JP3055404B2

JP3055404B2 - 車両の運動状態出力装置

Info

Publication number: JP3055404B2
Application number: JP6255883A
Authority: JP
Inventors: 政義伊藤; 裕明吉田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1994-10-20
Filing date: 1994-10-20
Publication date: 2000-06-26
Anticipated expiration: 2015-06-26
Also published as: JPH08122352A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両が走行する路面
状態などの運動状態を前後の車輪速から検出し、この検
出した運動状態を適切に修正して出力するための車両の
運動状態出力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の運動を適切に制御しようするに
は、先ず、車両の運動状態、例えばその走行路面の状
態、即ち、その路面の摩擦係数を正確に検出する必要が
ある。例えば、特開平４−６６８４４号公報には、車両
の旋回時、パワーステアリング装置の作動圧、ハンドル
角及び車速をそれぞれ検出し、これらの検出値から所定
の演算式に基づき、路面摩擦係数を算出する方法が開示
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記公報の路面摩擦係
数の検出方法は、車両の旋回時のみに路面の摩擦係数が
検出でき、車両が直進状態にあるときには路面の摩擦係
数を検出できない。一方、路面の摩擦係数は駆動輪のス
リップ、即ち、スリップ量から推測でき、このスリップ
量を駆動輪の車輪速と従動輪の車輪速との差から求める
ようにすれば、スリップ量の算出は非常に簡単となる。

【０００４】しかしながら、この場合の駆動輪のスリッ
プ量は、車両が直進状態にあることを前提としたもので
あるため、車両が旋回状態にあると、その内輪差に起因
して、算出されたスリップ量は実際のスリップ量よりも
大幅に増加してしまうことになる。それ故、駆動輪の車
輪速と従動輪の車輪速との間の差から求めたスリップ量
に基づき車両の運動状態の１つとして路面状態を判定す
る場合、車両が旋回中にあると、その路面状態の判定が
正確に行えない不具合がある。

【０００５】この発明は、上述した事情に基づいてなさ
れたもので、その目的とするところは、車両の直進又は
旋回状態に拘わらず、駆動輪のスリップを簡単且つ正確
に算出でき、算出したスリップに基づいて検出される車
両の運動状態を正確に出力することができる車両の運動
状態出力装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の運動状態出力
装置は大きく分けて、車両の前後の車輪速に基づき、車
両の運動状態を検出する状態検出手段、車両の車速及び
操舵角を検出するそれぞれの手段に加えて、補正量演算
手段及び補正手段を備えている。補正量演算手段は、車
両の旋回中の前後車輪の走行軌跡の相違による前後車輪
の回転速度差によって前記運転状態に生じる誤差を修正
するための補正量を演算するものであって、この補正量
は、車輪の回転方向に発生する駆動力を表す演算式と車
両の旋回状態を表す演算式とに基づき、検出された車速
及び操舵角を用いて演算される。そして、補正手段は、
状態検出手段によって検出された車両の運動状態を、補
正量演算手段により算出した補正量で補正する。

【０００７】請求項１の装置の場合、前述した状態検出
手段は車両の運動状態として路面状態を検出して判定す
る手段であって、この手段は、車両の前後車輪の車輪速
に基づき駆動輪のスリップ状態量を検出するスリップ検
出手段と、このスリップ検出手段によって検出されたス
リップ状態量の変動巾を算出する変動巾演算手段と、駆
動輪に伝達される駆動力を検出する駆動力検出手段と、
駆動輪の駆動力及びスリップ状態量を第１パラメータと
して路面状態を表す駆動力−スリップ特性を予め記憶し
て含んでおり、スリップ検出手段及び駆動力検出手段に
より検出された第１パラメータに基づき前記駆動力−ス
リップ特性から路面状態を検出する第１路面状態検出手
段と、駆動輪の駆動力及びスリップ状態量の変動巾を第
２パラメータとして路面状態を表す駆動力−スリップ変
動巾特性を予め記憶して含んでおり、変動巾演算手段及
び駆動力検出手段により検出された第２パラメータに基
づき前記駆動力−スリップ変動巾特性から路面状態を検
出する第２路面状態検出手段と、第１及び第２路面状態
検出手段の検出結果と予め設定された判定条件とに基づ
き、路面状態を判定して判定信号を出力する路面状態判
定手段とを備えている。

【０００８】好ましい実施態様として、請求項１に従属
する運動状態出力装置によれば、その補正手段は、スリ
ップ検出手段によって検出されたスリップ状態量を補正
量で補正するものとなっている（請求項２）。より具体
的には請求項２に従属する運動状態出力装置の補正量演
算手段は、Ｖを車速、θHを操舵角、Ａをスタビリティ
ファクタ、Ｃ1をタイヤ定数、Ｃ2を車体定数としたと
き、以下の式Ｋ＝１−（Ｃ1・Ｃ2・Ｖ²・θH）／（１＋Ａ・Ｖ²）から補正量としての補正係数Ｋを演算して求め、そし
て、補正手段は補正係数Ｋによりスリップ状態量を補正
する（請求項３）。

【０００９】更に具体的には、請求項３に従属する運動
状態出力装置の補正手段において、前記タイヤ定数Ｃ1
及び車体定数Ｃ2は、Ｋx’を路面摩擦係数が１のときの
ブレーキングスティフネス、Ｗfを駆動輪の車軸荷重、
Ｌをホィールベース、ρをステアリングギヤ比、ＣＰf
をコーナリングパワー、Ｇを重力定数としたとき、以下
の式Ｃ1＝２・Ｋx’／（３・Ｗf）Ｃ2＝Ｗf／（Ｌ・ρ・ＣＰf・Ｇ）によりそれぞれ表される（請求項４）。

【００１０】一方、請求項１に従属する運動状態出力装
置（請求項５）は前述した路面状態判定手段をより具体
的に示しており、この路面状態判定手段は、第１路面状
態検出手段と第２路面状態検出手段のそれぞれの検出結
果及び前記判定条件に基づいて判定された判定結果が所
定回数連続して同一である場合にその判定結果に応じた
路面状態の判定信号を出力する一方、それ以外の場合に
は予め設定されている所定の路面状態を示す判定信号を
出力する。

【００１１】更に具体的には、請求項５に従属する運動
状態出力装置の場合、路面状態判定手段は、少なくとも
路面が高摩擦係数と低摩擦係数のいずれかを有するもの
であるかを判定するものであって、判定回数が所定回数
連続して同一である場合にその判定結果に応じた路面状
態の判定信号を出力する一方、それ以外の場合には路面
が高摩擦係数を有するものとした路面状態を示す判定信
号を出力する（請求項６）。

【００１２】

【作用】請求項１の運動状態出力装置によれば、状態検
出手段は、車両の運動状態としての路面状態を検出して
判定するものであるが、この際の路面状態は補正量演算
手段により演算して求めた補正量に基づいて補正される
ので、運動状態出力装置からの出力は、車両の旋回中、
前後車輪の回転速度差により発生する誤差を修正した車
両の運動状態、つまり、路面状態を正確に示す。

【００１３】この場合、路面状態を検出して判定する手
段は、先ず、車両における前後車輪の車輪速の差から駆
動輪のスリップ状態量を検出し、そして、駆動輪の駆動
力とスリップ状態量との関係、また、駆動輪の駆動力と
スリップ状態量の変動巾との関係から、路面状態がそれ
ぞれ検出され、そして、これらの検出結果と予め設定さ
れた判定条件とに基づき、路面状態を判定する。

【００１４】請求項２の運動状態出力装置によれば、路
面状態を示すものとして検出されたスリップ状態量が補
正され、より具体的には、請求項３，４の装置によれ
ば、上記の算出式から得られる補正係数Ｋに基づき、ス
リップ状態量が補正される。請求項５，６の運動状態出
力装置によれば、第１及び第２路面状態検出手段からの
検出結果に基づき路面状態を判定するにあたり、その判
定結果が所定回数連続して同一となった場合に、その判
定結果を示す判定信号が出力され、これ以外の場合には
予め設定された判定信号、具体的には、路面が高摩擦係
数を有することを示す判定信号が出力される。

【００１５】

【実施例】図１を参照すると、前輪駆動型の車両に適用
した運動状態出力装置が示されており、この運動状態出
力装置は、車速センサ１、ハンドル角センサ２、前輪車
輪速センサ３、後輪車輪速センサ４、エンジンへの空気
流量を検出するエアフローセンサ５、エンジン回転数セ
ンサ６を備えており、これらセンサは、路面状態を検出
する電子制御ユニット（ＥＣＵ）７に電気的に接続され
ている。従って、ＥＣＵ７は、各種センサにて検出した
検出信号を受け取ることができる。更に、ＥＣＵ７に
は、その車両の諸元、例えば車両のタイヤ定数Ｃ1、車
体定数Ｃ2及びスタビィリティファクタＡが予め記憶さ
れている。

【００１６】この実施例の場合、ＥＣＵ７は車両の運動
状態として、その車両の走行路面の状態を認識する機能
を有し、その詳細が図２のブロック図で示されている。
ＥＣＵ７は大きく分けて駆動輪のスリップ率を検出する
スリップ率検出部１０、スリップ率の変動巾を演算する
変動巾演算部２０、エンジンの駆動力を検出する駆動力
検出部３０、第１路面状態検出部４０、第２路面状態検
出部５０、路面状態判定部６０、運転状況検出部７０及
びスリップ率のための補正係数を演算する補正係数演算
部８０から構成されている。

【００１７】先ず、ＥＣＵ７の概要を説明すると、スリ
ップ率検出部１０は、前輪速と後輪速との間の差（スリ
ップ量）を後輪速で除算した値（スリップ率）を、駆動
輪のスリップ状態量として求める。ここで、スリップ量
の算出に使用される前輪速及び後輪速は、車両の左右で
みて一方の側の前輪車輪速センサ３及び後輪車輪速セン
サ４にて得られるものである。

【００１８】スリップ率の変動巾演算部２０は、スリッ
プ状態量の変動巾、即ち、所定の期間毎にその期間内で
のスリップ率の最大値から最小値を減算した値（スリッ
プ率変動巾）を求める。駆動力検出部３０は前輪が発生
する駆動力を検出する。第１路面状態検出部４０は、駆
動力とスリップ率とから路面が高摩擦係数（Ｈμ）を有
しているか、又は低摩擦係数（Ｌμ）を有しているか
を、予め記憶されている特性に基づいて検出する。

【００１９】第２路面状態検出部５０は、駆動力とスリ
ップ率変動巾とから路面の摩擦係数がＨμ又はＬμであ
るかを、予め記憶されている特性に基づいて検出する。
路面状態判定部６０は、第１及び第２路面状態検出部４
０，５０の検出結果に基づき、路面の摩擦係数がＨμで
あるからＬμであるかを最終的に決定する。運転状況検
出部７０は、車両の運転状況が所定の中止条件を満たす
とき、路面状態判定部６０にその判定の中止指令を出力
する。

【００２０】次に、各部の詳細な構成及び動作につい
て、図３及び図４のフローチャートを参照しながら説明
する。スリップ率検出部１０は図３のステップＳ１を実
行し、このステップＳ１の詳細は図４に示されている。
先ず、スリップ率検出部１０では、前輪車輪速センサ３
からの前輪車輪速ＶF及び後輪車輪速センサ４からの後
輪車輪速ＶRが減算部１３にそれぞれ供給され、この減
算部１３は前輪車輪速ＶFから後輪車輪速ＶRを減算して
スリップ量ΔＶを算出し（ステップＳ２１）、このスリ
ップ量ΔＶを除算部１４に供給する。この除算部１４で
はスリップ量ΔＶを後輪車輪速ＶRで除算し、スリップ
率ＳR’を算出する（スリップＳ２２）。

【００２１】算出されたスリップ率ＳR’は乗算部１６
に供給され、この乗算部１６では、スリップ率ＳR’
に、補正係数演算部８０から供給された補正係数Ｋ（ス
テップＳ２３）を乗算し、その乗算結果を修正後のスリ
ップ率ＳRとして、平均処理部１５に出力する。この平
均処理部１５は、予め設定されたＴ1時間（例えば５０
０msec）中に得たスリップ率ＳRの平均値を算出し、こ
の平均値をスリップ率ＳRAとして出力する（ステップＳ
2)。

【００２２】補正係数Ｋは、補正係数演算部８０にて以
下の算出式から求められる。Ｋ＝１−（Ｃ1・Ｃ2・Ｖ²・θH）／（１＋Ａ・Ｖ²）・・・（１）上式において、Ｃ1はタイヤ定数、Ｃ2は車体定数、Ｖは
車速、θHはハンドル角、Ａはスタビリティファクタを
それぞれ示しており、Ｃ1，Ｃ2は以下の式で表される。

【００２３】Ｃ1＝２・Ｋx’／（３・Ｗf) ・・・（２）Ｃ2＝Ｗf／（Ｌ・ρ・ＣＰf・Ｇ）・・・（３）（２），（３）式において、Ｋx’は路面μを１．０と
した場合のブレーキングスティフネス、Ｗfは前車軸荷
重、Ｌはホィールベース、ρはステアリングギヤ比、Ｃ
Ｐfはコーナリングパワー、Ｇは重力定数を示してい
る。

【００２４】ここで、補正係数Ｋの作用及び（１）式の
導出手順に関して、以下に説明する。先ず、駆動輪であ
る前輪のスリップ率ＳR’は、前述したようにＥＣＵ７
にて、以下の式から求められる。ＳR’＝（ＶF−ＶR）／ＶR ・・・（４）（４）式から得られる前輪のスリップ率ＳR’は、車両
が直進していることを前提としているが、車両が旋回中
にある状況では前輪と後輪との走行軌跡の相違（内輪
差）に起因して、前輪車輪速ＶFが後輪車輪速ＶRよりも
大となり、その算出したスリップ率ＳR’は実際のスリ
ップ率から外れてしまうことになる。これは、旋回中に
おける前後輪の回転速度差によって発生する。

【００２５】それ故、車両の旋回中にあってはその旋回
の程度に応じて、算出したスリップ率ＳR’を修正する
必要があり、この修正量が補正係数Ｋで示されている。
従って、補正係数Ｋは、車両が直進中又は旋回中に拘わ
らず、算出したスリップ率ＳR’を直進状態のスリップ
率に換算する変数となる。次に、補正係数Ｋの導出に関
して以下に説明する。

【００２６】車両において、駆動輪の駆動力ＦXは次式
の演算式で表されることが知られている（「タイヤ工学
入門から応用」酒井秀男著グランプリ出版）。Ｆx＝Ｋx・Ｓ・（１−ｑ）²＋Ｗf・μd・ｑ²・（３−２ｑ）・ｈ・Ｓ・・（５）ここで、ｈ，ｑは次式で表される。

【００２７】ｈ＝１／（ｔａｎ²βｆ＋Ｓ² ）^1/2 ｑ＝Ｋx・（ｔａｎ²βｆ＋Ｓ² ）^1/2 ／（３・Ｗf・μ
s）Ｋxはブレーキングスティフネス、Ｓはスリップ率、Ｗf
は前記前輪荷重、μdは動摩擦係数、μsは静摩擦係数、
βｆは横滑り角をそれぞれ示している。上記（５）式に
おいて、スリップ率Ｓが小さいとき、ｑ2＝０とする
と、（５）式は以下のように簡略することができる。

【００２８】Ｆx≒Ｋx・Ｓ・（１−ｑ）² ≒Ｋx・Ｓ・（１−２ｑ）・・・（６）ｑ ≒Ｋx・ｔａｎβｆ／（３・Ｗf・μs）（∵Ｓ² ≒０） ≒Ｋx・βｆ／（３・Ｗf・μs）・・・（７）（７）式を（６）式に代入すると、Ｆx＝Ｋx・Ｓ・（１−２・Ｋx・βｆ／（３・Ｗf・μs））・・・（８）が得られる。

【００２９】ここで、Ｋx＝μs・Ｋx’とすると、
（８）式は、Ｆx＝μs・Ｋx’・Ｓ・（１−２・Ｋx’・βｆ／（３・Ｗf））・・（９）よって、Ｆx＝μs・Ｋx’・Ｓ・Ｋ・・・（１０）Ｋ＝１−２・Ｋx’・βｆ／（３・Ｗf））・・・（１１）が得られる。

【００３０】（１）式の演算式は、車両が旋回運動して
いることを前提としているので、（１０）中のＳ・Ｋ
は、車両が直進中にある場合のスリップ率ＳRを表すこ
とになる。つまり、Ｋは、車両旋回中のスリップ率Ｓを
車両直進状態でのスリップ率に修正するための係数、即
ち、前述した補正係数となる。補正係数Ｋ中の横滑り角
βfを実際に計測することは困難であるけれども、横滑
り角βfは、車両の旋回状態を表す次式で示される。

【００３１】 βf＝ＣＦf／ＣＰf＝Ｇy・Ｗf／（ＣＰf・Ｇ）・・・（１２）ＣＦfはコーナリングフォース、また、ＣＰfは前記コー
ナリングパワーを表している。（１２）式中の車両の横
加速度Ｇyは、ヨーレートｒと車速Ｖと積で表され、ま
た、ヨーレートｒは車両のスタビリティファクタＡ、ホ
ールベースＬ、ハンドル角θH及びステアリングギア比
ρを用いて次式で表されることが知られている（「車両
の運動と制御」阿部正人著共立出版）。

【００３２】Ｇy＝Ｖ²・θH／（Ｌ・ρ・（１＋Ａ・Ｖ²））・・・（１３）（１１）式中の横滑り角βｆを（１２），（１３）式を
用いて書き直せば、前記（１），（２），（３）式が得
られる。従って、（１）式中のＣ1，Ｃ2，Ａは全て車両
の諸元から得られる定数であるので、補正係数演算部８
０に車速センサ１からの車速Ｖ及びハンドル角センサ２
からのハンドル角θHが供給されれば、これら車速Ｖ、
ハンドル角θH及び車両の諸元に基づき、補正係数Ｋを
算出することができる。

【００３３】ここで、図５を参照すれば、車両の定常旋
回運動中での駆動力Ｆxとスリップ率ＳR’との関係がハ
ンドル角θHの大きさ毎に示されており、図５から明ら
かなように車両の旋回の程度が増加するに連れて、見か
け上のスリップ率ＳR’は増加している。なお、図５
中、各ハンドル角毎に示した領域は測定データの集合を
示している。

【００３４】図５の実験結果に対し、スリップ率ＳR’
を補正係数Ｋにより修正したスリップ率ＳRと駆動力Ｆx
との関係は図６に示されており、この図６から明らかな
うように駆動輪のスリップ率ＳRは、車両が旋回中にあ
っても実質的に増加することはなく、実際のスリップ率
を示す。再度、図２を参照すると、駆動力検出部３０で
は、エンジン回転数センサ６にて検出したエンジン回転
数Ｎがエンジン出力マップ３３に供給される。また、エ
アフローセンサ５にて検出された空気流量ＡＦは除算部
３２にて、エンジン回転数Ｎで除算されて吸気量Ａ／Ｎ
となり、この吸気量Ａ／Ｎがエンジン出力マップ３３に
供給される。

【００３５】エンジン出力マップ３３には、エンジン出
力Ｐをエンジン回転数Ｎと吸気量Ａ／Ｎから求めるため
のマップが予め記憶されており、このマップに基づき、
エンジン出力マップ３３にてエンジン出力Ｐが得られる
（ステップＳ３）。この後、変換部３４にて、エンジン
出力Ｐにトランスミッションの変速比ｉT及び終減速比
ｉFが乗算されてエンジンの駆動力ＦEが算出される。こ
の駆動力ＦEは、演算部３５に供給され、この演算部３
５は駆動力ＦEを前輪の半径ＲTで除算し、前輪の駆動力
Ｆｘ、即ち、駆動力ＦTを求める（ステップＳ４）。更
に、駆動力ＦTは、次の平均処理部３６にて、所定時間
Ｔ1間に得た駆動力ＦTの平均値を算出し、平均処理部３
６は、その平均値ＦTを駆動力ＦTAとして出力する（ス
テップＳ５）。

【００３６】第１路面状態検出部４０には、駆動力ＦTA
とスリップ率ＳRAをパラメータとして、路面の滑り易さ
を示す駆動力−スリップ率特性（ブロック中に示した特
性）が予め記憶されている。なお、この特性は実車試験
及び解析により予め求められている。第１路面状態検出
部４０は、駆動力ＦTAとスリップ率ＳRAとが供給される
と、駆動力−スリップ率特性から路面が高摩擦係数（Ｈ
μ）を有しているか、又は、低摩擦係数（Ｌμ）を有し
ているか否かを判定する（ステップＳ６）。具体的に
は、ステップＳ６では、供給された駆動力ＦTAとスリッ
プ率ＳRAとによって示される点がＡ１Ｈ領域にあれば路
面がＨμ路であると判定して検出信号Ａ１Ｈ信号を出力
し、逆にＡ１Ｌ領域にあれば路面がＬμ路であると判定
して検出信号Ａ１Ｌ信号を出力する。

【００３７】変動巾演算部２０は、その最大ホールド部
２１及び最小ホールド部２２にスリップ率ＳRの供給を
それぞれ受ける。最大ホールド部２１は、Ｔ1時間内で
の最大のスリップ率ＳRMAXをホールドして減算部２３に
出力し（ステップＳ７）、最小ホールド部２２は、Ｔ1
時間内での最小のスリップ率ＳRMINをホールドして減算
部２３に出力する（ステップＳ８）。減算部２３は、ス
リップ率ＳRMAXからスリップ率ＳRMINを減算し、スリッ
プ率ＳRの変動巾ＳHを出力する（ステップＳ９）。

【００３８】第２路面状態検出部５０には、駆動力ＦTA
とスリップ変動巾ＳHをパラメータとして、路面の滑り
易さを示す駆動力−スリップ変動巾特性（ブロック中に
示した特性）が予め記憶されている。なお、この特性も
また実車試験及び解析により予め求められている。第２
路面状態検出部５０は、駆動力ＦTAとスリップ率変動巾
ＳHとが供給されると、駆動力−スリップ率変動巾特性
から路面が高摩擦係数（Ｈμ）を有しているか、又は、
低摩擦係数（Ｌμ）を有しているか否かを判定する（ス
テップＳ１）。具体的には、ステップＳ１０では、供給
された駆動力ＦTAとスリップ変動巾ＳHとによって示さ
れる点がＡ2Ｈ領域にあれば路面がＨμ路であると判定
して検出信号Ａ2Ｈ信号を出力し、逆にＡ2Ｌ領域にあれ
ば路面がＬμ路であると判定して検出信号Ａ2Ｌ信号を
出力する。

【００３９】運転状況検出部７０では、以下の何れかの
条件が満たされると、判定中止指令Ｄを路面状態判定部
６０に出力する。駆動力ＦTAが予め設定した値よりも小さい。車両の操舵角が予め設定した値よりも大きい。車両の変速機がその変速操作中にある。

【００４０】車速が予め設定した速度よりも遅い。路面判定処理部６０は、判定処理部６１と連続一致検出
部６２とを有している。判定処理部６１は、第１及び第
２路面状態検出部４０，５０からの検出信号を受け、次
に示す検出信号の組合せに基づき、路面がＨμ路である
かＬμ路であるかを（判定中止指令Ｄを受取っていない
こと条件として）判定する。

【００４１】（１）第１路面状態検出部４０から検出
信号Ａ１Ｌを受け、第２路面状態検出部５０から検出信
号Ａ２Ｌを受けたときには、路面がＬμ路であると判定
する（ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４）。（２）第１路面状態検出部４０から検出信号Ａ１Ｈを
受け、第２路面状態検出部５０から検出信号Ａ２Ｈを受
けたときには、路面がＨμ路であると判定する（ステッ
プＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１５，Ｓ１６）。

【００４２】（３）上記の検出信号Ａ１，Ａ２の組合
せ以外にあっては、路面がＨμ路であると判定する。運転状況検出部７０から判定中止指令Ｄが出力される
と、判定処理部６１は上記（１），（２），（３）の判
定条件を無視して、路面がＨμ路であると判定する。

【００４３】連続一致検出部６２は、判定処理部６１に
て判定された判定結果が所定回数連続した場合に限り、
その判定処理部６１の判定結果を路面状態の最終判定結
果として出力する（ステップＳ１７，Ｓ１８）。つま
り、判定処理部６１の判定結果がＬμ路である状態が所
定回数連続したとき、連続一致検出部６２は路面がＬμ
路であることを示す最終判定Ｌを出力し、これに対し、
判定処理部６１の判定結果がＨμ路である状態が所定回
数連続したとき、連続一致検出部６２は路面がＨμ路で
あることを示す最終判定Ｈを出力する。

【００４４】連続一致検出部６２から出力される最終判
定Ｌ又はＨは、図示しない各種制御装置に供給され、こ
れら制御装置より路面状態に応じた種々の制御が実行さ
れる。各種制御装置には、トラクションコントロール装
置、アンチスキッドブレーキコントロール装置及び電子
制御型４ＷＤ装置がある。

【００４５】連続一致検出部６２は、判定処理部６１か
ら判定結果が連続しない場合、前回の最終判定を出力す
るが、この場合には、予め設定した最終判定、例えば最
終判定Ｈを出力するようにしてもよい。また、路面状態
判定部６２は、判定処理部６１のみから構成することも
できる。

【００４６】更に、上述の実施例では、車両の旋回中に
生じる駆動輪の見かけ上のスリップ率ＳR’を補正係数
Ｋにより修正し、そして、修正したスリップ率ＳRを車
両の運動状態としての路面状態の検出及びその判定に使
用したが、これ以外にスリップ率ＳRは、車両の運動制
御一般に使用することができる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の車両の
運動状態出力装置によれば、検出した路面状態に発生す
る誤差、即ち、車両の旋回中の前後の車輪の回転速度差
に起因して発生する誤差を、駆動輪の駆動力及び車両の
旋回状態をそれぞれ表す演算式から車速及び操舵角に基
づいて演算された補正量により補正しているので、補正
後の路面状態は、車両が直進状態又は旋回状態の何れか
にあっても、実際の路面状態を正確に示すものとなる。
そして、路面状態は、駆動輪の駆動力とスリップ状態と
の間の関係及びその駆動力とスリップ状態量の変動巾と
の間の関係からそれぞれ検出し、そして、これらの検出
結果と判定条件とに基づき最終的に判定されるので、路
面状態の判定が正しく行われる。

【００４８】請求項２の装置によれば、路面状態の補正
にあたり、駆動輪のスリップ状態量を補正量により補正
することで、路面状態の補正を容易に行うことができ
る。請求項３，４の装置によれば、補正量としての補正
係数を車速、操舵角及び車両の諸元から正確に演算して
求めることができる。

【００４９】請求項５，６の装置によれば、路面状態を
特定する判定結果の判定信号を直ちに出力するのではな
く、その同一の判定信号が所定回数連続した場合にの
み、その判定信号を出力し、また、同一の判定信号が所
定回数連続しない場合には、路面が所定の路面状態、具
体的には路面が高摩擦係数を有することを示す判定信号
を出力するので、出力の頻繁な切換えや判定エラーを防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の運動状態出力装置を示したブロック
図である。

【図２】図１のＥＣＵ内の詳細を示したブロック図であ
る。

【図３】図１のＥＣＵの動作を示したフローチャートで
ある。

【図４】図３中のステップＳ１の詳細を示したフローチ
ャートである。

【図５】車両が定常旋回中にある補正前のスリップ率と
駆動力との関係を示したグラフである。

【図６】車両が定常旋回中にある補正後のスリップ率と
駆動力との関係を示したグラフである。

【符号の説明】

１車輪速センサ２ハンドル角センサ３前輪車輪速センサ４後輪車輪速センサ５エアフローセンサ６エンジン回転数センサ７ＥＣＵ１０スリップ率検出部２０変動巾検出部３０駆動力検出部４０第１路面状態検出部５０第２路面状態検出部６０路面状態判定部７０運転状況検出部８０補正係数演算部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＧ０１Ｍ 17/007 Ｇ０１Ｍ 17/00 Ｚ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01P 3/56 B60K 17/348 B60K 23/08 B60T 8/58 - 8/92 B62D 6/00 - 7/14 F02D 29/02 B60G 23/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の前後の車輪速に基づき、車両の運
動状態を検出する状態検出手段と、車速を検出する手段と、車両の操舵角を検出する手段と、車両の旋回中の前後車輪の走行軌跡の相違による前後車
輪の回転速度差によって上記運動状態に生じる誤差を修
正するための補正量を、車輪の回転方向に発生する駆動
力を表す演算式と車両の旋回状態を表す演算式とに基づ
き、検出された車速及び操舵角を用いて演算する補正量
演算手段と、状態検出手段によって検出された車両の運動状態を、前
記補正量演算手段により演算して求めた補正量で補正す
る補正手段とを備えた車両の運動状態出力装置におい
て、前記状態検出手段は前記車両の運動状態として、路面状
態を検出して判定する手段であって、この手段は、車両の前後車輪の車輪速に基づき駆動輪のスリップ状態
量を検出するスリップ検出手段と、前記スリップ検出手段によって検出されたスリップ状態
量の変動巾を算出する変動巾算出手段と、前記駆動輪に伝達される駆動力を検出する駆動力検出手
段と、前記駆動輪の駆動力及びスリップ状態量を第１パラメー
タとして路面状態を表す駆動力−スリップ特性を予め記
憶して含んでおり、前記スリップ検出手段及び前記駆動
力検出手段により検出された第１パラメータに基づき前
記駆動力−スリップ特性から路面状態を検出する第１路
面状態検出手段と、前記駆動輪の駆動力及びスリップ状態量の変動巾を第２
パラメータとして路面状態を表す駆動力−スリップ変動
巾特性を予め記憶して含んでおり、前記変動巾演算手段
及び前記駆動力検出手段により検出された第２パラメー
タに基づき前記駆動力−スリップ変動巾特性から路面状
態を検出する第２路面状態検出手段と、前記第１及び第２路面状態検出手段の検出結果と予め設
定された判定条件とに基づき、路面状態を判定して判定
信号を出力する路面状態判定手段とを有することを特徴
とする車両の運動状態出力装置。
【請求項２】前記補正手段は、前記スリップ検出手段
によって検出されたスリップ状態量を前記補正量で補正
することを特徴とする請求項１の車両の運動状態出力装
置。
【請求項３】前記補正量演算手段は、Ｖを車速、θH
を操舵角、Ａをスタビリティファクタ、Ｃ1をタイヤ定
数、Ｃ2を車体定数としたとき、前記補正量としての補
正係数Ｋを以下の式Ｋ＝１−（Ｃ1・Ｃ2・Ｖ ² ・θH）／（１＋Ａ・Ｖ ² ）により演算し、前記補正手段は、前記演算結果である前記補正係数Ｋに
より前記スリップ状態量を補正することを特徴とする請
求項２の車両の運動状態出力装置。
【請求項４】Ｋx’を路面摩擦係数が１であるときの
ブレーキングスティフネス、Ｗfを駆動輪の車軸荷重、
Ｌをホィールベース、ρをステアリングギヤ比、ＣＰf
をコーナリングパワー、Ｇを重力定数としたとき、前記
タイヤ定数Ｃ1及び前車体定数Ｃ2は以下の式Ｃ1＝２・Ｋx’／（３・Ｗf) Ｃ2＝Ｗf／（Ｌ・ρ・ＣＰf・Ｇ）によりそれぞれ表されることを特徴とする請求項３の車
両の運動状態出力装置。
【請求項５】前記路面状態判定手段は、前記第１路面状態検出手段と前記第２路面状態検出手段
とのそれぞれの検出結果及び前記判定条件に基づいて判
定された判定結果が所定回連続して同一である場合にそ
の判定結果に応じた路面状態の判定信号を出力する一
方、それ以外の場合には予め設定されている所定の路面
状態を示す判定信号を出力することを特徴とする請求項
１の車両の運動状態出力装置。
【請求項６】前記路面状態判定手段は、少なくとも路面が高摩擦係数と低摩擦係数のいずれかを
有するものであるかを判定するものであって、前記判定
回数が所定回数連続して同一である場合に前記判定結果
に応じた路面状態の判定信号を出力する一方、それ以外
の場合には路面が高摩擦係数を有するものとした路面状
態を示す判定信号を出力することを特徴とする請求項５
の車両の運動状態出力装置。