(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のヨーイング運動に相当する値(YMa)を取得し、前記ヨーイング運動に相当する値に基づいて、前記車両のオーバステアの程度を表すオーバステア状態量(Jros)を演算する状態量演算手段(A4,A5,A6)と、
前記オーバステア状態量に基づいて、前記車両を安定化させるための前記車両の操向車輪(WHf*)の前記車両の旋回方向と逆方向における目標舵角に相当する値(δft)を演算する目標舵角演算手段(A7)と、
前記操向車輪の実舵角に相当する値(δfa，θsw)を取得する実舵角取得手段(A3)と、
前記目標舵角相当値と前記実舵角相当値との比較結果に基づいて、前記車両の運転者により前記操向車輪の転舵のために操作される操舵操作部材(SW)の前記旋回方向と逆方向への操作を誘導又は補助するための安定化力(Tstb)を演算する安定化力演算手段(A8)と、
前記安定化力を、前記操舵操作部材に対して前記旋回方向と逆方向に付与する力付与手段(A9)と、
を備えた車両の操舵制御装置において、
前記安定化力演算手段は、
前記目標舵角相当値と前記実舵角相当値との差(hδf)が閾値(δf1)未満のときに前記安定化力をゼロに演算し、前記差が前記閾値以上のときに前記差の前記閾値からの増大に伴って前記安定化力が増大するように前記安定化力を演算するよう構成された車両の操舵制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の操舵制御装置であって、
前記オーバステア状態量に基づいて、前記車両を安定化させるために前記車両の旋回外側の前輪に付与すべき制動力の目標値(Fxt**)を演算する制動力演算手段(A10)と、
前記制動力の目標値に基づいて、前記旋回外側の前輪に制動力を付与する制動力制御手段(A11，A12，A13)と、
を備え、
前記制動力制御手段は、
前記安定化力がゼロのときには前記旋回外側前輪への制動力の付与を行わず、前記安定化力がゼロよりも大きいときに前記旋回外側前輪への制動力の付与を行う(A11，A12)ように構成された車両の操舵制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両の操舵制御装置において、
前記安定化力演算手段は、
前記差が前記閾値となったときに前記安定化力がゼロから所定値(Ts2)までステップ的に増大するように前記安定化力を演算するよう構成された車両の操舵制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の車両の操舵制御装置において、
前記所定値は、前記制動力の目標値、及び前記オーバステア状態量のうちの少なくとも１つに基づいて演算される車両の操舵制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の車両の操舵制御装置において、
前記安定化力演算手段は、
前記安定化力が所定の制限値(Ts1)以下に制限されるように前記安定化力を演算するよう構成された車両の操舵制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の操舵制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の旋回状態においてオーバステアが発生した場合、オーバステアの程度を抑制して車両を安定化させるため、操舵操作部材（ステアリングホイール）を車両旋回方向と逆方向に操作して操向車輪を車両旋回方向と逆方向に転舵することが効果的である。このような操舵操作部材の車両旋回方向と逆方向への操作は、「カウンタステア（操作）」とも呼ばれる。以下、車両旋回方向と逆方向の操舵方向を「カウンタステア方向」とも呼ぶ。具体的には、「カウンタステア方向」は、車両旋回方向が左方向のときには運転者から見てステアリングホイールを時計回りに操舵する方向であり、車両旋回方向が右方向のときには運転者から見てステアリングホイールを反時計回りに操舵する方向である。
【０００３】
このため、オーバステアが発生した場合、運転者のカウンタステア操作を誘導又は補助するための安定化力（安定化トルク）を、操舵操作部材に対して、カウンタステア方向に付与する装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特許第３０３４４３０号公報
【発明の開示】
【０００４】
ところで、カウンタステア操作に熟練した運転者（以下、「熟練運転者」と呼ぶ。）は、オーバステアが発生した場合、車両の挙動を予測しながら積極的に自ら適切なカウンタステア操作を行うことができる。従って、熟練運転者が上記文献に記載の装置が搭載された車両を運転する場合において、オーバステアが発生した場合、上記安定化トルクが付与されることに起因して、熟練運転者は、通常の（予想される）操舵力（操作トルク、路面反力）よりも小さい操舵力を感じながらカウンタステア操作を行うことになる。この結果、熟練運転者が、操舵力が予想に反して軽減されるという違和感を覚えるという問題が発生し得る。
【０００５】
本発明は、上記問題に対処するためになされたものであり、オーバステアが発生した場合に運転者のカウンタステア操作を誘導又は補助するための安定化力（安定化トルク）を操舵操作部材に対してカウンタステア方向に付与する車両の操舵制御装置において、熟練運転者が覚える「操舵力が予想に反して軽減されるという違和感」を抑制できるものを提供することにある。
【０００６】
本発明に係る車両の操舵制御装置は、状態量演算手段と、目標舵角演算手段と、実舵角取得手段と、安定化力演算手段と、力付与手段とを備える。以下、これらの手段について順に説明する。
【０００７】
状態量演算手段は、車両のヨーイング運動に相当する値を取得し、前記ヨーイング運動に相当する値に基づいて前記車両のオーバステアの程度を表すオーバステア状態量を演算する。前記「ヨーイング運動に相当する値」とは、例えば、ヨーレイト、車体のスリップ角、車体のスリップ角速度等である。
【０００８】
目標舵角演算手段は、前記オーバステア状態量に基づいて、前記車両を安定化させるための前記車両の操向車輪の（中立位置よりも）カウンタステア方向における目標舵角に相当する値を演算する。前記「目標舵角に相当する値」とは、例えば、目標舵角そのもの、目標舵角に相当する操舵操作部材の目標操作量等である。前記目標舵角演算手段は、例えば、前記オーバステア状態量に基づいて車両を安定化させるために付与すべき車両旋回方向と逆方向のヨーイングモーメント（安定化ヨーイングモーメント）を演算し、この安定化ヨーイングモーメントと、車両のヨーイング運動に関する（逆）モデルとに基づいて、安定化ヨーイングモーメントを発生させるために必要な操向車輪の舵角を演算し、この舵角を目標舵角としてもよい。
【０００９】
実舵角取得手段は、前記操向車輪の実舵角に相当する値を取得する。前記「実舵角に相当する値」とは、例えば、実際の舵角そのもの、実際の舵角に相当する操舵操作部材の実際の操作量等である。
【００１０】
安定化力演算手段は、前記目標舵角相当値と前記実舵角相当値との比較結果に基づいて、前記車両の運転者により前記操向車輪の転舵のために操作される操舵操作部材のカウンタステア操作を誘導又は補助するための安定化力（安定化トルク）を演算する。前記安定化力演算手段は、例えば、前記目標舵角相当値と前記実舵角相当値との差（以下、「舵角偏差」と呼ぶ。）が閾値未満のときに前記安定化力をゼロに演算し、前記舵角偏差が前記閾値以上のときに前記差の前記閾値からの増大に伴って前記安定化力が（ゼロから）増大するように前記安定化力を演算するように構成される。
【００１１】
力付与手段は、前記安定化力を、前記操舵操作部材に対してカウンタステア方向（操向車輪をカウンタステア方向に転舵させる方向）に付与する。
【００１２】
上記構成によれば、例えば、舵角偏差が小さいほど、操舵操作部材に対してカウンタステア方向に付与される安定化力（安定化トルク）がより小さくなる。ここで、舵角偏差が小さいことは、運転者が適切なカウンタステア操作を行っていることを意味する。
【００１３】
以上より、熟練運転者が車両の挙動を予測しながら適切なカウンタステア操作を行っている場合（カウンタステア操作の達成度合いが高いほど）、操舵操作部材に対して付与される安定化力が小さくなる。換言すれば、安定化力により操舵力（操舵トルク）が軽減される程度が小さくなる。従って、熟練運転者が覚える「操舵力が予想に反して軽減されるという違和感」を抑制することができる。また、舵角偏差が大きい場合、即ち、運転者が適切なカウンタステア操作を行っていない場合、安定化力が大きくなる。この結果、熟練運転者でない運転者に対しては、大きい安定化力によりカウンタステア操作が適切且つ十分に誘導又は補助され得る。
【００１４】
次に、上記本発明に係る操舵制御装置において、オーバステアを抑制するために、前記オーバステア状態量に基づいて前記車両を安定化させるために前記車両の旋回外側の前輪に付与すべき制動力の目標値を演算する制動力演算手段と、前記制動力の目標値に基づいて前記旋回外側の前輪に制動力を付与する制動力制御手段とが備えられる場合を考える。
【００１５】
この場合、前記制動力制御手段は、前記安定化力がゼロのときには前記旋回外側前輪への制動力の付与を行わず、前記安定化力がゼロよりも大きいときに前記旋回外側前輪への制動力の付与を行うように構成されることが好適である。
【００１６】
操向車輪（前輪）についてネガティブキングピンオフセットが採用されている車両では、オーバステアを抑制するために旋回外側前輪に制動力を付与すると、操舵操作部材に、所謂「トルクステア」に基づく旋回方向（操向車輪を旋回方向に転舵させる方向）の力が作用する。一方、上述のように、前記安定化力は、操舵操作部材に対してカウンタステア方向（操向車輪をカウンタステア方向に転舵させる方向）に付与される。従って、オーバステア状態におけるオーバステア状態量の増大過程において、「旋回外側前輪への制動力の付与」と「操舵操作部材への前記安定化力の付与」の何れか一方が他方より先に開始されると、「旋回外側前輪への制動力の付与」に起因する「トルクステア」を運転者が感じ取り、運転者に違和感を与えることに繋がる。
【００１７】
これに対し、上記構成では、前記安定化力がゼロから増大した時点で「旋回外側前輪への制動力の付与」が開始され得る。即ち、オーバステア状態におけるオーバステア状態量の増大過程において、「旋回外側前輪への制動力の付与」と「操舵操作部材への前記安定化力の付与」とが同時に開始され得る。この結果、「旋回外側前輪への制動力の付与」に起因する「トルクステア」を運転者が感じ難くなり、運転者に違和感を与えることなく、操舵操作部材に対して前記安定化力を付与することができる。
【００１８】
この場合、前記安定化力演算手段は、前記舵角偏差が前記閾値となったときに前記安定化力がゼロから所定値までステップ的に増大するように前記安定化力を演算するよう構成されることが好適である。ここにおいて、前記所定値は、前記制動力の目標値、及び前記オーバステア状態量のうちの少なくとも１つに基づいて演算され得る。
【００１９】
これによれば、オーバステア状態におけるオーバステア状態量の増大過程において前記舵角偏差が前記閾値となったときに、上述のように「旋回外側前輪への制動力の付与」と「操舵操作部材への前記安定化力の付与」とが同時に開始されることに加え、その時点で安定化力がゼロから所定値（＞ゼロ）までステップ的に増大させられる。この結果、「トルクステア」が補償され、安定化力をカウンタステア方向に確実に付与することができる。
【００２０】
また、上記本発明に係る操舵制御装置においては、前記安定化力演算手段は、前記安定化力が所定の制限値以下に制限されるように前記安定化力を演算するよう構成されることが好適である。
【００２１】
これによれば、安定化力が過度に大きい値となって運転者がカウンタステア方向に過度に操舵操作部材を操作することで車両がふらつく事態の発生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】
【００２２】
以下、本発明による車両の操舵制御装置の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る操舵制御装置を搭載した車両の概略構成を示している。
【００２４】
第１実施形態では、ステアリングホイールＳＷ（前記「操舵操作部材」に対応）が操作されると、その回転運動がステアリングシャフトＳＨを介して、ピニオンギアＰＮに回転運動として伝達される。ピニオンギアＰＮと螺合するラックＲＫによって、ピニオンギアＰＮの回転運動がラックＲＫの往復運動（車体左右方向の移動）に変換される。このラックＲＫの移動に応じてラックＲＫと一体のタイロッドＴＲが車体左右方向に移動することで、操向車輪（本例では、前輪）ＷＨfl及びＷＨfrが転舵される。これにより、ステアリングホイールＳＷの中立位置からの操作角と、操向車輪ＷＨfl及びＷＨfrの中立位置（直進状態）からの転舵角と、が一対一に決定される。
【００２５】
タイロッドＴＲには、減速機Ｇｅを介して電気モータＭｅが接続されている。この電気モータＭｅの駆動力によって運転者のステリングホイール操作力（操舵トルク）が軽減され、所謂パワーステアリング制御（ＥＰＳ制御）の機能が達成される。
【００２６】
ブレーキアクチュエータＢＲＫは、複数の電磁弁、液圧ポンプ、電気モータ等を備えた周知の構成を有している。非制御時では、運転者によるブレーキペダルＢＰの操作に応じたブレーキ液圧が各車輪のホイールシリンダＷＣ**にそれぞれ供給され、各車輪にブレーキペダル操作に応じた制動トルクが与える。アンチスキッド制御（ＡＢＳ制御）、トラクション制御（ＴＣＳ制御）、或いは、車両のアンダステア・オーバステアを抑制する車両安定性制御（ＥＳＣ制御）などの制動制御時では、ブレーキペダル操作とは独立してホイールシリンダＷＣ**内のブレーキ液圧が車輪毎に制御され、車輪毎に制動トルクが調整され得るようになっている。なお、制動トルクの調整は、ブレーキ液圧を利用することなく、電気ブレーキ装置を利用してなされてもよい。
【００２７】
なお、各種記号等の末尾に付された「**」は、各種記号等が何れの車輪に関するものであるかを示すために各種記号等の末尾に付される「fl」，「fr」等の包括表記である。「fl」は左前輪、「fr」は右前輪、「rl」は左後輪、「rr」は右後輪を示している。例えば、ホイールシリンダＷＣ**は、左前輪ホイールシリンＷＣfl, 右前輪ホイールシリンダＷＣfr, 左後輪ホイールシリンダＷＣrl, 右後輪ホイールシリンダＷＣrrを包括的に示している。
【００２８】
第１実施形態では、車輪速度Ｖｗ**を検出する車輪速度センサＷＳ**と、ステアリングホイールＳＷの（中立位置からの）回転角度（ステアリングホイール操作角θｓｗ）を検出するステアリングホイール回転角度センサＳＡと、運転者によるステアリングホイールＳＷの操舵トルクＴｓｗを検出する操舵トルクセンサＳＴと、車体のヨーレイトＹｒを検出するヨーレイトセンサＹＲと、車体前後方向における前後加速度Ｇｘを検出する前後加速度センサＧＸと、車体横方向における横加速度Ｇｙを検出する横加速度センサＧＹと、前輪（操向車輪）の中立位置からの転舵角δｆａを検出する操舵角センサＦＳと、ホイールシリンダ圧力Ｐｗ**を検出するホイールシリンダ圧力センサＰＳ**と、電子制御装置（ＥＣＵ）とを備えている。
【００２９】
ＥＣＵは、互いに通信バスＣＢで接続されたＥＣＵｂ、ＥＣＵｅ、ＥＣＵｓから構成されたマイクロコンピュータである。ＥＣＵは、ブレーキアクチュエータＢＲＫ等の各種アクチュエータ、及び前記各種センサと電気的に接続されている。
【００３０】
ＥＣＵｂは、車輪速度センサＷＳ**、前後加速度センサＧＸ、横加速度センサＧＹ等からの信号に基づいてＡＢＳ制御、ＴＣＳ制御、ＥＳＣ制御等の制動制御を実行するようになっている。ＥＣＵｅは、図示しないエンジンの制御を実行するようになっている。ＥＣＵｓは、操舵トルクセンサＳＴ等からの信号に基づいてＥＰＳ制御を実行するようになっている。
【００３１】
（オーバステア抑制制御）
次に、図２を参照しながら、第１実施形態が実行するオーバステア抑制制御について説明する。第１実施形態では、オーバステア抑制制御として、操舵トルク制御のみが実行される。以下、この操舵トルク制御について説明する。
【００３２】
操舵トルク取得手段Ａ１では、操舵トルクセンサＳＴにより、運転者によるステアリングホイールＳＷの操舵トルクＴｓｗ（操舵操作部材の操作力）が取得される。ＥＰＳトルク演算手段Ａ２では、取得された操舵トルクＴｓｗに基づいて、運転者の操舵トルクを軽減するためのパワーステアリングトルク（ＥＰＳトルク）の目標値Ｔｅｐｓが演算される。Ｔｅｐｓは、Ｔｓｗが大きいほどより大きい値に演算される。Ｔｅｐｓは、運転者の操舵トルクＴｓｗを軽減する方向の値である。
【００３３】
実舵角取得手段Ａ３では、前輪（操向車輪）の実舵角δfaが取得される。実舵角δfaは、操舵角センサＦＳの検出値に基づいて演算される。また、実舵角δfaは、ステアリングホイール回転角度センサＳＡにより検出されるステアリングホイール操作角θｓｗに基づいて、δfa＝θｓｗ／ＳＧの関係を利用して演算され得る。ここで、ＳＧは、ステアリングギア比である。
【００３４】
実ヨーイング挙動取得手段Ａ４では、実際のヨーイング挙動ＹＭａ（例えば、ヨーレイトＹｒ）が取得される。「ヨーイング挙動」とは、車両のヨー方向の運動であり、車両が進行する向きが変化する運動（車両が偏向する運動）である。従って、ヨーイング挙動ＹＭａとして、ヨーレイトＹｒ、或いは、ヨーレイトＹｒに基づいて演算される値が用いられる。
【００３５】
目標ヨーイング挙動演算手段Ａ５では、目標とするヨーイング挙動（目標ヨーイング挙動）ＹＭｔが演算される。ＹＭｔは、例えば、ステアリングホイール操作角θｓｗ、車輪速度Ｖｗ**から得られる車速Ｖｘ等に基づいて演算される。
【００３６】
オーバステア状態量演算手段Ａ６では、ＹＭａとＹＭｔとの比較結果（例えば、ＹＭａとＹＭｔとの偏差）に基づいて、オーバステアの程度を表すオーバステア状態量Ｊｒｏｓが演算される。
【００３７】
また、Ｊｒｏｓは、ＹＭｔを用いずにＹＭａに基づいて演算され得る。この場合、Ｊｒｏｓは、例えば、図３に示したテーブルと、車両の横すべり角（スリップ角）βと、横すべり角速度ｄβとに基づいて演算される。図３に示したテーブルでは、Ｊｒｏｓ＝０に対応する曲線を基線として、より右上の領域程、オーバステア状態量Ｊｒｏｓがより大きい値に決定される。
【００３８】
車両の横すべり角β（実ヨーイング挙動ＹＭａ）は、公知の方法によって、ヨーレイトＹｒ、横加速度Ｇｙ、車速Ｖｘ等に基づいて演算される。また、車両の横すべり角速度ｄβ（実ヨーイング挙動ＹＭａ）も同様に、公知の方法によって、ヨーレイトＹｒ、横加速度Ｇｙ、車速Ｖｘ等に基づいて演算される。
【００３９】
また、図３に示したテーブルにおいて、横軸について、横すべり角βに代えて、横すべり角偏差ｈβを用いることができる。横すべり角偏差ｈβとは、横すべり角の目標値βｔ（目標ヨーイング挙動ＹＭｔ）と、横すべり角の実際値βａ（実ヨーイング挙動ＹＭａ）との偏差である。同様に、図３に示したテーブルにおいて、縦軸について、横すべり角速度ｄβに代えて、ヨーレイト偏差ｈＹｒを用いることができる。ヨーレイト偏差ｈＹｒとは、ヨーレイトの目標値Ｙｒｔ（目標ヨーイング挙動ＹＭｔ）と、ヨーレイトの実際値Ｙｒａ（実ヨーイング挙動ＹＭａ）との偏差である。ここで、横すべり角目標値βｔ、及び、ヨーレイト目標値Ｙｒｔは、公知の方法によって、運転者の運転操作（ステアリングホイール操作角θｓｗ、車速Ｖｘ等）に基づいて演算される。
【００４０】
目標舵角演算手段Ａ７では、オーバステア状態量Ｊｒｏｓに基づいて前輪の目標舵角δｆｔが演算される。具体的には、図４に示すように、先ず、オーバステア状態量Ｊｒｏｓに基づいて、車両を安定化するために必要な安定化ヨーイングモーメントＭｑが演算される。これにより、オーバステア状態量Ｊｒｏｓが大きいほどＭｑがより大きい値に演算される。
【００４１】
次いで、車両の逆モデルにＭｑを入力して目標舵角δｆｔが演算される。ここで、車両の逆モデルとは、車速、操舵角等を入力してヨーレイトなどの車両挙動を演算する車両モデルの逆モデルであり、ヨーレイトなどの車両挙動を入力して前輪の目標舵角δｆｔを演算するモデル（公知の連立運動方程式）である。即ち、例えば、現在の車速Ｖｘ、横加速度Ｇｙ、ヨーレイトＹｒ、実舵角δｆａ（或いは、ステアリングホイール操作角θｓｗ）に対して、安定化ヨーイングモーメントＭｑを得るために必要な前輪の目標舵角δｆｔが、タイヤ特性を表すタイヤモデルを含む車両の逆モデルを用いて演算される。
【００４２】
安定化トルク演算手段Ａ８では、舵角偏差ｈδｆに基づいて、車両を安定化するカウンタステア操作を誘導又は補助するための操舵トルクである、安定化トルクＴｓｔｂ（前記「安定化力」に対応）が、図５に実線で示した特性に従って演算される。舵角偏差ｈδｆとは、目標舵角δｆｔと実舵角δｆａの偏差（＝δｆｔ−δｆａ）である。Ｔｓｔｂは、カウンタステア方向（操向車輪をカウンタステア方向に転舵させる方向）の値である。
【００４３】
これにより、安定化トルクＴｓｔｂは、舵角偏差ｈδｆが閾値δｆ１未満のときに「０」に演算され、ｈδｆがδｆ１以上のときにｈδｆのδｆ１からの増大に伴って「０」から増大するように演算される。ただし、安定化トルクＴｓｔｂは、図５に示した特性により、所定の制限値Ｔｓ１以下に制限される。なお、舵角偏差ｈδｆを制限することで安定化トルクＴｓｔｂを制限値Ｔｓ１以下に制限してもよい。
【００４４】
モータ駆動手段Ａ９では、ＴｅｐｓにＴｓｔｂを加算して得られる、電気モータＭｅの駆動制御用の目標値Ｔｍｔｒ（＝Ｔｅｐｓ＋Ｔｓｔｂ）に基づいて、電気モータＭｅが駆動される。
【００４５】
これにより、Ｔｍｔｒに相当する駆動力がタイロッドＴＲに付与され、ステアリングホイールＳＷに対して、運転者の操舵トルクＴｓｗを軽減する方向のトルク（ＥＰＳトルクＴｅｐｓ）と、カウンタステア方向のトルク（安定化トルクＴｓｔｂ）とが付与される。この結果、運転者は、このＴｓｔｂにより、カウンタステア操作を誘導又は補助される。
【００４６】
以上のように、操舵トルクＴｓｗと舵角偏差ｈδｆとに基づいて操舵トルク制御が実行され、オーバステア状態において、安定化トルクＴｓｔｂがステアリングホイールＳＷに対してカウンタステア方向（車両旋回方向と逆方向の操舵方向）に付与される。ここで、上述のように、舵角偏差ｈδｆが小さいほど、安定化トルクＴｓｔｂがより小さくなる（図５を参照）。他方、舵角偏差ｈδｆが小さいことは、運転者が適切なカウンタステア操作を行っていることを意味する。
【００４７】
従って、熟練運転者が車両の挙動を予測しながら適切なカウンタステア操作を行っている場合、安定化トルクＴｓｔｂが小さくなる。従って、熟練運転者が覚える「操舵力が予想に反して軽減されるという違和感」を抑制することができる。
【００４８】
一方、舵角偏差ｈδｆが大きい場合、即ち、運転者が適切なカウンタステア操作を行っていない場合、安定化トルクＴｓｔｂが大きくなる。この結果、熟練運転者でない運転者に対しては、大きい安定化トルクＴｓｔｂによりカウンタステア操作が適切且つ十分に誘導又は補助され得る。
【００４９】
以下、図６を参照しながら、第１実施形態の作動について説明する。図６は、一般的なタイヤ特性（操向車輪のスリップ角αと横力Ｆｙとの関係）を示す。ここで、操向車輪のスリップ角αは、上記実舵角δｆａ（或いは、上記目標舵角δｆｔ）と所定の関係があり、操向車輪の横力Ｆｙは、上記安定化ヨーイングモーメントＭｑと所定の関係がある。従って、図６に示したタイヤ特性において、横軸が実舵角δｆａ（δｆｔ）をも表し、縦軸が安定化ヨーイングモーメントＭｑをも表すと考えることで、図６に示した特性を用いて、以下のように第１実施形態の作動について説明することができる。なお、図６に示した特性において、第１象限（右上の領域）が左旋回状態に対応し、第３象限（左下の領域）が右旋回状態に対応するものとする。
【００５０】
車両が過度のオーバステア状態となった場合、車両の安定性を確保するためにカウンタステア操作を行い、車両を安定化する安定化ヨーイングモーメントＭｑを発生させることが必要となる。例えば、図７に示すように、車両が右旋回中（車両の上方から見て時計回り方向に旋回中）、オーバステアが発生した場合、カウンタステア操作を左旋回方向（運転者から見てステアリングホイールの反時計回り方向）に行って、右旋回方向（車両の上方から見て時計回り方向）のヨーイングモーメントを減少させ左旋回方向（車両の上方から見て反時計回り方向）のヨーイングモーメントを増加させて、安定化モーメントＭｑ（図７を参照）を発生させる必要がある。この場合、左旋回方向の安定化モーメントＭｑを発生させるためにカウンタステア操作を行って前輪舵角をδｆｔ（点Ｂに対応）とする必要があるものとする。しかしながら、運転者によるカウンタステア操作が行われないか又は不十分であることに起因して前輪舵角がδｆａ（点Ａに対応）となっている場合、舵角偏差ｈδｆ（＝δｆｔ−δｆａ）に応じて安定化トルクＴｓｔｂが、ステアリングホイールＳＷに対して左旋回方向（運転者から見てステアリングホイールの反時計回り方向であり、操向車輪を左方向に転舵させる方向）に付与される（図５を参照）。
【００５１】
以上、本発明の第１実施形態に係る操舵制御装置によれば、オーバステア抑制制御として、操舵トルク制御（「安定化トルクＴｓｔｂの付与」）が実行される。操舵トルク制御では、運転者による操舵トルクＴｓｗに基づいて、操舵トルクを軽減するためのＥＰＳトルクＴｅｐｓが演算される。オーバステアの程度を表すオーバステア状態量Ｊｒｏｓに基づいて、カウンタステア方向における目標舵角δｆｔが演算される。この目標舵角δｆｔと実舵角δｆａとの偏差（舵角偏差ｈδｆ＝δｆｔ−δｆａ）に基づいて、カウンタステア操作を誘導又は補助するための安定化トルクＴｓｔｂが演算される。ステアリングホイールＳＷに対して、運転者の操舵トルクＴｓｗを軽減する方向のトルクＴｅｐｓと、カウンタステア方向のトルクＴｓｔｂとが付与される。この結果、運転者は、このＴｓｔｂにより、カウンタステア操作を誘導又は補助される。
【００５２】
ここで、舵角偏差ｈδｆが大きい場合、即ち、運転者が適切なカウンタステア操作を行っていない場合、安定化トルクＴｓｔｂが大きい値に設定される。この結果、熟練運転者でない運転者に対しては、大きい安定化トルクＴｓｔｂによりカウンタステア操作が適切且つ十分に誘導又は補助され得る。他方、舵角偏差ｈδｆが小さい場合、即ち、運転者が車両の挙動を予測しながら適切なカウンタステア操作を行っている場合、安定化トルクＴｓｔｂが小さい値に設定される。この結果、熟練運転者が覚える「カウンタステア操作中の操舵力が予想に反して軽減されるという違和感」を抑制することができる。
【００５３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る操舵制御装置について説明する。この第２実施形態は、オーバステア抑制制御として、上記第１実施形態における操舵トルク制御（「安定化トルクＴｓｔｂの付与」）に加えて、制動力制御（「旋回外側前輪への制動力の付与」）が実行される点が上記第１実施形態と異なる。以下、係る相違点についてのみ説明する。
【００５４】
図８は、第２実施形態に係る操舵制御装置によりオーバステア抑制制御を行う際の機能ブロック図である。図８に示すように、第２実施形態では、上記第１実施形態（図２を参照）に比して、目標制動力演算手段Ａ１０、制御開始判定手段Ａ１１、切替手段Ａ１２、及び制動力制御手段Ａ１３が追加されている。これにより、車両のオーバステアを抑制する制動力制御（ＥＳＣ制御）が、Ｊｒｏｓに基づいて行われる。
【００５５】
具体的には、目標制動力演算手段Ａ１０では、オーバステア状態量Ｊｒｏｓに基づいて、図９に示した特性に従って、各車輪の制動力の目標値（目標制動力Ｆｘｔ**）が演算される。これにより、Ｆｘｔ**は、Ｊｒｏｓが閾値Ｊｒ１未満のときに「０」に演算され、ＪｒｏｓがＪｒ１以上のときにＪｒｏｓのＪｒ１からの増大に伴って「０」から増大するように（ただし、値Ｆｘ１以下に制限される）演算される。
【００５６】
制御開始判定手段Ａ１１では、安定化トルクＴｓｔｂに基づいて制動力制御の開始判定が行われる。具体的には、安定化トルクＴｓｔｂが「０」の場合、制動力制御の開始を否定する判定が行われ、Ｔｓｔｂが「０」よりも大きい値になったときに、制動力制御の開始を肯定する判定が行われる。
【００５７】
切替手段Ａ１２では、制御開始判定手段Ａ１１の判定結果Ｈｎｓに基づいて、制動力制御の開始を否定する判定が行われている場合には目標制動力Ｆｘｔ**の制動力制御手段Ａ１３への出力を行わず、制動力制御の開始を肯定する判定が行われている場合には目標制動力Ｆｘｔ**の制動力制御手段Ａ１３への出力を行う。
【００５８】
制動力制御手段Ａ１３では、目標制動力Ｆｘｔ**の制動力制御手段Ａ１３への出力が行われている場合において、Ｆｘｔ**に基づいてブレーキアクチュエータＢＲＫが駆動される。これにより、各車輪の制動力がＦｘｔ**と一致するように調整される。この結果、運転者によるブレーキペダルＢＰの操作とは独立して、旋回外側の前輪の制動力が増加させられる。
【００５９】
この結果、安定化トルクＴｓｔｂが「０」の場合には、制動力制御（「旋回外側前輪への制動力の付与」）が実行されない。一方、「Ｔｓｔｂ＞０」を開始条件として、Ｊｒｏｓに基づいて制動力制御が実行される。即ち、「旋回外側前輪への制動力の付与」と「安定化トルクＴｓｔｂの付与」が同時に開始される。第２実施形態では、上記第１実施形態での上述の操舵トルク制御におけるＴｓｔｂの付与に加えて、この制動力制御によっても、オーバステアが抑制される。
【００６０】
ところで、図１０に示すように、操向車輪（前輪）についてネガティブキングピンオフセットが採用されている車両について考える。ネガティブキングピンオフセットとは、キングピン中心軸の接地点Ｐｋｐが、前後力（Ｆｘfr）の着力点Ｐｂｆよりも車両幅方向に対して外側にある場合をいう。
【００６１】
操向車輪についてネガティブキングピンオフセットが採用されている車両において、操向車輪に制動力が付与されると、制動力の着力点Ｐｂｆとキングピン中心軸の接地点Ｐｋｐとの距離（キングピンオフセット）Ｏｆｓの存在により、制動力に応じて操向車輪を転舵するトルクが発生する。この現象は「トルクステア」とも呼ばれる。
【００６２】
例えば、図１０に示すように、左旋回中においてオーバステアが発生したことで、上述の制動力制御（ＥＳＣ制御）により旋回外側前輪ＷＨｆｒに制動力Ｆｘｆｒが付与された場合、「トルクステア」により、前輪を左旋回方向に転舵するトルクＴｋｐ（＝Ｏｆｓ・Ｆｘｆｒ）が前輪に作用する。このトルクＴｋｐは、ステアリングホイールＳＷを左旋回方向（運転者から見て反時計回り方向）に回転させるトルクＴｓｋとして作用する。
【００６３】
一方、この場合において、カウンタステア方向は右旋回方向であるから、安定化トルクＴｓｔｂは、ステアリングホイールＳＷに対して右旋回方向（運転者から見て時計回り方向）に付与される。
【００６４】
従って、オーバステア状態におけるオーバステア状態量の増大過程において、「旋回外側前輪への制動力の付与」と「安定化トルクＴｓｔｂの付与」の何れか一方が他方より先に開始されると（両者が同時に開始されないと）、「旋回外側前輪への制動力の付与」に起因する「トルクステア」を運転者が感じ取り、運転者に違和感を与えることに繋がる。
【００６５】
これに対し、第２実施形態では、上述のように、「旋回外側前輪への制動力の付与」と「安定化トルクＴｓｔｂの付与」の開始条件（「Ｔｓｔｂ＞０」）が同じである。従って、オーバステア状態におけるＪｒｏｓの増大過程において、「旋回外側前輪への制動力の付与」と「安定化トルクＴｓｔｂの付与」とが同時に開始される。この結果、「旋回外側前輪への制動力の付与」に起因する「トルクステア」を運転者が感じ難くなり、運転者に違和感を与えることなく、安定化トルクＴｓｔｂの付与が実行され得る。
【００６６】
本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記各実施形態においては、ステアリングホイールＳＷと操向車輪ＷＨfl及びＷＨfrとが機械的に接続されているが、ステアリングホイールＳＷと操向車輪ＷＨfl及びＷＨfrとが機械的に接続されていない所謂ステア・バイ・ワイヤ方式（即ち、ステアリングホイールＳＷの操作角θｓｗを示す電気信号に基づいて前輪舵角の制御を行う機構）が採用されてもよい。この場合、前記「操舵操作部材」として、ステアリングホイールＳＷに代えて棒状部材（所謂、ジョイスティック）が使用されてもよい。
【００６７】
また、上記第２実施形態において、「トルクステア」に基づいてステアリングホイールＳＷに作用する上記トルクＴｓｋは、旋回外側の前輪に付与される制動力（従って、オーバステア状態量Ｊｒｏｓ）に依存する（図９を参照）。一方、安定化トルクＴｓｔｂは、（Ｊｒｏｓではなく）舵角偏差ｈδｆに依存する（図５を参照）。従って、「旋回外側前輪への制動力の付与」と「安定化トルクＴｓｔｂの付与」が共に実行されている場合（ｈδｆ＞δｆ１、且つ、Ｊｒｏｓ＞Ｊｒ１）において、ｈδｆが小さくてＪｒｏｓが大きいとき、Ｔｓｋ＞Ｔｓｔｂとなる場合が発生し得る。
【００６８】
これに対し、Ｔｓｋ及びＴｓｔｂが発生している間において、常に、Ｔｓｋ＜Ｔｓｔｂとなるように、（図９に示した特性をもって演算される）旋回外側の前輪に付与される制動力が制限されてもよい。なお、旋回外側の前輪に付与される制動力（従って、Ｊｒｏｓ）に対するトルクＴｓｋは、実験等を通して予め取得することができる。この構成により、安定化トルクＴｓｔｂの付与により、「トルクステア」に基づくトルクＴｓｋを完全に吸収することができる。この結果、上記「トルクステア」を運転者がより一層感じ難くなる。
【００６９】
また、旋回外側の前輪に付与される制動力（従って、Ｊｒｏｓ）に対するトルクＴｓｋは、実験等を通して予め取得することができるため、安定化トルクＴｓｔｂの設定においてトルクＴｓｋを考慮することができる。具体的には、図５に破線で示した特性のように、舵角偏差ｈδｆが値δｆ１になったときにＴｓｔｂが「０」から値Ｔｓ２までステップ的に増大させられる特性が採用され得る。ここで、値Ｔｓ２は、予め設定された所定値とされ得る。また、Ｔｓ２は、旋回外側前輪に付与される制動力（例えば、目標値Ｆｘｔ**）、及びＪｒｏｓのうちの少なくとも１つに基づいて演算され得る。これにより、ｈδｆがδｆ１よりも大きくなったときに「安定化トルクＴｓｔｂの付与」と「旋回外側前輪への制動力の付与」とが同時に開始され、且つ、その時点で安定化トルクＴｓｔｂが「０」からＴｓ２までステップ的に増大される。この結果、トルクＴｓｋが補償され、安定化トルクをカウンタステア方向に確実に付与することができる。
【００７０】
加えて、上記各実施形態においては、電気モータＭｅの駆動制御用の目標値Ｔｍｔｒ（＝Ｔｅｐｓ＋Ｔｓｔｂ）に基づいて電気モータＭｅが駆動されるように構成されているが、電気モータＭｅの駆動制御用の目標値Ｔｍｔｒ（＝Ｔｓｔｂ）に基づいて電気モータＭｅが駆動されてもよい。この場合、ステアリングホイールＳＷに対して、Ｔｓｔｂのみがカウンタステア方向に付与される。これによっても、運転者は、このＴｓｔｂにより、カウンタステア操作を誘導又は補助され得る。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る操舵制御装置を搭載した車両の概略構成図である。
【図２】図１に示した操舵制御装置によりオーバステア抑制制御を行う際の機能ブロック図である。
【図３】車両の横すべり角及び横すべり角速度に対するオーバステア状態量の特性を示したグラフである。
【図４】図１に示した操舵制御装置によりオーバステア状態量から目標舵角が演算される際の機能ブロック図である。
【図５】舵角偏差に対する安定化トルクの特性を示したグラフである。
【図６】タイヤ特性（操向車輪のスリップ角と横力との関係）を示したグラフである。
【図７】カウンタステアと安定化ヨーイングモーメントとの関係の一例を示したグラフである。
【図８】本発明の第２実施形態に係る操舵制御装置によりオーバステア抑制制御を行う際の機能ブロック図である。
【図９】オーバステア状態量に対する制動力の特性を示したグラフである。
【図１０】操向車輪についてネガティブキングピンオフセットが採用されている車両において発生する「トルクステア」を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７２】
ＢＲＫ…ブレーキアクチュエータ、ＥＣＵ…電子制御装置、Ｍｅ…電気モータ、Ｍｖ…電気モータ、ＳＷ…ステアリングホイール、ＦＳ…操舵角センサ、ＳＡ…ステアリングホイール回転角度センサ、ＳＴ…操舵トルクセンサ、ＹＲ…ヨーレイトセンサ、ＷＳ**…車輪速度センサ
【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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