JP2008213784A - 車両の走行状態検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】連続的に変化する車両の走行状態をドライバに報知してドライバが走行状態を的確に把握し、最適な運転操作を行う。
【解決手段】報知制御部２０は、現在発生している作用力として総駆動力と各輪の横力を演算し、各輪に作用する接地荷重を推定する。そして、路面摩擦係数と各輪に作用する接地荷重とから発生可能な作用力を演算し、この発生可能な作用力と前輪の横力とに基づいて横力マージンを求め、横力マージンに応じて操舵反力補正量を求めると共に、横力マージンに応じてアラームランプ１８の点滅周波数を設定する。更に、報知制御部２０は、発生可能な作用力と総駆動力とに基づいて駆動力マージンを求め、駆動力マージンに応じてアクセルペダル反力補正量を求めると共に、駆動力マージンに応じてアラームランプ１８の点滅周波数を設定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、現在発生している作用力と更に発生可能な作用力とを推定し、ドライバに有効に報知する車両の走行状態検出装置に関する。

近年、車両においては、車両挙動が不安定になった際に制動力を特定の車輪に付加して横すべりを防止する横すべり防止装置や、駆動輪の過大なスリップを抑制するトラクションコントロール装置等の様々な安全性向上のための制御装置が搭載されている。これらの制御装置では、制御が作動した際に、アラームランプの点灯や、警報音を発する等のドライバへの報知を行うものが一般的である。

また、例えば、特開２００６−２５６４５６号公報では、車両の前後輪の駆動力配分を制御する車両の駆動力配分制御装置において、ドライバの操舵操作量を検出し、前輪タイヤの横すべり角によるコーナリングフォース限界に近い領域の操舵操作量限界判定値を設定し、操舵操作量が操舵操作量限界判定値を上回ると、操舵輪への駆動力配分をステップ的に減らすことでドライバへ報知する技術が開示されている。
特開２００６−２５６４５６号公報

しかしながら、上述の横すべり防止装置やトラクションコントロール装置等のように、作動した時点でドライバに報知する技術では、車両が既に不安定になってからの報知となるため、ドライバへの予防安全の報知としては十分な役割を果たすことができないという問題がある。また、上述の特許文献１に開示されるように、判定値と比較して報知を始める技術では、判定値の設定の仕方によって報知のタイミングが変化してしまうという問題があり、更に、既に連続的に報知すべき事態が生じることが予想されていたにもかかわらず、急に報知が始まってドライバに違和感を与えてしまうという虞がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、連続的に変化する車両の走行状態をドライバに報知してドライバが走行状態を的確に把握し、最適な運転操作を行うことができる車両の走行状態検出装置を提供することを目的としている。

本発明は、路面摩擦係数を推定する路面摩擦係数推定手段と、各輪に作用する接地荷重を推定する接地荷重推定手段と、現在発生している作用力を推定する作用力推定手段と、上記路面摩擦係数と上記接地荷重とから発生可能な作用力を演算し、該発生可能な作用力と上記現在発生している作用力とに基づいて、上記作用力が発生し得る残りの余裕度合をマージンとして演算するマージン演算手段と、上記マージンの大きさに応じてドライバへの報知自在なアクチュエータを作動させるアクチュエータ作動制御手段とを備えたことを特徴としている。

本発明による車両の走行状態検出装置によれば、連続的に変化する車両の走行状態をドライバに報知してドライバが走行状態を的確に把握し、最適な運転操作を行うことが可能となる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１〜図９は本発明の実施の一形態を示し、図１は報知制御部と接続される主要部の概略構成図、図２は報知制御部の機能ブロック図、図３は報知制御プログラムのフローチャート、図４は図３から続くフローチャート、図５は車速と操舵トルクにより決定されるアシスト電流のマップの説明図、図６は前輪の横力マージンにより設定される操舵反力補正量の特性図、図７は駆動力マージンにより設定されるアクセルペダル反力補正量の特性図、図８は横力マージンにより設定されるアラーム点滅周波数の特性図、図９は駆動力マージンにより設定されるアラーム点滅周波数の特性図である。

図１において、符号１は車両の前輪操舵装置を示し、この前輪操舵装置１は、ステアリングホイール（ハンドル）２から、ステアリングシャフト３が延出されており、ステアリングシャフト３の前端は、ユニバーサルジョイント４ａ、４ａ及びジョイント軸４ｂから成るジョイント部４を介してステアリングギヤボックス５から突出されたピニオン軸６と連結されている。

ステアリングギヤボックス５からは、左前輪７flに向けてタイロッド８flが延出される一方、右前輪７frに向けてタイロッド８frが延出されている。

タイロッド８fl、８frのタイロッドエンドは、ナックルアーム９fl、９frを介して、それぞれの側の車輪７fl、７frを回転自在に支持するアクスルハウジング１０fl、１０frと連結されている。

また、前輪操舵装置１には、周知のラックアシスト型等の電動パワーステアリング機構１１が設けられている。この電動パワーステアリング機構１１のパワーステアリング用電動モータ（図示せず）は、パワーステアリン用モータ駆動部１２により駆動され、パワーステアリン用モータ駆動部１２は、パワーステアリング制御部１３からの信号に基づいて、パワーステアリング用電動モータを駆動させる。

パワーステアリング制御部１３には、車速Ｖを検出する車速センサ３１、及び、操舵トルクＴＨを検出する操舵トルクセンサ３２が接続されており、基本的には、図５に示すマップにより、車速Ｖ、及び、操舵トルクＴＨを基に、パワーステアリング用電動モータのアシスト電流ＩPを決定して、パワーステアリング用モータ駆動部１２に信号出力する。

また、パワーステアリング制御部１３には、後述する報知制御部２０が接続されており、操舵反力補正量ΔＦfHが入力される。そして、パワーステアリング制御部１３に操舵反力補正量ΔＦfHが入力されると、操舵反力補正量ΔＦfHに応じたアシスト電流が上述のマップにより設定したアシスト電流ＩPから減算され、アシスト量が減少される。

すなわち、パワーステアリング制御部１３は、大きな操舵反力補正量ΔＦfHが入力されるほど、アシスト量が大きく減少されて、その結果、ドライバに対する操舵反力が大きくなるようになっている。

また、符号１４は、アクセルペダルを示し、このアクセルペダル１４には、サーボモータ及びその駆動部で構成した、アクセルペダル反力発生機構１５が設けられており、このアクセルペダル反力発生機構１５にはアクセルペダル反力制御部１６により制御される。通常のアクセルペダル反力の特性は、例えば、アクセルペダルストローク量が大きくなるほどアクセルペダル反力がリニアに大きくなるように設定されている。

また、アクセルペダル反力制御部１６には、後述する報知制御部２０が接続されており、アクセルペダル反力補正量ΔＦAPが入力される。そして、アクセルペダル反力制御部１６にアクセルペダル反力補正量ΔＦAPが入力されると、この値に対応した分だけアクセルペダル反力が増大補正される。

更に、車両のコンビネーションメータ（図示せず）には、アラームランプ点滅駆動部１７を介して、後述する報知制御部２０からの信号に応じた周波数で点滅されるアラームランプ１８が設けられている。

報知制御部２０には、エンジン制御部３３、トランスミッション制御部３４、路面摩擦係数推定手段としての路面摩擦係数推定装置３５、ヨーレートセンサ３６、及び、横加速度センサ３７が接続されて、エンジントルクＴeg、エンジン回転数Ｎｅ、主変速ギヤ比ｉ、トルクコンバータのタービン回転数Ｎｔ、路面摩擦係数μ、ヨーレートγ、横加速度（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）が入力される。これら信号入力に基づいて、報知制御部２０は、現在発生している作用力として車両の前後方向に作用する駆動力（総駆動力）を演算し、更に、現在発生している作用力として各輪の横力を演算し、各輪に作用する接地荷重を推定する。そして、報知制御部２０は、路面摩擦係数と各輪に作用する接地荷重とから発生可能な作用力を演算し、この発生可能な作用力と前輪の横力とに基づいて、発生し得る残りの前輪の横力の余裕度合を横力マージンとして求め、横力マージンに応じて操舵反力の補正量（操舵反力を増加させるための補正量）を操舵反力補正量として求め、パワーステアリング制御部１３に出力する。更に、報知制御部２０は、発生可能な作用力と総駆動力とに基づいて、発生し得る残りの駆動力の余裕度合を駆動力マージンとして求め、駆動力マージンに応じてアクセルペダル反力の補正量（アクセルペダル反力を増加させるための補正量）をアクセルペダル反力補正量として求め、アクセルペダル反力制御部１６に出力する。また、報知制御部２０は、横力マージンと駆動力マージンに応じてアラームランプ１８の点滅周波数を設定し、アラームランプ点滅駆動部１７に出力する。

このため、報知制御部２０は、図２に示すように、総駆動力演算部２０ａ、前後接地荷重演算部２０ｂ、左輪荷重比率演算部２０ｃ、各輪接地荷重演算部２０ｄ、各輪横力演算部２０ｅ、横力マージン演算部２０ｆ、操舵反力補正量演算部２０ｇ、各輪許容駆動力演算部２０ｈ、駆動力マージン演算部２０ｉ、アクセルペダル反力補正量演算部２０ｊ、アラーム点滅周波数設定部２０ｋから主要に構成されている。

総駆動力演算部２０ａは、エンジン制御部３３からエンジントルクＴeg、エンジン回転数Ｎｅが入力され、トランスミッション制御部３４から主変速ギヤ比ｉ、トルクコンバータのタービン回転数Ｎｔが入力される。そして、以下の（１）式により、総駆動力Ｆｘを演算し、前後接地荷重演算部２０ｂ、アクセルペダル反力補正量演算部２０ｊに出力する。
Ｆｘ＝Ｔｔ・η・ｉｆ／Ｒｔ …（１）
ここで、ηは駆動系伝達効率、ｉｆはファイナルギヤ比、Ｒｔはタイヤ半径である。また、Ｔｔはトランスミッション出力トルクであり、例えば、以下の（２）式により演算される。
Ｔｔ＝Ｔeg・ｔ・ｉ …（２）
ここで、ｔはトルクコンバータのトルク比であり、予め設定されている、トルクコンバータの回転速度比ｅ（＝Ｎｔ／Ｎｅ）とトルクコンバータのトルク比とのマップを参照することにより求められる。すなわち、総駆動力演算部２０ａは、作用力推定手段として設けられている。

前後接地荷重演算部２０ｂは、総駆動力演算部２０ａから総駆動力Ｆｘが入力される。そして、以下の（３）式により、前輪接地荷重Ｆzfを演算し、以下の（４）式により後輪接地荷重Ｆzrを演算して、各輪接地荷重演算部２０ｄに出力する。
Ｆzf＝Ｗｆ−（ｍ・Ａｘ・ｈ／Ｌ） …（３）
Ｆzr＝Ｗ−Ｆzf …（４）
ここで、Ｗｆは前輪静荷重、ｍは車両質量、ｈは重心高さ、Ｌはホイールベース、Ｗは車両重量（＝ｍ・Ｇ；Ｇは重力加速度）であり、Ａｘは前後加速度（＝Ｆｘ／ｍ）である。

左輪荷重比率演算部２０ｃは、横加速度センサ３７から横加速度（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）が入力される。そして、以下の（５）式により左輪荷重比率ＷR_lを演算し、各輪接地荷重演算部２０ｄ、各輪横力演算部２０ｅに出力する。
ＷR_l＝０．５−（（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）／Ｇ）・（ｈ／Ｌtred） …（５）
ここで、Ｌtredは前輪と後輪のトレッド平均値である。

各輪接地荷重演算部２０ｄは、前後接地荷重演算部２０ｂから前輪接地荷重Ｆzf、後輪接地荷重Ｆzrが入力され、左輪荷重比率演算部２０ｃから左輪荷重比率ＷR_lが入力される。そして、以下の（６）〜（９）式により、それぞれ左前輪接地荷重Ｆzf_l、右前輪接地荷重Ｆzf_r、左後輪接地荷重Ｆzr_l、右後輪接地荷重Ｆzr_rを演算し、横力マージン演算部２０ｆには左前輪接地荷重Ｆzf_l、右前輪接地荷重Ｆzf_rを出力し、各輪許容駆動力演算部２０ｈには左前輪接地荷重Ｆzf_l、右前輪接地荷重Ｆzf_r、左後輪接地荷重Ｆzr_l、右後輪接地荷重Ｆzr_rを出力する。すなわち、各輪接地荷重演算部２０ｄは、接地荷重推定手段として設けられている。
Ｆzf_l＝Ｆzf・ＷR_l …（６）
Ｆzf_r＝Ｆzf・（１−ＷR_l） …（７）
Ｆzr_l＝Ｆzr・ＷR_l …（８）
Ｆzr_r＝Ｆzr・（１−ＷR_l） …（９）

各輪横力演算部２０ｅは、横加速度センサ３７から横加速度（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）が、ヨーレートセンサ３６からヨーレートγが、左輪荷重比率演算部２０ｃから左輪荷重比率ＷR_lが入力される。そして、以下の（１０）式により前輪横力Ｆyfを演算し、以下の（１１）式により後輪横力Ｆyrを演算する。各輪横力演算部２０ｅは、これら前輪横力Ｆyf、後輪横力Ｆyrを基に、（１２）〜（１５）式により、左前輪横力Ｆyf_l、右前輪横力Ｆyf_r、左後輪横力Ｆyr_l、右後輪横力Ｆyr_rを演算し、横力マージン演算部２０ｆには左前輪横力Ｆyf_l、右前輪横力Ｆyf_rを出力し、各輪許容駆動力演算部２０ｈには左前輪横力Ｆyf_l、右前輪横力Ｆyf_r、左後輪横力Ｆyr_l、右後輪横力Ｆyr_rを出力する。すなわち、各輪横力演算部２０ｅは、作用力推定手段として設けられている。
Ｆyf＝（Ｉｚ・（ｄγ／ｄｔ）
＋ｍ・（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）・Ｌｒ）／Ｌ …（１０）
Ｆyr＝（−Ｉｚ・（ｄγ／ｄｔ）
＋ｍ・（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）・Ｌｆ）／Ｌ …（１１）
ここで、Ｉｚは車両のヨー慣性モーメント、Ｌｒは後軸−重心間距離、Ｌｆは前軸−重心間距離である。
Ｆyf_l＝Ｆyf・ＷR_l …（１２）
Ｆyf_r＝Ｆyf・（１−ＷR_l） …（１３）
Ｆyr_l＝Ｆyr・ＷR_l …（１４）
Ｆyr_r＝Ｆyr・（１−ＷR_l） …（１５）

横力マージン演算部２０ｆは、路面摩擦係数推定装置３５から路面摩擦係数μが、各輪接地荷重演算部２０ｄから左前輪接地荷重Ｆzf_l、右前輪接地荷重Ｆzf_rが、各輪横力演算部２０ｅから左前輪横力Ｆyf_l、右前輪横力Ｆyf_rが入力される。そして、以下の（１６）式により、左前輪の横力マージンＦyf_lMを演算し、以下の（１７）式により、右前輪の横力マージンＦyf_rMを演算する。
Ｆyf_lM＝μ・Ｆzf_l−｜Ｆyf_l｜ …（１６）
Ｆyf_rM＝μ・Ｆzf_r−｜Ｆyf_r｜ …（１７）

すなわち、この（１６）、（１７）式は、路面摩擦係数μと接地荷重Ｆzf_l、Ｆzf_rとから発生可能な作用力μ・Ｆzf_l、μ・Ｆzf_rを演算し、この発生可能な作用力μ・Ｆzf_l、μ・Ｆzf_rから現在発生している作用力としての前輪の横力Ｆyf_l、Ｆyf_rを減算することにより、作用力が発生し得る残りの余裕度合を横力マージンＦyf_lM、Ｆyf_rMとして演算するものとなっている。そして、これら左前輪の横力マージンＦyf_lMと右前輪の横力マージンＦyf_rMとを比較して、小さい方、換言すれば、余裕のない方を横力マージンＦyMとして最終的に決定し、操舵反力補正量演算部２０ｇ、アラーム点滅周波数設定部２０ｋに出力する。すなわち、横力マージン演算部２０ｆはマージン演算手段として設けられている。

操舵反力補正量演算部２０ｇは、横力マージン演算部２０ｆから横力マージンＦyMが入力される。そして、例えば、図６に示すように、予め設定しておいた特性図を参照して、操舵反力補正量ΔＦfHを設定し、パワーステアリング制御部１３に出力する。この際、横力マージンＦyMが、予め設定しておいた閾値Ｃ１よりも小さい場合は、操舵反力補正量ΔＦfHの信号に加え、所定の周波数で振動させるようにパワーステアリング制御部１３に対して指令する。

図６に示す特性図では、横軸を横力マージンＦyMとし、縦軸を操舵反力補正量ΔＦfHとして、横力マージンＦyMが小さくなるほど操舵反力補正量ΔＦfHが大きくなるように設定されており、横力マージンＦyMが小さくなるほど操舵反力が強くなってドライバへの警告を強く行うように設定されている。

すなわち、操舵反力補正量演算部２０ｇは、アクチュエータ作動制御手段として設けられている。

各輪許容駆動力演算部２０ｈは、路面摩擦係数推定装置３５から路面摩擦係数μが入力され、各輪接地荷重演算部２０ｄから左前輪接地荷重Ｆzf_l、右前輪接地荷重Ｆzf_r、左後輪接地荷重Ｆzr_l、右後輪接地荷重Ｆzr_rが入力され、各輪横力演算部２０ｅから左前輪横力Ｆyf_l、右前輪横力Ｆyf_r、左後輪横力Ｆyr_l、右後輪横力Ｆyr_rが入力される。そして、以下の（１８）〜（２１）式により、各輪の許容可能な前後駆動力を左前輪許容駆動力Ｆx0f_l、右前輪許容駆動力Ｆx0f_r、左後輪許容駆動力Ｆx0r_l、右後輪許容駆動力Ｆx0r_rとして演算し、駆動力マージン演算部２０ｉに出力する。
Ｆx0f_l＝（（μ・Ｆzf_l）^２−Ｆyf_l^２）^１／２ …（１８）
Ｆx0f_r＝（（μ・Ｆzf_r）^２−Ｆyf_r^２）^１／２ …（１９）
Ｆx0r_l＝（（μ・Ｆzr_l）^２−Ｆyr_l^２）^１／２ …（２０）
Ｆx0r_r＝（（μ・Ｆzr_r）^２−Ｆyr_r^２）^１／２ …（２１）

駆動力マージン演算部２０ｉは、総駆動力演算部２０ａから総駆動力Ｆｘが入力され、各輪許容駆動力演算部２０ｈから左前輪許容駆動力Ｆx0f_l、右前輪許容駆動力Ｆx0f_r、左後輪許容駆動力Ｆx0r_l、右後輪許容駆動力Ｆx0r_rが入力される。そして、以下の（２２）式により、駆動力マージンＦx0Mを演算し、アクセルペダル反力補正量演算部２０ｊ、アラーム点滅周波数設定部２０ｋに出力する。

Ｆx0M＝（Ｆx0f_l＋Ｆx0f_r＋Ｆx0r_l＋Ｆx0r_r）−Ｆｘ …（２２）

すなわち、上述の（２２）式は、発生可能な作用力（Ｆx0f_l＋Ｆx0f_r＋Ｆx0r_l＋Ｆx0r_r）から現在発生している作用力としての総駆動力Ｆｘを減算し、作用力が発生し得る残りの余裕度合を駆動力マージンＦx0Mとして演算するものとなっている。このため、本実施の形態においては、各輪許容駆動力演算部２０ｈ、駆動力マージン演算部２０ｉによりマージン演算手段が形成されている。

アクセルペダル反力補正量演算部２０ｊは、駆動力マージン演算部２０ｉから駆動力マージンＦx0Mが入力される。そして、例えば、図７に示すように、予め設定しておいた特性図を参照して、アクセルペダル反力補正量ΔＦAPを設定し、アクセルペダル反力制御部１６に出力する。この際、駆動力マージンＦx0Mが、予め設定しておいた閾値Ｃ２よりも小さい場合は、アクセルペダル反力補正量ΔＦAPの信号に加え、所定の周波数で振動させるようにアクセルペダル反力制御部１６に対して指令する。

図７に示す特性図では、横軸を駆動力マージンＦx0Mとし、縦軸をアクセルペダル反力補正量ΔＦAPとして、駆動力マージンＦx0Mが小さくなるほどアクセルペダル反力補正量ΔＦAPが大きくなるように設定されており、駆動力マージンＦx0Mが小さくなるほどアクセルペダル反力が強くなってドライバへの警告を強く行うように設定されている。

すなわち、アクセルペダル反力補正量演算部２０ｊは、アクチュエータ作動制御手段として設けられている。

アラーム点滅周波数設定部２０ｋは、横力マージン演算部２０ｆから横力マージンＦyM、駆動力マージン演算部２０ｉから駆動力マージンＦx0Mが入力される。そして、例えば、図８や図９に示すように、予め設定しておいた特性図を参照して、アラーム点滅周波数を設定し、アラームランプ駆動部１７に出力する。

図８に示す特性図では、横軸を横力マージンＦyMとし、縦軸をアラーム点滅周波数として、横力マージンＦyMが小さくなるほどアラーム点滅周波数が大きくなるように設定されており、横力マージンＦyMが小さくなるほどアラームの点滅周波数が大きくなってドライバへの警告を強く行うように設定されている。同様に、図９に示す特性図では、横軸を駆動力マージンＦx0Mとし、縦軸をアラーム点滅周波数として、駆動力マージンＦx0Mが小さくなるほどアラーム点滅周波数が大きくなるように設定されており、駆動力マージンＦx0Mが小さくなるほどアラームの点滅周波数が大きくなってドライバへの警告を強く行うように設定されている。そして、横力マージンＦyMと駆動力マージンＦx0Mからそれぞれ設定されるアラームの点滅周波数を比較して、周波数の高い方、換言すれば、ドライバへ警告すべき重要度の高い方をアラームの点滅周波数として最終的に決定する。

すなわち、アラーム点滅周波数設定部２０ｋは、アクチュエータ作動制御手段として設けられている。

次に、報知制御部２０で実行される報知制御プログラムを、図３、図４のフローチャートで説明する。
ステップ（以下Ｓと略称）１０１では、必要パラメータ、すなわち、エンジントルクＴeg、エンジン回転数Ｎｅ、主変速ギヤ比ｉ、トルクコンバータのタービン回転数Ｎｔ、路面摩擦係数μ、ヨーレートγ、横加速度（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）の各信号を読み込む。

次いで、Ｓ１０２に進み、総駆動力演算部２０ａで、前述の（１）式により、総駆動力Ｆｘが演算される。

次に、Ｓ１０３に進み、前後接地荷重演算部２０ｂで、前述の（３）式により、前輪接地荷重Ｆzfが演算され、前述の（４）式により後輪接地荷重Ｆzrが演算される。

次いで、Ｓ１０４に進み、左輪荷重比率演算部２０ｃで、前述の（５）式により左輪荷重比率ＷR_lが演算される。

次に、Ｓ１０５に進み、各輪接地荷重演算部２０ｄで、前述の（６）〜（９）式により、それぞれ左前輪接地荷重Ｆzf_l、右前輪接地荷重Ｆzf_r、左後輪接地荷重Ｆzr_l、右後輪接地荷重Ｆzr_rが演算される。

次いで、Ｓ１０６に進み、各輪横力演算部２０ｅで、前述の（１２）〜（１５）式により、左前輪横力Ｆyf_l、右前輪横力Ｆyf_r、左後輪横力Ｆyr_l、右後輪横力Ｆyr_rが演算される。

次に、Ｓ１０７に進み、横力マージン演算部２０ｆで、前述の（１６）式により、左前輪の横力マージンＦyf_lMが演算され、前述の（１７）式により、右前輪の横力マージンＦyf_rMが演算され、これら左前輪の横力マージンＦyf_lMと右前輪の横力マージンＦyf_rMとを比較して、小さい方を横力マージンＦyMとして最終的に決定される。

次いで、Ｓ１０８に進み、操舵反力補正量演算部２０ｇで、予め設定しておいた図６に示す特性図を参照して操舵反力補正量ΔＦfHが設定され、パワーステアリング制御部１３に出力される。そして、パワーステアリング制御部１３は、この操舵反力補正量ΔＦfHが入力されると、操舵反力補正量ΔＦfHに応じたアシスト電流がマップにより設定したアシスト電流ＩPから減算され、アシスト量が減少される。

次に、Ｓ１０９に進むと、操舵反力補正量演算部２０ｇは、横力マージンＦyMと予め設定しておいた閾値Ｃ１とを比較して、横力マージンＦyMが予め設定しておいた閾値Ｃ１より小さい場合は、Ｓ１１０に進み、操舵反力補正量ΔＦfHの信号に加え、所定の周波数で振動させるようにパワーステアリング制御部１３に対して指令して、Ｓ１１１へと進む。また、横力マージンＦyMが予め設定しておいた閾値Ｃ１以上の場合は、そのまま（Ｓ１１０の振動付加信号出力を行うことなく）、Ｓ１１１へと進む。

Ｓ１１１に進むと、各輪許容駆動力演算部２０ｈで、前述の（１８）〜（２１）式により、左前輪許容駆動力Ｆx0f_l、右前輪許容駆動力Ｆx0f_r、左後輪許容駆動力Ｆx0r_l、右後輪許容駆動力Ｆx0r_rが演算される。

次いで、Ｓ１１２に進み、駆動力マージン演算部２０ｉで、前述の（２２）式により、駆動力マージンＦx0Mが演算される。

次に、Ｓ１１３に進み、アクセルペダル反力補正量演算部２０ｊで、予め設定しておいた図７に示す特性図を参照してアクセルペダル反力補正量ΔＦAPが設定され、アクセルペダル反力制御部１６に出力される。そして、アクセルペダル反力制御部１６は、このアクセルペダル反力補正量ΔＦAPが入力されると、この値に対応した分だけアクセルペダル反力が増大補正される。

次いで、Ｓ１１４に進むと、アクセルペダル反力補正量演算部２０ｊは、駆動力マージンＦx0Mと予め設定しておいた閾値Ｃ２とを比較して、駆動力マージンＦx0Mが予め設定しておいた閾値Ｃ２より小さい場合は、Ｓ１１５に進み、アクセルペダル反力補正量ΔＦAPの信号に加え、所定の周波数で振動させるようにアクセルペダル反力制御部１６に対して指令して、Ｓ１１６へと進む。また、駆動力マージンＦx0Mが予め設定しておいた閾値Ｃ２以上の場合は、そのまま（Ｓ１１５の振動付加信号出力を行うことなく）、Ｓ１１６へと進む。

Ｓ１１６に進むと、アラーム点滅周波数設定部２０ｋは、予め設定しておいた図８と図９に示す特性図を参照してアラーム点滅周波数を設定し、アラームランプ点滅駆動部１７に出力してプログラムを抜ける。

このように本発明の実施の形態によれば、報知制御部２０は、現在発生している作用力として総駆動力と各輪の横力を演算し、各輪に作用する接地荷重を推定する。そして、路面摩擦係数と各輪に作用する接地荷重とから発生可能な作用力を演算し、この発生可能な作用力と前輪の横力とに基づいて横力マージンを求め、横力マージンに応じて操舵反力補正量を求めパワーステアリング制御部１３に出力する。更に、報知制御部２０は、発生可能な作用力と総駆動力とに基づいて駆動力マージンを求め、駆動力マージンに応じてアクセルペダル反力補正量を求めアクセルペダル反力制御部１６に出力すると共に、駆動力マージンに応じてアラームランプ１８の点滅周波数を設定しアラームランプ点滅駆動部１７に出力する。このため、連続的に変化する車両の走行状態が絶えずドライバに報知されので、ドライバが現在の走行状態はもちろんのこと、今後の走行状態を的確に予想し、把握することができ、最適な運転操作を行うことが可能となる。

尚、本実施の形態では、操舵反力による報知、アクセルペダル反力による報知、アラームランプによる報知の３つの例を示しているが、何れか一つ、或いは、二つによる報知であっても良い。

報知制御部と接続される主要部の概略構成図 報知制御部の機能ブロック図 報知制御プログラムのフローチャート 図３から続くフローチャート 車速と操舵トルクにより決定されるアシスト電流のマップの説明図 前輪の横力マージンにより設定される操舵反力補正量の特性図 駆動力マージンにより設定されるアクセルペダル反力補正量の特性図 横力マージンにより設定されるアラーム点滅周波数の特性図 駆動力マージンにより設定されるアラーム点滅周波数の特性図

符号の説明

１ 前輪操舵装置
１１ 電動パワーステアリング機構
１２ パワーステアリング用モータ駆動部
１３ パワーステアリング制御部
１４ アクセルペダル
１５ アクセルペダル反力発生機構
１６ アクセルペダル反力制御部
１７ アラームランプ点滅駆動部
１８ アラームランプ
２０ 報知制御部
２０ａ 総駆動力演算部（作用力推定手段）
２０ｂ 前後接地荷重演算部
２０ｃ 左輪荷重比率演算部
２０ｄ 各輪接地荷重演算部（接地荷重推定手段）
２０ｅ 各輪横力演算部（作用力推定手段）
２０ｆ 横力マージン演算部（マージン演算手段）
２０ｇ 操舵反力補正量演算部（アクチュエータ作動制御手段）
２０ｈ 各輪許容駆動力演算部（マージン演算手段）
２０ｉ 駆動力マージン演算部（マージン演算手段）
２０ｊ アクセルペダル反力補正量演算部（アクチュエータ作動制御手段）
２０ｋ アラーム点滅周波数設定部（アクチュエータ作動制御手段）
３５ 路面摩擦係数推定装置（路面摩擦係数推定手段）

Claims (6)

1. 路面摩擦係数を推定する路面摩擦係数推定手段と、
   各輪に作用する接地荷重を推定する接地荷重推定手段と、
   現在発生している作用力を推定する作用力推定手段と、
   上記路面摩擦係数と上記接地荷重とから発生可能な作用力を演算し、該発生可能な作用力と上記現在発生している作用力とに基づいて、上記作用力が発生し得る残りの余裕度合をマージンとして演算するマージン演算手段と、
   上記マージンの大きさに応じてドライバへの報知自在なアクチュエータを作動させるアクチュエータ作動制御手段と、
   を備えたことを特徴とする車両の走行状態検出装置。
2. 上記作用力は、前輪に作用するタイヤ横力であって、
   上記アクチュエータ作動制御手段は、上記マージンの大きさに応じて操舵反力を補正することを特徴とする請求項１記載の車両の走行状態検出装置。
3. 上記作用力は、車両の前後方向に作用する駆動力であって、
   上記アクチュエータ作動制御手段は、上記マージンの大きさに応じてアクセルペダルの反力を補正することを特徴とする請求項１記載の車両の走行状態検出装置。
4. 上記作用力は、前輪に作用するタイヤ横力であって、
   上記アクチュエータ作動制御手段は、上記マージンの大きさに応じてアラームランプの点滅周波数を可変することを特徴とする請求項１記載の車両の走行状態検出装置。
5. 上記作用力は、車両の前後方向に作用する駆動力であって、
   上記アクチュエータ作動制御手段は、上記マージンの大きさに応じてアラームランプの点滅周波数を可変することを特徴とする請求項１記載の車両の走行状態検出装置。
6. 上記アクチュエータ作動制御手段は、上記マージンの大きさが予め定めた閾値よりも小さい場合は、上記反力に加えて振動を付加することを特徴とする請求項２又は請求項３記載の車両の走行状態検出装置。

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