JP2022113315A - 車両の制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】ステアリングホイールが一方に切り込まれた状態から切り戻し操作され、その後中立位置を過ぎて他方に切り込み操作されるときに、ドライバに違和感を与えることなく車両の操縦性や安定性を向上させる。【解決手段】車両の制御システムにおいて、コントローラ８は、ステアリングホイール２８が一方に切り込まれた状態から切り戻し操作されているときに、ステアリングホイール２８が中立位置に戻るまでは車両１に前方向加速度を付加するようにトルク増加制御を行い、その後ステアリングホイール２８が中立位置を過ぎて他方に切り込み操作されているときには、車両１に前方向加速度を付加しないように、トルク増加制御を終了する。【選択図】図７

Description

本発明は、操舵に応じて車両の姿勢を制御する車両の制御システムに関する。

従来、ドライバによるステアリングホイール（以下では単に「ステアリング」とも呼ぶ。）の操作に応じて車両に減速度や加速度を生じさせることにより、ステアリング操作に対する車両挙動の応答性や安定感を向上させるように、車両姿勢を制御する技術が知られている。

例えば、特許文献１には、車両が旋回動作する場合において、まず、ステアリングホイールが切り込み操作されたときに車両を減速させ、この後に、ステアリングホイールが切り戻し操作されたときに車両を加速させるような車両の運動制御が記載されている。こうすることで、コーナー進入から脱出までの車両の操縦性及び安定性の向上を図っている。

国際公開第２０１５／１５１５６５号公報

上記の特許文献１に記載された技術を実現するに当たって、ステアリングの切り込み操作時には、車両に減速度を付加するために、当該車両の駆動力源が発生する駆動トルクを低減させる制御（トルク低減制御）を行い、ステアリングの切り戻し操作時には、車両に加速度を付加するために、駆動力源が発生する駆動トルクを増加させる制御（トルク増加制御）を行うことが考えられる。このような制御は、電気モータ（電動機）を備える車両（例えば電気自動車）において容易に実現することができる。電気モータは、出力するトルクを速やかに増減させることができるからである。

例えば車両がＳ字コーナーを走行する場合、最初に、ステアリングの切り込み操作時にトルク低減制御が実行され、その後、ステアリングの切り戻し操作時にトルク増加制御が実行され、その後、ステアリングが中立位置（即ち操舵角が０°）を跨いで切り込み操作に切り替わるとトルク増加制御は終了すると考えられる。ここで、切り戻し操作されたステアリングが中立位置を過ぎた後においても、トルクの急激な変化の制限等の理由により、トルク増加制御が直ちに終了せずしばらく継続する可能性がある。この場合、中立位置を過ぎた後のステアリングの切り込み操作中も、未終了のトルク増加制御により駆動力源が発生するトルクが増加され、車両に加速度が付加され続けてしまう。その結果、車両の操縦性や安定性の向上が得られず、ドライバに違和感を与える可能性がある。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、操舵に応じて車両姿勢を制御する車両の制御システムにおいて、ステアリングホイールが一方に切り込まれた状態から切り戻し操作され、その後中立位置を過ぎて他方に切り込み操作されるときに、ドライバに違和感を与えることなく車両の操縦性や安定性を向上させることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、車両の駆動輪を駆動するためのトルクを発生させる駆動力源と、ドライバにより操作されるステアリングホイールと、ステアリングホイールの操作に対応する操舵角を検出する操舵角センサと、操舵角センサによって検出された操舵角に基づき車両姿勢を制御すべく、駆動力源が発生するトルクの制御を行うように構成されたコントローラと、を有し、コントローラは、ステアリングホイールが一方に切り込まれた状態から切り戻し操作されているときに、ステアリングホイールが中立位置に戻るまでは車両に前方向加速度を付加し、その後ステアリングホイールが中立位置を過ぎて他方に切り込み操作されているときには、車両に前方向加速度を付加しないように、駆動力源が発生するトルクの制御を行うように構成されている、ことを特徴とする。

このように構成された本発明によれば、ステアリングホイールが中立位置を跨いで切り込み操作されているときに、前方向加速度を付加するためのトルク制御を継続した場合と異なり、駆動力源が発生するトルクの増加により車両に前方向加速度が付加されてしまうことを防止できる。したがって、ステアリングホイールが切り戻し操作の後に中立位置を過ぎて切り込み操作されるときに、ドライバに違和感を与えることなく車両の操縦性や安定性を向上させることができる。

本発明において、好ましくは、コントローラは、ステアリングホイールが一方に切り込まれた状態から切り戻し操作され、その後中立位置を過ぎて他方に切り込み操作されているときには、車両に前方向減速度を付加するように、駆動力源が発生するトルクを低減させる制御を行うように構成されている。
このように構成された本発明によれば、ドライバに与える違和感の発生を抑制しつつ、切り戻し操作されたステアリングホイールが中立位置を跨いだ後の切り込み操作中には前方向減速度を車両に速やかに付加することができる。これにより、中立位置を跨いだ後のステアリングホイールの切り込み操作時の操縦性や安定性を向上させ、車両の挙動をスムーズにすることができる。

本発明において、好ましくは、コントローラは、ステアリングホイールが一方に切り込まれた状態から切り戻し操作されているときに、ステアリングホイールが中立位置に戻るまでは、ステアリングホイールが中立位置に近い程車両に付加する前方向加速度が小さくなるように、駆動力源が発生するトルクの制御を行うように構成されている。
このように構成された本発明によれば、切り戻し操作されているステアリングホイールが中立位置を跨ぐときの前方向加速度の急激な変化を防止することができ、ドライバに違和感を与えることを防止できる。

本発明において、好ましくは、コントローラは、少なくとも操舵角センサによって検出された操舵角に基づき、駆動力源が発生するトルクを設定するように構成されている。
このように構成された本発明によれば、ドライバのステアリング操作に対する車両挙動の応答性や安定感を向上させるように、車両姿勢を速やかに制御することができる。

本発明において好適な例では、駆動力源は、電気モータを含み、コントローラは、電気モータが発生するトルクの制御を行うように構成されている。
このように構成された本発明によれば、高い応答性で駆動力源が発生するトルクの制御を実行することができる。

本発明によれば、操舵に応じて車両姿勢を制御する車両の制御システムにおいて、ステアリングホイールが一方に切り込まれた状態から切り戻し操作され、その後中立位置を過ぎて他方に切り込み操作されるときに、ドライバに違和感を与えることなく車両の操縦性や安定性を向上させることができる。

本発明の実施形態による車両の全体構成を概略的に示すブロック図である。 本発明の実施形態による車両の電気的構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態による車両姿勢制御処理のフローチャートである。 本発明の実施形態による付加トルク設定処理のフローチャートである。 本発明の実施形態による操舵速度と付加トルクとの関係を示したマップである。 本発明の実施形態による操舵角と増加トルクに対する補正ゲインとの関係を示したマップである。 本発明の実施形態による車両姿勢制御を実行した場合のタイムチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による車両の制御システムについて説明する。

＜車両の構成＞
まず、図１及び図２を参照して、本発明の実施形態による車両の制御システムが適用された車両について説明する。図１は、本発明の実施形態による車両の全体構成を概略的に示すブロック図であり、図２は、本発明の実施形態による車両の電気的構成を示すブロック図である。

図１に示すように、車両１の車体前部には、駆動輪である左右の前輪２を駆動する原動機（駆動力源）として、モータジェネレータ２０（回転電気機械）が搭載されている。この車両１は、所謂ＦＦ車として構成されている。車両１の各車輪は、弾性部材（典型的にはスプリング）やサスペンションアームなどを含むサスペンション７０を介して、車体に懸架されている。

モータジェネレータ２０は、前輪２を駆動する機能（つまり原動機（電気モータ）としての機能）と、前輪２により駆動されて回生発電を行う機能（つまり発電機としての機能）と、を有する。モータジェネレータ２０は、変速機６を介して前輪２との間で力が伝達され、また、インバータ２２を介してコントローラ８により制御される。さらに、モータジェネレータ２０は、バッテリ２４に接続されており、駆動力を発生するときにはバッテリ２４から電力が供給され、回生したときにはバッテリ２４に電力を供給してバッテリ２４を充電する。

また、車両１において、モータジェネレータ２０の回転軸と変速機６の回転軸とは、断続可能なクラッチ６２を介して連結されている。例えば、クラッチ６２は、変速機６の油圧を利用して、締結と解放の切り替えが制御される。

車両１は、ステアリングホイール（ステアリング）２８やステアリングシャフト３０などを含む操舵装置２６と、ステアリングホイール２８の回転角度やステアリングラック（不図示）の位置から操舵装置２６における操舵角を検出する操舵角センサ３４と、アクセルペダルの踏込量に相当するアクセル開度を検出するアクセル開度センサ３６と、ブレーキペダルの踏込量を検出するブレーキ踏込量センサ３８と、車速を検出する車速センサ４０と、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ４２と、加速度を検出する加速度センサ４４と、を有する。これらの各センサは、それぞれの検出値をコントローラ８に出力する。

なお、操舵角センサ３４は、ステアリングホイール２８の回転角度の代わりに、操舵系における各種状態量（アシストトルクを付加するモータの回転角や、ラックアンドピニオンにおけるラックの変位等）や、前輪２の転舵角（タイヤ角）を、操舵角として検出してもよい。

また、車両１は、各車輪に設けられたブレーキ装置（制動装置）４６のホイールシリンダやブレーキキャリパにブレーキ液圧を供給するブレーキ制御システム４８を備えている。ブレーキ制御システム４８は、各車輪に設けられたブレーキ装置４６において制動力を発生させるために必要なブレーキ液圧を生成する液圧ポンプ５０を備えている。液圧ポンプ５０は、例えばバッテリ２４から供給される電力で駆動され、ブレーキペダルが踏み込まれていないときであっても、各ブレーキ装置４６において制動力を発生させるために必要なブレーキ液圧を生成することが可能となっている。

また、ブレーキ制御システム４８は、各車輪のブレーキ装置４６への液圧供給ラインに設けられた、液圧ポンプ５０から各車輪のブレーキ装置４６へ供給される液圧を制御するためのバルブユニット５２（具体的にはソレノイド弁）を備えている。例えば、バッテリ２４からバルブユニット５２への電力供給量を調整することによりバルブユニット５２の開度が変更される。また、ブレーキ制御システム４８は、液圧ポンプ５０から各車輪のブレーキ装置４６へ供給される液圧を検出する液圧センサ５４を備えている。液圧センサ５４は、例えば各バルブユニット５２とその下流側の液圧供給ラインとの接続部に配置され、各バルブユニット５２の下流側の液圧を検出し、検出値をコントローラ８に出力する。

このようなブレーキ制御システム４８は、コントローラ８から入力された制動力指令値や液圧センサ５４の検出値に基づき、各車輪のホイールシリンダやブレーキキャリパのそれぞれに独立して供給する液圧を算出し、それらの液圧に応じて液圧ポンプ５０の回転数やバルブユニット５２の開度を制御する。

図２に示すように、本実施形態によるコントローラ８は、上述したセンサ１８、３４、３６、３８、４０、４２、４４、５４の検出信号の他、車両１の運転状態を検出する各種の運転状態センサが出力した検出信号に基づいて、モータジェネレータ２０、クラッチ６２、及び、ブレーキ制御システム４８の液圧ポンプ５０及びバルブユニット５２に対する制御を行うべく、制御信号を出力する。

コントローラ８は、回路を含んで構成されており、周知のマイクロコンピュータをベースとする制御器である。コントローラ８は、プログラムを実行する中央演算処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ）としての１以上のマイクロプロセッサと、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）により構成されてプログラム及びデータを格納するメモリと、電気信号の入出力を行う入出力バス等を備えている。なお、ステアリングホイール２８、操舵角センサ３４、及びコントローラ８を含むシステムは、本発明における車両の制御システムに相当する。

＜車両姿勢制御＞
以下では、本発明の実施形態による車両姿勢制御について説明する。本実施形態においては、基本的には、コントローラ８は、操舵角センサ３４によって検出された操舵角に基づき車両姿勢（車両挙動）を制御するために、以下のような制御を行う。まず、コントローラ８は、ステアリングホイール２８が中立位置から離れるように切り込み操作されているとき（即ち操舵角が増大しているとき）、車両１に前方向減速度（即ち前進している車両１を減速させる減速度）を付加するように、モータジェネレータ２０が発生するトルクを低減させるトルク低減制御を行う。また、コントローラ８は、ステアリングホイール２８が中立位置に近づくように切り戻し操作されているとき（即ち操舵角が減少しているとき）、車両１に前方向加速度（即ち前進している車両１を加速させる加速度）を付加するように、モータジェネレータ２０が発生するトルクを増加させるトルク増加制御を行う。このような車両姿勢制御を行うことで、コーナー進入から脱出までの車両１の旋回性能や操安性や回頭性などを向上させることができる。

なお、以下では、トルク低減制御において適用するトルク、つまり車両１に前方向減速度を付加するためにモータジェネレータ２０が発生するトルクに付加する負のトルクを「低減トルク」と呼ぶ。また、トルク増加制御において適用するトルク、つまり車両１に前方向加速度を付加するためにモータジェネレータ２０が発生するトルクに付加する正のトルクを「増加トルク」と呼ぶ。また、これら低減トルク及び増加トルクを区別しないで用いる場合には「付加トルク」と呼ぶ。車両姿勢制御では、このような低減トルク又は増加トルクが適用される。具体的には、車両姿勢制御では、車両１の運転状態（アクセル開度など）に応じた加速度を実現するためにモータジェネレータ２０が発生すべきトルク（以下では「基本トルク」と呼ぶ。）に対して、低減トルク又は増加トルクが減算又は加算される。以下では、こうして、基本トルクに対して、低減トルク又は増加トルクを減算又は加算した後のトルク、つまり最終的にモータジェネレータ２０が発生すべきトルクを、「最終目標トルク」と呼ぶ。

次に、図３を参照して、本発明の実施形態による車両姿勢制御の全体的な流れを説明する。図３は、本発明の実施形態による車両姿勢制御処理のフローチャートである。

図３の車両姿勢制御処理は、車両１のイグニッションがオンにされ、コントローラ８に電源が投入された場合に起動され、所定周期（例えば５０ｍｓ）で繰り返し実行される。車両姿勢制御処理が開始されると、ステップＳ１において、コントローラ８は、車両１の運転状態に関する各種センサ情報を取得する。具体的には、コントローラ８は、操舵角センサ３４が検出した操舵角、アクセル開度センサ３６が検出したアクセル開度、ブレーキ踏込量センサ３８が検出したブレーキペダル踏込量、車速センサ４０が検出した車速、ヨーレートセンサ４２が検出したヨーレート、加速度センサ４４が検出した加速度、液圧センサ５４が検出した液圧、車両１の変速機６に現在設定されているギヤ段等を含む、上述した各種センサが出力した検出信号を運転状態に関する情報として取得する。

次いで、ステップＳ２において、コントローラ８は、ステップＳ１において取得された車両１の運転状態に基づき、目標加速度を設定する。具体的には、例えば、コントローラ８は、種々の車速及び種々のギヤ段について規定された加速度特性マップ（予め作成されてメモリなどに記憶されている）の中から、現在の車速及びギヤ段に対応する加速度特性マップを選択し、選択した加速度特性マップを参照して現在のアクセル開度に対応する目標加速度を設定する。

次いで、ステップＳ３において、コントローラ８は、ステップＳ２において決定した目標加速度を実現するためのモータジェネレータ２０の基本トルクを決定する。この場合、コントローラ８は、現在の車速、ギヤ段、路面勾配、路面μなどに基づき、モータジェネレータ２０が出力可能なトルクの範囲内で、基本トルクを決定する。

また、ステップＳ２及びＳ３の処理と並行して、ステップＳ４において、コントローラ８は、後述する付加トルク設定処理を実行し（図４参照）、ステアリングホイール２８の操舵速度などに基づき、車両姿勢を制御するためにモータジェネレータ２０が発生するトルクに適用すべき付加トルク（低減トルク又は増加トルク）を設定する。

次いで、ステップＳ２～Ｓ４を実行した後、ステップＳ５において、コントローラ８は、ステップＳ３において設定した基本トルク及びステップＳ４において設定した付加トルクに基づき、最終目標トルクを設定する。基本的には、コントローラ８は、基本トルクから低減トルクを減算するか、或いは基本トルクに対して増加トルクを加算することにより、最終目標トルクを算出する。

次いで、ステップＳ６において、コントローラ８は、ステップＳ５において設定した最終目標トルクを実現するためのインバータ２２の指令値（インバータ指令値）を設定する。つまり、コントローラ８は、最終目標トルクをモータジェネレータ２０から発生させるためのインバータ指令値（制御信号）を設定する。そして、ステップＳ７において、コントローラ８は、ステップＳ６において設定したインバータ指令値をインバータ２２に出力する。このステップＳ７の後、コントローラ８は、車両姿勢制御処理を終了する。

次に、図４を参照して、本発明の実施形態による付加トルク設定処理について説明する。図４は、本発明の実施形態による付加トルク設定処理のフローチャートである。この付加トルク設定処理は、図３に示した車両姿勢制御処理のステップＳ４において実行される。

付加トルク設定処理が開始されると、ステップＳ１１において、コントローラ８は、図３に示した車両姿勢制御処理のステップＳ１において操舵角センサ３４から取得した操舵角に基づき操舵速度を取得する。次いで、ステップＳ１２において、コントローラ８は、ステップＳ１１において取得した操舵速度が所定値以上であるか否かを判定する。その結果、コントローラ８は、操舵速度が所定値以上であると判定された場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、ステップＳ１３に進む。

一方、操舵速度が所定値以上であると判定されなかった場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、コントローラ８は付加トルク設定処理を終了し、メインルーチンに戻る。この場合、付加トルクは０となり、図３に示した車両姿勢制御処理のステップＳ３で設定された基本トルクが最終目標トルクとなる。

次いで、ステップＳ１３において、コントローラ８は、ステアリングホイール２８の切り込み操作中か否かを判定する。具体的には、コントローラ８は、例えば操舵角センサ３４から取得した操舵角の絶対値が増加している場合（即ちステアリングホイール２８の操舵角が中立位置から遠ざかっている場合）に、ステアリングホイール２８の切り込み操作中であると判定する。一方、コントローラ８は、例えば操舵角センサ３４から取得した操舵角の絶対値が減少している場合（即ちステアリングホイール２８の操舵角が中立位置に近づいている場合）に、ステアリングホイール２８の切り戻し操作中である（つまり切り込み操作中ではない）と判定する。その結果、コントローラ８は、ステアリングホイール２８の切り込み操作中であると判定した場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１４に進む。

次いで、ステップＳ１４において、コントローラ８は、操舵速度に基づき低減トルクを取得する。具体的には、コントローラ８は、低減トルクを取得する前に、まず、図５（Ａ）のマップに示すような操舵速度と付加減速度との関係に基づき、現在の操舵速度に対応する付加減速度を設定する。この付加減速度は、ドライバによるステアリングホイール２８の切り込み操作の意図に沿って車両姿勢を制御するために、ステアリング操作に応じて車両１に付加すべき前方減速度である。
図５（Ａ）において、横軸は操舵速度を示し、縦軸は付加減速度を示す。図５（Ａ）に示すように、操舵速度が閾値Ｓ１以下の場合、付加減速度は０である。操舵速度が閾値Ｓ１を超えると、操舵速度が増大するに従って、この操舵速度に対応する付加減速度は、所定の上限値ＡＤ_maxに漸近する。即ち、操舵速度が増大するほど付加減速度は増大し、且つ、その増大量の増加割合は小さくなる。この上限値ＡＤ_maxは、ステアリング操作に応じて車両１に減速度を付加しても、制御介入があったとドライバが感じない程度の減速度に設定される（例えば０．５ｍ／ｓ²≒０．０５Ｇ）。さらに、操舵速度が所定値以上になると、付加減速度は上限値Ｄ_maxに維持される。
そして、コントローラ８は、このように設定した付加減速度に基づき、低減トルクを取得する。具体的には、コントローラ８は、基本トルクの低減により付加減速度を実現するために必要となる低減トルクを、現在の車速、ギヤ段、路面勾配等に基づき決定する。

次いで、ステップＳ１５において、コントローラ８は、ステップＳ１４において取得した低減トルクと、低減トルクの変化率の上限を定める閾値（予め定められてメモリ等に記憶されている）とに基づき、低減トルクの変化率が閾値以下となるように今回の処理サイクルにおける低減トルクを設定する。ステップＳ１５の後、コントローラ８は、付加トルク設定処理を終了し、メインルーチンに戻る。この場合、図３の車両姿勢制御処理のステップＳ５において、コントローラ８は、ステップＳ３において設定した基本トルク及びステップＳ１５で設定された低減トルクに基づき、最終目標トルクを設定する。

また、ステップＳ１３において、コントローラ８がステアリングホイール２８の切り込み操作中ではないと判定した場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、具体的には例えば操舵角センサ３４から取得した操舵角の絶対値が減少している場合（即ちステアリングホイール２８の操舵角が中立位置に近づいている場合）、コントローラ８は、ステップＳ１６に進む。

次いで、ステップＳ１６において、コントローラ８は、操舵速度に基づき増加トルクを取得する。具体的には、コントローラ８は、増加トルクを設定する前に、まず、図５（Ｂ）のマップに示す操舵速度と付加加速度との関係に基づき、現在の操舵速度に対応する付加加速度を設定する。この付加加速度は、ドライバによるステアリングホイール２８の切り戻し操作の意図に沿って車両姿勢を制御するために、ステアリング操作に応じて車両１に付加すべき前方加速度である。
図５（Ｂ）において、横軸は操舵速度を示し、縦軸は付加加速度を示す。図５（Ｂ）に示すように、操舵速度が閾値Ｓ２以下の場合、付加加速度は０である。操舵速度が閾値Ｓ２を超えると、操舵速度が増大するに従って、この操舵速度に対応する付加加速度は、所定の上限値ＡＡ_maxに漸近する。即ち、操舵速度が増大するほど付加加速度は増大し、且つ、その増大量の増加割合は小さくなる。この上限値ＡＡ_maxは、ステアリング操作に応じて車両１に加速度を付加しても、制御介入があったとドライバが感じない程度の加速度に設定される（例えば０．５ｍ／ｓ²≒０．０５Ｇ）。さらに、操舵速度が所定値以上になると、付加加速度は上限値ＡＡ_maxに維持される。
そして、コントローラ８は、このように設定した付加加速度に基づき、増加トルクを取得する。具体的には、コントローラ８は、基本トルクの増加により付加加速度を実現するために必要となる増加トルクを、現在の車速、ギヤ段、路面勾配等に基づき決定する。

次いで、ステップＳ１７において、コントローラ８は、操舵角センサ３４から取得した操舵角が中立位置（つまり操舵角０）から所定角度以内（例えば時計回り及び反時計回りに３０度以内）か否かを判定する。その結果、コントローラ８は、操舵角が中立位置から所定角度以内であると判定した場合（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、つまり切り戻し操作されているステアリングホイールが中立位置に近い範囲に入った場合、ステップＳ１８に進む。

次いで、ステップＳ１８おいて、コントローラ８は、増加トルクを補正するための補正ゲインを取得する。具体的には、コントローラ８は、図６のマップに示す操舵角と補正ゲインとの関係に基づき、現在の操舵角に対応する補正ゲインを取得する。この補正ゲインは、ステアリングホイール２８が切り戻し操作されているときに、ステアリングホイール２８が中立位置に近い程車両１に付加する前方向加速度が小さくなるように、増加トルクに乗算される補正ゲインである。
図６において、横軸は操舵角を示し、縦軸は補正ゲインを示す。図６に示すように、操舵角が所定角度Ａ１（例えば３０度）の場合、補正ゲインは１である。操舵角が所定角度Ａ１より小さい場合、操舵角が０度に近づくに従って、つまりステアリングホイール２８が中立位置に近い程、この操舵角に対応する補正ゲインは小さくなる。そして、操舵角が０度の場合、つまりステアリングホイール２８が中立位置にある場合、補正ゲインは０となる。また、操舵角が０度及び所定角度Ａ１に近づくほど、操舵角の変化に応じた補正ゲインの変化率（図６に示すグラフの傾き）は小さくなるように設定されている。

次いで、ステップＳ１９おいて、コントローラ８は、ステップＳ１８で取得した補正ゲインにより、ステップＳ１６で取得した増加トルクを補正する。具体的には、コントローラ８は、ステップＳ１８で取得した補正ゲインを、ステップＳ１６で取得した増加トルクに乗算する。このように補正することにより、ステアリングホイール２８が切り戻し操作されているときに、操舵角が中立位置から所定角度Ａ１以内にある場合、操舵角が０度に近い程増加トルクは小さくなる。そして、操舵角が０度に達すると、増加トルクは０になる。

次いで、ステップＳ２０において、コントローラ８は、ステップＳ１９において補正した増加トルクと、増加トルクの変化率の上限を定める閾値（予め定められてメモリ等に記憶されている）とに基づき、増加トルクの変化率が閾値以下となるように今回の処理サイクルにおける増加トルクを設定する。

また、ステップＳ１７において、コントローラ８は、操舵角が中立位置から所定角度以内ではないと判定した場合（ステップＳ１７：Ｎｏ）、つまり切り戻し操作されているステアリングホイールが中立位置に近い範囲に入っていない場合、増加トルクの補正を行うことなくステップＳ２０に進む。この場合、ステップＳ２０において、コントローラ８は、ステップＳ１６において取得した増加トルクと、増加トルクの変化率の上限を定める閾値（予め定められてメモリ等に記憶されている）とに基づき、増加トルクの変化率が閾値以下となるように今回の処理サイクルにおける増加トルクを設定する。

ステップＳ２０の後、コントローラ８は、付加トルク設定処理を終了し、メインルーチンに戻る。この場合、図３の車両姿勢制御処理のステップＳ５において、コントローラ８は、ステップＳ３において設定した基本トルク及びステップＳ２０で設定された増加トルクに基づき、最終目標トルクを設定する。

＜作用及び効果＞
次に、図７のタイムチャートを参照して、本発明の実施形態による車両の制御システムの作用及び効果について説明する。図７は、上述した本実施形態による車両姿勢制御を実行した場合のタイムチャートである。図７において、横軸は時間を示す。また、縦軸は、上から順に、（ａ）操舵角、（ｂ）操舵速度、（ｃ）付加トルク（低減トルク及び増加トルクを含む）及び（ｄ）最終目標トルクを示している。また、図７（ｃ）及び（ｄ）において、実線は図６に示した補正ゲインを増加トルクに適用した場合の増加トルク及び最終目標トルクの変化を示し、点線は補正ゲインを増加トルクに適用しない場合の増加トルク及び最終目標トルクの変化を示している。

図７の例は、図７（ａ）に示すように、まず、中立位置から時計回り（ＣＷ）にステアリングホイール２８の切り込み操作が行われ、その後ステアリングホイール２８の回転位置がある操舵角で保持され、その後ステアリングホイール２８が中立位置に戻るまで切り戻し操作が行われ、その後連続的にステアリングホイール２８が中立位置を過ぎて反時計回り（ＣＣＷ）に切り込み操作され、その後ステアリングホイール２８の回転位置がある操舵角で保持される場合を示している。

中立位置から時計回り（ＣＷ）にステアリングホイール２８の切り込み操作が開始されることに伴い、時計回り（ＣＷ）の操舵速度（絶対値）が増加する。時刻ｔ１において操舵速度が閾値Ｓ１以上になると、コントローラ８は、車両１に前方向減速度を付加するように、操舵速度に基づき低減トルクを設定して、モータジェネレータ２０が発生するトルクを低減させるトルク低減制御を行う。そして、コントローラ８は、操舵速度が増加している間、操舵速度に応じて低減トルク（絶対値）を増加させ、そして、操舵速度が一定になると、低減トルクを一定に維持する。さらに、操舵速度が減少すると、それに応じて低減トルク（絶対値）を減少させる。

その後、ステアリングホイール２８が切り込まれた状態で保持されることにより、時刻ｔ２において操舵速度が閾値Ｓ１未満になると、コントローラ８は、トルク低減制御を終了し、付加トルクが０となる。すなわち、車両１に付加される前方減速度は０になる。

その後、ステアリングホイール２８が切り込まれた状態から中立位置に向かって反時計回り（ＣＣＷ）に切り戻し操作されることに伴い、反時計回り（ＣＣＷ）の操舵速度（絶対値）が増加する。時刻ｔ３において操舵速度が閾値Ｓ２以上になると、コントローラ８は、車両１に前方向加速度を付加するように、操舵速度に基づき増加トルクを設定して、モータジェネレータ２０が発生するトルクを増加させるトルク増加制御を行う。そして、コントローラ８は、操舵速度が増加している間、操舵速度に応じて増加トルク（絶対値）を増加させ、そして、操舵速度が一定になると、増加トルクを一定に維持する。

その後、切り戻し操作されているステアリングホイール２８が中立位置に近づき、時刻ｔ４において操舵角（絶対値）がＡ１以下になると、コントローラ８は、増加トルクに補正ゲインを適用し、補正後の増加トルクによりトルク増加制御を行う。上述したように、操舵角が０度に近づくに従って、この操舵角に対応する補正ゲインは小さくなり、操舵角が０度のときに補正ゲインが０になるように設定されている。したがって、コントローラ８は、操舵角が小さくなるほど増加トルク（絶対値）を減少させ、時刻ｔ５において操舵角が０度になったときに増加トルクを０にする。これにより、ステアリングホイール２８が切り戻し操作されているとき、操舵角がＡ１より小さくなるほど車両１に付加される前方向加速度が小さくなり、時刻ｔ５において操舵角が０度になったとき、車両１に付加される前方向加速度は０になる。

その後、時刻ｔ５においてステアリングホイール２８が中立位置を過ぎてそのまま反時計回り（ＣＣＷ）に切り込み操作されると、コントローラ８は、車両１に前方向減速度を付加するように、操舵速度に基づき低減トルクを設定して、モータジェネレータ２０が発生するトルクを低減させるトルク低減制御を行う。ここで、時刻ｔ５においてステアリングホイール２８が中立位置を跨ぐことにより、ステアリングホイール２８の操作が切り戻し操作から切り込み操作へと切り替わった時点で、操舵速度（絶対値）は閾値Ｓ１以上で一定になっている。したがって、コントローラ８は、時刻ｔ５において切り込み操作が開始されると、低減トルクの変化率を所定の閾値以下に制限しつつ、直ちに操舵速度に応じて低減トルク（絶対値）を増加させる。そして、コントローラ８は、操舵速度に対応する値となるまで低減トルク（絶対値）を増加させる。さらに、操舵速度が減少すると、それに応じて低減トルク（絶対値）を減少させる。その後、時刻ｔ６において操舵速度が閾値Ｓ１未満になると、コントローラ８は、トルク低減制御を終了し、付加トルクが０となる。すなわち、車両１に付加される前方減速度は０になる。

このように、本実施形態では、コントローラ８は、ステアリングホイール２８が一方に切り込まれた状態から切り戻し操作されているときに、ステアリングホイール２８が中立位置に戻るまで（時刻ｔ３からｔ５まで）は車両１に前方向加速度を付加するようにトルク増加制御を行い、その後ステアリングホイール２８が中立位置を過ぎて他方に切り込み操作されているとき（時刻ｔ５以降）には、車両１に前方向加速度を付加しないように、トルク増加制御を終了する。これにより、ステアリングホイール２８が中立位置を跨いで切り込み操作されているときに、図７（ｃ）、（ｄ）に点線で示したようにトルク増加制御を継続した場合と異なり、モータジェネレータ２０が発生するトルクの増加により車両１に前方向加速度が付加されてしまうことを防止できる。したがって、ステアリングホイール２８が切り戻し操作の後に中立位置を過ぎて切り込み操作されるときに、ドライバに違和感を与えることなく車両１の操縦性や安定性を向上させることができる。

また、本実施形態では、コントローラ８は、ステアリングホイール２８が一方に切り込まれた状態から切り戻し操作され、その後中立位置を過ぎて他方に切り込み操作されているときには、車両１に前方向減速度を付加するように、トルク低減制御を行う。これにより、ドライバに与える違和感の発生を抑制しつつ、中立位置を跨いだ後の切り込み操作中には前方向減速度を車両１に速やかに付加することができ、中立位置を跨いだ後のステアリングホイール２８の切り込み操作時の操縦性や安定性を向上させ、車両１の挙動をスムーズにすることができる。

また、本実施形態では、コントローラ８は、ステアリングホイール２８が一方に切り込まれた状態から切り戻し操作されているときに、ステアリングホイール２８が中立位置に戻るまでは、ステアリングホイール２８が中立位置に近い程車両１に付加する前方向加速度が小さくなるように、増加トルクを補正する。これにより、切り戻し操作されているステアリングホイール２８が中立位置を跨ぐときの付加トルクの急激な変化を防止することができ、ドライバに違和感を与えることを防止できる。

また、本実施形態では、コントローラ８は、少なくとも操舵角センサ３４によって検出された操舵角に基づき、付加トルクを設定するので、ドライバのステアリング操作に対する車両挙動の応答性や安定感を向上させるように、車両姿勢を速やかに制御することができる。

また、本実施形態では、コントローラ８は、モータジェネレータ２０が発生するトルクを制御するので、高い応答性でトルク低減制御及びトルク増加制御を実行することができる。

＜変形例＞
上記では、本発明を、モータジェネレータ２０を原動機（駆動力源）として有する車両１に適用する実施形態を示したが、本発明は、エンジンを原動機として有する車両にも適用することができる。この場合、車両姿勢制御において付加トルクを実現するために、例えばエンジンの点火時期を制御すればよい。すなわち、トルク低減制御を実行する場合には、エンジンの点火時期を、基準となる点火時期（基本トルクに応じた点火時期）から遅角させればよく、トルク増加制御を実行する場合には、エンジンの点火時期を基準となる点火時期から進角させればよい。

また、上記した実施形態では、車両姿勢制御において付加トルクを実現するために、モータジェネレータ２０が出力するトルク（駆動トルク）を変化させていたが、他の例では、モータジェネレータ２０の駆動トルクの代わりに、モータジェネレータ２０に入力される回生トルクを変化させることで、車両姿勢制御による付加トルクを実現してもよい。例えば、モータジェネレータ２０が回生しているとき（アクセル開度が０のときなど）に車両姿勢制御を実行する場合に、車両１を制動させるためにモータジェネレータ２０に入力される回生トルクを、車両姿勢制御による低減トルク及び増加トルクが実現されるように増減させればよい。すなわち、トルク低減制御を実行する場合には、回生トルク（絶対値）を増加すればよく、トルク増加制御を実行する場合には、回生トルク（絶対値）を減少すればよい。

また、上記した実施形態では、コントローラ８は、少なくとも操舵角センサ３４によって検出された操舵角に基づき、付加トルクを取得するが、操舵角に代えて、あるいは操舵角と共に、アクセルペダルの操作以外の車両１の運転状態（横加速度、ヨーレート、スリップ率等）に基づき付加トルクを取得するようにしてもよい。例えば、コントローラ８は、加速度センサ４４から入力された横加速度や、横加速度を時間微分することにより得られる横ジャークに基づき付加加速度又は付加減速度を設定して、付加トルクを取得するようにしてもよい。

１ 車両
２ 車輪
８ コントローラ
２０ モータジェネレータ
２２ インバータ
２４ バッテリ
２６ 操舵装置
２８ ステアリングホイール
３４ 操舵角センサ
３６ アクセル開度センサ
４０ 車速センサ
４６ ブレーキ装置

Claims (5)

1. 車両の制御システムであって、
   前記車両の駆動輪を駆動するためのトルクを発生させる駆動力源と、
   ドライバにより操作されるステアリングホイールと、
   前記ステアリングホイールの操作に対応する操舵角を検出する操舵角センサと、
   前記操舵角センサによって検出された操舵角に基づき車両姿勢を制御すべく、前記駆動力源が発生するトルクの制御を行うように構成されたコントローラと、を有し、
   前記コントローラは、前記ステアリングホイールが一方に切り込まれた状態から切り戻し操作されているときに、前記ステアリングホイールが中立位置に戻るまでは前記車両に前方向加速度を付加し、その後前記ステアリングホイールが前記中立位置を過ぎて他方に切り込み操作されているときには、前記車両に前方向加速度を付加しないように、前記駆動力源が発生するトルクの制御を行うように構成されている、ことを特徴とする車両の制御システム。
2. 前記コントローラは、前記ステアリングホイールが一方に切り込まれた状態から切り戻し操作され、その後前記中立位置を過ぎて他方に切り込み操作されているときには、前記車両に前方向減速度を付加するように、前記駆動力源が発生するトルクを低減させる制御を行うように構成されている、請求項１に記載の車両の制御システム。
3. 前記コントローラは、前記ステアリングホイールが一方に切り込まれた状態から切り戻し操作されているときに、前記ステアリングホイールが前記中立位置に戻るまでは、前記ステアリングホイールが前記中立位置に近い程前記車両に付加する前方向加速度が小さくなるように、前記駆動力源が発生するトルクの制御を行うように構成されている、請求項１又は２に記載の車両の制御システム。
4. 前記コントローラは、少なくとも前記操舵角センサによって検出された操舵角に基づき、前記駆動力源が発生するトルクを設定するように構成されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車両の制御システム。
5. 前記駆動力源は、電気モータを含み、前記コントローラは、前記電気モータが発生するトルクの制御を行うように構成されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の車両の制御システム。

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