操舵力制御装置
【課題】最小限の構成による簡素な構成で、車両姿勢が不安定となったときに適切に操舵補助力を付加し、ステアリング操作による車両の姿勢の安定化を促進させることのできる操舵力制御装置を提供すること。
【解決手段】電動パワーステアリング(10)を備えた車両(1)において、前輪(2L,2R)の左右車輪速差、または後輪（4L,4R）の左右車輪速差が所定車輪速差αより大、または当該左右車輪速差の変化率が所定変化率βより大であるような場合に（S3）、所定時間の間（S9）低車輪速側に操舵補助力を付加する。
【解決手段】電動パワーステアリング(10)を備えた車両(1)において、前輪(2L,2R)の左右車輪速差、または後輪（4L,4R）の左右車輪速差が所定車輪速差αより大、または当該左右車輪速差の変化率が所定変化率βより大であるような場合に（S3）、所定時間の間（S9）低車輪速側に操舵補助力を付加する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵力制御装置に係り、詳しくは車両の姿勢が不安定となる場合における操舵補助力の制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両のパワーステアリングにおいて、電動モータの力により操舵補助力を付加することで操舵力を制御可能な電動パワーステアリングが採用されている。
当該電動パワーステアリングは、油圧パワーステアリング等に比べ電動モータの抵抗等によりフリクションが大きくステアリングが中立位置に戻りにくいことから、ステアリング操作時に操舵車輪の左右車輪速差を用いて、当該ステアリングを中立位置に戻す方向に操舵補助力を付加するよう電動パワーステアリングを制御する技術がある（特許文献１参照）。
【０００３】
つまり、車両旋回時には内輪側の車輪速が小さく外輪側の車輪速が大きくなることから、当該技術では車輪速の大きい外輪側方向へ操舵補助力を付加するよう制御する。例えば、左方向にステアリングを操作している左旋回時においては、右方向への操舵補助力が付加される。
また、実ヨーレートと目標ヨーレートの比較によりオーバーステア及びアンダーステアを判定し、目標の車両挙動に近づけるのに最適な車輪に制動力を付加することで、車両挙動を安定化させるスタビリティコントロール（以下ＥＳＣという）を備えた車両がある。そして、当該ＥＳＣを備えた車両における電動パワーステアリングの制御として、実ヨーレートと目標ヨーレートとの差が大きくなるほど電動パワーステアリングによる操舵補助力を抑制し、ＥＳＣによる制動力制御を優先させる構成が開示されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３５２５５４１号公報
【特許文献２】特開平０９−３９７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
まず上記特許文献１に開示された技術では、例えば車両の左右で路面摩擦係数（μ）の異なる所謂μスプリット路面を走行中に制動を行った場合には、低摩擦係数（以下、低μという）路面と接地している車輪の車輪速が高摩擦係数（以下、高μという）路面と接地している車輪より先に低くなることから、操舵補助力は高μ路面側へ付加されることとなる。
【０００６】
しかし、高μ路面側の車輪には制動力が強く働くため、車両は高μ路面側へと偏向し、その上操舵補助力が高μ路面側へと付加されれば、当該高μ路面側への車両の偏向が助長されるおそれがある。
また、上記特許文献２に開示された技術では、オーバーステア及びアンダーステアの傾向が大きくなるほど操舵補助力を抑制し、ＥＳＣによりオーバーステア及びアンダーステアを解消するものであるが、操舵補助力を低減すれば運転者による車両の姿勢の安定化操作がしにくくなり、運転者に違和感を与える等の問題がある。
【０００７】
さらに、ＥＳＣはステアリング舵角センサやヨーレートセンサ等の比較的高価なセンサ類を必要とする制御であるため、このようなセンサ類を搭載しない車両には操舵補助力を付加する制御が適用できないという問題がある。
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、最小限の構成による簡素な構成で、車両姿勢が不安定となったときに適切に操舵補助力を付加し、ステアリング操作による車両の姿勢の安定化を促進させることのできる操舵力制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した目的を達成するために、請求項１の操舵力制御装置では、運転者の操作に応じて車輪の向きを変える操舵手段と、該操舵手段の操作に対して操舵補助力を付加可能な操舵補助手段と、前記車両の各車輪の車輪速を検出する車輪速検出手段と、少なくとも該車輪速検出手段により検出される車輪速に基づき、実際の車両挙動を目標の車両挙動に近づけるよう前記車両の車輪の制動力を制御するスタビリティコントロール手段と、前記左右の車輪のうち一方の車輪の制動力が前記スタビリティコントロール手段により制御されたときには、所定時間の間、該一方の車輪側へ前記操舵補助力を付加させるよう前記操舵補助手段を制御し、該所定時間の間に、前記車輪の左右両輪に前記スタビリティコントロール手段による制御が行われた場合には、前記操舵補助力の付加を終了する操舵補助制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
請求項２の操舵力制御装置では、請求項１において、前記操舵補助制御手段は、前記車輪速検出手段により検出される車輪速から左右一対の車輪における左右車輪速差を算出し、該左右車輪速差の大きさに応じて、前記操舵補助力の大きさを制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
上記手段を用いる本発明の請求項１の操舵力制御装置によれば、操舵補助力を制御可能なパワーステアリングにおいてスタビリティコントロール手段を備えており、当該スタビリティコントロール手段による制御が一方の車輪に作用しているような場合には、所定時間の間、同じ方向である一方の車輪側に操舵補助力を付加する。
ここで、各車輪にスタビリティコントロールによる制動力が作動したかどうかは、車輪速の低下または振動的な変化で検出することが可能であり、あるいはスタビリティコントロールのコントローラとの通信で検出することもできる。
【００１１】
つまり、例えば車両旋回時におけるスピン挙動に対しては、スタビリティコントロールにより旋回外輪側の前輪に制動力が付加されるとともに、所定時間の間、当該旋回外輪側へ操舵補助力を付加する。
また、当該操舵補助力付加を所定時間の間のみに限っていることで、運転者による車両挙動安定化方向への実際の操舵が過剰な操作となったり、その後の修正操舵を妨げたりすることを防止することができる。
【００１２】
さらに、車輪の左右両輪にスタビリティコントロール手段による制御が行われる場合には、所定時間の間であっても操舵補助力の付加を終了させることで、スタビリティコントロールへの過度の干渉を抑制することができる。
これにより、ステアリングインフォメーションにより運転者に姿勢安定化方向への操舵（所謂カウンターステア）を促すことができるとともに、実際の姿勢安定化方向への操舵操作に対しては過剰に干渉しないことで、車両の姿勢を早期に安定化させることができる。
【００１３】
以上のことから、スタビリティコントロールと協調した簡素な構成で、車両姿勢が不安定となったときに適切な操舵補助力を付加し、ステアリング操作による車両の姿勢の安定化を促進させることができる。
請求項２の操舵力制御装置によれば、左右一対の車輪の車輪速差を算出し、当該車輪速差に応じて左右の車輪のうち車輪速が低い車輪側へ付加する前記操舵補助力の大きさを制御することで、路面μに応じた当該操舵補助力とすることができ、より適切に車両の姿勢を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施例における操舵力制御装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施例における操舵力制御装置のステアリングＥＣＵにより行われる姿勢安定化ＥＰＳ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】μスプリット路面制動時において本発明の第１実施例における姿勢安定化ＥＰＳ制御が行われた場合の車両の状態を示す模式図である。
【図４】本発明の第２実施例における操舵力制御装置の概略構成図である。
【図５】本発明の第２実施例における操舵力制御装置のステアリングＥＣＵにより行われる姿勢安定化ＥＰＳ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】低μ路面旋回時において本発明の第２実施例における姿勢安定化ＥＰＳ制御が行われた場合の車両の状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
まず、第１実施例について説明する。
図１を参照すると、本発明の第１実施例における操舵力制御装置の概略構成図が示されている。
同図に示すように、車両１には左前輪２Ｌ、右前輪２Ｒ、左後輪４Ｌ、及び右後輪４Ｒが設けられている。
【００１６】
当該、左前輪２Ｌ及び右前輪２Ｒは車両１の操舵車輪であり、タイロッド６を介して電動パワーステアリング１０（操舵手段、操舵補助手段）（以下ＥＰＳ１０という）に連結されている。
当該電動パワーステアリング１０は、主として、ステアリングギアボックス１２、ステアリングシャフト１４、ステアリングホイール１６、電動モータ１８から構成されている。
【００１７】
詳しくは、当該ステアリングギアボックス１２には、ステアリングシャフト１４を介してステアリングホイール１６が連結されている。そして、運転者による当該ステアリングホイール１６の操作がステアリングシャフト１４を介してステアリングギアボックス１２に伝達され、当該ステアリングギアボックス１２を介してタイロッド８が作動して左右前輪２Ｌ、２Ｒの向きを変化させるよう構成されている。
【００１８】
また、電動モータ１８はステアリングギアボックス１２に設けられており、当該電動モータ１８の回転がステアリングギアボックス１２に入力され、ステアリングホイール１６の操作に対して操舵補助力を発生させるよう構成されている。
一方、各車輪２Ｌ、２Ｒ、４Ｌ、４Ｒには、当該各車輪２Ｌ、２Ｒ、４Ｌ、４Ｒに制動力を付加するブレーキ２０Ｌ、２０Ｒ、２２Ｌ、２２Ｒがそれぞれ設けられている。当該各ブレーキ２０Ｌ、２０Ｒ、２２Ｌ、２２Ｒは、車両に搭載されているブレーキ油圧ユニット２４からの油圧の供給により各車輪２Ｌ、２Ｒ、４Ｌ、４Ｒへの制動力が調節される。
【００１９】
さらに、各車輪２Ｌ、２Ｒ、４Ｌ、４Ｒには、車輪速を検出する車輪速センサ２６Ｌ、２６Ｒ、２８Ｌ、２８Ｒがそれぞれ設けられている。
また、車両１には上記電動モータ１８と電気的に接続されたステアリングＥＣＵ３０、及びブレーキ油圧ユニット２４と電気的に接続された制動系ＥＣＵ３２が搭載されている。
【００２０】
当該各ＥＣＵ３０、３２は、図示しない入出力装置、多数の制御プログラムを内蔵した記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＢＵＲＡＭなど）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等から構成されている。
また、当該各ＥＣＵ３０、３２には、それぞれ上記各車輪速センサ２６Ｌ、２６Ｒ、２８Ｌ、２８Ｒが電気的に接続されている。さらに、当該ステアリングＥＣＵ３０及び制動系ＥＣＵ３２同士も互いに電気的に接続されている。なお、各ＥＣＵ３０、３２が独立していても構わない。
【００２１】
ステアリングＥＣＵ３０は、運転者の操舵トルクを軽減するための操舵補助力を制御する一般的な電動パワーステアリング制御機能を有し、さらに上記各車輪速センサ２６Ｌ、２６Ｒ、２８Ｌ、２８Ｒにより検出される各車輪速や制動系ＥＣＵ３２の制御等に基づき操舵補助力を制御する機能を有している。
また、制動系ＥＣＵ３２は、上記車輪速センサ２６Ｌ、２６Ｒ、２８Ｌ、２８Ｒより検出される各車輪速に基づき、車両１の急制動時や低μ路面上での制動時等において各車輪２Ｌ、２Ｒ、４Ｌ、４Ｒのロックを検出し、当該ロックを防止しつつ最適な制動力を与えるよう各ブレーキ２０Ｌ、２０Ｒ、２２Ｌ、２２Ｒを調節する所謂アンチスキッドシステム（ＡＢＳ制御）を行う機能を有している。
【００２２】
以下、このように構成された本発明の第１実施例に係る操舵力制御装置の作用について説明する。
制動系ＥＣＵ３２におけるＡＢＳ制御では、上記各車輪速センサ２６Ｌ、２６Ｒ、２８Ｌ、２８Ｒより検出される車輪速から、各車輪２Ｌ、２Ｒ、４Ｌ、４Ｒのスリップ率を算出し、当該スリップ率が最適な値となるようにブレーキ油圧ユニット２４から各ブレーキ２０Ｌ、２０Ｒ、２２Ｌ、２２Ｒへ供給する油圧を制御する。
【００２３】
ステアリングＥＣＵ３０におけるＥＰＳ制御では、通常走行時においては運転者のステアリングホイール１６操作と同方向に操舵補助力を付加するよう電動パワーステアリング１０を制御する。
また、当該ステアリング用ＥＣＵ３０は、車両１の姿勢が不安定になるような特定の運転状態にある場合には、電動パワーステアリング１０により車両１の姿勢を安定させる方向に操舵補助力を付加する姿勢安定化ＥＰＳ制御（操舵補助制御手段）を行う。
【００２４】
詳しくは、図２には本発明の第１実施例における操舵力制御装置のステアリングＥＣＵ３０により行われる姿勢安定化ＥＰＳ制御ルーチンがフローチャートで示されており、以下同図のフローチャートに沿って説明する。
まず、図２に示すように、ステアリングＥＣＵ３０は、ステップＳ１において、車両１の旋回状態を検出する。当該旋回状態は、例えば後輪４Ｌ、４Ｒの車輪速センサ２８Ｌ、２８Ｒにより検出される車輪速差から検出する。つまり、左後輪４Ｌの車輪速と右後輪４Ｒの車輪速の差が一定値以下なら直進状態、一定値以上なら旋回状態と検出される。または、ＥＰＳ１０のトルクセンサ、あるいはＥＰＳ１０のアシスト電流によって旋回状態を検出することもできる。
【００２５】
続いてステップＳ２において、運転者によりブレーキ操作がなされているか否かを判別する。
当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合、即ち運転者によりブレーキ操作がなされていない、所謂ブレーキオフ状態である場合にはステップＳ１４に進む。
ステップＳ１４では、姿勢安定化ＥＰＳ制御を終了し、ステアリングＥＣＵ３０内にて計測されている姿勢安定化ＥＰＳ制御開始からの継続時間Ｔと姿勢安定化ＥＰＳ制御の終了回数Ｎをリセットし、当該ルーチンをリターンする。
【００２６】
一方、上記ステップＳ２の判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合、即ち運転者によりブレーキ操作がなされている、所謂ブレーキオン状態である場合には、ステップＳ３に進む。
ステップＳ３では、ステアリングＥＣＵ３０内にて計測されている姿勢安定化ＥＰＳ制御の終了回数Ｎの値が１未満であるかを判別する。
当該判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合、即ちステアリングＥＣＵ３０内にて計測されている姿勢安定化ＥＰＳ制御の終了回数Ｎが１未満であるには、ステップＳ４に進む。
【００２７】
ステップＳ４では、前輪２Ｌ、２Ｒの車輪速センサ２６Ｌ、２６Ｒから検出される各車輪速から、当該前輪２Ｌ、２Ｒの左右車輪速差を算出するとともに、当該前輪左右車輪速差の変化率を算出する。
そして、ステップＳ５では、上記ステップＳ４において算出した前輪２Ｌ、２Ｒの左右車輪速差が予め設定された所定車輪速差αより大、または当該左右車輪速差の変化率が所定変化率βより大であるか否かを判別する。つまり、当該ステップＳ５では、前輪２Ｌ、２Ｒのうちのいずれか一方の路面摩擦係数が小さく、車両１の姿勢が不安定な状態にあるか否かを判別している。
【００２８】
当該判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合、即ち車両１の姿勢が不安定であるような場合にはステップＳ６に進む。
ステップＳ６では、操舵補助力を算出する。このときの操舵補助力の方向は、左右前輪２Ｌ、２Ｒのうち車輪速が低い側へとする。つまり、例えば左前輪２Ｌの車輪速が右前輪２Ｒより低ければ、左方向への操舵に対する操舵補助力とする。また、このときの操舵補助力は前輪２Ｌ、２Ｒの左右車輪速差の大きさに応じたマップ等により設定されるものであり、例えば当該左右車輪速差が大きいほど操舵補助力が大きくなるよう設定されている。さらに、車輪速等から算出される車両制動時における減速度に応じて上記の操舵補助力の大きさをマップ等で調整しても良い。
【００２９】
そして、ステップＳ７では、上記ステップＳ１にて検出した旋回方向と同一方向に操舵補助力が付加されていないか否かを判別する。
続くステップＳ８では、上記制動系ＥＣＵ３２にて行われるＡＢＳ制御が前輪２Ｌ、２Ｒの左右両輪に作用していないか否かを判別する。
さらに、ステップＳ９では、姿勢安定化ＥＰＳ制御の制御継続時間Ｔが所定時間Ｔａ以下であるか否かを判別する。
【００３０】
これら、ステップＳ３、Ｓ５、Ｓ７〜Ｓ９のうち、いずれか１つでも判別結果が偽（Ｎｏ）である場合には、ステップＳ１２に進む。
ステップＳ１２では、ステアリングＥＣＵ３０内にて計測されている姿勢安定化ＥＰＳ制御開始からの継続時間Ｔが０でないか否かを判別する。つまり、現在姿勢安定化制御を実行中であるのか否かを判別している。
【００３１】
当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合、即ち現在姿勢安定化ＥＰＳ制御を実行中でない場合には、当該ルーチンをリターンする。
一方、上記ステップＳ１２の判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合、即ち現在姿勢安定化ＥＰＳ制御を実行中である場合には、ステップＳ１３に進む。
ステップＳ１３では、姿勢安定化ＥＰＳ制御を終了し、ステアリングＥＣＵ３０内にて計測されている姿勢安定化ＥＰＳ制御開始からの継続時間Ｔをリセットし、さらに姿勢安定化ＥＰＳ制御の終了回数Ｎに１を加えた値を新たな終了回数Ｎとし、当該ルーチンをリターンする。
【００３２】
つまり、運転者によりブレーキ操作がなされている間において、姿勢安定化ＥＰＳ制御が１回なされている場合（ステップＳ３）、前輪２Ｌ、２Ｒのうちのいずれか一方の路面摩擦係数が小さいμスプリット路面での走行等ではなく、車両１の姿勢が安定な状態にある場合（ステップＳ５）、通常の旋回操作等を行い当該旋回方向と同一方向に操舵補助力がすでに付加されているような場合（ステップＳ７）、前輪２Ｌ、２Ｒの左右両輪にＡＢＳ制御が作用しているような場合（ステップＳ８）、姿勢安定化ＥＰＳ制御が所定時間Ｔａ継続された場合（ステップＳ９）には、姿勢安定化ＥＰＳ制御を終了する。
【００３３】
一方、ステップＳ５〜Ｓ８の判別結果が全て真（Ｙｅｓ）であるような場合、即ち、運転者によりブレーキ操作がなされている間において、姿勢安定化ＥＰＳ制御が１回もなされていない（ステップＳ３）、前輪２Ｌ、２Ｒのうちのいずれか一方の路面摩擦係数が小さく、車両１の姿勢が不安定な状態にある場合（ステップＳ５）、操舵補助力が付加されていない、または操舵補助力が車両の旋回方向とは逆側に付加されている場合（ステップＳ７）、前輪２Ｌ、２Ｒのうち左右一方にのみＡＢＳ制御が作用しているような場合（ステップＳ８）、姿勢安定化ＥＰＳ制御の継続時間Ｔが所定時間Ｔａ内である場合（ステップＳ９）には、ステップＳ１０に進む。
【００３４】
ステップＳ１０では、姿勢安定化ＥＰＳ制御の継続時間Ｔに制御周期時間Ｔｓを加えた値を新たな制御継続時間Ｔとする。
続くステップＳ１１では、ステップＳ６で算出した当該操舵補助力を発生させる。
当該ステップＳ１１後には、再び上記ステップＳ２に戻り、ステップＳ３、Ｓ５、Ｓ７〜Ｓ９の判別を繰り返し、各判別結果が真（Ｙｅｓ）である間はステップＳ５にて算出された操舵補助力をＳ１１において継続して付加する。
【００３５】
ここで、図３を参照するとμスプリット路面制動時において本発明の第１実施例における姿勢安定化ＥＰＳ制御が行われた場合の車両の状態を示す模式図が示されており、以下同図に基づき当該第１実施例における姿勢安定化ＥＰＳ制御を行ったときの具体的な車両挙動について説明する。
当該図３に示す車両１は、μスプリット路面を直進走行しており、左輪２Ｌ、４Ｌが高μ路面、右輪２Ｒ、４Ｒが低μ路面に接地している。
【００３６】
当該車両１が急制動を行うと、前輪２Ｌ、２Ｒの車輪速は、まず低μ路側にある右前輪２Ｒの方が急激に低下し、ロックを防止するために制動系ＥＣＵ３２によるＡＢＳ制御が作用する。
また、前輪２Ｌ、２Ｒに作用する制動力は、高μ路面に接地している左前輪２Ｌの方が高くなり、車両１は当該高μ路面側、即ち左側に偏向する。
【００３７】
一方、ステアリングＥＣＵ３０は、右前輪２Ｒの急激な車輪速低下に伴い前輪２Ｌ、２Ｒに左右車輪速差が生じて、当該左右車輪速差が所定車輪速差α以上または当該車輪速差の変化率が所定変化率β以上となると、姿勢安定化ＥＰＳ制御を開始する。
当該姿勢安定化ＥＰＳ制御では、車輪速の低い右前輪２Ｒ側、即ち右方向へ操舵補助力を付加する。つまり、当該操舵補助力は車両１の偏向方向とは逆側の車両１の姿勢を安定化させる方向に付加される。
【００３８】
これにより、当該操舵補助力の付加によるステアリングインフォメーションから運転者に安定化方向への操舵が促される。
なお、姿勢安定化ＥＰＳ制御が１回なされているとき（Ｓ３）、旋回操作等を行い当該旋回方向と同一方向に操舵補助力が付加されているような場合（Ｓ７）、右前輪２Ｒとともに高μ路側にある左前輪２ＬにもＡＢＳ制御が作用したとき（Ｓ８）、姿勢安定化ＥＰＳ制御の開始から所定時間Ｔａ経過したとき（Ｓ９）には、当該姿勢安定化ＥＰＳ制御を終了し通常のＥＰＳ制御に移行する。
【００３９】
このように、本発明の第１実施例に係る操舵力制御装置では、μスプリット路面での制動等で車両１の姿勢が不安定となった場合に、ステアリングＥＣＵ３０による姿勢安定化ＥＰＳ制御により、車両１の姿勢を安定化させる方向に操舵力が付加されることで、ステアリングインフォメーションにより運転者に安定化方向への操舵を促すことができる。
また、当該第１実施例における構成では、ステアリングＥＣＵ３０及び制動系ＥＣＵ３２とも、各車輪速センサ２６Ｌ、２６Ｒ、２８Ｌ、２８Ｒのみを用いた簡素な制御であり、少なくとも車輪速センサ２６Ｌ、２６Ｒ、２８Ｌ、２８Ｒを備えた車両であればコストアップなく安価に搭載することができる。
【００４０】
そして、当該姿勢安定化ＥＰＳ制御による操舵補助力の付加は所定時間Ｔａに限られていることで、長時間の操舵補助力付加による運転者の過剰な操作や、当該過剰操作に対する修正操舵等を妨げたりすることを防止することができる。
さらに、所定時間Ｔａの間であっても、旋回操作等を行い当該旋回方向と同一方向に操舵補助力が付加されているような場合や、右前輪２Ｒとともに高μ路側にある左前輪２ＬにもＡＢＳ制御が作用したときに、当該姿勢安定化ＥＰＳ制御を終了することで、過剰な操舵補助力の付加やＡＢＳ制御との過度の干渉等を抑制させることができる。また、当該姿勢安定化ＥＰＳ制御は、ステアリングインフォメーションとして車両の姿勢が不安定となる初期に作用すれば十分な効果を得ることができることから、運転者の１回のブレーキ操作中の姿勢安定化ＥＰＳ制御の介入回数を１回に限定し、他の制御介入時や姿勢を安定化させる方向に操舵がされた場合には直ちに制御を終了させることで、当該姿勢安定化ＥＰＳ制御が過度に影響し再度車両の姿勢が不安定をなることを防止することができる。
【００４１】
さらに、左右車輪の車輪速差及び変化率が所定値α、β以下であるときに当該操舵補助力の付加を終了することで、高μ路での操舵補助力の付加を防止したり、凹凸のある路面で制動を行った場合に一時的に生じた左右前輪２Ｌ、２Ｒの車輪速差等に当該姿勢安定化ＥＰＳ制御が介入することを防止させることができる。
以上のことから、最小限の簡素な構成で、車両姿勢が不安定となったときに適切に操舵補助力を付加し、ステアリング操作による車両の姿勢の安定化を促進させることができる。
【００４２】
次に第２実施例について説明する。
図４を参照すると、本発明の第２実施例における操舵力制御装置の概略構成図が示されている。なお、当該第２実施例において、上記第１実施例と同様の構成については同一の符号を付すとともに説明は省略する。
図４に示すように、当該第２実施例では、第１実施例の構成に加えて、ステアリングホイール１６の操舵角を検出する舵角センサ４０、車両１のヨーレートを検出するヨーレートセンサ４２等が設けられている。
【００４３】
そして、車両１にはＥＰＳ制御を行うステアリングＥＣＵ５０及びブレーキ油圧ユニット２４を介して各ブレーキ２０Ｌ、２０Ｒ、２２Ｌ、２２Ｒを調節し車両１の制動力を制御する制動系ＥＣＵ５２が搭載されている。
当該第２実施例における制動系ＥＣＵ５２には、上記舵角センサ４０及びヨーレートセンサ４２が電気的に接続されている。
【００４４】
また、当該制動系ＥＣＵ５２は、上記第１実施例と同様のＡＢＳ制御機能を有している他、各ブレーキ２０Ｌ、２０Ｒ、２２Ｌ、２２Ｒによる制動力を調節し車両の姿勢を安定させつつ最適な制動力を確保する所謂スタビリティコントロール（ＥＳＣ）機能を有している。
以下、このように構成された本発明の第２実施例に係る操舵力制御装置の作用について説明する。
【００４５】
制動系ＥＣＵ５２におけるＥＳＣでは、上記各車輪速センサ２６Ｌ、２６Ｒ、２８Ｌ、２８Ｒより検出される車輪速、舵角センサ４０より検出される操舵角、ヨーレートセンサ４２より検出されるヨーレートから、実ヨーレート（実際の旋回軌跡）及び目標ヨーレート（目標の旋回軌跡）の差からオーバーステアやアンダーステア等を検出し、目標ヨーレートを実現するよう各車輪２Ｌ、２Ｒ、４Ｌ、４Ｒの制動力を調節する。また、当該ＥＳＣでは、スピン等の急激な旋回等を抑制するよう各車輪２Ｌ、２Ｒ、４Ｌ、４Ｒの制動力を調節する。
【００４６】
また、図５を参照すると、本発明の第２実施例における操舵力制御装置のステアリングＥＣＵ５０により行われる姿勢安定化ＥＰＳ制御ルーチンがフローチャートで示されており、以下同図のフローチャートに沿って説明する。なお、ここでも、上記第１実施例と同様の制御内容については同一の符号を付すとともに説明は省略する。
図５に示すように、当該第２実施例における姿勢安定化ＥＰＳ制御では、ステップＳ２の判別結果が偽（Ｎｏ）である場合、即ちブレーキオフ状態である場合に、上記第１実施例の図２にはないステップＳ２１が追加されている。これは、ＥＳＣは運転者のブレーキ操作に関わらず、作動することを考慮したものである。
【００４７】
つまり、ブレーキオフ状態の場合であっても、ＥＳＣが作動していることを検出した場合には、判別結果は真（Ｙｅｓ）となり、ステップＳ３に進む。
また、当該第２実施例では、第１実施例の図２に示すステップＳ８における判別が、ＡＢＳ制御またはＥＳＣが前輪２Ｌ、２Ｒの左右両輪に作用していないか否かの判別を行うステップＳ２０に変更されている。
【００４８】
つまり、ＡＢＳ制御及びＥＳＣが前輪２Ｌ、２Ｒに作用していない、またはＡＢＳ制御またはＥＳＣが前輪２Ｌ、２Ｒの左右両輪に作用しているような場合には、判別結果は偽（Ｎｏ）となり、ステップＳ１２に進む。
一方、前輪２Ｌ、２Ｒのうち左右一方にのみＡＢＳ制御またはＥＳＣが作用しているような場合には判別結果は真（Ｙｅｓ）となり、ステップＳ９に進む。
【００４９】
また、当該第２実施例のようにＥＳＣを備えた車両であれば、ステップＳ１における旋回方向の検出を、舵角センサ４０やヨーレートセンサ４２からの情報から車両の旋回状態を検出することも可能である。
ここで、図６を参照すると低μ路面旋回時において第２実施例における姿勢安定化ＥＰＳ制御が行われた場合の車両の状態を示す模式図が示されており、以下同図に基づき当該第２実施例における姿勢安定化ＥＰＳ制御を行ったときの具体的な車両挙動について説明する。
【００５０】
図６に示す車両１は、低μ路面上を左旋回している。
そして、例えば運転者がステアリングホイール１６をさらに左方向へと操舵する等して、後輪４Ｌ、４Ｒが横滑りすると車両１は旋回内側へのスピン挙動に入る。
制動系ＥＣＵ５２は、ＥＳＣにより車両１が旋回内側にスピンするのを抑制するために右前輪２Ｒに制動力を付加する。
【００５１】
一方、ステアリングＥＣＵ５０は、右前輪２ＲにＥＳＣにより制動力が付加されることに伴い、前輪２Ｌ、２Ｒに左右車輪速差が生じ、当該車輪速差が所定車輪速差α以上または当該車輪速差の変化率が所定変化率β以上となると、姿勢安定化ＥＰＳ制御を開始する。
当該姿勢安定化ＥＰＳ制御では、車輪速の低い右前輪２Ｒ側、即ち右方向へ操舵補助力を付加する。つまり、当該操舵補助力は車両１がスピン挙動とは逆側、即ち車両１の姿勢を安定化させる方向に付加される。
【００５２】
当該操舵補助力の付加により、運転者に安定化方向への操舵が促されるとともに、実際の操舵は円滑なものとなる。また、運転者が安定化方向に操舵することで車両の姿勢が安定化することでＥＳＣの制御量、即ち車輪に付加する制動力も減少する。
なお、右前輪２Ｒとともに旋回内輪側の左前輪２ＬにもＥＳＣが作用したとき、または前輪２Ｌ、２Ｒの左右両輪にＡＢＳ制御がしたとき、減速度が所定減速度以上となったとき、姿勢安定化ＥＰＳ制御の開始から所定時間Ｔａ経過したときには、当該姿勢安定化ＥＰＳ制御を終了し通常のＥＰＳ制御に移行する。
【００５３】
このように、本発明の第２実施例に係る操舵力制御装置では、ＥＳＣを備えた車両においても、上記第１実施例とほぼ同様に姿勢安定化ＥＰＳ制御を適用することができる。
そして、ＥＳＣが前輪２Ｌ、２Ｒの左右一方に作用して左右車輪速差が生じた場合にも、上記第１実施例と同様の効果を奏することから、適切に操舵補助力を付加して車両１の姿勢を安定化させることができる。
【００５４】
以上で本発明に係る操舵力制御装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
上記実施形態では、前輪２Ｌ、２Ｒの左右車輪速差または当該左右車輪速差の変化率から車両１の姿勢状態を検出しているが、これに限られず、制動系ＥＣＵ３２、５２によるＡＢＳ制御やＥＳＣから車両１の姿勢状態を検出しても構わない。
【００５５】
例えば、左右前輪２Ｌ、２Ｒのうち一方にＡＢＳ制御またはＥＳＣが作用した場合に、制動系ＥＣＵ３２、５２から左右前輪２Ｌ、２Ｒのうち一方にＡＢＳ制御またはＥＳＣが作用したとの制御情報を受け取り、当該一方の前輪側に操舵補助力を付加するものとしても同様の効果を奏することができ、これにより他の制御と協調した一層簡素な構成とすることができる。
【００５６】
また、上記実施形態に加えて、車両の減速度を検出する減速度センサ等を設けたり、車輪速から車両の減速度を推定する等して（減速度検出手段）、当該減速度に応じて姿勢安定化ＥＰＳ制御における操舵補助力を設定しても構わない。例えば、高μ路面を走行している場合等で制動時の減速度が所定値以上であるときには、操舵補助力を低く設定したり、操舵補助力の付加を終了させたりして、操舵に対する車両挙動の影響が強い高μ路面における制動時に過剰に操舵補助力が付加されることを防止することができる。
【００５７】
また、上記実施形態では、操舵補助力の大きさは左右車輪速差に応じたマップにより設定されているが、当該左右車輪速差に応じたものに限られない。例えば、当該左右車輪速差によらず、一定の操舵保助力を付加しても構わない。
【符号の説明】
【００５８】
１ 車両
２Ｌ 左前輪（操舵車輪）
２Ｒ 右前輪（操舵車輪）
１０ 電動パワーステアリング（操舵手段）
１８ 電動モータ（操舵補助手段）
２０Ｌ、２０Ｒ、２２Ｌ、２２Ｒ ブレーキ
２４ ブレーキ油圧ユニット
２６Ｌ、２６Ｒ、２８Ｌ、２８Ｒ 車輪速センサ（車輪速検出手段、減速度検出手段）
３０、５０ ステアリングＥＣＵ（操舵補助制御手段）
３２、５２ 制動系ＥＣＵ（アンチロックブレーキ制御手段、スタビリティコントロール手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵力制御装置に係り、詳しくは車両の姿勢が不安定となる場合における操舵補助力の制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両のパワーステアリングにおいて、電動モータの力により操舵補助力を付加することで操舵力を制御可能な電動パワーステアリングが採用されている。
当該電動パワーステアリングは、油圧パワーステアリング等に比べ電動モータの抵抗等によりフリクションが大きくステアリングが中立位置に戻りにくいことから、ステアリング操作時に操舵車輪の左右車輪速差を用いて、当該ステアリングを中立位置に戻す方向に操舵補助力を付加するよう電動パワーステアリングを制御する技術がある（特許文献１参照）。
【０００３】
つまり、車両旋回時には内輪側の車輪速が小さく外輪側の車輪速が大きくなることから、当該技術では車輪速の大きい外輪側方向へ操舵補助力を付加するよう制御する。例えば、左方向にステアリングを操作している左旋回時においては、右方向への操舵補助力が付加される。
また、実ヨーレートと目標ヨーレートの比較によりオーバーステア及びアンダーステアを判定し、目標の車両挙動に近づけるのに最適な車輪に制動力を付加することで、車両挙動を安定化させるスタビリティコントロール（以下ＥＳＣという）を備えた車両がある。そして、当該ＥＳＣを備えた車両における電動パワーステアリングの制御として、実ヨーレートと目標ヨーレートとの差が大きくなるほど電動パワーステアリングによる操舵補助力を抑制し、ＥＳＣによる制動力制御を優先させる構成が開示されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３５２５５４１号公報
【特許文献２】特開平０９−３９７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
まず上記特許文献１に開示された技術では、例えば車両の左右で路面摩擦係数（μ）の異なる所謂μスプリット路面を走行中に制動を行った場合には、低摩擦係数（以下、低μという）路面と接地している車輪の車輪速が高摩擦係数（以下、高μという）路面と接地している車輪より先に低くなることから、操舵補助力は高μ路面側へ付加されることとなる。
【０００６】
しかし、高μ路面側の車輪には制動力が強く働くため、車両は高μ路面側へと偏向し、その上操舵補助力が高μ路面側へと付加されれば、当該高μ路面側への車両の偏向が助長されるおそれがある。
また、上記特許文献２に開示された技術では、オーバーステア及びアンダーステアの傾向が大きくなるほど操舵補助力を抑制し、ＥＳＣによりオーバーステア及びアンダーステアを解消するものであるが、操舵補助力を低減すれば運転者による車両の姿勢の安定化操作がしにくくなり、運転者に違和感を与える等の問題がある。
【０００７】
さらに、ＥＳＣはステアリング舵角センサやヨーレートセンサ等の比較的高価なセンサ類を必要とする制御であるため、このようなセンサ類を搭載しない車両には操舵補助力を付加する制御が適用できないという問題がある。
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、最小限の構成による簡素な構成で、車両姿勢が不安定となったときに適切に操舵補助力を付加し、ステアリング操作による車両の姿勢の安定化を促進させることのできる操舵力制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した目的を達成するために、請求項１の操舵力制御装置では、運転者の操作に応じて車輪の向きを変える操舵手段と、該操舵手段の操作に対して操舵補助力を付加可能な操舵補助手段と、前記車両の各車輪の車輪速を検出する車輪速検出手段と、少なくとも該車輪速検出手段により検出される車輪速に基づき、実際の車両挙動を目標の車両挙動に近づけるよう前記車両の車輪の制動力を制御するスタビリティコントロール手段と、前記左右の車輪のうち一方の車輪の制動力が前記スタビリティコントロール手段により制御されたときには、所定時間の間、該一方の車輪側へ前記操舵補助力を付加させるよう前記操舵補助手段を制御し、該所定時間の間に、前記車輪の左右両輪に前記スタビリティコントロール手段による制御が行われた場合には、前記操舵補助力の付加を終了する操舵補助制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
請求項２の操舵力制御装置では、請求項１において、前記操舵補助制御手段は、前記車輪速検出手段により検出される車輪速から左右一対の車輪における左右車輪速差を算出し、該左右車輪速差の大きさに応じて、前記操舵補助力の大きさを制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
上記手段を用いる本発明の請求項１の操舵力制御装置によれば、操舵補助力を制御可能なパワーステアリングにおいてスタビリティコントロール手段を備えており、当該スタビリティコントロール手段による制御が一方の車輪に作用しているような場合には、所定時間の間、同じ方向である一方の車輪側に操舵補助力を付加する。
ここで、各車輪にスタビリティコントロールによる制動力が作動したかどうかは、車輪速の低下または振動的な変化で検出することが可能であり、あるいはスタビリティコントロールのコントローラとの通信で検出することもできる。
【００１１】
つまり、例えば車両旋回時におけるスピン挙動に対しては、スタビリティコントロールにより旋回外輪側の前輪に制動力が付加されるとともに、所定時間の間、当該旋回外輪側へ操舵補助力を付加する。
また、当該操舵補助力付加を所定時間の間のみに限っていることで、運転者による車両挙動安定化方向への実際の操舵が過剰な操作となったり、その後の修正操舵を妨げたりすることを防止することができる。
【００１２】
さらに、車輪の左右両輪にスタビリティコントロール手段による制御が行われる場合には、所定時間の間であっても操舵補助力の付加を終了させることで、スタビリティコントロールへの過度の干渉を抑制することができる。
これにより、ステアリングインフォメーションにより運転者に姿勢安定化方向への操舵（所謂カウンターステア）を促すことができるとともに、実際の姿勢安定化方向への操舵操作に対しては過剰に干渉しないことで、車両の姿勢を早期に安定化させることができる。
【００１３】
以上のことから、スタビリティコントロールと協調した簡素な構成で、車両姿勢が不安定となったときに適切な操舵補助力を付加し、ステアリング操作による車両の姿勢の安定化を促進させることができる。
請求項２の操舵力制御装置によれば、左右一対の車輪の車輪速差を算出し、当該車輪速差に応じて左右の車輪のうち車輪速が低い車輪側へ付加する前記操舵補助力の大きさを制御することで、路面μに応じた当該操舵補助力とすることができ、より適切に車両の姿勢を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施例における操舵力制御装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施例における操舵力制御装置のステアリングＥＣＵにより行われる姿勢安定化ＥＰＳ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】μスプリット路面制動時において本発明の第１実施例における姿勢安定化ＥＰＳ制御が行われた場合の車両の状態を示す模式図である。
【図４】本発明の第２実施例における操舵力制御装置の概略構成図である。
【図５】本発明の第２実施例における操舵力制御装置のステアリングＥＣＵにより行われる姿勢安定化ＥＰＳ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】低μ路面旋回時において本発明の第２実施例における姿勢安定化ＥＰＳ制御が行われた場合の車両の状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
まず、第１実施例について説明する。
図１を参照すると、本発明の第１実施例における操舵力制御装置の概略構成図が示されている。
同図に示すように、車両１には左前輪２Ｌ、右前輪２Ｒ、左後輪４Ｌ、及び右後輪４Ｒが設けられている。
【００１６】
当該、左前輪２Ｌ及び右前輪２Ｒは車両１の操舵車輪であり、タイロッド６を介して電動パワーステアリング１０（操舵手段、操舵補助手段）（以下ＥＰＳ１０という）に連結されている。
当該電動パワーステアリング１０は、主として、ステアリングギアボックス１２、ステアリングシャフト１４、ステアリングホイール１６、電動モータ１８から構成されている。
【００１７】
詳しくは、当該ステアリングギアボックス１２には、ステアリングシャフト１４を介してステアリングホイール１６が連結されている。そして、運転者による当該ステアリングホイール１６の操作がステアリングシャフト１４を介してステアリングギアボックス１２に伝達され、当該ステアリングギアボックス１２を介してタイロッド８が作動して左右前輪２Ｌ、２Ｒの向きを変化させるよう構成されている。
【００１８】
また、電動モータ１８はステアリングギアボックス１２に設けられており、当該電動モータ１８の回転がステアリングギアボックス１２に入力され、ステアリングホイール１６の操作に対して操舵補助力を発生させるよう構成されている。
一方、各車輪２Ｌ、２Ｒ、４Ｌ、４Ｒには、当該各車輪２Ｌ、２Ｒ、４Ｌ、４Ｒに制動力を付加するブレーキ２０Ｌ、２０Ｒ、２２Ｌ、２２Ｒがそれぞれ設けられている。当該各ブレーキ２０Ｌ、２０Ｒ、２２Ｌ、２２Ｒは、車両に搭載されているブレーキ油圧ユニット２４からの油圧の供給により各車輪２Ｌ、２Ｒ、４Ｌ、４Ｒへの制動力が調節される。
【００１９】
さらに、各車輪２Ｌ、２Ｒ、４Ｌ、４Ｒには、車輪速を検出する車輪速センサ２６Ｌ、２６Ｒ、２８Ｌ、２８Ｒがそれぞれ設けられている。
また、車両１には上記電動モータ１８と電気的に接続されたステアリングＥＣＵ３０、及びブレーキ油圧ユニット２４と電気的に接続された制動系ＥＣＵ３２が搭載されている。
【００２０】
当該各ＥＣＵ３０、３２は、図示しない入出力装置、多数の制御プログラムを内蔵した記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＢＵＲＡＭなど）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等から構成されている。
また、当該各ＥＣＵ３０、３２には、それぞれ上記各車輪速センサ２６Ｌ、２６Ｒ、２８Ｌ、２８Ｒが電気的に接続されている。さらに、当該ステアリングＥＣＵ３０及び制動系ＥＣＵ３２同士も互いに電気的に接続されている。なお、各ＥＣＵ３０、３２が独立していても構わない。
【００２１】
ステアリングＥＣＵ３０は、運転者の操舵トルクを軽減するための操舵補助力を制御する一般的な電動パワーステアリング制御機能を有し、さらに上記各車輪速センサ２６Ｌ、２６Ｒ、２８Ｌ、２８Ｒにより検出される各車輪速や制動系ＥＣＵ３２の制御等に基づき操舵補助力を制御する機能を有している。
また、制動系ＥＣＵ３２は、上記車輪速センサ２６Ｌ、２６Ｒ、２８Ｌ、２８Ｒより検出される各車輪速に基づき、車両１の急制動時や低μ路面上での制動時等において各車輪２Ｌ、２Ｒ、４Ｌ、４Ｒのロックを検出し、当該ロックを防止しつつ最適な制動力を与えるよう各ブレーキ２０Ｌ、２０Ｒ、２２Ｌ、２２Ｒを調節する所謂アンチスキッドシステム（ＡＢＳ制御）を行う機能を有している。
【００２２】
以下、このように構成された本発明の第１実施例に係る操舵力制御装置の作用について説明する。
制動系ＥＣＵ３２におけるＡＢＳ制御では、上記各車輪速センサ２６Ｌ、２６Ｒ、２８Ｌ、２８Ｒより検出される車輪速から、各車輪２Ｌ、２Ｒ、４Ｌ、４Ｒのスリップ率を算出し、当該スリップ率が最適な値となるようにブレーキ油圧ユニット２４から各ブレーキ２０Ｌ、２０Ｒ、２２Ｌ、２２Ｒへ供給する油圧を制御する。
【００２３】
ステアリングＥＣＵ３０におけるＥＰＳ制御では、通常走行時においては運転者のステアリングホイール１６操作と同方向に操舵補助力を付加するよう電動パワーステアリング１０を制御する。
また、当該ステアリング用ＥＣＵ３０は、車両１の姿勢が不安定になるような特定の運転状態にある場合には、電動パワーステアリング１０により車両１の姿勢を安定させる方向に操舵補助力を付加する姿勢安定化ＥＰＳ制御（操舵補助制御手段）を行う。
【００２４】
詳しくは、図２には本発明の第１実施例における操舵力制御装置のステアリングＥＣＵ３０により行われる姿勢安定化ＥＰＳ制御ルーチンがフローチャートで示されており、以下同図のフローチャートに沿って説明する。
まず、図２に示すように、ステアリングＥＣＵ３０は、ステップＳ１において、車両１の旋回状態を検出する。当該旋回状態は、例えば後輪４Ｌ、４Ｒの車輪速センサ２８Ｌ、２８Ｒにより検出される車輪速差から検出する。つまり、左後輪４Ｌの車輪速と右後輪４Ｒの車輪速の差が一定値以下なら直進状態、一定値以上なら旋回状態と検出される。または、ＥＰＳ１０のトルクセンサ、あるいはＥＰＳ１０のアシスト電流によって旋回状態を検出することもできる。
【００２５】
続いてステップＳ２において、運転者によりブレーキ操作がなされているか否かを判別する。
当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合、即ち運転者によりブレーキ操作がなされていない、所謂ブレーキオフ状態である場合にはステップＳ１４に進む。
ステップＳ１４では、姿勢安定化ＥＰＳ制御を終了し、ステアリングＥＣＵ３０内にて計測されている姿勢安定化ＥＰＳ制御開始からの継続時間Ｔと姿勢安定化ＥＰＳ制御の終了回数Ｎをリセットし、当該ルーチンをリターンする。
【００２６】
一方、上記ステップＳ２の判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合、即ち運転者によりブレーキ操作がなされている、所謂ブレーキオン状態である場合には、ステップＳ３に進む。
ステップＳ３では、ステアリングＥＣＵ３０内にて計測されている姿勢安定化ＥＰＳ制御の終了回数Ｎの値が１未満であるかを判別する。
当該判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合、即ちステアリングＥＣＵ３０内にて計測されている姿勢安定化ＥＰＳ制御の終了回数Ｎが１未満であるには、ステップＳ４に進む。
【００２７】
ステップＳ４では、前輪２Ｌ、２Ｒの車輪速センサ２６Ｌ、２６Ｒから検出される各車輪速から、当該前輪２Ｌ、２Ｒの左右車輪速差を算出するとともに、当該前輪左右車輪速差の変化率を算出する。
そして、ステップＳ５では、上記ステップＳ４において算出した前輪２Ｌ、２Ｒの左右車輪速差が予め設定された所定車輪速差αより大、または当該左右車輪速差の変化率が所定変化率βより大であるか否かを判別する。つまり、当該ステップＳ５では、前輪２Ｌ、２Ｒのうちのいずれか一方の路面摩擦係数が小さく、車両１の姿勢が不安定な状態にあるか否かを判別している。
【００２８】
当該判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合、即ち車両１の姿勢が不安定であるような場合にはステップＳ６に進む。
ステップＳ６では、操舵補助力を算出する。このときの操舵補助力の方向は、左右前輪２Ｌ、２Ｒのうち車輪速が低い側へとする。つまり、例えば左前輪２Ｌの車輪速が右前輪２Ｒより低ければ、左方向への操舵に対する操舵補助力とする。また、このときの操舵補助力は前輪２Ｌ、２Ｒの左右車輪速差の大きさに応じたマップ等により設定されるものであり、例えば当該左右車輪速差が大きいほど操舵補助力が大きくなるよう設定されている。さらに、車輪速等から算出される車両制動時における減速度に応じて上記の操舵補助力の大きさをマップ等で調整しても良い。
【００２９】
そして、ステップＳ７では、上記ステップＳ１にて検出した旋回方向と同一方向に操舵補助力が付加されていないか否かを判別する。
続くステップＳ８では、上記制動系ＥＣＵ３２にて行われるＡＢＳ制御が前輪２Ｌ、２Ｒの左右両輪に作用していないか否かを判別する。
さらに、ステップＳ９では、姿勢安定化ＥＰＳ制御の制御継続時間Ｔが所定時間Ｔａ以下であるか否かを判別する。
【００３０】
これら、ステップＳ３、Ｓ５、Ｓ７〜Ｓ９のうち、いずれか１つでも判別結果が偽（Ｎｏ）である場合には、ステップＳ１２に進む。
ステップＳ１２では、ステアリングＥＣＵ３０内にて計測されている姿勢安定化ＥＰＳ制御開始からの継続時間Ｔが０でないか否かを判別する。つまり、現在姿勢安定化制御を実行中であるのか否かを判別している。
【００３１】
当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合、即ち現在姿勢安定化ＥＰＳ制御を実行中でない場合には、当該ルーチンをリターンする。
一方、上記ステップＳ１２の判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合、即ち現在姿勢安定化ＥＰＳ制御を実行中である場合には、ステップＳ１３に進む。
ステップＳ１３では、姿勢安定化ＥＰＳ制御を終了し、ステアリングＥＣＵ３０内にて計測されている姿勢安定化ＥＰＳ制御開始からの継続時間Ｔをリセットし、さらに姿勢安定化ＥＰＳ制御の終了回数Ｎに１を加えた値を新たな終了回数Ｎとし、当該ルーチンをリターンする。
【００３２】
つまり、運転者によりブレーキ操作がなされている間において、姿勢安定化ＥＰＳ制御が１回なされている場合（ステップＳ３）、前輪２Ｌ、２Ｒのうちのいずれか一方の路面摩擦係数が小さいμスプリット路面での走行等ではなく、車両１の姿勢が安定な状態にある場合（ステップＳ５）、通常の旋回操作等を行い当該旋回方向と同一方向に操舵補助力がすでに付加されているような場合（ステップＳ７）、前輪２Ｌ、２Ｒの左右両輪にＡＢＳ制御が作用しているような場合（ステップＳ８）、姿勢安定化ＥＰＳ制御が所定時間Ｔａ継続された場合（ステップＳ９）には、姿勢安定化ＥＰＳ制御を終了する。
【００３３】
一方、ステップＳ５〜Ｓ８の判別結果が全て真（Ｙｅｓ）であるような場合、即ち、運転者によりブレーキ操作がなされている間において、姿勢安定化ＥＰＳ制御が１回もなされていない（ステップＳ３）、前輪２Ｌ、２Ｒのうちのいずれか一方の路面摩擦係数が小さく、車両１の姿勢が不安定な状態にある場合（ステップＳ５）、操舵補助力が付加されていない、または操舵補助力が車両の旋回方向とは逆側に付加されている場合（ステップＳ７）、前輪２Ｌ、２Ｒのうち左右一方にのみＡＢＳ制御が作用しているような場合（ステップＳ８）、姿勢安定化ＥＰＳ制御の継続時間Ｔが所定時間Ｔａ内である場合（ステップＳ９）には、ステップＳ１０に進む。
【００３４】
ステップＳ１０では、姿勢安定化ＥＰＳ制御の継続時間Ｔに制御周期時間Ｔｓを加えた値を新たな制御継続時間Ｔとする。
続くステップＳ１１では、ステップＳ６で算出した当該操舵補助力を発生させる。
当該ステップＳ１１後には、再び上記ステップＳ２に戻り、ステップＳ３、Ｓ５、Ｓ７〜Ｓ９の判別を繰り返し、各判別結果が真（Ｙｅｓ）である間はステップＳ５にて算出された操舵補助力をＳ１１において継続して付加する。
【００３５】
ここで、図３を参照するとμスプリット路面制動時において本発明の第１実施例における姿勢安定化ＥＰＳ制御が行われた場合の車両の状態を示す模式図が示されており、以下同図に基づき当該第１実施例における姿勢安定化ＥＰＳ制御を行ったときの具体的な車両挙動について説明する。
当該図３に示す車両１は、μスプリット路面を直進走行しており、左輪２Ｌ、４Ｌが高μ路面、右輪２Ｒ、４Ｒが低μ路面に接地している。
【００３６】
当該車両１が急制動を行うと、前輪２Ｌ、２Ｒの車輪速は、まず低μ路側にある右前輪２Ｒの方が急激に低下し、ロックを防止するために制動系ＥＣＵ３２によるＡＢＳ制御が作用する。
また、前輪２Ｌ、２Ｒに作用する制動力は、高μ路面に接地している左前輪２Ｌの方が高くなり、車両１は当該高μ路面側、即ち左側に偏向する。
【００３７】
一方、ステアリングＥＣＵ３０は、右前輪２Ｒの急激な車輪速低下に伴い前輪２Ｌ、２Ｒに左右車輪速差が生じて、当該左右車輪速差が所定車輪速差α以上または当該車輪速差の変化率が所定変化率β以上となると、姿勢安定化ＥＰＳ制御を開始する。
当該姿勢安定化ＥＰＳ制御では、車輪速の低い右前輪２Ｒ側、即ち右方向へ操舵補助力を付加する。つまり、当該操舵補助力は車両１の偏向方向とは逆側の車両１の姿勢を安定化させる方向に付加される。
【００３８】
これにより、当該操舵補助力の付加によるステアリングインフォメーションから運転者に安定化方向への操舵が促される。
なお、姿勢安定化ＥＰＳ制御が１回なされているとき（Ｓ３）、旋回操作等を行い当該旋回方向と同一方向に操舵補助力が付加されているような場合（Ｓ７）、右前輪２Ｒとともに高μ路側にある左前輪２ＬにもＡＢＳ制御が作用したとき（Ｓ８）、姿勢安定化ＥＰＳ制御の開始から所定時間Ｔａ経過したとき（Ｓ９）には、当該姿勢安定化ＥＰＳ制御を終了し通常のＥＰＳ制御に移行する。
【００３９】
このように、本発明の第１実施例に係る操舵力制御装置では、μスプリット路面での制動等で車両１の姿勢が不安定となった場合に、ステアリングＥＣＵ３０による姿勢安定化ＥＰＳ制御により、車両１の姿勢を安定化させる方向に操舵力が付加されることで、ステアリングインフォメーションにより運転者に安定化方向への操舵を促すことができる。
また、当該第１実施例における構成では、ステアリングＥＣＵ３０及び制動系ＥＣＵ３２とも、各車輪速センサ２６Ｌ、２６Ｒ、２８Ｌ、２８Ｒのみを用いた簡素な制御であり、少なくとも車輪速センサ２６Ｌ、２６Ｒ、２８Ｌ、２８Ｒを備えた車両であればコストアップなく安価に搭載することができる。
【００４０】
そして、当該姿勢安定化ＥＰＳ制御による操舵補助力の付加は所定時間Ｔａに限られていることで、長時間の操舵補助力付加による運転者の過剰な操作や、当該過剰操作に対する修正操舵等を妨げたりすることを防止することができる。
さらに、所定時間Ｔａの間であっても、旋回操作等を行い当該旋回方向と同一方向に操舵補助力が付加されているような場合や、右前輪２Ｒとともに高μ路側にある左前輪２ＬにもＡＢＳ制御が作用したときに、当該姿勢安定化ＥＰＳ制御を終了することで、過剰な操舵補助力の付加やＡＢＳ制御との過度の干渉等を抑制させることができる。また、当該姿勢安定化ＥＰＳ制御は、ステアリングインフォメーションとして車両の姿勢が不安定となる初期に作用すれば十分な効果を得ることができることから、運転者の１回のブレーキ操作中の姿勢安定化ＥＰＳ制御の介入回数を１回に限定し、他の制御介入時や姿勢を安定化させる方向に操舵がされた場合には直ちに制御を終了させることで、当該姿勢安定化ＥＰＳ制御が過度に影響し再度車両の姿勢が不安定をなることを防止することができる。
【００４１】
さらに、左右車輪の車輪速差及び変化率が所定値α、β以下であるときに当該操舵補助力の付加を終了することで、高μ路での操舵補助力の付加を防止したり、凹凸のある路面で制動を行った場合に一時的に生じた左右前輪２Ｌ、２Ｒの車輪速差等に当該姿勢安定化ＥＰＳ制御が介入することを防止させることができる。
以上のことから、最小限の簡素な構成で、車両姿勢が不安定となったときに適切に操舵補助力を付加し、ステアリング操作による車両の姿勢の安定化を促進させることができる。
【００４２】
次に第２実施例について説明する。
図４を参照すると、本発明の第２実施例における操舵力制御装置の概略構成図が示されている。なお、当該第２実施例において、上記第１実施例と同様の構成については同一の符号を付すとともに説明は省略する。
図４に示すように、当該第２実施例では、第１実施例の構成に加えて、ステアリングホイール１６の操舵角を検出する舵角センサ４０、車両１のヨーレートを検出するヨーレートセンサ４２等が設けられている。
【００４３】
そして、車両１にはＥＰＳ制御を行うステアリングＥＣＵ５０及びブレーキ油圧ユニット２４を介して各ブレーキ２０Ｌ、２０Ｒ、２２Ｌ、２２Ｒを調節し車両１の制動力を制御する制動系ＥＣＵ５２が搭載されている。
当該第２実施例における制動系ＥＣＵ５２には、上記舵角センサ４０及びヨーレートセンサ４２が電気的に接続されている。
【００４４】
また、当該制動系ＥＣＵ５２は、上記第１実施例と同様のＡＢＳ制御機能を有している他、各ブレーキ２０Ｌ、２０Ｒ、２２Ｌ、２２Ｒによる制動力を調節し車両の姿勢を安定させつつ最適な制動力を確保する所謂スタビリティコントロール（ＥＳＣ）機能を有している。
以下、このように構成された本発明の第２実施例に係る操舵力制御装置の作用について説明する。
【００４５】
制動系ＥＣＵ５２におけるＥＳＣでは、上記各車輪速センサ２６Ｌ、２６Ｒ、２８Ｌ、２８Ｒより検出される車輪速、舵角センサ４０より検出される操舵角、ヨーレートセンサ４２より検出されるヨーレートから、実ヨーレート（実際の旋回軌跡）及び目標ヨーレート（目標の旋回軌跡）の差からオーバーステアやアンダーステア等を検出し、目標ヨーレートを実現するよう各車輪２Ｌ、２Ｒ、４Ｌ、４Ｒの制動力を調節する。また、当該ＥＳＣでは、スピン等の急激な旋回等を抑制するよう各車輪２Ｌ、２Ｒ、４Ｌ、４Ｒの制動力を調節する。
【００４６】
また、図５を参照すると、本発明の第２実施例における操舵力制御装置のステアリングＥＣＵ５０により行われる姿勢安定化ＥＰＳ制御ルーチンがフローチャートで示されており、以下同図のフローチャートに沿って説明する。なお、ここでも、上記第１実施例と同様の制御内容については同一の符号を付すとともに説明は省略する。
図５に示すように、当該第２実施例における姿勢安定化ＥＰＳ制御では、ステップＳ２の判別結果が偽（Ｎｏ）である場合、即ちブレーキオフ状態である場合に、上記第１実施例の図２にはないステップＳ２１が追加されている。これは、ＥＳＣは運転者のブレーキ操作に関わらず、作動することを考慮したものである。
【００４７】
つまり、ブレーキオフ状態の場合であっても、ＥＳＣが作動していることを検出した場合には、判別結果は真（Ｙｅｓ）となり、ステップＳ３に進む。
また、当該第２実施例では、第１実施例の図２に示すステップＳ８における判別が、ＡＢＳ制御またはＥＳＣが前輪２Ｌ、２Ｒの左右両輪に作用していないか否かの判別を行うステップＳ２０に変更されている。
【００４８】
つまり、ＡＢＳ制御及びＥＳＣが前輪２Ｌ、２Ｒに作用していない、またはＡＢＳ制御またはＥＳＣが前輪２Ｌ、２Ｒの左右両輪に作用しているような場合には、判別結果は偽（Ｎｏ）となり、ステップＳ１２に進む。
一方、前輪２Ｌ、２Ｒのうち左右一方にのみＡＢＳ制御またはＥＳＣが作用しているような場合には判別結果は真（Ｙｅｓ）となり、ステップＳ９に進む。
【００４９】
また、当該第２実施例のようにＥＳＣを備えた車両であれば、ステップＳ１における旋回方向の検出を、舵角センサ４０やヨーレートセンサ４２からの情報から車両の旋回状態を検出することも可能である。
ここで、図６を参照すると低μ路面旋回時において第２実施例における姿勢安定化ＥＰＳ制御が行われた場合の車両の状態を示す模式図が示されており、以下同図に基づき当該第２実施例における姿勢安定化ＥＰＳ制御を行ったときの具体的な車両挙動について説明する。
【００５０】
図６に示す車両１は、低μ路面上を左旋回している。
そして、例えば運転者がステアリングホイール１６をさらに左方向へと操舵する等して、後輪４Ｌ、４Ｒが横滑りすると車両１は旋回内側へのスピン挙動に入る。
制動系ＥＣＵ５２は、ＥＳＣにより車両１が旋回内側にスピンするのを抑制するために右前輪２Ｒに制動力を付加する。
【００５１】
一方、ステアリングＥＣＵ５０は、右前輪２ＲにＥＳＣにより制動力が付加されることに伴い、前輪２Ｌ、２Ｒに左右車輪速差が生じ、当該車輪速差が所定車輪速差α以上または当該車輪速差の変化率が所定変化率β以上となると、姿勢安定化ＥＰＳ制御を開始する。
当該姿勢安定化ＥＰＳ制御では、車輪速の低い右前輪２Ｒ側、即ち右方向へ操舵補助力を付加する。つまり、当該操舵補助力は車両１がスピン挙動とは逆側、即ち車両１の姿勢を安定化させる方向に付加される。
【００５２】
当該操舵補助力の付加により、運転者に安定化方向への操舵が促されるとともに、実際の操舵は円滑なものとなる。また、運転者が安定化方向に操舵することで車両の姿勢が安定化することでＥＳＣの制御量、即ち車輪に付加する制動力も減少する。
なお、右前輪２Ｒとともに旋回内輪側の左前輪２ＬにもＥＳＣが作用したとき、または前輪２Ｌ、２Ｒの左右両輪にＡＢＳ制御がしたとき、減速度が所定減速度以上となったとき、姿勢安定化ＥＰＳ制御の開始から所定時間Ｔａ経過したときには、当該姿勢安定化ＥＰＳ制御を終了し通常のＥＰＳ制御に移行する。
【００５３】
このように、本発明の第２実施例に係る操舵力制御装置では、ＥＳＣを備えた車両においても、上記第１実施例とほぼ同様に姿勢安定化ＥＰＳ制御を適用することができる。
そして、ＥＳＣが前輪２Ｌ、２Ｒの左右一方に作用して左右車輪速差が生じた場合にも、上記第１実施例と同様の効果を奏することから、適切に操舵補助力を付加して車両１の姿勢を安定化させることができる。
【００５４】
以上で本発明に係る操舵力制御装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
上記実施形態では、前輪２Ｌ、２Ｒの左右車輪速差または当該左右車輪速差の変化率から車両１の姿勢状態を検出しているが、これに限られず、制動系ＥＣＵ３２、５２によるＡＢＳ制御やＥＳＣから車両１の姿勢状態を検出しても構わない。
【００５５】
例えば、左右前輪２Ｌ、２Ｒのうち一方にＡＢＳ制御またはＥＳＣが作用した場合に、制動系ＥＣＵ３２、５２から左右前輪２Ｌ、２Ｒのうち一方にＡＢＳ制御またはＥＳＣが作用したとの制御情報を受け取り、当該一方の前輪側に操舵補助力を付加するものとしても同様の効果を奏することができ、これにより他の制御と協調した一層簡素な構成とすることができる。
【００５６】
また、上記実施形態に加えて、車両の減速度を検出する減速度センサ等を設けたり、車輪速から車両の減速度を推定する等して（減速度検出手段）、当該減速度に応じて姿勢安定化ＥＰＳ制御における操舵補助力を設定しても構わない。例えば、高μ路面を走行している場合等で制動時の減速度が所定値以上であるときには、操舵補助力を低く設定したり、操舵補助力の付加を終了させたりして、操舵に対する車両挙動の影響が強い高μ路面における制動時に過剰に操舵補助力が付加されることを防止することができる。
【００５７】
また、上記実施形態では、操舵補助力の大きさは左右車輪速差に応じたマップにより設定されているが、当該左右車輪速差に応じたものに限られない。例えば、当該左右車輪速差によらず、一定の操舵保助力を付加しても構わない。
【符号の説明】
【００５８】
１ 車両
２Ｌ 左前輪（操舵車輪）
２Ｒ 右前輪（操舵車輪）
１０ 電動パワーステアリング（操舵手段）
１８ 電動モータ（操舵補助手段）
２０Ｌ、２０Ｒ、２２Ｌ、２２Ｒ ブレーキ
２４ ブレーキ油圧ユニット
２６Ｌ、２６Ｒ、２８Ｌ、２８Ｒ 車輪速センサ（車輪速検出手段、減速度検出手段）
３０、５０ ステアリングＥＣＵ（操舵補助制御手段）
３２、５２ 制動系ＥＣＵ（アンチロックブレーキ制御手段、スタビリティコントロール手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者の操作に応じて車輪の向きを変える操舵手段と、
該操舵手段の操作に対して操舵補助力を付加可能な操舵補助手段と、
前記車両の各車輪の車輪速を検出する車輪速検出手段と、
少なくとも該車輪速検出手段により検出される車輪速に基づき、実際の車両挙動を目標の車両挙動に近づけるよう前記車両の車輪の制動力を制御するスタビリティコントロール手段と、
前記左右の車輪のうち一方の車輪の制動力が前記スタビリティコントロール手段により制御されたときには、所定時間の間、該一方の車輪側へ前記操舵補助力を付加させるよう前記操舵補助手段を制御し、該所定時間の間に、前記車輪の左右両輪に前記スタビリティコントロール手段による制御が行われた場合には、前記操舵補助力の付加を終了する操舵補助制御手段と、を備えたことを特徴とする操舵力制御装置。
【請求項２】
前記操舵補助制御手段は、前記車輪速検出手段により検出される車輪速から左右一対の車輪における左右車輪速差を算出し、該左右車輪速差の大きさに応じて、前記操舵補助力の大きさを制御することを特徴とする請求項１記載の操舵力制御装置。
【請求項１】
運転者の操作に応じて車輪の向きを変える操舵手段と、
該操舵手段の操作に対して操舵補助力を付加可能な操舵補助手段と、
前記車両の各車輪の車輪速を検出する車輪速検出手段と、
少なくとも該車輪速検出手段により検出される車輪速に基づき、実際の車両挙動を目標の車両挙動に近づけるよう前記車両の車輪の制動力を制御するスタビリティコントロール手段と、
前記左右の車輪のうち一方の車輪の制動力が前記スタビリティコントロール手段により制御されたときには、所定時間の間、該一方の車輪側へ前記操舵補助力を付加させるよう前記操舵補助手段を制御し、該所定時間の間に、前記車輪の左右両輪に前記スタビリティコントロール手段による制御が行われた場合には、前記操舵補助力の付加を終了する操舵補助制御手段と、を備えたことを特徴とする操舵力制御装置。
【請求項２】
前記操舵補助制御手段は、前記車輪速検出手段により検出される車輪速から左右一対の車輪における左右車輪速差を算出し、該左右車輪速差の大きさに応じて、前記操舵補助力の大きさを制御することを特徴とする請求項１記載の操舵力制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１７６７５２（Ｐ２０１２−１７６７５２Ａ）
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１０５２６８（Ｐ２０１２−１０５２６８）
【出願日】平成２４年５月２日（２０１２．５．２）
【分割の表示】特願２００７−２９２０２５（Ｐ２００７−２９２０２５）の分割
【原出願日】平成１９年１１月９日（２００７．１１．９）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年５月２日（２０１２．５．２）
【分割の表示】特願２００７−２９２０２５（Ｐ２００７−２９２０２５）の分割
【原出願日】平成１９年１１月９日（２００７．１１．９）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
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