車両の制御装置
【課題】トルクステアによるステアリングホイールの操作を運転者の操舵状態によらずに効果的に収束させる。
【解決手段】ＥＰＳ２００を備えた車両１０において、ＥＣＵ１００はトルクステア抑制処理を実行する。当該処理において、車両１０が加速中であり、且つステアリングホイール１１が手放し状態である場合に、モータ１７から手放し時アシストトルクＡＴＲＱ１が出力される。一方、ステアリングホイール１１が手放し状態ではなく、且つ所定の許可条件が満たされた場合、モータ１７から操舵時アシストトルクＡＴＲＱ２が出力され、運転者の操舵操作が阻害されない範囲でステアリングホイール１１の戻り不良が補償される。また、手放し時アシストトルクの出力中に操舵入力がなされた場合には、切り込み及び切り戻しの各々に応じて切り替え処理が行われ、アシストトルクが徐変されることによって違和感が抑制される。
【解決手段】ＥＰＳ２００を備えた車両１０において、ＥＣＵ１００はトルクステア抑制処理を実行する。当該処理において、車両１０が加速中であり、且つステアリングホイール１１が手放し状態である場合に、モータ１７から手放し時アシストトルクＡＴＲＱ１が出力される。一方、ステアリングホイール１１が手放し状態ではなく、且つ所定の許可条件が満たされた場合、モータ１７から操舵時アシストトルクＡＴＲＱ２が出力され、運転者の操舵操作が阻害されない範囲でステアリングホイール１１の戻り不良が補償される。また、手放し時アシストトルクの出力中に操舵入力がなされた場合には、切り込み及び切り戻しの各々に応じて切り替え処理が行われ、アシストトルクが徐変されることによって違和感が抑制される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＥＰＳ（Electronic controlled Power Steering：電子制御式パワーステアリング装置）等を備えた車両を制御する車両の制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術分野において、例えばステアリングホイールの戻り不良を補償する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された電動パワーステアリング装置（以下、「従来の技術」と称する）によれば、推定される運転者トルクが大きい程モータの電流指令値が小さくされるため、完全な手放し状態であるか、ステアリングホイールに軽く手を添えているかにかかわらず、ステアリングホイールの戻り速度をほぼ一定とすることができ、運転者に与える違和感を防止することができるとされている。
【０００３】
尚、戻し修正電流値を目標戻し修正電流値に近づける方向に微小電流値だけ変化させて戻し電流値とする技術も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
尚、目標操舵角速度と実舵角速度に基づいてベース修正電流値を演算し、アシスト目標電流とする技術も開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
尚、電動モータの慣性による応答遅れの補償を操舵トルクの微分値に基づいて行う技術も提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１８２０５１号公報
【特許文献２】特開２００６−１３７２８１号公報
【特許文献３】特開２００６−１３７３５９号公報
【特許文献４】特開２００４−２５５９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
例えばＦＦ（Front engine Front drive：前輪駆動）車両や四輪駆動車両等では、例えば、発進加速時等、比較的大きな加速度が車両に加わった場合に、車輪に加わる駆動トルクによってトルクステアが発生することがある。トルクステアが発生した場合、運転者の意思とは無関係に、且つ路面からの入力による場合と比較して大きくステアリングホイールが操作され易い。このようなトルクステアによるステアリングホイールの操作は、手放し時であっても、操舵時であっても生じ得ると共に、車両の走安性及び快適性を阻害する大きな要因となるため、迅速に収束させる必要がある。ところが、従来の技術は、不感帯に相当する操舵角範囲が設けられる、或いは操舵トルクが大きい場合にはモータ電流がゼロとされる等、定常的な手放し走行を前提にしているため、トルクステアによるステアリングホイールの過渡的な操作に対しては効果的に作用しない。即ち、従来の技術には、トルクステアの発生時に車両の走安性や快適性が大きく損なわれかねないという技術的な問題点がある。
【０００８】
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、トルクステアによるステアリングホイールの操作を運転者の操舵状態によらずに効果的に収束させ得る車両の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本発明に係る車両の制御装置は、車輪に対しステアリングホイールを介して付与される操舵力を補助する補助操舵力を付与可能である補助操舵力付与手段を備えた車両を制御する車両の制御装置であって、前記車両が所定の加速状態にあるか否かを判別する判別手段と、前記ステアリングホイールが人為的に操作されているか否かの二値状態を少なくとも含む前記ステアリングホイールの操作状態を特定する特定手段と、前記車両が前記加速状態にある旨の判別がなされた場合に、前記特定された操作状態に基づいて、前記車輪に対し前記補助操舵力として前記ステアリングホイールを中立位置に向かわせる所定の収束操舵力が付与されるように前記補助操舵力付与手段を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１０】
本発明において、「補助操舵力付与手段」とは、例えば操舵対象となる車輪（以下、適宜「操舵輪」と称する）に対し、ステアリングホイールを介して運転者等により与えられる操舵力を補助する補助操舵力を付与可能な手段を包括する概念であり、係る概念が担保される限りにおいて、補助操舵力付与手段における、例えば電気的、機械的或いは物理的な態様は何ら限定されない趣旨である。
【００１１】
尚、ここで述べられる操舵力とは、ステアリングホイールを介して与えられる操舵トルクや、或いは更に当該操舵トルクが、ステアリングホイールを含む操舵装置を構成する、例えばステアリングシャフト、ラックアンドピニオン式やボールナット式等の各種態様を採り得る操舵機構、及びタイロッド等を適宜介して変換されてなる、操舵輪を左右方向に動かす物理力等を指す。従って、補助操舵力とは、例えばモータ等の電動機から出力されるモータトルク等であってもよいし、そのようなモータトルクが適宜変換されてなる、上述した物理力を増加又は減少させる補助的な物理力であってもよい。
【００１２】
本発明に係る車両の制御装置によれば、その動作時には、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る判別手段により、車両が所定の加速状態にあるか否かが判別される。
【００１３】
ここで、本発明に係る「所定の加速状態」とは、トルクステアの発生と対応付けられた加速状態を包括する概念であり、例えば予め実験的に、経験的に、理論的に或いはシミュレーション等に基づいて、実践上無視し得ないトルクステアの発生が、又はそのようなトルクステアの近未来的な発生が裏付けられてなる加速状態、或いはそのような加速状態に一定又は不定のマージンを付与してなる、トルクステアを予防する観点から定められた加速状態等であってもよい。
【００１４】
ここで、「トルクステア」とは、相対的にみて急激な加速時において、例えばエンジン等の内燃機関、ドライブシャフト、デファレンシャル、及びアクスル等を含む駆動系を介して伝達される駆動トルクによって、操舵輪が例えば左右に動かされ、前述した操舵装置の各部等を適宜介して最終的にステアリングホイールが運転者の意思と無関係に操作される現象を包括する概念である。従って、本発明に係る車両とは、少なくとも操舵輪に駆動力が伝達される車両であり、好適には、ＦＦ車両や四輪駆動車両等を指す。
【００１５】
判別手段における、車両が所定の加速状態にあるか否かの判別に係る態様は、当該判別が可能である限りにおいて何ら限定されないが、例えば、車両前後方向の加速度（以下、適宜「前後Ｇ」と称する）、車両の速度（以下、適宜「車速」と称する）、内燃機関におけるスロットルバルブの開度（以下、適宜「スロットル開度」と称する）、及び車両の駆動トルク等の少なくとも一部に基づいて判断されてもよい。尚、トルクステアは、車両における内燃機関の配置態様、及び駆動系、とりわけ左右のドライブシャフトの長さ等、車両の物理的又は機械的な構成に依存するから、このような加速状態に関する判別の基準は、車両毎に個別具体的に設定されていてもよい。
【００１６】
一方、このような所定の加速状態にあるか否かに係る判別とは別に、本発明に係る車両の制御装置によれば、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る特定手段により、ステアリングホイールの操作状態が特定される。
【００１７】
ここで、本発明に係る「操作状態」とは、ステアリングホイールが人為的に操作されているか否かの二値状態を少なくとも含む概念であり、係る概念が担保される限りにおいて、例えば、ステアリングホイールがどの程度人為的に操作されているかといった定量的な指標を含む、より精細な状態であってもよい趣旨である。
【００１８】
尚、本発明における「特定」とは、例えば、何らかの検出手段を介して直接的に又は間接的に物理的数値又は物理的数値に対応する例えば電気信号等として検出すること、予め然るべき記憶手段等に記憶されたマップ等から該当する数値を選択する又はそのような選択を介して推定すること、それら検出された物理的数値若しくは電気信号又は選択若しくは推定された数値等から、予め設定されたアルゴリズムや計算式等に従って導出又は推定すること、或いはこのように検出、選択、推定又は導出された値等を単に電気信号等として取得すること等を包括する広い概念である。
【００１９】
このように加速状態の判別及びステアリングホイールの操作状態の特定を経た結果、車両が加速状態にある旨の判別がなされた場合には、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る制御手段により、特定された操作状態に基づいて、前述した補助操舵力として収束操舵力が付与されるように補助操舵力付与手段が制御される。
【００２０】
ここで、本発明に係る「収束操舵力」とは、ステアリングホイールを中立位置に向かわせる補助操舵力、言い換えればトルクステアを打ち消す方向へ作用する補助操舵力である。尚、「中立位置」とは、車両を直進させることが可能なステアリングホイールの操作位置であり、好適には操舵角にしてゼロ度或いはゼロ度近傍の位置を指す。但し、中立位置がこのように操舵角によって規定され得るとしても、収束操舵力は、必ずしも目標値としての操舵角を有しておらずともよい。即ち、補助操舵力によってステアリングホイールが幾らかなりとも中立位置へ誘われる、言い換えれば、運転者の意思に反して切り込み側へステアリングホイールが操作されることが幾らかなり阻害される限りにおいて、収束操舵力の付与に係る態様は自由であってよく、必ずしも補助操舵力のみによりステアリングホイールが中立位置へ向かって操作されずともよい。
【００２１】
このような制御手段の作用によれば、トルクステアがリアルタイムに発生した場合に、又は近未来的なトルクステアの発生が予測される場合等に、その時点におけるステアリングホイールの操作状態に基づいて、例えば手放し状態であるのか、少なくとも保舵されているのかと言った二値状態（即ち、前述の二値状態に相当）に応じて上述した収束操舵力が車輪に付与される。従って、例えば、ステアリングホイールが手放し状態にある（即ち、人為的に操作されていない状態に相当）場合に、車両が急発進する等して加速状態にある旨の判別がなされた場合には、例えばトルクステアによるステアリングの操作を抑制し得る、又は収束させ得る、或いはそのようなトルクステアの発生自体を回避し得る、相対的に大きな収束操舵力が付与される。
【００２２】
一方、トルクステアの発生時には、ステアリングホイールの操作状態によって、必要とされる収束操舵力は大きく異なり得る。例えば、ステアリングホイールが少なくとも保舵された状態（即ち、人為的に操作されている状態に相当）にある場合には、トルクステアを収束させるべく、或いは回避すべくなされ得るステアリングホイールの人為的な操作をアシストする方向へ収束操舵力が付与されればよく、手放し状態の場合と較べれば、比較的小さな収束操舵力で済む場合が多い。逆に、手放し状態における収束操舵力をこのような場合に適用すれば、ステアリングホイールが戻り過ぎると言った違和感が与えられ易い。従って、ステアリングホイールの操作状態に基づいて収束操舵力が付与されることにより、トルクステアによる走安性及び快適性の低下を抑えつつ、運転者へ与えられ得る違和感を回避するといった、実践上有益な効果が提供される。
【００２３】
このように、本発明に係る車両の制御装置によれば、過渡的に車両の挙動を不安定ならしめるトルクステアの発生に際して或いは先んじて、適切な収束操舵力が付与されることにより、運転者の意思とは無関係なステアリングホイールの操作を抑制或いは回避することが可能となる。即ち、トルクステアによるステアリングホイールの操作を運転者の操舵状態によらずに効果的に収束させることが可能となるのである。
【００２４】
尚、制御手段に係る制御の態様は、本発明に係る上述した効果を少なくとも阻害しない範囲で自由に決定されてよく、例えば収束操舵力の付与特性は、例えば予め実験的に、経験的に、理論的に或いはシミュレーション等に基づいて、手放し状態では可及的に速やかに収束操舵力が付与されるように、且つ保舵状態では運転者に違和感を与えずに操舵操作をアシストし得るように決定されていてもよい。
【００２５】
尚、トルクステアは、上述したように、車両の物理的又は機械的な構成によって、より具体的には、例えばエンジンが横置きされること等によってドライブシャフトの長さが不等長である場合等に顕著に生じる。このような場合、予めトルクステアによるステアリングホイールが操作される方向は、左右いずれか一方に特定され得るから、トルクステアを招きかねない加速状態にある場合に、実際のトルクステアの発生に先んじて所定の方向に収束操舵力を付与することにより、実質的にみてトルクステアの発生自体を回避することも可能である。
【００２６】
本発明に係る車両の制御装置の一の態様では、前記補助操舵力付与手段は、電動機を含む。
【００２７】
この態様によれば、補助操舵力付与手段が、例えばモータ等の電動機を含んで構成されるため、収束操舵力を比較的簡便に且つ正確に付与することが可能となる。尚、この態様では、例えば電動機は操舵装置の一部として構成され、ステアリングシャフトの回転、ピニオンギアの回転、或いはラックバーの往復運動等をアシストするアシストトルクを補助操舵力として付与可能に構成されていてもよい。即ち、この場合、操舵装置は所謂ＥＰＳの形態を採る。
【００２８】
尚、この態様における電動機の形態は何ら限定されず、例えばＤＣモータや三相交流モータ等の各種形態を採ることが可能である。また、係る電動機に電力を供給する電源装置も何ら限定されるものではなく、例えばセルモータ、シガライタ、ブロワ、ヘッドライト又はカーナビゲーション装置等車両に備わる各種補機類の電源装置として機能し得る例えば車載用１２Ｖバッテリ等であってもよいし、このような補機用バッテリとは独立して構成された専用のバッテリ等であってもよい。更には、これら各種バッテリから供給される電圧を適宜昇圧せしめた、相対的に高圧な２次電圧を供給可能なバッテリであってもよい。
【００２９】
本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記制御手段は、前記ステアリングホイールの操舵角に応じて前記収束操舵力が付与されるように前記補助操舵力付与手段を制御する。
【００３０】
この態様によれば、収束操舵力が、例えば舵角センサ等の検出手段により検出されるステアリングホイールの操舵角に応じて付与される。収束操舵力は、トルクステアを打ち消し、最終的には車両の走安性及び快適性を向上せしめる目的で付与されるものであり、その観点から言えば、操舵角は重要な意味を持つ。即ち、ステアリングホイールが手放し状態であれば、トルクステアによるステアリングホイールの操作自体を抑制するのが好ましく、収束操舵力の付与は比較的微小な操舵角から開始されるのが望ましい。一方で、運転者がステアリングホイールを少なくとも保舵した状態では、あくまで運転者の操作意思に応じた収束操舵力を付与する必要があるから、操舵角には一定又は不定の不感帯領域が設定される方がよい場合がある。この態様によれば、収束操舵力が操舵角に応じて付与されるから、例えばこのような、ステアリングホイールの操作状態に応じて異なり得る要求にも好適に応えることが可能となり、実践上有益である。
【００３１】
尚、この態様では、前記制御手段は、予め前記操舵角に対応付けられて設定されてなる前記収束操舵力の基本特性に基づいて前記収束操舵力が付与されるように前記補助操舵力付与手段を制御してもよい。
【００３２】
この場合、例えば予め実験的に、経験的に、理論的に或いはシミュレーション等に基づいて、ステアリングホイールの操作状態によらず運転者に違和感を与えることなくトルクステアを好適に打ち消すことが可能となるように、収束操舵力の基本特性が決定されており、例えば然るべき記憶手段にマップ等として格納されている。従って、制御手段は、実際の補助操舵力付与手段の制御に際し、当該基本特性に基づいて、更には適宜車速や駆動トルク等の指標値に応じた補正を行って、比較的軽い処理負荷の下で収束操舵力を好適に付与することが可能となる。尚、「基本特性に基づいて」とは、必ずしも付与すべき収束操舵力が、係る基本特性のみに従って決定されずともよいことを表す趣旨であり、より具体的には、例えば上述した如く車速や駆動トルク等に応じた補正が行われてもよいことを表す趣旨である。
【００３３】
基本特性に基づいて収束操舵力が付与される態様においては、前記制御手段は、前記ステアリングホイールが人為的に操作されている場合には、前記基本特性の少なくとも一部として設定された第１特性に基づいて前記補助操舵力付与手段を制御すると共に、前記ステアリングホイールが人為的に操作されていない場合には、前記基本特性の少なくとも一部として設定された、（i）前記収束操舵力の最大値が前記第１特性における該最大値よりも大きく、且つ（ii）前記収束操舵力の付与が開始される前記操舵角を表す開始操舵角が、前記第１特性における該開始操舵角よりも小さい第２特性に基づいて前記補助操舵力付与手段を制御してもよい。
【００３４】
この場合、ステアリングホイールが人為的に操作されている、即ち少なくとも保舵状態にある場合には、所定の第１特性に基づいて補助操舵力付与手段が制御されると共に、ステアリングホイールが人為的に操作されていない場合、即ち手放し状態にある場合には、第２特性に従い、係る第１特性における開始操舵角よりも小さい操舵角を開始操舵角として、最大値が係る第１特性における最大値よりも大きい収束操舵力が付与される。従って、ステアリングホイールが手放し状態にある場合と、保舵状態にある場合とで、収束操舵力の付与特性を全く独立したものとすることができ、より各々の場合に最適化された収束操舵力を付与可能となる。また、このような第１及び第２特性に相当するマップ、例えば、第１及び第２特性に相当する特性を得るための補助操舵力付与手段の制御量（電流値、トルク値又はデューティ比等）を規定するマップ等が然るべき記憶手段に記憶される場合には、上述したように、制御手段の負荷を軽減することも可能となるため実践上有益である。
【００３５】
尚、このように少なくとも第１特性と第２特性との間で基本特性が切り替えられる態様では、前記制御手段は、前記基本特性を前記第１特性と前記第２特性との間で切り替える場合に、前記収束操舵力が徐々に変化するように前記補助操舵力付与手段を制御してもよい。
【００３６】
手放し状態と保舵状態とでは、収束操舵力の値に実践上無視し得ない大きな差異が存在することが多い。従って、トルクステアの発生中、或いはトルクステアの発生を抑えるための制御中に、手放し状態から保舵状態へステアリングホイールの操作状態が変化すること等により、基本特性が切り替えられる場合には、例えばトルクショック等の違和感が運転者に与えられかねない。この態様では、制御手段が基本特性の切り替え時に収束操舵力を徐変するため、そのようなトルクショックを、少なくとも運転者に知覚されない程度に軽減することが可能となり実践上有益である。
【００３７】
尚、このような徐変の態様は、何らこの種の制御をなさない場合と較べて幾らかなりとも違和感の発生を抑止し得る限りにおいて何ら限定されず、一方の特性に基づいて決定される収束操舵力から他方の特性に基づいて決定される収束操舵力まで、連続的に、或いは段階的に収束操舵力を変化させてもよい。また、このような切り替え時における収束操舵力の徐変制御を実行する期間は、走安性及び快適性が十分に担保され得る限りにおいて何ら限定されず、操作状態が変化した時点から、或いは操作状態が変化した旨の何らかの判定動作がなされた時点から一定又は不定の時間として規定されていてもよいし、特に経過時間によらずに、切り替え前後における収束操舵力の差分と、徐変の度合いに応じてその都度個別具体的に定まる期間であってもよい。
【００３８】
尚、このように収束操舵力が徐変される態様では、前記制御手段は、前記基本特性を切り替える場合の前記収束操舵力が、前記操舵角及び前記ステアリングホイールの操舵トルクのうち少なくとも一方の時間微分値に基づいて付与されるように前記補助操舵力付与手段を制御してもよい。
【００３９】
操舵角の時間微分値、即ち操舵角速度と、操舵トルクの時間微分値とは、運転者によるステアリングホイールの操作の度合いを規定する指標となり得る。従って、これらの指標値に基づいて基本特性切り替え時の収束操舵力が付与される場合には、運転者に与えられる違和感が極めて軽減され、自然な操作感覚を運転者に提供することが可能となる。尚、このような指標値に基づいて付与される、基本特性切り替え時の収束操舵力は、運転者がステアリングホイールを切り込んだ場合、即ち、中立位置から乖離する方向へステアリングホイールが操作される場合と、切り戻した場合、即ち運転者の意思によりステアリングホイールが中立方向へ戻される場合とで、無論相互に異なっていてよい。
【００４０】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
＜発明の実施形態＞
以下、適宜図面を参照して本発明の車両の制御装置に係る実施形態について説明する。
【００４２】
＜実施形態の構成＞
始めに、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る車両１０の構成について説明する。ここに、図１は、車両１０の基本的な構成を概念的に示す概略構成図である。
【００４３】
図１に示すように、車両１０は、操舵輪として左右一対の前輪ＦＬ及びＦＲを備え、これら前輪が操舵されることにより所望の方向に進行することが可能に構成されている。
【００４４】
車両１０は、ＥＣＵ１００、ＥＰＳ２００及びエンジン３００を備える。
【００４５】
ＥＣＵ１００は、夫々不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備え、車両１０の動作全体を制御することが可能に構成された電子制御ユニットであり、本発明に係る「車両の制御装置」の一例である。ＥＣＵ１００は、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って、ＥＰＳ２００を制御するための後述するトルクステア抑制処理を実行することが可能に構成されている。
【００４６】
ＥＰＳ２００は、所謂電動式パワーステアリング装置であり、操舵輪である前輪ＦＬ及びＦＲを、運転者によるステアリングホイール１１の操作に応じて操舵することが可能に構成されている。
【００４７】
ＥＰＳ２００には、ラックアンドピニオン式の操舵方式が採用されており、ステアリングホイール１１に一方の端部が接続されるステアリングシャフト１２と、当該ステアリングシャフト１２の他方の端部に接続されるラックアンドピニオン機構１３とが備わっている。尚、ＥＰＳ２００には、例えばボールナット式等、他の操舵方式が採用されていても構わない。
【００４８】
ラックアンドピニオン機構１３は、ステアリングシャフト１２の回転方向の力を、ラックバー１４の往復動方向の力に変換することが可能に構成される。また、ラックバー１４の両端は、タイロッド（符号省略）を介して前輪ＦＬ及びＦＲに連結されており、ラックバー１４の往復運動に応じて、前輪ＦＬ及びＦＲの向きが変わる構成となっている。
【００４９】
ＥＰＳ２００には、ステアリングホイール１１の回転角度である操舵角δを検出することが可能に構成された舵角センサ１５及びステアリングホイール１１の操作を介してステアリングシャフト１２に加えられる操舵トルクＭＴを検出することが可能に構成されたトルクセンサ１６が備わる。舵角センサ１５及びトルクセンサ１６は、夫々ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、夫々検出された操舵角δ及び操舵トルクＭＴは、ＥＣＵ１００により絶えず、或いは一定又は不定の周期毎に把握される構成となっている。
【００５０】
また、ＥＰＳ２００には、モータ１７が備わる。モータ１７は、運転者の操作負担を軽減する補助操舵力としてアシストトルクを発生させると共に、不図示の減速ギアを介してステアリングシャフト１２に当該アシストトルクを付与することが可能に構成された、本発明に係る「補助操舵力付与手段」の一例である。モータ１７は、例えばインバータ等を含む不図示のモータ制御系を介してＥＣＵ１００と電気的に接続されており、その動作状態がＥＣＵ１００により制御される構成となっている。尚、モータ１７から出力されるアシストトルクは、必ずしもステアリングシャフト１２に付与されずともよく、例えば、ラックアンドピニオン機構１３におけるピニオンギアに、当該ピニオンギアの回転をアシストすべく付与されてもよいし、ラックバー１４に当該ラックバーの往復運動をアシストすべく付与されてもよい。
【００５１】
車両１０は、前後Ｇセンサ１８、車速センサ１９及びスロットル開度センサ２０を備える。
【００５２】
前後Ｇセンサ１８は、車両１０の前後方向に作用する加速度（即ち、前後Ｇ）Ｇｘを検出することが可能に構成されたセンサである。前後Ｇセンサ１８は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された車両１０の前後Ｇは、ＥＣＵ１００によって絶えず、或いは一定又は不定の周期毎に把握される構成となっている。
【００５３】
車速センサ１９は、車両１０の速度（即ち、車速）Ｖを検出することが可能に構成されたセンサである。車速センサ１９は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された車速は、ＥＣＵ１００によって絶えず、或いは一定又は不定の周期毎に把握される構成となっている。
【００５４】
スロットル開度センサ２０は、エンジン３００におけるスロットルバルブの開度（即ち、スロットル開度）Ｔｈｒを検出することが可能に構成されたセンサである。スロットル開度センサ２０は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたスロットル開度は、ＥＣＵ１００によって絶えず、或いは一定又は不定の周期毎に把握される構成となっている。
【００５５】
エンジン３００は、ガソリンを燃料とし、車両１０の動力源として機能するように構成された内燃機関であり、例えば、４気筒、６気筒、８気筒又は１２気筒等、複数の気筒を備え、また夫々の気筒の配置態様に応じて直列型、Ｖ型或いは水平対向型等の各種態様を採る。エンジン３００における、不図示のクランクシャフトから出力される駆動力は、不図示のデファレンシャル及びドライブシャフト等を適宜介して、操舵輪たる前輪ＦＬ及びＦＲに付与される。即ち、車両１０は、ＦＦ車両として構成されている。尚、車両１０の駆動形態は、無論ＦＦに限定されず、例えば前輪ＦＬ及びＦＲに加えて不図示の後輪が駆動される、四輪駆動の形態を採ってもよい。
【００５６】
＜実施形態の動作＞
次に、本実施形態の動作について説明する。
【００５７】
車両１０は、上述したようにＦＦ車両であり、前輪ＦＬ及びＦＲは、操舵輪であると共に駆動輪である。そのため、これら前輪は、急発進時等、比較的大きい前後加速度が生じた際に、運転者の操舵操作とは無関係に操舵され、所謂トルクステアが発生することがある。トルクステアが発生した場合、走安性の低下を招く可能性があると共に、操舵輪に作用する操舵力がステアリングシャフト１２を介してステアリングホイール１１に伝達されることによって、結局運転者の操舵意思とは無関係にステアリングホイール１１が操作され、運転者に著しい違和感を与えることとなって快適性が低下し易い。そこで、本実施形態に係る車両１０では、ＥＣＵ１００が、トルクステア抑制処理を実行することによって、係るトルクステアの発生に好適に対処し得ている。以下、適宜図面を参照し、トルクステア抑制処理の詳細について説明する。
【００５８】
始めに、図２を参照し、トルクステア抑制処理の基本的な流れについて説明する。ここに、図２は、トルクステア抑制処理のフローチャートである。
【００５９】
図２において、ＥＣＵ１００は、始めに車両１０が加速中であるか否かを判別する（ステップＳ１００）。尚、加速中であるか否かに係る判別は、加速判定処理の結果に基づいて行われる。
【００６０】
ここで、図３を参照し、加速判定処理の詳細について説明する。ここに、図３は、加速判定処理のフローチャートである。
【００６１】
図３において、ＥＣＵ１００は、車速センサ１９によって検出される車速Ｖが、所定の閾値Ｖｔｈ以上であるか否かを判別する（ステップＳ１１０）。ここで、車速の閾値Ｖｔｈは、車速の検出誤差が実践上問題とならない限りにおいて、ゼロ近傍の極低車速領域で設定されている。車速Ｖが閾値Ｖｔｈ未満である場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、車両１０が加速中でない旨の判別を行う（即ち、図２のステップＳ１００における「ＮＯ」の分岐に相当）。
【００６２】
車速Ｖが閾値Ｖｔｈ以上である場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、スロットル開度センサ２０によって検出されるスロットル開度Ｔｈｒが、所定の閾値Ｔｈｒｔｈ以上であるか否かを判別する（ステップＳ１２０）。ここで、スロットル開度の閾値Ｔｈｒｔｈは、予め実験的に、経験的に、理論的に或いはシミュレーション等に基づいて、トルクステアの発生に対応付けられた値に設定されている。例えば、閾値Ｔｈｒｔｈは、トルクステアの発生確率が相対的にみて高いと推定され得る値に設定される。スロットル開度Ｔｈｒが閾値Ｔｈｒｔｈ未満である場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、車両１０が加速中でない旨の判別を行う（即ち、図２のステップＳ１００における「ＮＯ」の分岐に相当）。
【００６３】
スロットル開度Ｔｈｒが閾値Ｔｈｒｔｈ以上である場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は更に、車両１０の前後Ｇセンサ１９によって検出される車両１０の前後加速度Ｇｘが、所定の閾値Ｇｘｔｈ以上であるか否かを判別する（ステップＳ１３０）。ここで、前後Ｇの閾値Ｇｘｔｈは、予め実験的に、経験的に、理論的に或いはシミュレーション等に基づいて、トルクステアの発生に対応付けられた値に設定されている。例えば、閾値Ｇｘｔｈは、トルクステアの発生確率が相対的にみて高いと推定され得る値に設定される。前後加速度Ｇｘが閾値Ｇｘｔｈ未満である場合（ステップＳ１３０：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、車両１０が加速中でない旨の判別を行う（即ち、図２のステップＳ１００における「ＮＯ」の分岐に相当）。
【００６４】
前後加速度Ｇｘが閾値Ｇｘｔｈ以上である場合（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は更に、車両１０の駆動トルクＤｒｔｒｑが所定の閾値Ｄｒｔｒｑｔｈ以上であるか否かを判別する（ステップＳ１４０）。ここで、駆動トルクＤｒｔｒｑは、前輪ＦＬ及びＦＲを実際に駆動するトルクであり、エンジン３００の出力トルク、及びデファレンシャルのギア比等に基づいてＥＣＵ１００により算出される。また、駆動トルクＤｒｔｒｑの閾値Ｄｒｔｒｑｔｈは、予め実験的に、経験的に、理論的に或いはシミュレーション等に基づいて、トルクステアの発生に対応付けられた値に設定されている。例えば、閾値Ｄｒｔｒｑｔｈは、トルクステアの発生確率が相対的にみて高いと推定され得る値に設定される。駆動トルクＤｒｔｒｑが閾値Ｄｒｔｒｑｔｈ未満である場合（ステップＳ１４０：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、車両１０が加速中でない旨の判別を行う（即ち、図２のステップＳ１００における「ＮＯ」の分岐に相当）。
【００６５】
駆動トルクＤｒｔｒｑが閾値Ｄｒｔｒｑｔｈ以上である場合（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、車両１０が加速中である旨の判別を行う（即ち、図２のステップＳ１００における「ＹＥＳ」の分岐に相当）。このように、加速判定処理では、車速Ｖ、スロットル開度Ｔｈｒ、前後加速度Ｇｘ及び駆動トルクＤｒｔｒｑの値に基づいて、車両１０が加速中であるか否かの判別がなされる構成となっている。車両１０が加速状態であるか否かの判別がなされると、加速判定処理は終了する。
【００６６】
図２に戻り、車両１０が加速中でない旨の判別がなされた場合（ステップＳ１００：ＮＯ）、ＥＣＵ１００はステップＳ１００を繰り返し実行し、実質的に処理を待機状態に制御する。一方、車両１０が加速中である旨の判別がなされた場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は更に、ステアリングホイール１１が手放し状態であるか否かを判別する（ステップＳ２００）。尚、ステアリングホイール１１が手放し状態であるか否かに係る判別は、手放し判定処理の結果に基づいて行われる。
【００６７】
ここで、図４を参照し、手放し判定処理の詳細について説明する。ここに、図４は、手放し判定処理のフローチャートである。
【００６８】
図４において、ＥＣＵ１００は、トルクセンサ１６によって検出される操舵トルクＭＴの絶対値が、所定の閾値ＭＴｔｈ１未満であるか否かを判別する（ステップＳ２１０）。ここで、操舵トルクＭＴは、運転者の操舵方向によって正負いずれの値も採り得るため、絶対値が参照される。閾値ＭＴｔｈ１は、例えば予め実験的に、経験的に、理論的に或いはシミュレーション等に基づいて、ステアリングホイール１１が手放し状態であると推定され得る、或いは運転者による操舵入力が無いと推定され得る値（例えば、運転者による操舵入力がある場合には採り得ないような値）に設定されている。操舵トルクＭＴの絶対値が閾値ＭＴｔｈ１以上である場合（ステップＳ２１０：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、ステアリングホイール１１が手放し状態に無い旨の（即ち、運転者がステアリングホイール１１を少なくとも保舵している旨の）判別を行う（即ち、図２のステップＳ２００における「ＮＯ」の分岐に相当）。
【００６９】
操舵トルクＭＴの絶対値が閾値ＭＴｔｈ１未満である場合（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ステアリングホイール１１の操舵角速度ωの絶対値が、所定の閾値ωｔｈ１以上であるか否かを判別する（ステップＳ２２０）。ここで、操舵角速度ωは、舵角センサ１５によって検出される操舵角δの時間微分値であり、ステアリングホイール１１が操作される際の操作速度を規定する指標値である。操舵角δは、ステアリングホイール１１の回転方向によって正負いずれの値も採り得るため、必然的に操舵角速度ωも正負いずれの値も採り得る構成となっている。このため、ステップＳ２２０に係る判別処理に際しては絶対値が参照される。閾値ωｔｈ１は、ステアリングホイール１１が人為的にしろトルクステアによるにしろ、いずれかの方向に操作されていると推定され得る値に設定されている。ＥＣＵ１００は、操舵角速度ωの絶対値が閾値ωｔｈ１未満である場合（ステップＳ２２０：ＮＯ）、ステアリングホイール１１が手放し状態に無い旨の判別を行う（即ち、図２のステップＳ２００における「ＮＯ」の分岐に相当）。
【００７０】
操舵角速度ωが閾値ωｔｈ１以上である場合（ステップＳ２２０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、舵角センサ１５によって検出されるステアリングホイール１１の操舵角δの絶対値が所定の閾値δｔｈ１以上であるか否かを判別する（ステップＳ２３０）。ここで、操舵角δは、上述したように正負いずれの値も採り得るため、絶対値が参照される。また、閾値δｔｈ１は、ステアリングホイール１１が人為的にしろトルクステアによるにしろ、いずれかの方向に操作されていると推定され得る値に設定されている。ＥＣＵ１００は、操舵角δの絶対値が閾値δｔｈ１未満である場合（ステップＳ２３０：ＮＯ）、ステアリングホイール１１が手放し状態に無い旨の判別を行う（即ち、図２のステップＳ２００における「ＮＯ」の分岐に相当）。尚、ステップＳ２３０に係る処理では、操舵角δの符号が、操舵角速度ωの符号と一致するか否かも同時に判別される。
【００７１】
尚、本実施形態では、このようにステップＳ２２０及びステップＳ２３０に係る処理において、操舵角速度ω及び操舵角δの各々の絶対値が参照されるが、無論、ステアリングホイール１１の操作方向（即ち、左右方向）毎に設定される、相互に符号のみが異なる二つの閾値と、操舵角速度ω及び操舵角δとを夫々個別に比較判別してもよい。
【００７２】
操舵角δの絶対値がδｔｈ以上である場合（ステップＳ２３０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ステアリングホイール１１が手放し状態である旨の判別を行う（即ち、図２のステップＳ２００における「ＹＥＳ」の分岐に相当）。このように、手放し判定処理では、操舵トルクＭＴ、操舵角速度ω及び操舵角δに基づいて、ステアリングホイール１１が手放し状態であるか否かの判別が行われる構成となっている。定性的には、操舵トルクＭＴが十分に小さい状況下で、操舵角速度ω及び操舵角δが、相互に同一の符合で、ある程度の値を有する場合には、ステアリングホイール１１が手放し状態である旨の判別がなされる構成となっている。ステアリングホイール１１が手放し状態であるか否かの判別がなされると、手放し判定処理は終了する。
【００７３】
図２に戻り、ステアリングホイール１１が手放し状態である場合（ステップＳ２００：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ステアリングホイール１１をニュートラルポジションに向かわせるための、手放し時Ｎ戻し制御を実行する（ステップＳ１０）。一方、ステアリングホイール１１が手放し状態でない場合（ステップＳ２００：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、運転者がステアリングホイール１１をニュートラルポジションへ戻す操作を補助するための、後述する操舵時Ｎ戻し制御の実行可否を判別する（ステップＳ３００）。係る実行可否の判別は、許可判定処理の結果に基づいて行われる。
【００７４】
ここで、図５を参照し、許可判定処理の詳細について説明する。ここに、図５は、許可判定処理のフローチャートである。
【００７５】
図５において、ＥＣＵ１００は、操舵トルクＭＴの絶対値が所定の閾値ＭＴｔｈ２以上であるか否かを判別する（ステップＳ３１０）。ここで、閾値ＭＴｔｈ２は、運転者がステアリングホイール１１を操舵する意思を有する旨を明確にするために、手放し状態の判別に係る閾値ＭＴｔｈ１よりも大きい値に設定されている。操舵トルクＭＴの絶対値が閾値ＭＴｔｈ２未満である場合（ステップＳ３１０：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、操舵時Ｎ戻し制御を禁止する旨の判別を行う（即ち、図２のステップＳ３００における「ＮＯ」の分岐に相当）。
【００７６】
一方、操舵トルクＭＴの絶対値が閾値ＭＴｔｈ２以上である場合（ステップＳ３１０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、操舵角速度ωの絶対値が所定の閾値ωｔｈ２以上であるか否かを判別する（ステップＳ３２０）。ここで、閾値ωｔｈ２は、手放し状態の判別に係る閾値ωｔｈ１よりも大きい値に設定されている。操舵角速度ωの絶対値が閾値ωｔｈ２未満である場合（ステップＳ３２０：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、操舵時Ｎ戻し制御を禁止する旨の判別を行う（即ち、図２のステップＳ３００における「ＮＯ」の分岐に相当）。
【００７７】
一方、操舵角速度ωの絶対値が閾値ωｔｈ２以上である場合（ステップＳ３２０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、操舵角δの絶対値が所定の閾値δｔｈ２以上であるか否かを判別する（ステップＳ３３０）。ここで、閾値δｔｈ２は、手放し状態の判別に係る閾値δｔｈ１よりも大きい値に設定されている。操舵角δの絶対値が閾値δｔｈ２未満である場合（ステップＳ３３０：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、操舵時Ｎ戻し制御を禁止する旨の判別を行う（即ち、図２のステップＳ３００における「ＮＯ」の分岐に相当）。
【００７８】
他方、操舵角δの絶対値が閾値δｔｈ２以上である場合（ステップＳ３３０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、操舵時Ｎ戻し制御を許可する旨の判別を行う（即ち、図２のステップＳ３００における「ＹＥＳ」の分岐に相当）。このように、許可判定処理においては、操舵トルクＭＴ、操舵角速度ω及び操舵角δに基づいて、操舵時Ｎ戻し制御の実行を許可するか否かの判別が行われる構成となっている。
【００７９】
図２に戻り、操舵時Ｎ戻し制御が許可されない場合（ステップＳ３００：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１００に戻し、車両１０が加速中であるか否かの判別処理から続く一連の処理を実行する。一方、操舵時Ｎ戻し制御が許可される場合（ステップＳ３００：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、操舵時Ｎ戻し制御を実行する（ステップＳ１１）。操舵時Ｎ戻し制御が実行されると、処理はステップＳ１００に戻され、一連の処理が繰り返される。
【００８０】
ここで、手放し時Ｎ戻し制御の詳細について説明する。手放し時Ｎ戻し制御が実行される場合、ＥＣＵ１００は、モータ１７から出力すべき手放し時アシストトルクＡＴＲＱ１（以下、適宜「アシストトルクＡＴＲＱ１」と称する）を算出し、当該アシストトルクＡＴＲＱ１が出力されるようにモータ１７の制御系を制御する。アシストトルクＡＴＲＱ１は、下記（１）式に従って算出される。
【００８１】
ＡＴＲＱ１＝ＡＴＲＱ１ｂａｓｅ×ＧＮ１×ＧＮ２・・・（１）
ここで、ＡＴＲＱ１ｂａｓｅは、アシストトルクＡＴＲＱ１の基本値であり、ＧＮ１及びＧＮ２は、夫々アシストトルクＡＴＲＱ１の基本値ＡＴＲＱ１ｂａｓｅを補正するためのゲインである。
【００８２】
ここで、図６を参照し、ＡＴＲＱ１ｂａｓｅ、ＧＮ１及びＧＮ２の詳細について説明する。ここに、図６は、ＡＴＲＱ１ｂａｓｅ、ＧＮ１及びＧＮ２の特性を概念的に表してなる模式図である。
【００８３】
図６において、上段から下段にかけて、ＡＴＲＱ１ｂａｓｅの特性（図６（ａ））、ゲインＧＮ１の特性（図６（ｂ））、及びゲインＧＮ２の特性（図６（ｃ））が示される。
【００８４】
図６（ａ）は、本発明に係る「第２特性」の一例であり、図６（ａ）において、アシストトルクＡＴＲＱ１の基本値ＡＴＲＱ１ｂａｓｅは、操舵角δに対応付けられて設定され、その軌跡は、図示ＰＲＦ＿ＡＴＲＱ１ｂａｓｅとなる。即ち、基本値ＡＴＲＱ１ｂａｓｅは、ほぼゼロとみなし得る程度に小さい、図示操舵角δ１（即ち、本発明に係る「開始操舵角」の一例）から、操舵角δ２（δ２＞δ１）までの操舵角範囲で設定される。また、その最大値は、ＡＴＲＱ１ｂａｓｅｍａｘを採る。尚、最大値ＡＴＲＱ１ｂａｓｅｍａｘは、概ね４〜５Ｎ・ｍ程度の値に設定される。
【００８５】
図６（ｂ）において、ゲインＧＮ１は、車両１０の駆動トルクＤｒｔｒｑに対するゲインＧＮの特性であり、その軌跡は図示ＰＲＦ＿ＧＮ１によって表される。即ち、ゲインＧＮ１は、駆動トルクＤｒｔｒｑ１（少なくとも前述したＤｒｔｒｑｔｈ以上の値を採る）以上の範囲で設定され、Ｄｒｔｒｑ１からＤｒｔｒｑ２（Ｄｒｔｒｑ２＞Ｄｒｔｒｑ１）までの範囲でリニアに上昇し、Ｄｒｔｒｑ２において、最大値ＧＮ１ｍａｘ（例えば、１である）を採る。
【００８６】
図６（ｃ）において、ゲインＧＮ２は、車両Ｖに対するゲインＧＮの特性であり、その軌跡は図示ＰＲＦ＿ＧＮ２によって表される。即ち、ゲインＧＮ２は、極低車速である車速Ｖ１（少なくとも前述したＶｔｈ以上の値を採る）以上Ｖｍａｘ（Ｖｍａｘ＞Ｖ１）の範囲で設定され、Ｖ１からＶ２（Ｖ２＞Ｖ１）までの範囲では最大値ＧＮ２ｍａｘ（例えば、１である）を採り、Ｖ２以上の範囲でリニアに減少するように設定される。これらの諸特性に従えば、上記（１）式に従って算出されるアシストトルクＡＴＲＱ１は、最大値として概ねＡＴＲＱ１ｂａｓｅｍａｘ近傍の値を採り、駆動トルクＤｒｔｒｑ及び車速Ｖに応じて補正される値となる。
【００８７】
次に、操舵時Ｎ戻し制御の詳細について説明する。操舵時Ｎ戻し制御が実行される場合、ＥＣＵ１００は、モータ１７から出力すべき操舵時アシストトルクＡＴＲＱ２（以下、適宜「アシストトルクＡＴＲＱ２」と称する）を算出し、当該アシストトルクＡＴＲＱ２が出力されるようにモータ１７の制御系を制御する。アシストトルクＡＴＲＱ２は、下記（２）式に従って算出される。
【００８８】
ＡＴＲＱ２＝ＡＴＲＱ２ｂａｓｅ×ＧＮ１×ＧＮ２・・・（２）
ここで、ＡＴＲＱ２ｂａｓｅは、アシストトルクＡＴＲＱ２の基本値であり、ＧＮ１及びＧＮ２は、夫々アシストトルクＡＴＲＱ２の基本値ＡＴＲＱ２ｂａｓｅを補正するためのゲインである。
【００８９】
ここで、図７を参照し、ＡＴＲＱ２ｂａｓｅ、ＧＮ１及びＧＮ２の詳細について説明する。ここに、図７は、ＡＴＲＱ２ｂａｓｅ、ＧＮ１及びＧＮ２の特性を概念的に表してなる模式図である。尚、同図において、図６と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００９０】
図７において、上段から下段にかけて、ＡＴＲＱ２ｂａｓｅの特性（図７（ａ））、ゲインＧＮ１の特性（図７（ｂ））、及びゲインＧＮ２の特性（図７（ｃ））が示される。図７より明らかな通り、ゲインＧＮ１の特性（図７（ｂ））及びゲインＧＮ２の特性（図７（ｃ））は、夫々図６と同等であり、即ち、夫々ＰＲＦ＿ＧＮ１及びＰＲＦ＿ＧＮ２によって、その特性が表される。
【００９１】
一方で、図７（ａ）には、本発明の「第１特性」の一例である、アシストトルクＡＴＲＱ２の基本値ＡＴＲＱ２ｂａｓｅの特性が表される。図７（ａ）において、アシストトルクＡＴＲＱ２の基本値ＡＴＲＱ１ｂａｓｅは、操舵角δに対応付けられて設定され、その軌跡は、図示ＰＲＦ＿ＡＴＲＱ２ｂａｓｅとなる。即ち、基本値ＡＴＲＱ２ｂａｓｅには、図６（ａ）に示される基本値ＡＴＲＱ１ｂａｓｅと較べて大きな不感帯が設定されており、図示操舵角δ３（δ３＞δ１であり、δ３は、即ち、本発明に係る「開始操舵角」の他の一例）から、操舵角δ４（δ４＞δ３）までの操舵角範囲で設定される。また、その最大値は、ＡＴＲＱ２ｂａｓｅｍａｘを採る。尚、最大値ＡＴＲＱ２ｂａｓｅｍａｘは、概ね０．３〜０．４Ｎ・ｍ程度の値に設定されており、アシストトルクＡＴＲＱ１の基本値ＡＴＲＱ１ｂａｓｅと較べて十分に小さく設定されている。
【００９２】
上述した（１）式に従ってモータ１７からアシストトルクＡＴＲＱ１が出力される結果、手放しＮ戻し制御が実行される場合には、極めて小さい操舵角から比較的大きいアシストトルクＡＴＲＱ１が出力され、トルクステアによってステアリングホイール１１が操作された場合に、ステアリングホイール１１が迅速にニュートラルポジションに復帰せしめられる。或いは、トルクステアの発生自体が抑制され、運転者の意思に反してステアリングホイール１１が操作される事態が防止される。即ち、手放し状態における急加速時には、ステアリングホイール１１がニュートラルポジション又はニュートラルポジション近傍に固定される。従って、トルクステアの発生時であっても車両１０の走安性が低下することがなく、また快適性が低下することもない。
【００９３】
尚、本実施形態では、手放し時アシストトルクＡＴＲＱ１が出力される際には、ＥＰＳ２００のベース特性が切り替えられ、手放し時アシストトルクＡＴＲＱ１がより効果的に付与される構成となっている。この際、ＥＣＵ１００は、ＥＰＳ２００の慣性補償制御と粘性補償制御を実行することによって、当該ベース特性を切り替えている。即ち、ＥＣＵ１００は、当該ベース特性の切り替え時に、ステアリングホイール１１の慣性（所謂ハンドル慣性）を低下させた後に、ダンピング量を増加させ粘性を増加させる。このような粘性補償と慣性補償によるベース特性の切り替えにより、手放し時アシストトルクＡＴＲＱ１によって効果的にステアリングホイール１１の挙動を制御することが可能となる。
【００９４】
一方、上述した（２）式に従ってモータ１７からアシストトルクＡＴＲＱ２が出力される結果、操舵時Ｎ戻し制御が実行される場合には、手放しＮ戻し制御と較べて大きな不感帯の効果により、ステアリングホイール１１の操作が過度にアシストされている感覚を排除しつつ、運転者の操舵トルクを手放しＮ戻し制御時と較べて大きな舵角範囲で補うことが可能となり、違和感の発生による快適性の低下を抑制しつつ、走安性の向上を図ることが可能となる。
【００９５】
ここで、手放し時Ｎ戻し制御と、操舵時Ｎ戻し制御とでは、例えば最大値及び操舵角範囲等、付与特性が大きく異なるため、一方の制御から他方の制御に切り替わる際に何らの対策も施されない場合には、運転者に制御の切り替わりがトルクショックとして知覚され快適性が大きく低下する可能性がある。このような快適性の低下は、操舵時Ｎ戻し制御から手放し時Ｎ戻し制御に切り替わる場合よりも、手放し時Ｎ戻し制御から操舵時Ｎ戻し制御へ切り替わる場合に顕著に発生し易い。そこで、トルクステア抑制処理においては、係る手放し時Ｎ戻し制御から操舵時Ｎ戻し制御への制御の切り替わり時における当該トルクショックの低減を図られ、快適性の維持が実現されている。
【００９６】
即ち、図２に戻り、手放し時Ｎ戻し制御が実行された場合、ＥＣＵ１００は、運転者による操舵入力がなされた否かを判別する（ステップＳ４００）。係る判別は、操舵入力判定処理の結果に基づいて行われる。ここで、図８を参照し、操舵入力判定処理の詳細について説明する。ここに、図８は、操舵入力判定処理のフローチャートである。
【００９７】
図８において、ＥＣＵ１００は、操舵トルクＭＴの絶対値が所定の閾値ＭＴｔｈ３以上であるか否かを判別する（ステップＳ４１０）。ここで、閾値ＭＴｔｈ３は、手放し時Ｎ戻し制御からの切り替えであることに鑑みれば、少なくとも手放し状態の判別に係る閾値ＭＴｔｈ１よりも大きい値に設定される。尚、本実施形態では、閾値ＭＴｔｈ３は、操舵時Ｎ戻し制御の実行が許可される閾値ＭＴｔｈ２よりも大きい値に設定されている。操舵トルクＭＴの絶対値が閾値ＭＴｔｈ３未満である場合（ステップＳ４１０：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、操舵入力が無い旨の判別を行う（即ち、図２のステップＳ４００における「ＮＯ」の分岐に相当）。
【００９８】
一方、操舵トルクＭＴの絶対値が閾値ＭＴｔｈ３以上である場合（ステップＳ４１０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、操舵角速度ωの絶対値が所定の閾値ωｔｈ３以上であるか否かを判別する（ステップＳ４２０）。ここで、閾値ωｔｈ３は、操舵時Ｎ戻し制御の実行が許可される閾値ωｔｈ２よりも大きい値に設定されている。操舵角速度ωの絶対値が閾値ωｔｈ３未満である場合（ステップＳ４２０：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、操舵入力が無い旨の判別を行う（即ち、図２のステップＳ４００における「ＮＯ」の分岐に相当）。
【００９９】
一方、操舵角速度ωの絶対値が閾値ωｔｈ３以上である場合（ステップＳ４２０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、操舵角δの絶対値が所定の閾値δｔｈ３以上であるか否かを判別する（ステップＳ４３０）。ここで、閾値δｔｈ３は、操舵時Ｎ戻し制御の実行が許可される閾値δｔｈ３よりも大きい値に設定されている。操舵角δの絶対値が閾値δｔｈ３未満である場合（ステップＳ４３０：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、操舵入力が無い旨の判別を行う（即ち、図２のステップＳ４００における「ＮＯ」の分岐に相当）。
【０１００】
他方、操舵角δの絶対値が閾値δｔｈ３以上である場合（ステップＳ４３０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、操舵入力有る旨の判別を行う（即ち、図２のステップＳ４００における「ＹＥＳ」の分岐に相当）。このように、操舵入力判定処理においては、操舵トルクＭＴ、操舵角速度ω及び操舵角δに基づいて、運転者による操舵入力の有無に係る判別が行われる構成となっている。
【０１０１】
図２に戻り、当該操舵入力がなされない旨の判別がなされた場合（ステップＳ４００：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は処理をステップＳ１００に戻すと共に、手放し時Ｎ戻し制御の実行中に操舵入力がなされた旨の判別がなされた場合（ステップＳ４００：ＹＥＳ）には、当該操舵入力が切り込み操作に対応するものであるか否かを判別する（ステップＳ１２）。ここで、操舵入力が切り込み操作であるか否かは、操舵トルクＭＴ、操舵角速度ω、及び操舵角δに基づいて行われ、これら各指標値が夫々相互に同符号である場合には、切り込み操作が行われている旨の判別がなされる構成となっている。一方、操舵トルクＭＴ、操舵角速度ω及び操舵角δが異符号である場合には、運転者による操舵入力が切り戻し操作である旨の判別がなされる構成となっている。
【０１０２】
ＥＣＵ１００は、操舵入力が切り込み操作である場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、切り込み時切り替え制御を実行する（ステップＳ１３）と共に、操舵入力が切り戻し操作である場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、切り戻し時切り替え制御を実行する（ステップＳ１４）。
【０１０３】
切り込み時切り替え制御において、ＥＣＵ１００は、下記（３）式に従って切り替え時アシストトルクＡＴＲＱ３（以下、適宜「アシストトルクＡＴＲＱ３」と称する）を算出し、当該ＡＴＲＱ３が出力されるようにモータ１７の制御系を制御する。
【０１０４】
ＡＴＲＱ３＝ＧＮ３×ＧＮ４×ＡＴＲＱ２・・・（３）
ここで、ＧＮ３及びＧＮ４は、前述した操舵時Ｎ戻し制御におけるアシストトルクＡＴＲＱ２を補正するためのゲインである。また、この際、手放し時Ｎ戻し制御に係るアシストトルクＡＴＲＱ１はゼロに制御される。即ち、切り込み操作では、運転者の意思で切り込み方向にステアリングホイール１１が操作されているのであり、ステアリングホイール１１をニュートラルポジションに誘うアシストトルクＡＴＲＱ１は、かえって運転者に違和感を与えかねないのである。
【０１０５】
ここで、図９を参照し、ゲインＧＮ３及びＧＮ４の詳細について説明する。ここに、図９は、ゲインＧＮ３及びゲインＧＮ４の特性を概念的に表してなる模式図である。
【０１０６】
図９において、ゲインＧＮ３の特性は図９（ａ）に示され、その軌跡は、図示ＰＲＦ＿ＧＮ３として示される。即ち、ゲインＧＮ３は、操舵角速度ωと対応付けられてなるゲインであり、操舵角速度ωがゼロからω１までの範囲でリニアに増加し、操舵角速度ωがω１よりも大きい範囲では、最大値ＧＮ３ｍａｘ（概ね１程度の値）で固定される。尚、操舵角速度ω１の値は、例えば予め実験的に、経験的に、理論的に或いはシミュレーション等に基づいて、運転者の操舵操作とは逆方向に出力されることになるアシストトルクＡＴＲＱ２による違和感の発生を、運転者の操舵操作によって実践上顕在化させることなく回避し得る値に設定されている。定性的には、ステアリングホイール１１がゆっくり操作されている場合（操舵角速度ωが小さい場合に相当）には、運転者の操作感度が相対的に高いことに鑑みてゲインＧＮ３を絞ることによってアシストトルクＡＴＲＱ３が減少制御され、ステアリングホイール１１が素早く操作されている場合（操舵角速度ωが大きい場合に相当）には、運転者の操作感度が相対的に低いことに鑑みてゲインＧＮ３が絞られず、アシストトルクＡＴＲＱ３はアシストトルクＡＴＲＱ２に漸近する。また、ゲインＧＮ４の特性は図９（ｂ）に示され、その軌跡は、図示ＰＲＦ＿ＧＮ４として示される。即ち、ゲインＧＮ４は、操舵トルク微分値ＤＭＴが増加するのに伴い最大値（概ね、１である）から曲線的に減少する。
【０１０７】
このように、切り込み時切り替え制御では、操舵角速度ω及び操舵トルク微分値ＤＭＴに基づいて決定されるゲインＧＮ３及びＧＮ４によってアシストトルクＡＴＲＱ２が補正され、モータ１７から出力されるトルクが徐変されることによって、制御切り替え時における違和感の発生が抑制される。
【０１０８】
一方、切り戻し時切り替え制御において、ＥＣＵ１００は、下記（４）式に従って切り替え時アシストトルクＡＴＲＱ４（以下、適宜「アシストトルクＡＴＲＱ４」と称する）を算出し、当該ＡＴＲＱ４が出力されるようにモータ１７の制御系を制御する。
【０１０９】
ＡＴＲＱ４＝ＧＮ５×ＡＴＲＱ１＋ＡＴＲＱ２・・・（４）
ここで、ＧＮ５は、前述した手放し時Ｎ戻し制御におけるアシストトルクＡＴＲＱ１を補正するためのゲインである。ここで、図１０を参照し、ゲインＧＮ５の詳細について説明する。ここに、図１０は、ゲインＧＮ５の特性を概念的に表してなる模式図である。
【０１１０】
図１０において、ゲインＧＮ５の特性は、図示ＰＲＦ＿ＧＮ５として示される。即ち、ゲインＧＮ５は、操舵角速度ωと対応付けられてなるゲインであり、操舵角速度ωが増加するに連れ最大値（概ね、１である）から曲線的に減少する。従って、運転者がより速くステアリングホイール１１を操作する程、アシストトルクＡＴＲＱ４は操舵時アシストトルクＡＴＲＱ２に漸近し、運転者に与えられる違和感が軽減される。
【０１１１】
このように、切り戻し時切り替え制御では、操舵角速度ωに基づいて決定されるゲインＧＮ５によってアシストトルクＡＴＲＱ１が補正され、モータ１７から出力されるトルクが徐変されることによって、制御切り替え時における違和感の発生が抑制される。
【０１１２】
尚、切り込み時切り替え制御も、切り戻し時切り替え制御も、その実行期間は何ら限定されない。例えば、予め実験的に、経験的に、理論的に或いはシミュレーション等に基づいて、制御切り替え時の違和感を払拭するのに十分な期間として適合された一定又は不定の期間について、当該切り替え制御がなされてもよいし、手放し時Ｎ戻し制御に従って出力されるアシストトルクＡＴＲＱ１と操舵時Ｎ戻し制御に従って出力されるアシストトルクＡＴＲＱ２との時間的な狭間に一度だけ当該切り替え制御に対応するアシストトルクが出力されてもよい。
【０１１３】
図２に戻り、切り込み時切り替え制御又は切り戻し時切り替え制御が行われると、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１００に戻し、一連の処理を繰り返す。本実施形態に係るトルクステア抑制処理は以上のようにして行われる。以上説明したように、本実施形態に係るトルクステア抑制処理によれば、トルクステアによるステアリングホイール１１の戻り不良が、ステアリングホイール１１が手放し状態であっても、保舵状態であっても補償され、車両１０の走安性及び快適性が担保される。この際特に、手放し時Ｎ戻し制御から操舵時Ｎ戻し制御への切り替わり時には、モータ１７から出力されるアシストトルクが、操舵角速度ω或いは操舵トルク微分値ＤＭＴに基づいて徐変され、当該切り替わり時に運転者に与えられ得る違和感の発生が抑制され、自然な操舵感覚が実現される。即ち、トルクステアによるステアリングホイールの操作を運転者の操舵状態によらずに効果的に収束させることが可能となるのである。
【０１１４】
本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両の概略構成図である。
【図２】図１の車両におけるトルクステア抑制処理のフローチャートである。
【図３】図２のステップＳ１００における動作を示すフローチャートである。
【図４】図２のステップＳ２００における動作を示すフローチャートである。
【図５】図２のステップＳ３００における動作を示すフローチャートである。
【図６】手放し時アシストトルクの算出過程に係る、ＡＴＲＱ１ｂａｓｅ、ＧＮ１及びＧＮ２の特性を概念的に表してなる模式図である。
【図７】操舵時アシストトルクの算出過程に係る、ＡＴＲＱ２ｂａｓｅ、ＧＮ１及びＧＮ２の特性を概念的に表してなる模式図である。
【図８】図２のステップＳ４００における動作を示すフローチャートである。
【図９】切り込み時切り替え制御時におけるゲインＧＮ３及びＧＮ４の特性を表す模式図である。
【図１０】切り戻し時切り替え制御におけるゲインＧＮ５の特性を表す模式図である。
【符号の説明】
【０１１６】
ＦＬ、ＦＲ…車輪、１０…車両、１００…ＥＣＵ、２００…ＥＰＳ、１１…ステアリングホイール、１２…ステアリングシャフト、１３…ラックアンドピニオン機構、１５…舵角センサ、１６…トルクセンサ、１７…モータ、１８…前後Ｇセンサ、１９…車速センサ、２０…スロットル開度センサ、３００…エンジン。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＥＰＳ（Electronic controlled Power Steering：電子制御式パワーステアリング装置）等を備えた車両を制御する車両の制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術分野において、例えばステアリングホイールの戻り不良を補償する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された電動パワーステアリング装置（以下、「従来の技術」と称する）によれば、推定される運転者トルクが大きい程モータの電流指令値が小さくされるため、完全な手放し状態であるか、ステアリングホイールに軽く手を添えているかにかかわらず、ステアリングホイールの戻り速度をほぼ一定とすることができ、運転者に与える違和感を防止することができるとされている。
【０００３】
尚、戻し修正電流値を目標戻し修正電流値に近づける方向に微小電流値だけ変化させて戻し電流値とする技術も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
尚、目標操舵角速度と実舵角速度に基づいてベース修正電流値を演算し、アシスト目標電流とする技術も開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
尚、電動モータの慣性による応答遅れの補償を操舵トルクの微分値に基づいて行う技術も提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１８２０５１号公報
【特許文献２】特開２００６−１３７２８１号公報
【特許文献３】特開２００６−１３７３５９号公報
【特許文献４】特開２００４−２５５９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
例えばＦＦ（Front engine Front drive：前輪駆動）車両や四輪駆動車両等では、例えば、発進加速時等、比較的大きな加速度が車両に加わった場合に、車輪に加わる駆動トルクによってトルクステアが発生することがある。トルクステアが発生した場合、運転者の意思とは無関係に、且つ路面からの入力による場合と比較して大きくステアリングホイールが操作され易い。このようなトルクステアによるステアリングホイールの操作は、手放し時であっても、操舵時であっても生じ得ると共に、車両の走安性及び快適性を阻害する大きな要因となるため、迅速に収束させる必要がある。ところが、従来の技術は、不感帯に相当する操舵角範囲が設けられる、或いは操舵トルクが大きい場合にはモータ電流がゼロとされる等、定常的な手放し走行を前提にしているため、トルクステアによるステアリングホイールの過渡的な操作に対しては効果的に作用しない。即ち、従来の技術には、トルクステアの発生時に車両の走安性や快適性が大きく損なわれかねないという技術的な問題点がある。
【０００８】
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、トルクステアによるステアリングホイールの操作を運転者の操舵状態によらずに効果的に収束させ得る車両の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本発明に係る車両の制御装置は、車輪に対しステアリングホイールを介して付与される操舵力を補助する補助操舵力を付与可能である補助操舵力付与手段を備えた車両を制御する車両の制御装置であって、前記車両が所定の加速状態にあるか否かを判別する判別手段と、前記ステアリングホイールが人為的に操作されているか否かの二値状態を少なくとも含む前記ステアリングホイールの操作状態を特定する特定手段と、前記車両が前記加速状態にある旨の判別がなされた場合に、前記特定された操作状態に基づいて、前記車輪に対し前記補助操舵力として前記ステアリングホイールを中立位置に向かわせる所定の収束操舵力が付与されるように前記補助操舵力付与手段を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１０】
本発明において、「補助操舵力付与手段」とは、例えば操舵対象となる車輪（以下、適宜「操舵輪」と称する）に対し、ステアリングホイールを介して運転者等により与えられる操舵力を補助する補助操舵力を付与可能な手段を包括する概念であり、係る概念が担保される限りにおいて、補助操舵力付与手段における、例えば電気的、機械的或いは物理的な態様は何ら限定されない趣旨である。
【００１１】
尚、ここで述べられる操舵力とは、ステアリングホイールを介して与えられる操舵トルクや、或いは更に当該操舵トルクが、ステアリングホイールを含む操舵装置を構成する、例えばステアリングシャフト、ラックアンドピニオン式やボールナット式等の各種態様を採り得る操舵機構、及びタイロッド等を適宜介して変換されてなる、操舵輪を左右方向に動かす物理力等を指す。従って、補助操舵力とは、例えばモータ等の電動機から出力されるモータトルク等であってもよいし、そのようなモータトルクが適宜変換されてなる、上述した物理力を増加又は減少させる補助的な物理力であってもよい。
【００１２】
本発明に係る車両の制御装置によれば、その動作時には、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る判別手段により、車両が所定の加速状態にあるか否かが判別される。
【００１３】
ここで、本発明に係る「所定の加速状態」とは、トルクステアの発生と対応付けられた加速状態を包括する概念であり、例えば予め実験的に、経験的に、理論的に或いはシミュレーション等に基づいて、実践上無視し得ないトルクステアの発生が、又はそのようなトルクステアの近未来的な発生が裏付けられてなる加速状態、或いはそのような加速状態に一定又は不定のマージンを付与してなる、トルクステアを予防する観点から定められた加速状態等であってもよい。
【００１４】
ここで、「トルクステア」とは、相対的にみて急激な加速時において、例えばエンジン等の内燃機関、ドライブシャフト、デファレンシャル、及びアクスル等を含む駆動系を介して伝達される駆動トルクによって、操舵輪が例えば左右に動かされ、前述した操舵装置の各部等を適宜介して最終的にステアリングホイールが運転者の意思と無関係に操作される現象を包括する概念である。従って、本発明に係る車両とは、少なくとも操舵輪に駆動力が伝達される車両であり、好適には、ＦＦ車両や四輪駆動車両等を指す。
【００１５】
判別手段における、車両が所定の加速状態にあるか否かの判別に係る態様は、当該判別が可能である限りにおいて何ら限定されないが、例えば、車両前後方向の加速度（以下、適宜「前後Ｇ」と称する）、車両の速度（以下、適宜「車速」と称する）、内燃機関におけるスロットルバルブの開度（以下、適宜「スロットル開度」と称する）、及び車両の駆動トルク等の少なくとも一部に基づいて判断されてもよい。尚、トルクステアは、車両における内燃機関の配置態様、及び駆動系、とりわけ左右のドライブシャフトの長さ等、車両の物理的又は機械的な構成に依存するから、このような加速状態に関する判別の基準は、車両毎に個別具体的に設定されていてもよい。
【００１６】
一方、このような所定の加速状態にあるか否かに係る判別とは別に、本発明に係る車両の制御装置によれば、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る特定手段により、ステアリングホイールの操作状態が特定される。
【００１７】
ここで、本発明に係る「操作状態」とは、ステアリングホイールが人為的に操作されているか否かの二値状態を少なくとも含む概念であり、係る概念が担保される限りにおいて、例えば、ステアリングホイールがどの程度人為的に操作されているかといった定量的な指標を含む、より精細な状態であってもよい趣旨である。
【００１８】
尚、本発明における「特定」とは、例えば、何らかの検出手段を介して直接的に又は間接的に物理的数値又は物理的数値に対応する例えば電気信号等として検出すること、予め然るべき記憶手段等に記憶されたマップ等から該当する数値を選択する又はそのような選択を介して推定すること、それら検出された物理的数値若しくは電気信号又は選択若しくは推定された数値等から、予め設定されたアルゴリズムや計算式等に従って導出又は推定すること、或いはこのように検出、選択、推定又は導出された値等を単に電気信号等として取得すること等を包括する広い概念である。
【００１９】
このように加速状態の判別及びステアリングホイールの操作状態の特定を経た結果、車両が加速状態にある旨の判別がなされた場合には、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る制御手段により、特定された操作状態に基づいて、前述した補助操舵力として収束操舵力が付与されるように補助操舵力付与手段が制御される。
【００２０】
ここで、本発明に係る「収束操舵力」とは、ステアリングホイールを中立位置に向かわせる補助操舵力、言い換えればトルクステアを打ち消す方向へ作用する補助操舵力である。尚、「中立位置」とは、車両を直進させることが可能なステアリングホイールの操作位置であり、好適には操舵角にしてゼロ度或いはゼロ度近傍の位置を指す。但し、中立位置がこのように操舵角によって規定され得るとしても、収束操舵力は、必ずしも目標値としての操舵角を有しておらずともよい。即ち、補助操舵力によってステアリングホイールが幾らかなりとも中立位置へ誘われる、言い換えれば、運転者の意思に反して切り込み側へステアリングホイールが操作されることが幾らかなり阻害される限りにおいて、収束操舵力の付与に係る態様は自由であってよく、必ずしも補助操舵力のみによりステアリングホイールが中立位置へ向かって操作されずともよい。
【００２１】
このような制御手段の作用によれば、トルクステアがリアルタイムに発生した場合に、又は近未来的なトルクステアの発生が予測される場合等に、その時点におけるステアリングホイールの操作状態に基づいて、例えば手放し状態であるのか、少なくとも保舵されているのかと言った二値状態（即ち、前述の二値状態に相当）に応じて上述した収束操舵力が車輪に付与される。従って、例えば、ステアリングホイールが手放し状態にある（即ち、人為的に操作されていない状態に相当）場合に、車両が急発進する等して加速状態にある旨の判別がなされた場合には、例えばトルクステアによるステアリングの操作を抑制し得る、又は収束させ得る、或いはそのようなトルクステアの発生自体を回避し得る、相対的に大きな収束操舵力が付与される。
【００２２】
一方、トルクステアの発生時には、ステアリングホイールの操作状態によって、必要とされる収束操舵力は大きく異なり得る。例えば、ステアリングホイールが少なくとも保舵された状態（即ち、人為的に操作されている状態に相当）にある場合には、トルクステアを収束させるべく、或いは回避すべくなされ得るステアリングホイールの人為的な操作をアシストする方向へ収束操舵力が付与されればよく、手放し状態の場合と較べれば、比較的小さな収束操舵力で済む場合が多い。逆に、手放し状態における収束操舵力をこのような場合に適用すれば、ステアリングホイールが戻り過ぎると言った違和感が与えられ易い。従って、ステアリングホイールの操作状態に基づいて収束操舵力が付与されることにより、トルクステアによる走安性及び快適性の低下を抑えつつ、運転者へ与えられ得る違和感を回避するといった、実践上有益な効果が提供される。
【００２３】
このように、本発明に係る車両の制御装置によれば、過渡的に車両の挙動を不安定ならしめるトルクステアの発生に際して或いは先んじて、適切な収束操舵力が付与されることにより、運転者の意思とは無関係なステアリングホイールの操作を抑制或いは回避することが可能となる。即ち、トルクステアによるステアリングホイールの操作を運転者の操舵状態によらずに効果的に収束させることが可能となるのである。
【００２４】
尚、制御手段に係る制御の態様は、本発明に係る上述した効果を少なくとも阻害しない範囲で自由に決定されてよく、例えば収束操舵力の付与特性は、例えば予め実験的に、経験的に、理論的に或いはシミュレーション等に基づいて、手放し状態では可及的に速やかに収束操舵力が付与されるように、且つ保舵状態では運転者に違和感を与えずに操舵操作をアシストし得るように決定されていてもよい。
【００２５】
尚、トルクステアは、上述したように、車両の物理的又は機械的な構成によって、より具体的には、例えばエンジンが横置きされること等によってドライブシャフトの長さが不等長である場合等に顕著に生じる。このような場合、予めトルクステアによるステアリングホイールが操作される方向は、左右いずれか一方に特定され得るから、トルクステアを招きかねない加速状態にある場合に、実際のトルクステアの発生に先んじて所定の方向に収束操舵力を付与することにより、実質的にみてトルクステアの発生自体を回避することも可能である。
【００２６】
本発明に係る車両の制御装置の一の態様では、前記補助操舵力付与手段は、電動機を含む。
【００２７】
この態様によれば、補助操舵力付与手段が、例えばモータ等の電動機を含んで構成されるため、収束操舵力を比較的簡便に且つ正確に付与することが可能となる。尚、この態様では、例えば電動機は操舵装置の一部として構成され、ステアリングシャフトの回転、ピニオンギアの回転、或いはラックバーの往復運動等をアシストするアシストトルクを補助操舵力として付与可能に構成されていてもよい。即ち、この場合、操舵装置は所謂ＥＰＳの形態を採る。
【００２８】
尚、この態様における電動機の形態は何ら限定されず、例えばＤＣモータや三相交流モータ等の各種形態を採ることが可能である。また、係る電動機に電力を供給する電源装置も何ら限定されるものではなく、例えばセルモータ、シガライタ、ブロワ、ヘッドライト又はカーナビゲーション装置等車両に備わる各種補機類の電源装置として機能し得る例えば車載用１２Ｖバッテリ等であってもよいし、このような補機用バッテリとは独立して構成された専用のバッテリ等であってもよい。更には、これら各種バッテリから供給される電圧を適宜昇圧せしめた、相対的に高圧な２次電圧を供給可能なバッテリであってもよい。
【００２９】
本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記制御手段は、前記ステアリングホイールの操舵角に応じて前記収束操舵力が付与されるように前記補助操舵力付与手段を制御する。
【００３０】
この態様によれば、収束操舵力が、例えば舵角センサ等の検出手段により検出されるステアリングホイールの操舵角に応じて付与される。収束操舵力は、トルクステアを打ち消し、最終的には車両の走安性及び快適性を向上せしめる目的で付与されるものであり、その観点から言えば、操舵角は重要な意味を持つ。即ち、ステアリングホイールが手放し状態であれば、トルクステアによるステアリングホイールの操作自体を抑制するのが好ましく、収束操舵力の付与は比較的微小な操舵角から開始されるのが望ましい。一方で、運転者がステアリングホイールを少なくとも保舵した状態では、あくまで運転者の操作意思に応じた収束操舵力を付与する必要があるから、操舵角には一定又は不定の不感帯領域が設定される方がよい場合がある。この態様によれば、収束操舵力が操舵角に応じて付与されるから、例えばこのような、ステアリングホイールの操作状態に応じて異なり得る要求にも好適に応えることが可能となり、実践上有益である。
【００３１】
尚、この態様では、前記制御手段は、予め前記操舵角に対応付けられて設定されてなる前記収束操舵力の基本特性に基づいて前記収束操舵力が付与されるように前記補助操舵力付与手段を制御してもよい。
【００３２】
この場合、例えば予め実験的に、経験的に、理論的に或いはシミュレーション等に基づいて、ステアリングホイールの操作状態によらず運転者に違和感を与えることなくトルクステアを好適に打ち消すことが可能となるように、収束操舵力の基本特性が決定されており、例えば然るべき記憶手段にマップ等として格納されている。従って、制御手段は、実際の補助操舵力付与手段の制御に際し、当該基本特性に基づいて、更には適宜車速や駆動トルク等の指標値に応じた補正を行って、比較的軽い処理負荷の下で収束操舵力を好適に付与することが可能となる。尚、「基本特性に基づいて」とは、必ずしも付与すべき収束操舵力が、係る基本特性のみに従って決定されずともよいことを表す趣旨であり、より具体的には、例えば上述した如く車速や駆動トルク等に応じた補正が行われてもよいことを表す趣旨である。
【００３３】
基本特性に基づいて収束操舵力が付与される態様においては、前記制御手段は、前記ステアリングホイールが人為的に操作されている場合には、前記基本特性の少なくとも一部として設定された第１特性に基づいて前記補助操舵力付与手段を制御すると共に、前記ステアリングホイールが人為的に操作されていない場合には、前記基本特性の少なくとも一部として設定された、（i）前記収束操舵力の最大値が前記第１特性における該最大値よりも大きく、且つ（ii）前記収束操舵力の付与が開始される前記操舵角を表す開始操舵角が、前記第１特性における該開始操舵角よりも小さい第２特性に基づいて前記補助操舵力付与手段を制御してもよい。
【００３４】
この場合、ステアリングホイールが人為的に操作されている、即ち少なくとも保舵状態にある場合には、所定の第１特性に基づいて補助操舵力付与手段が制御されると共に、ステアリングホイールが人為的に操作されていない場合、即ち手放し状態にある場合には、第２特性に従い、係る第１特性における開始操舵角よりも小さい操舵角を開始操舵角として、最大値が係る第１特性における最大値よりも大きい収束操舵力が付与される。従って、ステアリングホイールが手放し状態にある場合と、保舵状態にある場合とで、収束操舵力の付与特性を全く独立したものとすることができ、より各々の場合に最適化された収束操舵力を付与可能となる。また、このような第１及び第２特性に相当するマップ、例えば、第１及び第２特性に相当する特性を得るための補助操舵力付与手段の制御量（電流値、トルク値又はデューティ比等）を規定するマップ等が然るべき記憶手段に記憶される場合には、上述したように、制御手段の負荷を軽減することも可能となるため実践上有益である。
【００３５】
尚、このように少なくとも第１特性と第２特性との間で基本特性が切り替えられる態様では、前記制御手段は、前記基本特性を前記第１特性と前記第２特性との間で切り替える場合に、前記収束操舵力が徐々に変化するように前記補助操舵力付与手段を制御してもよい。
【００３６】
手放し状態と保舵状態とでは、収束操舵力の値に実践上無視し得ない大きな差異が存在することが多い。従って、トルクステアの発生中、或いはトルクステアの発生を抑えるための制御中に、手放し状態から保舵状態へステアリングホイールの操作状態が変化すること等により、基本特性が切り替えられる場合には、例えばトルクショック等の違和感が運転者に与えられかねない。この態様では、制御手段が基本特性の切り替え時に収束操舵力を徐変するため、そのようなトルクショックを、少なくとも運転者に知覚されない程度に軽減することが可能となり実践上有益である。
【００３７】
尚、このような徐変の態様は、何らこの種の制御をなさない場合と較べて幾らかなりとも違和感の発生を抑止し得る限りにおいて何ら限定されず、一方の特性に基づいて決定される収束操舵力から他方の特性に基づいて決定される収束操舵力まで、連続的に、或いは段階的に収束操舵力を変化させてもよい。また、このような切り替え時における収束操舵力の徐変制御を実行する期間は、走安性及び快適性が十分に担保され得る限りにおいて何ら限定されず、操作状態が変化した時点から、或いは操作状態が変化した旨の何らかの判定動作がなされた時点から一定又は不定の時間として規定されていてもよいし、特に経過時間によらずに、切り替え前後における収束操舵力の差分と、徐変の度合いに応じてその都度個別具体的に定まる期間であってもよい。
【００３８】
尚、このように収束操舵力が徐変される態様では、前記制御手段は、前記基本特性を切り替える場合の前記収束操舵力が、前記操舵角及び前記ステアリングホイールの操舵トルクのうち少なくとも一方の時間微分値に基づいて付与されるように前記補助操舵力付与手段を制御してもよい。
【００３９】
操舵角の時間微分値、即ち操舵角速度と、操舵トルクの時間微分値とは、運転者によるステアリングホイールの操作の度合いを規定する指標となり得る。従って、これらの指標値に基づいて基本特性切り替え時の収束操舵力が付与される場合には、運転者に与えられる違和感が極めて軽減され、自然な操作感覚を運転者に提供することが可能となる。尚、このような指標値に基づいて付与される、基本特性切り替え時の収束操舵力は、運転者がステアリングホイールを切り込んだ場合、即ち、中立位置から乖離する方向へステアリングホイールが操作される場合と、切り戻した場合、即ち運転者の意思によりステアリングホイールが中立方向へ戻される場合とで、無論相互に異なっていてよい。
【００４０】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
＜発明の実施形態＞
以下、適宜図面を参照して本発明の車両の制御装置に係る実施形態について説明する。
【００４２】
＜実施形態の構成＞
始めに、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る車両１０の構成について説明する。ここに、図１は、車両１０の基本的な構成を概念的に示す概略構成図である。
【００４３】
図１に示すように、車両１０は、操舵輪として左右一対の前輪ＦＬ及びＦＲを備え、これら前輪が操舵されることにより所望の方向に進行することが可能に構成されている。
【００４４】
車両１０は、ＥＣＵ１００、ＥＰＳ２００及びエンジン３００を備える。
【００４５】
ＥＣＵ１００は、夫々不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備え、車両１０の動作全体を制御することが可能に構成された電子制御ユニットであり、本発明に係る「車両の制御装置」の一例である。ＥＣＵ１００は、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って、ＥＰＳ２００を制御するための後述するトルクステア抑制処理を実行することが可能に構成されている。
【００４６】
ＥＰＳ２００は、所謂電動式パワーステアリング装置であり、操舵輪である前輪ＦＬ及びＦＲを、運転者によるステアリングホイール１１の操作に応じて操舵することが可能に構成されている。
【００４７】
ＥＰＳ２００には、ラックアンドピニオン式の操舵方式が採用されており、ステアリングホイール１１に一方の端部が接続されるステアリングシャフト１２と、当該ステアリングシャフト１２の他方の端部に接続されるラックアンドピニオン機構１３とが備わっている。尚、ＥＰＳ２００には、例えばボールナット式等、他の操舵方式が採用されていても構わない。
【００４８】
ラックアンドピニオン機構１３は、ステアリングシャフト１２の回転方向の力を、ラックバー１４の往復動方向の力に変換することが可能に構成される。また、ラックバー１４の両端は、タイロッド（符号省略）を介して前輪ＦＬ及びＦＲに連結されており、ラックバー１４の往復運動に応じて、前輪ＦＬ及びＦＲの向きが変わる構成となっている。
【００４９】
ＥＰＳ２００には、ステアリングホイール１１の回転角度である操舵角δを検出することが可能に構成された舵角センサ１５及びステアリングホイール１１の操作を介してステアリングシャフト１２に加えられる操舵トルクＭＴを検出することが可能に構成されたトルクセンサ１６が備わる。舵角センサ１５及びトルクセンサ１６は、夫々ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、夫々検出された操舵角δ及び操舵トルクＭＴは、ＥＣＵ１００により絶えず、或いは一定又は不定の周期毎に把握される構成となっている。
【００５０】
また、ＥＰＳ２００には、モータ１７が備わる。モータ１７は、運転者の操作負担を軽減する補助操舵力としてアシストトルクを発生させると共に、不図示の減速ギアを介してステアリングシャフト１２に当該アシストトルクを付与することが可能に構成された、本発明に係る「補助操舵力付与手段」の一例である。モータ１７は、例えばインバータ等を含む不図示のモータ制御系を介してＥＣＵ１００と電気的に接続されており、その動作状態がＥＣＵ１００により制御される構成となっている。尚、モータ１７から出力されるアシストトルクは、必ずしもステアリングシャフト１２に付与されずともよく、例えば、ラックアンドピニオン機構１３におけるピニオンギアに、当該ピニオンギアの回転をアシストすべく付与されてもよいし、ラックバー１４に当該ラックバーの往復運動をアシストすべく付与されてもよい。
【００５１】
車両１０は、前後Ｇセンサ１８、車速センサ１９及びスロットル開度センサ２０を備える。
【００５２】
前後Ｇセンサ１８は、車両１０の前後方向に作用する加速度（即ち、前後Ｇ）Ｇｘを検出することが可能に構成されたセンサである。前後Ｇセンサ１８は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された車両１０の前後Ｇは、ＥＣＵ１００によって絶えず、或いは一定又は不定の周期毎に把握される構成となっている。
【００５３】
車速センサ１９は、車両１０の速度（即ち、車速）Ｖを検出することが可能に構成されたセンサである。車速センサ１９は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された車速は、ＥＣＵ１００によって絶えず、或いは一定又は不定の周期毎に把握される構成となっている。
【００５４】
スロットル開度センサ２０は、エンジン３００におけるスロットルバルブの開度（即ち、スロットル開度）Ｔｈｒを検出することが可能に構成されたセンサである。スロットル開度センサ２０は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたスロットル開度は、ＥＣＵ１００によって絶えず、或いは一定又は不定の周期毎に把握される構成となっている。
【００５５】
エンジン３００は、ガソリンを燃料とし、車両１０の動力源として機能するように構成された内燃機関であり、例えば、４気筒、６気筒、８気筒又は１２気筒等、複数の気筒を備え、また夫々の気筒の配置態様に応じて直列型、Ｖ型或いは水平対向型等の各種態様を採る。エンジン３００における、不図示のクランクシャフトから出力される駆動力は、不図示のデファレンシャル及びドライブシャフト等を適宜介して、操舵輪たる前輪ＦＬ及びＦＲに付与される。即ち、車両１０は、ＦＦ車両として構成されている。尚、車両１０の駆動形態は、無論ＦＦに限定されず、例えば前輪ＦＬ及びＦＲに加えて不図示の後輪が駆動される、四輪駆動の形態を採ってもよい。
【００５６】
＜実施形態の動作＞
次に、本実施形態の動作について説明する。
【００５７】
車両１０は、上述したようにＦＦ車両であり、前輪ＦＬ及びＦＲは、操舵輪であると共に駆動輪である。そのため、これら前輪は、急発進時等、比較的大きい前後加速度が生じた際に、運転者の操舵操作とは無関係に操舵され、所謂トルクステアが発生することがある。トルクステアが発生した場合、走安性の低下を招く可能性があると共に、操舵輪に作用する操舵力がステアリングシャフト１２を介してステアリングホイール１１に伝達されることによって、結局運転者の操舵意思とは無関係にステアリングホイール１１が操作され、運転者に著しい違和感を与えることとなって快適性が低下し易い。そこで、本実施形態に係る車両１０では、ＥＣＵ１００が、トルクステア抑制処理を実行することによって、係るトルクステアの発生に好適に対処し得ている。以下、適宜図面を参照し、トルクステア抑制処理の詳細について説明する。
【００５８】
始めに、図２を参照し、トルクステア抑制処理の基本的な流れについて説明する。ここに、図２は、トルクステア抑制処理のフローチャートである。
【００５９】
図２において、ＥＣＵ１００は、始めに車両１０が加速中であるか否かを判別する（ステップＳ１００）。尚、加速中であるか否かに係る判別は、加速判定処理の結果に基づいて行われる。
【００６０】
ここで、図３を参照し、加速判定処理の詳細について説明する。ここに、図３は、加速判定処理のフローチャートである。
【００６１】
図３において、ＥＣＵ１００は、車速センサ１９によって検出される車速Ｖが、所定の閾値Ｖｔｈ以上であるか否かを判別する（ステップＳ１１０）。ここで、車速の閾値Ｖｔｈは、車速の検出誤差が実践上問題とならない限りにおいて、ゼロ近傍の極低車速領域で設定されている。車速Ｖが閾値Ｖｔｈ未満である場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、車両１０が加速中でない旨の判別を行う（即ち、図２のステップＳ１００における「ＮＯ」の分岐に相当）。
【００６２】
車速Ｖが閾値Ｖｔｈ以上である場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、スロットル開度センサ２０によって検出されるスロットル開度Ｔｈｒが、所定の閾値Ｔｈｒｔｈ以上であるか否かを判別する（ステップＳ１２０）。ここで、スロットル開度の閾値Ｔｈｒｔｈは、予め実験的に、経験的に、理論的に或いはシミュレーション等に基づいて、トルクステアの発生に対応付けられた値に設定されている。例えば、閾値Ｔｈｒｔｈは、トルクステアの発生確率が相対的にみて高いと推定され得る値に設定される。スロットル開度Ｔｈｒが閾値Ｔｈｒｔｈ未満である場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、車両１０が加速中でない旨の判別を行う（即ち、図２のステップＳ１００における「ＮＯ」の分岐に相当）。
【００６３】
スロットル開度Ｔｈｒが閾値Ｔｈｒｔｈ以上である場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は更に、車両１０の前後Ｇセンサ１９によって検出される車両１０の前後加速度Ｇｘが、所定の閾値Ｇｘｔｈ以上であるか否かを判別する（ステップＳ１３０）。ここで、前後Ｇの閾値Ｇｘｔｈは、予め実験的に、経験的に、理論的に或いはシミュレーション等に基づいて、トルクステアの発生に対応付けられた値に設定されている。例えば、閾値Ｇｘｔｈは、トルクステアの発生確率が相対的にみて高いと推定され得る値に設定される。前後加速度Ｇｘが閾値Ｇｘｔｈ未満である場合（ステップＳ１３０：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、車両１０が加速中でない旨の判別を行う（即ち、図２のステップＳ１００における「ＮＯ」の分岐に相当）。
【００６４】
前後加速度Ｇｘが閾値Ｇｘｔｈ以上である場合（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は更に、車両１０の駆動トルクＤｒｔｒｑが所定の閾値Ｄｒｔｒｑｔｈ以上であるか否かを判別する（ステップＳ１４０）。ここで、駆動トルクＤｒｔｒｑは、前輪ＦＬ及びＦＲを実際に駆動するトルクであり、エンジン３００の出力トルク、及びデファレンシャルのギア比等に基づいてＥＣＵ１００により算出される。また、駆動トルクＤｒｔｒｑの閾値Ｄｒｔｒｑｔｈは、予め実験的に、経験的に、理論的に或いはシミュレーション等に基づいて、トルクステアの発生に対応付けられた値に設定されている。例えば、閾値Ｄｒｔｒｑｔｈは、トルクステアの発生確率が相対的にみて高いと推定され得る値に設定される。駆動トルクＤｒｔｒｑが閾値Ｄｒｔｒｑｔｈ未満である場合（ステップＳ１４０：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、車両１０が加速中でない旨の判別を行う（即ち、図２のステップＳ１００における「ＮＯ」の分岐に相当）。
【００６５】
駆動トルクＤｒｔｒｑが閾値Ｄｒｔｒｑｔｈ以上である場合（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、車両１０が加速中である旨の判別を行う（即ち、図２のステップＳ１００における「ＹＥＳ」の分岐に相当）。このように、加速判定処理では、車速Ｖ、スロットル開度Ｔｈｒ、前後加速度Ｇｘ及び駆動トルクＤｒｔｒｑの値に基づいて、車両１０が加速中であるか否かの判別がなされる構成となっている。車両１０が加速状態であるか否かの判別がなされると、加速判定処理は終了する。
【００６６】
図２に戻り、車両１０が加速中でない旨の判別がなされた場合（ステップＳ１００：ＮＯ）、ＥＣＵ１００はステップＳ１００を繰り返し実行し、実質的に処理を待機状態に制御する。一方、車両１０が加速中である旨の判別がなされた場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は更に、ステアリングホイール１１が手放し状態であるか否かを判別する（ステップＳ２００）。尚、ステアリングホイール１１が手放し状態であるか否かに係る判別は、手放し判定処理の結果に基づいて行われる。
【００６７】
ここで、図４を参照し、手放し判定処理の詳細について説明する。ここに、図４は、手放し判定処理のフローチャートである。
【００６８】
図４において、ＥＣＵ１００は、トルクセンサ１６によって検出される操舵トルクＭＴの絶対値が、所定の閾値ＭＴｔｈ１未満であるか否かを判別する（ステップＳ２１０）。ここで、操舵トルクＭＴは、運転者の操舵方向によって正負いずれの値も採り得るため、絶対値が参照される。閾値ＭＴｔｈ１は、例えば予め実験的に、経験的に、理論的に或いはシミュレーション等に基づいて、ステアリングホイール１１が手放し状態であると推定され得る、或いは運転者による操舵入力が無いと推定され得る値（例えば、運転者による操舵入力がある場合には採り得ないような値）に設定されている。操舵トルクＭＴの絶対値が閾値ＭＴｔｈ１以上である場合（ステップＳ２１０：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、ステアリングホイール１１が手放し状態に無い旨の（即ち、運転者がステアリングホイール１１を少なくとも保舵している旨の）判別を行う（即ち、図２のステップＳ２００における「ＮＯ」の分岐に相当）。
【００６９】
操舵トルクＭＴの絶対値が閾値ＭＴｔｈ１未満である場合（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ステアリングホイール１１の操舵角速度ωの絶対値が、所定の閾値ωｔｈ１以上であるか否かを判別する（ステップＳ２２０）。ここで、操舵角速度ωは、舵角センサ１５によって検出される操舵角δの時間微分値であり、ステアリングホイール１１が操作される際の操作速度を規定する指標値である。操舵角δは、ステアリングホイール１１の回転方向によって正負いずれの値も採り得るため、必然的に操舵角速度ωも正負いずれの値も採り得る構成となっている。このため、ステップＳ２２０に係る判別処理に際しては絶対値が参照される。閾値ωｔｈ１は、ステアリングホイール１１が人為的にしろトルクステアによるにしろ、いずれかの方向に操作されていると推定され得る値に設定されている。ＥＣＵ１００は、操舵角速度ωの絶対値が閾値ωｔｈ１未満である場合（ステップＳ２２０：ＮＯ）、ステアリングホイール１１が手放し状態に無い旨の判別を行う（即ち、図２のステップＳ２００における「ＮＯ」の分岐に相当）。
【００７０】
操舵角速度ωが閾値ωｔｈ１以上である場合（ステップＳ２２０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、舵角センサ１５によって検出されるステアリングホイール１１の操舵角δの絶対値が所定の閾値δｔｈ１以上であるか否かを判別する（ステップＳ２３０）。ここで、操舵角δは、上述したように正負いずれの値も採り得るため、絶対値が参照される。また、閾値δｔｈ１は、ステアリングホイール１１が人為的にしろトルクステアによるにしろ、いずれかの方向に操作されていると推定され得る値に設定されている。ＥＣＵ１００は、操舵角δの絶対値が閾値δｔｈ１未満である場合（ステップＳ２３０：ＮＯ）、ステアリングホイール１１が手放し状態に無い旨の判別を行う（即ち、図２のステップＳ２００における「ＮＯ」の分岐に相当）。尚、ステップＳ２３０に係る処理では、操舵角δの符号が、操舵角速度ωの符号と一致するか否かも同時に判別される。
【００７１】
尚、本実施形態では、このようにステップＳ２２０及びステップＳ２３０に係る処理において、操舵角速度ω及び操舵角δの各々の絶対値が参照されるが、無論、ステアリングホイール１１の操作方向（即ち、左右方向）毎に設定される、相互に符号のみが異なる二つの閾値と、操舵角速度ω及び操舵角δとを夫々個別に比較判別してもよい。
【００７２】
操舵角δの絶対値がδｔｈ以上である場合（ステップＳ２３０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ステアリングホイール１１が手放し状態である旨の判別を行う（即ち、図２のステップＳ２００における「ＹＥＳ」の分岐に相当）。このように、手放し判定処理では、操舵トルクＭＴ、操舵角速度ω及び操舵角δに基づいて、ステアリングホイール１１が手放し状態であるか否かの判別が行われる構成となっている。定性的には、操舵トルクＭＴが十分に小さい状況下で、操舵角速度ω及び操舵角δが、相互に同一の符合で、ある程度の値を有する場合には、ステアリングホイール１１が手放し状態である旨の判別がなされる構成となっている。ステアリングホイール１１が手放し状態であるか否かの判別がなされると、手放し判定処理は終了する。
【００７３】
図２に戻り、ステアリングホイール１１が手放し状態である場合（ステップＳ２００：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ステアリングホイール１１をニュートラルポジションに向かわせるための、手放し時Ｎ戻し制御を実行する（ステップＳ１０）。一方、ステアリングホイール１１が手放し状態でない場合（ステップＳ２００：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、運転者がステアリングホイール１１をニュートラルポジションへ戻す操作を補助するための、後述する操舵時Ｎ戻し制御の実行可否を判別する（ステップＳ３００）。係る実行可否の判別は、許可判定処理の結果に基づいて行われる。
【００７４】
ここで、図５を参照し、許可判定処理の詳細について説明する。ここに、図５は、許可判定処理のフローチャートである。
【００７５】
図５において、ＥＣＵ１００は、操舵トルクＭＴの絶対値が所定の閾値ＭＴｔｈ２以上であるか否かを判別する（ステップＳ３１０）。ここで、閾値ＭＴｔｈ２は、運転者がステアリングホイール１１を操舵する意思を有する旨を明確にするために、手放し状態の判別に係る閾値ＭＴｔｈ１よりも大きい値に設定されている。操舵トルクＭＴの絶対値が閾値ＭＴｔｈ２未満である場合（ステップＳ３１０：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、操舵時Ｎ戻し制御を禁止する旨の判別を行う（即ち、図２のステップＳ３００における「ＮＯ」の分岐に相当）。
【００７６】
一方、操舵トルクＭＴの絶対値が閾値ＭＴｔｈ２以上である場合（ステップＳ３１０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、操舵角速度ωの絶対値が所定の閾値ωｔｈ２以上であるか否かを判別する（ステップＳ３２０）。ここで、閾値ωｔｈ２は、手放し状態の判別に係る閾値ωｔｈ１よりも大きい値に設定されている。操舵角速度ωの絶対値が閾値ωｔｈ２未満である場合（ステップＳ３２０：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、操舵時Ｎ戻し制御を禁止する旨の判別を行う（即ち、図２のステップＳ３００における「ＮＯ」の分岐に相当）。
【００７７】
一方、操舵角速度ωの絶対値が閾値ωｔｈ２以上である場合（ステップＳ３２０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、操舵角δの絶対値が所定の閾値δｔｈ２以上であるか否かを判別する（ステップＳ３３０）。ここで、閾値δｔｈ２は、手放し状態の判別に係る閾値δｔｈ１よりも大きい値に設定されている。操舵角δの絶対値が閾値δｔｈ２未満である場合（ステップＳ３３０：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、操舵時Ｎ戻し制御を禁止する旨の判別を行う（即ち、図２のステップＳ３００における「ＮＯ」の分岐に相当）。
【００７８】
他方、操舵角δの絶対値が閾値δｔｈ２以上である場合（ステップＳ３３０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、操舵時Ｎ戻し制御を許可する旨の判別を行う（即ち、図２のステップＳ３００における「ＹＥＳ」の分岐に相当）。このように、許可判定処理においては、操舵トルクＭＴ、操舵角速度ω及び操舵角δに基づいて、操舵時Ｎ戻し制御の実行を許可するか否かの判別が行われる構成となっている。
【００７９】
図２に戻り、操舵時Ｎ戻し制御が許可されない場合（ステップＳ３００：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１００に戻し、車両１０が加速中であるか否かの判別処理から続く一連の処理を実行する。一方、操舵時Ｎ戻し制御が許可される場合（ステップＳ３００：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、操舵時Ｎ戻し制御を実行する（ステップＳ１１）。操舵時Ｎ戻し制御が実行されると、処理はステップＳ１００に戻され、一連の処理が繰り返される。
【００８０】
ここで、手放し時Ｎ戻し制御の詳細について説明する。手放し時Ｎ戻し制御が実行される場合、ＥＣＵ１００は、モータ１７から出力すべき手放し時アシストトルクＡＴＲＱ１（以下、適宜「アシストトルクＡＴＲＱ１」と称する）を算出し、当該アシストトルクＡＴＲＱ１が出力されるようにモータ１７の制御系を制御する。アシストトルクＡＴＲＱ１は、下記（１）式に従って算出される。
【００８１】
ＡＴＲＱ１＝ＡＴＲＱ１ｂａｓｅ×ＧＮ１×ＧＮ２・・・（１）
ここで、ＡＴＲＱ１ｂａｓｅは、アシストトルクＡＴＲＱ１の基本値であり、ＧＮ１及びＧＮ２は、夫々アシストトルクＡＴＲＱ１の基本値ＡＴＲＱ１ｂａｓｅを補正するためのゲインである。
【００８２】
ここで、図６を参照し、ＡＴＲＱ１ｂａｓｅ、ＧＮ１及びＧＮ２の詳細について説明する。ここに、図６は、ＡＴＲＱ１ｂａｓｅ、ＧＮ１及びＧＮ２の特性を概念的に表してなる模式図である。
【００８３】
図６において、上段から下段にかけて、ＡＴＲＱ１ｂａｓｅの特性（図６（ａ））、ゲインＧＮ１の特性（図６（ｂ））、及びゲインＧＮ２の特性（図６（ｃ））が示される。
【００８４】
図６（ａ）は、本発明に係る「第２特性」の一例であり、図６（ａ）において、アシストトルクＡＴＲＱ１の基本値ＡＴＲＱ１ｂａｓｅは、操舵角δに対応付けられて設定され、その軌跡は、図示ＰＲＦ＿ＡＴＲＱ１ｂａｓｅとなる。即ち、基本値ＡＴＲＱ１ｂａｓｅは、ほぼゼロとみなし得る程度に小さい、図示操舵角δ１（即ち、本発明に係る「開始操舵角」の一例）から、操舵角δ２（δ２＞δ１）までの操舵角範囲で設定される。また、その最大値は、ＡＴＲＱ１ｂａｓｅｍａｘを採る。尚、最大値ＡＴＲＱ１ｂａｓｅｍａｘは、概ね４〜５Ｎ・ｍ程度の値に設定される。
【００８５】
図６（ｂ）において、ゲインＧＮ１は、車両１０の駆動トルクＤｒｔｒｑに対するゲインＧＮの特性であり、その軌跡は図示ＰＲＦ＿ＧＮ１によって表される。即ち、ゲインＧＮ１は、駆動トルクＤｒｔｒｑ１（少なくとも前述したＤｒｔｒｑｔｈ以上の値を採る）以上の範囲で設定され、Ｄｒｔｒｑ１からＤｒｔｒｑ２（Ｄｒｔｒｑ２＞Ｄｒｔｒｑ１）までの範囲でリニアに上昇し、Ｄｒｔｒｑ２において、最大値ＧＮ１ｍａｘ（例えば、１である）を採る。
【００８６】
図６（ｃ）において、ゲインＧＮ２は、車両Ｖに対するゲインＧＮの特性であり、その軌跡は図示ＰＲＦ＿ＧＮ２によって表される。即ち、ゲインＧＮ２は、極低車速である車速Ｖ１（少なくとも前述したＶｔｈ以上の値を採る）以上Ｖｍａｘ（Ｖｍａｘ＞Ｖ１）の範囲で設定され、Ｖ１からＶ２（Ｖ２＞Ｖ１）までの範囲では最大値ＧＮ２ｍａｘ（例えば、１である）を採り、Ｖ２以上の範囲でリニアに減少するように設定される。これらの諸特性に従えば、上記（１）式に従って算出されるアシストトルクＡＴＲＱ１は、最大値として概ねＡＴＲＱ１ｂａｓｅｍａｘ近傍の値を採り、駆動トルクＤｒｔｒｑ及び車速Ｖに応じて補正される値となる。
【００８７】
次に、操舵時Ｎ戻し制御の詳細について説明する。操舵時Ｎ戻し制御が実行される場合、ＥＣＵ１００は、モータ１７から出力すべき操舵時アシストトルクＡＴＲＱ２（以下、適宜「アシストトルクＡＴＲＱ２」と称する）を算出し、当該アシストトルクＡＴＲＱ２が出力されるようにモータ１７の制御系を制御する。アシストトルクＡＴＲＱ２は、下記（２）式に従って算出される。
【００８８】
ＡＴＲＱ２＝ＡＴＲＱ２ｂａｓｅ×ＧＮ１×ＧＮ２・・・（２）
ここで、ＡＴＲＱ２ｂａｓｅは、アシストトルクＡＴＲＱ２の基本値であり、ＧＮ１及びＧＮ２は、夫々アシストトルクＡＴＲＱ２の基本値ＡＴＲＱ２ｂａｓｅを補正するためのゲインである。
【００８９】
ここで、図７を参照し、ＡＴＲＱ２ｂａｓｅ、ＧＮ１及びＧＮ２の詳細について説明する。ここに、図７は、ＡＴＲＱ２ｂａｓｅ、ＧＮ１及びＧＮ２の特性を概念的に表してなる模式図である。尚、同図において、図６と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００９０】
図７において、上段から下段にかけて、ＡＴＲＱ２ｂａｓｅの特性（図７（ａ））、ゲインＧＮ１の特性（図７（ｂ））、及びゲインＧＮ２の特性（図７（ｃ））が示される。図７より明らかな通り、ゲインＧＮ１の特性（図７（ｂ））及びゲインＧＮ２の特性（図７（ｃ））は、夫々図６と同等であり、即ち、夫々ＰＲＦ＿ＧＮ１及びＰＲＦ＿ＧＮ２によって、その特性が表される。
【００９１】
一方で、図７（ａ）には、本発明の「第１特性」の一例である、アシストトルクＡＴＲＱ２の基本値ＡＴＲＱ２ｂａｓｅの特性が表される。図７（ａ）において、アシストトルクＡＴＲＱ２の基本値ＡＴＲＱ１ｂａｓｅは、操舵角δに対応付けられて設定され、その軌跡は、図示ＰＲＦ＿ＡＴＲＱ２ｂａｓｅとなる。即ち、基本値ＡＴＲＱ２ｂａｓｅには、図６（ａ）に示される基本値ＡＴＲＱ１ｂａｓｅと較べて大きな不感帯が設定されており、図示操舵角δ３（δ３＞δ１であり、δ３は、即ち、本発明に係る「開始操舵角」の他の一例）から、操舵角δ４（δ４＞δ３）までの操舵角範囲で設定される。また、その最大値は、ＡＴＲＱ２ｂａｓｅｍａｘを採る。尚、最大値ＡＴＲＱ２ｂａｓｅｍａｘは、概ね０．３〜０．４Ｎ・ｍ程度の値に設定されており、アシストトルクＡＴＲＱ１の基本値ＡＴＲＱ１ｂａｓｅと較べて十分に小さく設定されている。
【００９２】
上述した（１）式に従ってモータ１７からアシストトルクＡＴＲＱ１が出力される結果、手放しＮ戻し制御が実行される場合には、極めて小さい操舵角から比較的大きいアシストトルクＡＴＲＱ１が出力され、トルクステアによってステアリングホイール１１が操作された場合に、ステアリングホイール１１が迅速にニュートラルポジションに復帰せしめられる。或いは、トルクステアの発生自体が抑制され、運転者の意思に反してステアリングホイール１１が操作される事態が防止される。即ち、手放し状態における急加速時には、ステアリングホイール１１がニュートラルポジション又はニュートラルポジション近傍に固定される。従って、トルクステアの発生時であっても車両１０の走安性が低下することがなく、また快適性が低下することもない。
【００９３】
尚、本実施形態では、手放し時アシストトルクＡＴＲＱ１が出力される際には、ＥＰＳ２００のベース特性が切り替えられ、手放し時アシストトルクＡＴＲＱ１がより効果的に付与される構成となっている。この際、ＥＣＵ１００は、ＥＰＳ２００の慣性補償制御と粘性補償制御を実行することによって、当該ベース特性を切り替えている。即ち、ＥＣＵ１００は、当該ベース特性の切り替え時に、ステアリングホイール１１の慣性（所謂ハンドル慣性）を低下させた後に、ダンピング量を増加させ粘性を増加させる。このような粘性補償と慣性補償によるベース特性の切り替えにより、手放し時アシストトルクＡＴＲＱ１によって効果的にステアリングホイール１１の挙動を制御することが可能となる。
【００９４】
一方、上述した（２）式に従ってモータ１７からアシストトルクＡＴＲＱ２が出力される結果、操舵時Ｎ戻し制御が実行される場合には、手放しＮ戻し制御と較べて大きな不感帯の効果により、ステアリングホイール１１の操作が過度にアシストされている感覚を排除しつつ、運転者の操舵トルクを手放しＮ戻し制御時と較べて大きな舵角範囲で補うことが可能となり、違和感の発生による快適性の低下を抑制しつつ、走安性の向上を図ることが可能となる。
【００９５】
ここで、手放し時Ｎ戻し制御と、操舵時Ｎ戻し制御とでは、例えば最大値及び操舵角範囲等、付与特性が大きく異なるため、一方の制御から他方の制御に切り替わる際に何らの対策も施されない場合には、運転者に制御の切り替わりがトルクショックとして知覚され快適性が大きく低下する可能性がある。このような快適性の低下は、操舵時Ｎ戻し制御から手放し時Ｎ戻し制御に切り替わる場合よりも、手放し時Ｎ戻し制御から操舵時Ｎ戻し制御へ切り替わる場合に顕著に発生し易い。そこで、トルクステア抑制処理においては、係る手放し時Ｎ戻し制御から操舵時Ｎ戻し制御への制御の切り替わり時における当該トルクショックの低減を図られ、快適性の維持が実現されている。
【００９６】
即ち、図２に戻り、手放し時Ｎ戻し制御が実行された場合、ＥＣＵ１００は、運転者による操舵入力がなされた否かを判別する（ステップＳ４００）。係る判別は、操舵入力判定処理の結果に基づいて行われる。ここで、図８を参照し、操舵入力判定処理の詳細について説明する。ここに、図８は、操舵入力判定処理のフローチャートである。
【００９７】
図８において、ＥＣＵ１００は、操舵トルクＭＴの絶対値が所定の閾値ＭＴｔｈ３以上であるか否かを判別する（ステップＳ４１０）。ここで、閾値ＭＴｔｈ３は、手放し時Ｎ戻し制御からの切り替えであることに鑑みれば、少なくとも手放し状態の判別に係る閾値ＭＴｔｈ１よりも大きい値に設定される。尚、本実施形態では、閾値ＭＴｔｈ３は、操舵時Ｎ戻し制御の実行が許可される閾値ＭＴｔｈ２よりも大きい値に設定されている。操舵トルクＭＴの絶対値が閾値ＭＴｔｈ３未満である場合（ステップＳ４１０：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、操舵入力が無い旨の判別を行う（即ち、図２のステップＳ４００における「ＮＯ」の分岐に相当）。
【００９８】
一方、操舵トルクＭＴの絶対値が閾値ＭＴｔｈ３以上である場合（ステップＳ４１０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、操舵角速度ωの絶対値が所定の閾値ωｔｈ３以上であるか否かを判別する（ステップＳ４２０）。ここで、閾値ωｔｈ３は、操舵時Ｎ戻し制御の実行が許可される閾値ωｔｈ２よりも大きい値に設定されている。操舵角速度ωの絶対値が閾値ωｔｈ３未満である場合（ステップＳ４２０：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、操舵入力が無い旨の判別を行う（即ち、図２のステップＳ４００における「ＮＯ」の分岐に相当）。
【００９９】
一方、操舵角速度ωの絶対値が閾値ωｔｈ３以上である場合（ステップＳ４２０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、操舵角δの絶対値が所定の閾値δｔｈ３以上であるか否かを判別する（ステップＳ４３０）。ここで、閾値δｔｈ３は、操舵時Ｎ戻し制御の実行が許可される閾値δｔｈ３よりも大きい値に設定されている。操舵角δの絶対値が閾値δｔｈ３未満である場合（ステップＳ４３０：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、操舵入力が無い旨の判別を行う（即ち、図２のステップＳ４００における「ＮＯ」の分岐に相当）。
【０１００】
他方、操舵角δの絶対値が閾値δｔｈ３以上である場合（ステップＳ４３０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、操舵入力有る旨の判別を行う（即ち、図２のステップＳ４００における「ＹＥＳ」の分岐に相当）。このように、操舵入力判定処理においては、操舵トルクＭＴ、操舵角速度ω及び操舵角δに基づいて、運転者による操舵入力の有無に係る判別が行われる構成となっている。
【０１０１】
図２に戻り、当該操舵入力がなされない旨の判別がなされた場合（ステップＳ４００：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は処理をステップＳ１００に戻すと共に、手放し時Ｎ戻し制御の実行中に操舵入力がなされた旨の判別がなされた場合（ステップＳ４００：ＹＥＳ）には、当該操舵入力が切り込み操作に対応するものであるか否かを判別する（ステップＳ１２）。ここで、操舵入力が切り込み操作であるか否かは、操舵トルクＭＴ、操舵角速度ω、及び操舵角δに基づいて行われ、これら各指標値が夫々相互に同符号である場合には、切り込み操作が行われている旨の判別がなされる構成となっている。一方、操舵トルクＭＴ、操舵角速度ω及び操舵角δが異符号である場合には、運転者による操舵入力が切り戻し操作である旨の判別がなされる構成となっている。
【０１０２】
ＥＣＵ１００は、操舵入力が切り込み操作である場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、切り込み時切り替え制御を実行する（ステップＳ１３）と共に、操舵入力が切り戻し操作である場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、切り戻し時切り替え制御を実行する（ステップＳ１４）。
【０１０３】
切り込み時切り替え制御において、ＥＣＵ１００は、下記（３）式に従って切り替え時アシストトルクＡＴＲＱ３（以下、適宜「アシストトルクＡＴＲＱ３」と称する）を算出し、当該ＡＴＲＱ３が出力されるようにモータ１７の制御系を制御する。
【０１０４】
ＡＴＲＱ３＝ＧＮ３×ＧＮ４×ＡＴＲＱ２・・・（３）
ここで、ＧＮ３及びＧＮ４は、前述した操舵時Ｎ戻し制御におけるアシストトルクＡＴＲＱ２を補正するためのゲインである。また、この際、手放し時Ｎ戻し制御に係るアシストトルクＡＴＲＱ１はゼロに制御される。即ち、切り込み操作では、運転者の意思で切り込み方向にステアリングホイール１１が操作されているのであり、ステアリングホイール１１をニュートラルポジションに誘うアシストトルクＡＴＲＱ１は、かえって運転者に違和感を与えかねないのである。
【０１０５】
ここで、図９を参照し、ゲインＧＮ３及びＧＮ４の詳細について説明する。ここに、図９は、ゲインＧＮ３及びゲインＧＮ４の特性を概念的に表してなる模式図である。
【０１０６】
図９において、ゲインＧＮ３の特性は図９（ａ）に示され、その軌跡は、図示ＰＲＦ＿ＧＮ３として示される。即ち、ゲインＧＮ３は、操舵角速度ωと対応付けられてなるゲインであり、操舵角速度ωがゼロからω１までの範囲でリニアに増加し、操舵角速度ωがω１よりも大きい範囲では、最大値ＧＮ３ｍａｘ（概ね１程度の値）で固定される。尚、操舵角速度ω１の値は、例えば予め実験的に、経験的に、理論的に或いはシミュレーション等に基づいて、運転者の操舵操作とは逆方向に出力されることになるアシストトルクＡＴＲＱ２による違和感の発生を、運転者の操舵操作によって実践上顕在化させることなく回避し得る値に設定されている。定性的には、ステアリングホイール１１がゆっくり操作されている場合（操舵角速度ωが小さい場合に相当）には、運転者の操作感度が相対的に高いことに鑑みてゲインＧＮ３を絞ることによってアシストトルクＡＴＲＱ３が減少制御され、ステアリングホイール１１が素早く操作されている場合（操舵角速度ωが大きい場合に相当）には、運転者の操作感度が相対的に低いことに鑑みてゲインＧＮ３が絞られず、アシストトルクＡＴＲＱ３はアシストトルクＡＴＲＱ２に漸近する。また、ゲインＧＮ４の特性は図９（ｂ）に示され、その軌跡は、図示ＰＲＦ＿ＧＮ４として示される。即ち、ゲインＧＮ４は、操舵トルク微分値ＤＭＴが増加するのに伴い最大値（概ね、１である）から曲線的に減少する。
【０１０７】
このように、切り込み時切り替え制御では、操舵角速度ω及び操舵トルク微分値ＤＭＴに基づいて決定されるゲインＧＮ３及びＧＮ４によってアシストトルクＡＴＲＱ２が補正され、モータ１７から出力されるトルクが徐変されることによって、制御切り替え時における違和感の発生が抑制される。
【０１０８】
一方、切り戻し時切り替え制御において、ＥＣＵ１００は、下記（４）式に従って切り替え時アシストトルクＡＴＲＱ４（以下、適宜「アシストトルクＡＴＲＱ４」と称する）を算出し、当該ＡＴＲＱ４が出力されるようにモータ１７の制御系を制御する。
【０１０９】
ＡＴＲＱ４＝ＧＮ５×ＡＴＲＱ１＋ＡＴＲＱ２・・・（４）
ここで、ＧＮ５は、前述した手放し時Ｎ戻し制御におけるアシストトルクＡＴＲＱ１を補正するためのゲインである。ここで、図１０を参照し、ゲインＧＮ５の詳細について説明する。ここに、図１０は、ゲインＧＮ５の特性を概念的に表してなる模式図である。
【０１１０】
図１０において、ゲインＧＮ５の特性は、図示ＰＲＦ＿ＧＮ５として示される。即ち、ゲインＧＮ５は、操舵角速度ωと対応付けられてなるゲインであり、操舵角速度ωが増加するに連れ最大値（概ね、１である）から曲線的に減少する。従って、運転者がより速くステアリングホイール１１を操作する程、アシストトルクＡＴＲＱ４は操舵時アシストトルクＡＴＲＱ２に漸近し、運転者に与えられる違和感が軽減される。
【０１１１】
このように、切り戻し時切り替え制御では、操舵角速度ωに基づいて決定されるゲインＧＮ５によってアシストトルクＡＴＲＱ１が補正され、モータ１７から出力されるトルクが徐変されることによって、制御切り替え時における違和感の発生が抑制される。
【０１１２】
尚、切り込み時切り替え制御も、切り戻し時切り替え制御も、その実行期間は何ら限定されない。例えば、予め実験的に、経験的に、理論的に或いはシミュレーション等に基づいて、制御切り替え時の違和感を払拭するのに十分な期間として適合された一定又は不定の期間について、当該切り替え制御がなされてもよいし、手放し時Ｎ戻し制御に従って出力されるアシストトルクＡＴＲＱ１と操舵時Ｎ戻し制御に従って出力されるアシストトルクＡＴＲＱ２との時間的な狭間に一度だけ当該切り替え制御に対応するアシストトルクが出力されてもよい。
【０１１３】
図２に戻り、切り込み時切り替え制御又は切り戻し時切り替え制御が行われると、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１００に戻し、一連の処理を繰り返す。本実施形態に係るトルクステア抑制処理は以上のようにして行われる。以上説明したように、本実施形態に係るトルクステア抑制処理によれば、トルクステアによるステアリングホイール１１の戻り不良が、ステアリングホイール１１が手放し状態であっても、保舵状態であっても補償され、車両１０の走安性及び快適性が担保される。この際特に、手放し時Ｎ戻し制御から操舵時Ｎ戻し制御への切り替わり時には、モータ１７から出力されるアシストトルクが、操舵角速度ω或いは操舵トルク微分値ＤＭＴに基づいて徐変され、当該切り替わり時に運転者に与えられ得る違和感の発生が抑制され、自然な操舵感覚が実現される。即ち、トルクステアによるステアリングホイールの操作を運転者の操舵状態によらずに効果的に収束させることが可能となるのである。
【０１１４】
本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両の概略構成図である。
【図２】図１の車両におけるトルクステア抑制処理のフローチャートである。
【図３】図２のステップＳ１００における動作を示すフローチャートである。
【図４】図２のステップＳ２００における動作を示すフローチャートである。
【図５】図２のステップＳ３００における動作を示すフローチャートである。
【図６】手放し時アシストトルクの算出過程に係る、ＡＴＲＱ１ｂａｓｅ、ＧＮ１及びＧＮ２の特性を概念的に表してなる模式図である。
【図７】操舵時アシストトルクの算出過程に係る、ＡＴＲＱ２ｂａｓｅ、ＧＮ１及びＧＮ２の特性を概念的に表してなる模式図である。
【図８】図２のステップＳ４００における動作を示すフローチャートである。
【図９】切り込み時切り替え制御時におけるゲインＧＮ３及びＧＮ４の特性を表す模式図である。
【図１０】切り戻し時切り替え制御におけるゲインＧＮ５の特性を表す模式図である。
【符号の説明】
【０１１６】
ＦＬ、ＦＲ…車輪、１０…車両、１００…ＥＣＵ、２００…ＥＰＳ、１１…ステアリングホイール、１２…ステアリングシャフト、１３…ラックアンドピニオン機構、１５…舵角センサ、１６…トルクセンサ、１７…モータ、１８…前後Ｇセンサ、１９…車速センサ、２０…スロットル開度センサ、３００…エンジン。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪に対しステアリングホイールを介して付与される操舵力を補助する補助操舵力を付与可能である補助操舵力付与手段を備えた車両を制御する車両の制御装置であって、
前記車両が所定の加速状態にあるか否かを判別する判別手段と、
前記ステアリングホイールが人為的に操作されているか否かの二値状態を少なくとも含む前記ステアリングホイールの操作状態を特定する特定手段と、
前記車両が前記加速状態にある旨の判別がなされた場合に、前記特定された操作状態に基づいて、前記車輪に対し前記補助操舵力として前記ステアリングホイールを中立位置に向かわせる所定の収束操舵力が付与されるように前記補助操舵力付与手段を制御する制御手段と
を具備することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記補助操舵力付与手段は、電動機を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記ステアリングホイールの操舵角に応じて前記収束操舵力が付与されるように前記補助操舵力付与手段を制御する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、予め前記操舵角に対応付けられて設定されてなる前記収束操舵力の基本特性に基づいて前記収束操舵力が付与されるように前記補助操舵力付与手段を制御する
ことを特徴とする請求項３に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記ステアリングホイールが人為的に操作されている場合には、前記基本特性の少なくとも一部として設定された第１特性に基づいて前記補助操舵力付与手段を制御すると共に、前記ステアリングホイールが人為的に操作されていない場合には、前記基本特性の少なくとも一部として設定された、（i）前記収束操舵力の最大値が前記第１特性における該最大値よりも大きく、且つ（ii）前記収束操舵力の付与が開始される前記操舵角を表す開始操舵角が、前記第１特性における該開始操舵角よりも小さい第２特性に基づいて前記補助操舵力付与手段を制御する
ことを特徴とする請求項４に記載の車両の制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記基本特性を前記第１特性と前記第２特性との間で切り替える場合に、前記収束操舵力が徐々に変化するように前記補助操舵力付与手段を制御する
ことを特徴とする請求項５に記載の車両の制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記基本特性を切り替える場合の前記収束操舵力が、前記操舵角及び前記ステアリングホイールの操舵トルクのうち少なくとも一方の時間微分値に基づいて付与されるように前記補助操舵力付与手段を制御する
ことを特徴とする請求項６に記載の車両の制御装置。
【請求項１】
車輪に対しステアリングホイールを介して付与される操舵力を補助する補助操舵力を付与可能である補助操舵力付与手段を備えた車両を制御する車両の制御装置であって、
前記車両が所定の加速状態にあるか否かを判別する判別手段と、
前記ステアリングホイールが人為的に操作されているか否かの二値状態を少なくとも含む前記ステアリングホイールの操作状態を特定する特定手段と、
前記車両が前記加速状態にある旨の判別がなされた場合に、前記特定された操作状態に基づいて、前記車輪に対し前記補助操舵力として前記ステアリングホイールを中立位置に向かわせる所定の収束操舵力が付与されるように前記補助操舵力付与手段を制御する制御手段と
を具備することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記補助操舵力付与手段は、電動機を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記ステアリングホイールの操舵角に応じて前記収束操舵力が付与されるように前記補助操舵力付与手段を制御する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、予め前記操舵角に対応付けられて設定されてなる前記収束操舵力の基本特性に基づいて前記収束操舵力が付与されるように前記補助操舵力付与手段を制御する
ことを特徴とする請求項３に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記ステアリングホイールが人為的に操作されている場合には、前記基本特性の少なくとも一部として設定された第１特性に基づいて前記補助操舵力付与手段を制御すると共に、前記ステアリングホイールが人為的に操作されていない場合には、前記基本特性の少なくとも一部として設定された、（i）前記収束操舵力の最大値が前記第１特性における該最大値よりも大きく、且つ（ii）前記収束操舵力の付与が開始される前記操舵角を表す開始操舵角が、前記第１特性における該開始操舵角よりも小さい第２特性に基づいて前記補助操舵力付与手段を制御する
ことを特徴とする請求項４に記載の車両の制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記基本特性を前記第１特性と前記第２特性との間で切り替える場合に、前記収束操舵力が徐々に変化するように前記補助操舵力付与手段を制御する
ことを特徴とする請求項５に記載の車両の制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記基本特性を切り替える場合の前記収束操舵力が、前記操舵角及び前記ステアリングホイールの操舵トルクのうち少なくとも一方の時間微分値に基づいて付与されるように前記補助操舵力付与手段を制御する
ことを特徴とする請求項６に記載の車両の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−１２６８０８（Ｐ２００８−１２６８０８Ａ）
【公開日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３１３２７０（Ｐ２００６−３１３２７０）
【出願日】平成１８年１１月２０日（２００６．１１．２０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月２０日（２００６．１１．２０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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