JP3426513B2 - 車両のオーバーステア状態検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は，車両の運動制御た
とえば旋回運動制御を行なう上で，より制御精度を高め
るために車両のオーバーステア状態を正確に検出するよ
うにした車両のオーバーステア状態検出装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来，車両の運動制御（たとえばトラク
ション制御やアンチロックブレーキ制御等）を行なうに
あたって，車両のオーバーステア状態を検出するものが
あり，そのオーバーステア状態を検出する手法として，
たとえば特開平２−７０５６１号公報および特開平５−
１５５３２３号公報等で既に開示されたものがある。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記従来のものでは，
ヨーレイト検出手段で得られる検出ヨーレイトと，舵角
検出手段で検出される舵角ならびに車体速度検出手段で
検出される車体速度に基づいて定まる規範ヨーレイトと
の差に基づいて，車両のオーバーステア状態を判断する
ようにしている。しかるに，規範ヨーレイトは，路面の
摩擦係数が高い状態を基準にして定められるものである
ので，摩擦係数が低い路面を走行している状態では規範
ヨーレイトが路面状況に対応しておらず，オーバーステ
ア状態の検出が不正確となる。 【０００４】本発明は，かかる事情に鑑みてなされたも
のであり，車両のオーバーステア状態を路面の摩擦係数
が低い状態でも正確に検出し得るようにした車両のオー
バーステア状態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】上記目的を達成するため
に，本発明は，車体速度を検出する車体速度検出手段
と；車両のヨーレイトを検出するヨーレイト検出手段
と；車体の横滑り角を推定する車体横滑り角推定手段
と；路面の摩擦係数を推定する摩擦係数推定手段と；前
記ヨーレイト検出手段で検出されたヨーレイトが，前記
車体速度検出手段で検出された車体速度および前記摩擦
係数推定手段で推定される摩擦係数に基づいて定められ
る第１の限界値を超え，且つ前記車体横滑り角推定手段
で得られた車体横滑り角または該車体横滑り角の変化速
度が，前記車体速度検出手段で検出される車体速度なら
びに前記摩擦係数推定手段で推定される摩擦係数で定ま
る第２の限界値を超えたときにオーバーステア状態と判
断する判断手段と；を備えることを特徴とする。 【０００６】車両のヨーレートが，車体速度および路面
の摩擦係数に基づいて定められる第１の限界値を超えた
ことをもって，車両が旋回中であることが判断される。 【０００７】ところで車体の横滑り角は，車体の向きに
対して車体の進行方向がなす角であって，車両の運動状
態および路面の摩擦係数が変化するのに応じた車両の旋
回挙動状態を示すものであり，一方，車体速度および路
面の摩擦係数に応じて車体の横滑り角の限界値（第２の
限界値）は予め知り得るものであるので，車両のヨーレ
ートが上記第１の限界値を超えたことで判断される車両
の旋回時に車体の横滑り角が車体速度および路面の摩擦
係数に基づく第２の限界値を超えたときには，車両がオ
ーバーステア状態であると判断することができ，路面の
摩擦係数の変化を反映してオーバーステア状態を正確に
判断することができる。また車両のヨーレートが上記第
１の限界値を超えたことで判断される車両の旋回時に車
体横滑り角の変化速度が大きくなったときには，車両が
オーバーステア状態に近づいていると判断することがで
き，車体横滑り角の変化速度が，車体速度および路面の
摩擦係数に基づく第２の限界値を超えたときには，車両
がオーバーステア状態に近づいていることを路面の摩擦
係数の変化を反映して正確に判断することができる。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下，本発明の実施の形態を，添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。 【０００９】図１ないし図１０は本発明の第１実施例を
示すものであり，図１は車両の駆動系およびブレーキ系
を示す図，図２は制御ユニットの構成を示すブロック
図，図３はタイヤ特性設定手段で設定されるタイヤ特性
を示す図，図４は制御ユニットにおける車体横滑り角推
定手段の構成を示すブロック図，図５は線形二輪車両運
動モデルでの横方向の力のバランスを示す図，図６は線
形二輪車両運動モデルで用いるタイヤ特性を示す図，図
７は摩擦係数推定手段の構成を示すブロック図，図８は
車両の旋回運動時のコーナリングフォースおよび制・駆
動力により発生する車体モーメントを示す図，図９はヨ
ーレイトの限界値の設定マップを示す図，図１０は車体
の横滑り角の限界値の設定マップを示す図である。 【００１０】先ず図１において，車体１の前部には，エ
ンジンＥおよび変速機Ｔから成るパワーユニットＰが搭
載されており，該パワーユニットＰからの動力は，推進
軸Ｓおよび差動装置Ｄを介して駆動輪である左，右後輪
Ｗ_RL，Ｗ_RRに伝達される。また左，右前輪Ｗ_FL，Ｗ_FRに
は左，右前輪用車輪ブレーキＢ_FL，Ｂ_FRが装着され，
左，右後輪Ｗ_RL，Ｗ_RRには左，右後輪用車輪ブレーキＢ
_RL，Ｂ_RRが装着され，各車輪ブレーキＢ_FL，Ｂ_FR，
Ｂ_RL，Ｂ_RRは，たとえばディスクブレーキである。 【００１１】タンデム型のマスタシリンダＭが備える第
１および第２出力ポート２Ａ，２Ｂからはブレーキペダ
ル３の踏込み操作に応じたブレーキ液圧が出力されるも
のであり，両出力ポート２Ａ，２Ｂはブレーキ液圧制御
装置４に接続され，該ブレーキ液圧制御装置４からのブ
レーキ液圧が各車輪ブレーキＢ_FL，Ｂ_FR，Ｂ_RL，Ｂ_RRに
作用せしめられる。このブレーキ液圧制御装置４では，
制御ユニット５で制御されることにより各車輪ブレーキ
Ｂ_FL，Ｂ_FR，Ｂ_RL，Ｂ_RRに作用せしめるブレーキ液圧が
調節されるものであり，制御ユニット５には，各車輪Ｗ
_FL，Ｗ_FR，Ｗ_RL，Ｗ_RRの車輪速度をそれぞれ検出する車
輪速度検出器６_FL，６_FR，６_RL，６_RR，ステアリングハ
ンドルＨで操作された舵角δを検出する舵角検出手段
７，車両のヨーレイトγを検出するヨーレイト検出手段
８，ならびに車両の横加速度ＡＹを検出する横加速度検
出手段９の検出値がそれぞれ入力される。 【００１２】図２において，制御ユニット５は，車体速
度検出手段１０と，スリップ率算出手段１１と，タイヤ
特性設定手段１２と，車体横滑り角推定手段１３と，摩
擦係数推定手段１４と，車両のオーバーステア状態を判
断する判断手段１５と，ブレーキ液圧制御装置４での各
車輪ブレーキＢ_FL，Ｂ_FR，Ｂ_RL，Ｂ_RRのブレーキ圧を演
算するブレーキ圧演算手段１６とを備える。 【００１３】車体速度検出手段１０では，各車輪の車輪
速度をそれぞれ個別に検出する４つの車輪速度検出器６
_FL，６_FR，６_RL，６_RRの検出値に基づいて車体速度Ｖが
得られ，スリップ率算出手段１１では，車体速度検出手
段１０で算出される車体速度Ｖならびに前記各車輪速度
検出器６_FL，６_FR，６_RL，６_RRの検出値に基づいて各車
輪毎のスリップ率が演算される。 【００１４】タイヤ特性設定手段１２には，各車輪のタ
イヤ毎のタイヤ特性が実走行データに基づいて予め設定
されており，図３で示すように，車輪のスリップ角αお
よびコーナリングフォースＣＦの関係を示すスリップ角
−コーナリングフォース特性と，スリップ率λおよびコ
ーナリングフォース減少率ＲＣＦの関係を示すスリップ
率−コーナリングフォース減少率特性と，スリップ率λ
および制・駆動力ＦＸの関係を示すスリップ率−制・駆
動力特性とが，摩擦係数推定手段１４で推定される路面
の摩擦係数μに応じて左，右前輪および左，右後輪に個
別に対応して予め設定されている。すなわちタイヤ特性
設定手段１２は，摩擦係数推定手段１４で得られた推定
摩擦係数μに応じて，スリップ角−コーナリングフォー
ス特性，スリップ率−コーナリングフォース減少率特
性，ならびにスリップ率−制・駆動力特性を補正する機
能を有するものである。 【００１５】車体横滑り角推定手段１３は，車両の旋回
運動制御を行なう上でより制御精度を高めるために，車
体の横滑り角βを推定するものであり，舵角検出手段７
で検出される舵角δ，ヨーレイト検出手段８で検出され
るヨーレイトγ，横加速度検出手段９で検出される横加
速度ＡＹ，車体速度検出手段１０で検出される車体速度
Ｖ，スリップ率算出手段１１で算出される各車輪毎のス
リップ率λ，ならびにタイヤ特性設定手段１２で設定さ
れるタイヤ特性に基づいて，車体の横滑り角βが車体横
滑り角推定手段１３で推定される。この車体横滑り角推
定手段１３で得られた横滑り角βは判断手段１５に入力
され，判断手段１５では横滑り角βに基づくオーバース
テア状態の判断がなされる。 【００１６】図４において，車体横滑り角推定手段１３
は，走行状態検出部１７と，横加速度推定部１８と，第
１横滑り角算出部１９と，第２横滑り角算出部２０と，
選択部２１と，スリップ角算出部２２とを備える。 【００１７】タイヤ特性設定手段１２で設定されるタイ
ヤ特性のうち，スリップ角−コーナリングフォース特性
ならびにスリップ率−コーナリングフォース減少率特性
に基づいて，横加速度推定部１８により推定横加速度Ａ
ＹＥが推定される。すなわち横加速度推定部１８には，
タイヤ特性設定手段１２が接続されるとともに，スリッ
プ率算出手段１１で算出されるスリップ率λ，ならびに
スリップ角算出部２２で算出される各車輪毎のスリップ
角αが入力されており，左，右前輪および左，右後輪毎
の（ＣＦ×ＲＣＦ）の四輪の総和に基づいて，推定横加
速度推定部１８で推定横加速度ＡＹＥが得られることに
なる。 【００１８】而して上述の演算（ＣＦ×ＲＣＦ）におい
て，スリップ率−コーナリングフォース減少率特性に基
づくコーナリングフォース減少率ＲＣＦを，コーナリン
グフォースＣＦに乗じることにより，車両の運動制御に
伴なってスリップ率λが変動することに応じて，コーナ
リングフォースＣＦが補正されることになる。 【００１９】横加速度推定部１８で得られた推定横加速
度ＡＹＥは，第１横滑り角算出部１９に入力される。こ
の第１横滑り角算出部１９には，前記推定横加速度ＡＹ
Ｅに加えて，車体速度検出手段１０で検出される車体速
度Ｖならびにヨーレイト検出手段８で検出されるヨーレ
イトγが入力されており，非線形の四輪車両運動モデル
に基づいて車体の横滑り角を第１横滑り角β１として算
出する演算が第１横滑り角算出部１９で実行される。 【００２０】ここで，「非線形の四輪車両運動モデル」
とは，左，右前輪および左，右後輪のコーナリングフォ
ースを等しいとは仮定しない状態でスリップ角に対して
各車輪のコーナリングフォースが非線形に変化するよう
なタイヤ特性を反映する運動モデルである。 【００２１】基本的な線形二輪車両運動モデルに基づく
微分方程式によれば，横滑り角の微分値は，｛（横加速
度／車体速度）−ヨーレイト｝として得られるものであ
り，横加速度を推定横加速度ＡＹＥとし，車体速度を車
体速度検出手段１０で検出される車体速度Ｖとし，ヨー
レイトをヨーレイト検出手段８で検出されるヨーレイト
γとすることにより， ｄβ１／ｄｔ＝（ＡＹＥ／Ｖ）−γ……(1) として，第１横滑り角β１の微分値（ｄβ１／ｄｔ）が
得られる。またその微分値（ｄβ１／ｄｔ）を積分する
ことにより，第１横滑り角β１が， β１＝∫｛（ＡＹＥ／Ｖ）−γ｝ｄｔ＋β１₀ ……(2) として，第１横滑り角算出部１９で得られることにな
る。而して上記積分式において，β１₀ は第１横滑り角
β１の初期値であり，第２横滑り角算出部２０から入力
される。 【００２２】ところで，上記非線形の四輪車両運動モデ
ルに基づいて得た第１横滑り角β１は，車両の旋回運動
状態で横滑り量が比較的大きいときの横滑り角に適合し
たものであるが，車両が低速で直進している走行状態で
横滑り量が比較的小さいときには，第１横滑り角β１の
積分演算過程でのノイズの蓄積による誤差が比較的大き
くなり，直進の低速で車両が走行している状態で第１横
滑り角β１を用いて車輪スリップ角αを得るのは適切で
はない。そこで，線形の二輪車両運動モデルに基づいて
車体の横滑り角を第２横滑り角β２として得る演算が第
２横滑り角算出部２０で実行される。 【００２３】ここで，「線形の二輪車両運動モデル」と
は，左，右前輪のコーナリングフォースが等しく，かつ
左，右後輪のコーナリングフォースが等しいと仮定した
状態でスリップ角に対して前，後輪のコーナリングフォ
ースが線形に変化するような運動モデルである。 【００２４】線形の二輪車両運動モデルでは，図５で示
すように，左，右前輪のコーナリングフォースＣＦＦが
等しく，また左，右後輪のコーナリングフォースＣＦＲ
が等しいとした横方向の力学方程式を用いるものであ
り，この図５において，前輪のスリップ角αＦ，後輪の
スリップ角αＲ，車体の横滑り角βは，反時計方向を正
として表している。而して車両の質量をＭ，前輪のコー
ナリングフォースをＣＦＦ，後輪のコーナリングフォー
スをＣＦＲとしたときに， Ｍ・ＡＹ= ＣＦＦ+ ＣＦＲ……(3) として表すことができる。またコーナリングフォースＣ
Ｆは，車輪スリップ角αが微小範囲であるときには，図
６で示すように線形であるので，前輪のコーナリングパ
ワーをＣＰＦ，後輪のコーナリングパワーをＣＰＲ，前
輪のスリップ角をαＦ，後輪のスリップ角をαＲとした
ときに， ＣＦＦ＝ＣＰＦ×αＦ……(4) ＣＦＲ＝ＣＰＲ×αＲ……(5) である。 【００２５】また前輪のスリップ角αＦおよび後輪のス
リップ角αＲは，車体重心から前輪までの距離ＬＦ，車
体重心から後輪までの距離ＬＲ，車体速度Ｖ，車体の横
滑り角β，ヨーレイトγおよび前車輪の実舵角δｗを用
いて次のように表すことができる。 【００２６】 αＦ＝β＋（ＬＦ／Ｖ）×γ−δｗ……(6) αＲ＝β−（ＬＲ／Ｖ）×γ……………(7) ここで，前車輪の実舵角δｗは，舵角検出手段７で検出
される舵角δをステアリング系のギヤ比で除し，アッカ
ーマンアングルを考慮した補正を加えることにより得ら
れるものである。 【００２７】上記第(4) 〜(7) 式を，第(3) 式に代入す
ると， Ｍ×ＡＹ＝ＣＰＦ×｛β＋（ＬＦ／Ｖ）×γ−δｗ｝ ＋ＣＰＲ×｛β−（ＬＲ／Ｖ）×γ｝……(8) が成り立ち，この第(8) 式をβについて整理すると， β＝｛Ｍ／（ＣＰＦ＋ＣＰＲ）｝×ＡＹ −｛（ＣＰＦ×ＬＦ−ＣＰＲ×ＬＲ）／（ＣＰＦ＋ＣＰＲ）｝×γ／Ｖ ＋｛ＣＰＦ／（ＣＰＦ＋ＣＰＲ）｝×δｗ……(9) を得ることができる。而してＣＰＦ，ＣＰＲ，ＬＦ，Ｌ
Ｒ，Ｍは，車両固有の一定値であるので，上記第(9) 式
を次のように書き換えることができる。 【００２８】 β＝Ｃ１×ＡＹ−Ｃ２×γ／Ｖ＋Ｃ３×δｗ……(10) 第２横滑り角算出部２０は，上記第(10)式に基づく演算
を行なうものであり，車体速度検出手段１０で検出され
る車体速度Ｖ，ヨーレイト検出手段８で検出されるヨー
レイトγ，横加速度検出手段９で検出される横加速度Ａ
Ｙならびに舵角検出手段７で検出される舵角δが第２横
滑り角算出部２０に入力され，第２横滑り角算出部２０
は，上記第(10)式に基づく演算で得た横滑り角βを第２
横滑り角β２として出力する。 【００２９】第１横滑り角算出部１９で算出される第１
横滑り角β１，ならびに第２横滑り角算出部２０で算出
される第２横滑り角β２は，選択部２１で択一的に選択
されて，判断手段１５に入力されるとともにスリップ角
算出部２２に入力されるものであり，選択部２１による
択一的な選択は，走行状態検出部１７により切換えられ
る。 【００３０】走行状態検出部１７は，車体速度検出手段
１０で検出される車体速度Ｖ，ヨーレイト検出手段８で
検出されるヨーレイトγ，横加速度検出手段９で検出さ
れる横加速度ＡＹならびに舵角検出手段７で検出される
舵角δに基づいて車両の走行状態を検出するものであ
り，たとえば次のような各条件の全てが成立するか否か
を判断する。 【００３１】Ｖ＜１０ｋｍ／ｈ −３（ｄｅｇ）＜δ＜＋３（ｄｅｇ） −０．１（Ｇ）＜ＡＹ＜＋０．１（Ｇ） −１．０（ｄｅｇ／ｓ）＜γ＜＋１．０（ｄｅｇ／ｓ） 上記各条件が全て成立したときに，走行状態検出部１７
は，車両が直進の低速走行状態であるとして，第２横滑
り角算出部２０で算出される第２滑り角β２を選択部２
１が選択するような信号を選択部２１に与えるが，上記
各条件のいずれか１つでも成立しないときには，第１横
滑り角算出部１９で算出される第１横滑り角β１を選択
部２１が選択するような信号を選択部２１に与える。 【００３２】スリップ角算出部２２では，選択部２１で
選択されて入力される第１横滑り角β１もしくは第２横
滑り角β２と，車体速度検出手段１０で検出される車体
速度Ｖ，ヨーレイト検出手段８で検出されるヨーレイト
γ，ならびに舵角検出手段７で検出される舵角δとを用
いて，上述の第(6) ，(7) 式に基づく各車輪毎のスリッ
プ角αの演算が実行される。而してスリップ角算出部２
２で得られた各車輪毎のスリップ角αは，横加速度推定
部１８での推定横加速度ＡＹＥの演算のために横加速度
推定部１８に入力されるとともに，摩擦係数推定手段１
４に入力される。 【００３３】図７において，摩擦係数推定手段１４は，
第１偏差算出部２３と，車体ヨーモーメント推定部２４
と，微分回路２５と，第２偏差算出部２６と，ハイセレ
クト部２７と，推定演算部２８とを備える。 【００３４】第１偏差算出部２３では，車体横滑り角推
定手段１３における横加速度推定部１８で得られた推定
横加速度ＡＹＥと，横加速度検出手段９で検出された横
加速度ＡＹとの差（ＡＹＥ−ＡＹ）が算出される。 【００３５】一方，第２偏差算出部２６では，タイヤ特
性設定手段１２で設定されたタイヤ特性，スリップ率算
出手段１１で算出された車輪のスリップ率ならびに車体
横滑り角推定手段１３のスリップ角算出部２２で算出さ
れた車輪スリップ角に基づいて車体ヨーモーメント推定
部２４で推定される車体ヨーモーメントとしての推定ヨ
ーレイト変化速度（ｄγ／ｄｔ）Ｅと，ヨーレイト検出
手段８で検出されたヨーレイトγを微分する微分回路２
５で得られるヨーレイト変化速度ｄγ／ｄｔとの差
｛（ｄγ／ｄｔ）Ｅ−ｄγ／ｄｔ｝が算出される。 【００３６】図８において，車両が旋回運動していると
きの左，右前輪および左，右後輪のコーナリングフォー
スをＣＦＦＬ，ＣＦＦＲ，ＣＦＲＬ，ＣＦＲＲとし，
左，右前輪および左，右後輪の制・駆動力をＦＸＦＬ，
ＦＸＦＲ，ＦＸＲＬ，ＦＸＲＲとし，左，右前輪および
左，右後輪間のトレッドをＴとしたときに，車体ヨーモ
ーメント推定部２４では，車体ヨーモーメントとしての
推定ヨーレイト変化速度（ｄγ／ｄｔ）Ｅが次のような
演算に基づいて推定される。 【００３７】 【数１】 【００３８】上記第(11)式において，ＣＦＦＬ，ＣＦＦ
Ｒ，ＣＦＲＬ，ＣＦＲＲは，タイヤ特性設定手段１２に
設定されているスリップ角−コーナリングフォース特性
ならびにスリップ率−コーナリングフォース減少率特性
に基づいて，左，右前輪および左，右後輪毎に（ＣＦ×
ＲＣＦ）の演算を実行して得られるものであり，またＦ
ＸＦＬ，ＦＸＦＲ，ＦＸＲＬ，ＦＸＲＲは，タイヤ特性
設定手段１２に設定されているスリップ率−制・駆動力
特性に基づいて左，右前輪および左，右後輪毎に得られ
るものである。 【００３９】而して上記第(11)式を演算するために，車
体ヨーモーメント推定部２４には，タイヤ特性設定手段
１２で設定されるタイヤ特性，スリップ率算出手段１１
で算出されるスリップ率λ，ならびに車体横滑り角推定
手段１３のスリップ角算出部２２で算出される車輪スリ
ップ角αが入力される。 【００４０】ところで，横加速度推定部１８で推定され
る横加速度ＡＹＥならびに車体ヨーモーメント推定部２
４で推定されるヨーレイト変化速度（ｄγ／ｄｔ）Ｅ
は，タイヤ特性設定手段１２で設定されるタイヤ特性に
基づくものである。したがって実際の路面の摩擦係数μ
が，横加速度ＡＹＥおよびヨーレイト変化速度（ｄγ／
ｄｔ）Ｅの演算に用いたタイヤ特性の摩擦係数μから変
化したときには，横加速度検出手段９で検出される横加
速度ＡＹおよび推定横加速度ＡＹＥ間に摩擦係数μの変
化分に対応した偏差が生じるとともに，ヨーレイト検出
手段８で検出されるヨーレイトγの微分値（ｄγ／ｄ
ｔ）ならびに車体ヨーモーメント推定部２４で推定され
るヨーレイト変化速度（ｄγ／ｄｔ）Ｅ間に摩擦係数μ
の変化分に対応した偏差が生じるはずである。これら２
つの偏差，すなわち横加速度の推定偏差およびヨーレイ
ト変化率（ヨーレイトレイト）は，路面の摩擦係数が比
較的大きい場合と，比較的小さい場合とでそれぞれ顕著
に現れる。そこで，検出した横加速度ＡＹおよび推定横
加速度ＡＹＥの偏差を算出する第１偏差算出部２３の算
出値ならびに検出したヨーレイトγの微分値（ｄγ／ｄ
ｔ）および推定ヨーレイト変化速度（ｄγ／ｄｔ）Ｅの
偏差を算出する第２偏差算出部２６の算出値の大きい
方，すなわち摩擦係数μの変化の影響が大きく出た方を
摩擦係数μの変化量に対応した偏差であると判断してハ
イセレクト部２７で選択し，そのハイセレクト部２７で
選択された偏差が摩擦係数μの偏差に対応するものであ
るとして，推定演算部２８で摩擦係数μが推定される。 【００４１】すなわち推定演算部２８では，摩擦係数μ
の初期値を「１」とし，摩擦係数μの変化分に対応した
第１もしくは第２偏差算出部２３，２６の算出偏差に対
応した摩擦係数変化分を，前回の処理ループで得られて
いた摩擦係数μに加算もしくは減算することで，今回の
処理ループでの摩擦係数μを推定することになる。 【００４２】再び図２において，判断手段１５には，ヨ
ーレイト検出手段８で検出されたヨーレイトγと，車体
横滑り角推定手段１３で推定された横滑り角βと，車体
速度検出手段１０で検出される車体速度Ｖと，摩擦係数
推定手段１４で推定される路面の摩擦係数μとが入力さ
れており，該判断手段１５は，ヨーレイトγが車体速度
Ｖおよび摩擦係数μに基づいて予め定められている第１
の限界値γ_LMT を超えた状態で，車体横滑り角βが車体
速度Ｖおよび摩擦係数μに基づいて予め定められている
第２の限界値β_LMT を超えたときに車両がオーバーステ
ア状態にあると判断する。但し，車両の左，右旋回時を
考慮して，前記限界値γ_LMT ，β_LMT との比較にあたっ
てはヨーレイトγおよび横滑り角βの絶対値が用いられ
る。 【００４３】すなわち判断手段１５には，図９で示すよ
うに，車体速度Ｖおよび摩擦係数μの変化に応じて変化
するヨーレイトγの限界値，即ち第１の限界値γ_LMT が
予め設定されており，判断手段１５は，｜γ｜＞γ_LMT
となったときに車両が旋回状態にあると判断する。また
判断手段１５には，図１０で示すように，車体速度Ｖお
よび摩擦係数μの変化に応じて変化する横滑り角βの限
界値，即ち第２の限界値β_LMT が予め設定されており，
｜γ｜＞γ_LMT であり，しかも｜β｜＞β_LMTとなった
ときに判断手段１５は車両がオーバーステア状態にある
と判断する。 【００４４】ブレーキ圧演算手段１６には，舵角検出手
段７で得られる舵角δ，ヨーレイト検出手段８で検出さ
れるヨーレイトγ，車体速度検出手段１０で検出される
車体速度Ｖ，ならびに判断手段１５の判断結果が入力さ
れており，それらの入力に基づいてブレーキ圧演算手段
１６はブレーキ圧を演算する。 【００４５】而してブレーキ圧演算手段１６におけるブ
レーキ圧の演算処理の一例によれば，通常の状態でのブ
レーキ圧の演算と，オーバーステアの状態のブレーキ圧
の演算とが次のように実行される。すなわち通常の状態
では，検出ヨーレイトγと，舵角δおよび車体速度Ｖに
基づいて定まる規範ヨーレイトとの差が小さくなるよう
に各車輪ブレーキＢ_FL，Ｂ_FR，Ｂ_RL，Ｂ_RRのブレーキ液
圧がブレーキ圧演算手段１６で演算され，ブレーキ液圧
制御装置４がブレーキ液圧演算手段１６の演算結果に基
づいて各車輪ブレーキＢ_FL，Ｂ_FR，Ｂ_RL，Ｂ_RRのブレー
キ液圧を制御する。また車両がオーバーステア状態にあ
ると判断手段１５が判断したときにブレーキ圧演算手段
１６は，前記検出ヨーレイトγを前記規範ヨーレイトに
近付ける制御演算を停止し，検出ヨーレイトγの変化速
度が「０」に近い小さな値であることを条件として，
左，右前輪Ｗ_FL，Ｗ_FRに装着された車輪ブレーキＢ_FL，
Ｂ_FRのうち旋回外輪の車輪ブレーキがロックを生じない
程度の最大ブレーキ力を発揮するようにブレーキ圧を演
算してブレーキ液圧制御装置４を作動せしめ，それによ
り車両のオーバーステア状態を解消する。 【００４６】次にこの第１実施例の作用について説明す
ると，車体横滑り角推定手段１３において，車両が低速
の直進走行状態にあることが走行状態検出部１７で検出
されたときには，第２横滑り角算出部２０で算出された
第２横滑り角β２に基づいて車体の横滑り角βが算出さ
れる。しかも第２横滑り角β２は，車体速度Ｖ，ヨーレ
イトγ，横加速度ＡＹおよび舵角δの検出値により線形
の二輪車両運動モデルに基づいて算出されるものであ
り，積分演算されるものではないので，低速の直進走行
状態であることに起因して，横加速度Ｖ，ヨーレイト
γ，車体速度Ｖの検出値が小さなものであっても，セン
サノイズ（取付け誤差ノイズ）や走行ノイズが蓄積する
ことはなく，第２横滑り角β２に基づいて車体の横滑り
角βを精度よく算出することができる。 【００４７】一方，車両が直進の低速走行状態にあると
き以外には，第１横滑り角算出部１９で算出された第１
横滑り角β１に基づいて車体の横滑り角βが算出される
が，この第１横滑り角βを算出するにあたって用いる車
体速度Ｖ，ヨーレイトγおよび推定横加速度ＡＹＥのう
ち，車体速度Ｖおよびヨーレイトγの検出値は比較的大
きなものであり，検出値に対するノイズの大きさの割合
が比較的小さくなり，また推定横加速度ＡＹＥは，予め
設定されたタイヤ特性と，スリップ角算出部２２で算出
したスリップ角ならびにスリップ率算出手段１１で算出
したスリップ率とを用いて推定されるものであるので推
定精度を向上することが可能であり，第１横滑り角β１
が，非線形の四輪車両運動モデルに基づいて得た横滑り
角βの微分値ｄβ／ｄｔを積分して得られるものであっ
ても，積分演算過程でのノイズによる誤差蓄積を小さく
抑え，車体の横滑り角βの算出精度を向上することがで
きる。 【００４８】このようにして精度よく推定される車体の
横滑り角βは，車両の運動状態および路面の摩擦係数が
変化するのに応じた車両の旋回挙動状態を示すものであ
る。一方，車体速度Ｖおよび路面の摩擦係数μに応じて
車体の横滑り角βの限界値，即ち第２の限界値β_LMT は
予め知り得るものであり，判断手段１５は，車体速度Ｖ
および路面の摩擦係数μに応じて定まる第１の限界値γ
_LMT をヨーレイトγが超えたことをもって車両が旋回中
であることを判断し，その旋回時に車体の横滑り角βが
車体速度Ｖおよび路面の摩擦係数μに基づく第２の限界
値β _LMT を超えることをもって車両がオーバーステア状
態であると判断するようにしている。したがって路面の
摩擦係数μの変化を反映してオーバーステア状態を正確
に判断することができ，その正確なオーバーステア状態
の判断に応じたブレーキによる旋回挙動制御を行なうこ
とができる。 【００４９】本発明の第２実施例として，判断手段１５
が，車体速度Ｖおよび路面の摩擦係数μに応じて定まる
第１の限界値γ_LMT をヨーレイトγが超えたことをもっ
て車両が旋回中であることを判断し，旋回状態にあると
判断したときに，車体横滑り角βの変化速度ｄβ／ｄｔ
の絶対値が，図１１で示すように車体速度Ｖおよび摩擦
係数μに基づいて予め定められている第２の限界値（ｄ
β／ｄｔ）_LMT を超えることをもって車両がオーバース
テア状態にあると判断するものであってもよい。 【００５０】ここで，車体の横滑り角βの変化速度（ｄ
β／ｄｔ）が，車体速度Ｖおよび路面の摩擦係数μに基
づく第２の限界値（ｄβ／ｄｔ）_LMT を超えたときに
は，車両がオーバーステア状態に近づいていると判断す
ることができ，この第２実施例によれば，路面の摩擦係
数μの変化を反映してオーバーステア状態に近づいてい
ることを正確に判断することができる。 【００５１】以上，本発明の実施例を詳述したが，本発
明は上記実施例に限定されるものではなく，特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。 【００５２】 【発明の効果】以上のように本発明によれば，車両のヨ
ーレートが車体速度および路面の摩擦係数に基づく第１
の限界値を超えたことで判断される車両の旋回時に車体
の横滑り角が車体速度および路面の摩擦係数に基づく第
２の限界値を超えたときには，車両がオーバーステア状
態であると判断することができるので，車両がオーバー
ステア状態であることを，路面の摩擦係数の変化を反映
してオーバーステア状態を正確に判断することができ
る。また車両のヨーレートが上記第１の限界値を超えた
ことで判断される車両の旋回時に車体横滑り角の変化速
度が大きくなったときには，車両がオーバーステア状態
に近づいていると判断することができるから，車体横滑
り角の変化速度が，車体速度および路面の摩擦係数に基
づく第２の限界値を超えたときには，車両がオーバース
テア状態に近づいていることを，路面の摩擦係数の変化
を反映して正確に判断することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】第１実施例における車両の駆動系およびブレー
キ系を示す図である。 【図２】制御ユニットの構成を示すブロック図である。 【図３】タイヤ特性設定手段で設定されるタイヤ特性を
示す図である。 【図４】制御ユニットにおける車体横滑り角推定手段の
構成を示すブロック図である。 【図５】線形二輪車両運動モデルでの横方向の力のバラ
ンスを示す図である。 【図６】線形二輪車両運動モデルで用いるタイヤ特性を
示す図である。 【図７】摩擦係数推定手段の構成を示すブロック図であ
る。 【図８】車両の旋回運動時のコーナリングフォースおよ
び制・駆動力により発生する車体モーメントを示す図で
ある。 【図９】ヨーレイトの限界値の設定マップを示す図であ
る。 【図１０】車体の横滑り角の限界値の設定マップを示す
図である。 【図１１】第２実施例での車体の横滑り角の変化速度の
限界値の設定マップを示す図である。 【符号の説明】 １０・・・車体速度検出手段 １３・・・車体横滑り角推定手段 １４・・・摩擦係数推定手段 １５・・・判断手段Ｖ・・・・車体速度 μ・・・・摩擦係数 γ・・・・ヨーレイト γ _LMT ・・第１の限界値 β・・・・車体横滑り角 β _LMT ・・第２の限界値 ｄβ／ｄｔ・・車体横滑り角の変化速度 （ｄβ／ｄｔ） _LMT ・・第２の限界値

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−207736（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−301142（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−123888（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−158907（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−299430（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−164833（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−155323（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−70561（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60T 8/58

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 車体速度（Ｖ）を検出する車体速度検出
   手段（１０）と；車両のヨーレイト（γ）を検出するヨーレイト検出手段
   （８）と； 車体の横滑り角（β）を推定する車体横滑り角推定手段
   （１３）と； 路面の摩擦係数（μ）を推定する摩擦係数推定手段（１
   ４）と；前記ヨーレイト検出手段（８）で検出されたヨーレイト
   （γ）が，前記車体速度検出手段（１０）で検出された
   車体速度（Ｖ）および前記摩擦係数推定手段（１４）で
   推定される摩擦係数（μ）に基づいて定められる第１の
   限界値（γ _LMT ）を超え，且つ 前記車体横滑り角推定手
   段（１３）で得られた車体横滑り角（β）または該車体
   横滑り角（β）の変化速度（ｄβ／ｄｔ）が，前記車体
   速度検出手段（１０）で検出される車体速度（Ｖ）なら
   びに前記摩擦係数推定手段（１４）で推定される摩擦係
   数（μ）で定まる第２の限界値（β _LMT ，（ｄβ／ｄ
   ｔ） _LMT ）を超えたときにオーバーステア状態と判断す
   る判断手段（１５）と； を備えることを特徴とする，車両のオーバーステア状態
   検出装置。