JP2913849B2 - 車両用操舵角検出装置 - Google Patents
車両用操舵角検出装置Info
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- JP2913849B2 JP2913849B2 JP453691A JP453691A JP2913849B2 JP 2913849 B2 JP2913849 B2 JP 2913849B2 JP 453691 A JP453691 A JP 453691A JP 453691 A JP453691 A JP 453691A JP 2913849 B2 JP2913849 B2 JP 2913849B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用操舵角検出装置
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の車両用操舵角検出装置としては、
例えば特開昭６０−１５２７０号公報に開示されるもの
がある。この装置においては、左右車輪速に基づいて直
進状態と判断した場合、即ち車両の左右両車輪の平均速
度が基準速度を越え、かつ両車輪の速度差が所定値以下
状態でのみステアリングの推定中立位置を補正する。そ
してステアリングが所定量回転した状態、あるいは所定
の速度以下で走行している状態でのステアリングの推定
中立位置の補正を停止する。
例えば特開昭６０−１５２７０号公報に開示されるもの
がある。この装置においては、左右車輪速に基づいて直
進状態と判断した場合、即ち車両の左右両車輪の平均速
度が基準速度を越え、かつ両車輪の速度差が所定値以下
状態でのみステアリングの推定中立位置を補正する。そ
してステアリングが所定量回転した状態、あるいは所定
の速度以下で走行している状態でのステアリングの推定
中立位置の補正を停止する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の装
置では、左右車輪速に基づいて直進状態が検出されたと
きにしか中立位置が求められなかった。即ち、車両旋回
中においては操舵角の中立位置を算出することが不可能
であった。さらに従来の装置では、直進状態でないにも
係わらず、スリップ等によって車輪速が乱れた場合、左
右両車輪の平均速度が基準速度を越え、かつ両車輪の速
度差が所定値以下の状態となる場合がある。このような
ときには、誤って直進状態と判断してしまう可能性があ
る。その結果、誤った中立位置を求めてしまい、正しい
制御が行われないという問題がある。
置では、左右車輪速に基づいて直進状態が検出されたと
きにしか中立位置が求められなかった。即ち、車両旋回
中においては操舵角の中立位置を算出することが不可能
であった。さらに従来の装置では、直進状態でないにも
係わらず、スリップ等によって車輪速が乱れた場合、左
右両車輪の平均速度が基準速度を越え、かつ両車輪の速
度差が所定値以下の状態となる場合がある。このような
ときには、誤って直進状態と判断してしまう可能性があ
る。その結果、誤った中立位置を求めてしまい、正しい
制御が行われないという問題がある。
【０００４】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであって、直進に限らず車両旋回中においても精度よ
く操舵角の中立位置を算出することができるとともに、
車輪スリップ中において誤って操舵角の中立位置を算出
することが防止可能な車両用操舵角検出装置を提供する
ことを目的とする。
のであって、直進に限らず車両旋回中においても精度よ
く操舵角の中立位置を算出することができるとともに、
車輪スリップ中において誤って操舵角の中立位置を算出
することが防止可能な車両用操舵角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】本発明は、ステアリング
の推定中立位置に対する相対的な操舵角を検出する相対
操舵角検出手段と、左車輪速を検出する左車輪速検出手
段と、右車輪速を検出する右車輪速検出手段と、前記左
車輪速検出手段による左車輪速と前記右車輪速検出手段
による右車輪速とから推定舵角を算出する推定舵角算出
手段と、前記左車輪速検出手段による左車輪速と前記右
車輪速検出手段による右車輪速とから車両の左右車輪の
スリップ状態を検出するスリップ検出手段と、前記相対
操舵角検出手段によって検出された相対的な操舵角と前
記推定舵角算出手段によって算出された推定舵角とに基
づいて、両者の位相差を考慮して操舵角の中立位置を算
出する中立位置算出手段と、前記スリップ検出手段によ
って、前記左右車輪の少なくともどちらか一方のスリッ
プ状態が検出されたとき、前記中立位置算出手段におけ
る中立位置の算出を中止する中止手段とを備えたことを
特徴とする車両用操舵角検出装置をその要旨とするもの
である。
の推定中立位置に対する相対的な操舵角を検出する相対
操舵角検出手段と、左車輪速を検出する左車輪速検出手
段と、右車輪速を検出する右車輪速検出手段と、前記左
車輪速検出手段による左車輪速と前記右車輪速検出手段
による右車輪速とから推定舵角を算出する推定舵角算出
手段と、前記左車輪速検出手段による左車輪速と前記右
車輪速検出手段による右車輪速とから車両の左右車輪の
スリップ状態を検出するスリップ検出手段と、前記相対
操舵角検出手段によって検出された相対的な操舵角と前
記推定舵角算出手段によって算出された推定舵角とに基
づいて、両者の位相差を考慮して操舵角の中立位置を算
出する中立位置算出手段と、前記スリップ検出手段によ
って、前記左右車輪の少なくともどちらか一方のスリッ
プ状態が検出されたとき、前記中立位置算出手段におけ
る中立位置の算出を中止する中止手段とを備えたことを
特徴とする車両用操舵角検出装置をその要旨とするもの
である。
【０００６】
【作用】本発明の車両用操舵角検出装置は、左車輪速検
出手段Ａ２と右車輪速検出手段Ａ３から検出された左右
車輪速により推定舵角算出手段Ａ６が推定舵角を算出す
る。また相対操舵角検出手段Ａ１がステアリングの推定
中立位置に対する操舵角の相対値を検出する。そして、
中立位置算出手段Ａ８が、推定舵角と操舵角の相対値と
に基づき、かつ両者の位相差を考慮して中立位置を算出
する。ここで、車輪にスリップが発生した場合には推定
舵角に誤差が生じ、誤った中立位置を算出してしまう恐
れがあるので、そのような状況下では、中止手段Ａ９に
よって操舵角の中立位置の算出を中止する。この中止手
段Ａ９は、スリップ検出手段Ａ７によって左右車輪の少
なくとも一方のスリップ状態が検出されたとき、上記の
算出を中止をするものである。
出手段Ａ２と右車輪速検出手段Ａ３から検出された左右
車輪速により推定舵角算出手段Ａ６が推定舵角を算出す
る。また相対操舵角検出手段Ａ１がステアリングの推定
中立位置に対する操舵角の相対値を検出する。そして、
中立位置算出手段Ａ８が、推定舵角と操舵角の相対値と
に基づき、かつ両者の位相差を考慮して中立位置を算出
する。ここで、車輪にスリップが発生した場合には推定
舵角に誤差が生じ、誤った中立位置を算出してしまう恐
れがあるので、そのような状況下では、中止手段Ａ９に
よって操舵角の中立位置の算出を中止する。この中止手
段Ａ９は、スリップ検出手段Ａ７によって左右車輪の少
なくとも一方のスリップ状態が検出されたとき、上記の
算出を中止をするものである。
【０００７】
【実施例】以下、この発明を車両の後輪操舵装置に具体
化した一実施例を図面にしたがって説明する。図２にお
いて、後輪操舵機構１内に取りつけられた直流サーボモ
ータ２は電気的制御装置（以下、「ＥＣＵ」と言う）３
の指令信号を受けて正逆方向に回転し、減速ギア４を通
して油圧パワーアシスト付ラック・アンド・ピニオン機
構つまり操舵機構１の入力軸（図示しないトーションバ
ー）の一端に連結されている。トーションバーの他端に
はピニオンギア５が装着されており、パワーピストン６
の一端に形成されたラック７と噛み合っている。即ち、
モータ２によりトーションバーの一端が回され、トーシ
ョンバーが捩れ、油圧バルブ８の絞り面積が変化し、ト
ーションバーの捩れを修正する方向に油圧を供給してパ
ワーピストン６を動かす機構となっている。パワーピス
トン６の両端は、それぞれタイロッド９を介してナック
ルアーム１０に連結されている。後輪１１はナックルア
ーム１０によって左右方向へ揺動自在に支持されてい
る。
化した一実施例を図面にしたがって説明する。図２にお
いて、後輪操舵機構１内に取りつけられた直流サーボモ
ータ２は電気的制御装置（以下、「ＥＣＵ」と言う）３
の指令信号を受けて正逆方向に回転し、減速ギア４を通
して油圧パワーアシスト付ラック・アンド・ピニオン機
構つまり操舵機構１の入力軸（図示しないトーションバ
ー）の一端に連結されている。トーションバーの他端に
はピニオンギア５が装着されており、パワーピストン６
の一端に形成されたラック７と噛み合っている。即ち、
モータ２によりトーションバーの一端が回され、トーシ
ョンバーが捩れ、油圧バルブ８の絞り面積が変化し、ト
ーションバーの捩れを修正する方向に油圧を供給してパ
ワーピストン６を動かす機構となっている。パワーピス
トン６の両端は、それぞれタイロッド９を介してナック
ルアーム１０に連結されている。後輪１１はナックルア
ーム１０によって左右方向へ揺動自在に支持されてい
る。
【０００８】従って、図中のＡ方向にパワーピストン６
が動くことで、後輪１１は左右に操舵される。そして、
トーションバーの捩れがなくなると油圧バルブ８の絞り
面積は「０」となり、パワーピストン６を動かす油圧は
「０」となって、パワーピストン６は停止する。ここ
で、後輪操舵角センサ１２は、パワーピストン６の位置
を検出し信号を出力する。ＥＣＵ３は、この信号に基づ
いて、パワーピストン６の位置と後輪実舵角との関係か
ら、後輪実舵角を求めるともに、後輪実舵角のその変化
率より操舵角速度も求める。サーボモータ２を含む操舵
機構１とＥＣＵ３とによって、後輪操舵角指令位置に後
輪実舵角が一致するように後輪１１を位置決め制御する
位置決めサーボ系を構成している。尚、１３は油圧バル
ブ８を介してパワーピストン６に油圧を供給する油圧ポ
ンプ、１４オイルタンクを示す。
が動くことで、後輪１１は左右に操舵される。そして、
トーションバーの捩れがなくなると油圧バルブ８の絞り
面積は「０」となり、パワーピストン６を動かす油圧は
「０」となって、パワーピストン６は停止する。ここ
で、後輪操舵角センサ１２は、パワーピストン６の位置
を検出し信号を出力する。ＥＣＵ３は、この信号に基づ
いて、パワーピストン６の位置と後輪実舵角との関係か
ら、後輪実舵角を求めるともに、後輪実舵角のその変化
率より操舵角速度も求める。サーボモータ２を含む操舵
機構１とＥＣＵ３とによって、後輪操舵角指令位置に後
輪実舵角が一致するように後輪１１を位置決め制御する
位置決めサーボ系を構成している。尚、１３は油圧バル
ブ８を介してパワーピストン６に油圧を供給する油圧ポ
ンプ、１４オイルタンクを示す。
【０００９】車速センサ１５は車軸又は車輪の回転速度
を検出して車速Ｖに応じた車速信号をＥＣＵ３に出力す
る。前輪操舵角センサ１６はインクリメントタイプのロ
ータリーエンコーダよりなり、被回転体としてのステア
リングシャフト１７に設けられている。そして、ステア
リングホイール１８のハンドル操作に伴うステアリング
シャフト１７の回転を検出して前輪１９の操舵角θS に
応じた前輪操舵角信号をＥＣＵ３に出力する。ヨーレイ
トセンサ２０はジャイロ等で構成され、車両の重心を中
心とした車両の回転角速度（ヨーレイトＷa）に応じた
ヨーレイト信号をＥＣＵ３に出力する。左車輪速センサ
２１は前輪１９の左車輪の回転速（左車輪速ωL ）を検
出し、右車輪速センサ２２は前輪１９の右車輪の回転速
（左車輪速ωR ）を検出する。ブレーキスイッチ２３は
ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）制御実行中、
もしくは、ブレーキペダル操作が行われるとオンする。
を検出して車速Ｖに応じた車速信号をＥＣＵ３に出力す
る。前輪操舵角センサ１６はインクリメントタイプのロ
ータリーエンコーダよりなり、被回転体としてのステア
リングシャフト１７に設けられている。そして、ステア
リングホイール１８のハンドル操作に伴うステアリング
シャフト１７の回転を検出して前輪１９の操舵角θS に
応じた前輪操舵角信号をＥＣＵ３に出力する。ヨーレイ
トセンサ２０はジャイロ等で構成され、車両の重心を中
心とした車両の回転角速度（ヨーレイトＷa）に応じた
ヨーレイト信号をＥＣＵ３に出力する。左車輪速センサ
２１は前輪１９の左車輪の回転速（左車輪速ωL ）を検
出し、右車輪速センサ２２は前輪１９の右車輪の回転速
（左車輪速ωR ）を検出する。ブレーキスイッチ２３は
ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）制御実行中、
もしくは、ブレーキペダル操作が行われるとオンする。
【００１０】ＥＣＵ３を図３に基づいて説明すると、Ｅ
ＣＵ３はマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と
いう）２４と、波形整形回路２５〜２８と、アナログバ
ッファ２９と、Ａ／Ｄコンバータ３０と、デジタルバッ
ファ３１と、駆動回路３２とから構成されている。波形
整形回路２５〜２８は車速センサ１５、左車輪速センサ
２１、右車輪速センサ２２、前輪操舵角センサ１６から
の信号を波形整形してマイコン２４に取り込ませる。
又、アナログバッファ２９は後輪操舵角センサ１２とヨ
ーレイトセンサ２０からの各信号を読み込み、Ａ／Ｄコ
ンバータ３０はアナログデジタル変換を行う。デジタル
バッファ３１はブレーキスイッチ２３からの信号をラッ
チする。さらに、駆動回路３２はマイコン２４からの電
流指令値信号Ｉｆに応じた電流を直流サーボモータ２に
供給する。
ＣＵ３はマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と
いう）２４と、波形整形回路２５〜２８と、アナログバ
ッファ２９と、Ａ／Ｄコンバータ３０と、デジタルバッ
ファ３１と、駆動回路３２とから構成されている。波形
整形回路２５〜２８は車速センサ１５、左車輪速センサ
２１、右車輪速センサ２２、前輪操舵角センサ１６から
の信号を波形整形してマイコン２４に取り込ませる。
又、アナログバッファ２９は後輪操舵角センサ１２とヨ
ーレイトセンサ２０からの各信号を読み込み、Ａ／Ｄコ
ンバータ３０はアナログデジタル変換を行う。デジタル
バッファ３１はブレーキスイッチ２３からの信号をラッ
チする。さらに、駆動回路３２はマイコン２４からの電
流指令値信号Ｉｆに応じた電流を直流サーボモータ２に
供給する。
【００１１】次に、このように構成した後輪操舵装置の
作用を説明する。図４にはマイコン２４のメイン処理ル
ーチンを示し、図５には車速センサ１５及び左右車輪速
センサ２１，２２からのパルス信号による車速パルス処
理を示し、図６には所定時間毎（例えば、５ｍｓ毎）に
実行される割り込み処理ルーチンを示す。
作用を説明する。図４にはマイコン２４のメイン処理ル
ーチンを示し、図５には車速センサ１５及び左右車輪速
センサ２１，２２からのパルス信号による車速パルス処
理を示し、図６には所定時間毎（例えば、５ｍｓ毎）に
実行される割り込み処理ルーチンを示す。
【００１２】図４に示すように、マイコン２４は起動時
にステップ１０１０で初期化し、ステップ１０２０で各
種の処理を行う。一方、図５に示すように、マイコン２
４はステップ２０１０において、車速パルスおよび車輪
速パルスについて前回のパルス割り込みが発生した時刻
と今回の割り込み発生時刻とから車速パルス幅を算出し
て記憶する。
にステップ１０１０で初期化し、ステップ１０２０で各
種の処理を行う。一方、図５に示すように、マイコン２
４はステップ２０１０において、車速パルスおよび車輪
速パルスについて前回のパルス割り込みが発生した時刻
と今回の割り込み発生時刻とから車速パルス幅を算出し
て記憶する。
【００１３】そして、図６に示すように、マイコン２４
はステップ３０００で車速パルス割り込み処理で記憶さ
れた車速パルス幅から車速Ｖを算出する。又、同様に、
左車輪速センサ２１と右車輪速センサ２２についても、
その車輪速パルス幅により前輪１９の左車輪速ωL ，右
車輪速ωR が計算される。なお、本実施例では車速セン
サ１５にて車速Ｖを求めたが、車速Ｖを左右車輪速
ωL ，ωR より（ωL ＋ω R ）／２として求めるように
してもよい。
はステップ３０００で車速パルス割り込み処理で記憶さ
れた車速パルス幅から車速Ｖを算出する。又、同様に、
左車輪速センサ２１と右車輪速センサ２２についても、
その車輪速パルス幅により前輪１９の左車輪速ωL ，右
車輪速ωR が計算される。なお、本実施例では車速セン
サ１５にて車速Ｖを求めたが、車速Ｖを左右車輪速
ωL ，ωR より（ωL ＋ω R ）／２として求めるように
してもよい。
【００１４】そして、マイコン２４はステップ４０００
で後輪操舵角センサ１２とヨーレイトセンサ２０からＡ
／Ｄコンバータ３０を介してＡ／Ｄ変換データを取り込
み、ステップ５０００で後輪実舵角θr と実ヨーレイト
Ｗa を算出する。次にステップ５５００において、ブレ
ーキスイッチ２３からの信号をデジタルバッファ３１を
介して取り込む。
で後輪操舵角センサ１２とヨーレイトセンサ２０からＡ
／Ｄコンバータ３０を介してＡ／Ｄ変換データを取り込
み、ステップ５０００で後輪実舵角θr と実ヨーレイト
Ｗa を算出する。次にステップ５５００において、ブレ
ーキスイッチ２３からの信号をデジタルバッファ３１を
介して取り込む。
【００１５】さらに、マイコン２４はステップ６０００
で前輪操舵角（ハンドル角）θS を算出するルーチンを
実行する。この前輪操舵角算出ルーチンを図７に示す。
又、図８には、図７の前輪操舵角算出ルーチンの制御ブ
ロック図を示す。図７において、マイコン２４はステッ
プ６１００で前輪操舵角センサ１６から出力されるパル
ス数をカウントすることにより、前輪操舵角θS を算出
する。そして、ステップ６２００で算出された前輪操舵
角θS から一次遅れの伝達特性を用いて一次遅れ操舵角
θC を演算する。即ち、次式にて一次遅れ操舵角θC を
演算する。
で前輪操舵角（ハンドル角）θS を算出するルーチンを
実行する。この前輪操舵角算出ルーチンを図７に示す。
又、図８には、図７の前輪操舵角算出ルーチンの制御ブ
ロック図を示す。図７において、マイコン２４はステッ
プ６１００で前輪操舵角センサ１６から出力されるパル
ス数をカウントすることにより、前輪操舵角θS を算出
する。そして、ステップ６２００で算出された前輪操舵
角θS から一次遅れの伝達特性を用いて一次遅れ操舵角
θC を演算する。即ち、次式にて一次遅れ操舵角θC を
演算する。
【００１６】
【数１】θCi＝（１−ａ）・θCi-1＋ａ・θSi ただし、ａは時定数から算出される定数、ｉは今回値、
ｉ−１は前回値を表す。そして、マイコン２４はステッ
プ６３００で一次遅れ操舵角θC と左車輪速センサ２１
による左車輪速ωL と右車輪速センサ２２による右車輪
速ωR のローパスフィルタ処理を行う。即ち、次の処理
を実行する。
ｉ−１は前回値を表す。そして、マイコン２４はステッ
プ６３００で一次遅れ操舵角θC と左車輪速センサ２１
による左車輪速ωL と右車輪速センサ２２による右車輪
速ωR のローパスフィルタ処理を行う。即ち、次の処理
を実行する。
【００１７】
【数２】θCi * ＝（１−ｂ）・θCi-1 * ＋ｂ・θCi
【００１８】
【数３】ωLi * ＝（１−ｂ）・ωLi-1 * ＋ｂ・ωLi
【００１９】
【数４】ωRi * ＝（１−ｂ）・ωRi-1 *＋ｂ・ωRi ただし、ｂはフィルタ定数、ｉは今回値、ｉ−１は前回
値を表す。また、アスタリスク（＊）はフィルタ処理後
であることを意味する。そして、マイコン２４はステッ
プ６４００でフィルタ通過後の左右車輪速ωL * ，ωR
* から次式にて推定舵角θx * 算出する。
値を表す。また、アスタリスク（＊）はフィルタ処理後
であることを意味する。そして、マイコン２４はステッ
プ６４００でフィルタ通過後の左右車輪速ωL * ，ωR
* から次式にて推定舵角θx * 算出する。
【００２０】
【数５】 ただし、Ｎはステアリングギア比、Ｌはホイールベー
ス、Ｗはトレッド、Ｖは車速、Ｋは車両のアンダーステ
アあるいはオーバーステア特性を表すスタビリティファ
クタである。
ス、Ｗはトレッド、Ｖは車速、Ｋは車両のアンダーステ
アあるいはオーバーステア特性を表すスタビリティファ
クタである。
【００２１】この際、図１１に示すように、前輪舵角θ
f は
f は
【００２２】
【数６】θf ＝ｌ／Ｒ−θr であり、また図１２に示すように、旋回半径Ｒは、
【００２３】
【数７】
【００２４】であるので、数６，数７を用いて上記数５
が導かれる。ただし、数５はθf ≫θ r として後輪操舵
による影響を無視している。マイコン２４はステップ６
５００で推定舵角θX * と一次遅れ操舵角θC * との差
（＝θC * −θX * ）を中立位置θD * として算出す
る。そしてマイコン２４はステップ６６００で補正条件
が許可になっているか否かを判断する。
が導かれる。ただし、数５はθf ≫θ r として後輪操舵
による影響を無視している。マイコン２４はステップ６
５００で推定舵角θX * と一次遅れ操舵角θC * との差
（＝θC * −θX * ）を中立位置θD * として算出す
る。そしてマイコン２４はステップ６６００で補正条件
が許可になっているか否かを判断する。
【００２５】この補正条件許可ルーチンを図９に示す。
図９ににおいて、ステップ６６１０では車速Ｖが下限値
ＶL から上限値ＶH の範囲内であるか否かが判断され
る。次にステップ６６２０では推定舵角θX * の絶対値
｜θX * ｜が所定値θ1 以下であるか否かが判断され
る。ステップ６６３０ではブレーキスイッチ２３からの
信号によりブレーキ操作がなされていないか否かが判断
される（アンチロックブレーキシステム制御中でない
か、またはブレーキ圧が所定値Ｐｂ以下との条件であっ
てもよい）。そして、ステップ６６４０では車輪にスリ
ップが生じていないか否かが判断され、これらのステッ
プにおいて全てＹＥＳと判断されれば、補正条件が成立
しステップ６６５０にて補正許可とする。一方、ステッ
プ６６１０〜６６４０において、どれか一つのステップ
でＮＯと判断されるとステップ６６６０に進み、補正を
停止する。
図９ににおいて、ステップ６６１０では車速Ｖが下限値
ＶL から上限値ＶH の範囲内であるか否かが判断され
る。次にステップ６６２０では推定舵角θX * の絶対値
｜θX * ｜が所定値θ1 以下であるか否かが判断され
る。ステップ６６３０ではブレーキスイッチ２３からの
信号によりブレーキ操作がなされていないか否かが判断
される（アンチロックブレーキシステム制御中でない
か、またはブレーキ圧が所定値Ｐｂ以下との条件であっ
てもよい）。そして、ステップ６６４０では車輪にスリ
ップが生じていないか否かが判断され、これらのステッ
プにおいて全てＹＥＳと判断されれば、補正条件が成立
しステップ６６５０にて補正許可とする。一方、ステッ
プ６６１０〜６６４０において、どれか一つのステップ
でＮＯと判断されるとステップ６６６０に進み、補正を
停止する。
【００２６】ここでステップ６６４０のスリップ検出は
図１０のフローチャートで示される処理で行われる。図
１０のスリップ検出においては、ステップ６６４１で左
右車輪速変化率（微分値）の絶対値｜ｄωL * ｜，｜ｄ
ωR * ｜のいずれかが閾値Ｃ1 以上であるか否かが判断
される。次に、ステップ６６４２では左右車輪速変化率
の差の絶対値｜ｄωL * −ｄωR * ｜が閾値Ｃ2 以上で
あるか否かが判断される。ステップ６６４１あるいはス
テップ６６４２においてＹＥＳと判断されたとき、ステ
ップ６６４６でフラグをオンにし、ステップ６６４７に
おいてフラグのオン状態を一定時間ｔK だけ保持させる
ためのタイマをセットし、ステップ６６４８に進みスリ
ップ中と設定する。ステップ６６４１及びステップ６６
４２においていずれもＮＯと判断されたとき、ステップ
６６４３に進み、フラグがオン状態となってから一定時
間ｔK 経過したか否かがタイマの状態をもとに判断され
る。ステップ６６４３においてＮＯと判断されると再び
ステップ６６４８に進んでスリップ中と設定し、ＹＥＳ
と判断されるとステップ６６４４に進んでフラグをオフ
としステップ６６４５でスリップ中でないと設定する。
このフローチャートでは一度フラグがオンになると、前
記２つの条件が満たされなくても（即ち、それぞれ閾値
Ｃ1 およびＣ2 未満）、ステップ６６４３においてフラ
グがオン状態となってから一定時間ｔK 経過していなけ
れば、スリップ中という設定が保持される。これによっ
てフラグのばたつき（チャタリング）が抑えられ正しく
スリップ中であることを検知することができる。
図１０のフローチャートで示される処理で行われる。図
１０のスリップ検出においては、ステップ６６４１で左
右車輪速変化率（微分値）の絶対値｜ｄωL * ｜，｜ｄ
ωR * ｜のいずれかが閾値Ｃ1 以上であるか否かが判断
される。次に、ステップ６６４２では左右車輪速変化率
の差の絶対値｜ｄωL * −ｄωR * ｜が閾値Ｃ2 以上で
あるか否かが判断される。ステップ６６４１あるいはス
テップ６６４２においてＹＥＳと判断されたとき、ステ
ップ６６４６でフラグをオンにし、ステップ６６４７に
おいてフラグのオン状態を一定時間ｔK だけ保持させる
ためのタイマをセットし、ステップ６６４８に進みスリ
ップ中と設定する。ステップ６６４１及びステップ６６
４２においていずれもＮＯと判断されたとき、ステップ
６６４３に進み、フラグがオン状態となってから一定時
間ｔK 経過したか否かがタイマの状態をもとに判断され
る。ステップ６６４３においてＮＯと判断されると再び
ステップ６６４８に進んでスリップ中と設定し、ＹＥＳ
と判断されるとステップ６６４４に進んでフラグをオフ
としステップ６６４５でスリップ中でないと設定する。
このフローチャートでは一度フラグがオンになると、前
記２つの条件が満たされなくても（即ち、それぞれ閾値
Ｃ1 およびＣ2 未満）、ステップ６６４３においてフラ
グがオン状態となってから一定時間ｔK 経過していなけ
れば、スリップ中という設定が保持される。これによっ
てフラグのばたつき（チャタリング）が抑えられ正しく
スリップ中であることを検知することができる。
【００２７】補正条件が許可となると、マイコン２４は
ステップ６７００で中立位置θD * のローパスフィルタ
処理を行い、最終的な中立位置θN **を算出する。即
ち、次の処理を実行する。
ステップ６７００で中立位置θD * のローパスフィルタ
処理を行い、最終的な中立位置θN **を算出する。即
ち、次の処理を実行する。
【００２８】
【数８】θNi **＝（１−Ｃ）・θNi-1 **＋Ｃ・θDi * ただし、Ｃはフィルタ定数、ｉは今回値、ｉ−１は前回
値を表す。その後、マイコン２４はステップ６８００で
前輪操舵角センサによる操舵角θ S と最終中立位置θN
**との差（＝θS −θN **）を最終操舵角θする。一
方、マイコン２４はステップ６６００において補正条件
が成立していないとステップ６７００の処理は行わなわ
ず、即ち、中立位置θN **の算出を行わずにステップ６
８００へ進む。
値を表す。その後、マイコン２４はステップ６８００で
前輪操舵角センサによる操舵角θ S と最終中立位置θN
**との差（＝θS −θN **）を最終操舵角θする。一
方、マイコン２４はステップ６６００において補正条件
が成立していないとステップ６７００の処理は行わなわ
ず、即ち、中立位置θN **の算出を行わずにステップ６
８００へ進む。
【００２９】その後図６において、マイコン２４はステ
ップ７０００で後輪操舵角指令置θ r * を算出する。こ
こにアスタリスク（＊）は指令値であることを意味す
る。まず、車速Ｖ，前輪の最終操舵角θとから次式にて
目標ヨーレイトＷS を算出する。
ップ７０００で後輪操舵角指令置θ r * を算出する。こ
こにアスタリスク（＊）は指令値であることを意味す
る。まず、車速Ｖ，前輪の最終操舵角θとから次式にて
目標ヨーレイトＷS を算出する。
【００３０】
【数９】 ただし、Ｋはステビリティファクタ、Ｌは車両のホイー
ルベース、Ｎはステアリング比を表す。
ルベース、Ｎはステアリング比を表す。
【００３１】そして、実ヨーレイトＷa と目標ヨーレイ
トＷS との差ΔＷ（＝Ｗa −ＷS ）を算出し、次式にて
後輪操舵角指令値θr * を算出する。
トＷS との差ΔＷ（＝Ｗa −ＷS ）を算出し、次式にて
後輪操舵角指令値θr * を算出する。
【００３２】
【数１０】θr * ＝Ｆ（ΔＷ，Ｖ） ここで、Ｆ（ΔＷ，Ｖ）はヨーレイト差ΔＷと車速Ｖを
パラメータとする関数とする。マイコン２４はステップ
８０００で後輪操舵角司令値θr *と後輪実舵角θr と
に基づいてその両者の差を無くすべく一般に公知の後輪
操舵位置決めサーボ演算を行い、この演算結果によりス
テップ９０００で電流指令値信号Ｉｆを算出し、サーボ
モータ２を駆動すべく駆動回路３２に出力する。
パラメータとする関数とする。マイコン２４はステップ
８０００で後輪操舵角司令値θr *と後輪実舵角θr と
に基づいてその両者の差を無くすべく一般に公知の後輪
操舵位置決めサーボ演算を行い、この演算結果によりス
テップ９０００で電流指令値信号Ｉｆを算出し、サーボ
モータ２を駆動すべく駆動回路３２に出力する。
【００３３】このように本実施例においては、マイコン
２４（推定舵角算出手段及び中立位置算出手段）が左車
輪速センサ２１による左車輪速ωL * と右車輪速センサ
２１による右車輪速ωR * とから推定舵角θX * を算出
するとともに、前輪操舵角センサ１６からの信号の一次
遅れの伝達特性を用いて、推定舵角θX * から操舵角の
中立位置を算出するようにした。つまり、ハンドル操作
を行うと、車輪に横力が発生して車両にモーメントが発
生し、左右の前輪１９に速度差が発生し、この一連の動
作においてハンドル操作に対し左右の前輪１９に速度差
が発生するまでに遅れが発生するが、これが一次遅れの
伝達特性にて近似される。その結果、車両旋回中におい
て精度よく操舵角の中立位置を算出することができるこ
ととなる。
２４（推定舵角算出手段及び中立位置算出手段）が左車
輪速センサ２１による左車輪速ωL * と右車輪速センサ
２１による右車輪速ωR * とから推定舵角θX * を算出
するとともに、前輪操舵角センサ１６からの信号の一次
遅れの伝達特性を用いて、推定舵角θX * から操舵角の
中立位置を算出するようにした。つまり、ハンドル操作
を行うと、車輪に横力が発生して車両にモーメントが発
生し、左右の前輪１９に速度差が発生し、この一連の動
作においてハンドル操作に対し左右の前輪１９に速度差
が発生するまでに遅れが発生するが、これが一次遅れの
伝達特性にて近似される。その結果、車両旋回中におい
て精度よく操舵角の中立位置を算出することができるこ
ととなる。
【００３４】尚、この発明は上記実施例に限定されるこ
となく、以下に説明する如く種々変形可能である。 ．例えば、図７中ステップ６２００において一次遅れ
の伝達特性を用いて一次遅れ推定舵角θC を算出した
が、ハンドル操作に対し左右の前輪１９に速度差が発生
するまでの遅れをＮ次（Ｎ；「２」以上の整数）の伝達
特性で近似してもよい。このとき、高次の伝達特性を用
いると、ハンドル角と推定舵角の位相差の推定誤差を少
なくすることができる。
となく、以下に説明する如く種々変形可能である。 ．例えば、図７中ステップ６２００において一次遅れ
の伝達特性を用いて一次遅れ推定舵角θC を算出した
が、ハンドル操作に対し左右の前輪１９に速度差が発生
するまでの遅れをＮ次（Ｎ；「２」以上の整数）の伝達
特性で近似してもよい。このとき、高次の伝達特性を用
いると、ハンドル角と推定舵角の位相差の推定誤差を少
なくすることができる。
【００３５】．推定舵角の算出の際に、ローパスフィ
ルタ処理した後輪１１の切れ角θr * をその要素として
次式を用いて算出してもよい。
ルタ処理した後輪１１の切れ角θr * をその要素として
次式を用いて算出してもよい。
【００３６】
【数１１】 ．図９中で判定する補正条件に、ハンドル角速度が
設定値以下の場合に補正するという条件を追加すること
により、ハンドル角と推定舵角の位相差の推定誤差の影
響を無くし、精度の良い中立位置算出が可能となる（｜
ｄθS ｜≦ΔθMA X の判定を追加する）。
設定値以下の場合に補正するという条件を追加すること
により、ハンドル角と推定舵角の位相差の推定誤差の影
響を無くし、精度の良い中立位置算出が可能となる（｜
ｄθS ｜≦ΔθMA X の判定を追加する）。
【００３７】．前述した手順にて、ハンドル角の中立
位置θN **と操舵角θS の値から、中立位置補正後のハ
ンドル角θを用いて後輪制御を行うが、車両のイグニッ
ションキーがオンされ最初にハンドル角中立位置θN **
が算出されるまでは、後輪制御を停止しておき、ハンド
ル角中立位置が最初に算出され確定された時点より中立
位置補正後のハンドル角θを用いて後輪制御を始める。
ただしこの際、車両が旋回中であると後輪が急転舵され
危険であるため、ハンドル角中立位置が最初に算出され
た時点から所定時間は、算出された後輪指令値に所定時
間かけて「０」から「１」に変化する定数をかけて後輪
指令値とし後輪の急転舵を防止する。又あるいは、一旦
直進状態を検出して直進状態から後輪制御を開始するよ
うにしてもよい。
位置θN **と操舵角θS の値から、中立位置補正後のハ
ンドル角θを用いて後輪制御を行うが、車両のイグニッ
ションキーがオンされ最初にハンドル角中立位置θN **
が算出されるまでは、後輪制御を停止しておき、ハンド
ル角中立位置が最初に算出され確定された時点より中立
位置補正後のハンドル角θを用いて後輪制御を始める。
ただしこの際、車両が旋回中であると後輪が急転舵され
危険であるため、ハンドル角中立位置が最初に算出され
た時点から所定時間は、算出された後輪指令値に所定時
間かけて「０」から「１」に変化する定数をかけて後輪
指令値とし後輪の急転舵を防止する。又あるいは、一旦
直進状態を検出して直進状態から後輪制御を開始するよ
うにしてもよい。
【００３８】．スリップ中か否かを判断する方法にお
いて、本実施例では左右車輪速の変化率を用いてスリッ
プ検出をしていたが、車体速度と車輪速の差を検出し
て、両者の差が所定値以上になったらスリップと判断す
る方法を用いてもよい。なお、本実施例においては、前
輪操舵角センサが相対操舵角検出手段、左車輪速検出セ
ンサが左車輪速検出手段、右車輪速検出センサが右車輪
速検出手段、図７のフローチャートのステップ６１００
〜６４００が推定舵角算出手段、図１０のフローチャー
トがスリップ検出手段、図７のフローチャートのステッ
プ６５００，６７００，６８００が中立位置算出手段、
図９のフローチャートが中止決定手段にそれぞれ相当す
る。
いて、本実施例では左右車輪速の変化率を用いてスリッ
プ検出をしていたが、車体速度と車輪速の差を検出し
て、両者の差が所定値以上になったらスリップと判断す
る方法を用いてもよい。なお、本実施例においては、前
輪操舵角センサが相対操舵角検出手段、左車輪速検出セ
ンサが左車輪速検出手段、右車輪速検出センサが右車輪
速検出手段、図７のフローチャートのステップ６１００
〜６４００が推定舵角算出手段、図１０のフローチャー
トがスリップ検出手段、図７のフローチャートのステッ
プ６５００，６７００，６８００が中立位置算出手段、
図９のフローチャートが中止決定手段にそれぞれ相当す
る。
【００３９】
【効果】以上詳述したように本発明によれば、左右車輪
速に基づいて推定操舵角を算出し、この推定舵角と検出
した相対的な操舵角とから両者の位相差を考慮して操舵
角の中立位置を算出し、さらに車輪速に基づいて車輪の
スリップ状態を検出し、スリップ中は中立位置の算出を
中止しているために、例えば、四輪駆動車のように加速
スリップが発生する駆動輪の車輪速からも操舵角の中立
位置が正しく検出できるという優れた効果がある。
速に基づいて推定操舵角を算出し、この推定舵角と検出
した相対的な操舵角とから両者の位相差を考慮して操舵
角の中立位置を算出し、さらに車輪速に基づいて車輪の
スリップ状態を検出し、スリップ中は中立位置の算出を
中止しているために、例えば、四輪駆動車のように加速
スリップが発生する駆動輪の車輪速からも操舵角の中立
位置が正しく検出できるという優れた効果がある。
【図１】クレーム対応図である。
【図２】実施例の後輪操舵制御装置の構成を示す図であ
る。
る。
【図３】電気的構成を示す図である。
【図４】フローチャートである。
【図５】フローチャートである。
【図６】フローチャートである。
【図７】フローチャートである。
【図８】制御ブロック図である。
【図９】操舵の際の説明図である。
【図１０】操舵の際の説明図である。
【図１１】別例の制御ブロック図である。
【図１２】別例の制御ブロック図である。
Ａ１ 相対操舵角検出手段 Ａ２ 左車輪速検出手段 Ａ３ 右車輪速検出手段 Ａ６ 推定舵角算出手段 Ａ７ スリップ検出手段 Ａ８ 中立位置算出手段 Ａ９ 中止手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 和洋 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 長谷田 哲志 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−195224（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−77210（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01B 21/00 - 21/32
Claims (1)
- 【請求項１】 ステアリングの推定中立位置に対する相
対的な操舵角を検出する相対操舵角検出手段と、左車輪
速を検出する左車輪速検出手段と、右車輪速を検出する
右車輪速検出手段と、前記左車輪速検出手段にて検出し
た左車輪速と前記右車輪速検出手段にて検出した右車輪
速とから所定演算式に従って推定舵角を算出する推定舵
角算出手段と、前記左車輪速検出手段にて検出した左車
輪速と前記右車輪速検出手段にて検出した右車輪速とか
ら車両の左右車輪のスリップ状態を検出するスリップ検
出手段と、前記相対操舵角検出手段によって検出された
相対的な操舵角と前記推定舵角算出手段によって算出さ
れた推定舵角とに基づいて、両者の位相差を考慮して操
舵角の中立位置を算出する中立位置算出手段と、前記ス
リップ検出手段によって、前期左右車輪の少なくともど
ちらか一方のスリップ状態が検出されたとき、前記中立
位置算出手段における中立位置の算出を中止する中止手
段とを備えたことを特徴とする車両用操舵角検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP453691A JP2913849B2 (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 車両用操舵角検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP453691A JP2913849B2 (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 車両用操舵角検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04236320A JPH04236320A (ja) | 1992-08-25 |
| JP2913849B2 true JP2913849B2 (ja) | 1999-06-28 |
Family
ID=11586767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP453691A Expired - Fee Related JP2913849B2 (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 車両用操舵角検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2913849B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5827059B2 (ja) * | 2011-08-01 | 2015-12-02 | 株式会社ジェイテクト | 路面摩擦係数推定装置、駆動力配分制御装置、及び四輪駆動車 |
| JP5644842B2 (ja) * | 2012-11-20 | 2014-12-24 | トヨタ自動車株式会社 | 操舵装置 |
| JP6639321B2 (ja) * | 2016-04-28 | 2020-02-05 | ダイハツ工業株式会社 | 車両制御装置 |
| WO2021161656A1 (ja) * | 2020-02-13 | 2021-08-19 | 日立Astemo株式会社 | 処理装置 |
-
1991
- 1991-01-18 JP JP453691A patent/JP2913849B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04236320A (ja) | 1992-08-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990316 |
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