(57)【要約】【課題】左右両側の車輪速を検知して車両の旋回状態を判定する装置において、スリップ等で片側の車輪速度が大きく急変しても、旋回状態を正確に判定する。【解決手段】ＥＣＵは、４輪の中で最も小さい車輪速を車両速度とするステップ（Ｓ１００）と、従動左右輪の車輪速差を算出するステップ（Ｓ３００）と、大きい側の車輪速が小さい側の車輪速にαを乗算した値よりも大きいと最小回転半径で回転していることになるので、旋回異常フラグをＯＮにするステップ（Ｓ１０００）と、旋回異常フラグをＯＦＦで（Ｓ７００にてＹＥＳ）、旋回フラグがＯＮになってから所定時間経過する前で（Ｓ９００にてＹＥＳ）、車輪速差が車両速度をパラメータとしたマップ値以上であると（Ｓ１１００にてＹＥＳ）、車両が旋回中であると判定して旋回中フラグをＯＮにするステップ（Ｓ１３００）とを含む、プログラムを実行する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右輪の実際の速度差を検知するための検知手段と、
車両の操舵角と左右輪間の距離とに基づいて算出される、左右輪の限界速度差を算出するための算出手段と、
前記実際の速度差および前記限界速度差を比較することにより、前記実際の速度差が正常であるか異常であるかを判定するための異常判定手段と、
前記実際の速度差が正常であると、前記実際の速度差に基づいて車両が旋回状態であるか否かを判定するための判定手段とを含む、車両の旋回状態判定装置。
【請求項２】
前記車両は、駆動源と接続される駆動輪と、前記駆動源と接続されない左右の従動輪とから構成され、
前記検知手段は、前記従動輪の左右輪の実際の速度差を検知するための手段を含む、請求項１に記載の車両の旋回状態判定装置。
【請求項３】
前記異常判定手段により実際の速度差が異常であると判定された場合は、前記判定手段による旋回状態の判定を禁止するための禁止手段をさらに含む、請求項１または２に記載の車両の旋回状態判定装置。
【請求項４】
前記算出手段は、車両の最大操舵角と左右輪間の距離とに基づいて前記限界速度差を算出するための手段を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の車両の旋回状態判定装置。
【請求項５】
前記異常判定手段は、前記実際の速度差が前記限界速度差よりも大きい場合に、前記実際の速度差が異常であると判定するための手段を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の車両の旋回状態判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の旋回状態を判定する装置に関し、特に、車輪速を用いて旋回状態を正確に判定する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両が旋回するにあたって、左右両側の車輪速度信号によって旋回の状態を判断する旋回状態判断装置がある。このような装置において、路面の荒さが左右両側の車輪位置で異なる路面を走行する場合においては誤判断が発生する可能性がある。
【０００３】
特開２０００−２８０８８２号公報（特許文献１）は、このような誤判断を防止する車両の旋回状態判断装置を開示する。この車両の旋回状態判断装置は、車両の左車輪の車輪速度を検知する左車輪速度検知手段と、車両の右車輪の車輪速度を検知する右車輪速度検知手段と、左右両車輪速度検知手段で検知された左右両車輪速度の速度差に基づいて車両の旋回状態を検知し旋回状態に応じた旋回状態信号を出力する旋回状態信号出力手段と、旋回状態信号出力手段から出力される旋回状態信号が所定の旋回状態判断しきい値を越えた時に旋回状態と判断する旋回状態判断手段と、走行路面荒さを検知し路面荒さに応じた路面判断信号を出力する路面判断信号出力手段とを備え、旋回状態判断手段における所定の旋回状態判断しきい値が基準しきい値に路面判断信号出力手段から出力される路面判断信号値を加算した値に設定される。
【０００４】
この車両の旋回状態判断装置によると、旋回状態判断手段における旋回状態判断基準となる所定の旋回状態判断しきい値が基準しきい値に路面判断信号出力手段ｄから出力される路面判断信号値を加算した値に設定される。これにより、路面の荒さが左右両車輪位置で異なる路面を走行する場合においては、路面判断信号値が加算される分だけ所定の旋回状態判断しきい値が基準しきい値より高く設定されるため、路面状態による旋回状態の誤判断が防止される。また、車輪速度検知手段を必須の構成要素とするアンチスキッド制御装置装着車両においては、新たにセンサを追加する必要がないから、コストアップが抑制される。
【特許文献１】特開２０００−２８０８８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された車両の旋回状態判断装置においては、左右両側の車輪の速度差に基づいて、車両の旋回状態を検知して、検知された旋回状態に応じた旋回状態信号が所定の判断しきい値以上を超えた場合に車両が旋回状態であると判定するとともに、旋回状態を判定するための判断しきい値を走行路面荒さに応じて補正する。ところで、車輪速度は路面状態やスリップ状態に大きく依存するため、通常時の車輪速度とは大きく乖離してしまうことがある。
【０００６】
しかしながら、特許文献１においては、判断しきい値を走行路面荒さに応じて補正しているものの、路面状態やスリップ状態に依存して車輪速度が異常な値を検知した場合に、車両旋回状態であると判定する可能性がある。すなわち、直線路であっても、左右両側の車輪のうちの一方の車輪が低μ路を走行することでスリップすると、その車輪速度が急変して、左右の車輪速度の差が大きくなる。そのため、直線路であるにもかかわらず、車両が旋回していると判定される。
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、左右両側の車輪速度を検知して車両の旋回状態を判定する装置において、スリップ等で片側の車輪速度が大きく急変しても、車両が旋回状態であるか否かを正確に判定することができる、車両の旋回状態判定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明に係る車両の旋回状態判定装置は、左右輪の実際の速度差を検知するための検知手段と、車両の操舵角と左右輪間の距離とに基づいて算出される、左右輪の限界速度差を算出するための算出手段と、実際の速度差および限界速度差を比較することにより、実際の速度差が正常であるか異常であるかを判定するための異常判定手段と、実際の速度差が正常であると、実際の速度差に基づいて車両が旋回状態であるか否かを判定するための判定手段とを含む。
【０００９】
第１の発明によると、たとえば、左右片側の車輪がスリップすると、左右輪の実際の速度差が大きい値になる。一方、タイヤが地面をグリップしているときには左右輪の実際の速度差は、車両の操舵角と左右輪間の距離とに基づいて算出される、左右輪の限界速度差越えることはない。このため、実際の速度差および限界速度差を比較することにより、実際の速度差が正常であるか異常であるかを判定できる。さらに、実際の速度差が正常であると（スリップ等の異常な状態でないと）、実際の速度差に基づいて、速度差が大きいと車両が旋回状態であると、速度差が小さいと非旋回状態であると判定できる。その結果、左右両側の車輪速度を検知して車両の旋回状態を判定する装置において、スリップ等で片側の車輪速度が大きく急変しても、車両が旋回状態であるか否かを正確に判定することができる、車両の旋回状態判定装置を提供することができる。
【００１０】
第２の発明に係る車両の旋回状態判定装置においては、第１の発明の構成に加えて、検知手段は、従動輪の左右輪の実際の速度差を検知するための手段を含む。
【００１１】
第２の発明によると、駆動輪ではなく、従動左右輪の実際の速度差を検知するので、左右輪の速度差を的確に検知できる。
【００１２】
第３の発明に係る車両の旋回状態判定装置は、第１または２の発明の構成に加えて、異常判定手段により実際の速度差が異常であると判定された場合は、判定手段による旋回状態の判定を禁止するための禁止手段をさらに含む。
【００１３】
第３の発明によると、左右いずれかの車輪がスリップしている等の理由で、実際の速度差が異常であると判定された場合は、判定手段による旋回状態の判定を禁止して、正確に車両の旋回状態および非旋回状態を判定できる。
【００１４】
第４の発明に係る車両の旋回状態判定装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、算出手段は、車両の最大操舵角と左右輪間の距離とに基づいて限界速度差を算出するための手段を含む。
【００１５】
第４の発明によると、車両の最大操舵角と左右輪間の距離とに基づいて、車両が最大に操舵されたときの限界速度差が算出できる。このため、スリップ等の異常な状態を除けば、左右従動輪の速度差が最も大きくなる限界速度差を算出できる。この限界速度差と実際の左右従動輪の速度差とを比較して、車両の旋回状態を検知することができる。この限界速度差よりも大きな左右輪の速度差が発生している時には、左右いずれかの車輪がスリップしている等の異常な状態であることを検知できる。
【００１６】
第５の発明に係る車両の旋回状態判定装置においては、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、異常判定手段は、実際の速度差が限界速度差よりも大きい場合に、実際の速度差が異常であると判定するための手段を含む。
【００１７】
第５の発明によると、車両が最大に操舵されたときに、スリップ等の異常な状態を除いて、左右従動輪の速度差が最も大きくなる限界速度差となる。この限界速度差よりも大きな左右輪の速度差が発生している時には、左右いずれかの車輪がスリップしている等の異常な状態であることを検知できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１９】
図１を参照して、本実施の形態に係る車両の旋回状態判定装置の構成について説明する。この車両の旋回状態判定装置は、車輪速センサから入力された信号に基づいてＥＣＵ（Electronic Control Unit）において実行されるプログラムにより実現される。なお、図１を用いた説明においては、本発明に必須の構成のみを説明する。
【００２０】
図１に示すように、この車両の旋回状態判定装置は、右前輪１１０の車輪速を検知する車輪速センサ１１２と、左前輪１２０の車輪速を検知する車輪速センサ１２２と、右後輪２１０の車輪速を検知する車輪速センサ２１２と、左後輪２２０の車輪速を検知する車輪速センサ２２２と、車輪速センサ１１２、１２２、２１２、２２２からの信号が入力されて、後述するプログラムにより、車両の旋回状態を判定するＥＣＵ３００とから構成される。なお、以下の説明において、車輪速センサ１１２が検知した右前輪１１０の車輪速をｖｆｒ、車輪速センサ１２２が検知した左前輪１２０の車輪速をｖｆｌ、車輪速センサ２１２が検知した右後輪２１０の車輪速をｖｒｒ、車輪速センサ２２２が検知した左後輪２２０の車輪速をｖｒｌと、それぞれ記載する場合がある。
【００２１】
なお、この図１に示す車両はＦＲ（Front Engine Rear wheel drive）の形式の車両である。本発明はこのようなパワートレーンに限定されて適用されるものではない。
【００２２】
図２を参照して、図１のＥＣＵ３００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【００２３】
ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ３００は、車輪速センサ１１２、１２２、２１２、２２２から入力された信号に基づいて検知された、車輪速センサ１１２が検知した右前輪１１０の車輪速ｖｆｒ、車輪速センサ１２２が検知した左前輪１２０の車輪速ｖｆｌ、車輪速センサ２１２が検知した右後輪２１０の車輪速ｖｒｒ、車輪速センサ２２２が検知した左後輪２２０の車輪速ｖｒｌの中で最も小さい車輪速を、車両の速度（車体速）ｓｐｄｂｄｙであると決定する。
【００２４】
Ｓ２００にて、ＥＣＵ３００は、この車両が後輪駆動方式であるか否かを判断する。この車両が後輪駆動方式であると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ２１０へ移される。もしそうでないと（Ｓ２００にてＮＯ）、処理はＳ２２０へ移される。なお、車両が四輪駆動車である場合には、このＳ２００において主駆動輪が前輪であるか後輪であるかが判断される。主駆動輪が後輪である場合には車両が後輪駆動方式であると判断されて（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ２１０へ移される。一方、主駆動輪が前輪である場合には車両が前輪駆動方式であると判断されて（Ｓ２００にてＮＯ）、処理はＳ２２０へ移される。
【００２５】
Ｓ２１０にて、ＥＣＵ３００は、「＊」に「ｒ」を代入する。Ｓ２１０にて、ＥＣＵ３００は、「＊」に「ｆ」を代入する。すなわち、これ以降のプログラムにおいて、「ｖ＊ｒ」と記載された場合であって、Ｓ２１０の処理が実行されている場合には「ｖ＊ｒ」は「ｖｆｒ」となり、「ｖ＊ｌ」は「ｖｆｌ」となり、駆動輪である後輪でない従動輪である前輪の車輪速を用いて、処理が行なわれる。一方、「ｖ＊ｒ」と記載された場合であって、Ｓ２２０の処理が実行されている場合には「ｖ＊ｒ」は「ｖｒｒ」となり、「ｖ＊ｌ」は「ｖｒｌ」となり、駆動輪である前輪でない従動輪である後輪の車輪速を用いて、処理が行なわれる。
【００２６】
Ｓ３００にて、ＥＣＵ３００は、右輪と左輪との速度差の絶対値Δｓｐｄを｜ｖ＊ｒ−ｖ＊ｌ｜により算出する。Ｓ４００にて、ＥＣＵ３００は、右側の車輪速ｖ＊ｒの方が左側の車輪速ｖ＊ｌよりも大きいか否かを判断する。右側の車輪速ｖ＊ｒ＞左側の車輪速ｖ＊ｌであると（Ｓ４００にてＹＥＳ）、処理はＳ５００へ移される。もしそうでないと（Ｓ４００にてＮＯ）、処理はＳ６００へ移される。
【００２７】
Ｓ５００にて、ＥＣＵ３００は、大きい方の右側の車輪速ｖ＊ｒが小さい方の左側の車輪速ｖ＊ｌにαを乗算した値よりも大きいか否かを判断する。右側の車輪速ｖ＊ｒ＞左側の車輪速ｖ＊ｌ×αであると（Ｓ５００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０００へ移される。もしそうでないと（Ｓ５００にてＮＯ）、処理はＳ７００へ移される。
【００２８】
Ｓ６００にて、ＥＣＵ３００は、大きい方の左側の車輪速ｖ＊ｌが小さい方の右側の車輪速ｖ＊ｒにαを乗算した値よりも大きいか否かを判断する。左側の車輪速ｖ＊ｌ＞右側の車輪速ｖ＊ｒ×αであると（Ｓ６００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０００へ移される。もしそうでないと（Ｓ６００にてＮＯ）、処理はＳ７００へ移される。
【００２９】
ここで、この車両が前輪を最大角度まで操舵して最小回転半径で旋回している状態を示す図３を用いて、αについて説明する。
【００３０】
この車両の最小回転半径をｒ、車両のトレッドをＴｒ、最大タイヤ切れ角をθとすると、車両が右方向に旋回している場合、左前輪の車輪速ｖｆｌ＞右前輪の車輪速ｖｆｒとなる。ｖｆｌ×ｒ＝ｖｆｒ×（ｒ−Ｔｒ・ｃｏｓθ）の関係が成立する。この式を変形してすると、ｖｆｒ＝ｖｆｌ×ｒ／（ｒ−Ｔｒ・ｃｏｓθ）が得られ、ｒ／（ｒ−Ｔｒ・ｃｏｓθ）をαとする。なお、後輪の場合で操舵輪でない場合には、θ＝０として算出する。
【００３１】
Ｓ５００およびＳ６００でＹＥＳとなるのは、左右の車輪速の関係が最小回転半径で回転しているとしても、幾何学的にありえない状態となっている（詳しくは、Ｓ１０００の処理において異常フラグｘｆｒｏｔａｔをＯＮにする）。
【００３２】
Ｓ７００にて、ＥＣＵ３００は、異常フラグｘｆｒｏｔａｔがＯＮであるか否かを判断する。異常フラグｘｆｒｏｔａｔがＯＮであると（Ｓ７００にてＹＥＳ）、処理はＳ８００へ移される。もしそうでないと（Ｓ７００にてＮＯ）、処理はＳ９００へ移される。
【００３３】
Ｓ８００にて、ｖ＊ｒ≦ｖ＊ｌ×αまたはｖ＊ｌ≦ｖ＊ｒ×αが所定時間以上成立しているか否かを判断する。ｖ＊ｒ≦ｖ＊ｌ×αまたはｖ＊ｌ≦ｖ＊ｒ×αが所定時間以上成立していると（Ｓ８００にてＹＥＳ）、処理はＳ１２００へ移される。もしそうでないと（Ｓ８００にてＮＯ）、処理はＳ１０００へ移される。
【００３４】
Ｓ９００にて、旋回フラグｘｒｏｔａｔがＯＮから所定時間が経過する前であるか否かを判断する。旋回フラグｘｒｏｔａｔがＯＮから所定時間が経過する前であると（Ｓ９００にてＹＥＳ）、処理はＳ１１００に移される。もしそうでないと（Ｓ９００にてＮＯ）、処理はＳ１０００に移される。
【００３５】
Ｓ１０００にて、ＥＣＵ３００は、異常フラグｘｆｒｏｔａｔをＯＮ（旋回判定異常）にする。
【００３６】
Ｓ１１００にて、ＥＣＵ３００は、右輪と左輪との速度差の絶対値Δｓｐｄが車両の速度（車体速）ｓｐｄｂｄｙをパラメータとしたマップから読み出された値以上であるか否かを判断する。Δｓｐｄ≧車両の速度（車体速）ｓｐｄｂｄｙをパラメータとしたマップ値であると（Ｓ１１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１３００へ移される。もしそうでないと（Ｓ１１００にてＮＯ）、処理はＳ１４００へ移される。
【００３７】
Ｓ１２００にて、ＥＣＵ３００は、異常フラグｘｆｒｏｔａｔをＯＦＦにする（旋回判定正常）。
【００３８】
Ｓ１３００にて、ＥＣＵ３００は、旋回フラグｘｒｏｔａｔをＯＮにする（すなわち、旋回状態である）。
【００３９】
Ｓ１４００にて、ＥＣＵ３００は、旋回フラグｘｒｏｔａｔをＯＦＦにする（すなわち、旋回状態でない）。
【００４０】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両の旋回状態判定装置の動作について説明する。なお、以下の説明においては、ＦＲ車が右旋回している場合、右前輪１１０がスリップしている状態を想定する。
【００４１】
［正常な状態で旋回しているとき］
車両の速度（車体速）ｓｐｄｂｄｙが算出され（Ｓ１００）、右前輪１１０と左前輪１２０との速度差の絶対値Δｓｐｄが｜ｖｆｒ−ｖｆｌ｜により算出される（Ｓ３００）。右前輪１１０の車輪速ｖｆｒ＞左前輪１２０の車輪速ｖｆｌであるが（Ｓ４００にてＹＥＳ）、スリップしておらず正常に動作（正常に旋回）しているので、右前輪１２０の車輪速ｖｆｒ＞左前輪１２０の車輪速ｖｆｌ×αではなく（Ｓ５００にてＮＯ）、異常フラグｘｆｒｏｔａｔもＯＮでない（Ｓ７００にてＮＯ）。
【００４２】
このため、旋回フラグｘｒｏｔａｔがＯＮから所定時間が経過する前においては（Ｓ９００にてＹＥＳ）、車両は正常な状態（スリップしない状態）で旋回中であるので、左右の車輪速差Δｓｐｄが車体速ｓｐｄｂｄｙをパラメータとしたマップから算出された値以上となる（Ｓ１１００にてＹＥＳ）。このため、旋回フラグｘｒｏｔａｔがＯＮにされて、車両が旋回状態であると判定される。
【００４３】
［正常な状態で旋回していないとき（旋回終了や非旋回）］
車両の速度（車体速）ｓｐｄｂｄｙが算出され（Ｓ１００）、右前輪１１０と左前輪１２０との速度差の絶対値Δｓｐｄが｜ｖｆｒ−ｖｆｌ｜により算出される（Ｓ３００）。右前輪１１０の車輪速ｖｆｒ＞左前輪１２０の車輪速ｖｆｌであるが（Ｓ４００にてＹＥＳ）、スリップしておらず正常に動作（正常に旋回終了や非旋回）しているので、右前輪１２０の車輪速ｖｆｒ＞左前輪１２０の車輪速ｖｆｌ×αではなく（Ｓ５００にてＮＯ）、異常フラグｘｆｒｏｔａｔもＯＮでない（Ｓ７００にてＮＯ）。
【００４４】
このため、旋回フラグｘｒｏｔａｔがＯＮから所定時間が経過する前であって（Ｓ９００にてＹＥＳ）、車両は正常な状態（スリップしない状態）で旋回していない（直進中）ので、左右の車輪速差Δｓｐｄが車体速ｓｐｄｂｄｙをパラメータとしたマップから算出された値以上とならない（Ｓ１１００にてＮＯ）。このため、旋回フラグｘｒｏｔａｔがＯＦＦにされて、非旋回状態であると判定される。
【００４５】
［異常な状態：右前輪がスリップ］
右前輪１１０の車輪速ｖｆｒ＞左前輪１２０の車輪速ｖｆｌであって（Ｓ４００にてＹＥＳ）、右前輪１１０がスリップして異常に速い車輪速であるので、右前輪１１０の車輪速ｖｆｒ＞左前輪１２０の車輪速ｖｆｌ×αとなり（Ｓ５００にてＹＥＳ）、異常フラグｘｆｒｏｔａｔがＯＮにされる（Ｓ１０００）。
【００４６】
［異常から正常な状態：右前輪がスリップからグリップ］
異常フラグｘｆｒｏｔａｔがＯＮにされた（Ｓ１０００）後において、右前輪１１０がスリップ状態からグリップ状態になると（Ｓ４００にてＹＥＳかつＳ５００にてＮＯ、またはＳ４００にてＮＯかつＳ６００にてＮＯ）、異常フラグｘｆｒｏｔａｔがＯＮにされている（Ｓ７００にてＹＥＳ）。このとき、右前輪１１０がスリップ状態からグリップ状態になるので、右前輪１１０の車輪速ｖｆｒ≦左前輪１２０の車輪速ｖｆｌ×αが所定時間成立すると（Ｓ８００にてＹＥＳ）、異常フラグｘｆｒｏｔａｔがＯＦＦにされる（Ｓ１２００）。
【００４７】
以上のようにして、本実施の形態に係る車両の旋回状態判定装置によると、たとえ、片方の車輪がスリップしても、正確に車両が旋回状態であるのか否かを判定することができる。
【００４８】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態に係る旋回状態判定装置を実装した車両の制御ブロック図である。
【図２】図１のＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図３】最小回転半径における左右車輪速度の差を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５０】
１１０  右前輪、１１２  右前輪車輪速センサ、１２０  左前輪、１２２  左前輪車輪速センサ、２１０  右後輪、２１２  右後輪車輪速センサ、２２０  左後輪、２２２  左後輪車輪速センサ、３００  ＥＣＵ。
【図１】
2007182177.tif 000003
【図２】
2007182177.tif 000004
【図３】
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