[发明专利]路面状态估计方法、车辆控制方法以及路面状态估计装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种估计行驶中的路面状态的方法及其装置、以及车辆控制方法。

背景技术

为了提高汽车的行驶稳定性，要求高精确度地估计轮胎与路面之间的摩擦系数(路面摩擦系数)或者轮胎的触地状态，并反馈用于车辆控制。可以预想，如果能够预先估计上述路面摩擦系数、轮胎的触地状态，则能够在进行制动/驱动、转向这样的回避危险的操作之前，例如进行ABS制动的更高级的控制等，安全性进一步提高。

作为估计路面摩擦系数的方法，提出如下一种方法(例如参照专利文献1)：使用在轮胎的胎肩部以特定的周期P形成有易变形构造区域的路面状态估计用轮胎，该易变形构造区域包含沿轮胎圆周方向延长的刀槽花纹，利用加速度传感器检测行驶中的轮胎胎面的振动来求出振动谱图，并且基于根据由车轮速度传感器测量出的车轮速度和上述周期P而计算出的检测频率中由易变形构造区域引起的振动水平的大小来估计路面状态。

专利文献1：日本特开2010-274906号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，上述以往的路面状态估计用轮胎存在如下问题点：由于胎面图案受到限制，因此图案制作的自由度低。

本发明是鉴于以往的问题点而完成的，其目的在于提供一种能够使用以采用了变节距的普通的轮胎图案为基调的路面状态检测用轮胎来高精确度地估计行驶中的路面状态的方法及其装置、以及车辆控制方法。

用于解决问题的方案

本申请发明涉及一种路面状态估计方法，检测具有块图案的轮胎的振动并进行旋转次数比分析，根据进行上述旋转次数比分析而得到的轮胎的振动的旋转次数成分的大小来估计行驶中的路面的状态，该路面状态估计方法的特征在于，上述轮胎至少具有一列块列，该块列的沿着轮胎圆周方向的块的总数N为10以上，上述块列具有n个设置有连结部的横向花纹槽，该连结部将沿轮胎圆周方向相邻的块彼此连结，上述n处于满足(N/2)≤n≤(N-5)的范围内，用于估计上述路面的状态的旋转次数成分的次数是(N-n)。

由此，仅进行在普通的块图案中设置连结部的设计变更，就能够制作路面状态检测用轮胎，并且由于次数为(N-n)的轮胎的旋转次数成分(以下称为旋转次数成分)的大小根据所行驶的路面的不同而可靠地变化，因此能够高精确度地估计行驶中的路面状态。

本发明所使用的旋转次数比分析(也称为旋转次数分析)是对与转速同步地对旋转体的振动进行取样所得到的信号进行FFT(高速傅立叶变换)来求出以横轴为旋转次数(order)的功率谱的分析，当将振动的一个周期的角度设为θ(deg.)时，旋转次数n表示为n=360/θ。关于在本发明中用于估计路面状态的旋转次数成分，对于旋转角度的周期成分的相位是固定的，因此与以时间为单位进行测量的频率分析相比，能够高精确度地检测出振动成分。

另外，本申请发明的特征在于，上述连结部距相应的横向花纹槽的槽底的高度为上述块的高度以下，上述连结部的沿轮胎宽度方向的长度为上述块的宽度的1/2以下或者相应的横向花纹槽的深度以下。

由此，由于能够将设置连结部的设计变更所引起的轮胎运动的变化抑制为最小限度，因此能够维持制动/驱动特性、排水性等设计变更前的块图案的特性，并高精确度地估计行驶中的路面状态。

另外，本申请发明的特征在于，上述块列是形成在轮胎胎面的中心部的块列。

上述块列即使位于胎面端部也能够高精确度地估计路面状态，但是，如果设置在特别是负荷大的轮胎胎面的中心部，则路面所引起的旋转次数成分的大小的变化也变大，因此能够进一步提高路面状态的估计精确度。

另外，本申请发明的特征在于，在车辆非悬挂部检测上述轮胎的振动。

由此，不在轮胎中设置传感器就能够高精确度地估计行驶中的路面状态。另外，由于不需要对轮胎安装传感器，因此轮胎的生产效率提高。另外，与对轮胎安装传感器的情况相比，不仅能够提高传感器的耐久性，传感器的更换也变得容易。

另外，本申请发明是一种控制车辆的行驶状态的方法，其特征在于，根据通过上述发明所记载的路面状态估计方法估计出的路面状态来控制车辆的行驶状态。

这样，如果根据估计出的路面状态来控制ABS制动等来控制车辆的行驶状态，则能够进一步提高车辆的安全性。