JP2009298300A - 後輪操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 極低速走行時においても電動モータの消費電力を抑えつつ後輪を転舵できるようにする。
【解決手段】 ハンドル舵角θｈから基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)を算出する（Ｓ４０１）。左右後輪の車輪速センサの出力するパルス信号のカウント値Ｎpl，Ｎprからタイヤ転がり距離Ｘを算出する（Ｓ４０２）。タイヤ転がり距離ＸにゲインＧを乗じた値を許容舵角変化量Ｇ・Ｘとし、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)と直前回の目標後輪転舵角δｒ*(n-1)との偏差が許容舵角変化量Ｇ・Ｘより大きい場合には（Ｓ４０３：Ｙｅｓ）、直前回の目標後輪転舵角δｒ*(n-1)に許容舵角変化量Ｇ・Ｘを加算また減算して目標後輪転舵角δｒ*(n)を算出する（Ｓ４０６，Ｓ４０７）。
【選択図】 図４

Description

本発明は、操舵ハンドルの操舵操作により前輪と後輪とを転舵する４輪操舵車両に設けられる後輪操舵装置に関する。

従来から、４輪操舵車両においては、操舵ハンドルの操舵操作により前輪を転舵するとともに、前輪の転舵に対応させて後輪を転舵する後輪操舵装置を備える。後輪操舵装置は、例えば、車速と前輪転舵角とにより後輪の目標転舵角を設定し、後輪の実転舵角（実際の転舵角）が目標転舵角と等しくなるように転舵アクチュエータを駆動制御する。転舵アクチュエータとしては、例えば、後輪の転舵軸を軸線方向に変位させる電動モータが使用される。

後輪操舵装置は、低速走行時においては、後輪を前輪の転舵方向に対して反対方向（いわゆる逆相）に転舵することにより、車両の最小回転半径を短縮して車両の小回り性を向上させる。こうした後輪操舵装置においては、据え切り操作により後輪を転舵する場合、電動モータの消費電力が非常に大きく、また、電動モータに大きな電流が流れてその耐久寿命を低下させてしまう。そこで、例えば、特許文献１においては、車速の低下につれて電動モータの通電量を制限して電動モータの駆動力を低く設定した後輪操舵装置が提案されている。
特開平７−１６５０９８号公報

しかしながら、車速の低下につれて電動モータの通電量を制限してしまうと、極低速走行時においては後輪を転舵することができない。このため、小回り性能が得られなくなってしまう。

本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、極低速走行時においても転舵アクチュエータの消費電力を抑えつつ後輪を転舵できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、操舵ハンドルの操舵角を検出するハンドル舵角検出手段と、前記ハンドル舵角検出手段により検出した操舵角に基づいて後輪の基本目標転舵角を設定する基本目標転舵角設定手段と、後輪を転舵するための転舵力を発生する電動式の転舵アクチュエータと、後輪のタイヤ転がり距離を検出する転がり距離検出手段と、前記転がり距離検出手段により検出した後輪のタイヤ転がり距離が大きくなるほど大きくなる後輪の許容舵角変化量を設定し、その許容舵角変化量を超えない範囲で後輪を前記基本目標転舵角に向かって転舵可能な限界転舵角を目標転舵角として演算する目標転舵角演算手段と、前記目標転舵角演算手段により演算した目標転舵角に基づいて前記転舵アクチュエータを駆動制御する後輪転舵制御手段とを備えたことにある。

本発明においては、ハンドル舵角検出手段が操舵ハンドルの操舵角を検出し、基本目標転舵角設定手段が操舵角に基づいて後輪の基本目標転舵角を設定する。この基本目標転舵角に基づいて、そのまま転舵アクチュエータにより後輪を転舵してしまうと、車輪の回転が停止している場合には、転舵アクチュエータの電力消費が過大となるおそれがある。そこで、この発明では、転がり距離検出手段が後輪のタイヤ転がり距離を検出し、このタイヤ転がり距離に基づいて、目標転舵角演算手段が目標転舵角を演算する。

目標転舵角を演算するにあたっては、後輪のタイヤ転がり距離が大きくなるほど大きくなる後輪の許容舵角変化量が設定される。目標転舵角は、許容舵角変化量を超えない範囲で後輪を基本目標転舵角に向かって転舵可能な限界転舵角として演算される。つまり、後輪のタイヤが転がった距離に応じた角度だけ後輪を転舵させることが許容され、その許容された角度（許容舵角変化量）を超えない範囲で基本目標転舵角に向かって転舵できる限界舵角が目標転舵角として演算される。例えば、後輪の転舵角を基本目標転舵角に変化させるために必要な舵角変化量が、タイヤ転がり距離から設定される許容舵角変化量よりも小さければ、基本目標転舵角がそのまま目標転舵角となり、逆に、後輪の転舵角を基本目標転舵角に変化させるために必要な舵角変化量が、タイヤ転がり距離から設定される許容舵角変化量よりも大きければ、基本目標転舵角に向かって許容舵角変化量だけ近づけた転舵角が目標転舵角となる。

こうして目標転舵角が演算されると、後輪転舵制御手段が目標転舵角に基づいて転舵アクチュエータを駆動制御する。例えば、後輪の転舵角を検出する転舵角検出手段を備え、後輪の転舵角が目標転舵角と等しくなるように転舵アクチュエータを駆動制御する。従って、後輪は、タイヤ転がり距離に応じて設定された許容舵角変化量を超えない範囲で転舵される。この結果、本発明によれば、極低速走行時であっても、転舵アクチュエータの消費電力を抑えつつ、後輪転舵が可能となり、小回り性能を得ることができる。

尚、本発明においては、タイヤ転がり距離の検出開始点を任意に設定でき、その検出開始点における後輪の転舵角を基準として、タイヤ転がり距離に応じて設定される許容舵角変化量の制限を加えた基本目標転舵角に向かう限界転舵角を目標転舵角として演算することができる。また、後輪のタイヤ転がり距離がゼロの場合は、許容舵角変化量をゼロに設定するとよい。

本発明の他の特徴は、前記目標転舵角演算手段は、前記目標転舵角を所定の周期で繰り返し演算するものであって、１周期あたりの前記後輪のタイヤ転がり距離に基づいて前記後輪の許容舵角変化量を設定し、前記基本目標転舵角と１周期前の目標転舵角との偏差、あるいは、前記基本目標転舵角と現時点の後輪の転舵角との偏差が前記許容舵角変化量を超える場合には、前記１周期前の目標転舵角あるいは現時点の後輪の転舵角に前記許容舵角変化量を前記基本目標転舵角に近づく方向に加算または減算して前記目標転舵角を演算し、前記基本目標転舵角と１周期前の目標転舵角との偏差、あるいは、前記基本目標転舵角と現時点の後輪の転舵角との偏差が前記許容舵角変化量を超えない場合には、前記基本目標転舵角を前記目標転舵角とすることにある。

本発明においては、目標転舵角演算手段が所定の周期で目標転舵角の演算を繰り返す。この場合、目標転舵角演算手段は、その演算周期毎に、１周期あたりの後輪のタイヤ転がり距離を取得し、そのタイヤ転がり距離に基づいて、タイヤの転がり距離が大きくなるほど大きくなる後輪の許容舵角変化量を設定する。そして、基本目標転舵角に向かって後輪を転舵するのに必要な舵角変化量と許容舵角変化量との大小関係に基づいて目標転舵角の演算手法を変更する。

目標転舵角演算手段は、基本目標転舵角と１周期前の目標転舵角との偏差、あるいは、基本目標転舵角と現時点の後輪の転舵角との偏差が許容舵角変化量を超える場合には、１周期前の目標転舵角あるいは現時点の後輪の転舵角に許容舵角変化量を基本目標転舵角に近づく方向に加算または減算して目標転舵角を演算する。逆に、基本目標転舵角と１周期前の目標転舵角との偏差、あるいは、基本目標転舵角と現時点の後輪の転舵角との偏差が許容舵角変化量を超えない場合には、後輪を基本目標転舵角にまで転舵することが許容されるため、基本目標転舵角を目標転舵角に設定する。ここで、基本目標転舵角と１周期前の目標転舵角との偏差を用いることができる理由は、１周期前の目標転舵角が現時点の後輪の転舵角（実転舵角）と等しいとみなすことができるからである。尚、現時点の後輪の転舵角を用いて演算する場合には、後輪の転舵角を検出する転舵角検出手段を備える。

この結果、本発明によれば、目標転舵角の演算周期ごとのタイヤ転がり距離に応じた許容舵角変化量を設定し、その都度、許容舵角変化量に基づいて目標転舵角を演算するため、転舵アクチュエータの消費電力を抑えた適切な目標転舵角を設定することができる。

本発明の他の特徴は、前記後輪を中立位置から離れる方向に転舵する場合には、前記後輪を中立位置に近づける方向に転舵する場合に比べて、前記後輪のタイヤ転がり距離に対する前記許容舵角変化量を小さく設定する転舵方向対応許容舵角変化量変更手段を備えたことにある。

後輪の転舵反力は、サスペンションブッシュのたわみ特性により、後輪を中立位置に近づける方向に転舵する場合よりも中立位置から離れる方向に転舵する場合のほうが大きくなり、転舵アクチュエータの必要電力も大きくなる。そこで、本発明においては、転舵方向対応許容舵角変化量変更手段が、後輪を中立位置から離れる方向に転舵する場合には、後輪を中立位置に近づける方向に転舵する場合に比べて、後輪のタイヤ転がり距離に対する許容舵角変化量を小さく設定する。従って、後輪の転舵方向に応じた適正な許容舵角変化量を設定することができ、転舵方向による転舵特性や電力消費のアンバランスを解消することができる。尚、タイヤ転がり距離に対する許容舵角変化量は、例えば、タイヤ転がり距離あたりの許容舵角変化量を表す係数として設定することができる。この場合、その係数の大きさを小さくすればよい。

本発明の他の特徴は、前記転舵アクチュエータ、あるいは、前記転舵アクチュエータの駆動回路の温度を検出する温度検出手段と、前記検出した温度が基準温度を超える場合には、基準温度を超えない場合に比べて、前記後輪のタイヤ転がり距離に対する前記許容舵角変化量を小さく設定する温度対応許容舵角変化量変更手段を備えたことにある。

極低速走行状態において操舵操作を繰り返すと、転舵アクチュエータ、あるいは、その駆動回路を過熱してしまうおそれがある。そこで、本発明においては、温度検出手段により、転舵アクチュエータ、あるいは、その駆動回路の温度を検出する。そして、温度対応許容舵角変化量変更手段が、検出した温度が基準温度を超える場合には、基準温度を超えない場合に比べて、後輪のタイヤ転がり距離に対する許容舵角変化量を小さく設定する。

これにより、転舵アクチュエータ、あるいは、その駆動回路の温度が基準温度を超えている場合には、後輪の転舵制限が厳しくなり、駆動回路から転舵アクチュエータに供給される電力が抑えられる。この結果、転舵アクチュエータおよび駆動回路の過熱を防止することができ、これらの耐久性を向上させることができる。尚、温度検出手段による温度検出は、測定対象物の温度を直接的に検出するものに限らず、例えば、電流値等から推定する構成であってもよい。

本発明の他の特徴は、前記操舵ハンドルの操舵角に基づいて設定される後輪の基本目標転舵角の変化方向が後輪の転舵角に接近する方向である場合には、前記後輪の基本目標転舵角の変化方向が後輪の転舵角から遠ざかる場合に比べて、前記後輪のタイヤ転がり距離に対する前記許容舵角変化量を小さく設定する変化方向対応許容舵角変化量変更手段を備えたことにある。

この場合、変化方向対応許容舵角変化量変更手段は、前記操後輪の基本目標転舵角の変化方向が後輪の転舵角に接近する方向である場合には、前記許容舵角変化量をゼロに設定するとよい。

本発明においては、タイヤ転がり距離に応じた許容舵角変化量の設定により後輪の転舵が制限されるため、後輪の転舵角は基本目標転舵角を追いかけるように推移する。こうした状況において操舵ハンドルの切り戻し操作が行われた場合には、基本目標転舵角の変化する方向が、後輪の転舵角に接近していく方向となる。この場合、後輪を基本目標転舵角に向けて転舵しなくても、相対的に転舵角が基本目標転舵角に接近していくことになる。

そこで、本発明においては、変化方向対応許容舵角変化量変更手段が、基本目標転舵角の変化方向が後輪の転舵角に接近する方向である場合には、基本目標転舵角の変化方向が後輪の転舵角から遠ざかる場合に比べて、後輪のタイヤ転がり距離に対する前記許容舵角変化量を小さく設定する。尚、基本目標転舵角の変化方向が後輪の転舵角に接近する方向か遠ざかる方向かを判断するにあたっては、後輪の転舵角を捉える必要があるが、後輪の転舵角は、直前回に演算した目標転舵角とみなすことができるため、その目標転舵角を後輪の転舵角として用いて判断することもできる。

この結果、本発明によれば、無駄な転舵動作を低減して効率よく後輪を転舵するため、転舵アクチュエータの電力消費を抑えることができる。また、許容舵角変化量をゼロに設定した場合には、後輪が保舵されるため、一層、電力消費を抑えることができる。

本発明の他の特徴は、前記後輪の転舵角を検出する転舵角検出手段と、前記転舵角検出手段により検出した転舵角と、前記目標転舵角演算手段により演算した目標転舵角との偏差を演算する偏差演算手段とを備え、前記後輪転舵制御手段は、前記偏差検出手段により演算した偏差が基準値以下の場合には前記偏差に応じた通電量で前記転舵アクチュエータに連続的に通電し、前記偏差が前記基準値より大きい場合には予め設定した通電量で前記転舵アクチュエータに断続的に通電することにある。

極低速走行状態のときは路面の摩擦係数やタイヤに働く荷重の変動により、後輪を目標転舵角にまで転舵できない可能性がある。そうした状況においては、転舵アクチュエータに大電流が流れ続けてしまう。そこで、本発明においては、偏差演算手段が、転舵角検出手段により検出した後輪の転舵角と目標転舵角との偏差を演算する。そして、後輪転舵制御手段は、偏差が基準値以下の場合には偏差に応じた通電量で転舵アクチュエータに連続的に通電し、偏差が基準値より大きい場合には予め設定した通電量で転舵アクチュエータに断続的に通電する。この場合、予め設定した通電量として、転舵アクチュエータを駆動制御するときの通電量の最大値（最大通電量）に設定するとよい。

偏差が基準値より大きくなっている場合は、タイヤに作用する路面反力が大きい状況にあると考えられる。こうした状況においては、偏差に応じた通電量で転舵アクチュエータに通電すると、大電流が流れ続けてしまうおそれがある。そこで、こうした場合には、予め設定した通電量で転舵アクチュエータに断続的通電する。これにより、電力消費を抑制するとともに転舵アクチュエータの過熱を防止することができる。

以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。図1は、第１実施形態に係る４輪操舵車両の操舵装置を概略的に示している。

この操舵装置１０は、左前輪Ｗfl，右前輪Ｗfrを転舵するための前輪操舵装置２０と、左後輪Ｗrl，右後輪Ｗrrを転舵するための後輪操舵装置３０とを備えている。前輪操舵装置２０は、運転者によって操舵操作される操舵ハンドル２１を備えている。操舵ハンドル２１は、ステアリングシャフト２２の上端に、ステアリングシャフト２２と一体回転可能に接続されている。ステアリングシャフト２２の下端にはピニオンギヤ２３がステアリングシャフト２２と一体回転可能に接続されている。ピニオンギヤ２３は、ラックバー２４に設けたラック歯２４ａに噛み合っており、その回転によりラックバー２４を軸線方向に駆動する。ラックバー２４は、その両端にて、図示しないタイロッドおよびナックルアームを介して左前輪Ｗfl，右前輪Ｗfrを転舵可能に接続する転舵軸であり、軸線方向の変位により左前輪Ｗfl，右前輪Ｗfrを転舵する。

ステアリングシャフト２２には、ステアリングシャフト２２の回転角度に基づいて操舵ハンドル２１の操舵角を検出する操舵角センサ２５が設けられる。以下、操舵角センサ２５により検出された操舵ハンドル２１の操舵角をハンドル舵角θｈと呼ぶ。操舵角センサ２５は、後輪操舵装置３０の一部を構成するものであり、検出したハンドル舵角θｈを表す検出信号を後輪操舵装置３０のＥＣＵ４０に出力する。尚、ハンドル舵角θｈは、中立位置に対して左方向に回転した操舵角度を正の値を用いて表し、右方向に回転した操舵角度を負の値を用いて表すことにする。

尚、前輪操舵装置２０は、運転者の行う操舵操作をアシストする電動パワーステアリング装置や、ステアリングギヤ比を変更するステアリングギヤ比可変装置等を適宜備えることができるが、本発明とは特に関係するものではないため、本実施形態においては、そうした装置を省略した構成にて示している。

後輪操舵装置３０は、左右前輪Ｗfl，Ｗfrとは独立して、操舵ハンドル２１の操舵操作に応じて左後輪Ｗrl，右後輪Ｗrrを電動で転舵するものである。後輪操舵装置３０は、転舵バー３１を備える。転舵バー３１は、その両端にて、図示しないタイロッドおよびナックルアームを介して左後輪Ｗrl，右後輪Ｗrrを転舵可能に連結する転舵軸であり、軸線方向の変位により左後輪Ｗrl，右後輪Ｗrrを転舵する。この転舵バー３１の外周には、電動モータ３３およびボールねじ機構３４が組み付けられている。電動モータ３３は、本発明の転舵アクチュエータに相当するもので、その回転に応じてボールねじ機構３４を介して転舵バー３１を軸線方向に変位させる力を付与して、左後輪Ｗrl，右後輪Ｗrrを転舵する。

電動モータ３３は、電子制御ユニット４０（以下、ＥＣＵ４０と呼ぶ）により駆動制御される。ＥＣＵ４０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とするものであり、モータ駆動回路４１に駆動信号を出力することにより電動モータ３３を駆動制御する。ＥＣＵ４０には、操舵角センサ２５、車速センサ４２、後輪転舵角センサ４３、左車輪速センサ４４Ｌ、右車輪速センサ４４Ｒ、モータ電流センサ４５が接続される。操舵角センサ２５は、ハンドル舵角θｈを表す信号を出力する。

車速センサ４２は、車両の走行速度である車速を検出し、車速Ｖを表す信号を出力する。後輪転舵角センサ４３は、電動モータ３３に組み込まれた回転角センサによって構成され、電動モータ３３の回転角を検出することによって、左右後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵角を検出する。この後輪転舵角センサ４３によって検出された後輪転舵角を実後輪転舵角δｒｘと呼ぶ。尚、実後輪転舵角δｒｘは、後輪Ｗrl，Ｗrrが中立位置に対して左方向に向くときの角度を正の値を用いて表し、右方向に向くときの角度を負の値を用いて表すことにする。

左車輪速センサ４４Ｌは、左後輪Ｗrlが単位回転角度だけ回転するたびにパルス信号Ｐｌを出力するものであり、右車輪速センサ４４Ｒは、右後輪Ｗrrが単位回転角度だけ回転するたびにパルス信号Ｐｒを出力するものである。従って、左車輪速センサ４４Ｌ，右車輪速センサ４４Ｒから出力されるパルス信号Ｐｌ，ＰｒをＥＣＵ４０にてカウントすることにより、左後輪Ｗrl，右後輪Ｗrrのタイヤの転がり距離を検出することができる。

モータ駆動回路４１は、例えば、図示しないスイッチング素子で構成したインバータ回路やＨブリッジ回路であって、ＥＣＵ４０からの制御信号（例えば、ＰＷＭ制御信号）によりスイッチング素子のオン／オフ状態が制御され、電動モータ３３に対して制御信号に応じた電力を供給する。モータ駆動回路４１には、モータ電流センサ４５が設けられる。モータ電流センサ４５は、モータ駆動回路４１から電動モータ３３に流れる電流値を検出し、電流値ｉｍを表す信号をＥＣＵ４０に出力する。

次に、後輪操舵装置３０の動作について説明する。後輪操舵装置３０は、低速走行時においては、後輪Ｗrl，Ｗrrを前輪Ｗfl，Ｗfrの転舵方向に対して反対方向（逆相と呼ぶ）に転舵して車両の小回り性を向上させ、高速走行時においては、後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵方向を前輪Ｗfl，Ｗfrの転舵方向と同じ方向（同相と呼ぶ）に転舵して走行安定性を向上させる。後輪Ｗrl，Ｗrrを逆相に転舵することにより、車両の最小回転半径が短縮され、車庫入れ等の運転操作が容易になる。この場合、据え切り操作（車両を停止させて状態で行う操舵ハンドル２１の回動操作）を行うと、後輪Ｗrl，Ｗrrを転舵するための必要電力が非常に大きくなる。従って、図示しない車載電源装置（バッテリおよびオルタネータ）の電力消費が大きくなり、他の車載負荷への電力供給に悪影響を及ぼすおそれがある。また、電動モータ３３やモータ駆動回路４１が過熱してしまうおそれもある。

こうした問題に対して、従来から、車速が基準車速以下になっている場合には、電動モータ３３への電力供給を停止するシステムや、車速の低下につれて電動モータの通電量を制限するシステムが提案されている。しかしながら、このような構成では、極低速走行状態で後輪操舵装置３０を作動させて車両を小回りさせることができない。

そこで本実施形態においては、車速Ｖが基準車速以下のときには、後輪Ｗrl，Ｗrrのタイヤの転がり距離に応じて、後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵を許可する転舵角の限界値を逐次演算し、この限界値による制限を加えた状態で後輪Ｗrl，Ｗrrを転舵制御する。以下、ＥＣＵ４０にて行う後輪転舵制御について説明する。

図２は、ＥＣＵ４０が実行する後輪転舵制御ルーチンを表すフローチャートである。後輪転舵制御ルーチンは、ＥＣＵ４０のＲＯＭ内に制御プログラムとして記憶されており、図示しないイグニッションスイッチのオン投入により初期診断が行われた後に所定の短い周期で繰り返し実行される。

本制御ルーチンが起動すると、ＥＣＵ４０は、まず、ステップＳ１００において、車速センサ４２により検出される車速Ｖと、操舵角センサ２５により検出されるハンドル舵角θｈと、後輪転舵角センサ４３によって検出される実後輪転舵角δｒｘとを取り込む。続いて、ステップＳ２００において、検出された車速Ｖが予め設定した基準車速Ｖ０以下であるか否かを判断する。現在の車速Ｖが基準車速Ｖ０を超えている場合には、ステップＳ３００において、車速Ｖとハンドル舵角θｈとに応じて目標後輪転舵角δｒ*(n)を演算する通常目標後輪転舵角演算処理を行い、車速Ｖが基準車速Ｖ０以下である場合には、ステップＳ４００において、後輪Ｗrl，Ｗrrのタイヤ転がり距離による転舵制限を加えて目標後輪転舵角δｒ*(n)を演算する制限付目標後輪転舵角演算処理を行う。

尚、目標後輪転舵角δｒ*(n)の末尾に示した(n)は、後述する処理において説明する直前回の目標後輪転舵角δｒ*(n-1)と区別するために設けたものである。つまり、本制御ルーチンは、所定の短い周期で最新の目標後輪転舵角を逐次計算するが、その最新の目標後輪転舵角をδｒ*(n)として表し、1周期前の制御ルーチンの実行により演算された目標後輪転舵角をδｒ*(n-1)として表す。以下、目標後輪転舵角に限らず、他の演算値においても、最新の演算値と直前回の制御ルーチンの実行により得られた演算値とを区別する場合には、最新の演算値の末尾に(n)，直前回の演算値の末尾に(n-1)を付けて区別することにする。

基準車速Ｖ０は、後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵を行うにあたって制限を加える必要のある状態か否かを判定するため速度で極低速度に設定されている。ステップＳ３００においては、極低速状態を除いた走行中における目標後輪転舵角δｒ*(n)を演算する処理であって、例えば、図３に示すような参照マップを用いて転舵係数Ｋ（Ｖ）を取得し、次式のようにハンドル舵角θｈに転舵係数Ｋ（Ｖ）を乗算することで目標後輪転舵角δｒ*(n)を算出する。
δｒ*(n)＝Ｋ（Ｖ）・θｈ

転舵係数Ｋ（Ｖ）は、図３に示すように、低速走行時には、後輪Ｗrl，Ｗrrが前輪Ｗfl，Ｗfrの転舵方向とは逆相（前輪転舵方向が左であれば後輪転舵方向を右とし、前輪転舵方向が右であれば後輪転舵方向を左とする）となり、高速時には、後輪Ｗrl，Ｗrrが前輪Ｗfl，Ｗfrの転舵方向と同相となるように車速Ｖに応じた値に設定されている。尚、低速走行時であっても、車速Ｖが特に小さくなる極低速時（Ｖ≦Ｖ０）においては、このステップＳ３００ではなくステップＳ４００において目標後輪転舵角δｒ*(n)が算出される。また、目標後輪転舵角δｒ*(n)は、小回り性能を向上させるために低速走行時において後輪Ｗrl，Ｗrrが逆相制御されるものであればよく、高速時には、中立位置に固定するものであってもよい。

ステップＳ４００の制限付目標後輪転舵角演算処理については、本発明の実施形態としての特徴部分であるため、別途、図４のフローチャートを用いて後述する。

ＥＣＵ４０は、ステップＳ３００またはステップＳ４００において目標後輪転舵角δｒ*(n)を算出すると、続いて、ステップＳ５００において、後輪Ｗrl，Ｗrrの実後輪転舵角δｒｘが目標後輪転舵角δｒ*(n)と等しくなるように、両者の偏差Δδｒに応じたＰＷＭ制御信号をモータ駆動回路４１に出力して電動モータ３３を駆動制御する。例えば、偏差Δδｒ（＝δｒ*(n)−δｒｘ）に応じた電動モータ３３の目標電流値ｉｍ*を設定し、モータ電流センサ４５にて検出される電流値ｉｍをフィードバックして、電流値ｉｍが目標電流値ｉｍ*となるようにモータ駆動回路４１のスイッチング素子のデューティ比を制御する。これにより、電動モータ３３は、回転してボールねじ機構３４を介して転舵バー３１を軸線方向に駆動し、左右の後輪Ｗrl，Ｗrrを目標後輪転舵角δｒ*に転舵する。

後輪転舵制御ルーチンは、ステップＳ５００の処理を行うと一旦終了する。そして、所定の周期でステップＳ１００から同様の処理を繰り返す。

次に、ステップＳ４００の制限付目標後輪転舵角演算処理について説明する。図４は、ステップＳ４００の演算処理としての制限付目標後輪転舵角演算ルーチンを表すフローチャートである。この処理は、ステップＳ２００において、現在の車速Ｖが基準車速Ｖ０以下であると判定されたときに実行される。

ＥＣＵ４０は、まず、ステップＳ４０１において、現在のハンドル舵角θｈから決まる本来の目標値である基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)を算出する。この基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)は、次式のように、ハンドル舵角θｈに予め設定された転舵係数Ｋを乗じて算出される。
δｒ０*(n)＝Ｋ・θｈ
この転舵係数Ｋは、後輪Ｗrl，Ｗrrが前輪Ｗfl，Ｗfrに対して逆相となるように負の一定値に設定されている。

この基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)は、本発明の基本目標転舵角に相当する。従って、このステップＳ４０１を行うＥＣＵ４０の機能部が本発明の基本目標転舵角設定手段に相当する。尚、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)は、関数に限らず、ハンドル舵角θｈと基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)とを関係付ける参照マップ等の関係付けデータを用いて設定するようにしてもよい。

続いて、ステップＳ４０２において、左車輪速センサ４４Ｌから出力されるパルス信号Ｐｌのカウント値Ｎplと、右車輪速センサ４４Ｒから出力されるパルス信号Ｐｒのカウント値Ｎprとから、左右の後輪Ｗrl，Ｗrrのタイヤ転がり距離の平均値Ｘを次式により算出する。
Ｘ＝Ｊ・（Ｎpl＋Ｎpr）
ここで、Ｊは、タイヤ転がり距離換算用の定数である。

カウント値Ｎpl，Ｎprは、後輪転舵制御ルーチンが繰り返される１周期内におけるパルス信号Ｐｌ，Ｐｒの出力数をカウントした値であり、ＥＣＵ４０の行う図示しないカウントルーチンによりカウントされる。従って、このステップＳ４０２においては、カウントルーチンにより毎回カウントされるカウント値Ｎpl，Ｎprを読み込み、このカウント値Ｎpl，Ｎprの平均値から、単位時間あたりの（演算周期を表す時間あたりの）左右の後輪Ｗrl，Ｗrrのタイヤ転がり距離の平均値Ｘを毎回算出するものである。以下、左右の後輪Ｗrl，Ｗrrのタイヤ転がり距離の平均値Ｘを、単に、タイヤ転がり距離Ｘと呼ぶ。このステップＳ４０２を行うＥＣＵ４０の機能部および車輪速センサ４４Ｌ，４４Ｒが本発明の転がり距離検出手段に相当する。

続いて、ＥＣＵ４０は、ステップＳ４０３において、ステップＳ４０１で計算した基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)と、直前回（１制御周期前）の後輪転舵制御ルーチンにおいて計算された目標後輪転舵角δｒ*(n-1)との差の絶対値が、タイヤ転がり距離Ｘに応じて設定される転舵角の変化量許容値（以下、許容舵角変化量と呼ぶ）を超えているか否かを判断する。許容舵角変化量は、タイヤ転がり距離ＸにゲインＧを乗じた値に設定される。従って、ステップＳ４０３においては、下記条件式が成立するか否かを判断する。
｜δｒ０*(n)−δｒ*(n-1)｜＞Ｇ・Ｘ

ゲインＧは、タイヤ転がり距離Ｘに対する許容舵角変化量を設定するもので、正の一定値に設定されている。従って、右辺の許容舵角変化量Ｇ・Ｘは、タイヤ転がり距離Ｘが大きくなるほど大きくなる。

上述したように、後輪転舵角は、最終的にステップＳ５００において目標後輪転舵角δｒ*(n)と等しくなるように制御される。このため、目標後輪転舵角δｒ*(n-1)は、現時点における実際の後輪転舵角と等しいとみなすことができる。従って、ステップＳ４０３は、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)と現時点における実際の後輪転舵角との偏差が、許容舵角変化量Ｇ・Ｘより大きいか否かを判断する処理といえる。尚、目標後輪転舵角δｒ*(n-1)を演算に使用するにあたっては、直前回の後輪転舵制御ルーチンにおいて目標後輪転舵角δｒ*(n)を計算したときに、その値をδｒ*(n-1)としてＲＡＭ内に記憶しておくようにすればよい。また、目標後輪転舵角δｒ*(n-1)に代えて、ステップＳ１００において取り込んだ実後輪転舵角δｒｘを用いるようにしてもよい。

ＥＣＵ４０は、ステップＳ４０３において「Ｎｏ」と判断した場合には、ステップＳ４０４において、目標後輪転舵角δｒ*(n)として基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)を設定する。つまり、後輪Ｗrl，Ｗrrを現時点の転舵角から基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)にまで転舵させるのに必要な転舵角変化量が、タイヤ転がり距離Ｘにて決まる許容舵角変化量Ｇ・Ｘ以下であると判断した場合には、後輪Ｗrl，Ｗrrを基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)にまで転舵することを許可し、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)を最終的な目標後輪転舵角δｒ*(n)とする。

一方、ステップＳ４０３において「Ｙｅｓ」と判断した場合には、後輪Ｗrl，Ｗrrを基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)にまで転舵することを規制し、以下、ステップＳ４０５〜Ｓ４０６の処理により、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)に向かって転舵可能な限界転舵角を目標後輪転舵角δｒ*(n)として設定する。

ＥＣＵ４０は、ステップＳ４０５において、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)が直前回の目標後輪転舵角δｒ*(n-1)よりも大きいか否かを判断する。この判断は、後輪Ｗrl，Ｗrrを転舵させる方向を決めるものである。δｒ０*(n) ＞δｒ*(n-1)の場合には、ステップＳ４０６において、後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵角が基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)に近づくように、直前回の目標後輪転舵角δｒ*(n-1)に許容舵角変化量Ｇ・Ｘを加算して目標後輪転舵角δｒ*(n)を求める。逆に、δｒ０*(n) ≦δｒ*(n-1)の場合には、ステップＳ４０７において、後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵角が基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)に近づくように、直前回の目標後輪転舵角δｒ*(n-1)に許容舵角変化量Ｇ・Ｘを減算して目標後輪転舵角δｒ*(n)を求める。

尚、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)、 目標後輪転舵角δｒ*(n)においても、後輪Ｗrl，Ｗrrが中立位置に対して左方向に向くときの角度を正の値を用いて表し、右方向に向くときの角度を負の値を用いて表す。従って、ステップＳ４０６においては、後輪Ｗrl，Ｗrrを左方向に転舵させるように目標後輪転舵角δｒ*(n)を設定するものであり、ステップＳ４０７においては、後輪Ｗrl，Ｗrrを右方向に変化させるように目標後輪転舵角δｒ*(n)を設定するものである。

ＥＣＵ４０は、ステップＳ４０４，Ｓ４０６，Ｓ４０７のいずれかにおいて目標後輪転舵角δｒ*(n)の演算を行った後、制限付目標後輪転舵角演算ルーチンを抜けて図２に示すメインルーチンのステップＳ５００の処理を実行する。ＥＣＵ４０は、ステップＳ５００において、後輪Ｗrl，Ｗrrの実後輪転舵角δｒｘが目標後輪転舵角δｒ*(n)と等しくなるように、両者の偏差Δδｒに応じたＰＷＭ制御信号をモータ駆動回路４１に出力する。これにより、電動モータ３３が駆動され、左右の後輪Ｗrl，Ｗrrが目標後輪転舵角δｒ*(n)にまで転舵される。

制限付目標後輪転舵角演算ルーチンにおけるステップＳ４０３〜Ｓ４０７の処理を行うＥＣＵ４０の機能部が、本発明の目標転舵角演算手段に相当する。また、ステップＳ５００の処理を行うＥＣＵ４０の機能部およびモータ駆動回路４１が本発明の後輪転舵制御手段に相当する。

こうした制限付目標後輪転舵角演算ルーチンは、後輪転舵制御ルーチンに組み込まれて所定の短い周期で繰り返し実行される。これにより、極低速走行時においては、タイヤ転がり距離に応じて、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)に向かって（近づく方向に）転舵できる転舵角の限界値が設定される。このことは、タイヤが転がった距離に対応した角度だけは、目標後輪転舵角δｒ*(n)を変化させることができるということでもある。従って、車両がどんなに低速で移動していても、タイヤが転がった距離相当分だけは後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵角を変化させることができる。

図５は、極低速走行時におけるタイヤ転がり距離ΣＸ（単位時間当たりのタイヤ転がり距離Ｘを積算した値）に対する目標後輪転舵角δｒ*(n)の推移を、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)の推移と合わせて表したもので、タイヤ転がり距離ΣＸがＸａとなる点で操舵ハンドル２１を中立位置から右方向に切り込み、タイヤ転がり距離ΣＸがＸｂとなる点で操舵ハンドル２１を左に切り戻した例を表す。目標後輪転舵角δｒ*(n)は、操舵ハンドル２１が回動操作されるまでは、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)と等しい値ゼロに設定されている。

そして、操舵ハンドル２１が右方向に切り込まれると、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)は、ハンドル舵角θｈに対応した値（左転舵方向を表す正の値）が設定される。しかし、目標後輪転舵角δｒ*(n)は、許容舵角変化量Ｇ・Ｘにより制限されるため、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)にまで増大されず、直前回の目標後輪転舵角δｒ*(n-1)に許容舵角変化量Ｇ・Ｘを加算した値に設定される。こうして、タイヤ転がり距離ΣＸが増加していくにしたがって、目標後輪転舵角δｒ*(n)も基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)に向かって増加していく。この場合、タイヤ転がり距離ΣＸに対する目標後輪転舵角δｒ*(n)の増加度合い（図５の右上がりの傾きが）は、ゲインＧが大きいほど大きくなる。

操舵ハンドル２１が左に切り戻されて基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)が減少し目標後輪転舵角δｒ*(n)と等しくなった後は、目標後輪転舵角δｒ*(n)が基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)に近づくように減算される。この場合においても、目標後輪転舵角δｒ*(n)は、許容舵角変化量Ｇ・Ｘにより制限されるため、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)にまで急激に低減されず、タイヤ転がり距離ΣＸの増加にあわせて、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)に向かって低減されることになる。この目標後輪転舵角δｒ*(n)の低減度合い（図５の右下がりの傾きが）もゲインＧに応じたものとなり、ゲインＧが大きいほど大きくなる。

以上説明した第１実施形態としての後輪操舵装置３０によれば、タイヤの転がった距離に応じて設定された許容舵角変化量を超えない範囲で後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵角を変化させるため、極低速走行時であっても後輪Ｗrl，Ｗrrを適切に転舵することができる。従って、電動モータ３３の電力消費を抑えつつ、車両の小回り性能を十分に発揮することができる。

次に、第２実施形態の後輪操舵装置について説明する。第２実施形態の後輪操舵装置は、第１実施形態の後輪操舵装置に対して、制限付目標後輪転舵角演算ルーチンの内容を変更したものであり、他の構成については第１実施形態と同一である。

後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵反力は、図示しないサスペンションブッシュのたわみ特性により、後輪Ｗrl，Ｗrrを中立位置に近づける方向に転舵する場合（後輪転舵角の絶対値が減少する場合）よりも中立位置から離れる方向に転舵する場合（後輪転舵角の絶対値が増大する場合）のほうが大きくなり、電動モータ３３の必要電力も大きくなる。そこで、第２実施形態においては、後輪Ｗrl，Ｗrrを中立位置から離れる方向に転舵する場合には、後輪Ｗrl，Ｗrrを中立位置に近づく方向に転舵する場合に比べて許容舵角変化量を小さくして、転舵制限を厳しくする。

図６は、第２実施形態の制限付目標後輪転舵角演算ルーチンを表すフローチャートである。この制限付目標後輪転舵角演算ルーチンは、第１実施形態の後輪転舵制御ルーチンのステップＳ４００の処理を表すものである。以下、第１実施形態の制限付目標後輪転舵角演算ルーチンにおける処理と同じ処理については図面に同一のステップ符号を付して説明を省略する。

ＥＣＵ４０は、ステップＳ４０１において、ハンドル舵角θｈにより決定される基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)を算出し、次に、ステップＳ４０２において、左右の車輪速センサ４４Ｌ，４４Ｒから出力されるパルス信号Ｐｌ，Ｐｒのカウント値Ｎpl，Ｎprから単位時間当たりのタイヤ転がり距離Ｘを算出する。

続いて、ＥＣＵ４０は、ステップＳ４１１において、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)から直前回の基本目標後輪転舵角δｒ０*(n-1)を減算した値が０（ゼロ）より大きいか否かを判断する。この処理は、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)が増加しているか否か、つまり、後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵方向を左方向に変化させる状況にあるか否かを判断するものである。ステップＳ４１１の判断が「Ｙｅｓ」の場合、つまり、後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵方向を左方向に変化させる状況にある場合には、次に、ステップＳ４１２において、直前回の基本目標後輪転舵角δｒ０*(n-1)がゼロ以上か否かを判断する。つまり、現時点の後輪Ｗrl，Ｗrrの向きが中立位置、あるいは、中立位置よりも左向きになっているか否かを判断する。

ステップＳ４１２の判断が「Ｙｅｓ」の場合は、後輪Ｗrl，Ｗrrが中立位置、あるいは、中立位置よりも左向きになっている状態から更に左方向に転舵されるように切り増し操作が行われた状況といえる。この場合は、後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵反力が大きい。そこで、ＥＣＵ４０は、後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵制限を厳しくするために、ステップＳ４１３において、ゲインＧの値をＧ１に設定する。このゲインＧは、値Ｇ１、または、値Ｇ１より大きな値Ｇ２のいずれかに設定されるものである。従って、このステップＳ４１３では、小さい方の値Ｇ１がゲインＧとして設定される。

一方、ステップＳ４１２の判断が「Ｎｏ」の場合は、後輪Ｗrl，Ｗrrが中立位置よりも右向きになっている状態から左方向に転舵されるように切り戻し操作が行われた状況といえる。この場合は、後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵反力が小さい。そこで、ＥＣＵ４０は、後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵制限を緩くするために、ステップＳ４１４において、ゲインＧの値をＧ２（＞Ｇ１）に設定する。

また、ステップＳ４１１の判断が「Ｎｏ」の場合、つまり、後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵方向を右方向に変化させる状況、あるいは、保舵状況にある場合には、次に、ステップＳ４１５において、直前回の基本目標後輪転舵角δｒ０*(n-1)が正の値か否かを判断する。つまり、現時点の後輪Ｗrl，Ｗrrの向きが中立位置よりも左向きになっているか否かを判断する。

ステップＳ４１５の判断が「Ｙｅｓ」の場合は、後輪Ｗrl，Ｗrrが中立位置よりも左向きになっている状態から右方向に転舵されるように切り戻し操作が行われた状況、あるいは、保舵されている状況にあるといえる。この場合は、後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵制限を緩くするために、ステップＳ４１４において、ゲインＧの値をＧ２（＞Ｇ１）に設定する。

一方、ステップＳ４１５の判断が「Ｎｏ」の場合は、後輪Ｗrl，Ｗrrが中立位置、あるいは、中立位置よりも右向きになっている状態から、更に右方向に転舵されるように切り増し操作が行われた状況、あるいは、保舵状況にあるといえる。この場合は、後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵制限を厳しくするために、ステップＳ４１３において、ゲインＧの値をＧ１（＜Ｇ２）に設定する。

ＥＣＵ４０は、このようにしてゲインＧの値を設定すると、その処理をステップＳ４０３に進める。このステップＳ４０３からの処理は、第１実施形態の処理と同一である。

図７は、極低速走行時におけるタイヤ転がり距離ΣＸに対する目標後輪転舵角δｒ*(n)の推移を表したものである。図示するように、ハンドル切り増し操作により後輪Ｗrl，Ｗrrが転舵される場合には、推移Ａ，推移Ｂに示すように、タイヤ転がり距離ΣＸの増加に対する目標後輪転舵角δｒ*(n)の絶対値の増加度合いが小さく、ハンドル切り戻し操作により後輪Ｗrl，Ｗrrが転舵される場合には、推移Ｃ，推移Ｄに示すように、タイヤ転がり距離ΣＸの増加に対する目標後輪転舵角δｒ*(n)の絶対値の増加度合いが大きくなる。

以上説明した第２実施形態の制限付目標後輪転舵角演算ルーチンによれば、後輪Ｗrl，Ｗrrを中立位置から離れる方向に転舵させる場合には、後輪Ｗrl，Ｗrrを中立位置に近づける方向に転舵させる場合に比べてゲインＧが小さな値に設定される。このため、後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵方向に応じた適切な許容舵角変化量が設定され、転舵方向による転舵特性や電力消費のアンバランスを解消することができる。従って、電動モータ３３の電力消費制限と車両の小回り性能維持とを一層適切に両立させることができる。

尚、ステップＳ４１１〜Ｓ４１５を行うＥＣＵ４０の機能部が、本発明の転舵方向対応許容舵角変化量変更手段に相当する。

次に、第３実施形態の後輪操舵装置について説明する。第３実施形態の後輪操舵装置は、第１実施形態の後輪操舵装置に対して、制限付目標後輪転舵角演算ルーチンの内容を変更したものである。

極低速走行状態において操舵操作を繰り返すと、電動モータ３３あるいはモータ駆動回路４１を過熱するおそれがある。そこで、この第３実施形態においては、電動モータ３３の温度あるいはモータ駆動回路４１の温度を検出し、検出した温度に応じてゲインＧを切り替えることにより、タイヤ転がり距離に対する許容舵角変化量を切り替える。温度検出にあたっては、実際に温度センサを設けて検出する方法と、推定により検出する方法とがある。ここでは、図１に破線にて示すように、電動モータ３３の温度を検出するモータ温度センサ５１と、モータ駆動回路４１の回路基板温度を検出する基板温度センサ５２とを設けて、電動モータ３３およびモータ駆動回路４１の過熱防止を図る例から説明する。尚、他の構成については、第１実施形態と同様である。

図８は、第３実施形態の制限付目標後輪転舵角演算ルーチンを表すフローチャートである。この制限付目標後輪転舵角演算ルーチンは、第１実施形態の後輪転舵制御ルーチンのステップＳ４００の処理を表すものである。以下、第１実施形態の制限付目標後輪転舵角演算ルーチンにおける処理と同じ処理については図面に同一のステップ符号を付して説明を省略する。

ＥＣＵ４０は、ステップＳ４０１において、ハンドル舵角θｈにより決定される基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)を算出し、次に、ステップＳ４０２において、左右の車輪速センサ４４Ｌ，４４Ｒから出力されるパルス信号Ｐｌ，Ｐｒのカウント値Ｎpl，Ｎprから単位時間当たりのタイヤ転がり距離Ｘを算出する。

続いて、ＥＣＵ４０は、ステップＳ４２１において、基板温度センサ５２にて検出されるモータ駆動回路４１の回路基板温度（以下、基板温度Ｔｃと呼ぶ）と、モータ温度センサ５１により検出される電動モータ３３の温度（以下、モータ温度Ｔｍと呼ぶ）とを取り込む。尚、各温度センサ５１，５２は、過熱防止を図りたい部位の温度を検出するように設けられている。

続いて、ステップＳ４２２において、基板温度Ｔｃが予め設定された基板過熱防止基準温度Ｔｃ０を上回っているか、または、モータ温度Ｔｍが予め設定されたモータ過熱防止基準温度Ｔｍ０を上回っているかを判断する。基板温度Ｔｃが基板過熱防止基準温度Ｔｃ０以下であり、かつ、モータ温度Ｔｍがモータ過熱防止基準温度Ｔｍ０以下である場合には（Ｓ４２１：Ｎｏ）、モータ駆動回路４１および電動モータ３３の過熱のおそれがないため、その処理をステップＳ４２４に進めて、ゲインＧの値を値Ｇ４に設定する。このゲインＧは、値Ｇ３、または、値Ｇ３より大きな値Ｇ４のいずれかに設定されるものである。従って、このステップＳ４２４では、大きい方の値Ｇ４がゲインＧとして設定される。

一方、基板温度Ｔｃが基板過熱防止基準温度Ｔｃ０を上回っている場合、あるいは、モータ温度Ｔｍがモータ過熱防止基準温度Ｔｍ０を上回っている場合には、過熱防止を図る必要がある。そこで、ＥＣＵ４０は、ステップＳ４２３において、ゲインＧの値を小さい方の値Ｇ３（＜Ｇ４）に設定して、後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵制限を厳しくする。

ＥＣＵ４０は、このようにしてゲインＧの値を設定すると、その処理をステップＳ４０３に進める。このステップＳ４０３からの処理は、第１実施形態の処理と同一である。

図９は、極低速走行時におけるタイヤ転がり距離ΣＸに対する目標後輪転舵角δｒ*(n)の推移を基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)の推移と合わせて表したものである。図中においては、ゲインＧ３を用いた場合（高温時）の目標後輪転舵角δｒ*(n)の推移を破線により表し、ゲインＧ４を用いた場合（低温時）の目標後輪転舵角δｒ*(n)の推移を太実線により表す。

以上説明した第３実施形態の制限付目標後輪転舵角演算ルーチンによれば、電動モータ３３あるいはモータ駆動回路４１が基準を超える高温状態となった場合には、ゲインＧの値を小さくして許容舵角変化量Ｇ・Ｘを小さくするため、後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵制限が厳しくなり、電動モータ３３およびモータ駆動回路４１の過熱を防止することができる。従って、電動モータ３３およびモータ駆動回路４１の耐久性を向上させることができる。尚、本実施形態においては、電動モータ３３およびモータ駆動回路４１の両方の温度を検出して過熱防止を図ったが、いずれか一方の温度、例えば、先に過熱防止温度に到達する側の温度を検出して過熱防止を図るようにしてもよい。つまり、電動モータ３３が先に過熱防止温度の到達するのであれば、電動モータ３３のみ温度検出し、逆であれば、モータ駆動回路４１のみ温度検出する構成であってもよい。

次に、推定により温度検出する手法について説明する。電動モータ３３の構成によっては、高温となる部位に温度センサを直接設けることが難しい場合がある。そうした場合には、電動モータ３３の温度をモータ電流ｉｍに基づいて推定することができる。ここで、モータ温度推定処理の一例について説明する。図１０は、モータ温度推定ルーチンを表すフローチャートである。モータ温度推定ルーチンは、制御プログラムとしてＥＣＵ４０のＲＯＭ内に記憶され、図示しないイグニッションスイッチのオン投入により初期診断が行われた後に所定の短い周期で繰り返し実行される。

モータ温度推定ルーチンが起動すると、ＥＣＵ４０は、ステップＳ１１において、基板温度センサ５２にて検出される基板温度Ｔｃを取り込む。続いて、ステップＳ１２において、下記式の演算実行により電動モータ３３の今回モータ温度変動分ｄＴｍ(n)を計算する。
ｄＴｍ(n)＝ａ・ｄＴｍ(n-1)＋β・（１−ａ）・ｉｍ² …（１）
この（１）式において、ｉｍは、モータ電流センサ４５により検出した電動モータ３３に流れる電流値である。本モータ温度推定ルーチンは、早い周期で繰り返し実行されるため、このステップＳ１２において計算される今回モータ温度変動分ｄＴｍ(n)は、今回の制御周期で実行したモータ温度推定ルーチンにより計算された電動モータ３３の温度変動分を表す。また、ｄＴｍ(n-1)は、直前回（１制御周期前）のモータ温度推定ルーチンの実行によって計算された電動モータ３３の温度変動分を表す。以下、ｄＴｍ(n-1)を前回モータ温度変動分と呼ぶ。

また、値ａは、「０」よりも大きく「１」よりも小さな予め決められた定数である。値βは、予め決められた温度変換係数である。（１）式中の第１項ａ・ｄＴｍ(n-1)は、前回モータ温度変動分ｄＴｍ(n-1)が大きくなるに従って大きくなるとともに、前回モータ温度変動分ｄＴｍ(n-1)が小さくなるに従って小さくなるもので、電動モータ３３の外気中への自然放熱を考慮して前回モータ温度変動分ｄＴｍ(n-1)が今回モータ温度変動分ｄＴｍ(n)に与える影響を表す項である。また、（１）式中の第２項β・（１−ａ）・ｉｍ²は、電動モータ３３にモータ電流ｉｍを流したことによる発熱量を表す項である。

ＥＣＵ４０は、ステップＳ１２の処理後、ステップＳ１３において、下記式（２）に示すように、今回モータ温度変動分ｄＴｍ(n)に基板温度Ｔｃを加算することにより、現在のモータ推定温度Ｔｍを推定する。
Ｔｍ＝ｄＴｍ(n)＋Ｔｃ
このモータ推定温度Ｔｍは、放熱および発熱によって時間変化する電動モータ３３の現在の温度を表している。尚、電動モータ３３の雰囲気温度がモータ駆動回路４１の雰囲気温度と相違する場合には、その温度差分をオフセットして計算するようにしてもよい。

モータ温度推定ルーチンは、このステップＳ１３によりモータ推定温度Ｔｍを計算すると一旦終了する。こうして算出されたモータ推定温度Ｔｍは、上述した制限付目標後輪転舵角演算ルーチンにおけるステップＳ４２１において使用される。これによれば、電動モータ３３に温度センサを設けなくてもモータ温度を推定することができるため、センサ設置スペースを確保する必要もなく、また、低コストにて実施することができる。尚、温度推定は、モータ温度Ｔｍだけでなく基板温度Ｔｃについてもモータ電流ｉｍに基づいて行うことができる。例えば、今回モータ温度変動分ｄＴｍ(n)に雰囲気温度（一定値でもよい）を加算することでモータ駆動回路４１の基板温度Ｔｃを推定することができる。

尚、ステップＳ４２１〜Ｓ４２４を行うＥＣＵ４０の機能部が本発明の温度対応許容舵角変化量変更手段に相当する。また、基板温度センサ５２およびモータ温度センサ５１、あるいは、モータ温度推定ルーチンを実行するＥＣＵ４０の機能部が本発明の温度検出手段に相当する。

次に、第４実施形態の後輪操舵装置について説明する。第４実施形態の後輪操舵装置は、第１実施形態の後輪操舵装置に対して、制限付目標後輪転舵角演算ルーチンの内容を変更したものであり、他の構成については第１実施形態と同一である。

上述した第１〜第３実施形態においては、タイヤ転がり距離により制限される目標後輪転舵角δｒ*(n)は、ハンドル舵角θｈから決定される基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)に常に近づく転舵方向に許容舵角変化量Ｇ・Ｘを加算(減算）する構成である。これに対して、この第４実施形態においては、基本的には、目標後輪転舵角δｒ*(n)を基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)に近づけるわけであるが、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)の変化する方向が、実際の後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵角に近づいてくる場合には、後輪Ｗrl，Ｗrrを保舵するようにして後輪Ｗrl，Ｗrrの無駄な転舵動作を行わないようにする。

図１１は、第４実施形態の制限付目標後輪転舵角演算ルーチンを表すフローチャートである。この制限付目標後輪転舵角演算ルーチンは、第１実施形態の後輪転舵制御ルーチンのステップＳ４００の処理を表すものである。以下、第１実施形態の制限付目標後輪転舵角演算ルーチンにおける処理と同じ処理については図面に同一のステップ符号を付して説明を省略する。

ＥＣＵ４０は、ステップＳ４０１において、ハンドル舵角θｈにより決定される基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)を算出し、次に、ステップＳ４０２において、左右の車輪速センサ４４Ｌ，４４Ｒから出力されるパルス信号Ｐｌ，Ｐｒのカウント値Ｎpl，Ｎprから単位時間当たりのタイヤ転がり距離Ｘを算出する。

続いて、ＥＣＵ４０は、ステップＳ４３１において、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)が直前回の目標値である目標後輪転舵角δｒ*(n-1)よりも大きいか否かを判断する。この判断は、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)と現在の後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵角との位置関係を判断するものである。ステップＳ４３１において「Ｙｅｓ」と判断される場合は、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)が現在の後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵角よりも左方向となっている場合であり、「Ｎｏ」と判断される場合は、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)が現在の後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵角よりも右方向となっている場合である。

ＥＣＵ４０は、ステップＳ４３１において「Ｙｅｓ」と判断した場合には、ステップＳ４３２において、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)が直前回の基本目標後輪転舵角δｒ０*(n-1)に対して減少しているか否かを判断する。基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)が直前回の基本目標後輪転舵角δｒ０*(n-1)に対して減少している場合（Ｓ４３２：Ｙｅｓ）は、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)の変化する方向が右方向であることを表す。このとき、実際の後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵角は、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)に対して右舵角方向に位置しているため、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n) の変化する方向は、現在の後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵角に近づく方向となる。この場合、ＥＣＵ４０は、その処理をステップＳ４３３に進めて、ゲインＧの値を値Ｇ０に設定する。この値Ｇ０は、ゼロに設定されている。

逆に、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)が直前回の基本目標後輪転舵角δｒ０*(n-1)に対して増加している場合（Ｓ４３２：Ｎｏ）は、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)の変化する方向が左方向であることを表す。このとき、実際の後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵角は、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)に対して右舵角方向に位置しているため、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n) の変化する方向は、現在の後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵角から離れる方向となる。この場合、ＥＣＵ４０は、その処理をステップＳ４３４に進めて、ゲインＧの値を値Ｇ５に設定する。この値Ｇ５は、Ｇ０より大きな値に設定されている。尚、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)が直前回の基本目標後輪転舵角δｒ０*(n-1)と同じである場合も、ステップＳ４３２の判断は「Ｎｏ」となり、ステップＳ４３４において、ゲインＧの値が値Ｇ５に設定される。

ＥＣＵ４０は、ステップＳ４３１において「Ｎｏ」と判断した場合には、ステップＳ４３５において、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)が直前回の基本目標後輪転舵角δｒ０*(n-1)に対して増加しているか否かを判断する。基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)が直前回の基本目標後輪転舵角δｒ０*(n-1)に対して増加している場合（Ｓ４３５：Ｙｅｓ）は、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)の変化する方向が左方向であることを表す。このとき、実際の後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵角は、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)に対して左舵角方向に位置しているため、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n) の変化する方向は、現在の後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵角に近づく方向となる。この場合、ＥＣＵ４０は、その処理をステップＳ４３３に進めて、ゲインＧの値を値Ｇ０に設定する。

逆に、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)が直前回の基本目標後輪転舵角δｒ０*(n-1)に対して減少している場合（Ｓ４３５：Ｎｏ）は、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)の変化する方向が右方向であることを表す。このとき、実際の後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵角は、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)に対して左舵角方向に位置しているため、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n) の変化する方向は、現在の後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵角から離れる方向となる。この場合、ＥＣＵ４０は、その処理をステップＳ４３４に進めて、ゲインＧの値を値Ｇ５に設定する。尚、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)が直前回の基本目標後輪転舵角δｒ０*(n-1)と同じである場合も、ステップＳ４３５の判断は「Ｎｏ」となり、ステップＳ４３４において、ゲインＧの値が値Ｇ５に設定される。

ＥＣＵ４０は、このようにしてゲインＧの値を設定すると、その処理をステップＳ４０３に進める。このステップＳ４０３からの処理は、第１実施形態の処理と同一である。

図１２は、極低速走行時におけるタイヤ転がり距離ΣＸに対する目標後輪転舵角δｒ*(n)の推移を基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)の推移と合わせて表したものである。図中において、破線はゲインＧの切替を行わない第１実施形態における目標後輪転舵角δｒ*(n)の推移を表す。

以上説明した第４実施形態の制限付目標後輪転舵角演算ルーチンによれば、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)の変化する方向が、実際の後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵角に近づいてくる場合には、ゲインＧの値を値Ｇ０（ゼロ）に設定するため後輪Ｗrl，Ｗrrが保舵される。図１２の例においては、タイヤ転がり距離ΣＸがＸｂとなる点で操舵ハンドル２１が切り戻され、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)の変化する方向が右方向、つまり、後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵角に近づく方向となる。こうした場合には、ゲインＧの値をゼロに設定するため後輪Ｗrl，Ｗrrが保舵される。そして、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)が実際の後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵角に等しくなるまで低下すると、その後は、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)の変化する方向が実際の後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵角から離れる方向となるため、それを追うように、目標後輪転舵角δｒ*(n)がタイヤ転がり距離の増加相当分づつ低減されて後輪Ｗrl，Ｗrrが転舵される。

このように第４実施形態によれば、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)の変化する方向が実際の後輪Ｗrl，Ｗrrの転舵角に近づく方向である場合には後輪Ｗrl，Ｗrrを保舵する。従って、無駄な転舵動作を省いて効率よく後輪Ｗrl，Ｗrrを転舵するため、電動モータ３３の電力消費を抑えることができる。また、電動モータ３３およびモータ駆動回路４１の過熱を抑制することもできる。

尚、ステップＳ４３１〜Ｓ４３４を行うＥＣＵ４０の機能部が本発明の変化方向対応許容舵角変化量変更手段に相当する。また、本実施形態においては、Ｇ０の値をゼロに設定しているが、必ずしもゼロにする必要はなく、Ｇ５の値より小さな値に設定すればよい。

次に、第５実施形態の後輪操舵装置について説明する。極低速走行状態のときは路面の摩擦係数やタイヤに働く荷重の変動により、後輪Ｗrl，Ｗrrを目標後輪転舵角δｒ*(n)にまで転舵できない可能性がある。そうした状況においては、電動モータ３３に大電流が流れ続けてしまう。そこで、第５実施形態においては、そうした状況を検出したときには、電動モータ３３への通電モードを連続通電モードから断続通電モードに切り替える。

図１３は、目標電流演算ルーチンを表すフローチャートである。この目標電流演算ルーチンは、上述した転舵制御ルーチンのステップＳ５００における電動モータ３３の目標電流の演算処理を表すもので、上述した第１〜第４実施形態に適用できるものである。

ＥＣＵ４０は、ステップＳ３００あるいはステップＳ４００において目標後輪転舵角δｒ*(n)を算出すると、目標電流演算ルーチンを開始し、まず、ステップＳ５０１において、実後輪転舵角δｒｘと目標後輪転舵角δｒ*(n)との偏差Δδｒを計算する。
Δδｒ＝δｒｘ−δｒ*(n)

続いて、ステップＳ５０２において、偏差Δδｒの絶対値｜Δδｒ｜が予め設定した切替判定値Ａより大きいか否かを判断し、｜Δδｒ｜＞Ａであれば（Ｓ５０２：Ｙｅｓ）、電動モータ３３の通電モードを断続通電モードに設定し、｜Δδｒ｜≦Ａであれば（Ｓ５０２：Ｎｏ）、電動モータ３３の通電モードを連続通電モードに設定する。

連続通電モードに設定され場合には、ステップＳ５０３において、タイマ値ｔをゼロクリアし、ステップＳ５０４においてフラグＦを「０」に設定する。このタイマ値ｔは、後述する断続通電モードにおける通電時間と非通電時間とをカウントするタイマの値である。また、フラグＦは、後述する断続通電モードにおいて通電中か非通電中かを識別するものである。このステップＳ５０３，Ｓ５０４の処理は、後述する断続通電モードの状態を初期状態にリセットしておく処理である。

続いて、ステップＳ５０５において、偏差Δδｒに応じた電動モータ３３の目標電流値ｉｍ*を計算する。例えば、関数やマップ等を使って｜Δδｒ｜が大きいほど大きくなる目標電流値ｉｍ*を計算する。この連続通電モードに設定された場合においては、電動モータ３３は、実後輪転舵角δｒｘと目標後輪転舵角δｒ*(n)とに偏差が生じているあいだ、連続して通電されることになる。

一方、断続通電モードに設定された場合には、ステップＳ５０６において、タイマ値ｔを値１だけインクリメントする。このタイマ値ｔは、ソフトウエアタイマのカウント値であって、後述する通電時間と非通電時間とを計測するために用いられる。タイマ値ｔの初期値は、値０に設定されている。続いて、ステップＳ５０７において、フラグＦが「０」か否かを判断する。このフラグＦは、断続通電モードにおける電動モータ３３への通電期間には「１」に、非通電期間には「０」に設定されるもので、初期値は「０」に設定されている。

ＥＣＵ４０は、フラグＦが「０」の場合（Ｓ５０７：Ｙｅｓ）、ステップＳ５０８において、タイマ値ｔが第１設定時間ｔ１に達したか否かを判断する。タイマ値ｔが第１設定時間に達していないあいだは、ステップＳ５０９の処理に移行し、再度フラグＦの状態を確認する。この場合、フラグＦは「０」であるため、ステップＳ５１０において、電動モータ３３の目標電流値ｉｍ*をゼロ（ｉｍ*＝０）に設定して目標電流演算ルーチンを一旦抜ける。この目標電流演算ルーチンは、転舵制御ルーチンのステップＳ５００に組み込まれて繰り返し実行される。従って、断続通電モードが設定されているあいだは、タイマ値ｔをインクリメントしつつ（Ｓ５０６）、第１設定時間ｔ１の経過を判断することになる（Ｓ５０８）。

ＥＣＵ４０は、こうした処理を繰り返し、タイマ値ｔが第１設定時間ｔ１に到達したと判断すると（Ｓ５０８：Ｙｅｓ）、ステップＳ５１１においてフラグＦを「１」に設定し、ステップＳ５１２においてタイマ値ｔをゼロクリアする。そして、その処理をステップＳ５０９に進める。この場合、フラグＦが「１」に設定されているため、ステップＳ５０９においては「Ｎｏ」と判断され、ステップＳ５１３において、電動モータ３３の目標電流値ｉｍ*を最大値ｉmaxに設定して目標電流演算ルーチンを一旦抜ける。従って、目標電流値ｉｍ*は、第１設定時間のあいだゼロに維持され、その後、最大値ｉmaxに切り替えられる。

フラグＦが「１」に設定されて目標電流値ｉｍ*が最大値ｉmaxに切り替えられ後は、第２設定時間ｔ２の経過が判断される。つまり、ＥＣＵ４０は、ステップＳ５０６において、タイマ値ｔを値１だけインクリメントし、フラグＦの判断に基づき（Ｓ５０７：Ｎｏ）その処理をステップＳ５１４に進めて、タイマ値ｔが第２設定時間ｔ２に達したか否かを判断する。タイマ値ｔが第２設定時間ｔ２に達していなければ（Ｓ５１４：Ｎｏ）、その処理をステップＳ５０９に進めてフラグＦの設定状態を確認する。フラグＦは「１」に設定されているため、この場合、「Ｎｏ」と判断され、ステップＳ５１１において目標電流値ｉｍ*を最大値ｉmaxに設定する。

ＥＣＵ４０は、こうした処理を繰り返し、タイマ値ｔが第２設定時間ｔ２に到達したと判断すると（Ｓ５１４：Ｙｅｓ）、ステップＳ５１５においてフラグＦを「０」に設定し、ステップＳ５１２においてタイマ値ｔをゼロクリアする。そして、フラグＦの設定状況に基づいて目標電流値ｉｍ*をゼロ（ｉｍ*＝０）に設定する。従って、目標電流値ｉｍ*は、第２設定時間のあいだ最大値ｉmaxに維持され、その後、ゼロに切り替えられる。

このように断続通電モードにおいては、目標電流値ｉｍ*がゼロと最大値ｉmaxとに交互に切り替えられる。従って、電動モータ３３への通電は、断続的に行われることになる。この場合、１回の通電期間は第２設定時間ｔ２、１回の非通電期間は第１設定時間ｔ１となる。

ＥＣＵ４０は、こうして目標電流値ｉｍ*を設定すると、目標電流値ｉｍ*に対応したＰＷＭ制御信号をモータ駆動回路４１に出力して電動モータ３３を駆動制御する。そして、モータ電流センサ４５にて検出される電流値ｉｍをフィードバックして、電流値ｉｍが目標電流値ｉｍ*となるようにモータ駆動回路４１のスイッチング素子のデューティ比を制御する。

図１４は、目標電流演算ルーチンにより演算された目標電流値ｉｍ*の推移を表す。図示するように、実後輪転舵角δｒｘと目標後輪転舵角δｒ*(n)との偏差Δδｒが切替判定値Ａ以下となる場合には、連続通電モードが設定され、偏差Δδｒに応じた目標電流値ｉｍ*が設定される。そして、実後輪転舵角δｒｘと目標後輪転舵角δｒ*(n)との偏差｜Δδｒ｜が切替判定値Ａを超えると、断続通電モードが設定され、目標電流値ｉｍ*が所定の時間周期でゼロと最大値ｉmaxとに交互に切り替えられる。このため、電動モータ３３に大電流が流れ続けてしまう事がなく、電動モータ３３やモータ駆動回路４１の過熱を防止することができる。

尚、ステップＳ５０１〜Ｓ５０２を行うＥＣＵ４０の機能部が本発明の偏差演算手段に相当する。この場合、実施形態における偏差Δδｒの絶対値｜Δδｒ｜が本発明の偏差に相当する。

次に、第５実施形態の変形例について説明する。上述した第５実施形態においては、断続通電モードにおいて目標電流値ｉｍ*を所定の時間周期でゼロと最大値ｉmaxとに切り替えたが、この変形例においては、後輪Ｗrl，Ｗrrのタイヤが所定距離だけ転がる都度、目標電流値ｉｍ*をゼロと最大値ｉmaxとに交互に切り替える。他の構成については、第５実施形態と同一である。

図１５は、第５実施形態の変形例の目標電流演算ルーチンを表すフローチャートである。この目標電流演算ルーチンは、第５実施形態における目標電流演算ルーチンのステップＳ５０３に代えてステップＳ５２３を、ステップＳ５０６に代えてステップＳ５２６を、ステップＳ５０８に代えてステップＳ５２８を、ステップＳ５１２に代えてステップＳ５３２を、ステップＳ５１４に代えてステップＳ５３４を行うもので、他の処理については第５実施形態における目標電流演算ルーチン（図１３）と同一である。従って、第５実施形態と同一の処理については、図面に同一ステップ符号を付して説明を省略する。

まず、断続通電モードの処理から説明する。ＥＣＵ４０は、実後輪転舵角δｒｘと目標後輪転舵角δｒ*(n)との偏差Δδｒの絶対値｜Δδｒ｜が予め設定した切替判定値Ａより大きいと判断すると（Ｓ５０２：Ｙｅｓ）、断続通電モードを選択する。この断続通電モードにおいては、ステップＳ５２６において、後輪Ｗrl，Ｗrrのタイヤ転がり距離ΣＸ(n)を次式のように計算する。
ΣＸ(n)＝ΣＸ(n-1)＋Ｘ

後輪Ｗrl，Ｗrrのタイヤ転がり距離ΣＸ(n)は、断続通電モードが選択されてからの後輪Ｗrl，Ｗrrのタイヤの転がった距離を表し、その初期値としてはゼロが設定されている。そして、断続通電モードが維持されて目標電流演算ルーチンが繰り返されたとき、このタイヤ転がり距離ΣＸ(n)は、直前回のタイヤ転がり距離ΣＸ(n-1)として置き換えられ、この値ΣＸ(n-1)に、今回のステップＳ４０２において検出したタイヤ転がり距離Ｘを加算することにより算出される。

ＥＣＵ４０は、続いて、ステップＳ５０７において、フラグＦの状態を確認し、フラグＦが「０」に設定されている場合（Ｓ５０４：Ｙｅｓ、非通電期間）には、ステップＳ５２８において、タイヤ転がり距離ΣＸ(n)が第１設定距離Ｘ１以上となったか否かについて判断し、タイヤ転がり距離ΣＸ(n)が第１設定距離Ｘ１に達していなければ（Ｓ５２８：Ｎｏ）、ステップＳ５１０において電動モータ３３の目標電流値ｉｍ*をゼロ（ｉｍ*＝０）に設定して目標電流演算ルーチンを一旦抜ける。

ＥＣＵ４０は、通電モードを断続通電モードに設定してるあいだは、後輪Ｗrl，Ｗrrのタイヤ転がり距離ΣＸ(n)の計算処理（Ｓ５２６）を繰り返し実行する。そして、タイヤ転がり距離ΣＸ(n)が第１設定距離Ｘ１に達すると（Ｓ５２８：Ｙｅｓ）、フラグＦを「１」に設定する（Ｓ５１１）とともに、ステップＳ５３２において、タイヤ転がり距離ΣＸ(n)をゼロクリアする。従って、電動モータ３３の目標電流値ｉｍ*は、ステップＳ５１３において最大値ｉmaxに設定されることになる。

フラグＦが「１」に設定された後は、その時点からのタイヤ転がり距離ΣＸ(n)が繰り返し計算されることになる。この場合、ＥＣＵ４０は、ステップＳ５３４において、タイヤ転がり距離ΣＸ(n)が第２設定距離Ｘ２以上となったか否かについて判断し、タイヤ転がり距離ΣＸ(n)が第２設定距離Ｘ２に達していなければ（Ｓ５３４：Ｎｏ）フラグＦを変更しない。従って、電動モータ３３の目標電流値ｉｍ*は、そのまま最大値ｉmaxに維持される。

こうした処理が繰り返されるうちに、タイヤ転がり距離ΣＸ(n)が第２設定距離Ｘ２に達すると（Ｓ５３４：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ４０は、ステップＳ５１５においてフラグＦを「０」に戻すとともに、ステップＳ５３２においてタイヤ転がり距離ΣＸ(n)をゼロクリアする。従って、電動モータの目標電流値ｉｍ*は、最大値ｉmaxからゼロに切り替えられる。このように、断続通電モードにおいては、後輪Ｗrl，Ｗrrのタイヤが設定距離Ｘ１またはＸ２だけ転がるたびに、目標電流値ｉｍ*がゼロと最大値ｉmaxとに交互に切り替えられる。

次に、連続通電モードの処理について説明する。ＥＣＵ４０は、実後輪転舵角δｒｘと目標後輪転舵角δｒ*(n)との偏差Δδｒの絶対値｜Δδｒ｜が切替判定値Ａ以下となる場合には、連続通電モードを設定する。この連続通電モードにおいては、ステップＳ５２３において、タイヤ転がり距離ΣＸ(n)をゼロクリアし、ステップＳ５０４においてフラグＦを「０」に設定する。このステップＳ５２３，Ｓ５０４の処理は、断続通電モードの状態を初期状態にリセットしておく処理である。

ＥＣＵ４０は、連続通電モードに設定した場合には、実後輪転舵角δｒｘと目標後輪転舵角δｒ*(n)との偏差Δδｒに応じた電動モータ３３の目標電流値ｉｍ*を計算する。電動モータ３３は、実後輪転舵角δｒｘと目標後輪転舵角δｒ*(n)とに偏差が生じているあいだ、偏差がなくなるように連続して通電されることになる。

図１６は、この目標電流演算ルーチンにより演算された目標電流値ｉｍ*の推移を表す。図示するように、実後輪転舵角δｒｘと目標後輪転舵角δｒ*(n)との偏差Δδｒが切替判定値Ａ以下となる場合には、連続通電モードが設定され、偏差Δδｒに応じた目標電流値ｉｍ*が設定される。そして、実後輪転舵角δｒｘと目標後輪転舵角δｒ*(n)との偏差｜Δδｒ｜が切替判定値Ａを超えると、断続通電モードが設定され、タイヤが設定距離Ｘ１またはＸ２だけ転がるたびに、目標電流値ｉｍ*がゼロと最大値ｉmaxとに交互に切り替えられる。このため、電動モータ３３に大電流が流れ続けてしまう事がなく、電動モータ３３やモータ駆動回路４１の過熱を防止することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

例えば、本実施形態では、左右の後輪Ｗrl，Ｗrrを転舵バー３１にて連結して電動モータにより転舵する構成を採用しているが、左後輪Ｗrlと右後輪Ｗrrとを独立して電動式転舵アクチュエータにより転舵制御する構成を採用することもできる。この場合においては、上述した後輪転舵制御を左後輪Ｗrlと右後輪Ｗrrとでそれぞれ独立して行うようにすればよい。

また、第１実施形態〜第４実施形態におけるステップＳ４０３，Ｓ４０５，Ｓ４０６，Ｓ４０７，Ｓ４１２，Ｓ４１５，Ｓ４３１では、現在の実際の後輪転舵角が直前回の目標後輪転舵角δｒ*(n-1)と等しいとみなして、演算処理に直前回の目標後輪転舵角δｒ*(n-1)を使用しているが、直前回の目標後輪転舵角δｒ*(n-1)に代えて、後輪転舵角センサ４３によって検出された実後輪転舵角δｒｘを使用して演算するようにしてもよい。

また、第２実施形態〜第４実施形態を適宜組み合わせてもよい。この場合、ゲインＧを設定するファクター（中立位置に対する転舵方向、電動モータ温度、基本目標後輪転舵角の変化方向）が複数となるが、各ファクター毎に重み付け計数を設定して、最終的なゲインＧを算出すればよい。

本発明の実施形態に係る４輪操舵車両の操舵装置の概略構成図である。 実施形態に係る後輪転舵制御ルーチンを表すフローチャートである。 実施形態に係る転舵係数参照マップである。 第１実施形態に係る制限付目標後輪転舵角演算ルーチンを表すフローチャートである。 第１実施形態に係るタイヤ転がり距離に対する目標後輪転舵角δｒ*(n)の推移を、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)の推移と合わせて表したグラフである。 第２実施形態に係る制限付目標後輪転舵角演算ルーチンを表すフローチャートである。 第２実施形態に係るタイヤ転がり距離に対する目標後輪転舵角δｒ*(n)の推移を表すグラフである。 第３実施形態に係る制限付目標後輪転舵角演算ルーチンを表すフローチャートである。 第３実施形態に係るタイヤ転がり距離に対する目標後輪転舵角δｒ*(n)の推移を、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)の推移と合わせて表したグラフである。 第３実施形態に係るモータ温度推定ルーチンを表すフローチャートである。 第４実施形態に係る制限付目標後輪転舵角演算ルーチンを表すフローチャートである。 第４実施形態に係るタイヤ転がり距離に対する目標後輪転舵角δｒ*(n)の推移を、基本目標後輪転舵角δｒ０*(n)の推移と合わせて表したグラフである。 第５実施形態に係る目標電流演算ルーチンを表すフローチャートである。 第５実施形態に係る電動モータの目標電流値ｉｍ*の推移を表すグラフである。 第５実施形態の変形例に係る目標電流演算ルーチンを表すフローチャートである。 第５実施形態の変形例に係る電動モータの目標電流値ｉｍ*の推移を表すグラフである、

符号の説明

１０…操舵装置、２０…前輪操舵装置、２１…操舵ハンドル、２２…ステアリングシャフト、２５…操舵角センサ、３０…後輪操舵装置、３１…転舵バー、３３…電動モータ、４０…電子制御ユニット、４１…モータ駆動回路、４２…車速センサ、４３…後輪転舵角センサ、４４Ｌ…左車輪速センサ、４４Ｒ…右車輪速センサ、４５…モータ電流センサ、５１…モータ温度センサ、５２…基板温度センサ、Ｗrl…左後輪、Ｗrr…左後輪、Ｘ，ΣＸ…タイヤ転がり距離、Ｇ…ゲイン、Ｋ…転舵係数、Ｔｃ…基板温度、Ｔｍ…モータ温度，モータ推定温度、Ｖ…車速、δｒ*(n)…目標後輪転舵角、δｒ０*(n)…基本目標後輪転舵角、δｒｘ…実後輪転舵角、θｈ…ハンドル舵角。

Claims (7)

1. 操舵ハンドルの操舵角を検出するハンドル舵角検出手段と、
   前記ハンドル舵角検出手段により検出した操舵角に基づいて後輪の基本目標転舵角を設定する基本目標転舵角設定手段と、
   後輪を転舵するための転舵力を発生する電動式の転舵アクチュエータと、
   後輪のタイヤ転がり距離を検出する転がり距離検出手段と、
   前記転がり距離検出手段により検出した後輪のタイヤ転がり距離が大きくなるほど大きくなる後輪の許容舵角変化量を設定し、その許容舵角変化量を超えない範囲で後輪を前記基本目標転舵角に向かって転舵可能な限界転舵角を目標転舵角として演算する目標転舵角演算手段と、
   前記目標転舵角演算手段により演算した目標転舵角に基づいて前記転舵アクチュエータを駆動制御する後輪転舵制御手段と
   を備えたことを特徴とする後輪操舵装置。
2. 前記目標転舵角演算手段は、前記目標転舵角を所定の周期で繰り返し演算するものであって、１周期あたりの前記後輪のタイヤ転がり距離に基づいて前記後輪の許容舵角変化量を設定し、前記基本目標転舵角と１周期前の目標転舵角との偏差、あるいは、前記基本目標転舵角と現時点の後輪の転舵角との偏差が前記許容舵角変化量を超える場合には、前記１周期前の目標転舵角あるいは現時点の後輪の転舵角に前記許容舵角変化量を前記基本目標転舵角に近づく方向に加算または減算して前記目標転舵角を演算し、前記基本目標転舵角と１周期前の目標転舵角との偏差、あるいは、前記基本目標転舵角と現時点の後輪の転舵角との偏差が前記許容舵角変化量を超えない場合には、前記基本目標転舵角を前記目標転舵角とすることを特徴とする請求項1記載の後輪操舵装置。
3. 前記後輪を中立位置から離れる方向に転舵する場合には、前記後輪を中立位置に近づける方向に転舵する場合に比べて、前記後輪のタイヤ転がり距離に対する前記許容舵角変化量を小さく設定する転舵方向対応許容舵角変化量変更手段を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の後輪操舵装置。
4. 前記転舵アクチュエータ、あるいは、前記転舵アクチュエータの駆動回路の温度を検出する温度検出手段と、
   前記検出した温度が基準温度を超える場合には、基準温度を超えない場合に比べて、前記後輪のタイヤ転がり距離に対する前記許容舵角変化量を小さく設定する温度対応許容舵角変化量変更手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか一項記載の後輪操舵装置。
5. 前記操舵ハンドルの操舵角に基づいて設定される後輪の基本目標転舵角の変化方向が後輪の転舵角に接近する方向である場合には、前記後輪の基本目標転舵角の変化方向が後輪の転舵角から遠ざかる場合に比べて、前記後輪のタイヤ転がり距離に対する前記許容舵角変化量を小さく設定する変化方向対応許容舵角変化量変更手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れか一項記載の後輪操舵装置。
6. 変化方向対応許容舵角変化量変更手段は、前記後輪の基本目標転舵角の変化方向が後輪の転舵角に接近する方向である場合には、前記許容舵角変化量をゼロに設定することを特徴とする請求項５記載の後輪操舵装置。
7. 前記後輪の転舵角を検出する転舵角検出手段と、
   前記転舵角検出手段により検出した転舵角と、前記目標転舵角演算手段により演算した目標転舵角との偏差を演算する偏差演算手段と
   を備え、
   前記後輪転舵制御手段は、前記偏差検出手段により演算した偏差が基準値以下の場合には前記偏差に応じた通電量で前記転舵アクチュエータに連続的に通電し、前記偏差が前記基準値より大きい場合には予め設定した通電量で前記転舵アクチュエータに断続的に通電することを特徴とする請求項１ないし請求項６の何れか一項記載の後輪操舵装置。

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