JP4997478B2 - 車両用操舵装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用操舵装置に関するものである。

近年、車速やヨーレイト等といった各種の状態量を検出することにより車両のステアリング特性（ステア特性）を判定し、その判定結果に基づいて、車両のヨーモーメントを制御すべく転舵輪の舵角（転舵角）を制御する所謂アクティブステア機能を備えた操舵制御システムが提案されている。

例えば、特許文献１に記載の車両用操舵装置は、ステアリング操作に基づく転舵輪の第１の舵角にモータ駆動に基づく転舵輪の第２の舵角（ＡＣＴ角）を上乗せすることにより、ステアリングと転舵輪との間の伝達比（ギヤ比）を変更可能な伝達比可変装置を備えている。そして、そのステア特性がオーバーステアである場合には、ヨーモーメントと反対方向（カウンタ方向）の転舵角を発生させるべくＡＣＴ角を制御し、ステア特性がアンダーステアである場合には、切り込み操作に対する転舵角の変更量が小さくなるようにその伝達比を変更する。即ち、その転舵輪の舵角を自動的に制御するアクティブステア機能を実現することにより、車両姿勢の安定化を図る構成となっている。
特開２００５−２９２９２６号公報 特開平５−１３９３２７号公報

ところで、従来、このような車輌用操舵装置の多くは、車輌のヨーレイトを監視することにより、そのアクティブステア制御の開始判定を実行する。しかしながら、凍結路等、極めて路面μの低い状況においては、ごく僅かな舵角変化、或いは荷重変化により、その車輌姿勢が一気に不安定化する傾向がある。このため、そのアクティブステア制御の開始閾値に相当するヨーレイトが検出されたときには、既に車輌姿勢が不安定化している場合もある。そして、このような場合には、そのアクティブステア制御の収束、即ち車輌姿勢の安定化までに、より多くの時間を要する結果となるという課題を残しており、この点において、なお改善の余地を残すものとなっていた。

尚、特許文献２には、車輌のスリップ角微分値（車輌横滑り角速度）の絶対値が所定の閾値以上となった場合に、車輌が旋回限界に達した、即ち不安定化したものと判定する方法が開示されており、このようにスリップ角微分値を監視することにより、いち早く車輌姿勢の不安定化を検出することができる。

しかしながら、こうしたスリップ角微分値に基づく車輌の姿勢状態判定には、誤判定が多いという問題があり、その誤った姿勢状態判定基づいて上記アクティブステア制御を開始した場合には、かえって車輌姿勢の不安定化を助長する結果となるおそれがある。そのため、従来、上記のようなヨーレイトに基づく開始判定が一般的となっているのが実情である。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、誤判定なく早期にアクティブステア制御を開始して、より迅速に車輌姿勢を安定化させることのできる車両用操舵装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ステアリングと転舵輪との間の操舵伝達系の途中に設けられてステアリング操作に基づく前記転舵輪の第１の舵角にモータ駆動に基づく前記転舵輪の第２の舵角を上乗せすることにより前記ステアリングと前記転舵輪との間の伝達比を可変させる伝達比可変装置と、前記伝達比可変装置の作動を制御する制御手段とを備えるとともに、前記制御手段は、車輌姿勢の安定化を図るべく自動的に前記第２の舵角を変更するアクティブステア制御を実行する車両用操舵装置であって、前記伝達比可変装置の作動を制御する制御手段とを備えるとともに、前記制御手段は、車輌姿勢の安定化を図るべく自動的に前記第２の舵角を変更するアクティブステア制御を実行する車両用操舵装置であって、前記制御手段は、スリップ角微分値が所定の閾値以上、且つスリップ角微分値の符号とヨーレイトの符号とが同一、且つ操舵角の符号と操舵速度の符号とが同一、且つ車速が所定の閾値以上である場合に、前記アクティブステア制御を開始すること、を要旨とする。

上記構成のように、スリップ角微分値に基づく車輌の姿勢状態判定の実行によりアクティブステア制御を開始することで、当該アクティブステア制御の開始タイミングを早めることができ、その結果、迅速に車輌姿勢を安定化させることができるようになる。そして、その誤判定が引き起こされる蓋然性の高い状況を除外した上で、当該スリップ角微分値に基づくアクティブステア制御の開始判定を実行することにより、その高い判定精度を確保することができる。

即ち、スリップ角微分値に基づく車輌の姿勢状態判定処理における誤判定の発生は、そのスリップ角微分値を演算する際の基礎となる状態量（ヨーレイト及び横方向加速度）の位相遅れを一因とする。従って、上記構成のように、こうした位相遅れが発生している可能性の高い、「車輌の回転・滑り方向」を示す二つ状態量（スリップ角微分値及びヨーレイト）の符号が相反する場合を除外することで、その誤判定の発生を回避することができる。

また、こうした位相遅れの影響は、とりわけ、その操舵方向が切り替わる所謂「切り返し操舵」時において、より顕著なものとなる。従って、上記構成のように、当該切り返し操舵の発生時、即ち操舵角及び操舵速度の方向が相反する場合を除外することで、より効果的に、その誤判定の発生を回避することができる。

更に、スリップ角微分値の演算式には、車速を分母とする項が含まれる。即ち、車速が極低速にある場合、当該項が極めて大きな値となることから、上記誤判定が発生する可能性もまた極めて高くなる。従って、上記構成のように、車速が所定の閾値よりも低速である場合を除外することで、より効果的に、その誤判定の発生を回避することができる。

請求項２に記載の発明は、前記制御手段は、前記アクティブステア制御を実行するための前記第２の舵角の制御量を構成する制御成分として、前記スリップ角微分値に基づく制御成分を演算すること、を要旨とする。

即ち、スリップ角微分値に基づき判定されるアクティブステア制御の開始タイミングは、その車輌姿勢の不安定化がヨーレイトやスリップ角等の車輌モデルに用いられる車輌状態量として表面化するよりも速い場合がある。しかしながら、上記構成によれば、その制御開始時点から、十分なアクティブステア制御を実行するための制御量を確保することが可能となる。そして、これにより、少ないカウンタ量で、より迅速に車輌姿勢を安定させることができ、その結果、速やかに通常制御へと復帰させることができるようになる。

請求項３に記載の発明は、前記制御手段は、前記アクティブステア制御として、車両がオーバーステア状態にある場合には、前記車両のヨーモーメントと逆方向に前記第２の舵角を変更すべく前記伝達比可変装置を作動させるオーバーステア制御を実行すること、を要旨とする。

即ち、ヨーモーメントの方向と逆方向の舵角（カウンタステア）を与えるべく第２の舵角を変更するオーバーステア制御は、その開始タイミングを早期化することにより得られる効果が絶大であるとともに、その誤判定の影響の大きさも極めて大きい。従って、こうしたオーバーステア制御の開始判定に適用することで、より顕著な効果を得ることができる。

本発明によれば、誤判定なく早期にアクティブステア制御を開始して、より迅速に車輌姿勢を安定化させることが可能な車両用操舵装置を提供することができる。

以下、本発明を伝達比可変装置を備えた車両用操舵装置に具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本実施形態の車両用操舵装置１の概略構成図である。同図に示すように、ステアリング（ハンドル）２が固定されたステアリングシャフト３は、ラック＆ピニオン機構４を介してラック５に連結されており、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラック＆ピニオン機構４によりラック５の往復直線運動に変換される。そして、このラック５の往復直線運動により転舵輪６の舵角、即ち転舵角が可変することにより、車両の進行方向が変更される。

本実施形態の車両用操舵装置１は、ステアリング２と転舵輪６との間の操舵伝達系の途中に設けられてステアリング２の舵角（操舵角）に対する転舵輪６の伝達比（ギヤ比）を可変させる伝達比可変装置としてのギヤ比可変アクチュエータ７と、該ギヤ比可変アクチュエータ７の作動を制御するＩＦＳＥＣＵ８とを備えている。

詳述すると、ステアリングシャフト３は、ステアリング２が連結された第１シャフト９とラック＆ピニオン機構４に連結される第２シャフト１０とからなり、ギヤ比可変アクチュエータ７は、第１シャフト９及び第２シャフト１０を連結する差動機構１１と、該差動機構１１を駆動するモータ１２とを備えている。そして、ギヤ比可変アクチュエータ７は、ステアリング操作に伴う第１シャフト９の回転に、モータ駆動による回転を上乗せして第２シャフト１０に伝達することにより、ラック＆ピニオン機構４に入力されるステアリングシャフト３の回転を増速（又は減速）する。

つまり、図２及び図３に示すように、ギヤ比可変アクチュエータ７は、ステアリング操作に基づく転舵輪６の舵角（ステア転舵角θts）にモータ駆動に基づく転舵輪の舵角（ＡＣＴ角θta）を上乗せすることにより、操舵角θsに対する転舵輪６の転舵角θtの比率、即ち伝達比（ギヤ比）を可変させる。そして、ＩＦＳＥＣＵ８は、モータ１２に対する駆動電力の供給を通じてギヤ比可変アクチュエータ７の制御を制御し、これにより操舵角θsと転舵角θtとの間の伝達比（ギヤ比）を制御する（ギヤ比可変制御）。

尚、この場合における「上乗せ」とは、加算する場合のみならず減算する場合をも含むものと定義し、以下同様とする。また、「操舵角θsに対する転舵角θtのギヤ比」をオーバーオールギヤ比（操舵角θs／転舵角θt）で表した場合、ステア転舵角θtsと同方向のＡＣＴ角θtaを上乗せすることによりオーバーオールギヤ比は小さくなる（転舵角θt大、図２参照）。そして、逆方向のＡＣＴ角θtaを上乗せすることによりオーバーオールギヤ比は大きくなる（転舵角θt小、図３参照）。そして、本実施形態では、ステア転舵角θtsが第１の舵角を構成し、ＡＣＴ角θtaが第２の舵角を構成する。

また、図１に示すように、車両用操舵装置１は、操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置としてのＥＰＳアクチュエータ１７と、該ＥＰＳアクチュエータ１７の作動を制御する制御手段としてのＥＰＳＥＣＵ１８とを備えている。

本実施形態のＥＰＳアクチュエータ１７は、その駆動源であるモータ２２がラック５に設けられた所謂ラックアシスト型のＥＰＳアクチュエータであり、モータ２２が発生するアシストトルクは、ボール螺子機構（図示略）を介してラック５に伝達される。そして、ＥＰＳＥＣＵ１８は、このモータ２２が発生するアシストトルクを制御することにより、操舵系に付与するアシスト力を制御する（パワーアシスト制御）。

本実施形態では、上記のギヤ比可変アクチュエータ７を制御するＩＦＳＥＣＵ８、及びＥＰＳアクチュエータ１７を制御するＥＰＳＥＣＵ１８は、車内ネットワーク（CAN：Controller Area Network）２３を介して接続されており、該車内ネットワーク２３には、車両状態量を検出するための複数のセンサが接続されている。具体的には、車内ネットワーク２３には、操舵角センサ２４、トルクセンサ２５、車輪速センサ２６ａ，２６ｂ、横Ｇセンサ２８、車速センサ２９、ブレーキセンサ３０、及びヨーレイトセンサ３１が接続されている。そして、上記各センサにより検出される複数の車両状態量、即ち操舵角θs、操舵トルクτ、車輪速Ｖtr，Ｖtl、転舵角θt、車速Ｖ、ブレーキ信号Ｓbk、横方向加速度Ｆs、ヨーレイトＲy、及びスリップ角θspは、車内ネットワーク２３を介してＩＦＳＥＣＵ８及びＥＰＳＥＣＵ１８に入力される。

尚、本実施形態では、転舵角θtは、操舵角θsにラック＆ピニオン機構４のベースギヤ比を乗じた値、即ちステア転舵角θtsにＡＣＴ角θtaを加算することにより求められ、スリップ角θspは、横Ｇセンサ２８により検出される横方向加速度Ｆs及びヨーレイトＲyに基づいて求められる。また、ＩＦＳＥＣＵ８及びＥＰＳＥＣＵ１８は、車内ネットワーク２３を介した相互通信により、制御信号の送受信を行う。そして、ＩＦＳＥＣＵ８及びＥＰＳＥＣＵ１８は、車内ネットワーク２３を介して入力された上記各車両状態量及び制御信号に基づいて、上記のギヤ比可変制御及びパワーアシスト制御を統合的に実行する。

次に、本実施形態のステアリング装置の電気的構成及び制御態様について説明する。
図４は、本実施形態の車両用操舵装置１の制御ブロック図、図５は、ＩＦＳＥＣＵ側の演算処理手順を示すフローチャート、そして、図６は、ＥＰＳＥＣＵ側の演算処理手順を示すフローチャートである。尚、図４中の各制御ブロックは、ＩＦＳＥＣＵ側及びＥＰＳＥＣＵ側にそれぞれ設けられた情報処理装置（マイコン）が実行するコンピュータプログラムにより実現されるものである。

図４に示すように、ＩＦＳＥＣＵ８は、モータ制御信号を出力するマイコン３３と、モータ制御信号に基づいてモータ１２に駆動電力を供給する駆動回路３４とを備えている。
本実施形態では、ギヤ比可変アクチュエータ７の駆動源であるモータ１２には、ブラシレスモータが採用されている。そして、駆動回路３４は、マイコン３３から入力されるモータ制御信号に基づいて、モータ１２に三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動電力を供給する構成となっている。

詳述すると、本実施形態のマイコン３３は、ＩＦＳ制御演算部３５、ギヤ比可変制御演算部３６、及びＬｅａｄＳｔｅｅｒ制御演算部３７を備えており、各制御演算部は、それぞれ入力される車両状態量に基づいて、その目的に応じたＡＣＴ角θtaの制御成分（及び制御信号）を演算する。そして、マイコン３３は、その演算された各制御成分に基づいて、モータ１２、即ちギヤ比可変アクチュエータ７の作動を制御するためのモータ制御信号を生成する。

ＩＦＳ制御演算部３５には、操舵角θs、転舵角θt、車速Ｖ、車輪速Ｖtr，Ｖtl、ブレーキ信号Ｓbk、横方向加速度Ｆs、ヨーレイトＲy及びスリップ角θspが入力される。そして、ＩＦＳ制御演算部３５は、これらの車両状態量に基づいて、所謂アクティブステア機能、即ち車両モデルに基づき車両のヨーモーメントを制御するためのＡＣＴ角θtaの制御成分の演算、並びに関連する制御信号の演算を行う（ＩＦＳ制御演算）。

具体的には、ＩＦＳ制御演算部３５は、入力される上記各状態量に基づいて、車両のステアリング特性（ステア特性）を判定する。そして、そのステア特性に応じたアクティブステア機能を実現するためのＡＣＴ角θtaの制御成分として、ＩＦＳ＿ＡＣＴ指令角θifs*、及びＵＳ制御ゲインＫusを演算する。

ＩＦＳ＿ＡＣＴ指令角θifs*は、主として車両のステア特性がオーバーステア（ＯＳ）である場合に対応する制御成分であり、このＩＦＳ＿ＡＣＴ指令角θifs*に基づいて、ヨーモーメントの方向と逆方向の舵角（カウンタステア）を与えるべくＡＣＴ角θtaを変更するオーバーステア制御が実行される。また、ＵＳ制御ゲインＫusは、ステア特性がアンダーステア（ＵＳ）である場合に、切り込み操作に対する転舵角θtの変化量を小さくする、即ち転舵輪６の切れ角を小さくするための制御ゲインであり、当該ＵＳ制御ゲインＫusは、上記ギヤ比可変制御演算部３６へと出力される。そして、このＵＳ制御ゲインＫusにより、ギヤ比可変制御演算部３６の演算する制御成分（の絶対値）が低減されることにより、上記のようなアンダーステア制御が実行される。

尚、本実施形態では、上記ＩＦＳ＿ＡＣＴ指令角θifs*及びＵＳ制御ゲインＫusは、ステア特性判定の判定結果を示すＯＳ／ＵＳ特性値Ｖal_stとともに、制御信号としてＥＰＳＥＣＵ１８に出力される（図１参照）。そして、これらの各制御信号に基づいて、ＥＰＳＥＣＵ１８が、上記のようなアクティブステア制御と協調したパワーアシスト制御を実行する構成となっている。

一方、ギヤ比可変制御演算部３６には、操舵角θs、転舵角θt及び車速Ｖが入力される。そして、ギヤ比可変制御演算部３６は、これらの車両状態量（及び制御信号）に基づいて、車速Ｖに応じてギヤ比を可変させるための制御成分としてギヤ比可変ＡＣＴ指令角θgr*を演算する（ギヤ比可変制御演算）。

また、ＬｅａｄＳｔｅｅｒ制御演算部３７には、車速Ｖ及び操舵速度ωsが入力される。尚、操舵速度ωsは、操舵角θsを微分することにより演算される（以下同様）。そして、ＬｅａｄＳｔｅｅｒ制御演算部３７は、これら車速Ｖ及び操舵速度ωsに基づいて操舵速度に応じて、車両の応答性を向上させるための制御成分としてＬＳ＿ＡＣＴ指令角θls*を演算する（ＬｅａｄＳｔｅｅｒ制御演算）。

ＩＦＳ制御演算部３５、ギヤ比可変制御演算部３６及びＬｅａｄＳｔｅｅｒ制御演算部３７は、上記各演算により演算された各制御成分、即ちＩＦＳ＿ＡＣＴ指令角θifs*、ギヤ比可変ＡＣＴ指令角θgr*、及びＬＳ＿ＡＣＴ指令角θls*を加算器３８ａに出力する。そして、この加算器３８ａにおいて、これらＩＦＳ＿ＡＣＴ指令角θifs*、ギヤ比可変ＡＣＴ指令角θgr*、及びＬＳ＿ＡＣＴ指令角θls*が重畳されることによりＡＣＴ角θtaの制御目標となるＡＣＴ指令角θta*が演算される。

加算器３８ａにて演算されたＡＣＴ指令角θta*は、Ｆ／Ｆ制御演算部３９及びＦ／Ｂ制御演算部４０に入力される。また、Ｆ／Ｂ制御演算部４０には、モータ１２に設けられた回転角センサ４１により検出されるＡＣＴ角θtaが入力される。そして、Ｆ／Ｆ制御演算部３９は、入力されたＡＣＴ指令角θta*に基づくフィードフォワード演算により制御量εffを演算し、Ｆ／Ｂ制御演算部４０は、ＡＣＴ指令角θta*及びＡＣＴ角θtaに基づくフィードバック演算により制御量εfbを演算する。

Ｆ／Ｆ制御演算部３９及びＦ／Ｂ制御演算部４０は、演算された制御量εff及び制御量εfbを加算器３８ｂに出力する。そして、同加算器３８ｂにおいて、これら制御量εff及び制御量εfbが重畳されることにより電流指令が演算され、当該電流指令は、モータ制御信号出力部４２へと出力される。そして、モータ制御信号出力部４２は、その入力された電流指令に基づいてモータ制御信号を生成し駆動回路３４に出力する。

即ち、図５のフローチャートに示すように、マイコン３３は、車両状態量として上記各センサからセンサ値を取り込むと（ステップ１０１）、先ずＩＦＳ制御演算を行い（ステップ１０２）、続いてギヤ比可変制御演算（ステップ１０３）、及びＬｅａｄＳｔｅｅｒ制御演算を行う（ステップ１０４）。そして、マイコン３３は、上記ステップ１０２〜ステップ１０４の各演算処理を実行することにより演算されたＩＦＳ＿ＡＣＴ指令角θifs*、ギヤ比可変ＡＣＴ指令角θgr*、及びＬＳ＿ＡＣＴ指令角θls*を重畳し、これによりＡＣＴ角θtaの制御目標となるＡＣＴ指令角θta*を演算する。

次に、マイコン３３は、この演算されたＡＣＴ指令角θta*に基づいてフィードフォワード演算（ステップ１０５）及びフィードバック演算（ステップ１０６）を行うことにより電流指令を演算する。そして、その電流指令に基づいてモータ制御信号の出力を行う（ステップ１０７）。

一方、ＥＰＳＥＣＵ１８もまた、上記ＩＦＳＥＣＵ８と同様に、マイコン４３と、駆動回路４４とを備えている。尚、本実施形態では、ＥＰＳアクチュエータ１７の駆動源であるモータ２２もまた、ブラシレスモータが採用されている。そして、駆動回路４４は、マイコン４３から入力されるモータ制御信号に基づいて、モータ２２に三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動電力を供給する構成となっている。

詳述すると、マイコン４３は、アシスト制御部４５、トルク慣性補償制御部４６、ステアリング戻し制御部４７、及びダンパ補償制御部４８を備え、これら各制御部は、それぞれ入力される車両状態量に基づいてモータ２２が発生するアシストトルクの制御成分を演算する。

詳述すると、アシスト制御部４５には、操舵トルクτ及び車速Ｖが入力されるようになっており、同アシスト制御部４５は、これら操舵トルクτ及び車速Ｖに基づいて、アシスト力の基礎的な制御成分として基本アシスト電流指令Ｉas*を演算する。具体的には、操舵トルクτ（の絶対値）が大きいほど、また車速Ｖが遅いほど大きな基本アシスト電流指令Ｉas*が演算される。

また、トルク慣性補償制御部４６には、操舵トルクτの微分値である操舵トルク微分値dτ及び車速Ｖが入力される。そして、トルク慣性補償制御部４６は、ＥＰＳの慣性による影響を補償するための制御成分として慣性補償電流指令Ｉti*を演算する。

尚、「トルク慣性補償制御」は、モータやアクチュエータ等の慣性により発生するステアリング操作における「切り始め」時の「引っ掛かり感（追従遅れ）」、及び「切り終わり」時の「流れ感（オーバーシュート）」を抑制するための制御である。そして、このトルク慣性補償制御には、転舵輪６への逆入力により生ずる操舵系の振動を抑制する効果がある。

ステアリング戻し制御部４７には、車速Ｖ、操舵トルクτ、及び転舵角θtが入力され、同ステアリング戻し制御部４７は、これら各状態量に基づいて、ステアリング２の戻り特性を改善するための制御成分であるステアリング戻し電流指令Ｉsb*を演算する。

また、ダンパ補償制御部４８には、車速Ｖ及び操舵速度ωsが入力される。そして、ダンパ補償制御部４８は、これら操舵速度ωs及び車速Ｖ）に基づいて、操舵速度ωs減衰させる補償成分であるダンパ補償電流指令Ｉdp*を演算する。尚、こうしたダンパ補償成分には、ステアリング特性の改善（主として高速走行時における過剰舵角の抑制）を図る効果がある。

また、マイコン４３は、上記各制御部に加え、上述のアクティブステア制御時の操舵フィーリングを改善すべく、当該アクティブステア制御と協調したパワーアシスト制御を実行するためのＩＦＳトルク補償ゲインＫifsを演算するＩＦＳトルク補償制御部４９を備えている。

本実施形態では、ＩＦＳトルク補償制御部４９には、操舵角θs及び操舵速度ωsとともに、車内ネットワーク２３を介してＩＦＳＥＣＵ８側から出力された上記の各種制御信号、即ちＩＦＳ＿ＡＣＴ指令角θifs*、ＵＳ制御ゲインＫus、ＯＳ／ＵＳ特性値Ｖal_stが入力される。そして、ＩＦＳトルク補償制御部４９は、これら入力される各状態量、及び制御信号に制御信号に基づいてＩＦＳトルク補償ゲインＫifsを演算する。

具体的には、ＩＦＳトルク補償制御部４９は、オーバーステア時には、運転者にカウンタ操舵を促すアシスト力付与が実行されるようなＩＦＳトルク補償ゲインＫifsを演算し、アンダーステア時には、それ以上の操舵角の発生を抑制するアシスト力付与が実行されるようなＩＦＳトルク補償ゲインＫifsを演算する。

本実施形態では、ＩＦＳトルク補償制御部４９において演算されたＩＦＳトルク補償ゲインＫifsは、アシスト制御部４５において演算された基本アシスト電流指令Ｉas*とともに乗算器５０に入力される。

乗算器５０においてＩＦＳトルク補償ゲインＫifsが乗ぜられることにより補正された補正後の基本アシスト電流指令Ｉas**は、その他の各種補償成分、即ち慣性補償電流指令Ｉti*、ステアリング戻し電流指令Ｉsb*、及びダンパ補償電流指令Ｉdp*とともに、加算器５１に入力される。そして、同加算器５１において、これら各制御成分が基本アシスト電流指令Ｉas**に重畳されることにより、モータ２２が発生するアシストトルクの制御目標である電流指令が演算される。

加算器５１において演算された電流指令は、モータ制御信号出力部５２に入力される。また、モータ制御信号出力部５２には、電流センサ５３により検出される実電流及び回転センサ５４により検出される回転角が入力される。そして、モータ制御信号出力部５２は、これら電流指令、実電流及び回転角に基づいてフィードバック制御を行うことによりモータ制御信号を生成し、そのモータ制御信号を駆動回路４４に出力する。

即ち、図６のフローチャートに示すように、マイコン４３は、車両状態量として上記各センサからセンサ値を取り込むと（ステップ２０１）、先ずアシスト制御演算を行う（ステップ２０２）。次に、トルク慣性補償制御演算（ステップ２０３）、ハンドル戻し制御演算（ステップ２０４）、及びダンパ補償制御演算を行い（ステップ２０５）、続いてＩＦＳトルク補償制御演算（ステップ２０６）を行う。

次に、マイコン４３は、上記ステップ２０２のアシスト制御演算により算出された基本アシスト電流指令Ｉas*にステップ２０６において算出されたＩＦＳトルク補償ゲインＫifsを乗ずることにより同基本アシスト電流指令Ｉas*を補正する。そして、この補正後の基本アシスト電流指令Ｉas**に上記ステップ２０３〜ステップ２０５の各演算処理により算出された慣性補償電流指令Ｉti*、ステアリング戻し電流指令Ｉsb*、及びダンパ補償電流指令Ｉdp*を重畳することにより制御目標となる電流指令を算出し、その電流指令に基づいてモータ制御信号の出力を行う（ステップ２０７）。

次に、ＩＦＳ制御演算部におけるＩＦＳ制御演算処理について詳述する。
図７は、ＩＦＳ制御演算部の制御ブロック図である。同図に示すように、ＩＦＳ制御演算部３５は、車両モデル演算部６１、跨ぎ路判定部６２、ステア特性演算部６３、ＯＳ制御演算部６５、ＵＳ制御演算部６６、制御ＯＮ／ＯＦＦ判定部６７、及びＩＦＳ＿ＡＣＴ指令角演算部６８を備えている。

車両モデル演算部６１には、転舵角θt及び車速Ｖが入力される。そして、車両モデル演算部６１は、この転舵角θt及び車速Ｖに基づく車両モデル演算を実行することにより、車両のヨーモーメントに関連する車両状態量の目標値、即ち目標状態量としての目標ヨーレイトＲy0及び目標スリップ角θsp0を演算する。

尚、本実施形態の車両モデル演算部６１における車両モデル演算、即ち車両モデルに基づき転舵角θt及び車速Ｖから目標ヨーレイトＲy0及び目標スリップ角θsp0を演算する方法については、例えば特開２００２−２５４９６４号公報等を参考されたい。

跨ぎ路判定部６２には、車輪速Ｖtr，Ｖtl、転舵角θt、車速Ｖ、及びブレーキ信号Ｓbkが入力される。そして、跨ぎ路判定部６２は、これらの車両状態量に基づいて、車両が跨ぎ路、即ち車両の左右の車輪がそれぞれ路面抵抗の著しく異なる２つの路面（μスプリット路面）上にあるか否かの判定を行う。詳しくは、μスプリット状態における制動、即ちμスプリット制動状態にあるか否かの判定を行う（跨ぎ路判定）。

ステア特性判定手段としてのステア特性演算部６３には、転舵角θt、車速Ｖ、及びヨーレイトＲy、並びに車両モデル演算部６１において演算された目標ヨーレイトＲy0が入力される。そして、ステア特性演算部６３は、これらの車両状態量に基づいて、車両のステア特性、即ち、車両がオーバーステア、アンダーステア、又はニュートラルステアの何れの状態にあるかを演算し、その特性を示すＯＳ／ＵＳ特性値Ｖal_stを演算する（ステア特性演算）。尚、本実施形態では、ＯＳ／ＵＳ特性値Ｖal_stは次式、Ｖal_st＝（Ｌ×Ｒy／Ｖ−θt）×Ｒy、Ｌ：ホイールベース、に基づくアナログ信号として出力される。

ＯＳ制御演算部６５は、ヨーレイトＦ／Ｂ演算部７１、スリップ角Ｆ／Ｂ演算部７２を備えており、これらヨーレイトＦ／Ｂ演算部７１及びスリップ角Ｆ／Ｂ演算部７２は、それぞれ対応する車両状態量の実際値がその目標値に追従するようフィードバック演算を行う。そして、ＯＳ制御演算部６５は、これら各Ｆ／Ｂ演算部におけるフィードバック演算に基づいて、ステア特性がオーバーステアである場合のＡＣＴ角θtaの制御目標成分、即ちヨーモーメントと逆方向の舵角（カウンタステア）を発生させるための制御目標成分として、ＯＳ制御時ＡＣＴ指令角θos*を演算する（ＯＳ制御演算）。

さらに詳述すると、ヨーレイトＦ／Ｂ演算部７１には、ヨーレイトＲy、及び目標ヨーレイトＲy0が入力され、ヨーレイトＦ／Ｂ演算部７１は、その偏差ΔＲyに基づいてフィードバック演算を行う。具体的には、ヨーレイトＦ／Ｂ演算部７１は、偏差ΔＲyに比例Ｆ／ＢゲインＫＰを乗ずることによりヨーレイト比例Ｆ／Ｂ指令角θRyp*を演算し、偏差ΔＲyの微分量に微分Ｆ／ＢゲインＫＤを乗ずることによりヨーレイト微分Ｆ／Ｂ指令角θRyd*を演算する（ヨーレイトＦ／Ｂ演算）。同様に、スリップ角Ｆ／Ｂ演算部７２には、スリップ角θsp、及び目標スリップ角θsp0が入力され、スリップ角Ｆ／Ｂ演算部７２は、その偏差Δθspにスリップ角Ｆ／ＢゲインＫslipを乗ずることにより、スリップ角Ｆ／Ｂ指令角θsp*を演算する（スリップ角Ｆ／Ｂ演算）。

また、本実施形態のＯＳ制御演算部６５は、上記ヨーレイトＦ／Ｂ演算部７１及びスリップ角Ｆ／Ｂ演算部７２に加え、所謂μスプリット制動時の安定性を確保するための制御成分を演算するヨー角Ｆ／Ｂ演算部７３を備えている。そして、ヨー角Ｆ／Ｂ演算部７３は、上記跨ぎ路判定部６２における判定結果をトリガとして目標ヨー角θy0及びヨー角θyに基づくヨー角Ｆ／Ｂ演算を実行し、その偏差Δθyにヨー角ゲインＫyawを乗ずることによりヨー角Ｆ／Ｂ指令角θy*を演算する。

これらヨーレイトＦ／Ｂ演算部７１において演算されたヨーレイト比例Ｆ／Ｂ指令角θRyp*及びヨーレイト微分Ｆ／Ｂ指令角θRyd*、スリップ角Ｆ／Ｂ演算部７２において演算されたスリップ角Ｆ／Ｂ指令角θsp*、並びにヨー角Ｆ／Ｂ演算部７３において演算されたヨー角Ｆ／Ｂ指令角θy*は、加算器７６に入力される。また、この加算器７６には、後述するスリップ角微分値Ｆ／Ｆ演算部８１において演算されるスリップ角微分値Ｆ／Ｆ指令角dθsp*が入力される。そして、ＯＳ制御演算部６５は、同加算器７６において、これらの各制御目標成分を重畳することにより、ＯＳ制御時ＡＣＴ指令角θos*を演算する（ＯＳ制御演算）。

ＵＳ制御演算部６６には、操舵角θs及び操舵速度ωs、並びにステア特性演算部６３において演算されたＯＳ／ＵＳ特性値Ｖal_stが入力される。そして、ＵＳ制御演算部６６は、これら車両状態量に基づいて上記ＵＳ制御ゲインＫusを演算する（ＵＳ制御演算）。

また、制御ＯＮ／ＯＦＦ判定部６７は、上記ＯＳ制御演算部６５で演算されたＯＳ制御時ＡＣＴ指令角θos*に基づくオーバーステア制御（ＯＳ制御）、及びＵＳ制御演算部６６で演算されたＵＳ制御時ＡＣＴ指令角θus*に基づくアンダーステア制御（ＵＳ制御）、即ちアクティブステア制御の開始判定を実行する判定手段としての機能を有している。

本実施形態では、制御ＯＮ／ＯＦＦ判定部６７には、ステア特性演算部６３において演算されたＯＳ／ＵＳ特性値Ｖal_st等、各種の状態量（及び制御信号）が入力されるようになっており、制御ＯＮ／ＯＦＦ判定部６７は、これらの状態量（及び制御信号）に基づいて上記アクティブステア制御の開始判定を実行する。そして、その判定結果を制御ＯＮ／ＯＦＦ信号Ｓcとして出力する（制御ＯＮ／ＯＦＦ判定）。尚、本実施形態の制御ＯＮ／ＯＦＦ判定部６７は、ＯＳ制御に関する制御ＯＮ／ＯＦＦ信号Ｓcは、ＯＳ制御信号Ｓc_osとして出力し、ＵＳ制御に関する制御ＯＮ／ＯＦＦ信号Ｓcは、ＵＳ制御信号Ｓc_usとして出力する構成となっている。

ＩＦＳ＿ＡＣＴ指令角演算部６８には、ＯＳ制御演算部６５により演算されたＯＳ制御時ＡＣＴ指令角θos*及び制御ＯＮ／ＯＦＦ判定部６７の出力する制御ＯＮ／ＯＦＦ信号Ｓc（ＯＳ制御信号Ｓc_os）が入力される。そして、ＩＦＳ＿ＡＣＴ指令角演算部６８は、入力された制御ＯＮ／ＯＦＦ信号Ｓcが「ＯＳ制御ＯＮ」を示すものである場合には、ＯＳ制御時ＡＣＴ指令角θos*をＩＦＳ＿ＡＣＴ指令角θifs*として出力する（ＩＦＳ＿ＡＣＴ指令角演算）。

即ち、図８のフローチャートに示すように、ＩＦＳ制御演算部３５は、先ず、車両モデル演算を実行し（ステップ３０１）、次に跨ぎ路判定を実行する（ステップ３０２）。そして、ステア特性演算を実行し（ステップ３０３）、後述するスリップ角微分値演算を実行する（ステップ３０５）。

次に、ＩＦＳ制御演算部３５は、上記ステップ３０１の車両モデル演算において演算された目標ヨーレイトＲy0及び目標スリップ角θsp0に基づいて、ヨーレイトＦ／Ｂ演算及びスリップ角Ｆ／Ｂ演算、並びに上記スリップ角微分値に基づくスリップ角微分値Ｆ／Ｆ演算を実行することによりＯＳ制御時ＡＣＴ指令角θos*を演算する（ＯＳ制御演算、ステップ３０６）。尚、上記ステップ３０２にてμスプリット制動状態にある旨の判定がなされた場合には、その判定結果をトリガとしてヨー角Ｆ／Ｂ演算が実行される。

続いて、ＩＦＳ制御演算部３５は、ＵＳ制御演算を実行することによりＵＳ制御ゲインＫusを演算する（ステップ３０７）。そして、制御ＯＮ／ＯＦＦ判定を実行し（ステップ３０６）、その制御ＯＮ／ＯＦＦ判定の結果に基づいて、アクティブステア機能を実現するための制御目標成分としてＩＦＳ＿ＡＣＴ指令角θifs*を出力する（ＩＦＳ＿ＡＣＴ指令角演算、ステップ３０８）。尚、制御ＯＮ／ＯＦＦ判定の結果が、ＵＳ制御を開始すべき旨を示すものである場合には、ＵＳ制御演算の実行により演算されたＵＳ制御ゲインＫusを出力する。

（アクティブステア制御の開始判定）
次に、本実施形態の車両用操舵装置におけるアクティブステア制御の開始判定の態様について説明する。

上述のように、車輌のヨーレイトに基づいてアクティブステア制御の開始判定を行う構成では、凍結路等、極めて路面μの低い状況において、そのアクティブステア制御の開始が遅れる傾向がある。そして、車輌のスリップ角微分値（車輌横滑り角速度）に基づく開始判定は、迅速に車輌姿勢の不安定化を検知することが可能ではあるものの、誤判定が多いという問題がある。

この点を踏まえ、本実施形態のＩＦＳＥＣＵ８（マイコン３３）は、その誤判定が引き起こされる蓋然性の高い状況を除外した上で、スリップ角微分値に基づくアクティブステア制御の開始判定を実行する。そして、これにより、迅速且つ高精度に車輌姿勢の不安定化を検知して、速やかにその安定化を図るためのアクティブステア制御を実行する構成となっている。

詳述すると、図７に示すように、本実施形態のＩＦＳ制御演算部３５には、スリップ角微分値dθspを演算するスリップ角微分値演算部８０が設けられている。そして、制御ＯＮ／ＯＦＦ判定部６７は、これらの状態量（及び制御信号）に基づいて上記アクティブステア制御、詳しくはオーバーステア制御の開始判定を実行する。

本実施形態では、スリップ角微分値演算部８０には、横方向加速度Ｆs、ヨーレイトＲy及び車速Ｖが入力される。そして、同スリップ角微分値演算部８０は、次の（１）式に基づいて、スリップ角微分値dθspの演算を実行する。

dθsp＝Ｒy−（Ｆs／Ｖ） ・・・（１）
制御ＯＮ／ＯＦＦ判定部６７には、このスリップ角微分値dθsp及びステア特性演算部６３において演算されたＯＳ／ＵＳ特性値Ｖal_stに加え、ヨーレイトＲy、車速Ｖ、操舵角θs及び操舵速度ωsが入力される。そして、制御ＯＮ／ＯＦＦ判定部６７は、これらの各状態量を用いた以下の各判定条件の全てを満たす場合に、オーバーステア制御を開始すべきと判定する。

− スリップ角微分値dθspの絶対値が所定の閾値α以上
− スリップ角微分値dθspの符号とヨーレイトＲyの符号とが同一
− 操舵角θsの符号と操舵速度ωsの符号とが同一
− 車速Ｖが所定の閾値Ｖ０以上
即ち、上記（１）式の第１項である「ヨーレイトＲy」は車輌の「自転」を示し、その第２項である「横方向加速度Ｆs／車速Ｖ」は、車輌の「公転」を示す。従って、その「自転」と「公転」とのバランスを監視することで、いち早く、車輌姿勢の不安定化を検知することが可能である。

ここで、多くの場合、車輌の各種制御に用いられる各状態量には、ノイズ除去の観点からフィルタ処理（ローパスフィルタ）が施される。そして、これは、上記（１）式に用いられるヨーレイトＲy、及び横方向加速度Ｆsもまた同様である。しかしながら、こうしたフィルタ処理を施すことにより、その検出されたヨーレイトＲy、及び横方向加速度Ｆsを示す信号には、それぞれ位相遅れが発生する。そして、この位相遅れが上記（１）式を用いた場合における誤判定の一因となっている。

そこで、本実施形態では、このようなフィルタ処理によって発生した位相遅れに起因する誤判定を排除すべく、上記のように「スリップ角微分値dθspの符号とヨーレイトＲyの符号とが同一であるか否か」を判定する。そして、「車輌の回転・滑り方向」を示す状態量であるこれら二つの状態量の符号が相反する場合には、上記位相遅れの影響を考慮し、オーバーステア制御を開始すべき旨の判定を行わないことにより、上記誤判定の発生を回避する構成となっている。

また、こうした位相遅れの影響は、とりわけ、その操舵方向が切り替わる所謂「切り返し操舵」時において、より顕著なものとなる。従って、本実施形態では、この点を考慮して、上記のように「操舵角θsの符号と操舵速度ωsの符号とが同一であるか否か」を判定する。そして、このような切り返し操舵の発生時には、オーバーステア制御を開始すべき旨の判定を行わないことにより、その誤判定の発生を回避する構成となっている。

尚、上記（１）式を用いることで、基本的には、運転者よりも早く車輌姿勢の不安定化を検知することができるものの、一部の優れた運転者は、その検知に先んじてカウンタ操舵を行う場合がある。そして、このような場合、その遅れて開始されるオーバーステア制御分が過剰となって、車輌姿勢が不安定化する、即ち所謂「おつりがでる」状態となるおそれがある。しかしながら、上記構成によれば、このように運転者が素早く適切なカウンタ操舵を行った場合には、オーバーステア制御は行われない。そして、本実施形態では、これにより、より優れたステアリング特性、及び良好な操舵フィーリングの実現を図る構成となっている。

更に、上記（１）式の第２項は、車速Ｖを分母とする分数により表される。従って、その車速Ｖが極低速にある場合、当該第２項が極めて大きな値となることから、上記誤判定が発生する可能性もまた極めて高くなる。そこで、本実施形態では、上記のように「車速Ｖが所定の閾値Ｖ０以上であるか否か」を判定する。そして、車速Ｖが所定の閾値Ｖ０よりも低速である場合には、オーバーステア制御を開始すべき旨の判定を行わないことにより、その誤判定の発生を回避する構成となっている。尚、極低車速領域では、基本的に車輌姿勢も安定することになる。従って、そのオーバーステア制御を実行しないことのデメリットは小さいと推測される。

次に、制御ＯＮ／ＯＦＦ判定部よるＯＳ制御開始判定の処理手順について説明する。
図９のフローチャートに示すように、制御ＯＮ／ＯＦＦ判定部６７は、先ず、入力されるＯＳ／ＵＳ特性値Ｖal_stがオーバーステアを示すか否かを判定し（ステップ４０１）、オーバーステアであると判定した場合（ステップ４０１：ＹＥＳ）には、続いてスリップ角微分値dθspの絶対値が所定の閾値α以上であるか否かを判定する（ステップ４０２）。そして、スリップ角微分値dθspの絶対値が所定の閾値α以上であると判定した場合（|dθsp|≧α、ステップ４０２：ＹＥＳ）には、上記のような、その他の各判定条件を満たすか否かを判定する（ステップ４０３〜ステップ４０５）。

つまり、制御ＯＮ／ＯＦＦ判定部６７は、スリップ角微分値dθspの符号とヨーレイトＲyの符号とが同一であるか否かの判定（ステップ４０３）、操舵角θsの符号と操舵速度ωsの符号とが同一であるか否かの判定（ステップ４０４）、及び車速Ｖが所定の閾値Ｖ０以上であるか否かの判定（ステップ４０５）を実行する。そして、これらステップ４０３〜ステップ４０４の各判定条件を全て満たす場合（ステップ４０３：ＹＥＳ、且つステップ４０４：ＹＥＳ、且つステップ４０５：ＹＥＳ）には、「ＯＳ制御ＯＮ」と判定する（ステップ４０６）。

即ち、本実施形態の制御ＯＮ／ＯＦＦ判定部６７は、スリップ角微分値dθspが所定の閾値α以上、且つスリップ角微分値dθspの符号とヨーレイトＲyの符号とが同一、且つ操舵角θsの符号と操舵速度ωsの符号とが同一、且つ車速Ｖが所定の閾値Ｖ０以上である場合に、即ちオーバーステア制御を開始すべきと判定する。

そして、上記ステップ４０１〜ステップ４０５の何れかにおいて、その判定条件を満たさない場合（ステップ４０１：ＮＯ、又はステップ４０２：ＮＯ、又はステップ４０３：ＮＯ、又はステップ４０４：ＮＯ、又はステップ４０５：ＮＯ）には、「ＯＳ制御ＯＦＦ」と判定する。

また、図７に示すように、本実施形態では、ＯＳ制御演算部６５には、上記ヨーレイトＦ／Ｂ演算部７１及びスリップ角Ｆ／Ｂ演算部７２（並びにヨー角Ｆ／Ｂ演算部７３）とともに、スリップ角微分値dθspに基づく制御成分としてスリップ角微分値Ｆ／Ｆ指令角dθsp*を演算するスリップ角微分値Ｆ／Ｆ演算部８１が設けられている。

詳述すると、図１０に示すように、本実施形態のスリップ角微分値Ｆ／Ｆ演算部８１は、スリップ角微分値Ｆ／Ｆ指令角dθsp*の基礎成分である基礎制御量εspとスリップ角微分値dθspとが関連付けられたマップ８１ａを備えている。このマップ８１ａにおいて、基礎制御量εspは、スリップ角微分値dθspの絶対値が大きいほど、より大きな絶対値を有する当該スリップ角微分値dθspと同符号の値となるように設定されている。そして、スリップ角微分値Ｆ／Ｆ演算部８１は、このマップ８１ａに入力されるスリップ角微分値dθspを参照することにより求められる基礎制御量εspに基づいてスリップ角微分値Ｆ／Ｆ指令角dθsp*を演算する。

具体的には、本実施形態のスリップ角微分値Ｆ／Ｆ演算部８１には、車速Ｖと車速ゲインＫｖとが関連付けられたマップ８１ｂが設けられており、スリップ角微分値Ｆ／Ｆ演算部８１は、このマップ８１ｂを参照することにより車速ゲインＫｖを演算する。そして、その車速ゲインＫｖを上記基礎制御量εspに乗ずることにより、スリップ角微分値Ｆ／Ｆ指令角dθsp*を演算する。尚、同マップ８１ｂにおいて、車速ゲインＫｖは、車速Ｖが所定の閾値Ｖ１以下の領域においては「１」、そして、当該所定の閾値Ｖ１を超える領域においては、高車速となるほど小さな値（最終的には「０」）となるように設定されている。

図７に示すように、スリップ角微分値Ｆ／Ｆ演算部８１により演算されたスリップ角微分値Ｆ／Ｆ指令角dθsp*は、上記ヨーレイト比例Ｆ／Ｂ指令角θRyp*、ヨーレイト微分Ｆ／Ｂ指令角θRyd*、及びスリップ角Ｆ／Ｂ指令角θsp*（並びにヨー角Ｆ／Ｂ指令角θy*）とともに加算器７６へと入力される。そして、ＯＳ制御時ＡＣＴ指令角θos*を構成する一制御成分として、上記その他の各制御目標成分に重畳されることにより、当該ＯＳ制御時ＡＣＴ指令角θos*の立ち上がりを早める構成となっている。

以上のように構成することで、制御ＯＮ／ＯＦＦ判定部６７の出力するＯＳ制御信号Ｓc_osが「ＯＮ」となるタイミングは、従来よりも早くなり、具体的には、車輌の滑り始め、即ち車輌が不安定化するタイミングと略等しくなる（図１１参照）。また、オーバーステア制御を実行するための制御量、即ちＯＳ制御演算部６５の出力するＯＳ制御時ＡＣＴ指令角θos*を構成する一制御成分として、スリップ角微分値dθspに基づくスリップ角微分値Ｆ／Ｆ指令角dθsp*を演算することにより、その制御開始時点から十分な量の当該ＯＳ制御時ＡＣＴ指令角θos*が確保される。そして、これにより、少ないＯＳ制御量（カウンタ量）で、より迅速に車輌姿勢を安定させることができ、その結果、速やかに通常制御へと復帰させることが可能な構成となっている。

以上、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
（１）制御ＯＮ／ＯＦＦ判定部６７は、スリップ角微分値dθspが所定の閾値α以上、且つスリップ角微分値dθspの符号とヨーレイトＲyの符号とが同一、且つ操舵角θsの符号と操舵速度ωsの符号とが同一、且つ車速Ｖが所定の閾値Ｖ０以上である場合に、即ちアクティブステア制御を開始すべきと判定する。

上記構成のように、スリップ角微分値dθspに基づく車輌の姿勢状態判定の実行によりアクティブステア制御を開始することで、当該アクティブステア制御の開始タイミングを早めることができ、その結果、迅速に車輌姿勢を安定化させることができるようになる。そして、その誤判定が引き起こされる蓋然性の高い状況を除外した上で、当該スリップ角微分値に基づくアクティブステア制御の開始判定を実行することにより、その高い判定精度を確保することができる。

即ち、スリップ角微分値dθspに基づく車輌の姿勢状態判定処理における誤判定の発生は、そのスリップ角微分値dθspを演算する際の基礎となるヨーレイトＲy及び横方向加速度Ｆsに施されたフィルタ処理により発生する位相遅れを一因とする。従って、上記構成のように、こうした位相遅れが発生している可能性の高い、「車輌の回転・滑り方向」を示す二つ状態量（スリップ角微分値dθsp及びヨーレイトＲy）の符号が相反する場合を除外することで、その誤判定の発生を回避することができる。

また、こうした位相遅れの影響は、とりわけ、その操舵方向が切り替わる所謂「切り返し操舵」時において、より顕著なものとなる。従って、上記構成のように、当該切り返し操舵の発生時、即ち操舵角θs及び操舵速度ωsの方向が相反する場合を除外することで、より効果的に、その誤判定の発生を回避することができる。

更に、スリップ角微分値dθspの演算式には、車速Ｖを分母とする項が含まれる。即ち、車速Ｖが極低速にある場合、当該項が極めて大きな値となることから、上記誤判定が発生する可能性もまた極めて高くなる。従って、上記構成のように、車速Ｖが所定の閾値Ｖ０よりも低速である場合を除外することで、より効果的に、その誤判定の発生を回避することができる。

（２）制御ＯＮ／ＯＦＦ判定部６７は、スリップ角微分値に基づくアクティブステア制御の開始判定として、オーバーステア制御（ＯＳ制御）の開始判定を実行する。
即ち、ヨーモーメントの方向と逆方向の舵角（カウンタステア）を与えるべくＡＣＴ角θtaを変更するＯＳ制御は、その開始タイミングを早期化することにより得られる効果が絶大であるとともに、その誤判定の影響の大きさも極めて大きい。従って、こうしたオーバーステア制御（ＯＳ制御）の開始判定に適用することで、より顕著な効果を得ることができる。

（３）ＯＳ制御演算部６５は、スリップ角微分値Ｆ／Ｆ演算部８１を備え、同スリップ角微分値Ｆ／Ｆ演算部８１は、オーバーステア制御を実行するための制御量として出力するＯＳ制御時ＡＣＴ指令角θos*を構成する一制御成分として、スリップ角微分値dθspに基づくスリップ角微分値Ｆ／Ｆ指令角dθsp*を演算する。

即ち、スリップ角微分値に基づき判定されるＯＳ制御の開始タイミングは、その車輌姿勢の不安定化がヨーレイトＲyやスリップ角θspとして表面化するよりも速い場合がある。しかしながら、上記構成によれば、その制御開始時点から十分な量のＯＳ制御時ＡＣＴ指令角θos*を確保することが可能となる。そして、これにより、少ないカウンタ量で、より迅速に車輌姿勢を安定させることができ、その結果、速やかに通常制御へと復帰させることができるようになる。

なお、本実施形態は、以下のように変更してもよい。
・本実施形態では、スリップ角微分値に基づくアクティブステア制御の開始判定として、オーバーステア制御（ＯＳ制御）の開始判定を実行することとしたが、アンダーステア制御（ＵＳ制御）の開始判定に、こうしたスリップ角微分値を基礎とする判定条件を加える構成としてもよい。

・本実施形態では、アクティブステア制御の開始判定は、ＩＦＳＥＣＵ８において自動的に実行することとした。しかし、これに限らず、機械的なスイッチ等により、運転者の意思に基づいて上記アクティブステア制御を「ＯＦＦ」とすることが可能な構成としてもよい。

即ち、一部の優れた運転者は、上記のようなスリップ角微分値に基づく車輌姿勢状態判定に先んじて、車輌姿勢の不安定化を察知してカウンタ操舵を実行する場合があり、その場合、当該アクティブステア制御の実行により過剰なカウンタが発生する可能性がある。また、このような上級者の中には、積極的に、そのステアリング特性をオーバーステア状態又はアンダーステア状態とするようなステアリング操作を行う場合があり、上記アクティブステア制御は、その妨げとなる場合がある。この点、上記構成によれば、このような問題の発生を回避して、より幅広いユーザに対応することができるようになる。

・本実施形態では、車両用操舵装置１は、モータ２２を駆動源とするＥＰＳアクチュエータ１７を備えることとしたが、パワーアシスト装置は、油圧式でもよい。また、パワーアシスト装置を備えない車両用操舵装置に具体化してもよい。

車両用操舵装置の概略構成図。 ギヤ比可変制御の説明図。 ギヤ比可変制御の説明図。 車両用操舵装置の制御ブロック図。 ＩＦＳＥＣＵにおける演算処理の処理手順を示すフローチャート。 ＥＰＳＥＣＵにおける演算処理の処理手順を示すフローチャート。 ＩＦＳ制御演算部の制御ブロック図。 ＩＦＳ制御演算の処理手順を示すフローチャート。 ＯＳ制御開始判定の処理手順を示すフローチャート。 スリップ角微分値Ｆ／Ｆ演算部の制御ブロック図。 スリップ角微分値を用いたＯＳ制御開始判定の作用説明図。

符号の説明

１…車両用操舵装置、２…ステアリング、６…転舵輪、７…ギヤ比可変アクチュエータ、８…ＩＦＳＥＣＵ、３３…マイコン、３５…ＩＦＳ制御演算部、６３…ステア特性演算部、６５…ＯＳ制御演算部、６７…制御ＯＮ／ＯＦＦ判定部、８０…スリップ角微分値演算部、８１…スリップ角微分値Ｆ／Ｆ演算部、θs…操舵角、ωs…操舵速度、θt…転舵角、θts…ステア転舵角、θta…ＡＣＴ角、θta*…ＡＣＴ指令角、θifs*…ＩＦＳ＿ＡＣＴ指令角、θos*…ＯＳ制御時ＡＣＴ指令角、dθsp*…スリップ角微分値Ｆ／Ｆ指令角、Ｒy…ヨーレイト、Ｆs…横方向加速度、θsp…スリップ角、dθsp…スリップ角微分値、α…閾値、Ｖ…車速、Ｖ０…閾値、Ｖal_st…ＯＳ／ＵＳ特性値、Ｓc…制御ＯＮ／ＯＦＦ信号、Ｓc_os…ＯＳ制御信号。

Claims (3)

1. ステアリングと転舵輪との間の操舵伝達系の途中に設けられてステアリング操作に基づく前記転舵輪の第１の舵角にモータ駆動に基づく前記転舵輪の第２の舵角を上乗せすることにより前記ステアリングと前記転舵輪との間の伝達比を可変させる伝達比可変装置と、前記伝達比可変装置の作動を制御する制御手段とを備えるとともに、前記制御手段は、車輌姿勢の安定化を図るべく自動的に前記第２の舵角を変更するアクティブステア制御を実行する車両用操舵装置であって、
   前記制御手段は、スリップ角微分値が所定の閾値以上、且つスリップ角微分値の符号とヨーレイトの符号とが同一、且つ操舵角の符号と操舵速度の符号とが同一、且つ車速が所定の閾値以上である場合に、前記アクティブステア制御を開始すること、
   を特徴とする車両用操舵装置。
2. 請求項１に記載の車両用操舵装置において、
   前記制御手段は、前記アクティブステア制御を実行するための前記第２の舵角の制御量を構成する制御成分として、前記スリップ角微分値に基づく制御成分を演算すること、
   を特徴とする車両用操舵装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車両用操舵装置において、
   前記制御手段は、前記アクティブステア制御として、車両がオーバーステア状態にある場合には、前記車両のヨーモーメントと逆方向に前記第２の舵角を変更すべく前記伝達比可変装置を作動させるオーバーステア制御を実行すること、
   を特徴とする車両用操舵装置。

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