JP2003118616A - 車両用舵角検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両が直進走行状態であることを短時間で容
易に検出して操舵中心点を特定することができる車両用
舵角検出装置を提供する。 【解決手段】 ランダムアクセスメモリ２０ａに現在周
期位置ｉが記憶されていないときに、車輪速センサ１３
ＦＬ〜１３ＲＲ、ヨーレートセンサ１４、横加速度セン
サ１５の各センサで検出される検出信号に基づいて個別
に直進走行状態であるか否かを判定し、直進走行状態で
あるときに個別の重み付け値を設定し、設定した重み付
け値の和が所定値以上であるときに直線走行状態である
と判断して、操舵角センサ１６の中心点を現在周期位置
を特定することにより行い、直進走行状態を継続してい
るときに特定した現在周期位置を確定してランダムアク
セスメモリ２０ａに記憶する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両のステアリン
グホイール等の操舵角や転舵輪の転舵角を検出する車両
用舵角検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用舵角検出装置としては、例
えば特公平７−７４００１号公報に記載されたものが知
られている。この従来例には、前輪操舵角センサにより
検出された検出前輪操舵角を補正する検出前輪操舵角補
正装置であって、前輪操舵角センサにより検出された検
出前輪操舵角を順次サンプリングすると共に、検出前輪
操舵角の零点に対応した基準値を記憶し、検出車速が所
定値より大きく且つ検出ヨーレートが略零であることを
条件に車両が直進走行状態にあることを判定し、このと
きにサンプリングされた検出前輪操舵角の前記基準値に
対するずれ分に対応した値を所定時間累積し、この累積
結果を基準値に加味することにより基準値を更新し、更
新された基準値を検出前輪操舵角に加味する補正演算を
行って検出前輪操舵角を補正するようにした検出前輪操
舵角補正装置が記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、前輪操舵角センサの前輪操舵系への取
付け誤差、ホイールアライメント調整誤差、タイヤの経
時変化、操舵ハンドルとタイヤとを連結するリンケージ
の経時変化等により、前輪操舵角センサによる検出前輪
操舵角の零点がずれても、この零点のずれ発生状態が学
習され且つこの学習結果に基づき検出前輪操舵角が補正
されるので、補正された補正検出前輪操舵角の精度を常
に良好に保つことができるものであるが、検出前輪操舵
角の補正を車両が直進走行状態であるときに行い、この
直進走行状態であると判断するための条件がヨーレート
センサで検出した検出ヨーレートが略零であるときに設
定されているので、直進走行状態を高精度で判断するた
めにはヨーレートセンサの誤差補正も行う必要があると
共に、検出ヨーレートの閾値を限りなく零に近づける必
要があり、直進走行状態の検出頻度が少なくなって補正
の機会が少なくなり、走行開始時の補正に時間が掛かる
という未解決の課題がある。

【０００４】特に、ステアリングホイールの操舵角を位
相の異なる２相パルス信号を出力する操舵角センサを使
用した場合には、これら２相パルス信号の極性だけでは
舵角を読み取ることができないので、ある位置を基準位
置とし設定し、この基準位置からの移動量を積算して舵
角を算出することになり、基準位置の精度が舵角の精度
に大きな影響を与えることから、基準位置を高精度で設
定する要請がある。

【０００５】そこで、本発明は、上記従来例の未解決の
課題に着目してなされたものであり、車両が直進走行状
態であることを短時間で容易に検出することができる車
両用舵角検出装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る車両用舵角検出装置は、車両の舵角
位置を相対的に検出する舵角検出手段と、該舵角検出手
段で検出した舵角位置の中立点を記憶する中立点記憶手
段と、前記舵角検出手段で検出した舵角位置及び中立点
記憶手段に記憶されている中立点に基づいて舵角を演算
する舵角演算手段とを備えた車両用舵角検出装置におい
て、車両の直進性を判断可能な直進状態情報を検出する
複数の直進状態検出手段と、該複数の直進状態検出手段
の検出値を個別に設定された直進判断用範囲内であると
きに所定の重み付け値を個別に設定する重み付け値設定
手段と、該重み付け値設定手段で設定された重み付け値
の和が所定値以上であるときに直進状態であると判断す
る直進状態判断手段と、該直進状態判断手段の判断結果
が直進状態であるときに前記中立点を特定する中立点特
定手段と、該中立点特定手段で特定した中立点と前記舵
角検出手段で検出した相対舵角とに基づいて舵角を算出
する舵角算出手段とを備えていることを特徴としてい
る。

【０００７】また、請求項２に係る車両用舵角検出装置
は、請求項１に係る発明において、前記舵角検出手段
は、車両の舵角を単位舵角を一周期とする角度情報とし
て検出するように構成され、前記中立点特定手段は、直
進状態判断手段の判断結果が直進状態であるときに前記
舵角検出手段の現在周期位置を特定するように構成さ
れ、前記舵角算出手段は、舵角検出手段で検出した角度
情報と、予め記憶された中立点角度と、前記中立点特定
手段で特定した現在周期位置とに基づいて舵角を算出す
るように構成されていることを特徴としている。

【０００８】さらに、請求項３に係る車両用舵角検出装
置は、請求項１又は２に係る発明において、前記直進状
態判断手段が、前記重み付け値の和が最大重み付け値よ
り大きい第１の所定値以上となる状態を継続していると
きに、演算周期ごとに得られる重み付け値の和を累積
し、該累積値が第２の所定値以上となったときに車両が
直進状態であると判断するように構成されていることを
特徴としている。

【０００９】さらにまた、請求項４に係る車両用舵角検
出装置は、請求項１乃至３の何れかの発明において、前
記中立点特定手段が、前記直進状態判断手段の判断結果
が直進状態であるときに前記舵角検出手段の現在周期位
置を特定し、前記全ての直進状態検出手段の検出値が直
進判断用範囲内である場合に、前記舵角算出手段で角度
情報、中立点角度及び減算周期位置に基づいて算出した
舵角が許容範囲内であったときに、特定された現在周期
位置を確定するように構成されていることを特徴として
いる。

【００１０】なおさらに、請求項５係る車両用舵角検出
装置は、請求項１乃至４の何れかの発明において、前記
直進状態検出手段が、車両のヨーレイトを検出するヨー
レイト検出手段と、車両の横方向加速度を検出する横方
向加速度検出手段と、車両の左右の車輪速度差を検出す
る車輪速度差検出手段とで構成されていることを特徴と
している。

【００１１】また、請求項６に係る車両用舵角検出装置
は、請求項５に係る発明において、前記直進状態検出手
段が、前記ヨーレイト検出手段、横方向加速度検出手段
及び車輪速度差検出手段の各検出値に含まれる誤差を補
正する誤差補正手段を備えていることを特徴としてい
る。さらに、請求項７に係る車両用舵角検出装置は、請
求項１乃至６の何れかの発明において、前記舵角検出手
段が、舵角に応じて回動する回動部材に取り付けた大歯
車と、該大歯車と噛合する小歯車と、該小歯車の回転位
置を検出して少なくとも２相の交流信号を出力する回転
位置検出手段と、該回転位置検出手段から出力される少
なくとも２相の交流信号に基づいて前記小歯車の回転角
度情報を算出する角度情報算出手段とを備えていること
を特徴としている。

【００１２】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、車両の直
進性を複数の直進状態検出手段で検出し、各直進状態検
出手段で検出した直進状態情報を重み付け値設定手段に
より個別に設定された直進判断用範囲内であるときに所
定の重み付け値を個別に設定し、設定された重み付け値
の和が所定値以上であるときに直進状態判断手段によっ
て直進状態であると判断し、中立点特定手段で中立点を
特定し、舵角算出手段によって、特定した中立点と舵角
検出手段で検出した相対舵角とに基づいて舵角を算出す
るように構成したので、複数の直進状態検出手段で検出
した直進情報の重み付け値によって直進状態を迅速且つ
正確に検出することができるという効果が得られる。

【００１３】また、請求項２に係る発明によれば、舵角
検出手段が、車両の舵角を単位舵角を一周期とする角度
情報として検出するように構成され、中立点特定手段
が、直進状態判断手段の判断結果が直進状態であるとき
に舵角検出手段の現在周期位置を特定するように構成さ
れ、舵角算出手段が、舵角検出手段で検出した角度情報
と、予め記憶された中立点角度と、前記中立点特定手段
で特定した現在周期位置とに基づいて舵角を算出するよ
うに構成されているので、中立点角度を不揮発メモリ等
で記憶しておくことにより、中立点特性手段で舵角検出
手段の現在周期位置を特定することにより、舵角を容易
に算出することができるという効果が得られる。

【００１４】さらに、請求項３に係る発明によれば、直
進状態判断手段が、重み付け値の和が最大重み付け値よ
り大きい第１の所定値以上となる状態を継続していると
きに、演算周期ごとに得られる重み付け値の和を累積
し、該累積値が第２の所定値以上となったときに車両が
直進状態であると判断するように構成されているので、
操舵状態が安定しているときに直進状態であると判断す
るので、正確な直進状態判断を行うことができるという
効果が得られる。

【００１５】さらにまた、請求項４に係る発明によれ
ば、中立点特定手段が、前記直進状態判断手段の判断結
果が直進状態であるときに前記舵角検出手段の現在周期
位置を特定し、前記全ての直進状態検出手段の検出値が
直進判断用範囲内である場合に、前記舵角算出手段で角
度情報、中立点角度及び減算周期位置に基づいて算出し
た舵角が許容範囲内であったときに、特定された現在周
期位置を確定するように構成されているので、現在周期
位置の設定をより正確に行うことができるという効果が
得られる。

【００１６】なおさらに、請求項５に係る発明によれ
ば、直進状態検出手段が、車両のヨーレイトを検出する
ヨーレイト検出手段と、車両の横方向加速度を検出する
横方向加速度検出手段と、車両の左右の車輪速度差を検
出する車輪速度差検出手段とで構成されているので、車
両の直進走行状態を様々な見地から検出することがで
き、直進状態の判断が容易となるという効果が得られ
る。

【００１７】また、請求項６に係る発明によれば、直進
状態検出手段が、前記ヨーレイト検出手段、横方向加速
度検出手段及び車輪速度差検出手段の各検出値に含まれ
る誤差を補正する誤差補正手段を備えているので、各検
出手段の検出値に含まれる経時変化等による誤差を補正
して、正確な直進状態判断を行うことができるという効
果が得られる。

【００１８】さらに、請求項７に係る発明によれば、舵
角検出手段が、舵角に応じて回動する回動部材に取り付
けた大歯車と、該大歯車と噛合する小歯車と、該小歯車
の回転位置を検出して少なくとも２相の交流信号を出力
する回転位置検出手段と、該回転位置検出手段から出力
される少なくとも２相の交流信号に基づいて前記小歯車
の回転角度情報を算出する角度情報算出手段とを備えて
いるので、舵角情報を正確に検出することができるとい
う効果が得られる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
について説明する。図１は本発明の一実施形態を示す概
略構成図であって、図中、１ＦＬ，１ＦＲは前輪、１Ｒ
Ｌ，１ＲＲは後輪であって、後輪１ＲＬ，１ＲＲはエン
ジン２の駆動力が自動変速機３、プロペラシャフト４、
最終減速装置５及び車軸６を介して伝達されて回転駆動
される。

【００２０】前輪１ＦＬ，１ＦＲ及び後輪１ＲＬ，１Ｒ
Ｒには、、夫々制動力を発生するディスクブレーキ７が
設けられていると共に、これらディスクブレーキ７に供
給される制動油圧が制動制御装置８によって制御され
る。ここで、制動制御装置８は図示しないブレーキペダ
ルの踏込みに応じて制動油圧を発生すると共に、走行制
御用コントローラ２０からの制動圧指令値に応じて制動
油圧を発生するように構成されている。

【００２１】また、車両には、前輪１ＦＬ，１ＦＲ及び
後輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪速度を検出する車輪速度セン
サ１３ＦＬ，１３ＦＲ及び１３ＲＬ，１３ＲＲが配設さ
れていると共に、車両に生じるヨーレイトψを検出する
ヨーレイトセンサ１４、車両に生じる横加速度Ｇy を検
出する横加速度センサ１５、ステアリングホイール（図
示せず）の操舵角を検出する操舵角センサ１６及び制動
時のマスタシリンダ圧を検出する制動圧センサ１７が配
設されている。

【００２２】ここで、操舵角センサ１６は、図２に示す
ように、ステアリングホイールＳＷに連結されたステア
リングシャフト１６ａに固定された大歯車１６ｂと、こ
の大歯車１６ｂに噛合する大歯車１６ｂに対して例えば
１／４の歯数に設定された小歯車１６ｃと、この小歯車
１６ｃの回転軸に連結されて回転駆動される永久磁石１
６ｄと、この永久磁石１６ｄの回りに配設された例えば
２２．５°の位相差を有する交流電圧信号を発生する２
相コイル１６ｅ，１６ｆとで構成され、ステアリングシ
ャフト１６ａが一回転する間に小歯車１６ｃが４回転即
ちステアリングシャフトが９０°回転する毎に小歯車１
６ｃが１回転して、１サイクルの２相交流電圧信号を操
舵角検出信号として出力する。

【００２３】そして、車速センサ１３ＦＬ〜１３ＲＲ、
ヨーレートセンサ１４、横加速度センサ１５、操舵角セ
ンサ１６及び制動圧センサ１７の各出力信号が走行状態
制御用コントローラ２０に入力され、この走行状態制御
用コントローラ２０で、各輪速度センサ１３ＦＬ〜１３
ＲＲで検出した車輪速度ＶｗFL〜ＶｗRRに基づいて例え
ば一番大きな値を選択するセレクトハイ処理を行うこと
により、車体速度Ｖｃを算出すると共に、雪路、凍結路
等の低摩擦係数路面での車両の横滑り量を運転者の操舵
操作量及び制動操作量に基づく目標横滑り量に一致させ
ることによりステア特性を安定させる横滑り制御処理を
実行する。

【００２４】ここで、横滑り制御処理は、操舵角センサ
１６で検出した操舵角検出信号ＶＯ１及びＶＯ２をＡ／
Ｄ変換変換して読込み、この操舵角検出信号ＶＯ１及び
ＶＯ２に基づいてギヤ角γを算出し、これに基づいて操
舵角δを算出し、この操舵角δと制動圧力センサ１７で
検出したマスタシリンダ圧ＰＢに基づいて目標横滑り量
を算出すると共に、ヨーレイトセンサ１４で検出したヨ
ーレイトψ及び横加速度センサ１５で検出した横加速度
Ｇｙに基づいて実際の横滑り量を算出し、算出した実際
の横滑り量を目標横滑り量に一致させるように、少なく
とも各車輪１ＦＬ〜１ＲＲの何れか１つのディスクブレ
ーキ７に対する制動圧力を制御して運転者の意図するス
テア特性に一致させる。

【００２５】また、走行状態制御用コントローラ２０で
は、操舵角センサ１６から入力される２相交流信号でな
る操舵角検出信号に基づいて図３に示す操舵中立点検出
処理を実行する。この操舵中立点検出処理は、例えばイ
グニッションスイッチがオン状態となったときに実行開
始され、先ず、ステップＳ１で、操舵角センサ１６で検
出した操舵角検出信号の１サイクルを周期位置ｉとした
ときに、この周期位置ｉが現在どの位置にあるかを記憶
する中立点記憶手段としてのランダムアクセスメモリ
（ＲＡＭ）２０ａに形成した周期位置記憶領域に現在周
期位置ｉ(n)が記憶されているか否かを判定し、現在周
期位置ｉ(n)が記憶されているときにはそのまま操舵中
立点検出処理を終了し、現在周期位置ｉ(n)が記憶され
ていないときにはステップＳ２に移行する。

【００２６】このステップＳ２では、車輪速センサ１３
ＦＬ〜１３ＲＲの車輪速ＶｗFL〜ＶｗRRを読込み、次い
でステップＳ３に移行して、例えば各車輪速ＶｗFL〜Ｖ
ｗRRのうちの一番大きな値を選択するセレクトハイ処理
を行って車体速度Ｖｃを算出する。次いで、ステップＳ
４に移行して、車両が直進走行状態であると判断された
か否かを表す直進走行状態フラグＦｓｔが直進走行状態
であると判断されていないことを表す“０”にリセット
されているか否かを判定し、Ｆｓｔ＝“０”であるとき
にはステップＳ５に移行する。

【００２７】このステップＳ５では、前記ステップＳ３
で算出した車体速度Ｖｃが予め設定した設定車速Ｖｓ１
以上であるか否かを判定し、Ｖｃ＜Ｖｓ１であるときに
は車両が停止しているか又は低車速で走行しており、直
進走行状態を判断できないものと判断して前記ステップ
Ｓ２に戻り、Ｖｃ≧Ｖｓ１であるときには直進走行状態
判断が可能であると判断してステップＳ６に移行する。

【００２８】このステップＳ６では、ヨーレートセンサ
１４で検出したヨーレートψを読込み、次いでステップ
Ｓ７に移行して、車体速度Ｖｃをもとに下記（１）式の
演算を行ってヨーレート閾値ψｔを算出する。 ψｔ＝Ｋ１×｜Ｖｃ｜ …………（１） ここで、Ｋ１は係数であり、算出されるヨーレート閾値
ψｔはヨーレートのみで直進走行状態を判定する場合の
ヨーレート閾値よりは大きな値に設定される。

【００２９】次いで、ステップＳ８に移行して、ステッ
プＳ６で読込んだヨーレートψの絶対値｜ψ｜がヨーレ
ート閾値ψｔ以下であるか否かを判定し、｜ψ｜＞ψｔ
であるときには直進走行状態の可能性が少ないものと判
断して直接ステップＳ１０に移行し、｜ψ｜≦ψｔであ
るときには直進走行状態の可能性が高いものと判断して
ステップＳ９に移行して、ランダムアクセスメモリ２０
ａに形成した直進判定カウンタの直進判定カウント値Ｎ
ｓｔに重み付け値として例えば“８”を加算してからス
テップＳ１０に移行する。

【００３０】ステップＳ１０では、横加速度センサ１５
で検出した横加速度Ｇｙを読込み、次いでステップＳ１
１に移行して、車体速度Ｖｃをもとに下記（２）式の演
算を起こって横加速度閾値Ｇｔを算出する。 Ｇｔ＝Ｋ２×｜Ｖｃ｜ …………（２） ここで、Ｋ２は係数である。

【００３１】次いで、ステップＳ１２に移行して、ステ
ップＳ１０で読込んだ横加速度Ｇｙの絶対値｜Ｇｙ｜が
横加速度閾値Ｇｔ以下であるか否かを判定し、｜Ｇｙ｜
＞Ｇｔであるときには直進走行状態の可能性が低いもの
と判断してそのままステップＳ１４に移行し、｜Ｇｙ｜
≦Ｇｔであるときには直進走行状態の可能性が高いもの
と判断してステップＳ１３に移行し、直進判定カウント
値Ｎｓｔに重み付け値として“２”を加算してからステ
ップＳ１４に移行する。

【００３２】ステップＳ１４では、前左輪車輪速ＶｗFL
から前右輪車輪速ＶｗFRを減算して前輪左右輪速度差Δ
Ｖｗｆ（＝ＶｗFL−ＶｗFR）を算出し、次いでステップ
Ｓ１５に移行して、前左右輪速度差ΔＶｗｆの絶対値｜
ΔＶｗｆ｜が予め設定した閾値ΔＶｗｆｔ以下であるか
否かを判定し、｜ΔＶｗｆ｜＞ΔＶｗｆｔであるときに
は直進走行状態の可能性が低いものと判断してそのまま
ステップＳ１７に移行し、｜ΔＶｗｆ｜≦ΔＶｗｆｔで
あるときには直進走行状態の可能性が高いものと判断し
てステップＳ１６に移行し、直進判定カウント値Ｎｓｔ
に重み付け値として“４”を加算してからステップＳ１
７に移行する。

【００３３】ステップＳ１７では、後左輪車輪速ＶｗRL
から後右輪車輪速ＶｗRRを減算して後輪左右輪速度差Δ
Ｖｗｒ（＝ＶｗRL−ＶｗRR）を算出し、次いでステップ
Ｓ１８に移行して、後左右輪速度差ΔＶｗｒの絶対値｜
ΔＶｗｒ｜が予め設定した閾値ΔＶｗｒｔ以下であるか
否かを判定し、｜ΔＶｗｆ｜＞ΔＶｗｒｔであるときに
は直進走行状態の可能性が低いものと判断してそのまま
ステップＳ２０に移行し、｜ΔＶｗｆ｜≦ΔＶｗｒｔで
あるときには直進走行状態の可能性が高いものと判断し
てステップＳ１９に移行し、直進判定カウント値Ｎｓｔ
に重み付け値として“４”を加算してからステップＳ２
０に移行する。

【００３４】このステップＳ２０では、前左右輪速度差
ΔＶｗｆの絶対値｜ΔＶｗｆ｜が閾値ΔＶｗｆｔ以下で
且つ後左右輪速度差ΔＶｗｒの絶対値｜ΔＶｗｒ｜が閾
値ΔＶｗｒｔ以下であるか否かを判定し、｜ΔＶｗｆ｜
＞ΔＶｗｆｔであるか又は｜ΔＶｗｆ｜＞ΔＶｗｒｔで
あるときには直進走行状態の可能性が低いものと判断し
てそのままステップＳ２２に移行し、｜ΔＶｗｆ｜≦Δ
Ｖｗｆｔで、且つ｜ΔＶｗｆ｜≦ΔＶｗｒｔであるとき
には直進走行状態の可能性が高いものと判断してステッ
プＳ２１に移行し、直進判定カウント値Ｎｓｔに重み付
け値として“２”を加算してからステップＳ２２に移行
する。

【００３５】このステップＳ２２では、直進判定カウン
ト値Ｎｓｔが設定値Ｎｓｔｓ（例えば“１０”）以上で
あるか否かを判定し、Ｎｓｔ≧Ｎｓｔｓであるときには
ステップＳ２３に移行して、直進判定カウント累積値Ｎ
ｃｕを算出し、次いでステップＳ２４に移行して、直進
判定カウント値累積値Ｎｃｕが設定値Ｎｃｕｓ（例えば
“１０００”）以上であるか否かを判定し、Ｎｃｕ≧Ｎ
ｃｕｓであるときにはステップＳ２５に移行して、直進
走行状態フラグＦｓｔを“１”にセットしてから前記ス
テップＳ１に戻る。

【００３６】また、前記ステップＳ２２の判定結果がＮ
ｓｔ＜Ｎｓｔｓであるときには、ステップＳ２６に移行
して、直進判定カウント値Ｎｓｔを“０”にクリアして
からステップＳ２７に移行して、直進走行状態フラグＦ
ｓｔを“０”にリセットしてから前記ステップＳ１に戻
り、ステップＳ２４の判定結果がＮｃｕ＜Ｎｃｕｓであ
るときには前記ステップＳ２７に移行する。

【００３７】一方、前記ステップＳ４の判定結果が直進
走行状態判定フラグＦｓｔが“１”にセットされている
ときにはステップＳ２８に移行して、現在周期位置ｉ
(n)を設定する現在周期位置設定処理を行ってから前記
ステップＳ２に戻る。この現在周期位置設定処理は、図
４に示すように、先ず、ステップＳ２９で、操舵角セン
サ１６から出力される操舵角検出信号ＶＯ１及びＶＯ２
を読込み、次いでステップＳ３０に移行して、操舵角検
出信号ＶＯ１及びＶＯ２をもとに下記（３）式の演算を
行ってギヤ角γを算出し、次いでステップＳ３１に移行
して、予めＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリ２０ｂに記
憶されている直進状態の基準ギヤ角γ０を読込んでから
ステップＳ３２に移行する。

【００３８】 γ＝ａｒｃｔａｎ（ＶＯ１／ＶＯ２） …………（３） このステップＳ３２では、ギヤ角γ、基準ギヤ角γ０を
もとに下記（４）式が成立する現在周期位置ｉ(n)を求
めることにより行う。 −４５°＜（γ−γ０）＋９０×ｉ＜＋４５° …………（４） 次いで、ステップＳ３３に移行して、車体速度Ｖｃが予
め設定した前述した設定値Ｖｓ１より大きい設定値Ｖｓ
２以上であるか否かを判定し、Ｖｃ＜Ｖｓ２であるとき
には現在周期位置設定処理を終了して前記操舵中立点検
出処理のステップＳ２に戻り、Ｖｃ≧Ｖｓ２であるとき
にはステップＳ３４に移行する。

【００３９】このステップＳ３４では、ヨーレートセン
サ１４で検出したヨーレートψを読込み、次いでステッ
プＳ３５に移行して、前述したステップＳ７と同様のヨ
ーレート閾値算出処理を行って、ヨーレート閾値ψｔを
算出し、次いでステップＳ３６に移行して、ヨーレート
ψの絶対値｜ψ｜がヨーレート閾値ψｔ以下であるか否
かを判定し、｜ψ｜＞ψｔであるときには現在周期位置
設定処理を終了して前記ステップＳ２に戻り、｜ψ｜≦
ψｔであるときにはステップＳ３７に移行する。

【００４０】このステップＳ３７では、横加速度センサ
１５で検出した横加速度Ｇｙを読込み、次いでステップ
Ｓ３８に移行して、前記ステップＳ１１と同様の横加速
度閾値Ｇｔを算出し、次いでステップＳ３９に移行し
て、横加速度Ｇｙの絶対値｜Ｇｙ｜が横加速度下記位置
Ｇｔ以下であるか否かを判定し、｜Ｇｙ｜＞Ｇｔである
ときには現在周期位置設定処理を終了して前記ステップ
Ｓ２に戻り、｜Ｇｙ｜≦ＧｔであるときにはステップＳ
４０に移行する。

【００４１】このステップＳ４０では、前記ステップＳ
１４と同様に前左右輪速度差ΔＶｗｆを算出し、次いで
ステップＳ４１に移行して、前左右輪速度差ΔＶｗｆの
絶対値｜ΔＶｗｆ｜が予め設定された閾値ΔＶｗｆｔ以
下であるか否かを判定し、｜ΔＶｗｆ｜＞ΔＶｗｆｔで
あるときには現在周期位置設定処理を終了して前記ステ
ップＳ２に戻り、｜ΔＶｗｆ｜≦ΔＶｗｆｔであるとき
にはステップＳ４２に移行する。

【００４２】このステップＳ４２では、前記ステップＳ
１７と同様に後左右輪速度差Δｖｗｒを算出し、次いで
ステップＳ４３に移行して、後左右輪速度差ΔＶｗｒの
絶対値｜ΔＶｗｒ｜が予め設定された閾値ΔＶｗｒｔ以
下であるか否かを判定し、｜ΔＶｗｒ｜＞ΔＶｗｒｔで
あるときには現在周期位置設定処理を終了して前記ステ
ップＳ２に戻り、｜ΔＶｗｒ｜≦ΔＶｗｒｔであるとき
にはステップＳ４３に移行する。

【００４３】このステップＳ４４では、ギヤ角γ、基準
ギヤ角γ０及び現在周期位置ｉ(n)をもとに下記（５）
式の演算を行って小歯車１６ｃのギヤ回転角φを算出す
る。 φ＝（γ−γ０）＋９０×ｉ …………（５） 次いでステップＳ４５に移行して、算出したギヤ回転角
φの絶対値｜φ｜が設定値φｓ１（例えば３０°）未満
であるか否かを判定し、｜φ｜＜φｓ１であるときには
現在周期位置ｉ(n)が正しいものと判断してステップＳ
４６に移行し、現在周期位置ｉ(n)を現在周期位置記憶
領域に記憶すると共に、直進走行状態フラグＦｓｔを
“０”にリセットする。

【００４４】また、ステップＳ４５の判定結果が｜φ｜
≧φｓ１であるときにはステップＳ４７に移行して、ギ
ヤ回転角δの絶対値｜φ｜が設定値φｓ１以上で設定値
φｓ１より大きい設定値φｓ２（例えば４５°）以下で
あるか否かを判定し、φｓ１≦｜φ｜≦φｓ２であると
きには前記ステップＳ２に戻り、｜φ｜＞φｓ２である
ときにはステップＳ４８に移行して、直進走行状態フラ
グＦｓｔを“０”にリセットしてから前記ステップＳ２
に戻る。

【００４５】この図３及び図４の処理において、ステッ
プＳ２の処理及び車輪速センサ１３ＦＬ〜１３ＲＲと、
ステップＳ６の処理及びヨーレートセンサ１４と、ステ
ップＳ１０の処理及び横加速度センサ１５とが直進走行
状態検出手段に対応し、ステップＳ７〜Ｓ９，Ｓ１１〜
Ｓ１３、Ｓ１４〜Ｓ１６，Ｓ１７〜Ｓ１９，Ｓ２０及び
Ｓ２１の処理が直進状態判断手段に対応し、ステップＳ
３２の処理が中立点特定手段に対応し、ステップＳ３３
〜ステップＳ４８の処理が中立点確定手段に対応してい
る。

【００４６】したがって、今、車両が停止状態にあっ
て、この停止状態でイグニッションスイッチをオン状態
としたときに、走行状態コントローラ２０に電源が投入
されて、前記図３及び図４の操舵中立点算出処理が実行
開始される。このとき、走行状態制御用コントローラ２
０のランダムアクセスメモリ２０ａに現在周期位置ｉ
(n) が記憶されているときには、ステップＳ１からその
まま操舵中立点算出処理を終了し、走行状態制御用コン
トローラ２０で前記（５）の演算を行うことにより、ギ
ヤ回転角φを算出し、このギヤ回転角φに０．２５を乗
算して操舵角δ（＝０．２５φ）を算出し、算出した操
舵角δ、ヨーレートψ、横加速度Ｇｙに基づいて目標横
滑り量を算出し、実際の横滑り量を目標横滑り量に一致
させる走行制御を実行する。

【００４７】ところが、バッテリの交換等によってラン
ダムアクセスメモリ２０ａの現在周期位置記憶領域に記
憶されている現在周期位置ｉ(n) が失われたときには、
直進走行状態フラグＦｓｔも“０”にリセットされてい
るので、イグニッションスイッチをオン状態としたとき
に、図３の操舵中立点算出処理において、ステップＳ１
からステップＳ２に移行し、車輪速ＶｗFL〜ＶｗRRを読
込んでから車体Ｖｃを算出し（ステップＳ３）、ステッ
プＳ４を経てステップＳ５〜Ｓ２７の走行状態判断処理
を実行する。

【００４８】この走行状態判断処理では、ヨーレートセ
ンサ１４で検出されたヨーレートψの絶対値｜ψ｜が車
体速度Ｖｃの増加に伴って大きな値に設定されるヨーレ
ート閾値ψｔ以下であるときには重み付け値“８”が直
進判定カウント値Ｎｓｔに加算され、横加速度センサ１
５で検出された横加速度Ｇｙの絶対値｜Ｇｙ｜が車体速
度Ｖｃの増加に伴って大きな値に設定される横加速度閾
値Ｇｔ以下であるときには重み付け値“２”直進判定カ
ウント値Ｎｓｔに加算され、前左右輪速度差ΔＶｗｆの
絶対値｜ΔＶｗｆ｜が閾値ΔＶｗｆｔ以下であるときに
は重み付け値“４”が直進判定カウント値Ｎｓｔに加算
され、後左右輪速度差ΔＶｗｒの絶対値｜ΔＶｗｒ｜が
閾値ΔＶｗｒｔ以下であるときには同様に重み付け値
“４”が直進判定カウント値Ｎｓｔに加算され、さらに
｜ΔＶｗｆ｜≦ΔＶｗｆｔ且つ｜ΔＶｗｒ｜≦ΔＶｗｒ
ｔであるときに重み付け値“２”が直進判定カウント値
Ｎｓｔに加算される。

【００４９】このため、車両が完全な直進状態であると
きには、ヨーレートψ及び横加速度Ｇｙが“０”に近
く、左右輪速度差ΔＶｗｆ，ΔＶｗｒも略零となるの
で、直進判定カウント値Ｎｓｔは“２０”となり、ステ
ップＳ２２での判定結果がＮｓｔ≧１０となり、直進判
定カウント累積値Ｎｃｕも“２０”となる。このほか、
雪路、凍結路等の低摩擦係数路面でヨーレートψがヨー
レート閾値ψｔよりも大きい状態で略直進走行している
場合には、少なくとも前左右輪速度差ΔＶｗｆの絶対値
｜ΔＶｗｆ｜が設定値ΔＶｗｆｓ以下で、後左右輪速度
差ΔＶｗｔｒの絶対値｜ΔＶｗｒ｜が設定値ΔＶｗｆｓ
以下であるときには、夫々の重み付け値が“４”であ
り、ステップＳ２１での重み付け値が“２”となるの
で、直進判定用カウント値Ｎｓｔが“１０”となり、直
進走行状態の可能性が高いものと判断される。

【００５０】同様に、ヨーレートψの絶対値｜ψ｜がヨ
ーレート閾値ψｔ以下であり、横加速度Ｇｙの絶対値｜
Ｇｙ｜が横加速度閾値Ｇｔ以下である場合にも、直進判
定用カウント値Ｎｓｔが“１０”となり、直進走行状態
の可能性が高いものと判断される。さらに、ヨーレート
閾値の絶対値｜ψ｜がヨーレート閾値ψｔ以下であり、
前左右輪速度差ΔＶｗｆの絶対値｜ΔＶｗｆ｜が設定値
ΔＶｗｆｓ以下であるか又は後左右輪速度差ΔＶｗｒの
絶対値｜ΔＶｗｒ｜が設定値ΔＶｗｒｓ以下であるとき
にも直進判定用カウント値Ｎｓｔが“１０”となり、直
進走行状態の可能性が高いものと判断される。

【００５１】そして、この直進走行状態の可能性が高い
と判断される状態が継続して、直進判定用カウント累積
値Ｎｃｕが設定値Ｎｃｕｓ以上となると、安定した直進
走行状態であると判断されてステップＳ２５に移行し、
直進走行状態フラグＦｓｔが“１”にセットされる。こ
のとき、直進判定用カウント値Ｎｓｔが大きな値となる
ほど累積値Ｎｃｕが設定値Ｎｃｕｓに達する時間が短く
なり、直進判定用カウント値Ｎｓｔが１０未満の状態と
なると、直進走行状態ではないと判断されて、直進判定
用カウント値Ｎｓｔ及び累積値Ｎｃｕが“０”にクリア
される。

【００５２】そして、累積値Ｎｃｕが設定値Ｎｃｕｓに
達して、直進走行状態フラグＦｓｔが“１”にセットさ
れた後に、ステップＳ２に戻ったときに、ステップＳ４
からステップＳ２８の現在周期位置設定処理が実行され
る。この現在周期位置設定処理では、操舵角センサ１５
から出力される図５（ａ）に示す小歯車１６ｃの１回転
で１サイクルとなる２相交流電圧ＶＯ１及びＶＯ２を読
込み、これら２相交流電圧ＶＯ１及びＶＯ２をもとに前
記（３）式の演算を行うことにより小歯車のギヤ角γを
算出する。

【００５３】このギヤ角γは、一方の交流電圧ＶＯ１が
“０”で、他方の交流電圧ＶＯ２が正のピーク値である
ときに０°となり、交流電圧ＶＯ１が“０”で交流電圧
ＶＯ２が負のピーク値にあるときに４５°となり、この
状態から交流電圧ＶＯ１が“０”で交流電圧ＶＯ２が正
のピーク値となると９０°となる。そして、工場出荷時
に前輪１ＦＬ，１ＦＲを直進走行状態に調整したときの
ギヤ角γが基準ギヤ角γ０としてＥＥＰＲＯＭ等の不揮
発性メモリ２０ｂに記憶されている。

【００５４】そして、ステップＳ３２で前記（４）式を
満足する現在周期位置ｉを算出するが、このときの基準
ギヤ角γ０が例えば図５に示すように４５°近傍にある
状態で、ステップＳ３０で算出されたギヤ角γが０°〜
９０°の全ての範囲内で前記（４）式を満足することが
できるが、基準ギヤ角γ０が０°近傍である場合に、ギ
ヤ角が４５°を超える例えば８０°であるときには現在
周期位置ｉを“０”に設定すると、（γ−γ０）＋９０
×ｉの値が８０°となり、前記（４）式を満足しないの
で、この場合には現在周期位置ｉが“−１”に設定され
る。

【００５５】逆に、基準ギヤ角γ０が９０°近傍の例え
ば８９°である場合に、ギヤ角γが４５°未満の例えば
１０°であるときには現在周期位置ｉを“０”に設定す
ると、（γ−γ０）＋９０×ｉの値が−７９°となり、
前記（４）式を満足することができず、この場合には現
在周期位置ｉが“＋１”に設定される。そして、車体速
度Ｖｃが設定車速Ｖｓ２以上となったときに、直進走行
状態を判断するためのヨーレートψの絶対値｜ψ｜、横
加速度Ｇｙの絶対値｜Ｇｙ｜、前左右輪速度差ΔＶｗｆ
の絶対値｜ΔＶｗｆ｜及び後左右輪速度ΔＶｗｒの絶対
値｜ΔＶｗｆ｜が全て閾値ψｔ、Ｇｔ、ΔＶｗｆｔ及び
ΔＶｗｒｔ以下の完全直進状態であるときに、ステップ
Ｓ４４に移行して、前記（５）式に基づいてギヤ回転角
φを算出する。

【００５６】そして、算出したギヤ回転角φの絶対値｜
φ｜が設定値φｓ１未満であるときには、ステップＳ３
２で特定した現在周期位置ｉが正しいものと判断して、
ステップＳ４６に移行して、現在周期位置ｉをランダム
アクセスメモリＲＡＭに記憶すると共に、直進走行状態
フラグＦｓｔを“０”にリセットしてから操舵中心点検
出処理を終了する。

【００５７】ところが、ステップＳ４４で算出したギヤ
回転角φの絶対値｜φ｜が設定値φｓ１以上で、設定値
φｓ２以下である場合にはそのまま図３のステップＳ２
に戻ることにより、再度ギヤ角γを算出して、算出した
ギヤ角γ及び基準ギヤ角γ０に基づいて再度現在周期位
置ｉの特定を行い、完全直進状態で再度ギヤ回転角φを
算出してこれが設定値φｓ１未満であるか否かを判定す
る処理を繰り返す。

【００５８】さらにステップＳ４４で算出したギヤ回転
角φの絶対値｜φ｜が設定値φｓ２を超えている場合に
は、ステップＳ４８に移行して、直進走行状態フラグＦ
ｓｔを“０”にリセットしてからステップＳ２に戻るこ
とにより、再度直進状態判断処理を実行してから現在周
期位置の設定処理を実行する。このように、上記実施形
態によると、直進走行状態の判断を、車輪速センサ１３
ＦＬ〜１３ＲＲ、ヨーレートセンサ１４、横加速度セン
サ１５で構成される複数の直進走行状態検出手段の検出
値の絶対値が直進判断用範囲を表す閾値以下であるとき
に、検出した直進状態に応じた重み付け値を設定し、こ
れら重み付け値の和が第１の設定値を超えたときに直進
走行の可能性が高いものと判断し、さらに重み付け値の
和の累積値が第２の設定値を超えたときに安定した直進
走行状態であると判断するようにしているので、従来例
のようにヨーレートセンサで検出したヨーレートのみで
直進走行状態を判断する場合に比較して、直進走行状態
を判断するまでの判断時間を短縮しながら検出精度を向
上させることができる。

【００５９】しかも、操舵角センサ１６を構成する小歯
車１６ｃの現在周期位置ｉを特定した後、完全な直進走
行状態を検出したときに、ギヤ回転角φを算出し、これ
が第１の所定範囲内であるときに現在周期位置ｉをラン
ダムアクセスメモリＲＡＭに記憶するので、正確な現在
周期位置ｉを記憶することができる。さらに、完全な直
進走行状態を検出したときに算出したギヤ回転角φが第
１の所定範囲を超え第２の所定範囲内であるときには、
現在周期位置ｉの記憶を保留し、ギヤ回転角φが第１の
所定範囲内に入ったときに現在周期位置ｉを記憶する
が、完全な直進走行状態を検出したときに算出したギヤ
回転角φが第２の所定範囲を超えているときには再度直
進走行状態判断処理を実行してから現在周期位置ｉの設
定処理を行うので、より正確な現在周期位置ｉの記憶を
行うことができる。

【００６０】なお、上記実施形態においては、直進走行
状態を判断する場合には、ヨーレートψ、横加速度Ｇ
ｙ、前左右輪速度差ΔＶｗｆ及び後左右輪速度差ΔＶｗ
ｒの４つについて重み付け値を設定する場合について説
明したが、これに限定されるものではなく、この他、小
歯車１６ｃのギヤ角γと基準ギヤ角γ０との偏差Δγの
絶対値｜Δγ｜又は｜Δγ｜＋９０°が予め設定した閾
値γｔ（例えば１５°）以下であるときに“５”の重み
付け値を設定するようにしてもよい。

【００６１】また、上記実施形態における重み付け値
は、上記値に限定されるものではなく、閾値との関係で
任意に設定することができる。閾値自体も変更すること
ができる。また、上記実施形態においては、直進走行状
態の判断を重み付け値の和が所定値以上である状態を継
続して、和の累積値が所定値以上となったときに行う場
合について説明したが、これに限定されるものではな
く、重み付け値の和が所定値以上となったときに直進走
行状態であると判断するようにしてもよい。

【００６２】さらに、上記実施形態においては、現在周
期位置を記憶する場合に完全な直進走行状態である場合
にギヤ回転角φを算出する場合について説明したが、こ
れに限定されるものではなく、この完全直進走行状態の
判断を省略して、直進走行状態を検出した時点で現在周
期位置の確定処理を行うようにしてもよく、さらにはギ
ヤ角γと基準ギヤ角γ０との偏差Δγの絶対値｜Δγ｜
が閾値Δγｔより小さい設定値Δγｓ（例えば０．５
°）未満の状態を連続して所定時間（例えば１秒）以上
継続したときに直進走行状態であると判断して、現在周
期位置の確定処理を行うようにしてもよい。

【００６３】さらにまた、上記実施形態においては、小
歯車１６ｃの回転角を２相交流を出力する交流発電機構
成で検出する場合について説明したが、これに限定され
るものではなく、エンコーダで２２．５°位相が異なる
２相パルス信号を出力するようにしてもよい。なおさら
に、大歯車１６ｂと小歯車１６ｃとの歯数比は４：１に
限らず２：１、３：１等の任意の歯数比に設定すること
がてきる。

【００６４】また、上記実施形態においては、操舵角セ
ンサ１６が大歯車１６ｂに噛合する小歯車１６ｃの回転
角から操舵角を検出する場合について説明したが、これ
に限定されるものではなく、ステアリングシャフトの回
転角を直接エンコーダで検出する場合には、現在周期位
置ｉを設定する必要はなく、前述したステップＳ１〜Ｓ
２７の処理で直進走行状態を判断したときに、そのとき
の回転角を直接操舵中立点として設定すればよい。

【００６５】さらに、上記実施形態においては、ステア
リングホイールの操舵角を検出する場合について説明し
たが、これに限定されるものではなく、前輪１ＦＬ，１
ＦＲの転舵角を検出したり、後輪操舵車両の後輪舵角を
検出する場合にも本発明を適用することができる。さら
にまた、上記実施形態においては、エンジン２を搭載し
た車両について説明したが、これに限定されるものでは
なく、エンジン２と電動機とを搭載したハイブリッド車
両や、電気自動車にも本発明を適用することができ、ま
た自動変速機３を搭載した車両に限らず手動変速機を搭
載した車両においても本発明を適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す概略構成図である。

【図２】図１の実施形態に適用し得る操舵角センサの具
体例を示す説明図である。

【図３】走行状態制御用コントローラで実行する操舵中
立点検出処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図４】図３の現在周期位置設定処理手順の一例を示す
フローチャートである。

【図５】実施形態の動作の説明に供するタイムチャート
である。

【符号の説明】

１ＦＬ，１ＦＲ 前輪 １ＲＬ，１ＲＲ 後輪 ２ エンジン ３ 自動変速機 ７ ディスクブレーキ ８ 制動制御装置 １３ＦＬ〜１３ＲＲ 車輪速センサ １４ ヨーレートセンサ １５ 横加速度センサ １６ 操舵角センサ １６ａ ステアリングシャフト １６ｂ 大歯車 １６ｃ 小歯車 １６ｄ 永久磁石 １６ｅ，１６ｆ ２相コイル ２０ 走行状態制御用コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６２Ｄ 137:00 Ｂ６２Ｄ 137:00

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の舵角位置を相対的に検出する舵角
   検出手段と、該舵角検出手段で検出した舵角位置の中立
   点を記憶する中立点記憶手段と、前記舵角検出手段で検
   出した舵角位置及び中立点記憶手段に記憶されている中
   立点に基づいて舵角を演算する舵角演算手段とを備えた
   車両用舵角検出装置において、 車両の直進性を判断可能な直進状態情報を検出する複数
   の直進状態検出手段と、該複数の直進状態検出手段の検
   出値を個別に設定された直進判断用範囲内であるときに
   所定の重み付け値を個別に設定する重み付け値設定手段
   と、該重み付け値設定手段で設定された重み付け値の和
   が所定値以上であるときに直進状態であると判断する直
   進状態判断手段と、該直進状態判断手段の判断結果が直
   進状態であるときに前記中立点を特定する中立点特定手
   段と、該中立点特定手段で特定した中立点と前記舵角検
   出手段で検出した相対舵角とに基づいて舵角を算出する
   舵角算出手段とを備えていることを特徴とする車両用舵
   角検出装置。
2. 【請求項２】 前記舵角検出手段は、車両の舵角を単位
   舵角を一周期とする角度情報として検出するように構成
   され、前記中立点特定手段は、直進状態判断手段の判断
   結果が直進状態であるときに前記舵角検出手段の現在周
   期位置を特定するように構成され、前記舵角算出手段
   は、舵角検出手段で検出した角度情報と、予め記憶され
   た中立点角度と、前記中立点特定手段で特定した現在周
   期位置とに基づいて舵角を算出するように構成されてい
   ることを特徴とする請求項１に記載の車両用舵角検出装
   置。
3. 【請求項３】 前記直進状態判断手段は、前記重み付け
   値の和が最大重み付け値より大きい第１の所定値以上と
   なる状態を継続しているときに、演算周期ごとに得られ
   る重み付け値の和を累積し、該累積値が第２の所定値以
   上となったときに車両が直進状態であると判断するよう
   に構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記
   載の車両用舵角検出装置。
4. 【請求項４】 前記中立点特定手段は、前記直進状態判
   断手段の判断結果が直進状態であるときに前記舵角検出
   手段の現在周期位置を特定し、前記全ての直進状態検出
   手段の検出値が直進判断用範囲内である場合に、前記舵
   角算出手段で角度情報、中立点角度及び減算周期位置に
   基づいて算出した舵角が許容範囲内であったときに、特
   定された現在周期位置を確定するように構成されている
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の車両用舵角検
   出装置。
5. 【請求項５】 前記直進状態検出手段は、車両のヨーレ
   イトを検出するヨーレイト検出手段と、車両の横方向加
   速度を検出する横方向加速度検出手段と、車両の左右の
   車輪速度差を検出する車輪速度差検出手段とで構成され
   ていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載
   の車両用舵角検出装置。
6. 【請求項６】 前記直進状態検出手段は、前記ヨーレイ
   ト検出手段、横方向加速度検出手段及び車輪速度差検出
   手段の各検出値に含まれる誤差を補正する誤差補正手段
   を備えていることを特徴とする請求項５記載の車両用舵
   角検出装置。
7. 【請求項７】 前記舵角検出手段は、舵角に応じて回動
   する回動部材に取り付けた大歯車と、該大歯車と噛合す
   る小歯車と、該小歯車の回転位置を検出して少なくとも
   ２相の交流信号を出力する回転位置検出手段と、該回転
   位置検出手段から出力される少なくとも２相の交流信号
   に基づいて前記小歯車の回転角度情報を算出する角度情
   報算出手段とを備えていることを特徴とする請求項１乃
   至６の何れかに記載の車両用舵角検出装置。