JP4363118B2 - Road surface state determination method and road surface state determination device - Google Patents
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Description
本発明は、路面状態判定方法および路面状態判定装置に係り、詳しくは、自動車の左右輪が異なる摩擦係数の路面上にあることを判定する方法および装置に関するものである。 The present invention relates to a road surface state determination method and a road surface state determination device, and more particularly to a method and device for determining that left and right wheels of an automobile are on road surfaces having different friction coefficients.
図5は、道路の左側と右側とで路面の摩擦係数が異なる道路を走行中の自動車を説明するための平面図である。図5に示す例では、自動車(車両)AMの走行方向(矢印α方向)左側の路面に比べて、走行方向右側の路面の方が摩擦係数が大きくなっている。そのため、右前輪FRおよび右後輪RRは摩擦係数の大きな路面(一般に「高μ路」と呼ばれる)上にあり、左前輪FLおよび左後輪RLは摩擦係数の小さな路面(一般に「低μ路」と呼ばれる)上にある。このように、道路の左側と右側とで路面の摩擦係数が異なる道路は、一般に、「μスプリット路」「スプリットμ路」「跨ぎ路」などと呼ばれており、例えば、路肩に雪や氷が残って低μ路になると共に、道路中央が乾燥して高μ路になっている状態があげられる。そして、自動車の左右輪が異なる摩擦係数の路面上にあることは、一般に、「μスプリット状態」「スプリットμ状態」などと呼ばれている。自動車AMがμスプリット状態にあるときに(自動車AMの左右輪が異なる摩擦係数の路面上にあるときに)、運転者が急ブレーキをかけて車輪を急制動すると、低μ路上にある車輪(左輪FL,RL)に比べて高μ路上にある車輪(右輪FR,RR)の方が制動力が高くなり、その左右輪間の制動力差により自動車にヨーモーメントが発生し、自動車AMは高μ路上にある車輪側(右側)に偏向される。例えば、路肩に雪や氷が残って低μ路になると共に、道路中央が乾燥して高μ路になっている状態で、運転者が急ブレーキをかけて車輪を急制動すると、自動車は道路中央部に向けて偏向される。そこで、運転者は、自動車が偏向される方向とは逆の方向にハンドルをきり、自動車の偏向を修正操舵する必要がある。この修正操舵は、一般に「カウンタステア」と呼ばれるが、ある程度の熟練を要するため、運転者なら誰でもできるわけではない。そのため、自動車がμスプリット状態にあるときに急制動をかけた場合に、自動車の偏向を修正する技術が種々開発されている。例えば、アンチスキッド装置が作動中に左右輪の制動力差が大きいとき、自動車の操舵に必要な操舵トルクを軽減するパワーステアリング装置が提案されている(特許文献1参照)。
近年、自動車がμスプリット状態にあるときに急制動をかけた場合における自動車の偏向を確実に修正するために、自動車がμスプリット状態にあること(つまり、自動車の左右輪が異なる摩擦係数の路面上にあること)を正確に判定することが要求されている。本発明は上記要求を満足するためになされたものであって、その目的は、自動車の左右輪が異なる摩擦係数の路面上にあることを正確に判定可能な路面状態判定方法または路面状態判定装置を提供することにある。 In recent years, in order to reliably correct the deflection of the vehicle when sudden braking is applied when the vehicle is in the μ-split state, the vehicle is in the μ-split state (ie, the left and right wheels of the vehicle have different friction coefficients on the road surface). It is required to accurately determine that it is above. The present invention has been made to satisfy the above-described requirements, and the object thereof is a road surface state determination method or a road surface state determination device capable of accurately determining that left and right wheels of an automobile are on road surfaces having different friction coefficients. Is to provide.
(請求項1、請求項2:第2実施形態に該当)
本発明は請求項1に記載のステップまたは請求項2に記載の手段を採用する。請求項1または請求項2に記載の発明では、自動車の車輪にブレーキがかけられているときに、自動車の左右輪の車輪速度の差の絶対値が、車輪速差しきい値変数以下の場合に、自動車の左右輪が異なる摩擦係数の路面上にあると判定する。つまり、自動車の左右輪の車輪速度の差は自動車の速度および実舵角に応じて変化するため、車輪速差しきい値変数を、車速ゲインマップを参照して求めた自動車の速度に対する車速ゲインと、実舵角ゲインマップを参照して求めた実舵角に対する実舵角ゲインとによって変化させる。このように、自動車の速度に応じて車輪速差しきい値変数を変化させることで、自動車の速度変化に対して、自動車の左右輪が異なる摩擦係数の路面上にあることを、いち早く判定可能な車輪速差しきい値変数を設定することができる。また、実舵角に応じて車輪速差しきい値変数を変化させることで、実舵角の変化に対して、自動車の左右輪が異なる摩擦係数の路面上にあることを、いち早く判定可能な車輪速差しきい値変数を設定することができる。従って、請求項1または請求項2に記載の発明によれば、自動車の速度に応じた変数である車輪速差しきい値変数を路面判定に用いるため、自動車の左右輪が異なる摩擦係数の路面上にあるかどうかを更に正確に判定することができる。尚、車速ゲインマップおよび実舵角ゲインマップは、自動車の左右輪が異なる摩擦係数の路面上にあるときに急ブレーキをかける実験を行うことによりカット・アンド・トライで求めればよい。また、車輪速差しきい値係数は、自動車の左右輪が異なる摩擦係数の路面上にないときに、自動車の速度が車速ゲインが「1」になる速度で、且つ、実舵角が実舵角ゲインが「1」になる角度の場合における左右輪の車輪速度の差に設定すればよい。
(
The present invention employs the steps described in
(用語の説明)
尚、[特許請求の範囲][課題を解決するための手段][発明の効果]に記載した構成要素と、[発明を実施するための最良の形態]に記載した構成部材との対応関係は以下のようになっている。請求項1または請求項2の前記ステップまたは前記手段は、マイクロコンピュータ32が実行する以下の処理に該当する。
つまり、請求項1の「車速ゲイン算出ステップ」および請求項2の「車速ゲイン算出手段」はS206の処理に該当する。請求項1の「実舵角ゲイン算出ステップ」および請求項2の「実舵角ゲイン算出手段」はS210の処理に該当する。請求項1の「車輪速差しきい値変数算出ステップ」および請求項2の「車輪速差しきい値変数算出手段」はS212の処理に該当する。請求項1の「路面判定ステップ」および請求項2の「路面判定手段」はS202,S216〜S220の処理に該当する。
(Explanation of terms)
The correspondence between the constituent elements described in [Claims] [Means for Solving the Problems] and [Effects of the Invention] and the constituent members described in [Best Mode for Carrying Out the Invention] is as follows. It is as follows. The steps or means of
That is, the “vehicle speed gain calculating step” in
以下、本発明を具体化した第1実施形態および第2実施形態の路面状態判定装置について図面を参照しながら説明する。尚、各実施形態において、同じ構成部材については符号を等しくしてある。また、第2実施形態において、第1実施形態と同一内容の箇所については説明を省略してある。 Hereinafter, a road surface condition determination apparatus according to a first embodiment and a second embodiment that embodies the present invention will be described with reference to the drawings. In each embodiment, the same constituent members are denoted by the same reference numerals. In the second embodiment, the description of the same content as in the first embodiment is omitted.
(第1実施形態)
[第1実施形態の概略構成]
図1は、第1実施形態および第2実施形態の路面状態判定装置を含んで構成されている自動車運動制御装置20の概略構成を示す説明図である。自動車に搭載されている自動車運動制御装置20は、ステアリングホイール21、ステアリング軸22、ピニオン軸23、電動パワーステアリング装置(EPS:Electric Power Steering System)のアクチュエータ24、ロッド25、操舵角センサ26、トルクセンサ27、EPSの電子制御装置(ECU:Electronic Control Unit)30、ギヤ比可変機構33、可変ギヤ比システム(VGRS:Vriable Gear Ratio System)のECU40、車内ネットワーク(CAN:Controller Area Network)50、ブレーキ制御システム(BRK)60、車輪速センサFRs,FLs、ブレーキペダルBP、ブレーキペダルセンサBSなどから構成されている。尚、「VGRS」は登録商標である。ステアリング軸22の上端側にはステアリングホイール21が接続され、ステアリング軸22の下端側にはギヤ比可変機構33の入力側が接続されている。ピニオン軸23の一端側にはギヤ比可変機構33の出力側が接続され、ピニオン軸23の他端側にはEPSアクチュエータ24の入力側が接続されている。ギヤ比可変機構33は、電動モータや減速機(図示略)などから構成されており、VGRS−ECU40によって制御される当該電動モータの駆動によって入出力の伝達比を可変するように構成されている。そのため、運転者によるステアリングホイール21の操作によってギヤ比可変機構33に入力されるステアリング軸22の回転は、ギヤ比可変機構33の伝達比に従った回転としてピニオン軸23に出力される。EPSアクチュエータ24は、ラック・ピニオンギヤや電動モータ(図示略)などを備えて電気式動力舵取装置を構成し、ピニオン軸23から入力された回転運動を当該ラック・ピニオンギヤなどによってロッド25の軸方向運動に変換して出力すると共に、EPS−ECU30によって制御される当該電動モータにより操舵状態に応じたアシスト力を発生させる。EPSアクチュエータ24には実舵角センサ24aが内蔵されている。実舵角センサ24aは、操舵輪である右前輪FRおよび左前輪FLの実際の操舵角(以下「実舵角」という)δを検出し、その実舵角(タイヤ角)δに対応した検出信号を生成してEPS−ECU30へ出力する。ロッド25の右端部には右前輪FRが取り付けられ、ロッド25の左端部には左前輪FLが取り付けられている。操舵角センサ26は、運転者が操作したステアリングホイール21の操舵角(ハンドル角)を検出する。車輪速センサFRsは右前輪FRの車輪速度(回転速度)を検出し、車輪速センサFLsは左前輪FLの車輪速度を検出し、車輪速センサRRsは右後輪RR(図示略)の車輪速度を検出し、車輪速センサRLsは左後輪RL(図示略)の車輪速度を検出する。そして、各車輪速センサFRs,FLs,RRs,RLsはそれぞれ、各車輪FR,FL,RR,RLの車輪速に対応した検出信号を生成して出力する。各ECU30,40、ブレーキ制御システム60、ブレーキペダルセンサBS、各車輪速センサFRs,FLs,RRs,RLsはそれぞれ、CAN50を介して互いに接続されている。ブレーキペダルセンサBSは、運転者がブレーキペダルBPを踏み込むと、そのブレーキペダルBPの踏み込み量を検出し、その踏み込み量に対応した検出信号を生成して出力する。ブレーキ制御システム60は、各ECU30,40の制御データに従い、ブレーキペダルセンサBSの検出信号に基づいて、自動車の各車輪(右前輪FR、右後輪RR、左前輪FL、左後輪RL)にそれぞれ設けられているブレーキ装置(図示略)の制動力を制御してブレーキをかける。EPS−ECU30は、各車輪速センサFRs,FLs,RRs,RLsが検出した各車輪FR,FL,RR,RLの車輪速度に基づき、演算処理により自動車の速度(車速)を算出する。ギヤ比可変機構33およびVGRS−ECU40は、入力ギヤに対する出力ギヤの比を、EPS−ECU30が検出した車速に応じてリアルタイムに変更し、ステアリング軸22の操舵角に対するピニオン軸23の出力角の比を可変する。また、EPSアクチュエータ24およびEPS−ECU30は、トルクセンサ27によって得られた運転者の操舵状態と車速に応じて、運転者の操舵をアシストするアシスト力を電動モータによって発生させる。EPS−ECU30にはマイクロコンピュータ(以下「マイコン」と略称する)32が内蔵されている。マイコン32には、中央演算処理装置(CPU)32a、読み取り専用の記憶装置(ROM)32b、読み書き可能な記憶装置(RAM)32c、入出力装置(I/O)32dなどが内蔵されてコンピュータシステムが構成されている。I/O32dには、トルクセンサ27および実舵角センサ24aが直接接続されていると共に、CAN50を介してブレーキペダルセンサBSおよび各車輪速センサFRs,FLs,RRs,RLsなどが接続されている。尚、第1実施形態および第2実施形態における路面状態判定装置は、EPS−ECU30、実舵角センサ24a、CAN50、ブレーキペダルセンサBS、各車輪速センサFRs,FLs,RRs,RLsから構成されている。
(First embodiment)
[Schematic Configuration of First Embodiment]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an automobile
[第1実施形態における路面状態判定]
図2は、第1実施形態における路面状態判定処理の流れを示すフローチャートである。マイコン32は、CPU32aが起動すると、ROM32bに記憶(記録)されているコンピュータプログラムをCPU32aにロードし、そのコンピュータプログラムに従い、CPU32aが実行する各種演算処理により、以下の各ステップ(以下「S」と記載する)の処理を実行する。尚、前記コンピュータプログラムを、マイコン32に内蔵したROM32bではなく、マイコン32に内蔵した図示しないバックアップRAMや、コンピュータで読み取り可能な記録媒体を備えた図示しない外部記録装置(外部記憶装置)に記録(記憶)しておき、当該コンピュータプログラムを必要に応じてバックアップRAMや外部記録装置からCPU32aにロードして用いるようにしてもよい。第1実施形態の路面状態判定処理(S100)において、マイコン32は、まず、ブレーキペダルセンサBSの検出信号に基づいて、運転者がブレーキペダルBPを踏み込んでいるかどうか(つまり、ブレーキ制御システム60により自動車の各車輪にブレーキがかけられているかどうか)を判定する(S102)。そして、マイコン32は、ブレーキ制御システム60により自動車の各車輪にブレーキがかけられていると判定した場合には(S102:Yes)、実舵角センサ24aの検出信号に基づいて、各前輪FR,FLの実舵角δの絶対値を算出する(S104)。次に、マイコン32は、実舵角δの絶対値が、ROM32bに記憶・格納してある実舵角しきい値定数δs以下かどうかを判定し(S106)、実舵角δの絶対値が実舵角しきい値定数δs以下の場合には(S106:Yes)、各車輪速センサFRs,FLsの検出信号に基づいて、右前輪FRと左前輪FLの車輪速度の差(以下「車輪速差」という)γの絶対値を算出する(S108)。続いて、マイコン32は、車輪速差γの絶対値が、ROM32bに記憶・格納してある車輪速差しきい値定数γs以上かどうかを判定し(S110)、車輪速差γの絶対値が車輪速差しきい値定数γs以上の場合には(S110:Yes)、自動車がμスプリット状態にあると判定し(S112)、路面状態判定処理を終了する。また、マイコン32は、実舵角δの絶対値が実舵角しきい値定数δsを超える場合(S106:No)、または、車輪速差γの絶対値が車輪速差しきい値定数γs未満の場合には(S110:No)、自動車がμスプリット状態にないと判定し(S114)、路面状態判定処理を終了する。
[Road surface condition determination in the first embodiment]
FIG. 2 is a flowchart showing the flow of the road surface condition determination process in the first embodiment. When the
[第1実施形態の作用・効果]
以上詳述した第1実施形態によれば、以下の作用・効果を得ることができる。 [1ー1]第1実施形態では、ブレーキがかけられているときに(S102:Yes)、実舵角δの絶対値が実舵角しきい値定数δs以下の場合で(S106:Yes)、且つ、車輪速差γの絶対値が車輪速差しきい値定数γs以上の場合に(S110:Yes)、自動車がμスプリット状態にある(左右前輪FR,FLが異なる摩擦係数の路面上にある)と判定している(S112)。つまり、図5に示すように、自動車AMがμスプリット状態にあるときに(自動車AMの左右輪が異なる摩擦係数の路面上にあるときに)、運転者が急ブレーキをかけて車輪を急制動すると、低μ路上にある車輪(左輪FL,RL)に比べて高μ路上にある車輪(右輪FR,RR)の方が制動力が高くなり、その左右輪間の制動力差により自動車にヨーモーメントが発生し、自動車AMは高μ路上にある車輪側(右側)に偏向される。このとき、低μ路上にある左輪FL,RLがロックし易くなるため、高μ路上にある右前輪FRの車輪速に比べて低μ路上にある左前輪FLの車輪速の方が速くなる。従って、実舵角δの判定処理(S106)と、車輪速差γの判定処理(S110)の2つの判定処理を設けることにより、自動車がμスプリット状態にある(左右前輪FR,FLが異なる摩擦係数の路面上にある)かどうかを正確に判定することができる。
[Operations and effects of the first embodiment]
According to the first embodiment described in detail above, the following actions and effects can be obtained. [1-1] In the first embodiment, when the brake is applied (S102: Yes), the absolute value of the actual steering angle δ is equal to or smaller than the actual steering angle threshold constant δs (S106: Yes). In addition, when the absolute value of the wheel speed difference γ is equal to or larger than the wheel speed difference threshold constant γs (S110: Yes), the vehicle is in the μ split state (the left and right front wheels FR, FL are on the road surfaces having different friction coefficients). ) (S112). That is, as shown in FIG. 5, when the automobile AM is in the μ split state (when the left and right wheels of the automobile AM are on the road surface having different friction coefficients), the driver suddenly brakes and suddenly brakes the wheels. Then, the braking force of the wheel (right wheel FR, RR) on the high μ road is higher than that of the wheel (left wheel FL, RL) on the low μ road. A yaw moment is generated, and the automobile AM is deflected to the wheel side (right side) on the high μ road. At this time, since the left wheels FL and RL on the low μ road are easily locked, the wheel speed of the left front wheel FL on the low μ road is faster than the wheel speed of the right front wheel FR on the high μ road. Therefore, by providing two determination processes, the determination process of the actual steering angle δ (S106) and the determination process of the wheel speed difference γ (S110), the vehicle is in the μ split state (the left and right front wheels FR and FL have different frictions). It is possible to accurately determine whether the coefficient is on the road surface.
[1−2]実舵角しきい値定数δsと車輪速差しきい値定数γsは、自動車が実際にμスプリット状態にあるときに急ブレーキをかける実験を行うことによりカット・アンド・トライで求め、その求めた値をROM32bに記憶・格納させておけばよい。例えば、実舵角しきい値定数δsを約1.2rdに設定し、車輪速差しきい値定数γsを約3km/hに設定すればよい。ちなみに、自動車の旋回時において、実舵角δが0.3rdの場合に、車速が低速のときの車輪速差γが2km/h、車速が高速のときの車輪速差γが8km/hであったとする。また、実舵角δが0.3rdの場合に、自動車がμスプリット状態にあるときの車輪速差γが15km/hであったとする。このとき、車輪速差しきい値定数γsは、自動車の旋回時の車輪速差γの最大値(=8km/h)と、自動車がμスプリット状態にあるときの車輪速差γ(=15km/h)との中間値(例えば、9km/h)に設定すればよい。このようにすれば、実際には自動車がμスプリット状態でないにも関わらず、自動車の旋回時をμスプリット状態であると誤判定するのを回避できる。尚、車輪速差しきい値定数γsは、自動車の旋回時の車輪速差γの最大値になるべく近い小さな値に設定した方が、自動車がμスプリット状態にあるときに急ブレーキがかけられて自動車が偏向された場合に、いち早くμスプリット状態を判定可能になる。
[1-2] The actual steering angle threshold constant δs and the wheel speed difference threshold constant γs are obtained by cut-and-try by conducting an experiment in which sudden braking is performed when the automobile is actually in the μ split state. The obtained value may be stored and stored in the
[1−3]第1実施形態において、S106の判定処理を省くことが考えられる。つまり、ブレーキがかけられているときに、車輪速差γの絶対値が車輪速差しきい値定数γs以上の場合に、自動車がμスプリット状態にあると判定するわけである。しかし、自動車の旋回時には、自動車がμスプリット状態になくても、車輪速差γの絶対値が車輪速差しきい値定数γs以上になることがある。そのため、S106の判定処理を省くと、自動車の旋回時には、実際にはμスプリット状態でないにも関わらず、μスプリット状態にあると誤判定するおそれがあり、路面状態を正確に判定できなくなる。従って、路面状態を正確に判定するには、第1実施形態のようにS106の判定処理を設ける必要がある。ここで、実舵角しきい値定数δsを、自動車の旋回時には取り得ないような小さな値(例えば、約1.2rd)に設定しておくことにより、実舵角δの絶対値が実舵角しきい値定数δsを超える場合(S106:No)は自動車の旋回時であり、実舵角δの絶対値が実舵角しきい値定数δs以下の場合(S106:Yes)は自動車の旋回時でないと確実に判定できる。 [1-3] In the first embodiment, it can be considered that the determination process in S106 is omitted. That is, when the brake is applied, if the absolute value of the wheel speed difference γ is greater than or equal to the wheel speed difference threshold constant γs, it is determined that the automobile is in the μ split state. However, when the vehicle turns, the absolute value of the wheel speed difference γ may be equal to or greater than the wheel speed difference threshold constant γs even if the vehicle is not in the μ split state. Therefore, if the determination process of S106 is omitted, when the vehicle is turning, it may be erroneously determined that the vehicle is in the μ-split state even though it is not actually in the μ-split state, and the road surface state cannot be accurately determined. Therefore, in order to accurately determine the road surface state, it is necessary to provide the determination process of S106 as in the first embodiment. Here, by setting the actual steering angle threshold constant δs to a small value (for example, about 1.2 rd) that cannot be obtained when the vehicle is turning, the absolute value of the actual steering angle δ is set to the actual steering angle. When the threshold constant δs is exceeded (S106: No), the vehicle is turning, and when the absolute value of the actual steering angle δ is less than or equal to the actual steering angle threshold constant δs (S106: Yes), the vehicle is turning. If it is not, it can be determined with certainty.
[1−4]第1実施形態におけるS106の判定処理において、実舵角δを操舵角センサ26が検出したステアリングホイール21の操舵角(ハンドル角)に置き代えることが考えられる。つまり、ブレーキがかけられているときに、ハンドル角の絶対値が予め設定しておいたハンドル角しきい値定数以下の場合で、且つ、車輪速差γの絶対値が車輪速差しきい値定数γs以上の場合に、自動車がμスプリット状態にあると判定するわけである。しかし、VGRSを備えた自動車では、ハンドル角にギヤ比可変機構33の伝達比に相当する角度を加算した値が実舵角δになるため、S106の判定処理において実舵角δをハンドル角に置き代えると、路面状態を正確に判定できない場合が生じてくる。従って、路面状態を正確に判定するには、第1実施形態のようにS106では実舵角δの判定処理を行う必要がある。
[1-4] In the determination process of S106 in the first embodiment, it is conceivable to replace the actual steering angle δ with the steering angle (steering wheel angle) of the
(第2実施形態)
第2実施形態において、第1実施形態と異なるのは、マイコン32の実行する路面状態判定処理だけである。
(Second Embodiment)
The second embodiment is different from the first embodiment only in the road surface condition determination process executed by the
[第2実施形態における路面状態判定]
図3は、第2実施形態における路面状態判定処理の流れを示すフローチャートである。第2実施形態の路面状態判定処理(S200)において、マイコン32は、まず、ブレーキペダルセンサBSの検出信号に基づいて、運転者がブレーキペダルBPを踏み込んでいるかどうか(つまり、ブレーキ制御システム60により自動車の各車輪にブレーキがかけられているかどうか)を判定する(S202)。そして、マイコン32は、ブレーキ制御システム60により自動車の各車輪にブレーキがかけられていると判定した場合には(S202:Yes)、各車輪速センサFRs,FLs,RRs,RLsが検出した各車輪FR,FL,RR,RLの車輪速度に基づいて、車速Vを算出する(S204)。次に、マイコン32は、ROM32bに記憶・格納してある車速ゲインマップを参照して、車速Vに対する車速ゲインGVを算出する(S206)。図4(A)は、車速ゲインマップの一例を示す説明図である。この例では、車速Vと車速ゲインGVが正比例の関係にあり、基準車速Vtのときの車速ゲインGVが「1」になるように設定されている。続いて、マイコン32は、実舵角センサ24aの検出信号に基づいて、各前輪FR,FLの実舵角δの絶対値を算出し(S208)、ROM32bに記憶・格納してある実舵角ゲインマップを参照して、実舵角δの絶対値に対する実舵角ゲインGδを算出する(S210)。図4(B)は、実舵角ゲインマップの一例を示す説明図である。この例では、実舵角δの絶対値と実舵角ゲインGδが正比例の関係にあり、基準実舵角δtのときの実舵角ゲインGδが「1」になるように設定されている。次に、マイコン32は、ROM32bに記憶・格納してある車輪速差しきい値係数γkと、S206の処理で求めた車速ゲインGVと、S210の処理で求めた実舵角ゲインGδとを乗算し、その乗算値である車輪速差しきい値変数N(=γk・GV・Gδ)を求める(S212)。尚、車輪速差しきい値係数γkは、自動車がμスプリット状態にない場合において、車速Vが基準車速Vtで且つ実舵角δが基準実舵角δtの場合の車輪速差γである。その後、マイコン32は、各車輪速センサFRs,FLsの検出信号に基づいて、右前輪FRと左前輪FLの車輪速度の差(車輪速差)γの絶対値を算出する(S214)。続いて、マイコン32は、車輪速差γの絶対値が車輪速差しきい値変数N以下かどうかを判定する(S216)。そして、マイコン32は、車輪速差γの絶対値が車輪速差しきい値変数N(=γk・GV・Gδ)以下の場合には(S216:Yes)、自動車がμスプリット状態にあると判定し(S218)、路面状態判定処理を終了する。また、マイコン32は、車輪速差γの絶対値が車輪速差しきい値変数N(=γk・GV・Gδ)を超える場合には(S216:No)、自動車がμスプリット状態にないと判定し(S220)、路面状態判定処理を終了する。
[Road surface condition determination in the second embodiment]
FIG. 3 is a flowchart showing a flow of road surface condition determination processing in the second embodiment. In the road surface condition determination process (S200) of the second embodiment, the
[第2実施形態の作用・効果]
以上詳述した第2実施形態によれば、以下の作用・効果を得ることができる。 [2−1]第2実施形態では、ブレーキがかけられているときに(S202:Yes)、車輪速差γの絶対値が車輪速差しきい値変数N(=γk・GV・Gδ)以下の場合に(S216:Yes)、自動車がμスプリット状態にある(左右前輪FR,FLが異なる摩擦係数の路面上にある)と判定している(S218)。つまり、車輪速差γは車速Vおよび実舵角δに応じて変化するため、車輪速差しきい値変数N(=γk・GV・Gδ)を、車速ゲインマップを参照して求めた車速Vに対する車速ゲインGVと、実舵角ゲインマップを参照して求めた実舵角δに対する実舵角ゲインGδとによって変化させる。このように、車速Vに応じて車輪速差しきい値変数Nを変化させることで、車速Vの変化に対して、いち早くμスプリット状態にあることを判定可能な車輪速差しきい値変数Nを設定することができる。また、実舵角δに応じて車輪速差しきい値変数Nを変化させることで、実舵角δの変化に対して、いち早くμスプリット状態にあることを判定可能な車輪速差しきい値変数Nを設定することができる。ところで、第1実施形態では、実舵角しきい値定数δsを用いる実舵角δの判定処理(S106)と、車輪速差しきい値定数γsを用いる車輪速差γの判定処理(S110)の2つの判定処理を設けている。それに対して、第2実施形態では、車輪速差しきい値変数Nを用いる車輪速差γの判定処理(S216)を設けているが、前記のように、車輪速差しきい値変数Nを車速ゲインGVと実舵角ゲインGδとで可変にしているため、第1実施形態と同様の作用・効果が得られる。加えて、第2実施形態によれば、μスプリット状態の判定に定数(実舵角しきい値定数δs、車輪速差しきい値定数γs)を用いる第1実施形態に比べて、車速に応じた変数である車輪速差しきい値変数Nをμスプリット状態の判定に用いるため、μスプリット状態の判定精度を更に高めることができる。すなわち、第1実施形態の前記[1−2]で説明したように、自動車の旋回時において、実舵角δが同じでも車速によって車輪速差γに数値幅が生じる。例えば、実舵角δが0.3rdの場合に、車速が低速のときの車輪速差γが2km/h、車速が高速のときの車輪速差γが8km/hになり、車輪速差γに6km/hの数値幅が生じる。この車輪速差γの数値幅により、一定値である車輪速差しきい値定数γsを車輪速差γの判定処理(S110)に用いる第1実施形態では、μスプリット状態の判定が遅れるおそれがあり、μスプリット状態の判定精度が低くなってしまうわけである。
[Operation and Effect of Second Embodiment]
According to the second embodiment described in detail above, the following actions and effects can be obtained. [2-1] In the second embodiment, when the brake is applied (S202: Yes), the absolute value of the wheel speed difference γ is equal to or less than the wheel speed difference threshold variable N (= γk · GV · Gδ). In this case (S216: Yes), it is determined that the vehicle is in the μ-split state (the left and right front wheels FR, FL are on the road surfaces having different friction coefficients) (S218). That is, since the wheel speed difference γ changes according to the vehicle speed V and the actual steering angle δ, the wheel speed difference threshold variable N (= γk · GV · Gδ) is determined with respect to the vehicle speed V obtained by referring to the vehicle speed gain map. The vehicle speed gain GV is changed according to the actual steering angle gain Gδ with respect to the actual steering angle δ obtained by referring to the actual steering angle gain map. In this way, by changing the wheel speed difference threshold variable N according to the vehicle speed V, the wheel speed difference threshold variable N that can quickly determine that the vehicle is in the μ split state with respect to the change in the vehicle speed V is set. can do. Further, by changing the wheel speed difference threshold variable N according to the actual steering angle δ, the wheel speed difference threshold variable N that can quickly determine that the vehicle is in the μ split state with respect to the change in the actual steering angle δ. Can be set. By the way, in 1st Embodiment, determination processing (S106) of the actual steering angle (delta) using actual steering angle threshold value constant (delta) s, and determination processing (S110) of wheel speed difference (gamma) using wheel speed difference threshold value constant (gamma) s. Two determination processes are provided. On the other hand, in the second embodiment, the wheel speed difference γ determination process (S216) using the wheel speed difference threshold variable N is provided. As described above, the wheel speed difference threshold variable N is set to the vehicle speed gain. Since the GV and the actual rudder angle gain Gδ are variable, the same operation and effect as in the first embodiment can be obtained. In addition, according to the second embodiment, compared to the first embodiment in which constants (actual steering angle threshold constant δs, wheel speed difference threshold constant γs) are used to determine the μ split state, the vehicle speed depends on the vehicle speed. Since the wheel speed difference threshold variable N, which is a variable, is used to determine the μ split state, the determination accuracy of the μ split state can be further increased. That is, as described in [1-2] of the first embodiment, when the automobile is turning, a numerical range is generated in the wheel speed difference γ depending on the vehicle speed even if the actual steering angle δ is the same. For example, when the actual steering angle δ is 0.3 rd, the wheel speed difference γ when the vehicle speed is low is 2 km / h, the wheel speed difference γ when the vehicle speed is high is 8 km / h, and the wheel speed difference γ A numerical range of 6 km / h is generated. In the first embodiment in which the wheel speed difference threshold constant γs, which is a constant value, is used for the wheel speed difference γ determination process (S110) due to the numerical range of the wheel speed difference γ, the determination of the μ split state may be delayed. Therefore, the determination accuracy of the μ split state is lowered.
[2−2]図4(A)に示す車速ゲインマップは、自動車が実際にμスプリット状態にあるときに急ブレーキをかける実験を行うことによりカット・アンド・トライで求め、その求めたマップをROM32bに記憶・格納させておけばよい。例えば、基準車速Vtが50km/hのときの車速ゲインGVが「1」になるように設定すればよい。また、図4(B)に示す実舵角ゲインマップについても、自動車が実際にμスプリット状態にあるときに急ブレーキをかける実験を行うことによりカット・アンド・トライで求め、その求めたマップをROM32bに記憶・格納させておけばよい。例えば、基準実舵角δtが0.3rdのときの実舵角ゲインGδが「1」になるように設定すればよい。そして、車輪速差しきい値係数γkは、自動車がμスプリット状態にない場合において、車速Vが基準車速Vtで且つ実舵角δが基準実舵角δtの場合の車輪速差γであるため、例えば、5km/hに設定すればよい。 [2-2] The vehicle speed gain map shown in FIG. 4A is obtained by cut-and-try by conducting an experiment in which a sudden braking is performed when the vehicle is actually in a μ-split state. What is necessary is just to memorize | store and store in ROM32b. For example, the vehicle speed gain GV when the reference vehicle speed Vt is 50 km / h may be set to “1”. Also, the actual rudder angle gain map shown in FIG. 4B is obtained by cut-and-try by conducting an experiment in which braking is suddenly performed when the automobile is actually in the μ split state, and the obtained map is obtained. What is necessary is just to memorize | store and store in ROM32b. For example, the actual steering angle gain Gδ when the reference actual steering angle δt is 0.3 rd may be set to “1”. The wheel speed difference threshold coefficient γk is the wheel speed difference γ when the vehicle speed V is the reference vehicle speed Vt and the actual steering angle δ is the reference actual steering angle δt when the vehicle is not in the μ split state. For example, it may be set to 5 km / h.
[別の実施形態]
ところで、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよく、その場合でも、上記各実施形態と同等もしくはそれ以上の作用・効果を得ることができる。
[Another embodiment]
By the way, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be embodied as follows. Even in this case, operations and effects equivalent to or more than those of the above-described embodiments can be obtained.
[1]EPSアクチュエータ24に内蔵された電動モータ(アシストモータ)としてブラシレスDCモータが用いられている場合には、当該モータのモータ軸の回転角度を検出する回転角センサを設けておく。そして、EPS−ECU30は、S104またはS208の処理において、EPSアクチュエータ24に設けられた前記回転角センサの検出したモータ軸の回転角度に基づいて、実舵角δを算出する。
[1] When a brushless DC motor is used as the electric motor (assist motor) built in the
[2]VGRSを備えた自動車では、ステアリングホイール21の操舵角(ハンドル角)にギヤ比可変機構33の伝達比に相当する角度を加算した値が実舵角δになる。そこで、VGRS−ECU40は、操舵角センサ26が検出したハンドル角と、ギヤ比可変機構33の伝達比に相当する角度とを加算して実舵角δを算出し、その実舵角δのデータをCAN50を介してEPS−ECU30へ転送する。そして、EPS−ECU30は、VGRS−ECU40の算出した実舵角δに基づいて、S106またはS210の処理を行う。
[2] In an automobile equipped with VGRS, a value obtained by adding an angle corresponding to the transmission ratio of the gear
[3]上記各実施形態の自動車運動制御装置20はVGRSを備えたものであるが、本発明はVGRSを備えない自動車運動制御装置に適用してもよく、その場合は自動車運動制御装置20からトルクセンサ27、ギヤ比可変機構33、VGRS−ECU40を省けばよい。
[3] Although the vehicle
24a:実舵角センサ
30 :電動パワーステアリング装置(EPS)の電子制御装置(ECU)
30a:CPU
32b:ROM
32c:RAM
32d:I/O
50 :車内ネットワーク(CAN)
BS :ブレーキペダルセンサ
FRs,FLs,RRs,RLs:車輪速センサ
24a: actual steering angle sensor 30: electronic control unit (ECU) of electric power steering device (EPS)
30a: CPU
32b: ROM
32c: RAM
32d: I / O
50: In-car network (CAN)
BS: Brake pedal sensor FRs, FLs, RRs, RLs: Wheel speed sensor
Claims (2)
予め設定しておいた車速ゲインマップを参照して、自動車の速度に対する車速ゲインを算出する車速ゲイン算出ステップと、
予め設定しておいた実舵角ゲインマップを参照して、操舵輪の実際の操舵角である実舵角に対する実舵角ゲインを算出する実舵角ゲイン算出ステップと、
前記車速ゲイン算出ステップで算出した車速ゲインと、前記実舵角ゲイン算出ステップで算出した実舵角ゲインと、前記車速ゲインマップおよび前記実舵角ゲインマップに対応させて予め設定しておいた車輪速差しきい値係数とを乗算して車輪速差しきい値変数を算出する車輪速差しきい値変数算出ステップと、
自動車の車輪にブレーキがかけられているときに、自動車の左右輪の車輪速度の差と、前記車輪速差しきい値変数算出ステップで算出した車輪速差しきい値変数とのいずれが大きいかを判定し、その判定結果に基づいて、自動車の左右輪が異なる摩擦係数の路面上にあるかどうかを判定する路面判定ステップと
を含むことを特徴とする路面状態判定方法。 A road surface condition determination method for determining that left and right wheels of an automobile are on a road surface having different friction coefficients,
A vehicle speed gain calculating step for calculating a vehicle speed gain with respect to the speed of the vehicle with reference to a vehicle speed gain map set in advance;
An actual rudder angle gain calculating step for calculating an actual rudder angle gain with respect to an actual rudder angle that is an actual steering angle of the steered wheel with reference to a preset actual rudder angle gain map;
Wheel speed set in advance corresponding to the vehicle speed gain calculated in the vehicle speed gain calculation step, the actual steering angle gain calculated in the actual steering angle gain calculation step, the vehicle speed gain map, and the actual steering angle gain map. A wheel speed difference threshold variable calculating step for calculating a wheel speed difference threshold variable by multiplying the speed difference threshold coefficient;
Determines which of the wheel speed difference threshold variable calculated in the wheel speed difference threshold variable calculating step is greater when the vehicle wheel is braked A road surface determination step for determining whether the left and right wheels of the vehicle are on a road surface having different friction coefficients based on the determination result;
The road surface condition determination method characterized by including .
予め設定しておいた車速ゲインマップを参照して、自動車の速度に対する車速ゲインを算出する車速ゲイン算出手段と、 Vehicle speed gain calculating means for calculating a vehicle speed gain with respect to the speed of the vehicle with reference to a vehicle speed gain map set in advance;
予め設定しておいた実舵角ゲインマップを参照して、操舵輪の実際の操舵角である実舵角に対する実舵角ゲインを算出する実舵角ゲイン算出手段と、 An actual rudder angle gain calculating means for calculating an actual rudder angle gain with respect to the actual rudder angle that is the actual steering angle of the steered wheel with reference to a preset actual rudder angle gain map;
前記車速ゲイン算出手段が算出した車速ゲインと、前記実舵角ゲイン算出手段が算出した実舵角ゲインと、前記車速ゲインマップおよび前記実舵角ゲインマップに対応させて予め設定しておいた車輪速差しきい値係数とを乗算して車輪速差しきい値変数を算出する車輪速差しきい値変数算出手段と、 The vehicle speed gain calculated by the vehicle speed gain calculating means, the actual steering angle gain calculated by the actual steering angle gain calculating means, the wheels set in advance corresponding to the vehicle speed gain map and the actual steering angle gain map A wheel speed difference threshold variable calculating means for calculating a wheel speed difference threshold variable by multiplying by a speed difference threshold coefficient;
自動車の車輪にブレーキがかけられているときに、自動車の左右輪の車輪速度の差と、前記車輪速差しきい値変数算出手段が算出した車輪速差しきい値変数とのいずれが大きいかを判定し、その判定結果に基づいて、自動車の左右輪が異なる摩擦係数の路面上にあるかどうかを判定する路面判定手段と When the vehicle wheel is braked, it is determined which of the wheel speed difference threshold variable calculated by the wheel speed difference threshold variable calculating means is greater than the difference between the wheel speeds of the left and right wheels of the automobile. And road surface determination means for determining whether the left and right wheels of the vehicle are on road surfaces having different friction coefficients based on the determination result
を備えたことを特徴とする路面状態判定装置。A road surface condition determining apparatus comprising:
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