專利名稱：負(fù)載分布的判斷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種判斷車輛的每個輪子或者每個輪軸的負(fù)載分布的方法及其裝置，以及車輛負(fù)載分布的判斷程序。
背景技術(shù)：
當(dāng)安裝在車輛上的輪胎的壓力下降時，燃油里程數(shù)會減少，并且在高速行駛中會有發(fā)生爆胎的危險。當(dāng)輪胎漏氣時，通過利用諸如輪胎動力負(fù)載半徑減小和共振頻率變化的輪胎性能的變化可以測得壓力的下降。
例如，常規(guī)的輪胎壓力下降的檢測裝置使用的原理是由于車輛某個特定輪胎的壓力下降時，一個輪胎的外徑(輪胎動力負(fù)載半徑)減小的值比具有正常內(nèi)壓的輪胎更多，因此與其他正常輪胎相比轉(zhuǎn)動角速度增大。例如，一種通過輪胎的轉(zhuǎn)動角速度的相對差異檢測內(nèi)壓下降的方法使用了由下列公式所得的值作為判斷值；DEL＝{(F1+F4)/2-(F2+F3)/2}/{(F1+F2+F3+F4)/4}×100(％)(日本未審查專利公報第305011/1988號)。這里，F(xiàn)1～F4分別指左前輪、右前輪、左后輪和右后輪的轉(zhuǎn)動角速度。
然而，由于輪胎的上述性能會由于諸如車上乘客的數(shù)量和裝載物重量的負(fù)載的變化而變化，在不能將負(fù)載變化與輪胎壓力變化區(qū)分開的情況下，負(fù)載的變化會被判斷為輪胎壓力的變化，因此就不能精確地判斷壓力下降。
當(dāng)所有的輪胎壓力都正常時，上述的判斷值DEL為零，但當(dāng)一個輪子發(fā)生漏氣時，判斷值會根據(jù)動力負(fù)載半徑的水平而變化。當(dāng)會向駕駛員發(fā)出警報的壓力下降為相對于正常壓力減壓30％時，減壓30％時的判斷值就作為閾值，當(dāng)判斷值超過該閾值時就會發(fā)出警報。然而，負(fù)載越大，漏氣時動力負(fù)載半徑的減小的水平越少，因此乘載1人的情況下減壓30％時的判斷值比乘載5人的情況下減壓30％時的判斷值更大。
例如，乘載1人的情況下減壓30％時的判斷值為0.3，而乘載5人的情況下為0.25。在這種情況下，當(dāng)設(shè)計乘載5人的情況下減壓30％時發(fā)出警報時，閾值必須是0.25。然而，當(dāng)閾值為0.25時，乘載1人的情況下減壓25％就會發(fā)出警報(30×0.25÷0.3＝25)。
在日本未審查專利公報第23425/1999號、日本未審查專利公報第189136/1999號和日本未審查專利公報第306093/2003號中所述的發(fā)明都是負(fù)載分布的判斷裝置。在日本未審查專利公報第23425/1999號中，需要一種檢測共振程度的方法。在日本未審查專利公報第189136/1999號中，需要一種檢測剎車力的方法和一種計算路面坡度μ的方法。在日本未審查專利公報第306093/2003號中，需要一種檢測加速度和減速度的方法。
如在日本未審查專利公報第196791/1997號和日本未審查專利公報第115578/1998號中所述，負(fù)載分布的信息被用于檢測輪胎壓力下降。在日本未審查專利公報第196791/1997號中，通過使用懸掛沖擊傳感器檢測負(fù)載。在日本未審查專利公報第115578/1998號中，通過將車門、行李箱或加油口在開關(guān)前后共振頻率的變化判斷為負(fù)載變化，或者使用懸掛沖擊傳感器來檢測負(fù)載。
此外，如在日本未審查專利公報第2222/1997號中所述，前輪轉(zhuǎn)速與后輪轉(zhuǎn)速的比值在剎車時和非剎車時會發(fā)生變化，但是沒有描述剎車時前輪轉(zhuǎn)速與后輪轉(zhuǎn)速的比值與車輛負(fù)載之間的關(guān)系。

發(fā)明內(nèi)容
如上所述，由于判斷輪胎壓力的性能會隨負(fù)載而變化，為了精確地判斷壓力下降，需要諸如根據(jù)負(fù)載等的變化改變閾值的各種措施。常規(guī)上在特定情況下為了檢測負(fù)載需要懸掛沖擊傳感器。然而，通常并不配備懸掛沖擊傳感器。
本發(fā)明的目的在于提供一種判斷車輛負(fù)載分布而不需要在車輛上設(shè)置特定負(fù)載感應(yīng)器的方法。
此外，本發(fā)明的目的在于提供一種使用上述負(fù)載分布的判斷值探測輪胎壓力下降的方法，其中對于每個負(fù)載都提供了閾值，并且能夠根據(jù)負(fù)載發(fā)出精確的漏氣警報。
本發(fā)明的車輛負(fù)載分布判斷方法的特征在于使用判斷安裝在車輛上的輪子的轉(zhuǎn)速以及車輛是否處在剎車狀態(tài)的判斷標(biāo)志，通過對比在車輛剎車時上述輪子中的二輪轉(zhuǎn)速的比較結(jié)果與在預(yù)定負(fù)載下二輪轉(zhuǎn)速的比較結(jié)果，判斷車輛的每個輪子的負(fù)載分布或每個輪軸的負(fù)載分布。
本發(fā)明中的“二輪轉(zhuǎn)速”指的是(1)車輛所有輪子中兩個輪子各自的轉(zhuǎn)速，(2)所有輪子中至少兩個輪子各自轉(zhuǎn)速的平均值和至少兩個剩下的輪子各自轉(zhuǎn)速的平均值，或(3)所有輪子中一個輪子的轉(zhuǎn)速和至少兩個剩下的輪子各自轉(zhuǎn)速的平均值。
本發(fā)明的車輛負(fù)載分布的判斷裝置具有檢測安裝在車輛上的輪子的轉(zhuǎn)速的裝置、檢測車輛是否處在剎車狀態(tài)的裝置、在車輛剎車時比較上述輪子中二輪轉(zhuǎn)速的計算裝置、以及存儲在預(yù)定負(fù)載下所述二輪轉(zhuǎn)速的裝置，并且其特征在于通過對比計算裝置的比較結(jié)果與所存儲的上述預(yù)定負(fù)載下的二輪轉(zhuǎn)速，判斷車輛每個輪子的負(fù)載分布或每個輪軸的負(fù)載分布。
此外，車輛負(fù)載分布的判斷程序的特征在于為了判斷車輛的負(fù)載分布將電腦功能化為包含檢測安裝在車輛上的輪子的轉(zhuǎn)速的裝置；判斷車輛是否處在剎車狀態(tài)的裝置；在車輛剎車時比較上述輪子中二輪轉(zhuǎn)速的計算裝置；在預(yù)定負(fù)載下所述二輪轉(zhuǎn)速或其比較結(jié)果的存儲裝置、以及通過對比上述計算裝置的比較結(jié)果與所存儲的上述預(yù)定負(fù)載下的二輪轉(zhuǎn)速或其對比結(jié)果判斷車輛每個輪子的負(fù)載分布或每個輪軸的負(fù)載分布的裝置。
作為輪子中的二輪轉(zhuǎn)速，該二輪轉(zhuǎn)速可以是車輛兩個前輪轉(zhuǎn)速的平均值和兩個后輪轉(zhuǎn)速的平均值、車輛兩個左輪轉(zhuǎn)速的平均值和兩個右輪轉(zhuǎn)速的平均值、車輛兩個左輪的前輪和后輪的轉(zhuǎn)速、車輛兩個右輪的前輪和后輪的轉(zhuǎn)速、單前輪的三輪車輛的前輪轉(zhuǎn)速和兩個后輪轉(zhuǎn)速的平均值、以及單后輪的三輪車輛的兩個前輪轉(zhuǎn)速的平均值和后輪的轉(zhuǎn)速。
在六輪車輛的情況下，上述二輪轉(zhuǎn)速可以是最前兩個輪子轉(zhuǎn)速的平均值和四個后輪轉(zhuǎn)速的平均值、最后兩個輪子轉(zhuǎn)速的平均值和四個前輪轉(zhuǎn)速的平均值、三個左輪轉(zhuǎn)速的平均值和三個右輪轉(zhuǎn)速的平均值、最前兩個輪子轉(zhuǎn)速的平均值和最后兩個輪子轉(zhuǎn)速的平均值、最前兩個輪子轉(zhuǎn)速的平均值和中央驅(qū)動軸的兩個輪子轉(zhuǎn)速的平均值、或最后兩個輪子轉(zhuǎn)速的平均值和中央驅(qū)動軸的兩個輪子轉(zhuǎn)速的平均值。
在本發(fā)明中，輪子的轉(zhuǎn)速是輪子轉(zhuǎn)動角速度與給定輪胎半徑的乘積。此外，車輛的負(fù)載分布指的是施加在車輛的不包括公用輪子的任意兩對輪子上的負(fù)載大小的相互關(guān)系。例如，負(fù)載分布指的是施加在車輛的每個輪子上的負(fù)載大小的相互關(guān)系，或施加在每個輪軸上的負(fù)載大小的相互關(guān)系。
本發(fā)明的車輛負(fù)載分布的判斷方法可通過將左前輪轉(zhuǎn)速與左后輪轉(zhuǎn)速之差除以所述左后輪的轉(zhuǎn)速所得的值對上述二輪轉(zhuǎn)速進行比較。
可通過將右前輪轉(zhuǎn)速與右后輪轉(zhuǎn)速之差除以所述右后輪的轉(zhuǎn)速所得的值對上述二輪轉(zhuǎn)速進行比較。
此外，可通過將兩個前輪轉(zhuǎn)速與兩個后輪轉(zhuǎn)速之差除以所述兩個后輪的轉(zhuǎn)速所得的值對上述二輪轉(zhuǎn)速進行比較。
本發(fā)明涉及的輪胎壓力下降的檢測方法的特征在于檢測輪胎壓力下降的閾值根據(jù)使用車輛負(fù)載分布的判斷方法判斷負(fù)載分布的判斷結(jié)果而變化。此外，作為用于改變檢測輪胎壓力下降的閾值的車輛負(fù)載分布的判斷方法，使用判斷安裝在車輛上的輪子的轉(zhuǎn)速以及車輛是否處在剎車狀態(tài)的判斷標(biāo)志，通過對比在車輛剎車時上述輪子中二輪轉(zhuǎn)速的比較結(jié)果與在預(yù)定負(fù)載下二輪轉(zhuǎn)速的比較結(jié)果，能夠判斷車輛每個輪子的負(fù)載分布或每個輪軸的負(fù)載分布。
此外，本發(fā)明涉及的輪胎壓力下降的檢測裝置的特征在于檢測輪胎壓力下降的閾值根據(jù)使用車輛負(fù)載分布的判斷方法判斷負(fù)載分布的判斷結(jié)果而變化。此外，作為用于改變檢測輪胎壓力下降的閾值的車輛負(fù)載分布的判斷方法，使用判斷安裝在車輛上的輪子的轉(zhuǎn)速以及車輛是否處在剎車狀態(tài)的判斷標(biāo)志，通過對比在車輛剎車時上述輪子中二輪轉(zhuǎn)速的比較結(jié)果與在預(yù)定負(fù)載下二輪轉(zhuǎn)速的比較結(jié)果，能夠判斷車輛每個輪子的負(fù)載分布或每個輪軸的負(fù)載分布。
本發(fā)明的車輛負(fù)載分布的判斷方法中，通過檢測車輛處在剎車狀態(tài)，比較在車輛剎車的情況下安裝在車輛上的四個輪子中的兩個輪子(例如，四個輪子中的兩個前輪和兩個后輪)的轉(zhuǎn)速(例如，兩個前輪轉(zhuǎn)速的平均值和兩個后輪轉(zhuǎn)速的平均值)(例如，兩個前輪轉(zhuǎn)速的平均值/兩個后輪轉(zhuǎn)速的平均值-1)，并且將所述比較值與同樣輪子組合(兩個前輪和兩個后輪)在固定負(fù)載下(例如，所述車輛中負(fù)載為乘載1人和乘載5人)的計算值的比較值進行對比，從而判斷車輛的負(fù)載分布。例如，行駛中的負(fù)載分布的判斷值通過插值技術(shù)從行駛中的基于乘載1人的比較值和乘載5人的比較值的對比值獲得。相關(guān)于如下述實施例1中所示的實例，在小型車(TOYOTA COROLLA)中，在乘載5人的情況下以及駕駛員和負(fù)載(重量為60kg)被置于右后座和行李箱右側(cè)的情況下，利用左前輪轉(zhuǎn)速/左后輪轉(zhuǎn)速-1、右前輪轉(zhuǎn)速/右后輪轉(zhuǎn)速-1、以及兩個前輪轉(zhuǎn)速的平均值/兩個后輪轉(zhuǎn)速的平均值-1的比較值，能夠判斷雖然前后的負(fù)載分布比率相同，但是左右的負(fù)載分布比率不同。
能夠判斷的負(fù)載分布的例子包括兩個前輪和兩個后輪的負(fù)載分布、兩個左輪和兩個右輪的負(fù)載分布、兩個左輪的前輪和后輪的負(fù)載分布、兩個右輪的前輪和后輪的負(fù)載分布、前輪的左輪和右輪的負(fù)載分布、或后輪的左輪和右輪的負(fù)載分布。
此外，還要檢測制動器是否被操作以檢測車輛是否處于剎車狀態(tài)。例如，由于剎車燈與制動器的操作是相聯(lián)動的，所以只需通過分路輸入剎車燈的開/關(guān)信號以檢測制動器是否被操作。
此外，即使負(fù)載發(fā)生了改變，也能夠通過根據(jù)被判斷的負(fù)載分布改變檢測輪胎壓力下降的閾值精確地檢測出輪胎壓力下降。相關(guān)于如下述實施例2中所示的實例，在普通車輛(NISSAN CEDRIC)中，通過根據(jù)負(fù)載分布的判斷值設(shè)定輪胎漏氣的閾值(乘載1人時閾值為0.3，乘載5人時閾值為0.25)，使用在剎車時通過前輪與后輪的轉(zhuǎn)速比率判斷負(fù)載分布的結(jié)果，在其中一個輪子減壓30％的漏氣狀態(tài)下，乘載1人和乘載5人都能被判斷為漏氣，并且在其中一個輪子減壓25％的漏氣狀態(tài)下，乘載1人和乘載5人都不會被判斷為漏氣。結(jié)果是，能夠在同樣的漏氣判斷條件下提醒駕駛員輪胎漏氣的危險，即使當(dāng)負(fù)載分布狀態(tài)不同時也不會發(fā)生錯誤。
根據(jù)本發(fā)明，通過使用上述用于ABS(防抱死剎車系統(tǒng))系統(tǒng)和TRC(牽引控制)系統(tǒng)的被判斷負(fù)載分布的信息，能夠進行根據(jù)負(fù)載分布的最佳控制。
例如，在ABS系統(tǒng)中，由本發(fā)明的負(fù)載分布的判斷裝置輸入負(fù)載分布，并且能夠根據(jù)負(fù)載分布設(shè)定各個輪子的剎車操作力的分布。在ABS系統(tǒng)中，打滑(輪胎抱死)會被瞬間檢測到，并且實時地調(diào)整剎車操作力，因此可以通過根據(jù)負(fù)載分布設(shè)定每個輪子的剎車操作力，得到在各個輪子即將被抱死前最大的剎車力，因此能夠?qū)崿F(xiàn)安全和可靠的剎車。結(jié)果是，即使負(fù)載分布不同，在剎車時車體也不會向車頭方向傾斜，并且駕駛員能夠在不影響方向控制的狀態(tài)下進行剎車操作。
在TRC系統(tǒng)中，由本發(fā)明的負(fù)載分布的判斷裝置輸入負(fù)載分布，并且能夠?qū)崿F(xiàn)更有效的車輛駕駛控制，例如，通過調(diào)整左輪和右輪的駕駛動力分布，并且根據(jù)負(fù)載分布設(shè)定駕駛動力的上限以抑制起動和加速時的打滑。
根據(jù)本發(fā)明的負(fù)載分布的判斷方法，能夠僅通過向輪胎漏氣報警系統(tǒng)最小程度必須的輪子速度的信息中加入剎車的開/關(guān)信息判斷車輛負(fù)載的分布，而不需要使用特定的懸掛沖擊傳感器。
此外，即使負(fù)載發(fā)生改變，輪胎壓力下降的警報也能夠在預(yù)定的目標(biāo)減壓數(shù)量發(fā)生時發(fā)出。


圖1是顯示相關(guān)于本發(fā)明的實施例1的負(fù)載分布判斷方法的一個實例的流程圖；圖2是顯示相關(guān)于本發(fā)明的實施例1的在乘載2人和5人的情況下用于負(fù)載分布判斷的計算值的變化的關(guān)系圖；圖3是顯示相關(guān)于本發(fā)明的實施例1的在負(fù)載變化的情況下用于負(fù)載分布判斷的計算值與前后輪軸的負(fù)載分布之間的關(guān)系的關(guān)系圖；圖4是表示相關(guān)于本發(fā)明的實施例1的在乘載5人的情況下用于3負(fù)載分布判斷的計算值與前后G之間的關(guān)系的關(guān)系圖；圖5是表示相關(guān)于本發(fā)明的實施例1的在負(fù)載偏向車輛右側(cè)的情況下用于3負(fù)載分布判斷的計算值與前后G之間的關(guān)系的關(guān)系圖；圖6是顯示相關(guān)于本發(fā)明的實施例2的輪胎壓力下降的檢測裝置的一個實例的框圖；以及圖7是顯示相關(guān)于本發(fā)明的負(fù)載分布判斷方法的另一個實例的流程圖。
具體實施例方式
比較安裝在車輛上的輪子中的兩個輪子的速度(在車輛為四輪的情況下，可以比較四個輪子中的兩個輪子，并且可以比較四個輪子中的兩個輪子的兩個平均值)。
相關(guān)于車輛考慮其中只有負(fù)載情況不同的兩種狀態(tài)。
當(dāng)在狀態(tài)A的兩個相應(yīng)輪子在剎車時速度的數(shù)值關(guān)系表示為F1＝F2×1.0020，并且在狀態(tài)B的兩個相應(yīng)輪子在剎車時速度的數(shù)值關(guān)系表示為F1＝F2×1.0025時(F1指的是輪子1的轉(zhuǎn)速，F(xiàn)2指的是輪子2的轉(zhuǎn)速)，與輪子2相比，輪子1在狀態(tài)B的轉(zhuǎn)速比狀態(tài)A快。
這時，可以判斷狀態(tài)B的輪子1的負(fù)載比狀態(tài)A更大，或者輪子2的負(fù)載更小。
此外，當(dāng)在狀態(tài)C的兩個相應(yīng)輪子在剎車時速度的數(shù)值關(guān)系表示為F1＝F2×1.0050時，可以判斷與狀態(tài)A相比，狀態(tài)C的輪子1的負(fù)載比狀態(tài)A到狀態(tài)B的變化大一倍，或者輪子2的負(fù)載比狀態(tài)A到狀態(tài)B的變化小一倍。
所述兩個預(yù)定輪子組合的輪子轉(zhuǎn)速的計算值可以是兩個前輪轉(zhuǎn)速的平均值和兩個后輪轉(zhuǎn)速的平均值、兩個左輪轉(zhuǎn)速的平均值和兩個右輪轉(zhuǎn)速的平均值、兩個左輪中的前輪和后輪的轉(zhuǎn)速、兩個右輪中的前輪和后輪的轉(zhuǎn)速、兩個前輪中的左輪和右輪的轉(zhuǎn)速、或者兩個后輪中的左輪和右輪的轉(zhuǎn)速。
此外，在三輪車輛的情況下(例如，前輪為單輪)，所述兩個預(yù)定輪子組合的輪子轉(zhuǎn)速的計算值可以是前輪轉(zhuǎn)速和兩個后輪轉(zhuǎn)速的平均值、以及兩個后輪中的左輪和右輪的轉(zhuǎn)速。
車輛的負(fù)載狀態(tài)的相對變化能夠被判斷，并且負(fù)載狀態(tài)的變化能夠從特定狀態(tài)被存儲(例如，乘載1人)時的情況測得(例如，當(dāng)記憶了左側(cè)和右側(cè)相等的安裝狀態(tài)時將左側(cè)和右側(cè)兩個輪子的轉(zhuǎn)速相比較，可以測得負(fù)載向左和向右方向的偏斜)。
可以判斷的負(fù)載分布的例子包括兩個前輪和兩個后輪的負(fù)載分布、兩個左輪和兩個右輪的負(fù)載分布、兩個左輪中的前輪和后輪的負(fù)載分布、兩個右輪中的前輪和后輪的負(fù)載分布、前輪中左輪和右輪的負(fù)載分布、或者后輪中的左輪和右輪的負(fù)載分布。
本發(fā)明利用了在乘載1人和乘載5人時前輪和后輪在剎車時的比值不同，并且差異程度取決于諸如乘客的數(shù)量的總負(fù)載重量而變化。
輪子的轉(zhuǎn)速將以下列格式表示如下。
W**輪子的轉(zhuǎn)速**指的是輪子的位置(FL前左，F(xiàn)R前右，RL后左，RR后右)。
例如，左側(cè)前輪的轉(zhuǎn)速為WFL。
實施例1這樣，將本發(fā)明的方法應(yīng)用于TOYOTACOROLLA(FF車輛乘載5人)，并對在真實情況下對照的實例進行說明。此外，兩個前輪的平均轉(zhuǎn)速和兩個后輪的平均轉(zhuǎn)速被用于車輪的兩個轉(zhuǎn)速進行對比。
圖2所示的是((WFL+WFR)/2)/((WRL+WRR)/2)-1的值，即[兩個前輪的平均轉(zhuǎn)速/兩個后輪的平均轉(zhuǎn)速-1]相對于前后加速度(單位為重力加速度。在下文中稱為前后G)在圖中標(biāo)繪的關(guān)系圖。在前座乘載2人(駕駛員和助手)以及除正常載客以外在行李箱放置60kg的重量的狀態(tài)下在剎車時進行測量以獲得數(shù)據(jù)。測得數(shù)據(jù)的路線為沿著Hanshin高速公路的海灣沿岸從Rokko島到Naruohama海灘區(qū)域內(nèi)約30公里的來回路線，所需時間約為40分鐘。
在前輪轉(zhuǎn)速＞后輪轉(zhuǎn)速的情況下，所使用的比較值(兩前輪平均轉(zhuǎn)速/兩后輪平均轉(zhuǎn)速-1)為正值，而在前輪轉(zhuǎn)速＜后輪轉(zhuǎn)速的情況下為負(fù)值。此外，其絕對值的大小與較快的輪子速度大于另一輪子速度的程度成比例。在對照例的情況中，作為驅(qū)動輪的前輪在剎車時具有較大的剎車力，并且與旋轉(zhuǎn)方向相對有輕微的打滑，因此兩個后輪的轉(zhuǎn)速大于兩個前輪?？梢缘贸龀溯d5人+行李的情況與乘載2人的情況相比差異更大。
所使用的比較值(兩前輪平均轉(zhuǎn)速/兩后輪平均轉(zhuǎn)速-1)的絕對值的大小與較快的輪子速度大于另一輪子速度的程度成比例。在對照例的情況中，乘載5人+行李的情況與乘載2人的情況相比差異更大。
接下來總共將進行8個等級的測量(每種等級兩次，共2×8＝16組)。
(1)僅司機1人(2)司機和1個在助手座位的乘客(共乘載2人)(3)司機，助手座位和右后座位的乘客(共乘載3人)
(4)司機，助手座位、右后座位和左后座位的乘客(共乘載4人)(5)司機，右后座位和左后座位的乘客(共乘載3人)(6)司機，助手座位、右后座位、左后座位和后面中間座位的乘客(共乘載5人)(7)司機，助手座位、右后座位、左后座位和后面中間座位的乘客(共乘載5人)，以及行李箱中央的行李(重量為60kg)(相當(dāng)于上述車輛(TOYOTACOROLLA)的最大載重)(8)司機，右后座位以及右側(cè)行李箱的負(fù)載(重量為60kg)表1是在各個等級的每個輪子的重量(輪子重量)和每個輪軸的重量(輪軸重量)的數(shù)據(jù)。圖3所示是剎車時的比較值(兩前輪平均轉(zhuǎn)速/兩后輪平均轉(zhuǎn)速-1)與前后負(fù)載分布(前輪軸重量/后輪軸重量)之間的關(guān)系的關(guān)系圖。該圖指的是當(dāng)比較值在剎車時發(fā)生變化時，可以得出前后負(fù)載分布也有了變化。此外，當(dāng)獲得前后負(fù)載分布不同的兩種情況下的比較值時(如果獲得回歸線或相當(dāng)于此的關(guān)系)，可以在行駛時由比較值通過回歸線的關(guān)系或者插值技術(shù)判斷負(fù)載分布。此外，上述8個等級(或一部分等級)被設(shè)定為固定負(fù)載條件，剎車時輪子的轉(zhuǎn)速經(jīng)測定，并且比較值可經(jīng)計算加以設(shè)定。
表1

在上述8個等級中，(6)和(8)的前后負(fù)載分布比率都是1.28，但是左右負(fù)載分布如表2所示。
表2

圖4和圖5是根據(jù)3種模式組合的輪子轉(zhuǎn)速的比較值相對于上述(6)(圖4)和(8)(圖5)的負(fù)載分布中的前后G在圖中標(biāo)繪的關(guān)系圖。在圖4和圖5中，LF/R-1指的是左前輪轉(zhuǎn)速/左后輪轉(zhuǎn)速-1(即WFL/WRL-1)，RF/R-1指的是右前輪轉(zhuǎn)速/右后輪轉(zhuǎn)速-1(即WFR/WRR-1)，以及F/R-1指的是兩個前輪的平均轉(zhuǎn)速/兩個后輪的平均轉(zhuǎn)速-1(即((WFL+WFR)/2)/((WRL+WRR)/2)-1)。
在圖4和圖5中，上述(6)的負(fù)載分布中的“WFL/WRL-1”和“WFR/WRR-1”之間的差異(各自平均值的差異)為0.004458。另一方面，上述(8)的負(fù)載分布中的“WFL/WRL-1”和“WFR/WRR-1”之間的差異(各自平均值的差異)為-0.0009。這樣，當(dāng)將“WFL/WRL-1”和“WFR/WRR-1”之間的差異相比較時，能夠判斷出左右的負(fù)載分布發(fā)生了變化。此外，當(dāng)?shù)玫搅俗笥邑?fù)載分布不同的兩種條件下的比較值的差異時(如果獲得回歸線或與此相當(dāng)?shù)年P(guān)系)，由比較值的差異能精確測定左右負(fù)載分布。
圖1所示是本發(fā)明的負(fù)載分布判斷方法的一個實例的流程圖。參考圖1，圖中說明了判斷負(fù)載分布狀態(tài)的方法。
除非車輛停止，通常負(fù)載狀態(tài)不會發(fā)生變化。只有在車輛停止的時候才能進行乘客上下車和行李裝卸。此外，當(dāng)油箱由空到灌滿燃油時負(fù)載狀態(tài)也會發(fā)生變化，但是在車輛停止時才能進行加油。因此，盡管在圖1的流程中沒有描述，也要在檢測車輛停止的一定時間或更長時間的前后判斷負(fù)載狀態(tài)是否發(fā)生了變化。相反，當(dāng)車輛沒有停止時，假定負(fù)載狀態(tài)沒有變化，就能夠?qū)@段時間內(nèi)輪子轉(zhuǎn)速的比較值進行平均操作或線性近似操作的過程。
對于車輛停止的檢測，還能夠通過檢測輪子轉(zhuǎn)速在一定時間內(nèi)持續(xù)為零，關(guān)閉點火開關(guān)或檢測自動變速的位置在一定時間內(nèi)持續(xù)在P檔而進行。
在實施例1中，通過以車輛在固定時間(例如3分鐘)內(nèi)沒有停止的時間間隔內(nèi)，在固定時間(例如30分鐘)的時間間隔內(nèi)，以及車輛在剎車狀態(tài)期間對輪子轉(zhuǎn)速的計算值進行采樣而計算平均值。此外，負(fù)載分布的狀態(tài)采取了6種模式。例如，在上述車輛(TOYOTACOROLLA)的情況下，可采取乘載1～5人以及乘載5人+60kg行李的6種模式。
判斷車輛處在剎車狀態(tài)(步驟10)，并且當(dāng)車輛處在剎車狀態(tài)時，對前后輪轉(zhuǎn)速的比值(((WFL+WFR)/2)/((WRL+WRR)/2)-1)(在下文中稱為前后比)進行采樣(步驟11)。在固定時間內(nèi)(假設(shè)車輛沒有停止)進行多次采樣，并且計算其平均值A(chǔ)(步驟13)。盡管在本實例中是在固定時間內(nèi)進行多次采樣(步驟12)，也可以進行多次采樣直到獲得固定數(shù)量的樣本為止。
為了檢測車輛處在剎車狀態(tài)，需要檢測制動器是否被操作。由于剎車燈與制動器操作聯(lián)動，所以通過分路輸入剎車燈的開/關(guān)信號以檢測制動器是否被操作。
通過將計算而得的平均值A(chǔ)與已經(jīng)存儲的前后比的平均值M(n)進行比較判斷負(fù)載分布。在固定負(fù)載分布下的前后比的平均值M(n)被預(yù)先測定并存儲。在本實例中，乘載1人即最小負(fù)載情況下的前后比的平均值M(1)和乘載5人+60kg的行李即最大負(fù)載情況下的前后比的平均值M(6)被預(yù)先測定并設(shè)定，并且M(2)～M(5)為將其中間隔等分所得到的值。δ為將M(6)和M(1)之間的差值10等分所得到的值。
通過前后比的平均值A(chǔ)是否在以M(n)為中心的一段范圍中而對前后比的平均值A(chǔ)和M(n)的比較進行判斷。例如，由于本實例有6個模式，將M(1)和M(6)之間的差值10等分所得到的值被稱為δ，并且當(dāng)A在M(n)±δ的范圍內(nèi)時(步驟15)，判斷A與M(n)的負(fù)載分布相同(步驟19)。
或者，以所有6種模式預(yù)先測定的前后比的平均值可以被設(shè)定為M(n)。在這種情況下，判斷行駛中的前后比的平均值A(chǔ)是否在從(M(n-1)+M(n))/2到(M(n)+M(n+1))/2的范圍內(nèi)。將(M(2)-M(1))/2或(M(6)-M(5))/2用作為與M(1)-δ或M(6)+δ中δ相等的值。
當(dāng)前后比的平均值A(chǔ)沒有對應(yīng)于任何一個前后比的平均值M(n)的范圍時(步驟17的分支N)，進行異常處理過程(步驟18)。下面的情況被假定為異常處理，例如發(fā)生兩個前輪或兩個后輪同時漏氣或四輪同時漏氣的報警。
圖7所示是本發(fā)明的負(fù)載分布判斷方法的另一個實例的流程圖。圖7中的方法采取了與圖1中方法一樣方式的6個模式的負(fù)載分布的狀態(tài)。在圖7的流程圖中，剎車時前后比的平均值A(chǔ)與所存儲的前后比的平均值M(n)之間的大小或者是否相等的判斷通過從(M(n-1)+M(n))/2到(M(n)+M(n+1))/2的范圍進行，該范圍中M(n)具有和圖1相同方式的一定寬度，但在圖7中得到了簡化。圖7顯示了在車輛行駛時設(shè)定作為基礎(chǔ)的前后比平均值M(n)的方法。即，當(dāng)剎車時前后比的平均值A(chǔ)大于最大值M(6)時，用A替換M(6)，并且當(dāng)A小于最小值M(1)時，用A替換M(1)。因此，車輛的最大負(fù)載分布的前后比的平均值和最小安裝負(fù)載分布的前后比的平均值在重復(fù)運行中被設(shè)定。
這樣，能夠通過比較剎車時前后比的平均值與所存儲的前后比的平均值判斷當(dāng)時的負(fù)載分布。相關(guān)于圖1或圖7的實例，能夠判斷出負(fù)載分布對應(yīng)于6種模式中的哪一個模式。
在實施例1中，負(fù)載分布的狀態(tài)設(shè)為6種模式，但是模式數(shù)量不限于6種，并且考慮到數(shù)據(jù)的采樣數(shù)量和檢測精度，模式數(shù)量可以設(shè)為任意數(shù)量。當(dāng)數(shù)據(jù)的采樣數(shù)量增加并且檢測精度提高時，能夠?qū)⒛Ｊ竭M一步細(xì)分。此外，當(dāng)通過粗略判斷負(fù)載分布的狀態(tài)就能夠滿足要求時，模式數(shù)量可減少，并且能夠快速判斷負(fù)載分布的狀態(tài)。
實施例2圖6是相關(guān)于本發(fā)明的實施例的輪胎壓力下降的檢測裝置的框圖。輪胎壓力下降的檢測裝置10通過輸入裝置3由剎車檢測裝置1輸入車輛是否處在剎車狀態(tài)，并且將其存儲在存儲器5中。將由輪子轉(zhuǎn)速檢測裝置2得到的輪子轉(zhuǎn)速的信息輸入并且存儲在存儲器5中。由輪子轉(zhuǎn)速檢測裝置2得到的輪子轉(zhuǎn)速的信息可以是由于輪子轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的脈沖。在這種情況下，輪子的轉(zhuǎn)速能夠由固定時間間隔內(nèi)脈沖的周期或脈沖的數(shù)量計算而得。CPU 4執(zhí)行存儲在存儲器5中的程序。在實施例2中描述了一個存儲器5，然而，程序可以被分割并存儲在ROM(只讀存儲器)中，并且計算數(shù)據(jù)可以被分割并存儲在RAM(隨機存取存儲器)中。此外，顯示判斷出的輪胎氣壓漏氣警報的漏氣警報顯示裝置7和利用負(fù)載分布的信息和輪胎壓力下降的信息駕駛車輛的控制裝置8都與其相連。
剎車的檢測通過分路輸入剎車燈的開/關(guān)信號，與實施例1的方式類似。
通過在實施例1中說明的負(fù)載分布判斷方法判斷負(fù)載，并且設(shè)定根據(jù)負(fù)載判斷輪胎壓力下降的閾值。基于由輪子轉(zhuǎn)速的檢測裝置2輸入的輪胎轉(zhuǎn)速的信息計算輪胎壓力下降的判斷值，并且通過將所述判斷值與閾值比較，由是否超出所述范圍判斷輪胎氣壓是否下降。當(dāng)判斷值等于閾值或更大時判斷有漏氣，通過例如亮燈和蜂鳴聲(用于漏氣報警的顯示裝置7)顯示警報。
此外，負(fù)載分布的信息輸出到駕駛車輛的控制裝置8(例如，ABS系統(tǒng)和TRC裝置)，并且能夠被用于車輛駕駛的控制。在這種情況下，輪胎壓力下降的檢測裝置10也是負(fù)載分布的判斷裝置。
例如，在ABS系統(tǒng)中，由本發(fā)明的負(fù)載分布的判斷裝置輸入負(fù)載分布，并且能夠根據(jù)負(fù)載分布設(shè)定各個輪子的剎車操作力的分布。ABS系統(tǒng)適時地檢測輪胎的打滑(輪胎抱死)，并且實時地調(diào)整剎車操作力，但是各個輪子能夠在即將抱死前獲得最大的剎車操作力，因此能夠?qū)崿F(xiàn)更安全和可靠的剎車。結(jié)果是，即使負(fù)載分布不同，在剎車時車體也不會向車頭方向傾斜，并且駕駛員能夠在不影響方向控制的狀態(tài)下進行剎車操作在TRC系統(tǒng)中，由本發(fā)明的負(fù)載分布的判斷裝置輸入負(fù)載分布，并且能夠?qū)崿F(xiàn)更有效的車輛駕駛控制，例如，通過調(diào)整左輪和右輪的駕駛動力分布，并且根據(jù)負(fù)載分布設(shè)定駕駛動力的上限以抑制起動和加速時的打滑。
下面，根據(jù)實例說明通過使用負(fù)載分布的判斷值，根據(jù)負(fù)載分布改變輪胎漏氣判斷的閾值精確地進行漏氣判斷的方法。
實例條件使用的車輛NISSAN CEDRIC(型號GH-HY34，2000年6月)使用的輪胎Dunlop.b＞LM702 215/45ZR17輪胎壓力下降的判斷值
(((WFL+WRR)/2)-((WFR+WRL)/2)/(WFL+WFR+WRL+WRR)/4)×100其中W**輪子的轉(zhuǎn)速**指的是輪子的位置(FL前左，F(xiàn)R前右，RL后左，RR后右)。
駕駛員體重72kg，并且每個乘客用60kg的重量代替。
對于車輛和輪胎的組合，輪胎在正常內(nèi)壓下判斷值為零，并且乘載1人時減壓30％的判斷值為0.3，乘載5人時為0.25，而相關(guān)于漏氣判斷值的閾值，乘載1人的負(fù)載分布中漏氣判斷的閾值被設(shè)為0.3，乘載5人的負(fù)載分布中漏氣判斷的閾值被設(shè)為0.25。
通過使用剎車情況下前后輪的轉(zhuǎn)速比值(((WFL+WFR)/2)/((WRL+WRR)/2)-1)進行負(fù)載分布狀態(tài)的判斷，并且在和實例車輛(NISSAN CEDRIC)的最大負(fù)載匹配后應(yīng)用與作為實施例1中實例的圖1的流程圖類似的方法。
在該設(shè)定下，將一個輪子的空氣壓力減少25％并進行行駛測試。根據(jù)負(fù)載的閾值由對負(fù)載的判斷進行選擇，并且乘載1人和乘載5人的時候都沒有發(fā)出警報。
在同樣的設(shè)定下，將一個輪子的空氣壓力減少30％并進行行駛測試。根據(jù)負(fù)載的閾值由對負(fù)載的判斷進行選擇，并且乘載1人和乘載5人的時候都發(fā)出了警報。
這樣，通過設(shè)定根據(jù)負(fù)載分布的漏氣判斷的閾值，能夠根據(jù)負(fù)載精確地進行輪胎壓力下降的檢測。相關(guān)于實施例2的實例，在普通車輛(NISSAN CEDRIC)的一個輪子減壓25％的狀態(tài)下，乘載1人和乘載5人都沒有判斷漏氣，但是在一個輪子減壓30％的狀態(tài)下，乘載1人和乘載5人都判斷為漏氣。所以利用本發(fā)明的負(fù)載分布判斷方法的結(jié)果，通過根據(jù)負(fù)載分布狀態(tài)設(shè)定輪胎漏氣判斷的閾值，即使負(fù)載分布狀態(tài)不同，也能夠以同樣的漏氣判斷條件準(zhǔn)確無誤地將輪胎漏氣的危險通知駕駛員。
此外，在上述實施例1和2中，作為實例描述了小型汽車(TOYOTA COROLLA)和普通汽車(NISSAN CEDRIC)，但是本發(fā)明的負(fù)載分布判斷方法并不限于小型汽車和普通汽車，并且能夠應(yīng)用于配備空心輪胎的車輛，諸如輕型汽車、三輪車輛、小型貨車、貨車、卡車和客車。
此外，在實施例中，以作為二輪轉(zhuǎn)速的四輪車輛的兩個前輪轉(zhuǎn)速的平均值和兩個后輪轉(zhuǎn)速的平均值、兩個左輪的前輪和后輪的轉(zhuǎn)速、以及兩個右輪的前輪和后輪的轉(zhuǎn)速為例說明對負(fù)載分布的判斷。然而，可以通過比較其他任意選擇的兩個輪子的轉(zhuǎn)速判斷目標(biāo)二輪的負(fù)載分布。例如，能夠通過比較兩個左輪的平均轉(zhuǎn)速和兩個右輪的平均轉(zhuǎn)速判斷車輛的左右負(fù)載分布。此外，在前輪(后輪)為單輪的三輪車輛的情況下，能夠通過比較前輪(后輪)的轉(zhuǎn)速和兩個后輪(前輪)的平均轉(zhuǎn)速判斷車輛的前后負(fù)載分布。
此外，在后輪有四個輪子的六輪車輛的情況下，二輪轉(zhuǎn)速可以是兩個前輪轉(zhuǎn)速的平均值和四個后輪轉(zhuǎn)速的平均值、或三個左輪轉(zhuǎn)速的平均值和三個右輪轉(zhuǎn)速的平均值，并且能夠判斷車輛的前后負(fù)載分布或車輛的左右負(fù)載分布。此外，在拖拉機和拖拉機拖車組合而成的六輪車輛的情況下，二輪轉(zhuǎn)速可以是拖拉機四個輪子轉(zhuǎn)速的平均值和拖拉機拖車兩個輪子轉(zhuǎn)速的平均值、拖拉機兩個前輪轉(zhuǎn)速的平均值和拖拉機拖車兩個輪子轉(zhuǎn)速的平均值、或拖拉機兩個后輪轉(zhuǎn)速的平均值和拖拉機拖車兩個輪子轉(zhuǎn)速的平均值。能夠判斷拖拉機的兩個輪子和拖拉機拖車承受的負(fù)載分布，或每個輪軸的負(fù)載分布。
在本說明書中，不能盡述作為二輪轉(zhuǎn)速的所有組合，但是通過效仿上述實例設(shè)定二輪轉(zhuǎn)速的組合并且應(yīng)用本發(fā)明的方法，能夠判斷二輪組合的負(fù)載分布。
權(quán)利要求
1.一種車輛負(fù)載分布的判斷方法，基于安裝在車輛上的輪子的轉(zhuǎn)速，其特征在于，使用判斷所述輪子的轉(zhuǎn)速以及車輛是否處在剎車狀態(tài)的判斷標(biāo)志。
2.一種車輛負(fù)載分布的判斷裝置，基于安裝在車輛上的輪子的轉(zhuǎn)速判斷車輛負(fù)載分布，其特征在于，該裝置具有輸入所述輪子轉(zhuǎn)速的裝置、判斷車輛是否處在剎車狀態(tài)的裝置、以及使用判斷所述輪子的轉(zhuǎn)速以及車輛是否處在剎車狀態(tài)的判斷標(biāo)志判斷車輛負(fù)載分布的裝置。
3.一種車輛負(fù)載分布的判斷程序，其特征在于，為了判斷車輛的負(fù)載分布將電腦功能化為包含檢測安裝在車輛上的輪子轉(zhuǎn)速的裝置；判斷車輛是否處在剎車狀態(tài)的裝置；以及使用輪子轉(zhuǎn)速和車輛是否處在剎車狀態(tài)的檢測結(jié)果判斷車輛負(fù)載分布的裝置。
4.一種輪胎壓力下降的檢測方法，其特征在于，其中，檢測輪胎壓力下降的閾值根據(jù)使用如權(quán)利要求1所述的車輛負(fù)載分布的判斷方法判斷負(fù)載分布的判斷結(jié)果而變化。
5.一種輪胎壓力下降的檢測裝置，其特征在于，其中，檢測輪胎壓力下降的閾值根據(jù)使用如權(quán)利要求1所述的車輛負(fù)載分布的判斷方法判斷負(fù)載分布的判斷結(jié)果而變化。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種判斷車輛負(fù)載分布而不需要在車輛上設(shè)置特定負(fù)載傳感器的方法。本發(fā)明的車輛負(fù)載分布判斷方法的特征在于通過對比在車輛剎車時兩種預(yù)定輪子組合的輪子轉(zhuǎn)速的計算值的比較結(jié)果與在預(yù)定負(fù)載下上述兩種預(yù)定輪子組合的輪子轉(zhuǎn)速的計算值的比較結(jié)果，判斷車輛每個輪子的負(fù)載分布或每個輪軸的負(fù)載分布。兩種預(yù)定輪子組合的輪子轉(zhuǎn)速的計算值可以是前輪轉(zhuǎn)速的平均值和后輪轉(zhuǎn)速的平均值、兩個左輪轉(zhuǎn)速的平均值和兩個右輪轉(zhuǎn)速的平均值、車輛兩個左輪的前輪和后輪的轉(zhuǎn)速、兩個右輪的前輪和后輪的轉(zhuǎn)速、兩個前輪的左輪轉(zhuǎn)速和右輪轉(zhuǎn)速或兩個后輪的左輪轉(zhuǎn)速和右輪轉(zhuǎn)速。
文檔編號G01L17/00GK1749728SQ200510104168
公開日2006年3月22日 申請日期2005年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月17日
發(fā)明者北野雅嗣 申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社