JP4441909B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の車両制御装置に関するものであり、更に詳細には補正操舵、即ち運転者の操舵に対する介入操舵により車両の旋回時の安定性を向上させる車両制御装置に関するものである。

自動車等の車両の操舵制御装置の一つとして、車両の状態量や運転者の操作量に基づき操舵輪のコーナリングフォース及びスリップ角を推定し、コーナリングフォースをスリップ角にて偏微分した値が負であるときにはスリップ角と予め設定された限界スリップ角との偏差を補正舵角として補正操舵するよう構成された操舵制御装置が従来より知られている。

近年、上記の車両の操舵制御装置として、操舵ハンドルの操舵角と転舵輪の転舵角との間の伝達比を変化させる伝達比可変機構（Variable Gear Ratio Steering＝ＶＧＲＳ）を搭載したものが開発されている。車両の運転状態としては、例えば、車両速度（車速）を例示でき、高速運転時においては舵角変換比を小さくすることにより、ハンドル操作角の増加に対して操舵角が急激に大きくならないようにすれば、高速走行の安定化を図ることができる。他方、低速走行時には、逆に舵角変換比を大きくすることで、一杯まで切るのに必要なハンドルの回転角を減少させることができ、車庫入れや縦列駐車あるいは幅寄せなど、操舵角の大きい運転操作を非常に簡便に行なうことができる。

上記の操舵制御装置によれば、運転者により過大な操舵が行われることにより操舵輪のスリップ角が過大になり、コーナリングフォースをスリップ角にて偏微分した値が負になると、換言すれば過大な操舵に起因して操舵輪の横力が低下するおそれが高くなると、スリップ角と予め設定された限界スリップ角との偏差を補正舵角として補正操舵が行われることにより操舵輪の実舵角が低減されるので、過大な操舵に起因する操舵輪の横力の低下を防止し、これにより車両の旋回性能を向上させることができる。

しかし、上記の操舵制御装置においては、コーナリングフォースおよびスリップ角のいずれも推定値であるため、コーナリングフォースをスリップ角にて偏微分した値はコーナリングフォースおよびスリップ角を推定するための車両の状態量や運転者の操作量を検出するセンサの検出誤差等の影響を受け易く、そのため過大な操舵に起因して操舵輪の横力が低下するおそれが高いか否かを正確に判定することができない場合があり、従って不必要な補正操舵が行われたり必要な補正操舵が行われなかったりするという問題がある。

また車両の実ヨーレートを検出すると共に、車両の状態量に基づき車両の目標ヨーレートを演算し、実ヨーレートと目標ヨーレートとの偏差に基づき補正操舵角を演算し、該補正操舵角に基づき補正操舵するよう構成された操舵制御装置も既に知られている。

しかしこの操舵制御装置に於いては、操舵輪のスリップ角が限界スリップ角を越えた状況に於いて補正操舵によって操舵輪の実舵角が切り増し方向に増大されると、操舵輪のスリップ角が更に増大し、そのため操舵輪の横力が更に低下するため、旋回時の車両の安定性が補正操舵により却って悪化される場合があるという問題がある。

そこで、補正操舵角を所定の範囲内に制限することにより、不必要な補正操舵を防止しつつ必要な補正操舵を適切に行ない、これにより操舵輪の横力の低下を効果的に防止して旋回時の車両の安定性を向上させる車両の操舵制御装置が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０００−２３３７６２号公報

特許文献１の車両の操舵制御装置では、補正操舵装置（ＶＧＲＳ）は操舵ハンドル軸の回転角度を制御するものであり、補正操舵力は電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ＝Electronic Power Steering）で制御する。しかし、電動パワーステアリング装置は運転者への操舵力(トルク)を低減すると共に操舵違和感を低減するために、様々な補正操舵力制御を行っており、これらの制御は必ずしも補正操舵角，操舵方向，および制御量が一致しているわけではなく、操舵すべき方向と逆方向となることも有り得る。その結果、電動パワーステアリング装置のアシストトルクの発生方向とＶＧＲＳの角度制御の方向が一致しないため、ＶＧＲＳの制御角によって発生されるべきトルクは操舵輪（タイヤ）へ伝わらず、補正操舵機能の低下のみならず、操舵ハンドルへ運転者の操舵方向と逆方向のトルクが伝わり、運転者の操舵フィーリングを損なうこともある。

本発明の課題は、必要な補正操舵を適切に行ない、不必要な補正操舵は防止し、これにより操舵輪の横力の低下を効果的に防止して旋回時の車両の安定性を確実に向上させる車両制御装置を提供することにある。

課題を解決するための手段および発明の効果

本発明は、上記課題を解決するための車両制御装置を提供するものである。即ち、車両の操舵操作装置の操作量と車両の操舵輪の操舵角との操舵伝達比を可変とし、所定の伝達比制御条件に基づいて操舵輪に対する操舵伝達比を変化させるために、操舵輪に対して所定の補正操舵角を付与する制御を実行する補正操舵装置と、操舵に関する操舵力制御を実行する操舵力制御装置が補正操舵装置とは別に設けられ、補正操舵装置がゼロまたは所定値未満の補正操舵角で制御される場合は、操舵力制御装置による補正操舵力制御を実行させ、他方、補正操舵装置が所定値以上の補正操舵角で制御される場合は、補正操舵装置からの補正操舵角による制御を優先させるために、操舵力制御装置による補正操舵力制御を禁止する制御制限手段と、を含むことを前提とする。
具体的には、補正操舵装置からの補正操舵角がゼロまたは所定値未満かどうかを判断する補正操舵角判断手段と、補正操舵角がゼロまたは所定値未満ではないと判断された場合に、補正操舵装置による操舵角度制御方向と操舵力制御装置の補正操舵力制御に基づく補正操舵力方向とが一致するかどうかを判断する操舵角制御方向判断手段とを含み、補正操舵装置による操舵角度制御方向と操舵力制御装置の補正操舵力制御に基づく補正操舵力方向とが一致しないと判断された場合は、制御制限手段は操舵力制御装置による補正操舵力制御を禁止する。

上記構成によって、補正操舵装置（ＶＧＲＳ）からの補正操舵角による制御が優先され、その場合は操舵力制御装置（ＥＰＳ）による補正操舵力制御を禁止するため、ＶＧＲＳの制御角によって発生されるべきトルクは操舵輪（タイヤ）へ伝わり、補正操舵機能は低下せず、操舵ハンドルへ運転者の操舵方向と逆方向のトルクが伝わることもなく、運転者の操舵フィーリングを損なうことはなくなる。したがって、不必要な補正操舵を防止しつつ必要な補正操舵を適切に行なうことができ、操舵輪の横力の低下を効果的に防止して旋回時の車両の安定性を向上することが可能となる。

また、上記課題を解決するための車両制御装置は、車両の操舵操作装置の操作量と車両の操舵輪の操舵角との操舵伝達比を可変とし、所定の伝達比制御条件に基づいて操舵輪に対する操舵伝達比を変化させるために、操舵輪に対して所定の補正操舵角を付与する制御を実行する補正操舵力操舵装置と、操舵に関する操舵力制御を実行する基本制御装置が補正操舵装置とは別に設けられ、補正操舵装置が、ゼロまたは所定値未満の補正操舵角で制御される場合は、操舵力制御装置による補正制御を実行させ、他方、補正操舵装置が所定値以上の補正操舵角で制御される場合は、補正操舵装置からの補正操舵角による制御を優先させるために、操舵力制御装置による補正操舵力制御を、補正操舵角の制御内容に応じて制限した状態で許容する制御制限手段と、を含むことを前提とする。
具体的には、補正操舵装置からの補正操舵角がゼロまたは所定値未満かどうかを判断する補正操舵角判断手段と、補正操舵角がゼロまたは所定値未満ではないと判断された場合に、補正操舵装置による操舵角度制御方向と操舵力制御装置の補正操舵力制御に基づく補正操舵力方向とが一致するかどうかを判断する操舵角制御方向判断手段とを含み、補正操舵装置による操舵角度制御方向と操舵力制御装置の補正操舵力制御に基づく補正操舵力方向とが一致しないと判断された場合は、制御制限手段は基本制御装置による補正制御を、補正操舵角の制御内容に応じて制限した状態で許容する。

上記構成によっても、補正操舵装置からの補正操舵角による制御が優先され、その場合は操舵力制御装置による補正操舵力制御を抑制するため、ＶＧＲＳの制御角によって発生されるべきトルクは操舵輪へ伝わり、補正操舵機能は低下せず、操舵ハンドルへ運転者の操舵方向と逆方向のトルクが伝わることもなく、運転者の操舵フィーリングを損なうことはなくなる。したがって、不必要な補正操舵を防止しつつ必要な補正操舵を適切に行なうことができ、操舵輪の横力の低下を効果的に防止して旋回時の車両の安定性を向上することが可能となる。

また、請求項１に記載の車両制御装置は、操舵角制御方向判断手段により、補正操舵装置による操舵角度制御方向と操舵力制御装置の補正操舵力制御に基づく補正操舵力方向とが一致すると判断された場合は、制御制限手段は、操舵力制御装置による補正操舵力制御を禁止することなく、補正操舵装置による補正操舵角の制御と操舵力制御装置による補正操舵力制御とを加重した操舵制御を行なわせる構成をとることができる。

上記構成によって、ＶＧＲＳの制御角によって発生されるべきトルクは操舵輪へ伝わり、補正操舵機能は低下せず、操舵ハンドルへ運転者の操舵方向と逆方向のトルクが伝わることもなく、運転者の操舵フィーリングを損なうことはなくなる。したがって、不必要な補正操舵を防止しつつ必要な補正操舵を適切に行なうことができ、操舵輪の横力の低下を効果的に防止して旋回時の車両の安定性を向上することが可能となる。

また、請求項２に記載の車両制御装置は、操舵角制御方向判断手段により、補正操舵装置による操舵角度制御方向と操舵力制御装置の補正操舵力制御に基づく補正操舵力方向とが一致すると判断された場合は、制御制限手段は、操舵力制御装置による補正操舵力制御を補正操舵角の制御内容に応じて制限することなく、補正操舵装置による補正操舵角の制御と操舵力制御装置による補正操舵力制御とを加重した操舵制御を行なわせる構成をとることができる。

上記構成によって、ＶＧＲＳの制御角によって発生されるべきトルクは操舵輪（タイヤ）へ伝わり、補正操舵機能は低下せず、操舵ハンドルへ運転者の操舵方向と逆方向のトルクが伝わることもなく、運転者の操舵フィーリングを損なうことはなくなる。したがって、不必要な補正操舵を防止しつつ必要な補正操舵を適切に行なうことができ、操舵輪の横力の低下を効果的に防止して旋回時の車両の安定性を向上することが可能となる。

不必要な補正操舵を防止しつつ必要な補正操舵を適切に行ない、これにより操舵輪の横力の低下を効果的に防止して旋回時の車両の安定性を確実に向上させる車両制御装置を提供する目的を、補正操舵装置が所定値以上の補正操舵角で制御される場合は、操舵力制御装置による補正操舵力制御を禁止する車両制御装置として実現した。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例を参照して説明する。図１は、本発明の車両制御装置の一例を示す構成図である。操舵ハンドル１０がステアリング軸１２ａに接続されている。ステアリング軸１２ａには、操舵ハンドル１０の操舵角度を検出するための、ロータリエンコーダあるいはレゾルバ等の周知の角度検出部から構成される操舵角センサ５４が取り付けられている。操舵角センサ５４で検出された操舵角情報は操舵制御部３０に送られる。

また、ステアリング軸１２ａには伝達比可変制御ユニット５５が接続されている。伝達比可変制御ユニット５５は図示しないモータ，ロック機構，および出力角センサを含み構成される。モータは操舵角センサ５４で検出された操舵角情報および車両の状態に基づいて算出される回転角度によりステアリング軸１２ｂを回転させるもので、ブラシレスモータなど特にその種類に制約を設けるものではない。また、ロック機構は必要に応じてステアリング軸１２ａとステアリング軸１２ｂとを直結あるいは解放するものである。モータ，ロック機構はＶＧＲＳドライバ回路５６により駆動される。

ステアリング軸１２ｂの下端はトルクセンサ４０に接続されており、ピニオン軸１２ｃの上端がトルクセンサ４０に接続されている。また、ピニオン軸１２ｃの下端には、ピニオン（図示せず）が設けられ、このピニオンがステアリングギヤボックス１６内においてラックバー１８に噛合されている。更に、ラックバー１８の両端には、それぞれタイロッド２０の一端が接続されると共に各タイロッド２０の他端にはナックルアーム２２を介して操舵輪２４が接続されている。また、ピニオン軸１２ｃにはアシストモータ１５が所定の比率（ギア比）の歯車等によって構成される減速器１７を介して取り付けられている。また、アシストモータ１５、減速器１７はステアリングギヤボックス１６に内蔵されてもかまわない。

トルクセンサ４０は周知のトーションバー４０ａおよびその軸線方向に離間して設置された一対のレゾルバ４０ｂ，４０ｂ（角度検出センサ）を備えている。ステアリング軸１２ｂが回転すると、トーションバー４０ａにその回転量に応じたトルクが印加され、その両端の角度差をレゾルバ４０ｂ，４０ｂが検知すると、レゾルバ４０ｂ，４０ｂで計測された角度差とトーションバー４０ａのばね定数とからトーションバー４０ａに印加されたトルクが検出され、検出された情報は操舵制御部３０に送られる。上記はトルクセンサの一例を表したもので、その他周知のトルクセンサを用いてもかまわない。

操舵制御部３０（本発明の補正操舵装置，操舵力制御装置，制御制限手段，補正操舵角判断手段，操舵角制御方向判断手段）は周知のＣＰＵ３１，ＲＡＭ３２，ＲＯＭ３３，入出力インターフェースであるＩ／Ｏ３４およびこれらの構成を接続するバスライン３５が備えられている。ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３３およびＲＡＭ３２に記憶されたプログラムおよびデータにより制御を行なう。ＲＯＭ３３は、プログラム格納領域３３ａとデータ記憶領域３３ｂとを有している。プログラム格納領域３３ａには操舵制御プログラム３３ｐが格納される。データ記憶領域３３ｂには操舵制御プログラム３３ｐの動作に必要なデータが格納されている。

操舵制御部３０はＣＰＵ３１がＲＯＭ３３に格納された操舵制御プログラムを実行することにより、車速センサ５１で検出された車速Ｖ、操舵角センサ５４で検出された入力角θｈ、伝達比可変制御ユニット５５に含まれる図示しない出力角センサで検出された出力角θｐを読み込む。そして、入力角θｈとデータ記憶領域３３ｂに記憶されているギヤ比マップとに基づいて、例えば車速Ｖに応じた操舵伝達比Ｋｖを設定する。車両の変速機のシフト位置を検出するシフト位置センサで検出されたシフト位置を用いて操舵伝達比Ｋｖを設定してもよい。

次に、操舵ハンドル１０の回転操作に応じたステアリング軸１２ｂの目標回転位置を演算する。例えば、出力角センサで検出されるべき出力角目標値θｐｍを、θｐｍ＝Ｋｖ・θｈとして演算する。この出力角目標値θｐｍと出力角θｐとの偏差ｅを、ｅ＝θｐｍ−θｐとして演算する。

そして、偏差ｅをオーバーシュートすることなく０にするように、伝達比可変制御ユニット５５に含まれる図示しないモータの駆動電圧となるＶｄを決定する。この処理は操舵制御部３０に含まれる図示しない補償器で実行され、処理の一例としては、Ｖｄ＝Ｃ（ｓ）ｅの演算式に基づき、ＰＩＤ制御のパラメータを適切に設定することによりモータ駆動電圧Ｖｄを決定することができる。なお、Ｃ（ｓ）はラプラス演算子ｓをパラメータとする伝達関数である。

上記で求められたモータ駆動電圧Ｖｄから、伝達比可変制御ユニット５５に含まれる図示しないモータへ印加する電圧が決定され、操舵制御部３０からＶＧＲＳドライバ回路５６へ該印加電圧で駆動するよう指令が送られ、該印加電圧がＶＧＲＳドライバ回路５６によって該モータへ印加されてステアリング軸１２ｂが回転する。これは、伝達比可変操舵装置（ＶＧＲＳ：本発明の補正操舵装置）の動作に相当する。

そして、図１１のように、車速センサ５１によって検出される車両の速度（１０１），ステアリング軸１２ｂが回転することによってトルクセンサ４０で検出されるトルク（１０２），およびデータ記憶領域３３ｂに記憶されているアシストトルクマップを基に、基本アシストトルクＴｂ１（詳細は後述）を算出する（１０８）。

車両の走行状態に基づいて、以下の補正操舵力制御量（トルク値に換算されたもの）を算出する。
（１）入力トルクの変動に応じてモータ電流を補正し、操舵力の変動を抑えるための慣性補償制御量（１０４）。
（２）高車速域において操舵ハンドル１０の回転を妨げる方向にモータ電流を補正し車線変更時等の操舵後の操舵ハンドル１０の挙動を安定させるためのダンピング制御量（１０５）。
（３）低車速域において操舵ハンドル１０の回転を妨げる方向にモータ電流を補正し右左折時等の操舵後の操舵ハンドル１０の戻りを改善するためのフリクション補正制御量（１０６）。

上記制御量を足し合わせたもの（１０７）を基本アシストトルクＴｂ１に加えたものをアシストトルクとする（１０９）。

算出したアシストトルク，電流センサ５０により検出されるアシストモータ１５に流れる電流値，およびデータ記憶領域３３ｂに記憶されている電流マップとに基づいて、アシストモータ１５の駆動電流を算出する（１１０）。そして、算出された駆動電流とデータ記憶領域３３ｂに記憶されている電流−電圧マップとに基づいてアシストモータ１５へ印加する電圧が決定され、操舵制御部３０からモータドライバ１４へ該印加電圧で駆動するよう指令が送られ、該印加電圧がモータドライバ１４によってアシストモータ１５へ印加されてピニオン軸１２ｃが回転する。

そして、回転角センサ４９により検出されるモータ回転角および電流センサ５０により検出されるモータ電流値からモータ１５が発生している実トルクを算出し、実トルクが駆動トルクと一致するようにフィードバック制御を行なう。これは、周知の電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ：本発明の操舵力制御装置）の動作に相当する。

なお、アシストモータ１５については、本発明の車両制御装置に使用可能であれば特に種類（ＤＣモータ，ブラシレスモータ等）を問わない。また、操舵制御部３０には車両の速度を検出するための、周知のロータリエンコーダ等の回転検出部を含んで構成される車速センサ５１が接続されている。

また、操舵制御部３０には車両の横方向の挙動を検出するための、周知の加速度センサ（Ｇセンサ）を含んで構成されるヨーレートセンサ５２が接続されている。また、車両の横方向の加速度を検出する横加速度センサ５３も接続されている。

図２を用いて、補正操舵角演算処理にについて説明する。なお、本処理は操舵制御プログラム３３ｐにおいて他の処理とともに繰り返し実行される。まず、操舵角センサ５４により検出された操舵角θを示す信号等の読み込みが行なわれ（Ｓ１）、次いでヨーレートセンサ３０の異常判定処理が行なわれ、ヨーレートセンサ５２が異常であるときには検出ヨーレートγが補正される（Ｓ２，詳細は後述）。

次に、操舵角θに基づき操舵輪２４の実舵角δが演算されるとともに、Ｈを車両のホイールベースとし、Ｋｈをスタビリティファクタとして下記の式１に従って車両の目標ヨーレートγｔが演算される（Ｓ３）。
γｔ＝Ｖ×δ／（１＋Ｋｈ×Ｖ^２）Ｈ …（１）

そして、目標ヨーレートγtと検出ヨーレートγとの偏差Δγｔ（＝γｔ−γ）が演算されると共に、ヨーレート偏差Δγｔに基づき図５に示されたグラフに対応するマップより操舵輪２４の補正操舵角θａが演算される（Ｓ４）。なお、補正操舵角θａはヨーレート偏差Δγｔに比例する値として演算されてもよい。

補正操舵角θａが右あるいは左の旋回方向の制限値を越え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１１０に於いて補正操舵角θａが制限値θａｍに設定される（Ｓ５）。最後に補正操舵角θａに基づいて補正トルクを求め補正操舵処理を実行する（Ｓ６，詳細は後述）。

図３を用いて、ヨーレートセンサ５２の異常判定処理にについて説明する。なお、本処理は図２のフロー図のステップＳ２に相当するものである。また、本処理は操舵制御プログラム３３ｐにおいて他の処理とともに繰り返し実行される。まず、操舵角センサ５４で検出された操舵角θに基づき操舵輪２４の実舵角δが演算され、下記の式６〜式１０および図６、図７において実線で示されたグラフに対応するマップより前輪（操舵輪２４）の推定スリップ角αｆ、後輪の推定スリップ角αｒ、前輪の横力Ｆｆ、後輪の横力Ｆｒ、車両のスリップ角β、車両のヨーレートγｈ、車両の横速度Ｖｙが推定され、推定された横力ＦｆおよびＦｒがそれぞれオブザーバ１による推定横力Ｆｆ１およびＦｒ１に設定されると共に、推定された車両のヨーレートγｈがオブザーバ１による推定ヨーレートγｈ１に設定される（Ｓ３１）。

αｆ＝（−β＋δ）−Ｌｆ×（γｈ／Ｖｘ） …（６）
αｒ＝−β＋Ｌｒ×γｈ／Ｖｘ …（７）
γｄ＝(Ｌｆ×Ｆｆ−Ｌｒ×Ｆｆ)／Ｉｚ …（８）
Ｖｙｄ＝(Ｆｆ＋Ｆｒ)／ｍ−（Ｖｘ×γｈ） …（９）
β＝Ｖｙ／Ｖｘ …（１０）

なお、上記各式において、ＬｆおよびＬｒはそれぞれ車両の重心と前輪車軸および後輪車軸との間の距離であり、Ｖｘは車両の前後速度（＝車速Ｖ）であり、Ｉｚは車両のヨー慣性モーメントであり、ｍは車両の重量であり、γｄは車両のヨーレートγの微分値であり、Ｖｙｄは車両の横速度Ｖｙの微分値である。また上記式８および９は微分方程式であるので、差分により解が演算される。さらに図６および図７に示された各グラフは、例えば路面の摩擦係数等が互いに異なる車両モデルに基づき設定される。

次に、上記の式６〜１０および図６，図７において破線で示されたグラフに対応するマップより前輪（操舵輪２４）の推定スリップ角αｆ、後輪の推定スリップ角αｒ、車両のスリップ角β、車両のヨーレートγｈ、車両の横速度Ｖｙが推定され、推定された横力ＦｆおよびＦｒがそれぞれオブザーバ２による推定横力Ｆｆ２およびＦｒ２に設定されると共に、推定された車両のヨーレートγｈがオブザーバ２による推定ヨーレートγｈ２に設定される（Ｓ３２）。

次に、上記の式６〜１０および図６，図７において一点鎖線で示されたグラフに対応するマップより前輪（操舵輪２４）の推定スリップ角αｆ、後輪の推定スリップ角αｒ、車両のスリップ角β、車両のヨーレートγｈ、車両の横速度Ｖｙが推定され、推定された横力ＦｆおよびＦｒがそれぞれオブザーバ３による推定横力Ｆｆ３およびＦｒ３に設定されると共に、推定された車両のヨーレートγｈがオブザーバ３による推定ヨーレートγｈ３に設定される（Ｓ３３）。

そして、オブザーバ１〜３により推定されたヨーレートγｈｊ（ｊ＝１〜３，以下同じ）のうちの最大値および最小値をそれぞれγｈｍａｘ、γｈｍｉｎとし、γｃを正の定数として、検出ヨーレートγがγｈｍａｘ＋γｃを上限値としγｈｍｉｎ−γｃを下限値とする所定の範囲内にあるか否かの判別が行なわれ、肯定判別が行われたとき（Ｓ３４：Ｙｅｓ）には異常判定カウンタのカウント値Ｃｙが０にリセットされる（Ｓ４１）。

一方、否定判別が行われたとき（Ｓ３４：Ｎｏ）には、異常判定カウンタのカウント値Ｃｙが１インクリメントされる（Ｓ３５）。そして、検出ヨーレートγが上限値γｈｍａｘ＋γｃを越えているときには検出ヨーレートγが該上限値に補正され、逆に検出ヨーレートγが下限値γｈｍｉｎ−γｃ未満であるときには検出ヨーレートγが該下限値に補正されることにより、検出ヨーレートγが所定の範囲内に補正される（Ｓ３６）。

異常判定カウンタのカウント値Ｃｙが基準値Ｃｙｃ（正の一定の整数）を越えているか否かの判別、即ち検出ヨーレートγが所定の範囲外である状況が所定の時間以上継続したか否かの判別が行われ、否定判別が行われたとき（Ｓ３７：Ｎｏ）には本処理を終了する。

一方、肯定判別（Ｓ３７：Ｙｅｓ）が行われたときには、ステップＳ３１〜Ｓ３３において演算された前輪（操舵輪２４）横力Ｆｆｊおよび後輪横力Ｆｒｊに基づき、下記の式１１に従って車両の推定横加速度Ｇｙｈｊが演算される（Ｓ３８）。
Ｇｙｈｊ＝（Ｆｆｊ＋Ｆｒｊ）／ｍ …（１１）

そして、下記の式１２に従って横加速度センサ５３により検出された車両の横加速度Ｇｙと推定横加速度Ｇｙｈｊとの偏差として横加速度の偏差ΔＧｙｊが演算される（Ｓ３９）。
ΔＧｙｊ＝Ｇｙ−Ｇｙｈｊ …（１２）

最後に、横加速度の偏差ΔＧｙｊのうちその絶対値が最小である横加速度の偏差が特定され、その特定された横加速度の偏差に対応するオブザーバ（１〜３）により推定された最適のヨーレートγｈｊが検出ヨーレートγに設定される（Ｓ４０）。

図４を用いて、補正操舵処理にについて説明する。なお、本処理は図２のフロー図のステップＳ６に相当するものである。また、本処理は操舵制御プログラム３３ｐにおいて他の処理とともに繰り返し実行される。まず、操舵角センサ５４により検出された操舵角θを示す信号等の読み込みが行なわれ（Ｓ５１）、次いでトルクセンサ４０により検出された操舵トルクＴｓに基づき図８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Ｔｂ１が演算される（Ｓ５２）。

次に、操舵角θに基づき操舵輪２４の実舵角δが演算されるとともに、上記式１に従って車両の目標ヨーレートγｔが演算され、更に目標ヨーレートγｔとヨーレートセンサ５２により検出された車両の実ヨーレートγとの偏差γ−γｔとしてヨーレート偏差Δγｔが演算される（Ｓ５３）。

次に、ヨーレート偏差Δγtの絶対値と図２のステップＳ４において演算された補正操舵角θａとの積に基づき、図９に示されたグラフに対応するマップより第一の補正トルクＴａ１が演算される（Ｓ５４）。

次に、操舵輪２４の補正操舵角θａの微分値θａｄが演算され（Ｓ５５）、その補正操舵角の微分値θａｄに基づき、図１０に示されたグラフに対応するマップより第二の補正トルクＴａ２が演算される（Ｓ５６）。

そして、下記の式１３に従って第一の補正トルクＴａ１と第二の補正トルクＴａ２との和としてθａによる補正トルクＴａが演算される（Ｓ５７）。
Ｔａ＝Ｔａ１＋Ｔａ２ …（１３）

補正操舵角θａの値がゼロでない場合（Ｓ５８：Ｎｏ）はステップＳ６０（詳細は後述）へ進む。一方、補正操舵角θａの値がゼロである場合（Ｓ５８：Ｙｅｓ）は、上述の補正アシストトルクＴｂ２を算出する（Ｓ５９）。

最後に、下記の式１４に従って基本アシストトルクＴｂ１，補正トルクＴａ，および補正アシストトルクＴｂ２との和として補正後のアシストトルクＴａｓが演算され、該アシストトルクＴａｓに基づき、モータドライバ１４を介してアシストモータ１５に算出した駆動トルクを発生させるための電圧を印加し、操舵トルクのアシスト制御が実行される（Ｓ６１）。
Ｔａｓ＝Ｔｂ１＋Ｔａ＋Ｔｂ２ …（１４）

上述の例では、補正操舵角θａの値がゼロでない場合（Ｓ５８：Ｎｏ）は、補正アシストトルクＴｂ２を演算せず値をゼロとしているが、予め定められる所定の値を用いてもよい。また、補正操舵角θａの値がゼロでない場合（Ｓ５８：Ｎｏ）に補正アシストトルクＴｂ２を演算し、補正操舵角θａの方向と補正アシストトルクＴｂ２の方向とを比較し、双方の方向が同じ場合には上記の式１４に従ってアシストトルクＴａｓを算出してもよい。一方、双方の方向が逆の場合には補正アシストトルクＴｂ２をゼロとしてアシストトルクＴａｓを算出する。なお、この場合にも補正アシストトルクＴｂ２に予め定められる所定の値を用いてアシストトルクＴａｓを算出してもよい。

また、操舵ハンドル１０の操舵角θに基づき算出される操舵輪２４の実舵角δあるいは回転角センサ４９により検出されるモータ回転角に基づき算出される操舵輪２４の実舵角δと、操舵輪２４の補正操舵角θａとの偏差を求め、この偏差がゼロになるようにＰＩＤ（Proportional Integral Differential：比例，積分，微分）制御を行ない、算出された補正トルク値をアシストトルクＴａｓに加える方法をとってもよい。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。

本発明の車両制御装置の一例を示す図。補正操舵角演算処理を説明するためのフロー図。ヨーレートセンサの異常判定処理を説明するためのフロー図。補正操舵処理を説明するためのフロー図。ヨーレート偏差と前輪（操舵輪）の補正操舵角との関係を示すグラフ。前輪の推定スリップ角と前輪の横力との関係を示すグラフ。後輪の推定スリップ角と後輪の横力との関係を示すグラフ。検出された操舵トルクと基本アシストトルクとの関係を示すグラフ。ヨーレート偏差の絶対値及び前輪の補正操舵角の積と第一の補正トルクとの関係を示すグラフ。前輪の補正操舵角の微分値と第二の補正トルクとの関係を示すグラフ。電動パワーステアリング装置の動作概要を説明するためのブロック図。

符号の説明

１０ 操舵ハンドル
１４ モータドライバ
１５ アシストモータ
３０ 操舵制御部（補正操舵装置，操舵力制御装置，制御制限手段，補正操舵角判断手段，操舵角制御方向判断手段）
４０ トルクセンサ
５１ 車速センサ
５２ ヨーレートセンサ
５３ 横加速度センサ
５４ 操舵角センサ
５５ 伝達比可変制御ユニット
５６ ＶＧＲＳドライバ回路

Claims (4)

1. 車両の操舵操作装置の操作量と前記車両の操舵輪の操舵角との操舵伝達比を可変とし、所定の伝達比制御条件に基づいて前記操舵輪に対する操舵伝達比を変化させるために、前記操舵輪に対して所定の補正操舵角を付与する制御を実行する補正操舵装置と、
   前記補正操舵装置とは別に設けられ、操舵力に関する補助操舵力制御を実行する操舵力制御装置と、前記操舵力制御装置は基本操舵力制御と補正操舵力制御があり、前記補正操舵装置が、ゼロまたは所定値未満の補正操舵角で制御される場合は、前記操舵力制御装置による基本操舵力制御と補正操舵力制御を実行させ、
   他方、前記補正操舵装置が前記所定値以上の補正操舵角で制御される場合は、前記補正操舵装置からの補正操舵角による制御を優先させるために、前記操舵力制御装置による補正操舵力制御を禁止する制御制限手段と、
   前記補正操舵装置からの補正操舵角がゼロまたは前記所定値未満かどうかを判断する補正操舵角判断手段と、
   前記補正操舵角がゼロまたは前記所定値未満ではないと判断された場合に、前記補正操舵装置による操舵角度制御方向と前記操舵力制御装置の補正操舵力制御に基づく補正操舵力方向とが一致するかどうかを判断する操舵角制御方向判断手段とを含み、
   前記補正操舵装置による操舵角度制御方向と前記操舵力制御装置の補正操舵力制御に基づく補正操舵力方向とが一致しないと判断された場合は、前記制御制限手段は前記操舵力制御装置による補正操舵力制御を禁止することを特徴とする車両制御装置。
2. 車両の操舵操作装置の操作量と前記車両の操舵輪の操舵角との操舵伝達比を可変とし、所定の伝達比制御条件に基づいて前記操舵輪に対する操舵伝達比を変化させるために、前記操舵輪に対して所定の補正操舵角を付与する制御を実行する補正操舵装置と、
   前記補正操舵装置とは別に設けられ、操舵力に関する補助操舵力制御を実行する操舵力制御装置と、前記操舵力制御装置は基本操舵力制御と補正操舵力制御があり、前記補正操舵装置が、ゼロまたは所定値未満の補正操舵角で制御される場合は、前記操舵力制御装置による基本操舵力制御と補正操舵力制御を実行させ、
   他方、前記補正操舵装置が前記所定値以上の補正操舵角で制御される場合は、
   前記補正操舵装置からの補正操舵角による制御を優先させるために、前記操舵力制御装置による補正操舵力制御を前記補正操舵角の制御内容に応じて制限した状態で許容する制御制限手段と、
   前記補正操舵装置からの補正操舵角がゼロまたは前記所定値未満かどうかを判断する補正操舵角判断手段と、
   前記補正操舵角がゼロまたは前記所定値未満ではないと判断された場合に、前記補正操舵装置による操舵角度制御方向と前記操舵力制御装置の補正操舵力制御に基づく補正操舵力方向とが一致するかどうかを判断する操舵角制御方向判断手段とを含み、
   前記補正操舵装置による操舵角度制御方向と前記操舵力制御装置の補正操舵力制御に基づく補正操舵力方向とが一致しないと判断された場合は、前記制御制限手段は前記操舵力制御装置による補正操舵力制御を、前記補正操舵角の制御内容に応じて制限した状態で許容することを特徴とする車両制御装置。
3. 前記操舵角制御方向判断手段により前記補正操舵装置による操舵角度制御方向と前記操舵力制御装置の補正操舵力制御に基づく補正操舵力方向とが一致すると判断された場合は、前記制御制限手段は、前記操舵力制御装置による補正操舵力制御を禁止することなく、前記補正操舵装置による補正操舵角の制御と前記操舵力制御装置による補正操舵力とを加重した操舵制御を行わせる請求項１に記載の車両制御装置。
4. 前記操舵角制御方向判断手段により、前記補正操舵装置による操舵角度制御方向と前記操舵力制御装置の補正操舵力制御に基づく補正操舵力方向とが一致すると判断された場合は、前記制御制限手段は、前記操舵力制御装置による補正操舵力制御を前記補正操舵角の制御内容に応じて制限することなく、前記補正操舵装置による補正操舵角の制御と前記操舵力制御装置による補正操舵力制御とを加重した操舵制御を行わせる請求項２に記載の車両制御装置。

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