(57)【要約】【課題】車両の挙動を安定に維持する。【解決手段】前後の駆動力配分を調整可能な駆動力分配手段（３００）及び転舵輪の舵角を補正可能な舵角補正手段（４００）を備え、操舵機構に対し操舵トルクを付与可能な操舵トルク付与手段（５００）を更に備える車両（１０）は、オーバステア状態及びアンダーステア状態のうち少なくとも一方の状態を検出する検出手段（１００）と、該少なくとも一方の状態が検出された場合に、前記検出された少なくとも一方の状態が抑制されるように前記挙動安定化手段を制御する第１制御手段（１００）と、前記車両のアクセル開度を特定する特定手段（１００）と、前記挙動安定化手段が制御される期間においてアクセル開度が所定値以上である場合に、前記操舵トルクの付与を介してドライバの注意が喚起されるように前記操舵トルク付与手段を制御する第２制御手段（１００）とを具備する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後及び左右のうち少なくとも一方の駆動力配分を調整可能な駆動力分配手段及び転舵輪の舵角を補正可能な舵角補正手段のうち少なくとも一方を含む挙動安定化手段と、
操舵機構に対し操舵トルクを付与可能な操舵トルク付与手段と
を備えた車両を制御する装置であって、
オーバステア状態及びアンダーステア状態のうち少なくとも一方の状態を検出する検出手段と、
該少なくとも一方の状態が検出された場合に、前記検出された少なくとも一方の状態が抑制されるように前記挙動安定化手段を制御する第１制御手段と、
前記車両のアクセル開度を特定する特定手段と、
前記挙動安定化手段が制御される期間において前記特定されたアクセル開度が所定値以上である場合に、前記操舵トルクの付与を介してドライバの注意が喚起されるように前記操舵トルク付与手段を制御する第２制御手段と
を具備することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記第２制御手段は、中立方向へ前記操舵トルクを付与させる
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記第２制御手段は、前記アクセル開度が減少した場合に、ドライバの操舵負担が軽減されるように切り増し方向へ前記操舵トルクを付与させる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記第２制御手段は、ドライバの注意を喚起するための前記操舵トルクの付与以降に前記ドライバによる操舵入力が生じた場合に、該ドライバによる操舵入力の方向に応じて前記操舵トルクを補正する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記挙動安定化手段は、前記駆動力分配手段、前記舵角補正手段及び前記車両に備わる車輪の各々に対し相互に独立して制動力を付与可能な制動手段を含み、
前記第１制御手段は、前記検出された少なくとも一方の状態を抑制するにあたって、前記挙動安定化手段を、前記検出された少なくとも一方の状態を規定する所定の状態量に応じて前記駆動力分配手段、前記転舵角補正手段及び前記制動手段の順で順次制御し、
前記第２制御手段は、前記検出された少なくとも一方の状態を抑制するべく前記制動手段の制御が開始される以前に前記操舵トルク付与手段を制御する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
【請求項６】
前記操舵機構は、前記転舵輪に前記転舵輪の転舵を促す操舵力を伝達可能な機構である
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーバステア（以下、適宜「ＯＳ」と略する）状態或いはアンダーステア（以下、適宜「ＵＳ」と略する）状態を抑制することにより挙動の安定化を図り得るように構成された車両を制御する車両の制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、駆動力配分の変更、舵角の補正及び選択された車輪の選択的制動により、ＯＳ状態及びＵＳ状態の抑制を図るものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された車両によれば、ＯＳ状態及びＵＳ状態を抑制するにあたって、駆動力配分の変更、舵角の補正及び選択的制動の順でこれらを実行することによって、運転者の運転意図に沿いつつこれらの状態を抑制することが可能であるとされている。
【０００３】
尚、操舵トルクを付与することによって車両が旋回限界であることをドライバに報知し、ドライバの自発的な減速操作を促す技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
尚、車線を維持しつつ車両を走行させる技術分野においては、アクセル開度に応じて操舵トルクを付与する技術も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
尚、駆動輪のスリップを抑制する技術分野においては、クラッチミート時のアクセル開度が所定値以上である場合にドライバに対し警告を行う技術も提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１３１２９７号公報
【特許文献２】特開２０００−２６４２３７号公報
【特許文献３】特開平８−２６３７９０号公報
【特許文献４】特開２００１−２６０６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示される車両では、ドライバに違和感を与え難い点を考慮して、駆動力配分の変更、舵角の補正及び選択された車輪の選択的制動の順が規定されている。ここで、駆動力配分の変更及び舵角の補正は、車輪が実践上有意なグリップ力を保持しなければ殆ど意味をなさない制御であり、一方で、選択された車輪の選択的制動は、車輪がそのグリップ限界を超えた極度にグリップ力の低下した状況においても車両の挙動を制御し得る制御である。従って、ドライバに違和感を与えないことを念頭に置いた場合、選択された車輪の選択的制動が開始される時点において、車輪はそのグリップ限界を超えた領域に、或いはそのグリップ限界に極めて近い領域にあると考えるのが妥当である。
【０００８】
ところが、駆動力配分の変更及び舵角の補正は、選択された車輪の選択的制動と較べてドライバにその介入が知覚され難い制御であるから、これらが介入することによって車両の挙動が安定に維持される期間において、ドライバが、車輪のグリップ限界が近付いている旨の危惧を抱くことは稀である。従って、特許文献１に係る車両においては、ドライバに対し、車両挙動の安定化を阻害する運転操作の自粛を促すことは殆ど不可能であり、車輪がグリップ限界を超える頻度が必然的に多くなり易い。このような状況においても、選択された車輪の選択的制動により挙動を安定化させることが可能であるものの、車輪がグリップ限界を超えた領域で運動している車両の挙動を立て直すために必要な時間は、決して短くはなく、このような状況において、車両は相応の時間にわたって不安定な挙動を余儀なくされる。即ち、特許文献１に係る車両には、車両挙動の不安定化を回避することが困難であるという技術的な問題点がある。
【０００９】
本発明は、係る問題点に鑑みてなされたものであり、車両の挙動を安定に維持し続け得る車両の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、本発明に係る車両の制御装置は、前後及び左右のうち少なくとも一方の駆動力配分を調整可能な駆動力分配手段及び転舵輪の舵角を補正可能な舵角補正手段のうち少なくとも一方を含む挙動安定化手段と、操舵機構に対し操舵トルクを付与可能な操舵トルク付与手段とを備えた車両を制御する装置であって、オーバステア状態及びアンダーステア状態のうち少なくとも一方の状態を検出する検出手段と、該少なくとも一方の状態が検出された場合に、前記検出された少なくとも一方の状態が抑制されるように前記挙動安定化手段を制御する第１制御手段と、前記車両のアクセル開度を特定する特定手段と、前記挙動安定化手段が制御される期間において前記特定されたアクセル開度が所定値以上である場合に、前記操舵トルクの付与を介してドライバの注意が喚起されるように前記操舵トルク付与手段を制御する第２制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る車両は、挙動安定化手段と、操舵トルク付与手段とを備える。挙動安定化手段とは、旋回時の車両挙動を安定化させる一又は複数の手段であって、本発明では特に、駆動力分配手段及び舵角補正手段のうち少なくとも一方を含んでなる。
【００１２】
駆動力分配手段は、内燃機関等の動力源から供給される駆動力の、前輪及び後輪への分配比率及び左輪及び右輪への分配比率のうち少なくとも一方を調整（即ち、二値的、段階的又は連続的に変化させることを意味する）可能な物理的、機械的、電気的又は磁気的構成を備えた手段である。車両の一般的操舵特性として、駆動力が前輪側へ配分される程ＵＳ傾向は強まり、後輪側へ配分される程ＯＳ傾向は強まる。また、駆動力が旋回軌道外側の車輪へ配分される程ＯＳ傾向は強まり、旋回軌道内側の車輪へ配分される程ＵＳ傾向は強まる。従って、駆動力配分によれば、車両挙動の安定化を図ることが可能となる。尚、駆動力が前後に配分される場合と、左右に配分される場合とを較べれば、前者（前後配分）の方が車両の挙動を安定側へ導く効果が高い。従って、本発明に係る車両は、好適な一形態としては、常時或いは選択的に四輪駆動走行が可能な車両である。
【００１３】
舵角補正手段は、転舵輪の舵角（所謂、実舵角である）を補正可能な物理的、機械的、電気的又は磁気的構成を備えた手段である。転舵輪の舵角が補正されるにあたっては、必ずしも操舵角（ステアリングホイル等の操舵入力手段の操作角（即ち、回転角）であり、通常、転舵輪の舵角とは異なる）は不変でなくてもよいが、転舵輪の舵角は、好適な一形態として、操舵角を維持した状態で補正される。この場合、舵角補正手段とは、例えば、ＶＧＲＳ（Variable Gear Ratio Steering：操舵伝達比可変装置）等、操舵入力軸に対し操舵出力軸を相対回転させ得る装置であってもよいし、ＳＢＷ（Steer By Wire：電子制御舵角可変装置）等、操舵入力手段から物理的に切り離された装置であってもよい。一般的には、一の操舵角において、転舵輪の舵角が切り戻し側に補正されればＵＳ傾向は強まり、切り増し側に補正されればＯＳ傾向は強まる。従って、転舵輪の舵角の補正により、車両挙動の安定化を図ることが可能となる。
【００１４】
一方、操舵トルク付与手段は、例えば物理的、機械的、電気的又は磁気的な作用により操舵機構に対し操舵トルクを付与可能な構成を有する手段である。尚、本発明に係る「操舵トルク」とは、ドライバにより、例えばステアリングホイル等の各種態様を採り得る操舵入力手段を介して適宜付与されるドライバ入力トルクとは異なるトルクである。操舵トルク付与手段は、好適な一形態として、本発明に係る操舵トルクとして、ドライバにより操舵入力手段を介して付与される操舵入力としての上記ドライバ入力トルクをアシストするためのアシストトルクを付与可能に構成された、例えばＥＰＳ（Electronic controlled Power Steering：電子制御式パワーステアリング装置）等、一種のパワーステアリング装置であってもよい。
【００１５】
尚、操舵トルク付与手段は、少なくともその概念上は、上記ドライバ入力トルクとは無関係に操舵トルクを付与することにより、所謂アクティブステア等と称される一種の自動操舵を可能とする手段を包含する。即ち、操舵トルク付与手段は、ドライバの操舵意思とは無関係に転舵輪の舵角を変化させることも可能であって、舵角の補正に際して操舵入力手段がドライバの意思と無関係に切り増し或いは切り戻しされることを許容するならば、場合により上記舵角補正手段の一形態としても機能し得るものである。
【００１６】
一方、操舵トルクの付与対象たる、本発明に係る「操舵機構」とは、ドライバが操舵入力を与えるための、上記各種操舵入力手段と、直接的又間接的の別を問わず連結された（別言すれば、操舵トルクが付与されたことをドライバに何らかの形で知覚させることが可能な）機構であり、例えば、各種の操舵軸（例えば、ステアリングシャフト、アッパーステアリングシャフト又はロアステアリングシャフト等）であってもよいし、ラックアンドピニオン機構等におけるピニオンギアやラックバー等であってもよい。
【００１７】
尚、このような操舵機構の概念に鑑みれば、本発明に係る操舵機構とは、必ずしも転舵輪に対し転舵輪の転舵を促す物理的な操舵力を付与する機構を含まずともよい。即ち、ＳＢＷ等のように、ドライバによりその操舵意思に基づいて付与される操舵入力としてのドライバ入力トルクが物理的な作用を及ぼす入力系統（上記各種操舵入力手段を含み得る）と、ドライバの操舵入力に対応する物理量（例えば、当該ドライバ入力トルクや操舵角）等に応じて実際に転舵輪に操舵力を付与する出力系統（例えば、各種のアクチュエータ等）とが切り離された機構である場合、本発明に係る操舵機構とは、上記入力系統の一部であってもよい。この際、「入力系統の一部」とは、例えば、ドライバに対し然るべき操舵反力を与える装置であってもよい。
【００１８】
本発明に係る車両の制御装置は、このような本発明に係る車両を制御する装置であって、例えば、一又は複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、各種プロセッサ又は各種コントローラ、或いは更にＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、バッファメモリ又はフラッシュメモリ等の各種記憶手段等を適宜に含み得る、単体の或いは複数のＥＣＵ（Electronic Controlled Unit）等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る。
【００１９】
本発明に係る車両の制御装置によれば、その動作時には、検出手段により、例えば、車輪のスリップ量又はスリップ率等により規定される各種スリップ状態（グリップ状態と一対一、一対多、多対一又は多対多に対応し得る）、ヨーレート偏差（目標ヨーレートと実ヨーレートとの偏差）等により規定されるヨー状態等、車両のステア特性を規定し得る各種状態量に基づく等して、オーバステア状態（ＯＳ状態）又はアンダーステア状態（ＵＳ状態）のうち少なくとも一方の状態が検出される。
【００２０】
検出手段により少なくとも一方の状態が検出された場合、第１制御手段により、この検出された少なくとも一方の状態が抑制されるように上述の挙動安定化手段が制御される。その結果、車両は、理想的にはニュートラルステア状態を保つことができ、或いは弱アンダーステア状態又は弱オーバステア状態を保つことができ、車両の旋回挙動が安定に維持され得る。
【００２１】
一方、第１制御手段の作用により旋回挙動が安定に維持される状態とは、言い換えれば、旋回挙動を安定に維持するために挙動安定化手段の効能を必要とする状態であり、何ら挙動安定化手段の効能を必要としない状態と較べて、車輪がそのグリップ限界に近い領域での運動を余儀なくされている状態である。車両がこのような状態にある期間において、例えば、ドライバの運転操作を無制限に許容すると、車輪がそのグリップ限界に到達し、或いはそのグリップ限界を越える等といった事態を招来し易い。前後又は左右の駆動力配分の変更にせよ、舵角の補正にせよ、車輪がそのグリップ限界を超えない範囲で運動することが前提であり、車輪がグリップを失った状態では、実質的に、これらは車両の旋回挙動の安定化に殆ど意味をなさない。従って、車輪がそのグリップ限界に近付くに連れて、車両は、ドライバが意図する旋回軌道よりも外周側に膨らんだ軌道を辿りＵＳ状態となり易い。
【００２２】
ここで、車両の旋回挙動に大きな影響を与え得る運転条件の一つとして、アクセル開度が挙げられる。アクセル開度は、実践的に見ればドライバの加速要求或いは駆動力要求と言い換えることができる。即ち、アクセル開度の大小は、駆動輪に供給される駆動力の大小及び車速の高低に直結し得る。これらは、いずれも車輪のグリップ状態に大きく影響する物理量であり、挙動安定化手段を利用して車両の旋回挙動の安定化を図る期間において、例えばアクセル開度に何らの制約を設けない場合、車輪のグリップ状態が極度に悪化する可能性が高くなる。
【００２３】
無論、このような状況においても、上述したように、選択された車輪の選択的制動を可能とする制動装置が備わる場合等には、例えば、旋回軌道内側の車輪に作用する制動力を、旋回軌道外側の車輪に作用する制動力よりも大きくする等の措置を講じることによって車両をＯＳ傾向に導き、挙動の安定化を図ることができる。然るに、制動力による車両の挙動安定化は、緊急回避的意味合いを含むため、ドライバの意思との乖離が大きくなり易く、また、車輪のグリップ状態が悪化した状況で車両が旋回挙動を行う状態は、少なくとも好ましいものとは言い難い。
【００２４】
そこで、本発明に係る車両の制御装置は、第１制御手段による旋回挙動の安定化制御中において、特定手段により特定されるアクセル開度が、固定又は条件に応じて可変である所定値以上である場合に、第２制御手段の作用により操舵トルク付与手段が制御され、操舵トルクの付与を介して、車輪がグリップ限界に近付いている旨の注意をドライバに喚起する構成となっている。
【００２５】
ここで、第２制御手段の制御下において付与される操舵トルクは、ドライバに注意を喚起し得る操舵トルクであり、ドライバに注意を喚起し得る限りにおいて、その実践的態様は限定されない。例えば、この操舵トルクは、ドライバ入力トルクをアシストすべく付与される上記アシストトルクであってもよいし（但し、その大きさは、ドライバ入力トルクのアシストを目的とした通常態様下の値と異なる）、この種のアシストトルクを減少側に補正する或いは打ち消すトルクであってもよい。即ち、これらの場合、最終的に、アシストトルクが大なり小なり減少するため、ドライバは、切り増し方向への操舵負担が重くなったように感じることとなり、その注意が喚起されることとなる。また、この操舵トルクは、操舵入力手段を積極的に切り戻し側へ操作し得るトルク（即ち、ドライバの操舵方向とは逆方向（中立方向）に作用するトルク）であってもよい。この場合、操舵トルクは、ドライバの操舵意思に反した方向に作用するため、ドライバの注意をより顕著に喚起することが可能となり得る。尚、ここでは、ドライバ入力トルクをアシストするアシストトルクが付与される場合について示されているが、第２制御下で付与される操舵トルクは、この種のアシストトルクが付与されているか否かに関係なく、ドライバの注意を喚起し得るものであることは言うまでもない。
【００２６】
このように、第２制御手段の制御下において、この種の注意喚起用の操舵トルクが付与されることにより、ドライバは、アクセルペダルを操作する過程において、操舵入力手段の操作に違和感を覚えることとなり、車輪にグリップ限界が近づいている旨を明確に知覚することが可能となる。従って、車輪のグリップを回復させるための、或いは車輪のグリップを低下させないための各種の措置を講じることが可能となり、車両の挙動が安定に維持されるのである。
【００２７】
補足すると、本発明に係る車両の制御装置によれば、（１）第１制御手段により挙動安定化手段を介してＯＳ状態或いはＵＳ状態が抑制されると共に、（２）第２制御手段により、挙動安定化手段が有効に機能している期間において、即ち、車輪が未だグリップ限界に到達する以前に、ドライバに対し、車輪のグリップを失わせる方向への運転操作を回避すべき旨の警鐘を与えることができる。従って、車輪がグリップ限界を超えた領域で運動する機会を著しく減少させることが可能となり、ニュートラルステアに近い良好なステア特性を維持することが可能となる。即ち、車両の挙動を安定に維持し続けることが可能となるのである。
【００２８】
本発明に係る車両の制御装置の一の態様では、前記第２制御手段は、中立方向へ前記操舵トルクを付与させる。
【００２９】
この態様によれば、第２制御手段により中立方向（舵角が中立点を通過しない限りは、切り戻し方向と実質的に等価である）へ操舵トルクが付与される。このため、ドライバに対し、車両が挙動安定化手段による挙動安定制御下で旋回している旨を明確に告知することが可能となり、車輪のグリップ限界を超える程の運転操作が生じる可能性を好適に低下させることが可能となる。
【００３０】
本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記第２制御手段は、前記アクセル開度が減少した場合に、ドライバの操舵負担が軽減されるように切り増し方向へ前記操舵トルクを付与させる。
【００３１】
第２制御手段が操舵トルクの付与を介してドライバへの注意を喚起している状態において、アクセル開度が減少、好適な一形態として少なくとも上記所定値未満まで減少した場合、車輪のグリップ状態は、グリップ度がグリップ限界から遠ざかる回復傾向となる。車輪のグリップが十分に担保されていれば、操舵トルク付与手段を介して付与される操舵トルクは、ドライバの注意を喚起する目的よりも、ドライバの操舵操作をアシストする目的のために使用した方が実践上有益である。これは、このようなアクセル開度の減少が、操舵トルクによる注意喚起の結果として得られたのであるとすれば、尚更妥当である。
【００３２】
この態様によれば、例えば、車輪のグリップ状態が実践上問題無い程度に回復したと判断され得る、車輪のグリップ状態が、予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて車両挙動の不安定化を招来しない程度の又はドライバの意図しない車両挙動を招来しない程度の状態に回復したと判断され得る、或いは、車輪のグリップ度が、この種の状態を規定し得るように事前に定められた固定又は可変の基準値に到達した或いは当該基準値を超えたと断定又は推定し得るアクセル開度の減少が検出された場合等に、操舵トルクが、ドライバの操舵負担を軽減するアシストトルクとして機能する方向へ付与される。このため、ドライバの操舵意思に沿った車両の挙動制御が可能となる。より具体的には、このような状況において、車両はＵＳ傾向にあるから、ドライバの切り増し操作が助長され、ＵＳ状態の抑制が好適に図られ得る。
【００３３】
尚、この態様においては、上記の他にも、アクセル開度の減少が検出された場合に、別途推定される車輪のグリップ度が基準値に到達した或いは当該基準値を超えた等の判定を伴って、アシストトルクとしての操舵トルクの付与が許可又は開始されてもよい。
【００３４】
本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記第２制御手段は、ドライバの注意を喚起するための前記操舵トルクの付与以降にドライバによる操舵入力が生じた場合に、該ドライバによる操舵入力の方向に応じて前記操舵トルクを補正する。
【００３５】
例えば、操舵トルクを介して注意が喚起されたにもかかわらず、更に操舵入力手段が切り増し方向へ操作された場合と、操舵トルクを介して注意が喚起されたことにより操舵入力手段が切り戻し方向へ操作された場合とでは、付与すべき操舵トルクの性質が異なる。
【００３６】
この態様によれば、第２制御手段による注意喚起以降にドライバの操舵入力が生じた場合には、当該操舵入力の方向に応じて操舵トルクが補正される。このため、車両の旋回挙動を安定に維持しつつ、ドライバへの違和感の付与を極力抑制することが可能となる。
【００３７】
本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記挙動安定化手段は、前記駆動力分配手段、前記舵角補正手段及び前記車両に備わる車輪の各々に対し相互に独立して制動力を付与可能な制動手段を含み、前記第１制御手段は、前記検出された少なくとも一方の状態を抑制するにあたって、前記挙動安定化手段を、前記検出された少なくとも一方の状態を規定する所定の状態量に応じて前記駆動力分配手段、前記転舵角補正手段及び前記制動手段の順で順次制御し、前記第２制御手段は、前記検出された少なくとも一方の状態を抑制するべく前記制動手段の制御が開始される以前に前記操舵トルク付与手段を制御する。
【００３８】
この態様によれば、挙動安定化手段に制動手段が含まれ、この制動手段による車輪各々への独立した制動力の付与（上述した、選択された車輪の選択的制動を概念的に含み得る）により、車両の旋回挙動が安定に維持される。
【００３９】
ここで特に、本態様においては、車両の旋回挙動を安定に維持するにあたって、個々の挙動安定化手段に優先順位が決められており、駆動力分配手段、舵角補正手段及び制動手段の順にこれらの制御が開始される構成となっている。駆動力分配手段による挙動安定化がなされるにあたっては、前後の駆動力配分が変化されるのみであり、車両全体の駆動力に変化が生じないため、ドライバは、その介入を殆ど意識することがない。一方で、制動手段による挙動安定化には、緊急回避の意味合いがより強く含まれており、ドライバは、明確にその介入を知覚して違和感を覚えざるを得ない。即ち、この順序は、ドライバへの違和感が生じ難いように定められた順序である。従って、この態様によれば、第１制御手段により車両の旋回挙動の安定化が図られるにあたって、ドライバへの違和感の付与を極力排除することが可能となり、実践上極めて有益である。
【００４０】
一方、本態様によれば、第２制御手段による操舵トルクの付与は、制動手段による挙動安定化が開始されるよりも以前に実行される。既に述べたように、第２制御手段による操舵トルクの付与には、ドライバに対し車輪がグリップ限界に近付いている旨のインフォメーションを与える意味合いがあり、係るインフォメーションの付与により、ドライバがアクセル開度を低下させる或いは操舵入力手段を切り戻し側に操作する等の措置を講じる可能性は飛躍的に上昇する。
【００４１】
その結果、車輪がグリップ限界を超えた或いはグリップ限界に極めて近い領域で運動した場合等に必要となる、制動手段による挙動安定化制御が発動する機会は、本態様において著しく減少する。即ち、本態様によれば、ドライバに極力違和感を抱かせることなく、車両の旋回挙動を、駆動力配分と舵角補正とにより良好に維持することが可能となるのである。
【００４２】
本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記操舵機構は、前記転舵輪に前記転舵輪の転舵を促す操舵力を伝達可能な機構である。
【００４３】
このように、操舵機構が、転舵輪に対し転舵輪の転舵を促す操舵力を伝達可能な機構を含む場合、言い換えれば、上述した入力系統と出力系統とが、直接にせよ間接にせよ連結されている場合には、入力系統から出力系統に至る経路のいずれに操舵トルクが付与されたとしても、ドライバは、操舵入力手段を介して、係る付与された操舵トルクを知覚することが可能となる。
【００４４】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【図２】図１の車両においてなされる挙動安定化制御のフローチャートである。
【図３】操舵トルクＭＴに対する基本アシストトルクＡＴｂａｓｅの特性を表す図である。
【図４】状態量Ｓに対する基準インフォメーショントルクＡＴｉｎｆｂの特性を表す図である。
【図５】アクセル開度Ａに対するゲインＧ１の特性を表す図である。
【図６】アクセル開度変化率ｄＡに対するゲインＧ２の特性を表す図である。
【図７】切り込み操舵量ＳＴＲ１に対するゲインＧ１の特性を表す図である。
【図８】切り戻し操舵量ＳＴＲ２に対するゲインＧ１の特性を表す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、適宜図面を参照して本発明の車両の制御装置に係る各種実施形態について説明する。
＜発明の実施形態＞
＜実施形態の構成＞
始めに、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る車両１０の構成について説明する。ここに、図１は、車両１０の基本的な構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【００４７】
図１において、車両１０は、転舵輪として左右一対の左前輪ＦＬ及び右前輪ＦＲを備え、これら各前輪が転舵することにより所望の方向に進行することが可能である。車両１０は、ＥＣＵ１００、エンジン２００、駆動力分配装置３００、ＶＧＲＳアクチュエータ４００、ＶＧＲＳ駆動装置４１０、ＥＰＳアクチュエータ５００、ＥＰＳ駆動装置５１０及びブレーキアクチュエータ６００を備える。
【００４８】
ＥＣＵ１００は、夫々不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備え、車両１０の動作全体を制御可能に構成された電子制御ユニットであり、本発明に係る「車両の制御装置」の一例である。ＥＣＵ１００は、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って、後述する挙動安定化制御を実行可能に構成されている。
【００４９】
尚、ＥＣＵ１００は、本発明に係る「検出手段」、「第１制御手段」、「特定手段」及び「第２制御手段」の夫々一例として機能するように構成された一体の電子制御ユニットであり、これら各手段に係る動作は、全てＥＣＵ１００によって実行されるように構成されている。但し、本発明に係るこれら各手段の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えばこれら各手段は、複数のＥＣＵ、各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成されていてもよい。
【００５０】
エンジン２００は、車両１０の駆動力源として機能する直列四気筒ガソリンエンジンである。尚、本発明に係る車両は、好適には、その駆動力源の少なくとも一部として内燃機関を備える。但し、ここで言う「内燃機関」とは、燃料の燃焼を機械的動力に変換して取り出し得る機関を包括する概念であり、その実践的態様は、直列４気筒ガソリンエンジンたるエンジン２００に限定されない趣旨である。エンジン２００の詳細な構成は、本発明の要旨と相関が薄いため、ここでは割愛するが、エンジン２００の駆動力出力軸たるクランク軸は、駆動力分配装置３００に接続されている。
【００５１】
駆動力分配装置３００は、前述のクランク軸を介して伝達されるエンジン２００の駆動力、即ちエンジントルクＴｅを、前輪及び後輪に所定の比率で分配可能に構成された、本発明に係る「駆動力分配手段」の一例である。駆動力分配装置３００には、前輪側デファレンシャル１３に連結される前輪駆動軸１２と後輪側デファレンシャル１５に連結される後輪駆動軸１４とが連結されており、後輪駆動軸１４には、更に図示せぬ電磁クラッチが介装されている。この電磁クラッチは、図示せぬソレノイドの駆動状態に応じてその締結状態が連続的に変化する構成となっており、電磁クラッチが完全に締結された状態では、エンジントルクＴｅは、前輪側駆動軸１２と後輪側駆動軸１４とに５０：５０の比率で分配される。また、電磁クラッチの係合電流が減少するのに伴い、電磁クラッチのクラッチ板が滑り始めると、後輪側駆動軸１４に分配されるエンジントルクは減少し、電磁クラッチが完全に解放状態となると、エンジントルクＴｅは、１００％前輪側駆動軸１２に伝達される構成となっている。この電磁クラッチを駆動するソレノイドは、ＥＣＵ１００と電気的に接続された状態にあり、電磁クラッチの駆動状態は、このソレノイドを介して、ＥＣＵ１００により制御される構成となっている。
【００５２】
尚、駆動力分配装置３００の構成は、本発明に係る駆動力分配手段の採り得る実践的態様の一例に過ぎず、本発明に係る駆動力分配手段は、エンジントルクＴｅを前後に又は左右に可変な比率で分配可能である限りにおいて、公知非公知を問わずどのような構成を有していてもよい。
【００５３】
ＶＧＲＳアクチュエータ４００は、ハウジング、ＶＧＲＳモータ、減速機構及びロック機構（いずれも不図示）等を備えた、本発明に係る「舵角補正手段」の一例たる伝達比可変装置である。
【００５４】
ＶＧＲＳアクチュエータ４００において、ＶＧＲＳモータ、減速機構及びロック機構は、ハウジングに収容されている。このハウジングは、操舵入力手段としてのステアリングホイル１６に連結されたアッパーステアリングシャフト１７の下流側の端部と固定されており、アッパーステアリングシャフト１７と略一体に回転可能に構成されている。
【００５５】
ＶＧＲＳモータは、回転子たるロータ、固定子たるステータ及び駆動力の出力軸たる回転軸を有するＤＣブラシレスモータである。ステータは、ハウジング内部に固定されており、ロータは、ハウジング内部で回転可能に保持されている。回転軸は、ロータと同軸回転可能に固定されており、その下流側の端部が減速機構に連結されている。
【００５６】
減速機構は、差動回転可能な複数の回転要素を有する遊星歯車機構である。この複数の回転要素の一回転要素は、ＶＧＲＳモータの回転軸に連結されており、また、他の回転要素の一は、前述のハウジングに連結されている。そして残余の回転要素が、ロアステアリングシャフト１８に連結されている。
【００５７】
このような構成を有する減速機構によれば、ステアリングホイル１６の操作量に応じたアッパーステアリングシャフト１７の回転速度（即ち、ハウジングの回転速度）と、ＶＧＲＳモータの回転速度（即ち、回転軸の回転速度）とにより、残余の一回転要素に連結されたロアステアリングシャフト１８の回転速度が一義的に決定される。この際、回転要素相互間の差動作用により、ＶＧＲＳモータの回転速度を増減制御することによって、ロアステアリングシャフト１８の回転速度を増減制御することが可能となる。即ち、ＶＧＲＳモータ及び減速機構の作用により、アッパーステアリングシャフト１７とロアステアリングシャフト１８とは相対回転可能である。尚、減速機構における各回転要素の構成上、ＶＧＲＳモータの回転速度は、各回転要素相互間のギア比に応じて定まる所定の減速比に従って減速された状態でロアステアリングシャフト１８に伝達される。
【００５８】
このように、車両１０では、アッパーステアリングシャフト１７とロアステアリングシャフト１８とが相対回転可能であることによって、アッパーステアリングシャフト１７の回転量たる操舵角ＭＡと、ロアステアリングシャフト１８の回転量に応じて一義的に定まる（後述するラックアンドピニオン機構のギア比も関係する）転舵輪たる前輪の舵角ωとの比たる操舵伝達比が、予め定められた範囲で連続的に可変となる。
【００５９】
尚、ロック機構は、ＶＧＲＳモータ側のクラッチ要素とハウジング側のクラッチ要素とを備えたクラッチ機構である。両クラッチ要素が相互に係合した状態においては、アッパーステアリングシャフト１７とＶＧＲＳモータの回転軸との回転速度が一致するため、必然的にロアステアリングシャフト１８との回転速度もこれらと一致する。即ち、アッパーステアリングシャフト１７とロアステアリングシャフト１８とが直結状態となる。但し、ロック機構の詳細については、本発明との相関が薄いためここでは割愛する。
【００６０】
ＶＧＲＳ駆動装置４１０は、ＶＧＲＳモータのステータに対し通電可能に構成された、ＰＷＭ回路、トランジスタ回路及びインバータ等を含む電気駆動回路である。ＶＧＲＳ駆動装置４１０は、図示せぬバッテリと電気的に接続されており、当該バッテリから供給される電力によりＶＧＲＳモータに駆動電圧を供給可能に構成されている。また、ＶＧＲＳ駆動装置４１０は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、その動作はＥＣＵ１００により制御される構成となっている。尚、ＶＧＲＳ駆動装置４１０は、ＶＧＲＳアクチュエータ４００と共に、本発明に係る「舵角補正手段」の一例を構成している。
【００６１】
車両１０において、ロアステアリングシャフト１８の回転は、ラックアンドピニオン機構に伝達される。ラックアンドピニオン機構は、ロアステアリングシャフト１８の下流側端部に接続されたピニオンギア１９及び当該ピニオンギアのギア歯と噛合するギア歯が形成されたラックバー２０を含む伝達機構であり、ピニオンギア１９の回転がラックバー２０の図中左右方向の運動に変換されることにより、ラックバー２０の両端部に連結されたタイロッド及びナックル（符号省略）を介して操舵力が各操舵輪に伝達される構成となっている。即ち、ステアリングホイル１６から各前輪に至る操舵力の伝達機構は、本発明に係る「操舵機構」の一例をなしている。
【００６２】
ＥＰＳアクチュエータ５００は、永久磁石が付設されてなる回転子たる不図示のロータと、当該ロータを取り囲む固定子であるステータとを含むＤＣブラシレスモータとしてのＥＰＳモータを備えた、本発明に係る「操舵トルク付与手段」の一例である。このＥＰＳモータは、ＥＰＳ駆動装置５１０を介した当該ステータへの通電によりＥＰＳモータ内に形成される回転磁界の作用によってロータが回転することにより、その回転方向にアシストトルクＴＡを発生可能に構成されている。
【００６３】
一方、ＥＰＳモータの回転軸たるモータ軸には、不図示の減速ギアが固定されており、この減速ギアはまた、ロアステアリングシャフト１８に設けられた減速ギアと噛合している。このため、本実施形態において、ＥＰＳモータから発せられるアシストトルクＴＡは、ロアステアリングシャフト１８の回転をアシストするトルクとして機能する。このため、アシストトルクＴＡが、ステアリングシャフト１６を介してアッパーステアリングシャフト１７に与えられるドライバ入力トルクＭＴと同一方向に付与された場合には、ドライバの操舵負担は、アシストトルクＴＡの分だけ軽減される。
【００６４】
ＥＰＳ駆動装置５１０は、ＥＰＳモータのステータに対し通電可能に構成された、ＰＷＭ回路、トランジスタ回路及びインバータ等を含む電気駆動回路である。ＥＰＳ駆動装置５１０は、図示せぬバッテリと電気的に接続されており、当該バッテリから供給される電力によりＥＰＳモータに駆動電圧を供給可能に構成されている。また、ＥＰＳ駆動装置５１０は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、その動作はＥＣＵ１００により制御される構成となっている。ＥＰＳ駆動装置５１０は、ＥＰＳアクチュエータ５００と共に、本発明に係る「操舵トルク付与手段」の一例を構成する。
【００６５】
尚、本発明に係る「操舵トルク付与手段」の態様は、ここに例示するものに限定されず、例えば、ＥＰＳモータから出力されるアシストトルクＴＡは、不図示の減速ギアによる回転速度の減速を伴って、ピニオンギア１９に伝達されてもよいし、アッパーステアリングシャフト１７に伝達されてもよい。
【００６６】
一方、車両１０には、操舵角センサ２１及び操舵トルクセンサ２２を含む各種センサが備わっている。
【００６７】
操舵角センサ２１は、アッパーステアリングシャフト１７の回転量を表す操舵角ＭＡを検出可能に構成された角度センサである。操舵角センサ２１は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された操舵角ＭＡは、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００６８】
操舵トルクセンサ２２は、ドライバからステアリングホイル１６を介して与えられるドライバ入力トルクＭＴを検出可能に構成されたセンサである。より具体的に説明すると、アッパーステアリングシャフト１７は、上流部と下流部とに分割されており、図示せぬトーションバーにより相互に連結された構成を有している。係るトーションバーの上流側及び下流側の両端部には、回転位相差検出用のリングが固定されている。このトーションバーは、車両１０のドライバがステアリングホイル１６を操作した際にアッパーステアリングシャフト１７の上流部を介して伝達される操舵トルク（即ち、ドライバ入力トルクＭＴ）に応じてその回転方向に捩れる構成となっており、係る捩れを生じさせつつ下流部に操舵トルクを伝達可能に構成されている。従って、操舵トルクの伝達に際して、先に述べた回転位相差検出用のリング相互間には回転位相差が発生する。操舵トルクセンサ２２は、係る回転位相差を検出すると共に、係る回転位相差を操舵トルクに換算してドライバ入力トルクＭＴに対応する電気信号として出力可能に構成されている。操舵トルクセンサ２２は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたドライバ入力トルクＭＴは、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００６９】
ブレーキアクチュエータ６００は、左前輪ＦＬ、右前輪ＦＲ、左後輪ＲＬ及び右後輪ＲＲの各車輪に個別に設けられた制動装置６１０ＦＬ、６１０ＦＲ、６１０ＲＬ及び６１０ＲＲに対し、夫々個別に作動液を供給可能に構成された液圧調整用のアクチュエータである。ブレーキアクチュエータ６００は、マスタシリンダ、電動オイルポンプ、複数の液圧伝達通路及び当該液圧伝達通路の各々に設置された電磁弁等から構成されており、電磁弁の開閉状態を制御することにより、各制動装置に備わるホイルシリンダに供給される作動液の液圧を制動装置各々について個別に制御可能に構成されている。作動液の液圧は、各制動装置に備わるブレーキパッドの押圧力と一対一の関係にあり、作動液の液圧の高低が、各制動装置における制動力の大小に夫々対応する構成となっている。ブレーキアクチュエータ６００は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、各制動装置から各車輪に付与される制動力は、ＥＣＵ１００により制御される構成となっている。
【００７０】
尚、図面の煩雑化を防ぐ目的から図示は省略するが、車両１０は、アクセル開度Ａを検出するアクセル開度センサ、各車輪について車輪速を検出する複数の車輪速センサ、車速Ｖを検出する車速センサ、車両１０の横方向加速度Ｇｙを検出する横加速度センサ及び車両１０のヨーレートＹｒを検出するヨーレートセンサ等、図示する以外にも各種のセンサを備えるものとする。これらもまたＥＣＵ１００と電気的に接続されることにより、ＥＣＵ１００が行う各種の制御にセンサ出力値を提供する構成となっている。
【００７１】
＜実施形態の動作＞
次に、図２を参照し、本実施形態の動作として、ＥＣＵ１００により実行される挙動安定化制御の詳細について説明する。ここに、図２は、挙動安定化制御のフローチャートである。
【００７２】
図２において、ＥＣＵ１００は、車両状態量Ｓを演算する（ステップＳ１０１）。
【００７３】
ここで、車両状態量Ｓとは、車両１０の旋回挙動（旋回時の挙動を意味する）を規定する状態量であり、本実施形態ではヨーレート偏差ΔＹｒであるとする。ヨーレート偏差ΔＹｒは、下記（１）式により規定される。
【００７４】
ΔＹｒ＝Ｙｒｔｇ−Ｙｒ・・・（１）
上記（１）式において、Ｙｒはヨーレートセンサにより検出される車両１０の実際のヨーレートであり、Ｙｒｔｇは、車両１０の目標ヨーレートである。目標ヨーレートＹｒｔｇとは、車両１０の現時点の状態から推定される、本来あるべきヨーレートであり、目標ヨーレートＹｒｔｇが検出される実際のヨーレートＹｒと等しい或いは略等しければ、即ち、ヨーレート偏差ΔＹｒ≒０なる関係が成立すれば、車両１０の旋回挙動は、ニュートラルステア状態であると推定することができる。また、目標ヨーレートＹｒｔｇがヨーレートＹｒよりも大きい場合、即ち、ヨーレート偏差ΔＹｒ＞０なる関係が成立する場合、車両１０は、本来辿るべき旋回軌道よりも外側に膨らんだ軌道を走行していることとなり、車両１０の旋回挙動はＵＳ状態であると推定することができる。同様に、目標ヨーレートＹｒｔｇがヨーレートＹｒよりも小さい場合、即ち、ヨーレート偏差ΔＹｒ＜０なる関係が成立する場合、車両１０は、本来辿るべき旋回軌道よりも内側の軌道を走行していることとなり、車両１０の旋回挙動はＯＳ状態であると推定することができる。
【００７５】
目標ヨーレートＹｒｔｇは、下記（２）式により算出される。尚、（２）式において、Ｎはラックアンドピニオン機構及びＶＧＲＳアクチュエータ４００を含む操舵機構の伝達比（ギア比）であり、Ｌは車両１０のホイールベースであり、Ｋｈは、予め定められたスタビリティファクタである。ＥＣＵ１００は、各センサからのセンサ出力及びＲＯＭに格納された各定数を読み込んで（２）式に従って目標ヨーレートＹｒｔｇを算出し、ヨーレート偏差ΔＹｒを算出する。算出されたヨーレート偏差ΔＹｒは、ＥＣＵ１００のＲＡＭに参照可能に記憶される。尚、車両状態量Ｓの算出は、ステップＳ１０１において開始された後、所定の周期で繰り返し実行され、常時最新の値がＲＡＭに記憶される構成となっている。
【００７６】
Ｙｒｔｇ＝Ｖ・ＭＡ／（Ｎ・Ｌ）−Ｋｈ・Ｇｙ・Ｖ・・・（２）
尚、本実施形態では、車両状態量Ｓとしてヨーレート偏差ΔＹｒが採用されるが、車両１０の旋回挙動を規定する状態量は、ヨーレート偏差ΔＹｒに限定されない。例えば、車両状態量Ｓは、前後輪各輪のスリップ量、或いはそれらの平均値等であってもよい。各輪のスリップ量は、車輪速センサにより検出される車輪速に基づいて公知の各種手法に従って算出可能であるから、ここではその詳細については触れないこととするが、定性的には、スリップ量が大きい程、車輪はグリップ限界に近付くことになるから、車両１０の各車輪のグリップ状態がどの程度であるかを見極める指標値として、スリップ量も実践上十分に有効に機能する。また、前後輪のスリップ量を比較すれば、車両１０が現時点でＵＳ状態にあるか、ニュートラルステア状態にあるか、或いはＯＳ状態にあるかについての判別を行うこともまた可能であり、挙動安定化制御全体に係る車両状態量Ｓとして、前後輪のスリップ量もまた十分有効である。
【００７７】
車両状態量Ｓ（ここでは、ヨーレート偏差ΔＹｒ）が算出されると、ＥＣＵ１００は、算出された車両状態量Ｓの絶対値（以下、説明の煩雑化を防ぐ目的から、単に「車両状態量Ｓ」とする）が第１の基準値Ｓ１以上であるか否かを判別する（ステップＳ１０２）。ここで、第１の基準値Ｓ１は、駆動力配分の変更のみで車両１０の旋回挙動を安定に維持し得る限界値として、予め実験的に決定されている。
【００７８】
車両状態量Ｓが第１の基準値Ｓ１未満である場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１０１に戻し、一連の処理を繰り返す。即ち、車両状態量Ｓが第１の基準値Ｓ１未満である場合、ＥＣＵ１００は、挙動安定化手段として機能する駆動力分配装置３００、ＶＧＲＳアクチュエータ４００及びブレーキアクチュエータ６００をいずれも稼働させない。尚、この場合、ＥＣＵ１００は、ＥＰＳアクチュエータ５００を介したドライバ入力トルクＭＴのアシストのみを実行することとなり、車両１０は、通常の旋回動作を行うこととなる。
【００７９】
ここで、図３を参照し、ＥＰＳアクチュエータ５００によるドライバ入力トルクＭＴのアシストについて説明する。ここに、図３は、ドライバ入力トルクＭＴに対する基本アシストトルクＡＴｂａｓｅの特性を表す図である
図３において、横軸にはドライバ入力トルクＭＴが、また縦軸には基本アシストトルクＡＴｂａｓｅが表される。また、横軸において、図示ゼロよりも右側の領域が右操舵方向に対応する正領域であり、左側の領域が左操舵方向に対応する負領域である。同様に、縦軸において、ゼロよりも上側の領域が右操舵方向に対応する正領域であり、下側の領域が左操舵方向に対応する負領域である。
【００８０】
図示するように、基本アシストトルクＡＴｂａｓｅは、ドライバ入力トルクＭＴの絶対値が小さい不感帯領域と、絶対値が大きい飽和領域を除けば、ドライバ入力トルクＭＴに応じてその絶対値が大きくなるように設定されている。また、基本アシストトルクＡＴｂａｓｅは、ドライバ入力トルクＭＴと同一の方向に付与される操舵トルクである。即ち、基本アシストトルクＡＴｂａｓｅがロアステアリングシャフト１８に付与されることにより、ドライバの操舵負担は軽減されることになるのである。
【００８１】
図２に戻り、車両状態量Ｓが第１の基準値Ｓ１以上である場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、駆動力配分処理を実行する（ステップＳ１０３）。駆動力配分処理とは、駆動力分配装置３００による前後の駆動力配分比率の変更によって、車両１０の旋回挙動をニュートラルステア側へ誘う処理を意味する。即ち、ＥＣＵ１００は、車両１０の旋回挙動がＵＳ状態であれば後輪側の駆動力配分を増加させ、ＯＳ状態であれば前輪側の駆動力配分を増加させる。尚、車両状態量Ｓに対する制御量としての駆動力配分比率は、予め実験的な適合を経て決定されており、ＲＯＭに固定値として格納されているものとする。
【００８２】
この駆動力配分処理によれば、駆動力たるエンジントルクＴｅの前後配分比率が変化するのみで、駆動力の変動を伴わないため、ドライバには殆ど駆動力分配装置３００の介入が知覚されなくて済み、ドライバにいささかも違和感を抱かせることなく車両１０の旋回挙動をニュートラスステア側へ収束させることが可能となる。
【００８３】
駆動力配分処理を実行すると、ＥＣＵ１００は、車両状態量Ｓが第２の基準値Ｓ２（Ｓ２＞Ｓ１）以上であるか否かを判別する（ステップＳ１０４）。車両状態量Ｓが第２の基準値Ｓ２未満である場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１０１に戻し、一連の処理を繰り返す。即ち、この場合、車両１０の旋回挙動は、駆動力分配処理のみにより安定化される。
【００８４】
一方、車両状態量Ｓが第２の基準値Ｓ２以上である場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、舵角補正処理を実行する（ステップＳ１０５）。舵角補正処理とは、ＶＧＲＳアクチュエータ４００の駆動制御によりロアステアリングシャフト１８とアッパーステアリングシャフト１７とを相対回転させることによって、転舵輪たる前輪の舵角ωを補正し、車両１０の旋回挙動をニュートラルステア側へ誘う処理を意味する。即ち、ＥＣＵ１００は、車両１０の旋回挙動がＵＳ状態であれば舵角ωを切り増し側へ補正し、ＯＳ状態であれば舵角ωを切り戻し側へ補正する。尚、舵角補正処理に係る舵角ωの補正量（補正舵角）は、予め実験的な適合を経て決定されており、ＲＯＭに固定値として格納されているものとする。
【００８５】
この舵角補正処理によれば、ドライバの操舵入力たる操舵角ＭＡに対する転舵輪の舵角ωの特性が変更されるため、駆動力分配処理と較べると、ドライバは違和感を覚え易い。一方で、転舵輪の舵角に直接影響する制御であるため、車両１０の旋回挙動に対する影響は、駆動力分配処理よりも大きく、車両状態量Ｓのより大きい範囲において車両１０の旋回挙動を安定化させることが可能となる。
【００８６】
舵角補正処理が実行されると、ＥＣＵ１００は、検出されるアクセル開度Ａが、本発明に係る「所定値」の一例たる基準値Ａｔｈ以上であるか否かを判別する（ステップＳ１０６）。ここで、基準値Ａｔｈとは、それ以上のアクセル開度領域において、車両１０の各車輪がグリップ限界を超える可能性が実践上無視し難い程度に高まるものとして予め実験的に決定された適合値である。
【００８７】
尚、本実施形態においては、アクセル開度Ａが利用されるが、ステップＳ１０６の判別処理においては、アクセル開度Ａと一対一、一対多、多対一或いは多対多に対応する他の制御量、物理量又は指標値が利用されてもよい。例えば、エンジン２００の吸気通路に備わるスロットル弁の開度（即ち、スロットル開度）が使用されてもよい。この際、予め対応関係が規定される限りにおいて、スロットル開度を介して間接的にアクセル開度が特定されることとなり、本発明に係る「特定手段」の動作は問題なく遂行される。
【００８８】
ＥＣＵ１００は、アクセル開度Ａが基準値Ａ未満である場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、処理をステップＳ１０１に戻し、一連の処理を繰り返す。即ち、挙動安定化制御においては、基本的に駆動力分配処理及び舵角補正処理により車両１０の旋回挙動の安定化が図られる構成となっており、ドライバへの違和感の付与が極力排除される構成となっている。
【００８９】
一方、アクセル開度Ａが基準値Ａｔｈ以上である場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、インフォメーショントルク付与処理を実行する（ステップＳ１０７）。尚、ステップＳ１０６が「ＹＥＳ」側へ分岐する場合とは、本発明に係る「挙動安定化手段が制御される期間において特定されたアクセル開度が所定値以上である場合」の一例である。
【００９０】
インフォメーショントルク付与処理とは、ＥＰＳアクチュエータ５００から付与される操舵トルクを、ドライバ入力トルクＭＴをアシストする前述の基本アシストトルクＡＴｂａｓｅから、車輪のグリップ限界が近付いている旨をドライバへ報知するためのインフォメーショントルクＡＴｉｎｆに切り替え、ドライバへ注意を促す処理を意味する。
【００９１】
インフォメーショントルクＡＴｉｎｆは、下記（３）式により規定される。下記（３）式において、ＡＴｉｎｆｂは、インフォメーショントルクの基準を規定する基準インフォメーショントルクであり、Ｇ１はゲインである。
【００９２】
ＡＴｉｎｆ＝ＡＴｉｎｆｂ・Ｇ１・・・（３）
ここで、図４を参照し、基準インフォメーショントルクＡＴｉｎｆｂについて説明する。ここに、図４は、車両状態量Ｓに対する基準インフォメーショントルクＡＴｉｎｆｂの特性を表す図である。
【００９３】
図４において、基準インフォメーショントルクＡＴｉｎｆｂは、車両状態量Ｓが０以上Ｓ２未満となる範囲ではゼロであり（車両状態量Ｓがこの範囲にある場合、ステップＳ１０７は実行されない）、車両状態量ＳがＳ２以上となる範囲では、車両状態量Ｓに応じて線形増加する。また、車両状態量ＳがＳ２’（Ｓ２’＞Ｓ２）以上となる範囲では、最大値ＡＴｉｎｆｂｍａｘで飽和する。
【００９４】
図４において特に留意すべきは、基準インフォメーショントルクＡＴｉｎｆｂの付与方向である。基準インフォメーショントルクＡＴｉｎｆｂは、先述した基本アシストトルクＡＴｂａｓｅと異なり、中立方向（実質的には、切り戻し方向である）、即ち、ドライバ入力トルクＭＴとは逆方向に付与されるトルクである。基準インフォメーショントルクＡＴｉｎｆｂがドライバ入力トルクＭＴと逆の方向に作用するため、インフォメーショントルクＡＴｉｎｆの付与が開始されると、ステアリングホイル１６を切り込んでいる最中の、或いはステアリングホイル１６を保舵している最中のドライバには、当該切り込み操作或いは保舵操作に係る操舵負担が急激に大きくなったように知覚される。これが、即ち、係るインフォメーショントルクＡＴｉｎｆの付与が、車輪がグリップ限界に近付いたことを報知するインフォメーションとなるのである。
【００９５】
次に、図５を参照し、ゲインＧ１について説明する。ここに、図５は、アクセル開度Ａに対するゲインＧ１の特性を表す図である。
【００９６】
図５において、ゲインＧ１は、基準値Ａｔｈ未満の範囲ではゼロ（この範囲では、インフォメーショントルクＡＴｉｎｆは付与されない）であり、基準値Ａｔｈを境に、最大値１まで線形増加する。図４及び図５並びに上記（３）式を参照すれば、インフォメーショントルクＡＴｉｎｆは、最大値としてＡＴｉｎｆｂｍａｘを採り、アクセル開度Ａが大きい程、また車両状態量Ｓが大きい程、言い換えれば、車輪のグリップ限界が近付く程大きくなる。インフォメーショントルクＡＴｉｎｆが付与されると、ドライバは切り込み方向への操舵負担が著しく大きくなるため、例えば、ステアリングホイル１６を切り戻し側へ操作する。或いは、アクセル開度Ａを減少させる。その結果、インフォメーショントルクＡＴｉｎｆの付与により、車両状態量Ｓは減少側へ変化し、後述するＶＳＣ処理の発動機会が減じられることとなる。
【００９７】
一旦、図２に戻ると、インフォメーショントルク付与処理が実行されると、ＥＣＵ１００は、車両状態量Ｓが第３の基準値Ｓ３以上であるか否かを判別する（ステップＳ１０８）。車両状態量Ｓが第３の基準値Ｓ３未満である場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１０１に戻し、一連の処理を繰り返す。
【００９８】
一方、車両状態量Ｓが第３の基準値Ｓ３以上である場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ＶＳＣ処理を実行する（ステップＳ１０９）。
【００９９】
ここで、ＶＳＣ処理とは、ブレーキアクチュエータ６００の駆動制御を介して個々の車輪の制動力を個別に制御し、所謂ＶＳＣ(Vehicle Stability Control)を実現する処理である。より具体的には、車両１０の旋回軌道内側に相当する車輪に付与される制動力を当該旋回軌道外側に相当する車輪に付与される制動力に対し増加させると、車両１０の旋回挙動はＯＳ方向へ変化し、車両１０の旋回軌道内側に相当する車輪に付与される制動力を当該旋回軌道外側に相当する車輪に付与される制動力に対し減少させると、車両１０の旋回挙動はＵＳ方向へ変化する。この特性を利用して、車両１０の旋回挙動がＵＳ状態であれば前者の如く、ＯＳ状態であれば後者の如くに制動力を制御すれば、車両１０の旋回挙動をニュートラルステア方向へ誘うことが可能となるのである。ＶＳＣ処理が実行されると、処理はステップＳ１０１に戻される。挙動安定化制御は、以上の如くに実行される。
【０１００】
ＶＳＣ処理は、各車輪に個別に付与される制動力を車両の旋回挙動の安定化に利用するものであり、車輪がグリップ限界に近付いていても、或いはグリップ限界を超えていても、車両１０の旋回挙動を安定化方向へ誘うことができる処理である。従って、車両１０の旋回挙動の安定化の観点から見れば、駆動力分配処理及び舵角補正処理と較べて信頼性は高いと言える。一方で、このような制動力を利用した挙動安定化は、他の二処理と較べて緊急回避動作の意味合いが濃くなり、上記二処理と較べてドライバの違和感は最も大きくなる。
【０１０１】
然るに、本実施形態によれば、ＶＳＣ処理が発動する前にインフォメーショントルク付与処理が発動する構成となっており、インフォメーショントルク付与処理により、上述のように車両状態量Ｓが減少側へと変化する可能性が高い点に鑑みれば、ＶＳＣ処理は、インフォメーショントルク付与処理が介在しない制御フローと較べて、明らかにその発動機会が減じられる。即ち、本実施形態によれば、ドライバに違和感を与えない、ドライバの意思に沿った旋回挙動を維持しつつ、車輪のグリップ限界付近或いはグリップ限界を超えた領域での車両挙動の発生を防止することが可能となっており、車両１０の挙動を安定に維持することが可能となるのである。
【０１０２】
ここで、ステップＳ１０７に係るインフォメーショントルク付与処理の詳細について補足する。
【０１０３】
インフォメーショントルク付与処理は、上述したように、ドライバに対し車輪のグリップ限界が近付いている旨を報知する処理であるため、それに対するドライバのリアクションが生じる可能性が高い。このようなリアクションとして第１に考えられるのは、アクセルペダルを緩めることによるアクセル開度Ａの減少側への変化である。このようなアクセル開度Ａの減少側への変化が生じた場合、アクセル踏み増しによる車輪のグリップ低下（即ち、ステア状態としてはＵＳ状態への移行）の可能性は低下するから、ＵＳ側へ膨らんだ旋回軌道を立て直すべくドライバがなし得るステアリングホイル１６の切り込み側の操舵操作は、助長されるべきである。
【０１０４】
そこで、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０７に係るインフォメーショントルクの付与後に、アクセル開度Ａが減少（例えば、基準値Ａｔｈ未満まで減少）した場合、ＥＰＳ５００から付与される操舵トルクを、インフォメーショントルクＡＴｉｎｆから再び通常の基本アシストトルクＡＴｂａｓｅへ戻す。このインフォメーショントルクＡＴｉｎｆから基本アシストトルクＡＴｂａｓｅへの操舵トルク特性の切り替え過渡期においては、下記（４）式に従って、過渡期基本アシストトルクＡＴｂａｓｅ’が付与される。ここで、Ｇ２は、ゲインである。
【０１０５】
ＡＴｂａｓｅ’＝ＡＴｂａｓｅ・Ｇ２・・・（４）
ここで、図６を参照し、ゲインＧ２について説明する。ここに、図６は、アクセル開度の変化率ｄＡに対するゲインＧ２の特性を表す模式図である。
【０１０６】
図６において、ゲインＧ２は、アクセル開度変化率ｄＡ（即ち、アクセル開度Ａの時間微分値である）がｄＡｔｈ未満となる領域、即ち、比較的緩慢にアクセル開度Ａが減少する場合には、最大値１を採る。一方、アクセル開度変化率ｄＡがｄＡｔｈ以上となる場合、即ち、比較的急峻にアクセル開度Ａが減少する場合、ゲインＧ２は、ｄＡの増加に伴って非線形に減少する。
【０１０７】
これは、急激にアクセル開度が減少すると、所謂タックイン現象によって、車両１０は過渡的にＯＳ状態に移行し易いためである。即ち、ＯＳ状態に移行し易い車両に対し、切り増し方向に通常の基本アシストトルクを付与すると、車両１０が過度なＯＳ状態に移行して挙動の不安定化を招きかねないため、基本アシストトルクの付与が緩慢に開始されるのである。
【０１０８】
尚、ここでは、ＥＰＳ５００から付与される操舵トルクをインフォメーショントルクＡＴｉｎｆからアシストトルクＡＴｂａｓｅへと切り替えるための判断基準としてアクセル開度Ａが使用されており、このアクセル開度Ａを、インフォメーショントルクの付与を開始するための閾値である基準値Ａｔｈと比較する旨が例示されているが、係る比較に供される基準値は、基準値Ａｔｈと異なっていてもよい。或いは、アクセル開度Ａが減少していることを条件に、他の指標値、物理量又は制御量を判断基準として、係る切り替えがなされてもよい。
【０１０９】
例えば、上述したインフォメーショントルクからアシストトルクへの切り替えの必要性は、車輪のグリップ度と高い相関を有し得る。従って、この種の判断基準として、アクセル開度Ａに代えて車輪のグリップ度を使用することも可能である。この際、例えば、グリップ度が予め設定された基準値に到達した時点、或いは当該基準値を超えた時点で、アシストトルクへの切り替えが許可或いは開始されてもよい。また、この基準値を多段階に或いは連続的な値として設定して、多段階に或いは連続的にアシストトルクへの切り替えが（即ち、アシストトルクが徐変されることと実質的に等価である）なされてもよい。
【０１１０】
また、アクセル開度Ａと、上記グリップ度等を含み得るこの種の指標値、物理量又は制御量との関係性が予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて把握されている場合、この種の指標値、物理量又は制御量が所望の条件を満たすアクセル開度を閾値として、アクセル開度に基づく判定処理が行われてもよい。
【０１１１】
また、インフォメーショントルクからアシストトルクへの切り替えは、上記車輪のグリップ度等を実践的一態様として採り得る車輪のグリップ状態が、実践上問題無い程度に回復したと判断され得る、或いは予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて車両挙動の不安定化を招来しない程度の又はドライバの意図しない車両挙動を招来しない程度の状態に回復したと判断され得る場合等に許可又は開始されてもよい。
【０１１２】
次に、このようなリアクションとして第２に考えられるのは、アクセルペダルの操作を伴わないステアリングホイル１６の操作である。この種の操作は、操作方向に応じて対処を異ならしめる必要がある。即ち、ドライバが、インフォメーションに気付かないか、或いは気付いたとして冷静さを失う等して、ステアリングホイル１６を更に切り増し側に操作した場合（以下、適宜「第１の場合」とする）と、ドライバが、インフォメーションに気付いたものの、アクセル開度Ａを戻すことなくステアリングホイル１６を切り戻し側に操作した場合（以下、適宜「第２の場合」とする）である。
【０１１３】
ここで、図７及び図８を参照し、第１及び第２の場合の各々におけるゲインＧ１（基本アシストトルクＡＴｂａｓｅに乗じられるゲイン）の詳細について説明する。ここに、図７は、切り増し操舵量ＳＴＲ１に対するゲインＧ１の特性を表す図であり、図８は、切り戻し操舵量ＳＴＲ２に対するゲインＧ１の特性を表す図である。即ち、図７は、第１の場合に対応しており、図８は、第２の場合に対応している。
【０１１４】
図７において、ゲインＧ１は、ＳＴＲ１ｔｈ未満の比較的小さな切り増し領域においては１であり、それ以上の領域において、１より大きい値を採る。即ち、第１の場合においては、切り戻し方向へ作用するインフォメーショントルクＡＴｉｎｆの最大値は、上述のＡＴｉｎｆｂｍａｘよりも大きくなり、切り増し方向への操舵操作は、より大きく阻害されることになる。アクセル開度Ａの減少を伴わない切り増し操作は、ＵＳ状態を誘発するだけであり、車両１０の旋回挙動をより不安定方向に誘うのみである。このように切り戻し方向への操舵トルクを増加させれば、このような事態の発生を未然に防ぐことが可能となる。
【０１１５】
一方、図８において、ゲインＧ１は、ＳＴＲ２ｔｈ未満の比較的小さな切り戻し領域においては１であり、それ以上の領域において、１未満の値を採る。即ち、第２の場合においては、切り戻し方向へ作用するインフォメーショントルクＡＴｉｎｆの最大値は、切り戻し初期を除いて、上述のＡＴｉｎｆｂｍａｘよりも小さくなり、切り戻し方向への操舵操作は、ドライバ自身に委ねられる。アクセル開度Ａの減少を伴わないとは言っても、切り戻し方向への操舵操作であれば、過度なＵＳ状態を誘発する可能性はないため、このように切り戻し方向への操舵トルクを減少させることによって、ドライバの意思を尊重した自然な操舵が実現されるのである。
【０１１６】
このように、インフォメーショントルク付与処理においては、図２に図示しないサブルーチンが存在しており、これらにより、車両の旋回挙動の安定化とドライバへの違和感の付与防止とが好適に実現されている。その結果、車両状態量Ｓが、ＶＳＣ処理の発動を伴う領域まで増加する事態が防止され、車輪のグリップ限界の範囲内で、より安全な挙動制御が実現されるのである。
【０１１７】
本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明は、例えば、旋回挙動を安定化させる手段を備えた車両に利用可能である。
【符号の説明】
【０１１９】
ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ…車輪、１０…車両、１６…ステアリングホイル、１７…アッパーステアリングシャフト、１８…ロアステアリングシャフト、２１…操舵角センサ、２２…操舵トルクセンサ、１００…ＥＣＵ、２００…エンジン、３００…駆動力分配装置、４００…ＶＧＲＳアクチュエータ、４１０…ＶＧＲＳ駆動装置、５００…ＥＰＳアクチュエータ、５１０…ＥＰＳ駆動装置、６００…ブレーキアクチュエータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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