專利名稱：負載分布的判斷方法
技術領域：
本發明涉及一種判斷車輛的每個輪子或者每個輪軸的負載分布的方法及其裝置，以及車輛負載分布的判斷程序。
背景技術：
當安裝在車輛上的輪胎的壓力下降時，燃油里程數會減少，并且在高速行駛中會有發生爆胎的危險。當輪胎漏氣時，通過利用諸如輪胎動力負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(輪胎動力負載半徑)減小的值比具有正常內壓的輪胎更多，因此與其他正常輪胎相比轉動角速度增大。例如，一種通過輪胎的轉動角速度的相對差異檢測內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，F1～F4分別指左前輪、右前輪、左后輪和右后輪的轉動角速度。
然而，由于輪胎的上述性能會由于諸如車上乘客的數量和裝載物重量的負載的變化而變化，在不能將負載變化與輪胎壓力變化區分開的情況下，負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。
當所有的輪胎壓力都正常時，上述的判斷值DEL為零，但當一個輪子發生漏氣時，判斷值會根據動力負載半徑的水平而變化。當會向駕駛員發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，當判斷值超過該閾值時就會發出警報。然而，負載越大，漏氣時動力負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，當設計乘載5人的情況下減壓30％時發出警報時，閾值必須是0.25。然而，當閾值為0.25時，乘載1人的情況下減壓25％就會發出警報(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號中所述的發明都是負載分布的判斷裝置。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前后共振頻率的變化判斷為負載變化，或者使用懸掛沖擊傳感器來檢測負載。
此外，如在日本未審查專利公報第2222/1997號中所述，前輪轉速與后輪轉速的比值在剎車時和非剎車時會發生變化，但是沒有描述剎車時前輪轉速與后輪轉速的比值與車輛負載之間的關系。
發明內容
如上所述，由于判斷輪胎壓力的性能會隨負載而變化，為了精確地判斷壓力下降，需要諸如根據負載等的變化改變閾值的各種措施。常規上在特定情況下為了檢測負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。
本發明的目的在于提供一種判斷車輛負載分布而不需要在車輛上設置特定負載感應器的方法。
此外，本發明的目的在于提供一種使用上述負載分布的判斷值探測輪胎壓力下降的方法，其中對于每個負載都提供了閾值，并且能夠根據負載發出精確的漏氣警報。
本發明的車輛負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速以及車輛是否處在剎車狀態的判斷標志，通過對比在車輛剎車時上述輪子中的二輪轉速的比較結果與在預定負載下二輪轉速的比較結果，判斷車輛的每個輪子的負載分布或每個輪軸的負載分布。
本發明中的“二輪轉速”指的是(1)車輛所有輪子中兩個輪子各自的轉速，(2)所有輪子中至少兩個輪子各自轉速的平均值和至少兩個剩下的輪子各自轉速的平均值，或(3)所有輪子中一個輪子的轉速和至少兩個剩下的輪子各自轉速的平均值。
本發明的車輛負載分布的判斷裝置具有檢測安裝在車輛上的輪子的轉速的裝置、檢測車輛是否處在剎車狀態的裝置、在車輛剎車時比較上述輪子中二輪轉速的計算裝置、以及存儲在預定負載下所述二輪轉速的裝置，并且其特征在于通過對比計算裝置的比較結果與所存儲的上述預定負載下的二輪轉速，判斷車輛每個輪子的負載分布或每個輪軸的負載分布。
此外，車輛負載分布的判斷程序的特征在于為了判斷車輛的負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速的裝置；判斷車輛是否處在剎車狀態的裝置；在車輛剎車時比較上述輪子中二輪轉速的計算裝置；在預定負載下所述二輪轉速或其比較結果的存儲裝置、以及通過對比上述計算裝置的比較結果與所存儲的上述預定負載下的二輪轉速或其對比結果判斷車輛每個輪子的負載分布或每個輪軸的負載分布的裝置。
作為輪子中的二輪轉速，該二輪轉速可以是車輛兩個前輪轉速的平均值和兩個后輪轉速的平均值、車輛兩個左輪轉速的平均值和兩個右輪轉速的平均值、車輛兩個左輪的前輪和后輪的轉速、車輛兩個右輪的前輪和后輪的轉速、單前輪的三輪車輛的前輪轉速和兩個后輪轉速的平均值、以及單后輪的三輪車輛的兩個前輪轉速的平均值和后輪的轉速。
在六輪車輛的情況下，上述二輪轉速可以是最前兩個輪子轉速的平均值和四個后輪轉速的平均值、最后兩個輪子轉速的平均值和四個前輪轉速的平均值、三個左輪轉速的平均值和三個右輪轉速的平均值、最前兩個輪子轉速的平均值和最后兩個輪子轉速的平均值、最前兩個輪子轉速的平均值和中央驅動軸的兩個輪子轉速的平均值、或最后兩個輪子轉速的平均值和中央驅動軸的兩個輪子轉速的平均值。
在本發明中，輪子的轉速是輪子轉動角速度與給定輪胎半徑的乘積。此外，車輛的負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載大小的相互關系。例如，負載分布指的是施加在車輛的每個輪子上的負載大小的相互關系，或施加在每個輪軸上的負載大小的相互關系。
本發明的車輛負載分布的判斷方法可通過將左前輪轉速與左后輪轉速之差除以所述左后輪的轉速所得的值對上述二輪轉速進行比較。
可通過將右前輪轉速與右后輪轉速之差除以所述右后輪的轉速所得的值對上述二輪轉速進行比較。
此外，可通過將兩個前輪轉速與兩個后輪轉速之差除以所述兩個后輪的轉速所得的值對上述二輪轉速進行比較。
本發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使用車輛負載分布的判斷方法判斷負載分布的判斷結果而變化。此外，作為用于改變檢測輪胎壓力下降的閾值的車輛負載分布的判斷方法，使用判斷安裝在車輛上的輪子的轉速以及車輛是否處在剎車狀態的判斷標志，通過對比在車輛剎車時上述輪子中二輪轉速的比較結果與在預定負載下二輪轉速的比較結果，能夠判斷車輛每個輪子的負載分布或每個輪軸的負載分布。
此外，本發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使用車輛負載分布的判斷方法判斷負載分布的判斷結果而變化。此外，作為用于改變檢測輪胎壓力下降的閾值的車輛負載分布的判斷方法，使用判斷安裝在車輛上的輪子的轉速以及車輛是否處在剎車狀態的判斷標志，通過對比在車輛剎車時上述輪子中二輪轉速的比較結果與在預定負載下二輪轉速的比較結果，能夠判斷車輛每個輪子的負載分布或每個輪軸的負載分布。
本發明的車輛負載分布的判斷方法中，通過檢測車輛處在剎車狀態，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)的轉速(例如，兩個前輪轉速的平均值和兩個后輪轉速的平均值)(例如，兩個前輪轉速的平均值/兩個后輪轉速的平均值-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)在固定負載下(例如，所述車輛中負載為乘載1人和乘載5人)的計算值的比較值進行對比，從而判斷車輛的負載分布。例如，行駛中的負載分布的判斷值通過插值技術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載(重量為60kg)被置于右后座和行李箱右側的情況下，利用左前輪轉速/左后輪轉速-1、右前輪轉速/右后輪轉速-1、以及兩個前輪轉速的平均值/兩個后輪轉速的平均值-1的比較值，能夠判斷雖然前后的負載分布比率相同，但是左右的負載分布比率不同。
能夠判斷的負載分布的例子包括兩個前輪和兩個后輪的負載分布、兩個左輪和兩個右輪的負載分布、兩個左輪的前輪和后輪的負載分布、兩個右輪的前輪和后輪的負載分布、前輪的左輪和右輪的負載分布、或后輪的左輪和右輪的負載分布。
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。例如，由于剎車燈與制動器的操作是相聯動的，所以只需通過分路輸入剎車燈的開/關信號以檢測制動器是否被操作。
此外，即使負載發生了改變，也能夠通過根據被判斷的負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，通過根據負載分布的判斷值設定輪胎漏氣的閾值(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速比率判斷負載分布的結果，在其中一個輪子減壓30％的漏氣狀態下，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％的漏氣狀態下，乘載1人和乘載5人都不會被判斷為漏氣。結果是，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，即使當負載分布狀態不同時也不會發生錯誤。
根據本發明，通過使用上述用于ABS(防抱死剎車系統)系統和TRC(牽引控制)系統的被判斷負載分布的信息，能夠進行根據負載分布的最佳控制。
例如，在ABS系統中，由本發明的負載分布的判斷裝置輸入負載分布，并且能夠根據負載分布設定各個輪子的剎車操作力的分布。在ABS系統中，打滑(輪胎抱死)會被瞬間檢測到，并且實時地調整剎車操作力，因此可以通過根據負載分布設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，因此能夠實現安全和可靠的剎車。結果是，即使負載分布不同，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下進行剎車操作。
在TRC系統中，由本發明的負載分布的判斷裝置輸入負載分布，并且能夠實現更有效的車輛駕駛控制，例如，通過調整左輪和右輪的駕駛動力分布，并且根據負載分布設定駕駛動力的上限以抑制起動和加速時的打滑。
根據本發明的負載分布的判斷方法，能夠僅通過向輪胎漏氣報警系統最小程度必須的輪子速度的信息中加入剎車的開/關信息判斷車輛負載的分布，而不需要使用特定的懸掛沖擊傳感器。
此外，即使負載發生改變，輪胎壓力下降的警報也能夠在預定的目標減壓數量發生時發出。
圖1是顯示相關于本發明的實施例1的負載分布判斷方法的一個實例的流程圖；圖2是顯示相關于本發明的實施例1的在乘載2人和5人的情況下用于負載分布判斷的計算值的變化的關系圖；圖3是顯示相關于本發明的實施例1的在負載變化的情況下用于負載分布判斷的計算值與前后輪軸的負載分布之間的關系的關系圖；圖4是表示相關于本發明的實施例1的在乘載5人的情況下用于3負載分布判斷的計算值與前后G之間的關系的關系圖；圖5是表示相關于本發明的實施例1的在負載偏向車輛右側的情況下用于3負載分布判斷的計算值與前后G之間的關系的關系圖；圖6是顯示相關于本發明的實施例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是顯示相關于本發明的負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)。
相關于車輛考慮其中只有負載情況不同的兩種狀態。
當在狀態A的兩個相應輪子在剎車時速度的數值關系表示為F1＝F2×1.0020，并且在狀態B的兩個相應輪子在剎車時速度的數值關系表示為F1＝F2×1.0025時(F1指的是輪子1的轉速，F2指的是輪子2的轉速)，與輪子2相比，輪子1在狀態B的轉速比狀態A快。
這時，可以判斷狀態B的輪子1的負載比狀態A更大，或者輪子2的負載更小。
此外，當在狀態C的兩個相應輪子在剎車時速度的數值關系表示為F1＝F2×1.0050時，可以判斷與狀態A相比，狀態C的輪子1的負載比狀態A到狀態B的變化大一倍，或者輪子2的負載比狀態A到狀態B的變化小一倍。
所述兩個預定輪子組合的輪子轉速的計算值可以是兩個前輪轉速的平均值和兩個后輪轉速的平均值、兩個左輪轉速的平均值和兩個右輪轉速的平均值、兩個左輪中的前輪和后輪的轉速、兩個右輪中的前輪和后輪的轉速、兩個前輪中的左輪和右輪的轉速、或者兩個后輪中的左輪和右輪的轉速。
此外，在三輪車輛的情況下(例如，前輪為單輪)，所述兩個預定輪子組合的輪子轉速的計算值可以是前輪轉速和兩個后輪轉速的平均值、以及兩個后輪中的左輪和右輪的轉速。
車輛的負載狀態的相對變化能夠被判斷，并且負載狀態的變化能夠從特定狀態被存儲(例如，乘載1人)時的情況測得(例如，當記憶了左側和右側相等的安裝狀態時將左側和右側兩個輪子的轉速相比較，可以測得負載向左和向右方向的偏斜)。
可以判斷的負載分布的例子包括兩個前輪和兩個后輪的負載分布、兩個左輪和兩個右輪的負載分布、兩個左輪中的前輪和后輪的負載分布、兩個右輪中的前輪和后輪的負載分布、前輪中左輪和右輪的負載分布、或者后輪中的左輪和右輪的負載分布。
本發明利用了在乘載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量的總負載重量而變化。
輪子的轉速將以下列格式表示如下。
W**輪子的轉速**指的是輪子的位置(FL前左，FR前右，RL后左，RR后右)。
例如，左側前輪的轉速為WFL。
實施例1這樣，將本發明的方法應用于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，兩個前輪的平均轉速和兩個后輪的平均轉速被用于車輪的兩個轉速進行對比。
圖2所示的是((WFL+WFR)/2)/((WRL+WRR)/2)-1的值，即[兩個前輪的平均轉速/兩個后輪的平均轉速-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)在圖中標繪的關系圖。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的重量的狀態下在剎車時進行測量以獲得數據。測得數據的路線為沿著Hanshin高速公路的海灣沿岸從Rokko島到Naruohama海灘區域內約30公里的來回路線，所需時間約為40分鐘。
在前輪轉速＞后輪轉速的情況下，所使用的比較值(兩前輪平均轉速/兩后輪平均轉速-1)為正值，而在前輪轉速＜后輪轉速的情況下為負值。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，作為驅動輪的前輪在剎車時具有較大的剎車力，并且與旋轉方向相對有輕微的打滑，因此兩個后輪的轉速大于兩個前輪。可以得出乘載5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(兩前輪平均轉速/兩后輪平均轉速-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)(相當于上述車輛(TOYOTACOROLLA)的最大載重)(8)司機，右后座位以及右側行李箱的負載(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)的數據。圖3所示是剎車時的比較值(兩前輪平均轉速/兩后輪平均轉速-1)與前后負載分布(前輪軸重量/后輪軸重量)之間的關系的關系圖。該圖指的是當比較值在剎車時發生變化時，可以得出前后負載分布也有了變化。此外，當獲得前后負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于此的關系)，可以在行駛時由比較值通過回歸線的關系或者插值技術判斷負載分布。此外，上述8個等級(或一部分等級)被設定為固定負載條件，剎車時輪子的轉速經測定，并且比較值可經計算加以設定。
表1
在上述8個等級中，(6)和(8)的前后負載分布比率都是1.28，但是左右負載分布如表2所示。
表2
圖4和圖5是根據3種模式組合的輪子轉速的比較值相對于上述(6)(圖4)和(8)(圖5)的負載分布中的前后G在圖中標繪的關系圖。在圖4和圖5中，LF/R-1指的是左前輪轉速/左后輪轉速-1(即WFL/WRL-1)，RF/R-1指的是右前輪轉速/右后輪轉速-1(即WFR/WRR-1)，以及F/R-1指的是兩個前輪的平均轉速/兩個后輪的平均轉速-1(即((WFL+WFR)/2)/((WRL+WRR)/2)-1)。
在圖4和圖5中，上述(6)的負載分布中的“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載分布發生了變化。此外，當得到了左右負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的關系)，由比較值的差異能精確測定左右負載分布。
圖1所示是本發明的負載分布判斷方法的一個實例的流程圖。參考圖1，圖中說明了判斷負載分布狀態的方法。
除非車輛停止，通常負載狀態不會發生變化。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，當油箱由空到灌滿燃油時負載狀態也會發生變化，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載狀態是否發生了變化。相反，當車輛沒有停止時，假定負載狀態沒有變化，就能夠對這段時間內輪子轉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速在一定時間內持續為零，關閉點火開關或檢測自動變速的位置在一定時間內持續在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)內沒有停止的時間間隔內，在固定時間(例如30分鐘)的時間間隔內，以及車輛在剎車狀態期間對輪子轉速的計算值進行采樣而計算平均值。此外，負載分布的狀態采取了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(步驟10)，并且當車輛處在剎車狀態時，對前后輪轉速的比值(((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(假設車輛沒有停止)進行多次采樣，并且計算其平均值A(步驟13)。盡管在本實例中是在固定時間內進行多次采樣(步驟12)，也可以進行多次采樣直到獲得固定數量的樣本為止。
為了檢測車輛處在剎車狀態，需要檢測制動器是否被操作。由于剎車燈與制動器操作聯動，所以通過分路輸入剎車燈的開/關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與已經存儲的前后比的平均值M(n)進行比較判斷負載分布。在固定負載分布下的前后比的平均值M(n)被預先測定并存儲。在本實例中，乘載1人即最小負載情況下的前后比的平均值M(1)和乘載5人+60kg的行李即最大負載情況下的前后比的平均值M(6)被預先測定并設定，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A在M(n)±δ的范圍內時(步驟15)，判斷A與M(n)的負載分布相同(步驟19)。
或者，以所有6種模式預先測定的前后比的平均值可以被設定為M(n)。在這種情況下，判斷行駛中的前后比的平均值A是否在從(M(n-1)+M(n))/2到(M(n)+M(n+1))/2的范圍內。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。
當前后比的平均值A沒有對應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所示是本發明的負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個模式的負載分布的狀態。在圖7的流程圖中，剎車時前后比的平均值A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定作為基礎的前后比平均值M(n)的方法。即，當剎車時前后比的平均值A大于最大值M(6)時，用A替換M(6)，并且當A小于最小值M(1)時，用A替換M(1)。因此，車輛的最大負載分布的前后比的平均值和最小安裝負載分布的前后比的平均值在重復運行中被設定。
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時的負載分布。相關于圖1或圖7的實例，能夠判斷出負載分布對應于6種模式中的哪一個模式。
在實施例1中，負載分布的狀態設為6種模式，但是模式數量不限于6種，并且考慮到數據的采樣數量和檢測精度，模式數量可以設為任意數量。當數據的采樣數量增加并且檢測精度提高時，能夠將模式進一步細分。此外，當通過粗略判斷負載分布的狀態就能夠滿足要求時，模式數量可減少，并且能夠快速判斷負載分布的狀態。
實施例2圖6是相關于本發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，并且將其存儲在存儲器5中。將由輪子轉速檢測裝置2得到的輪子轉速的信息輸入并且存儲在存儲器5中。由輪子轉速檢測裝置2得到的輪子轉速的信息可以是由于輪子轉動而產生的脈沖。在這種情況下，輪子的轉速能夠由固定時間間隔內脈沖的周期或脈沖的數量計算而得。CPU 4執行存儲在存儲器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，并且計算數據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/關信號，與實施例1的方式類似。
通過在實施例1中說明的負載分布判斷方法判斷負載，并且設定根據負載判斷輪胎壓力下降的閾值。基于由輪子轉速的檢測裝置2輸入的輪胎轉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，負載分布的信息輸出到駕駛車輛的控制裝置8(例如，ABS系統和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也是負載分布的判斷裝置。
例如，在ABS系統中，由本發明的負載分布的判斷裝置輸入負載分布，并且能夠根據負載分布設定各個輪子的剎車操作力的分布。ABS系統適時地檢測輪胎的打滑(輪胎抱死)，并且實時地調整剎車操作力，但是各個輪子能夠在即將抱死前獲得最大的剎車操作力，因此能夠實現更安全和可靠的剎車。結果是，即使負載分布不同，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下進行剎車操作在TRC系統中，由本發明的負載分布的判斷裝置輸入負載分布，并且能夠實現更有效的車輛駕駛控制，例如，通過調整左輪和右輪的駕駛動力分布，并且根據負載分布設定駕駛動力的上限以抑制起動和加速時的打滑。
下面，根據實例說明通過使用負載分布的判斷值，根據負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**輪子的轉速**指的是輪子的位置(FL前左，FR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，而相關于漏氣判斷值的閾值，乘載1人的負載分布中漏氣判斷的閾值被設為0.3，乘載5人的負載分布中漏氣判斷的閾值被設為0.25。
通過使用剎車情況下前后輪的轉速比值(((WFL+WFR)/2)/((WRL+WRR)/2)-1)進行負載分布狀態的判斷，并且在和實例車輛(NISSAN CEDRIC)的最大負載匹配后應用與作為實施例1中實例的圖1的流程圖類似的方法。
在該設定下，將一個輪子的空氣壓力減少25％并進行行駛測試。根據負載的閾值由對負載的判斷進行選擇，并且乘載1人和乘載5人的時候都沒有發出警報。
在同樣的設定下，將一個輪子的空氣壓力減少30％并進行行駛測試。根據負載的閾值由對負載的判斷進行選擇，并且乘載1人和乘載5人的時候都發出了警報。
這樣，通過設定根據負載分布的漏氣判斷的閾值，能夠根據負載精確地進行輪胎壓力下降的檢測。相關于實施例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％的狀態下，乘載1人和乘載5人都判斷為漏氣。所以利用本發明的負載分布判斷方法的結果，通過根據負載分布狀態設定輪胎漏氣判斷的閾值，即使負載分布狀態不同，也能夠以同樣的漏氣判斷條件準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)，但是本發明的負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，以作為二輪轉速的四輪車輛的兩個前輪轉速的平均值和兩個后輪轉速的平均值、兩個左輪的前輪和后輪的轉速、以及兩個右輪的前輪和后輪的轉速為例說明對負載分布的判斷。然而，可以通過比較其他任意選擇的兩個輪子的轉速判斷目標二輪的負載分布。例如，能夠通過比較兩個左輪的平均轉速和兩個右輪的平均轉速判斷車輛的左右負載分布。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)的轉速和兩個后輪(前輪)的平均轉速判斷車輛的前后負載分布。
此外，在后輪有四個輪子的六輪車輛的情況下，二輪轉速可以是兩個前輪轉速的平均值和四個后輪轉速的平均值、或三個左輪轉速的平均值和三個右輪轉速的平均值，并且能夠判斷車輛的前后負載分布或車輛的左右負載分布。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，二輪轉速可以是拖拉機四個輪子轉速的平均值和拖拉機拖車兩個輪子轉速的平均值、拖拉機兩個前輪轉速的平均值和拖拉機拖車兩個輪子轉速的平均值、或拖拉機兩個后輪轉速的平均值和拖拉機拖車兩個輪子轉速的平均值。能夠判斷拖拉機的兩個輪子和拖拉機拖車承受的負載分布，或每個輪軸的負載分布。
在本說明書中，不能盡述作為二輪轉速的所有組合，但是通過效仿上述實例設定二輪轉速的組合并且應用本發明的方法，能夠判斷二輪組合的負載分布。
權利要求
1.一種車輛負載分布的判斷方法，基于安裝在車輛上的輪子的轉速，其特征在于，使用判斷所述輪子的轉速以及車輛是否處在剎車狀態的判斷標志。
2.一種車輛負載分布的判斷裝置，基于安裝在車輛上的輪子的轉速判斷車輛負載分布，其特征在于，該裝置具有輸入所述輪子轉速的裝置、判斷車輛是否處在剎車狀態的裝置、以及使用判斷所述輪子的轉速以及車輛是否處在剎車狀態的判斷標志判斷車輛負載分布的裝置。
3.一種車輛負載分布的判斷程序，其特征在于，為了判斷車輛的負載分布將電腦功能化為包含檢測安裝在車輛上的輪子轉速的裝置；判斷車輛是否處在剎車狀態的裝置；以及使用輪子轉速和車輛是否處在剎車狀態的檢測結果判斷車輛負載分布的裝置。
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使用如權利要求1所述的車輛負載分布的判斷方法判斷負載分布的判斷結果而變化。
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使用如權利要求1所述的車輛負載分布的判斷方法判斷負載分布的判斷結果而變化。
全文摘要
本發明的目的在于提供一種判斷車輛負載分布而不需要在車輛上設置特定負載傳感器的方法。本發明的車輛負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定輪子組合的輪子轉速的計算值的比較結果與在預定負載下上述兩種預定輪子組合的輪子轉速的計算值的比較結果，判斷車輛每個輪子的負載分布或每個輪軸的負載分布。兩種預定輪子組合的輪子轉速的計算值可以是前輪轉速的平均值和后輪轉速的平均值、兩個左輪轉速的平均值和兩個右輪轉速的平均值、車輛兩個左輪的前輪和后輪的轉速、兩個右輪的前輪和后輪的轉速、兩個前輪的左輪轉速和右輪轉速或兩個后輪的左輪轉速和右輪轉速。
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 優先權日2004年9月17日
發明者北野雅嗣 申請人:住友橡膠工業株式會社
專業數控銑床產品供應商
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