(57)【要約】【課題】  失陥時に車両挙動への影響を抑制することが可能な車両用操舵制御装置及びその制御方法を提供すること。【解決手段】  ステアリングホイールの操舵角と前輪の転舵角との間のギヤ比（操舵角／転舵角）を変更可能な前輪操舵手段と、前記操舵角に基づいて車両挙動が所望の特性となるように目標制御舵角を演算する目標制御舵角演算手段と、前記目標制御舵角に応じた制御量を前記前輪操舵手段に出力する前輪制御手段と、を備えた車両用操舵制御装置において、前記操舵角に対する前記目標制御舵角が所定の範囲内となるように前記目標制御舵角に制限する制限手段を設けた。【選択図】      図７
2008030721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールの操舵角と前輪の転舵角との間のギヤ比（操舵角／転舵角）を変更可能な前輪操舵手段と、
前記操舵角に基づいて車両挙動が所望の特性となるように目標制御舵角を演算する目標制御舵角演算手段と、
前記目標制御舵角に応じた制御量を前記前輪操舵手段に出力する前輪制御手段と、
を備えた車両用操舵制御装置において、
前記操舵角に対する前記目標制御舵角が所定の範囲内となるように前記目標制御舵角を制限する制限手段を設けたことを特徴とする車両用操舵制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用操舵制御装置において、
前記制限手段は、前記ギヤ比の制限値を設定し、前記ギヤ比の制限値以下になるように前記目標制御舵角を制限することを特徴とする車両用操舵制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用操舵制御装置において、
前記制限手段は、高車速になるほど前記ギヤ比の制限値を小さくすることを特徴とする車両用操舵制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか１つに記載の車両用操舵制御装置において、
前記制限手段は、前記目標制御舵角の最大最小許容範囲を設定し、前記最大最小範囲内になるように、前記目標制御舵角を制限することを特徴とする車両用操舵制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両用操舵制御装置において、
前記制限手段は、操舵角が中立位置を中心とした所定範囲内のときは、前記絶対角制限のみ行うことを特徴とする車両用操舵制御装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の車両用操舵制御装置において、
前記制限手段は、高車速になるほど前記最大最小許容範囲を小さくすることを特徴とする車両用操舵制御装置。
【請求項７】
請求項４ないし６いずれか１つに記載の車両用操舵制御装置において、
前記制限手段は、操舵角速度が速くなるほど前記最大最小許容範囲を大きくすることを特徴とする車両用操舵制御装置。
【請求項８】
ステアリング操舵角と前輪転舵角との間のギヤ比（操舵角／前輪転舵角）を変更可能な前輪操舵手段と、
操舵角に基づいて、車両挙動が所望の特性となるように目標制御舵角を演算する目標制御舵角演算手段と、
前記目標制御舵角に応じた制御量を前記前輪操舵手段に出力する前輪制御手段と、
を備えた車両用操舵制御装置の制御方法において、
前記操舵角に対する前記目標制御舵角が所定の範囲内となるように前記目標制御舵角を制限することを特徴とする車両用操舵制御装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前輪と後輪に所望の車両特性を達成可能な補助舵角を付与する車両用操舵制御装置及びその制御方法に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来、運転者のステアリングホイール操舵角に対し、電動モータにより作動するアクチュエータを介して補助舵角を付与し、ステアリング操舵角と前輪転舵角の間のギヤ比（前輪転舵角/操舵角）を変更する技術として、例えば特許文献１に記載の技術が開示されている。この公報には、操舵角速度が速いときは、パワーステアリング装置によるアシスト力不足を防止するために制御ギヤ比をスローに制限している。また、特許文献２に記載の技術では、失陥時にスパイラルケーブルが切れないような範囲でのみ制御するように制御ギヤ比を制限している。
【特許文献１】特開２０００−３４４１２０号公報
【特許文献２】特開２００４−０５８７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来技術のように、パワーステアリングのアシスト力やスパイラルケーブルの長さを鑑みて制御ギヤ比を制限した場合において、例えば制御舵角が大きい（ギヤ比を大きく変更している）状態でシステムが失陥すると、以降はメカギヤ比に戻ってしまうため、失陥前後におけるギヤ比変化が大きく、車両挙動への影響が大きいため運転者に違和感を与えるおそれがあった。すなわち、従来技術のような観点からの制御ギヤ比の制限では失陥時の対策としては不十分であった。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、失陥時に車両挙動への影響を抑制することが可能な車両用操舵制御装置及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するため、本発明では、ステアリングホイールの操舵角と前輪の転舵角との間のギヤ比（操舵角／転舵角）を変更可能な前輪操舵手段と、前記操舵角に基づいて車両挙動が所望の特性となるように目標制御舵角を演算する目標制御舵角演算手段と、前記目標制御舵角に応じた制御量を前記前輪操舵手段に出力する前輪制御手段と、を備えた車両用操舵制御装置において、前記操舵角に対する前記目標制御舵角が所定の範囲内となるように前記目標制御舵角を制限する制限手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の車両用操舵制御装置にあっては、制御中に車両用操舵制御装置が失陥し、制御ギヤ比からメカギヤ比へ急変したとしても、目標制御舵角を所定範囲内に制限することで、ギヤ比の急変を抑制することができ、車両挙動への影響や運転者への違和感を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
［車両用操舵制御装置のシステム構成］
図１は実施例１の車両用操舵制御装置のシステム構成図である。運転者が操舵するステアリングホイール１には、車体側に回転可能に支持されるとともにステアリングホイール１に接続されたステアリングシャフト２が接続されている。
【０００９】
ステアリングシャフト２には、運転者の操舵角θdを検出する操舵角センサ８が設けられ、操舵角θdをコントロールユニット100へ出力する。また、操舵角センサ８よりも前輪２０側には、ギヤ比（操舵角θd／ピニオン角）を変更する可変舵角アクチュエータ３（前輪操舵手段に相当）が設けられている。この可変舵角アクチュエータ３には、前輪モータ３ａが設けられ、前輪モータ回転角θmfを操舵角θdに対し加減算することでギヤ比を変更する。
【００１０】
前輪モータ３ａにはエンコーダ１０が設けられ、前輪モータ３ａの回転角θmfがコントロールユニット100へ出力される。可変舵角アクチュエータ３の前輪２０側には、ピニオン４が設けられ、所謂ラック&ピニオン機構によってラック軸５を軸方向左右に移動させ、前輪２０を操舵する。
【００１１】
後輪３０には、後輪舵角を付与する後輪操舵アクチュエータ６が設けられている。後輪操舵アクチュエータ６には、後輪３０に対し舵角を付与する後輪モータ６ａが設けられている。この後輪モータ６ａには、後輪舵角に相当する後輪モータ回転角θmrを検出するエンコーダ１１が設けられ、後輪モータ６ａの回転角θmrがコントロールユニット100へ出力される。また、車速センサ７が設けられ、検出された車速VSPがコントロールユニット100へ出力される。また、前輪モータ３ａや後輪モータ６ａのモータ温度を検出する温度センサSGが設けられ、検出されたセンサ信号がコントロールユニット100へ出力される。尚、温度センサに限らず、モータ電流値を検出する電流センサ等を有する各種センサが入力されるものとし、特に限定しない。
【００１２】
［コントロールユニットの制御構成］
図２はコントロールユニットの構成を表すブロック図である。コントロールユニット100は、操舵制御コントローラ100aと、前輪操舵コントローラ100bと、後輪操舵コントローラ100cから構成されている。
【００１３】
操舵制御コントローラ100a内には、操舵角センサ８及び車速センサ７の検出値θd及びVSPに基づいて目標ヨーレイトと目標横速度を生成する目標値生成部110と、目標ヨーレイトと目標横速度に基づいて目標前輪舵角θ*p及び目標後輪舵角δ*を出力する目標出力値生成部120と、目標前輪舵角θ*pを制限する目標前輪舵角制限部130から構成されている。
【００１４】
前輪操舵コントローラ100bは、目標前輪舵角制限部130から出力された制限後の目標前輪舵角θ*pに基づいて前輪操舵アクチュエータとしての前輪モータ３ａに舵角指令値を出力し、前輪モータ３ａとの間でサーボ制御を実行する。
【００１５】
後輪操舵コントローラ100cは、目標出力値生成部120から出力された目標後輪舵角δ*に基づいて後輪操舵アクチュエータとしての後輪モータ６ａに舵角指令値を出力し、後輪モータ６ａとの間でサーボ制御を実行する。
【００１６】
図３は目標値生成部110の制御ブロック図、図４は目標出力値生成部120の制御ブロック図である。
【００１７】
目標値生成部110は、車両モデル演算部111と、目標値演算部112とを有する。車両モデル演算部111は、操舵角θdと車速VSPから２輪モデルを用いて車両パラメータを演算する。目標値演算部112では、車両パラメータから目標特性パラメータを演算する目標特性パラメータ演算部112aと、目標特性パラメータに基づいて車両の目標ヨーレートを演算する目標ヨーレイト演算部112bと、目標特性パラメータに基づいて車両の目標横速度を演算する目標横速度演算部112cとを有する。
【００１８】
目標出力値生成部120は、目標ヨーレートと目標横速度から、目標前後輪舵角を決定する。
【００１９】
次に、目標値生成部110及び目標出力値生成部120の演算内容について説明する。
［車両モデル演算］
車両モデル演算部111で実行される車両パラメータ演算について説明する。
一般に、２輪モデルを仮定すると、車両のヨーレートと横速度は、下記の式(1)で表せる。
【数１】
2008030721.tif 000003
ここで、
【数２】
2008030721.tif 000004
【数３】
2008030721.tif 000005
である。
【００２０】
状態方程式より前輪操舵に対するヨーレート、横速度の伝達関数を求めると、下記の式(3)，(4)となる。
【数４】
2008030721.tif 000006
【数５】
2008030721.tif 000007
【数６】
2008030721.tif 000008
【００２１】
ヨーレート伝達関数は、式(3)より下記の式(5)と表される。
【数７】
2008030721.tif 000009
【００２２】
ここで、
【数８】
2008030721.tif 000010
である。
【００２３】
同様に、横速度伝達関数は、式(4)より下記の式(7)と表される。
【数９】
2008030721.tif 000011
【００２４】
ここで、
【数１０】
2008030721.tif 000012
である。
【００２５】
以上から、車両パラメータ
【数１１】
2008030721.tif 000013
が求められる。
【００２６】
［目標値演算］
目標値生成部110で実行される目標値演算について説明する。
まず、車体速、車両パラメータと後述する目標値パラメータから、目標ヨーレートψ'*と目標横速度Vy*を求める。
【００２７】
目標ヨーレートψ'*は、式(5)から下記の式(9)により表される。
【数１２】
2008030721.tif 000014
【００２８】
目標横速度Vy*は、式(7)から下記の式(10)により表される。
【数１３】
2008030721.tif 000015
【００２９】
〔目標特性決定〕
ここで、目標値演算部112の目標特性パラメータは、下記の式(11）で表される。
【数１４】
2008030721.tif 000016
【００３０】
ただし、yrate_gain_map（ヨーレイト定常ゲイン），yrate_omegn_map（ヨーレイト応答（固有振動数）），yrate_zeta_map（ヨーレイト減衰率），yrate_zero_map（ヨーレイト進み要素），vy_gain_map（横速度定常ゲイン），vy_omegn_map（横速度応答（固有振動数）），vy_zeta_map（横速度減衰率），vy_zero_map（横速度進み要素）はチューニングパラメータである。
【００３１】
〔目標前後輪舵角演算〕
図４は目標出力値生成部120の構成を表すブロック図である。目標出力値生成部120は、目標前輪舵角を演算する目標前輪舵角演算部121と、目標後輪舵角を演算する目標後輪舵角演算部122を有する。各演算部121,122において実行される制御は、ヨーレイト及び横加速度制御であるため、目標ヨーレイトψ'*、目標横速度Vy*から目標前輪舵角θ*と目標後輪舵角δ*は下記式（13），(14)より求められる。
【数１５】
2008030721.tif 000017
【数１６】
2008030721.tif 000018
【００３２】
よって、目標前輪舵角θ*は、
【数１７】
2008030721.tif 000019
【００３３】
同様に目標後輪舵角δ*は、
【数１８】
2008030721.tif 000020
となる。
【００３４】
〔目標前輪舵角制限処理〕
次に上記演算により決定された目標前輪舵角θ*に対し、指定範囲内のみで制御を許容するための制限処理を説明する。図５は目標前輪舵角制限部130の構成を表すブロック図である。目標前輪舵角制限部130には、ギヤ比を制限するギヤ比制限算出部131と、絶対角を制限する絶対角制限算出部132と、ギヤ比制限値と絶対角制限値とに基づいて制限処理を行う制限処理部133を有する。
【００３５】
すなわち、実施例１では、目標制御舵角θ*が所定以上とならないようにギヤ比制限しつつ、操舵角θdが中立位置に近いほどこの制限を緩和する（絶対角制限とする）ことで、過渡制御を阻害することなく、失陥時の車両挙動急変を抑制するものである。
【００３６】
ギヤ比制限算出部131には、予めシミュレーション等に基づいて設定された固定制限ギヤ比Glimitが設定されている。よって、操舵角θと制限ギヤ比Glimitより、許容するギヤ比制限値θ*Glimitは
θ*Glimit＝θ×Glimit
となる。よって、この算出されたギヤ比制限値θ*Glimitを制限処理部133に出力する。
【００３７】
絶対角制限算出部132には、予めシミュレーション等に基づいて設定された目標前輪舵角θ*の最大最小許容値である絶対角制限値θ*Zlimitが設定されている。よって、この絶対角制限値θ*Zlimitを制限処理部133に出力する。
【００３８】
制限処理部133では、制限制御処理により目標前輪制限舵角θ*Limitを決定する。
【００３９】
図６は制限処理部133において実行される制限処理を表すフローチャートである。
ステップ２０１では、ギヤ比制限値θ*Glimitと、絶対角制限値θ*Zlimitと、目標前輪舵角θ*を読み込む。
【００４０】
ステップ２０２では、ギヤ比制限値θ*Glimitが絶対角制限値θ*Zlimit以下か否かを判断し、ギヤ比制限値θ*Glimitが絶対角制限値θ*Zlimit以下のときはステップ２０３に進み、目標前輪制限舵角を絶対角制限値θ*Zlimitとして設定する。それ以外のときはステップ２０４に進み、目標前輪制限舵角をギヤ比制限値θ*Glimitとして設定する。
【００４１】
ステップ２０５では、目標前輪制限舵角が目標前輪舵角θ*以下か否かを判断し、目標前輪制限舵角が目標前輪舵角θ*以下のときはステップ２０６へ進み、目標前輪制限舵角を制限後の目標前輪舵角に設定する。それ以外のときはステップ２０７に進み、目標前輪舵角θ*を制限後の目標前輪舵角として出力する。
【００４２】
ここで、上記制限制御処理の作用について説明する。図７は操舵角θdと目標前輪舵角θ*の関係を表す図である。図７中の斜めの太い線がギヤ比制限値θ*Glimitに対応した値であり、図７中平行に走る二本の太い水平線が絶対角制限値θ*Zlimitに対応した値である。この太い線で囲まれた斜線領域に、目標前輪舵角θ*が存在している場合には何ら制限を加えることが無い。一方、この斜線領域の外側に目標前輪舵角θ*が存在している場合には太い斜線もしくは水平線により規定される値に制限する。
【００４３】
以上の過程により設定された目標前輪舵角θ*及び目標後輪舵角δ*を達成するように前輪操舵コントローラ100b及び後輪操舵コントローラ100cにより各アクチュエータが制御される。これにより、ある車速VSP、ある操舵角θdにおける理想的な車両挙動を達成する。
【００４４】
尚、実施例１のように目標ヨーレイト制御を行う場合には、操舵角が中立位置（θd＝０）にあったとしても、必ずしも前輪目標舵角θ*が０として算出されるわけではなく、所謂過渡制御が実行される。この過渡制御とは、例えば、運転者が右側操舵から左側操舵に切り返しを行っている際に、操舵角θdが０となっても車両挙動が安定するように、そのときの車両挙動状態に応じた補助舵角を付与するものである（モータ回転角θmfが付与される）。
【００４５】
参考までに、この制御と異なる制御として、単にギヤ比がマップにより設定されているギヤ比制御タイプが存在する。このギヤ比制御タイプでは、操舵角θdが中立位置にあった場合は、目標前輪舵角はθdとギヤ比との積から算出されるため、ギヤ比にかかわらず目標前輪舵角θ*は０として算出される。実施例１では、このようなギヤ比制御タイプとは異なる制御ロジックに基づいて制御されている。
【００４６】
（制限制御処理による作用）
次に、上記制御処理に基づく作用効果について説明する。図８は、目標前輪舵角θ*に制限を行うことなく制御している途中で車両用操舵制御装置に失陥が生じ、アクチュエータの作動を停止した場合のタイムチャートである。図８に示すように、一定車速で運転者がスラローム走行を行っているとき、車速VSPと操舵角θdに応じて目標前輪舵角θ*が演算され、操舵角θdにモータ回転角θmf（目標前輪舵角θ*から操舵角θdを減算した値）を加算した値がピニオン回転角として出力される。
【００４７】
今、最もモータ回転角θmfが大きい時刻ｔ１において失陥が生じ、目標前輪舵角θ*が現制御量で固定されると、ギヤ比は１となり、運転者の操舵角θdに応じたピニオン回転角しか得られず、しかもオフセット角を持った状態である。このとき、目標前輪舵角θ*が制限されていないため、同じ操舵操作を行った場合でも、発生するヨーレイトが大きく異なり、運転者に違和感を与えるおそれがある。
【００４８】
図９は実施例１の制限制御処理を行った場合のタイムチャートである。同様に、時刻ｔ１において失陥が生じると、目標前輪舵角θ*が現制御量で固定される。しかしながら、もともとの制御量が制限されているため、同じ操舵操作によって発生するヨーレイトの変化が抑制され、運転者に与える違和感を抑制できているのが分かる。この効果は、ギヤ比制限及び絶対角制限によって得られるものの、特に大きな操舵角のときに効果的であることから、主にギヤ比制限によって得られる効果である。
【００４９】
次に、絶対角制限によって得られる効果について説明する。図１０は制限なしの比較例及びギヤ比制限のみを行った比較例における操舵角θdと目標前輪舵角θ*との関係を表すタイムチャートである。図１０のようにスラローム走行を行った場合、この操舵角θdに応じた目標前輪舵角θ*として制限無しの場合、図１０中の点線で示す値が算出される。この場合、失陥時の車両挙動の急変が懸念されるため、ギヤ比制限によって抑制すると、操舵角が０のときにはギヤ比が如何様に設定されたとしても、目標前輪舵角θ*として０が算出される。このため、過渡制御が行えず不連続な制御となり、運転者に違和感を与えるとともに、所望の車両挙動を達成できないおそれがある。
【００５０】
図１１は実施例１の制限制御処理を行った場合のタイムチャートである。実施例１では、操舵角θdが中立位置（θd＝０）を中心とした所定範囲内（最大最小許容値内）のときは、ギヤ比制限を行わず絶対角制限を行っている。よって、過渡制御により操舵角θdが０のときに所定の目標前輪舵角θ*が算出されると、この目標前輪舵角θ*が絶対角制限値内のときは特に制限されない。よって、過渡制御を実行することが可能となり、所望の車両挙動を得ることができる。
【００５１】
以下、実施例１に基づく作用効果について列挙する。
(1)目標前輪舵角θ*が所定の範囲内となるように目標前輪舵角θ*を制限する制限手段として目標前輪舵角制限部130を設けた。よって、制御中に車両用操舵制御装置が失陥し、制御ギヤ比からメカギヤ比へ急変したとしても、目標前輪舵角θ*を所定範囲内に制限することで、ギヤ比の急変を抑制することができ、車両挙動への影響や運転者への違和感を低減することができる。
【００５２】
(2)目標前輪舵角制限部130は、ギヤ比を制限するギヤ比制限算出部131を備えている。よって、失陥前後のギヤ比変化を抑制することが可能となり、車両挙動への影響を抑制することができる。
【００５３】
(3)目標前輪舵角制限部130は、目標前輪舵角θ*の最大最小許容範囲を設定する絶対角制限を行う絶対角制限算出部132を備えている。よって、操舵中立付近においては絶対角制限範囲内であればヨーレイト制御（過渡制御を含む）を許容することとなり、必要以上に目標前輪舵角θ*が制限されることがなく、車両挙動を安定・向上させるための過渡舵角制御などを実現できる。
【００５４】
(4)目標前輪舵角制限部130は、操舵角θdが中立位置を中心とした所定範囲内（すなわち、絶対角制限範囲内）のときは、絶対角制限のみ行うこととした。よって、中立位置で目標前輪舵角θ*が付与される過渡制御を行ったとしても、制限を受けることなく車両挙動の安定化を図ることができる。
【００５５】
すなわち、実施例１では、目標制御舵角θ*が所定以上とならないようにギヤ比制限しつつ、操舵角θdが中立位置に近いほどこの制限を緩和する（絶対角制限とする）ことで、過渡制御を阻害することなく、失陥時の車両挙動変化を抑制することができる。
【実施例２】
【００５６】
次に実施例２について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図１２は実施例２の制限処理部133において実行される制限処理を表すフローチャートである。ステップ２０２以降は実施例１と共通であるため、異なるステップ３０１〜３０３について説明する。
【００５７】
ステップ３０１では、車速VSP、操舵角θd、目標前輪舵角θ*の入力を行う。
【００５８】
ステップ３０２では、図１３に示す制限ギヤ比マップから車速に応じた制限ギヤ比Glimitを算出し、この制限ギヤ比Glimitからギヤ比制限値θ*Glimitを算出する。
【００５９】
ステップ３０３では、図１４に示す絶対角制限値マップから、車速VSPと操舵角速度に応じた絶対角制限値θZlimitを算出する。尚、操舵角速度は操舵角θdの前回値と今回値との偏差から算出すればよい。
【００６０】
ここで、制限ギヤ比マップについて説明する。図１３に示すように、車速VSPが高いほど制限ギヤ比Glimitを小さな値に設定し、これにより算出されるギヤ比制限値θ*Glimitも小さな値となるように設定される。車速VSPが高いほど車両挙動の変化は好ましくないため、制限を厳しくかけるものである。
【００６１】
次に、絶対角制限値マップについて説明する。図１４に示すように、車速VSPが高いほど絶対角制限値θZlimiを小さな値に設定される。車速VSPが高いほど車両挙動の変化は好ましくないため、制限を厳しくすることで車両挙動の安定化を図ることができる。
【００６２】
また、操舵角速度が高いほど絶対角制限値θ*Zlimitを大きくして制限を緩くし、操舵角速度が低いほど絶対角制限値θ*Zlimitを小さくして制限を厳しくする。すなわち、過渡制御では、操舵角速度が速いほど、操舵角中立付近での目標前輪舵角θ*（モータ回転角θmf）が大きくなる。そこで、操舵角速度に応じて絶対角制限値θ*Zlimitを設定することで、目標とする過渡制御を実現することができる。
【００６３】
図１５は操舵角θdと目標前輪舵角θ*の関係を表す図である。図１５中の斜めの太い線がギヤ比制限値θ*Glimitに対応した値であり、複数設けられているのは高車速ほど傾きが小さくなり、低車速ほど傾きが大きくなる様子を表している。図１５中平行に走る太い水平線が絶対角制限値θ*Zlimitに対応した値であり、複数設けられているのは高操舵角速度もしくは低車速ほど大きな制限値に設定され、低操舵角速度もしくは高車速ほど小さな制限値に設定される様子を表している。
【００６４】
車速VSPと操舵角θd及び操舵角速度によって車両の状態が決定されると、これらに応じた制限値が決定され、この制限値を表す太い線で囲まれた斜線領域に、目標前輪舵角θ*が存在している場合には何ら制限を加えることが無い。一方、この斜線領域の外側に目標前輪舵角θ*が存在している場合には太い斜線もしくは水平線により規定される値に制限する。
【００６５】
図１６はギヤ比制限のみを行った比較例及び実施例２における操舵角θdと目標前輪舵角θ*との関係を表すタイムチャートである。図１６のように高い操舵角速度でスラローム走行を行った場合、この操舵角θdに応じた制限無しの目標前輪舵角θ*とした場合、図１０中の点線で示す値が算出される。この場合、失陥時の車両挙動への影響が懸念されるため、ギヤ比制限によって抑制すると、操舵角θdが０のときにはギヤ比が如何様に設定されたとしても、目標前輪舵角θ*として０が算出される。このため、過渡制御が行えず不連続な制御となり、運転者に違和感を与えるとともに、所望の車両挙動を達成できないおそれがある。また、過渡制御では、操舵角速度が高いほど操舵角θd＝０時に大きな目標前輪舵角θ*（モータ回転角θmf）が算出される傾向にあり、実施例１のように固定値として制限値を設けたとしても、制御が不連続となるおそれがある。
【００６６】
これに対し、実施例２では、操舵角θdが中立位置を中心とした所定範囲内のときは、制限を行わない絶対角制限を行っている。また、操舵角速度が高いほど制限値を緩く設定しているため、中立付近では比較的広い範囲で制限されることがない。よって、過渡制御により操舵角θdが０のときに比較的大きな所定の目標前輪舵角θ*が算出されたとしても、この目標前輪舵角θ*が絶対角制限値θ*Zlimit内のときは特に制限されない。よって、過渡制御を実行することが可能となり、所望の車両挙動を得ることができる。
【００６７】
以下、本実施例２の作用効果について列挙する。
(5)目標前輪舵角制限部130は、高車速になるほどギヤ比制限値を小さくすることとした。車速が高いほど車両挙動の変化は好ましくないため、ギヤ比制限値θ*Glimitを小さくすることで、制限領域を拡大することが可能となり、車両挙動の変化を効果的に抑制することができる。
【００６８】
(6)目標前輪舵角制限部130は、高車速になるほど絶対角制限値θ*Zlimitの最大最小許容範囲を小さくすることとした。車速が高いほど車両挙動の変化は好ましくないため、絶対角制限値θ*Zlimitを小さくすることで、制限領域を拡大することが可能となり、車両挙動への影響を効果的に抑制することができる。
【００６９】
(7)目標前輪舵角制限部130は、操舵角速度が速くなるほど絶対角制限値θ*Zlimitの最大最小許容範囲を大きくすることとした。すなわち、過渡制御では、操舵角速度が速いほど、操舵角中立付近での目標前輪舵角θ*（モータ回転角θmf）が大きくなる。そこで、操舵角速度に応じて絶対角制限値θ*Zlimitを設定することで、目標とする過渡制御を実現しつつ、制限領域を拡大することで車両挙動への影響を効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】実施例１の操舵制御装置を示す全体システム図である。
【図２】前輪転舵コントローラの制御ブロック図である。
【図３】目標値生成部の制御ブロック図である。
【図４】目標出力値生成部の制御ブロック図である。
【図５】目標前輪舵角制限部の制御ブロック図である。
【図６】実施例１の制限制御処理を表すフローチャートである。
【図７】実施例１の制限制御処理の制限領域と非制限領域との関係を表す図である。
【図８】目標前輪舵角に制限を行うことなく制御している途中で車両用操舵制御装置に失陥が生じ、アクチュエータの作動を停止した場合のタイムチャートである。
【図９】実施例１の制限制御処理を行った場合のタイムチャートである。
【図１０】制限なしの比較例及びギヤ比制限のみを行った比較例における操舵角と目標前輪舵角との関係を表すタイムチャートである。
【図１１】実施例１の制限制御処理を行った場合のタイムチャートである。
【図１２】実施例２の制限処理部において実行される制限処理を表すフローチャートである。
【図１３】実施例２の制限ギヤ比マップである。
【図１４】実施例２の絶対角制限値マップである。
【図１５】実施例２の制限制御処理の制限領域と非制限領域との関係を表す図である。
【図１６】ギヤ比制限のみを行った比較例及び実施例２における操舵角と目標前輪舵角との関係を表すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００７１】
１    ステアリングホイール
２    ステアリングシャフト
３ａ    前輪モータ
３    可変舵角アクチュエータ
６ａ    後輪モータ
６    後輪操舵アクチュエータ
７    車速センサ
８    操舵角センサ
100    コントロールユニット
100a    操舵制御コントローラ
100b    前輪操舵コントローラ
100c    後輪操舵コントローラ
110    目標値生成部
120  目標出力値生成部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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