JPH09281030A - 路面摩擦係数推定装置 - Google Patents
路面摩擦係数推定装置Info
- Publication number
- JPH09281030A JPH09281030A JP8120968A JP12096896A JPH09281030A JP H09281030 A JPH09281030 A JP H09281030A JP 8120968 A JP8120968 A JP 8120968A JP 12096896 A JP12096896 A JP 12096896A JP H09281030 A JPH09281030 A JP H09281030A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering
- road surface
- yaw rate
- value
- friction coefficient
- Prior art date
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- Granted
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 計算量の増大を招くことなく路面μの推定精
度を高めることのできる路面摩擦係数推定装置を提供す
る。 【解決手段】 その時の操舵状況、即ち舵角を切り増す
状態か、切り戻す状態かを判別し、ステアリングホイー
ルを戻し始めた時には、切り戻す寸前に得た路面摩擦係
数推定値を保持してこれを出力するものとする。
度を高めることのできる路面摩擦係数推定装置を提供す
る。 【解決手段】 その時の操舵状況、即ち舵角を切り増す
状態か、切り戻す状態かを判別し、ステアリングホイー
ルを戻し始めた時には、切り戻す寸前に得た路面摩擦係
数推定値を保持してこれを出力するものとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、操舵角および車速
から求めた標準ヨーレイト値と、ヨーレイトセンサ等で
求めた実ヨーレイト値との比較に基づいて路面の摩擦係
数を推定する路面摩擦係数推定装置に関するものであ
る。
から求めた標準ヨーレイト値と、ヨーレイトセンサ等で
求めた実ヨーレイト値との比較に基づいて路面の摩擦係
数を推定する路面摩擦係数推定装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】路面の摩擦係数（以下路面μ）の変化に
応じて、同一操舵条件下でのタイヤのコーナリングフォ
ース（またはタイヤのコーナリングパワー）が変化する
ことを利用して、路面μを推定する方法が知られてい
る。特に、本出願人が特願平７−２４０８１０号で出願
した、ヨーレイトセンサから得た実ヨーレイトと、その
時の操舵角および車速から算出した高摩擦係数の乾燥路
面（以下高μ路）を走行した際に発生するであろう理論
的な標準ヨーレイト（以下ヨーレイトドライモデル）と
に基づいてパラメータを同定し、路面μの推定を行う手
法は、量産車両に一般的に使用されているセンサ類の出
力値をそのまま利用し得るので、その適用範囲が大きく
期待されている。
応じて、同一操舵条件下でのタイヤのコーナリングフォ
ース（またはタイヤのコーナリングパワー）が変化する
ことを利用して、路面μを推定する方法が知られてい
る。特に、本出願人が特願平７−２４０８１０号で出願
した、ヨーレイトセンサから得た実ヨーレイトと、その
時の操舵角および車速から算出した高摩擦係数の乾燥路
面（以下高μ路）を走行した際に発生するであろう理論
的な標準ヨーレイト（以下ヨーレイトドライモデル）と
に基づいてパラメータを同定し、路面μの推定を行う手
法は、量産車両に一般的に使用されているセンサ類の出
力値をそのまま利用し得るので、その適用範囲が大きく
期待されている。
【０００３】具体的には、高μ路に於いては、図４に示
すように、実ヨーレイト（点線）がヨーレイトドライモ
デル（実線）と概ね等しくなるのに対し、低μ路では図
５に示すように、路面とタイヤとの間の滑りに起因して
ヨーレイトドライモデルに対して実ヨーレイトのゲイン
が低くなり、かつ位相も遅れぎみとなる。このようなヨ
ーレイトドライモデルと実ヨーレイトとの差から路面μ
を推定し得るが、最少の計算量で路面μを推定しようと
いうことから、従来、位相差は計算に加えずに、ゲイン
差を比として路面摩擦係数を推定するためのパラメータ
を同定する方法が考えられていた。
すように、実ヨーレイト（点線）がヨーレイトドライモ
デル（実線）と概ね等しくなるのに対し、低μ路では図
５に示すように、路面とタイヤとの間の滑りに起因して
ヨーレイトドライモデルに対して実ヨーレイトのゲイン
が低くなり、かつ位相も遅れぎみとなる。このようなヨ
ーレイトドライモデルと実ヨーレイトとの差から路面μ
を推定し得るが、最少の計算量で路面μを推定しようと
いうことから、従来、位相差は計算に加えずに、ゲイン
差を比として路面摩擦係数を推定するためのパラメータ
を同定する方法が考えられていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記従来の
手法によると、例えば図６に示したような、低μ路に於
いて比較的速い切り返し操舵を行うような場合には、ヨ
ーレイトドライモデルは主に操舵角から算出しているの
で操舵角の変化に追従して瞬時に減少するが、実ヨーレ
イトは位相遅れを伴っているために切り返し点を過ぎて
も直ちには減少せず、ヨーレイトドライモデルよりも実
ヨーレイトが大きな値となる逆転現象が生じる場合があ
り、また、位相遅れが極端に大きくならない操舵速度が
低い領域であっても、ステアリングホイールを切り増し
ていく時はヨーレイトドライモデルと実ヨーレイトとの
差が拡大していく方向なので路面μの正確な推定値が得
られるが、ステアリングホイールを切り戻し始めると、
実ヨーレイトの位相遅れにより、路面μの推定値がそれ
に伴って実際よりも高くなってしまうという結果になっ
ていた。
手法によると、例えば図６に示したような、低μ路に於
いて比較的速い切り返し操舵を行うような場合には、ヨ
ーレイトドライモデルは主に操舵角から算出しているの
で操舵角の変化に追従して瞬時に減少するが、実ヨーレ
イトは位相遅れを伴っているために切り返し点を過ぎて
も直ちには減少せず、ヨーレイトドライモデルよりも実
ヨーレイトが大きな値となる逆転現象が生じる場合があ
り、また、位相遅れが極端に大きくならない操舵速度が
低い領域であっても、ステアリングホイールを切り増し
ていく時はヨーレイトドライモデルと実ヨーレイトとの
差が拡大していく方向なので路面μの正確な推定値が得
られるが、ステアリングホイールを切り戻し始めると、
実ヨーレイトの位相遅れにより、路面μの推定値がそれ
に伴って実際よりも高くなってしまうという結果になっ
ていた。
【０００５】本発明は、このような従来技術の問題点を
解消し、計算量の増大を招くことなく路面μの推定精度
を高めることのできる路面摩擦係数推定装置を提供する
ことを目的に案出されたものである。
解消し、計算量の増大を招くことなく路面μの推定精度
を高めることのできる路面摩擦係数推定装置を提供する
ことを目的に案出されたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような目的を果たす
ために、本発明に於いては、その時の操舵状況、即ち舵
角を切り増す状態か、切り戻す状態かを判別し、ステア
リングホイールを戻し始めた時には、切り戻す寸前に得
た路面摩擦係数推定値を保持してこれを出力するものと
した。
ために、本発明に於いては、その時の操舵状況、即ち舵
角を切り増す状態か、切り戻す状態かを判別し、ステア
リングホイールを戻し始めた時には、切り戻す寸前に得
た路面摩擦係数推定値を保持してこれを出力するものと
した。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に添付の図面を参照して本発
明の構成を詳細に説明する。
明の構成を詳細に説明する。
【０００８】図１は、本発明に基づく路面摩擦係数推定
装置の概略構成を示している。本装置は、ステアリング
ホイールの操舵角センサ１、タイヤ回転速度センサ２、
並びにヨーレイトセンサ３と、これら各センサの出力値
を入力し、所望のデータ量に変換するための入力インタ
ーフェース４と、入力インターフェース４で処理した各
物理量に基づいて路面μの推定値を演算する路面μ推定
回路５と、現在の操舵状況、即ち舵角を切り増す状態
か、切り戻す状態かを判別する操舵判別回路６と、前回
サンプリングした路面μ推定値を保持する保持回路７
と、保持回路７が保持している前回の路面μ値と、路面
μ推定回路５が算出した今回の路面μ値とを選択的に出
力する推定値切換回路８とからなっている。
装置の概略構成を示している。本装置は、ステアリング
ホイールの操舵角センサ１、タイヤ回転速度センサ２、
並びにヨーレイトセンサ３と、これら各センサの出力値
を入力し、所望のデータ量に変換するための入力インタ
ーフェース４と、入力インターフェース４で処理した各
物理量に基づいて路面μの推定値を演算する路面μ推定
回路５と、現在の操舵状況、即ち舵角を切り増す状態
か、切り戻す状態かを判別する操舵判別回路６と、前回
サンプリングした路面μ推定値を保持する保持回路７
と、保持回路７が保持している前回の路面μ値と、路面
μ推定回路５が算出した今回の路面μ値とを選択的に出
力する推定値切換回路８とからなっている。
【０００９】次に本発明の基本的な処理フローを図２を
参照して説明する。先ず操舵角センサ１の出力、タイヤ
回転速度センサ２の出力、並びにヨーレイトセンサ３の
出力から、入力インターフェース４にて操舵角、タイヤ
回転速度、並びに実ヨーレイトの各物理両を読み込む
（ステップ１）。これらの各出力から、車速及び操舵角
速度を演算する（ステップ２）。次いで操舵判別回路６
は、操舵角θと操舵角速度ＶH とを次式に代入してａを
求める（ステップ３）。 ａ＝θ・ＶH
参照して説明する。先ず操舵角センサ１の出力、タイヤ
回転速度センサ２の出力、並びにヨーレイトセンサ３の
出力から、入力インターフェース４にて操舵角、タイヤ
回転速度、並びに実ヨーレイトの各物理両を読み込む
（ステップ１）。これらの各出力から、車速及び操舵角
速度を演算する（ステップ２）。次いで操舵判別回路６
は、操舵角θと操舵角速度ＶH とを次式に代入してａを
求める（ステップ３）。 ａ＝θ・ＶH
【００１０】この結果からａの符号により操舵方向を判
別する（ステップ４）。例えば、右転舵を正方向とする
と、右転舵に於いては操舵角θは常に正の符号となり、
操舵角速度ＶH は切り増す時は正であるが、切り戻す時
は負となる。従って、ここでａの符号が負の場合は戻し
操舵と判定してパラメータの同定を禁止し（ステップ
５）、保持回路７が保持している前回サンプリングした
路面μ推定値を今回の値として出力する（ステップ
６）。
別する（ステップ４）。例えば、右転舵を正方向とする
と、右転舵に於いては操舵角θは常に正の符号となり、
操舵角速度ＶH は切り増す時は正であるが、切り戻す時
は負となる。従って、ここでａの符号が負の場合は戻し
操舵と判定してパラメータの同定を禁止し（ステップ
５）、保持回路７が保持している前回サンプリングした
路面μ推定値を今回の値として出力する（ステップ
６）。
【００１１】他方、ａの符号が正、即ち切り増している
と判別された場合は、パラメータの同定を行い（ステッ
プ７）、路面μ推定回路が今回算出した推定値を出力し
て前回の値を更新する（ステップ８）。
と判別された場合は、パラメータの同定を行い（ステッ
プ７）、路面μ推定回路が今回算出した推定値を出力し
て前回の値を更新する（ステップ８）。
【００１２】このようにして、図３に２点鎖線で示した
ように、切り戻し操舵の直前の値を保持してこれを出力
するものとすることにより、切り戻し操舵後はヨーレイ
トドライモデル（太線）と実ヨーレイト（点線）との値
が接近・逆転し、この結果、実線で示したような路面μ
推定値が切り戻し時に高くなってしまう不都合が解消さ
れ、実際に即した路面μが出力されるようになる。
ように、切り戻し操舵の直前の値を保持してこれを出力
するものとすることにより、切り戻し操舵後はヨーレイ
トドライモデル（太線）と実ヨーレイト（点線）との値
が接近・逆転し、この結果、実線で示したような路面μ
推定値が切り戻し時に高くなってしまう不都合が解消さ
れ、実際に即した路面μが出力されるようになる。
【００１３】
【発明の効果】このように本発明によれば、ステアリン
グホイールを切り増していく時のヨーレイト値のみに基
づいて路面μを推定するので、ステアリングホイールを
戻す際の実ヨーレイトの位相遅れによるヨーレイトドラ
イモデルとの比の接近・逆転現象が無視されることとな
り、路面μの推定値が実際よりも高い値となることが防
止される。また、操舵時のヨーレイトドライモデルと実
ヨーレイトとの比で路面μを推定する推定方法に於いて
は、基本的にこの２つの量が大きいほどＳ／Ｎ比が高く
なり、かつ推定精度も高くなる。従って、ステアリング
ホイールの切れ角が最大でヨーレイトも最大値となる時
点の値を採用することにより、推定精度が高まるので、
路面μ推定値の信頼性をより一層高めることができる。
グホイールを切り増していく時のヨーレイト値のみに基
づいて路面μを推定するので、ステアリングホイールを
戻す際の実ヨーレイトの位相遅れによるヨーレイトドラ
イモデルとの比の接近・逆転現象が無視されることとな
り、路面μの推定値が実際よりも高い値となることが防
止される。また、操舵時のヨーレイトドライモデルと実
ヨーレイトとの比で路面μを推定する推定方法に於いて
は、基本的にこの２つの量が大きいほどＳ／Ｎ比が高く
なり、かつ推定精度も高くなる。従って、ステアリング
ホイールの切れ角が最大でヨーレイトも最大値となる時
点の値を採用することにより、推定精度が高まるので、
路面μ推定値の信頼性をより一層高めることができる。
【図１】本発明装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】本発明装置の処理フロー図。
【図３】μ推定値と実ヨーレイトとヨーレイトドライモ
デルとの比較線図。
デルとの比較線図。
【図４】高μ路での実ヨーレイトとヨーレイトドライモ
デルとの比較線図。
デルとの比較線図。
【図５】低μ路での実ヨーレイトとヨーレイトドライモ
デルとの比較線図。
デルとの比較線図。
【図６】低μ路で切り返しを行った際の実ヨーレイトと
ヨーレイトドライモデルとの比較線図。
ヨーレイトドライモデルとの比較線図。
１ 操舵角センサ ２ タイヤ回転速度センサ ３ ヨーレイトセンサ ４ 入力インターフェース ５ 路面μ推定回路 ６ 操舵判別回路 ７ 保持回路 ８ 推定値切換回路
Claims (1)
- 【請求項１】 車両の実ヨーレイト信号を出力する実ヨ
ーレイト出力手段と、標準タイヤで標準路面を走行した
際に表れることになる標準ヨーレイト信号を出力するヨ
ーレイトモデル出力手段と、少なくとも前記実ヨーレイ
ト信号と前記標準ヨーレイト信号との差から路面摩擦係
数を推定する演算手段とを備える路面摩擦係数推定装置
であって、 ステアリングホイールの操舵状況を判別する操舵判別手
段と、前回算出された路面摩擦係数推定値の保持手段
と、該保持手段の値と今回算出された路面摩擦係数推定
値とを選択して出力する切換手段とを有し、 ステアリングホイールの切り戻し操作が前記操舵判別手
段で判別されると、切り戻す直前に前記保持手段が保持
した値が前記切換手段から出力されることを特徴とする
路面摩擦係数推定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12096896A JP3690871B2 (ja) | 1996-04-17 | 1996-04-17 | 路面摩擦係数推定装置 |
| US08/697,233 US5869753A (en) | 1995-08-25 | 1996-08-21 | System for estimating the road surface friction |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12096896A JP3690871B2 (ja) | 1996-04-17 | 1996-04-17 | 路面摩擦係数推定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09281030A true JPH09281030A (ja) | 1997-10-31 |
| JP3690871B2 JP3690871B2 (ja) | 2005-08-31 |
Family
ID=14799484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12096896A Expired - Fee Related JP3690871B2 (ja) | 1995-08-25 | 1996-04-17 | 路面摩擦係数推定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3690871B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010221740A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-10-07 | Honda Motor Co Ltd | 摩擦状態推定装置 |
| JP2010221943A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Honda Motor Co Ltd | 摩擦状態推定装置 |
| EP2883771A1 (en) * | 2013-12-16 | 2015-06-17 | Volvo Car Corporation | Vehicle tyre to road friction value estimation arrangement |
| CN118057153A (zh) * | 2022-11-18 | 2024-05-21 | 荣耀终端有限公司 | 一种标识耐用性测试设备及方法 |
-
1996
- 1996-04-17 JP JP12096896A patent/JP3690871B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010221740A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-10-07 | Honda Motor Co Ltd | 摩擦状態推定装置 |
| JP2010221943A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Honda Motor Co Ltd | 摩擦状態推定装置 |
| EP2883771A1 (en) * | 2013-12-16 | 2015-06-17 | Volvo Car Corporation | Vehicle tyre to road friction value estimation arrangement |
| CN118057153A (zh) * | 2022-11-18 | 2024-05-21 | 荣耀终端有限公司 | 一种标识耐用性测试设备及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3690871B2 (ja) | 2005-08-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050614 |
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