JP2009143452A - 車両走行制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】タイヤのグリップ力をグリップロス度として正確に検出し、検出したグリップロス度に基づいて車両の操舵制御及び車両の走行特性を制御して運転者に違和感を与えないようにした車両走行制御装置を提供する。
【解決手段】電動パワーステアリング機構用コントローラ１５で、路面側から伝達されるセルフアライニングトルクをＳＡＴ検出手段３５で検出すると共に、車両の横力に基づいてセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐをＳＡＴ推定部４１で推定し、両者に基づいてタイヤのグリップが失われた度合を表すグリップロス度をグリップロス度検出手段２３で検出し、検出したグリップロス度ｇに基づいて補償値補正手段２４でセルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃ等の補償値を補正して操舵補助電流指令値を補正する。また、走行制御用コントローラ８１で、グリップロス度ｇに基づいて減速制御、走行安定性制御等を行う。
【選択図】図１１
【解決手段】電動パワーステアリング機構用コントローラ１５で、路面側から伝達されるセルフアライニングトルクをＳＡＴ検出手段３５で検出すると共に、車両の横力に基づいてセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐをＳＡＴ推定部４１で推定し、両者に基づいてタイヤのグリップが失われた度合を表すグリップロス度をグリップロス度検出手段２３で検出し、検出したグリップロス度ｇに基づいて補償値補正手段２４でセルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃ等の補償値を補正して操舵補助電流指令値を補正する。また、走行制御用コントローラ８１で、グリップロス度ｇに基づいて減速制御、走行安定性制御等を行う。
【選択図】図１１
Description
本発明は、転舵輪を転舵するステアリング機構に対し、電動モータにより操舵補助力を付与するようにした電動パワーステアリング機構を備えた車両走行制御装置に関し、特に、タイヤのグリップ力が失われた場合であっても、車両挙動を安定させることができる車両走行制御装置に関する。
従来、電動パワーステアリング機構として、運転者がステアリングホイールを操舵する際に発生する操舵トルクに応じて電動モータを駆動することにより、ステアリング機構に操舵補助力を与える電動パワーステアリング装置が普及している。
また、このような電動パワーステアリング装置において、操舵性能の向上やコーナリング時の車両の挙動を安定させるために、車両に取り付けられた車輪を中立に戻そうとするトルクであるセルフアライニングトルクを求めて操舵制御に用いたもの、さらにタイヤのグリップ状態を考慮して操舵制御を行うようにしたもの等も提案されている。
また、このような電動パワーステアリング装置において、操舵性能の向上やコーナリング時の車両の挙動を安定させるために、車両に取り付けられた車輪を中立に戻そうとするトルクであるセルフアライニングトルクを求めて操舵制御に用いたもの、さらにタイヤのグリップ状態を考慮して操舵制御を行うようにしたもの等も提案されている。
このタイヤのグリップ状態を算出する方法としては、例えば規範ヨーレートと実ヨーレートとの偏差をタイヤのグリップ状態相当の値として用いたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
さらに、車両の旋回時の走行安定性を確保するために、車両の旋回状態に関連する物理量を検出するセンサと、車両の旋回状態を制御する旋回制御機構と、前記センサからの検出信号に基づき、前記旋回制御機構により前記車両の旋回状態を制御する旋回制御を行うコントローラとを含む旋回制御装置を備えた車両挙動制御システムにおいて、前記旋回制御に先立ち、前記車両を減速させる減速制御を行う減速制御装置を設けたことを特徴とする車両挙動制御システムが知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００６−２６４３９２号公報
特許第３０９９６７５号公報
さらに、車両の旋回時の走行安定性を確保するために、車両の旋回状態に関連する物理量を検出するセンサと、車両の旋回状態を制御する旋回制御機構と、前記センサからの検出信号に基づき、前記旋回制御機構により前記車両の旋回状態を制御する旋回制御を行うコントローラとを含む旋回制御装置を備えた車両挙動制御システムにおいて、前記旋回制御に先立ち、前記車両を減速させる減速制御を行う減速制御装置を設けたことを特徴とする車両挙動制御システムが知られている（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、上述の特許文献１に記載された従来例のように、規範ヨーレートと実ヨーレートとの偏差をグリップ状態相当の値として用いた場合、これらヨーレートの偏差は、グリップ状態を表すものの、実際のグリップ状態との誤差は比較的大きく、正確なタイヤのグリップ力を検出することはできないという未解決の課題がある。
また、タイヤのグリップ力が限界に近づくと、電流指令値を減少させるように補正をして、操舵反力を大きくして運転者の切増し操舵を抑制するようにしているので、タイヤのグリップ力が限界に近づいて、操舵反力が小さくなる際に、制御特性によっては、タイヤのグリップ限界を感知できるような熟練運転者にとってはタイヤのグリップ限界を感知しにくくて、効果的な切増し操舵を抑制できないという未解決の課題もある。
また、タイヤのグリップ力が限界に近づくと、電流指令値を減少させるように補正をして、操舵反力を大きくして運転者の切増し操舵を抑制するようにしているので、タイヤのグリップ力が限界に近づいて、操舵反力が小さくなる際に、制御特性によっては、タイヤのグリップ限界を感知できるような熟練運転者にとってはタイヤのグリップ限界を感知しにくくて、効果的な切増し操舵を抑制できないという未解決の課題もある。
さらに、引用文献２に記載された従来例にあっては、高摩擦係数路面を走行している状態で、急激な操舵やＵターン等の低速で大旋回する場合に、タイヤのグリップ量が十分あるにもかかわらず、制御トリガーとなるヨーレートや車両スリップ角に基づく値が制御開始閾値を超えてしまい、減速制御が開始されて、運転者に違和感を与えるという未解決の課題もある。
そこで、本発明は上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、タイヤのグリップ力をグリップロス度として正確に検出し、検出したグリップロス度に基づいて車両の操舵制御及び車両の走行特性を制御して運転者に違和感を与えないようにした車両走行制御装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る車両走行制御装置は、転舵輪を転舵するステアリング機構に入力される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、前記ステアリング機構に操舵補助力を付与する電動モータと、前記操舵トルクに基づいて操舵補助電流指令値を演算し、演算した操舵補助電流指令値に基づいて前記電動モータを制御する制御手段とを有する電動パワーステアリング制御機構を備えた車両走行制御装置であって、
タイヤのグリップが失われた度合を表すグリップロス度を検出するグリップロス度検出手段と、該グリップロス度検出手段で検出したグリップロス度に基づいて前記操舵補助電流指令値に対する補償値を演算する補償値演算手段と、該補償値演算手段で演算した補償値に基づいて前記操舵補助電流指令値を補正する補償手段と、前記グリップロス度に基づいて車両の走行特性を制御する走行特性制御手段とを備えたことを特徴としている。
タイヤのグリップが失われた度合を表すグリップロス度を検出するグリップロス度検出手段と、該グリップロス度検出手段で検出したグリップロス度に基づいて前記操舵補助電流指令値に対する補償値を演算する補償値演算手段と、該補償値演算手段で演算した補償値に基づいて前記操舵補助電流指令値を補正する補償手段と、前記グリップロス度に基づいて車両の走行特性を制御する走行特性制御手段とを備えたことを特徴としている。
また、請求項２に係る電動パワーステアリング装置は、請求項１に係る発明において、電動パワーステアリング機構用コントローラで、前記制御手段、前記グリップロス度検出手段、前記補償値演算手段及び前記補償手段を構成し、走行制御用コントローラで、前記走行特性制御手段を構成し、前記電動パワーステアリング機構用コントローラ及び走行制御用コントローラ間でネットワークを介してグリップロス度を送受信するように構成されていることを特徴としている。
さらに、請求項３に係る車両走行制御装置は、請求項１に係る発明において、前記走行特性制御手段を、前記グリップロス度に基づいて走行制御目標値を演算する目標値演算手段と、該目標値演算手段で演算された走行制御目標値に基づいて走行制御を実行する走行制御実行手段とで構成し、電動パワーステアリング機構用コントローラで、前記グリップロス度検出手段、前記補償値演算手段、前記補償手段及び前記目標値演算手段を構成し、走行制御用コントローラで、前記前記走行制御実行手段を構成し、前記電動パワーステアリング機構用コントローラ及び走行制御用コントローラ間でネットワークを介して走行制御目標値を送受信するように構成されていることを特徴としている。
さらにまた、請求項４に係る車両走行制御装置は、請求項１乃至３の何れか1つに係る発明において、前記補償値演算手段は、前記操舵補助電流指令値に対してセルフアライニングトルク補償を行うセルフアライニングトルク補償手段、前記操舵補助電流指令値に対して慣性補償を行う慣性補償手段、前記操舵補助電流指令値に対して収斂性補償を行う収斂性補償手段及び前記操舵補助電流指令値に対して摩擦補償を行う摩擦補償手段の少なくとも１つを備え、前記補償手段は、前記グリップロス度に応じて前記セルフアライニングトルク補償値、前記慣性補償値、前記収斂性補償値及び前記摩擦補償値の少なくとも１つを、走行安定性を確保するように補正することを特徴としている。
なおさらに、請求項５に係る車両走行制御装置は、請求項１乃至４の何れか１つに係る発明において、前記走行制御手段を、グリップロス度が所定値以上であるときに、車速を減速制御する減速制御手段で構成したことを特徴としている。
また、請求項６に係る車両走行制御装置は、請求項１乃至５の何れか１つに係る発明において、前記走行制御手段を、グリップロス度が所定値以上であるときに車両の走行安定性を制御する走行安定性制御手段で構成したことを特徴としている。
また、請求項６に係る車両走行制御装置は、請求項１乃至５の何れか１つに係る発明において、前記走行制御手段を、グリップロス度が所定値以上であるときに車両の走行安定性を制御する走行安定性制御手段で構成したことを特徴としている。
さらに、請求項７に係る車両走行制御装置は、請求項１乃至６の何れか１つに係る発明において、車両の横力を検出する横力検出手段と、該横力検出手段で検出した横力に基づいてセルフアライニングトルクを推定するセルフアライニングトルク推定手段とを備え、前記グリップロス度検出手段は、前記セルフアライニングトルク検出手段で検出したセルフアライニングトルク検出値と、前記セルフアライニングトルク推定手段で推定したセルフアライニングトルク推定値とに基づいてグリップロス度を検出するように構成されていることを特徴としている。
本発明に係る車両走行制御装置によれば、タイヤのグリップロス度を正確に検出し、操舵トルクに基づき算出した電動モータの操舵補助電流指令値を補償するセルフアライニングトルク補償値、慣性補償値及び摩擦補償値を検出したグリップロス度に基づいて補正し、補正して得た操舵補助電流指令値に基づいて電動モータを駆動制御すると共に、グリップロス度に基づいて車両特性を制御するので、運転者に違和感を与えることなく走行安定性を確保することができるという効果が得られる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す全体構成図であって、図中、ＰＳは電動パワーステアリング機構である。この電動パワーステアリング機構ＰＳは、ステアリングホイール１に運転者から作用される操舵力が伝達される入力軸２ａとこの入力軸２ａに図示しないトーションバーを介して連結された出力軸２ｂとを有するステアリングシャフト２を備えている。このステアリングシャフト２は、ステアリングコラム３に回転自在に内装され、入力軸２ａの一端がステアリングホイール１に連結され、他端は図示しないトーションバーに連結されている。
図１は、本発明の一実施形態を示す全体構成図であって、図中、ＰＳは電動パワーステアリング機構である。この電動パワーステアリング機構ＰＳは、ステアリングホイール１に運転者から作用される操舵力が伝達される入力軸２ａとこの入力軸２ａに図示しないトーションバーを介して連結された出力軸２ｂとを有するステアリングシャフト２を備えている。このステアリングシャフト２は、ステアリングコラム３に回転自在に内装され、入力軸２ａの一端がステアリングホイール１に連結され、他端は図示しないトーションバーに連結されている。
そして、出力軸２ｂに伝達された操舵力は、２つのヨーク４ａ，４ｂとこれらを連結する十字連結部４ｃとで構成されるユニバーサルジョイント４を介して中間シャフト５に伝達され、さらに、２つのヨーク６ａ，６ｂとこれらを連結する十字連結部６ｃとで構成されるユニバーサルジョイント６を介してピニオンシャフト７に伝達される。
このピニオンシャフト７に伝達された操舵力はステアリングギヤ機構８を介して左右のタイロッド９に伝達され、これらタイロッド９によって左右の転舵輪ＷＬ，ＷＲを転舵させる。ここで、ステアリングギヤ機構８は、ギヤハウジング８ａ内に、ピニオンシャフト７に連結されたピニオン８ｂとこのピニオン８ｂに噛合するラック軸８ｃとを有するラックアンドピニオン形式に構成され、ピニオン８ｂに伝達された回転運動をラック軸８ｃで車幅方向の直進運動に変換して、タイロッド９に伝達する。
このピニオンシャフト７に伝達された操舵力はステアリングギヤ機構８を介して左右のタイロッド９に伝達され、これらタイロッド９によって左右の転舵輪ＷＬ，ＷＲを転舵させる。ここで、ステアリングギヤ機構８は、ギヤハウジング８ａ内に、ピニオンシャフト７に連結されたピニオン８ｂとこのピニオン８ｂに噛合するラック軸８ｃとを有するラックアンドピニオン形式に構成され、ピニオン８ｂに伝達された回転運動をラック軸８ｃで車幅方向の直進運動に変換して、タイロッド９に伝達する。
ステアリングシャフト２の出力軸２ｂには、操舵補助力を出力軸２ｂに伝達する操舵補助機構１０が連結されている。この操舵補助機構１０は、出力軸２ｂに連結した減速ギヤ等の減速機１１と、この減速機１１に連結された操舵補助力を発生する例えばブラシレスモータで構成される電動モータ１２とを備えている。
また、減速機１１のステアリングホイール１側に連接されたハウジング１３内に操舵トルクセンサ１４が配設されている。この操舵トルクセンサ１４は、ステアリングホイール１に付与されて入力軸２ａに伝達された操舵トルクを検出するもので、例えば、操舵トルクを入力軸２ａ及び出力軸２ｂ間に介挿した図示しないトーションバーの捩れ角変位に変換し、この捩れ角変位を磁気変化や抵抗変化として検出し、それを電気信号に変換するように構成されている。
また、減速機１１のステアリングホイール１側に連接されたハウジング１３内に操舵トルクセンサ１４が配設されている。この操舵トルクセンサ１４は、ステアリングホイール１に付与されて入力軸２ａに伝達された操舵トルクを検出するもので、例えば、操舵トルクを入力軸２ａ及び出力軸２ｂ間に介挿した図示しないトーションバーの捩れ角変位に変換し、この捩れ角変位を磁気変化や抵抗変化として検出し、それを電気信号に変換するように構成されている。
そして、操舵トルクセンサ１４から出力される操舵トルク検出値Ｔは、図２に示すように、例えばマイクロコンピュータで構成される電動パワーステアリング機構用コントローラ１５に入力される。この電動パワーステアリング機構用コントローラ１５には、トルク検出値Ｔの他に車速センサ１６で検出した車速検出値Ｖ、電動モータ１２に流れるモータ電流Ｉａ〜Ｉｃ及びレゾルバ、エンコーダ等で構成される回転角センサ１７で検出した電動モータ１２の回転角θｍも入力されている。
この電動パワーステアリング機構用コントローラ１５では、入力されるトルク検出値Ｔ及び車速検出値Ｖｘに応じた操舵補助力を電動モータ１２で発生させる操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆを算出し、算出した操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆに対して回転角θｍに基づいて算出するモータ角速度ωｍ及びモータ角加速度αｍに基づいて収斂性補償、慣性補償、セルフアライニングトルク補償等各種補償処理を行ってからｄ−ｑ軸指令値に変換し、これらｄ−ｑ軸指令値を２相／３相変換してモータ電流指令値Ｉａｒｅｆ〜Ｉｃｒｅｆを算出し、算出したモータ電流指令値Ｉａｒｅｆ〜Ｉｃｒｅｆに基づいて電動モータ１２に流れる電流Ｉａ〜Ｉｃをフィードバック制御し、電動モータ１２を駆動制御する。
すなわち、電動パワーステアリング機構用コントローラ１５は、操舵トルクＴ及び車速Ｖｘに基づいて操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆを演算する操舵補助電流指令値演算部２１と、この操舵補助電流指令値演算部２１で算出した操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆを補償する指令値補償部２２と、タイヤのグリップが失われた度合を表すグリップロス度を検出するグリップロス度検出手段としてのグリップロス度検出部２３と、このグリップロス度検出部２３で検出したグリップロス度に基づいて指令値補償部２２のセルフアライニングトルク補償値を補正する補償手段としての補償値補正部２４と、指令値補償部２２で補償した補償後操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆ′に基づいてｄ−ｑ軸電流指令値を算出するｄ−ｑ軸電流指令値演算部２５と、このｄ−ｑ軸電流指令値演算部２５から出力されるｄ−ｑ軸指令値を２相／３相変換してモータ電流指令値Ｉａｒｅｆ〜Ｉｃｒｅｆを算出する２相／３相変換部２６と、この２相／３相変換部２６から出力されるモータ電流指令値Ｉａｒｅｆ〜Ｉｃｒｅｆに基づいてモータ電流Ｉａ〜Ｉｃを生成するモータ電流制御部２７とで構成されている。
操舵補助電流指令値演算部２１は、操舵トルクＴ及び車速Ｖｘをもとに図３に示す操舵補助電流指令値算出マップを参照して電流指令値でなる操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆを算出する。
この操舵補助電流指令値算出マップは、図３に示すように、横軸に操舵トルクＴをとり、縦軸に操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆをとると共に、車速Ｖｘをパラメータとした放物線状の曲線で表される特性線図で構成され、操舵トルクＴが"０"からその近傍の設定値Ｔｓ１までの間は操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆが"０"を維持し、操舵トルクＴが設定値Ｔｓ１を超えると最初は操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆが操舵トルクＴの増加に対して比較的緩やかに増加するが、さらに操舵トルクＴが増加すると、その増加に対して操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆが急峻に増加するように設定され、この特性曲線が車速の増加に従って傾きが小さくなるように設定されている。
この操舵補助電流指令値算出マップは、図３に示すように、横軸に操舵トルクＴをとり、縦軸に操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆをとると共に、車速Ｖｘをパラメータとした放物線状の曲線で表される特性線図で構成され、操舵トルクＴが"０"からその近傍の設定値Ｔｓ１までの間は操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆが"０"を維持し、操舵トルクＴが設定値Ｔｓ１を超えると最初は操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆが操舵トルクＴの増加に対して比較的緩やかに増加するが、さらに操舵トルクＴが増加すると、その増加に対して操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆが急峻に増加するように設定され、この特性曲線が車速の増加に従って傾きが小さくなるように設定されている。
指令値補償部２２は、回転角センサ１７で検出されるモータ回転角θを微分してモータ角速度ωｍを算出する角速度演算部３１と、この角速度演算部３１で算出されたモータ角速度ωｍを微分してモータ角加速度αｍを算出する角加速度演算部３２と、角速度演算部３１で算出されたモータ角速度ωｍに基づいてヨーレートの収斂性を補償する収斂性補償部３３と、角加速度演算部３２で算出されたモータ角加速度αｍに基づいて電動モータ１２の慣性により発生するトルク相当分を補償して慣性感又は制御応答性の悪化を防止する慣性補償部３４と、転舵輪側に発生するセルフアライニングトルク（ＳＡＴ）を検出するＳＡＴ検出部３５と、このＳＡＴ検出部３５で検出したセルフアライニングトルクに基づいてセルフアライニングトルク補償を行うセルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃを算出するＳＡＴ補償部３６とを備えている。
ここで、収斂性補償部３３は、車速センサ１６で検出した車速Ｖｘ及び角速度演算部３１で算出されたモータ角速度ωｍが入力され、車両のヨーの収斂性を改善するためにステアリングホイール１が振れ回る動作に対して、ブレーキをかけるように、モータ角速度ωｍに車速Ｖｘに応じて変更される収斂性制御ゲインＫｖを乗じて収斂性補償値Ｉｃを算出する。
また、ＳＡＴ検出部３５は、操舵トルクＴ、角速度ωｍ、角加速度αｍ及び操舵補助電流指令値演算部２１で算出した操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆが入力され、これらに基づいてセルフアライニングトルクＳＡＴを演算する。
このセルフアライニングトルクＳＡＴを算出する原理は、路面からステアリングまでの間に発生するトルクの様子を図４に示して説明する。すなわち、ドライバがステアリングホイール１を操舵することによって操舵トルクＴが発生し、その操舵トルクＴに従って電動モータ１２がアシストトルクＴｍを発生する。その結果、車輪Ｗが転舵され、反力としてセルフアライニングトルクＳＡＴが発生する。また、その際、電動モータ１２の慣性Ｊ及び摩擦（静摩擦）Ｆｒによってステアリングホイール１の操舵の抵抗となるトルクが生じる。これらの力の釣り合いを考えると、下記（１）式のような運動方程式が得られる。
このセルフアライニングトルクＳＡＴを算出する原理は、路面からステアリングまでの間に発生するトルクの様子を図４に示して説明する。すなわち、ドライバがステアリングホイール１を操舵することによって操舵トルクＴが発生し、その操舵トルクＴに従って電動モータ１２がアシストトルクＴｍを発生する。その結果、車輪Ｗが転舵され、反力としてセルフアライニングトルクＳＡＴが発生する。また、その際、電動モータ１２の慣性Ｊ及び摩擦（静摩擦）Ｆｒによってステアリングホイール１の操舵の抵抗となるトルクが生じる。これらの力の釣り合いを考えると、下記（１）式のような運動方程式が得られる。
J・αｍ+ Fr・sign(ωｍ) + SAT = Tm + T …（１）
ここで、上記（１）式を初期値ゼロとしてラプラス変換し、セルフアライニングトルクＳＡＴについて解くと下記（２）式が得られる。
SAT(s) = Tm(s) + T(s) − J・αｍ(s) − Fr・sign(ωｍ(s)) …（２）
上記（２）式から分かるように、電動モータ１２の慣性Ｊ及び静摩擦Ｆｒを定数として予め求めておくことで、モータ角速度ωｍ、モータ角加速度αｍ、アシストトルクＴｍ及び操舵トルクＴよりセルフアライニングトルクＳＡＴを検出することができ、このセルフアライニングトルク検出値をＳＡＴｄとする。ここで、アシストトルクＴｍは操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆに比例するので、アシストトルクＴｍに代えて操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆを適用する。
ここで、上記（１）式を初期値ゼロとしてラプラス変換し、セルフアライニングトルクＳＡＴについて解くと下記（２）式が得られる。
SAT(s) = Tm(s) + T(s) − J・αｍ(s) − Fr・sign(ωｍ(s)) …（２）
上記（２）式から分かるように、電動モータ１２の慣性Ｊ及び静摩擦Ｆｒを定数として予め求めておくことで、モータ角速度ωｍ、モータ角加速度αｍ、アシストトルクＴｍ及び操舵トルクＴよりセルフアライニングトルクＳＡＴを検出することができ、このセルフアライニングトルク検出値をＳＡＴｄとする。ここで、アシストトルクＴｍは操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆに比例するので、アシストトルクＴｍに代えて操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆを適用する。
そして、減算器３７で、慣性補償部３４で算出された慣性補償値ＩｉからＳＡＴ補償部３６で算出されたセルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃを後述する補償値補正部２４で補正した補正セルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃ′を減算し、この減算器３７の減算出力と収斂性補償部３３で算出された収斂性補償値Ｉｃとが加算器３８で加算されて指令補償値Ｉｃｏｍが算出され、この指令補償値Ｉｃｏｍが操舵補助電流指令値演算部２１から出力される操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆに加算器３９で加算されて補償後操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆ′が算出され、この補償後操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆ′がｄ−ｑ軸電流指令値演算部２５に出力される。
また、グリップロス度検出部２３は、前述した指令値補償部２２のＳＡＴ検出部３５から入力されるセルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄとセルフアライニングトルクを推定するＳＡＴ推定部４１から入力されるセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐとに基づいてタイヤのグリップが失われた度合を表すグリップロス度を算出する。
ここで、ＳＡＴ推定部４１でセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐを推定する原理は、以下の通りである。
ここで、ＳＡＴ推定部４１でセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐを推定する原理は、以下の通りである。
タイヤが横滑りしながら転動する車両運動の様子をモデル化したものを、図５及び図６に示す。
図５では、タイヤが接地面全体において発生する横力はトレッド部の横方向への変形面積（斜線部）となり、セルフアライニングトルクＳＡＴがスリップ角を減少させる方向に働く様子を示している。また、図６は、横力の着力点（接地面の中心点）がタイヤの中心線より後方にあることを示している。そして、ニューマチックトレールとキャスタトレールとの加算値がトレールとなる。
図５では、タイヤが接地面全体において発生する横力はトレッド部の横方向への変形面積（斜線部）となり、セルフアライニングトルクＳＡＴがスリップ角を減少させる方向に働く様子を示している。また、図６は、横力の着力点（接地面の中心点）がタイヤの中心線より後方にあることを示している。そして、ニューマチックトレールとキャスタトレールとの加算値がトレールとなる。
図５及び図６より、セルフアライニングトルクＳＡＴは横力Ｆｙとトレールとの積（横力Ｆｙ×トレール）であることがわかる。すなわち、トレールをεｎとすると、セルフアライニングトルクＳＡＴは次式（３）で算出することができる。なお、この（３）式で算出されるセルフアライニングトルクを、セルフアライニングトルクの推定値ＳＡＴｐとする。
ＳＡＴｐ＝εｎ・Ｆｙ ……（３）
なお、重心から後輪までの距離をＬ２（固定値）、車両重量をｍ、横加速度をＧｙ、車両慣性モーメントをＭｏ、ヨーレートγの微分値をｄγ／ｄｔ、ホイールベースをＬとしたとき、横力Ｆｙは次式（４）により算出することができる。
Ｆｙ＝（Ｌ２・ｍ・Ｇｙ＋Ｍｏ・ｄγ／ｄｔ）／Ｌ ……（４）
一方、図７は横力ＦｙとセルフアライニングトルクＳＡＴの特性をスリップ角に対して示す特性図であり、横力ＦｙとＳＡＴとはスリップ角に対して非線形な特性となっている。そして、ＳＡＴは横力Ｆｙ×トレールεｎであり、キャスタトレールは固定値であることから、セルフアライニングトルクＳＡＴの横力Ｆｙに対する非線形特性はニューマチックトレールの変化を直接表すことになる。また、セルフアライニングトルクＳＡＴの横力に対する特性は、図６における滑り域が増大し、ニューマチックトレールが減少することによって生じる。
なお、重心から後輪までの距離をＬ２（固定値）、車両重量をｍ、横加速度をＧｙ、車両慣性モーメントをＭｏ、ヨーレートγの微分値をｄγ／ｄｔ、ホイールベースをＬとしたとき、横力Ｆｙは次式（４）により算出することができる。
Ｆｙ＝（Ｌ２・ｍ・Ｇｙ＋Ｍｏ・ｄγ／ｄｔ）／Ｌ ……（４）
一方、図７は横力ＦｙとセルフアライニングトルクＳＡＴの特性をスリップ角に対して示す特性図であり、横力ＦｙとＳＡＴとはスリップ角に対して非線形な特性となっている。そして、ＳＡＴは横力Ｆｙ×トレールεｎであり、キャスタトレールは固定値であることから、セルフアライニングトルクＳＡＴの横力Ｆｙに対する非線形特性はニューマチックトレールの変化を直接表すことになる。また、セルフアライニングトルクＳＡＴの横力に対する特性は、図６における滑り域が増大し、ニューマチックトレールが減少することによって生じる。
さらに、セルフアライニングトルクＳＡＴは横力Ｆｙとトレールεｎとの積であり、線形領域では滑り域は増加せず、ニューマチックトレールは一定値であることから、線形領域でのニューマチックトレールとキャスタトレールとの和、つまりトレールεｎで横力ＦｙをセルフアライニングトルクＳＡＴの次元に合わせてセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐとして図示すると図８のようになる。
ここで、ニューマチックトレールが一定であれば、セルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄとセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐとは同じ軌跡を辿るが、滑り域が増大してニューマチックトレールが減少するとセルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄとセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐとに差が生じる。この差はグリップが失われた度合を表し、これを本発明では「グリップロス度」とする。上記（２）式で算出されたセルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄと、上記（３）式で算出されたセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐとを次式（５）により比較する。
ｇ＝ＳＡＴｐ−ＳＡＴｄ ……（５）
この（５）式で算出されるｇがグリップロス度であり、このグリップロス度ｇにより車両におけるタイヤのグリップ力が失われた度合を推定することができる。
図８は、セルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄとセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐ（横力Ｆｙ×トレールεｎ）とを比較して示す特性図であり、スリップ角が大きくなるにしたがって、セルフアライニングトルクＳＡＴが失われる様子を示しており、上記（５）式から算出されるセルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄとセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐとの差をグリップロス度ｇ（図中網かけ部）として示している。
この（５）式で算出されるｇがグリップロス度であり、このグリップロス度ｇにより車両におけるタイヤのグリップ力が失われた度合を推定することができる。
図８は、セルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄとセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐ（横力Ｆｙ×トレールεｎ）とを比較して示す特性図であり、スリップ角が大きくなるにしたがって、セルフアライニングトルクＳＡＴが失われる様子を示しており、上記（５）式から算出されるセルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄとセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐとの差をグリップロス度ｇ（図中網かけ部）として示している。
このため、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ４２と車両の横加速度を検出する横加速度センサ４３とを設け、これらヨーレートセンサ４２で検出したヨーレートγと横加速度センサ４３で検出した横加速度Ｇｙとを横力検出部４４へ入力し、この横力検出部４４で前記（４）式の演算を行って横力Ｆｙを算出し、算出した横力ＦｙをＳＡＴ推定部４１に入力して、このＳＡＴ推定部４１で前記（３）式の演算を行うことにより、セルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐを算出する。
そして、ＳＡＴ検出部３５で検出したセルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄとＳＡＴ推定部４１で推定したセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐとをグリップロス度検出部２３に入力し、このグリップロス度検出部２３で前記（５）式の演算を行うことにより、タイヤのグリップが失われた度合を表すグリップロス度ｇを算出し、算出したグリップロス度ｇを補償値補正部２４に入力する。
この補償値補正部２４は、グリップロス度検出部２３で検出したグリップロス度ｇが入力されるゲイン算出部５１と、このゲイン算出部５１で算出された補償ゲインＫをＳＡＴ補償部３６で算出されたセルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃに乗算する乗算器５２とを備えている。
ゲイン算出部５１は、入力されるグリップロス度ｇをもとに、図９に示すゲイン算出マップを参照してセルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃを補正する補償ゲインＫを算出する。ここで、ゲイン算出マップは、図９に示すように、横軸にグリップロス度ｇをとり、縦軸にＳＡＴ補償ゲインＫｓをとって、グリップロス度ｇが所定値ｇ１以下であるときにはＳＡＴ補償ゲインＫｓが“１”に維持され、グリップロス度ｇが所定値ｇ１を超えると、グリップロス度ｇの増加に伴って比較的大きな変化率でＳＡＴ補償ゲインＫｓが“１”より増加するように設定されている。
ゲイン算出部５１は、入力されるグリップロス度ｇをもとに、図９に示すゲイン算出マップを参照してセルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃを補正する補償ゲインＫを算出する。ここで、ゲイン算出マップは、図９に示すように、横軸にグリップロス度ｇをとり、縦軸にＳＡＴ補償ゲインＫｓをとって、グリップロス度ｇが所定値ｇ１以下であるときにはＳＡＴ補償ゲインＫｓが“１”に維持され、グリップロス度ｇが所定値ｇ１を超えると、グリップロス度ｇの増加に伴って比較的大きな変化率でＳＡＴ補償ゲインＫｓが“１”より増加するように設定されている。
また、ｄ−ｑ軸電流指令値演算部２５は、補償後操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆ′とモータ角速度ωｍとに基づいてｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆを算出するｄ軸電流指令値算出部６１と、電気角変換部３０から入力される電気角θｅ及びモータ角速度ωｍに基づいてｄ−ｑ軸誘起電圧モデルＥＭＦ（Ｅｌｅｃｔｒｏｍｏｔｉｖｅ Ｆｏｒｃｅ）のｄ軸ＥＭＦ成分ｅｄ(θ)及びｑ軸ＥＭＦ成分ｅｑ(θ)を算出する誘起電圧モデル算出部６２と、この誘起電圧モデル算出部６２から出力されるｄ軸ＥＭＦ成分ｅｄ(θ)及びｑ軸ＥＭＦ成分ｅｑ(θ)とｄ軸電流指令値算出部６１から出力されるｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆと補償後操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆ′とモータ角速度ωｍとに基づいてｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆを算出するｑ軸電流指令値算出部６３とを備えている。そして、ｄ軸電流指令値算出部６１で算出されたｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆ及びｑ軸電流指令値算出部６３で算出されたｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆが２相／３相変換部２６に供給される。
この２相／３相変換部２６では、入力されるｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆ及びｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆを電気角変換部３０から入力される電気角θｅに基づいて２相／３相変換して３相モータ電流指令値Ｉａｒｅｆ、Ｉｂｒｅｆ及びＩｃｒｅｆを算出し、算出したモータ電流指令値Ｉａｒｅｆ、Ｉｂｒｅｆ及びＩｃｒｅｆをモータ電流制御部２７に出力する。
モータ電流制御部２７は、電動モータ１２の３相コイルに供給されるモータ電流Ｉａ、Ｉｂ及びＩｃを検出するモータ電流検出部７０と、２相／３相変換部２６から入力されるモータ電流指令値Ｉａｒｅｆ，Ｉｂｒｅｆ及びＩｃｒｅｆからモータ電流検出部７０で検出したモータ電流Ｉａ、Ｉｂ及びＩｃを個別に減算して各相電流偏差ΔＩａ、ΔＩｂ及びΔＩｃを求める減算器７１ａ、７１ｂ及び７１ｃと、求めた各相電流偏差ΔＩａ、ΔＩｂ及びΔＩｃに対して比例積分制御を行って電圧指令値Ｖａ、Ｖｂ及びＶｃを算出する電流制御部７２と、この電流制御部７２から出力される電圧指令値Ｖａ、Ｖｂ及びＶｃに基づいてデューティ演算を行って電動モータ１２の各相のデューティ比を算出してパルス幅変調（ＰＷＭ）信号でなるインバータ制御信号を形成するパルス幅変調部７３と、このパルス幅変調部７３から出力されるインバータ制御信号に基づいて３相モータ電流Ｉａ、Ｉｂ及びＩｃを形成して電動モータ１２に出力するインバータ７４とを備えている。
次に、電動パワーステアリング機構用コントローラ１５での動作を図１０のフローチャートを参照して説明する。
まず、トルクセンサ１４からの操舵トルクＴ、車速センサ１６からの車速Ｖｘ、回転角センサ１７からのモータ回転角θｍ、ヨーレートセンサ４２からのヨーレートγ、横加速度センサ４３からの横加速度Ｇｙを読込む（ステップＳ１）。次いで、入力した操舵トルクＴ及び車速Ｖｘに基づき図３に示す操舵補助電流指令値算出マップを参照して操舵トルクＴ及び車速Ｖｘに応じた操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆを算出し（ステップＳ２）、回転角センサ１７からのモータ回転角θｍに基づいて電動モータ１２の角速度ωｍを演算すると共に、角加速度αｍを演算する（ステップＳ３）。
まず、トルクセンサ１４からの操舵トルクＴ、車速センサ１６からの車速Ｖｘ、回転角センサ１７からのモータ回転角θｍ、ヨーレートセンサ４２からのヨーレートγ、横加速度センサ４３からの横加速度Ｇｙを読込む（ステップＳ１）。次いで、入力した操舵トルクＴ及び車速Ｖｘに基づき図３に示す操舵補助電流指令値算出マップを参照して操舵トルクＴ及び車速Ｖｘに応じた操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆを算出し（ステップＳ２）、回転角センサ１７からのモータ回転角θｍに基づいて電動モータ１２の角速度ωｍを演算すると共に、角加速度αｍを演算する（ステップＳ３）。
次いで、操舵トルクＴ、操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆ、モータ角速度ωｍ及びモータ角加速度αｍをもとに前記（２）式の演算を行ってセルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄを検出し（ステップＳ４）、算出したセルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄに基づいてセルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃを算出する（ステップＳ５）。さらに、ヨーレートγ、横加速度Ｇｙをもとに前記（４）式の演算を行って横力Ｆｙを算出し、算出した横力Ｆｙとトレールεｎとに基づいて前記（３）式の演算を行うことにより、セルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐを算出する（ステップＳ６）。
続いて、セルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄ及びセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐの偏差からグリップロス度ｇを検出し（ステップＳ７）、検出したグリップロス度ｇを後述するＣＡＮ８０を介して走行制御用コントローラ８１に送信し（ステップＳ８）、グリップロス度ｇに基づき図９に示す補償ゲイン算出マップを参照してセルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃを補正するための補償ゲインＫを算出し（ステップＳ９）、算出した補償ゲインＫをセルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃに乗算して補正セルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃ′を算出する（ステップＳ１０）。
次いで、モータ角速度ωｍに基づいてヨーレートの収斂性を補償する収斂性補償値Ｉｃを算出すると共に、モータ角加速度αｍに基づいて電動モータ１２の慣性により発生するトルク相当分を補償して慣性感又は制御応答性の悪化を防止する慣性補償値Ｉｉを算出し（ステップＳ１１）、収斂性補償値Ｉｃ及び慣性補償値Ｉｉを加算すると共に、補正セルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃ′を減算して補償値Ｉｃｏｍを算出し（ステップＳ１２）、算出した補償値Ｉｃｏｍを操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆに加算して補償後操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆ′を算出する（ステップＳ１３）。
次いで、算出した補償後操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆ′に基づいてｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆを算出すると共に、ｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆを算出し（ステップＳ１４）、次いでｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆ及びｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆを電気角θｅに基づいて２相／３相変換して３相モータ電流指令値Ｉａｒｅｆ、Ｉｂｒｅｆ及びＩｃｒｅｆを算出する（ステップＳ１５）。
次いで、３相モータ電流指令値Ｉａｒｅｆ、Ｉｂｒｅｆ及びＩｃｒｅｆからモータ電流検出部７０で検出したモータ電流Ｉａ、Ｉｂ及びＩｃを減算して電流偏差ΔＩａ、ΔＩｂ及びΔＩｃを算出し（ステップＳ１６）、算出した電流偏差ΔＩａ、ΔＩｂ及びΔＩｃに対してＰＩ制御処理を行って電圧指令値Ｖａ、Ｖｂ及びＶｃを算出し（ステップＳ１７）、算出した電圧指令値Ｖａ、Ｖｂ及びＶｃをパルス幅変調してパルス幅変調信号を形成し、形成したパルス幅変調信号をインバータ７４に出力する（ステップＳ１８）。
これにより、インバータ７４から３相のモータ駆動電流Ｉａ、Ｉｂ及びＩｃが電動モータ１２に出力され、電動モータ１２が駆動制御されることにより、操舵トルクＴ及び車速Ｖｘに応じた最適な操舵補助力を発生し、この操舵補助力を、減速機１１を介してステアリングシャフト２に伝達する。
また、電動パワーステアリング機構用コントローラ１５は、図１１に示すように、車両内のコントローラを接続するネットワークであるＣＡＮ（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）８０に接続されている。このＣＡＮ８０には、車両の減速制御、走行安定性制御等を行う車両走行制御用コントローラ８１が接続されていると共に、操舵トルクセンサ１４、車速センサ１６、エンジンのスロットル開度を制御するスロットル開度制御装置８２、車両の各輪の制動力を制御するブレーキ制御装置８３、車両の前後加速度Ｇｘを検出する前後加速度センサ８４、車両に発生するヨーレートを検出するヨーレートセンサ８５、操舵角δを検出する操舵角センサ８６等が接続されている。そして、電動パワーステアリング機構用コントローラ１５は、グリップロス度ｇを算出する毎に、算出したグリップロス度ｇを、ＣＡＮ８０を通じて走行制御用コントローラ８１へ送信する。
また、電動パワーステアリング機構用コントローラ１５は、図１１に示すように、車両内のコントローラを接続するネットワークであるＣＡＮ（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）８０に接続されている。このＣＡＮ８０には、車両の減速制御、走行安定性制御等を行う車両走行制御用コントローラ８１が接続されていると共に、操舵トルクセンサ１４、車速センサ１６、エンジンのスロットル開度を制御するスロットル開度制御装置８２、車両の各輪の制動力を制御するブレーキ制御装置８３、車両の前後加速度Ｇｘを検出する前後加速度センサ８４、車両に発生するヨーレートを検出するヨーレートセンサ８５、操舵角δを検出する操舵角センサ８６等が接続されている。そして、電動パワーステアリング機構用コントローラ１５は、グリップロス度ｇを算出する毎に、算出したグリップロス度ｇを、ＣＡＮ８０を通じて走行制御用コントローラ８１へ送信する。
走行制御用コントローラ８１は、例えばマイクロコンピュータで構成され、図１２に示す走行制御処理を実行する。
この走行制御処理は、所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎のタイマ割込処理として実行し、先ず、ステップＳ２１で、前述した電動パワーステアリング機構用コントローラ１５からＣＡＮ８０を介してグリップロス度ｇを受信したか否かを判定し、グリップロス度ｇを受信していない場合には、そのままタイマ割込処理を終了し、グリップロス度を受信したときには、ステップＳ２２へ移行し、グリップロス度ｇが予め設定した前述した所定閾値ｇ１より大きい値の所定閾値ｇ２以上であるか否かを判定する。
この走行制御処理は、所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎のタイマ割込処理として実行し、先ず、ステップＳ２１で、前述した電動パワーステアリング機構用コントローラ１５からＣＡＮ８０を介してグリップロス度ｇを受信したか否かを判定し、グリップロス度ｇを受信していない場合には、そのままタイマ割込処理を終了し、グリップロス度を受信したときには、ステップＳ２２へ移行し、グリップロス度ｇが予め設定した前述した所定閾値ｇ１より大きい値の所定閾値ｇ２以上であるか否かを判定する。
この判定結果が、ｇ＜ｇ２であるときには、そのままタイマ割込処理を終了し、ｇ≧ｇ２であるときにはステップＳ２３に移行して、減速制御処理を実行し、次いでステップＳ２４に移行して走行安定性制御処理を実行してからタイマ割込処理を終了する。
ここで、ステップＳ２４の減速制御処理は、図１３に示すように、ステップＳ３１で、グリップロス度ｇをもとに図１４に示す目標減速度算出マップを参照して目標減速度Ｇｘ*を算出し、次いでステップＳ３２に移行して、前後加速度センサ８４で検出した前後加速度Ｇｘを読込む。次いで、ステップＳ３３に移行して、前後加速度Ｇｘが目標減速度Ｇｘ*を下回っているか否かを判定し、Ｇｘ＞Ｇｘ*であるときには減速度が不足しているものと判断してステップＳ３４に移行して、現在のスロットル開度θｔｈから所定値Δθを減算した値を新たなスロットル開度θｔｈ（＝θｔｈ−Δθ）として設定し、次いでステップＳ３５に移行して設定したスロットル開度θｔｈを、ＣＡＮ８０を介してスロットル開度制御装置８２に出力してから前記ステップＳ３２に戻る。
ここで、ステップＳ２４の減速制御処理は、図１３に示すように、ステップＳ３１で、グリップロス度ｇをもとに図１４に示す目標減速度算出マップを参照して目標減速度Ｇｘ*を算出し、次いでステップＳ３２に移行して、前後加速度センサ８４で検出した前後加速度Ｇｘを読込む。次いで、ステップＳ３３に移行して、前後加速度Ｇｘが目標減速度Ｇｘ*を下回っているか否かを判定し、Ｇｘ＞Ｇｘ*であるときには減速度が不足しているものと判断してステップＳ３４に移行して、現在のスロットル開度θｔｈから所定値Δθを減算した値を新たなスロットル開度θｔｈ（＝θｔｈ−Δθ）として設定し、次いでステップＳ３５に移行して設定したスロットル開度θｔｈを、ＣＡＮ８０を介してスロットル開度制御装置８２に出力してから前記ステップＳ３２に戻る。
一方、ステップＳ３３の判定結果が、Ｇｘ≦Ｇｘ*であるときには、車両の減速度が目標減速度Ｇｘ*に達したものと判断して減速制御処理を終了して前記図１２のステップＳ２５に移行する。
ステップＳ２５の走行安定性制御処理は、図１５に示すように、ステップＳ４１で、ヨーレートセンサ８５で検出したヨーレートγ、車速センサ１６で検出した車速Ｖｘ、操舵角センサ８６で検出した操舵角δを読込み、次いでステップＳ４２に移行して、車速Ｖｘ、操舵角δに基づいて下記（６）式の演算を行って規範ヨーレートγ0を算出する。
ステップＳ２５の走行安定性制御処理は、図１５に示すように、ステップＳ４１で、ヨーレートセンサ８５で検出したヨーレートγ、車速センサ１６で検出した車速Ｖｘ、操舵角センサ８６で検出した操舵角δを読込み、次いでステップＳ４２に移行して、車速Ｖｘ、操舵角δに基づいて下記（６）式の演算を行って規範ヨーレートγ0を算出する。
γ0＝［１／(１＋Ｔ１・ｓ)］・［１／(１＋Ａ・Ｖｘ2)］［Ｖｘ・δ／Ｌ・ｎ］……(６)
ここで、Ｔ１は時定数、ｓはラプラス演算子、Ａはスタビリティファクタであって次式（７）で表される。また、Ｌはホイールベース、ｎはオーバーオールステアリングギヤ比である。
ここで、Ｔ１は時定数、ｓはラプラス演算子、Ａはスタビリティファクタであって次式（７）で表される。また、Ｌはホイールベース、ｎはオーバーオールステアリングギヤ比である。
Ａ＝（−ｍ／２Ｌ2）・［（Ｌｆ・Ｋｆ−Ｌｒ・Ｋｒ）／（Ｋｆ・Ｋｒ） …………（７）
ここで、ｍは車両重量、Ｌｆは車両重心点と前輪車軸間の水平距離、Ｌｒは車両重心点と後輪車軸間の水平距離、Ｋｆは前輪タイヤのコーナリングパワー、Ｋｒは後輪タイヤのコーナリングパワーである。
ここで、ｍは車両重量、Ｌｆは車両重心点と前輪車軸間の水平距離、Ｌｒは車両重心点と後輪車軸間の水平距離、Ｋｆは前輪タイヤのコーナリングパワー、Ｋｒは後輪タイヤのコーナリングパワーである。
次いで、ステップＳ４３に移行して、規範ヨーレートγ0から実際のヨーレートγを減算したヨーレート偏差Δγを算出し、次いでステップＳ４４に移行して、算出したヨーレート偏差Δγの絶対値｜Δγ｜が予め設定した所定値以上Δγｓ以上であるか否かを判定し、｜Δγ｜＞Δγｓであるときにはヨーレート偏差Δγが大きすぎるものと判断してステップＳ４５に移行し、ヨーレート偏差Δγが所定値Δγｓ以下に収束するようにブレーキ制御装置８３に対する制動力左右差ΔＢを算出し、次いでステップＳ４６に移行して、算出した制動力左右差ΔＢをブレーキ制御装置８３に出力してからステップＳ４１に戻る。
一方、前記ステップＳ４４の判定結果が、｜Δγ｜≦Δγｓであるときにヨーレートγが適正であると判断して走行安定性制御を終了して図１２の走行制御処理に戻って、タイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、車両が走行状態にあって、直進走行状態又は旋回半径の大きなコーナーを旋回していて、グリップロスが生じていないかグリップロス度ｇが所定値ｇ１以下であるときには、電動パワーステアリング機構用コントローラ１５で、補償ゲインＫが“１”に設定され、この補償ゲインＫが乗算器５２でＳＡＴ補償部３６から出力されるセルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃに乗算されるので、セルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃがそのまま補正セルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃ′として減算器３７に入力される。
次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、車両が走行状態にあって、直進走行状態又は旋回半径の大きなコーナーを旋回していて、グリップロスが生じていないかグリップロス度ｇが所定値ｇ１以下であるときには、電動パワーステアリング機構用コントローラ１５で、補償ゲインＫが“１”に設定され、この補償ゲインＫが乗算器５２でＳＡＴ補償部３６から出力されるセルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃに乗算されるので、セルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃがそのまま補正セルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃ′として減算器３７に入力される。
このため、指令値補償部２２で、通常の収斂性補償値Ｉｃ、慣性補償値Ｉｉ及び補正セルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃ′が算出されて、収斂性補償値Ｉｃ及び慣性補償値Ｉｉが加算されると共に、補正セルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃ′が減算されて補償値Ｉｃｏｍが算出され、これが操舵補助電流指令値演算部２１で算出された操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆに加算されて操舵状態に最適な指令値補償が行われ、運転者のステアリングホイール１の操舵操作を的確に補助することができる。このとき、電動パワーステアリング機構用コントローラ１５でグリップロス度ｇが算出される毎に、算出されたグリップロス度ｇがＣＡＮ８０を介して走行制御用コントローラ８１に送信される。
走行制御用コントローラ８１では、図１２に示す走行制御処理を実行しており、電動パワーステアリング機構用コントローラ１５からグリップロス度ｇを受信したか否か判定し（ステップＳ２１）、グリップロス度ｇを受信していないときにはそのままタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰するが、グリップロス度ｇを受信したときには、ステップＳ２２に移行して、受信したグリップロス度ｇが所定値ｇ２を超えているか否かを判定し、前述したようにグリップロス度ｇが所定値ｇ２より小さい所定値ｇ１より小さいので、減速処理及び走行安定性制御処理を実行することなくタイマ割込処理を終了する。
この走行状態から、例えば旋回半径の小さいコーナーを旋回走行する状態となって、グリップロス度ｇの絶対値が所定値ｇ１を超える状態となると、補償ゲイン算出部５１で算出される補償ゲインＫがグリップロス度ｇの増加に応じて“１”を超えて増加することになり、この補償ゲインＫが乗算器５２で、ＳＡＴ補償部３６で算出されセルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃに乗算されるので、乗算器５２の出力である補正セルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃ′は、セルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃより大きな値となり、操舵反力を増加させることになるので、運転者のステアリングホイールの切増し操舵を抑制させることができ、グリップ力が失われることにより車両挙動が不安定となることを抑制することができる。
また、ここでは、操舵トルクＴ、アシストトルクＴｍ、電動モータ１２の角速度ωｍ及び角加速度αｍに基づいて検出したセルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄと、車両に発生する横力Ｆｙに基づくセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐとの偏差からグリップロス度ｇを算出している。ここで、タイヤのグリップ力が失われた場合、これに対するセルフアライニングトルクの応答性は、グリップ力が失われたことに対するヨーレートの応答性に比較して速い。
したがって、セルフアライニングトルクを用いてグリップロス度を算出することによって、ヨーレートを用いてグリップロス度を算出する場合に比較してより早い段階で、グリップロス度の変化を検出することができる。よって、セルフアライニングトルクを用いてグリップロス度を算出することにより、グリップ状況をより高精度に検出することができ、このようにして検出したグリップ状況にしたがって操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆを補正し、操舵補助力を低減することによって、より的確に操舵補助力を発生させることができ、グリップロス度に応じて切り増しし過ぎることを回避し、グリップ力が失われることにより車両挙動が不安定となることを抑制することができ、車両走行安定性を向上させることができる。
また、セルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃを補正することにより、操舵補助電流指令値を直接補正する場合に比較して、運転者にリニアな反力感を伝えることができる。
また、上述のようにグリップロス度が所定値ｇ１以下ある場合には、セルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃの補正は行わないので、グリップロスが発生していないか比較的グリップロスが小さく悪影響を及ぼすことのない状況であるにも関わらず操舵補助力が抑制され、十分な操舵補助力を発生されないことに起因して運転者に違和感を与えることを抑制することができる。
また、上述のようにグリップロス度が所定値ｇ１以下ある場合には、セルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃの補正は行わないので、グリップロスが発生していないか比較的グリップロスが小さく悪影響を及ぼすことのない状況であるにも関わらず操舵補助力が抑制され、十分な操舵補助力を発生されないことに起因して運転者に違和感を与えることを抑制することができる。
一方、走行制御用コントローラ８１では、グリップロス度ｇが所定値ｇ２未満であるときには車両の走行安定性が損なわれていないものと判断してそのままタイマ割込処理を終了して、減速制御処理及び走行安定性制御処理を実行することはないが、車両が比較的旋回半径の小さいコーナーを走行する状態となって、タイヤでのグリップ力が低下してグリップロス度ｇが所定値ｇ２以上となると、図１２の走行制御処理において、ステップＳ２２からステップＳ２３に移行して、先ず、図１３に示す減速制御処理を実行する。この減速制御処理では、先ず、グリップロス度ｇに基づいて図１４に示す目標減速度算出マップを参照して目標減速度Ｇｘ*を算出し（ステップＳ３１）、次いで前後加速度センサ８４で検出した前後加速度Ｇｘを読込み（ステップＳ３２）、読込んだ前後加速度Ｇｘが目標減速度Ｇｘ*より小さい値即ち、減速度は負値で表されるので、前後加速度Ｇｘが負値であって絶対値が目標減速度Ｇｘ*より大きい値であるときには、運転者のブレーキ操作によって制動が行われているものと判断してそのまま減速制御処理を終了して走行安定性制御処理に移行する。
しかしながら、前後加速度Ｇｘが目標減速度Ｇｘ*を上回っているときには、軽い減速状態又は加速状態であるものと判断して、現在のスロットル開度θｔｈから所定値Δθを減算した値を新たなスロットル開度θｔｈとして設定し（ステップＳ３４）、設定したスロットル開度θｔｈをスロットル開度制御装置８２に出力して、スロットル開度を小さくすることにより、エンジン出力を低下させて減速制御を行う。このため、比較的旋回半径が小さいコーナーを走行する際の車速Ｖｘが低下することにより、グリップ力を回復してグリップロス度ｇを小さくすることができる。
そして、前後加速度Ｇｘが目標減速度Ｇｘ*に達すると、減速制御処理を終了して走行安定性制御処理に移行する。この走行安定性制御処理では、車速センサ１６で検出した車速Ｖｘ及び操舵角センサ８６で検出した操舵角δに基づいて前記（６）式の演算を行って規範ヨーレートγ0を算出し（ステップＳ４２）、算出した規範ヨーレートγ0からヨーレートセンサで検出したヨーレートγを減算してヨーレート偏差Δγを算出し（ステップＳ４３）、算出したヨーレート偏差Δγの絶対値｜Δγ｜が所定閾値Δγｓ以上であるときには、ヨーレートγが規範ヨーレートγ0から外れているものと判断して、ヨーレート偏差Δγに基づいて制動力左右差ΔＢを算出し、算出した制動力左右差ΔＢをブレーキ制御装置８３に出力する。このため、ブレーキ制御装置８３では、入力された制動力左右差ΔＢに基づいてヨーレートγが不足する場合には旋回内輪側の制動力を高めることにより、車両の回頭性を高め、ヨーレートγが過多であるときには車両の外輪側の制動力を高めて車両の回頭性を弱めて、車両の旋回走行時の走行安定性を確保する。
このように、本実施形態では、減速処理及び走行安定性制御処理による走行制御処理を行うか否かをグリップロス度ｇが所定値ｇ２以上であるか否かによって行うので、運転者に違和感を与えることなく、走行制御処理を実行することができ、車両の安定性を確保することができる。
ここで、操舵トルクセンサ１４が操舵トルク検出手段に対応し、図１０の処理が制御手段に対応し、このうちステップＳ２の処理が電流指令値演算部に対応し、ステップＳ４の処理がＳＡＴ検出部３５（セルフアライニングトルク検出手段）に対応し、ステップＳ５の処理がＳＡＴ補償部３６（セルフアライニングトルク補償手段）に対応し、ステップＳ６の処理がＳＡＴ推定部４１に対応し、ステップＳ７の処理がグリップロス度検出部（グリップロス度検出手段）に対応し、ステップＳ８及びＳ９の処理が補償値補正部（補償値補正手段）に対応し、ステップＳ４、Ｓ５、Ｓ１０〜Ｓ１２の処理が指令値補償部２２に対応し、ステップＳ１３の処理がｄ−ｑ軸電流指令値演算部２５に対応し、ステップＳ１４の処理が２相／３相変換部２６に対応し、ステップＳ１５の処理が減算器７１ａ〜７１ｃに対応し、ステップＳ１６の処理がＰＩ電流制御部７２に対応し、ステップＳ１７の処理がパルス幅変調部７３に対応し、図１２、図１３及び図１５の処理が走行特性制御手段に対応している。
ここで、操舵トルクセンサ１４が操舵トルク検出手段に対応し、図１０の処理が制御手段に対応し、このうちステップＳ２の処理が電流指令値演算部に対応し、ステップＳ４の処理がＳＡＴ検出部３５（セルフアライニングトルク検出手段）に対応し、ステップＳ５の処理がＳＡＴ補償部３６（セルフアライニングトルク補償手段）に対応し、ステップＳ６の処理がＳＡＴ推定部４１に対応し、ステップＳ７の処理がグリップロス度検出部（グリップロス度検出手段）に対応し、ステップＳ８及びＳ９の処理が補償値補正部（補償値補正手段）に対応し、ステップＳ４、Ｓ５、Ｓ１０〜Ｓ１２の処理が指令値補償部２２に対応し、ステップＳ１３の処理がｄ−ｑ軸電流指令値演算部２５に対応し、ステップＳ１４の処理が２相／３相変換部２６に対応し、ステップＳ１５の処理が減算器７１ａ〜７１ｃに対応し、ステップＳ１６の処理がＰＩ電流制御部７２に対応し、ステップＳ１７の処理がパルス幅変調部７３に対応し、図１２、図１３及び図１５の処理が走行特性制御手段に対応している。
なお、上記実施形態においては、電動パワーステアリング機構用コントローラ１５でグリップロス度ｇを算出する毎に、算出したグリップロス度ｇを、ＣＡＮ８０を介して走行制御用コントローラ８１に送信する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図１６に示すように、電動パワーステアリング機構用コントローラ１５で、ステップＳ５１で各種センサ信号の入力処理を行い、ステップＳ５２でグリップロス度ｇを算出し、次いでステップＳ５３でグリップロス度ｇが所定値ｇ１を超えているか否かを判定し、ｇ＜ｇ１であるときにはタイマ割込処理を終了し、ｇ≧ｇ１であるときにはステップＳ５４に移行して、操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆの補償処理を行ってからステップＳ５５に移行して、グリップロス度ｇが所定値ｇ２以上であるか否かを判定し、ｇ≦ｇ２であるときに走行制御処理を行うことなくタイマ割込処理を終了し、ｇ＞ｇ２であるときにはステップＳ５６に移行して、図１２、図１３及び図１５に示す走行制御処理を行い、次いでステップＳ５７に移行して、走行制御処理で算出した目標減速度Ｇｘ*及び制動力左右差ΔＢを、ＣＡＮ８０を介して走行制御用コントローラ８１に送信する送信処理を行うようにし、これに応じて走行制御用コントローラ８１では、図１６に示すように、先ず、ステップＳ６１で各種センサ信号の入力処理を行い、次いでステップＳ６２に移行して、電動パワーステアリング機構用コントローラ１５から目標減速度Ｇｘ*及び制動力左右差ΔＢを受信したか否かを判定し、目標減速度Ｇｘ*及び制動力左右差ΔＢを受信していないときにはそのまま処理を終了し、目標減速度Ｇｘ*及び制動力左右差ΔＢを受信したときには、ステップＳ６３に移行して、受信した目標減速度Ｇｘ*及び制動力左右差ΔＢに基づいて減速制御処理及び走行安定性制御処理を行うようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、所定値ｇ２が所定値ｇ１より大きい値に設定した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、所定値ｇ２を所定値ｇ１より小さい値に設定して、電動パワーステアリング機構用コントローラ１５での操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆの補償処理より先に走行制御用コントローラ８１での減速制御処理及び走行安定性制御処理を実行したり、所定値ｇ１及びｇ２を同じ値に設定して操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆの補償処理と減速制御処理及び走行安定性制御処理とを同時に行うようにしたりしてもよい。
さらに、上記実施形態においては、補償ゲイン算出部５１でグリップロス度ｇに基づいて補償ゲインＫを算出する図９の補償ゲイン算出マップの特性線が線形に設定されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、特性線を非線形に設定するようにしてもよい。
さらにまた、上記実施形態においては、車両の横加速度を横加速度センサ４３で検出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ステアリング機構ＳＭの操舵角と車速Ｖｘとに基づいて横加速度を推定するようにしてもよい。
さらにまた、上記実施形態においては、車両の横加速度を横加速度センサ４３で検出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ステアリング機構ＳＭの操舵角と車速Ｖｘとに基づいて横加速度を推定するようにしてもよい。
なおさらに、上記実施形態においては、ヨーレートγ、横加速度Ｇｙ及び車両運動モデルに基づいて横力Ｆｙを推定し、この横力Ｆｙに基づいて実際に車両に作用するセルフアライニングトルクを推定する場合について説明したが、ハブ等に横力センサを設け、この横力センサで直接横力を検出し、これを用いてセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐを算出してもよい。
また、横力Ｆｙを用いずに、水平面における車両運動モデルと、車速Ｖｘ及び操舵角δとを用いてセルフアライニングトルクを推定してもよい。
つまり、ヨーレートγとスリップ角βと車速Ｖｘと操舵角δとの関係は、次式（６）及び（７）で表すことができる。
ｍＶｘ・(ｄβ／ｄｔ)
＝−[ｍＶｘ＋[(Ｋｆ・Ｌｆ−Ｋｒ・Ｌｒ)/Ｖｘ]]・γ−(Ｋｆ＋Ｋｒ)・β＋Ｋｆ・δ/ｎ
……（６）
Ｉ・(ｄγ／ｄｔ)
＝−[(Ｋｆ・Ｌｆ2＋Ｋｒ・Ｌｒ2)/Ｖｘ]・γ＋(−Ｋｆ・Ｌｆ＋Ｋｒ・Ｌｒ)・β
＋Ｋｆ・Ｌｆ・δ/ｎ
……（７）
つまり、ヨーレートγとスリップ角βと車速Ｖｘと操舵角δとの関係は、次式（６）及び（７）で表すことができる。
ｍＶｘ・(ｄβ／ｄｔ)
＝−[ｍＶｘ＋[(Ｋｆ・Ｌｆ−Ｋｒ・Ｌｒ)/Ｖｘ]]・γ−(Ｋｆ＋Ｋｒ)・β＋Ｋｆ・δ/ｎ
……（６）
Ｉ・(ｄγ／ｄｔ)
＝−[(Ｋｆ・Ｌｆ2＋Ｋｒ・Ｌｒ2)/Ｖｘ]・γ＋(−Ｋｆ・Ｌｆ＋Ｋｒ・Ｌｒ)・β
＋Ｋｆ・Ｌｆ・δ/ｎ
……（７）
なお、（６）及び（７）式中の、ｍは車両重量、Ｉは車両重心を通るＺ軸回りの慣性モーメント、Ｌはホイールベース（Ｌ＝Ｌｆ＋Ｌｒ）、Ｌｆ，Ｌｒは、前，後車軸から重心までの水平距離、Ｋｆ，Ｋｒは、前，後タイヤのコーナリングパワー、ｎはオーバーオールステアリングギヤ比、δ／ｎは前輪実舵角、βは車体重心のスリップ角、Ｖｘは車速、γはヨーレートである。
セルフアライニングトルクはヨーレートγとスリップ角βの関数として表すことができることから、ヨーレートγとスリップ角βとを車速Ｖｘと操舵角δとの関数として整理すれば、セルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐを求めることができる。車速Ｖｘと操舵角δよりセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐを求めると、図１７に示すようになる。この特性は実験によって車両毎の特性値を測定してから、車両運動モデルを用いてシミュレーションによって作成してもよい。
したがって、この場合には、図１８に示すように、車速センサ（車速検出手段）２１で検出した車速Ｖｘと、図示しない操舵角センサ（操舵角検出手段）で検出した操舵角δとをＳＡＴ推定部４１に入力し、このＳＡＴ推定部４１で、図１７の特性図にしたがってセルフアライニングトルク推定値ＳＡＴｐを算出すればよい。
さらに、上記実施形態においては、モータ角速度ωｍ、モータ角加速度αｍ、操舵トルクＴ及び操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆに基づいてセルフアライニングトルクＳＡＴを推定する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆに代えて、モータ電流検出部７０で検出したモータ電流Ｉａ〜Ｉｃを３相／２相変換してｑ軸電流Ｉｑを算出し、このｑ軸電流Ｉｑとモータ角加速度αｍとに基づいて下記（８）式の演算を行って算出したモータアシストトルクＴｍａを適用するようにしてもよい。
Ｔｍａ= Ｋｔ・Ｉｑ−Ｊｍ・αｍ ……（８）
ここで、Ｋｔはモータのトルク定数、Ｊｍはモータのロータ部の慣性モーメントである。
さらに、上記実施形態においては、モータ角速度ωｍ、モータ角加速度αｍ、操舵トルクＴ及び操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆに基づいてセルフアライニングトルクＳＡＴを推定する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆに代えて、モータ電流検出部７０で検出したモータ電流Ｉａ〜Ｉｃを３相／２相変換してｑ軸電流Ｉｑを算出し、このｑ軸電流Ｉｑとモータ角加速度αｍとに基づいて下記（８）式の演算を行って算出したモータアシストトルクＴｍａを適用するようにしてもよい。
Ｔｍａ= Ｋｔ・Ｉｑ−Ｊｍ・αｍ ……（８）
ここで、Ｋｔはモータのトルク定数、Ｊｍはモータのロータ部の慣性モーメントである。
この他、電動モータ１２の出力軸、減速機１１の入出力軸等のトルク伝達軸に磁歪式トルクセンサなどのトルクセンサを配設し、このトルクセンサで検出したモータアシストトルクＴｍａを適用するようにしてもよい。
さらにまた、上記実施形態においては、セルフアライニングトルク補償値ＳＡＴｃをグリップロス度ｇに基づいて補正する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、収斂性補償部３３で算出される収斂性補償値Ｉｃや慣性補償部３４で算出される慣性補償値Ｉｉをグリップロス度ｇに基づいて補正するようにしてもよく、また操舵トルクセンサ１４で検出した操舵トルクＴを微分して摩擦補償を行う摩擦補償部を設け、この摩擦補償部で算出した摩擦補償値をグリップロス度ｇで補正するようにしてもよく、さらには複数の補償値をグリップロス度ｇで補正したり、操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆを直接グリップロス度ｇに基づく補償値で補償したりしてもよい。
なおさらに、上記実施形態においては、ステアリングシャフト２に減速機１１を介して電動モータ１２を連結したコラム形式の電動パワーステアリング装置に本発明を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ステアリングギヤ機構８に減速機を介して電動モータを連結するピニオン形式の電動パワーステアリング装置やラック軸に減速機を介して電動モータを連結するラック形式の電動パワーステアリング装置にも本発明を適用することができる。
また、上記実施形態においては、本発明をブラシレスモータに適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ブラシ付きモータに適用する場合には、図１９に示すように、角速度演算部３１でモータ電流検出部７０から出力されるモータ電流検出値Ｉｍ及び端子電圧検出部９０から出力されるモータ端子電圧Ｖｍに基づいて下記（９）式の演算を行ってモータ角速度ωｍを算出すると共に、ｄ−ｑ軸電流指令値演算部２５を省略して補償後操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆ′を直接モータ電流制御部２７に供給し、さらにモータ電流制御部２７を夫々１つの減算部７１、電流制御部７２、パルス幅変調部７３とインバータ７４に代えたＨブリッジ回路９１で構成すればよい。
ωｍ＝（Ｖｍ−Ｉｍ・Ｒｍ）／Ｋ0 …………（９）
ここで、Ｒｍはモータ巻線抵抗、Ｋ0はモータの起電力定数である。
ωｍ＝（Ｖｍ−Ｉｍ・Ｒｍ）／Ｋ0 …………（９）
ここで、Ｒｍはモータ巻線抵抗、Ｋ0はモータの起電力定数である。
さらに、上記実施形態においては、ＳＡＴ検出部３５で前記（２）式に基づく演算を行ってセルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄを検出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図２０に示すように、ＳＡＴ算出部１００で前記（２）式に基づく演算を行ってセルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄを算出し、算出したセルフアライニングトルク検出値ＳＡＴｄを伝達関数がｓをラプラス演算子、Ｔ１及びＴ２を時定数としたときに（Ｔ２・ｓ＋１）／（Ｔ１・Ｓ＋１）で表される位相進み補償部１００及びローパスフィルタ１０１を通過させて、位相進み補償処理によってステアリング伝達系の遅れを補償し、ローパスフィルタ処理によって外乱やノイズの影響を除去することが好ましい。
さらに、上記実施形態においては、走行制御用コントローラ８１で減速制御処理及び走行安定性制御処理の双方を行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、グリップロス度ｇが所定値ｇ２以上となっときに、減速制御処理又は安定性制御処理のみを行うようにしてもよい。また、減速制御処理としては、スロットル開度を制御する場合に限定されるものではなく、自動変速機のシフト位置をダウンシフトしたり、ブレーキ制御装置８３で４輪同時に制動力を与える制動制御するようにしたりすることができる。さらに、走行安定性制御処理も、旋回内輪及び外輪に対して制動力差を与える場合に限らず、４輪駆動車で、左右輪の駆動力配分を制御するようにしてもよい。さらには、ヨーレートセンサ８５で検出したヨーレートγの絶対値｜γ｜と前述した（６）式及び（７）式で算出される規範ヨーレートγ0の絶対値｜γ0｜との偏差が正であるとき（｜γ｜−｜γ0｜≧０）にオーバーステア状態と判定し、偏差が負であるとき（｜γ｜−｜γ0｜≧０）にアンダーステア状態であると判定して、アンダーステア状態であるときには、グリップロス度ｇに応じて内輪側を制動するか又は外輪／内輪の駆動力比を大きくし、オーバーステア状態であるときにはグリップロス度ｇに応じて外輪側を制動するか又は外輪／内輪の駆動力比を小さくするようにしてもよい。
さらにまた、上記実施形態においては、電動パワーステアリング機構用コントローラ１５、車速センサ１６、スロットル開度制御装置８２、ブレーキ制御装置８３、前後加速度センサ８４、ヨーレートセンサ８５、操舵角センサ８６がＣＡＮ８０を介して接続されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ＣＡＮ８０以外のネットワークを介してコントローラ、センサ、制御装置を接続するようにしてもよく、走行制御用コントローラ８１が直接スロットル開度制御装置８２及びブレーキ制御装置８３を制御するようにしてもよい。
１ ステアリングホイール
２ ステアリングシャフト
１２ 電動モータ
１４ 操舵トルクセンサ
１５ 電動パワーステアリング機構用コントローラ
１７ 回転角センサ
１９ 車速センサ
２１ 操舵補助電流指令値演算部
２２ 指令値補償部
２３ グリップロス検出部
２４ 補償値補正部
２５ ｄ−ｑ軸電流指令値演算部
２６ モータ電流制御部
３５ ＳＡＴ検出部
３６ ＳＡＴ補償部
４1 ＳＡＴ推定部
４２ ヨーレートセンサ
４３ 横加速度センサ
４４ 横力検出部
５１ 補償ゲイン算出部
５２ 乗算器
８０ ＣＡＮ
８１ 走行制御用コントローラ
８２ スロットル開度制御装置
８３ ブレーキ制御装置
８４ 前後加速度センサ
８５ ヨーレートセンサ
８６ 操舵角センサ
１００ ＳＡＴ演算部
１０１ 位相進み補償部
１０２ ローパスフィルタ
２ ステアリングシャフト
１２ 電動モータ
１４ 操舵トルクセンサ
１５ 電動パワーステアリング機構用コントローラ
１７ 回転角センサ
１９ 車速センサ
２１ 操舵補助電流指令値演算部
２２ 指令値補償部
２３ グリップロス検出部
２４ 補償値補正部
２５ ｄ−ｑ軸電流指令値演算部
２６ モータ電流制御部
３５ ＳＡＴ検出部
３６ ＳＡＴ補償部
４1 ＳＡＴ推定部
４２ ヨーレートセンサ
４３ 横加速度センサ
４４ 横力検出部
５１ 補償ゲイン算出部
５２ 乗算器
８０ ＣＡＮ
８１ 走行制御用コントローラ
８２ スロットル開度制御装置
８３ ブレーキ制御装置
８４ 前後加速度センサ
８５ ヨーレートセンサ
８６ 操舵角センサ
１００ ＳＡＴ演算部
１０１ 位相進み補償部
１０２ ローパスフィルタ
Claims (7)
- 転舵輪を転舵するステアリング機構に入力される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、前記ステアリング機構に操舵補助力を付与する電動モータと、前記操舵トルクに基づいて操舵補助電流指令値を演算し、演算した操舵補助電流指令値に基づいて前記電動モータを制御する制御手段とを有する電動パワーステアリング制御機構を備えた車両走行制御装置であって、
タイヤのグリップが失われた度合を表すグリップロス度を検出するグリップロス度検出手段と、該グリップロス度検出手段で検出したグリップロス度に基づいて前記操舵補助電流指令値に対する補償値を演算する補償値演算手段と、該補償値演算手段で演算した補償値に基づいて前記操舵補助電流指令値を補正する補償手段と、前記グリップロス度に基づいて車両の走行特性を制御する走行特性制御手段とを備えたことを特徴とする車両走行制御装置。 - 電動パワーステアリング機構用コントローラで、前記制御手段、前記グリップロス度検出手段、前記補償値演算手段及び前記補償手段を構成し、走行制御用コントローラで、前記走行特性制御手段を構成し、前記電動パワーステアリング機構用コントローラ及び走行制御用コントローラ間でネットワークを介してグリップロス度を送受信するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両走行制御装置。
- 前記走行特性制御手段を、前記グリップロス度に基づいて走行制御目標値を演算する目標値演算手段と、該目標値演算手段で演算された走行制御目標値に基づいて走行制御を実行する走行制御実行手段とで構成し、電動パワーステアリング機構用コントローラで、前記グリップロス度検出手段、前記補償値演算手段、前記補償手段及び前記目標値演算手段を構成し、走行制御用コントローラで、前記前記走行制御実行手段を構成し、前記電動パワーステアリング機構用コントローラ及び走行制御用コントローラ間でネットワークを介して走行制御目標値を送受信するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両走行制御装置。
- 前記補償値演算手段は、前記操舵補助電流指令値に対してセルフアライニングトルク補償を行うセルフアライニングトルク補償手段、前記操舵補助電流指令値に対して慣性補償を行う慣性補償手段、前記操舵補助電流指令値に対して収斂性補償を行う収斂性補償手段及び前記操舵補助電流指令値に対して摩擦補償を行う摩擦補償手段の少なくとも１つを備え、前記補償手段は、前記グリップロス度に応じて前記セルフアライニングトルク補償値、前記慣性補償値、前記収斂性補償値及び前記摩擦補償値の少なくとも１つを、走行安定性を確保するように補正することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両走行制御装置。
- 前記走行制御手段を、グリップロス度が所定値以上であるときに、車速を減速制御する減速制御手段で構成したことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の車両走行制御装置。
- 前記走行制御手段を、グリップロス度が所定値以上であるときに車両の走行安定性を制御する走行安定性制御手段で構成したことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の車両走行制御装置。
- 車両の転舵輪側に発生するセルフアライニングトルクを検出するセルフアライニングトルク検出手段と車両の横力を検出する横力検出手段と、該横力検出手段で検出した横力に基づいてセルフアライニングトルクを推定するセルフアライニングトルク推定手段とを備え、前記グリップロス度検出手段は、前記セルフアライニングトルク検出手段で検出したセルフアライニングトルク検出値と、前記セルフアライニングトルク推定手段で推定したセルフアライニングトルク推定値とに基づいてグリップロス度を検出するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の車両走行制御装置。
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