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図面 (13)

課題

走行条件にかかわらず、路面摩擦係数を精度良く推定できる路面摩擦係数推定装置を提供する。

解決手段

車輪速センサ1の出力に基づいて車両の加速度Afとタイヤスリップ率Sを算出するフィルタ演算部202と、加速度Afとスリップ率Sの回帰係数Kとに基づいて路面μ推定値μaccを算出する加減速走行ロジック演算部203と、スリップ率Sと路面μ毎にあらかじめ設定された車速とスリップ率Sとの関係に基づいて路面μ推定値μconstを算出する一定速走行ロジック演算部204と、路面μ推定値μaccと路面μ推定値μconstのそれぞれに対し、推定精度に応じた重み付けを行い、重み付けされた路面μ推定値μaccと路面μ推定値μconstとに基づいて路面μ推定値μoutを算出する路面μ推定値確定演算部205と、を備える。

概要

背景

従来の路面摩擦係数推定装置は、各車輪速から車両の加速度とタイヤスリップ率演算し、加速度とスリップ率の回帰係数、すなわち傾きを求め、この傾きとあらかじめ設定されたしきい値とを比較することにより、路面摩擦係数推定している。
(例えば、特許文献1参照)。
特開2001−334920号公報

概要

走行条件にかかわらず、路面摩擦係数を精度良く推定できる路面摩擦係数推定装置を提供する。車輪速センサ1の出力に基づいて車両の加速度Afとタイヤのスリップ率Sを算出するフィルタ演算部202と、加速度Afとスリップ率Sの回帰係数Kとに基づいて路面μ推定値μaccを算出する加減速走行ロジック演算部203と、スリップ率Sと路面μ毎にあらかじめ設定された車速とスリップ率Sとの関係に基づいて路面μ推定値μconstを算出する一定速走行ロジック演算部204と、路面μ推定値μaccと路面μ推定値μconstのそれぞれに対し、推定精度に応じた重み付けを行い、重み付けされた路面μ推定値μaccと路面μ推定値μconstとに基づいて路面μ推定値μoutを算出する路面μ推定値確定演算部205と、を備える。

目的

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、走行条件にかかわらず、路面摩擦係数を精度良く推定できる路面摩擦係数推定装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

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請求項1

車両の速度を検出する車速検出手段と、各車輪車輪速を検出する車輪速検出手段と、検出された各車輪速に基づいて、車両の加速度を検出する加速度算出手段と、検出された各車輪速に基づいて、タイヤスリップ率を算出するスリップ率算出手段と、算出された加速度とスリップ率との関係を1次式近似した回帰直線の傾きを係数として算出した回帰係数に基づいて、加減速走行路面摩擦係数推定値を算出する加減速走行路面摩擦係数算出手段と、加減速走行路面摩擦係数推定値の推定精度を算出する加減速時推定精度算出手段と、検出された車速および算出されたスリップ率と、路面摩擦係数毎にあらかじめ設定された車速とスリップ率との関係に基づいて、一定速走行路面摩擦係数推定値を算出する一定速走行路面摩擦係数算出手段と、一定速走行時路面摩擦係数の推定精度を算出する一定速走行時推定精度算出手段と、算出された加減速走行路面摩擦係数推定値と一定速走行路面摩擦係数推定値のそれぞれに対し、算出されたそれぞれの推定精度に応じた重み付けを行う重み付け手段と、前記重み付けされた加減速走行路面摩擦係数推定値と一定速走行路面摩擦係数推定値とに基づいて最終的な路面摩擦係数を算出する路面摩擦係数推定値確定手段と、を備えることを特徴とする路面摩擦係数推定装置

請求項2

請求項1に記載の路面摩擦係数推定装置において、前記加減速時推定精度算出手段は、算出された加速度とスリップ率との相関係数に基づいて、前記加減速走行摩擦係数推定値の推定精度を算出することを特徴とする路面摩擦係数推定装置。

請求項3

請求項2に記載の路面摩擦係数推定装置において、前記加減速時推定精度算出手段は、前記相関係数が大きいほど、前記路面摩擦係数推定値の推定精度を高くし、前記重み付け手段は、前記推定精度が高いほど、前記加減速走行路面摩擦係数推定値の重み付けを大きくすることを特徴とする路面摩擦係数推定装置。

請求項4

請求項1または請求項3に記載の路面摩擦係数推定装置において、前記一定速走行時推定精度算出手段は、前記車輪速の変動の大きさに基づいて、前記一定速走行路面摩擦係数推定値の推定精度を算出することを特徴とする路面摩擦係数推定装置。

請求項5

請求項4に記載の路面摩擦係数推定装置において、前記一定速走行時推定精度算出手段は、前記車輪速の変動が小さいほど、前記路面摩擦係数推定値の推定精度を高くし、前記重み付け手段は、前記推定精度が高いほど、前記一定速走行路面摩擦係数推定値の重み付けを小さくすることを特徴とする路面摩擦係数推定装置。

請求項6

請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の路面摩擦係数推定装置において、前記路面摩擦係数推定値確定手段は、前記加減速走行路面摩擦係数推定値の重みと、一定速走行路面摩擦係数推定値の重みとの和が、あらかじめ設定されたしきい値よりも小さいとき、前回演算周期で算出した路面摩擦係数を今回の演算周期の最終的な路面摩擦係数とすることを特徴とする路面摩擦係数推定装置。

技術分野

0001

本発明は、タイヤと路面との間の摩擦係数推定する路面摩擦係数推定装置の技術分野に属する。

背景技術

0002

従来の路面摩擦係数推定装置は、各車輪速から車両の加速度とタイヤのスリップ率演算し、加速度とスリップ率の回帰係数、すなわち傾きを求め、この傾きとあらかじめ設定されたしきい値とを比較することにより、路面摩擦係数を推定している。
(例えば、特許文献1参照)。
特開2001−334920号公報

発明が解決しようとする課題

0003

しかしながら、上記従来技術にあっては、一定速走行のように加速度とスリップ率のデータが加速度=0の軸上に集まるような走行条件のとき、回帰係数が正しく演算できないため、路面摩擦係数の推定精度が悪化するという問題があった。

0004

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、走行条件にかかわらず、路面摩擦係数を精度良く推定できる路面摩擦係数推定装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0005

上述の目的を達成するため、本発明では、
車両の速度を検出する車速検出手段と、
車輪車輪速を検出する車輪速検出手段と、
検出された各車輪速に基づいて、車両の加速度を検出する加速度算出手段と、
検出された各車輪速に基づいて、タイヤのスリップ率を算出するスリップ率算出手段と、
算出された加速度とスリップ率との関係を1次式近似した回帰直線の傾きを係数として算出した回帰係数に基づいて、加減速走行路面摩擦係数推定値を算出する加減速走行路面摩擦係数算出手段と、
加減速走行路面摩擦係数推定値の推定精度を算出する加減速時推定精度算出手段と、
検出された車速および算出されたスリップ率と、路面摩擦係数毎にあらかじめ設定された車速とスリップ率との関係に基づいて、一定速走行路面摩擦係数推定値を算出する一定速走行路面摩擦係数算出手段と、
一定速走行時路面摩擦係数の推定精度を算出する一定速走行時推定精度算出手段と、
算出された加減速走行路面摩擦係数推定値と一定速走行路面摩擦係数推定値のそれぞれに対し、算出されたそれぞれの推定精度に応じた重み付けを行う重み付け手段と、
前記重み付けされた加減速走行路面摩擦係数推定値と一定速走行路面摩擦係数推定値とに基づいて最終的な路面摩擦係数を算出する路面摩擦係数推定値確定手段と、

0006

を備えることを特徴とする。

発明の効果

0007

本発明の路面摩擦係数推定装置にあっては、推定精度に応じて、加減速走行路面摩擦係数算出手段と一定速走行路面摩擦係数算出手段のうち、精度が高い状態で演算できる手段に重みを置いて路面摩擦係数を算出することで、走行条件にかかわらず、路面摩擦係数を精度良く推定できる。

発明を実施するための最良の形態

0008

以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1に基づいて説明する。

0009

まず、構成を説明する。
図1は、実施例1の路面摩擦係数推定装置を適用した車両のブロック図である。

0010

車輪速検出手段としての車輪速センサ1(左前輪車輪速センサ1a,右前輪車輪速センサ1b,左後輪車輪速センサ1c,右後輪車輪速センサ1d)は、各車輪(左前輪3a,右前輪3b,左後輪3c,右後輪3d)の車輪速度(車輪速)を検出し、路面摩擦係数推定装置2へ出力する。

0011

路面摩擦係数推定装置2は、各輪3a〜3dの車輪速センサ1a〜1dの信号を入力とし、走行速度、車両加速度およびスリップ率を演算し、加減速走行時にはスリップ率に対する加速度の1次の回帰係数を求めることで、タイヤと路面との間の摩擦係数を推定し、一定速走行時には、スリップ率に基づいてタイヤと路面との間の摩擦係数(路面μ)を推定する。

0012

図2は、路面摩擦係数推定装置2の制御ブロック図であり、路面摩擦係数推定装置2は、速度演算部201と、フィルタ演算部202と、加減速走行ロジック演算部203と、一定速走行ロジック演算部204と、路面μ推定値確定演算部205と、を備えている。

0013

速度演算部(車速検出手段)201は、車輪速センサ1からの信号に基づいて各輪の車輪速を演算し、駆動輪(後輪)、非駆動輪前輪)の平均値Vd、Vfを演算し、フィルタ演算部202へ出力する。

0014

フィルタ演算部(加速度算出手段、スリップ率算出手段)202は、駆動輪平均速度Vd、非駆動輪平均速度Vfに基づいて、車両加速度Afおよびスリップ率Sを演算し、ノイズ除去フィルタ処理演算を行い、フィルタ処理後の車両加速度Afを、加減速走行ロジック演算部203へ出力するとともに、フィルタ処理後のスリップ率Sを、加減速走行ロジック演算部203と一定速走行ロジック演算部204へ出力する。

0015

加減速走行ロジック演算部(加減速走行路面摩擦係数算出手段)203は、車両加速度Afのスリップ率Sに対する1次の回帰係数Kを求め、このKに基づいて路面μ推定値μacc(加減速走行路面摩擦係数推定値)を演算し、路面μ推定値確定演算部205へ出力する。

0016

一定速走行ロジック演算部(一定速走行路面摩擦係数算出手段)204は、スリップ率Sに基づき路面μ推定値μconst(一定速走行路面摩擦係数推定値)を演算し、路面μ推定値確定演算部205へ出力する。

0017

路面μ推定値確定演算部(一定速走行時推定精度算出手段、加減速走行時推定精度算出手段、重み付け手段、路面摩擦係数推定値確定手段)205は、加減速走行ロジックで用いる相関係数Rと、一定速走行ロジックで用いる速度分散σv2に基づいて、それぞれのロジックで算出した路面μ推定値μacc,μconstに重み付けを行い、最終的な路面μ推定値μoutを決定する。

0018

次に、作用を説明する。
路面摩擦係数推定制御処理
図3は、路面摩擦係数推定装置2で実施される路面摩擦係数推定制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、この処理は、所定の演算周期(例えば、10msec)で実行される。

0019

ステップS1では、車輪速センサ1からの信号に基づいて各輪の車輪速(右前輪車輪速VFR,左前輪車輪速VFL,右後輪車輪速VRR,左後輪車輪速VRLを演算し、ステップS2へ移行する(車輪速検出手段に相当)。車輪速センサ1は回転速度に応じて周波数が変化する信号を出力するため、その信号の周期計測することにより車輪速を算出することができる。

0020

ステップS2では、駆動輪平均速度Vdと非駆動輪平均速度Vfを演算し(車速検出手段に相当)、ステップS3へ移行する。車両が後輪駆動車の場合、Vd,Vfは下記の式(1),(2)となる。
Vf=(VFR+VFL)/2 …(1)
Vd=(VRR+VRL)/2 …(2)

0021

ステップS3では、ステップS2で算出した駆動輪平均速度Vd、非駆動輪平均速度Vfの大小関係に応じて、下記の式(3)にてスリップ率Sを演算し(スリップ率算出手段に相当)、ステップS4へ移行する。
Vd≧Vfの場合 S=(Vd−Vf)/Vd
Vd<Vfの場合 S=(Vd−Vf)/Vf …(3)
なお、Vfの代わりに、車体速度を用いてもよい。

0022

ステップS4では、ステップS3で算出したスリップ率Sのフィルタ演算処理を行い、ステップS5へ移行する。車輪速センサ1の出力には、路面の凹凸などによるノイズ成分が含まれている。このセンサ出力に基づいて演算されたスリップ率Sにもノイズが含まれるため、このスリップ率Sを用いて求めた路面μ推定値は精度の観点から見ると不十分である。

0023

そこで、スリップ率Sのノイズを除去する目的でフィルタ演算処理を行う。フィルタ演算方法は、例えば、0次/2次の伝達関数F(s)で表したローパスフィルタLPF)を用いる。
F(s)=ωn2s/(s2+2ζωns+ωn2) …(4)
ここで、ωn、ζは前述のF(s)のフィルタパラメータと同じ値であり、フィルタ特性はF(s)と同様となる。

0024

ステップS6では、車両加速度Afとスリップ率Sとの互いの1次の回帰係数、すなわちスリップ率Sの車両加速度Afに対する回帰係数K0と、車両加速度Afのスリップ率Sに対する回帰係数Kをそれぞれ下記の式(5),(6)より求め、ステップS7へ移行する。



ここで、Af*、S*はそれぞれ、車両加速度Afとスリップ率SのP個の平均値である。また、Pは回帰係数演算に用いるデータの数である。

0025

回帰係数K0、Kはμ−S曲線勾配を求めたもので、μ−S曲線は本来曲線であるが、通常の走行時に発生するスリップ率の範囲ではほぼ直線となっている。すなわち、μ−S曲線は、Y=aX+bという方程式で表すことができる。このときの係数aが回帰係数K0、Kで、直線の勾配を意味している。ここでYをスリップ率とするか、車両加速度とするかにより、a=K0またはa=Kとなる。実施例1では、Yを車両加速度としてKの値で路面μを推定している。もちろん、回帰係数K0からも路面μを推定することができる。

0026

ステップS7では、下記の式(7)から相関係数Rを演算し、ステップS8へ移行する。
R=K0+K …(7)

0027

ステップS8では、ステップS6で求めた傾きKまたはK0に基づいて、下記の式(8)から加減速走行ロジックの路面μ推定値μaccを算出し(加減速走行路面摩擦係数算出手段に相当)、ステップS9へ移行する。
μacc=(K or K0)×α …(8)
上記式(8)において、αは、走行実験データ等から得ることができる。ここではKまたはK0の値に応じて連続的にμaccが変化するが、KまたはK0の値に応じて数段階のμaccとして算出することも可能である。

0028

ステップS9では、非駆動輪平均速度Vfの分散σv2を、例えば、下記の式(9)で演算し、ステップS10へ移行する。

0029

ここで、Vf*は非駆動輪平均速度のn個の平均値、nはデータ数(例えば100個)である。非駆動輪平均速度Vfの分散σv2が小さいほど、走行速度の変動が少なく一定速で走行していると判断できる。非駆動輪平均速度Vfの分散σv2を車両速度の分散σv2とみなし、以降の演算を行う。

0030

ステップS10では、スリップ率Sに基づいて一定速走行ロジックの路面μ推定値μconstを算出し(一定速走行路面摩擦係数算出手段に相当)、ステップS11へ移行する。一定速走行のように加速度とスリップ率のデータが加速度=0の軸上に集まるような場合は、加減速走行ロジックで用いる回帰係数が正しく演算できないため、路面μ推定精度が悪化する。そこで、車速変動が小さい場合、言い換えると車両加速度が小さい場合は、スリップ率のみから路面μを推定する。これは、路面μに応じて一定速走行を行うのに必要なスリップ率が異なる現象に着目し、あらかじめ一定速走行時に求めた各路面における走行速度とスリップ率Sとの関係(図4参照)と現在のスリップ率Sとを比較し、線形補間することで、路面μ推定値μconstを算出している。

0031

ステップS11では、加減速走行ロジックで算出した路面μ推定値μaccと、一定速走行ロジックで算出した路面μ推定値μconstにそれぞれ重み付けを行い(重み付け手段に相当)、最終的な路面μ推定値μoutを確定し(路面摩擦係数推定値確定手段に相当)、今回の演算周期での演算処理を終了する。

0032

[路面μ推定値確定制御処理]
図5は、図3のステップS11で実行される路面μ推定値確定制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。

0033

ステップS111では、加減速走行ロジックで算出した路面μ推定値μaccに設定する重み係数Aを算出し(加減速時推定精度算出手段に相当)、ステップS112へ移行する。重み係数Aは、図3のステップS7で算出した相関係数Rに基づいて、例えば図6に示す特性に応じた値とする。相関係数Rが1.0に近いということは、回帰係数の精度が高く加減速走行ロジックでの推定精度が高いと判断できるため、重み係数Aを大きい(1.0に近づける)値に設定する。実施例1では、重み係数Aの範囲は0〜1としている。

0034

ステップS112では、一定速走行ロジックで算出した路面μ推定値μconstに設定する重み係数Bを算出し(一定速走行時推定精度算出手段に相当)、ステップS113へ移行する。重み係数Bは、図3のステップS9で算出した車両速度の分散σv2に基づいて、例えば図7に示す特性に応じた値とする。速度分散σv2が小さい場合は、速度変動が少なくスリップ率に基づいて一定速走行ロジックでの推定精度が高いと判断できるため、重み係数Bを大きい(1.0に近づける)値に設定する。実施例1では、重み係数Bの範囲は0〜1としている。

0035

ステップS113では、重み係数Aと重み係数Bを加算した結果を1と比較する。加算結果が1以上の場合にはステップS114へ移行し、加算結果が1未満の場合にはステップS115へ移行する。加算結果が1以上の場合は、路面μ推定精度が十分高いと判断でき、また、加算結果が1未満の場合は、路面μ推定精度が低い可能性があると判断できる。

0036

ステップS114では、それぞれのロジックの路面μ推定値に、所定の重み付けを行い演算した値を、最終的な路面μ推定値μoutとし、リターンへ移行する。
最終路面μ推定値μout=(μacc×A+μconst×B)/(A+B) …(10)
これにより、両ロジックの推定精度に応じた、最終的な路面μ推定値μoutが算出される。

0037

ステップS115では、前回の路面μ推定値μoutを今回の路面μ推定値μoutとし、リターンへ移行する。重み係数Aと重み係数Bそれぞれが小さい、すなわち両ロジックともに精度が低い可能性がある場合には、新たに路面μ推定値の更新を行わない。

0038

[従来の路面μ推定]
タイヤと路面との摩擦係数を推定する装置としては、例えば、特開2001−334920号公報に記載された路面摩擦係数判定装置が知られている。この装置は、4つのタイヤの回転速度(車輪速)より車両の加速度とタイヤのスリップ率を演算し、加速度とスリップ率の回帰係数すなわち傾きを求め、この値とあらかじめ設定されたしきい値とを比較することにより、タイヤと路面との間の摩擦係数(路面μ)を推定している。なお、車両加速度Afのスリップ率Sに対する1次の回帰係数Kは、上述した式(6)で求めることができる。

0039

車両加速度とスリップ率との関係は、タイヤと路面のμ−S曲線と同等であり、路面μが大きいほどμ−S曲線の立ち上がり勾配図8に示すように急になる。回帰係数Kはμ−S曲線の勾配を求めたものである。上述したように、μ−S曲線は、本来曲線であるが、通常の走行時に発生するスリップ率の範囲ではほぼ直線となっている。すなわち、μ−S曲線はY=aX+bという方程式で表すことができる。このときの係数aが回帰係数Kで、直線の勾配を意味している。ここでYは車両加速度であり、Xはスリップ率である。このKの値に基づき路面μの推定を行っている。

0040

[従来技術の課題]
回帰係数Kの演算には、車両加速度Afとスリップ率SのそれぞれP個のデータが必要であり、両者が高い相関をもって適度にばらつくことによって、演算された回帰係数Kの信頼性が向上する。すなわち、加減速を繰り返すような走行を行う場合は、スリップ率Sに対する加速度Afの傾き(回帰係数K)が求めやすくなるため、路面μを精度良く推定することができる。

0041

しかし、一定速走行のように加速度とスリップ率のデータが加速度=0に軸上に集まるような場合は、回帰係数Kが正しく演算できないため、路面μ推定精度が悪化する。そこで、一定速走行時には、路面μに応じて一定速走行を行うのに必要なスリップ率Sが異なる現象に着目し、スリップ率のみから路面μを推定する方法が考えられる。

0042

加減速走行時にはスリップ率Sに対する加速度Afの回帰係数に基づいて路面μを推定するロジック(加減速走行ロジック)を用い、一定速走行時にはスリップ率に基づいて路面μを推定するロジック(一定速走行ロジック)を用いることで、より多い走行条件において、路面μを精度良く推定することができる。これらの走行条件に応じた路面μ推定を実現するには、走行条件に応じて推定ロジック切り替える必要があるが、推定ロジックの切り替えをある瞬間で行うと、切り替え前もしくは切り替え後の状態が必ずしも精度良く路面μが推定できているとは限らないため、切り替え時に精度が悪化するおそれがある。また、両ロジックの路面μ推定値に差がある場合には、切り替えにより路面μ推定値に段差が生じてしまう。

0043

これに対し、実施例1の路面摩擦係数推定装置では、加減速走行ロジックと一定速走行ロジックそれぞれの路面μ推定値の演算を常時行い、各路面μ推定値に、所定の重み付けを行い演算した値を最終的な路面μ推定値μoutとすることにより、走行条件に応じたロジック切り替え時の精度悪化防止推定値の段差の抑制および路面μ推定領域の拡大等が可能となり、より実用的な路面μ推定演算を実行することができる。

0044

[推定精度に応じた重み付けによる路面摩擦係数推定作用]
次に、図9図12に示すタイムチャートに基づいて、加減速走行ロジックと一定速走行ロジックの切り替え動作を説明する。

0045

通常は、図9に示すように、加減速走行中は加減速走行ロジックで算出した路面μ推定値μaccの精度が高く、一定速走行ロジックで算出した路面μ推定値μconstは精度が低くなる。一方、一定速走行中は、加減速走行ロジックで算出した路面μ推定値μaccの精度が低く、一定速走行ロジックで算出した路面μ推定値μconstの精度が高くなる。

0046

図9は、それぞれのロジックで算出される路面μ推定値に重み付けを行わずに、単純にロジックを切り替えた場合の様子を示している。例えば、一定速走行ロジックから加減速走行ロジックへの切り替えは、相関係数R>0.9かつ速度分散σv2>2×10-6など、ある時間で瞬間的に切り替わるものとする。このように、一定速走行から加減速走行へ切り替わるt1および加減速走行から一定速走行へ切り替わるt2で瞬間的にロジックを切り替えると、最終的な路面μ推定値μoutに変動や段差が生じる場合がある。

0047

図10は、図9と同じ走行を行った場合において、実施例1によるロジック切り替えを行った場合の様子を示している。相関係数Rおよび速度分散σv2に応じてそれぞれの重みが変化する、すなわち瞬間的にロジックが切り替わらずに、図10のt3,t4の領域で重み付けに応じて緩やかにロジックが切り替わるため、最終的な路面μ推定値μoutの変動や段差が抑えられている。

0048

図11は、ロジックが切り替わる際に両ロジックの路面μ推定値の精度が低い状況を想定したタイムチャートである。ここでは、加減速走行ロジックから一定速走行ロジックに切り替わる際に、新たに路面μ推定値μoutを更新しない領域t5が存在する様子を示している。

0049

例えば、加減速走行ロジックでの推定精度悪化と判断するしきい値が、相関係数R<0.9とすると、相関係数Rが0.9より小さくなると(a1)、加減速走行ロジックでの路面μ推定値μaccによる最終的な路面μ推定値μout更新を行わずに、前回の演算周期で算出された値を路面μ推定値μoutとする。また、一定速走行ロジックでの推定精度が確保されると判断するしきい値が、速度分散σv2<2×10-6を超えている間は、一定速走行ロジックでの路面μ推定値μconstを最終的な路面μ推定値μoutとしない。このような状態が図11のt5の領域で、速度分散σv2<2×10-6を満たした時点(a2)で、路面μ推定値μconstが最終的な路面μ推定値μoutとなる。

0050

図12は、図11と同じ走行を行った場合において、実施例1によるロジック切り替えを行った場合の様子を示している。

0051

実施例1では、図5のステップS113〜ステップS115で解説したように、相関係数Rおよび速度分散σv2に基づき、図6,7の特性に応じて算出された重み係数Aと重み係数Bの和が1以上の場合は、最終的な路面μ推定値μoutを各重み係数A,Bに基づいて算出する。

0052

一方、重み係数Aと重み係数Bの和が1未満のt6の領域では、各ロジックで算出される路面μ推定値μacc,μconstの精度が低いと判断し、新たに路面μ推定値μoutを更新しない。ここで、新たに路面μ推定値μoutを更新しない領域t6は、図11のt5より短くなっており、単純に相関係数Rおよび速度分散σv2に基づいてロジックを切り替える場合に対して、路面μ推定値μoutを更新しない領域が狭くできたことがわかる。両ロジックとも精度が得られない状態の場合、すなわち重み係数Aと重み係数Bの和が1未満の場合にのみ、新たに路面μ推定値μoutの更新を行わないようにすることで、路面μ推定領域を不要に狭くすることが防げる。

0053

次に、効果を説明する。
実施例1の路面摩擦係数推定装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。

0054

(1) 各車輪3a〜3dの車輪速を検出する車輪速センサ1と、検出された各車輪速に基づいて車両の加速度Afとタイヤのスリップ率Sを算出するフィルタ演算部202と、算出された加速度Afとスリップ率Sの回帰係数Kとに基づいて路面μ推定値μaccを算出する加減速走行ロジック演算部203と、算出されたスリップ率Sと路面μ毎にあらかじめ設定された車速とスリップ率Sとの関係(図4参照)に基づいて路面μ推定値μconstを算出する一定速走行ロジック演算部204と、算出された路面μ推定値μaccと路面μ推定値μconstのそれぞれに対し、推定精度に応じた重み係数A,Bを設定し、式(10)を用いて路面μ推定値μoutを算出する路面μ推定値確定演算部205と、を備えるため、走行条件にかかわらず、路面摩擦係数を精度良く推定できる。

0055

(2)路面μ推定値確定演算部205は、算出された加速度Afとスリップ率Sとの相関係数Rに基づいて、路面μ推定値μaccの重み係数Aを算出するため、加減速走行ロジックでの路面μ推定精度に応じて、適正な重み係数Aを設定できる。

0056

(3)路面μ推定値確定演算部205は、相関係数Rが大きいほど、路面μ推定値μaccの重み係数Aを大きくする(図6参照)ため、回帰係数Kの精度が高く加減速走行ロジックでの推定精度が高い場合には、路面μ推定値μoutに対する路面μ推定値accの比率を大きくすることで、加減速走行時の路面μ推定精度が高められる。

0057

(4)路面μ推定値確定演算部205は、速度分散σv2に基づいて、路面μ推定値μconstの重み係数Bを算出するため、一定速走行ロジックでの路面μ推定精度に応じて、適正な重み係数Bを設定できる。

0058

(5)路面μ推定値確定演算部205は、速度分散σv2が小さいほど、路面μ推定値μconstの重み係数Bを小さくする(図7参照)ため、速度変動が少なくスリップ率Sに基づいた一定速走行ロジックでの推定精度が高い場合には、路面μ推定値μoutに対する路面μ推定値μconstの比率を大きくすることで、一定速走行時の路面μ推定精度が高められる。

0059

(6)路面μ推定値確定演算部205は、路面μ推定値μaccの重み係数Aと、路面μ推定値μconstの重み係数Bとの和が1未満であるとき、前回の演算周期で算出した路面μ推定値μoutを今回の演算周期の最終的な路面μ推定値μoutとするため、路面μ推定領域を不要に狭くすることが防げる。

0060

(他の実施例)
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1に基づいて説明したが、具体的な構成については、この実施例1に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

0061

路面摩擦係数推定装置は必ずしも他のシステムから独立して設置する必要はなく、車輪速センサの信号を入力とするコントローラ(例えば、ABSコントローラ)に上記路面摩擦係数推定演算プログラムを組み込むことも可能である。

0062

実施例1では、一定速走行ロジックで算出した路面μ推定値μconstに設定する重み係数Bを、速度分散σv2を用いて求めたが、加速度分散を用いても同様の効果が得られる。

図面の簡単な説明

0063

実施例1の路面摩擦係数推定装置を適用した車両のブロック図である。
路面摩擦係数推定装置2の制御ブロック図である。
路面摩擦係数推定装置2で実行される路面摩擦係数推定制御処理の流れを示すフローチャートである。
一定速走行時の路面μ毎の走行速度とスリップ率Sとの関係を示す図である。
路面摩擦係数推定装置2で実行される路面μ推定値確定制御処理の流れを示すフローチャートである。
相関係数Rと重み係数Aとの関係の1例を示す図である。
非駆動輪の速度分散σv2と重み係数Bとの関係の1例を示す図である。
路面μとスリップ率Sとの関係を示す図である。
一定速走行ロジックと加減速走行ロジックとの切り替えを単純に相関係数Rおよび速度分散σv2に基づいて行った場合の様子を示すタイムチャートである。
実施例1のロジック切り替えの様子を示すタイムチャートである。
一定速走行ロジックと加減速走行ロジックとの切り替えを単純に相関係数Rおよび速度分散σv2に基づいて行った場合の様子を示すタイムチャートである(推定精度が低く路面μ推定値を更新しない領域が存在する場合)。
実施例1のロジック切り替えの様子を示すタイムチャートである(推定精度が低く路面μ推定値を更新しない領域が存在する場合)。

符号の説明

0064

1車輪速センサ
2路面摩擦係数推定装置
201速度演算部
202フィルタ演算部
203加減速走行ロジック演算部
204一定速走行ロジック演算部
205路面μ推定値確定演算部
3a左前輪
3b右前輪
3c左後輪
3d 右後輪

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