JP2001027600A - Estimation apparatus for coefficient of friction of road surface - Google Patents
Estimation apparatus for coefficient of friction of road surfaceInfo
- Publication number
- JP2001027600A JP2001027600A JP11199183A JP19918399A JP2001027600A JP 2001027600 A JP2001027600 A JP 2001027600A JP 11199183 A JP11199183 A JP 11199183A JP 19918399 A JP19918399 A JP 19918399A JP 2001027600 A JP2001027600 A JP 2001027600A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- road surface
- vehicle
- surface friction
- coefficient
- acceleration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、車両が走行中の路
面の摩擦係数を推定する装置に関する。本発明は横転防
止装置その他車両の姿勢制御装置に利用する。本発明
は、車両の走行中に運転操作にかかわらず自動的に、車
両の姿勢を安定に制御するためのプログラム制御回路に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for estimating a coefficient of friction of a road surface on which a vehicle is traveling. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used for a rollover prevention device and other vehicle attitude control devices. The present invention relates to a program control circuit for stably controlling the attitude of a vehicle automatically while the vehicle is running, regardless of a driving operation.
【０００２】[0002]
【従来の技術】自動車の走行中に、リアルタイムのその
姿勢を検出し、不安定な状態が予測されるときに、一部
の車輪に自動的にブレーキをかけるなどにより、姿勢の
安定制御を行う姿勢制御の技術が高度化されている。乗
用車に限らず、このような姿勢安定制御装置がトラック
やバスなどの商業車にも装備されるようになった。2. Description of the Related Art While a vehicle is running, its posture is detected in real time, and when an unstable state is predicted, the stability of the posture is controlled by automatically applying a brake to some of the wheels. Posture control technology has been advanced. Not only passenger cars but also such attitude stabilization control devices have come to be installed in commercial vehicles such as trucks and buses.
【０００３】車両の姿勢をリアルタイムに検出するに
は、車両に、前後方向加速度センサ、横方向加速度セン
サ、重心まわりの水平面回転加速度を検出するヨーレイ
トセンサ、重心まわりの車両進行方向に垂直面回転加速
度を検出するロールレイトセンサ、各車輪の回転セン
サ、運転操作による操舵角度を検出する操舵角センサ、
その他を装備して、走行中の車両の状態をリアルタイム
に電気信号として検出する。そして、この電気信号をプ
ログラム制御回路に取込み、このプログラム制御回路の
中に各センサの出力に基づき走行中の車両モデルを設定
する。この車両モデルの状態により、車両姿勢が不安定
になることが予測されるときに、それが制御不能に陥る
前に一部の車輪に自動的にブレーキをかけるなどによ
り、運転操作にかかわらず車両の姿勢をたて直すように
制御することができる。In order to detect the attitude of the vehicle in real time, a longitudinal acceleration sensor, a lateral acceleration sensor, a yaw rate sensor for detecting a horizontal rotational acceleration around the center of gravity, a rotational acceleration perpendicular to the vehicle traveling direction around the center of gravity are provided on the vehicle. A roll rate sensor, a rotation sensor for each wheel, a steering angle sensor for detecting a steering angle due to a driving operation,
Equipped with other components, it detects the state of the running vehicle as an electric signal in real time. Then, the electric signal is taken into a program control circuit, and a running vehicle model is set in the program control circuit based on the output of each sensor. When it is predicted that the vehicle posture will become unstable due to the state of this vehicle model, the vehicle is automatically turned on regardless of the driving operation by automatically braking some of the wheels before it becomes out of control. Can be controlled so as to correct the posture.
【０００４】このような姿勢安定制御装置では、車両の
姿勢を正しく検出するためにも、また姿勢制御を正しく
実行するためにも、各時点で、走行中の路面と車輪（具
体的にはタイヤ）との摩擦係数（ここでは「路面摩擦係
数」という）をリアルタイムに認識していることが必要
である。とくに路面摩擦係数を正しく認識することによ
り、車両の横すべりがどのように発生するかを正しく予
測することができる。さらに、路面摩擦係数を正しく認
識することにより、一部の車輪を制動することにより、
車両姿勢にどのような反応があるかをを正しく予測する
ことができる。In such an attitude stabilization control device, the road surface and the wheels (specifically, tires) are running at each point in time in order to correctly detect the attitude of the vehicle and to execute the attitude control correctly. ) (Herein referred to as “road surface friction coefficient”) in real time. In particular, by correctly recognizing the road surface friction coefficient, it is possible to correctly predict how the vehicle skids. Furthermore, by correctly recognizing the road surface friction coefficient, by braking some wheels,
It is possible to correctly predict how the vehicle attitude will react.
【０００５】従来から走行車両の路面摩擦係数を知るた
めに、車輪に制動力または駆動力を与えたときに、車輪
の回転センサおよび車両の前後方向の加速度センサの状
態を観測し、車輪のスリップがあったか否か、スリップ
があったとすればどの程度であるかを演算し、これらか
ら路面摩擦係数を推定する技術が知られている（特開平
１０−２９９５２８号、特開平１０−０３５４４３号公
報参照）。Conventionally, in order to know the road surface friction coefficient of a running vehicle, when a braking force or a driving force is applied to a wheel, the state of a wheel rotation sensor and a longitudinal acceleration sensor of the vehicle are observed, and the slip of the wheel is measured. There is known a technique for calculating whether or not there is a slip, and the degree of a slip, if any, and estimating a road surface friction coefficient from these (see JP-A-10-299528 and JP-A-10-035443). ).
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしこの従来技術で
は、車輪に制動力または駆動力を与えるときに限り、路
面摩擦係数の観測および推定演算が可能である。したが
ってブレーキ操作も加速操作も行われないときには、新
たに路面摩擦係数を推定することができない。また、車
輪回転と車両の前後方向加速度の関係を知るには、車輪
に制動力または加速力が加えられてから車両の加速度に
変化が生じるまで、あるていどの時間にわたり観測を行
うことが必要であり、さらにその演算はその時間にわた
り積分演算を実行することが必要である。したがってセ
ンサ出力からデータを取込んでから路面摩擦係数が算出
されるには相応の時間が経過していることになる。一般
に、路面摩擦係数は車両の走行にしたがってたえず変動
しているものであって、観測および演算に時間を要する
このような従来方法では、演算結果が得られたときに
は、すでに現実の車両は路面摩擦係数の異なる路面状態
を走行していて、その演算結果を利用する意味がなくな
る場合も起こりえる。However, according to this prior art, the observation and estimation of the road surface friction coefficient can be performed only when a braking force or a driving force is applied to the wheels. Therefore, when neither the brake operation nor the acceleration operation is performed, a new road surface friction coefficient cannot be estimated. Also, in order to know the relationship between the wheel rotation and the longitudinal acceleration of the vehicle, it is necessary to perform observation over a certain period of time from when the braking force or acceleration force is applied to the wheels until the vehicle acceleration changes. Yes, and the operation requires performing an integral operation over that time. Therefore, a suitable time has elapsed before the road surface friction coefficient is calculated after the data is acquired from the sensor output. In general, the road surface friction coefficient constantly fluctuates as the vehicle travels, and in such a conventional method that requires time for observation and calculation, when the calculation result is obtained, the actual vehicle already has the road surface friction. When traveling on a road surface state having different coefficients, there is a possibility that there is no point in using the calculation results.
【０００７】本発明はこのような背景に行われたもので
あって、制動または加速を伴うことなく路面摩擦係数を
推定演算することができる装置を提供することを目的と
する。本発明は、観測および演算に要する時間をきわめ
て短くして、路面摩擦係数を推定することができる装置
を提供することを目的とする。本発明は、積分演算を実
行することなく路面摩擦係数を推定演算することができ
る装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in such a background, and an object of the present invention is to provide a device capable of estimating and calculating a road surface friction coefficient without braking or accelerating. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a device capable of estimating a road surface friction coefficient by making the time required for observation and calculation extremely short. An object of the present invention is to provide a device capable of estimating and calculating a road surface friction coefficient without executing an integral operation.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、操舵が行われ
車両の前後方向に対して前輪の進行方向が角度をもつこ
とを利用して路面摩擦係数を推定するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention estimates the road surface friction coefficient by utilizing the fact that the traveling direction of the front wheels has an angle with respect to the front-back direction of the vehicle when steering is performed.
【０００９】本発明は、車両に装備された横方向加速度
センサおよびヨーレイトセンサの出力を取込み前車軸の
軸方向加速度を演算する第一の手段と、その車両に装備
された操舵角センサ出力およびその車両の車速情報を取
込み、複数ｎ個の値の異なる路面摩擦係数を仮に設定
し、そのｎ個の路面摩擦係数を用いてそれぞれ前車軸の
軸方向加速度を演算する第二の手段と、この第二の手段
により演算されたｎ個の前車軸の軸方向加速度のうち前
記第一の手段により演算された前車軸の軸方向加速度と
比較し、最もよく近似する演算結果につきその演算過程
に用いられた路面摩擦係数をその時点での路面摩擦係数
として出力する第三の手段とを備えたことを特徴とす
る。According to the present invention, there is provided a first means for calculating the axial acceleration of a front axle by taking in outputs of a lateral acceleration sensor and a yaw rate sensor mounted on a vehicle, an output of a steering angle sensor mounted on the vehicle and its output. Second means for taking vehicle speed information of the vehicle, temporarily setting a plurality of n different road surface friction coefficients, and calculating the axial acceleration of the front axle by using the n road surface friction coefficients; and Among the axial accelerations of the n front axles calculated by the second means, the axial acceleration of the front axle calculated by the first means is compared with the axial acceleration of the front axle. And a third means for outputting the road surface friction coefficient as a road surface friction coefficient at that time.
【００１０】いま運転操作により操舵が行われて、小さ
い舵角が入力されたものとする。この操舵により車両に
横方向加速度が発生し、これが車両の重心まわりに回転
力を与える。この横方向加速度および重心まわりのヨー
レイトはそれぞれセンサから演算回路に取込まれる。演
算回路では、横方向加速度の値およびヨーレイトを利用
し、車両の形状寸法に基づきあらかじめ設定されている
パラメタ（重心から前車軸までの距離、前車軸の長さ、
車両質量、重心まわりの慣性モーメント、その他）を利
用して、最も敏感に路面の滑りやすさが現れる前車軸
（フロントアクスル）の横方向加速度を演算する。この
演算には路面摩擦係数の要素は含まれない。これが第一
の手段の演算である。[0010] It is assumed that steering is performed by a driving operation and a small steering angle is input. This steering generates a lateral acceleration in the vehicle, which gives a rotational force around the center of gravity of the vehicle. The lateral acceleration and the yaw rate around the center of gravity are respectively taken into the arithmetic circuit from the sensor. The arithmetic circuit uses the value of the lateral acceleration and the yaw rate to set parameters (distance from the center of gravity to the front axle, length of the front axle,
Using the vehicle mass, the moment of inertia around the center of gravity, and the like, the lateral acceleration of the front axle (front axle) where the slipperiness of the road surface appears most sensitively is calculated. This calculation does not include the element of the road surface friction coefficient. This is the operation of the first means.
【００１１】一方、実質的に同一時点に、センサから操
舵角および車速情報を取込み、路面摩擦係数ｎ個（μ
1 、μ2 、・・・μn ）を仮に設定し、この仮に設定し
た路面摩擦係数により前車軸の横方向加速度を演算す
る。路面摩擦係数がｎ個あるので演算結果はｎ個得られ
る。路面摩擦係数が小さいほど、すなわち滑りやすい路
面ほど大きい横すべりが発生し、定性的には滑りにくい
路面ほど前車軸の横方向加速度は大きくなる。これが第
二の手段の演算である。On the other hand, at substantially the same point in time, steering angle and vehicle speed information are fetched from the sensor and the road surface friction coefficient n (μ
1, μ 2, ··· μ n ) temporarily sets and calculates a lateral acceleration of the front axle by the tentatively set road surface friction coefficient. Since there are n road surface friction coefficients, n operation results are obtained. The smaller the road surface friction coefficient, that is, the larger the slippery road surface, the greater the lateral slip occurs. Qualitatively, the less slippery the road surface, the greater the lateral acceleration of the front axle. This is the operation of the second means.
【００１２】第二の手段で演算したｎ個の前車軸の横方
向加速度の値を第一の手段で演算した路面摩擦係数の要
素を含まない横方向加速度の値（１個）と比較し、ｎ個
のうち最もよく近似する演算結果を選択し、その選択さ
れた演算結果を演算するために用いた路面摩擦係数の値
をその時点での路面摩擦係数と推定する。これが第三の
手段の演算である。[0012] The value of the lateral acceleration of the n front axles calculated by the second means is compared with the value of the lateral acceleration (one piece) not including the element of the road friction coefficient calculated by the first means, A calculation result that best approximates the n calculation results is selected, and the value of the road surface friction coefficient used to calculate the selected calculation result is estimated as the road surface friction coefficient at that time. This is the operation of the third means.
【００１３】試験をしてみると、ｎは３ていどでよい。
すなわち滑りにくい路面（μ1 ＝１）、雨水でぬれた路
面（μ2 ＝0.6)、結氷路面（μ3 ＝0.１) という３種類
の路面摩擦係数を仮に設定すると実用上合理的な姿勢制
御を実行することができる路面摩擦係数の値を推定する
ことができる。ｎ＝５とするとさらに精度の高い路面摩
擦係数の値を推定することができる。According to a test, n may be any number of three.
That is, if three kinds of road surface friction coefficients, that is, a slippery road surface (μ 1 = 1), a road surface wet with rainwater (μ 2 = 0.6), and an icy road surface (μ 3 = 0.1) are temporarily set, a practically reasonable posture is obtained. The value of the road friction coefficient at which the control can be performed can be estimated. If n = 5, the value of the road surface friction coefficient with higher accuracy can be estimated.
【００１４】本発明により推定された路面摩擦係数は、
姿勢制御装置に設定される車両モデル上で路面摩擦係数
をリアルタイムに更新するために利用される。本発明の
装置を装備した姿勢制御装置は、つねに最も確からしい
最新の路面摩擦係数を保持する。本発明の装置では、車
両の運転操作により操舵が行われたときに路面摩擦係数
が更新されるから、制動あるいは加速を行わないときに
も路面摩擦係数を推定することができる。これは制動あ
るいは加速を行うときにかぎり路面摩擦係数の値を推定
する従来例装置に比べると、制動あるいは加速を行うこ
とが少ない滑りやすい路面を走行中により正しい路面摩
擦係数を推定することができる点で有利である。本発明
の装置は制動あるいは加速を行うときに路面摩擦係数を
推定する従来装置と併用することもできる。The road friction coefficient estimated according to the present invention is:
It is used to update the road surface friction coefficient in real time on the vehicle model set in the attitude control device. The attitude control device equipped with the device according to the invention always keeps the most probable latest road friction coefficient. In the device of the present invention, the road surface friction coefficient is updated when steering is performed by the driving operation of the vehicle, so that the road surface friction coefficient can be estimated even when braking or acceleration is not performed. This makes it possible to estimate a correct road surface friction coefficient while traveling on a slippery road surface where braking or acceleration is less likely to be performed as compared with the conventional device that estimates the value of the road surface friction coefficient only when performing braking or acceleration. This is advantageous. The device of the present invention can be used in combination with a conventional device that estimates a road surface friction coefficient when braking or accelerating.
【００１５】この明細書では、推定演算の結果得られる
量を「路面摩擦係数」と表現するが、推定演算の結果得
られる値が物理的な路面摩擦係数そのものでなくとも、
物理的な路面摩擦係数に何らかの係数を乗じた値であ
る、あるいは物理的な路面摩擦係数を要素とする関数で
あるなど、実質的に路面摩擦の状態を表す数値として姿
勢制御装置において有用な物理量を本発明の論理により
推定演算する装置は本発明の範囲に含まれるものとす
る。In this specification, the amount obtained as a result of the estimation operation is expressed as "road surface friction coefficient". However, even if the value obtained as a result of the estimation operation is not the physical road surface friction coefficient itself,
Physical quantity useful in the attitude control device as a numerical value that represents the actual state of road friction, such as a value obtained by multiplying the physical road friction coefficient by some coefficient, or a function that uses the physical road friction coefficient as an element. The apparatus for estimating and calculating by the logic of the present invention is included in the scope of the present invention.
【００１６】本発明のもうひとつの観点は、プログラム
制御回路にインストールするためにこの演算手順を記録
した記録媒体である。すなわち本発明は、上記第一の手
段、第二の手段、および第三の手段に記載された推定演
算のための実行手順が記録された機械読取可能な記録媒
体を対象とする。Another aspect of the present invention is a recording medium that records this calculation procedure for installation in a program control circuit. That is, the present invention is directed to a machine-readable recording medium in which the execution procedure for the estimation calculation described in the first means, the second means, and the third means is recorded.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】本発明の実施例装置を図面に基づ
いて説明する。図１は本発明実施例装置のシステム構成
図である。図２は本発明実施例装置の車両への実装例を
示す斜視図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a system configuration diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing an example of mounting the apparatus of the present invention on a vehicle.
【００１８】車両に装備された姿勢制御装置１の内部
に、本発明実施例の路面摩擦係数推定装置２がソフトウ
エアにより設定される。この姿勢制御装置１はプログラ
ム制御装置である。この姿勢制御装置１の内部には、Ａ
ＢＳ（Antilock Breaking-control System,自動制動制
御装置）の制御部その他が含まれている。この姿勢制御
装置１には、横方向加速度センサ４、車速センサ５（ト
ランスミッション出力点で検出される）、ヨーレイトセ
ンサ６、各車輪の車輪回転速度センサ１０、ブレーキ圧
センサ１２、操舵角センサ１４、内燃機関の電子ガバナ
１５に装備されたガバナセンサ１６、ロールレイトセン
サ１７、および前後方向加速度センサ１８から、それぞ
れセンサ出力が取込まれる。そして、この姿勢制御装置
１の制御出力は、各車輪に設けられたブレーキ・ブース
タ・アクチュエータ１１、および電子ガバナ１５に送出
される。A road surface friction coefficient estimating device 2 according to the embodiment of the present invention is set by software in an attitude control device 1 mounted on a vehicle. This attitude control device 1 is a program control device. Inside of the attitude control device 1, A
It includes a control unit of a BS (Antilock Breaking-control System), and the like. The attitude control device 1 includes a lateral acceleration sensor 4, a vehicle speed sensor 5 (detected at a transmission output point), a yaw rate sensor 6, a wheel rotation speed sensor 10, a brake pressure sensor 12, a steering angle sensor 14, Sensor outputs are taken from a governor sensor 16, a roll rate sensor 17, and a longitudinal acceleration sensor 18 provided on the electronic governor 15 of the internal combustion engine. The control output of the attitude control device 1 is sent to a brake booster actuator 11 provided on each wheel and an electronic governor 15.
【００１９】すなわちこの姿勢制御装置１は、その内部
に当該車両のモデルが設定され、そのモデルには、当該
車両の諸元にもとづいて、必要なパラメタが設定され
る。上記各センサからの電気信号出力にしたがって、走
行状態におけるパラメタが設定される。制御の一例を説
明すると、操舵ハンドル１３がちょうど図１に示すよう
に左方向に操作され、左右前輪が左方向に操舵状態にな
ったときに、前輪に横滑り状態が発生したものとする。
この状態に対する反応は、横方向加速度センサ４、およ
びヨーレイトセンサ６に検出される。この状態で、前後
方向加速度に対して横方向加速度が増大してゆく、ある
いはロールレイトが増大してゆくなどの現象が観測され
ると、その程度に応じて、左後輪または左右後輪にブレ
ーキ圧がブレーキ・ブースタ・アクチュエータ１１から
供給される。これにより横すべり状態はなくなり、姿勢
は安定な方向に回復する。That is, in the attitude control device 1, a model of the vehicle is set therein, and necessary parameters are set in the model based on the specifications of the vehicle. The parameters in the running state are set according to the electric signal output from each of the sensors. An example of the control will be described. It is assumed that when the steering wheel 13 is operated to the left as shown in FIG. 1 and the left and right front wheels are steered to the left, a skid state occurs on the front wheels.
A response to this state is detected by the lateral acceleration sensor 4 and the yaw rate sensor 6. In this state, if a phenomenon such as an increase in the lateral acceleration relative to the longitudinal acceleration or an increase in the roll rate is observed, depending on the degree, the left rear wheel or the left and right rear wheels Brake pressure is supplied from a brake booster actuator 11. As a result, the sideslip state is eliminated, and the posture recovers in a stable direction.
【００２０】ここで、この車両のモデルにパラメタとし
て設定される現時点の路面摩擦係数は、車両姿勢の変化
を予測するために、また必要なブレーキ圧を演算するた
めにきわめて重要な要素となる。路面摩擦係数は、走行
中の車両で直接に観測するには、特殊なハードウエア装
備が必要であり、実験車両であれば可能であっても、販
売されるすべての車両に装備することはきわめて困難で
あるから推定しなければならない。この姿勢制御装置の
路面摩擦係数は、現時点のものであることが必要であ
る。すなわちモデルに設定されている路面摩擦係数の値
は、車両の姿勢制御のための時間にくらべて十分に短い
時間内に、推定演算され更新されなければならない。Here, the current road surface friction coefficient set as a parameter in the vehicle model is a very important factor for predicting a change in the vehicle attitude and for calculating a necessary brake pressure. Road surface friction coefficient requires special hardware equipment to be directly observed in a running vehicle, and it is extremely difficult to equip all sold vehicles, even if possible with experimental vehicles. It must be estimated because it is difficult. The road surface friction coefficient of this attitude control device needs to be the current one. That is, the value of the road surface friction coefficient set in the model must be estimated and updated within a time sufficiently shorter than the time for controlling the attitude of the vehicle.
【００２１】図３は本発明実施例装置（路面摩擦係数推
定装置２）の要部動作を示すフローチャートである。こ
の装置は操舵角センサの出力に閾値をこえる変動があっ
たときに起動する。第一の手段では、横方向加速度セン
サの出力、ヨーレイトセンサの出力、および速度センサ
出力を取込み、前車軸の軸方向加速度α0 を演算する。
第二の手段では、車速センサ出力および操舵角センサ出
力を取込み、あらかじめ仮に設定されているｎ個の路面
摩擦係数μ1 、μ2 、・・・μn について、前車軸の軸
方向加速度α1 、α2 、・・・αn を演算する。第三の
手段では、上記第一の手段で演算された前車軸の軸方向
加速度α0 と第二の手段で演算されたｎ個の前車軸の軸
方向加速度α1 、α2 、・・・αn とを比較し、この中
からα0と最も近似するもの（αi とする）を選択し、
このαi を演算するために用いたｎ個の路面摩擦係数の
うちの一つ（μi とする）を出力する。この路面摩擦係
数μi は姿勢制御装置の中で現時点の路面摩擦係数とし
て利用される。FIG. 3 is a flow chart showing the operation of the main part of the device (road surface friction coefficient estimating device 2) according to the embodiment of the present invention. This device starts when the output of the steering angle sensor fluctuates beyond a threshold. In the first means, the output of the lateral acceleration sensor, the output of the yaw rate sensor, and a speed sensor output uptake, calculates the axial acceleration alpha 0 of the front axle.
In the second means, takes in the vehicle speed sensor output and the steering angle sensor output, n pieces of road surface friction coefficient mu 1 which is previously tentatively set, mu 2, the · · · mu n, the axial acceleration of the front axle alpha 1 , Α 2 ,..., Α n . In the third means, the axial acceleration α 0 of the front axle calculated by the first means and the axial acceleration α 1 , α 2 of the n front axles calculated by the second means are ... α n, and the one closest to α 0 (α i ) is selected from these,
One of the n road surface friction coefficients (referred to as μ i ) used to calculate α i is output. The road surface friction coefficient μ i is used as the current road surface friction coefficient in the attitude control device.
【００２２】ここで、横方向加速度およびヨーレイトか
ら前車軸の軸方向加速度（ＧFA ）を演算する演算式
は、Here, an arithmetic expression for calculating the axial acceleration (G FA ) of the front axle from the lateral acceleration and the yaw rate is as follows:
【００２３】[0023]
【数１】 である。また、車速および操舵角度から仮に設定された
路面摩擦係数μについて前車軸の軸方向加速度を演算す
る演算式は、(Equation 1) It is. Further, an arithmetic expression for calculating the axial acceleration of the front axle with respect to the road surface friction coefficient μ temporarily set from the vehicle speed and the steering angle is:
【００２４】[0024]
【数２】 である。ここに、(Equation 2) It is. here,
【００２５】[0025]
【数３】 であり、（k−１），（ｋ−2）等はそれぞれ１サンプル
前、２サンプル前を表す。各記号は次のとおりである。(Equation 3) And (k-1), (k-2), etc. represent one sample before and two samples before, respectively. The symbols are as follows.
【００２６】Ｋf：フロントコーナリングパワ Ｋr：リヤコーナリングパワ Ｌ：ホイールベース Ｌr：重心から後車軸までの長さ ｍ：車両質量 Ｉ：車両慣性モーメント Ｖ：車両速度 Ｔ：サンプリングタイム ｇfa：モデルによって計算した前車軸上の横加速度 δ：実舵角 試験の結果、応答特性がきわめて向上したことが確かめ
られた。K f : front cornering power K r : rear cornering power L: wheel base L r : length from center of gravity to rear axle m: vehicle mass I: vehicle inertia moment V: vehicle speed T: sampling time g fa : Lateral acceleration on the front axle calculated by the model δ: Actual steering angle As a result of the test, it was confirmed that the response characteristics were extremely improved.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の装置では
車両が制動または加速を行わないときにも路面摩擦係数
を推定演算することができる装置が得られる。これは路
面の状態が滑りやすい状態であるときに特に有効であ
る。本発明の装置は演算過程に積分演算を含まないか
ら、観測および演算に要する時間をきわめて短くするこ
とができる。As described above, the apparatus of the present invention can provide an apparatus capable of estimating and calculating the road surface friction coefficient even when the vehicle is not braking or accelerating. This is particularly effective when the road surface is slippery. Since the apparatus of the present invention does not include an integral operation in the operation process, the time required for observation and operation can be extremely reduced.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明実施例装置のシステム構成図。FIG. 1 is a system configuration diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明実施例装置の車両への実装状態を説明す
る図。FIG. 2 is a diagram illustrating a mounting state of the device according to the embodiment of the present invention on a vehicle.
【図３】本発明実施例装置の要部動作を説明するフロー
チャート。FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation of a main part of the apparatus according to the embodiment of the present invention.
１ 姿勢制御装置 ２ 路面摩擦係数推定装置 ３ ＡＢＳ ４ 横方向加速度センサ ５ 車速センサ ６ ヨーレイトセンサ ８ 前輪 ９ 後輪 １０ 車輪回転速度センサ １１ ブレーキ・ブースタ・アクチュエータ １２ ブレーキ圧センサ １３ 操舵ハンドル １４ 操舵角センサ １５ 電子ガバナ １６ ガバナセンサ １７ ロールレイトセンサ １８ 前後方向加速度センサ REFERENCE SIGNS LIST 1 attitude control device 2 road friction coefficient estimating device 3 ABS 4 lateral acceleration sensor 5 vehicle speed sensor 6 yaw rate sensor 8 front wheel 9 rear wheel 10 wheel rotation speed sensor 11 brake booster actuator 12 brake pressure sensor 13 steering wheel 14 steering angle sensor 15 electronic governor 16 governor sensor 17 roll rate sensor 18 longitudinal acceleration sensor
Claims (3)
よびヨーレイトセンサの出力を取込み前車軸の軸方向加
速度を演算する第一の手段と、 その車両に装備された操舵角センサ出力およびその車両
の車速情報を取込み、複数ｎ個の値の異なる路面摩擦係
数を仮に設定し、そのｎ個の路面摩擦係数を用いてそれ
ぞれ前車軸の軸方向加速度を演算する第二の手段と、 この第二の手段により演算されたｎ個の前車軸の軸方向
加速度を前記第一の手段により演算された前車軸の軸方
向加速度と比較し、最もよく近似する演算結果につきそ
の演算過程に用いられた路面摩擦係数をその時点での路
面摩擦係数として出力する第三の手段とを備えたことを
特徴とする路面摩擦係数の推定装置。1. A first means for calculating an axial acceleration of a front axle by taking in outputs of a lateral acceleration sensor and a yaw rate sensor mounted on a vehicle, an output of a steering angle sensor mounted on the vehicle and an output of the vehicle. Second means for taking vehicle speed information, temporarily setting a plurality of n different road surface friction coefficients, and calculating the axial acceleration of the front axle using the n road surface friction coefficients; Comparing the axial accelerations of the n front axles calculated by the means with the axial accelerations of the front axle calculated by the first means, and calculating the best approximation result for the road surface friction used in the calculation process. And a third means for outputting the coefficient as a road surface friction coefficient at that time.
擦係数の推定装置。2. The apparatus for estimating a road friction coefficient according to claim 1, wherein n is 3.
段、および第三の手段の実行手順が記録された機械読取
可能な記録媒体。3. A machine-readable recording medium on which an execution procedure of the first means, the second means, and the third means according to claim 1 is recorded.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19918399A JP3771087B2 (en) | 1999-07-13 | 1999-07-13 | Road friction coefficient estimation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19918399A JP3771087B2 (en) | 1999-07-13 | 1999-07-13 | Road friction coefficient estimation device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001027600A true JP2001027600A (en) | 2001-01-30 |
| JP3771087B2 JP3771087B2 (en) | 2006-04-26 |
Family
ID=16403530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19918399A Expired - Fee Related JP3771087B2 (en) | 1999-07-13 | 1999-07-13 | Road friction coefficient estimation device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3771087B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001039289A (en) * | 1999-07-30 | 2001-02-13 | Fuji Heavy Ind Ltd | Vehicular road surface friction coefficient estimating device |
-
1999
- 1999-07-13 JP JP19918399A patent/JP3771087B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001039289A (en) * | 1999-07-30 | 2001-02-13 | Fuji Heavy Ind Ltd | Vehicular road surface friction coefficient estimating device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3771087B2 (en) | 2006-04-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3539722B2 (en) | Road surface friction coefficient estimation device for vehicles | |
| US10632978B2 (en) | Method and system for determining friction between the ground and a tire of a vehicle | |
| US20160202147A1 (en) | Tire classification | |
| JP2001519285A (en) | How to determine the state variables of a car | |
| KR100828778B1 (en) | Estimating method for mass of vehicle | |
| EP1832881A2 (en) | Acceleration estimation device and vehicle with such a device | |
| EP3309026B1 (en) | Method and system for computing a road friction estimate | |
| EP1832882A1 (en) | Acceleration estimation device and vehicle | |
| EP0982206B1 (en) | Method of estimating vehicle yaw rate | |
| EP1760451A1 (en) | Method and system for road surface friction coefficient estimation | |
| JP2009001244A (en) | Road surface state estimating device for vehicle | |
| JPH09249010A (en) | Initial correction coefficient arithmetic unit and device using the unit | |
| JP3619388B2 (en) | Estimating and calculating device for height of center of gravity of vehicle | |
| US7499786B2 (en) | System and method for determining when to update a surface estimation value indicative of a condition of a roadway surface | |
| JPWO2007091723A1 (en) | Vehicle operation measuring device, vehicle abnormal operation preventing device, and drive recorder | |
| JP2000074727A (en) | Apparatus for estimating mass of vehicle | |
| JP3748334B2 (en) | Vehicle attitude control device | |
| CN111746546A (en) | Road surface condition estimation device | |
| CN113942518B (en) | Road surface longitudinal gradient calculation method and device | |
| JP2002104158A (en) | Road surface frictional state calculating device, tire type determining device, tire abrasion determining device, road surface gradient estimating device, and offset correcting device of acceleration sensor | |
| JP3771087B2 (en) | Road friction coefficient estimation device | |
| JPH11115720A (en) | Estimation device of road surface friction coefficient | |
| KR100721046B1 (en) | Electronic stability system for vehicle | |
| JP3535358B2 (en) | Road friction coefficient estimation device | |
| JP3475045B2 (en) | Vehicle mass identification device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040331 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050519 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050621 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050819 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060207 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060208 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |