JP3771087B2 - Road friction coefficient estimation device - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両が走行中の路面の摩擦係数を推定する装置に関する。本発明は横転防止装置その他車両の姿勢制御装置に利用する。本発明は、車両の走行中に運転操作にかかわらず自動的に、車両の姿勢を安定に制御するためのプログラム制御回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の走行中に、リアルタイムのその姿勢を検出し、不安定な状態が予測されるときに、一部の車輪に自動的にブレーキをかけるなどにより、姿勢の安定制御を行う姿勢制御の技術が高度化されている。乗用車に限らず、このような姿勢安定制御装置がトラックやバスなどの商業車にも装備されるようになった。
【０００３】
車両の姿勢をリアルタイムに検出するには、車両に、前後方向加速度センサ、横方向加速度センサ、重心まわりの水平面回転加速度を検出するヨーレイトセンサ、重心まわりの車両進行方向に垂直面回転加速度を検出するロールレイトセンサ、各車輪の回転センサ、運転操作による操舵角度を検出する操舵角センサ、その他を装備して、走行中の車両の状態をリアルタイムに電気信号として検出する。そして、この電気信号をプログラム制御回路に取込み、このプログラム制御回路の中に各センサの出力に基づき走行中の車両モデルを設定する。この車両モデルの状態により、車両姿勢が不安定になることが予測されるときに、それが制御不能に陥る前に一部の車輪に自動的にブレーキをかけるなどにより、運転操作にかかわらず車両の姿勢をたて直すように制御することができる。
【０００４】
このような姿勢安定制御装置では、車両の姿勢を正しく検出するためにも、また姿勢制御を正しく実行するためにも、各時点で、走行中の路面と車輪（具体的にはタイヤ）との摩擦係数（ここでは「路面摩擦係数」という）をリアルタイムに認識していることが必要である。とくに路面摩擦係数を正しく認識することにより、車両の横すべりがどのように発生するかを正しく予測することができる。さらに、路面摩擦係数を正しく認識することにより、一部の車輪を制動することにより、車両姿勢にどのような反応があるかをを正しく予測することができる。
【０００５】
従来から走行車両の路面摩擦係数を知るために、車輪に制動力または駆動力を与えたときに、車輪の回転センサおよび車両の前後方向の加速度センサの状態を観測し、車輪のスリップがあったか否か、スリップがあったとすればどの程度であるかを演算し、これらから路面摩擦係数を推定する技術が知られている（特開平１０−２９９５２８号、特開平１０−０３５４４３号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしこの従来技術では、車輪に制動力または駆動力を与えるときに限り、路面摩擦係数の観測および推定演算が可能である。したがってブレーキ操作も加速操作も行われないときには、新たに路面摩擦係数を推定することができない。また、車輪回転と車両の前後方向加速度の関係を知るには、車輪に制動力または加速力が加えられてから車両の加速度に変化が生じるまで、あるていどの時間にわたり観測を行うことが必要であり、さらにその演算はその時間にわたり積分演算を実行することが必要である。したがってセンサ出力からデータを取込んでから路面摩擦係数が算出されるには相応の時間が経過していることになる。一般に、路面摩擦係数は車両の走行にしたがってたえず変動しているものであって、観測および演算に時間を要するこのような従来方法では、演算結果が得られたときには、すでに現実の車両は路面摩擦係数の異なる路面状態を走行していて、その演算結果を利用する意味がなくなる場合も起こりえる。
【０００７】
本発明はこのような背景に行われたものであって、制動または加速を伴うことなく路面摩擦係数を推定演算することができる装置を提供することを目的とする。本発明は、観測および演算に要する時間をきわめて短くして、路面摩擦係数を推定することができる装置を提供することを目的とする。本発明は、積分演算を実行することなく路面摩擦係数を推定演算することができる装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、操舵が行われ車両の前後方向に対して前輪の進行方向が角度をもつことを利用して路面摩擦係数を推定するものである。
【０００９】
本発明は、車両に装備された横方向加速度センサおよびヨーレイトセンサの出力を取込み前車軸の軸方向加速度を演算する第一の手段と、その車両に装備された操舵角センサ出力およびその車両の車速情報を取込み、複数ｎ個の値の異なる路面摩擦係数を仮に設定し、そのｎ個の路面摩擦係数を用いてそれぞれ前車軸の軸方向加速度を演算する第二の手段と、この第二の手段により演算されたｎ個の前車軸の軸方向加速度のうち前記第一の手段により演算された前車軸の軸方向加速度と比較し、最もよく近似する演算結果につきその演算過程に用いられた路面摩擦係数をその時点での路面摩擦係数として出力する第三の手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
いま運転操作により操舵が行われて、小さい舵角が入力されたものとする。この操舵により車両に横方向加速度が発生し、これが車両の重心まわりに回転力を与える。この横方向加速度および重心まわりのヨーレイトはそれぞれセンサから演算回路に取込まれる。演算回路では、横方向加速度の値およびヨーレイトを利用し、車両の形状寸法に基づきあらかじめ設定されているパラメタ（重心から前車軸までの距離、前車軸の長さ、車両質量、重心まわりの慣性モーメント、その他）を利用して、最も敏感に路面の滑りやすさが現れる前車軸（フロントアクスル）の横方向加速度を演算する。この演算には路面摩擦係数の要素は含まれない。これが第一の手段の演算である。
【００１１】
一方、実質的に同一時点に、センサから操舵角および車速情報を取込み、路面摩擦係数ｎ個（μ₁ 、μ₂ 、・・・μ_n ）を仮に設定し、この仮に設定した路面摩擦係数により前車軸の横方向加速度を演算する。路面摩擦係数がｎ個あるので演算結果はｎ個得られる。路面摩擦係数が小さいほど、すなわち滑りやすい路面ほど大きい横すべりが発生し、定性的には滑りにくい路面ほど前車軸の横方向加速度は大きくなる。これが第二の手段の演算である。
【００１２】
第二の手段で演算したｎ個の前車軸の横方向加速度の値を第一の手段で演算した路面摩擦係数の要素を含まない横方向加速度の値（１個）と比較し、ｎ個のうち最もよく近似する演算結果を選択し、その選択された演算結果を演算するために用いた路面摩擦係数の値をその時点での路面摩擦係数と推定する。これが第三の手段の演算である。
【００１３】
試験をしてみると、ｎは３ていどでよい。すなわち滑りにくい路面（μ₁ ＝１）、雨水でぬれた路面（μ₂ ＝0.6)、結氷路面（μ₃ ＝0.１) という３種類の路面摩擦係数を仮に設定すると実用上合理的な姿勢制御を実行することができる路面摩擦係数の値を推定することができる。ｎ＝５とするとさらに精度の高い路面摩擦係数の値を推定することができる。
【００１４】
本発明により推定された路面摩擦係数は、姿勢制御装置に設定される車両モデル上で路面摩擦係数をリアルタイムに更新するために利用される。本発明の装置を装備した姿勢制御装置は、つねに最も確からしい最新の路面摩擦係数を保持する。本発明の装置では、車両の運転操作により操舵が行われたときに路面摩擦係数が更新されるから、制動あるいは加速を行わないときにも路面摩擦係数を推定することができる。これは制動あるいは加速を行うときにかぎり路面摩擦係数の値を推定する従来例装置に比べると、制動あるいは加速を行うことが少ない滑りやすい路面を走行中により正しい路面摩擦係数を推定することができる点で有利である。本発明の装置は制動あるいは加速を行うときに路面摩擦係数を推定する従来装置と併用することもできる。
【００１５】
この明細書では、推定演算の結果得られる量を「路面摩擦係数」と表現するが、推定演算の結果得られる値が物理的な路面摩擦係数そのものでなくとも、物理的な路面摩擦係数に何らかの係数を乗じた値である、あるいは物理的な路面摩擦係数を要素とする関数であるなど、実質的に路面摩擦の状態を表す数値として姿勢制御装置において有用な物理量を本発明の論理により推定演算する装置は本発明の範囲に含まれるものとする。
【００１６】
本発明のもうひとつの観点は、プログラム制御回路にインストールするためにこの演算手順を記録した記録媒体である。すなわち本発明は、上記第一の手段、第二の手段、および第三の手段に記載された推定演算のための実行手順が記録された機械読取可能な記録媒体を対象とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例装置を図面に基づいて説明する。図１は本発明実施例装置のシステム構成図である。図２は本発明実施例装置の車両への実装例を示す斜視図である。
【００１８】
車両に装備された姿勢制御装置１の内部に、本発明実施例の路面摩擦係数推定装置２がソフトウエアにより設定される。この姿勢制御装置１はプログラム制御装置である。この姿勢制御装置１の内部には、ＡＢＳ（Antilock Breaking-control System,自動制動制御装置）の制御部その他が含まれている。この姿勢制御装置１には、横方向加速度センサ４、車速センサ５（トランスミッション出力点で検出される）、ヨーレイトセンサ６、各車輪の車輪回転速度センサ１０、ブレーキ圧センサ１２、操舵角センサ１４、内燃機関の電子ガバナ１５に装備されたガバナセンサ１６、ロールレイトセンサ１７、および前後方向加速度センサ１８から、それぞれセンサ出力が取込まれる。そして、この姿勢制御装置１の制御出力は、各車輪に設けられたブレーキ・ブースタ・アクチュエータ１１、および電子ガバナ１５に送出される。
【００１９】
すなわちこの姿勢制御装置１は、その内部に当該車両のモデルが設定され、そのモデルには、当該車両の諸元にもとづいて、必要なパラメタが設定される。上記各センサからの電気信号出力にしたがって、走行状態におけるパラメタが設定される。制御の一例を説明すると、操舵ハンドル１３がちょうど図１に示すように左方向に操作され、左右前輪が左方向に操舵状態になったときに、前輪に横滑り状態が発生したものとする。この状態に対する反応は、横方向加速度センサ４、およびヨーレイトセンサ６に検出される。この状態で、前後方向加速度に対して横方向加速度が増大してゆく、あるいはロールレイトが増大してゆくなどの現象が観測されると、その程度に応じて、左後輪または左右後輪にブレーキ圧がブレーキ・ブースタ・アクチュエータ１１から供給される。これにより横すべり状態はなくなり、姿勢は安定な方向に回復する。
【００２０】
ここで、この車両のモデルにパラメタとして設定される現時点の路面摩擦係数は、車両姿勢の変化を予測するために、また必要なブレーキ圧を演算するためにきわめて重要な要素となる。路面摩擦係数は、走行中の車両で直接に観測するには、特殊なハードウエア装備が必要であり、実験車両であれば可能であっても、販売されるすべての車両に装備することはきわめて困難であるから推定しなければならない。この姿勢制御装置の路面摩擦係数は、現時点のものであることが必要である。すなわちモデルに設定されている路面摩擦係数の値は、車両の姿勢制御のための時間にくらべて十分に短い時間内に、推定演算され更新されなければならない。
【００２１】
図３は本発明実施例装置（路面摩擦係数推定装置２）の要部動作を示すフローチャートである。この装置は操舵角センサの出力に閾値をこえる変動があったときに起動する。第一の手段では、横方向加速度センサの出力、ヨーレイトセンサの出力、および速度センサ出力を取込み、前車軸の軸方向加速度α₀ を演算する。第二の手段では、車速センサ出力および操舵角センサ出力を取込み、あらかじめ仮に設定されているｎ個の路面摩擦係数μ₁ 、μ₂ 、・・・μ_n について、前車軸の軸方向加速度α₁ 、α₂ 、・・・α_n を演算する。第三の手段では、上記第一の手段で演算された前車軸の軸方向加速度α₀ と第二の手段で演算されたｎ個の前車軸の軸方向加速度α₁ 、α₂ 、・・・α_n とを比較し、この中からα₀ と最も近似するもの（α_i とする）を選択し、このα_i を演算するために用いたｎ個の路面摩擦係数のうちの一つ（μ_i とする）を出力する。この路面摩擦係数μ_i は姿勢制御装置の中で現時点の路面摩擦係数として利用される。
【００２２】
ここで、横方向加速度およびヨーレイトから前車軸の軸方向加速度（Ｇ_FA ）を演算する演算式は、
【００２３】
【数１】

である。また、車速および操舵角度から仮に設定された路面摩擦係数μについて前車軸の軸方向加速度を演算する演算式は、
【００２４】
【数２】

である。ここに、
【００２５】
【数３】

であり、（k−１），（ｋ−2）等はそれぞれ１サンプル前、２サンプル前を表す。各記号は次のとおりである。
【００２６】
Ｋ_f：フロントコーナリングパワ
Ｋ_r：リヤコーナリングパワ
Ｌ：ホイールベース
Ｌ_r：重心から後車軸までの長さ
ｍ：車両質量
Ｉ：車両慣性モーメント
Ｖ：車両速度
Ｔ：サンプリングタイム
ｇ_fa：モデルによって計算した前車軸上の横加速度
δ：実舵角
試験の結果、応答特性がきわめて向上したことが確かめられた。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の装置では車両が制動または加速を行わないときにも路面摩擦係数を推定演算することができる装置が得られる。これは路面の状態が滑りやすい状態であるときに特に有効である。本発明の装置は演算過程に積分演算を含まないから、観測および演算に要する時間をきわめて短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例装置のシステム構成図。
【図２】本発明実施例装置の車両への実装状態を説明する図。
【図３】本発明実施例装置の要部動作を説明するフローチャート。
【符号の説明】
１ 姿勢制御装置
２ 路面摩擦係数推定装置
３ ＡＢＳ
４ 横方向加速度センサ
５ 車速センサ
６ ヨーレイトセンサ
８ 前輪
９ 後輪
１０ 車輪回転速度センサ
１１ ブレーキ・ブースタ・アクチュエータ
１２ ブレーキ圧センサ
１３ 操舵ハンドル
１４ 操舵角センサ
１５ 電子ガバナ
１６ ガバナセンサ
１７ ロールレイトセンサ
１８ 前後方向加速度センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for estimating a friction coefficient of a road surface on which a vehicle is traveling. The present invention is used for a rollover prevention device and other vehicle attitude control devices. The present invention relates to a program control circuit for automatically and stably controlling a posture of a vehicle regardless of a driving operation while the vehicle is traveling.
[0002]
[Prior art]
A technology for posture control that performs stable posture control by detecting the posture in real time while the vehicle is running and automatically braking some wheels when an unstable state is predicted. Sophisticated. Not only passenger cars but also such attitude control devices are now installed in commercial vehicles such as trucks and buses.
[0003]
In order to detect the posture of the vehicle in real time, the vehicle is detected by a longitudinal acceleration sensor, a lateral acceleration sensor, a yaw rate sensor that detects a horizontal rotational acceleration around the center of gravity, and a vertical plane rotational acceleration in the vehicle traveling direction around the center of gravity. Equipped with a roll rate sensor, a rotation sensor for each wheel, a steering angle sensor for detecting a steering angle by a driving operation, and the like, the state of the running vehicle is detected as an electric signal in real time. Then, the electric signal is taken into the program control circuit, and a running vehicle model is set in the program control circuit based on the output of each sensor. When it is predicted that the position of the vehicle will become unstable due to the state of this vehicle model, the vehicle will be braked regardless of the driving operation, such as by automatically braking some wheels before it becomes uncontrollable. It is possible to control to correct the posture.
[0004]
In such an attitude stability control device, in order to correctly detect the attitude of the vehicle and to correctly execute the attitude control, the road surface and wheels (specifically, tires) that are running at each time point It is necessary to recognize the friction coefficient (herein referred to as “road friction coefficient”) in real time. In particular, by correctly recognizing the road surface friction coefficient, it is possible to correctly predict how the vehicle slips. Furthermore, by correctly recognizing the road surface friction coefficient, it is possible to correctly predict how the vehicle posture will react by braking some of the wheels.
[0005]
Conventionally, in order to know the road surface friction coefficient of a traveling vehicle, when a braking force or a driving force is applied to the wheel, the state of the wheel rotation sensor and the acceleration sensor in the longitudinal direction of the vehicle are observed, and whether or not the wheel has slipped. In addition, there is known a technique for calculating the degree of slip if there is a slip and estimating a road surface friction coefficient from these (see JP-A-10-299528 and JP-A-10-035443).
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this prior art, the road friction coefficient can be observed and estimated only when a braking force or a driving force is applied to the wheels. Therefore, when neither the brake operation nor the acceleration operation is performed, the road surface friction coefficient cannot be newly estimated. Also, in order to know the relationship between wheel rotation and vehicle longitudinal acceleration, it is necessary to observe for some time from when braking force or acceleration force is applied to the wheel until the vehicle acceleration changes. In addition, the operation needs to perform an integration operation over that time. Therefore, it takes some time to calculate the road surface friction coefficient after taking in the data from the sensor output. In general, the road surface friction coefficient constantly changes as the vehicle travels, and in such a conventional method that requires time for observation and calculation, when the calculation result is obtained, the actual vehicle already has road surface friction. It is possible that the vehicle is traveling on road surface conditions with different coefficients, and there is no point in using the calculation results.
[0007]
The present invention has been made against such a background, and an object thereof is to provide an apparatus capable of estimating and calculating a road surface friction coefficient without braking or acceleration. An object of the present invention is to provide an apparatus capable of estimating a road surface friction coefficient by extremely shortening the time required for observation and calculation. An object of this invention is to provide the apparatus which can estimate and calculate a road surface friction coefficient, without performing integral calculation.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention estimates the road friction coefficient by utilizing the fact that steering is performed and the traveling direction of the front wheels has an angle with respect to the longitudinal direction of the vehicle.
[0009]
The present invention relates to a first means for calculating the axial acceleration of a front axle by taking in outputs of a lateral acceleration sensor and a yaw rate sensor mounted on a vehicle, a steering angle sensor output mounted on the vehicle, and a vehicle speed of the vehicle. A second means for taking in information, temporarily setting a plurality of n different road surface friction coefficients, and calculating the axial acceleration of the front axle using each of the n road surface friction coefficients, and the second means The road friction used in the calculation process for the calculation result that best approximates the axial acceleration of the front axle calculated by the first means among the axial accelerations of the n front axles calculated by And a third means for outputting the coefficient as a road surface friction coefficient at that time.
[0010]
It is assumed that steering is performed by a driving operation and a small steering angle is input. This steering generates lateral acceleration in the vehicle, which gives a rotational force around the center of gravity of the vehicle. The lateral acceleration and the yaw rate around the center of gravity are respectively taken from the sensor to the arithmetic circuit. The arithmetic circuit uses the lateral acceleration value and yaw rate, and preset parameters (distance from the center of gravity to the front axle, length of the front axle, vehicle mass, moment of inertia around the center of gravity) , Etc.) to calculate the lateral acceleration of the front axle (front axle) where the slipperiness of the road surface appears most sensitively. This calculation does not include an element of the road surface friction coefficient. This is the operation of the first means.
[0011]
On the other hand, at substantially the same time, the steering angle and vehicle speed information is taken from the sensor, and n road surface friction coefficients (μ ₁ , μ ₂ ,... Μ _n ) are temporarily set. Calculate the lateral acceleration of the front axle. Since there are n road surface friction coefficients, n calculation results are obtained. The smaller the road friction coefficient, that is, the slippery road surface, the larger the side slip occurs. The qualitatively less slippery road surface increases the lateral acceleration of the front axle. This is the operation of the second means.
[0012]
The value of the lateral acceleration of the n front axles calculated by the second means is compared with the value of the lateral acceleration (one) that does not include the element of the road surface friction coefficient calculated by the first means. The calculation result that best approximates is selected, and the value of the road surface friction coefficient used to calculate the selected calculation result is estimated as the road surface friction coefficient at that time. This is the operation of the third means.
[0013]
In the test, n can be 3 or so. In other words, if you set three types of road friction coefficient: slippery road surface (μ ₁ = 1), wet road surface (μ ₂ = 0.6), and frozen road surface (μ ₃ = 0.1) The value of the road surface friction coefficient that can be controlled can be estimated. When n = 5, it is possible to estimate a more accurate road friction coefficient value.
[0014]
The road surface friction coefficient estimated by the present invention is used to update the road surface friction coefficient in real time on a vehicle model set in the attitude control device. The attitude control device equipped with the device of the present invention always maintains the most probable latest road surface friction coefficient. In the apparatus of the present invention, the road surface friction coefficient is updated when steering is performed by a driving operation of the vehicle, so that the road surface friction coefficient can be estimated even when braking or acceleration is not performed. Compared to conventional devices that estimate the value of the road surface friction coefficient only when braking or accelerating, it is possible to estimate a more accurate road surface friction coefficient while traveling on a slippery road surface that requires less braking or acceleration. This is advantageous. The apparatus of the present invention can be used in combination with a conventional apparatus that estimates a road surface friction coefficient when braking or accelerating.
[0015]
In this specification, the amount obtained as a result of the estimation calculation is expressed as a “road friction coefficient”. However, even if the value obtained as a result of the estimation calculation is not the physical road friction coefficient itself, the physical road friction coefficient is The physical quantity useful in the attitude control device is estimated and calculated by the logic of the present invention as a numerical value that substantially represents the road friction state, such as a value multiplied by a coefficient or a function having a physical road friction coefficient as an element. Such devices are intended to be included within the scope of the present invention.
[0016]
Another aspect of the present invention is a recording medium that records this calculation procedure for installation in a program control circuit. That is, the present invention is directed to a machine-readable recording medium in which the execution procedure for the estimation calculation described in the first, second, and third means is recorded.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a system configuration diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing an example of mounting the embodiment device of the present invention on a vehicle.
[0018]
The road surface friction coefficient estimating device 2 according to the embodiment of the present invention is set by software in the attitude control device 1 mounted on the vehicle. This attitude control device 1 is a program control device. This attitude control device 1 includes an ABS (Antilock Breaking-control System) control unit and others. The attitude control device 1 includes a lateral acceleration sensor 4, a vehicle speed sensor 5 (detected at a transmission output point), a yaw rate sensor 6, a wheel rotation speed sensor 10 for each wheel, a brake pressure sensor 12, a steering angle sensor 14, Sensor outputs are taken from a governor sensor 16, a roll rate sensor 17, and a longitudinal acceleration sensor 18 provided in the electronic governor 15 of the internal combustion engine. The control output of the attitude control device 1 is sent to the brake / booster / actuator 11 and the electronic governor 15 provided on each wheel.
[0019]
That is, the attitude control device 1 has a model of the vehicle set therein, and necessary parameters are set in the model based on the specifications of the vehicle. The parameters in the running state are set according to the electrical signal output from each sensor. An example of the control will be described. It is assumed that when the steering handle 13 is operated in the left direction as shown in FIG. 1 and the left and right front wheels are steered in the left direction, a side slip state occurs in the front wheels. A response to this state is detected by the lateral acceleration sensor 4 and the yaw rate sensor 6. In this state, if a phenomenon such as an increase in the lateral acceleration relative to the longitudinal acceleration or an increase in the roll rate is observed, the left rear wheel or the left and right rear wheels are Brake pressure is supplied from the brake booster actuator 11. As a result, the side slip state disappears and the posture recovers in a stable direction.
[0020]
Here, the current road friction coefficient set as a parameter in the vehicle model is an extremely important factor for predicting a change in the vehicle posture and for calculating a necessary brake pressure. The road friction coefficient requires special hardware equipment to be observed directly on a running vehicle, and even if it is possible with an experimental vehicle, it is extremely difficult to equip all sold vehicles. It is difficult and must be estimated. The road surface friction coefficient of this attitude control device needs to be the current one. That is, the value of the road surface friction coefficient set in the model must be estimated and updated within a time sufficiently shorter than the time for controlling the attitude of the vehicle.
[0021]
FIG. 3 is a flowchart showing the main operation of the apparatus according to the present invention (road friction coefficient estimating apparatus 2). This device is activated when the output of the steering angle sensor fluctuates beyond a threshold value. The first means takes the output of the lateral acceleration sensor, the output of the yaw rate sensor, and the output of the speed sensor, and calculates the axial acceleration α ₀ of the front axle. In the second means, takes in the vehicle speed sensor output and the steering angle sensor output, n pieces of road surface friction coefficient mu ₁ which is previously tentatively set, mu _2, the · · · mu _n, the axial acceleration of the front axle alpha ₁ , Α ₂ ,... Α _n are calculated. In the third means, the axial acceleration α ₀ of the front axle calculated by the first means and the axial accelerations α ₁ , α ₂ ,... Of the n front axles calculated by the second means. α _n is compared, and the one closest to α ₀ (α _i ) is selected from among them, and one of the n road surface friction coefficients (μ) used to calculate α _i (μ _i ) is output. This road surface friction coefficient μ _i is used as the current road surface friction coefficient in the attitude control device.
[0022]
Here, the calculation formula for calculating the axial acceleration (G _FA ) of the front axle from the lateral acceleration and the yaw rate is:
[0023]
[Expression 1]

It is. Further, an arithmetic expression for calculating the axial acceleration of the front axle with respect to the road surface friction coefficient μ temporarily set from the vehicle speed and the steering angle is as follows:
[0024]
[Expression 2]

It is. here,
[0025]
[Equation 3]

(K-1), (k-2), etc. represent 1 sample before and 2 samples respectively. Each symbol is as follows.
[0026]
K _f : Front cornering power K _r : Rear cornering power L: Wheel base L _r : Length from the center of gravity to the rear axle m: Vehicle mass I: Vehicle inertia moment V: Vehicle speed T: Sampling time g _fa : Calculated by model Lateral acceleration δ on the front axle: As a result of the actual steering angle test, it was confirmed that the response characteristics were extremely improved.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, the apparatus of the present invention can provide an apparatus that can estimate and calculate the road surface friction coefficient even when the vehicle is not braking or accelerating. This is particularly effective when the road surface is slippery. Since the apparatus of the present invention does not include an integral calculation in the calculation process, the time required for observation and calculation can be extremely shortened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a mounting state of the embodiment device of the present invention on a vehicle.
FIG. 3 is a flowchart for explaining an operation of a main part of the apparatus according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Attitude control device 2 Road friction coefficient estimation device 3 ABS
4 lateral acceleration sensor 5 vehicle speed sensor 6 yaw rate sensor 8 front wheel 9 rear wheel 10 wheel rotational speed sensor 11 brake booster actuator 12 brake pressure sensor 13 steering handle 14 steering angle sensor 15 electronic governor 16 governor sensor 17 roll rate sensor 18 longitudinal direction Acceleration sensor

Claims (2)

車両に装備された横方向加速度センサおよびヨーレイトセンサの出力を取込み前車軸の軸方向加速度を演算する第一の手段と、その車両に装備された操舵角センサ出力およびその車両の車速情報を取込み、ｎ個（ただしｎは３以上の整数）の値の異なる路面摩擦係数を仮に設定し、そのｎ個の路面摩擦係数を用いてそれぞれ前車軸の軸方向加速度を演算する第二の手段と、この第二の手段により演算されたｎ個の前車軸の軸方向加速度を前記第一の手段により演算された前車軸の軸方向加速度と比較し、最もよく近似する演算結果につきその演算過程に用いられた路面摩擦係数をその時点での路面摩擦係数として出力する第三の手段とを備えたことを特徴とする路面摩擦係数の推定装置。Taking in the outputs of the lateral acceleration sensor and yaw rate sensor installed in the vehicle, the first means for calculating the axial acceleration of the front axle, taking in the steering angle sensor output installed in the vehicle and the vehicle speed information of the vehicle, a second means for temporarily setting a road surface friction coefficient having different values of n (where n is an integer of 3 or more) , and calculating the axial acceleration of the front axle using each of the n road surface friction coefficients; The axial acceleration of the n number of front axles calculated by the second means is compared with the axial acceleration of the front axle calculated by the first means, and the calculation result that is most approximated is used in the calculation process. And a third means for outputting the road surface friction coefficient as the road surface friction coefficient at that time. 請求項１記載の第一の手段、第二の手段、および第三の手段の実行手順が記録された機械読取可能な記録媒体。 A machine-readable recording medium on which execution procedures of the first means, the second means, and the third means according to claim 1 are recorded .

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