专利名称：车辆的重量关联物理量推断装置以及控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆的重量关联物理量推断装置以及控制装置，更详细地说，涉及一种对车辆的重心的前后方向位置等的与重量关联的物理量进行推断的推断装置，以及对用于进行车辆的控制的、受到与车辆的重量相关的物理量的影响的值进行变更的控制装置。
背景技术：
目前已经提出有各种如下的装置，该装置为，在汽车等的车辆中，在不对各个车轮的支承载荷进行检测的条件下，对车辆的重心的前后方向位置进行推断的装置。例如，在日本特开平2005-2^446号公报中记载了如下的装置，其根据实施前后轮的防抱死控制的控制装置所提供的前后轮的滑移率的信息，而对重心的前后方向位置进行推断。但是，在如上述公开公报中所记载的这种现有的推断装置中，无法准确地推断重心的前后方向位置。因此，在该技术领域中，具有提高重心的前后方向位置等的推断精度的需求。此外，还具有根据实际的重心的前后方向位置等而恰当地设定用于车辆控制的值的需求。
发明内容
本发明的主要目的在于，在具备制动力变更装置的车辆中，有效地利用制动力变更装置的动作而准确地对车辆的重心的前后方向位置等进行推断，此外还对用于车辆的控制的、受到与车辆的重量关联的物理量的影响的值进行恰当设定，其中，制动力变更装置根据位移部件的位置而对前轮以及后轮的制动力之间的关系进行变更，所述位移部件为，根据前轮或后轮的支承载荷而进行位移的部件。根据本发明，提供一种车辆的重量关联物理量推断装置，其在具备制动力变更装置的车辆中，根据前轮以及后轮的制动力，而将车辆的重心的前后方向位置、前轮的支承载荷、后轮的支承载荷、车辆的总重量中的至少一个作为与车辆的重量关联的物理量而进行推断，其中，所述制动力变更装置根据位移部件的位置而对前轮的制动力与后轮的制动力之间的关系进行变更，所述位移部件为，根据前轮以及后轮中的一方的车轮的支承载荷而进行位移的部件。根据该结构，根据位移部件的位置并通过制动力变更装置而对前轮的制动力与后轮的制动力之间的关系进行变更，其中，所述位移部件为，根据前轮以及后轮中的一方的车轮的支承载荷而进行位移的部件。由此，能够根据前轮以及后轮的制动力，而对前轮以及后轮中的一方的车轮的支承载荷进行推断。而且，如果已知车辆的总重量，则能够根据前轮以及后轮中的一方的车轮的支承载荷以及车辆的总重量，而对前轮以及后轮中的另一方的车轮的支承载荷和重心的车辆前后方向位置进行推断。此外，如果已知前轮以及后轮中的一方的车轮的支承载荷与车辆的总重量之间的关系，则能够根据前轮以及后轮中的一方的车轮的支承载荷而对车辆的总重量进行推断。而且，能够根据前轮以及后轮中的一方的车轮的支承载荷和车辆的总重量，而对前轮以及后轮中的另一方的车轮的支承载荷和重心的车辆前后方向位置进行推断。在上述这些情况下，车辆的总重量等于前轮以及后轮的支承载荷之和，相对于前轮以及后轮的车辆前后方向位置的、重心的车辆前后方向位置，被前轮以及后轮的支承载荷的反比所决定。因此，能够将车辆的重心的前后方向位置、前轮的支承载荷、后轮的支承载荷、车辆的总重量中的至少一个作为与车辆的重量关联的物理量而准确地进行推断。此外，还省去了对车轮的支承载荷进行检测的机构。在上述结构中，可以采用如下结构，S卩，车辆具有换档锁定装置，所述换档锁定装置在驾驶员的制动操作量为锁定解除基准值以上时，允许变速器的变速动作，制动力变更装置在驾驶员的制动操作量为变更基准值以上时，对上述关系进行变更，变更基准值以在一方的车轮的支承载荷较高时与一方的车轮的支承载荷较低时相比成为较大值的方式，而根据一方的车轮的支承载荷进行变化，锁定解除基准值在一方的车轮的支承载荷为最大值时的、最大的变更基准值以上。根据该结构，只要驾驶员的制动操作量未达到最大的变更基准值以上，换档锁定装置就不允许变速器的变速动作。由此，当驾驶员欲起动车辆时，驾驶员的制动操作量必定会达到最大的变更基准值以上。因此，在车辆起动时，必然能够通过制动力变更装置而对前轮的制动力与后轮的制动力之间的关系进行变更，由此，在车辆起动时必然能够对重心的车辆前后方向位置等进行推断。此外，在上述结构中，可以采用如下结构，即，制动力变更装置在驾驶员的制动操作量为变更基准值以上时，对上述关系进行变更，根据驾驶员的制动操作量为变更基准值以上时的、前轮以及后轮的制动力，而对一方的车轮的支承载荷进行推断，并根据一方的车轮的支承载荷以及已知的车辆的总重量，而对车辆的重心的前后方向位置、前轮以及后轮中的另一方的车轮的支承载荷中的至少一个进行推断。根据该结构，如果驾驶员的制动操作量为变更基准值以上，则能够根据前轮以及后轮的制动力而准确地对一方的车轮的支承载荷进行推断，此外，如果已知车辆的总重量， 则能够根据一方的车轮的支承载荷以及车辆的总重量，而准确地对车辆的重心的前后方向位置、前轮以及后轮中的另一方的车轮的支承载荷中的至少一个进行推断。此外，在上述结构中，可以采用如下结构，S卩，制动力变更装置在驾驶员的制动操作量为变更基准值以上时，对上述关系进行变更，根据车辆处于制动状态、且驾驶员的制动操作量小于变更基准值时的车辆的制动力以及车辆的减速度，而对车辆的总重量进行推断。根据该结构，如果车辆处于制动状态、且驾驶员的制动操作量为变更基准值以上， 则由于车辆的总重量与车辆的制动力除以车辆的减速度而得的值成正比，因此能够根据车辆的制动力以及车辆的减速度而准确地推断车辆的总重量。此外，根据本发明，提供了一种车辆的控制装置，其在具备制动力变更装置的车辆中，根据前轮以及后轮的制动力，而对用于进行车辆的控制的、受到与车辆的重量相关的物理量的影响的值进行变更，其中，所述制动力变更装置根据位移部件的位置而对前轮的制动力与后轮的制动力之间的关系进行变更，所述位移部件为，根据前轮以及后轮中的一方的车轮的支承载荷而进行位移的部件。
根据该结构，根据位移部件的位置并通过制动力变更装置而对前轮的制动力与后轮的制动力之间的关系进行变更，其中，所述位移部件为，根据前轮以及后轮中的一方的车轮的支承载荷而进行位移的部件。由此，前轮以及后轮的制动力反映了前轮以及后轮中的一方的车轮的支承载荷，还反映了前轮以及后轮中的另一方的车轮的支承载荷和重心的车辆前后方向位置。因此，通过根据前轮以及后轮的制动力，而对用于进行车辆的控制的、受到与车辆的重量相关的物理量的影响的值进行变更，从而能够根据如前轮以及后轮中的一方的车轮的支承载荷这种与车辆的重量相关的物理量的变化，而适当地对用于进行车辆的控制的值进行变更。在上述结构中，可以采用如下结构，S卩，根据前轮以及后轮的制动力，而将车辆的重心的前后方向位置、前轮的支承载荷、后轮的支承载荷、车辆的总重量中的至少一个作为与车辆的重量关联的物理量而进行推断，并根据该推断的结果而对用于进行车辆的控制的值进行变更。根据该结构，能够根据前轮以及后轮的制动力，而将车辆的重心的前后方向位置、 前轮的支承载荷、后轮的支承载荷、车辆的总重量中的至少一个作为与车辆的重量相关的物理量而进行推断，并根据推断出的与车辆的重量相关的物理量，而适当地对用于进行车辆的控制的值进行变更。此外，在上述结构中，可以采用如下结构，S卩，制动力变更装置在驾驶员的制动操作量为变更基准值以上时，对上述关系进行变更，控制装置根据驾驶员的制动操作量为变更基准值以上时的、前轮以及后轮的制动力，而对一方的车轮的支承载荷进行推断，并根据一方的车轮的支承载荷以及已知的车辆的总重量，而对车辆的重心的前后方向位置、前轮以及后轮中的另一方的车轮的支承载荷中的至少一个进行推断。根据该结构，如果驾驶员的制动操作量为变更基准值以上，则能够根据前轮以及后轮的制动力而准确地对一方的车轮的支承载荷进行推断，此外如果已知车辆的总重量， 则能够根据一方的车轮的支承载荷以及车辆的总重量，而准确地对车辆的重心的前后方向位置、前轮以及后轮中的另一方的车轮的支承载荷中的至少一个进行推断。此外，在上述结构中，可以采用如下结构，S卩，制动力变更装置在驾驶员的制动操作量为变更基准值以上时，对上述关系进行变更，控制装置根据车辆处于制动状态、且驾驶员的制动操作量小于变更基准值时的车辆的制动力以及车辆的减速度，而对车辆的总重量进行推断。根据该结构，如果车辆处于制动状态、且驾驶员的制动操作量小于变更基准值，则由于车辆的总重量与车辆的制动力除以车辆的减速度而得的值成正比，因此能够根据车辆的制动力以及车辆的减速度而准确地推断车辆的总重量。此外，在上述结构中，可以采用如下结构，S卩，重量关联物理量推断装置存储有前轮以及后轮中的一方的车轮的支承载荷、和前轮的制动力与后轮的制动力之间的关系，根据前轮以及后轮的制动力和上述关系，而对车辆的重心的前后方向位置、前轮的支承载荷、 后轮的支承载荷、车辆的总重量中的至少一个进行推断。同样地，可以采用如下结构，即，控制装置存储有前轮以及后轮中的一方的车轮的支承载荷、和前轮的制动力与后轮的制动力之间的关系，根据前轮以及后轮的制动力和上述关系，而对车辆的重心的前后方向位置、前轮的支承载荷、后轮的支承载荷、车辆的总重量中的至少一个进行推断。此外，在上述结构中，可以采用如下结构，S卩，制动力变更装置根据位移部件的位置，而对前轮的制动力与后轮的制动力之间的关系进行变更，其中，所述位移部件为，根据后轮的支承载荷而进行位移的部件。此外，在上述结构中，可以采用如下结构，S卩，制动力变更装置以使后轮的制动力的变化率小于前轮的制动力的变化率的方式，而对前轮的制动力与后轮的制动力之间的关系进行变更。此外，在上述结构中，制动力变更装置可以是负载感知和比例阀。此外，在上述结构中，用于进行车辆的控制的、受到与车辆的重量相关的物理量的影响的值，可以是车辆的稳定系数、车辆的横向加速度、车辆的车身速度中的至少某一个。
图1为表示本发明中的车辆的重量关联物理量推断装置的第一实施例的概要结构图。图2为表示在各个车轮的制动力通过普通控制模式而被控制的情况下，通过LSPV 的动作而实现的、前轮的制动压mrf与后轮的制动压Pbr之间的关系的图。图3为表示第一实施例中的重量关联物理量的推断程序的流程图。图4为表示第一实施例中的车辆的总重量的推断程序的流程图。图5为表示本发明中的车辆的重量关联物理量推断装置的第二实施例的概要结构图。图6为表示第二实施例中的重量关联物理量的推断程序的主要部分的流程图。图7为表示本发明中的车辆的重量关联物理量推断装置的第三实施例的概要结构图。图8为表示第三实施例中的重量关联物理量的推断程序的主要部分的流程图。图9为表示在本发明中的车辆的重量关联物理量推断装置的第四实施例中，在各个车轮的制动力通过普通控制模式而被控制的情况下，通过LSPV的动作而实现的、主汽缸压力Rn与车辆的减速度Gxb之间的关系的图。图10为表示第四实施例中的重量关联物理量的推断程序的主要部分的流程图。图11为表示在第四实施例中，根据拐点的减速度Gxb而对后轮的支承载荷^ 进行计算时的要领的图。
具体实施例方式
下面，参照附图，通过优选的实施例对本发明进行详细说明。第一实施例图1为表示本发明的车辆的重量关联物理量推断装置的第1实施例的概要结构图。在图1中，10整体地表示重量关联物理量推断装置，12FL以及12FR分别表示车辆14的左右前轮，12RL以及12RR分别表示左右后轮。作为转向轮的左右前轮12FL以及12FR，通过响应驾驶员对图1中未图示的方向盘的转动而被驱动的齿条小齿轮式的动力转向装置，并经由转向横拉杆而进行转向。另外，车辆14可以为前轮驱动车、后轮驱动车、四轮驱动车中的任何一种车辆。通过由制动装置16来增减轮缸18FR、18FL、18RR、18RL的制动压，从而对各个车轮的制动力进行增减。制动装置16包括主汽缸20以及制动作动器22，主汽缸20具有前轮用主汽缸室20A和后轮用主汽缸室20B。前轮用主汽缸室20A和后轮用主汽缸室20B各自通过前轮用导管24A和后轮用导管24B而与制动作动器22相连接。制动作动器22包括容器、机油泵、各种各样的阀装置等，并通过各个车轮用的个别导管^FR ^RL而分别与轮缸18FR 18RL相连接。制动作动器22在通常情况下将前轮用导管24A连接于前轮12FL以及12FR的个别导管^FL以及^FR,并且将后轮用导管24B连接于后轮12RL以及12RR的个别导管^RL 以及普通控制模式)。在普通控制模式下，通过由驾驶员操作制动踏板观，从而对主汽缸室20A和20B内的压力进行增减。而且，主汽缸室20A和20B内的压力分别被引导至左右前轮的轮缸18FR、18FL以及左右后轮的轮缸18RR、18RL，由此，使各个车轮的制动力被控制为与驾驶员的制动操作量相对应的值。相对于此，在对车轮的制动力进行个别控制的个别控制模式下，制动作动器22将各个车轮的轮缸与主汽缸20之间的连通切断，并且通过增减压控制阀等的控制而对轮缸与容器或机油泵之间的连通进行控制，从而对各个车轮的轮缸内的压力进行控制。制动作动器22的机油泵、各种各样的阀装置等，通过电子控制装置30的制动力控制部而被控制。另外，虽然在图1中未图示，但在主汽缸20上设置有冲程模拟器，即使在各个车轮的轮缸与主汽缸20之间的连通被切断的情况下，驾驶员也能够进行对制动踏板观的踩下操作，并能够使主汽缸20内的压力进行增减。在后轮用导管24B上设置有负载感知和比例阀(在本说明书中简称为LSPV)32。 LSPV32具有对主汽缸20侧的后轮用导管24B与制动作动器22侧的后轮用导管24B之间的连通程度进行控制的阀元件；34。阀元件34通过如杠杆一样的位移部件36而被驱动，由此对上述连通程度进行控制，其中，位移部件36为，根据随着后轮12RL以及12RR的支承载荷的改变而产生的、簧上部件与簧下部件在上下方向上的相对位置的变化，而进行位移的部件。在车辆14中，设置有将前轮用导管24A内的压力作为主汽缸压力Rii或前轮的制动压Pbf而进行检测的压力传感器40，并设置有将LSPV32与制动作动器22之间的后轮用导管MB内的压力作为后轮的制动压Pbr而进行检测的压力传感器42。此外，在车辆14 中，设置有将加速方向设定为正值而对车辆的前后加速度to进行检测的前后加速度传感器44，并设置有将驾驶员对图1中未图示的加速踏板的踩下量作为加速器开度Φ而进行检测的加速器开度传感器46。此外，在车辆14中，设置有对作为驾驶员的转向操作量的转向角θ进行检测的转向角传感器48。在各个轮缸18FR 18RL上还设置有将其压力Pbi (i = fl、fr、rl、rr)作为各个车轮的制动压而进行检测的压力传感器50i (i = fl.fr.rl.rr)。而且在车辆14中设置有用于获取如车速V这种车辆的控制中所需要的其他信息的各种各样的传感器。各个传感器的输出信号被输入至电子控制装置30中。虽然在图1中未进行详细图示，但是电子控制装置30的各个控制部具有例如CPU、ROM、RAM以及输入输出端口装置， 并含有将这些装置通过双向性的共用母线而互相连接起来的普通结构的微计算机以及驱动电路。图2图示了在各个车轮的制动力通过普通控制模式而被控制的情况下，通过 LSPV32的动作而实现的、前轮的制动压I^bf( = Pm)与后轮的制动压Pbr之间的关系。如图所示，对于后轮的制动压Pbr而言，当前轮的制动压I^bf为拐点P的值以上时，后轮的制动压I^br的变化量与前轮的制动压I^bf的变化量的比将下降。而且，后轮12RL以及12RR的支承载荷Wr越高，则拐点P上的前轮的制动压I^bf的值为越高的值。另外，图2所示的前轮的制动压I^bf以及后轮的制动压Pbr与后轮的支承载荷Wr 之间的关系，是针对各个车辆并通过例如实验而预先求得的，电子控制装置30的制动力控制部将图2所示的关系作为图表而存储在如ROM这种存储装置中。电子控制装置30按照图3所示的流程图，并根据前轮的制动压I^bf以及后轮的制动压Pbr而对后轮的支承载荷Wr进行计算。此外，电子控制装置30对前轮车轴以及后轮车轴与车辆的重心之间的车辆前后方向上的距离Lf、Lr等进行计算，以作为表示车辆12的重心在车辆前后方向上的位置的值。而且，电子控制装置30根据距离Lf、Lr等，而对如稳定系数这种用于进行车辆的控制、且受到与车辆的重量相关的物理量的影响的值进行修正变更。接下来，参照图3所示的流程图而对第一实施例中的重量关联物理量的推断程序进行说明。另外，图3所示的流程图中的推断控制通过未图示的点火开关的闭合而开始，且每隔预定的时间而被重复执行。首先，在步骤110中，根据例如车速V而实施车辆是否处于停止中的判断，当做出了否定判断时，图3所示的流程图中的控制将被暂时结束，当做出了肯定判断时，则进入步骤 120。在步骤120中，实施重量关联物理量的推断允许条件是否成立的判断，当做出了否定判断时，则图3所示的流程图中的控制将被暂时结束，当做出了肯定判断时，则进入步骤 130。此时，当例如下述三个条件成立时，可以判断为车辆关联物理量的推断允许条件成立，即(1)处于制动中。(2)处于非防抱死控制中。(3)车辆处于非转弯状态中。在步骤130中，进行前轮的制动压I^bf以及后轮的制动压Pbr是否为LSPV32的动作范围内的值的判断、即前轮的制动压I^bf以及后轮的制动压Pbr是否为图2中施加了影线的区域内的值的判断。当做出了否定判断时，图3所示的流程图中的控制将被暂时结束， 当做出了肯定判断时，则进入步骤200。在步骤200中，根据前轮的制动压I^bf以及后轮的制动压I^br，并通过与图2相对应的图表而对后轮的支承载荷Wr进行计算，在步骤210中，计算由车辆的总重量W减去后轮的支承载荷Wr而得到的值，以作为前轮的支承载荷Wf。在步骤220中，将车辆的轴距设为L，根据下述的式1而计算出前轮车轴与车辆的重心之间的车辆前后方向上的距离Lf，在步骤230中，计算由车辆的轴距L减去距离Lf而得到的值，以作为后轮车轴与车辆的重心之间的车辆前后方向上的距离Lr。Lf = WrL/ff......(1)在步骤MO中，当被存储在可改写的非易失性存储装置中的、前轮的支承载荷Wf、 后轮的支承载荷Wr、车辆前后方向的距离Lf以及Lr与上述计算出的值不同时，则将该值改写为上述计算出的值。此外，根据上述计算出的值，而对用于进行车辆控制的、受到与车辆的重量相关的物理量中的前轮的支承载荷Wf或者后轮的支承载荷^ 或者车辆前后方向上的距离Lf以及Lr的影响的值进行修正变更。例如，当将前轮以及后轮的转弯力设定为Kf以及Kr，将g设定为重力加速度时，稳定系数Kh通过下述的式2来表示。因此，稳定系数Kh通过修正下述的式2中的距离Lf以及Lr，从而被修正。
Γ. Ψ (Lr Lf)此外，车辆的横向加速度被表示为车辆的重心的横向加速度，车辆的车身速度被表示为车辆的重心的速度。因此，当表示车辆12的重心在车辆前后方向上的位置的距离Lf 以及Lr，与被存储在存储装置中的值不同时，则根据上述被计算出的距离Lf以及Lr而对车辆的横向加速度和车辆的车身速度进行补正，以使之成为重心位于由上述计算出的值所表示的车辆前后方向上的位置时的值。另外，用于进行车辆的控制的、受到与车辆的重量相关的物理量的影响的值，并不限定于上述例示的值，而可以为用于进行车辆的控制的、受到前轮的支承载荷Wf、后轮的支承载荷Wr、车辆前后方向上的距离Lf以及Lr中的至少某一个的影响的任意的值。此外，电子控制装置30按照图4所示的流程图，对车辆12处于稳定的直线加速状态(加速度的变化率较小的直线加速状态)或稳定的直线制动状态(减速度的变化率较小的直线加速状态)时的车辆的前后力&进行推断，并且根据车辆的前后力&以及车辆的前后加速度to而对车辆的总重量W进行计算。接下来，参照图4所示的流程图，对第一实施例中的车辆的总重量的推断程序进行说明。另外，图4所示的流程图中的推断控制是通过每隔预定的时间的插入来实施的。首先，在步骤310中，实施例如转向角θ的绝对值以及转向角θ的时间微分值的绝对值是否在各自所对应的基准值以下的判断，当做出了否定判断时，图4所示的流程图中的控制将被暂时结束，当做出了肯定判断时，则进入步骤320。在步骤320中，实施车辆是否处于稳定的加速状态的判断，当做出了否定判断时， 则进入步骤340，当做出了肯定判断时，则进入步骤330。在这种情况下，当加速器开度Φ 为正值、且加速器开度Φ的时间微分值的绝对值为基准值以下、且未实施牵引控制时，可以判断为车辆处于稳定的加速状态。在步骤330中，根据由电子控制装置30的发动机控制部而输入的、发动机的输出转矩的信息，以及由变速控制部而输入的、变速器的变速比的信息，来计算车辆的前后力 Fx (即驱动力，为正值)，之后进入步骤370。在步骤340中，实施车辆是否处于稳定的制动状态的判断，当做出了否定判断时， 图4所示的流程图中的控制将被暂时结束，当做出了肯定判断时，则进入步骤350。在这种情况下，当前轮的制动压I^bf为正值、且前轮的制动压Pbf的时间微分值的绝对值为基准值以下、且未实施防抱死控制时，可以判断为车辆处于稳定的制动状态。在步骤350中，实施前轮的制动压I^bf以及后轮的制动压Pbr是否为LSPV32的动作区域内的值的判断，当做出了肯定判断时，图4所示的流程图中的控制将被暂时结束，当做出了肯定判断时，则进入步骤360。在步骤360中，根据前轮的制动压I^bf以及后轮的制动压Pbr来计算车辆的前后力Fx (即制动力，为负值)，之后进入步骤370。在步骤370中，根据车辆的前后力&以及车辆的前后加速度foc，并按照下述的式3来计算车辆的总重量W。W = Fx · g/Gx......(3)在步骤380中，当被存储在可改写的非易失性存储装置中的、车辆的总重量W与上述被计算出的值不同时，将该值改写为上述被计算出的值。此外，根据上述被计算出的值，而对用于进行车辆控制的、受到与车辆的重量相关的物理量中的车辆的总重量W的影响的值，例如通过上述式2来表示的稳定系数Kh进行修正变更。另外，用于进行车辆的控制的、受到与车辆的重量相关的物理量的影响的值，并不限定于稳定系数Kh，而可以为用于进行车辆的控制的、受到车辆的总重量W的影响的任意的值。通过以上的说明可以看出，根据第一实施例，当车辆处于行驶状态、且推断允许条件成立、且前后轮的制动压为LSPV32的动作范围内的值时，在步骤110 130中将做出肯定判断，并执行步骤200 M0。因此，在车辆处于行驶状态、且推断允许条件成立、且前后轮的制动压为LSPV32的动作范围内的值时，能够根据前轮的制动压I^bf以及后轮的制动压I^br，而准确地对前轮的支承载荷Wf、后轮的支承载荷^ 、车辆前后方向上的距离Lf以及Lr进行计算。第二实施例图5为表示本发明中的车辆的重量关联物理量推断装置的第二实施例的概要结构图。在该第二实施例中，制动装置16以与上述的第一实施例的制动装置16同样的方式而构成，通过由制动装置16来增减轮缸18FR、18FL、18RR、18RL的制动压，从而使各个车轮的制动力被增减。此外，LSPV32与上述第一实施方式同样地，被设置在主汽缸20侧的后轮用导管24B上。通过发动机52的驱动力经由自动变速器M而向驱动轮传递，从而产生车辆14的驱动力。发动机52的输出以及自动变速器M的变速比分别通过电子控制装置30的发动机控制部以及变速器控制部而被控制。此外，自动变速器M的变速换档通过由驾驶员操作换档装置56的换档杆58来实施。换档装置56具备换档锁定装置60，且换档锁定装置60阻止换档杆58被驱动，换档锁定装置60被电子控制装置30的变速器控制部控制。在车辆14起动时，当前轮的制动压I^bf、即左右前轮的轮缸18FR、18FL内的压力为锁定解除基准值I^bfp (正的常数)以上时，换档锁定装置60允许换档杆58被驱动，并由此而允许自动变速器M的变速动作。因此，驾驶员只要不踩下制动踏板观以使前轮用主汽缸室20A内的压力上升至锁定解除基准值I^bfp以上，就无法将换档杆58从P档或N档移动至如D档这种行驶档位。在该第二实施例中，换档锁定装置60的锁定解除基准值I^bfp被设定为，后轮12RL以及12RR的支承载荷Wr为其最大值、即额定载重情况下的值时的、拐点P上的前轮的制动压mrf的值I^bfx以上的值，优选被设定为，大于压力I^bfx的值。因此，当驾驶员在车辆起动时将换档杆58从P档或N档移动至如D档这种行驶档位时，前轮的制动压Pbf必然会达到基准压力I^bfx以上的值、即LSPV32的动作范围内的值。电子控制装置30按照图6所示的流程图，并根据前轮的制动压I^bf以及后轮的制动压Pbr而对后轮的支承载荷Wr进行计算，而且对前轮车轴以及后轮车轴与车辆的重心之间的车辆前后方向上的距离Lf、Lr等进行计算，以作为表示车辆14的重心在车辆前后方向上的位置的值。另外，在图6中，对与图3中所示的步骤相同的步骤，标注与图3中所标注的步骤编号相同的步骤编号。这一点对于后文所述的其他实施例也相同。如图6所示，当在步骤110中做出了否定判断时、以及在步骤120中做出了肯定判断时，在步骤140中，实施前轮的制动压Pbf是否必然在基准压力I^bfx以上的判断。当做出了否定判断时，图6所示的流程图中的控制将被暂时结束，当做出了肯定判断时，则进入步骤200，并与上述的第一实施例同样地，执行步骤210 M0。而且，在该第二实施例中，根据图4所示的流程图而与上述第一实施例同样地，对车辆的总重量W进行计算。这一点在后文所述的第三实施例中也是相同的。如上文所述，当驾驶员在车辆起动时将换档杆58从P档或N档移动至如D档这种行驶档位时，前轮的制动压Pbf将必然成为基准压力I^bfx以上的值。因此，当在步骤110中做出了否定判断时，则在步骤140中必然做出肯定判断，并执行步骤200 M0。因此，根据该第二实施例，不仅能够与上述的第一实施例同样地，在车辆处于行驶状态、且推断允许条件成立、且前后轮的制动压为LSPV32的动作范围内的值的情况下，对距离Lf等进行计算，还能够在车辆的行驶开始时也准确地对距离Lf等进行计算。第三实施例图7为表示本发明中的车辆的重量关联物理量推断装置的第三实施例的概要结构图。在该第三实施例中，制动装置16基本上以与上述的第一以及第二实施例的制动装置16同样的方式而构成，但是LSPV32被设置在左右的后轮12RL以及12RR所共用的后轮用导管26R上。此外，在该第三实施例中，在非控制时、即未图示的点火开关关闭从而未向控制阀等供给电流时，制动作动器22使前轮用导管24A连接于前轮12FL以及12FR的个别导管26FR以及^FR,并且使后轮用导管24B连接于后轮12RL以及12RR的个别导管^RL以及26RR (非控制模式)。通过由驾驶员操作制动踏板28，从而对主汽缸室20A以及20B内的压力进行增减。在非控制模式下，主汽缸室20A以及20B内的压力分别被弓I导至左右前轮的轮缸18FR、18FL以及左右后轮的轮缸18RR、18RL，由此，使各个车轮的制动力被控制为与驾驶员的制动操作
量相对应的值。此外，在普通控制模式下，制动作动器22将各个车轮的轮缸18FR 18RL与主汽缸20之间的连通切断，并且对通过增减压控制阀等的控制而增减压力的、所有的车轮所共用的增减压控制部与各个车轮的轮缸18FR 18RL进行连通连接。由此，通过所有的车轮所共用的增减压控制部的控制，从而使所有的车轮的轮缸内的压力被同时控制。在普通控制模式下，制动作动器22对所有的车轮所共用的增减压控制部进行控制，以使得在由于驾驶员对制动踏板观的操作而使主汽缸压力Rll被增减时，被所有的车轮所共用的增减压控制部所控制的压力Pbt成为主汽缸压力RiI乘以增压系数而获得的值。因此，当压力Pbt小于LSPV32的基准压力I^bfx时，各个车轮的轮缸18FR 18RL内的压力被控制为压力Hn。相对于此，当压力Pbt为LSPV32的基准压力I^bfx以上时，左右前轮的轮缸18FR、18FL内的压力被控制为压力I^bt，而左右后轮的轮缸18RR、18RL内的压力通过LSPV32的动作而被控制为低于压力Hit的压力。而且，在对车轮的制动力进行个别控制的个别控制模式下，制动作动器22将各个车轮的轮缸18FR 18RL与主汽缸20之间的连通切断，并且通过对与各个车轮的增减压控制部相对应的轮缸进行连通连接，从而对各个车轮的轮缸内的压力进行个别控制。电子控制装置30按照图8所示的流程图，在车辆行驶时，以与上述的第一实施例的情况相同的要领，根据前轮的制动压mrf以及后轮的制动压Pbr而对后轮的支承载荷Wr进行计算，并对前轮车轴以及后轮车轴与车辆的重心之间的车辆前后方向上的距离Lf、Lr等进行计算。此外，电子控制装置30按照图8所示的流程图，在车辆的行驶开始时，将压力Pbt控制在LSPV32的基准压力I^bfx以上，由此来实施基于前轮的制动压Pbf以及后轮的制动压I^br的、后轮的支承载荷Wr的计算等。如图8所示，在步骤110之前先实施步骤100，在步骤100中，实施点火开关是否刚刚从关闭被切换为打开的判断。通过在做出了肯定判断时进入步骤150，而在做出了否定判断时进入步骤110，从而与上述的第一实施例同样地，执行步骤110 130以及210 M0。在步骤150中，对制动作动器22进行控制，以使压力Pbt成为LSPV32的基准压力Pbfx以上，由此使前轮的制动压I^bf ( = Pbfr = Pbfl)以及后轮的制动压I^br ( = Pbrr =Pbrl)被控制为LSPV32的动作范围内的值。接下来，控制进入步骤200，从而与上述的第一实施例同样地执行步骤200 M0。因此，根据该第三实施例，不仅能够与上述第一实施例同样地在车辆处于行驶状态、且推断允许条件成立、且前后轮的制动压为LSPV32的动作范围内的值的情况下，对距离Lf等进行计算，在车辆的行驶开始时也能够在无需驾驶员的制动操作的情况下可靠地对距离Lf等进行计算。第四实施例在该第四实施例中，未图示的制动装置以与上述的第一实施例的制动装置16同样的方式而构成，但LSPV(32)可以与上述的第三实施例的情况同样地，被设置在左右的后轮12RL以及12RR所共用的后轮用导管上。此外，在第四实施例中，电子控制装置30的制动力控制部并没有存储图2所示的前轮的制动压mrf以及后轮的制动压Pbr与后轮的支承载荷Wr之间的关系，而将图9所示的主汽缸压力Pm以及车辆的减速度Gxb与后轮的支承载荷Wr之间的关系作为图表而存储在如ROM这种存储装置中。而且该关系只需为，例如针对各个车辆而通过实验预先求得的关系即可。如图10所示，在该第四实施例中，在车辆行驶时，以与上述的第一实施例的情况相同的要领而执行步骤110以及120。但是，在步骤130中，实施主汽缸压力Rn以及车辆的减速度tob( = -Gx)是否为在图9中施加了影线的区域内的值的判断。而且当作出了否定判断时，则进入步骤170，当做出了肯定判断时，则进入步骤160。在步骤160中，根据主汽缸压力Rn以及车辆的减速度focb，通过与图9相对应的图表而计算出拐点Q的减速度tob。而且，在步骤200中，根据拐点Q的减速度Gxb而计算出如图11所示的后轮的支承载荷Wr，之后与上述其他的实施例同样地执行步骤210 M0。另外，图11所示的关系也也只需为，例如针对各个车辆通过实验而预先求得的关系即可。在步骤170中，根据前轮的制动压I^bf以及后轮的制动压Pbr而计算车辆的前后力Fx (即制动力，为负值)，在步骤180中，根据上述式3而计算车辆的总重量W。因此，根据该第四实施例，与上述第一实施例同样地，能够在车辆处于行驶状态、且推断允许条件成立、且前后轮的制动压为LSPV32的动作范围内的值的情况下，根据与前轮的制动压Pbf相对应的主汽缸压力Rii、和与前轮的制动压I^bf以及后轮的制动压Pbr之和相对应的车辆的减速度tob，而对距离Lf等进行计算。此外，还能够在车辆处于行驶状态、且推断允许条件成立、但前后轮的制动压不为LSPV32的动作范围内的值的情况下，根据前轮的制动压mrf、后轮的制动压I^br、车辆的减速度focb，而对车辆的总重量W进行计算。另外，根据上述的各个实施例，不仅对距离Lf等进行计算，还根据上述被计算出的距离Lf等，对用于进行车辆的控制的、受到与车辆的重量相关的物理量的影响的值进行修正变更。因此，即使由于乘员的上下车或装载货物的变动而引起车辆的重心的前后方向位置或车辆的总重量W发生变化，也总是能够最佳地执行如车辆的行驶运动控制这种车辆的控制。此外，根据上述的各个实施例，在步骤120中实施了重量关联物理量的推断允许条件是否成立的判断，且在判断为推断允许条件不成立时不对距离Lf等进行计算。因此，能够避免出现如下情况，即，在即使当车辆处于行驶状态、且前后轮的制动压为LSPV32的动作范围内的值时，也由于防抱死控制或转弯而导致无法对距离Lf等进行准确计算的情况下，距离Lf等被计算得不准确的情况，或根据该计算结果而将用于进行车辆控制的值修正变更为不恰当的值的情况。此外，根据上述的各个实施例，LSPV32根据后轮12RL以及12RR的支承载荷而对前轮的制动压mrf与后轮的制动压Pbr之间的关系进行变更。通常，伴随乘员的上下车和货物的装卸而产生的车轮的支承载荷的变化，与前轮相比后轮上的变化更大。因此，与LSPV32根据前轮12FL以及12FR的支承载荷而对前轮的制动压Pbf与后轮的制动压Pbr之间的关系进行变更的情况相比，根据前轮的制动压mrf以及后轮的制动压Pbr能够更准确地对前轮以及后轮的支承载荷进行推断。虽然以上针对特定的实施例而对本发明进行了详细说明，但本发明并不限定于上述的实施例，对本领域技术人员来说，在本发明的范围内能够实施其他的各种实施例是显而易见的。例如在上述的各个实施例中，车辆的总重量W是根据加速时或制动时的车辆的前后力 ^以及车辆的前后加速度to而计算的。但是，例如在针对于各个车轮的位置处设置有车高传感器或载荷传感器的车辆的情况下，也可以修改为，根据停车状态中和定速直线行驶时的传感器的检测结果，来计算车辆的总重量W。
尤其是，在上述的第三实施例中，根据停车状态中和定速直线行驶时的车高传感器或载荷传感器的检测结果，来计算车辆的总重量W的情况下，优选为，在计算车辆的总重量W之后，按照图6所示的流程图来计算后轮的支承载荷Wr等。此外，也可以采用如下方式，S卩，通过试验等而预先求得后轮的支承载荷Wr与车辆的总重量W之间的关系，并在步骤200中根据推断出的后轮的支承载荷^ ，来计算车辆的
总重量W。此外，虽然在上述的各个实施例中，在进行对车辆的总重量W的计算时，未考虑行驶道路的前后倾斜的影响，但是也可以在对各个实施例的车辆的总重量W的计算的前提条件中，附加未处于上坡或下坡状态中的条件。此外，在上述的第一至第三实施例中，车辆的总重量W是通过独立于距离Lf等的计算程序的程序而进行计算的。但是在这些实施例中也可以进行如下修改，即，当在步骤130中做出了否定判断时，则如上述的第四实施例这样计算车辆的总重量W。此外，在上述的第四实施例中，也可以进行如下修改，S卩，当在步骤130中做出了否定判断时，在不执行步骤170以及180的条件下暂时结束图10所示的流程图中的控制，并以与上述的第一至第三实施例的情况同样的方式而计算车辆的总重量W。此外，在上述的各个实施例中，也可以省略对前轮的支承载荷Wf、距离Lf、距离Lr中的某一个的计算，此外，还可以省略对受到与车辆的重量相关的物理量的影响的值的修正变更。此外，在上述各个实施例中，是根据前轮的制动压mrf以及后轮的制动压Pbr或根据主汽缸压力Rn以及车辆的减速度Gxb来计算距离Lf等，并根据距离Lf等而对受到与车辆的重量相关的物理量的影响的值进行修正的。但是也可以采用下述方式，例如，预先求出前轮的制动压mrf以及后轮的制动压Pbr之间的关系或主汽缸压力Rn以及车辆的减速度Gxb之间的关系，与受到和车辆的重量相关的物理量的影响的值之间的对应关系，并根据前轮的制动压Pbf以及后轮的制动压Pbr之间的关系或主汽缸压力Rn以及车辆的减速度Gxb之间的关系，而对受到与车辆的重量相关的物理量的影响的值进行修正。此外，在上述的第一、第二、第四实施例中，LSPV32被设置在主汽缸与制动作动器22之间的后轮用导管24B上。但是，上述的第一、第二、第四实施例也可以应用于，具备在第三实施例的位置处设置了 LSPV32的制动装置16的车辆中。此外，在上述的各个实施例中，是根据前轮的制动压I^bf与后轮的制动压I^br，或根据主汽缸压力Pm与车辆的减速度focb，而对后轮的支承载荷Wr等进行计算的。但是，后轮的支承载荷Wr等也可以根据前轮的制动压Pbf与前轮的制动压I^bf以及后轮的制动压Pbr之和而进行计算，或根据前轮的制动压Pbf与车辆的减速度Gxb而进行计算。此外，虽然在上述各个实施例中，LSPV32是根据后轮12RL以及12RR的支承载荷，而对前轮的制动压Pbf与后轮的制动压Pbr之间的关系进行变更的，但是LSPV32也可以根据前轮12FL以及12FR的支承载荷，而对前轮的制动压Pbf与后轮的制动压Pbr之间的关系进行变更。此时，在步骤200中对前轮的支承载荷Wf进行推断，并在步骤210中对后轮的支承载荷Wr进行计算。而且，在上述的第四实施例中，是根据主汽缸压力Rn与车辆的减速度Gxb而计算拐点Q的减速度tob，并根据拐点Q的减速度Gxb而计算后轮的支承载荷Wr的。但是，也可以根据主汽缸压力Pm以及车辆的减速度Gxb而直接计算后轮的支承载荷Wr。
权利要求
1.一种车辆的重量关联物理量推断装置，其在具备制动力变更装置的车辆中，根据前轮以及后轮的制动力，而将车辆的重心的前后方向位置、前轮的支承载荷、后轮的支承载荷、车辆的总重量中的至少一个作为与车辆的重量关联的物理量而进行推断，其中，所述制动力变更装置根据位移部件的位置而对前轮的制动力与后轮的制动力之间的关系进行变更，所述位移部件为，根据前轮以及后轮中的一方的车轮的支承载荷而进行位移的部件。
2.如权利要求1所述的车辆的重量关联物理量推断装置，其特征在于，车辆具有换档锁定装置，所述换档锁定装置在驾驶员的制动操作量为锁定解除基准值以上时，允许变速器的变速动作，所述制动力变更装置在驾驶员的制动操作量为变更基准值以上时，对所述关系进行变更，所述变更基准值以在所述一方的车轮的支承载荷较高时与所述一方的车轮的支承载荷较低时相比成为较大值的方式，而根据所述一方的车轮的支承载荷进行变化， 所述锁定解除基准值在所述一方的车轮的支承载荷为最大值时的、最大的变更基准值以上。
3.如权利要求1所述的车辆的重量关联物理量推断装置，其特征在于，所述制动力变更装置在驾驶员的制动操作量为变更基准值以上时，对所述关系进行变更，所述重量关联物理量推断装置根据驾驶员的制动操作量为所述变更基准值以上时的、前轮以及后轮的制动力，而对所述一方的车轮的支承载荷进行推断，并根据所述一方的车轮的支承载荷以及已知的车辆的总重量，而对车辆的重心的前后方向位置、前轮以及后轮中的另一方的车轮的支承载荷中的至少一个进行推断。
4.如权利要求1所述的车辆的重量关联物理量推断装置，其特征在于，所述制动力变更装置在驾驶员的制动操作量为变更基准值以上时，对所述关系进行变更，所述重量关联物理量推断装置根据车辆处于制动状态、且驾驶员的制动操作量小于所述变更基准值时的车辆的制动力以及车辆的减速度，而对车辆的总重量进行推断。
5.一种车辆的控制装置，其在具备制动力变更装置的车辆中，根据前轮以及后轮的制动力，而对用于进行车辆的控制的、受到与车辆的重量相关的物理量的影响的值进行变更， 其中，所述制动力变更装置根据位移部件的位置而对前轮的制动力与后轮的制动力之间的关系进行变更，所述位移部件为，根据前轮以及后轮中的一方的车轮的支承载荷而进行位移的部件。
6.如权利要求5所述的车辆的控制装置，其特征在于，根据前轮以及后轮的制动力，而将车辆的重心的前后方向位置、前轮的支承载荷、后轮的支承载荷、车辆的总重量中的至少一个作为与车辆的重量关联的物理量进行推断，并根据该推断的结果而对用于进行所述车辆的控制的值进行变更。
7.如权利要求6所述的车辆的控制装置，其特征在于，所述制动力变更装置在驾驶员的制动操作量为变更基准值以上时，对所述关系进行变更，所述控制装置根据驾驶员的制动操作量为所述变更基准值以上时的、前轮以及后轮的制动力，而对所述一方的车轮的支承载荷进行推断，并根据所述一方的车轮的支承载荷以及已知的车辆的总重量，而对车辆的重心的前后方向位置、前轮以及后轮中的另一方的车轮的支承载荷中的至少一个进行推断。
8.如权利要求6所述的车辆的控制装置，其特征在于，所述制动力变更装置在驾驶员的制动操作量为变更基准值以上时，对所述关系进行变更，所述控制装置根据车辆处于制动状态、且驾驶员的制动操作量小于所述变更基准值时的车辆的制动力以及车辆的减速度，而对车辆的总重量进行推断。
全文摘要
本发明中的重量关联物理量推断装置以及控制装置适用于具备制动力变更装置的车辆中，其中，所述制动力变更装置根据位移部件的位置而对前轮的制动力与后轮的制动力之间的关系进行变更，所述位移部件为根据后轮的支承载荷而进行位移的部件。重量关联物理量推断装置根据前轮以及后轮的制动力而对后轮的支承载荷进行推断，并且将车辆的重心的前后方向位置、前轮的支承载荷、车辆的总重量中的至少一个作为与车辆的重量相关的物理量而进行推断。此外，控制装置根据前轮以及后轮的制动力而对用于进行车辆的控制的、受到与车辆的重量相关的物理量的影响的值进行变更。
文档编号B60W40/12GK102387947SQ20098015852
公开日2012年3月21日 申请日期2009年4月10日 优先权日2009年4月10日
发明者加藤秀树, 梶田尚志 申请人:丰田自动车株式会社