JP5133957B2

JP5133957B2 - アンダーステア検出装置及び検出方法

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Publication number: JP5133957B2
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Inventors: 和夫一杉
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Description

本発明は、自動車のアンダーステアを検出するアンダーステア検出装置及び検出方法
に関する。

自動車の実ヨーレートと、応答モデルにより演算された規範ヨーレートの偏差に基づき、アンダーステア状態、及びオーバーステア状態を判別し、オーバーステア状態と判別した場合に操舵トルク指令値に反力成分を加える車両用操舵装置の操舵反力制御装置が特許文献１に開示されている。

また、自動車のヨーレート、横Ｇ、操舵角と車速とから演算された規範ヨーレートに基づき、車両旋回状態を判別し、この判別結果からエンジンの出力トルクを制御している操安制御装置が特許文献２に開示されている。横Ｇの符号と操舵角の符号とからカウンタステア状態を判定することにより、カウンタステア時のアンダーステアは一義的にオーバーステアとしてみなしてエンジンの出力トルクを制御している。

特許第３０３４４３０号特許第２９３６１６２号

特許文献１、２に関して、定常走行（線形状態）からのアンダーステアは、精度良く検出が可能であるが、オーバーステア（非線形状態）からのカウンタステアによる車両挙動遅れ時にもアンダーステアとして誤検出し、車両挙動制御の動作遅れ等により、不安定状態を助長する可能性があるという課題があった。また、カウンタステア状態中のアンダーステアをオーバーステアとして検出するためには、横Ｇセンサが必要であるためコストが掛かるという課題があった。

本発明は、上記のような問題を解消するため、横Ｇセンサを用いず、低コストでアンダーステアの検出精度が向上できると共に、アンダーステアの誤検出を確実に防止できるアンダーステア検出装置及び検出方法を提供することを目的とするものである。

本発明によるアンダーステア検出装置は、車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、前記車両の車速を検出する車速検出手段と、前記操舵角検出手段の出力と前記車速検出手段の出力から規範ヨーレートを演算する規範ヨーレート演算手段と、前記車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、前記ヨーレートと前記規範ヨーレートの値に応じてアンダーステア検出の禁止及びアンダーステア検出禁止の解除を実行するアンダーステア検出禁止判定手段を備え、前記アンダーステア検出禁止判定手段は、以下の条件１、条件２のいずれかが成立時に前記アンダーステア検出の禁止を行い、
条件１：前記ヨーレートの絶対値が前記規範ヨーレートの絶対値よりも大きく、かつ前記ヨーレートと前記規範ヨーレートが同符号の場合
条件２：前記ヨーレートと前記規範ヨーレートが異符号の場合
前記ヨーレートの絶対値と前記規範ヨーレートの絶対値との差分値が予め定めた閾値以下の状態で所定時間継続した場合に前記アンダーステア検出の禁止解除を行うものである。

また、本発明によるアンダーステア検出方法は、車両のヨーレート信号、操舵角信号、車速信号から演算された規範ヨーレート信号とに基づき、ヨーレート絶対値信号及び規範ヨーレート絶対値信号と、ヨーレート符号信号及び規範ヨーレート符号信号を出力する第１のステップと、前記ヨーレート絶対値信号及び規範ヨーレート絶対値信号に基づき絶対値比較信号を出力する第２のステップと、前記ヨーレート符号信号及び規範ヨーレート符号信号を比較し、同符号信号、異符号信号を出力する第３のステップと、前記絶対値比較信号と前記同符号信号との論理積をとり、絶対値比較同符号信号を出力する第４のステップと、前記絶対値比較同符号信号と前記異符号信号の論理和をとり、アンダーステア検出を禁止する禁止セット信号を出力する第５のステップと、前記ヨーレート絶対値信号及び規範ヨーレート絶対値信号に基づきヨーレート差分信号及びヨーレート差分絶対値信号を出力する第６のステップと、前記ヨーレート差分絶対値信号に基づき閾値比較信号を出力する第７のステップと、前記ヨーレート差分信号に基づきヨーレート差分変化率信号を出力する第８のステップと、前記ヨーレート差分変化率信号の大きさに応じた所定時間を出力する第９のステップと、前記閾値比較信号が前記所定時間継続した場合に、アンダーステア検出の禁止を解除する禁止リセット信号を出力する第１０のステップと、前記禁止セット信号及び禁止リセット信号を読み込み、論理出力としてアンダーステア検出の禁止又はアンダーステア検出の禁止解除を行うアンダーステア検出禁止信号を出力する第１１のステップとを含むものである。

本発明によれば、定常走行（線形状態）からのアンダーステアに関して、精度良く検出が可能のまま、オーバーステア時から定常走行時に戻るまでアンダーステア検出を禁止することで、アンダーステアの誤検出を防止できる。また、横Ｇセンサを用いないため、低コストでアンダーステアの検出精度が向上できる。

本発明の実施の形態１におけるアンダーステア検出装置を示す要部ブロック図である。実施の形態１に係る動作を示すフローチャート図である。実施の形態１におけるアンダーステア検出禁止判定手段を示すブロック図である。実施の形態１におけるアンダーステア検出禁止判定手段の動作を示すフローチャート図である。本発明における所定時間の設定方法に関する説明図である。実施の形態１の効果を示す説明図である。本発明の実施の形態２におけるアンダーステア検出装置を示す要部ブロック図である。実施の形態２に係る動作を示すフローチャート図である。

実施の形態１．
以下、本発明によるアンダーステア検出装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態１によるアンダーステア検出装置を示す要部ブロック図である。
アンダーステア検出装置は、操舵角検出手段１１と、車速検出手段１２と、ヨーレート検出手段１３と、規範ヨーレート演算手段１４とアンダーステア検出禁止判定手段１５と、アンダーステア検出手段１６とを含んでいる。
図１において、操舵角Ｔｈｅｔａ（ｔ）は車両に搭載されている操舵角センサにより計測
される操舵角、あるいは、車載システムにより推定演算された操舵角である。車速Ｖ（ｔ）は車両に発生する車速である。ヨーレートＹａｗｒａｔｅ（ｔ）は車両に搭載されているヨーレートセンサにより計測されたヨーレートである。

以下、本発明に関するアンダーステア検出装置の動作について説明する。操舵角検出手段１１は操舵角Ｔｈｅｔａ（ｔ）を受けて、操舵角信号Ｔｈｅｔａ（ｓ）を出力する。車速検出手段１２は車速Ｖ（ｔ）を受けて、車速信号Ｖ（ｓ）を出力する。ヨーレート検出手段１３はヨーレートＹａｗｒａｔｅ（ｔ）を受けて、ヨーレート信号Ｙａｗｒａｔｅ（ｓ）を出力する。規範ヨーレート演算手段１４は操舵角信号Ｔｈｅｔａ（ｓ）と車速信号Ｖ（ｓ）を受けて規範ヨーレート信号Ｙａｗｒａｔｅ＿Ｒｅｆ（ｓ）を出力する。規範ヨーレートの演算に関しては、公知の技術を用いて行えばよいので、ここでの説明は省略する。

アンダーステア検出禁止判定手段１５は規範ヨーレート信号Ｙａｗｒａｔｅ＿Ｒｅｆ（ｓ）とヨーレート信号Ｙａｗｒａｔｅ（ｓ）を受けてアンダーステア検出禁止信号Ｒｅｊ＿ＵＳ（ｓ）を出力する。アンダーステア検出禁止信号Ｒｅｊ＿ＵＳ（ｓ）は０，１の信号であり、アンダーステア検出禁止状態は「１」、それ以外は「０」となる。アンダーステア検出手段１６は規範ヨーレート信号Ｙａｗｒａｔｅ＿Ｒｅｆ（ｓ）とヨーレート信号Ｙａｗｒａｔｅ（ｓ）とアンダーステア検出禁止信号Ｒｅｊ＿ＵＳ（ｓ）を受けて、アンダーステア検出信号Ｊｕｄｇｅ＿ＵＳ（ｓ）を出力する。アンダーステア検出信号Ｊｕｄｇｅ＿ＵＳ（ｓ）は０，１の信号であり、アンダーステア検出時は「１」、それ以外は「０」となる。

アンダーステア検出手段１６の動作を説明する。アンダーステア検出手段１６は規範ヨーレート信号Ｙａｗｒａｔｅ＿Ｒｅｆ（ｓ）とヨーレート信号Ｙａｗｒａｔｅ（ｓ）を読み込み、夫々の絶対値を比較し、ヨーレート信号の絶対値が規範ヨーレート信号の絶対値よりも小さい場合かつ、ヨーレート信号の符号と規範ヨーレート信号の符号が同じ場合にアンダーステアと検出し、アンダーステア検出信号Ｊｕｄｇｅ＿ＵＳ（ｓ）を「１」として出力する。ただし、この検出はアンダーステア検出禁止信号Ｒｅｊ＿ＵＳ（ｓ）が「０」の場合に限り、アンダーステア検出禁止信号Ｒｅｊ＿ＵＳ（ｓ）が「１」の場合は、アンダーステア検出信号Ｊｕｄｇｅ＿ＵＳ（ｓ）を「０」として出力する。

本実施例におけるアンダーステア検出技術は、ヨーレートと規範ヨーレートとの絶対値と符号の比較によりアンダーステアを検出したが、その他にもヨーレートと規範ヨーレートに基づくアンダーステアを検出する公知の技術を用いても同様の動作は可能である。

次に、図１のアンダーステア検出装置の動作について図２のフローチャートに基づいて説明する。図２はスタートとエンドの間にステップＳ１０１からＳ１０６を含んでいる。まずステップＳ１０１では、操舵角信号Ｔｈｅｔａ（ｓ）をアンダーステア検出装置を構成するマイクロコンピュータのメモリ（図示しない）に記憶する。次のステップＳ１０２では、車速信号Ｖ（ｓ）をメモリに記憶する。ステップＳ１０３では、ヨーレート信号Ｙａｗｒａｔｅ（ｓ）をメモリに記憶する。ステップＳ１０４では、操舵角信号Ｔｈｅｔａ（ｓ）、車速信号Ｖ（ｓ）を読み込み規範ヨーレート信号Ｙａｗｒａｔｅ＿Ｒｅｆ（ｓ）を出力する。ステップＳ１０５では、規範ヨーレート信号Ｙａｗｒａｔｅ＿Ｒｅｆ（ｓ）、ヨーレート信号Ｙａｗｒａｔｅ（ｓ）を読み込み、アンダーステア検出禁止信号Ｒｅｊ＿ＵＳ（ｓ）を出力する。次のステップＳ１０６では、規範ヨーレート信号Ｙａｗｒａｔｅ＿Ｒｅｆ（ｓ）、ヨーレート信号Ｙａｗｒａｔｅ（ｓ）、アンダーステア検出禁止信号Ｒｅｊ＿ＵＳ（ｓ）を読み込み、アンダーステア検出信号Ｊｕｄｇｅ＿ＵＳ（ｓ）を出力する。

次に、本発明に要部であるアンダーステア検出禁止判定手段１５について、図３を用いて説明する。まず、ヨーレート信号Ｙａｗｒａｔｅ（ｓ）を読み込み、絶対値演算手段２１によりヨーレート絶対値信号Ａｂｓ＿Ｙａｗｒａｔｅ（ｓ）を出力する。次に、規範ヨーレート信号Ｙａｗｒａｔｅ＿Ｒｅｆ（ｓ）を読み込み、絶対値演算手段２２により規範ヨーレート絶対値信号Ａｂｓ＿Ｙａｗｒａｔｅ＿Ｒｅｆ（ｓ）を出力する。次に、ヨーレート絶対値信号Ａｂｓ＿Ｙａｗｒａｔｅ（ｓ）と規範ヨーレート絶対値信号Ａｂｓ＿Ｙａｗｒａｔｅ＿Ｒｅｆ（ｓ）を比較手段２３にて比較し、絶対値比較信号Ｃｏｍ＿Ａｂｓ（ｓ）を出力する。絶対値比較信号Ｃｏｍ＿Ａｂｓ（ｓ）は０、１の信号であり、ヨーレート絶対値信号Ａｂｓ＿Ｙａｗｒａｔｅ（ｓ）が規範ヨーレート絶対値信号Ａｂｓ＿Ｙａｗｒａｔｅ＿Ｒｅｆ（ｓ）よりも大きい場合に、「１」となる。それ以外では「０」となる。

次にヨーレート信号Ｙａｗｒａｔｅ（ｓ）を読み込み、符号出力手段２４によりヨーレート符号信号Ｓｉｇ＿Ｙａｗｒａｔｅ（ｓ）を出力する。次に規範ヨーレート信号Ｙａｗｒａｔｅ＿Ｒｅｆ（ｓ）を読み込み、符号出力手段２５により規範ヨーレート符号信号Ｓｉｇ＿Ｙａｗｒａｔｅ＿Ｒｅｆ（ｓ）を出力する。次にヨーレート符号信号Ｓｉｇ＿Ｙａｗｒａｔｅ（ｓ）と規範ヨーレート符号信号Ｓｉｇ＿Ｙａｗｒａｔｅ＿Ｒｅｆ（ｓ）を読み込み、比較手段２６にて比較し、同符号信号Ｃｏｍ＿ＳｉｇＥＱ（ｓ）を出力する。同符号信号Ｃｏｍ＿ＳｉｇＥＱ（ｓ）は０，１の信号であり、ヨーレート符号信号Ｓｉｇ＿Ｙａｗｒａｔｅ（ｓ）と規範ヨーレート符号信号Ｓｉｇ＿Ｙａｗｒａｔｅ＿Ｒｅｆ（ｓ）が同符号の場合に、「１」となる。それ以外では「０」となる。

次に、論理積手段２７にて絶対値比較信号Ｃｏｍ＿Ａｂｓ（ｓ）と同符号信号Ｃｏｍ＿ＳｉｇＥＱ（ｓ）の論理積をとり、絶対値比較同符号信号Ｃｏｍ＿ＡｂｓＥＱ（ｓ）を出力する。

次に、ヨーレート符号信号Ｓｉｇ＿Ｙａｗｒａｔｅ（ｓ）と規範ヨーレート符号信号Ｓｉｇ＿Ｙａｗｒａｔｅ＿Ｒｅｆ（ｓ）を読み込み、比較手段２８にて比較し、異符号信号Ｃｏｍ＿ＳｉｇＮＥ（ｓ）を出力する。異符号信号Ｃｏｍ＿ＳｉｇＮＥ（ｓ）は０，１の信号であり、ヨーレート符号信号Ｓｉｇ＿Ｙａｗｒａｔｅ（ｓ）と規範ヨーレート符号信号Ｓｉｇ＿Ｙａｗｒａｔｅ＿Ｒｅｆ（ｓ）が異符号の場合に、「１」となる。それ以外では「０」となる。
次に、論理和手段２９にて絶対値比較同符号信号Ｃｏｍ＿ＡｂｓＥＱ（ｓ）と異符号信号Ｃｏｍ＿ＳｉｇＮＥ（ｓ）の論理和をとり、禁止セット信号Ｒｅｊ＿Ｓｅｔ（ｓ）を出力する。

次に、差分手段２１０にて、ヨーレート絶対値信号Ａｂｓ＿Ｙａｗｒａｔｅ（ｓ）と規範ヨーレート絶対値信号Ａｂｓ＿Ｙａｗｒａｔｅ＿Ｒｅｆ（ｓ）の差分を演算し、ヨーレート差分信号Ｄｆ＿Ｙａｗ（ｓ）を出力する。

次に、ヨーレート差分信号Ｄｆ＿Ｙａｗ（ｓ）を読み込み、絶対値演算手段２１１にてヨーレート差分絶対値信号ＤｆＡｂｓ＿Ｙａｗ（ｓ）を出力する。

次に、比較手段２１２において、ヨーレート差分絶対値信号ＤｆＡｂｓ＿Ｙａｗ（ｓ）を読み込み、予め定めた差分閾値Ｔｈｒｅｓｈ＿Ｄｙａｗと比較し、閾値比較信号Ｊｕｄｇｅ＿Ｔｈ（ｓ）を出力する。閾値比較信号Ｊｕｄｇｅ＿Ｔｈ（ｓ）は０，１の信号であり、ヨーレート差分絶対値信号ＤｆＡｂｓ＿Ｙａｗ（ｓ）が予め定めた差分閾値Ｔｈｒｅｓｈ＿Ｄｙａｗよりも小さい場合に、「１」となる。それ以外では「０」となる。

本実施例においては、予め定めた差分閾値Ｔｈｒｅｓｈ＿Ｄｙａｗは固定値として扱っ
たが、固定値に限定しなくても良く、車速等の車両状態量に応じたマップで閾値を設定しても構わない。

次に、変化率演算手段２１３にてヨーレート差分信号Ｄｆ＿Ｙａｗ（ｓ）を読み込み、ヨーレート差分変化率信号ＤｔＤｆ＿Ｙａｗ（ｓ）を出力する。変化率の演算は、公知の技術を用いればよい。本実施例では、変化率信号をそのまま用いているが、一般的に変化率の演算後は、信号がノイジーになるため、ノイズ除去のため、ローパスフィルタ等のノイズ除去技術を用いても構わない。

次に、所定時間決定手段２１４にてヨーレート差分変化率信号ＤｔＤｆ＿Ｙａｗ（ｓ）を読み込み、ヨーレート差分変化率の大きさに応じた所定時間Ｊｕｄｇｅ＿Ｔｉｍｅ（ｓ）を出力する。所定時間Ｊｕｄｇｅ＿Ｔｉｍｅ（ｓ）は、演算やマップ等の公知技術により決定すればよい。

次に、カウンタ手段２１５にて閾値比較信号Ｊｕｄｇｅ＿Ｔｈ（ｓ）と所定時間Ｊｕｄｇｅ＿Ｔｉｍｅ（ｓ）を読み込み、禁止リセット信号Ｒｅｊ＿Ｒｅｓｅｔ（ｓ）を出力する。禁止リセット信号Ｒｅｊ＿Ｒｅｓｅｔ（ｓ）は０、１の信号であり、閾値比較信号Ｊｕｄｇｅ＿Ｔｈ（ｓ）が「１」となっている状態が所定時間Ｊｕｄｇｅ＿Ｔｉｍｅ（ｓ）以上継続した場合に禁止リセット信号Ｒｅｊ＿Ｒｅｓｅｔ（ｓ）は「１」となる。それ以外では「０」となる。

次に、ＲＳフリップフロップ２１６にて、禁止セット信号Ｒｅｊ＿Ｓｅｔ（ｓ）、禁止リセット信号Ｒｅｊ＿Ｒｅｓｅｔ（ｓ）を読み込み、アンダーステア検出禁止信号Ｒｅｊ＿ＵＳ（ｓ）を出力する。アンダーステア検出禁止信号Ｒｅｊ＿ＵＳ（ｓ）は０，１の信号であり、「１」の場合はアンダーステア検出の禁止状態、「０」の場合はアンダーステア検出の可能状態である。

次に図３のアンダーステア検出禁止判定手段１５の動作について図４のフローチャートに基づいて説明する。図４はスタートとエンドの間にステップＳ２０１からＳ２１６を含んでいる。まずステップＳ２０１では、ヨーレート信号Ｙａｗｒａｔｅ（ｓ）を読み込み、ヨーレート絶対値信号Ａｂｓ＿Ｙａｗｒａｔｅ（ｓ）を出力する。次にステップＳ２０２では、規範ヨーレート信号Ｙａｗｒａｔｅ＿Ｒｅｆ（ｓ）を読み込み、規範ヨーレート絶対値信号Ａｂｓ＿Ｙａｗｒａｔｅ＿Ｒｅｆ（ｓ）を出力する。ステップＳ２０３では、ヨーレート信号Ｙａｗｒａｔｅ（ｓ）を読み込み、ヨーレート符号信号Ｓｉｇ＿Ｙａｗｒａｔｅ（ｓ）を出力する。ステップＳ２０４では、規範ヨーレート信号Ｙａｗｒａｔｅ＿Ｒｅｆ（ｓ）を読み込み、規範ヨーレート符号信号Ｓｉｇ＿Ｙａｗｒａｔｅ＿Ｒｅｆ（ｓ）を出力する。ステップＳ２０５では、ヨーレート絶対値信号Ａｂｓ＿Ｙａｗｒａｔｅ（ｓ）と規範ヨーレート絶対値信号Ａｂｓ＿Ｙａｗｒａｔｅ＿Ｒｅｆ（ｓ）を読み込み、絶対値比較信号Ｃｏｍ＿Ａｂｓ（ｓ）を出力する。ステップＳ２０６では、ヨーレート符号信号Ｓｉｇ＿Ｙａｗｒａｔｅ（ｓ）と規範ヨーレート符号信号Ｓｉｇ＿Ｙａｗｒａｔｅ＿Ｒｅｆ（ｓ）を読み込み、同符号信号Ｃｏｍ＿ＳｉｇＥＱ（ｓ）を出力する。ステップＳ２０７では、ヨーレート符号信号Ｓｉｇ＿Ｙａｗｒａｔｅ（ｓ）と規範ヨーレート符号信号Ｓｉｇ＿Ｙａｗｒａｔｅ＿Ｒｅｆ（ｓ）を読み込み、異符号信号Ｃｏｍ＿ＳｉｇＮＥ（ｓ）を出力する。ステップＳ２０８では、絶対値比較信号Ｃｏｍ＿Ａｂｓ（ｓ）と同符号信号Ｃｏｍ＿ＳｉｇＥＱ（ｓ）の論理積である、絶対値比較同符号信号Ｃｏｍ＿ＡｂｓＥＱ（ｓ）を出力する。ステップＳ２０９では、絶対値比較同符号信号Ｃｏｍ＿ＡｂｓＥＱ（ｓ）と異符号信号Ｃｏｍ＿ＳｉｇＮＥ（ｓ）の論理和である、禁止セット信号Ｒｅｊ＿Ｓｅｔ（ｓ）を出力する。

ステップＳ２１０では、ヨーレート絶対値信号Ａｂｓ＿Ｙａｗｒａｔｅ（ｓ）と規範ヨ
ーレート絶対値信号Ａｂｓ＿Ｙａｗｒａｔｅ＿Ｒｅｆ（ｓ）を読み込み、ヨーレート差分信号Ｄｆ＿Ｙａｗ（ｓ）を出力する。ステップＳ２１１では、ヨーレート差分信号Ｄｆ＿Ｙａｗ（ｓ）を読み込み、ヨーレート差分絶対値信号ＤｆＡｂｓ＿Ｙａｗ（ｓ）を出力する。ステップＳ２１２では、ヨーレート差分絶対値信号ＤｆＡｂｓ＿Ｙａｗ（ｓ）を読み込み、閾値比較信号Ｊｕｄｇｅ＿Ｔｈ（ｓ）を出力する。ステップＳ２１３では、ヨーレート差分信号Ｄｆ＿Ｙａｗ（ｓ）を読み込み、ヨーレート差分変化率信号ＤｔＤｆ＿Ｙａｗ（ｓ）を出力する。ステップＳ２１４では、ヨーレート差分変化率信号ＤｔＤｆ＿Ｙａｗ（ｓ）を読み込み、所定時間Ｊｕｄｇｅ＿Ｔｉｍｅ（ｓ）を出力する。ステップＳ２１５では、閾値比較信号Ｊｕｄｇｅ＿Ｔｈ（ｓ）と所定時間Ｊｕｄｇｅ＿Ｔｉｍｅ（ｓ）を読み込み、禁止リセット信号Ｒｅｊ＿Ｒｅｓｅｔ（ｓ）を出力する。ステップＳ２１６では、禁止セット信号Ｒｅｊ＿Ｓｅｔ（ｓ）、禁止リセット信号Ｒｅｊ＿Ｒｅｓｅｔ（ｓ）を読み込み、アンダーステア検出禁止信号Ｒｅｊ＿ＵＳ（ｓ）を出力する。

次に図５を用いて、オーバーステア状態から定常走行状態へ戻るまでの所定時間の設定について説明する。図５（ａ）（ｃ）はカウンタステアからの車両挙動の遅れが発生した後のヨーレート変化を表した図である。実線は規範ヨーレート信号Ｙａｗｒａｔｅ＿Ｒｅｆ（ｓ）、破線はヨーレート信号Ｙａｗｒａｔｅ（ｓ）を表している。図５（ａ）はヨーレートがオーバーシュートする場合を表しており、オーバーステアが継続することを意味している。この場合のヨーレート差分信号Ｄｆ＿Ｙａｗ（ｓ）は図５（ｂ）のようになり、変化率は大きくなる。一方、図５（ｃ）では、ヨーレートがオーバーシュートしない場合を表しており、定常走行状態へ戻ることを意味している。この場合のヨーレート差分信号Ｄｆ＿Ｙａｗ（ｓ）は図５（ｄ）のようになり、変化率は小さくなる。このように、夫々の場合でヨーレート差分の変化率が特徴的であるため、定常走行状態への移行を判定するには、変化率の大きさに応じて所定時間を決定することが有効となる。

図６は本実施の形態の効果を示した図である。図６（ａ）はヨーレートの時間波形を示し、中段は従来及び本発明によるアンダーステア検出結果の時間波形を示し、下段はアンダーステア検出禁止信号の時間波形を示している。図６（ａ）の実線は規範ヨーレート信号Ｙａｗｒａｔｅ＿Ｒｅｆ（ｓ）、破線はヨーレート信号Ｙａｗｒａｔｅ（ｓ）を示している。図６（ｂ）のアンダーステア検出結果において、「１」はアンダーステア検出状態を示し、「０」はアンダーステア未検出状態を示している。図６（ｃ）のアンダーステア検出禁止信号Ｒｅｊ＿ＵＳ（ｓ）において、「１」はアンダーステア検出禁止状態を示し、「０」はアンダーステア検出可能状態を示している。

図中の定常状態からのアンダーステア検出に関しては、従来のアンダーステア検出及び、本発明におけるアンダーステア検出ともにアンダーステアを検出している。図中オーバーステア発生時からの車両挙動遅れの状態（図中丸印の領域）においても、従来のアンダーステア検出では、アンダーステアと誤検出している。一方、本発明におけるアンダーステア検出では、アンダーステア検出禁止状態（図６（ｃ）参照）となるため、誤検出は発生しない。

以上のように本実施の形態１によれば、定常走行（線形状態）からのアンダーステアに関して、精度良く検出が可能のまま、オーバーステア時から定常走行時に戻るまでアンダーステア検出を禁止することで、アンダーステアの誤検出を防止できる。また、横Ｇセンサを用いないため、低コストでアンダーステアの検出精度が向上できる。

実施の形態２．
図７は、本発明のアンダーステア検出装置の動作を示す要部ブロック図である。実施の形態２では、先の図１において路面反力トルク検出手段７１、規範路面反力トルク演算手段７２を備え、ヨーレート信号Ｙａｗｒａｔｅ（ｓ）及び規範ヨーレート信号Ｙａｗｒａ
ｔｅ＿Ｒｅｆ（ｓ）の代わりに路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ（ｓ）及び、規範路面反力トルク信号Ｔｒｅｆ（ｓ）をアンダーステア検出手段１６へ入力したことが特徴である。その他は実施の形態１と同様であるため、ここでは説明を省略する。

図７において、路面反力トルクＴａｌｉｇｎ（ｔ）は演算された路面反力トルク、ＣＡＮ等の通信手段で送信された路面反力トルク、あるいは、ロードセル等により計測されたタイヤが路面から受ける反力トルクである。

路面反力トルク検出手段７１は路面反力トルクＴａｌｉｇｎ（ｔ）を受けて、路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ（ｓ）を出力する。規範路面反力トルク演算手段７２は操舵角信号Ｔｈｅｔａ（ｓ）、車速信号Ｖ（ｓ）を受けて規範路面反力トルクＴｒｅｆ（ｓ）を出力する。規範路面反力トルクの演算は公知の技術を用いればよい。

本実施の形態２におけるアンダーステア検出技術は、路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ（ｓ）と規範路面反力トルク信号Ｔｒｅｆ（ｓ）とからアンダーステアを検出する公知の技術を用いればよい。例えば、路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ（ｓ）と規範路面反力トルク信号Ｔｒｅｆ（ｓ）との差分を用いてアンダーステアを検出する技術や、路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ（ｓ）の飽和点の検出によるアンダーステア検出技術や、路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ（ｓ）の変化率と規範路面反力トルク信号Ｔｒｅｆ（ｓ）の変化率を用いて夫々の差分、あるいは比率によってアンダーステアを検出する技術などの公知技術がある。アンダーステア検出禁止信号Ｒｅｊ＿ＵＳ（ｓ）の取り扱いに関しては、実施の形態１と同様であるため、ここでは説明を省略する。

次に図７のアンダーステア検出装置の動作について図８のフローチャートに基づいて説明する。図８はスタートとエンドの間にステップＳ３０１からＳ３０８を含んでいる。まずステップＳ３０１では、操舵角信号Ｔｈｅｔａ（ｓ）をメモリに記憶する。次のステップＳ３０２では、車速信号Ｖ（ｓ）をメモリに記憶する。ステップＳ３０３では、ヨーレート信号Ｙａｗｒａｔｅ（ｓ）をメモリに記憶する。ステップＳ３０４では、路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ（ｓ）をメモリに記憶する。ステップＳ３０５では、操舵角信号Ｔｈｅｔａ（ｓ）、車速信号Ｖ（ｓ）を読み込み規範ヨーレート信号Ｙａｗｒａｔｅ＿Ｒｅｆ（ｓ）を出力する。ステップＳ３０６では、操舵角信号Ｔｈｅｔａ（ｓ）、車速信号Ｖ（ｓ）を読み込み、規範路面反力トルク信号Ｔｒｅｆ（ｓ）を出力する。ステップＳ３０７では、規範ヨーレート信号Ｙａｗｒａｔｅ＿Ｒｅｆ（ｓ）、ヨーレート信号Ｙａｗｒａｔｅ（ｓ）を読み込み、アンダーステア検出禁止信号Ｒｅｊ＿ＵＳ（ｓ）を出力する。次のステップＳ３０８では、規範路面反力トルク信号Ｔｒｅｆ（ｓ）、路面反力トルク信号Ｔａｌｉｇｎ（ｓ）、アンダーステア検出禁止信号Ｒｅｊ＿ＵＳ（ｓ）を読み込み、アンダーステア検出信号Ｊｕｄｇｅ＿ＵＳ（ｓ）を出力する。

本実施の形態２によれば、前記実施の形態１と同様に、定常走行（線形状態）からのアンダーステアに関して、精度良く検出が可能のまま、オーバーステア時から定常走行時に戻るまでアンダーステア検出を禁止することで、アンダーステアの誤検出を防止できる。また、横Ｇセンサを用いないため、低コストでアンダーステアの検出精度が向上できる。

１１…操舵角検出手段、１２…車速検出手段、１３…ヨーレート検出手段、１４…規範ヨーレート演算手段、１５…アンダーステア検出禁止判定手段、１６…アンダーステア検出手段、２１、２２、２１１…絶対値演算手段、２３、２６、２８、２１２…比較手段、２４、２５…符号出力手段、２７…論理積手段、２９…論理和手段、２１０…差分手段、２１３…変化率演算手段、２１４…所定時間決定手段、２１５…カウンタ手段、２１６…ＲＳフリップフロップ、７１…路面反力トルク検出手段、７２…規範路面反力トルク演算手段。

Claims

車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、
前記車両の車速を検出する車速検出手段と、
前記操舵角検出手段の出力と前記車速検出手段の出力から規範ヨーレートを演算する規範ヨーレート演算手段と、
前記車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、
前記ヨーレートと前記規範ヨーレートの値に応じてアンダーステア検出の禁止及びアンダーステア検出の禁止解除を行うアンダーステア検出禁止判定手段を備え、
前記アンダーステア検出禁止判定手段は、
以下の条件１、条件２のいずれかが成立時に前記アンダーステア検出の禁止を行い、
条件１：前記ヨーレートの絶対値が前記規範ヨーレートの絶対値よりも大きく、かつ前記ヨーレートと前記規範ヨーレートが同符号の場合
条件２：前記ヨーレートと前記規範ヨーレートが異符号の場合
前記ヨーレートの絶対値と前記規範ヨーレートの絶対値との差分値が予め定めた閾値以下の状態で所定時間継続した場合に前記アンダーステア検出の禁止解除を行う
ことを特徴とするアンダーステア検出装置。
前記所定時間は、前記ヨーレートの絶対値と前記規範ヨーレートの絶対値との差分値の変化率の大きさに応じて設定されることを特徴とする請求項１記載のアンダーステア検出装置。
前記アンダーステア検出は、前記ヨーレートの絶対値が前記規範ヨーレートの絶対値より小さく、かつ前記ヨーレートの符号と前記規範ヨーレートの符号が同じ場合にアンダーステアを検出するアンダーステア検出手段により実行されることを特徴とする請求項１又は２記載のアンダーステア検出装置。
前記車両のタイヤが路面から受ける路面反力トルクを検出する路面反力トルク検出手段と、前記操舵角と前記車速に基づき規範路面反力トルクを演算する規範路面反力トルク演算手段とを備え、
前記アンダーステア検出は、前記路面反力トルクと前記規範路面反力トルクに基づきアンダーステアを検出するアンダーステア検出手段により実行されることを特徴とする請求項１又は２記載のアンダーステア検出装置。
車両のヨーレート信号、操舵角信号、車速信号から演算された規範ヨーレート信号とに基づき、ヨーレート絶対値信号及び規範ヨーレート絶対値信号と、ヨーレート符号信号及び規範ヨーレート符号信号を出力する第１のステップと、
前記ヨーレート絶対値信号及び規範ヨーレート絶対値信号に基づき絶対値比較信号を出力する第２のステップと、
前記ヨーレート符号信号及び規範ヨーレート符号信号を比較し、同符号信号、異符号信号を出力する第３のステップと、
前記絶対値比較信号と前記同符号信号との論理積をとり、絶対値比較同符号信号を出力する第４のステップと、
前記絶対値比較同符号信号と前記異符号信号の論理和をとり、アンダーステア検出を禁止する禁止セット信号を出力する第５のステップと、
前記ヨーレート絶対値信号及び規範ヨーレート絶対値信号に基づきヨーレート差分信号及びヨーレート差分絶対値信号を出力する第６のステップと、
前記ヨーレート差分絶対値信号に基づき閾値比較信号を出力する第７のステップと、
前記ヨーレート差分信号に基づきヨーレート差分変化率信号を出力する第８のステップと、
前記ヨーレート差分変化率信号の大きさに応じた所定時間を出力する第９のステップと、前記閾値比較信号が前記所定時間継続した場合に、アンダーステア検出の禁止を解除する禁止リセット信号を出力する第１０のステップと、
前記禁止セット信号及び禁止リセット信号を読み込み、論理出力としてアンダーステア検出の禁止又はアンダーステア検出の禁止解除を行うアンダーステア検出禁止信号を出力する第１１のステップとを
含むことを特徴とするアンダーステア検出方法。
前記所定時間は、前記ヨーレートの絶対値と前記規範ヨーレートの絶対値との差分値の変化率の大きさに応じて設定されることを特徴とする請求項５記載のアンダーステア検出方法。
前記アンダーステア検出は、前記ヨーレートの絶対値が前記規範ヨーレートの絶対値より小さく、かつ前記ヨーレートの符号と前記規範ヨーレートの符号が同じ場合にアンダーステアを検出する処理ステップにより実行されることを特徴とする請求項５又は６記載のアンダーステア検出方法。
前記アンダーステア検出は、前記車両のタイヤが路面から受ける路面反力トルクと、前記操舵角及び前記車速により演算された規範路面反力トルクとに基づき、アンダーステアを検出する処理ステップにより実行されることを特徴とする請求項５又は６記載のアンダーステア検出方法。