JP3417099B2 - 路面摩擦係数状態検出装置 - Google Patents
路面摩擦係数状態検出装置Info
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- B60G2400/82—Ground surface
- B60G2400/822—Road friction coefficient determination affecting wheel traction
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- B60G2800/702—Improving accuracy of a sensor signal
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- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，走行中の当該路面の摩
擦係数状態（以下，単にμとも記す）を検出する路面摩
擦係数状態検出装置に関し、特に前後輪間又は左右輪間
の駆動力配分クラッチの締結力制御装置又は差動制限装
置や、左右輪間のロール剛性を可変としたスタビライザ
制御装置又は能動型サスペンション装置で有効な路面μ
の検出を可能としたものである。
擦係数状態（以下，単にμとも記す）を検出する路面摩
擦係数状態検出装置に関し、特に前後輪間又は左右輪間
の駆動力配分クラッチの締結力制御装置又は差動制限装
置や、左右輪間のロール剛性を可変としたスタビライザ
制御装置又は能動型サスペンション装置で有効な路面μ
の検出を可能としたものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の路面μの検出装置としては、例え
ば特開平５−３３８４５８号公報に記載されるものがあ
る。この路面μ検出装置は，前後輪に駆動力を配分でき
る四輪駆動車両に展開されたものであり、前後加速度セ
ンサで車両前後方向への前後加速度（以下，前後Ｇとも
記す）を検出すると共に，横加速度センサで車両横方向
への横加速度（以下，横Ｇとも記す）を検出し、前記前
後Ｇに合わせて現在の前後輪への駆動力配分から前後輪
の前後力を算出すると共に，前記横Ｇから前後輪の横力
を算出し、また前記前後Ｇから前後輪への輪荷重を算出
し、前後各輪の前後力と横力の２乗和平方根値から前後
各輪のグリップ力（総摩擦力）を算出し、これら前後各
輪のグリップ力を前記前後各輪の輪荷重で除して，路面
μに相当する前後各輪のタイヤが発揮するμを算出し、
これら何れか大きい方のタイヤμを当該路面μとして算
出又は検出するものである。
ば特開平５−３３８４５８号公報に記載されるものがあ
る。この路面μ検出装置は，前後輪に駆動力を配分でき
る四輪駆動車両に展開されたものであり、前後加速度セ
ンサで車両前後方向への前後加速度（以下，前後Ｇとも
記す）を検出すると共に，横加速度センサで車両横方向
への横加速度（以下，横Ｇとも記す）を検出し、前記前
後Ｇに合わせて現在の前後輪への駆動力配分から前後輪
の前後力を算出すると共に，前記横Ｇから前後輪の横力
を算出し、また前記前後Ｇから前後輪への輪荷重を算出
し、前後各輪の前後力と横力の２乗和平方根値から前後
各輪のグリップ力（総摩擦力）を算出し、これら前後各
輪のグリップ力を前記前後各輪の輪荷重で除して，路面
μに相当する前後各輪のタイヤが発揮するμを算出し、
これら何れか大きい方のタイヤμを当該路面μとして算
出又は検出するものである。
【０００３】この路面μ検出装置によれば、少なくとも
前後Ｇや横Ｇが或る程度大きくて前後輪のグリップ力を
十分に評価できる状態で，前後各輪の輪荷重を用いて路
面μを算出するために、比較的正確な路面μの検出が可
能となる。そして前記四輪駆動車両では、この路面μを
用いて前後輪への駆動力配分を設定し、例えば路面μの
低い路面（以下，単に低μ路面とも記す）では，前輪へ
の駆動力配分を後輪へのそれに比して大きくすることで
走行安定性を向上したり、例えば路面μの高い路面（以
下，単に高μ路面とも記す）では，後輪への駆動力配分
を前輪へのそれに比して大きくすることで回頭性を含む
操縦性を向上したりして、車両運動を向上するようにし
ている。
前後Ｇや横Ｇが或る程度大きくて前後輪のグリップ力を
十分に評価できる状態で，前後各輪の輪荷重を用いて路
面μを算出するために、比較的正確な路面μの検出が可
能となる。そして前記四輪駆動車両では、この路面μを
用いて前後輪への駆動力配分を設定し、例えば路面μの
低い路面（以下，単に低μ路面とも記す）では，前輪へ
の駆動力配分を後輪へのそれに比して大きくすることで
走行安定性を向上したり、例えば路面μの高い路面（以
下，単に高μ路面とも記す）では，後輪への駆動力配分
を前輪へのそれに比して大きくすることで回頭性を含む
操縦性を向上したりして、車両運動を向上するようにし
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の路面μ検出装置で路面μを正確に算出又は検出する
ためには、前後輪のグリップ力が十分に評価できる状態
である必要があり、これは前後Ｇや横Ｇが明確な大きさ
で発生していることを要求する。即ち、実際の路面μの
大きさに関わらず，大きな加速力や旋回力を要求し、し
かも横Ｇは，車両が旋回運動を開始した結果として発生
するものであるから、例えば強いとか深いといった大き
な旋回運動が定常的に計測している必要があり、実際の
車両走行における直進付近の小さな旋回運動の旋回過渡
期等での路面μを正確に検出又は算出できない。
来の路面μ検出装置で路面μを正確に算出又は検出する
ためには、前後輪のグリップ力が十分に評価できる状態
である必要があり、これは前後Ｇや横Ｇが明確な大きさ
で発生していることを要求する。即ち、実際の路面μの
大きさに関わらず，大きな加速力や旋回力を要求し、し
かも横Ｇは，車両が旋回運動を開始した結果として発生
するものであるから、例えば強いとか深いといった大き
な旋回運動が定常的に計測している必要があり、実際の
車両走行における直進付近の小さな旋回運動の旋回過渡
期等での路面μを正確に検出又は算出できない。
【０００５】本発明はこれらの諸問題に鑑みて開発され
たものであり、小さな旋回運動の旋回過渡期にあっても
路面μを検出することのできる路面摩擦係数検出装置を
提供することを目的とするものである。
たものであり、小さな旋回運動の旋回過渡期にあっても
路面μを検出することのできる路面摩擦係数検出装置を
提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】而して、本発明のうち請
求項１に係る路面摩擦係数状態検出装置は、図１の基本
構成図に示すように、車両の横方向に発生する実際の横
運動量を検出する実横運動量検出手段と、運転者の操作
量と運転者の操作とに起因して発生する物理量のうち、
少なくともどちらか一方の物理量から、所定の路面摩擦
係数状態で当該車両が達成すべき目標とする横運動量
を，所定の遅れ時間を用いて設定する目標横運動量設定
手段と、前記目標横運動量設定手段で目標横運動量設定
値の設定に用いられる遅れ時間と，前記実横運動量検出
手段で検出された実横運動量検出値の遅れ時間とを比較
する遅れ時間比較手段と、前記遅れ時間比較手段で比較
された目標横運動量設定値及び実横運動量検出値の遅れ
時間比率から得られる路面の摩擦係数状態の比率に基づ
いて当該路面の摩擦係数状態を検出する路面摩擦係数状
態検出手段とを備えたことを特徴とするものである。
求項１に係る路面摩擦係数状態検出装置は、図１の基本
構成図に示すように、車両の横方向に発生する実際の横
運動量を検出する実横運動量検出手段と、運転者の操作
量と運転者の操作とに起因して発生する物理量のうち、
少なくともどちらか一方の物理量から、所定の路面摩擦
係数状態で当該車両が達成すべき目標とする横運動量
を，所定の遅れ時間を用いて設定する目標横運動量設定
手段と、前記目標横運動量設定手段で目標横運動量設定
値の設定に用いられる遅れ時間と，前記実横運動量検出
手段で検出された実横運動量検出値の遅れ時間とを比較
する遅れ時間比較手段と、前記遅れ時間比較手段で比較
された目標横運動量設定値及び実横運動量検出値の遅れ
時間比率から得られる路面の摩擦係数状態の比率に基づ
いて当該路面の摩擦係数状態を検出する路面摩擦係数状
態検出手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００７】また、本発明のうち請求項２に係る路面摩
擦係数状態検出装置は、図１の基本構成図に示すよう
に、車両への操舵入力を検出する操舵入力検出手段と、
前記操舵入力検出手段で検出された操舵入力検出値か
ら，車両旋回の過渡期を検出する旋回過渡期検出手段
と、前記旋回過渡期検出手段で検出された車両旋回の過
渡期にのみ，前記路面摩擦係数状態検出手段が路面の摩
擦係数状態の検出を行うための条件を設定する検出条件
設定手段とを備えたことを特徴とするものである。
擦係数状態検出装置は、図１の基本構成図に示すよう
に、車両への操舵入力を検出する操舵入力検出手段と、
前記操舵入力検出手段で検出された操舵入力検出値か
ら，車両旋回の過渡期を検出する旋回過渡期検出手段
と、前記旋回過渡期検出手段で検出された車両旋回の過
渡期にのみ，前記路面摩擦係数状態検出手段が路面の摩
擦係数状態の検出を行うための条件を設定する検出条件
設定手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】上記構成により、本発明のうち請求項１に係る
路面摩擦係数状態検出装置では、実横運動量検出手段
が，車両に実際に発生している実ヨーイング運動量や実
横加速度等の実横運動量を検出し、一方、前記目標横運
動量設定手段は，操舵入力や車速等の物理量を用い、所
定の路面μで達成すべき目標ヨーイング運動量や目標横
加速度等の目標横運動量を，目標とする所定の遅れ時間
を用いて設定する。そして、前記遅れ時間比較手段は，
前記目標横運動量に対する前記実横運動量の比率を算出
することで、前記遅れ系の時定数等の目標遅れ時間に対
する，実横運動量が発生している実遅れ時間の比率を得
ることができる。この遅れ時間比率は，路面μの低下と
共に増大するタイヤの横滑り量に応じて、旋回走行状態
或いはそれに類似した走行状態への移行期における前記
車両横運動量の立上りの遅れと一意なものとなるから、
前記路面摩擦係数状態検出手段は、前記遅れ時間比率か
ら，所定路面μに対する当該路面μの比率を得て、例え
ばこの路面μ比率を，前記所定路面μに乗じることなど
で，当該路面μを検出することができる。
路面摩擦係数状態検出装置では、実横運動量検出手段
が，車両に実際に発生している実ヨーイング運動量や実
横加速度等の実横運動量を検出し、一方、前記目標横運
動量設定手段は，操舵入力や車速等の物理量を用い、所
定の路面μで達成すべき目標ヨーイング運動量や目標横
加速度等の目標横運動量を，目標とする所定の遅れ時間
を用いて設定する。そして、前記遅れ時間比較手段は，
前記目標横運動量に対する前記実横運動量の比率を算出
することで、前記遅れ系の時定数等の目標遅れ時間に対
する，実横運動量が発生している実遅れ時間の比率を得
ることができる。この遅れ時間比率は，路面μの低下と
共に増大するタイヤの横滑り量に応じて、旋回走行状態
或いはそれに類似した走行状態への移行期における前記
車両横運動量の立上りの遅れと一意なものとなるから、
前記路面摩擦係数状態検出手段は、前記遅れ時間比率か
ら，所定路面μに対する当該路面μの比率を得て、例え
ばこの路面μ比率を，前記所定路面μに乗じることなど
で，当該路面μを検出することができる。
【０００９】また、本発明のうち請求項２に係る路面摩
擦係数状態検出装置では、図１の基本構成図に示すよう
に、前記旋回過渡期検出手段は，前記操舵入力検出手段
が検出した操舵入力検出値に応じて，操舵角が所定の操
舵角範囲内であるとか，操舵角速度が所定の操舵角速度
以上であるといった要件を満足しているときに、車両に
発生している旋回運動が過渡期にあることを検出する。
そして、前記検出条件設定手段が設定した，当該旋回運
動の過渡期にのみ路面摩擦係数状態の検出を行う検出条
件により、前記路面摩擦係数状態検出手段は，旋回過渡
期以外で当該路面μの検出を行わないから、例えば前記
定常旋回運動中に，例えば路面凹凸や積載物の移動等に
より実横運動量が変化しても、この実横運動量の変化に
伴う遅れ時間の発生を誤認することはなく、従って本来
的に旋回運動の過渡期にのみ発生する遅れ時間比率から
検出された路面μの精度を低下してしまう虞れはない。
擦係数状態検出装置では、図１の基本構成図に示すよう
に、前記旋回過渡期検出手段は，前記操舵入力検出手段
が検出した操舵入力検出値に応じて，操舵角が所定の操
舵角範囲内であるとか，操舵角速度が所定の操舵角速度
以上であるといった要件を満足しているときに、車両に
発生している旋回運動が過渡期にあることを検出する。
そして、前記検出条件設定手段が設定した，当該旋回運
動の過渡期にのみ路面摩擦係数状態の検出を行う検出条
件により、前記路面摩擦係数状態検出手段は，旋回過渡
期以外で当該路面μの検出を行わないから、例えば前記
定常旋回運動中に，例えば路面凹凸や積載物の移動等に
より実横運動量が変化しても、この実横運動量の変化に
伴う遅れ時間の発生を誤認することはなく、従って本来
的に旋回運動の過渡期にのみ発生する遅れ時間比率から
検出された路面μの精度を低下してしまう虞れはない。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の路面摩擦係数状態検出装置の
実施例を添付図面に基づいて説明する。この路面摩擦係
数状態検出装置は、路面μの情報を得ることで車両運動
を改善することのできる，例えばトラクションコントロ
ールシステム等の車両運動制御装置の情報提供手段とし
て講じられたものである。
実施例を添付図面に基づいて説明する。この路面摩擦係
数状態検出装置は、路面μの情報を得ることで車両運動
を改善することのできる，例えばトラクションコントロ
ールシステム等の車両運動制御装置の情報提供手段とし
て講じられたものである。
【００１１】車両には、図２に示すようにステアリング
ホイールの操舵角を検出する操舵角センサ４１と、車両
の前後方向車速を検出する車速センサ４２と、車両に実
際に発生しているヨーレートをヨーイング運動量として
検出するヨーレートセンサ４３と、路面μ情報を出力す
るコントロールユニット４０とを備えている。前記操舵
角センサ４１は、ステアリングホイールの操舵角に応じ
且つ当該ステアリングホイールを右切りしたときに正
値，左切りしたときに負値となる電圧出力からなる操舵
角θを前記コントロールユニット４０に出力する。ま
た、前記車速センサ４２は、車両前方車速に応じて正方
向に増加する電圧出力からなる車速Ｖを前記コントロー
ルユニットに出力する。また、ヨーレートセンサ４３
は、実際に車両に発生している実ヨーレートに比例し且
つ右旋回で正値，左旋回で負値となる電圧出力からなる
実ヨーレートψ’を前記コントロールユニット４０に出
力する。
ホイールの操舵角を検出する操舵角センサ４１と、車両
の前後方向車速を検出する車速センサ４２と、車両に実
際に発生しているヨーレートをヨーイング運動量として
検出するヨーレートセンサ４３と、路面μ情報を出力す
るコントロールユニット４０とを備えている。前記操舵
角センサ４１は、ステアリングホイールの操舵角に応じ
且つ当該ステアリングホイールを右切りしたときに正
値，左切りしたときに負値となる電圧出力からなる操舵
角θを前記コントロールユニット４０に出力する。ま
た、前記車速センサ４２は、車両前方車速に応じて正方
向に増加する電圧出力からなる車速Ｖを前記コントロー
ルユニットに出力する。また、ヨーレートセンサ４３
は、実際に車両に発生している実ヨーレートに比例し且
つ右旋回で正値，左旋回で負値となる電圧出力からなる
実ヨーレートψ’を前記コントロールユニット４０に出
力する。
【００１２】前記コントロールユニット４０は、図２に
示すようにマイクロコンピュータ５１を備えている。こ
のマイクロコンピュータ５１は、前記各センサ４１〜４
３からの検出信号を各検出値として読込むための波形整
形機能やＦ／Ｖ変換機能やＡ／Ｄ変換機能等を有する入
力インタフェース回路５１ａと、マイクロプロセサ等の
演算処理装置５１ｂと、ＲＯＭ，ＲＡＭ等の記憶装置５
１ｃと、前記演算処理装置５１ｂで得られた路面μ情報
をアナログ信号として出力するためのＤ／Ａ変換機能を
有する出力インタフェース回路５１ｄとを備えている。
このマイクロコンピュータ５１では、後段に詳述する図
３の演算処理に従って，前記操舵角検出値θ及び車速検
出値Ｖに基づいて車両で達成すべき目標ヨーレートψ'*
を算出設定し、この目標ヨーレートψ'*と現在ヨーレー
トψ' との比から，車両旋回運動の過渡期，具体的には
ステアリングホイールの切込み時における時定数比βを
得て、その切込み時における時定数比の平均値βAVE か
ら路面μを算出して出力する。
示すようにマイクロコンピュータ５１を備えている。こ
のマイクロコンピュータ５１は、前記各センサ４１〜４
３からの検出信号を各検出値として読込むための波形整
形機能やＦ／Ｖ変換機能やＡ／Ｄ変換機能等を有する入
力インタフェース回路５１ａと、マイクロプロセサ等の
演算処理装置５１ｂと、ＲＯＭ，ＲＡＭ等の記憶装置５
１ｃと、前記演算処理装置５１ｂで得られた路面μ情報
をアナログ信号として出力するためのＤ／Ａ変換機能を
有する出力インタフェース回路５１ｄとを備えている。
このマイクロコンピュータ５１では、後段に詳述する図
３の演算処理に従って，前記操舵角検出値θ及び車速検
出値Ｖに基づいて車両で達成すべき目標ヨーレートψ'*
を算出設定し、この目標ヨーレートψ'*と現在ヨーレー
トψ' との比から，車両旋回運動の過渡期，具体的には
ステアリングホイールの切込み時における時定数比βを
得て、その切込み時における時定数比の平均値βAVE か
ら路面μを算出して出力する。
【００１３】次に、前記コントロールユニット４０のマ
イクロコンピュータ５１で行われる路面μ算出のための
演算処理を，図３のフローチャートに基づいて説明す
る。この演算処理は、所定のサンプリング時間（例えば
５msec. ）ΔＴ毎のタイマ割込処理として実行される。
なお、図中，Ｆ1 はステアリングホイールの切込み中で
あることを示す切込み中制御フラグであり、“１”のセ
ット状態で，前記ヨーレートψ' の遅れ時間を明瞭に検
出できる程度の切込み中であることを示し、リセット状
態は“０”とする。また、ｉは前記ステアリングホイー
ルの切込み中カウンタであり、前記諸条件を満足する切
込み中に行われた時定数比βの算出回数を示す。また、
ｋは“１”以下の定数であり、前記諸条件を満足するス
テアリングホイールの切込みが終了して，多重平均時定
数比β* ，即ち路面μ算出のための重み係数となる。ま
た、前記切込み中カウンタｉは，例えばイグニッション
スイッチがＯＦＦ状態からＯＮ状態になった時点でクリ
アされ、また前記切込み中制御フラグＦ1 も，例えばイ
グニッションスイッチがＯＦＦ状態からＯＮ状態になっ
た時点で“０”にリセットされる。また、このとき，算
出された路面μ値や多重平均時定数比β* もクリアされ
る。なお、多重平均時定数比β* の初期値β* 00は
“１”である。
イクロコンピュータ５１で行われる路面μ算出のための
演算処理を，図３のフローチャートに基づいて説明す
る。この演算処理は、所定のサンプリング時間（例えば
５msec. ）ΔＴ毎のタイマ割込処理として実行される。
なお、図中，Ｆ1 はステアリングホイールの切込み中で
あることを示す切込み中制御フラグであり、“１”のセ
ット状態で，前記ヨーレートψ' の遅れ時間を明瞭に検
出できる程度の切込み中であることを示し、リセット状
態は“０”とする。また、ｉは前記ステアリングホイー
ルの切込み中カウンタであり、前記諸条件を満足する切
込み中に行われた時定数比βの算出回数を示す。また、
ｋは“１”以下の定数であり、前記諸条件を満足するス
テアリングホイールの切込みが終了して，多重平均時定
数比β* ，即ち路面μ算出のための重み係数となる。ま
た、前記切込み中カウンタｉは，例えばイグニッション
スイッチがＯＦＦ状態からＯＮ状態になった時点でクリ
アされ、また前記切込み中制御フラグＦ1 も，例えばイ
グニッションスイッチがＯＦＦ状態からＯＮ状態になっ
た時点で“０”にリセットされる。また、このとき，算
出された路面μ値や多重平均時定数比β* もクリアされ
る。なお、多重平均時定数比β* の初期値β* 00は
“１”である。
【００１４】この演算処理では、まずステップＳ３９
で、前記操舵角センサ４１で検出された操舵角θ及び車
速センサ４２で検出された車速Ｖを読込む。次にステッ
プＳ４０に移行して、前記ステップＳ３９で読込まれた
操舵角θを横軸変数とし，車速Ｖをパラメータとして、
図４に示す制御マップを線形補間して目標ヨーレートψ
'* 0 を算出設定する。この目標ヨーレートψ'* 0 は，例
えば既知のように定常ヨーレートＨ0 を用いて算出設定
されたものであり、前記定常ヨーレートＨ0 は車速Ｖ，
操舵角θを変数とし且つ前記スタビリティファクタ
Ｋ S ，ステアリングギヤ比Ｎ及びホイルベースＬを係数
として用いて下記２式で与えられ、目標ヨーレートψ'*
0 はこの定常ヨーレートＨ0 に対して一次遅れ時定数τ
を用いた一次遅れ系演算を下記３式に従って行うことで
得られる。
で、前記操舵角センサ４１で検出された操舵角θ及び車
速センサ４２で検出された車速Ｖを読込む。次にステッ
プＳ４０に移行して、前記ステップＳ３９で読込まれた
操舵角θを横軸変数とし，車速Ｖをパラメータとして、
図４に示す制御マップを線形補間して目標ヨーレートψ
'* 0 を算出設定する。この目標ヨーレートψ'* 0 は，例
えば既知のように定常ヨーレートＨ0 を用いて算出設定
されたものであり、前記定常ヨーレートＨ0 は車速Ｖ，
操舵角θを変数とし且つ前記スタビリティファクタ
Ｋ S ，ステアリングギヤ比Ｎ及びホイルベースＬを係数
として用いて下記２式で与えられ、目標ヨーレートψ'*
0 はこの定常ヨーレートＨ0 に対して一次遅れ時定数τ
を用いた一次遅れ系演算を下記３式に従って行うことで
得られる。
【００１５】
Ｈ0 ＝Ｖ／（Ｌ・（１＋ＫS Ｖ2 ))・（θ／Ｎ） ……… (2)
ψ'* 0 ＝Ｈ0 ／（１＋τｓ） ……… (3)
但し、ｓはラプラス演算子（ラプラシアン）を示す。こ
こでは、後述する路面μ算出のために，前記一次遅れ時
定数τには、路面μが“１”程度である絶対高μ路面で
のヨーレート発生までの時定数を用いることとする。
こでは、後述する路面μ算出のために，前記一次遅れ時
定数τには、路面μが“１”程度である絶対高μ路面で
のヨーレート発生までの時定数を用いることとする。
【００１６】次にステップＳ４１に移行して、前記ステ
ップＳ３９で読込まれた操舵角の絶対値｜θ｜を用い
て，下記１０式に従って操舵角速度θ' を算出設定す
る。なお、この操舵角速度θ' は，下記１０式に依らず
とも、例えば適切なカットオフ周波数を有するハイパス
フィルタ処理等によって算出することも勿論可能であ
り、マイクロコンピュータで実質的なディジタルハイパ
スフィルタを構築する場合には，このカットオフ周波数
に相当する変数を適切に設定すればよい。
ップＳ３９で読込まれた操舵角の絶対値｜θ｜を用い
て，下記１０式に従って操舵角速度θ' を算出設定す
る。なお、この操舵角速度θ' は，下記１０式に依らず
とも、例えば適切なカットオフ周波数を有するハイパス
フィルタ処理等によって算出することも勿論可能であ
り、マイクロコンピュータで実質的なディジタルハイパ
スフィルタを構築する場合には，このカットオフ周波数
に相当する変数を適切に設定すればよい。
【００１７】
θ' ＝ｄ｜θ｜／ｄｔ ………(10)
次にステップＳ４２に移行して、前記ステップＳ３９で
読込まれた車速Ｖが，予め設定された所定車速値Ｖ0 以
上であるか否かを判定し、当該車速Ｖが所定車速値Ｖ0
以上である場合にはステップＳ４３に移行し、そうでな
い場合にはステップＳ４４に移行する。
読込まれた車速Ｖが，予め設定された所定車速値Ｖ0 以
上であるか否かを判定し、当該車速Ｖが所定車速値Ｖ0
以上である場合にはステップＳ４３に移行し、そうでな
い場合にはステップＳ４４に移行する。
【００１８】前記ステップＳ４３では、前記操舵角の絶
対値｜θ｜が，前記不感帯閾値θ0より大きく且つ前記
比較的大きな所定値θ1 より小さいか否かを判定し、当
該操舵角の絶対値｜θ｜が不感帯閾値θ0 より大きく且
つ比較的大きな所定値θ1 より小さい場合にはステップ
Ｓ４５に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ４
４に移行する。
対値｜θ｜が，前記不感帯閾値θ0より大きく且つ前記
比較的大きな所定値θ1 より小さいか否かを判定し、当
該操舵角の絶対値｜θ｜が不感帯閾値θ0 より大きく且
つ比較的大きな所定値θ1 より小さい場合にはステップ
Ｓ４５に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ４
４に移行する。
【００１９】前記ステップＳ４５では、前記ステップＳ
４１で算出設定された操舵角速度θ' が“０”より大き
いか否か，即ち操舵角速度θ' が正であるか否かを判定
し、当該操舵角速度θ' が正である場合にはステップＳ
４６に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ４４
に移行する。前記ステップＳ４６では、前記ステップＳ
４１で算出設定された操舵角速度θ' が所定操舵角速度
値θ'0より大きいか否か，即ちヨーレートψ' の遅れ時
間を明瞭に検出できる程度の切込み中であるか否かを判
定し、当該操舵角速度θ' が所定操舵角速度値θ'0より
大きい場合にはステップＳ４７に移行し、そうでない場
合には前記ステップＳ４４に移行する。
４１で算出設定された操舵角速度θ' が“０”より大き
いか否か，即ち操舵角速度θ' が正であるか否かを判定
し、当該操舵角速度θ' が正である場合にはステップＳ
４６に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ４４
に移行する。前記ステップＳ４６では、前記ステップＳ
４１で算出設定された操舵角速度θ' が所定操舵角速度
値θ'0より大きいか否か，即ちヨーレートψ' の遅れ時
間を明瞭に検出できる程度の切込み中であるか否かを判
定し、当該操舵角速度θ' が所定操舵角速度値θ'0より
大きい場合にはステップＳ４７に移行し、そうでない場
合には前記ステップＳ４４に移行する。
【００２０】前記ステップＳ４７では、切込み中制御フ
ラグＦ1 が“１”のセット状態であるか否かを判定し、
切込み中制御フラグＦ1 が“１”のセット状態である場
合にはステップＳ４８に移行し、そうでない場合にはス
テップＳ４９に移行する。前記ステップＳ４８では、切
込み中制御フラグＦ1 を“１”にセットしてからステッ
プＳ５０に移行する。
ラグＦ1 が“１”のセット状態であるか否かを判定し、
切込み中制御フラグＦ1 が“１”のセット状態である場
合にはステップＳ４８に移行し、そうでない場合にはス
テップＳ４９に移行する。前記ステップＳ４８では、切
込み中制御フラグＦ1 を“１”にセットしてからステッ
プＳ５０に移行する。
【００２１】前記ステップＳ４９では、切込み中カウン
タｉをインクリメントしてから前記ステップＳ５０に移
行する。前記ステップＳ５０では、前記ヨーレートセン
サ４３で検出された実ヨーレートの今回値ψ' (n) を読
込んでからステップＳ５１に移行する。前記ステップＳ
５１では、前記ステップＳ５０で読込まれた実ヨーレー
トの今回値ψ' (n) の，前記ステップＳ４０で算出設定
された目標ヨーレートの今回値ψ'* (n) に対する比か
ら、時定数比の今回値β(i) を算出設定してからステッ
プＳ５２に移行する。
タｉをインクリメントしてから前記ステップＳ５０に移
行する。前記ステップＳ５０では、前記ヨーレートセン
サ４３で検出された実ヨーレートの今回値ψ' (n) を読
込んでからステップＳ５１に移行する。前記ステップＳ
５１では、前記ステップＳ５０で読込まれた実ヨーレー
トの今回値ψ' (n) の，前記ステップＳ４０で算出設定
された目標ヨーレートの今回値ψ'* (n) に対する比か
ら、時定数比の今回値β(i) を算出設定してからステッ
プＳ５２に移行する。
【００２２】前記ステップＳ５２では、切込み中カウン
タｉが“０”でないか否かを判定し、当該切込み中カウ
ンタｉが“０”でない場合にはステップＳ５３に移行
し、そうでない場合にはステップＳ５４に移行する。前
記ステップＳ５３では、前記ステップＳ５１で算出され
た時定数比の今回値β(i) 及び前記記憶装置５２ｃに更
新記憶されている平均時定数比の前回値βAV E(i-1)及び
切込み中カウンタｉを用いて，下記１２式に従って積算
時定数比の今回値Σβ(i) を算出設定すると共に、下記
１３式に従って平均時定数比の今回値βAVE(i)を算出設
定してからステップＳ５５に移行する。
タｉが“０”でないか否かを判定し、当該切込み中カウ
ンタｉが“０”でない場合にはステップＳ５３に移行
し、そうでない場合にはステップＳ５４に移行する。前
記ステップＳ５３では、前記ステップＳ５１で算出され
た時定数比の今回値β(i) 及び前記記憶装置５２ｃに更
新記憶されている平均時定数比の前回値βAV E(i-1)及び
切込み中カウンタｉを用いて，下記１２式に従って積算
時定数比の今回値Σβ(i) を算出設定すると共に、下記
１３式に従って平均時定数比の今回値βAVE(i)を算出設
定してからステップＳ５５に移行する。
【００２３】
Σβ(i) ＝Σβ(i-1) ＋β(i) ………(12)
βAVE(i)＝Σβ(i) ／（ｉ＋１） ………(13)
一方、前記ステップＳ５４では、前記ステップＳ５１で
算出された時定数比の今回値β(i) を積算時定数比の今
回値Σβ(i) に設定すると共に、この積算時定数比の今
回値Σβ(i) を平均時定数比の前回値βAVE(i)に設定し
てから前記ステップＳ５５に移行する。
算出された時定数比の今回値β(i) を積算時定数比の今
回値Σβ(i) に設定すると共に、この積算時定数比の今
回値Σβ(i) を平均時定数比の前回値βAVE(i)に設定し
てから前記ステップＳ５５に移行する。
【００２４】前記ステップＳ５５では、前記ステップＳ
５３又はステップＳ５４で算出設定された積算時定数比
の今回値Σβ(i) を積算時定数比の前回値Σβ(i-1) と
して，前記記憶装置５２ｃに更新記憶してからメインプ
ログラムに復帰する。一方、前記ステップＳ４４では、
切込み中制御フラグＦ1 が“１”のセット状態であるか
否かを判定し、当該切込み中制御フラグＦ1 が“１”の
セット状態である場合にはステップＳ５７に移行し、そ
うでない場合にはメインプログラムに復帰する。
５３又はステップＳ５４で算出設定された積算時定数比
の今回値Σβ(i) を積算時定数比の前回値Σβ(i-1) と
して，前記記憶装置５２ｃに更新記憶してからメインプ
ログラムに復帰する。一方、前記ステップＳ４４では、
切込み中制御フラグＦ1 が“１”のセット状態であるか
否かを判定し、当該切込み中制御フラグＦ1 が“１”の
セット状態である場合にはステップＳ５７に移行し、そ
うでない場合にはメインプログラムに復帰する。
【００２５】前記ステップＳ５７では、前記記憶装置５
２ｃに更新記憶されている多重平均時定数比の前回値β
* 0 及び前記ステップＳ５５を介して記憶装置５２ｃに
更新記憶されている平均時定数比の今回値βAVE(i)及び
前記“１”より小さい定数ｋを用いて，下記１４式に従
って多重平均時定数比の今回値β* を算出設定してから
ステップＳ５８に移行する。
２ｃに更新記憶されている多重平均時定数比の前回値β
* 0 及び前記ステップＳ５５を介して記憶装置５２ｃに
更新記憶されている平均時定数比の今回値βAVE(i)及び
前記“１”より小さい定数ｋを用いて，下記１４式に従
って多重平均時定数比の今回値β* を算出設定してから
ステップＳ５８に移行する。
【００２６】
β* ＝（β* 0 ＋ｋ・βAVE(i)）／（ｋ＋１） ………(14)
前記ステップＳ５８では、切込み中制御フラグＦ1 を
“０”にリセットしてからステップＳ５９に移行する。
前記ステップＳ５９では、切込み中カウンタｉをクリア
してからステップＳ６０に移行する。
“０”にリセットしてからステップＳ５９に移行する。
前記ステップＳ５９では、切込み中カウンタｉをクリア
してからステップＳ６０に移行する。
【００２７】前記ステップＳ６０では、前記ステップＳ
５７で算出設定された多重平均時定数比の今回値β* を
用いて，前述のようにそれとリニアな関係にある路面μ
を，例えば図６の制御マップ検索等により算出設定して
からステップＳ６１に移行する。前記ステップＳ６１で
は、前記ステップＳ６０で算出設定された路面μを，情
報として出力すると共に、前記記憶装置５２ｃの所定記
憶領域に更新記憶してからステップＳ６２に移行する。
５７で算出設定された多重平均時定数比の今回値β* を
用いて，前述のようにそれとリニアな関係にある路面μ
を，例えば図６の制御マップ検索等により算出設定して
からステップＳ６１に移行する。前記ステップＳ６１で
は、前記ステップＳ６０で算出設定された路面μを，情
報として出力すると共に、前記記憶装置５２ｃの所定記
憶領域に更新記憶してからステップＳ６２に移行する。
【００２８】前記ステップＳ６２では、前記ステップＳ
５７で算出設定された多重平均時定数の今回値β* を，
多重平均時定数の前回値β* 0 として記憶装置５２ｃの
所定記憶領域に更新記憶してからメインプログラムに復
帰する。次に、前記図３の路面μ算出演算処理の作用に
ついて説明する。前述のように、旋回運動等の車両の横
方向への運動に関しては、旋回運動の大きさに関わら
ず，例えばヨーイング運動量や横加速度等の実横運動量
が操舵入力時から実際に車両に発生するまでの遅れ時間
が存在する。また、前述の目標ヨーレートを算出するた
めの車両運動モデル式等でもふれたように、操舵入力や
車速等の車両への入力物理量から，これらの横運動量の
目標値となる目標横運動量を算出設定するにあたって
は、予め見込まれる遅れ時間を，遅れ系の時定数等の形
で考慮する必要があり、前記３式の目標ヨーレートの算
出モデル式を始めとして多くの車両運動モデル式でも，
これを含んで目標横運動量を算出設定している。一方、
既知のように路面μの低下と共にタイヤの横滑り量も増
加するから、実横運動量が車両で発生するまでの遅れ時
間も，路面μの低下と共に長くなり、路面μの増加と共
に短くなる。これを、前記のように検出される実ヨーレ
ートψ' の経時変化で考察してみる。図５は時刻ｔ0 で
操舵入力であるθが目標値までステップ状に増加したと
きの実ヨーレートψ' のステップ応答を示したものであ
るが、同図から明らかなように，高μ路面における実ヨ
ーレートψ' の立上り時間に対して、低μ路面では旋回
内外輪に相当する両左右輪で横滑りが大きくなるため，
当該低μ路面での実ヨーレートψ' の立上り時間は長く
なる。ここで、ステップ入力である目標値を最終目標ヨ
ーレートψ'* LASTとすると、実ヨーレートψ'が，この
最終目標ヨーレートψ'* LASTの６０％程度となるまでの
遅れ時間を時定数と称するが、ここでは全ての目標ヨー
レートψ'*に対する実ヨーレートψ' の遅れ時間を時定
数τと称することにする。
５７で算出設定された多重平均時定数の今回値β* を，
多重平均時定数の前回値β* 0 として記憶装置５２ｃの
所定記憶領域に更新記憶してからメインプログラムに復
帰する。次に、前記図３の路面μ算出演算処理の作用に
ついて説明する。前述のように、旋回運動等の車両の横
方向への運動に関しては、旋回運動の大きさに関わら
ず，例えばヨーイング運動量や横加速度等の実横運動量
が操舵入力時から実際に車両に発生するまでの遅れ時間
が存在する。また、前述の目標ヨーレートを算出するた
めの車両運動モデル式等でもふれたように、操舵入力や
車速等の車両への入力物理量から，これらの横運動量の
目標値となる目標横運動量を算出設定するにあたって
は、予め見込まれる遅れ時間を，遅れ系の時定数等の形
で考慮する必要があり、前記３式の目標ヨーレートの算
出モデル式を始めとして多くの車両運動モデル式でも，
これを含んで目標横運動量を算出設定している。一方、
既知のように路面μの低下と共にタイヤの横滑り量も増
加するから、実横運動量が車両で発生するまでの遅れ時
間も，路面μの低下と共に長くなり、路面μの増加と共
に短くなる。これを、前記のように検出される実ヨーレ
ートψ' の経時変化で考察してみる。図５は時刻ｔ0 で
操舵入力であるθが目標値までステップ状に増加したと
きの実ヨーレートψ' のステップ応答を示したものであ
るが、同図から明らかなように，高μ路面における実ヨ
ーレートψ' の立上り時間に対して、低μ路面では旋回
内外輪に相当する両左右輪で横滑りが大きくなるため，
当該低μ路面での実ヨーレートψ' の立上り時間は長く
なる。ここで、ステップ入力である目標値を最終目標ヨ
ーレートψ'* LASTとすると、実ヨーレートψ'が，この
最終目標ヨーレートψ'* LASTの６０％程度となるまでの
遅れ時間を時定数と称するが、ここでは全ての目標ヨー
レートψ'*に対する実ヨーレートψ' の遅れ時間を時定
数τと称することにする。
【００２９】そして、低μ路面での実ヨーレートψ' が
高μ路面での実ヨーレートψ' に対して，路面μの低下
代だけリニアに遅れるとすると（ここで言う路面μとは
タイヤと路面との間のグリップに相当するから，前述の
ように横滑り量の増加量が当該路面μの低下代であり、
従って実ヨーレートψ' の遅れは，本来的に路面μの低
下代とリニアな関係にあるとも言える）、前記時定数τ
も路面μの低下代に対してリニアに増加する。逆に、路
面μが急激に変化しない限り，或る時刻ｔにおける実ヨ
ーレートψ' は、当該路面μに相当する時定数τの逆数
に比例していることになる。そこで、高μ路面での実ヨ
ーレートψ' ，本実施例では路面μが“１”又はほぼ
“１”程度の絶対高μ路面での実ヨーレートψ' を目標
ヨーレートψ'*とし、即ち前記目標ヨーレートψ'*の算
出モデル式での時定数τを，当該絶対高μ路面でのヨー
レートψ' 発生の時定数τ* に設定し、この目標ヨーレ
ートψ'*に対する実ヨーレートψ' の比率を算出する前
記図３の演算処理では、前記絶対高μ路面でのヨーレー
トψ' 発生の時定数τ* に対する，当該路面μでのヨー
レートψ' 発生の時定数τの比率の逆比（以下，時定数
比とも記す）βを得ることになり、つまりこの時定数比
βは当該路面μの前記絶対高μ路面μに対する低下比と
なるから、この時定数比βを，当該絶対高μ路面での路
面μ（＝１）に乗じれば、図６に示すように当該路面μ
を算出することができる。なお、図３の演算処理ではヨ
ーレートψ' に遅れ時間の発生する旋回運動の過渡期，
具体的にはステアリングホイールの切込み時の時定数比
βを平均化し、この平均時定数比βAVE を，更に切込み
終了時に重み付けして平均化し、この重み付け平均値で
ある多重平均時定数比β* を用いて，例えば前記図６の
マップに従って当該路面μが算出される。
高μ路面での実ヨーレートψ' に対して，路面μの低下
代だけリニアに遅れるとすると（ここで言う路面μとは
タイヤと路面との間のグリップに相当するから，前述の
ように横滑り量の増加量が当該路面μの低下代であり、
従って実ヨーレートψ' の遅れは，本来的に路面μの低
下代とリニアな関係にあるとも言える）、前記時定数τ
も路面μの低下代に対してリニアに増加する。逆に、路
面μが急激に変化しない限り，或る時刻ｔにおける実ヨ
ーレートψ' は、当該路面μに相当する時定数τの逆数
に比例していることになる。そこで、高μ路面での実ヨ
ーレートψ' ，本実施例では路面μが“１”又はほぼ
“１”程度の絶対高μ路面での実ヨーレートψ' を目標
ヨーレートψ'*とし、即ち前記目標ヨーレートψ'*の算
出モデル式での時定数τを，当該絶対高μ路面でのヨー
レートψ' 発生の時定数τ* に設定し、この目標ヨーレ
ートψ'*に対する実ヨーレートψ' の比率を算出する前
記図３の演算処理では、前記絶対高μ路面でのヨーレー
トψ' 発生の時定数τ* に対する，当該路面μでのヨー
レートψ' 発生の時定数τの比率の逆比（以下，時定数
比とも記す）βを得ることになり、つまりこの時定数比
βは当該路面μの前記絶対高μ路面μに対する低下比と
なるから、この時定数比βを，当該絶対高μ路面での路
面μ（＝１）に乗じれば、図６に示すように当該路面μ
を算出することができる。なお、図３の演算処理ではヨ
ーレートψ' に遅れ時間の発生する旋回運動の過渡期，
具体的にはステアリングホイールの切込み時の時定数比
βを平均化し、この平均時定数比βAVE を，更に切込み
終了時に重み付けして平均化し、この重み付け平均値で
ある多重平均時定数比β* を用いて，例えば前記図６の
マップに従って当該路面μが算出される。
【００３０】また、前記図３の演算処理では以下のよう
にして旋回運動の過渡期が限定される。即ち、操舵入力
と車両挙動との相関を安定化するために，車速Ｖが所定
車速Ｖ0 以上で、且つステアリングホイールを大きく切
って旋回状態が安定してしまっている状態を回避するた
めに，操舵角θが前記不感帯閾値θ0 より大きく且つ比
較的大きな前記所定値θ1 より小さく、且つ操舵角速度
θ’が正の切込み時で、且つ未だステアリングホイール
の切込み中であるために，操舵角速度θ' が前記所定値
θ'0より大きいときに限って、前記時定数比βの算出及
びその平均化が行われる。そして、一旦，時定数比βの
算出及びその平均化が開始され、やがて前記条件から外
れて切込みが終了したときに，前記多重平均時定数比β
* ，即ち路面μの算出が行われる。
にして旋回運動の過渡期が限定される。即ち、操舵入力
と車両挙動との相関を安定化するために，車速Ｖが所定
車速Ｖ0 以上で、且つステアリングホイールを大きく切
って旋回状態が安定してしまっている状態を回避するた
めに，操舵角θが前記不感帯閾値θ0 より大きく且つ比
較的大きな前記所定値θ1 より小さく、且つ操舵角速度
θ’が正の切込み時で、且つ未だステアリングホイール
の切込み中であるために，操舵角速度θ' が前記所定値
θ'0より大きいときに限って、前記時定数比βの算出及
びその平均化が行われる。そして、一旦，時定数比βの
算出及びその平均化が開始され、やがて前記条件から外
れて切込みが終了したときに，前記多重平均時定数比β
* ，即ち路面μの算出が行われる。
【００３１】具体的にこの演算処理では、例えば或る程
度の車速，具体的には前記所定車速値Ｖ0 以上の車速Ｖ
値で，直進走行状態からステアリングホイールを切込ん
で旋回走行に移行すると、ステップＳ４２，ステップＳ
４３，ステップＳ４５，ステップＳ４６を経てステップ
Ｓ４７に移行する。なお、このとき，ステアリングホイ
ール１０の切り角，即ち操舵角の絶対値｜θ｜が或る程
度以上大きくなって旋回運動に必要な操舵角が完全に与
えられてしまったような場合には、当該操舵角の絶対値
｜θ｜が所定操舵角値θ1 以上となるために，前記ステ
ップＳ４３からステップＳ４４に移行して、後述するス
テアリングホイール切込み終了時の処理が実行される。
また、レーンチェンジのようにステアリングホイールの
切込みが比較的短時間に終了して，直ぐさま切戻しが開
始されるような場合には、前記ステップＳ４１で算出さ
れる操舵角速度θ' が負値となるために，前記ステップ
Ｓ４５からステップＳ４４に移行して、後述するステア
リングホイール切込み終了時の処理が実行される。ま
た、ステアリングホイールの切込み中であっても，その
切込みがゆっくりとしたものであるような場合や、その
切込みが旋回運動に必要な操舵角に収束するためにゆっ
くりとなったような場合、つまり前記図５の説明で操舵
入力のステップ性が小さくなって目標ヨーレートψ'*に
対するヨーレートψ' の遅れ時間が明瞭に検出できない
状態では、前記ステップＳ４６からステップＳ４４に移
行し、後述するステアリングホイール切込み終了時の処
理が実行される。
度の車速，具体的には前記所定車速値Ｖ0 以上の車速Ｖ
値で，直進走行状態からステアリングホイールを切込ん
で旋回走行に移行すると、ステップＳ４２，ステップＳ
４３，ステップＳ４５，ステップＳ４６を経てステップ
Ｓ４７に移行する。なお、このとき，ステアリングホイ
ール１０の切り角，即ち操舵角の絶対値｜θ｜が或る程
度以上大きくなって旋回運動に必要な操舵角が完全に与
えられてしまったような場合には、当該操舵角の絶対値
｜θ｜が所定操舵角値θ1 以上となるために，前記ステ
ップＳ４３からステップＳ４４に移行して、後述するス
テアリングホイール切込み終了時の処理が実行される。
また、レーンチェンジのようにステアリングホイールの
切込みが比較的短時間に終了して，直ぐさま切戻しが開
始されるような場合には、前記ステップＳ４１で算出さ
れる操舵角速度θ' が負値となるために，前記ステップ
Ｓ４５からステップＳ４４に移行して、後述するステア
リングホイール切込み終了時の処理が実行される。ま
た、ステアリングホイールの切込み中であっても，その
切込みがゆっくりとしたものであるような場合や、その
切込みが旋回運動に必要な操舵角に収束するためにゆっ
くりとなったような場合、つまり前記図５の説明で操舵
入力のステップ性が小さくなって目標ヨーレートψ'*に
対するヨーレートψ' の遅れ時間が明瞭に検出できない
状態では、前記ステップＳ４６からステップＳ４４に移
行し、後述するステアリングホイール切込み終了時の処
理が実行される。
【００３２】そして、前記ステップＳ４７では、ステア
リングホイールの切込み開始から，図３の演算処理が実
行される最初のサンプリング時刻で、未だ切込み中制御
フラグＦ1 が“０”のリセット状態であるとすると、ス
テップＳ４８に移行して当該切込み中制御フラグＦ1 が
“１”にセットされ、次いでステップＳ５０からステッ
プＳ５１に移行して実ヨーレートψ' の目標ヨーレート
ψ'*に対する遅れ時間比率が時定数比の今回値β(i) と
して算出され、未だ切込み中カウンタｉが“０”である
とするとステップＳ５２からステップＳ５４に移行し
て，前記時定数比の今回値β(i) が積算時定数比の今回
値Σβ(i) に設定されると共に平均時定数比の今回値β
AVE(i)に設定される。そして、これ以後，前記ステアリ
ングホイール切込み条件が満足される限り、前記サンプ
リング時間ΔＴ毎に，ステップＳ４７からステップＳ４
９に移行して切込み中カウンタｉがインクリメントさ
れ、ステップＳ５０からステップＳ５１に移行して当該
サンプリング時刻の実ヨーレートψ' の目標ヨーレート
ψ'*に対する遅れ時間比率が時定数比の今回値β(i) と
して算出され、切込み中カウンタｉは“０”でないため
にステップＳ５２からステップＳ５３に移行して、当該
ステアリングホイール切込み中の時定数比（の今回値）
β(i) の累積値，即ち積算時定数比の今回値Σβ(i) 及
び平均時定数比の今回値βAVE(i)が算出設定され、この
うち積算時定数比の今回値Σβ(i) は，次のステップＳ
５５で積算時定数比の前回値Σβ(i-1) として更新記憶
される。
リングホイールの切込み開始から，図３の演算処理が実
行される最初のサンプリング時刻で、未だ切込み中制御
フラグＦ1 が“０”のリセット状態であるとすると、ス
テップＳ４８に移行して当該切込み中制御フラグＦ1 が
“１”にセットされ、次いでステップＳ５０からステッ
プＳ５１に移行して実ヨーレートψ' の目標ヨーレート
ψ'*に対する遅れ時間比率が時定数比の今回値β(i) と
して算出され、未だ切込み中カウンタｉが“０”である
とするとステップＳ５２からステップＳ５４に移行し
て，前記時定数比の今回値β(i) が積算時定数比の今回
値Σβ(i) に設定されると共に平均時定数比の今回値β
AVE(i)に設定される。そして、これ以後，前記ステアリ
ングホイール切込み条件が満足される限り、前記サンプ
リング時間ΔＴ毎に，ステップＳ４７からステップＳ４
９に移行して切込み中カウンタｉがインクリメントさ
れ、ステップＳ５０からステップＳ５１に移行して当該
サンプリング時刻の実ヨーレートψ' の目標ヨーレート
ψ'*に対する遅れ時間比率が時定数比の今回値β(i) と
して算出され、切込み中カウンタｉは“０”でないため
にステップＳ５２からステップＳ５３に移行して、当該
ステアリングホイール切込み中の時定数比（の今回値）
β(i) の累積値，即ち積算時定数比の今回値Σβ(i) 及
び平均時定数比の今回値βAVE(i)が算出設定され、この
うち積算時定数比の今回値Σβ(i) は，次のステップＳ
５５で積算時定数比の前回値Σβ(i-1) として更新記憶
される。
【００３３】やがて、例えば当該旋回運動に必要なステ
アリングホイールの切込みが終了して，前記図３の演算
処理のステップＳ４２からステップＳ４６の何れかの条
件が満足されなくなると、当該ステアリングホイール切
込み終了後に当該図３の演算処理が実行される最初のサ
ンプリング時刻で、ステップＳ４４に移行することにな
るが、この時点では未だ切込み中制御フラグＦ1 が
“１”のセット状態であるためにステップＳ５７に移行
し、ステップＳ５７で多重平均時定数比の今回値β
* が、それまでに平均化された多重平均時定数比の前回
値β* 0 及び平均時定数比の今回値βAVE(i)の重み付け
平均値として算出され、続くステップＳ５８で切込み中
制御フラグＦ1 を“０”にリセットし、ステップＳ５９
で切込み中カウンタｉをクリアした後、前記図６の相関
に従って，前記ステップＳ５７で算出された多重平均時
定数比の今回値β* から当該路面μが算出設定され、こ
れをステップＳ６１で更新記憶すると共に出力したの
ち、ステップＳ６２では，前記ステップＳ５７で算出さ
れた多重平均時定数比の今回値β* を前回値β* 0 とし
て更新記憶する。このとき、路面μの低下量に応じて平
均時定数比βAVE も多重平均時定数比β* も小さくなる
から、前記ステップＳ６０で算出される路面μは当該路
面とタイヤとのグリップ力に応じた適切な値となる。
アリングホイールの切込みが終了して，前記図３の演算
処理のステップＳ４２からステップＳ４６の何れかの条
件が満足されなくなると、当該ステアリングホイール切
込み終了後に当該図３の演算処理が実行される最初のサ
ンプリング時刻で、ステップＳ４４に移行することにな
るが、この時点では未だ切込み中制御フラグＦ1 が
“１”のセット状態であるためにステップＳ５７に移行
し、ステップＳ５７で多重平均時定数比の今回値β
* が、それまでに平均化された多重平均時定数比の前回
値β* 0 及び平均時定数比の今回値βAVE(i)の重み付け
平均値として算出され、続くステップＳ５８で切込み中
制御フラグＦ1 を“０”にリセットし、ステップＳ５９
で切込み中カウンタｉをクリアした後、前記図６の相関
に従って，前記ステップＳ５７で算出された多重平均時
定数比の今回値β* から当該路面μが算出設定され、こ
れをステップＳ６１で更新記憶すると共に出力したの
ち、ステップＳ６２では，前記ステップＳ５７で算出さ
れた多重平均時定数比の今回値β* を前回値β* 0 とし
て更新記憶する。このとき、路面μの低下量に応じて平
均時定数比βAVE も多重平均時定数比β* も小さくなる
から、前記ステップＳ６０で算出される路面μは当該路
面とタイヤとのグリップ力に応じた適切な値となる。
【００３４】従って、ステアリングホイールの切込み
が，前記ステップＳ４２からステップＳ４６の条件から
外れて終了したときには、当該路面μが算出されている
ことになり、従って前記所定操舵角値θ1 を比較的小さ
な値に設定するとか，前記所定角速度値θ'0を市街地走
行で発生し得る値に設定しておけば、同じステアリング
ホイールの切込みであってもステップＳ４３やステップ
Ｓ４６からステップＳ４４以後，ステップＳ５７及びス
テップＳ６０に移行するタイミングが早くなることにな
り、その分だけ路面μの算出も通常走行中に行われる。
従って、横Ｇや前後Ｇが或る程度大きくなるのをまっ
て，路面μを算出する前記従来の路面μ検出装置より
も、路面μの算出回数が多くなると共に、そのような大
きな横Ｇや前後Ｇを発生するのに足る大きな旋回運動を
必要としないから、例えば運転者が路面μを認識できず
に大きな旋回運動を開始すると，その旋回運動の前に路
面μは検出され、その路面μを，例えば前記トラクショ
ンコントロールシステム等の車両運動制御装置の走行安
定性向上手段で使用すれば、特に，その後の車両走行安
定性を低下させる大きな横Ｇに対して適切な対応が可能
となろう。また、旋回運動への移行の結果として発生す
る横Ｇに対して，その旋回運動への移行で発生するヨー
レート等のヨーイング運動量は、既知のように位相が進
んでいるために、このヨーレートの遅れ時間（ここでは
時定数τ）を用いて路面μを算出する本実施例の路面μ
検出装置は，横Ｇの遅れ時間を用いて路面μを算出する
ものよりも、路面μの検出タイミングが早い。
が，前記ステップＳ４２からステップＳ４６の条件から
外れて終了したときには、当該路面μが算出されている
ことになり、従って前記所定操舵角値θ1 を比較的小さ
な値に設定するとか，前記所定角速度値θ'0を市街地走
行で発生し得る値に設定しておけば、同じステアリング
ホイールの切込みであってもステップＳ４３やステップ
Ｓ４６からステップＳ４４以後，ステップＳ５７及びス
テップＳ６０に移行するタイミングが早くなることにな
り、その分だけ路面μの算出も通常走行中に行われる。
従って、横Ｇや前後Ｇが或る程度大きくなるのをまっ
て，路面μを算出する前記従来の路面μ検出装置より
も、路面μの算出回数が多くなると共に、そのような大
きな横Ｇや前後Ｇを発生するのに足る大きな旋回運動を
必要としないから、例えば運転者が路面μを認識できず
に大きな旋回運動を開始すると，その旋回運動の前に路
面μは検出され、その路面μを，例えば前記トラクショ
ンコントロールシステム等の車両運動制御装置の走行安
定性向上手段で使用すれば、特に，その後の車両走行安
定性を低下させる大きな横Ｇに対して適切な対応が可能
となろう。また、旋回運動への移行の結果として発生す
る横Ｇに対して，その旋回運動への移行で発生するヨー
レート等のヨーイング運動量は、既知のように位相が進
んでいるために、このヨーレートの遅れ時間（ここでは
時定数τ）を用いて路面μを算出する本実施例の路面μ
検出装置は，横Ｇの遅れ時間を用いて路面μを算出する
ものよりも、路面μの検出タイミングが早い。
【００３５】また、前記路面μを算出するための平均時
定数比βAVE は、前記ステップＳ４２からステップＳ４
６で設定されるステアリングホイール切込み条件が満足
される切込み中，発生する実ヨーレートψ' と目標ヨー
レートψ'*との比から得られた時定数比βを平均化した
ものであるから、例えば路面凹凸や積載物の移動等によ
って実ヨーレートψ' が変化した場合にも，その変化の
影響が緩和されて、より正確な路面μの算出を可能とす
る。また、勿論，定常旋回運動における路面μの算出は
なされないから、例えば路面凹凸や積載物の移動等によ
って実ヨーレートψ' が変化した場合の路面μの誤算を
回避することができる。
定数比βAVE は、前記ステップＳ４２からステップＳ４
６で設定されるステアリングホイール切込み条件が満足
される切込み中，発生する実ヨーレートψ' と目標ヨー
レートψ'*との比から得られた時定数比βを平均化した
ものであるから、例えば路面凹凸や積載物の移動等によ
って実ヨーレートψ' が変化した場合にも，その変化の
影響が緩和されて、より正確な路面μの算出を可能とす
る。また、勿論，定常旋回運動における路面μの算出は
なされないから、例えば路面凹凸や積載物の移動等によ
って実ヨーレートψ' が変化した場合の路面μの誤算を
回避することができる。
【００３６】以上より、前記ヨーレートセンサ４３及び
図３の演算処理のステップＳ５０が本発明の路面摩擦係
数状態検出装置の実横運動量検出手段に相当し、以下同
様に，前記図３の演算処理のステップＳ４０が目標横運
動量設定手段に相当し、前記操舵角センサ４１及び図３
の演算処理のステップＳ３９が操舵入力検出手段に相当
し、前記図３の演算処理のステップＳ４１，ステップＳ
４３，ステップＳ４５，ステップＳ４６が旋回過渡期検
出手段及び検出条件設定手段に相当し、前記図３の演算
処理のステップＳ５１からステップＳ５７が遅れ時間比
較手段に相当し、図３の演算処理のステップＳ６０が路
面摩擦係数状態検出手段に相当する。
図３の演算処理のステップＳ５０が本発明の路面摩擦係
数状態検出装置の実横運動量検出手段に相当し、以下同
様に，前記図３の演算処理のステップＳ４０が目標横運
動量設定手段に相当し、前記操舵角センサ４１及び図３
の演算処理のステップＳ３９が操舵入力検出手段に相当
し、前記図３の演算処理のステップＳ４１，ステップＳ
４３，ステップＳ４５，ステップＳ４６が旋回過渡期検
出手段及び検出条件設定手段に相当し、前記図３の演算
処理のステップＳ５１からステップＳ５７が遅れ時間比
較手段に相当し、図３の演算処理のステップＳ６０が路
面摩擦係数状態検出手段に相当する。
【００３７】なお、前記実施例においては路面μを検出
するための遅れ時間の比較対象としてヨーレートを用い
たが、これは旋回運動で発生する種々の横方向への運動
量を採用することができ、それらには例えば横加速度等
を用いてもよい。また、本発明の路面μ検出装置は、当
該路面μを検出することによって車両特性を向上し得る
制御装置ならば，如何様なものにも適用可能である。
するための遅れ時間の比較対象としてヨーレートを用い
たが、これは旋回運動で発生する種々の横方向への運動
量を採用することができ、それらには例えば横加速度等
を用いてもよい。また、本発明の路面μ検出装置は、当
該路面μを検出することによって車両特性を向上し得る
制御装置ならば，如何様なものにも適用可能である。
【００３８】また、前記実施例では直接操舵角を検出す
ることで操舵入力を検出するものについてのみ詳述した
が、本発明では例えば実際に車両に発生しているヨーレ
ートや横加速度から操舵角を算出或いは推定することに
よって操舵状態を検出するようにしてもよい。また、前
記実施例はコントロールユニット４０としてマイクロコ
ンピュータを適用した場合について説明したが、これに
代えてカウンタ，比較器等の電子回路を組み合わせて構
成することもできる。
ることで操舵入力を検出するものについてのみ詳述した
が、本発明では例えば実際に車両に発生しているヨーレ
ートや横加速度から操舵角を算出或いは推定することに
よって操舵状態を検出するようにしてもよい。また、前
記実施例はコントロールユニット４０としてマイクロコ
ンピュータを適用した場合について説明したが、これに
代えてカウンタ，比較器等の電子回路を組み合わせて構
成することもできる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように本発明の路面摩擦係
数検出装置によれば、直進走行付近での小さな旋回運動
の過渡期等、旋回状態に係わらずに路面摩擦係数状態を
検出することができる。また、旋回運動の過渡期を限定
して路面摩擦係数状態を検出することとすれば、定常的
な旋回運動における路面摩擦係数状態検出値の精度低下
を抑制防止することができる。
数検出装置によれば、直進走行付近での小さな旋回運動
の過渡期等、旋回状態に係わらずに路面摩擦係数状態を
検出することができる。また、旋回運動の過渡期を限定
して路面摩擦係数状態を検出することとすれば、定常的
な旋回運動における路面摩擦係数状態検出値の精度低下
を抑制防止することができる。
【図１】本発明の路面摩擦係数状態検出装置の基本構成
図である。
図である。
【図２】本発明の路面摩擦係数状態検出装置を適用した
車両のコントロールユニットの一例を示す概略構成図で
ある。
車両のコントロールユニットの一例を示す概略構成図で
ある。
【図３】図２のコントロールユニットで行われる路面μ
算出のための演算処理の一例を示すフローチャートであ
る。
算出のための演算処理の一例を示すフローチャートであ
る。
【図４】目標ヨーレートの制御マップである。
【図５】本発明の路面摩擦係数状態検出装置で用いられ
る横運動量の遅れ時間の説明図である。
る横運動量の遅れ時間の説明図である。
【図６】本発明の路面摩擦係数状態検出装置で用いられ
る横運動量の遅れ時間比率から路面摩擦係数状態を得る
説明図である。
る横運動量の遅れ時間比率から路面摩擦係数状態を得る
説明図である。
４０はコントロールユニット
４１は操舵角センサ
４２は車速センサ
４３はヨーレートセンサ
５１はマイクロコンピュータ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B60R 16/02 661
B60K 17/28 - 17/36
Claims (2)
- 【請求項１】 車両の横方向に発生する実際の横運動量
を検出する実横運動量検出手段と、運転者の操作量と運
転者の操作とに起因して発生する物理量のうち、少なく
ともどちらか一方の物理量から、所定の路面摩擦係数状
態で当該車両が達成すべき目標とする横運動量を，所定
の遅れ時間を用いて設定する目標横運動量設定手段と、
前記目標横運動量設定手段で目標横運動量設定値の設定
に用いられる遅れ時間と，前記実横運動量検出手段で検
出された実横運動量検出値の遅れ時間とを比較する遅れ
時間比較手段と、前記遅れ時間比較手段で比較された目
標横運動量設定値及び実横運動量検出値の遅れ時間比率
から得られる路面の摩擦係数状態の比率に基づいて当該
路面の摩擦係数状態を検出する路面摩擦係数状態検出手
段とを備えたことを特徴とする路面摩擦係数状態検出装
置。 - 【請求項２】 車両への操舵入力を検出する操舵入力検
出手段と、前記操舵入力検出手段で検出された操舵入力
検出値から，車両旋回の過渡期を検出する旋回過渡期検
出手段と、前記旋回過渡期検出手段で検出された車両旋
回の過渡期にのみ，前記路面摩擦係数状態検出手段が路
面の摩擦係数状態の検出を行うための条件を設定する検
出条件設定手段とを備えたことを特徴とする請求項１に
記載の路面摩擦係数状態検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30499694A JP3417099B2 (ja) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | 路面摩擦係数状態検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30499694A JP3417099B2 (ja) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | 路面摩擦係数状態検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08156627A JPH08156627A (ja) | 1996-06-18 |
| JP3417099B2 true JP3417099B2 (ja) | 2003-06-16 |
Family
ID=17939829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30499694A Expired - Fee Related JP3417099B2 (ja) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | 路面摩擦係数状態検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3417099B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3271963B1 (ja) | 2000-10-26 | 2002-04-08 | 富士重工業株式会社 | 車両の路面摩擦係数推定装置 |
| US8914213B2 (en) | 2012-04-18 | 2014-12-16 | Eaton Corporation | Method and apparatus for real time estimation of road surface friction coefficient |
-
1994
- 1994-12-08 JP JP30499694A patent/JP3417099B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08156627A (ja) | 1996-06-18 |
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