JPH04331668A - 路面摩擦係数検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車輪と路面との間の摩
擦係数を検出する路面摩擦係数検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置は、例えば特開昭６
３−６４８７９号公報に示されているように、ハンドル
舵角を検出する舵角センサと、ハンドル操舵時に操舵軸
に発生する捩れを検出する歪センサとを備え、前記操舵
軸の捩れ量はハンドル舵角に比例すると共に車輪と路面
との間の摩擦係数に比例することに着目して、前記両セ
ンサにより検出された操舵軸の捩れ量及びハンドル舵角
に基づいて前記摩擦係数を検出するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の装
置にあっては、ハンドル操舵時に操舵軸に発生する捩れ
量は極めて少ないものであり、この微量な捩れ量を精度
よく検出することは難しい。そのため、前記捩れ量に基
づいて検出される摩擦係数の精度が悪くなったり、同捩
れ量を精度よく検出するために同捩れ量を検出するセン
サが複雑かつ大型化するという問題がある。本発明は上
記問題に対処するためになされたもので、その目的は、
ある程度大きな物理量に基づいて車輪と路面との間の摩
擦係数を検出することにより、それ程複雑かつ大型のセ
ンサを用いることなく精度よく前記摩擦係数を検出でき
るようにした路面摩擦係数検出装置を提供することにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の構成上の特徴は、車輪のスリップを検出す
るスリップ検出手段と、車両の前後加速度を検出する前
後加速度検出手段と、車両の横加速度を検出する横加速
度検出手段と、スリップ検出手段による車輪のスリップ
検出開始時に前後加速度センサにより検出された前後加
速度と横加速度センサにより検出された横加速度とのベ
ルクトル和を計算する計算手段とを備え、計算手段によ
って計算されたベクトル和を車輪と路面との間の摩擦係
数として検出するようにしたことにある。

【０００５】

【作用】上記のように構成した本発明においては、車輪
にスリップが発生すると、このスリップをスリップ検出
手段が検出し、この検出開始時に、計算手段が、前後加
速度センサにより検出された前後加速度と横加速度セン
サにより検出された横加速度とのベルクトル和を計算す
る。一般的に、車輪に水平方向の力が作用し、この力が
大きくなって車輪と路面との間の摩擦係数と車両の重量
とで決まる最大摩擦力を越えると、車輪はスリップして
しまう。この場合、前記水平方向の力は車両の駆動時、
制動時、旋回時、車両に大きな外力が作用したときなど
に発生するものであるが、前記最大摩擦力と前記水平方
向の力との関係で、前記スリップ開始時における車両の
水平方向の加速度は前記摩擦係数に略比例するものであ
る。この場合、前記ベクトル和は前記車両の水平方向の
加速度に対応するものであるので、前記計算したベクト
ル和は車輪と路面との間の摩擦係数を表していることに
なる。

【０００６】

【発明の効果】上記作用説明からも理解できるとおり、
本発明によれば、車両の前後加速度及び横加速度に基づ
いて車輪と路面との間の摩擦係数が計算され、これらの
両加速度は比較的検出し易いものであるので、センサが
大型化することもなく精度よく前記摩擦係数を検出でき
る。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
ると、図１は本発明の路面摩擦係数検出装置を適用した
４輪操舵車の全体を概略的に示している。この４輪操舵
車は、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を操舵する前輪操舵装置
１０と、左右後輪ＲＷ１，ＲＷ２を操舵する後輪操舵装
置２０と、後輪操舵装置２０を電気的に制御する電気制
御装置３０とを備えている。

【０００８】前輪操舵装置１０は、ハンドル１１を上端
に固定した操舵軸１２を備えている。操舵軸１２の下端
はステアリングギヤボックス１３内にて軸方向に変位可
能に支持されたラックバー１４に接続されていて、同バ
ー１４はハンドル１１の回動に応じて軸方向に変位する
。ラックバー１４の両端にはタイロッド１５ａ，１５ｂ
及びナックルアーム１６ａ，１６ｂを介して左右前輪Ｆ
Ｗ１，ＦＷ２が接続されていて、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ
２はラックバー１４の軸方向の変位に応じて操舵される
。

【０００９】後輪操舵装置２０は電気的に制御されるア
クチュエータ２１を備え、同アクチュエータ２１は軸方
向に変位可能に設けたリレーロッド２２を軸方向に駆動
する。リレーロッド２２の両端にはタイロッド２３ａ，
２３ｂ及びナックルアーム２４ａ，２４ｂを介して左右
後輪ＲＷ１，ＲＷ２が接続されていて、左右後輪ＲＷ１
，ＲＷ２はリレーロッド２２の軸方向の変位に応じて操
舵される。

【００１０】電気制御装置３０は、マイクロコンピュー
タ３１，３２を備えている。マイクロコンピュータ３１
は、図２，３のフローチャートに対応したプログラムを
記憶していて、同プログラムの実行により、各輪ＦＷ１
，ＦＷ２，ＲＷ１，ＲＷ２のスリップ状態を評価すると
共に路面摩擦係数μを検出するものである。また、この
マイクロコンピュータ３１はＲＯＭにより構成されたテ
ーブルを有し、同テーブルには前記プログラムの実行の
際に利用される各種係数ＧＢ０，ＧＢ１，Ｔｒ，γ０，
ａ，ｂ　（図４〜９参照）が記憶されている。

【００１１】マイクロコンピュータ３１の入力には、前
輪操舵角センサ３３、車輪速センサ３４ａ〜３４ｄ、ヨ
ーレートセンサ３５、前後加速度センサ３６及び横加速
度センサ３７が接続されている。前輪操舵角センサ３３
は操舵軸１２に組付けられ、同軸１２の回転角を検出す
ることにより前輪操舵角θを検出して、同操舵角θを表
す検出信号を出力する。車輪速センサ３４ａ〜３４ｄは
各輪ＦＷ１，ＦＷ２，ＲＷ１，ＲＷ２の近傍に設けられ
、各輪ＦＷ１，ＦＷ２，ＲＷ１，ＲＷ２の回転速度ＶＦ
Ｌ，ＶＦＲ，ＶＲＬ，ＶＲＲを検出して、同回転速度Ｖ
ＦＬ，ＶＦＲ，ＶＲＬ，ＶＲＲ　を表す検出信号をそれ
ぞれ出力する。ヨーレートセンサ３５は車体の重心位置
に固定され、垂直軸回りの車体の回転角速度を検出する
ことによりヨーレートγを検出して、同ヨーレートγを
表す検出信号を出力する。前後加速度センサ３６も車体
に固定され、車両の前後方向の加速度ＧＸ　を検出して
同加速度ＧＸ　を表す検出信号を出力する。横加速度セ
ンサ３７も車体に固定され、車両の横方向の加速度ＧＹ
　を検出して同加速度ＧＹ　を表す検出信号を出力する
。また、マイクロコンピュータ３１の出力には、表示制
御回路３８及び表示装置３９が接続されている。表示装
置３９は、摩擦係数の極低、低、中、高にそれぞれ対応
した４個のランプ３９ａ〜３９ｄを備えており、各ラン
プ３９ａ〜３９ｄの点灯及び消灯が表示制御回路３８に
より制御されるようになっている。

【００１２】マイクロコンピュータ３２は、図１０のフ
ローチャートに対応したプログラムを記憶していて、同
プログラムの実行により、左右後輪ＲＷ１，ＲＷ２の操
舵を制御する。また、このマイクロコンピュータ３２は
ＲＯＭにより構成されたテーブルを有し、同テーブルに
は係数ＫＹ　（図１１参照）が記憶されている。マイク
ロコンピュータ３２の入力には、前記マイクロコンピュ
ータ３１及びヨーレートセンサ３５が接続されていると
共に、後輪操舵角センサ４１が接続されている。後輪舵
角センサ４１はリレーロッド２２の近傍に設けられ、同
ロッド２２の変位量を検出することにより後輪操舵角δ
ｒ　を検出して、同操舵角δｒ　を表す検出信号を出力
する。 また、このマイクロコンピュータ３２の出力には駆動回
路４２が接続されており、同回路４２はアクチュエータ
２１の駆動を制御する。

【００１３】次に、上記のように構成した実施例の動作
を説明する。イグニッションスイッチ（図示しない）が
投入されると、マイクロコンピュータ３１は、図２のス
テップ１００にてプログラムの実行を開始し、ステップ
１０２にて各種変数を初期値に設定する初期設定処理を
実行した後、ステップ１０４〜１３６からなる循環処理
を繰り返し実行する。なお、前記初期設定処理において
は、摩擦係数μは高摩擦係数を表す値に設定される。

【００１４】この循環処理においては、ステップ１０４
にて前輪操舵角センサ３３、車輪速センサ３４ａ〜３４
ｄ、ヨーレートセンサ３５、前後加速度センサ３６及び
横加速度センサ３７から前輪操舵角θ、車輪回転速度Ｖ
ＦＬ，ＶＦＲ，ＶＲＬ，ＶＲＲ　、ヨーレートγ、前後
加速度ＧＸ及び横加速度ＧＹを表す各検出信号をそれぞ
れ入力し、ステップ１０６にて車速Ｖに基づいて係数Ｇ
Ｂ０，ＧＢ１，Ｔｒ　をテーブル（図４〜６参照）から
読み出す。この場合、車速Ｖとしては、最初はステップ
１０２にて初期設定された値「０」が利用されるが、そ
の後においては前回の循環処理のステップ１１２にて計
算された値が利用される。次に、ステップ１０８にて前
記読み出した係数ＧＢ０，ＧＢ１，Ｔｒ　及び前記入力
したヨーレートγを用いて、下記数１に基づく演算の実
行により車両のスリップ角βを計算する。

【数１】 前記数１中、ｓはラプラス演算子であり、Ｆ（ｓ）はヨ
ーレートγと車両のスリップ角βとの関係を表す伝達関
数である。

【００１５】次に、ステップ１１０にて、前記入力した
各車輪回転速度ＶＦＬ，ＶＦＲ，ＶＲＬ，ＶＲＲ　及び
ヨーレートγと、前記算出したスリップ角βとに基づく
下記数２の演算の実行により、旋回軌跡差による各輪Ｆ
Ｗ１，ＦＷ２，ＲＷ１，ＲＷ２の回転速度差成分を除去
した各輪ＦＷ１，ＦＷ２，ＲＷ１，ＲＷ２の補正車輪回
転速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４　を計算する。

【数２】Ｖ１＝ＶＦＬ＋ｔ・γ／２ Ｖ２＝ＶＦＲ−ｔ・γ／２ Ｖ３＝ＶＲＬ＋ｔ・γ／２＋Ｌ・β・γＶ４＝ＶＲＲ−
ｔ・γ／２＋Ｌ・β・γなお、前記数２中、ｔはトレッ
ドであり、Ｌはホイールベースである。前記数２につい
て、図１２を用いて若干の説明を加えると、補正車輪回
転速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４　は、各輪ＦＷ１，ＦＷ
２，ＲＷ１，ＲＷ２の各車輪回転速度ＶＦＬ，ＶＦＲ，
ＶＲＬ，ＶＲＲを、車両の重心ＣＣ回りのヨーレートγ
と車両のスリップ角βを用いて、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ
２の中心位置ＣＦ　の車輪回転速度に換算したものであ
る。これにより、旋回軌跡差による各輪ＦＷ１，ＦＷ２
，ＲＷ１，ＲＷ２の回転速度差成分が除去される。

【００１６】次に、ステップ１１２にて前記入力した前
後加速度ＧＸ　に基づいて、下記■〜■の条件に従って
車速Ｖを決定する。■前後加速度ＧＸ　が「０」以上か
つ絶対値の小さな正の所定値Ｇ０　（例えば、約１．０
ｍ／ｓ２〜約５．０ｍ／ｓ２）以下であるとき（０≦Ｇ
Ｘ≦Ｇ０）、車速Ｖは各補正車輪回転速度Ｖ１，Ｖ２，
Ｖ３，Ｖ４　の最小値ＭＩＮ（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４
）に設定される。■前後加速度ＧＸ　が絶対値の小さな
負の所定値−Ｇ０　（例えば、約−５．０ｍ／ｓ２〜−
約１．０ｍ／ｓ２）以上かつ「０」未満であるとき（−
Ｇ０≦ＧＸ＜０）、車速Ｖは各補正車輪回転速度Ｖ１，
Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４　の最大値ＭＡＸ（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３
，Ｖ４）に設定される。■前後加速度ＧＸ　が前記負の
所定値−Ｇ０　未満又は前記正の所定値Ｇ０　より大き
いとき（ＧＸ＜−Ｇ０　ｏｒ　ＧＸ＞Ｇ０）、車速Ｖは
下記数３の演算の実行により計算される。

【数３】Ｖ＝Ｖ０＋∫ＧＸｄｔ なお、前記数３中、積分定数Ｖ０　は、前記■の条件（
ＧＸ＜−Ｇ０　ｏｒ　ＧＸ＞Ｇ０）を満たす直前の車速
Ｖである。

【００１７】これにより、車両が定速走行状態、僅かな
増速又は減速走行状態にあれば、すなわち各輪ＦＷ１，
ＦＷ２，ＲＷ１，ＲＷ２がほとんどスリップしていない
場合には、最もスリップ率の低い車輪の補正車輪回転速
度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４　が車速Ｖとして決定される
。また、車両が増速又は減速走行状態にあれば、すなわ
ち各輪ＦＷ１，ＦＷ２，ＲＷ１，ＲＷ２がスリップして
いる場合には、車体の前後加速度ＧＸ　を用いた積分演
算により車速Ｖが決定される。その結果、車速Ｖは、旋
回軌跡誤差及びスリップ誤差を含まない正確な値に設定
されることになる。

【００１８】次に、ステップ１１４にて、各補正車輪回
転速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４　を用いた下記数４の演
算の実行により、車輪ＦＷ１，ＦＷ２，ＲＷ１，ＲＷ２
の最大スリップ率Ｘを計算する。

【数４】 なお、前記数４中、演算子ＡＶＥ　は各補正車輪回転速
度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４　の平均値を計算することを
意味する。前記ステップ１１４の処理後、ステップ１１
６にて前記計算した最大スリップ率Ｘと所定値Ｘ０　（
例えば、１０〜２０パーセント程度の値）とを比較する
と共に、前回の比較結果をも考慮して、最大スリップ率
Ｘが所定値Ｘ０　を越え始めたか否かを判定する。この
場合、最大スリップ率Ｘは各輪ＦＷ１，ＦＷ２，ＲＷ１
，ＲＷ２と路面との進行方向すなわち前後方向の最大の
スリップ量に対応しており、以前には車輪が前後方向に
スリップしていなくて最大スリップ率Ｘが所定値Ｘ０　
以下であり、今回、車輪が前後方向にスリップして最大
スリップ率Ｘが所定値Ｘ０　を初めて越えると、同ステ
ップ１１６における「ＹＥＳ」との判定の基に、プログ
ラムは図３のステップ１３２に進められる。一方、車輪
が前後方向にスリップしていなくて最大スリップ率Ｘが
所定値Ｘ０　以下である場合、又は車輪が前後方向にス
リップし続けていて最大スリップ率Ｘが所定値Ｘ０　を
越え続けている場合には、同ステップ１１６における「
ＮＯ」との判定の基に、プログラムは図３のステップ１
１８へ進められる。

【００１９】ステップ１１８においては、前記入力した
ヨーレートγ及び前記計算した車速Ｖに基づく下記数５
の演算の実行により、基準横加速度ＧＹ＊を計算する。

【数５】ＧＹ＊＝γ・Ｖ なお、この数５は、車両旋回時の横加速度を一般的に表
す下記数６において、車両のスリップ角βの変化率ｄβ
／ｄｔが「０」である場合に対応しており、これにより
、基準横加速度ＧＹ＊は、車両が理想的な状態で旋回を
していて各輪ＦＷ１，ＦＷ２，ＲＷ１，ＲＷ２の路面に
対する横方向のスリップ量が「０」に近い場合の車両の
横加速度を表している。

【数６】ＧＹ＝｛γ＋（ｄβ／ｄｔ）｝・Ｖ

【００２０
】前記ステップ１１８の処理後、ステップ１２０にて、
前記計算した基準横加速度ＧＹ＊と前記入力した横加速
度ＧＹ　とに基づく下記数７の演算の実行により、車輪
の路面に対する横方向のスリップ量Ｙを計算する。

【数７】Ｙ＝｜ＧＹ＊−ＧＹ｜ 次に、ステップ１２２にて前記計算したスリップ量Ｙと
所定値Ｙ０　（例えば、０．３Ｇ程度の値）とを比較す
ると共に、前回の比較結果をも考慮して、スリップ量Ｙ
が所定値Ｙ０　を越え始めたか否かを判定する。以前に
は車輪が横方向にスリップしていなくてスリップ量Ｙが
所定値Ｙ０　以下であり、今回、車輪が横方向にスリッ
プしてスリップ量Ｙが所定値Ｙ０を初めて越えると、同
ステップ１２２における「ＹＥＳ」との判定の基に、プ
ログラムはステップ１３２に進められる。一方、車輪が
横方向にスリップしていなくてスリップ量Ｙが所定値Ｙ
０　以下である場合、又は車輪が横方向にスリップし続
けていてスリップ量Ｙが所定値Ｙ０を越え続けている場
合には、同ステップ１２２における「ＮＯ」との判定の
基に、プログラムはステップ１２４へ進められる。

【００２１】ステップ１２４においては、車速Ｖに基づ
いて係数Ｔｒ，γ０，ａ，ｂ　をテーブル（図６〜９参
照）から読み出し、ステップ１２６にて前記読み出した
係数Ｔｒ，γ０，ａ，ｂ　及び前記入力した前輪操舵角
θを用いて、下記数８に基づく演算の実行により基準ヨ
ーレートγ＊　を計算する。

【数８】 前記数８において、Ｇ（ｓ）は、車両が理想的な状態で
旋回している場合の前輪操舵角とヨーレートとの関係を
表す伝達関数であり、ｓはラプラス演算子である。これ
により、各輪ＦＷ１，ＦＷ２，ＲＷ１，ＲＷ２の路面に
対する重心位置垂直軸回りのスリップ量が「０」に近い
状態における車両のヨーレートが基準ヨーレートγ＊　
として計算されたことになる。

【００２２】前記ステップ１２６の処理後、ステップ１
２８にて、前記計算した基準ヨーレートγ＊　と前記入
力したヨーレートγとに基づく下記数９の演算の実行に
より、車輪の路面に対する重心位置垂直軸回りの滑り量
Ｚを計算する。

【数９】Ｚ＝｜γ＊−γ｜ 次に、ステップ１３０にて前記計算したスリップ量Ｚと
所定値Ｚ０　（例えば、５度／秒程度の値）とを比較す
ると共に、前回の比較結果をも考慮して、スリップ量Ｚ
が所定値Ｚ０　を越え始めたか否かを判定する。以前に
は、車輪が重心位置垂直軸回りにスリップしていなくて
スリップ量Ｚが所定値Ｚ０　以下であり、今回、車輪が
重心位置垂直軸回りにスリップしてスリップ量Ｚが所定
値Ｚ０　を初めて越えると、同ステップ１３０における
「ＹＥＳ」との判定の基に、プログラムはステップ１３
２に進められる。一方、車輪が重心位置垂直軸回りにス
リップしていなくてスリップ量Ｚが所定値Ｚ０　以下で
ある場合、又は車輪が重心位置垂直軸回りにスリップし
続けていてスリップ量Ｚが所定値Ｚ０　を越え続けてい
る場合には、同ステップ１３０における「ＮＯ」との判
定の基に、プログラムは図２のステップ１０４へ戻され
る。

【００２３】このような処理により、車輪が前後方向、
横方向及び垂直軸回りのいずれの方向にもスリップして
いなかったり、スリップし続けていれば、ステップ１０
４〜１３０からなる循環処理が繰り返し実行されて、車
輪の新たなスリップが検出され続ける。一方、車輪が前
記いずれかの方向にスリップし始めれば、前記ステップ
１１６，１２２，１３０にて「ＹＥＳ」との判定の基に
、ステップ１３２〜１３６の処理が実行される。

【００２４】ステップ１３２においては、前記入力した
前後加速度ＧＸ及び横加速度ＧＹを用いた下記数１０の
演算の実行により、前記両加速度ＧＸ，ＧＹ　のベクト
ル和を計算して摩擦係数μとして設定する。

【数１０】μ＝（ＧＸ２＋ＧＹ２）１／２この数１０に
ついて若干の説明を加えると、一般的に、車輪に水平方
向の力が作用し、この力が大きくなって車輪と路面との
間の摩擦係数と車両の重量で決まる最大摩擦力を越える
と、車輪はスリップしてしまう。この場合、前記水平方
向の力は車両の駆動時、制動時、旋回時、車両に大きな
外力が作用したときなどに発生するものであるが、前記
最大摩擦力と前記水平方向との力の関係で、前記スリッ
プ開始時における車両の水平方向の加速度（ベクトル和
）（ＧＸ２＋ＧＹ２）１／２は前記摩擦係数に略比例す
るものである。　　これにより、前記計算したベクトル
和（ＧＸ２＋ＧＹ２）１／２　は、車輪と路面との間の
摩擦係数μを表していることになる。

【００２５】前記摩擦係数μの計算後、ステップ１３４
にて摩擦係数μと各所定値μ１，μ２，μ３（例えば、
所定値μ１，μ２，μ３はそれぞれ　０．２，０．４，
０．６程度の値）と比較して、摩擦係数μが第１領域（
μ＜μ１　）、第２領域（μ１≦μ＜μ２）、第３領域
（μ２≦μ＜μ３）及び第４領域（μ３≦μ）　のいず
れかの領域にあるかを判定して、同摩擦係数μが属する
領域を表す表示制御信号を表示制御回路３８へ出力する
。表示制御回路３８は、前記表示制御信号に基づき、摩
擦係数μが属する第１〜４領域に応じて表示装置３９の
各ランプ３９ａ〜３９ｄをそれぞれ点灯させる。これに
より、運転者は車輪と路面との間の摩擦係数を視覚的に
認識でき、車両の運転に反映させることができる。

【００２６】次に、ステップ１３６にて摩擦係数μを表
す信号をマイクロコンピュータ３２へ出力して、プログ
ラムを図２のステップ１０４に戻す。一方、マイクロコ
ンピュータ３２は、前記イグニッションスイッチの投入
時に、図１０のステップ２００にてプログラムの実行を
開始し、ステップ２０２の初期設定処理後、ステップ２
０４〜２１０からなる循環処理を繰り返し実行し続けて
いる。なお、前記初期設定処理においては、摩擦係数μ
は高摩擦係数を表す値に設定される。

【００２７】この循環処理においては、ステップ２０４
にてマイクロコンピュータ３１が出力している摩擦係数
μを表す信号を入力すると共に、ヨーレートセンサ３５
及び後輪操舵角センサ４１からのヨーレートγ及び後輪
操舵角δｒ　を表す検出信号を入力する。次に、ステッ
プ２０６にて前記摩擦係数μに基づいてヨーレート係数
ＫＹ　をテーブル（図１１参照）から読み出し、ステッ
プ２０８にて前記ヨーレート係数ＫＹ　及びヨーレート
γに基づく下記数１１の演算の実行により目標後輪操舵
角δｒ＊を計算する。

【数１１】δｒ＊＝ＫＹ・γ

【００２８】この目標後輪操舵角δｒ＊の計算後、ステ
ップ２１０にて同目標後輪操舵角δｒ＊と前記入力した
後輪操舵角δｒとの差δｒ＊−δｒを表す制御信号をア
クチュエータ２１へ出力する。アクチュエータ２１は前
記制御信号に基づいてリレーロッド２２を前記差δｒ＊
−δｒに対応した量だけ左右に変位させる。このリレー
ロッド２２の変位により、左右後輪ＲＷ１，ＲＷ２は目
標後輪操舵角δｒ＊に操舵される。この場合、ヨーレー
ト係数ＫＹ　は、図１１に示すように、摩擦係数μが小
さくなるにしたがって大きくなるように設定されるので
、車輪がスリップし易い路面状態になる程、左右後輪Ｒ
Ｗ１，ＲＷ２は左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２に対して同相に
大きく操舵されるようになり、車両が安定傾向に制御さ
れる。

【００２９】次に、上記実施例の変形例について説明す
る。 ａ．第１変形例 上記実施例においては、摩擦係数μを上記数１０に基づ
いて計算するようにしたが、これは４輪駆動車の場合で
、２輪駆動車の場合には次のようにする必要がある。 すなわち、図１に示すように、ブレーキペダルの踏み込
み時にオンするブレーキスイッチ４３を設けて、同スイ
ッチ４３をマイクロコンピュータ３１に接続すると共に
、図２，３のプログラムのステップ１３２の処理を、図
１３のステップ１４０〜１４４で置き換える必要がある
。

【００３０】このような第２変形例においては、上記ス
テップ１１６，１２２，１３０にて「ＹＥＳ」すなわち
車輪がスリップし始めたことが検出されると、ステップ
１４０にてブレーキスイッチ４３から信号が読み込まれ
て、同スイッチ４３がオン状態にあるか否かが判定され
る。ブレーキスイッチ４３がオン状態すなわち車両の制
動時に車輪がスリップし初めた場合には、前記ステップ
１４０における「ＹＥＳ」との判定の基に、ステップ１
４２にて上記数１０と同じ下記数１２の演算の実行によ
り摩擦係数μを計算する。

【数１２】μ＝（ＧＸ２＋ＧＹ２）１／２一方、ブレー
キスイッチ４３がオフ状態すなわち車両の駆動時に車輪
がスリップし始めた場合には、前記ステップ１５０にお
ける「ＮＯ」との判定の基に、ステップ１５４にて下記
数１３の演算の実行により摩擦係数μを計算する。

【数１３】μ＝（４・ＧＸ２＋ＧＹ２）１／２

【００３
１】なお、前記数１３において前後加速度ＧＸ　の２乗
項ＧＸ２を４倍する理由は、２輪駆動の場合には、駆動
輪に対する路面からの垂直方向の反力は車両の重量の約
１／２であり、４輪駆動の場合には全駆動輪に水平方向
に作用する力の約１／２の力が駆動輪に作用すれば、駆
動輪がスリップし始めるためである。その結果、この第
１変形例によれば、２輪駆動車においても、摩擦係数μ
が精度よく検出される。

【００３２】ｂ．第２変形例 上記実施例においては、摩擦係数μの大きさを複数のラ
ンプ３９ａ〜３９ｄの点灯位置により表示するようにし
たが、同摩擦係数μの大きさを色別で表示するようにし
てもよい。この場合、例えば、摩擦係数μが大きいとき
に緑色ランプを点灯し、同摩擦係数μが小さくなるにし
たがって赤色ランプの点灯に徐々に切り換えていくよう
にすればよい。また、前記摩擦係数μを数字表示するよ
うにしてもよい。

【００３３】ｃ．第３変形例 上記実施例においては、車輪のスリップを前後方向、横
方向及び垂直軸回りの回転方向の車輪のスリップ量に応
じて検出するようにしたが、車輪のスリップ検出の頻度
が多少下がることを許容するならば、車輪の前後方向の
スリップ量のみにより車輪のスリップを検出するように
してもよい。この場合、上記実施例のプログラムのステ
ップ１１８〜１３０の処理を省略すればよい。

【００３４】ｄ．第４変形例 上記実施例においては、車輪のスリップ検出を図２，３
のプログラムの実行により行うようにしたが、アンチス
キッド装置を搭載した車両においては、アンチスキッド
装置内にて従来から公知の方法で検出される車輪のスリ
ップ判定結果を利用するようにしてもよい。この変形例
に係る車両について図面を用いて説明すると、図１４は
同車両を概略的に示している。

【００３５】この車両は、アンチスキッド電気制御回路
５１及びアンチスキッド油圧制御回路５２を備えている
。アンチスキッド電気制御回路５１は各車輪ＦＷ１，Ｆ
Ｗ２，ＲＷ１，ＲＷ２の回転速度を検出する複数の車輪
速センサ、同センサにより検出された車輪回転速度に基
づき各輪ＦＷ１，ＦＷ２，ＲＷ１，ＲＷ２のスリップ状
態を検出するマイクロコンピュータ等により構成されて
おり、前記検出スリップ状態に応じて各車輪ＦＷ１，Ｆ
Ｗ２，ＲＷ１，ＲＷ２がロックするおそれがあるときに
、同ロックするおそれのある車輪ＦＷ１，ＦＷ２，ＲＷ
１，ＲＷ２毎に作動信号を出力する。アンチスキッド油
圧制御回路５２はブレーキペダル５３の踏み込み操作に
応じてブレーキ油を各車輪ＦＷ１，ＦＷ２，ＲＷ１，Ｒ
Ｗ２に対応したホイールシリンダ５４ａ〜５４ｄに供給
するマスタシリンダ、同マスタシンリンダと各ホイール
シリンダ５４ａ〜５４ｄ間に設けられた各種バルブ等か
らなり、前記各車輪ＦＷ１，ＦＷ２，ＲＷ１，ＲＷ２毎
の作動信号に応答して各ホイールシリンダ５４ａ〜５４
ｄに供給されるブレーキ油圧を減圧などして各車輪ＦＷ
１，ＦＷ２，ＲＷ１，ＲＷ２がロックしないように制御
する。このアンチスキッド電気制御回路５１からの各作
動信号がオア回路５５に供給されており、同回路５５は
前記各作動信号をオア合成してマイクロコンピュータ５
６へ出力する。

【００３６】マイクロコンピュータ５６には、前記オア
回路５５の他に、上記実施例の場合と同様なヨーレート
センサ３５、前後加速度センサ３６、横加速度センサ３
７、表示制御回路３８、後輪操舵角センサ４１及び駆動
回路４２が接続されている。また、このマイクロコンピ
ュータ５６は、図１５のフローチャートに対応したプロ
グラムを記憶していると共に、テーブルを備えており、
同テーブルには係数ＫＹ　（図１１参照）が記憶されて
いる。他の部分は上記実施例と同じであり、同符号を付
してその説明を省略する。

【００３７】上記のように構成した第４変形例の動作を
説明する。マイクロコンピュータ５６は図１５のステッ
プ３００にてプログラムの実行を開始し、ステップ３０
２の初期設定処理後、ステップ３０４〜３１８からなる
循環処理を繰り返し実行する。なお、前記初期設定処理
においては、摩擦係数μは高摩擦係数を表す値に設定さ
れる。

【００３８】前記循環処理中、ステップ３０４にてオア
回路５５からの信号を入力して同信号の発生開始時か否
かを判定する。この場合、アンチスキッド電気制御回路
５１が各車輪ＦＷ１，ＦＷ２，ＲＷ１，ＲＷ２に対する
いずれの作動信号も出力しておらず、又は同作動信号を
出力し続けていれば、ステップ３０４にて「ＮＯ」すな
わち信号発生開始時でないと判定し、ステップ３０４，
３１２〜３１８からなる循環処理を実行し続ける。この
場合、ステップ３１２〜３１８の処理は上記実施例の図
１０のステップ２０４〜２１０の処理と同じであり、こ
れらの処理により左右後輪ＲＷ１，ＲＷ２は摩擦係数μ
に応じて操舵制御される。

【００３９】一方、アンチスキッド電気制御回路５１が
各車輪ＦＷ１，ＦＷ２，ＲＷ１，ＲＷ２に対するいずれ
かの作動信号を出力し始めると、前記ステップ３０４に
て「ＹＥＳ」すなわち信号発生開始時であると判定し、
ステップ３０６〜３１０の処理を実行する。これらのス
テップ３０６〜３１０の処理は上記実施例の図２，３の
ステップ１０４，１３２，１３４の処理と同じであり、
これらの処理により、車輪と路面との間の摩擦係数μが
、上記実施例の場合と同様に、前後加速度ＧＸ及び横加
速度ＧＹ　に基づいて計算されると共に、表示装置３９
のランプ３９ａ〜３９ｄが同計算された摩擦係数μに応
じて点灯制御される。そして、これらのステップ３０６
〜３１０の処理後、ステップ３１２〜３１８の処理によ
り、左右後輪ＲＷ１，ＲＷ２が前記計算した摩擦係数μ
に応じて操舵制御される。なお、ブレーキ装置の作動に
関しては、公知のことであると共に本発明に直接関係し
ないので、説明は省略する。また、この変形例において
も、２輪駆動車の場合には、上記第１変形例の場合と同
様、駆動時のスリップ開始時と制動時のスリップ開始時
とを分けて摩擦係数μを計算するようにする必要がある
。

【００４０】さらに、上記実施例においては、本発明に
係る摩擦係数検出装置を後輪操舵装置２０に適用した例
についてのみ説明したが、本発明はサスペンション装置
、トラクション制御装置、前後駆動力分配制御装置など
の車両の各種制御にも利用できることは明かである。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の一実施例を示す車両の全体概略図
である。

【図２】　　図１の一方のマイクロコンピュータにて実
行されるプログラムに対応したフローチャートの一部で
ある。

【図３】　　前記プログラムに対応したフローチャート
の他の部分である。

【図４】　　図１の一方のマイクロコンピュータに記憶
されていて演算に利用される係数ＧＢ０の特性グラフで
ある。

【図５】　　図１の一方のマイクロコンピュータに記憶
されていて演算に利用される係数ＧＢ１の特性グラフで
ある。

【図６】　　図１の一方のマイクロコンピュータに記憶
されていて演算に利用される係数Ｔｒ　の特性グラフで
ある。

【図７】　　図１の一方のマイクロコンピュータに記憶
されていて演算に利用される係数γ０　の特性グラフで
ある。

【図８】　　図１の一方のマイクロコンピュータに記憶
されていて演算に利用される係数ａの特性グラフである
。

【図９】　　図１の一方のマイクロコンピュータに記憶
されていて演算に利用される係数ｂの特性グラフである
。

【図１０】図１の他方のマイクロコンピュータにて実行
されるプログラムに対応したフローチャートである。

【図１１】図１の他方のマイクロコンピュータに記憶さ
れていて演算に利用される係数ＫＹ　の特性グラフであ
る。

【図１２】車輪回転速度ＶＦＬ，ＶＦＲ，ＶＲＬ，ＶＲ
Ｒ、補正車輪回転速度Ｖ１〜Ｖ４　、ヨーレートγ及び
スリップ角βの関係を示す説明図である。

【図１３】　　本発明の第１変形例に係り図３のフロー
チャートの一部を変形したフローチャートである。

【図１４】　　本発明の第４変形例を示す車両の全体概
略図である。

【図１５】　　図１４のマイクロコンピュータにて実行
されるプログラムに対応したフローチャートの一部であ
る。

【符号の説明】

ＦＷ１，ＦＷ２…前輪、ＲＷ１，ＲＷ２…後輪、１０…
前輪操舵装置、２０…後輪操舵装置、３０…電気制御装
置、３１，３２，５６…マイクロコンピュータ、３３…
前輪操舵角センサ、３４ａ〜３４ｄ…車輪速センサ、３
５…ヨーレートセンサ、３６…前後加速度センサ、３７
…横加速度センサ、３９…表示装置、４１…後輪操舵角
センサ、４３…ブレーキスイッチ、５１…アンチスキッ
ド電気制御回路、５２…アンチスキッド油圧制御回路、
５５…オア回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輪のスリップを検出するスリップ検出手
   段と、車両の前後加速度を検出する前後加速度検出手段
   と、車両の横加速度を検出する横加速度検出手段と、前
   記スリップ検出手段による車輪のスリップ検出開始時に
   前記前後加速度センサにより検出された前後加速度と前
   記横加速度センサにより検出された横加速度とのベルク
   トル和を計算する計算手段とを備え、前記計算手段によ
   って計算されたベクトル和を車輪と路面との間の摩擦係
   数として検出する路面摩擦係数検出装置。