JP4715472B2 - 車輌の操舵制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車輌用操舵制御装置に係り、更に詳細には操舵入力手段への操舵操作量に対する操舵輪の舵角変化量の比である操舵伝達比を変更する操舵伝達比可変手段を備えた車輌用操舵制御装置に係る。

操舵アシストトルクを制御するパワーステアリング装置を備えた自動車等の車輌に於いて、車輌のロールが過大で横転の傾向があるときには、車輌のロールが低下する方向へ操舵輪を転舵するよう操舵アシストトルクを制御する操舵制御装置は既に知られており、例えば下記の特許文献１にその一例が記載されている。
特開２００４−９８１２

上述の如き操舵制御装置に於いては、車輌のロールが低下する方向へ操舵輪を転舵するよう操舵アシストトルクが大きく制御されると、運転者が感じる操舵トルクが大きく変化するだけでなく、操舵入力手段としてのステアリングも操舵アシストトルクが付与される方向へ回転されるため、運転者が違和感を覚えることが避けられない。

また操舵入力手段より操舵輪への操舵伝達比を変更する操舵伝達比可変手段は当技術分野に於いてよく知られているが、操舵伝達比可変手段を備えた車輌のロールが過大になった場合に操舵伝達比可変手段を如何に制御すべきかについては十分な検討がなされておらず、特にパワーステアリング装置及び操舵伝達比可変手段を備えた車輌のロールが過大になることを抑制するためにパワーステアリング装置及び操舵伝達比可変手段を如何に制御することが好ましいかについては全く検討がなされていない。

本発明は、車輌のロールが過大になることを抑制することに関し操舵伝達比可変手段を備えた車輌の現状に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、車輌のロールが増大することを抑制するよう操舵伝達比可変手段を制御することにより、操舵伝達比可変手段を備えた車輌のロールが過大になることを確実に且つ効果的に抑制することである。

上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち操舵入力手段への操舵操作量に対する操舵輪の舵角変化量の比である操舵伝達比を変更する操舵伝達比可変手段を有する車輌の操舵制御装置に於いて、前記操舵伝達比可変手段を制御することにより操舵伝達比を制御する制御手段を有し、前記制御手段は車輌の横力の大きさに基づいて車輌のロール挙動の不安定度合を求め、前記ロール挙動の不安定度合が操舵伝達比制御基準値以上である状況に於いて運転者により前記ロール挙動の不安定度合が増大する方向へ操舵されるときには、操舵伝達比を小さくするが、前記ロール挙動の不安定度合が操舵伝達比制御基準値以上であっても運転者により前記ロール挙動の不安定度合が低下する方向へ操舵されるときには、操舵伝達比を小さくしないことを特徴とする車輌の操舵制御装置によって達成される。
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記制御手段は前記ロール挙動の不安定度合が操舵伝達比制御基準値以上である状況に於いて運転者により前記ロール挙動の不安定度合が低下する方向へ操舵されるときには、操舵伝達比を大きくするよう構成される（請求項２の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、車輌は少なくとも操舵反力に応じて操舵アシスト力を発生する手段を有し、前記制御手段は操舵アシスト力制御基準値を前記操舵伝達比制御基準値以下の値として、前記ロール挙動の不安定度合が前記操舵アシスト力制御基準値以上である状況に於いて運転者により前記ロール挙動の不安定度合が増大する方向へ操舵されるときには、操舵アシスト力を小さくするよう構成される（請求項３の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１又は３の構成に於いて、前記操舵伝達比可変手段は運転者の操舵に依存せずに操舵輪を転舵可能であり、前記制御手段は操舵輪転舵基準値を前記操舵伝達比制御基準値よりも大きい値として、前記ロール挙動の不安定度合が前記操舵輪転舵基準値以上である状況に於いて運転者により前記ロール挙動の不安定度合が低下する方向へ操舵されないときには、前記ロール挙動の不安定度合が低下する方向へ操舵輪を転舵するよう構成される（請求項４の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項４の構成に於いて、操舵輪を転舵する転舵角の大きさは前記ロール挙動の不安定度合が大きいほど大きいよう構成される（請求項５の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項４又は５の構成に於いて、運転者により前記ロール挙動の不安定度合が増大する方向へ操舵されるときには、操舵輪を転舵する転舵角の大きさは運転者による操舵量が大きいほど大きいよう構成される（請求項６の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項４乃至６の何れかの構成に於いて、前記制御手段は操舵輪を転舵するときには、操舵輪の転舵に起因する操舵反力の変化を低減するよう操舵アシスト力を制御するよう構成される（請求項７の構成）。

上記請求項１の構成によれば、車輌の横力の大きさに基づいて車輌のロール挙動の不安定度合が求められ、ロール挙動の不安定度合が操舵伝達比制御基準値以上である状況に於いて運転者によりロール挙動の不安定度合が増大する方向へ操舵されるときには、操舵伝達比が小さくされるが、ロール挙動の不安定度合が操舵伝達比制御基準値以上であっても運転者によりロール挙動の不安定度合が低下する方向へ操舵されるときには、操舵伝達比は小さくされない。従ってロール挙動の不安定度合が低下する方向へ操舵されるときには、操舵操作量に対する操舵輪の舵角変化量の比が不必要に小さくされることを防止しつつ、ロール挙動の不安定度合が増大する方向へ操舵されるときには、操舵操作量に対する操舵輪の舵角変化量の比を小さくし、これにより車輌の旋回横加速度の増大を抑制してロール挙動の不安定度合が悪化することを確実に且つ効果的に抑制することができる。
また上記請求項２の構成によれば、運転者によりロール挙動の不安定度合が低下する方向へ操舵されるときには、操舵伝達比が大きくされる。従ってロール挙動の不安定度合が低下する方向へ操舵されるときには、操舵操作量に対する操舵輪の舵角変化量の比を増大させ、これによりロール挙動の安定度合が増大する方向への操舵輪の舵角の変化を促進することができる。

また上記請求項３の構成によれば、操舵アシスト力制御基準値を操舵伝達比制御基準値以下の値として、ロール挙動の不安定度合が操舵アシスト力制御基準値以上である状況に於いて運転者によりロール挙動の不安定度合が増大する方向へ操舵されるときには、操舵アシスト力が小さくされるので、ロール挙動の不安定度合が操舵アシスト力制御基準値以上になると、まず操舵アシスト力が小さくされることによってロール挙動の不安定度合が増大する方向への運転者の操舵操作を抑制することができ、ロール挙動の不安定度合が操舵伝達比制御基準値以上になると、操舵アシスト力が小さくされることによってロール挙動の不安定度合が増大する方向への運転者の操舵操作を抑制することができると共に、ロール挙動の不安定度合が増大する方向へ操舵操作量に対する操舵輪の舵角変化量の比を小さくすることができ、従って操舵アシスト力のみの制御によってロール挙動の不安定度合の増大が抑制される場合に比して操舵アシスト力の低減量を小さくして運転者が感じる操舵トルクの変化を小さくすることができ、またロール挙動の不安定度合が操舵伝達比制御基準値以上の状況に於けるロール挙動の不安定度合の増大を効果的に抑制することができる。

また上記請求項４の構成によれば、操舵伝達比可変手段は運転者の操舵に依存せずに操舵輪を転舵可能であり、操舵輪転舵基準値を操舵伝達比制御基準値よりも大きい値として、ロール挙動の不安定度合が操舵輪転舵基準値以上である状況に於いて運転者によりロール挙動の不安定度合が低下する方向へ操舵されないときには、ロール挙動の不安定度合が低下する方向へ操舵輪が転舵されるので、ロール挙動の不安定度合が操舵輪転舵基準値以上である状況に於いて運転者によりロール挙動の不安定度合が低下する方向へ操舵されない場合にも、ロール挙動の不安定度合が低下する方向へ操舵輪を転舵し、車輌の旋回横加速度を低下させてそれ以上ロール挙動の不安定度合が悪化することを確実に且つ効果的に防止することができる。

また上記請求項５の構成によれば、操舵輪を転舵する転舵角の大きさはロール挙動の不安定度合が大きいほど大きいので、ロール挙動の不安定度合が大きいほど車輌の旋回横加速度の低下量を大きくすることができ、これによりロール挙動の不安定度合が悪化することを確実に且つ効果的に防止することができる。

また上記請求項６の構成によれば、運転者によりロール挙動の不安定度合が増大する方向へ操舵されるときには、操舵輪を転舵する転舵角の大きさは運転者による操舵量が大きいほど大きいので、運転者によりロール挙動の不安定度合が増大する方向へ操舵される場合にも、車輌の旋回横加速度が過大になることを確実に且つ効果的に防止することができる。

また上記請求項７の構成によれば、操舵輪が転舵されるときには、操舵輪の転舵に起因する操舵反力の変化を低減するよう操舵アシスト力が制御されるので、操舵輪の転舵に伴う操舵反力の変化に起因して運転者が違和感を覚える虞れを確実に低減することができる。

［課題解決手段の好ましい態様］
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至７の構成に於いて、ロール挙動の不安定度合が増大する方向は操舵輪の舵角の大きさが増大する方向であるよう構成される（好ましい態様１）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項３乃至７又は上記好ましい態様１の構成に於いて、ロール挙動の不安定度合が高いほど操舵アシスト力の低減量を大きくするよう構成される（好ましい態様２）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至７又は上記好ましい態様１又は２の構成に於いて、ロール挙動の不安定度合が操舵アシスト力制御基準値以上である状況に於いて運転者によりロール挙動の不安定度合が低下する方向へ操舵されるときには、操舵アシスト力を大きくするよう構成される（好ましい態様３）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項７又は上記好ましい態様１乃至３の構成に於いて、制御手段は操舵輪の転舵量に基づいて操舵輪の転舵に起因する操舵反力の変化量を推定し、推定された操舵反力の変化量に基づいて操舵アシスト力を制御するよう構成される（好ましい態様４）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至７又は上記好ましい態様１乃至４の構成に於いて、操舵伝達比可変手段は操舵入力手段に対し操舵輪を相対的に転舵駆動する転舵角可変手段を含んでいるよう構成される（好ましい態様５）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様５の構成に於いて、転舵角可変手段は操舵入力手段側回転部材に対し相対的に操舵輪側回転部材を回転駆動することにより操舵輪を転舵駆動するよう構成される（好ましい態様６）。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を好ましい実施例について詳細に説明する。

図１は自動操舵装置及び電動式パワーステアリング装置を備えた車輌に適用された本発明による車輌用操舵制御装置の一つの実施例を示す概略構成図である。

図１に於いて、１０FL及び１０FRはそれぞれ車輌１２の左右の前輪を示し、１０RL及び１０RRはそれぞれ車輌の左右の後輪を示している。操舵輪である左右の前輪１０FL及び１０FRは運転者によるステアリングホイール１４の操作に応答して駆動されるラック・アンド・ピニオン型の電動式パワーステアリング装置１６によりラックバー１８及びタイロッド２０L及び２０Rを介して転舵される。

図示の実施例に於いては、電動式パワーステアリング装置１６はラック同軸型の電動式パワーステアリング装置であり、電動機２２と、電動機２２の回転トルクをラックバー１８の往復動方向の力に変換する例えばボールねじ式の変換機構２４とを有し、ハウジング２６に対し相対的にラックバー１８を駆動する補助操舵力を発生することにより、運転者の操舵負担を軽減する補助操舵力発生装置として機能する。尚補助操舵力発生装置は当技術分野に於いて公知の任意の構成のものであってよい。

ステアリングホイール１４はアッパステアリングシャフト２８Ａ、転舵角可変装置３０、ロアステアリングシャフト２８Ｂ、ユニバーサルジョイント３２を介して電動式パワーステアリング装置１６のピニオンシャフト３４に駆動接続されている。図示の実施例に於いては、転舵角可変装置３０はハウジング３６Ａの側にてアッパステアリングシャフト２８Ａの下端に連結され、回転子３６Ｂの側にてロアステアリングシャフト２８Ｂの上端に連結された補助転舵駆動用の電動機３６を含んでいる。

かくして転舵角可変装置３０はアッパステアリングシャフト２８Ａに対し相対的にロアステアリングシャフト２８Ｂを回転駆動することにより、ステアリングホイール１４の回転角度に対する操舵輪である左右の前輪１０FL及び１０FRの舵角の変化量の比、即ち操舵伝達比（ステアリングギヤ比の逆数）を変化させるステアリングギヤ比可変装置（操舵伝達比可変手段）として機能すると共に、必要に応じて運転者の操舵に関係なく左右の前輪１０FL及び１０FRをステアリングホイール１４に対し相対的に補助転舵駆動する自動転舵装置としても機能する。

図示の実施例に於いては、アッパステアリングシャフト２８Ａには該アッパステアリングシャフトの回転角度を操舵角θとして検出する操舵角センサ４０及び操舵トルクＴsを検出する操舵トルクセンサ４２が設けられており、転舵角可変装置３０にはハウジング３６Ａ及び回転子３６Ｂの相対回転角度をアッパステアリングシャフト２２Ａに対するロアステアリングシャフト２２Ｂの相対回転角度θreとして検出する回転角度センサ４４が設けられており、これらのセンサの出力は操舵制御装置４６へ供給される。

また操舵制御装置４６には車速センサ４８により検出された車速Ｖを示す信号、横加速度センサ５０により検出された車輌の横加速度Ｇyが入力される。尚回転角度センサ４４はロアステアリングシャフト２８Ｂの回転角度θaを検出するセンサに置き換えられ、相対回転角度θreは操舵角の差θa−θとして求められてもよい。

後述の如く、操舵制御装置４６は転舵角可変装置３０の目標相対回転角度θret及び電動式パワーステアリング装置１６の目標アシストトルクＴaを演算し、目標相対回転角度θret及び目標アシストトルクＴaを示す信号をそれぞれ転舵角可変制御装置５４及び電動式パワーステアリング（ＥＰＳ）制御装置５６へ出力する。転舵角可変制御装置５４は目標相対回転角度θretに基づいて転舵角可変装置３０を制御し、電動式パワーステアリング制御装置５６は目標アシストトルクＴaに基づいて電動式パワーステアリング装置１６を制御する。

後述の如く、操舵制御装置４６は車輌の横加速度Ｇyの絶対値に基づき車輌の挙動不安定度合を判定し、車輌の挙動不安定度合が第一の基準値未満であるときには通常時の演算要領に従って転舵角可変装置３０の目標相対回転角度θret及び電動式パワーステアリング装置１６の目標操舵アシストトルクＴaを演算する。

これに対し操舵制御装置４６は車輌の挙動不安定度合が第一の基準値以上で第二の基準値未満であるときには、通常時と同様の演算要領に従って転舵角可変装置３０の目標相対回転角度θretを演算するが、運転者の操舵方向が車輌の挙動不安定度合が増大する方向（切り増し方向）であるときには通常時に比して目標操舵アシストトルクＴaの大きさが小さくなるよう目標操舵アシストトルクＴaを演算し、逆に運転者の操舵方向が車輌の挙動不安定度合が低下する方向（切り戻し方向）であるときには通常時に比して目標操舵アシストトルクＴaの大きさが大きくなるよう目標操舵アシストトルクＴaを演算する。

また操舵制御装置４６は車輌の挙動不安定度合が第二の基準値以上で第三の基準値未満であるときには、運転者の操舵方向が車輌の挙動不安定度合が増大する方向（切り増し方向）であるときには通常時に比してステアリングギヤ比Ｒsgが大きくなって操舵伝達比が小さくなるよう目標ステアリングギヤ比Ｒsgtを演算し、逆に運転者の操舵方向が車輌の挙動不安定度合が低下する方向（切り戻し方向）であるときには通常時に比してステアリングギヤ比Ｒsgが小さくなって操舵伝達比が大きくなるよう目標ステアリングギヤ比Ｒsgtを演算する。

また操舵制御装置４６は車輌の挙動不安定度合が第三の基準値以上であるときには、運転者の操舵方向が車輌の挙動不安定度合が増大する方向（切り増し方向）であるときには左右前輪が切り戻し方向へ相対的に転舵されるよう転舵角可変装置３０の目標相対回転角度θretを演算し、逆に運転者の操舵方向が車輌の挙動不安定度合が低下する方向（切り戻し方向）であるときには左右前輪の切り戻し方向への転舵が促進されるよう転舵角可変装置３０の目標相対回転角度θretを演算する。

尚操舵制御装置４６は車輌の挙動不安定度合が第二の基準値以上であるときには、車輌の挙動不安定度合が第一の基準値以上で第二の基準値未満である場合と同様の演算要領に従って目標操舵アシストトルクＴaを演算する。また

また操舵制御装置４６は目標アシストトルクＴaを示す信号を電動式パワーステアリング制御装置５６へ出力すると共に、目標相対回転角度θretを示す信号を転舵角可変制御装置５４へ出力し、電動式パワーステアリング制御装置５６は目標アシストトルクＴaに基づいて電動式パワーステアリング装置１６を制御し、転舵角可変制御装置５４は目標相対回転角度θretに基づいて転舵角可変装置３０を制御する。

次に図２に示されたフローチャートを参照して実施例に於ける操舵制御ルーチンについて説明する。尚図２に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。

まずステップ１０に於いては操舵角θを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ２０に於いては車輌のロール挙動の不安定度合を示す指標値としての車輌の横加速度Ｇyの絶対値が操舵輪転舵基準値としての第三の基準値Ｇy3（正の定数）以上であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ４０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ３０に於いてフラグＦcが３にセットされた後ステップ９０へ進む。

ステップ４０に於いては車輌の横加速度Ｇyの絶対値が操舵伝達比制御基準値としての第二の基準値Ｇy2（Ｇy3よりも小さい正の定数）以上であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ６０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ５０に於いてフラグＦcが２にセットされた後ステップ９０へ進む。

ステップ５０に於いては車輌の横加速度Ｇyの絶対値が操舵アシスト力制御基準値としての第一の基準値Ｇy1（Ｇy2以下の正の定数）以上であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ７０に於いてフラグＦcが１にセットされた後ステップ９０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ８０に於いてフラグＦcが１にセットされた後ステップ９０へ進む。

ステップ９０に於いては車輌の横加速度Ｇyが正の値であるか否かの判別、即ち車輌が左旋回状態にあるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１１０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１００へ進む。

ステップ１００に於いては例えば操舵角θの時間微分値として操舵角速度θdが演算されると共に、操舵角速度θdが正の値であるか否かの判別、即ち運転者により左旋回時の切り増し操舵が行われているか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１７０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１２０へ進む。

同様に、ステップ１１０に於いて例えば操舵角θの時間微分値として操舵角速度θdが演算されると共に、操舵角速度θdが正の値であるか否かの判別、即ち運転者により右旋回時の切り戻し操舵が行われているか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１２０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１７０へ進む。

ステップ１２０に於いてはフラグＦcが０であるときには操舵トルクＴsに基づき図３に於いて実線にて示されたグラフに対応するマップより目標基本アシストトルクＴabが演算され、フラグＦcが０でないときには操舵トルクＴs及び車輌の横加速度Ｇyの絶対値に基づき図３に於いて破線にて示されたグラフに対応するマップより目標基本アシストトルクＴabが演算される。

ステップ１３０に於いては車速Ｖに基づき図４に示されたグラフに対応するマップより車速係数Ｋvが演算されると共に、車速係数Ｋvと目標基本アシストトルクＴabとの積として目標アシストトルクＴaが演算される。

ステップ１４０に於いてはフラグＦcが３であるか否かの判別、即ち左右前輪を切り戻し方向へ積極的に転舵する必要があるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１５０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１６０へ進む。

ステップ１５０に於いては、フラグＦcが０又は１であるときには車速Ｖに基づき図５に於いて実線にて示されたグラフに対応するマップより目標ステアリングギヤ比Ｒsgtが演算され、フラグＦcが０又は１でないときには、換言すればフラグＦcが２であるときには、車速Ｖ及び車輌の横加速度Ｇyの絶対値に基づき図５に於いて破線にて示されたグラフに対応するマップより目標ステアリングギヤ比Ｒsgtが演算され、更に目標ステアリングギヤ比Ｒsgtに基づき当技術分野に於いて公知の要領にてステアリングギヤ比Ｒsgを目標ステアリングギヤ比Ｒsgtにするための転舵角可変装置３０の目標相対回転角度θretが演算される。

ステップ１６０に於いては操舵角速度θdが負の値であるときには、即ち運転者により左旋回時の切り増し操舵が行われているときには、車輌の横加速度Ｇyの絶対値に基づき図６に於いて実線にて示されたグラフに対応するマップより左右前輪１０FL及び１０FRを相対的に切り戻し方向へ転舵するための目標相対回転角度θretが演算され、操舵角速度θdが負の値であるときには、即ち運転者により右旋回時の切り増し操舵が行われているときには、車輌の横加速度Ｇyの絶対値に基づき図６に於いて破線にて示されたグラフに対応するマップより左右前輪１０FL及び１０FRを相対的に切り戻し方向へ転舵するための目標相対回転角度θretが演算される。

ステップ１７０に於いてはフラグＦcが０であるときには操舵トルクＴsに基づき図３に於いて実線にて示されたグラフに対応するマップより目標基本アシストトルクＴabが演算され、フラグＦcが０でないときには操舵トルクＴs及び車輌の横加速度Ｇyの絶対値に基づき図３に於いて一点鎖線にて示されたグラフに対応するマップより目標基本アシストトルクＴabが演算される。

ステップ１８０に於いては上述のステップ１３０の場合と同様、車速Ｖに基づき図４に示されたグラフに対応するマップより車速係数Ｋvが演算されると共に、車速係数Ｋvと目標基本アシストトルクＴabとの積として目標アシストトルクＴaが演算される。

ステップ１９０に於いてはフラグＦcが３であるか否かの判別、即ち左右前輪を切り戻し方向へ積極的に転舵する必要があるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ２００へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ２１０へ進む。

ステップ２００に於いては、フラグＦcが０又は１であるときには車速Ｖに基づき図５に於いて実線にて示されたグラフに対応するマップより目標ステアリングギヤ比Ｒsgtが演算され、フラグＦcが０又は１でないときには、換言すればフラグＦcが２であるときには、車速Ｖ及び車輌の横加速度Ｇyの絶対値に基づき図５に於いて一点鎖線にて示されたグラフに対応するマップより目標ステアリングギヤ比Ｒsgtが演算され、更に目標ステアリングギヤ比Ｒsgtに基づき当技術分野に於いて公知の要領にてステアリングギヤ比Ｒsgを目標ステアリングギヤ比Ｒsgtにするための転舵角可変装置３０の目標相対回転角度θretが演算される。

ステップ２１０に於いては操舵角速度θdが負の値であるときには、即ち運転者により左旋回時の切り戻し操舵が行われているときには、車輌の横加速度Ｇyの絶対値に基づき図７に於いて実線にて示されたグラフに対応するマップより左右前輪１０FL及び１０FRを相対的に切り戻し方向へ転舵するための目標相対回転角度θretが演算され、操舵角速度θdが正の値であるときには、即ち運転者により右旋回時の切り戻し操舵が行われているときには、車輌の横加速度Ｇyの絶対値に基づき図７に於いて破線にて示されたグラフに対応するマップより左右前輪１０FL及び１０FRを相対的に切り戻し方向へ転舵するための目標相対回転角度θretが演算される。

ステップ２２０に於いては目標アシストトルクＴaを示す信号が電動式パワーステアリング制御装置５６へ出力されると共に、目標相対回転角度θretを示す信号が転舵角可変制御装置５４へ出力され、しかる後ステップ１０へ戻る。

かくして図示の実施例によれば、ステップ２０〜８０に於いて車輌の横加速度Ｇyの絶対値に基づいて車輌のロール挙動の不安定度合が判定され、車輌のロール挙動の不安定度合が第一の基準値以上である場合に於いて、運転者により車輌の挙動不安定度合が増大する方向（切り増し方向）へ操舵されているときには、ステップ９０〜１１０、１２０、１３０、２２０に於いて通常時に比して操舵アシストトルクの大きさが低減されることによって切り増し操舵が抑制され、逆に運転者により車輌の挙動不安定度合が低下する方向（切り戻し方向）へ操舵されているときには、ステップ９０〜１１０、１７０、１８０、２２０に於いて通常時に比して操舵アシストトルクの大きさが増大されることによって切り戻し操舵が促進される。

また車輌のロール挙動の不安定度合が第二の基準値以上で第三の基準値未満である場合に於いて、運転者により車輌の挙動不安定度合が増大する方向へ操舵されているときには、ステップ９０〜１１０、１４０、１５０、２２０に於いて通常時に比してステアリングギヤ比Ｒsgが大きくなって操舵伝達比が小さくなるようステアリングギヤ比Ｒsgが制御され、逆に運転者により車輌の挙動不安定度合が低下する方向へ操舵されているときには、ステップ９０〜１１０、１９０、２００、２２０に於いて通常時に比してステアリングギヤ比Ｒsgが小さくなって操舵伝達比が大きくなるようステアリングギヤ比Ｒsgが制御される。

更に車輌のロール挙動の不安定度合が第三の基準値以上である場合に於いて、運転者により車輌の挙動不安定度合が増大する方向へ操舵されているときには、ステップ９０〜１１０、１４０、１６０、２２０に於いて左右前輪が切り戻し方向へ相対的に転舵されるよう転舵角可変装置３０の相対回転角度θreが制御され、逆に運転者により車輌の挙動不安定度合が低下する方向へ操舵されているときには、ステップ９０〜１１０、１９０、２１０、２２０に於いて左右前輪の切り戻し方向への転舵が促進されるよう転舵角可変装置３０の相対回転角度θreが制御される。

従って図示の実施例によれば、車輌のロール挙動の不安定度合が高くなるほど左右前輪の切り増し方向への転舵を効果的に抑制して車輌のロール挙動の不安定度合が更に悪化することを確実に且つ効果的に抑制することができ、また車輌のロール挙動の不安定度合が高くなるほど左右前輪の切り戻し方向への転舵を効果的に促進して車輌のロール挙動の不安定度合が低下することを確実に且つ効果的に促進することができる。

また図示の実施例によれば、車輌のロール挙動の不安定度合が第二の基準値以上である場合には、操舵アシストトルクに加えてステアリングギヤ比又は左右前輪の転舵角が制御されるので、操舵アシストトルクのみが制御される場合に比して操舵アシストトルクの増減制御量を大きくすることなく左右前輪の切り増し方向への転舵の抑制及び左右前輪の切り戻し方向への転舵の促進を効果的に行うことができ、これにより操舵アシストトルクのみが制御される場合に比して操舵トルクの変動やステアリングホイールの不自然な回転に起因して運転者が違和感を覚える虞れを確実に低減することができる。

また図示の実施例によれば、車輌のロール挙動の不安定度合が第三の基準値以上である場合には、運転者により車輌の挙動不安定度合が増大する方向へ操舵されているときには、左右前輪が切り戻し方向へ相対的に転舵されるよう制御され、逆に運転者により車輌の挙動不安定度合が低下する方向へ操舵されているときには、左右前輪の切り戻し方向への転舵が促進されるよう制御されるので、車輌のロール挙動の不安定度合が第三の基準値以上である場合にも車輌のロール挙動の不安定度合が第二の基準値以上で第三の基準値未満である場合と同様にステアリングギヤ比Ｒsgが制御される場合に比して、左右前輪の切り増し方向への転舵の抑制及び左右前輪の切り戻し方向への転舵の促進を効果的に行うことができる。

尚上述の実施例に於ける車輌の横加速度Ｇyの絶対値と操舵アシストトルク及び転舵角可変装置の制御との関係をまとめると、下記の表の通りになる。
「アシストトルク」 「ステア制御」
｜Ｇy｜＜Ｇy1 通常制御 通常制御
｜Ｇy｜≧Ｇy1 切り増し抑制 〃
切り戻し促進 〃
｜Ｇy｜≧Ｇy2 〃 切り増し時…ギヤ比小
切り戻し時…ギヤ比大
｜Ｇy｜≧Ｇy3 〃 切り増し時…切り戻し転舵

以上に於いては本発明を特定の実施例について詳細に説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

例えば上述の実施例に於いては、車輌のロール挙動の不安定度合を示す指標値として車輌の横加速度Ｇyの絶対値が使用されるようになっているが、車輌のロール挙動の不安定度合を示す指標値は車輌の横力を示す任意の車輌状態量であってよく、例えば車輌のヨーレートγと車速Ｖとの積であってもよい。

また上述の実施例に於いては、各基準値Ｇy1〜Ｇy3は正の定数であるが、各基準値Ｇy1〜Ｇy3は定数でなくてもよく、例えば車速Ｖが高いほど小さくなるよう車速に応じて可変設定されてもよく、また第一の基準値Ｇy1は第二の基準値Ｇy2以下の値であるが、第二の基準値Ｇy2よりも小さい値であってもよい。

また上述の実施例に於いては、車輌のロール挙動の不安定度合が第三の基準値以上である場合に於いて、運転者により車輌の挙動不安定度合が低下する方向へ操舵されているときには、左右前輪の切り戻し方向への転舵が促進されるよう左右前輪が転舵されるようになっているが、車輌のロール挙動の不安定度合が第三の基準値以上である場合であっても、運転者により車輌の挙動不安定度合が低下する方向へ操舵されているときには、通常時に比してステアリングギヤ比Ｒsgが小さくなって操舵伝達比が大きくなるようステアリングギヤ比Ｒsgが制御されてもよい。

また上述の実施例に於いては、図６及び図７の横軸は操舵角速度θdであるが、車輌の横加速度Ｇyの絶対値が増大して第三の基準値Ｇy3になったときの操舵角を基準操舵角として、基準操舵角に対する切り増し方向の操舵角の増分Δθが演算され、図６及び図７の横軸が操舵角の増分Δθに置き換えられてもよい。

更に上述の実施例に於いては、操舵伝達比可変手段（ステアリングギヤ比可変装置）はアッパステアリングシャフト２８Ａに対し相対的にロアステアリングシャフト２８Ｂを回転駆動する転舵角可変装置３０であるが、操舵伝達比可変手段は当技術分野に於いて公知の任意の構成のものであってよく、また少なくとも操舵反力に応じて操舵アシスト力を発生する手段は電動式パワーステアリング装置１６であるが、例えば油圧式のパワーステアリング装置の如く当技術分野に於いて公知の任意の構成のものであってよい。

自動操舵装置及び電動式パワーステアリング装置を備えた車輌に適用された本発明による車輌用操舵制御装置の一つの実施例を示す概略構成図である。 実施例に於ける操舵制御ルーチンを示すフローチャートである。 操舵トルクＴs及び車輌の横加速度Ｇyの絶対値と目標基本アシストトルクＴabとの間の関係を示すグラフである。 車速Ｖと車速係数Ｋvとの間の関係を示すグラフである。 車速Ｖ及び車輌の横加速度Ｇyの絶対値と目標ステアリングギヤ比Ｒsgtとの間の関係を示すグラフである。 切り増し操舵時に於ける操舵角速度θd及び車輌の横加速度Ｇyの絶対値と目標相対回転角度θretとの間の関係を示すグラフである。 切り戻し操舵時に於ける操舵角速度θd及び車輌の横加速度Ｇyの絶対値と目標相対回転角度θretとの間の関係を示すグラフである。

符号の説明

１６ 電動式パワーステアリング装置
１４ ステアリングホイール
３０ 転舵角可変装置
４０ 操舵角センサ
４２ トルクセンサ
４４ 回転角度センサ
４６ 操舵制御装置
４８ 車速センサ
５０ 横加速度センサ
５４ 転舵角可変制御装置
５６ 電動式パワーステアリング（ＥＰＳ）制御装置

Claims (7)

1. 操舵入力手段への操舵操作量に対する操舵輪の舵角変化量の比である操舵伝達比を変更する操舵伝達比可変手段を有する車輌の操舵制御装置に於いて、前記操舵伝達比可変手段を制御することにより操舵伝達比を制御する制御手段を有し、前記制御手段は車輌の横力の大きさに基づいて車輌のロール挙動の不安定度合を求め、前記ロール挙動の不安定度合が操舵伝達比制御基準値以上である状況に於いて運転者により前記ロール挙動の不安定度合が増大する方向へ操舵されるときには、操舵伝達比を小さくするが、前記ロール挙動の不安定度合が操舵伝達比制御基準値以上であっても運転者により前記ロール挙動の不安定度合が低下する方向へ操舵されるときには、操舵伝達比を小さくしないことを特徴とする車輌の操舵制御装置。
2. 前記制御手段は前記ロール挙動の不安定度合が操舵伝達比制御基準値以上である状況に於いて運転者により前記ロール挙動の不安定度合が低下する方向へ操舵されるときには、操舵伝達比を大きくすることを特徴とする請求項１に記載の車輌の操舵制御装置。
3. 車輌は少なくとも操舵反力に応じて操舵アシスト力を発生する手段を有し、前記制御手段は操舵アシスト力制御基準値を前記操舵伝達比制御基準値以下の値として、前記ロール挙動の不安定度合が前記操舵アシスト力制御基準値以上である状況に於いて運転者により前記ロール挙動の不安定度合が増大する方向へ操舵されるときには、操舵アシスト力を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の車輌の操舵制御装置。
4. 前記操舵伝達比可変手段は運転者の操舵に依存せずに操舵輪を転舵可能であり、前記制御手段は操舵輪転舵基準値を前記操舵伝達比制御基準値よりも大きい値として、前記ロール挙動の不安定度合が前記操舵輪転舵基準値以上である状況に於いて運転者により前記ロール挙動の不安定度合が低下する方向へ操舵されないときには、前記ロール挙動の不安定度合が低下する方向へ操舵輪を転舵することを特徴とする請求項１又は３に記載の車輌の操舵制御装置。
5. 操舵輪を転舵する転舵角の大きさは前記ロール挙動の不安定度合が大きいほど大きいことを特徴とする請求項４に記載の車輌の操舵制御装置。
6. 運転者により前記ロール挙動の不安定度合が増大する方向へ操舵されるときには、操舵輪を転舵する転舵角の大きさは運転者による操舵量が大きいほど大きいことを特徴とする請求項４又は５に記載の車輌の操舵制御装置。
7. 前記制御手段は操舵輪を転舵するときには、操舵輪の転舵に起因する操舵反力の変化を低減するよう操舵アシスト力を制御することを特徴とする請求項４乃至６の何れかに記載の車輌の操舵制御装置。

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