JP6481660B2 - 車両用挙動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車などの車両のための挙動制御装置に係る。

自動車などの車両において、車両がアンダーステア状態になったときには、車輪の制駆動力を制御することによってアンダーステア状態の度合を低減するアンダーステア制御を行う挙動制御装置が知られている。アンダーステア制御を行う挙動制御装置においては、例えば下記の特許文献１に記載されているように、操舵角及び車速に基づく車両の目標ヨーレートと検出された車両の実ヨーレートとの偏差の大きさが閾値よりも大きいか否かにより、車両がアンダーステア状態にあるか否かが判定される。更に、操舵角と、検出された車両の実ヨーレートが操舵角に換算された値（ヨーレートの操舵角換算値）との偏差に基づいて車両のアンダーステア状態を判定することも既に知られている。

周知のように、自動車などの車両の操舵装置においては、運転者により操作されるステアリングホイールの回転が、ステアリングシャフトを介してラックアンドピニオン装置へ伝達され、該装置によってラックバーの車両横方向の直線運動に変換される。ラックバーの直線運動はタイロッド及びナックルアームを介して車輪へ伝達され、これにより車輪が転舵される。ラックアンドピニオン装置は、ステアリングシャフトと連結されたピニオンと噛合するラックバーを含んでいる。

ステアリングホイールの回転角度に対する車輪の転舵角の比、即ちステアリングギヤ比は、操舵角の大きさが大きい範囲においては、操舵角の大きさが小さい範囲に比して大きいことが好ましい。そのため、ラックバーとして、操舵角の大きさが大きい範囲に対応する両端近傍の領域のラック歯のピッチが、操舵角の大きさが小さい範囲に対応する他の領域のラック歯のピッチよりも大きい所謂バリアブルギヤレシオ型のラックバーが使用されることがある。バリアブルギヤレシオ型のラックバーによれば、全領域に亘りラック歯のピッチが一定の一般的なラックバーに比して、操舵角の大きさが大きい範囲におけるステアリングギヤ比を小さくすることができる。

ラックバーがバリアブルギヤレシオ型のラックバーである車両において、操舵角とヨーレートの操舵角換算値との偏差に基づいて一定の閾値を使用して車両のアンダーステア状態が判定される場合には、操舵角の大きさが大きい範囲において、即ちステアリングギヤ比が小さい範囲において、誤判定が生じ易い。

特開平７−６９２３０号公報

〔発明が解決しようとする課題〕
車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサにおいては、車両が直進状態にあっても、検出ヨーレートが０以外の値になる所謂零点オフセットが生じることがある。ヨーレートセンサに零点オフセットが生じると、ヨーレートの操舵角換算値が車両の実際のヨーレートが操舵角に換算された値とは異なる値になる。そのため、後に詳細に説明するように、車両がアンダーステア状態になっていないにも拘らず車両がアンダーステア状態にあると判定され、車輪の制駆動力が不必要に制御され、運転者が煩わしさを感じることがある。

本発明の課題は、バリアブルギヤレシオ型のラックバーが使用された車両において、車両がアンダーステア状態になっていないにも拘らず、操舵角とヨーレートの操舵角換算値との偏差に基づいて車両がアンダーステア状態にあると判定される虞を低減することである。

〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
本発明によれば、車両のヨーレート（ＹＲ）を検出するヨーレートセンサ（５０）と、操舵装置（１６）に設けられ操舵角（ＳＴＲ）を検出する操舵角センサ（３４）と、車両（１８）の挙動を制御するよう構成された制御装置（４８）と、を有し、ヨーレートセンサ及び操舵角センサは、左旋回方向及び右旋回方向の一方の値を正の値として検出を行い、制御装置（４８）は、ヨーレートセンサにより検出されたヨーレートに基づいてヨーレートの操舵角換算値（ＳＴＲＹ）を演算し、操舵角センサにより検出された操舵角と操舵角換算値との偏差（ΔＳＴＲ＝ＳＴＲ−ＳＴＲＹ）の大きさが閾値（ＴｈＵＳ）を越えて車両がアンダーステア状態にあると判定したときには、偏差の大きさが減少するように車輪の制駆動力を制御するよう構成された車両用挙動制御装置が提供される。

操舵装置（１６）は、バリアブルギヤレシオ型のラックバー（２４）を有するラックアンドピニオン装置（２２）を含み、操舵角（ＳＴＲ）の大きさが第一の基準値（ＳＴＲＹ１）を越える範囲においては、操舵角の大きさが第一の基準値以下の範囲に比して、ステアリングギヤ比（ＲＳ）が小さくなるよう構成されている。制御装置（４８）は、ヨーレートセンサの零点オフセット量（ΔＹＲ）を取得し、ヨーレートセンサの零点オフセットが一方の旋回方向のオフセットであるときの零点オフセット量を正の値として、操舵角の符号と零点オフセット量の符号とが同一であり且つ零点オフセット量の大きさが第二の基準値（ΔＹＲ１）を越えるときには、零点オフセット量（ΔＹＲ）と同一の符号の操舵角（ＳＴＲ）の範囲について、零点オフセット量に基づいて大きさが第一の基準値（ＳＴＲ１）よりも小さい第三の基準値（ＳＴＲＡ１）を設定し、
操舵角の大きさが第三の基準値を越える範囲における閾値（ＴｈＵＳ）を増大補正する、及び操舵角の大きさが第三の基準値を越える範囲における偏差（ΔＳＴＲ）の大きさを低減補正する
の少なくとも一方を行うよう構成されている。

後に詳細に説明するように、操舵角の符号と零点オフセット量の符号とが同一であり且つ零点オフセット量の大きさが大きいときには、操舵角の大きさが大きい範囲において、アンダーステア状態を判定するための閾値の大きさが不足する。そのため、偏差の大きさが閾値を越えていると判定され易いので、実際には車両がアンダーステア状態になっていないにも拘らず車両がアンダーステア状態にあると誤判定される虞が高くなる。

上記の構成によれば、操舵角の符号と零点オフセット量の符号とが同一であり且つ零点オフセット量の大きさが第二の基準値を越えるときには、零点オフセット量と同一の符号の操舵角の範囲について、零点オフセット量に基づいて大きさが第一の基準値よりも小さい第三の基準値が設定され、操舵角の大きさが第三の基準値を越える範囲における閾値を増大補正する、及び操舵角の大きさが第三の基準値を越える範囲における偏差の大きさを低減補正する、の少なくとも一方が行われる。

なお、「ヨーレートの操舵角換算値」は、ヨーレートセンサにより検出された車両のヨーレートが操舵角に換算された値、換言すれば車両のヨーレートをヨーレートセンサにより検出された値にするために必要な操舵角である。具体的には、ヨーレートの操舵角換算値は、後述の式（１）に従って演算される。

上記構成において、操舵角の大きさが第三の基準値を越える範囲における閾値が増大補正される場合には、操舵角の大きさが第三の基準値以下の範囲において閾値が不必要に増大されることを防止しつつ、操舵角の大きさが第三の基準値を越える範囲において閾値を増大させることができる。従って、操舵角の大きさが第三の基準値以下の範囲においては、車両がアンダーステア状態にあるとの判定がなされ難くなることを回避しつつ、操舵角の大きさが第三の基準値を越える範囲においては、実際には車両がアンダーステア状態になっていないにも拘らず車両がアンダーステア状態にあるとの誤判定がなされる虞を低減することができる。
また、上記構成において、操舵角の大きさが第三の基準値を越える範囲における偏差の大きさが低減補正される場合には、操舵角の大きさが第三の基準値以下の範囲において偏差の大きさが不必要に小さくされることを防止しつつ、操舵角の大きさが第三の基準値を越える範囲において偏差の大きさを小さくすることができる。従って、操舵角の大きさが第三の基準値以下の範囲においては、車両がアンダーステア状態にあるとの判定がなされ難くなることを回避しつつ、操舵角の大きさが第三の基準値を越える範囲においては、実際には車両がアンダーステア状態になっていないにも拘らず車両がアンダーステア状態にあるとの誤判定がなされる虞を低減することができる。

〔発明の態様〕
本発明の一つの態様においては、制御装置（４８）は、零点オフセット量（ΔＹＲ）の大きさが大きいほど第一の基準値（ＳＴＲ１）と第三の基準値（ＳＴＲＡ１）との差の大きさが大きくなるよう、零点オフセット量に基づいて第三の基準値を可変設定するよう構成される。

後に詳細に説明するように、零点オフセット量の大きさが大きいほど、車両がアンダーステア状態にあるとの誤判定がなされる虞がある操舵角の範囲は０の側へ拡大する。上記態様によれば、零点オフセット量の大きさが大きいほど第一の基準値と第三の基準値との差の大きさが大きくなり、第三の基準値の大きさが小さくなる。よって、零点オフセット量の大きさが大きいほど、閾値が増大される操舵角の範囲を０の側へ拡大することができる。従って、零点オフセット量の大きさに関係なく第三の基準値が一定である場合に比して、操舵角の大きさが小さい範囲において、車両がアンダーステア状態にあるとの判定がなされ難くなることを効果的に回避しつつ、操舵角の大きさが大きい範囲において、車両がアンダーステア状態にあるとの誤判定がなされる虞を効果的に低減することができる。

更に、本発明の他の一つの態様においては、制御装置（４８）は、操舵角（ＳＴＲ）と第三の基準値（ＳＴＲＡ１）との差の大きさが大きいほど閾値（ＴｈＵＳ）の増大量（ΔＴｈＳ）を大きくするよう構成される。

上記態様によれば、閾値の増大量は、操舵角と第三の基準値との差の大きさが大きいほど大きくされる。よって、操舵角が第三の基準値の上下に変化する際に閾値が急激に変化することを回避しつつ、操舵角の大きさが第三の基準値よりも大きくなるにつれて閾値の増大量を大きくし、車両がアンダーステア状態にあるとの誤判定がなされる虞を、操舵角の大きさに応じて適切に低減することができる。

更に、本発明の他の一つの態様においては、制御装置（４８）は、零点オフセット量（ΔＹＲ）の大きさが大きいほど第一の基準値（ＳＴＲ１）と第三の基準値（ＳＴＲＡ１）との差の大きさが大きくなるよう、零点オフセット量に基づいて第三の基準値を可変設定するよう構成される。

上記態様によれば、零点オフセット量の大きさが大きいほど第一の基準値と第三の基準値との差の大きさが大きくなり、第三の基準値の大きさが小さくなる。よって、零点オフセット量の大きさが大きいほど、偏差の大きさが小さくされる操舵角の範囲を０の側へ拡大することができる。従って、零点オフセット量の大きさに関係なく第三の基準値が一定である場合に比して、操舵角の大きさが小さい範囲において、車両がアンダーステア状態にあるとの判定がなされ難くなることを効果的に回避しつつ、操舵角の大きさが大きい範囲において、車両がアンダーステア状態にあるとの誤判定がなされる虞を効果的に低減することができる。

更に、本発明の他の一つの態様においては、制御装置（４８）は、操舵角（ＳＴＲ）と第三の基準値（ＳＴＲＡ１）との差の大きさが大きいほど偏差（ΔＳＴＲ）の大きさの低減量（ΔＳＴＲａ）の大きさを大きくするよう構成される。

上記態様によれば、偏差の大きさの低減量の大きさは、操舵角と第三の基準値との差の大きさが大きいほど大きくされる。よって、操舵角が第三の基準値の上下に変化する際に偏差の大きさの低減量の大きさが急激に変化することを回避しつつ、操舵角の大きさが第三の基準値よりも大きくなるにつれて偏差の大きさの低減量の大きさを大きくし、車両がアンダーステア状態にあるとの誤判定がなされる虞を効果的に低減することができる。

上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いられた符号が括弧書きで添えられている。しかし、本発明の各構成要素は、括弧書きで添えられた符号に対応する実施形態の構成要素に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

本発明による車両用挙動制御装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。 図１に示された操舵装置のラックバーを示す平面図である。 第一の実施形態における操舵角ＳＴＲの絶対値と前輪の転舵角αとの関係を示すグラフである。 第一の実施形態におけるアンダーステア制御ルーチンを示すフローチャートである。 図４に示されたフローチャートのステップ１０において実行されるヨーレートセンサの零点オフセット量ΔＹＲ及び操舵角の補正量ＳＴＲａの演算のサブルーチンを示すフローチャートである。 第二の実施形態におけるアンダーステア制御ルーチンを示すフローチャートである。 補正後の操舵角ＳＴＲＡの絶対値と閾値の補正量ΔＴｈＳとの関係のマップである。 ヨーレートセンサの零点オフセット量ΔＹＲの絶対値と零点オフセット量ΔＹＲに基づく操舵角ＳＴＲの補正量ＳＴＲａとの関係のマップである。 補正後の操舵角ＳＴＲＡの絶対値と偏差ΔＳＴＲの補正量ΔＳＴＲａとの関係のマップである。 それぞれ車両がアンダーステア状態にて左旋回する状況（Ａ）及び右旋回する状況（Ｂ）を示す平面図である。 零点オフセット量ΔＹＲが０及び正の値である場合について、操舵角ＳＴＲと前輪の転舵角αとの関係（上半分）、及び操舵角ＳＴＲとアンダーステア状態を判定するための閾値ＴｈＵＳの絶対値との関係（下半分）を示す図である。 零点オフセット量ΔＹＲが０及び負の値である場合について、操舵角ＳＴＲと前輪の転舵角αとの関係（上半分）、及び操舵角ＳＴＲとアンダーステア状態を判定するための閾値ＴｈＵＳの絶対値との関係（下半分）を示す図である。

［実施形態において採用されている本発明の原理］
本発明の理解が容易になるよう、実施形態の説明に先立ち、本発明における挙動制御の原理について説明する。

＜操舵角及びヨーレートの操舵角換算値に基づくアンダーステア状態の判定＞
操舵角をＳＴＲとし、車両のヨーレートをＹＲとする。車両のヨーレートＹＲの操舵角換算値、即ちヨーレートＹＲが操舵角に換算された値をＳＴＲＹとし、操舵角ＳＴＲと操舵角換算値ＳＴＲＹとの偏差（操舵角の偏差）をΔＳＴＲ（＝ＳＴＲ−ＳＴＲＹ）とする。操舵角ＳＴＲ、車両のヨーレートＹＲ及び操舵角換算値ＳＴＲＹは、それぞれ車両の左旋回時に正の値であるとする。

図１０の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ車両１００がアンダーステア状態にて左旋回する状況及び右旋回する状況を示す平面図である。図１０において、ステアリングホイール１０２が車両１００の重心１０４に移動されて図示されている。一点鎖線１０６は車両１００の前後方向の中心線を示し、二点鎖線１０８はステアリングホイール１０２の中立位置からの回転角度の方向を示し、破線１１０は車両１００の重心１０４における運動方向を示している。

図１０の（Ａ）に示されているように、車両１００がアンダーステア状態にて左旋回する状況においては、操舵角ＳＴＲ及び操舵角換算値ＳＴＲＹは正の値であり、操舵角換算値ＳＴＲＹは操舵角ＳＴＲよりも小さい。よって、車両１００がアンダーステア状態にあるか否かを判定するための指標値である操舵角の偏差ΔＳＴＲも正の値であり、アンダーステア状態の程度が高いほど大きくなる。以上のことは、車速Ｖに関係なく成立する。

これに対し、図１０の（Ｂ）に示されているように、車両１００がアンダーステア状態にて右旋回する状況においては、操舵角ＳＴＲ及び操舵角換算値ＳＴＲＹは負の値であり、操舵角換算値ＳＴＲＹは操舵角ＳＴＲよりも大きい。よって、車両１００がアンダーステア状態にあるか否かを判定するための指標値である操舵角の偏差ΔＳＴＲも負の値であり、アンダーステア状態の程度が高いほど大きさが大きくなる。以上のことも、車速Ｖに関係なく成立する。

従って、車両の旋回方向及び車速に関係なく、操舵角ＳＴＲ及び操舵角換算値ＳＴＲＹの符号が同一であり、操舵角の偏差ΔＳＴＲの絶対値が例えば閾値ＴｈＵＳ（正の定数）を越えるか否かの判定により、車両がアンダーステア状態にあるか否かを判定することができる。更に、操舵角の偏差ΔＳＴＲの絶対値の大小の判定により、車両のアンダーステア状態の度合を判定することができる。

＜操舵角とアンダーステア状態判定の閾値との関係＞
図１１は、操舵角ＳＴＲと転舵輪である前輪の転舵角αとの関係（上半分）、及び操舵角ＳＴＲとアンダーステア状態を判定するための閾値ＴｈＵＳの絶対値との関係（下半分）を示している。特に、図１１の上半分の実線は、車両がアンダーステア状態になっておらず、ヨーレートセンサに零点オフセットが生じていない場合（場合Ａ）について、操舵角ＳＴＲと前輪の転舵角αとの関係の一例を示している。

車両の操舵装置のラックバーがバリアブルギヤレシオ型のラックバーである場合には、操舵角ＳＴＲの大きさが基準値ＳＴＲ１（正の定数）よりも大きい領域（大舵角領域）における操舵角ＳＴＲに対する前輪の転舵角αの比、即ち操舵伝達比（ステアリングギヤ比ＲＳの逆数）が大きい。よって、大舵角領域において車両が誤ってアンダーステア状態にあると判定されることを防止するためには、閾値ＴｈＵＳの大きさは大舵角領域において操舵角ＳＴＲの大きさが大きいほど大きくなるよう設定されることが好ましい。

従って、閾値ＴｈＵＳは、例えば図１１の下半分において実線にて示されているように設定される。即ち、閾値ＴｈＵＳは、操舵角ＳＴＲの大きさが基準値ＳＴＲ１以下の領域、換言すればステアリングギヤ比ＲＳが大きい領域（以下「標準領域」という）においては、一定の値（標準値ＴｈＵＳ０）である。これに対し、大舵角領域においては、閾値ＴｈＵＳは、操舵角ＳＴＲの絶対値が大きくなるにつれて大きくなる。なお、操舵角ＳＴＲの絶対値が基準値ＳＴＲ２を越える範囲においては、閾値ＴｈＵＳは一定の値（最大値ＴｈＵＳｍａｘ）である。

＜車両がアンダーステア状態にあり且つ零点オフセットがない場合（場合Ｂ）＞
車両がアンダーステア状態にて旋回するときの旋回軌跡を車両が非アンダーステア状態にて走行するときの前輪の転舵角を等価転舵角βとする。同一の操舵角ＳＴＲについて見て等価転舵角βの大きさは転舵角αの大きさよりも小さいので、操舵角ＳＴＲと等価転舵角βとの関係は、図１１の上半分において例えば破線にて示された関係になる。操舵角の偏差ΔＳＴＲは、図１１の上半分において操舵角ＳＴＲの軸（横軸）に沿って見た実線及び破線の値の差である。

図１１の上半分の実線及び破線の比較から解るように、破線の傾きは実線の傾きよりも小さいが、実線及び破線の傾きが変化する操舵角ＳＴＲの大きさは何れも基準値ＳＴＲ１である。よって、実線及び破線の何れの場合にも、閾値ＴｈＵＳが標準値ＴｈＵＳ０よりも大きくされる必要がある操舵角の範囲は、操舵角の絶対値が基準値ＳＴＲ１よりも大きい範囲である。従って、車両がアンダーステア状態にあるか否かを判定するに当たり、操舵角ＳＴＲの大きさが基準値ＳＴＲ１よりも大きいか否かによって閾値ＴｈＵＳの大きさを補正する必要はない。

＜車両がアンダーステア状態にないが正の零点オフセットがある場合（場合Ｃ）＞
車両がアンダーステア状態にないが、ヨーレートセンサに正の零点オフセットがある場合には、操舵角換算値ＳＴＲＹは操舵角ＳＴＲよりも小さい値になる。よって、操舵角換算値ＳＴＲＹと前輪の転舵角αとの関係は、図１１の上半分において例えば一点鎖線にて示された関係になる。なお、車両がアンダーステア状態にあり且つ正の零点オフセットがある場合（場合Ｄ）には、操舵角換算値ＳＴＲＹと等価転舵角βとの関係は、図１１の上半分において例えば二点鎖線にて示された関係になる。

図１１の上半分に示されているように、操舵角ＳＴＲ又は操舵角換算値ＳＴＲＹの変化に伴ってステアリングギヤ比ＲＳが変化する操舵角ＳＴＲ又は操舵角換算値ＳＴＲＹは、左旋回時には基準値ＳＴＲ１よりも小さいＳＴＲ１’であり、右旋回時には−ＳＴＲ１よりも小さい−ＳＴＲ１’である。よって、図１１の下半分において右下がりのハッチングにて示されているように、操舵角ＳＴＲがＳＴＲ１’からＳＴＲ２までの範囲において、閾値ＴｈＵＳが一点鎖線にて示されたアンダーステア状態の誤判定を防止するに必要な値よりも小さくなる。

従って、左旋回時にアンダーステア制御が不必要に早期に実行されることを防止するためには、操舵角ＳＴＲがＳＴＲ１’を越える範囲において、閾値ＴｈＵＳが一点鎖線にて示された値になるように増大補正される必要がある。なお、このことは、車両がアンダーステア状態にあり且つ正の零点オフセットがある場合（場合Ｄ）、即ち図１１の上半分において二点鎖線にて示された場合についても、同様である。

これに対し、右旋回時には、図１１の下半分において左下がりのハッチングにて示されているように、操舵角ＳＴＲが−ＳＴＲ１から−ＳＴＲ２’までの範囲において、閾値ＴｈＵＳが一点鎖線にて示されたアンダーステア状態の誤判定を防止するに必要な値よりも大きくなる。よって、この操舵角の範囲においては、本来ならばアンダーステア制御が実行される状況であっても、アンダーステア制御が実行されない場合がある。しかし、運転者は、好ましくは車速を低下させつつ右旋回方向へ切り増し操舵することにより、車両の旋回半径を小さくしようとする。従って、閾値ＴｈＵＳが一点鎖線にて示された値になるように低減補正されなくてもよい。

＜車両がアンダーステア状態にないが負の零点オフセットがある場合（場合Ｅ）＞
車両がアンダーステア状態にないが、ヨーレートセンサに負の零点オフセットがある場合には、操舵角換算値ＳＴＲＹは操舵角ＳＴＲよりも大きい値になる。よって、操舵角換算値ＳＴＲＹと前輪の転舵角αとの関係は、図１２の上半分において例えば一点鎖線にて示された関係になる。なお、車両がアンダーステア状態にあり且つ負の零点オフセットがある場合（場合Ｆ）には、操舵角換算値ＳＴＲＹと等価転舵角βとの関係は、図１２の上半分において例えば二点鎖線にて示された関係になる。

図１２の上半分に示されているように、操舵角ＳＴＲ又は操舵角換算値ＳＴＲＹの変化に伴ってステアリングギヤ比ＲＳが変化する操舵角ＳＴＲ又は操舵角換算値ＳＴＲＹは、左旋回時には基準値ＳＴＲ１よりも大きいＳＴＲ１’であり、右旋回時には−ＳＴＲ１よりも大きい−ＳＴＲ１’である。よって、図１２の下半分において右下がりのハッチングにて示されているように、操舵角ＳＴＲが−ＳＴＲ１’から−ＳＴＲ２までの範囲において、閾値ＴｈＵＳが一点鎖線にて示されたアンダーステア状態の誤判定を防止するに必要な値よりも小さくなる。

従って、左旋回時にアンダーステア制御が不必要に早期に実行されることを防止するためには、操舵角ＳＴＲが−ＳＴＲ１’よりも小さい範囲において、閾値ＴｈＵＳが一点鎖線にて示された値になるように増大補正される必要がある。なお、このことは、車両がアンダーステア状態にあり且つ負の零点オフセットがある場合（場合Ｆ）、即ち図１２の上半分において二点鎖線にて示された場合についても、同様である。

これに対し、右旋回時には、図１２の下半分において左下がりのハッチングにて示されているように、操舵角ＳＴＲがＳＴＲ１からＳＴＲ２’までの範囲において、閾値ＴｈＵＳが一点鎖線にて示されたアンダーステア状態の誤判定を防止するに必要な値よりも大きくなる。よって、この操舵角の範囲においては、本来ならばアンダーステア制御が実行される状況であっても、アンダーステア制御が実行されない場合がある。しかし、運転者は、好ましくは車速を低下させつつ右旋回方向へ切り増し操舵することにより、車両の旋回半径を小さくしようとする。従って、閾値ＴｈＵＳが一点鎖線にて示された値になるように低減補正されなくてもよい。

次に、添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施形態について詳細に説明する。

［第一の実施形態］
図１において、実施形態にかかる挙動制御装置１０は、左右の前輪１２FL及び１２FR及び左右の後輪１２RL及び１２RRに制動力を付与する制動装置１４と、左右の前輪１２FL及び１２FRを転舵する操舵装置１６とを有する車両１８に適用されている。左右の前輪１２FL及び１２FRは、運転者によるステアリングホイール２０の操作に応答して駆動されるラックアンドピニオン装置２２によりタイロッド２４L及び２４Rを介して転舵される。

ラックアンドピニオン装置２２は、車両１８の横方向に往復動するラックバー２２Ａを含み、ラックバー２２Ａは、左端及び右端にてそれぞれタイロッド２４２L及び２４Rに連結されている。図２に示されているように、ラックバー２２Ａは複数のラック歯２６を有している。ステアリングホイール２０と共に回転されるステアリングシャフト２８に連結されたピニオンシャフト３０にはピニオン３２が設けられており、ピニオン３２はラック歯２６と噛み合っている。

ラックバー２２Ａは、ピニオン３２の回転によって車両横方向に駆動されるバリアブルギヤレシオ型のラックバーである。ラック歯２６のピッチは、車両１８が直進するときにピニオン３２が噛合する位置Ｘ０及びその左右両側の所定の範囲Ｘａにおいては標準値であり、所定の範囲よりも外側の範囲Ｘｂにおいては標準値よりも大きい値である。図示のラック歯２６及びピニオン３２の歯は平歯であるが、はす歯であってもよい。

図１に示されているように、ステアリングシャフト２８には該シャフトの回転角度を操舵角ＳＴＲとして検出する操舵角センサ３４が設けられている。操舵角センサ３４は車両１８の直進に対応する操舵角を０とし、左旋回方向及び右旋回方向の操舵角をそれぞれ正の値及び負の値として操舵角ＳＴＲを検出する。図３に示されているように、操舵角ＳＴＲの絶対値が第一の基準値ＳＴＲ１（正の定数）以下の範囲においては、操舵角ＳＴＲに対する左右の前輪１２FL及び１２FRの転舵角の比、即ちステアリングギヤ比ＲＳは標準値であり、操舵角ＳＴＲの絶対値が第一の基準値ＳＴＲ１を越える範囲においては、標準値よりも小さい値である。

なお、図３においては、ステアリングギヤ比ＲＳは、説明の目的で、操舵角ＳＴＲの絶対値が第一の基準値ＳＴＲ１を越える範囲においても操舵角ＳＴＲに対し線形の関係をなすよう図示されている。しかし、操舵角ＳＴＲの絶対値が第一の基準値ＳＴＲ１を越える範囲における実際のステアリングギヤ比は、操舵角ＳＴＲの絶対値が大きくなるにつれて漸次減少するよう、操舵角ＳＴＲに対し非線形の関係をなしていてよい。

制動装置１４は、油圧回路３６と、車輪１２FL〜１２RLに設けられたホイールシリンダ３８FR、３８FL、３８RR及び３８RLと、運転者によるブレーキペダル４０の踏み込み操作に応答してブレーキオイルを圧送するマスタシリンダ４２と、を含んでいる。図１には詳細に示されていないが、油圧回路３６は、リザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置などを含み、ブレーキアクチュエータとして機能する。

ホイールシリンダ３８FL〜３８RR内の圧力は、通常時には運転者によるブレーキペダル４０の踏み込みに応じて駆動されるマスタシリンダ４２内の圧力、即ちマスタシリンダ圧力Ｐmに応じて制御される。更に、各ホイールシリンダ３８FL〜３８RR内の圧力は、必要に応じてオイルポンプ及び種々の弁装置が制動制御用電子制御装置４４によって制御されることにより、運転者によるブレーキペダル４０の踏み込み量に関係なく制御される。なお、図１においては、「電子制御装置」は「ＥＣＵ」と表記されている。

マスタシリンダ４２にはマスタシリンダ圧力Ｐmを検出する圧力センサ４６が設けられており、圧力センサ４６により検出されたマスタシリンダ圧力Ｐmを示す信号は、制動制御用電子制御装置４４へ入力される。電子制御装置４４は、マスタシリンダ圧力Ｐmに基づいて各車輪の制動圧、即ちホイールシリンダ３８FL〜３８RR内の圧力を制御し、これにより各車輪の制動力をブレーキペダル４０の踏み込み操作量、即ち運転者の制動操作量に応じて制御する。また、電子制御装置４４は、後に詳細に説明するように、挙動制御用電子制御装置４８の要求に基づいて必要に応じて各車輪の制動力を制御する。

挙動制御用電子制御装置４８には、操舵角センサ３４から操舵角ＳＴＲを示す信号がされ、ヨーレートセンサ５０及び車速センサ５２からそれぞれ車両のヨーレートＹＲ及び車速Ｖを示す信号が入力される。ヨーレートセンサ５０は、操舵角センサ３４と同様に、車両１８の直進に対応するヨーレートを０とし、左旋回方向及び右旋回方向のヨーレートをそれぞれ正の値及び負の値としてヨーレートＹＲを検出する。

図１に示されているように、車両１８には駆動制御用電子制御装置５４が設けられている。電子制御装置５４は、通常時には、アクセルペダル５６に設けられたアクセル開度センサ５８により検出されたアクセル開度Ａに基づいて図１には示されていないエンジンの出力を制御する。実施形態においては、左右の前輪１２FL及び１２FRが駆動輪であり、電子制御装置５４は、後に詳細に説明するように、挙動制御用電子制御装置４８の要求に基づいてエンジンの出力を制御することにより、必要に応じて左右の前輪１２FL及び１２FRの駆動力を制御する。なお、本発明の挙動制御装置１０が適用される車両は、後輪駆動車又は四輪駆動車であってもよい。

挙動制御用電子制御装置４８は、ヨーレートセンサ５０により検出されたヨーレートＹＲの操舵角換算値ＳＴＲＹを演算する。電子制御装置４８は、車両１８が停車しているときにヨーレートセンサ５０により検出されたヨーレートＹＲに基づいてヨーレートセンサ５０の零点オフセット量ΔＹＲを演算する。零点オフセット量ΔＹＲは、ヨーレートセンサ５０の零点オフセットが車両の左旋回方向へのオフセットである場合に正の値になる。電子制御装置４８は、ヨーレートＹＲに基づいてヨーレートの操舵角換算ＳＴＲＹを演算し、操舵角ＳＴＲと操舵角換算値ＳＴＲＹとの偏差ΔＳＴＲ（＝ＳＴＲ−ＳＴＲＹ）を、アンダーステア状態の指標値として演算する。

後に詳細に説明するように、電子制御装置４８は、操舵角ＳＴＲが正の値であり且つ偏差ΔＳＴＲが閾値ＴｈＵＳ（正の値）よりも大きい場合、又は操舵角ＳＴＲが負の値であり且つ偏差ΔＳＴＲが−ＴｈＵＳよりも小さい場合に、車両１８がアンダーステア状態にあると判定する。電子制御装置４８は、車両１８がアンダーステア状態にあると判定したときには、偏差ΔＳＴＲの大きさが減少するように電子制御装置４４及び５４を介して車輪の制駆動力を制御することにより、アンダーステア状態の度合を低減する（アンダーステア制御）。このように、電子制御装置４８は、電子制御装置４４及び５４と共働してアンダーステア制御を行う主要な制御装置として機能する。

更に、電子制御装置４８は、操舵角ＳＴＲの符号と零点オフセットΔＹＲの符号とが同一であり、零点オフセットΔＹＲの大きさが第二の基準値ＹＲ１（正の値）を越えるときには、車両１８がアンダーステア状態にあるとの判定が行われ難くなるように、操舵角ＳＴＲ及び零点オフセット量ΔＹＲに応じて閾値ＴｈＵＳを補正する。

なお、図１には詳細に示されていないが、電子制御装置４４、４８及び５４は、マイクロコンピュータ及び駆動回路を含んでおり、相互に必要な情報の授受を行う。各マイクロコンピュータは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力ポート装置を有し、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一般的な構成を有している。

特に、挙動制御用電子制御装置４８のマイクロコンピュータは、図には示されていないイグニッションスイッチがオフであるときにも必要な情報の記憶を維持するＥＥＰＲＯＭのようなバックアップメモリを有している。電子制御装置４８のマイクロコンピュータのＲＯＭは、後述の図４に示されたフローチャートに対応する制御プログラムを記憶しており、ＣＰＵは制御プログラムを実行することにより、上記制御を達成する。

次に図４に示されたフローチャートを参照して第一の実施形態におけるアンダーステア制御ルーチンについて説明する。なお、図４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がオンであるときに所定の時間毎に繰返し実行される。以下の説明においては、図４に示されたフローチャートによるアンダーステア制御を単に「制御」と指称する。このことは、後述の第二の実施形態についても同様である。

まず、ステップ１０においては、図５に示されたフローチャートに従ってヨーレートセンサ５０の零点オフセット量ΔＹＲ及び零点オフセット量ΔＹＲに基づく操舵角ＳＴＲの補正量ＳＴＲａの演算が行われる。なお、ステップ１０の実行に先立って、操舵角センサ３４により検出された操舵角ＳＴＲなどの読み込みが行われる。

ステップ２０においては、例えば操舵角ＳＴＲに基づいて図３に示されたグラフの傾きとして記憶されたマップ（図示せず）が参照されることにより、ステアリングギヤ比ＲＳが演算される。また、ステアリングギヤ比ＲＳ及び車速Ｖに基づいて下記の式（１）に従ってヨーレートセンサ５０により検出されたヨーレートＹＲの操舵角換算値ＳＴＲＹが演算される。更に、操舵角の偏差ΔＳＴＲが、操舵角ＳＴＲから操舵角換算値ＳＴＲＹを減算した値（ＳＴＲ−ＳＴＲＹ）として演算される。なお、下記の式（１）において、Ｈは車両１８のホイールベースである。
ＳＴＲＹ＝ＹＲ×ＲＳ×Ｈ×Ｖ …（１）

ステップ３０においては、操舵角ＳＴＲが正であるか否かの判別、即ち車両１８が左旋回するように操舵されているか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときには制御はステップ６０へ進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ４０へ進む。

ステップ４０においては、零点オフセット量ΔＹＲが基準値ＹＲ１（正の定数）よりも大きいか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときには制御はステップ７０へ進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ５０へ進む。

ステップ４０において肯定判別が行われたときには、ヨーレートセンサ５０の零点オフセットが左旋回方向へのオフセットであり、後述のステップ９０における閾値ＴｈＵＳの補正量ΔＴｈＳの演算に使用される操舵角を増大補正する必要がある。よって、ステップ５０においては、補正後の操舵角ＳＴＲＡが操舵角ＳＴＲ及び補正量ＳＴＲａの和（ＳＴＲ＋ＳＴＲａ）に設定される。

ステップ６０においては、零点オフセット量ΔＹＲが−ＹＲ１よりも小さいか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときには制御はステップ８０へ進み、否定判別が行われたときには制御はステップ７０へ進む。

ステップ７０においては、後述のステップ９０における閾値ＴｈＵＳの補正量ΔＴｈＳの演算に使用される操舵角の補正は不要であるので、補正後の操舵角ＳＴＲＡが操舵角ＳＴＲに設定される。

ステップ６０において肯定判別が行われたときには、ヨーレートセンサ５０の零点オフセットが右旋回方向へのオフセットであり、後述のステップ９０における閾値ＴｈＵＳの補正量ΔＴｈＳの演算に使用される操舵角の絶対値を増大補正する必要がある．よって、ステップ８０においては、補正後の操舵角ＳＴＲＡが操舵角ＳＴＲ（負の値）から補正量ＳＴＲａ（正の値）を減算した値（ＳＴＲ−ＳＴＲａ）に設定される。

ステップ５０、７０又は８０が完了すると、制御はステップ９０へ進む。ステップ９０においては、補正後の操舵角ＳＴＲＡの絶対値に基づいて図７において実線にて示されたマップが参照されることにより、アンダーステア状態を判定するための閾値ＴｈＵＳの補正量ΔＴｈＳが演算される。図７に示されているように、補正量ΔＴｈＳは、補正後の操舵角ＳＴＲＡの絶対値が基準値ＳＴＲＡ１（正の定数）以下であるときには０であり、補正後の操舵角ＳＴＲＡの絶対値が基準値ＳＴＲＡ２（ＳＴＲＡ１よりも大きい正の定数）以上であるときには最大値ΔＴｈＳｍａｘ（正の定数）である。

更に、補正量ΔＴｈＳは、補正後の操舵角ＳＴＲＡの絶対値が基準値ＳＴＲＡ１よりも大きく且つ基準値ＳＴＲＡ２よりも小さいときには、補正後の操舵角ＳＴＲＡの絶対値が大きくなるにつれて大きくなる。図７において実線にて示されたマップにおいては、補正量ΔＴｈＳは、補正後の操舵角ＳＴＲＡの絶対値が大きくなるにつれて線形的に大きくなる。しかし、補正量ΔＴｈＳは、操舵角ＳＴＲに対するステアリングギヤ比ＲＳの関係に対応して、例えば図７において破線にて示されているように、補正後の操舵角ＳＴＲＡの絶対値が大きくなるにつれて非線形的に大きくなるよう修正されてもよい。

ステップ１００においては、アンダーステア状態を判定するための閾値ＴｈＵＳが、標準の閾値ＴｈＵＳ０（正の定数）及び閾値の補正量ΔＴｈＳの和（ＴｈＵＳ０＋ΔＴｈＳ）として演算される。

ステップ１１０においては、ヨーレートＹＲが正又は０であるか否かの判別、即ち車両１８の左旋回又は直進に対応する値であるか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには制御はステップ１３０へ進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ１２０へ進む。

ステップ１２０においては、操舵角の偏差ΔＳＴＲがアンダーステア状態を判定するための閾値ＴｈＵＳよりも大きいか否かの判別、即ち車両１８が左旋回時のアンダーステア状態にあるか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには制御は一旦終了し、肯定判別が行われたときには制御はステップ１４０へ進む。

ステップ１３０においては、操舵角の偏差ΔＳＴＲが−ＴｈＵＳよりも小さいか否かの判別、即ち車両１８が右旋回時のアンダーステア状態にあるか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには制御は一旦終了し、肯定判別が行われたときには制御はステップ１４０へ進む。

ステップ１４０においては、アンダーステア制御が実行されることにより、アンダーステア状態の度合が低減される。即ち、操舵角の偏差ΔＳＴＲの大きさが減少するように制動制御用電子制御装置４４及び駆動制御用電子制御装置５４を介して当技術分野において公知の要領にて車輪の制駆動力が制御される。具体的には、左右の前輪１２FL及び１２FRの駆動力が低下され、更には必要に応じて旋回内側前輪又は旋回内側前後輪に制動力が付与される。

次に図５に示されたフローチャートを参照して、上記ステップ１０において実行されるヨーレートセンサの零点オフセット量ΔＹＲ及び操舵角の補正量ＳＴＲａの演算のサブルーチンについて説明する。

まず、ステップ１１においては、フラグＦが１であるか否かの判別、即ち零点オフセット量ΔＹＲ及び操舵角の補正量ＳＴＲａの演算が完了しているか否かの判別が行われる。肯定判別が行われたときには制御はステップ２０へ進み、否定判別が行われたときには制御はステップ１２へ進む。なお、フラグＦは制御の開始時に０に初期化される。

ステップ１２においては、車速Ｖが０であるか否かの判別、即ち車両１８が停止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制御はステップ１４へ進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ１３へ進む。

ステップ１３においては、図１には示されていないイグニッションスイッチがオンになってからの経過時間Ｔが下限基準値Ｔａ（正の定数）よりも大きいか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときにはステップ１４において零点オフセット量ΔＹＲ及び操舵角の補正量ＳＴＲａがそれぞれ０に設定され、肯定判別が行われたときには制御はステップ１５へ進む。なお、下限基準値Ｔａは、イグニッションスイッチがオンになってからヨーレートセンサ５０の動作が安定するまでに必要な時間である。

ステップ１５においては、イグニッションスイッチがオンになってからの経過時間Ｔが上限基準値Ｔｂ（Ｔａよりも大きい正の定数）よりも小さいか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには制御はステップ１７へ進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ１６へ進む。なお、上限基準値Ｔｂは、下限基準値Ｔａの時点から、ヨーレートセンサ５０の検出値の平均値を安定的な値に演算するに必要な時間が経過することを確保するための基準値である。

ステップ１６においては、ヨーレートセンサ５０により検出されたヨーレートＹＲの積算値をＹＲａｃｃとし、積算値ＹＲａｃｃの前回値をＹＲａｃｃｆとして、積算値ＹＲａｃｃが前回値ＹＲａｃｃｆ及び今回の検出ヨーレートＹＲの和（ＹＲａｃｃｆ＋ＹＲ）として演算される。更に、ヨーレートＹＲの積算回数に関するカウンタのカウント値Ｃが１インクリメントされる。なお、カウント値Ｃも制御の開始時に０に初期化される。

ステップ１７においては、ヨーレートセンサ５０の零点オフセット量ΔＹＲが、ヨーレートＹＲの積算値ＹＲａｃｃをカウント値Ｃにて除算した値（ＹＲａｃｃ／Ｃ）として演算される。また、零点オフセット量ΔＹＲの絶対値に基づいて図８において実線にて示されたマップが参照されることにより、操舵角の補正量ＳＴＲａが演算される。更に、フラグＦが１にセットされる。なお、ステップ１４、１６又は１７が完了すると、制御はステップ２０へ進む。

図８に示されているように、補正量ＳＴＲａは、零点オフセット量ΔＹＲの絶対値が偏差基準値ΔＹＲ１（正の定数）以下であるときには０であり、零点オフセット量ΔＹＲの絶対値が偏差基準値ΔＹＲ２（偏差基準値ΔＹＲ１よりも大きい正の定数）以上であるときには最大値ＳＴＲａｍａｘ（正の定数）である。更に、図８において実線にて示されたマップにおいては、補正量ＳＴＲａは、零点オフセット量ΔＹＲの絶対値が基準値ΔＹＲ１よりも大きく且つ基準値ΔＹＲ２よりも小さいときには、零点オフセット量ΔＹＲの絶対値が大きくなるにつれて線形的に大きくなる。しかし、補正量ＳＴＲａは、例えば図８において破線にて示されているように、零点オフセット量ΔＹＲの絶対値が大きくなるにつれて非線形的に大きくなるよう修正されてもよい。

次に、前述の場合Ａ〜Ｆについて、第一の実施形態の作動を説明する。
＜場合Ａ（車両がアンダーステア状態になく且つ零点オフセットがない場合）＞

ステップ１０において、零点オフセット量ΔＹＲ及び操舵角ＳＴＲの補正量ＳＴＲａがそれぞれ０に演算され、ヨーレートＹＲの操舵角換算値ＳＴＲＹは実質的に操舵角ＳＴＲに等しいので、ステップ２０において、操舵角の偏差ΔＳＴＲが０又は０に近い値に演算される。左旋回時には、ステップ３０及び４０においてそれぞれ肯定判別及び否定判別が行われ、右旋回時には、ステップ３０及び６０において否定判別が行われ、ステップ７０において補正後の操舵角ＳＴＲＡが操舵角ＳＴＲに設定される。

ステップ９０において、閾値ＴｈＵＳの補正量ΔＴｈＳが演算され、ステップ１００において、閾値ＴｈＵＳが演算される。操舵角の偏差ΔＳＴＲは０又は０に近い値であるので、左旋回時には、ステップ１１０及び１２０においてそれぞれ肯定判別及び否定判別が行われ、右旋回時には、ステップ１１０及び１３０において否定判別が行われ、アンダーステア制御は実行されない。

＜場合Ｂ（車両がアンダーステア状態にあり且つ零点オフセットがない場合）＞
ステップ１０において、零点オフセット量ΔＹＲ及び操舵角ＳＴＲの補正量ＳＴＲａがそれぞれ０に演算される。ステップ２０において、操舵角の偏差ΔＳＴＲが０以外の値に演算される。左旋回時には、ステップ３０及び４０においてそれぞれ肯定判別及び否定判別が行われ、右旋回時には、ステップ３０及び６０において否定判別が行われ、ステップ７０において補正後の操舵角ＳＴＲＡが操舵角ＳＴＲに設定される。

ステップ９０において、閾値ＴｈＵＳの補正量ΔＴｈＳが演算され、ステップ１００において、閾値ＴｈＵＳが演算される。操舵角の偏差ΔＳＴＲの大きさが閾値ＴｈＵＳ以下である場合には、左旋回時には、ステップ１１０及び１２０においてそれぞれ肯定判別及び否定判別が行われ、右旋回時には、ステップ１１０及び１３０において否定判別が行われ、アンダーステア制御は実行されない。これに対し、操舵角の偏差ΔＳＴＲの大きさが閾値ＴｈＵＳよりも大きい場合には、左旋回時には、ステップ１１０及び１２０において肯定判別が行われ、右旋回時には、ステップ１１０及び１３０においてそれぞれ否定判別及び肯定判別が行われ、ステップ１４０においてアンダーステア制御が実行される。

＜場合Ｃ（車両がアンダーステア状態にないが正の零点オフセットがある場合）＞
ステップ１０において、零点オフセット量ΔＹＲ及び操舵角ＳＴＲの補正量ＳＴＲａが正の値に演算される。ステップ２０において、操舵角の偏差ΔＳＴＲが０又は０に近い値に演算される。左旋回時には、零点オフセット量ΔＹＲが基準値ＹＲ１よりも大きい場合には、ステップ３０及び４０において肯定判別が行われ、ステップ５０において補正後の操舵角ＳＴＲＡが操舵角ＳＴＲ及び補正量ＳＴＲａの和に設定される。なお、零点オフセット量ΔＹＲが基準値ＹＲ１以下である場合には、ステップ４０において否定判別が行われるので、ステップ７０において補正後の操舵角ＳＴＲＡが操舵角ＳＴＲに設定される。右旋回時には、ステップ３０及び６０において否定判別が行われ、ステップ７０において補正後の操舵角ＳＴＲＡが操舵角ＳＴＲに設定される。

上記場合Ａの場合と同様に、操舵角の偏差ΔＳＴＲは０又は０に近い値であるので、左旋回時には、ステップ１１０及び１２０においてそれぞれ肯定判別及び否定判別が行われ、右旋回時には、ステップ１１０及び１３０において否定判別が行われ、アンダーステア制御は実行されない。

＜場合Ｄ（車両がアンダーステア状態にあり且つ正の零点オフセットがある場合）＞
ステップ２０において、操舵角の偏差ΔＳＴＲが０以外の値に演算される点を除き、ステップ１０〜８０が、上記場合Ｃと同様に実行される。

上記場合Ｃの場合と同様に、操舵角の偏差ΔＳＴＲの大きさが閾値ＴｈＵＳ以下である場合には、左旋回時には、ステップ１１０及び１２０においてそれぞれ肯定判別及び否定判別が行われ、右旋回時には、ステップ１１０及び１３０において否定判別が行われ、アンダーステア制御は実行されない。これに対し、操舵角の偏差ΔＳＴＲの大きさが閾値ＴｈＵＳよりも大きい場合には、左旋回時には、ステップ１１０及び１２０において肯定判別が行われ、右旋回時には、ステップ１１０及び１３０においてそれぞれ否定判別及び肯定判別が行われ、ステップ１４０においてアンダーステア制御が実行される。

なお、場合Ｃ及び場合Ｄにおいて、補正後の操舵角ＳＴＲＡの絶対値が基準値ＳＴＲＡ１よりも大きく、車両が左旋回する場合には、ステップ９０において閾値ＴｈＵＳの補正量ΔＴｈＳが正の値に演算される。よって、図１１の下半分の正の領域に示されているように、閾値ＴｈＵＳが標準値ＴｈＵＳ０よりも増大補正される範囲は、正の零点オフセットがない場合に比して操舵角ＳＴＲＡの絶対値が小さい側へ拡張される。

＜場合Ｅ（車両がアンダーステア状態にないが負の零点オフセットがある場合）＞
ステップ１０において、零点オフセット量ΔＹＲ及び操舵角ＳＴＲの補正量ＳＴＲａが負の値に演算される。ステップ２０において、操舵角の偏差ΔＳＴＲが０又は０に近い値に演算される。左旋回時には、ステップ３０及び４０においてそれぞれ肯定判別及び否定判別が行われ、ステップ７０において補正後の操舵角ＳＴＲＡが操舵角ＳＴＲに設定される。右旋回時には、零点オフセット量ΔＹＲが−ＹＲ１よりも小さい場合には、ステップ３０及び６０においてそれぞれ否定判別及び肯定判別が行われ、ステップ８０において補正後の操舵角ＳＴＲＡが操舵角ＳＴＲから補正量ＳＴＲａが減算された値に設定される。なお、零点オフセット量ΔＹＲが−ＹＲ１以上である場合には、ステップ６０において否定判別が行われるので、ステップ７０において補正後の操舵角ＳＴＲＡが操舵角ＳＴＲに設定される。

上記場合Ａ及びＣの場合と同様に、操舵角の偏差ΔＳＴＲは０又は０に近い値であるので、左旋回時には、ステップ１１０及び１２０においてそれぞれ肯定判別及び否定判別が行われ、右旋回時には、ステップ１１０及び１３０において否定判別が行われ、アンダーステア制御は実行されない。

＜場合Ｆ（車両がアンダーステア状態にあり且つ負の零点オフセットがある場合）＞
ステップ２０において、操舵角の偏差ΔＳＴＲが０以外の値に演算される点を除き、ステップ１０〜８０が、上記場合Ｅと同様に実行される。

上記場合Ｂ及びＤの場合と同様に、操舵角の偏差ΔＳＴＲの大きさが閾値ＴｈＵＳ以下である場合には、左旋回時には、ステップ１１０及び１２０においてそれぞれ肯定判別及び否定判別が行われ、右旋回時には、ステップ１１０及び１３０において否定判別が行われ、アンダーステア制御は実行されない。これに対し、操舵角の偏差ΔＳＴＲの大きさが閾値ＴｈＵＳよりも大きい場合には、左旋回時には、ステップ１１０及び１２０において肯定判別が行われ、右旋回時には、ステップ１１０及び１３０においてそれぞれ否定判別及び肯定判別が行われ、ステップ１４０においてアンダーステア制御が実行される。

なお、場合Ｅ及び場合Ｆにおいて、補正後の操舵角ＳＴＲＡの絶対値が基準値ＳＴＲＡ１よりも大きく、車両が右旋回する場合には、ステップ９０において閾値ＴｈＵＳの補正量ΔＴｈＳが正の値に演算される。よって、図１２の下半分の負の領域に示されているように、閾値ＴｈＵＳが標準値ＴｈＵＳ０よりも増大される範囲は、負の零点オフセットがない場合に比して操舵角ＳＴＲＡの絶対値が小さい側へ拡張される。

以上の説明から解るように、第一の実施形態によれば、車両がアンダーステア状態にあり且つ零点オフセットがある場合（場合Ｄ及び場合Ｆ）には、閾値ＴｈＵＳが標準値ＴｈＵＳ０よりも増大される範囲は、零点オフセットがない場合に比して操舵角ＳＴＲＡの絶対値が小さい側へ拡張される。よって、図１１の下半分の正の領域及び図１２の下半分の負の領域において実線にて示されているように、零点オフセットがある場合にも閾値ＴｈＵＳが増大される範囲が拡張されない場合に比して、ステップ１１０又は１３０において不必要に肯定判別が行われる虞を低減することができる。即ち、車両１８が実際にはアンダーステア状態にはないにも拘らず、車両がアンダーステア状態にあると誤判定される虞を低減することができる。従って、不必要なアンダーステア制御による不必要な車輪の制駆動力の制御が実行されることに起因して、運転者が煩わしさを感じる虞を低減することができる。

また、第一の実施形態によれば、ステップ１０において、零点オフセット量ΔＹＲの絶対値に基づいて操舵角ＳＴＲの補正量ＳＴＲａが演算される。更に、ステップ５０又は８０において、操舵角ＳＴＲが補正量ＳＴＲａにて補正されることにより補正後の操舵角ＳＴＲＡが演算され、ステップ９０において、補正後の操舵角ＳＴＲＡに基づいてが閾値ＴｈＵＳの補正量ΔＴｈＳが演算される。よって、操舵角ＳＴＲ及び零点オフセット量ΔＹＲの両者に基づいて閾値ＴｈＵＳの必要な増大補正を行うことができる。

また、第一の実施形態によれば、補正量ΔＴｈＳは、補正後の操舵角ＳＴＲＡの絶対値が第三の基準値としての基準値ＳＴＲＡ１以下であるときには０であり、基準値ＳＴＲＡ１よりも大きいときには正の値に演算される。よって、補正後の操舵角ＳＴＲＡの絶対値が基準値ＳＴＲＡ１以下の範囲において閾値ＴｈＵＳが不必要に増大されることを防止しつつ、補正後の操舵角ＳＴＲＡの絶対値が基準値ＳＴＲＡ１を越える範囲において閾値ＴｈＵＳを増大させることができる。従って、補正後の操舵角ＳＴＲＡの絶対値が基準値ＳＴＲＡ１以下の範囲においては、車両がアンダーステア状態にあるとの判定がなされ難くなることを回避しつつ、補正後の操舵角ＳＴＲＡの絶対値が基準値ＳＴＲＡ１を越える範囲においては、車両がアンダーステア状態にあるとの誤判定がなされる虞を低減することができる。

また、第一の実施形態によれば、図７に示されているように、補正量ΔＴｈＳは、補正後の操舵角ＳＴＲＡの絶対値が基準値ＳＴＲＡ１よりも大きく且つ基準値ＳＴＲＡ２よりも小さいときには、補正後の操舵角ＳＴＲＡの絶対値が大きくなるにつれて０から漸次大きくなる。よって、補正後の操舵角ＳＴＲＡの絶対値が基準値ＳＴＲＡ１よりも大きいときには、補正量ΔＴｈＳが予め設定された正の値に設定される場合に比して、補正後の操舵角ＳＴＲＡの絶対値が基準値ＳＴＲＡ１の上下に変化する際の補正量ΔＴｈＳの急激な変化を防止することができる。また、補正後の操舵角ＳＴＲＡの絶対値が大きくなるにつれて閾値ＴｈＵＳを大きくし、操舵角ＳＴＲの大きさが大きい範囲において車両がアンダーステア状態にあるとの誤判定がなされる虞を、操舵角ＳＴＲの大きさに応じて適切に低減することができる。

また、第一の実施形態によれば、ステップ１０において、零点オフセット量ΔＹＲの絶対値に基づいて操舵角ＳＴＲの補正量ＳＴＲａが演算され、ステップ９０において、補正後の操舵角ＳＴＲＡに基づいてが閾値ＴｈＵＳの補正量ΔＴｈＳが演算される。よって、零点オフセット量ΔＹＲに応じて補正量ΔＴｈＳを演算するためのマップが切り替えられる場合に比して、閾値ＴｈＵＳの補正量ΔＴｈＳを容易に演算することができる。

また、第一の実施形態によれば、閾値ＴｈＵＳの補正量ΔＴｈＳは、操舵角ＳＴＲＡに関係なく一定である標準値ＴｈＵＳ０に対する加算値として演算される。よって、標準値ＴｈＵＳ０が、操舵角ＳＴＲＡの大きさが大きい範囲においては操舵角ＳＴＲＡの大きさが小さい範囲に比して大きい値に設定され、補正量ΔＴｈＳが標準値ＴｈＵＳ０に対する加算値として演算される場合に比して、補正量ΔＴｈＳを容易に演算することができる。

更に、第一の実施形態によれば、図７に示されているように、補正量ΔＴｈＳは、補正後の操舵角ＳＴＲＡの絶対値が基準値ＳＴＲＡ２よりも大きい範囲においてはΔＴｈＳｍａｘの一定値である。よって、補正後の操舵角ＳＴＲＡの絶対値が大きい状況において、閾値ＴｈＵＳが過剰に大きくなることに起因して、車両１８が実際にアンダーステア状態にあるにも拘らず、車両がアンダーステア状態にないと誤判定される虞を低減することができる。

［第二の実施形態］
第二の実施形態においては、電子制御装置４８は、図６に示されたフローチャートに従って、閾値ＴｈＵＳの増大補正に代えて、必要に応じて操舵角ＳＴＲ及び零点オフセット量ΔＹＲに基づいて操舵角の偏差ΔＳＴＲの大きさを低減補正する。即ち、電子制御装置４８は、操舵角ＳＴＲの符号と零点オフセットΔＹＲの符号とが同一であり、零点オフセットΔＹＲの大きさが第二の基準値ＹＲ１を越えるときには、車両１８がアンダーステア状態にあるとの判定が行われ難くなるように、操舵角の偏差ΔＳＴＲの大きさを低減補正する。なお、アンダーステア制御自体は第一の実施形態の場合と同様に行われる。

次に図６に示されたフローチャートを参照して第二の実施形態におけるアンダーステア制御ルーチンについて説明する。

図６と図４との比較から解るように、まず、第一の実施形態におけるステップ１０〜８０と同一のステップが実行され、ステップ５０、７０又は８０が完了すると、制御はステップ２１０へ進む。ステップ２２０、２３０、２５０、２９０及び３２０は、それぞれ第一の実施形態におけるステップ３０、４０、６０、１１０及び１４０と同様に実行される。

ステップ２１０においては、補正後の操舵角ＳＴＲＡの絶対値に基づいて図９において実線にて示されたマップが参照されることにより、偏差ΔＳＴＲの補正量ΔＳＴＲａ（正の値）が演算される。図９に示されているように、補正量ΔＳＴＲａは、補正後の操舵角ＳＴＲＡの絶対値が基準値ＳＴＲＡ１（正の定数）以下であるときには０であり、補正後の操舵角ＳＴＲＡの絶対値が基準値ＳＴＲＡ２（基準値ＳＴＲＡ１よりも大きい正の定数）以上であるときには最大値ΔＳＴＲａｍａｘ（正の定数）である。

更に、図９において実線にて示されたマップにおいては、補正量ΔＳＴＲａは、補正後の操舵角ＳＴＲＡの絶対値が基準値ＳＴＲＡ１よりも大きく且つ基準値ＳＴＲＡ２よりも小さいときには、補正後の操舵角ＳＴＲＡの絶対値が大きくなるにつれて線形的に大きくなる。しかし、補正量ΔＳＴＲａは、操舵角ＳＴＲに対するステアリングギヤ比ＲＳの関係に対応して、例えば図９において破線にて示されているように、補正後の操舵角ＳＴＲＡの絶対値が大きくなるにつれて非線形的に大きくなるよう修正されてもよい。

ステップ２３０において、肯定判別が行われたときには、ヨーレートセンサ５０の零点オフセットが左旋回方向へのオフセットであり、アンダーステア状態の判定に供される操舵角の偏差が低減補正される必要がある。よって、ステップ２４０においては、アンダーステア状態の判定に供される補正後の偏差ΔＳＴＲＡが、偏差ΔＳＴＲ（正の値）から補正量ΔＳＴＲａ（正の値）を減算した値（ΔＳＴＲ−ΔＳＴＲａ）に設定される。

ステップ２３０又はステップ２５０において、否定判別が行われたときには、操舵角の偏差の補正は不要であるので、ステップ２６０において、アンダーステア状態の判定に供される補正後の偏差ΔＳＴＲＡが、偏差ΔＳＴＲに設定される。

ステップ２５０において、肯定判別が行われたときには、アンダーステア状態の判定に供される操舵角の偏差の大きさが低減補正される必要がある。よって、ステップ２７０においては、補正後の偏差ΔＳＴＲＡが、偏差ΔＳＴＲ（負の値）及び補正量ΔＳＴＲａ（正の値）の和（ΔＳＴＲ＋ΔＳＴＲａ）に設定される。

ステップ２４０、２６０又は２７０が完了すると、制御はステップ２８０へ進む。ステップ２８０においては、アンダーステア状態を判定するための閾値ＴｈＵＳが、標準の閾値ＴｈＵＳ０（正の定数）に設定される。なお、第二の実施形態においては、閾値ＴｈＵＳが制御の開始時から標準の閾値ＴｈＵＳ０に設定されることにより、ステップ２８０が省略されてもよい。

ステップ２９０において肯定判別が行われたときには、制御はステップ３００へ進む。ステップ３００においては、操舵角の補正後の偏差ΔＳＴＲＡ（正の値）がアンダーステア状態を判定するための閾値ＴｈＵＳよりも大きいか否かの判別、即ち車両１８が左旋回時のアンダーステア状態にあるか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには制御は一旦終了し、肯定判別が行われたときには制御はステップ３２０へ進む。

ステップ２９０において否定判別が行われたときには、制御はステップ３１０へ進む。ステップ３１０においては、操舵角の補正後の偏差ΔＳＴＲＡ（負の値）が−ＴｈＵＳよりも小さいか否かの判別、即ち車両１８が右旋回時のアンダーステア状態にあるか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには制御は一旦終了し、肯定判別が行われたときには制御はステップ３２０へ進む。

第二の実施形態によれば、閾値ＴｈＵＳは正の定数である標準の閾値ＴｈＵＳ０に設定されるが、第一の実施形態において閾値ＴｈＵＳが標準の閾値ＴｈＵＳ０よりも増大される状況において、操舵角の偏差ΔＳＴＲの大きさが低減補正された補正後の偏差ΔＳＴＲＡが演算される。更に、車両がアンダーステア状態にあるか否かの判別は補正後の偏差ΔＳＴＲＡについて行われる。

従って、第二の実施形態によれば、閾値ＴｈＵＳの補正に代わる操舵角の偏差ΔＳＴＲの補正により、アンダーステア状態にあるか否かの判別及びアンダーステア制御に関し、上述の第一の実施形態において得られる作用効果と同一又は同様の作用効果を得ることができる。

以上においては、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。

例えば、上述の第一及び第二の実施形態においては、ヨーレートセンサ５０の零点オフセット量ΔＹＲの演算が挙動制御ルーチンの一部として実行されるようになっている。しかし、零点オフセット量ΔＹＲの演算が挙動制御ルーチンとは別のルーチンにより実行され、演算結果が読み込まれるよう修正されてよい。

なお、零点オフセット量ΔＹＲの演算が挙動制御ルーチンとは別のルーチンにより実行され、ヨーレートセンサ５０により検出され零点オフセット量ΔＹＲにて補正された値がヨーレートＹＲとして読み込まれてもよい。その場合には、ヨーレートＹＲには零点オフセット量ΔＹＲの成分が含まれていないので、上述の第一の実施形態における閾値ＴｈＵＳの補正及び第二の実施形態における操舵角の偏差ΔＳＴＲは不要である。即ち、挙動制御は、図４に示されたフローチャートのステップ２０及びステップ１１０〜１４０のみが実行されてよい。

また、上述の第一及び第二の実施形態においては、閾値ＴｈＵＳの標準値ＴｈＵＳ０は正の定数であるが、操舵角ＳＴＲの絶対値が大きい範囲において操舵角ＳＴＲの絶対値が小さい範囲における値よりも大きい値であってもよい。その場合、特に第一の実施形態においては、ステップ１００の次に閾値ＴｈＵＳが最大値ＴｈＵｍａｘを越えないようガード処理されることが好ましい。

また、上述の第一の実施形態においては、閾値ＴｈＵＳがアンダーステア状態の誤判定を防止するに必要な値よりも大きくなる操舵角の範囲においても、閾値ＴｈＵＳは低減補正されない。しかし、閾値ＴｈＵＳがアンダーステア状態の誤判定を防止するに必要な値になるよう低減補正されてもよい。

同様に、上述の第二の実施形態においては、アンダーステア状態の誤判定を防止するために操舵角の偏差ΔＳＴＲの大きさが増大補正されることが好ましい操舵角の範囲においても、操舵角の偏差ΔＳＴＲの大きさは増大補正されない。しかし、閾値ＴｈＵＳがアンダーステア状態の誤判定を防止するに必要な値になるよう低減補正されることと等価になるよう、操舵角の偏差ΔＳＴＲの大きさが増大補正されてもよい。

更に、上述の第一及び第二の実施形態の制御が組み合せて実行されてもよい。ただし、その場合には、第一の実施形態の場合よりも閾値ＴｈＵＳの増大補正量が小さくされ、第二の実施形態の場合よりも操舵角の偏差ΔＳＴＲの大きさの低減補正量が小さくされる。

１０…挙動制御装置、１２FL〜１２RL…車輪、１４…制動装置、１６…操舵装置、１８…車両、２０…ラックアンドピニオン装置、２４…ラックバー、３４…操舵角センサ、４４…制動制御用電子制御装置、４６…圧力センサ、４８…挙動制御用電子制御装置、５０…ヨーレートセンサ、５２…車速センサ、５４…駆動制御用電子制御装置

Claims (5)

1. 車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサと、操舵装置に設けられ操舵角を検出する操舵角センサと、前記車両の挙動を制御するよう構成された制御装置と、を有し、前記ヨーレートセンサ及び前記操舵角センサは、左旋回方向及び右旋回方向の一方の値を正の値として検出を行い、前記制御装置は、前記ヨーレートセンサにより検出されたヨーレートに基づいてヨーレートの操舵角換算値を演算し、前記操舵角センサにより検出された操舵角と前記操舵角換算値との偏差の大きさが閾値を越えて前記車両がアンダーステア状態にあると判定したときには、前記偏差の大きさが減少するように車輪の制駆動力を制御するよう構成された車両用挙動制御装置において、
   前記操舵装置は、バリアブルギヤレシオ型のラックバーを有するラックアンドピニオン装置を含み、操舵角の大きさが第一の基準値を越える範囲においては、操舵角の大きさが前記第一の基準値以下の範囲に比して、ステアリングギヤ比が小さくなるよう構成されており、
   前記制御装置は、前記ヨーレートセンサの零点オフセット量を取得し、前記ヨーレートセンサの零点オフセットが前記一方の旋回方向のオフセットであるときの零点オフセット量を正の値として、操舵角の符号と前記零点オフセット量の符号とが同一であり且つ前記零点オフセット量の大きさが第二の基準値を越えるときには、前記零点オフセット量と同一の符号の操舵角の範囲について、前記零点オフセット量に基づいて大きさが前記第一の基準値よりも小さい第三の基準値を設定し、
   操舵角の大きさが前記第三の基準値を越える範囲における前記閾値を増大補正する、及び
   操舵角の大きさが第三の基準値を越える範囲における前記偏差の大きさが小さくなるように、前記零点オフセット量に応じて前記偏差の大きさを低減補正する
   の少なくとも一方を行うよう構成された、車両用挙動制御装置。
2. 請求項１に記載の車両用挙動制御装置において、前記制御装置は、前記零点オフセット量の大きさが大きいほど前記第一の基準値と前記第三の基準値との差の大きさが大きくなるよう、前記零点オフセット量に基づいて前記第三の基準値を可変設定するよう構成された、車両用挙動制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の車両用挙動制御装置において、前記制御装置は、操舵角と前記第三の基準値との差の大きさが大きいほど前記閾値の増大量を大きくするよう構成された、車両用挙動制御装置。
4. 請求項１に記載の車両用挙動制御装置において、前記制御装置は、前記零点オフセット量の大きさが大きいほど前記第一の基準値と前記第三の基準値との差の大きさが大きくなるように、前記零点オフセット量に基づいて前記第三の基準値を可変設定するよう構成された、車両用挙動制御装置。
5. 請求項１又は４に記載の車両用挙動制御装置において、前記制御装置は、操舵角と前記第三の基準値との差の大きさが大きいほど前記偏差の大きさの低減量の大きさを大きくするよう構成された、車両用挙動制御装置。

Images