JP2000085557A - 車両の旋回挙動状態検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】車両の旋回挙動状態を路面の摩擦係数が低い状
態でも正確に検出する。 【解決手段】車輪スリップ角演算手段１３において車体
の横滑り角に基づいて演算された前輪スリップ角および
後輪スリップ角と、車体速度検出手段１０で検出される
車体速度ならびに前記摩擦係数推定手段１４で推定され
る摩擦係数に基づいて定めた前輪スリップ角限界値およ
び後輪スリップ角限界値との比較により、車両の旋回挙
動状態が判断手段１５で判断される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の旋回運動制
御を行なう上で、より制御精度を高めるために車両の旋
回挙動状態を正確に検出するようにした車両の旋回挙動
状態検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両の運動制御（たとえばトラク
ション制御やアンチロックブレーキ制御等）を行なうに
あたって、車両の旋回挙動状態を検出するものがあり、
その旋回挙動状態を検出する手法として、たとえば特開
平２−７０５６１号公報および特開平５−１５５３２３
号公報等で既に開示されたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のものでは、
ヨーレイト検出手段で得られる検出ヨーレイトと、舵角
検出手段で検出される舵角ならびに車体速度検出手段で
検出される車体速度に基づいて定まる規範ヨーレイトと
の差に基づいて、車両の旋回挙動状態を判断するように
している。しかるに、規範ヨーレイトは、路面の摩擦係
数が高い状態を基準にして定められるものであるので、
摩擦係数が低い路面を走行している状態では規範ヨーレ
イトが路面状況に対応しておらず、旋回挙動状態の検出
が不正確となる。

【０００４】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、車両の旋回挙動状態を路面の摩擦係数が低い
状態でも正確に検出し得るようにした車両の旋回挙動状
態検出装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、車体速度を検出する車体速度検出手段
と；ヨーレイトを検出するヨーレイト検出手段と；車体
の横滑り角に基づいて前輪スリップ角および後輪スリッ
プ角を演算し得る車輪スリップ角演算手段と、路面の摩
擦係数を推定する摩擦係数推定手段と；前記車輪スリッ
プ角演算手段で得られた前輪および後輪スリップ角と、
前記車体速度検出手段で検出される車体速度ならびに前
記摩擦係数推定手段で推定される摩擦係数に基づいて定
めた前輪スリップ角限界値および後輪スリップ角限界値
との比較により車両の旋回挙動状態を判断する判断手段
と；を備えることを特徴とする。

【０００６】ここで、車輪スリップ角は、車輪の向きに
対して車輪の進行方向がなす角度であり、このスリップ
角と路面の摩擦係数とに応じて車輪の路面に対するグリ
ップ力が変化する。一方、車体の横滑り角は、車体の向
きに対して車体の進行方向がなす角度であって、車両の
旋回運動状態および路面の摩擦係数が変化するのに伴な
う車輪のグリップ力の変化に応じた車両の旋回挙動状態
を示すものである。一方、車体速度および路面の摩擦係
数に応じて車輪スリップ角の限界値は予め知り得るもの
であり、車体の横滑り角に基づいて演算した前輪スリッ
プ角および後輪スリップ角と、前記車輪スリップ角の限
界値とを比較することにより、車両の旋回挙動状態を検
出することが可能である。しかも車輪スリップ角を、路
面の摩擦係数の変化に応じて推定しているので、車両の
旋回挙動状態を路面の摩擦係数を反映させて正確に検出
することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。

【０００８】図１ないし図１０は本発明の一実施例を示
すものであり、図１は車両の駆動系およびブレーキ系を
示す図、図２は制御ユニットの構成を示すブロック図、
図３はタイヤ特性設定手段で設定されるタイヤ特性を示
す図、図４は制御ユニットにおける車輪スリップ角演算
手段の構成を示すブロック図、図５は線形二輪車両運動
モデルでの横方向の力のバランスを示す図、図６は線形
二輪車両運動モデルで用いるタイヤ特性を示す図、図７
は摩擦係数推定手段の構成を示すブロック図、図８は車
両の旋回運動時のコーナリングフォースおよび制・駆動
力により発生する車体モーメントを示す図、図９は車両
の旋回挙動の判断手段の構成を示すブロック図、図１０
は車体の横滑り角の限界値の車体速度および摩擦係数に
応じた設定マップを示す図である。

【０００９】先ず図１において、車体１の前部には、エ
ンジンＥおよび変速機Ｔから成るパワーユニットＰが搭
載されており、該パワーユニットＰからの動力は、推進
軸Ｓおよび差動装置Ｄを介して駆動輪である左、右後輪
Ｗ_RL，Ｗ_RRに伝達される。また左、右前輪Ｗ_FL，Ｗ_FRに
は左、右前輪用車輪ブレーキＢ_FL，Ｂ_FRが装着され、
左、右後輪Ｗ_RL，Ｗ_RRには左、右後輪用車輪ブレーキＢ
_RL，Ｂ_RRが装着され、各車輪ブレーキＢ_FL，Ｂ_FR，
Ｂ_RL，Ｂ_RRは、たとえばディスクブレーキである。

【００１０】タンデム型のマスタシリンダＭが備える第
１および第２出力ポート２Ａ，２Ｂからはブレーキペダ
ル３の踏込み操作に応じたブレーキ液圧が出力されるも
のであり、両出力ポート２Ａ，２Ｂはブレーキ液圧制御
装置４に接続され、該ブレーキ液圧制御装置４からのブ
レーキ液圧が各車輪ブレーキＢ_FL，Ｂ_FR，Ｂ_RL，Ｂ_RRに
作用せしめられる。このブレーキ液圧制御装置４では、
制御ユニット５で制御されることにより各車輪ブレーキ
Ｂ_FL，Ｂ_FR，Ｂ_RL，Ｂ_RRに作用せしめるブレーキ液圧が
調節されるものであり、制御ユニット５には、各車輪Ｗ
_FL，Ｗ_FR，Ｗ_RL，Ｗ_RRの車輪速度をそれぞれ検出する車
輪速度検出器６_FL，６_FR，６_RL，６_RR、ステアリングハ
ンドルＨで操作された舵角δを検出する舵角検出手段
７、車両のヨーレイトγを検出するヨーレイト検出手段
８、ならびに車両の横加速度ＡＹを検出する横加速度検
出手段９の検出値がそれぞれ入力される。

【００１１】図２において、制御ユニット５は、車体速
度検出手段１０と、スリップ率算出手段１１と、タイヤ
特性設定手段１２と、車輪スリップ角演算手段１３と、
摩擦係数推定手段１４と、車両の旋回挙動状態を判断す
る判断手段１５と、ブレーキ液圧制御装置４での各車輪
ブレーキＢ_FL，Ｂ_FR，Ｂ_RL，Ｂ_RRのブレーキ圧を演算す
るブレーキ圧演算手段１６とを備える。

【００１２】車体速度検出手段１０では、各車輪の車輪
速度をそれぞれ個別に検出する４つの車輪速度検出器６
_FL，６_FR，６_RL，６_RRの検出値に基づいて車体速度Ｖが
得られ、スリップ率算出手段１１では、車体速度検出手
段１０で算出される車体速度Ｖならびに前記各車輪速度
検出器６_FL，６_FR，６_RL，６_RRの検出値に基づいて各車
輪毎のスリップ率λが演算される。

【００１３】タイヤ特性設定手段１２には、各車輪のタ
イヤ毎のタイヤ特性が実走行データに基づいて予め設定
されており、図３で示すように、車輪のスリップ角αお
よびコーナリングフォースＣＦの関係を示すスリップ角
−コーナリングフォース特性と、スリップ率λおよびコ
ーナリングフォース減少率ＲＣＦの関係を示すスリップ
角−コーナリングフォース減少率特性と、スリップ率λ
および制・駆動力ＦＸの関係を示すスリップ率−制・駆
動力特性とが、摩擦係数推定手段１４で推定される路面
の摩擦係数μに応じて左、右前輪および左、右後輪に個
別に対応して予め設定されている。すなわちタイヤ特性
設定手段１２は、摩擦係数推定手段１４で得られた推定
摩擦係数μに応じて、スリップ角−コーナリングフォー
ス特性、スリップ角−コーナリングフォース減少率特
性、ならびにスリップ率−制・駆動力特性を補正する機
能を有するものである。

【００１４】車輪スリップ角演算手段１３は、車両の旋
回運動制御を行なう上でより制御精度を高めるために、
車体の横滑り角βに基づいて前輪スリップ角αＦおよび
後輪スリップ角αＲを演算するものであり、舵角検出手
段７で検出される舵角δ、ヨーレイト検出手段８で検出
されるヨーレイトγ、横加速度検出手段９で検出される
横加速度ＡＹ、車体速度検出手段１０で検出される車体
速度Ｖ、スリップ率算出手段１１で算出される各車輪毎
のスリップ率λ、ならびにタイヤ特性設定手段１２で設
定されるタイヤ特性に基づいて、前輪スリップ角αＦお
よび後輪スリップ角αＲが車輪スリップ角演算手段１３
で演算される。この車輪スリップ角演算手段１３で得ら
れた前輪スリップ角αＦおよび後輪スリップ角αＲは判
断手段１５に入力され、判断手段１５では前輪スリップ
角αＦおよび後輪スリップ角αＲに基づく車両の旋回挙
動状態の判断がなされる。

【００１５】図４において、車輪スリップ角演算手段１
３は、走行状態検出部１７と、横加速度推定部１８と、
第１横滑り角算出部１９と、第２横滑り角算出部２０
と、選択部２１と、スリップ角算出部２２とを備える。

【００１６】タイヤ特性設定手段１２で設定されるタイ
ヤ特性のうち、スリップ角−コーナリングフォース特性
ならびにスリップ率−コーナリングフォース減少率特性
に基づいて、横加速度推定部１８により推定横加速度Ａ
ＹＥが推定される。すなわち横加速度推定部１８には、
タイヤ特性設定手段１２が接続されるとともに、スリッ
プ率算出手段１１で算出されるスリップ率λ、ならびに
スリップ角算出部２２で算出される前輪スリップ角αＦ
および後輪スリップ角αＲが入力されており、左、右前
輪および左、右後輪毎の（ＣＦ×ＲＣＦ）の四輪の総和
に基づいて、推定横加速度推定部１８で推定横加速度Ａ
ＹＥが得られることになる。

【００１７】而して上述の演算（ＣＦ×ＲＣＦ）におい
て、スリップ率−コーナリングフォース減少率特性に基
づくコーナリングフォース減少率ＲＣＦを、コーナリン
グフォースＣＦに乗じることにより、車両の運動制御に
伴なってスリップ率λが変動することに応じて、コーナ
リングフォースＣＦが補正されることになる。

【００１８】横加速度推定部１８で得られた推定横加速
度ＡＹＥは、第１横滑り角算出部１９に入力される。こ
の第１横滑り角算出部１９には、前記推定横加速度ＡＹ
Ｅに加えて、車体速度検出手段１０で検出される車体速
度Ｖならびにヨーレイト検出手段８で検出されるヨーレ
イトγが入力されており、非線形の四輪車両運動モデル
に基づいて車体の横滑り角を第１横滑り角β１として算
出する演算が第１横滑り角算出部１９で実行される。

【００１９】ここで、「非線形の四輪車両運動モデル」
とは、左、右前輪および左、右後輪のコーナリングフォ
ースを等しいとは仮定しない状態でスリップ角に対して
各車輪のコーナリングフォースが非線形に変化するよう
なタイヤ特性を反映する運動モデルである。

【００２０】基本的な線型二輪車輌運動モデルに基づく
微分方程式によれば、横滑り角の微分値は、｛（横加速
度／車体速度）−ヨーレイト｝として得られるものであ
り、横加速度を推定横加速度ＡＹＥとし、車体速度を車
体速度検出手段１０で検出される車体速度Ｖとし、ヨー
レイトをヨーレイト検出手段８で検出されるヨーレイト
γとすることにより、 ｄβ１／ｄｔ＝（ＡＹＥ／Ｖ）−γ……(1) として、第１横滑り角β１の微分値（ｄβ１／ｄｔ）が
得られる。またその微分値（ｄβ１／ｄｔ）を積分する
ことにより、第１横滑り角β１が、 β１＝∫｛（ＡＹＥ／Ｖ）−γ｝ｄｔ＋β１₀ ……(2) として、第１横滑り角算出部１９で得られることにな
る。而して上記積分式において、β１₀ は第１横滑り角
β１の初期値であり、第２横滑り角算出部２０から入力
される。

【００２１】ところで、上記非線形の四輪車両運動モデ
ルに基づいて得た第１横滑り角β１は、車両の旋回運動
状態で横滑り量が比較的大きいときの横滑り角に適合し
たものであるが、車両が低速で直進している走行状態で
横滑り量が比較的小さいときには、第１横滑り角β１の
積分演算過程でのノイズの蓄積による誤差が比較的大き
くなり、直進の低速で車両が走行している状態で第１横
滑り角β１を用いて前輪スリップ角αＦおよび後輪スリ
ップ角αＲを得るのは適切ではない。そこで、線形の二
輪車両運動モデルに基づいて車体の横滑り角を第２横滑
り角β２として得る演算が第２横滑り角算出部２０で実
行される。

【００２２】ここで、「線形の二輪車両運動モデル」と
は、左、右前輪のコーナリングフォースが等しく、かつ
左、右後輪のコーナリングフォースが等しいと仮定した
状態でスリップ角に対して前、後輪のコーナリングフォ
ースが線形に変化するような運動モデルである。

【００２３】線形の二輪車両運動モデルでは、図５で示
すように、左、右前輪のコーナリングフォースＣＦＦが
等しく、また左、右後輪のコーナリングフォースＣＦＲ
が等しいとした横方向の力学方程式を用いるものであ
り、この図５において、前輪のスリップ角αＦ、後輪の
スリップ角αＲ、車体の横滑り角βは、反時計方向を正
として表している。而して車両の質量をＭ、前輪のコー
ナリングフォースをＣＦＦ、後輪のコーナリングフォー
スをＣＦＲとしたときに、 Ｍ・ＡＹ= ＣＦＦ+ ＣＦＲ……(3) として表すことができる。またコーナリングフォースＣ
Ｆは、前輪スリップ角αＦおよび後輪スリップ角αＲが
微小範囲であるときには、図６で示すように線形である
ので、前輪のコーナリングパワーをＣＰＦ、後輪のコー
ナリングパワーをＣＰＲとしたときに、 ＣＦＦ＝ＣＰＦ×αＦ……(4) ＣＦＲ＝ＣＰＲ×αＲ……(5) である。

【００２４】また前輪のスリップ角αＦおよび後輪のス
リップ角αＲは、車体重心から前輪までの距離ＬＦ、車
体重心から後輪までの距離ＬＲ、車体速度Ｖ、車体の横
滑り角β、ヨーレイトγおよび前車輪の実舵角δを用い
て次のように表すことができる。

【００２５】 αＦ＝β＋（ＬＦ／Ｖ）×γ−δｗ……(6) αＲ＝β−（ＬＲ／Ｖ）×γ……………(7) ここで、前車輪の実舵角δｗは、舵角検出手段７で検出
される舵角δをステアリング系のギヤ比で除すことによ
り得られるものである。

【００２６】上記第(4) 〜(7) 式を、第(3) 式に代入す
ると、 Ｍ×ＡＹ＝ＣＰＦ×｛β＋（ＬＦ／Ｖ）×γ−δｗ｝ ＋ＣＰＲ×｛β−（ＬＲ／Ｖ）×γ｝……(8) が成り立ち、この第(8) 式をβについて整理すると、 β＝｛Ｍ／（ＣＰＦ＋ＣＰＲ）｝×ＡＹ −｛（ＣＰＦ×ＬＦ−ＣＰＲ×ＬＲ）／（ＣＰＦ＋ＣＰＲ）｝×γ／Ｖ ＋｛ＣＰＦ／（ＣＰＦ＋ＣＰＲ）｝×δｗ……(9) を得ることができる。而してＣＰＦ，ＣＰＲ，ＬＦ，Ｌ
Ｒ，Ｍは、車両固有の一定値であるので、上記第(9) 式
を次のように書き換えることができる。

【００２７】 β＝Ｃ１×ＡＹ−Ｃ２×γ／Ｖ＋Ｃ３×δｗ……(10) 第２横滑り角算出部２０は、上記第(10)式に基づく演算
を行なうものであり、車体速度検出手段１０で検出され
る車体速度Ｖ、ヨーレイト検出手段８で検出されるヨー
レイトγ、横加速度検出手段９で検出される横加速度Ａ
Ｙならびに舵角検出手段７で検出される舵角δが第２横
滑り角算出部２０に入力され、第２横滑り角算出部２０
は、上記第(10)式に基づく演算で得た横滑り角βを第２
横滑り角β２として出力する。

【００２８】第１横滑り角算出部１９で算出される第１
横滑り角β１、ならびに第２横滑り角算出部２０で算出
される第２横滑り角β２は、選択部２１で択一的に選択
されて、スリップ角算出部２２に入力されるものであ
り、選択部２１による択一的な選択は、走行状態検出部
１７により切換えられる。

【００２９】走行状態検出部１７は、車体速度検出手段
１０で検出される車体速度Ｖ、ヨーレイト検出手段８で
検出されるヨーレイトγ、横加速度検出手段９で検出さ
れる横加速度ＡＹならびに舵角検出手段７で検出される
舵角δに基づいて車両の走行状態を検出するものであ
り、たとえば次のような各条件の全てが成立するか否か
を判断する。

【００３０】Ｖ＜１０ｋｍ／ｈ −３（ｄｅｇ）＜δ＜＋３（ｄｅｇ） −０．１（Ｇ）＜ＡＹ＜＋０．１（Ｇ） −１．０（ｄｅｇ／ｓ）＜γ＜＋１．０（ｄｅｇ／ｓ） 上記各条件が全て成立したときに、走行状態検出部１７
は、車両が直進の低速走行状態であるとして、第２横滑
り角算出部２０で算出される第２滑り角β２を選択部２
１が選択するような信号を選択部２１に与えるが、上記
各条件のいずれか１つでも成立しないときには、第１横
滑り角算出部１９で算出される第１横滑り角β１を選択
部２１が選択するような信号を選択部２１に与える。

【００３１】スリップ角算出部２２では、選択部２１で
選択されて入力される第１横滑り角β１もしくは第２横
滑り角β２と、車体速度検出手段１０で検出される車体
速度Ｖ、ヨーレイト検出手段８で検出されるヨーレイト
γ、ならびに舵角検出手段７で検出される舵角δとを用
いて、上述の第(6) ，(7) 式に基づく前輪スリップ角α
Ｆおよび後輪スリップ角αＲの演算が実行される。すな
わち、スリップ角算出部２２では、第(6) ，(7) 式に基
づいて前輪スリップ角αＦおよび後輪スリップ角αＲが
算出されることになり、スリップ角算出部２２で得られ
た前輪スリップ角αＦおよび後輪スリップ角αＲは、横
加速度推定部１８での推定横加速度ＡＹＥの演算のため
に横加速度推定部１８に入力されるとともに、判断手段
１５および摩擦係数推定手段１４に入力される。

【００３２】図７において、摩擦係数推定手段１４は、
第１偏差算出部２３と、車体ヨーモーメント推定部２４
と、微分回路２５と、第２偏差算出部２６と、ハイセレ
クト部２７と、推定演算部２８とを備える。

【００３３】第１偏差算出部２３では、車輪スリップ角
演算手段１３における横加速度推定部１８で得られた推
定横加速度ＡＹＥと、横加速度検出手段９で検出された
横加速度ＡＹとの差（ＡＹＥ−ＡＹ）が算出される。

【００３４】一方、第２偏差算出部２６では、タイヤ特
性設定手段１２で設定されたタイヤ特性、スリップ率算
出手段１１で算出された車輪のスリップ率ならびに車輪
スリップ角演算手段１３のスリップ角算出部２２で算出
された前輪および後輪スリップ角に基づいて車体ヨーモ
ーメント推定部２４で推定される車体ヨーモーメントと
しての推定ヨーレイト変化速度（ｄγ／ｄｔ）Ｅと、ヨ
ーレイト検出手段８で検出されたヨーレイトγを微分す
る微分回路２５で得られるヨーレイト変化速度ｄγ／ｄ
ｔとの差｛（ｄγ／ｄｔ）Ｅ−ｄγ／ｄｔ｝が算出され
る。

【００３５】図８において、車両が旋回運動していると
きの左、右前輪および左、右後輪のコーナリングフォー
スをＣＦＦＬ，ＣＦＦＲ，ＣＦＲＬ，ＣＦＲＲとし、
左、右前輪および左、右後輪の制・駆動力をＦＸＦＬ，
ＦＸＦＲ，ＦＸＲＬ，ＦＸＲＲとし、左、右前輪および
左、右後輪間のトレッドをＴとしたときに、車体ヨーモ
ーメント推定部２４では、車体ヨーモーメントとしての
推定ヨーレイト変化速度（ｄγ／ｄｔ）Ｅが次のような
演算に基づいて推定される。

【００３６】

【数１】

【００３７】上記第(11)式において、ＣＦＦＬ，ＣＦＦ
Ｒ，ＣＦＲＬ，ＣＦＲＲは、タイヤ特性設定手段１２に
設定されているスリップ角−コーナリングフォース特性
ならびにスリップ率−コーナリングフォース減少率特性
に基づいて、左、右前輪および左、右後輪毎に（ＣＦ×
ＲＣＦ）の演算を実行して得られるものであり、またＦ
ＸＦＬ，ＦＸＦＲ，ＦＸＲＬ，ＦＸＲＲは、タイヤ特性
設定手段１２に設定されているスリップ率−制・駆動力
特性に基づいて左、右前輪および左、右後輪毎に得られ
るものである。

【００３８】而して上記第(11)式を演算するために、車
体ヨーモーメント推定部２４には、タイヤ特性設定手段
１２で設定されるタイヤ特性、スリップ率算出手段１１
で算出されるスリップ率λならびに車輪スリップ角演算
手段１３のスリップ角算出部２２で算出された前輪およ
び後輪スリップ角αＦ，αＲが入力される。

【００３９】ところで、横加速度推定部１８で推定され
る横加速度ＡＹＥならびに車体ヨーモーメント推定部２
４で推定されるヨーレイト変化速度（ｄγ／ｄｔ）Ｅ
は、タイヤ特性設定手段１２で設定されるタイヤ特性に
基づくものである。したがって実際の路面の摩擦係数μ
が、横加速度ＡＹＥおよびヨーレイト変化速度（ｄγ／
ｄｔ）Ｅの演算に用いたタイヤ特性の摩擦係数μから変
化したときには、横加速度検出手段９で検出される横加
速度ＡＹおよび推定横加速度ＡＹＥ間に摩擦係数μの変
化分に対応した偏差が生じるとともに、ヨーレイト検出
手段８で検出されるヨーレイトγの微分値（ｄγ／ｄ
ｔ）ならびに車体ヨーモーメント推定部２４で推定され
るヨーレイト変化速度間に摩擦係数μの変化分に対応し
た偏差が生じるはずである。このような２つの偏差、す
なわち横加速度の推定偏差およびヨーレイト変化率（ヨ
ーレイトレイト）は、路面の摩擦係数が比較的大きい場
合と、比較的小さい場合とでそれぞれ顕著に現れる。そ
こで、検出した横加速度ＡＹおよび推定横加速度ＡＹＥ
の偏差を算出する第１偏差算出部２３の算出値ならびに
検出したヨーレイトγの微分値（ｄγ／ｄｔ）および推
定ヨーレイト変化速度（ｄγ／ｄｔ）Ｅの偏差を算出す
る第２偏差算出部２６の算出値の大きい方、すなわち摩
擦係数μの変化の影響が大きく出た方を摩擦係数μの変
化量に対応した偏差であると判断してハイセレクト部２
７で選択し、そのハイセレクト部２７で選択された偏差
が摩擦係数μの偏差に対応するものであるとして、推定
演算部２８で摩擦係数μが推定される。

【００４０】すなわち推定演算部２８では、摩擦係数μ
の初期値を「１」とし、摩擦係数μの変化分に対応した
第１もしくは第２偏差算出部２３，２６の算出偏差に対
応した摩擦係数変化分を、前回の処理ループで得られて
いた摩擦係数μに加算もしくは減算することで、今回の
処理ループでの摩擦係数μを推定することになる。

【００４１】図９において、判断手段１５は、左、右輪
のスリップ角が等しいとした二輪モデルに基づいて車両
の旋回挙動状態を判断するものであり、車体の横滑り角
限界値設定部２９と、前輪スリップ角限界値算出部３０
と、後輪スリップ角限界値算出部３１と、第１および第
２比較器３２，３３と、判定部３４とを備える。

【００４２】車体の横滑り角限界値設定部２９には、車
体速度検出手段１０で検出される車体速度Ｖと、摩擦係
数推定手段１４で推定される路面の摩擦係数μとが入力
される。而して車体の横滑り角限界値設定部２９には、
図１０で示すように、車体速度Ｖの増大に応じて低くな
るとともに摩擦係数μの増大に応じて高くなるようにし
て、横滑り角限界値β_LMT を車体速度Ｖおよひ摩擦係数
μに応じて定めたマップが予め設定されており、車体速
度Ｖおよび摩擦係数μに応じた横滑り角限界値β_LMT が
車体の横滑り角限界値設定部２９で設定される。

【００４３】前輪スリップ角限界値算出部３０は、車体
の横滑り角限界値設定部２９で設定された横滑り角限界
値β_LMT を、上述の第(6) 式、すなわち｛αＦ＝β＋
（ＬＦ／Ｖ）×γ−δｗ｝に代入することにより、前輪
スリップ角限界値αＦ_LMT を算出する。

【００４４】後輪スリップ角限界値算出部３１は、車体
の横滑り角限界値設定部２９で設定された横滑り角限界
値β_LMT を、上述の第(7) 式、すなわち｛αＲ＝β−
（ＬＲ／Ｖ）×γ｝に代入することにより、後輪スリッ
プ角限界値αＲ_LMT を算出する。

【００４５】第１比較器３２の非反転入力端子には、車
輪スリップ角算出手段１３で得られた前輪スリップ角α
Ｆが入力され、第１比較器３２の反転入力端子には、前
輪スリップ角限界値算出部３０で算出された前輪スリッ
プ角限界値αＦ_LMT が入力される。

【００４６】第２比較器３３の非反転入力端子には、車
輪スリップ角算出手段１３で得られた後輪スリップ角α
Ｒが入力され、第２比較器３２の反転入力端子には、後
輪スリップ角限界値算出部３１で算出された後輪スリッ
プ角限界値αＲ_LMT が入力される。

【００４７】判定部３４には、第１および第２比較器３
２，３３の出力が入力されており、判定部３４は、第１
および第２比較器３２，３３の出力に基づいて車両の旋
回挙動状態を次のように判定する。

【００４８】すなわち判定部３４は、第１および第２比
較器３２，３３の出力がともにハイレベルのとき、すな
わちαＦ＞αＦ_LMT ，αＲ＞αＲ_LMT のときには車両が
コースアウト状態にあると判定し、第１比較器３２の出
力がハイレベルであるとともに第２比較器３３の出力が
ローレベルのとき、すなわちαＦ＞αＦ_LMT ，αＲ≦α
Ｒ_LMT のときには車両がアンダーステア気味の状態にあ
ると判定し、第１比較器３２の出力がローレベルである
とともに第２比較器３３の出力がハイレベルのとき、す
なわちαＦ≦αＦ_LMT ，αＲ＞αＲ_LMT のときには車両
がオーバーステア気味の状態にあると判定し、第１およ
び第２比較器３２，３３の出力がともにローレベルのと
き、すなわちαＦ≦αＦ_LMT ，αＲ≦αＲ_LMT のときに
は通常の旋回状態にあると判定する。

【００４９】再び図２において、判断手段１５による車
両の旋回挙動状態の判断結果すなわち判定部３４による
判定結果と、判断手段１５における前輪および後輪スリ
ップ角限界値算出部３０，３１でそれぞれ算出された前
輪および後輪スリップ角限界値αＦ_LMT ，αＲ_LMT と
は、ブレーキ圧演算手段１６に入力される。このブレー
キ圧演算手段１６には、判断手段１５からの入力の他
に、舵角検出手段７で得られる舵角δ、ヨーレイト検出
手段８で検出されるヨーレイトγ、車体速度検出手段１
０で検出される車体速度Ｖ、ならびに車輪スリップ角演
算手段１３で得られた前輪スリップ角αＦおよび後輪ス
リップ角αＲが入力されており、判断手段１５により通
常の旋回状態にあると判断されたときには、検出ヨーレ
イトγと、舵角δおよび車体速度Ｖに基づいて定まる規
範ヨーレイトとの差が小さくなるように各車輪ブレーキ
Ｂ_FL，Ｂ_FR，Ｂ_RL，Ｂ_RRのブレーキ液圧がブレーキ圧演
算手段１６で演算され、ブレーキ液圧制御装置４がブレ
ーキ液圧演算手段１６の演算結果に基づいて各車輪ブレ
ーキＢ_FL，Ｂ_FR，Ｂ_RL，Ｂ_RRのブレーキ液圧を制御す
る。しかるに、車両がコースアウト状態、アンダーステ
ア気味の状態、もしくはオーバーステア気味の状態にあ
ると判断手段１５で判断されたときには、ブレーキ圧演
算手段１６は、前記検出ヨーレイトγを前記規範ヨーレ
イトに近付ける制御演算を停止し、前輪スリップ角αＦ
および後輪スリップ角αＲが前輪および後輪スリップ角
限界値αＦ_LMT ，αＲ_LMT 以下となるように、各車輪ブ
レーキＢ_FL,Ｂ_FR，Ｂ_RL，Ｂ_RRのブレーキ圧を演算して
ブレーキ液圧制御装置４を作動せしめる。

【００５０】次にこの実施例の作用について説明する
と、車輪スリップ角演算手段１３において、車両が低速
の直進走行状態にあることが走行状態検出部１７で検出
されたときには、第２横滑り角算出部２０で算出された
第２横滑り角β２に基づいて車体の横滑り角βが算出さ
れる。しかも第２横滑り角β２は、車体速度Ｖ、ヨーレ
イトγ、横加速度ＡＹおよび舵角δの検出値により線形
の二輪車両運動モデルに基づいて算出されるものであ
り、積分演算されるものではないので、低速の直進走行
状態であることに起因して、横加速度Ｖ、ヨーレイト
γ、車体速度Ｖの検出値が小さなものであっても、セン
サノイズ（取付け誤差ノイズ）や走行ノイズが蓄積する
ことはなく、第２横滑り角β２に基づいて車体の横滑り
角βを精度よく算出することができる。

【００５１】一方、車両が直進の低速走行状態にあると
き以外には、第１横滑り角算出部１９で算出された第１
横滑り角β１に基づいて車体の横滑り角βが算出される
が、この第１横滑り角βを算出するにあたって用いる車
体速度Ｖ、ヨーレイトγおよび推定横加速度ＡＹＥのう
ち、車体速度Ｖおよびヨーレイトγの検出値は比較的大
きなものであり、検出値に対するノイズの大きさの割合
が比較的小さくなり、また推定横加速度ＡＹＥは、予め
設定されたタイヤ特性と、スリップ角算出部２２で算出
したスリップ角ならびにスリップ率算出手段１１で算出
したスリップ率とを用いて推定されるものであるので推
定精度を向上することが可能であり、第１横滑り角β１
が、非線形の四輪車両運動モデルに基づいて得た横滑り
角βの微分値ｄβ／ｄｔを積分して得られるものであっ
ても、積分演算過程でのノイズによる誤差蓄積を小さく
抑え、車体の横滑り角βの算出精度を向上することがで
きる。

【００５２】このようにして精度よく推定される車体の
横滑り角βは、車両の旋回運動状態および路面の摩擦係
数が変化するのに伴なう車輪のグリップ力の変化に応じ
た車両の旋回挙動状態を示すものであり、前輪および後
輪スリップ角αＦ，αＲは、前、後輪の向きに対して
前、後輪の進行方向がなす角度であり、前、後輪の路面
に対するグリップ力に応じて変化するものである。しか
も車体速度および路面の摩擦係数に応じて前輪および後
輪スリップ角限界値αＦ_LMT ，αＲ_LMT は予め知り得る
ものであり、判断手段１５において、車体の横滑り角β
に基づいて演算した前輪スリップ角αＦおよび後輪スリ
ップ角αＲと、前輪および後輪スリップ角限界値αＦ
_LMT ，αＲ_LMT の限界値とを比較することにより、車両
の旋回挙動状態すなわちコースアウト状態、アンダース
テア気味の状態もしくはオーバーステア気味の状態を検
出することが可能である。しかも前輪スリップ角αＦお
よび後輪スリップ角αＲは、路面の摩擦係数μの変化を
反映するものであるので、車両の旋回挙動状態を路面の
摩擦係数μを反映させて正確に検出することができ、そ
の正確な旋回挙動状態の検出に応じたブレーキによる旋
回挙動制御を行なうことができる。

【００５３】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。

【００５４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、車体の横
滑り角に基づいて演算した前輪スリップ角および後輪ス
リップ角と、前記車輪スリップ角の限界値とを比較する
ことにより、車両の旋回挙動状態を路面の摩擦係数を反
映させて正確に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両の駆動系およびブレーキ系を示す図であ
る。

【図２】制御ユニットの構成を示すブロック図である。

【図３】タイヤ特性設定手段で設定されるタイヤ特性を
示す図である。

【図４】制御ユニットにおける車輪スリップ角演算手段
の構成を示すブロック図である。

【図５】線形二輪車両運動モデルでの横方向の力のバラ
ンスを示す図である。

【図６】線形二輪車両運動モデルで用いるタイヤ特性を
示す図である。

【図７】摩擦係数推定手段の構成を示すブロック図であ
る。

【図８】車両の旋回運動時のコーナリングフォースおよ
び制・駆動力により発生する車体モーメントを示す図で
ある。

【図９】車両の旋回挙動の判断手段の構成を示すブロッ
ク図である。

【図１０】車体の横滑り角の限界値の車体速度および摩
擦係数に応じた設定マップを示す図である。

【符号の説明】

８・・・ヨーレイト検出手段 １０・・・車体速度検出手段 １３・・・車輪スリップ角演算手段 １４・・・摩擦係数推定手段 １５・・・判断手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体速度を検出する車体速度検出手段
   （１０）と；ヨーレイトを検出するヨーレイト検出手段
   （８）と；車体の横滑り角に基づいて前輪スリップ角お
   よび後輪スリップ角を演算し得る車輪スリップ角演算手
   段（１３）と、路面の摩擦係数を推定する摩擦係数推定
   手段（１４）と；前記車輪スリップ角演算手段（１３）
   で得られた前輪および後輪スリップ角と、前記車体速度
   検出手段（１０）で検出される車体速度ならびに前記摩
   擦係数推定手段（１４）で推定される摩擦係数に基づい
   て定めた前輪スリップ角限界値および後輪スリップ角限
   界値との比較により車両の旋回挙動状態を判断する判断
   手段（１５）と；を備えることを特徴とする車両の旋回
   挙動状態検出装置。