CN105283365A - 轮胎接地状态估计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明包括：用于取得关于轮胎的转速、制驱动力、偏行角和产生的侧向力的信息的信息取得步骤；用于通过在信息取得步骤取得的关于转速的信息和关于制驱动力的信息，计算该转速与该制驱动力之间的第一相关强度，并且通过在信息取得步骤取得的关于偏行角的信息和关于产生的侧向力的信息，计算该偏行角与该产生的侧向力之间的第二相关强度的相关强度计算步骤；用于检测在相关强度计算步骤计算的第一相关强度相对于预定的第一基准值是否增加或减少第一阈值以上，并且检测在相关强度计算步骤计算的第二相关强度相对于预定的第二基准值是否增加或减少第二阈值以上的变化检测步骤；以及用于基于变化检测步骤的检测结果，估计与轮胎接触的路面状态、轮胎的内压状态和轮胎的磨耗状态中的至少两者的估计步骤。

Description

轮胎接地状态估计方法
技术领域
本发明涉及一种估计关于安装于车辆的轮胎的与路面的接地状态的信息的轮胎接地状态估计方法。
背景技术
为了确保诸如机动车等的车辆的行驶安全性，需要了解关于安装于车辆的轮胎的与路面的接地状态的信息。
例如，下述专利文献1说明了如下技术：检测行驶期间的车辆的车速和转向角，并且基于检测到的值，估计与轮胎接触的路面的摩擦系数。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-153290号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，专利文献1公开的方法基于车速、转向角以及路面的摩擦系数的估计值来计算前轮SAT(自校准扭矩(self-aligningtorque))估计值，并且检测前轮SAT的实际值，然后基于估计值与实际值的误差来估计作为校正后的值的路面的摩擦系数。因此，存在使得用于取得安全行驶所必要的、关于轮胎的与路面的接地状态的信息的系统复杂化的问题。
为了解决传统技术的如上所述的问题，本发明的目的在于提供能够在不使用复杂系统的情况下估计关于轮胎接地状态的多个信息的轮胎接地状态估计方法。
用于解决问题的方案
本发明的轮胎接地状态估计方法包括：取得关于所述轮胎的转速、制驱动力、偏行角和产生的侧向力的信息的信息取得步骤；通过在所述信息取得步骤取得的关于所述转速的信息和关于所述制驱动力的信息来计算该转速与该制驱动力之间的第一相关强度，并且还通过在所述信息取得步骤取得的关于所述偏行角的信息和关于所述产生的侧向力的信息来计算该偏行角与该产生的侧向力之间的第二相关强度的相关强度计算步骤；检测在所述相关强度计算步骤计算的所述第一相关强度相对于预定的第一基准值是否已经增加或减少第一阈值以上，并且还检测在所述相关强度计算步骤计算的所述第二相关强度相对于预定的第二基准值是否已经增加或减少第二阈值以上的变化检测步骤；以及基于所述变化检测步骤的检测结果，估计与所述轮胎接触的路面状态、所述轮胎的内压状态和所述轮胎的磨耗状态中的至少两者的估计步骤。
由此，基于关于轮胎的转速、制驱动力、偏行角和产生的侧向力的信息的相关强度的强弱，可以估计与轮胎接触的路面状态、轮胎的内压状态和轮胎的磨耗状态中的至少两者。因此，可以在不使用复杂系统的情况下容易地估计安全行驶所必要的、关于轮胎的与路面的接地状态的多个信息。
优选地，本发明的轮胎接地状态估计方法在所述变化检测步骤检测所述第一相关强度的预定时间段的平均值相对于所述第一基准值是否已经增加或减少第一阈值以上，并且还检测所述第二相关强度的所述预定时间段的平均值相对于所述第二基准值是否已经增加或减少第二阈值以上。此外优选地，用于在所述估计步骤估计所述轮胎的内压状态的情况下所述变化检测步骤的检测结果的所述预定时间段设定成比用于在所述估计步骤估计与所述轮胎接触的路面状态的情况下所述变化检测步骤的检测结果的所述预定时间段长。
由此，考虑时间轴，可以精确地分辨出相关强度归因于路面状态变化的变化以及相关强度归因于轮胎的内压状态变化的变化。因此，通过该轮胎接地状态估计方法可以提高对关于轮胎的与路面的接地状态的信息的估计精度。
优选地，本发明的轮胎接地状态估计方法在所述变化检测步骤检测所述第一相关强度的预定时间段的平均值相对于所述第一基准值是否已经增加或减少第一阈值以上，并且还检测所述第二相关强度的所述预定时间段的平均值相对于所述第二基准值是否已经增加或减少所述第二阈值以上。此外优选地，用于在所述估计步骤估计所述轮胎的磨耗状态的情况下所述变化检测步骤的检测结果的所述预定时间段设定成比用于在所述估计步骤估计与所述轮胎接触的路面状态和所述轮胎的内压状态的情况下所述变化检测步骤的检测结果的所述预定时间段长。
由此，考虑时间轴，可以精确地分辨出相关强度归因于轮胎的内压状态变化的变化以及相关强度归因于轮胎的磨耗状态变化的变化。因此，通过该轮胎接地状态估计方法可以提高对关于轮胎的与路面的接地状态的信息的估计精度。
发明的效果
本发明提供了一种能够在不使用复杂系统的情况下估计关于轮胎接地状态的多个信息的轮胎接地状态估计方法。
附图说明
图1是用于实施本发明一实施方式的轮胎接地状态估计方法的轮胎状态估计系统的示意性框图。
图2是示出由图1中示出的轮胎状态估计系统取得的信息的相关强度的强弱与关于轮胎接地状态的信息之间的对应关系的图。
图3是示出从干沥青路进入低摩擦路时各相关强度的时间变化的示例的特性线图。
图4是本发明一实施方式的轮胎接地状态估计方法的流程图。
图5是示意性示出各相关强度的时间变化的图。
具体实施方式
以下，将参照附图来说明本发明的实施方式。
作为关于安装于车辆(例如，机动车)的轮胎与路面的接地状态的信息，根据本发明一实施方式的轮胎接地状态估计方法估计与轮胎接触的路面状态、轮胎的内压状态和轮胎的磨耗状态。例如，作为与轮胎接触的路面状态，轮胎接地状态估计方法估计路面是干沥青路面还是诸如冰路面、雪路面等的低摩擦路面。作为轮胎的内压状态，轮胎接地状态估计方法估计轮胎内压从正规值的降低程度是否在容许范围以上，并且作为轮胎的磨耗状态，还估计轮胎的胎面从全新状态磨损的程度是否在容许量以上。当估计到如下情况中的至少一者时可以检测到轮胎的与路面的接地状态是异常的：与轮胎接触的路面状态为低摩擦路面、轮胎的内压已经从正规值降低了容许范围以上以及轮胎已经从全新状态磨损了容许量以上。
轮胎接地状态估计方法可适用于诸如如下车辆等的多种车辆：例如，将发动机(内燃机)用作驱动源的车辆、将电动马达用作驱动源的车辆以及将发动机和电动马达两者用作驱动源的车辆，只要安装有多个轮胎的该车辆可以通过使轮胎转向来改变行驶方向即可。
如图1所示，可以通过使用例如安装于车辆1的轮胎状态估计系统2来实施轮胎接地状态估计方法。轮胎状态估计系统2包括车轮速度检测装置3、车轮制驱动力检测装置(wheelbrakinganddrivingforcedetectiondevice)4、转向角检测装置5和转向力检测装置6。
车轮速度检测装置3检测车轮速度、即安装于车辆1的轮胎(未示出)的转速，并且向控制装置7输出检测数据。可以通过使用例如如下转动传感器来构成车轮速度检测装置3：安装于各车轮的毂的、防抱死制动系统用的转动传感器。注意，车轮速度检测装置3不限于上述防抱死制动系统用的转动传感器，而是可以采用任意其它构造，只要能够检测轮胎的转动即可。
车轮制驱动力检测装置4检测施加于轮胎的制动力和驱动力，并且向控制装置7输出检测数据。这里，将作用在用于减小轮胎转速的方向上的制动力和作用在用于增大轮胎转速的方向上的驱动力共同称作制驱动力。
当车辆1为具有作为驱动源的电动马达的电动车辆时，车轮制驱动力检测装置4检测例如由电动马达通过该电动马达的电力消耗而产生的总驱动力，并且以与各轮胎转速对应的比率向各轮胎分配该总驱动力，由此计算轮胎的驱动力。在这种情况下，当车辆1只受到电动马达的再生制动而减速时，可以通过如下方法来取得轮胎的制动力：检测由电动马达通过该电动马达的发电量而产生的总制动力，并且以与各轮胎转速对应的比率向各轮胎分配总制动力。可以从马达控制装置获得电动马达的电力消耗和发电量的信息。
当车辆1不是电动车辆时，或者当车辆1为通过使用除了再生制动以外的其它制动手段来施加制动的电动车辆时，车轮制驱动力检测装置4可以通过例如车辆1在行驶期间的运行状况来估计轮胎的制驱动力。在这种情况下，可以通过使用来自预称重重量、车辆横摆率、前后加速度、侧向加速度等的车辆模式来计算轮胎的制驱动力，或者通过提取与车辆运行状况相关联的预映射化(mapped)的制驱动力的对应值。
转向角检测装置5在轮胎转向时检测转向角并向控制装置7输出转向角作为关于偏行角的信息。一般地，偏行角与轮胎的转向角成比例地增加。因此，可以将转向角用作关于偏行角的信息、即响应于偏行角的变化而改变的物理量。可以通过使用例如角度传感器来构成转向角检测装置5，该角度传感器设置于动力转向装置用的转向柱等并检测转向的转动角度。注意，转向角检测装置5不限于如上所述的动力转向装置用的角度传感器，而是可以通过使用不同的传感器来构成，或者可以采用通过使用安装于车辆1的光学传感器等来检测车辆1的行驶方向并且通过检测结果和轮胎的转向角来直接检测偏行角的构造。
转向力检测装置6检测使轮胎转向所必须的力、即轮胎转向时产生的转向反作用力，并且向控制装置7输出该转向反作用力。一般地，轮胎的产生的侧向力与轮胎的转向反作用力成比例地增加。因此，可以将转向反作用力用作关于轮胎的产生的侧向力的信息、即响应于产生的侧向力的变化而改变的物理量。可以通过使用例如扭矩传感器来构成转向力检测装置6，该扭矩传感器设置于动力转向装置用的转向柱等。注意，转向力检测装置6不限于如上所述的动力转向装置用的扭矩传感器，而是可以采用任意构造，只要能够检测转向反作用力和轮胎的产生的侧向力即可。轮胎的产生的侧向力是指当车辆转弯时，抵抗离心力而在轮胎产生的侧向(与离心力的方向相反的方向)上的力。
用于接收来自检测装置3至6的检测值(检测数据)的输入的控制装置7用作例如装配有CPU、存储器等的运算处理装置(微型计算机)。可以通过使用例如安装于车辆1的诸如ECU(发动机控制单元(EngineControlUnit))等的车辆安装计算机来构成控制装置7。在这种情况下，各检测装置3至6均可以经由诸如设置于车辆1的CAN等的车内网络(车内LAN)而与控制装置7连接。
如上所述，控制装置7取得如下信息(信息取得步骤)：来自车轮速度检测装置3的输入的关于轮胎转速的信息、来自车轮制驱动力检测装置4的输入的关于轮胎的制驱动力的信息、来自转向角检测装置5的输入的关于轮胎偏行角的信息(转向角的信息)以及来自转向力检测装置6的输入的关于轮胎的产生的侧向力的信息(转向反作用力的信息)。注意，由控制装置7取得的这些信息可以为检测装置3至6的检测值，也可以为通过该检测值计算出的值，只要包括与所期望的信息对应的值即可。
通过所取得的关于轮胎转速的信息(车轮速度)和关于轮胎制驱动力的信息，控制装置7可以计算出转速与制驱动力之间的相关强度作为第一相关强度(相关强度计算步骤)。另外，通过所取得的关于轮胎偏行角的信息(转向角)和关于轮胎的产生的侧向力的信息(转向反作用力)，控制装置7可以计算出轮胎的偏行角与轮胎的产生的侧向力之间的第二相关强度(相关强度计算步骤)。在本实施方式中，即，控制装置7通过轮胎的转向角和转向反作用力来计算轮胎的偏行角与产生的侧向力之间的第二相关强度。
注意，上述相关强度用作表示两个取得值(检测值)之间的相关关系的强度的指数，并且与相关系数对应。在上述相关强度计算步骤，可以通过使用诸如独立成分分析方法等的一般称作模式识别的统计处理技术来计算相关强度。
控制装置7可以检测计算出的第一相关强度是否已经相对于预定的第一基准值增加或减少第一阈值以上(变化检测步骤)。另外，控制装置7可以检测计算出的第二相关强度是否已经相对于预定的第二基准值增加或减少第二阈值以上(变化检测步骤)。通过例如在适当的轮胎接地状态下执行的行驶试验的结果来计算出第一基准值、第二基准值、第一阈值和第二阈值，并且将这些值预存储在控制装置7的诸如存储器等的存储部件中。即，在干沥青路面(摩擦系数μ大约为1.0)上，对安装有具有规定内压的新轮胎的车辆进行行驶试验，在该行驶试验中，测量处于适当状态的轮胎的转速、制驱动力、转向角和转向反作用力。然后，将通过行驶试验中的测量值计算出的轮胎接地状态适当时的转速与制驱动力之间的相关强度当作第一基准值并存储在存储部件中，并且将轮胎接地状态适当时的转向角与转向反作用力之间的相关强度当作第二基准值并存储在存储部件中。注意，为了估计路面状态，代替通过上述方法而预存储在存储部件中的第一基准值和第二基准值，可以将在以上相关强度计算步骤计算出的第一相关强度和第二相关强度的从当前时间起的预定时间段的平均值分别用作第一基准值和第二基准值。
另一方面，基于通过改变路面状态、轮胎的内压状态和轮胎的磨耗状态所执行的行驶试验的结果来适当地确定第一阈值和第二阈值并预存储在存储部件中。优选地，将这些阈值设定成例如如下的值：当轮胎接地状态适当且各相关强度变得高于或低于该值时允许判断出不能维持车辆1的安全行驶。注意，可以将第一阈值和第二阈值设定成分别适用于估计路面状态的变化、估计轮胎内压的变化或估计轮胎的磨耗状态的变化的多个值。或者，第一阈值和第二阈值在相对于各基准值的增加侧与减少侧之间可以是不同的。此外，第一阈值和第二阈值不限于绝对值，而是例如当估计轮胎的磨耗状态的变化时可以为绝对值，当估计路面状态的变化时可以为相对值，该相对值相对于第一相关强度和第二相关强度的预定时间段的平均值具有预定的范围并且根据相关强度的变化而改变。
通过将相对于第一基准值增加或减少第一阈值以上的第一相关强度以及相对于第二基准值增加或减少第二阈值以上的第二相关强度应用至图2所示的对应关系模式，控制装置7可以估计轮胎接地的路面状态、轮胎的内压状态和轮胎的磨耗状态(估计步骤)。注意，在图2中，“强”表示在相关强度相对于基准值增加了阈值以上时的强相关强度，“弱”表示在相关强度相对于基准值减少了阈值以上时的弱相关强度。
当供车辆1行驶的路面为摩擦系数低于适当路面状态、即干沥青路面(μ大约为1.0)的摩擦系数的低摩擦路面时，由于相对于制驱动力的变化而抵抗低摩擦路的摩擦小，因此轮胎转速的变化大于适当路面状态的轮胎转速的变化。另一方面，由于在偏行角变化时从路面施加于轮胎的反作用力小于在适当路面状态下施加于轮胎的反作用力，因此轮胎的产生的侧向力响应于轮胎偏行角变化的变化小于适当路面状态下的轮胎的产生的侧向力响应于轮胎偏行角变化的变化。即，如图3所示，就相关强度而言，当供车辆1行驶的路面状态从适当的干沥青路面变成低摩擦路面时，轮胎的转速与轮胎的制驱动力之间的相关强度变强，而轮胎的偏行角与轮胎的所述产生的侧向力之间的相关强度变弱。将该模式应用至图2所示的对应关系，当在变化检测步骤检测到轮胎的转速与轮胎的制驱动力之间的相关强度变强并且还检测到轮胎的偏行角与轮胎的所述产生的侧向力之间的相关强度变弱时，控制装置7可以推断出路面状态已经从适当路面变成低摩擦路面。
当安装于车辆1的轮胎的内压低于正规内压时，轮胎的弹簧常数小于正规状态下的弹簧常数。因此，轮胎转速的变化对轮胎制驱动力的变化的响应会延迟，并且轮胎的产生的侧向力的变化对轮胎偏行角的变化的响应也会延迟。即，就相关强度而言，当轮胎内压小于正规内压时，轮胎的转速与轮胎的制驱动力之间的第一相关强度以及轮胎的偏行角与轮胎的产生的侧向力之间的第二相关强度均会变弱。将该模式应用至图2所示的对应关系，当在变化检测步骤检测到轮胎的转速与轮胎的制驱动力之间的相关强度变弱并且还检测到轮胎的偏行角与轮胎的所述产生的侧向力之间的相关强度变弱时，控制装置7可以推断出轮胎内压已经降低了容许范围以上。
随着轮胎磨耗的发展，一般地，轮胎表面的胎面花纹的槽面积会减小，即轮胎表面的槽面积率会降低，而有效磨耗系数会升高。因此，路面的反作用力对轮胎转速的改变会增大，并且轮胎的转速相对于轮胎制驱动力的变化的响应量会减小。另一方面，轮胎的产生的侧向力相对于轮胎偏行角变化的变化会增大。即，就相关强度而言，随着轮胎磨耗的进一步发展，轮胎的转速与轮胎的制驱动力之间的第一相关强度会变得更弱，而轮胎的偏行角与轮胎的产生的侧向力之间的第二相关强度会变得更强。将该模式应用至图2所示的对应关系，当在变化检测步骤检测到轮胎的转速与轮胎的制驱动力之间的相关强度变弱并且还检测到轮胎的偏行角与轮胎的所述产生的侧向力之间的相关强度变强时，控制装置7可以推断出轮胎的磨耗已经发展到了容许范围以上。
如图1所示，控制装置7与诸如监视器等的显示装置8连接。因此，当检测到轮胎与路面的接地状态异常时，控制装置7可以使显示装置8进行相应地显示。当检测到轮胎接地状态异常时，可以通过设置在车辆1中的扬声器等与显示装置8中显示的警告一起或单独地发出警报。可以通过使用预安装于车辆的用于导航系统的显示装置和扬声器等来分别构成显示装置8和扬声器。
另外，可以设置有如下系统：在该系统中，控制装置7与诸如通信卡或移动终端等的通信装置9连接，并且可以向安装在车辆外部的管理办公室10等中的服务器11传送警告信息，使得可以在管理办公室10中的监视器12(网络画面(webscreen)等)上观察到在车辆1发生的轮胎接地状态的异常。当接收到轮胎接地状态异常的通知时，管理办公室10可以例如准备更换车辆1的轮胎。另外，管理办公室10可以通过警告信息知晓路面易滑的地点，并且将该地点显示在地图上。此外，可以设置如下系统：在该系统中，管理办公室10向安装于车辆1和其它车辆的信息接收装置13发送表示路面易滑的地点的地图信息，使得在车辆1与其它车辆之间共享地图信息。可以通过使用导航系统等中的用于接收交通信息等的信息接收装置来构成信息接收装置13。
上述构造能够使驾驶员在确认轮胎状态和路面状态适当的情况下进行驾驶，并且当路面处于危险状态时，还可以相应地通知驾驶员以及通知附近的车辆存在处于危险状态的路面。由此，可以实现车辆的安全驾驶。
可以通过使用安装于车辆1的现有的检测装置3至6等来检测用于计算第一相关强度和第二相关强度的各检测值。另外，可以通过使用预安装于车辆1的控制装置、显示装置和信息接收装置来构成控制装置7、显示装置8和信息接收装置13。因此，可以在无需额外的新传感器和装置的情况下，以简单且低成本的方式构造用于实施该轮胎接地状态估计方法的轮胎状态估计系统2。
以下参照图4所示的流程图来说明如上所述的根据本发明一实施方式的轮胎接地状态估计方法的过程。
在步骤S1，首先，安装于车辆1的检测装置(传感器)3至6分别检测车轮速度(轮胎的转速)、轮胎的制驱动力、转向角和转向反作用力，并且将这些检测值输入控制装置7(信息取得步骤)。接下来，在步骤S2，通过这些检测值，计算轮胎的转速与轮胎的制驱动力之间的第一相关强度以及轮胎的偏行角与轮胎的产生的侧向力之间的第二相关强度(相关强度计算步骤)。在计算第一相关强度和第二相关强度之后，在步骤S3，将第一相关强度与第一基准值进行比较，将第二相关强度与第二基准值进行比较。在步骤S4，判断第一相关强度相对于第一基准值是否已经增加或减少第一阈值以上并且还判断第二相关强度相对于第二基准值是否已经增加或减少第二阈值以上(变化检测步骤)。
当在步骤S4判断出第一相关强度相对于第一基准值已经增加或减少第一阈值以上并且第二相关强度相对于第二基准值也已经增加或减少第二阈值以上时，在步骤S5执行轮胎接地状态判断处理。通过图2所示的模式，推断出与轮胎接触的路面状态已经变成低摩擦路面、轮胎内压已经从正规值降低了容许范围以上以及轮胎的磨耗状态已经从全新状态发展至容许量以上(推断步骤)，因而检测到轮胎接地状态异常。注意，在步骤S4，当第一相关强度和第二相关强度中的至少一者分别相对于第一基准值或第二基准值还未增加或减少第一阈值或第二阈值以上时，或者当第一相关强度和第二相关强度两者均增加第一阈值和第二阈值以上时，程序返回至步骤S1。
当在步骤S4检测到轮胎与路面的接地状态异常时，在步骤S6，在显示装置8上显示警告，并且诸如通过从通信装置9向服务器11发送接地状态异常的信息等来执行警告处理。
图5是示意性示出相关强度的时间变化的图。
如图5所示，路面状态的变化、轮胎内压的变化以及轮胎的磨耗状态的变化各自具有彼此间显著不同的变化速度。在一般使用环境下，轮胎磨耗在以年为单位的变化速度下发展，而轮胎内压在以日或月为单位的变化速度下变化。另外，诸如易滑性等的路面状态在以秒为单位的变化速度下变化。因此，本发明的轮胎接地状态估计方法优选地利用估计对象在变化速度方面具有时间差的特征，由此通过如下方法进一步提高估计精度。
即，在变化检测步骤，计算第一相关强度的从当前时间起的预定时间段的平均值，并且检测第一相关强度的平均值相对于第一基准值是否已经增加或减少第一阈值以上。在变化检测步骤，还计算第二相关强度的从当前时间起的预定时间段的平均值，并且检测第二相关强度的平均值相对于第二基准值是否已经增加或减少第二阈值以上。在估计步骤，为了估计轮胎的内压状态，将用于计算各相关强度平均值的预定时间段设定成比用于估计与轮胎接触的路面状态的预定时间段长。然后，在变化检测步骤，通过使用预定时间段计算出的平均值来检测轮胎的内压状态的变化。同样地，为了估计轮胎的磨耗状态，将用于计算各相关强度平均值的预定时间段设定成比用于估计轮胎的内压状态的预定时间段长。然后，在变化检测步骤，通过使用预定时间段计算出的平均值来检测轮胎的磨耗状态。如上所述，将第一相关强度和第二相关强度的预定时间段的平均值分别用作第一相关强度和第二相关强度，另外，将第一相关强度和第二相关强度的具有不同时长的时间段内计算出的平均值分别用作用于估计路面状态的变化、轮胎的内压状态的变化以及轮胎的磨耗状态的变化的第一相关强度和第二相关强度。由此，可以进一步提高轮胎接地状态的估计精度。
例如，通过使用第一相关强度和第二相关强度的作为预定时间段的数秒的平均值，降低了对轮胎的内压状态的变化和轮胎的磨耗状态的变化的检测灵敏度，而唯独可以对路面状态的变化进行精确地估计。另一方面，通过使用第一相关强度和第二相关强度的以日或月为单位的预定时间段的平均值，降低了对路面状态的变化和轮胎的磨耗状态的变化的检测灵敏度，而唯独可以对轮胎的内压状态的变化进行精确地估计。此外，通过使用第一相关强度和第二相关强度的以年为单位(例如，一年)的预定时间段的平均值，路面状态变化的信息和轮胎内压变化的信息实质上消失了，而唯独可以对轮胎的磨耗状态的变化(磨耗进展程度)进行精确地估计。
实施例
接下来，将说明本发明的实施例。
具有作为驱动源的电动马达的电动车辆设置有车轮速度检测装置、车轮制驱动力检测装置、转向角检测装置和转向力检测装置。在实施例中，各装置均经由诸如设置于车辆的CAN等的车内网络(车内LAN)而与控制装置连接。
通过从电动马达的电力消耗来检测全部驱动力并且以与各轮胎的车轮速度对应的比率向各轮胎分配该全部驱动力来计算轮胎的驱动力。
在行驶试验中，将具有正规内压的全新轮胎安装至上述车辆，并且使车辆在干沥青路(μ大约为1.0)上行驶。基于以这种方式进行的行驶试验的结果，确定第一基准值、第二基准值、第一阈值和第二阈值。注意，轮胎具有195/65R17的尺寸、230kPa的正规内压。另外，在此处的任一行驶试验中，车辆均沿直线行驶，并且转向在行驶期间不是固定的，而是通过微小的转向来维持直线驾驶。
当将处于以上状态的轮胎安装至车辆并在低摩擦路面(μ大约为0.3)上行驶时，相对于适当的轮胎接地状态，本发明的轮胎接地状态估计方法检测到轮胎的转速与轮胎的制驱动力之间的相关关系、即第一相关强度变强，还检测到轮胎的偏行角与轮胎的产生的侧向力之间的相关关系、即第二相关强度变弱。由此，推断出路面状态为低摩擦路面。
当将以上轮胎的内压改变至170kPa并在干沥青路上行驶时，相对于适当的轮胎接地状态，本发明的轮胎接地状态估计方法检测到轮胎的转速与轮胎的制驱动力之间的相关关系、即第一相关强度变弱并且轮胎的偏行角与轮胎的产生的侧向力之间的相关关系、即第二相关强度变弱。由此，推断出轮胎内压已经降低。
当代替以上全新的轮胎而将磨损到易滑标记(slipsign)的轮胎(具有正规内压的状态)安装至车辆并在干沥青路上行驶时，相对于适当的轮胎接地状态，本发明的轮胎接地状态估计方法检测到轮胎的转速与轮胎的制驱动力之间的相关关系、即第一相关强度变弱而轮胎的偏行角与轮胎的产生的侧向力之间的相关关系、即第二相关强度变强。由此，推断出轮胎的磨耗已经进展。
本发明既不限于上述实施方式，也不限于上述实施例，而事实上，在不超出本发明的主旨的情况下可以以各种方式进行变更。例如，尽管在以上实施方式中，将轮胎的转向反作用力用作关于轮胎的产生的侧向力的信息，但是还可以将与轮胎的产生的侧向力同样的根据轮胎转向而改变的自校准扭矩用作关于轮胎的产生的侧向力的信息。
此外，尽管在上述实施方式中，在估计步骤，估计了与轮胎接触的路面状态、轮胎的内压状态和轮胎的磨耗状态这三个状态，但是还可以估计这三个状态中的两个状态。
附图标记说明
1：车辆，2：轮胎状态估计系统，3：车轮速度检测装置，4：车轮制驱动力检测装置，5：转向角检测装置，6：转向力检测装置，7：控制装置。

Claims (3)

1.一种轮胎接地状态估计方法，其估计关于安装于车辆的轮胎的与路面的接地状态的信息，该轮胎接地状态估计方法包括：
取得关于所述轮胎的转速、制驱动力、偏行角和产生的侧向力的信息的信息取得步骤；
通过在所述信息取得步骤取得的关于所述转速的信息和关于所述制驱动力的信息来计算该转速与该制驱动力之间的第一相关强度，并且还通过在所述信息取得步骤取得的关于所述偏行角的信息和关于所述产生的侧向力的信息来计算该偏行角与该产生的侧向力之间的第二相关强度的相关强度计算步骤；
检测在所述相关强度计算步骤计算的所述第一相关强度相对于预定的第一基准值是否已经增加或减少第一阈值以上，并且还检测在所述相关强度计算步骤计算的所述第二相关强度相对于预定的第二基准值是否已经增加或减少第二阈值以上的变化检测步骤；以及
基于所述变化检测步骤的检测结果，估计与所述轮胎接触的路面状态、所述轮胎的内压状态和所述轮胎的磨耗状态中的至少两者的估计步骤。
2.根据权利要求1所述的轮胎接地状态估计方法，其特征在于，在所述变化检测步骤，检测所述第一相关强度的预定时间段的平均值相对于所述第一基准值是否已经增加或减少第一阈值以上，并且还检测所述第二相关强度的所述预定时间段的平均值相对于所述第二基准值是否已经增加或减少第二阈值以上，其中
用于在所述估计步骤估计所述轮胎的内压状态的情况下所述变化检测步骤的检测结果的所述预定时间段设定成比用于在所述估计步骤估计与所述轮胎接触的路面状态的情况下所述变化检测步骤的检测结果的所述预定时间段长。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎接地状态估计方法，其特征在于，在所述变化检测步骤，检测所述第一相关强度的预定时间段的平均值相对于所述第一基准值是否已经增加或减少第一阈值以上，并且还检测所述第二相关强度的所述预定时间段的平均值相对于所述第二基准值是否已经增加或减少所述第二阈值以上，其中
用于在所述估计步骤估计所述轮胎的磨耗状态的情况下所述变化检测步骤的检测结果的所述预定时间段设定成比用于在所述估计步骤估计与所述轮胎接触的路面状态和所述轮胎的内压状态的情况下所述变化检测步骤的检测结果的所述预定时间段长。
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