(57)【要約】【課題】車両のカウンタステア状態の判定を迅速かつ的確に行う。【解決手段】車両の旋回方向を取得する旋回方向取得手段７０と、車両のオーバーステア状態を判定するオーバーステア状態判定手段７１と、少なくとも舵角に基づいて設定される舵角規範ヨーレートを取得する舵角規範ヨーレート取得手段７２と、少なくとも横加速度に基づいて設定される横加速度規範ヨーレートを取得する横加速度規範ヨーレート取得手段７３と、オーバーステア状態判定手段７１により、旋回方向取得手段７０による取得された車両の旋回方向と同じ方向にオーバーステアしていると判定された状態で、かつ、舵角規範ヨーレート取得手段７２により取得された舵角規範ヨーレートが、横加速度規範ヨーレート取得手段７３により取得された横加速度規範ヨーレートよりも小さい場合、カウンタステア状態と判定するカウンタステア状態判定手段７４と、を有する。【選択図】図２
2011143740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の旋回方向を取得する旋回方向取得手段と、
車両のオーバーステア状態を判定するオーバーステア状態判定手段と、
少なくとも舵角に基づいて設定される舵角規範ヨーレートを取得する舵角規範ヨーレート取得手段と、
少なくとも横加速度に基づいて設定される横加速度規範ヨーレートを取得する横加速度規範ヨーレート取得手段と、
前記オーバーステア状態判定手段により、前記旋回方向取得手段による取得された車両の旋回方向と同じ方向にオーバーステアしていると判定された状態で、かつ、
前記舵角規範ヨーレート取得手段により取得された舵角規範ヨーレートが、前記横加速度規範ヨーレート取得手段により取得された横加速度規範ヨーレートよりも小さい場合、カウンタステア状態と判定するカウンタステア状態判定手段と、
を有する旋回特性判定装置。
【請求項２】
車体と車輪との間の相対振動の減衰に供される減衰力可変ダンパの制御装置を有し、
前記車体の運動状態に基づき、目標減衰力ベース値を設定するベース値設定手段と、
前記カウンタステア判定手段により判定されたカウンタステア状態に基づいて、減衰力補正値を設定する補正値設定手段を備え、
前記目標減衰力ベース値から前記減衰力補正値を加味して目標減衰力を算出することを特徴とする請求項１に記載の旋回特性判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の旋回中の特性を判定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車体挙動方向とステアリングの操舵方向とが不一致の場合にカウンタステアであると判定するサスペンション制御装置について開示されている。
尚、車体挙動方向として横加速度あるいはヨーレートの方向が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ヨーレートを減少させるために舵角（操舵角）を切戻す際に、その切戻しを始めたばかりの場合、舵角は未だ車両挙動方向（車両の旋回方向）と同一の状態である。このような場合、特許文献１ではカウンタステアと判定されなかった。つまり、特許文献１ではあくまでも車両挙動方向と舵角の方向が不一致でなければカウンタステアと判定されなかった。
しかし、上述のように、同方向の場合であっても、実際にはカウンタステアが成立している場合があり、特許文献１では、カウンタステアが実際よりも遅れて判定されることとなり、乗員に違和感を与える可能性があった。
【０００５】
そこで、前記事情を鑑みて、本発明では、車両のカウンタステア状態の判定を迅速かつ的確に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明では、旋回方向と同方向のオーバーステア条件が成立した後に、操舵角規範ヨーレートが横加速度規範ヨーレートよりも小さい場合に、車両がカウンタステアが成立したとみなす。
詳細は、後記する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、車両のカウンタステア状態の判定を迅速かつ的確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】旋回特性判定装置の基本原理を示す概略構成図である。
【図２】旋回特性判定装置のシステムブロック図である。
【図３】カウンタステア状態の判定を示すフローチャートである。
【図４】カウンタステア状態の判定を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）について、適宜図面を参照しながら説明する。
【００１０】
≪構成≫
図１は本実施形態の旋回特性判定装置の基本原理を示す概略構成図である。
同図の符号１は、自動車を代表とする車両の車体であり、この車体１と４つの車輪２との間に、ばね３と減衰力特性を調整可能な減衰力特性反転型ショックアブソーバ（以下、単に「ショックアブソーバ」と称する）４とが並列に各々配設されており、この各ばね３とショックアブソーバ４で車体１が支持されており、可変減衰力ダンパを構成する。
【００１１】
又、車体１上に、車体上下方向の挙動である車体１の絶対座標系に対する上下方向の加速度（ばね上加速度）ａを検出する上下加速度センサ（上下Ｇセンサ）６が固設されている。本実施形態では、上下加速度センサ６で検出したばね上加速度ａに基づいて車体１に作用するロールを検出する。従って、上下加速度センサ６は車体１の前後輪近傍であって、車幅方向左右の２箇所に配設されていればロールを検出することが出来る。そのため、本実施形態では、車体１の前後輪近傍であって対角線上の２箇所（前輪側は右側車輪近傍、後輪側は左側車輪近傍）に上下加速度センサ６を配設し、更に、左右の前輪側の他方（本実施形態では、左側車輪）の近傍に上下加速度センサ６を１つ追加し、車体１に対して計３個の上下加速度センサ６を三角形状に配設し、ロール以外にバウンシングとピッチングも同時に検出できるようにしている。
【００１２】
又、符号７は減衰力可変ダンパの制御装置としてのサスペンション制御ユニット（以下「サス＿ＥＣＵ」と称する（ＥＣＵは、「Electronic control Unit」の略））で、マイクロコンピュータを主体に構成され、周知のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及びＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable ProgrammableＲＯＭ）等の不揮発性記憶手段（記憶装置）を有している。このサス＿ＥＣＵ７の入力側に、車両に発生しているヨーレートγ（以下、単に「ヨーレート」と記載するときは、実ヨーレートを意味するものとする。）を検出するヨーレートセンサ５、上述した各上下加速度センサ６（但し、図においては１つの上下加速度センサ６のみを代表として示す）、車体１に作用する横加速度Ｇｙを検出する横加速度センサ（横Ｇセンサ；横加速度取得手段）８、車速Ｖを検出する車速センサ（車速取得手段）９、およびステアリング（図示せず）に設けられた操舵角（「舵角」と表記する場合もある）δを検出する舵角センサ１０が接続されている。尚、本実施形態では左旋回の際に検出される横加速度Ｇｙ、及び操舵角δの挙動方向が正（＋）値で表され、右旋回の際に検出される横加速度Ｇｙ、及び操舵角δの挙動方向が負（−）値で表される。
【００１３】
又、このサス＿ＥＣＵ７の出力側に駆動回路１１を介して、上述したショックアブソーバ４を駆動させるアクチュエータ（例えば比例ソレノイド）１２が接続されている。サス＿ＥＣＵ７は、周知のスカイフックダンパ理論に基づく制御方法に近似させてショックアブソーバ４の減衰力特性の制御を行う。この制御としては、例えば、圧側（圧行程側）が低減衰力特性（ソフト）の場合、伸側（伸行程側）が高減衰力特性（ハード）から低減衰力特性（ソフト）の間で調整され、又、伸側が低減衰力特性（ソフト）の場合、圧側が低減衰力特性（ソフト）から高減衰力特性（ハード）の間で調整され、更にその中央部に圧側、伸側の双方が低減衰力特性（ソフト）となる領域が設定される、というものである。従って、当該ショックアブソーバ４は圧側の減衰力特性と伸側の減衰力特性とが反転する特徴を有している。
【００１４】
そして、図２の旋回特性判定装置のシステムブロック図に示すように、サス＿ＥＣＵ７は、各上下加速度センサ６からの入力信号に基づいて、ショックアブソーバ４を最適の減衰係数とすべく、各アクチュエータ１２に対してデューティ信号等の駆動信号（電流）を駆動回路１１を介して出力すると共に、ロールが検出された場合は、当該ロールを抑制すべく、ばね上速度方向と同一のショックアブソーバの行程側を高減衰係数に、逆行程側を低減数係数に設定するサスペンション制御を行なう。又、カウンタステア状態を検出したときは、本発明の特徴を反映させたサスペンション制御を実行するが、例えば、現在のサスペンション制御を維持する。
【００１５】
サス＿ＥＣＵ７について詳細に説明する。サス＿ＥＣＵ７は、その機能構成として、旋回方向取得手段７０、オーバーステア状態判定手段７１、舵角規範ヨーレート取得手段７２、横加速度規範ヨーレート取得手段７３、カウンタステア状態判定手段７４、ベース値設定手段７５および補正値設定手段７６を備えている。
【００１６】
旋回方向取得手段７０は、車両が旋回走行しているときの旋回方向を取得し、車両が右旋回しているか左旋回しているかを判定する。旋回方向の取得は、例えば、ヨーレートセンサ５が検出したヨーレートγまたは横加速度センサ８が検出した横加速度Ｇｙを用いたり、それらの値を用いた判定式による判定結果を用いたりすることで可能となる。
【００１７】
オーバーステア状態判定手段７１は、車両がオーバーステア状態にあるか否かを判定する。オーバーステア状態にあるか否かの判定は、例えば、ヨーレートγおよび後記する舵角規範ヨーレートγｄｒを用いた判定式の判定結果を用いることで可能となる（詳細は、特開２００８−４４５５５号公報参照）。
【００１８】
舵角規範ヨーレート取得手段７２は、舵角センサ１０が検出した舵角δと車速センサ９が検出した車速Ｖに基づいて設定された舵角規範ヨーレートγｄｒを取得する。舵角規範ヨーレートγｄｒの取得は、例えば、記憶装置に記憶されている、舵角δと舵角規範ヨーレートγｄｒとの対応関係を示すマップを参照することで可能となる。なお、説明の便宜上、舵角規範ヨーレートを「ドライバー要求ヨーレート」と称することもある。
【００１９】
横加速度規範ヨーレート取得手段７３は、横加速度センサ８が検出した横加速度Ｇｙと車速センサ９が検出した車速Ｖに基づいて設定された横加速度規範ヨーレートγｇｌを取得する。横加速度規範ヨーレートγｇｌの取得は、例えば、横加速度センサ８が検出した横加速度Ｇｙを、車速センサ９が検出した車速Ｖで除算することで可能となる。また、記憶装置に記憶されている、横加速度Ｇｙと横加速度規範ヨーレートγｇｌとの対応関係を示すマップを参照するようにしても良い。なお、説明の便宜上、横加速度規範ヨーレートを「軌跡角レート」と称することもある。
【００２０】
カウンタステア状態判定手段７４は、旋回方向取得手段７０が取得した車両の旋回方向、オーバーステア状態判定手段７１が取得したオーバーステア状態、舵角規範ヨーレート取得手段７２が取得した舵角規範ヨーレートγｄｒ、および横加速度規範ヨーレート取得手段７３が取得した横加速度規範ヨーレートγｇｌを用いて車両がカウンタステア状態にあるか否かを判定する。この判定の詳細は、後記する。
【００２１】
ベース値設定手段７５は、車両の運動状態（走行状態）に基づいて、可変減衰力ダンパに対する目標減衰力ベース値（基準値）を設定する。目標減衰力ベース値の設定は、例えば、記憶装置に記憶されている、舵角δ、車両の運動状態を示すヨーレートγまたは横加速度Ｇｙの少なくとも一つと、目標減衰力ベース値との対応関係を示すマップを参照することで可能となる。
【００２２】
補正値設定手段７６は、少なくともカウンタステア状態判定手段７４により判定されたカウンタステア状態に基づいて、目標減衰力ベース値に加味する減衰力補正値を設定する。減衰力補正値の加味としては、例えば、目標減衰力ベース値に減衰力補正値を加算したり、減算したりしても良い。また、所定の重み付けの係数を用いた演算を行っても良いし、必要に応じて乗算したり除算したりしても良い。
サス＿ＥＣＵ７は、ベース値設定手段７５が設定した目標減衰力ベース値に、補正値設定手段７６が設定した減衰力補正値を加味して、目標減衰力を算出し、可変減衰力ダンパの制御を実行する。
【００２３】
≪処理≫
次に、サス＿ＥＣＵ７に関する処理内容として、特に、カウンタステア状態の判定に関する処理内容について説明する。図３は、カウンタステア状態の判定を示すフローチャートである。このフローチャートによる処理の動作主体は、例えば、サス＿ＥＣＵ７のＣＰＵであったり、またはサス＿ＥＣＵ７とＣＡＮ（Controller Area Network）通信で通信可能に接続された他のＥＣＵのＣＰＵである。また、この処理は、定期的に実行される。
【００２４】
まず、ステップＳ０１において、ドライバー要求ヨーレートγｄｒの計算が実行される。この計算には、例えば、下記式が用いられる。
γｄｒ＝δ・ｋ・（１／（１＋Ａ・Ｖ＾２））・（Ｖ／ｌ）
ここで、ｋは、車両のステアリングギア比であり、Ａはスタビリティファクタであり、ｌはホイールベースであり、いずれも車両の設計から定まる数値である。なお、舵角規範ヨーレート取得手段７２が記憶装置に記憶されているマップを参照することでドライバー要求ヨーレートγｄｒを取得しても良い。
ドライバー要求ヨーレートγｄｒの計算が実行された後、ステップＳ０２に進む。
【００２５】
次に、ステップＳ０２において、軌跡角レートγｇｌの計算が実行される。すでに説明したとおり、この計算には、例えば、下記式が用いられる。
γｇｌ＝Ｇｙ／Ｖ
軌跡角レートγｇｌの計算が実行された後、ステップＳ０３に進む。
【００２６】
ステップＳ０３において、カウンタステア判定しきい値の計算が実行される。左旋回を行うカウンタステアのカウンタステア判定しきい値をγｃｓＬとし、右旋回を行うカウンタステアのカウンタステア判定しきい値をγｃｓＲとすると、γｃｓＬ、γｃｓＲの計算にはそれぞれ下記式が用いられる。
γｃｓＬ＝ｍａｘ｛＋γｍｉｎ，γｇｌ−α｝
γｃｓＲ＝ｍｉｎ｛−γｍｉｎ，γｇｌ＋α｝
ここで、上記式に示した符号は、左旋回方向を正（＋）とし、右旋回方向を負（−）として定義している。また、γｍｉｎおよびαは、任意に定めた微小な正の値である。カウンタステア判定しきい値の計算が実行された後、ステップＳ０４に進む。
【００２７】
ステップＳ０４において、ヨーレートγの値が０以上であるか否かが判定される。ヨーレートγの値が０以上であれば（ステップＳ０４でＹｅｓ；左旋回）、車両が左旋回している、つまり車両の旋回方向が左であると判定し、ステップＳ０５に進む。一方、ヨーレートγの値が０以下であれば（ステップＳ０４でＮｏ；右旋回）、車両が右旋回している、つまり車両の旋回方向が右であると判定し、ステップＳ１０に進む。
【００２８】
ステップＳ０５において、右旋回カウンタステア・フラグに０が代入される。右旋回カウンタステア・フラグとは、車両の右旋回のカウンタステア状態が成立しているとみなすか否かを示すフラグである。右旋回カウンタステア・フラグが「０」であれば、車両の右旋回のカウンタステア状態が成立していないとみなすことを示し、「１」であれば、車両の右旋回のカウンタステア状態が成立しているとみなすことを示す。このステップＳ０５の段階では、車両が右旋回のカウンタステアを行っていたのであれば、左旋回に切り替わったことで右旋回のカウンタステアが終了したとみなす。右旋回カウンタステア・フラグに０が代入された後、ステップＳ０６に進む。
【００２９】
ステップＳ０６において、ドライバー要求ヨーレートγｄｒが左旋回のカウンタステア判定しきい値γｃｓＬを下回るか否かが判定される。下回るのであれば（ステップＳ０６でＹｅｓ）、ステップＳ０７に進む。一方、下回らないのであれば（ステップＳ０６でＮｏ）、ステップＳ０９に進む。
【００３０】
ステップＳ０７において、車両が左旋回のオーバーステア状態にあるか否か、つまり車両の旋回方向が左であるときにオーバーステア状態になっているか否かが判定される。左旋回のオーバーステア状態にあれば（ステップＳ０７でＹｅｓ）、ステップＳ０８に進む。一方、左旋回のオーバーステア状態になければ（ステップＳ０７でＮｏ）、この段階では、まだ、運転者が左方向のカウンタステアを行ったわけではない（例：左旋回を開始したばかりであってまだオーバーステア状態ではない）、と処理し、この処理全体を終了する。
【００３１】
ステップＳ０８において、左旋回カウンタステア・フラグに１が代入される。左旋回カウンタステア・フラグとは、車両の左旋回のカウンタステア状態が成立しているとみなすか否かを示すフラグである。左旋回カウンタステア・フラグが「０」であれば、車両の左旋回のカウンタステア状態が成立していないとみなすことを示し、「１」であれば、車両の左旋回のカウンタステア状態が成立しているとみなすことを示す。左旋回カウンタステア・フラグに１が代入された後、この処理全体を終了する。
【００３２】
ステップＳ０９において、左旋回カウンタステア・フラグに０が代入される。つまり、この段階では、特に、運転者が左方向のカウンタステアを行ったわけではない（例：左旋回を継続すべく、ハンドルを戻さず左に切り続けている状態）、と処理する。左旋回カウンタステア・フラグに０が代入された後、この処理全体を終了する。
【００３３】
ステップＳ１０において、左旋回カウンタステア・フラグに０が代入される。つまり、この段階では、車両が左旋回のカウンタステアを行っていたのであれば、右旋回に切り替わったことで左旋回のカウンタステアが終了したとみなす。左旋回カウンタステア・フラグに０が代入された後、ステップＳ１１に進む。
【００３４】
ステップＳ１１において、ドライバー要求ヨーレートγｄｒが右旋回のカウンタステア判定しきい値γｃｓＲを上回るか否かが判定される。上回るのであれば（ステップＳ１１でＹｅｓ）、ステップＳ１２に進む。一方、上回らないのであれば（ステップＳ１１でＮｏ）、ステップＳ１４に進む。
【００３５】
ステップＳ１２において、車両が右旋回のオーバーステア状態にあるか否か、つまり車両の旋回方向が右であるときにオーバーステア状態になっているか否かが判定される。右旋回のオーバーステア状態にあれば（ステップＳ１２でＹｅｓ）、ステップＳ１３に進む。一方、右旋回のオーバーステア状態になければ（ステップＳ１２でＮｏ）、この段階では、まだ、運転者が右方向のカウンタステアを行ったわけではない（例：右旋回を開始したばかりであってまだオーバーステア状態ではない）、と処理し、この処理全体を終了する。
【００３６】
ステップＳ１３において、右旋回カウンタステア・フラグに１が代入される。右旋回カウンタステア・フラグに１が代入された後、この処理全体を終了する。
【００３７】
ステップＳ１４において、右旋回カウンタステア・フラグに０が代入される。つまり、この段階では、特に、運転者が右方向のカウンタステアを行ったわけではない（例：右旋回を継続すべく、ハンドルを戻さず右に切り続けている状態）、と処理する。右旋回カウンタステア・フラグに０が代入された後、この処理全体を終了する。
以上で、カウンタステア状態の判定に関する処理内容の説明を終了する。
【００３８】
図４は、カウンタステア状態の判定を示すタイムチャートである。運転手が何らかのハンドル操作をし、ドライバー要求ヨーレートγｄｒ、ヨーレートγ、軌跡角レートγｇｌが図に示すように変化した場合を考える。なお、カウンタステア判定しきい値γｃｓＬ、γｃｓＲは破線で示されている。
【００３９】
従来では、車体挙動方向とステアリングの操舵方向とが不一致の場合にカウンタステアであると判定していた。つまり、図４によれば、車体挙動としてのヨーレートγが左方向（＋）にある場合において、ステアリングの操舵に対応したドライバー要求ヨーレートγｄｒ、が左方向（＋）から右方向（−）に切り替わった時点で、カウンタステア状態（図４では「従来ＣＳ」と表記）が開始すると判定していた。また、ヨーレートγが右方向（−）にある場合において、ステアリングの操舵に対応したドライバー要求ヨーレートγｄｒ、が右方向（−）から左方向（＋）に切り替わった時点で、カウンタステア状態が開始すると判定していた。
【００４０】
本発明によれば、図３のフローチャートに示したとおり、左旋回のオーバーステア状態（図４では「左ＯＳ」と表記）において、ドライバー要求ヨーレートγｄｒが左旋回のカウンタステア判定しきい値γｃｓＬを下回った時点で、左旋回のカウンタステア状態が開始したとみなす（図４では「左ＣＳ」と表記）。「左ＣＳ」の開始タイミングは、対応する「従来ＣＳ」のそれよりも早い。また、オーバーステア状態であるか否かの判定も行っているので、カウンタステア状態の判定は妥当である。よって、カウンタステア状態に応じた可変減衰力ダンパの制御がより迅速かつ的確に実行される。つまり、運転手による修正操舵に対し、従来より早い段階でカウンタステア状態の判定が可能である。
【００４１】
このことは、右旋回のオーバーステア状態（図４では「右ＯＳ」と表記）における右旋回のカウンタステア状態（図４では「右ＣＳ」と表記）についても同様である。これにより、従来では判定できなかった同方向の戻し操舵に関するカウンタステア状態の判定が可能となる。
【００４２】
≪まとめ≫
本実施形態により、以下の効果を奏する。つまり、舵角の方向と車両の旋回方向が同一である場合でも、オーバーステア状態であると判定していれば、ステアリング操作によりカウンタステアを行おうとしていることが、より早い段階で判定できる。
したがって、カウンタステア状態の判定に基づいて操安性制御を行う場合に、より素早く目的の操安性を獲得することができる。
【００４３】
また、カウンタステア判定しきい値γｃｓＬ、γｃｓＲに、車両の公転角速度といえる軌跡角レートγｇｌを用いたので、車両の旋回状態を的確に把握することができる。
【００４４】
また、カウンタステア状態であることを示す信号を、各種ヨーレートの位相の早い段階で取得することができるため、減衰力可変ダンパの目標減衰力の補正値の設定に活用することができ、早期に操安性を確保することができる。
【００４５】
≪その他≫
なお、前記実施形態は、本発明を実施するための好適なものであるが、その実施形式はこれに限定されるものではない。したがって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、実施形式を種々変形することが可能である。
【００４６】
例えば、本実施形態では、カウンタステア判定しきい値γｃｓＬ、γｃｓＲに、車両の公転角速度といえる軌跡角レートγｇｌを用いた。しかし、軌跡角レートγｇｌの代わりに、車両の自転角速度といえる実ヨーレートを用いても良い。
【００４７】
また、本実施形態では、サス＿ＥＣＵ７は、周知のスカイフックダンパ理論に基づく制御方法に近似させてショックアブソーバ４の減衰力特性の制御を行い、カウンタステア状態の判定を行うようにした。しかし、他の理論に基づく減衰力特性の制御を行う場合にも、本実施形態のカウンタステア状態の判定を適用することも可能である。
【００４８】
その他、ハードウェア、ソフトウェア、等の具体的な構成について、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１    車体
２    車輪
４    ショックアブソーバ
５    ヨーレートセンサ
６    上下加速度センサ（上下Ｇセンサ）
７    サス＿ＥＣＵ（減衰力可変ダンパの制御装置）
８    横加速度センサ（横Ｇセンサ；横加速度取得手段）
９    車速センサ（車速取得手段）
１０  舵角センサ
７０  旋回方向取得手段
７１  オーバーステア状態判定手段
７２  舵角規範ヨーレート取得手段
７３  横加速度規範ヨーレート取得手段
７４  カウンタステア状態判定手段
７５  ベース値設定手段
７６  補正値設定手段
【図１】
2011143740.tif 000003
【図２】
2011143740.tif 000004
【図３】
2011143740.tif 000005
【図４】
2011143740.tif 000006