[发明专利]路面摩擦系数估计装置和路面摩擦系数估计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于估计自动车辆正在行驶的路面的路面摩擦系数(以下还称为路面μ)的路面摩擦系数估计装置和路面摩擦系数估计方法。

背景技术

存在一种测量驱动轮的转动速度、基于其转动加速度的最大值来估计路面μ、并且进行转矩控制以防止驱动轮滑移的车辆行驶控制装置(例如，参见专利文献1)。

专利文献1：日本特公平6-78736

发明内容

由于根据专利文献1的装置基于驱动轮的转动速度来估计路面μ，因此除非由于驱动轮的滑移引起转动速度实际变化，否则不能估计路面μ。

本发明的问题是在由于车轮的滑移引起该车轮的转动速度实际变化之前，估计行驶路面的路面μ。

为了解决该问题，根据本发明，一种路面摩擦系数估计装置，包括：横向力检测部，其检测车轮的横向力；滑移角检测部，其检测所述车轮的滑移角；以及路面摩擦系数估计部，其：存储与坐标面中的特性曲线有关的信息，其中，所述坐标面具有表示所述横向力的坐标轴和表示所述滑移角的坐标轴，并且所述特性曲线表示基准路面摩擦系数的条件下的所述横向力和所述滑移角之间的关系；得出所述坐标面内直线与所述特性曲线相交的点作为基准点，其中，所述直线通过所述坐标面的原点和检测点，并且所述检测点与由所述横向力检测部获得的所述横向力的检测值和由所述滑移角检测部获得的所述滑移角的检测值相对应；以及基于所述横向力和所述滑移角至少之一的检测值和基准值、以及所述基准路面摩擦系数，来计算路面摩擦系数的估计值，其中，所述基准值是所述基准点处的值。

此外，根据本发明，一种路面摩擦系数估计方法，包括：检测车轮的横向力的步骤；检测所述车轮的滑移角的步骤；以及如下步骤：存储与坐标面中的特性曲线有关的信息，其中，所述坐标面具有表示所述横向力的坐标轴和表示所述滑移角的坐标轴，并且所述特性曲线表示基准路面摩擦系数的条件下的所述横向力和所述滑移角之间的关系；得出所述坐标面内直线与所述特性曲线相交的点作为基准点，其中，所述直线通过所述坐标面的原点和检测点，并且所述检测点与所述横向力的检测值和所述滑移角的检测值相对应；以及基于所述横向力和所述滑移角至少之一的检测值和基准值、以及所述基准路面摩擦系数，来计算路面摩擦系数的估计值，其中，所述基准值是所述基准点处的值。

附图说明

图1是解释本发明的基础技术所使用的、示出轮胎特性曲线的特性图。

图2是解释本发明的基础技术所使用的、示出各路面μ的条件下的轮胎特性曲线和轮胎摩擦圆的特性图。

图3是解释本发明的基础技术所使用的、示出各路面μ的条件下的轮胎特性曲线在该轮胎特性曲线与通过该轮胎特性曲线的原点的直线相交的点处的切线的斜率的特性图。

图4是解释本发明的基础技术所使用的、示出各路面μ的条件下的轮胎特性曲线在该轮胎特性曲线与通过该轮胎特性曲线的原点的直线相交的点处的切线的斜率的另一特性图。

图5是解释本发明的基础技术所使用的、示出在路面μ不同的轮胎特性曲线之间横向力Fy的比、滑移角βt的比和路面μ的比彼此相等的特性图。

图6是解释本发明的基础技术所使用的、示出在路面μ不同的路面的条件下获得的横向力Fy和滑移角βt之间的关系的特性图。

图7是解释本发明的基础技术所使用的、示出在无钉防滑轮胎的情况下在路面μ不同的路面的条件下获得的横向力Fy和滑移角βt之间的关系的特性图。

图8是解释本发明的基础技术所使用的、示出与任意直线和轮胎特性曲线相交的点相对应的横向力Fy和滑移角βt之间的比、和轮胎特性曲线在该交点处的切线的斜率之间的关系的特性图。

图9是解释本发明的基础技术所使用的、并且用于解释以特定路面μ的条件下的轮胎特性曲线为基准来估计实际行驶路面的路面μ的过程的图。

图10是示出根据本发明第一实施例的路面摩擦系数估计装置的结构的框图。

图11是示出基于检测到的横向力Fyb来计算路面μ的估计值的过程的流程图。

图12是示出基于检测到的滑移角βtb来计算路面μ的估计值的过程的流程图。

图13是示出基于连接测量点和轮胎特性曲线的原点的直线的线段长度来计算路面μ的估计值的过程的流程图。

图14是示出横轴表示横向力Fy和滑移角βt之间的比(Fy/βt)、并且纵轴表示横向力Fy的轮胎特性曲线(特性映射)的特性图。

图15是示出横轴表示横向力Fy和滑移角βt之间的比(Fy/βt)、并且纵轴表示滑移角βt的轮胎特性曲线(特性映射)的特性图。

图16是示出根据本发明第二实施例的车辆的示意结构的图。