(57)【要約】【課題】タイヤの空気圧等の車両挙動に影響を与える要素が標準値に対して変動している場合に、そのことを運転者に報知して、点検等を促すことができる。【解決手段】車両操舵装置は、空気圧の状態を検出し（ステップＳ１）、空気圧が標準値に対して変動している場合、その空気圧に基づいて操舵ゲインを変更するとともに（ステップＳ１２〜ステップＳ１４）、空気圧が変動していることを運転者に報知することを目的として、前輪舵角の目標角へのサーボ応答性を変更する（ステップＳ１５）。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両挙動に影響を与える車両挙動影響要素が標準値に対して変動しているときに、その変動に対応して車両挙動を所定の状態に制御する車両挙動制御装置であって、
前記標準値に対する前記車両挙動影響要素の変動の状態に応じて、前記所定の状態を変える設定をする設定手段を備えたことを特徴とする車両挙動制御装置。
【請求項２】
車両挙動に影響を与える車両挙動影響要素が標準値に対して変動しているときに、その変動に対応して車両挙動を所定の状態に制御する車両挙動制御手段と、
前記車両挙動影響要素の状態を検出する車両挙動影響要素状態検出手段と、
前記車両挙動影響要素状態検出手段の検出結果から、前記標準値に対する前記車両挙動影響要素の変動の状態に応じて、前記所定の状態を変える設定をする設定手段と、
を備えたことを特徴とする車両挙動制御装置。
【請求項３】
前記設定手段は、前記車両挙動影響要素の状態が前記標準値から所定範囲内にある場合、前記所定の状態を変える設定をすることを特徴とする請求項１記載の車両挙動制御装置。
【請求項４】
前記設定手段は、前記車両挙動制御手段による車両挙動の制御の応答性を変更することで、前記所定の状態を変える設定をすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の車両挙動制御装置。
【請求項５】
前記設定手段は、前記車両挙動影響要素が標準値であるときの車両挙動に対して、運転者が違和感を感じる車両挙動の状態に変える設定をすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の車両挙動制御装置。
【請求項６】
前記車両挙動影響要素がタイヤの空気圧であり、前記車両挙動制御手段は、前記タイヤの空気圧が標準値に対応して変動しているときに、その変動に対応して、ステアリングホイールに対する操舵角の操舵ゲインを変更することで、車両挙動を所定の状態にすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の車両挙動制御装置。
【請求項７】
前記ステアリングホイールと車輪との間にギア構造を備えており、前記車両挙動制御手段は、当該ギア構造のギア比を変更することで、前記操舵ゲインを変更することを特徴とする請求項６記載の車両挙動制御装置。
【請求項８】
前記ギア比又は前記車両挙動制御手段による前記ギア比変更の制御の応答性のうちの少なくとも一方を変更することで、前記所定の状態を変える設定をすることを特徴とする請求項７記載の車両挙動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤの空気圧等の、車両挙動に影響を与える車両挙動影響要素が標準値に対して変動しているときに、その変動に対応して車両挙動を所定の状態に制御する車両挙動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両挙動を制御する車両挙動制御装置として、例えば特許文献１に記載されている車両操舵装置がある。この車両操舵装置は、ステアリングホイールと前輪の操舵系との間にギア比可変装置を介在させ、そのギア比可変装置により操舵ゲイン（具体的にはギア比）を変更することで、ステアリングハンドルの入力に対する出力の操舵角の比率を変更することができるようになっている。これにより、車両操舵装置は、タイヤの空気圧の低下を検出するとステアリングホイールの操舵ゲインを変化させて、車両挙動を一定の状態に維持している。
【０００３】
一般的にタイヤの空気圧に変動があるとタイヤのコーナリングパワは変化する。具体的には、空気圧に対するタイヤのコーナリングパワの特性は、空気圧が低い値から上昇するのに伴って上昇し、ある空気圧においてピークとなり飽和し、さらに空気圧を増加させると減少する特性となる。このようなことから、標準よりも空気圧が低すぎると、タイヤのコーナリングパワは小さくなり、タイヤの横力が出難くなる。また、標準よりも空気圧が高すぎると、タイヤのコーナリングパワは小さくなり、タイヤの横力が出難くなる。そして、このようなタイヤのコーナリングパワによる車両への影響は次のようになる。
【０００４】
前輪のタイヤの空気圧が標準値よりも減少或いは増加していれば、前輪のタイヤの横力が小さくなり、この結果、ヨーモーメントが小さくなり、車両は、旋回運動でアンダーステア傾向になる。また、後輪のタイヤの空気圧が標準値よりも減少或いは増加していれば、後輪のタイヤの横力が小さくなり、この結果、ヨーモーメントが大きくなり、車両は、旋回運動でオーバーステア傾向になる。
【０００５】
このような現象に対応して、前記車両操舵装置では、前輪のタイヤの空気圧の低下を検出した場合、前記操舵ゲインを大きくすることで、前述したようなアンダーステアにならないように制御する。一方、後輪のタイヤの空気圧の低下を検出した場合、前記操舵ゲインを小さくすることで前述したようなオーバーステアにならないように制御する。このように、前記車両操舵装置は、操舵ゲインを変更することで、常に車両挙動を一定の状態に維持、すなわち常に車両挙動を安定にしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平０７−５２６２２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、タイヤの空気圧が低下している場合でも、車両挙動を常に安定に保っているので、運転者は、タイヤの空気圧が低下していることに気づき難い。さらに、運転者自身がタイヤの空気圧が低下していることに気づいたとしても、車両挙動が安定に保たれていることで、安定して走行できるので、運転者はタイヤの空気圧をそのままにしてしまう可能性がある。
【０００８】
しかしながら、タイヤの空気圧が低下した状態で何らかの状況に陥り、車両挙動を安定に保つための制御、すなわち前述したようなタイヤの空気圧に応じた操舵ゲインの制御が突然停止してしまうと、車両挙動が極端に変化してしまう。この場合、車両操作は非常に困難になる。
そこで、本発明は、前述の問題に鑑みてなされたものであり、タイヤの空気圧等の、車両挙動に影響を与える要素が標準値に対して変動している場合に、そのことを運転者に効果的に報知して、点検等を促すことができる車両挙動制御装置の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述の問題を解決するために、請求項１記載の発明に係る車両挙動制御装置は、車両挙動に影響を与える車両挙動影響要素が標準値に対して変動しているときに、その変動に対応して車両挙動を所定の状態に制御する車両挙動制御装置であって、前記標準値に対する前記車両挙動影響要素の変動の状態に応じて、前記所定の状態を変える設定をする設定手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２記載の発明に係る車両挙動制御装置は、車両挙動に影響を与える車両挙動影響要素が標準値に対して変動しているときに、その変動に対応して車両挙動を所定の状態に制御する車両挙動制御手段と、前記車両挙動影響要素の状態を検出する車両挙動影響要素状態検出手段と、前記車両挙動影響要素状態検出手段の検出結果から、前記標準値に対する前記車両挙動影響要素の変動の状態に応じて、前記所定の状態を変える設定をする設定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
従来の技術でいえば、車両挙動影響要素が標準値に対して変動している場合に、前記所定の状態を一定にしていることころを、すなわち車両挙動影響要素が標準値であるときの車両挙動に維持しているところを、請求項１及び２に記載の発明では、標準値に対する車両挙動影響要素の変動に応じて変更している。
【００１２】
【発明の効果】
本発明によれば、車両挙動影響要素が標準値に対して変動している場合にその変動に応じて車両挙動を変更することで、車両挙動影響要素が変動していることを運転者に報知することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
先ず、本発明の原理を説明する。原理を明らかにするために、まず従来技術について更に詳しく説明し、問題点を指摘した上で、本発明の特徴を実施の形態に基づき、詳しく説明する。
【００１４】
図１は、その原理を説明するための特性図を示す。横軸に、車両挙動に影響を与える車両挙動影響要素パラメータをとり、縦軸に、車両運動パフォーマンスをとっている。また、図中Ｐ１（車両運動パフォーマンスがある一定値）は、通常性能の車両運動パフォーマンスを示す。車両挙動影響要素パラメータは例えばタイヤ空気圧であり、車両運動パフォーマンスは例えばタイヤ空気圧の影響を受けた車両挙動である。この車両挙動影響要素パラメータと車両運動パフォーマンスとの関係は、車両挙動影響要素パラメータが変化すると車両運動パフォーマンスも変化するといった関係になる。
【００１５】
通常時の車両挙動影響要素パラメータは、標準値として、ある範囲にあり、その範囲内にある限り、車両運動パフォーマンスは、良好或いは安定しており、一定範囲内に収まるようになっている。このとき、車両運動パフォーマンスは、前記図中Ｐ１に示す通常性能の車両運動パフォーマンスとなる。しかし、車両挙動影響要素パラメータがある方向に変化してしまうと、その影響により、車両運動パフォーマンスも悪くなる。図中Ｐ２の特性は、そのような車両挙動影響要素パラメータと車両運動パフォーマンスとの関係を示す。
【００１６】
すなわち、車両挙動影響要素パラメータが変化すると、車両運動パフォーマンスとしての車両挙動は、この図中Ｐ２の線に沿って変化する。このように、車両挙動影響要素パラメータの変化により車両運動パフォーマンスとしての車両挙動が図中Ｐ２の線に沿って変化することで、当該車両運動パフォーマンスは、そのような車両挙動影響要素パラメータの変化に応じて、図中Ｐ１の通常性能の車両運動パフォーマンスからかけ離れたものになっていく。
【００１７】
このように車両挙動影響要素パラメータの変化によりその車両運動パフォーマンスが通常性能の車両運動パフォーマンスからかけ離れることから、すなわち車両運動パフォーマンスが低下することから、通常は、所定の制御を介入させて、前記通常性能の車両運動パフォーマンスを維持するようにしている。例えば、前記特開平０７−５２６２２号公報（前記特許文献１）の車両操舵装置でいうところの、空気圧に応じて操舵ゲインを変更して、常に車両挙動を一定の状態に維持することに対応する。すなわち、ここでいう所定の制御とは、車両挙動影響要素パラメータが標準値に対して変動しても、あたかも車両挙動影響要素パラメータが標準値になっているようにして、通常状態の車両運動パフォーマンスを実現する制御である。よって、車両挙動影響要素パラメータが標準値にあり、通常状態の車両運動パフォーマンスが実現されている場合、この所定の制御の介入はないことになる。
【００１８】
ところで、その所定の制御が何らかの原因で停止してしまう場合がある。所定の制御が停止してしまうと、通常性能の車両運動パフォーマンスを保つことができなくなり、その時点での車両挙動影響要素パラメータに左右される車両運動パフォーマンスになってしまう。特に、車両挙動影響要素パラメータが極端に低下している場合、車両挙動は不安定になるが、そのように車両挙動影響要素パラメータが極端に低下している場合において、介入していた所定の制御が停止してしまうと、車両運動パフォーマンスは急変してしまうことになる。
【００１９】
以上のようなことから、図１に示すように、車両挙動影響要素パラメータに応じて３つの領域に大別することができる。
すなわち、車両挙動影響要素パラメータに対応して、図１中領域Ａが、車両運動パフォーマンスを通常性能に保つための前記所定の制御を必要としない領域である正常域となり、図１中領域Ｂが、車両運動パフォーマンスを通常性能に保つために、前記所定の制御が必要になる領域である特性低下対応制御域となり、図１中領域Ｃが、車両挙動影響要素パラメータが極端に低下している領域である警告域となる。この警告域Ｃでは、車両運動パフォーマンスを通常性能に保つための制御が停止してしまうと、車両運動パフォーマンスが急変してしまうことになる。
【００２０】
ここで、例えば図１中領域Ｂでは、車両挙動影響要素パラメータが変化して、車両運動パフォーマンスが不安定な状態にあるが、前述したようにその不安定な状態を前記所定の制御によって補っており、この場合、運転者は、実際には車両挙動影響要素パラメータが低下しているが、そのことに気づかない場合が多い。
ところが、そのように車両挙動影響要素パラメータが変化している状態で、車両運動パフォーマンスを安定に保つための制御が停止した場合、特に、その停止が図１中領域Ｃの警告域で発生した場合には、車両運動パフォーマンスが急変してしまう。図１中矢印Ａ１の示す変化が、そのような車両運動パフォーマンスの変化を示す。このような状況下では、運転者は操作困難な状況に陥ってしまう。
【００２１】
そこで、本発明では、車両挙動影響要素パラメータが標準値に対して変動している場合、車両挙動影響要素パラメータが標準値であるときの車両運動パフォーマンスとは異なる車両運動パフォーマンスにしている。ここで、標準値であるときの車両運動パフォーマンス（通常性能の車両運動パフォーマンス）とは異なる車両運動パフォーマンスとは、図１中の特性Ｐ３として示すように、通常性能の車両運動パフォーマンスよりも低い車両運動パフォーマンス（以下、低車両運動パフォーマンスともいう。）である。これにより、運転者が車両運動パフォーマンスに違和感を持つようにしている。そして、車両挙動影響要素パラメータが標準値に対して変動している場合でも、特に、車両挙動影響要素パラメータが標準値から所定範囲内にある場合に限って、そのような運転者が違和感を持つような車両運動パフォーマンスにしている。
【００２２】
ここで、前記所定範囲内とは、車両挙動影響要素パラメータが極端に低下している範囲を含むものではなく、具体的には、前記図１中領域Ｂの特性低下対応制御域である。すなわち、この所定範囲内では、たとえ前記所定の制御が停止しても車両運動パフォーマンスが急変することなく、安定して車両が走行できることになる。
【００２３】
このようにすることの効果は次のようになる。
本発明では、特性低下対応制御域Ｂ内で、通常性能の車両運動パフォーマンスよりも低い車両運動パフォーマンス（図１中のＰ３の特性）を積極的に与えている。これにより、低車両運動パフォーマンスを運転者が気付くことで、運転者は、車両挙動影響要素パラメータが変化しており、車両挙動が不安定な方向に近づいているという状況を知ることができる。
【００２４】
また、前記特性低下対応制御域Ｂでは、そのように低車両運動パフォーマンスとなるように制御を行わない場合の車両運動パフォーマンスが通常性能の車両運動パフォーマンスに近いところにある。すなわち、前記低車両運動パフォーマンス（Ｐ３）と、通常性能の車両運動パフォーマンス（Ｐ１）との間に、前記低車両運動パフォーマンスとなるように制御を行わない場合の車両運動パフォーマンス（Ｐ２）がある。
【００２５】
このことから、低車両運動パフォーマンスにする制御が停止した場合でも、車両運動パフォーマンスは、通常性能の車両運動パフォーマンス側に振れる、すなわち常に安定側にしか移動しないことになる。図１中矢印Ａ２の示す変化が、その際の車両運動パフォーマンスの変化を示す。
このように、特に特性低下対応制御域Ｂで、積極的に低車両運動パフォーマンスとする制御を実施することで、たとえその低車両運動パフォーマンスにする制御が停止した場合でも、車両運動パフォーマンスを常に安定側に振れるようにして、車両運動パフォーマンスが急変してしまうこと等を防止することができる。
【００２６】
次に、前記車両運動パフォーマンスと車両挙動影響要素パラメータとを具体的なものとして説明する。すなわち、ステアリングホイール操作に対して前輪操舵角を任意に規定できる車両操舵装置に本発明を適用した場合について説明する。
前記車両操舵装置としては、ステアバイワイヤ或いは可変ギアステアリングといったものがある。ここで、可変ギアステアリングは、前記特許文献１で開示している車両操舵装置がギア比可変装置として採用しているステアリングシステムである。
【００２７】
以下、前記特許文献１等に開示されている可変ギアステアリングを採用して構成した車両操舵装置に本発明を適用した場合を説明する。
その車両操舵装置は、具体的には、前述したようにステアリングホイールと前輪の操舵系との間にギア比可変装置を介在させ、そのギア比可変装置の可変ギアのギア比の変更により操舵ゲインを変更することで、ステアリングホイールの入力に対する出力の操舵角の比率を変更できるようにしている。ここで、ギア比可変装置のギア比の変更は、所定の可変ギアロジックにより決定しており、例えば、前記特許文献１では、空気圧や車速を入力とした所定の可変ギアロジックにより、出力としての所望のギア比及び操舵ゲインを得ている。すなわち、空気圧に着目すれば、次のようにして操舵ゲイン（具体的にはギア比）を得ている。
【００２８】
車両操舵装置は、タイヤの空気圧の低下を検出するとステアリングホイールの操舵ゲインを変化させ、これにより車両挙動を一定の状態に維持している。すなわち、車両操舵装置では、前輪のタイヤの空気圧の低下を検出した場合、ギア比可変装置のギア比を小さくして、操舵ゲインを大きくすることで、アンダーステアにならないように制御している。一方、後輪のタイヤの空気圧の低下を検出した場合、ギア比可変装置のギア比を大きくして、操舵ゲインを小さくすることでオーバーステアにならないように制御している。このように、車両操舵装置は、ステアリングホイールと前輪の操舵系との間にギア比可変装置を介在させたギア比可変装置のギア比を変更して、操舵ゲインを変更することで、常に車両挙動を一定の状態に維持、すなわち常に安定に保っている。
【００２９】
このように、本発明を適用する車両操舵装置が構成されている。そして、この車両操舵装置が扱う空気圧が前記車両挙動影響要素パラメータをなし、定常ヨーレイトゲインが前記車両運動パフォーマンスをなす。
ここで、ヨーレイトゲインとはステアリングホイールの角度に対するヨーレイトの値であり、前記定常ヨーレイトゲインは、ステアリングホイールの角度に対するヨーレイトの値が定常の場合の値である。この定常ヨーレイトゲインは、前記可変ギアロジックから算出されるギア比によって決定される値である。このような定常ヨーレイトゲインが前記車両運動パフォーマンスをなす。
【００３０】
ここで、図２を用いて、可変ギアによるギア比、ヨーレイト及び定常ヨーレイトゲインの関係を説明する。
図２中（Ａ）はステアリングホイール操作に対応する前輪舵角の時間変化を示し、図２中（Ｂ）は図２中（Ａ）に示す前輪舵角の時間変化に対応するヨーレイトの時間変化を示す。
【００３１】
例えば、図２中（Ａ）に示す実線は、通常時において、ステアリングホイールを操作した場合の前輪舵角の時間変化を示す。この通常時の特性が示すように、ステアリングホイール操作に対応し、前輪舵角は、一定の立ち上がり変化を示した後、定常値になる。そして、このような前輪舵角の変化に対応して、図２中（Ｂ）に実線として示すように、ヨーレイトは、一定の立ち上がり変化を示し、その後定常値になる。
【００３２】
そして、前記ギア比を所定量変化させると次のようになる。
ギア比を所定量だけ変更すると、図２中（Ａ）に実線から破線への変化として示すように、ステアリングホイール操作に対する前輪舵角の変化が全体的に小さくなる。すなわち、立ち上がり部分及び定常部分の両方において前輪舵角が小さくなる。ここで、ギア比を変更させるための前記所定量は、前述したように空気圧や車速に基づいて可変ギアロジックから算出した量である。このような前輪舵角の変化に応じて、図２中（Ｂ）に実線から破線への変化として示すように、ヨーレイトも全体的に小さくなる。すなわち、立ち上がり部分及び定常部分の両方においてヨーレイトが小さくなる。このように可変ギアのギア比を変更することで、ステアリングホイール操作に対してヨーレイトが変化するようになる。
【００３３】
前記特許文献１等に開示されている車両操舵装置では、このような関係を利用し、空気圧の減少或いは増加に応じてタイヤ横力が発生することを前提として、ステアリングホイールの操作に対するヨーレイト変化の関係が一定になるように、ギア比を変更している。すなわち、定常ヨーレイトゲインを一定にするとの制約の下、ギア比を変更している。
【００３４】
以上のように、可変ギアによるギア比、ヨーレイト及び定常ヨーレイトゲインの間には一定の関係がある。
ここで、例えば、前輪のタイヤの空気圧が減少或いは増加した場合、何ら制御を介入させないとすれば、ステアリングホイール操作に対するヨーレイトの対応関係も本来の対応関係と異なるものとなる。すなわち、定常ヨーレイトゲインが異なるものとなる。その一方で、このようにステアリングホイール操作に対するヨーレイトの対応関係が異なることは、前記車両運動パフォーマンスも異なるものことと等価である。
【００３５】
以上のような関係から、可変ギアステアリングを採用して構成されている車両操舵装置では、空気圧が前記車両挙動影響要素パラメータに対応するものとなり、定常ヨーレイトゲインが前記車両運動パフォーマンスに対応するものとなる。
そして、空気圧と定常ヨーレイトゲインとの関係についても、前記図１と同様に、図３のような関係として示すことができる。なお、定常ヨーレイトゲインは車速にも影響されるが、ここでは一定速度を前提として説明する。
【００３６】
この図３に示すように、空気圧と定常ヨーレイトゲインとの関係は、前記図１に示したと同様に、各領域に分けることができる。すなわち、空気圧の値に対応して、正常域Ａ、特性低下対応制御域Ｂ１，Ｂ２、警告域Ｃ１，Ｃ２に分けることができる。
ここで、正常域Ａは、空気圧が標準値としての一定の範囲内にあり、これにより、定常ヨーレイトゲインも、通常値として一定の値範囲内にある。図中Ｐ１は、空気圧が標準値である場合の定常ヨーレイトゲインの値であるが、正常域Ａでは、定常ヨーレイトゲインは、通常時の値として、その図中Ｐ１そのもの或いはその近傍の値を示す。
【００３７】
また、特性低下対応制御域Ｂ１，Ｂ２は、空気圧が標準値に対して減少或いは増加している領域である。ここで、特性低下対応制御域Ｂ１は、空気圧が標準値に対して減少している場合の領域であり、特性低下対応制御域Ｂ２は、空気圧が標準値に対して増加している場合の領域である。この特性低下対応制御域Ｂ１，Ｂ２では、空気圧の減少或いは増加によりタイヤのコーナリングパワが変化しており、この結果、定常ヨーレイトゲインも、図中Ｐ２に沿って変化するようになる。
【００３８】
このように、図中Ｐ２として示す定常ヨーレイトゲインの特性は、空気圧が標準値に対し変動することで、図中Ｐ１として示す通常時の定常ヨーレイトゲインを下回るようになる。さらに、空気圧の減少や増加といったように変動方向によらず、定常ヨーレイトゲインがともに通常時の定常ヨーレイトゲインを下回るようになっている。これは次のような理由による。
【００３９】
一般的にタイヤの空気圧に変動があるとタイヤのコーナリングパワは変化する。具体的には、空気圧に対するタイヤのコーナリングパワの特性は、空気圧が低い値から上昇するのに伴って上昇し、ある空気圧においてピークとなり飽和し、さらに空気圧を増加させると減少する特性となる。このようなことから、標準よりも空気圧が低すぎると、タイヤのコーナリングパワは小さくなり、タイヤの横力が出難くなる。また、標準よりも空気圧が高すぎると、タイヤのコーナリングパワは小さくなり、タイヤの横力が出難くなる。そして、このようなタイヤのコーナリングパワによる車両への影響は次のようになる。
【００４０】
前輪のタイヤの空気圧が減少或いは増加していれば、前輪のタイヤの横力が小さくなり、この結果、ヨーモーメントが小さくなり、すなわちヨーレイトが小さくなる。この場合、車両は、旋回運動でアンダーステア傾向になる。ここで、このようなヨーレイトが小さくなることは、定常ヨーレイトゲインが小さくなることと等価である。
【００４１】
この結果、図中Ｐ２として示す定常ヨーレイトゲインの特性は、空気圧が変化すると、図中Ｐ１として示す通常時の定常ヨーレイトゲインを下回るものとなる。さらに、空気圧の増加や減少にかかわらず、定常ヨーレイトゲインがともに通常時の定常ヨーレイトゲインを下回るものとなる。
このように特性低下対応領域Ｂ１，Ｂ２では空気圧の減少或いは増加により定常ヨーレイトゲインが変化してしまう。このような特性低下対応領域Ｂ１，Ｂ２において、前記特許文献１等に開示されている車両操舵装置は、前記ギア比を変更しており、結果的には定常ヨーレイトゲインを通常値に保つ制御を実施しているのである。
【００４２】
ここで、定常ヨーレイトゲインを通常値に保つ制御とは、前記所定の制御に対応する。すなわち、特性低下対応領域Ｂ１，Ｂ２では、定常ヨーレイトゲインを通常値に保つ制御によって、空気圧が標準値に対して変動しても、あたかも空気圧が標準値であるような定常ヨーレイトゲインにしている。
また、警告域Ｃ１，Ｃ２は、前述したようなギア比を変更して定常ヨーレイトゲインを通常値に保つ制御が停止してしまった場合に、定常ヨーレイトゲインが急変して車両挙動（車両運動パフォーマンス）が不安定になってしまうような領域である。例えば、この警告域Ｃ１，Ｃ２では、定常ヨーレイトゲインの変化により、車両運動パフォーマンスが低下しすぎて、前記ギア比の変更の制御を何ら行わないとすれば、運転者による操作が困難になる。例えば、ステアリングホイールを操舵しても、車両が曲がらなくなるか、曲がりすぎてしまうといったことになる。
【００４３】
なお、この警告域Ｃ１，Ｃ２では、前述したような定常ヨーレイトゲインを変更する制御を行わず、音声出力或いは画像出力による警報、又はフューエルセーフモードなどにより運転者にその状況を報知している。
以上のように、空気圧と定常ヨーレイトゲインとの関係を、空気圧の値に応じて３つの領域に分けることができる。そして、本発明の適用により、特性低下対応制御域Ｂ１，Ｂ２で、図中Ｐ３，Ｐ４として示すように、定常ヨーレイトゲインを通常値よりも小さい値に変更している。
【００４４】
ここで、前述の説明は、前述の空気圧と定常ヨーレイトゲインとの関係が前輪のタイヤの空気圧が標準値に対して変動する場合を前提とするものであり、そのように前輪のタイヤの空気圧が変動する場合を前提として、定常ヨーレイトゲインを通常値よりも小さい値に設定している。
しかし、後輪のタイヤの空気圧が標準値に対して変動しても、その変動により定常ヨーレイトゲインは影響を受ける。すなわち、後輪のタイヤの空気圧が標準値よりも減少或いは増加していれば、後輪のタイヤの横力が小さくなり、この結果、ヨーモーメントが大きくなり、すなわちヨーレイトが大きくなる。この場合、車両は、旋回運動でオーバーステア傾向になる。この現象は、定常ヨーレイトゲインが大きくなったことと等価である。
【００４５】
図４は、そのような関係から得られる後輪のタイヤの空気圧と定常ヨーレイトゲインとの関係を示す。すなわち、車両挙動影響要素パラメータである後輪のタイヤの空気圧に対応して、図４中の正常域Ａが、空気圧が標準値としての一定の範囲内にあり、これにより、定常ヨーレイトゲインも、通常値として一定の値範囲内にある領域であり、図４中の特性低下対応制御域Ｂ１，Ｂ２が、空気圧が標準値に対して減少或いは増加している領域である。
【００４６】
ここで、特性低下対応制御域Ｂ１は、空気圧が標準値に対して減少している場合の領域であり、特性低下対応制御域Ｂ２は、空気圧が標準値に対して増加している場合の領域である。この特性低下対応制御域Ｂ１，Ｂ２では、空気圧の減少或いは増加によりタイヤのコーナリングパワが変化しており、この結果、定常ヨーレイトゲインも、図中Ｐ２に沿って変化するようになる。そして、このような特性低下対応領域Ｂ１，Ｂ２において、前記特許文献１等に開示されている車両操舵装置は、前記ギア比を変更しており、結果的には定常ヨーレイトゲインを通常値に保つ制御を実施しているのである。
【００４７】
また、図４中の警告域Ｃ１，Ｃ２は、ギア比を変更して定常ヨーレイトゲインを通常値に保つような前述の制御が停止してしまった場合に、車両運動パフォーマンス、すなわちここでは定常ヨーレイトゲインが大きく変化してしまい、車両挙動が不安定になってしまうような領域である。
そして、後輪のタイヤの空気圧が減少或いは増加する場合、前記特性低下対応制御域Ｂ１，Ｂ２或いは警告域Ｃ１，Ｃ２では、図中Ｐ２として示す定常ヨーレイトゲインの特性は、図中Ｐ１として示す通常時の定常ヨーレイトゲインを上回るようになる。これは、前述したように、後輪のタイヤの空気圧が標準値よりも減少或いは増加することでヨーレイトが大きくなることに起因する。
【００４８】
このように、後輪のタイヤの空気圧と定常ヨーレイトゲインとの関係についても、空気圧の値に応じて３つの領域に分けることができる。そして、本発明の適用により、特性低下対応制御域Ｂ１，Ｂ２で、図中Ｐ３，Ｐ４として示すように、定常ヨーレイトゲインを通常値よりも大きい値に変更している。
ここで、図５及び図６を用いて、空気圧に基づいて行う車両運動パフォーマンスの制御について説明する。図５及び図６はその制御の処理手順を示す。例えば、この制御は、車両操舵装置を含めて車両の各部を制御する制御コントローラが行う。図７は、その制御を実現する制御コントローラ１０の構成を示す。この制御コントローラ１０は、実際に制御を行う制御部１１と、可変ギアのギア比を選択するためのギア比マップ１２とを備えている。
【００４９】
なお、前述の説明では、空気圧に基づいて変更する車両運動パフォーマンスを定常ヨーレイトゲインとしているが、ここでは、空気圧に基づいてタイヤの操舵角のサーボ応答性を変更させている。ここでの応答性とは、一次遅れや二次遅れなどのパラメータ（時定数、周波数など）を変更して変えることができる遅れ要素を意味しており、この応答性を、空気圧に基づいて変更している。
【００５０】
前述したように、タイヤの空気圧が変動することで定常ヨーレイトゲインが変化する。そして、前述の例では、前記特性低下対応制御域Ｂ１，Ｂ２で、その定常ヨーレイトゲインそのものを積極的に変更することで、積極的に車両運動パフォーマンスを変更している。しかし、本発明は、終局的には、前記特性低下対応制御域Ｂ１，Ｂ２で積極的に車両運動パフォーマンスを変更させる、具体的には車両運動パフォーマンスを低下させることが目的であるので、車両運動パフォーマンスの変更を、定常ヨーレイトゲインの変更により実現することに限定されるものではない。このようなことから、ここでは、定常ヨーレイトゲインを変更させることに換えて、前記サーボ応答性を変更させている。
【００５１】
このような構成により、図５に示すように、先ずステップＳ１において、制御部１１は、空気圧を読み込む。そして、制御部１１は、ステップＳ２に進む。
ステップＳ２では、制御部１１は、ステップＳ１で読み込んだ空気圧が正常か否かを判定する。すなわち、空気圧が、標準値として一定の範囲内にあるか否かを判定する。ここで、制御部１１は、空気圧が正常の場合、ステップＳ３に進み、空気圧が異常の場合、ステップＳ１０に進む。ここで、空気圧が異常である場合とは、空気圧が前記特性低下対応制御域Ｂ１，Ｂ２或いは前記警告域Ｃ１，Ｃ２のどちらかにある場合である。
【００５２】
ステップＳ３では、制御部１１は、通常制御処理を行う。すなわち、通常制御として、前輪舵角の目標角へのサーボ応答性を通常のものとして、ステアリングホイール操作に対する舵角制御を行う。つまり、本発明を適用した処理の介入は行わない。そして、制御部１１は、当該図５に示す処理を終了する。
ステップＳ１０では、制御部１１は、空気圧変動処理を行う。図６はその処理内容を示す。
【００５３】
前述したように、空気圧が変動するタイヤが前輪か後輪かで車両に作用するヨーモーメントが異なる。このようなことから、図６に示す処理では、具体的には、空気圧が変動するタイヤが前輪か後輪かでその内容を異ならせている。
先ず、ステップＳ１１において、制御部１１は、空気圧の状態を判定する。すなわち、前記ステップＳ２で異常として判定した空気圧が、前記特性低下対応制御域Ｂ１，Ｂ２或いは前記警告域Ｃ１，Ｃ２のどちらにあるかを判定する。例えば、制御コントローラ１０或いは制御部１１は、前記図３や図４に示すような特性図をマップとして持っており、制御部１１は、そのマップに基づいて、その判定を行う。
【００５４】
ここで、制御部１１は、空気圧が前記特性低下対応制御域Ｂ１，Ｂ２にある場合、ステップＳ１２に進み、空気圧が前記警告域Ｃ１，Ｃ２にある場合、ステップＳ１６に進む。
ステップＳ１２では、制御部１１は車速を読み込む。続いてステップＳ１３において、制御部１１は、ステップＳ１２で読み込んだ車速を用いてギア比マップ１２からギア比を得る。前記可変ギアロジックが車速の関数としてギア比を得るようになっていることから、車速に基づいて、対応するギア比を得る。ここでのギア比の取得は前記可変ギアロジックの処理の一部をなす。
【００５５】
続いてステップＳ１４において、制御部１１は、前記ステップＳ１３で読み込んだギア比を変更する。具体的には、ギア比に所定のゲインを掛けて、ギア比を変更する。
ここで、所定のゲインは空気圧に基づいて決定される。例えば、前輪のタイヤの空気圧が減少或いは増加している場合、前記所定のゲインは小さな値である。よってこの場合、ギア比は減少方向に変更される。一方、後輪のタイヤの空気圧が減少或いは増加している場合、前記ゲインは大きな値である。よってこの場合、ギア比は増加方向に変更される。このように変更されたギア比により、前輪舵角の目標角が決定される。
【００５６】
続いてステップＳ１５において、制御部１１は、前記ステップＳ１４で決定したギア比で定まる前輪舵角の目標角へのサーボ応答性を所定の特性にする。
ここで、所定の特性を空気圧が変動する車輪に応じて決定している。具体的には、前輪のタイヤの空気圧が減少或いは増加する場合には、前輪舵角の目標値へのサーボ応答性を遅くし、また、後輪のタイヤの空気圧が減少或いは増加する場合には、前輪舵角の目標値へのサーボ応答性を早くする、といったようにする。そして、制御部１１は、当該図５に示す空気圧変動処理を終了する。
【００５７】
なお、前記ステップＳ１４及びステップＳ１５の処理では、制御部１１は、前輪舵角の目標値を決定するギア比、及び前記目標値へのサーボ応答性を所定の特性にする情報（信号）を、図７に示すように、ギア比可変装置２１に出力する。ギア比可変装置２１は、入力された前記ギア比及びサーボ応答性の信号に応じて、ギア比の変更を行う。
【００５８】
一方、前記ステップＳ１１において空気圧が警告域Ｃ１，Ｃ２の場合に進むステップＳ１６では、制御部１１は、前記警報やフューエルセーフモードに移行する。そして、制御部１１は、当該空気圧変動処理を終了する。
次に動作及び効果を説明する。
制御コントローラ１０は、空気圧を読み込み（前記ステップＳ１）、その読み込んだ空気圧が正常の場合、通常制御処理を行う（前記ステップＳ２）。すなわち、通常制御として、前輪舵角の目標角のサーボ応答性を通常のものを用いて、ステアリングホイール操作に対する舵角制御を行う。
【００５９】
また、制御コントローラ１０は、空気圧が異常の場合、その空気圧が前記特性低下対応制御域Ｂ１，Ｂ２或いは前記警告域Ｃ１，Ｃ２であることに対応して、空気圧変動処理を行う（前記ステップＳ１０、図６に示す処理）。すなわち、制御コントローラ１０は、空気圧が前記特性低下対応制御域Ｂ１，Ｂ２にある場合、車速に基づいて前記ギア比を得て（前記ステップＳ１２、ステップＳ１３）、そのギア比にゲインを掛けて、ギア比を変更する（前記ステップＳ１４）。これにより、車速を考慮しつつ、前輪のタイヤの空気圧が減少或いは増加している場合には前記ギア比を小さくし、後輪のタイヤの空気圧が減少或いは増加している場合には前記ギア比を大きくする。
【００６０】
なお、このような処理は、前記特許文献１に開示されている車両操舵装置が行う処理と同様であり、すなわち、前輪のタイヤの空気圧が減少或いは増加している場合、ギア比を小さくして、操舵ゲインを上げてやり、アンダーステアにならないようにして、また、後輪のタイヤの空気圧が減少或いは増加している場合、ギア比を大きくして、操舵ゲインを下げてやり、オーバーステアにならないようにしている。これにより、前輪或いは後輪のタイヤの空気圧が標準値に対して変動している場合でも、常に車両挙動が安定するようになる。
【００６１】
しかし、本発明を適用することで、前輪舵角の目標角へのサーボ応答性を所定の特性にしている（前記ステップＳ１５）。すなわち、前輪のタイヤの空気圧が減少或いは増加する場合には、前記サーボ応答性を遅くし、また、後輪のタイヤの空気圧が減少或いは増加する場合には、前記サーボ応答性を早くする。
ここで、図８及び図９を用いて、空気圧の減少或いは増加に応じて、前記ギア比及び前記サーボ応答性を変更した場合の前輪操舵角の経時変化、ヨーレイトの経時変化を説明する。
【００６２】
図８は、前輪のタイヤの空気圧が減少或いは増加する場合の結果であり、図９は、後輪のタイヤの空気圧が減少或いは増加する場合の結果である。また、図８及び図９中（Ａ）は、ステアリングホイール操作に対する前輪舵角の経時変化を示し、図中（Ｂ）は、前記図中（Ａ）のように前輪舵角の変化に対応したヨーレイトの経時変化を示す。また、図中（Ａ）及び（Ｂ）では、実線は、空気圧の変動がない場合の通常時の特性を示し、破線は、空気圧の変動に対応してギア比を変更した場合の特性を示し、一点鎖線は、空気圧の変動に対応して、ギア比を変更することに加えて、前記サーボ応答性を変更した場合の特性を示す。なお、図８中の空気圧の変動がない場合の通常時の特性（実線）と、空気圧の変動に対応してギア比を変更した場合の特性（破線）とは、前記図２に示した特性と対応している。
【００６３】
先ず、図８を用いて、前輪のタイヤの空気圧が減少或いは増加する場合を説明する。
前輪のタイヤ空気圧が減少若しくは増加した場合、可変ギアロジックから得られるギア比を所定量だけ高くする操作を行う。この操作により、図中（Ａ）において実線から点線への変化として示すように、ステアリングホイール操作に対する前輪舵角の操舵ゲインが低くなり、結果として、図中（Ｂ）において実線から点線への変化として示すように、ヨーレイトも小さくなる。すなわち、ステアリングホイール操作に対してのヨーレイトの変化が小さくなる。これにより、特に定常部分である定常ヨーレイトが小さくなる。
【００６４】
さらに、前輪舵角の目標角へのサーボ応答性を変更することで、図中（Ａ）において点線から一点鎖線への変化として示すように、ステアリングホイール操作に対する前輪舵角変化の反応を鈍くして、前輪舵角が定常値に至るまでの時間を延ばしている。この結果として、図中（Ｂ）において点線から一点鎖線への変化として示すように、ヨーレイトの反応が鈍くなり、定常値に至るまでの時間が延びる。すなわち、ステアリングホイール操作に対するヨーレイトの立ち上がりが鈍くなる。これにより、車両挙動は、ステアリングホイール操作に対して鈍くなる。よって、運転者は、ステアリングホイール操作に対し車両挙動が出難くなったと感じる。
【００６５】
次に、図９を用いて、後輪のタイヤの空気圧が減少或いは増加する場合を説明する。
後輪のタイヤ空気圧が減少若しくは増加した場合、可変ギアロジックから得られるギア比を所定量だけ低くする操作を行う。この操作により、図中（Ａ）において実線から点線への変化として示すように、ステアリングホイール操作に対する前輪舵角の操舵ゲインが高くなり、結果として、図中（Ｂ）において実線から点線への変化として示すように、ヨーレイトも大きくなる。すなわち、ステアリングホイール操作に対してのヨーレイトの変化が大きくなる。これにより、特に定常部分である定常ヨーレイトが大きくなる。
【００６６】
さらに、後輪舵角の目標角へのサーボ応答性を変更することで、図中（Ａ）において点線から一点鎖線への変化として示すように、ステアリングホイール操作に対する後輪舵角変化の反応を鋭くして、後輪舵角が定常値に至るまでの時間を縮めている。この結果として、図中（Ｂ）において点線から一点鎖線への変化として示すように、ヨーレイトの反応が鋭くなり、定常値に至るまでの時間が縮む。すなわち、ステアリングホイール操作に対するヨーレイトの立ち上がりが鋭くなる。これにより、車両挙動は、ステアリングホイール操作に対して敏感になる。よって、運転者は、ステアリングホイール操作に対し車両挙動が出やすくなったと感じる。
【００６７】
このように、制御コントローラ１０は、前輪舵角の目標角へのサーボ応答性を所定の特性にすることで、積極的に車両運動パフォーマンスに変化を与えている。
一方、制御コントローラ１０は、空気圧が前記警告域Ｃ１，Ｃ２にある場合、前述したような前輪舵角の目標角へのサーボ応答性を変更する処理を行うことなく、前記警報やフューエルセーフモードに移行する。このようにして、運転者に車両のタイヤが限界であることを報知する。
【００６８】
以上のように、本発明を適用した車両操舵装置は、前輪のタイヤ空気圧が減少若しくは増加した場合、ステアリングホイール操作に対する車両挙動を鈍くすることで、運転者にステアリングホイール操作に対し車両挙動が出難くなったと感じさせる。これにより、運転者に、空気圧が変化しており、車両挙動が不安定な方向に近づいているという状況を知らせている。
【００６９】
同様にして、後輪のタイヤ空気圧が減少若しくは増加した場合、ステアリングホイール操作に対する車両挙動を敏感にすることで、運転者にステアリングホイール操作に対し車両挙動が出やすくなったと感じさる。これにより、運転者に、空気圧が変化しており、車両挙動が不安定な方向に近づいているという状況を知らせている。
【００７０】
例えば、このように積極的に車両運動パフォーマンスに変化を与えるのではなく、音声出力や画像出力により、運転者に、空気圧が変化しており、車両挙動が不安定な方向に近づいているという状況を知らせることも考えられる。しかし、音声出力や画像出力では、操作性自体には影響がないことから、運転者は気にしないでそのまま運転を続けてしまうことも考えられる。このようなことから、積極的に車両運動パフォーマンスに変化を与え、操作性自体に影響を与えることで、運転者に違和感を与え、運転者が気にしないでそのまま運転を続けてしまうことを防止することができる。
【００７１】
また、空気圧が標準値から変動しているが、車両挙動が不安定にならない空気圧の範囲内で、すなわち特性低下対応制御域Ｂで、そのように積極的に車両運動パフォーマンスに変化を与える制御を実施している。これにより、そのように積極的に車両挙動に変化を与えるための制御が停止した場合でも、車両の操作性は、通常性能の車両運動パフォーマンス側に振れる、すなわち常に安定側にしか移動しないことになる。図３及び図４中矢印Ａ２の示す変化が、そのような車両運動パフォーマンスの変化を示す。
【００７２】
このように、特に特性低下対応制御域Ｂ（Ｂ１，Ｂ２）で、積極的に車両運動パフォーマンスに変化を与える制御を実施することで、たとえその制御が停止した場合でも、車両の操作性を常に安定側に振れるようにして、車両の操作性が急変してしまうこと等を防止することができる。
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、前述の実施の形態として実現されることに限定されるものではない。
【００７３】
すなわち、前述の実施の形態では、車両挙動影響要素が空気圧である場合について説明したが、車両挙動影響要素は、空気圧以外の車両挙動に影響を与える他の要素であってもよい。
また、前述の実施の形態では、空気圧が変動することによる車両挙動の変化の指標としてヨーレイトを挙げているが、これに限定されるものではない。車両挙動の指標として、滑り角や横加速度等の他の指標であってもよい。
【００７４】
また、前述の実施の形態では、タイヤの空気圧の減少或いは増加に応じて操舵ゲインを変化させるとともに、空気圧が変動していることを運転者に報知する目的で前輪舵角の目標値の応答ゲインを変化させている。しかし、これに限定されるものではない。例えば、空気圧が変動していることを運転者に報知する目的で、操舵ゲイン自体、すなわちギア比自体を変更してもよい。
【００７５】
また、前述の実施の形態では、本発明を可変ギアステアリングを採用して構成した車両操舵装置に適用しているが、これに限定されないことはいうまでもない。例えばステアバイワイヤを採用して構成した車両操作装置に本発明を適用してもよい。
なお、前述の実施の形態の説明において、制御コントローラ１０が、所定の車両挙動に制御するとともに、車両挙動に影響を与える車両挙動影響要素が標準値に対して変動しているときに、その変動に対応して車両挙動を所定の状態に制御する車両挙動制御手段を実現しており、制御コントローラ１０による図５に示すステップＳ２及び図６に示すステップＳ１１の処理が前記車両挙動影響要素の状態を検出する車両挙動影響要素状態検出手段を実現しており、制御コントローラ１０による図６に示すステップＳ１２からステップＳ１５に示す処理が、前記車両挙動影響要素状態検出手段の検出結果から、前記標準値に対する前記車両挙動影響要素の変動の状態に応じて、前記所定の状態を変える設定をする設定手段を実現している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理を説明するために使用した、車両挙動影響要素パラメータと車両運動パフォーマンスとの関係を示す特性図である。
【図２】ギア比可変装置のギア比変更による特性変化を説明するために使用した特性図である。
【図３】前輪の空気圧が変動している場合における本発明を適用した制御を説明するために使用した特性図である。
【図４】後輪の空気圧が変動している場合における本発明を適用した制御を説明するために使用した特性図である。
【図５】前記本発明を適用した制御のための処理手順全般を示すフローチャートである。
【図６】前記本発明を適用した制御のための処理手順の一部詳細を示すフローチャートである。
【図７】前記本発明を適用した制御を実現する車両操舵装置の制御コントローラの構成を示すブロック図である。
【図８】前輪の空気圧が変動している場合における本発明を適用した制御を行ったときの動作の説明に使用した図である。
【図９】後輪の空気圧が変動している場合における本発明を適用した制御を行ったときの動作の説明に使用した図である。
【符号の説明】
１０  制御コントローラ
１１  制御部
１２  ギア比マップ
２１  ギア比可変装置
【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】
2004284483.tif 000009
【図８】
2004284483.tif 000010
【図９】
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