JP3948076B2

JP3948076B2 - 車輪の摩擦円半径の推定方法

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Publication number: JP3948076B2
Application number: JP27644897A
Authority: JP
Inventors: 健鯉渕
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-09-24
Filing date: 1997-09-24
Publication date: 2007-07-25
Anticipated expiration: 2017-09-24
Also published as: JPH1191538A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輪の摩擦円半径の推定方法に係り、更に詳細には各輪毎に摩擦円半径を推定する方法に係る。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車輌に於ける車輪の摩擦円半径の推定方法の一つとして、例えば本願出願人の出願にかかる特開平４−３３１６６８号公報に記載されている如く、車輌の前後加速度及び横加速度を検出し、車輪のスリップが発生した際の前後加速度及び横加速度の二乗和平方根を車輪の摩擦円半径と推定する方法が従来より知られている。
【０００３】
車輪がスリップしているときに路面と車輌との間に作用する水平方向の力は路面の摩擦係数に比例し、水平方向の力は車輌の前後加速度及び横加速度の二乗和平方根に比例するので、上述の方法によれば、路面の摩擦係数に対応する値として車輪の摩擦円半径を推定することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上述の先の提案にかかる従来の摩擦円半径の推定方法に於いては、車輌全体の水平方向の力に基づき車輪の摩擦円半径が推定されるので、路面の摩擦係数に対応する値を求めることはできるが、各輪毎に個別に摩擦円半径を推定することができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、従来の摩擦円半径の推定方法に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、各輪毎に路面と車輪との間に作用する水平方向の力を推定することにより、各輪毎に個別に摩擦円半径を正確に推定することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の如き主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち車輪の摩擦円半径を推定する方法にして、各輪の横力を推定する工程と、各輪の前後力を推定する工程と、各輪毎に前記横力及び前記前後力の二乗和平方根を演算する工程と、各輪毎に車輪スリップを検出する工程と、各輪毎に車輪スリップが検出されたときの前記二乗和平方根を当該車輪の摩擦円半径と推定する工程とを有し、前記各輪の横力を推定する工程に於いては車輌のヨーレート及び横加速度に基づき左右前輪の横力の合計及び左右後輪の横力の合計が演算され、車輌の前後加速度及び横加速度に基づき各輪の垂直荷重が演算され、各輪の横力がその車輪の垂直荷重に比例する値として前記左右前輪の横力の合計及び前記左右後輪の横力の合計に基づいて演算されることを特徴とする方法によって達成される。
【０００７】
上記請求項１の構成によれば、各輪毎に横力及び前後力の二乗和平方根が演算され、各輪毎に車輪スリップが検出されたときの二乗和平方根が当該車輪の摩擦円半径と推定されるので、路面と各輪との間に作用する水平方向の力に基づき各輪毎に個別に摩擦円半径が正確に推定される。特に車輌のヨーレート及び横加速度に基づき左右前輪の横力の合計及び左右後輪の横力の合計が演算され、車輌の前後加速度及び横加速度に基づき各輪の垂直荷重が演算され、各輪の横力がその車輪の垂直荷重に比例する値として左右前輪の横力の合計及び左右後輪の横力の合計に基づいて演算されるので、各輪の横力が正確に推定され、これにより各輪の摩擦円半径が正確に推定される。
【０００８】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於て、前記車輪は駆動輪であり、前記前後力を推定する工程は左右駆動輪の合計の駆動力を演算する工程と、左右駆動輪の制駆動力差及び左右駆動輪の車輪回転慣性力差に基づき左右駆動輪の駆動力差を演算する工程と、前記合計の駆動力及び前記駆動力差に基づき各駆動輪の前後力を演算する工程とを含むよう構成される（請求項２の構成）。
【０００９】
この請求項２の構成によれば、左右駆動輪の合計の駆動力が演算され、左右駆動輪の制駆動力差及び左右駆動輪の車輪回転慣性力差に基づき左右駆動輪の駆動力差が演算され、合計の駆動力及び駆動力差に基づき各駆動輪の前後力が演算されるので、各駆動輪の前後力が正確に推定される。
【００１０】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項２の構成に於て、前記左右駆動輪は後輪駆動車の左右後輪又は前輪駆動車の左右前輪であり、前記左右駆動輪の合計の駆動力は車輌の前後加速度と車輌の重量との積として演算されるよう構成される（請求項３の構成）。
【００１１】
一般に、車輌が後輪駆動車又は前輪駆動車である場合には、車輌の前後加速度は左右駆動輪の合計の駆動力に等しい。上記請求項３の構成によれば、車輌の前後加速度と車輌の重量との積が左右駆動輪の合計の駆動力として演算されるので、左右駆動輪の合計の駆動力が確実に推定される。
【００１２】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項２の構成に於て、前記左右駆動輪は後輪駆動車の左右後輪又は前輪駆動車の左右前輪であり、前記左右駆動輪の合計の駆動力はトルクコンバータの出力トルクに基づき演算されるよう構成される（請求項４の構成）。
【００１３】
左右駆動輪はトルクコンバータの出力トルクにより駆動されるので、左右駆動輪の合計の駆動力はトルクコンバータの出力トルクに対応している。上記請求項４の構成によれば、トルクコンバータの出力トルクに基づき左右駆動輪の合計の駆動力が演算されるので、左右駆動輪の合計の駆動力が確実に推定される。
【００１５】
【課題解決手段の好ましい態様】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１の構成に於いて、一方の駆動輪の前後力は合計の駆動力より駆動力差が減算された値の二分の一として演算され、他方の駆動輪の前後力は一方の駆動輪の前後力と駆動力差との和として演算されるよう構成される（好ましい態様１）。
【００１６】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項３又は４の構成に於いて、左右駆動輪の合計の駆動力は車輌の前後加速度と車輌の重量との積として演算される駆動力及びトルクコンバータの出力トルクに基づき演算される駆動力の平均値として演算されるよう構成される（好ましい態様２）。
【００１７】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様２の構成に於いて、変速中及び変速後の所定の時間はトルクコンバータの出力トルクに基づき演算される駆動力は０に設定されるよう構成される（好ましい態様３）。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００１９】
図１は自動変速機が搭載され本発明に従って左右後輪の摩擦円半径が推定される後輪駆動車を示す概略構成図（Ａ）及び制御系のブロック線図（Ｂ）である。
【００２０】
図１に於いて、１０はエンジンを示しており、エンジン１０の駆動力はトルクコンバータ１２及びトランスミッション１４を含む自動変速機１６を介してプロペラシャフト１８へ伝達される。プロペラシャフト１８の駆動力はディファレンシャル２０により左後輪車軸２２L 及び右後輪車軸２２R へ伝達され、これにより駆動輪である左右の後輪２４RL及び２４RRが回転駆動される。
【００２１】
一方左右の前輪２４FL及び２４FRは従動輪であると共に操舵輪であり、図１には示されていないが、運転者によるステアリングホイールの転舵に応答して駆動されるラック・アンド・ピニオン式のパワーステアリング装置によりタイロッドを介して操舵される。
【００２２】
左右の前輪２４FL、２４FR及び左右の後輪２４RL、２４RRの制動力は制動装置２６の油圧回路２８により対応するホイールシリンダ３０FL、３０FR、３０RL、３０RRの制動圧が制御されることによって制御される。図には示されていないが、油圧回路２８はリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、各ホイールシリンダの制動圧は通常時には運転者によるブレーキペダル３２の踏み込み操作に応じて駆動されるマスタシリンダ３４により制御され、また必要に応じて後に詳細に説明する如く車輌運動制御コンピュータ３６により制御される。
【００２３】
車輌運動制御コンピュータ３６には前後加速度センサ３８より車輌の前後加速度Ｇx を示す信号、横加速度センサ４０より車輌の横加速度Ｇy を示す信号、車速センサ４２より車速Ｖを示す信号、ヨーレートセンサ４４より車輌のヨーレートγを示す信号、車輪速度センサ４６RL、４６RRより左右後輪の車輪速度Ｖwrl、Ｖwrr を示す信号、圧力センサ４８RL、４８RRより左右後輪のホイールシリンダ３０RL、３０RR内の圧力Ｐrl及びＰrrを示す信号、シフトポジションセンサ５０より自動変速機１６のシフトポジションＳＰを示す信号、回転数センサ５２よりエンジン回転数Ｎeを示す信号、回転数センサ５４よりトルクコンバータ１２の出力回転数Ｎout を示す信号が入力される。
【００２４】
尚車輌運動制御コンピュータ３６は実際にはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート装置を含む周知の構成のマイクロコンピュータであってよい。また前後加速度センサ３８は車輌の加速方向を正として前後加速度を検出し、横加速度センサ４０及びヨーレートセンサ４４は車輌の左旋回方向を正として横加速度等を検出するようになっている。更に左右後輪のホイールシリンダ３０RL、３０RR内の圧力Ｐrl及びＰrrは例えばマスタシリンダ３４内の圧力等に基づき推定されてもよい。
【００２５】
フローチャートとしては図示されていないが、車輌運動制御コンピュータ３６は車速Ｖに基づき駆動輪である左右の後輪２４RL及び２４RRの目標車輪速度Ｖwtを演算し、実車輪速度と目標車輪速度との偏差として左右後輪の駆動スリップ量ＳＬrl及びＳＬrrを演算し、駆動スリップ量ＳＬrl及びＳＬrrに比例する値として左右後輪の目標制動力Ｆtrl 及びＦtrr を演算し、左右後輪の制動力がそれぞれ対応する目標制動力になるようホイールシリンダ３０RL、３０RR内の圧力を制御する。
【００２６】
また車輌運動制御コンピュータ３６は前後加速度Ｇx に基づく左右後輪の前後力Ｆxgrl、Ｆxgrrを演算し、トルクコンバータの出力トルクに基づく左右後輪の前後力Ｆxtrl、Ｆxtrrを演算し、それらの平均値として左右後輪の前後力Ｆxrl 、Ｆxrr を演算する。またコンピュータ３６は四輪の接地荷重Ｆzjを演算し、接地荷重に基づき四輪のコーナリングフォースＦyjを演算し、左右後輪の前後力Ｆxrl 、Ｆxrr 及びコーナリングフォースＦyrl 、Ｆyrr の二乗和平方根として左右後輪の摩擦円半径Ｒmrl 、Ｒmrr を演算する。
【００２７】
この場合駆動スリップ量ＳＬrl及びＳＬrrに比例する値として演算される左右後輪の目標制動力Ｆtrl 及びＦtrr がそれぞれ摩擦円半径Ｒmrl 、Ｒmrr に照らし過剰であるときには、車輌運動制御コンピュータ３６は目標制動力を摩擦円半径にてガード処理し、左右後輪の制動力が過剰になることを防止して左右後輪のトラクションを最適に制御する。
【００２８】
次に図２に示されたフローチャートを参照して図示の実施形態に於ける車輪の摩擦円半径演算のメインルーチンについて説明する。尚図２に示されたフローチャートによる演算は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。
【００２９】
まずステップ１０に於いては、車輌の前後加速度Ｇx を示す信号等の読み込みが行われ、ステップ２０に於いては、図３に示されたサブルーチンに従って前後加速度Ｇx に基づく左右後輪の前後力Ｆxgrl、Ｆxgrrが演算され、ステップ３０に於いては、図４に示されたサブルーチンに従ってトルクコンバータ１２の出力トルクに基づく左右後輪の前後力Ｆxtrl、Ｆxtrrが演算される。
【００３０】
ステップ４０に於いては、図５に示されたサブルーチンに従って四輪の接地荷重Ｆzj（ｊ＝fl、fr、rl、rr）が演算され、ステップ５０に於いては、図６に示されたサブルーチンに従って四輪のコーナリングフォースＦyj（ｊ＝fl、fr、rl、rr）が演算される。
【００３１】
ステップ６０に於いては、シフトポジションセンサ５０よりのＳＰ信号に基づき自動変速機１６が変速中であるか否かの判別、即ち自動変速機の変速段の切り換え中又は変速段の切り換え完了後の所定の時間内であり、左右後輪の駆動力が安定しない期間中であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ７０に於いてステップ９０の演算に於ける重み係数Ｋx が１に設定され、肯定判別が行われたときにはステップ８０に於いて重み係数Ｋx が０に設定される。
【００３２】
ステップ９０に於いては、前後加速度Ｇx に基づく前後力Ｆxgrl、Ｆxgrrとトルクコンバータの出力トルクに基づく前後力Ｆxtrl、Ｆxtrrとの重み平均値として下記の数１に従って左右後輪の前後力Ｆxrl 、Ｆxrr が演算され、ステップ１００に於いては、図７に示されたサブルーチンに従って左右後輪の摩擦円半径Ｒmrl 、Ｒmrr が演算される。
【数１】
Ｆxrl ＝（Ｆxgrl＋Ｋx ・Ｆxtrl）／２
Ｆxrr ＝（Ｆxgrr＋Ｋx ・Ｆxtrr）／２
【００３３】
図３に示された左右後輪の前後力Ｆxgrl、Ｆxgrr演算ルーチンのステップ２１に於いては、Ｍを車輌の重量として下記の数２に従って左右後輪の合計の前後力Ｆxallが演算され、ステップ２２に於いては、Ｃpfをブレーキ油圧より前後力への変換係数として下記の数３に従って左右後輪の制動力についての補正値Ｆxbrl、Ｆxbrrが演算される。
【００３４】
【数２】
Ｆxall＝Ｍ・Ｇx
【数３】
Ｆxbrl＝Ｃpf ・Ｐrl
Ｆxbrr＝Ｃpf ・Ｐrr
【００３５】
ステップ２３に於いては、左右後輪の車輪速度Ｖwrl 、Ｖwrr の時間微分値として車輪加速度Ｖwdrl、Ｖwdrrが演算されると共に、Ｃwfを車輪加速度より前後力への変換係数として下記の数４に従って左右後輪の回転慣性力についての補正値Ｆxirl、Ｆxirrが演算される。
【数４】
Ｆxirl＝Ｃwf・Ｖwdrl
Ｆxirr＝Ｃwf・Ｖwdrr
【００３６】
ステップ２４に於いては、下記の数５に従って左右後輪の前後力差ΔＦxrが演算され、ステップ２５に於いては下記の数６に従って前後加速度Ｇx に基づく左右後輪の前後力Ｆxgrl、Ｆxgrrが演算される。
【００３７】
【数５】
ΔＦxr＝（Ｆxbrl＋Ｆxirl）−（Ｆxbrr＋Ｆxirr）
【数６】
Ｆxgrl＝（Ｆxall−ΔＦxr）／２
Ｆxgrr＝（Ｆxall＋ΔＦxr）／２
【００３８】
図４に示された左右後輪の前後力Ｆxtrl、Ｆxtrr演算ルーチンのステップ３１に於いては、エンジン１０の回転数Ｎe 及びトルクコンバータ１２の出力回転数Ｎout に基づき下記の数７に従ってトルクコンバータのスリップ比Ｒslが演算される。
【数７】
Ｒsl＝Ｎe ／Ｎout （Ｎe ≧Ｎout の場合）
Ｒsl＝Ｎout ／Ｎe （Ｎe ＜Ｎout の場合）
【００３９】
ステップ３２に於いては、スリップ比Ｒslよりトルクコンバータ１２の容量係数Ｃp を求めるための図には示されていないマップよりトルクコンバータの容量係数Ｃp が演算され、ステップ３３に於いては、下記の数８に従ってトルクコンバータの入力トルクＴinが演算される。
【数８】
Ｔin＝Ｃp ・Ｎe ²
【００４０】
ステップ３４に於いては、スリップ比Ｒslよりトルクコンバータ１２のトルク比Ｒtqを求めるための図には示されていないマップよりトルクコンバータのトルク比Ｒtqが演算され、ステップ３５に於いては下記の数９に従ってトルクコンバータの出力トルクＴout が演算される。
【数９】
Ｔout ＝Ｔin・Ｒtq
【００４１】
ステップ３６に於いては、図３に示されたフローチャートのステップ２２の場合と同様、上記数３に従って左右後輪の制動力についての補正値Ｆxbrl、Ｆxbrrが演算され、ステップ３７に於いては、図３に示されたフローチャートのステップ２３の場合と同様、上記数４に従って左右後輪の回転慣性力についての補正値Ｆxirl、Ｆxirrが演算され、ステップ３８に於いては下記の数１０に従ってトルクコンバータの出力トルクＴout に基づく左右後輪の前後力Ｆxtrl、Ｆxtrrが演算される。
【数１０】
Ｆxtrl＝Ｔout ／２−Ｆxbrl＋Ｆxirl
Ｆxtrr＝Ｔout ／２−Ｆxbrr＋Ｆxirr
【００４２】
図５に示された四輪の接地荷重Ｆzj演算ルーチンのステップ４１に於いては、Ｈを車輌の重心高さとし、Ｌを車輌のホイールベースとし、Ｔr を車輌のトレッドとして下記の数１１に従って車輌の前後加速度Ｇx 及び横加速度Ｇy に起因する前後方向及び横方向の荷重移動量ΔＦx 、ΔＦy が演算される。
【数１１】
ΔＦx ＝Ｍ・Ｈ・Ｇx ／Ｌ
ΔＦy ＝Ｍ・Ｈ・Ｇy ／Ｔr
【００４３】
ステップ４２に於いては、Ｍf 及びＭr をそれぞれ左右前輪及び左右後輪が担持する車輌の重量とし、ｇを重力加速度とし、Ｋf を前輪のロール剛性配分比（１未満の正の定数）として下記の数１２に従って旋回内側前輪、旋回外側前輪、旋回内側後輪、旋回外側後輪の接地荷重Ｆzfi 、Ｆzfo 、Ｆzri 、Ｆzro が演算される。
【数１２】
Ｆzfi ＝Ｍf ・ｇ−ΔＦx ／２−ΔＦy ・Ｋf
Ｆzfo ＝Ｍf ・ｇ−ΔＦx ／２＋ΔＦy ・Ｋf
Ｆzri ＝Ｍr ・ｇ＋ΔＦx ／２−ΔＦy ・（１−Ｋf ）
Ｆzro ＝Ｍr ・ｇ＋ΔＦx ／２＋ΔＦy ・（１−Ｋf ）
【００４４】
ステップ４３に於いては、車輌の横加速度Ｇy が正であるか否かの判別、即ち車輌が左旋回中であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ４４に於いて下記の数１３に従って四輪の接地荷重Ｆzj（ｊ＝fl、fr、rl、rr）が設定され、否定判別が行われたときにはステップ４５に於いて下記の数１４に従って四輪の接地荷重Ｆzjが設定される。尚車輌の旋回方向の判定は操舵角又はヨーレートγの符号判別により行われてもよく、それらの組合せにより行われてもよい。
【００４５】
【数１３】
Ｆzfl ＝Ｆzfi
Ｆzfr ＝Ｆzfo
Ｆzrl ＝Ｆzri
Ｆzrr ＝Ｆzro
【数１４】
Ｆzfl ＝Ｆzfo
Ｆzfr ＝Ｆzfi
Ｆzrl ＝Ｆzro
Ｆzrr ＝Ｆzri
【００４６】
図６に示された四輪のコーナリングフォースＦyj演算ルーチンのステップ５１に於いては、車輌の横加速度Ｇy と車速Ｖ及びヨーレートγの積Ｖ・γとの偏差Ｇy −Ｖ・γとして横加速度の偏差、即ち車輌の横滑り加速度Ｖydが演算され、横滑り加速度Ｖydが積分されることにより車体の横滑り速度Ｖy が演算され、更に車体の前後速度Ｖx （＝車速Ｖ）に対する車体の横滑り速度Ｖy の比Ｖy ／Ｖx として車体のスリップ角βが演算される。
【００４７】
ステップ５２に於いては、車体のスリップ角βの微分値βd 及び車輌のヨーレートγの微分値γd が演算されると共に、Ｌf を車輌の重心と前輪車軸との間の車輌前後方向の距離とし、Ｌr を車輌の重心と後輪車軸との間の車輌前後方向の距離とし、Ｉz を車輌のヨー慣性モーメントとして下記の数１５に従って左右前輪及び左右後輪のそれぞれについて合計のコーナリングフォースＦyf、Ｆyrが演算される。
【数１５】
Ｆyf＝｛Ｍ・Ｖ・Ｌr ・（βd ＋γ）＋Ｉz ・γd ｝／Ｌ
Ｆyr＝｛Ｍ・Ｖ・Ｌf ・（βd ＋γ）−Ｉz ・γd ｝／Ｌ
【００４８】
ステップ５３於いては、下記の数１６に従って各輪のコーナリングフォースＦyj（ｊ＝fl、fr、rl、rr）が演算される。
【数１６】
Ｆyfl ＝Ｆyf・Ｆzfl ／（Ｆzfl ＋Ｆzfr ）
Ｆyfr ＝Ｆyf・Ｆzfr ／（Ｆzfl ＋Ｆzfr ）
Ｆyrl ＝Ｆyr・Ｆzrl ／（Ｆzrl ＋Ｆzrr ）
Ｆyrr ＝Ｆyr・Ｆzrr ／（Ｆzrl ＋Ｆzrr ）
【００４９】
次に図７に示されたフローチャートを参照して左右後輪の摩擦円半径Ｒmrl 、Ｒmrr の演算について説明する。尚図７に示されたフローチャートによる演算は左後輪（ｊ＝rl）及び右後輪（ｊ＝rr）について個別に実行される。
【００５０】
図７のサブルーチンのステップ１０１に於いては、平均前後力Ｆxj及びコーナリングフォースＦyjに基づき下記の数１７に従ってタイヤの発生力Ｆxyj が演算され、ステップ１０２に於いては車速Ｖに基づき図８に示されたグラフに対応するマップより目標車輪速度Ｖwtが演算される。
【数１７】
Ｆxyj ＝（Ｆxj² ＋Ｆyj² ）^1/2
【００５１】
ステップ１０３に於いては、Ｖw1を正の定数として、実車輪速度Ｖwjが基準値Ｖwt＋Ｖw1を越えているか否かの判別、即ち当該後輪が加速スリップの状態にあるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１０４に於いてカウンタのカウント値Ｃs が１インクリメントされ、否定判別が行われたときにはステップ１０５に於いてカウンタのカウント値Ｃs が０にリセットされる。
【００５２】
ステップ１０６に於いては、カウンタのカウント値Ｃs が基準値Ｃse（正の一定の整数）であるか否かの判別、即ち加速スリップが所定の時間継続したか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１０８へ進み、否定判別が行われたときにはステップ１０７へ進む。
【００５３】
ステップ１０７に於いては、Ｖw2をＶw1よりも大きい正の定数として、実車輪速度Ｖwjが基準値Ｖwt＋Ｖw2を越えているか否かの判別、即ち当該後輪が過大な加速スリップの状態にあるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときには摩擦円半径が更新されることなくステップ１０へ戻り、肯定判別が行われたときにはステップ１０８に於いてカウンタのカウント値Ｃs が０にリセットされ、ステップ１０９に於いて摩擦円半径Ｒmjがステップ１０１に於いて演算されたタイヤ発生力Ｆxyj に更新された後ステップ１０へ戻る。
【００５４】
かくして図示の実施形態によれば、ステップ２０に於いて前後加速度Ｇx に基づく左右後輪の前後力Ｆxgrl、Ｆxgrrが演算され、ステップ３０に於いてトルクコンバータの出力トルクに基づく左右後輪の前後力Ｆxtrl、Ｆxtrrが演算され、ステップ９０に於いてこれらの重み平均値として左右後輪の前後力Ｆxrl 、Ｆxrr が演算される。
【００５５】
またステップ４０に於いて四輪の接地荷重Ｆzjが演算され、ステップ５０に於いて各輪の接地荷重に基づき四輪のコーナリングフォースＦyjが演算され、ステップ１００に於いて左右後輪の前後力Ｆxrl 、Ｆxrr 及びコーナリングフォースＦyrl 、Ｆyrr の二乗和平方根として左右後輪の摩擦円半径Ｒmrl 、Ｒmrr が演算される。
【００５６】
従って図示の実施形態によれば、車輌全体としての摩擦円半径ではなく、左右後輪の摩擦円半径Ｒmrl 及びＲmrr を個別に正確に推定することができ、これにより摩擦円半径との関連で左右後輪の駆動力を最適に制御して左右後輪のトラクションを最適に制御することができる。
【００５７】
特に図示の実施形態によれば、左右後輪の前後力Ｆxrl 及びＦxrr は前後加速度Ｇx に基づく前後力Ｆxgrl、Ｆxgrrとトルクコンバータの出力トルクに基づく前後力Ｆxtrl、Ｆxtrrとの重み平均値として演算され、ステップ６０に於いて自動変速機の変速中である旨の判別が行われるとステップ８０に於いてトルクコンバータの出力トルクに基づく前後力に対する重み係数Ｋx が０に設定されるので、自動変速機の変速に起因して左右後輪の駆動力が安定していない状況に於いてこれらに基づき左右後輪の前後力が演算されることに起因して左右後輪の摩擦円半径が不正確に演算されることを確実に防止することができる。
【００５８】
尚変速機がマニュアル式の変速機である車輌の場合には、ステップ３０、ステップ６０〜９０が省略され、ステップ１００に於いて左右後輪の摩擦円半径Ｒmrl 、Ｒmrr は前後加速度Ｇx に基づく前後力Ｆxgrl、ＦxgrrとコーナリングフォースＦyrl 、Ｆyrr との二乗和平方根として演算される。
【００５９】
以上に於ては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【００６０】
例えば図示の実施形態に於いては、車輌は自動変速機が搭載された後輪駆動車であり、左右後輪の摩擦円半径が推定されるようになっているが、本発明は前輪駆動車の左右前輪の摩擦円半径の推定に適用されてもよい。
【００６１】
また図示の実施形態に於いては、駆動輪である左右後輪の摩擦円半径が推定されるようになっているが、従動輪の操舵角が考慮された転がり抵抗やホイールシリンダ内の圧力等に基づき従動輪の前後力が演算され、これらの前後力及びステップ５０に於いて演算される従動輪のコーナリングフォースの二乗和平方根として従動輪の摩擦円半径が推定されるよう構成されてもよい。
【００６２】
【発明の効果】
以上の説明より明らかである如く、本発明の請求項１の構成によれば、各輪毎に横力及び前後力の二乗和平方根が演算され、各輪毎に車輪スリップが検出されたときの二乗和平方根が当該車輪の摩擦円半径と推定されるので、路面と各輪との間に作用する水平方向の力に基づき各輪毎に個別に摩擦円半径を正確に推定することができ、これにより駆動輪のトラクション制御や車輪の制駆動力を制御することによる車輌の挙動制御を過不足なく適切に行うことができる。特に車輌のヨーレート及び横加速度に基づき左右前輪の横力の合計及び左右後輪の横力の合計が演算され、車輌の前後加速度及び横加速度に基づき各輪の垂直荷重が演算され、各輪の横力がその車輪の垂直荷重に比例する値として左右前輪の横力の合計及び左右後輪の横力の合計に基づいて演算されるので、各輪の横力を正確に推定することができ、これにより各輪の摩擦円半径を正確に推定することができる。
【００６３】
また本発明の請求項２の構成によれば、左右駆動輪の合計の駆動力が演算され、左右駆動輪の制駆動力差及び左右駆動輪の車輪回転慣性力差に基づき左右駆動輪の駆動力差が演算され、合計の駆動力及び駆動力差に基づき各駆動輪の前後力が演算されるので、各駆動輪の摩擦円半径の推定に必要な各駆動輪の前後力を正確に推定することができる。
【００６４】
更に本発明の請求項３又は４の構成によれば、各駆動輪の前後力の推定に必要な左右駆動輪の合計の駆動力を確実に推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動変速機が搭載され本発明に従って左右後輪の摩擦円半径が推定される後輪駆動車を示す概略構成図（Ａ）及び制御系のブロック線図（Ｂ）である。
【図２】実施形態に於ける左右後輪の摩擦円半径推定のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図３】実施形態に於ける前後加速度Ｇx に基づく左右後輪の前後力Ｆxgrl、Ｆxgrr演算のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図４】実施形態に於けるトルクコンバータの出力トルク基づく左右後輪の前後力Ｆxtrl、Ｆxtrr演算のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図５】実施形態に於ける四輪の接地荷重Ｆzj演算のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図６】実施形態に於ける四輪のコーナリングフォースＦyj演算のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図７】実施形態に於ける左右後輪の摩擦円半径Ｒmrl 、Ｒmrr 演算のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図８】車速Ｖと目標車輪速度Ｖwtとの間の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０…エンジン
１２…トルクコンバータ
１６…自動変速機
２０…ディファレンシャル
２６…制動装置
２８…油圧回路
３０FL〜３０RR…ホイールシリンダ
３６…車輌運動制御コンピュータ
３８…前後加速度センサ
４０…横加速度センサ
４２…車速センサ
４４…ヨーレートセンサ
４６RL、４６RR…車輪速度センサ

Claims

車輪の摩擦円半径を推定する方法にして、各輪の横力を推定する工程と、各輪の前後力を推定する工程と、各輪毎に前記横力及び前記前後力の二乗和平方根を演算する工程と、各輪毎に車輪スリップを検出する工程と、各輪毎に車輪スリップが検出されたときの前記二乗和平方根を当該車輪の摩擦円半径と推定する工程とを有し、前記各輪の横力を推定する工程に於いては車輌のヨーレート及び横加速度に基づき左右前輪の横力の合計及び左右後輪の横力の合計が演算され、車輌の前後加速度及び横加速度に基づき各輪の垂直荷重が演算され、各輪の横力がその車輪の垂直荷重に比例する値として前記左右前輪の横力の合計及び前記左右後輪の横力の合計に基づいて演算されることを特徴とする方法。
前記車輪は駆動輪であり、前記前後力を推定する工程は左右駆動輪の合計の駆動力を演算する工程と、左右駆動輪の制駆動力差及び左右駆動輪の車輪回転慣性力差に基づき左右駆動輪の駆動力差を演算する工程と、前記合計の駆動力及び前記駆動力差に基づき各駆動輪の前後力を演算する工程とを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記左右駆動輪は後輪駆動車の左右後輪又は前輪駆動車の左右前輪であり、前記左右駆動輪の合計の駆動力は車輌の前後加速度と車輌の重量との積として演算されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
前記左右駆動輪は後輪駆動車の左右後輪又は前輪駆動車の左右前輪であり、前記左右駆動輪の合計の駆動力はトルクコンバータの出力トルクに基づき演算されることを特徴とする請求項２に記載の方法。