(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者の操作に応じて左右一対の車輪の向きを変える操舵手段と、
前記操舵手段が操作されたときの操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、
前記操舵手段の操作に対して操舵補助力を付加する操舵補助手段と、
前記左右一対の各車輪の車輪速を検出する車輪速検出手段と、
前記操舵トルクセンサにより検出した操舵トルクと前記操舵補助手段の操舵補助力制御で決定される基本アシストトルクとの比例制御および積分制御により、前記左右一対の各車輪の間に差動制限力である拘束トルクを作用させる左右輪差動制限機構が作動したときに発生するステアリングのとられ現象を抑制するに足る付加トルクを演算する付加トルク演算手段と、
前記付加トルク演算手段により演算した付加トルクを前記操舵補助力とするように前記操舵補助手段を制御する操舵補助制御手段と、
を備えた事を特徴とする操舵力制御装置。
【請求項２】
前記付加トルク演算手段により演算される付加トルクの上限値を、前記左右輪差動制限機構の拘束トルクをもとに規定し、前記付加トルクを制限する付加トルク制限手段を備えることを特徴とする請求項１記載の操舵力制御装置。
【請求項３】
前記付加トルク制限手段は、発進時に最大で車速に逆比例する特性で前記付加トルクを制限することを特徴とする請求項２記載の操舵力制御装置。
【請求項４】
運転者の操作に応じて左右一対の車輪の向きを変える操舵手段と、
前記操舵手段が操作されたときの操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、
前記操舵手段の操作に対して操舵補助力を付加する操舵補助手段と、
前記左右一対の各車輪の車輪速を検出する車輪速検出手段と、
前記車輪速検出手段により検出した前記各車輪の車輪速から、前記左右一対の車輪の車輪速差と、その車輪速差の変化率とを演算する車輪速差変化率演算手段と、
前記車輪速差変化率演算手段により演算した車輪速差と車輪速差の変化率とをもとに、前記左右一対の車輪の加速時、前記左右一対の車輪の何れか一方に発生することのある一輪空転を検出する一輪空転検出手段と、
前記一輪空転の検出時に、前記操舵トルクセンサにより検出した操舵トルクと前記操舵補助手段の操舵補助力制御により決定される基本アシストトルクとの比例制御および積分制御により前記一輪空転時に発生するステアリングのとられ現象を抑制するに足る付加トルクを演算する付加トルク演算手段と、
前記付加トルク演算手段により演算した付加トルクを前記操舵補助力とするように前記操舵補助手段を制御する操舵補助制御手段と、
を備えたことを特徴とする操舵力制御装置。
【請求項５】
前記付加トルク演算手段により演算される付加トルクの上限値を、前記左右一対の各車輪の間に差動制限力である拘束トルクを作用させる左右輪差動制限機構の拘束トルクをもとに規定し、前記付加トルクを制限する付加トルク制限手段を備えることを特徴とする請求項４記載の操舵力制御装置。
【請求項６】
前記付加トルク制限手段は、発進時に最大で車速に逆比例する特性で前記付加トルクを制限することを特徴とする請求項５記載の操舵力制御装置。
【請求項７】
前記一輪空転検出手段が前記左右一対の車輪の何れか一方に発生することのある一輪空転を検出すると前記検出した空転が車両の発進時あるいは加速時に生じた最初の初期空転であるか否かを判定する初期空転判定手段と、
前記初期空転判定手段により判定された車両の発進時あるいは加速時に生じた最初の初期空転であるか否かに応じた前記積分制御の積分ゲインおよび積分補正量を規定するパラメータを設定するパラメータ設定手段とをさらに備えることを特徴とする請求項４乃至６に何れか１項記載の操舵力制御装置。
【請求項８】
前記一輪空転検出手段は、
前記車輪速検出手段により検出した前記各車輪間の車輪速差と、前記各車輪間の車輪速差の変化率とが共に増大している状態を判定する車輪速状態判定手段と、
前記車輪速状態判定手段により前記各車輪間の車輪速差と、前記車輪速差の変化率とが共に増大している状態が判定されると、前記各車輪間の車輪速差の大きさが第１閾値を超えているか否かを判定する車輪速差第１閾値判定手段と、
前記車輪速差第１閾値判定手段により前記各車輪間の車輪速差の大きさが前記第１閾値を超えていると判定されると、アクセル開度をもとにアクセル操作を判定するアクセル操作判定手段と、
前記アクセル操作判定手段によりアクセル操作が判定されると、前記左右一対の車輪の加速時、前記左右一対の車輪の何れか一方に発生することのある一輪空転の発生を判定する空転判定手段と、
を備えることを特徴とする請求項４乃至７に何れか１項記載の操舵力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の姿勢が不安定になる状況下での車両走行、例えば右前輪と左前輪の路面摩擦係数が異なる悪路での車両の走行性能と安定性を向上させた操舵力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両のパワーステアリングにおいて、電動モータの力により操舵補助力を付加することで操舵力を制御可能な電動パワーステアリングが採用されている。この電動パワーステアリングは、油圧パワーステアリング等に比べ電動モータの抵抗等によりフリクションが大きく、ステアリングが中立位置に戻りにくいことから、ステアリング操作時に操舵車輪の左右車輪速差を用いて、ステアリングを中立位置に戻す方向に操舵補助力を付加するように電動パワーステアリングを制御する技術が提案されている。また、最近の車両では、特に悪路走破性を向上させるため左右輪差動制限機構（以下、Ｌｉｍｉｔｅｄ  Ｓｌｉｐ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｇｅａｒ、ＬＳＤという）や四輪駆動モードの制御を切り替えたり、悪路走破性に特化したモードを備えるシステムがある。悪路走破性に特化したモードでは、一般的なディファレンシャルギアではなく差動制限装置を備えたディファレンシャルギアであるＬＳＤを用いて、左右車輪速差に応じて拘束するだけでなく、走破性や発進性を向上させる目的で、予め強く拘束するようにして差動制限を強くするようにしている。このようなＬＳＤを使用する車両における操舵力制御装置としては、旋回走行中やスプリット路走行中にＬＳＤが作動した場合のステアリング操舵力の増加を車両の走行条件に応じて適時抑制し、運転者のステアリング操作時の違和感を解消するようにしたものがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−９９６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、従来の操舵力制御装置では、ＬＳＤを使用する悪路走破性を向上させた車両では、ＬＳＤが作動して左右の駆動力差が生じることでトルクステア、つまり走行車両の偏向が発生し、ハンドルが取られることになるが、その程度はＬＳＤの多板クラッチが滑っている場合にはその拘束力に比例する。しかし、ＬＳＤの拘束力が大きすぎると左右の車輪が直結状態になってしまい、ハンドルを取られる程度がＬＳＤの拘束力に比例しなくなる。つまり操舵力制御装置としてどの程度の操舵補助力による補正が必要かわからなくなるという課題があった。さらに、多板クラッチは回転速度の速い方から遅い方へトルクを伝達することから、左右車輪速差からトルクの伝達する方向を検出することになるが、左右の車輪が直結状態になっている場合には操舵補助力の補正の方向がわからなくなるという課題があった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、悪路走破性を向上させる機能を備えた車両の車両姿勢が不安定になる状況下での発進時あるいは加速時において、適切な操舵補助力を付加することで操舵反力を相殺し、車両の悪路走破性と安定性の向上を図れる操舵力制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、運転者の操作に応じて左右一対の車輪の向きを変える操舵手段と、前記操舵手段が操作されたときの操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、前記操舵手段の操作に対して操舵補助力を付加する操舵補助手段と、前記左右一対の各車輪の車輪速を検出する車輪速検出手段と、前記操舵トルクセンサにより検出した操舵トルクと前記操舵補助手段の操舵補助力制御で決定される基本アシストトルクとの比例制御および積分制御により、前記左右一対の各車輪の間に差動制限力である拘束トルクを作用させる左右輪差動制限機構が作動したときに発生するステアリングのとられ現象を抑制するに足る付加トルクを演算する付加トルク演算手段と、前記付加トルク演算手段により演算した付加トルクを前記操舵補助力とするように前記操舵補助手段を制御する操舵補助制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項４に記載の発明は、運転者の操作に応じて左右一対の車輪の向きを変える操舵手段と、前記操舵手段が操作されたときの操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、前記操舵手段の操作に対して操舵補助力を付加する操舵補助手段と、前記左右一対の各車輪の車輪速を検出する車輪速検出手段と、前記車輪速検出手段により検出した前記各車輪の車輪速から、前記左右一対の車輪の車輪速差と、その車輪速差の変化率とを演算する車輪速差変化率演算手段と、前記車輪速差変化率演算手段により演算した車輪速差と車輪速差の変化率とをもとに、前記左右一対の車輪の加速時、前記左右一対の車輪の何れか一方に発生することのある一輪空転を検出する一輪空転検出手段と、前記一輪空転の検出時に、前記操舵トルクセンサにより検出した操舵トルクと前記操舵補助手段の操舵補助力制御により決定される基本アシストトルクとの比例制御および積分制御により前記一輪空転時に発生するステアリングのとられ現象を抑制するに足る付加トルクを演算する付加トルク演算手段と、前記付加トルク演算手段により演算した付加トルクを前記操舵補助力とするように前記操舵補助手段を制御する操舵補助制御手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、悪路走破性を向上させる機能を備えた車両の車両姿勢が不安定になる状況下での発進時あるいは加速時において、操舵反力を相殺する適切な操舵補助力を付加することが出来、車両の悪路走破性と安定性の向上を図れる操舵力制御装置を提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施の形態の操舵力制御装置が適用された車両の構成を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の操舵力制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施の形態の操舵力制御装置のステアリングＥＣＵの機能ブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の操舵力制御装置による一輪空転状態の検出を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施の形態の操舵力制御装置による積分制御の積分ゲインおよび積分補正量の設定を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態の操舵力制御装置における積分制御による操舵補助力の付加トルク制御を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施の形態の操舵力制御装置のステアリングＥＣＵの機能ブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態の操舵力制御装置における操舵補助力としての付加トルクの方向を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は、この実施の形態の操舵力制御装置を備えた車両１の構成を示す概略構成図である。車両１は、左前輪１１、右前輪１２、左後輪１３および右後輪１４を備えている。左前輪１１と右前輪１２は車両１の操舵車輪であり、タイロッド２１を介して電動パワーステアリング２２に連結している。
【００１１】
電動パワーステアリング２２は、ステアリングギアボックス３１、ステアリングシャフト３２、ステアリングホイール３３および電動モータ３４を備えている。ステアリングギアボックス３１には、ステアリングシャフト３２を介してステアリングホイール３３が連結されている。そして、運転者によるステアリングホイール３３の操作は、ステアリングシャフト３２を介してステアリングギアボックス３１に伝達される。さらに、ステアリングギアボックス３１を介してタイロッド２１が作動して左前輪１１および右前輪１２の向きを変化させる。言い換えると、操舵車輪（左前輪１１、右前輪１２）を操舵する操舵系は、ステアリングギアボックス３１、ステアリングシャフト３２、ステアリングホイール３３を含んで構成されている。
【００１２】
また、電動モータ３４はステアリングギアボックス３１に設けられており、電動モータ３４の回転はステアリングギアボックス３１に入力され、ステアリングホイール３３の操作に対する操舵補助力を発生させる。すなわち、電動モータ３４によって操舵補助力が操舵系に付加される。
【００１３】
また、左前輪１１、右前輪１２、左後輪１３および右後輪１４には、各車輪に制動力を付与するためのブレーキ４１，４２，４３，４４が設けられている。ブレーキ４１は左前輪１１に制動力を付与し、ブレーキ４２は左前輪１２に制動力を付与し、ブレーキ４３は左後輪１３に制動力を付与し、ブレーキ４４は左後輪１４に制動力を付与する。各ブレーキ４１，４２，４３，４４は、車両に搭載されているブレーキ油圧ユニット５１から供給される油圧により左前輪１１、右前輪１２、左後輪１３および右後輪１４への制動力が制御される。
【００１４】
左前輪１１、右前輪１２、左後輪１３および右後輪１４には、各車輪の車輪速を検出する車輪速センサがそれぞれ設けられている。車輪速センサ６１は左前輪１１の車輪速（回転数）を検出するためのセンサである。車輪速センサ６２は右前輪１２の車輪速（回転数）を検出するためのセンサである。車輪速センサ６３は左後輪１３の車輪速（回転数）を検出するためのセンサである。車輪速センサ６４は右後輪１４の車輪速（回転数）を検出するためのセンサである。
【００１５】
左前輪１１および右前輪１２には、左右輪差動制限機構（以下、ＬＳＤという）８１を備えたフロントデフ８２を介して駆動力が伝達される。駆動シャフト８３には左前輪１１が連結されており、また，駆動シャフト８４には右前輪１２が連結されている。ＬＳＤ８１を備えたフロントデフ８２を介して駆動シャフト８３と駆動シャフト８４へ伝達された駆動力により左前輪１１および右前輪１２が駆動される。ＬＳＤ８１は、内蔵された図示されていない電磁クラッチの係合状態に応じて左右の駆動シャフト８３，８４の相対回転を拘束するトルクを発生し、これにより左前輪１１と右前輪１２との間に差動制限力を作用させる。ＬＳＤコントローラ９０は、前記電磁クラッチの係合状態を励磁電流を調節することで、ＬＳＤ８１による差動制限力を制御する。
【００１６】
また、ステアリングＥＣＵ７１と制動系ＥＣＵ７２を備えている。ステアリングＥＣＵ７１は、操舵力制御機能として、運転者の操舵トルクを軽減するための操舵補助力を電動モータ３４により前記操舵系に付加する一般的な基本機能を有している。ステアリングＥＣＵ７１は、さらに車輪速センサ６１，６２，６３，６４により検出された各車輪速、制動系ＥＣＵ７２による制御状況、操舵トルクセンサ９１により検出された操舵トルクセンサ値Ｔｓ、電動パワーステアリング２２の電動モータ３４による基本アシストトルクＴｅ、車速Ｖｂ、ＬＳＤ拘束力テーブルＴＢＬから読み出したＬＳＤ拘束力ＴＬなどに基づいた比例制御と積分制御とを行う。これにより、適切な操舵補助力を電動モータ３４により前記操舵系に付加し、μスプリット路面上での車両発進時あるいは車両加速時において、車両１の悪路走破性と安定性とを向上させる機能を備えている。また、ステアリングＥＣＵ７１は、ＬＳＤ８１による差動制限力を制御する際のＬＳＤ拘束力ＴＬを、駆動シャフト８３および駆動シャフト８４の回転数の差に応じた情報として例えばＬＳＤ拘束力テーブルＴＢＬとして備えている。制動系ＥＣＵ７２は、車両１を制動する際のＡＢＳ（Ａｎｔｉ−ｌｏｃｋ  Ｂｒａｋｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）機能をブレーキ油圧ユニット５１を制御することで実現する。制動系ＥＣＵ７２により実現されるＡＢＳ機能では、車輪速センサ６１，６２，６３，６４により検出された各車輪速にもとづき、車両１の急制動時、低μ路面上での各車輪のロック状態を検出し、このようなロック状態を回避しつつ最適な制動力をブレーキ４１，４２，４３，４４により車輪に付与するようにブレーキ油圧ユニット５１を制御する。
【００１７】
ステアリングＥＣＵ７１および制動系ＥＣＵ７２はコンピュータであり、ＲＡＭ、ＲＯＭなどの記憶装置、中央処理装置、タイマ、Ｉ／Ｏポートなどの入出力装置および各種インタフェースなどから構成されている。そして、ステアリングＥＣＵ７１および制動系ＥＣＵ７２には、車輪速センサ６１，６２，６３，６４が前記入出力装置を介して接続されている。また、ステアリングＥＣＵ７１と制動系ＥＣＵ７２との間で各種データの送受信を行うための通信機能を備えている。操舵トルクセンサ９１は、運転者によるステアリングの操作に伴う操舵トルクを検出するセンサであり、ステアリングシャフト３２に取り付けられている。
【００１８】
この実施の形態の操舵力制御装置は、ステアリングＥＣＵ７１のＣＰＵがステアリングＥＣＵ７１の記憶装置に格納されている図２のフローチャートに示すソフトウェアプログラムを実行することによって、操舵補助力を制御し、これにより悪路走破性と安定性とを向上させた姿勢安定化制御を実現する。この姿勢安定化制御では、車両１の姿勢が不安定になるような特定の運転状況にある場合、電動パワーステアリング２２により車両１の姿勢を安定させる方向へ操舵補助力である付加トルクを付加し姿勢安定化制御を行う。このときの操舵補助力は、車両１の姿勢が不安定になるような特定の運転状況、例えばスプリットμ路面発進時における“ハンドル取られ”が生じたときの車体側から作用する操舵反力に対し、操舵トルクセンサ値と電動パワーステアリングの基本アシストトルクの比例制御および積分制御を行い演算して求め、操舵トルクセンサ値が零となるようなステアリングトルクを電動パワーステアリングの付加トルクとして与えるようにする。また、付加トルクの上限値を、ＬＳＤの拘束トルクをもとに規定し、前記付加トルクを制限することにより、ＬＳＤ作動に伴う“ハンドル取られ”の車体側からステアリングシャフト３２に作用するトルクである操舵反力変化を抑制する。
【００１９】
制動系ＥＣＵ７２におけるＡＢＳ機能では、各車輪速センサ６１，６２，６３，６４により検出された各車輪の車輪速から、左前輪１１、右前輪１２、左後輪１３および右後輪１４のスリップ率を算出し、算出したスリップ率が最適な値となるようにブレーキ油圧ユニット５１から各ブレーキ４１，４２，４３，４４へ供給される油圧を制御する。
【００２０】
図３は、この実施の形態の操舵力制御装置におけるステアリングＥＣＵ７１の機能ブロック図である。ステアリングＥＣＵ７１は、取得手段１４１、付加トルク演算手段１４２、付加トルク制限手段１４３を備えている。取得手段１４１は、操舵トルクセンサ９１により検出された操舵トルクセンサ値Ｔｓ、電動パワーステアリング２２による基本アシストトルクＴｅ、車速センサにより検出された車速Ｖｂ、ＬＳＤ８１によるＬＳＤ拘束トルクＴＬを取り込む。付加トルク演算手段１４２は、比例ゲインＫｐ、積分ゲインＫｉ、積分補正量などのパラメータを用いて、操舵トルクセンサ９１により検出した操舵トルクと操舵補助手段である電動パワーステアリング２２の基本アシストトルクとの比例制御と積分制御を行い付加トルクの演算を行う。すなわち、操舵トルクセンサ９１により検出した操舵トルクと、電動パワーステアリング２２である操舵補助手段の操舵補助力制御で決定される基本アシストトルクとの比例制御および積分制御により、左前輪１１と右前輪１２との間に一輪空転が発生し、差動制限力である拘束トルクを作用させるＬＳＤ８１が作動したときに発生するステアリングのとられ現象を抑制するに足る付加トルクを演算する。付加トルク制限手段１４３は、付加トルク演算手段１４２により演算された操舵補助手段である電動パワーステアリング２２により付加される付加トルクの上限値を、ＬＳＤ拘束力（トルク）ＴＬに比例した値Ｔｌｉｍにより制限する。すなわち、付加トルク演算手段１４２により演算される付加トルクの上限値を、ＬＳＤ８１の拘束トルクをもとに規定し、前記付加トルクを制限する。また、付加トルク制限手段１４３は、発進時に最大で車速に逆比例する特性で前記付加トルクを制限する。
【００２１】
次に動作について説明する。
図２は、この実施の形態の操舵力制御装置の動作を示すフローチャートである。以下、このフローチャートに従って動作を説明する。先ず、操舵トルクセンサ値Ｔｓと、電動パワーステアリング２２の制御により付加される基本アシストトルクＴｅと、車速Ｖｂと、ＬＳＤコントローラ９０がＬＳＤ８１による差動制限力を制御する際のＬＳＤ拘束力（トルク）ＴＬを、ステアリングＥＣＵ７１が読み込む（ステップＳ１０１）。操舵トルクセンサ値Ｔｓは、操舵トルクセンサ９１により検出した操舵トルクセンサ値、つまり運転者のステアリング操作により加えられる操舵トルクである。基本アシストトルクＴｅは、電動パワーステアリング２２の付加トルク制御により付加される基本的なトルクである。車速Ｖｂは、図示していない車速センサにより検出された車速である。ＬＳＤ拘束力（トルク）ＴＬは、駆動シャフト８３および駆動シャフト８４の回転数の差ｖｄ、あるいはＬＳＤの電磁クラッチの作動電流ＩｍをもとにステアリングＥＣＵ７１がＬＳＤ拘束力テーブルＴＢＬを参照し読み出す。そして、ステアリングＥＣＵ７１は、ＬＳＤ拘束力テーブルＴＢＬからＬＳＤ拘束力ＴＬを読み込む。
【００２２】
続いて、Ｔａ０（＝Ｔｓ+Ｔｅ）、つまり操舵トルクセンサ値Ｔｓと基本アシストトルクＴｅとの加算値である操舵反力Ｔａ０に応じた付加トルク量Ｔａ１の制御を行う（ステップＳ１０２）。この付加トルク量Ｔａ１の制御では、操舵反力Ｔａ０に応じた比例制御を行い付加トルクを求め、操舵反力ゼロを狙う。さらに、手を離している状態で操舵トルクセンサ値Ｔｓが小さい場合にも効果を出すため比例制御だけでなく積分制御も行い付加トルクＴａ１を求め、操舵反力ゼロを狙う（ステップＳ１０３）。すなわちＴａ１＝ｋｐ×Ｔａ０＋Ｋｉ×∫（Ｔａ０＋Ｔｗ）ｄｔである。
【００２３】
ＬＳＤ作動に伴う操舵反力変化は左右車輪速に差がある場合に最大であり、その値はＬＳＤ拘束トルクＴＬに比例したＴｌｉｍである。つまり最大操舵力変化量は、変換係数をＫＬとするとＴｌｉｍ＝ＫＬ×ＴＬである（ステップＳ１０４）。従って、Ｔｌｉｍで付加トルクＴａ１を制限する。Ｔｌｉｍで付加トルクＴａ１を制限したときの付加トルクをＴａ２とすると、このときの付加トルクＴａ２はＴａ２＝ＭＩＮ（Ｔｌｉｍ，｜Ｔａ１｜）×ｓｇｎ（Ｔａ１）となる（ステップＳ１０５）。
【００２４】
続いて、車速ＶｂとゲインＧｖとの関係を車速Ｖｂが上昇するに従ってゲインＧｖが下がるように規定したテーブルＴＢＬを、車速Ｖｂをもとに参照し、車速Ｖｂに対応する付加トルク制御のゲインＧｖを求める（ステップＳ１０６）。そして、ゲインＧｖとステップＳ５５で求めたＴａ２とを乗算し、車速Ｖｂに応じた付加トルクＴａ３を演算し（ステップＳ１０７）、前記演算して求めた付加トルクＴａ３を実現する付加トルク制御を実行する（ステップＳ１０８）。
【００２５】
以上、説明したように、この実施の形態によれば、悪路走破性を優先してあらかじめＬＳＤの拘束力を大きくした機能において、悪路のスプリットμ発進等で左右輪が直結状態になったとしても、車輪速を用いずに、操舵トルクセンサ９１の操舵トルクセンサ値と電動パワーステアリング２２の基本アシストトルクとの比例制御および積分制御により付加トルクを演算することから、大きな操舵反力変化を抑制でき、走破性と安定性とを両立できる操舵力制御装置を提供できる効果がある。
【００２６】
次に、この発明の第２の実施の形態について説明する。図４は、この実施の形態の操舵力制御装置による一輪空転状態の検出を示すフローチャートである。図５は、この実施の形態の操舵力制御装置による一輪空転状態の検出に応じた積分制御の積分ゲインおよび積分補正量の設定を示すフローチャートである。図６は、この実施の形態の操舵力制御装置における積分制御による操舵補助力の付加トルク制御を示すフローチャートである。図７は、この実施の形態の操舵力制御装置のステアリングＥＣＵの機能ブロック図である。
【００２７】
この実施の形態の操舵力制御装置を備えた車両１の構成は、図１に示されている。この実施の形態では、図４に示すフローチャートで、左前輪１１と右前輪１２との車輪速差と、その車輪速差の変化率とから左前輪１１あるいは右前輪１２の空転を検出すると、左前輪１１と右前輪１２との駆動力の差により生じる車両の偏向を抑制する方向、つまり車輪速が小さい方向、高摩擦係数路面の方向へステアリングを操作するように、μスプリット路面上を発進する車両の電動パワーステアリング２２において一定の付加トルクを一定時間付加するようなトルク値を後述の積分補正量として設定する。続いて図５に示すフローチャートで、制御フラグの設定が最初の設定であり、アクセルが操作されている、つまり加速時あるいは発進時であることを条件に、操舵トルクセンサ９１により検出した操舵トルクと電動パワーステアリング２２の操舵補助力制御により決定される基本アシストトルクとの比例制御および積分制御を行う際の積分ゲインおよび積分補正量の設定を行う。このとき設定される積分ゲインおよび積分補正量は、制御フラグの設定が最初の設定である場合、積分ゲインを強く設定するとともに積分補正量を加えた積分制御を実行する。また、制御フラグが設定されていない一輪スリップを検出していない状況下では、積分ゲインを小さく設定する。そして、続く図６のフローチャートで、前記設定した積分ゲインおよび積分補正量をもとに比例制御および積分制御による付加トルク制御を実行する。
【００２８】
図７に示すように、この実施の形態の操舵力制御装置のステアリングＥＣＵ７１は、車輪速差変化率演算手段１３１、一輪空転検出手段１０１、初期空転判定手段１３２、パラメータ設定手段１３３、付加トルク演算手段１３４および付加トルク制限手段１３５を備えている。また、一輪空転検出手段１０１は、車輪速状態判定手段１１２、車輪速差第１閾値判定手段１１３、アクセル操作判定手段１１４および空転判定手段１１５を備えている。
【００２９】
車輪速差変化率演算手段１３１は、車輪速センサ６１，６２，６３，６４により検出した前記各車輪の車輪速から、前輪左右一対の車輪の車輪速差と、その車輪速差の変化率とを演算する。一輪空転検出手段１０１は、車輪速差変化率演算手段１３１により演算した車輪速差と車輪速差の変化率とをもとに、前記左右一対の車輪の加速時、前記左右一対の車輪の何れか一方に発生することのある一輪空転を検出する。初期空転判定手段１３２は、一輪空転検出手段１０１が前記左右一対の車輪の何れか一方に発生することのある一輪空転を検出すると、前記検出した空転が車両の発進時あるいは加速時に生じた最初の初期空転であるか否かを判定する。パラメータ設定手段１３３は、初期空転判定手段１３２により判定された車両の発進時あるいは加速時に生じた最初の初期空転であるか否かに応じた、前記操舵トルクと前記基本アシストトルクとの積分制御の積分ゲインおよび積分補正量を規定するパラメータを設定する。
【００３０】
付加トルク演算手段１３４は、前記一輪空転時に発生するステアリングのとられ現象としてステアリングへ作用する操舵反力を相殺する前記ステアリングのとられ現象を抑制するに足る付加トルクを、前記操舵トルクセンサ９１により検出した操舵トルクセンサ値および操舵補助手段である電動パワーステアリング２２の基本アシストトルクの比例制御と積分制御とにより演算する。付加トルク制限手段１３５は、前記付加トルク演算手段１３４により演算された操舵補助手段である電動パワーステアリング２２により付加される付加トルクの上限値を、ＬＳＤ８１の拘束トルクをもとに規定し、前記付加トルクを制限する。また、付加トルク制限手段１３５は、発進時に最大で車速Ｖｂに逆比例する特性で前記付加トルクを制限する。
【００３１】
一輪空転検出手段１０の１車輪速状態判定手段１１２は、車輪速センサ６１，６２により検出した左前輪１１と右前輪１２との車輪速差と、車輪速差変化率演算手段１３１により演算された前記各車輪間の車輪速差の変化率とが共に増大している状態を判定する。車輪速差第１閾値判定手段１１３は、車輪速状態判定手段１１２により前記各車輪間の車輪速差と、前記車輪速差の変化率とが共に増大している状態が判定されると、前記各車輪間の車輪速差の大きさが第１閾値を超えているか否かを判定する。アクセル操作判定手段１１４は、車輪速差第１閾値判定手段１１３により前記各車輪間の車輪速差の大きさが前記第１閾値を超えていると判定されると、アクセル開度をもとにアクセル操作を判定する。
空転判定手段１１５は、アクセル操作判定手段１１４によりアクセル操作が判定されると、前記左右一対の車輪の加速時、前記左右一対の車輪の何れか一方に発生することのある一輪空転の発生を判定する。
【００３２】
次に、この実施の形態の操舵力制御装置の動作について説明する。この実施の形態の操舵力制御装置では、図４のフローチャートに示すように、ステアリングＥＣＵ７１の演算手段１１１は、車輪速センサ６１と車輪速センサ６２との検出出力をもとに左前輪１１と右前輪１２との車輪速差と、その車輪速差の変化率を演算する（ステップＳ１）。続いて、ステアリングＥＣＵ７１のＣＰＵは、制御フラグＦｗをもとに、姿勢安定化制御を実行している状態であるか否かについて判定する（ステップＳ２）。制御フラグＦｗは、ステアリングＥＣＵ７１のＣＰＵが姿勢安定化制御を実行している状態で設定されるフラグである。車両１のステアリングＥＣＵ７１の初期状態としては姿勢安定化制御を実行していない状態に設定される。このため、最初、制御フラグＦｗは設定された状態にはなっていない。したがって、ステップＳ２からステップＳ３へ進む。
【００３３】
ステップＳ３では、ステアリングＥＣＵ７１の車輪速状態判定手段１１２は、ステップＳ１で演算した左前輪１１と右前輪１２との車輪速差の変化率をもとに、左前輪１１と右前輪１２との車輪速が共に加速している状態にあるか否を判定する。つまり車両１が発進している状況にあるか否かを判定する。この結果、左前輪１１と右前輪１２との車輪速が共に加速していないと判定すると、つまり左前輪１１と右前輪１２との車輪速が共に一定の車輪速であれば、車両１は安定した状態で走行していると判定され、ステップＳ１１へ進む。
【００３４】
一方、ステップＳ３において左前輪１１と右前輪１２との車輪速が共に加速していると判定すると、車両１が発進している状況にあると判定し、続いて左前輪１１と右前輪１２との車輪速差の変化率の絶対値が左右車輪速差変化率オン閾値αを超えているか否かを判定する（ステップＳ４）。この左右車輪速差変化率オン閾値αは、左前輪１１あるいは右前輪１２の空転状態を判定するための基準値である。そして、左前輪１１と右前輪１２の車輪速差の変化率の絶対値がこの左右車輪速差変化率オン閾値αを超えると、左前輪１１あるいは右前輪１２に空転が発生していると判定する。ステップＳ４において左前輪１１と右前輪１２との車輪速差の変化率の絶対値が左右車輪速差変化率オン閾値αを超えていないと判定すると、ステップＳ１１へ進む。
【００３５】
一方、ステップＳ４において、左前輪１１と右前輪１２との車輪速差の変化率の絶対値が左右車輪速差変化率オン閾値αを超えていると判定すると、ステアリングＥＣＵ７１の車輪速状態判定手段１１２は、続いて左前輪１１と右前輪１２との車輪速差の符号と、左前輪１１と右前輪１２との車輪速差の変化率の符号とが一致するか否かを判定する（ステップＳ５）。
【００３６】
左前輪１１を基準にした場合、車輪速センサ６１と車輪速センサ６２とにより検出された左前輪１１の車輪速ＶＬと右前輪１２の車輪速ＶＲとの車輪速差は、“左前輪１１の車輪速ＶＬ−右前輪１２の車輪速ＶＲ”である。そして、右前輪１２が空転していれば“左前輪１１の車輪速ＶＬ＜右前輪１２の車輪速ＶＲ”、左前輪１１が空転していれば“左前輪１１の車輪速ＶＬ＞右前輪１２の車輪速ＶＲ”の関係になる。したがって、右前輪１２が空転していれば左前輪１１と右前輪１２との車輪速差の符号は“負”、左前輪１１が空転していれば左前輪１１と右前輪１２との車輪速差の符号は“正”となる。
【００３７】
また、左前輪１１と右前輪１２との車輪速差の変化率の符号は、右前輪１２の空転している状態がさらに進めば“負”、右前輪１２の空転している状態が抑制され、左前輪１１と右前輪１２との車輪速差が小さくなる方向に収束する状態では“正”となる。また、左前輪１１の空転している状態がさらに進めば“正”、左前輪１１の空転している状態が抑制され、左前輪１１と右前輪１２との車輪速差が小さくなる方向に収束する状態では“負”となる。
【００３８】
したがって、左前輪１１と右前輪１２との車輪速差の符号と、左前輪１１と右前輪１２との車輪速差の変化率の符号とが一致する場合とは、右前輪１２が空転している状態で、さらにこの状態が進行している右前輪の空転状態、あるいは左前輪１１が空転している状態で、さらにこの状態が進行している左前輪の空転状態である。また、左前輪１１と右前輪１２との車輪速差の符号と、左前輪１１と右前輪１２との車輪速差の変化率の符号とが一致しない場合とは、左前輪１１あるいは右前輪１２が空転していても、左前輪１１あるいは右前輪１２の空転している状態が抑制され、左前輪１１と右前輪１２との車輪速差が小さくなる方向に収束する状態である。
【００３９】
ステップＳ５では、左前輪１１と右前輪１２との車輪速差の符号と、左前輪１１と右前輪１２との車輪速差の変化率の符号とが一致するか否かを判定することで、前記右前輪空転状況あるいは左前輪空転状況が持続しているかを判定する。ステップＳ５において左前輪１１と右前輪１２との車輪速差の符号と、左前輪１１と右前輪１２との車輪速差の変化率の符号とが一致しないと判定すると、ステップＳ１１へ進む。一方、左前輪１１と右前輪１２との車輪速差の符号と、左前輪１１と右前輪１２との車輪速差の変化率の符号とが一致すると判定すると、続いてステップＳ６へ進む。
【００４０】
ステップＳ６では、ステアリングＥＣＵ７１の車輪速差第１閾値判定手段１１３は、前記検出し演算した左前輪１１と右前輪１２との前左右車輪速の車輪速差の絶対値が左右車輪速差オン閾値βを超えているか否かを判定する。左右車輪速差オン閾値βは、左前輪１１あるいは右前輪１２に空転が発生している状況を、左前輪１１と右前輪１２との車輪速差から判定するための、たとえばヒステリシス特性の高い方のオン閾値である。左前輪１１と右前輪１２との前左右車輪速の車輪速差の絶対値が左右車輪速差オン閾値βを超えていないと判定すると、左前輪１１あるいは右前輪１２に空転が発生している状況にはないことから、ステップＳ１１へ進む。
【００４１】
一方、左前輪１１と右前輪１２との前左右車輪速の車輪速差の絶対値が左右車輪速差オン閾値βを超えていると判定すると、ステアリングＥＣＵ７１のアクセル操作判定手段１１４は、次にアクセル開度がアクセル開度オン閾値ηを超えているか否かを判定し（ステップＳ７）、運転者による車両１のアクセル操作をチェックする。このアクセル開度がアクセル開度オン閾値ηを超えているか否かの判定は、ステアリングＥＣＵ７１が制御系ＥＣＵ７３と通信を行うことで、制御系ＥＣＵ７３から取得したアクセル開度についての情報をもとに行う。また、このアクセル開度オン閾値ηは、運転者による車両１のアクセル操作を検出するための、例えばヒステリシス特性の高い方のオン閾値である。
【００４２】
この結果、アクセル開度がアクセル開度オン閾値ηを超えていないと判定すると、運転者による車両１のアクセル操作が行われていないと判断して、ステップＳ１１へ進む。ステップＳ１１以降の処理は姿勢安定化制御を実行しない処理であり、ステアリングＥＣＵ７１のＣＰＵは、付加トルクの方向を規定する付加トルク方向変数γに“０”を設定し、さらに続くステップＳ１２では、姿勢安定化制御の制御周期を規定するタイマ値Ｔｉｍｅｒに“０”を設定し、さらに次のステップＳ１３では制御フラグＦｗについて直前の状態を維持し、この場合、制御フラグＦｗに“１”を設定することなくステップＳ１４へ進む。ステップＳ１４では、制御フラグＦｗに“１”が立っているか否か、つまり制御フラグＦｗが設定されているか否かを判定するが、このとき制御フラグＦｗには“１”が立っていない。このため、続くステップＳ１７において積分補正量Ｔｗ１に“０”を設定し、図５に示すフローチャートへ進む。
【００４３】
ステップＳ７において、アクセル開度がアクセル開度オン閾値ηを超えていると判定すると、ステップＳ８へ進む。ステップＳ８では、ステアリングＥＣＵ７１の付加トルク方向決定手段１２１は、付加トルク方向変数γに、前記演算して求めた前左右車輪速差に応じた符号を符号関数“ｓｇｎ”（a>0のときsgn(a)=1、a<0のときsgn(a)=-1、a=0のときsgn(a)=0となる）により設定し、さらに続くステップＳ９では、ステアリングＥＣＵ７１のＣＰＵは、姿勢安定化制御の制御周期を規定するタイマ値Ｔｉｍｅｒに“０”を設定し、さらに次のステップＳ１０で制御フラグＦｗに“１”を設定し、ステップＳ１４へ進む。ステップＳ１０において制御フラグＦｗに“１”が設定される条件は、左前輪１１と右前輪１２との車輪速が共に加速していること（ステップＳ３）、左前輪１１と右前輪１２との車輪速差の変化率の絶対値が左右車輪速差変化率オン閾値αを超えていること（ステップＳ４）、左前輪１１と右前輪１２との車輪速差の符号と、左前輪１１と右前輪１２との車輪速差の変化率の符号とが一致すること（ステップＳ５）、左前輪１１と右前輪１２との前左右車輪速の車輪速差の絶対値が左右車輪速差オン閾値βを超えていること（ステップＳ６）、アクセル開度がアクセル開度オン閾値ηを超えていること（ステップＳ７）の各条件が共に満足されている場合である。つまり右前輪１２が空転している状態で、さらにこの状態が進行している右前輪の空転状態、あるいは左前輪１１が空転している状態で、さらにこの状態が進行している左前輪の空転状態である。
【００４４】
ステップＳ１４では、制御フラグＦｗに“１”が立っているか否かを判定するが、前記各条件が共に成立していると制御フラグＦｗには“１”が立っている、つまり制御フラグＦｗが設定されていることから、続くステップＳ１５において付加トルクの方向を規定する付加トルク方向変数γにＥＰＳ付加トルク設定値Ｔｗ０を乗算し積分補正量Ｔｗ１として設定し、図５に示すフローチャートへ進む。
【００４５】
図５に示すフローチャートでは、図４のフローチャートに示す処理による制御フラグＦｗの設定をもとに、ステアリングＥＣＵ７１が積分制御により付加トルクを付加する際の積分ゲインおよび積分補正量を設定する。図５に示すフローチャートでは、ステアリングＥＣＵ７１は、先ずアクセル開度が“ゼロ”であるか否かを判定する（ステップＳ３１）。この結果、アクセル開度が“ゼロ”である、つまりアクセル操作が行われていない、加速状態ではないと判定すると、次にステップＳ３５へ進む。ステップＳ３５では、カウンタのカウント値nに“０”を設定する。
【００４６】
一方、ステップＳ３１においてアクセル開度が“ゼロ”でない、つまりアクセル操作が行われている、加速状態であると判定すると、次にステップＳ３２へ進む。ステップＳ３２では、制御フラグＦｗが“０”から“１”へ変化したか否か、つまり制御フラグＦｗが初めて立った状態か否かを判定する。制御フラグＦｗは、初期設定の過程では立っていない状態“０”に設定されており、図４のフローチャートに示すように、ステップＳ１０において制御フラグＦｗに“１”が最初に設定される条件は、左前輪１１と右前輪１２との車輪速が共に加速していること（ステップＳ３）、左前輪１１と右前輪１２との車輪速差の変化率の絶対値が左右車輪速差変化率オン閾値αを超えていること（ステップＳ４）、左前輪１１と右前輪１２との車輪速差の符号と、左前輪１１と右前輪１２との車輪速差の変化率の符号とが一致すること（ステップＳ５）、左前輪１１と右前輪１２との前左右車輪速の車輪速差の絶対値が左右車輪速差オン閾値βを超えていること（ステップＳ６）、アクセル開度がアクセル開度オン閾値ηを超えていること（ステップＳ７）の各条件を同時に満足している場合である。つまり右前輪１２が空転している状態で、さらにこの状態が進行している右前輪の空転状態、あるいは左前輪１１が空転している状態で、さらにこの状態が進行している左前輪の空転状態である。言い換えると、アクセルが踏み込まれて、左前輪１１あるいは右前輪１２の一輪空転状態が増進しているときである。
従って、ステップＳ３２において制御フラグＦｗが初めて“０”から“１”へ変化したと判定すると、前記カウンタのカウント値ｎを現在のカウント値から１つ増加させる（ステップＳ３３）。一方、ステップＳ３２において制御フラグＦｗが“０”から“１”へ変化していない、つまり制御フラグＦｗが“０”の状態を維持している、あるいは制御フラグＦｗが“１”の状態を維持していると判定すると、続くステップＳ３４でカウンタのカウント値ｎを現在のカウント値に維持し、ステップＳ３６へ進む。ステップＳ３６では、カウンタのカウント値ｎが“１”ではないか判定する。この結果カウンタのカウント値が“１”ではないと判定すると、ステップＳ３７へ進み積分制御の積分ゲインｋｉをｋｉ１に設定する。そして、次のステップＳ３８において積分制御の積分補正量Ｔｗを“０”に設定し、図６に示すフローチャートへ進む。ステップＳ３６でカウンタのカウント値ｎが“１”ではないと判定される場合とは、アクセル開度が“０”、つまりアクセルが操作されていないとき、あるいはアクセル開度が“０”でないアクセルが操作されているときであって、制御フラグＦｗが初めて“０”から“１”へ変化したときを除く、制御フラグＦｗが“０”の状態を維持している、あるいは制御フラグＦｗが“１”の状態を維持しているときである。
【００４７】
一方、ステップＳ３６においてカウンタのカウント値ｎが“１”であると判定された場合、すなわちステップＳ３２において制御フラグＦｗが初めて“０”から“１”へ変化したと判定されたとき、つまりアクセルが踏み込まれて、左前輪１１あるいは右前輪１２の一輪空転状態が増進している最初の状態のとき、ステップＳ３９へ進む。ステップＳ３９では、積分制御の積分ゲインｋｉをｋｉ２に設定する。なお、このときの積分ゲインｋｉ２は積分ゲインｋｉ１より大きい。そして、次のステップＳ４１において積分制御の積分補正量ＴｗをＴｗ１に設定し、図６に示すフローチャートへ進む。
【００４８】
図６に示すフローチャートでは、図５のフローチャートに示す処理により設定された積分ゲインと積分補正量を用いて操舵反力のない付加トルク制御を実行する。図６に示すフローチャートでは、先ず、操舵トルクセンサ値Ｔｓと、電動パワーステアリング２２の制御により付加される基本アシストトルクＴｅと、車速Ｖｂと、ＬＳＤコントローラ９０がＬＳＤ８１による差動制限力を制御する際のＬＳＤ拘束力（トルク）ＴＬを、ステアリングＥＣＵ７１が読み込む（ステップＳ５１）。操舵トルクセンサ値Ｔｓは、操舵トルクセンサ９１により検出した操舵トルクセンサ値、つまり運転者のステアリング操作により加えられる操舵トルクである。基本アシストトルクＴｅは、電動パワーステアリング２２の付加トルク制御により付加される基本的なトルクである。車速Ｖｂは、図示していない車速センサにより検出された車速である。ＬＳＤ拘束力（トルク）ＴＬは、駆動シャフト８３および駆動シャフト８４の回転数の差ｖｄ、あるいはＬＳＤの電磁クラッチの作動電流ＩｍをもとにステアリングＥＣＵ７１がＬＳＤ拘束力テーブルＴＢＬを参照し読み出す。そして、ステアリングＥＣＵ７１は、ＬＳＤ拘束力テーブルＴＢＬからＬＳＤ拘束力ＴＬを読み込む。
【００４９】
続いて、Ｔａ０（＝Ｔｓ+Ｔｅ）、つまり操舵トルクセンサ値Ｔｓと基本アシストトルクＴｅとの加算値である操舵反力Ｔａ０に応じた付加トルク量Ｔａ１の制御を行う（ステップＳ５２）。この付加トルク量Ｔａ１の制御では、操舵反力Ｔａ０に応じた比例制御を行い付加トルクを求め、操舵反力ゼロを狙う。さらに、手を離している状態で操舵トルクセンサ値Ｔｓが小さい場合にも効果を出すため比例制御だけでなく積分制御も行い付加トルクＴａ１を求め、操舵反力ゼロを狙う（ステップＳ５３）。すなわちＴａ１＝ｋｐ×Ｔａ０＋Ｋｉ×∫（Ｔａ０＋Ｔｗ）ｄｔである。
【００５０】
ＬＳＤ作動に伴う操舵反力変化は左右車輪速に差がある場合に最大であり、その値はＬＳＤ拘束トルクＴＬに比例したＴｌｉｍである。つまり最大操舵力変化量は、変換係数をＫＬとするとＴｌｉｍ＝ＫＬ×ＴＬである（ステップＳ５４）。従って、Ｔｌｉｍで付加トルクＴａ１を制限する。Ｔｌｉｍで付加トルクＴａ１を制限したときの付加トルクをＴａ２とすると、このときの付加トルクＴａ２はＴａ２＝ＭＩＮ（Ｔｌｉｍ，｜Ｔａ１｜）×ｓｇｎ（Ｔａ１）となる（ステップＳ５５）。
【００５１】
続いて、車速ＶｂとゲインＧｖとの関係を車速Ｖｂが上昇するに従ってゲインＧｖが下がるように規定したテーブルＴＢＬを、車速Ｖｂをもとに参照し、車速Ｖｂに対応する付加トルク制御のゲインＧｖを求める（ステップＳ５６）。そして、ゲインＧｖとステップＳ５５で求めたＴａ２とを乗算し、車速Ｖｂに応じた付加トルクＴａ３を演算し（ステップＳ５７）、前記演算して求めた付加トルクＴａ３を実現する付加トルク制御を実行する（ステップＳ５８）。
【００５２】
ステアリングＥＣＵ７１のＣＰＵは、次のプログラムサイクルでも図４に示すフローチャートのステップＳ１から各処理を実行する。このプログラムサイクルでは、演算手段１１１がステップＳ１において車輪速センサ６１と車輪速センサ６２との検出出力をもとに左前輪１１と右前輪１２との車輪速差と、その車輪速差の変化率を演算する。続いて、ステアリングＥＣＵ７１のＣＰＵは、制御フラグＦｗが設定されているかいないかを判定することで、姿勢安定化制御を実行している状態であるか否かについて判定する（ステップＳ２）。このとき前回のプログラムサイクルのステップＳ１０において制御フラグＦｗが設定されていると、ステップＳ２からステップＳ２１へ進む。
【００５３】
ステップＳ２１では、ステアリングＥＣＵ７１は、左前輪１１と右前輪１２との車輪速差の絶対値が左右車輪速差オフ閾値β１よりも大きいか否かについて判定する。この左右車輪速差オフ閾値β１は、左前輪１１あるいは右前輪１２に空転が発生しているときの、左前輪１１と右前輪１２との車輪速差を検出するための、たとえばヒステリシス特性を構成する低い方のオフ閾値である。左前輪１１と右前輪１２との車輪速差の絶対値が左右車輪速差オフ閾値β１を超えている場合とは、左前輪１１あるいは右前輪１２に空転が生じており、車両１は不安定な状態で走行していることを示している。また、左前輪１１と右前輪１２との車輪速差の絶対値が左右車輪速差オフ閾値β１を超えていない場合とは、左前輪１１あるいは右前輪１２に空転が生じておらず、車両１は安定した状態で走行していることを示している。
【００５４】
ステップＳ２１において左前輪１１と右前輪１２との車輪速差の絶対値が左右車輪速差オフ閾値β１よりも小さいと判定すると、つまり左前輪１１あるいは右前輪１２に空転が生じておらず、車両１は安定した状態で走行していることからステップＳ２７へ進む。
【００５５】
一方、ステップＳ２１において左前輪１１と右前輪１２との車輪速差の絶対値が左右車輪速差オフ閾値β１よりも大きいと判定すると、さらにこのときのアクセル開度がアクセル開度オフ閾値η１よりも大きいか否かをステアリングＥＣＵ７１のアクセル操作判定手段１１４が判定する（ステップＳ２２）。このアクセル開度オフ閾値η１は、アクセル開度、アクセルの操作を判定するための、たとえばヒステリシス特性を構成する低い方のオフ閾値であり、アクセル開度がアクセル開度オフ閾値η１よりも大きい場合、運転者によるアクセル操作が行われている状態、つまり車両１が加速状態であると判定する。
【００５６】
ステップＳ２２においてアクセル開度がアクセル開度オフ閾値η１よりも小さいと判定すると、運転者によるアクセル操作が行われていない状態、つまり車両１は加速状態にはないとしてステップＳ２７へ進む。
【００５７】
一方、ステップＳ２２においてアクセル開度がアクセル開度オフ閾値η１よりも大きいと判定するとステップＳ２３へ進む。ステップＳ２３では、タイマにフラグオン最大時間μ以下のタイマ値が設定されているか否かを判定する。このフラグオン最大時間μはフラグＦｗが設定される期間、つまり付加トルク制御が実行される最大時間を規定するものである。従って、ステップＳ２３においてタイマにフラグオン最大時間μを超えるタイマ値が設定されている場合、つまり付加トルク制御が実行されている期間が最大時間μを超える場合には、ステップＳ２７へ進む。
【００５８】
ステップＳ２３の判定処理実行時、前記タイマには前回のプログラムサイクルでタイマ値“０”が設定されている。このためステップＳ２３では、タイマにフラグオン最大時間μ以下のタイマ値が設定されていると判定し、ステップＳ２４へ進む。ステップＳ２４では、付加トルクの方向を規定する変数に、付加トルク方向変数γを設定する。続くステップＳ２５では、前記タイマにタイマ値として現在のタイマ値に制御周期Ｔｓを加算する。そして、制御フラグＦｗを設定し、つまり制御フラグＦｗに“１”を立てて（ステップＳ２６）、次のステップＳ１４へ進む。
【００５９】
一方、ステップＳ２１、ステップＳ２２あるいはステップＳ２３においてステップＳ２７へ進む場合、つまり車両１が安定した状態で走行しているとき、車両１が加速状態にないとき、あるいは付加トルク制御が実行されている期間が最大時間μを超えるとき、ステップＳ２７で付加トルク方向変数γに“０”を設定する。続くステップＳ２８では、タイマにタイマ値として“０”を設定する。そして、次のステップＳ２９では制御フラグＦｗに“０”を設定し、ステップＳ１４へ進む。
【００６０】
ステップＳ１４では、ステアリングＥＣＵ７１のＣＰＵは制御フラグＦｗに“１”が立っているか否か、つまり制御フラグＦｗが設定されているか否かを判定するが、ステップＳ２１、ステップＳ２２あるいはステップＳ２３においてステップＳ２７へ進む場合、つまり車両１が安定した状態で走行しているとき、車両１が加速状態にないとき、あるいは付加トルク制御が実行されている期間が最大時間μを超えるとき、ステップＳ２９で制御フラグＦｗには“０”が設定され、制御フラグＦｗは立っていない。このため、ステップＳ１７へ進み積分補正量Ｔｗ１に“０”を設定し、図５のフローチャートへ進む。
【００６１】
一方、ステップＳ２１、ステップＳ２２あるいはステップＳ２３において、左前輪１１あるいは右前輪１２に空転が生じており、車両１が不安定な状態で走行している状態で、車両１が加速状態にあり、付加トルク制御が実行されている期間が最大時間μを超えていないとき、制御フラグＦｗには“１”が立った状態になっている、つまり制御フラグＦｗが設定されている。このため、ステップＳ１５へ進み、付加トルクの方向を規定する付加トルク方向変数γにＥＰＳ付加トルク設定値Ｔｗ０を乗算し積分補正量Ｔｗ１として設定し、図５に示すフローチャートへ進む。
【００６２】
図５、図６に示すフローチャートについては、制御フラグＦｗには“１”が立った状態になっているときの上述した内容と同様であり、詳細な説明は省略するが、図５に示すフローチャートでは、図４のフローチャートに示す処理による制御フラグＦｗの設定をもとに、ステアリングＥＣＵ７１が積分制御により付加トルクを付加する際の積分ゲインおよび積分補正量を設定する。そして、図６に示すフローチャートでは、図５のフローチャートに示す処理により設定された積分ゲインと積分補正量を用いて操舵反力のない付加トルク制御を実行する。
【００６３】
以上、説明したように、この実施の形態によれば、スプリットμ路面上でアクセル操作を行なって発進するとき、あるいは加速するときにおいて、左前輪１１と右前輪１２との車輪速をもとに一輪空転を検出すると制御フラッグＦｗに“１”が設定される。そして、この制御フラグＦｗが最初の設定である場合、ステアリングＥＣＵ７１は操舵トルクセンサ９１により検出した操舵トルクと電動パワーステアリング２２の操舵補助力制御により決定される基本アシストトルクとの積分制御を行う際の積分ゲインおよび積分補正量の各パラメータを決定する。このときの積分ゲインおよび積分補正量は、一輪空転を検出しないときの積分ゲインおよび積分補正量に比べて大きい値に設定される。そして、これら積分ゲインおよび積分補正量をパラメータとして、一輪空転時に発生するステアリングのとられ現象としてステアリングへ作用する操舵反力を相殺する前記ステアリングのとられ現象を抑制するに足る、前記ステアリングの操作に対して付加する付加トルクを、操舵トルクセンサ値Ｔｓと基本アシストトルクＴｅの比例制御および前記積分制御により演算する。そして、一輪空転を検出しないときには、操舵トルクセンサ値の変化に対する位相遅れ、過剰制御を抑制し、ハンドル操作に対する違和感をなくす一方、一輪空転を検出したときには、一輪空転を検出しないときの積分ゲインおよび積分補正量に比べて大きい値の積分ゲイン、積分補正量で積分制御を行い、ＬＳＤ作動に伴う操舵反力変化を効果的になくせる、μスプリット路面上での発進、加速の際の車両の安定性向上、ハンドルの操作性の向上を図れる操舵力制御装置を提供する。
【符号の説明】
【００６４】
１……車両、１１……左前輪（車輪）、１２……右前輪（車輪）、２２……電動パワーステアリング（操舵補助手段）３２……ステアリングシャフト（操舵手段）、３３……ステアリングホイール（操舵手段）、６１，６２，６３，６４……車輪速センサ（車輪速検出手段）、７１……ステアリングＥＣＵ、９１……操舵トルクセンサ、１０１……一輪空転検出手段、１１２……車輪速状態判定手段、１１３……車輪速差第１閾値判定手段、１１４……アクセル操作判定手段、１１５……空転判定手段、１３２……初期空転判定手段、１３３……パラメータ設定手段、１３４……付加トルク演算手段、１３５……付加トルク制限手段。
【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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