JP2023058837A - 路面状態検出装置、及びこの路面状態検出装置を備えたパワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多様な操作や運転状況に対応した路面状況を、より高精度に判断することができること。【解決手段】路面状態検出装置８０は、ステアリングホイール２１の操舵角θｓを検出する操舵角検出部５１Ａと、操舵速度を検出する操舵速検出部５２と、車輪２３，２３を転舵する転舵部２４の転舵軸４１の軸力ｆｒを検出する軸力検出部５８と、車両１０に発生したヨーレートＹｒを検出するヨーレート検出部６３と、車両に発生したＧを検出するＧ検出部６２Ａと、路面の勾配角を検出する勾配角検出部６０と、前記操舵角θｓ（及び好ましくは車速Ｖｓ）に対する前記軸力ｆｒの値に基づいて、前記車輪２３，２３が接している路面Ｒｄの路面状況を判断する第１の路面状況判断部８１と、前記操舵角θｓ、操舵速度、横Ｇ、前後Ｇ、上下Ｇ及び勾配角θｒに対する前記ヨーレートＹｒの値に基づいて、前記車輪２３，２３が接している前記路面Ｒｄの路面状況を判断する第２の路面状況判断部８２Ａと、を備えている。【選択図】図９

Description

本発明は路面状態検出装置、及びこの路面状態検出装置を備えたパワーステアリング装置に関する。

近年、ステアリングホイールと転舵部との間が機械的に分離されている、いわゆるステアバイワイヤ式（steer-by-wire）のパワーステアリング装置の開発が進められてきた。この種のステアバイワイヤ式パワーステアリング装置は、例えば特許文献１によって知られている。

特許文献１のステアバイワイヤ式パワーステアリング装置は、転舵角センサによって検出された転舵角が目標転舵角に近づくように、ステアリング姿勢制御をするとともに、低摩擦路面を走行中には、ステアリング姿勢制御を機能させずに、運転者の操舵に基づいて転舵部の転舵角を制御すると、いうものである。

特開２００１－１０６１１０号公報

一般に、車両の運転状況は多種多様であり、このような運転状況に対応した路面状況を精度良く判断することが求められている。

本発明は、多様な操作や運転状況に対応した路面状況を、より高精度に判断することができる技術を提供することを課題とする。

本発明者等は、鋭意検討の結果、車両の運転者が路面摩擦の低下を感じる状態量が、操作や運転状況に応じて変化することと、更に特定の条件（早切り、高横Ｇ、加減速、段差、登り・下り）において、誤検知することを知見した。

本発明は、このように、運転者が路面摩擦の低下を感じる状態量が、操作や運転状況に応じて変化し、特定の条件において、誤検知することから、舵舵速度、横Ｇ、前後Ｇ、上下Ｇ、勾配角を用いて、ヨーレート閾値を算出し、より高精度に判断できるという、知見に基づいて完成させた。

本開示によれば、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出部と、前記操舵角の操舵速度を検出する操舵速検出部と、車輪を転舵する転舵部の転舵軸の軸力を検出する軸力検出部と、車両に発生したヨーレートを検出するヨーレート検出部と、前記車両に発生した横Ｇ、前後Ｇ及び上下Ｇを検出するＧ検出部と、前記車輪が接している路面の勾配角を検出する勾配角検出部と、前記操舵角に対する前記軸力の値に基づいて、前記車輪が接している路面の路面状況を判断する第１の路面状況判断部と、前記操舵角から前記ヨーレートに関する閾値であるヨーレート閾値を設定するヨーレート閾値設定部と、前記ヨーレート検出部によって検出された前記ヨーレートの値と前記ヨーレート閾値設定部に設定された前記ヨーレート閾値とに基づいて、前記車輪が接している前記路面の路面状況を判断する第２の路面状況判断部と、を備え、前記ヨーレート閾値設定部は、前記操舵角、前記操舵速度、前記横Ｇ、前記前後Ｇ、前記上下Ｇ及び前記勾配角から、前記ヨーレート閾値を設定している、路面状態検出装置が提供される。

本発明では、多様な操作や運転状況に対応した路面状況を、より高精度に判断することができる技術を、提供することができる。

本発明の実施例１によるパワーステアリング装置の模式図である。 図１に示される制御部の制御フローチャートである。 図３（ａ）は図２に示される第１マップの説明図であり、図３（ｂ）は図２に示される第２マップの説明図である。 本発明の実施例２によるパワーステアリング装置の模式図である。 図４に示される制御部の制御フローチャートである。 図６（ａ）は図５に示される第１マップの説明図であり、図６（ｂ）は図５に示される第２マップの説明図である。 本発明の実施例３によるパワーステアリング装置の模式図である。 図７に示される制御部の制御フローチャートである。 本発明の実施例４によるパワーステアリング装置の模式図である。 図９に示される制御部の制御フローチャートである。 図１１（ａ）～図１１（ｄ）は、図１０に示される第２マップの説明図であり、図３（ｂ）の第２マップと一緒に用いるゲインである。 図１２（ａ），図１２（ｂ）は、図１０に示される第２マップの説明図であり、図３（ｂ）の第２マップと一緒に用いるゲインである。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、添付図に示した形態は本発明の一例であり、本発明は当該形態に限定されない。

＜実施例１＞
図１～図３を参照しつつ実施例１のパワーステアリング装置２０を説明する。

図１に示されるように、車両１０にはパワーステアリング装置２０が搭載されている。このパワーステアリング装置２０は、ステアリングホイール２１の操舵入力（操舵力または操舵トルクともいう）が生じる操舵部２２と、左右の転舵車輪２３，２３（車輪２３，２３。タイヤを含む）を転舵する転舵部２４とを含む。左右の転舵車輪２３，２３は、転舵部２４によって転舵されるものであればよく、前輪、後輪、又は両方を含む。

パワーステアリング装置２０は、ステアリングホイール２１と転舵部２４との間が、機械的に分離または分離可能な構成の、いわゆるステアバイワイヤ式（steer-by-wire）パワーステアリング装置であって、ステアリングホイール２１の操舵量に応じて転舵用アクチュエータ４４を作動させることにより、左右の転舵車輪２３，２３を転舵することが可能である。

操舵部２２は、運転者が操舵するステアリングホイール２１と、このステアリングホイール２１に連結されているステアリング軸３１と、ステアリングホイール２１に対して操舵反力を付加する反力付加アクチュエータ３２と、を含む。この操舵反力は、左右の転舵車輪２３，２３が路面Ｒｄから受ける転舵抵抗（路面反力）に応じて、反力付加アクチュエータ３２（第１アクチュエータ３２）からステアリングホイール２１へ付加されるものであって、反力トルク（操舵トルクに抵抗するトルク）と言い換えることができる。

ここで、運転者がステアリングホイール２１を操舵角θｓの増大方向へ操舵することを、「切り増し操作」という。運転者が、切り増し操作の後に、ステアリングホイール２１を操舵角θｓの減少方向（中立方向）へ操舵することを、「切り戻し操作」という。

反力付加アクチュエータ３２は、運転者が操舵するステアリングホイール２１の操舵入力（操舵トルク）に抵抗する操舵反力（反力トルク）を発生して、ステアリングホイール２１に付加することによって、運転者に操舵感を与える。この反力付加アクチュエータ３２は、操舵反力を発生する反力付加モータ３３（第１モータ３３）と、操舵反力をステアリング軸３１に伝達する反力伝達機構３４と、を含む。反力付加モータ３３は、電動モータによって構成される。以下、反力付加モータ３３のことを、適宜「反力モータ３３」と略称する。

転舵部２４は、車幅方向へ延びている転舵軸４１と、この転舵軸４１の両端にタイロッド４２，４２及びナックル４３，４３を介して連結されている左右の転舵車輪２３，２３と、転舵軸４１に転舵用動力を付加する転舵用アクチュエータ４４と、を含む。

転舵用アクチュエータ４４（第２アクチュエータ４４）は、転舵用動力を発生する転舵用モータ４５と、転舵用動力を転舵軸４１に伝達する転舵動力伝達機構４６とからなる。転舵用モータ４５（第２モータ４５）は、例えば電動モータによって構成される。転舵用モータ４５が発生した転舵用動力は、転舵動力伝達機構４６によって転舵軸３６に伝達される。この結果、転舵軸４１は車幅方向にスライドする。

さらに、パワーステアリング装置２０は、ステアリングホイール２１の操舵角θｓを検出する操舵角検出部５１と、ステアリング軸３１に発生する操舵トルクを検出する操舵トルク検出部５２と、反力モータ３３の回転角を検出する反力モータ回転角検出部５３と、反力モータ３３の電流値を検出する反力モータ電流検出部５４とを備えている。反力モータ回転角検出部５３は、例えば、反力モータ３３に備えたレゾルバによって構成される。

さらに、パワーステアリング装置２０は、転舵用モータ４５の回転角を検出する転舵用モータ回転角検出部５５と、転舵用モータ４５の電流値を検出する転舵用モータ電流検出部５６と、転舵軸４１の中立位置からのストローク量を検出するストローク検出部５７と、転舵軸４１の軸力ｆｒを検出する軸力検出部５８とを備えている。転舵用モータ回転角検出部５５は、例えば、転舵用モータ４５に備えたレゾルバによって構成される。

転舵軸４１のストローク量と、転舵車輪２３，２３の転舵角とは、相関関係を有する。検出されたストローク量に基づいて、転舵車輪２３，２３の転舵角を間接的に求めることができる。なお、この転舵角は、転舵用モータ回転角検出部５５によって検出された転舵用モータ４５の回転角により、間接的に求めることができる。

また、軸力ｆｒは、操舵角検出部５１によって検出されたステアリングホイール２１の操舵角θｓと、転舵用モータ回転角検出部５５によって検出された転舵用モータ４５の回転角と、転舵用モータ電流検出部５６によって検出された転舵用モータ４５の電流値とにより、間接的に求める（推定する）ことができる。

さらに、パワーステアリング装置２０は、車両１０の走行速度Ｖｓ（車速Ｖｓ）を検出する車速検出部６１と、車両１０の加速度（前後Ｇ）を検出する加速度検出部６２と、車両１０に発生したヨーレートＹｒを検出するヨーレート検出部６３と、その他の各種検出部６４と、車両１０を運転している運転者に警告を発する警告発生部６５と、制御部６６とを備えている。

制御部６６は、上記の検出部５１～５８，６１～６４からそれぞれ検出信号を受けて、反力付加アクチュエータ３２及び転舵用アクチュエータ４４に電流を付与するとともに、警告発生部６５に作動信号を発する。この制御部６６は、反力付加アクチュエータ３２を駆動制御する反力付加アクチュエータ制御部７１と、転舵用アクチュエータ４４を駆動制御する転舵用アクチュエータ制御部７２と、警告発生部６５を駆動制御する警告駆動制御部７３と、を備えている。

実施例１では、操舵角検出部５１と軸力検出部５８とヨーレート検出部６３と制御部６６とによって、路面状態検出装置８０が構成されている。この路面状態検出装置８０において、制御部６６は、前記警告駆動制御部７３と、第１の路面状況を判断する第１の路面状況判断部８１と、第２の路面状況を判断する第２の路面状況判断部８２と、を備えていることを特徴とする。

第１の路面状況判断部８１は、操舵角検出部５１によって検出された操舵角θｓに対する、軸力検出部５８によって検出された軸力ｆｒの値に基づいて、転舵車輪２３，２３が接している路面Ｒｄの、第１の路面状況を判断する。

第２の路面状況判断部８２は、操舵角検出部５１によって検出された操舵角θｓに対する、ヨーレート検出部６３によって検出されたヨーレートＹｒの値に基づいて、転舵車輪２３，２３が接している路面Ｒｄの、第２の路面状況を判断する。

次に、図１を参照しつつ、図２及び図３に基づいて、制御部６６による制御を説明する。制御部６６は、例えばマイクロコンピュータによって構成される。マイクロコンピュータによって構成した制御部６６の、具体的な制御の一例を説明すると、次の通りである。

図２は、制御部６６の制御フローチャートであって、制御部６６の一連の制御のなかの、第１の路面状況及び第２の路面状況の判断及び警告発生部６５の作動制御の処理を実行するサブルーチンを示している。このサブルーチンは、例えば所定の条件による割込処理や、時分割処置によって実行する。

制御部６６は制御を開始すると、先ずステップＳ０１では、操舵角検出部５１によって実際に検出された操舵角θｓ（実操舵角θｓ）を取得する。次に、ステップＳ１１～Ｓ１３の一連の第１の処理と、ステップＳ２１～Ｓ２３の一連の第２の処理とを、並列処理を実行する。

第１の処理において、先ずステップＳ１１では、操舵角θｓの値から軸力ｆｒに関する閾値である軸力閾値ｆｓを設定する。この軸力閾値ｆｓは、例えば転舵車輪２３，２３が接している路面Ｒｄが、低摩擦状況であるか否かを判断する第１の基準値である。この軸力閾値ｆｓは、予め設定されている所定の、第１マップ（図３（ａ）参照）や演算によって求められる。なお、図１の制御部６６は、操舵角θｓから軸力閾値ｆｓを設定する軸力閾値設定部６９を備えている。

図３（ａ）は、横軸を操舵角θｓとし、縦軸を軸力閾値ｆｓとして、操舵角θｓに対する軸力閾値ｆｓを求める第１マップを示している。この第１マップによれば、操舵角θｓの増大に従って軸力閾値ｆｓが増大することが判る。

前記ステップＳ１１の次の、ステップＳ１２では、軸力検出部５８によって実際に検出された軸力ｆｒ（実軸力ｆｒ）を取得する。なお、この軸力ｆｒは、操舵角検出部５１によって検出されたステアリングホイール２１の操舵角θｓと、転舵用モータ回転角検出部５５によって検出された転舵用モータ４５の回転角と、転舵用モータ電流検出部５６によって検出された転舵用モータ４５の電流値とにより、間接的に求めた（推定した）値であってもよい。

次に、ステップＳ１３では、転舵車輪２３，２３が接している路面Ｒｄの、第１の路面状況を判断、つまり、実軸力ｆｒが軸力閾値ｆｓを下回っているか否かを判断する。このステップＳ１３は、転舵車輪２３，２３が接している路面Ｒｄの、第１の路面状況を判断する第１の路面状況判断部８１を構成している。

一方、前記第２の処理において、先ずステップＳ２１では、操舵角θｓの値からヨーレートＹｒに関する閾値であるヨーレート閾値Ｙｓを設定する。このヨーレート閾値Ｙｓは、例えば転舵車輪２３，２３が接している路面Ｒｄが、低摩擦状況であるか否かを判断する第２の基準値である。このヨーレート閾値Ｙｓは、予め設定されている所定の、第２マップ（図３（ｂ）参照）や演算によって求められる。なお、図１の制御部６６は、操舵角θｓからヨーレート閾値Ｙｓを設定するヨーレート閾値設定部７０を備えている。

図３（ｂ）は、横軸を操舵角θｓとし、縦軸をヨーレート閾値Ｙｓとして、操舵角θｓに対するヨーレート閾値Ｙｓを求める第２マップを示している。この第２マップによれば、操舵角θｓの増大に従ってヨーレート閾値Ｙｓが増大することが判る。

前記ステップＳ２１の次の、ステップＳ２２では、ヨーレート検出部６３によって実際に検出されたヨーレートＹｒ（実ヨーレートＹｒ）を取得する。

次に、ステップＳ２３では、転舵車輪２３，２３が接している路面Ｒｄの、第２の路面状況を判断、つまり、実ヨーレートＹｒがヨーレート閾値Ｙｓを上回っているか否かを判断する。このステップＳ０４は、転舵車輪２３，２３が接している路面Ｒｄの、第２の路面状況を判断する第２の路面状況判断部８２を構成している。

前記ステップＳ１３において実軸力ｆｒが軸力閾値ｆｓを下回っていると判断、及び／又は、前記ステップＳ２３において実ヨーレートＹｒがヨーレート閾値Ｙｓを上回っていると判断をした場合、つまり、路面Ｒｄが低摩擦状況であるという判断をした場合には、次のステップＳ３１において警告駆動制御部７３により警告発生部６５を作動させた後に、このサブルーチンを終了する。この結果、警告発生部６５は車両１０を運転している運転者に警告を発する。

一方、前記ステップＳ１３において実軸力ｆｒが軸力閾値ｆｓを下回っていないと判断をするとともに、前記ステップＳ２３において実ヨーレートＹｒがヨーレート閾値Ｙｓを上回っていないと判断をした場合には、警告発生部６５を作動させることなく、このサブルーチンを終了する。

以上の説明から明らかなように、パワーステアリング装置２０は路面状態検出装置８０を備えている。この路面状態検出装置８０は、第１の路面状況判断部８１（ステップＳ１３）と、第２の路面状況判断部８２（ステップＳ２３）と、警告駆動制御部７３（ステップＳ３１）と、を備えている。

以上の実施例１の説明をまとめると、次の通りである。
路面状態検出装置８０は、ステアリングホイール２１の操舵角θｓを検出する操舵角検出部５１と、車輪２３，２３（転舵車輪２３，２３）を転舵する転舵部２４の転舵軸４１の軸力ｆｒを検出する軸力検出部５８と、車両１０に発生したヨーレートＹｒを検出するヨーレート検出部６３と、前記操舵角θｓに対する前記軸力ｆｒの値に基づいて、前記車輪２３，２３が接している路面Ｒｄの路面状況（第１の路面状況）を判断する第１の路面状況判断部８１と、前記操舵角θｓに対する前記ヨーレートＹｒの値に基づいて、前記車輪２３，２３が接している前記路面Ｒｄの路面状況（第２の路面状況）を判断する第２の路面状況判断部８２と、を備えている。

このため、操舵角θｓに対する転舵軸４１の軸力ｆｒの値に基づいて、第１の路面状況を判断することができる。操舵角θｓに対する車両１０のヨーレートＹｒの値に基づいて、第２の路面状況を判断することができる。２種類の路面状況判断部を有することによって、多様な操作や運転状況に対応した路面状況を、より高精度に判断することができる。

しかも、路面Ｒｄが摩擦低下の状況にあることを、運転者が認知することが可能な程度の状態量を定義して、運転者の認知に基づく低摩擦路面を判断することが可能なので、実際に路面Ｒｄの状況を計測する必要がない。

さらに、前記第１の路面状況判断部８１は、前記軸力ｆｒに関する閾値である軸力閾値ｆｓによって、前記第１の路面状況を判断している。前記第２の路面状況判断部８２は、前記ヨーレートＹｒに関する閾値であるヨーレート閾値Ｙｓによって、前記第２の路面状況を判断している。

このように、路面が摩擦低下の状況にあることを、運転者が認知することが可能な程度の軸力閾値ｆｓやヨーレート閾値Ｙｓを設定することによって、運転者の認知に基づく低摩擦路面を、より明確に且つ確実に判断することが可能である。

さらに、前記軸力閾値ｆｓと前記ヨーレート閾値Ｙｓの少なくとも一方は、前記路面Ｒｄが低摩擦状況であるか否かを判断するための値である。

このため、例えば次の３つの状態の場合に、路面状態検出装置８０は、路面Ｒｄと転舵車輪２３，２３との間の摩擦力（路面摩擦）が低下したと判断することができる。

第１に、路面状態検出装置８０は、ステアリングホイール２１を切り増し操作している（操舵角θｓが増大している）ときには、軸力ｆｒが軸力閾値ｆｓよりも低下した場合に、路面Ｒｄが低摩擦状況であると判断する。軸力は、車両の低速走行中（例えば、車速が約２０ｋｍ／ｈ以下）において、運転者が、路面の摩擦力が低下したと判断し修正操舵を行う契機となる状態量であり、当該車速域において特に効果を奏する。

第２に、路面状態検出装置８０は、操舵角θｓが増大しているときには、ヨーレートＹｒがヨーレート閾値Ｙｓを超えた場合に、路面Ｒｄが低摩擦状況であると判断する。ヨーレートは、車両の高速走行中（例えば、車速が約５０ｋｍ／ｈ以上）において、運転者が、路面の摩擦力が低下したと判断し修正操舵を行う契機となる状態量であり、当該車速域において特に効果を奏する。

第３に、路面状態検出装置８０は、操舵角θｓが増大しているときには、運転者は、軸力ｆｒが軸力閾値ｆｓよりも低下するとともに、ヨーレートＹｒがヨーレート閾値Ｙｓを超えた場合に、前記路面Ｒｄが低摩擦状況であると判断する。軸力及びヨーレートの２つの指標は、車両の加速走行時において、運転手が、路面の摩擦力が低下したと判断し修正操舵を行う契機となる状態量であり、加速走行時において特に効果を奏する。

さらに、前記第１の路面状況判断部８１及び／又は前記第２の路面状況判断部８２によって、前記路面Ｒｄが前記低摩擦状況であるという判断がなされた場合に、前記車両１０を運転している運転者に警告を発する警告発生部６５を備えている。

このため、警告発生部６５は、第１の路面状況判断部８１と第２の路面状況判断部８２との、少なくともいずれか一方が、路面Ｒｄが摩擦低下の状況にあるとの判断結果に従って、警告を発することができる。従って、運転者は、運転の習熟度の大小にかかわらず、路面が摩擦低下の状況にあることを明確に且つ速やかに判断することができる。

パワーステアリング装置２０は、前記ステアリングホイール２１と前記転舵部２４との間が、機械的に分離または分離可能な構成である、いわゆるステアバイワイヤ式のパワーステアリング装置であって、路面状態検出装置８０を備える。

このように、ステアバイワイヤ式のパワーステアリング装置２０は、ステアリングホイール２１と転舵車輪２３，２３との間が機械的に分離している。そのため、転舵軸４１の軸力ｆｒの変化による前記第１の路面状況を運転者が認知することはできない。これに対し、ステアバイワイヤ式のパワーステアリング装置２０に路面状態検出装置８０を備えたことによって、ステアリングホイール２１と転舵車輪２３，２３との間が機械的に分離しているにもかかわらず、運転者は前記第１の路面状況を確実に認知することができる。

＜実施例２＞
次に、図４～図６を参照しつつ実施例２の路面状態検出装置８０Ａ、及びこの路面状態検出装置８０Ａを備えたパワーステアリング装置２０Ａを説明する。実施例２は、実施例１と比較して、運転者の認知に基づく低摩擦路面を、より一層、明確に且つ確実に判断することが可能である。

図４は、実施例２のパワーステアリング装置２０Ａの模式図であり、実施例１のパワーステアリング装置２０を説明する図１に対応させて表している。図５は、実施例２の制御部６６Ａの制御フローチャートであり、実施例１の制御部６６の制御フローチャートを説明する図２に対応させて表している。図６（ａ）は、実施例２の第１マップの説明図であり、実施例１の第１マップを説明する図３（ａ）に対応させて表している。図６（ｂ）は、実施例２の第２マップの説明図であり、実施例１の第２マップを説明する図３（ｂ）に対応させて表している。

実施例２のパワーステアリング装置２０Ａの路面状態検出装置８０Ａは、軸力閾値ｆｓとヨーレート閾値Ｙｓの少なくともいずれか一方が、車速検出部６１によって検出された走行速度Ｖｓに基づいて変化することを特徴とする。その他の基本的な構成については、実施例１のパワーステアリング装置２０と共通する。実施例１のパワーステアリング装置２０と共通する部分については、符号を流用すると共に、詳細な説明を省略する。

実施例２の制御部６６Ａは、実施例１の制御部６６に対して、前記走行速度Ｖｓに基づいて軸力閾値ｆｓとヨーレート閾値Ｙｓの少なくともいずれか一方を変化させるという、路面状態検出装置８０Ａの機能を有している。言い換えれば、軸力閾値ｆｓとヨーレート閾値Ｙｓの両者が、車速検出部６１によって検出された走行速度Ｖｓに基づいて変化する場合、制御部６６Ａは、操舵角θｓから軸力閾値ｆｓを設定する軸力閾値設定部６９Ａと、操舵角θｓ及び走行速度Ｖｓからヨーレート閾値Ｙｓを設定するヨーレート閾値設定部７０Ａと、を備えることができる。

実施例２の制御部６６Ａは制御を開始すると、先ずステップＳ０１では、検出された操舵角θｓ（実操舵角θｓ）を取得する。次に、ステップＳ０２では、車速検出部６１によって実際に検出された車速Ｖｓ（実車速Ｖｓ）を取得する。次に、ステップＳ１１Ａ～Ｓ１３Ａの一連の第１の処理と、ステップＳ２１Ａ～Ｓ２３Ａの一連の第２の処理とを、並列処理を実行する。

第１の処理において、先ずステップＳ１１Ａでは、操舵角θｓと車速Ｖｓとの値から軸力ｆｒに関する閾値である軸力閾値ｆｓを設定する。この軸力閾値ｆｓは、路面Ｒｄが低摩擦状況であるか否かを判断する第１の基準値である。この軸力閾値ｆｓは、予め設定されている所定の、第１マップ（図６（ａ）参照）や演算によって求められる。

図６（ａ）は、横軸を操舵角θｓとし、縦軸を軸力閾値ｆｓとして、各車速Ｖｓ１，Ｖｓ２，・・・Ｖｓｎ毎に、操舵角θｓに対する軸力閾値ｆｓを求める第１マップを示している。ここで、各車速Ｖｓ１，Ｖｓ２，・・・Ｖｓｎは、車速検出部６１によって検出された車速Ｖｓのうち、値Ｖｓ１が最も低速であり、値Ｖｓｎが最も高速である。この第１マップによれば、操舵角θｓの増大に従って軸力閾値ｆｓが増大するとともに、各車速Ｖｓ１，Ｖｓ２，・・・Ｖｓｎが高速であるほど、操舵角θｓの増大に従って軸力閾値ｆｓの増大する割合が大きくなることが判る。

前記ステップＳ１１Ａの次のステップＳ１２Ａでは、上記実施例１と同様に、軸力検出部５８によって実際に検出された軸力ｆｒ（実軸力ｆｒ）を取得する。

次に、ステップＳ１３Ａでは、上記実施例１と同様に、転舵車輪２３，２３が接している路面Ｒｄの、第１の路面状況を判断、つまり、実軸力ｆｒが軸力閾値ｆｓを下回っているか否かを判断する。このステップＳ１３Ａは、転舵車輪２３，２３が接している路面Ｒｄの、第１の路面状況を判断する第１の路面状況判断部８１Ａを構成している。

一方、前記第２の処理において、先ずステップＳ２１Ａでは、操舵角θｓと車速Ｖｓとの値からからヨーレートＹｒに関する閾値であるヨーレート閾値Ｙｓを設定する。このヨーレート閾値Ｙｓは、路面Ｒｄが低摩擦状況であるか否かを判断する第２の基準値である。このヨーレート閾値Ｙｓは、予め設定されている所定の、第２マップ（図６（ｂ）参照）や演算によって求められる。

図６（ｂ）は、横軸を操舵角θｓとし、縦軸をヨーレート閾値Ｙｓとして、各車速Ｖｓ１，Ｖｓ２，・・・Ｖｓｎ毎に、操舵角θｓに対するヨーレート閾値Ｙｓを求める第２マップを示している。ここで、各車速Ｖｓ１，Ｖｓ２，・・・Ｖｓｎの配列は、上記図６（ａ）に示される第１マップに対して逆順である。この第２マップによれば、操舵角θｓの増大に従ってヨーレート閾値Ｙｓが増大するとともに、各車速Ｖｓ１，Ｖｓ２，・・・Ｖｓｎが高速であるほど、操舵角θｓの増大に従ってヨーレート閾値Ｙｓの増大する割合が小さくなることが判る。

前記ステップＳ２１Ａの次の、ステップＳ２２Ａでは、上記実施例１と同様に、ヨーレート検出部６３によって実際に検出されたヨーレートＹｒ（実ヨーレートＹｒ）を取得する。

次に、ステップＳ２３Ａでは、上記実施例１と同様に、転舵車輪２３，２３が接している路面Ｒｄの、第２の路面状況を判断、つまり、実ヨーレートＹｒがヨーレート閾値Ｙｓを上回っているか否かを判断する。このステップＳ２３Ａは、転舵車輪２３，２３が接している路面Ｒｄの、第２の路面状況を判断する第２の路面状況判断部８２Ａを構成している。

前記ステップＳ１３Ａにおいて実軸力ｆｒが軸力閾値ｆｓを下回っていると判断、及び／又は、前記ステップＳ２３Ａにおいて実ヨーレートＹｒがヨーレート閾値Ｙｓを上回っていると判断をした場合、つまり、路面Ｒｄが低摩擦状況であるという判断をした場合には、次のステップＳ３１において警告駆動制御部７３により警告発生部６５を作動させた後に、このサブルーチンを終了する。この結果、警告発生部６５は車両１０を運転している運転者に警告を発する。

一方、前記ステップＳ１３Ａにおいて実軸力ｆｒが軸力閾値ｆｓを下回っていないと判断をするとともに、前記ステップＳ２３Ａにおいて実ヨーレートＹｒがヨーレート閾値Ｙｓを上回っていないと判断をした場合には、警告発生部６５を作動させることなく、このサブルーチンを終了する。

以上の説明から明らかなように、パワーステアリング装置２０Ａは路面状態検出装置８０Ａを備えている。この路面状態検出装置８０Ａは、第１の路面状況判断部８１Ａ（ステップＳ１３Ａ）と、第２の路面状況判断部８２Ａ（ステップＳ２３Ａ）と、警告駆動制御部７３（ステップＳ３１）と、を備えている。

以上の実施例２の説明をまとめると、次の通りである。
路面状態検出装置８０Ａは、前記車両１０の走行速度Ｖｓ（車速Ｖｓ）を検出する車速検出部６１を備える。前記軸力閾値ｆｓと前記ヨーレート閾値Ｙｓの少なくともいずれか一方（好ましくは、前記軸力閾値ｆｓと前記ヨーレート閾値Ｙｓの両者）は、前記走行速度Ｖｓに基づいて変化する。

一般に、運転者が路面摩擦低下であるとの認知は、走行速度Ｖｓ（車速Ｖｓ）に従って変化し得る。これに対し、実施例２では、走行速度Ｖｓ（車速Ｖｓ）に基づいて軸力閾値ｆｓやヨーレート閾値Ｙｓを変化させている。例えば、車速が高速であるほど、軸力閾値ｆｓを高く設定するとともに、ヨーレート閾値Ｙｓを低く設定することができる。このため、多様な操作や運転状況に対応した路面状況を、より一層高精度に判断することができる。その他の作用、効果は、上記実施例１の作用、効果と同じである。

＜実施例３＞
次に、図７及び図８を参照しつつ実施例３の路面状態検出装置８０Ｂ、及びこの路面状態検出装置８０Ｂを備えたパワーステアリング装置２０Ｂを説明する。実施例３は、実施例１及び実施例２と比較して、運転者は、速やかに且つ容易に路面状況の危険度合いを認知することができる。

図７は、実施例３のパワーステアリング装置２０Ｂの模式図であり、実施例２のパワーステアリング装置２０Ａを説明する図４に対応させて表している。図７の実施例３の制御部６６Ｂは、図４の実施例２の制御部６６Ｂと同様に、軸力閾値設定部６９Ａ及びヨーレート閾値設定部７０Ａを備えることができる。なお、軸力閾値設定部６９Ａ及びヨーレート閾値設定部７０Ａの一方は、図１の軸力閾値設定部６９及びヨーレート閾値設定部７０の一方であってもよく、すなわち、実施例３の制御部６６Ｂは、実施例１の制御部６６に対して、走行速度Ｖｓに基づいて軸力閾値ｆｓとヨーレート閾値Ｙｓの少なくともいずれか一方を変化させるという、路面状態検出装置８０Ｂの機能を有していればよい。

図８は、実施例３の制御部６６Ｂの制御フローチャートであり、実施例２の制御部６６Ａの制御フローチャートを説明する図５に対応させて表している。

実施例３のパワーステアリング装置２０Ｂの路面状態検出装置８０Ｂは、（１）警告発生部６５Ｂが、第１の路面状況と第２の路面状況とで互いに異なる警告を発するとともに、（２）第２の路面状況が低摩擦状況であるときには転舵車輪２３，２３のスリップを修正する方向の操舵反力をステアリングホイール２１に付与することを特徴とする。その他の基本的な構成については、実施例１のパワーステアリング装置２０と共通する。実施例２のパワーステアリング装置２０Ａと共通する部分については、符号を流用すると共に、詳細な説明を省略する。

実施例２の警告発生部６５に対して、実施例３の警告発生部６５Ｂは、第１警告部１０１と第２警告部１０２という２つの警告部を有していることを特徴とする。第１警告部１０１は、第１の路面状況の場合に報知するものであって、例えば運転者が視覚によって認識することが可能な構成（点滅する警告灯など）であり、車室内において運転者が認知しやすい位置、例えばインストルメントパネルに配置される。第２警告部１０２は、第２の路面状況の場合に報知するものであって、例えば運転者が聴覚によって認識することが可能な構成（ブザー等の警音器など）あり、車室内に配置される。

実施例３の警告駆動制御部７３Ｂは、第１警告部１０１を駆動制御する第１警告駆動制御部１０３と、第２警告部１０２を駆動制御する第２警告駆動制御部１０４とによって構成されている。

実施例２の制御部６６Ａに対して、実施例３の制御部６６Ｂは、（１）第１の路面状況と第２の路面状況とで互いに異なる警告を警告発生部６５Ｂに発生させるとともに、（２）第２の路面状況が低摩擦状況であるときには転舵車輪２３，２３のスリップを修正する方向の操舵反力を反力付加アクチュエータ３２に発生させるという、路面状態検出装置８０Ｂの機能を有している。

図８に示される実施例３の制御部６６Ｂの制御フローチャートにおいて、ステップＳ０１，Ｓ０２，Ｓ１１Ａ～Ｓ１３Ａ，Ｓ２１Ａ～Ｓ２３Ａの制御内容は、上記図５に示される実施例２の制御部６６Ａの制御フローチャートの制御内容と同じであり、説明を省略する。

前記ステップＳ１３Ａにおいて実軸力ｆｒが軸力閾値ｆｓを下回っていると判断、つまり、路面Ｒｄが低摩擦状況であるという判断をした場合には、次のステップＳ３１Ａにおいて第１警告駆動制御部１０３により第１警告部１０１を作動させた後に、このサブルーチンを終了する。この結果、第１警告部１０１は車両１０を運転している運転者に、第１の路面状況であるという警告を発する。一方、前記ステップＳ１３Ａにおいて実軸力ｆｒが軸力閾値ｆｓを下回っていないと判断をした場合には、第１警告部１０１を作動させることなく、このサブルーチンを終了する。

前記ステップＳ２３Ａにおいて実ヨーレートＹｒがヨーレート閾値Ｙｓを上回っていると判断、つまり、路面Ｒｄが低摩擦状況であるという判断をした場合には、次のステップＳ３１Ｂにおいて第２警告駆動制御部１０４により第２警告部１０２を作動させた後に、ステップＳ３２に進む。この結果、第２警告部１０２は車両１０を運転している運転者に、第２の路面状況であるという警告を発する。一方、前記ステップＳ２３Ａにおいて実ヨーレートＹｒがヨーレート閾値Ｙｓを上回っていないと判断をした場合には、第２警告部１０２を作動させることなく、このサブルーチンを終了する。

前記ステップＳ３１Ｂの次の、ステップＳ３２では、反力付加アクチュエータ制御部７１により反力付加アクチュエータ３２を駆動制御しすることによって、路面Ｒｄに対する転舵車輪２３，２３のスリップを修正する方向の操舵反力を、反力付加アクチュエータ３２から発生させる。

以上の説明から明らかなように、パワーステアリング装置２０Ｂは路面状態検出装置８０Ｂを備えている。この路面状態検出装置８０Ｂは、第１の路面状況判断部８１Ａ（ステップＳ１３Ａ）と、第２の路面状況判断部８２Ａ（ステップＳ２３Ａ）と、第１警告駆動制御部１０３（ステップＳ３１Ａ）と、第２警告駆動制御部１０４（ステップＳ３１Ｂ）と、反力付加アクチュエータ制御部７１と、を備えている。

以上の実施例３の説明をまとめると、次の通りである。
前記警告発生部６５Ｂは、前記第１の路面状況判断部８１によって、前記路面Ｒｄが前記低摩擦状況であるという判断がなされた場合と、前記第２の路面状況判断部８２によって、前記路面Ｒｄが前記低摩擦状況であるという判断がなされた場合とで、互いに種類の異なる警告を発する。

一般に、車両の走行している路面が、（１）滑りやすい路面であることと、（２）実際に滑っている状態であることとは、運転者の危険度合いが異なるので、警告発生部６５Ｂが発する警告も異なることが好ましい。

第１の路面状況は、運転者が、ステアリングホイール２１の操舵トルクが過小な状態になったと感じることによって、路面摩擦が低下したことを認知する、滑りやすい路面状況である。また、第２の路面状況は、運転者が、車両１０に発生したヨーレートＹｒが過大な状態になったと感じることによって、路面摩擦が低下したことを認知する、車両運動に影響を与えている路面状況である。

これに対し、警告発生部６５Ｂは、軸力ｆｒの変化から第１の路面状況であると判断した場合には、第１警告部１０１を駆動する（例えば警告灯を点滅させる）。また、警告発生部６５Ｂは、ヨーレートＹｒの変化から、低摩擦の第２の路面状況であると判断した場合には、第２警告部１０２を駆動する（例えばブザー等の警音器を鳴らす）。このように、警告発生部６５Ｂから発せられる警告が異なることによって、運転者は速やかに且つ容易に路面状況の危険度合いを認知することができる。

さらに、前記ステアバイワイヤ式のパワーステアリング装置２０は、前記ステアリングホイール２１の操舵入力に抵抗する操舵反力を発生して前記ステアリングホイール２１に付加する反力付加アクチュエータ３２と、この反力付加アクチュエータ３２を駆動制御する反力付加アクチュエータ制御部７１とを備える。前記第２の路面状況判断部８２Ａが前記低摩擦状況であるという判断をした場合には、前記反力付加アクチュエータ制御部７１は、前記路面Ｒｄ対する前記転舵車輪２３，２３のスリップを修正する方向の前記操舵反力を前記ステアリングホイール２１に付与して前記操舵角θｓを補正するように、前記反力付加アクチュエータ８２を制御する。

このように、操舵角θｓに対するヨーレートＹｒの変化から、低摩擦の第２の路面状況であると第２の路面状況判断部８２が判断した場合には、転舵車輪２３，２３のスリップを修正する方向の操舵反力をステアリングホイール２１に付与することによって、操舵角θｓや、操舵トルクに基づいて変化する転舵用アクチュエータ４４の制御量が変化することとなるため、速やかに修正操舵をおこなうことができ、路面Ｒｄに対する転舵車輪２３，２３のスリップ状態を迅速に解消することができる。

その他の作用、効果は、上記実施例１及び実施例２の作用、効果と同じである。

＜実施例４＞
次に、図９～図１２（及び図６、図３）を参照しつつ実施例４の路面状態検出装置８０Ｃ、及びこの路面状態検出装置８０Ｃを備えたパワーステアリング装置２０Ｃを説明する。実施例４は、実施例２と比較して、運転者が路面摩擦の低下を感じる状態量の誤検知を防止して、運転者は、路面状況を、より一層高精度に判断することが可能である。

図９は、実施例４のパワーステアリング装置２０Ｃの模式図であり、実施例２のパワーステアリング装置２０Ａを説明する図４に対応させて表している。図１０は、実施例４の制御部６６Ｃの制御フローチャートであり、実施例２の制御部６６Ａの制御フローチャートを説明する図５に対応させて表している。

図６（ａ）は、実施例２の第１マップの説明図であり、実施例１の第１マップを説明する図３（ａ）に対応させて表している。実施例４の第１マップは、実施例第２の第１マップと同じであり、図６（ａ）を参照して、実施例４の第１マップを説明することができる。

図６（ｂ）は、実施例２の第２マップの説明図であり、実施例１の第２マップを説明する図３（ｂ）に対応させて表している。図６（ｂ）は、横軸を操舵角θｓとし、縦軸をヨーレート閾値Ｙｓとして、各車速Ｖｓ１，Ｖｓ２，・・・Ｖｓｎ毎に、操舵角θｓに対するヨーレート閾値Ｙｓを求める第２マップを示している。この第２マップによれば、操舵角θｓの増大に従ってヨーレート閾値Ｙｓが増大するとともに、各車速Ｖｓ１，Ｖｓ２，・・・Ｖｓｎが高速であるほど、操舵角θｓの増大に従ってヨーレート閾値Ｙｓの増大する割合が小さくなることが判る。

図１１（ａ）は、基本のヨーレート閾値Ｙｓが車速Ｖｓによって増減する第１ゲインｇａ（第１係数）を示す。操舵角θｓに対応する基本のヨーレート閾値Ｙｓを図３（ｂ）で求め、車速Ｖｓに対応する第１ゲインｇａを図１１（ａ）で求め、求めた基本のヨーレート閾値Ｙｓと求めた第１ゲインｇａとを乗算することで、図６（ｂ）のマップで求めるヨーレート閾値Ｙｓと同じヨーレート閾値Ｙｓを求めることができる。言い換えれば、図３（ｂ）の第２マップと図１１（ａ）の第１ゲインｇａとを用いることで、操舵角θｓの増大に従ってヨーレート閾値Ｙｓが増大するとともに、各車速Ｖｓ１，Ｖｓ２，・・・Ｖｓｎが高速であるほど、操舵角θｓの増大に従ってヨーレート閾値Ｙｓの増大する割合が小さくなることが判る。

図１１（ｂ）は、基本のヨーレート閾値Ｙｓが第１閾値ＴＨ以上の操舵速度ｄθｓ／ｄｔの絶対値によって増加する第２ゲインｇｂ（第２係数）を示す。図３（ｂ）の第２マップと図１１（ｂ）の第２ゲインｇｂとを用いることで、操舵角θｓの増大に従ってヨーレート閾値Ｙｓが増大するとともに、第１閾値ＴＨ１以上の｜ｄθｓ／ｄｔ｜が大きいほど、操舵角θｓの増大に従ってヨーレート閾値Ｙｓの増大する割合が小さいことが判る。

図１１（ｃ）は、基本のヨーレート閾値Ｙｓが第２閾値ＴＨ以下の左右方向加速度（横Ｇ）によって減少する第３ゲインｇｃ（第３係数）を示す。図３（ｂ）の第２マップと図１１（ｃ）の第３ゲインｇｃとを用いることで、操舵角θｓの増大に従ってヨーレート閾値Ｙｓが増大するとともに、第２閾値ＴＨ２以下の｜横Ｇ｜が大きいほど、操舵角θｓの増大に従ってヨーレート閾値Ｙｓの増大する割合が小さいことが判る。

図１１（ｄ）は、基本のヨーレート閾値Ｙｓが前後方向加速度（前後Ｇ）によって減増する第４ゲインｇｄ（第４係数）を示す。図３（ｂ）の第２マップと図１１（ｄ）の第４ゲインｇｄとを用いることで、操舵角θｓの増大に従ってヨーレート閾値Ｙｓが増大するとともに、前方向加速度の前Ｇ（加速度）が大きいほど、操舵角θｓの増大に従ってヨーレート閾値Ｙｓの増大する割合が小さくなる一方、後方向加速度の後Ｇ（減速度）が大きいほど、操舵角θｓの増大に従ってヨーレート閾値Ｙｓの増大する割合が大きくなることが判る。

図１２（ａ）は、基本のヨーレート閾値Ｙｓが上下方向加速度（上下Ｇ）によって増減する第５ゲインｇｅ（第５係数）を示す。図３（ｂ）の第２マップと図１２（ａ）の第５ゲインｇｅとを用いることで、操舵角θｓの増大に従ってヨーレート閾値Ｙｓが増大するとともに、上方向（上昇）加速度の上Ｇが大きいほど、操舵角θｓの増大に従ってヨーレート閾値Ｙｓの増大する割合が大きくなる一方、下方向（降下）加速度の下Ｇが大きいほど、操舵角θｓの増大に従ってヨーレート閾値Ｙｓの増大する割合が小さくなることが判る。

図１２（ｂ）は、基本のヨーレート閾値Ｙｓが路面の勾配角θｒによって増減する第６ゲインｇｆ（第６係数）を示す。図３（ｂ）の第２マップと図１２（ｂ）の第６ゲインｇｆとを用いることで、操舵角θｓの増大に従ってヨーレート閾値Ｙｓが増大するとともに、上り坂方向の勾配角θｒが大きいほど、操舵角θｓの増大に従ってヨーレート閾値Ｙｓの増大する割合が大きくなる一方、下り坂方向の勾配角θｒが大きいほど、操舵角θｓの増大に従ってヨーレート閾値Ｙｓの増大する割合が小さくなることが判る。

実施例４のパワーステアリング装置２０Ｃの路面状態検出装置８０Ｃは、例えば図３（ｂ）の基本のヨーレート閾値Ｙｓが、車速検出部６１によって検出された走行速度Ｖｓ、操舵速検出部５１Ａによって検出された操舵速度ｄθｓ／ｄｔ、Ｇ検出部６２Ａによって検出された横Ｇ、Ｇ検出部６２Ａによって検出された前後Ｇ、Ｇ検出部６２Ａによって検出された上下Ｇ、勾配角検出部６０によって検出された勾配角θｒに基づいて変化することを特徴とする。その他の基本的な構成については、実施例２のパワーステアリング装置２０Ａと共通する。実施例２のパワーステアリング装置２０Ａと共通する部分については、符号を流用すると共に、詳細な説明を省略する。

実施例４の制御部６６Ｃは、実施例２の制御部６６Ａに対して、操舵速度ｄθｓ／ｄｔ、横Ｇ、前後Ｇ、上下Ｇ、勾配角θｒに基づいてヨーレート閾値Ｙｓを変化させるという、路面状態検出装置８０Ｃの機能を有している。

実施例４の制御部６６Ｃは制御を開始すると、先ずステップＳ０１では、検出された操舵角θｓ（実操舵角θｓ）を取得する。次に、ステップＳ０２では、車速検出部６１によって実際に検出された車速Ｖｓ（実車速Ｖｓ）を取得する。次に、ステップＳ１１Ａ～Ｓ１３Ａの一連の第１の処理と、ステップＳ２１Ｂ～Ｓ２３Ｂの一連の第２の処理とを、並列処理を実行する。

第１の処理において、先ずステップＳ２１Ａでは、操舵角θｓと車速Ｖｓとの値から軸力ｆｒに関する閾値である軸力閾値ｆｓを設定する。この軸力閾値ｆｓは、路面Ｒｄが低摩擦状況であるか否かを判断する第１の基準値である。この軸力閾値ｆｓは、予め設定されている所定の、第１マップ（図６（ａ）参照）や演算によって求められる。ここで、図６（ａ）の第１マップの代わりに、図３（ａ）の第１マップと車速Ｖｓに応じたゲイン（係数）とを用いてもよい。

前記ステップＳ１１Ａの次のステップＳ１２Ａでは、上記実施例２と同様に、軸力検出部５８によって実際に検出された軸力ｆｒ（実軸力ｆｒ）を取得する。

次に、ステップＳ１３Ａでは、上記実施例２と同様に、転舵車輪２３，２３が接している路面Ｒｄの、第１の路面状況を判断、つまり、実軸力ｆｒが軸力閾値ｆｓを下回っているか否かを判断する。このステップＳ１３Ａは、転舵車輪２３，２３が接している路面Ｒｄの、第１の路面状況を判断する第１の路面状況判断部８１Ａを構成している。

一方、前記第２の処理において、先ずステップＳ２１Ｂでは、操舵角θｓと車速Ｖｓと操舵速度ｄθｓ／ｄｔと横Ｇと前後Ｇと上下Ｇと勾配角θｒとの値からからヨーレートＹｒに関する閾値であるヨーレート閾値Ｙｓを設定する。このヨーレート閾値Ｙｓは、路面Ｒｄが低摩擦状況であるか否かを判断する第２の基準値である。このヨーレート閾値Ｙｓは、予め設定されている所定の、第２マップ（図３（ｂ）参照）及びゲイン（図１１（ａ）～図１１（ｄ），図１２（ａ），図１２（ｂ）参照）や演算によって求められる。

例えば図３（ｂ）の第２マップによって求められる基本のヨーレート閾値Ｙｓと、図１１（ａ）～図１１（ｄ），図１２（ａ），図１２（ｂ）のゲインによって求められる係数と、を乗算することで、操舵角θｓと車速Ｖｓと操舵速度ｄθｓ／ｄｔと横Ｇと前後Ｇと上下Ｇと勾配角θｒとに基づくヨーレート閾値Ｙｓを求めることができる。ここで、図３（ｂ）の第２マップ（２次元マップ）及び図１１（ａ）の第１ゲインｇａの代わりに、図６（ｂ）の第２マップ（３次元マップ）を用いてもよい。代替的に、図３（ｂ）の第２マップ（２次元マップ）及び図１１（ａ）の第１ゲインｇａ～図１２（ｂ）の第６ゲインｇｆの代わりに、図示されない第２マップ（８次元マップ）を用いてもよい。

前記ステップＳ２１Ｂの次の、ステップＳ２２Ｂでは、上記実施例２と同様に、ヨーレート検出部６３によって実際に検出されたヨーレートＹｒ（実ヨーレートＹｒ）を取得する。

次に、ステップＳ２３Ｂでは、上記実施例２と同様に、転舵車輪２３，２３が接している路面Ｒｄの、第２の路面状況を判断、つまり、実ヨーレートＹｒがヨーレート閾値Ｙｓを上回っているか否かを判断する。このステップＳ２３Ａは、転舵車輪２３，２３が接している路面Ｒｄの、第２の路面状況を判断する第２の路面状況判断部８２Ｂを構成している。

前記ステップＳ１３Ａにおいて実軸力ｆｒが軸力閾値ｆｓを下回っていると判断、及び／又は、前記ステップＳ２３Ｂにおいて実ヨーレートＹｒがヨーレート閾値Ｙｓを上回っていると判断をした場合、つまり、路面Ｒｄが低摩擦状況であるという判断をした場合には、次のステップＳ３１において警告駆動制御部７３により警告発生部６５を作動させた後に、このサブルーチンを終了する。この結果、警告発生部６５は車両１０を運転している運転者に警告を発する。

以上の実施例４の説明をまとめると、次の通りである。
路面状態検出装置８０Ｃは、ステアリングホイールの操舵角θｓの操舵速度ｄθｓ／ｄｔを検出する操舵速検出部５１Ａを備え、ヨーレート閾値Ｙｓは、ｄθｓ／ｄｔにも基づく。図９の操舵速検出部５１Ａは、操舵角検出部５１によって検出された操舵角θｓを時間微分することによって操舵速度ｄθｓ／ｄｔを検出する。なお、操舵角検出部５１それ自身が操舵角θｓ及び操舵速度ｄθｓ／ｄｔを検出して制御部６６Ｃに出力してもよく、言い換えれば、操舵角検出部５１は、操舵角及び操舵速度検出部５１，５１Ａとして構成されてもよい。

また、路面状態検出装置８０Ｃは、車両１０に発生した横Ｇ、前後Ｇ及び上下Ｇを検出するＧ検出部６２Ａを備え、ヨーレート閾値Ｙｓは、横Ｇ、前後Ｇ及び上下Ｇにも基づく。図９のＧ検出部６２Ａは、少なくとも３軸方向（左右方向、前後方向及び上下方向）の加速度を検出可能である１つの加速度センサで構成することができる。なお、図９のＧ検出部６２Ａは、少なくとも１軸方向（左右方向）の加速度（横Ｇ）を検出可能である１つの加速度センサと、少なくとも１軸方向（前後方向）の車両１０の加速度（前後Ｇ）を検出可能である１つの加速度センサと、少なくとも１軸方向（上下方向）の加速度（上下Ｇ）を検出可能である１つの加速度センサと、で構成してもよい。代替的に、Ｇ検出部６２Ａは、車両１０の車輪速度からサスストロークを推定し、アライメント変化に応動して、上下Ｇの値を検出してもよい。

また、路面状態検出装置８０Ｃは、車輪２３，２３が接している路面の勾配角θｒを検出する勾配角検出部６０を備え、ヨーレート閾値Ｙｓは、勾配角θｒにも基づく。図９の勾配角検出部６０は、例えば勾配センサで構成することができる。代替的に、勾配角検出部６０は、車両１０の車輪速度を用いて作成する前後Ｇの値を用いて、勾配角θｒを検出してもよい。

一般に、運転者がステアリングホイールを早切りする場合、車両１０は、操舵速度に応答できない。この場合、ヨーレート検出部６３によって検出される、車両１０に発生したヨーレートＹｒは、小さくなる。したがって、操舵速度ｄθｓ／ｄｔの絶対値が第１閾値ＴＨ以上である場合、ヨーレート閾値Ｙｓを小さくしないと、第２の路面状況判断部８２Ｂは、誤検知してしまう。ヨーレート閾値Ｙｓが操舵速度ｄθｓ／ｄｔに基づく第４実施例では、運転者が路面摩擦の低下を感じる状態量の誤検知を防止することができる。

また、一般に、横Ｇが高い場合、ヨーレート閾値ＹｓはヨーレートＹｒよりも大きくなる。したがって、横Ｇの絶対値が第２閾値ＴＨ以上である場合、ヨーレート閾値Ｙｓを小さくしないと、第２の路面状況判断部８２Ｂは、誤検知してしまう。ヨーレート閾値Ｙｓが横Ｇに基づく第４実施例では、運転者が路面摩擦の低下を感じる状態量の誤検知を防止することができる。

さらに、一般に、車両１０が運転者によってブレーキングされる場合、前輪荷重及び後輪荷重が変化する。前Ｇ（加速度）が大きいほど、ヨーレート閾値Ｙｓを小さくしないと、また、後Ｇ（減速度）が大きいほど、ヨーレート閾値Ｙｓを大きくしないと、第２の路面状況判断部８２Ｂは、誤検知してしまう。ヨーレート閾値Ｙｓが前後Gに基づく第４実施例では、運転者が路面摩擦の低下を感じる状態量の誤検知を防止することができる。

また、一般に、路面の凹凸（段差）に起因して車両１０が上下する。上Ｇ（上昇）が大きいほど、ヨーレート閾値Ｙｓを大きくしないと、また、下Ｇ（降下）が大きいほど、ヨーレート閾値Ｙｓを小さくしないと、第２の路面状況判断部８２Ｂは、誤検知してしまう。ヨーレート閾値Ｙｓが上下Gに基づく第４実施例では、運転者が路面摩擦の低下を感じる状態量の誤検知を防止することができる。

また、一般に、車両１０が上り坂や下り坂を走行する場合、前輪荷重及び後輪荷重が変化する。上り坂方向の傾斜角θｒが大きいほど、ヨーレート閾値Ｙｓを大きくしないと、また、下り坂方向の傾斜角θｒが大きいほど、ヨーレート閾値Ｙｓを小さくしないと、第２の路面状況判断部８２Ｂは、誤検知してしまう。ヨーレート閾値Ｙｓが傾斜角θｒに基づく第４実施例では、運転者が路面摩擦の低下を感じる状態量の誤検知を防止することができる。その他の作用、効果は、上記実施例２の作用、効果と同じである。

＜実施例５＞
図示は省略するが、実施例５は、実施例４と比較して、実施例１と同様に、軸力閾値ｆｓとヨーレート閾値Ｙｓの少なくともいずれか一方が、車速検出部６１によって検出された走行速度Ｖｓに基づいて変化しないことを特徴とする。

実施例５では、実施例４のステップＳ１１Ａ～Ｓ１３Ａの一連の第１の処理は、実施例１のステップＳ１１～Ｓ１３の一連の第１の処理であってもよい。

実施例５では、実施例４のステップＳ２１Ｂ～Ｓ２３Ｂの一連の第２の処理は、以下のような第２の処理であってもよい。先ずステップＳ２１Ｂの代わりに、操舵角θｓと操舵速度ｄθｓ／ｄｔと横Ｇと前後Ｇとの値からからヨーレートＹｒに関する閾値であるヨーレート閾値Ｙｓを設定する。このヨーレート閾値Ｙｓは、路面Ｒｄが低摩擦状況であるか否かを判断する第２の基準値である。このヨーレート閾値Ｙｓは、予め設定されている所定の、第２マップ（図３（ｂ）参照）及びゲイン（図１１（ｂ）～図１１（ｄ）参照）や演算によって求められる。

次に、実施例５では、上記実施例４と同様に、ステップＳ２２Ｂを実行し、ヨーレート検出部６３によって実際に検出されたヨーレートＹｒ（実ヨーレートＹｒ）を取得する。次に、実施例５では、上記実施例４と同様に、ステップＳ２３Ｂを実行し、転舵車輪２３，２３が接している路面Ｒｄの、第２の路面状況を判断、つまり、実ヨーレートＹｒがヨーレート閾値Ｙｓを上回っているか否かを判断する。

ヨーレート閾値Ｙｓが、操舵速度ｄθｓ／ｄｔ、横Ｇ及び前後Ｇにも基づく実施例５では、実施例１と比較して、運転者が路面摩擦の低下を感じる状態量の誤検知を防止して、運転者は、路面状況を、より一層高精度に判断することが可能である。

＜実施例６＞
図示及び説明は省略するが、実施例６は、実施例４と比較して、実施例３と同様に、警告駆動制御部７３の代わりに、警告駆動制御部７３Ｂを備えることを特徴とする。言い換えれば、実施例６では、ステップＳ３１の代わりに、ステップＳ３１Ａ及びステップＳ３１Ｂを実行してもよい。また、実施例６では、ステップＳ３２を実行してもよい。

なお、本発明による緩衝器は、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、上記実施例に限定されるものではない。
例えば、上記実施例１～６のパワーステアリング装置２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、いずれか２つ、または全てを組み合わせることが可能である。

本発明の路面状態検出装置８０，８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃ、及びこの路面状態検出装置８０，８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃを備えたパワーステアリング装置２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、自動車に搭載するのに好適である。

１０ 車両
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ パワーステアリング装置
２１ ステアリングホイール
２２ 操舵部
２３ 車輪
２４ 転舵部
３２ 反力付加アクチュエータ
４４ 転舵用アクチュエータ
５１ 操舵角検出部
５１Ａ 操舵速検出部
５３ 反力モータ回転角検出部
５８ 軸力検出部
６０ 勾配角検出部
６１ 車速検出部
６２Ａ Ｇ検出部
６３ ヨーレート検出部
６５，６５Ｂ 警告発生部
６６，６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｃ 制御部
６９，６９Ａ 軸力閾値設定部
７０，７０Ａ，７０Ｂ ヨーレート閾値設定部
７１ 反力付加アクチュエータ制御部
７３，７３Ｂ 警告駆動制御部
８０，８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃ 路面状態検出装置
８１，８１Ａ 第１の路面状況判断部
８２，８２Ａ，８２Ｂ 第２の路面状況判断部
１０１ 第１警告部
１０２ 第２警告部
１０３ 第１警告駆動制御部
１０４ 第２警告駆動制御部
ｆｒ 転舵軸の軸力
Ｒｄ 路面
Ｖｓ 車両の走行速度（車速）
Ｙｒ 車両に発生したヨーレート
θｓ ステアリングホイールの操舵角

Claims (10)

1. ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出部と、
   前記操舵角の操舵速度を検出する操舵速検出部と、
   車輪を転舵する転舵部の転舵軸の軸力を検出する軸力検出部と、
   車両に発生したヨーレートを検出するヨーレート検出部と、
   前記車両に発生した横Ｇ、前後Ｇ及び上下Ｇを検出するＧ検出部と、
   前記車輪が接している路面の勾配角を検出する勾配角検出部と、
   前記操舵角に対する前記軸力の値に基づいて、前記車輪が接している路面の路面状況を判断する第１の路面状況判断部と、
   前記操舵角から前記ヨーレートに関する閾値であるヨーレート閾値を設定するヨーレート閾値設定部と、
   前記ヨーレート検出部によって検出された前記ヨーレートの値と前記設定部に設定された前記ヨーレート閾値とに基づいて、前記車輪が接している前記路面の路面状況を判断する第２の路面状況判断部と、
   を備え、
   前記ヨーレート閾値設定部は、前記操舵角、前記操舵速度、前記横Ｇ、前記前後Ｇ、前記上下Ｇ及び前記勾配角から、前記ヨーレート閾値を設定する、路面状態検出装置。
2. 前記Ｇ検出部は、前記車両の車輪速度からサスストロークを推定し、アライメント変化に応動して、前記上下Ｇの値を検出する、請求項１に記載の路面状態検出装置。
3. 前記Ｇ検出部は、前記車両の車輪速度を用いて作成する前記前後Ｇの値を用いて、前記勾配角を検出する、請求項１又は２に記載の路面状態検出装置。
4. 前記車両の走行速度を検出する車速検出部を、さらに備え、
   前記ヨーレート閾値設定部は、前記操舵角、前記走行速度、前記操舵速度、前記横Ｇ、前記前後Ｇ、前記上下Ｇ及び前記勾配角から、前記ヨーレート閾値を設定する、請求項１～３のいずれか１項に記載の路面状態検出装置。
5. 前記第１の路面状況判断部は、前記軸力に関する閾値である軸力閾値によって路面状況を判断し、
   前記操舵角及び前記走行速度から前記軸力閾値を設定する軸力閾値設定部を、さらに備える、請求項４に記載の路面状態検出装置。
6. 前記軸力閾値と前記ヨーレート閾値の少なくともいずれか一方は、前記路面が低摩擦状況であるか否かを判断するための値である、請求項５に記載の路面状態検出装置。
7. 前記第１の路面状況判断部及び／又は前記第２の路面状況判断部によって、前記路面が前記低摩擦状況であるという判断がなされた場合に、前記車両を運転している運転者に警告を発する警告発生部を、さらに備えている、請求項６に記載の路面状態検出装置。
8. 前記警告発生部は、
   前記第１の路面状況判断部によって、前記路面が前記低摩擦状況であるという判断がなされた場合と、
   前記第２の路面状況判断部によって、前記路面が前記低摩擦状況であるという判断がなされた場合とで、
   互いに種類の異なる警告を発する、請求項７に記載の路面状態検出装置。
9. 請求項１～８のいずれか１項に記載の路面状態検出装置を備え、
   前記ステアリングホイールと前記転舵部との間は、機械的に分離または分離可能な構成である、パワーステアリング装置。
10. 前記ステアリングホイールの操舵入力に抵抗する操舵反力を発生して前記ステアリングホイールに付加する反力付加アクチュエータと、
    この反力付加アクチュエータを駆動制御する反力付加アクチュエータ制御部と、をさらに備え、
    前記第２の路面状況判断部が前記低摩擦状況であるという判断をした場合には、前記反力付加アクチュエータ制御部は、前記路面に対する前記車輪のスリップを修正する方向の前記操舵反力を前記ステアリングホイールに付与して前記操舵角を補正するように、前記反力付加アクチュエータを制御する、請求項９に記載のパワーステアリング装置。

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