JP5297037B2 - 車両の操舵制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、左輪と右輪とを独立して操舵自在で、制駆動状態に適切な操舵制御を行う車両の操舵制御装置に関する。

近年、車両においては、様々な構造の操舵制御装置（所謂、ステアバイワイヤ機構の操舵制御装置や可変トー角機構を備えた操舵制御装置）が提案され、実用化されている。

例えば、特開２００３−２６０３０号公報には、車両が制動状態であり、且つ、左車輪と路面との間の摩擦係数と右車輪と路面との間の摩擦係数との差に対応する摩擦係数差対応値が設定値を超える時、車両に作用するヨーモーメントに相関する付加制御舵角をハンドル操舵角に加えて操舵制御するステアバイワイヤ機構の操舵制御が開示されている。
特開２００３−２６０３０号公報

ところで、上述のように摩擦係数差対応値が設定値を超えるようなスプリットμ路では、制駆動時における適切な制駆動力を左右それぞれの車輪で発生させようとすると、このような路面状況を加味して適切な操舵制御を行う必要がある。しかしながら、上述の特許文献１に開示されるステアバイワイヤ機構の操舵装置では、単にハンドル操舵角を付加制御舵角で補正して一律な左右輪の舵角制御を行うものであるため、制駆動時に適切な舵角を左右輪に設定することができず、車両安定性を十分に確保することができない虞がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、スプリットμ路であっても車両の安定性を保ちつつ、車両の制動時においては制動距離を短くし、また、駆動時においては加速性能を効率良く得ることができる車両の操舵制御装置を提供することを目的としている。

本発明は、左輪と右輪とを独立して操舵自在な独立操舵手段と、車輪に作用する横力を検出する横力検出手段と、車両の制駆動状態を検出する制駆動状態検出手段と、左輪のスリップ率と右輪のスリップ率の差異に基づき左輪側と右輪側の路面状態を検出する路面状態検出手段と、車両挙動に基づき目標制御量を演算する目標制御量演算手段と、上記制駆動状態検出手段で車両の制駆動状態が検出されるとともに上記スリップ率差が予め設定された値を超えた際に、上記スリップ率の小さな車輪側を路面摩擦係数が高い方の車輪として上記目標制御量で操舵制御すると共に、上記スリップ率の大きな車輪側を路面摩擦係数が低い方の車輪として上記車輪に作用する横力が略ゼロになるように操舵制御する操舵制御手段とを備えたことを特徴としている。

本発明による車両の操舵制御装置によれば、スプリットμ路であっても車両の安定性を保ちつつ、車両の制動時においては制動距離を短くし、また、駆動時においては加速性能を効率良く得ることが可能となる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１〜図９は本発明の実施の一形態を示し、図１はステアバイワイヤ方式による操舵機構を備えた車両の構成図、図２は操舵制御プログラムのフローチャート、図３は操舵角補正量演算処理ルーチンのフローチャート、図４は制動時操舵補正量演算処理ルーチンのフローチャート、図５は加速時操舵補正量演算処理ルーチンのフローチャート、図６は制動時における左側高μ路−右側低μ路の操舵制御の説明図、図７は制動時における右側高μ路−左側低μ路の操舵制御の説明図、図８は駆動時における左側高μ路−右側低μ路の操舵制御の説明図、図９は駆動時における右側高μ路−左側低μ路の操舵制御の説明図である。

図１において、符号１は車両を示し、この車両１のエンジン２による駆動力は、エンジン２後方の自動変速装置（トルクコンバータ等も含んで図示）３を介してセンタデファレンシャル装置４に伝達される。

センタデファレンシャル装置４に伝達された駆動力は、リヤドライブ軸５、プロペラシャフト６、ドライブピニオン軸部７を介して後輪終減速装置８に入力される一方、フロントドライブ軸９を介して前輪終減速装置１０に入力される。

後輪終減速装置８に入力された駆動力は、後輪左ドライブ軸１１rlを経て左後輪１２rlに伝達される一方、後輪右ドライブ軸１１rrを経て右後輪１２rrに伝達される。また、前輪終減速装置１０に入力された駆動力は、前輪左ドライブ軸１１flを経て左前輪１２flに伝達される一方、前輪右ドライブ軸１１frを経て右前輪１２frに伝達される。

また、符号１５は独立操舵手段としての操舵装置を示し、本実施形態における操舵装置１５としては、個々の車輪１２fl，１２fr，１２rl，１２rrの操舵角（車輪角）を独立して制御可能な四輪操舵機構が採用されている。この四輪操舵機構は、例えば、車輪１２fl，１２fr，１２rl，１２rrとハンドル１６とが機械的に分離したステアバイワイヤ機構であり、ハンドル角と、左右前後の各車輪１２fl，１２fr，１２rl，１２rrの操舵角との関係を任意に設定することができる。

すなわち、ドライバによって回転操作されるハンドル１６は、操舵入力軸１７の一端に固設され、操舵入力軸１７の他端は、動力伝達機構１８に接続されており、この動力伝達機構１８には、モータ１９の出力軸が接続されている。これにより、モータ１９において発生した動力は、動力伝達機構１８及び操舵入力軸１７を介し、操舵反力としてハンドル１６に伝達される。

個々の車輪１２fl，１２fr，１２rl，１２rrには、車輪調整装置としての操舵アクチュエータ２０fl，２０fr，２０rl，２０rrが車輪単位で設けられている。

これにより、左右前輪１２fl，１２frの操舵角は、前輪側に設けられた一対の操舵アクチュエータ２０fl，２０frにより、それぞれ独立して調整される。

また、左右後輪１２rl，１２rrの操舵角は、後輪側に設けられた一対の操舵アクチュエータ２０rl，２０rrにより、それぞれ独立して調整される。

個々の操舵アクチュエータ２０fl，２０fr，２０rl，２０rrには、駆動ロッド２１fl，２１fr，２１rl，２１rrが挿通されており、それぞれの操舵アクチュエータ２０fl，２０fr，２０rl，２０rrの内部に設けられたモータのロータ（図示せず）の回転に応じて、駆動ロッド２１fl，２１fr，２１rl，２１rrが、車幅方向、すなわち、左右方向に伸縮可能となっている。

各駆動ロッド２１fl，２１fr，２１rl，２１rrの端部は、各車輪１２fl，１２fr，１２rl，１２rrと連結されたタイロッド２２fl，２２fr，２２rl，２２rrに接続されており、駆動ロッド２１fl，２１fr，２１rl，２１rrに連動してタイロッド２２fl，２２fr，２２rl，２２rrが移動することにより、車輪１２fl，１２fr，１２rl，１２rrが操舵される。

左前輪１２flと右後輪１２rrとは、それぞれの駆動ロッド１２fl，１２rrが伸張することにより、右方向に操舵され、駆動ロッド１２fl，１２rrが収縮することにより、左方向に操舵される。これに対して、右前輪１２flと左後輪１２rlとは、伸縮方向に対する操舵方向が前述の左前輪１２flと右後輪１２rrの場合とは逆になっている。

各操舵アクチュエータ２０fl，２０fr，２０rl，２０rrは、操舵制御装置２３により制御される。操舵制御装置２３には、各車輪の車輪速ωfl、ωfr、ωrl、ωrr（添字の「ｆｌ」は左前輪、「ｆｒ」は右前輪、「ｒｌ」は左後輪、「ｒｒ」は右後輪を示す）を検出する各車輪の車輪速センサ３１fl、３１fr、３１rl、３１rr、操舵入力軸１７に取り付けられて、ハンドル１６の中立位置からの回転角をハンドル角θＨとして検出するハンドル角センサ３２、各操舵アクチュエータ２０fl，２０fr，２０rl，２０rrにそれぞれ取り付けられて、それぞれのモータのロータの回転角度を検出することにより各車輪１２fl，１２fr，１２rl，１２rrの操舵角δfl、δfr、δrl、δrrを検出する操舵角センサ３３fl，３３fr，３３rl，３３rr、ヨーレートγを検出するヨーレートセンサ３４、各車輪に作用する横力Ｆyfl、Ｆyfr、Ｆyrl、Ｆyrrを検出する横力検出手段としての各車輪の横力センサ３５fl，３５fr，３５rl，３５rr、ブレーキペダルのＯＮ−ＯＦＦを検出するブレーキスイッチ３６、アクセルペダルのＯＮ−ＯＦＦを検出するアクセルペダルスイッチ３７が接続され、これら各センサ、スイッチからの信号が入力される。

そして、操舵制御装置２３は、ハンドル角θＨに応じてモータ１９を制御することにより、ハンドル１６に与えられる操舵反力を制御する。これとともに、操舵制御装置２３は、各操舵アクチュエータ２０fl，２０fr，２０rl，２０rrを制御することにより、各車輪１２fl，１２fr，１２rl，１２rrの操舵角をそれぞれ制御する。例えば、操舵制御装置２３は、通常、ハンドル角θＨに基づいて、左右の前輪１２fl，１２frの操舵角を互いに正相に設定するとともに、左右の後輪１２rl，１２rrの操舵角も互いに正相に設定する。尚、本実施の形態において、正相は、操舵角が進行方向を基準に対応することであり、逆相は、車輪角が進行方向を基準に逆向きに対応することであるが、車輪角の対応は厳密に一致している必要はない。また、左方向への操舵を正の値と定義する。

また、操舵制御装置２３は、後述する操舵制御プログラムに従って、車両の制駆動状態を検出した際に、路面摩擦係数が高い方の車輪を、車両挙動に基づき演算した目標制御量で操舵制御すると共に、路面摩擦係数が低い方の車輪を、車輪に作用する横力が略ゼロになるように操舵制御する。すなわち、操舵制御装置２３は、制駆動状態検出手段、路面状態検出手段、目標制御量演算手段、操舵制御手段としての機能を有している。

以下、本発明の実施の形態による操舵制御を、図２〜図５のフローチャートで説明する。図２は所定時間毎に実行される操舵制御プログラムのフローチャートを示し、まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）１０１で、制御に必要なパラメータ、すなわち、各車輪の車輪速ωfl、ωfr、ωrl、ωrr、ハンドル角θＨ、各車輪の操舵角δfl、δfr、δrl、δrr、ヨーレートγ、各車輪に作用する横力Ｆyfl、Ｆyfr、Ｆyrl、Ｆyrr、ブレーキペダルのＯＮ−ＯＦＦ信号、アクセルペダルのＯＮ−ＯＦＦ信号を読み込む。

次いで、Ｓ１０２に進み、ハンドル角θＨを基に、例えば予め設定しておいたマップ等参照して各車輪の操舵角基本値δbfl、δbfr、δbrl、δbrrを設定する。

次に、Ｓ１０３に進み、後述する操舵角補正量演算処理ルーチンに従って、各車輪の操舵角補正量Δδfl、Δδfr、Δδrl、Δδrrを演算する。

次いで、Ｓ１０４に進み、各車輪の操舵角基本値δbfl、δbfr、δbrl、δbrrに各車輪の操舵角補正量Δδfl、Δδfr、Δδrl、Δδrrを加算し（以下、（１）〜（４）式）、各車輪の目標操舵角δflt、δfrt、δrlt、δrrtを演算する。
δflt＝δbfl＋Δδfl …（１）
δfrt＝δbfr＋Δδfr …（２）
δrlt＝δbrl＋Δδrl …（３）
δrrt＝δbrr＋Δδrr …（４）
そして、Ｓ１０５に進み、各車輪の目標操舵角δflt、δfrt、δrlt、δrrtから各車輪の操舵角δbfl、δbfr、δbrl、δbrrを減算して各車輪の操舵制御量Δfl、Δfr、Δrl、Δrrを演算し（以下、（５）〜（８）式）、各操舵アクチュエータ２０fl，２０fr，２０rl，２０rrに出力して、プログラムを抜ける。
Δfl＝δflt−δfl …（５）
Δfr＝δfrt−δfr …（６）
Δrl＝δrlt−δrl …（７）
Δrr＝δrrt−δrr …（８）
次に、上述のＳ１０３で実行される操舵角補正量演算処理ルーチンについて、図３のフローチャートで説明する。
まず、Ｓ２０１で、ブレーキスイッチ３６がＯＮか否か判定し、ＯＮの場合は制動状態と判断してＳ２０２に進み、後述する制動時操舵補正量演算処理を実行して、各車輪の操舵角補正量Δδfl、Δδfr、Δδrl、Δδrrを演算する。

また、ブレーキスイッチ３６からの信号がＯＦＦの場合は、Ｓ２０３に進み、アクセルペダルスイッチ３７がＯＮか否か判定し、ＯＮの場合は加速（駆動）状態と判断してＳ２０４に進み、後述する加速時操舵補正量演算処理を実行して、各車輪の操舵角補正量Δδfl、Δδfr、Δδrl、Δδrrを演算する。

また、Ｓ２０３の判定の結果、アクセルペダルスイッチ３７がＯＦＦの場合（すなわち、制駆動状態ではないと判定された場合）はＳ２０５に進み、各車輪の操舵角補正量Δδfl、Δδfr、Δδrl、Δδrrを全て０に設定する。

そして、Ｓ２０２、Ｓ２０４、Ｓ２０５の何れかで各車輪の操舵角補正量Δδfl、Δδfr、Δδrl、Δδrrを設定した後は、Ｓ２０６に進み、設定した各車輪の操舵角補正量Δδfl、Δδfr、Δδrl、Δδrrを出力してルーチンを抜ける。

次に、上述のＳ２０２で実行される制動時操舵補正量演算処理ルーチンを、図４のフローチャートで説明する。
まず、Ｓ３０１では路面状態の判定処理が実行される。具体的には、左前輪のスリップ率λfl（＝（ωfl−Ｖ）／ωfl：Ｖは４輪の平均車輪速）と、右前輪のスリップ率λfr（＝（ωfr−Ｖ）／ωfr）との差を演算し、このスリップ率差の絶対値が、予め設定しておいた値を超える場合に、スリップ率の大きな車輪の側を低μ路側と判定する。尚、他に、車両がＡＢＳ（Anti-lock Brake System）やトラクションコントロール装置を備えており、このＡＢＳやトラクションコントロール装置からの作動信号により左右それぞれの車輪の路面状態が判定できるのであれば、この信号を用いて路面状態の判定処理を行っても良い。

次いで、Ｓ３０２に進み、上述のＳ３０１の路面状態判定の結果、左路面の路面μの方が右路面の路面μよりも高いか否か判定される。そして、左路面の路面μの方が右路面の路面μよりも高い場合は、Ｓ３０３に進み、目標ヨーレートγｔが、例えば、以下の（９）式により演算される。
γｔ＝（１／（１＋Ｔ・ｓ））・Ｇγδｆ（０）・（θＨ／ｎ） …（９）
ここで、Ｔは時定数、ｓはラプラス演算子、Ｇγδｆ（０）はヨーレート定常ゲイン、ｎはステアリングギヤ比であり、時定数Ｔ、ヨーレート定常ゲインＧγδｆ（０）は、例えば、以下の（１０）、（１１）式により演算される。
Ｔ＝（ｍ・Ｌｆ・Ｖ）／（２・Ｌ・ＣＰr） …（１０）
Ｇγδｆ（０）＝１／（１＋Ａ0 ・Ｖ^２）・Ｖ／Ｌ …（１１）
ここで、ｍは車両質量、Ｌｆは前軸と重心間の距離、Ｌはホイールベース、ＣＰrはリア等価コーナリングパワーである。また、Ａ0はスタビリティファクタであり、例えば、以下の（１２）式により求められる。
Ａ0 ＝（−ｍ・（Ｌｆ・ＣＰf −Ｌｒ・ＣＰr ））
／（２・Ｌ^２・ＣＰｆ・ＣＰｒ） …（１２）
ここで、ＣＰf はフロント等価コーナリングパワー、Ｌｒは後軸と重心間の距離である。

次いで、Ｓ３０４に進み、以下の（１３）式によりヨーレート偏差Δγを演算する。
Δγ＝γｔ−γ …（１３）

そして、Ｓ３０５に進み、路面μが高いと判定された左前輪１２flと左後輪１２rlの操舵角補正量Δδfl、Δδrlを、以下の（１４）、（１５）式により設定する。
Δδfl＝ＧBHf・Δγ …（１４）
Δδrl＝ＧBHr・Δγ …（１５）
ここで、ＧBHf、ＧBHrは予め設定しておいたゲインである。

次いで、Ｓ３０６に進み、路面μが低いと判定された右前輪１２frと右後輪１２rrの操舵角補正量Δδfr、Δδrrを、以下の（１６）、（１７）式により設定し、ルーチンを抜ける。
Δδfr＝ＧBLf・Ｆyfr …（１６）
Δδrr＝ＧBLr・Ｆyrr …（１７）
ここで、ＧBLf、ＧBLrは予め設定しておいたゲインである。

すなわち、図６（ａ）に示すように、スプリットμ路において、高μ側と推定された左輪１２fl、１２rl側は、車両の安定性を保つべく、上述の（１４）、（１５）式によりヨーレート偏差Δγに基づき補正して制御する一方、低μ側と推定された右輪１２fr、１２rr側は、タイヤグリップが制動力に最大限活用できるように、上述の（１６）、（１７）式により各輪の横力Ｆyfr、Ｆyrrが略ゼロになるように（換言すれば、各輪のすべり角βfr、βrrが略ゼロになるように）補正して制御する。

尚、前輪側のみ左輪と右輪とを独立して操舵自在な操舵制御装置の場合は、図６（ｂ）に示すように、高μ側と推定された左前輪１２flのみ、車両の安定性を保つべく、上述の（１４）式によりヨーレート偏差Δγに基づき補正して制御する一方、低μ側と推定された右前輪１２frは、タイヤグリップが制動力に最大限活用できるように、上述の（１６）式により右前輪１２frの横力Ｆyfrが略ゼロになるように（換言すれば、右前輪１２frのすべり角βfrが略ゼロになるように）補正して制御する。

また、後輪側のみ左輪と右輪とを独立して操舵自在な操舵制御装置の場合は、図６（ｃ）に示すように、高μ側と推定された左後輪１２rlのみ、車両の安定性を保つべく、上述の（１５）式によりヨーレート偏差Δγに基づき補正して制御する一方、低μ側と推定された右後輪１２rrは、タイヤグリップが制動力に最大限活用できるように、上述の（１７）式により右後輪１２rrの横力Ｆyrrが略ゼロになるように（換言すれば、右後輪１２rrのすべり角βrrが略ゼロになるように）補正して制御する。

一方、上述のＳ３０２で、左路面の路面μの方が右路面の路面μよりも高くないと判定された場合は、Ｓ３０７に進み、右路面の路面μの方が左路面の路面μよりも高いか否か判定される。そして、右路面の路面μの方が左路面の路面μよりも高い場合は、Ｓ３０８に進み、上述の（９）式により、目標ヨーレートγｔが演算される。
次いで、Ｓ３０９に進み、上述の（１３）式によりヨーレート偏差Δγを演算し、Ｓ３１０に進んで、路面μが高いと判定された右前輪１２frと右後輪１２rrの操舵角補正量Δδfr、Δδrrを、以下の（１８）、（１９）式により設定する。
Δδfr＝ＧBHf・Δγ …（１８）
Δδrr＝ＧBHr・Δγ …（１９）

次いで、Ｓ３１１に進み、路面μが低いと判定された左前輪１２flと左後輪１２rlの操舵角補正量Δδfl、Δδrlを、以下の（２０）、（２１）式により設定し、ルーチンを抜ける。
Δδfl＝ＧBLf・Ｆyfl …（２０）
Δδrl＝ＧBLr・Ｆyrl …（２１）

すなわち、図７（ａ）に示すように、スプリットμ路において、高μ側と推定された右輪１２fr、１２rr側は、車両の安定性を保つべく、上述の（１８）、（１９）式によりヨーレート偏差Δγに基づき補正して制御する一方、低μ側と推定された左輪１２fl、１２rl側は、タイヤグリップが制動力に最大限活用できるように、上述の（２０）、（２１）式により各輪の横力Ｆyfl、Ｆyrlが略ゼロになるように（換言すれば、各輪のすべり角βfl、βrlが略ゼロになるように）補正して制御する。

尚、前輪側のみ左輪と右輪とを独立して操舵自在な操舵制御装置の場合は、図７（ｂ）に示すように、高μ側と推定された右前輪１２frのみ、車両の安定性を保つべく、上述の（１８）式によりヨーレート偏差Δγに基づき補正して制御する一方、低μ側と推定された左前輪１２flは、タイヤグリップが制動力に最大限活用できるように、上述の（２０）式により左前輪１２flの横力Ｆyflが略ゼロになるように（換言すれば、左前輪１２flのすべり角βflが略ゼロになるように）補正して制御する。

また、後輪側のみ左輪と右輪とを独立して操舵自在な操舵制御装置の場合は、図７（ｃ）に示すように、高μ側と推定された右後輪１２rrのみ、車両の安定性を保つべく、上述の（１９）式によりヨーレート偏差Δγに基づき補正して制御する一方、低μ側と推定された左後輪１２rlは、タイヤグリップが制動力に最大限活用できるように、上述の（２１）式により左後輪１２rlの横力Ｆyrlが略ゼロになるように（換言すれば、左後輪１２rlのすべり角βrlが略ゼロになるように）補正して制御する。

上述のＳ３０７で、右路面の路面μの方が左路面の路面μよりも高くないと判定された場合は、Ｓ３１２に進み、各車輪の操舵角補正量Δδfl、Δδfr、Δδrl、Δδrrを全て０に設定して、ルーチンを抜ける。

次に、上述のＳ２０４で実行される加速時操舵補正量演算処理ルーチンを、図５のフローチャートで説明する。
まず、Ｓ４０１では、前述のＳ３０１と同様に、路面状態の判定処理が実行される。

次いで、Ｓ４０２に進み、上述のＳ４０１の路面状態判定の結果、左路面の路面μの方が右路面の路面μよりも高いか否か判定される。そして、左路面の路面μの方が右路面の路面μよりも高い場合は、Ｓ４０３に進み、目標ヨーレートγｔが、前述の（９）式により演算される。
次いで、Ｓ４０４に進み、前述の（１３）式によりヨーレート偏差Δγを演算する。

そして、Ｓ４０５に進み、路面μが高いと判定された左前輪１２flと左後輪１２rlの操舵角補正量Δδfl、Δδrlを、以下の（２２）、（２３）式により設定する。
Δδfl＝ＧAHf・Δγ …（２２）
Δδrl＝ＧAHr・Δγ …（２３）
ここで、ＧAHf、ＧAHrは予め設定しておいたゲインである。

次いで、Ｓ４０６に進み、路面μが低いと判定された右前輪１２frと右後輪１２rrの操舵角補正量Δδfr、Δδrrを、以下の（２４）、（２５）式により設定し、ルーチンを抜ける。
Δδfr＝ＧALf・Ｆyfr …（２４）
Δδrr＝ＧALr・Ｆyrr …（２５）
ここで、ＧALf、ＧALrは予め設定しておいたゲインである。

すなわち、図８（ａ）に示すように、スプリットμ路において、高μ側と推定された左輪１２fl、１２rl側は、車両の安定性を保つべく、上述の（２２）、（２３）式によりヨーレート偏差Δγに基づき補正して制御する一方、低μ側と推定された右輪１２fr、１２rr側は、タイヤグリップが駆動力に最大限活用できるように、上述の（２４）、（２５）式により各輪の横力Ｆyfr、Ｆyrrが略ゼロになるように（換言すれば、各輪のすべり角βfr、βrrが略ゼロになるように）補正して制御する。

尚、前輪側のみ左輪と右輪とを独立して操舵自在な操舵制御装置の場合は、図８（ｂ）に示すように、高μ側と推定された左前輪１２flのみ、車両の安定性を保つべく、上述の（２２）式によりヨーレート偏差Δγに基づき補正して制御する一方、低μ側と推定された右前輪１２frは、タイヤグリップが駆動力に最大限活用できるように、上述の（２４）式により右前輪１２frの横力Ｆyfrが略ゼロになるように（換言すれば、右前輪１２frのすべり角βfrが略ゼロになるように）補正して制御する。

また、後輪側のみ左輪と右輪とを独立して操舵自在な操舵制御装置の場合は、図８（ｃ）に示すように、高μ側と推定された左後輪１２rlのみ、車両の安定性を保つべく、上述の（２３）式によりヨーレート偏差Δγに基づき補正して制御する一方、低μ側と推定された右後輪１２rrは、タイヤグリップが駆動力に最大限活用できるように、上述の（２５）式により右後輪１２rrの横力Ｆyrrが略ゼロになるように（換言すれば、右後輪１２rrのすべり角βrrが略ゼロになるように）補正して制御する。

一方、上述のＳ４０２で、左路面の路面μの方が右路面の路面μよりも高くないと判定された場合は、Ｓ４０７に進み、右路面の路面μの方が左路面の路面μよりも高いか否か判定される。そして、右路面の路面μの方が左路面の路面μよりも高い場合は、Ｓ４０８に進み、前述の（９）式により、目標ヨーレートγｔが演算される。
次いで、Ｓ４０９に進み、前述の（１３）式によりヨーレート偏差Δγを演算し、Ｓ４１０に進んで、路面μが高いと判定された右前輪１２frと右後輪１２rrの操舵角補正量Δδfr、Δδrrを、以下の（２６）、（２７）式により設定する。
Δδfr＝ＧAHf・Δγ …（２６）
Δδrr＝ＧAHr・Δγ …（２７）

次いで、Ｓ４１１に進み、路面μが低いと判定された左前輪１２flと左後輪１２rlの操舵角補正量Δδfl、Δδrlを、以下の（２８）、（２９）式により設定し、ルーチンを抜ける。
Δδfl＝ＧALf・Ｆyfl …（２８）
Δδrl＝ＧALr・Ｆyrl …（２９）

すなわち、図９（ａ）に示すように、スプリットμ路において、高μ側と推定された右輪１２fr、１２rr側は、車両の安定性を保つべく、上述の（２６）、（２７）式によりヨーレート偏差Δγに基づき補正して制御する一方、低μ側と推定された左輪１２fl、１２rl側は、タイヤグリップが駆動力に最大限活用できるように、上述の（２８）、（２９）式により各輪の横力Ｆyfl、Ｆyrlが略ゼロになるように（換言すれば、各輪のすべり角βfl、βrlが略ゼロになるように）補正して制御する。

尚、前輪側のみ左輪と右輪とを独立して操舵自在な操舵制御装置の場合は、図９（ｂ）に示すように、高μ側と推定された右前輪１２frのみ、車両の安定性を保つべく、上述の（２６）式によりヨーレート偏差Δγに基づき補正して制御する一方、低μ側と推定された左前輪１２flは、タイヤグリップが駆動力に最大限活用できるように、上述の（２８）式により左前輪１２flの横力Ｆyflが略ゼロになるように（換言すれば、左前輪１２flのすべり角βflが略ゼロになるように）補正して制御する。

また、後輪側のみ左輪と右輪とを独立して操舵自在な操舵制御装置の場合は、図９（ｃ）に示すように、高μ側と推定された右後輪１２rrのみ、車両の安定性を保つべく、上述の（２７）式によりヨーレート偏差Δγに基づき補正して制御する一方、低μ側と推定された左後輪１２rlは、タイヤグリップが駆動力に最大限活用できるように、上述の（２９）式により左後輪１２rlの横力Ｆyrlが略ゼロになるように（換言すれば、左後輪１２rlのすべり角βrlが略ゼロになるように）補正して制御する。

上述のＳ４０７で、右路面の路面μの方が左路面の路面μよりも高くないと判定された場合は、Ｓ４１２に進み、各車輪の操舵角補正量Δδfl、Δδfr、Δδrl、Δδrrを全て０に設定して、ルーチンを抜ける。

このように本発明の実施の形態によれば、車両の制駆動状態を検出した際に、路面μが高い方の車輪を、車両挙動に基づき演算した目標制御量で補正して操舵制御すると共に、路面μが低い方の車輪を、車輪に作用する横力が略ゼロになるように補正して操舵制御する。このため、スプリットμ路であっても車両の安定性を保ちつつ、車両の制動時においては制動距離を短くし、また、駆動時においては加速性能を効率良く得ることが可能となる。

尚、本実施の形態では、高μ路側の操舵角補正量をヨーレート偏差Δγに基づき演算するようになっているが、ヨーモーメントや車体すべり角に基づき演算するようにしても良い。また、低μ路側の操舵角補正量を車輪に作用する横力に基づき演算するようになっているが、車輪のすべり角に基づき演算するようにしても良い。更に、前後加速度センサもしくはサスペンションストロークセンサから低μ側の車輪のトー角変化量を推定し、低μ側の車輪転舵角のみを、車体すべり角の大きさからトー角変化量を減じた大きさだけ転舵して補正するようにして、より精度の良い制御を行うようにしても良い。また、本実施の形態では、ブレーキスイッチ３６とアクセルペダルスイッチ３７からのＯＮ−ＯＦＦ信号に基づいて車両の制駆動状態を判断する構成を例に説明しているが、これに限らず、例えば、加速度センサを用いて車両に作用する加速度を検出し、この加速度センサからの出力に基づいて制駆動状態を判断するようにしても良い。

ステアバイワイヤ方式による操舵機構を備えた車両の構成図 操舵制御プログラムのフローチャート 操舵角補正量演算処理ルーチンのフローチャート 制動時操舵補正量演算処理ルーチンのフローチャート 加速時操舵補正量演算処理ルーチンのフローチャート 制動時における左側高μ路−右側低μ路の操舵制御の説明図 制動時における右側高μ路−左側低μ路の操舵制御の説明図 駆動時における左側高μ路−右側低μ路の操舵制御の説明図 駆動時における右側高μ路−左側低μ路の操舵制御の説明図

符号の説明

１ 車両
１２fl，１２fr，１２rl，１２rr 車輪
１５ 操舵装置（独立操舵手段）
２３ 操舵制御装置（制駆動状態検出手段、路面状態検出手段、目標制御量演算手段、操舵制御手段）
３１fl、３１fr、３１rl、３１rr 車輪速センサ
３２ ハンドル角センサ
３３fl，３３fr，３３rl，３３rr 操舵角センサ
３４ ヨーレートセンサ
３５fl，３５fr，３５rl，３５rr 横力センサ（横力検出手段）
３６ ブレーキスイッチ
３７ アクセルペダルスイッチ

Claims (5)

1. 左輪と右輪とを独立して操舵自在な独立操舵手段と、
   車輪に作用する横力を検出する横力検出手段と、
   車両の制駆動状態を検出する制駆動状態検出手段と、
   左輪のスリップ率と右輪のスリップ率の差異に基づき左輪側と右輪側の路面状態を検出する路面状態検出手段と、
   車両挙動に基づき目標制御量を演算する目標制御量演算手段と、
   上記制駆動状態検出手段で車両の制駆動状態が検出されるとともに上記スリップ率差が予め設定された値を超えた際に、上記スリップ率の小さな車輪側を路面摩擦係数が高い方の車輪として上記目標制御量で操舵制御すると共に、上記スリップ率の大きな車輪側を路面摩擦係数が低い方の車輪として上記車輪に作用する横力が略ゼロになるように操舵制御する操舵制御手段と、
   を備えたことを特徴とする車両の操舵制御装置。
2. 上記目標制御量演算手段は、ドライバ操舵に基づく目標ヨーレートと実際のヨーレートとの偏差に基づいて上記目標制御量を演算することを特徴とする請求項１記載の車両の操舵制御装置。
3. 上記独立操舵手段は、左前輪と右前輪とを独立して操舵自在なものであって、
   上記操舵制御手段は、上記制駆動状態検出手段で車両の制駆動状態を検出した際に、路面摩擦係数が高い方の前輪を上記目標制御量で操舵制御すると共に、路面摩擦係数が低い方の前輪を上記車輪に作用する横力が略ゼロになるように操舵制御することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の操舵制御装置。
4. 上記独立操舵手段は、左後輪と右後輪とを独立して操舵自在なものであって、
   上記操舵制御手段は、上記制駆動状態検出手段で車両の制駆動状態を検出した際に、路面摩擦係数が高い方の後輪を上記目標制御量で操舵制御すると共に、路面摩擦係数が低い方の後輪を上記車輪に作用する横力が略ゼロになるように操舵制御することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の操舵制御装置。
5. 上記独立操舵手段は、左前輪と右前輪とを独立して操舵自在で、且つ、左後輪と右後輪とを独立して操舵自在なものであって、
   上記操舵制御手段は、上記制駆動状態検出手段で車両の制駆動状態を検出した際に、路面摩擦係数が高い方の前後輪を上記目標制御量で操舵制御すると共に、路面摩擦係数が低い方の前後輪を上記車輪に作用する横力が略ゼロになるように操舵制御することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の操舵制御装置。

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