JPH0618276Y2 - 路面摩擦係数検出装置 - Google Patents
路面摩擦係数検出装置Info
- Publication number
- JPH0618276Y2 JPH0618276Y2 JP9022486U JP9022486U JPH0618276Y2 JP H0618276 Y2 JPH0618276 Y2 JP H0618276Y2 JP 9022486 U JP9022486 U JP 9022486U JP 9022486 U JP9022486 U JP 9022486U JP H0618276 Y2 JPH0618276 Y2 JP H0618276Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lateral acceleration
- friction coefficient
- vehicle
- vehicle speed
- detector
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、路面の摩擦係数を検出する路面摩擦係数検
出装置に関する。
出装置に関する。
従来の路面摩擦係数検出装置としては、例えば特開昭５
８−５６９２２号公報に記載されているものがある。
８−５６９２２号公報に記載されているものがある。
この従来例は、車両の前輪と後輪との回転角加速度の差
により車輪のスリップを検出したときに、走行路面の摩
擦係数が低いものと判定するようにしている。
により車輪のスリップを検出したときに、走行路面の摩
擦係数が低いものと判定するようにしている。
しかしながら、上記従来の路面摩擦係数検出装置にあっ
ては、前輪と後輪との回転角加速度の差を検出している
ので、急発進，急加速を行って駆動輪と非駆動輪との間
に回転角加速度の差を生じたときに低摩擦係数路面であ
ると誤判断すると共に、四輪駆動車の場合には、前後輪
の回転角加速度に差を生じないので、路面摩擦係数を検
出することができない等の問題点があった。
ては、前輪と後輪との回転角加速度の差を検出している
ので、急発進，急加速を行って駆動輪と非駆動輪との間
に回転角加速度の差を生じたときに低摩擦係数路面であ
ると誤判断すると共に、四輪駆動車の場合には、前後輪
の回転角加速度に差を生じないので、路面摩擦係数を検
出することができない等の問題点があった。
そこで、この考案は、上記従来例の問題点に着目してな
されたものであり、車両に生じる横加速度の実測値と、
車速と操舵角又は実舵角とに基づいて算出した横加速度
算出値とを比較することによって路面摩擦係数を判断す
ることにより、正確な路面摩擦係数を検出することが可
能な路面摩擦係数検出装置を提供することを目的として
いる。
されたものであり、車両に生じる横加速度の実測値と、
車速と操舵角又は実舵角とに基づいて算出した横加速度
算出値とを比較することによって路面摩擦係数を判断す
ることにより、正確な路面摩擦係数を検出することが可
能な路面摩擦係数検出装置を提供することを目的として
いる。
上記目的を達成するために、この考案は、車速Ｖを検出
する車速検出器と、車両の操舵状態を検出する操舵状態
検出手段と、車両に搭載した横加速度検出器と、前記車
速検出器及び操舵状態検出手段の検出値に基づき横加速
度Ｇを算出する横加速度演算手段と、該横加速度演算手
段の演算結果と前記横加速度検出器の検出結果とを比較
して路面の摩擦係数を検出する摩擦係数検出手段とを備
えたことを特徴としている。
する車速検出器と、車両の操舵状態を検出する操舵状態
検出手段と、車両に搭載した横加速度検出器と、前記車
速検出器及び操舵状態検出手段の検出値に基づき横加速
度Ｇを算出する横加速度演算手段と、該横加速度演算手
段の演算結果と前記横加速度検出器の検出結果とを比較
して路面の摩擦係数を検出する摩擦係数検出手段とを備
えたことを特徴としている。
この考案においては、横加速度演算手段で、車速検出器
からの車速検出値Ｖと操舵状態検出手段からの実舵角δ
とに基づき車両の横加速度Ｇｅを演算し、その演算結果
と、実際に車両に搭載した横加速度検出器の実測値Ｇ＊
とを比較し、両者の比の絶対値｜Ｇ＊／Ｇｅ｜が“１”
以上であるときには、車両に横滑りを生じない比較的高
摩擦係数の路面と判断し、｜Ｇ＊／Ｇｅ｜＜１であると
きには、その値に応じて路面摩擦係数が低下しているも
のと判断することができる。
からの車速検出値Ｖと操舵状態検出手段からの実舵角δ
とに基づき車両の横加速度Ｇｅを演算し、その演算結果
と、実際に車両に搭載した横加速度検出器の実測値Ｇ＊
とを比較し、両者の比の絶対値｜Ｇ＊／Ｇｅ｜が“１”
以上であるときには、車両に横滑りを生じない比較的高
摩擦係数の路面と判断し、｜Ｇ＊／Ｇｅ｜＜１であると
きには、その値に応じて路面摩擦係数が低下しているも
のと判断することができる。
以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図はこの出願の特定考案の第１実施例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
図中、１は車両の車速を検出する車速検出器であって、
例えば変速機の出力側の回転数を検出して、車速に応じ
たパルス信号を得、これを単位時間計数するか又はパル
ス間隔を算出して車速に対応して車速検出値Ｖを出力す
る。
例えば変速機の出力側の回転数を検出して、車速に応じ
たパルス信号を得、これを単位時間計数するか又はパル
ス間隔を算出して車速に対応して車速検出値Ｖを出力す
る。
２は操舵状態検出器であって、車両のステアリングホイ
ールの回転角を検出するポテンショメータ等で構成され
る操舵角検出器２ａと、この操舵角検出器２ａの操舵角
検出値θをオーバーオールギヤ比Ｎで割算して実舵角δ
を算出する実舵角算出回路２ｂとから構成されている。
ールの回転角を検出するポテンショメータ等で構成され
る操舵角検出器２ａと、この操舵角検出器２ａの操舵角
検出値θをオーバーオールギヤ比Ｎで割算して実舵角δ
を算出する実舵角算出回路２ｂとから構成されている。
そして、車速検出器１の車速検出値Ｖ及び操舵状態検出
器２の実舵角検出値δとが横加速度演算回路３に供給さ
れている。
器２の実舵角検出値δとが横加速度演算回路３に供給さ
れている。
この横加速度演算回路３は、車速検出値Ｖ及び実舵角検
出値δに基づき下記(1)式の演算を行って横加速度検出
値Ｇｅを算出する。
出値δに基づき下記(1)式の演算を行って横加速度検出
値Ｇｅを算出する。
但し、 Ｋｓ＝（Ｃ２ｌ２−Ｃ１ｌ１）Ｍ／Ｃ１Ｃ２ｌ２ Ｃ１：前輪コーナリングパワー Ｃ２：後輪コーナリングパワー ｌ：ホイールベース ｌ１：前輪及び重心点間距離 ｌ２：後輪及び重心点間距離 Ｍ：車両質量 Ｉ：車両ヨー慣性モーメント ζ１，ζ２：減衰率 ω１，ω２：固有振動数 Ｋｓ：スタビリティファクタ Ｓ：ラプラス演算子 ここで、上記(1)式を採用する理由は、車両の横運動と
ヨー運動の２自由度を考えると、車両の運動は、下記
(2)〜(5)式の運動方程式により表される。
ヨー運動の２自由度を考えると、車両の運動は、下記
(2)〜(5)式の運動方程式により表される。
Ｍ（Ｖ−）＝Ｆ１＋Ｆ２…………(2) Ｉ＝ｌ１Ｆ１−ｌ２Ｆ２…………(3) そして、(2)式及び(3)式にそれぞれ(4)式及び(5)式を代
入し、θとφとｙに関してラプラス変換すると、 となり、上記(10)式及び(11)式から（Ｓ）／θ（Ｓ）
及びｙ（Ｓ）／θ（Ｓ）を求める。
入し、θとφとｙに関してラプラス変換すると、 となり、上記(10)式及び(11)式から（Ｓ）／θ（Ｓ）
及びｙ（Ｓ）／θ（Ｓ）を求める。
そして、横加速度Ｇは、Ｇ＝（Ｓ）＋Ｖであるか
ら、伝達関数は、 となる。
ら、伝達関数は、 となる。
ここで、 となり、θ／Ｎ＝δとすることにより、前記(1)式を得
ることができる。そして、上記(1)式を採用することに
よって横加速度検出値Ｇｅと実舵角δの比Ｇｅ／δの対
数値と車速Ｖとの関数が第２図で実線図示の曲線Ｌ１で
示すように、点線図示の曲線Ｌ２で示す実際に車両に生
じる横加速度に略近似した特性を得ることができると共
に、第３図(a)及び(b)に示すように、実線図示の曲線Ｌ
３で示すように、点線図示の曲線Ｌ４で示す実際に車両
に生じる横加速度の周波数特性に近似させることがで、
車両の横加速度を周波数応答性を考慮して正確に演算す
ることが可能となる。
ることができる。そして、上記(1)式を採用することに
よって横加速度検出値Ｇｅと実舵角δの比Ｇｅ／δの対
数値と車速Ｖとの関数が第２図で実線図示の曲線Ｌ１で
示すように、点線図示の曲線Ｌ２で示す実際に車両に生
じる横加速度に略近似した特性を得ることができると共
に、第３図(a)及び(b)に示すように、実線図示の曲線Ｌ
３で示すように、点線図示の曲線Ｌ４で示す実際に車両
に生じる横加速度の周波数特性に近似させることがで、
車両の横加速度を周波数応答性を考慮して正確に演算す
ることが可能となる。
そして、横加速度演算回路３の横加速度推定値Ｇｅと、
車両に搭載した横加速度検出器４の横加速度実測値Ｇ＊
とを演算回路５に供給する。この演算回路５は、横加速
度推定値Ｇｅで横加速度実測値Ｇ＊を除しその絶対値｜
Ｇ＊／Ｇｅ｜を演算し、その演算結果を出力する。この
演算回路５の出力は、定数α（１に近い値）を乗算する
乗算回路６に供給される。
車両に搭載した横加速度検出器４の横加速度実測値Ｇ＊
とを演算回路５に供給する。この演算回路５は、横加速
度推定値Ｇｅで横加速度実測値Ｇ＊を除しその絶対値｜
Ｇ＊／Ｇｅ｜を演算し、その演算結果を出力する。この
演算回路５の出力は、定数α（１に近い値）を乗算する
乗算回路６に供給される。
この乗算回路６で設定される定数αは、通常のコンクリ
ート道路ではその摩擦係数が0.6〜0.8程度であり、氷雪
路ではその摩擦係数が0.1〜0.3程度であるので、これら
に前記演算回路５の出力を対応させるように車両の特性
に応じて第４図に示すように任意に設定される。
ート道路ではその摩擦係数が0.6〜0.8程度であり、氷雪
路ではその摩擦係数が0.1〜0.3程度であるので、これら
に前記演算回路５の出力を対応させるように車両の特性
に応じて第４図に示すように任意に設定される。
次に、上記実施例の動作を説明する。今、車両が比較的
摩擦抵抗μが大きいコンクリート道路を走行しているも
のとし、この状態でステアリングホイールを例えば左切
り操舵することによって左旋回状態に移行すると、その
ときの車速検出値Ｖ及び実舵角δに基づき横加速度演算
回路３で前記(1)式の演算を行って、横加速度推定値Ｇ
ｅを算出する。
摩擦抵抗μが大きいコンクリート道路を走行しているも
のとし、この状態でステアリングホイールを例えば左切
り操舵することによって左旋回状態に移行すると、その
ときの車速検出値Ｖ及び実舵角δに基づき横加速度演算
回路３で前記(1)式の演算を行って、横加速度推定値Ｇ
ｅを算出する。
そして、この横加速度推定値Ｇｅと車両に搭載された横
加速度検出器４の横加速度実測値Ｇ＊とが演算回路５に
供給されるので、この演算回路５で、両者の比の絶対値
｜Ｇ＊／Ｇｅ｜が算出される。このとき、車両が比較的
摩擦抵抗μの大きいコンクリート道路を走行しているの
で車両に横滑りが生じないと共に、通常は、横加速度検
出器４に車両のロールにより、車両と共に旋回外方に加
速しながら移動するので、第５図(a)に示すように、横
加速度実測値Ｇ＊が横加速度算出値Ｇｅとが略等しいか
又はそれより僅かに小さくなり、｜Ｇ＊／Ｇｅ｜が１又
はそれより僅かに小さい値となる。このため、演算回路
６で定数αが“１”に設定されているものとすると、そ
の乗算出力α｜Ｇ＊／Ｇｅ｜即ち摩擦係数検出値μは略
１となり、高摩擦係数路面を走行中であることを検出す
ることができる。
加速度検出器４の横加速度実測値Ｇ＊とが演算回路５に
供給されるので、この演算回路５で、両者の比の絶対値
｜Ｇ＊／Ｇｅ｜が算出される。このとき、車両が比較的
摩擦抵抗μの大きいコンクリート道路を走行しているの
で車両に横滑りが生じないと共に、通常は、横加速度検
出器４に車両のロールにより、車両と共に旋回外方に加
速しながら移動するので、第５図(a)に示すように、横
加速度実測値Ｇ＊が横加速度算出値Ｇｅとが略等しいか
又はそれより僅かに小さくなり、｜Ｇ＊／Ｇｅ｜が１又
はそれより僅かに小さい値となる。このため、演算回路
６で定数αが“１”に設定されているものとすると、そ
の乗算出力α｜Ｇ＊／Ｇｅ｜即ち摩擦係数検出値μは略
１となり、高摩擦係数路面を走行中であることを検出す
ることができる。
ところが、雨で濡れた路面、氷雪路等を走行している状
態でステアリングホイールを操舵すると、車両にその摩
擦係数μに応じた横滑りが生じ、このため第５図(b)に
示すように、横加速度検出器４で検出した横加速度実測
値Ｇ＊が横加速度演算回路３で算出される横加速度算出
値Ｇｅに比較して車両の横滑りに応じた分小さな値とな
り、演算回路５での演算結果｜Ｇ＊／Ｇｅ｜が１未満の
小さな値となり、これが乗算回路６に供給されるので、
この乗算回路６から低摩擦係数μに応じた摩擦係数検出
値Ｄが出力され、低摩擦係数路面を走行していることを
検出することができる。
態でステアリングホイールを操舵すると、車両にその摩
擦係数μに応じた横滑りが生じ、このため第５図(b)に
示すように、横加速度検出器４で検出した横加速度実測
値Ｇ＊が横加速度演算回路３で算出される横加速度算出
値Ｇｅに比較して車両の横滑りに応じた分小さな値とな
り、演算回路５での演算結果｜Ｇ＊／Ｇｅ｜が１未満の
小さな値となり、これが乗算回路６に供給されるので、
この乗算回路６から低摩擦係数μに応じた摩擦係数検出
値Ｄが出力され、低摩擦係数路面を走行していることを
検出することができる。
また、上記各実施例においては、操舵状態検出器２で操
舵角検出値θから実舵角検出値δを算出する場合につい
て説明したが、これに限定されるものではなく、操舵状
態検出器２で操舵角θを検出し、これを横加速度演算回
路３に供給してこの横加速度演算回路３で実舵角δを演
算するか又は(1)式の演算式におけるδをθ／Ｎに変更
するようにしてもよい。
舵角検出値θから実舵角検出値δを算出する場合につい
て説明したが、これに限定されるものではなく、操舵状
態検出器２で操舵角θを検出し、これを横加速度演算回
路３に供給してこの横加速度演算回路３で実舵角δを演
算するか又は(1)式の演算式におけるδをθ／Ｎに変更
するようにしてもよい。
さらに、上記各実施例においては、ω２は定数、ζ１，
ζ２，ω１はそれぞれ車速Ｖの関数として横加速度演算
回路３で(1)式の演算を行うようにした場合について説
明したが、これに限定されるものではなく、(1)式にお
ける車速Ｖの関数である減衰率ζ１，ζ２及び固有振動
数ω１もそれぞれ所定の定数に置換して近似的演算を行
うようにしてもよい。具体的には、(1)式において、 （但し、ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２，ｃ１，ｃ２は定数）
として近似することができる。
ζ２，ω１はそれぞれ車速Ｖの関数として横加速度演算
回路３で(1)式の演算を行うようにした場合について説
明したが、これに限定されるものではなく、(1)式にお
ける車速Ｖの関数である減衰率ζ１，ζ２及び固有振動
数ω１もそれぞれ所定の定数に置換して近似的演算を行
うようにしてもよい。具体的には、(1)式において、 （但し、ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２，ｃ１，ｃ２は定数）
として近似することができる。
以上説明したように、この考案によれば、車速検出値Ｖ
と操舵角又は実舵角とに基づき算出した横加速度検出値
Ｇｅと、車両に搭載した横加速度検出器の横加速度実測
値Ｇ＊とを比較して車両の横滑り量に対応した路面摩擦
係数を検出するようにしたので、車輪の回転角速度の差
を検出する従来例に比較して、摩擦係数の検出誤差を少
なくすることができ、高精度の摩擦係数検出を行うこと
ができ、しかも横加速度の検出が車輪とは関わりがない
ので、急発進，急加速時に誤検出することがないと共
に、四輪駆動車、二輪駆動車にかかわらず適用すること
ができるという効果が得られる。
と操舵角又は実舵角とに基づき算出した横加速度検出値
Ｇｅと、車両に搭載した横加速度検出器の横加速度実測
値Ｇ＊とを比較して車両の横滑り量に対応した路面摩擦
係数を検出するようにしたので、車輪の回転角速度の差
を検出する従来例に比較して、摩擦係数の検出誤差を少
なくすることができ、高精度の摩擦係数検出を行うこと
ができ、しかも横加速度の検出が車輪とは関わりがない
ので、急発進，急加速時に誤検出することがないと共
に、四輪駆動車、二輪駆動車にかかわらず適用すること
ができるという効果が得られる。
第１図はこの考案の一実施例を示すブロック図、第２図
は横加速度算出値Ｇｅと実舵角δとの比と車速との関係
を示す特性曲線図、第３図(a)及び(b)は、周波数とＧｅ
／δ及び位相との関係を示す特性曲線図、第４図はその
乗算回路における定数αの特性を示す説明図、第５図
(a)及び(b)はそれぞれ第１図の実施例の動作の説明に供
する説明図である。 図中、１は車速検出器、２は操舵状態検出器、３は横加
速度演算回路、４は横加速度検出器、５は演算回路、６
は乗算回路である。
は横加速度算出値Ｇｅと実舵角δとの比と車速との関係
を示す特性曲線図、第３図(a)及び(b)は、周波数とＧｅ
／δ及び位相との関係を示す特性曲線図、第４図はその
乗算回路における定数αの特性を示す説明図、第５図
(a)及び(b)はそれぞれ第１図の実施例の動作の説明に供
する説明図である。 図中、１は車速検出器、２は操舵状態検出器、３は横加
速度演算回路、４は横加速度検出器、５は演算回路、６
は乗算回路である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 波野 淳 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−94864（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】車速Ｖを検出する車速検出器と、車両の操
舵状態を検出する操舵状態検出手段と、車両に搭載した
横加速度検出器と、前記車速検出器及び操舵状態検出手
段の検出値に基づき横加速度Ｇを算出する横加速度演算
手段と、該横加速度演算手段の演算結果と前記横加速度
検出器の検出結果とを比較して路面の摩擦係数を検出す
る摩擦係数検出手段とを備えたことを特徴とする路面摩
擦係数検出装置。 - 【請求項２】前記横加速度演算手段は、横加速度を、 （但しａ１，ａ２，ｂ１，ｃ１は車速Ｖの関数又は定
数、Ａ，Ｂ，ｂ２，ｃ２は定数、δは実舵角、Ｓはラプ
ラス演算子）に基づいて算出するようにした実用新案登
録請求の範囲第１項記載の路面摩擦係数検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9022486U JPH0618276Y2 (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | 路面摩擦係数検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9022486U JPH0618276Y2 (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | 路面摩擦係数検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62201046U JPS62201046U (ja) | 1987-12-22 |
| JPH0618276Y2 true JPH0618276Y2 (ja) | 1994-05-11 |
Family
ID=30949893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9022486U Expired - Lifetime JPH0618276Y2 (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | 路面摩擦係数検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0618276Y2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001039289A (ja) * | 1999-07-30 | 2001-02-13 | Fuji Heavy Ind Ltd | 車両の路面摩擦係数推定装置 |
| US7325640B2 (en) | 2003-12-04 | 2008-02-05 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Power transmission system for four-wheel drive vehicle |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2861256B2 (ja) * | 1990-01-30 | 1999-02-24 | 三菱自動車工業株式会社 | 駆動力制御装置 |
-
1986
- 1986-06-13 JP JP9022486U patent/JPH0618276Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001039289A (ja) * | 1999-07-30 | 2001-02-13 | Fuji Heavy Ind Ltd | 車両の路面摩擦係数推定装置 |
| US7325640B2 (en) | 2003-12-04 | 2008-02-05 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Power transmission system for four-wheel drive vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62201046U (ja) | 1987-12-22 |
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