(57)【要約】【課題】一定又は略一定の走行速度で走行しているときも正確な路面摩擦係数の検出を可能とする。【解決手段】車両が一定又は略一定の走行速度で走行しているときには、自車両の走行速度と駆動輪のスリップ率とから路面摩擦係数を算出する。路面摩擦係数毎に、走行速度とスリップ率との関係を２次の回帰曲線で記憶しておき、現在の走行速度とスリップ率とから走行中の路面の摩擦係数を算出する。記憶されている２次回帰曲線が現在の走行速度及びスリップ率に該当しないときには、２次回帰曲線を補間して路面摩擦係数を算出する。路面勾配を検出し、この路面勾配で２次回帰曲線を補正し、補正された２次回帰曲線に基づいて路面摩擦係数を算出する。【選択図】  図３
2005132186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行速度を検出する走行速度検出手段と、駆動輪の回転速度を検出する駆動輪速度検出手段と、前記走行速度検出手段で検出された走行速度及び駆動輪速度検出手段で検出された駆動輪速度に基づいて駆動輪のスリップ率を算出するスリップ率算出手段と、前記走行速度検出手段で検出された走行速度に基づいて自車両が一定又は略一定の走行速度で走行していると判定する一定速度走行判定手段と、前記一定速度走行速度判定手段で自車両が一定又は略一定の走行速度で走行していると判定されたときに、前記走行速度検出手段で検出された走行速度及びスリップ率算出手段で算出された駆動輪のスリップ率に基づいて自車両が走行している路面の摩擦係数を算出する路面摩擦係数算出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。
【請求項２】
前記路面摩擦係数算出手段は、予め計測された走行速度とスリップ率と路面摩擦係数との関係に基づいて自車両が走行している路面の摩擦係数を算出することを特徴とする請求項１に記載の路面摩擦係数検出装置。
【請求項３】
前記路面摩擦係数算出手段は、摩擦係数が異なる路面を走行したときの走行速度とスリップ率との関係を予め二次曲線で近似しておき、その近似式に基づいて自車両が走行している路面の摩擦係数を算出することを特徴とする請求項２に記載の路面摩擦係数検出装置。
【請求項４】
路面の勾配を検出する路面勾配検出手段を備え、前記路面摩擦係数算出手段は、前記路面勾配検出手段で検出された路面の勾配に基づいて、自車両が走行している路面の摩擦係数を算出することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の路面摩擦係数検出装置。
【請求項５】
前記路面摩擦係数算出手段は、前記路面勾配検出手段で検出された路面の勾配が所定値以下のときに、自車両が走行している路面の摩擦係数を算出することを特徴とする請求項４に記載の路面摩擦係数検出装置。
【請求項６】
前記路面摩擦係数算出手段は、予め計測された走行速度とスリップ率と路面摩擦係数と路面勾配との関係に基づいて自車両が走行している路面の摩擦係数を算出することを特徴とする請求項４に記載の路面摩擦係数検出装置。
【請求項７】
前記路面摩擦係数算出手段は、勾配及び摩擦係数が異なる路面を走行したときの走行速度とスリップ率との関係を予め二次曲線で近似しておき、その近似式に基づいて自車両が走行している路面の摩擦係数を算出することを特徴とする請求項６に記載の路面摩擦係数検出装置。
【請求項８】
前記一定速度走行判定手段は、自車両の走行速度の分散値及び自車両の加速度の平均値及び自車両の加速度の分散値及び駆動輪のスリップ率の分散値が夫々所定値以下であるときに自車両は一定又は略一定の走行速度で走行していると判定することを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の路面摩擦係数検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、路面の摩擦係数を検出する路面摩擦係数装置に関し、特に自車両が走行している路面の摩擦係数をリアルタイムに検出するのに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
このような路面摩擦係数検出装置としては、例えば四輪の車輪速度から自車両の加速度と駆動輪のスリップ率を求め、一定個数の加速度とスリップ率のデータから一次の回帰直線の傾き、即ち回帰係数を求め、その値と予め設定された閾値とを比較して、自車両が走行している路面の摩擦係数を算出するものがある（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００１−３３４９２０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の路面摩擦係数検出装置では、加速度が適度のばらつく、つまり分散することで、初めて加速度とスリップ率による一次回帰直線の回帰係数精度が高まる。つまり、加速度のばらつきが小さい一定速度走行では、路面摩擦係数を正確に検出できないという問題がある。
本発明は上記諸問題を解決するために開発されたものであり、一定速度走行時にも路面摩擦係数を正確に検出することができる路面摩擦係数検出装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記諸問題を解決するため、本発明の路面摩擦係数検出装置は、自車両が一定又は略一定の走行速度で走行しているときには、自車両の走行速度と駆動輪のスリップ率とに基づいて自車両が走行している路面の摩擦係数を算出することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００５】
而して、本発明の路面摩擦係数検出装置によれば、自車両が一定又は略一定の走行速度で走行しているときには、自車両の走行速度と駆動輪のスリップ率とに基づいて自車両が走行している路面の摩擦係数を算出する構成としたため、加速度が零又は略零の一定走行速度走行時に高い相関にある走行速度とスリップ率と路面摩擦係数との関係に基づいて、自車両が走行している路面の摩擦係数を正確に検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次に、本発明の路面摩擦係数検出装置の第１実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本実施形態の路面摩擦係数検出装置を適用した車両の概略構成図であり、図中の１ＦＬ〜１ＲＲは前左〜後右輪である。また、符号３は、自車両の前後方向への加速度を検出する前後加速度センサであり、符号４ＦＬ〜４ＲＲは、前記各車輪１ＦＬ〜１ＲＲの回転速度を検出する車輪速度センサである。また、符号２は、前記前後加速度センサ３で検出された前後加速度や前記車輪速度センサ４ＦＬ〜４ＲＲで検出された車輪速度を用い、後述する演算処理を行って、自車両が走行している路面の摩擦係数を算出するためのコントロールユニットであり、例えばマイクロコンピュータ等の演算処理装置を備えている。なお、前記コントロールユニット２は、例えば車輪速度センサ４ＦＬ〜４ＲＲの出力信号を用いる他のコントロールユニット、例えばアンチスキッド制御用のコントロールユニットと兼用してもよい。また、本実施形態の車両は後輪駆動車両であるものとする。
【０００７】
図２は、前記コントロールユニット２内で行われる路面摩擦係数算出のためのロジックをブロック図化したものである。この実施形態では、前記車輪速度センサ４ＦＬ〜４ＲＲからの車輪速度センサ信号を車輪速度算出部１１において所定の制御周期でサンプリングして車輪速度を算出すると共に、駆動輪である後輪の平均駆動輪速度Ｖｄ及び従動輪である前輪の平均従動輪速度Ｖｆを算出する。続くフィルタ処理部１２では、前記車輪速度算出部で算出された平均駆動輪速度Ｖｄ及び平均従動輪速度Ｖｆを用いて、車両の前後加速度Ａｆ及び駆動輪のスリップ率Ｓを算出する。続く一定速度走行判定部１３では、前記フィルタ処理部で算出された車両の前後加速度Ａｆ及び駆動輪のスリップ率Ｓ及び前記車輪速度算出部で算出された平均従動輪速度Ｖｆを用い、自車両が一定又は略一定の走行速度で走行している一定速度走行中であるか、自車両が加速又は減速走行している加減速走行中であるかの判定を行い、一定速度走行中である場合には一定速度走行フラグを、加減速走行中である場合には加減速走行フラグを夫々出力（セット）する。
【０００８】
前記加減速走行フラグが出力（セット）されているときには、前記フィルタ処理部１２で算出された車両の前後加速度Ａｆ及び駆動輪のスリップ率Ｓを用い、加減速走行時路面摩擦係数算出部１４において路面摩擦係数μを算出する。一方、前記一定速度走行フラグが出力（セット）されているときには、前記フィルタ処理部１２で算出された車両の前後加速度Ａｆ及び前後加速度センサ３からの前後加速度センサ信号を用い、路面勾配算出部１５において路面の勾配θを算出する。そして、一定速度走行時路面摩擦係数算出部１６では、前記路面勾配算出部１５で算出された路面勾配θ及びフィルタ処理部１２で算出された平均従動輪速度Ｖｆ、即ち車両の走行速度及び駆動輪のスリップ率Ｓを用いて路面摩擦係数μを算出する。なお、以後、前記演算処理によって算出された車両の前後加速度Ａｆを前後加速度算出値Ａｆとも示し、前記前後加速度センサ３で検出された車両の前後加速度Ａｇを前後加速度検出値Ａｇとも示す。
【０００９】
図３は、前記図２に示す路面摩擦係数算出ロジックを実行するために、前記コントロールユニット２内で行われるフローチャートである。この演算処理は、前記コントロールユニット２内に設けられたマイクロコンピュータ等の演算処理装置において、例えば１０msec. 程度に設定された所定制御周期ＴS 毎にタイマ割込処理として実行されるものである。
【００１０】
この演算処理では、まずステップＳ１で、前記車輪速度センサ４ＦＬ〜４ＲＲの信号を読込み、各車輪の回転速度ＶFL〜ＶRRを算出する。一般的に、車輪速度センサは、車輪の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、その信号の周期を計測することにより、車輪速度を算出することができる。
次にステップＳ２に移行して、前記ステップＳ１で算出された前右輪速度ＶFR、前左輪速度ＶFLを用いて、下記１式に従って、平均従動輪速度Ｖｆ、即ち車両の走行速度を算出すると共に、前記ステップＳ１で算出された後右輪速度ＶRR、後左輪速度ＶRLを用いて、下記２式に従って、平均駆動輪速度Ｖｄを算出する。
【００１１】
【数１】
2005132186.tif 000003
【００１２】
次にステップＳ３に移行して、前記ステップＳ２で算出された平均従動輪速度Ｖｆ、即ち車両の走行速度の今回値及び前回演算時の値（前回値）を用いて、下記３式に従って車両の前後加速度Ａｆを算出する。なお、式中の添字ｎは今回値、（ｎ−１）は前回値を示す。
【００１３】
【数２】
2005132186.tif 000004
【００１４】
次にステップＳ４に移行して、前記ステップＳ３で算出された車両の前後加速度算出値Ａｆにフィルタ処理を施す。このフィルタ処理は、前記ステップＳ３で算出された車両の前後加速度算出値Ａｆに含まれているノイズ成分の除去が目的である。路面の凹凸や車輪速度センサ４ＦＬ〜４ＲＲのセンサロータ歯の加工精度などにより、車輪速度センサの出力には高周波のノイズ成分が含まれている。このようにノイズを含むセンサ出力に基づいて算出された車両前後加速度算出値Ａｆにもまたノイズが残存したままであるので、このノイズを除去しないと路面摩擦係数の算出精度が低下する。フィルタ処理の方法には、例えば（加重）移動平均法やディジタルフィルタ法などがある。（加重）移動平均法は、所定の個数の加工のデータの平均値をフィルタ出力とするフィルタ処理法である。ここでは、下記４式に示す２次のアナログフィルタの伝達関数Ｆ（ｓ）を離散化して伝達関数Ｆ（ｚ）のディジタルフィルタを用いる。なお、式中のωn は固有振動数、ζは減衰率であり、これらを調整することによりフィルタの特性を設定することができる。また、ｓは微分演算子である。ちなみに、ディジタルフィルタの次数は２次に限らない。
【００１５】
【数３】
2005132186.tif 000005
【００１６】
なお、ディジタルフィルタを用いる場合には、そのフィルタ特性に微分演算を組み込む、つまりハイパスフィルタの要素を加えることで、前記ステップＳ３の車両前後加速度算出を同時に行うことができる。具体的には、微分演算と２次のローパスフィルタを組み合わせた下記６式のアナログフィルタの伝達関数Ｇ（ｓ）を離散化して伝達関数Ｇ（ｚ）のディジタルフィルタを設計すればよい。
【００１７】
【数４】
2005132186.tif 000006
【００１８】
次にステップＳ５に移行して、前記ステップＳ２で算出された平均従動輪速度Ｖｆ及び平均駆動輪速度Ｖｄを用い、下記８式に従って、駆動輪のスリップ率Ｓを算出する。
【００１９】
【数５】
2005132186.tif 000007
【００２０】
次にステップＳ６に移行して、前記ステップＳ５で算出された駆動輪のスリップ率Ｓに対し、前記ステップＳ４と同様に、ノイズ除去のためのフィルタ処理を施す。フィルタ処理の実際は、前記ステップＳ４の２次のディジタルフィルタを用い、フィルタ処理の目的は前記ステップＳ４と同様である。なお、フィルタ処理としては、前述した（加重）移動平均法でも同様の効果が得られる。
【００２１】
次にステップＳ７に移行して、前記ステップＳ２で算出された車両の走行速度と等価な平均従動輪速度Ｖｆに対し、前記ステップＳ４と同様の、ノイズ除去のためのフィルタ処理を施す。フィルタ処理の実際は、前記ステップＳ４の２次のディジタルフィルタを用い、フィルタ処理の目的は前記ステップＳ４と同様である。なお、フィルタ処理としては、前述した（加重）移動平均法でも同様の効果が得られる。
【００２２】
次にステップＳ８に移行して、一定速度走行判定指標を算出する。具体的には、例えば２０個程度に設定された所定個数の車両走行速度、即ち前記フィルタ処理された平均従動輪速度Ｖｆ、同じくフィルタ処理された車両の前後加速度算出値Ａｆ、同じくフィルタ処理されたスリップ率Ｓを用い、平均従動輪速度Ｖｆの分散値Ｖａｒ（Ｖｆ）、前後加速度算出値Ａｆの平均値Ａｖｅ（Ａｆ）と分散値Ｖａｒ（Ｖｆ）、スリップ率Ｓの平均値Ａｖｅ（Ｓ）を夫々一定速度走行の判定指標として算出する。なお、データのサンプリング数は、少なすぎると信頼性が低下し、多すぎると応答性が低下するため、適切な数値に設定する必要がある。
【００２３】
次にステップＳ９に移行して、前記ステップＳ８で算出された各一定速度走行判定指標を用いて、自車両が一定又は略一定の走行速度で走行しているか否かの判定を行い、一定又は略一定の走行速度で走行している場合にはステップＳ１０に移行し、そうでない場合にはステップＳ１１に移行する。具体的には、前記平均従動輪速度の分散値Ｖａｒ（Ｖｆ）が“０”以上所定値以下、前記前後加速度算出値の平均値の絶対値｜Ａｖｅ（Ａｆ）｜が所定値以下、前記前後加速度算出値の分散値Ｖａｒ（Ａｆ）が“０”以上所定値以下、前記スリップ率の分散値Ｖａｒ（Ｓ）が“０”以上所定値以下の全ての条件を満足するときに一定又は略一定の走行速度で走行しているものとする。
【００２４】
前記ステップＳ１０では、後述する図５の演算処理に従って、走行速度、即ち前記フィルタ処理された平均従動輪速度Ｖｆとフィルタ処理されたスリップ率Ｓとから路面摩擦係数μを算出してからメインプログラムに復帰する。
また、前記ステップＳ１１では、例えば前記従来の路面摩擦係数検出装置の手法を用いて、例えば前記フィルタ処理された前後加速度Ａｆ及びフィルタ処理されたスリップ率Ｓの回帰係数から路面摩擦係数μを算出してからメインプログラムに復帰する。ここで、従来の路面摩擦係数検出装置における路面摩擦係数算出の原理について簡潔に説明する。例えば車両の前後加速度とスリップ率とは、路面摩擦係数（図ではμ）をパラメータとして図４のように表れる。このうち、スリップ率が比較的小さい、通常の走行領域では、前後加速度とスリップ率とはリニアな関係にあり、前後加速度とスリップ率との比、即ちスリップ率に対する前後加速度の傾きは、路面摩擦係数が大きいほど大きいといった関係がある。この前後加速度とスリップ率とがリニアな領域の両者の傾き、即ち回帰係数を算出すれば、路面摩擦係数を算出することが可能となる。例えば前後加速度Ａｆに対するスリップ率Ｓの１次の回帰係数Ｋ1 は下記９式で、スリップ率Ｓに対する前後加速度Ａｆの１次の回帰係数Ｋ2 は下記１０式で得られる。
【００２５】
【数６】
2005132186.tif 000008
【００２６】
次に前記図３の演算処理のステップＳ１０で行われる図５のサブルーチンについて説明する。この演算処理では、まずステップＳ１０１で、前記車両前後加速度算出値Ａｆと前記前後加速度センサ３で検出された車両前後加速度検出値Ａｇとを用い、下記１１式に従って路面勾配θを算出する。但し、式中のＫは変換係数である。
【００２７】
【数７】
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【００２８】
次にステップＳ１０２に移行して、前記ステップＳ１０１で算出された路面勾配θの大きさが予め設定された閾値以下であるか否かを判定し、路面勾配θの大きさが閾値以下である場合にはステップＳ１０３に移行し、そうでない場合にはメインプログラムに復帰する。これは、路面勾配θの大きさが無視できない程度に大きいときには、本ロジックによる路面摩擦係数μの推定精度が低下するので、本実施形態ではこれ以後の演算を行わず、路面摩擦係数μの更新を行わない。
【００２９】
前記ステップＳ１０３では、異なる路面摩擦係数で予め求めておいた走行速度−スリップ率の２次の回帰曲線から現在の走行速度、即ち前記平均従動輪速度Ｖｆにおける複数のスリップ率を算出する。例えば、図６に示すように、或る路面摩擦係数における走行速度とスリップ率との関係は２次の回帰曲線として表れる。例えば、この実施形態では３つの異なる路面摩擦係数で走行速度とスリップ率との関係を計測しておいた。そこで、現在の走行速度、即ち前記平均従動輪速度Ｖｆにおけるスリップ率を３点、候補として算出する。例えば本実施形態では走行速度とスリップ率との関係を２次の回帰曲線で表すことにより、マップ検索等に比してプログラム容量、演算量、演算時間を低減することが可能となる。
【００３０】
次にステップＳ１０４に移行して、前記ステップＳ１０３で算出された複数のスリップ率を、例えば線形補間によって補間して、現在のスリップ率Ｓに対応する路面摩擦係数μを算出してからメインプログラムに復帰する。例えば現在のスリップ率Ｓが図６の黒星である場合、その上下の２次回帰曲線上のスリップ率（図の黒丸）間での距離の逆比を用いて路面摩擦係数μを算出する。なお、補間の手法は、これに限定されない。
【００３１】
この演算処理によれば、自車両が一定又は略一定の走行速度で走行していないときには、前記従来の路面摩擦係数検出手法によって、自車両の加速度とスリップ率との１次回帰直線の回帰係数から路面摩擦係数を算出するが、自車両が一定又は略一定の走行速度で走行しているときには、自車両の走行速度とスリップ率とに基づいて路面摩擦係数を算出する。前述したように、車両が一定又は略一定の走行速度で走行していないとき、つまり車両が加速状態や減速状態を繰り返すような場合には、車両の前後加速度Ａｆとスリップ率ＳのＰ個のデータが適度にばらつき、これにより前記回帰直線の回帰係数から路面摩擦係数を正確に算出することができる。しかしながら、自車両が一定又は略一定の走行速度で走行しているときには、図７に示すように、前後加速度Ａｆとスリップ率Ｓのデータは加速度“０”の軸上に集中する。これでは、前記図４のような回帰直線が得られないから回帰係数も得られず、結果として路面摩擦係数μも得られない。
【００３２】
一方、前記図７におけるスリップ率Ｓは、各路面摩擦係数毎に、原点からずれた位置に集中する。これは、加速度が“０”の一定速度走行中では、一定速度で走行するために走行抵抗に釣り合うだけの駆動力を発生させるスリップ率が必要であるためである。従って、摩擦係数の異なる路面では、走行抵抗に等しい大きさの前後加速度を発生させるためのスリップ率だけ原点からずれた位置にスリップ率が集中する。このスリップ率の大きさは、路面の滑り易さ、つまり路面摩擦係数によって異なるため、この原点からのずれ量に基づいて路面摩擦係数を算出することができる。
【００３３】
走行抵抗には、タイヤの転がり抵抗、路面勾配抵抗、空気抵抗、車両のサスペンションリンク系の回転運動に伴う摩擦損失などが含まれる。車両重量や形状といった車両の静的パラメータが一定であるとすると、一般にタイヤの転がり抵抗は走行速度に比例し、空気抵抗は走行速度の二乗に比例する。また、サスペンションリンク系の回転運動に伴う摩擦損失は、車両固有のものとして定数と考えるか、或いは走行速度に比例又は走行速度の二乗に比例するものとして、タイヤ転がり抵抗や空気抵抗に含めて考えることができる。路面勾配については、本実施形態では、路面勾配が無視できる程度に小さいときを対象としているので、ここでは考慮しない。
【００３４】
これらの走行抵抗があるため、走行速度とスリップ率との関係を計測すると、両者は前記図６のような２次の回帰曲線で表れる。タイヤの滑り易さ、即ち路面摩擦係数は、スリップ率に対して支配的なので、路面摩擦係数の相違は回帰曲線の傾きに表れる。従って、本実施形態では、自車両が一定又は略一定の走行速度で走行しているときには、自車両の走行速度及びスリップ率に基づいて路面摩擦係数を算出することにより、自車両が走行している路面の摩擦係数を正確に検出することができる。
【００３５】
また、予め計測された走行速度とスリップ率と路面摩擦係数との関係に基づいて自車両が走行している路面の摩擦係数を算出するようにしたため、前述した走行抵抗を除去した形で路面摩擦係数を直接的に算出することができる。
また、摩擦係数が異なる路面を走行したときの走行速度とスリップ率との関係を予め二次曲線で近似しておき、その近似式に基づいて自車両が走行している路面の摩擦係数を算出することにより、マップ検索等に比してプログラム容量、演算量、演算時間を低減することが可能となる。
【００３６】
また、検出された路面の勾配に基づいて、自車両が走行している路面の摩擦係数を算出することにより、例えば算出される路面摩擦係数の精度低下を回避することが可能となる。また、検出された路面の勾配が所定値以下のときに、自車両が走行している路面の摩擦係数を算出することにより、算出される路面摩擦係数の精度低下を回避することができる。
【００３７】
また、自車両の走行速度の分散値及び自車両の加速度の平均値及び自車両の加速度の分散値及び駆動輪のスリップ率の分散値が夫々所定値以下であるときに自車両は一定又は略一定の走行速度で走行していると判定することにより、自車両の一定速走行状態を正確に検出することができる。
図８には、前記演算処理によって、自車両が一定又は略一定の走行速度で走行しているときの路面摩擦係数算出値の一例を示す。このタイミングチャートでは、高μから低μにμジャンプが生じているが、本実施形態の路面摩擦係数検出装置によれば、略正確に路面摩擦係数が算出されている。
【００３８】
以上より、前記車輪速度センサ４ＦＬ〜４ＲＲ及び図３の演算処理のステップＳ１及びステップＳ２が本発明の走行速度検出手段及び駆動輪速度検出手段を構成し、以下同様に、前記図３の演算処理のステップＳ５がスリップ率算出手段を構成し、前記図３の演算処理のステップＳ８及びステップ９が一定速度走行判定手段を構成し、前記図３の演算処理のステップＳ１０及び図５の演算処理全体が路面摩擦係数算出手段を構成し、前記図５の演算処理のステップＳ１０１が路面勾配検出手段を構成している。
【００３９】
次に、本発明の路面摩擦係数検出装置の第２実施形態について説明する。本実施形態の車両の概略構成は、前記図１に示す第１実施形態のものと同様である。本実施形態では、前記コントロールユニット２内で行われる路面摩擦係数算出のためのロジックのブロック図が前記第１実施形態の図２のものから図９のものに変更されている。この図９のブロック図は前記図２のものに類似しており、同等のブロックも多数存在する。そこで、同等のブロックには同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。本実施形態では、前記路面勾配算出部１５と一定速度走行時路面摩擦係数算出部１６との間に回帰曲線補正処理部１７が介装されている。この回帰曲線補正処理部１７では、前記第１実施形態の図６に示す走行速度ースリップ率回帰曲線を、前記路面勾配算出部１５で算出された路面勾配θに応じて補正し、この補正された回帰曲線を用いて、前記一定速度走行時路面摩擦係数算出部１６では路面摩擦係数の算出を行う。
【００４０】
前記図９に示す路面摩擦係数算出ロジックを実行するために、前記コントロールユニット２内で行われる演算処理は、前記第１実施形態の図３のものと概略同様である。詳細な相違点は、前記図３の演算処理のステップＳ１０で行われるサブルーチンが、前記第１実施形態の図５のものから図１０のものに変更されていることである。この演算処理では、まずステップＳ２０１で路面勾配θを算出する。路面勾配θ算出の手法は、前記第１実施形態の図５の演算処理のステップＳ１０１と同様である。
【００４１】
次にステップＳ２０２に移行して、前記ステップＳ２０１で算出された路面勾配θに基づき、例えば前記第１実施形態の図６に示すような走行速度とスリップ率との２次の回帰曲線を補間処理する。具体的には、例えば図１１に示すように、同等の路面摩擦係数に対して路面勾配の異なる走行速度ースリップ率２次回帰曲線を複数予め計測しておき、前記ステップＳ２０１で算出された路面勾配θに相当するように２次回帰曲線全体を線形補間によって補正する。例えば予め計測しておいた２次回帰曲線が、路面勾配が平坦路、即ち路面勾配θ＝０％のときのもの（破線）と、路面勾配θ＝１０％のときのもの（一点鎖線）である場合には、線形補間によって得られる路面勾配θ＝５％のときの２次回帰曲線は図１１に実線で示すものとなる。
【００４２】
次にステップＳ２０３に移行して、前記ステップＳ２０２で補間された走行速度ースリップ率２次回帰曲線から現在の走行速度、即ち前記平均従動輪速度Ｖｆにおける複数のスリップ率を算出する。複数のスリップ率の算出手法そのものは、前記第１実施形態の図５の演算処理のステップＳ１０３と同様である。
次にステップＳ２０４に移行して、例えば図１２に示すように、前記ステップＳ２０３で算出された複数のスリップ率を、例えば線形補間によって補間して、現在のスリップ率Ｓに対応する路面摩擦係数μを算出してからメインプログラムに復帰する。線形補間による路面摩擦係数μの算出手法そのものは、前記第１実施形態の図５の演算処理のステップＳ１０４と同様である。
【００４３】
本実施形態によれば、前記第１実施形態の効果に加えて、検出された路面の勾配に基づいて、自車両が走行している路面の摩擦係数を算出する構成としたため、路面勾配による走行抵抗を除去して正確な路面摩擦係数を検出することが可能となる。
また、予め計測された走行速度とスリップ率と路面摩擦係数と路面勾配との関係に基づいて自車両が走行している路面の摩擦係数を算出することにより、路面勾配による走行抵抗を含む全ての走行抵抗を除去した形で路面摩擦係数を直接的に算出することができる。
また、勾配及び摩擦係数が異なる路面を走行したときの走行速度とスリップ率との関係を予め二次曲線で近似しておき、その近似式に基づいて自車両が走行している路面の摩擦係数を算出することにより、マップ検索等に比してプログラム容量、演算量、演算時間を低減することが可能となる。
【００４４】
以上より、前記車輪速度センサ４ＦＬ〜４ＲＲ及び図３の演算処理のステップＳ１及びステップＳ２が本発明の走行速度検出手段及び駆動輪速度検出手段を構成し、以下同様に、前記図３の演算処理のステップＳ５がスリップ率算出手段を構成し、前記図３の演算処理のステップＳ８及びステップ９が一定速度走行判定手段を構成し、前記図３の演算処理のステップＳ１０及び図１０の演算処理全体が路面摩擦係数算出手段を構成し、前記図１０の演算処理のステップＳ２０１が路面勾配検出手段を構成している。
なお、前記実施形態では、各演算処理を行うためにマイクロコンピュータ等の演算処理装置を用いたが、同様の演算処理が可能であれば適宜の演算器を組み合わせて用いてもよい。
また、前記実施形態では後輪駆動車両を用いたが、主となる駆動輪速度と車両の走行速度が明確であれば、駆動の形態を問わない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の路面摩擦係数検出装置を適用した車両概略構成図である。
【図２】本発明の路面摩擦係数検出装置の路面摩擦係数算出ロジックの第１実施形態を示すブロック図である。
【図３】図２の路面摩擦係数算出ロジックを具体化した演算処理のフローチャートである。
【図４】前後加速度及びスリップ率に基づいて路面摩擦係数を算出する手法の説明図である。
【図５】図３の演算処理で行われるサブルーチンのフローチャートである。
【図６】走行速度及びスリップ率に基づいて路面摩擦係数を算出する手法の説明図である。
【図７】一定速度走行時のスリップ率の説明図である。
【図８】図３の演算処理によって一定速度走行時に路面摩擦係数を算出したときの説明図である。
【図９】本発明の路面摩擦係数検出装置の路面摩擦係数算出ロジックの第２実施形態を示すブロック図である。
【図１０】図３の演算処理で行われるサブルーチンのフローチャートである。
【図１１】走行速度ースリップ率２次回帰曲線を路面勾配に応じて補正する説明図である。
【図１２】走行速度及びスリップ率に基づいて路面摩擦係数を算出する手法の説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ＦＬ〜１ＲＲは車輪
２はコントロールユニット
３は前後加速度センサ
４ＦＬ〜４ＲＲは車輪速度センサ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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