JPH11139333A - 操舵力制御装置 - Google Patents

操舵力制御装置

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Publication number
JPH11139333A
JPH11139333A JP32526897A JP32526897A JPH11139333A JP H11139333 A JPH11139333 A JP H11139333A JP 32526897 A JP32526897 A JP 32526897A JP 32526897 A JP32526897 A JP 32526897A JP H11139333 A JPH11139333 A JP H11139333A
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JP
Japan
Prior art keywords
steering
vehicle
steering force
force
driver
Prior art date
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Pending
Application number
JP32526897A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasushi Amano
也寸志 天野
Sueharu Nakiri
末晴 名切
Shunichi Doi
俊一 土居
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Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
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Publication date
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  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の不安定限界値を検出し、限界を超える
前に、これに対処するような操舵力の補助を行なわせる
ようにする。 【解決手段】 操舵力制御装置を、車速及びヨーレート
等、車両の挙動状態を検出する車両挙動量検出手段1
と、ステアリング装置における操舵角等を検出する操縦
量検出手段2と、車両挙動量検出手段1にて検出された
データを基に算出される後輪スリップ角及び操縦量検出
手段2にて検出されたデータを基に後輪横力に関する余
裕度を算出する安定性評価手段3と、安定性評価手段3
による評価結果を基にステアリング装置への操舵力補助
の方向及びその補助量を制御する操舵制御手段5と、か
らなるようにする。そして、上記安定性評価手段3から
のデータを基に、車両が不安定状態になる前に、ドライ
バにカウンタ操作をさせるよう、ステアリング装置に対
してカウンタ操舵方向への操舵力補助を行なわせるよう
にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両のヨーレート
及び速度等から算出される後輪の横力に関する余裕度を
基に、車両の安定性を判断し、これをもって車両が限界
を超える前に、ドライバに適切な方向への操舵をさせる
よう、ステアリング装置への操舵力補助の度合(パワー
アシスト量)を制御するようにした操舵力制御装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の、この種の操舵力制御装置として
は、例えば特開平3−157272号公報記載のものの
如く、操舵輪である前輪の横すべり角を検出して、これ
を基にステアリング装置への操舵力補助の量(パワーア
シスト量)を変更して、ドライバに、それ以上の操舵を
させないようにしているものがある。また、特開平4−
230472号公報記載のものの如く、路面摩擦に対応
した限界横加速度を算出し、このような横加速度が生じ
た場合に、操舵力補助の量(パワーアシスト量)を変化
させてドライバに限界状態に近いことを知らしめるよう
にしているものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、車両の走行
安定性に関しては、車両が限界を超えるまで操舵を行な
えば、車両の限界値は判別されることとなるが、この状
態において、車両を安定化させることは非常に困難であ
る。そのため、上記の如く、限界状態の一歩手前の状態
を検出し、この状態で車両の安定性を図るようにしよう
とする試みが成されている。しかしながら、このような
限界値の検出方法に関して、例えば前輪のすべり角を検
出することによって車両の挙動状態を検出するようにし
ているものは、その感度が鈍く不適当である。また、車
両の限界横加速度を検出する方法においては、その時点
での路面の摩擦系数(μ)を検出しなければならず、こ
のことは実際には不可能である。このような問題点を解
決するために、車速あるいはヨーレート等から後輪のス
リップ角を算出し、これを基に、車両の走行安定性を判
断し、ドライバ等に車両の限界値を超えたハンドル操作
を成させないようにし、むしろ逆方向への操舵力補助を
与えるようにした操舵力制御装置を提供しようとするの
が、本発明の目的(課題)である。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては次のような手段を講ずることとし
た。すなわち、ステアリング装置への操舵力の補助を車
両の挙動状態に応じて制御するようにした操舵力制御装
置に関して、車速及び車両の挙動状態を検出する車両挙
動量検出手段と、操舵に関する情報を検出する操縦量検
出手段と、上記車両挙動量検出手段にて検出されたデー
タ及び上記操縦量検出手段にて検出されたデータを基に
後輪横力に関する余裕度を算出する安定性評価手段と、
当該安定性評価手段による評価結果を基に上記ステアリ
ング装置への操舵力補助の方向及びその補助量を制御す
る操舵制御手段とからなるとともに、上記安定性評価手
段からのデータを基に、車両の安定性が向上する方向に
ドライバに操舵操作をさせるか、あるいは車両が不安定
になる方向へのドライバの操舵操作を抑制させるよう、
上記操舵力補助手段に対して操舵力補助を行なわせるよ
うにした構成を採ることとした。
【0005】このような構成を採ることにより、本発明
のものにおいては次のような作用を呈することとなる。
すなわち、車両挙動量検出手段にて検出される車両挙動
量及び車速、更には、操縦量検出手段にて検出される操
舵に関する情報を基に、後輪横力に関する限界値に対す
る余裕度を算出する。このような演算結果を基に、限界
に近づいていると判断(評価)された場合には、ドライ
バに、車両が安定する方向に操舵操作をさせるように、
または車両が不安定となる方向へのドライバの操舵操作
を抑制させるように、上記ステアリング装置にカウンタ
方向への補助力を与えるようにする。すなわち、上記操
舵力補助手段へは、ドライバが、それ以上ステアリング
装置(ハンドル)を操舵しないよう、ステアリング装置
に反力を与えることとし、ドライバにステアリングハン
ドルの操作を重く感じさせるようにしているものであ
る。このような作用をドライバ及びステアリング装置に
及ぼさせることによって、車両がその挙動限界を超える
ことの無いようにしているものである。
【0006】また、このような判断を行なわせるに当っ
て、本発明においては、その基準となるものを、例えば
車速及びヨーレート等を基礎に算出される後輪スリップ
角(βr)としていることより、従来のものにおける操
舵輪である前輪スリップ角を対象としているものに対し
て、その感度をより高めることができるようになる。す
なわち、車両の不安定化は、前輪よりも後輪の方が先に
横力に対する限界に達したときに生ずるものであるから
である。従って、従来のものにおけるような前輪スリッ
プ角の算出のみでは、不安定状態の予測は困難である。
このように、本発明のものにおいては不安定化の始まる
限界値の判断が、より正確に行なわれることとなり、ド
ライバによるカウンタ操作等を的確に行わせることがで
きるようになる。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
1及び図2を基に説明する。本実施の形態に関するもの
の、その構成は、図1に示す如く、車速(V)、ヨーレ
ート(dψ/dt)等の車両9の挙動量を検出する車両
挙動量検出手段1と、ステアリングハンドルの操舵角等
を検出する操縦量検出手段2と、上記車両挙動量検出手
段1にて検出された車速(V)あるいはヨーレート(d
ψ/dt)等を基に算出される後輪スリップ角(βr)
及び上記操縦量検出手段2にて検出されたデータ等を基
礎に、後輪横力の余裕度を算出して車両の安定性を判断
(評価)する安定性評価手段3と、当該安定性評価手段
3による評価結果を基に、操舵力補助を与える、その方
向及び補助量(パワーアシスト量)を決定する操舵制御
手段5と、からなることを基本とするものである。
【0008】そして、このような基本構成からなるもの
が、図2に示す如く、車両9に搭載されて、具体的な操
舵力制御装置が形成されるようになっているものであ
る。以下、この具体的な操舵力制御装置について説明す
る。まず、車両挙動量検出手段1は、前輪7Fの周りに
設けられた車速センサ11と、車体の一部に設けられる
ものであって車両9のヨーレート(dψ/dt)を検出
するヨーレートセンサ12と、からなることを基本とす
るものである。そして更に、本実施の形態においては、
この外に、車両の横加速度を検出する横加速度センサ1
3が設けられるようになっている。また、上記操縦量検
出手段2は、ステアリングホイール6の操舵角等を検出
するエンコーダ等からなるものであってステアリングホ
イール6の回転運動を伝達するステアリングシャフト6
6等に取付けられるようになっているものである。
【0009】このような構成からなる上記車両挙動量検
出手段1からの各データ及び操縦量検出手段2からのデ
ータを基に、車両9の現時点での走行状態における安定
性を評価する安定性評価手段3は、マイクロプロセッサ
ユニット(MPU)を主体とするマイクロコンピュータ
にて形成されるようになっているものである。そして、
このようなマイクロコンピュータからなる本安定性評価
手段3は、上記車両挙動量検出手段1にて検出された車
速(V)及びヨーレート(dψ/dt)を基に、後輪ス
リップ角(βr)を、次の式、すなわち、βr=(dψ
/dt)b/V−βにて算出し、このβrを基に安定性
を判断(評価)するようになっているものである。そし
て更に、上記βは車両全体のスリップ角、すなわち、車
体スリップ角を表すものであり、車両固有の諸元、ある
いは装着されるタイヤの種類等によって予め特定される
データ、及び気象条件等によって特定される路面状況デ
ータを基に推定されるようになっているものである。ま
た、bは車両の重心位置から後輪の車軸までの距離を示
すものである。このようなβrあるいは操縦量検出手段
2にて検出された操舵角、更には横加速度等を基に、本
車両の限界値に対する余裕度が算出され、これをもって
安定性の判断(評価)が成されるようになっているもの
である。
【0010】そして、このような安定性評価手段3にお
ける演算結果を基に、次の操舵制御手段5にて、操舵力
補助の方向(パワーアシストの方向)及び操舵力補助の
量(パワーアシスト量)が演算処理されることとなる。
この操舵制御手段5は、上記安定性評価手段3と同様、
マイクロコンピュータ等からなるものであり、本実施の
形態においては上記安定性評価手段3と一体化されて、
コントローラ55として車載されるようになっているも
のである。この操舵制御手段5の作動により、図2に示
すステアリングギヤ装置88のところへは、操舵力補助
手段であるパワーアシスト装置8から所定の方向へのパ
ワーアシスト量が制御された状態で付与されるようにな
っているものである。そして、車両の挙動が限界値に近
づいていると判断された場合には、上記パワーアシスト
量を減らしてドライバにステアリングホイール6の操作
を重く感じさせるようにするか、更には積極的にカウン
タ操舵をさせるようにパワーアシスト力を付与するよう
にしているものである。
【0011】次に、このような構成からなる本実施の形
態のものについての、その作用等について説明する。本
実施の形態のものにおいては、図2に示す如く、車速セ
ンサ11及びヨーレートセンサ12等からなる車両挙動
量検出手段1にて検出されたデータを基に、後輪スリッ
プ角(βr)が算出されるとともに、更には、操縦量検
出手段2にて検出された操舵角等を基に、後輪横力に関
する限界値に対する余裕度が算出される。これらの演算
結果を基に、限界に近づいていると判断(評価)された
場合には、ドライバにカウンタ操作をさせるように、上
記ステアリングギヤ装置88等からなるステアリング装
置に、パワーアシスト装置8からカウンタ方向への補助
力(パワーアシスト力)が与えられることとなる。すな
わち、上記ステアリング装置へは、ドライバがそれ以上
ステアリングホイール6を操舵しないよう、ステアリン
グ装置に反力を与えるようにし、これによって、ドライ
バにはステアリングホイール6の操作を重く感じさせる
ようにしているものである。このような作用をドライバ
及びステアリング装置に及ぼさせることによって、車両
がその挙動限界を超えることの無いようにしているもの
である。
【0012】また、このような判断を行なわせるに当っ
て、本実施の形態においては、その基準となるものを、
車速及びヨーレート等を基礎に算出される後輪スリップ
角(βr)としていることより、従来のものにおける操
舵輪である前輪スリップ角を対象としているものに対し
て、その感度をより高めることができるようになる。す
なわち、車両の不安定化は、前輪よりも後輪の挙動によ
って誘起されるものである。従って、従来のものにおけ
るような前輪スリップ角の算出のみでは、不安定状態の
予測は困難であるのに対して、本実施の形態のものにお
いては不安定化の始まる限界値の判断が、より正確に行
なわれることとなる。その結果、ドライバによるカウン
タ操作等を的確に行わせることができるようになる。
【0013】
【発明の効果】本発明によれば、ステアリング装置への
操舵力の補助を車両の挙動状態に応じて制御するように
した操舵力制御装置に関して、車速及び車両の挙動状態
を検出する車両挙動量検出手段と、操舵に関する情報を
検出する操縦量検出手段と、上記車両挙動量検出手段に
て検出されたデータ及び上記操縦量検出手段にて検出さ
れたデータを基に後輪横力に関する余裕度を算出する安
定性評価手段と、当該安定性評価手段による評価結果を
基に上記ステアリング装置への操舵力補助の方向及びそ
の補助量を制御する操舵制御手段とからなるとともに、
上記安定性評価手段からのデータを基に、車両の安定性
が向上する方向にドライバに操舵操作をさせるか、ある
いは車両が不安定になる方向へのドライバによる操舵操
作を抑制させるよう、上記操舵力補助手段に対して操舵
力補助を行なわせるようにした構成を採ることとしたの
で、上記各手段による演算結果を基に、車両の挙動が限
界に近づいていると判断(評価)された場合には、ドラ
イバにカウンタ操作を行なわせるよう、上記操舵力補助
手段及びステアリング装置に、カウンタ方向への補助力
を与えることができるようになった。その結果、ドライ
バには、当該ドライバがそれ以上ステアリングハンドル
を操舵しないよう、ステアリングハンドルの操舵力を重
く感じさせるようにし、限界を超えるような操舵を成さ
せないようにすることができるようになった。
【0014】また、このような判断を行なわせるに当っ
て、本発明においては、基準となるものを、車速及びヨ
ーレート等を基礎に算出される後輪スリップ角とするよ
うにしたので、従来のものにおける操舵輪である前輪ス
リップ角を対象としているものに対して、その感度をよ
り高めることができるようになった。その結果、不安定
化の始まる限界値の判断がより正確に行なわれるように
なり、安全性の確保を図ることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の全体構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施形態である車載状態を示すスケ
ルトン図である。
【符号の説明】
1 車両挙動量検出手段 11 車速センサ 12 ヨーレートセンサ 13 横加速度センサ 2 操縦量検出手段 3 安定性評価手段 5 操舵制御手段 55 コントローラ 6 ステアリングホイール 66 ステアリングシャフト 7F 前輪 7R 後輪 8 操舵力補助手段(パワーアシスト装置) 88 ステアリングギヤ装置 9 車両

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車速及び車両の挙動状態を検出する車両
    挙動量検出手段と、ドライバの操舵力を補助する操舵力
    補助手段と、操舵に関する情報を検出する操縦量検出手
    段と、上記車両挙動量検出手段にて検出されたデータ及
    び操縦量検出手段にて検出されたデータを基に後輪横力
    に関する余裕度を算出する安定性評価手段と、当該安定
    性評価手段による評価結果を基に上記操舵力補助手段へ
    の操舵力補助の方向及びその補助量を制御する操舵制御
    手段と、からなるとともに、上記安定性評価手段からの
    データを基に、車両の安定性が向上する方向にドライバ
    に操舵操作をさせるか、あるいは車両が不安定になる方
    向へのドライバの操舵操作を抑制させるよう、上記操舵
    力補助手段に対して操舵力補助を行なわせるようにした
    ことを特徴とする操舵力制御装置。
JP32526897A 1997-11-10 1997-11-10 操舵力制御装置 Pending JPH11139333A (ja)

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JP32526897A JPH11139333A (ja) 1997-11-10 1997-11-10 操舵力制御装置

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JP32526897A JPH11139333A (ja) 1997-11-10 1997-11-10 操舵力制御装置

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JPH11139333A true JPH11139333A (ja) 1999-05-25

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ID=18174922

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JP32526897A Pending JPH11139333A (ja) 1997-11-10 1997-11-10 操舵力制御装置

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JP (1) JPH11139333A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001209899A (ja) * 1999-12-04 2001-08-03 Robert Bosch Gmbh 車両の不安定な走行状態の検出方法および装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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