JP2001088683A - Road surface friction coefficient estimating device for vehicle - Google Patents

Road surface friction coefficient estimating device for vehicle

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JP2001088683A
JP2001088683A JP26773099A JP26773099A JP2001088683A JP 2001088683 A JP2001088683 A JP 2001088683A JP 26773099 A JP26773099 A JP 26773099A JP 26773099 A JP26773099 A JP 26773099A JP 2001088683 A JP2001088683 A JP 2001088683A
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road
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vehicle
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穣 樋渡
Masaru Kogure
勝 小暮
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce computing load related to the estimation of a road surface and to quickly and accurately estimate the road surface by positively utilizing data of traveling environment. SOLUTION: This road surface friction coefficient estimating device 1 is so constituted as providing an adaptive control road surface μestimation part 2 and a real value comparison road surface μestimation part 3, and the adaptive control road surface μestimation part 2 estimates the road surface μ based on the motion state and a motion equation of the vehicle using the adaptive control. Signals operated under low μ state such as a wiper switch 12, a low outer temperature judgment part 13, a traction controller 14, etc., are inputted in the adaptive control road surface μestimation part 2 so that the accurate road surface μ is estimated even under the low μ. The real value comparison road surface μestimation part 3 estimates the road surface μbased on a yaw rate estimated by an observer based on the motion state and the motion equation of the vehicle. When a traveling environment recognition part 4 detects a state recognized to be completely covered with snow, the real value comparison road surface μ estimation part 3 approaches to the estimate value of the adaptive control road surface μ estimation part 2 superior in the estimation of the low μ.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、走行環境に応じて
適切に路面μを推定することのできる車両の路面摩擦係
数推定装置。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for estimating a road friction coefficient of a vehicle, which can appropriately estimate a road surface μ according to a traveling environment.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、車両においてはトラクション制
御,制動力制御,或いはトルク配分制御等について様々
な制御技術が提案され、実用化されている。これらの技
術では、必要な制御パラメータの演算、或いは、補正に
路面μを用いるものも多く、その制御を確実に実行する
ためには、正確な路面μを推定する必要がある。
2. Description of the Related Art In recent years, various control techniques for traction control, braking force control, torque distribution control and the like have been proposed and put to practical use in vehicles. In many of these techniques, the road surface μ is used for calculation or correction of necessary control parameters, and it is necessary to accurately estimate the road surface μ in order to execute the control reliably.

【0003】この路面μの推定には、車両の運動方程式
に基づいて予め設定された車両運動モデルに車両の運転
状態を入力して得られた所定パラメータの基準値に対し
て、実際値(センサ値やオブザーバによる推定値)を比
較して路面μを推定する技術が種々提案されている。例
えば、本出願人も、特願平10−242030号におい
て、オブザーバにより推定した車体すべり角を車両運動
モデルに基づいた高μ路および低μ路での車体すべり角
基準値と比較して路面μを推定する技術等を提案してい
る。
In order to estimate the road surface μ, a reference value of a predetermined parameter obtained by inputting a driving state of a vehicle to a vehicle motion model set in advance based on a vehicle motion equation is compared with an actual value (sensor value). Various techniques have been proposed for estimating the road surface μ by comparing values or values estimated by an observer. For example, in Japanese Patent Application No. 10-242030, the present applicant also compares a vehicle slip angle estimated by an observer with a vehicle slip angle reference value on a high μ road and a low μ road based on a vehicle motion model to compare a road surface μ. We propose a technique for estimating.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】一方、近年では、車両
の走行環境をカメラその他で検出可能になってきてお
り、これら走行環境から路面μがあきらかに予想できる
場合がある。このような場合は、これらのデータを積極
的に活用すれば、路面μ推定に係わる演算負荷も低減す
ることができ、路面μの推定も迅速かつ正確に行える。
On the other hand, in recent years, it has become possible to detect the traveling environment of a vehicle with a camera or the like, and the road surface μ can be clearly predicted from the traveling environment. In such a case, if these data are actively utilized, the calculation load related to the estimation of the road surface μ can be reduced, and the estimation of the road surface μ can be performed quickly and accurately.

【0005】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、走行環境のデータを積極的に活用し、路面μ推定に
係わる演算負荷を低減することができ、路面μの推定も
迅速かつ正確に行うことができる車両の路面摩擦係数推
定装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to actively utilize data of a driving environment to reduce a calculation load related to estimation of a road surface μ, and to quickly and accurately estimate a road surface μ. It is an object of the present invention to provide an apparatus for estimating a road surface friction coefficient of a vehicle that can perform the method.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項1記載の本発明による車両の路面摩擦係数推定装
置は、車両の運動状態を基に路面μを推定する路面μ推
定手段を備えた車両の路面摩擦係数推定装置において、
走行環境を検出し認識する走行環境認識手段と、低μ路
走行状態を検出する低μ路走行状態検出手段と、車両の
運動状態と上記低μ路走行状態検出手段からの低μ路走
行状態に応じて路面μを推定する低μ側路面μ推定手段
とを有し、上記路面μ推定手段は、上記走行環境認識手
段で一面雪とみなせる状態を検出した際、路面μを上記
低μ側路面μ推定手段で推定する路面μに応じて推定す
ることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an apparatus for estimating a road surface friction coefficient of a vehicle, comprising: a road surface μ estimating unit for estimating a road surface μ based on a vehicle motion state. Road friction coefficient estimating device
Traveling environment recognition means for detecting and recognizing a traveling environment; low μ road traveling state detecting means for detecting a low μ road traveling state; a vehicle motion state; and a low μ road traveling state from the low μ road traveling state detecting means. A low μ side road surface μ estimating means for estimating the road surface μ according to the road surface μ estimating means, wherein the road surface μ estimating means sets the road surface μ to the low μ side The estimation is performed according to the road surface μ estimated by the road surface μ estimating means.

【0007】すなわち、走行環境認識手段で走行環境を
検出し認識し、低μ路走行状態検出手段で低μ路走行状
態を検出し、低μ側路面μ推定手段は車両の運動状態と
低μ路走行状態検出手段からの低μ路走行状態に応じて
路面μを推定する。そして、路面μ推定手段は、車両の
運動状態を基に路面μを推定するが、走行環境認識手段
で一面雪とみなせる状態を検出した際には、路面μを上
記低μ側路面μ推定手段で推定する路面μに応じて推定
する。
That is, the traveling environment recognition means detects and recognizes the traveling environment, the low μ road traveling state detecting means detects the low μ road traveling state, and the low μ road surface μ estimating means detects the motion state of the vehicle and the low μ state. The road surface μ is estimated according to the low μ road traveling state from the road traveling state detecting means. Then, the road surface μ estimating means estimates the road surface μ based on the motion state of the vehicle, but when the traveling environment recognition means detects a state that can be regarded as one-sided snow, the road surface μ is estimated by the low μ side road surface μ estimating means. Is estimated according to the road surface μ estimated by

【0008】また、請求項2記載の本発明による車両の
路面摩擦係数推定装置は、請求項1記載の車両の路面摩
擦係数推定装置において、上記路面μ推定手段は、オブ
ザーバによりヨーレートの実際値を演算する実際値推定
部と、車両運動モデルにより所定の高μ路におけるヨー
レートの基準値を演算する高μ路基準値推定部と、車両
運動モデルにより所定の低μ路におけるヨーレートの基
準値を演算する低μ路基準値推定部と、上記ヨーレート
の実際値を上記高μ路基準値および上記低μ路基準値と
比較して現在の路面μを推定するヨーレート比較路面μ
推定部とを具備したことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an apparatus for estimating a road surface friction coefficient of a vehicle, wherein the road surface μ estimating means calculates an actual value of the yaw rate by an observer. An actual value estimating section for calculating, a high μ road reference value estimating section for calculating a yaw rate reference value on a predetermined high μ road by a vehicle motion model, and a yaw rate reference value on a predetermined low μ road by a vehicle motion model A low μ road reference value estimating unit that compares the actual value of the yaw rate with the high μ road reference value and the low μ road reference value to estimate the current road surface μ.
And an estimating unit.

【0009】すなわち、路面μ推定手段は、実際値推定
部で、オブザーバによりヨーレートの実際値を演算し、
高μ路基準値推定部で、車両運動モデルにより所定の高
μ路におけるヨーレートの基準値を演算し、低μ路基準
値推定部で、車両運動モデルにより所定の低μ路におけ
るヨーレートの基準値を演算する。そして、ヨーレート
比較路面μ推定部は、ヨーレートの実際値を高μ路基準
値および低μ路基準値と比較して現在の路面μを推定す
る。
That is, the road surface μ estimating means calculates an actual value of the yaw rate by an observer in an actual value estimating section,
The high μ road reference value estimating unit calculates the reference value of the yaw rate on the predetermined high μ road by the vehicle motion model, and the low μ road reference value estimating unit calculates the reference value of the yaw rate on the predetermined low μ road by the vehicle motion model. Is calculated. Then, the yaw rate comparison road surface μ estimating section compares the actual value of the yaw rate with the high μ road reference value and the low μ road reference value to estimate the current road surface μ.

【0010】更に、請求項3記載の本発明による車両の
路面摩擦係数推定装置は、請求項1又は請求項2に記載
の車両の路面摩擦係数推定装置において、上記低μ側路
面μ推定手段は、車両の運動状態と上記低μ路走行状態
検出手段からの低μ路走行状態に応じて適応制御により
路面μを推定することを特徴とし、適応制御で路面μを
正確に推定する。
Further, according to a third aspect of the present invention, in the vehicle road surface friction coefficient estimating apparatus according to the first or second aspect, the low μ side road surface μ estimating means includes: The present invention is characterized in that the road surface μ is estimated by adaptive control according to the vehicle motion state and the low μ road traveling state from the low μ road traveling state detecting means, and the road surface μ is accurately estimated by adaptive control.

【0011】また、請求項4記載の本発明による車両の
路面摩擦係数推定装置は、車両の運動状態を基に路面μ
を推定する路面μ推定手段を備えた車両の路面摩擦係数
推定装置において、走行環境を検出し認識する走行環境
認識手段を有し、上記路面μ推定手段は、上記走行環境
認識手段で一面雪とみなせる状態を検出した際、推定す
る路面μを予め設定した値とすることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an apparatus for estimating a road surface friction coefficient according to the present invention.
A road friction coefficient estimating device for a vehicle including a road surface μ estimating unit for estimating the road surface, comprising a driving environment recognizing unit that detects and recognizes a driving environment. When a state that can be regarded is detected, the estimated road surface μ is set to a preset value.

【0012】すなわち、走行環境認識手段で走行環境を
検出し認識する。そして、路面μ推定手段は、車両の運
動状態を基に路面μを推定するが、走行環境認識手段で
一面雪とみなせる状態を検出した際は、推定する路面μ
を予め設定した値とする。
That is, the driving environment is detected and recognized by the driving environment recognition means. The road surface μ estimating means estimates the road surface μ based on the motion state of the vehicle. However, when the driving environment recognizing means detects a state that can be regarded as one-sided snow, the estimated road surface μ
Is a preset value.

【0013】更に、請求項5記載の本発明による車両の
路面摩擦係数推定装置は、車両の運動状態を基に適応制
御により路面μを推定する路面μ推定手段を備えた車両
の路面摩擦係数推定装置において、走行環境を検出し認
識する走行環境認識手段を有し、上記路面μ推定手段
は、上記走行環境認識手段で一面雪とみなせる状態を検
出した際、適応制御で推定する路面μの初期値を予め設
定した値とすることを特徴とする。
Further, according to a fifth aspect of the present invention, an apparatus for estimating a road surface friction coefficient of a vehicle includes a road surface μ estimating means for estimating a road surface μ by adaptive control based on a motion state of the vehicle. The apparatus has a traveling environment recognition means for detecting and recognizing a traveling environment, and the road surface μ estimating means detects an initial state of the road surface μ to be estimated by adaptive control when the traveling environment recognizing means detects a state that can be regarded as one-sided snow. The value is set to a preset value.

【0014】すなわち、走行環境認識手段で走行環境を
検出し認識する。そして、路面μ推定手段は、車両の運
動状態を基に適応制御により路面μを推定するが、走行
環境認識手段で一面雪とみなせる状態を検出した際は、
適応制御で推定する路面μの初期値を予め設定した値と
する。
That is, the driving environment is detected and recognized by the driving environment recognition means. Then, the road surface μ estimating means estimates the road surface μ by adaptive control based on the motion state of the vehicle, but when the driving environment recognition means detects a state that can be regarded as one-sided snow,
The initial value of the road surface μ estimated by the adaptive control is set to a preset value.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図1〜図4は本発明の実施の形態
を示し、図1は路面摩擦係数推定装置の構成を示す機能
ブロック図、図2は4輪車の等価的な2輪車モデルを示
す説明図、図3は実際値比較路面μ推定部の構成を示す
機能ブロック図、図4はオブザーバの構成を示す説明図
である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 4 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of a road friction coefficient estimating device, FIG. 2 is an explanatory diagram showing an equivalent two-wheel vehicle model of a four-wheel vehicle, FIG. 3 is a functional block diagram showing a configuration of an actual value comparison road surface μ estimating unit, and FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration of an observer.

【0016】図1において、符号1は車両に搭載され、
路面μを推定する路面摩擦係数推定装置を示し、この路
面摩擦係数推定装置1は、適応制御路面μ推定部2と実
際値比較路面μ推定部3の2つの路面μ推定部を備えて
主要に構成されており、これら2つの路面μ推定部2,
3には走行環境認識部4からの認識結果による信号が入
力されるようになっている。
In FIG. 1, reference numeral 1 is mounted on a vehicle,
1 shows a road friction coefficient estimating device for estimating a road surface μ. This road surface friction coefficient estimating device 1 mainly includes two road surface μ estimating units, an adaptive control road surface μ estimating unit 2 and an actual value comparison road surface μ estimating unit 3. These two road surface μ estimating units 2
A signal based on the recognition result from the traveling environment recognition unit 4 is input to 3.

【0017】上記走行環境認識部4は、走行環境認識手
段としてのもので、車室内の天井左右に設けた一対のカ
メラ5で、車外の対象を異なる視点からステレオ撮像
し、この一組のステレオ画像対に対し、対応する位置の
ずれ量から三角測量の原理により画像全体に渡る距離情
報を求める処理を行なって、三次元の距離分布を表す距
離画像を生成する。そして、この距離画像を、格納して
おいた様々なデータに基づき処理して、車両前方の道路
状態や立体物(先行車)の認識等を行うようになってい
る。
The traveling environment recognizing section 4 serves as traveling environment recognizing means, and a pair of cameras 5 provided on the left and right sides of the ceiling in the passenger compartment take stereo images of an object outside the vehicle from different viewpoints. The image pair is subjected to a process of obtaining distance information over the entire image from the corresponding positional deviation amount based on the principle of triangulation to generate a distance image representing a three-dimensional distance distribution. Then, the distance image is processed based on various stored data to recognize a road condition ahead of the vehicle, a three-dimensional object (preceding vehicle), and the like.

【0018】また、この走行環境認識部4は、本出願人
が特願平11−216191号で詳述するように、一対
のカメラ5により得られた撮像画像中の所定領域に設定
された監視領域における画像データに基づいて、路面一
面雪とみなせる状態を検出したときに画像ホールトの信
号を出力するフェールセーフ機能を有している。具体的
には、監視領域の水平方向に関する輝度エッジの数と、
監視領域の全体的な輝度の大きさを算出し、輝度エッジ
の数が判定値よりも少なく、かつ、全体的な輝度の大き
さが判定値よりも大きい場合に一面雪とみなせる状態と
判定する。そして、走行環境認識部4は、走行環境が一
面雪とみなせる状態の際に、これを示す信号(以下、雪
状態信号と称す)を2つの路面μ推定部2,3に出力す
る。
Further, as described in detail in Japanese Patent Application No. 11-216191 by the present applicant, the traveling environment recognizing unit 4 monitors a monitoring area set in a predetermined area in a captured image obtained by a pair of cameras 5. It has a fail-safe function of outputting an image halt signal when detecting a state that can be regarded as snow on the entire road surface based on image data in the area. Specifically, the number of luminance edges in the horizontal direction of the monitoring area,
The magnitude of the overall luminance of the monitoring area is calculated, and when the number of luminance edges is smaller than the determination value and the overall luminance level is greater than the determination value, it is determined that the surface can be regarded as one-sided snow. . Then, when the traveling environment is in a state in which the traveling environment can be regarded as one-sided snow, the traveling environment recognizing unit 4 outputs a signal indicating this (hereinafter, referred to as a snow condition signal) to the two road surface μ estimating units 2 and 3.

【0019】上記適応制御路面μ推定部2は、上記走行
環境認識部4に加え、前輪舵角センサ6、車速センサ
7、及びヨーレートセンサ8が接続され、それぞれ、前
輪舵角δfs,車速Vs ,ヨーレート(ヨー角速度)(d
ψ/dt)s の各センサ値が入力されるようになってい
る。尚、各パラメータの添字sは、センサ値であること
を区別するためのものである。
The adaptive control road surface μ estimating unit 2 is connected to a front wheel steering angle sensor 6, a vehicle speed sensor 7, and a yaw rate sensor 8 in addition to the running environment recognizing unit 4, and the front wheel steering angle δfs, the vehicle speed Vs, and the vehicle speed Vs, respectively. Yaw rate (yaw angular velocity) (d
セ ン サ / dt) s are inputted. The suffix s of each parameter is used to distinguish that the parameter is a sensor value.

【0020】また、車両には、ワイパースイッチ12、
低外気温判定部13、トラクション制御装置14、アン
チロックブレーキ(ABS)制御装置15、制動力制御
装置16、スリップ検出装置17、トランスミッション
制御装置18のうち少なくとも一つが搭載され、上記適
応制御路面μ推定部2に作動信号を入力するようになっ
ている。ここで、上記ワイパースイッチ12、低外気温
判定部13、トラクション制御装置14、アンチロック
ブレーキ(ABS)制御装置15、制動力制御装置1
6、スリップ検出装置17、トランスミッション制御装
置18は、車両が低μ路走行状態と推定される際に、適
応制御路面μ推定部2に作動信号を出力するようになっ
ており、低μ路走行状態検出手段としてのものである。
The vehicle has a wiper switch 12,
At least one of the low outside air temperature determination unit 13, the traction control device 14, the antilock brake (ABS) control device 15, the braking force control device 16, the slip detection device 17, and the transmission control device 18 is mounted. An operation signal is input to the estimating unit 2. Here, the wiper switch 12, the low outside air temperature judging unit 13, the traction control device 14, the antilock brake (ABS) control device 15, and the braking force control device 1
6. The slip detecting device 17 and the transmission control device 18 output an operation signal to the adaptive control road surface μ estimating section 2 when the vehicle is estimated to be traveling on a low μ road, and It serves as state detection means.

【0021】これらを簡単に説明すると、上記ワイパー
スイッチ12は、ワイパーが作動した際に、作動信号を
適応制御路面μ推定部2に出力する。
In brief, the wiper switch 12 outputs an operation signal to the adaptive control road surface μ estimation unit 2 when the wiper is operated.

【0022】上記低外気温判定部13は、例えば、外気
温度が低外気温(例えば、0℃以下)か否か判定し、低
外気温の場合に作動信号を適応制御路面μ推定部2に出
力する。
The low outside air temperature judging section 13 judges, for example, whether or not the outside air temperature is low outside air temperature (for example, 0 ° C. or less), and when the outside air temperature is low, sends an operation signal to the adaptive control road surface μ estimating section 2. Output.

【0023】上記トラクション制御装置14は、例え
ば、4輪車輪速度を基に各車輪のスリップ率を検出し、
このスリップ率が設定値以上になった際に、ブレーキ駆
動系とエンジン制御系に所定の制御信号を出力して制動
またはエンジンのトルクダウンを行うようになってお
り、このトラクション制御装置14の作動信号は、適応
制御路面μ推定部2に対しても出力される。
The traction control device 14 detects the slip ratio of each wheel based on, for example, the wheel speeds of the four wheels,
When the slip ratio exceeds a set value, a predetermined control signal is output to the brake drive system and the engine control system to perform braking or torque reduction of the engine. The signal is also output to adaptive control road surface μ estimation unit 2.

【0024】上記ABS制御装置15は、例えば、4輪
車輪速度とブレーキスイッチからの信号に基づいて各車
輪の速度、加減速度および疑似的演算車体速度(ブレー
キペダルが踏まれており、かつ車輪速度の減速度が所定
値以上の場合は急ブレーキと判断し、その時点の車輪速
度を初速として設定し、それ以降は所定の減速度で減速
させて演算した値)などを演算し、疑似的演算車体速度
と車輪速度との比較、車輪の加減速の大きさなどから判
断してアンチロックブレーキ作動の際に増圧、保持、減
圧の3つの油圧モードを選択し、選択された所定のブレ
ーキ制御信号をブレーキ駆動系に出力する。また、上記
ABS制御装置15の作動信号は、適応制御路面μ推定
部2に対しても出力される。
The ABS control unit 15 can control the speed, acceleration / deceleration, and pseudo calculation vehicle speed of each wheel based on, for example, the wheel speeds of four wheels and a signal from a brake switch. If the deceleration is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that the vehicle is suddenly braked, the wheel speed at that time is set as the initial speed, and thereafter, a value calculated by decelerating at the predetermined deceleration) is calculated, and a pseudo calculation is performed. Judging from the comparison between the vehicle speed and the wheel speed, the degree of acceleration and deceleration of the wheels, etc., three hydraulic modes of pressure increase, hold, and pressure reduction are selected when the antilock brake is activated, and the selected predetermined brake control Outputs a signal to the brake drive system. The operation signal of the ABS control device 15 is also output to the adaptive control road surface μ estimating unit 2.

【0025】上記制動力制御装置16は、例えば、4輪
車輪速度、前輪舵角、ヨーレート、及び車両諸元を基に
目標ヨーレートの微分値、低μ路走行の予測ヨーレート
の微分値および両微分値の偏差を算出し、また実ヨーレ
ートと目標ヨーレートとの偏差を算出し、これらの値に
基づいて、車両のアンダーステア傾向、或いは、オーバ
ーステア傾向を修正する目標制動力を算出し、車両のア
ンダーステア傾向を修正するためには旋回方向内側後輪
を、オーバーステア傾向を修正するためには旋回方向外
側前輪を制動力を加える制動輪として選択し、ブレーキ
駆動系に制御信号を出力して選択車輪に目標制動力を付
加して制動力制御する。この制動力制御装置16の作動
信号は、適応制御路面μ推定部2に対しても出力され
る。
The braking force control unit 16 calculates the differential value of the target yaw rate, the differential value of the predicted yaw rate for low μ road running, and both differential values based on, for example, the four-wheel speed, the front wheel steering angle, the yaw rate, and the vehicle specifications. Calculate the deviation between the actual yaw rate and the target yaw rate, calculate the target braking force for correcting the understeer tendency or the oversteer tendency of the vehicle based on these values, and calculate the understeer of the vehicle. To correct the tendency, select the inside rear wheel in the turning direction as the braking wheel to apply braking force, and to correct the oversteering tendency, select the front outside wheel in the turning direction as the braking wheel to apply braking force, and output a control signal to the brake drive system to select the wheel To the target braking force to control the braking force. The operation signal of the braking force control device 16 is also output to the adaptive control road surface μ estimation unit 2.

【0026】上記スリップ検出装置17は、例えば、前
輪車輪速度の左右平均と後輪車輪速度の左右平均の回転
数比が予め設定しておいた閾値を超えるか否かでスリッ
プ状態か否か判定し、スリップ状態の際に適応制御路面
μ推定部2に対して作動信号を出力する。
The slip detecting device 17 determines whether or not the vehicle is in a slip state, for example, based on whether or not a rotational speed ratio between the left-right average of the front wheel speed and the right-left average of the rear wheel speed exceeds a preset threshold value. Then, an operation signal is output to the adaptive control road surface μ estimating unit 2 in the slip state.

【0027】上記トランスミッション制御装置18は、
主に低μ路における牽引、走破性、脱出性を高めるため
の1レンジが選択されている際に、作動信号が適応制御
路面μ推定部2に対して出力される。
The transmission control device 18 includes:
An operation signal is output to the adaptive control road surface μ estimating unit 2 mainly when one range for enhancing traction, running performance, and escapeability on a low μ road is selected.

【0028】そして、上記適応制御路面μ推定部2は、
路面μを推定演算し、この推定した路面μを動力配分制
御装置21に出力する一方、走行環境認識部4から雪状
態信号が入力されると、実際値比較路面μ推定部3によ
り路面μの推定値が読み込まれるようになっている。上
記動力配分制御装置21は、この推定された路面μに応
じ、図示しないセンターディファレンシャルの差動制限
トルクを制御して、前後の動力配分を制御するようにな
っている。
Then, the adaptive control road surface μ estimating section 2
The road surface μ is estimated and calculated, and the estimated road surface μ is output to the power distribution control device 21. On the other hand, when the snow condition signal is input from the driving environment recognition unit 4, the actual value comparison road surface μ estimation unit 3 calculates the road surface μ. Estimates are read. The power distribution control device 21 controls front and rear power distribution by controlling a differential limiting torque of a center differential (not shown) according to the estimated road surface μ.

【0029】上記適応制御路面μ推定部2は、路面μ
を、例えば、本出願人が、特開平8−2274号公報で
開示した適応制御を用いた方法により、前輪舵角δfs,
車速Vs ,ヨーレート(dψ/dt)s を用いて車両の
横運動の運動方程式に基づき、前後輪のコーナリングパ
ワーを非線形域に拡張して推定し、高μ路での前後輪の
等価コーナリングパワーに対する上記推定した前後輪の
コーナリングパワーの比を基に路面状況に応じた路面μ
を推定(路面μ推定値E)するようになっている。
The adaptive control road surface μ estimating section 2 calculates the road surface μ.
For example, the present applicant uses the method using the adaptive control disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-2274 to calculate the front wheel steering angle δfs,
Using the vehicle speed Vs and the yaw rate (dψ / dt) s, the cornering power of the front and rear wheels is extended to a nonlinear region and estimated based on the equation of motion of the lateral motion of the vehicle, and the equivalent cornering power of the front and rear wheels on a high μ road is estimated. Road surface μ according to the road surface condition based on the ratio of the cornering power of the front and rear wheels estimated above
(Road surface μ estimated value E).

【0030】路面μの推定方法は、車両の運動方程式に
基づくヨーレート応答と実際のヨーレートを比較し、タ
イヤの等価コーナリングパワーを未知パラメータとして
その値をオンラインで推定する。具体的には、以下の適
応制御理論によるパラメータ調整則で算出される。
In the method for estimating the road surface μ, the yaw rate response based on the equation of motion of the vehicle is compared with the actual yaw rate, and the value is estimated online using the equivalent cornering power of the tire as an unknown parameter. Specifically, it is calculated by a parameter adjustment rule based on the following adaptive control theory.

【0031】図2の車両運動モデルを用いて、車両横方
向の並進運動に関する運動方程式は、前後輪のコーナリ
ングフォース(1輪)をFf,Fr、車体質量をM、横
加速度を(d2 y/dt2 )として、 M・(d2 y/dt2 )=2・Ff+2・Fr …(1) で与えられる。
Using the vehicle motion model shown in FIG. 2, the equations of motion relating to the translational motion in the lateral direction of the vehicle are as follows: the cornering forces (one wheel) of the front and rear wheels are Ff and Fr, the body mass is M, and the lateral acceleration is (d 2 y). / Dt 2 ) is given by M · (d 2 y / dt 2 ) = 2 · Ff + 2 · Fr (1)

【0032】一方、重心点まわりの回転運動に関する運
動方程式は、重心から前後輪軸までの距離をLf,L
r、車体のヨーイング慣性モーメントをIz、ヨー角加
速度を(d2 ψ/dt2 )として、 Iz・(d2 ψ/dt2 )=2・Ff・Lf−2・Fr・Lr …(2) で示される。
On the other hand, the equation of motion relating to the rotational motion about the center of gravity is represented by the distances from the center of gravity to the front and rear wheel axes Lf, Lf
r, the yaw moment of inertia of the vehicle body is Iz, and the yaw angular acceleration is (d 2 ψ / dt 2 ), and Iz · (d 2 ψ / dt 2 ) = 2 · Ff · Lf−2 · Fr · Lr (2) Indicated by

【0033】また、車体すべり角をβ、車体すべり角速
度(dβ/dt)とすると、横加速度(d2 y/d
2 )は、 (d2 y/dt2 )=V・((dβ/dt)+(dψ/dt)) …(3) で表される。
If the vehicle slip angle is β and the vehicle slip angular velocity (dβ / dt), the lateral acceleration (d 2 y / d)
t 2 ) is represented by (d 2 y / dt 2 ) = V · ((dβ / dt) + (dψ / dt)) (3)

【0034】コーナリングフォースはタイヤの横すべり
角に対して1次遅れに近い応答をするが、この応答遅れ
を無視し、更に、サスペンションの特性をタイヤ特性に
取り込んだ等価コーナリングパワーを用いて線形化する
と以下となる。 Ff=−Kf・βf …(4) Fr=−Kr・βr …(5) ここで、Kf,Krは前後輪の等価コーナリングパワ
ー、βf,βrは前後輪の横すべり角である。
The cornering force has a response close to the first-order delay with respect to the tire slip angle. However, ignoring this response delay, and further linearizing the suspension characteristics by using an equivalent cornering power incorporating the tire characteristics. It is as follows. Ff = −Kf · βf (4) Fr = −Kr · βr (5) Here, Kf and Kr are equivalent cornering powers of the front and rear wheels, and βf and βr are side slip angles of the front and rear wheels.

【0035】等価コーナリングパワーKf,Krの中で
ロールやサスペンションの影響を考慮するものとして、
この等価コーナリングパワーKf,Krを用いて、前後
輪の横すべり角βf,βrは、前輪舵角をδfとして以
下のように簡略化できる。 βf=β+Lf・(dψ/dt)/V−δf …(6) βr=β−Lr・(dψ/dt)/V …(7)
In consideration of the effects of the roll and suspension in the equivalent cornering power Kf, Kr,
Using the equivalent cornering powers Kf and Kr, the front and rear wheelslip angles βf and βr can be simplified as follows by setting the front wheel steering angle to δf. βf = β + Lf · (dψ / dt) / V−δf (6) βr = β−Lr · (dψ / dt) / V (7)

【0036】そこで上述の運動方程式を状態変数表現で
示し、パラメータ調整則を設定して適応制御理論を展開
することで種々のパラメータが推定される。次に、推定
されたパラメータから実車のコーナリングパワーを求め
る。実車のパラメータとしては、車体質量やヨーイング
慣性モーメント等があるが、これらは一定と仮定し、タ
イヤのコーナリングパワーのみが変化するものとする。
タイヤのコーナリングパワーが変化する要因としては、
すべり角に対する横力の非線形性、路面μの影響、荷重
移動の影響等がある。ヨーレートの変化により推定され
る(ヨーレートの変化により同定される)パラメータ
p、前輪舵角δfにより推定される(ステアリング角入
力によって同定が進む)パラメータqにより、前後輪の
コーナリングパワーKf,Krを求めると、例えば以下
のようになる。 Kf=(q・Iz・n)/(2・Lf) …(8) Kr=(p・Iz+Lf・Kf)/Lr …(9)
Therefore, various parameters are estimated by showing the above-mentioned equation of motion in a state variable expression, setting a parameter adjustment rule and developing an adaptive control theory. Next, the cornering power of the actual vehicle is obtained from the estimated parameters. The parameters of the actual vehicle include a vehicle body mass, a yawing moment of inertia, and the like. These parameters are assumed to be constant, and only the cornering power of the tire changes.
Factors that change the cornering power of the tire include:
There are non-linearity of the lateral force on the slip angle, the influence of the road surface μ, the influence of the load transfer, and the like. The cornering powers Kf and Kr of the front and rear wheels are obtained from a parameter p estimated by a change in the yaw rate (identified by the change in the yaw rate) and a parameter q estimated by the front wheel steering angle δf (identification proceeds by the input of the steering angle). And, for example, Kf = (q · Iz · n) / (2 · Lf) (8) Kr = (p · Iz + Lf · Kf) / Lr (9)

【0037】従って、上述の式により、前輪舵角δfs,
車速Vs ,ヨーレート(dψ/dt)s で演算して非線
形域の前後輪のコーナリングパワーKf,Krが推定さ
れる。そして推定された前後輪のコーナリングパワーK
f,Krは、例えば前後輪毎に高μ路のものと比較する
ことで、路面μが算出され、路面μに基づいて非線形域
の路面μ推定値Eが高い精度で設定される。
Accordingly, the front wheel steering angle δfs,
By calculating the vehicle speed Vs and the yaw rate (d / dt) s, the cornering powers Kf and Kr of the front and rear wheels in the nonlinear region are estimated. And the estimated cornering power K of the front and rear wheels
For example, the road surface μ is calculated by comparing f and Kr with those of a high μ road for each of the front and rear wheels, and a road surface μ estimated value E in a nonlinear region is set with high accuracy based on the road surface μ.

【0038】すなわち、前輪側と後輪側の基準等価コー
ナリングパワー(高μ路での等価コーナリングパワー)
を、それぞれKf0,Kr0とすると、前輪側と後輪側の路
面μ推定値Ef,Erは、 Ef=Kf/Kf0 …(10) Er=Kr/Kr0 …(11) そして、前輪側と後輪側の路面μ推定値Ef,Erの平
均値を最終的な路面μ推定値Eとする。 E=(Ef+Er)/2 …(12)
That is, the reference equivalent cornering power on the front wheel side and the rear wheel side (equivalent cornering power on a high μ road).
Are Kf0 and Kr0, respectively, the estimated road surface μ values Ef and Er on the front wheel side and the rear wheel side are as follows: Ef = Kf / Kf0 (10) Er = Kr / Kr0 (11) And the front wheel side and the rear wheel The average value of the road surface μ estimated values Ef and Er on the side is defined as the final road surface estimated value E. E = (Ef + Er) / 2 (12)

【0039】上述の適応制御理論を応用した路面μ推定
方法では、推定した路面μ(現在の推定値)で制御を行
って、その結果、どの程度、実際の路面μがずれている
のか演算され、上記現在の推定値に演算したずれ量がプ
ラスされて、すなわち現在の推定値よりも高いのか低い
のかに基づく積分動作で行われて正確な値が求められる
ようになっている。
In the road surface μ estimating method to which the above adaptive control theory is applied, control is performed using the estimated road surface μ (current estimated value), and as a result, it is calculated how much the actual road surface μ is displaced. The calculated deviation is added to the current estimated value, that is, an integration operation is performed based on whether it is higher or lower than the current estimated value, and an accurate value is obtained.

【0040】また、上記ワイパースイッチ12のワイパ
ー作動信号、低外気温判定部13の低外気温判定信号、
トラクション制御装置14の作動信号、ABS制御装置
15の作動信号、制動力制御装置16の作動信号、スリ
ップ検出装置17のスリップ検出信号、トランスミッシ
ョン制御装置18の1レンジ選択による信号が適応制御
路面μ推定部2に入力されると、上記路面μ推定方法で
設定値を超える路面μが演算されている場合、路面μが
低μ寄り(例えば圧雪相当の0.3)に強制的に初期設
定され、この低μ寄りの値から再び路面μが演算され
る。
A wiper operation signal of the wiper switch 12, a low outside temperature determination signal of the low outside temperature determination unit 13,
The operation signal of the traction control device 14, the operation signal of the ABS control device 15, the operation signal of the braking force control device 16, the slip detection signal of the slip detection device 17, and the signal by selection of one range of the transmission control device 18 are adaptive control road surface μ estimation. When the road surface μ exceeding the set value is calculated by the road surface μ estimating method, the road surface μ is forcibly initialized to a low μ (for example, 0.3 corresponding to snow compaction) when input to the unit 2, The road surface μ is calculated again from the low μ value.

【0041】すなわち、適応制御路面μ推定部2におけ
る上述の路面μ推定方法は、路面μが現在の推定値より
も高いのか低いのかに基づく積分動作で行われるため、
路面μが変動した際に初めの路面μ推定値(初期値)が
実際の路面μと大きく異なっていると、適切な路面μ推
定結果を得るまでの時間が長くなってしまう。このた
め、車両のスリップ走行状態と低い路面μの走行路での
走行状態の少なくとも一方の場合に発生する上記各信号
が入力された際は、低μ寄りの値、すなわち、実際の路
面μに近い値から路面μを演算することで応答性の向上
が図られている。従って、適応制御路面μ推定部2は、
低μ路であっても正確に路面μを推定できる低μ側路面
μ推定手段として設けられている。そして、低μ路であ
っても正確に路面μを推定できることから、特に低μ路
で、その十分な作動が期待される動力配分制御装置21
に、路面μの推定値が出力される。また、走行環境認識
部4から、雪状態信号が入力されると、実際値比較路面
μ推定部3により路面μ推定値Eが読み込まれるように
なっている。
That is, the above-described road surface μ estimation method in the adaptive control road surface μ estimation unit 2 is performed by an integration operation based on whether the road surface μ is higher or lower than the current estimated value.
If the initial road surface μ estimation value (initial value) is significantly different from the actual road surface μ when the road surface μ changes, the time required to obtain an appropriate road surface μ estimation result becomes long. For this reason, when the above-mentioned signals generated in at least one of the slip traveling state of the vehicle and the traveling state on the traveling road with a low road surface μ are input, a value closer to the low μ, that is, the actual road surface μ, The responsiveness is improved by calculating the road surface μ from a close value. Therefore, the adaptive control road surface μ estimation unit 2 calculates
It is provided as low μ side road surface μ estimating means for accurately estimating the road surface μ even on a low μ road. Since the road surface μ can be accurately estimated even on a low μ road, the power distribution control device 21 is expected to operate sufficiently on a low μ road.
Then, the estimated value of the road surface μ is output. When a snow condition signal is input from the traveling environment recognition unit 4, the road value μ estimation value E is read by the actual value comparison road surface μ estimation unit 3.

【0042】また、適応制御路面μ推定部2は、車両の
始動が長期停止後の始動を示す判定信号が入力された際
は、路面μが高μ領域と低μ領域の中間の領域の値(例
えば、μ=0.5)に強制的に初期設定され、この中間
の値から路面μが演算されるようになっている。ここで
長期停止後の始動の長期とは、例えば、車両出荷時又は
ディーラー等でのユニットを交換するのに要する程度の
期間である。通常のエンジン再始動時等では、バックア
ップ電源により前回推定したコーナリングパワに基づき
路面μが推定されるようになっている。
The adaptive control road surface μ estimating section 2 receives the value of the road surface μ in the middle region between the high μ region and the low μ region when the judgment signal indicating that the vehicle starts after a long-term stop is input. (For example, μ = 0.5), the road surface μ is calculated from the intermediate value. Here, the long term of the start after the long term stop is, for example, a time period required for exchanging units at the time of vehicle shipment or at a dealer or the like. When the engine is normally restarted, the road surface μ is estimated based on the previously estimated cornering power by the backup power supply.

【0043】一方、前記実際値比較路面μ推定部3は、
路面μ推定手段としてのもので、前記走行環境認識部4
に加え、前輪舵角センサ6、車速センサ7、ヨーレート
センサ8、及び横加速度センサ9が接続され、それぞ
れ、前輪舵角δfs,車速Vs ,ヨーレート(dψ/d
t)s ,横加速度(d2 y/dt2 )s の各センサ値が
入力されるようになっている。
On the other hand, the actual value comparison road surface μ estimation unit 3
The traveling environment recognition unit 4 serves as a road surface μ estimation unit.
In addition, a front wheel steering angle sensor 6, a vehicle speed sensor 7, a yaw rate sensor 8, and a lateral acceleration sensor 9 are connected, and a front wheel steering angle δfs, a vehicle speed Vs, and a yaw rate (d / d), respectively.
t) s, each sensor value of the lateral acceleration (d 2 y / dt 2) s is adapted to be input.

【0044】そして、上記実際値比較路面μ推定部3
は、路面μを推定演算し、この推定した路面μを、運転
支援制御装置21に出力し、この運転支援制御装置21
は、路面μを用いて前方に存在するカーブのコーナリン
グに係る制御等を行って、ドライバを支援する。ここ
で、上記実際値比較路面μ推定部3は、前記走行環境認
識部4から雪状態信号が入力された際は、その状態が予
め設定した時間(例えば、90秒)継続する場合は、適
応制御路面μ推定部2から路面μ推定値Eを読み込ん
で、推定する路面μを路面μ推定値Eに漸近させるよう
になっている。
Then, the actual value comparison road surface μ estimating section 3
Calculates the road surface μ, outputs the estimated road surface μ to the driving support control device 21,
Performs control related to cornering of a curve existing ahead using the road surface μ and assists the driver. Here, when the snow condition signal is input from the driving environment recognizing unit 4, the actual value comparison road surface μ estimating unit 3 adapts when the condition continues for a preset time (for example, 90 seconds). The road surface μ estimation value E is read from the control road surface μ estimation unit 2, and the road surface μ to be estimated is asymptotically approached to the road surface μ estimation value E.

【0045】上記実際値比較路面μ推定部3は、図3に
示すように、高μ路基準値推定部3a、低μ路基準値推
定部3b、実際値推定部3c、ヨーレート比較路面μ推
定部3dから主要に構成されている。
As shown in FIG. 3, the actual value comparison road surface μ estimating unit 3 includes a high μ road reference value estimating unit 3a, a low μ road reference value estimating unit 3b, an actual value estimating unit 3c, a yaw rate comparison road surface μ estimating unit. It is mainly composed of a part 3d.

【0046】上記高μ路基準値推定部3aは、車速Vs
と前輪舵角δfsが入力され、予め設定しておいた高μ路
における車両の運動方程式に基づく車両運動モデルによ
り、検出した車速Vs 、前輪舵角δfsに対応するヨーレ
ートを高μ路基準ヨーレート(dψ/dt)H として推
定演算し、ヨーレート比較路面μ推定部3dに出力す
る。
The high μ road reference value estimating section 3a calculates the vehicle speed Vs
And the front wheel steering angle δfs are input, and the detected vehicle speed Vs and the yaw rate corresponding to the front wheel steering angle δfs are changed to the high μ road reference yaw rate by a vehicle motion model based on a preset vehicle motion equation on the high μ road. dψ / dt) H and outputs it to the yaw rate comparison road surface μ estimation unit 3d.

【0047】また、上記高μ路基準値推定部3aから
は、上記高μ路基準ヨーレート(dψ/dt)H に加
え、高μ路基準のヨー角加速度(d2 ψ/dt2 )H と
横加速度(d2 y/dt2 )H が、ヨーレート比較路面
μ推定部3dに出力される。尚、上記高μ路基準値推定
部3aから出力される各パラメータの添字Hは、高μ路
基準のパラメータであることを示す。
From the high μ road reference value estimating section 3a, in addition to the high μ road reference yaw rate (dψ / dt) H, the yaw angular acceleration (d 2 ψ / dt 2 ) H of the high μ road reference is obtained. The lateral acceleration (d 2 y / dt 2 ) H is output to the yaw rate comparison road surface μ estimation unit 3d. The subscript H of each parameter output from the high μ road reference value estimation unit 3a indicates that the parameter is a high μ road reference parameter.

【0048】上記低μ路基準値推定部3bは、車速Vs
と前輪舵角δfsが入力され、予め設定しておいた低μ路
における車両の運動方程式に基づく車両運動モデルによ
り、検出した車速Vs 、前輪舵角δfsに対応するヨーレ
ートを低μ路基準ヨーレート(dψ/dt)L として推
定演算し、ヨーレート比較路面μ推定部3dに出力す
る。
The low μ road reference value estimating unit 3b calculates the vehicle speed Vs
And the front wheel rudder angle δfs are input, and the detected vehicle speed Vs and the yaw rate corresponding to the front wheel rudder angle δfs are reduced by the vehicle motion model based on the vehicle equation of motion on the low μ road set in advance. dψ / dt) L and outputs it to the yaw rate comparison road surface μ estimation unit 3d.

【0049】また、上記低μ路基準値推定部3bから
は、上記低μ路基準ヨーレート(dψ/dt)L に加
え、低μ路基準のヨー角加速度(d2 ψ/dt2 )L
が、ヨーレート比較路面μ推定部3dに出力される。
尚、上記低μ路基準値推定部3bから出力される各パラ
メータの添字Lは、低μ路基準のパラメータであること
を示す。
From the low μ road reference value estimating section 3b, in addition to the low μ road reference yaw rate (dψ / dt) L, the low μ road reference yaw angular acceleration (d 2 ψ / dt 2 ) L
Is output to the yaw rate comparison road surface μ estimation unit 3d.
The subscript L of each parameter output from the low μ road reference value estimating unit 3b indicates that the parameter is a low μ road reference parameter.

【0050】上記高μ路基準値推定部3a及び低μ路基
準値推定部3bで用いる車両運動モデルと、各パラメー
タの演算について、図2を基に説明する。すなわち、図
2の車両運動モデルについて、得られる前記(1)〜
(7)式により、以下の状態方程式を得る。 (dx(t) /dt)=A・x(t) +B・u(t) …(13) x(t) =[β (dψ/dt)]T u(t) =[δf 0]T a11=−2・(Kf+Kr)/(M・V) a12=−1−2・(Lf・Kf−Lr・Kr)/(M・
2 ) a21=−2・(Lf・Kf−Lr・Kr)/Iz a22=−2・(Lf2 ・Kf+Lr2 ・Kr)/(Iz
・V) b11=2・Kf/(M・V) b21=2・Lf・Kf/Iz b12=b22=0
The vehicle motion model used in the high μ road reference value estimating section 3a and the low μ road reference value estimating section 3b and the calculation of each parameter will be described with reference to FIG. That is, with respect to the vehicle motion model of FIG.
The following state equation is obtained from the equation (7). (Dx (t) / dt) = A · x (t) + B · u (t) ... (13) x (t) = [β (dψ / dt)] T u (t) = [δf 0] T a11 = −2 · (Kf + Kr) / (MV) a12 = −1-2 · (Lf · Kf−Lr · Kr) / (M · V)
V 2) a21 = -2 · ( Lf · Kf-Lr · Kr) / Iz a22 = -2 · (Lf 2 · Kf + Lr 2 · Kr) / (Iz
· V) b11 = 2 · Kf / (MV ·) b21 = 2 · Lf · Kf / Iz b12 = b22 = 0

【0051】上記高μ路基準値推定部3aでは、上記
(13)式に、例えば路面μが1.0における等価コー
ナリングパワーKf,Krを予め設定しておき、そのと
きどきの車両運動状態(車速Vs 、前輪舵角δfs)にお
ける(dx(t) /dt)=[(dβ/dt) (d2 ψ
/dt2 )]T を計算することで、高μ路基準の車体す
べり角速度(dβ/dt)H とヨー角加速度(d2 ψ/
dt2 )H を演算する。そして、演算した高μ路基準の
車体すべり角速度(dβ/dt)H とヨー角加速度(d
2 ψ/dt2 )H を積分することにより、高μ路基準の
車体すべり角βHとヨーレート(dψ/dt)H が得ら
れる。また、高μ路基準の車体すべり角βH とヨーレー
ト(dψ/dt)H を前記(6)式に代入することによ
り、高μ路基準前輪すべり角βfHが算出される。更に、
高μ路基準の車体すべり角速度(dβ/dt)H とヨー
レート(dψ/dt)H を前記(3)式に代入すること
により、高μ路基準横加速度(d2 y/dt2 )H が算
出される。
In the high μ road reference value estimating section 3a, for example, equivalent cornering powers Kf and Kr when the road surface μ is 1.0 are set in advance in the above equation (13), and the vehicle motion state (vehicle speed) at that time is set. Vs, (dx (t) / dt) = [(dβ / dt) (d 2に お け る) at the front wheel steering angle δfs)
/ Dt 2 )] By calculating T , the vehicle slip angular velocity (dβ / dt) H and the yaw angular acceleration (d 2 ψ /
dt 2 ) Calculate H. Then, the calculated vehicle slip angular velocity (dβ / dt) H and yaw angular acceleration (d
By integrating the 2 ψ / dt 2) H, the vehicle body slip angle βH and the yaw rate of the high-μ road reference (dψ / dt) H are obtained. By substituting the vehicle slip angle βH based on the high μ road and the yaw rate (d (/ dt) H into the above equation (6), the front wheel slip angle βfH based on the high μ road is calculated. Furthermore,
By substituting the vehicle slip angular velocity (dβ / dt) H and the yaw rate (dψ / dt) H based on the high μ road into the above equation (3), the high μ road reference lateral acceleration (d 2 y / dt 2 ) H is calculated. Is calculated.

【0052】同様に、上記低μ路基準値推定部3bで
は、上記(13)式に、例えば路面μが0.3における
等価コーナリングパワーKf,Krを予め設定してお
き、そのときどきの車両運動状態(車速Vs 、前輪舵角
δfs)における(dx(t) /dt)=[(dβ/dt)
(d2 ψ/dt2 )]T を計算することで、低μ路基
準の車体すべり角速度(dβ/dt)L とヨー角加速度
(d2 ψ/dt2 )L を演算する。そして、演算した低
μ路基準の車体すべり角速度(dβ/dt)L とヨー角
加速度(d2 ψ/dt2 )L を積分することにより、低
μ路基準の車体すべり角βL とヨーレート(dψ/d
t)L が得られる。また、低μ路基準の車体すべり角β
L とヨーレート(dψ/dt)L を前記(6)式に代入
することにより、低μ路基準前輪すべり角βfLが算出さ
れる。
Similarly, in the low μ road reference value estimating section 3b, for example, equivalent cornering powers Kf and Kr when the road surface μ is 0.3 are set in advance in the above equation (13), and the vehicle motion at that time is set. (Dx (t) / dt) = [(dβ / dt) in the state (vehicle speed Vs, front wheel steering angle δfs)
(D 2 ψ / dt 2 )] By calculating T , the vehicle slip angular velocity (dβ / dt) L and yaw angular acceleration (d 2 ψ / dt 2 ) L based on the low μ road are calculated. Then, by integrating the calculated vehicle slip angular velocity (dβ / dt) L and yaw angular acceleration (d 2 ψ / dt 2 ) L based on the low μ road, the vehicle slip angle βL based on the low μ road and the yaw rate (dμ) are integrated. / D
t) L is obtained. Also, the vehicle slip angle β based on a low μ road
By substituting L and the yaw rate (dψ / dt) L into the above equation (6), the low μ road reference front wheel slip angle βfL is calculated.

【0053】上記実際値推定部3cは、車速Vs 、前輪
舵角δfs、横加速度(d2 y/dt 2 )s 及びヨーレー
ト(dψ/dt)s が入力され、実際の車両の挙動をフ
ィードバックしつつ、実際のヨーレート(dψ/dt)
O を推定演算する、車両運動モデルにより形成したオブ
ザーバである。実際値推定部3cで推定演算されたヨー
レート(dψ/dt)O は、ヨーレート比較路面μ推定
部3dに対して出力される。また、実際値推定部3cか
らは、上記ヨーレート(dψ/dt)O に加え、ヨー角
加速度(d2 ψ/dt2 )O がヨーレート比較路面μ推
定部3dに対して出力される。尚、上記実際値推定部3
cから出力される各パラメータの添字Oは、オブザーバ
からのパラメータであることを示す。
The actual value estimating section 3c calculates the vehicle speed Vs and the front wheel.
Steering angle δfs, lateral acceleration (dTwoy / dt Two) S and Yawley
(Dψ / dt) s is input, and the actual vehicle behavior is
Actual yaw rate (dψ / dt) while feeding back
The object formed by the vehicle motion model for estimating O
It is a server. The yaw estimated by the actual value estimating unit 3c
The rate (dψ / dt) O is the yaw rate comparison road surface μ estimation
Output to the unit 3d. Also, the actual value estimating unit 3c
And the like, in addition to the above yaw rate (dψ / dt) O,
Acceleration (dTwoψ / dtTwo) O is the yaw rate comparison road surface μ
Output to the fixed part 3d. The actual value estimating unit 3
The subscript O of each parameter output from c is the observer
Indicates that the parameter is from

【0054】ここで、本実施の形態によるオブザーバの
構成を図4により説明する。測定できる(センサで検出
できる)出力が、以下で示されるとき、 y(t) =C・x(t) …(14) オブザーバの構成は次のようになる。 (dx'(t)/dt)=(A−K・C)・x'(t)+K・y(t) +B・u(t) …(15)
Here, the structure of the observer according to the present embodiment will be described with reference to FIG. When the output that can be measured (detected by the sensor) is shown below, y (t) = Cx (t) (14) The configuration of the observer is as follows. (Dx ′ (t) / dt) = (A−K · C) · x ′ (t) + K · y (t) + B · u (t) (15)

【0055】ここで、このオブザーバを車両運動モデル
に適用すると、x(t) は状態変数ベクトル(x'(t)
の「’」は推定値であることを示す)、u(t) は入力ベ
クトル、A、Bは状態方程式の係数行列であり、これら
は前述したものに対応する。また、y(t) は観測可能な
センサ出力ベクトルで、 y(t) =[βs (dψ/dt)s ]T であり、センサによる車体すべり角βs は、前記(3)
式の関係から、センサによる横加速度(d2 y/d
2 )s 及びヨーレート(dψ/dt)s を基に得られ
るセンサによる車体すべり角速度(dβ/dt)s を積
分することにより求められる。さらに、Cはセンサ出力
と状態変数の関係を示す行列(本実施形態では単位行
列)、Kは任意に設定可能なフィードバックゲイン行列
であり、以下のように示される。
When this observer is applied to a vehicle motion model, x (t) becomes a state variable vector (x ′ (t)
“′” Indicates an estimated value), u (t) is an input vector, A and B are coefficient matrices of a state equation, and these correspond to those described above. Further, y (t) is an observable sensor output vector, y (t) = [βs (dψ / dt) s] T , and the vehicle body slip angle βs by the sensor is expressed by the above (3).
From the relation of the equation, the lateral acceleration (d 2 y / d
It is obtained by integrating the vehicle slip angular velocity (dβ / dt) s obtained by the sensor based on t 2 ) s and the yaw rate (dψ / dt) s. Further, C is a matrix (a unit matrix in the present embodiment) indicating the relationship between the sensor output and the state variable, and K is a feedback gain matrix that can be set arbitrarily, and is shown as follows.

【0056】これらの関係から、オブザーバによりヨー
角加速度(d2 ψ/dt2 )O と車体すべり角速度(d
β/dt)O が以下の(16)、(17)式で推定演算
される。 (d2 ψ/dt2 )O =a11・(dψ/dt)O +a12・βO +b11・δfs +k11・((dψ/dt)s −(dψ/dt)O ) +k12・(βs −βO ) …(16) (dβ/dt)O =a21・(dψ/dt)O +a22・βO +k21・((dψ/dt)s −(dψ/dt)O ) +k22・(βs −βO ) …(17)
From these relationships, the observer uses the observer to determine the yaw angular acceleration (d 2 ψ / dt 2 ) O and the vehicle slip angular velocity (d
β / dt) O is estimated by the following equations (16) and (17). (D 2 ψ / dt 2 ) O = a11 ・ (dψ / dt) O + a12 ・ βO + b11 ・ δfs + k11 ・ ((dψ / dt) s- (dψ / dt) O) + k12 ・ (βs-βO) 16) (dβ / dt) O = a21 · (dψ / dt) O + a22 · βO + k21 · ((dψ / dt) s− (dψ / dt) O) + k22 · (βs−βO) (17)

【0057】そして、これらにより演算されるヨー角加
速度(d2 ψ/dt2 )O と車体すべり角速度(dβ/
dt)O を積分することにより、ヨーレート(dψ/d
t)O と車体すべり角βO を演算する。さらに、車体す
べり角βO とヨーレート(dψ/dt)O を前記(6)
式に代入することにより、前輪すべり角βfOが算出され
る。
The yaw angular acceleration (d 2 ψ / dt 2 ) O and the vehicle slip angular velocity (dβ /
dt) O, the yaw rate (dψ / d
t) Calculate O and the vehicle slip angle βO. Further, the vehicle slip angle βO and the yaw rate (dψ / dt) O are calculated according to the above (6).
By substituting into the equation, the front wheel slip angle βfO is calculated.

【0058】尚、上記高μ路基準値推定部3a、低μ路
基準値推定部3b、実際値推定部3cでの演算は、車速
Vs =0では、0による除算となり演算が行えない。こ
のため、極低速(例えば、10km/hに達しない速度)で
は、ヨーレート及び横加速度はセンサ値とする。すなわ
ち、 (dψ/dt)H =(dψ/dt)L =(dψ/dt)
O =(dψ/dt)s (d2 y/dt2 )O =(d2 y/dt2 )s とする。また、車体すべり角については、定常円旋回の
幾何学的関係から、 βH =βL =βO =δfs・Lr/(Lf+Lr) とする。このとき、コーナリングフォースは発生してい
ないので、前輪すべり角は全て0となる。
The calculation in the high μ road reference value estimating unit 3a, the low μ road reference value estimating unit 3b, and the actual value estimating unit 3c is a division by 0 at the vehicle speed Vs = 0, and cannot be performed. Therefore, at an extremely low speed (for example, a speed that does not reach 10 km / h), the yaw rate and the lateral acceleration are sensor values. That is, (dψ / dt) H = (dψ / dt) L = (dψ / dt)
O = (dψ / dt) s (d 2 y / dt 2) O = a (d 2 y / dt 2) s. Also, the slip angle of the vehicle body is set to βH = βL = βO = δfs · Lr / (Lf + Lr) from the geometrical relationship of steady circular turning. At this time, since no cornering force is generated, the front wheel slip angles are all zero.

【0059】βfH=βfL=βfO=0ΒfH = βfL = βfO = 0

【0060】上記ヨーレート比較路面μ推定部3dに
は、車速Vs 、前輪舵角δfsのセンサ値と、高μ路基準
のヨーレート(dψ/dt)H 、ヨー角加速度(d2 ψ
/dt 2 )H 、横加速度(d2 y/dt2 )H と、低μ
路基準のヨーレート(dψ/dt)L 、ヨー角加速度
(d2 ψ/dt2 )L と、実際値として推定されたヨー
レート(dψ/dt)O 及びヨー角加速度(d2 ψ/d
2 )O が入力される。そして、後述する実行条件が満
たされる場合に、高μ路基準ヨーレート(dψ/dt)
H と低μ路基準ヨーレート(dψ/dt)L とヨーレー
ト(dψ/dt)Oとにより、以下(18)式に基づき
新たな路面摩擦係数μγnを演算する。
The yaw rate comparison road surface μ estimation unit 3d
Are the sensor values of the vehicle speed Vs and the front wheel steering angle δfs,
Yaw rate (dψ / dt) H, yaw angular acceleration (dTwoψ
/ Dt Two) H, lateral acceleration (dTwoy / dtTwo) H and low μ
Road-based yaw rate (dψ / dt) L, yaw angular acceleration
(DTwoψ / dtTwo) L and yaw estimated as actual value
Rate (dψ / dt) O and yaw angular acceleration (dTwoψ / d
tTwo) O is input. Then, the execution condition described later is satisfied.
High yaw rate (dψ / dt)
H, low μ road reference yaw rate (dψ / dt) L and yaw rate
(Dψ / dt) O, based on the following equation (18)
A new road surface friction coefficient μγn is calculated.

【0061】ここで、μH は、高μ路基準値推定部3a
において予め想定した路面摩擦係数(例えば1.0)
を、μL は、低μ路基準値推定部3bにおいて予め想定
した路面摩擦係数(例えば0.3)をそれぞれ示してい
る。 μγn=((μH −μL )・(dψ/dt)O +μL ・(dψ/dt)H −μH ・(dψ/dt)L )/((dψ/dt)H −(dψ/dt)L ) …(18)
Here, μH is the high μ road reference value estimating unit 3a
Road friction coefficient assumed in advance (for example, 1.0)
And μL respectively indicate a road surface friction coefficient (for example, 0.3) assumed in advance by the low μ road reference value estimating unit 3b. μγn = ((μH-μL) ・ (dψ / dt) O + μL ・ (dψ / dt) H-μH ・ (dψ / dt) L) / ((dψ / dt) H- (dψ / dt) L) (18)

【0062】すなわち、この(18)式では、高μ路基
準ヨーレート(dψ/dt)H と低μ路基準ヨーレート
(dψ/dt)L から一次関数を形成し、この一次関数
にヨーレート(dψ/dt)O を代入することにより路
面μを求め、新たな路面摩擦係数μγnとする。尚、こ
の新たな路面摩擦係数μγnは、所定の上限値(例え
ば、1.0)と下限値(例えば、特に低μ路において精
度良く求めた他の路面摩擦係数値)の間で制限するもの
とする。
That is, in equation (18), a linear function is formed from the high μ road reference yaw rate (dψ / dt) H and the low μ road reference yaw rate (dψ / dt) L, and the yaw rate (dψ / d dt) The road surface μ is obtained by substituting O, and is set as a new road surface friction coefficient μγn. The new road friction coefficient μγn is limited between a predetermined upper limit value (for example, 1.0) and a lower limit value (for example, another road friction coefficient value accurately obtained particularly on a low μ road). And

【0063】そして、(19)式のように、前回推定し
た路面摩擦係数μn-1 と今回の路面摩擦係数μγnとで
加重平均することでヨーレート比較による路面摩擦係数
μγを演算して、このヨーレート比較による路面摩擦係
数μγを、最終的に推定した路面μとして出力するよう
になっている。
Then, as shown in equation (19), the road surface friction coefficient μγ is calculated by a yaw rate comparison by performing a weighted average of the road surface friction coefficient μn-1 estimated last time and the current road surface friction coefficient μγn. The road surface friction coefficient μγ by comparison is output as the finally estimated road surface μ.

【0064】 μγ=μn-1 +κ1 ・(μγn−μn-1 ) …(19) ここで、重み関数κ1 は、高μ路基準ヨーレート(dψ
/dt)H と低μ路基準ヨーレート(dψ/dt)L と
の差が大きいほど信頼性が高い推定値と考え、予め以下
のように定めた。 κ1 =0.3・|(dψ/dt)H −(dψ/dt)L | /|(dψ/dt)H | …(20)
Μγ = μn−1 + κ1 · (μγn−μn−1) (19) where the weight function κ1 is a high μ road reference yaw rate (dψ
The larger the difference between / dt) H and the low μ road reference yaw rate (dL / dt) L, the higher the reliability, the higher the estimated value. κ1 = 0.3 · | (dψ / dt) H− (dψ / dt) L | / | (dψ / dt) H | (20)

【0065】また、上記ヨーレート比較路面μ推定部3
dで、ヨーレート比較による路面摩擦係数μγを演算す
る条件として次の条件を予め設定しておく。
The yaw rate comparison road surface μ estimating section 3
At d, the following conditions are set in advance as conditions for calculating the road surface friction coefficient μγ based on the yaw rate comparison.

【0066】(1−1)本来、多自由度系である車両
を、横移動+鉛直軸周りの2自由度で近似し、且つ2輪
モデルとしているため、実車両との挙動差が大きくな
る、低速走行、大転舵時には演算を行わない。例えば、
車速Vs が10km/hに達しない場合、ステアリング角の
絶対値が500deg より大きい場合には演算を行わな
い。
(1-1) A vehicle which is originally a multi-degree-of-freedom system is approximated by two degrees of freedom around a horizontal axis and a vertical axis, and a two-wheel model is used. No calculation is performed during low-speed running and large turning. For example,
If the vehicle speed Vs does not reach 10 km / h or if the absolute value of the steering angle is greater than 500 deg, no calculation is performed.

【0067】(1−2)センサ入力値の電気ノイズや、
モデル化の段階で考慮されていない外乱等の影響を考慮
し、ノイズや外乱等の影響の割合が相対的に大きくなる
ヨーレートの絶対値が小さい場合には演算を行わない。
例えば、ヨーレート(dψ/dt)O の絶対値が1.5
deg/s に達しない場合には演算を行わない。
(1-2) Electric noise of sensor input value,
In consideration of the influence of disturbance or the like not taken into account at the modeling stage, the calculation is not performed when the absolute value of the yaw rate at which the ratio of the influence of noise or disturbance is relatively large is small.
For example, the absolute value of the yaw rate (dψ / dt) O is 1.5
If it does not reach deg / s, no calculation is performed.

【0068】(1−3)路面摩擦係数によってコーナリ
ングフォースに差が現れることを利用した路面摩擦係数
推定であるため、路面摩擦係数の影響に対してノイズや
外乱等の影響の割合が相対的に大きくなるコーナリング
フォースが小さい場合、すなわち、コーナリングフォー
スに比例する横加速度の絶対値が小さい場合には演算を
行わない。例えば、高μ路基準横加速度(d2 y/dt
2 )H の絶対値が0.15Gに達しない場合には演算を
行わない。
(1-3) Since the road surface friction coefficient is estimated based on the fact that a difference in the cornering force appears due to the road surface friction coefficient, the ratio of the influence of noise or disturbance to the influence of the road surface friction coefficient is relatively large. If the increasing cornering force is small, that is, if the absolute value of the lateral acceleration proportional to the cornering force is small, the calculation is not performed. For example, a high μ road reference lateral acceleration (d 2 y / dt)
2 ) If the absolute value of H does not reach 0.15G, no calculation is performed.

【0069】(1−4)舵角入力に対するヨーレート応
答は、路面摩擦係数により変化し遅れを生じる場合があ
る。この遅れが生じている時に路面摩擦係数の推定を行
うと誤差が大きくなる。従って、遅れが大きい場合や、
遅れによる誤差が大きくなると判断できる場合には演算
を行わない。例えば、ヨーレートの立ち上がり(ヨーレ
ートが発生し始めてから収束側に移行する間の設定範
囲)時以外の遅れによる誤差が大きくなると判断できる
場合には演算を行わない。ここで、ヨーレートの立ち上
がりは、(ヨーレート)・(ヨー角加速度)で判定す
る。
(1-4) The yaw rate response to the steering angle input changes depending on the road surface friction coefficient, and may cause a delay. If the road surface friction coefficient is estimated when this delay occurs, the error increases. Therefore, if the delay is large,
If it can be determined that the error due to the delay increases, no calculation is performed. For example, if it is determined that the error due to a delay other than when the yaw rate rises (a setting range from the start of the yaw rate generation to the transition to the convergence side) becomes large, the calculation is not performed. Here, the rise of the yaw rate is determined by (yaw rate) · (yaw angular acceleration).

【0070】(1−5)高μ路基準ヨーレートと低μ路
基準ヨーレートとの差の絶対値がノイズや外乱等の影響
に対して十分な大きさを有しない場合は演算を行わな
い。例えば、高μ路基準ヨーレート(dψ/dt)H と
低μ路基準ヨーレート(dψ/dt)L との差の絶対値
が1deg/s に達しない場合は演算を行わない。
(1-5) If the absolute value of the difference between the high μ road reference yaw rate and the low μ road reference yaw rate does not have a sufficient magnitude against the influence of noise, disturbance, etc., no calculation is performed. For example, if the absolute value of the difference between the high μ road reference yaw rate (dψ / dt) H and the low μ road reference yaw rate (dψ / dt) L does not reach 1 deg / s, no calculation is performed.

【0071】(1−6)前記(20)式で0除算を避け
るため、例えば、高μ路基準ヨーレート(dψ/dt)
H の絶対値が1deg/s に達しない場合は演算を行わな
い。
(1-6) In order to avoid division by zero in the above equation (20), for example, a high μ road reference yaw rate (dψ / dt)
If the absolute value of H does not reach 1 deg / s, no calculation is performed.

【0072】さらに、上記ヨーレート比較路面μ推定部
3dには、走行環境認識部4から走行環境を示す信号が
入力されるようになっている。そして、走行環境認識部
4から雪状態信号が入力された際、その状態が設定時間
(例えば、90秒)継続した場合は、上記適応制御路面
μ推定部2から路面μ推定値Eを読み込んで、ヨーレー
ト比較路面μ推定部3dで推定する路面摩擦係数μγ
を、適応制御路面μ推定部2からの路面μ推定値Eに漸
近させて、この値を最終的に推定した路面摩擦係数μと
して出力する。また、走行環境認識部4からの雪状態信
号がなくなった場合、上記ヨーレート比較路面μ推定部
3dは、所定時間(例えば、180秒)経過した後、通
常の路面μ推定に復帰するようになっている。
Further, a signal indicating the driving environment is input from the driving environment recognition unit 4 to the yaw rate comparison road surface μ estimation unit 3d. When the snow condition signal is input from the driving environment recognizing unit 4 and the condition continues for a set time (for example, 90 seconds), the road surface μ estimation value E is read from the adaptive control road surface μ estimation unit 2. , The road surface friction coefficient μγ estimated by the yaw rate comparison road surface μ estimation unit 3d
Is asymptotic to the road-surface estimated value E from the adaptive control road-surface estimating unit 2, and this value is output as the finally estimated road surface friction coefficient μ. When the snow condition signal from the traveling environment recognition unit 4 is lost, the yaw rate comparison road surface μ estimation unit 3d returns to the normal road surface μ estimation after a predetermined time (for example, 180 seconds) has elapsed. ing.

【0073】すなわち、走行環境認識部4から雪状態信
号が入力された場合、車両は低μ路走行をしている可能
性が高いため、実際値比較路面μ推定部3は、特に低μ
路であっても路面μの推定が正確に行える適応制御路面
μ推定部2からの路面μ推定値Eを採用するのである。
That is, when the snow condition signal is input from the driving environment recognizing unit 4, the vehicle is likely to be traveling on a low μ road, and therefore, the actual value comparison road surface μ estimating unit 3 particularly outputs the low μ.
The road surface μ estimation value E from the adaptive control road surface μ estimation unit 2 that can accurately estimate the road surface μ even on a road is adopted.

【0074】尚、本実施の形態においては、適応制御路
面μ推定部2と実際値比較路面μ推定部3の2つの路面
μ推定部を備えて、走行環境が一面雪とみなせる状態の
際、実際値比較路面μ推定部3の路面μ推定値を、低μ
の推定に特に優れた適応制御路面μ推定部2からの推定
値に漸近させるようになっているが、以下のような応用
ももちろん可能である。
In this embodiment, two road surface μ estimating units, ie, the adaptive control road surface μ estimating unit 2 and the actual value comparing road surface μ estimating unit 3 are provided, and when the traveling environment can be regarded as one-sided snow, The road surface μ estimation value of the actual value comparison road surface μ estimation
Is asymptotic to the estimated value from the adaptive control road surface μ estimating unit 2 which is particularly excellent in estimating the above. However, the following application is of course possible.

【0075】路面摩擦係数推定装置が、適応制御路面μ
推定部、実際値比較路面μ推定部、或いは、他の方法の
路面μ推定部等一つのみで構成される場合、走行環境が
一面雪とみなせる状態の際は、予め設定しておいた路面
μの固定値(例えば、0.35)を設定する。
The road surface friction coefficient estimating device calculates the adaptive control road surface μ.
When only one estimating unit, the actual value comparison road surface μ estimating unit, or the road surface μ estimating unit of another method is used, when the traveling environment can be regarded as one-sided snow, a preset road surface A fixed value of μ (for example, 0.35) is set.

【0076】また、路面摩擦係数推定装置が、適応制御
路面μ推定部のみの場合、前述の適応制御路面μ推定部
2で説明した、ワイパースイッチ12、低外気温判定部
13、トラクション制御装置14、ABS制御装置15
等からの作動信号と同様にして、走行環境が一面雪とみ
なせる状態の際は、適応制御の初期値を予め設定してお
いた値(例えば、0.35)とする。
If the road surface friction coefficient estimating device is only the adaptive control road surface μ estimating unit, the wiper switch 12, the low outside air temperature judging unit 13, and the traction control device 14 described in the adaptive control road surface μ estimating unit 2 described above. , ABS control device 15
Similarly to the operation signal from the above, when the traveling environment can be regarded as one-sided snow, the initial value of the adaptive control is set to a preset value (for example, 0.35).

【0077】さらに、本実施の形態においては、適応制
御による路面μ推定方法とオブザーバによる路面μ推定
方法の組み合わせで説明しているが、他の路面μ推定方
法の組み合わせであっても応用できることは云うまでも
ない。
Further, in the present embodiment, a description has been given of the combination of the road surface μ estimation method by adaptive control and the road surface μ estimation method by the observer. However, the present invention can be applied to a combination of other road surface μ estimation methods. Needless to say.

【0078】[0078]

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
走行環境を検出し認識して、一面雪とみなせる状態を検
出した際は、この走行環境に応じた路面μが迅速に設定
できるので、走行環境のデータを積極的に活用して路面
μ推定に係わる演算負荷を低減することができ、路面μ
の推定も迅速かつ正確に行うことが可能になる。
As described above, according to the present invention,
When detecting and recognizing the driving environment and detecting a state that can be considered as one-sided snow, the road surface μ according to this driving environment can be quickly set, so the data of the driving environment is actively utilized to estimate the road surface μ. Related computing load can be reduced and the road surface μ
Can be quickly and accurately estimated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】路面摩擦係数推定装置の構成を示す機能ブロッ
ク図
FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of a road surface friction coefficient estimating apparatus.

【図2】4輪車の等価的な2輪車モデルを示す説明図FIG. 2 is an explanatory view showing an equivalent two-wheeled vehicle model of a four-wheeled vehicle;

【図3】実際値比較路面μ推定部の構成を示す機能ブロ
ック図
FIG. 3 is a functional block diagram showing a configuration of an actual value comparison road surface μ estimation unit;

【図4】オブザーバの構成を示す説明図FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration of an observer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 路面摩擦係数推定装置 2 適応制御路面μ推定部(低μ側路面μ推定手段) 3 実際値比較路面μ推定部(路面μ推定手段) 3a 高μ路基準値推定部 3b 低μ路基準値推定部 3c 実際値推定部 3d ヨーレート比較路面μ推定部 4 走行環境認識部(走行環境認識手段) 6 前輪舵角センサ 7 車速センサ 8 ヨーレートセンサ 9 横加速度センサ 12 ワイパースイッチ(低μ路走行状態検出手段) 13 低外気温判定部(低μ路走行状態検出手段) 14 トラクション制御装置(低μ路走行状態検出手
段) 15 ABS制御装置(低μ路走行状態検出手段) 16 制動力制御装置(低μ路走行状態検出手段) 17 スリップ検出装置(低μ路走行状態検出手段) 18 トランスミッション制御装置(低μ路走行状態
検出手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Road surface friction coefficient estimation apparatus 2 Adaptive control road surface μ estimation unit (low μ side road surface μ estimation unit) 3 Actual value comparison road surface μ estimation unit (road surface μ estimation unit) 3a High μ road reference value estimation unit 3b Low μ road reference value Estimating unit 3c Actual value estimating unit 3d Yaw rate comparison road surface μ estimating unit 4 Running environment recognition unit (driving environment recognition means) 6 Front wheel steering angle sensor 7 Vehicle speed sensor 8 Yaw rate sensor 9 Lateral acceleration sensor 12 Wiper switch (Low μ road running state detection 13) Low outside air temperature determination section (low μ road running state detecting means) 14 Traction control device (low μ road running state detecting means) 15 ABS control device (low μ road running state detecting means) 16 braking force control apparatus (low μ road traveling state detecting means) 17 Slip detecting device (low μ road traveling state detecting means) 18 Transmission control device (low μ road traveling state detecting means)

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 45/00 314 G01N 19/02 B G01N 19/02 B60R 21/00 624C G01P 15/00 G01P 15/00 J Fターム(参考) 3D001 AA00 DA17 EA00 EA02 EA08 EA14 EA15 EA22 EA36 ED04 3D037 FA13 FA14 FA16 FA23 FA25 FA26 FB00 FB01 3D046 BB23 BB28 HH00 HH08 HH15 HH20 HH21 HH22 HH45 HH46 HH57 3G084 DA17 EB15 EC04 FA00 FA02 FA04 FA05 FA06 3G093 BA01 BA07 DB00 DB05 DB09 DB11 DB17 DB18 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) F02D 45/00 314 G01N 19/02 B G01N 19/02 B60R 21/00 624C G01P 15/00 G01P 15/00 J F term (Ref.) DB11 DB17 DB18

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車両の運動状態を基に路面μを推定する
路面μ推定手段を備えた車両の路面摩擦係数推定装置に
おいて、 走行環境を検出し認識する走行環境認識手段と、低μ路
走行状態を検出する低μ路走行状態検出手段と、車両の
運動状態と上記低μ路走行状態検出手段からの低μ路走
行状態に応じて路面μを推定する低μ側路面μ推定手段
とを有し、上記路面μ推定手段は、上記走行環境認識手
段で一面雪とみなせる状態を検出した際、路面μを上記
低μ側路面μ推定手段で推定する路面μに応じて推定す
ることを特徴とする車両の路面摩擦係数推定装置。
An apparatus for estimating road friction coefficient of a vehicle, comprising: a road friction coefficient estimating means for estimating a road friction coefficient based on a motion state of a vehicle; a driving environment recognition means for detecting and recognizing a driving environment; A low μ road traveling state detecting means for detecting a state, and a low μ side road surface μ estimating means for estimating a road surface μ according to the motion state of the vehicle and the low μ road traveling state from the low μ road traveling state detecting means. Wherein the road surface μ estimating means estimates a road surface μ according to the road surface μ estimated by the low μ side road surface μ estimating means when the driving environment recognizing means detects a state that can be regarded as one-sided snow. Road friction coefficient estimating device for a vehicle.
【請求項2】 上記路面μ推定手段は、オブザーバによ
りヨーレートの実際値を演算する実際値推定部と、 車両運動モデルにより所定の高μ路におけるヨーレート
の基準値を演算する高μ路基準値推定部と、 車両運動モデルにより所定の低μ路におけるヨーレート
の基準値を演算する低μ路基準値推定部と、 上記ヨーレートの実際値を上記高μ路基準値および上記
低μ路基準値と比較して現在の路面μを推定するヨーレ
ート比較路面μ推定部とを具備したことを特徴とする請
求項1記載の車両の路面摩擦係数推定装置。
2. The road surface μ estimating means calculates an actual value of a yaw rate by an observer, and a high μ road reference value estimator calculates a reference value of a yaw rate on a predetermined high μ road by a vehicle motion model. A low μ road reference value estimating unit for calculating a reference value of the yaw rate on a predetermined low μ road by a vehicle motion model; and comparing the actual value of the yaw rate with the high μ road reference value and the low μ road reference value. 2. The vehicle road surface friction coefficient estimating device according to claim 1, further comprising a yaw rate comparison road surface μ estimating unit for estimating a current road surface μ.
【請求項3】 上記低μ側路面μ推定手段は、車両の運
動状態と上記低μ路走行状態検出手段からの低μ路走行
状態に応じて適応制御により路面μを推定することを特
徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両の路面摩擦
係数推定装置。
3. The low μ side road surface μ estimating means estimates the road surface μ by adaptive control in accordance with the vehicle motion state and the low μ road running state detection means from the low μ road running state detecting means. The apparatus for estimating a road surface friction coefficient of a vehicle according to claim 1.
【請求項4】 車両の運動状態を基に路面μを推定する
路面μ推定手段を備えた車両の路面摩擦係数推定装置に
おいて、 走行環境を検出し認識する走行環境認識手段を有し、上
記路面μ推定手段は、上記走行環境認識手段で一面雪と
みなせる状態を検出した際、推定する路面μを予め設定
した値とすることを特徴とする車両の路面摩擦係数推定
装置。
4. A vehicle road surface friction coefficient estimating device comprising a road surface μ estimating device for estimating a road surface μ based on a vehicle motion state, comprising: a driving environment recognizing device for detecting and recognizing a driving environment; The road friction coefficient estimating device for a vehicle, wherein the μ estimating means sets a road surface μ to be estimated to a preset value when the running environment recognizing means detects a state that can be regarded as one-sided snow.
【請求項5】 車両の運動状態を基に適応制御により路
面μを推定する路面μ推定手段を備えた車両の路面摩擦
係数推定装置において、 走行環境を検出し認識する走行環境認識手段を有し、上
記路面μ推定手段は、上記走行環境認識手段で一面雪と
みなせる状態を検出した際、適応制御で推定する路面μ
の初期値を予め設定した値とすることを特徴とする車両
の路面摩擦係数推定装置。
5. A vehicle road surface friction coefficient estimating device comprising a road surface μ estimating device for estimating a road surface μ by adaptive control based on a motion state of a vehicle, comprising a driving environment recognizing device for detecting and recognizing a driving environment. The road surface μ estimating means detects a road surface μ to be estimated by adaptive control when the driving environment recognizing means detects a state that can be regarded as one-sided snow.
A friction coefficient estimating device for a vehicle, characterized in that an initial value of (i) is set to a preset value.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10126315C2 (en) * 2000-05-30 2003-10-30 Fuji Heavy Ind Ltd Road friction coefficient estimator for a motor vehicle
JP2005145338A (en) * 2003-11-18 2005-06-09 Mitsubishi Motors Corp Anti-lock brake device
JP2008265467A (en) * 2007-04-18 2008-11-06 Fuji Heavy Ind Ltd Road surface friction coefficient estimating device of vehicle
US8060288B2 (en) 2009-03-20 2011-11-15 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Control system and method to inhibit automatic transmission downshifting during trailer sway
US8585551B2 (en) 2010-01-27 2013-11-19 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Method and system for adaptive continuously variable transmission gear ratio control
US8655569B2 (en) 2010-03-02 2014-02-18 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Method and system for varying an output of a driveforce unit based on load data
US8751124B2 (en) 2010-03-02 2014-06-10 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Method and system for adaptive electronic driveforce unit control
US8965645B2 (en) 2009-06-25 2015-02-24 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Method and system for automated control of transmission ratio change
JP2020159988A (en) * 2019-03-28 2020-10-01 株式会社Subaru Road surface assessment device

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10126315C2 (en) * 2000-05-30 2003-10-30 Fuji Heavy Ind Ltd Road friction coefficient estimator for a motor vehicle
JP2005145338A (en) * 2003-11-18 2005-06-09 Mitsubishi Motors Corp Anti-lock brake device
JP2008265467A (en) * 2007-04-18 2008-11-06 Fuji Heavy Ind Ltd Road surface friction coefficient estimating device of vehicle
US8060288B2 (en) 2009-03-20 2011-11-15 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Control system and method to inhibit automatic transmission downshifting during trailer sway
US8374757B2 (en) 2009-03-20 2013-02-12 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Control system and method to inhibit automatic transmission downshifting during trailer sway
US8965645B2 (en) 2009-06-25 2015-02-24 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Method and system for automated control of transmission ratio change
US8585551B2 (en) 2010-01-27 2013-11-19 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Method and system for adaptive continuously variable transmission gear ratio control
US8655569B2 (en) 2010-03-02 2014-02-18 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Method and system for varying an output of a driveforce unit based on load data
US8751124B2 (en) 2010-03-02 2014-06-10 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Method and system for adaptive electronic driveforce unit control
JP2020159988A (en) * 2019-03-28 2020-10-01 株式会社Subaru Road surface assessment device
US11613260B2 (en) 2019-03-28 2023-03-28 Subaru Corporation Road surface determination apparatus
JP7335713B2 (en) 2019-03-28 2023-08-30 株式会社Subaru Road surface judgment device

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