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公開番号2025053879
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-07
出願番号2023162968
出願日2023-09-26
発明の名称車両用ステアリングシステム
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人中部国際特許事務所
主分類B62D 6/00 20060101AFI20250331BHJP(鉄道以外の路面車両)
要約【課題】複数輪独立転舵車両に搭載される車両用ステアリングシステムの実用性を向上させる。
【解決手段】転舵可能な複数の車輪10Fのうちの1つが転舵において不適正な不適正転舵輪10FDとなっている1輪不適正転舵状態において、それら複数の車輪の各々が発生させるべき横方向力の合計である合計横方向力F_CFREFを転舵要求に応じて確保すべく、それら複数の車輪のうちの不適正転舵輪を除く1以上の車輪の少なくとも1つを転舵補償輪10FCとし、その転舵補償輪についての目標転舵量δ_C ^*を変更するように、当該ステアリングシステムを構成する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
転舵されることが可能な複数の車輪を有する車両に搭載された車両用ステアリングシステムであって、
前記複数の車輪を互いに独立して転舵する車輪転舵装置と、
前記複数の車輪の各々の転舵量が、転舵要求に応じてそれら複数の車輪の各々について決定された目標転舵量となるように、前記車輪転舵装置を制御するコントローラと
を備え、
前記コントローラが、
前記複数の車輪のうちの１つが転舵において不適正な不適正転舵輪となっている１輪不適正転舵状態において、それら複数の車輪の各々が発生させるべき横方向力の合計である合計横方向力を前記転舵要求に応じて確保すべく、それら複数の車輪のうちの前記不適正転舵輪を除く１以上の車輪の少なくとも１つを転舵補償輪とし、その転舵補償輪についての目標転舵量を変更するように構成された車両用ステアリングシステム。
続きを表示（約 580 文字）【請求項２】
前記コントローラが、
前記１輪不適正転舵状態において、前記不適正転舵輪が発生させている横方向力である不適正横方向力を推定し、その推定した不適正横方向力に基づいて、前記転舵補償輪の目標転舵量を変更するように構成された請求項１に記載の車両用ステアリングシステム。
【請求項３】
前記コントローラが、
前記１輪不適正転舵状態において、前記不適正転舵輪の実際の転舵量に基づいて、前記不適正横方向力を推定するように構成された請求項２に記載の車両用ステアリングシステム。
【請求項４】
前記コントローラが、
前記１輪不適正転舵状態において、前記不適正転舵輪に付与されている転舵力に基づいて、前記不適正横方向力を推定するように構成された請求項２に記載の車両用ステアリングシステム。
【請求項５】
当該車両が、前後左右４つの車輪を有し、前記転舵されることが可能な前記複数の車輪が、左右の前輪とされており、
前記コントローラが、前記１輪不適正転舵状態において、前記左右の前輪の一方が前記不適正転舵輪となっているときに、前記転舵補償輪としてのそれら左右の前輪の他方についての目標転舵量を変更するように構成された請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の車両用ステアリングシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されるステアリングシステムに関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
複数のアクチュエータを有する車両の制御に関し、例えば、下記特許文献に記載された技術が存在する。この技術では、重心６分力に基づき、有効制約法を用いた二次計画法の計算により、タイヤ３分力が演算され、そのタイヤ３分力に基づいて、複数のアクチュエータによる車両の制御が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１６５５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
昨今、例えば複数のアクチュエータによって複数の車輪を互いに独立して転舵する車両の開発も行われている。上記特許文献に記載された技術を、この車両に適用することも可能である。その一方で、例えば、それら複数のアクチュエータのうちの１つが失陥する等して、複数の車輪のうちの１つが適正に転舵できなくなる事態も予想される。しかしながら、上記技術では、そのような事態に対処することは困難である。したがって、そのような事態に対処することを可能とすれば、複数の車輪を互いに独立して転舵可能な車両（以下、「複数輪独立転舵車両」という場合がある）に搭載される車両用ステアリングシステムの実用性を向上させることが可能である。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高い車両用ステアリングシステムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の車両用ステアリングシステムは、
転舵されることが可能な複数の車輪を有する車両に搭載された車両用ステアリングシステムであって、
前記複数の車輪を互いに独立して転舵する車輪転舵装置と、
前記複数の車輪の各々の転舵量が、転舵要求に応じてそれら複数の車輪の各々について決定された目標転舵量となるように、前記車輪転舵装置を制御するコントローラと
を備え、
前記コントローラが、
前記複数の車輪のうちの１つが転舵において不適正な不適正転舵輪となっている１輪不適正転舵状態において、それら複数の車輪の各々が発生させるべき横方向力の合計である合計横方向力を前記転舵要求に応じて確保すべく、それら複数の車輪のうちの前記不適正転舵輪を除く１以上の車輪の少なくとも１つを転舵補償輪とし、その転舵補償輪についての目標転舵量を変更するように構成される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の車両用ステアリングシステムによれば、上記１輪不適正転舵状態において、転舵補償輪についての目標転舵量が変更されることで、転舵要求に応じた合計横方向力が確保される。その結果、上記１輪不適正転舵状態においても、車両の適正な転向や旋回が可能となる。
【発明の概要】
発明の態様
【０００７】
本発明の車両用ステアリングシステム（以下、単に、「ステアリングシステム」という場合がある）における「転舵量」は、車輪の転舵角（切れ角，トー角），車輪の転舵に応じて動作する転舵部材の動作量等を意味する。「車輪転舵装置」は、例えば、車輪ごとの転舵アクチュエータを備えた装置であってよい。また。本発明のステアリングシステムは、いわゆるステアバイヤ型のステアリングシステムであってよい。「転舵要求」は、車両が自動運転されるか、車両が運転者によって運転されるかに拘わらず、当該車両にどの程度の旋回を行わせるかといった概念であり、運転者が運転する車両では、例えば、ステアリング操作部材の操作量（例えば、ステアリングホイールの操作角）によって示されるものと考えることができる。
【０００８】
本ステアリングシステムの「コントローラ」は、コンピュータ，車輪転舵装置の駆動源の駆動回路（ドライバ）等を含んで構成されるものであってよい。コントローラは、複数の車輪の各々の転舵量が、転舵要求に応じてそれら複数の車輪の各々について決定された目標転舵量となるように、車輪転舵装置を制御する。つまり、転舵制御を実行するのである。この転舵制御は、具体的には、例えば、転舵要求に基づいて各輪の目標転舵量を決定し、目標転舵量に対する各輪の実際の転舵量の偏差に基づいて、車輪に付与すべき転舵力（例えば、転舵トルク）を決定し、車輪転舵装置が駆動源として電動モータを含む場合には、その転舵力に応じた電流をその電動モータに供給するような制御である。
【０００９】
転舵において不適正である不適正転舵輪は、例えば、目標転舵量と実際の転舵量との差が過剰となる車輪，転舵力を付与することができない車輪，転舵力が不充分若しくは過剰に付与される車輪等を意味する。車輪転舵装置が駆動源として電動モータを有する場合、それの駆動回路の不具合，失陥等によって、電動モータへ電流が供給されない、若しくは、実際の供給電流が供給すべき電流から乖離しているような状態が、１輪不適正転舵状態に相当することとなる。
【００１０】
１輪不適正転舵状態に対応するための処理は、１輪不適正転舵状態対応処理（以下、単に、「対応処理」という場合がある）と呼ぶことができる。本ステアリングシステムにおける対応処理は、転舵要求に応じた上記合計横方向力を転舵要求に応じて確保するために、不適正転舵輪でなはない車輪の目標転舵量を変更する処理である。具体的には、例えば、不適正転舵輪が発生させるべき横方向力が不足するような場合において、その不足分を転舵補償輪に余分に発生させて補うために、その転舵補償輪の目標転舵量を変更する処理である。合計横方向力を適正に確保できれば、車両を、適正に転向若しくは旋回させることが可能となる。なお、ここでいう「横方向力（sideways force）」とは、車輪が発生させる横向きの力全般を意味し、コーナリングフォース，横力（latelal force）等を含む概念である。本ステアリングシステムにおいては、横方向力として、コーナリングフォース，横力のいずれを採用してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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