JP4775054B2

JP4775054B2 - 車両の走行制御装置

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Publication number: JP4775054B2
Application number: JP2006077053A
Authority: JP
Inventors: 憲治柴田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-03-20
Filing date: 2006-03-20
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2026-03-20
Also published as: JP2007253647A

Description

本発明は、車両の走行制御装置に係り、更に詳細には操舵アシスト力を制御する操舵アシスト力制御装置及び車両のロール剛性を可変制御するロール剛性制御装置を備えた車両の走行制御装置に係る。

自動車等の車両の走行制御装置の一つとして、例えば下記の特許文献１に記載されている如く、一対のトーションバーと一対のトーションバーを相対的に回転駆動することによりロール剛性を可変制御するアクチュエータとを有するアクティブスタビライザ装置を備えた車両に於いて、操舵輪のグリップ状態を推定し、操舵輪のグリップ状態に応じてアクティブスタビライザ装置を制御することにより、車両のロール剛性を制御し車体のロール運動を制御する走行制御装置が従来より知られている。

かかる走行制御装置によれば、操舵輪のグリップ状態に応じて車両のロール剛性が制御されるので、操舵輪のグリップ状態に応じて車両のロール剛性が制御されない場合に比して、車体のロール運動を適正に制御することができる。
特開２００５−９６６７２号公報

一般に、アクティブスタビライザ装置の如き車両のロール剛性を可変制御するロール剛性制御装置を備えた車両に於いて、例えば前輪側若しくは後輪側アクティブスタビライザ装置の異常により、車両のロール剛性、特に前輪側のロール剛性が正常時に比して低下すると、理由は明らかではないが、操舵輪のセルフアライニングトルクが低下し、そのため車両の旋回終期の如くステアリングホイールが中立位置へ自動的に復帰すべき状況に於けるステアリングホイールの戻りが悪化する。

しかるに上述の如き従来の走行制御装置に於いては、車両のロール剛性が低下し操舵輪のセルフアライニングトルクが低下すると、ステアリングホイールの戻りが悪化することについては考慮されておらず、この点の改善が必要とされている。

本発明は、ロール剛性制御装置を備えた車両の従来の走行制御装置に於ける上述の点に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、ロール剛性制御装置の異常により車両のロール剛性が正常時に比して低下すると、操舵輪のセルフアライニングトルクが低下することに着目し、ステアリングホイールが中立位置へ自動的に復帰すべき状況に於いて操舵輪のセルフアライニングトルクの低下を補填するよう操舵アシスト力を制御することにより、ステアリングホイールの戻りの悪化を抑制することである。

〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち操舵アシスト力を制御する操舵アシスト力制御手段と、車両のロール剛性を可変制御するロール剛性制御手段とを有する車両の走行制御装置に於いて、前記操舵アシスト力制御手段は前記ロール剛性制御手段により制御されるロール剛性が正常時に比して低下しているときには、操舵操作手段が中立位置へ自動的に復帰すべき状況であるか否かを判定し、操舵操作手段が中立位置へ自動的に復帰すべき状況に於いては、操舵輪を車両の直進位置へ付勢する操舵アシスト力を発生し、操舵操作手段が中立位置へ自動的に復帰すべきではない状況に於いては操舵輪を車両の直進位置へ付勢する操舵アシスト力を発生しないことを特徴とする車両の走行制御装置によって達成される。

上記請求項１の構成によれば、ロール剛性制御手段により制御されるロール剛性が正常時に比して低下しているときには、操舵操作手段が中立位置へ自動的に復帰すべき状況に於いて、操舵輪を車両の直進位置へ付勢する操舵アシスト力が発生される。従ってロール剛性が正常時に比して低下することにより操舵輪のセルフアライニングトルクが低下している場合にも、操舵操作手段が中立位置へ自動的に復帰すべき状況に於いては、操舵アシスト力によって操舵輪を車両の直進位置へ付勢すると共に操舵操作手段を中立位置へ付勢することができ、これにより操舵操作手段の戻りの悪化を確実に抑制することができる。
また上記請求項１の構成によれば、ロール剛性制御手段により制御されるロール剛性が正常時に比して低下していても、操舵操作手段が中立位置へ自動的に復帰すべきではない状況に於いては操舵輪を車両の直進位置へ付勢する操舵アシスト力は発生されない。従って操舵操作手段が中立位置へ自動的に復帰すべきではない状況に於いて操舵輪を車両の直進位置へ付勢する操舵アシスト力が不必要に発生されることを防止することができる。

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、前記操舵アシスト力制御手段は車速が車速の基準値以上であり且つ操舵角の大きさが操舵角の基準値以上であり且つ操舵トルクの大きさが操舵トルクの基準値以下であるときに操舵操作手段が中立位置へ自動的に復帰すべき状況であると判定するよう構成される（請求項２の構成）。

上記請求項２の構成によれば、車速が車速の基準値以上であり且つ操舵角の大きさが操舵角の基準値以上であり且つ操舵トルクの大きさが操舵トルクの基準値以下であるときに操舵操作手段が中立位置へ自動的に復帰すべき状況であると判定される。従って操舵操作手段が中立位置へ自動的に復帰すべき状況を確実に判定することができ、これにより操舵操作手段が中立位置へ自動的に復帰すべき状況に於いて確実に操舵輪を車両の直進位置へ付勢する操舵アシスト力を発生することができると共に、操舵操作手段が中立位置へ自動的に復帰すべき状況ではないときに操舵輪を車両の直進位置へ付勢する操舵アシスト力が不必要に発生されることを確実に防止することができる。

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又は２の構成に於いて、前記操舵アシスト力制御手段は操舵操作手段が中立位置へ自動的に復帰すべき状況に於いて、前記操舵操作手段の復帰速度が復帰速度の基準値以下であるときには、前記操舵輪を車両の直進位置へ付勢する操舵アシスト力を発生し、前記操舵操作手段の復帰速度が復帰速度の基準値を越えているときには、前記操舵輪を車両の直進位置へ付勢する操舵アシスト力を発生しないよう構成される（請求項３の構成）。

上記請求項３の構成によれば、操舵操作手段が中立位置へ自動的に復帰すべき状況に於いて、操舵操作手段の復帰速度が復帰速度の基準値以下であるときに、操舵輪を車両の直進位置へ付勢する操舵アシスト力が発生される。従って操舵操作手段が中立位置へ復帰すべき状況に於いて操舵操作手段が中立位置へ復帰する速度が復帰速度の基準値以下であるときには、確実に操舵輪を車両の直進位置へ付勢する操舵アシスト力を発生することができると共に、操舵操作手段が中立位置へ自動的に復帰すべき状況に於いて操舵操作手段が中立位置へ復帰する速度が復帰速度の基準値を越えている場合に操舵輪を車両の直進位置へ付勢する操舵アシスト力が不必要に発生されることを確実に防止することができる。

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乃至３の何れかの構成に於いて、前記操舵アシスト力制御手段は前記操舵操作手段の復帰速度が低いときには復帰速度が高いときに比して前記操舵輪を車両の直進位置へ付勢する操舵アシスト力の大きさを大きくするよう構成される（請求項４の構成）。

上記請求項４の構成によれば、操舵操作手段の復帰速度が低いときには復帰速度が高いときに比して操舵輪を車両の直進位置へ付勢する操舵アシスト力の大きさが大きくされるので、操舵輪のセルフアライニングトルクの低下度合が高く操舵操作手段の復帰速度が低いときには操舵輪のセルフアライニングトルクの低下度合が低く操舵操作手段の復帰速度が高いときに比して操舵輪を車両の直進位置へ付勢する操舵アシスト力の大きさを大きくすることができ、これにより操舵操作手段の復帰速度が考慮されない場合に比して操舵操作手段の戻りの悪化を適正に抑制することができる。

〔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４の何れかの構成に於いて、操舵輪は前輪であり、操舵アシスト力制御手段は、前輪側のロール剛性が正常時に比して低下しているときに、操舵操作手段が中立位置へ自動的に復帰すべき状況に於いて、前輪を車両の直進位置へ付勢する操舵アシスト力を発生するよう構成される（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、上記好ましい態様１の構成に於いて、ロール剛性制御手段は、前輪側のロール剛性が正常時に比して低下しているときには、後輪側のロール剛性を低下させるよう構成される（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３又は上記好ましい態様１又は２の構成に於いて、操舵アシスト力制御手段は操舵操作手段が中立位置へ自動的に復帰すべき状況に於ける操舵角速度の大きさが復帰角速度の基準値以下であるときに、操舵輪を車両の直進位置へ付勢する操舵アシスト力を発生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３又は上記好ましい態様１乃至３の何れかの構成に於いて、基準値は車速が高いときには車速が低いときに比して大きい値になるよう、車速に応じて可変設定されるよう構成される（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３又は上記好ましい態様１乃至４の何れかの構成に於いて、基準値は操舵角の大きさが大きいときには操舵角の大きさが小さいときに比して大きい値になるよう、操舵角の大きさに応じて可変設定されるよう構成される（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、上記請求項４又は上記好ましい態様１乃至５の何れかの構成に於いて、操舵アシスト力制御手段は車速が高いときには車速が低いときに比して大きい値になるよう、車速に応じて操舵輪を車両の直進位置へ付勢する操舵アシスト力の大きさを可変設定するよう構成される（好ましい態様６）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項４又は上記好ましい態様１乃至５の何れかの構成に於いて、操舵アシスト力制御手段は操舵角の大きさが大きいときには操舵角の大きさが小さいときに比して大きい値になるよう、操舵角の大きさに応じて操舵輪を車両の直進位置へ付勢する操舵アシスト力の大きさを可変設定するよう構成される（好ましい態様７）。

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は前輪側及び後輪側にアクティブスタビライザ装置を有し電動式のパワーステアリング装置を備えた車両に適用された本発明による車輌の走行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１２の左右の後輪を示している。左右の前輪１０FL及び１０FRの間にはアクティブスタビライザ装置１６が設けられ、左右の後輪１０RL及び１０RRの間にはアクティブスタビライザ装置１８が設けられている。アクティブスタビライザ装置１６及び１８はアンチロールモーメントを車輌（車体）に付与すると共に、それぞれ必要に応じて前輪側及び後輪側のロール剛性を増減するロール剛性可変手段として機能する。

アクティブスタビライザ装置１６は車輌の横方向に延在する軸線に沿って互いに同軸に整合して延在する一対のトーションバー部分１６TL及び１６TRと、それぞれトーションバー部分１６TL及び１６TRの外端に一体に接続された一対のアーム部１６AL及び１６ARとを有している。トーションバー部分１６TL及び１６TRはそれぞれ図には示されていないブラケットを介して図には示されていない車体に自らの軸線の周りに回転可能に支持されている。アーム部１６AL及び１６ARはそれぞれトーションバー部分１６TL及び１６TRに対し交差するよう車輌前後方向に延在し、アーム部１６AL及び１６ARの外端はそれぞれ図には示されていないゴムブッシュ装置を介して左右前輪１０FL及び１０FRのサスペンションアームの如きサスペンション部材１４FL及び１４FRに連結されている。

アクティブスタビライザ装置１６はトーションバー部分１６TL及び１６TRの間にアクチュエータ２０Fを有している。アクチュエータ２０Fは電動機を内蔵し、必要に応じて一対のトーションバー部分１６TL及び１６TRを相対的に回転駆動することにより、左右の前輪１０FL及び１０FRが互いに逆相にてバウンド、リバウンドする際に捩り応力により車輪のバウンド、リバウンドを抑制する力を変化させ、これにより左右前輪の位置に於いて車輌に付与されるアンチロールモーメントを増減し、前輪側の車輌のロール剛性を可変制御する。

同様に、アクティブスタビライザ装置１８は車輌の横方向に延在する軸線に沿って互いに同軸に整合して延在する一対のトーションバー部分１８TL及び１８TRと、それぞれトーションバー部分１８TL及び１８TRの外端に一体に接続された一対のアーム部１８AL及び１８ARとを有している。トーションバー部分１８TL及び１８TRはそれぞれ図には示されていないブラケットを介して図には示されていない車体に自らの軸線の周りに回転可能に支持されている。アーム部１８AL及び１８ARはそれぞれトーションバー部分１８TL及び１８TRに対し交差するよう車輌前後方向に延在し、アーム部１８AL及び１８ARの外端はそれぞれ図には示されていないゴムブッシュ装置を介して左右後輪１０RL及び１０RRのサスペンションアームの如きサスペンション部材１４RL及び１４RRに連結されている。

アクティブスタビライザ装置１８はトーションバー部分１８TL及び１８TRの間にアクチュエータ２０Rを有している。アクチュエータ２０Rは電動機を内蔵し、必要に応じて一対のトーションバー部分１８TL及び１８TRを相対的に回転駆動することにより、左右の後輪１０RL及び１０RRが互いに逆相にてバウンド、リバウンドする際に捩り応力により車輪のバウンド、リバウンドを抑制する力を変化させ、これにより左右後輪の位置に於いて車輌に付与されるアンチロールモーメントを増減し、後輪側の車輌のロール剛性を可変制御する。

尚アクティブスタビライザ装置１６及び１８の構造自体は本発明の要旨をなすものではないので、車輌のロール剛性を可変制御し得るものである限り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が、例えば本願出願人の出願にかかる特願２００３−３２４２１２（整理番号ＰＡ０３−３７４）明細書及び図面に記載のアクティブスタビライザ装置、即ち一方のトーションバー部分の内端に固定され駆動歯車が取り付けられた回転軸を有する電動機と、他方のトーションバー部分の内端に固定され駆動歯車に噛合する従動歯車とを有し、駆動歯車及び従動歯車は駆動歯車の回転を従動歯車へ伝達するが、従動歯車の回転を駆動歯車へ伝達しない歯車であるアクティブスタビライザ装置であることが好ましい。

アクティブスタビライザ装置１６及び１８のアクチュエータ２０F及び２０Rは電子制御装置２２によって電動機に対する制御電流が制御されることにより制御される。尚図１には詳細に示されていないが、電子制御装置２２はＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭと入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュータ及び駆動回路よりなっていてよい。

また図示の実施例に於いては、図１に示されている如く、左右前輪１０FL及び１０FRは運転者によるステアリングホイール２４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２６によりラックバー２８及びタイロッド３０L及び３０R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２６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３２と、電動機３２の回転トルクをラックバー２８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３４とを有し、ハウジング３６に対し相対的にラックバー２８を駆動する操舵アシスト力を発生することにより、運転者の操舵負担を軽減する操舵アシスト力発生装置として機能する。尚電動式パワーステアリング装置２６は電子制御装置３８によって電動機３２に対する制御電流が制御されることにより制御される。尚図１には詳細に示されていないが、電子制御装置３８もＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭと入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュータ及び駆動回路よりなっていてよい。また操舵アシスト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。

図１に示されている如く、電子制御装置２２には横加速度センサ４０により検出された車輌の横加速度Ｇyを示す信号、車速センサ４２により検出された車速Ｖを示す信号、回転角度センサ４４F、４４Rにより検出されたアクチュエータ２０F及び２０Rの実際の回転角度φF、φRを示す信号が入力される。

他方電子制御装置３８には操舵角センサ４６により検出された操舵角θを示す信号及びトルクセンサ４８により検出された操舵トルクＴsを示す信号が入力される。電子制御装置２２及び３８は相互に通信し必要な信号の授受を行う。尚横加速度センサ４０及び操舵角センサ４６はそれぞれ車輌の左旋回時に生じる値を正として横加速度Ｇy、操舵角θを検出し、トルクセンサ４８は左旋回方向へ前輪を転舵際の値を正として操舵トルクＴsを検出する。

電子制御装置２２は、図２に示されたフローチャートに従って、前輪側のロール剛性が正常時に比して低下している異常がアクティブスタビライザ装置１６若しくは１８に発生しているか否かを判定し、アクティブスタビライザ装置１６及び１８が正常であるときには、少なくとも車輌の横加速度Ｇyに基づき車輌に作用するロールモーメントを推定し、ロールモーメントの大きさが基準値以上であるときには、ロールモーメントを打ち消す方向のアンチロールモーメントが増大するよう車輌の目標アンチロールモーメントＭatを演算する。

そして電子制御装置２２は、目標アンチロールモーメントＭat及び前輪の目標ロール剛性配分比Ｒmfに基づき前輪の目標アンチロールモーメントＭaft及び後輪の目標アンチロールモーメントＭartを演算し、目標アンチロールモーメントＭaft及びＭartに基づきそれぞれアクティブスタビライザ装置１６及び１８のアクチュエータ２０F及び２０Rの目標回転角度φFt、φRtを演算し、アクチュエータ２０F及び２０Rの回転角度φF、φRがそれぞれ対応する目標回転角度φFt、φRtになるよう制御し、これにより旋回時等に於ける車輌のロールを好ましい前後配分比のロール剛性にて低減する。

また電子制御装置２２は、前輪側のロール剛性が正常時に比して低下している異常がアクティブスタビライザ装置１６若しくは１８に発生しているときには、後輪側のロール剛性を低下させることなくロール剛性の前後配分を前輪寄りに制御することは不可能であるので、後輪側のロール剛性が低下するようアクティブスタビライザ装置１６及び１８を制御する。また電子制御装置２２は前輪側のロール剛性が低下する異常が発生していることを示すフラグＦstを１にセットし、フラグＦstを示す信号は電子制御装置３８へ出力される。

尚、前輪側のロール剛性が正常時に比して低下している異常がアクティブスタビライザ装置１６若しくは１８に発生しているか否かの判定の仕方自体は本発明の要旨をなすものではなく、当技術分野に於いて公知の任意の要領にて達成されてよく、例えばアクチュエータ２０F及び２０Rの目標回転角度φFt、φRtとそれぞれ対応する実際の回転角度φF、φRとの大小関係に基づいてロール剛性が目標のロール剛性に比して大きいか否かの判定により行われてよい。

かくしてアクティブスタビライザ装置１６及び１８、電子制御装置２２、横加速度センサ４８等は、車輌に過大なロールモーメントが作用するときにはアンチロールモーメントを増減させて車輌のロール剛性を増減制御するロール剛性可変制御手段として機能し、車両の過大なロールを防止する。

また電子制御装置３８は、図３に示されたフローチャートに従って、トルクセンサ４８により検出される操舵トルクＴs及び車速Ｖに基づいて目標アシストトルクＴaを演算し、操舵アシストトルクが目標アシストトルクＴaになるよう電動式パワーステアリング装置２６を制御する。

かくして電動式パワーステアリング装置２６、電子制御装置３８、トルクセンサ４８等は、操舵アシスト力としての操舵トルクを増減制御する操舵アシスト力制御手段として機能し、運転者の操舵負担を軽減する。

特に電子制御装置３８は、フラグＦstが１であるときには、操舵操作手段としてのステアリングホイール２４が中立位置へ自動的に復帰すべき状況であるか否かを判定し、ステアリングホイール２４が中立位置へ自動的に復帰すべき状況であるときには、前輪を車両の直進位置へ付勢する目標アシストトルクＴaを演算し、操舵アシストトルクが目標アシストトルクＴaになるよう電動式パワーステアリング装置２６を制御する。

この場合前輪を車両の直進位置へ付勢する目標アシストトルクＴaの大きさは、車速Ｖが高いほど大きく、操舵角θの大きさが大きいほど大きくなるよう、車速Ｖ及び操舵角θの大きさに応じて可変設定される。

次に図２及び図３に示されたフローチャートを参照して図示の実施例に於ける車両の走行制御について説明する。尚図２及び図３はそれぞれロール剛性の制御ルーチン及び操舵アシストトルクの制御ルーチンを示すフローチャートであり、各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。

図２に示されたロール剛性の制御ルーチンのステップ２１０に於いては、車両の横加速度Ｇyを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ２１５に於いてはアクティブスタビライザ装置１６及び１８に異常が発生してい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２５０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ２２０に於いてフラグＦstが０にリセットされる。

ステップ２２５に於いては車速Ｖが高いほど高くなるよう前輪の目標ロール剛性配分比Ｒmfが０よりも大きく１よりも小さい値として演算され、ステップ２３０に於いては例えば車輌の横加速度Ｇyの大きさが大きいほど目標アンチロールモーメントＭatが大きくなるよう、車輌の横加速度Ｇyに基づき目標アンチロールモーメントＭatが演算され、ステップ２３５に於いてはそれぞれ下記の式１及び２に従って前輪の目標アンチロールモーメントＭaft及び後輪の目標アンチロールモーメントＭartが演算される。
Ｍaft＝ＲmfＭat ……（１）
Ｍart＝（１−Ｒmf）Ｍat ……（２）

ステップ２４０に於いてはそれぞれ前輪の目標アンチロールモーメントＭaft及び後輪の目標アンチロールモーメントＭartに基づきアクティブスタビライザ装置１６及び１８のアクチュエータ２０F及び２０Rの目標回転角φft及びφrtが演算され、ステップ２４５に於いてはそれぞれアクチュエータ２０F及び２０Rの回転角φf及びφrがそれぞれ目標回転角φft及びφrtになるよう制御される。

ステップ２５０に於いては前輪側のロール剛性が低下する異常がアクティブスタビライザ装置１６若しくは１８に発生してい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２６５へ進み、否定判別が行われたときにはステップ２５５へ進む。

ステップ２５５に於いてはフラグＦstが０にリセットされ、ステップ２６０に於いてはアクティブスタビライザ装置１６若しくは１８に発生している異常に応じて当技術分野に於いて公知の要領にて異常の影響が低減されると共に車両のロールができるだけ低減されるようアクティブスタビライザ装置１６及び１８が制御される。

ステップ２６５に於いてはフラグＦstが１にセットされ、ステップ２７０に於いては上述のステップ２２５乃至２４０と同様の要領にてアクティブスタビライザ装置１６及び１８のアクチュエータ２０F及び２０Rの目標回転角φft及びφrtが演算されると共に、後輪側のアクティブスタビライザ装置１８の制御量が低減補正されることによりロール剛性の前後配分が非補正時に比して前輪寄りになると共に車両のロールができるだけ低減されるようアクティブスタビライザ装置１６及び１８が制御される。

図３に示された操舵アシストトルクの制御ルーチンのステップ３１０に於いては、操舵トルクＴsを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ３１５に於いてはフラグＦstが１であるか否かの判別、即ち前輪側のロール剛性が低下する異常がアクティブスタビライザ装置１６若しくは１８に発生し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３４５へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ３２０へ進む。

ステップ３２０に於いては車速Ｖが車速の基準値Ｖo（正の定数）以上であり且つ操舵角θの絶対値が基準値α（正の定数）以上であり且つ操舵トルクＴsの絶対値が基準値Ｔso(０に近い正の定数）以下であるか否かの判別、即ち運転者が中立位置以外にあるステアリングホイール２４を実質的に手放した状態にあり、ステアリングホイール２４が自動的に中立位置へ戻るべき状況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３３０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ３２５へ進む。

ステップ３２５に於いては操舵角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の絶対値が基準値β（正の定数）以下であるか否かの判別、即ちステアリングホイール２４が実質的に回転していない状況であり、ステアリングホイール２４を中立位置へ戻す操舵アシストトルクが必要とされているか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ３３０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ３４５へ進む。

ステップ３３０に於いては操舵トルクＴsの大きさが大きいほど基本アシストトルクＴabの大きさが大きくなるよう、操舵トルクＴsに基づき図４に示されたグラフに対応するマップより基本アシストトルクＴabが演算される。

ステップ３３５に於いては車速Ｖが高いほど車速係数Ｋvが小さくなるよう、車速Ｖに基づき図５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、ステップ３４０に於いては車速係数Ｋvと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３４５に於いてはステアリングホイール２４を中立位置へ戻すに必要な基本アシストトルクＴabを演算するための操舵角速度の不足量Δθdが下記の式３に従って演算される。
Δθd＝β−｜θd｜ ……（３）

ステップ３５０に於いては操舵角速度の不足量Δθｄ及び操舵角の絶対値θに基づき図６に示されたグラフに対応するマップよりステアリングホイール２４を中立位置へ戻すに必要な基本アシストトルクＴabが演算され、ステップ３５５に於いては車速Ｖが高いほど制御ゲインＫが大きくなるよう、車速Ｖに基づき図７に示されたグラフに対応するマップより制御ゲインＫが演算される。

ステップ３６０に於いてはsignθを操舵角θの符号として、signθと制御ゲインＫと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、ステップ３６５に於いては操舵アシストトルクが目標アシストトルクＴaになるよう電動式パワーステアリング装置２６の電動機３２が制御される。

かくして図示の実施例によれば、アクティブスタビライザ装置１６及び１８が正常であるときには、ステップ２１５に於いて否定判別が行われ、ステップ２２５に於いて前輪の目標ロール剛性配分比Ｒmfが演算され、ステップ２３０に於いて車輌の横加速度Ｇyに基づき目標アンチロールモーメントＭatが演算され、ステップ２３５に於いて目標ロール剛性配分比Ｒmfにて目標アンチロールモーメントＭatを達成するための前輪の目標アンチロールモーメントＭaft及び後輪の目標アンチロールモーメントＭartが演算され、ステップ２４０及び２４５に於いて目標アンチロールモーメントＭaft及びＭartが達成されるようアクティブスタビライザ装置１６及び１８が制御され、これにより車両の過大なロールが防止される。

またアクティブスタビライザ装置１６若しくは１８に異常が発生しているが、その異常が前輪側のロール剛性が低下する異常ではないときには、ステップ２１５に於いて肯定判別が行われると共にステップ２５０に於いて否定判別が行われ、ステップ２６０に於いて異常の影響が低減されると共に車両のロールができるだけ低減されるようアクティブスタビライザ装置１６及び１８が制御される。

更に前輪側のロール剛性が低下する異常がアクティブスタビライザ装置１６若しくは１８に発生しているときには、ステップ２１５及び２５０に於いて肯定判別が行われ、ステップ２６５に於いてフラグＦstが１にセットされ、ステップ２７０に於いて後輪側のアクティブスタビライザ装置１８の制御量が低減補正されることによりロール剛性の前後配分が非補正時に比して前輪寄りになると共に車両のロールができるだけ低減されるようアクティブスタビライザ装置１６及び１８が制御される。

また図示の実施例によれば、前輪側のロール剛性が低下する異常がアクティブスタビライザ装置１６若しくは１８に発生していないときには、ステップ３１５に於いて否定判別が行われることにより、また前輪側のロール剛性が低下する異常がアクティブスタビライザ装置１６若しくは１８に発生しているが、ステアリングホイール２４を中立位置へ戻す操舵アシストトルクが必要とされていないときには、ステップ３２０又は３２５に於いて否定判別が行われることにより、ステップ３３０乃至３４０に於いて操舵トルクＴsの大きさが大きいほど大きくなると共に、車速Ｖが高いほど小さくなるよう、目標アシストトルクＴaが演算され、ステップ３６５に於いて操舵アシストトルクが目標アシストトルクＴaになるよう制御される。

これに対し前輪側のロール剛性が低下する異常がアクティブスタビライザ装置１６若しくは１８に発生し、ステアリングホイール２４を中立位置へ戻す操舵アシストトルクが必要とされているときには、ステップ３２０及び３２５に於いて肯定判別が行われ、ステップ３４５乃至３６０に於いて操舵角速度θｄの大きさが小さいほど大きくなり、操舵角θの大きさが大きいほど大きくなり、車速Ｖが高いほど大きくなるよう、目標アシストトルクＴaが演算され、ステップ３６５に於いて操舵アシストトルクが目標アシストトルクＴaになるよう制御される。

従って図示の実施例によれば、前輪側のロール剛性が正常時に比して低下する異常がアクティブスタビライザ装置１６若しくは１８に発生しても、ステアリングホイール２４が中立位置へ自動的に復帰すべき状況に於いては、操舵アシスト力によって前輪を車両の直進位置へ付勢すると共にステアリングホイール２４を中立位置へ付勢することができ、これにより前輪側のロール剛性の低下に起因するステアリングホイール２４の戻りの悪化を確実に抑制することができる。

特に図示の実施例によれば、ステップ３２０に於いて車速Ｖが車速の基準値Ｖo以上であり且つ操舵角θの絶対値が基準値α以上であり且つ操舵トルクＴsの絶対値が基準値Ｔso以下であるか否かの判別が行われるので、運転者が中立位置以外にあるステアリングホイール２４を実質的に手放した状態にある場合の如く、ステアリングホイール２４が自動的に中立位置へ戻るべき状況であるか否かを確実に且つ正確に判定することができ、これによりステアリングホイール２４が中立位置へ自動的に復帰すべき状況に於いて確実に前輪を車両の直進位置へ付勢する操舵アシスト力を発生することができると共に、ステアリングホイール２４が中立位置へ自動的に復帰すべき状況ではないときに前輪を車両の直進位置へ付勢する操舵アシスト力が不必要に発生されることを確実に防止することができる。

また図示の実施例によれば、ステップ３２０に於いて肯定判別が行われ、ステアリングホイール２４が自動的に中立位置へ戻るべき状況であると判別されたときには、ステップ３２５に於いて操舵角速度θdの絶対値が基準値β以下であるか否かの判別により、ステアリングホイール２４を中立位置へ戻す操舵アシストトルクが必要とされているか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにステップ３５０〜３６５が実行されるので、前輪に十分なセルフアライニングトルクが作用し、ステアリングホイール２４が中立位置へ自動的に復帰している状況に於いて、前輪を車両の直進位置へ付勢する操舵アシストトルクが不必要に発生されることを確実に防止することができる。

また図示の実施例によれば、ステップ３４５及び３５０に於いて操舵角速度θdの大きさが小さいほど前輪を車両の直進位置へ付勢する操舵アシスト力が大きくされるので、前輪のセルフアライニングトルクの低下度合が高くステアリングホイール２４の復帰速度が低いときには前輪のセルフアライニングトルクの低下度合が低くステアリングホイール２４の復帰速度が高いときに比して前輪を車両の直進位置へ付勢する操舵アシスト力の大きさを大きくすることができ、これにより操舵角速度θdの大きさ、即ちステアリングホイール２４の復帰速度が考慮されない場合に比して、ステアリングホイール２４の戻りの悪化を適正に抑制することができる。

また図示の実施例によれば、ステップ３５０乃至３６０に於いて前輪を車両の直進位置へ付勢するための目標アシストトルクＴaは車速Ｖが高いほど大きく、操舵角θの大きさが大きいほど大きくなるよう、車速Ｖ及び操舵角θの大きさに応じて可変設定されるので、車両のロール剛性が正常な値であるときに前輪に作用するセルフアライニングトルクの大きさに応じて最適な値にて前輪を車両の直進位置へ付勢する操舵アシスト力を発生させることができる。

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、ステップ３２０の判別に於ける操舵角θの絶対値の判別基準値αは正の定数であるが、車速Ｖが高いほど小さくなるよう、車速Ｖに応じて可変設定されるよう修正されてもよい。

また上述の実施例に於いては、ステップ３２５の判別に於ける操舵角速度θdの絶対値の判別基準値βも正の定数であるが、車速Ｖが高いほど大きくなり、操舵角θの絶対値が大きいほど大きくなるよう、車速Ｖ若しくは操舵角θの絶対値に応じて可変設定されるよう修正されてもよい。

また上述の実施例に於いては、ステップ３５０乃至３６０に於いて前輪を車両の直進位置へ付勢するための目標アシストトルクＴaは車速Ｖが高いほど大きく、操舵角θの大きさが大きいほど大きくなるよう、車速Ｖ及び操舵角θの大きさに応じて可変設定されるようになっているが、車速Ｖ若しくは操舵角θの大きさに基づく目標アシストトルクＴaの可変設定が省略されてもよい。

また上述の実施例に於いては、ステップ３１５乃至３２５の何れかに於いて否定判別が行われた場合の目標アシストトルクＴaは操舵トルクＴs及び車速Ｖに基づいて特定の要領にて演算されるようになっているが、操舵アシスト力によって前輪を車両の直進位置へ付勢する必要がない状況に於ける目標アシストトルクＴaは当技術分野に於いて公知の任意の要領にて演算されてよい。

前輪側及び後輪側にアクティブスタビライザ装置を有し電動式のパワーステアリング装置を備えた車両に適用された本発明による車輌の走行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1に於けるロール剛性の制御ルーチンを示すフローチャートである。実施例1に於ける操舵アシストトルクの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と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。操舵角速度の不足量Δθd及び操舵角θの絶対値と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と車速ゲインＫとの間の関係を示すグラフである。

符号の説明

１６、１８アクティブスタビライザ装置
２０F、２０R アクチュエータ
２２電子制御装置
２６電動式パワーステアリング装置
３８電子制御装置
４０横加速度センサ
４２車速センサ
４４F、４４R 回転角度センサ
４６操舵角センサ
４８トルクセンサ

Claims

操舵アシスト力を制御する操舵アシスト力制御手段と、車両のロール剛性を可変制御するロール剛性制御手段とを有する車両の走行制御装置に於いて、前記操舵アシスト力制御手段は前記ロール剛性制御手段により制御されるロール剛性が正常時に比して低下しているときには、操舵操作手段が中立位置へ自動的に復帰すべき状況であるか否かを判定し、操舵操作手段が中立位置へ自動的に復帰すべき状況に於いては、操舵輪を車両の直進位置へ付勢する操舵アシスト力を発生し、操舵操作手段が中立位置へ自動的に復帰すべきではない状況に於いては操舵輪を車両の直進位置へ付勢する操舵アシスト力を発生しないことを特徴とする車両の走行制御装置。
前記操舵アシスト力制御手段は車速が車速の基準値以上であり且つ操舵角の大きさが操舵角の基準値以上であり且つ操舵トルクの大きさが操舵トルクの基準値以下であるときに操舵操作手段が中立位置へ自動的に復帰すべき状況であると判定することを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
前記操舵アシスト力制御手段は操舵操作手段が中立位置へ自動的に復帰すべき状況に於いて、前記操舵操作手段の復帰速度が復帰速度の基準値以下であるときには、前記操舵輪を車両の直進位置へ付勢する操舵アシスト力を発生し、前記操舵操作手段の復帰速度が復帰速度の基準値を越えているときには、前記操舵輪を車両の直進位置へ付勢する操舵アシスト力を発生しないことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の走行制御装置。
前記操舵アシスト力制御手段は前記操舵操作手段の復帰速度が低いときには復帰速度が高いときに比して前記操舵輪を車両の直進位置へ付勢する操舵アシスト力の大きさを大きくすることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の車両の走行制御装置。