CN102282052B - 车辆状态估计装置 - Google Patents

Abstract

提供一种在车辆的行驶当中不直接检测施加到前后轮的车轴的载荷也能够估计车辆重心的前后方向位置、施加到前后轮的车轴的载荷、侧抗刚度的车辆状态估计装置。本发明的装置的特征在于，基于车辆重量值、稳定系数值、前轮车轴载荷与前轮侧抗刚度的关系、以及后轮车轴载荷与后轮侧抗刚度的关系来估计车辆在前后方向上的重心位置。

Description

车辆状态估计装置

技术领域

本发明涉及估计汽车等车辆的各种状态或运动特性的装置，更详细地说，涉及可在车辆行驶当中估计车辆重心在前后方向上的位置的装置、或者可根据估计出的车辆重心在前后方向上的位置来估计前后轮的车轴载荷和侧抗刚度等车辆特性的装置。

背景技术

近年来，在汽车等车辆中为了稳定车辆行驶期间的运动，而执行各种行为控制、运动控制或者行驶控制。在这些控制中，利用车身运动或轮胎的模型进行车辆各轮的制动/驱动力或转向角的控制，以使车辆的运动状态(横摆、侧倾等)稳定。例如在ABS(Anti-lock Braking System，防抱死制动系统)、TRC(Traction Control，牵引力控制)等的控制中，控制向各轮施加的制动/驱动力的大小，来调节各轮的滑移率，以使各轮的轮胎力不超过摩擦圆而变得过大。此外，在VSC(Vehicle Stability Control，车辆稳定控制)的情况下，为了使车辆在横摆方向上的运动稳定，控制车辆左右轮的制动/驱动力差或者转向角，由此实现绕车辆重心的横摆力矩控制。

如本领域技术人员已知，当如上述执行车辆的行为、运动或行驶控制时，作为用于所述控制的参数，有时常常需要依据车辆装载物的量和配置(装载状态)而变动的特性值，例如，车辆重量、稳定系数、车辆重心至前后轮的车轴的距离、各轮载荷、或者各轮侧抗刚度等。在典型的私家车的情况下，由于车辆的乘员数和装载量变动少，因此这些参数近似地作为常数来提供。但是，在车辆装载物的量和位置变动大的车辆、例如卡车和公共汽车这样的中至大型车辆等的情况下，为了能够更准确地执行控制，优选在车辆的使用或行驶当中检测可依据车辆的装载量而变动的参数并在行为、运动或行驶控制中能够利用该参数。因此，在现有技术中提出了基于车辆行驶当中的驱动力与加速度的关系或者制动力与减速度的关系来估计上述依据车辆的装载状态而变动的参数中的车辆重量的方案(专利文献1)。此外已知稳定系数能够基于行驶当中的车辆转向角、横摆率、车速等的检测值来确定(专利文献2、3)。而且，在专利文献4中提出了使用载荷传感器直接检测各轮载荷并基于这些值来估计车辆重量和车辆重心的前后方向位置，并将所述估计出的值利用于车辆的行为控制的方案。

专利文献1：日本专利文献特开2002-333365；

专利文献2：日本专利文献特开2004-26073；

专利文献3：日本专利文献特开平11-94711；

专利文献4：日本专利文献特开2005-199882。

发明内容

发明要解决的问题

如上述专利文献4所述，如果在车辆前后轮的车轴上安装载荷传感器来直接检测施加到各车轴上的载荷，则可估计依据车辆的装载状态而变动的参数、例如车辆重心的前后方向位置、各轮的侧抗刚度等。但是，在此情况下，需要用于将载荷传感器安装到车轴的滚动轴承单元上的设计和装配。从而，假如不需要直接检测施加到前后车轴上的载荷的装备就能够估计如上述依据车辆的装载状态而变动的参数，那么将不再需要用于安装载荷传感器的劳力和费用，从而是有利的。关于这一点，本发明的发明人通过开发研究发现了在行驶当中的车辆中如果能够确定车辆重量和稳定系数，就能够估计依据车辆的装载状态而变动的参数之一、即车辆重心的前后方向位置，并且由此能够估计前后轮的车轴载荷、或者前后车轮的侧抗刚度。

于是，本发明要解决的一个问题是提供一种在车辆的行驶当中也能够估计车辆重心的前后方向位置而不直接检测施加到前后车轴上的载荷的车辆状态估计装置。

此外，本发明要解决的另一个问题是提供一种能够使用估计出的车辆重心的前后方向位置来估计前后轮的车轴载荷或前后轮的侧抗刚度的上述的车辆状态估计装置。

用于解决问题的手段

在车辆的运动控制领域中，已知描述车辆的运动特性时所使用的稳定系数(KH)是车辆重量M、轮距L、前轮轴至车辆重心的距离Lf、后轮轴至车辆重心的距离Lr、前轮轮胎的侧抗刚度Kf、以及后轮轮胎的侧抗刚度Kr(前后轮侧抗刚度是所谓两轮模型时的值)的函数。即，稳定系数以下式(1)的形式表示。

KH＝Ψ(M，L，Lf，Lr，Kf，Kr)…(1)

在该KH的函数Ψ的变量中，前轮轮胎的侧抗刚度Kf以及后轮轮胎的侧抗刚度Kr分别作为前轮车轴载荷Mf、后轮车轴载荷Mr的函数已知可以下式的形式表示。

Kf＝κf(Mf)…(2a)；

Kr＝κr(Mr)…(2b)

此外，前轮车轴载荷Mf以及后轮车轴载荷Mr根据在竖直方向上的力的力矩的平衡，由下式给定。

Mf＝M·Lr/L…(3a)

Mr＝M·Lf/L…(3b)

并且，关于L、Lf以及Lr，有下式(4)的关系成立。

L＝Lf+Lr…(4)

于是，利用式(2a)、(2b)、(3a)、(3b)、(4)的关系，能够从式(1)中消除变量Kf、Kr以及Lr(或Lf)，式(1)的函数可改写为下式(5)的形式。

KH＝Ψ(M，L，Lf)…(5)

[或者KH＝Ψ(M，L，Lr)]

从而，如果在式(5)中求解Lf(或Lr)，则Lf(或Lr)可作为稳定系数KH、车辆重量M、轮距L的函数、即以下式(6)的形式表示。

Lf＝λ(KH，M，L)…(6)

[或者Lr＝λ(KH，M，L)]

并且，通过根据上述式(6)计算Lf(或Lr)，可知车辆在前后方向上的重心位置。即，车辆在前后方向上的重心位置可根据稳定系数KH、车辆重量M、式(2a)、(2b)的函数κf、κr的具体表达式、即前轮车轴载荷与前轮侧抗刚度的关系以及后轮车轴载荷与后轮侧抗刚度的关系来估计。

于是，根据上述见解，在本发明的一个方面中，车辆状态估计装置的特征在于，基于车辆重量值、稳定系数值、前轮车轴载荷与前轮侧抗刚度的关系、以及后轮车轴载荷与后轮侧抗刚度的关系来估计车辆在前后方向上的重心位置。在该构成中，前轮车轴载荷与前轮侧抗刚度的关系以及后轮车轴载荷与后轮侧抗刚度的关系可预先求出(参考实施方式部分)。从而，根据上述本发明的装置，不直接检测前后轮的车轴载荷，即不需要载荷传感器，就可估计在车辆的行驶当中车辆在前后方向上的重心位置。

在上述本发明的装置的构成中，当前或者车辆使用时或行驶时的车辆重量值和稳定系数值也可以通过公知的方法、例如通过专利文献1或2所述的方法来估计或确定。前轮车轴载荷与前轮侧抗刚度的关系以及后轮车轴载荷与后轮侧抗刚度的关系、即式(2a)、(2b)的函数κf、κr的形式由各轮所使用的轮胎的特性确定，因此可预先通过实验获得或者理论获得。从而，前轮车轴载荷与前轮侧抗刚度的关系以及后轮车轴载荷与后轮侧抗刚度的关系也可以分别根据预先求出的前轮侧抗刚度相对于前轮车轴载荷的值的群以及预先求出的后轮侧抗刚度相对于后轮车轴载荷的值的群确定。

此外，关于车轴载荷与侧抗刚度的关系，已知轮胎侧抗刚度的值通常随着车轴载荷的增大而增大，并最终饱和。关于这一点，发现了该轮胎侧抗刚度的值典型地可很好地近似为车轴载荷值的二次函数。即，式(2a)、(2b)具体可如下表示。

Kf＝κf(Mf)＝af·Mf²+bf·Mf+cf…(2c)；

Kr＝κr(Mr)＝ar·Mr²+br·Mr+cr…(2d)

这里，af、bf、cf、ar、br、cr分别为常数系数。从而，上述本发明的装置也可以被构成为：前轮车轴载荷与前轮侧抗刚度的关系是将前轮侧抗刚度近似为前轮车轴载荷的二次函数而得关系，后轮车轴载荷与后轮侧抗刚度的关系是将后轮侧抗刚度近似为后轮车轴载荷的二次函数而得的关系。在该构成的情况下，决定关于前轮以及后轮的轮胎的车轴载荷与侧抗刚度的关系的常数系数能够预先求出，因此在本发明的装置中，作为前轮以及后轮各自的车轴载荷与前轮侧抗刚度的关系，可以仅存储式(2c)、(2d)中的常数系数af、bf、cf、ar、br、cr即可，从而能够降低本发明装置的存储容量，并且可高精度地估计车辆在前后方向上的重心位置。近似式不限于二次函数，也可以通过多顶式近似、对数近似等其他方法来获得。

另一方面，当使用式(2c)、(2d)的形式、即二次函数的形式作为前后轮的车轴载荷与侧抗刚度的关系时，式(5)中的Lf或Lr的次数变高，从而式(6)的函数λ的构成变复杂，运算负荷增大。因此，为了减少该运算负荷，上述本发明的装置可以被构成为：前轮车轴载荷与前轮侧抗刚度的关系是将前轮侧抗刚度近似为前轮车轴载荷的一次函数而得的关系，后轮车轴载荷与后轮侧抗刚度的关系是将后轮侧抗刚度近似为后轮车轴载荷的一次函数而得的关系。即，可通过式(6)的函数λ来估计车辆在前后方向上的重心位置，其中式(6)的函数λ是使用

Kf＝κf(Mf)＝af·Mf+bf…(2e)

Kr＝κr(Mr)＝ar·Mr+br…(2f)

作为式(2a)、(2b)来确定的。在此情况下，式(5)中的Lf或Lr的次数变低，式(6)的构成变简单，计算Lf或Lr时的运算负荷减少，因此有利。

然而，在如上所述使用通过一次近似而得的函数作为前后轮的车轴载荷与侧抗刚度的关系的情况下，所述车轴载荷与侧抗刚度的关系(即，作为车轴载荷的函数而得的侧抗刚度的值)的精度、进而被估计的车辆在前后方向上的重心位置的精度将依据应用一次近似的车轴载荷和与此对应的侧抗刚度的值的群的值域而变动。如在后述实施方式部分的说明中更加详细地进行说明地那样，为了提高估计运算中使用的车轴载荷与侧抗刚度的关系的精度，优选使用根据尽可能接近真车轴载荷的区域中的车轴载荷值和与该车轴载荷值对应的侧抗刚度值的群近似得到的关系。

因此，在本发明装置的一个方面中，为了提高估计运算中使用的车轴载荷与侧抗刚度的关系的精度，也可以基于车辆重量来确定车辆在前后方向上的临时重心位置，根据临时重心位置来确定临时前轮车轴载荷值和临时后轮车轴载荷值，使用在将临时前轮车轴载荷值作为大致中心的前轮车轴载荷的预定范围内将前轮侧抗刚度近似为前轮车轴载荷的一次函数而得的关系作为前轮车轴载荷与前轮侧抗刚度的关系，并使用在将临时后轮车轴载荷值作为大致中心的后轮车轴载荷的预定范围内将后轮侧抗刚度近似为后轮车轴载荷的一次函数而得的关系作为后轮车轴载荷与后轮侧抗刚度的关系，由此估计车辆在前后方向上的重心位置。真的前轮以及后轮的车轴载荷值极大地依赖车辆重量而变化。从而，通过至少根据当前车辆重量来临时确定前轮以及后轮的车轴载荷值，并利用通过使用了这些临时值附近(即，预定的车轴载荷范围)中的车轴载荷值与侧抗刚度值的组的群的一次近似而得的车轴载荷与侧抗刚度的关系，可提高最终估计出的车辆在前后方向上的重心位置的精度。

作为如上述基于车辆重量来确定车辆在前后方向上的临时重心位置的一个方面，车辆在前后方向上的临时重心位置也可以基于车辆重量和车辆的装载物被假定的配置来确定。通常，车辆配置装载物的位置一定程度上是可根据车辆的形状或形式来假定的。从而，通过考虑车辆重量和车辆的装载物被假定的配置，能够确定车辆在前后方向上的临时重心位置。

此外，作为基于车辆重量来确定车辆在前后方向上的临时重心位置的另一个方面，车辆在前后方向上的临时重心位置也可以基于车辆重量和车辆的转向响应特性来确定。如专利文献2所述，车辆的转向响应特性依赖于车辆的惯性矩。并且，车辆的惯性矩依赖于车辆重量和车辆的装载物的配置，进而依赖于车辆的重心位置。从而，车辆重心的大概位置可基于车辆重量和车辆的转向响应特性来确定，从而能够确定车辆在前后方向上的临时重心位置。

但是，在经过上述的车辆在前后方向上的临时重心位置的确定而估计车辆在前后方向上的重心位置的方面中，可期待估计出的重心位置的精度高于临时重心位置。从而，如果将重心位置的估计结果的值再次设定为车辆在前后方向上的临时重心位置，来确定前后轮各自的车轴载荷与侧抗刚度的关系，并利用这些关系再次进行车辆在前后方向上的重心位置的估计运算，那么可期待得到精度更高、即更接近真的重心位置的估计重心位置。

于是，在本发明的装置中，还可以将估计出的车辆在前后方向上的重心位置设定为车辆在前后方向上的新的临时重心位置，根据所述新的临时重心位置确定新的临时前轮车轴载荷值和新的临时后轮车轴载荷值，使用在将新的临时前轮车轴载荷值作为大致中心的前轮车轴载荷的预定范围内将前轮侧抗刚度近似为所述前轮车轴载荷的一次函数而得的关系作为前轮车轴载荷与前轮侧抗刚度的关系，并使用在将新的临时后轮车轴载荷值作为大致中心的后轮车轴载荷的预定范围内将后轮侧抗刚度近似为后轮车轴载荷的一次函数而得的关系作为后轮车轴载荷与后轮侧抗刚度的关系，由此估计车辆在前后方向上的重心位置。根据该构成，即便在将车轴载荷与侧抗刚度的关系通过一次近似给定的情况下，也可期待得到进一步提高的重心位置的估计精度。经过将先估计出的车辆在前后方向上的重心位置设定为车辆在前后方向上的新的临时重心位置来进行的重心位置的估计运算也可以反复执行(收敛运算)。

而且，如上所述，重心位置估计的收敛运算在临时的重心位置和估计出的重心位置之差变得非常小时，可期待可更加准确地确定车轴载荷与侧抗刚度的关系。从而，在本发明的装置中，还可以反复执行车辆在前后方向上的重心位置的估计运算，直到车辆在前后方向上的临时重心位置(或者车辆在前后方向上的新的临时重心位置)与估计出的车辆在前后方向上的重心位置之差的大小小于预定大小。

于是，根据上述任一方面，当估计出车辆在前后方向上的重心位置时，根据式(3a)、(3b)的关系可得出当前的前轮及后轮的车轴载荷值，进而根据式(2a)、(2b)的关系，可得出当前的前轮及后轮的侧抗刚度值。从而，在上述的本发明装置的另一个方面中，还可以基于估计出的车辆在前后方向上的重心位置来估计前轮车轴载荷值、后轮车轴载荷值、前轮侧抗刚度值以及后轮侧抗刚度值中的至少一者。由此，利用如上述所列的各个值那样依据车辆的装载状态而变动的特性值的车辆的任意的行为、运动和行驶控制可期待不需要直接检测车轴载荷的传感器而可高精度地执行。

在本发明装置的实施方式中，也可以引入被估计的重心位置的防护处理、即用于避免由于任何故障(例如，无法高精度地获得车辆重量值或稳定系数值时等)而估计出的重心位置的结果极大地偏离真的位置的措施。在此情况下，可以根据车辆重量值计算装载量的重量(装载重量)，确定在假定了具有算出的装载重量的装载物被配置在可配置范围的边界(例如，装货台的最前部或最后部)时车辆的重心位置(重心位置阈值)，并在通过估计运算得到的重心位置超过由该重心位置阈值界定的范围时，设定当前的重心位置使其处于重心位置阈值。通过该构成，可避免在估计出的重心位置结果的误差过大的状态下将该估计出的重心位置或者基于该重心位置导出的参数利用到车辆的任意的行为、运动和行驶控制中。

此外，关于重心位置估计的收敛运算，即便车辆在前后方向上的临时重心位置(或者车辆在前后方向上的新的临时重心位置)与估计出的车辆在前后方向上的重心位置之差的大小不小于预定大小，该运算也可以(a)在反复了预定次数运算时，(b)在估计出的车辆在前后方向上的重心位置不收敛于某位置时(Lf或Lr不单调增加或单调减少时)、或者(c)在估计出的车辆在前后方向上的重心位置脱离了由重心位置阈值界定的范围时结束。

发明效果

综上，根据上述本发明的装置，如已提及的那样，可不直接检测施加在前后轮的车轴上的载荷，而估计诸如车辆重心的前后方向位置、前后轮的各车轴载荷、前后车轮的侧抗刚度这样的依据车辆的装载状态而变动的特性值或状态值。应当理解的是，根据本发明的装置，只要车辆重量和稳定系数可在车辆的行驶当中通过任意方法估计或检测到，即便在车辆行驶当中也可估计车辆重心的前后方向位置等。根据该特征，即便是车辆的装载状态根据使用状況而变动很大的车辆，也可以期待能够更高精度地执行车辆的任意的行为、运动和行驶控制。

以下本发明的其他目的以及优点将在某种程度上变得清楚并被指出。

附图说明

图1A是安装作为本发明优选实施方式的车辆状态估计装置的车辆的示意图(箭头示出了在车辆转弯期间产生的侧抗力Kf·βf和Kr·βr(βf、βr分别是前后轮的滑移角))；

图1B以控制块的形式示出了作为本发明优选实施方式的车辆状态估计装置的内部构成；

图2以流程图的形式示出了本发明的车辆状态估计装置的处理流程；

图3是示出在确定车辆在前后方向上的重心位置的阈值时被假定的装载物的重心位置S_min和S_max的车辆的示意图，其中装货台14的侧壁以虚线示出；

图4是示出通过实验得到的前后轮的侧抗刚度相对于车轴载荷的数据值的绘图(白点和黑点)、它们的二次近似式κf_(II)、κr_(II)以及它们的一次近似式κf_(I)、κr_(I)的曲线图，近似式是根据在车辆使用时被假定的车轴载荷值的整个范围的数据得出的；

图5A以流程图的形式示出了图2的步骤40的一个实施方式(例3、4)中的处理。图5B是示出在确定车辆主体的重心位置Go和临时前后方向重心位置时被假定的装载物的配置S_pro的位置和由此临时确定的车辆的重心位置G_pro的车辆的示意图；

图6是示出了有关基于车辆的临时重心位置G_pro确定的车轴载荷值附近范围的数据的一次近似式κf_(I)_pro、κr_(I)_pro的与图4相同的曲线图；

图7示出了将装载重量Ms和转向响应时间常数系数Tp作为变量来给定临时前轮轴-重心间距离Lf_pro的映射图，其中，箭头表示Lf_pro的长度变化，虚线表示等长线；

图8以流程图的形式示出了图2的步骤40的一个实施方式(例5)中的处理；

图9是以三维曲线图的形式示出了在图2的步骤40的一个实施方式(例6)中的处理中使用的将车辆重量M和稳定系数KH作为变量来给定前轮轴-重心间距离Lf的映射图。

附图标记说明

10…车辆

12f…前轮

12r…后轮

14…装货台

S…装载物

具体实施方式

装置的概要

图1A示出了安装根据本发明的车辆状态估计装置的优选实施方式的车辆10，该车辆状态估计装置用于估计汽车等车辆在前后方向上的重心位置、前轮以及后轮的车轴载荷、侧抗刚度。车辆10可以是公知的任意形式的车辆，其具有一对前轮12f和一对后轮12r、以及载置任意的装载物S的装货台14。在图中示出的例子中，为了简便，绘出了在车辆后部具有上部敞开的装货台的卡车，但安装本发明的车辆状态估计装置的车辆也可以是在后面具有箱型装货台的卡车、在前面也有装货台的车辆、公共汽车、及其他任意可装载装载物的车辆。

通常，当执行车辆的行为、运动或行驶控制时，有时常常使用车辆在前后方向上的重心位置(车轴-重心间距离)、前轮以及后轮的车轴载荷、侧抗刚度这样的参数。然而，如图所述，在车辆10中，如上述所列的参数依据装载在装货台14上的装载物S的重量或其配置而变动。当然，如果在前轮以及后轮的车轴上可通过传感器等直接检测车轴载荷(专利文献4)，则如上述的参数可基于载荷传感器的检测值来计算，但在此情况下，将需要与用于将车轴载荷传感器安装到车轴附近的设计和工序相关的劳力和费用。因此，在本发明的车辆状态估计装置中，尝试不使用车轴载荷传感器，来估计在车辆的使用或行驶当中车辆在前后方向上的重心位置、前轮以及后轮的车轴载荷、侧抗刚度。

在车辆的运动控制领域，如在“发明内容”部分所述，常常使用稳定系数KH来作为描述车辆的转弯运动特性时的指标之一。在典型的四轮车辆(二轮模型、即假定了左右轮的轮胎力等价的模型)中，已知稳定系数KH可由下式表示。

[表达式1]

$\mathrm{KH}=-\frac{M}{L^2}\·\frac{L_f{K}_f-L_r{K}_r}{K_f{K}_r}\·\·\·\left(7\right)$

这里，M是车辆重量，L是轮距(前后轮的车轴间距离)，Lf、Lr分别是前轮轴及后轮轴至车辆10的重心G的位置的距离。此外，Kf、Kr分别是前轮及后轮的侧抗刚度(二轮模型时)，是在车辆10转弯当中在前轮以及后轮与路面之间发生的侧抗力(Kf·βf、Kr·βr)的系数。

如从图1A可知，并且如在“发明内容”部分中所述，在上述的式(7)中，L、Lf、Lr之间有下述关系成立：

L＝Lf+Lr…(4)

此外，前轮以及后轮的侧抗刚度Kf、Kr如在后面详细说明的那样，分别可表示为前轮以及后轮的车轴载荷Mf、Mr的函数(车轴载荷与侧抗刚度的关系)，车轴载荷Mf、Mr根据竖直方向上的力的力矩的平衡，并通过下式被与前轮轴/后轮轴-重心间距离Lf、Lr关联。

Mf＝M·Lr/L…(3a)

Mr＝M·Lf/L…(3b)

其结果，式(7)中的前轮以及后轮的侧抗刚度Kf、Kr被表示为前轮轴/后轮轴-重心间距离Lf或Lr的函数，因此如果从式(7)求解Lf或Lr，Lf或Lr可被表示为车辆重量M、稳定系数KH的函数(参考上述式(6))。于是，在本发明的装置中，使用通过任意公知的方法获取或者运算得到的车辆重量M、稳定系数Kh来计算Lf(或Lr)，继而计算出Lr(或Lf)、前轮以及后轮的车轴载荷Mf、Mr、前轮以及后轮的侧抗刚度(cornering powers)Kf、Kr。

装置的构成和工作

图1B以方框图的形式示出了根据本发明一个实施方式的车辆状态估计装置以及外围设备的构成。本实施方式的装置可以通过安装在汽车等车辆上的电子控制装置或者计算机(可以是具有通过双向公共总线相互连结的CPU、ROM、RAM以及输入输出端口装置的通常类型)依据程序进行的工作来实现。参考该图，本发明的装置包括车辆前后方向重心位置估计部50、数据存储器50a、车辆重量估计部50b、以及稳定系数估计部50c，表示前后轮各自的侧抗刚度与车轴载荷的关系的数据被存储在数据存储器50a中。如图所示，车辆重量估计部50b典型地基于车辆行驶当中的制动/驱动力值(或者用于估计该力的加速器开度、制动压等)和通过前后加速度传感器等检测到的加速/减速值的输入，通过公知的任意方法(例如，可以是专利文献1所述的方法)，来估计当前(包括装载物重量在内的)车辆的重量M。稳定系数估计部50c利用横摆率值、车速值、转向角值、横向加速度值等并通过公知的任意方法(例如，可以是专利文献2所述的方法)，来估计当前稳定系数值KH。数据存储器50a依据将在后面说明的实施方式中的表示侧抗刚度与车轴载荷的关系的函数的形式而存储函数的系数或者预先通过实验(或者理论上)获得的侧抗刚度值与车轴载荷值的组的数据群。车辆前后方向重心位置估计部50以在后说明的方式适当读取车辆重量M、稳定系数值KH以及、表示侧抗刚度与车轴载荷的关系的函数的系数或数据群，逐次计算前轮轴/后轮轴-重心间距离Lf、Lr、车轴载荷Mf、Mr、侧抗刚度Kf、Kr，并使得这些计算结果值能够被利用于任意的运动控制装置等60中。为了在后详细说明的实施方式之一中使用，也可以设置有转向响应时间常数系数估计部50d，该转向响应时间常数系数估计部50d估计转向响应时间常数系数Tp，并将该值输出给车辆前后方向重心位置估计部50。

图2以流程图的形式示出了车辆前后方向重心位置估计部50中的运算处理的构成。图中示出的处理可以在车辆行驶当中在预定期间反复执行。参考该图，在车辆前后方向重心位置估计部50中，首先分别获取车辆重量M、稳定系数值KH(步骤10、20)。接着，使用车辆重量M，计算“车辆前后方向重心位置阈值”、即假定了根据车辆重量M算出的装载物被置于可装载的装货台部分的最前部或最后部时的车辆的前轮轴-重心间距离Lf_min、Lf_max(步骤30)。该阈值Lf_min、Lf_max被用于使用车辆重量M、稳定系数KH得到的车辆的前轮轴-重心间距离的估计值Lf的防护处理。并且，前轮轴-重心间距离Lf以及后轮轴重心间距离Lr(车辆前后方向重心位置)的估计值通过以下详细说明的方式之一而计算(步骤40)，并计算前轮车轴载荷Mf、后轮车轴载荷Mr、前轮(等价)侧抗刚度Kf、后轮(等价)侧抗刚度Kr(步骤50、60)。以下，对上述各步骤的运算处理进行详细说明。

(a)车辆重量M、稳定系数值KH的获取(步骤10、20)

如已提及的那样，车辆重量M、稳定系数值KH可使用通过公知的任意形式估计的值。简单来说，例如，车辆重量M通过在直线行驶当中车辆加速/减速时车辆所产生的驱动力(F)和加速度(α)的关系(或者所产生的制动力与减速度的关系)中考虑行驶阻力R并利用下式来给定。

M＝(F-R)/α…(8)

当然，不限于上式(8)，也可以采用各种形式的估计车辆重量的方法，这些情况均属于本发明的范围。此外，稳定系数值KH简单来说可根据车辆在稳定转弯当中的横摆率γ、转向角δ、车速V，并通过下式来计算。

KH＝{(V·δ/L·γ)-1}/V²…(9)

另外，如专利文献2所述，也可以考虑横摆率相对于转向角的一阶延迟来估计，这样的情况也属于本发明的范围。

(b)车辆前后方向重心位置阈值的运算(步骤30)

如已提及的那样，在本发明的装置中，使用车辆重量M、稳定系数KH来估计车辆前后方向重心位置。然而，当作为可变参数使用的车辆重量M、稳定系数KH的精度低时或者后述的这些参数的暂定值被使用时，也有可能引起估计出的车辆前后方向重心位置过度偏离真位置。因此，在确定了装载物的重量的阶段，根据装货台的构成和装载物的重量计算可假定的车辆前后方向重心位置的范围，即阈值。

详细来说，首先，基于车辆重量M和无装载时车辆的重量Mo通过下式计算装载物的重量Ms。

Ms＝M-Mo…(10)

这里，无装载时车辆的重量Mo是仅车辆主体的重量、包含驾驶者的重量的车辆重量或者包含实际乘员人数的重量的车辆重量(当考虑实际乘员人数的重量时，也可以通过就座传感器或安全带开关来检测实际乘员人数，并将通过在该人数上乘以平均体重值而得的重量值加到仅车辆主体的重量上)。

接着，如图3所示，装载物位于装货台14的最前部Smin位置时的前轮轴-重心间距离Lf_min、和装载物位于装货台14的最後部Smax位置时的前轮轴-重心间距离Lf_max通过下式来计算。

Lf_min＝(Mo·Lfo+Ms·Lf_Smin)/M…(11)

Lf_max＝(Mo·Lfo+Ms·Lf_Smax)/M…(12)

这里，Lf_Smin是前轮轴-位置Smin之间的前后方向距离，Lf_Smax是前轮轴-位置Smax之间的前后方向距离，Lfo是去除装载物后的车辆的重心Go与前轮轴之间的前后方向距离。于是。在下述步骤40中算出的前轮轴-重心间距离Lf可期待满足下式的条件，

Lf_min≤Lf≤Lf_max…(13)

并且如果该距离Lf脱离了范围[Lf_min，Lf_max]，则Lf被设定为Lf_min或Lf_max。在式(11)、(12)中，可变的参数仅为Ms。从而，也可以不是随时运算式(11)、(12)，而是分别准备将装载重量Ms作为变量的Lf_min、Lf_max的映射图，并在步骤30中用作参考。

(c)车辆前后方向重心位置的运算(步骤40)

如在“发明内容”部分中所述，本发明的装置利用通过从下述式子求解Lf(或者Lr)而得的式(6)的形式的函数来计算前轮轴-重心间距离Lf，所述式子是在给定稳定系数KH的式(7)(式(1)的具体例)中利用式(2a)、(2b)、(3a)、(3b)、(4)的关系消除式(7)中的变量Kf、Kr以及Lr(或者Lf)而得的。关于这一点，式(6)的构成根据式(2a)、(2b)的形式考虑各种方式。以下、对将车辆重量M和稳定系数KH作为变量来计算前轮轴-重心间距离Lf的几个例子进行说明。

(i)例1-以二次函数式表示车轴载荷与侧抗刚度的关系的情况

图4的曲线图示出了绘制通过实验得到的侧抗刚度相对于车轴载荷的数据值而得的图。在该图中，白色圆圈表示单轮胎的前轮的情况下的值，黑色圆圈表示双轮胎的后轮的情况下的值。从图中可知，侧抗刚度相对于车轴载荷的值以相对于车轴载荷的增大而单调增加后饱和的方式变化。该侧抗刚度值如该图中用单点划线κf(II)、κr(II)示出的那样可通过下述车轴载荷Mf、Mr的二次函数式来充分地近似表示：

κf(II)＝af·Mf²+bf·Mf+cf…(14a)；

κr(II)＝ar·Mr²+br·Mr+cr…(14b)

并且，车轴载荷Mf、Mr使用式(3a)、(3b)、(4)以Lf的函数的形式表示。因此，在本实施例中，通过将式(14a)、(14b)用作式(2a)、(2b)来将式(7)变换成Lf的函数的形式的式子，并通过使用根据该式子得到的下式来计算Lf。

Lf＝λ(KH，M，L，af，bf，cf，ar，br，cr)…(6a)

式(14a)、(14b)中的常数系数af、bf、cf、ar、br、cr可以根据预先通过实验得到的侧抗刚度相对于车轴载荷的数据值通过最小二乘法或其他任意的二次近似方法来确定。此外，在本例子的构成中，也可以将预先算出的式(14a)、(14b)中的常数系数af、bf、cf、ar、br、cr保存在数据存储器中，并在执行步骤40时读取。式(6a)的具体表达式省略记载，但应当知道本领域技术人员是可以算出该式子的。

(ii)例2-以一次函数表示车轴载荷与侧抗刚度的关系的情况

在上述例1中，作为表示车轴载荷与侧抗刚度的关系的式子，使用了车轴载荷的二次函数，但式(6a)的函数λ的构成变复杂，运算负荷增大。因此，在本实施例中，通过使用下述式子作为式(2a)、(2b)而得的式(6)来计算Lf，该式子是如通过图4中的实线κf(I)、κr(I)所示的那样，将侧抗刚度值表示为车轴载荷的一次函数的式子：

κf(I)＝af·Mf+bf…(15a)；

κr(I)＝ar·Mr+br…(15b)

Lf的具体表达式如下：

Lf＝(L/2)·(KH·L·af·M·ar-KH·L·af·br+KH·L·bf·ar+af·M+bf-ar·M+br+(2br·bf+KH²·L²·af²·br²-2KH·L·af·br²+KH²·L²·bf²·ar²+2KH·L·bf²·ar-2bf·ar·M+2ar·M·br+af²·M²+bf²+ar²·M²+br²+KH²·L²·af²·M²·ar²+2KH²·L²·af²·M·ar·br+2KH²·L²·af·M·ar²·bf+2KH·L·af²·M²·ar-2KH·L·af·M²·ar²+2KH²·L²·af·br·bf·ar+2KH·L·af²·br·M-2KH·L·bf·ar²·M+4KH·L·af·M·ar·bf-4KH·L·af·M·ar·br+2KH·L·af·br·bf-2KH·L·bf·ar·br-2af·M·br-2af·M²·ar+2af·M·bf)^1/2)/((KH·L·af·ar+af-ar)M)…(16)

式(15a)、(15b)中的常数系数af、bf、ar、br的具体值可以根据预先通过实验得到的侧抗刚度相对于车轴载荷的数据值通过最小二乘法或其他任意的一次近似方法来确定。

(iii)例3-使用临时车辆前后方向重心位置以一次函数式表示车轴载荷与侧抗刚度的关系的情况

车辆的重心位置依据实际装载重量而大幅度地变动。从而，如果不考虑装载重量而如上述例2那样通过一次近似式来表示车轴载荷与侧抗刚度的关系，则根据实际装载重量，所算出的前轮轴-重心间距离Lf的精度将有可能下降。实际上，在图4中，存在κf(II)与κf(I)、或者κr(II)与κr(I)之间的差的大小变大的部分(κf(I)、κr(I)是通过在可假定的车轴载荷的整个范围内将侧抗刚度相对于车轴载荷值的数据值一次近似而得的)。因此，在本实施例中，通过将在以一次近似式表示车轴载荷与侧抗刚度的关系时使用的预先通过实验得到的侧抗刚度相对于车轴载荷的数据值的范围限制到在实际装载重量中假定的范围，提高了车轴载荷与侧抗刚度的关系的一次近似式的精度，由此可提高算出的Lf的精度。

图5A以流程图的形式更详细地示出了本实施例中的步骤40的处理。在该处理中，首先，如图5B中例示的那样，确定假定了实际装载物被置于装货台的适当位置(例如，装货台的中心)的状态S_pro时的临时的车辆前后方向重心位置G_pro(步骤41)。具体地，例如假定实际装载物的重心处于装货台的大致中心(假定前轮轴-装货台中心间距离Lf_Spro)，通过下式来确定临时前轮轴-重心间距离Lf_pro、临时后轮轴-重心间距离Lr_pro。

Lf_pro＝(Mo·Lfo+Ms·Lf_Spro)/M…(17a)

Lr_pro＝L-Lf_pro…(17b)

由此，临时的前轮轴载荷Mf_pro、临时的后轮轴载荷Mr_pro通过下式给定(步骤42)。

Mf_pro＝M·Lr_pro/L…(18a)

Mr_pro＝M·Lf_pro/L…(18b)

接着，使用将如上所述得到的临时的前轮轴载荷Mf_pro、临时的后轮轴载荷Mr_pro作为大致中心的预定范围、例如±100kg内的车轴载荷值和与此对应的侧抗刚度的数据值，如例2所示那样确定式(15a)、(15b)的形式的侧抗刚度与车轴载荷的关系式，即确定常数系数af、bf、ar、br(步骤43)。该常数系数可如下确定：从预先存储在数据存储器50a中的、侧抗刚度相对于在车辆使用当中可假定的车轴载荷的整个范围的车轴载荷值的数据值的群中，读取以临时的前轮轴载荷Mf_pro、临时的后轮轴载荷Mr_pro作为大致中心的预定范围内的数据值的群，并根据这些数据值群通过最小二乘法或其他任意的一次近似方法来确定。在此情况下，如图6中例示的那样，由于用于一次近似的值域被限制在预定范围内，因此与实际数据值或二次式κf(II)、κr(II)之间的差变小，可期待式(15a)、(15b)的形式的侧抗刚度与车轴载荷的关系式的精度变高。

于是，根据得到的常数系数af、bf、ar、br、车辆重量M、以及稳定系数KH使用式(16)计算前轮轴-重心间距离Lf。此外，确定临时重心位置时的装载物的重心位置不限于装货台的中心，可任意设定，应当理解此情况也属于本发明的范围。如图示的车辆10所示，在装货台被设置在车辆后部的情况下，由于装货台的构造，装载物的配置位置一定程度上被限定。从而，确定临时重心位置时的装载物的重心位置也可以基于这种装货台的构造来设定。

(iv)例4-使用根据转向响应特性确定的临时车辆前后方向重心位置以一次函数式表示车轴载荷与侧抗刚度的关系的情况

当将如例3那样确定的临时的车辆前后方向重心位置G_pro用于表示侧抗刚度与车轴载荷的关系的一次函数的确定中时，为了提高运算结果的精度，优选临时的车辆前后方向重心位置G_pro尽可能接近真的重心位置。在本实施例中，为了使临时的车辆前后方向重心位置G_pro如上述那样尽可能接近真的重心位置，参考车辆的转向响应特性来确定临时的车辆前后方向重心位置G_pro。如专利文献2所述，已知作为转向响应特性的指标之一的转向响应时间常数系数Tp可通过下述的车辆的横摆惯性矩I的函数来给定：

Tp＝I/L²(1/Kf+1/Kr)…(19)

车辆的横摆惯性矩I随着装载重量变重而增大，并且随着装载位置远离车辆重心而增大。即，转向响应时间常数系数Tp随着装载重量变重以及装载位置远离车辆重心而增大。于是，可尝试使用该转向响应时间常数系数与装载物的重量以及配置之间的关系更高精度地确定临时的车辆前后方向重心位置G_pro。

具体地，首先，在转向响应时间常数系数估计部50d中获取通过公知的任意方式(可以是专利文献2所述的方法)估计的转向响应时间常数系数Tp。然后，利用将转向响应时间常数系数Tp和装载重量Ms作为参数的如图7所示预先求出的映射图来确定临时前轮轴-重心间距离Lf_pro。如图中示出的车辆10所示，在装货台14被设置在车辆后部的的情况下，如图7中例示可以理解，装载重量Ms越大，并且转向响应时间常数系数Tp越大，车辆全体的重心就越向后方移动，前轮轴-重心间距离Lf就越大。于是，利用确定的临时前轮轴-重心间距离Lf_pro，与例3同样地，依次确定临时后轮轴-重心间距离Lr_pro、临时的前轮轴载荷Mf_pro、临时的后轮轴载荷Mr_pro，并确定式(15a)、(15b)的形式的侧抗刚度与车轴载荷的关系式，即常数系数af、bf、ar、br。然后，使用式(16)来计算前轮轴-重心间距离Lf。

(v)例5-通过收敛运算确定表示车轴载荷与侧抗刚度的关系的一次函数式的情况

如例3或例4所述，经过确定临时前轮轴-重心间距离Lf_pro以及利用其确定了表示车轴载荷与侧抗刚度的关系的一次函数式之后根据式(16)估计算出的前轮轴-重心间距离Lf可期待比临时前轮轴-重心间距离Lf_pro更接近真的前轮轴-重心间距离Lf。从而，如果进一步在将临时算出的前轮轴-重心间距离Lf设定为临时前轮轴-重心间距离Lf_pro的状态下确定表示车轴载荷与侧抗刚度的关系的一次函数式，则可期待以进一步高的精度估计前轮轴-重心间距离Lf。因此，在本实施例中，反复执行将临时估计出的前轮轴-重心间距离Lf设定为临时前轮轴-重心间距离Lf_pro、使用所述新设定的临时前轮轴-重心间距离Lf_pro来确定表示车轴载荷与侧抗刚度的关系的一次函数式并且通过式(16)来计算前轮轴-重心间距离Lf的处理，直到临时前轮轴-重心间距离Lf_pro与通过式(16)得到的前轮轴-重心间距离Lf之差充分小，由此可提高前轮轴-重心间距离Lf的估计值的精度。

图8以流程图的形式更详细地示出了本实施例中的步骤40的处理。参考该图，首先，如例3或例4中说明的那样确定初始的临时前轮轴-重心间距离Lf_pro(步骤41)。之后，执行临时后轮轴-重心间距离Lr_pro、临时的前轮轴载荷Mf_pro、临时的后轮轴载荷Mr_pro的确定(步骤42)、式(15a)、(15b)的常数系数af、bf、ar、br的确定(步骤43)、通过式(16)的前轮轴-重心间距离Lf的计算(步骤44)。于是，在算出前轮轴-重心间距离Lf后，判定Lf与Lf_pro之差的大小是否小于预定阈值，即判定下式是否成立(步骤45)。

|Lf-Lf_pro|＜L(阈值)…(20)

这里，倘若判定为条件(20)不成立时，将算出的Lf设定为Lf_pro(步骤46)，重复步骤42、43以及44。并且，反复执行上述处理的结果，当条件(20)成立时，确定此时算出的前轮轴-重心间距离Lf作为最终的前轮轴-重心间距离Lf。

在步骤45的判定中，也可以在以下情况下即便条件(20)不成立也停止步骤42、43以及44的反复执行(收敛运算)。

(1)收敛运算执行了预定次数以上(例如，3次以上)时。

(2)Lf的值不单调增加或单调减少时[最新的Lf与其前一个的Lf之差的符号发生了反转时]。

(3)Lf的值脱离了[Lf_min，Lf_max]的范围时。

(vi)例6-利用将车辆重量M、稳定系数KH作为可变参数的映射图的情况

如已知，前轮轴-重心间距离Lf将车辆重量M、稳定系数KH作为变量而被给定。因此，也可以如图9所示那样预先调制将车辆重量M、稳定系数KH作为可变参数而给定前轮轴-重心间距离Lf的映射图，并在车辆行驶当中根据车辆重量M和稳定系数KH的值参考映射图来确定前轮轴-重心间距离Lf。在此情况下，与上述例1～5的情况相比，在运算处理的负荷大幅下降的方面有利。

在例1～6的任意例子的情况下，如已提及的那样，当算出的Lf的值脱离所述的范围[Lf_min，Lf_max]时，都将Lf设定为Lf_min或Lf_max(防护处理)。即如下设定：

Lf＜Lf_min时，Lf←Lf_min…(21a)

Lf_max＜Lf时，Lf←Lf_max…(21b)

于是，当通过上述例1～6的任意例子的方式确定了前轮轴-重心间距离Lf时，通过下式算出后轮轴-重心间距离。

Lr＝L-Lf…(22)

(d)前轮车轴载荷Mf、后轮车轴载荷Mr、前轮(等价)侧抗刚度Kf、后轮(等价)侧抗刚度Kr的计算(步骤50、60)

于是，当算出了前轮轴-重心间距离Lf和后轮轴-重心间距离Lr时，使用式(3a)、(3b)分别计算前轮车轴载荷Mf、后轮车轴载荷Mr(步骤50)，并使用式(14a)、(14b)[例1、6时]或者式(15a)、(15b)[例2～5时]来计算前轮侧抗刚度Kf、后轮侧抗刚度Kr。

(e)尚未估计出车辆重量M或稳定系数值KH时

但是，当执行步骤10或20时车辆重量M或稳定系数值KH尚未被估计出时，例如，当在车辆开始行驶后尚未实施可估计车辆重量M的直线加速/减速行驶时，或者尚未实施可估计稳定系数值KH的转弯行驶时，也可以使用暂定值作为车辆重量M或稳定系数值KH。例如，车辆重量M尚未被估计出时的车辆重量M的暂定值可以使用规定的车辆总重量、即车辆主体的重量、定员的重量以及最大容许装载重量的规定值之和(之所以将规定车辆总重量作为暂定值，是因为对于车辆的驾驶者来说，装载量越多，就越难以操纵车辆)。

另一方面，稳定系数值KH尚未被估计出时的稳定系数值KH的暂定值可以通过假定装载物配置在装货台的大致中央、装载物的重心处于载货台的中央并利用式(7)来计算。在式(7)中，为了计算稳定系数值KH，需要前轮轴-重心间距离Lf、后轮轴-重心间距离Lr、前后轮的侧抗刚度Kf、Kr的每个值。用于该暂定值的前轮轴-重心间距离Lf、后轮轴-重心间距离Lr可由下式(22a)、(22b)计算。

Lf＝(Mo·Lfo+(M-Mo)·Lfsc)/M…(22a)

Lr＝L-Lf…(22b)

这里，Mo是车辆主体的重量(无装载时的重量)，Lfo是从车辆主体的重心到前轮轴的前后方向距离，Lfsc是从装货台的中心到前轮轴的前后方向距离(车辆重量M在其值未被估计出时可以是如上所述的规定车辆总重量)。此外，前后轮的侧抗刚度Kf、Kr可通过将车轴载荷值Mf、Mr代入上述的前后轮各自的侧抗刚度与车轴载荷Mf、Mr的预先得到的关系式(14a)、(14b)中来计算，其中车轴载荷值Mf、Mr是通过将式(22a)、(22b)的结果代入式(3a)、(3b)的关系式中而获得的。

于是，根据上述本发明的装置，不用通过传感器等直接检测车轴载荷，就可估计车辆在前后方向上的重心位置、前后轮的车轴载荷、侧抗刚度。

以上基于特定的实施例对本发明进行了详细说明，但本发明不限于上述的实施例，可在本发明的范围内实施其他各种实施例，这对于本领域技术人员是清楚的。

例如，在上述例子中，在步骤40中先计算前轮轴-重心间距离Lf，然后计算了后轮轴-重心间距离Lr，但也可以使用从稳定系数KH的式(7)求解后轮轴-重心间距离Lr而得的式子来先计算后轮轴-重心间距离Lr，并根据式(4)的关系来计算前轮轴-重心间距离Lf。

此外，在上述例子中，使用假定二轮模型而得的式(7)作为表示稳定系数KH和前后轮轴-重心间距离以及侧抗刚度之间的关系的式(1)，但作为相当于式(1)的关系式可以根据车辆构造而使用其他式子，而且应当理解该情况也均属于本发明的范围。

Claims (10)

1.一种估计车辆的状态的装置，其特征在于，包括：

车辆重量估计部，所述车辆重量估计部估计车辆重量值；

稳定系数估计部，所述稳定系数估计部估计稳定系数值，所述稳定系数能够表示为所述车辆重量、轮距、前轮轴至车辆重心的距离、后轮轴至车辆重心的距离、前轮侧抗刚度、以及后轮侧抗刚度的函数；

存储器，所述存储器存储前轮车轴载荷与前轮侧抗刚度的关系、以及后轮车轴载荷与后轮侧抗刚度的关系，所述前轮侧抗刚度能够表示为所述前轮车轴载荷的函数，所述后轮侧抗刚度能够表示为所述后轮车轴载荷的函数；以及

重心位置估计部，所述重心位置估计部基于估计出的所述车辆重量值、估计出的所述稳定系数值、以及所述存储器所存储的前轮车轴载荷与前轮侧抗刚度的关系和后轮车轴载荷与后轮侧抗刚度的关系，来估计车辆在前后方向上的重心位置。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，基于所述估计出的车辆在前后方向上的重心位置，来估计前轮车轴载荷值、后轮车轴载荷值、前轮侧抗刚度值以及后轮侧抗刚度值中的至少一者。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述前轮车轴载荷与所述前轮侧抗刚度的关系是将所述前轮侧抗刚度近似为所述前轮车轴载荷的一次函数而得的关系，所述后轮车轴载荷与所述后轮侧抗刚度的关系是将所述后轮侧抗刚度近似为所述后轮车轴载荷的一次函数而得的关系。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，

基于所述车辆重量来确定车辆在前后方向上的临时重心位置，基于所述临时重心位置来确定临时前轮车轴载荷值和临时后轮车轴载荷值，使用在将所述临时前轮车轴载荷值作为大致中心的前轮车轴载荷的预定范围内将所述前轮侧抗刚度近似为所述前轮车轴载荷的一次函数而得的关系作为所述前轮车轴载荷与所述前轮侧抗刚度的关系，并使用在将所述临时后轮车轴载荷值作为大致中心的后轮车轴载荷的预定范围内将所述后轮侧抗刚度近似为所述后轮车轴载荷的一次函数而得的关系作为所述后轮车轴载荷与所述后轮侧抗刚度的关系，由此估计所述车辆在前后方向上的重心位置。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，

将所述估计出的车辆在前后方向上的重心位置设定为车辆在前后方向上的新的临时重心位置，根据所述新的临时重心位置来确定新的临时前轮车轴载荷值和新的临时后轮车轴载荷值，使用在将所述新的临时前轮车轴载荷值作为大致中心的前轮车轴载荷的预定范围内将所述前轮侧抗刚度近似为所述前轮车轴载荷的一次函数而得的关系作为所述前轮车轴载荷与所述前轮侧抗刚度的关系，并使用在将所述新的临时后轮车轴载荷值作为大致中心的后轮车轴载荷的预定范围内将所述后轮侧抗刚度近似为所述后轮车轴载荷的一次函数而得的关系作为所述后轮车轴载荷与所述后轮侧抗刚度的关系，由此估计所述车辆在前后方向上的重心位置。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，

反复执行所述车辆在前后方向上的重心位置的估计运算，直到所述车辆在前后方向上的临时重心位置或所述车辆在前后方向上的新的临时重心位置与所述估计出的车辆在前后方向上的重心位置之差的大小小于预定大小。

7.如权利要求4至6中任一项所述的装置，其特征在于，

车辆在前后方向上的初始的临时重心位置基于所述车辆重量以及所述车辆的装载物被假定的配置来确定。

8.如权利要求4至6中任一项所述的装置，其特征在于，

车辆在前后方向上的初始的临时重心位置基于所述车辆重量以及所述车辆的转向响应特性来确定。

9.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，

所述前轮车轴载荷与所述前轮侧抗刚度的关系是将所述前轮侧抗刚度近似为所述前轮车轴载荷的二次函数而得的关系，所述后轮车轴载荷与所述后轮侧抗刚度的关系是将所述后轮侧抗刚度近似为所述后轮车轴载荷的二次函数而得的关系。

10.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，

根据预先求出的相对于所述前轮车轴载荷的所述前轮侧抗刚度的值的群确定所述前轮车轴载荷与所述前轮侧抗刚度的关系，根据预先求出的相对于所述后轮车轴载荷的所述后轮侧抗刚度的值的群确定所述后轮车轴载荷与所述后轮侧抗刚度的关系。