JP7707972B2 - 転舵制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、転舵制御装置に関する。

従来、ステアバイワイヤシステムにおいていずれかの転舵輪が失陥した場合に他の転舵輪の目標転舵角を切り替える技術が知られている。

例えば特許文献１に開示された車両用転舵装置では、目標転舵角設定手段は、左転舵輪および右転舵輪のうち一方が失陥した場合、車速および操舵方向に応じた旋回限界転舵角を演算する。正常転舵輪の転舵角の絶対値が、演算された旋回限界転舵角の絶対値よりも大きいとき、目標転舵角設定手段は、当該旋回限界転舵角を正常転舵輪に対する目標転舵角として設定する。

特開２０１８－２０３１８２号公報

特許文献１において「転舵輪が失陥」した場合とは、転舵アクチュエータが転舵トルクを発生できなくなった場合等のように、当該転舵輪に対する転舵角制御が正常に行えなくなった場合をいう。しかし、転舵角制御機能が完全に失われる異常の場合に限らず、例えば、いずれかの転舵アクチュエータに過剰な負荷がかかったときの過熱保護等の理由で、駆動電流が制限される場合がある。一部の転舵輪で転舵角が制限されると、車両が目標軌跡通りに動かず、車両コントロール性が悪化するおそれがある。

特許文献１には、そのような駆動制限時の処置に関して何ら言及されていない。また、特許文献１では左右の前輪のみが独立転舵する車両を対象としており、四輪独立転舵車両をはじめとする三輪以上の独立転舵車両について考慮されていない。

本発明は上述の点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、三輪以上の独立転舵車両において、いずれかの転舵アクチュエータの駆動制限時に車両コントロール性を適切に確保する転舵制御装置を提供することにある。

本発明の転舵制御装置は、互いに機械的に拘束されない三つ以上の車輪（９１－９４）が独立して転舵可能な車両（１００）において、各車輪の転舵を制御する。この転舵制御装置は、複数の転舵アクチュエータ制御部（６０１－６０４）を備える。

転舵アクチュエータ制御部は、各車輪を転舵させる複数の転舵アクチュエータ（７１－７４）に対応して設けられ、転舵アクチュエータが出力する転舵角が所望の値となるように転舵アクチュエータに通電する駆動電流を制御する。各車輪に対応する転舵アクチュエータと転舵アクチュエータ制御部との組をユニットと表す。

複数の転舵アクチュエータ制御部は、転舵アクチュエータの駆動制限に関する情報である駆動制限情報を互いに通信し、自ユニット及び他ユニットの駆動制限情報に基づき、自ユニットの転舵アクチュエータの駆動を制限する。例えば駆動制限情報は、各ユニットの駆動電流の電流制限値、転舵角制限値、或いは、旋回中心設定範囲である。

本発明では、各ユニットの駆動制限情報に基づき、複数の転舵アクチュエータ制御部が協調して転舵アクチュエータの駆動を制限する。したがって、いずれかの転舵アクチュエータの駆動制限時に、車両コントロール性を適切に確保することができる。

第１実施形態による転舵制御装置が適用される独立転舵車両の概略構成図。 第１実施形態による転舵制御装置のブロック図。 電流制限値と転舵角制限値との関係を示す図。 ユニット間の駆動制限情報の通信による転舵制限動作例を示す図。 （ａ）駆動電流－実転舵角マップ、（ｂ）電流制限値－転舵角制限値マップの例。 第２実施形態による転舵制御装置のブロック図。 アッカーマン理論を説明する図。 （ａ）旋回中心共通設定範囲を説明する図、（ｂ）制限前旋回中心から制限後旋回中心への変更を説明する図。 ユニット間の駆動制限情報の通信による転舵制限動作例を示す図。 第２実施形態の変形例による転舵制御装置のブロック図。

本発明による転舵制御装置の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。複数の実施形態において実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。第１、第２実施形態を包括して「本実施形態」という。本実施形態の転舵制御装置は、互いに機械的に拘束されない四つの車輪が独立して転舵可能な車両において、各車輪の転舵を制御する。

（第１実施形態）
図１～図３を参照し、第１実施形態の転舵制御装置５０１の構成について説明する。図１に示す独立転舵車両１００では、四つの車輪９１－９４は互いに機械的に拘束されておらず、独立して転舵可能である。左前輪９１に「ＦＬ」、右前輪９２に「ＦＲ」、左後輪９３に「ＲＬ」、右後輪９４に「ＲＲ」と記す。例えば各車輪９１－９４はインホイールモータを備えた駆動輪であり、独立転舵可能であるとともに独立駆動も可能である。

四つの転舵アクチュエータ（図中「転舵Ａｃｔ」）７１－７４は、各車輪９１－９４を転舵させる。例えば本実施形態の転舵アクチュエータ７１－７４は、二組の巻線組を冗長的に有する二系統三相ブラシレスモータで構成される。四つの転舵アクチュエータ７１－７４に対応して、四つの転舵アクチュエータ制御部（図中「転舵Ａｃｔ制御部」）６０１－６０４が設けられている。転舵アクチュエータ７１－７４及び転舵アクチュエータ制御部６０１－６０４は、図示しない車載バッテリから電源電圧が供給されて動作する。

転舵アクチュエータ制御部６０１－６０４は、転舵アクチュエータ７１－７４が出力する転舵角が所望の値となるように転舵アクチュエータ７１－７４に通電する駆動電流を制御する。転舵角は、中立位置を基準として、例えば左側が正、右側が負となるように定義される。転舵制御装置５０１は、これら四つの転舵アクチュエータ制御部６０１－６０４を備える。

各車輪９１－９４に対応する転舵アクチュエータと転舵アクチュエータ制御部との組をユニットと表す。転舵アクチュエータ７１と転舵アクチュエータ制御部６０１とは、左前輪９１に対応するＦＬユニット８１を構成する。転舵アクチュエータ７２と転舵アクチュエータ制御部６０２とは、右前輪９２に対応するＦＲユニット８２を構成する。転舵アクチュエータ７３と転舵アクチュエータ制御部６０３とは、左後輪９３に対応するＲＬユニット８３を構成する。転舵アクチュエータ７４と転舵アクチュエータ制御部６０４とは、右後輪９４に対応するＲＲユニット８４を構成する。

各ユニットは、転舵アクチュエータと転舵アクチュエータ制御部とが一体となった機電一体式の転舵モジュールとして構成されてもよい。この場合、転舵モジュールは、さらに車輪と一体に構成されてもよい。或いは、各ユニットは、別体の転舵アクチュエータと転舵アクチュエータ制御部とが配線で電気的に接続されてもよい。

駆動が制限されていないとき、各転舵アクチュエータ７１－７４は、対応する車輪９１－９４をあらゆる方向に独立して転舵させることができる。つまり、中立位置を基準として±９０ｄｅｇの範囲の転舵角を生成可能である。しかし、旋回中に車輪が轍にはまったり、障害物に衝突したりすると、いずれかの転舵アクチュエータに過大な負荷がかかる場合がある。すると、一部のユニットにおいて、過電流による素子や配線部品の発熱を抑制する過熱保護機能により駆動電流が制限される可能性がある。また、電源電圧が低下したとき、二系統モータで構成された転舵アクチュエータにおいて片系統駆動するとき等にも駆動電流が制限される。

このような転舵アクチュエータ７１－７４の駆動制限に関する情報を「駆動制限情報」という。図１において破線の両矢印は、複数の転舵アクチュエータ制御部６０１－６０４間での駆動制限情報の通信を表す。複数の転舵アクチュエータ制御部６０１－６０４は、駆動制限情報を互いに通信し、自ユニット及び他ユニットの駆動制限情報に基づき、自ユニットの転舵アクチュエータ７１－７４の駆動を制限する。

図２に転舵制御装置５０１のブロック図を示す。各ユニットの転舵アクチュエータ制御部６０１－６０４は、転舵角算出部６７１－６７４及び駆動電流供給部６８１－６８４を含む。転舵角算出部６７１－６７４は、実現したい車両動作を示す車両動作指令を外部から受信し、車両動作指令に基づき各車輪９１－９４の転舵角指令値を算出する。

例えば左旋回の車両動作指令を受信したとき、ＦＬユニット８１の転舵角算出部６７１及びＦＲユニット８２の転舵角算出部６７２は、正の転舵角を算出する。右旋回の車両動作指令を受信したとき、ＦＬユニット８１の転舵角算出部６７１及びＦＲユニット８２の転舵角算出部６７２は、負の転舵角を算出する。

パラレルジオメトリに従って前輪を転舵させる旋回動作の場合、左右前輪９１、９２の転舵角は等しく設定される。つまり、旋回内側の車輪の転舵角に対する旋回外側の車輪の転舵角の舵角比は１である。以下の文中における「舵角比」は、この意味で用いられる。アッカーマンジオメトリに従って前輪を転舵させる旋回動作の場合、旋回内側の車輪の転舵角の絶対値が旋回外側の車輪の転舵角の絶対値よりも大きく設定される。つまり、アッカーマン理論の旋回動作における舵角比は、１より小さい値となる。なお、アッカーマン理論については第２実施形態で図７を参照して後述する。パラレルジオメトリとアッカーマンジオメトリとの中間の旋回動作では、舵角比は、アッカーマン舵角比より大きく、１より小さい値となる。

駆動電流供給部６８１－６８４は、転舵角算出部６７１－６７４が算出した転舵角指令値に従って、転舵アクチュエータ７１－７４に通電する駆動電流を算出し、供給する。例えばバッテリの直流電力を三相交流電力に変換するインバータは、駆動電流供給部に含まれる。また、駆動電流供給部６８１－６８４は、過熱保護情報、電源電圧低下情報、片系統駆動情報等に基づき、自身が算出する駆動電流を制限する機能を有する。

各ユニットの駆動電流供給部６８１－６８４における駆動電流の電流制限値をＩａ１＿ｌｉｍ－Ｉａ４＿ｌｉｍと記す。電流制限値は、ｄｑ軸電流、相電流、実効値等のどれで定義されてもよい。また、電流制限値Ｉａ１＿ｌｉｍ－Ｉａ４＿ｌｉｍに対応する転舵角制限値をθ１＿ｌｉｍ－θ４＿ｌｉｍと記す。転舵角制限値は、転舵角の正負、すなわち左旋回か右旋回かに関係なく、転舵角の絶対値に対する制限値として正の値で表される。

図３に示すように、電流制限値と転舵角制限値とは正の相関を有する。９０ｄｅｇにマージンを加えた転舵角制限値に相当する電流制限値が実質的な制限上限値Ｉａ＿ＵＬとなる。非制限時には、例えば電流制限値が制限上限値Ｉａ＿ＵＬより大きな値に設定されるようにしてもよい。或いは、電流制限の有無をフラグで判別するようにしてもよい。

各ユニットの転舵角算出部６７１－６７４は、旋回方向に応じた転舵角指令値の絶対値が転舵角制限値θ１＿ｌｉｍ－θ４＿ｌｉｍ以下となるように転舵角指令値を算出する。例えば転舵角制限値が１５ｄｅｇのとき、転舵角算出部６７１－６７４は、左旋回では０～＋１５ｄｅｇ、右旋回では－１５～０ｄｅｇの範囲で転舵角指令値を算出する。

図１と同様に、図２において破線の両矢印は駆動制限情報の通信を示す。第１実施形態では、駆動制限情報として、各ユニットの駆動電流の電流制限値Ｉａ１＿ｌｉｍ－Ｉａ４＿ｌｉｍ、又は、各ユニットの転舵角制限値θ１＿ｌｉｍ－θ４＿ｌｉｍが互いに通信される。電流制限値及び転舵角制限値の両方が互いに通信されてもよい。

駆動制限情報が各ユニットの駆動電流の電流制限値Ｉａ１＿ｌｉｍ－Ｉａ４＿ｌｉｍである場合、各ユニットの転舵アクチュエータ制御部６０１－６０４は、自ユニットの駆動電流を、全てのユニットの電流制限値の最小値以下に制限する。

駆動制限情報が各ユニットの転舵角制限値θ１＿ｌｉｍ－θ４＿ｌｉｍである場合、各ユニットの転舵アクチュエータ制御部６０１－６０４は、自ユニットの転舵角指令値の絶対値を、例えば全てのユニットの転舵角制限値の最小値以下に制限する。左右のユニットの転舵角指令値の絶対値がいずれも転舵角制限値の最小値に等しく設定された場合、パラレルジオメトリに従った旋回動作が実現される。

或いは、各ユニット間について転舵角の補正演算が規定されており、全てのユニットの転舵角制限値の最小値に対し、その補正演算を実行した補正後転舵角制限値が算出されてもよい。各ユニットの転舵アクチュエータ制御部６０１－６０４は、自ユニットの転舵角指令値の絶対値を、「全てのユニットの転舵角制限値の最小値に対し補正演算を実行した補正後転舵角制限値」以下に制限する。

例えば、旋回内側及び外側の左右のユニット間で車速等に応じた補正舵角比（＜１）が規定されており、補正舵角比を乗除する演算が実行されるとする。旋回内側のユニットの転舵角制限値が最小値である場合、旋回外側のユニットでは、転舵角指令値の絶対値は、転舵角制限値の最小値よりも小さい補正後転舵角制限値以下に制限される。旋回外側のユニットの転舵角制限値が最小値である場合、旋回内側のユニットでは、転舵角指令値の絶対値は、転舵角制限値の最小値よりも大きい補正後転舵角制限値以下に制限される。

これにより、アッカーマンジオメトリに従った旋回動作や、パラレルジオメトリとアッカーマンジオメトリとの中間の旋回動作が実現される自由度が向上する。左右のユニット間で補正舵角比を乗除する演算に限らず、オフセット角を加減する補正演算等が実行されてもよい。

続いて図４を参照し、第１実施形態でのユニット間の駆動制限情報の通信による転舵制限動作例について説明する。この動作例では、右前輪９２に対応するＦＲユニットで駆動電流が電流制限値Ｉａ２＿ｌｉｍに制限されている。ＦＲユニットの転舵角指令値の絶対値は、転舵角制限値θ２＿ｌｉｍに制限される。説明を簡単にするため、後輪９３、９４は中立位置のまま転舵せず、前輪９１、９２のみを転舵して左旋回する状況を想定する。

駆動制限前、実現したい車両動作に基づき、左前輪９１について転舵角指令値θ１^*、右前輪９２について転舵角指令値θ２^*が算出される。右前輪９２が指令値θ２^*通りに転舵した仮想状態を破線で示す。しかし、ＦＲユニットの転舵角制限値θ２＿ｌｉｍに基づき、実線で示す状態が右前輪９２の限界舵角となる。仮にこの状態、すなわち、左前輪９１は転舵制限されずに右前輪９２のみが転舵制限された状態で旋回すると、車両１００はコントロール不能なノーコントロール状態になる。

そこで、ノーコントロール状態になることを回避するため、ＦＲユニットの転舵アクチュエータ制御部から他のＦＬ、ＲＬ、ＲＲユニットの転舵アクチュエータ制御部に、駆動制限情報として電流制限値Ｉａ２＿ｌｉｍ又は転舵角制限値θ２＿ｌｉｍが通信される。ＦＬユニットの転舵アクチュエータ制御部は、自ユニットの駆動電流を電流制限値Ｉａ２＿ｌｉｍ以下に制限する。或いは、ＦＬユニットの転舵アクチュエータ制御部は、自ユニットの転舵角指令値の絶対値をθ２＿ｌｉｍ以下、又は、例えば補正舵角比ρを用いて補正演算を実行した補正後転舵角制限値（θ２＿ｌｉｍ／ρ）以下に制限する。駆動制限後のＦＬユニットの転舵角指令値をθ１^**と記す。

その結果、左前輪９１の転舵角が右前輪９２の転舵角と同等以下に制限される。なお、左右後輪９３、９４に対応するＲＬユニット及びＲＲユニットの転舵角指令値はもともと０ｄｅｇであるため、駆動制限情報による影響はない。このように本実施形態では、一部のユニットにおいて転舵アクチュエータの駆動電流が制限された場合、各ユニットが協調して制限範囲内で転舵角指令値を変更する。よって、車両コントロール性が確保され、車両１００は安定した旋回動作を実現可能となる。

ここで、各ユニットにおける電流制限値と転舵角制限値との特性が同じであれば、どちらが駆動制限情報として通信されても実質的な違いは無い。ただし、ユニット毎に電流制限値と転舵角制限値との特性に差がある場合等には、駆動制限情報として転舵角制限値が通信される方が、直接的に各ユニットの転舵角をバランス良く制限することができる。

ところで、駆動電流に対する実転舵角の特性は、路面摩擦係数や凹凸等の路面状況によって異なり、電流制限値に対する転舵角制限値の特性も変化する。次に図５（ａ）、図５（ｂ）を参照し、路面状況を反映した転舵角制限値の算出について説明する。

各転舵アクチュエータ制御部６０１－６０４は、図５（ａ）に示す駆動電流－実転舵角マップ、及び、図５（ｂ）に示す電流制限値－転舵角制限値マップを記憶している。ここで「マップ」には、多数のデータ群が読み出し可能に記憶されたものに限らず、計算式が含まれる。つまり、入力変数に基づく計算式の計算結果を出力することもマップを用いた算出の一形態と解釈される。

駆動電流－実転舵角マップは、負荷の大きさに応じて区分された一つ以上の負荷領域毎に、転舵アクチュエータ７１－７４の駆動電流に対する車輪９１－９４の実転舵角を規定する。相対的に、［１］低負荷領域、［２］中負荷領域、［３］高負荷領域を区分する。低負荷領域では比較的小さい駆動電流で大きな実転舵角が発生するのに対し、高負荷領域では、同程度の実転舵角を発生させるためにより大きな駆動電流が必要となる。

電流制限値－転舵角制限値マップは、負荷領域毎に転舵アクチュエータ７１－７４の駆動電流の電流制限値と転舵角制限値との関係を規定する。電流制限値が同じ値の場合、低負荷領域での転舵角制限値は、高負荷領域での転舵角制限値よりも大きくなる。

各転舵アクチュエータ制御部６０１－６０４は、例えば転舵アクチュエータ７１－７４の回転角検出値に基づいて実転舵角を算出してもよいし、車輪９１－９４に設けられた転舵角センサから実転舵角を取得してもよい。転舵アクチュエータ制御部６０１－６０４は、転舵アクチュエータ７１－７４に通電する駆動電流と検出された実転舵角とに基づき、駆動電流－実転舵角マップを用いて負荷領域を決定する。

そして、転舵アクチュエータ制御部６０１－６０４は、決定した負荷領域における電流制限値に応じた転舵角制限値を、電流制限値－転舵角制限値マップにより算出する。これにより、路面状況に応じて各車輪９１－９４の転舵角制限値を適切に設定することができる。

（第２実施形態）
図６～図９を参照し、第２実施形態について説明する。図６に示すように、第１実施形態に対し第２実施形態の転舵制御装置５０２では、車両動作指令に基づく旋回中心の設定を経て、各ユニットの転舵角指令値が算出される。図６に示す構成例では、各ユニットの転舵アクチュエータ制御部６０１－６０４の内部に旋回中心設定部６６１－６６４が設けられる。転舵角算出部６７１－６７４は、旋回中心設定部６６１－６６４が設定した旋回中心に基づき転舵角指令値を算出する。また、転舵角算出部６７１－６７４から旋回中心設定部６６１－６６４に転舵角制限値θ１＿ｌｉｍ－θ４＿ｌｉｍが通知される。

図７を参照し、アッカーマン理論に基づく転舵角指令値θ１^*－θ４^*の算出について説明する。アッカーマン理論では、各車輪９１－９４の転舵方向は、旋回中心Ｃと各車輪９１－９４の中心とを結ぶ直線Ｎ１－Ｎ４に直交する。つまり各車輪９１－９４は、旋回中心Ｃを中心とする円の接線方向に転舵される。

ここで、前輪９１、９２の中心を通り車両前後軸Ｙ０に直交する軸を前輪軸Ｘ１２と定義し、後輪９３、９４の中心を通り車両前後軸Ｙ０に直交する軸を後輪軸Ｘ３４と定義する。前輪軸Ｘ１２と後輪軸Ｘ３４との距離はホイールベースＬである。また、重心Ｇを通り車両前後軸Ｙ０に直交する軸を重心軸Ｘ０と表す。車両前後方向の重量分布が均一であると仮定すると、重心軸Ｘ０は前輪軸Ｘ１２と後輪軸Ｘ３４との真ん中に位置する。重心軸Ｘ０上に旋回中心Ｃが設定された場合、左前輪９１と左後輪９３、右前輪９２と右後輪９４は、それぞれ同一円弧上を旋回するため、内輪差及び外輪差がゼロになり、旋回時の走行抵抗が小さくなる

図８（ａ）を参照し、旋回中心設定部６６１－６６４による旋回中心Ｃの設定について説明する。各ユニットの転舵角制限値θ１＿ｌｉｍ－θ４＿ｌｉｍに応じて、各車輪９１－９４に許容される転舵角範囲が決まる。その転舵角範囲を旋回中心Ｃ側に９０°回転した範囲が各ユニットの旋回中心設定範囲Ａ１－Ａ４となる。

図８（ａ）には、右前輪９２の転舵角制限値θ２＿ｌｉｍが他の車輪９１、９３、９４の転舵角制限値より小さい場合の左旋回を想定して示す。なお、右前輪９２の右旋回での旋回中心設定範囲Ａ２Ｒは、Ａ２と左右対称になる。また、後輪９３、９４の旋回中心設定範囲Ａ３、Ａ４について梨地ハッチングの範囲を途中までで省略する。

旋回中心設定範囲Ａ１－Ａ４は、駆動制限情報としてユニット間で互いに通信される。また、各ユニットの旋回中心設定範囲Ａ１－Ａ４が重なる範囲（図のクロスハッチングの範囲）を旋回中心共通設定範囲Ａｃｏｍと定義する。各ユニットの旋回中心設定部６６１－６６４は、旋回中心共通設定範囲Ａｃｏｍに旋回中心Ｃを設定する。転舵角算出部６７１－６７４は、その旋回中心Ｃに基づき転舵角指令値θ１^*－θ４^*を算出する。

第２実施形態では、各ユニットの転舵角制限値θ１＿ｌｉｍ－θ４＿ｌｉｍに応じて設定された旋回中心設定範囲Ａ１－Ａ４を駆動制限情報とし、複数の転舵アクチュエータ制御部６０１－６０４が協調して転舵アクチュエータ７１－７４の駆動を制限する。したがって、アッカーマン理論の舵角比により旋回時の走行抵抗を抑えつつ、車両コントロール性を適切に確保することができる。また、旋回中心設定部６６１ー６６４がユニット毎に分散して設けられるため、全ユニットについて旋回中心設定機能が一度に失陥するリスクを回避することができる。

次に図８（ｂ）を参照し、実現したい車両動作に基づいて設定された制限前旋回中心Ｃ０が旋回中心共通設定範囲Ａｃｏｍから外れているときの旋回中心の変更について説明する。この場合、旋回中心設定部６６１－６６４は、旋回中心共通設定範囲Ａｃｏｍにおいて制限前旋回中心Ｃ０との距離が最小になる位置を制限後旋回中心Ｃ＃として設定する。これにより、実現したい車両旋回動作からの乖離を最小限に抑えつつ、車両コントロール性を適切に確保することができる。

図９を参照し、第２実施形態でのユニット間の駆動制限情報の通信による転舵制限動作例について説明する。図４に示す第１実施形態での動作例に対し、図９の動作例では、ＦＲユニットにて駆動制限された場合、四つの車輪９１－９４がアッカーマンジオメトリに従って独立に転舵して左旋回する状況を想定する。なお、駆動制限前後の違いを見やすくするため、図８（ｂ）の方法とは関係なく、制限前旋回中心Ｃ０から比較的遠く離れた位置に制限後旋回中心Ｃ＃を変更する例を示している。

駆動制限前、実現したい車両動作に基づいて設定された旋回中心Ｃ０を用いて、各車輪９１－９４の転舵角指令値θ１^*－θ４^*が算出される。右前輪９２が指令値θ２^*通りに転舵した仮想状態を破線で示す。しかし、ＦＲユニットの転舵角制限値θ２＿ｌｉｍに基づき、実線で示す状態が右前輪９２の限界舵角となる。仮にこの状態、すなわち、他の車輪９１、９３、９４は転舵制限されずに右前輪９２のみが転舵制限された状態で旋回すると、車両１００はコントロール不能なノーコントロール状態になる。

そこで、ノーコントロール状態になることを回避するため、ＦＲユニットの転舵アクチュエータ制御部から他のＦＬ、ＲＬ、ＲＲユニットの転舵アクチュエータ制御部に、駆動制限情報として、転舵角制限値θ２＿ｌｉｍに応じて決定される旋回中心設定範囲が通信される。ＦＬ、ＲＬ、ＲＲユニットの各転舵アクチュエータ制御部は、互いに通信しながら、全てのユニットの旋回中心共通設定範囲に制限後旋回中心Ｃ＃を設定する。そして、ＦＬ、ＲＬ、ＲＲユニットの各転舵アクチュエータ制御部は、駆動制限後の自ユニットの転舵角指令値θ１^**、θ３^**、θ４^**を算出する。

その結果、ＦＲユニットの転舵角制限値θ２＿ｌｉｍに応じて、制限後旋回中心Ｃ＃を用いたアッカーマンジオメトリに従って全てのユニットの転舵角指令値が再設定される。よって、一部のユニットにおいて転舵アクチュエータの駆動電流が制限された場合でも、車両コントロール性が確保され、車両１００は、安定した旋回動作を実現可能となる。

（第２実施形態の変形例）
図１０に示すように、第２実施形態の変形例の転舵制御装置５０２Ｃでは、各ユニットの転舵アクチュエータ制御部６０１－６０４に対して共通に一つの旋回中心設定部６６が設けられている。つまり、旋回中心設定部６６は各ユニットの転舵アクチュエータ制御部６０１－６０４の外部に設けられている。

旋回中心設定部６６は、実現したい車両動作に基づいて旋回中心Ｃを設定し、各ユニットの転舵角算出部６７１－６７４に指令する。また、旋回中心設定部６６は、各ユニットの転舵角算出部６７１－６７４から通知された転舵角制限値θ１＿ｌｉｍ－θ４＿ｌｉｍに基づき、旋回中心共通設定範囲を決定する。この構成でも第２実施形態と同様の作用効果が得られる。また、旋回中心設定機能を一つの旋回中心設定部６６に集約することで、効率の良い演算が可能となる。

（その他の実施形態）
（ａ）本発明の転舵制御装置は、四輪車両に限らず、三輪車両、又は、車両の前後方向に三列以上の左右車輪対を有する六輪や八輪の独立転舵車両に対しても適用可能である。総括すると、本発明の転舵制御装置は、「互いに機械的に拘束されない三つ以上の車輪が独立して転舵可能な車両」に適用される。

（ｂ）転舵アクチュエータ７１－７４は、二系統三相ブラシレスモータに限らず、一系統の多相モータやＤＣモータ、或いは、リニアアクチュエータ等で構成されてもよい。

（ｃ）各車輪９１－９４は独立して転舵可能であればよく、独立して駆動しなくてもよい。例えば前輪９１、９２は駆動輪であり、後輪９３、９４は従動輪であってもよい。

以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。

本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

５０１、５０２、５０２Ｃ・・・転舵制御装置、
６０１－６０４・・・転舵アクチュエータ制御部、
７１－７４・・・転舵アクチュエータ、
９１－９４・・・車輪、
１００・・・（独立転舵）車両。

Claims (6)

1. 互いに機械的に拘束されない三つ以上の車輪（９１－９４）が独立して転舵可能な車両（１００）において各車輪の転舵を制御する転舵制御装置であって、
   各車輪を転舵させる複数の転舵アクチュエータ（７１－７４）に対応して設けられ、前記転舵アクチュエータが出力する転舵角が所望の値となるように前記転舵アクチュエータに通電する駆動電流を制御する複数の転舵アクチュエータ制御部（６０１－６０４）を備え、
   各車輪に対応する前記転舵アクチュエータと前記転舵アクチュエータ制御部との組をユニットと表すと、
   複数の前記転舵アクチュエータ制御部は、前記転舵アクチュエータの駆動制限に関する情報である駆動制限情報を互いに通信し、自ユニット及び他ユニットの前記駆動制限情報に基づき、自ユニットの前記転舵アクチュエータの駆動を制限する転舵制御装置。
2. 前記駆動制限情報は、各ユニットの前記駆動電流の電流制限値であり、
   各ユニットの前記転舵アクチュエータ制御部は、自ユニットの駆動電流を、全てのユニットの前記電流制限値の最小値以下に制限する請求項１に記載の転舵制御装置。
3. 前記駆動制限情報は、各ユニットの転舵角制限値であり、
   各ユニットの前記転舵アクチュエータ制御部は、自ユニットの転舵角指令値の絶対値を、全てのユニットの前記転舵角制限値の最小値以下、又は、当該最小値に対し各ユニット間について規定された補正演算を実行した補正後転舵角制限値以下に制限する請求項１に記載の転舵制御装置。
4. 各ユニットの前記転舵アクチュエータ制御部は、実現したい車両動作に基づいて設定される旋回中心と各車輪の中心とを結ぶ直線に各車輪の転舵方向が直交するように各車輪の転舵角指令値を算出し、
   前記駆動制限情報は、各ユニットの転舵角制限値に応じて許容される各車輪の転舵角範囲に対応する旋回中心設定範囲であり、
   各ユニットの前記転舵アクチュエータ制御部は、各ユニットの前記旋回中心設定範囲が重なる範囲である旋回中心共通設定範囲に旋回中心を設定し、自ユニットの転舵角指令値を算出する請求項１に記載の転舵制御装置。
5. 実現したい車両動作に基づいて設定された制限前旋回中心が前記旋回中心共通設定範囲から外れているとき、前記旋回中心共通設定範囲において前記制限前旋回中心との距離が最小になる位置が制限後旋回中心として設定される請求項４に記載の転舵制御装置。
6. 前記転舵アクチュエータ制御部は、
   負荷の大きさに応じて区分された一つ以上の負荷領域毎に、前記転舵アクチュエータの駆動電流に対する車輪の実転舵角の関係を規定した駆動電流－実転舵角マップ、及び、前記負荷領域毎に前記転舵アクチュエータの前記駆動電流の電流制限値と転舵角制限値との関係を規定した電流制限値－転舵角制限値マップを記憶しており、
   前記転舵アクチュエータに通電する駆動電流と検出された実転舵角とに基づき、前記駆動電流－実転舵角マップを用いて前記負荷領域を決定し、
   決定した前記負荷領域における電流制限値に応じた転舵角制限値を、前記電流制限値－転舵角制限値マップにより算出する請求項３～５のいずれか一項に記載の転舵制御装置。