JP2621243B2 - 車両のコーナリング限界警報装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両のコーナリング中におけるタイヤのグ
リップ限界を運転者に知らせる車両のコーナリング限界
警報装置に関する。

（従来の技術） 従来、車両のコーナリング中におけるタイヤのグリッ
プ限界を運転者に知らせる装置は知られていない。

（発明が解決しようとする問題点） 従って、タイヤのグリップ限界に近い車両状態である
にもかかわらず、それを知らずに運転者がコーナリング
中に不用意にアクセルを踏み込むような操作を行なった
場合には、車両スピン等の大きな車両挙動変化の要因と
なってしまうという問題があった。

特に、左右駆動輪間に差動制御装置を装備した車両に
あっては、コーナリング中に不用意にアクセルを踏み込
み、駆動力が大量に発生すると、両輪共にスリップを起
し、タイヤグリップ力が低下することにより、後輪駆動
車ではスピン方向、前輪駆動車ではドリフトアウト方向
に車両挙動変化が起り、運転者に不安を与えることにな
る。

これは、差動制限作用により、コーナリング中に一方
の片輪がスリップし始めても、トルクの流出を防ぐ為、
他方の片輪への駆動トルクを大きく発生させることが出
来ることにより車両挙動変化が著しく、コーナリング限
界に達したことを知らせる装置の必要性が高い。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上述のような問題点を解決することを目的
としてなされたもので、この目的達成のために本発明で
は、以下に述べる手段とした。

本発明の解決手段を、第１図のクレーム対応図により
説明すると、車体速度Vbを検出する車体速検出手段１
と、 左右の主駆動輪の回転速度ＶWL,VWRをそれぞれ検出す
る主駆動輪速検出手段２と、 前記車体速検出手段１からの車体速度Vbと、前記主駆
動輪速検出手段２からの左右の主駆動輪速度ＶWL,VWRの
うち高速度側の主駆動輪速度ＶWLまたはＶWRとに基づい
て主駆動輪の実スリップ比Ｓを演算するスリップ比演算
手段３と、 タイヤグリップ力の限界に近い限界スリップ比Slimit
の値を設定する限界スリップ比設定手段４と、 前記スリップ比演算手段３から得られる実スリップ比
Ｓが前記限界スリップ比設定手段４で設定される限界ス
リップ比Slimitを越えた時に運転者に知らせる警報手段
５と、 を備えていることを特徴とする。

（作 用） コーナリング時、路面摩擦係数影響やアクセル踏み込
み操作等によって駆動輪スリップが増大し、タイヤグリ
ップ力の限界に近い限界スリップ比Slimitとなった場合
には、警報手段５によって所定の警報が発され、運転者
にコーナリング限界であることが知らされる。

従って、運転者はコーナリング限界に達する前にコー
ナリング限界に近いことを警報で知ることが出来、この
限界予測に基づくアクセル戻し等の対処操作で容易にコ
ーナ走破を行なうことができる。

加えて、主駆動輪の実スリップ比Ｓを演算するにあた
って、左右の主駆動輪速度VVWL,VWRのうち高速度側の主
駆動輪速度ＶWLまたはＶWRを用いているため、左右主駆
動輪の平均速度を用いて実スリップ比を演算する場合に
比べ、コーナリング限界に近いことを早期に警報するこ
とができるし、警報時に左右の主駆動輪のうち低速側主
駆動輪は横力が確保されていてコーナリング限界までに
十分な余裕がある。このため、警報に基づいてアクセル
戻し等で対処する場合に対処余裕が与えられ、運転者に
よる対処操作が多少遅れてもコーナ走破ができるという
優れた効果が確保される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。

実施例のコーナリング限界警報装置Ａが適応される車
両は、第２図に示すように、差動制限装置が装備された
後輪駆動車で、非駆動輪である前輪10,11と、駆動輪で
ある後輪12,13と、後輪駆動系として、エンジン14、ト
ランスミッション15、プロペラシャフト16、ディファレ
ンシャル17、ドライブシャフト18,19を備え、前記ディ
ファレンシャル17には、左右後輪12,13の差動を制限す
る差動制限クラッチ20が設けられている。

コーナリング限界警報装置Ａは、第２図に示すよう
に、車体速度を検出する車体速検出手段としての左前輪
速センサ30及び右前輪速センサ31と、後輪12,13の回転
速度を検出する主駆動輪速検出手段としての左後輪回転
速センサ32及び右後輪回転速センサ33と、後輪12,13の
実スリップ比Ｓを演算するスリップ比演算手段とタイヤ
グリップ力の限界に近い限界スリップ比Slimitの値を予
め設定する限界スリップ比設定手段とを兼ねるマイクロ
コンピュータ等による演算処理装置34と、前記実スリッ
プ比Ｓが前記限界スリップ比Slimitを越えた時に運転者
に知らせる警報手段としての警報信号発生装置35及びス
ピーカ36と、を備えている。

尚、前記スピーカ36は車室内に配置される。

次に、作用を説明する。

まず、前記演算処理装置34で行なわれる処理作動の流
れを第４図に示すフローチャート図に基づいて説明す
る。

ステップａでは、左右の前輪速センサ30,31と左右の
後輪速センサ32,33とから、左前輪速ＶFL，右前輪速ＶF
R，左後輪速ＶRL，右後輪速ＶRRが読み込まれる。

ステップｂでは、前記左前輪速ＶFL，右前輪速ＶFRに
より車体速度Vbが演算される。

尚、ここでは、非駆動輪である前輪10,11の周速度平
均値を車体速度Vbとみなす。

ステップｃでは、前記左後輪速ＶRL，右後輪速ＶRRに
より駆動輪速度Vwが演算される。

尚、駆動輪速度Vwは、左後輪速ＶRLと右後輪速ＶRRの
うち高速度側の後輪速を選択する。つまり、ＶRL＞ＶRR
の時にはVw＝ＶRL、また、ＶRL＞ＶRRの時にはVw＝ＶRR
というように求められる。

ステップｄでは、前記車体速度Vbと駆動輪速度Vwに基
づいて実スリップ比Ｓが演算により求められる。

尚、演算式は、次の通りである。

ステップｅでは、前記実スリップ比Ｓと予め設定され
ている限界スリップ比Slimitとの比較が行なわれる。

尚、限界スリップ比Slimitは、第３図の特性に示すよ
うに、タイヤグリップ力がスリップ比0.1〜0.3程度の時
に最大グリップ力を発生し、その後はスリップ比の増加
と共に低下する特性を示すことから、スリップ比0.7〜
0.8程度を限界スリップ比Slimitとして設定する。

そして、ステップｅでＳ≦Slimitと判断されるとステ
ップｆへ進み、警報信号発生装置35に対して信号出力指
令が出されず、ステップｅでＳ＞Slimitと判断されると
ステップｇへ進み、警報信号発生装置35に対して信号出
力指令が出される。

上述のような処理作動が演算処理装置34で行なわれる
ことで、コーナリング時、路面摩擦係数影響やアクセル
踏込操作等によって駆動輪スリップが増大し、タイヤグ
リップ力の限界に近いスリップ比Slimitとなった場合に
は、スピーカ36により警報が発され、運転者にコーナリ
ング限界であることが知らされる。

以上説明してきたように、実施例のコーナリング限界
警報装置Ａにあっては、運転者コーナリング限界に達す
る前にコーナリング限界に近いことをスピーカ36からの
警報で知ることが出来、不用意なアクセル踏込操作によ
り車両スピン等を起すことなく、この限界予測に基づく
アクセル戻し等の対処操作で安全にコーナ走破を出来る
という効果が得られる。

加えて、実スリップ比Ｓを演算するにあたって、左後
輪速ＶRLと右後輪速ＶRRのうち高速度側の後輪速を用い
ているため、左右後輪速の平均速度を用いて実スリップ
比を演算する場合に比べ、コーナリング限界に近いこと
を早期に警報することができるし、警報時に左右の後輪
12,13のうち低速側後輪は横力が確保されていてコーナ
リング限界までに十分な余裕がある。このため、警報に
基づいてアクセル戻し等で対処する場合に対処余裕が与
えられ、運転者による対処操作が多少遅れてもコーナ走
破ができるという優れた効果が確保される。

以上、実施例を図面に基づいて説明してきたが、具体
的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても
本発明に含まれる。

例えば、実施例では、後輪駆動車の適応例を示した
が、前後輪のトルク配分を可変に制御するような四輪駆
動車へも適応でき、この場合には、駆動ベースとなる側
が主駆動輪となる。

また、実施例では、スピーカによる聴覚に訴える警報
手段の例を示したが、視覚に訴えるワーニングランプと
の併用や、ワーニングランプのみによる警報手段であっ
ても良い。

また、実施例では限界スリップ比を固定値とした例を
示したが、第５図に示すように、その後、大きなスリッ
プ比の増加が予想され、車両の挙動変化も速く発生しや
すい条件、例えば、実スリップ比の増加速度が速い時や
アクセル踏込速度が速い時には、その速さに応じて限界
スリップ比を下げるようにしても良い。

この場合には、運転者に対し大きな対処余裕を与えた
警報を出すことが出来る。

また、実施例では、スリップ比条件のみで警報を発す
る例を示したが、スリップ比条件に加えて、車速が所定
車速以上の時や車両の横方向求心加速度が所定値以上の
時にのみ警報を発するようにしても良く、この場合に
は、雪路等で警報が頻繁に出るのを防止することが出来
る。

また、実施例では、車体速検出手段として非駆動輪の
車輪速により検出する例を示したが、アンチスキッドブ
レーキ装置等のように、車輪速により車体速を推定した
り、車体加速度や減速度の積分値により車体速を検出す
るような手段であっても良い。

（発明の効果） 以上説明していたように、本発明の車両のコーナリン
グ限界警報装置にあっては、車体速度を検出する車体速
検出手段と、左右の主駆動輪の回転速度をそれぞれ検出
する主駆動輪速検出手段と、車体速検出手段からの車体
速度と、前記主駆動輪速検出手段からの左右の主駆動輪
速度のうち高速度側の主駆動輪速度とに基づいて主駆動
輪の実スリップ比を演算するスリップ比演算手段と、タ
イヤグリップ力の限界に近い限界スリップ比の値を設定
する限界スリップ比設定手段と、スリップ比演算手段か
ら得られる実スリップ比が前記限界スリップ比設定手段
で設定される限界スリップ比を越えた時に運転者に知ら
せる警報手段と、を備えていることを特徴とする手段と
した為、運転者はコーナリング限界に達する前にコーナ
リング限界に近いことを警報で知ることが出来、この限
界予測に基づくアクセル戻し等の対処操作で容易にコー
ナ走破をできるという効果が得られる。

加えて、主駆動輪の実スリップ比を演算するにあたっ
て、左右の主駆動輪速度のうち高速度側の主駆動輪速度
を用いているため、左右主駆動輪の平均速度を用いて実
スリップ比を演算する場合に比べ、コーナリング限界に
近いことを早期に警報することができるし、警報時に左
右の主駆動輪のうち低速側主駆動輪は横力が確保されて
いてコーナリング限界までに十分な余裕がある。このた
め、警報に基づいてアクセル戻し等で対処する場合に対
処余裕が与えられ、運転者による対処操作が多少遅れて
もコーナ走破ができるという優れた効果が確保される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両のコーナリング限界警報装置を示
すクレーム対応図、第２図は実施例のコーナリング限界
警報装置及びこの装置が適応された差動制限装置付後輪
駆動車を示す全体図、第３図は実施例のコーナリング限
界警報装置での限界スリップ比の設定指針となるタイヤ
グリップ力−スリップ比関係特性図、第４図は実施例装
置の演算処理装置での処理作動の流れを示すフローチャ
ート図、第５図は限界スリップ比を可変にする場合のタ
イヤグリップ力−スリップ比関係特性図である。 １……車体速検出手段 ２……主駆動輪速検出手段 ３……スリップ比演算手段 ４……限界スリップ比設定手段 ５……警報手段

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体速度を検出する車体速検出手段と、 左右の主駆動輪の回転速度をそれぞれ検出する主駆動輪
   速検出手段と、 前記車体速検出手段からの車体速度と、前記主駆動輪速
   検出手段からの左右の主駆動輪速度のうち高速度側の主
   駆動輪速度とに基づいて主駆動輪の実スリップ比を演算
   するスリップ比演算手段と、 タイヤグリップ力の限界に近い限界スリップ比の値を設
   定する限界スリップ比設定手段と、 前記スリップ比演算手段から得られる実スリップ比が前
   記限界スリップ比設定手段で設定される限界スリップ比
   を越えた時に運転者に知らせる警報手段と、 を備えていることを特徴とする車両のコーナリング限界
   警報装置。
2. 【請求項２】前記限界スリップ比設定手段が、実スリッ
   プ比の増加速度が速い時には限界スリップ比を下げる手
   段であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   車両のコーナリング限界警報装置。
3. 【請求項３】前記限界スリップ比設定手段が、アクセル
   踏み込み速度が速くなるに従って限界スリップ比を下げ
   る手段であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の車両のコーナリング限界警報装置。