輪１８の回転軸線ＬＲが内側基準線Ｌ*と直交する点（位置）であり、換言すれば、後輪１８の回転軸線ＬＲが第１状態における左右前輪１４，１６の回転軸線（左右線Ｂ1）と平行となる点である。
第１状態から車両１０が旋回する際の後輪１８の転舵角δが検出される。そして、上述のように、転舵角δに基づいて旋回半径ｒが取得され、旋回半径ｒに基づいて、旋回中心Ｏが取得され、旋回中心Ｏから内側基準線Ｌ*までの距離Ｍが取得される。そして、旋回半径ｒと距離Ｍとが比較され、旋回半径ｒが距離Ｍ以下である場合には、ＰＡＲＴ１制御は不要である。後輪１８の着目部Ｋが内側基準線Ｌ*を超えないで点Ｐｃに達し得る場合であり、その場合の一例を図４(a)に示す（ｒ≦Ｍ）。
それに対して、旋回半径ｒが距離Ｍより大きい場合には、ＰＡＲＴ１制御は必要である。後輪１８の着目部Ｋが点Ｐｃに達するまでの間に内側基準線Ｌ*を超える場合（点Ｐ）であり、その場合の一例を図４(b)に示す（ｒ＞Ｍ）。
【００１８】
［制御の内容］
ＰＡＲＴ１制御においては、図５(a)，(b)に示すように、後輪１８の着目部Ｋが内側基準線Ｌ*上に達した場合に、後輪１８の回転軸線ＬＲが内側基準線Ｌ*と直交するように後輪舵角δが制御される。
具体的には、図５(a)に示すように、点Ｐ（後輪１８の着目部Ｋが内側基準線Ｌ*に達した点）に達する直前に、後輪舵角δを小さくして（δ→δｃ）、平面視において、後輪１８の回転軸線ＬＲを内側基準線Ｌ*と直交する姿勢とすることができる。この場合には、ＰＡＲＴ１制御において、点Ｐに達した場合に、後輪１８の回転軸線ＬＲが内側基準線Ｌ*と直交する姿勢とされるため、点Ｐは点Ｐｃとなる。
なお、図５(b)に示すように、点Ｐに達するまでの間、後輪舵角δを徐々に小さくして（δｓ＞δｑ＞δｐ）、点Ｐに至る時点で回転軸線ＬＲが内側基準線Ｌ*に直交するようにすることもできる。この場合には、旋回半径ｒは徐々に大きくなる（ｒｓ＜ｒｑ＜ｒｐ）のであり、旋回中心Ｏは、後退方向に移動させられる（Ｓｏ→Ｑｏ→Ｐｏ）。
【００１９】
＜ＰＡＲＴ２＞
ＰＡＲＴ２制御は、後輪１８が点Ｐｃに達した場合（ＰＡＲＴ１制御によって後輪１８の回転軸線ＬＲが内側基準線Ｌ*と直交する姿勢にされたことにより、点Ｐが点Ｐｃとされた場合と、ＰＡＲＴ１制御が行われることなく点Ｐｃに達した場合とがある）から開始され、後輪１８の実際の転舵角δ（以下、後輪舵角δと称する）を目標舵角δｒｅｆに近づける。
［制御の要否］
ＰＡＲＴ２の制御は、後輪１８の着目部Ｋが点Ｐｃに達した場合において、後輪舵角δの絶対値が運転者による操舵部材３８の操舵量φで決まる目標舵角δｒｅｆより小さい場合（｜δ｜＜｜δｒｅｆ｜）に行われるが、後輪舵角δの絶対値が目標舵角δｒｅｆ以上である場合（｜δ｜≧｜δｒｅｆ｜）には行われない。目標舵角δｒｅｆは、操舵部材２８の操作量φにゲインＧを掛けた値であるが、転舵の向きが逆になるため、式
δｒｅｆ＝−Ｇ・φ
で求められる。
［制御の内容］
ＰＡＲＴ２制御において、図６に示すように、後輪１８が、後輪１８の着目部Ｋが内側基準線Ｌ*上を、回転軸線ＬＲが内側基準線Ｌ*と直交する姿勢を保持して回転しつつ、後輪舵角δが大きくされる。後輪舵角δは目標舵角δｒｅｆと等しくなるまで漸増させられる（δｐ＜δｘ＜δｙ＝δｒｅｆ）。旋回半径ｒは徐々に小さくされ、旋回中心が車体２０に徐々に近づけられる（Ｐｏ→Ｘｏ→Ｙｏ）。目標舵角δｒｅｆは、最大舵角である場合もある。後輪舵角δは、予め定められた勾配で（設定角度ずつ）増加させたり、予め定められた設定時間（設定回数）内に目標舵角δｒｅｆに達するように増加させたりすることができる。また、車両の前方のスペースが狭い場合は、広い場合より、大きな勾配で増加させるようにすることもできる。
【００２０】
図７のフローチャートで表される後輪舵角制御プログラムは、予め定められた設定時間毎に実行される。
Ｓ１において、車両が第１状態としての停止状態にあるか否かが判定される。停止状態にある場合には、Ｓ２において、内側基準線Ｌ*が取得される。
それに対して、車両が発進した場合には、Ｓ３において、後輪舵角δが検出され、Ｓ４においてＰＡＲＴ２制御中であるか否か、Ｓ５において、Ｐｃ点に到達したか否か、Ｓ６において、ＰＡＲＴ１制御中であるか否かが判定される。発進してから、最初にＳ４〜６が実行される場合には、いずれのステップにおける判定もＮＯとなる。Ｓ７，８において、ＰＡＲＴ１制御が必要であるか否かが判定される。Ｓ７において、上述のように、距離Ｍ、後輪１８の旋回半径ｒが取得されて、点Ｐあるいは点Ｐｃが取得される。そして、Ｓ８において、旋回半径ｒが距離Ｍより大きいか否かが判定される。
旋回半径ｒが距離Ｍ以下である場合にはＰＡＲＴ１制御は不要である。点Ｐｃが、内側基準線Ｌ*上あるいは内側基準線Ｌ*より旋回内側に位置する点となる。
旋回半径ｒが距離Ｍより大きい場合にはＰＡＲＴ１制御は必要である。着目部Ｋが内側基準線Ｌ*上に達した場合（点Ｐ）において、後輪１８の回転軸線ＬＲが内側基準線Ｌ*に対して傾斜する姿勢にある。
ＰＡＲＴ１制御が必要である場合には、Ｓ９において、ＰＡＲＴ１制御が行われる。具体的には、後輪１８が点Ｐに達したか否かが判定され、点Ｐに達するまでに、回転軸線ＬＲが内側基準線Ｌ*と直交するように、後輪舵角１８が小さくされるのであり、ＰＡＲＴ１制御が終了すると、点Ｐは点Ｐｃとされる。
【００２１】
後輪１８が点Ｐｃに達するまでの間、Ｓ１，３〜６，９が繰り返し実行される。ＰＡＲＴ１制御が終了した場合、あるいは、ＰＡＲＴ１制御が行われることなく、点Ｐｃに到達した場合には、Ｓ５の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１０が実行される。
Ｓ１０において、操舵量φに基づいて目標舵角δｒｅｆが取得され、Ｓ１１において、目標舵角δｒｅｆの絶対値が後輪舵角δの絶対値より大きいか否かが判定される。目標舵角δｒｅｆの絶対値の方が後輪舵角δの絶対値より大きい場合には、Ｓ１２において、ＰＡＲＴ２制御が実行されるが、目標舵角δｒｅｆの絶対値が後輪舵角δの絶対値以下である場合には、ＰＡＲＴ２制御は行われず、Ｓ１３において、終了処理が行われる。用いられたパラメータ等の初期化等が行われる。
ＰＡＲＴ２制御においては、後輪舵角δの絶対値が漸増させられ、目標舵角δｒｅｆと等しくされる。
ＰＡＲＴ２制御中には、Ｓ４の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１４において、後輪舵角（実際の転舵角）δの絶対値が目標舵角δｒｅｆの絶対値に達したか否かが判定される。目標舵角δｒｅｆの絶対値に達する前においては、Ｓ１，３，４，１４，１２が繰り返し実行され、ＰＡＲＴ２制御が継続して行われる。後輪舵角δの絶対値が目標舵角δの絶対値に達すると、Ｓ１４の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１３において終了処理が行われる。
【００２２】
その後、車両１０はＵターンして走行車線に出ることが多いが、図６に示すように、点ＰｃからＵターンする場合（Ｗ0）より、ＰＡＲＴ２制御が行われた後の点ＹからＵターンした場合（ＷS）の方が、Ｕターンにおいて使用されるスペースの内側基準線Ｌ*からの幅Ｗを小さくすることができる。
換言すれば、ＰＡＲＴ２の制御により、Ｕターンに利用できる道路の幅方向の距離（内側基準線Ｌ*からの幅）Ｗが小さくても（ＷS＞Ｗ0）、車両１０をＵターンさせることが可能となる。
また、ＰＡＲＴ１制御が行われると、ＰＡＲＴ２制御が開始される点Ｐｃが車両１０の第１状態に近くなる。そのため、車両１０の第１状態における位置からＵターンに利用できる道路の前方の距離（第１状態の左右線Ｂ１からの距離）Ｄ（図３参照）が小さくても、Ｕターンできるという利点もある。
【００２３】
本実施例においては、車両挙動ＥＣＵ３０の後輪舵角制御プログラムを記憶する部分、実行する部分等により後輪舵角制御装置が構成される。後輪舵角制御装置は、後輪対応制御部、軌跡対応制御部でもある。また、後輪舵角制御装置のうちの、Ｓ１０〜１４を記憶する部分、実行する部分等により目標舵角制御部が構成される。目標舵角が最大転舵角である場合には、目標舵角制御部は最大舵角制御部に対応する。
【実施例２】
【００２４】
本実施例においては、図８(a)に示すように、基準線Ｌが、第１状態における車両１０の最も旋回外側に位置する部分を通り、かつ、車両の前後線Ｂ2と平行な線とされる。本実施例においては、旋回外側前輪の外側回転面（本実施例においては、外側回転面１６ＲＲ）の最も旋回外側に位置する部分を通る線となる。
また、着目部Ｋが車体２０の旋回外側の後部縁部（本実施例においては、後部縁部２０ＲＲ）とされる。
本実施例においても、実施例１における場合と同様に後輪舵角δが制御されるのであり、原則として、ＰＡＲＴ１制御とＰＡＲＴ２制御とが行われる。
車体２０の後部縁部２０ＲＲと後輪１８との間の相対位置関係は、車両１０の構造、後輪舵角δによって決まる。平面視において、後部縁部２０ＲＲ（Ｋ）と後輪１８の回転軸線の幅方向の中心点Ｔとを結ぶ線ＴＫの長さをβとし、線ＴＫと車両１０の前後線Ｂ2との成す角度をαとすると、三角形ΔＯＴＫが一義的に決まる。すなわち、三角形ΔＯＴＫの辺ＯＴが後輪１８の旋回半径ｒであり、実施例１における場合と同様に後輪舵角δから取得することができる。また、辺ＴＫの長さはβであり、辺ＯＴと辺ＴＫの成す角度は、（９０°＋δ＋α）となる。角度α、長さβは車両１０の構造で決まる。そして、これらの値がわかれば、三角形ΔＯＴＫが決まるのであり、辺ＯＫの長さ、すなわち、着目部Ｋ（後部縁部２０ＲＲ）の旋回半径ｒ*がわかる。
このように、後輪１８の軌跡に基づけば、後部縁部２０ＲＲ（Ｋ）の軌跡がわかるのであり、後輪舵角δを制御することにより、後部縁部２０ＲＲの軌跡を制御することができる。
なお、後輪１８，後部縁部２０ＲＲの軌跡は、ＧＰＳを利用して取得することもできる。
【００２５】
＜ＰＡＲＴ１＞
図８(a)に示すように、旋回中心Ｏから基準線Ｌまでの距離Ｍが後部縁部２０ＲＲの旋回半径ｒ*以下である場合には、ＰＡＲＴ１制御を行う必要はないが、図８(b)に示すように、距離Ｍより旋回半径r*の方が大きい場合には、ＰＡＲＴ１制御を行う必要がある。
ＰＡＲＴ１制御を行う必要がある場合には、図９に示すように、後部縁部２０ＲＲが基準線Ｌ上に位置する点Ｐに達するまでに、後輪舵角δが、回転軸線ＬＲが基準線Ｌにほぼ直交する姿勢となるように制御される（δ→δｃ）。ＰＡＲＴ１制御が行われた場合には、点Ｐが点Ｐｃとされる。
ＰＡＲＴ１制御を行う必要がない場合には、ＰＡＲＴ１制御は行われないが、点Ｐｃは、後部縁部２０ＲＲが基準線Ｌに最も近づいた点であり、この場合には、後輪１８は、回転軸線ＬＲが基準線Ｌとほぼ直交する姿勢にある。
＜ＰＡＲＴ２＞
ＰＡＲＴ２制御においては、図１０に示すように、後部縁部２０ＲＲが基準線Ｌ上を通るように、後輪舵角δの絶対値が目標舵角δｒｅｆの絶対値に達するまで、後輪舵角δが漸増させられる（δｐ＜δｘ＜δｙ＜δｚ＝δｒｅｆ）。また、旋回半径ｒは、漸減させられるのであり、旋回中心は、徐々に車両１０に近づけられる（Ｐｏ→Ｘｏ→Ｙｏ→Ｚｏ）。
その結果、実施例２においても同様に、Ｕターン等に使用できるスペースが狭くても、（例えば、Ｕターンするのに利用できるスペースの基準線Ｌからの幅方向の距離Ｗが小さくても）Ｕターンすることができる。また、ＰＡＲＴ１制御が行われた場合には、第１状態における左右線Ｂ2からの前方の距離Ｄが小さくても、Ｕターンすることが可能となる。
本実施例においては、車両挙動ＥＣＵ３０の後輪舵角δを制御する部分等により車体対応制御部が構成される。
【実施例３】
【００２６】
実施例３に係る車両１０には、図１１(a)に示すように、ＰＳ（Power Steering）機構６０と、報知装置６２とが設けられる。報知装置６２は、ディスプレイを含むものとしたり、音声発生装置を含むものとしたりすること等ができる。
実施例３においては、操舵量φの絶対値が設定値より大きい場合には、ＰＳ機構６０において助勢力が加えられないようにしたり、助勢力が小さくなるようにしたり、逆に、大きな反力が加えられるようにしたりすることができる。また、報知装置６２により、操舵量φの絶対値が設定値より大きく、これ以上、操舵量φの絶対値を大きくする操作が行われることは望ましくないことを報知することができる。
【００２７】
例えば、車両１０が第１状態にある場合に、操舵部材３８の操作量の絶対値が予め定められた設定値より大きくならないようにすることができる。すなわち、ＰＡＲＴ１制御の要否は、第１状態における後輪舵角δで決まる。また、ＰＡＲＴ１制御が必要となる後輪舵角δの大きさに対応する操作量φの設定値を予め取得しておくことができる。そして、ＰＳ機構６０の制御により、第１状態において操作量φが設定値より大きくなる操作が行われないようにするのである。その結果、ＰＡＲＴ１制御が常に不要となる。
そして、点Ｐｃに達した後には、ＰＳ機構６０の上述の制御が解除され、ＰＡＲＴ２制御が行われる。
なお、報知装置６２は不可欠ではない。
【実施例４】
【００２８】
実施例４においては、図１１(b)に示すように、車両１０にＶＧＲＳ（Variable Gear Ratio Steering）機構７０が設けられる。例えば、後輪舵角δが、ＰＡＲＴ１制御が必要となる大きさ以上にならないように、操舵量φに対する後輪舵角δの比率（δ／φ）が制御されるようにすることができる。操舵量φが大きくなると、比率（δ／φ）が小さくされるのであり、結果的に、後輪舵角δがＰＡＲＴ１制御が必要となる大きさより大きくならないようにされる。
【実施例５】
【００２９】
実施例５においては、図１２(a)に示すように、車両１０に、運転者によって操作可能な後輪舵角制御選択スイッチ７４が設けられる。後輪舵角制御選択スイッチ７４がＯＮ状態である場合に、本発明に係る後輪舵角の制御の実行が許可され、ＯＦＦ状態である場合には、本発明に係る後輪舵角の制御が禁止される。運転者は、車両１０の周辺の状況に基づいて（車両１０の周辺のスペース等に基づいて）、本発明に係る後輪舵角の制御を許可するか否かを決めることができる。それによって、車両挙動制御装置の使い勝手を向上させることができる。
【実施例６】
【００３０】
実施例６においては、本発明に係る車両挙動制御装置が、図１(b)に示す４輪車両５４に適用される。
図１２(b)に示すように、４輪車両５４において、前輪１４，１６に転舵機構８２が設けられ、後輪５０，５２にＡＲＳ（Active Rear Steering）機構８４が設けられる。ＡＲＳ機構８４は、後輪５０，５２が前輪１４，１６と同相、あるいは、逆相に転舵される。
そして、後輪舵角δ（後輪５０，５２の転舵角は共通に制御される）の制御により、ＰＡＲＴ１制御、ＰＡＲＴ２制御を同様に行うことができる。
【００３１】
以上、本発明は、前記実施例に記載の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１８：後輪 ２０：車体 ２０ＲＲ：後部縁部 ２２：転舵機構 ２４：転舵アクチュエータ ３０：車両挙動ＥＣＵ ３２：操舵量センサ ３４：車速センサ ３６：転舵角センサ ３８：操舵部材 ５０，５２：後輪
【技術分野】
【０００１】
本発明は、後輪舵角を制御することにより車両の挙動を制御する車両挙動制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、前２輪、後１輪を備えた車両に、後輪舵角を制御する後輪舵角制御装置を設けることが記載されている。この車両の車体の後部左側角部（運転席と対角位置にある部分）は面取り形状とされており、狭い空間においても旋回可能とされている。
特許文献２には、前２輪、後１輪を備えた車両において、前２輪が駆動輪とされ、後１輪が操舵輪とされ、旋回時に、前２輪に加えられる駆動力差が制御されることが記載されている。例えば、後輪舵角が大きい場合に、前２輪の駆動力差を大きくすることにより、小さい半径での旋回が可能となる。
特許文献３には、前後左右の４輪を備えた車両に、後輪を前輪と逆相、あるいは、同相に転舵させる後輪転舵機構を設けることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−９１７９０号公報
【特許文献２】特開平１１−２１５６１７号公報
【特許文献３】特開平３−９０４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、車両挙動制御装置の改良であり、例えば、後輪あるいは車体の後部の旋回外側への移動を自動で制限することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る車両挙動制御装置は、車両が第１状態から旋回する場合に、車両の一部である着目部が、平面視において、基準線から旋回外側へ移動しないように、後輪舵角を制御するものである。
後輪の転舵により旋回する車両においては、後輪が旋回外側に移動するが、運転者は後輪あるいは車体の後部の動きを認識し難い場合がある。そのため、自動で、後輪あるいは車体の後部縁部等が、第１状態で決まる基準線より旋回外側へ移動しないようにすることは望ましいことである。
【特許請求可能な発明】
【０００６】
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組を、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
【０００７】
(１)左右２つの前輪と少なくとも１つの後輪とを備えた車両に設けられ、その車両の旋回挙動を制御する車両挙動制御装置であって、
前記少なくとも１つの後輪の転舵により前記車両を第１状態から旋回させるとともに、前記車両の予め定められた部分である着目部が、平面視において前記車両の第１状態で決まる基準線より旋回外側へ移動しないように、前記少なくとも１つの後輪の転舵角度である後輪舵角を制御する後輪舵角制御装置を含むことを特徴とする車両挙動制御装置。
平面視とは、車両の真上から見ることをいうが、車両の真上から、路面に垂直な方向に見る場合や、鉛直方向に見る場合がある。
第１状態とは、本発明が適用される旋回のスタート状態であり、車両が停止状態にある場合や走行状態にある場合がある。
旋回外側とは、第１状態から旋回する場合の、その旋回外側を表す。具体的には、第１状態において後輪が転舵されている場合には、その後輪の転舵方向で旋回方向が決まる。また、第１状態から運転者によって操舵部材が操作されて後輪が転舵される場合には、その転舵方向で旋回方向が決まる。
基準線は、路面に想定される線であっても、車両が存在する３次元空間に想定される線であってもよいが、３次元空間に想定される線は、平面視において、路面に想定される線であると考えることができる（路面に投影された線となる場合がある）。
(２)前記基準線が、前記車両の第１状態において、前記車両の最も旋回外側に位置する部分を通り、かつ、前記左右前輪の各々の、回転中心軸線の幅方向の中点同士を結ぶ左右線と直交し、前記車両の前後方向に延びる前後線と平行な線である(1)項に記載の車両挙動制御装置。
基準線は、３次元空間に想定される線とされる場合がある。第１状態において、車両が道路と平行に停止している場合には、道路と平行な線となる。
(３)前記着目部が、前記車両の前記第１状態における車体の旋回外側の後部縁部であり、前記後輪舵角制御装置が、前記後部縁部が前記基準線から前記旋回外側に移動しないように、前記後輪舵角を制御する車体対応制御部を含む(2)項に記載の車両挙動制御装置。
本項に記載の車両において、車体の後部の縁部は、後輪より幅方向の外方にある。
(４)前記基準線が、前記車両の第１状態において、前記車両が存在する路面の、前記左右前輪のうち旋回外側に位置する旋回外側前輪と接する面である路面側接面の最も旋回外側に位置する点を通り、かつ、前記左右前輪の各々の、回転中心軸線の幅方向の中点同士を結ぶ左右線と直交し、前記車両の前後方向に延びる前後線と平行な線である(1)項に記載の車両挙動制御装置。
基準線は、路面に想定される線であり、第１状態において路面の旋回外側前輪と接する面である路面側接平面の最も旋回外側に位置する部分を通り、かつ、車体の前後線と平行な線である。
(５)前記着目部が、前記少なくとも１つの後輪のうちの旋回外側に位置する旋回外側後輪の前記路面と接する面である車輪側接平面内の予め定められた点であり、前記後輪舵角制御装置が、前記旋回外側後輪の前記予め定められた点が、前記基準線上、または、基準線より旋回内側に位置し、かつ、前記旋回外側後輪の回転軸線が、平面視において、前記基準線と直交する姿勢となるように、前記後輪舵角を制御する後輪対応制御部を含む(4)項に記載の車両挙動制御装置。
着目部が、旋回外側後輪の路面と接する面である車輪側接平面の予め決められた点であり、その予め定められた点が基準線上、あるいは、基準線より旋回内側に位置するように、後輪舵角が制御される。予め定められた点は、例えば、(i)車輪側接平面の最も旋回外側に位置する点としたり、(ii)車輪側接平面の幅方向の中心線上の１点としたり、(iii)車輪側接平面の中心としたり、(iv)車輪側接平面内の、旋回外側後輪がフリーな状態（力が加えられていない状態）における幅方向の中心線上の点に対応する点としたり、(v)車輪側平面内の、旋回外側後輪の回転軸線の幅方向の中心点を投影した点としたりすること等ができる。
なお、基準線より旋回内側に、基準線と平行で、かつ、路面側接平面の幅方向の中心を通る線（内側基準線）を想定し、その内側基準線上を、その着目部が通るように、後輪舵角が制御されるようにすることができる。後輪舵角がこのように制御されれば、着目部が基準線より旋回外側に移動しないようにすることができる。
また、旋回外側後輪の回転軸線が平面視において基準線と直交する姿勢とされるため、後輪は基準線と平行に移動する。
(６)前記後輪舵角制御装置が、前記後輪舵角が、運転者による操舵部材の操作状態に基づいて決まる目標舵角に近づくように制御する目標舵角対応制御部を含む(1)項ないし(5)項のいずれか１つに記載の車両挙動制御装置。
(７)前記後輪舵角制御装置が、前記後輪舵角が、前記少なくとも１つの後輪を転舵する後輪転舵機構で決まる最大角度に達するまで制御する最大舵角対応制御部を含む(1)項ないし(6)項のいずれか１つに記載の車両挙動制御装置。
着目部が基準線から旋回外側に移動しないように、後輪舵角を目標舵角に近づくように制御すれば、旋回等に利用可能なスペースの幅が狭くても、そのスペース内で旋回等をすることが可能となる。また、最大舵角まで大きくすれば、さらに、狭いスペースにおいても旋回等をすることが可能となる。
(８)前記車両が、前記左右前輪と、それら左右前輪の各々の回転中心軸線の幅方向の中点を結ぶ左右線の中点を通り、かつ、その左右線に直交し、前記車両の前後方向に延びる前後線上に位置する１つの後輪とを備えた３輪車両である(1)項ないし(7)項のいずれか１つに記載の車両挙動制御装置。
(９)前記車両が、前記左右前輪と、左右後輪とを備え、前記左右前輪のトレッドより左右後輪のトレッドの方が小さい４輪車両である(1)項ないし(7)項のいずれか１つに記載の車両挙動制御装置。
本発明は、前２輪および後１輪を含む３輪車両、トレッドが後輪側の方が小さい４輪車両に適用することができる。
３輪車両においては、１つの後輪が旋回外側後輪に対応する。４輪車両においては、旋回方向によって旋回外側後輪が決まる。
また、後輪舵角の制御は、前輪、後輪がすべらないことが前提で行われる。
なお、左右前輪は駆動輪とされる場合があり、後輪舵角の制御に加えて、左右前輪の回転速度差の制御も行うことができる。
(１０)前記車両の車体が、前部の幅方向の長さより後部の幅方向の長さの方が小さい形状を成し、かつ、前記車体の後部の縁部が、前記後輪の外側回転面より幅方向の外側に位置する形状を成したものである(1)項ないし(9)項のいずれか１つに記載の車両挙動制御装置。
(１１)前記後輪が操舵輪とされた(1)項ないし(10)項のいずれか１つに記載の車両挙動制御装置。
本発明に係る車両挙動制御装置は、後輪が操舵輪である車両に適用されるのであり、前輪および後輪が操舵輪である車両に適用することも、前輪は操舵輪でない車両に適用することもできる。前輪および後輪が操舵輪である車両においては、後輪が前輪と逆相に転舵されることがある。
車両に１つの後輪が含まれる場合には、その後輪の転舵角が後輪舵角とされる。左右２つの後輪が含まれる場合には、左右後輪の転舵角は同じになるように制御されるのが普通であり、その共通の転舵角が後輪舵角とされる。
【０００８】
(１２)左右２つの前輪と少なくとも１つの後輪とを備えた車両に設けられ、前記車両の旋回挙動を制御する車両挙動制御装置であって、
前記少なくとも１つの後輪の転舵により前記車両を第１状態から旋回させるとともに、前記少なくとも１つの後輪のうちの旋回外側に位置する旋回外側後輪が、前記車両の第１状態で決まる軌跡に沿って移動するように、前記少なくとも１つの後輪の転舵角度である後輪舵角を制御する後輪舵角制御装置を含むことを特徴する車両挙動制御装置。
旋回外側後輪が軌跡に沿って移動するように後輪舵角が制御されれば、例えば、後輪の旋回外方への移動を自動で制限することができる。
本項に記載の車両挙動制御装置には、(1)項ないし(11)項のいずれか１つに記載の技術的特徴を採用することができる。
(１３)前記軌跡が、路面の、前記車両の左右前輪のうち前記第１状態において旋回外側に位置する旋回外側前輪と接する部分の予め定められた点を通り、かつ、前記左右前輪の各々の回転中心軸線の幅方向の中点同士を結ぶ左右線に直交し、前記車両の前後方向に延びる前後線と平行な直線状の軌跡であり、前記後輪舵角制御装置が、前記旋回外側後輪が、前記直線状の軌跡に沿ってすべることなく移動するように、前記後輪舵角を制御する軌跡対応後輪舵角制御部を含む(12)項に記載の車両挙動制御装置。
軌跡は、直線状に延びたものであり、路面に想定される。軌跡は、路面の旋回外側前輪と接する部分である路面側接平面内の予め定められた点を通るが、予め定められた点は、路面側接平面の幅方向の中心線上の点としたり、中点としたり、最も旋回内側の点としたりすること等ができる。
旋回外側後輪は、旋回外側前輪で決まる直線状の軌跡に沿ってすべることなく移動するのであり、旋回外側後輪の回転軸線と直線状の軌跡とが平面視において直交する状態で、回転しつつ移動させられる。
車輪の回転面が路面の法線に対して傾斜していない場合には、回転面が軌跡と平行となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の複数の実施例である車両挙動制御装置が搭載された車両を示す図である。(a)２つの前輪と１つの後輪とを備えた３輪車両を概念的に示す平面図である。(b)２つの前輪と２つの後輪とを備えた４輪車両を概念的に示す平面図である。
【図２】上記３輪車両の後輪周辺を示す図である。
【図３】本発明の実施例１に係る車両挙動制御装置によって車両挙動制御が行われた場合の上記３輪車両の状態を示す図である。
【図４】(a)上記車両挙動制御のうちのＰＡＲＴ１制御が行われない場合を示す図である。(b)上記ＰＡＲＴ１制御が行われる場合を示す図である。
【図５】上記ＰＡＲＴ１制御の内容を概念的に示す図である。(a)点Ｐに達する直前に後輪舵角が小さくされる場合を示す図である。(b)点Ｐに達するまでの間、後輪舵角が漸減させられる場合を示す図である。
【図６】上記車両挙動制御のうちのＰＡＲＴ２制御の内容を概念的に示す図である。
【図７】上記車両挙動制御装置の記憶部に記憶された後輪舵角制御プログラムを表すフローチャートである。
【図８】(a)本発明の実施例２に係る車両挙動制御装置による車両挙動制御のうちのＰＡＲＴ１制御が行われない場合を示す図である。(b)上記ＰＡＲＴ１制御が行われる場合を示す図である。
【図９】上記ＰＡＲＴ１制御の内容を概念的に示す図である。
【図１０】上記車両挙動制御のうちのＰＡＲＴ２制御の内容を概念的に示す図である。
【図１１】(a)本発明の実施例３に係る車両挙動装置を概念的に示す図である。(b)本発明の実施例４に係る車両挙動装置を概念的に示す図である。
【図１２】(a)本発明の実施例５に係る車両挙動装置を概念的に示す図である。(b)本発明の実施例６に係る車両挙動装置を概念的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
最初に本発明の複数の実施例に係る車両挙動装置が搭載される車両について説明する。
車両１０は、図１(a)に示すように、３輪車両であり、左右２つの前輪１４，１６と１つの後輪１８とを含む。後輪１８は、左右前輪１４，１６の回転軸線の幅方向の中点同士を結ぶ左右線Ｂ1の中点において直交し、車両の前後方向に伸びる前後線Ｂ2上に位置する。
また、図１(a)に示すように、車体２０の後部においては、車体２０の方が、後輪１８より幅方向の長さが大きく、後輪１８の転舵角δが設定値より小さい場合には、後部縁部２０ＲＲ、ＲＬが後輪１８の幅方向の外側に位置する。車体２０の前部においては、車体２０の幅方向の長さが左右前輪１４，１６の各々の外側回転面同士で決まる幅方向の長さより小さい。そのため、車輪１４，１６の各々の外側回転面１４ＦＡ，１６ＦＡは、車体２０の前部の縁部２０ＦＬ、ＦＲの幅方向の外側に位置する。
【００１１】
車両１０において、後輪１８が操舵輪であり、図２に示すように、後輪１８に後輪１８を転舵する転舵機構２２が設けられる。転舵機構２２は、後輪１８を両側から保持するキングピン２３を回転させることにより転舵するものである。転舵機構２２には、電動モータを含む転舵アクチュエータ２４（図１参照）が含まれる。
【００１２】
車両挙動ＥＣＵ３０は、コンピュータを主体とするものであり、実行部，記憶部，入出力部等を含み、入出力部には、操舵量センサ３２、車両の走行速度を検出する車速センサ３４，後輪１８の実際の転舵角を検出する転舵角センサ３６等が接続されるとともに、転舵アクチュエータ２４等が接続される。記憶部には、後輪舵角制御プログラム等の種々のプログラム、図示しないテーブル等が記憶される。
操舵量センサ３２は、運転者によって操作可能な操舵部材３８の操作方向および操作量を検出するものであり、転舵アクチュエータ２４は、主として操舵量センサ３２によって検出される操舵部材３８の操作状態（操作方向および操作量で表される）に基づいて制御される。
【００１３】
本車両挙動装置は、図１(b)に示すように、左右前輪１４，１６、左右後輪５０，５２を備えた４輪車両５４に適用することもできる。４輪車両５４においては、後輪側のトレッドＴｒが前輪側のトレッドＴｆより小さくされている（Ｔｆ＞Ｔｒ）。
また、車両１０における場合と同様に、車体５６の後部において、後部縁部５６ＲＬ、ＲＲが、それぞれ、後輪５０，５２の外側回転面５０ＦＡ，５２ＦＡの幅方向の外側に位置する。車体５６の前部において、車輪１４，１６の各々の外側回転面１４ＦＡ，１６ＦＡは、車体５６の前部縁部５６ＦＬ、５６ＦＲの幅方向の外側に位置する。
【実施例１】
【００１４】
本実施例においては、車両挙動装置が車両１０に適用される場合について説明する。
車両１０の挙動が図３に示すように制御されるのであり、後輪１８の着目部Ｋが、平面視において、第１状態において決まる基準線Ｌより旋回外側へ移動しないように、後輪舵角δが制御される。
第１状態は、本実施例においては停止状態であり、例えば、車両１０が道路に沿って駐車した状態等である。
基準線Ｌは、路面に想定される線であり、左右前輪１４，１６のうち、旋回外側に位置する旋回外側前輪と接する路面側接平面の最も旋回外側に位置する点を通り、かつ、車両の前後線Ｂ2と平行な線Ｌとされる。
着目部Ｋは、後輪１８の路面と接する車輪側接平面内の、後輪１８の回転軸線の中心点を投影した点とされる。
本実施例においては、基準線Ｌに平行で、かつ、路面の旋回外側前輪と接する路面側接平面の幅方向の中心線上の点を通る内側基準線Ｌ*を想定し、後輪１８の回転軸線ＬＲが内側基準線Ｌ*と直交する姿勢を維持しつつ、着目部Ｋが内側基準線Ｌ*上を移動するように、後輪舵角δが制御される。後輪１８の回転面が路面の法線に対して傾斜していない場合には、内側基準線Ｌ*と回転面とが平行となる。
このように、着目部Ｋが内側基準線Ｌ*上を移動するように後輪舵角δが制御されるようにすれば、平面視において、着目部Ｋが基準線Ｌを超えないようにすることができる。また、本実施例において、内側基準線Ｌ*が軌跡に対応する。
【００１５】
後輪舵角δの制御は、ＰＡＲＴ１制御とＰＡＲＴ２制御とを含む。ＰＡＲＴ１制御は、図３に示すように、車両がＡ状態（第１状態に対応する）からＢ状態（後輪１８の着目部Ｋが内側基準線Ｌ*上に位置する状態）に到達するまでに行われる制御であり、ＰＡＲＴ２制御は、車両がＢ状態からＣ状態に到達するまでに行われる制御である。
＜ＰＡＲＴ１＞
ＰＡＲＴ１制御は、後輪舵角δの制御が行われないと仮定した場合に、後輪１８の回転軸線ＬＲが内側基準線Ｌ*と直交する姿勢になるまでの間に、後輪１８の着目部Ｋが内側基準線Ｌ*を超える（内側基準線Ｌ*の旋回外側へ移動させられる）場合に行われる制御である。
そして、ＰＡＲＴ１制御は、後輪１８の着目部Ｋが内側基準線Ｌ*に達するまでに、後輪舵角δを、後輪１８の回転軸線ＬＲが内側基準線Ｌ*と直交する姿勢となる大きさ、すなわち、後輪１８の回転面が路面の法線に対して傾斜していない場合には、内側基準線Ｌ*と回転面とが平行となる大きさに変える制御である。
【００１６】
車両１０がすべることなく走行すると仮定した場合に、旋回中心Ｏは、前輪１４，１６の回転軸線の延長線と、後輪１８の回転軸線の延長線との交点となる。
また、図４(a)に示すように、旋回半径ｒと、車両１０のホイールベースＢＬと、後輪舵角δとの間には、式
sinδ＝ＢＬ／ｒ
が成立する。この式において、ホイールベースＢＬは既知であり、後輪舵角δは転舵角センサ３６によって検出されるため、これらＢＬ、δの値を代入すれば、旋回半径ｒがわかる。
さらに、車両１０の走行速度Ｖ、旋回半径ｒ、中心角θの間には、式
Ｖ＝ｒ・θ
が成立する。この式において、車両１０の走行速度Ｖは車速センサ３４によって検出されるため、旋回半径ｒ、走行速度Ｖを代入すれば、中心角θがわかる。
以上のことから、第１状態からの車両１０の位置、すなわち、第１状態からの後輪１８の位置がわかる（移動方向、移動量がわかる）のであり、後輪１８の位置等に基づいて後輪舵角δが制御される。
なお、後輪１８の位置は、ＧＰＳ（Global Positioning System）を利用して取得することもできる。
【００１７】
［制御の要否］
車両１０の第１状態から、運転者は、Ｕターンして、あるいは、旋回して、走行車線に出ようとして、操舵部材３８を操作するのが普通である。その場合に、図４(a)，(b)が示すように、車両１０の旋回により、後輪１８の着目部Ｋが点Ｓから点Ｐｃに至るまでに、後輪１８の着目部Ｋが内側基準線Ｌ*の旋回外側へ移動する場合と移動しない場合とがある。点Ｐｃは、後輪１８の回転軸線ＬＲが内側基準線Ｌ*と直交する点（位置）であり、換言すれば、後輪１８の回転軸線ＬＲが第１状態における左右前輪１４，１６の回転軸線（左右線Ｂ1）と平行となる点である。
第１状態から車両１０が旋回する際の後輪１８の転舵角δが検出される。そして、上述のように、転舵角δに基づいて旋回半径ｒが取得され、旋回半径ｒに基づいて、旋回中心Ｏが取得され、旋回中心Ｏから内側基準線Ｌ*までの距離Ｍが取得される。そして、旋回半径ｒと距離Ｍとが比較され、旋回半径ｒが距離Ｍ以下である場合には、ＰＡＲＴ１制御は不要である。後輪１８の着目部Ｋが内側基準線Ｌ*を超えないで点Ｐｃに達し得る場合であり、その場合の一例を図４(a)に示す（ｒ≦Ｍ）。
それに対して、旋回半径ｒが距離Ｍより大きい場合には、ＰＡＲＴ１制御は必要である。後輪１８の着目部Ｋが点Ｐｃに達するまでの間に内側基準線Ｌ*を超える場合（点Ｐ）であり、その場合の一例を図４(b)に示す（ｒ＞Ｍ）。
【００１８】
［制御の内容］
ＰＡＲＴ１制御においては、図５(a)，(b)に示すように、後輪１８の着目部Ｋが内側基準線Ｌ*上に達した場合に、後輪１８の回転軸線ＬＲが内側基準線Ｌ*と直交するように後輪舵角δが制御される。
具体的には、図５(a)に示すように、点Ｐ（後輪１８の着目部Ｋが内側基準線Ｌ*に達した点）に達する直前に、後輪舵角δを小さくして（δ→δｃ）、平面視において、後輪１８の回転軸線ＬＲを内側基準線Ｌ*と直交する姿勢とすることができる。この場合には、ＰＡＲＴ１制御において、点Ｐに達した場合に、後輪１８の回転軸線ＬＲが内側基準線Ｌ*と直交する姿勢とされるため、点Ｐは点Ｐｃとなる。
なお、図５(b)に示すように、点Ｐに達するまでの間、後輪舵角δを徐々に小さくして（δｓ＞δｑ＞δｐ）、点Ｐに至る時点で回転軸線ＬＲが内側基準線Ｌ*に直交するようにすることもできる。この場合には、旋回半径ｒは徐々に大きくなる（ｒｓ＜ｒｑ＜ｒｐ）のであり、旋回中心Ｏは、後退方向に移動させられる（Ｓｏ→Ｑｏ→Ｐｏ）。
【００１９】
＜ＰＡＲＴ２＞
ＰＡＲＴ２制御は、後輪１８が点Ｐｃに達した場合（ＰＡＲＴ１制御によって後輪１８の回転軸線ＬＲが内側基準線Ｌ*と直交する姿勢にされたことにより、点Ｐが点Ｐｃとされた場合と、ＰＡＲＴ１制御が行われることなく点Ｐｃに達した場合とがある）から開始され、後輪１８の実際の転舵角δ（以下、後輪舵角δと称する）を目標舵角δｒｅｆに近づける。
［制御の要否］
ＰＡＲＴ２の制御は、後輪１８の着目部Ｋが点Ｐｃに達した場合において、後輪舵角δの絶対値が運転者による操舵部材３８の操舵量φで決まる目標舵角δｒｅｆより小さい場合（｜δ｜＜｜δｒｅｆ｜）に行われるが、後輪舵角δの絶対値が目標舵角δｒｅｆ以上である場合（｜δ｜≧｜δｒｅｆ｜）には行われない。目標舵角δｒｅｆは、操舵部材２８の操作量φにゲインＧを掛けた値であるが、転舵の向きが逆になるため、式
δｒｅｆ＝−Ｇ・φ
で求められる。
［制御の内容］
ＰＡＲＴ２制御において、図６に示すように、後輪１８が、後輪１８の着目部Ｋが内側基準線Ｌ*上を、回転軸線ＬＲが内側基準線Ｌ*と直交する姿勢を保持して回転しつつ、後輪舵角δが大きくされる。後輪舵角δは目標舵角δｒｅｆと等しくなるまで漸増させられる（δｐ＜δｘ＜δｙ＝δｒｅｆ）。旋回半径ｒは徐々に小さくされ、旋回中心が車体２０に徐々に近づけられる（Ｐｏ→Ｘｏ→Ｙｏ）。目標舵角δｒｅｆは、最大舵角である場合もある。後輪舵角δは、予め定められた勾配で（設定角度ずつ）増加させたり、予め定められた設定時間（設定回数）内に目標舵角δｒｅｆに達するように増加させたりすることができる。また、車両の前方のスペースが狭い場合は、広い場合より、大きな勾配で増加させるようにすることもできる。
【００２０】
図７のフローチャートで表される後輪舵角制御プログラムは、予め定められた設定時間毎に実行される。
Ｓ１において、車両が第１状態としての停止状態にあるか否かが判定される。停止状態にある場合には、Ｓ２において、内側基準線Ｌ*が取得される。
それに対して、車両が発進した場合には、Ｓ３において、後輪舵角δが検出され、Ｓ４においてＰＡＲＴ２制御中であるか否か、Ｓ５において、Ｐｃ点に到達したか否か、Ｓ６において、ＰＡＲＴ１制御中であるか否かが判定される。発進してから、最初にＳ４〜６が実行される場合には、いずれのステップにおける判定もＮＯとなる。Ｓ７，８において、ＰＡＲＴ１制御が必要であるか否かが判定される。Ｓ７において、上述のように、距離Ｍ、後輪１８の旋回半径ｒが取得されて、点Ｐあるいは点Ｐｃが取得される。そして、Ｓ８において、旋回半径ｒが距離Ｍより大きいか否かが判定される。
旋回半径ｒが距離Ｍ以下である場合にはＰＡＲＴ１制御は不要である。点Ｐｃが、内側基準線Ｌ*上あるいは内側基準線Ｌ*より旋回内側に位置する点となる。
旋回半径ｒが距離Ｍより大きい場合にはＰＡＲＴ１制御は必要である。着目部Ｋが内側基準線Ｌ*上に達した場合（点Ｐ）において、後輪１８の回転軸線ＬＲが内側基準線Ｌ*に対して傾斜する姿勢にある。
ＰＡＲＴ１制御が必要である場合には、Ｓ９において、ＰＡＲＴ１制御が行われる。具体的には、後輪１８が点Ｐに達したか否かが判定され、点Ｐに達するまでに、回転軸線ＬＲが内側基準線Ｌ*と直交するように、後輪舵角１８が小さくされるのであり、ＰＡＲＴ１制御が終了すると、点Ｐは点Ｐｃとされる。
【００２１】
後輪１８が点Ｐｃに達するまでの間、Ｓ１，３〜６，９が繰り返し実行される。ＰＡＲＴ１制御が終了した場合、あるいは、ＰＡＲＴ１制御が行われることなく、点Ｐｃに到達した場合には、Ｓ５の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１０が実行される。
Ｓ１０において、操舵量φに基づいて目標舵角δｒｅｆが取得され、Ｓ１１において、目標舵角δｒｅｆの絶対値が後輪舵角δの絶対値より大きいか否かが判定される。目標舵角δｒｅｆの絶対値の方が後輪舵角δの絶対値より大きい場合には、Ｓ１２において、ＰＡＲＴ２制御が実行されるが、目標舵角δｒｅｆの絶対値が後輪舵角δの絶対値以下である場合には、ＰＡＲＴ２制御は行われず、Ｓ１３において、終了処理が行われる。用いられたパラメータ等の初期化等が行われる。
ＰＡＲＴ２制御においては、後輪舵角δの絶対値が漸増させられ、目標舵角δｒｅｆと等しくされる。
ＰＡＲＴ２制御中には、Ｓ４の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１４において、後輪舵角（実際の転舵角）δの絶対値が目標舵角δｒｅｆの絶対値に達したか否かが判定される。目標舵角δｒｅｆの絶対値に達する前においては、Ｓ１，３，４，１４，１２が繰り返し実行され、ＰＡＲＴ２制御が継続して行われる。後輪舵角δの絶対値が目標舵角δの絶対値に達すると、Ｓ１４の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１３において終了処理が行われる。
【００２２】
その後、車両１０はＵターンして走行車線に出ることが多いが、図６に示すように、点ＰｃからＵターンする場合（Ｗ0）より、ＰＡＲＴ２制御が行われた後の点ＹからＵターンした場合（ＷS）の方が、Ｕターンにおいて使用されるスペースの内側基準線Ｌ*からの幅Ｗを小さくすることができる。
換言すれば、ＰＡＲＴ２の制御により、Ｕターンに利用できる道路の幅方向の距離（内側基準線Ｌ*からの幅）Ｗが小さくても（ＷS＞Ｗ0）、車両１０をＵターンさせることが可能となる。
また、ＰＡＲＴ１制御が行われると、ＰＡＲＴ２制御が開始される点Ｐｃが車両１０の第１状態に近くなる。そのため、車両１０の第１状態における位置からＵターンに利用できる道路の前方の距離（第１状態の左右線Ｂ１からの距離）Ｄ（図３参照）が小さくても、Ｕターンできるという利点もある。
【００２３】
本実施例においては、車両挙動ＥＣＵ３０の後輪舵角制御プログラムを記憶する部分、実行する部分等により後輪舵角制御装置が構成される。後輪舵角制御装置は、後輪対応制御部、軌跡対応制御部でもある。また、後輪舵角制御装置のうちの、Ｓ１０〜１４を記憶する部分、実行する部分等により目標舵角制御部が構成される。目標舵角が最大転舵角である場合には、目標舵角制御部は最大舵角制御部に対応する。
【実施例２】
【００２４】
本実施例においては、図８(a)に示すように、基準線Ｌが、第１状態における車両１０の最も旋回外側に位置する部分を通り、かつ、車両の前後線Ｂ2と平行な線とされる。本実施例においては、旋回外側前輪の外側回転面（本実施例においては、外側回転面１６ＲＲ）の最も旋回外側に位置する部分を通る線となる。
また、着目部Ｋが車体２０の旋回外側の後部縁部（本実施例においては、後部縁部２０ＲＲ）とされる。
本実施例においても、実施例１における場合と同様に後輪舵角δが制御されるのであり、原則として、ＰＡＲＴ１制御とＰＡＲＴ２制御とが行われる。
車体２０の後部縁部２０ＲＲと後輪１８との間の相対位置関係は、車両１０の構造、後輪舵角δによって決まる。平面視において、後部縁部２０ＲＲ（Ｋ）と後輪１８の回転軸線の幅方向の中心点Ｔとを結ぶ線ＴＫの長さをβとし、線ＴＫと車両１０の前後線Ｂ2との成す角度をαとすると、三角形ΔＯＴＫが一義的に決まる。すなわち、三角形ΔＯＴＫの辺ＯＴが後輪１８の旋回半径ｒであり、実施例１における場合と同様に後輪舵角δから取得することができる。また、辺ＴＫの長さはβであり、辺ＯＴと辺ＴＫの成す角度は、（９０°＋δ＋α）となる。角度α、長さβは車両１０の構造で決まる。そして、これらの値がわかれば、三角形ΔＯＴＫが決まるのであり、辺ＯＫの長さ、すなわち、着目部Ｋ（後部縁部２０ＲＲ）の旋回半径ｒ*がわかる。
このように、後輪１８の軌跡に基づけば、後部縁部２０ＲＲ（Ｋ）の軌跡がわかるのであり、後輪舵角δを制御することにより、後部縁部２０ＲＲの軌跡を制御することができる。
なお、後輪１８，後部縁部２０ＲＲの軌跡は、ＧＰＳを利用して取得することもできる。
【００２５】
＜ＰＡＲＴ１＞
図８(a)に示すように、旋回中心Ｏから基準線Ｌまでの距離Ｍが後部縁部２０ＲＲの旋回半径ｒ*以下である場合には、ＰＡＲＴ１制御を行う必要はないが、図８(b)に示すように、距離Ｍより旋回半径r*の方が大きい場合には、ＰＡＲＴ１制御を行う必要がある。
ＰＡＲＴ１制御を行う必要がある場合には、図９に示すように、後部縁部２０ＲＲが基準線Ｌ上に位置する点Ｐに達するまでに、後輪舵角δが、回転軸線ＬＲが基準線Ｌにほぼ直交する姿勢となるように制御される（δ→δｃ）。ＰＡＲＴ１制御が行われた場合には、点Ｐが点Ｐｃとされる。
ＰＡＲＴ１制御を行う必要がない場合には、ＰＡＲＴ１制御は行われないが、点Ｐｃは、後部縁部２０ＲＲが基準線Ｌに最も近づいた点であり、この場合には、後輪１８は、回転軸線ＬＲが基準線Ｌとほぼ直交する姿勢にある。
＜ＰＡＲＴ２＞
ＰＡＲＴ２制御においては、図１０に示すように、後部縁部２０ＲＲが基準線Ｌ上を通るように、後輪舵角δの絶対値が目標舵角δｒｅｆの絶対値に達するまで、後輪舵角δが漸増させられる（δｐ＜δｘ＜δｙ＜δｚ＝δｒｅｆ）。また、旋回半径ｒは、漸減させられるのであり、旋回中心は、徐々に車両１０に近づけられる（Ｐｏ→Ｘｏ→Ｙｏ→Ｚｏ）。
その結果、実施例２においても同様に、Ｕターン等に使用できるスペースが狭くても、（例えば、Ｕターンするのに利用できるスペースの基準線Ｌからの幅方向の距離Ｗが小さくても）Ｕターンすることができる。また、ＰＡＲＴ１制御が行われた場合には、第１状態における左右線Ｂ2からの前方の距離Ｄが小さくても、Ｕターンすることが可能となる。
本実施例においては、車両挙動ＥＣＵ３０の後輪舵角δを制御する部分等により車体対応制御部が構成される。
【実施例３】
【００２６】
実施例３に係る車両１０には、図１１(a)に示すように、ＰＳ（Power Steering）機構６０と、報知装置６２とが設けられる。報知装置６２は、ディスプレイを含むものとしたり、音声発生装置を含むものとしたりすること等ができる。
実施例３においては、操舵量φの絶対値が設定値より大きい場合には、ＰＳ機構６０において助勢力が加えられないようにしたり、助勢力が小さくなるようにしたり、逆に、大きな反力が加えられるようにしたりすることができる。また、報知装置６２により、操舵量φの絶対値が設定値より大きく、これ以上、操舵量φの絶対値を大きくする操作が行われることは望ましくないことを報知することができる。
【００２７】
例えば、車両１０が第１状態にある場合に、操舵部材３８の操作量の絶対値が予め定められた設定値より大きくならないようにすることができる。すなわち、ＰＡＲＴ１制御の要否は、第１状態における後輪舵角δで決まる。また、ＰＡＲＴ１制御が必要となる後輪舵角δの大きさに対応する操作量φの設定値を予め取得しておくことができる。そして、ＰＳ機構６０の制御により、第１状態において操作量φが設定値より大きくなる操作が行われないようにするのである。その結果、ＰＡＲＴ１制御が常に不要となる。
そして、点Ｐｃに達した後には、ＰＳ機構６０の上述の制御が解除され、ＰＡＲＴ２制御が行われる。
なお、報知装置６２は不可欠ではない。
【実施例４】
【００２８】
実施例４においては、図１１(b)に示すように、車両１０にＶＧＲＳ（Variable Gear Ratio Steering）機構７０が設けられる。例えば、後輪舵角δが、ＰＡＲＴ１制御が必要となる大きさ以上にならないように、操舵量φに対する後輪舵角δの比率（δ／φ）が制御されるようにすることができる。操舵量φが大きくなると、比率（δ／φ）が小さくされるのであり、結果的に、後輪舵角δがＰＡＲＴ１制御が必要となる大きさより大きくならないようにされる。
【実施例５】
【００２９】
実施例５においては、図１２(a)に示すように、車両１０に、運転者によって操作可能な後輪舵角制御選択スイッチ７４が設けられる。後輪舵角制御選択スイッチ７４がＯＮ状態である場合に、本発明に係る後輪舵角の制御の実行が許可され、ＯＦＦ状態である場合には、本発明に係る後輪舵角の制御が禁止される。運転者は、車両１０の周辺の状況に基づいて（車両１０の周辺のスペース等に基づいて）、本発明に係る後輪舵角の制御を許可するか否かを決めることができる。それによって、車両挙動制御装置の使い勝手を向上させることができる。
【実施例６】
【００３０】
実施例６においては、本発明に係る車両挙動制御装置が、図１(b)に示す４輪車両５４に適用される。
図１２(b)に示すように、４輪車両５４において、前輪１４，１６に転舵機構８２が設けられ、後輪５０，５２にＡＲＳ（Active Rear Steering）機構８４が設けられる。ＡＲＳ機構８４は、後輪５０，５２が前輪１４，１６と同相、あるいは、逆相に転舵される。
そして、後輪舵角δ（後輪５０，５２の転舵角は共通に制御される）の制御により、ＰＡＲＴ１制御、ＰＡＲＴ２制御を同様に行うことができる。
【００３１】
以上、本発明は、前記実施例に記載の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１８：後輪 ２０：車体 ２０ＲＲ：後部縁部 ２２：転舵機構 ２４：転舵アクチュエータ ３０：車両挙動ＥＣＵ ３２：操舵量センサ ３４：車速センサ ３６：転舵角センサ ３８：操舵部材 ５０，５２：後輪
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右２つの前輪と少なくとも１つの後輪とを備えた車両に設けられ、その車両の旋回挙動を制御する車両挙動制御装置であって、
前記少なくとも１つの後輪の転舵により前記車両を第１状態から旋回させるとともに、前記車両の予め定められた部分である着目部が、平面視において前記車両の第１状態で決まる基準線より旋回外側へ移動しないように、前記少なくとも１つの後輪の転舵角度である後輪舵角を制御する後輪舵角制御装置を含むことを特徴とする車両挙動制御装置。
【請求項２】
前記基準線が、前記車両の第１状態において、前記車両の最も旋回外側に位置する部分を通り、かつ、前記左右前輪の各々の、回転中心軸線の幅方向の中点同士を結ぶ左右線と直交し、前記車両の前後方向に延びる前後線と平行な線である請求項１に記載の車両挙動制御装置。
【請求項３】
前記着目部が、前記車両の前記第１状態における車体の旋回外側の後部縁部であり、前記後輪舵角制御装置が、前記後部縁部が前記基準線から前記旋回外側に移動しないように、前記後輪舵角を制御する車体対応制御部を含む請求項２に記載の車両挙動制御装置。
【請求項４】
前記基準線が、前記車両の第１状態において、前記車両が損算する路面上の、前記左右前輪のうち旋回外側に位置する旋回外側前輪と接する面である路面側接平面の最も旋回外側に位置する点を通り、かつ、前記左右前輪の各々の、回転中心軸線の幅方向の中点同士を結ぶ左右線と直交し、前記車両の前後方向に延びる前後線と平行な線であり、前記着目部が、前記少なくとも１つの後輪のうちの旋回外側に位置する旋回外側後輪の前記路面と接する面である車輪側接平面内の予め定められた点であり、前記後輪舵角制御装置が、前記旋回外側後輪の予め定められた点が、前記基準線上、または、基準線より旋回内側に位置し、かつ、前記旋回外側後輪の回転軸線が平面視において前記基準線と直交する姿勢となるように、前記後輪舵角を制御する後輪対応制御部を含む請求項１に記載の車両挙動制御装置。
【請求項５】
前記後輪舵角制御装置が、(a)前記後輪舵角が、運転者による操舵部材の操作状態に基づいて決まる目標舵角に近づくように制御する目標舵角対応制御部と、(b)前記後輪舵角が、前記少なくとも１つの後輪を転舵する後輪転舵機構で決まる最大角度に達するまで制御する最大舵角対応制御部との少なくとも一方を含む請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両挙動制御装置。
【請求項６】
前記車両が、前記左右前輪と、それら左右前輪の各々の回転中心軸線の幅方向の中点を結ぶ左右線の中点を通り、かつ、その左右線に直交し、前記車両の前後方向に延びる前後線上に位置する１つの後輪とを備えた３輪車両である請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両挙動制御装置。
【請求項７】
左右２つの前輪と少なくとも１つの後輪とを備えた車両に設けられ、前記車両の旋回挙動を制御する車両挙動制御装置であって、
前記少なくとも１つの後輪の転舵により前記車両を第１状態から旋回させるとともに、前記少なくとも１つの後輪のうちの旋回外側に位置する旋回外側後輪が、前記車両の第１状態で決まる軌跡に沿って移動するように、前記少なくとも１つの後輪の転舵角度である後輪舵角を制御する後輪舵角制御装置を含むことを特徴する車両挙動制御装置。
【請求項８】
前記軌跡が、路面の、前記車両の左右前輪のうち前記第１状態において旋回外側に位置する旋回外側前輪と接する部分の予め定められた点を通り、かつ、前記左右前輪の各々の回転中心軸線の幅方向の中点同士を結ぶ左右線に直交し、前記車両の前後方向に延びる前後線と平行な直線状の軌跡であり、前記後輪舵角制御装置が、前記旋回外側後輪が、前記直線状の軌跡に沿ってすべることなく移動するように、前記後輪舵角を制御する軌跡対応制御部を含む請求項７に記載の車両挙動制御装置。
【請求項１】
左右２つの前輪と少なくとも１つの後輪とを備えた車両に設けられ、その車両の旋回挙動を制御する車両挙動制御装置であって、
前記少なくとも１つの後輪の転舵により前記車両を第１状態から旋回させるとともに、前記車両の予め定められた部分である着目部が、平面視において前記車両の第１状態で決まる基準線より旋回外側へ移動しないように、前記少なくとも１つの後輪の転舵角度である後輪舵角を制御する後輪舵角制御装置を含むことを特徴とする車両挙動制御装置。
【請求項２】
前記基準線が、前記車両の第１状態において、前記車両の最も旋回外側に位置する部分を通り、かつ、前記左右前輪の各々の、回転中心軸線の幅方向の中点同士を結ぶ左右線と直交し、前記車両の前後方向に延びる前後線と平行な線である請求項１に記載の車両挙動制御装置。
【請求項３】
前記着目部が、前記車両の前記第１状態における車体の旋回外側の後部縁部であり、前記後輪舵角制御装置が、前記後部縁部が前記基準線から前記旋回外側に移動しないように、前記後輪舵角を制御する車体対応制御部を含む請求項２に記載の車両挙動制御装置。
【請求項４】
前記基準線が、前記車両の第１状態において、前記車両が損算する路面上の、前記左右前輪のうち旋回外側に位置する旋回外側前輪と接する面である路面側接平面の最も旋回外側に位置する点を通り、かつ、前記左右前輪の各々の、回転中心軸線の幅方向の中点同士を結ぶ左右線と直交し、前記車両の前後方向に延びる前後線と平行な線であり、前記着目部が、前記少なくとも１つの後輪のうちの旋回外側に位置する旋回外側後輪の前記路面と接する面である車輪側接平面内の予め定められた点であり、前記後輪舵角制御装置が、前記旋回外側後輪の予め定められた点が、前記基準線上、または、基準線より旋回内側に位置し、かつ、前記旋回外側後輪の回転軸線が平面視において前記基準線と直交する姿勢となるように、前記後輪舵角を制御する後輪対応制御部を含む請求項１に記載の車両挙動制御装置。
【請求項５】
前記後輪舵角制御装置が、(a)前記後輪舵角が、運転者による操舵部材の操作状態に基づいて決まる目標舵角に近づくように制御する目標舵角対応制御部と、(b)前記後輪舵角が、前記少なくとも１つの後輪を転舵する後輪転舵機構で決まる最大角度に達するまで制御する最大舵角対応制御部との少なくとも一方を含む請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両挙動制御装置。
【請求項６】
前記車両が、前記左右前輪と、それら左右前輪の各々の回転中心軸線の幅方向の中点を結ぶ左右線の中点を通り、かつ、その左右線に直交し、前記車両の前後方向に延びる前後線上に位置する１つの後輪とを備えた３輪車両である請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両挙動制御装置。
【請求項７】
左右２つの前輪と少なくとも１つの後輪とを備えた車両に設けられ、前記車両の旋回挙動を制御する車両挙動制御装置であって、
前記少なくとも１つの後輪の転舵により前記車両を第１状態から旋回させるとともに、前記少なくとも１つの後輪のうちの旋回外側に位置する旋回外側後輪が、前記車両の第１状態で決まる軌跡に沿って移動するように、前記少なくとも１つの後輪の転舵角度である後輪舵角を制御する後輪舵角制御装置を含むことを特徴する車両挙動制御装置。
【請求項８】
前記軌跡が、路面の、前記車両の左右前輪のうち前記第１状態において旋回外側に位置する旋回外側前輪と接する部分の予め定められた点を通り、かつ、前記左右前輪の各々の回転中心軸線の幅方向の中点同士を結ぶ左右線に直交し、前記車両の前後方向に延びる前後線と平行な直線状の軌跡であり、前記後輪舵角制御装置が、前記旋回外側後輪が、前記直線状の軌跡に沿ってすべることなく移動するように、前記後輪舵角を制御する軌跡対応制御部を含む請求項７に記載の車両挙動制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−５６３６１（Ｐ２０１２−５６３６１Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９９２４２（Ｐ２０１０−１９９２４２）
【出願日】平成２２年９月６日（２０１０．９．６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月６日（２０１０．９．６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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