JPH11194086A

JPH11194086A - 路面摩擦係数判定装置

Info

Publication number: JPH11194086A
Application number: JP9369470A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Yokoshima; 克彦横島; Yoshiaki Sano; 喜亮佐野
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1997-12-29
Filing date: 1997-12-29
Publication date: 1999-07-21

Abstract

(57)【要約】【課題】スリップ比と駆動制動力との関係から路面摩
擦係数を判定する装置において、これらの関係が高μ路
又は低μ路での顕著な特性を示さない路面状況であって
も、正確に路面μを判定できる路面摩擦係数判定装置を
提供する。【解決手段】スリップ比Ｓｒと正規化した駆動制動力
Ｆrmとに基づいて、判別ブロック４０ではμ判別マップ
からμ判別値を「高μ」、「低μ」、「曖昧高μ」又は
「曖昧低μ」として出力する。μ判定カウンタ５８で
は、これらμ判別値の種別に応じて高μ度合及び低μ度
合をカウントし、判定回路６４では高μ度合又は低μ度
合がある程度以上となったときに路面μを判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両の走行路面
が摩擦係数の高い路面又は低い路面の何れにあるのかを
判定するための路面摩擦係数判定装置に関する。

【０００２】

【関連する背景技術】この種の路面摩擦係数判定装置と
しては例えば、特公平６−４００５１号公報に開示され
た走行路面状態判別装置が挙げられる。この公知の路面
状態判別装置は、駆動輪のスリップ比と駆動輪が実際に
発揮している駆動力とをそれぞれ検出し、これら検出し
たスリップ比及び駆動力のデータに基づいて路面摩擦係
数の高低を判別している。具体的には、予め摩擦係数の
高い路面と低い路面とでそれぞれスリップ比と駆動力と
の関係を実測し、この関係から得られるスリップ比に対
する駆動力の特性を摩擦係数の高低路面毎に記憶してお
き、走行中に検出したスリップ比における駆動力を記憶
した特性での駆動力と比較して路面摩擦係数の高低を判
別するようにしている。

【０００３】従って、上述した路面状態判別装置によれ
ば、走行中に駆動輪がスリップしたとき、路面のスリッ
プ比に対する駆動力の特性から路面摩擦係数の高低をリ
アルタイムに判別することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際の
路面が例えば舗装された一般道路のように明らかに摩擦
係数μの高い路面（高μ路）であっても、その路上には
ペイントされた白線等のように摩擦係数が異なる所も部
分的に存在しており、このような所では上述したスリッ
プ比に対する駆動力の特性も舗装路のものとは当然に異
なる。このため公知の路面状態判別装置では、車両が明
らかな高μ路を走行しているにも拘わらず、その路面摩
擦係数μが低い（低μ路）ものと判別することがあり、
しばしば誤判別を招いてしまう。また同様な理由から、
明らかな低μ路では逆に路面摩擦係数が高いものと判別
してしまうことがあり、この場合にも判別結果の信頼性
が充分に担保されない。

【０００５】この発明は上述の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、路面の部分的な摩擦
係数の変化を考慮して、正確に路面摩擦係数の高低を判
定することができる路面摩擦係数判定装置を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の路面摩擦係数判定装置は、車両の走行時
に算出したスリップ比及び駆動制動力に基づいて、判別
手段にて路面の摩擦係数が複数の領域の何れにあるのか
を判別し、そして、各領域毎に設定した判定条件と判別
結果とに基づいて、最終的に判定手段にて路面摩擦係数
を判定する。

【０００７】請求項１の路面摩擦係数判定装置によれ
ば、算出したスリップ比と駆動力又は制動力との関係
が、複数の摩擦係数領域の何れに含まれる特性を示して
いるかを判別する。一方、上述した複数の摩擦係数領域
には、各領域毎に路面摩擦係数を判定するための判定条
件が設定されており、判別結果の種別に応じてその判定
条件が満たされると、最終的に路面摩擦係数が高いか又
は低いかを判定する。この場合、例えば車両が明らかに
摩擦係数の高い路面（高μ路）を走行しているとき、一
時的に判別手段での判別結果が摩擦係数の曖昧な低領域
となったとしても、直ちに判定手段にて路面摩擦係数が
低い（低μ路）ものと判定してしまうことはない。

【０００８】また好ましくは、複数の摩擦係数領域には
例えば、高領域、低領域、曖昧な高領域又は曖昧な低領
域が設けられており、判別手段での判別結果が高領域又
は低領域であるときは、これら領域について設定した判
定条件が満たされて路面摩擦係数を直ちに判定するもの
とし、これに対して判別結果が曖昧な高領域又は低領域
であるときは、同じ曖昧領域での判別結果が繰り返して
あるという判定条件が満足されたときに路面摩擦係数を
判定するものとしてもよい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して路面摩擦係
数判定装置の実施例について説明する。図１を参照する
と、スリップ比及び駆動制動力を算出するまでの処理手
順がブロック図で示されている。この実施例の路面摩擦
係数判定装置は、例えば自動車に装備されている。それ
故、車両の各輪には車輪速を検出するための車輪速セン
サ２が設けられており、また、車体に働く前後加速度及
び横加速度をそれぞれ検出するための前後Ｇセンサ４及
び横Ｇセンサ６が車両の適切な位置にそれぞれ取り付け
られている。その他のセンサ類には、スロットル開度を
検出するためのスロットル開度センサ８及びステアリン
グハンドルの操作角を検出するためのハンドル角センサ
１０がある。ただし、これらスロットル開度センサ８及
びハンドル角センサ１０は特にこの発明に必須のもので
はない。

【００１０】上述した各種センサ類からのセンサ信号
は、先ず入力処理ブロック１２にて入力処理がなされ
る。具体的には、車輪速センサ２からのセンサ信号は、
各輪毎にその回転周期から移動速度、つまり、車輪速へ
の変換がなされ、入力処理ブロック１２から各輪の車輪
速Ｖｗとして出力される。また、前後Ｇセンサ４、横Ｇ
センサ６及びスロットル開度センサ８からのセンサ信号
はいずれもＡ／Ｄ変換され、そして、それぞれ前後加速
度Ｇｘ、横加速度Ｇｙ、スロットル開度Ｔｐとして出力
される。なお、ハンドル角センサ１０からのセンサ信号
はパルス数から角度への変換がなされ、ハンドル角ｈａ
として出力される。

【００１１】これら入力処理済みの各種センサ信号は、
次のローパスフィルタ１４にてフィルタ処理された後、
各種の演算処理ブロックに供給される。なお、ハンドル
角ｈａはローパスフィルタ１４を介さずに次の演算ブロ
ック１６に供給され、ここでの演算により前輪舵角Ｔａ
として出力される。先ず、演算ブロック２０では、各輪
の車輪速Ｖｗに基づいて車速Ｖが算出される一方、これ
ら車輪速Ｖｗからスリップ比算出の基準となる基準車輪
速Ｖｒが設定される。この基準車輪速Ｖｒは、例えば車
両の駆動時には非駆動輪の車輪速Ｖｗのうちの速い方に
設定され、一方、制動時には各輪の車輪速Ｖｗのうち最
速のものに設定される。なお、駆動時又は制動時の判別
は、後述する駆動制動力に基づいて行われる。

【００１２】演算ブロック２２では、基準車輪速Ｖｒと
車輪速Ｖｗから車輪のスリップ比Ｓｒが算出される。な
お、この演算ブロック２２において、車速Ｖから各輪の
車輪位置での速度Ｖrefを求め、この車輪位置速度Ｖref
をスリップ比Ｓｒの算出に使用してもよい。次の演算ブ
ロック２４では駆動輪のスリップ比が平均化され、この
演算ブロック２４から平均化されたスリップ比Ｓｒとし
て出力される。

【００１３】演算ブロック２０にて算出された車速Ｖ
は、演算ブロック２６にそのまま供給される一方、微分
処理ブロック２８にも供給され、この微分処理ブロック
２８で車速Ｖは微分処理を受けて加減速度ｄＶに変換さ
れる。演算ブロック２６では、これら検出した車輪速Ｖ
ｗから求めた車速Ｖ及び加減速度ｄＶ、そして、検出し
た前後加速度Ｇｘ及び横加速度Ｇｙに基づいて車両の駆
動制動力、つまり、駆動時における駆動力又は制動時に
おける制動力を算出する。なお、この駆動制動力には、
車体が受ける加減速力、走行に伴う転がり抵抗、勾配抵
抗及び空気抵抗が含まれる。

【００１４】演算ブロック２６にて算出された駆動制動
力Ｆｘは、次の処理のために出力され、この出力された
駆動制動力Ｆｘは演算ブロック３０に供給される一方、
前述した演算ブロック２０での演算において車両の駆動
又は制動を判別するための参照値として演算ブロック２
０にも供給される。演算ブロック３０では、駆動制動力
Ｆｘと前後加速度Ｇｘとに基づいて駆動制動力の正規化
処理がなされる。すなわち、車両の駆動制動力につい
て、上述した駆動制動力Ｆｘから車両重量の影響を除い
た次元の値として正規化する。この正規化された駆動制
動力は、演算ブロック３０から正規化駆動制動力Ｆrmと
して出力される。

【００１５】図２を参照すると、算出したスリップ比Ｓ
ｒ、駆動制動力Ｆｘ及び正規化駆動制動力Ｆrmから最終
的に路面摩擦係数を判定するための回路構成が示されて
いる。先ず、上述した演算処理において算出されたスリ
ップ比Ｓｒ、駆動制動力Ｆｘ及び正規化駆動制動力Ｆrm
は、判別ブロック４０（判別手段）に入力される。この
判別ブロック４０では、予め準備されているμ判別マッ
プからスリップ比Ｓｒ及び正規化駆動制動力Ｆrmに基づ
いて路面の摩擦係数μが高領域、低領域、曖昧な高領域
又は曖昧な低領域の何れにあるのかが判別される。

【００１６】ここで、図３を参照してスリップ比と正規
化駆動制動力との関係から路面摩擦係数の高低度を判別
する手法について詳述する。例えば、車両の加速時又は
減速時にあっては、スリップ比とそのときの正規化駆動
制動力とは、タイヤの摩擦特性との関係から路面μに固
有の特性を示す。すなわち、車両の加速時、アスファル
ト舗装路などの高μ路にあっては、図３中の実線で示す
ようにスリップ比の増加初期において正規化駆動制動力
は急激に立ち上がり、その後スリップ比がある程度以上
に増加すると、スリップ比の増加に比べて正規化駆動制
動力は殆ど増加しない傾向にある。これに対し、圧雪路
などの低μ路にあっては、図３中破線で示すようにスリ
ップ比の増加初期には正規化駆動制動力の立ち上がりに
おいて高μ路とほぼ同様の傾向を示すものの、その立ち
上がりのレベルは高μ路に比べて極端に低く、また、ス
リップ比がある程度以上に増加しても正規化駆動制動力
が殆ど増加しなくなる傾向も高μ路よりも初期の段階で
見られる。

【００１７】上述した路面摩擦係数の高低別に示すスリ
ップ比−正規化駆動制動力特性はその他の種々の路面に
おいても固有の特性を示し、本発明の発明者等の観測に
よれば、アスファルト舗装路やコンクリート路などの高
μ路に分類される路面では、図３中２点鎖線で示される
領域内にその特性曲線が含まれ、また、氷結路や雪路な
どの低μ路に分類される路面では、１点鎖線で示される
領域内にその特性曲線が含まれることが確認されてい
る。それ故、発明者等は上述したスリップ比と正規化駆
動制動力との関係から路面の摩擦係数領域の判別が可能
となることに着目した。具体的には、図４及び図５に示
されるμ判別マップは図３の路面μに応じたスリップ比
−正規化駆動制動力特性をベースにして作成されてお
り、スリップ比及び正規化駆動制動力に基づき高μ領域
及び低μ領域を区分している。

【００１８】先ず、図４のマップは車両の駆動時に有効
なμ判別マップを示しており、この場合、高μ領域はス
リップ比が小さくても正規化駆動制動力（駆動力）が比
較的大きい領域と、スリップ比の大きさに関わらず正規
化駆動制動力が所定値Ｆ₁よりも大きい領域とからなっ
ている。これに対し、低μ領域はスリップ比が所定値Ｓ
₁より大きいにも拘わらず、正規化駆動制動力が比較的
大きくない領域を示しており、特に正規化駆動制動力は
所定値Ｆ₄が上限値となっている。

【００１９】しかしながら、図４のマップに示されるよ
うに高μ領域と隣り合う領域であって、スリップ比の増
加初期において正規化駆動制動力の立ち上がりが比較的
緩やかとなる領域と、正規化駆動制動力が所定値Ｆ₁よ
りも小さい領域、つまり、図３でみて高μ路（アスファ
ルト路）の特性曲線と低μ路（圧雪路）の特性曲線との
間に位置付けられるべき領域は、いずれも曖昧高μ領域
として設定されている。同様に、低μ領域と隣り合う領
域であって、スリップ比が所定値Ｓ₁よりも大きく、正
規化駆動制動力が低μ領域に比べて大きい領域は曖昧低
μ領域として設定されている。なお、曖昧高μ領域での
正規化駆動制動力は所定値Ｆ₂が下限値となっており、
曖昧低μ領域での正規化駆動制動力は所定値Ｆ₃が上限
値となっている。また、スリップ比が所定値Ｓ₄よりも
小さくて正規化駆動制動力が所定値Ｆ₅よりも小さい領
域は、上述したいずれの領域にも含まれていない。

【００２０】一方、図５のマップは車両の制動時に有効
なμ判別マップを示しており、このマップの縦軸及び横
軸は図４のマップとは原点対称となっている。従って、
横軸に示されるスリップ比及び縦軸に示される正規化駆
動制動力は、いずれも負の値である。この場合、高μ領
域は、絶対的なスリップ比が小さいにも拘わらず、正規
化駆動制動力がより負側、つまり、制動力が大きく発揮
される領域として規定されている。これに対し低μ領域
は、スリップ比が所定値−Ｓ₆よりも負側、つまり、絶
対的なスリップ比が大きいにも拘わらず制動力が比較的
小さい領域として規定されており、特に正規化駆動制動
力は所定値−Ｆ₇が負側の限界値となっている。

【００２１】図５のμ判別マップにおいても、高μ領域
と隣り合う領域であって、絶対的なスリップ比が小さい
にも拘わらず高μ領域に比べて制動力が小さい領域と、
絶対的なスリップ比がある程度大きくて正規化駆動制動
力が所定値−Ｆ₉よりも負側となる領域は、いずれも曖
昧高μ領域として設定されている。また、低μ領域と隣
り合う領域であって、絶対的なスリップ比が小さい領域
と、正規化駆動制動力が所定値−Ｆ₇より負側となる領
域は、いずれも曖昧低μ領域として設定されている。な
お、曖昧低μ領域での正規化駆動制動力は所定値−Ｆ₈
が負側の限界値となっており、また、スリップ比が所定
値−Ｓ₇より正側で、正規化駆動制動力が所定値−Ｆ₆よ
り正側となる領域は、上述したいずれの領域にも含まれ
ていない。

【００２２】判別ブロック４０では、入力された駆動制
動力Ｆｘの値から車両の駆動（Ｆｘ＞０）又は制動（Ｆ
ｘ≦０）を判別して有効なμ判別マップを選択し、そし
て、選択したμ判別マップにおいてスリップ比Ｓｒ及び
正規化駆動制動力Ｆrmから特定されるマップ上の点が高
μ領域、曖昧高μ領域、低μ領域、曖昧低μ領域の何れ
かにあると判別された場合、その領域を示すμ判別値が
判別結果として判別ブロック４０から出力される。これ
に対し、スリップ比Ｓｒと正規化駆動制動力Ｆrmから特
定される点が上記の領域の何れにも入っていない場合、
つまり、その領域が特定されない場合、判別ブロック４
０からはμ判別値としての「不明」が出力される。

【００２３】なお、図４及び図５の各領域の境界を規定
する基準値、つまり、所定値Ｆ₁〜Ｆ₅，−Ｆ₆〜−Ｆ₉，
Ｓ₁〜Ｓ₄及び−Ｓ₅〜−Ｓ₇は、実際の車両の駆動又は制
動時、既知の高μ路及び低μ路にてそれぞれ測定したス
リップ比及び正規化駆動制動力のデータに基づいて適切
に設定されている。また、スリップ比及び正規化駆動制
動力（共に絶対値）が小さい場合、高μ路と低μ路との
間に明確な特性の違いがみられないので、各μ判別マッ
プにμ判別領域は設定されていない。

【００２４】判別ブロック４０から出力されたμ判別値
は、スイッチ４２，４４を介して車速フィルタに供給さ
れ、この車速フィルタ４６を通過した後、スイッチ４８
を介して次の判定セクション５０（判定手段）に供給さ
れる。スイッチ４２は、禁止回路５２での判定禁止条件
が成立していない場合、図示の位置から切り換えられて
μ判別値の通過を許容する。これに対し、禁止回路５２
での判定禁止条件が成立していれば、スイッチ４２は図
示の切換位置にあり、この場合、スイッチ４２からはμ
判別値としての「不明」が出力される。なお、禁止回路
５２での判定禁止条件とは、前輪舵角Ｔａが所定角度以
上である場合か、横加速度Ｇｙが所定値よりも大である
場合のいずれか、又は、スロットル開度Ｔｐが所定開度
よりも小さいにも拘わらず駆動制動力Ｆｘが０より大
で、且つ、スリップ比が所定値よりも小さい場合のいず
れかが成立することである。これらの場合を判定禁止条
件としているのは、ステアリングハンドルがある程度以
上操作されている状態では、上述したスリップ比−正規
化駆動制動力特性が通常の直進と認められる程度の走行
状態とは異なる特性を示すからであり、また、駆動力を
発揮させていない状態で車両が加速したとしても、この
ときのスリップ比と正規化駆動制動力との関係は、上述
したスリップ比−正規化駆動制動力特性とは無関係だか
らであって、いずれの場合にも正しい判定ができないか
らである。

【００２５】次のスイッチ４４は、同一のμ判別値での
出力が所定時間（τ）継続していることを条件として図
示の位置から切り換えられ、そのμ判別値の通過を許容
する。このようなスイッチ４４の切換作動は、上述した
条件の成立をタイマ回路５４にて確認することにより行
われており、それ故、μ判別値はタイマ回路５４にも供
給されるようになっている。これに対し、タイマ回路５
４において上述した条件の成立が確認されないときは、
スイッチ４４は図示の切換位置にあって、μ判別値とし
ての「不明」を出力する。なお、タイマ回路５４にて確
認すべき所定時間τは、例えば駆動時と制動時では異な
る時間に設定してもよく、また適宜これらの設定時間が
変更できるようにしてもよい。

【００２６】車速フィルタ４６では、車速Ｖが所定値Ｖ
₁以上であるか否かが判別され、この条件が満たされた
場合のみ、車速フィルタ４６はμ判別値を有効なものと
し、その通過を許容する。一方、条件が満たされない場
合、μ判別値が車速フィルタ４６を通過することはな
く、この場合、車速フィルタからはμ判別値として「不
明」が出力される。

【００２７】スイッチ４８は、車両のブレーキ操作が長
時間に亘る緩やかな減速操作でないことを条件として図
示の位置から切り換えられ、μ判別値の通過を許容す
る。より詳しくは、タイマ回路５６では、前後加速度Ｇ
ｘのデータに基づき比較的緩やかな減速状態が所定時間
以上継続していると確認される場合、ブレーキ長期化の
条件が成立しているものとしてスイッチ４８を図示の切
換位置に保持する。この場合、スイッチ４８ではμ判別
値を通過させることなく「不明」を出力する。一方、こ
のようなブレーキ長期化条件が成立していない場合、又
は、一旦ブレーキ長期化条件が成立した後、前後加速度
Ｇｘが所定値Ｇr以上となった場合は、スイッチ４８を
図示の位置から切り換え作動させる。

【００２８】上述した各スイッチ４２，４４，４８及び
フィルタ４６を通過した後、μ判別値は次の判定セクシ
ョン５０中、μ判定カウンタ５８に供給される。μ判定
カウンタ５８では、入力されたμ判別値の種別に応じて
路面摩擦係数μの高低度を示す高μ度合及び低μ度合を
それぞれ設定する。このμ判定カウンタ５８にて設定さ
れた高μ度合及び低μ度合は、図２に示されるように次
の減衰タイマ６０及びリミッタ６２を介して判定回路６
４に供給される一方、オペレータ６６を介してμ判定カ
ウンタ５８に戻されている。

【００２９】判定回路６４では、入力された高μ度合及
び低μ度合に基づき路面摩擦係数の判定条件が成立する
と、路面摩擦係数を高μ又は低μとして判定する。そし
て、この判定回路６４での判定結果は、μ判定セクショ
ン５０から出力される。以下、判定セクション５０での
判定処理について詳しく説明する。先ず、μ判定カウン
タ５８では、上述した高μ度合及び低μ度合がそれぞれ
決定されるか、又は、その高μ度合及び低μ度合毎に重
み増減値がそれぞれ増減カウントされるようになってい
る。このとき、オペレータ６６にはμ判定カウンタ５８
から判定回路６４に供給された高μ度合及び低μ度合の
前回値が保持されており、μ判定カウンタ５８には、今
回の判定周期に判別ブロック４０から出力されたμ判別
値に加えて、オペレータ６６に保持されていた高μ度合
及び低μ度合の前回値がそれぞれ入力される。従って、
μ判定カウンタ５８にて高μ度合及び低μ度合毎の重み
増減値がそれぞれ増減カウントされるときには、高μ度
合及び低μ度合の前回値に対して重み増減値がそれぞれ
加算又は減算されることになる。これに対し、高μ度合
及び低μ度合が決定されるときは、これらの前回値がい
ずれもリセットされ、そして、高μ度合及び低μ度合に
それぞれ新たに決定値が与えられる。

【００３０】以下の表１には、μ判別値（μ領域）の種
別毎に設定された高μ度合及び低μ度合の決定値と、高
μ度合及び低μ度合の前回値に対する重み増減値の例が
それぞれ示されている。

【００３１】

【表１】

【００３２】表１から明らかなように、μ判別カウンタ
５８では、μ判別値（μ領域）として「高μ」が入力さ
れると、高μ度合は前回値に関係なく、新たに５に決定
される。一方、低μ度合の前回値は単にリセットされ、
そして、低μ度合は新たに０に決定される。なお、μ判
別値が「高μ」又は「低μ」の場合、高μ度合及び低μ
度合の前回値に対する増減カウントは行われない。

【００３３】これに対し、μ判別値が「曖昧高μ」の場
合、上述した高μ度合及び低μ度合に対する決定値の付
与は行われず、高μ度合の前回値に加算値１が加えられ
る。一方、低μ度合はその前回値から減算値１が減算さ
れる。μ判別値「曖昧低μ」についても同様に、表１に
示される増減値だけ高μ度合及び低μ度合がそれぞれ増
減される。なお、μ判別値が「不明」のときは、高μ度
合、低μ度合共に決定又は増減されず、高μ度合及び低
μ度合はそれぞれの前回値に単に維持される。

【００３４】このようにしてμ判定カウンタ５８にて高
μ度合及び低μ度合が算出されると、これら高μ度合及
び低μ度合は次の減衰タイマ６０に供給される。減衰タ
イマ６０は、μ判定カウンタ５８にて高μ度合又は低μ
度合が増加されると、その時点からタイマ作動を開始す
る。この場合、加算値による増加だけでなく、決定値に
よる増加も含まれる。そして、所定時間Ｔｓが経過した
ことを確認すると、その都度高μ度合及び低μ度合をそ
れぞれ１ずつ減らし、その減らした値を通過させる。こ
のような減衰タイマ６０の作動は、μ判定カウンタ５８
において高μ度合又は低μ度合が新たに増加されるまで
リセット、つまり、改めて所定時間Ｔｓの起算を開始す
ることはない。

【００３５】しかしながら、次のリミッタ６２には、高
μ度合及び低μ度合の上限値及び下限値がそれぞれ設定
されており、リミッタ６２は、μ判定カウンタ５８にて
増減された高μ度合及び低μ度合、又は減衰タイマ６０
にて減らされた高μ度合及び低μ度合をその上限値及び
下限値の範囲内にてそれぞれ制限する。具体的には、リ
ミッタ６２は、高μ度合又は低μ度合が加算により５よ
り大きくなる場合、高μ度合又は低μ度合を最大値５に
制限して出力し、高μ度合又は低μ度合が減算により０
より小さくなる場合は、最小値０に制限して出力する。

【００３６】図６を参照すると、判定回路６４の機能が
具体的な回路構成で示されている。判定回路６４は、Ａ
ＮＤ回路７０，７２及びこれらの出力がＮＯＴ回路７４
を介して入力ポートに接続されたＡＮＤ回路７６と、こ
れらＡＮＤ回路からの出力に応じて切り換えられるスイ
ッチ７８とから構成されており、このスイッチ７８から
最終的な路面摩擦係数μの判定結果が出力されるように
なっている。以下には、判定回路６４の判定機能を具体
的に説明する。

【００３７】図６に示されるように、スイッチ７８は、
ＡＮＤ回路７０，７２，７６のいずれかの論理積が真で
ある場合、そのＡＮＤ回路から出力される切換信号に応
じた位置、つまり上位、中位、下位に切り換えられる。
また、スイッチ７８は、その切換位置に対応する出力ボ
ックスＢから図示の判定値「高μ」，「低μ」又は「不
明」を出力する。

【００３８】判定回路６４に入力された高μ度合が５で
あり、且つ、その前回値が５以外であると、この状況で
はＡＮＤ回路７０での論理積が真であり、この場合、ス
イッチ７８はＡＮＤ回路７０からの切換信号に応じて上
位に切り換えられ、判定結果として「高μ」を出力す
る。一方、入力された低μ度合が５であり且つその前回
値が５以外の場合、ＡＮＤ回路７２での論理積が真であ
り、スイッチ７８は中位に切り換えられるので、判定結
果としては「低μ」を出力する。

【００３９】これに対し、ＡＮＤ回路７０，７２での論
理積がいずれも偽であり、これらＡＮＤ回路７０，７２
から切換信号の出力がない状況にあっては、ＡＮＤ回路
７６での論理積が真であり、この場合、スイッチ７８は
下位に切り換えられ、判定結果として単に「不明」が出
力される。図７を参照すると、μ判定カウンタ５８に入
力されるμ判別値の種別とリミッタ６２を経て判定回路
６４に供給される高μ度合及び低μ度合の時間推移を並
列的に表したタイムチャートが示されている。

【００４０】いま、時刻ｔ₁においてμ判別値が「曖昧
高μ」であるとき、上述したようにμ判定カウンタ５８
では、高μ度合の前回値０に加算値１が加算され、高μ
度合が１となる。一方、低μ度合はその前回値０から減
算値１だけ減算されるが、その値はリミッタ６２により
下限値０に制限される。同様にして、次の判定周期から
時刻ｔ₂までの間、連続してμ判別値（領域）が「曖昧
高μ」であるとき、その都度高μ度合は加算値１だけ増
加するが、低μ度合は０のままである。従って、図７の
初期時刻から時刻ｔ₂までの間は、「曖昧高μ領域」に
ついての判定条件は成立せず、判定回路６４においてＡ
ＮＤ回路７０，７２から切換信号が出力されることはな
いので、この間、判定回路６４から出力される判定結果
は単に「不明」のままである。

【００４１】これに対し時刻ｔ₂でのμ判別値が「高
μ」であると、μ判定カウンタ５８では直ちに高μ度合
が５に決定される。一方、低μ度合の前回値０は単にリ
セットされるので、低μ度合は０のままである。この場
合、「高μ領域」についての判定条件が成立し、判定回
路６４においてＡＮＤ回路７０から切換信号が出力され
る結果、スイッチ７８は上位に切り換えられる。従っ
て、判定回路６４から判定結果として「高μ」が出力さ
れる。

【００４２】時刻ｔ₃から時刻ｔ₄までの間は、μ判別値
が「不明」であり、この場合、μ判定カウンタ５８での
高μ度合及び低μ度合の増減は行われない。従って、判
定回路６４ではＡＮＤ回路７６から切換信号が出力され
るので、この間、判定回路６４から出力される判定結果
は「不明」である。なお、時刻ｔ₁〜時刻ｔ₂に示される
ように、各時刻にて高μ度合が増加されたとき、その時
刻から減衰タイマ６０は作動を開始する。なお、時刻ｔ
₁からｔ₂までの間は、判別周期毎に減衰タイマ６０の作
動が開始及びリセットされている。

【００４３】時刻ｔ₄ではμ判別値が「曖昧低μ」であ
り、この場合、高μ度合の前回値５は１だけ減算され、
高μ度合は４となり、一方、低μ度合の前回値０は１だ
け加算され、低μ度合は１となる。次の判定周期ではμ
判別値が「不明」であり、高μ度合及び低μ度合は増減
されないが、時刻ｔ₅においてμ判別値が再度「曖昧低
μ」であると、高μ度合は前回値の４から３となり、逆
に低μ度合は前回値の１から２となる。しかしながら、
時刻ｔ₄から時刻ｔ₅までの間は、「曖昧低μ領域」につ
いての判定条件は成立せず、判定回路６４ではＡＮＤ回
路７６での論理積が真であり、スイッチ７８は下位の切
換位置に保持されるので、判定結果として単に「不明」
が出力される。

【００４４】この後、時刻ｔ₇までの間は、μ判別値が
「不明」のままであり、μ判定カウンタ５８にて高μ度
合及び低μ度合に決定値又は増減値が付与されることは
ないが、この間、最後に高μ度合が増加した時刻ｔ₂か
ら起算して所定時間Ｔｓが経過した時刻ｔ₆では、減衰
タイマ６０により高μ度合が１だけ減らされる。尚、減
衰タイマ６０でのタイマ値、つまり、上述した所定時間
Ｔｓは、車両の走行状態に応じて適宜に設定することが
できる。

【００４５】時刻ｔ₇ではμ判別値が「低μ」であり、
高μ度合はリセットされて０に決定され、一方、低μ度
合は前回値の２から直ちに決定値５に決定される。この
場合、「低μ領域」についての判定条件が成立し、判定
回路６４ではＡＮＤ回路７２から切換信号が出力される
ので、スイッチ７８は下位から中位に切り換えられる。
従って、判定回路６４から判定結果として「低μ」が出
力される。

【００４６】次の判定周期が開始となる時刻ｔ₈から時
刻ｔ₉までの間はμ判別値が「不明」であり、高μ度合
及び低μ度合は増減されない。従って、この間、判定回
路６４から判定結果として「不明」が出力される。そし
て、時刻ｔ₉でのμ判別値が「曖昧高μ」であると、高
μ度合は前回値０に１だけ加算されて１となり、低μ度
合は前回値５から１だけ減算されて４となる。この後、
時刻ｔ₉から時刻ｔ₁₀までの間、μ判別値は「不明」で
あり、高μ度合及び低μ度合はそれぞれ前回値に維持さ
れる。つまり、この間の判定回路６４での判定結果は
「不明」のままである。しかしながら、時刻ｔ₁₀でのμ
判別値が「曖昧低μ」であると、高μ度合は前回値１か
ら減算されて０となり、一方、低μ度合は前回値４に加
算されて５となる。この場合、「低μ領域」についての
判定条件が成立し、判定回路６４ではスイッチ７８が下
位から中位に切り換えられ、そして判定結果として「低
μ」が出力される。

【００４７】以上のように判定セクション５０では、μ
判別値（領域）の種別に応じて高μ度合及び低μ度合を
それぞれ決定又は増減し、これら高μ度合及び低μ度合
の時間推移から各領域毎に設定された判定条件が成立す
ると最終的な路面摩擦係数の高μ又は低μを判定する。
すなわち、図４及び図５のμ判別マップに基づきμ判別
値「曖昧高μ」又は「曖昧低μ」が判別結果として出力
された状況にあっては、高μ度合及び低μ度合の前回値
に対する増減を行い、これら高μ度合又は低μ度合の前
回値が相当高いレベル（実施例では前回値＝４）にある
ときは、「曖昧高μ領域」又は「曖昧低μ領域」のいず
れかについての判定条件が成立して路面摩擦係数を「高
μ」又は「低μ」として判定する。従って、リアルタイ
ムに算出したスリップ比Ｓｒ及び正規化駆動制動力Ｆrm
に基づいて直ちに路面摩擦係数を判定するのではなく、
これらスリップ比−正規化駆動制動力特性が高μ又は低
μとして明確に違いが見られない路面状況にあっては、
その判別結果を高μ度合及び低μ度合として蓄積してお
き、同一の判別結果が高い頻度で得られたときに路面摩
擦係数を判定するので、このような路面状況での誤判定
が確実に防止できる。

【００４８】上述した実施例では、路面摩擦係数を高μ
又は低μとして判定し、その結果を単に出力するが、そ
の判定結果を車両のインストルメントパネルに設置した
表示装置に表示したり、また、その判定結果を車両のア
ンチスキッドブレーキシステムやトラクションコントロ
ールシステム等のスリップ制御に利用することも可能で
ある。

【００４９】更に、路面μの判定結果をその他の路面状
態判別装置、例えば光学的センサを用いて路面状態を
「乾燥路」、「ウエット路」、「雪路」として判別する
装置に供給し、このような判別装置と協働して路面摩擦
係数や路面状態等の情報をより高精度に把握することも
可能である。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の路面摩
擦係数判定装置によれば、スリップ比と駆動制動力との
関係から明確に高μ又は低μが区別できない路面状況に
あっても、誤判定することなく正確に路面摩擦係数を判
定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】センサ信号の演算処理手順を示したブロック図
である。

【図２】μ判別値に基づいて路面μを判定するための回
路構成図である。

【図３】スリップ比−正規化駆動制動力特性曲線を示し
たグラフである。

【図４】駆動時に有効なμ判別マップを示したグラフで
ある。

【図５】制動時に有効なμ判別マップを示したグラフで
ある。

【図６】図２中、判定回路の詳細を示した回路構成図で
ある。

【図７】μ判別値と高μ度合及び低μ度合との関係を示
したタイムチャートである。

【符号の説明】

２車輪速センサ（車輪速検出手段）４前後Ｇセンサ（加速度検出手段）６横Ｇセンサ（加速度検出手段）２０，２２演算ブロック（スリップ比算出手段）２６，３０演算ブロック（駆動制動力算出手段）４０判別ブロック（判別手段）５０判定セクション（判定手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の各輪の車輪速を検出する車輪速検
出手段と、前記検出した車輪速に基づいて車輪のスリップ比を算出
するスリップ比算出手段と、車体に生じる前後加速度及び横加速度をそれぞれ検出す
る加速度検出手段と、前記検出した車輪速、前記検出した前後加速度及び横加
速度に基づいて前記車両の駆動制動力を算出する駆動制
動力算出手段と、前記算出したスリップ比及び駆動制動力に基づいて、路
面の摩擦係数が複数の領域の何れにあるかを判別し、判
別結果を出力する判別手段と、前記複数の領域毎に設けた判定条件と前記判別結果に基
づいて前記路面の摩擦係数を判定する判定手段とを具備
したことを特徴とする路面摩擦係数判定装置。