JP2004255943A - 車輌の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】操舵輪のスリップ角の推定を要することなく車輌の走行状態を簡易に且つ精度よく判定し制御する。
【解決手段】車輌の横加速度Ｇｙの変化量に対する前輪のセルフアライニングトルクＳＡＴの変化量の比として微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙが演算され（Ｓ２０、３０）、微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙが第一の基準値Ｋｄ１未満であり且つ第二の基準値Ｋｄ２以上であるときには、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定され（Ｓ４０、６０、７０）、前輪の切り増し方向への舵角の増大が抑制されるよう、ステアリングギヤ比が可変制御され（Ｓ８０、９０）、微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙが第二の基準値Ｋｄ１未満であるときには、車輌がドリフトアウト状態にあると判定され（Ｓ１００）、前輪の切り増し方向への舵角の増大が阻止されるよう、自動操舵されると共に少なくとも旋回内側後輪に制動力が付与される（Ｓ１１０〜９０）。
【選択図】 図２
【解決手段】車輌の横加速度Ｇｙの変化量に対する前輪のセルフアライニングトルクＳＡＴの変化量の比として微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙが演算され（Ｓ２０、３０）、微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙが第一の基準値Ｋｄ１未満であり且つ第二の基準値Ｋｄ２以上であるときには、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定され（Ｓ４０、６０、７０）、前輪の切り増し方向への舵角の増大が抑制されるよう、ステアリングギヤ比が可変制御され（Ｓ８０、９０）、微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙが第二の基準値Ｋｄ１未満であるときには、車輌がドリフトアウト状態にあると判定され（Ｓ１００）、前輪の切り増し方向への舵角の増大が阻止されるよう、自動操舵されると共に少なくとも旋回内側後輪に制動力が付与される（Ｓ１１０〜９０）。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌の制御装置に係り、更に詳細には車輌の旋回挙動状態に基づき車輌を制御する制御装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車輌の制御装置の一つとして、例えば本願出願人の出願にかかる下記の特許文献１に記載されている如く、操舵輪のスリップ角とコーナリングフォースとの関係に基づき各車輪荷重毎にスリップ角‐コーナリングフォース曲線を設定してこれをタイヤモデルとし、該タイヤモデルに基づき車輪のグリップ状態を判定し、車輌を制御する制御装置が従来より知られている。また下記の特許文献１には、コーナリングフォースの代わりにセルフアライニングトルクが使用されてもよいことが記載されている。
【０００３】
この先の提案にかかる制御装置によれば、車輪状態や路面の摩擦係数の変動が適宜に反映されたタイヤモデルを設定することができるので、車輪状態や路面の摩擦係数の変動に拘らず車輪のグリップ状態を適正に判定することができ、これにより車輌の走行中にもその走行状態を適正に判定し制御することができる。
【特許文献１】
特開平８−１９８１３１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上述の先の提案にかかる制御装置に於いては、操舵輪のスリップ角を推定しなければならず、そのため車輌の走行状態を簡易に且つ精度よく判定し制御することができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、操舵輪のスリップ角とコーナリングフォース又セルフアライニングトルクとの関係に基づき車輌の走行状態を判定し制御するよう構成された従来の車輌の制御装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、操舵輪のセルフアライニングトルクと車輌の横加速度との関係に着目することにより、操舵輪のスリップ角の推定を要することなく車輌の走行状態を簡易に且つ精度よく判定し制御することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち車輌の旋回挙動状態に基づき車輌を制御する車輌の制御装置に於いて、操舵輪のセルフアライニングトルクに関連する値と車輌の横加速度に関連する値との比に基づき車輌の旋回挙動状態を判定し若しくは車輌を制御することを特徴とする車輌の制御装置によって達成される。
【０００７】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、セルフアライニングトルクの変化量と車輌の横加速度の変化量との比に基づき車輌の旋回挙動状態を判定するよう構成される（請求項２の構成）。
【０００８】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、セルフアライニングトルクと車輌の横加速度との比に基づき車輌の旋回挙動状態を判定するよう構成される（請求項３の構成）。
【０００９】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１乃至３の構成に於いて、前記操舵輪は前輪であり、前記比が特定の範囲内にあるときに車輌の旋回挙動状態がドリフトアウト状態であると判定するよう構成される（請求項４の構成）。
【００１０】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１乃至４の構成に於いて、前記操舵輪は前輪であり、前記比が所定の範囲内になるよう少なくとも操舵輪を制御するよう構成される（請求項５の構成）。
【００１１】
【発明の作用及び効果】
一般に、車輌の横加速度Ｇｙと操舵輪のセルフアライニングトルクＳＡＴとの間には図１１に示されている如き関係があり、車輌の横加速度Ｇｙに対する操舵輪のセルフアライニングトルクＳＡＴの比ＳＡＴ／Ｇｙが小さくなるほど操舵輪の横力が飽和状態に近づき車輌がドリフトアウト状態になり易い。
【００１２】
従って比ＳＡＴ／Ｇｙが例えば正の第一の基準値Ｋｐ１よりも小さく第二の基準値Ｋｐ２（Ｋｐ１よりも小さい）以上である（図１５の左下がりハッチングの領域）ときに、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定することができ、比ＳＡＴ／Ｇｙが第二の基準値Ｋｐ２よりも小さい（図１６の右下がりハッチングの領域）ときに、車輌がドリフトアウト状態にあると判定することができる。
【００１３】
また車輌の横加速度Ｇｙと操舵輪のセルフアライニングトルクＳＡＴとの間には図１５に示されている如き関係があるので、車輌の横加速度Ｇｙの変化量に対する操舵輪のセルフアライニングトルクＳＡＴの変化量の比ｄＳＡＴ／ｄＧｙが負の値になりその大きさが大きくなるほど操舵輪の横力が飽和状態に近づき車輌がドリフトアウト状態になり易い。
【００１４】
従って比ｄＳＡＴ／ｄＧｙが例えば負の第一の基準値Ｋｄ１よりも小さく第二の基準値Ｋｄ２（Ｋｄ１よりも小さい）以上である（図１５の右下がりハッチングの領域）ときに、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定することができ、比ｄＳＡＴ／ｄＧｙが第二の基準値Ｋｄ２よりも小さい（図１６の右下がりハッチングの領域）ときに、車輌がドリフトアウト状態にあると判定することができる。
【００１５】
上記請求項１の構成によれば、操舵輪のセルフアライニングトルクに関連する値と車輌の横加速度に関連する値との比に基づき車輌の旋回挙動状態が判定され若しくは車輌が制御されるので、操舵輪のスリップ角の推定を要することなく車輌の走行状態を簡易に且つ精度よく判定し制御することができる。
【００１６】
また上記請求項２の構成によれば、セルフアライニングトルクの変化量と車輌の横加速度の変化量との比に基づき車輌の旋回挙動状態が判定され、上記請求項３の構成によれば、セルフアライニングトルクと車輌の横加速度との比に基づき車輌の旋回挙動状態が判定されるので、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあるか否か及び車輌がドリフトアウト状態にあるとか否かを簡易に且つ精度よく判定するができる。
【００１７】
また上記請求項４の構成によれば、操舵輪は前輪であり、前記比が特定の範囲内にあるときに車輌の旋回挙動状態がドリフトアウト状態であると判定されるので、操舵輪のスリップ角の推定を要することなく車輌のドリフトアウト状態を簡易に且つ精度よく判定することができる。
【００１８】
また上記請求項５の構成によれば、操舵輪は前輪であり、前記比が所定の範囲内になるよう少なくとも操舵輪が制御されるので、車輌がドリフトアウト状態になる虞れを確実に低減したり車輌のドリフトアウト状態を確実に低減したりすることができる。
【００１９】
【課題解決手段の好ましい態様】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項２の構成に於いて、車輌の横加速度の変化量に対するセルフアライニングトルクの変化量の比に基づき車輌の旋回挙動状態を判定するよう構成される（好ましい態様１）。
【００２０】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様１の構成に於いて、車輌の横加速度の変化量に対するセルフアライニングトルクの変化量の比がその負の基準値よりも小さいときに、車輌がドリフトアウト状態にあると判定するよう構成される（好ましい態様２）。
【００２１】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様２の構成に於いて、車輌の横加速度の変化量に対するセルフアライニングトルクの変化量の比が負の第一の基準値よりも小さく且つ第二の基準値以上であるときに、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定し、車輌の横加速度の変化量に対するセルフアライニングトルクの変化量の比が第二の基準値よりも小さいときに、車輌がドリフトアウト状態にあると判定するよう構成される（好ましい態様３）。
【００２２】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項３の構成に於いて、車輌の横加速度に対するセルフアライニングトルクの比に基づき車輌の旋回挙動状態を判定するよう構成される（好ましい態様４）。
【００２３】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様４の構成に於いて、車輌の横加速度に対するセルフアライニングトルクの比がその正の基準値よりも小さいときに、車輌がドリフトアウト状態にあると判定するよう構成される（好ましい態様５）。
【００２４】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様５の構成に於いて、車輌の横加速度に対するセルフアライニングトルクの比が第一の基準値よりも小さく且つ第二の基準値以上であるときに、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定し、車輌の横加速度に対するセルフアライニングトルクの比が第二の基準値よりも小さいときに、車輌がドリフトアウト状態にあると判定するよう構成される（好ましい態様６）。
【００２５】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項４の構成に於いて、前記比が第一の基準値よりも小さく且つ第二の基準値以上であるときに、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定し、前記比が第二の基準値よりも小さいときに、車輌がドリフトアウト状態にあると判定するよう構成される（好ましい態様７）。
【００２６】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項５の構成に於いて、所定の範囲は車輌がドリフトアウト状態になく正常な状態にある範囲であるよう構成される（好ましい態様８）。
【００２７】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項５の構成に於いて、前記比が第一の基準値よりも小さく且つ第二の基準値以上であるときに、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定し、前記比が第二の基準値よりも小さいときに、車輌がドリフトアウト状態にあると判定し、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定したときには、操舵輪の切り増し方向への舵角変化を抑制するよう構成される（好ましい態様９）。
【００２８】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様９の構成に於いて、車輌はステアリングギヤ比可変装置を有し、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定したときには、ステアリングギヤ比可変装置によりステアリングギヤ比を低下させることにより操舵輪の切り増し方向への舵角変化を抑制するよう構成される（好ましい態様１０）。
【００２９】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様９の構成に於いて、車輌はパワーステアリング装置を有し、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定したときには、パワーステアリング装置により操舵輪の切り増し時に操舵輪の切り戻し方向への操舵トルクを付与することにより操舵輪の切り増し方向への舵角変化を抑制するよう構成される（好ましい態様１１）。
【００３０】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項５の構成に於いて、車輌は自動操舵装置を有し、車輌がドリフトアウト状態にあると判定したときには、自動操舵装置により操舵輪の切り増し方向への転舵を阻止することにより操舵輪を制御するよう構成される（好ましい態様１２）。
【００３１】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様１２の構成に於いて、車輌がドリフトアウト状態にあると判定したときには、自動操舵装置により操舵輪を切り戻し方向へ転舵するよう構成される（好ましい態様１３）。
【００３２】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項４の構成に於いて、車輌は各車輪の制動力を制御する制動装置を有し、車輌がドリフトアウト状態にあると判定したときには、制動装置により少なくとも旋回内側後輪に制動力を付与することにより車輌を減速し若しくは車輌に旋回補助方向のヨーモーメントを付与するよう構成される（好ましい態様１４）。
【００３３】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至５の構成に於いて、車輌の横加速度は車輌全体の横加速度であるよう構成される（好ましい態様１５）。
【００３４】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至５の構成に於いて、車輌の横加速度は操舵輪の車輌前後方向位置に於ける車輌の横加速度であるよう構成される（好ましい態様１６）。
【００３５】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項４の構成に於いて、車輌は前後輪のロール剛性を制御するロール剛性制御装置を有し、車輌がドリフトアウト状態にあると判定したときには、ロール剛性制御装置によりロール剛性を後輪寄りに制御するよう構成される（好ましい態様１７）。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を好ましい実施の形態（以下単に実施形態という）について詳細に説明する。
【００３７】
第一の実施形態
図１は転舵角可変装置及び電動式パワーステアリング装置を備えたセミステアバイワイヤ式の車輌に適用された本発明による車輌の制御装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。
【００３８】
図１に於いて、１０ＦＬ及び１０ＦＲはそれぞれ車輌１２の左右の前輪を示し、１０ＲＬ及び１０ＲＲはそれぞれ車輌の左右の後輪を示している。操舵輪である左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲは運転者によるステアリングホイール１４の操作に応答して駆動されるラック・アンド・ピニオン型の電動式パワーステアリング装置１６によりラックバー１８及びタイロッド２０Ｌ及び２０Ｒを介して転舵される。
【００３９】
図示の実施形態に於いては、電動式パワーステアリング装置１６はラック同軸型の電動式パワーステアリング装置であり、電動機２２と、電動機２２の回転トルクをラックバー１８の往復動方向の力に変換する例えばボールねじ式の変換機構２４とを有し、ハウジング２６に対し相対的にラックバー１８を駆動する補助転舵力を発生することにより、運転者の操舵負担を軽減する補助転舵力発生手段として機能する。尚補助転舵力発生手段は当技術分野に於いて公知の任意の構成のものであってよい。
【００４０】
ステアリングホイール１４はアッパステアリングシャフト２８Ａ、転舵角可変装置３０、ロアステアリングシャフト２８Ｂ、ユニバーサルジョイント３２を介して電動式パワーステアリング装置１６のピニオンシャフト３４に駆動接続されている。図示の実施形態に於いては、転舵角可変装置３０はハウジング３６Ａの側にてアッパステアリングシャフト２８Ａの下端に連結され、回転子３６Ｂの側にてロアステアリングシャフト２８Ｂの上端に連結された補助転舵駆動用の電動機３６を含んでいる。
【００４１】
かくして転舵角可変装置３０はアッパステアリングシャフト２８Ａに対し相対的にロアステアリングシャフト２８Ｂを回転駆動することにより、操舵輪である左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲをステアリングホイール１４に対し相対的に補助転舵駆動する補助転舵手段として機能する。
【００４２】
特に転舵角可変装置３０は、通常時にはハウジング３６Ａ及び回転子３６Ｂの相対回転を阻止する保持電流が電動機３６に通電されることにより、アッパステアリングシャフト２２Ａに対するロアステアリングシャフト２２Ｂの相対回転角度（単に相対回転角度という）を０に維持する。
【００４３】
また転舵角可変装置３０は、ステアリングギヤ比制御時にはアッパステアリングシャフト２２Ａに対しロアステアリングシャフト２２Ｂを相対的に回転させることにより、ステアリングホイール１４の回転角度に対する左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲの転舵角の比を可変制御し、自動操舵時には電動機３６によりアッパステアリングシャフト２２Ａに対し相対的にロアステアリングシャフト２２Ｂを積極的に回転させ、これにより運転者の操舵操作に依存せずに左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲを自動操舵する。
【００４４】
各車輪の制動力は制動装置３８の油圧回路４０によりホイールシリンダ４２ＦＲ、４２ＦＬ、４２ＲＲ、４２ＲＬの制動圧が制御されることによって制御されるようになっている。図には示されていないが、油圧回路４０はリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、各ホイールシリンダの制動圧は後に詳細に説明する如く制動制御装置４８により制御される。
【００４５】
図示の実施形態に於いては、アッパステアリングシャフト２２Ａには該アッパステアリングシャフトの回転角度を操舵角θｓとして検出する操舵角センサ５０及び操舵トルクＴｓを検出するトルクセンサ５２が設けられており、ロアステアリングシャフト２２Ｂには該ロアステアリングシャフトの回転角度を左右前輪の実操舵角θａとして検出する操舵角センサ５４が設けられており、これらのセンサの出力は運動制御装置５６へ供給される。運動制御装置５６には車速センサ５８により検出された車速Ｖを示す信号及び横加速度センサ６０により検出された車輌の横加速度Ｇｙを示す信号も入力される。
【００４６】
操舵角θａを示す信号及び車速Ｖを示す信号は運動制御装置５６より転舵角可変装置３０を制御する転舵角可変制御装置６２にも入力され、操舵トルクＴｓを示す信号及び車速Ｖを示す信号は運動制御装置５６より電動式パワーステアリング装置１６を制御する電動パワーステアリング（電動ＰＳ）制御装置６４にも入力される。運動制御装置５６には電動式パワーステアリング装置１６に対するトルクアシスト指令電流Ｉｔａを示す信号が入力される。尚操舵角センサ５４により検出される操舵角θａを示す信号は自動操舵完了後に左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲの直進位置をステアリングホイール１４の中立位置に合せるために使用される。
【００４７】
後述の如く、運動制御装置５６は電動式パワーステアリング装置１６に対するトルクアシスト指令電流Ｉｔａに基づき電動式パワーステアリング装置１６によるアシストトルクＴａｓを演算し、アシストトルクＴａｓ及びトルクセンサ５０により検出された操舵トルクＴｓに基づき前輪のセルフアライニングトルクＳＡＴを演算し、車輌の横加速度Ｇｙの変化量に対するセルフアライニングトルクＳＡＴの変化量の比ｄＳＡＴ／ｄＧｙを演算する。
【００４８】
また運動制御装置５６は、比ｄＳＡＴ／ｄＧｙが第一の基準値Ｋｄ１（負の定数）よりも小さく第二の基準値Ｋｄ２（Ｋｄ１よりも小さい負の定数）以上であるときには、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定し、左右前輪の切り増し方向への実転舵角の増大が抑制されるよう、運転者のステアリングホイール１４の切り増し時のステアリングギヤ比を低減するステアリングギヤ比可変制御の制御指令信号（転舵角可変装置３０による目標ステアリングギヤ比Ｒｒｅを示す信号）を転舵角可変制御装置６２へ出力する。
【００４９】
更に運動制御装置５６は、比ｄＳＡＴ／ｄＧｙが第二の基準値Ｋｄ２よりも小さいときには、車輌がドリフトアウト状態にあると判定し、比ｄＳＡＴ／ｄＧｙが第二の基準値Ｋｄ２又はそれよりも大きい値以上になるよう、左右前輪の実転舵角を低減する自動操舵の制御指令信号（転舵角可変装置３０による目標相対回転角度θｒを示す信号）を転舵角可変制御装置６２へ出力すると共に、旋回外側後輪の制動力よりも旋回内側後輪の制動力が高くなるよう少なくとも旋回内側後輪に制動力を付与する指令信号を制動制御装置４８へ出力する。
【００５０】
転舵角可変装置３０による目標ステアリングギヤ比Ｒｒｅを示す信号は電動パワーステアリング制御装置６４にも入力され、電動パワーステアリング制御装置６４は運転者によるステアリングホイール１４の切り増し操舵を抑制する抑制転舵トルクＴｒｅを演算する。
【００５１】
また転舵角可変装置３０による目標相対回転角度θｒを示す信号も電動パワーステアリング制御装置６４に入力され、電動パワーステアリング制御装置６４は転舵角可変装置３０の自動操舵によりステアリングホイール１４へ伝達される反力トルクを相殺するための補正転舵トルクＴａｍを演算する。
【００５２】
更に電動パワーステアリング制御装置６４は、操舵トルクＴｓ及び車速Ｖに応じて運転者の操舵負荷を軽減するための補助転舵トルクＴａｂを演算し、補助転舵トルクＴａｂと抑制転舵トルクＴｒｅと補正転舵トルクＴａｍとの和を目標補助転舵トルクＴａとして演算し、目標補助転舵トルクＴａに基づき電動式パワーステアリング装置１６の電動機２２を制御することにより、操舵アシストを行うと共に、ステアリングギヤ比可変制御時には運転者によるステアリングホイール１４の切り増し操舵を抑制し、自動操舵時には転舵角可変装置３０の作動により発生する反力トルクを相殺する。
【００５３】
車輪１０ＦＬ〜１０ＲＲのホイールシリンダ４２ＦＬ〜４２ＲＲにはそれぞれ対応するホイールシリンダ内の圧力Ｐｉ（ｉ＝ｆｌ、ｆｒ、ｒｌ、ｒｒ）を検出する圧力センサ６６ＦＬ〜６６ＲＲが設けられ、マスタシリンダ４６にはマスタシリンダ圧力Ｐｍを検出する圧力センサ６８が設けられている。圧力センサ６６ＦＬ〜６６ＲＲにより検出されたホイールシリンダ４２ＦＬ〜４２ＲＲ内の圧力Ｐｉを示す信号及び圧力センサ６８により検出されたマスタシリンダ圧力Ｐｍを示す信号は制動制御装置４８に入力される。
【００５４】
制動制御装置４８は、通常時にはマスタシリンダ圧力Ｐｍに基づき油圧回路４０を制御することにより、運転者の制動操作量に応じてホイールシリンダ４２ＦＬ〜４２ＲＲ内の圧力Ｐｉを制御し、これにより運転者によるブレーキペダル４４の踏み込み操作に応じて車輌の減速度を制御する。
【００５５】
これに対し運動制御装置５６により運動制御装置５６により車輌がドリフトアウト状態にあると判定され、運動制御装置５６より左右後輪の目標制動力増大量ΔＦｔｒｌ及びΔＦｔｒｒを示す信号が入力されると、制動制御装置４８は、目標制動力増大量ΔＦｔｒｌ及びΔＦｔｒｒに対応する左右後輪の目標制動圧増大量ΔＰｔｒｌ及びΔＰｔｒｒを演算し、左右後輪のホイールシリンダ４２ＲＬ、４２ＲＲ内の圧力がそれぞれ目標制動圧増大量ΔＰｔｒｌ及びΔＰｔｒｒ増大するよう制御し、これにより車輌を減速させると共に車輌に旋回補助方向のヨーモーメントを付与する。
【００５６】
尚図１には詳細に示されていないが、制動制御装置４８、運動制御装置５６、転舵角可変制御装置６２、電動パワーステアリング制御装置６４はそれぞれＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭと入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュータ及び駆動回路よりなっていてよい。また操舵角センサ５０及び５４、トルクセンサ５２、横加速度センサ６０はそれぞれ車輌の右旋回方向への操舵の場合を正として操舵角θｓ及びθａ、操舵トルクＴｓ、横加速度Ｇｙを検出する。
【００５７】
次に図２を参照して、第一の実施形態に於いて運動制御装置５６により達成される車輌状態判定及び車輌状態制御ルーチンについて説明する。尚図２に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。
【００５８】
まずステップ１０に於いてはトルクセンサ５０により検出された操舵トルクＴｓを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ２０に於いてはトルクアシスト指令電流Ｉｔａとトルク定数（正の定数）との積として電動式パワーステアリング装置１６によるアシストトルクＴａｓが演算され、トルクセンサ５２により検出された操舵トルクＴｓとアシストトルクＴａｓとの和より操舵系の摩擦力に対応する値を減算することにより、前輪のセルフアライニングトルクＳＡＴが演算される。
【００５９】
尚前輪のセルフアライニングトルクＳＡＴは当技術分野に於いて公知の他の要領にて演算されてもよく、またタイロッド１８Ｌ及び１８Ｒの軸力が検出され、タイロッド軸力より演算されてもよく、更にはタイヤに内蔵されたセンサにより検出されてもよい。
【００６０】
ステップ３０に於いては車輌の横加速度Ｇｙの変化量に対するセルフアライニングトルクＳＡＴの変化量の比として、車輌の横加速度ＧｙについてのセルフアライニングトルクＳＡＴの微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙが例えばオンライン最小二乗法により演算される。
【００６１】
ステップ４０に於いては微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙが第一の基準値Ｋｄ１（負の定数）よりも小さいか否かの判別、即ち前輪の横力が限界に近づき車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ５０に於いて車輌の走行状態が安定であると判定されると共にフラグＦｄが０にリセットされ、肯定判別が行われたときにはステップ６０へ進む。
【００６２】
ステップ６０に於いては微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙが第二の基準値（第一の基準値Ｋｄ１よりも小さい負の定数）よりも小さいか否かの判別、即ち前輪の横力が実質的に飽和し車輌がドリフトアウト状態にあるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１００へ進み、否定判別が行われたときにはステップ７０に於いて車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定されると共にフラグＦｄが１にセットされる。
【００６３】
ステップ８０に於いては微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値が大きいほどステアリングギヤ比が小さくなり左右前輪の切り増し方向への実転舵角の増大が抑制されるよう、運転者のステアリングホイール１４の切り増し時の目標ステアリングギヤ比Ｒｒｅが微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値に基づき図６に示されたグラフに対応するマップより演算され、ステップ９０に於いては目標ステアリングギヤ比Ｒｒｅを示す信号が転舵角可変制御装置６２へ出力されることにより、ステアリングギヤ比が目標ステアリングギヤ比Ｒｒｅになるよう転舵角可変装置３０によるステアリングギヤ比可変制御が実行される。
【００６４】
ステップ１００に於いては車輌がドリフトアウト状態にあると判定されると共にフラグＦｄが１にセットされ、ステップ１１０に於いては運転者の操舵操作に関係なく微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値が大きいほど左右前輪の切り戻し方向への転舵角が大きくなり、微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値が第二の基準値Ｋｄ２の絶対値又はそれよりも小さい値以下になるよう、転舵角可変装置３０によるアッパステアリングシャフト２８Ａに対するロアステアリングシャフト２８Ｂの目標相対回転角度θｒが微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値に基づき図７に示されたグラフに対応するマップより演算される。
【００６５】
ステップ１２０に於いては目標相対回転角度θｒを示す指令信号が転舵角可変制御装置６２へ出力されることにより、アッパステアリングシャフト２８Ａに対するロアステアリングシャフト２８Ｂの相対回転角度が目標相対回転角度θｒになるよう、転舵角可変装置３０による自動操舵により左右前輪の舵角が切り戻し方向へ制御される。
【００６６】
ステップ１３０に於いては運転者の制動操作に関係なく微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値が大きいほど左右後輪の制動力が高くなると共に旋回外側後輪の制動力に比して旋回内側後輪の制動力が高くなるよう、左右後輪の目標制動力増大量ΔＦｔｒｌ及びΔＦｔｒｒが微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値に基づいて図８に示されたグラフに対応するマップより演算され、目標制動力増大量ΔＦｔｒｌ及びΔＦｔｒｒを示す信号が制動制御装置４８へ出力される。
【００６７】
次に図３を参照して第一の実施形態に於ける転舵トルク制御ルーチンについて説明する。尚図３に示されたフローチャートによる制御も図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定時間毎に繰り返し実行される。
【００６８】
まずステップ２１０に於いてはトルクセンサ５０により検出された操舵トルクＴｓを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ２１０に於いては操舵トルクＴｓ及び車速Ｖに基づき図４に示されたグラフに対応するマップより運転者の操舵負荷を軽減するための補助転舵トルクＴａｂが演算される。
【００６９】
ステップ２３０に於いてはフラグＦｄが０であるか否かの判別が行われ、肯定判別、即ち車輌の走行状態が正常であると判定されているときには、ステップ２４０に於いて運転者によるステアリングホイール１４の切り増しを抑制するための抑制転舵トルクＴｒｅ及び転舵角可変装置３０の自動操舵時により発生する反力を相殺するための補正転舵トルクＴａｍがそれぞれ０に設定され、否定判別が行われたときにはステップ２５０へ進む。
【００７０】
ステップ２５０に於いてはフラグＦｄが１であるか否かの判別が行われ、肯定判別、即ち車輌がドリフトアウト状態になる虞れあると判定されているときには、ステップ２６０に於いて微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値が大きいほど抑制転舵トルクＴｒｅが大きくなるよう、微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値に基づき図９に示されたグラフに対応するマップより抑制転舵トルクＴｒｅが演算されると共に、補正転舵トルクＴａｍが０に設定され、否定判別が行われたときにはステップ２７０へ進む。
【００７１】
ステップ２７０に於いてはステップ２６０の場合と同様の要領にて抑制転舵トルクＴｒｅが演算されると共に、転舵角可変装置３０による自動操舵の目標相対回転角度θｒの大きさが大きいほどステアリングホイール１４へ伝達される反力トルクを相殺するための補正転舵トルクＴａｍが大きくなるよう、目標相対回転角度θｒに基づき図１０に示されたグラフに対応するマップより補正転舵トルクＴａｍが演算される。
【００７２】
ステップ２８０に於いては補助転舵トルクＴａｂと抑制転舵トルクＴｒｅと補正転舵トルクＴａｍとの和が目標補助転舵トルクＴａとして演算され、ステップ２９０に於いては目標補助転舵トルクＴａに基づき電動式パワーステアリング装置１６の電動機２２が制御されることにより、車輌の走行状態に拘らず操舵アシストが行われ運転者の操舵負担が軽減されると共に、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあるときのステアリングギヤ比可変制御時には運転者によるステアリングホイール１４の切り増し操舵が抑制され、車輌がドリフトアウト状態にあるときの自動操舵時には転舵角可変装置３０の作動により発生する反力トルクが相殺され、良好な操舵フィーリングが確保される。
【００７３】
かくして図示の第一の実施形態によれば、ステップ２０に於いて前輪のセルフアライニングトルクＳＡＴが演算され、ステップ３０に於いて車輌の横加速度Ｇｙの変化量に対するセルフアライニングトルクＳＡＴの変化量の比として、車輌の横加速度ＧｙについてのセルフアライニングトルクＳＡＴの微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙが演算され、ステップ４０に於いて微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙが第一の基準値Ｋｄ１以上であると判別されると、ステップ５０に於いて車輌の走行状態が安定であると判定される
またステップ４０及び６０に於いて微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙが第一の基準値Ｋｄ１未満であり且つ第二の基準値上であると判別されると、ステップ７０に於いて車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定され、微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙが第二の基準値Ｋｄ１未満であると判別されると、ステップ１００に於いて車輌がドリフトアウト状態にあると判定される。
【００７４】
従って前輪のスリップ角を推定することなく前輪のセルフアライニングトルクＳＡＴ及び車輌の横加速度Ｇｙに基づいて、車輌の走行状態が安定であるか、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあるか、車輌がドリフトアウト状態にあるかを判定することができる。
【００７５】
また図示の第一の実施形態によれば、ステップ６０及び７０に於いて車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定されると、ステップ８０に於いて微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値が大きいほどステアリングギヤ比が小さくなり左右前輪の切り増し方向への実転舵角の増大が抑制されるよう、運転者のステアリングホイール１４の切り増し時の目標ステアリングギヤ比Ｒｒｅが微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値に基づいて演算され、ステップ９０に於いてステアリングギヤ比が目標ステアリングギヤ比Ｒｒｅになるよう転舵角可変装置３０によるステアリングギヤ比可変制御が実行される。
【００７６】
従って車輌がドリフトアウト状態になる虞れがある状況に於いて運転者によりステアリングホイール１４の切り増し操舵が行われても、左右前輪の切り増し方向への実転舵角の増大が抑制されるので、前輪のスリップ角が増大し微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値が増大して車輌がドリフトアウト状態になることを効果的に抑制することができる。
【００７７】
更に図示の第一の実施形態によれば、ステップ６０及び１００に於いて車輌がドリフトアウト状態にあると判定されると、ステップ１１０に於いて運転者の操舵操作に関係なく微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値が大きいほど左右前輪の切り戻し方向への転舵角が大きくなり、微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値が第二の基準値Ｋｄ２の絶対値又はそれよりも小さい値以下になるよう、転舵角可変装置３０によるアッパステアリングシャフト２８Ａに対するロアステアリングシャフト２８Ｂの目標相対回転角度θｒが微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値に基づいて演算され、ステップ１２０に於いてアッパステアリングシャフト２８Ａに対するロアステアリングシャフト２８Ｂの相対回転角度が目標相対回転角度θｒになるよう、転舵角可変装置３０による自動操舵により左右前輪の舵角が切り戻し方向へ制御される。
【００７８】
従って車輌がドリフトアウト状態にあるときには運転者の操舵操作に関係なく微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値が大きいほど左右前輪の切り戻し方向への転舵角が大きくなるよう自動操舵により左右前輪の舵角を切り戻し方向へ制御し、これにより前輪のスリップ角を低減して微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値を低減し、左右前輪の横力をできるだけ高い値に維持しつつ車輌のドリフトアウト状態を低減して車輌を安定的に旋回走行させることができる。
【００７９】
第二の実施形態
この第二の実施形態に於いては、運動制御装置５６は、アシストトルクＴａｓ及びトルクセンサ５０により検出された操舵トルクＴｓに基づき前輪のセルフアライニングトルクＳＡＴを演算し、車輌の横加速度Ｇｙに対するセルフアライニングトルクＳＡＴの比ＳＡＴ／Ｇｙを演算する。
【００８０】
また運動制御装置５６は、比ＳＡＴ／Ｇｙが第一の基準値Ｋｐ１（正の定数）よりも小さく第二の基準値Ｋｐ２（Ｋｐ１よりも小さい正の定数）以上であるときには、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定し、左右前輪の切り増し方向への実転舵角の増大が抑制されるよう、運転者のステアリングホイール１４の切り増し時のステアリングギヤ比を低減するステアリングギヤ比可変制御の制御指令信号（転舵角可変装置３０による目標ステアリングギヤ比Ｒｒｅを示す信号）を転舵角可変制御装置６２へ出力する。
【００８１】
更に運動制御装置５６は、比ＳＡＴ／Ｇｙが第二の基準値Ｋｐ２よりも小さいときには、車輌がドリフトアウト状態にあると判定し、比ＳＡＴ／Ｇｙが第二の基準値Ｋｐ２又はそれよりも大きい値以上になるよう、左右前輪の実転舵角を低減する自動操舵の制御指令信号（転舵角可変装置３０による目標相対回転角度θｒを示す信号）を転舵角可変制御装置６２へ出力すると共に、旋回外側後輪の制動力よりも旋回内側後輪の制動力が高くなるよう少なくとも旋回内側後輪に制動力を付与する指令信号を制動制御装置４８へ出力する。
【００８２】
次に図５を参照して、第二の実施形態に於いて運動制御装置５６により達成される車輌状態判定及び車輌状態制御ルーチンについて説明する。尚図５に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。また図５に於いて図２に示されたステップと同一のステップには図２に於いて付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。
【００８３】
この第二の実施形態に於いては、ステップ３０に於いて車輌の横加速度Ｇｙに対するセルフアライニングトルクＳＡＴの比ＳＡＴ／Ｇｙが演算され、ステップ４０に於いては比ＳＡＴ／Ｇｙが第一の基準値Ｋｐ１（正の定数）よりも小さいか否かの判別、即ち前輪の横力が限界に近づき車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ５０に於いて車輌の走行状態が安定であると判定されると共にフラグＦｄが０にリセットされ、肯定判別が行われたときにはステップ６０へ進む。
【００８４】
ステップ６０に於いては比ＳＡＴ／Ｇｙが第二の基準値Ｋｐ２（第一の基準値Ｋｄ１よりも小さい正の定数）よりも小さいか否かの判別、即ち前輪の横力が実質的に飽和し車輌がドリフトアウト状態にあるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ７０に於いて車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定されると共にフラグＦｄが１にセットされ、しかる後ステップ１３０及び１４０が実行され、肯定判別が行われたときにはステップ１００に於いて車輌がドリフトアウト状態にあると判定されると共にフラグＦｄが１にセットされ、しかる後ステップ１１０〜１３０が実行される。
【００８５】
この場合ステップ８０に於いては比ＳＡＴ／Ｇｙが小さいほどステアリングギヤ比が小さくなり左右前輪の切り増し方向への実転舵角の増大が抑制されるよう、運転者のステアリングホイール１４の切り増し時の目標ステアリングギヤ比Ｒｒｅが比ＳＡＴ／Ｇｙに基づき図１１に示されたグラフに対応するマップより演算される。
【００８６】
またステップ１１０に於いては運転者の操舵操作に関係なく比ＳＡＴ／Ｇｙが小さいほど左右前輪の切り戻し方向への転舵角が大きくなり、比ＳＡＴ／Ｇｙが第二の基準値Ｋｄ２又はそれよりも大きい値以上になるよう、転舵角可変装置３０によるアッパステアリングシャフト２８Ａに対するロアステアリングシャフト２８Ｂの目標相対回転角度θｒが比ＳＡＴ／Ｇｙに基づき図１２に示されたグラフに対応するマップより演算される。
【００８７】
更にステップ１３０に於いては運転者の制動操作に関係なく比ＳＡＴ／Ｇが小さいほど左右後輪の制動力が高くなると共に旋回外側後輪の制動力に比して旋回内側後輪の制動力が高くなるよう、左右後輪の目標制動力増大量ΔＦｔｒｌ及びΔＦｔｒｒが比ＳＡＴ／Ｇｙに基づいて図１３に示されたグラフに対応するマップより演算され、目標制動力増大量ΔＦｔｒｌ及びΔＦｔｒｒを示す信号が制動制御装置４８へ出力される。
【００８８】
尚図には示されていないが、第一の実施形態に於ける図３に示されたフローチャートによる補助転舵トルクの制御と同様の制御が、微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙに代えて比ＳＡＴ／Ｇｙが使用される点を除き、上述の第一の実施形態の場合と同様に実行される。
【００８９】
また抑制転舵トルクＴｒｅは比ＳＡＴ／Ｇｙが小さいほど大きくなるよう、比ＳＡＴ／Ｇｙに基づき図１４に示されたグラフに対応するマップより演算され、転舵角可変装置３０による自動操舵によってステアリングホイール１４へ伝達される反力トルクを相殺するための補正転舵トルクＴａｍは、目標相対回転角度θｒの大きさが大きいほど大きくなるよう、目標相対回転角度θｒに基づき図１０に示されたグラフに対応するマップより演算される。
【００９０】
従って図示の第二の実施形態によれば、上述の第一の実施形態の場合と同様、前輪のスリップ角を推定することなく前輪のセルフアライニングトルクＳＡＴ及び車輌の横加速度Ｇｙに基づいて、車輌の走行状態が安定であるか、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあるか、車輌がドリフトアウト状態にあるかを判定することができる。
【００９１】
また図示の第二の実施形態によれば、上述の第一の実施形態の場合と同様、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがある状況に於いて運転者によりステアリングホイール１４の切り増し操舵が行われても、左右前輪の切り増し方向への実転舵角の増大が抑制されるので、前輪のスリップ角が増大し比ＳＡＴ／Ｇｙが増大して車輌がドリフトアウト状態になることを効果的に抑制することができる。
【００９２】
また図示の第二の実施形態によれば、上述の第一の実施形態の場合と同様、車輌がドリフトアウト状態にあるときには運転者の操舵操作に関係なく比ＳＡＴ／Ｇｙの絶対値が大きいほど左右前輪の切り戻し方向への転舵角が大きくなるよう自動操舵により左右前輪の舵角を切り戻し方向へ制御し、これにより前輪のスリップ角を低減して比ＳＡＴ／Ｇｙを増大し、左右前輪の横力をできるだけ高い値に維持しつつ車輌のドリフトアウト状態を低減して車輌を安定的に旋回走行させることができる。
【００９３】
尚図示の第一及び第二の実施形態によれば、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定されると、ステアリングギヤ比の制御及び抑制転舵トルクＴｒｅの制御により、運転者の切り増し操舵及びそれに伴う左右前輪の切り増し方向への実転舵角の増大が抑制され、車輌がドリフトアウト状態にあると判定されると、前輪の自動操舵による左右前輪の実転舵角の低減及び左右後輪の制動力の制御によりドリフトアウト状態が積極的に低減されるので、車輌がドリフトアウト状態になることを効果的に抑制すると共に、車輌がドリフトアウト状態になった場合にドリフトアウト状態を効果的に低減することができる。
【００９４】
また一般に、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあるとき及び車輌がドリフトアウト状態にあるときに線形領域からの変化は、車輌のヨーレートよりもセルフアライニングトルクＳＡＴの方が大きいので、図示の第一及び第二の実施形態によれば、例えば車輌の目標ヨーレートと車輌の実際のヨーレートとの偏差に基づき車輌の走行状態が判定される従来の一般的な判定の場合に比して、タイヤ交換等に伴うタイヤ特性の変化の影響を低減して車輌の走行状態を高い信頼性にて判定することができる。
【００９５】
また図示の第一及び第二の実施形態によれば、ステップ６０に於いて車輌がドリフトアウト状態にあると判定されたときには、ステップ１１０及び１２０に於いて自動操舵により左右前輪の舵角が切り戻し方向へ制御されると共に、ステップ１３０に於いて運転者の制動操作に関係なく微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値が大きいほど又は比ＳＡＴ／Ｇｙが小さいほど左右後輪の制動力が高くなると共に旋回外側後輪の制動力に比して旋回内側後輪の制動力が高くなるよう、左右後輪の目標制動力増大量ΔＦｔｒｌ及びΔＦｔｒｒが微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値又比ＳＡＴ／Ｇｙに基づいて演算される。
【００９６】
従って車輌の減速及び車輌に対する旋回補助方向のヨーモーメントの付与により、自動操舵によって左右前輪の舵角が切り戻し方向へ制御されることによる車輌のヨーレートの低下を補填することができるので、車輌のドリフトアウト状態を確実に且つ効果的に低減して車輌のコーストレース性を効果的に向上させることができる。
【００９７】
尚図８及び図１３に於いて細い実線及び細い破線にて示されている如く、微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値が第二の基準値Ｋｄ２よりも大きい値になり、或いは比ＳＡＴ／Ｇｙが第二の基準値Ｋｐ２よりも小さい値になった段階に於いて目標制動力増大量ΔＦｔｒｌ及びΔＦｔｒｒが正の値になるよう修正されてもよく、その場合には車輌がドリフトアウト状態になってもその初期には前輪の自動操舵によりドリフトアウト状態を低減し、自動操舵によりドリフトアウト状態を低減できない場合に前輪の自動操舵及び後輪の制動力の制御によりドリフトアウト状態を低減し、従って前輪の自動操舵及び後輪の制動力の制御が同時に開始される場合に比して、車輌の走行状態をその段階に応じて好ましく制御することができる。
【００９８】
また図示の第一及び第二の実施形態によれば、ステップ６０及び７０に於いて車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定された場合及び車輌がドリフトアウト状態にあると判定された場合には、図３に示されたフローチャートのステップ２３０に於いて否定判別が行われ、ステップ２６０又は２７０に於いて微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値が大きいほど又は比ＳＡＴ／Ｇｙが小さいほど抑制転舵トルクＴｒｅが大きくなるよう、微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値又は比ＳＡＴ／Ｇｙに基づいて抑制転舵トルクＴｒｅが演算され、運転者の切り増しに抗するトルクがステアリングホイール１４に付与されるので、運転者の切り増し操舵を効果的に抑制することができる。
【００９９】
また第一及び第二の実施形態によれば、ステップ６０及び７０に於いて車輌がドリフトアウト状態にあると判定されると、図３に示されたフローチャートのステップ２５０に於いて否定判別が行われ、ステップ２７０に於いて転舵角可変装置３０による自動操舵の目標相対回転角度θｒの大きさが大きいほどステアリングホイール１４へ伝達される反力トルクを相殺するための補正転舵トルクＴａｍが大きくなるよう、目標相対回転角度θｒに基いて補正転舵トルクＴａｍが演算されるので、転舵角可変装置３０による自動操舵によりステアリングホイール１４へ伝達される反力トルクを効果的に相殺し、操舵フィーリングの悪化を確実に防止することができる。
【０１００】
以上に於いては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【０１０１】
例えば上述の各実施形態に於いては、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあるか否かの判別が行われ、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定されたときには、その虞れを低減する制御が行われ、また車輌がドリフトアウト状態にあるか否かの判別が行われ、車輌がドリフトアウト状態にあると判定されたときには、ドリフトアウト状態を低減する制御が行われるようになっているが、微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙ又は比ＳＡＴ／Ｇｙに基づき車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあるか否か若しくは車輌がドリフトアウト状態にあるか否かの判別のみが行われるよう修正されてもよく、また判別結果に基づく車輌がドリフトアウト状態になる虞れを低減する制御やドリフトアウト状態を低減する制御は他の任意の態様にて行われてもよい。
【０１０２】
また上述の各実施形態に於いては、車輌の横加速度に関連する値は車輌全体の横加速度Ｇｙであるが、車輌の横加速度に関連する値は前輪位置に於ける車輌の横加速度Ｇｙｆ、車輌全体の横力、前輪位置に於ける車輌の横力であってもよく、例えば車輌の横加速度に関連する値が前輪位置に於ける車輌の横加速度Ｇｙｆ又は前輪位置に於ける車輌の横力である場合には、図１６に示されている如く、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあるか否かの判定及び車輌がドリフトアウト状態にあるか否かの判定を上述の各実施形態の場合よりも厳密に判定することができる。
【０１０３】
また上述の各実施形態に於いては、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定されたときには、左右前輪の切り増し方向への実転舵角の増大が抑制されるよう、運転者のステアリングホイール１４の切り増し時にステアリングギヤ比が可変制御されると共に、運転者によるステアリングホイール１４の切り増し操舵が抑制転舵トルクＴｒｅにより抑制されるよう補助転舵トルクが制御されるようになっているが、これらの制御の一方が省略されてもよい。
【０１０４】
同様に上述の各実施形態に於いては、車輌がドリフトアウト状態にあると判定されたときには、自動操舵により前輪の切り増し方向への転舵が阻止され、後輪に制動力が付与され、自動操舵による余分なトルクが補正トルクＴａｍにより相殺されるようになっているが、これらの何れかの制御が省略されてもよい。
【０１０５】
また前後輪のロール剛性を制御する装置が設けられ、車輌がドリフトアウト状態にあると判定されたときには、上述の各実施形態に於ける各制御と共に、又はそれらの少なくとも何れかの制御が行われることなく、前後輪のロール剛性が後輪寄りに制御され、これにより車輌のコーストレース性が向上されるよう修正されてよい。
【０１０６】
また上述の実施形態に於いては、転舵角可変装置３０は転舵角可変制御装置６２により制御され、電動式パワーステアリング装置１６は電動パワーステアリング制御装置６４により制御され、転舵角可変制御装置６２及び電動パワーステアリング制御装置６４は運動制御装置５６により制御されるようになっているが、これらの少なくとも二つの制御装置が一つの制御装置に統合されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】転舵角可変装置及び電動式パワーステアリング装置を備えたセミステアバイワイヤ式の車輌に適用された本発明による車輌の制御装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】第一の実施形態に於ける車輌状態判定及び車輌状態制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】第一の実施形態に於ける補助転舵トルク制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】車速Ｖ及び操舵トルクＴｓと目標転舵トルクＴａｂとの間の関係を示すグラフである。
【図５】転舵角可変装置及び電動式パワーステアリング装置を備えたセミステアバイワイヤ式の車輌に適用された本発明による車輌の制御装置の第二の実施形態に於ける車輌状態判定及び車輌状態制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値と転舵角可変装置の目標ステアリングギヤ比Ｒｒｅとの間の関係を示すグラフである。
【図７】微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値と転舵角可変装置の目標相対回転角度θｒとの間の関係を示すグラフである。
【図８】微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値と左右後輪の目標制動力増大量ΔＦｔｒｌ、ΔＦｔｒｒとの間の関係を示すグラフである。
【図９】微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値と電動式パワーステアリング装置の抑制転舵トルクＴｒｅとの間の関係を示すグラフである。
【図１０】転舵角可変装置の目標相対回転角度θｒと電動式パワーステアリング装置の補正転舵トルクＴａｍとの間の関係を示すグラフである。
【図１１】比ＳＡＴ／Ｇｙと転舵角可変装置の目標ステアリングギヤ比Ｒｒｅとの間の関係を示すグラフである。
【図１２】比ＳＡＴ／Ｇｙと転舵角可変装置の目標相対回転角度θｒとの間の関係を示すグラフである。
【図１３】比ＳＡＴ／Ｇｙと左右後輪の目標制動力増大量ΔＦｔｒｌ、ΔＦｔｒｒとの間の関係を示すグラフである。
【図１４】比ＳＡＴ／Ｇｙと電動式パワーステアリング装置の抑制転舵トルクＴｒｅとの間の関係を示すグラフである。
【図１５】車輌の横加速度Ｇｙと前輪のセルフアライニングトルクＳＡＴとの間の関係を示すグラフである。
【図１６】車輌の右旋回時について前輪位置に於ける車輌の横加速度Ｇｙｆと前輪のセルフアライニングトルクＳＡＴとの間の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０ＦＲ〜１０ＲＬ…車輪
１６…電動式パワーステアリング装置
３０…転舵角可変装置
３８…制動装置
４８…制動制御装置
５０、５４…操舵角センサ
５２…トルクセンサ
５６…運動制御装置
５８…車速センサ
６０…横加速度センサ
６２…転舵角可変制御装置
６４…電動パワーステアリング（電動ＰＳ）制御装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌の制御装置に係り、更に詳細には車輌の旋回挙動状態に基づき車輌を制御する制御装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車輌の制御装置の一つとして、例えば本願出願人の出願にかかる下記の特許文献１に記載されている如く、操舵輪のスリップ角とコーナリングフォースとの関係に基づき各車輪荷重毎にスリップ角‐コーナリングフォース曲線を設定してこれをタイヤモデルとし、該タイヤモデルに基づき車輪のグリップ状態を判定し、車輌を制御する制御装置が従来より知られている。また下記の特許文献１には、コーナリングフォースの代わりにセルフアライニングトルクが使用されてもよいことが記載されている。
【０００３】
この先の提案にかかる制御装置によれば、車輪状態や路面の摩擦係数の変動が適宜に反映されたタイヤモデルを設定することができるので、車輪状態や路面の摩擦係数の変動に拘らず車輪のグリップ状態を適正に判定することができ、これにより車輌の走行中にもその走行状態を適正に判定し制御することができる。
【特許文献１】
特開平８−１９８１３１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上述の先の提案にかかる制御装置に於いては、操舵輪のスリップ角を推定しなければならず、そのため車輌の走行状態を簡易に且つ精度よく判定し制御することができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、操舵輪のスリップ角とコーナリングフォース又セルフアライニングトルクとの関係に基づき車輌の走行状態を判定し制御するよう構成された従来の車輌の制御装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、操舵輪のセルフアライニングトルクと車輌の横加速度との関係に着目することにより、操舵輪のスリップ角の推定を要することなく車輌の走行状態を簡易に且つ精度よく判定し制御することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち車輌の旋回挙動状態に基づき車輌を制御する車輌の制御装置に於いて、操舵輪のセルフアライニングトルクに関連する値と車輌の横加速度に関連する値との比に基づき車輌の旋回挙動状態を判定し若しくは車輌を制御することを特徴とする車輌の制御装置によって達成される。
【０００７】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、セルフアライニングトルクの変化量と車輌の横加速度の変化量との比に基づき車輌の旋回挙動状態を判定するよう構成される（請求項２の構成）。
【０００８】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、セルフアライニングトルクと車輌の横加速度との比に基づき車輌の旋回挙動状態を判定するよう構成される（請求項３の構成）。
【０００９】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１乃至３の構成に於いて、前記操舵輪は前輪であり、前記比が特定の範囲内にあるときに車輌の旋回挙動状態がドリフトアウト状態であると判定するよう構成される（請求項４の構成）。
【００１０】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１乃至４の構成に於いて、前記操舵輪は前輪であり、前記比が所定の範囲内になるよう少なくとも操舵輪を制御するよう構成される（請求項５の構成）。
【００１１】
【発明の作用及び効果】
一般に、車輌の横加速度Ｇｙと操舵輪のセルフアライニングトルクＳＡＴとの間には図１１に示されている如き関係があり、車輌の横加速度Ｇｙに対する操舵輪のセルフアライニングトルクＳＡＴの比ＳＡＴ／Ｇｙが小さくなるほど操舵輪の横力が飽和状態に近づき車輌がドリフトアウト状態になり易い。
【００１２】
従って比ＳＡＴ／Ｇｙが例えば正の第一の基準値Ｋｐ１よりも小さく第二の基準値Ｋｐ２（Ｋｐ１よりも小さい）以上である（図１５の左下がりハッチングの領域）ときに、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定することができ、比ＳＡＴ／Ｇｙが第二の基準値Ｋｐ２よりも小さい（図１６の右下がりハッチングの領域）ときに、車輌がドリフトアウト状態にあると判定することができる。
【００１３】
また車輌の横加速度Ｇｙと操舵輪のセルフアライニングトルクＳＡＴとの間には図１５に示されている如き関係があるので、車輌の横加速度Ｇｙの変化量に対する操舵輪のセルフアライニングトルクＳＡＴの変化量の比ｄＳＡＴ／ｄＧｙが負の値になりその大きさが大きくなるほど操舵輪の横力が飽和状態に近づき車輌がドリフトアウト状態になり易い。
【００１４】
従って比ｄＳＡＴ／ｄＧｙが例えば負の第一の基準値Ｋｄ１よりも小さく第二の基準値Ｋｄ２（Ｋｄ１よりも小さい）以上である（図１５の右下がりハッチングの領域）ときに、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定することができ、比ｄＳＡＴ／ｄＧｙが第二の基準値Ｋｄ２よりも小さい（図１６の右下がりハッチングの領域）ときに、車輌がドリフトアウト状態にあると判定することができる。
【００１５】
上記請求項１の構成によれば、操舵輪のセルフアライニングトルクに関連する値と車輌の横加速度に関連する値との比に基づき車輌の旋回挙動状態が判定され若しくは車輌が制御されるので、操舵輪のスリップ角の推定を要することなく車輌の走行状態を簡易に且つ精度よく判定し制御することができる。
【００１６】
また上記請求項２の構成によれば、セルフアライニングトルクの変化量と車輌の横加速度の変化量との比に基づき車輌の旋回挙動状態が判定され、上記請求項３の構成によれば、セルフアライニングトルクと車輌の横加速度との比に基づき車輌の旋回挙動状態が判定されるので、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあるか否か及び車輌がドリフトアウト状態にあるとか否かを簡易に且つ精度よく判定するができる。
【００１７】
また上記請求項４の構成によれば、操舵輪は前輪であり、前記比が特定の範囲内にあるときに車輌の旋回挙動状態がドリフトアウト状態であると判定されるので、操舵輪のスリップ角の推定を要することなく車輌のドリフトアウト状態を簡易に且つ精度よく判定することができる。
【００１８】
また上記請求項５の構成によれば、操舵輪は前輪であり、前記比が所定の範囲内になるよう少なくとも操舵輪が制御されるので、車輌がドリフトアウト状態になる虞れを確実に低減したり車輌のドリフトアウト状態を確実に低減したりすることができる。
【００１９】
【課題解決手段の好ましい態様】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項２の構成に於いて、車輌の横加速度の変化量に対するセルフアライニングトルクの変化量の比に基づき車輌の旋回挙動状態を判定するよう構成される（好ましい態様１）。
【００２０】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様１の構成に於いて、車輌の横加速度の変化量に対するセルフアライニングトルクの変化量の比がその負の基準値よりも小さいときに、車輌がドリフトアウト状態にあると判定するよう構成される（好ましい態様２）。
【００２１】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様２の構成に於いて、車輌の横加速度の変化量に対するセルフアライニングトルクの変化量の比が負の第一の基準値よりも小さく且つ第二の基準値以上であるときに、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定し、車輌の横加速度の変化量に対するセルフアライニングトルクの変化量の比が第二の基準値よりも小さいときに、車輌がドリフトアウト状態にあると判定するよう構成される（好ましい態様３）。
【００２２】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項３の構成に於いて、車輌の横加速度に対するセルフアライニングトルクの比に基づき車輌の旋回挙動状態を判定するよう構成される（好ましい態様４）。
【００２３】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様４の構成に於いて、車輌の横加速度に対するセルフアライニングトルクの比がその正の基準値よりも小さいときに、車輌がドリフトアウト状態にあると判定するよう構成される（好ましい態様５）。
【００２４】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様５の構成に於いて、車輌の横加速度に対するセルフアライニングトルクの比が第一の基準値よりも小さく且つ第二の基準値以上であるときに、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定し、車輌の横加速度に対するセルフアライニングトルクの比が第二の基準値よりも小さいときに、車輌がドリフトアウト状態にあると判定するよう構成される（好ましい態様６）。
【００２５】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項４の構成に於いて、前記比が第一の基準値よりも小さく且つ第二の基準値以上であるときに、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定し、前記比が第二の基準値よりも小さいときに、車輌がドリフトアウト状態にあると判定するよう構成される（好ましい態様７）。
【００２６】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項５の構成に於いて、所定の範囲は車輌がドリフトアウト状態になく正常な状態にある範囲であるよう構成される（好ましい態様８）。
【００２７】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項５の構成に於いて、前記比が第一の基準値よりも小さく且つ第二の基準値以上であるときに、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定し、前記比が第二の基準値よりも小さいときに、車輌がドリフトアウト状態にあると判定し、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定したときには、操舵輪の切り増し方向への舵角変化を抑制するよう構成される（好ましい態様９）。
【００２８】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様９の構成に於いて、車輌はステアリングギヤ比可変装置を有し、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定したときには、ステアリングギヤ比可変装置によりステアリングギヤ比を低下させることにより操舵輪の切り増し方向への舵角変化を抑制するよう構成される（好ましい態様１０）。
【００２９】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様９の構成に於いて、車輌はパワーステアリング装置を有し、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定したときには、パワーステアリング装置により操舵輪の切り増し時に操舵輪の切り戻し方向への操舵トルクを付与することにより操舵輪の切り増し方向への舵角変化を抑制するよう構成される（好ましい態様１１）。
【００３０】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項５の構成に於いて、車輌は自動操舵装置を有し、車輌がドリフトアウト状態にあると判定したときには、自動操舵装置により操舵輪の切り増し方向への転舵を阻止することにより操舵輪を制御するよう構成される（好ましい態様１２）。
【００３１】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様１２の構成に於いて、車輌がドリフトアウト状態にあると判定したときには、自動操舵装置により操舵輪を切り戻し方向へ転舵するよう構成される（好ましい態様１３）。
【００３２】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項４の構成に於いて、車輌は各車輪の制動力を制御する制動装置を有し、車輌がドリフトアウト状態にあると判定したときには、制動装置により少なくとも旋回内側後輪に制動力を付与することにより車輌を減速し若しくは車輌に旋回補助方向のヨーモーメントを付与するよう構成される（好ましい態様１４）。
【００３３】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至５の構成に於いて、車輌の横加速度は車輌全体の横加速度であるよう構成される（好ましい態様１５）。
【００３４】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至５の構成に於いて、車輌の横加速度は操舵輪の車輌前後方向位置に於ける車輌の横加速度であるよう構成される（好ましい態様１６）。
【００３５】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項４の構成に於いて、車輌は前後輪のロール剛性を制御するロール剛性制御装置を有し、車輌がドリフトアウト状態にあると判定したときには、ロール剛性制御装置によりロール剛性を後輪寄りに制御するよう構成される（好ましい態様１７）。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を好ましい実施の形態（以下単に実施形態という）について詳細に説明する。
【００３７】
第一の実施形態
図１は転舵角可変装置及び電動式パワーステアリング装置を備えたセミステアバイワイヤ式の車輌に適用された本発明による車輌の制御装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。
【００３８】
図１に於いて、１０ＦＬ及び１０ＦＲはそれぞれ車輌１２の左右の前輪を示し、１０ＲＬ及び１０ＲＲはそれぞれ車輌の左右の後輪を示している。操舵輪である左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲは運転者によるステアリングホイール１４の操作に応答して駆動されるラック・アンド・ピニオン型の電動式パワーステアリング装置１６によりラックバー１８及びタイロッド２０Ｌ及び２０Ｒを介して転舵される。
【００３９】
図示の実施形態に於いては、電動式パワーステアリング装置１６はラック同軸型の電動式パワーステアリング装置であり、電動機２２と、電動機２２の回転トルクをラックバー１８の往復動方向の力に変換する例えばボールねじ式の変換機構２４とを有し、ハウジング２６に対し相対的にラックバー１８を駆動する補助転舵力を発生することにより、運転者の操舵負担を軽減する補助転舵力発生手段として機能する。尚補助転舵力発生手段は当技術分野に於いて公知の任意の構成のものであってよい。
【００４０】
ステアリングホイール１４はアッパステアリングシャフト２８Ａ、転舵角可変装置３０、ロアステアリングシャフト２８Ｂ、ユニバーサルジョイント３２を介して電動式パワーステアリング装置１６のピニオンシャフト３４に駆動接続されている。図示の実施形態に於いては、転舵角可変装置３０はハウジング３６Ａの側にてアッパステアリングシャフト２８Ａの下端に連結され、回転子３６Ｂの側にてロアステアリングシャフト２８Ｂの上端に連結された補助転舵駆動用の電動機３６を含んでいる。
【００４１】
かくして転舵角可変装置３０はアッパステアリングシャフト２８Ａに対し相対的にロアステアリングシャフト２８Ｂを回転駆動することにより、操舵輪である左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲをステアリングホイール１４に対し相対的に補助転舵駆動する補助転舵手段として機能する。
【００４２】
特に転舵角可変装置３０は、通常時にはハウジング３６Ａ及び回転子３６Ｂの相対回転を阻止する保持電流が電動機３６に通電されることにより、アッパステアリングシャフト２２Ａに対するロアステアリングシャフト２２Ｂの相対回転角度（単に相対回転角度という）を０に維持する。
【００４３】
また転舵角可変装置３０は、ステアリングギヤ比制御時にはアッパステアリングシャフト２２Ａに対しロアステアリングシャフト２２Ｂを相対的に回転させることにより、ステアリングホイール１４の回転角度に対する左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲの転舵角の比を可変制御し、自動操舵時には電動機３６によりアッパステアリングシャフト２２Ａに対し相対的にロアステアリングシャフト２２Ｂを積極的に回転させ、これにより運転者の操舵操作に依存せずに左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲを自動操舵する。
【００４４】
各車輪の制動力は制動装置３８の油圧回路４０によりホイールシリンダ４２ＦＲ、４２ＦＬ、４２ＲＲ、４２ＲＬの制動圧が制御されることによって制御されるようになっている。図には示されていないが、油圧回路４０はリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、各ホイールシリンダの制動圧は後に詳細に説明する如く制動制御装置４８により制御される。
【００４５】
図示の実施形態に於いては、アッパステアリングシャフト２２Ａには該アッパステアリングシャフトの回転角度を操舵角θｓとして検出する操舵角センサ５０及び操舵トルクＴｓを検出するトルクセンサ５２が設けられており、ロアステアリングシャフト２２Ｂには該ロアステアリングシャフトの回転角度を左右前輪の実操舵角θａとして検出する操舵角センサ５４が設けられており、これらのセンサの出力は運動制御装置５６へ供給される。運動制御装置５６には車速センサ５８により検出された車速Ｖを示す信号及び横加速度センサ６０により検出された車輌の横加速度Ｇｙを示す信号も入力される。
【００４６】
操舵角θａを示す信号及び車速Ｖを示す信号は運動制御装置５６より転舵角可変装置３０を制御する転舵角可変制御装置６２にも入力され、操舵トルクＴｓを示す信号及び車速Ｖを示す信号は運動制御装置５６より電動式パワーステアリング装置１６を制御する電動パワーステアリング（電動ＰＳ）制御装置６４にも入力される。運動制御装置５６には電動式パワーステアリング装置１６に対するトルクアシスト指令電流Ｉｔａを示す信号が入力される。尚操舵角センサ５４により検出される操舵角θａを示す信号は自動操舵完了後に左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲの直進位置をステアリングホイール１４の中立位置に合せるために使用される。
【００４７】
後述の如く、運動制御装置５６は電動式パワーステアリング装置１６に対するトルクアシスト指令電流Ｉｔａに基づき電動式パワーステアリング装置１６によるアシストトルクＴａｓを演算し、アシストトルクＴａｓ及びトルクセンサ５０により検出された操舵トルクＴｓに基づき前輪のセルフアライニングトルクＳＡＴを演算し、車輌の横加速度Ｇｙの変化量に対するセルフアライニングトルクＳＡＴの変化量の比ｄＳＡＴ／ｄＧｙを演算する。
【００４８】
また運動制御装置５６は、比ｄＳＡＴ／ｄＧｙが第一の基準値Ｋｄ１（負の定数）よりも小さく第二の基準値Ｋｄ２（Ｋｄ１よりも小さい負の定数）以上であるときには、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定し、左右前輪の切り増し方向への実転舵角の増大が抑制されるよう、運転者のステアリングホイール１４の切り増し時のステアリングギヤ比を低減するステアリングギヤ比可変制御の制御指令信号（転舵角可変装置３０による目標ステアリングギヤ比Ｒｒｅを示す信号）を転舵角可変制御装置６２へ出力する。
【００４９】
更に運動制御装置５６は、比ｄＳＡＴ／ｄＧｙが第二の基準値Ｋｄ２よりも小さいときには、車輌がドリフトアウト状態にあると判定し、比ｄＳＡＴ／ｄＧｙが第二の基準値Ｋｄ２又はそれよりも大きい値以上になるよう、左右前輪の実転舵角を低減する自動操舵の制御指令信号（転舵角可変装置３０による目標相対回転角度θｒを示す信号）を転舵角可変制御装置６２へ出力すると共に、旋回外側後輪の制動力よりも旋回内側後輪の制動力が高くなるよう少なくとも旋回内側後輪に制動力を付与する指令信号を制動制御装置４８へ出力する。
【００５０】
転舵角可変装置３０による目標ステアリングギヤ比Ｒｒｅを示す信号は電動パワーステアリング制御装置６４にも入力され、電動パワーステアリング制御装置６４は運転者によるステアリングホイール１４の切り増し操舵を抑制する抑制転舵トルクＴｒｅを演算する。
【００５１】
また転舵角可変装置３０による目標相対回転角度θｒを示す信号も電動パワーステアリング制御装置６４に入力され、電動パワーステアリング制御装置６４は転舵角可変装置３０の自動操舵によりステアリングホイール１４へ伝達される反力トルクを相殺するための補正転舵トルクＴａｍを演算する。
【００５２】
更に電動パワーステアリング制御装置６４は、操舵トルクＴｓ及び車速Ｖに応じて運転者の操舵負荷を軽減するための補助転舵トルクＴａｂを演算し、補助転舵トルクＴａｂと抑制転舵トルクＴｒｅと補正転舵トルクＴａｍとの和を目標補助転舵トルクＴａとして演算し、目標補助転舵トルクＴａに基づき電動式パワーステアリング装置１６の電動機２２を制御することにより、操舵アシストを行うと共に、ステアリングギヤ比可変制御時には運転者によるステアリングホイール１４の切り増し操舵を抑制し、自動操舵時には転舵角可変装置３０の作動により発生する反力トルクを相殺する。
【００５３】
車輪１０ＦＬ〜１０ＲＲのホイールシリンダ４２ＦＬ〜４２ＲＲにはそれぞれ対応するホイールシリンダ内の圧力Ｐｉ（ｉ＝ｆｌ、ｆｒ、ｒｌ、ｒｒ）を検出する圧力センサ６６ＦＬ〜６６ＲＲが設けられ、マスタシリンダ４６にはマスタシリンダ圧力Ｐｍを検出する圧力センサ６８が設けられている。圧力センサ６６ＦＬ〜６６ＲＲにより検出されたホイールシリンダ４２ＦＬ〜４２ＲＲ内の圧力Ｐｉを示す信号及び圧力センサ６８により検出されたマスタシリンダ圧力Ｐｍを示す信号は制動制御装置４８に入力される。
【００５４】
制動制御装置４８は、通常時にはマスタシリンダ圧力Ｐｍに基づき油圧回路４０を制御することにより、運転者の制動操作量に応じてホイールシリンダ４２ＦＬ〜４２ＲＲ内の圧力Ｐｉを制御し、これにより運転者によるブレーキペダル４４の踏み込み操作に応じて車輌の減速度を制御する。
【００５５】
これに対し運動制御装置５６により運動制御装置５６により車輌がドリフトアウト状態にあると判定され、運動制御装置５６より左右後輪の目標制動力増大量ΔＦｔｒｌ及びΔＦｔｒｒを示す信号が入力されると、制動制御装置４８は、目標制動力増大量ΔＦｔｒｌ及びΔＦｔｒｒに対応する左右後輪の目標制動圧増大量ΔＰｔｒｌ及びΔＰｔｒｒを演算し、左右後輪のホイールシリンダ４２ＲＬ、４２ＲＲ内の圧力がそれぞれ目標制動圧増大量ΔＰｔｒｌ及びΔＰｔｒｒ増大するよう制御し、これにより車輌を減速させると共に車輌に旋回補助方向のヨーモーメントを付与する。
【００５６】
尚図１には詳細に示されていないが、制動制御装置４８、運動制御装置５６、転舵角可変制御装置６２、電動パワーステアリング制御装置６４はそれぞれＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭと入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュータ及び駆動回路よりなっていてよい。また操舵角センサ５０及び５４、トルクセンサ５２、横加速度センサ６０はそれぞれ車輌の右旋回方向への操舵の場合を正として操舵角θｓ及びθａ、操舵トルクＴｓ、横加速度Ｇｙを検出する。
【００５７】
次に図２を参照して、第一の実施形態に於いて運動制御装置５６により達成される車輌状態判定及び車輌状態制御ルーチンについて説明する。尚図２に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。
【００５８】
まずステップ１０に於いてはトルクセンサ５０により検出された操舵トルクＴｓを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ２０に於いてはトルクアシスト指令電流Ｉｔａとトルク定数（正の定数）との積として電動式パワーステアリング装置１６によるアシストトルクＴａｓが演算され、トルクセンサ５２により検出された操舵トルクＴｓとアシストトルクＴａｓとの和より操舵系の摩擦力に対応する値を減算することにより、前輪のセルフアライニングトルクＳＡＴが演算される。
【００５９】
尚前輪のセルフアライニングトルクＳＡＴは当技術分野に於いて公知の他の要領にて演算されてもよく、またタイロッド１８Ｌ及び１８Ｒの軸力が検出され、タイロッド軸力より演算されてもよく、更にはタイヤに内蔵されたセンサにより検出されてもよい。
【００６０】
ステップ３０に於いては車輌の横加速度Ｇｙの変化量に対するセルフアライニングトルクＳＡＴの変化量の比として、車輌の横加速度ＧｙについてのセルフアライニングトルクＳＡＴの微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙが例えばオンライン最小二乗法により演算される。
【００６１】
ステップ４０に於いては微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙが第一の基準値Ｋｄ１（負の定数）よりも小さいか否かの判別、即ち前輪の横力が限界に近づき車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ５０に於いて車輌の走行状態が安定であると判定されると共にフラグＦｄが０にリセットされ、肯定判別が行われたときにはステップ６０へ進む。
【００６２】
ステップ６０に於いては微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙが第二の基準値（第一の基準値Ｋｄ１よりも小さい負の定数）よりも小さいか否かの判別、即ち前輪の横力が実質的に飽和し車輌がドリフトアウト状態にあるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１００へ進み、否定判別が行われたときにはステップ７０に於いて車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定されると共にフラグＦｄが１にセットされる。
【００６３】
ステップ８０に於いては微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値が大きいほどステアリングギヤ比が小さくなり左右前輪の切り増し方向への実転舵角の増大が抑制されるよう、運転者のステアリングホイール１４の切り増し時の目標ステアリングギヤ比Ｒｒｅが微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値に基づき図６に示されたグラフに対応するマップより演算され、ステップ９０に於いては目標ステアリングギヤ比Ｒｒｅを示す信号が転舵角可変制御装置６２へ出力されることにより、ステアリングギヤ比が目標ステアリングギヤ比Ｒｒｅになるよう転舵角可変装置３０によるステアリングギヤ比可変制御が実行される。
【００６４】
ステップ１００に於いては車輌がドリフトアウト状態にあると判定されると共にフラグＦｄが１にセットされ、ステップ１１０に於いては運転者の操舵操作に関係なく微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値が大きいほど左右前輪の切り戻し方向への転舵角が大きくなり、微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値が第二の基準値Ｋｄ２の絶対値又はそれよりも小さい値以下になるよう、転舵角可変装置３０によるアッパステアリングシャフト２８Ａに対するロアステアリングシャフト２８Ｂの目標相対回転角度θｒが微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値に基づき図７に示されたグラフに対応するマップより演算される。
【００６５】
ステップ１２０に於いては目標相対回転角度θｒを示す指令信号が転舵角可変制御装置６２へ出力されることにより、アッパステアリングシャフト２８Ａに対するロアステアリングシャフト２８Ｂの相対回転角度が目標相対回転角度θｒになるよう、転舵角可変装置３０による自動操舵により左右前輪の舵角が切り戻し方向へ制御される。
【００６６】
ステップ１３０に於いては運転者の制動操作に関係なく微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値が大きいほど左右後輪の制動力が高くなると共に旋回外側後輪の制動力に比して旋回内側後輪の制動力が高くなるよう、左右後輪の目標制動力増大量ΔＦｔｒｌ及びΔＦｔｒｒが微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値に基づいて図８に示されたグラフに対応するマップより演算され、目標制動力増大量ΔＦｔｒｌ及びΔＦｔｒｒを示す信号が制動制御装置４８へ出力される。
【００６７】
次に図３を参照して第一の実施形態に於ける転舵トルク制御ルーチンについて説明する。尚図３に示されたフローチャートによる制御も図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定時間毎に繰り返し実行される。
【００６８】
まずステップ２１０に於いてはトルクセンサ５０により検出された操舵トルクＴｓを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ２１０に於いては操舵トルクＴｓ及び車速Ｖに基づき図４に示されたグラフに対応するマップより運転者の操舵負荷を軽減するための補助転舵トルクＴａｂが演算される。
【００６９】
ステップ２３０に於いてはフラグＦｄが０であるか否かの判別が行われ、肯定判別、即ち車輌の走行状態が正常であると判定されているときには、ステップ２４０に於いて運転者によるステアリングホイール１４の切り増しを抑制するための抑制転舵トルクＴｒｅ及び転舵角可変装置３０の自動操舵時により発生する反力を相殺するための補正転舵トルクＴａｍがそれぞれ０に設定され、否定判別が行われたときにはステップ２５０へ進む。
【００７０】
ステップ２５０に於いてはフラグＦｄが１であるか否かの判別が行われ、肯定判別、即ち車輌がドリフトアウト状態になる虞れあると判定されているときには、ステップ２６０に於いて微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値が大きいほど抑制転舵トルクＴｒｅが大きくなるよう、微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値に基づき図９に示されたグラフに対応するマップより抑制転舵トルクＴｒｅが演算されると共に、補正転舵トルクＴａｍが０に設定され、否定判別が行われたときにはステップ２７０へ進む。
【００７１】
ステップ２７０に於いてはステップ２６０の場合と同様の要領にて抑制転舵トルクＴｒｅが演算されると共に、転舵角可変装置３０による自動操舵の目標相対回転角度θｒの大きさが大きいほどステアリングホイール１４へ伝達される反力トルクを相殺するための補正転舵トルクＴａｍが大きくなるよう、目標相対回転角度θｒに基づき図１０に示されたグラフに対応するマップより補正転舵トルクＴａｍが演算される。
【００７２】
ステップ２８０に於いては補助転舵トルクＴａｂと抑制転舵トルクＴｒｅと補正転舵トルクＴａｍとの和が目標補助転舵トルクＴａとして演算され、ステップ２９０に於いては目標補助転舵トルクＴａに基づき電動式パワーステアリング装置１６の電動機２２が制御されることにより、車輌の走行状態に拘らず操舵アシストが行われ運転者の操舵負担が軽減されると共に、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあるときのステアリングギヤ比可変制御時には運転者によるステアリングホイール１４の切り増し操舵が抑制され、車輌がドリフトアウト状態にあるときの自動操舵時には転舵角可変装置３０の作動により発生する反力トルクが相殺され、良好な操舵フィーリングが確保される。
【００７３】
かくして図示の第一の実施形態によれば、ステップ２０に於いて前輪のセルフアライニングトルクＳＡＴが演算され、ステップ３０に於いて車輌の横加速度Ｇｙの変化量に対するセルフアライニングトルクＳＡＴの変化量の比として、車輌の横加速度ＧｙについてのセルフアライニングトルクＳＡＴの微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙが演算され、ステップ４０に於いて微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙが第一の基準値Ｋｄ１以上であると判別されると、ステップ５０に於いて車輌の走行状態が安定であると判定される
またステップ４０及び６０に於いて微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙが第一の基準値Ｋｄ１未満であり且つ第二の基準値上であると判別されると、ステップ７０に於いて車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定され、微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙが第二の基準値Ｋｄ１未満であると判別されると、ステップ１００に於いて車輌がドリフトアウト状態にあると判定される。
【００７４】
従って前輪のスリップ角を推定することなく前輪のセルフアライニングトルクＳＡＴ及び車輌の横加速度Ｇｙに基づいて、車輌の走行状態が安定であるか、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあるか、車輌がドリフトアウト状態にあるかを判定することができる。
【００７５】
また図示の第一の実施形態によれば、ステップ６０及び７０に於いて車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定されると、ステップ８０に於いて微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値が大きいほどステアリングギヤ比が小さくなり左右前輪の切り増し方向への実転舵角の増大が抑制されるよう、運転者のステアリングホイール１４の切り増し時の目標ステアリングギヤ比Ｒｒｅが微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値に基づいて演算され、ステップ９０に於いてステアリングギヤ比が目標ステアリングギヤ比Ｒｒｅになるよう転舵角可変装置３０によるステアリングギヤ比可変制御が実行される。
【００７６】
従って車輌がドリフトアウト状態になる虞れがある状況に於いて運転者によりステアリングホイール１４の切り増し操舵が行われても、左右前輪の切り増し方向への実転舵角の増大が抑制されるので、前輪のスリップ角が増大し微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値が増大して車輌がドリフトアウト状態になることを効果的に抑制することができる。
【００７７】
更に図示の第一の実施形態によれば、ステップ６０及び１００に於いて車輌がドリフトアウト状態にあると判定されると、ステップ１１０に於いて運転者の操舵操作に関係なく微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値が大きいほど左右前輪の切り戻し方向への転舵角が大きくなり、微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値が第二の基準値Ｋｄ２の絶対値又はそれよりも小さい値以下になるよう、転舵角可変装置３０によるアッパステアリングシャフト２８Ａに対するロアステアリングシャフト２８Ｂの目標相対回転角度θｒが微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値に基づいて演算され、ステップ１２０に於いてアッパステアリングシャフト２８Ａに対するロアステアリングシャフト２８Ｂの相対回転角度が目標相対回転角度θｒになるよう、転舵角可変装置３０による自動操舵により左右前輪の舵角が切り戻し方向へ制御される。
【００７８】
従って車輌がドリフトアウト状態にあるときには運転者の操舵操作に関係なく微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値が大きいほど左右前輪の切り戻し方向への転舵角が大きくなるよう自動操舵により左右前輪の舵角を切り戻し方向へ制御し、これにより前輪のスリップ角を低減して微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値を低減し、左右前輪の横力をできるだけ高い値に維持しつつ車輌のドリフトアウト状態を低減して車輌を安定的に旋回走行させることができる。
【００７９】
第二の実施形態
この第二の実施形態に於いては、運動制御装置５６は、アシストトルクＴａｓ及びトルクセンサ５０により検出された操舵トルクＴｓに基づき前輪のセルフアライニングトルクＳＡＴを演算し、車輌の横加速度Ｇｙに対するセルフアライニングトルクＳＡＴの比ＳＡＴ／Ｇｙを演算する。
【００８０】
また運動制御装置５６は、比ＳＡＴ／Ｇｙが第一の基準値Ｋｐ１（正の定数）よりも小さく第二の基準値Ｋｐ２（Ｋｐ１よりも小さい正の定数）以上であるときには、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定し、左右前輪の切り増し方向への実転舵角の増大が抑制されるよう、運転者のステアリングホイール１４の切り増し時のステアリングギヤ比を低減するステアリングギヤ比可変制御の制御指令信号（転舵角可変装置３０による目標ステアリングギヤ比Ｒｒｅを示す信号）を転舵角可変制御装置６２へ出力する。
【００８１】
更に運動制御装置５６は、比ＳＡＴ／Ｇｙが第二の基準値Ｋｐ２よりも小さいときには、車輌がドリフトアウト状態にあると判定し、比ＳＡＴ／Ｇｙが第二の基準値Ｋｐ２又はそれよりも大きい値以上になるよう、左右前輪の実転舵角を低減する自動操舵の制御指令信号（転舵角可変装置３０による目標相対回転角度θｒを示す信号）を転舵角可変制御装置６２へ出力すると共に、旋回外側後輪の制動力よりも旋回内側後輪の制動力が高くなるよう少なくとも旋回内側後輪に制動力を付与する指令信号を制動制御装置４８へ出力する。
【００８２】
次に図５を参照して、第二の実施形態に於いて運動制御装置５６により達成される車輌状態判定及び車輌状態制御ルーチンについて説明する。尚図５に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。また図５に於いて図２に示されたステップと同一のステップには図２に於いて付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。
【００８３】
この第二の実施形態に於いては、ステップ３０に於いて車輌の横加速度Ｇｙに対するセルフアライニングトルクＳＡＴの比ＳＡＴ／Ｇｙが演算され、ステップ４０に於いては比ＳＡＴ／Ｇｙが第一の基準値Ｋｐ１（正の定数）よりも小さいか否かの判別、即ち前輪の横力が限界に近づき車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ５０に於いて車輌の走行状態が安定であると判定されると共にフラグＦｄが０にリセットされ、肯定判別が行われたときにはステップ６０へ進む。
【００８４】
ステップ６０に於いては比ＳＡＴ／Ｇｙが第二の基準値Ｋｐ２（第一の基準値Ｋｄ１よりも小さい正の定数）よりも小さいか否かの判別、即ち前輪の横力が実質的に飽和し車輌がドリフトアウト状態にあるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ７０に於いて車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定されると共にフラグＦｄが１にセットされ、しかる後ステップ１３０及び１４０が実行され、肯定判別が行われたときにはステップ１００に於いて車輌がドリフトアウト状態にあると判定されると共にフラグＦｄが１にセットされ、しかる後ステップ１１０〜１３０が実行される。
【００８５】
この場合ステップ８０に於いては比ＳＡＴ／Ｇｙが小さいほどステアリングギヤ比が小さくなり左右前輪の切り増し方向への実転舵角の増大が抑制されるよう、運転者のステアリングホイール１４の切り増し時の目標ステアリングギヤ比Ｒｒｅが比ＳＡＴ／Ｇｙに基づき図１１に示されたグラフに対応するマップより演算される。
【００８６】
またステップ１１０に於いては運転者の操舵操作に関係なく比ＳＡＴ／Ｇｙが小さいほど左右前輪の切り戻し方向への転舵角が大きくなり、比ＳＡＴ／Ｇｙが第二の基準値Ｋｄ２又はそれよりも大きい値以上になるよう、転舵角可変装置３０によるアッパステアリングシャフト２８Ａに対するロアステアリングシャフト２８Ｂの目標相対回転角度θｒが比ＳＡＴ／Ｇｙに基づき図１２に示されたグラフに対応するマップより演算される。
【００８７】
更にステップ１３０に於いては運転者の制動操作に関係なく比ＳＡＴ／Ｇが小さいほど左右後輪の制動力が高くなると共に旋回外側後輪の制動力に比して旋回内側後輪の制動力が高くなるよう、左右後輪の目標制動力増大量ΔＦｔｒｌ及びΔＦｔｒｒが比ＳＡＴ／Ｇｙに基づいて図１３に示されたグラフに対応するマップより演算され、目標制動力増大量ΔＦｔｒｌ及びΔＦｔｒｒを示す信号が制動制御装置４８へ出力される。
【００８８】
尚図には示されていないが、第一の実施形態に於ける図３に示されたフローチャートによる補助転舵トルクの制御と同様の制御が、微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙに代えて比ＳＡＴ／Ｇｙが使用される点を除き、上述の第一の実施形態の場合と同様に実行される。
【００８９】
また抑制転舵トルクＴｒｅは比ＳＡＴ／Ｇｙが小さいほど大きくなるよう、比ＳＡＴ／Ｇｙに基づき図１４に示されたグラフに対応するマップより演算され、転舵角可変装置３０による自動操舵によってステアリングホイール１４へ伝達される反力トルクを相殺するための補正転舵トルクＴａｍは、目標相対回転角度θｒの大きさが大きいほど大きくなるよう、目標相対回転角度θｒに基づき図１０に示されたグラフに対応するマップより演算される。
【００９０】
従って図示の第二の実施形態によれば、上述の第一の実施形態の場合と同様、前輪のスリップ角を推定することなく前輪のセルフアライニングトルクＳＡＴ及び車輌の横加速度Ｇｙに基づいて、車輌の走行状態が安定であるか、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあるか、車輌がドリフトアウト状態にあるかを判定することができる。
【００９１】
また図示の第二の実施形態によれば、上述の第一の実施形態の場合と同様、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがある状況に於いて運転者によりステアリングホイール１４の切り増し操舵が行われても、左右前輪の切り増し方向への実転舵角の増大が抑制されるので、前輪のスリップ角が増大し比ＳＡＴ／Ｇｙが増大して車輌がドリフトアウト状態になることを効果的に抑制することができる。
【００９２】
また図示の第二の実施形態によれば、上述の第一の実施形態の場合と同様、車輌がドリフトアウト状態にあるときには運転者の操舵操作に関係なく比ＳＡＴ／Ｇｙの絶対値が大きいほど左右前輪の切り戻し方向への転舵角が大きくなるよう自動操舵により左右前輪の舵角を切り戻し方向へ制御し、これにより前輪のスリップ角を低減して比ＳＡＴ／Ｇｙを増大し、左右前輪の横力をできるだけ高い値に維持しつつ車輌のドリフトアウト状態を低減して車輌を安定的に旋回走行させることができる。
【００９３】
尚図示の第一及び第二の実施形態によれば、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定されると、ステアリングギヤ比の制御及び抑制転舵トルクＴｒｅの制御により、運転者の切り増し操舵及びそれに伴う左右前輪の切り増し方向への実転舵角の増大が抑制され、車輌がドリフトアウト状態にあると判定されると、前輪の自動操舵による左右前輪の実転舵角の低減及び左右後輪の制動力の制御によりドリフトアウト状態が積極的に低減されるので、車輌がドリフトアウト状態になることを効果的に抑制すると共に、車輌がドリフトアウト状態になった場合にドリフトアウト状態を効果的に低減することができる。
【００９４】
また一般に、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあるとき及び車輌がドリフトアウト状態にあるときに線形領域からの変化は、車輌のヨーレートよりもセルフアライニングトルクＳＡＴの方が大きいので、図示の第一及び第二の実施形態によれば、例えば車輌の目標ヨーレートと車輌の実際のヨーレートとの偏差に基づき車輌の走行状態が判定される従来の一般的な判定の場合に比して、タイヤ交換等に伴うタイヤ特性の変化の影響を低減して車輌の走行状態を高い信頼性にて判定することができる。
【００９５】
また図示の第一及び第二の実施形態によれば、ステップ６０に於いて車輌がドリフトアウト状態にあると判定されたときには、ステップ１１０及び１２０に於いて自動操舵により左右前輪の舵角が切り戻し方向へ制御されると共に、ステップ１３０に於いて運転者の制動操作に関係なく微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値が大きいほど又は比ＳＡＴ／Ｇｙが小さいほど左右後輪の制動力が高くなると共に旋回外側後輪の制動力に比して旋回内側後輪の制動力が高くなるよう、左右後輪の目標制動力増大量ΔＦｔｒｌ及びΔＦｔｒｒが微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値又比ＳＡＴ／Ｇｙに基づいて演算される。
【００９６】
従って車輌の減速及び車輌に対する旋回補助方向のヨーモーメントの付与により、自動操舵によって左右前輪の舵角が切り戻し方向へ制御されることによる車輌のヨーレートの低下を補填することができるので、車輌のドリフトアウト状態を確実に且つ効果的に低減して車輌のコーストレース性を効果的に向上させることができる。
【００９７】
尚図８及び図１３に於いて細い実線及び細い破線にて示されている如く、微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値が第二の基準値Ｋｄ２よりも大きい値になり、或いは比ＳＡＴ／Ｇｙが第二の基準値Ｋｐ２よりも小さい値になった段階に於いて目標制動力増大量ΔＦｔｒｌ及びΔＦｔｒｒが正の値になるよう修正されてもよく、その場合には車輌がドリフトアウト状態になってもその初期には前輪の自動操舵によりドリフトアウト状態を低減し、自動操舵によりドリフトアウト状態を低減できない場合に前輪の自動操舵及び後輪の制動力の制御によりドリフトアウト状態を低減し、従って前輪の自動操舵及び後輪の制動力の制御が同時に開始される場合に比して、車輌の走行状態をその段階に応じて好ましく制御することができる。
【００９８】
また図示の第一及び第二の実施形態によれば、ステップ６０及び７０に於いて車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定された場合及び車輌がドリフトアウト状態にあると判定された場合には、図３に示されたフローチャートのステップ２３０に於いて否定判別が行われ、ステップ２６０又は２７０に於いて微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値が大きいほど又は比ＳＡＴ／Ｇｙが小さいほど抑制転舵トルクＴｒｅが大きくなるよう、微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値又は比ＳＡＴ／Ｇｙに基づいて抑制転舵トルクＴｒｅが演算され、運転者の切り増しに抗するトルクがステアリングホイール１４に付与されるので、運転者の切り増し操舵を効果的に抑制することができる。
【００９９】
また第一及び第二の実施形態によれば、ステップ６０及び７０に於いて車輌がドリフトアウト状態にあると判定されると、図３に示されたフローチャートのステップ２５０に於いて否定判別が行われ、ステップ２７０に於いて転舵角可変装置３０による自動操舵の目標相対回転角度θｒの大きさが大きいほどステアリングホイール１４へ伝達される反力トルクを相殺するための補正転舵トルクＴａｍが大きくなるよう、目標相対回転角度θｒに基いて補正転舵トルクＴａｍが演算されるので、転舵角可変装置３０による自動操舵によりステアリングホイール１４へ伝達される反力トルクを効果的に相殺し、操舵フィーリングの悪化を確実に防止することができる。
【０１００】
以上に於いては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【０１０１】
例えば上述の各実施形態に於いては、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあるか否かの判別が行われ、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定されたときには、その虞れを低減する制御が行われ、また車輌がドリフトアウト状態にあるか否かの判別が行われ、車輌がドリフトアウト状態にあると判定されたときには、ドリフトアウト状態を低減する制御が行われるようになっているが、微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙ又は比ＳＡＴ／Ｇｙに基づき車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあるか否か若しくは車輌がドリフトアウト状態にあるか否かの判別のみが行われるよう修正されてもよく、また判別結果に基づく車輌がドリフトアウト状態になる虞れを低減する制御やドリフトアウト状態を低減する制御は他の任意の態様にて行われてもよい。
【０１０２】
また上述の各実施形態に於いては、車輌の横加速度に関連する値は車輌全体の横加速度Ｇｙであるが、車輌の横加速度に関連する値は前輪位置に於ける車輌の横加速度Ｇｙｆ、車輌全体の横力、前輪位置に於ける車輌の横力であってもよく、例えば車輌の横加速度に関連する値が前輪位置に於ける車輌の横加速度Ｇｙｆ又は前輪位置に於ける車輌の横力である場合には、図１６に示されている如く、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあるか否かの判定及び車輌がドリフトアウト状態にあるか否かの判定を上述の各実施形態の場合よりも厳密に判定することができる。
【０１０３】
また上述の各実施形態に於いては、車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあると判定されたときには、左右前輪の切り増し方向への実転舵角の増大が抑制されるよう、運転者のステアリングホイール１４の切り増し時にステアリングギヤ比が可変制御されると共に、運転者によるステアリングホイール１４の切り増し操舵が抑制転舵トルクＴｒｅにより抑制されるよう補助転舵トルクが制御されるようになっているが、これらの制御の一方が省略されてもよい。
【０１０４】
同様に上述の各実施形態に於いては、車輌がドリフトアウト状態にあると判定されたときには、自動操舵により前輪の切り増し方向への転舵が阻止され、後輪に制動力が付与され、自動操舵による余分なトルクが補正トルクＴａｍにより相殺されるようになっているが、これらの何れかの制御が省略されてもよい。
【０１０５】
また前後輪のロール剛性を制御する装置が設けられ、車輌がドリフトアウト状態にあると判定されたときには、上述の各実施形態に於ける各制御と共に、又はそれらの少なくとも何れかの制御が行われることなく、前後輪のロール剛性が後輪寄りに制御され、これにより車輌のコーストレース性が向上されるよう修正されてよい。
【０１０６】
また上述の実施形態に於いては、転舵角可変装置３０は転舵角可変制御装置６２により制御され、電動式パワーステアリング装置１６は電動パワーステアリング制御装置６４により制御され、転舵角可変制御装置６２及び電動パワーステアリング制御装置６４は運動制御装置５６により制御されるようになっているが、これらの少なくとも二つの制御装置が一つの制御装置に統合されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】転舵角可変装置及び電動式パワーステアリング装置を備えたセミステアバイワイヤ式の車輌に適用された本発明による車輌の制御装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】第一の実施形態に於ける車輌状態判定及び車輌状態制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】第一の実施形態に於ける補助転舵トルク制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】車速Ｖ及び操舵トルクＴｓと目標転舵トルクＴａｂとの間の関係を示すグラフである。
【図５】転舵角可変装置及び電動式パワーステアリング装置を備えたセミステアバイワイヤ式の車輌に適用された本発明による車輌の制御装置の第二の実施形態に於ける車輌状態判定及び車輌状態制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値と転舵角可変装置の目標ステアリングギヤ比Ｒｒｅとの間の関係を示すグラフである。
【図７】微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値と転舵角可変装置の目標相対回転角度θｒとの間の関係を示すグラフである。
【図８】微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値と左右後輪の目標制動力増大量ΔＦｔｒｌ、ΔＦｔｒｒとの間の関係を示すグラフである。
【図９】微分値ｄＳＡＴ／ｄＧｙの絶対値と電動式パワーステアリング装置の抑制転舵トルクＴｒｅとの間の関係を示すグラフである。
【図１０】転舵角可変装置の目標相対回転角度θｒと電動式パワーステアリング装置の補正転舵トルクＴａｍとの間の関係を示すグラフである。
【図１１】比ＳＡＴ／Ｇｙと転舵角可変装置の目標ステアリングギヤ比Ｒｒｅとの間の関係を示すグラフである。
【図１２】比ＳＡＴ／Ｇｙと転舵角可変装置の目標相対回転角度θｒとの間の関係を示すグラフである。
【図１３】比ＳＡＴ／Ｇｙと左右後輪の目標制動力増大量ΔＦｔｒｌ、ΔＦｔｒｒとの間の関係を示すグラフである。
【図１４】比ＳＡＴ／Ｇｙと電動式パワーステアリング装置の抑制転舵トルクＴｒｅとの間の関係を示すグラフである。
【図１５】車輌の横加速度Ｇｙと前輪のセルフアライニングトルクＳＡＴとの間の関係を示すグラフである。
【図１６】車輌の右旋回時について前輪位置に於ける車輌の横加速度Ｇｙｆと前輪のセルフアライニングトルクＳＡＴとの間の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０ＦＲ〜１０ＲＬ…車輪
１６…電動式パワーステアリング装置
３０…転舵角可変装置
３８…制動装置
４８…制動制御装置
５０、５４…操舵角センサ
５２…トルクセンサ
５６…運動制御装置
５８…車速センサ
６０…横加速度センサ
６２…転舵角可変制御装置
６４…電動パワーステアリング（電動ＰＳ）制御装置
Claims (5)
- 車輌の旋回挙動状態に基づき車輌を制御する車輌の制御装置に於いて、操舵輪のセルフアライニングトルクに関連する値と車輌の横加速度に関連する値との比に基づき車輌の旋回挙動状態を判定し若しくは車輌を制御することを特徴とする車輌の制御装置。
- セルフアライニングトルクの変化量と車輌の横加速度の変化量との比に基づき車輌の旋回挙動状態を判定することを特徴とする請求項１に記載の車輌の制御装置。
- セルフアライニングトルクと車輌の横加速度との比に基づき車輌の旋回挙動状態を判定することを特徴とする請求項１に記載の車輌の制御装置。
- 前記操舵輪は前輪であり、前記比が特定の範囲内にあるときに車輌の旋回挙動状態がドリフトアウト状態であると判定することを特徴とする請求項１乃至３に記載の車輌の制御装置。
- 前記操舵輪は前輪であり、前記比が所定の範囲内になるよう少なくとも操舵輪を制御することを特徴とする請求項１乃至４に記載の車輌の制御装置。
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