JP4923978B2 - 車両用操舵角制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、左右車輪の前後力（路面とタイヤとの間で発生する加減速方向の摩擦力のことであり、制駆動力とも呼ばれる。）の差、つまり制駆動力差に起因して発生する車両の偏向をその偏向方向と反対方向にカウンタステア操作することで低減するカウンタステア制御を実行する車両用操舵角制御装置に関するものである。

車両が左右の路面の摩擦係数が異なる路面（以下、μスプリット路面という）を走行中において、アンチスキッド制御（ＡＢＳ制御）、トラクション制御（ＴＣＳ制御）等の車輪のスリップを抑制するスリップ抑制制御（以下、μスプリット制御という）が実行される場合、左右車輪の前後力に差（ＡＢＳ制御の場合には制動力差、ＴＣＳ制御の場合には駆動力差）が生じる。この前後力差に起因して車両を偏向させるヨーモーメント（以下、前後力差起因ヨーモーメントという）が発生する。

この前後力差起因ヨーモーメントによる車両の偏向を抑制するためには、車両の偏向方向と反対方向に対応するステアリングホイール操作を行うことで操舵車輪の舵角を車両の偏向方向と反対方向に向けて補正してこの前後力差起因ヨーモーメントを低減する（打ち消す）ことが必要となる。例えば、μスプリット路面でＡＢＳ制御が作動したときには運転者は、車両の偏向やヨー運動を感知して、ステアリングホイールを低路面摩擦側に転舵し、操舵車輪（前輪）を操舵することで、この車両偏向を抑制しなければならない。このような操舵車輪の舵角を車両の偏向方向と反対方向に向けて補正する操作はカウンタステア操作と呼ばれている。このカウンタステア操作を運転者が行うためには、運転スキルが要求される。

このため、特許文献１において、左右車輪間の制動力差に基づいて前輪あるいは後輪の操舵角制御を行う操舵角制御装置において、μスプリット路で急制動を行った場合においても、車両の進路を変更させることなく安全に制動できるように、アンチスキッド制御システムによるブレーキ制御時に左右車輪のブレーキ液圧の圧力差を検出し、この圧力差に応じて車両の後輪あるいは前輪の補正操舵角を算出し、この補正操舵角に応じて車両の後輪あるいは前輪を操舵することが開示されている。なお、操舵角制御は、一般的には、前輪の場合は可変操舵比制御装置（以下、ＶＧＲＳという）、後輪の場合は後輪操舵装置（以下、ＡＲＳという）が利用される。
特開２００４−３５２０３０号公報 特許第２５４０７４２号公報

ここで、上述した特許文献１に記載されているように、左右車輪間の制動力差に基づいて前輪および後輪の操舵角を制御する操舵角制御装置について検討してみると、前後力差起因ヨーモーメントによる車両の偏向を抑制するために、前輪および後輪でそれぞれの分担する比率を持って車輪操舵角が決定される必要がある。しかしながら、前輪および後輪の操舵角の応答性が異なると、過渡的な前後力差起因ヨーモーメントを抑制するための操舵角に過不足が発生する。

本発明は上記点に鑑みて、μスプリット制御が行われたときの車両の偏向を前輪および後輪における操舵角制御（以下、修正舵角制御という）によって抑制する操舵角制御装置において、前輪と後輪の操舵角を調整するアクチュエータの応答性差を補償し、過渡的な状態においても車両の偏向を抑制できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車輪（ＦＬ〜ＲＲ）の前後力（ＦＸ＊＊）を演算する第１演算手段（５０ｉ）と、前後力（ＦＸ＊＊）に基づいて左右車輪の前後力差（ΔＦＸ）を演算する第２演算手段（５０ｊ）と、前後力差（ΔＦＸ）を含む状態量（ΔＦＸ、ＭＳ）に基づいて前輪（ＦＬ、ＦＲ）および後輪（ＲＬ、ＲＲ）の修正舵角（δ１ｓ、δ２ｓ）を演算する第３演算手段（５０ｋａ、５０ｋｂ）と、前輪（ＦＬ、ＦＲ）および後輪（ＲＬ、ＲＲ）の操舵制御系のうちの高応答性側の修正舵角（δ２ｓ）と当該修正舵角（δ２ｓ）よりも大きな補償舵角（δ２ｈ）のいずれか一方を選択し、μスプリット制御開始時には補償舵角（δ２ｈ）を選択する選択手段（５０ｎ）と、選択された値および前輪（ＦＬ、ＦＲ）および後輪（ＲＬ、ＲＲ）の操舵制御系のうちの低応答性側の修正舵角（δ１ｓ）に基づいて制御指示値を出力する駆動手段（５０ｂ、５０ｃ）と、を備えていることを特徴としている。

このように、選択手段（５０ｎ）にて、μスプリット制御開始時に高応答性側の修正舵角（δ２ｓ）よりも大きな補償舵角（δ２ｈ）が選択されるようにしている。このため、μスプリット制御開始時において、補償舵角（δ２ｈ）が選択されるようにすることで修正舵角（δ２ｓ）よりも大きくなるオーバシュートが発生し、低応答性側の応答遅れによる力積の不足分を補償することが可能となる。したがって、μスプリット路でＡＢＳ制御もしくはＴＣＳ制御が行われたときの車両の偏向を抑制するに際し、前輪（ＦＬ、ＦＲ）と後輪（ＲＬ、ＲＲ）の操舵角を調整するアクチュエータの応答性差を補償し、過渡的な状態においても車両の偏向を抑制できる。

この場合、請求項２に示すように、選択手段（５０ｎ）は、高応答性側に実際に発生している実修正舵角（δ２ｓａ）が高応答性側の修正舵角（δ２ｓ）を超えてオーバシュートするまで補償舵角（δ２ｈ）を選択することで、上記補償が行える。

例えば、請求項３に示すように、補償舵角（δ２ｈ）を演算する第５演算手段（５０ｍ）を備え、該第５演算手段（５０ｍ）にて、高応答性側の修正舵角（δ２ｓ）を増加させることにより補償舵角（δ２ｈ）を演算することができる。この場合、請求項４に示すように、第５演算手段（５０ｍ）は、前後力差（ΔＦＸ）を含む状態量（ΔＦＸ、ＭＳ）の時間変化（ｄΔＦＸ、ｄＭＳ）もしくは当該状態量（ΔＦＸ、ＭＳ）の時間変化（ｄΔＦＸ、ｄＭＳ）を発生させる運転操作速度（ｄＤＳ）に基づいて、高応答性側の修正舵角（δ２ｓ）に対する補償舵角（δ２ｈ）の増加量（Ｋｚ、δｋ）を決定することができる。

また、請求項５に示すように、μスプリット制御開始からの継続時間（ｔｍｓ）を演算する時間演算手段（５０ｓ）を備え、選択手段（５０ｎ）にて、継続時間（ｔｍｓ）が所定時間（τｓ）を超えると、補償舵角（δ２ｈ）に代えて高応答性側の修正舵角（δ２ｓ）が選択されるようにすることができる。

μスプリット制御開始からある程度時間が経過すると応答性の補償が完了するため、補償舵角（δ２ｈ）を修正舵角（δ２ｓ）に切り替えることが好ましい。このため、継続時間（ｔｍｓ）が所定時間（τｓ）を超えると、補償舵角（δ２ｈ）に代えて高応答性側の修正舵角（δ２ｓ）が選択されるようにするのが好ましい。

例えば、請求項６に示すように、選択手段（５０ｎ）は、前後力差（ΔＦＸ）を含む状態量（ΔＦＸ、ＭＳ）の時間変化（ｄΔＦＸ、ｄＭＳ）もしくは当該状態量（ΔＦＸ、ＭＳ）の時間変化（ｄΔＦＸ、ｄＭＳ）を発生させる運転操作速度（ｄＤＳ）に基づいて所定時間（τｓ）を決定することができる。

また、請求項７に示すように、低応答性側に実際に発生している実修正舵角（δ１ｓａ）を演算する第６演算手段（５０ｑ）を備え、選択手段（５０ｎ）にて、低応答性側の修正舵角（δ１ｓ）および実修正舵角（δ１ｓａ）との差が所定値（Ｋｓ）未満になったときに、補償舵角（δ２ｈ）に代えて高応答性側の修正舵角（δ２ｓ）を選択することもできる。このように、実修正舵角（δ１ｓａ）が修正舵角（δ１ｓ）に近づいたときに、補償舵角（δ２ｈ）に代えて高応答性側の修正舵角（δ２ｓ）が選択されるようにしても良い。

さらに、請求項８に示すように、高応答性側に実際に発生している実修正舵角（δ２ｓａ）を演算する第７演算手段（５０ｔ）と、高応答性側の実修正舵角（δ２ｓａ）が修正舵角（δ２ｓ）を超えてからの継続時間（ｔｍｔ）を演算する時間演算手段（５０ｖ）とを備え、選択手段（５０ｎ）にて、継続時間（ｔｍｔ）が所定時間（τｔ）になったときに、補償舵角（δ２ｈ）に代えて高応答性側の修正舵角（δ２ｓ）を選択することもできる。

このように、高応答性側の実修正舵角（δ２ｓａ）が修正舵角（δ２ｓ）を超えてからの継続時間（ｔｍｔ）に基づいて選択手段（５０ｎ）による切替えを行えば、より確実に補償制御を行うことが可能となる。

請求項９に記載の発明では、選択された値の時間変化に制限を設けて最終修正舵角（δ２ｃ）を演算する制限手段（５０ｐ）を備えていることを特徴としている。

このような制限手段（５０ｐ）によれば、補償舵角（δ２ｈ）から修正舵角（δ２ｓ）に選択される値が切り替わったときに、その減少量が大きくても、時間減少量に制限が設けられるため、車両挙動に現れて運転者に違和感を与えてしまわないようにできる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態にかかる車両用操舵角制御装置が備えられた車両１の運動制御機構１０の全体構成を示した概略図である。以下、この図を参照して、本車両１の運動制御機構１０の構成について説明すると共に、本発明の一実施形態にかかる車両用操舵角制御装置の詳細について説明する。

図１に示すように、運動制御機構１０には、操舵角制御機構２０、ブレーキ制御機構３０、各種センサ４１〜４８および操舵角制御装置を構成する電子制御装置（以下、ＥＣＵという）５０が備えられている。

本実施形態の操舵角制御機構２０は、操舵制御を操舵角制御により行うもので、前輪操舵角制御機構２０Ａおよび後輪操舵角制御機構２０Ｂを有した構成とされている。

前輪操舵角制御機構２０Ａは、図１に示されるように、ステアリングホイール２１、ステアリングシャフト２２、操舵角センサ２３、ステアリングギア比可変機構（ＶＧＲＳ）２４、ステアリングギア機構２５、ステアリングリンク機構２６等を備えて構成され、操舵車輪となる両前輪ＦＬ、ＦＲおよび両後輪ＲＬ、ＲＲの車両中心線に対する角度（操舵角）の調整を行う。

ステアリングホイール２１は、運転者によって操作される操舵操作部材に相当するもので、このステアリングホイール２１が運転者によって操作されることで、例えば図示しないステアリングコラムを介してステアリングシャフト２２が回転させられる。

ステアリングシャフト２２は、運転者のステアリング操作を操舵車輪に伝える。ステアリングシャフト２２は、ステアリングホイール２１側の部分（以下、上部シャフトという）２２ａとステアリングギア機構２５側の部分（以下、下部シャフトという）２２ｂの２部位に分かれており、上部シャフト２２ａには、運転者の操作による操舵角がそのまま伝えられ、下部シャフト２２ｂには、上部シャフト２２ａに伝えられた操舵角が後述するＶＧＲＳ２４によって調整されて伝えられる。

また、本実施形態の前輪操舵角制御機構２０Ａには、操舵角センサ２３が備えられており、運転者によるステアリングホイール２１の回転角度（操舵角）が検出できるようになっている。

ＶＧＲＳ２４は、ギア機構部２４ａとモータ２４ｂとを有した構成とされる。このＶＧＲＳ２４は、モータ２４ｂの（絶対）回転角度を制御することにより上部シャフト２２ａに対して下部シャフト２２ｂを相対回転させ、ステアリングホイール２１の回転角度に対する左右前輪ＦＬ、ＦＲの操舵角の比（ステアリングギア比）を調整する。

例えば、ＶＧＲＳ２４は、上部シャフト２２ａに接続されたサンギア２４ａａ、モータ２４ｂに接続されたリングギア２４ａｂ、および下部シャフト２２ｂに接続されたキャリア２４ａｃを備えた周知の遊星ギア機構にて構成される。このようなＶＧＲＳ２４のモータ２４ｂの回転角度を制御することにより、ステアリングホイール２１の回転角度（操舵角）と操舵車輪である左右前輪ＦＬ、ＦＲの操舵角の関係を制御することができる。

ステアリングギア機構２５は、歯車の組み合わせ、例えばラックアンドピニオン型のもので構成され、下部シャフト２２ｂの回転によりピニオンギア２５ａに回転角が与えられ、ピニオンギア２５ａと噛合わされたラック２５ｂによってピニオンギア２５ａの回転運動がラック２５ｂの往復運動に変換される。

ステアリングリンク機構２６は、ステアリングギア機構２５から伝えられる力をタイロッド２６ａ等を介してナックルアーム２６ｂまで伝える。これにより、左右前輪ＦＬ、ＦＲが同方向に転舵される。

後輪操舵角制御機構２０Ｂは、左右後輪ＲＬ、ＲＲを操舵するものである。後輪操舵角制御装置２０Ｂは、基本的にはステアリングリンク機構２６と同様の構造のリンク機構２７にて構成される。そして、ＥＣＵ５０のモータ制御信号にてモータ２７ａが駆動されると、モータ２７ａの回転運動がタイロッド２７ｂを往復運動させる力に変換され、それがナックルアーム２７ｃまで伝えられることで、左右後輪ＲＬ、ＲＲが転舵される。

ブレーキ制御機構３０は、複数の電磁弁、リザーバ、ポンプおよびモータ等が備えられたアンチスキッド制御（以下、ＡＢＳ制御という）やトラクション制御（以下、ＴＣＳ制御という）、横滑り防止制御（以下、ＥＳＣ（Electronic Stability Control）制御という）等を実行する周知のブレーキ液圧制御用アクチュエータ３１を用いて、各車輪ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲに備えられた各ホイールシリンダ（以下、Ｗ／Ｃという）３２＊＊に発生させる圧力（以下、Ｗ／Ｃ圧という）を制御するものである。ブレーキ液圧制御用アクチュエータ３１としては、液圧によりＷ／Ｃ圧を発生させる液圧ブレーキシステム、電気的にＷ／Ｃ圧を発生させるブレーキバイワイヤなどの電動ブレーキシステムのいずれも採用できるがいずれも公知のものであるので、ここではブレーキ液圧制御用アクチュエータ３１の具
体的な構造については省略する。

なお、参照符号に付した「＊＊」は、各車輪ＦＬ〜ＲＲのことを意味する添え字であり、「ＦＬ」は左前輪、「ＦＲ」は右前輪、「ＲＬ」は左後輪、「ＲＲ」は右後輪を意味している。例えば、Ｗ／Ｃ３２＊＊は、Ｗ／Ｃ３２ＦＬ〜３２ＲＲのことを意味している。

このようなブレーキ制御機構３０では、ＡＢＳ制御、ＴＣＳ制御やＥＳＣ制御の非実行時（通常ブレーキ時）には、ブレーキぺダル６０の操作に応じたブレーキ液圧を各Ｗ／Ｃ３２＊＊に発生させる。これにより、キャリパ３３＊＊によってディスクロータ３４＊＊にブレーキパッドが押し付けられ、制動トルクが発生させられる。そして、ＡＢＳ制御、ＴＣＳ制御やＥＳＣ制御の実行時には、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ３１により、ブレーキペダル６０の操作に独立して制御対象となるＷ／Ｃ３２＊＊の圧力が調整され、制動トルクが調整される。

また、各種センサ４１〜４８は、操舵角制御やＡＢＳ制御、ＴＣＳ制御やＥＳＣ制御等の各種制御等に用いる検出信号を発生させるものである。具体的には、各車輪ＦＬ〜ＲＲごとに車輪速度センサ４１＊＊およびＷ／Ｃ圧センサ４２＊＊が備えられていると共に、ヨーレートセンサ４３および横加速度センサ４５、ペダル操作量センサ４６が備えられている。さらに、ステアリングリンク機構２６およびリンク機構２７には前輪ＦＬ、ＦＲと後輪ＲＬ、ＲＲの実際の操舵角を検出する操舵角センサ４７、４８がそれぞれ備えられている。これら各種センサ４１〜４８の検出信号は、ＥＣＵ５０に入力される。

ＥＣＵ５０は、操舵角センサ２３の検出信号を受け取り、その検出信号に応じた制御指示値を示すモータ制御信号を発生させると共に、各種センサ４１〜４８の検出信号を受け取り、それに応じてブレーキ液圧制御用アクチュエータ３１を駆動し、通常のＡＢＳ制御、ＴＣＳ制御やＥＳＣ制御に加えてμスプリット制御を実行したり、μスプリット制御の制御状態に応じてモータ制御信号の制御指示値の修正を行う。このように、ＥＣＵ５０にて、モータ制御信号を出力して左右前輪ＦＬ、ＦＲおよび左右後輪ＲＬ、ＲＲの転舵（操舵角）をそれぞれ調整する操舵角制御を行う。なお、本実施形態では様々な制御を統合的に行う１つＥＣＵ５０を表してあるが、車両１に搭載される複数個の制御ユニット、例えば、制駆動力制御ユニット、前輪操舵角制御ユニット、後輪操舵角制御ユニット、パワーステアリング制御ユニット、パワートレイン制御ユニットなど複数の制御ユニットを組み合わせ、これらを通信バスによって接続した構成とされていても良い。

図２は、ＥＣＵ５０（具体的にはＣＰＵ）のうち本実施形態で説明する操舵角制御に関わる部分のブロック構成を示した図である。ここで、操舵角制御は、基準舵角制御と修正舵角制御とによって構成されている。前輪ＦＬ、ＦＲに対する基準舵角制御（以下、前輪基準舵角制御という）は、ステアリングホイールの回転角度（操舵角）と操舵車輪（前輪ＦＬ、ＦＲ）の操舵角との伝達比（以下、前輪操舵比という）を、車体速度等に基づいて制御するものである。すなわち、前輪基準舵角制御は車体速度等に応じた前輪操舵比制御である。後輪ＲＬ、ＲＲに対する基準舵角制御（以下、後輪基準舵角制御という）は、前輪ＦＬ、ＦＲの操舵角に対する後輪ＲＬ、ＲＲの操舵角の比（以下、後輪操舵比という）を、車体速度等に基づいて制御するものである。すなわち、後輪基準舵角制御は車体速度等に応じた後輪操舵角制御である。一方、修正舵角制御は、μスプリット制御が作動したときに発生する前後力差起因ヨーモーメントを打ち消すために、前輪および後輪の操舵角を修正し調整する操舵角制御である。換言すれば、μスプリット制御時に車両安定化のためのヨーモーメントを発生させる前輪ＦＬ、ＦＲおよび後輪ＲＬ、ＲＲの操舵角制御である。

また、図２は、前輪操舵制御系と後輪操舵制御系を特定していないブロック構成を例に挙げて示してあるが、低応答性側と高応答性側がいずれであるかによりブロック構成が決まる。すなわち、図中に示した各ブロックの出力データに対して付してある“１”や“２”の添え字は低応答性側と高応答性側を示したものであり、例えば前輪操舵制御系が低応答性側で後輪操舵制御系が高応答性側であれば、添え字の“１”を“ｆ”、“２”を“ｒ”に読み替えれば良い。前輪操舵制御系と後輪操舵制御系が低応答性側と高応答性側のいずれとされるかは車両設計段階で決められる既知の事項となるが、前輪操舵制御系が高応答性側とされるのが一般的である。

なお、低応答性側とは、操舵角制御を行うアクチュエータの応答性が低く、操舵角制御の遅い側（応答性が低い側）をいい、高応答性側とは、操舵角制御を行うアクチュエータの応答性が高く、操舵角制御の速い側（応答性が高い側）をいう。この図を参照して、各制御ブロックについて説明する。

図２に示すように、ＥＣＵ５０には、基準舵角決定手段５０ａおよび２つの駆動手段５０ｂ、５０ｃが備えられている。

基準舵角決定手段５０ａは、運転者によるステアリングホイール２１の操作に対応した前輪ＦＬ、ＦＲおよび後輪ＲＬ、ＲＲの操舵角の基準目標値（基準舵角δ１ｖ、δ２ｖ）を求めるものである。具体的には、基準舵角決定手段５０ａは、車体速度Ｖｘ、ステアリングホイール２１の操舵角θｓｗ、および、これらと前輪操舵比ＳＧｆとの関係を示すマップもしくは関数式に基づいて、前輪操舵比ＳＧｆを求める。ここで、前輪操舵比ＳＧｆとは、ステアリングホイール操舵角θｓｗと操舵車輪（前輪ＦＬ、ＦＲ）の操舵角との伝達比である。図９（ａ）、（ｂ）は、前輪操舵比ＳＧｆの演算に用いられる、それぞれ、車体速度Ｖｘに基づく車速感応パラメータＳＧｆ１、ステアリングホイール操舵角θｓｗに基づく操舵角感応パラメータＳＧｆ２を示したマップである。前輪操舵比ＳＧｆは、車速感応パラメータＳＧｆ１と操舵角感応パラメータＳＧｆ２の合算値（ＳＧｆ＝ＳＧｆ１＋ＳＧｆ２）として演算される。これらのマップに示されるように、前輪操舵比ＳＧｆは、車体速度Ｖｘが増加するほどより大きい値に設定され、ステアリングホイール操舵角θｓｗが増大するほどより小さい値に設定される。

なお、車体速度Ｖｘは車輪速度センサ４１＊＊の検出信号から得られる各車輪速度Ｖｗ＊＊に基づいて周知の手法により求められ、ステアリングホイール操舵角θｓｗは操舵角センサ２３の検出信号に基づいて求められる。

そして、基準舵角決定手段５０ａは、前輪操舵比ＳＧｆとステアリングホイール操舵角θｓｗに基づいて前輪基準舵角δｆを求める。すなわち、前輪基準舵角は、前輪操舵比ＳＧｆを達成するための、ステアリングホイール２１と前輪ＦＬ、ＦＲとの相対位置（角度）を調整する目標値（具体的にはモータ２４ｂの回転角度の目標値）である。

さらに、基準舵角決定手段５０ａは、後輪ＲＬ、ＲＲの操舵角の基準目標値を求める。具体的には、基準舵角決定手段５０ａは、車体速度Ｖｘと、これと後輪操舵比ＳＧｒとの関係を示すマップもしくは関数式に基づいて、後輪操舵比ＳＧｒを求める。ここで、後輪操舵比ＳＧｒとは、前輪ＦＬ、ＦＲの操舵角に対する後輪ＲＬ、ＲＲの操舵角の比である。図１０は、車体速度Ｖｘと後輪操舵比ＳＧｒとの関係を示したマップである、このマップに示されるように、後輪操舵比ＳＧｒは、車体速度Ｖｘが低い場合には逆相（前輪ＦＬ、ＦＲと後輪ＲＬ、ＲＲとが逆の操舵方向であり、マップでは負の値）に設定され、車体速度Ｖｘの増加にしたがって同相（前輪ＦＬ、ＦＲと後輪ＲＬ、ＲＲとが同じ操舵方向であり、マップでは正の値）のより大きい値に変更される。また、低速時の逆相を行わないように、車体速度Ｖｘが小さいときには後輪操舵比ＳＧｒをゼロに設定することができる。そして、基準舵角決定手段５０ａは、ステアリングホイール操舵角θｓｗと、車体速度等に基づいて設定された前輪操舵比ＳＧｆを用いて前輪ＦＬ、ＦＲの操舵角を演算する。さらに、基準舵角決定手段５０ａは、前輪操舵角（＝θｓｗ／ＳＧｆ）と後輪操舵比ＳＧｒとに基づいて後輪基準舵角を求める。すなわち、後輪基準舵角は、車体速度Ｖｘに応じた後輪操舵比制御を達成するための、後輪操舵角の目標値（具体的にはモータ２７ａの回転角度の目標値）である。

駆動手段５０ｂ、５０ｃは、通常時（修正舵角制御の非作動時）には、モータ２４ｂ、２７ａの出力が基準舵角δ１ｖ、δ２ｖと一致するように、モータ制御信号をモータ２４ｂ、２７ａに対して出力し、操舵角制御を行う。修正舵角制御を行う必要がある場合には、後述する修正舵角もしくは最終修正舵角が演算される。そして、修正舵角もしくは最終修正舵角および基準舵角に相当する基準舵角δ１ｖ、δ２ｖに基づいて（基準舵角δ１ｖ、δ２ｖを修正舵角もしくは最終修正舵角によって調整して）最終的な操舵角目標値（モータ２４ｂ、２７ａの出力目標値）が求められる。これらの操舵角目標値はモータ制御指令値に対応する値（モータ制御信号）に変換され、その変換後のモータ制御信号がモータ２４ｂ、２７ａに対して出力される。

また、ＥＣＵ５０には、μスプリット制御に対応した修正舵角制御（前後力差起因モーメントを低減する操舵角制御）を実行するための修正舵角を求める手段として、実運動演算手段５０ｄ、目標運動演算手段５０ｅ、比較手段５０ｆ、安定化モーメント演算手段５０ｇ、ＡＢＳ／ＴＣＳ制御手段５０ｈ、前後力演算手段５０ｉ、前後力差演算手段５０ｊ、２つの修正舵角演算手段５０ｋａ、５０ｋｂ、補償舵角演算手段５０ｍおよび選択手段５０ｎが備えられている。

実運動演算手段５０ｄは、車両１の実際に発生している運動量ＶＭａ（以下、実運動量という）を演算するものである。ここで、「運動量」とは、車両の旋回運動を表す状態量であり、ヨーレート、横加速度、車体スリップ角、車体スリップ角速度に相当する値を用いて演算される状態量である。例えば、ヨーレートセンサ４３の検出信号に基づいて発生している実際のヨーレート（以下、実ヨーレートという）を演算している。

目標運動演算手段５０ｅは、車両１の目標とする運動量ＶＭｔ（以下、目標運動量という）を演算するもので、上記の実運動量と同一次元の状態量を演算する。例えば、運動量がヨーレートである場合には、操舵角センサ２３の検出信号と車体速度に基づいて周知の方法によって求められる目標とするヨーレート（以下、目標ヨーレートという）を演算している。

なお、ここでは、実運動量ＶＭａと目標運動量ＶＭｔの対象をヨーレートとしているが、ＥＳＣ制御に使用されるものとして周知となっている他の状態量（例えば、車体スリップ角等）を用いても良い。

比較手段５０ｆは、実際の運動量ＶＭａと目標とする運動量ＶＭｔの偏差ΔＶＭを演算するものである。安定化モーメント演算手段５０ｇは、比較手段５０ｆにて求められた偏差ΔＶＭと後述する前後力差演算手段にて求められる前後力差ΔＦＸを用いて安定化モーメントＭＳを演算するものである。具体的には、数式１に示す演算式に偏差ΔＶＭと前後力差ΔＦＸを代入することにより安定化モーメントＭＳを求めている。なお、数式１中において、Ｇ１、Ｇ２は予め決められている係数である。

（数１） ＭＳ＝Ｇ１・ΔＦＸ＋Ｇ２・ΔＶＭ …数式１
ＡＢＳ／ＴＣＳ制御手段５０ｈは、車輪速度センサ４１＊＊からの検出信号に基づいて車輪速度Ｖｗ＊＊および車体速度（推定車体速度）を求めると共に、各車輪ＦＬ〜ＲＲ毎にスリップ率を求め、このスリップ率に基づいてＡＢＳ制御やＴＣＳ制御を実行するものである。ＡＢＳ制御では、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ３１にて対象車輪のＷ／Ｃ圧の減圧、保持、増圧を行うことで制動トルクを調整することで車輪スリップを抑制する。ＴＣＳ制御では、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ３１にて駆動車輪のＷ／Ｃ圧の増圧、保持、減圧を行うこと、もしくは、図示しないエンジンの出力調整を行うことにより、駆動トルクを調整し、車輪スリップを抑制する。これらＡＢＳ制御やＴＣＳ制御の手法に関しては、周知であるためここでは説明を省略するが、このＡＢＳ／ＴＣＳ制御手段５０ｈにて、ＡＢＳ制御もしくはＴＣＳ制御中の各車輪ＦＬ〜ＲＲのＷ／Ｃ圧の制御目標値が求められているため、これが前後力演算手段５０ｉに伝えられる。

前後力演算手段５０ｉでは、各車輪ＦＬ〜ＲＲの前後力ＦＸ＊＊が演算される。前後力とは、上述したように路面とタイヤとの間で発生する加減速方向の摩擦力、つまり制駆動力のことである。具体的には、ＡＢＳ制御もしくはＴＣＳ制御中の各車輪ＦＬ〜ＲＲのＷ／Ｃ圧の制御目標値に基づいて、左右それぞれの車輪ＦＬ〜ＲＲの制動トルクを求めるという周知の手法により、各車輪ＦＬ〜ＲＲの前後力ＦＸ＊＊が求められる。

なお、前後力ＦＸ＊＊に関しては、この他、Ｗ／Ｃ圧センサ４２＊＊の検出信号から検出した各車輪ＦＬ〜ＲＲのＷ／Ｃ圧を利用して求められる左右それぞれの車輪ＦＬ〜ＲＲの制動トルク、図示しないエンジンの駆動トルクから得られる各車輪ＦＬ〜ＲＲの駆動トルク、車輪速度Ｖｗ＊＊を微分して求められる各車輪ＦＬ〜ＲＲの加減速度、各車輪ＦＬ〜ＲＲの回転運動方程式、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ３１の作動状態（電磁弁への指示電流値）等からも求められ、周知となっているどの手法により求めても良い。

前後力差演算手段５０ｊは、前後力演算手段５０ｉにて求められた各車輪ＦＬ〜ＲＲの前後力ＦＸ＊＊に基づいて、左車輪ＦＬ、ＲＬと右車輪ＦＲ、ＲＲの前後力ＦＸ＊＊の差（以下、前後力差という）ΔＦＸを演算する。μスプリット路面では、左右の路面の摩擦係数が異なっているため、μスプリット制御が実行される際には、左車輪ＦＬ、ＲＬと右車輪ＦＲ、ＲＲの前後力が異なった値となり、前後力差ΔＦＸが生じる。この前後力差ΔＦＸが前後力差起因ヨーモーメントの大きさと対応する物理量となる。

例えば、前後力差ΔＦＸは、右前後輪ＦＲ、ＲＲの前後力ＦＸＦＲ、ＦＸＲＲの和から左前後輪ＦＬ、ＲＬの前後力ＦＸＦＬ、ＦＸＲＬの和を差し引いた値を用いることができる。この前後力差ΔＦＸは、車両上方から見て時計回り方向と反時計回り方向とで正負の符号が変わるが、いずれの方向を正負としても構わない。なお、この前後力差演算手段５０ｊで演算した前後力差ΔＦＸが上記した安定化モーメント演算手段５０ｇに伝えられ、安定化モーメントＭＳが求められる。

修正舵角演算手段５０ｋａ、５０ｋｂは、安定化モーメントＭＳに基づいて、前輪および後輪の修正舵角δ１ｓ、δ２ｓを演算する。また、補償舵角演算手段５０ｍは、補償制御用の補償舵角δ２ｈを演算するものである。ここで、補償制御とは、前輪ＦＬ、ＦＲおよび後輪ＲＬ、ＲＲの修正舵角δ１ｓ、δ２ｓに基づいて実行される修正舵角制御において、前輪および後輪操舵角制御機構２０Ａ、２０Ｂのアクチュエータ（例えば電動モータ２４ｂ、２７ａ等）の応答性を補償するための制御をいう。補償舵角δ２ｈに基づく補償制御は、高応答性側のアクチュエータと低応答性側のアクチュエータとの応答性の差を補償すると共に、高応答性側のアクチュエータの応答遅れを考慮すると、修正舵角δ２ｓでは十分でない可能性があるため、それを補償する。修正舵角δ２ｓに代えて、修正舵角δ２ｓよりも大きな値として補償舵角δ２ｈを設定し、これに基づいて修正舵角制御を行うことで、応答性の差や応答遅れを補償する。

図３は、安定化モーメントＭＳと修正舵角δ２ｓおよび補償舵角δ２ｈとの関係の一例を示したものである。例えば、安定化モーメントＭＳに対して修正舵角δ２ｓが一定の勾配で増加するような特性とされる場合、補償舵角δ２ｈはそれよりも大きな勾配で増加する特性（図中実線参照）とされるか、もしくは、修正舵角δ２ｓに対して所定の定数が足された特性（図中破線参照）とされる。このような補償舵角δ２ｈは、次式で求められる。ただし、Ｋｚは１より大きな係数、δｋは正の定数であり、共に、修正舵角δ２ｓを増加させる値とされ、例えば、予めＥＣＵ５０に記憶させたデフォルト値とされる。これらＫｚ、δｋは、前輪操舵制御系と後輪操舵制御系それぞれの応答性の特性によって決められるが、応答性の特性は予め実験などによって既知となるため、上述したようにＫｚ、δｋをデフォルト値として記憶させておくことができる。

（数２） δ２ｈ＝Ｋｚ・δ２ｓ …数式２
（数３） δ２ｈ＝δ２ｓ＋δｋ …数式３
選択手段５０ｎは、修正舵角δ２ｓと補償舵角δ２ｈのいずれを採用するかの選択（一方から他方への切り替え）を行うものである。基本的には、μスプリット制御が開始されると、補償舵角δ２ｈが採用されて補償制御が実行される。しかしながら、後述する運転操作速度ｄＤＳや前後力差ΔＦＸの時間変化ｄΔＦＸ、安定化モーメントＭＳの時間変化ｄＭＳが小さいときには、上述した応答性の差や応答遅れがあまり出ないため、補償制御を実行する必要がないため、修正舵角δ２ｓが選択される。また、μスプリット制御開始からある程度時間が経過する応答性の差や応答遅れが問題とはならなくなるため、補償舵角δ２ｈから修正舵角δ２ｓに切り替えることが必要となる。このため、選択手段５０ｎは、μスプリット制御開始時には補償舵角演算手段５０ｍが演算する補償舵角δ２ｈを採用し、後述する継続時間演算手段５０ｓが演算する継続時間ｔｍｓが所定時間τｓを超えると修正舵角演算手段５０ｋｂが演算する修正舵角δ２ｓを採用するようになっている。

ここで、所定時間τｓについて説明する。所定時間τｓは、補償制御が必要とされる時間のことである。この所定時間τｓを予め決められたデフォルト値とすることも可能であるが、前後力差ΔＦＸの時間変化ｄΔＦＸもしくは前後力差ΔＦＸを含む状態量に相当する安定性モーメントＭＳの時間変化ｄＭＳに基づいて設定することもできる。前後力差ΔＦＸが緩やかに発生する場合、補償制御を行う必要がないし、前後力差ΔＦＸの時間変化が速いほど補償制御が長時間必要になる。つまり、前後力差ΔＦＸは、補償制御が必要とされる時間と対応した値となる。このため、前後力差ΔＦＸの時間変化ｄΔＦＸや安定性モーメントＭＳの時間変化ｄＭＳに基づいて所定時間τｓを設定することができる。図４は、前後力差ΔＦＸの時間変化ｄΔＦＸや安定性モーメントＭＳの時間変化ｄＭＳと所定時間τｓとの関係の一例を示したマップである。この図に示すように、時間変化ｄΔＦＸ、ｄＭＳが第１値のときまでは一定値、第１値を超えると徐々に増大し、第１値よりも大きな第２値になると再び一定値となるように所定時間τｓを設定することができる。

勿論、前後力差ΔＦＸやそれを含む状態量でなくても、前後力差ΔＦＸの時間変化の原因である運転者の運転操作ＤＳの速度ｄＤＳに基づいて所定時間τｓを設定することもできる。例えば、前後力操作部材となるブレーキペダル６０や図示しないアクセルペダルの操作量を検出し、その時間変化に基づいて所定時間τｓを設定できる。なお、ブレーキペダル６０の操作量に関しては、ペダル操作量センサ４６、例えば踏力センサやストロークセンサ、マスタシリンダ圧センサの検出信号により求められる。アクセルペダルの操作量に関してはアクセルペダル操作量センサ、エンジン制御において取り扱われるアクセル開度センサ、スロットル開度センサの検出信号により求められる。

制限手段５０ｐは、入力値の単位時間当たりの減少量に対して制限を設けて最終修正舵角δ２ｃを出力するものである。本実施形態の場合、選択手段５０ｎに採用された補償舵角δ２ｈもしくは修正舵角δ２ｓが入力値に該当する。制限手段５０ｐの入力値が急に減少するものであった場合、すなわち補償舵角δ２ｈから修正舵角δ２ｓへの切替時の入力値の単位時間当たりの減少量が大きかった場合に、それが車両挙動に現れて運転者に違和感を与える可能性がある。したがって、入力値（選択された値）を徐々に変化させるように単位時間当たりの減少量に対して制限を設けている。例えば、１制御周期当たりの変化量（減少勾配）を所定値Ｋｄｏｗｎまでに制限する。入力値の変化量が所定値Ｋｄｏｗｎ以上となる場合には、補償舵角δ２ｈから１制御周期毎に所定値Ｋｄｏｗｎを減少させることで、最終修正舵角δ２ｃを演算する。

さらに、ＥＣＵ５０には、実修正舵角演算手段５０ｑ、比較手段５０ｒ、継続時間演算手段５０ｓが備えられている。

実修正舵角演算手段５０ｑは、低応答性側の操舵制御系において、修正舵角δ１ｓ（目標値）に基づいて制御された結果である実際の修正舵角δ１ａ（実際値）を求めるものである。実修正舵角演算手段５０ｑは、実舵角センサ４７、４８で求められる実際の回転角度（実舵角δ１ａ）と基準舵角δ１ｖとに基づいて実修正舵角δ１ｓａを求める。実修正舵角δ１ｓａを求める演算式は、実舵角センサ４７、４８がどの場所の実舵角δ１ａを検出しているかに依存する。実舵角センサ４７、４８が車輪の操舵角そのものを検出する車輪舵角検出手段として機能するものであれば、低応答性側の操舵制御系が前輪操舵制御系であっても後輪操舵制御系であっても、数式４が用いられる。

（数４） δ１ｓａ＝δ１ａ−δ１ｖ …数式４
低応答性側の操舵制御系が前輪操舵制御系であって、実舵角センサ４７がＶＧＲＳ２４の相対回転角検出手段として機能するものであれば、下部シャフト２２ｂの回転角度から車輪操舵角への伝達比をＫとすると、数式５が用いられる。

（数５） δ１ｓａ＝Ｋ・（θｓｗ＋δ１ａ）−δ１ｖ …数式５
比較手段５０ｒは、実修正舵角δ１ｓａと修正舵角δ１ｓとの偏差（δ１ｓ−δ１ｓａ）を求めるものである。この偏差が選択手段５０ｎに伝えられ、これに基づいて選択手段５０ｎによる切り替えが行われる。具体的には、実修正舵角δ１ｓａが修正舵角δ１ｓに近づき、偏差（δ１ｓ−δ１ｓａ）が定数Ｋｓ未満となる条件を満足したときに、選択手段５０ｎにて、補償舵角δ２ｈから修正舵角δ２ｓに切り替えられ、補償制御が終了する。

継続時間演算手段５０ｓは、μスプリット制御が開始後の継続時間ｔｍｓを演算するものである。μスプリット制御の開始直後には、上記応答性の差や応答遅れを補償する必要があるが、開始後に所定時間τｓが経過すれば、補償の必要がなくなる。このため、継続時間演算手段５０ｓにて、μスプリット制御開始からの修正舵角制御の継続時間ｔｍｓを演算し、選択手段５０ｎに伝えることで、継続時間ｔｍｓに応じた補償制御が行えるようにしている。なお、μスプリット制御が開始したことは、例えばＡＢＳ／ＴＣＳ制御手段５０ｈにてμスプリット制御中にセットされるフラグがリセット状態からセット状態に切り替わったことから判定可能である。

以上がＥＣＵ５０における前輪および後輪操舵制御系のブロック構成である。続いて、μスプリット制御が開始されたときのＥＣＵ５０の作動について図５を参照して説明する。図５は、μスプリット制御が開始されたときの前後力差ΔＦＸの変化、低応答性側および高応答性側の操舵制御系の車輪操舵角の変化の様子を示したタイミングチャートである。

上記のように構成されたＥＣＵ５０によれば、左右車輪ＦＬ〜ＲＲそれぞれの前後力ＦＸ＊＊が求められると、それに基づいて前後力差ΔＦＸが求められる。この前後力差ΔＦＸは、μスプリット制御が開始される際に大きくなる。そして、実運動量ＶＭａおよび目標運動量ＶＭｔの偏差ΔＶＭが演算されると、その偏差ΔＶＭと前後力差ΔＦＸに基づいて安定化モーメントＭＳが演算される。この安定化モーメントＭＳに基づいて前輪および後輪の修正舵角δ１ｓ、δ２ｓが求められ、さらに補償舵角δ２ｈが求められる。補償舵角δ２ｈは、高応答性側の操舵制御系の修正舵角δ２ｓを増分補正した値として求められる。そして、μスプリット制御開始直後には、低応答性側においては修正舵角δ１ｓ、高応答性側においては補償舵角δ２ｈが選択される。

このとき、図５中に示すように、低応答性側の修正舵角制御では、応答遅れτｄ１およびアクチュエータのパワーの制限などに起因する操舵角速度Ｒｐ１に限界があるため、図中面積Ａに相当する力積（＝力×時間）が不足する。同様に、高応答性側の修正舵角制御でも、応答遅れτｄ２およびアクチュエータのパワーの制限などに起因する操舵角速度Ｒｐ２の限界は存在し、図中面積Ｂに相当する力積が不足する。これに対し、操舵角速度が制限されるアクチュエータであっても、高応答性側の修正舵角制御において、前後力差ΔＦＸに基づく修正舵角δ２ｓ（目標値）に対して実修正舵角δ２ｓａ（実際値）が所定時間にわたり大きくなるオーバーシュートが発生し、図中面積Ｃに相当する力積によって不足分をを補償することができる。μスプリット制御開始時には、図中破線で示したように高応答性側の操舵制御系において、補償舵角δ２ｈを採用することで、修正舵角δ１ｓ、δ２ｓを用いたときに実修正舵角δ１ｓａ、δ２ｓａが遅れて発生することで図中面積Ａ、Ｂに相当する力積を損失しても、オーバシュートによる図中面積Ｃに相当する力積にて損失を補償することが可能となる。

なお、μスプリット制御開始直後においては制限手段５０ｐによる時間変化の制限が掛からないため、補償舵角δ２ｈが最終修正舵角δ２ｃとなる。このため、上述した修正舵角δ１ｓや最終修正舵角δ２ｃと基準舵角δ１ｖ、δ２ｖに基づいて前輪および後輪の操舵角目標値が求められる。これにより、これら操舵角目標値と対応する制御指令値を示すモータ制御信号がモータ２４ｂやモータ２７ａに対して出力される。

一方、前後力差ΔＦＸの時間変化ｄΔＦＸもしくは安定化モーメントＭＳの時間変化ｄＭＳに基づいて所定時間τｓが求められる。このとき、時間変化ｄΔＦＸ、ｄＭＳが大きくなるほど、力積の損失分が大きくなるため、所定時間τｓが長くされ、逆に小さくなるほど力積の損失分が小さくなるため、所定時間τｓが短くされる。そして、μスプリット制御の継続時間ｔｍｓが所定時間τｓを超えると、選択手段５０ｎにて採用する値が補償舵角δ２ｈから修正舵角δ２ｓに切り替えられる。

同様に、低応答性側の操舵制御系において、実修正舵角δ１ｓａが修正舵角δ１ｓに近づき、偏差（δ１ｓ−δ１ｓａ）が定数Ｋｓ未満となる条件を満足したときにも、選択手段５０ｎにて採用する値が補償舵角δ２ｈから修正舵角δ２ｓに切り替えられる。

このような切り替えが行われたとき、補償舵角δ２ｈから修正舵角δ２ｓへの切替時の入力値の単位時間当たりの減少量が大きくなければ、修正舵角δ２ｓがそのまま最終修正舵角δ２ｃとされ、単位時間当たりの減少量が大きければ、単位時間当たりの減少量に対して制限が設けられた値が最終修正舵角δ２ｃとされる。そして、基準舵角δ１ｖ、δ２ｖが上述した修正舵角δ１ｓや最終修正舵角δ２ｃによって調整されることで操舵角目標値が求められる。これにより、この操舵角目標値と対応する制御指令値を示すモータ制御信号がモータ２４ｂやモータ２７ａに対して出力される。

以上説明したように、本実施形態の操舵角制御装置によれば、μスプリット制御が行われたときの車両の偏向を前輪および後輪における修正舵角制御によって抑制するに際し、前輪と後輪の操舵角を調整するアクチュエータの応答性もしくは応答性の差を補償し、過渡的な状態においても車両の偏向を抑制することが可能となる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、上記第１実施形態に対して、より確実に補償制御が行えるようにするものである。したがって、本実施形態の操舵角制御装置を構成するＥＣＵ５０のブロック構成を第１実施形態に対して変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは異なる部分についてのみ説明する。

図６は、ＥＣＵ５０のうち操舵角制御に関わる部分のブロック構成を示した図である。この図に示すように、第１実施形態に対して、実修正舵角演算手段５０ｔ、比較手段５０ｕおよび継続時間演算手段５０ｖが備えられている。

実修正舵角演算手段５０ｔは、高応答性側の操舵制御系において、実舵角センサ４７、４８で求められる実舵角δ２ａに基づいて実修正舵角δ２ｓａを求めるものである。この実修正舵角δ２ｓａの演算手法に関しては、実修正舵角演算手段５０ｑで説明した手法と同様である。

比較手段５０ｕは、実修正舵角δ２ｓａと修正舵角δ２ｓとの偏差（δ２ｓ−δ２ｓ）を求めるものである。

継続時間演算手段５０ｖは、実修正舵角δ２ｓａが修正舵角δ２ｓを超えてからの継続時間ｔｍｔを演算するものである。

このような構成により、継続時間ｔｍｔが補償制御の継続時間として必要とされる所定時間τｔを超えたときに、選択手段５０ｎにて採用する値が補償舵角δ２ｈから修正舵角δ２ｓに切り替えられる。なお、所定時間τｔは、上述した所定時間τｓと同様に、デフォルト値にもできるが、図７に示す前後力差ΔＦＸの時間変化ｄΔＦＸや安定性モーメントＭＳの時間変化ｄＭＳ、もしくは運転操作速度ｄＤＳと所定時間τｔの関係の一例を示すマップ等を利用し、時間変化ｄΔＦＸ、ｄＭＳもしくは運転操作速度ｄＤＳに基づいて求めることもできる。

このように、高応答性側の実修正舵角δ２ｓａが修正舵角δ２ｓを超えてからの継続時間ｔｍｔに基づいて選択手段５０ｎによる切り替えを行えば、より確実に補償制御を行うことが可能となる。

選択手段５０ｎでの切り替えに継続時間ｔｍｔを求めて所定時間τｔと比較し、選択値を補償舵角δ２ｈから修正舵角δ２ｓに切り替えることを説明したが、実修正舵角δ２ｓａ（実際値）と高応答性側の修正舵角δ２ｓ（目標値）や補償舵角δ２ｈ（目標値）との関係に基づいて切り替えることも可能である。高応答性側の実修正舵角δ２ｓａ（実際値）が修正舵角δ２ｓ（目標値）よりも大きな値となり、この関係が所定時間を経過した後に（実修正舵角δ２ｓａが修正舵角δ２ｓを超えてオーバシュートした後に）、選択手段５０ｎは選択値を補償舵角δ２ｈから修正舵角δ２ｓに切り替えることができる。また、実修正舵角δ２ｓａ（実際値）が補償舵角δ２ｈ（目標値）とほぼ一致し、この状態が所定時間を経過した後に（実修正舵角δ２ｓａが修正舵角δ２ｓを超えて補償舵角δ２ｈとほぼ一致し、修正舵角δ２ｓに対してオーバシュートした後に）、選択手段５０ｎは選択値を補償舵角δ２ｈから修正舵角δ２ｓに切り替えることができる。実舵角センサ４７、４８を用いて演算される高応答性側の実際の修正舵角（δ２ｓａ）が、修正舵角制御の目標値（高応答性側の修正舵角δ２ｓ）に対して確実に大きくなるように補償制御が行われるため、アクチュエータの応答遅れを補償することができる。

（他の実施形態）
上記実施形態では、数式２、数式３に含まれる係数Ｋ２ｚと定数δ２ｋを予めＥＣＵ５０に記憶させておいたデフォルト値として説明したが、上述した前後力差ΔＦＸや安定化モーメントＭＳ、さらには運転操作速度ｄＤＳのいずれかに基づいて演算により求めることも可能である。

図８（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、前後力差ΔＦＸ、安定化モーメントＭＳもしくは運転操作速度ｄＤＳと係数Ｋ２ｚ、定数δ２ｋとの関係の一例を示したマップである。これらの図に示すように、例えば、前後力差ΔＦＸ、安定化モーメントＭＳもしくは運転操作速度ｄＤＳが第１値のときまではＫ２ｚを１より大きな所定値とし、第１値を超えると徐々に増大するようにＫ２ｚを設定することができる。そして、第１値よりも大きな第２値になるとＫ２ｚの増大を止めてＫ２ｚを一定値とすることができる。同様に、前後力差ΔＦＸ、安定化モーメントＭＳもしくは運転操作速度ｄＤＳが第３値のときまではδ２ｋを一定値に設定し、第３値を超えると徐々に増大するようにδ２ｋを設定することができる。そして、第３値よりも大きな第４値になるとδ２ｋの増大を止めてδ２ｋを一定値とすることができる。

上記各実施形態では、ブレーキ制御機構３０として、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ３１を用いた液圧ブレーキに基づいて車輪ＦＬ〜ＲＲに制動トルクを与えるものについて記載したが、電動ブレーキのように電動モータによりＷ／Ｃ圧を発生させたり、直接ディスクロータにブレーキパッドを押し付けることで車輪ＦＬ〜ＲＲに制動トルクを与えるものであっても構わない。この場合、例えば、電動モータの制御指示値に基づいて制動トルクを求めることが可能である。

また、上記各実施形態では、前後力差ΔＦＸとして、右前後輪ＦＲ、ＲＲの前後力ＦＸＦＲ、ＦＸＲＲの和から左前後輪ＦＬ、ＲＬの前後力ＦＸＦＬ、ＦＸＲＬの和を差し引いた値を用いているが、前後力差が制動力差である場合には、左右車輪の間の前後力差ΔＦＸとして、右側前車輪ＦＲの前後力（制動力）ＦＸｆｒから左側前車輪ＦＬの前後力（制動力）ＦＸｆｌを減じて得られる値が使用されてもよい。また、前後力差が駆動力差である場合には、右側駆動車輪の前後力（駆動力）から左側駆動車輪の前後力（駆動力）を減じて得られる値が使用されてもよい。

さらに、上記実施形態では、車両運動状態をフィードバックした修正舵角制御も行われる操舵角制御装置に関して、本発明の一実施形態を適用した場合について説明したが、修正舵角制御から車両運動状態のフィードバックを除いたものとしても良い。この場合、ＥＣＵ５０は、図２に示した実運動演算手段５０ｄ、目標運動演算手段５０ｅ、比較手段５０ｆおよび安定化モーメント演算手段５０ｇを無くした構成となる。そして、安定化モーメントＭＳに代えて、前後力差ΔＦＸそのものを用いて前輪および後輪修正舵角δ１ｓ、δ２ｓを求めることになる。

本発明の第１実施形態における車両用操舵角制御装置が備えられた車両の運動制御機構の全体構成を示した概略図である。 ＥＣＵのうち操舵角制御に関わる部分のブロック構成を示した図である。 安定化モーメントＭＳと修正舵角δ２ｓおよび補償舵角δ２ｈとの関係の一例を示したマップである。 前後力差ΔＦＸの時間変化ｄΔＦＸや安定性モーメントＭＳの時間変化ｄＭＳと所定時間τｓとの関係の一例を示したマップである。 μスプリット制御が開始されたときの前後力差ΔＦＸの変化、低応答性側および高応答性側の車輪舵角の変化の様子を示したタイミングチャートである。 本発明の第２実施形態にかかるＥＣＵ５０のうち操舵角制御に関わる部分のブロック構成を示した図である。 前後力差ΔＦＸの時間変化ｄΔＦＸや安定性モーメントＭＳの時間変化ｄＭＳ、もしくは運転操作速度ｄＤＳと所定時間τｔの関係の一例を示すマップである。 （ａ）、（ｂ）は、それぞれ、前後力差ΔＦＸ、安定化モーメントＭＳもしくは運転操作速度ｄＤＳと係数Ｋ２ｚ、定数δ２ｋとの関係の一例を示したマップである。 （ａ）、（ｂ）は、それぞれ、車体速度Ｖｘに基づく車速感応パラメータＳＧｆ１、ステアリングホイール操舵角θｓｗに基づく操舵角感応パラメータＳＧｆ２を示したマップである。 車体速度Ｖｘと後輪操舵比ＳＧｒとの関係を示したマップである。

符号の説明

１…車両、１０…運動制御機構、２０…操舵角制御機構、２０Ａ…前輪操舵角制御機構、２０Ｂ…後輪操舵角制御機構、２１…ステアリングホイール、２２…ステアリングシャフト、２２ａ…上部シャフト、２２ｂ…下部シャフト、２３…操舵角センサ、２４…ＶＧＲＳ、２４ｂ…モータ、２５…ステアリングギア機構、２６…ステアリングリンク機構、２７…リンク機構、２７ａ…モータ、３０…ブレーキ制御機構、３１…ブレーキ液圧制御用アクチュエータ、３２…Ｗ／Ｃ、４１…車輪速度センサ、４２…Ｗ／Ｃ圧センサ、４３…ヨーレートセンサ、４５…横加速度センサ、４６…ペダル操作量センサ、５０…ＥＣＵ、６０…ブレーキペダル。

Claims (9)

1. 車輪（ＦＬ〜ＲＲ）のスリップを抑制すべく、前記車輪（ＦＬ〜ＲＲ）の前後力を調整するスリップ抑制制御を実行すると共に、左車輪（ＦＬ、ＲＬ）と右車輪（ＦＲ、ＲＲ）の通過する路面の摩擦係数が異なるμスプリット路面を走行中に前記スリップ抑制制御を実行するμスプリット制御が実行される車両（１）の前輪（ＦＬ、ＦＲ）および後輪（ＲＬ、ＲＲ）の操舵角を制御する車両用操舵角制御装置であって、
   前記車輪（ＦＬ〜ＲＲ）の前後力（ＦＸ＊＊）を演算する第１演算手段（５０ｉ）と、
   前記前後力（ＦＸ＊＊）に基づいて左右車輪の前後力差（ΔＦＸ）を演算する第２演算手段（５０ｊ）と、
   前記前後力差（ΔＦＸ）を含む状態量（ΔＦＸ、ＭＳ）に基づいて前記前輪（ＦＬ、ＦＲ）および前記後輪（ＲＬ、ＲＲ）の修正舵角（δ１ｓ、δ２ｓ）を演算する第３演算手段（５０ｋａ、５０ｋｂ）と、
   前記前輪（ＦＬ、ＦＲ）および前記後輪（ＲＬ、ＲＲ）の操舵制御系のうちの高応答性側の前記修正舵角（δ２ｓ）と当該修正舵角（δ２ｓ）よりも大きな補償舵角（δ２ｈ）のいずれか一方を選択し、前記μスプリット制御開始時には前記補償舵角（δ２ｈ）を選択する選択手段（５０ｎ）と、
   前記選択された値、および、前記前輪（ＦＬ、ＦＲ）および前記後輪（ＲＬ、ＲＲ）の操舵制御系のうちの低応答性側の前記修正舵角（δ１ｓ）に基づいて制御指示値を出力する駆動手段（５０ｂ、５０ｃ）と、を備えていることを特徴とする車両用操舵角制御装置。
2. 前記選択手段（５０ｎ）は、前記高応答性側に実際に発生している実修正舵角（δ２ｓａ）が前記高応答性側の前記修正舵角（δ２ｓ）を超えてオーバシュートするまで前記補償舵角（δ２ｈ）を選択することを特徴とする請求項１に記載の車両用操舵角制御装置。
3. 前記補償舵角（δ２ｈ）を演算する第５演算手段（５０ｍ）を有し、該第５演算手段（５０ｍ）は、前記高応答性側の前記修正舵角（δ２ｓ）を増加させることにより前記補償舵角（δ２ｈ）を演算することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用操舵角制御装置。
4. 前記第５演算手段（５０ｍ）は、前記前後力差（ΔＦＸ）を含む状態量（ΔＦＸ、ＭＳ）の時間変化（ｄΔＦＸ、ｄＭＳ）もしくは当該状態量（ΔＦＸ、ＭＳ）の時間変化（ｄΔＦＸ、ｄＭＳ）を発生させる運転操作速度（ｄＤＳ）に基づいて、前記高応答性側の前記修正舵角（δ２ｓ）に対する前記補償舵角（δ２ｈ）の増加量（Ｋｚ、δｋ）を決定することを特徴とする請求項３に記載の車両用操舵角制御装置。
5. 前記μスプリット制御開始からの継続時間（ｔｍｓ）を演算する時間演算手段（５０ｓ）を有し、
   前記選択手段（５０ｎ）は、前記継続時間（ｔｍｓ）が所定時間（τｓ）を超えると、前記補償舵角（δ２ｈ）に代えて前記高応答性側の前記修正舵角（δ２ｓ）を選択することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用操舵角制御装置。
6. 前記選択手段（５０ｎ）は、前記前後力差（ΔＦＸ）を含む状態量（ΔＦＸ、ＭＳ）の時間変化（ｄΔＦＸ、ｄＭＳ）もしくは当該状態量（ΔＦＸ、ＭＳ）の時間変化（ｄΔＦＸ、ｄＭＳ）を発生させる運転操作速度（ｄＤＳ）に基づいて前記所定時間（τｓ）を決定することを特徴とする請求項５に記載の車両用操舵角制御装置。
7. 前記低応答性側に実際に発生している実修正舵角（δ１ｓａ）を演算する第６演算手段（５０ｑ）を有し、
   前記選択手段（５０ｎ）は、前記低応答性側の前記修正舵角（δ１ｓ）および前記実修正舵角（δ１ｓａ）との差が所定値（Ｋｓ）未満になったときに、前記補償舵角（δ２ｈ）に代えて前記高応答性側の前記修正舵角（δ２ｓ）を選択することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車両用操舵角制御装置。
8. 前記高応答性側に実際に発生している実修正舵角（δ２ｓａ）を演算する第７演算手段（５０ｔ）と、
   前記高応答性側の前記実修正舵角（δ２ｓａ）が前記修正舵角（δ２ｓ）を超えてからの継続時間（ｔｍｔ）を演算する時間演算手段（５０ｖ）とを有し、
   前記選択手段（５０ｎ）は、前記継続時間（ｔｍｔ）が所定時間（τｔ）になったときに、前記補償舵角（δ２ｈ）に代えて前記高応答性側の前記修正舵角（δ２ｓ）を選択することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用操舵角制御装置。
9. 前記選択された値の時間変化に制限を設けて最終修正舵角（δ２ｃ）を演算する制限手段（５０ｐ）を備えていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の車両用操舵角制御装置。

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