JP2009113729A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ステアバイワイヤ方式の車両において、車両がオーバーステア状態にあるときに、カウンターステア操作を適切に行ってドリフト走行を継続したい。
【解決手段】車両１０は、ステアリングシャフト１４と転舵機構２０とが機械的に分離された状態で配置されるステアバイワイヤ方式の車両である。操舵反力制御部は、ステアリングホイール１２の操舵角に応じて操舵反力を算出する。すべり角速度算出部は、車両の運動状態に基づき車輪のすべり角速度を算出する。オーバーステア判定部は、車両がオーバーステアであるか否かを判定する。オーバーステアであると判定されたとき、補正反力決定部は、ドライバーによるカウンターステア操作が前記すべり角速度を小さくする方向に向かうように、操舵反力制御部により算出された操舵反力に対して補正反力を加算する。
【選択図】図１

Description

本発明は車両制御装置に関し、より詳細には、ステアバイワイヤ方式を採用した車両においてドライバーの操舵操作を補助する技術に関する。

近年、ステアバイワイヤ方式の車両が注目されている。この方式の車両では、ドライバーの操作するステアリングホイールに連結されたステアリングシャフトと、車両の進行方向を定める転舵輪とが機械的に分離されている。ステアバイワイヤを採用することで、ステアリングの配置の自由度が高まるとともに、車両の運動状態や走行環境などに応じて転舵量をドライバーの意思にかかわらず自動的に変化させることで、より快適かつ安全な運転が実現されることが期待されている。

上述の構成では、転舵輪の状態がドライバーに伝わらなくなる。そこで、ステアリングシャフトの端には操舵反力用のモータが接続されている。転舵輪に生じる摩擦力やセルフアライニングトルク等を考慮して操舵反力が決定され、モータによってステアリングシャフトに対して操舵反力が加えられる。

上述したように、ステアバイワイヤ方式の車両ではステアリングシャフトと駆動輪が分離されているので、ステアリングホイールに加える操舵反力を自由に変更することも可能である。例えば、特許文献１には、操舵反力を変えることによって適切なカウンタ操舵角をドライバーに教示することができるアシスト制御方法が開示されている。
特開２００７−１４４９号公報

滑りやすい路面における旋回時などに、前輪と後輪の間ですべり角やタイヤのグリップ力に差異が発生することがある。旋回中に後輪のグリップ力が前輪のグリップ力を下回っている場合、舵角と比較して車体の進行方向が内側に膨らむように感じられる。このような状態をオーバーステアと呼ぶ。オーバーステア時には、ステアリングを進行方向とは逆向きに操作するカウンターステア操作をすることで、車体を安定させつつドリフト走行を行うことができる。ドリフト状態の車両は、タイヤのグリップ力が飽和した状態となっているため、旋回中の車体が路面に描く軌跡とはある程度無関係に車体の向きを変えることができるという利点がある。

しかしながら、従来の技術ではオーバーステアを解消する方向に転舵制御がなされるため、ドリフト走行を継続できないという問題がある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ステアバイワイヤ方式の車両がオーバーステア状態にあるときに、ドリフト走行を続けるためのカウンターステア操作をしやすくする技術を提供することにある。

本発明のある態様は、車両制御装置である。この装置は、ドライバーの操作するステアリングホイールと、前記ステアリングホイールに連結されたステアリングシャフトと、前記ステアリングシャフトと機械的に分離された状態で配置され車輪を転舵させる転舵機構と、前記ステアリングホイールの操舵角に応じて車両の旋回を安定させるための目標ヨーレートを設定する目標ヨーレート設定部と、前記目標ヨーレートが実現されるように車輪の転舵角を算出する転舵制御部と、前記転舵制御部により算出された転舵角になるように前記転舵機構を駆動する転舵用モータと、前記ステアリングホイールの操舵角に応じて操舵反力を算出する操舵反力制御部と、前記操舵反力を前記ステアリングシャフトに加える操舵反力用モータと、車両の運動状態を検出する状態検出センサと、前記運動状態から車輪のすべり角速度を算出するすべり角速度算出部と、前記運動状態に基づき車両がオーバーステアであるか否かを判定するオーバーステア判定部と、オーバーステアであると判定されたとき、ドライバーによるカウンターステア操作が前記すべり角速度を小さくする方向に向かうように、前記操舵反力制御部の算出した操舵反力に対して補正反力を加算する補正反力決定部と、を備える。

この態様によると、車両がオーバーステアであると判定されたときに、ドライバーによるカウンターステア操作がすべり角速度を小さくする方向に向かうように補正反力を付加する。ドライバーが操舵反力に応答してステアリングホイールを操作すると、すべり角速度が小さくなるため、すべり角をほとんど変化させない状態を維持するドリフト走行を続けることができる。

前記補正反力決定部は、前記すべり角速度が大きくなるにつれて大きな補正反力を設定してもよい。これによると、すべり角速度が大きくなるにつれて補正反力が増加してステアリングホイールが重くなるため、ドライバーにそれ以上カウンターステアを加えるべきでないことを知らせることができる。このため、カウンターステアの当て過ぎによるドリフト運転中の蛇行運転を抑制することができる。

車両がオーバーステアであると判定されたとき、前記すべり角速度が上限値を超える場合には前記目標ヨーレートの操舵角入力に対する変化を初期設定値よりも大きな値に変更し、前記すべり角速度が下限値を下回る場合には前記目標ヨーレートの操舵角入力に対する変化を初期設定値よりも小さな値に変更する転舵特性変更部をさらに備えてもよい。これによると、すべり角速度が比較的大きい場合には、目標ヨーレートの操舵角入力に対する変化が大きな値に設定されるため、ステアリング操舵角に対する転舵量も大きくなり、素早いカウンターステア操作が実現される。また、すべり角速度が比較的小さい場合には、目標ヨーレートの操舵角入力に対する変化が小さな値に設定されるため、ステアリング操舵角に対する転舵量が小さくなる。したがって、カウンターステア操作の制御性が向上し、すべり角の変化を収束に導きやすくなる。

前記オーバーステア判定部は、車両の実ヨーレートが目標ヨーレートよりも大きい場合にオーバーステアであると判定してもよい。オーバーステアを判定することで、車両がドリフト状態にあるか否かを判断することができる。

本発明によれば、ステアバイワイヤ方式の車両において車両がオーバーステア状態にあるときに、ドリフト走行を続けるためのカウンターステア操作がしやすくなる。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両１０の基本的な構成を示す。図１は、四輪の車両のうち前輪部分の模式図である。転舵輪である右前輪ＦＲおよび左前輪ＦＬを操舵することによって車両の進行方向が変更される。

車両１０は、ドライバーにより操舵されるステアリングホイール１２と、ステアリングホイールに連結されたステアリングシャフト１４と、ステアリングシャフトの下端に設けられたギヤボックス４４と、出力軸がギヤボックス４４に接続された操舵反力用モータ４６とを備える。操舵反力用モータ４６によって生成された回転力は、ギヤボックス４４を介してステアリングシャフト１４に伝達され、ステアリングホイール１２に対して操舵反力を与える。この操舵反力は、路面と転舵輪との間の摩擦力やセルフアライニングトルクなどをドライバーに感覚的に伝達するために与えられる。

ステアリングシャフト１４には、ステアリングシャフト１４に生じているトルクを検出する操舵トルクセンサ１６と、ステアリングホイール１２の操舵角を検出する操舵角センサ１８とが設置される。これらセンサの出力は、ステアリング制御ユニット１００に送信される。

右前輪ＦＲおよび左前輪ＦＬは転舵機構２０により転舵される。転舵機構２０は、車両の左右方向（車幅方向）に延設され軸長方向に摺動するラックバー２２を含む。ラックバー２２には、転舵用モータ２４とボールねじ機構（図示せず）が組み合わされている。転舵用モータ２４の回転は、ボールねじ機構によりラックバー２２の左右方向への直線運動に変換される。ラックバー２２の両端には、それぞれタイロッド２６Ｒ、２６Ｌの一端が接続される。タイロッド２６Ｒ、２６Ｌの他端は、右前輪ＦＲ、左前輪ＦＬを支持するナックルアーム３０Ｒ、３０Ｌに連結されている。ナックルアーム３０Ｒ、３０Ｌは、それぞれキングピン３２Ｒ、３２Ｌを支点として回転する。ラックバー２２が直線運動をすると、右前輪ＦＲおよび左前輪ＦＬが転舵される。

左前輪ＦＬの近傍には、車輪の回転数を検出して車速を出力する車速センサ３６が取り付けられる。また、ラックバー２２の中立位置を基準とした左右方向の変位量を検出し、左右輪の転舵角を出力する転舵角センサ３４も設置される。車速および転舵角は、ステアリング制御ユニット１００に送信される。

車体に生じるヨーレートを検出するヨーレートセンサ４０と、車体左右方向の加速度を検出する横加速度センサ４２も車体に設けられる。

ステアリング制御ユニット１００は、操舵トルクセンサ１６、操舵角センサ１８、転舵角センサ３４、車速センサ３６、ヨーレートセンサ４０および横加速度センサ４２の出力値を受け取る。そして、これらの値に基づき操舵反力指令値および転舵角指令値を算出し、これらに応じた制御信号を操舵反力用モータ４６および転舵用モータ２４に出力する。なお、操舵反力および転舵角の計算については、図２を参照してより詳細に説明する。

図１に示すようなステアバイワイヤ方式の車両では、ステアリングホイールの操舵角と車輪の転舵角との関係を自由に設計することができる。例えば、車輪を中立位置から最大転舵角まで到達させるために必要なホイールの操舵角を半周程度に収めるように設計することも考えられている。こうすると、例えば車両の右左折中に、ステアリングホイールを回転させるために左右の腕を入れ替える必要がなくなるので、ドライバーのホイール取り回しの労力を低減することができる。このようなステアリングホイールの操舵角と車輪の転舵角の対応を、本明細書では「小舵角ステア」と呼ぶことにする。

小舵角ステアの車両では、上述のような利点がある一方、ステアリングホイールの操舵角がわずかであるために、ドライバーが自身の操舵角が十分であるかまたは不足しているのかを把握しづらいという欠点がある。

例えば、車両がオーバーステア状態に陥った場合、ドリフト走行を続けるためには、ドライバーは車両の向きと反対側にステアリングホイールを操舵するカウンターステア操作をする必要がある。カウンターステア量が適正値であれば、車体は一定のすべり角を保ちつつドリフトするが、カウンターステア量が過剰であると、車体がステア方向に旋回してしまうことになる。小舵角ステアの車両では、ステアリングホイールの操舵角に対する転舵角が大きく車両応答性が高いため、通常の車両と比較して、カウンターステアを適正値としてドリフト走行を継続することがさらに困難となる。

そこで、本実施形態では、オーバーステア時に、ドリフト走行を継続するための適正なカウンターステア操作量をドライバーに感覚的に通知するようにした。

図２は、図１に示したステアリング制御ユニット１００のうち本実施形態に関与する部分の構成を示すブロック図である。ここに示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や電子回路、電気回路で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。

転舵制御部１０４は、ステアリングホイール１２の操舵角に応じて転舵用モータ２４の駆動制御を実行する。操舵反力制御部１０６は、ステアリングホイール１２の操舵角に応じて操舵反力用モータ４６の駆動制御を実行する。カウンターステア補助部１０２は、車両がオーバーステア状態にあるときに、ドライバーによるカウンターステア操作が、ドリフト走行を維持する上で適正な値になるような補正制御を実行する。

まず、転舵制御部１０４の各ブロックについて説明する。

目標ヨーレート設定部１２０は、操舵角センサ１８から操舵角θ_ｈを、車速センサ３６から車速Ｖを受け取り、予め設定されているロジックにしたがって、車両の旋回を安定させるために車体に発生すべき目標ヨーレートＹ_ｔを設定する。目標ヨーレートＹ_ｔは、予め準備された、操舵角θ_ｈに対して目標ヨーレートが定まる三次元マップを参照して求めてもよいし、または所定の計算式に操舵角θ_ｈを代入することによって求めてもよい。この場合、目標ヨーレートＹ_ｔは次式のようにして算出される。
Ｙ_ｔ＝Ｇ_ｙ・θ_ｈ （１）
但し、Ｇ_ｙはヨーゲイン、つまり目標ヨーレートの操舵角入力に対する変化度合いを表している。また、θ_ｈは車速Ｖに依存する。後述するように、ヨーゲインＧ_ｙを変更することで目標ヨーレートＹ_ｔの大きさを変えることができる。

逆モデル解析部１２２は車両の運動モデルを保持する。この運動モデルは、例えば左右輪の転舵角および車速を入力、ヨーレートを出力とし、それ以外の条件が一定であるという仮定のもとで車両を線形二輪モデルとみなした水平面内の運動方程式として表すことができる。逆モデル解析部１２２は、この車両モデルの逆モデルに対して車速Ｖと目標ヨーレートＹ_ｔとを代入し、目標ヨーレートＹ_ｔを実現するための目標転舵角θ_ｔを算出する。このような車両モデルを使用してヨーレートを求める方法は周知であるから、本明細書では詳細な記載を省略する。

逆モデルを使用せず、単に目標ヨーレートＹ_ｔに対応する目標転舵角θ_ｔが定められている二次元マップを参照して目標転舵角を求めるようにしてもよい。この場合、車速Ｖに応じて目標転舵角を補正するための補正係数を乗じるようにしてもよい。

転舵角演算指令部１２４は、目標転舵角θ_ｔを逆モデル解析部１２２から受け取るとともに、転舵角センサ３４から実転舵角θ_ｒを受け取る。そして、目標転舵角θ_ｔと実転舵角θ_ｒとの差分に基づき、周知のＰＩＤ制御演算によって転舵角指令値を求める。さらに、転舵角指令値に対応する制御信号をモータ駆動回路１２６に供給する。

モータ駆動回路１２６は、転舵角演算指令部１２４からの制御信号に応じて転舵用モータ２４を駆動する。転舵用モータ２４はボールねじ機構を介してラックバー２２を左右方向に移動させ、これに伴い左前輪ＦＬおよび右前輪ＦＲが転舵される。

次に、操舵反力制御部１０６の各ブロックについて説明する。

目標操舵反力演算部１２８は、操舵角センサ１８から操舵角θ_ｈを受け取り、これに応じて目標操舵反力Ｍ_ｔを設定する。目標操舵反力Ｍ_ｔは、予め準備された、操舵角θ_ｈに対して目標操舵反力が定まる二次元マップを参照して求めてもよいし、または所定の計算式に操舵角θ_ｈを代入することによって求めてもよい。なお、目標操舵反力Ｍ_ｔは、ステアバイワイヤでない通常の車両において、車輪と路面との摩擦力やセルフアライニングトルク等に起因し、車輪からステアリングホイールを介してドライバーに伝わる力を再現するように設定される。

操舵反力加算部１３０は、目標操舵反力演算部１２８で求められた目標操舵反力Ｍ_ｔと、後述する補正反力決定部１１８で求められた補正反力Ｍ_ｔｄｂとを加算し、最終操舵反力Ｍ_ｔｎｅｗとして出力する。

操舵反力演算指令部１３２は、最終操舵反力Ｍ_ｔｎｅｗを受け取るとともに、操舵トルクセンサ１６で検出された実トルクＭ_ｔｒを受け取る。そして、最終操舵反力Ｍ_ｔｎｅｗと実トルクＭ_ｔｒの差分に基づき、周知のＰＩＤ制御演算によって反力トルク指令値を求める。さらに、反力トルク指令値に対応する制御信号をモータ駆動回路１３４に供給する。

モータ駆動回路１３４は、操舵反力演算指令部１３２からの制御信号に応じて操舵反力用モータ４６を駆動し、ステアリングホイールの操舵反力が生じる。

なお、本実施形態のようなステアバイワイヤ方式の車両における転舵角制御および操舵反力制御は周知であるから、本明細書では詳細な記載を省略する。

続いて、カウンターステア補助部１０２の各ブロックについて説明する。

オーバーステア判定部１１２は、ヨーレートセンサ４０で検出された車両に実際に発生している実ヨーレートＹ_ｒと、目標ヨーレート設定部１２０で設定された目標ヨーレートＹ_ｔとを比較し、車両がオーバーステア状態にあるか否かを判定する。オーバーステアは、転舵角通りに車体が走行した場合に予想されるヨーレートよりも、実際に発生しているヨーレートが大きい状態をいう。したがって、目標ヨーレートと実ヨーレートを比較することで、車両がオーバーステア状態であるかを判定することができる。

すべり角速度算出部１１４は、実ヨーレートＹ_ｒと横加速度Ｇに基づき、転舵輪のすべり角βの速度ｄβ／ｄｔを計算する。一般に、車速Ｖ、すべり角速度ｄβ／ｄｔ、ヨーレートＹ_ｒ、横加速度Ｇの間には、次式の関係が成り立つ。
Ｇ＝Ｖ・（ｄβ／ｄｔ＋Ｙ_ｒ） （２）
式（２）に各センサの検出値を代入することで、すべり角速度ｄβ／ｄｔを求めることができる。

転舵特性変更部１１６は、車両がオーバーステアであると判定されたとき、目標ヨーレート設定部１２０において目標ヨーレートＹ_ｔを算出する際のゲインＧ_ｙを変更する。転舵特性変更部１１６は、すべり角速度が上限値を超える場合には、ヨーゲインＧ_ｙを初期設定値よりも大きな値に変更し、すべり角速度が下限値を下回る場合には、ヨーゲインＧ_ｙを初期設定値よりも小さな値に変更する。

補正反力決定部１１８は、ドライバーによるカウンターステア操作がすべり角速度ｄβ／ｄｔを小さくする方向に向かうように、目標操舵反力Ｍ_ｔに加算すべき補正反力Ｍ_ｔｄｂを決定する。この補正反力Ｍ_ｔｄｂは、後述するように、ドライバーに対しカウンターステアの目標を与えるものである。補正反力Ｍ_ｔｄｂは、すべり角速度が大きいほど大きな値に設定される。

図３は、補正反力決定部１１８により参照される、すべり角速度と補正反力との対応関係を表したグラフである。横軸がすべり角速度ｄβ／ｄｔを表し、縦軸が補正反力Ｍ_ｔｄｂを示す。図示するように、原点付近には不感帯が設けられる。すべり角速度ｄβ／ｄｔが増加するにつれて補正反力Ｍ_ｔｄｂも増加し、すべり角速度ｄβ／ｄｔが減少するにつれて補正反力Ｍ_ｔｄｂも減少する。

すべり角速度ｄβ／ｄｔが大きくなると、ステアリングホイールに加えられる補正反力Ｍ_ｔｄｂが大きくなるため、ドライバーによる操舵とは逆向きの操舵反力が増加する。したがって、ドライバーはステアリングホイールを操舵反力が減少する方向、すなわちすべり角速度ｄβ／ｄｔがゼロとなる方向に操舵することになる。すべり角速度ｄβ／ｄｔがゼロに近くなると、車輪のすべり角はほぼ一定に保たれる。これにより、ドリフト走行を継続することができる。

図４は、補正反力決定部１１８による制御のフローチャートである。

まず、目標ヨーレート設定部１２０により、車速Ｖおよび操舵角θ_ｈに基づき車両の目標ヨーレートＹ_ｔが設定される（Ｓ１０）。ヨーレートセンサ４０により車両の実ヨーレートＹ_ｒ検出される（Ｓ１２）。オーバーステア判定部１１２によって目標ヨーレートＹ_ｔと実ヨーレートＹ_ｒが比較され、オーバーステアであるか否かが判定される（Ｓ１４）。実ヨーレート|Ｙ_ｒ|が目標ヨーレート|Ｙ_ｔ|以下の場合、オーバーステアでないと判定され（Ｓ１４のＮ）、このフローを終了する。実ヨーレート|Ｙ_ｒ|が目標ヨーレート|Ｙ_ｔ|を上回る場合、オーバーステアと判定される（Ｓ１４のＹ）。すべり角速度算出部１１４は、実ヨーレートＹ_ｒと横加速度Ｇに基づき車輪のすべり角速度ｄβ／ｄｔを算出する（Ｓ１６）。補正反力決定部１１８は、すべり角速度ｄβ／ｄｔに応じた補正反力Ｍ_ｔｄｂを決定する（Ｓ１８）。操舵反力制御部１０６は、目標操舵反力Ｍ_ｔに補正反力Ｍ_ｔｄｂを加算した最終操舵反力Ｍ_ｔｎｅｗがステアリングシャフト１４に加わるように、操舵反力用モータ４６を駆動制御する（Ｓ２０）。

このように、車両がオーバーステア状態にあり、カウンターステア操作によりドリフト走行を継続したい場合に、すべり角を一定値に保つ方向に、すなわちすべり角速度がゼロとなる方向に向かうように操舵反力を増加させるようにした。この結果、ドライバーによりすべり角の増加を抑える方向にステアリング操作がなされることが期待されるため、適正量のカウンターステア操作によりドリフト走行を継続することができる。特に、上述の小舵角ステアの車両では、カウンターステア操作量の適正値を見極めることが困難であるので、操舵反力の増加によるステアリング操作の適正値への誘導が特に有効となる。

図５は、転舵特性変更部１１６により参照される、すべり角速度とヨーゲインとの対応関係を表したグラフである。図中、横軸がすべり角速度ｄβ／ｄｔを表し、縦軸がヨーゲインＧ_ｙを表す。図中の点線は、通常状態において目標ヨーレート設定部で使用されるヨーゲインの初期設定値である。

図示するように、すべり速度ｄβ／ｄｔが上限値Ｔ_ａよりも大きい場合には、ヨーゲインＧ_ｙが初期設定値よりも大きく設定される。ヨーゲインが高くなると、ドライバーが以前と同じ角度だけステアリングホイールを切ったときの目標ヨーレートが増加する。つまり、操舵による車両の反応がクイックになることを意味する。したがって、ヨーゲインを高めることで、素早いカウンターステアが実現されることになる。

反対に、すべり角速度ｄβ／ｄｔが下限値Ｔ_ｂよりも小さい場合には、ヨーゲインＧ_ｙが初期設定値よりも小さく設定される。ヨーゲインが小さくなると、ドライバーが以前と同じ角度だけステアリングホイールを切ったときの目標ヨーレートが減少する。このようにする理由は、以下の通りである。つまり、すべり角速度が小さくなったときにカウンタースア操作をしすぎると、車両が再び旋回し始めてしまう。したがって、すべり角速度が小さい場合には、ヨーゲインを低下させて車輪の転舵量を小さくすることが好ましい。このように、ヨーゲインを低下させることで、カウンターステアの制御性を高めることができる。

なお、上記のようにヨーゲインを変化させると、ステアリングホイールの操舵角と車輪の転舵角が一対一に対応しなくなるため、ホイールの中立位置とラックバーの中立位置とが一致しなくなってしまう。この不一致は、車両のオーバーステア状態が解消した後に修正する必要がある。

図６は、転舵特性変更部１１６による制御のフローチャートである。Ｓ３０〜Ｓ３６は図４のＳ１０〜Ｓ１６と同様のため、説明を省略する。Ｓ３８で、転舵特性変更部１１６は、図５のテーブルを参照してすべり角速度に応じてヨーゲインＧ_ｙを変更する。転舵制御部１０４は、変更されたヨーゲインＧ_ｙに対して算出される目標転舵角が実現されるように、転舵用モータ２４を駆動制御する（Ｓ４０）。

このように、ステアバイワイヤ方式の車両において、車両がオーバーステア状態にあるときに、すべり角速度が上限値を上回る場合にはヨーゲインを高めるようにした。すべり角速度が大きい場合には、カウンターステア操作量を大きくして、素早く狙いのカウンターステア操作量に到達させて、すべり角変化を小さくするような制御が実現される。反対に、すべり角速度が下限値を下回る場合には、ヨーゲインを低下させるようにした。この結果、ステアリングホイール操舵角に対する転舵角が小さくなる。すべり角速度が小さい場合には、すべり角は一定値に収束しつつあると言える。したがって、ステアリングホイール操舵角に対する転舵量を小さくして、狙いの操作量を越えて余分にカウンターステア操作がなされることを予防することができる。このように、すべり角速度の大きさに応じて、素早い転舵操作と微妙な転舵操作とを使い分けることが可能となる。

なお、上述の説明では、補正反力決定部１１８による補正反力の加算と、転舵特性変更部１１６による目標ヨーレートの変更が同時に実施されるように記載したが、いずれか一方のみを実施してもよい。

以上、本発明をいくつかの実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態はあくまで例示であり、実施の形態どうしの任意の組合せ、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスの任意の組合せなどの変形例もまた、本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能である。

本発明の一実施形態に係る車両の基本的な構成を示す図である。 図１に示したステアリング制御ユニットのうち本実施形態に関与する部分の構成を示すブロック図である。 補正反力決定部により参照される、すべり角速度と補正反力との対応関係を表したグラフである。 補正反力決定部による制御のフローチャートである。 転舵特性変更部により参照される、すべり角速度とヨーゲインとの対応関係を表したグラフである。 転舵特性変更部による制御のフローチャートである。

符号の説明

１０ 車両、 １２ ステアリングホイール、 １６ 操舵トルクセンサ、 １８ 操舵角センサ、 ２４ 転舵用モータ、 ３４ 転舵角センサ、 ３６ 車速センサ、 ４０ ヨーレートセンサ、 ４２ 横加速度センサ、 ４６ 操舵反力用モータ、 １００ ステアリング制御ユニット、 １０２ カウンターステア補助部、 １０４ 転舵制御部、 １０６ 操舵反力制御部、 １１２ オーバーステア判定部、 １１４ すべり角速度算出部、 １１６ 転舵特性変更部、 １１８ 補正反力決定部、 １２０ 目標ヨーレート設定部、 １２２ 逆モデル解析部、 １２４ 転舵角演算指令部、 １２６ モータ駆動回路、 １２８ 目標操舵反力演算部、 １３０ 操舵反力加算部、 １３２ 操舵反力演算指令部、 １３４ モータ駆動回路。

Claims (4)

1. ドライバーの操作するステアリングホイールと、
   前記ステアリングホイールに連結されたステアリングシャフトと、
   前記ステアリングシャフトと機械的に分離された状態で配置され車輪を転舵させる転舵機構と、
   前記ステアリングホイールの操舵角に応じて車両の旋回を安定させるための目標ヨーレートを設定する目標ヨーレート設定部と、
   前記目標ヨーレートが実現されるように車輪の転舵角を算出する転舵制御部と、
   前記転舵制御部により算出された転舵角になるように前記転舵機構を駆動する転舵用モータと、
   前記ステアリングホイールの操舵角に応じて操舵反力を算出する操舵反力制御部と、
   前記操舵反力を前記ステアリングシャフトに加える操舵反力用モータと、
   車両の運動状態を検出する状態検出センサと、
   前記運動状態から車輪のすべり角速度を算出するすべり角速度算出部と、
   前記運動状態に基づき車両がオーバーステアであるか否かを判定するオーバーステア判定部と、
   オーバーステアであると判定されたとき、ドライバーによるカウンターステア操作が前記すべり角速度を小さくする方向に向かうように、前記操舵反力制御部の算出した操舵反力に対して補正反力を加算する補正反力決定部と、
   を備えることを特徴とする車両制御装置。
2. 前記補正反力決定部は、前記すべり角速度が大きくなるにつれて大きな補正反力を設定することを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
3. 車両がオーバーステアであると判定されたとき、前記すべり角速度が上限値を超える場合には前記目標ヨーレートの操舵角入力に対する変化を初期設定値よりも大きな値に変更し、前記すべり角速度が下限値を下回る場合には前記目標ヨーレートの操舵角入力に対する変化を初期設定値よりも小さな値に変更する転舵特性変更部をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の車両制御装置。
4. 前記オーバーステア判定部は、車両の実ヨーレートが目標ヨーレートよりも大きい場合にオーバーステアであると判定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両制御装置。

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