(57)【要約】【課題】轍路で制駆動した場合のハンドル取られを抑制すること。【解決手段】操向車輪の輪荷重が大きいほど補助操舵トルクを大きくするようにした（第４トルク算出手段２８）。すなわち、操向車輪の輪荷重が大きい場合には補助操舵トルクが大きくなるので、例えば、轍路走行時、操向車輪の一方が轍に乗り上げて走行しているときに（路面と操向車輪との接地点が車幅方向外側であるときに）、操向車輪に制駆動力が発生し、操向車輪の輪荷重が増大し、操向車輪と路面との間に働く力が増大して、キングピン軸周りに操向車輪を回転させる回転モーメントが増大し、操舵トルクが発生した場合には、大きな補助操舵トルクが発生され、その結果、轍路で制駆動した場合のハンドル取られを抑制することができる。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操向車輪を転舵するための操舵手段と、前記操舵手段に加えられた操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、前記操舵トルク検出手段で検出された操舵トルクに基づいて前記操向車輪に補助操舵トルクを加える補助操舵トルク付加手段と、前記操向車輪の輪荷重を検出する輪荷重検出手段と、を備え、
前記補助操舵トルク付加手段は、前記輪荷重の増加量が大きいほど前記補助操舵トルクを大きくすることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項２】
前記補助操舵トルク付加手段は、前記輪荷重検出手段で検出された輪荷重の増加量が設定閾値より大きい場合にのみ、前記輪荷重の増加量が大きいほど前記補助操舵トルクを大きく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】
前記輪荷重検出手段は、車両の前後加速度、サスペンションストローク、ブレーキ液圧、ブレーキペダル踏込みストローク及びエンジン回転数変化の少なくともいずれかに基づいて前記操向車輪の輪荷重を推定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４】
操向車輪を転舵するための操舵手段と、前記操舵手段に加えられた操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、前記操舵トルク検出手段で検出された操舵トルクに基づいて前記操向車輪に補助操舵トルクを加える補助操舵トルク付加手段と、前記操舵手段の操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段と、前記操舵角速度検出手段で検出された操舵角速度にゲインを乗じた乗算結果に基づいて前記操向車輪に操舵反力トルクを加える操舵反力トルク付加手段と、車両が信号停止線まで設定距離以内の位置にあるか否かを判定する車両位置判定手段と、を備え、
前記操舵反力トルク付加手段は、前記車両位置判定手段で車両が信号停止線まで設定距離以内の位置にあると判定された場合には、前記距離が前記設定閾値より大きい場合よりも、前記ゲインを大きくすることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項５】
車体の前側に設けられた操向車輪と、前記操向車輪を転舵するための操舵手段と、前記操舵手段に加えられた操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、前記操舵トルク検出手段で検出された操舵トルクに基づいて前記操向車輪に補助操舵トルクを加える補助操舵トルク付加手段と、前記操向車輪の輪荷重を検出する輪荷重検出手段と、を備え、
前記補助操舵トルク付加手段は、前記輪荷重の増加量が大きいほど前記補助操舵トルクを大きくすることを特徴とする自動車。
【請求項６】
操舵手段に加えられた操舵トルクに基づいて操向車輪に補助操舵トルクを加える車両操舵方法であって、
前記操向車輪の輪荷重の増加量が大きいほど前記補助操舵トルクを大きくする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、操舵手段に加えられた操舵トルクに基づいて操向車輪に補助操舵トルクを加える車両用操舵装置、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、例えば、ステアリングホイールに加えられた操舵トルクを検出し、その操舵トルクに基づいて補助操舵トルクを決定し、その補助操舵トルクを操向車輪に加えるものがある（例えば、特許文献１参照）。
また、この特許文献１には、車両のヨーレイトや横加速度、操舵角速度に基づき、車速毎に設定されているデータテーブルに従って操舵反力トルクをそれぞれ算出し、それらの加算値を操向車輪に加えることで、轍路で制駆動した場合の外乱や横風による外乱等、各種外乱によるハンドル取られを操舵せずに抑制できるようにしたことが記載されている。
【特許文献１】特許第３１７６９００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、横風による外乱等、各種外乱によるハンドル取られを抑制するようになっているため、轍路で制駆動した場合の外乱以外も抑制できる操舵反力トルクが算出可能なデータテーブルとする必要があり、その結果、轍路で制駆動した場合のハンドル取られを的確に抑制することが困難となる恐れがあった。
本発明は、上記従来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、轍路で制駆動した場合のハンドル取られをより的確に抑制可能な車両用操舵装置、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、操向車輪を転舵するための操舵手段と、前記操舵手段に加えられた操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、前記操舵トルク検出手段で検出された操舵トルクに基づいて前記操向車輪に補助操舵トルクを加える補助操舵トルク付加手段と、前記操向車輪の輪荷重を検出する輪荷重検出手段と、を備え、前記補助操舵トルク付加手段は、前記輪荷重の増加量が大きいほど前記補助操舵トルクを大きくすることを特徴とする。
【０００５】
また、本発明の車両用操舵装置は、操向車輪を転舵するための操舵手段と、前記操舵手段に加えられた操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、前記操舵トルク検出手段で検出された操舵トルクに基づいて前記操向車輪に補助操舵トルクを加える補助操舵トルク付加手段と、前記操舵手段の操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段と、前記操舵角速度検出手段で検出された操舵角速度にゲインを乗じた乗算結果に基づいて前記操向車輪に操舵反力トルクを加える操舵反力トルク付加手段と、車両と信号機との間の距離を検出する距離検出手段と、を備え、前記操舵反力トルク付加手段は、前記距離検出手段で検出された距離が設定閾値以下である場合には、前記距離が前記設定閾値より大きい場合よりも、前記ゲインを大きくすることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の自動車は、車体の前側に設けられた操向車輪と、前記操向車輪を転舵するための操舵手段と、前記操舵手段に加えられた操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、前記操舵トルク検出手段で検出された操舵トルクに基づいて前記操向車輪に補助操舵トルクを加える補助操舵トルク付加手段と、前記操向車輪の輪荷重を検出する輪荷重検出手段と、を備え、前記補助操舵トルク付加手段は、前記輪荷重の増加量が大きいほど前記補助操舵トルクを大きくすることを特徴とする。
さらに、本発明の車両操舵方法は、操舵手段に加えられた操舵トルクに基づいて操向車輪に補助操舵トルクを加える車両操舵方法であって、前記操向車輪の輪荷重の増加量が大きいほど前記補助操舵トルクを大きくすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
したがって、本発明の車両用操舵装置にあっては、操向車輪の輪荷重が大きい場合には補助操舵トルクが大きくなるので、例えば、轍路走行時、操向車輪の一方が轍に乗り上げて走行しているときに（路面と操向車輪との接地点が車幅方向外側であるときに）、操向車輪に制駆動力が発生し、操向車輪の輪荷重が増大し、操向車輪と路面との間に働く力が増大して、キングピン軸周りに操向車輪を回転させる回転モーメントが増大し、操舵トルクが発生した場合には、大きな補助操舵トルクが発生され、その結果、轍路で制駆動した場合のハンドル取られを抑制することができる。
【０００８】
また、本発明の車両用操舵装置にあっては、深い轍が多数形成されている信号機の近傍を走行している場合には操舵角速度のゲインが大きくなるので、例えば、信号機近傍走行時、操向車輪の一方が轍に乗り上げ、路面と操向車輪との接地点が車幅方向外側であるときに、操向車輪に制駆動力が発生し、操向車輪と路面との間に働く力が増大して、キングピン軸周りに操向車輪を回転させる回転モーメントが増大し、操舵角速度が発生した場合には、大きな補助反力トルクが発生され、その結果、轍路で制駆動した場合のハンドル取られを抑制することができる。
【０００９】
また、本発明の自動車は、操向車輪の輪荷重が大きい場合には補助操舵トルクが大きくなるので、例えば、轍路走行時、操向車輪の一方が轍に乗り上げて走行しているときに（路面と操向車輪との接地点が車幅方向外側であるときに）、操向車輪に制駆動力が発生し、操向車輪の輪荷重が増大し、操向車輪と路面との間に働く力が増大して、キングピン軸周りに操向車輪を回転させる回転モーメントが増大し、操舵トルクが発生した場合には、大きな補助操舵トルクが発生され、その結果、轍路で制駆動した場合のハンドル取られを抑制することができる。
【００１０】
また、本発明の車両操舵方法は、操向車輪の輪荷重が大きい場合には補助操舵トルクが大きくなるので、例えば、轍路走行時、操向車輪の一方が轍に乗り上げて走行しているときに（路面と操向車輪との接地点が車幅方向外側であるときに）、操向車輪に制駆動力が発生し、操向車輪の輪荷重が増大し、操向車輪と路面との間に働く力が増大して、キングピン軸周りに操向車輪を回転させる回転モーメントが増大し、操舵トルクが発生した場合には、大きな補助操舵トルクが発生され、その結果、轍路で制駆動した場合のハンドル取られを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
＜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、操舵手段１、検出手段２、制御手段３及び駆動手段４を含んで構成される。
操舵手段１は、ステアリングホイール５、ステアリングコラム６、ステアリングラック７及びサイドロッド８を含んで構成される。
【００１２】
ステアリングホイール５は、ステアリングコラム６の上端に設けられ、運転者によって加えられた操舵トルクをステアリングコラム６に伝達する。
ステアリングコラム６は、車体（不図示）に回転自在に支持され、ステアリングホイール５を介して伝達される操舵トルクによって回転される。また、ステアリングコラム６の下端には、ピニオンギア９が設けられている。
ステアリングラック７は、ピニオンギア９と噛合し、ピニオンギア９の回転（ステアリングコラム６の回転）によって車幅方向に移動する。
【００１３】
サイドロッド８は、ステアリングラック７の両端それぞれに一端が連結され、左右の前輪（車体の前側に設けられた操向車輪）１０のナックルアーム（不図示）それぞれに他端が連結され、ステアリングラック７の車幅方向の移動によって前輪１０が転舵される。
検出手段２は、輪荷重検出手段１１、車速検出手段１２、横加速度検出手段１３、ヨーレイト検出手段１４、自車位置検出手段１５、操舵角検出手段１６及び操舵トルク検出手段１７を含んで構成される。
輪荷重検出手段１１は、操向車輪１０が支持する輪荷重を検出し、その検出結果を制御手段３に出力する。
【００１４】
輪荷重を検出する方法としては、例えば、図２に示すように、ストラット１８と車体１９との間に配されたひずみゲージ型荷重センサ２０で輪荷重を直接検出する方法や、図３に示すように、前後Ｇセンサ２１で検出される車両の前後Ｇに基づき、下記（１）式に従って輪荷重の増加量を算出し、輪荷重を間接的に検出する方法、サスペンションストローク、ブレーキ液圧、ブレーキペダル踏込みストローク及びエンジン回転数のいずれかを用いて間接的に検出する方法が挙げられる。
ΔＦ＝（Ｗ×ｈ）×Ｇ/Ｌ  ・・・（１）
但し、Ｗは車両総重量であり、ｈは重心高であり、Ｌはホイールベースである。
【００１５】
車速検出手段１２は、車速を検出し、その検出結果を制御手段３に出力する。
横加速度検出手段１３は、横加速度を検出し、その検出結果を制御手段３に出力する。
ヨーレイト検出手段１４は、ヨーレイトを検出し、その検出結果を制御手段３に出力する。
自車位置検出手段１５は、車両の位置を示す車両位置情報及び信号停止線の位置を示す停止信号位置情報を検出し、その検出結果を制御手段３に出力する。
操舵角検出手段１６は、操舵手段１の操舵角を検出し、その検出結果（操舵角情報）を制御手段３に出力する。
操舵トルク検出手段１７は、操舵手段１の操舵トルクを検出し、その検出結果を制御手段３に出力する。
【００１６】
制御手段３は、図４に示すように、補助操舵トルク決定手段２１、補助反力トルク決定手段２２、演算部２３、目標電流決定手段２４及び駆動回路２５を含んで構成される。
補助操舵トルク決定手段２１は、図５に示すように、第６トルク算出手段２６、第５トルク算出手段２７、第４トルク算出手段２８及び演算部２９を含んで構成される。
第６トルク算出手段２６は、車速検出手段１２から出力される車速及び操舵トルク検出手段１７から出力される操舵トルクに基づいて第６トルクＴ６（運転者の操舵負荷を低減する補助操舵トルク）を算出し、その算出結果を演算部２９に出力する。
【００１７】
第５トルク算出手段２７は、車速検出手段１２から出力される車速及び操舵角検出手段１６から出力される操舵角に基づいて第５トルクＴ５（ステアリングホイール５の戻りを改善する補助操舵トルク）を算出し、その算出結果を演算部２９に出力する。
第４トルク算出手段２８は、輪荷重検出手段１１から出力される輪荷重に基づいて第４トルクＴ４（操向車輪１０の輪荷重の増加によって発生するハンドル取られを抑制する補助操舵トルク）を算出し、その算出結果を演算部２９に出力する（制御手段３によって実行される演算処理（後述）によって、輪荷重の増加量ΔＷ（前回出力された輪荷重に対する今回出力された輪荷重の増加量）に比例して設定される補助操舵トルクを出力する）。
【００１８】
なお、第４トルク算出手段２８は、制御手段３で実行される演算処理で第４トルクＴ４が設定されていない場合には、第４トルクＴ４として０を演算部２９に出力する。
演算部２９は、第６トルク算出手段２６から出力される第６トルクＴ６、第５トルク算出手段２７から出力される第５トルクＴ５、及び第４トルク算出手段２８から出力される第４トルクＴ４を加算し、その加算結果（補助操舵トルク）を演算部２３に出力する。
【００１９】
補助反力トルク決定手段２２は、図６に示すように、操舵角速度算出手段３０、第１トルク算出手段３１、第２トルク算出手段３２、第３トルク算出手段３３、演算部３４及びリミッタ３５を含んで構成される。
操舵角速度算出手段３０は、操舵角検出手段１６から出力される操舵角に基づいて操舵角速度を算出し、その操舵角速度にゲインＫ（制御手段３によって実行される演算処理（後述）によって、信号停止線まで設定距離以内の領域に車両があるときに大きな値に設定されるゲイン）を乗じ、その乗算結果を第１トルク算出手段３１に出力する。
【００２０】
ちなみに、一般道にあっては、図７に示すように、車両が信号停止線で停止するときに、制動Ｇによって前輪１０の輪荷重が増大することによって轍が形成されるので、轍の多くは信号機手前に形成され、停止線近傍で最も深くなっている。つまり、エンジンブレーキ開始地点近傍から轍の深さが徐々に大きくなり、フットブレーキが踏み込まれる位置から轍の深さが急増して、停止線近傍で最も深くなる傾向がある。このような傾向は、輪荷重が大きい大型トラックの通行量の多い道路において特に顕著に現れる。
【００２１】
第１トルク算出手段３１は、操舵角速度算出手段３０から出力される操舵角速度ωに基づいて第１トルクＴ１（轍路で制動した場合の外乱や路面凹凸による外乱、横風による外乱等、各種外乱によって操舵角速度ωが変動することを抑制する補助反力トルク）を算出し、その算出結果を演算部３４に出力する。
第２トルク算出手段３２は、横加速度検出手段１３から出力される横加速度Ｇに基づいて第２トルクＴ２（各種外乱によって横加速度Ｇが変動することを抑制する補助反力トルク）を算出し、その算出結果を演算部３４に出力する。
【００２２】
第３トルク算出手段３３は、ヨーレイト検出手段１４から出力されるヨーレイトγに基づいて第３トルクＴ３（各種外乱によってヨーレイトγが変動することを抑制する補助反力トルク）を算出し、その算出結果を演算部３４に出力する。
演算部３４は、第１トルク算出手段３１から出力される第１トルクＴ１、第２トルク算出手段３２から出力される第２トルクＴ２、及び第３トルク算出手段３３から出力される第３トルクＴ３を加算し、その加算結果（補助反力トルク）をリミッタ３５に出力する。
【００２３】
リミッタ３５は、演算部３４から出力される補助反力トルクを予め定められた上下限値の範囲内に制限する処理を行い、その処理結果を演算部２３に出力する。
演算部２３は、補助操舵トルク決定手段２１から出力される補助操舵トルクに補助反力トルク決定手段２２から出力される補助反力トルクを加算し、その加算結果（補助操舵トルク補正値）を目標電流決定手段２４に出力する。
目標電流決定手段２４は、演算部２３から出力される補助操舵トルク補正値に基づいて目標電流を算出し、その算出結果を駆動手段４に出力する。
【００２４】
駆動回路２５は、目標電流決定手段２４から出力される目標電流に応じた電流を駆動手段４に供給する。
駆動手段４は、電動機３６及び減速ギア３７を含んで構成される。
電動機３６は、駆動回路２５から供給される電流によって駆動トルクを発生する。また、電動機３６の出力軸には、ピニオンギア３８が設けられている。
減速ギア３７は、ピニオンギア３８と噛合し、ステアリングコラム６と同心状に結合され、電動機３６によって出力された駆動トルクをピニオンギア３８を介して増幅してステアリングコラム６に伝達する。
【００２５】
＜制御手段の動作＞
次に、制御手段３で実行される演算処理を図８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（例えば、１０msec.）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、自車位置検出手段１５から出力される車両位置情報及び停止情報位置情報を読み込む。
【００２６】
次にステップＳ２に移行して、深い轍が多数形成されている領域に車両が進入したことを確認する。具体的には、前記ステップＳ１で読み込まれた車両位置情報及び停止信号位置情報に基づいて車両が信号停止線まで設定距離（エンジンブレーキの標準的な開始位置距離よりも若干長い距離）以内の位置にあるか否かを判定する。そして、前記設定距離以内の位置にある場合には（Ｙ）ステップＳ３に移行し、前記設定距離以内の位置にない場合には（Ｎ）この演算処理を終了する。
【００２７】
前記ステップＳ３では、操舵角検出手段１６から出力される操舵角情報を読み込む。
次にステップＳ４に移行して、急操舵中でないことを確認する。具体的には、前記ステップＳ３で読み込まれた操舵角情報に基づいて操舵角速度を算出し、その操舵角速度が設定閾値以下か否かを判断する。そして、設定閾値以下である場合には（Ｙ）ステップＳ５に移行し、設定閾値より大きい場合には（Ｎ）この演算処理を終了する。
【００２８】
前記ステップＳ５では、操舵角速度算出手段３０で用いられるゲインＫを比較的大きな値に設定する。
なお、初期状態にあっては、ゲインＫは比較的小さな値（当該ステップＳ５で設定されるゲインＫよりも小さな値）に設定されており、車両が信号停止線まで設定距離以内の位置になく、前記ステップＳ４の判定が「Ｎ」となる場合には、前記比較的小さなゲインＫが操舵角速度算出手段３０で用いられる。
【００２９】
次にステップＳ６に移行して、輪荷重検出手段１１から出力される輪荷重を読み込む。
次にステップＳ７に移行して、この演算処理が前回実行されたときに読み込まれた輪荷重に対する前記ステップＳ６で読み込まれた輪荷重の増加量ΔＷが設定閾値（路面不整等によって生じる小さな荷重変動よりも十分に大きい値）以上であるか否かを判定する。そして、設定閾値以上である場合には（Ｙ）ステップＳ８に移行し、設定閾値より小さい場合には（Ｎ）この演算処理を終了する。
【００３０】
前記ステップＳ８では、前記ステップＳ６で読み込まれた輪荷重の増加量ΔＷに比例して第４トルク算出手段２８で算出される第４トルクＴ４を設定する。
次にステップＳ９に移行して、自車位置検出手段１５から出力される車両位置情報及び停止情報位置情報を読み込む。
次にステップＳ１０に移行して、深い轍が多数形成されている領域を車両が通過したことを確認する。具体的には、前記ステップＳ９で読み込まれた車両位置情報及び停止信号位置情報に基づいて車両が信号停止線まで設定距離以内の位置にいないか否かを判定する。そして、前記設定距離以内の位置にいない場合には（Ｙ）この演算処理を終了し、前記設定距離以内の位置にいる場合には（Ｎ）ステップＳ３に移行する。
【００３１】
＜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、一般道走行中、図９及び図１０に示すように、車両が信号機に接近しているときに、制御手段３で演算処理が実行されたとする。すると、図８に示すように、まず、そのステップＳ１で、自車位置検出手段１５から出力される車両位置情報及び停止情報位置情報が読み込まれ、それら車両位置情報及び停止信号位置情報に基づいて車両が信号停止線まで設定距離以内の位置にあると判定されると、ステップＳ２の判定が「Ｙ」となる。
【００３２】
また、ステップＳ３で、操舵角検出手段１６から出力される操舵角情報が読み込まれ、ステップＳ４で、その操舵角情報に基づいて操舵角速度が算出され、その操舵角速度が設定閾値以下であるとすると、当該ステップＳ４の判定が「Ｙ」となり、ステップＳ５で、図１０（ｃ）の時刻ｔ１に示すように、操舵角速度算出手段３０で用いられるゲインＫが比較的大きな値に設定される。
【００３３】
さらに、ステップＳ６で、輪荷重検出手段１１から出力される輪荷重が読み込まれ、図９（ａ）の時刻ｔ１に示すように、この演算処理が前回実行されたときに読み込まれた輪荷重に対する前記読み込まれた輪荷重の増加量ΔＷが設定閾値以下であるとすると、ステップＳ７の判定が「Ｎ」となり、上記フローが繰り返し実行される。
そして、補助操舵トルク決定手段２１によって、図４及び図５に示すように、第６トルク算出手段２６で、車速検出手段１２から出力される車速及び操舵トルク検出手段１７から出力される操舵トルクに基づいて第６トルクＴ６が算出され、第５トルク算出手段２７で、車速検出手段１２から出力される車速及び操舵角検出手段１６から出力される操舵角に基づいて第５トルクＴ５が算出され、それら算出結果が演算部２９に出力される。
【００３４】
また、第４トルク算出手段２８で、第４トルクＴ４として０が演算部２９に出力され、演算部２９で、前記第６トルクＴ６、第５トルクＴ５及び第４トルクＴ４が加算され、その加算結果（補助操舵トルク）が演算部２３に出力される。
さらに、補助反力トルク決定手段２２によって、図４及び図６に示すように、操舵角速度算出手段３０で、操舵角検出手段１６から出力される操舵角に基づいて操舵角速度が算出され、その操舵角速度に前記演算処理によって算出されたゲインＫ（比較的大きな値）が乗じられ、その乗算結果が第１トルク算出手段３１に出力される。また、第１トルク算出手段３１で、操舵角速度算出手段３０から出力される操舵角速度ωに基づいて第１トルクＴ１が算出され、その算出結果が演算部３４に出力されることで、操舵角速度に対する第１トルクＴ１（補助反力トルク）の応答性が高められる。
【００３５】
また、第２トルク算出手段３２で、横加速度検出手段１３から出力される横加速度Ｇに基づいて第２トルクＴ２が算出され、第３トルク算出手段３３で、ヨーレイト検出手段１４から出力されるヨーレイトγに基づいて第３トルクＴ３が算出され、それら算出結果が演算部３４に出力される。また、演算部３４で、前記第１トルクＴ１、前記第２トルクＴ２及び前記第３トルクＴ３が加算され、その加算結果（補助反力トルク）がリミッタ３５に出力され、リミッタ３５で、その補助反力トルクを予め定められた上下限値の範囲内に制限する処理が行われ、その処理結果が演算部２３に出力される。
【００３６】
さらに、演算部２３によって、前記補助操舵トルクに前記補助反力トルクが加算され、その加算結果（補助操舵トルク補正値）が目標電流決定手段２４に出力される。また、目標電流決定手段２４によって、その補助操舵トルク補正値に基づいて目標電流が算出され、駆動回路２５によって、その目標電流に応じた電流が電動機３６に供給される。
そして、電動機３６によって、その電流によって駆動トルクが発生され、減速ギア３７によって、その駆動トルクが増幅されてステアリングコラム６に伝達される。
【００３７】
また、上記フローが繰り返し実行されるうちに、図１１に示すように、操向車輪１０の一方が信号機近傍に存在する轍に乗り上げ、路面と操向車輪１０との接地点が車幅方向外側となり、また、車両前方の信号が赤信号となったため、運転者がアクセルペダルから足を放し、エンジンブレーキが開始されたとする。すると、操向車輪１０の輪荷重が増大し、操向車輪１０と路面との間に働く力が増大して、キングピン軸周りに操向車輪を回転させる回転モーメントが増大し、操舵トルクが発生される。
【００３８】
また、同時に、制御手段３で演算処理が実行されたとすると、図８に示すように、前記ステップＳ１〜Ｓ６を経て、この演算処理が前回実行されたときに読み込まれた輪荷重に対する前記読み込まれた輪荷重の増加量ΔＷが設定閾値以上であるとすると、ステップＳ７の判定が「Ｙ」となり、ステップＳ８で、図９（ａ）の時刻ｔ３に示すように、輪荷重の増加量ΔＷに比例して第４トルク算出手段２８で算出される第４トルクＴ４が大きな値に設定される。
【００３９】
また、ステップＳ９で、自車位置検出手段１５から出力される車両位置情報及び停止情報位置情報が読み込まれ、それら車両位置情報及び停止信号位置情報に基づいて車両が信号停止線まで設定距離以内の位置にあると判定されると、ステップＳ１０の判定が「Ｎ」となり、前記ステップＳ３から上記フローが繰り返し実行される。
そして、補助操舵トルク決定手段２１によって、第６トルク算出手段２６及び第５トルク算出手段２７で、第６トルクＴ６及び第５トルクＴ５が演算部２９に出力される。
【００４０】
また、第４トルク算出手段２８で、図９（ｂ）の時刻ｔ３に示すように、輪荷重検出手段１１から前回出力された輪荷重に対する今回出力された輪荷重の増加量（輪荷重の増加量ΔＷ）が設定閾値より大きかったとすると、前記演算処理によって算出された輪荷重の増加量ΔＷに比例して設定された第４トルクＴ４（大きな補助トルク）が演算部２９に出力され、演算部２９で、前記第６トルクＴ６、第５トルクＴ５及び第４トルクＴ４が加算され、その加算結果（補助操舵トルク）が演算部２３に出力される。
【００４１】
さらに、補助反力トルク決定手段２２によって、車速Ｖ、操舵角、横加速度Ｇ、ヨーレイトγに基づいて補助反力トルクが算出され、その算出結果が演算部２３に出力される。
また、演算部２３によって、前記補助操舵トルクに前記補助反力トルクが加算され、その加算結果（補助操舵トルク補正値）が目標電流決定手段２４に出力される。また、目標電流決定手段２４によって、その補助操舵トルク補正値に基づいて目標電流が算出され、その算出結果が駆動手段４に出力され、駆動回路２５によって、その目標電流に応じた電流が電動機３６に供給される。
そして、電動機３６によって、その電流によって駆動トルクが発生され、減速ギア３７によって、その駆動トルクが増幅されてステアリングコラム６に伝達される。
【００４２】
以上、上記実施形態では、図１のステアリングホイール５が特許請求の範囲に記載の操舵手段を構成し、以下同様に、図１の操舵トルク検出手段１７が操舵トルク検出手段を構成し、図１の制御手段３及び駆動手段４が補助トルク付加手段及び操舵反力トルク付加手段を構成し、図１の輪荷重検出手段１１が輪荷重検出手段を構成し、図１の操舵角検出手段１６及び制御手段３が操舵角速度検出手段を構成し、図１の自車位置検出手段１５及び制御手段３が車両位置判定手段を構成する。
【００４３】
（１）このように、本実施形態の車両用操舵装置にあっては、操向車輪の輪荷重が大きいほど補助操舵トルクを大きくするようにした。すなわち、操向車輪の輪荷重が大きい場合には補助操舵トルクが大きくなるので、例えば、轍路走行時、操向車輪の一方が轍に乗り上げて走行しているときに（路面と操向車輪との接地点が車幅方向外側であるときに）、操向車輪に制駆動力が発生し、操向車輪の輪荷重が増大し、操向車輪と路面との間に働く力が増大して、キングピン軸周りに操向車輪を回転させる回転モーメントが増大し、操舵トルクが発生した場合には、大きな補助操舵トルクが発生され、その結果、轍路で制駆動した場合のハンドル取られを抑制することができる。
【００４４】
（２）また、輪荷重の増加量が設定閾値より大きい場合にのみ、輪荷重の増加量が大きいほど補助操舵トルクを大きくするようにした。そのため、路面不正等による小さな荷重変動によって、不要な補助操舵トルクが発生することを抑制することができる。
（３）さらに、車両の前後加速度、サスペンションストローク、ブレーキ液圧、ブレーキペダル踏込みストローク及びエンジン回転数変化の少なくともいずれかに基づいて操向車輪の輪荷重を推定するようにしたため、適用する車両に好適な推定方法を採用することができ、また、輪荷重を直接検出するための専用のセンサを用いることなく、汎用的なセンサを用いて輪荷重を推定することができる。
【００４５】
（４）また、車両と信号機との間の距離が設定閾値以下である場合には、前記距離が前記設定閾値より大きい場合よりも、補助反力トルク（第１トルク）の算出に用いられるゲイン（操舵角速度のゲインＫ）を大きくするようにした。すなわち、深い轍が多数形成されている信号機の近傍を走行している場合には操舵角速度のゲインが大きくなるので、例えば、信号機近傍走行時、操向車輪の一方が轍に乗り上げ、路面と操向車輪との接地点が車幅方向外側であるときに、操向車輪に制駆動力が発生し、操向車輪と路面との間に働く力が増大して、キングピン軸周りに操向車輪を回転させる回転モーメントが増大し、操舵角速度が発生した場合には、大きな補助反力トルクが発生され、その結果、轍路で制駆動した場合のハンドル取られをより適切に抑制することができる。
また、轍の無い路面を走行している場合には操舵角速度のゲインが大きくならないので、必要以上に大きい補助反力トルクが発生されることがなく、路面凹凸による外乱等、各種外乱によるハンドル取られをより適切に抑制することができる。
【００４６】
（５）さらに、本実施形態の自動車にあっては、操向車輪の輪荷重が大きいほど補助操舵トルクを大きくするようにした。すなわち、操向車輪の輪荷重が大きい場合には補助操舵トルクが大きくなるので、例えば、轍路走行時、操向車輪の一方が轍に乗り上げて走行しているときに（路面と操向車輪との接地点が車幅方向外側であるときに）、操向車輪に制駆動力が発生し、操向車輪の輪荷重が増大し、操向車輪と路面との間に働く力が増大して、キングピン軸周りに操向車輪を回転させる回転モーメントが増大し、操舵トルクが発生した場合には、大きな補助操舵トルクが発生され、その結果、轍路で制駆動した場合のハンドル取られを抑制することができる。
【００４７】
（６）また、本実施形態の車両操舵方法にあっては、操向車輪の輪荷重が大きいほど補助操舵トルクを大きくするようにした。すなわち、操向車輪の輪荷重が大きい場合には補助操舵トルクが大きくなるので、例えば、轍路走行時、操向車輪の一方が轍に乗り上げて走行しているときに（路面と操向車輪との接地点が車幅方向外側であるときに）、操向車輪に制駆動力が発生し、操向車輪の輪荷重が増大し、操向車輪と路面との間に働く力が増大して、キングピン軸周りに操向車輪を回転させる回転モーメントが増大し、操舵トルクが発生した場合には、大きな補助操舵トルクが発生され、その結果、轍路で制駆動した場合のハンドル取られを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施形態の概略構成を示す構成図である。
【図２】輪荷重の検出方法を説明するための説明図である。
【図３】輪荷重の検出方法を説明するための説明図である。
【図４】制御手段の内部構成を示すブロック図である。
【図５】補助操舵トルク決定手段の内部構成を示すブロック図である。
【図６】補助反力トルク決定手段の内部構成を示すブロック図である。
【図７】轍の形状（深さの分布）を説明するための説明図である。
【図８】制御手段で実行される演算処理を示すフローチャートである。
【図９】自動車の動作を説明するための説明図である。
【図１０】自動車の動作を説明するための説明図である。
【図１１】自動車の動作を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１は操舵手段、２は検出手段、３は制御手段、４は駆動手段、５はステアリングホイール、６はステアリングコラム、７はステアリングラック、８はサイドロッド、９はピニオンギア、１０は操向車輪、１１は輪荷重検出手段、１２は車速検出手段、１３は横加速度検出手段、１４はヨーレイト検出手段、１５は自車位置検出手段、１６は操舵角検出手段、１７は操舵トルク検出手段、１８はストラット、１９は車体、２０はゲージ型荷重センサ、２１はＧセンサ、２２は補助反力トルク決定手段、２３は演算部、２４は目標電流決定手段、２５は駆動回路、２６は第６トルク算出手段、２７は第５トルク算出手段、２８は第４トルク算出手段、２９は演算部、３０は操舵角速度算出手段、３１は第１トルク算出手段、３２は第２トルク算出手段、３３は第３トルク算出手段、３４は演算部、３５はリミッタ、３６は電動機、３７は減速ギア、３８はピニオンギア
【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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