(57)【要約】【課題】μスプリット路面上において車両姿勢を安定に維持でき、しかも車両がμスプリット路面から均一路面に入った場合に運転者が感じる違和感を低減できる舵角制御装置を提供する。【解決手段】  車両が備える車輪の操舵を制御する舵角制御装置に、路面がμスプリット路面であるか否か判断すると共に、路面がμスプリット路面である場合、車両の前輪または後輪の舵角が、車両の重心回りに作用するヨーモーメントを打ち消すための目標カウンタ舵角になるように補正する前輪操舵コントローラ２０３と、左右の車輪の各々に加わる横力を検出するハブセンサ１０４と、前輪操舵コントローラ２０３による制御中、左右の車輪にかかる横力の差分に基づいてμスプリット路面でないと判断した場合、前輪操舵コントローラ２０３に対して制御の停止を指示する目標出力値生成部２０２と、を設ける。【選択図】  図２
2010042692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が備える車輪の操舵を制御する舵角制御装置であって、
路面が、前記車輪との摩擦係数が前記車輪の左右で所定の値以上相違するμスプリット路面であるか否かを判断するμスプリット路面判断出手段と、
前記μスプリット路面判断手段が路面を前記μスプリット路面であると判断した場合、前記車輪の舵角を、前記車両の重心回りに作用するヨーモーメントを打ち消すための目標カウンタ舵角に基づいて舵角を補正するカウンタ舵角制御手段と、
少なくとも車両の前後輪のうちの一方の、車両左右の車輪の各々に加わる横力を検出する横力検出手段と、
前記カウンタ舵角制御手段による制御中、前記左右の車輪の各々に加わる横力の差分が予め定められた所定の差分閾値未満となった場合に、前記カウンタ舵角制御手段に対して前記制御の停止指令を出力するカウンタ舵角制御停止手段と、
を備えることを特徴とする舵角制御装置。
【請求項２】
前記カウンタ舵角制御手段は、
前記カウンタ舵角制御停止手段から前記停止指令を入力すると、前記目標カウンタ舵角を０度に向けて徐々に減少することを特徴とする請求項１に記載の舵角制御装置。
【請求項３】
前記カウンタ舵角制御手段は、
前記カウンタ舵角制御停止手段から前記停止指令を入力すると、前記横力が大きいほど、前記目標カウンタ舵角の減少速度をより高めることを特徴とする請求項２に記載の舵角制御装置。
【請求項４】
前記カウンタ舵角制御手段は、
前記カウンタ舵角制御停止手段から前記停止指令を入力すると、前記横力の変化速度大きいほど、前記目標カウンタ舵角の減少速度をより高めることを特徴とする請求項２または３に記載の舵角制御装置。
【請求項５】
前記カウンタ舵角制御手段は、
前記カウンタ舵角制御停止手段から前記停止指令を入力したときの横力が予め定められた所定の閾値以下である場合に前記カウンタ舵角制御の停止を遅延する遅延手段を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の舵角制御装置。
【請求項６】
前記カウンタ舵角制御停止手段は、
前記横力の差分が前記差分閾値以内になったときの横力の変化速度が予め定められた所定の閾値よりも小さい場合、前記カウンタ舵角制御の停止を遅延する遅延手段を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の舵角制御装置。
【請求項７】
前記遅延手段は、
前記停止指令の入力から所定の時間が経過するまで前記制御の停止を遅延することを特徴とする請求項５または６に記載の舵角制御装置。
【請求項８】
前記カウンタ舵角制御停止手段は、
前記車輪を制動するブレーキにかかる圧力が所定の値以下になるまで前記制御の停止を遅延することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の舵角制御装置。
【請求項９】
前記カウンタ舵角制御手段は、
前記カウンタ舵角制御停止手段から前記停止指令を入力すると、目標カウンタ舵角を逆方向に変更した後、ゼロに向けて徐々に減少することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の舵角制御装置。
【請求項１０】
前記カウンタ舵角制御手段は、
前記カウンタ舵角制御停止手段から前記停止指令を入力すると、前記車両に発生するヨー角を打ち消すように、前記目標カウンタ舵角を逆方向に変更した後、ゼロに向けて徐々に減少することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の舵角制御装置。
【請求項１１】
車両が備える車輪の操舵を制御する舵角制御方法であって、
路面が、前記車輪の車輪との摩擦係数が前記車輪の左右で所定の値以上相違するμスプリット路面であるか否かを判断するμスプリット路面判断出ステップと、
前記μスプリット路面判断ステップにおいて路面を前記μスプリット路面であると判断した場合、前記車両が備える車輪の舵角を、前記車両の重心回りに作用するヨーモーメントを打ち消すための目標カウンタ舵角に基づいて補正するカウンタ舵角制御ステップと、
前記カウンタ舵角制御ステップによる制御中、前記車輪が備える左右の車輪の各々に加わる横力の差分が所定の差分閾値未満となった場合、前記カウンタ舵角制御ステップによる前記制御の停止指令を出力するカウンタ舵角制御停止ステップと、
を含むことを特徴とする舵角制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用に搭載される舵角制御装置に係り、舵角を適正に制御する舵角制御装置及び舵角制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば走行路の左右方向一方がウェット路面や凍結路面で他方がドライ路面の様に、車両のタイヤとの摩擦係数が車両の左側と右側とで大きく相違する状態の路面をμスプリット路面という。μスプリット路面上における制動時の車両姿勢を安定に保つための構成に、舵角制御装置がある。舵角制御装置の従来技術としては、例えば、特許文献１が挙げられる。
【０００３】
特許文献１には、車両のスリップ角及び総横力と車輪間の制動力差とに基づいて、対象車両の車輪舵角を設定する舵角制御装置が記載されている。この舵角制御装置は、μスプリット路面上において制動が行われた場合、路面の摩擦係数に応じて左右の車輪の制動力差を算出する。車輪舵角は、算出された制動力差によって生じる車両重心回りのモーメントが打ち消されるように設定される。
【特許文献１】特開２００５−２４７０５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、路面にはμスプリット路面の状態の部分と、車両の左側と右側とで摩擦係数が同一の路面の部分とが存在し得る（路面のうち、車両の左側と右側とで摩擦係数が同一の路面を以降均一路面と記す）。上記した従来技術では、μスプリット路面上における舵角の制御中に車両が均一路面に入った場合、車両の挙動が大きく変化する。車両の挙動変化は、ドライバに違和感を与えるため、一般的に好ましくない。
本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであり、μスプリット路面上において車両姿勢を安定に維持でき、しかも車両がμスプリット路面から均一路面に入った場合に運転者が感じる違和感を低減できる舵角制御装置及び舵角制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明は、路面がμスプリット路面である場合、自動的にカウンタ舵角制御をして車両姿勢が不安定になることを抑える舵角制御において、車両がμスプリット路面ではない路面の走行に移ったことを自動的に検知する。そして、このとき、カウンタ舵角制御に対してカウンタ舵角制御を停止するように指示をする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、路面がμスプリット路面から均一路面等に移行する場合にも車両挙動の変化を抑え、ドライバに違和感を与えることが少ない舵角制御を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図を参照して本発明に係る舵角制御装置及び舵角制御方法の実施形態１、実施形態２を説明する。
＜実施形態１＞
図１は、本発明の実施形態１の舵角制御が備えられた車両を説明するための図である。なお、実施形態１では、舵角制御装置が車両の左側の前輪と右側の前輪との舵角を制御するものとして説明する。
符号１０６は、運転者が操舵するステアリングホイールである。そのステアリングホイール１０６に対し、ステアリングシャフト１１０の上端部が連結する。ステアリングシャフト１１０の下端部が、ラックオピニオン機構を介してラック軸１１１に連結する。ラック軸１１１は、軸を車幅方向に向けて配置する。ラック軸１１１の左右端部はそれぞれ左前輪ＦL、右前輪ＦRを回転自在に支持する。
【０００８】
ステアリングホイール１０６の回転により、アクチュエータ１０７が左前輪ＦL、右前輪ＦRの舵角を制御する。
アクチュエータ１０７は、図２に示すように、前輪操舵コントローラ２０３及び前輪操舵アクチュエータ２０４を備えている。
前輪操舵コントローラ２０３は、左前輪ＦL、右前輪ＦRの前輪実舵角θrが前輪舵角指令値θoutと一致するように、前輪操舵アクチュエータ２０４を制御する。前輪操舵アクチュエータ２０４は、前輪操舵コントローラ２０３の制御にしたがって左前輪ＦL、右前輪ＦRの舵角を設定する。この舵角を実舵角θrと記す。
【０００９】
舵角センサ１０５は、ステアリングホイール１０６の回転方向及び回転量に基づいて運転者操舵角θを検出する。舵角センサ１０５による運転者操舵角θの検出は、ステアリングホイール１０６の回転方向及び回転量を検出するパルスエンコーダ等によって行われる。
車速センサ１０２は、車両の速度（車体速度Ｖx）を検出する、ブレーキ圧センサ１０３は、舵角制御の対象となる左前輪ＦL、右前輪ＦRにかかる圧力（ブレーキ圧）を検出する。ハブセンサ１０４は、左前輪ＦL、右前輪ＦRにかかる横方向の力（車両が前進、または後退する方向を縦方向とし、縦方向に直交する方向を横方向とする、前輪に加わる横方向の力を以降横力と記す）を検出する。
【００１０】
舵角制御コントローラ１０１は、以上の構成から、車体速度Ｖx、ブレーキ圧、横力、運転者操舵角θを入力する。そして、入力した実車速度Ｖx、ブレーキ圧、横力、運転者操舵角θに基づいて、望ましい左前輪ＦL、右前輪ＦRの舵角（前輪舵角指令値θout）を算出する。前輪舵角指令値θCTRは、左前輪ＦL、右前輪ＦRの舵角を設定するアクチュエータ１０７に出力する。
【００１１】
実施形態１の舵角制御装置は、舵角制御コントローラ１０１を構成する。このような舵角コントローラ１０１は、ＶＤＣ（Vehicle Dynamics Control System）／ＴＣＳ（Traction Control System）／ＡＢＳ（Anti-Rock Brake System）コントローラに設けられるものであってもよい。
図２は、図１に示した舵角制御コントローラ１０１の構成を説明するためのブロック図である。舵角制御コントローラ１０１は、舵角センサ１０５、車速センサ１０２、ブレーキ圧センサ１０３及びハブセンサ１０４が検出した検出値を入力し、前輪舵角指令値θoutを生成して前輪舵角操舵コントローラ２０３に出力し、舵角を設定する。
【００１２】
舵角制御コントローラ１０１は、目標値生成部２０１及び目標出力値生成部２０２を備えている。
目標値生成部２０１は、舵角センサ１０５が検出した運転者操舵角θと、実車速度Ｖxとを入力し、目標ヨーレートφ´tを生成して出力する。なお、目標ヨーレートφ´tとは、車両が向きを変える際に、目標とする適正な角速度である。目標ヨーレートφ´tは、目標出力値生成部２０２に入力する。
目標出力値生成部２０２は、ブレーキ圧センサ１０３が検出した左前輪ＦL、右前輪ＦRのブレーキ圧力と、ハブセンサ１０４が検出した左前輪ＦL、右前輪ＦRにかかる横力を入力する。そして、目標ヨーレートφ´t、ブレーキ圧力、横力に基づいて、前輪舵角指令値を出力する。
【００１３】
図３は、図２に示した目標値生成部２０１の構成を説明するための図である。図示したように、目標値生成部２０１は、車両モデル演算部３０１と、目標値演算部３０２を備えている。車両モデル演算部３０１は、運転者操舵角θと、実車速度Ｖxとを２輪モデルに適用して車両パラメータを算出する。目標値演算部３０２は、車両パラメータから、目標ヨーレートφ´tを算出する。
【００１４】
以下、車両パラメータ及び目標ヨーレートφ´tの算出方法について、具体的に説明する。
（車両パラメータの算出）
目標ヨーレートφ´tの算出にあたり、本実施形態では、先ず、車両のヨー角加速度及び車両に加わる横加速度に基づいて、車両パラメータを算出する。
車両モデル演算部３０１は、以下の式（１）を使って車両のヨー角加速度φ″を算出する。
φ″＝ａ11φ´＋ａ12Ｖy＋ｂf1θ                          …式（１）
また、以下の式（２）を使って車両の横加速度Ｖy´を算出する。
Ｖy´＝ａ21φ´＋ａ22Ｖy＋ｂf2θ                …式（２）
【００１５】
以上の式において、ａ11、ａ21、ａ12、ａ22は、以下のように表される。
ａ11＝−２（Ｋf・Ｌf2＋Ｋr・Ｌr2）／（Ｉz・Ｖx）
ａ12＝−２（Ｋf・Ｌf−Ｋr・Ｌr）／（Ｉz・Ｖx）
ａ21＝｛−Ｍ・Ｖx2−２（Ｋf・Ｌf−Ｋr・Ｌr）｝／（Ｍ・Ｖx）
ａ22＝−２（Ｋf＋Ｋr）／（Ｍ・Ｖx）
ｂf1＝２Ｋf・Ｌf／（Ｉz・Ｎf）
ｂf2＝２Ｋf／Ｎf
【００１６】
また、各記号は、以下のパラメータを表している。
φ´：ヨーレート
φ″：ヨー加速度
Ｖ´y：横加速度
ｓ：微分演算子
Ｖx：車体速度
Ｖy：横速度
θ：運転者操舵角
Ｎf：前輪操舵装置ギア比
Ｉz：車両慣性モーメント
Ｍ：車両重量
Ｌf：前軸〜重心点距離
Ｌr：重心点〜後軸距離
Ｋf：前輪コーナリングパワー
Ｋr：後輪コーナリングパワー
【００１７】
状態方程式より、左前輪ＦL、右前輪ＦRに対するヨーレートの伝達関数は、式（３）のように表される。
φ´（ｓ）／θ（ｓ）＝｛ｂf1・ｓ＋（ａ12・ｂf2−ａ22・ｂf1）｝／Ｇ（ｓ）
…式（３）
【００１８】
式（３）において、
Ｇ（ｓ）＝ｓ2−（ａ11＋ａ22）ｓ＋（ａ11・ａ12−ａ22・ａ21）とすると、式（３）で示すヨーレート伝達関数は、以下の式（４）のように表される。
φ´（ｓ）＝｛ωφ´（Ｖ）2（Ｔφ´（Ｖ）ｓ＋ｇφ´（Ｖ））｝・θ（ｓ）
／｛ｓ2＋２ζφ´（Ｖ）・ωφ´・（Ｖ）・ｓ＋ωφ´（Ｖ）2｝    
…式（４）
【００１９】
ここで、
ｇφ´（Ｖ）＝（ａ12・ｂf2-ａ22・ｂf1）／（ａ11・ａ22-ａ12・ａ21）
ωφ´（Ｖ）2＝（ａ11・ａ22−ａ12・ａ21）
２ζφ´（Ｖ）・ωφ´（Ｖ）＝−ａ11−ａ22
Ｔφ´（Ｖ）＝ｂf1／（ａ11・ａ22−ａ12・ａ21）                        …式（５）
とすると、
ｇφ´（Ｖ）、ζφ´（Ｖ）、ωφ´（Ｖ）、Ｔφ´（Ｖ）の車両パラメータが求められる。
【００２０】
（目標ヨーレートの算出）
次に、目標ヨーレートの算出方法を、式（６）〜式（８）を用い、具体的に説明する。なお、式（６）〜式（８）において、「t」の添え字はパラメータが目標値であることを示すものとする。
目標値演算部３０２は、車両モデル演算部３０１から車両パラメータ、ｇφ´（Ｖ）、ζφ´（Ｖ）、ωφ´（Ｖ）、Ｔφ´（Ｖ）を入力する。そして、車両パラメータを、目標ヨー角加速度φ″t（ｓ）を表す式（６）に代入して目標ヨーレートφ´t（ｓ）を算出する。
φ″t（ｓ）＝−２ζφ´t（Ｖ）・ωφ´t（Ｖ）・φ´t（ｓ）
＋ωφ´t（Ｖ）2・Ｔφ´（Ｖ）・θ（ｓ）
＋（１／ｓ）ωφ´t（Ｖ）2・（ｇφ´t（Ｖ）・θ（ｓ）−φ´t（ｓ））
…式（６）
【００２１】
以上の式において、目標ヨーレートのパラメータ、ｇφ´t（Ｖ）、ωφ´t（Ｖ）、ζφ´t´（Ｖ）、Ｔφ´t（Ｖ）は、以下の式（７）ｉ〜式（７）ivによって表される。なお、式（７）ｉ〜式（７）iv中のyrate_gain_map、yrate_omegn_map、yrate_zeta_map、yrate_zero_mapはチューニングパラメータである。
ｇφ´t（Ｖ）＝ｇφ´（Ｖ）×yrate_gain_map
ωφ´t（Ｖ）＝ωφ´（Ｖ）×yrate_omegn_map 
ζφ´t（Ｖ）＝ζφ´（Ｖ）×yrate_zeta_map
Ｔφ´t（Ｖ）＝Ｔφ´（Ｖ）×yrate_zero_map                 …式（７）
以上の結果から、目標ヨーレートφ´t（ｓ）は、式（8）によって表されることが分かる。
φ´t（ｓ）＝（１／ｓ）・φ″t（ｓ）                         …式（８）
【００２２】
図４は、図２に示した目標出力値生成部２０２の構成を説明するためのブロック図である。図示するように、目標出力値生成部２０２は、目標前輪舵角演算部４０１、カウンタ舵角指令値演算部４０２、前輪舵角指令値演算部４０３を備えている。
目標前輪舵角演算部４０１は、目標値演算部３０２によって算出された目標ヨーレートφ´tを入力する。そして、目標ヨーレートφ´tに基づいて、目標とする左前輪ＦL、右前輪ＦRの舵角（目標前輪舵角θt）を算出する。
【００２３】
カウンタ舵角指令値演算部４０２は、左前輪ＦL、右前輪ＦRにかかるブレーキ圧及び、左前輪ＦL、右前輪ＦRにかかる横力を入力する。そして、入力したブレーキ圧及び横力に基づいて、カウンタ舵角Θの指令値（カウンタ舵角指令値）ΘCTR_OUTを算出する。なお、カウンタ舵角Θとは、カウンタステアの自動制御において前輪の角度を反対方向に修正（補正）する舵角をいう。前輪舵角指令値演算部４０３は、目標前輪舵角θt、カウンタ舵角指令値ΘCTR_OUTを入力し、前輪舵角指令値θoutを、図２に示した前輪操舵コントローラ２０３に出力する。
【００２４】
以下、目標前輪舵角θt、カウンタ舵角指令値ΘCTR_OUT、前輪舵角指令値θoutの算出方法を具体的に説明する。
（目標前輪舵角の算出）
目標前輪舵角θtと目標ヨーレートφ´tとの関係は、以下の式（９）のとおりである。
φ″t＝ａ11・φ´t＋ａ12・Ｖy＋ｂf1・θt                      …式（９）
式（９）の関係を用い、目標前輪舵角演算部４０１は、目標前輪舵角θtを以下の式（１０）を使って算出する。
θt＝（１／ｂf1）・（φ″t−ａ11・φ´t−ａ12・Ｖy）            …式（１０）
【００２５】
（カウンタ舵角指令値の算出）
図５は、図４に示したカウンタ舵角指令値演算部４０２の構成を説明するためのブロック図である。
カウンタ舵角指令値演算部４０２は、路面のμ推定値を算出する路面μ推定部５０１、路面μ推定値からカウンタ舵角の目標値（目標カウンタ舵角）を算出する目標カウンタ舵角演算部５０３、目標カウンタ舵角に基づいてカウンタ舵角指令値を算出するカウンタ舵角指令値演算部５０４を備えている。
【００２６】
さらに、カウンタ舵角指令値演算部４０２は、カウンタ舵角制御終了判断部５０２を備えている。カウンタ舵角制御終了判断部５０２は、カウンタ舵角制御の終了タイミングを示すカウンタ舵角制御終了タイミングフラグをカウンタ舵角指令値演算部５０４に出力し、カウンタ舵角制御を終了させる構成である。
路面μ推定部５０１は、左前輪ＦL、右前輪ＦRにかかるブレーキ圧から路面μ推定値を算出する。なお、路面μ推定値とは、路面の摩擦係数の推定値をいう。
【００２７】
車両が搭載するＡＢＳが作動している状態では、所定の状態の路面において車輪がロックしないブレーキ圧の最大値（すなわちロック直前のブレーキ圧）から路面μが比較的正確に推定可能である。一方、ＡＢＳが作動していない状態では車輪がロックしない為、ＡＢＳ作動時と同様の方法で路面μを推定する事ができない。したがって、実施形態１では、ＡＢＳが作動している状態と、作動していない状態とで路面μ推定値の推定方法を変更する。
【００２８】
図６は、ＡＢＳ作動時の路面μ推定値を算出するためのマップであり、横軸にブレーキ圧を、縦軸にブレーキ圧と対応する路面μ推定値を記している。図中に示した路面μ推定値の最大値は「１．１」である。尚、路面μ推定値の最大値は、予め実験等によって求めた、通常考えうる路面における路面μの最大値が設定される。
ＡＢＳ作動時、路面μ推定値は、図６のグラフを使い、ブレーキ圧の最大値に対応した路面μ推定値を選択することによって得ることができる。また、ＡＢＳが作動していない場合、ブレーキ圧に基づいて図６から求められる路面μ推定値と、図６中に示した路面μの最大値（「１．１」）の中央に相当する値を路面μ推定値とする。なお、ブレーキ圧は、左前輪ＦL、右前輪ＦRの各々について検出されるから、路面μ推定値は各輪ごとに算出される。
【００２９】
路面μ推定値は、目標カウンタ舵角演算部５０３に入力する。目標カウンタ舵角演算部５０３は、路面μ推定値に基づいて、以下の方法により目標カウンタ舵角を算出する。
目標カウンタ舵角は、車両に発生するヨーモーメントを打ち消すように決定される。す具体的には、目標カウンタ舵角演算部５０３が、左前輪ＦL、右前輪ＦRの路面μ推定値を図７のマップに対照し、左前輪ＦL、右前輪ＦRの各々について制御ゲインを算出する。図７のマップは、路面μ推定値に対応する制御ゲインを示していて、縦軸に制御ゲインを、横軸に路面μ推定値を示している。左前輪ＦL、右前輪ＦRの路面μ推定値に対応する制御ゲインが、左前輪ＦLの制御ゲインをΚFL、右前輪の制御ゲインをΚFRとなる。
【００３０】
さらに、目標カウンタ舵角演算部５０３は、制御ゲインΚFL、ΚFRを加算し、前輪全体の制御ゲインΚFを算出する。目標カウンタ舵角演算部５０３は、制御ゲインΚFを使い、以下の式（１１）、（１２）を用いることにより、ヨーモーメントを打ち消すカウンタ舵角Θの目標値（目標カウンタ舵角）ΘCTRを算出する。
ｂf1・Θ＋ｂP1・Ｂdif＝０                            …式（１１）
ΘCTR＝−ΚF・（ｂP1／ｂf1）・Ｂdif                    …式（１２）
ここで、Ｂdifは、左前輪ＦLのブレーキ圧BFLと右前輪ＦRのブレーキ圧BFRとの差分である。
Ｂdif＝BFL−BFR
カウンタ舵角制御終了判断部５０２は、左前輪ＦL、右前輪ＦRにかかる横力に基づいて、カウンタ舵角制御の終了を判断する。そして、カウンタ舵角制御の終了を示すカウンタ制御終了フラグをカウンタ舵角指令値演算部５０４に出力する。
【００３１】
図８は、図５に示したカウンタ舵角制御終了判断部５０２におけるカウンタ制御終了フラグを出力する処理を具体的に説明するためのフローチャートである。カウンタ舵角制御終了判断部５０２は、左前輪ＦLにかかる横力ＦHFL、右前輪ＦRにかかる横力ＦHFRの差である、ΔＦHFを以下の式（１３）より算出する（ステップＳ８０１）。
ΔＦHF＝|ＦHFR−ＦHFL|                                …式（１３）
【００３２】
カウンタ舵角制御終了判断部５０２は、算出されたΔＦHFに基づいて路面がμスプリット路面であるか否か判断する（ステップＳ８０２）。すなわち、ΔＦHFを予め設定されている所定の閾値ΔＦ0と比較し、ΔＦHFが閾値ΔＦ0以上の値である場合、路面がμスプリット路面であると判断する。判断の結果、路面がμスプリット路面である場合（ステップＳ８０２：Ｙｅｓ）、前回の制御算出された後述する横力保存値ＦH_hozon、横力変化速度保存値ｄＦH_hozonを図示しないメモリからクリアする。尚、閾値ΔＦ0は予め実験等によって求められた、均一路面での左前輪ＦLにかかる横力ＦHFL、右前輪ＦRにかかる横力ＦHFRの差相当の値である。
【００３３】
さらに、路面がμスプリット路面であるためにカウンタ舵角制御を継続すべきであるから、カウンタ制御終了フラグｆｌｇ_ｅｎｄ＝０をクリアする。
また、カウンタ舵角制御終了判断部５０２は、ΔＦHFが閾値ΔＦ0未満の値である場合、路面はμスプリット路面でない（均一路面である）と判断する（ステップＳ８０２：Ｎｏ）。そして、現在のカウンタ制御終了フラグｆｌｇ_ｅｎｄが１であるか否か判断する（ステップＳ８０５）。判断の結果、カウンタ制御終了フラグｆｌｇ_ｅｎｄが１であれば（ステップＳ８０５：Ｙｅｓ）、カウンタ舵角制御終了のタイミングを通知する必要はないので今回の処理を終了する。
【００３４】
一方、カウンタ制御終了フラグｆｌｇ_ｅｎｄが０であれば（ステップＳ８０５：Ｎｏ）、カウンタ舵角制御終了判断部５０２は、左前輪ＦLにかかる横力の変化速度ｄＦHFL、右前輪ＦRにかかる横力の変化速度ｄＦHFRをそれぞれ算出する（ステップＳ８０６）。次に、横力保存値ＦH_hozon、横力変化速度保存値ｄＦH_hozonを、以下の式（１４）、（１５）によって算出する（ステップＳ８０７）。
ＦH_hozon＝（ＦHFR＋ＦHFL）／２                                  …式（１４）
ｄＦH_hozon＝ｍaｘ（|ＦHFR|，|ＦHFL|）                           …式（１５）
さらに、カウンタ舵角制御終了判断部５０２は、カウンタ制御終了フラグｆｌｇ_ｅｎｄを０にセットし（ステップＳ８０８）、処理を終了する。
以上の処理により、目標カウンタ舵角ΘCTRとカウンタ制御終了フラグｆｌｇ_ｅｎｄとがカウンタ舵角指令値演算部５０４に入力する。
【００３５】
（カウンタ舵角指令値の算出）
カウンタ舵角指令値演算部５０４は、目標カウンタ舵角ΘCTRとカウンタ制御終了フラグｆｌｇ_ｅｎｄとによって、以下の手順により、カウンタ舵角指令値を算出する。
図９は、図５に示したカウンタ舵角指令値演算部５０４によるカウンタ舵角指令値の算出を説明するためのフローチャートである。カウンタ舵角指令値演算部５０４は、入力されたカウンタ制御フラグｆｌｇ_ｅｎｄが０であるか否か判断する（ステップＳ９０１）。判断の結果、カウンタ制御フラグｆｌｇ_ｅｎｄが０である場合（ステップＳ９０１：Ｙｅｓ）、カウンタ舵角制御は停止されることなく維持される。
【００３６】
このため、カウンタ舵角指令値演算部５０４は、カウンタ舵角指令値ΘCTR_OUTを目標カウンタ舵角ΘCTRにセットする（ステップＳ９０２）。そして、後述する、カウンタ舵角制御終了処理の開始までの時間を計時するタイマｔをクリアし（ステップＳ９０３）、処理を終了する。
一方、カウンタ制御フラグｆｌｇ_ｅｎｄが１である場合（ステップＳ９０１：Ｎｏ）、カウンタ舵角指令値演算部５０４は、横力保存値ＦH_hozonから横力を読み出す。そして、読み出された横力の大きさが予め定められた閾値以下であるか否かを判断する（ステップＳ９０４）。判断の結果、横力の大きさが閾値以下である場合（ステップＳ９０４：Ｙｅｓ）、カウンタ舵角制御終了の時間の遅延を決定する（ステップＳ９０５）。一方、横力の大きさが閾値より大きい場合（ステップＳ９０４：Ｙｅｓ）、カウンタ舵角制の終了は通常の時間に行われる。
【００３７】
なお、実施形態１では、カウンタ舵角制御の終了時間遅延を、後述するように、カウンタ舵角制御開始時間の遅延によって実現する。
次に、カウンタ舵角指令値演算部５０４は、横力保存値ＦH_hozon及び横力変化速度保存値ｄＦH_hozonから、目標カウンタ舵角ΘCTRの変化量である、目標カウンタ舵角変化量ΔΘCTRを以下のようにして求める（ステップＳ９０６）。
【００３８】
実施形態１では、横力の差分ΔＦHFあるいは横力の差分ΔＦHFの変化の速度に基づいて、目標カウンタ舵角変化量ΔΘCTRを変更する。このため、カウンタ舵角指令値演算部５０４は、図１０に示すマップから、目標カウンタ舵角変化量基準値ΔΘCTR0を算出する。図１０に示したマップは、目標カウンタ舵角変化量基準値ΔΘCTR0と横力保存値ＦH_hozonとの対応関係を示したものであり、縦軸に目標カウンタ舵角変化量基準値ΔΘCTR0、横軸に横力保存値ＦH_hozonを示している。
【００３９】
図１０のマップによれば、所定の横力の範囲において、横力保存値ＦH_hozonが大きくなるにしたがって目標カウンタ舵角変化量基準値ΔΘCTR0が大きくなるように設定されている。このため、実施形態１では、横力がより大きい場合に目標カウンタ舵角量が大きく変化し、より早く０度に漸減する。
さらに、カウンタ舵角指令値演算部５０４は、図１１に示すマップから、目標カウンタ舵角変化量基準値ΔΘCTR0を補正する補正ゲインＫdθを求める。図１１に示したマップは、補正ゲインＫdθと横力変化速度保存値ｄＦH_hozonとの対応関係を示したものであり、縦軸に補正ゲインＫdθ、横軸に横力変化速度保存値ｄＦH_hozonを示している。
【００４０】
図１１のマップによれば、所定の横力の変化速度の範囲において、横力変化速度保存値ｄＦH_hozonが大きくなるにしたがって目標カウンタ舵角変化量補正ゲインＫdθが大きくなるように設定されている。このため、実施形態１では、横力の変化がより大きい場合に目標カウンタ舵角量が大きく変化し、より早く０度に漸減する。
図１０、図１１を使って求めた目標カウンタ舵角変化量基準値ΔΘCTR0と補正ゲインＫdθとにより、目標カウンタ舵角変化量ΔΘCTRは、以下の式（１６）によって算出される。
ΔΘCTR＝Ｋdθ・ΔΘCTR0                            …式（１６）
【００４１】
目標カウンタ舵角変化量ΔΘCTRの算出後、カウンタ舵角指令値演算部５０４は、遅延タイマｔの計測時間が所定の時間Ｔ1を経過していないか否かを判断する（ステップＳ９０７）。
ここで、時間Ｔ1は、カウンタ舵角制御の終了を開始するまでの時間である。実施形態１では、ステップＳ９０４においてカウンタ舵角制御終了の遅延を決定すると、時間Ｔ1の時間を遅延する。また、カウンタ舵角制御終了を遅延しない場合、時間Ｔ1を予め設定されているデフォルトの値に設定する。
【００４２】
ステップＳ９０５の判断の結果、時間Ｔ1が経過していない場合（ステップＳ９０７：Ｎｏ）、カウンタ舵角指令値ΘCTR_OUTに目標カウンタ舵角ΘCTRをセットし（ステップＳ９０９）、遅延タイマｔをカウントアップを繰り返す（ステップＳ９１０）。このようにすれば、時間Ｔ1が経過するまでカウンタ舵角制御終了が開始することがなく、カウンタ舵角制御の終了を緩やかに処理することができる。
また、カウンタ舵角指令値演算部５０４は、遅延タイマｔの計測時間が所定の時間Ｔ1を経過した場合（ステップＳ９０５：Ｎｏ）、以下のようにしてカウンタ舵角指令値ΘCTR_OUTを制御する（ステップＳ９０８）。
【００４３】
（カウンタ舵角指令値の制御）
カウンタ舵角指令値演算部５０４は、カウンタ舵角指令値ΘCTR_OUTが正の場合は、カウンタ舵角指令値ΘCTR_OUTを目標カウンタ舵角変化量ΔΘCTRずつ減少させ、０に漸減させる。また、カウンタ舵角指令値ΘCTR_OUTが負の場合は、カウンタ舵角指令値ΘCTR_OUTを目標カウンタ舵角変化量ΔΘCTRずつ増加させ、０に漸減させる。
【００４４】
（前輪舵角指令値の算出）
前輪舵角指令値演算部４０３は、目標前輪操舵角θtとカウンタ舵角指令値ΘCTR_OUTを加算して、式（１７）に示すように、前輪舵角指令値θoutを算出する。
Θout＝θt＋ΘCTR_OUT                        …式（１７）
図２に示した前輪操舵コントローラ２０３は、前輪舵角指令値θOUTと制御対象となる前輪操舵アクチュエータ２０４の回転角θACTの偏差を求める。そして、偏差により、前輪制御舵角θCTRが前輪舵角指令値θOUTに追従するように目標駆動電流Irefを算出し、ＰＷＭ方式等の方法によって駆動電流IACTを前輪操舵アクチュエータ２０４に出力する。
【００４５】
このような制御により、実施形態１の舵角制御装置は、前輪操舵アクチュエータ２０４の回転角θACT及び前輪実舵角を適正な舵角に設定することが可能となる。
以上述べた実施形態１の構成においては、図５に示した路面μ推定部５０１がμスプリット判断出手段として機能する。また、カウンタ舵角指令値演算部４０２、前輪操舵コントローラ２０３及びカウンタ舵角指令値演算部５０４がカウンタ舵角制御手段及び遅延手段として機能する。さらに、カウンタ舵角指令値演算部５０４及びカウンタ舵角制御終了判断部５０２がカウンタ舵角制御停止手段として機能する。
【００４６】
なお、本発明のカウンタ舵角制御終了の遅延は、ステップＳ９０４のように横力の大きさに基づいて行われるものではない。
すなわち、横力の変化速度が所定の閾値よりも小さい場合にカウンタ舵角制御終了時間を遅延するものであってもよい。また、車両の左右輪にかかるブレーキの圧力差が所定の値以内になるまでカウンタ制御終了を遅延させることも考えられる。
【００４７】
（実施形態１の効果）
（１）以上説明した実施形態１によれば、横力検出手段（ハブセンサ）によって検出された左右一対の前輪の横力差が所定値未満になった場合にカウンタ舵角制御停止を判断するカウンタ舵角制御停止手段の指令により、カウンタ舵角制御手段がカウンタ舵角制御を終了するように構成する。このため、路面μ（路面の摩擦係数）を検出する事無く、前輪の横力差に基づいてμスプリット路面から均一路面に移ったことを自動的に判断することができる。そして、μスプリット路面から均一路面に移った場合、より早くカウンタ舵角制御を終了し、車両挙動の変化を小さくする。このため、ドライバの修正操舵を小さくし、違和感を低減することができる。
【００４８】
（２）また、カウンタ舵角制御手段が、目標カウンタ舵角をゼロに向けて徐々に減少するように構成される。このため、カウンタ舵角制御の終了時に急激な車両挙動の変化を低減することができる。
（３）また、カウンタ舵角制御の終了時、カウンタ舵角制御手段は、横力がより大きい場合にカウンタ舵角指令値をより高い減少速度で減少させる。このため、均一路面の路面μ値が高い場合の方が路面μ値の低い場合よりも、より早くカウンタ舵角制御を停止することができ、ドライバの修正操舵をさらに小さくすることができる。
【００４９】
（４）また、カウンタ舵角制御の終了時、カウンタ舵角制御手段は、横力の変化速度がより大きい場合にカウンタ舵角指令値をより高い減少速度で減少する。このため、均一路面の路面μ値が高い場合、路面μ値がより低い場合よりも、より早くカウンタ舵角制御を停止することができ、ドライバの修正操舵をさらに小さくすることができる。
（５）また、カウンタ舵角制御の終了時、遅延手段は、横力が予め定められた閾値より小さい場合にカウンタ舵角制御の終了を遅延する。このため、均一路面の路面μ値が低く、車両挙動に大きな変化がない場合には、カウンタ舵角制御を継続し、ブレーキ圧差によって発生するヨーモーメントを打ち消すようにカウンタ舵角制御を行うことができる。
【００５０】
（６）また、遅延手段は、舵角カウンタ制御開始時に横力の変化の大きさが所定の閾値よりも小さい場合にカウンタ舵角制御の終了を遅延する。このため、均一路面の路面μ値が低く、車両挙動に大きな変化がない場合には、カウンタ舵角制御を継続し、ブレーキ圧差によって発生するヨーモーメントを打ち消すようにカウンタ舵角制御を行うことができる。
（７）また、遅延手段は、カウンタ舵角制御終了の指令が入力してから所定の時間が経過してからカウンタ舵角制御停止を開始することによってカウンタ舵角制御を遅延する。このため、車両挙動に大きな変化がない場合にも必要以上にカウンタ舵角制御を継続することなく、通常の制御に復帰することができる。
【００５１】
（８）また、遅延手段は、車両の左右輪を制動するブレーキにかかる圧力が所定の値以下になるまでカウンタ舵角制御の終了を遅延する。このため、路面μ値が均一になった場合においても、ブレーキ圧力の差によって発生するヨーモーメントを打ち消すようにカウンタ舵角制御を行うことができる。
さらに、実施形態１は、前輪の舵角制御をする構成に限定されるものでなく、後輪の舵角を制御するように構成することも可能である。
また、上記実施形態１ではハブセンサ（横力検出手段）は車両前輪の左右輪の横力を検出しているが、車両後輪の左右輪の横力を検出するように構成しても良い。
【００５２】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２について説明する。
実施形態２は、カウンタ舵角指令値演算部５０４が、カウンタ舵角制御の終了後、車両に発生するヨー角を打ち消すようにするものである。
実施形態２の舵角制御装置は、図９に示したフローチャートと略同様に動作する動作する。ただし、図９に示したステップＳ９０８に記したカウンタ舵角指令値による制御のみが実施形態１の制御と相違する。
【００５３】
（カウンタ舵角指令値の制御）
実施形態２では、カウンタ舵角指令値演算部５０４が、以下のようにしてカウンタ舵角指令値ΘCTR_OUTを制御する。
カウンタ舵角制御終了後に車両に発生するヨーレイトφCTRは、式（３）から、式（１８）のように算出される。
φ´CTR（ｓ）＝ｂf1s＋（a12・ｂf2−ａ22・ｂf1）・ΘCTR（ｓ）／Ｇ（ｓ）  
…式（１８）
したがって、カウンタ舵角制御が終了してから車両に発生するヨー角φCTRは、以下の式（１９）から算出される。なお、式（１９）中のＴ2は、カウンタ制御フラグｆｌｇ_ｅｎｄが１になってからカウンタ舵角指令値ΘCTR_OUTが０になるまでの時間である。
【００５４】
【数１】
2010042692.tif 000003
【００５５】
ここで、Ｔ2を以下の式（２０）のように設定した場合、ヨー角φCTRがφCTR／２になるまでの時間をｔ3とすると、実施形態２では、カウンタ舵角指令値ΘCTR_OUTが０に到達した後、逆方向に、ΘCTR_maxだけ操舵してから、再び０に漸近させる。
【００５６】
【数２】
2010042692.tif 000004
【００５７】
ΘCTR_OUT＝ΔΘCTR・ｔ3                                  …式（２１）
上記のように構成することで、実施形態２は、カウンタ舵角制御が終了してから車両に発生するヨー角φCTRを打ち消すように操舵を行ってからカウンタ舵角制御を終了することができる。
【００５８】
（実施形態２の効果）
（１）目標カウンタ舵角が０になった後、この目標カウンタ舵角の回転方向とは反対の方向に新たな目標カウンタ舵角を設定し、新たな目標カウンタ舵角を０度に向けて徐々に減少させる。このため、μスプリット路面で制動中にカウンタ舵角制御をしているときに均一路面へ移った場合、カウンタ舵角によって車両に発生するヨー角を打ち消すことができ、ドライバの違和感を低減できる。
（２）舵角制御による制御の終了後に発生するヨー角を打ち消すように目標カウンタ舵角を変更している。このため、μスプリット路面から均一路面へ移った場合においても、カウンタ制御終了時にはヨー角が付いていないため、ドライバの違和感をさらに低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態１の舵角制御の概略を説明するための図である。
【図２】図１に示した舵角制御コントローラ１０１の構成を説明するためのブロック図である。
【図３】図２に示した目標値生成部の構成を説明するためのブロック図である。
【図４】図２に示した目標出力値生成部の構成を説明するためのブロック図である。
【図５】図４に示したカウンタ舵角指令値演算部の構成を説明するためのブロック図である。
【図６】本発明の実施形態１に適用される、ＡＢＳ作動時の路面μ推定値を算出するためのグラフである。
【図７】本発明の実施形態１に適用される、制御ゲインを算出するためのグラフである。
【図８】図５に示したカウンタ舵角制御終了判断部におけるカウンタ制御終了フラグを出力する処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】図５に示したカウンタ舵角指令値演算部によるカウンタ舵角指令値の算出を説明するためのフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態１に適用される、目標カウンタ舵角変化量基準値と横力保存値との対応関係を示したマップを示す図である。
【図１１】本発明の実施形態１に適用される、補正ゲインと横力変化速度保存値との対応関係を示した図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０１  舵角制御コントローラ
１０２  車速センサ
１０３  ブレーキ圧センサ
１０４  ハブセンサ
１０５  舵角センサ
１０６  ステアリングホイール
１０７  アクチュエータ
２０１  目標値生成部
２０２  目標出力値生成部
２０３  前輪操舵コントローラ
２０４  前輪操舵アクチュエータ
３０１  車両モデル演算部
３０２  目標値演算部
４０１  目標前輪舵角演算部
４０２  カウンタ舵角指令値演算部
４０３  前輪舵角指令値演算部
５０１  路面μ推定部
５０２  カウンタ舵角制御終了判断部
５０３  目標カウンタ舵角演算部
５０４  カウンタ舵角指令値演算部
【図１】
2010042692.tif 000005
【図２】
2010042692.tif 000006
【図３】
2010042692.tif 000007
【図４】
2010042692.tif 000008
【図５】
2010042692.tif 000009
【図６】
2010042692.tif 000010
【図７】
2010042692.tif 000011
【図８】
2010042692.tif 000012
【図９】
2010042692.tif 000013
【図１０】
2010042692.tif 000014
【図１１】
2010042692.tif 000015