JPH01101439A - Detecting device for road surface friction coefficient - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To adjust the response and stability of road surface coefficient estimation properly by calculating a road surface friction coefficient according to a driving state and then integrating the calculated value and varying its integral time constant according to the traveling conditions of a vehicle. CONSTITUTION:When a vehicle turns, a friction coefficient arithmetic means 39 calculates the road surface friction coefficient mu according to the stability factor of the vehicle stored in a storage means 31 and variables such as the lateral acceleration of the gravity center of the vehicle, front and rear steering angles, and vehicle speed detected by a motion state detecting means 51, a steering state detecting means 37, and a vehicle speed detecting means 53. Then an integration processing means 40 integrates the value, so variation in the road surface friction coefficient mu is smoothed. In this case, a time constant varying means 41 varies the integral time constant at the time of integration processing according to the traveling conditions of the vehicle.

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両のタイヤと路面との間の路面摩擦係数を
検出する摩擦係数検出装置に係り、特に、車両の動特性
に応じた路面摩擦係数を検出するようにしたものに関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a friction coefficient detection device that detects a road surface friction coefficient between a vehicle tire and a road surface, and particularly relates to a friction coefficient detection device that detects a road surface friction coefficient between a vehicle tire and a road surface. This relates to a device that detects the coefficient of friction.

（従来の技術） 従来より、車両のタイヤと路面との間の路面摩擦係数を
検出する摩擦係数検出装置として、例えば特開昭５９−
１４８７６９号公報に開示される如く、前輪の舵角に応
じて路面摩擦係数の値を複数個予測し、該予測された摩
擦係数にそれぞれ対応する横加速度を演算して、該演算
された横加速度と実測された横加速度とを比較し、最も
近い値に対応する予測摩擦係数を選択することにより、
実際の摩擦係数を推定し、この推定した摩擦係数を用い
て旋回走行時の後輪舵角を制御しようとするものが知ら
れている。(Prior Art) Conventionally, as a friction coefficient detection device for detecting a road surface friction coefficient between a vehicle tire and a road surface, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1986-
As disclosed in Japanese Patent No. 148769, a plurality of values of the road surface friction coefficient are predicted according to the steering angle of the front wheels, lateral acceleration corresponding to each of the predicted friction coefficients is calculated, and the calculated lateral acceleration is calculated. By comparing the actual lateral acceleration and selecting the predicted friction coefficient corresponding to the closest value,
A known vehicle attempts to estimate an actual friction coefficient and use this estimated friction coefficient to control the rear wheel steering angle during cornering.

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、通常、車両の制御装置には各種の装置類
の作動や走行条件による外乱が加わり、また、各センサ
類の検出値にもバラツキがある。(Problems to be Solved by the Invention) However, normally, disturbances due to the operation of various devices and driving conditions are added to a vehicle control device, and there are also variations in the detected values of each sensor.

さらに、タイヤに対する路面のグリップ力は断続的に大
きく変動しているので、車両の横加速度の変動も大きい
ことが多い。かかる場合、路面摩擦係数の演算値の誤差
、特にその変動が大きくなる。Furthermore, since the grip force of the road surface on the tires fluctuates greatly intermittently, the lateral acceleration of the vehicle often fluctuates greatly. In such a case, the error in the calculated value of the road surface friction coefficient, especially its fluctuation, becomes large.

したがって、上記従来のものでは、そのような因子が生
じる条件下で十分安定した制御を行うことができないと
いう問題がある。Therefore, the conventional method described above has a problem in that it is not possible to perform sufficiently stable control under conditions where such factors occur.

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、路面摩擦係数の演算値を平準化する手段を講する
ことにより、旋回走行時等の路面摩擦係数の演算値の変
動を滑らかにして、円滑な走行制御を行うに有用な路面
摩擦係数検出装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above, and its purpose is to reduce fluctuations in the calculated value of the road surface friction coefficient during cornering, etc. by providing a means for leveling the calculated value of the road surface friction coefficient. It is an object of the present invention to provide a road surface friction coefficient detection device that is useful for smoothing and performing smooth running control.

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明の解決手段は、第１図に
示すように、車両のタイヤと路面との間の摩擦係数μを
検出する路面摩擦係数検出装置を対象とするう そして、車両重心点の横加速度等の車両の運動状態を検
出する運動状態検出手段５１と、前後輪舵角などの操舵
状態を検出する操舵状態検出手段３７と、車両の走行速
度を検出する車速検出手段−５３と、車両のスタビリテ
イファクタを記憶する記憶手段３１と、上記運動状態検
出手段５１、操舵状態検出手段５２および車速検出手段
５３の検出値と記憶手段３１の記憶内容とに応じて路面
摩擦係数μを演算する摩擦係数演算手段３９と、該摩擦
係数演算手段３９で演算された路面摩擦係数μの値を積
分化処理する積分化処理手段４０と、車両の走行条件に
応じて上記積分化処理手段４０による積分化処理時の積
分時定数を変更する時定数変更手段４１とを設ける構成
としたものである。(Means for Solving the Problems) To achieve the above object, the present invention provides a road surface friction coefficient detection system that detects the friction coefficient μ between the tires of a vehicle and the road surface, as shown in FIG. The device includes a motion state detection means 51 for detecting the motion state of the vehicle such as the lateral acceleration of the center of gravity of the vehicle, a steering state detection means 37 for detecting the steering state such as the front and rear wheel steering angles, A vehicle speed detection means 53 for detecting the running speed, a storage means 31 for storing the stability factor of the vehicle, and the detected values of the motion state detection means 51, the steering state detection means 52 and the vehicle speed detection means 53 and the storage means 31. a friction coefficient calculation means 39 that calculates a road surface friction coefficient μ according to the stored contents; an integration processing means 40 that performs an integration process on the value of the road surface friction coefficient μ calculated by the friction coefficient calculation means 39; A time constant changing means 41 is provided for changing the integration time constant during the integration processing by the integration processing means 40 according to running conditions.

（作用） 以上の構成により、本発明で（よ、車両の旋回走行時等
において、記憶手段３１に記憶された車両のスタビリテ
イファクタと、運動状態検出手段５１、操舵状態検出手
段３７および車速検出手段５３で検出された車両重心点
の横加速度、前後輪舵角、車速などの変数とに応じて、
摩擦係数演算手段３９により、路面摩擦係数μが算出さ
れる。そして、積分化処理手段４０により、上記摩擦係
数演算手段３９により演算された路面摩擦係数μの値が
積分化処理されるので、その間の路面摩擦係数μの変動
が平準化されて滑らかになる。(Function) With the above configuration, the present invention can detect the stability factor of the vehicle stored in the storage means 31, the motion state detection means 51, the steering state detection means 37, and the vehicle speed when the vehicle is turning or the like. Depending on variables such as the lateral acceleration of the vehicle center of gravity, front and rear wheel steering angles, and vehicle speed detected by the means 53,
The friction coefficient calculating means 39 calculates the road surface friction coefficient μ. Then, the integration processing means 40 integrates the value of the road surface friction coefficient μ calculated by the friction coefficient calculation means 39, so that fluctuations in the road surface friction coefficient μ during that time are equalized and smoothed.

その場合、時定数変更手段４１により、車両の走行条件
に応じて上記積分化処理時の積分時定数が変更され、車
両の走行状態の変化に対する路面摩擦係数μ推定の応答
性と安定性とが適度に調節される。例えば、車両の走行
状態が不安定になるような走行条件では、積分時定数を
小さく変更することにより、積分化処理に伴う応答の遅
れが抑制されて走行条件の変化に素早く追随することが
できる。また、安定した走行状態にあるような条件下で
は、積分時定数を大きく変更することにより、路面摩擦
係数μの推定値の変動が抑制される。In that case, the time constant changing means 41 changes the integration time constant during the integration process according to the vehicle running conditions, thereby improving the responsiveness and stability of the estimation of the road surface friction coefficient μ to changes in the vehicle running conditions. Adjusted appropriately. For example, in driving conditions where the vehicle's driving condition becomes unstable, by changing the integration time constant to a smaller value, the response delay associated with the integration process can be suppressed, and it is possible to quickly follow changes in driving conditions. . Further, under conditions such as stable running conditions, by greatly changing the integral time constant, fluctuations in the estimated value of the road surface friction coefficient μ are suppressed.

よって、このように推定された路面摩擦係数μ値を車両
の旋回走行制御等に利用することにより、例えば圧雪路
の旋回走行等において、安全性を確保しつつ、安定かつ
正確な走行制御を行うことができる。Therefore, by using the road surface friction coefficient μ value estimated in this way for vehicle turning control, etc., it is possible to perform stable and accurate driving control while ensuring safety, for example, when turning on a snow-packed road. be able to.

（実施例） 以下、本発明の実施例について、第２図以下の図面に基
づき説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described based on the drawings from FIG. 2 onwards.

第２図は、本発明を適用した車両の４輪操舵装置の全体
構成を示し、２，２は車両の左右の前輪、３．３は左右
の後輪である。５は上記前輪２，２の舵角δＦを調節す
る前輪操舵機構である。該前輪操舵機構５は、前輪２，
２を回転自在に支持するとともにジヨイント部６ａを介
して車体に支持された左右一対のナックル部材６，６と
、該ナックル部材６．６のナックルアーム部６ｂ、８ｂ
にそれぞれ一端が連結された左右一対のタイロッド８．
８と、該一対のタイロッド８．８の各他端同士をそれぞ
れ両端で連結してなるラック軸９と、ハンドル４の回転
をピニオンおよびラック（いずれも図示せず）を介して
上記ラック軸９の左右の移動に変換させるステアリング
ギヤ機構１０とを主要部材として構成されている。FIG. 2 shows the overall configuration of a four-wheel steering system for a vehicle to which the present invention is applied, where 2 and 2 are left and right front wheels of the vehicle, and 3.3 are left and right rear wheels of the vehicle. Reference numeral 5 denotes a front wheel steering mechanism that adjusts the steering angle δF of the front wheels 2, 2. The front wheel steering mechanism 5 includes front wheels 2,
A pair of left and right knuckle members 6, 6 which rotatably support 2 and are supported by the vehicle body via a joint portion 6a, and knuckle arm portions 6b, 8b of the knuckle members 6.6.
A pair of left and right tie rods 8. with one end connected to each other.
8, a rack shaft 9 formed by connecting the other ends of the pair of tie rods 8.8 to each other at both ends, and a rack shaft 9 that controls the rotation of the handle 4 via a pinion and a rack (none of which are shown). The main component is a steering gear mechanism 10 that converts the left and right movement.

そして、該前輪操舵機構５において、ハンドル４が一定
の操舵角θで回転されると、ステアリングギヤ機構１０
によりラック軸９を介してタイロッド８，８が左右方向
に移動し、その移動により、ナックル部材６，６がジヨ
イント部５ａ、５ａの回りにそれぞれ回動させられて、
前輪２．２がフロントギヤ比Ｚ（−θ／δＦ）に応じた
前輪舵角δＦで転舵させられるようになされている。In the front wheel steering mechanism 5, when the handle 4 is rotated at a constant steering angle θ, the steering gear mechanism 10
The tie rods 8, 8 are moved in the left and right direction via the rack shaft 9, and due to this movement, the knuckle members 6, 6 are rotated around the joint parts 5a, 5a, respectively.
The front wheels 2.2 are steered at a front wheel steering angle δF corresponding to a front gear ratio Z (-θ/δF).

また、上記後輪３．３側には、左右の後輪３゜３を上記
前輪操舵機構５による前輪２．２の転舵に伴なって転舵
させるための後輪操舵機構１２が設けられている。該後
輪操舵機構１２は、上記前輪操舵機構５と同じ機能を有
する各要素、つまり一対のナックル部材１３．１３と、
タイロッド１４．１４と、ラック軸１５とを有するとと
もに、該ラック軸１５のラック部１５ａに先端のピニオ
ン部１６ａで噛合するピニオン軸１６と、該ピニオン軸
１Ｂの他端に取付けられた傘歯車１８と、該傘歯車１８
に噛合する傘歯車１９を出力軸に取付けてなるパルスモ
ータ２０とを主要部材とじて構成されている。Furthermore, a rear wheel steering mechanism 12 is provided on the rear wheel 3.3 side for steering the left and right rear wheels 3.3 in accordance with the steering of the front wheels 2.2 by the front wheel steering mechanism 5. ing. The rear wheel steering mechanism 12 includes elements having the same functions as the front wheel steering mechanism 5, that is, a pair of knuckle members 13.13,
A pinion shaft 16 which has a tie rod 14, 14 and a rack shaft 15, and which meshes with the rack portion 15a of the rack shaft 15 at a pinion portion 16a at the tip, and a bevel gear 18 attached to the other end of the pinion shaft 1B. and the bevel gear 18
The main component is a pulse motor 20 having a bevel gear 19 attached to an output shaft that meshes with the motor.

そして、上記前輪操舵機構５による前輪舵角δＦの調節
に応じて、後述の制御ユニット２１によりパルスモータ
２０が駆動されると、パルスモータ２０の回転駆動力が
２つの傘歯車１９．１８、ピニオン部１６ａおよびラッ
ク部１５ａを介してラック軸１５の左右方向の運動に変
換されるようになされている。When the pulse motor 20 is driven by the control unit 21 (described later) in accordance with the adjustment of the front wheel steering angle δF by the front wheel steering mechanism 5, the rotational driving force of the pulse motor 20 is transmitted to the two bevel gears 19, 18, and the pinion. The movement is converted into a horizontal movement of the rack shaft 15 via the portion 16a and the rack portion 15a.

さらに、上記後輪操舵機構１２のラック軸１５には、そ
の車幅方向の往復運動をアシストするためのパワーシリ
ンダ２３が配設されていて、該パワーシリンダ２３は、
ラック軸１５に一体的に取付けられたピストン２３ａと
、該ピストン２３ａによって仕切られる２つの油圧室２
３ｂ、２３ｃとを有している。また、該油圧室２３ｂ、
２３ｃはそれぞれ油圧通路２４．２５を介してコントロ
ールバルブ２６に連通している。該コントロールバルブ
２δは、油供給通路２７および油戻し通路２．８を介し
てポンプ駆動用モータ３０により回転駆動される油圧ポ
ンプ２９に連通されている。Further, a power cylinder 23 is disposed on the rack shaft 15 of the rear wheel steering mechanism 12 to assist in its reciprocating movement in the vehicle width direction.
A piston 23a integrally attached to the rack shaft 15, and two hydraulic chambers 2 partitioned by the piston 23a.
3b and 23c. Moreover, the hydraulic chamber 23b,
23c communicate with the control valve 26 via hydraulic passages 24, 25, respectively. The control valve 2δ is communicated with a hydraulic pump 29 that is rotationally driven by a pump drive motor 30 via an oil supply passage 27 and an oil return passage 2.8.

上記コントロールバルブ２６は、ピニオン軸１６の回転
方向に応じてパワーシリンダ２３の油圧室２３ｂ、２３
ｃに対する油圧の供給を制御するものである。すなわち
、パルスモータ２ｏの回転駆動力により、後輪３，３を
転舵すべく、傘歯車１８．１９およびピニオン軸１６を
介してう゛ツク軸１５が車幅方向に移動させられるとき
、後輪３゜３の転舵方向に応じて、油圧供給通路２７お
よび油圧戻し通路２８と、各油圧通路２４．２５と、各
油圧室２３ｂ、２３ｃとの連通関係を切換え、パワーシ
リンダ２３の油圧室２３ｂ、’２３ｃに対する圧油の給
排により、ラック軸１５の車幅方向の移動を助成し、後
輪３，３を所定の後輪舵角−δＲだけ転舵させるように
なされている。The control valve 26 controls the hydraulic chambers 23b, 23 of the power cylinder 23 depending on the rotational direction of the pinion shaft 16.
This controls the supply of hydraulic pressure to c. That is, when the steering shaft 15 is moved in the vehicle width direction via the bevel gears 18 and 19 and the pinion shaft 16 in order to steer the rear wheels 3, 3 by the rotational driving force of the pulse motor 2o, the rear wheels According to the steering direction of 3°3, the communication relationship between the hydraulic supply passage 27, the hydraulic return passage 28, each hydraulic passage 24, 25, and each hydraulic chamber 23b, 23c is switched, and the hydraulic chamber 23b of the power cylinder 23 is switched. , '23c assists the movement of the rack shaft 15 in the vehicle width direction, and steers the rear wheels 3 by a predetermined rear wheel steering angle -δR.

次に、２１は、上記パルスモータ２０およびポンプ駆動
用モータ３０を制御する制御ユニットであって、該制御
ユニット２１には、下記各センサ５１〜５３の信号が入
力されている。すなわち、５１は車両の旋回走行時等に
おいて車体に作用する車幅方向の力っまり横力から横加
速度ａｙを検出する運動状態検出手段としての横力セン
サ、５２はハンドル舵角θを検出するための舵角センサ
、５３′は左方の前輪２の回転数に基づき車速Ｖを検出
する車速検出手段としての車速センサである。Next, 21 is a control unit that controls the pulse motor 20 and the pump drive motor 30, and signals from the following sensors 51 to 53 are input to the control unit 21. That is, 51 is a lateral force sensor as a motion state detecting means for detecting lateral acceleration ay from a lateral force acting on the vehicle body in the vehicle width direction when the vehicle is turning, etc., and 52 is a lateral force sensor for detecting the steering wheel steering angle θ. A steering angle sensor 53' is a vehicle speed sensor serving as vehicle speed detection means for detecting vehicle speed V based on the rotation speed of the left front wheel 2.

そして、上記制御ユニット２１は、第３図に示すように
、車両の重ｆｆ１ｍ％車両の重心点と前輪軸との距離ａ
１１側の重心点と後車輪との距Ｒｂ１標準状態における
一前輪および後輪のタイヤコーナリングパワーＫＦ、Ｋ
Ｒ１車両のヨー慣性モーメント■などの車両のスタビリ
テイファクタ、後述の路面摩擦係数μの演算式、転舵比
特性などの制御に必要なデータを記憶する記憶手段とし
ての記憶部３１と、外部スイッチＳＷの切換えを検知し
穂、車両の横滑り桶βが零の制御を行う側になっている
か否かを判別するとともに、その判別結果に応じて上記
記憶部３１に設定されている路面摩擦係数μの演算式を
切換える切換器３２と、該切換器３２の判別結果および
選択された路面摩擦係数μの演算式に基づき上記各セン
サ類の出力に応じて、路面とタイヤとの間の路面摩擦係
数μを演算する摩擦係数演算部３３と、該摩擦係数演算
部３３の出力に応じて記憶部３１に記憶された転舵特性
から適正な転舵特性を選択する転舵比特性選択部３４と
、該転舵比特性選択部３４の選択された転舵比Ｒに基づ
き転舵比Ｒつまり後輪舵角δＲを演算する後輪舵角演算
部３５と、該後輪舵角演算部３５の出力を受け、上記パ
ルスモータ２０およびポンプ駆動用モータ３０を駆動す
るためのパルス信号を形成するパルス信号形成部３６と
、該パルス信号形成部３６から得られたパルス信号に基
づいてパルスモータ２０およびポンプ駆動用３０を駆動
する駆動部ＭＣとで構成されている。上記舵角センサ５
２および後輪舵角演算部３５により、前後輪舵角などの
操舵状態を検出する操舵状態検出手段３７が構成されて
いる。Then, as shown in FIG.
Distance Rb1 between the center of gravity on the 11th side and the rear wheel Tire cornering power KF, K of the front wheel and rear wheel in the standard state
A storage unit 31 as a storage means for storing data necessary for control such as vehicle stability factors such as the yaw moment of inertia ■ of the R1 vehicle, a calculation formula for the road surface friction coefficient μ to be described later, and steering ratio characteristics, and an external switch. The switching of the SW is detected, and it is determined whether or not the side skidding bucket β of the vehicle is on the side that performs zero control, and the road surface friction coefficient μ set in the storage unit 31 is determined according to the determination result. A switch 32 switches the calculation formula of the road surface friction coefficient between the road surface and the tires according to the output of each of the above-mentioned sensors based on the determination result of the switch 32 and the calculation formula of the selected road surface friction coefficient μ. a friction coefficient calculation unit 33 that calculates μ; a steering ratio characteristic selection unit 34 that selects an appropriate steering characteristic from the steering characteristics stored in the storage unit 31 according to the output of the friction coefficient calculation unit 33; A rear wheel steering angle calculation section 35 that calculates the steering ratio R, that is, the rear wheel steering angle δR, based on the steering ratio R selected by the steering ratio characteristic selection section 34, and an output of the rear wheel steering angle calculation section 35. and a pulse signal forming unit 36 that generates pulse signals for driving the pulse motor 20 and the pump drive motor 30, and a pulse signal forming unit 36 that generates pulse signals for driving the pulse motor 20 and the pump drive motor 30 based on the pulse signals obtained from the pulse signal forming unit 36. It is composed of a drive section MC that drives the drive 30. The above steering angle sensor 5
2 and the rear wheel steering angle calculating section 35 constitute a steering state detection means 37 that detects the steering state such as the front and rear wheel steering angles.

ここに、本発明の特徴として、上記記憶部３１には、以
下のようにして定められた路面摩擦係数μの演算式が設
定されている。Here, as a feature of the present invention, an arithmetic expression for the road surface friction coefficient μ determined as follows is set in the storage unit 31.

すなわち、第４図に示すように、車両の旋回時において
タイヤに働く力の釣り合いから、下記に示す基本的な運
動方程式 ％式％（１） ただし、　■（Δ＋γ）＝ａｖ　　　　　　（５）（こ
こで、ＦＦ、ＦＲはそれぞれ前輪２．後輪３のコーナリ
ングフォース、γはヨーレイトである）を得る。上記（
１）〜（５）式からＦＦ、ＦＲ，β、γ。In other words, as shown in Figure 4, from the balance of the forces acting on the tires when the vehicle turns, the basic equation of motion is shown below. FF and FR are the cornering forces of front wheel 2 and rear wheel 3, respectively, and γ is the yaw rate). the above(
FF, FR, β, γ from equations 1) to (5).

テを消去すると、 ［ｍ−１−Ｖ’−ｓ’＋　２　ｐ−Ｖ　ｉｍ　（ａ”Ｋ
Ｆ＋　ｂ”ＫＲ）　＋１−Ｋｌ　−ｓ　＋　４　ｃ’Ｋ
Ｆ−ＫＲ−μ”　−２μｍｍ−Ｖ’　（ａ−ＫＦ−ｂ−
ＫＲ）］ａｖ− ２μ十Ｖ’　（ＫＦ４　Ｆ　十Ｋｒ：ｒ６　Ｒ）　・ｓ
”＋　４　μ’Ｖ・ＫＦ−ＫＲ−Ｃ（ｂ・δ（：＋ａ−
δＲ）・Ｓ＋４μ１ｖＩＫＦ・ＫＲ−Ｃ（δＦ−δＲ）
　　　　　　　　　　［６）を得る（ただし、Ｓはラプ
ラス演算子、Ｋ−ＫＦ＋ｋＲ，ｃ−ａ十ｂ）。If we eliminate Te, we get [m-1-V'-s'+ 2 p-V im (a”K
F+ b"KR) +1-Kl -s + 4 c'K
F-KR-μ"-2μmm-V' (a-KF-b-
KR) ] av- 2μ 10V' (KF4 F 10Kr: r6 R) ・s
"+ 4 μ'V・KF-KR-C(b・δ(:+a-
δR)・S+4μ1vIKF・KR-C(δF-δR)
Obtain [6] (where S is the Laplace operator, K-KF+kR, c-a+b).

ここで、Ｓの二乗項は過渡応答の高周波成分であって、
通常無視し得るので零とおき、上式の両辺をμで除する
ことにより、 １１−　［Ｖ　（ｍ　（ａ’ＫＦ＋ｂ’ＫＲ）　＋　ｌ
−Ｋ１・ｓ　−ｍＶ’（ａ−ＫＦ−ｂ−ＫＲ）］　、ａ
ｖ／２　Ｃ−ＫＦ・ＫＲ（ｖ（ｂ・δＦ＋ａ・δＲ）−
８＋Ｖ’（δＦ−δＲ）　−ｃ−ａｖｌ　　　　　　　
　　（７）を得る。Here, the square term of S is the high frequency component of the transient response,
Since it can usually be ignored, we set it to zero, and by dividing both sides of the above equation by μ, we get 11-[V (m (a'KF+b'KR) + l
-K1・s -mV'(a-KF-b-KR)], a
v/2 C-KF・KR(v(b・δF+a・δR)−
8+V'(δF-δR) -c-avl
We obtain (7).

また、特に４輪操舵などでβを零とする制御を行うよう
なものでは、上記方程式（１）〜（５においてβ−０と
すれば、より簡単な式、 μ＝ｍ−ａｙ／　２　　（ＫＦ・δＦ＋ＫＲ”δＲ−（
ａｙ／　Ｖ”）　　（ａ−Ｋ　Ｆ　−ｂ−ＫＲ）　）　
　　　　（８）を得る。In addition, especially in the case of control such as four-wheel steering where β is set to zero, if β-0 is set in the above equations (1) to (5), a simpler formula, μ=m-ay/2 ( KF・δF+KR”δR−(
ay/V”) (a-K F-b-KR))
(8) is obtained.

本実施例では、４輪操舵で横滑り角βが零となる制御を
行っており、上記（８）式をきらに変形して、ｕ、−ｍ
−ａＹ／　（（ＫＦ　＋Ｒ：ＫＲ）　　（θ／２）−（
ａ　Ｙ／　Ｖ’″）（ａ−ＫＦ−ｂ−ＫＲ））　　　（
９）を得る。In this example, control is performed so that the sideslip angle β becomes zero by four-wheel steering, and by transforming the above equation (8) into Kira, u, -m
-aY/ ((KF +R:KR) (θ/2)-(
a Y/ V''') (a-KF-b-KR)) (
9) is obtained.

すなわち、路面摩擦係数μが、車速Ｖ、重車両慣性質量
ｍ、車両重心点と前輪軸間の距離ａ、車両重心点と後輪
軸間の距離す、標準状態における前輪２及び後輪３のコ
ーナリングフォースＫＦ。That is, the road surface friction coefficient μ is determined by vehicle speed V, heavy vehicle inertial mass m, distance a between the vehicle center of gravity and the front wheel axle, distance between the vehicle center of gravity and the rear wheel axle, and cornering of the front wheels 2 and rear wheels 3 in the standard state. Force KF.

ＫＲ，ヨー慣性モーメント！およびフロントギヤ比２な
どのスタビリテイファクタと、車両重心点の横加速度ａ
ｙ、ハンドル舵角θ、転舵比Ｒおよ、び車速Ｖなどの変
数とから求まることになる。KR, yaw moment of inertia! and stability factors such as front gear ratio 2, and lateral acceleration a of the vehicle center of gravity.
It is determined from variables such as y, steering angle θ, steering ratio R, and vehicle speed V.

また、上記記憶部３１には、上記転舵比特性選択部３４
で選択すべき転舵比特性が設定されている。すなわち、
この転舵比特性は、第６図に示すように、基本的に、転
舵比Ｒを車速Ｖが小さいときには逆位相側に、車速Ｖが
大きいときには同位相側にそれぞれなるように連続的に
変化させるとともに、路面摩擦係数μの変化に応じて、
３種類の転舵比特性に切換えるものである。例えば、路
面摩擦係数μが標準的な値の時には、図中曲線ｒ２のご
とくなるのに対し、路面摩擦係数μが比較的小さいとき
には、図中曲線ｒ１のごとく転舵比Ｒが同位相側に逆転
する車速■１の値を上記標準特性の同車速ｖ２よりも低
く、逆に路面摩擦係数μが比較的大きいときには、図中
曲線ｒ３のごとく位相逆転の車速値Ｖ３を高い側にそれ
ぞれ設定されている。The storage unit 31 also includes the steering ratio characteristic selection unit 34.
The steering ratio characteristics to be selected are set. That is,
As shown in Fig. 6, this steering ratio characteristic basically changes the steering ratio R continuously so that it is on the opposite phase side when the vehicle speed V is small, and on the same phase side when the vehicle speed V is large. In addition to changing the road surface friction coefficient μ,
This allows switching to three types of steering ratio characteristics. For example, when the road friction coefficient μ is a standard value, the curve r2 in the figure appears, whereas when the road friction coefficient μ is relatively small, the steering ratio R shifts to the same phase side as the curve r1 in the figure. When the value of the vehicle speed for reversal ■1 is lower than the same vehicle speed v2 of the above-mentioned standard characteristic, and conversely, the road surface friction coefficient μ is relatively large, the vehicle speed value V3 for the phase reversal is set to the higher side, as shown by the curve r3 in the figure. ing.

次に、第５図は、上記摩擦係数演算部３３において所定
のサンプリング周期で行われる路面摩擦係数μの演算手
順を示す。まず、ステップＳ１で上記車速センサ５３、
横力センサ５１、舵角センサ５２および後輪舵角演算部
３５の信号から車速Ｖ１車両重心点の横加速度ａＹ、ハ
ンドル舵角θ、転舵比Ｒを読取り、ステップ８２〜Ｓ４
で車速Ｖ２ハンドル舵角θ、横加速度ａｙがそれぞれ所
定の設定値以上か否かを順に判別し、各判別がＹＥＳで
あれば、適正な走行条件にあると判断して順にステップ
Ｓ５まで進み、上記（９）式に基づいて路面摩擦係数μ
を算出したのちステップＳ７に進む。Next, FIG. 5 shows a procedure for calculating the road surface friction coefficient μ, which is performed at a predetermined sampling period in the friction coefficient calculating section 33. First, in step S1, the vehicle speed sensor 53,
From the signals of the lateral force sensor 51, the steering angle sensor 52, and the rear wheel steering angle calculating section 35, the vehicle speed V1, the lateral acceleration aY of the vehicle center of gravity, the steering wheel steering angle θ, and the steering ratio R are read, and steps 82 to S4
It is sequentially determined whether the vehicle speed V2 steering angle θ and the lateral acceleration ay are each greater than a predetermined set value, and if each determination is YES, it is determined that the driving conditions are appropriate and the process proceeds to step S5. Based on the above formula (9), the road surface friction coefficient μ
After calculating, the process proceeds to step S7.

一方、上記ステップ８２〜Ｓ４における判別のいずれか
がＮＯｌつまり車速Ｖの値、ハンドル舵角θの絶対値お
よび車両の横加速度ａＹの絶対値がそれぞれ設定値より
も低い場合には、上記（９）式の右辺の分母が零に近付
き誤差が増大する虞れがあるため、路面摩擦係数μの演
算を行わずに、ステップＳ６で前回のサンプリングで算
出したμの値をμとして設定し、ステップＳ７に移行す
る。On the other hand, if any of the determinations in steps 82 to S4 above is NO1, that is, the value of the vehicle speed V, the absolute value of the steering wheel angle θ, and the absolute value of the vehicle lateral acceleration aY are lower than the set values, then the above (9 ) Since there is a risk that the denominator on the right side of the equation approaches zero and the error increases, the value of μ calculated in the previous sampling is set as μ in step S6 without calculating the road surface friction coefficient μ. The process moves to S7.

このステップＳ７では、路面摩擦係数μが負か否かを判
別し、判別がμく０のＹＥＳであれば、路面摩擦係数μ
の特性からして不合理であるのでステップＳ８でμｍ０
に再設定する一方、ステップＳ７における判別がμ≧０
のＮｏであるときにはそのままでステップＳ９に進む。In this step S7, it is determined whether the road surface friction coefficient μ is negative or not, and if the determination is YES that μ is 0, the road surface friction coefficient μ
This is unreasonable considering the characteristics of μm0 in step S8.
On the other hand, the determination in step S7 is that μ≧0.
If the answer is No, the process directly advances to step S9.

そして、ステップＳ９では、制御を円滑に行うために、 μ′−μ／（１＋τ・ｓ　）　　　　　　　　Ｇｏ）（
ただし、μ′はμを積分化処理した新しい積分化摩擦係
数、τは積分時定数、Ｓはラプラス演算子）に基づき路
面摩擦係数μの積分化処理を行う。　　　　　′ 以下、その手順を説明するに、まず上記（１０）式を双
線形変換の公式 ％式％） （ただし、Ｔはサンプリング時間）を用いて離散系に変
換すると、 ｕ’　／ｕ＝　（１＋Ｚ　）／ｌ（１＋Ｚ　）＋ａ　（
１−Ｚ）ｌ　　　　　　　　　　　　　　　Ｃｌ２）（
ただし、α−２τ／Ｔ）を得る。さらに、この式を摩擦
係数演算部３３内で演算処理可能な形の差分方程式に変
換すると、 ｙ’（ｎ）−ｉμ（ｎ）＋　（α−１）・ｙ’　　（ｎ
−１））　／（α＋１）０３）ｕ’　　（ｎ）−ｙ’　
　（ｎ）＋ｙ’　　（ｎ−１）（１４）となる。Then, in step S9, in order to perform control smoothly, μ'-μ/(1+τ・s) Go)(
Here, μ' is a new integrated friction coefficient obtained by integrating μ, τ is an integral time constant, and S is a Laplace operator). ′ Below, to explain the procedure, first convert the above equation (10) into a discrete system using the bilinear transformation formula %) (where T is the sampling time), then u' /u= (1+Z )/l(1+Z)+a(
1-Z)l Cl2)(
However, α-2τ/T) is obtained. Furthermore, when this equation is converted into a differential equation that can be processed within the friction coefficient calculation section 33, y'(n)-iμ(n)+(α-1)・y'(n
-1)) /(α+1)03)u'(n)-y'
(n)+y' (n-1) (14).

したがって、上記ステップＳ９では、路面摩擦係数μの
推定演算を行うサンプリング時間についてステップＳ５
における演算結果のμに対してまず上記０３）式に対応
した式 Ｙ＋　＝　（μ十（α−１）　・Ｙｏｌ　　　　　０５
）（ただし、Ｙｏ、ｙ＋はそれぞれ前回、今回のサンプ
リングによる演算値を示し、それぞれ記憶部３１の別個
のＲＡＭ　（図示せず）内に記憶されるものである）に
基づき、Ｙｌの演算を行い、次に、上記０４）式に対応
した式 μ’−ＹＯ＋Ｙ、　　　　　　　　　　、　　　（１６
）に基づき積分化路面摩擦係数μ′を算出する。すなわ
ち、路面摩擦係数μの推定を終了する。そして、今回の
サンプリングで算出したＹｌ値を次回のサンプリングの
Ｙｏに設定して、積分化処理を終了してステップＳＩＯ
に進む。Therefore, in step S9, the sampling time for estimating the road surface friction coefficient μ is determined in step S5.
First, for μ of the calculation result in
) (Yo and y+ indicate the calculated values from the previous and current sampling, respectively, and are stored in separate RAMs (not shown) in the storage unit 31), Yl is calculated. , Next, the formula μ'-YO+Y corresponding to the above formula 04), , (16
) is used to calculate the integrated road surface friction coefficient μ'. That is, the estimation of the road surface friction coefficient μ ends. Then, the Yl value calculated in the current sampling is set as Yo in the next sampling, and the integration process is finished, and step SIO
Proceed to.

ステップＳＩＯでは、上記ステップＳ９で推定された路
面摩擦係数μの値（以下、上記積分化された路面摩擦係
数μ′をい、う）が高μ値から低μ値゛に変化したか否
かを判別し、次にステップＳｏで路面摩擦係数μが高μ
値から低μ値に変化したか否かを判別する。そして、そ
れらの判別結果がいずれもＮｏであれば、標準的な走行
条件下にあると判断してそのままステップＳ＋２に進み
、次回のサンプリング処理における上記定数αとして、
時定数τの標準値τ０に対応する定数α０　（α０−２
τｏ　／Ｔ）を設定したのちステップＳＩ５に進む。In step SIO, it is determined whether the value of the road surface friction coefficient μ estimated in step S9 (hereinafter referred to as the integrated road surface friction coefficient μ') has changed from a high μ value to a low μ value. Then, in step So, if the road surface friction coefficient μ is high μ
It is determined whether the μ value has changed from the value to the low μ value. If both of these determination results are No, it is determined that the driving conditions are standard and the process directly proceeds to step S+2, where the constant α in the next sampling process is set as
Constant α0 (α0−2
After setting τo /T), the process proceeds to step SI5.

一方、上記ステップＳＩＯにおける判別が高μから低μ
に変化したＹ″’Ｅ　Ｓであれば、不安定な走行状態に
なっていると判断してステップＳＩ３に移行し、次回の
サンプリングにおける定数αとして、標準時定数値τ０
よりも小さな時定数値τ１に対応する定数値α１　（α
１−２τ１／Ｔ）を設定する。On the other hand, the discrimination in the above step SIO is from high μ to low μ
If Y″'E S has changed to
The constant value α1 (α
1-2τ1/T).

また、上記ステップＳ１１における判別が低μから高μ
に変化したＹＥＳである場合には、安定した走行状態に
あると判断してステップＳＩ４に移行し、次回のサンプ
リングにおける定数αの値として、標準時定数値τ０よ
りも大きな時定数値τ２に対応する定数値α２　（α２
−２τ２／Ｔ）を設定する。以上により、制御を終了す
る。Also, if the determination in step S11 is from low μ to high μ
If the answer is YES, it is determined that the vehicle is in a stable running state, and the process moves to step SI4, where a time constant value τ2 larger than the standard time constant value τ0 is set as the value of the constant α in the next sampling. Constant value α2 (α2
-2τ2/T). With the above, the control ends.

よって、上記ステップＳ５により、上記横力センサ（運
動状態検出手段）５１．舵角センサ（操舵状態検出手段
）５２および車速センサ（車速検出手段）５３の検出値
と記憶部（記憶手段）３１の記憶内容とに応じて路面摩
擦係数μを演算する摩擦係数演算手段３９が構成され、
また、ステップＳ９により、該摩擦係数演算手段３９で
演算された路面摩擦係数μの値を積分化処理する積分化
処理手段４０が構成されている。さらに、ステップＳ’
　１０　＝　Ｓ　＋４により、車両の走行条件に応じて
上記積分化処理手段４０による積分化処理時の積分時定
数を変更する時定数変更手段４１が構成されている。Therefore, in step S5, the lateral force sensor (motion state detection means) 51. A friction coefficient calculation means 39 calculates a road surface friction coefficient μ according to the detected values of the steering angle sensor (steering state detection means) 52 and the vehicle speed sensor (vehicle speed detection means) 53 and the stored contents of the storage section (storage means) 31. configured,
Furthermore, step S9 constitutes an integration processing means 40 that performs an integration process on the value of the road surface friction coefficient μ calculated by the friction coefficient calculation means 39. Furthermore, step S'
10=S+4 constitutes a time constant changing means 41 that changes the integration time constant during the integration processing by the integration processing means 40 according to the running conditions of the vehicle.

そして、車両の旋回走行時等に、各センサ５１〜５３の
出力を受けて、上記摩擦係数演算部３３により、上記の
ようにして推定された路面摩擦係数μが演算されると、
上記転舵比特性選択部３４により、路面摩擦係数μの値
の大小に応じて、予め上記記憶部３１に設定された第６
図の転舵比特性曲線ｒ１〜ｒ３のうちいずれかが選択さ
れる。Then, when the vehicle is turning, etc., the friction coefficient calculation unit 33 calculates the road surface friction coefficient μ estimated as described above in response to the outputs of the sensors 51 to 53.
The steering ratio characteristic selection unit 34 selects the sixth value set in advance in the storage unit 31 according to the magnitude of the road surface friction coefficient μ.
One of the steering ratio characteristic curves r1 to r3 shown in the figure is selected.

次に、上記後輪舵角演算部３５により、上記転舵比選択
部３４で選択された転舵比Ｒ１上記舵角センサ５２で検
出されたハンドル舵角θおよび上記車速センサ５３で検
出された車速Ｖの値に応じて、適切な後輪舵角δＲが演
算される。さらに、パルス信号形成部３６でその演算値
に応じたパルス信号が出力され、駆動部ＭＣにより、該
パルス信号に応じて上記パルスモータ２０およびポンプ
駆動用モータ３０が駆動されて、後輪３，３が所定の舵
角δＲになるよう駆動される。Next, the rear wheel steering angle calculation section 35 calculates the steering ratio R1 selected by the steering ratio selection section 34, the steering wheel steering angle θ detected by the steering angle sensor 52, and the steering angle θ detected by the vehicle speed sensor 53. An appropriate rear wheel steering angle δR is calculated according to the value of the vehicle speed V. Further, the pulse signal forming section 36 outputs a pulse signal according to the calculated value, and the driving section MC drives the pulse motor 20 and the pump drive motor 30 according to the pulse signal, so that the rear wheels 3, 3 is driven to a predetermined steering angle δR.

したがって、上記実施例では、車両の旋回走行時、タイ
ヤと路面との間の路面摩擦係数μを各検出手段５１゛〜
５３で検出された車両重心点の横加速度ａＹ、ハンドル
舵角θおよび車速Ｖに応じて、基本的な運動方程式から
導出された（９）式に基づき演算したのち、積分化処理
手段４０により、その演算値を積分化処理するようにし
たので、各検出手段からの大きな変動が平準化される。Therefore, in the above embodiment, when the vehicle is turning, the road surface friction coefficient μ between the tires and the road surface is measured by each of the detection means 51'-
After calculation is performed based on equation (9) derived from the basic equation of motion according to the lateral acceleration aY of the vehicle center of gravity, the steering angle θ, and the vehicle speed V detected at step 53, the integration processing means 40 calculates Since the calculated values are subjected to integration processing, large fluctuations from each detection means are smoothed out.

例えば、路面のタイヤに対するグリップ力の変動が通常
機しいために、横力センサ５１で検出される車両の横加
速度は、断続的な変化を生じている。そのために、各検
出手段の出力に応じて路面摩擦係数μを演算した場合、
その演算値は激しく振動的に変化するものとなるが、積
分化処理手段４０により、その演算値を積分化処理する
ので、その間の変動が滑らかにされる。For example, the lateral acceleration of the vehicle detected by the lateral force sensor 51 varies intermittently because the grip force of the tires on the road surface usually fluctuates. For this purpose, when calculating the road surface friction coefficient μ according to the output of each detection means,
Although the calculated value changes violently in an oscillatory manner, since the calculated value is subjected to integration processing by the integration processing means 40, the fluctuations therebetween are smoothed out.

加えて、時定数変更手段４１により、上記サンプリング
で算出された路面摩擦係数μの値が高μから低μに変化
したときには、上記積分化処理時の積分時定数τの値を
標準値よりも小さく設定し、逆に低μから高μに変化し
たときには、積分時定数τを大きく設定する等、車両の
走行条件に応じて積分時定数を変更するようにしている
ので、車両の走行状態の変化に対する路面摩擦係数μ推
定の応答性と安定性とを適度に調節することができる。In addition, when the value of the road surface friction coefficient μ calculated by the sampling changes from high μ to low μ, the time constant changing means 41 changes the value of the integration time constant τ during the integration process from the standard value. The integration time constant is set to a small value, and when the value changes from low μ to high μ, the integral time constant τ is set to a large value. The responsiveness and stability of estimating the road surface friction coefficient μ to changes can be appropriately adjusted.

すなわち、路面摩擦係数μが高μ値から低μ、値に変化
するときには、車両が危険な走行状態に陥る可能性があ
る。例えば、上記実施例のように４ＷＳ制御を行う場合
には、第６図に示されるように、旋回走行時、高μ（図
中曲線ｒ３）の制御状態が低μ（図中曲線ｒ＋）時に維
持されると、転舵比Ｒが逆位相側で大きくなり過ぎて車
両がスピン状態に陥る危険性がある。また、本発明を低
摩擦係数を有する路面で走行する場合等に利用されるい
わゆるアンチロック・ブレーキ・システムに適用して、
旋回走行時等に実際の路面摩擦係数μの変化に対応した
ブレーキ力の制御を行う場合には、実際の路面摩擦係数
μが低μに変化しているにも拘らず、高μのままの制御
状態が維持されていると、車輪の回転速度と車体速度と
の差が急激に開くことにより、ブレーキがロックされる
危険性がある。以上のような場合、上記積分化処理にお
ける積分時定数τを小さく変更させることにより、路面
摩擦係数μ推定の応答性を高めて変化に対応した制御を
行うことができるのである。That is, when the road surface friction coefficient μ changes from a high μ value to a low μ value, the vehicle may fall into a dangerous driving state. For example, when performing 4WS control as in the above embodiment, as shown in FIG. If this is maintained, there is a risk that the steering ratio R will become too large on the opposite phase side, causing the vehicle to spin. Furthermore, by applying the present invention to a so-called anti-lock brake system used when driving on a road surface with a low coefficient of friction,
When controlling the brake force in response to changes in the actual road friction coefficient μ during cornering, etc., it is necessary to control the braking force in response to changes in the actual road friction coefficient μ, even though the actual road friction coefficient μ has changed to a low μ. If the control state is maintained, there is a risk that the brakes will be locked due to a sudden difference between the rotational speed of the wheels and the speed of the vehicle body. In the above case, by changing the integration time constant τ in the integration process to a small value, it is possible to improve the responsiveness of estimating the road surface friction coefficient μ and perform control corresponding to the change.

また、路面摩擦係数μが低μから高μに変化するときに
は、比較的車両が安定状態にある。かかる場合には、積
分時定数τを大きく変更して路面摩擦係数μの推定値の
変動を小さく抑制することができるのである。Furthermore, when the road surface friction coefficient μ changes from low μ to high μ, the vehicle is in a relatively stable state. In such a case, it is possible to largely change the integral time constant τ to suppress fluctuations in the estimated value of the road surface friction coefficient μ.

よって、このように推定された路面摩擦係数μを車両の
走行制御装置等に応用することにより、例えば圧雪路の
ような低い路面摩擦係数μ値を有する路面における旋回
走行時にも、安全性を確保しつつ、安定かつ正確な走行
制御にを行うことができる。Therefore, by applying the road surface friction coefficient μ estimated in this way to a vehicle running control device, etc., safety can be ensured even when turning on a road surface with a low road surface friction coefficient μ value, such as a snow-packed road. It is possible to perform stable and accurate driving control at the same time.

次に、上記実施例の制御装置により、ＪＷＳ車でβが零
となる旋回走行制御を行らた実験例について、第７図に
基づき説明する。第７図（イ）〜（ハ）は、圧雪路（平
均路面摩擦係数μｍ０．２〜０．　３と推定されるいわ
ゆる低μ路）での旋回走行制御を行ったデータであって
、第７図（イ）はハンドル舵角θの時間に対する変化、
同（ロ）は上記ハンドル舵角θの変化に対応して演算後
に非常に小さな時定数値τ１で積分化処理を行ったとき
の路面摩擦係数μの値の変化特性、同（）＼）−は同じ
ハンドル舵角θの変化に対応して演算後に上記時定数τ
１よりもかなり大きな時定数値τ２で積分化処理を行っ
たときの路面摩擦係数μの変化特性を示す。小さな時定
数値τ１で積分化処理を行ったときには、ハンドル舵角
の変化によく対応しており、一方、大きな時定数値τ２
で積分化処理を行った場合には、非常に安定したμ推定
値が得られることが示されている。したがって、走行条
件に応じて積分時定数τを変更することにより、走行状
態に対応した路面摩擦係数μ推定を行うことができるの
である。Next, an experimental example in which the control device of the above embodiment performs cornering control such that β becomes zero in a JWS vehicle will be described with reference to FIG. FIGS. 7(A) to 7(C) are data obtained when turning driving control was performed on a compacted snow road (a so-called low μ road with an average road surface friction coefficient of μm estimated to be 0.2 to 0.3). Figure (a) shows the change in steering wheel angle θ over time.
The same (b) shows the change characteristics of the road surface friction coefficient μ when the integration process is performed with a very small time constant value τ1 after the calculation in response to the change in the steering wheel angle θ. is the above time constant τ after calculation corresponding to the same change in steering wheel angle θ.
The change characteristics of the road surface friction coefficient μ when the integration process is performed with a time constant value τ2 considerably larger than 1 is shown. When the integration process is performed with a small time constant value τ1, it responds well to changes in the steering wheel angle, while on the other hand, when a large time constant value τ2 is used,
It has been shown that very stable μ estimates can be obtained when the integration process is performed using Therefore, by changing the integral time constant τ according to the driving conditions, it is possible to estimate the road surface friction coefficient μ corresponding to the driving conditions.

なお、上記実施例では、路面摩擦係数μの変化に応じて
積分時定数τを変化させるようにしたが、本発明の構成
は上記実施例に限定されるものではない。例えば、車速
センサ５３で検出される車速Ｖが大きいときには、時定
数τを小さく、逆に車速Ｖが小さいときには時定数τを
大きく変更するようにしてもよい。また、ハンドル舵角
θが大きいときにはτを小さく、ハンドル舵角θが大き
いときには時定数τを大きく変更するようにしてもよい
。いずれの場合にも、上記実施例と同様の効果を得るこ
とができる。In the above embodiment, the integral time constant τ is changed in accordance with the change in the road surface friction coefficient μ, but the configuration of the present invention is not limited to the above embodiment. For example, when the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 53 is high, the time constant τ may be decreased, and when the vehicle speed V is low, the time constant τ may be changed greatly. Further, when the steering wheel steering angle θ is large, the time constant τ may be changed to a small value, and when the steering wheel steering angle θ is large, the time constant τ may be changed to a large value. In either case, the same effects as in the above embodiment can be obtained.

また、本発明の適用は上記実施例のような４輪操舵の制
御のみに限定されるものではなく、例えば２輪操舵の制
御にも適用可能である。その場合、本発明の路面摩擦係
数検出装置で検出された路面摩擦係数μを利用して、上
述のアンチロック・ブレーキ・システムに適用して、制
御効果を向上させることができるものである。Further, the application of the present invention is not limited to the control of four-wheel steering as in the above embodiments, but can also be applied to, for example, the control of two-wheel steering. In that case, the road surface friction coefficient μ detected by the road surface friction coefficient detection device of the present invention can be applied to the above-mentioned anti-lock brake system to improve the control effect.

さらに、上記実施例に示すように、車両の基本的な運動
方程式（１）〜（５）から路面摩擦係数μを計算式を導
き出す場合、上述の（７）または（８）式、つまり下記
の一般的な式 ％式％） に変形するだけでなく、 μ−Ｇ’　　（ｓ）　　・γ／Ｈ（ｓ）　　・θ　　　
Ｇ８）のように、ヨーレイトγとハンドル舵角θとの関
数とすることもできる。あるいは、 ｐ−Ｇ’（ｓ）・β／Ｈ（Ｓ）・θ　　　０９）のよう
に、横滑り角βとハンドル舵角θとの関数−に変形する
こともでき、それらの変数γ、θまたはβ、θの値に応
じて路面摩擦係数μを検出するような構成とすることも
可能である。Furthermore, as shown in the above example, when deriving the formula for calculating the road surface friction coefficient μ from the basic equations of motion (1) to (5) of the vehicle, the formula (7) or (8) described above, that is, the following In addition to transforming into the general formula % formula %), it also transforms into μ−G' (s) ・γ/H(s) ・θ
As in G8), it can also be a function of the yaw rate γ and the steering wheel angle θ. Alternatively, it can be transformed into a function of sideslip angle β and steering wheel steering angle θ, such as p-G'(s)・β/H(S)・θ09), and these variables γ, θ or It is also possible to adopt a configuration in which the road surface friction coefficient μ is detected according to the values of β and θ.

なお、本発明は、上記実施例のような車両の基本的な運
動方程式から導出される上記一般式閲〜（＋９）で表さ
れる演算式に基づいて路面摩擦係数μを演算するものに
限定されるものではない。すなわち、上記従来の装置や
、路面摩擦係数μを路面の光の反射状態から演算推定す
るようにしたものなどについても適用することができ、
それらの場合にも、センサ類の変動による推定μ値の変
動を滑らかに積分化処理することにより、円滑な走行制
御に供することができる。また、そのような各種の路面
摩擦係数μ検出装置を併用し、各装置で得られた路面摩
擦係数μ値のうち最も小さな値を推定値として利用する
ようにしてもよい。その場合、スリップ等の危険性を最
も確実に防止し得るという利点がある。Note that the present invention is limited to calculating the road surface friction coefficient μ based on the calculation formula expressed by the above general formula (+9) derived from the basic equation of motion of the vehicle as in the above embodiment. It is not something that will be done. In other words, it can be applied to the above-mentioned conventional devices and those in which the road surface friction coefficient μ is calculated and estimated from the state of light reflection on the road surface.
In these cases as well, smooth travel control can be provided by smoothly integrating fluctuations in the estimated μ value due to fluctuations in sensors. Further, such various road surface friction coefficient μ detection devices may be used together, and the smallest value among the road surface friction coefficient μ values obtained by each device may be used as the estimated value. In that case, there is an advantage that risks such as slipping can be most reliably prevented.

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の路面摩擦係数検出装置に
よれば、車両の旋回走行時等における横加速度、車輪の
舵角、車速等の運転状態に応じて、タイヤと路面との間
の路面摩擦係数を演算した後、その演算値を積分化処理
するとともに、その積分化処理時の積分時定数を車両の
走行条件に応じて変更するようにしたので、路面摩擦係
数推定の応答性と安定性を適度に調節して、安全性を確
保しつつ、正確で安定した車両の旋回走行制御等に供す
ることができる。(Effects of the Invention) As explained above, according to the road surface friction coefficient detection device of the present invention, the tire and road surface After calculating the road friction coefficient between By appropriately adjusting the responsiveness and stability of the vehicle, it is possible to provide accurate and stable vehicle turning control while ensuring safety.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。 第２図以下は本発明の実施例を示し、第２図は車両の全
体構成図、第３図は車両の制御装置の構成図、第４図は
車両が旋回走行時に作用する力の関係を示す図、第５図
は路面摩擦係数演算部における制御を示すフローチャー
ト図、第６図は記憶部に設定された選択されるべき転舵
比特性を示す図、第７図は圧雪路における実験データを
示す実験結果図である。 ３１・・・記憶部（記憶手段）、３９・・・摩擦係数演
算手段、３７・・・操舵状態検出手段、４０・・・積分
化処理手段、４１・・・時定数変更手段、５１・・・横
力センサ（運動状態検出手段）、５２・・・舵角センサ
、５３・・・車速センサ（車速検出手段）。 特　許　出　願　人　　　マツダ株式会社代　　理　　
人　　　　弁理士　前　１）　弘°第２図 第１図 Ｕ４１ 第６図 正位摺FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the present invention. Figure 2 and subsequent figures show embodiments of the present invention. Figure 2 is an overall configuration diagram of the vehicle, Figure 3 is a configuration diagram of the vehicle control device, and Figure 4 shows the relationship of forces that act when the vehicle turns. 5 is a flowchart showing the control in the road surface friction coefficient calculation section, FIG. 6 is a diagram showing the steering ratio characteristics to be selected set in the storage section, and FIG. 7 is experimental data on a snow-complowed road. FIG. 2 is a graph showing experimental results. 31... Storage unit (storage means), 39... Friction coefficient calculation means, 37... Steering state detection means, 40... Integration processing means, 41... Time constant changing means, 51... - Lateral force sensor (motion state detection means), 52... Rudder angle sensor, 53... Vehicle speed sensor (vehicle speed detection means). Patent applicant Mazda Motor Corporation representative
Person Patent Attorney Front 1) Hiro° Figure 2 Figure 1 U41 Figure 6 Seijisuri

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）車両のタイヤと路面との間の摩擦係数μを検出す
る路面摩擦係数検出装置であって、車両重心点の横加速
度等の車両の運動状態を検出する運動状態検出手段と、
前後輪舵角などの操舵状態を検出する操舵状態検出手段
と、車両の走行速度を検出する車速検出手段と、車両の
スタビリティファクタを記憶する記憶手段と、上記運動
状態検出手段、操舵状態検出手段および車速検出手段の
検出値と記憶手段の記憶内容とに応じて路面摩擦係数μ
を演算する摩擦係数演算手段と、該摩擦係数演算手段で
演算された路面摩擦係数μの値を積分化処理する積分化
処理手段と、車両の走行条件に応じて上記積分化処理手
段による積分化処理時の積分時定数を変更する時定数変
更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。(1) A road surface friction coefficient detection device that detects the friction coefficient μ between the vehicle tires and the road surface, and a motion state detection means that detects the motion state of the vehicle such as the lateral acceleration of the vehicle center of gravity;
Steering state detecting means for detecting a steering state such as front and rear wheel steering angles; vehicle speed detecting means for detecting the traveling speed of the vehicle; storage means for storing a stability factor of the vehicle; the motion state detecting means; and the steering state detecting means. road surface friction coefficient μ according to the detection value of the vehicle speed detection means and the memory contents of the storage means.
friction coefficient calculation means for calculating the value of the road surface friction coefficient μ calculated by the friction coefficient calculation means; and integration processing means for performing integration processing by the integration processing means according to the driving conditions of the vehicle. A road surface friction coefficient detection device comprising: time constant changing means for changing an integral time constant during processing.