JP2007218701A - Traveling direction determiner for vehicle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a traveling direction determiner for a vehicle to surely determine the traveling direction of the vehicle by means of a simple and appropriate means. <P>SOLUTION: As to at least one wheel TR of the vehicle, this traveling direction determiner compares a slip angle acquired by a slip angle acquisition means M2 with steering torque acquired by a steering torque acquisition means M1 by using a comparison means M3 to determine the traveling direction of the vehicle based on the result of the comparison. Preferably, this direction determiner is equipped with a correspondence relation storage means M31 previously determining at least a correspondence relation between the slip angle of the wheel in the progress of the vehicle and steering torque to therein store the correspondence relation, and the correspondence relation stored therein is compared with a relation between the acquired slip angle and the steering torque. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両の進行方向判定装置に関し、特に、車両が前進又は後退の何れの方向に進行しているかを判定する車両の進行方向判定装置に係る。   The present invention relates to a traveling direction determination device for a vehicle, and more particularly to a traveling direction determination device for a vehicle that determines whether the vehicle is traveling forward or backward.

車両が前進又は後退の何れの方向に進行しているかを判定する方法に関しては、例えば下記の特許文献１には自動車の後退走行の検出方法が開示されている。この特許文献１には、「ヨー角速度およびモデルのヨー角速度が求められかつこれらの値ならびに定数を用いて係数Θｔが計算され，この値が所定の比較値と比較される。この比較から，前進走行または後退走行のいずれが存在するかが検出される。」旨記載されている。   With respect to a method for determining whether the vehicle is moving forward or backward, for example, Patent Document 1 below discloses a method for detecting the backward travel of an automobile. In this patent document, “the yaw angular velocity and the yaw angular velocity of the model are obtained, and the coefficient Θt is calculated using these values and constants, and this value is compared with a predetermined comparison value. It is detected whether there is running or reverse running. "

尚、下記の特許文献２には、本願で用いる操舵トルク、セルフアライニングトルク等について説明されている。また、下記の非特許文献１には、タイヤのコーナリング特性について解説されており、その第１７頁には車輪（タイヤ）のニューマチックトレールについて説明されている。   The following Patent Document 2 describes steering torque, self-aligning torque, and the like used in the present application. Non-Patent Document 1 below describes tire cornering characteristics, and page 17 describes a pneumatic trail of a wheel (tire).

特開平６−１６７５０８号公報JP-A-6-167508 特開２００３−３１２３１９号公報JP 2003-31319 A 安部正人著「自動車の運動と制御」、株式会社山海堂、１９９４年５月３１日第２刷発行、第１０頁乃至第１８頁Masato Abe, “Motion and Control of Automobiles”, Sankaido Co., Ltd., May 31, 1994, second edition, pp. 10-18

上記特許文献１に記載の後退走行の検出方法によれば、ヨー角速度、即ち実ヨーレイトと、モデルのヨー角速度、即ち車両モデルのヨーレイトとの比較結果に基づき前進走行または後退走行が判定されるので、車両モデルと実際の車両に大きなズレが生じ、あるいはヨーレイト検出手段が適切に機能しない場合には、誤判定のおそれがある。このため、車両モデルを用いることなく簡単な手段によって車両の進行方向を確実に判定し得ることが必要である。また、複数の検出手段を用いて冗長系とすることが望ましい。   According to the method for detecting reverse travel described in Patent Document 1, forward travel or reverse travel is determined based on a comparison result between the yaw angular velocity, that is, the actual yaw rate, and the yaw angular velocity of the model, that is, the yaw rate of the vehicle model. If a large deviation occurs between the vehicle model and the actual vehicle, or the yaw rate detection means does not function properly, there is a risk of erroneous determination. For this reason, it is necessary to be able to reliably determine the traveling direction of the vehicle by simple means without using a vehicle model. Moreover, it is desirable to use a plurality of detection means as a redundant system.

そこで、本発明は、簡単且つ適切な手段によって車両の進行方向を確実に判定し得る車両の進行方向判定装置を提供することを課題とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a vehicle traveling direction determination device that can reliably determine the traveling direction of a vehicle by simple and appropriate means.

上記の課題を達成するため、本発明は、請求項１に記載のように、ステアリング操作に応じて転舵する車輪に付与される操舵トルクを取得する操舵トルク取得手段と、前記車輪に生ずるスリップ角を取得するスリップ角取得手段と、該スリップ角取得手段が取得したスリップ角と前記操舵トルク取得手段が取得した操舵トルクを比較する比較手段と、該比較手段の比較結果に基づき前記車両の進行方向を判定する進行方向判定手段とを備えることとしたものである。尚、操舵トルク取得手段は、車輪に対する操舵トルクを直接検出する手段、あるいは、演算により操舵トルクを推定する手段の何れとしてもよい。同様に、スリップ角取得手段は、車輪のスリップ角を直接検出する手段、あるいは、演算によりスリップ角を推定する手段の何れとしてもよい。   In order to achieve the above object, according to the present invention, a steering torque acquisition means for acquiring a steering torque applied to a wheel to be steered according to a steering operation, and a slip generated in the wheel as described in claim 1 A slip angle obtaining means for obtaining an angle; a comparison means for comparing a slip angle obtained by the slip angle obtaining means with a steering torque obtained by the steering torque obtaining means; and a progress of the vehicle based on a comparison result of the comparison means. And a traveling direction determining means for determining the direction. The steering torque acquisition means may be either a means for directly detecting the steering torque for the wheels or a means for estimating the steering torque by calculation. Similarly, the slip angle acquisition means may be either means for directly detecting the slip angle of the wheel or means for estimating the slip angle by calculation.

前記比較手段は、請求項２に記載のように、前記車両の少なくとも前進時における前記車輪のスリップ角と操舵トルクの対応関係を予め特定し、該対応関係を記憶する対応関係記憶手段を備えたものとし、前記スリップ角取得手段が取得したスリップ角と前記操舵トルク取得手段が取得した操舵トルクの関係を、前記対応関係記憶手段に記憶された対応関係と比較するように構成するとよい。   According to a second aspect of the present invention, the comparison means includes correspondence relationship storage means for preliminarily specifying a correspondence relationship between the slip angle of the wheel and the steering torque at least when the vehicle is moving forward and storing the correspondence relationship. It is preferable that the relationship between the slip angle acquired by the slip angle acquisition unit and the steering torque acquired by the steering torque acquisition unit is compared with the correspondence stored in the correspondence storage unit.

前記対応関係記憶手段としては、前記スリップ角と前記操舵トルクの関係を、前記車両の前進時と後退時の各々について予めマップに記録しておき、前記スリップ角取得手段が取得したスリップ角と前記操舵トルク取得手段が取得した操舵トルクの関係を、前記マップと比較するように構成することができる。これによれば、当該取得結果の関係が、前記マップにおける前進時と後退時の何れの関係に近似しているかの判定結果に基づき、前記車両の進行方向を判定することができる。あるいは、前記スリップ角と前記操舵トルクの関係を、前記車両の前進時のみについて予めマップに記録しておき、前記スリップ角取得手段が取得したスリップ角と前記操舵トルク取得手段が取得した操舵トルクの関係を、前記マップと比較するように構成することができる。これによれば、当該取得結果の関係が、例えば、前記マップの関係に対し所定範囲を超えて離隔している場合には、前記車両の後退時と判定することができる。   As the correspondence storage means, the relationship between the slip angle and the steering torque is recorded in advance on a map for each time the vehicle is moving forward and backward, and the slip angle acquired by the slip angle acquiring means and the The relationship of the steering torque acquired by the steering torque acquisition means can be configured to be compared with the map. According to this, it is possible to determine the traveling direction of the vehicle based on the determination result indicating whether the relationship between the acquisition results approximates the relationship between the forward time and the reverse time in the map. Alternatively, the relationship between the slip angle and the steering torque is recorded in advance on a map only when the vehicle is moving forward, and the slip angle acquired by the slip angle acquisition means and the steering torque acquired by the steering torque acquisition means are recorded. A relationship can be configured to compare with the map. According to this, when the relationship of the said acquisition result is separated beyond the predetermined range with respect to the relationship of the said map, for example, it can determine with the time of the said vehicle retreating.

上記の進行方向判定装置において、請求項３に記載のように、前記車両の状態量を検出する車両状態量検出手段を備えたものとし、該車両状態量検出手段の検出結果に基づき、前記操舵トルク取得手段が、前記操舵トルクを演算するように構成するとよい。更に、請求項４に記載のように、前記操舵トルク取得手段は、前記車輪に生ずるセルフアライニングトルクを取得するセルフアライニングトルク取得手段を備えたものとし、該セルフアライニングトルク取得手段が取得したセルフアライニングトルクに基づき、前記操舵トルクを推定するように構成するとよい。前記セルフアライニングトルク取得手段は、請求項５に記載のように、前記車両状態量検出手段の検出結果に基づき前記セルフアライニングトルクを演算するように構成することができる。   The traveling direction determination device according to claim 3, further comprising vehicle state quantity detection means for detecting a state quantity of the vehicle, and based on a detection result of the vehicle state quantity detection means, The torque acquisition means may be configured to calculate the steering torque. Further, as described in claim 4, the steering torque acquisition means includes self-aligning torque acquisition means for acquiring self-aligning torque generated in the wheel, and the self-aligning torque acquisition means acquires the self-aligning torque acquisition means. The steering torque may be estimated based on the self-aligning torque. The self-aligning torque acquisition means can be configured to calculate the self-aligning torque based on the detection result of the vehicle state quantity detection means.

また、上記の進行方向判定装置において、請求項６に記載のように、前記車両の状態量を検出する車両状態量検出手段を備えたものとし、該車両状態量検出手段の検出結果に基づき、前記スリップ角取得手段が、前記スリップ角を演算するように構成するとよい。前記車両状態量検出手段の検出結果としては、車速、操舵角、前後加速度及び横加速度があり、これらに基づき前記スリップ角を演算することができる。   Further, in the above traveling direction determination device, as described in claim 6, the vehicle direction amount detection means for detecting the vehicle state quantity is provided, and based on the detection result of the vehicle state quantity detection means, The slip angle acquisition means may be configured to calculate the slip angle. The detection results of the vehicle state quantity detection means include vehicle speed, steering angle, longitudinal acceleration and lateral acceleration, and the slip angle can be calculated based on these.

本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、請求項１に記載の車両の進行方向判定装置においては、スリップ角取得手段が取得したスリップ角と操舵トルク取得手段が取得した操舵トルクの比較結果に基づき車両の進行方向を判定することとしており、スリップ角取得手段と操舵トルク取得手段という簡単な手段によって車両の進行方向を確実に判定することができる。特に、本発明によれば、従前の車両モデルを必要とせず、しかも容易に冗長系を構成することができるので、安定した状態で確実に進行方向を判定することができる。更に、請求項２乃至６に記載のように構成すれば、簡単且つ安価な装置で、確実に車両の進行方向を判定することができる。   Since this invention is comprised as mentioned above, there exist the following effects. That is, in the vehicle travel direction determination device according to claim 1, the vehicle travel direction is determined based on a comparison result between the slip angle acquired by the slip angle acquisition means and the steering torque acquired by the steering torque acquisition means. Therefore, the traveling direction of the vehicle can be reliably determined by simple means such as slip angle acquisition means and steering torque acquisition means. In particular, according to the present invention, a conventional vehicle model is not required, and a redundant system can be easily configured. Therefore, the traveling direction can be reliably determined in a stable state. Furthermore, if it comprises as described in Claim 2 thru | or 6, it can determine the advancing direction of a vehicle reliably with a simple and cheap apparatus.

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１は本発明の一実施形態に係る進行方向判定装置の概要を示すもので、ステアリング操作に応じて転舵する車輪（ＴＲとする）に付与される操舵トルクを取得する操舵トルク取得手段Ｍ１と、車輪ＴＲに生ずるスリップ角を取得するスリップ角取得手段Ｍ２と、スリップ角取得手段Ｍ２が取得したスリップ角と操舵トルク取得手段Ｍ１が取得した操舵トルクを比較する比較手段Ｍ３と、その比較結果に基づき車両の進行方向を判定する進行方向判定手段Ｍ４とを備えている。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline of a traveling direction determination device according to an embodiment of the present invention. Steering torque acquisition means M1 for acquiring a steering torque applied to a wheel (referred to as TR) to be steered according to a steering operation. A slip angle acquisition unit M2 for acquiring a slip angle generated in the wheel TR, a comparison unit M3 for comparing the slip angle acquired by the slip angle acquisition unit M2 and the steering torque acquired by the steering torque acquisition unit M1, and the comparison result Traveling direction determination means M4 for determining the traveling direction of the vehicle based on the above.

比較手段Ｍ３としては、図１に破線で示すように、少なくとも車両の前進時における車輪ＴＲのスリップ角と操舵トルクの対応関係を予め特定し、対応関係を記憶する対応関係記憶手段Ｍ３１を備えたものとするとよい。これによれば、スリップ角取得手段Ｍ２が取得したスリップ角と操舵トルク取得手段Ｍ１が取得した操舵トルクの関係を、対応関係記憶手段Ｍ３１に記憶された対応関係と比較し、比較結果に基づき車両の進行方向を判定することができる。   As shown by a broken line in FIG. 1, the comparison means M3 includes correspondence relationship storage means M31 for specifying in advance a correspondence relationship between at least the slip angle of the wheel TR and the steering torque when the vehicle moves forward and storing the correspondence relationship. It should be. According to this, the relationship between the slip angle acquired by the slip angle acquisition unit M2 and the steering torque acquired by the steering torque acquisition unit M1 is compared with the correspondence stored in the correspondence storage unit M31, and the vehicle is based on the comparison result. Can be determined.

例えば、図４に示すように、スリップ角と操舵トルクの関係を、車両の前進時と後退時の各々について、対応関係記憶手段Ｍ３１を構成するマップに予め記録しておき、スリップ角取得手段Ｍ２が取得したスリップ角と操舵トルク取得手段Ｍ１が取得した操舵トルクの関係を、図４のマップと比較するように構成することができる。これによれば、当該取得結果の関係が、マップにおける前進時（図４に実線で示す）と後退時（図４に破線で示す）の何れの関係に近似しているかの判定結果に基づき、車両の進行方向を判定することができる。あるいは、スリップ角と操舵トルクの関係を、車両の前進時（図４の実線）のみについて予めマップに記録しておき、当該取得結果の関係を、マップと比較するように構成することができる。これによれば、当該取得結果の関係が、マップの関係（図４の実線）に対し所定範囲を超えて離隔している場合には、車両の後退時と判定することができる。   For example, as shown in FIG. 4, the relationship between the slip angle and the steering torque is recorded in advance on a map constituting the correspondence relationship storage means M31 for each time the vehicle is moving forward and backward, and the slip angle obtaining means M2 is recorded. 4 can be configured so as to be compared with the map shown in FIG. 4. According to this, on the basis of the determination result of whether the relationship of the acquisition result approximates the relationship at the time of forward movement (shown by a solid line in FIG. 4) or at the time of backward movement (shown by a broken line in FIG. 4), The traveling direction of the vehicle can be determined. Alternatively, the relationship between the slip angle and the steering torque can be recorded in advance on the map only when the vehicle moves forward (solid line in FIG. 4), and the relationship between the acquisition results can be compared with the map. According to this, when the relationship of the acquisition results is separated from the map relationship (solid line in FIG. 4) beyond a predetermined range, it can be determined that the vehicle is moving backward.

図１に破線で示すように、更に、車両の状態量を検出する車両状態量検出手段Ｍ０を備えたものとすれば、その検出結果に基づき、操舵トルクを演算するように構成することができる。更に、図１に破線で示すように、セルフアライニングトルク取得手段Ｍ１１を備えたものとし、取得したセルフアライニングトルクに基づき、操舵トルクを推定するように構成することもできる。あるいは、車両状態量検出手段Ｍ０の検出結果に基づきセルフアライニングトルクを演算するように構成することもできる。尚、車輪ＴＲに対する操舵トルク及びセルフアライニングトルクはセンサによって直接検出することもでき、これについては後述する。   As shown by a broken line in FIG. 1, if the vehicle state quantity detecting means M0 for detecting the state quantity of the vehicle is further provided, the steering torque can be calculated based on the detection result. . Further, as indicated by a broken line in FIG. 1, it is possible to provide the self-aligning torque acquisition means M11 and to configure the steering torque to be estimated based on the acquired self-aligning torque. Alternatively, the self-aligning torque can be calculated based on the detection result of the vehicle state quantity detection means M0. The steering torque and self-aligning torque for the wheel TR can also be directly detected by a sensor, which will be described later.

また、スリップ角取得手段Ｍ２も、車両状態量検出手段Ｍ０の検出結果に基づきスリップ角を演算するように構成することができる。車両状態量としては、車速（Ｖ）、操舵角（δｆ）、前後加速度（Ｇｘ）及び横加速度（Ｇｙ）があり、これらに基づきスリップ角を演算することができる。尚、前後加速度（Ｇｘ）及び横加速度（Ｇｙ）によってヨーレイト（γ）を演算することができるので、必ずしもヨーレイトセンサを必要としない。   The slip angle acquisition means M2 can also be configured to calculate the slip angle based on the detection result of the vehicle state quantity detection means M0. The vehicle state quantity includes a vehicle speed (V), a steering angle (δf), a longitudinal acceleration (Gx), and a lateral acceleration (Gy), and a slip angle can be calculated based on these. Since the yaw rate (γ) can be calculated from the longitudinal acceleration (Gx) and the lateral acceleration (Gy), a yaw rate sensor is not necessarily required.

図２は本実施形態における進行方向判定装置を含む車両の運動制御装置の構成を示すもので、本実施形態では電動パワーステアリング装置ＥＰＳを備えており、運転者によるステアリングホイールＳＷの操作に応じて操舵輪（前述の車輪ＴＲ）に付与される操舵トルクが、操舵トルクセンサＴＳによって検出され、この検出操舵トルクに応じてＥＰＳモータ（電動モータ）が駆動されて操舵輪（車輪ＴＲ）が転舵され、運転者のステアリング操作力が軽減される。車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ（前述の車輪ＴＲは、操舵輪である車輪ＦＬ，ＦＲを代表する）には夫々ホイールシリンダＷｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒが装着されており、これらのホイールシリンダＷｆｌ等に液圧調整装置ＢＣが接続されている。この液圧調整装置ＢＣは各車輪に対する制動力を制御するもので、複数の電磁弁から成る従前の一般的な装置と同様の構成とすることができるので、ここでは図示を省略する。尚、車輪ＦＬは運転席からみて前方左側の車輪を示し、以下車輪ＦＲは前方右側、車輪ＲＬは後方左側、車輪ＲＲは後方右側の車輪を示している。   FIG. 2 shows a configuration of a vehicle motion control device including a traveling direction determination device according to the present embodiment. In the present embodiment, an electric power steering device EPS is provided, and the steering wheel SW is operated by a driver. The steering torque applied to the steering wheel (the wheel TR described above) is detected by the steering torque sensor TS, and the EPS motor (electric motor) is driven in accordance with the detected steering torque to steer the steering wheel (wheel TR). This reduces the driver's steering operation force. Wheel cylinders Wfl, Wfr, Wrl, Wrr are mounted on the wheels FL, FR, RL, RR (the wheel TR described above represents the wheels FL, FR which are steering wheels), and these wheel cylinders Wfl. Etc., a hydraulic pressure adjusting device BC is connected. This hydraulic pressure adjusting device BC controls the braking force for each wheel, and since it can have the same configuration as a conventional general device composed of a plurality of electromagnetic valves, illustration is omitted here. Note that the wheel FL indicates the front left wheel as viewed from the driver's seat, the wheel FR indicates the front right side, the wheel RL indicates the rear left side, and the wheel RR indicates the rear right wheel.

車両前方の車輪ＦＬ，ＦＲは運転者によるステアリングホイールＳＷの操作によって操舵され、その操舵角δｆが操舵角センサＳＳによって検出される。また、本実施形態では、上記のように操舵トルクセンサＴＳが装着されており、これによって操舵トルクが直接検出される。尚、ステアリングシャフト（図示せず）にロードセル等を装着し、あるいは、サスペンション部材に歪み計を設け、その検知信号からセルフアライニングトルクを計測することも可能であり、このセルフアライニングトルクに基づき、操舵トルクを推定することもできる。   The wheels FL and FR in front of the vehicle are steered by the operation of the steering wheel SW by the driver, and the steering angle δf is detected by the steering angle sensor SS. In the present embodiment, the steering torque sensor TS is mounted as described above, and the steering torque is directly detected by this. It is also possible to mount a load cell or the like on the steering shaft (not shown), or to provide a strain gauge on the suspension member, and to measure the self-aligning torque from the detection signal, based on this self-aligning torque. The steering torque can also be estimated.

各車輪には車輪速度センサＷｓ１乃至Ｗｓ４が設けられており、これらの検出車輪速度に基づき車体速度を推定演算することができる。また、車両の前後加速度を検出する前後加速度センサＸＧ、車両の横加速度を検出する横加速度センサＹＧが設けられており、これらの検出結果に基づいてヨーレイトγを演算することができる。上記の各検出信号は電子制御ユニットＥＣＵに入力されるように構成されている。電子制御ユニットＥＣＵは、車両安定化制御のほか、トラクション制御、アンチスキッド制御等を行なうもので、これらの制御用のＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ（図示せず）を備えているが、本願発明とは直接関係しないので、説明は省略する。   Each wheel is provided with wheel speed sensors Ws1 to Ws4, and the vehicle body speed can be estimated and calculated based on these detected wheel speeds. Further, a longitudinal acceleration sensor XG for detecting the longitudinal acceleration of the vehicle and a lateral acceleration sensor YG for detecting the lateral acceleration of the vehicle are provided, and the yaw rate γ can be calculated based on these detection results. Each detection signal is configured to be input to the electronic control unit ECU. The electronic control unit ECU performs vehicle stabilization control, traction control, anti-skid control, and the like, and includes a CPU, ROM, and RAM (not shown) for these controls. The description is omitted because it is not directly related.

上記のように構成された本実施形態においては、電子制御装置ＥＣＵにより各種制御が行われるが、これらを処理するメインルーチンは一般的であるので省略する。図３は、車両の進行方向判定の処理を示すもので、ステップ１０１乃至１０７が所定の周期で繰り返される。先ず、ステップ１０１においては、車両状態量検出手段Ｍ１によって検出された車両の状態量が電子制御ユニットＥＣＵに入力され、適宜処理される。続いて、ステップ１０２において、判定対象車輪（車輪ＴＲとする）の車輪スリップ角（αとする）が演算される。この車輪スリップ角αは、例えば以下のように演算される。   In the present embodiment configured as described above, various controls are performed by the electronic control unit ECU, but a main routine for processing these is common and thus omitted. FIG. 3 shows a process of determining the traveling direction of the vehicle, and steps 101 to 107 are repeated at a predetermined cycle. First, in step 101, the vehicle state quantity detected by the vehicle state quantity detection means M1 is input to the electronic control unit ECU and appropriately processed. Subsequently, in step 102, the wheel slip angle (referred to as α) of the determination target wheel (referred to as wheel TR) is calculated. The wheel slip angle α is calculated as follows, for example.

即ち、車輪ＴＲの車輪スリップ角αは、前述の横加速度Ｇｙ、車速Ｖ、ヨーレイトγ、及び（前輪の）操舵角δｆに基づき、α＝∫｛（Ｇｙ／Ｖ）−γ｝−δｆとして求められる。尚、ヨーレイトγは前述のように前後加速度（Ｇｘ）及び横加速度（Ｇｙ）によって演算することができる。そして、ステップ１０３に進み、上記車輪スリップ角αに基づき（例えばマップにより）推定操舵トルク（Ｔｅ）が取得される。また、ステップ１０４においては、操舵トルクセンサＴＳによって検出された操舵トルクが実操舵トルク（Ｔａ）として入力される。尚、前述のセルフアライニングトルク取得手段Ｍ１１で取得されるセルフアライニングトルクに基づき実操舵トルク（Ｔａ）を推定することとしてもよい。   That is, the wheel slip angle α of the wheel TR is obtained as α = ∫ {(Gy / V) −γ} −δf based on the lateral acceleration Gy, the vehicle speed V, the yaw rate γ, and the (front wheel) steering angle δf. It is done. The yaw rate γ can be calculated by the longitudinal acceleration (Gx) and the lateral acceleration (Gy) as described above. Then, the process proceeds to step 103, where an estimated steering torque (Te) is acquired based on the wheel slip angle α (for example, by a map). In Step 104, the steering torque detected by the steering torque sensor TS is input as the actual steering torque (Ta). The actual steering torque (Ta) may be estimated based on the self-aligning torque acquired by the self-aligning torque acquisition means M11.

而して、ステップ１０５に進み、ステップ１０３で取得された推定操舵トルクＴｅと、ステップ１０４で取得された実操舵トルクＴａの差の絶対値（｜Ｔｅ−Ｔａ｜）が基準値Ｋｔと比較される。この絶対値（｜Ｔｅ−Ｔａ｜）が基準値Ｋｔ未満と判定されたときにはステップ１０６に進み、車両が前進移動と判定され、基準値Ｋｔ以上と判定されたときにはステップ１０７に進み、車両が後退移動と判定される。即ち、後者の場合は、前述の、取得結果の関係がマップの関係（図４の実線）に対し所定範囲を超えて離隔している場合に該当し、車両の後退移動と判定される。尚、判定後の処理については、従前と同様であるので説明は省略する。このように、車両が前進移動中であるか後退移動中であるかを、簡単且つ適切な手段によって確実に判定することができる。   Thus, the process proceeds to step 105, where the absolute value (| Te−Ta |) of the difference between the estimated steering torque Te acquired in step 103 and the actual steering torque Ta acquired in step 104 is compared with the reference value Kt. The When it is determined that this absolute value (| Te−Ta |) is less than the reference value Kt, the routine proceeds to step 106, where the vehicle is determined to move forward, and when it is determined that the absolute value (| Te−Ta |) is greater than or equal to the reference value Kt, the routine proceeds to step 107. It is determined to move. In other words, the latter case corresponds to a case where the relationship of the acquisition results described above is separated beyond a predetermined range with respect to the relationship of the map (solid line in FIG. 4), and it is determined that the vehicle moves backward. Since the processing after the determination is the same as before, the description thereof is omitted. In this way, it is possible to reliably determine whether the vehicle is moving forward or backward by simple and appropriate means.

以上のように本実施形態によれば、車両が前進移動中であるか後退移動中であるかを、簡単且つ安価な装置によって確実に判定することができる。特に、従前の車両モデルを必要とせず、しかも容易に冗長系を構成することができるので、安定した状態で確実に進行方向を判定することができる。また、高価なヨーレイトセンサを必要とすることなく、車両の後退を判定することができる。従って、シフト位置情報を有さないマニュアルトランスミッション搭載車両に適用すれば、安価な装置で容易に車両の後退を判定することができる。また、オートマチックトランスミッション搭載車両に適用すれば、シフト位置情報の正否判定に供することができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to reliably determine whether the vehicle is moving forward or backward using a simple and inexpensive device. In particular, a conventional vehicle model is not required, and a redundant system can be easily configured. Therefore, the traveling direction can be reliably determined in a stable state. Further, the reverse of the vehicle can be determined without requiring an expensive yaw rate sensor. Therefore, when applied to a vehicle equipped with a manual transmission that does not have shift position information, the backward movement of the vehicle can be easily determined with an inexpensive device. Moreover, if it is applied to a vehicle equipped with an automatic transmission, it can be used to determine whether the shift position information is correct.

本発明の車両の進行方向判定装置の一実施形態を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating an embodiment of a traveling direction determination device for a vehicle according to the present invention. 本発明の進行方向判定装置を含む車両の運動制御装置の一実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows one Embodiment of the movement control apparatus of the vehicle containing the advancing direction determination apparatus of this invention. 本発明の一実施形態における進行方向判定を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the advancing direction determination in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態において、車両の前進時と後退時の車輪スリップ角と操舵トルクのマップの一例を示すグラフである。In one Embodiment of this invention, it is a graph which shows an example of the map of the wheel slip angle at the time of advance of a vehicle, and backward, and a steering torque.

符号の説明Explanation of symbols

Ｍ０ 車両状態量検出手段
Ｍ１ 操舵トルク取得手段
Ｍ２ スリップ角取得手段
Ｍ３ 操舵トルク取得手段
Ｍ４ 進行方向判定手段
Ｍ１１ セルフアライニングトルク取得手段
Ｍ３１ 対応関係記憶手段
ＳＷ ステアリングホイール
ＳＳ 操舵角センサ
ＴＳ 操舵トルクセンサ
ＸＧ 前後加速度センサ
ＹＧ 横加速度センサ
ＢＣ 液圧調整装置
ＥＣＵ 電子制御ユニット
ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬ 車輪
M0 Vehicle state quantity detection means M1 Steering torque acquisition means M2 Slip angle acquisition means M3 Steering torque acquisition means M4 Travel direction determination means M11 Self-aligning torque acquisition means M31 Correspondence storage means SW Steering wheel SS Steering angle sensor TS Steering torque sensor XG Longitudinal acceleration sensor YG Lateral acceleration sensor BC Hydraulic pressure control unit ECU Electronic control unit FR, FL, RR, RL Wheel

Claims (6)

ステアリング操作に応じて転舵する車輪に付与される操舵トルクを取得する操舵トルク取得手段と、前記車輪に生ずるスリップ角を取得するスリップ角取得手段と、該スリップ角取得手段が取得したスリップ角と前記操舵トルク取得手段が取得した操舵トルクを比較する比較手段と、該比較手段の比較結果に基づき前記車両の進行方向を判定する進行方向判定手段とを備えたことを特徴とする車両の進行方向判定装置。   Steering torque acquisition means for acquiring a steering torque applied to a wheel to be steered according to a steering operation, slip angle acquisition means for acquiring a slip angle generated in the wheel, and slip angle acquired by the slip angle acquisition means A traveling direction of a vehicle comprising: comparing means for comparing the steering torque acquired by the steering torque acquiring means; and a traveling direction determining means for determining a traveling direction of the vehicle based on a comparison result of the comparing means. Judgment device. 前記比較手段は、前記車両の少なくとも前進時における前記車輪のスリップ角と操舵トルクの対応関係を予め特定し、該対応関係を記憶する対応関係記憶手段を備え、前記スリップ角取得手段が取得したスリップ角と前記操舵トルク取得手段が取得した操舵トルクの関係を、前記対応関係記憶手段に記憶された対応関係と比較することを特徴とする請求項１記載の車両の進行方向判定装置。   The comparison means includes correspondence relation storage means for specifying in advance a correspondence relationship between the slip angle of the wheel and the steering torque at least when the vehicle is moving forward, and storing the correspondence relationship, and the slip acquired by the slip angle acquisition means. 2. The vehicle traveling direction determination device according to claim 1, wherein the relationship between the angle and the steering torque acquired by the steering torque acquisition means is compared with the correspondence stored in the correspondence storage means. 前記車両の状態量を検出する車両状態量検出手段を備え、該車両状態量検出手段の検出結果に基づき、前記操舵トルク取得手段が、前記操舵トルクを演算することを特徴とする請求項１又は２記載の車両の進行方向判定装置。   2. The vehicle state quantity detection means for detecting the state quantity of the vehicle, wherein the steering torque acquisition means calculates the steering torque based on a detection result of the vehicle state quantity detection means. 3. A traveling direction determination device for a vehicle according to 2. 前記操舵トルク取得手段が、前記車輪に生ずるセルフアライニングトルクを取得するセルフアライニングトルク取得手段を備え、該セルフアライニングトルク取得手段が取得したセルフアライニングトルクに基づき、前記操舵トルクを推定することを特徴とする請求項１又は２記載の車両の進行方向判定装置。   The steering torque acquisition means includes self-aligning torque acquisition means for acquiring self-aligning torque generated in the wheel, and estimates the steering torque based on the self-aligning torque acquired by the self-aligning torque acquisition means. The traveling direction determination device for a vehicle according to claim 1 or 2. 前記セルフアライニングトルク取得手段が、前記車両状態量検出手段の検出結果に基づき前記セルフアライニングトルクを演算することを特徴とする請求項４記載の車両の進行方向判定装置。   5. The vehicle traveling direction determination device according to claim 4, wherein the self-aligning torque acquisition means calculates the self-aligning torque based on a detection result of the vehicle state quantity detection means. 前記車両の状態量を検出する車両状態量検出手段を備え、該車両状態量検出手段の検出結果に基づき、前記スリップ角取得手段が、前記スリップ角を演算することを特徴とする請求項１又は２記載の車両の進行方向判定装置。
The vehicle state quantity detection means for detecting the state quantity of the vehicle, wherein the slip angle acquisition means calculates the slip angle based on a detection result of the vehicle state quantity detection means. 3. A traveling direction determination device for a vehicle according to 2.
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