(57)【特許請求の範囲】
【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。
【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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 
【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）。
【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）。
【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。
【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。
【図面の簡単な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【符号の説明】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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