JP2003014450A - 車両の操舵角推定装置 - Google Patents
車両の操舵角推定装置Info
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- JP2003014450A JP2003014450A JP2001194491A JP2001194491A JP2003014450A JP 2003014450 A JP2003014450 A JP 2003014450A JP 2001194491 A JP2001194491 A JP 2001194491A JP 2001194491 A JP2001194491 A JP 2001194491A JP 2003014450 A JP2003014450 A JP 2003014450A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】少ない演算量で、誤差の少ない操舵角を検出す
る。 【解決手段】速度検出部２は、回転センサ１ａ〜１ｄか
らの出力に基づいて、左右輪のそれぞれの回転速度を検
出する。速度比演算部３は、検出された左輪の回転速度
と右輪の回転速度との回転速度比を算出する。そして、
操舵角演算部５は、予め設定された回転速度比と操舵角
との関係、典型的には一次関数的な関係に従い、算出さ
れた回転速度比に対応する操舵角を算出する。
る。 【解決手段】速度検出部２は、回転センサ１ａ〜１ｄか
らの出力に基づいて、左右輪のそれぞれの回転速度を検
出する。速度比演算部３は、検出された左輪の回転速度
と右輪の回転速度との回転速度比を算出する。そして、
操舵角演算部５は、予め設定された回転速度比と操舵角
との関係、典型的には一次関数的な関係に従い、算出さ
れた回転速度比に対応する操舵角を算出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、左右輪の回転状態
をそれぞれ検出する一対の回転センサを用いて、車両の
操舵角を推定する車両の操舵角推定装置に関する。
をそれぞれ検出する一対の回転センサを用いて、車両の
操舵角を推定する車両の操舵角推定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】特開２０００−２５４７６号公報または
特開平９−１７８４６４号公報には、操舵角センサや左
右の車輪速度差から操舵状態を検出し、その状態に基づ
いて、四輪駆動車のデファレンシャル差動制限制御を行
う技術が開示されている。
特開平９−１７８４６４号公報には、操舵角センサや左
右の車輪速度差から操舵状態を検出し、その状態に基づ
いて、四輪駆動車のデファレンシャル差動制限制御を行
う技術が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者は
高価な操舵角センサを別途設ける必要があるため、装置
のコスト上昇を招くという不都合がある。また、後者は
時間間隔と位相差による算出等の制御が複雑になるとい
う不都合がある。
高価な操舵角センサを別途設ける必要があるため、装置
のコスト上昇を招くという不都合がある。また、後者は
時間間隔と位相差による算出等の制御が複雑になるとい
う不都合がある。
【０００４】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、少ない演算量で、誤差の少ない
操舵角を検出することである。
のであり、その目的は、少ない演算量で、誤差の少ない
操舵角を検出することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、本発明は、左右輪の回転状態をそれぞれ検出する
一対の回転センサを用いて、車両の操舵角を推定する車
両の操舵角推定装置を提供する。この装置は、一対の回
転センサからの出力に基づいて、左右輪のそれぞれの回
転速度を検出するとともに、検出された左輪の回転速度
と右輪の回転速度との回転速度比を算出する。そして、
予め設定された回転速度比と操舵角との関係、典型的に
は一次関数的な関係に従い、算出された回転速度比に対
応する操舵角を算出する。
めに、本発明は、左右輪の回転状態をそれぞれ検出する
一対の回転センサを用いて、車両の操舵角を推定する車
両の操舵角推定装置を提供する。この装置は、一対の回
転センサからの出力に基づいて、左右輪のそれぞれの回
転速度を検出するとともに、検出された左輪の回転速度
と右輪の回転速度との回転速度比を算出する。そして、
予め設定された回転速度比と操舵角との関係、典型的に
は一次関数的な関係に従い、算出された回転速度比に対
応する操舵角を算出する。
【０００６】また、上記構成を有する操舵角推定装置を
四輪駆動車に搭載する場合、駆動前輪側に一対の回転セ
ンサを設けるとともに、駆動後輪側にも一対の回転セン
サを設け、前後左右輪のそれぞれの回転速度を検出す
る。そして、駆動スリップによる悪影響を避けるため
に、前後輪の内、駆動トルク配分が少ない方の回転速度
比に基づいて、操舵角を算出することが好ましい。
四輪駆動車に搭載する場合、駆動前輪側に一対の回転セ
ンサを設けるとともに、駆動後輪側にも一対の回転セン
サを設け、前後左右輪のそれぞれの回転速度を検出す
る。そして、駆動スリップによる悪影響を避けるため
に、前後輪の内、駆動トルク配分が少ない方の回転速度
比に基づいて、操舵角を算出することが好ましい。
【０００７】また、４つの車輪の回転速度の関係より定
常走行状態であるか否かを判定してもよい。定常走行状
態でないと判定した場合には、回転速度比から算出され
る操舵角を適用することなく、操舵角を所定の角度に強
制的に設定することが好ましい。
常走行状態であるか否かを判定してもよい。定常走行状
態でないと判定した場合には、回転速度比から算出され
る操舵角を適用することなく、操舵角を所定の角度に強
制的に設定することが好ましい。
【０００８】また、停止または極低速の状態を判定して
もよい。この場合、従前に算出された操舵角を保持して
おき、停止状態または極低速状態のいずれかに該当する
場合には、回転速度比から算出される操舵角を適用する
ことなく、今回の操舵角として従前の操舵角をそのまま
適用することが好ましい。また、上記極低速以下の状態
判定に加えて、パワーステアリング作動検出スイッチが
オンになったか否かを判定してもよい。極低速以下の状
態でパワーステアリング作動検出スイッチがオンになっ
た場合には、操舵角の下限値が設定される。従前の操舵
角が下限値以上の場合には、その操舵角が設定される。
もよい。この場合、従前に算出された操舵角を保持して
おき、停止状態または極低速状態のいずれかに該当する
場合には、回転速度比から算出される操舵角を適用する
ことなく、今回の操舵角として従前の操舵角をそのまま
適用することが好ましい。また、上記極低速以下の状態
判定に加えて、パワーステアリング作動検出スイッチが
オンになったか否かを判定してもよい。極低速以下の状
態でパワーステアリング作動検出スイッチがオンになっ
た場合には、操舵角の下限値が設定される。従前の操舵
角が下限値以上の場合には、その操舵角が設定される。
【０００９】さらに、中高速走行時における回転速度比
の平均値を算出してもよい。この場合、この平均値で回
転速度比を補正し、補正された回転速度比を用いて操舵
角を算出することが好ましい。これにより、タイヤの減
り具合等の影響を低減することができる。
の平均値を算出してもよい。この場合、この平均値で回
転速度比を補正し、補正された回転速度比を用いて操舵
角を算出することが好ましい。これにより、タイヤの減
り具合等の影響を低減することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、四輪駆動車用の操舵角推
定装置の機能的なブロック構成図である。右前輪回転セ
ンサ１ａは右前輪に設けられており、左前輪回転センサ
１ｂは左前輪に設けられている。また、右後輪回転セン
サ１ｃは右後輪に設けられており、左後輪回転センサ１
ｄは左後輪に設けられている。これらの回転センサ１ａ
〜１ｄは、例えば電磁ピックアップを用いることがで
き、それぞれが４つの車輪の回転状態を独立に検出す
る。本実施形態では、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシ
ステム）用の車輪速センサを回転センサ１ａ〜１ｄとし
て共用し、省センサ化を図っている。なお、二輪駆動車
の場合には、スリップ等の影響が少ない非駆動側の左右
輪にのみ、一対の回転センサを設ければよい。回転セン
サ１ａ〜１ｄから出力される信号は、図２（ａ）に示す
ように正弦波であるが、その周波数は車輪の回転速度に
比例して大きくなる。
定装置の機能的なブロック構成図である。右前輪回転セ
ンサ１ａは右前輪に設けられており、左前輪回転センサ
１ｂは左前輪に設けられている。また、右後輪回転セン
サ１ｃは右後輪に設けられており、左後輪回転センサ１
ｄは左後輪に設けられている。これらの回転センサ１ａ
〜１ｄは、例えば電磁ピックアップを用いることがで
き、それぞれが４つの車輪の回転状態を独立に検出す
る。本実施形態では、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシ
ステム）用の車輪速センサを回転センサ１ａ〜１ｄとし
て共用し、省センサ化を図っている。なお、二輪駆動車
の場合には、スリップ等の影響が少ない非駆動側の左右
輪にのみ、一対の回転センサを設ければよい。回転セン
サ１ａ〜１ｄから出力される信号は、図２（ａ）に示す
ように正弦波であるが、その周波数は車輪の回転速度に
比例して大きくなる。
【００１１】速度検出部２は、回転センサ１ａ〜１ｄの
出力信号に基づいて、それぞれの車輪の回転速度ＶFR，
ＶFL，ＶRR，ＶRLを検出する。ここで、"Ｖ"の添字"FR"
は右前輪，"FL"は左前輪，"RR"は右後輪，"RL"は左後輪
をそれぞれ示している。なお、以下の説明において、そ
れぞれの車輪の回転速度を総称する場合には、添字を付
することなく単に"Ｖ"と表す（後述する周期Ｔ，周波数
ｆについても同様）。
出力信号に基づいて、それぞれの車輪の回転速度ＶFR，
ＶFL，ＶRR，ＶRLを検出する。ここで、"Ｖ"の添字"FR"
は右前輪，"FL"は左前輪，"RR"は右後輪，"RL"は左後輪
をそれぞれ示している。なお、以下の説明において、そ
れぞれの車輪の回転速度を総称する場合には、添字を付
することなく単に"Ｖ"と表す（後述する周期Ｔ，周波数
ｆについても同様）。
【００１２】各車輪の回転速度Ｖを検出するために、速
度検出部２は、各回転センサ１ａ〜１ｄからの正弦波を
波形処理し、図２（ｂ）に示すようなステップ信号（正
弦波と同周期）に変換した上で、それぞれの周期Ｔを求
める。周期Ｔと回転速度Ｖとは下式の関係にあるため、
周期Ｔより回転速度Ｖを一義的に特定することができ
る。検出された各車輪の回転速度Ｖは、所定のサイクル
（例えば１０ms毎）で出力される。
度検出部２は、各回転センサ１ａ〜１ｄからの正弦波を
波形処理し、図２（ｂ）に示すようなステップ信号（正
弦波と同周期）に変換した上で、それぞれの周期Ｔを求
める。周期Ｔと回転速度Ｖとは下式の関係にあるため、
周期Ｔより回転速度Ｖを一義的に特定することができ
る。検出された各車輪の回転速度Ｖは、所定のサイクル
（例えば１０ms毎）で出力される。
【数１】Ｔ＝１／ｆ＝ａＶ （ａは定数）
【００１３】速度検出部２以降の各ブロックは、回転速
度Ｖをベースとした演算処理を行う。ただし、上記数式
１の関係より、回転速度Ｖの代わりに、周波数ｆまたは
周期Ｔを用いて演算を行ってもよい。これらの変数ｆ，
Ｔは、回転速度Ｖから一義的に算出される変数だからで
ある。
度Ｖをベースとした演算処理を行う。ただし、上記数式
１の関係より、回転速度Ｖの代わりに、周波数ｆまたは
周期Ｔを用いて演算を行ってもよい。これらの変数ｆ，
Ｔは、回転速度Ｖから一義的に算出される変数だからで
ある。
【００１４】速度比演算部３は、速度検出部２から出力
された回転速度Ｖに基づいて、左輪と右輪との回転速度
比ＲＶを算出する。その際、駆動スリップによる影響を
低減するために、回転速度比ＲＶは、前後の駆動輪の
内、駆動トルクが少ない方の左右輪より算出する。すな
わち、後輪側よりも前輪側の方が駆動トルクが少ない場
合には、下式に従い、右前輪の回転数ＶFRと左前輪の回
転数ＶFLとに基づいて、回転速度比ＲＶを算出する。
された回転速度Ｖに基づいて、左輪と右輪との回転速度
比ＲＶを算出する。その際、駆動スリップによる影響を
低減するために、回転速度比ＲＶは、前後の駆動輪の
内、駆動トルクが少ない方の左右輪より算出する。すな
わち、後輪側よりも前輪側の方が駆動トルクが少ない場
合には、下式に従い、右前輪の回転数ＶFRと左前輪の回
転数ＶFLとに基づいて、回転速度比ＲＶを算出する。
【数２】ＲＶ＝ＶFR／ＶFL
【００１５】これに対して、前輪側よりも後輪側の方が
駆動トルクが少ない場合には、下式に従い、右後輪の回
転数ＶRRと左後輪の回転数ＶRLとに基づいて、回転速度
比ＲＶを算出する。
駆動トルクが少ない場合には、下式に従い、右後輪の回
転数ＶRRと左後輪の回転数ＶRLとに基づいて、回転速度
比ＲＶを算出する。
【数３】ＲＶ＝ＶRR／ＶRL
【００１６】なお、周期Ｔの比より回転速度比を算出し
てもよい（ＲＶが逆数になる）。
てもよい（ＲＶが逆数になる）。
【００１７】回転速度比ＲＶは、左右輪の回転速度が同
一の場合、すなわち、直進走行時においては理論的には
1.0になる。車両が右旋回する場合、回転速度比ＲＶは
1.0よりも大きくなり、旋回半径が小さいほど大きな値
となる。また、車両が左旋回する場合、回転速度比ＲＶ
は1.0よりも小さくなり、その旋回半径が小さいほど小
さな値となる。つまり、左右旋回のいずれの場合であっ
ても、旋回半径が小さくなる程、基準値1.0からのオフ
セット量が大きくなる。なお、二輪駆動車の場合、回転
速度比ＲＶは、非駆動側の左右輪より算出する。
一の場合、すなわち、直進走行時においては理論的には
1.0になる。車両が右旋回する場合、回転速度比ＲＶは
1.0よりも大きくなり、旋回半径が小さいほど大きな値
となる。また、車両が左旋回する場合、回転速度比ＲＶ
は1.0よりも小さくなり、その旋回半径が小さいほど小
さな値となる。つまり、左右旋回のいずれの場合であっ
ても、旋回半径が小さくなる程、基準値1.0からのオフ
セット量が大きくなる。なお、二輪駆動車の場合、回転
速度比ＲＶは、非駆動側の左右輪より算出する。
【００１８】速度比補正手段４は、速度比算出部３にお
いて算出された回転速度比ＲＶを補正し、補正された回
転速度比ＲＶ’（以下、「補正回転速度比ＲＶ’」また
は単に「回転速度比ＲＶ’」という）を操舵角演算部５
に対して出力する。詳細については後述するが、この補
正によって、タイヤの減り具合等に起因した回転速度比
ＲＶの誤差が取り除かれる。
いて算出された回転速度比ＲＶを補正し、補正された回
転速度比ＲＶ’（以下、「補正回転速度比ＲＶ’」また
は単に「回転速度比ＲＶ’」という）を操舵角演算部５
に対して出力する。詳細については後述するが、この補
正によって、タイヤの減り具合等に起因した回転速度比
ＲＶの誤差が取り除かれる。
【００１９】操舵角演算部５は、回転速度比ＲＶ’に基
づいて、車両の操舵角θを算出する。図３は、車両旋回
時における車輪Ｃ〜Ｆのトレースモデルを示す図であ
る。ステアリング機構に関する一般的な理論であるアッ
カーマン・シャントの理論を適用する。ここで、車両軸
間距離をＬ、両軸のキングピン間距離をＫ、内輪舵取り
角をα、外輪舵取り角をβとすると、舵取り角と旋回中
心との関係は下式のようになる。
づいて、車両の操舵角θを算出する。図３は、車両旋回
時における車輪Ｃ〜Ｆのトレースモデルを示す図であ
る。ステアリング機構に関する一般的な理論であるアッ
カーマン・シャントの理論を適用する。ここで、車両軸
間距離をＬ、両軸のキングピン間距離をＫ、内輪舵取り
角をα、外輪舵取り角をβとすると、舵取り角と旋回中
心との関係は下式のようになる。
【数４】ＦＯ／ＣＦ ＝ cot α
ＥＯ／ＤＥ ＝ cot β
ＣＦ＝ＤＥ
∴ＦＯ／ＥＯ ＝ cot α／cot β (1)
【００２０】ＦＯ，ＥＯは、それぞれ内外輪の回転半径
であるが、単位時間当たりの移動量で考えると、式(1)
の左辺は速度比といえる。一方、式(1)の右辺はそれぞ
れ舵取り角であり、ステアリング操舵角θによって一義
的に決まる値である。換言すると、式(1)は、内外輪の
速度比が求まれば、予め設定された関係式より操舵角を
一義的に算出できることを示している。図４は、回転速
度比と操舵角との関係を示しており、比較的単純な一次
関数的な関係を有している。
であるが、単位時間当たりの移動量で考えると、式(1)
の左辺は速度比といえる。一方、式(1)の右辺はそれぞ
れ舵取り角であり、ステアリング操舵角θによって一義
的に決まる値である。換言すると、式(1)は、内外輪の
速度比が求まれば、予め設定された関係式より操舵角を
一義的に算出できることを示している。図４は、回転速
度比と操舵角との関係を示しており、比較的単純な一次
関数的な関係を有している。
【００２１】操舵角演算部５は、回転速度比ＲＶ’と操
舵角θとの間における一次関数的な関係に従い、入力し
た回転速度比ＲＶ’に対応する操舵角θを出力する。両
変数ＲＶ’，θ間の関係は、シミュレーション或いは実
験等を通じて作成された、操舵角算出マップ或いは一次
関数式により予め設定されている。操舵角算出マップを
用いる場合、コンピュータ内におけるＲＯＭの一連のア
ドレスに両変数ＲＶ’，θの対応関係をメモリしてお
く。操舵角演算部５で算出された操舵角θは、四輪のト
ルク配分制御、パワーステアリングの操舵力の制御、或
いは車両の運動制御等を含む各種制御に用いることがで
きる。
舵角θとの間における一次関数的な関係に従い、入力し
た回転速度比ＲＶ’に対応する操舵角θを出力する。両
変数ＲＶ’，θ間の関係は、シミュレーション或いは実
験等を通じて作成された、操舵角算出マップ或いは一次
関数式により予め設定されている。操舵角算出マップを
用いる場合、コンピュータ内におけるＲＯＭの一連のア
ドレスに両変数ＲＶ’，θの対応関係をメモリしてお
く。操舵角演算部５で算出された操舵角θは、四輪のト
ルク配分制御、パワーステアリングの操舵力の制御、或
いは車両の運動制御等を含む各種制御に用いることがで
きる。
【００２２】なお、操舵角演算部５は、所定のサイクル
（例えば１０ms毎）で操舵角θを出力するが、後述する
理由により、適切に算出された従前の１サンプルを保持
している。
（例えば１０ms毎）で操舵角θを出力するが、後述する
理由により、適切に算出された従前の１サンプルを保持
している。
【００２３】ところで、車両直進時において、回転速度
比ＲＶは理論的には1.0となる。しかしながら、タイヤ
の減り具合は車輪毎に微妙に異なるため、左右の車輪の
回転半径は必ずしも一致しない。そのため、実際には直
進時であっても、回転速度比ＲＶが理論値1.0から僅か
にズレていることが多い。そこで、平均速度演算部６に
おいて、回転速度比ＲＶの統計的な平均化処理を行い平
均回転速度比ＲＶaveを求めるとともに、速度比補正部
４において、この速度比ＲＶaveを用いて回転速度比Ｒ
Ｖを補正している。
比ＲＶは理論的には1.0となる。しかしながら、タイヤ
の減り具合は車輪毎に微妙に異なるため、左右の車輪の
回転半径は必ずしも一致しない。そのため、実際には直
進時であっても、回転速度比ＲＶが理論値1.0から僅か
にズレていることが多い。そこで、平均速度演算部６に
おいて、回転速度比ＲＶの統計的な平均化処理を行い平
均回転速度比ＲＶaveを求めるとともに、速度比補正部
４において、この速度比ＲＶaveを用いて回転速度比Ｒ
Ｖを補正している。
【００２４】具体的には、平均速度比演算部６は、中高
速（例えば６０km/h以上）の条件下において、速度比演
算部４で算出された回転速度比ＲＶを所定のサンプル数
（例えば1000個）保持する。そして、図５に示すよう
に、保持されたサンプル群の出現度数の分布を求め、最
も頻出頻度が高い回転速度比ＲＶ（≒1.0）を平均回転
速度比ＲＶaveとする。経験則上、中高速の走行時では
直進状態が大半なため、統計的な見地から、最頻出現度
数となる回転速度比ＲＶの値を直進時の値ＲＶaveとみ
なすことができる。
速（例えば６０km/h以上）の条件下において、速度比演
算部４で算出された回転速度比ＲＶを所定のサンプル数
（例えば1000個）保持する。そして、図５に示すよう
に、保持されたサンプル群の出現度数の分布を求め、最
も頻出頻度が高い回転速度比ＲＶ（≒1.0）を平均回転
速度比ＲＶaveとする。経験則上、中高速の走行時では
直進状態が大半なため、統計的な見地から、最頻出現度
数となる回転速度比ＲＶの値を直進時の値ＲＶaveとみ
なすことができる。
【００２５】速度比補正部４は、下式に従い、平均回転
速度比ＲＶaveに基づき回転速度比ＲＶを補正する。そ
して、操舵角演算部５は、補正回転速度比ＲＶ’を用い
て、操舵角θを算出する。左右輪の回転半径の影響を取
り除くことで、精度の高い操舵角θを算出することがで
きる。
速度比ＲＶaveに基づき回転速度比ＲＶを補正する。そ
して、操舵角演算部５は、補正回転速度比ＲＶ’を用い
て、操舵角θを算出する。左右輪の回転半径の影響を取
り除くことで、精度の高い操舵角θを算出することがで
きる。
【数５】ＲＶ：ＲＶ’＝1.0：ＲＶave（≒1.0）
∴ ＲＶ’＝ＲＶ／ＲＶave
【００２６】また、悪路走行時、段差通過時、スリップ
時、或いは急ブレーキ時といった定常走行状態でない場
合には、たとえ直線路を走行中であっても車輪の回転速
度Ｖが変動するため、操舵角θを適切に算出することが
困難になる。そこで、定常状態判定部７と操舵角強制設
定部８とを追加し、操舵角θを適切に算出し得る定常走
行状態にあるか否かをモニタリングするとともに、定常
走行状態でない場合には所定の操舵角に強制的に設定す
る。
時、或いは急ブレーキ時といった定常走行状態でない場
合には、たとえ直線路を走行中であっても車輪の回転速
度Ｖが変動するため、操舵角θを適切に算出することが
困難になる。そこで、定常状態判定部７と操舵角強制設
定部８とを追加し、操舵角θを適切に算出し得る定常走
行状態にあるか否かをモニタリングするとともに、定常
走行状態でない場合には所定の操舵角に強制的に設定す
る。
【００２７】具体的には、定常状態判定部７は、下記の
条件３つのをすべて満たすならば定常走行状態（操舵角
θを適切に算出し得る状態）と判断し、一つでも満たさ
ないならば非定常走行状態（操舵角θを適切に算出する
のか困難な状態）と判断する。 （定常走行状態の判定条件） （１）４つの車輪の回転速度Ｖが転舵走行中の関係（前
外輪速＞後外輪速＞前内輪速＞後内輪速）を満足するこ
と （２）前左右輪の回転速度比（Ｖfr／Ｖfl）が1.0より
も大きいならば、後左右輪の回転速度比（Ｖrr／Ｖrl）
も1.0よりも大きいこと。前左右輪の回転速度比（Ｖfr
／Ｖfl）が1.0以下ならば、後左右輪の回転速度比（Ｖr
r／Ｖrl）も1.0以下であること （３）前左右輪の回転速度比（Ｖfr／Ｖfl）と後左右輪
の回転速度比（Ｖrr／Ｖrl）との差の絶対値｜（Ｖfr／
Ｖfl）−（Ｖrr／Ｖrl）｜が所定の判定しきい値（例え
ば0.1）以下であること
条件３つのをすべて満たすならば定常走行状態（操舵角
θを適切に算出し得る状態）と判断し、一つでも満たさ
ないならば非定常走行状態（操舵角θを適切に算出する
のか困難な状態）と判断する。 （定常走行状態の判定条件） （１）４つの車輪の回転速度Ｖが転舵走行中の関係（前
外輪速＞後外輪速＞前内輪速＞後内輪速）を満足するこ
と （２）前左右輪の回転速度比（Ｖfr／Ｖfl）が1.0より
も大きいならば、後左右輪の回転速度比（Ｖrr／Ｖrl）
も1.0よりも大きいこと。前左右輪の回転速度比（Ｖfr
／Ｖfl）が1.0以下ならば、後左右輪の回転速度比（Ｖr
r／Ｖrl）も1.0以下であること （３）前左右輪の回転速度比（Ｖfr／Ｖfl）と後左右輪
の回転速度比（Ｖrr／Ｖrl）との差の絶対値｜（Ｖfr／
Ｖfl）−（Ｖrr／Ｖrl）｜が所定の判定しきい値（例え
ば0.1）以下であること
【００２８】定常状態判定部７は、定常走行でない状態
を検出した場合には、操舵角強制設定部８に対してその
旨を通知する。これを受けて、操舵角強制設定部８は、
操舵角θを所定角θ1に強制的に設定するように、操舵
角演算部５に指示する。操舵角演算部５は、回転速度比
ＲＶ’より特定される操舵角θの代わりに、所定角θ1
を強制的に設定・出力する。なお、所定角θ1の値は、
操舵角θを用いる後段の制御内容に応じて設定するが、
直進として処理する方が安全性が高い制御では0°に設
定することが好ましい。
を検出した場合には、操舵角強制設定部８に対してその
旨を通知する。これを受けて、操舵角強制設定部８は、
操舵角θを所定角θ1に強制的に設定するように、操舵
角演算部５に指示する。操舵角演算部５は、回転速度比
ＲＶ’より特定される操舵角θの代わりに、所定角θ1
を強制的に設定・出力する。なお、所定角θ1の値は、
操舵角θを用いる後段の制御内容に応じて設定するが、
直進として処理する方が安全性が高い制御では0°に設
定することが好ましい。
【００２９】さらに、上述した回転速度比ＲＶを適切に
算出できない停止時または極低速時においても、操舵角
θを適切に算出することが困難になる。そこで、停止／
極低速判定部９、パワーステアリング作動検出スイッチ
１０のオン／オフを検出する作動状態検出部１１、およ
び据切判定部１２とを追加し、停止時または極低速時に
は、所定の操舵角に強制的に設定する。
算出できない停止時または極低速時においても、操舵角
θを適切に算出することが困難になる。そこで、停止／
極低速判定部９、パワーステアリング作動検出スイッチ
１０のオン／オフを検出する作動状態検出部１１、およ
び据切判定部１２とを追加し、停止時または極低速時に
は、所定の操舵角に強制的に設定する。
【００３０】具体的には、まず、停止／極低速判定部９
は、速度検出部２からの回転速度Ｖをモニタリングし
て、回転速度比ＲＶを算出できない状態、すなわち、停
止または極低速（例えば２km/h以下）であるか否かを判
断する。そして、このような極低速以下の状態になった
場合、この判定部９は据切判定部１２を介して、その旨
を操舵角強制設定部８に通知する。これを受けた操舵角
強制設定部８は、ステアリングを据え切っている場合を
除いて、操舵角演算部５に保持されている従前の操舵角
θn-1を今回の操舵角θnとして出力するように、操舵角
演算部５に指示する。操舵角演算部５は、回転速度比Ｒ
Ｖ’より特定される操舵角θnの代わりに、従前の操舵
角θn-1を出力する。
は、速度検出部２からの回転速度Ｖをモニタリングし
て、回転速度比ＲＶを算出できない状態、すなわち、停
止または極低速（例えば２km/h以下）であるか否かを判
断する。そして、このような極低速以下の状態になった
場合、この判定部９は据切判定部１２を介して、その旨
を操舵角強制設定部８に通知する。これを受けた操舵角
強制設定部８は、ステアリングを据え切っている場合を
除いて、操舵角演算部５に保持されている従前の操舵角
θn-1を今回の操舵角θnとして出力するように、操舵角
演算部５に指示する。操舵角演算部５は、回転速度比Ｒ
Ｖ’より特定される操舵角θnの代わりに、従前の操舵
角θn-1を出力する。
【００３１】一方、据切判定部１２は、パワーステアリ
ングが据え切られた状態、すなわち、極低速以下の状態
でパワーステアリングが切られたか否かを判断する。パ
ワーステアリングの作動状態は、作動状態検出部１１に
おいてパワーステアリング作動検出スイッチ１０のオン
／オフをモニタリングすることによって可能となる。す
なわち、パワーステアリングの転舵が所定角度以上にな
ると、パワーステアリング作動油圧を検出するパワース
テアリング作動検出スイッチ１０がオンになる。作動状
態検出部１１がこのオン状態を検出すると据切判定部１
２に対してその旨を通知する。据切判定部１２は、極低
速以下の状態でパワーステアリング作動検出スイッチ１
０がオンになった場合には据え切りと判定し、操舵角θ
の下限値θ2を設定するように操舵角強制設定部８に指
示する。そして、操舵角強制設定部８からの指示を受け
て、操舵角演算部５は、回転速度比ＲＶ’より特定され
る操舵角θの値が下限値θ2よりも小さいならば下限値
θ2を出力し、下限値θ2以上の場合には操舵角θをその
まま出力する。なお、下限値θ2は、操舵角θを用いる
後段の制御内容に応じて設定するが、トランスファート
ルクの差動制限を弱める方向の制御を行う場合には180
°（大舵角）に設定することが好ましい。
ングが据え切られた状態、すなわち、極低速以下の状態
でパワーステアリングが切られたか否かを判断する。パ
ワーステアリングの作動状態は、作動状態検出部１１に
おいてパワーステアリング作動検出スイッチ１０のオン
／オフをモニタリングすることによって可能となる。す
なわち、パワーステアリングの転舵が所定角度以上にな
ると、パワーステアリング作動油圧を検出するパワース
テアリング作動検出スイッチ１０がオンになる。作動状
態検出部１１がこのオン状態を検出すると据切判定部１
２に対してその旨を通知する。据切判定部１２は、極低
速以下の状態でパワーステアリング作動検出スイッチ１
０がオンになった場合には据え切りと判定し、操舵角θ
の下限値θ2を設定するように操舵角強制設定部８に指
示する。そして、操舵角強制設定部８からの指示を受け
て、操舵角演算部５は、回転速度比ＲＶ’より特定され
る操舵角θの値が下限値θ2よりも小さいならば下限値
θ2を出力し、下限値θ2以上の場合には操舵角θをその
まま出力する。なお、下限値θ2は、操舵角θを用いる
後段の制御内容に応じて設定するが、トランスファート
ルクの差動制限を弱める方向の制御を行う場合には180
°（大舵角）に設定することが好ましい。
【００３２】本実施形態では、左右車輪の回転速度比Ｒ
Ｖ’と操舵角θとの間における一次関数的な関係より、
回転速度比ＲＶを入力として操舵角θを一義的に算出す
る。したがって、比較的少ない演算量で、誤差の少ない
操舵角θを算出することができ、応答性にも優れてい
る。
Ｖ’と操舵角θとの間における一次関数的な関係より、
回転速度比ＲＶを入力として操舵角θを一義的に算出す
る。したがって、比較的少ない演算量で、誤差の少ない
操舵角θを算出することができ、応答性にも優れてい
る。
【００３３】また、本実施形態では、高価な操舵角セン
サを新たに追加する必要がなく、既存のＡＢＳ用車輪速
センサを利用してシステムを構築できる。したがって、
本実施形態に係るシステムを安価に実現できる。
サを新たに追加する必要がなく、既存のＡＢＳ用車輪速
センサを利用してシステムを構築できる。したがって、
本実施形態に係るシステムを安価に実現できる。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、少ない演算量で操舵角
を検出することができ、推定される操舵角の誤差が少な
く、かつ、操舵角推定の応答性にも優れている。
を検出することができ、推定される操舵角の誤差が少な
く、かつ、操舵角推定の応答性にも優れている。
【図１】本実施形態に係る操舵角推定装置の機能的なブ
ロック構成図
ロック構成図
【図２】回転センサの出力信号の処理を示す図
【図３】車両旋回時における車輪のトレースモデルを示
す図
す図
【図４】回転速度比と操舵角との関係を示す説明図
【図５】平均速度の算出方法を示す図
１ａ〜１ｄ 回転センサ、
２ 速度検出部、
３ 速度比演算部、
４ 速度比補正部、
５ 操舵角演算部、
６ 平均速度比演算部、
７ 定常状態判定部、
８ 操舵角強制設定部、
９ 停止／極低速判定部、
１０ パワーステアリング作動検出スイッチ、
１１ 作動状態検出部、
１２ 据切判定部
Claims (7)
- 【請求項１】左右輪の回転状態をそれぞれ検出する一対
の回転センサを用いて、車両の操舵角を推定する車両の
操舵角推定装置において、 一対の回転センサからの出力に基づいて、左右輪のそれ
ぞれの回転速度を検出する速度検出手段と、 前記速度検出手段により検出された左輪の回転速度と右
輪の回転速度との回転速度比を算出する速度比演算手段
と、 前記速度比演算手段により算出された回転速度比に基づ
いて、車両の操舵角を算出する操舵角演算手段とを有す
ることを特徴とする車両の操舵角推定装置。 - 【請求項２】前記操舵角演算手段は、回転速度比と操舵
角との間における一次関数的な関係に従い、前記速度比
演算手段によって算出された回転速度比から操舵角を算
出することを特徴とする請求項１に記載された車両の操
舵角推定装置。 - 【請求項３】駆動前輪側に一対の回転センサが設けられ
ているとともに、駆動後輪側に一対の回転センサが設け
られている四輪駆動車用の操舵角推定装置であって、 前記速度検出手段は、前後左右輪のそれぞれの回転速度
を検出し、 前記速度比演算手段は、前後輪の内、駆動トルク配分が
少ない方の前記回転速度比に基づいて、車両の操舵角を
算出することを特徴とする請求項１または２に記載され
た車両の操舵角推定装置。 - 【請求項４】４つの車輪の回転速度の関係より定常走行
状態であるか否かを判定する第１の判定手段をさらに有
し、 前記第１の判定手段は、定常走行状態でないと判断した
場合、前記操舵角演算手段に対して、操舵角を所定の角
度に強制的に設定するよう指示することを特徴とする請
求項３に記載された車両の操舵角推定装置。 - 【請求項５】停止または極低速の状態を判定する第２の
判定手段をさらに有し、 前記操舵角演算手段は、従前に算出された操舵角を保持
しており、 前記第２の判定手段は、停止状態または極低速状態のい
ずれかに該当する場合、前記操舵角演算手段に対して、
操舵角を従前の操舵角に強制的に設定するよう指示する
ことを特徴とする請求項３に記載された車両の操舵角推
定装置。 - 【請求項６】前記第２の判定手段は、パワーステアリン
グ作動検出スイッチがオンになった場合、前記操舵角演
算手段に対して、操舵角の下限値を設定するように指示
することを特徴とする請求項５に記載された車両の操舵
角推定装置。 - 【請求項７】中高速走行時における回転速度比の平均値
を算出する平均速度比演算手段をさらに有し、 前記操舵角演算手段は、前記平均速度比演算手段により
算出された回転速度の平均値によって補正された回転速
度比を用いて、操舵角を算出することを特徴とする請求
項１または２に記載された車両の操舵角推定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001194491A JP2003014450A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 車両の操舵角推定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001194491A JP2003014450A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 車両の操舵角推定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003014450A true JP2003014450A (ja) | 2003-01-15 |
Family
ID=19032622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001194491A Pending JP2003014450A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 車両の操舵角推定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003014450A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005031256A1 (ja) * | 2003-09-25 | 2005-04-07 | Nsk Ltd. | 車両用操舵角推定装置 |
| JP2007137383A (ja) * | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Jtekt Corp | 操舵装置 |
| EP1878638A2 (en) * | 2006-07-14 | 2008-01-16 | NSK Ltd. | Control apparatus for electric power steering |
| JP2008249719A (ja) * | 2008-05-22 | 2008-10-16 | Nsk Ltd | 車両用操舵角推定装置及びそれを内蔵した電動パワーステアリング装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06219308A (ja) * | 1993-01-29 | 1994-08-09 | Fuji Heavy Ind Ltd | 車両の操舵角推定方法 |
| JPH09178464A (ja) * | 1995-12-22 | 1997-07-11 | Sanwa Seiki Co Ltd | 車両の操舵角検出方法及び検出装置 |
| JPH11180330A (ja) * | 1997-12-22 | 1999-07-06 | Mitsubishi Electric Corp | 操舵角演算装置 |
-
2001
- 2001-06-27 JP JP2001194491A patent/JP2003014450A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06219308A (ja) * | 1993-01-29 | 1994-08-09 | Fuji Heavy Ind Ltd | 車両の操舵角推定方法 |
| JPH09178464A (ja) * | 1995-12-22 | 1997-07-11 | Sanwa Seiki Co Ltd | 車両の操舵角検出方法及び検出装置 |
| JPH11180330A (ja) * | 1997-12-22 | 1999-07-06 | Mitsubishi Electric Corp | 操舵角演算装置 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005031256A1 (ja) * | 2003-09-25 | 2005-04-07 | Nsk Ltd. | 車両用操舵角推定装置 |
| KR100839575B1 (ko) * | 2003-09-25 | 2008-06-19 | 닛본 세이고 가부시끼가이샤 | 차량용 조타각 추정 장치 |
| US7440829B2 (en) | 2003-09-25 | 2008-10-21 | Nsk Ltd. | Steering angle estimating apparatus for vehicle |
| JP2007137383A (ja) * | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Jtekt Corp | 操舵装置 |
| EP1878638A2 (en) * | 2006-07-14 | 2008-01-16 | NSK Ltd. | Control apparatus for electric power steering |
| EP1878638A3 (en) * | 2006-07-14 | 2008-02-27 | NSK Ltd. | Control apparatus for electric power steering |
| US7849957B2 (en) | 2006-07-14 | 2010-12-14 | Nsk Ltd. | Control apparatus for electric power steering |
| JP2008249719A (ja) * | 2008-05-22 | 2008-10-16 | Nsk Ltd | 車両用操舵角推定装置及びそれを内蔵した電動パワーステアリング装置 |
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