JP3428620B2 - Road surface friction coefficient determination device - Google Patents
Road surface friction coefficient determination deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、車両が走行する
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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a road surface friction coefficient determination device for determining whether a road surface on which a vehicle travels has a high friction coefficient or a low friction coefficient.
【0002】[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、実公平6−18276号公報に開示され
た路面摩擦係数検出装置が知られている。この公知の摩
擦係数検出装置は、車両の旋回時、車速及び操舵角に基
づいて算出した計算横加速度と、検出した実横加速度と
を比較することで路面摩擦係数を判定している。具体的
には、実横加速度が計算横加速度にほぼ等しく、これら
の比が1以上であれば、その路面は比較的横滑りしにく
い高摩擦係数路であると判定され、これに対し、実横加
速度が計算横加速度より小さく、これらの比が1より小
さければ、その路面は横滑りしやすい低摩擦係数路であ
ると判定される。Related Background Art As a road surface friction coefficient determining device of this type, for example, a road surface friction coefficient detecting device disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 6-18276 is known. This known friction coefficient detection device determines the road surface friction coefficient by comparing the calculated lateral acceleration calculated based on the vehicle speed and the steering angle with the detected actual lateral acceleration when the vehicle turns. Specifically, if the actual lateral acceleration is substantially equal to the calculated lateral acceleration and the ratio of these is 1 or more, it is determined that the road surface is a high friction coefficient road that is relatively unlikely to skid. If the acceleration is smaller than the calculated lateral acceleration and the ratio of these is smaller than 1, it is determined that the road surface is a low friction coefficient road that is likely to skid.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上述した公知の摩擦係
数検出装置は、実際に車両が横滑りすると、その分だけ
検出される実横加速度が小さくなることに着目し、この
実横加速度と計算横加速度との大小比較から路面の摩擦
係数が高いか又は低いのかを判定するものであると考え
られる。In the known friction coefficient detecting device described above, attention is paid to the fact that when the vehicle actually skids, the actual lateral acceleration detected becomes smaller, and the actual lateral acceleration and the calculated lateral acceleration are noted. It is considered that whether the friction coefficient of the road surface is high or low is determined by comparing the magnitude with the acceleration.
【0004】しかしながら、車両が例えば横方向に傾斜
した路面(バンク路)を走行する場合、車両には操舵の
有無に関わらず傾斜角θに応じた横加速度(重力加速度
のsinθ分)が生じており、その分だけ実横加速度には
初期値が与えられている。この場合、検出される実横加
速度は一方では初期値分だけ大きい値を示し、逆に、他
方では初期値分だけ小さい値を示す。このような状況に
あっては、上述した摩擦係数検出装置では、検出した実
横加速度と計算横加速度とを単に大小比較するだけでは
正確に路面摩擦係数を判定することができないばかり
か、誤判定してしまう虞がある。However, when the vehicle travels on a road surface (bank road) inclined in the lateral direction, for example, lateral acceleration (sin θ of gravitational acceleration) corresponding to the inclination angle θ is generated in the vehicle regardless of steering. Therefore, the initial value is given to the actual lateral acceleration accordingly. In this case, the detected actual lateral acceleration shows a value that is larger by the initial value on the one hand, and conversely shows a value that is smaller by the initial value on the other hand. In such a situation, in the above-described friction coefficient detection device, it is not possible to accurately determine the road surface friction coefficient by simply comparing the detected actual lateral acceleration and the calculated lateral acceleration. There is a risk of doing it.
【0005】この発明は上述した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、路面の傾斜に関係
なく摩擦係数を正確に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。The present invention has been made under the circumstances described above, and an object of the present invention is to provide a road surface friction coefficient judging device capable of accurately judging the friction coefficient regardless of the inclination of the road surface. is there.
【0006】[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、車体に発生す
るべき計算横加速度の微分値と、検出した実横加速度の
微分値との偏差から出力位相差を求め、この出力位相差
に基づいて、判定手段にて路面摩擦係数を判定するもの
としている。また、請求項2の路面摩擦係数判定装置で
は、前記判定手段は、前記計算横加速度の微分値と前記
実横加速度の微分値との偏差の実効値により出力位相差
を求め、この出力位相差に基づいて路面摩擦係数を判定
する。 さらに、請求項3の路面摩擦係数判定装置では、
前記出力位相差には、正規化処理が施されていることと
し、請求項4の路面摩擦係数判定装置では、前記判定手
段は、前記実横加速度の微分値の実効値が上限値よりも
大きいとき、又は、前記実横加速度の微分値の実効値が
下限値よりも小さいとき、前記判定を禁止することとし
ている。 In order to achieve the above-mentioned object, a road surface friction coefficient determining device according to a first aspect of the present invention provides a differential value of a calculated lateral acceleration to be generated in a vehicle body and a detected actual lateral acceleration.
The output phase difference is obtained from the deviation from the differential value, and the determination means determines the road surface friction coefficient based on the output phase difference. According to the road surface friction coefficient determination device of claim 2,
Means for determining the differential value of the calculated lateral acceleration and
Output phase difference by the effective value of the deviation from the differential value of the actual lateral acceleration
And determine the road friction coefficient based on this output phase difference
To do. Furthermore, in the road surface friction coefficient determination device of claim 3,
The output phase difference has been subjected to normalization processing.
In the road surface friction coefficient determining device according to claim 4,
The effective value of the differential value of the actual lateral acceleration is higher than the upper limit value.
When it is large, or the effective value of the differential value of the actual lateral acceleration is
If it is less than the lower limit, the above judgment shall be prohibited.
ing.
【0007】すなわち請求項1の路面摩擦係数判定装置
によれば、計算横加速度と実横加速度との間の出力位相
差が比較的小さい場合、その路面摩擦係数が高いものと
判定し、これに対し、出力位相差が比較的大きい場合は
路面摩擦係数が低いものと判定する。つまり、路面摩擦
係数の高い路面(高μ路)と低い路面(低μ路)とで
は、計算横加速度に対する実横加速度の時間的な出力追
従特性が異なることから路面摩擦係数の高μ又は低μを
判定するので、上述した実横加速度の初期値等の影響を
考慮する必要がない。また、請求項2の路面摩擦係数判
定装置によれば、出力位相差の大きさを定量的に求めて
判定精度の向上が図られ、請求項3の路面摩擦係数判定
装置によれば、操舵の急変による影響が抑制され、さら
に、請求項4の路面摩擦係数判定装置によれば、誤判定
の可能性がより低減され、いずれも判定の信頼性が一層
向上する。 That is, according to the road surface friction coefficient determining apparatus of claim 1, when the output phase difference between the calculated lateral acceleration and the actual lateral acceleration is relatively small, it is determined that the road surface friction coefficient is high. On the other hand, when the output phase difference is relatively large, it is determined that the road surface friction coefficient is low. In other words, the road surface having a high road friction coefficient (high μ road) and the road surface having a low road friction coefficient (low μ road) have different temporal output follow-up characteristics of the actual lateral acceleration with respect to the calculated lateral acceleration. Since μ is determined, it is not necessary to consider the influence of the initial value of the actual lateral acceleration described above. In addition, the road surface friction coefficient judgment of claim 2
According to the measuring device, the magnitude of the output phase difference is quantitatively obtained.
The determination accuracy is improved, and the road surface friction coefficient determination according to claim 3
The device suppresses the effects of sudden changes in steering,
According to the road surface friction coefficient determination device of claim 4, erroneous determination is made.
The possibility of
improves.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】図1を参照すると、一実施例の路
面摩擦係数判定装置の構成が示されている。この実施例
の路面摩擦係数判定装置は図示しない車両に適用されて
おり、それ故、車両には車速を検出するための車速セン
サ2、ステアリングハンドルの操作角、つまり、車両の
操舵角を検出するためのハンドル角センサ4及び実横加
速度を検出するための横Gセンサ6がそれぞれ適切に配
置されている。なお、車速センサ2は、車両の各輪に設
けた車輪速センサであってもよく、この場合、車速Vは
車輪速から求めることができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Referring to FIG. 1, there is shown a configuration of a road surface friction coefficient determining device according to an embodiment. The road surface friction coefficient determination device of this embodiment is applied to a vehicle (not shown). Therefore, the vehicle detects a vehicle speed sensor 2 for detecting a vehicle speed, an operation angle of a steering wheel, that is, a steering angle of the vehicle. The steering wheel angle sensor 4 and the lateral G sensor 6 for detecting the actual lateral acceleration are appropriately arranged. The vehicle speed sensor 2 may be a wheel speed sensor provided on each wheel of the vehicle, and in this case, the vehicle speed V can be obtained from the wheel speed.
【0009】これら各種センサからのセンサ信号は、車
両の適切な位置に配置された電子制御ユニット(EC
U)8に入力されるようになっており、以下に述べるセ
ンサ信号の処理はこのECU8内にて行われるものであ
る。先ず、ECU内の演算ブロック10では、車速セン
サ2からの車速信号V及びハンドル角センサ4からのハ
ンドル操作角信号haに基づいて計算横加速度Gycを算
出する。この算出された計算横加速度Gycは、次の微分
処理ブロック12に供給され、この微分処理ブロック1
2にて時間微分されると、計算横加速度の微分値dGyc
として出力される。一方、計算横加速度Gycは絶対値化
処理フィルタ14にも供給されており、この絶対値化処
理フィルタ14からは計算横加速度の絶対値|Gyc|が出
力される。また、微分処理ブロック12では、横Gセン
サ6からの実横加速度信号Gyの時間微分が行われた
後、その微分値dGyが出力される。Sensor signals from these various sensors are sent to an electronic control unit (EC) arranged at an appropriate position on the vehicle.
U) 8 and the processing of the sensor signal described below is performed in this ECU 8. First, the calculation block 10 in the ECU calculates the calculated lateral acceleration Gyc based on the vehicle speed signal V from the vehicle speed sensor 2 and the steering wheel operation angle signal ha from the steering wheel angle sensor 4. This calculated lateral acceleration Gyc is supplied to the next differential processing block 12, and this differential processing block 1
When it is time-differentiated by 2, the differential value of the calculated lateral acceleration dGyc
Is output as. On the other hand, the calculated lateral acceleration Gyc is also supplied to the absolute value processing filter 14, and the absolute value | Gyc | of the calculated lateral acceleration is output from the absolute value processing filter 14. In the differential processing block 12, the actual lateral acceleration signal Gy from the lateral G sensor 6 is time-differentiated, and then the differential value dGy is output.
【0010】微分処理ブロック12から出力された微分
値dGyc,dGyは、次の平均化処理フィルタ16に供
給される。この平均化処理フィルタ16では、計算横加
速度の微分値dGyc及び実横加速度の微分値dGyそれ
ぞれの所定時間内での移動平均がとられる。なお、実横
加速度の微分値dGyに移動平均化処理を施すことで、
例えば走行中の車体の軽微な横振動に起因して実横加速
度の微分値dGyが変動しても、その後の信号処理にお
いて変動による微分値dGyのばらつきは平滑化されて
いる。計算横加速度の微分値dGycについては車体振動
による変動を考慮する必要はないが、移動平均化された
実横加速度の微分値dGyとの出力位相特性を合致させ
るために同じ平均化処理フィルタ16にてフィルタ処理
を行う。The differential values dGyc and dGy output from the differential processing block 12 are supplied to the next averaging processing filter 16. The averaging filter 16 takes a moving average of the differential value dGyc of the calculated lateral acceleration and the differential value dGy of the actual lateral acceleration within a predetermined time. In addition, by performing moving averaging processing on the differential value dGy of the actual lateral acceleration,
For example, even if the differential value dGy of the actual lateral acceleration fluctuates due to a slight lateral vibration of the running vehicle, the variation of the differential value dGy due to the fluctuation is smoothed in the subsequent signal processing. Regarding the differential value dGyc of the calculated lateral acceleration, it is not necessary to consider the variation due to the vehicle body vibration, but the same averaging processing filter 16 is used to match the output phase characteristic with the differential value dGy of the moving averaged actual lateral acceleration. To filter.
【0011】平均化処理フィルタ16を通過して移動平
均化された微分値dGyc,dGyはいずれも加減算部1
8に供給される。この加減算部18では、計算横加速度
の微分値dGycと実横加速度の微分値dGyとの間の偏
差がとられ、そして、加減算部18からこれらの間の偏
差dGyeが出力される。一方で、移動平均化された実横
加速度の微分値dGyは、そのまま次の平均化処理フィ
ルタ20にも供給されている。また図示のように、加減
算部18から出力された偏差dGyeも平均化処理フィル
タ20に供給されている。これら偏差dGye及び実横加
速度の微分値dGyは、いずれも平均化処理フィルタ2
0を介して演算ブロック22に供給される。すなわち、
これら偏差dGye及び微分値dGyの出力は、平均化処
理フィルタ20にてそれぞれ所定時間毎の平均値に調整
された後、次の演算ブロック22にて、それぞれの平均
値から単位時間あたりの実効値(rms値)として算出さ
れる。従って、演算ブロック22からは、計算横加速度
の微分値と実横加速度の微分値との間の偏差の実効値d
Gyer及び実横加速度の微分値の実効値dGyrがそれぞ
れ出力される。The differential values dGyc and dGy which have passed through the averaging processing filter 16 and have been moving averaged are both added and subtracted by the addition / subtraction unit 1.
8 are supplied. The addition / subtraction unit 18 takes the deviation between the differential value dGyc of the calculated lateral acceleration and the differential value dGy of the actual lateral acceleration, and the addition / subtraction unit 18 outputs the deviation dGye between them. On the other hand, the moving averaged differential value dGy of the actual lateral acceleration is also directly supplied to the next averaging processing filter 20. Further, as shown in the figure, the deviation dGye output from the addition / subtraction unit 18 is also supplied to the averaging processing filter 20. Both the deviation dGye and the differential value dGy of the actual lateral acceleration are averaged by the averaging filter 2
It is supplied to the operation block 22 via 0. That is,
The outputs of the deviation dGye and the differential value dGy are adjusted by the averaging processing filter 20 to the average value for each predetermined time, and then the next calculation block 22 calculates the effective value per unit time from each average value. It is calculated as (rms value). Therefore, from the calculation block 22, the effective value d of the deviation between the differential value of the calculated lateral acceleration and the differential value of the actual lateral acceleration.
The effective value dGyr of the differential value of Gyer and the actual lateral acceleration is output.
【0012】これら偏差の実効値dGyer及び実横加速
度の微分値の実効値dGyrは、図1に示されるメインの
信号処理ルートを介して次の正規化処理ブロック24に
供給される。一方で、実横加速度の微分値の実効値dG
yrは、後述するOR回路30にて判定禁止信号を形成す
るための信号ルートにも分岐して供給されている。ま
た、絶対値化フィルタ14から出力された計算横加速度
の絶対値|Gyc|は、判定ブロック26に供給されてい
る。The effective value dGyer of these deviations and the effective value dGyr of the differential value of the actual lateral acceleration are supplied to the next normalization processing block 24 via the main signal processing route shown in FIG. On the other hand, the effective value dG of the differential value of the actual lateral acceleration
yr is also branched and supplied to a signal route for forming a determination prohibition signal in the OR circuit 30 described later. Further, the absolute value | Gyc | of the calculated lateral acceleration output from the absolute value filter 14 is supplied to the determination block 26.
【0013】次の正規化処理ブロック24での正規化処
理及び判定ブロック26での判定処理を説明する前に、
図2及び図3を参照して計算横加速度と実横加速度との
間の出力位相差に基づく路面摩擦係数の判定について説
明する。図2は車両操舵時における計算横加速度出力
(Gyc)及び実横加速度出力(Gy)の時間的経過を示
しており、このような操舵時にあっては、操舵に対する
実横加速度の時間的な追従性、つまり、計算横加速度出
力に対する実横加速度出力の位相遅れは、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、比較的摩擦係数の高い路面(高μ路)にあっては、
同図中1点鎖線で示される計算横加速度Gycの出力に対
し、実線で示される実横加速度Gycの出力は所定時間T
1だけ位相の遅れがみられ、この遅れが出力位相差とな
っている。これに対し、摩擦係数の低い路面(低μ路)
にあっては、図中の破線で示すように実横加速度Gyの
出力は所定時間T1よりも遅い所定時間T2分の位相遅れ
がみられ、低μ路での操舵時の方が高μ路よりも計算横
加速度Gycと実横加速度Gyとの間の出力位相差が大き
く現れる傾向にある。それ故、本発明の発明者等は、計
算横加速度と実横加速度との間の出力位相差に基づいて
路面摩擦係数の判定が可能となることに着目する一方、
その判定には、横Gセンサ6のセンサドリフトや路面の
横方向への傾斜(バンク路)によるセンサ出力値の初期
変位の影響を受けない値として実横加速度の微分値dG
yを使用することが有効であることを確認している。ま
た、路面μの判定にあたり実横加速度の微分値dGyを
使用することから、計算横加速度についてもその微分値
dGycをとることとし、更に、これら微分値dGycとd
Gyとの間の偏差dGyeを求め、この偏差dGyeの実効
値から上述した出力位相差の大きさを定量的に求めるこ
ととした。Before explaining the normalization processing in the next normalization processing block 24 and the judgment processing in the judgment block 26,
The determination of the road surface friction coefficient based on the output phase difference between the calculated lateral acceleration and the actual lateral acceleration will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 shows the time course of the calculated lateral acceleration output (Gyc) and the actual lateral acceleration output (Gy) during vehicle steering. During such steering, the actual lateral acceleration follows the steering with time. The property, that is, the phase delay of the actual lateral acceleration output with respect to the calculated lateral acceleration output shows a characteristic peculiar to the road surface μ from the relationship with the tire frictional characteristics. That is, on a road surface with a relatively high coefficient of friction (high μ road),
In contrast to the output of the calculated lateral acceleration Gyc shown by the one-dot chain line in the figure, the output of the actual lateral acceleration Gyc shown by the solid line is a predetermined time T.
There is a phase delay of 1 and this delay is the output phase difference. On the other hand, a road surface with a low friction coefficient (low μ road)
In this case, as shown by the broken line in the figure, the output of the actual lateral acceleration Gy has a phase delay of a predetermined time T 2 which is later than the predetermined time T 1 , and is higher during steering on a low μ road. The output phase difference between the calculated lateral acceleration Gyc and the actual lateral acceleration Gy tends to be larger than that on the μ road. Therefore, while the inventors of the present invention pay attention to the fact that the road surface friction coefficient can be determined based on the output phase difference between the calculated lateral acceleration and the actual lateral acceleration,
For the determination, the differential value dG of the actual lateral acceleration is set as a value that is not affected by the initial displacement of the sensor output value due to the sensor drift of the lateral G sensor 6 or the lateral inclination of the road surface (bank road).
I have verified that using y is valid. Further, since the differential value dGy of the actual lateral acceleration is used in the determination of the road surface μ, the differential value dGyc of the calculated lateral acceleration is also taken, and these differential values dGyc and d
The deviation dGye from Gy is obtained, and the magnitude of the above-mentioned output phase difference is quantitatively obtained from the effective value of this deviation dGye.
【0014】図3の曲線は、図2の計算横加速度Gyc及
び実横加速度Gyの微分値を示しており、図3中、1点
鎖線で示される計算横加速度の微分値dGycに対し、実
線で示される高μ路での実横加速度の微分値dGy及び
破線で示される低μ路での実横加速度の微分値dGy
は、いずれも図2と同様の位相遅れの傾向がみられる。
そして、これら微分値dGycとdGyとの間の偏差dGy
eは、図示のようにある時刻t0で低μ路での操舵時にお
ける偏差dGye2の方が高μ路での偏差dGye1よりも大
きく、このような偏差dGye1,dGye2の実効値をとる
と、図3に実線で重ね合わせて示される高μ路での偏差
の実効値dGyer及び破線で示される低μ路での偏差の
実効値dGyerの出力がそれぞれ得られる。The curve in FIG. 3 shows the differential value of the calculated lateral acceleration Gyc and the actual lateral acceleration Gy in FIG. 2, and the solid line is shown in FIG. 3 with respect to the differential value dGyc of the calculated lateral acceleration indicated by the alternate long and short dash line. The differential value dGy of the actual lateral acceleration on the high μ road indicated by and the differential value dGy of the actual lateral acceleration on the low μ road indicated by the broken line
Shows the same tendency of phase delay as in FIG.
Then, the deviation dGy between these differential values dGyc and dGy
As for e, the deviation dGye 2 at the time of steering on the low μ road at a certain time t 0 is larger than the deviation dGye 1 on the high μ road, and the effective values of such deviations dGye 1 and dGye 2 are shown in FIG. Then, the output of the effective value dGyer of the deviation on the high μ road shown by superimposing the solid line in FIG. 3 and the effective value dGyer of the deviation on the low μ road shown by the broken line are obtained.
【0015】図3から明らかなように、計算横加速度の
微分値dGycと実横加速度の微分値dGyとの間の偏差
の実効値dGyerは、低μ路での操舵時の方が高μ路よ
りも定量的に大きいことが理解される。それ故、図1に
示される信号処理では、演算ブロック22にて偏差の実
効値dGyerを定量的に算出するようにしている。しか
しながら、実際の車両において素速いハンドル操作がな
され、このため、横加速度の変化率(微分値)が通常よ
りも大きい状況にあっては、その変化率が大きければ大
きいほど計算横加速度と実横加速度との間の出力位相差
はより大きく現れる傾向にある。この場合、上述した偏
差の実効値dGyerもまた定量的に大きいものとなる。
従って、このような偏差の実効値dGyerの定量的な大
小比較から路面μを判定するにあたっては、操舵の速
さ、つまり、横加速度の変化率が偏差の実効値に与える
影響を取り除いておく必要がある。As is apparent from FIG. 3, the effective value dGyer of the deviation between the differential value dGyc of the calculated lateral acceleration and the differential value dGy of the actual lateral acceleration is higher on the high μ road during steering on the low μ road. It is understood that it is quantitatively greater than. Therefore, in the signal processing shown in FIG. 1, the calculation block 22 quantitatively calculates the effective value dGyer of the deviation. However, in an actual vehicle, a quick steering wheel operation is performed. Therefore, in a situation where the rate of change (differential value) of lateral acceleration is larger than normal, the larger the rate of change, the calculated lateral acceleration and actual lateral acceleration. The output phase difference with acceleration tends to appear larger. In this case, the effective value dGyer of the above-mentioned deviation also becomes large quantitatively.
Therefore, in determining the road surface μ from such a quantitative comparison of the effective value dGyer of the deviation, it is necessary to remove the influence of the steering speed, that is, the change rate of the lateral acceleration on the effective value of the deviation. There is.
【0016】それ故、次の正規化処理ブロック24で
は、偏差の実効値dGyerを実横加速度Gyの変化率、つ
まり、実横加速度の微分値の実効値dGyrで除すること
で正規化し、この正規化した偏差の実効値Reを判定ブ
ロック26に供給するものとしている。判定ブロック2
6では、予め準備されているμ判定マップから計算横加
速度の絶対値|Gyc|及び正規化した偏差の実効値Reに
基づき路面μを判定する。Therefore, in the next normalization processing block 24, the effective value dGyer of the deviation is normalized by dividing it by the rate of change of the actual lateral acceleration Gy, that is, the effective value dGyr of the differential value of the actual lateral acceleration. The normalized effective value Re of the deviation is supplied to the decision block 26. Decision block 2
In 6, the road surface μ is determined from the μ determination map prepared in advance based on the absolute value | Gyc | of the calculated lateral acceleration and the normalized effective value Re of the deviation.
【0017】具体的には、図4にμ判定マップの一例が
示されており、単にこのマップの横軸から理解されるこ
とは、正規化した偏差の実効値Re、つまり、上述した
ように計算横加速度と実横加速度との間の出力位相差が
比較的小さい領域は、おしなべてその路面摩擦係数が
「高μ」であることを示し、これに対し、出力位相差
(偏差の実効値Re)が比較的大きい領域は、おしなべ
てその路面摩擦係数が「低μ」であることを示してい
る。Specifically, FIG. 4 shows an example of the μ decision map, and what can be simply understood from the horizontal axis of this map is that the normalized effective value Re of the deviation, that is, as described above. A region where the output phase difference between the calculated lateral acceleration and the actual lateral acceleration is relatively small indicates that the road surface friction coefficient is “high μ” in general, while the output phase difference (effective value of deviation Re Areas where) is relatively large generally indicate that the road surface friction coefficient is “low μ”.
【0018】更に、このμ判定マップでは縦軸に計算横
加速度の絶対値|Gyc|、つまり、実際の操舵角の大きさ
の影響が考慮されており、それ故、上述した「高μ」の
領域は、計算横加速度の絶対値が所定値Gyc1以上とな
る程度に操舵角が大きいにも拘わらず、正規化した偏差
の実効値が所定値Re1よりも小さい逆台形の領域に設定
されている。また、上述した「低μ」の領域は、正規化
した偏差の実効値が所定値Re2よりも大きい領域として
設定されているが、計算横加速度の絶対値が所定値Gyc
1よりも大きい場合、計算横加速度の絶対値及び正規化
した偏差の実効値の増加に伴ってその領域は次第に狭め
られている。なお、正規化した偏差の実効値が所定値R
e1〜Re2である場合は、計算横加速度と実横加速度との
間の出力位相差特性が高μ路又は低μ路のいずれの特性
を示すのかが明確でないため、マップ上のこの部分には
「高μ」又は「低μ」の領域が設定されていない。ま
た、計算横加速度の絶対値が所定値Gyc2よりも小さい
場合、及び、計算横加速度の絶対値が所定値Gyc1より
小さくて且つ正規化した偏差の実効値が所定値Re2より
小さいマップ上の部分にも「高μ」又は「低μ」の領域
は設定されていない。Further, in this μ determination map, the vertical axis takes into consideration the influence of the absolute value of the calculated lateral acceleration | Gyc |, that is, the magnitude of the actual steering angle. Therefore, the above-mentioned “high μ” is taken into consideration. The region is set to an inverted trapezoidal region in which the effective value of the normalized deviation is smaller than the predetermined value Re 1 even though the steering angle is large enough that the absolute value of the calculated lateral acceleration becomes the predetermined value Gyc 1 or more. ing. Further, the above-mentioned “low μ” region is set as a region in which the effective value of the normalized deviation is larger than the predetermined value Re 2 , but the absolute value of the calculated lateral acceleration is the predetermined value Gyc.
When it is larger than 1, the region is gradually narrowed with the increase of the absolute value of the calculated lateral acceleration and the effective value of the normalized deviation. Note that the normalized effective value of the deviation is the predetermined value R
In the case of e 1 to Re 2 , it is not clear which of the high μ road and the low μ road the output phase difference characteristic between the calculated lateral acceleration and the actual lateral acceleration is, so this portion on the map is not clear. Has no “high μ” or “low μ” region set. A map in which the absolute value of the calculated lateral acceleration is smaller than the predetermined value Gyc 2 and the absolute value of the calculated lateral acceleration is smaller than the predetermined value Gyc 1 and the normalized effective value of the deviation is smaller than the predetermined value Re 2 Also in the upper part, the area of “high μ” or “low μ” is not set.
【0019】判定ブロック26では、入力された計算横
加速度の絶対値|Gyc|及び正規化した偏差の実効値Re
から特性されるマップ上の点が「高μ」又は「低μ」の
領域内にあるときは、その領域を示すμ判定結果を出力
する。これに対し、マップ上の点が「高μ」又は「低
μ」のいずれの領域内にもないときは、μ判定結果とし
ての「不明」を出力する。At the decision block 26, the absolute value | Gyc | of the input calculated lateral acceleration and the effective value Re of the normalized deviation Re are entered.
When the point on the map characterized by is in the “high μ” or “low μ” region, the μ determination result indicating the region is output. On the other hand, when the point on the map is not in either the region of “high μ” or “low μ”, “unknown” is output as the μ determination result.
【0020】スイッチ28は、OR回路30から判定禁
止信号が出力されていない場合、図示の位置から切り換
えられ、判定ブロック26から出力されるμ判定結果の
通過を許容する。ここで、判定禁止信号はOR回路30
での論理和が真となることを条件としてスイッチ28に
供給され、スイッチ28を図示の切換位置に切り換え
る。この場合、スイッチ28は判定ブロック26からの
μ判定結果を通過させる代わりに、μ判定結果としての
「不明」を出力する。The switch 28 is switched from the position shown in the figure when the judgment prohibiting signal is not outputted from the OR circuit 30, and allows the μ judgment result outputted from the judgment block 26 to pass therethrough. Here, the determination prohibition signal is the OR circuit 30.
It is supplied to the switch 28 on condition that the logical sum of the above is true, and the switch 28 is switched to the illustrated switching position. In this case, the switch 28 outputs “unknown” as the μ determination result instead of passing the μ determination result from the determination block 26.
【0021】OR回路30には2種類の操舵状況信号が
供給されるようになっており、このうち、第1の操舵状
況信号は、実横加速度の微分値の実効値dGyrが上限値
αよりも大であるか、又は、下限値βよりも小であるか
のいずれかの場合にオンとなる。また、第2の操舵状況
信号は、横Gセンサ6から入力される実横加速度の絶対
値|Gy|が上限値γよりも大である場合オンとなる。こ
れら第1又は第2の操舵状況信号の少なくとも一方がオ
ンとなると、OR回路30から判定禁止信号がスイッチ
28に供給される。より詳しくは、ハンドル操作が極端
に素速いため実横加速度の変化率が極端に大きい(dG
yr>α)か、又はハンドル操作が非常に緩慢なため実横
加速度の変化率が極端に小さい(dGyr<β)場合、ま
た、急旋回や小半径旋回等により実横加速度のレベルが
過大(|Gyc|>γ)である場合、いずれの場合も誤判定
を招くことがあるため判定を禁止する。Two kinds of steering condition signals are supplied to the OR circuit 30. Of these, the first steering condition signal has an effective value dGyr of the differential value of the actual lateral acceleration from the upper limit value α. Is also large or is smaller than the lower limit value β, it is turned on. Further, the second steering condition signal is turned on when the absolute value | Gy | of the actual lateral acceleration input from the lateral G sensor 6 is larger than the upper limit value γ. When at least one of the first and second steering status signals is turned on, the OR circuit 30 supplies the determination prohibition signal to the switch 28. More specifically, since the steering wheel operation is extremely quick, the rate of change of the actual lateral acceleration is extremely large (dG
yr> α), or the rate of change in actual lateral acceleration is extremely small (dGyr <β) because the steering operation is very slow (dGyr <β), or the level of actual lateral acceleration is excessive due to a sharp turn or a small radius turn ( If | Gyc |> γ), erroneous determination may be caused in any case, so the determination is prohibited.
【0022】上述したように、正規化した偏差の実効値
Reには、計算横加速度と実横加速度との間の出力位相
差の大きさが定量的に反映されている。従って、例えば
車両がアスファルト舗装路等の高μ路を走行している場
合、計算横加速度と実横加速度との間の出力位相差は比
較的小さく、正規化した偏差の実効値Reは定量的に小
さな値となる。この場合、図4のμ判定マップに基づき
路面摩擦係数が「高μ」として判定される。これに対
し、車両が例えは圧雪路等の低μ路を走行する場合、計
算横加速度と実横加速度との間の出力位相差は比較的大
きい。この場合、正規化した偏差の実効値Reは定量的
に大きい値となるため、μ判定マップに基づいて路面摩
擦係数は「低μ」として判定される。As described above, the magnitude of the output phase difference between the calculated lateral acceleration and the actual lateral acceleration is quantitatively reflected in the normalized effective value Re of the deviation. Therefore, for example, when the vehicle is traveling on a high μ road such as an asphalt pavement, the output phase difference between the calculated lateral acceleration and the actual lateral acceleration is relatively small, and the effective value Re of the normalized deviation is quantitative. Will be a small value. In this case, the road surface friction coefficient is determined as “high μ” based on the μ determination map of FIG. On the other hand, when the vehicle travels on a low μ road such as a snowy road, the output phase difference between the calculated lateral acceleration and the actual lateral acceleration is relatively large. In this case, since the normalized effective value Re of the deviation is a large value quantitatively, the road surface friction coefficient is determined as “low μ” based on the μ determination map.
【0023】また、計算横加速度と実横加速度との間の
出力位相差について、これら微分値の間の偏差の実効値
からその大きさを定量化しているので、車両が例えば横
方向に傾斜した路面(バンク路)を走行しており、検出
される実横加速度Gyに路面傾斜角θに応じた初期変位
(重力加速度のsinθ分)が与えられていたとしても、
このような初期変位に関わらず正確に路面摩擦係数を判
定することができる。Further, the magnitude of the output phase difference between the calculated lateral acceleration and the actual lateral acceleration is quantified from the effective value of the deviation between these differential values, so that the vehicle leans laterally, for example. Even if the vehicle is traveling on a road surface (bank road) and the detected actual lateral acceleration Gy is given an initial displacement (sin θ of gravity acceleration) according to the road surface inclination angle θ,
The road friction coefficient can be accurately determined regardless of such initial displacement.
【0024】この発明は、例えば図1に示されるECU
中の信号処理回路において、伝達関数を求めるブロック
要素を必要としない。従って、FFT処理を行うための
プログラム容量及び処理時間を省略することができ、そ
の分、ECUの負担が大幅に軽減される。また、使用す
るECUを小型化できるので自動車に搭載する摩擦係数
判定装置として非常に好適である。The present invention is based on, for example, the ECU shown in FIG.
In the inside signal processing circuit, a block element for obtaining a transfer function is not required. Therefore, the program capacity and the processing time for performing the FFT processing can be omitted, and the load on the ECU can be significantly reduced. Further, since the ECU to be used can be downsized, it is very suitable as a friction coefficient determination device to be mounted on an automobile.
【0025】上述の実施例では、判定ブロック26は路
面μの判定を行うのみであるが、出力したμ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μ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勿論可能である。In the above-mentioned embodiment, the judgment block 26 only judges the road surface μ, but the output μ judgment result is displayed on the display device installed in the instrument panel of the vehicle, and the μ judgment is made. Of course, the result can be used for slip control of a vehicle anti-skid brake system or traction control system.
【0026】更に、μ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。Further, the μ judgment result is supplied to another road surface condition judging device, for example, a device for judging the road surface condition as “dry road”, “wet road” or “snow road” by using an optical sensor. It is also possible to grasp the information such as the road surface friction coefficient and the road surface state with higher accuracy in cooperation with another discriminating device.
【0027】[0027]
【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、路面の傾斜やセンサドリフトに
関わらず、常に路面摩擦係数を正確に判定することがで
きる。As described above, according to the road surface friction coefficient determining device of the first aspect, the road surface friction coefficient can always be accurately determined regardless of the inclination of the road surface and the sensor drift.
【図1】一実施例の路面摩擦係数判定装置の回路構成を
示したブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of a road surface friction coefficient determination device according to an embodiment.
【図2】計算横加速度と実横加速度との間の出力位相差
を説明するためのグラフである。FIG. 2 is a graph for explaining an output phase difference between a calculated lateral acceleration and an actual lateral acceleration.
【図3】図2の横加速度出力の微分値から求めた偏差の
実効値を説明するためのグラフである。FIG. 3 is a graph for explaining an effective value of a deviation obtained from the differential value of the lateral acceleration output of FIG.
【図4】μ判定マップを示したグラフである。FIG. 4 is a graph showing a μ determination map.
2 車速センサ(車速検出手段) 4 ハンドル角センサ(操舵角検出手段) 6 横Gセンサ(実横加速度検出手段) 8 ECU 2 Vehicle speed sensor (vehicle speed detection means) 4 Steering wheel angle sensor (steering angle detection means) 6 Lateral G sensor (actual lateral acceleration detection means) 8 ECU
───────────────────────────────────────────────────── 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 B60T 8/58 G01N 19/02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B60R 16/02 B60T 8/58 G01N 19/02
Claims (4)
るべき計算横加速度を算出して出力する算出手段と、 前記車体に生じる実横加速度を検出して出力する実横加
速度検出手段と、 前記計算横加速度の微分値と前記実横加速度の微分値と
の偏差から出力位相差を求め、この出力位相差に基づい
て路面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。1. A vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed, a steering angle detecting means for detecting a steering angle, and a calculated lateral acceleration to be generated in a vehicle body based on the detected vehicle speed and steering angle, and outputs the calculated lateral acceleration. Calculating means, actual lateral acceleration detecting means for detecting and outputting the actual lateral acceleration generated in the vehicle body, and obtaining an output phase difference from the deviation between the differential value of the calculated lateral acceleration and the differential value of the actual lateral acceleration, A road surface friction coefficient determination device, comprising: a determination unit that determines a road surface friction coefficient based on an output phase difference.
分値と前記実横加速度の微分値との偏差の実効値により
出力位相差を求め、この出力位相差に基づいて路面摩擦
係数を判定することを特徴とする請求項1記載の路面摩
擦係数判定装置。 2. The determination means is adapted to detect the calculated lateral acceleration.
By the effective value of the deviation between the minute value and the differential value of the actual lateral acceleration
Obtain the output phase difference, and based on this output phase difference the road surface friction
The road surface friction according to claim 1, wherein a coefficient is determined.
Rub coefficient determination device.
れていることを特徴とする請求項2記載の路面摩擦係数
判定装置。 3. A normalization process is applied to the output phase difference.
The road surface friction coefficient according to claim 2, characterized in that
Judgment device.
値の実効値が上限値よりも大きいとき、又は、前記実横
加速度の微分値の実効値が下限値よりも小さいとき、前
記判定を禁止することを特徴とする請求項2又は3記載
の路面摩擦係数判定装置。 4. The determination means is a derivative of the actual lateral acceleration.
When the effective value of the value is larger than the upper limit value, or
When the effective value of the differential value of acceleration is smaller than the lower limit value,
4. The method according to claim 2, wherein the judgment is prohibited.
Road friction coefficient determination device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36947197A JP3428620B2 (en) | 1997-12-29 | 1997-12-29 | Road surface friction coefficient determination device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36947197A JP3428620B2 (en) | 1997-12-29 | 1997-12-29 | Road surface friction coefficient determination device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11194087A JPH11194087A (en) | 1999-07-21 |
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Family Applications (1)
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-
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- 1997-12-29 JP JP36947197A patent/JP3428620B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH11194087A (en) | 1999-07-21 |
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