(57)【要約】【課題】  運転者の心理状態を推定し、同推定した心理状態を操舵特性に反映させることが可能な車両の操舵装置を提供すること。【解決手段】  電子制御ユニット３５は、操舵角センサ３１、アクセルペダルセンサ７１およびブレーキペダルセンサ７２から操舵角θ、アクセルペダルのストローク量ａおよびブレーキペダルのストローク量ｂを取得する。そして、ユニット３５は、取得した各検出値から各操作の加速度θ”、ａ”およびｂ”を算出し、同算出した値と各操作判定しきい値Ｓt，ＡtおよびＢtとを比較して運転者の心理状態変化を推定する。この推定により、運転者の心理状態が変化すなわち急ぎたいという心理状態に変化している場合には、運転者の操舵に対して転舵応答性が高いすなわちクイックな操舵特性となるマップHqに変更する。これにより、運転者の意思に忠実な車両の運動状態とすることができる。【選択図】  図６
2005219686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を操舵するために運転者によって操作される操舵ハンドルと、同操舵ハンドルに反力を付与する反力アクチュエータと、転舵輪を転舵するための転舵アクチュエータと、前記操舵ハンドルの操作に応じて前記転舵アクチュエータを駆動制御して転舵輪を転舵する転舵制御装置とを備えたステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置において、前記転舵制御装置を、
前記操舵ハンドルに対する運転者の操作入力値を検出する操作入力値検出手段と、
車両の旋回に関係して運転者が知覚し得る車両の運転状態を表していて前記操舵ハンドルに対する操作入力値と予め定めた指数関係またはべき乗関係にある車両の見込み運動状態量を、前記検出された操作入力値を用いて計算する運動状態量計算手段と、
前記計算された見込み運動状態量で車両が運動するために必要な前記転舵輪の転舵角を、前記計算された見込み運動状態量を用いて計算する転舵角計算手段と、
前記計算された転舵角に応じて前記転舵アクチュエータを制御して前記転舵輪を同計算された転舵角に転舵する転舵制御手段と、
車両運転中の運転者の心理状態を推定する心理状態推定手段と、
前記心理状態推定手段によって推定した心理状態を反映して、前記運動状態量計算手段によって計算した車両の見込み運動状態量を変更する見込み運動状態量変更手段とで構成したことを特徴とするステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置。
【請求項２】
請求項１に記載したステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置において、
前記心理状態推定手段は、前記運転者による車両の運転操作に基づいて前記運転者の心理状態を推定することを特徴とするステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置。
【請求項３】
請求項２に記載したステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置において、
前記運転者による車両の運転操作は、前記運転者のアクセルペダル操作、ブレーキペダル操作および操舵ハンドル操作のうちの少なくとも一つであることを特徴とするステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちのいずれか一つに記載したステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置において、
前記見込み運動状態量変更手段によって変更する見込み運動状態量は、車両の横加速度、ヨーレートおよび旋回曲率のうちのいずれか一つであるステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のうちのいずれか一つに記載したステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置において、
前記操作入力値検出手段を、前記操舵ハンドルの変位量を検出する変位量センサで構成するとともに、
前記運動状態量計算手段を、前記検出された変位量を前記操舵ハンドルに付与される操作力に変換する操作力変換手段と、前記変換された操作力を前記見込み運動状態量に変換する運動状態量変換手段とで構成したことを特徴とするステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項４のうちのいずれか一つに記載したステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置において、
前記操作入力値検出手段を、前記操舵ハンドルに付与される操作力を検出する操作力センサで構成するとともに、
前記運動量状態計算手段を、前記検出された操作力を前記見込み運動状態量に変換する運動状態量変換手段で構成したことを特徴とするステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両を操舵するために運転者によって操作される操舵ハンドルと、同操舵ハンドルに反力を付与する反力アクチュエータと、転舵輪を転舵するための転舵アクチュエータと、操舵ハンドルの操作に応じて転舵アクチュエータを駆動制御して転舵輪を転舵する転舵制御装置とを備えたステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、この種のステアリングバイワイヤ方式を採用した操舵装置の開発は、積極的に行われるようになった。そして、例えば下記特許文献１は、操舵角および車速を検出し、操舵角の増加に従って減少するとともに車速の増加に従って増加する伝達比を計算し、この伝達比で操舵角を除算することにより前輪の転舵角（ラック軸の変位量）を計算して、同計算した転舵角に前輪を転舵するようにした操舵装置が示されている。また、この操舵装置においては、検出ハンドル操舵角を時間微分した操舵速度に応じて前記計算した転舵角を補正することにより、前輪の転舵応答性・追従性を高めるようにしている。さらに、検出車速および検出ハンドル操舵角を用いて目標ヨーレートを計算し、この計算した目標ヨーレートと検出した実ヨーレートとの差に応じて前記計算した転舵角を補正することにより、車両の挙動状態を考慮した転舵制御を実現するようになっている。
【０００３】
また、下記特許文献２には、操舵トルクおよびハンドル操舵角を検出し、操舵トルクおよびハンドル操舵角の増加に従って増加する２つの転舵角をそれぞれ計算し、これらの計算した両転舵角を加算した転舵角に前輪を転舵するようにした転舵装置が示されている。この操舵装置においては、車速も検出し、この検出車速により前記両転舵角を補正して、転舵特性を車速に応じて変更するようになっている。
【０００４】
しかしながら、上記従来の装置のいずれにおいても、車両を操舵するための運転者による操舵ハンドルに対する操作入力値である操舵角および操舵トルクを検出し、これらの検出した操舵角および操舵トルクを用いて前輪の転舵角を直接的に計算して、この計算した転舵角に前輪を転舵するようにしている。しかし、これらの前輪の転舵制御は、従前の操舵ハンドルと転舵輪との機械的な連結を外してはいるものの、操舵ハンドルの操作に対する前輪の操舵の応答性としては、操舵ハンドルの操作位置または操作力に対応させて前輪の転舵角を決定するという基本的な技術思想は全く同じであり、これらの転舵方法では、人間の感覚特性に対応して前輪の転舵角が決定されていないので、車両の運転操作が難しかった。
【０００５】
すなわち、上記従来の装置においては、運転者が知覚し得ない転舵角が操舵ハンドルの操作に対応させて直接的に決定され、同転舵角に応じた前輪の転舵によって車両が旋回する。そして、運転者はこの車両の旋回に起因した車両の横加速度、ヨーレートおよび旋回曲率を触覚または視覚により感じ取り、操舵ハンドルの操作にフィードバックして車両を所望の態様で旋回させていた。言い換えれば、運転者による操舵ハンドルの操作に対する前輪の転舵角は人間の知覚し得ない物理量であるので、運転者の操舵操作に対して直接的に決定される転舵角は運転者の知覚特性に合わせて決められたものではなく、これが車両の運転を難しくしていた。
【０００６】
また、上記従来の装置においては、検出車速および検出ハンドル操舵角を用いて計算した目標ヨーレートと、検出した実ヨーレートとの差に応じて決定転舵角を補正するようにしているが、これは車両の挙動状態を考慮した転舵角の単なる補正であって、操舵ハンドルの操作により運転者が知覚するであろうヨーレートに応じて転舵角を決定しているわけではない。したがって、この場合も、運転者の操舵操作に対して決定される転舵角は運転者の知覚特性に合わせて決められたものではなく、車両の運転を難しくしていた。
【０００７】
また、下記特許文献３には、運転者に心理状態の乱れを認識させ事故の発生を防止する運転状態警告装置が示されている。この運転状態警告装置は、加速、減速、旋回の頻度のパターンを運転者に固有の運転パターンとして形成するための不安全運転検出センサを備えている。そして、運転者に固有の運転パターンと普段の車両運転状態時の運転者に固有の運転パターンとを比較し、比較結果が異なれば運転者に不安全状態すなわち心理状態に乱れがあると判断するようになっている。このようして、運転者の心理状態が乱れていると判断すると、運転者に対して警告をするようになっている。
【０００８】
さらに、下記特許文献４には、運転者の急ぎ運転状態を検出する運転状態検知装置が示されている。この運転状態検知装置は、自車両の加速度を検出するための加速度センサを備えており、この加速度センサによって検出された加速度が判定加速度を超えていれば、現在の運転者の心理状態が不安定で事故を引き起こす可能性が高い急ぎ運転を行っていると判定するようになっている。そして、運転者が急ぎ運転中であれば、同急ぎ運転を停止させるように、運転者に対して警告するようになっている。
【０００９】
上記運転状態警告装置や運転状態検知装置は、運転者の心理状態が悪化した場合には、適切に警告することによって、運転者の心理状態を良好とするように作動する。しかしながら、運転者の心理状態の悪化を警告するのみであり、この警告によって運転者の心理状態が是正されない場合がある。このため、運転者は心理状態が悪化した状態で引き続き運転する可能性がある。したがって、運転者の心理状態が悪化した場合には、悪化した心理状態であっても安全に車両を走行させるように、言い換えれば、運転者の心理状態変化に伴う運転操作の変化に合わせて車両を走行させることが望まれている。
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−８５６０４号公報
【特許文献２】特開平１１−１２４０４７号公報
【特許文献３】特開平７−２５７２２２号公報
【特許文献４】特開２００２−３３１８４８号公報
【発明の開示】
【００１１】
本発明者等は、上記問題に対処するために、運転者による操舵ハンドルの操作に対して、人間の知覚特性に合わせて車両を操舵することができる車両の操舵装置の研究に取り組んだ。このような人間の知覚特性に関し、ウェーバー・ヘフナー（Weber-Fechner）の法則によれば、人間の感覚量は与えられた刺激の物理量の対数に比例するといわれている。言い換えれば、人間の操作量に対して人間に与えられる刺激の物理量を指数関数的に変化させれば、操作量と物理量との関係を人間の知覚特性に合わせることができる。本発明者等は、このウェーバー・ヘフナーの法則を車両の操舵装置に適用し、次のようなことを発見した。
【００１２】
車両の運転にあたっては、操舵ハンドルの操作によって車両は旋回し、この車両の旋回によって横加速度、ヨーレート、旋回曲率などの車両の運動状態量が変化し、運転者はこの車両の運動状態量を触覚および視覚により感じ取るものである。したがって、前記操舵ハンドルに対する運転者の操作に対して、運転者が知覚し得る車両の運動状態量を指数関数的に変化させるようにすれば、運転者の操舵ハンドルの操作に対して運転者の知覚特性に合わせて車両を運転操作できることになる。
【００１３】
本発明は、上記発見に基づくもので、その目的は、運転者による操舵ハンドルの操作に対して、人間の知覚特性に合わせて車両を操舵させることにより、車両の運転をやさしくするとともに、運転者の心理状態を推定し同推定した心理状態を車両の運動特性に反映させることが可能な車両の操舵装置を提供することにある。
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、車両を操舵するために運転者によって操作される操舵ハンドルと、同操舵ハンドルに反力を付与する反力アクチュエータと、転舵輪を転舵するための転舵アクチュエータと、前記操舵ハンドルの操作に応じて前記転舵アクチュエータを駆動制御して転舵輪を転舵する転舵制御装置とを備えたステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置において、前記転舵制御装置を、前記操舵ハンドルに対する運転者の操作入力値を検出する操作入力値検出手段と、車両の旋回に関係して運転者が知覚し得る車両の運転状態を表していて前記操舵ハンドルに対する操作入力値と予め定めた指数関係またはべき乗関係にある車両の見込み運動状態量を、前記検出された操作入力値を用いて計算する運動状態量計算手段と、前記計算された見込み運動状態量で車両が運動するために必要な前記転舵輪の転舵角を、前記計算された見込み運動状態量を用いて計算する転舵角計算手段と、前記計算された転舵角に応じて前記転舵アクチュエータを制御して前記転舵輪を同計算された転舵角に転舵する転舵制御手段と、車両運転中の運転者の心理状態を推定する心理状態推定手段と、前記心理状態推定手段によって推定した心理状態を反映して、前記運動状態量計算手段によって計算した車両の見込み運動状態量を変更する見込み運動状態量変更手段とで構成したことにある。この場合、前記心理状態推定手段は、前記運転者による車両の運転操作に基づいて前記運転者の心理状態を推定するとよい。また、前記運転者による車両の運転操作は、前記運転者のアクセルペダル操作、ブレーキペダル操作および操舵ハンドル操作のうちの少なくとも一つであるとよい。また、前記見込み運動状態量変更手段によって変更する見込み運動状態量は、車両の横加速度、ヨーレートおよび旋回曲率のうちのいずれか一つであるとよい。また、前記操作入力値検出手段を、前記操舵ハンドルの変位量を検出する変位量センサで構成するとともに、前記運動状態量計算手段を、前記検出された変位量を前記操舵ハンドルに付与される操作力に変換する操作力変換手段と、前記変換された操作力を前記見込み運動状態量に変換する運動状態量変換手段とで構成するとよい。さらに、前記操作入力値検出手段を、前記操舵ハンドルに付与される操作力を検出する操作力センサで構成するとともに、前記運動量状態計算手段を、前記検出された操作力を前記見込み運動状態量に変換する運動状態量変換手段で構成するとよい。
【００１５】
上記のように構成した本発明においては、まず、操舵ハンドルに対する運転者の操作入力値が、車両の旋回に関係して運転者が知覚し得る車両の運動状態を表していて操舵ハンドルに対する操作入力値と予め定めた指数関係またはべき乗関係にある車両の見込み運動状態量（横加速度、ヨーレート、旋回曲率など）に変換される。そして、この変換された見込み運動状態量に基づいて、同見込み運動状態量で車両が運動するために必要な転舵輪の転舵角が計算されて、この計算された転舵角に転舵輪が転舵される。したがって、転舵輪の転舵によって車両が旋回すると、この旋回により、運転者には、前記ウェーバー・ヘフナーの法則による「与えられた刺激の物理量」として前記見込み運動状態量が与えられる。そして、この見込み運動状態量は、操舵ハンドルへの操作入力値に対して指数関数的またはべき乗関数的に変化するものであるので、運転者は、人間の知覚特性に合った運動状態量を知覚しながら、操舵ハンドルを操作できる。なお、横加速度およびヨーレートについては、運転者が車両内の各部位との接触により触覚的に感じ取ることができる。また、旋回曲率については、運転者が車両の視野内の状況の変化により視覚的に感じ取ることができる。その結果、本発明によれば、運転者は、人間の知覚特性に合わせて操舵ハンドルを操作できるので、車両の運転が簡単になる。
【００１６】
また、心理状態推定手段が車両運転中の運転者の心理状態を推定し、同推定した心理状態を反映して見込み運動状態量変更手段が車両の見込み運動状態量を変更することができる。このとき、運転者の心理状態は、運転者による車両の運転操作、特に、アクセルペダル操作、ブレーキペダル操作および操舵ハンドル操作のうちの少なくとも一つに基づいて推定されることにより、運転者の心理状態の変化を的確に推定することができる。また、見込み運動状態量変更手段によって変更される見込み運動状態量を車両の横加速度、ヨーレートおよび旋回曲率のうちのいずれか一つとすることにより、運転者の心理状態変化を車両の運動状態に的確に反映することができる。このため、運転者の意思に忠実な車両の運動状態の確保すなわち運転者の心理状態が変化した状況下における運転操作に車両の運動状態を合わせることができる。一方で、運転者においては、自身の意思（要求）が車両の運動状態に確実に反映されていると実感できることにより、イライラや急ぎたいなどの心理状態の悪化が是正されることも期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態に係る車両の操舵装置について図面を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る車両の操舵装置を概略的に示している。
【００１８】
この操舵装置は、転舵輪としての左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵するために、運転者によって回動操作される操作部としての操舵ハンドル１１を備えている。操舵ハンドル１１は操舵入力軸１２の上端に固定され、操舵入力軸１２の下端は電動モータおよび減速機構からなる反力アクチュエータ１３に接続されている。反力アクチュエータ１３は、運転者の操舵ハンドル１１の回動操作に対して反力を付与する。
【００１９】
また、この操舵装置は、電動モータおよび減速機構からなる転舵アクチュエータ２１を備えている。この転舵アクチュエータ２１による転舵力は、転舵出力軸２２、ピニオンギア２３およびラックバー２４を介して左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２に伝達される。この構成により、転舵アクチュエータ２１からの回転力は転舵出力軸２２を介してピニオンギア２３に伝達され、ピニオンギア２３の回転によりラックバー２４を軸線方向に変位させて、このラックバー２４の軸線方向の変位により、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は左右に転舵される。
【００２０】
次に、これらの反力アクチュエータ１３および転舵アクチュエータ２１の作動を制御する電気制御装置について説明する。電気制御装置は、操舵角センサ３１、転舵角センサ３２、車速センサ３３および横加速度センサ３４を備えている。
【００２１】
操舵角センサ３１は、操舵入力軸１２に組み付けられて、操舵ハンドル１１の中立位置からの回転角を検出して操舵角θとして出力する。転舵角センサ３２は、転舵出力軸２２に組み付けられて、転舵出力軸２２の中立位置からの回転角を検出して実転舵角δ（左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵角に対応）として出力する。なお、操舵角θおよび実転舵角δは、中立位置を「０」とし、左方向の回転角を正の値で表すとともに、右方向の回転角を負の値でそれぞれ表す。車速センサ３３は、車速Ｖを検出して出力する。横加速度センサ３４は、車両の実横加速度Gを検出して出力する。なお、実横加速度Gも、左方向の加速度を正で表し、右方向の加速度を負で表す。
【００２２】
これらのセンサ３１〜３４は、電子制御ユニット３５に接続されている。電子制御ユニット３５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とするもので、プログラムの実行により反力アクチュエータ１３および転舵アクチュエータ２１の作動をそれぞれ制御する。そして、ＲＯＭには、後述する操舵特性変更プログラムが予め記憶されており、電子制御ユニット３５（詳しくは、ＣＰＵ）は、同プログラムの各ステップを実行して、運転者の心理状態すなわち運転者の意思を反映するように操舵特性を変更する。電子制御ユニット３５の出力側には、反力アクチュエータ１３および転舵アクチュエータ２１を駆動するための駆動回路３６，３７がそれぞれ接続されている。駆動回路３６，３７内には、反力アクチュエータ１３および転舵アクチュエータ２１内の電動モータに流れる駆動電流を検出するための電流検出器３６ａ，３７ａが設けられている。電流検出器３６ａ，３７ａによって検出された駆動電流は、両電動モータの駆動を制御するために、電子制御ユニット３５にフィードバックされている。
【００２３】
次に、上記のように構成した本実施形態の転舵装置に関し、まず、同装置の転舵動作について、電子制御ユニット３５内にてコンピュータプログラム処理により実現される機能を表す図２の機能ブロック図を用いて説明する。電子制御ユニット３５は、操舵ハンドル１１への反力付与を制御するための反力制御部４０と、操舵ハンドル１１の回動操作に基づいて運転者の感覚特性に対応した左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の目標転舵角δdを決定するための感覚適合制御部５０と、目標転舵角δdに基づいて左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵制御するための転舵制御部６０とからなる。
【００２４】
運転者によって操舵ハンドル１１が回動操作されると、操舵角センサ３１によって操舵ハンドル１１の回転角である操舵角θが検出されて、同検出された操舵角θを反力制御部４０および感覚適合制御部５０にそれぞれ出力する。反力制御部４０においては、変位−トルク変換部４１が、下記式１を用いて、操舵角θの指数関数である反力トルクTzを計算する。
Tz＝To・exp(K1・θ)  …式１
ただし、前記式１中のTo，K1は定数であり、これらの値に関しては後述する感覚適合制御部５０の説明時に詳しく説明する。また、前記式１中の操舵角θは前記検出操舵角θの絶対値を表しているものとし、検出操舵角θが正であれば定数Toを負の値とするとともに、検出操舵角θが負であれば定数Toを前記負の定数Toと同じ絶対値を有する正の値とする。ここで、前記式１の演算に代えて、操舵角θに対する反力トルクTzを記憶した図３に示すような特性の変換テーブルを用いて、反力トルクTzを計算することも可能である。このため、本明細書にて後に詳述する操舵特性変更プログラムの説明においては、この変換テーブルを用いて説明する。
【００２５】
この計算された反力トルクTzは、駆動制御部４２に供給される。駆動制御部４２は、駆動回路３６から反力アクチュエータ１３内の電動モータに流れる駆動電流を入力し、同電動モータに反力トルクTzに対応した駆動電流が流れるように駆動回路３６をフィードバック制御する。この反力アクチュエータ１３内の電動モータの駆動制御により、同電動モータは、操舵入力軸１２を介して操舵ハンドル１１に反力トルクTzを付与する。したがって、運転者は、この操舵角θに対して指数関数的に変化する反力トルクTzを感じながら、言い換えればこの反力トルクTzに等しい操舵トルクを操舵ハンドル１１に加えながら、操舵ハンドル１１を回動操作することになる。この操舵角θと反力トルクTzの関係も上述したウェーバー・ヘフナーの法則に従うものであり、運転者は、操舵ハンドル１１から人間の知覚特性に合った感覚を受けながら、操舵ハンドル１１を回動操作できる。
【００２６】
一方、感覚適合制御部５０に入力された操舵角θは、変位−トルク変換部５１にて前記式１と同様な下記式２に従って操舵トルクTdを計算する。
Td＝To・exp(K1・θ)  …式２
この場合も、前記式２中のTo，K1は、前記式１と同様な定数である。ただし、前記式２中の操舵角θは前記検出操舵角θの絶対値を表しているものであるが、検出操舵角θが正であれば定数Toを正の値とするとともに、検出操舵角θが負であれば定数Toを前記正の定数Toと同じ絶対値を有する負の値とする。ここで、この場合も、前記式２の演算に代えて、操舵角θに対する操舵トルクTdを記憶した図３に示すような特性の変換テーブルを用いて、操舵トルクTdを計算するようにしてもよい。
【００２７】
この計算された操舵トルクTdは、トルク−横加速度変換部５２に供給される。トルク−横加速度変換部５２は、運転者が操舵ハンドル１１の回動操作により見込んでいる見込み横加速度Gdを、操舵トルクTdの絶対値が正の小さな所定値To未満であれば下記式３のように「０」とし、操舵トルクTdの絶対値が正の小さな所定値To以上であれば下記式４に従って操舵トルクTdのべき乗関数である見込み横加速度Gdを計算する。
Gd＝0    (｜Td｜＜To)  …式３
Gd＝C・TdK2    (To≦｜Td｜)  …式４
ただし、式４中のC，K2は定数である。また、前記式４中の操舵トルクTdは前記式２を用いて計算した操舵トルクTdの絶対値を表しているものであり、前記計算した操舵トルクTdが正であれば定数Cを正の値とするとともに、前記計算した操舵トルクTdが負であれば定数Cを前記正の定数Cと同じ絶対値を有する負の値とする。なお、この場合も、前記式３，４の演算に代えて、操舵トルクTdに対する見込み横加速度Gdを記憶した図４に示すような特性の変換テーブルを用いて、操舵トルクTdを計算するようにしてもよい。
【００２８】
ここで、前記式４について説明しておく。前記式２を用いて操舵トルクTdを消去すると、下記式５に示すようになる。
Gd＝C(To・exp(K1・θ))K2＝C・ToK2・exp(K1・K2・θ)＝Go・exp(K1・K2・θ)…式５
前記式５において、Goは定数C・ToK2であり、式５は、運転者による操舵ハンドル１１の操舵角θに対して見込み横加速度Gdが指数関数的に変化していることを示す。そして、この見込み横加速度Gdは、車内の所定部位への運転者の体の一部の接触によって運転者が知覚し得る物理量であり、前述したウェーバー・ヘフナーの法則に従ったものである。したがって、運転者が、この見込み横加速度Gdに等しい横加速度を知覚しながら操舵ハンドル１１を回動操作することができれば、操舵ハンドル１１の回動操作と車両の操舵との関係を人間の知覚特性に対応させることができる。
【００２９】
このように、前記式４（すなわち式５）に示された見込み横加速度Gdは操舵ハンドル１１の操作量である操舵角θに対して指数関数的に変化するものであるので、人間の知覚特定に合ったものである。さらに、運転者による操舵ハンドル１１の回動操作にとって最も簡単な方法は操舵ハンドル１１を一定速度ω（θ＝ω・t）で回動することであり、この回動操作によれば、見込み横加速度Gdは下記式６に示すように時間tに対して指数関数的に変化する。したがって、これからも、前記見込み横加速度Gdに等しい横加速度を知覚しながら操舵ハンドル１１を回動操作することができれば、運転者の操舵ハンドル１１の回動操作が簡単になることがわかる。
Gd＝Go・exp(K0・ω・t)  …式６
ただし、K0は、K0＝K1・K2の関係にある定数である。
【００３０】
また、前記式３に示されるように、操舵トルクTdが所定値To未満である場合、見込み横加速度Gdは「０」に保たれている。これは、操舵角θが「０」のとき、すなわち操舵ハンドル１１が中立位置に保たれる場合でも、前記式２の演算により、操舵トルクTdは正の所定値Toになり、この操舵トルクTd（＝To）を前記式４の演算に適用してしまうと、見込み横加速度Gdは正の値C・ToK2になって、これは現実的でない。しかしながら、前述のように、操舵トルクTdが所定値To未満であれば、見込み横加速度Gdは「０」であるので、この問題は解決される。
【００３１】
また、この場合、運転者が知覚し得る最小操舵トルクを前記所定値Toとし、運転者が知覚し得る最小感知横加速度をGoとし、かつ所定値ToがGo＝C・ToK2の関係になるようにすれば、操舵トルクTdが所定値Toになるまで、すなわち運転者が操舵ハンドル１１の操作によって車両が旋回して運転者が車両に発生する横加速度を感じるまで、車両の見込み横加速度Gdが「０」に保たれる。これによれば、最小操舵トルクTo以上で操舵ハンドル１１を操舵したときのみ、見込み横加速度Gdを発生させるために必要な転舵角だけ左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は転舵制御され、この転舵制御が車両の操舵に的確に対応したものとなる。
【００３２】
次に、前記式１〜６で用いたパラメータK1，K2，C（所定値K1，K2，C）の決め方について説明しておく。なお、このパラメータK1，K2，Cの決め方についての説明では、前記式２〜６の操舵トルクTdおよび見込み横加速度Gdについては、操舵トルクTおよび横加速度Gとして扱う。前述したウェーバー・ヘフナーの法則によれば、「人間の知覚できる最小の物理量変化ΔＳとその時点での物理量Ｓとの比ΔＳ／Ｓは、物理量Ｓの値によらず一定となり、その比ΔＳ／Ｓをウェーバー比という」ことになっている。本発明者等は、操舵トルクおよび横加速度に関し、前記ウェーバー・ヘフナーの法則が成立することを確認するとともに、ウェーバー比を決定するために、次のような実験を、男女、年齢、車両の運転履歴などの異なる種々の人間に対して行った。
【００３３】
操舵トルクに関しては、車両の操舵ハンドルにトルクセンサを組み付け、操舵ハンドルに検査用のトルクを外部から付与するとともに同検査用トルクを種々の態様で変化させながら、この検査用トルクに抗して人間が操舵ハンドルに操作力を加えて同操舵ハンドルを回転させないように調整する人間の操舵トルク調整能力を計測した。すなわち、前記状況下で、ある時点での検出操作トルクをTとし、同検出操舵トルクTからの変化を知覚し得る最小の操舵トルク変化量をΔTとしたときの比の値ΔT／Tすなわちウェーバー比を種々の人間に対して計測した。この実験結果によれば、操舵ハンドルの操作方向、操舵ハンドルを把持する手の状態、検査用トルクの大きさおよび方向によらず、ウェーバー比ΔT／Tはほぼ一定の０．０３程度であった。
【００３４】
横加速度に関しては、運転席の側方に壁部材を設けて同壁部材に人間の肩の押圧力を検出する力センサを組み付け、人間に操舵ハンドルを把持させるとともに壁部材の力センサに方を接触させ、壁部材に検査用の力を人間に対して横方向に外部から付与するととともに同検査用の力を種々の態様で変化させながら、この検査用の力に抗して人間が壁部材を押して壁部材が移動しないように調整する、すなわち姿勢を維持する人間の横力調整能力を計測した。すなわち、前記状況下で、ある時点での外部からの横力に耐えて姿勢を維持する検出力をFとし、同検出力Fからの変化を知覚し得る最小の力変化量ΔFとしたときの比の値ΔF／Fすなわちウェーバー比を種々の人間に対して計測した。この実験の結果によれば、壁部材に付与される基準力の大きさおよび方向によらず、ウェーバー比ΔF／Fはほぼ一定の０．０９程度の値であった。
【００３５】
一方、前記式２を微分するとともに、同微分した式において式２を考慮すると、下記式７が成立する。
ΔT＝To・exp(K1・θ)・K1・Δθ＝T・K1・Δθ  …式７
この式７を変形するとともに、前記実験により求めた操舵トルクに関するウェーバー比ΔT／TをKtとすると、下記式８が成立する。
K1＝ΔT／(T・Δθ)＝Kt／Δθ  …式８
【００３６】
また、最大操舵トルクをTmaxとすれば、前記式２より下記式９が成立する。
Tmax＝To・exp(K1・θmax)  …式９
この式９を変形すれば、下記式１０が成立する。
K1＝log(Tmax／To)／θmax  …式１０
そして、前記式８および式１０から下記式１１が導かれる。
Δθ＝Kt／K1＝Kt・θmax／log(Tmax／To)  …式１１
この式１１において、Ktは操舵トルクTのウェーバー比であり、θmaxは操舵角の最大値であり、Tmaxは操舵トルクの最大値であり、Toは前記したように人間が知覚し得る最小操舵トルクに対応するものであり、これらの値Kt，θmax，Tmax，Toはいずれも実験およびシステムによって決定される定数であるので、前記微分値Δθを前記式１１を用いて計算できる。そして、この微分値Δθをウェーバー比Ktを用いて、前記式８に基づいて所定値（係数）K1も計算できる。
【００３７】
また、前記式４を微分するとともに、同微分した式において式４を考慮すると、下記式１２が成立する。
ΔG＝C・K2・TK2-1ΔT＝G・K2・ΔT／T  …式１２
この式１２を変形し、かつ前記実験により求めた操舵トルクに関するウェーバー比ΔT／TをKtとするとともに、横加速度に関するウェーバー比ΔF／FをKaとすると下記式１３，１４が成立する。
ΔG／G＝K2・ΔT／T  …式１３
K2＝Ka／Kt  …式１４
この式１４において、Ktは操舵トルクに関するウェーバー比であるとともに、Kaは横加速度に関するウェーバー比であって、共に定数として与えられるものであるので、これらのウェーバー比Kt，Kaを用いて、前記式１４に基づいて係数K2も計算できる。
【００３８】
また、横加速度の最大値をGmaxとし、操舵トルクの最大値をTmaxとすれば、前記式４から下記式１５が導かれる。
C＝Gmax／TmaxK2  …式１５
そして、この式１５においては、GmaxおよびTmaxは実験およびシステムによって決定される定数であり、かつK2は前記式１４によって計算されるものであるので、定数（係数）Cも計算できる。
【００３９】
以上のように、操舵角θの最大値θmax、操舵トルクTの最大値Tmax、横加速度Gの最大値Gmax、最小操舵トルクTo、最小感知横加速度Go、操舵トルクTに関するウェーバー比Ktおよび横加速度に関するウェーバー比Kaを、実験およびシステムによって決定すれば、前記式１〜５における係数K1，K2，Cを予め計算により決定しておくことができる。したがって、変位−トルク変換部４１，５１およびトルク−横加速度変換部５２においては、前記式１〜５を用いて、運転者の知覚特性に合った反力トルクTz、操舵トルクTdおよび見込み横加速度Gdを計算できる。
【００４０】
ふたたび、図２の説明に戻ると、トルク−横加速度変換部５２にて計算された見込み横加速度Gdは、転舵角変換部５３に供給される。転舵角変換部５３は、見込み横加速度Gdを発生するのに必要な左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の目標転舵角δdを計算するものであり、図５に示すように車速Vに応じて変化して見込み横加速度Gdに対する目標転舵角δdの変化特性を表すテーブルを有する。このテーブルは、車速Vを変化させながら車両を走行させて、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵角δと横加速度Gとを予め実測して収集したデータの集合である。そして、転舵角変換部５３は、このテーブルを参照して、前記入力した見込み横加速度Gdと車速センサ３３から入力した検出車速Vとに対応した目標転舵角δdを計算する。また、前記テーブルに記憶されている横加速度G（見込み横加速度Gd）と目標転舵角δdはいずれも正であるが、転舵角変換部５３から供給される見込み横加速度Gdが負であれば、出力される目標転舵角δdも負となる。
【００４１】
なお、目標転舵角δdは下記式１６に示すように車速Ｖと横加速度Gの関数であるので、前記テーブルを参照することに代えて、下記式１６の演算の実行によっても計算することができる。
δd＝L・(1＋A・V2)・Gd／V2  …式１６
ただし、前記式１６中のLは車両のホイールベースを示す予め決められた所定値（例えば、２．６７ｍ）であり、Aは予め決められた所定値（例えば、０．００１８７）である。
【００４２】
この計算された目標転舵角δdは、転舵制御部６０の転舵角補正部６１に供給される。転舵角補正部６１は、トルク−横加速度変換部５２から見込み横加速度Gdを入力するとともに、横加速度センサ３４によって検出された実横加速度Gをも入力しており、下記式１７の演算を実行して、入力した目標転舵角δdを補正して補正目標転舵角δdaを計算する。
δda＝δd＋K3・(Gd−G)  …式１７
ただし、係数K3は予め決められた正の定数であり、これにより実横加速度Gが見込み横加速度Gdに満たない場合には、補正目標転舵角δdaの絶対値が大きくなる側に補正される。また、実横加速度Gが見込み横加速度Gdを超える場合には、補正目標転舵角δdaの絶対値は小さくなる側に補正される。この補正により、見込み横加速度Gdに必要な左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の目標転舵角δdがより精度よく確保される。
【００４３】
この計算された補正目標転舵角δdaは、駆動制御部６２に供給される。駆動制御部６２は、転舵角センサ３２によって検出された実転舵角δを入力し、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が補正目標転舵角δdaに転舵されるように転舵アクチュエータ２１内の電動モータの回転をフィードバック制御する。また、駆動制御部６２は、駆動回路３７から転舵アクチュエータ２１内の電動モータに流れる駆動電流も入力し、同電動モータに転舵トルクに対応した大きさの駆動電流が適切に流れるように駆動回路３７をフィードバック制御する。この転舵アクチュエータ２１内の電動モータの駆動制御により、同電動モータの回転は、転舵出力軸２２を介してピニオンギア２３に伝達され、ピニオンギア２３によりラックバー２４を軸線方向に変位させる。そして、このラックバー２４が軸線方向に変位することにより、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は補正目標転舵角δdaに転舵される。
【００４４】
また、電子制御ユニット３５には、図１に示すように、アクセルペダルセンサ７１およびブレーキペダルセンサ７２も接続されている。アクセルペダルセンサ７１は、運転者による図示しないアクセルペダルの操作量すなわちアクセルペダルのストローク量ａを検出して、電子制御ユニット３５に出力する。ブレーキペダルセンサ７２は、運転者による図示しないブレーキペダルの操作量すなわちブレーキペダルのストローク量ｂを検出して、電子制御ユニット３５に出力する。
【００４５】
次に、上記のように運転者が操舵ハンドル１１に入力した操舵角θに対し、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が補正目標転舵角δdaに転舵制御されている状態において、電子制御ユニット３５は、運転者の急ぎたいなどの心理状態を車両の操舵特性に反映させる操舵特性変更プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行する。以下、この操舵特性変更プログラムを図６に示すフローチャートを用いて詳細に説明する。
【００４６】
この操舵特性変更プログラムは、電子制御ユニット３５が車両の走行開始を認識すなわち車速センサ３３から車速V（≠０）を取得すると、ステップＳ１０にて、その実行が開始される。そして、ステップＳ１１にて、電子制御ユニット３５は、図４に示した操舵トルクTd（反力トルクTz）に対する見込み横加速度Gdの変換テーブルに基づき、通常運転時の見込み横加速度GdとなるマップHcを採用する。
【００４７】
このマップHcは、操舵トルクTd（反力トルクTz）に対して、見込み横加速度Gdがべき乗関数的（上記式４を式５に変形することにより指数関数的）に増加する特性を有している。そして、このマップHcを採用することにより、操舵感覚特性として、運転者がゆったりと操舵ハンドル１１を操舵したときに、知覚し得る緩やかに変化する見込み横加速度Gdが得られる。
【００４８】
すなわち、運転者が操舵ハンドル１１を操舵角θとなるように回転すると、図３に示した変換テーブルに基づいて操舵角θに対応した操舵トルクTd（反力トルクTz）が得られる。そして、採用されたマップHcに基づいて操舵トルクTd（反力トルクTz）に対する見込み横加速度Gdが決定され、操舵特性として、同見込み横加速度Gdに対応した目標転舵角δdが決定される。さらに、決定された目標転舵角δdが補正目標転舵角δdaに補正されて、この補正目標転舵角δdaとなるように左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が転舵される。このように左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が補正目標転舵角δdaに転舵されることによって、運転者は緩やかに変化する見込み横加速度Gdを知覚しながら車両を旋回させることができる。
【００４９】
前記ステップＳ１１のマップ設定処理後、ステップＳ１２において、電子制御ユニット３５は、車両が走行を開始してからの経過時間tが所定の走行経過時間しきい値toよりも大きいか否かを判定する。ここで、走行経過時間しきい値toは、車両が一定時間以上走行を継続していて、ある程度車速Vが安定した状態であるか、言い換えると、車両が加速途中であるか否かを判定するためのしきい値である。なお、この走行経過時間しきい値toは、車種や乗員数の増減に応じて変更することが可能である。
【００５０】
そして、経過時間tが走行経過時間しきい値to以下であれば、車両が未だ加速途中であると判断することができるため、電子制御ユニット３５は「Ｎｏ」と判定してステップＳ１８に進み、操舵特性変更プログラムの実行を一旦終了する。このように、操舵特性変更プログラムの実行が一旦終了されると、操舵トルクTd（反力トルクTz）に対する見込み横加速度Gdの特性テーブルは、マップHcに設定された状態に維持される。このように、マップHcが維持されることにより、車両の発進初期（加速途中）においては、滑らかに変化する見込み横加速度Gdに基づき左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が転舵されるため、同乗者の乗り心地を優先する操舵特性となる。
【００５１】
一方、ステップＳ１２において、経過時間tが走行経過時間しきい値toよりも大きければ、車速Vが比較的安定した状態で車両が走行していると判断することができるため、電子制御ユニット３５は「Ｙｅｓ」と判定する。このように、経過時間tが大きくなった状態においては、車両が既に巡航速度で走行しているため、運転者の心理状態が変化する頻度が高くなる。このため、運転者の心理状態の変化を操舵感覚特性に反映させる必要がある。
【００５２】
前記ステップＳ１２の判定処理後、電子制御ユニット３５は、ステップＳ１３に進み、運転者のアクセルペダルのストローク量ａを時間で２回微分した値すなわち運転者のアクセル操作の加速度ａ”が所定のアクセル操作判定しきい値Ａtよりも大きいか否かを判定する。具体的に説明すると、電子制御ユニット３５は、アクセルペダルセンサ７１から出力されたアクセルペダルのストローク量ａを取得する。そして、取得したストローク量ａを時間で２回微分することにより、運転者がアクセルペダルを踏み込んだときの加速度ａ”を計算し、アクセル操作判定しきい値Ａtと比較する。このアクセル操作判定しきい値Ａtは、例えば、運転者が急峻な加速を要求してトランスミッションのギアをキックダウンさせるようにアクセルペダルを踏み込んだときの加速度に基づいて決定される定数である。なお、アクセル操作判定しきい値Ａtは、車種や乗員の増減に応じて適宜変更可能であることは言うまでもない。
【００５３】
したがって、運転者がアクセルペダルを踏み込んだときの加速度ａ”がアクセル操作判定しきい値Ａt以下であれば、運転者が急峻な加速を要求としていないと判断することができるため、電子制御ユニット３５は「Ｎｏ」と判定してステップＳ１８に進む。そして、操舵特性変更プログラムの実行を一旦終了する。一方、運転者がアクセルペダルを踏み込んだときの加速度ａ”がアクセル操作判定しきい値Ａtよりも大きければ、運転者が急峻な加速度を要求しているすなわち急ぎたいという心理状態に変化したと判断することができるため、電子制御ユニット３５は「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１４に進む。
【００５４】
ステップＳ１４においては、電子制御ユニット３５は、運転者のブレーキペダルのストローク量ｂを時間で２回微分した値すなわち運転者のブレーキ操作の加速度ｂ”が所定のブレーキ操作判定しきい値Ｂtよりも大きいか否かを判定する。具体的に説明すると、電子制御ユニット３５は、ブレーキペダルセンサ７２から出力されたブレーキペダルのストローク量ｂを取得する。そして、取得したストローク量ｂを時間で２回微分することにより、運転者がブレーキペダルを踏み込んだときの加速度ｂ”を計算し、ブレーキ操作判定しきい値Ｂtと比較する。このブレーキ操作判定しきい値Ｂtは、例えば、運転者が急峻な減速を要求してブレーキペダルを踏み込んだときの加速度に基づいて決定される定数である。なお、ブレーキ操作判定しきい値Ｂtも、車種や乗員の増減に応じて適宜変更可能であることは言うまでもない。
【００５５】
したがって、運転者がブレーキペダルを踏み込んだときの加速度ｂ”がブレーキ操作判定しきい値Ｂt以下であれば、運転者が急峻な減速を要求していないと判断することができるため、電子制御ユニット３５は「Ｎｏ」と判定してステップＳ１８に進む。そして、操舵特性変更プログラムの実行を一旦終了する。一方、運転者がブレーキペダルを踏み込んだときの加速度ｂ”がブレーキ操作判定しきい値Ｂtよりも大きければ、運転者が急峻な減速を要求していると判断することができるため、電子制御ユニット３５は「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１５に進む。
【００５６】
ステップＳ１５においては、電子制御ユニット３５は、運転者の操舵ハンドル１１の操舵角θを時間で２回微分した値すなわち運転者の操舵ハンドル１１操作の加速度θ”が所定のステアリング判定しきい値Ｓtよりも大きいか否かを判定する。具体的に説明すると、電子制御ユニット３５は、操舵角センサ３１から出力された操舵ハンドル１１の操舵角θを取得する。そして、取得した操舵角θを時間で２回微分することにより、運転者が操舵ハンドル１１を操舵したときの加速度θ”を計算し、ステアリング判定しきい値Ｓtと比較する。このステアリング判定しきい値Ｓtは、例えば、運転者が急峻な旋回を要求して操舵ハンドル１１を操舵したときに加速度に基づいて決定される定数である。なお、ステアリング判定しきい値Ｓtも、車種や乗員の増減に応じて適宜変更可能であることはいうまでもない。
【００５７】
したがって、運転者が操舵ハンドル１１を操舵したときに加速度θ”がステアリング判定しきい値Ｓt以下であれば、運転者が急峻な旋回を要求していないと判断することができるため、電子制御ユニット３５は「Ｎｏ」と判定してステップＳ１８に進む。そして、操舵特性変更プログラムの実行を一旦終了する。一方、運転者が操舵ハンドル１１を操舵したときの加速度θ”がステアリング判定しきい値Ｓtよりも大きければ、運転者が急峻な旋回を要求していると判断することができるため、電子制御ユニット３５は「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１６に進む。
【００５８】
ステップＳ１６においては、電子制御ユニット３５は、図４に示した操舵トルクTd（反力トルクTz）に対する見込み横加速度Gdの変換テーブルに基づき、運転者の操舵に対して転舵応答性が高いすなわちクイックな操舵特性となるマップHqを採用する。これは、このステップＳ１６の処理が、前記ステップＳ１３、Ｓ１４およびステップＳ１５の「Ｙｅｓ」判定に基づいて実行されるすなわち運転者の心理状態が急ぎたいなどの心理状態に変化していると推定されるためである。このマップHqも、操舵トルクTd（反力トルクTz）に対して見込み横加速度Gdがべき乗関数的（または指数関数的）に増加する特性を有しており、操舵トルクTd（反力トルクTz）が大きくなるに従ってマップHcの見込み横加速度Gdよりも大きな値を有する。そして、このマップHqを採用することにより、車両の操舵特性をクイックとなるように変更することができる。
【００５９】
すなわち、運転者が操舵ハンドル１１を操舵角θとなるように回転すると、図３に示した変換テーブルに基づいて操舵角θに対応した操舵トルクTd（反力トルクTz）が得られる。そして、採用されたマップHqに基づいて操舵トルクTd（反力トルクTz）に対する見込み横加速度Gd’が決定され、同見込み横加速度Gd’に対応した目標転舵角δd’が決定される。さらに、決定された目標転舵角δd’が補正目標転舵角δda’に補正されて、この補正目標転舵角δda’となるように左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が転舵される。ここで、マップHqを採用したときの補正目標転舵角δda’は、マップHcを採用したときの補正目標転舵角δdaよりも大きくなる。このため、運転者が同一の操舵角θだけ操舵ハンドル１１を回動した場合には、通常運転時に比べて、より大きな見込み横加速度Gdを知覚しながら車両が旋回する。言い換えると、同一の操舵角θだけ操舵ハンドル１１を回動した場合には、車両がより機敏に旋回する。これにより、車両の操舵特性（運動特性）として、運転者の操舵に対する転舵応答性が高くなり、クイックな操舵特性とすることができる。
【００６０】
また、マップHqを採用した場合においても、運転者の操舵ハンドル１１の操舵角θに対する操舵トルクTd（反力トルクTz）は、通常運転時と同様に、図３に示す特性テーブルに基づいて決定される。このため、運転者は、操舵ハンドル１１を操舵したときに知覚する操舵トルクTd（反力トルクTz）は、通常運転時と相違しない。したがって、マップHqが採用された場合であっても、操舵ハンドル１１の操舵感覚特性は通常運転時と同一であり、操舵特性のみを機敏にすなわちクイックとなるように変更される。これにより、運転者の心理状態が変化して、車両をきびきびと走行させたい場合であっても、操舵感覚特性が損なわれることがなく、車両の操舵特性のみが変更される。
【００６１】
前記ステップＳ１６のマップ変更処理後、電子制御ユニット３５は、ステップＳ１７にて、現在の車速Vが所定の車速Voよりも小さいか否かを判定する。すなわち、電子制御ユニット３５は、車速センサ３３から供給された検出値に基づき、車速Vが所定の車速Vo以上であれば、「Ｎｏ」と判定して繰り返しステップＳ１７を実行する。これは、前記ステップＳ１６の操舵特性変更後、車両の走行が継続されているため、変更されたマップHqの採用を継続するためである。一方、車速Vが所定の車速Voよりも小さければ、「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１８に進み、操舵特性変更プログラムの実行を一旦終了する。なお、所定の車速Voは、変更した操舵特性が有効となる車速に基づいて決定される定数である。
【００６２】
上記作動説明から理解できるように、本実施形態によれば、操舵ハンドル１１に対する運転者の操作入力値としての操舵角θは変位−トルク変換部５１によって操舵トルクTdに変換されるとともに、同変換された操舵トルクTdはトルク−横加速度変換部５２によって見込み横加速度Gdに変換され、転舵角変換部５３、転舵角補正部６１および駆動制御部６２により、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は見込み横加速度Gdの発生に必要な補正目標転舵角δdaに転舵される。
【００６３】
この場合、操舵トルクTdは、反力トルクTzと等しいため、反力アクチュエータ１３の作用によって運転者が操舵ハンドル１１から知覚し得る物理量であるとともに、操舵角θに対して指数関数的に変化するものであるので、運転者はウェーバー・ヘフナーの法則に従った反力を感じながら人間の知覚特性に従って操舵ハンドル１１を回動操作できる。また、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵によって車両に発生する実横加速度Gも知覚し得る物理量であるとともに、この実横加速度Gは見込み横加速度Gdに等しくなるように制御される。さらに、この見込み横加速度Gdも運転者が入力した操舵角θに対してべき乗関数的（式４を式５に変形することにより指数関数的）に変化する。したがって、運転者はウェーバー・ヘフナーの法則に従った横加速度を感じながら人間の知覚特性に従って操舵ハンドル１１を回動操作して、車両を旋回させることができる。その結果、運転者は、人間の知覚特性に合わせて操舵ハンドル１１を操作できるので、車両の運転が簡単になる。
【００６４】
また、転舵角補正部６１は、車両に実際に発生している実横加速度Gが操舵ハンドル１１の操舵角θに正確に対応するように目標転舵角δdを補正するので、車両には操舵ハンドル１１の操舵角θに正確に対応した実横加速度Gが発生する。その結果、運転者は、人間の知覚特性により正確に合った横加速度を知覚しながら、操舵ハンドル１１を操作できるようになるので、車両の運転がより簡単になる。
【００６５】
また、本実施形態によれば、運転者の車両操作量すなわちアクセルペダルのストローク量ａ、ブレーキペダルのストローク量ｂおよび操舵ハンドル１１の操舵角θに基づいて、電子制御ユニット３５は、これら各操作量の変化量すなわち加速度ａ”、加速度ｂ”および加速度θ”と所定のしきい値とを比較することにより運転者の心理状態を推定することができる。そして、運転者の心理状態が急ぎたい（きびきびと車両を走行させたい）という心理状態であると推定すると、電子制御ユニット３５は、操舵トルクTd（反力トルクTz）に対する見込み横加速度Gdが大きくなるマップHqを採用して、運転者の心理状態（あるいは、運転者の意思）を反映した操舵特性に変更することができる。これにより、運転者の意思に忠実な車両の運動状態の確保すなわち運転者の心理状態が変化した状況下における運転操作に車両の運動状態を合わせることができ、運転者は、快適に車両を運転することができる。一方で、運転者は、自身の意思が車両の運動状態に確実に反映されていると実感できることにより、イライラや急ぎたいなどの心理状態の悪化を是正することもできる。
【００６６】
さらに、電子制御ユニット３５は、運転者の心理状態の変化を推定して操舵特性を変更する場合であっても、運転者の操舵ハンドル１１の操舵感覚特性は変更しない。すなわち、電子制御ユニット３５は、運転者の心理状態が変化した場合であっても、図３に示した操舵角θに対する操舵トルクTd（反力トルクTz）の変換テーブルを採用し続ける。このため、運転者の操舵感覚特性は、操舵特性が変更されても同一であるため、ウェーバー・ヘフナーの法則に従って極めて容易に車両を走行させることができ好適である。
【００６７】
第１変形例
上記実施形態における操舵特性変更プログラムは、運動状態量としての横加速度を採用した操舵装置に適用して実施した。これに代えて、運動状態量としてのヨーレートを採用した操舵装置に操舵特性変更プログラムを適用して実施することも可能である。以下、この第１変形例について説明する。この第１変形例においては、操舵装置は、図１に破線で示すように、上記実施形態における横加速度センサ３４に代えて、運転者が知覚し得る運動状態量である実ヨーレートγを検出するヨーレートセンサ３８を備えている。他の構成については、上記実施形態と同じであるが、転舵操作に関し、電子制御ユニット３５にて実行されるコンピュータプログラムは上記実施形態の場合とは若干異なる。また、この第１変形例に係るヨーレートを運動状態量とする操舵装置に適用される操舵特性変更プログラムは、上記実施形態の操舵特性変更プログラムと同一であるため、その詳細な説明を省略する。
【００６８】
この第１変形例においては、転舵動作に関し、電子制御ユニット３５にて実行されるコンピュータプログラムが図７の機能ブロック図により示されている。この場合、感覚適合制御部５０において、変位−トルク変換部５１は上記実施形態と同様に機能するが、上記実施形態のトルク−横加速度変換部５２に代えてトルク−ヨーレート変換部５４が設けられている。
【００６９】
このトルク−ヨーレート変換部５４は、変位−トルク変換部５１にて計算された操舵トルクTdを用いて、運転者が操舵ハンドル１１の回動操作により見込んでいる見込みヨーレートγdを、操舵トルクTdの絶対値が正の小さな所定値To未満であれば下記式１８のように「０」とし、操舵トルクTdの絶対値が正の小さな所定値To以上であれば下記式１９に従って計算する。
γd＝0    (｜Td｜＜To)  …式１８
γd＝C・TdK2    (To≦｜Td｜)  …式１９
ただし、式１９中のC，K2は、上記実施形態と同じく定数である。また、この場合も、前記式１９中の操舵トルクTdは上記式２を用いて計算した操舵トルクTdの絶対値を表しているものであり、前記計算した操舵トルクTdが正であれば定数Cを正の値とするとともに、前記計算した操舵トルクTdが負であれば定数Cを前記正の定数Cと同じ絶対値を有する負の値とする。なお、この場合、前記式１８，１９の演算に代えて、操舵トルクTdに対する見込みヨーレートγdを記憶した図８に示すような特性の変換テーブルを用いて、見込みヨーレートγdを計算するようにしてもよい。
【００７０】
また、転舵角変換部５５は、見込みヨーレートγdを発生するのに必要な左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の目標転舵角δdを計算するものであり、図９に示すように車速Vに応じて変化して見込みヨーレートγdに対する目標転舵角δdの変化特性を表すテーブルを有する。このテーブルは、車速Vを変化させながら車両を走行させて、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵角δとヨーレートγとを予め実測して収集したデータの集合である。そして、転舵角変換部５５は、このテーブルを参照して、前記入力した見込みヨーレートγdと車速センサ３３から入力した検出車速Vに対応した目標転舵角δdを計算する。また、前記テーブルに記憶されているヨーレートγ（見込みヨーレートγd）と目標転舵角δdは、いずれも正であるが、転舵角変換部５５から供給される見込みヨーレートγdが負であれば、出力される目標転舵角δdも負となる。
【００７１】
なお、目標転舵角δdは下記式２０に示すように車速Vとヨーレートγの関数であるので、前記テーブルを参照することに代えて、下記式２０の演算の実行によっても計算することができる。
δd＝L・(1＋A・V2)・γd／V  …式２０
ただし、前記式２０においても、Lはホイールベースを示す予め決められた所定値（例えば、２．６７ｍ）であり、Aは予め決められた所定値（例えば、０．００１８７）である。
【００７２】
この計算された目標転舵角δdは、転舵制御部６０の転舵角補正部６３に供給される。転舵角補正部６３は、トルク−ヨーレート変換部５４から見込みヨーレートγdを入力するとともに、ヨーレートセンサ３８によって検出された実ヨーレートγをも入力しており、下記式２１の演算を実行して、入力した目標転舵角δdを補正して補正目標転舵角δdaを計算する。
δda＝δd＋K4・(γd−γ)  …式２１
ただし、係数K4は予め決められた正の定数であり、実ヨーレートγが見込みヨーレートγdに満たない場合には、補正目標転舵角δdaの絶対値が大きくなる側に補正される。また、実ヨーレートγが見込みヨーレートγdを超える場合には、補正目標転舵角δdaの絶対値が小さくなる側に補正される。この補正により、見込みヨーレートγdに必要な左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵角がより精度よく確保される。
【００７３】
また、電子制御ユニット３５にて実行される他のプログラム処理については上記実施形態の場合と同じである。そして、図７の機能ブロック図において、上記実施形態の図２と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７４】
そして、上記説明した第１変形例においても、操舵ハンドル１１に対する運転者の操作入力値としての操舵角θは変位−トルク変換部５１によって操舵トルクTdに変換されるとともに、同変換された操舵トルクTdはトルク−ヨーレート変換部５４によって見込みヨーレートγdに変換され、転舵角変換部５５、転舵角補正部６３および駆動制御部６２により左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は見込みヨーレートγdの発生に必要な補正目標転舵角δdaに転舵される。この場合も、操舵トルクTdは、反力トルクTzと等しいため、反力アクチュエータ１３の作用によって運転者が操舵ハンドル１１から知覚し得る物理量であるとともに、操舵角θに対して指数関数的に変化するものであるので、運転者はウェーバー・ヘフナーの法則に従った反力を感じながら人間の知覚特性に従って操舵ハンドル１１を回動操作できる。
【００７５】
また、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵によって車両に発生するヨーレートγも知覚し得る物理量であるとともに、このヨーレートγは見込みヨーレートγdに等しくなるように制御され、さらに、この見込みヨーレートγdも操舵角θに対してべき乗関数的（上記実施形態の式４から式５への変形と同様に式１９を変形することにより指数関数的）に変化する。したがって、運転者はウェーバー・ヘフナーの法則に従ったヨーレートを感じながら人間の知覚特性に従って操舵ハンドル１１を回動操作して、車両を旋回させることができる。その結果、運転者は、上記実施形態の場合と同様に、人間の知覚特性に合わせて操舵ハンドル１１を操作できるので、車両の運転が簡単になる。
【００７６】
また、この第１変形例においても、操舵特性変更プログラムを実行することにより、運転者の車両操作量すなわちアクセルペダルのストローク量ａ、ブレーキペダルのストローク量ｂおよび操舵ハンドル１１の操舵角θに基づいて、電子制御ユニット３５は、これら各操作量の変化量すなわち加速度ａ”、加速度ｂ”および加速度θ”と所定のしきい値とを比較することにより運転者の心理状態を推定することができる。そして、運転者の心理状態が急ぎたい（きびきびと車両を走行させたい）という心理状態であると推定すると、電子制御ユニット３５は、操舵トルクTd（反力トルクTz）に対する見込みヨーレートγdが大きくなるマップHqを採用して、運転者の心理状態（あるいは、運転者の意思）を反映した操舵特性に変更することができる。これにより、運転者の意思に忠実な車両の運動状態の確保すなわち運転者の心理状態が変化した状況下における運転操作に車両の運動状態を合わせることができ、運転者は、快適に車両を運転することができる。一方で、運転者は、自身の意思が車両の運動状態に確実に反映されていると実感できることにより、イライラや急ぎたいなどの心理状態の悪化を是正することもできる。
【００７７】
さらに、電子制御ユニット３５は、運転者の心理状態の変化を推定して操舵特性を変更する場合であっても、運転者の操舵ハンドル１１の操舵感覚特性は変更しない。すなわち、電子制御ユニット３５は、運転者の心理状態が変化した場合であっても、図３に示した操舵角θに対する操舵トルクTd（反力トルクTz）の変換テーブルを採用し続ける。このため、運転者の操舵感覚特性は、操舵特性が変更されても同一であるため、ウェーバー・ヘフナーの法則に従って極めて容易に車両を走行させることができ好適である。
【００７８】
第２変形例
上記実施形態における操舵特性変更プログラムは、運動状態量としての横加速度を採用した操舵装置に適用して実施した。また、上記第１変形例における操舵特性変更プログラムは、運動状態量としてのヨーレートを採用した操舵装置に適用して実施した。これらに代えて、運動状態量としての旋回曲率を採用した操舵装置に適用して実施することも可能である。以下、この第２変形例について説明する。この第２変形例においても、操舵装置は、上記実施形態と同様に図１に示すように構成されている。ただし、転舵動作に関し、電子制御ユニット３５にて実行されるコンピュータプログラムが上記実施形態の場合とは若干異なる。また、この第２変形例に係る旋回曲率を運動状態量とする操舵装置に適用される操舵特性変更プログラムは、上記実施形態の操舵特性変更プログラムと同一であるため、その詳細な説明を省略する。
【００７９】
この第２変形例においては、転舵動作に関し、電子制御ユニット３５にて実行されるコンピュータプログラムが図１０の機能ブロック図により示されている。この場合、感覚適合制御部５０において、変位−トルク変換部５１は上記実施形態と同様に機能するが、上記実施形態のトルク−横加速度変換部５２に代えてトルク−旋回曲率変換部５６が設けられている。
【００８０】
このトルク−旋回曲率変換部５６は、変位−トルク変換部５１にて計算された操舵トルクTdを用いて、運転者が操舵ハンドル１１の回動操作により見込んでいる見込み旋回曲率ρdを、操舵トルクTdの絶対値が正の小さな所定値To未満であれば下記式２２にように「０」とし、操舵トルクTdの絶対値が正の小さな所定値To以上であれば下記式２３に従って計算する。
ρd＝0    (｜Td｜＜To)  …式２２
ρd＝C・TdK2    (To≦｜Td｜)  …式２３
ただし、式２３中のC，K2は、上記実施形態と同じく定数である。また、この場合も、前記式２３中の操舵トルクTdは上記式２を用いて計算した操舵トルクTdの絶対値を表しているものであり、前記計算した操舵トルクTdが正であれば定数Cを正の値とするとともに、前記計算した操舵トルクTdが正であれば定数Cを前記正の定数Cと同じ絶対値を有する負の値とする。なお、この場合、前記式２２，２３の演算に代えて、操舵トルクTdに対する見込み旋回曲率ρdを記憶した図１１に示すような特性の変換テーブルを用いて、見込み旋回曲率ρdを計算するようにしてもよい。
【００８１】
また、転舵角変換部５７は、見込み旋回曲率ρdを発生するのに必要な左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の目標転舵角δdを計算するものであり、図１２に示すように車速Vに応じて変化して見込み旋回曲率ρdに対する目標転舵角δdの変化特性を表すテーブルを有する。このテーブルは、車速Vを変化させながら車両を走行させて、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵角δと旋回曲率ρとを予め実測して収集したデータの集合である。そして、転舵角変換部５７は、このテーブルを参照して、前記入力した見込み旋回曲率ρdと車速センサ３３から入力した検出車速Vとに対応した目標転舵角δdを計算する。また、前記テーブルに記憶されている旋回曲率ρ（見込み旋回曲率ρd）と目標転舵角δdはいずれも正であるが、トルク−旋回曲率変換部５６から供給される見込み旋回曲率ρdが負であれば、出力される目標転舵角δdも負となる。
【００８２】
なお、目標転舵角δdは下記式２４に示すように車速Vと旋回曲率ρの関数であるので、前記テーブルを参照することに代えて、下記式２４の演算の実行によっても計算することができる。
δd＝L・(1＋A・V2)・ρd  …式２４
ただし、前記式２４においても、Lはホイールベースを表す予め決められた所定値（例えば、２．６７ｍ）であり、Aは予め決められた所定値（例えば、０．００１８７）である。
【００８３】
この計算された目標転舵角δdは、転舵制御部６０の転舵角補正部６４に供給される。転舵角補正部６４は、トルク−旋回曲率変換部５６から見込み旋回曲率ρdを入力するとともに、旋回曲率計算部６５から実旋回曲率ρも入力する。旋回曲率計算部６５は、横加速度センサ３４によって検出された横加速度Gまたはヨーレートセンサ３８によって検出されたヨーレートγと、車速センサ３３によって検出された車速Vとを用いて、下記式２５の演算の実行により実旋回曲率ρを計算して転舵角補正部６４に出力する。
ρ＝G／V2またはρ＝γ／V  …式２５
【００８４】
そして、転舵角補正部６４は、下記式２６の演算を実行して、入力した目標転舵角δdを補正して補正目標転舵角δdaを計算する。
δda＝δd＋K5・(ρd−ρ)  …式２６
ただし、係数K5は予め決められた正の定数であり、実旋回曲率ρが見込み旋回曲率ρdに満たない場合には、補正目標転舵角δdaの絶対値が大きくなる側に補正される。また、実旋回曲率ρが見込み旋回曲率ρdを超える場合には、補正目標転舵角δdaの絶対値が小さくなる側に補正される。この補正により、見込み旋回曲率ρdに必要な左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵角がより精度よく確保される。
【００８５】
また、電子制御ユニット３５にて実行される他のプログラム処理については上記実施形態の場合と同じである。そして、図１０の機能ブロック図において、上記実施形態の図２と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８６】
そして、上記説明した第２変形例においても、操舵ハンドル１１に対する運転者の操作入力値としての操舵角θは変位−トルク変換部５１によって操舵トルクTdに変換されるとともに、同変換された操舵トルクTdはトルク−旋回曲率変換部５６によって見込み旋回曲率ρdに変換され、転舵角変換部５７、転舵角補正部６４および駆動制御部６２により、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は見込み旋回曲率ρdの発生に必要な補正目標転舵角δdaに転舵される。この場合も、操舵トルクTdは、反力トルクTzと等しいため、反力アクチュエータ１３の作用によって運転者が操舵ハンドル１１から知覚し得る物理量であるとともに、操舵角θに対して指数関数的に変化するものであるので、運転者はウェーバー・ヘフナーの法則に従った反力を感じながら人間の知覚特性に従って操舵ハンドル１１を回動操作できる。
【００８７】
また、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵による旋回曲率も視覚によって知覚し得る物理量であるとともに、この旋回曲率ρは見込み旋回曲率ρdに等しくなるように制御され、さらに、この見込み旋回曲率ρdも操舵角θに対してべき乗関数的（上記実施形態の式４から式５への変形と同様に式２３を変形することにより指数関数的）に変化する。したがって、運転者はウェーバー・ヘフナーの法則に従った旋回曲率を視覚により知覚しながら人間の知覚特性に従って操舵ハンドル１１を回動操作して、車両を旋回させることができる。その結果、運転者は上記実施形態の場合と同様に、人間の知覚特性に合わせて操舵ハンドル１１を操作できるので、車両の運転が簡単になる。
【００８８】
また、転舵角補正部６４は、車両に実際に発生している実旋回曲率ρが操舵ハンドル１１の操舵角θに正確に対応するように目標転舵角δdを補正するので、車両は操舵ハンドル１１の操舵角θに正確に対応した実旋回曲率ρで旋回する。その結果、運転者は、人間の知覚特性にさらに正確に合った旋回曲率を知覚しながら、操舵ハンドル１１を操作できるようになるので、車両の運転がさらに簡単になる。さらに、具体的な作用効果についても、上記実施形態の横加速度を旋回曲率に換えた点を除けば、同じである。
【００８９】
また、この第２変形例においても、操舵特性変更プログラムを実行することにより、運転者の車両操作量すなわちアクセルペダルのストローク量ａ、ブレーキペダルのストローク量ｂおよび操舵ハンドル１１の操舵角θに基づいて、電子制御ユニット３５は、これら各操作量の変化量すなわち加速度ａ”、加速度ｂ”および加速度θ”と所定のしきい値とを比較することにより運転者の心理状態を推定することができる。そして、運転者の心理状態が急ぎたい（きびきびと車両を走行させたい）という心理状態であると推定すると、電子制御ユニット３５は、操舵トルクTd（反力トルクTz）に対する見込み旋回曲率ρdが大きくなるマップHqを採用して、運転者の心理状態（あるいは、運転者の意思）を反映した操舵特性に変更することができる。これにより、運転者の意思に忠実な車両の運動状態の確保すなわち運転者の心理状態が変化した状況下における運転操作に車両の運動状態を合わせることができ、運転者は、快適に車両を運転することができる。一方で、運転者は、自身の意思が車両の運動状態に確実に反映されていると実感できることにより、イライラや急ぎたいなどの心理状態の悪化を是正することもできる。
【００９０】
さらに、電子制御ユニット３５は、運転者の心理状態の変化を推定して操舵特性を変更する場合であっても、運転者の操舵ハンドル１１の操舵感覚特性は変更しない。すなわち、電子制御ユニット３５は、運転者の心理状態が変化した場合であっても、図３に示した操舵角θに対する操舵トルクTd（反力トルクTz）の変換テーブルを採用し続ける。このため、運転者の操舵感覚特性は、操舵特性が変更されても同一であるため、ウェーバー・ヘフナーの法則に従って極めて容易に車両を走行させることができ好適である。
【００９１】
第３変形例
上記実施形態においては、操舵ハンドル１１の操作入力値として操舵角θを利用するように実施した。これに代えて、操舵ハンドル１１の操作入力値として操舵トルクTを利用するように変形して実施することも可能である。以下、この第３変形例について説明する。この第３変形例においては、図１に破線で示すように、電子制御ユニット３５に、操舵トルクセンサ３９が接続されている。操舵トルクセンサ３９は、操舵入力軸１２に組み付けられていて、操舵ハンドル１１に付与された操舵トルクTを検出して出力する。また、この第３変形例においては、転舵動作に関するコンピュータプログラムを表す図２の機能ブロック図において、変位−トルク変換部５１は設けられておらず、トルク−横加速度変換部５２が、上記実施形態における変位−トルク変換部５１にて計算される操舵トルクTdに代えて、操舵トルクセンサ３９によって検出された操舵トルクTを用いた式３，４の演算の実行により見込み横加速度Gdを計算する。なお、この場合も、式３，４の演算に代えて、図４に示す特性を表す変換テーブルを用いて見込み横加速度Gdを計算するようにしてもよい。なお、電子制御ユニット３５にて実行される他のプログラム処理については上記実施形態の場合と同じである。
【００９２】
この第３変形例によれば、操舵ハンドル１１に対する運転者の操作入力値としての操舵トルクTがトルク−横加速度変換部５２によって見込み横加速度Gdに変換され、転舵角変換部５３、転舵角補正部６１および駆動制御部６２により、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は見込み横加速度Gdの発生に必要な補正目標転舵角δdaに転舵される。そして、この場合も、操舵トルクTは運転者が操舵ハンドル１１から知覚し得る物理量であるとともに、操舵トルクTに対して見込み横加速度Gdはべき乗関数的（指数関数的）に変化するものであるので、運転者はウェーバー・ヘフナーの法則に従った反力を感じながら人間の知覚特性に従って操舵ハンドル１１を回動操作できる。したがって、この変形例においても、上記実施形態の場合と同様に、運転者はウェーバー・ヘフナーの法則に従った横加速度を感じながら人間の知覚特性に従って操舵ハンドル１１を回動操作して、車両を旋回させることができるので、上記実施形態と同様な効果が期待される。
【００９３】
また、上記実施形態による車両の操舵制御と、前記第３変形例による車両の操舵制御とを切り替え可能にしてもよい。すなわち、操舵角センサ３１と操舵トルクセンサ３８の両方を備え、上記実施形態のように変位−トルク変換部５１にて計算される目標転舵トルクTdを用いて見込み横加速度Gdを計算する場合と、操舵トルクセンサ３８によって検出された操舵トルクTを用いて見込み横加速度Gdを計算する場合とを切り替えて利用可能とすることもできる。この場合、前記切り替えを、運転者の意思により、または車両の運動状態に応じて自動的に切り替えるようにするとよい。
【００９４】
さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態および各変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００９５】
例えば、上記実施形態および各変形例においては、アクセルペダルのストローク量ａ、ブレーキペダルのストローク量ｂおよび操舵ハンドル１１の操舵角θに基づいて運転者の心理状態を推定するように実施した。しかし、これらの値のうちの少なくとも一つに基づいて運転者の心理状態を推定することも可能である。この場合においても、判定しきい値を適宜設定することにより、運転者の心理状態を推定することができる。また、逆に、上記各値にさらに他の検出値（例えば、車両のトランスミッションの変速回数など）を採用して運転者の心理状態を推定することも可能である。この場合には、さらに精度よく運転者の心理状態を推定することができる。
【００９６】
また、上記実施形態および各変形例においては、車両を操舵するために回動操作される操舵ハンドル１１を用いるようにした。しかし、これに代えて、例えば、直線的に変位するジョイスティックタイプの操舵ハンドルを用いてもよいし、その他、運転者によって操作されるとともに車両に対する操舵を指示できるものであれば、いかなるものを用いてもよい。
【００９７】
また、上記実施形態および各変形例においては、転舵アクチュエータ２１を用いて転舵出力軸２２を回転させることにより、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵するようにした。しかし、これに代えて、転舵アクチュエータ２１を用いてラックバー２３をリニアに変位させることにより、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵するようにしてもよい。
【００９８】
さらに、上記実施形態および各変形例においては、人間が知覚し得る車両の運動状態量として、横加速度、ヨーレートおよび旋回曲率をそれぞれ単独で用いるようにした。しかし、これらの車両の運動状態量を、運転者による選択操作により切り替え、または車両の走行状態に応じて自動的に切り替えて、車両の操舵制御を行うようにしてもよい。車両の走行状態に応じて自動的に切り替える場合、例えば、車両の低速走行時（例えば、４０Ｋｍ／ｈ未満）には前記運動状態量として旋回曲率を用い、車両の中速走行時（例えば、４０Ｋｍ／ｈ以上１００Ｋｍ／ｈ未満）には前記運動状態量としてヨーレートを用い、かつ車両の高速走行時（例えば、１００Ｋｍ／ｈ以上）には前記運動状態量として横加速度を用いるようにする。これによれば、車両の走行状態に応じて適切な車両の操舵制御がなされ、車両の運転がより易しくなる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の実施形態および各変形例に係る車両の操舵装置の概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係り、図１の電子制御ユニットにて実行される転舵制御のコンピュータプログラム処理を機能的に表す機能ブロック図である。
【図３】操舵角と操舵トルクの関係を示すグラフである。
【図４】操舵トルクと見込み横加速度の関係を示すグラフである。
【図５】見込み横加速度と目標転舵角の関係を示すグラフである。
【図６】本発明の実施形態に係り、図１の電子制御ユニットにて実行される操舵特性変更プログラムを示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１変形例に係り、図１の電子制御ユニットにて実行される転舵制御のコンピュータプログラム処理を機能的に表す機能ブロック図である。
【図８】操舵トルクと見込みヨーレートの関係を示すグラフである。
【図９】見込みヨーレートと目標転舵角の関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の第２変形例に係り、図１の電子制御ユニットにて実行される転舵制御のコンピュータプログラム処理を機能的に表す機能ブロック図である。
【図１１】操舵トルクと見込み旋回曲率の関係を示すグラフである。
【図１２】見込み旋回曲率と目標転舵角の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１００】
ＦＷ１，ＦＷ２…左右前輪、１１…操舵ハンドル、１２…操舵入力軸、１３…反力アクチュエータ、２１…転舵アクチュエータ、２２…転舵出力軸、３１…操舵角センサ、３２…転舵角センサ、３３…車速センサ、３４…横加速度センサ、３５…電子制御ユニット、３８…ヨーレートセンサ、３９…操舵トルクセンサ、４０…反力制御部、５０…感覚適合制御部、５１…変位−トルク変換部、５２…トルク−横加速度変換部、５３，５５，５７…転舵角変換部、５４…トルク−ヨーレート変換部、５６…トルク−旋回曲率変換部、６０…転舵制御部、６１，６３，６４…転舵角補正部、７１…アクセルペダルセンサ、７２…ブレーキペダルセンサ
【図１】
2005219686.tif 000003
【図２】
2005219686.tif 000004
【図３】
2005219686.tif 000005
【図４】
2005219686.tif 000006
【図５】
2005219686.tif 000007
【図６】
2005219686.tif 000008
【図７】
2005219686.tif 000009
【図８】
2005219686.tif 000010
【図９】
2005219686.tif 000011
【図１０】
2005219686.tif 000012
【図１１】
2005219686.tif 000013
【図１２】
2005219686.tif 000014