(57)【要約】【課題】車両がアンダーステア状態となった場合に、アンダーステア状態であると短時間で判定すること。【解決手段】規範ヨーレイトの時間微分値と実ヨーレイトの時間微分値との差が第１閾値より大きい場合に車両がアンダーステア状態であると判定するようにした。すなわち、ヨーレイトの増加傾向の大きさ、つまり、ヨーレイトに比べ、運転者による操舵に対する応答が速い状態量に基づいて車両がアンダーステア状態にあることを判定するようにしたため、運転者の過剰な操舵によってタイヤが飽和し、車両がアンダーステア状態となった場合に、アンダーステア状態であると短時間で判定することができる。【選択図】  図１
2008006938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵角を検出する操舵角検出手段と、前記操舵角検出手段で検出された操舵角に基づいて規範ヨーレイトを算出する規範ヨーレイト算出手段と、車両の実ヨーレイトを検出する実ヨーレイト検出手段と、前記規範ヨーレイト算出手段で算出された規範ヨーレイトの増加傾向の大きさと前記実ヨーレイト検出手段で検出された実ヨーレイトの増加傾向の大きさとの差が第１閾値より大きい場合に車両がアンダーステア状態であると判定する状態判定手段と、前記状態判定手段で車両がアンダーステア状態であると判定されると当該アンダーステア状態を抑制するアンダーステア抑制制御を行うアンダーステア抑制制御手段と、を備えたことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項２】
前記状態判定手段は、前記規範ヨーレイト算出手段で算出された規範ヨーレイトの増加傾向の大きさと前記実ヨーレイト検出手段で検出された実ヨーレイトの増加傾向の大きさとの差が第１閾値より大きい場合、又は前記規範ヨーレイト算出手段で算出された規範ヨーレイトと前記実ヨーレイト検出手段で検出された実ヨーレイトとの差が第２閾値より大きい場合に車両がアンダーステア状態であると判定することを特徴とする請求項１に記載の車両用操舵装置。
【請求項３】
前記状態判定手段で車両がアンダーステア状態であると判定されるようになったときのタイヤ横力を推定するタイヤ横力推定手段を備え、
前記アンダーステア抑制制御手段は、前記アンダーステア抑制制御として、前記タイヤ横力推定手段で推定されたタイヤ横力が発生されるように転舵角を制御することを特徴とする請求項２に記載の車両用操舵装置。
【請求項４】
前記タイヤ横力推定手段は、前記規範ヨーレイト算出手段で算出された規範ヨーレイトの時間微分値と前記実ヨーレイト検出手段で検出された実ヨーレイトの時間微分値との差が前記第１閾値より大きく、且つ、前記規範ヨーレイト算出手段で算出された規範ヨーレイトと前記実ヨーレイト検出手段で検出された実ヨーレイトとの差が前記第２閾値より大きい場合には、前記タイヤ横力として、前記規範ヨーレイトの時間微分値と前記実ヨーレイトの時間微分値との差が前記第１閾値より大きくなったときのタイヤ横力と前記規範ヨーレイトと前記実ヨーレイトとの差が前記第２閾値より大きくなったときのタイヤ横力とのうち小さいほうを用いることを特徴とする請求項３に記載の車両用操舵装置。
【請求項５】
前記アンダーステア抑制制御手段は、前記アンダーステア抑制制御として、前記状態判定手段で車両がアンダーステア状態であると判定されるようになったときの転舵角を保持することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用操舵装置。
【請求項６】
車体の前側に設けられた操舵手段と、前記操舵手段の操舵角を検出する操舵角検出手段と、前記操舵角検出手段で検出された操舵角に基づいて規範ヨーレイトを算出する規範ヨーレイト算出手段と、車両の実ヨーレイトを検出する実ヨーレイト検出手段と、前記規範ヨーレイト算出手段で算出された規範ヨーレイトの増加傾向の大きさと前記実ヨーレイト検出手段で検出された実ヨーレイトの増加傾向の大きさとの差が第１閾値より大きい場合に車両がアンダーステア状態であると判定する状態判定手段と、前記状態判定手段で車両がアンダーステア状態であると判定されると当該アンダーステア状態を抑制するアンダーステア抑制制御を行うアンダーステア抑制制御手段と、を備えたことを特徴とする自動車。
【請求項７】
規範ヨーレイトの増加傾向の大きさと実ヨーレイトの増加傾向の大きさとの差が第１閾値より大きい場合に車両がアンダーステア状態であると判定してアンダーステア抑制制御を行うことを特徴とする車両操舵方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両がアンダーステア状態にあることを判定し、アンダーステア状態を抑制する制御を行う車両用操舵装置、自動車及び車両操舵方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては、ハンドル角と車速とに基づき車両モデルに従って規範ヨーレイトを算出し、その規範ヨーレイトと実ヨーレイトとの差が閾値より大きい場合に車両がアンダーステア状態であると判定し、アンダーステア状態であると判定された場合には、アンダーステア状態となったときのタイヤのグリップ度を推定し、そのグリップ度に基づいてハンドル角と転舵角との伝達比を制御することで、アンダーステア状態を抑制し、車両がドリフトアウトすることを防止するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−８８６４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の技術にあっては、ヨーレイト、つまり、運転者による操舵に対する応答が遅い状態量に基づいて車両がアンダーステア状態にあることを判定するようになっているため、アンダーステア状態となってからアンダーステア状態であると判定されるまでに時間（例えば、０．５〜０．６sec）がかかってしまう可能性があった。
そのため、例えば、運転者の素早い操舵によってアンダーステア状態となった場合には、アンダーステア状態であると判定されるまでの間にアンダーステア状態が急速に進行してしまい、アンダーステア状態を抑制することが難しくなってしまう恐れがあった。
本発明は、上記従来の技術の未解決の課題を解決することを目的とするものであって、車両がアンダーステア状態となった場合に、アンダーステア状態であると短時間で判定できる車両用操舵装置、自動車及び車両操舵方法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】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の車両用操舵装置は、操舵角を検出する操舵角検出手段と、前記操舵角検出手段で検出された操舵角に基づいて規範ヨーレイトを算出する規範ヨーレイト算出手段と、車両の実ヨーレイトを検出する実ヨーレイト検出手段と、前記規範ヨーレイト算出手段で算出された規範ヨーレイトの増加傾向の大きさと前記実ヨーレイト検出手段で検出された実ヨーレイトの増加傾向の大きさとの差が第１閾値より大きい場合に車両がアンダーステア状態であると判定する状態判定手段と、前記状態判定手段で車両がアンダーステア状態であると判定されると当該アンダーステア状態を抑制するアンダーステア抑制制御を行うアンダーステア抑制制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００５】
また、本発明の自動車は、車体の前側に設けられた操舵手段と、前記操舵手段の操舵角を検出する操舵角検出手段と、前記操舵角検出手段で検出された操舵角に基づいて規範ヨーレイトを算出する規範ヨーレイト算出手段と、車両の実ヨーレイトを検出する実ヨーレイト検出手段と、前記規範ヨーレイト算出手段で算出された規範ヨーレイトの増加傾向の大きさと前記実ヨーレイト検出手段で検出された実ヨーレイトの増加傾向の大きさとの差が第１閾値より大きい場合に車両がアンダーステア状態であると判定する状態判定手段と、前記状態判定手段で車両がアンダーステア状態であると判定されると当該アンダーステア状態を抑制するアンダーステア抑制制御を行うアンダーステア抑制制御手段と、を備えたことを特徴とする。
さらに、本発明の車両操舵方法は、規範ヨーレイトの増加傾向の大きさと実ヨーレイトの増加傾向の大きさとの差が第１閾値より大きい場合に車両がアンダーステア状態であると判定してアンダーステア抑制制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
したがって、本発明の車両用操舵装置にあっては、ヨーレイトの増加傾向の大きさ、つまり、ヨーレイトに比べ、運転者による操舵に対する応答が速い状態量に基づいて車両がアンダーステア状態にあることを判定するようにしたため、車両がアンダーステア状態となった場合に、アンダーステア状態であると短時間で判定できる。
また、本発明の自動車にあっては、ヨーレイトの増加傾向の大きさ、つまり、ヨーレイトに比べ、運転者による操舵に対する応答が速い状態量に基づいて車両がアンダーステア状態にあることを判定するようにしたため、車両がアンダーステア状態となった場合に、アンダーステア状態であると短時間で判定できる。
さらに、本発明の方法にあっては、ヨーレイトの増加傾向の大きさ、つまり、ヨーレイトに比べ、運転者による操舵に対する応答が速い状態量に基づいて車両がアンダーステア状態にあることを判定するようにしたため、車両がアンダーステア状態となった場合に、アンダーステア状態であると短時間で判定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
＜第１実施形態＞
＜自動車の構成＞
図１は、本実施形態の自動車の概略構成を示す構成図である。この図１に示すように、自動車は、車体の前側に設けられ運転者によって操舵入力が行われるハンドル１、路面に制駆動力及び横力を伝達するタイヤ２、ハンドル１で行われた操舵入力によりタイヤ２を転舵する転舵機構部３、及び車両用操舵装置４を含んで構成される。
車両用操舵装置４は、操舵角センサ５、車輪速センサ６、規範ヨーレイト算出部７、ヨーレイトセンサ８、演算部９、アンダーステア判定部１０、最大タイヤ横力推定演算部１１、転舵指令演算部１２、モータ電流指令演算部１３、モータドライバ１４、電動モータ１５、及び可変ギア機構部１６を含んで構成される。
【０００８】
操舵角センサ５は、ハンドル１の操舵角を検出し、その検出結果を規範ヨーレイト算出部７に出力する。
車輪速センサ６は、タイヤ２の回転速度を検出し、その検出結果を規範ヨーレイト算出部７に出力する。
規範ヨーレイト算出部７は、まず、車輪速センサ６から出力される車輪速に基づいて車速Ｖを算出し、次に、その車速Ｖと操舵角センサ５から出力される操舵角とに基づき、下記（１）式に従って規範実ヨーレイトγ*を算出し、その算出結果を演算部９に出力する。
【０００９】
【数１】
2008006938.tif 000003
【００１０】
但し、δは実舵角（操舵角をギア比で除したもの）であり、lはホイールベースであり、ｌｆ及びｌｒは車両重心点と前軸及び後軸との間の距離であり、ｍは車両重量であり、Ｋｆ及びＫｒは前後輪のタイヤ２のコーナンリングパワーである。また、ωnは車両応答の固有振動数であり、ζは減衰比である。
ヨーレイトセンサ８は、車両の実ヨーレイトを検出し、その検出結果を演算部９に出力する。
演算部９は、規範ヨーレイト算出部７から出力される規範実ヨーレイトγ*からヨーレイトセンサ８から出力される実ヨーレイトγを減じた減算結果（第２偏差Δｄγ）が第２閾値（例えば、５〜６deg/sec）より大きいか否かを判定し、その判定結果をアンダーステア判定部１０に出力する。
【００１１】
また、演算部９は、規範ヨーレイト算出部７から出力される規範実ヨーレイトγ*の時間微分値γ*からヨーレイトセンサ８から出力される実ヨーレイトγの時間微分値γを減じた減算結果、又は第２偏差Δｄγの時間微分値偏差（第１偏差Δｄγ/ｄｔ）が第１閾値（例えば、５〜７deg/sec2）より大きいか否かを判定し、その判定結果をアンダーステア判定部１０に出力する。
【００１２】
アンダーステア判定部１０は、演算部９から出力される判定結果に第２偏差Δｄγが第２閾値より大きいことを示すもの、及び第１偏差Δｄγ/ｄｔが第１閾値より大きいことを示すもののいずれかを含むかを否か判定する。そして、Δｄγ＞第２閾値及びΔｄγ/ｄｔ＞第１閾値のいずれかを含む場合には、車両がアンダーステア状態であると判定し、いずれも含まない場合には車両がアンダーステア状態でないと判定し、その判定結果を最大タイヤ横力推定演算部１１に出力する。
【００１３】
最大タイヤ横力推定演算部１１は、アンダーステア判定部１０から出力される判定結果が車両がアンダーステア状態にあることを示すものであるか否かを判定する。そして、アンダーステア状態にあることを示すものである場合には、アンダーステア状態であると判定されるようになったときのタイヤ２の横力（最大タイヤ横力Ｆymax）を算出し、その算出結果を転舵指令演算部１２に出力する。
具体的には、車輪速センサ６で検出される車輪速に基づいて車速Ｖを算出し、その車速Ｖ、ヨーレイトセンサ８から出力される実ヨーレイトγ、実ヨーレイトγの時間微分値dγ/dtに基づき、下記（２）式に従って最大タイヤ横力Ｆymaxを算出する。
【００１４】
【数２】
2008006938.tif 000004
【００１５】
但し、Ｆyfは前輪のタイヤ横力であり、Izはヨー慣性であり、βは車体スリップ角である。
転舵指令演算部１２は、最大タイヤ横力推定演算部１１から最大タイヤ横力Ｆymaxが出力されると、その最大タイヤ横力Ｆymaxを目標最大タイヤ横力Ｆymax*とし、その目標最大タイヤ横力Ｆymax*が発生されるように規範モデルによって算出される規範車体スリップ角β*と規範実ヨーレイトγ*とに基づき、下記（３）式に従って目標転舵角量δ*を算出し、その算出結果をモータ電流指令演算部１３に出力する。
【００１６】
【数３】
2008006938.tif 000005
【００１７】
すなわち、アンダーステア判定部１０でアンダーステア状態であると判定されると、そのアンダーステア状態を抑制するアンダーステア抑制制御（転舵制御）を行う。
モータ電流指令演算部１３は、転舵指令演算部１２から出力される目標転舵角量δ*が実現されるように電動モータ１５への電流指令値を算出し、その算出結果をモータドライバ１４に出力する。
モータドライバ１４は、モータ電流指令演算部１３から出力される電流指令値に基づいて電動モータ１５に電力を供給する。
電動モータ１５は、モータドライバ１４から供給される電力に基づいて可変ギア機構部１６にトルクを出力する。
可変ギア機構部１６は、電動モータ１５から出力されるトルクを遊星ローラ等を用いて転舵機構部３に伝達する。
すなわち、転舵指令演算部１２で算出された目標転舵角量δ*に転舵角を一致させ、最大タイヤ横力推定演算部１１で算出された最大タイヤ横力Ｆymaxを発生する。
【００１８】
＜車両用操舵装置の動作＞
次に、車両用操舵装置２（規範ヨーレイト算出部７、演算部９及びアンダーステア判定部１０）で実行される演算処理を図２のフローチャートに基づいて説明する。この演算処理は、所定時間が経過するたびに実行される処理であって、まず、そのステップＳ１で、操舵角センサ５から操舵角を読み込み、車輪速センサ６から車輪速を読み込む。
次にステップＳ２に移行して、前記ステップＳ１で読み込まれた操舵角及び車輪速に基づいて規範実ヨーレイトγ*を算出した後、ステップＳ３及びＳ７に移行する。
次にステップＳ３に移行して、ヨーレイトセンサ８から実ヨーレイトγを読み込む。
次にステップＳ４に移行して、前記ステップＳ２で算出された規範ヨーレイトγ*から前記ステップＳ３で読み込まれた実ヨーレイトγを減じて第２偏差Δｄγを算出する。
【００１９】
次にステップＳ５に移行して、前記ステップＳ４で算出された第２偏差Δｄγが５deg/secより大きいか否かを判定する。そして、５deg/secより大きい場合には（Ｙ）ステップＳ６に移行し、５deg/sec以下である場合には（Ｎ）ステップＳ１２に移行する。
前記ステップＳ６では、アンダーステア状態であるか否かを示すＵＳフラグ１を１（アンダーステア状態であることを示す状態）とした後、前記ステップＳ１２に移行する。なお、初期状態にあっては、ＵＳフラグ１は０に設定されているとする。
【００２０】
一方、前記ステップＳ７では、前記ステップＳ２で算出された規範ヨーレイトγ*の時間微分値ｄγ*/ｄｔを算出する。
次にステップＳ８に移行して、前記ステップＳ３で読み込まれた実ヨーレイトγの時間ｄγ/ｄｔ微分値を算出する。
次にステップＳ９に移行して、前記ステップＳ７で算出された規範ヨーレイトγ*の時間微分値ｄγ*/ｄｔから前記ステップＳ８で算出された実ヨーレイトγの時間微分値ｄγ/ｄｔを減じて第１偏差Δｄγ/ｄｔを算出する。
【００２１】
次にステップＳ１０に移行して、前記ステップＳ９で算出されたヨーレイト時間微分偏差Δｄγ/ｄｔが５．７３deg/sec2より大きいか否かを判定する。そして、５．７３deg/sec2より大きい場合には（Ｙ）ステップＳ１１に移行し、５．７３deg/sec2以下である場合には（Ｎ）前記ステップＳ１２に移行する。
前記ステップＳ１１では、アンダーステア状態であるか否かを示すＵＳフラグ２を１（アンダーステア状態であることを示す状態）とした後、前記ステップＳ１２に移行する。なお、初期状態にあっては、ＵＳフラグ２は０に設定されているとする。
【００２２】
前記ステップＳ１２では、ＵＳフラグ１又はＵＳフラグ２のいずれかが１であるか否かを判定する。そして、いずれかが１である場合には（Ｙ）ステップＳ１３に移行し、いずれも１でない場合には（Ｎ）この演算処理を終了する。
前記ステップＳ１３では、アンダーステア状態であるか否かを示すＵＳ判定フラグを１（アンダーステア状態であることを示す状態）とした後、この演算処理を終了する。なお、初期状態にあっては、ＵＳ判定フラグは０に設定されているとする。
【００２３】
そして、最大タイヤ横力推定演算部１１は、ＵＳ判定フラグが１であるか否かを判定し、１である場合にはＵＳフラグ１又はＵＳフラグ２が１になったときのタイヤ２の横力（最大タイヤ横力Ｆymax）を算出し、その算出結果を転舵指令演算部１２に出力する。
なお、ＵＳフラグ１が１となるタイミングとＵＳフラグ２が１となるタイミングとが異なるために、ＵＳフラグ１が１となったときの最大横力最大タイヤ横力Ｆymax1とＵＳフラグ２が１となったときの最大タイヤ横力Ｆymax2とが異なる場合には、それらのうち小さい値を最大タイヤ横力Ｆymaxの算出結果として転舵指令演算部１２に出力する。
【００２４】
＜自動車の具体的動作＞
次に、本実施形態の自動車の動作を具体的状況に基づいて説明する。
まず、運転者の素早い操舵によって車両がアンダーステア状態になったとする。すると、規範ヨーレイト算出部７によって、車輪速センサ６から出力される車輪速に基づいて車速Ｖが算出され、その車速Ｖと操舵角センサ５から出力される操舵角とに基づいて規範実ヨーレイトγ*が算出され、その算出結果が演算部９に出力される。
【００２５】
また、演算部９によって、その出力された規範実ヨーレイトγ*からヨーレイトセンサ８から出力される実ヨーレイトγを減じた減算結果（運転者による操舵に対する応答が遅い状態量）が第２閾値以下であると判定され、規範実ヨーレイトγ*の時間微分値γ*からヨーレイトセンサ８から出力される実ヨーレイトγの時間微分値γを減じた減算結果（第１偏差Δｄγ/ｄｔ、運転者による操舵に対する応答が速い状態量）が第１閾値より大きいと判定されたとすると、その判定結果がアンダーステア判定部１０に出力される。
【００２６】
さらに、アンダーステア判定部１０によって、その出力された判定結果（Δｄγ/ｄｔ＞第１閾値）に基づいて車両がアンダーステア状態であると判定され、その判定結果が最大タイヤ横力推定演算部１１に出力される。
また、最大タイヤ横力推定演算部１１によって、その出力された判定結果（車両がアンダーステア状態であるとの判定結果）により、現在のタイヤ２の横力（最大タイヤ横力Ｆymax）が算出され、その算出結果が転舵指令演算部１２に出力される。
さらに、転舵指令演算部１２によって、その出力された最大タイヤ横力Ｆymaxが目標最大タイヤ横力Ｆymax*とされ、その目標最大タイヤ横力Ｆymax*が発生されるように規範車体スリップ角β*と規範実ヨーレイトγ*とに基づいて目標転舵角量δ*が算出され、その算出結果がモータ電流指令演算部１３に出力される。
【００２７】
また、モータ電流指令演算部１３によって、その出力された目標転舵角量δ*が実現されるように電動モータ１５への電流指令値が算出され、その算出結果がモータドライバ１４に出力され、モータドライバ１４によって、その出力された電流指令値に基づいて電動モータ１５に電力が供給される。さらに、電動モータ１５によって、その供給される電力に基づいて可変ギア機構部１６にトルクが出力され、可変ギア機構部１６によって、その出力されるトルクが遊星ローラ等を用いて転舵機構部３に伝達される。
そして、転舵指令演算部１２で算出された目標転舵角量δ*に転舵角が一致され、最大タイヤ横力推定演算部１１で算出された最大タイヤ横力Ｆymaxが発生される。
【００２８】
以上、図１の操舵角センサ５が特許請求の範囲に記載の操舵角検出手段を構成し、以下同様に、図１の規範ヨーレイト算出部７が規範ヨーレイト算出手段を構成し、図１のヨーレイトセンサ８が実ヨーレイト検出手段を構成し、図１のアンダーステア判定部１０が状態判定手段を構成し、図１の転舵指令演算部１２がアンダーステア抑制制御手段を構成し、図１の最大タイヤ横力推定演算部１１がタイヤ横力推定手段を構成する。
【００２９】
（１）このように、本実施形態の車両用操舵装置にあっては、規範ヨーレイトの時間微分値と実ヨーレイトの時間微分値との差（規範ヨーレイトの増加傾向の大きさと実ヨーレイトの増加傾向の大きさとの差）が第１閾値より大きい場合に車両がアンダーステア状態であると判定するようにした。すなわち、ヨーレイトの増加傾向の大きさ、つまり、ヨーレイトに比べ、運転者による操舵に対する応答が速い状態量に基づいて車両がアンダーステア状態にあることを判定するようにしたため、図３の時刻ｔ１〜ｔ２に示すように、運転者の過剰な操舵によってタイヤが飽和し、車両がアンダーステア状態となった場合に、アンダーステア状態であると短時間で判定することができる。
ちなみに、規範ヨーレイトと実ヨーレイトとの差が第２閾値より大きい場合にのみ車両がアンダーステステア状態であると判定する従来の方法にあっては、図４の時刻ｔ１〜ｔ２に示すように、運転者の過剰な操舵によってタイヤが飽和し、車両がアンダーステア状態となった場合に、アンダーステア状態であると判定されるまでに時間がかかる。
【００３０】
（２）また、規範ヨーレイトの増加傾向の大きさと実ヨーレイトの増加傾向の大きさとの差が第１閾値より大きい場合だけでなく、規範ヨーレイトと実ヨーレイトとの差が第２閾値より大きい場合にも車両がアンダーステア状態であると判定するようにした。そのため、運転者の素早い操舵によってアンダーステア状態となり、規範ヨーレイトの時間微分値と実ヨーレイトの時間微分値との差が大きくなる場合に、アンダーステア状態であると短時間で判定することができる。また、運転者の緩やかな操舵によってアンダーステア状態となり、規範ヨーレイトの時間微分値と実ヨーレイトの時間微分値との差が増大することなく、規範ヨーレイトと実ヨーレイトとの差が大きくなる場合にも、アンダーステア状態であるとより確実に判定することができる。
【００３１】
（３）さらに、アンダーステア状態であると判定されるようになったときのタイヤ横力（最大タイヤ横力）を推定し、そのタイヤ横力が発生されるように転舵角を制御するようにした。そのため、アンダーステア状態であると短時間で判定することで、最大タイヤ横力を精度よく推定でき、アンダーステア状態をより確実に抑制し、車両が走行車線からドリフトアウトすることをより確実に防止することができる。
すなわち、図５（ｂ）に示すように、規範ヨーレイトと実ヨーレイトとの差が第２閾値より大きい場合にのみ車両がアンダーステステア状態であると判定する従来の方法にあってはタイヤ横力が飽和してからアンダーステア状態であると判定されるまでに０．３sec程度の時間かかるが、図５（ａ）に示すように、本実施形態の方法にあっては０．１２sec程度の時間でアンダーステア状態であると判定することができる。これにより、従来の方法にあっては、タイヤ横力推定誤差は８１％程度あったが、本実施形態の方法にあっては６７．５％程度となり、タイヤ横力の推定精度の向上が図られる。そのため、アンダーステア状態を精度よく（より確実に）防止できる転舵制御が実現できる。
【００３２】
（４）また、規範ヨーレイトの時間微分値と実ヨーレイトの時間微分値との差が第１閾値より大きく、且つ、規範ヨーレイトと実ヨーレイトとの差が第２閾値より大きい場合には、最大タイヤ横力として、規範ヨーレイトの時間微分値と実ヨーレイトの時間微分値との差が第１閾値より大きくなったときのタイヤ横力と規範ヨーレイトと実ヨーレイトとの差が前記第２閾値より大きくなったときのタイヤ横力とのうち小さいほうを用いるようにしたため、最大タイヤ横力の推定精度を向上することができる。
【００３３】
（５）なお、その際、前記転舵制御としては、車両がアンダーステア状態であると判定されるようになったときの転舵角を保持する方法も挙げられる。そのようにすれば、タイヤ力が飽和している場合に、さらにハンドルを切っても、転舵角が増加することはなく、運転が不慣れな運転者が操舵してもアンダーステア状態を防止することができる。
【００３４】
（６）また、本実施形態の自動車にあっては、規範ヨーレイトの時間微分値と実ヨーレイトの時間微分値との差が第１閾値より大きい場合に車両がアンダーステア状態であると判定するようにした。すなわち、ヨーレイトの増加傾向の大きさ、つまり、ヨーレイトに比べ、運転者による操舵に対する応答が速い状態量に基づいて車両がアンダーステア状態にあることを判定するようにしたため、運転者の過剰な操舵によってタイヤが飽和し、車両がアンダーステア状態となった場合に、アンダーステア状態であると短時間で判定することができる。
【００３５】
（７）さらに、本実施形態の車両操舵方法にあっては、規範ヨーレイトの時間微分値と実ヨーレイトの時間微分値との差が第１閾値より大きい場合に車両がアンダーステア状態であると判定するようにした。すなわち、ヨーレイトの増加傾向の大きさ、つまり、ヨーレイトに比べ、運転者による操舵に対する応答が速い状態量に基づいて車両がアンダーステア状態にあることを判定するようにしたため、運転者の過剰な操舵によってタイヤが飽和し、車両がアンダーステア状態となった場合に、アンダーステア状態であると短時間で判定することができる。
【００３６】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
＜自動車の構成＞
図６は、本実施形態の自動車の概略構成を示す構成図である。この図６に示すように、自動車は、運転者によって操舵入力が行われるハンドル１０１、路面に制駆動力及び横力を伝達するタイヤ１０２、ハンドル１０１で行われた操舵入力によりタイヤ１０２を転舵する転舵機構部１０３、及び車両用操舵装置１０４を含んで構成される。
【００３７】
車両用操舵装置１０４は、操舵角センサ１０５、車輪速センサ１０６、規範ヨーレイト算出部１０７、ヨーレイトセンサ１０８、第１演算部１０９、アンダーステア判定部１１０、最大タイヤ横力推定演算部１１１、横加速度センサ１１２、タイヤ横力オーバーシュート量演算部１１３、第２演算部１１４、転舵指令演算部１１５、モータ電流指令演算部１１６、モータドライバ１１７、電動モータ１１８、及び可変ギア機構部１１９を含んで構成される。
【００３８】
操舵角センサ１０５は、ハンドル１０１の操舵角を検出し、その検出結果を規範ヨーレイト算出部１０７に出力する。
車輪速センサ１０６は、タイヤ１０２の回転速度を検出し、その検出結果を規範ヨーレイト算出部１０７に出力する。
規範ヨーレイト算出部１０７は、車輪速センサ１０６から出力される車輪速に基づいて車速Ｖを算出し、その車速Ｖと操舵角センサ１０５から出力される操舵角とに基づき、下記（４）式に従って規範実ヨーレイトγ*を算出し、その算出結果を第１演算部１０９に出力する。
【００３９】
【数４】
2008006938.tif 000006
【００４０】
但し、δは実舵角（操舵角をギア比で除したもの）であり、lはホイールベースであり、ｌｆ及びｌｒは車両重心点と前軸及び後軸との間の距離であり、ｍは車両重量であり、Ｋｆ及びＫｒは前後輪のタイヤ１０２のコーナンリングパワーである。また、ωnは車両応答の固有振動数であり、ζは減衰比である。
また、規範ヨーレイト算出部１０７は、前記車速Ｖと規範モデルによって算出される規範横滑り角β*の時間微分値ｄβ*/ｄｔと規範実ヨーレイトγ*とに基づいて規範実横加速度ｄ2ｙ*/ｄｔ2（＝Ｖ（ｄβ*/ｄｔ＋γ*））を算出し、その算出結果をタイヤ横力オーバーシュート量演算部１１３に出力する。
ヨーレイトセンサ１０８は、車両の実ヨーレイトを検出し、その検出結果を第１演算部１０９に出力する。
【００４１】
第１演算部１０９は、規範ヨーレイト算出部１０７から出力される規範実ヨーレイトγ*からヨーレイトセンサ１０８から出力される実ヨーレイトγを減じた減算結果（偏差Δｄγ）をアンダーステア判定部１１０に出力する。
また、第１演算部１０９は、規範ヨーレイト算出部１０７から出力される規範実ヨーレイトγ*の時間微分値、及びヨーレイトセンサ１０８から出力される実ヨーレイトγの時間微分値をタイヤ横力オーバーシュート量演算部１１３に出力する。
アンダーステア判定部１１０は、第１演算部１０９から出力される偏差Δγが閾値（例えば、５〜６deg/sec）より大きいか否かを判定する。そして、閾値より大きい場合には、車両がアンダーステア状態であると判定し、閾値より小さい場合には車両がアンダーステア状態でないと判定し、その判定結果を最大タイヤ横力推定演算部１１１に出力する。
【００４２】
最大タイヤ横力推定演算部１１１は、アンダーステア判定部１１０から出力される判定結果が車両がアンダーステア状態にあることを示すものであるか否かを判定する。そして、アンダーステア状態にあることを示すものである場合には、アンダーステア状態であると判定されるようになったときのタイヤ１０２の横力（最大タイヤ横力Ｆymax）を算出し、その算出結果を第２演算部１１４に出力する。
具体的には、車輪速センサ１０６で検出される車輪速に基づいて車速Ｖを算出し、その車速Ｖ、ヨーレイトセンサ１０８から出力される実ヨーレイトγ、実ヨーレイトγの時間微分値dγ/dtに基づき、下記（５）式に従って最大タイヤ横力Ｆymaxを算出する。
【００４３】
【数５】
2008006938.tif 000007
【００４４】
但し、Ｆyfは前輪のタイヤ横力であり、Izはヨー慣性であり、βは車体スリップ角である。
なお、最大タイヤ横力推定演算部１１１は、アンダーステア判定部１１０からアンダーステア状態であることを示す判定結果が出力されていない場合には、最大タイヤ横力Ｆymaxの算出を行わず、第２演算部１１４にはなにも出力しない。
横加速度センサ１１２は、車両の実横加速度を検出し、その検出結果をタイヤ横力オーバーシュート量演算部１１３に出力する。
【００４５】
タイヤ横力オーバーシュート量演算部１１３は、第１演算部１０９から出力される規範実ヨーレイトγ*の時間微分値とヨーレイトセンサ１０８から出力される実ヨーレイトγの時間微分値との差Δｄγo/ｄｔ、及び規範ヨーレイト算出部１０７から出力される規範実横加速度ｄ2ｙ*/ｄｔ2と横加速度センサ１１２から出力される実横加速度の差Δｄ2ｙo/ｄｔ2に基づき、下記（６）式に従ってタイヤ横力オーバーシュート量ΔＦyf（アンダーステア状態であると判定されるようになったときのタイヤ横力と車両がアンダーステア状態となったときのタイヤ横力との差）を算出し、その算出結果を第２演算部１１４に出力する。
【００４６】
【数６】
2008006938.tif 000008
【００４７】
第２演算部１１４は、最大タイヤ横力推定演算部１１１から出力される最大タイヤ横力Ｆymaxから、タイヤ横力オーバーシュート量演算部１１３から出力されるタイヤ横力オーバーシュート量ΔＦyfを減じて最大タイヤ横力Ｆymaxを補正し（目標最大タイヤ横力Ｆymax*を算出し）、その算出結果を転舵指令演算部１１５に出力する。
なお、第２演算部１１４は、最大タイヤ横力推定演算部１１１から最大タイヤ横力Ｆymaxが出力されていない場合には、目標最大タイヤ横力Ｆymax*の算出を行わず、転舵指令演算部１１５にはなにも出力しない。
転舵指令演算部１１５は、第２演算部１１４から目標最大タイヤ横力Ｆymax*が出力されると、その目標最大タイヤ横力Ｆymax*が発生されるように規範モデルによって算出される規範車体スリップ角β*と規範実ヨーレイトγ*とに基づき、下記（７）式に従って目標転舵角量δ*を算出し、その算出結果をモータ電流指令演算部１１６に出力する。
【００４８】
【数７】
2008006938.tif 000009
【００４９】
すなわち、アンダーステア判定部１１０でアンダーステア状態であると判定されると、目標最大タイヤ横力Ｆymax*が発生されるように転舵角を制御する転舵制御を行う。
モータ電流指令演算部１１６は、転舵指令演算部１１５から出力される目標転舵角量δ*が実現されるように電動モータ１１８への電流指令値を算出し、その算出結果をモータドライバ１１７に出力する。
モータドライバ１１７は、モータ電流指令演算部１１６から出力される電流指令値に基づいて電動モータ１１８に電力を供給する。
電動モータ１１８は、モータドライバ１１７から供給される電力に基づいて可変ギア機構部１１９にトルクを出力する。
可変ギア機構部１１９は、電動モータ１１８から出力されるトルクを遊星ローラ等を用いて転舵機構部１０３に伝達する。
すなわち、転舵指令演算部１１５で算出された目標転舵角量δ*に転舵角を一致させ、第２演算部１１４で算出された目標最大タイヤ横力Ｆymax*を発生する。
【００５０】
＜車両用操舵装置の動作＞
次に、車両用操舵装置１０４（規範ヨーレイト算出部１０７、第１演算部１０９、アンダーステア判定部１１０、最大タイヤ横力推定演算部１１１、タイヤ横力オーバーシュート量演算部１１３及び第２演算部１１４）で実行される演算処理を図７のフローチャートに基づいて説明する。この演算処理は、所定時間が経過するたびに実行される処理であって、まず、そのステップＳ１０１で、操舵角センサ１０５から操舵角を読み込み、車輪速センサ１０６から車輪速を読み込んだ後、ステップＳ１０２及びＳ１０８に移行する。
【００５１】
前記ステップＳ１０２では、前記ステップＳ１０１で読み込まれた操舵角及び車輪速に基づいて規範実ヨーレイトγ*を算出した後、ステップＳ１０３及びＳ１０７に移行する。
次にステップＳ１０３に移行して、ヨーレイトセンサ１０８から実ヨーレイトγを読み込む。
次にステップＳ１０４に移行して、前記ステップＳ１０２で算出された規範ヨーレイトγ*から前記ステップＳ１０３で読み込まれた実ヨーレイトγを減じて偏差Δｄγを算出する。
次にステップＳ１０５に移行して、前記ステップＳ１０４で算出された偏差Δｄγが５deg/secより大きいか否かを判定する。そして、５deg/secより大きい場合には（Ｙ）ステップＳ１０６に移行し、５deg/sec以下である場合には（Ｎ）この演算処理を終了する。
【００５２】
前記ステップＳ１０６では、アンダーステア状態であるか否かを示すＵＳ判定フラグを１（アンダーステア状態であることを示す状態）とする。なお、初期状態にあっては、ＵＳ判定フラグは０に設定されているとする。
次にステップＳ１０７に移行して、前記ステップＳ１０１で読み込まれた車輪速、前記ステップＳ１０３で読み込まれた実ヨーレイトγに基づいて最大タイヤ横力Ｆymaxを算出した後、ステップＳ１１２に移行する。
一方、前記ステップＳ１０８では、ヨーレイトセンサ１０８から実ヨーレイトγを読み込む。
次にステップＳ１０９に移行して、前記ステップＳ１０８で読み込まれた実ヨーレイトγの時間微分値を算出する。
次にステップＳ１１０に移行して、横加速度センサ１１２から実横加速度を読み込む。
【００５３】
次にステップＳ１１１に移行して、規範実ヨーレイトγ*の時間微分値及び規範実横加速度ｄ2ｙ*/ｄｔ2を算出し、その時間微分値、規範実横加速度ｄ2ｙ*/ｄｔ2、前記ステップＳ１０９で算出された実ヨーレイトγの時間微分値、及び前記ステップＳ１１０で読み込まれた実横加速度に基づいてタイヤ横力オーバーシュート量ΔＦyfを算出した後、前記ステップＳ１１２に移行する。
前記ステップＳ１１２では、前記ステップＳ１０７で算出された最大タイヤ横力Ｆymaxから前記ステップＳ１１１で算出されたタイヤ横力オーバーシュート量を減じて目標最大タイヤ横力Ｆymax*を算出する。
【００５４】
＜自動車の具体的動作＞
次に、本実施形態の自動車の動作を具体的状況に基づいて説明する。
まず、運転者の素早い操舵によって車両がアンダーステア状態になったとする。すると、規範ヨーレイト算出部１０７によって、車輪速センサ１０６から出力される車輪速に基づいて車速Ｖが算出され、その車速Ｖと操舵角センサ１０５から出力される操舵角とに基づいて規範実ヨーレイトγ*が算出され、その算出結果が第１演算部１０９に出力され、また、前記車速Ｖと規範モデルによって算出される規範横滑り角β*の時間微分値ｄβ*/ｄｔと規範実ヨーレイトγ*とに基づいて規範実横加速度ｄ2ｙ*/ｄｔ2が算出され、その算出結果がタイヤ横力オーバーシュート量演算部１１３に出力される。
【００５５】
また、第１演算部１０９によって、その出力された規範実ヨーレイトγ*からヨーレイトセンサ１０８から出力される実ヨーレイトγを減じた減算結果（偏差Δγ）がアンダーステア判定部１１０に出力される。また、その出力された偏差Δγが閾値以下であるとすると、アンダーステア判定部１１０によって、車両がアンダーステア状態でないと判定され、その判定結果が最大タイヤ横力推定演算部１１１に出力される。
【００５６】
さらに、最大タイヤ横力推定演算部１１１によって、その出力された判定結果（車両がアンダーステア状態でないとの判定結果）により、現在のタイヤ１０２の横力（最大タイヤ横力Ｆymax）が算出されず、最大タイヤ横力Ｆymaxが第２演算部１１４に出力されない。
そして、第２演算部１１４によって、目標最大タイヤ横力Ｆymax*の算出が行われず、転舵指令演算部１１５になにも出力されず、転舵制御が開始されない。
【００５７】
また、運転者の操舵が継続されるうちに、偏差Δγが閾値より大きくなったとする。すると、前記アンダーステア判定部１１０によって、車両がアンダーステア状態であると判定され、その判定結果が最大タイヤ横力推定演算部１１１に出力される。
さらに、最大タイヤ横力推定演算部１１１によって、その出力された判定結果（車両がアンダーステア状態であるとの判定結果）により、現在のタイヤ１０２の横力（最大タイヤ横力Ｆymax）が算出され、その算出結果が第２演算部１１４に出力される。
【００５８】
また、同時に、タイヤ横力オーバーシュート量演算部１１３によって、第１演算部１０９から出力される規範実ヨーレイトγ*の時間微分値とヨーレイトセンサ１０８から出力される実ヨーレイトγの時間微分値との差Δｄγo/ｄｔ、及び規範ヨーレイト算出部１０７から出力される規範実横加速度ｄ2ｙ*/ｄｔ2と横加速度センサ１１２から出力される実横加速度の差Δｄ2ｙo/ｄｔ2に基づいてタイヤ横力オーバーシュート量ΔＦyfが算出され、その算出結果が第２演算部１１４に出力される。
【００５９】
そして、第２演算部１１４によって、最大タイヤ横力推定演算部１１１から出力される最大タイヤ横力Ｆymaxから、タイヤ横力オーバーシュート量演算部１１３から出力されるタイヤ横力オーバーシュート量ΔＦyfを減じて最大タイヤ横力Ｆymaxが補正されて目標最大タイヤ横力Ｆymax*が算出され、その算出結果が転舵指令演算部１１５に出力される。
また、転舵指令演算部１１５によって、その出力された目標最大タイヤ横力Ｆymax*が発生されるように規範車体スリップ角β*と規範実ヨーレイトγ*とに基づいて目標転舵角量δ*が算出され、その算出結果がモータ電流指令演算部１１６に出力される。
【００６０】
さらに、モータ電流指令演算部１１６によって、その出力された目標転舵角量δ*が実現されるように電動モータ１１８への電流指令値が算出され、その算出結果がモータドライバ１１７に出力され、モータドライバ１１７によって、その出力された電流指令値に基づいて電動モータ１１８に電力が供給される。さらに、電動モータ１１８によって、その供給される電力に基づいて可変ギア機構部１１９にトルクが出力され、可変ギア機構部１１９によって、その出力されるトルクが遊星ローラ等を用いて転舵機構部１０３に伝達される。
そして、転舵指令演算部１１５で算出された目標転舵角量δ*に転舵角が一致され、第２演算部１１４で算出された目標最大タイヤ横力Ｆymax*が発生される。
【００６１】
（１）このように、本実施形態の車両用操舵装置にあっては、図８の時刻ｔ２以降に示すように、アンダーステア状態となった後、規範ヨーレイトγ*（規範状態量）と実ヨーレイトγ（実状態量）との差が閾値より大きくなった場合にアンダーステア状態であると判定し、アンダーステア状態であると判定されるようになったときのタイヤ横力（最大タイヤ横力Ｆymax）を推定し、その推定されたタイヤ横力と車両がアンダーステア状態となったときのタイヤ横力（タイヤ横力オーバーシュート量ΔＦyf）との差を推定し、その差を前記タイヤ横力から減じた減算結果が発生されるように転舵角を制御するようにしたため、転舵制御に用いられる最大タイヤ横力の推定精度を向上することができる。そのため、運転者によって過剰操舵されたときに、アンダーステア状態を抑制し、車両が走行車線からドリフトアウトすることをより確実に防止することができる。
【００６２】
ちなみに、アンダーステア状態であると判定されるようになったときのタイヤ横力が規発生されるように転舵角を制御する従来の方法にあっては、図９の時刻ｔ２以降に示すように、最大タイヤ横力Ｆymaxが実際の値よりも大きな値であると推定されてしまい、その推定結果に基づいて行われる転舵制御の制御性能が低下してしまう。
ここで、本実施形態の方法を適用した場合のシミュレーション結果（図１０（ａ））と、アンダーステア状態であると判定されるようになったときのタイヤ横力が規発生されるように転舵角を制御する従来の方法を用いた場合のシミュレーション結果（図１０（ｂ））とを比較すると、本実施形態の方法を用いた場合には、タイヤ横力Ｆymaxの推定誤差が８１％向上していることがわかる。
【００６３】
（２）なお、その際、前記転舵制御としては、車両がアンダーステア状態であると判定されるようになったときの転舵角を保持する方法も挙げられる。そのようにすれば、タイヤ力が飽和している場合に、さらにハンドルを切っても、転舵角が増加することはなく、運転が不慣れな運転者が操舵してもアンダーステア状態を防止することができる。
【００６４】
（３）また、本実施形態の自動車にあっては、アンダーステア状態となった後、規範ヨーレイトγ*（規範状態量）と実ヨーレイトγ（実状態量）との差が閾値より大きくなった場合にアンダーステア状態であると判定し、アンダーステア状態であると判定されるようになったときのタイヤ横力（最大タイヤ横力Ｆymax）を推定し、その推定されたタイヤ横力と車両がアンダーステア状態となったときのタイヤ横力（タイヤ横力オーバーシュート量ΔＦyf）との差を推定し、その差を前記タイヤ横力から減じた減算結果が発生されるように転舵角を制御するようにしたため、転舵制御に用いられる最大タイヤ横力の推定精度を向上することができる。
【００６５】
（４）さらに、本実施形態の車両操舵方法にあっては、アンダーステア状態となった後、規範ヨーレイトγ*（規範状態量）と実ヨーレイトγ（実状態量）との差が閾値より大きくなった場合にアンダーステア状態であると判定し、アンダーステア状態であると判定されるようになったときのタイヤ横力（最大タイヤ横力Ｆymax）を推定し、その推定されたタイヤ横力と車両がアンダーステア状態となったときのタイヤ横力（タイヤ横力オーバーシュート量ΔＦyf）との差を推定し、その差を前記タイヤ横力から減じた減算結果が発生されるように転舵角を制御するようにしたため、転舵制御に用いられる最大タイヤ横力の推定精度を向上することができる。
【００６６】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態を図面に基づいて説明する。
この第３実施形態は、実横加速度を用いずに、タイヤ横力オーバーシュート量ΔＦyfを算出するようにした点が前記第２実施形態と異なる。
すなわち、第３実施形態では、車体スリップ角βの変化量が実ヨーレイトγや実ヨーレイトγの時間微分値ｄγ/ｄｔの変化量に比べて十分に小さい値であると仮定し、前記（５）式の実横加速度の差ｄ2ｙo/ｄｔ2をＶ・Δγで近似した計算式を用いてタイヤ横力オーバーシュート量ΔＦyfを算出するように第１演算部１０９及びタイヤ横力オーバーシュート量演算部１１３を変形している。
【００６７】
具体的には、図１１に示すように、第１演算部１０９は、ヨーレイトセンサ１０８から出力される実ヨーレイトγの時間微分値から規範ヨーレイト算出部１０７から出力される規範実ヨーレイトγ*の時間微分値を減じた第１減算結果Δｄγ/ｄｔ、及びヨーレイトセンサ１０８から出力される実ヨーレイトγから規範ヨーレイト算出部１０７から出力される規範実ヨーレイトγ*を減じた第２減算結果Δγをタイヤ横力オーバーシュート量演算部１１３に出力する。
タイヤ横力オーバーシュート量演算部１１３は、第１演算部１０９から出力される第１減算結果Δｄγ/ｄｔ及び第２減算結果Δγに基づき、下記（８）式に従ってタイヤ横力オーバーシュート量ΔＦyfを算出し、その算出結果を第２演算部１１４に出力する。
【００６８】
【数８】
2008006938.tif 000010
【００６９】
なお、この図１１の構成は、前記第２実施形態の図６の構成と同等の装置を多く含んでいるが、同等の装置には同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
このように、本実施形態の車両用操舵装置にあっては、実ヨーレイトと実ヨーレイトの時間微分値とに基づいて車両がアンダーステア状態であると判定されるようになったときのタイヤ横力と車両が実際にアンダーステア状態となったときのタイヤ横力との差（タイヤ横力オーバーシュート量ΔＦyf）を算出するようにした。そのため、第２実施形態の構成と異なり、横加速度センサを用いずに済み、製造コストを低減することができ、また、横加速度センサを備えていない車両にあっても転舵制御を実現することができる。
【００７０】
また、本実施形態の方法を適用した場合のシミュレーション結果（図１２（ｂ））と、アンダーステア状態であると判定されるようになったときのタイヤ横力が規発生されるように転舵角を制御する従来の方法を用いた場合のシミュレーション結果（図１０（ｂ））とを比較すると、本実施形態の方法を用いた場合には、タイヤ横力Ｆymaxの推定誤差が５３％向上していることがわかる。
【００７１】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態を図面に基づいて説明する。
この第４実施形態は、前記第３実施形態よりも、実ヨーレイトγの時間微分値の変化量がさらに小さい値であると仮定し、前記（８）式のΔｄγ/ｄｔを０で近似した計算式を用いてタイヤ横力オーバーシュート量ΔＦyfを算出するように第１演算部１０９及びタイヤ横力オーバーシュート量演算部１１３を変形した点が前記第２実施形態と異なる。
具体的には、図１３に示すように、第１演算部１０９は、ヨーレイトセンサ１０８から出力される実ヨーレイトγから規範ヨーレイト算出部１０７から出力される規範実ヨーレイトγ*を減じた第２減算結果Δγをタイヤ横力オーバーシュート量演算部１１３に出力する。
タイヤ横力オーバーシュート量演算部１１３は、第１演算部１０９から出力される第２減算結果Δγに基づき、下記（９）式に従ってタイヤ横力オーバーシュート量ΔＦyfを算出し、その算出結果を第２演算部１１４に出力する。
【００７２】
【数９】
2008006938.tif 000011
【００７３】
なお、この図１３の構成は、前記第２実施形態の図６の構成と同等の装置を多く含んでいるが、同等の装置には同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
このように、本実施形態の車両用操舵装置にあっては、実ヨーレイトに基づいて車両がアンダーステア状態であると判定されるようになったときのタイヤ横力と車両が実際にアンダーステア状態となったときのタイヤ横力との差（タイヤ横力オーバーシュート量ΔＦyf）を算出するようにした。そのため、第２実施形態の構成と異なり、横加速度センサを用いずに済み、製造コストを低減することができ、また、横加速度センサを備えていない車両にあっても転舵制御を実現することができる。
【００７４】
また、本実施形態の方法を適用した場合のシミュレーション結果（図１４（ｂ））と、アンダーステア状態であると判定されるようになったときのタイヤ横力が規発生されるように転舵角を制御する従来の方法を用いた場合のシミュレーション結果（図１０（ｂ））とを比較すると、本実施形態の方法を用いた場合には、タイヤ横力Ｆymaxの推定誤差が４３％向上していることがわかる。
【００７５】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態を図面に基づいて説明する。
この第５実施形態は、前記第１実施形態に記載の構成に、前記第２実施形態に記載の構成を組み合わせた点が前記第１実施形態と異なる。
すなわち、この第５実施形態では、まず、規範ヨーレイトの時間微分値と実ヨーレイトの時間微分値との差（規範ヨーレイトの増加傾向の大きさと実ヨーレイトの増加傾向の大きさとの差）が第１閾値より大きい場合に車両がアンダーステア状態であると判定する。
【００７６】
そして、アンダーステア状態であると判定されると、アンダーステア状態であると判定されるようになったときのタイヤ横力（最大タイヤ横力Ｆymax）を推定し、その推定されたタイヤ横力と車両がアンダーステア状態となったときのタイヤ横力（タイヤ横力オーバーシュート量ΔＦyf）との差を推定し、その差（オーバーシュート量）を前記タイヤ横力から減じた減算結果が発生されるように転舵角を制御するようにした。
【００７７】
具体的には、図１５に示すように、図１の自動車に図６の横加速度センサ１１２、タイヤ横力オーバーシュート量演算部１１３及び第２演算部を備えた構成となっている。
そのため、本実施形態の車両用操舵装置にあっては、運転者の過剰な操舵によってタイヤが飽和し、車両がアンダーステア状態となった場合に、アンダーステア状態であると短時間で判定でき、最大タイヤ横力を精度よく推定することができ、さらに、その精度よく推定できた最大タイヤ横力に僅かに残るオーバーシュート量を除去することができ、転舵制御に用いられる最大タイヤ横力の推定精度をより向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の自動車の一実施形態の概略構成を示す構成図である。
【図２】車両用操舵装置で実行される演算処理を示すフローチャートである。
【図３】図１の自動車の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図４】従来の自動車の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図５】図１の自動車の動作と従来の自動車の動作を比較するためのタイムチャートである。
【図６】本発明の自動車の第２実施形態の概略構成を示す構成図である。
【図７】車両用操舵装置で実行される演算処理を示すフローチャートである。
【図８】図６の自動車の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図９】従来の自動車の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図１０】図６の自動車の動作と従来の自動車の動作を比較するためのタイムチャートである。
【図１１】本発明の自動車の第３実施形態の概略構成を示す構成図である。
【図１２】図１１の自動車の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図１３】本発明の自動車の第４実施形態の概略構成を示す構成図である。
【図１４】図１３の自動車の動作を説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
【００７９】
１はハンドル、２はタイヤ、３は転舵機構部、４は車両用操舵装置、５は操舵角センサ、６は車輪速センサ、７は規範ヨーレイト算出部、８はヨーレイトセンサ、９は演算部、１０はアンダーステア判定部、１１は最大タイヤ横力推定演算部、１２は転舵指令演算部、１３はモータ電流指令演算部、１４はモータドライバ、１５は電動モータ、１６は可変ギア機構部、１０１はハンドル、１０２はタイヤ、１０３は転舵機構部、１０４は車両用操舵装置、１０５は操舵角センサ、１０６は車輪速センサ、１０７は規範ヨーレイト算出部、１０８はヨーレイトセンサ、１０９は第１演算部、１１０はアンダーステア判定部、１１１は最大タイヤ横力推定演算部、１１３は横加速度センサ、１１３はタイヤ横力オーバーシュート量演算部、１１４は第２演算部、１１５は転舵指令演算部、１１６はモータ電流指令演算部、１１７はモータドライバ、１１８は電動モータ、１１９は可変ギア機構部
【図１】
2008006938.tif 000012
【図２】
2008006938.tif 000013
【図３】
2008006938.tif 000014
【図４】
2008006938.tif 000015
【図５】
2008006938.tif 000016
【図６】
2008006938.tif 000017
【図７】
2008006938.tif 000018
【図８】
2008006938.tif 000019
【図９】
2008006938.tif 000020
【図１０】
2008006938.tif 000021
【図１１】
2008006938.tif 000022
【図１２】
2008006938.tif 000023
【図１３】
2008006938.tif 000024
【図１４】
2008006938.tif 000025