(57)【要約】【課題】車両のロール姿勢を制御するロール姿勢制御手段によってロール速度を抑えることができない場合、通常はロール姿勢の制御には用いない他の手段によって操舵時のロール速度を抑えることができるようにする。【解決手段】本発明に係る車両挙動制御装置は、可変サスペンションやアクティブスタビライザ等のロール姿勢制御手段がロール速度を抑えるようにロール姿勢を制御できない状態にある場合、電動パワーステアリング装置がアシストトルクに加算する減衰制御量を増大させること、或いは、後輪操舵装置による後輪の操舵方向が前輪の操舵方向と同相である場合に後輪の同相操舵角を減少させるか後輪の操舵方向を前輪の操舵方向と逆相にすることを行う。【選択図】図３
2017109688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者による操舵ハンドルの操作をアシストするアシストトルクをステアリング機構に付与するとともに、前記操舵ハンドルの操舵角速度に応じて変化する減衰制御量を前記アシストトルクに加算する操舵アシスト手段と、後輪を操舵する後輪操舵手段との少なくとも一方と、
車両のロール姿勢を制御するロール姿勢制御手段と、を有する車両のための車両挙動制御装置であって、
前記ロール姿勢制御手段がロール速度を抑えるようにロール姿勢を制御できない状態にある場合、
前記操舵アシスト手段による前記減衰制御量を増大させること、
前記後輪操舵手段による前記後輪の操舵方向が前輪の操舵方向と同相である場合に前記後輪の同相操舵角を減少させるか前記後輪の操舵方向を前記前輪の操舵方向と逆相にすること、
の少なくとも一方を行うよう構成されたことを特徴とする車両挙動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブスタビライザや可変サスペンション等のロール姿勢制御手段を有する車両のための車両挙動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スタビライザバーの捩れ量をアクチュエータによって能動的に制御することによって車両のロール姿勢を制御することができるアクティブスタビライザが知られている。また、各車輪のショックアブソーバの減衰力を調節することによって車両のロール姿勢を制御することができる可変サスペンションが知られている。特開２００６−０８２６９６号公報には、アクティブスタビライザに異常が生じた場合、キングピン軸回りの減衰係数が増加することによる操舵フィーリングの悪化を抑制するべく、電動パワーステアリング装置においてアシストトルクに付加される減衰制御量を正常時よりも小さくすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０８２６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アクティブスタビライザや可変サスペンション等のロール姿勢制御手段による車両のロール姿勢の制御は、操舵時のロール速度を抑えて乗員に安心感をもたらしている。ゆえに、ロール姿勢制御手段に異常が生じた場合、操舵時のロール速度が大きくなって乗員の安心感が低下するおそれがある。特開２００６−０８２６９６号公報に開示された従来技術は、操舵フィーリングの低下についてのみ考慮しており、ロール姿勢制御手段の異常がロール速度に与える影響については考慮していない。このため、この従来技術によると、操舵フィーリングの低下は抑えられても、操舵時のロール速度は抑えることができないばかりか、逆にロール速度を過大にしてしまうおそれもある。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、ロール姿勢制御手段がロール速度を抑えるようにロール姿勢を制御できない状態にある場合でも、通常はロール姿勢の制御には用いない他の手段によって操舵時のロール速度を抑えることができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る車両挙動制御装置は、車両のロール姿勢を制御するロール姿勢制御手段を有するとともに、運転者による操舵ハンドルの操作をアシストする操舵アシスト手段と、後輪を操舵する後輪操舵手段との少なくとも一方を有する車両に適用される。操舵アシスト手段は、詳しくは、運転者による操舵ハンドルの操作をアシストするアシストトルクをステアリング機構に付与するとともに、操舵ハンドルの操舵角速度に応じて変化する減衰制御量をアシストトルクに加算するように構成されたものである。
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明に係る車両挙動制御装置は、ロール姿勢制御手段がロール速度を抑えるようにロール姿勢を制御できない状態にある場合、以下の２つの処理の少なくとも一方を行うよう構成される。その第１の処理は、後輪操舵手段による後輪の操舵方向が前輪の操舵方向と同相である場合に後輪の同相操舵角を減少させるか後輪の操舵方向を前輪の操舵方向と逆相にすること、である。第２の処理は、操舵アシスト手段による減衰制御量を増大させること、である。本発明が後輪操舵手段のみ有する車両に適用されるのであれば、必然的に第１の処理が行われる。本発明が操舵アシスト手段のみ有する車両に適用されるのであれば、必然的に第２の処理が行われる。本発明が操舵アシスト手段と後輪操舵手段の両方を有する車両に適用されるのであれば、第１の処理と第２の処理のどちらか一方或いは両方が行われる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る車両挙動制御装置により第１の処理が行われた場合、後輪の同相操舵角が少なくされたり後輪が逆相に操舵されたりすることにより、操舵時に車両に作用する横加速度の立ち上がりが抑えられる。横加速度の立ち上がりを抑えることができれば、ロール速度も抑えることができる。これにより、ロール姿勢制御手段がロール速度を抑えるようにロール姿勢を制御できない状態にある場合でも、操舵時のロール速度は抑えられる。
【０００９】
本発明に係る車両挙動制御装置により第２の処理が行われた場合、操舵アシスト手段による減衰制御量を増大させることで、運転者が操舵ハンドルを操作するのに必要とする力は大きくなる。このことは、運転者による速いハンドル操作を妨げるように作用する。このため、運転者には車両の旋回速度が抑えられるゆっくりとしたハンドル操作が促され、ロール速度が過大になるような運転が運転者自身によって抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１の車両のシステム構成を示す図である。
【図２】アクティブスタビライザ、可変サスペンション、及び後輪操舵の各制御がロール速度に与える影響について示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１の操舵時ロール速度抑制制御の概要について説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態１においてＥＣＵにより実行される操舵時ロール速度抑制制御のルーチンを示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態１において実行される後輪操舵制御のルーチンを示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態２の車両のシステム構成を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２の操舵時ロール速度抑制制御の概要について説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態２においてＥＣＵにより実行される操舵時ロール速度抑制制御のルーチンを示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態２において実行される操舵アシスト制御のルーチンを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
＜実施の形態１の車両のシステム構成＞
以下、図面を参照して本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る車両のシステム構成を示す図である。実施の形態１に係る車両は、アクティブスタビライザ２、可変サスペンション４、後輪操舵装置６、及び、車両挙動制御装置としてのＥＣＵ１０を備えている。
【００１２】
アクティブスタビライザ２は、図示は省略するが、前後のスタビライザバーに取り付けられた電動モータと、それらを制御するコントローラ（スタビライザ制御用ＥＣＵ）とを含む。スタビライザバーの捩れ量を電動モータによって能動的に制御することで、車両のロール姿勢を制御することができる。アクティブスタビライザ２の構造自体は本発明の要旨をなすものではないので、車両のロール姿勢を制御し得る限りにおいて任意の構造を採ることができる。また、その制御内容についても、車両のロール姿勢を制御してロール速度を抑える内容になっている限りにおいて任意の内容であってよい。アクティブスタビライザ２は、本発明に係る「ロール姿勢制御手段」に相当する。なお、本明細書ではアクティブスタビライザ２をＡＳＴＢと表記する場合もある。
【００１３】
可変サスペンション４は、図示は省略するが、車輪毎に設けられた減衰力を段階的に切り替え可能なショックアブソーバと、それらを制御するコントローラ（サスペンション制御用ＥＣＵ）とを含む。ショックアブソーバの減衰力を調整することで、車両のロール姿勢を制御することができる。可変サスペンション４の構造自体は本発明の要旨をなすものではないので、車両のロール姿勢を制御し得る限りにおいて任意の構造を採ることができる。また、その制御内容についても、車両のロール姿勢を制御してロール速度を抑える内容になっている限りにおいて任意の内容であってよい。可変サスペンション４も、本発明に係る「ロール姿勢制御手段」に相当する。なお、可変サスペンション４は、アダブティブバリアブルサスペンションとも呼ばれ、本明細書ではＡＶＳと表記する場合もある。
【００１４】
後輪操舵装置６は、図示は省略するが、左右後輪の舵角を可変にする操舵機構と、操舵機構を駆動する電動モータと、それを制御するコントローラ（後輪操舵制御用ＥＣＵ）とを含む。後輪操舵装置６は、後輪の操舵方向を前輪の操舵方向に対して同相にも逆相にもすることができる。例えば、後輪を前輪と同相に操舵することで旋回時に発生するヨーを抑えることができる。後輪操舵装置６の構造自体は本発明の要旨をなすものではないので、後輪の舵角を制御し得る限りにおいて任意の構造を採ることができる。また、その制御内容についても、少なくとも後輪を前輪と同相に操舵することが含まれている限りにおいて任意の内容であってよい。後輪操舵装置６は、本発明に係る「後輪操舵手段」に相当する。なお、後輪操舵装置６は、アクティブリヤステアリングシステムとも呼ばれ、本明細書ではＡＲＳと表記する場合もある。
【００１５】
車両挙動制御装置としてのＥＣＵ１０は、アクティブスタビライザ２、可変サスペンション４、及び後輪操舵装置６との間で通信を行う。ＥＣＵ１０は、アクティブスタビライザ２と可変サスペンション４の各々から入力される信号に基づいて、それらが操舵時のロール速度を抑えるようにロール姿勢を制御できる状態にあるか判断するように構成されている。例えば、アクティブスタビライザ２がフェール信号を出力している場合、ＥＣＵ１０は、アクティブスタビライザ２は操舵時のロール速度を抑えるようにロール姿勢を制御できない状態にあると判断する。また、可変サスペンション４が過熱保護モードに入っていることを示す信号や減衰力を最小にするモード（フルソフト制御モード）に入っていることを示す信号を出力している場合、ＥＣＵ１０は、可変サスペンション４は操舵時のロール速度を抑えるようにロール姿勢を制御できない状態にあると判断する。
【００１６】
ＥＣＵ１０は、アクティブスタビライザ２或いは可変サスペンション４は操舵時のロール速度を抑えるようにロール姿勢を制御できる状態にないと判断した場合、後輪操舵装置６によってロール速度を抑えるように後輪操舵装置６の制御内容を変更するように構成されている。以下、ＥＣＵ１０により行われる後輪操舵装置６の制御を操舵時ロール速度抑制制御（実施の形態１の操舵時ロール速度抑制制御）という。ＥＣＵ１０は、図示しない少なくとも１つのメモリと少なくとも１つのプロセッサとを有する。メモリには、操舵時ロール速度抑制制御に用いる各種のプログラムやマップを含む各種のデータが記憶されている。プロセッサがメモリからプログラムを読みだして実行することにより、ＥＣＵ１０には操舵時ロール速度抑制制御に関係する様々な機能が実現される。なお、本実施の形態ではＥＣＵ１０を独立して設けているが、後輪操舵装置６のコントローラにＥＣＵ１０の機能を持たせることでもよい。
【００１７】
ＥＣＵ１０が操舵時ロール速度抑制制御を行う上では、車両の走行状態を表す情報が必要とされる。このため、図示は省略するが、操舵時ロール速度抑制制御に関連する情報を取得するためのセンサが、直接に、或いは、車両内に構築された通信ネットワークを介してＥＣＵ１０に接続されている。ＥＣＵ１０に接続されるセンサには、車速を計測するための車速センサや、車輪の舵角を計測するための舵角センサ等が含まれる。その他にも、車両には、アクティブスタビライザ２、可変サスペンション４、及び後輪操舵装置６の各制御に用いる各種のセンサが設けられている。
【００１８】
＜実施の形態１の操舵時ロール速度抑制制御の概要＞
まず、アクティブスタビライザ２、可変サスペンション４、及び後輪操舵装置６の各制御が操舵時のロール速度に与える影響について、図２を用いて説明する。図２は、操舵時に発生する最大ロール速度を制御内容ごとに棒の長さで表した棒グラフである。左から１番目の項目“制御オフ”は、アクティブスタビライザ２、可変サスペンション４、及び後輪操舵装置６の全ての制御がオフの場合の操舵時最大ロール速度を表している。
【００１９】
２番目の項目“ＡＲＳ”は、後輪操舵装置６の制御のみ行われる場合の操舵時最大ロール速度を表している。後輪操舵装置６の制御では、特に中高速走行時において、ヨーイングを抑えて走行安定性を高めるように後輪を前輪と同相に操舵する同相操舵が行われる。後輪の同相操舵を行った場合、その背反として、後輪のグリップ力が向上して横加速度の立ち上がりが鋭くなる。その結果、後輪操舵装置６の制御がオフの場合と比較して、最大ロール速度は増大することになる。
【００２０】
３番目の項目“ＡＲＳ＋ＡＶＳ”は、後輪操舵装置６の制御に加えて可変サスペンション４の制御も行われる場合の操舵時最大ロール速度を表している。ロール姿勢制御手段としての可変サスペンション４の制御が行われることで、操舵時の最大ロール速度は抑えられる。そして、４番目の項目“ＡＲＳ＋ＡＶＳ＋ＡＳＴＢ”は、さらにアクティブスタビライザ２の制御も行われる場合の操舵時最大ロール速度を表している。ロール姿勢制御手段としてのアクティブスタビライザ２の制御が追加されることで、操舵時の最大ロール速度はさらに抑えられる。つまり、可変サスペンション４とアクティブスタビライザ２の制御は、後輪操舵装置６の制御に伴うロール速度の増大を相殺する効果に加えて、操舵時のロール速度を絶対的に抑える効果を有している。
【００２１】
次に、ＥＣＵ１０による操舵時ロール速度抑制制御の概要について、図３を用いて説明する。図３は、操舵時に発生する最大ロール速度を制御内容ごとに棒の長さで表した棒グラフである。左から１番目の項目“正常時”は、アクティブスタビライザ２、可変サスペンション４、及び後輪操舵装置６の全てが正常な場合の操舵時最大ロール速度を表している。可変サスペンション４とアクティブスタビライザ２の制御はロール速度を抑える効果があるため、これらに異常が生じた場合（例えばフェール状態になった場合）、２番目の項目“ＡＶＳ，ＡＳＴＢフェール”に表されるように、操舵時最大ロール速度は正常時のそれに対して増大する。
【００２２】
ＥＣＵ１０による操舵時ロール速度抑制制御は、可変サスペンション４やアクティブスタビライザ２の異常によって増大したロール速度を後輪操舵装置６の制御によって抑制し、３番目の項目“ＡＲＳ制御”に表されるように正常時と同等のロール速度に近づけるものである。操舵時ロール速度抑制制御における後輪操舵装置６の制御は、具体的には、後輪の同相操舵角を減少させること、或いは、後輪の操舵方向を前輪の操舵方向と逆相にすることである。後輪の同相操舵角を減らすほど、横加速度の立ち上がりが抑えられるために操舵時のロール速度は抑えられる。同相操舵角をゼロにしても足りない場合に、後輪を逆相に操舵することが行われる。その場合、後輪の逆相操舵角を増やすほど、操舵時のロール速度はより抑えられる。
【００２３】
＜実施の形態１の操舵時ロール速度抑制制御の詳細＞
次に、ＥＣＵ１０による操舵時ロール速度抑制制御の詳細について説明する。操舵時ロール速度抑制制御では、アクティブスタビライザ２、可変サスペンション４、及び後輪操舵装置６の各制御の状態がロール速度に与える影響の大きさを表す係数が用いられる。
【００２４】
アクティブスタビライザ２の制御状態がロール速度に与える影響の大きさを表す係数をＧＡＳＴＢで表す。ＧＡＳＴＢはゼロより大きい値をとり、アクティブスタビライザ２の制御がオフのときの値が１で、ロール剛性を上げる制御が行われているときは、その制御量である捩り量が大きいほど１より小さい値とされる。ＧＡＳＴＢの値と制御量とはＥＣＵ１０のメモリに記憶されたマップ（これをＧＡＳＴＢマップという）において関連付けられている。
【００２５】
可変サスペンション４の制御状態がロール速度に与える影響の大きさを表す係数をＧＡＶＳで表す。ＧＡＶＳはゼロより大きい値をとり、可変サスペンション４の制御がオフのときの値が１で、ショックアブソーバの減衰力を上げる制御が行われているときは、その制御量である減衰力が大きいほど１より小さい値とされる。ＧＡＶＳの値と制御量とはＥＣＵ１０のメモリに記憶されたマップ（これをＧＡＶＳマップという）において関連付けられている。
【００２６】
後輪操舵装置６の制御状態がロール速度に与える影響の大きさを表す係数をＧＡＲＳで表す。ＧＡＲＳはゼロより大きい値をとり、後輪操舵装置６の制御がオフのときの値が１で、後輪が前輪と同相に操舵されているときは、その制御量である操舵角（同相操舵角）が大きいほど１より大きい値とされる。後輪が前輪と逆相に操舵されているときは、その制御量である操舵角（逆相操舵角）が大きいほど１より小さい値とされる。ＧＡＲＳの値と制御量とはＥＣＵ１０のメモリに記憶されたマップ（これをＧＡＲＳマップという）において関連付けられている。
【００２７】
ここで、各係数ＧＡＳＴＢ，ＧＡＶＳ，ＧＡＲＳは、アクティブスタビライザ２、可変サスペンション４、及び後輪操舵装置６の全てが正常な場合において以下の式(1)の関係を満たすように、実車による計測或いは数値解析を用いて値の特定が行われている。ＧＡＳＴＢ１は、アクティブスタビライザ２の正常時における係数ＧＡＳＴＢを意味する。ＧＡＶＳ１は、可変サスペンション４の正常時における係数ＧＡＶＳを意味する。ＧＡＲＳ１は、後輪操舵装置６の正常時における係数ＧＡＲＳを意味する。ｐ１は、アクティブスタビライザ２、可変サスペンション４、及び後輪操舵装置６の全てが正常な場合において、操舵ハンドルをステップ的に操舵したときの最大ロール速度である。ｐ０は、アクティブスタビライザ２、可変サスペンション４、及び後輪操舵装置６の各制御がオフの場合のステップ操舵時の最大ロール速度である。なお、ｐ０は、舵角、操舵角速度、及び車速の関数である。
【数１】
2017109688.tif 000003
【００２８】
ＥＣＵ１０は、上記の係数ＧＡＳＴＢ，ＧＡＶＳ，ＧＡＲＳを用いて操舵時ロール速度抑制制御を実行する。図４は、ＥＣＵ１０により実行される操舵時ロール速度抑制制御のルーチンを示すフローチャートである。ＥＣＵ１０は、このフローチャートに示すルーチンを所定の周期で実行する。
【００２９】
ステップＳ１１では、ＥＣＵ１０は、アクティブスタビライザ２と可変サスペンション４とによるロール姿勢制御に障害が発生しているかどうか判定する。具体的には、ＥＣＵ１０は、ＧＡＳＴＢマップを参照して、アクティブスタビライザ２の制御量の計測値から係数ＧＡＳＴＢの値を求めるとともに、アクティブスタビライザ２の目標制御量から正常時の係数ＧＡＳＴＢ１の値を求める。係数ＧＡＳＴＢの値が係数ＧＡＳＴＢ１の値よりも大きいとき、アクティブスタビライザ２はロール速度を抑えるようにロール姿勢を制御できない状態にあると判断することができる。また、ＥＣＵ１０は、ＧＡＶＳマップを参照して、可変サスペンション４の制御量の計測値から係数ＧＡＶＳの値を求めるとともに、可変サスペンション４の目標制御量から正常時の係数ＧＡＶＳ１の値を求める。係数ＧＡＶＳの値が係数ＧＡＶＳ１の値よりも大きいとき、可変サスペンション４はロール速度を抑えるようにロール姿勢を制御できない状態にあると判断することができる。
【００３０】
ステップＳ１１の判定の結果、ロール姿勢制御に障害が発生していない場合、本ルーチンは終了する。ロール姿勢制御に障害が発生している場合、つまり、ＧＡＳＴＢ＞ＧＡＳＴＢ１、或いはＧＡＶＳ＞ＧＡＶＳ１が成立した場合、ＥＣＵ１０は、ステップＳ１２の処理及びステップＳ１３の処理を行う。
【００３１】
ステップＳ１２では、ＥＣＵ１０は、後輪操舵装置６の係数を決定する。後輪操舵装置６の係数をＧＡＲＳとすると、操舵時の最大ロール速度ｐは以下の式(2)で表すことができる。
【数２】
2017109688.tif 000004
【００３２】
式(2)で表される最大ロール速度ｐを正常時の最大ロール速度ｐ１に抑えるためには、後輪操舵装置６の係数ＧＡＲＳが次の式(3)で表される値になっていればよい。なお、ＧＡＲＳ１は後輪操舵装置６の目標制御量から求められた正常時の係数である。ＥＣＵ１０は、式(3)を用いて後輪操舵装置６の係数ＧＡＲＳを算出する。
【数３】
2017109688.tif 000005
【００３３】
ステップＳ１３では、ＥＣＵ１０は、ステップＳ１２で算出した後輪操舵装置６の係数ＧＡＲＳを記憶し、これを後輪操舵装置６による後輪操舵制御に反映する。後輪操舵制御は、後輪操舵装置６のコントローラによって本ルーチンとは別のルーチンにて行われる。
【００３４】
図５は、後輪操舵制御のルーチンを示すフローチャートである。ステップＳ１０１では、車速Ｖ、ヨーレートωｙ、及び後輪操舵角θｒがそれぞれ対応するセンサによって取得される。そして、ステップＳ１０２では、ヨーレート係数Ｋｙが、車両の増速、減速など走行状態に関係して車速Ｖに応じた値に設定される（ヨーレート係数Ｋｙの設定方法の詳細については、特開平０４−１５１６７号公報を参照）。
【００３５】
次に、ステップＳ１０３では、ロール姿勢制御に障害が発生しているかどうか判定する。この判定には図４に示すルーチンのステップＳ１１の判定の結果が反映される。ロール姿勢制御に障害が発生していない場合、ステップＳ１０４の処理が行われる。ステップＳ１０４では、ヨーレートωｙにヨーレート係数Ｋｙを乗算して得られる値が、目標後輪操舵角θｒ＊（θｒ＊＝Ｋｙ・ωｙ）として算出される。目標後輪操舵角θｒ＊は、前輪の操舵方向と同相の操舵角である。
【００３６】
ステップＳ１０３の判定の結果、ロール姿勢制御に障害が発生している場合、ステップＳ１０５の処理が行われる。ステップＳ１０５では、前述のＧＡＲＳマップを参照して、図４に示すルーチンのステップＳ１２で算出された係数ＧＡＲＳの値から、後輪操舵装置６の目標制御量である目標後輪操舵角θｒ＊が算出される。車速Ｖやヨーレートωｙ等の条件が同じ場合、ステップＳ１０５で算出される目標後輪操舵角θｒ＊は、ステップＳ１０４で算出される目標後輪操舵角θｒ＊よりも小さくされるか、或いは、逆相操舵角とされる。
【００３７】
ステップＳ１０６では、ステップＳ１０４或いはステップＳ１０５で算出された目標後輪操舵角θｒ＊と計測された後輪操舵角θｒとの差（θｒ＊−θｒ）が算出されるとともに、この誤差をなくすように操舵機構の電動モータの回転が制御される。
【００３８】
以上説明したように、実施の形態１の操舵時ロール速度抑制制御によれば、ロール姿勢制御に障害が発生している場合、後輪の同相操舵角が少なくされたり後輪が逆相に操舵されたりすることにより、操舵時に車両に作用する横加速度の立ち上がりが抑えられる。横加速度の立ち上がりを抑えることができれば、ロール速度も抑えることができる。これにより、アクティブスタビライザ２や可変サスペンション４がロール速度を抑えるようにロール姿勢を制御できない状態にある場合でも、操舵時のロール速度を抑えて乗員に安心感をもたらすことができる。
【００３９】
実施の形態２．
＜実施の形態２の車両のシステム構成＞
以下、図面を参照して本発明の実施の形態２について説明する。図６は、本発明の実施の形態２に係る車両のシステム構成を示す図である。実施の形態２に係る車両は、アクティブスタビライザ２、可変サスペンション４、電動パワーステアリング装置８、及び、車両挙動制御装置としてのＥＣＵ２０を備えている。アクティブスタビライザ２と可変サスペンション４については実施の形態１にて説明した通りである。
【００４０】
電動パワーステアリング装置８は、図示は省略するが、操舵ハンドルと前輪とを連結するステアリング機構と、ステアリング機構を回転駆動する電動モータと、それを制御するコントローラ（電動パワーステアリング制御用ＥＣＵ）とを含む。電動パワーステアリング装置８の構造自体は本発明の要旨をなすものではないので、運転者による操舵ハンドルの操作をアシストするアシストトルクを電動モータからステアリング機構に付与し得る限りにおいて任意の構造を採ることができる。また、その制御内容についても、少なくとも操舵ハンドルの操舵角速度に応じて変化する減衰制御量をアシストトルクに加算することが含まれている限りにおいて任意の内容であってよい。減衰制御量は良好な操舵フィーリングが得られるように設定されている。電動パワーステアリング装置８は、本発明に係る「操舵アシスト手段」に相当する。なお、本明細書では電動パワーステアリング装置８をＥＰＳと表記する場合もある。
【００４１】
車両挙動制御装置としてのＥＣＵ２０は、アクティブスタビライザ２、可変サスペンション４、及び電動パワーステアリング装置８との間で通信を行う。ＥＣＵ２０は、アクティブスタビライザ２と可変サスペンション４の各々から入力される信号に基づいて、それらが操舵時のロール速度を抑えるようにロール姿勢を制御できる状態にあるか判断するように構成されている。その具体的な判断については実施の形態１にて例示した通りである。
【００４２】
ＥＣＵ２０は、アクティブスタビライザ２或いは可変サスペンション４は操舵時のロール速度を抑えるようにロール姿勢を制御できる状態にないと判断した場合、電動パワーステアリング装置８によってロール速度を抑えるように電動パワーステアリング装置８の制御内容を変更するように構成されている。以下、ＥＣＵ２０により行われる電動パワーステアリング装置８の制御を操舵時ロール速度抑制制御（実施の形態２の操舵時ロール速度抑制制御）という。ＥＣＵ２０は、図示しない少なくとも１つのメモリと少なくとも１つのプロセッサとを有する。メモリには、操舵時ロール速度抑制制御に用いる各種のプログラムやマップを含む各種のデータが記憶されている。プロセッサがメモリからプログラムを読みだして実行することにより、ＥＣＵ２０には操舵時ロール速度抑制制御に関係する様々な機能が実現される。なお、本実施の形態ではＥＣＵ２０を独立して設けているが、電動パワーステアリング装置８のコントローラにＥＣＵ２０の機能を持たせることでもよい。
【００４３】
ＥＣＵ２０には、車速センサや舵角センサ等、操舵時ロール速度抑制制御に関連する情報を取得するためのセンサが、直接に、或いは、車両内に構築された通信ネットワークを介して接続されている。その他にも、車両には、アクティブスタビライザ２、可変サスペンション４、及び電動パワーステアリング装置８の各制御に用いる各種のセンサが設けられている。
【００４４】
＜実施の形態２の操舵時ロール速度抑制制御の概要＞
ＥＣＵ２０による操舵時ロール速度抑制制御の概要について、図７を用いて説明する。図７は、操舵時に発生する最大ロール速度を制御内容ごとに棒の長さで表した棒グラフである。左から１番目の項目“正常時”は、アクティブスタビライザ２、可変サスペンション４、及び電動パワーステアリング装置８の全てが正常な場合の操舵時最大ロール速度を表している。可変サスペンション４とアクティブスタビライザ２の制御はロール速度を抑える効果があるため、これらに異常が生じた場合（例えばフェール状態になった場合）、２番目の項目“ＡＶＳ，ＡＳＴＢフェール”で表されるように、操舵時最大ロール速度は正常時のそれに対して増大する。
【００４５】
ＥＣＵ２０による操舵時ロール速度抑制制御は、可変サスペンション４やアクティブスタビライザ２の異常によって増大したロール速度を電動パワーステアリング装置８の制御によって抑制し、３番目の項目“ＥＰＳ制御”に表されるように正常時と同等のロール速度に近づけるものである。操舵時ロール速度抑制制御における電動パワーステアリング装置８の制御は、具体的には、減衰制御量を増大させることである。減衰制御量を増大させれば、運転者が操舵ハンドルを操作するのに必要とする力は大きくなり、運転者による速いハンドル操作は妨げられる。このため、運転者には車両の旋回速度が抑えられるゆっくりとしたハンドル操作が促されることとなり、ロール速度が過大になるような運転が運転者自身によって抑えられる。
【００４６】
＜実施の形態２の操舵時ロール速度抑制制御の詳細＞
次に、ＥＣＵ２０による操舵時ロール速度抑制制御の詳細について説明する。操舵時ロール速度抑制制御では、アクティブスタビライザ２、可変サスペンション４、及び電動パワーステアリング装置８の各制御の状態がロール速度に与える影響の大きさを表す係数が用いられる。ただし、実施の形態１の操舵時ロール速度抑制制御と同じく、アクティブスタビライザ２の制御状態がロール速度に与える影響の大きさを表す係数をＧＡＳＴＢで表す。また、可変サスペンション４の制御状態がロール速度に与える影響の大きさを表す係数をＧＡＶＳで表す。
【００４７】
電動パワーステアリング装置８の制御状態がロール速度に与える影響の大きさを表す係数をＧＥＰＳで表す。ＧＥＰＳはゼロより大きい値をとり、電動パワーステアリング装置８の減衰制御がオフのときの値が１で、その制御量である減衰制御量が大きいほど１より小さい値とされる。ＧＥＰＳの値と制御量とはＥＣＵ２０のメモリに記憶されたマップ（これをＧＥＰＳマップという）において関連付けられている。
【００４８】
ここで、各係数ＧＡＳＴＢ，ＧＡＶＳ，ＧＥＰＳは、アクティブスタビライザ２、可変サスペンション４、及び電動パワーステアリング装置８の全てが正常な場合において以下の式(4)の関係を満たすように、実車による計測或いは数値解析を用いて値の特定が行われている。ＧＡＳＴＢ１及びＧＡＶＳ１の意味は実施の形態１で説明した通りである。ＧＥＰＳ１は、電動パワーステアリング装置８の正常時における係数ＧＥＰＳを意味する。ｐ１は、アクティブスタビライザ２、可変サスペンション４、及び電動パワーステアリング装置８の全てが正常な場合において、操舵ハンドルをステップ的に操舵したときの最大ロール速度である。ｐ０は、アクティブスタビライザ２、可変サスペンション４、及び電動パワーステアリング装置８の各制御がオフの場合のステップ操舵時の最大ロール速度である。なお、ｐ０は、舵角、操舵角速度、及び車速の関数である。
【数４】
2017109688.tif 000006
【００４９】
ＥＣＵ２０は、上記の係数ＧＡＳＴＢ，ＧＡＶＳ，ＧＥＰＳを用いて操舵時ロール速度抑制制御を実行する。図８は、ＥＣＵ２０により実行される操舵時ロール速度抑制制御のルーチンを示すフローチャートである。ＥＣＵ２０は、このフローチャートに示すルーチンを所定の周期で実行する。
【００５０】
ステップＳ２１では、ＥＣＵ２０は、アクティブスタビライザ２と可変サスペンション４とによるロール姿勢制御に障害が発生しているかどうか判定する。その具体的な判定方法は、実施の形態１で説明した通りである。
【００５１】
ステップＳ２１の判定の結果、ロール姿勢制御に障害が発生していない場合、本ルーチンは終了する。ロール姿勢制御に障害が発生している場合、つまり、ＧＡＳＴＢ＞ＧＡＳＴＢ１、或いはＧＡＶＳ＞ＧＡＶＳ１が成立した場合、ＥＣＵ２０は、ステップＳ２２の処理及びステップＳ２３の処理を行う。
【００５２】
ステップＳ２２では、ＥＣＵ２０は、電動パワーステアリング装置８の係数を決定する。電動パワーステアリング装置８の係数をＧＥＰＳとすると、操舵時の最大ロール速度ｐは以下の式(5)で表すことができる。
【数５】
2017109688.tif 000007
【００５３】
式(5)で表される最大ロール速度ｐを正常時の最大ロール速度ｐ１に抑えるためには、電動パワーステアリング装置８の係数ＧＥＰＳが次の式(6)で表される値になっていればよい。なお、ＧＥＰＳ１は電動パワーステアリング装置８の目標制御量から求められた正常時の係数である。ＥＣＵ２０は、式(6)を用いて電動パワーステアリング装置８の係数ＧＥＰＳを算出する。
【数６】
2017109688.tif 000008
【００５４】
ステップＳ２３では、ＥＣＵ２０は、ステップＳ２２で算出した電動パワーステアリング装置８の係数ＧＥＰＳを記憶し、これを電動パワーステアリング装置８による操舵アシスト制御に反映する。操舵アシスト制御は、電動パワーステアリング装置８のコントローラによって本ルーチンとは別のルーチンにて行われる。
【００５５】
図９は、操舵アシスト制御のルーチンを示すフローチャートである。ステップＳ２０１では、操舵トルクと車速がそれぞれ対応するセンサによって取得される。そして、ステップＳ２０２では、アシスト制御量のマップを参照して、操舵トルクと車速とに基づいてアシスト制御量ＫａＣが演算される。また、ステップＳ２０３では、操舵角速度と車速がそれぞれ対応するセンサによって取得される。
【００５６】
次に、ステップＳ２０４では、ロール姿勢制御に障害が発生しているかどうか判定する。この判定には図８に示すルーチンのステップＳ２１の判定の結果が反映される。ロール姿勢制御に障害が発生していない場合、ステップＳ２０５の処理が行われる。ステップＳ２０５では、ステップＳ２０３で取得された操舵角速度と車速とに基づいて、減衰制御量のマップを参照して、減衰制御量ＤＶＣが演算される（減衰制御量（ダンピング制御量）ＤＶＣの演算方法の詳細については、特開２００６−１６０１２５号公報を参照）。
【００５７】
ステップＳ２０４の判定の結果、ロール姿勢制御に障害が発生している場合、ステップＳ２０６の処理が行われる。ステップＳ２０６では、前述のＧＥＰＳマップを参照して、図８に示すルーチンのステップＳ２２で算出された係数ＧＥＰＳの値から、電動パワーステアリング装置８の目標制御量である減衰制御量ＤＶＣが演算される。操舵角速度や車速等の条件が同じ場合、ステップＳ２０６で算出される減衰制御量ＤＶＣは、ステップＳ２０５で算出される減衰制御量ＤＶＣよりも大きくされる。
【００５８】
ステップＳ２０７では、ステップＳ２０２で算出されたアシスト制御量ＫａＣにステップＳ２０５或いはステップＳ２０６で算出された減衰制御量ＤＶＣを加算して、モータ電流指令値ＭＡが演算される。電動パワーステアリング装置８のコントローラは、モータ電流指令値ＭＡに応じた電流を電動モータに供給する。これにより、所望の操舵アシストトルクがステアリング機構に付与される。
【００５９】
以上説明したように、実施の形態２の操舵時ロール速度抑制制御によれば、ロール姿勢制御に障害が発生している場合、電動パワーステアリング装置８による減衰制御量を増大させることで、運転者が操舵ハンドルを操作するのに必要とする力は大きくなる。このことは、運転者による速いハンドル操作を妨げるように作用する。このため、運転者には車両の旋回速度が抑えられるゆっくりとしたハンドル操作が促され、ロール速度が過大になるような運転が運転者自身によって抑えられる。これにより、アクティブスタビライザ２や可変サスペンション４がロール速度を抑えるようにロール姿勢を制御できない状態にある場合でも、操舵時のロール速度が抑えられて乗員に安心感がもたらされる。
【符号の説明】
【００６０】
２  アクティブスタビライザ
４  可変サスペンション
６  後輪操舵装置
８  電動パワーステアリング装置
１０，２０  ＥＣＵ
【図１】
2017109688.tif 000009
【図２】
2017109688.tif 000010
【図３】
2017109688.tif 000011
【図４】
2017109688.tif 000012
【図５】
2017109688.tif 000013
【図６】
2017109688.tif 000014
【図７】
2017109688.tif 000015
【図８】
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【図９】
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