路面摩擦系數推算裝置以及方法制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及路面摩擦系數推算裝置以及方法。具備路面摩擦系數推算部（28），其計算輪胎的側滑角β與轉彎力CF，并基于上述計算出的輪胎的側滑角β與轉彎力CF之比ΔCF／Δβ，來推算路面的摩擦系數。上述路面摩擦系數推算部（28）在路面摩擦系數μ不同的多個路面上行駛來檢測輪胎的側滑角β與轉彎力CF，將它們的關系數值或者數式化來保存于存儲器（29），使用保存在上述存儲器（29）中的關系來計算實際行駛時的路面的摩擦系數。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及車輛用的。
技術介紹
日本特開2006 - 56388號公報等中公開了各種的路面摩擦系數的推算方法。使用于車輛用的電動動力轉向的操舵輔助電動馬達存在設置在由齒條與小齒輪構成的轉向齒輪裝置中的馬達、設置在方向盤與轉向齒輪裝置之間的轉向柱機構中的馬達等，在所有的情況下，都通過電動馬達來輔助與轉向輪連結的轉向軸的動作。越使方向盤較大地旋轉來使輪胎相對于車的行進方向較大地傾斜，越從路面受到反作用力，在使方向盤旋轉時需要較大的力。因此，在上述的電動馬達中設定為伴隨著方向盤的操舵轉矩變大而使馬達電流增大，從而成為其輔助力的操舵輔助轉矩變大。將車輛經由輪胎從地面接受的力中的、地面在橫方向(與車輛的行進方向成直角的方向)上牽拉輪胎的力稱為“轉彎力”，將地面在與輪胎的朝向成直角的方向上牽拉輪胎的力稱為“輪胎橫向力”。另外，將輪胎的繞接地點的轉矩稱為“自動回正力矩”。即、帶輪胎側滑角(車輛的行進方向與輪胎的朝向的角度差)而產生轉彎力(或者橫力)的輪胎其自身產生要返回到輪胎側滑角=O的狀態的力矩(自動回正力矩)。以轉彎力與轉向節主銷縱偏距長(從接地中心至該轉彎力的著力點的距離)的積表示該自動回正力矩。此處，以輪胎拖距與后傾拖距的和表示轉向節主銷縱偏距長。另外，將轉彎力與輪胎側滑角之比稱為“側偏剛度”。在輪胎側滑角為零或者與其接近的較小的范圍內，轉彎力與輪胎側滑角成線形的比例關系，“側偏剛度”取恒定值。可是，若輪胎側滑角變大，則轉彎力的增加率緩緩變少。將該區域稱為飽和區域，在該飽和區域中，轉彎力與輪胎側滑角之比成為路面摩擦系數的函數。動力轉向的轉向機構包括小齒輪軸與齒條軸，該小齒輪軸與轉向柱連結；該齒條軸與小齒輪軸嚙合，且作為沿車輛的左右方向延伸的轉向軸。在齒條軸的一對端部各經由拉桿連結節臂，并通過節臂來改變包括輪胎的轉向輪的朝向。對附加于齒條軸的左右方向的齒條軸力乘以節臂長得到的數值與轉彎輪胎的自動回正力矩相等。如前述，以轉彎力與轉向節主銷縱偏距長的積表示自動回正力矩。因此，齒條軸力是對轉彎力乘以轉向節主銷縱偏距長與節臂長之比得到的值。想要利用車輛模型計算求出該齒條軸力的情況下，如果輪胎的轉彎力處于飽和區域，則在齒條軸力推算式(或者轉彎力推算式)中出現含有路面摩擦系數的項目。有關齒條軸力推算式中使用的其他的項目，能夠通過安裝在車輛上的各種傳感器進行計測，但路面摩擦系數計測較困難。因此，能夠僅在不含有路面摩擦系數的線形區域中應用車輛模型，但含有路面摩擦系數的飽和區域中的車輛模型的應用較難
技術實現思路
本專利技術提供一種利用轉彎力相對于輪胎滑移角的斜率為路面摩擦系數的函數的情況來推算路面摩擦系數的。根據本專利技術的實施例的特征，對于路面摩擦系數推算部而言，在路面摩擦系數不同的多個路面行駛來檢測輪胎的側滑角與轉彎力，將它們的關系數值或者數式化來存儲在存儲器，所以即使在路面摩擦系數是未知的任意的道路行駛的情況下，只計算側滑角與轉彎力，也能夠推算路面摩擦系數。通過以下參照附圖對本專利技術的優選實施方式進行的詳細描述，本專利技術的其它特征、構件、過程、步驟、特性及優點會變得更加清楚。附圖說明圖1是表示適用本專利技術的一實施方式所涉及的路面摩擦系數推算裝置的電動動力轉向裝置的概略結構的示意圖。圖2是EPS控制部的功能框圖。圖3是表示路面摩擦系數μ與ACF / Λ β (轉彎力的差量與輪胎的側滑角的差量之比)的關系的圖。圖4是表示轉彎力CF與輪胎的滑移角β的關系的圖。具體實施例方式以下，參照附圖，說明本專利技術的實施方式。圖1是表示適用本專利技術的一實施方式所涉及的路面摩擦系數推算裝置的電動動力轉向裝置的概略結構的示意圖。電動動力轉向裝置具有方向盤等的操舵部件2、和以能夠與操舵部件2 —起旋轉的方式與其連結的轉向軸3。在轉向軸3設置有檢測操舵部件2的操舵角的操舵角傳感器4、和對基于操舵部件2的旋轉的操舵轉矩進行檢測的轉矩傳感器10。操舵角傳感器4是通過利用霍爾式傳感器對來自例如安裝在轉向軸3的圓周上的磁鐵的磁進行檢測而檢測轉向軸3的旋轉角的傳感器。轉矩傳感器10是對基于操作操舵部件2而引起的扭桿IOa的扭轉的操舵轉矩進行檢測的傳感器。轉向軸3的另一端與萬向接頭5連結，從此處經由轉向機構與前輪輪胎連結(在本實施例中，前輪是操舵輪)。轉向機構具有小齒輪軸6 ;齒條軸7，其與小齒輪軸6的前端的小齒輪嚙合且作為沿車輛的左右方向延伸的轉向軸；節臂9L、9R，其經由拉桿8L、8R與齒條軸7的一對端部的各個連結。因此，小齒輪的旋轉被變換為齒條軸7的軸向運動，經由各拉桿8L、8R使對應的節臂9L、9R分別移動。由此，與各節臂9L、9R連結的對應的前輪輪胎分別改變朝向。在齒條軸7經由齒輪裝置11連結操舵輔助電動馬達12。該操舵輔助電動馬達12根據由轉矩傳感器10檢測出的轉矩信號而被控制，并給予操舵輔助力。此外，操舵輔助電動馬達12可以被設置為與轉向軸3連結、或者同軸。在前輪或者后輪的轉子14安裝有檢測車輪的旋轉速度的車輪速度傳感器16。車輪速度傳感器16是光學讀取車輪的轉子14的旋轉速度的傳感器，基于讀取的旋轉速度與輪胎的有效旋轉半徑來檢測車速Vx。并且，在該電動動力轉向裝置中具備安裝于車體的橫擺率傳感器17、和安裝于車體的橫向加速度傳感器18。橫擺率傳感器17是檢測車輛的旋轉角速度(橫擺率)的傳感器，例如通過使用壓電元件對施加給振動體的哥氏力進行檢測，從而檢測車輛的旋轉角速度。橫向加速度傳感器18是對施加給車輛的橫方向的加速度進行檢測的傳感器，例如通過對在傳感器元件的可動部與固定部之間產生的靜電電容的變化進行檢測，從而檢測施加給車輛的橫方向的加速度。另外，也能夠基于由橫向加速度傳感器18檢測出的橫向加速度，通過內置在橫向加速度傳感器18的積分部，或通過外裝的運算部，來檢測橫向車速Vy。EPS控制部31驅動控制操舵輔助電動馬達12。向EPS控制部31輸入前述的操舵角傳感器4、轉矩傳感器10、車輪速度傳感器16、橫擺率傳感器17以及橫向加速度傳感器18的各檢測信號。EPS控制部31根據轉矩傳感器10檢測的操舵轉矩以及車輪速度傳感器16檢測的車速來驅動操舵輔助電動馬達12，從而根據操舵狀況以及車速來適當地輔助操舵。即、操舵輔助電動馬達12的轉矩經由齒輪裝置11被變換為齒條軸7的軸向的力，該力使節臂9L、9R移動，由此，輔助與各節臂9L、9R連結的對應的前輪輪胎的轉舵力。EPS控制部31具有用于實施本專利技術的路面摩擦系數推算方法的裝置構成。使用圖2來說明EPS控制部31的構成。EPS控制部31的、PWM (Pulse Width Modulation:脈沖寬度調制)控制部23、和逆變器驅動電路24以外的部分由具備CPU以及存儲器(ROM以及RAM等)的微型計算機構成。微型計算機通過執行規定的程序而作為多個功能處理部發揮作用。該多個功能處理部包括輔助調整部21、電流值生成部22、電流檢測部25、側滑角計算部26、轉彎力計算部27、路面摩擦系數推算部28。輔助調整部21對與由轉矩傳感器10檢測出的操舵轉矩信號對應的輔助量進行運算，并提供給電流值生成部22。電流值生成部22生成與該輔助量相應的電流指令值I*，并供給至PWM控制部23。另一方面，電流檢測部25對從逆變器驅動電本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種路面摩擦系數推算裝置，其特征在于，該路面摩擦系數推算裝置具備：側滑角計算部，其計算輪胎的側滑角；轉彎力計算部，其計算轉彎力；和路面摩擦系數推算部，其基于計算出的輪胎的側滑角與轉彎力之比來計算路面的摩擦系數，所述路面摩擦系數推算部通過在路面摩擦系數不同的多個路面行駛來檢測出輪胎的側滑角與轉彎力，將該檢測出的輪胎的側滑角與轉彎力的關系以數值或者進行數式化保存于存儲器，并使用保存于所述存儲器的關系來推算路面的摩擦系數。

【技術特征摘要】
2011.09.26 JP 2011-2092951.一種路面摩擦系數推算裝置，其特征在于， 該路面摩擦系數推算裝置具備: 側滑角計算部，其計算輪胎的側滑角； 轉彎力計算部，其計算轉彎力；和 路面摩擦系數推算部，其基于計算出的輪胎的側滑角與轉彎力之比來計算路面的摩擦系數， 所述路面摩擦系數推算部通過在路面摩擦系數不同的多個路面行駛來檢測出輪胎的側滑角與轉彎力，將該檢測出的輪胎的側滑角與轉彎力的關系以數值或者進行數式化保存于存儲器，并使用保存于所述存儲器的關系來推算路面的摩擦系數。2.根據權利要求1所述的路面摩擦系數推算裝置，其特征在于， 保存于所述存儲器...

【專利技術屬性】
技術研發人員：河內達磨，狩集裕二，
申請(專利權)人：株式會社捷太格特，
類型：發明
國別省市：