JPH11310144A - 車両の操舵装置 - Google Patents
車両の操舵装置Info
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- JPH11310144A JPH11310144A JP13454598A JP13454598A JPH11310144A JP H11310144 A JPH11310144 A JP H11310144A JP 13454598 A JP13454598 A JP 13454598A JP 13454598 A JP13454598 A JP 13454598A JP H11310144 A JPH11310144 A JP H11310144A
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- tire
- steering
- slip angle
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- tire slip
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 車両の操舵装置において、走行路面状態に基
づきタイヤスリップ角の限界を判定し、判定結果に応じ
て操舵制御を補正し、あるいは警報を行う。 【解決手段】 ステアリングホイールＳＷの操舵量に応
じて操向タイヤの転舵量を制御する操舵装置において、
車両の走行状態の検出結果に基づき、タイヤスリップ角
演算手段ＴＳにて操向タイヤのタイヤスリップ角を演算
し、路面状態判定手段ＲＣにて走行路面状態を判定し、
その判定結果とタイヤスリップ角演算手段ＴＳの演算結
果に基づき、限界判定手段ＴＬにてタイヤスリップ角の
限界を判定する。限界判定手段ＴＬが判定したタイヤス
リップ角の限界を操向タイヤが超えるときには、操舵制
御手段ＳＣにより操向タイヤの転舵量を低減するように
制御し、あるいは警報装置ＷＲを作動する。
づきタイヤスリップ角の限界を判定し、判定結果に応じ
て操舵制御を補正し、あるいは警報を行う。 【解決手段】 ステアリングホイールＳＷの操舵量に応
じて操向タイヤの転舵量を制御する操舵装置において、
車両の走行状態の検出結果に基づき、タイヤスリップ角
演算手段ＴＳにて操向タイヤのタイヤスリップ角を演算
し、路面状態判定手段ＲＣにて走行路面状態を判定し、
その判定結果とタイヤスリップ角演算手段ＴＳの演算結
果に基づき、限界判定手段ＴＬにてタイヤスリップ角の
限界を判定する。限界判定手段ＴＬが判定したタイヤス
リップ角の限界を操向タイヤが超えるときには、操舵制
御手段ＳＣにより操向タイヤの転舵量を低減するように
制御し、あるいは警報装置ＷＲを作動する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の操舵装置に
関し、特に、車両の走行状態に応じた操舵制御を行なう
車両の操舵装置に係る。
関し、特に、車両の走行状態に応じた操舵制御を行なう
車両の操舵装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】近時の車両の操舵装置においては、車両
走行状態に応じて操舵制御を行なうように構成されてお
り、例えば特開昭６２−２１４０５９号公報には高速時
に最適の操縦安定性を得るステアリング角度比（ステア
リングホイール回転角／操向車輪実舵角）を基準とし、
機敏なハンドリングが要求される中、低速時にはステア
リング角度比を小さくし、極低速時には軽い操舵力とな
るようステアリング角度比を大きくする等、車速等の走
行モードの変化に応じてステアリング角度比を自動調整
するステアリング装置が提案されている。
走行状態に応じて操舵制御を行なうように構成されてお
り、例えば特開昭６２−２１４０５９号公報には高速時
に最適の操縦安定性を得るステアリング角度比（ステア
リングホイール回転角／操向車輪実舵角）を基準とし、
機敏なハンドリングが要求される中、低速時にはステア
リング角度比を小さくし、極低速時には軽い操舵力とな
るようステアリング角度比を大きくする等、車速等の走
行モードの変化に応じてステアリング角度比を自動調整
するステアリング装置が提案されている。
【０００３】また、特開平４−３８２６９号公報には、
ステアリングホイールの操舵角に対する車輪転舵角の比
を可変とし、車両が停止ないし微速走行している場合に
は回転伝達比を大きくしてステアリングホイールの操作
性を良くし、高速走行時には回転伝達比を小さくして操
縦安定性を良くする車両用操舵装置に関し、ステアリン
グホイールの操舵角が所定角以下のときにのみモータを
駆動することとし、モータにかかる負荷トルクを小さく
するようにした操舵装置が提案されている。更に、特開
平５−１０５１０６号公報にも、高速走行時には舵角比
を小さくして高い操縦安定性を得、低速時には舵角比を
大きくして車両の取り廻しを容易にする可変舵角比操舵
装置が提案されている。
ステアリングホイールの操舵角に対する車輪転舵角の比
を可変とし、車両が停止ないし微速走行している場合に
は回転伝達比を大きくしてステアリングホイールの操作
性を良くし、高速走行時には回転伝達比を小さくして操
縦安定性を良くする車両用操舵装置に関し、ステアリン
グホイールの操舵角が所定角以下のときにのみモータを
駆動することとし、モータにかかる負荷トルクを小さく
するようにした操舵装置が提案されている。更に、特開
平５−１０５１０６号公報にも、高速走行時には舵角比
を小さくして高い操縦安定性を得、低速時には舵角比を
大きくして車両の取り廻しを容易にする可変舵角比操舵
装置が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前掲の公報に記載の操
舵装置は、結局、舵角比（操舵角／転舵角）、あるいは
一般的にギヤ比（ハンドル角／タイヤ角）と呼ばれる角
度比に関し、高速域（または、中、低速域）には小さ
く、低速域（または、極低速域）では大きくすることが
提案されている。このように構成することにより、確か
に高速域では良好な操縦安定性が得られ、低速域では良
好なステアリング操作性が得られるが、タイヤとの間の
摩擦係数が低く滑り易い路面を走行中の場合には、特に
高速域ではステアリングホイールを切り過ぎる傾向とな
り、却って操縦安定性が損なわれるおそれがある。この
点に関しては、ステアリングホイールの操作に応じてタ
イヤ操作トルクを制御するように構成された一般的なパ
ワーステアリング装置においても同様である。
舵装置は、結局、舵角比（操舵角／転舵角）、あるいは
一般的にギヤ比（ハンドル角／タイヤ角）と呼ばれる角
度比に関し、高速域（または、中、低速域）には小さ
く、低速域（または、極低速域）では大きくすることが
提案されている。このように構成することにより、確か
に高速域では良好な操縦安定性が得られ、低速域では良
好なステアリング操作性が得られるが、タイヤとの間の
摩擦係数が低く滑り易い路面を走行中の場合には、特に
高速域ではステアリングホイールを切り過ぎる傾向とな
り、却って操縦安定性が損なわれるおそれがある。この
点に関しては、ステアリングホイールの操作に応じてタ
イヤ操作トルクを制御するように構成された一般的なパ
ワーステアリング装置においても同様である。
【０００５】ところで、車両の走行路面状態を判定する
適切なファクターとしてタイヤスリップ角がある。これ
は、タイヤ横滑り角とも呼ばれ、車両のヨーレイトを
γ、前後車体速をＶｘ、左右車体速をＶｙ、前輪のタイ
ヤ角をδｆ、車体重心と前輪車軸間の距離Ｌｆとしたと
き、タイヤスリップ角αｆはαｆ＝δｆ−｛arctan（Ｖ
ｙ／Ｖｘ）−（Ｖｙ＋Ｌｆ・γ）／Ｖｘ｝として演算さ
れる。
適切なファクターとしてタイヤスリップ角がある。これ
は、タイヤ横滑り角とも呼ばれ、車両のヨーレイトを
γ、前後車体速をＶｘ、左右車体速をＶｙ、前輪のタイ
ヤ角をδｆ、車体重心と前輪車軸間の距離Ｌｆとしたと
き、タイヤスリップ角αｆはαｆ＝δｆ−｛arctan（Ｖ
ｙ／Ｖｘ）−（Ｖｙ＋Ｌｆ・γ）／Ｖｘ｝として演算さ
れる。
【０００６】そこで、本発明は、車両の走行路面状態に
基づきタイヤスリップ角の限界を判定し、判定結果に応
じて操舵制御を補正し、あるいは警報を行い得る車両の
操舵装置を提供することを課題とする。
基づきタイヤスリップ角の限界を判定し、判定結果に応
じて操舵制御を補正し、あるいは警報を行い得る車両の
操舵装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は請求項１に記載のように、車両のステアリ
ングホイールの操舵量に応じて操向タイヤの転舵量を制
御する操舵制御手段を備えた車両の操舵装置において、
前記車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、該
走行状態検出手段の検出結果に基づき前記操向タイヤの
タイヤスリップ角を演算するタイヤスリップ角演算手段
と、前記車両の走行路面状態を判定する路面状態判定手
段と、該路面状態判定手段の判定結果と前記タイヤスリ
ップ角演算手段の演算結果に基づき前記タイヤスリップ
角の限界を判定する限界判定手段とを備えることとした
ものである。そして、限界判定手段にてタイヤスリップ
角の限界と判定されたときには、例えば警報装置を作動
させるように構成することができる。尚、前記車両の走
行状態を表す指標としては、例えば前後車体速がある。
前記摩擦係数は前記タイヤスリップ角演算手段の演算結
果に基づいて推定することができる。
め、本発明は請求項１に記載のように、車両のステアリ
ングホイールの操舵量に応じて操向タイヤの転舵量を制
御する操舵制御手段を備えた車両の操舵装置において、
前記車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、該
走行状態検出手段の検出結果に基づき前記操向タイヤの
タイヤスリップ角を演算するタイヤスリップ角演算手段
と、前記車両の走行路面状態を判定する路面状態判定手
段と、該路面状態判定手段の判定結果と前記タイヤスリ
ップ角演算手段の演算結果に基づき前記タイヤスリップ
角の限界を判定する限界判定手段とを備えることとした
ものである。そして、限界判定手段にてタイヤスリップ
角の限界と判定されたときには、例えば警報装置を作動
させるように構成することができる。尚、前記車両の走
行状態を表す指標としては、例えば前後車体速がある。
前記摩擦係数は前記タイヤスリップ角演算手段の演算結
果に基づいて推定することができる。
【０００８】前記路面状態判定手段は、請求項２に記載
のように、前記操向タイヤの接地路面の摩擦係数を推定
する摩擦係数推定手段を具備したものとし、更に該摩擦
係数推定手段が推定した摩擦係数に基づき前記操向タイ
ヤの最大タイヤスリップ角を演算する最大タイヤスリッ
プ角演算手段を備え、前記限界判定手段を、前記最大タ
イヤスリップ角演算手段の演算結果と前記タイヤスリッ
プ角演算手段の演算結果を比較し比較結果に応じて前記
タイヤスリップ角の限界を判定するように構成するとよ
い。
のように、前記操向タイヤの接地路面の摩擦係数を推定
する摩擦係数推定手段を具備したものとし、更に該摩擦
係数推定手段が推定した摩擦係数に基づき前記操向タイ
ヤの最大タイヤスリップ角を演算する最大タイヤスリッ
プ角演算手段を備え、前記限界判定手段を、前記最大タ
イヤスリップ角演算手段の演算結果と前記タイヤスリッ
プ角演算手段の演算結果を比較し比較結果に応じて前記
タイヤスリップ角の限界を判定するように構成するとよ
い。
【０００９】あるいは、請求項３に記載のように、前記
路面状態判定手段は、前記車両に対するコーナリングフ
ォースを演算するコーナリングフォース演算手段を具備
したものとし、更に該コーナリングフォース演算手段が
演算したコーナリングフォースに基づき該コーナリング
フォースの履歴を演算する履歴演算手段を備え、前記限
界判定手段を、前記履歴演算手段の演算結果に基づき前
記タイヤスリップ角の限界を判定するように構成しても
よい。
路面状態判定手段は、前記車両に対するコーナリングフ
ォースを演算するコーナリングフォース演算手段を具備
したものとし、更に該コーナリングフォース演算手段が
演算したコーナリングフォースに基づき該コーナリング
フォースの履歴を演算する履歴演算手段を備え、前記限
界判定手段を、前記履歴演算手段の演算結果に基づき前
記タイヤスリップ角の限界を判定するように構成しても
よい。
【００１０】前記操舵制御手段は、請求項４に記載のよ
うに、前記走行状態検出手段の検出結果に応じて前記操
向タイヤの転舵量を設定すると共に、前記限界判定手段
の判定結果に応じて前記操向タイヤの転舵量を補正する
ように構成するとよい。
うに、前記走行状態検出手段の検出結果に応じて前記操
向タイヤの転舵量を設定すると共に、前記限界判定手段
の判定結果に応じて前記操向タイヤの転舵量を補正する
ように構成するとよい。
【００１１】更に、請求項５に記載のように、前記操舵
制御手段を、前記限界判定手段が判定した前記タイヤス
リップ角の限界を前記操向タイヤが超えるときには、前
記操向タイヤの転舵量を低減するように構成するとよ
い。例えば、前後車体速の増大に伴い操向タイヤの転舵
量が少なくなるように制御すると共に、前記限界判定手
段がタイヤスリップ角の限界と判定したときには前記操
向タイヤの転舵量が少なくなるように制御する構成とす
るとよい。
制御手段を、前記限界判定手段が判定した前記タイヤス
リップ角の限界を前記操向タイヤが超えるときには、前
記操向タイヤの転舵量を低減するように構成するとよ
い。例えば、前後車体速の増大に伴い操向タイヤの転舵
量が少なくなるように制御すると共に、前記限界判定手
段がタイヤスリップ角の限界と判定したときには前記操
向タイヤの転舵量が少なくなるように制御する構成とす
るとよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の望ましい実施形態
を図面を参照して説明する。図２は本発明の一実施形態
に係る操舵装置を含む車両全体の構成を示すもので、操
向タイヤたる車両前方のタイヤＦＲ，ＦＬとステアリン
グホイールＳＷがアクチュエータＡＣを介して連結され
ている。尚、ＦＲは運転席からみて前方右側のタイヤを
示し、以下、ＦＬは前方左側、ＲＲは後方右側、ＲＬは
後方左側のタイヤを示す。アクチュエータＡＣは電子制
御装置ＥＣＵに接続されており、その出力信号によって
駆動制御され、車速等の車両の走行状態に応じて操向タ
イヤの転舵角（単に、タイヤ角という）が制御されるよ
うに構成されている。また、本発明の路面状態判定手
段、タイヤスリップ角演算手段、限界判定手段、摩擦係
数推定手段、最大タイヤスリップ角演算手段等が電子制
御装置ＥＣＵ内に構成されている。更に、本実施形態の
車両には、運転者に対し例えば音声信号によって異常を
報知する警報装置ＷＲが装着されており、これも電子制
御装置ＥＣＵに接続されている。
を図面を参照して説明する。図２は本発明の一実施形態
に係る操舵装置を含む車両全体の構成を示すもので、操
向タイヤたる車両前方のタイヤＦＲ，ＦＬとステアリン
グホイールＳＷがアクチュエータＡＣを介して連結され
ている。尚、ＦＲは運転席からみて前方右側のタイヤを
示し、以下、ＦＬは前方左側、ＲＲは後方右側、ＲＬは
後方左側のタイヤを示す。アクチュエータＡＣは電子制
御装置ＥＣＵに接続されており、その出力信号によって
駆動制御され、車速等の車両の走行状態に応じて操向タ
イヤの転舵角（単に、タイヤ角という）が制御されるよ
うに構成されている。また、本発明の路面状態判定手
段、タイヤスリップ角演算手段、限界判定手段、摩擦係
数推定手段、最大タイヤスリップ角演算手段等が電子制
御装置ＥＣＵ内に構成されている。更に、本実施形態の
車両には、運転者に対し例えば音声信号によって異常を
報知する警報装置ＷＲが装着されており、これも電子制
御装置ＥＣＵに接続されている。
【００１３】そして、車両の前後車体速及び左右車体速
を検出する前後左右対地速度センサＶＳ、車両前後方向
の加速度、及び左右方向の加速度、即ち横加速度を検出
する前後左右加速度センサＧＳ、車両のヨーレイトを検
出するヨーレイトセンサＹＷ等が設けられている。ま
た、本実施形態では、操向タイヤのタイヤ角を検出する
手段としてタイヤ角センサＳ１が設けられている外、ス
テアリングホイールＳＷの操舵角を検出する手段として
ハンドル角センサＳ２が設けられ、操舵トルクを検出す
る検出手段として操舵トルクセンサＳ３が設けられてお
り、これらが電子制御装置ＥＣＵに接続され、各検出信
号が操舵制御に供される。尚、アンチスキッド制御装置
（ＡＢＳ）をはじめ、トラクション制御、車両安定性制
御、後輪操舵制御、前輪操舵制御、サスペンション制
御、パワーステアリング制御、トランスミッション制御
等を行なう運動制御システムが搭載されている場合に
は、これらに供されるセンサを操舵制御に利用すること
ができる。例えば、前後左右対地速度センサＶＳによっ
て直接前後車体速を検出する代わりに、車輪速度センサ
（図示せず）の出力信号に基づいて推定する構成として
もよい。
を検出する前後左右対地速度センサＶＳ、車両前後方向
の加速度、及び左右方向の加速度、即ち横加速度を検出
する前後左右加速度センサＧＳ、車両のヨーレイトを検
出するヨーレイトセンサＹＷ等が設けられている。ま
た、本実施形態では、操向タイヤのタイヤ角を検出する
手段としてタイヤ角センサＳ１が設けられている外、ス
テアリングホイールＳＷの操舵角を検出する手段として
ハンドル角センサＳ２が設けられ、操舵トルクを検出す
る検出手段として操舵トルクセンサＳ３が設けられてお
り、これらが電子制御装置ＥＣＵに接続され、各検出信
号が操舵制御に供される。尚、アンチスキッド制御装置
（ＡＢＳ）をはじめ、トラクション制御、車両安定性制
御、後輪操舵制御、前輪操舵制御、サスペンション制
御、パワーステアリング制御、トランスミッション制御
等を行なう運動制御システムが搭載されている場合に
は、これらに供されるセンサを操舵制御に利用すること
ができる。例えば、前後左右対地速度センサＶＳによっ
て直接前後車体速を検出する代わりに、車輪速度センサ
（図示せず）の出力信号に基づいて推定する構成として
もよい。
【００１４】本実施形態の電子制御装置ＥＣＵは、図示
は省略するが、バスを介してマイクロプロセッサ（ＣＰ
Ｕ）、メモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ）、入力ポート、出力ポ
ート等と相互に接続され、各センサの出力信号は入力ポ
ートから増幅回路を介してマイクロプロセッサに入力す
るように構成されている。そして、メモリ（ＲＯＭ）は
後述するフローチャートを含む種々の処理に供するプロ
グラムを記憶し、マイクロプロセッサは図示しないイグ
ニッションスイッチが閉成されている間当該プログラム
を実行し、メモリ（ＲＡＭ）は当該プログラムの実行に
必要な変数データを一時的に記憶するように構成されて
いる。
は省略するが、バスを介してマイクロプロセッサ（ＣＰ
Ｕ）、メモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ）、入力ポート、出力ポ
ート等と相互に接続され、各センサの出力信号は入力ポ
ートから増幅回路を介してマイクロプロセッサに入力す
るように構成されている。そして、メモリ（ＲＯＭ）は
後述するフローチャートを含む種々の処理に供するプロ
グラムを記憶し、マイクロプロセッサは図示しないイグ
ニッションスイッチが閉成されている間当該プログラム
を実行し、メモリ（ＲＡＭ）は当該プログラムの実行に
必要な変数データを一時的に記憶するように構成されて
いる。
【００１５】本実施形態の電子制御装置ＥＣＵ内には、
図１に示すように、タイヤスリップ角演算手段ＴＳ、路
面状態判定手段ＲＣ、最大タイヤスリップ角演算手段Ｔ
Ｍ、タイヤ限界判定手段ＴＬ、操舵制御手段ＳＣ等が構
成されている。先ず、タイヤスリップ角演算手段ＴＳに
おいては、ヨーレイトセンサＹＷ等の検出信号から求め
られたヨーレイトγ(rad/s) 、前後車体速Ｖｘ(m/s) 、
左右車体速Ｖｙ(m/s)及び前輪のタイヤ角δｆ(rad)
と、車両モデルにおける車体重心と前輪車軸間の距離Ｌ
ｆ(m) に基づき、タイヤスリップ角αｆがαｆ＝δｆ−
｛arctan（Ｖｙ／Ｖｘ）−（Ｖｙ＋Ｌｆ・γ）／Ｖｘ｝
として演算される。このタイヤスリップ角は、前述のよ
うにタイヤ横滑り角とも呼ばれ、車両に関する車体横滑
り角βと対比される。
図１に示すように、タイヤスリップ角演算手段ＴＳ、路
面状態判定手段ＲＣ、最大タイヤスリップ角演算手段Ｔ
Ｍ、タイヤ限界判定手段ＴＬ、操舵制御手段ＳＣ等が構
成されている。先ず、タイヤスリップ角演算手段ＴＳに
おいては、ヨーレイトセンサＹＷ等の検出信号から求め
られたヨーレイトγ(rad/s) 、前後車体速Ｖｘ(m/s) 、
左右車体速Ｖｙ(m/s)及び前輪のタイヤ角δｆ(rad)
と、車両モデルにおける車体重心と前輪車軸間の距離Ｌ
ｆ(m) に基づき、タイヤスリップ角αｆがαｆ＝δｆ−
｛arctan（Ｖｙ／Ｖｘ）−（Ｖｙ＋Ｌｆ・γ）／Ｖｘ｝
として演算される。このタイヤスリップ角は、前述のよ
うにタイヤ横滑り角とも呼ばれ、車両に関する車体横滑
り角βと対比される。
【００１６】路面状態判定手段ＲＣは車体スリップ角演
算手段ＢＳ、コーナリングフォース演算手段ＣＦ及び摩
擦係数推定手段ＣＥを具備している。車体スリップ角演
算手段ＢＳにおいては、前後車体速Ｖｘ(m/s) が正（＞
０）であれば車体スリップ角β(rad) がβ＝arctan（Ｖ
ｙ／Ｖｘ）として求められ、前後車体速Ｖｘが零又は負
（≦０）であるときにはβ＝０とされる。この車体スリ
ップ角β及びその時間微分値である車体スリップ角速度
ｄβ／ｄｔ(rad/s2)がコーナリングフォース演算手段Ｃ
ＦにおけるコーナリングフォースＣｆの演算に供され
る。更に、コーナリングフォースＣｆの演算には、ヨー
レイトセンサＹＷ等の検出信号から求められたヨーレイ
トγ(rad/s) 、その時間微分値であるヨー加速度ｄγ／
ｄｔ(rad/s2)、左右車体速Ｖｙ(m/s) 、車両の横加速度
Ｇｙ(m/s2)及び前輪のタイヤ角δｆ(rad) と、車両モデ
ルにおける車体質量ｍ(kgf) 、車体重心と前輪車軸間の
距離Ｌｆ(m) 、車体重心と後輪車軸間の距離Ｌｒ(m) 及
び慣性モーメントＩｚ(kgf・m2) が用いられ、Ｃｆ＝
｛ｍ・（Ｖｘ・γ＋Ｖｘ・ｄβ／ｄｔ）・Ｌｒ＋Ｉｚ・
ｄγ／ｄｔ｝／〔（Ｌｆ＋Ｌｒ）・｛δｆ−β−（Ｌｆ
・γ）／Ｖｘ｝〕としてコーナリングフォースＣｆが求
められる。
算手段ＢＳ、コーナリングフォース演算手段ＣＦ及び摩
擦係数推定手段ＣＥを具備している。車体スリップ角演
算手段ＢＳにおいては、前後車体速Ｖｘ(m/s) が正（＞
０）であれば車体スリップ角β(rad) がβ＝arctan（Ｖ
ｙ／Ｖｘ）として求められ、前後車体速Ｖｘが零又は負
（≦０）であるときにはβ＝０とされる。この車体スリ
ップ角β及びその時間微分値である車体スリップ角速度
ｄβ／ｄｔ(rad/s2)がコーナリングフォース演算手段Ｃ
ＦにおけるコーナリングフォースＣｆの演算に供され
る。更に、コーナリングフォースＣｆの演算には、ヨー
レイトセンサＹＷ等の検出信号から求められたヨーレイ
トγ(rad/s) 、その時間微分値であるヨー加速度ｄγ／
ｄｔ(rad/s2)、左右車体速Ｖｙ(m/s) 、車両の横加速度
Ｇｙ(m/s2)及び前輪のタイヤ角δｆ(rad) と、車両モデ
ルにおける車体質量ｍ(kgf) 、車体重心と前輪車軸間の
距離Ｌｆ(m) 、車体重心と後輪車軸間の距離Ｌｒ(m) 及
び慣性モーメントＩｚ(kgf・m2) が用いられ、Ｃｆ＝
｛ｍ・（Ｖｘ・γ＋Ｖｘ・ｄβ／ｄｔ）・Ｌｒ＋Ｉｚ・
ｄγ／ｄｔ｝／〔（Ｌｆ＋Ｌｒ）・｛δｆ−β−（Ｌｆ
・γ）／Ｖｘ｝〕としてコーナリングフォースＣｆが求
められる。
【００１７】摩擦係数推定手段ＣＥは走行路面とタイヤ
間の動摩擦係数μ（以下、単に摩擦係数μという）を推
定するもので、本実施形態では、例えば図７に示すよう
に、摩擦係数μの違いによってタイヤスリップ角αｆに
対するコーナリングフォースＣｆのピークが変化すると
いうタイヤスリップ角−コーナリングフォース特性を利
用し、タイヤスリップ角αｆとコーナリングフォースＣ
ｆの関係に基づいて摩擦係数μが推定される。具体的に
は、図８に示すタイヤスリップ角αｆとコーナリングフ
ォースＣｆを指標とするマップがメモリに格納されてお
り、このマップに基づき、μ0 乃至μ5 の何れかに設定
され、この値が摩擦係数μの推定値とされる。
間の動摩擦係数μ（以下、単に摩擦係数μという）を推
定するもので、本実施形態では、例えば図７に示すよう
に、摩擦係数μの違いによってタイヤスリップ角αｆに
対するコーナリングフォースＣｆのピークが変化すると
いうタイヤスリップ角−コーナリングフォース特性を利
用し、タイヤスリップ角αｆとコーナリングフォースＣ
ｆの関係に基づいて摩擦係数μが推定される。具体的に
は、図８に示すタイヤスリップ角αｆとコーナリングフ
ォースＣｆを指標とするマップがメモリに格納されてお
り、このマップに基づき、μ0 乃至μ5 の何れかに設定
され、この値が摩擦係数μの推定値とされる。
【００１８】最大タイヤスリップ角演算手段ＴＭにおい
ては、例えば図１に示すように設定した摩擦係数−最大
タイヤスリップ角特性に基づき、摩擦係数推定手段ＣＥ
にて推定された摩擦係数μに応じて、コーナリングフォ
ースＣｆが最大になるタイヤスリップ角αｆが、最大タ
イヤスリップ角αmax とされる。この最大タイヤスリッ
プ角演算手段ＴＭの演算結果たる最大タイヤスリップ角
αmax はタイヤスリップ角演算手段ＴＳの演算結果たる
タイヤスリップ角αｆと共にタイヤ限界判定手段ＴＬに
供給されると共に、操舵制御手段ＳＣに供給される。
ては、例えば図１に示すように設定した摩擦係数−最大
タイヤスリップ角特性に基づき、摩擦係数推定手段ＣＥ
にて推定された摩擦係数μに応じて、コーナリングフォ
ースＣｆが最大になるタイヤスリップ角αｆが、最大タ
イヤスリップ角αmax とされる。この最大タイヤスリッ
プ角演算手段ＴＭの演算結果たる最大タイヤスリップ角
αmax はタイヤスリップ角演算手段ＴＳの演算結果たる
タイヤスリップ角αｆと共にタイヤ限界判定手段ＴＬに
供給されると共に、操舵制御手段ＳＣに供給される。
【００１９】車両の旋回時には、操舵角に応じたタイヤ
スリップ角によってコーナリングフォースが発生し、こ
れによって旋回運動が行なわれるが、必要以上にステア
リングホイールＳＷが操舵されると、コーナリングフォ
ースが減少し、車両の旋回運動能力が減少する。つま
り、車両運動からすると、最大タイヤスリップ角αmax
以上にステアリングホイールＳＷを操舵することは回避
すべきである。このため、タイヤ限界判定手段ＴＬに
て、ステアリングホイールＳＷが最大タイヤスリップ角
以上に操舵されたか否か、即ちタイヤ限界か否かが判定
される。具体的には、タイヤスリップ角αｆが最大タイ
ヤスリップ角αmax と比較され、前者の絶対値が後者を
超えたときには（｜αｆ｜＞αmax ）、警報装置ＷＲが
駆動されると共に、後述のタイヤ角制限係数Ｋｓが例え
ば０．０５とされ、操舵方向の作動が抑制される。これ
以外の通常時にはタイヤ角制限係数Ｋｓは０とされ、警
報装置ＷＲは駆動されない。
スリップ角によってコーナリングフォースが発生し、こ
れによって旋回運動が行なわれるが、必要以上にステア
リングホイールＳＷが操舵されると、コーナリングフォ
ースが減少し、車両の旋回運動能力が減少する。つま
り、車両運動からすると、最大タイヤスリップ角αmax
以上にステアリングホイールＳＷを操舵することは回避
すべきである。このため、タイヤ限界判定手段ＴＬに
て、ステアリングホイールＳＷが最大タイヤスリップ角
以上に操舵されたか否か、即ちタイヤ限界か否かが判定
される。具体的には、タイヤスリップ角αｆが最大タイ
ヤスリップ角αmax と比較され、前者の絶対値が後者を
超えたときには（｜αｆ｜＞αmax ）、警報装置ＷＲが
駆動されると共に、後述のタイヤ角制限係数Ｋｓが例え
ば０．０５とされ、操舵方向の作動が抑制される。これ
以外の通常時にはタイヤ角制限係数Ｋｓは０とされ、警
報装置ＷＲは駆動されない。
【００２０】操舵制御手段ＳＣは、ステアリングホイー
ルＳＷの操舵作動に応じてタイヤＦＲ，ＦＬを駆動制御
するアクチュエータＡＣに対し、前後車体速Ｖｘに応じ
てタイヤＦＲ，ＦＬの転舵量（タイヤ角δｆ）を制御す
るように構成されている。このとき、タイヤスリップ角
の限界内であれば通常の操舵制御が行なわれるが、ステ
アリングホイールＳＷが最大タイヤスリップ角以上に操
舵されるときには、これを抑制するようにギヤ比または
タイヤトルクが調整される。具体的には、タイヤ角制御
によって操舵制御が行なわれる場合には、図１の右上部
分のグラフに示すように、前後車体速Ｖｘに応じたギヤ
比Ｇｒ（＝ハンドル角／タイヤ角）の特性に対し、タイ
ヤスリップ角αｆが最大タイヤスリップ角αmax を超え
た値にタイヤ角制限係数Ｋｓを乗じた値〔（｜αｆ｜−
αmax ）・Ｋｓ〕が加算され、ギヤ比Ｇｒが大きくなる
ように設定される。これにより、操舵方向の作動が抑制
され、運転者がステアリングホイールＳＷの操舵量を多
くしてもタイヤ角δｆが増加しないように制御される。
ルＳＷの操舵作動に応じてタイヤＦＲ，ＦＬを駆動制御
するアクチュエータＡＣに対し、前後車体速Ｖｘに応じ
てタイヤＦＲ，ＦＬの転舵量（タイヤ角δｆ）を制御す
るように構成されている。このとき、タイヤスリップ角
の限界内であれば通常の操舵制御が行なわれるが、ステ
アリングホイールＳＷが最大タイヤスリップ角以上に操
舵されるときには、これを抑制するようにギヤ比または
タイヤトルクが調整される。具体的には、タイヤ角制御
によって操舵制御が行なわれる場合には、図１の右上部
分のグラフに示すように、前後車体速Ｖｘに応じたギヤ
比Ｇｒ（＝ハンドル角／タイヤ角）の特性に対し、タイ
ヤスリップ角αｆが最大タイヤスリップ角αmax を超え
た値にタイヤ角制限係数Ｋｓを乗じた値〔（｜αｆ｜−
αmax ）・Ｋｓ〕が加算され、ギヤ比Ｇｒが大きくなる
ように設定される。これにより、操舵方向の作動が抑制
され、運転者がステアリングホイールＳＷの操舵量を多
くしてもタイヤ角δｆが増加しないように制御される。
【００２１】また、トルク制御によって操舵制御が行な
われる場合には、図１の右下部分のグラフに示すよう
に、前後車体速Ｖｘに応じたタイヤトルクＴｑの特性に
対し、タイヤスリップ角αｆが最大タイヤスリップ角α
max を超えた値にタイヤ角制限係数Ｋｓを乗じた値
〔（｜αｆ｜−αmax ）・Ｋｓ〕が減算されるように設
定される。これにより、操舵方向のタイヤトルクが抑制
され、運転者はステアリングホイールＳＷの操舵量を多
くすることが困難となるので、緩やかな操舵作動とな
る。尚、アクチュエータＡＣに対するタイヤ角センサＳ
１、ハンドル角センサＳ２等に基づく通常の操舵制御に
ついては周知であるので説明を省略する。
われる場合には、図１の右下部分のグラフに示すよう
に、前後車体速Ｖｘに応じたタイヤトルクＴｑの特性に
対し、タイヤスリップ角αｆが最大タイヤスリップ角α
max を超えた値にタイヤ角制限係数Ｋｓを乗じた値
〔（｜αｆ｜−αmax ）・Ｋｓ〕が減算されるように設
定される。これにより、操舵方向のタイヤトルクが抑制
され、運転者はステアリングホイールＳＷの操舵量を多
くすることが困難となるので、緩やかな操舵作動とな
る。尚、アクチュエータＡＣに対するタイヤ角センサＳ
１、ハンドル角センサＳ２等に基づく通常の操舵制御に
ついては周知であるので説明を省略する。
【００２２】図３は図１の実施形態における操舵制御の
処理を示すもので、先ずステップ１０１において各種デ
ータが初期化される。続いて、ステップ１０２に進み、
前後左右対地速度センサＶＳ、前後左右加速度センサＧ
Ｓ、ヨーレイトセンサＹＷ、タイヤ角センサＳ１等の検
出信号が読み込まれる。次に、ステップ１０３，１０４
において、コーナリングフォースＣｆ、タイヤスリップ
角αｆが演算されるが、これらについては夫々図４、図
５を参照して後述する。そして、ステップ１０５におい
て、前述のようにタイヤスリップ角αｆとコーナリング
フォースＣｆの関係に基づいて摩擦係数μが推定され
る。
処理を示すもので、先ずステップ１０１において各種デ
ータが初期化される。続いて、ステップ１０２に進み、
前後左右対地速度センサＶＳ、前後左右加速度センサＧ
Ｓ、ヨーレイトセンサＹＷ、タイヤ角センサＳ１等の検
出信号が読み込まれる。次に、ステップ１０３，１０４
において、コーナリングフォースＣｆ、タイヤスリップ
角αｆが演算されるが、これらについては夫々図４、図
５を参照して後述する。そして、ステップ１０５におい
て、前述のようにタイヤスリップ角αｆとコーナリング
フォースＣｆの関係に基づいて摩擦係数μが推定され
る。
【００２３】ステップ１０６においては、ステップ１０
５にて推定された摩擦係数μに基づき、図１に示す摩擦
係数−最大タイヤスリップ角特性から最大タイヤスリッ
プ角αmax が求められる。この最大タイヤスリップ角α
max に基づき、ステップ１０７にてタイヤスリップ角α
ｆの限界が判定され、ステアリングホイールＳＷが最大
タイヤスリップ角αmax 以上に操舵されたか否かが判定
されるが、これについては図６を参照して後述する。而
して、ステップ１０８に進み、ステアリングホイールＳ
Ｗの操舵作動に応じてタイヤＦＲ，ＦＬのタイヤ角δｆ
が制御され、最大タイヤスリップ角αmax 未満でタイヤ
スリップ角αｆの限界内であれば通常の操舵制御が行な
われる。ステアリングホイールＳＷが最大タイヤスリッ
プ角αmax 以上に操舵されているときには、前述のよう
に、これを抑制する方向にギヤ比またはタイヤトルクが
調整される。
５にて推定された摩擦係数μに基づき、図１に示す摩擦
係数−最大タイヤスリップ角特性から最大タイヤスリッ
プ角αmax が求められる。この最大タイヤスリップ角α
max に基づき、ステップ１０７にてタイヤスリップ角α
ｆの限界が判定され、ステアリングホイールＳＷが最大
タイヤスリップ角αmax 以上に操舵されたか否かが判定
されるが、これについては図６を参照して後述する。而
して、ステップ１０８に進み、ステアリングホイールＳ
Ｗの操舵作動に応じてタイヤＦＲ，ＦＬのタイヤ角δｆ
が制御され、最大タイヤスリップ角αmax 未満でタイヤ
スリップ角αｆの限界内であれば通常の操舵制御が行な
われる。ステアリングホイールＳＷが最大タイヤスリッ
プ角αmax 以上に操舵されているときには、前述のよう
に、これを抑制する方向にギヤ比またはタイヤトルクが
調整される。
【００２４】図４は、ステップ１０３のコーナリングフ
ォースＣｆの演算処理を示すもので、先ず、ステップ２
０１において車両の前後車体速Ｖｘの正負が判定され、
車両が前進しており正（Ｖｘ＞０）の値となっておれば
ステップ２０２に進み、車体スリップ角β(rad) がβ＝
arctan（Ｖｙ／Ｖｘ）として求められ、前後車体速Ｖｘ
が０又は負、即ち車両が停止又は後退しているときには
ステップ２０３に進み、β＝０とされる。而して、ステ
ップ２０４に示す式に基づいてコーナリングフォースＣ
ｆが演算される。
ォースＣｆの演算処理を示すもので、先ず、ステップ２
０１において車両の前後車体速Ｖｘの正負が判定され、
車両が前進しており正（Ｖｘ＞０）の値となっておれば
ステップ２０２に進み、車体スリップ角β(rad) がβ＝
arctan（Ｖｙ／Ｖｘ）として求められ、前後車体速Ｖｘ
が０又は負、即ち車両が停止又は後退しているときには
ステップ２０３に進み、β＝０とされる。而して、ステ
ップ２０４に示す式に基づいてコーナリングフォースＣ
ｆが演算される。
【００２５】図５は、ステップ１０４のタイヤスリップ
角αｆの演算処理を示すもので、ステップ３０１におい
て車両の前後車体速Ｖｘの正負が判定され、正（Ｖｘ＞
０）の値となっておればステップ３０２に進み、タイヤ
スリップ角αｆがαｆ＝δｆ−｛arctan（Ｖｙ／Ｖｘ）
−Ｌｆ・γ／Ｖｘ｝として演算され、前後車体速Ｖｘが
０又は負、即ち車両が停止又は後退しているときにはス
テップ３０３に進み、αｆ＝０とされる。
角αｆの演算処理を示すもので、ステップ３０１におい
て車両の前後車体速Ｖｘの正負が判定され、正（Ｖｘ＞
０）の値となっておればステップ３０２に進み、タイヤ
スリップ角αｆがαｆ＝δｆ−｛arctan（Ｖｙ／Ｖｘ）
−Ｌｆ・γ／Ｖｘ｝として演算され、前後車体速Ｖｘが
０又は負、即ち車両が停止又は後退しているときにはス
テップ３０３に進み、αｆ＝０とされる。
【００２６】図６は、ステップ１０７のタイヤ限界判定
の処理を示すもので、先ずステップ４０１において、ス
テップ１０３にて演算されたタイヤスリップ角αｆとス
テップ１０４にて求められた最大タイヤスリップ角αma
x が比較され、ステアリングホイールＳＷが最大タイヤ
スリップ角αmax 以上に操舵されたか否かが判定され
る。タイヤスリップ角αｆが最大タイヤスリップ角αma
x を超えている場合にはステップ４０２，４０３に進
み、音声出力指令フラグＦｅがセット（１）されると共
に、タイヤ角制限係数Ｋｓが０．０５に設定される。こ
れにより、警報装置ＷＲが作動すると共に、操舵制御用
のアクチュエータＡＣに対しタイヤ角δｆが制限され操
舵方向の作動が抑制される。一方、タイヤスリップ角α
ｆが最大タイヤスリップ角αmax 以下であればステップ
４０４，４０５に進み、音声出力指令フラグＦｅがリセ
ット（０）されると共に、タイヤ角制限係数Ｋｓが０に
設定されて、メインルーチンに戻る。
の処理を示すもので、先ずステップ４０１において、ス
テップ１０３にて演算されたタイヤスリップ角αｆとス
テップ１０４にて求められた最大タイヤスリップ角αma
x が比較され、ステアリングホイールＳＷが最大タイヤ
スリップ角αmax 以上に操舵されたか否かが判定され
る。タイヤスリップ角αｆが最大タイヤスリップ角αma
x を超えている場合にはステップ４０２，４０３に進
み、音声出力指令フラグＦｅがセット（１）されると共
に、タイヤ角制限係数Ｋｓが０．０５に設定される。こ
れにより、警報装置ＷＲが作動すると共に、操舵制御用
のアクチュエータＡＣに対しタイヤ角δｆが制限され操
舵方向の作動が抑制される。一方、タイヤスリップ角α
ｆが最大タイヤスリップ角αmax 以下であればステップ
４０４，４０５に進み、音声出力指令フラグＦｅがリセ
ット（０）されると共に、タイヤ角制限係数Ｋｓが０に
設定されて、メインルーチンに戻る。
【００２７】図９乃至図１２は本発明の他の実施形態を
示すもので、図２に示す車両全体の構成は同様である
が、図９の各手段を備えており、図１の各手段に比し、
警報装置ＷＲ、アクチュエータＡＣ、ステアリングホイ
ールＳＷ、タイヤスリップ角演算手段ＴＳ及び操舵制御
手段ＳＣは同じであるが、路面状態判定手段ＲＣが異な
り、また最大タイヤスリップ角演算手段ＴＭに代えて、
コーナリングフォース履歴演算手段ＣＨを備え、その結
果タイヤ限界判定手段ＴＬも異なる構成となっている。
以下、共通の手段の説明は省略し、本実施形態特有の手
段について説明する。
示すもので、図２に示す車両全体の構成は同様である
が、図９の各手段を備えており、図１の各手段に比し、
警報装置ＷＲ、アクチュエータＡＣ、ステアリングホイ
ールＳＷ、タイヤスリップ角演算手段ＴＳ及び操舵制御
手段ＳＣは同じであるが、路面状態判定手段ＲＣが異な
り、また最大タイヤスリップ角演算手段ＴＭに代えて、
コーナリングフォース履歴演算手段ＣＨを備え、その結
果タイヤ限界判定手段ＴＬも異なる構成となっている。
以下、共通の手段の説明は省略し、本実施形態特有の手
段について説明する。
【００２８】コーナリングフォース履歴演算手段ＣＨは
タイヤスリップ角−コーナリングフォース特性の履歴、
具体的には特性曲線の接線（傾き）を監視するもので、
タイヤ限界判定手段ＴＬにおいてコーナリングフォース
Ｃｆの減少を判定することによってタイヤスリップ角α
ｆの限界を判定することができる。例えば図１２のタイ
ヤスリップ角−コーナリングフォース特性曲線に示すよ
うに、タイヤスリップ角αｆの増大に伴いコーナリング
フォースＣｆの接線の傾きＣｆｈが小さくなり、Ｃｆｈ
１からＣｆｈ３に進むに従って小さくなる。タイヤスリ
ップ角αｆが更に増大し、ｘ軸に平行な接線の傾きＣｆ
ｈ３を示すタイヤスリップ角αｆを超えると接線の傾き
Ｃｆｈは負となり、コーナリングフォースＣｆが減少す
る。従って、傾きＣｆｈ３を示すタイヤスリップ角αｆ
が限界値ということになる。この場合は、単にコーナリ
ングフォースＣｆの減少による旋回運動能力の減少に留
まらず、コーナリングフォースＣｆが減少した後、コー
ナリングフォースＣｆを元の値に復帰させると所謂リバ
ースステアとなることがあり、車両が不安定状態にな
る。従って、このときのタイヤスリップ角（即ち、限
界）以上にステアリングホイールＳＷを操舵することを
回避すべきである。
タイヤスリップ角−コーナリングフォース特性の履歴、
具体的には特性曲線の接線（傾き）を監視するもので、
タイヤ限界判定手段ＴＬにおいてコーナリングフォース
Ｃｆの減少を判定することによってタイヤスリップ角α
ｆの限界を判定することができる。例えば図１２のタイ
ヤスリップ角−コーナリングフォース特性曲線に示すよ
うに、タイヤスリップ角αｆの増大に伴いコーナリング
フォースＣｆの接線の傾きＣｆｈが小さくなり、Ｃｆｈ
１からＣｆｈ３に進むに従って小さくなる。タイヤスリ
ップ角αｆが更に増大し、ｘ軸に平行な接線の傾きＣｆ
ｈ３を示すタイヤスリップ角αｆを超えると接線の傾き
Ｃｆｈは負となり、コーナリングフォースＣｆが減少す
る。従って、傾きＣｆｈ３を示すタイヤスリップ角αｆ
が限界値ということになる。この場合は、単にコーナリ
ングフォースＣｆの減少による旋回運動能力の減少に留
まらず、コーナリングフォースＣｆが減少した後、コー
ナリングフォースＣｆを元の値に復帰させると所謂リバ
ースステアとなることがあり、車両が不安定状態にな
る。従って、このときのタイヤスリップ角（即ち、限
界）以上にステアリングホイールＳＷを操舵することを
回避すべきである。
【００２９】而して、タイヤ限界判定手段ＴＬにおいて
はコーナリングフォースＣｆの減少を判定することによ
ってタイヤスリップ角αｆの限界が判定される。具体的
には、タイヤスリップ角−コーナリングフォース特性の
接線の傾きＣｆｈが所定値Ｋｈ（例えば、０）未満の状
態が所定時間Ｋｔ（例えば、１００msec）以上継続した
場合には、そのときのコーナリングフォースＣｆが最大
コーナリングフォースＣｆmax とされ、警報装置ＷＲが
駆動されると共に、タイヤ角制限係数Ｋｓが例えば０．
０５とされ、操舵方向の作動が抑制される。これ以外の
通常時にはタイヤ角制限係数Ｋｓは０とされ、警報装置
ＷＲは駆動されない。
はコーナリングフォースＣｆの減少を判定することによ
ってタイヤスリップ角αｆの限界が判定される。具体的
には、タイヤスリップ角−コーナリングフォース特性の
接線の傾きＣｆｈが所定値Ｋｈ（例えば、０）未満の状
態が所定時間Ｋｔ（例えば、１００msec）以上継続した
場合には、そのときのコーナリングフォースＣｆが最大
コーナリングフォースＣｆmax とされ、警報装置ＷＲが
駆動されると共に、タイヤ角制限係数Ｋｓが例えば０．
０５とされ、操舵方向の作動が抑制される。これ以外の
通常時にはタイヤ角制限係数Ｋｓは０とされ、警報装置
ＷＲは駆動されない。
【００３０】本実施形態の操舵制御手段ＳＣは、実質的
には図１に示した操舵制御手段ＳＣと同じであるが、本
実施形態では、タイヤ角制御によって操舵制御が行なわ
れる場合には、前後車体速Ｖｘに応じたギヤ比Ｇｒの特
性に対し、コーナリングフォースＣｆが最大コーナリン
グフォースＣｆmax を下回った値にタイヤ角制限係数Ｋ
ｓを乗じた値（｜Ｃｆmax −Ｃｆ｜・Ｋｓ）が加算さ
れ、ギヤ比Ｇｒが大きくなるように設定される。これに
より、操舵方向の作動が抑制され、運転者がステアリン
グホイールＳＷの操舵量を多くしてもタイヤ角δｆが増
加しないように制御される。また、トルク制御によって
操舵制御が行なわれる場合には、前後車体速Ｖｘに応じ
たタイヤトルクＴｑの特性に対し、コーナリングフォー
スＣｆが最大コーナリングフォースＣｆmax を下回った
値にタイヤ角制限係数Ｋｓを乗じた値（｜Ｃｆmax −Ｃ
ｆ｜・Ｋｓ）が減算されるように設定される。これによ
り、操舵方向のタイヤトルクが抑制され、運転者はステ
アリングホイールＳＷの操舵量を多くすることが困難と
なるので、緩やかな操舵作動となる。
には図１に示した操舵制御手段ＳＣと同じであるが、本
実施形態では、タイヤ角制御によって操舵制御が行なわ
れる場合には、前後車体速Ｖｘに応じたギヤ比Ｇｒの特
性に対し、コーナリングフォースＣｆが最大コーナリン
グフォースＣｆmax を下回った値にタイヤ角制限係数Ｋ
ｓを乗じた値（｜Ｃｆmax −Ｃｆ｜・Ｋｓ）が加算さ
れ、ギヤ比Ｇｒが大きくなるように設定される。これに
より、操舵方向の作動が抑制され、運転者がステアリン
グホイールＳＷの操舵量を多くしてもタイヤ角δｆが増
加しないように制御される。また、トルク制御によって
操舵制御が行なわれる場合には、前後車体速Ｖｘに応じ
たタイヤトルクＴｑの特性に対し、コーナリングフォー
スＣｆが最大コーナリングフォースＣｆmax を下回った
値にタイヤ角制限係数Ｋｓを乗じた値（｜Ｃｆmax −Ｃ
ｆ｜・Ｋｓ）が減算されるように設定される。これによ
り、操舵方向のタイヤトルクが抑制され、運転者はステ
アリングホイールＳＷの操舵量を多くすることが困難と
なるので、緩やかな操舵作動となる。
【００３１】図１０は図９の実施形態における操舵制御
の処理を示すもので、ステップ５０１において各種デー
タが初期化され、ステップ５０２にて、前述の実施態様
と同様の各種センサの検出信号が読み込まれる。次に、
ステップ５０３において、前述の実施態様と同様にコー
ナリングフォースＣｆが演算され、ステップ５０４にお
いては、前述の実施態様と同様にタイヤスリップ角αｆ
が演算される。このタイヤスリップ角αｆとステップ５
０３にて演算されたコーナリングフォースＣｆに基づ
き、ステップ５０５にてコーナリングフォースＣｆの減
少が判定され、タイヤスリップ角αｆの限界が判定され
るが、これについては図１１を参照して後述する。而し
て、ステップ５０６に進み、ステアリングホイールＳＷ
の操舵作動に応じてタイヤＦＲ，ＦＬのタイヤ角δｆが
制御され、タイヤスリップ角αｆの限界内であれば通常
の操舵制御が行なわれる。コーナリングフォースＣｆが
減少しているときには、前述のようにギヤ比またはタイ
ヤトルクが調整される。
の処理を示すもので、ステップ５０１において各種デー
タが初期化され、ステップ５０２にて、前述の実施態様
と同様の各種センサの検出信号が読み込まれる。次に、
ステップ５０３において、前述の実施態様と同様にコー
ナリングフォースＣｆが演算され、ステップ５０４にお
いては、前述の実施態様と同様にタイヤスリップ角αｆ
が演算される。このタイヤスリップ角αｆとステップ５
０３にて演算されたコーナリングフォースＣｆに基づ
き、ステップ５０５にてコーナリングフォースＣｆの減
少が判定され、タイヤスリップ角αｆの限界が判定され
るが、これについては図１１を参照して後述する。而し
て、ステップ５０６に進み、ステアリングホイールＳＷ
の操舵作動に応じてタイヤＦＲ，ＦＬのタイヤ角δｆが
制御され、タイヤスリップ角αｆの限界内であれば通常
の操舵制御が行なわれる。コーナリングフォースＣｆが
減少しているときには、前述のようにギヤ比またはタイ
ヤトルクが調整される。
【００３２】図１１は、ステップ５０５のタイヤ限界判
定の処理を示すもので、先ずステップ６０１において、
ステップ５０３にて演算されたコーナリングフォースＣ
ｆの履歴演算が行なわれる。即ち、今回のコーナリング
フォースＣｆ(n) と前回のコーナリングフォースＣｆ(n
-1) の差〔Ｃｆ(n) −Ｃｆ(n-1) 〕と今回のタイヤスリ
ップ角αｆ(n) と前回のタイヤスリップ角αｆ(n-1) の
差〔αｆ(n) −αｆ(n-1) 〕との比、即ちタイヤスリッ
プ角−コーナリングフォース特性の接線の傾きＣｆｈが
演算される。この傾きＣｆｈが所定値Ｋｈ以上であれ
ば、ステップ６０３に進みタイマの値Ｔｍがクリア
（０）されるが、傾きＣｆｈが所定値Ｋｈを下回ってい
る場合にはステップ６０４に進み、タイマの値Ｔｍが所
定時間Ｋｔと比較される。
定の処理を示すもので、先ずステップ６０１において、
ステップ５０３にて演算されたコーナリングフォースＣ
ｆの履歴演算が行なわれる。即ち、今回のコーナリング
フォースＣｆ(n) と前回のコーナリングフォースＣｆ(n
-1) の差〔Ｃｆ(n) −Ｃｆ(n-1) 〕と今回のタイヤスリ
ップ角αｆ(n) と前回のタイヤスリップ角αｆ(n-1) の
差〔αｆ(n) −αｆ(n-1) 〕との比、即ちタイヤスリッ
プ角−コーナリングフォース特性の接線の傾きＣｆｈが
演算される。この傾きＣｆｈが所定値Ｋｈ以上であれ
ば、ステップ６０３に進みタイマの値Ｔｍがクリア
（０）されるが、傾きＣｆｈが所定値Ｋｈを下回ってい
る場合にはステップ６０４に進み、タイマの値Ｔｍが所
定時間Ｋｔと比較される。
【００３３】ステップ６０４においてタイマの値Ｔｍが
所定時間Ｋｔ未満と判定された場合には、ステップ６０
５にてタイマの値Ｔｍがインクリメント（＋１）された
後ステップ６０６に進むが、所定時間Ｋｔ以上であれば
そのままステップ６０６に進む。ステップ６０６におい
ては、タイマの値Ｔｍが所定時間Ｋｔと比較され、タイ
マの値Ｔｍが所定時間Ｋｔ以上であればステップ６０７
に進み、判定フラグＦｓがリセット（０）状態か否かが
判定される。尚、この判定フラグＦｓはステップ６０８
乃至６１１の処理を１回のみに限定するために設けられ
ている。
所定時間Ｋｔ未満と判定された場合には、ステップ６０
５にてタイマの値Ｔｍがインクリメント（＋１）された
後ステップ６０６に進むが、所定時間Ｋｔ以上であれば
そのままステップ６０６に進む。ステップ６０６におい
ては、タイマの値Ｔｍが所定時間Ｋｔと比較され、タイ
マの値Ｔｍが所定時間Ｋｔ以上であればステップ６０７
に進み、判定フラグＦｓがリセット（０）状態か否かが
判定される。尚、この判定フラグＦｓはステップ６０８
乃至６１１の処理を１回のみに限定するために設けられ
ている。
【００３４】而して、ステップ６０７において判定フラ
グＦｓがリセット（０）状態と判定された場合には（即
ち、以下の処理が初めてであれば）、ステップ６０８乃
至６１１に進み、判定フラグＦｓがセット（１）され、
音声出力指令フラグＦｅがセット（１）され、タイヤ角
制限係数Ｋｓが０．０５に設定され、そのときのコーナ
リングフォースＣｆが最大コーナリングフォースＣｆma
x とされる。これにより、警報装置ＷＲが作動すると共
に、操舵制御用のアクチュエータＡＣに対しタイヤ角δ
ｆが制限され操舵方向の作動が抑制される。一方、ステ
ップ６０６においてタイマの値Ｔｍが所定時間Ｋｔ未満
と判定された場合にはステップ６１２乃至６１４に進
み、判定フラグＦｓがリセット（０）され、音声出力指
令フラグＦｅがリセット（０）され、タイヤ角制限係数
Ｋｓが０に設定されて、メインルーチンに戻る。
グＦｓがリセット（０）状態と判定された場合には（即
ち、以下の処理が初めてであれば）、ステップ６０８乃
至６１１に進み、判定フラグＦｓがセット（１）され、
音声出力指令フラグＦｅがセット（１）され、タイヤ角
制限係数Ｋｓが０．０５に設定され、そのときのコーナ
リングフォースＣｆが最大コーナリングフォースＣｆma
x とされる。これにより、警報装置ＷＲが作動すると共
に、操舵制御用のアクチュエータＡＣに対しタイヤ角δ
ｆが制限され操舵方向の作動が抑制される。一方、ステ
ップ６０６においてタイマの値Ｔｍが所定時間Ｋｔ未満
と判定された場合にはステップ６１２乃至６１４に進
み、判定フラグＦｓがリセット（０）され、音声出力指
令フラグＦｅがリセット（０）され、タイヤ角制限係数
Ｋｓが０に設定されて、メインルーチンに戻る。
【００３５】以上のように、何れの実施形態において
も、ステアリングホイールＳＷによる操舵時にタイヤス
リップ角αｆの限界を確実且つ適切に判定することがで
きるので、判定結果に応じて安定した状態で操舵するこ
とができると共に、適切に警報を行なうことができる。
例えば、ステアリングホイールＳＷの操舵量が過大であ
ると元の位置に戻す迄に無駄な時間を要し、車両を適正
な姿勢に修正することが困難となるが、上記の実施形態
によればこれを防止し得ると共に、迅速な操舵制御が可
能となるので、車両の安定性が向上する。しかも、アク
チュエータＡＣの応答性を必要以上に上げる必要はない
ので、操舵装置全体としての小型、軽量化が可能とな
り、コストダウンも可能となる。尚、前述の操舵制御手
段ＳＣを有しない通常の操舵装置においても、前述のよ
うにタイヤスリップ角αｆの限界を判定し得るように構
成すれば、判定結果に応じて適切に警報を行なうことが
できるので、運転者が適切に対応することができる。
も、ステアリングホイールＳＷによる操舵時にタイヤス
リップ角αｆの限界を確実且つ適切に判定することがで
きるので、判定結果に応じて安定した状態で操舵するこ
とができると共に、適切に警報を行なうことができる。
例えば、ステアリングホイールＳＷの操舵量が過大であ
ると元の位置に戻す迄に無駄な時間を要し、車両を適正
な姿勢に修正することが困難となるが、上記の実施形態
によればこれを防止し得ると共に、迅速な操舵制御が可
能となるので、車両の安定性が向上する。しかも、アク
チュエータＡＣの応答性を必要以上に上げる必要はない
ので、操舵装置全体としての小型、軽量化が可能とな
り、コストダウンも可能となる。尚、前述の操舵制御手
段ＳＣを有しない通常の操舵装置においても、前述のよ
うにタイヤスリップ角αｆの限界を判定し得るように構
成すれば、判定結果に応じて適切に警報を行なうことが
できるので、運転者が適切に対応することができる。
【００３６】
【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で以下に記載の効果を奏する。即ち、請求項１に記載の
車両の操舵装置においては、車両の走行状態に基づき操
向タイヤのタイヤスリップ角を演算すると共に、その演
算結果と路面状態に基づき限界判定手段によりタイヤス
リップ角の限界を判定するように構成されているので、
判定結果に応じて操舵制御を的確に補正し、安定した状
態で操舵することができる。あるいは、判定結果に応じ
て適切に警報を行ない、操舵時に車両が不安定となるこ
とを防止することができる。
で以下に記載の効果を奏する。即ち、請求項１に記載の
車両の操舵装置においては、車両の走行状態に基づき操
向タイヤのタイヤスリップ角を演算すると共に、その演
算結果と路面状態に基づき限界判定手段によりタイヤス
リップ角の限界を判定するように構成されているので、
判定結果に応じて操舵制御を的確に補正し、安定した状
態で操舵することができる。あるいは、判定結果に応じ
て適切に警報を行ない、操舵時に車両が不安定となるこ
とを防止することができる。
【００３７】更に、請求項２に記載の車両の操舵装置に
おいては、摩擦係数推定手段が推定した摩擦係数に基づ
き操向タイヤの最大タイヤスリップ角を演算し、その演
算結果とタイヤスリップ角演算手段の演算結果を比較
し、その比較結果に応じてタイヤスリップ角の限界を判
定するように構成されているので、容易且つ確実にタイ
ヤスリップ角の限界を判定することができる。
おいては、摩擦係数推定手段が推定した摩擦係数に基づ
き操向タイヤの最大タイヤスリップ角を演算し、その演
算結果とタイヤスリップ角演算手段の演算結果を比較
し、その比較結果に応じてタイヤスリップ角の限界を判
定するように構成されているので、容易且つ確実にタイ
ヤスリップ角の限界を判定することができる。
【００３８】あるいは、請求項３に記載の車両の操舵装
置においては、コーナリングフォース演算手段が演算し
たコーナリングフォースに基づきその履歴を演算し、そ
の演算結果に基づきタイヤスリップ角の限界を判定する
ように構成されているので、容易且つ確実にタイヤスリ
ップ角の限界を判定することができる。
置においては、コーナリングフォース演算手段が演算し
たコーナリングフォースに基づきその履歴を演算し、そ
の演算結果に基づきタイヤスリップ角の限界を判定する
ように構成されているので、容易且つ確実にタイヤスリ
ップ角の限界を判定することができる。
【００３９】更に、請求項４に記載のように、走行状態
検出手段の検出結果に応じて操向タイヤの転舵量を設定
すると共に、限界判定手段の判定結果に応じて操向タイ
ヤの転舵量を補正するように構成すれば、車両の走行状
態及び路面状態に応じて適切に操舵制御を行ない、安定
した状態で操舵することができる。
検出手段の検出結果に応じて操向タイヤの転舵量を設定
すると共に、限界判定手段の判定結果に応じて操向タイ
ヤの転舵量を補正するように構成すれば、車両の走行状
態及び路面状態に応じて適切に操舵制御を行ない、安定
した状態で操舵することができる。
【００４０】特に、請求項５に記載のように、タイヤス
リップ角の限界を操向タイヤが超えるときには、操向タ
イヤの転舵量を低減するように構成すれば、車両の安定
化方向への操舵制御が確実に行なわれるので、安定した
状態で操舵することができる。
リップ角の限界を操向タイヤが超えるときには、操向タ
イヤの転舵量を低減するように構成すれば、車両の安定
化方向への操舵制御が確実に行なわれるので、安定した
状態で操舵することができる。
【図１】本発明の一実施形態に係る車両の操舵装置を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る操舵装置を含む車両
全体を示す構成図である。
全体を示す構成図である。
【図３】本発明の一実施形態における操舵制御の処理を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図４】本発明の他の実施形態におけるコーナリングフ
ォースの演算処理を示すフローチャートである。
ォースの演算処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の他の実施形態におけるタイヤスリップ
角の演算処理を示すフローチャートである。
角の演算処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態におけるタイヤ限界判定の
処理を示すフローチャートである。
処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態におけるタイヤスリップ角
−コーナリングフォース特性を示すグラフである。
−コーナリングフォース特性を示すグラフである。
【図８】本発明の一実施形態における摩擦係数推定用の
マップを表すグラフである。
マップを表すグラフである。
【図９】本発明の他の実施形態に係る車両の操舵装置を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図１０】本発明の他の実施形態における操舵制御の処
理を示すフローチャートである。
理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の他の実施形態におけるタイヤ限界判
定の処理を示すフローチャートである。
定の処理を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の他の実施形態におけるタイヤスリッ
プ角−コーナリングフォース特性を示すグラフである。
プ角−コーナリングフォース特性を示すグラフである。
ＳＷ ステアリングホイール ＡＣ アクチュエータ ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬ タイヤ Ｓ１ タイヤ角センサ ＹＷ ヨーレイトセンサ ＶＳ 前後左右対地速度センサ ＧＳ 前後左右加速度センサ ＷＲ 警報装置
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ６２Ｄ 137:00
Claims (5)
- 【請求項１】 車両のステアリングホイールの操舵量に
応じて操向タイヤの転舵量を制御する操舵制御手段を備
えた車両の操舵装置において、前記車両の走行状態を検
出する走行状態検出手段と、該走行状態検出手段の検出
結果に基づき前記操向タイヤのタイヤスリップ角を演算
するタイヤスリップ角演算手段と、前記車両の走行路面
状態を判定する路面状態判定手段と、該路面状態判定手
段の判定結果と前記タイヤスリップ角演算手段の演算結
果に基づき前記タイヤスリップ角の限界を判定する限界
判定手段とを備えたことを特徴とする車両の操舵装置。 - 【請求項２】 前記路面状態判定手段が、前記操向タイ
ヤの接地路面の摩擦係数を推定する摩擦係数推定手段を
具備して成り、更に該摩擦係数推定手段が推定した摩擦
係数に基づき前記操向タイヤの最大タイヤスリップ角を
演算する最大タイヤスリップ角演算手段を備え、前記限
界判定手段を、前記最大タイヤスリップ角演算手段の演
算結果と前記タイヤスリップ角演算手段の演算結果を比
較し比較結果に応じて前記タイヤスリップ角の限界を判
定するように構成したことを特徴とする請求項１記載の
車両の操舵装置。 - 【請求項３】 前記路面状態判定手段が、前記車両に対
するコーナリングフォースを演算するコーナリングフォ
ース演算手段を具備して成り、更に該コーナリングフォ
ース演算手段が演算したコーナリングフォースに基づき
該コーナリングフォースの履歴を演算する履歴演算手段
を備え、前記限界判定手段を、前記履歴演算手段の演算
結果に基づき前記タイヤスリップ角の限界を判定するよ
うに構成したことを特徴とする請求項１記載の車両の操
舵装置。 - 【請求項４】 前記操舵制御手段を、前記走行状態検出
手段の検出結果に応じて前記操向タイヤの転舵量を設定
すると共に、前記限界判定手段の判定結果に応じて前記
操向タイヤの転舵量を補正するように構成したことを特
徴とする請求項２又は３記載の車両の操舵装置。 - 【請求項５】 前記操舵制御手段を、前記限界判定手段
が判定した前記タイヤスリップ角の限界を前記操向タイ
ヤが超えるときには、前記操向タイヤの転舵量を低減す
るように構成したことを特徴とする請求項４記載の車両
の操舵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13454598A JP3899672B2 (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 車両の操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13454598A JP3899672B2 (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 車両の操舵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11310144A true JPH11310144A (ja) | 1999-11-09 |
| JP3899672B2 JP3899672B2 (ja) | 2007-03-28 |
Family
ID=15130831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13454598A Expired - Lifetime JP3899672B2 (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 車両の操舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3899672B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003500275A (ja) * | 1999-05-20 | 2003-01-07 | ツェットエフ、フリードリッヒスハーフェン、アクチエンゲゼルシャフト | かじ取り装置及びかじ取り方法 |
| JP2006315481A (ja) * | 2005-05-11 | 2006-11-24 | Jtekt Corp | 車両用操舵装置 |
-
1998
- 1998-04-28 JP JP13454598A patent/JP3899672B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003500275A (ja) * | 1999-05-20 | 2003-01-07 | ツェットエフ、フリードリッヒスハーフェン、アクチエンゲゼルシャフト | かじ取り装置及びかじ取り方法 |
| JP2006315481A (ja) * | 2005-05-11 | 2006-11-24 | Jtekt Corp | 車両用操舵装置 |
| JP4544025B2 (ja) * | 2005-05-11 | 2010-09-15 | 株式会社ジェイテクト | 車両用操舵装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3899672B2 (ja) | 2007-03-28 |
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