JP5332728B2 - 車両接地面摩擦状態推定装置及びその方法 - Google Patents
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Description
本発明の課題は、路面摩擦係数に対して高い精度で推定対象の値を得ることである。
ここで、タイヤ力はタイヤの横力であり、スリップ度はタイヤのスリップ角であるか、若しくは、タイヤ力はタイヤの制駆動力であり、スリップ度はタイヤのスリップ率である。そして、タイヤモデルは、基準路面摩擦係数の基準路面で得られるタイヤ力とスリップ度との相関関係で成立するタイヤ特性をモデル化したものであり、基準路面でのタイヤ力と、基準路面摩擦係数とは異なる路面摩擦係数の路面でのタイヤ力との比、又は基準路面でのスリップ度と、基準路面摩擦係数とは異なる路面摩擦係数の路面でのスリップ度との比が、基準路面摩擦係数と、基準路面摩擦係数とは異なる路面摩擦係数との比を示す特性を有する。
これにより、路面摩擦係数に対して高い精度で推定対象となるタイヤ力やスリップ度を得ることができる。
(実施形態の前提となる技術)
先ず、本実施形態の前提となる技術を説明する。
(1)車輪のスリップ率と車輪の制駆動力との関係
図1はタイヤ特性曲線を示す。このタイヤ特性曲線は、駆動輪のスリップ率λと駆動輪の制駆動力(又は前後力)Fxとの間に成立する一般的な相関関係を示す。例えば、マジックフォーミュラ(MagicFormula)といったタイヤモデルからタイヤ特性曲線を得る。ここで、制駆動力Fxは、タイヤから地面に作用する力である。また、制駆動力Fxが接地面において車輪に作用する車輪力に相当する。車輪のスリップ率λが車輪のスリップ度に相当する。
ここで、図1に示すように、タイヤ特性曲線の原点を通る任意の直線a,b,c,d,…を描く。すると、タイヤ特性曲線に対して交わる任意の直線a,b,c,d,…との交点(同図中に○印で示す交点)でタイヤ特性曲線の接線の傾きを得ることができる。そして、タイヤ特性曲線の接線の傾きは各交点で異なるものとなる。このようなタイヤ特性曲線の接線の傾きに着目することで、スリップ率λと制駆動力Fxとの間にある関係や線形関係から非線形関係への遷移の状態を知ることができる。
図5に示すように、制駆動力Fxとスリップ率λとの比(Fx/λ)が同一となる値(λ,Fx)(同図中に■印、●印でそれぞれ示す値)でそれぞれ得られる制駆動力a2と制駆動力b2との比(a2/b2)と、路面Aの路面μ値μAと路面Bの路面μ値μBとの比(μA/μB)とは同一値になる。
このようなことから、制駆動力Fxとスリップ率λとの比(Fx/λ)が同一となる値(λ,Fx)と原点(0,0)とをそれぞれ結んで得られる線長a1と線長b1との比(a1/b1)と、路面Aの路面μ値μAと路面Bの路面μ値μBとの比(μA/μB)とは同一値になる。このことは、幾何学的に次のように証明できる。
以上のように制駆動力Fx同士の比、スリップ率λ同士の比又は前記線長同士の比を知ることができれば、路面μの比を知ることができる。
図7に示すように、路面μが異なる各路面におけるタイヤ特性曲線(細線の点線)が、制駆動力Fxとスリップ率λとの比(Fx/λ)を維持しながらも、路面μが小さくなるほど、制駆動力Fx及びスリップ率λが小さくなる。さらに、ノーマルタイヤのタイヤ特性曲線(太線の点線)の制駆動力Fxとスリップ率λとの比(Fx/λ)と、スタッドレスタイヤのタイヤ特性曲線(細線の点線)の制駆動力Fxとスリップ率λとの比(Fx/λ)とが、同一値となっている。すなわち、ノーマルタイヤのタイヤ特性曲線とスタッドレスタイヤのタイヤ特性曲線とは相似形状となる。つまり、スタッドレスタイヤのようにグリップ力やタイヤの表面形状等が異なる場合でも、ノーマルタイヤのタイヤ特性曲線の制駆動力Fxとスリップ率λとの比(Fx/λ)と同一値となる。
すなわち、乾燥アスファルト路面や凍結路面等、路面μが異なる路面であっても、この特性曲線は成立する。或いは、この特性曲線は、高摩擦係数を有する高摩擦路面用の高摩擦タイヤ特性曲線及び高摩擦係数より低い低摩擦係数を有する低摩擦路面用の低摩擦タイヤ特性曲線を含んでいると言える。このように図9に示す特性曲線は、図1と同様に、タイヤ特性曲線を示していると言える。しかし、図1と区別して、図9の特性曲線を例えばグリップ特性曲線と呼ぶこともできる。
本願発明者は、以上に述べたように、各路面μのタイヤ特性曲線について、そのタイヤ特性曲線の原点を通る任意の一の直線とタイヤ特性曲線との交点で、接線の傾きが同一となる点を発見した。すなわち、各路面μのタイヤ特性曲線について、制駆動力Fxとスリップ率λとの比(Fx/λ)が同一になる値(λ,Fx)で接線の傾きが同一となる点を発見した。
これにより、制駆動力Fx同士の比、スリップ率λ同士の比、又は線長同士の比がわかれば、路面μの比を知ることができる。本実施形態では、この関係を応用して、走行路面の路面μを検出又は推定することで、その走行路面での制駆動力Fxやスリップ率λを検出又は推定している。
路面μ値μAのタイヤ特性曲線(λA,FxA)と路面μ値μBのタイヤ特性曲線(λB,FxB)との間には、相似の三角形の関係により、下記(1)式のような関係が成立する。
FxA:FxB=λA:λB=μA:μB ・・・(1)
λA=λB・(μA/μB) ・・・(2)
この(2)式によれば路面μ値μAの路面におけるスリップ率λAが未知であるとしても、路面μ値μBの路面におけるスリップ率λB、及び各路面μ値μA,μBがわかれば、路面μ値μAの路面におけるスリップ率λAを得ることができる。
そして、路面μ値μAの路面のタイヤ特性曲線がわかれば(路面μ値μAの路面のタイヤ特性曲線を参照し)、そのようにして得たスリップ率λAに対応する制駆動力FxAを得ることができる。
FxB=FxA・(μB/μA) ・・・(3)
以上より、各路面μ値及び基準となるタイヤ特性曲線(ここでは路面μ値μAの路面のタイヤ特性曲線)がわかれば、既知のスリップ率λ(検出又は推定スリップ率λ)から制駆動力Fxを求めることができる。さらに、これと同様な原理により、その反対に、既知の制駆動力Fxからスリップ率λを求めることができる。
図10に示すように、検出したスリップ率λ1をμ0/μ1乗算部1に入力する(図11の手順(1))。μ0/μ1乗算部1に設定される路面μ値μ1や後述のμ1/μ0乗算部3に設定される路面μ値μ1は、スリップ率λ1を検出した走行路面の路面μ値(例えば0.6)である。そして、この路面μ値μ1は検出値又は推定値である。μ0/μ1乗算部1は、スリップ率λ1に(μ0/μ1)を乗算する(前記(2)式に対応)。そして、μ0/μ1乗算部1は、演算結果(λ1・μ0/μ1)をタイヤ特性推定部2に出力する。
そして、タイヤ特性推定部2は、基準路面のタイヤ特性曲線からスリップ率λ0に対応する制駆動力Fx0を得る。タイヤ特性推定部2は、そのようにして得た制駆動力Fx0をμ1/μ0乗算部3に出力する。
μ1/μ0乗算部3は、制駆動力Fx0に(μ1/μ0)を乗算し、その演算結果として制駆動力Fx1を出力する(図11の手順(3)及び(4)、前記(3)式に対応)。
以上のように、基準路面のタイヤ特性曲線のデータを有することで、ある走行路面の路面μ1の検出値又は推定値、及びその走行路面でのスリップ率λ1の検出値に基づいて、その走行路面での制駆動力Fx1を検出又は推定できる。
図12はタイヤ特性曲線を示す。このタイヤ特性曲線は、車輪のスリップ角βtと車輪の横力Fyとの間に成立する一般的な相関関係を示す。例えば、タイヤモデルを実験データを基にチューニングすることで、前後輪それぞれで二輪分の等価特性図(タイヤ特性曲線)を得る。ここで、例えば、マジックフォーミュラ(MagicFormula)を基にタイヤモデルを構築している。横力Fyは、コーナリングフォースやサイドフォースに代表される値である。ここで、横力Fyは、タイヤから地面に作用する力である。また、横力Fyが接地面において車輪に作用する車輪力に相当する。車輪のスリップ角βtが車輪のスリップ度に相当する。
ここで、図12に示すように、タイヤ特性曲線の原点を通る任意の直線a,b,c,d,…を描く。すると、タイヤ特性曲線に対して交わる任意の直線a,b,c,…との交点(図12中に○印で示す交点)でタイヤ特性曲線の接線の傾きを得ることができる。そして、タイヤ特性曲線の接線の傾きは各交点で異なるものとなる。このようなタイヤ特性曲線の接線の傾きに着目することで、スリップ角βtと横力Fyとの間にある関係や線形関係から非線形関係への遷移の状態を知ることができる。
図16に示すように、横力Fyとスリップ角βtとの比(Fy/βt)が同一となる値(βt,Fy)(同図中に■印、●印でそれぞれ示す値)でそれぞれ得られる横力a2と横力b2との比(a2/b2)と、路面Aの路面μ値μAと路面Bの路面μ値μBとの比(μA/μB)とは同一値になる。
また、同じく、横力Fyとスリップ角βtとの比(Fy/βt)が同一となる値(βt,Fy)でそれぞれ得られるスリップ率a3とスリップ率b3との比(a3/b3)と、路面Aの路面μ値μAと路面Bの路面μ値μBとの比(μA/μB)とは同一値になる。
本願発明者は、以上に述べたように、各路面μのタイヤ特性曲線について、そのタイヤ特性曲線の原点を通る任意の一の直線とタイヤ特性曲線との交点で、接線の傾きが同一となる点を発見した。すなわち、各路面μのタイヤ特性曲線について、横力Fyとスリップ角βtとの比(Fy/βt)が同一になる値(βt,Fy)で接線の傾きが同一となる点を発見した。
これにより、横力Fy同士の比、スリップ角βt同士の比、又は線長同士の比がわかれば、路面μの比を知ることができる。本実施形態では、この関係を応用して、走行路面の路面μを検出又は推定することで、その走行路面での横力Fyやスリップ角βtを検出又は推定している。
路面μ値μAのタイヤ特性曲線(横力FyA,スリップ角βtA)と路面μ値μBのタイヤ特性曲線(横力FyB,スリップ角βtB)との間には、相似の三角形の関係により、下記(4)式のような関係が成立する。
FyA:FyB=βtA:βtB=μA:μB ・・・(4)
βtA=βtB・(μA/μB) ・・・(5)
この(4)式によれば路面μ値μAの路面におけるスリップ角βtAが未知であるとしても、路面μ値μBの路面におけるスリップ角βtB、及び各路面μ値μA,μBがわかれば、路面μ値μAの路面におけるスリップ角βtAを得ることができる。
そして、路面μ値μAの路面のタイヤ特性曲線がわかれば(路面μ値μAの路面のタイヤ特性曲線を参照し)、そのようにして得たスリップ角βtAに対応する横力FyAを得ることができる。
FyB=FyA・(μB/μA) ・・・(6)
以上より、各路面μ値及び基準となるタイヤ特性曲線(ここでは路面μ値μAの路面のタイヤ特性曲線)がわかれば、既知のスリップ角βt(検出又は推定スリップ角βt)から横力Fyを求めることができる。さらに、これと同様な原理により、その反対に、既知の横力Fyからスリップ角βtを求めることができる。
図18に示すように、検出したスリップ角βt1をμ0/μ1乗算部1に入力する(図19の手順(1))。μ0/μ1乗算部11に設定される路面μ値μ1や後述のμ1/μ0乗算部13に設定される路面μ値μ1は、スリップ角βt1を検出した走行路面の路面μ値(例えば0.6)である。そして、この路面μ値μ1は検出値又は推定値である。μ0/μ1乗算部11は、スリップ角βt1に(μ0/μ1)を乗算する(前記(5)式に対応)。そして、μ0/μ1乗算部11は、演算結果(βt1・μ0/μ1)をタイヤ特性推定部12に出力する。
μ1/μ0乗算部13は、横力Fy0に(μ1/μ0)を乗算し、その演算結果として横力Fy1を出力する(図19の手順(3)及び(4)、前記(6)式に対応)。
以上のように、基準路面のタイヤ特性曲線のデータを有することで、ある走行路面の路面μ1の検出値又は推定値、及びその走行路面でのスリップ角βt1の検出値に基づいて、その走行路面での横力Fy1を検出又は推定できる。
以上の技術の採用により実現した実施形態を次に説明する。
(構成)
図20は、実施形態の車両の概略構成を示す。この車両は、フィードフォワード的にVDC(Vehicle Dynamics Control)を制御するような構成を有する。なお、VDCをヨーレイトフィードバックで制御することは一般に知られている。
図20に示すように、車両は、操舵角センサ21、車輪速センサ22、路面μ推定部23、ブレーキECU(Electronic Control Unit、又はVDC制御部)24及び車両挙動制御指令演算部25を有する。
タイヤ横滑り角推定部42は、車体速度演算部41が算出した車体速度、操舵角センサ21が検出した操舵角、並びに後述するようにF/F用車両モデル44が算出する車体横滑り角予測値β及びヨーレイト予測値γを基に、下記(7)式を用いて前輪及び後輪の横滑り角βtf(βf),βtr(βr)を算出する。
路面変化対応タイヤモデル43は、タイヤ力である前輪及び後輪の横力を算出する。路面変化対応タイヤモデル43は、具体的には前記図18に示す横力検出のための構成を有する。これにより、路面変化対応タイヤモデル43は、タイヤ横滑り角推定部42が算出した前輪及び後輪のスリップ角βtf,βtrから前輪及び後輪の横力Fyf,Fyrを算出する。
先ず、路面変化対応タイヤモデル43は、タイヤ横滑り角推定部42が算出した前輪のスリップ角βtfをμ0/μ1乗算部11に入力する(図19の手順(1))。また、路面変化対応タイヤモデル43は、路面μ推定部23が推定した路面μ値によりμ0/μ1乗算部11及びμ1/μ0乗算部13の路面μ値μ1を設定する。
タイヤ特性推定部12は、演算結果(βtf・μ0/μ1)を基に、基準路面(例えばμ0=1.0の走行路面)のタイヤ特性曲線でのスリップ角βt0を得る(図19の手順(2))。そして、タイヤ特性推定部12は、基準路面のタイヤ特性曲線からスリップ角βt0に対応する横力Fy0を得る。タイヤ特性推定部12は、そのようにして得た横力Fy0をμ1/μ0乗算部13に出力する。
F/F用車両モデル44は、車体速度演算部41が算出した車体速度及び路面変化対応タイヤモデル43が算出した前後輪の横力Fyf,Fyrを基に、車両挙動を算出する(車両挙動を予測する)。例えば、力学モデルを用いてこれらから車両挙動を算出する。
線形車両モデル45は、基準ヨーレイトの算出を行う。具体的には、線形車両モデル45は、車体速度演算部41が算出した車体速度及び操舵角センサ21が検出した操舵角を基に、下記(8)式を用いて基準ヨーレイトγを算出する。
線形車両モデル45は、算出した基準ヨーレイトγを車両挙動偏差演算部46に出力する。
続いてステップS2において、車体速度演算部41は、前記ステップS1で取得した車輪速を基に車体速度を推定する。
続いてステップS10において、路面変化対応タイヤモデル43は、前記ステップS3で算出した前輪と後輪の横滑り角βtf,βtrを基に、前輪及び後輪の横力Fyf,Fyrを算出(推定)する。
続いてステップS13において、μ1乗算部13は、前記ステップS12で得た基準横力Fy0に(μ1/μ0)を乗算し、現在の走行路面の横力Fy1(Fyf,Fyr)を算出する。
続いてステップS5において、線形車両モデル45は、基準ヨーレイトγを算出する。
続いてステップS6において、車両挙動偏差演算部46は、前記ステップS4で算出したヨーレイト予測値と前記ステップS5で算出した基準ヨーレイトとの差分を算出する。
ここで、ヨーレイト予測値と基準ヨーレイトとの間に差分(偏差)がある場合には、グリップ状態で期待するヨーレイトを発生できない状態(アンダーステア状態)となったり、必要以上にヨーレイトが発生する状態(オーバステア状態)となることが予測できる。
通常のVDCでは線形車両モデルで計算する基準ヨーレイトと実測したヨーレイトの偏差に応じた制御を行っている。しかし、本実施形態のように車両挙動発生前に操舵入力に起因して発生するであろう車両挙動を予測できるため、より安定な制御を実現できる。また、そのロジックもシンプルでマップも一つで済むという点も大きなメリットがある。
(1)この実施形態では、スリップ角βtから横力Fyを算出(推定)している(前記図18、図19)。これに対して、横力Fyからスリップ角βtを算出(推定)することもできる。図25及び図26を用いて、その算出手順を説明する。
図25に示すように、検出した横力Fy1をμ0/μ1乗算部61に入力する(図26の手順(1))。μ0/μ1乗算部61は、横力Fy1に(μ0/μ1)を乗算する。そして、μ0/μ1乗算部61は、演算結果(Fy1・μ0/μ1)をタイヤ特性推定部62に出力する。
μ1/μ0乗算部63は、スリップ角βt0に(μ1/μ0)を乗算し、その演算結果を出力する(図26の手順(3)及び(4))。このμ1/μ0乗算部63の演算結果は、路面μ値μ1の走行路面で得られるスリップ角βt1に相当する。
以上のように、横力Fyからスリップ角βtを推定することもできる。このような推定が可能になることで、GPS(Global Positioning System)や光学式センサを使わずに高い精度でスリップ角βtを推定できる。
図27に示すように、検出した制駆動力Fx1をμ0/μ1乗算部71に入力する(図28の手順(1))。μ0/μ1乗算部71は、制駆動力Fx1に(μ0/μ1)を乗算する。そして、μ0/μ1乗算部71は、演算結果(Fx1・μ1/μ1)をタイヤ特性推定部72に出力する。
μ1/μ0乗算部73は、スリップ率λ0に(μ1/μ0)を乗算し、その演算結果を出力する(図28の手順(3)及び(4))。このμ1/μ0乗算部73の演算結果は、路面μ値μ1の走行路面で得られるスリップ率λ1に相当する。
以上のように、制駆動力Fxからスリップ率λを推定することもできる。このような推定が可能になることで、センサ等の検出手段を用いることなく高い精度でスリップ率λを推定できる。
(5)路面μ推定部23が推定する路面μを、図5等に示した原理を用いて推定することもできる。すなわち、検出値(例えば検出制駆動力Fx1)と路面μ値μ0の基準路面で前記検出値に対応する値(例えば制駆動力Fx0)との比を基に、該検出値を得た走行路面の路面μ値μ1(=μ0・Fx1/Fx0)を推定する。
なお、この実施形態では、路面μ推定部23は、タイヤと路面との間の路面摩擦係数を第1入力値として設定する第1入力手段を実現する。また、タイヤ横滑り角推定部42は、前記第1入力手段で入力設定する路面摩擦係数の路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか一方を第2入力値として設定をする第2入力手段を実現する。また、路面変化対応タイヤモデル43(図18等のタイヤ特性推定部や基準路面のタイヤ特性曲線のマップ)は、基準路面摩擦係数の基準路面で得られるタイヤ力とスリップ度との相関関係で成立するタイヤ特性をモデル化したタイヤモデルを実現する。また、路面変化対応タイヤモデル43(図18等のμ0/μ1乗算部、タイヤ特性推定部及びμ1/μ0乗算部)は、前記第1入力手段が入力設定した第1入力値、及び前記第2入力手段が入力設定した第2入力値を基に、前記タイヤモデルから第1入力手段が入力設定した路面摩擦係数の路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか他方を出力する出力手段を実現する。そして、この実施形態では、前記タイヤモデルは、前記基準路面でのタイヤ力とスリップ度との比と基準路面摩擦係数とは異なる路面摩擦係数の路面でのタイヤ力とスリップ度との比が同一であれば、前記基準路面でのタイヤ力と、基準路面摩擦係数とは異なる路面摩擦係数の路面でのタイヤ力との比、又は前記基準路面でのスリップ度と、基準路面摩擦係数とは異なる路面摩擦係数の路面でのスリップ度との比が、基準路面摩擦係数と、基準路面摩擦係数とは異なる路面摩擦係数との比を示す特性を有する。
また、この実施形態では、前記出力手段は、前記第2入力手段が入力設定した第2入力値に、基準路面摩擦係数を前記第1入力手段が入力設定した第1入力値で除した値を掛け算して前記基準路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか一方を得て、前記タイヤモデルに従い、前記掛け算して得た前記基準路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか一方に対応する前記基準路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか他方を得て、その得た前記基準路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか他方に、前記第1入力手段が入力設定した第1入力値を基準路面摩擦係数で除した値を掛け算して前記第1入力手段で入力設定した路面摩擦係数の路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか他方を得る。
(1)第1入力手段は、タイヤと路面との間の路面摩擦係数を第1入力値として設定する。また、第2入力手段は、前記第1入力手段で入力設定する路面摩擦係数の路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか一方を第2入力値として設定をする。そして、第1入力手段が入力設定した第1入力値、及び第2入力手段が入力設定した第2入力値を基に、タイヤモデルから第1入力手段が入力設定した路面摩擦係数の路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか他方を出力手段により出力する。
この結果、路面摩擦係数に対して高い精度で推定対象となるタイヤ力やスリップ度を得ることができる。
これにより、高い精度でかつ簡単にタイヤ力やスリップ度を推定できる。
(3)基準路面のタイヤモデルは、基準路面で得られるタイヤ力とスリップ度とを変数として数式表現されるものである。
これにより、高い精度でかつ簡単にタイヤ力やスリップ度を推定できる。
これにより、タイヤの横力に対応するタイヤのスリップ角を高い精度で推定できる。
(5)タイヤ力はタイヤの制駆動力であり、スリップ度はタイヤのスリップ率である。
これにより、タイヤの制駆動力に対応するタイヤのスリップ度を高い精度で推定できる。
(6)車両挙動発生前に操舵入力に起因して発生するであろう車両挙動を予測できるため、より安定な制御を実現できる。また、そのロジックもシンプルでマップも一つで済む。
Claims (6)
- タイヤと路面との間の路面摩擦係数を第1入力値として設定する第1入力手段と、
前記第1入力手段で入力設定する路面摩擦係数の路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか一方を第2入力値として設定をする第2入力手段と、
基準路面摩擦係数の基準路面で得られるタイヤ力とスリップ度との相関関係で成立するタイヤ特性をモデル化したタイヤモデルと、
前記第1入力手段が入力設定した第1入力値、及び前記第2入力手段が入力設定した第2入力値を基に、前記タイヤモデルから第1入力手段が入力設定した路面摩擦係数の路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか他方を出力する出力手段と、を備え、
前記タイヤモデルは、前記基準路面でのタイヤ力と、基準路面摩擦係数とは異なる路面摩擦係数の路面でのタイヤ力との比、又は前記基準路面でのスリップ度と、基準路面摩擦係数とは異なる路面摩擦係数の路面でのスリップ度との比が、基準路面摩擦係数と、基準路面摩擦係数とは異なる路面摩擦係数との比を示す特性を有し、
前記出力手段は、
前記第2入力手段が入力設定した第2入力値に、基準路面摩擦係数を前記第1入力手段が入力設定した第1入力値で除した値を掛け算して前記基準路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか一方を得て、
前記タイヤモデルに従い、前記掛け算して得た前記基準路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか一方に対応する前記基準路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか他方を得て、
その得た前記基準路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか他方に、前記第1入力手段が入力設定した第1入力値を基準路面摩擦係数で除した値を掛け算して前記第1入力手段で入力設定した路面摩擦係数の路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか他方を得るようになっており、
前記タイヤ力はタイヤの横力であり、前記スリップ度はタイヤのスリップ角であることを特徴とする車両接地面摩擦状態推定装置。 - タイヤと路面との間の路面摩擦係数を第1入力値として設定する第1入力手段と、
前記第1入力手段で入力設定する路面摩擦係数の路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか一方を第2入力値として設定をする第2入力手段と、
基準路面摩擦係数の基準路面で得られるタイヤ力とスリップ度との相関関係で成立するタイヤ特性をモデル化したタイヤモデルと、
前記第1入力手段が入力設定した第1入力値、及び前記第2入力手段が入力設定した第2入力値を基に、前記タイヤモデルから第1入力手段が入力設定した路面摩擦係数の路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか他方を出力する出力手段と、を備え、
前記タイヤモデルは、前記基準路面でのタイヤ力と、基準路面摩擦係数とは異なる路面摩擦係数の路面でのタイヤ力との比、又は前記基準路面でのスリップ度と、基準路面摩擦係数とは異なる路面摩擦係数の路面でのスリップ度との比が、基準路面摩擦係数と、基準路面摩擦係数とは異なる路面摩擦係数との比を示す特性を有し、
前記出力手段は、
前記第2入力手段が入力設定した第2入力値に、基準路面摩擦係数を前記第1入力手段が入力設定した第1入力値で除した値を掛け算して前記基準路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか一方を得て、
前記タイヤモデルに従い、前記掛け算して得た前記基準路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか一方に対応する前記基準路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか他方を得て、
その得た前記基準路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか他方に、前記第1入力手段が入力設定した第1入力値を基準路面摩擦係数で除した値を掛け算して前記第1入力手段で入力設定した路面摩擦係数の路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか他方を得るようになっており、
前記タイヤ力はタイヤの制駆動力であり、前記スリップ度はタイヤのスリップ率であることを特徴とする車両接地面摩擦状態推定装置。 - 前記タイヤモデルは、前記基準路面で得られるタイヤ力とスリップ度とをそれぞれ座標軸とする連続した線分からなる2次元マップであることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両接地面摩擦状態推定装置。
- 前記タイヤモデルは、前記基準路面で得られるタイヤ力とスリップ度とを変数として数式表現されるものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両接地面摩擦状態推定装置。
- タイヤと路面との間の路面摩擦係数を第1入力値、及び前記路面摩擦係数の路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか一方を第2入力値として設定をする入力ステップと、
前記入力ステップで入力設定した第1入力値及び第2入力値を基に、タイヤモデルから前記路面摩擦係数の路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか他方を出力する出力ステップと、を有し、
前記タイヤモデルは、
基準路面摩擦係数の基準路面で得られるタイヤ力とスリップ度との相関関係で成立するタイヤ特性をモデル化したものであり、
前記基準路面でのタイヤ力と、基準路面摩擦係数とは異なる路面摩擦係数の路面でのタイヤ力との比、又は前記基準路面でのスリップ度と、基準路面摩擦係数とは異なる路面摩擦係数の路面でのスリップ度との比が、基準路面摩擦係数と、基準路面摩擦係数とは異なる路面摩擦係数との比を示す特性を有し、
前記出力ステップでは、
前記入力ステップで入力設定した第2入力値に、基準路面摩擦係数を前記入力ステップが入力設定した第1入力値で除した値を掛け算して前記基準路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか一方を得て、
前記タイヤモデルに従い、前記掛け算して得た前記基準路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか一方に対応する前記基準路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか他方を得て、
その得た前記基準路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか他方に、前記入力ステップで入力設定した第1入力値を基準路面摩擦係数で除した値を掛け算して前記入力ステップで入力設定した路面摩擦係数の路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか他方を得るようになっており、
前記タイヤ力はタイヤの横力であり、前記スリップ度はタイヤのスリップ角であることを特徴とする車両接地面摩擦状態推定方法。 - タイヤと路面との間の路面摩擦係数を第1入力値、及び前記路面摩擦係数の路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか一方を第2入力値として設定をする入力ステップと、
前記入力ステップで入力設定した第1入力値及び第2入力値を基に、タイヤモデルから前記路面摩擦係数の路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか他方を出力する出力ステップと、を有し、
前記タイヤモデルは、
基準路面摩擦係数の基準路面で得られるタイヤ力とスリップ度との相関関係で成立するタイヤ特性をモデル化したものであり、
前記基準路面でのタイヤ力と、基準路面摩擦係数とは異なる路面摩擦係数の路面でのタイヤ力との比、又は前記基準路面でのスリップ度と、基準路面摩擦係数とは異なる路面摩擦係数の路面でのスリップ度との比が、基準路面摩擦係数と、基準路面摩擦係数とは異なる路面摩擦係数との比を示す特性を有し、
前記出力ステップでは、
前記入力ステップで入力設定した第2入力値に、基準路面摩擦係数を前記入力ステップが入力設定した第1入力値で除した値を掛け算して前記基準路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか一方を得て、
前記タイヤモデルに従い、前記掛け算して得た前記基準路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか一方に対応する前記基準路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか他方を得て、
その得た前記基準路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか他方に、前記入力ステップで入力設定した第1入力値を基準路面摩擦係数で除した値を掛け算して前記入力ステップで入力設定した路面摩擦係数の路面でのタイヤ力又はスリップ度の何れか他方を得るようになっており、
前記タイヤ力はタイヤの制駆動力であり、前記スリップ度はタイヤのスリップ率であることを特徴とする車両接地面摩擦状態推定方法。
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