[发明专利]路面摩擦系数推定装置及转向装置

说明书

提供一种路面摩擦系数推定装置及转向装置，即使在时间响应延迟小且轮胎产生力小的通常行驶时，也能够适当地推定路面的摩擦系数。路面摩擦系数推定装置包括：车轮作用力传感器(200)，检测对车轮的作用力；力矩计算部，基于所述车轮作用力传感器的输出来计算绕轮胎的接地载荷中心处的铅锤轴线的力矩Mtz；以及摩擦系数推定部(300)，基于所述力矩来推定所述轮胎所接地的路面的摩擦系数。

技术领域

本发明涉及一种推定车辆所行驶的路面的摩擦系数的路面摩擦系数推定装置以及用于使车辆转向的转向装置。

背景技术

例如，在汽车等车辆中，当摩擦系数低时，为了引起驾驶者等用户的注意，或将用于控制车辆，需要推定路面的摩擦系数。

以往，当轮胎由于转向或制驱动力而打滑时，可以基于打滑程度来推定摩擦系数。

另外，提出了即使在不太可能发生打滑的定速直线行驶时，例如通过对车身的加速度传感器的信息进行高速傅立叶变换分析，推定路面摩擦系数。

作为与推定路面摩擦系数相关的以往技术，例如在专利文献1中记载有：通过检测作用于悬架的弹簧上的上下方向的加速度，并计算频率区域中的功率谱密度，判定路面的摩擦系数。

另外，在专利文献2中记载有：基于作用于轮胎的六分量力来检测作用于接地面的前后力、横向力、上下力等，在防抱死控制和牵引力控制中将摩擦力维持在峰值附近。

专利文献1：日本特开平6-135214号公报

专利文献2：日本特开平2002-39744号公报

发明内容

专利文献1中记载的技术是基于车辆的弹簧上侧的加速度来推定摩擦系数，而且需要进行高速傅立叶变换处理，因此在检测路面的摩擦系数的变化时，时间响应延迟变大。另外，由于执行高速傅里叶变换，装置的构成也变得复杂。

专利文献2中记载的技术是在防抱死控制和牵引力控制等轮胎产生力接近极限时，控制轮胎产生力以接近摩擦力的峰值，未考虑在轮胎产生力比较小的通常行驶时，监视路面的摩擦系数。

鉴于上述的问题，本发明的目的在于，提供一种路面摩擦系数推定装置及转向装置，即使在时间响应延迟小且轮胎产生力小的通常行驶时，也能够适当地推定路面的摩擦系数。

本发明通过如下的解决方案解决上述的问题。

根据技术方案1的发明提供一种路面摩擦系数推定装置，其特征在于，包括：车轮作用力传感器，检测对车轮的作用力；力矩计算部，基于所述车轮作用力传感器的输出来计算绕轮胎的接地载荷中心处的铅锤轴线的力矩；以及摩擦系数推定部，基于所述力矩来推定所述轮胎所接地的路面的摩擦系数。

绕着穿过车轮(轮胎)中的接地载荷中心的铅锤轴线，几乎始终产生由某种作用力引起的力矩，并且其与路面的摩擦系数相关。

根据本发明，通过基于与路面的摩擦系数具有相关性的、绕轮胎的接地载荷中心处的铅锤轴线的力矩来推定摩擦系数，即使在例如定速直线行驶等轮胎产生力较小的通常行驶时，也能够适当地推定路面的摩擦系数。

另外，通过基于作用于车轮的作用力来推定路面摩擦系数，相对于例如基于车辆的弹簧中行为的路面摩擦系数推定而言，时间响应延迟小，并且不需要高速傅立叶变换处理，因此能够减轻计算负担，简化装置的构成。

技术方案2的发明根据技术方案1所述的路面摩擦系数推定装置，其特征在于，基于在成为基准的路面上行驶时所获取的所述力矩和在进行摩擦系数推定的路面上行驶时所获取的所述力矩，推定摩擦系数。

据此，能够基于在成为基准的路面(例如，干燥铺装路面)上行驶时所获取的力矩和最近所获取的力矩，适当地推定当前正在行驶的路面的摩擦系数。