(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも前輪に操舵力を付与する操舵力付与手段と、
前記前輪及び後輪の夫々の横力を検出する横力検出手段と
を備え、
前記操舵力付与手段は、前記前輪の横力に対する前記後輪の横力の比率が車両をヨー振動させる可能性がある比率となった場合に、該ヨー振動を収束させる方向に前記前輪を転舵させる収束操舵力を前記前輪に付与することを特徴とする車両転舵制御装置。
【請求項２】
前記操舵力付与手段は、(i)前記車両の乗員による操舵が切り込み状態である場合には、前記前輪の横力に対する前記後輪の横力の比率が車両をヨー振動させる可能性がある比率とならない場合と比較して、前記前輪を中立方向に転舵する操舵力を前記収束操舵力として付与し、(ii)前記車両の乗員による操舵が戻し状態である場合には、前記前輪の横力に対する前記後輪の横力の比率が車両をヨー振動させる可能性がある比率とならない場合と比較して、前記前輪をエンド方向に転舵する操舵力を前記収束操舵力として付与することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の車両転舵制御装置。
【請求項３】
前記操舵力付与手段は、前記前輪の舵角を制御するように前記操舵力を付与することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の車両転舵制御装置。
【請求項４】
前記操舵力付与手段は、前記車両の乗員の操舵操作に応じた操舵トルクに基づいて前記前輪に付与する操舵力を制御することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の車両転舵制御装置。
【請求項５】
前記操舵力付与手段は、前記前輪の横力に対する前記後輪の横力の比率が所定の第１閾値を超えた場合に、前記収束操舵力を付与することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の車両転舵制御装置。
【請求項６】
前記操舵力付与手段は、前記前輪の舵角に対する前記後輪の横力の比率が所定の第２閾値を超えた場合に、前記収束操舵力を付与することを特徴とする請求の範囲第５項に記載の車両転舵制御装置。
【請求項７】
前記操舵力付与手段は、前記前輪の舵角に対する前記車両のロール角の比率が所定の第３閾値を超えた場合に、前記収束操舵力を付与することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の車両転舵制御装置。
【請求項８】
前記操舵力付与手段は、前記後輪の横力の比例値及び前記後輪の横力の微分値の夫々に基づいて、前記収束操舵力を算出することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の車両転舵制御装置。
【請求項９】
前記操舵力付与手段は、前記車両の速度に応じて前記収束操舵力を補正することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の車両転舵制御装置。
【請求項１０】
前記操舵力付与手段は、前記車両が悪路を走行している場合において、前記収束操舵力を低減させることを特徴とする請求の範囲第９項に記載の車両転舵制御装置。
【請求項１１】
前記操舵力付与手段は、前記車両が悪路を走行している場合において、前記車両が通常路を走行している場合と比較して前記後輪の横力の微分値の寄与率を小さくしながら、前記後輪の横力の比例値及び前記後輪の横力の微分値の夫々に基づいて前記収束操舵力を算出することを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の車両転舵制御装置。
【請求項１２】
前記操舵力付与手段は、平面方向における前記車両の運動モデルに基づいて、前記収束操舵力を算出することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の車両転舵制御装置。
【請求項１３】
前記操舵力付与手段は、操舵トルクによる入力が寄与された平面方向における前記車両の運動モデルに基づいて、前記収束操舵力を算出することを特徴とする請求の範囲第１２項に記載の車両転舵制御装置。
【請求項１４】
前記操舵力付与手段は、操舵角の絶対値及び操舵速度の絶対値の少なくとも一方が所定の第４閾値以下の場合に、前記収束操舵力を低減させることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の車両転舵制御装置。
【請求項１５】
前記操舵力付与手段は、操舵角の絶対値及び操舵速度の絶対値の少なくとも一方が所定の第５閾値以上の場合に、前記収束操舵力を低減させることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の車両転舵制御装置。
【請求項１６】
前記操舵力付与手段は、前記車両の乗員による操舵方向と前記操舵力が付与される方向とが逆向きである場合、前記収束操舵力を低減させることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の車両転舵制御装置。
【請求項１７】
前記操舵力付与手段は、前記車両の乗員による操舵方向と前記操舵力が付与される方向とが逆向きである場合、前記後輪に操舵力を付与することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の車両転舵制御装置。
【請求項１８】
前記操舵力付与手段は、ステアリング振動が発振している場合には、前記前記車両の乗員による操舵方向と前記操舵力が付与される方向とが逆向きである場合においても、前記収束操舵力を付与することを特徴とする請求の範囲第１６項に記載の車両転舵制御装置。
【請求項１９】
前記操舵力付与手段は、前記車両の前後力を変化させる前後力制御が前記車両に対して行なわれている場合、前記収束操舵力を低減することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の車両転舵制御装置。
【請求項２０】
前記操舵力付与手段は、前記前後力制御が前記車両に対して行なわれていない場合には、前記後輪の横力の比例値及び前記後輪の横力の微分値の夫々に基づいて前記収束操舵力を算出し、前記前後力制御が前記車両に対して行なわれている場合には、前記前後力制御が行われていない場合と比較して前記後輪の横力の比例値の寄与率を小さくしながら、前記後輪の横力の比例値及び前記後輪の横力の微分値に基づいて前記収束操舵力を算出することを特徴とする請求の範囲第１９項に記載の車両転舵制御装置。
【請求項２１】
前記操舵力付与手段は、前記車両の前後力を変化させる前後力制御のうちのＡＢＳ（Anti-lock Braking System）制御が行なわれている場合には、前記収束操舵力を付与せず、前記前後力制御が終了した後の所定期間の間に、初めに前記後輪の横力の微分値に基づいて算出される前記収束操舵力を付与し、時間の経過と共に前記後輪の横力の比例値の寄与率を徐々に増加させながら算出される前記収束操舵力を付与することを特徴とする請求の範囲第２０項に記載の車両転舵制御装置。
【請求項２２】
前記操舵力付与手段は、前記車両の加減速度が大きくなるほど前記後輪の横力の比例値の寄与率を小さくしながら、前記後輪の横力の比例値及び前記後輪の横力の微分値の夫々に基づいて前記収束操舵力を算出することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の車両転舵制御装置。
【請求項２３】
前記操舵力付与手段は、前記車両の加減速度が変化し始めてから所定期間は、前記加減速度が安定している場合と比較して前記後輪の横力の比例値の寄与率を小さくしながら、前記後輪の横力の比例値及び前記後輪の横力の微分値の夫々に基づいて前記収束操舵力を算出することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の車両転舵制御装置。
【請求項２４】
前記操舵力付与手段は、前記前輪の接地荷重を変化させる接地荷重制御が行なわれている場合には、前記収束操舵力を低減することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の車両転舵制御装置。
【請求項２５】
前記操舵力付与手段は、前記車両にタックインが発生する可能性がある又は発生している場合に、前記収束操舵力を低減させることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の車両転舵制御装置。
【請求項２６】
前記操舵力付与手段は、前記後輪の横力が前記前輪を振動させる可能性がある場合には、前記前輪の振動固有値を変化させる振動固有値可変手段を備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の車両転舵制御装置。
【請求項２７】
前記振動固有値可変手段は、左右の前記前輪を夫々異なる舵角に転舵することが可能であり、前記後輪の横力が前記前輪を振動させる可能性がある場合には、前記前輪をトーインに転舵する操舵力を前記収束操舵力として付与することを特徴とする請求の範囲第２６項に記載の車両転舵制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両のパワーステアリング（Power Steering）装置に用いられるパワーステアリング装置用制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両において、ドライバー（乗員）によるハンドルの操作により加えられる操舵トルクに応じて電動モータを駆動することで、前輪を含むステアリング機構に操舵アシストトルクを付与する電動式パワーステアリング装置が使用されている。このような電動式パワーステアリング装置においては、特許文献１に記載されているように、付与される操舵アシストトルクに応じて電動モータに供給される基本アシスト電流の目標値に対して、位相補償を行う（つまり、ダンピング制御を行なう）構成がある。この構成により、減衰（ダンピング）成分を考慮することができ、その結果、ステアリングの収束性を向上させることができる。【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２０３１１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように車両の収束性を向上させるためには、上記ダンピング制御を大きくする対策が考えられる。しかしながら、ダンピング制御を大きくすると、ドライバーによるハンドルの操舵感が悪化してしまう。より具体的には、ハンドルの操作において粘っこい印象を与えたり、ドライバーの思い通りに車両が旋回しないという印象を与えたりしてしまう。他方で、ダンピング制御を小さくすると、車両の特性（或いは、構造等）によっては、ステアリングの振動と車両のヨー振動とが互いに連成され、車両全体の収束性が悪化してしまいかねない。つまり、ステアリングの振動の位相と車両のヨー振動の位相とが逆相の関係になり、車両全体に与える振動を大きくしかねない。【０００５】
本発明は、例えば上述した従来の問題点に鑑みなされたものであり、例えばステアリングの収束性を向上させつつ、車両の収束性をも向上させることを可能とならしめる車両転舵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】
【０００６】
（１）車両転舵制御装置
上記課題を解決するために、本発明の車両転舵制御装置は、少なくとも前輪に操舵力を付与する操舵力付与手段と、前記前輪（例えば、前輪）及び後輪（例えば、後輪）の夫々の横力を検出する横力検出手段とを備え、前記操舵力付与手段は、前記前輪の横力に対する前記後輪の横力の比率が車両をヨー振動させる可能性がある比率となった場合に、該ヨー振動を収束させる方向に前記前輪を転舵させる収束操舵力を前記前輪に付与する。【０００７】
本発明の車両転舵制御装置によれば、前輪の横力に対する後輪の横力の比率が、車両をヨー振動させる可能性がある比率となった場合に、該ヨー振動を収束させるように前輪を転舵することができる。これにより、後輪に生ずる横力が前輪を振動させる可能性がある場合でも或いは車両がヨー振動する可能性がある場合でも、ステアリングの振動と車両のヨー振動とが互いに連成することを防止することができる。その結果、前輪の振動を収束させることができる。つまり、ステアリングの収束性を向上させつつ、車両の収束性をも向上させることができる。【０００８】
尚、本発明における「前輪」とは、車両の進行方向に対して相対的に前方側に位置する車輪を示す趣旨であり、本発明における「後輪」とは、車両の進行方向に対して相対的に後方側に位置する車輪を示す趣旨である。【０００９】
本発明の車両転舵制御装置の一の態様は、前記操舵力付与手段は、(i)前記車両の乗員による操舵が切り込み状態である場合には、前記前輪の横力に対する前記後輪の横力の比率が車両をヨー振動させる可能性がある比率とならない場合と比較して、前記前輪を中立方向に転舵する操舵力を前記収束操舵力として付与し、(ii)前記車両の乗員による操舵が戻し状態である場合には、前記前輪の横力に対する前記後輪の横力の比率が車両をヨー振動させる可能性がある比率とならない場合と比較して、前記前輪をエンド方向に転舵する操舵力を前記収束操舵力として付与する。【００１０】
この態様によれば、前輪の横力に対する後輪の横力の比率が、車両をヨー振動させる可能性がある比率となった場合には、乗員による操舵の方向に応じて（つまり、ステアリングを切り込んでいるか又は戻しているかに応じて）、前輪を、後輪に生ずる横力が前輪を振動させる可能性がない場合と比較して或いは車両がヨー振動する可能性がない場合と比較して中立方向又はエンド方向に転舵することができる。これにより、後輪に生ずる横力が前輪を振動させる可能性がある場合でも或いは車両がヨー振動する可能性がある場合でも、ステアリングの振動と車両のヨー振動とが互いに連成することを防止することができる。その結果、前輪の振動を収束させることができる。つまり、ステアリングの収束性を向上させつつ、車両の収束性をも向上させることができる。【００１１】
本発明の車両転舵制御装置の他の態様は、前記操舵力付与手段は、前記前輪の舵角を制御するように前記操舵力を付与する。【００１２】
この態様によれば、所謂アクティブステア機構（つまり、舵角入力により操舵制御を行うステアリング機構）において、上述した効果を享受することができる。【００１３】
本発明の車両転舵制御装置の他の態様は、前記操舵力付与手段は、前記車両の乗員の操舵操作に応じた操舵トルクに基づいて前記前輪に付与する操舵力を制御する。【００１４】
この態様によれば、舵角を直接的に制御する場合と比較して、操舵フィーリングを向上させつつ、上述した効果を享受することができる。【００１５】
（２）収束操舵力の付与判定
本発明の車両転舵制御装置の他の態様は、前記操舵力付与手段は、前記前輪の横力に対する前記後輪の横力の比率が所定の第１閾値を超えた場合に、前記収束操舵力を付与する。【００１６】
この態様によれば、前輪の横力に対する後輪の横力の比率が第１閾値を超えた場合には、車両がヨー振動する可能性があると判定することができる。【００１７】
尚、車両がヨー振動する状態は、主に車両の切り返し後に発生することが多いため、車両がヨー振動する可能性があるか否かの判定は、車両の切り返し時に行うように構成してもよい。【００１８】
上述の如く前輪の横力に対する後輪の横力の比率が第１閾値を超えた場合に収束操舵力を付与する車両転舵制御装置の態様では、前記操舵力付与手段は、前記前輪の舵角に対する前記後輪の横力の比率が所定の第２閾値を超えた場合に、前記収束操舵力を付与するように構成してもよい。【００１９】
このように構成すれば、前輪の横力を前輪の舵角から推定する或いは算出できることに起因して、前輪の舵角に対する後輪の横力の比率が第２閾値を超えた場合には、車両がヨー振動する可能性があると判定することができる。【００２０】
本発明の車両転舵制御装置の他の態様は、前記操舵力付与手段は、前記前輪の舵角に対する前記車両のロール角の比率が所定の第３閾値を超えた場合に、前記収束操舵力を付与する。【００２１】
この態様によれば、例えばミニバンやＳＵＶ等の車高が相対的に高い車両においては、ロール方向における揺り返しにより前輪或いは後輪の横力の発生が遅れるため、車高が相対的に高い車両においても、車両がヨー振動する可能性があるか否かを好適に判定することができる。【００２２】
（３）収束操舵力の算出
本発明の車両転舵制御装置の他の態様は、前記操舵力付与手段は、前記後輪の横力の比例値及び前記後輪の横力の微分値の夫々に基づいて、前記収束操舵力を算出する。【００２３】
この態様によれば、収束操舵力を好適に算出することができる。尚、後輪の横力の比例値と後輪の横力の微分値との和を、収束操舵として算出してもよい。【００２４】
本発明の車両転舵制御装置の他の態様は、前記操舵力付与手段は、前記車両の速度に応じて前記収束操舵力を補正する。【００２５】
この態様によれば、車両の速度が変化しても、車両特性を安定させることができる。具体的には、車両の速度が速くなるほど、収束操舵力が小さくなるように構成してもよい。【００２６】
尚、収束操舵力を算出する際の基礎となる横力の比例値及び横力の微分値の少なくとも一方を、車両の速度に応じて補正するように構成してもよい。この場合、収束操舵力を算出する際に横力の比例値及び横力の微分値の少なくとも一方に対する係数（言い換えれば、ゲイン）を、車両の速度に応じて補正するように構成してもよい。また、車両の速度が速くなるほど、係数が小さくなるように構成してもよい。更には、横力の比例値に対する係数は、ニュートラルステアとなる車両の速度を中心として、その符号が反転するように構成してもよい。【００２７】
上述の如く車両の速度に応じて収束操舵力を補正する車両転舵制御装置の態様では、前記操舵力付与手段は、前記車両が悪路を走行している場合において、前記収束操舵力を低減させるように構成してもよい。【００２８】
このように構成すれば、悪路（具体的には、例えば凹凸路や、低μ路等）において車両の速度が大きく変動しても、相応に好適な転舵を行うことができる程度に収束操舵力を付与することができる。【００２９】
上述の如く車両が悪路を走行している場合において収束操舵力を低減させる車両転舵制御装置の態様では、前記操舵力付与手段は、前記車両が悪路を走行している場合において、前記車両が通常路を走行している場合と比較して前記後輪の横力の微分値の寄与率を小さくしながら、前記後輪の横力の比例値及び前記後輪の横力の微分値の夫々に基づいて前記収束操舵力を算出するように構成してもよい。【００３０】
このように構成すれば、悪路走行に起因してノイズが大きくなる横力の微分値の寄与率を小さくして収束操舵力を算出することができる。このため、過大な或いは大きく変動する収束操舵力が付与されることを防止することができる。【００３１】
尚、横力の微分値の寄与率を０にすることにより、横力の比例値に基づいて収束操舵力を算出するように構成してもよい。【００３２】
本発明の車両転舵制御装置の他の態様は、前記操舵力付与手段は、平面方向における前記車両の運動モデルに基づいて、前記収束操舵力を算出する。【００３３】
この態様によれば、車両が発生する運動量に基づいて、収束操舵力を高精度に算出することができる。つまり、単なるマッピングテーブル等により操舵力を算出することに代えて、実際の車両の運動モデルに基づいていわば理論的に収束操舵力を算出することができるため、収束操舵力を高精度に算出することができる。【００３４】
上述の如く平面方向における車両の運動モデルに基づいて収束操舵力を算出する車両転舵制御装置の態様では、前記操舵力付与手段は、操舵トルクによる入力が寄与された平面方向における前記車両の運動モデルに基づいて、前記収束操舵力を算出するように構成してもよい。【００３５】
このように構成すれば、車両が発生する運動量と前輪を操舵する際のトルクに基づいて、収束操舵力を高精度に算出することができる。【００３６】
（４）乗員による操舵との協調
本発明の車両転舵制御装置の他の態様は、前記操舵力付与手段は、操舵角の絶対値及び操舵速度の絶対値の少なくとも一方が所定の第４閾値以下の場合に、前記収束操舵力を低減させる。【００３７】
この態様によれば、操舵角の絶対値や操舵速度の絶対値が相対的に小さい範囲においては乗員が操舵感の変化（言い換えれば、操舵トルクの変化）を感じやすいことを考慮して、収束操舵力を低減させる（更には、限界まで低減させることにより収束操舵力を０にする）ことにより、操舵感の悪化を防止することができる。【００３８】
尚、収束操舵力を付与することに代えて（つまり、収束操舵力を０にして）、乗員の操舵操作に応じた操作トルクに基づいた操舵力である基本操舵力を付与するようにしてもよい。以下の説明においても同様に、収束操舵力を低減させる場合には、収束操舵力を０にして基本操舵力を付与するように構成してもよい。【００３９】
本発明の車両転舵制御装置の他の態様は、前記操舵力付与手段は、操舵角の絶対値及び操舵速度の絶対値の少なくとも一方が所定の第５閾値（但し、第５閾値は、上述の第４閾値よりも大きい）以上の場合に、前記収束操舵力を低減させる。【００４０】
この態様によれば、操舵速度の絶対値や操舵速度の絶対値が過度に大きい場合には乗員が回避操舵を行っている可能性が高いことを考慮して、収束操舵力を低減させることにより、回避性能の悪化を防止することができる。【００４１】
本発明の車両転舵制御装置の他の態様は、前記操舵力付与手段は、前記車両の乗員による操舵方向と前記操舵力が付与される方向とが逆向きである場合、前記収束操舵力を低減させる。【００４２】
この態様によれば、操舵方向と操舵力が付与される方向とが逆である場合には乗員が回避操舵を行っている可能性が高いことを考慮して、収束操舵力を低減させる或いは収束操舵力を０にすることにより、回避性能の悪化を防止することができる。【００４３】
本発明の車両転舵制御装置の他の態様は、前記操舵力付与手段は、前記車両の乗員による操舵方向と前記操舵力が付与される方向とが逆向きである場合、前記後輪に操舵力を付与する。【００４４】
この態様によれば、後輪を転舵することにより、乗員の操作感の悪化を防止することができる。この場合、前輪には、基本操舵力が付与されるように構成してもよい。【００４５】
上述の如く乗員による操舵方向と操舵力が付与される方向とは逆向きである場合に収束操舵力を低減させる又は後輪に操舵力を付与する車両転舵制御装置の態様では、前記操舵力付与手段は、ステアリング振動が発振している場合には、前記前記車両の乗員による操舵方向と前記操舵力が付与される方向とが逆向きである場合においても、前記収束操舵力を付与するように構成してもよい。【００４６】
このように構成すれば、ステアリング振動が発生している場合には、収束操舵力を付与することにより、回避性能よりも車両の安定性（つまり、ヨー振動の発生を抑えること）を重視することができる。【００４７】
（５）前後力制御
本発明の車両転舵制御装置の他の態様は、前記操舵力付与手段は、前記車両の前後力を変化させる前後力制御が前記車両に対して行なわれている場合、前記収束操舵力を低減する。【００４８】
この態様によれば、前後力制御（具体的には、例えばＡＢＳ（Anti-lock Braking System）制御や、ＶＳＣ（Vehicle Stability Control）制御や、ＴＲＣ（Traction Control）制御等）が行われている場合には、後輪の横力が変動しやすい或いは前輪の転舵によっても所望の横力が必ずしも得られないことを考慮して、収束操舵力を低減する。【００４９】
また、前後力制御が実際に行われている場合に加えて、前後力制御が開始する可能性が高い場合にも、収束操舵力を低減するように構成してもよい。【００５０】
上述の如く前後力制御が行われている場合に収束操舵力を低減する車両転舵制御装置の態様では、前記操舵力付与手段は、前記前後力制御が前記車両に対して行なわれていない場合には、前記後輪の横力の比例値及び前記後輪の横力の微分値の夫々に基づいて前記収束操舵力を算出し、前記前後力制御が前記車両に対して行なわれている場合には、前記前後力制御が行われていない場合と比較して前記後輪の横力の比例値の寄与率を小さくしながら、前記後輪の横力の比例値及び前記後輪の横力の微分値に基づいて前記収束操舵力を算出するように構成してもよい。【００５１】
このように構成すれば、前後力制御に起因して大きく変動し得る横力の比例値の寄与率を小さくして（言い換えれば、車両の速度の変動によってもそれほど大きく変動しない横力の微分値の寄与率を大きくして）収束操舵力を算出することができる。このため、過大な或いは大きく変動する収束操舵力が付与されることを防止することができる。【００５２】
尚、横力の比例値の寄与率を０にすることにより、横力の微分値に基づいて収束操舵力を算出するように構成してもよい。以下の説明においても同様に、横力の比例値の寄与率を小さくする場合には、横力の比例値の寄与率を０にして、横力の微分値に基づいて収束操舵力を算出するように構成してもよい。【００５３】
上述の如く前後力制御が行なわれている場合に後輪の比例値の寄与率を小さくしながら収束操舵力を算出する車両転舵制御装置の態様では、前記操舵力付与手段は、前記車両の前後力を変化させる前後力制御のうちのＡＢＳ（Anti-lock Braking System）制御が行なわれている場合には、前記収束操舵力を付与せず、前記前後力制御が終了した後の所定期間の間に、初めに前記後輪の横力の微分値に基づいて算出される前記収束操舵力を付与し、時間の経過と共に前記後輪の横力の比例値の寄与率を徐々に増加させながら算出される前記収束操舵力を付与するように構成してもよい。
【００５４】
このように構成すれば、前後力制御のうちのＡＢＳ制御が終了した後であっても横力の比例値が大きく変動し得る場合には、まず横力の微分値に基づいて収束操舵力を算出し、時間の経過により横力の比例値の変動が収まることに合わせて該比例値の寄与率を大きくしながら比例値及び微分値に基づいて収束操舵力を算出することができる。このため、過大な或いは大きく変動する収束操舵力が付与されることを防止することができる。
【００５５】
本発明の車両転舵制御装置の他の態様は、前記操舵力付与手段は、前記車両の加減速度が大きくなるほど前記後輪の横力の比例値の寄与率を小さくしながら、前記後輪の横力の比例値及び前記後輪の横力の微分値の夫々に基づいて前記収束操舵力を算出する。【００５６】
この態様によれば、加減速度が大きいことに起因して大きく変動し得る横力の比例値の寄与率を小さくして（言い換えれば、車両の速度の変動によってもそれほど大きく変動しない横力の微分値の寄与率を大きくして）収束操舵力を算出することができる。このため、過大な或いは大きく変動する収束操舵力が付与されることを防止することができる。【００５７】
尚、加減速度が大きいことによりピッチが生じている間、ピッチが生じていない場合と比較して後輪の横力の比例値の寄与率を小さくしながら、後輪の横力の比例値及び後輪の横力の微分値の夫々に基づいて収束操舵力を算出するように構成してもよい。【００５８】
本発明の車両転舵制御装置の他の態様は、前記操舵力付与手段は、前記車両の加減速度が変化し始めてから所定期間は、前記加減速度が安定している場合と比較して前記後輪の横力の比例値の寄与率を小さくしながら、前記後輪の横力の比例値及び前記後輪の横力の微分値の夫々に基づいて前記収束操舵力を算出する。【００５９】
この態様によれば、加減速度が変化し始めてから所定期間（言い換えれば、加減速による車両のピッチが収束するまでの期間）は横力の比例値が大きく変動し得るため、該比例値の寄与率を小さくして収束操舵力を算出することができる。このため、過大な或いは大きく変動する収束操舵力が付与されることを防止することができる。つまり、加減速度が大きいことによりピッチが生じている間、ピッチが生じていない場合と比較して後輪の横力の比例値の寄与率を小さくしながら、後輪の横力の比例値及び後輪の横力の微分値の夫々に基づいて収束操舵力を算出することができる。【００６０】
（６）接地荷重
本発明の車両転舵制御装置の他の態様は、前記操舵力付与手段は、前記前輪の接地荷重を変化させる接地荷重制御が行なわれている場合には、前記収束操舵力を低減する。【００６１】
この態様によれば、接地荷重制御（具体的には、例えばサスペンション制御や、スタビライザ制御等）が行われている場合には、後輪の横力が変動しやすい或いは前輪の転舵によっても所望の横力が必ずしも得られないことを考慮して、収束操舵力を低減する。【００６２】
また、接地荷重制御が実際に行われている場合に加えて、接地荷重制御が開始する可能性が高い場合にも、収束操舵力を低減するように構成してもよい。接地荷重の単位時間当たりの変化が大きいほど、収束操舵力をより低減するように構成してもよい。更には、前後力制御が行われている場合と同様に、接地荷重制御が行われていない場合と比較して後輪の横力の比例値の寄与率を小さくしながら、後輪の横力の比例値及び後輪の横力の微分値に基づいて収束操舵力を算出するように構成してもよい。【００６３】
（７）タックイン
本発明の車両転舵制御装置の他の態様は、前記操舵力付与手段は、前記車両にタックインが発生する可能性がある又は発生している場合に、前記収束操舵力を低減させる。【００６４】
この態様によれば、タックインに起因して後輪の横力が変動しやすい或いは前輪の転舵によっても所望の横力が必ずしも得られないことを考慮して、収束操舵力を低減する。【００６５】
尚、タックインが発生する可能性がある場合又は発生している場合には、車両の安定性を確保するために、車両のスピンを回避する方向に前輪を転舵することができるような操舵力を付与するように構成してもよい。【００６６】
（８）前輪の振動固有値
本発明の車両転舵制御装置の他の態様は、前記操舵力付与手段は、前記後輪の横力が前記前輪を振動させる可能性がある場合には、前記前輪の振動固有値を変化させる振動固有値可変手段を備える。【００６７】
この態様によれば、後輪に生ずる横力が前輪を振動させる可能性がある場合でも或いは車両がヨー振動する可能性がある場合でも、前輪の振動固有値を変化させることで、ステアリングの振動と車両のヨー振動とが互いに連成することを防止することができる。その結果、前輪の振動を収束させることができる。つまり、ステアリングの収束性を向上させつつ、車両の収束性をも向上させることができる。【００６８】
上述の如く振動固有値可変手段を備える車両転舵制御装置の態様では、前記振動固有値可変手段は、左右の前記前輪を夫々異なる舵角に転舵することが可能であり、前記後輪の横力が前記前輪を振動させる可能性がある場合には、前記前輪をトーインに転舵する操舵力を前記収束操舵力として付与するように構成してもよい。【００６９】
このように構成すれば、前輪をトーインに転舵すればコーナリングパワーが変化するため、前輪の振動固有値を変化させることができる。【００７０】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から更に明らかにされよう。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の車両転舵制御装置に係る実施形態の基本的な構成を概念的に示す概略構成図である。
【図２】電動式パワーステアリング装置の動作全体を概念的に示すフローチャートである。
【図３】図２のステップＳ２００における目標操舵トルクの算出動作を示すフローチャートである。
【図４】図３のステップＳ２１０におけるオーバーシュート状態の判定動作を示すフローチャートである。
【図５】図３のステップＳ２２０における逆アシスト判定動作を示すフローチャートである。
【図６】操舵角及び操舵速度のグラフである。
【図７】図３のステップＳ２３０における基本操舵トルクの算出動作を示すフローチャートである。
【図８】操舵トルクと基本操舵トルクとの関係を示すグラフである。
【図９】図３のステップＳ２４０における収束操舵トルクの算出動作を示すフローチャートである。
【図１０】車速依存係数対車速の関係を示すグラフである。
【図１１】車速依存係数対車速の関係を示すグラフである。
【図１２】前後加速度の絶対値に対する前後加速度係数の値を示すグラフである。
【図１３】前後加速度が変化し始めてからの経過時間に対する前後加速度係数の値を示すグラフである。
【図１４】時間に対するＡＢＳ係数の値を示すグラフである。
【図１５】本発明の車両転舵制御装置に係る実施形態の第１変形例の基本的な構成を概念的に示す概略構成図である。
【図１６】本発明の車両転舵制御装置に係る実施形態の第２変形例の基本的な構成を概念的に示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００７２】
１  車両
５、６  前輪
７、８  後輪
１０  電動式パワーステアリング装置
１１  ステアリングホイール
１３  舵角センサ
１４  トルクセンサ
１５、５５  電動モータ
３０  ＥＣＵ
３１  ロール角算出回路
３２  タックイン判定回路
３３  ＡＢＳ制御回路
３４  サス制御回路
４１  車速センサ
４２  横力センサ
６１、６２  アクティブステアアクチュエータ
【発明を実施するための最良の形態】
【００７３】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。【００７４】
（１）  基本構成
初めに、図１を参照しながら、本発明の車両転舵制御装置に係る実施形態の基本的な構成について説明する。ここに、図１は、本発明の車両転舵制御装置に係る実施形態の基本的な構成を概念的に示す概略構成図である。【００７５】
図１に示すように、車両１は、前輪５及び６、並びに後輪７及び８を備えている。前輪及び後輪の少なくとも一方がエンジンの駆動力を得ることにより駆動すると共に、前輪が操舵されることで、車両１は所望の方向に進行することができる。【００７６】
操舵輪である前輪５及び６は、ドライバーによるステアリングホイール１１の操舵に応じて駆動される電動式パワーステアリング装置１０により操舵される。具体的には、電動式パワーステアリング装置１０は、例えばラックアンドピニオン式の電動式パワーステアリング装置であり、ステアリングホイール１１に一方の端部が接続されるステアリングシャフト１２と、該ステアリングシャフト１２の他方の端部に接続されるラックピニオン機構１６と、ステアリングホイール１２の回転角度である操舵角θを検出する舵角センサ１３と、ステアリングホイール１１の操舵によってステアリングシャフト１２に加えられる操舵トルクＭＴを検出するトルクセンサ１４と、ドライバーの操舵負担を軽減する補助操舵力を発生させると共に不図示の減速ギアを介してステアリングシャフト１２に補助操舵力を与える電動モータ１５とを備えている。【００７７】
このような電動式パワーステアリング装置１０においては、ＥＣＵ３０により、舵角センサ１３から出力される操舵角θ、トルクセンサ１４から出力される操舵トルクＭＴ、ロール角算出回路３１から出力される車両１のロール角ＲＡ、タックイン判定回路３２から出力されるタックインが発生しているか否かを示す制御信号Ｓ１、ＡＢＳ制御回路３３から出力されるＡＢＳ制御が行なわれているか否かを示す制御信号Ｓ２、サス制御回路３４から出力されるサスペンション制御又はスタビライザ制御が行なわれているか否かを示す制御信号Ｓ３、車速センサ４１から出力される車速Ｖ、並びに横力センサ４２から出力される前輪の横力Ｆｆ及び後輪の横力Ｆｒに基づいて、電動モータ１５が発生するトルクである目標操舵トルクＴが算出される。【００７８】
この場合、ロール角算出回路３１は、横Ｇセンサ４３により検出される横Ｇに基づいて、ロール角ＲＡを算出する。タックイン判定回路３２は、ヨーレートセンサ４４により検出されるヨーレートγ及びスロットル開度センサ４５により検出されるスロットル開度Ｏに基づいて、タックインが発生しているか否かを示す制御信号Ｓ１を生成する。【００７９】
目標操舵トルクＴはＥＣＵ３０から電動モータ１５に出力され、目標操舵トルクＴに応じた電流が電動モータ１５に供給されることで、電動モータ１５が駆動される。これにより、電動モータ１５からステアリングシャフト１２に操舵補助力が加えられ、その結果、ドライバーの操舵負担が軽減される。また、ラックピニオン機構１６により、ステアリングシャフト１２の回転方向の力が、ラックバー１７の往復動方向の力に変換される。ラックバー１７の両端は、タイロッド１８を介して前輪５及び６に連結されており、ラックバー１７の往復運動に応じて、前輪５及び６の向きが変わる。【００８０】
尚、横力センサ４２が直接横力Ｆｆ及びＦｒを検出するように構成してもよいし、或いは横力センサ４２を設けることに代えて、例えばＥＣＵ３０が他のパラメータに基づいて横力Ｆｆ及びＦｒを演算等により推定（言い換えれば、算出）するように構成してもよい。他の各種センサについても同様に、センサを設けることでセンサの検出対象を直接的に検出するように構成してもよいし、或いはセンサを設けることに代えて、例えばＥＣＵ３０が他のパラメータに基づいてセンサの検出対象を演算等により推定するように構成してもよい。【００８１】
（２）  動作原理
続いて、図２から図１４を参照して、本実施形態に係る電動式パワーステアリング装置１０の動作についてより詳細に説明する。【００８２】
図２は、電動式パワーステアリング装置１０の動作全体を概念的に示すフローチャートである。図２に示すように、イグニションがＯＮになっている場合には（ステップＳ１００：Ｙｅｓ）、電動式パワーステアリング装置１０が駆動する。具体的には、ＥＣＵ３０の動作により目標操舵トルクＴが算出され（ステップＳ２００）、該算出された目標操舵トルクＴに応じて、電動モータ１５が駆動されることで操舵トルク制御が行なわれる（ステップＳ３００）。【００８３】
図３は、図２のステップＳ２００における目標操舵トルクＴの算出動作を示すフローチャートである。図３に示すように、目標操舵トルクＴを算出する場合には、まずステアリングがオーバーシュート状態にあるか（又は、オーバーシュート状態になるおそれがあるか）否かが判定される（ステップＳ２１０）。言い換えれば、ステアリングの振動と車両のヨー振動とが互いに連成され、車両１がふらつく状態にあるか（又は、ふらつく状態になる可能性があるか）否かが判定される。尚、ステップＳ２１０におけるオーバーシュート状態の判定動作については、図４を参照して後に詳述する。【００８４】
ステップＳ２１０における判定の結果、ステアリングがオーバーシュート状態にない（又は、ステアリングがオーバーシュート状態になるおそれがない）と判定された場合には（ステップＳ２１０：Ｎｏ）、図７及び図８を参照しながら後に詳述する態様で、基本操舵トルクが目標操舵トルクＴとして算出される（ステップＳ２３０）。【００８５】
他方、ステップＳ２１０における判定の結果、ステアリングがオーバーシュート状態にある（又は、ステアリングがオーバーシュート状態になるおそれがある）と判定された場合には（ステップＳ２１０：Ｙｅｓ）、続いて、ドライバーによるステアリングホイール１１の操舵方向と前輪５及び６に付与される操舵力の方向が逆であるか（つまり、逆アシストであるか）否かを判定する逆アシスト判定が行われる（ステップＳ２２０）。尚、ステップＳ２２０における逆アシスト判定動作については、図５及び図６を参照して後に詳述する。【００８６】
ステップＳ２２０における判定の結果、逆アシストであると判定された場合には（ステップＳ２２０：Ｙｅｓ）、基本操舵トルクが目標操舵トルクＴとして算出される（ステップＳ２３０）。【００８７】
他方、ステップＳ２２０における判定の結果、逆アシストでないと判定された場合には（ステップＳ２２０：Ｎｏ）、図９から図１４を参照しながら後に詳述する態様で、収束操舵トルクが目標操舵トルクＴとして算出される（ステップＳ２４０）。【００８８】
図４は、図３のステップＳ２１０におけるオーバーシュート状態の判定動作を示すフローチャートである。図４に示すように、オーバーシュート状態を判定する場合には、まず前輪５及び６の舵角δに対する後輪７及び８の横力Ｆｒの比率が、所定の閾値ＯＳ１よりも大きいか否かが判定される（ステップＳ２１１）。【００８９】
ステップＳ２１１における判定の結果、前輪５及び６の舵角δに対する後輪７及び８の横力Ｆｒの比率が、閾値ＯＳ１よりも大きいと判定された場合には（ステップＳ２１１：Ｙｅｓ）、ステアリングがオーバーシュート状態にあると判定される（ステップＳ２１４）。従って、収束操舵トルクが目標操舵トルクＴとして算出される。【００９０】
他方、ステップＳ２１１における判定の結果、前輪５及び６の舵角δに対する後輪７及び８の横力Ｆｒの比率が、閾値ＯＳ１よりも大きくないと判定された場合には（ステップＳ２１１：Ｎｏ）、続いて、前輪５及び６の舵角δに対するロール角ＲＡの比率が所定の閾値ＯＳ２よりも大きいか否かが判定される（ステップＳ２１２）。【００９１】
ステップＳ２１２における判定の結果、前輪５及び６の舵角δに対するロール角ＲＡの比率が閾値ＯＳ２よりも大きいと判定された場合には（ステップＳ２１２：Ｙｅｓ）、ステアリングがオーバーシュート状態にあると判定される（ステップＳ２１４）。従って、収束操舵トルクが目標操舵トルクＴとして算出される。【００９２】
他方、ステップＳ２１２における判定の結果、前輪５及び６の舵角δに対するロール角ＲＡの比率が閾値ＯＳ２よりも大きくないと判定された場合には（ステップＳ２１２：Ｎｏ）、ステアリングがオーバーシュート状態にない（つまり、ステアリングは安定している）と判定される（ステップＳ２１３）。従って、基本操舵トルクが目標操舵トルクＴとして算出される。【００９３】
尚、ステップＳ２１１における判定に加えて又は代えて、前輪５及び６の横力Ｆｆに対する後輪７及び８の横力Ｆｒの比率（つまり、Ｆｒ／Ｆｆ）が、所定の閾値ＯＳ３よりも大きいか否かを判定するように構成してもよい。前輪５及び６の横力Ｆｆに対する後輪７及び８の横力Ｆｒの比率が、閾値ＯＳ３よりも大きいと判定された場合には、ステアリングがオーバーシュート状態にあると判定される。前輪５及び６の横力Ｆｆに対する後輪７及び８の横力Ｆｒの比率が、閾値ＯＳ３よりも大きくないと判定された場合には、続いてステップＳ２１２の判定が行われる。【００９４】
また、閾値ＯＳ１、ＯＳ２及びＯＳ３は、前輪５及び６の舵角δと後輪７及び８の横力Ｆｒとのヒステリシスループや、前輪５及び６の舵角δとロール角ＲＡとのヒステリシスループや、前輪５及び６の横力Ｆｆに対する後輪７及び８の横力Ｆｒとのヒステリシスループ（特に、車速が相対的に低速な場合のヒステリシスループ及び車速が相対的に高速な場合のヒステリシスループ）に基づいて、車両１の各種特性等を考慮しつつ、実験的、経験的、数学的若しくは理論的に、又はシミュレーション等を用いて、電動パワーステアリング装置１０が備え付けられる車両１毎に好適な値が設定されることが好ましい。但し、ステアリングがオーバーシュート状態にあるか否かを好適に判定することができる閾値であれば、その設定方法は限定されない。【００９５】
図５は、図３のステップＳ２２０における逆アシスト判定動作を示すフローチャートである。図５に示すように、逆アシストを判定する場合には、まずドライバーによるステアリングホイール１１の操舵方向と、電動モータ１５により付与される操舵力が前輪５及び６を操舵する方向とが逆であるか否かが判定される（ステップＳ２２１）。【００９６】
ステップＳ２２１における判定の結果、ドライバーによるステアリングホイール１１の操舵方向と、電動モータ１５により付与される操舵力が前輪５及び６を操舵する方向とが逆であると判定された場合には（ステップＳ２２１：Ｙｅｓ）、続いて、前輪５及び６の舵角δに対する後輪７及び８の横力Ｆｒの比率が所定の閾値ＯＳ４よりも大きいか否かが判定される（ステップＳ２２５）。具体的には、ステアリング振動が発生しているか否かが判定される。このため、閾値ＯＳ４は、上述した閾値ＯＳ１よりも大きな値となる。また、ＯＳ４についても、前輪５及び６の舵角δと後輪７及び８の横力Ｆｒとのヒステリシスループに基づいて、車両１の各種特性等を考慮しつつ、実験的、経験的、数学的若しくは理論的に、又はシミュレーション等を用いて、電動パワーステアリング装置１０が備え付けられる車両１毎に好適な値が設定されることが好ましい。但し、ステアリング振動が発生しているか否かを好適に判定することができる閾値であれば、その設定方法は限定されない。【００９７】
ステップＳ２２５における判定の結果、前輪５及び６の舵角δに対する後輪７及び８の横力Ｆｒの比率が閾値ＯＳ４よりも大きいと判定された場合には（ステップＳ２２５：Ｙｅｓ）、逆アシストでないと判定される（ステップＳ２２６）。従って、収束操舵トルクが目標操舵トルクＴとして算出される。【００９８】
他方、ステップＳ２２５における判定の結果、前輪５及び６の舵角δに対する後輪７及び８の横力Ｆｒの比率が閾値ＯＳ４よりも大きくないと判定された場合には（ステップＳ２２５：Ｎｏ）、逆アシストであると判定される（ステップＳ２２７）。従って、基本操舵トルクが目標操舵トルクＴとして算出される。【００９９】
他方、ステップＳ２２１における判定の結果、ドライバーによるステアリングホイール１１の操舵方向と、電動モータ１５により付与される操舵力が前輪５及び６を操舵する方向とが逆でないと判定された場合には（ステップＳ２２１：Ｎｏ）、続いて、ステアリングホイール１１の操舵角θの絶対値が所定の閾値ＯＳ５＿１より小さいか否か及びステアリングホイール１１の操舵速度（つまり、操舵角速度ｄθ）の絶対値が所定の閾値ＯＳ５＿２より小さいか否かが判定される（ステップＳ２２２）。【０１００】
ステップＳ２２２における判定の結果、ステアリングホイール１１の操舵角θの絶対値が閾値ＯＳ５＿１より小さく且つステアリングホイール１１の操舵速度ｄθの絶対値が閾値ＯＳ５＿２より小さいと判定された場合には（ステップＳ２２２：Ｙｅｓ）、逆アシストであると判定される（ステップＳ２２７）。従って、基本操舵トルクが目標操舵トルクＴとして算出される。【０１０１】
尚、ステアリングホイール１１の操舵角θの絶対値が閾値ＯＳ５＿１より小さくなくとも、ステアリングホイール１１の操舵速度ｄθの絶対値が閾値ＯＳ５＿２より小さければ、逆アシストであると判定するように構成してもよい。また、ステアリングホイール１１の操舵速度ｄθの絶対値が閾値ＯＳ５＿２より小さくなくとも、ステアリングホイール１１の操舵角θの絶対値が閾値ＯＳ５＿１より小さければ、逆アシストであると判定するように構成してもよい。【０１０２】
他方、ステップＳ２２２における判定の結果、ステアリングホイール１１の操舵角θの絶対値が閾値ＯＳ５＿１より小さくない、又はステアリングホイール１１の操舵速度ｄθの絶対値が閾値ＯＳ５＿２より小さくないと判定された場合には（ステップＳ２２２：Ｎｏ）、続いて、ステアリングホイール１１の操舵角θの絶対値が所定の閾値ＯＳ６＿１より大きいか否か及びステアリングホイール１１の操舵速度ｄθの絶対値が所定の閾値ＯＳ６＿２より大きいか否かが判定される（ステップＳ２２３）。【０１０３】
ステップＳ２２３における判定の結果、ステアリングホイール１１の操舵角θの絶対値が閾値ＯＳ６＿１より大きく且つステアリングホイール１１の操舵速度ｄθの絶対値が閾値ＯＳ６＿２より大きいと判定された場合には（ステップＳ２２３：Ｙｅｓ）、逆アシストであると判定される（ステップＳ２２７）。従って、基本操舵トルクが目標操舵トルクＴとして算出される。【０１０４】
尚、ステアリングホイール１１の操舵角θの絶対値が閾値ＯＳ６＿１より大きくなくとも、ステアリングホイール１１の操舵速度ｄθの絶対値が閾値ＯＳ６＿２より大きければ、逆アシストであると判定するように構成してもよい。また、ステアリングホイール１１の操舵速度ｄθの絶対値が閾値ＯＳ６＿２より大きくなくとも、ステアリングホイール１１の操舵角θの絶対値が閾値ＯＳ６＿１より大きければ、逆アシストであると判定するように構成してもよい。【０１０５】
他方、ステップＳ２２３における判定の結果、ステアリングホイール１１の操舵角θの絶対値が閾値ＯＳ６＿１より大きくない、又はステアリングホイール１１の操舵速度ｄθの絶対値が閾値ＯＳ６＿２より大きくないと判定された場合には（ステップＳ２２３：Ｎｏ）、続いて、車両１がタックイン状態にあるか（又は、タックイン状態になるおそれがあるか）否かが判定される（ステップＳ２２４）。係る判定は、タックイン判定回路３２から出力される制御信号Ｓ１に基づいて行われる。【０１０６】
ステップＳ２２４における判定の結果、車両がタックイン状態にある（又は、タックイン状態になるおそれがある）と判定された場合には（ステップＳ２２４：Ｙｅｓ）、逆アシストであると判定される（ステップＳ２２７）。従って、基本操舵トルクが目標操舵トルクＴとして算出される。【０１０７】
他方、ステップＳ２２４における判定の結果、車両がタックイン状態にない（又は、タックイン状態になるおそれがない）と判定された場合には（ステップＳ２２４：Ｎｏ）、逆アシストでないと判定される（ステップＳ２２６）。従って、収束操舵トルクが目標操舵トルクＴとして算出される。【０１０８】
ここで、ステップＳ２２２及びＳ２２３における動作を、操舵角θ及び操舵速度ｄθのグラフとして示すと、図６のようなグラフになる。図６に示すグラフにおいて、操舵角θ及び操舵速度ｄθの組み合わせが網掛け部分の領域に存在する場合には、逆アシストでないと判定され、操舵角θ及び操舵速度ｄθの組み合わせが網掛け部分以外の領域に存在する場合には、逆アシストであると判定される。【０１０９】
尚、閾値ＯＳ５＿１、ＯＳ５＿２、ＯＳ６＿１及びＯＳ６＿２についても車両１の各種特性等を考慮しつつ、実験的、経験的、数学的若しくは理論的に、又はシミュレーション等を用いて、電動パワーステアリング装置１０が備え付けられる車両１毎に好適な値が設定されることが好ましい。【０１１０】
図７は、図３のステップＳ２３０における基本操舵トルクの算出動作を示すフローチャートである。図７に示すように、基本操舵トルクを算出する場合には、まず基本操舵トルクを算出するために必要な各種信号（例えば、車速Ｖや操舵トルクＭＴ等）が読み込まれる（ステップＳ２３１）。続いて、ステップ２３１において読み込まれた各種信号に基づいて、基本操舵トルクが算出される（ステップＳ２３２）。【０１１１】
具体的には、図８に示す操舵トルクＭＴと基本操舵トルクとの関係を示すグラフに基づいて、基本操舵トルクが算出される。ステアリングホイール１１のあそびを確保するために、操舵トルクＭＴが相対的に小さい場合には基本操舵トルクを０として算出する。操舵トルクＭＴがある程度の大きさになった場合には、操舵トルクＭＴが大きくなるにつれてより大きい基本操舵トルクを算出する。操舵トルクＭＴが所定の値よりも大きくなった場合には、操舵トルクＭＴの大きさによっても変動しない一定値の基本操舵トルクを算出する。このとき、車速Ｖが速くなるほど、基本操舵トルクの値を小さくするように構成してもよい。【０１１２】
図９は、図３のステップＳ２４０における収束操舵トルクの算出動作を示すフローチャートである。図９に示すように、収束操舵トルクを算出する際には、まず車速依存係数ＫＶ１及びＫＶ２が設定される（ステップＳ２４１）。【０１１３】
具体的には、図１０に示す車速依存係数ＫＶ１対車速Ｖの関係を示すグラフに基づいて、車速依存係数ＫＶ１が設定される。同様に、図１１に示す車速依存係数ＫＶ２対車速Ｖの関係を示すグラフに基づいて、車速依存係数ＫＶ２が設定される。【０１１４】
図１０及び図１１に示す車速依存係数ＫＶ１及びＫＶ２は、車両１の平面方向における運動を示す運動方程式を用いて求めることができる。具体的には、車両１の慣性モーメントをＩとし、前軸から車両１の重心位置までの距離をＬｆとし、後軸から車両１の重心位置までの距離をＬｒとし、トレール量をＬｔとし、車両１のスリップ角をβとし、前輪側のコーナリングパワーをＫｆとし、後輪側のコーナリングパワーをＫｒとすると、車両１の運動方程式は、数１から数４にて示される。【０１１５】
【数１】
0004780194.tif 000002
【０１１６】
【数２】
0004780194.tif 000003
【０１１７】
【数３】
0004780194.tif 000004
【０１１８】
【数４】
0004780194.tif 000005
更に、本実施形態においては、電動式パワーステアリング装置１０は、トルク入力を行っているため、前輪５及び６の慣性モーメントをＩｈとし、粘性係数をＣｈとし、操舵トルクをＴｈとすると、以下の数５が成立する。【０１１９】
【数５】
0004780194.tif 000006
数１から数５を用いて、車両１のヨー振動を抑制する（言い換えれば、車両１の減衰を大きくする）ことを重視しながら目標操舵トルクＴを求めると（つまり、数５の右辺に目標操舵トルクＴを加えた式を解くことで）、後輪７及び８の横力Ｆｒ及び該横力Ｆｒの微分値に基づいて目標操舵トルクＴ（ここでは収束操舵トルク）を設定すればよいことが判明する。具体的には、目標操舵トルクＴを、後輪７及び８の横力Ｆｒにある係数Ａを掛け合わせた値と、後輪７及び８の横力Ｆｒの微分値ｄＦｒにある係数Ｂを掛け合わせた値との和に設定すればよいことが判明する。この係数Ａ及びＢが夫々、車速依存係数ＫＶ１及びＫＶ２に相当する。【０１２０】
このようにして求められる車速依存係数ＫＶ１及びＫＶ２は、図１０及び図１１に示すように、夫々車速Ｖに依存して変化する。【０１２１】
特に、車速依存係数ＫＶ１は、ある車速（具体的には、ニュートラルステアとなる状態）を境界として、符号が反転する。具体的には、ある車速以下での車速依存係数ＫＶ１は正の値をとり、ある車速以上での車速依存係数は負の値を取る。これは、ある車速以上では、車両の挙動がオーバーステア気味になりやすいことから、該オーバーステアを抑制するために（つまり、車両のヨー振動を抑制するために）、ドライバーの操舵の方向とは逆の方向への操舵を考慮しながら（言い換えれば、ドライバーがハンドルを切りにくくなるような）目標操舵トルクＴが設定されることを示している。つまり、車両１の挙動が安定するような目標操舵トルクＴが設定されることを示している。【０１２２】
このように、目標操舵トルクＴとしての収束操舵トルクは、ＫＶ１×Ｆｒ＋ＫＶ２×ｄＦｒという式に基づいて算出することができる。しかしながら、車両の挙動等によっては、上記収束操舵トルクをそのまま適用することは、逆に車両の挙動を悪化させることにつながりかねない。従って、本実施形態では、以下に示す動作を更に行うことで収束操舵トルクを算出している。【０１２３】
具体的には、再び図９において、まず悪路係数ＫＢが設定される（ステップＳ２４２）。悪路係数ＫＢは、０から１の間の数値に設定される。車両１が悪路（例えば、低μ路や、凹凸路等の車速Ｖが大きく、不規則に又は意図せず変動する路面）を走行している場合には、悪路係数ＫＢを０に設定する。或いは、車両１が悪路を走行している場合には、悪路係数ＫＢを０よりも大きく且つ１未満の値に設定してもよい。他方、車両１が悪路を走行していない場合（即ち、舗装路等の通常路を走行している場合）には、悪路係数ＫＢを１に設定する。【０１２４】
続いて、前後加速度係数ＫＡが設定される（ステップＳ２４３）。前後加速度係数ＫＡは、０から１の間の数値に設定される。【０１２５】
具体的には、前後加速度係数ＫＡは、図１２に示すグラフに応じて設定される。図１２は、前後加速度αの絶対値に対する前後加速度係数ＫＡの値を示すグラフである。図１２に示すように、車両１の前後加速度αの絶対値が所定値以下の場合には、前後加速度係数ＫＡを１に設定する。車両１の前後加速度αの絶対値が所定値以下の場合には、車両１の前後加速度αの絶対値が大きければ大きいほど、前後加速度係数ＫＡをより小さな値に設定する。或いは、前後加速度αの絶対値が所定値以上である場合には又は車両１にピッチが生じている場合には、前後加速度係数ＫＡを０に設定してもよい。【０１２６】
また、図１３に示すように、前後加速度αが変化し始めてからの経過時間に応じて前後加速度係数ＫＡを設定するように構成してもよい。図１３は、前後加速度αが変化し始めてからの経過時間に対する前後加速度係数ＫＡの値を示すグラフである。図１３に示すように、前後加速度αが変化し始めた場合には、車両１に固有のピッチ周期に相当する時間が経過するまでは、前後加速度係数ＫＡを０に設定しておき、ピッチ周期に相当する時間が経過した後は、時間の経過と共に徐々に大きな値に設定するように構成してもよい。【０１２７】
再び図９において、続いて、ＡＢＳ係数ＫＸ１及びＫＸ２が設定される（ステップＳ２４４）。ＡＢＳ係数ＫＸ１及びＫＸ２は、０から１の間の数値に設定される。【０１２８】
具体的には、ＡＢＳ係数ＫＸ１及びＫＸ２は、図１４に示すグラフに応じて設定される。図１４は、時間に対するＡＢＳ係数ＫＸ１及びＫＸ２の値を示すグラフである。図１４に示すように、ＡＢＳ制御が行われている場合には、ＡＢＳ係数ＫＸ１及びＫＸ２の夫々を０に設定する。ＡＢＳ制御が行われているか否かは、ＡＢＳ制御回路３３から出力される制御信号Ｓ２により判定することができる。その後、ＡＢＳ制御が終了した場合には、まずＡＢＳ係数ＫＸ２を徐々に大きな値に設定していく。ＡＢＳ制御が終了してから一定時間が経過した後には、続いてＡＢＳ係数ＫＸ１を徐々に大きな値に設定していく。このとき、ＡＢＳ係数ＫＸ２の単位時間当たりの増分は、ＡＢＳ係数ＫＸ１の単位時間当たりの増分よりも大きい。言い換えれば、図１４に示すＡＢＳ係数ＫＸ１に係るグラフの傾きは、図１４に示すＡＢＳ係数ＫＸ２に係るグラフの傾きよりも緩やかである。【０１２９】
尚、ＡＢＳ制御が終了した後に、ＡＢＳ係数ＫＸ１及びＡＢＳ係数ＫＸ２を徐々に大きくしていく動作に代えて、ＡＢＳ制御が終了した後の一定期間はＡＢＳ係数ＫＸ２を１に設定し且つＡＢＳ係数ＫＸ１を０に設定し、その後更に一定期間経過した後にＡＢＳ係数ＫＸ１を１に設定するように構成してもよい。【０１３０】
また、ＶＳＣやＴＲＣ等の前後力制御が行われている場合についても、ＡＢＳ制御の場合と同様の態様で、ＡＢＳ係数ＫＸ１及びＫＸ２を設定することが好ましい。【０１３１】
再び図９において、続いて、サス係数ＫＺが設定される（ステップＳ２４５）。サス係数ＫＺは、０から１の間の数値に設定される。具体的には、サスペンション制御が行われていない場合には、サス係数ＫＺは１に設定される。サスペンション制御が行われているか否かは、サス制御回路３４から出力される制御信号Ｓ３により判定することができる。他方、サスペンション制御が行われている場合には、サス係数ＫＺは０又は０より大きく且つ１未満の値に設定される。【０１３２】
また、スタビライザ制御等の接地荷重可変制御が行われている場合についても、サスペンション制御の場合と同様の態様で、サス係数ＫＺを設定することが好ましい。【０１３３】
尚、車速Ｖが異常な場合（例えば、ハイドロプレーニング現象等が発生している場合等）には、車速依存係数ＫＶ１を０に設定することが好ましい。【０１３４】
その後、後輪７及び８の横力Ｆｒに実際に掛け合わされる係数であるＫ１が算出される（ステップＳ２４６）。具体的には、Ｋ１＝ＫＶ１×ＫＢ×ＫＡ×ＫＸ１×ＫＺとなる。同様に、後輪７及び８の横力Ｆｒの微分値ｄＦｒに実際に掛け合わされる係数であるＫ２が算出される（ステップＳ２４７）。具体的には、Ｋ２＝ＫＶ２×ＫＸ２となる。その後、後輪７及び８の横力Ｆｒ及び後輪７及び８の横力Ｆｒの微分値ｄＦｒが算出される（ステップＳ２４８）。その後、ステップＳ２４６において算出されたＫ１、ステップＳ２４７において算出されたＫ２、並びにステップＳ２４８において算出されたＦｒ及びｄＦｒに基づいて、収束操舵トルクが算出される（ステップＳ２４９）。【０１３５】
ここで、ドライバーによるステアリングホイール１１の操舵方向が切り込み方向である場合には、前輪５及び６が、ステアリングがオーバーシュート状態にないと判定された場合（つまり、図３のステップＳ２１０においてＮｏと判定された場合）と比較して中立方向に転舵するように、算出された収束操舵トルクに応じた操舵補助力が電動モータ１５により加えられることが好ましい。他方、ドライバーによるステアリングホイール１１の操舵方向が戻し方向である場合には、前輪５及び６が、ステアリングがオーバーシュート状態にないと判定された場合と比較してエンド方向に転舵するように、算出された収束操舵トルクに応じた操舵補助力が電動モータ１５により加えられることが好ましい。【０１３６】
以上説明したように、本実施形態によれば、ステアリングがオーバーシュート状態にあるか否かを好適に判定することができる。そして、ステアリングがオーバーシュート状態にある場合には、収束操舵トルクを目標操舵トルクＴとして設定することができる。これにより、ステアリングがオーバーシュート状態にある場合でも、ステアリングの振動と車両のヨー振動とが互いに連成する（具体的には、逆相で共振してしまう）ことを防止することができる。その結果、前輪５及び６の振動を収束させることができる。つまり、ステアリングの収束性を向上させつつ、車両１の収束性をも向上させることができる。【０１３７】
加えて、トルク入力による寄与を考慮しながら、車両１の平面方向における運動方程式に基づいて収束操舵トルクを算出しているため、高精度に（或いは、より最適な）収束操舵トルクを算出することができる。【０１３８】
加えて、前輪５及び６の舵角δや、前輪５及び６の横力Ｆｆや、後輪７及び８の横力Ｆｒや、ロール角ＲＡ等をモニタリングすることで、ステアリングがオーバーシュート状態にあるか否かを好適に或いは高精度に判定することができる。【０１３９】
特に、図４のステップＳ２１２に示すようにステップ前輪５及び６の舵角δに対するロール角ＲＡの比率をモニタリングしているため、例えばミニバンやＳＵＶ（Sport Utility Vehicle）等の車高の高い車両１においても、ステアリングがオーバーシュート状態にあるか否かを好適に或いは高精度に判定することができる。このような利点を考慮すると、車高の高い車両に対して選択的に図４のステップＳ２１２の動作を行い、例えばスポーツカータイプのセダンやクーペ等の車高の低い車両に対しては図４のステップＳ２１２の動作を行わないように構成してもよい。【０１４０】
更に、図５のステップＳ２２１に示すように、ドライバーによる操舵方向と、電動モータ１５により付与される操舵力が前輪５及び６を操舵する方向とが逆である場合には、ドライバーが緊急回避操舵を行っている可能性が高いことを考慮して、ドライバーの操舵に応じた基本操舵力を目標操舵トルクＴに設定することにより、回避性能の悪化を防止することができる。つまり、ドライバーの緊急回避の意思を尊重することができる。【０１４１】
但し、ドライバーによる操舵方向と、電動モータ１５により付与される操舵力が前輪５及び６を操舵する方向とが逆である場合であっても、図５のステップＳ２２５に示すように、ステアリング振動が生じている又は生じ得る場合には、収束操舵トルクを目標操舵トルクＴに設定することにより、操舵感よりも車両１の安定性を重視することができる。【０１４２】
尚、ドライバーによる操舵方向と、電動モータ１５により付与される操舵力が前輪５及び６を操舵する方向とが逆である場合には、ドライバーによる操舵方向とは逆の方向への操舵力が設定される原因となる、後輪７及び８の横力Ｆｒに掛け合せる係数Ｋ１を小さくしてもよい。収束操舵トルクを算出する際の、後輪７及び８の横力Ｆｒの比例値の寄与率を小さくしてもよい。【０１４３】
更に、図５のステップＳ２２２に示すように、操舵角θの絶対値や操舵速度ｄθの絶対値が相対的に小さい範囲においてはドライバーが操舵感の変化を感じやすいことを考慮して、操舵トルクＭＴに応じた基本操舵トルクを目標操舵トルクＴに設定することで、ドライバーの操舵感を悪化させない。【０１４４】
更に、図５のステップＳ２２３に示すように、操舵角θの絶対値や操舵速度ｄθの絶対値が相対的に大きい範囲においてはドライバーが緊急回避操舵を行っている可能性があることを考慮して、操舵トルクＭＴに応じた基本操舵トルクを目標操舵トルクＴに設定することで、ドライバーの緊急回避の意思を尊重することができる。【０１４５】
更に、図５のステップＳ２２４に示すように、タックインが発生している場合には、タックインに起因して後輪７及び８の横力Ｆｒが変動しやすい或いは前輪５及び６の操舵によっても所望の横力Ｆｒが必ずしも得られないことを考慮して、操舵トルクＭＴに応じた基本操舵トルクを目標操舵トルクＴに設定することができる。【０１４６】
更に、図９のステップＳ２４２に示すように、車両１が悪路を走行している場合には、ノイズが大きい後輪７及び８の横力Ｆｒの微分値ｄＦｒの収束操舵トルクの算出への寄与率を下げる又は０にする（言い換えれば、ノイズが小さい後輪７及び８の横力Ｆｒに基づいて収束操舵トルクを算出する）ことにより、悪路による影響を極力排除しながら、収束操舵トルクを好適に算出することができる。【０１４７】
更に、図９のステップＳ２４３に示すように、車両１が加減速している場合には、加減速に起因して大きく変動する後輪７及び８の横力Ｆｒの収束操舵トルクの算出への寄与率を下げる又は０にする（言い換えれば、加減速によってもそれほど大きく変動しない後輪７及び８の横力Ｆｒの微分値ｄＦｒに基づいて収束操舵トルクを算出する）ことにより、加減速による影響を極力排除しながら、収束操舵トルクを好適に算出することができる。【０１４８】
更に、図９のステップＳ２４４に示すように、車両１に対してＡＢＳ制御等の前後力制御が行われている場合には、前後力制御に起因して大きく変動する後輪７及び８の横力Ｆｒの収束操舵トルクの算出への寄与率を下げる又は０にする（言い換えれば、前後力制御によってもそれほど大きく変動しない後輪７及び８の横力Ｆｒの微分値ｄＦｒに基づいて収束操舵トルクを算出する）ことにより、前後力制御による影響を極力排除しながら、収束操舵トルクを好適に算出することができる。【０１４９】
更に、図９のステップＳ２４５に示すように、サスペンション制御等の接地荷重可変制御が行われている場合には、接地荷重制御に起因して大きく変動する後輪７及び８の横力Ｆｒの収束操舵トルクの算出への寄与率を下げる又は０にする（言い換えれば、接地荷重可変制御によってもそれほど大きく変動しない後輪７及び８の横力Ｆｒの微分値ｄＦｒに基づいて収束操舵トルクを算出する）ことにより、接地荷重可変制御による影響を極力排除しながら、収束操舵トルクを好適に算出することができる。【０１５０】
更に、車速Ｖが異常な場合には、変動が大きい後輪７及び８の横力Ｆｒの収束操舵トルクの算出への寄与率を下げる又は０にする（言い換えれば、変動が小さい後輪７及び８の横力Ｆｒの微分値ｄＦｒに基づいて収束操舵トルクを算出する）ことにより、車速Ｖの異常による影響を極力排除しながら、収束操舵トルクを好適に算出することができる。【０１５１】
尚、上述した実施形態は、操舵トルクＭＴ及び目標操舵トルクＴに基づいて前輪５及び６の操舵を行っている。しかしながら、操舵角θに基づいて前輪５及び６の転舵をアクチュエータにより行う、いわゆるアクティブステアの場合であっても、ステアリングがオーバーシュート状態にある場合に、上記動作と同様の態様で転舵を行うことにより、上述した各種利益を享受することができる。【０１５２】
（３）  変形例
続いて、図１５及び図１６を参照しながら、本実施形態の電動式パワーステアリング装置１０の変形例について説明を進める。【０１５３】
（３−１）第１変形例
図１５は、本発明の車両転舵制御装置に係る実施形態の第１変形例の基本的な構成を概念的に示す概略構成図である。図１５に示すように、第１変形例においては、前輪５及び６を転舵する電動式パワーステアリング装置１０に加えて、後輪７及び８を転舵する電動式パワーステアリング装置５０を更に備えている。【０１５４】
電動式パワーステアリング装置５０は、例えばラックアンドピニオン式の電動式パワーステアリング装置であり、後輪７及び８を転舵するための補助操舵力を発生させると共に不図示の減速ギアを介してステアリングシャフト５２に補助操舵力を与える電動モータ５５と、ラックピニオン機構５６とを備えている。このような電動式パワーステアリング装置５０においては、ＥＣＵ３０により、後輪７及び８を転舵する電動モータ５５の目標操舵トルクＴｒが電動モータ５５に出力される。これにより、目標操舵トルクＴに応じた電流が電動モータ１５に供給されることで、電動モータ５５は、後輪７及び８を転舵させる操舵力を発生させる。【０１５５】
このような構成を有する第１変形例においては、ドライバーによるステアリングホイール１１の操舵方向と、電動モータ１５により付与される操舵力が前輪５及び６を操舵する方向とが逆であると判定された場合に、後輪７及び８が転舵される。このとき、前輪５及び６を転舵する電動モータ１５には、上述の基本操舵トルクが目標トルクＴとして、ＥＣＵ３０から出力される。【０１５６】
後輪７及び８が転舵されることで、車両１側のヨーモーメントを変化させることができる。即ち、図１から図１４を参照して説明した実施形態においては、収束操舵トルクＴを電動モータ１５の目標操舵トルクＴとして設定することにより、ステアリングのヨーモーメントを変化させているが、第１変形例においては車両１側のヨーモーメントを変化させている。このように車両１側のヨーモーメントを変化させても、上述したように、ステアリングの振動と車両のヨー振動とが互いに連成する（具体的には、逆相で共振してしまう）ことを防止することができる。その結果、前輪５及び６の振動を収束させることができる。つまり、ステアリングの収束性を向上させつつ、車両１の収束性をも向上させることができる。【０１５７】
加えて、操舵トルクＭＴに応じた基本操舵トルクを目標操舵トルクＴに設定することにより前輪５及び６が転舵されるため、ドライバーの操舵感を悪化させないという利点を有する。【０１５８】
（３−２）第２変形例
図１６は、本発明の車両転舵制御装置に係る実施形態の第２変形例の基本的な構成を概念的に示す概略構成図である。図１６に示すように、第２変形例においては、前輪５を転舵するアクティブステアアクチュエータ６１及び前輪６を転舵するアクティブアクチュエータ６２を備えている。アクティブステアアクチュエータ６１及び６２は、ＥＣＵ３０より出力される前輪５の目標転舵角δＬ及び前輪６の目標転舵角δＲに基づいて、前輪５の転舵角がδＬとなるように且つ前輪６の転舵角がδＲとなるように、前輪５及び６を転舵する。【０１５９】
第２変形例においては、上述の如くステアリングがオーバーシュート状態にあると判定された場合には、前輪５及び６がトーインとなるように、目標転舵角δＬ及びδＲが設定される。【０１６０】
このように、前輪５及び６をトーインにすることで、前輪５及び６のコーナリングパワーＣｐを変化させることができ、その結果、前輪５及び６の固有振動値を変化させることができる。これにより、ステアリングの振動と車両のヨー振動とが互いに連成する（具体的には、逆相で共振してしまう）ことを防止することができる。その結果、前輪５及び６の振動を収束させることができる。つまり、ステアリングの収束性を向上させつつ、車両１の収束性をも向上させることができる。【０１６１】
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転舵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。
【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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