CN104125890B - 车高推定装置及车高推定方法 - Google Patents

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Abstract

检测各车轮的速度即车轮速度(步骤ST11)，对所检测出的一对左右轮的车轮速度进行频率解析，并分别算出增益特定频率下的左右轮的车轮速度特性(步骤ST12)，基于所算出的左右轮的车轮速度特性来算出左右轮车轮速度增益差(步骤ST13)，基于如下的对应关系和左右轮车轮速度增益差来推定车高(步骤ST14)，上述对应关系是基于车轮速度及从路面对上述车轮输入的路面输入而得到的值(车轮速度/路面输入增益)与车轮相对于车身的车轮高度之间的对应关系，由此能够廉价地推定车辆的车高。

Description

车高推定装置及车高推定方法
技术领域
本发明涉及推定车辆的车高的车高推定装置及车高推定方法。
背景技术
以往，车辆的车高根据基于搭乘员的数目或装载物的有无或量等的车载状态等而变化。车高的变化根据各车轮相对于车身的车轮高度的变化而产生。因此，以往进行的是：使用检测车轮高度的车高传感器并基于实际车高高度来检测车高。
专利文献1：日本特开2005-225339号公报
发明内容
然而，在搭载ABS(Antilock Brake System)的车辆中，优选根据车辆的左右载荷差或前后载荷差来控制与各车轮对应的制动装置产生的制动力。因此，在没有直接检测车辆的载荷状态的载荷传感器的情况下，考虑基于车辆的车高来判断车辆的载荷状态。因此，需要多个车高传感器，一台车辆的成本可能会增加。因此，希望能够基于来自已存的传感器的输入值来推定车辆的车高。
因此，本发明鉴于上述问题而作出，目的在于提出一种能够廉价地推定车辆的车高的车高推定装置及车高推定方法。
为了解决上述问题并达到目的，在本发明的车高推定装置中，其特征在于，具备：车轮速度检测单元，检测各车轮的速度即车轮速度；及车高推定单元，基于如下的对应关系和所检测出的一对车轮的上述车轮速度来推定车高，上述对应关系是基于上述车轮速度及从路面对上述车轮输入的路面输入的值与上述车轮相对于车身的车轮高度之间的对应关系。
另外，在上述车高推定装置中，优选的是，上述车高推定单元对所检测出的一对左右轮的上述车轮速度进行频率解析，并分别算出增益特定频率下的上述左右轮的车轮速度特性，上述车高推定单元基于所算出的上述左右轮的车轮速度特性之差即左右轮车轮速度增益差和如下的上述对应关系来推定上述左右轮中的一个车轮相对于另一个车轮的相对高度作为上述车高，上述对应关系是上述增益特定频率下的基于上述车轮速度及上述路面输入而得到的实际车轮速度增益与上述车轮高度之间的关系。
另外，在上述车高推定装置中，优选的是，上述车高推定装置还具备检测车辆的车速的车速检测单元，上述车高推定单元对所检测出的一对前后轮的上述车轮速度进行频率解析，并算出相位特定频率下的前后轮相位差，上述车高推定单元基于所检测出的上述车速来算出上述前轮及上述后轮的输入的相位差即输入相位差，上述车高推定单元基于所算出的上述前后轮相位差、上述输入相位差及如下的上述对应关系来算出上述后轮的车轮高度作为上述车高，上述对应关系是上述相位特定频率下的基于上述车轮速度及上述路面输入而得到的实际车轮速度相位与上述车轮高度之间的关系。
另外，在上述车高推定装置中，优选的是，上述车高推定装置还具备变更上述各车轮相对于上述车身的悬架状态的悬架状态变更装置，上述对应关系根据上述各车轮的上述悬架状态而不同，上述车高推定单元基于与上述悬架状态相应的上述对应关系来推定上述车高。
为了解决上述问题并达到目的，在本发明的车高推定方法中，其特征在于，包括：检测各车轮的速度即车轮速度的步骤；及基于如下的上述对应关系和所检测出的一对车轮的上述车轮速度来推定车高的步骤，上述对应关系是基于上述车轮速度及从路面对上述车轮输入的路面输入而得到的值与上述车轮相对于车身的车轮高度之间的对应关系。
另外，在上述车高推定方法中，优选的是，还包括对所检测出的一对左右轮的上述车轮速度进行频率解析、并分别算出增益特定频率下的上述左右轮的车轮速度特性的步骤，上述推定车高的步骤中，基于所算出的上述左右轮的车轮速度特性之差即左右轮车轮速度增益差和如下的对应关系来推定上述左右轮中的一个车轮相对于另一个车轮的相对高度作为上述车高，上述对应关系是上述增益特定频率下的基于上述车轮速度及上述路面输入而得到的实际车轮速度增益与上述车轮高度之间的关系。
另外，在上述车高推定方法中，优选的是，还包括：检测上述车辆的车速的步骤；对所检测出的一对前后轮的上述车轮速度进行频率解析、并算出相位特定频率下的前后轮相位差的步骤；及基于所检测出的上述车速来算出上述前轮及上述后轮的输入的相位差即输入相位差的步骤，上述推定车高的步骤中，基于所算出的上述前后轮相位差、上述输入相位差及如下的上述对应关系来算出上述后轮的车轮高度作为上述车高，上述对应关系是上述相位特定频率下的基于上述车轮速度及上述路面输入而得到的实际车轮速度相位与上述车轮高度之间的关系。
另外，在上述车高推定方法中，优选的是，上述对应关系根据由变更上述各车轮相对于上述车身的悬架状态的悬架状态变更装置所决定的上述各车轮的上述悬架状态而不同，上述推定车高的步骤中，基于与上述悬架状态相应的上述对应关系来推定上述车高。
发明效果
本发明的车高推定装置及车高推定方法能够基于一对车轮的车轮速度来推定车辆的车高，因此起到为了检测车高而不需要车速传感器、且能够廉价地推定车辆的车高的效果。
附图说明
图1是表示实施方式1、2的车高推定装置的结构例的图。
图2是表示实施方式1的车高推定装置的车高推定方法的流程图。
图3是表示前轮的车轮速度/路面输入增益、频率及车轮高度之间的关系的图。
图4是表示后轮的车轮速度/路面输入增益、频率及车轮高度之间的关系的图。
图5是表示增益特定频率下的车轮速度/路面输入增益与车轮高度之间的关系的图。
图6是表示实施方式2的车高推定装置的车高推定方法的流程图。
图7是表示前轮的车轮速度/路面输入相位、频率及车轮高度之间的关系的图。
图8是表示后轮的车轮速度/路面输入相位、频率及车轮高度之间的关系的图。
图9是表示相位特定频率下的车轮速度/路面输入相位与车轮高度之间的关系的图。
图10是表示实施方式3、4的车高推定装置的结构例的图。
图11是表示实施方式3的车高推定装置进行的车高推定方法的流程图。
图12是表示前轮的车轮速度/路面输入增益、频率及车轮高度之间的关系(减衰小)的图。
图13是表示前轮的车轮速度/路面输入增益、频率及车轮高度之间的关系(减衰大)的图。
图14是表示后轮的车轮速度/路面输入增益、频率及车轮高度之间的关系(减衰小)的图。
图15是表示后轮的车轮速度/路面输入增益、频率及车轮高度之间的关系(减衰大)的图。
图16是表示增益特定频率下的车轮速度/路面输入增益与车轮高度之间的关系的图。
图17是表示实施方式4的车高推定装置的车高推定方法的流程图。
图18是表示前轮的车轮速度/路面输入相位、频率及车轮高度之间的关系(减衰小)的图。
图19是表示前轮的车轮速度/路面输入相位、频率及车轮高度之间的关系(减衰大)的图。
图20是表示后轮的车轮速度/路面输入相位、频率及车轮高度之间的关系(减衰小)的图。
图21是表示后轮的车轮速度/路面输入相位、频率及车轮高度之间的关系(减衰大)的图。
图22是表示相位特定频率下的车轮速度/路面输入相位与车轮高度之间的关系的图。
具体实施方式
以下，关于本发明，参照附图进行详细说明。此外，并不是通过下述的实施方式来限定本发明。而且，下述的实施方式的构成要素中包括本领域技术人员能够容易想到的构成要素、或实质上相同的构成要素。
〔实施方式1〕
图1是表示实施方式1、2的车高推定装置的结构例的图。如图1所示，本实施方式的车高推定装置1-1搭载于车辆10，至少包括与各车轮即左前轮11FL、右前轮11FR、左后轮11RL、右后轮11RR分别对应地设置的车轮速度传感器2FL、2FR、2RL、2RR、车速传感器3、ECU(Electric Control Unit)4。此外，左前轮11FL、右前轮11FR、左后轮11RL、右后轮11RR上分别连接有驱动轴12FL、12FR、12RL、12RR，并通过悬架装置13FL、13FR、13RL、13RR而分别旋转自如地支撑于车身14。在此，与左右前轮11FL、11FR对应的悬架装置13FL、13FR的结构是相同的，与左右后轮11RL、11RR对应的悬架装置13RL、13RR的结构是相同的。
车轮速度传感器2FL、2FR、2RL、2RR检测各车轮11FL～11RR的各自的旋转速度即左前轮车轮速度VFL、右前轮车轮速度VFR、左后轮车轮速度VRL、右后轮车轮速度VRR〔m/s〕。由车轮速度传感器2FL～2RR检测出的车轮速度VFL～VRR通过例如CAN通信系统而向ECU4输入，ECU4取得车轮速度VFL～VRR。
车速传感器3检测车辆10的速度即车速v〔m/s〕，所检测出的车速v与车轮速度传感器2FL～2RR同样地向ECU4输入，从而ECU4取得车速v。车速传感器3设于例如将未图示的差速齿轮或输出轴等动力源(例如，发动机、电动机等)产生的动力向驱动轮(例如，后轮11RL，11RR)传递的动力传递路径上的旋转体，基于旋转体的旋转速度来检测车速v。此外，车速传感器3可以是车轮速度传感器2FL～2RR，这种情况下，基于通过车轮速度传感器2FL～2RR检测出的车轮速度VFL～VRR来检测车速v。而且，车速传感器3可以是检测以GPS为代表的检测车辆10的位置数据的传感器，这种情况下基于所检测出的车辆10的位置数据的变化来检测车速v。
ECU4对车辆10的制动力、驱动力或行为等进行控制。而且，ECU4具有车高推定部41，该车高推定部41具有作为车高推定单元的功能。在本实施方式中，车高推定部41基于一对左右轮即左右前轮11FL、11FR(以下，简称为“11FLR”)的左前轮车轮速度VFL、右前轮车轮速度VFR、或左右后轮11RL、11RR(以下，简称为“11RLR”)的左后轮车轮速度VRL、右后轮车轮速度VRR和如下的对应关系来推定一对左右轮中的一个车轮相对于另一个车轮、例如右前轮11FR相对于左前轮11FL的相对车轮高度即左右前轮车高差ΔHFLR、或右后轮11RR相对于左后轮11RL的相对车轮高度即左右后轮车高差ΔHRLR作为车高，上述对应关系是基于车轮速度及从路面对车轮输入的上下方向的路面输入〔m〕而得到的值与车轮11相对于车身14的车轮高度h〔mm〕之间的对应关系。在此，车轮11相对于车身14的车轮高度h〔mm〕是指各车轮11FL～11RR的车轴与各悬架装置13FL～13RR相对于车身14连接的连接部在铅垂方向上的长度。例如在前轮11FL、11FR中，是前轮11FL、11FR的车轴和前轮悬架装置13FL、13FR的下臂的NO.2套筒与车身14连接的连接部在铅垂方向上的长度。而且，例如在后轮11RL、11RR中，是后轮11RL、11RR的车轴和前轮悬架装置13RL、13RR的下臂与车身14连接的连接部在铅垂方向上的长度。ECU4的硬件结构主要由进行运算处理的CPU(Central Processing Unit)、存储程序或信息的存储器(SRAM等RAM、EEPROM等ROM(Read OnlyMemory))、输入输出接口等构成，与已知的搭载于车辆的ECU相同，因此省略详细说明。此外，在ECU4上电连接有对搭载于车辆10的未图示的驱动源例如发动机进行控制的发动机ECU5、对制动装置进行控制的制动器ECU6、对转向装置的辅助量等进行控制的转向装置ECU7等。
接着，说明实施方式1的车高推定装置1-1进行的车高推定方法。左右前轮车高差ΔHFLR的推定方法与左右后轮车高差ΔHRLR的推定方法实质上相同，因此主要说明左右前轮车高差ΔHFLR的推定方法。图2是表示实施方式1的车高推定装置的车高推定方法的流程图。图3是表示前轮的车轮速度/路面输入增益、频率及车轮高度之间的关系的图。图4是表示后轮的车轮速度/路面输入增益、频率及车轮高度之间的关系的图。图5是表示增益特定频率下的车轮速度/路面输入增益与车轮高度之间的关系的图。此外，图3是纵轴为车轮速度/路面输入增益(log(G/Z))〔dB〕且横轴为频率f〔Hz〕的右前轮11FR的右前轮车轮速度/路面输入增益(log(GFR/ZFR))、频率f、右前轮车轮高度hFR即右前轮11FR的车轮速度的增益特性线图。图4是纵轴为车轮速度/路面输入增益(log(G/Z))且横轴为频率f的表示右后轮11RR的右后轮车轮速度/路面输入增益(log(GRR/ZRR))、频率f、右后轮车轮高度hRR的关系的图，即右后轮11RR的车轮速度的增益特性线图。而且，图5是纵轴为车轮速度/路面输入增益(log(G/Z))且横轴为车轮高度h的表示左右前轮FLR的增益特性频率fGF下的右前轮11FR的车轮速度/路面输入增益log(GFR/ZFR)与右前轮车轮高度hFR之间的关系的图。
首先，ECU4的车高推定部41取得左前轮车轮速度VFL、右前轮车轮速度VFR(步骤ST11)。在此，取得所检测出的车轮速度VFL～VRR中的左右前轮11FLR的左前轮车轮速度VFL、右前轮车轮速度VFR。此外，在推定左右后轮车高差ΔHRLR时，取得左右后轮11RLR的左后轮车轮速度VRL、右后轮车轮速度VRR。
接着，车高推定部41基于所取得的左前轮车轮速度VFL、右前轮车轮速度VFR，来算出左右前轮11FLR的增益特定频率fGF下的左前轮车轮速度增益(logGFL)、右前轮车轮速度增益(logGFR)(步骤ST12)。在此，车高推定部41通过FFT等的频率解析，来算出左右前轮11FLR的增益特定频率fGF下的左前轮车轮速度特性(logGFL)、右前轮车轮速度特性(logGFR)。在此，增益特定频率fGF是根据左前轮车轮高度hFL、右前轮车轮高度hFR而使左前轮车轮速度/路面输入增益(log(GFL/ZFL))、右前轮车轮速度/路面输入增益(log(GFR/ZFR))分别变化的频率，在本实施方式中，还称为后述的增益特性函数成立的频率。此外，在推定左右后轮车高差ΔHRLR时，算出左右后轮11RLR的增益特定频率fGR下的左后轮车轮速度特性(logGRL)、右后轮车轮速度特性(logGRR)。在此，增益特定频率fGR是根据左后轮车轮高度hRL、右后轮车轮高度hRR而使左后轮车轮速度/路面输入增益(log(GRL/ZRL))、右后轮车轮速度/路面输入增益(log(GRR/ZRR))分别变化的频率，在本实施方式中，还称为后述的增益特性函数成立的频率。即，增益特定频率fG是根据车轮高度h而使车轮速度/路面输入增益(log(G/F))变化的频率，称为增益特性函数成立的频率。
接着，车高推定部41基于所算出的左前轮车轮速度特性(logGFL)、右前轮车轮速度特性(logGFR)，来算出左右前轮车轮速度增益差ΔGF(步骤ST13)。在此，车高推定部41算出从左前轮车轮速度特性(logGFL)减去右前轮车轮速度特性(logGFR)而得到的值作为左右前轮车轮速度增益差ΔGF(ΔGF＝logGFL-logGFR)。此外，在推定左右后轮车高差ΔHRLR的情况下，算出从左后轮车轮速度特性(logGRL)减去右后轮车轮速度特性(logGRR)而得到的值作为左右后轮车轮速度增益差ΔGR(ΔGR＝logGRL-logGRR)。
接着，车高推定部41基于所算出的左右前轮车轮速度增益差ΔGF，来算出左右前轮车高差ΔHFLR(步骤ST14)。在此，车高推定部41基于左右前轮车轮速度增益差ΔGF和下述的式(1)，来算出左右前轮车高差ΔHFLR。在此，aF是增益特定频率fGF下的与左右前轮11FLR对应的常数。此外，在推定左右后轮车高差ΔHRLR时，基于左右后轮车轮速度增益差ΔGR和下述的式(2)，来算出左右后轮车高差ΔHRLR。在此，aR是增益特定频率fGR下的与左右后轮11RLR对应的常数。
ΔHFLR＝ΔGF/aF…(1)
ΔHRLR＝ΔGR/aR…(2)
在此，说明能够通过上述式(1)、(2)算出左右前轮车高差ΔHFLR、左右后轮车高差ΔHRLR的理由。在车辆10所行驶的未图示的路面上，在上下方向上存在凹凸，因此车轮速度VFL～VRR受到从路面输入的上下方向的路面输入的影响。即，车轮速度特性(logG)包含基于路面输入而得到的路面输入特性(logZ)。当从车轮速度特性(logG)减去路面输入特性(logZ)时，能导出基于车轮速度VFL～VRR及从路面对车轮11FL～11RR输入的路面输入而得到的值即车轮速度/路面输入增益(logG-logZ＝log(G/Z))、即仅基于车轮速度而得到的实际车轮速度增益。如图3所示，在右前轮车轮高度hFR高于标准值(实线所示的A1)时(单点划线所示的B1)和低于标准值时(双点划线所示的C1)，根据频率f的不同而在右前轮11FR的增益特性线上产生差别或不产生差别。而且，如图4所示，在右后轮车轮高度hRR高于标准值(实线所示的D1)时(单点划线所示的E1)和低于标准值时(双点划线所示的F1)，根据频率f的不同而右后轮11RR的增益特性线上产生差别或不产生差别。即，车轮11FL～11RR的车轮速度/路面输入增益(logG/Z)如两图所示根据车轮高度h的变化即几何学的变化而变化。这是由于几何学的变化给弹簧下振动特性造成影响。因此，车轮11FL～11RR的车轮速度与路面输入的传递关系即车轮速度特性根据车轮高度h而变化。
左右前轮11FLR的增益特定频率fGF下的右前轮车轮速度/路面输入增益(log(GFR/ZFR))，即实际右前轮车轮速度特性与右前轮车轮高度hFR的关系如图5的I1所示，随着右前轮车轮高度hFR的增加，右前轮车轮速度/路面输入增益(log(GFR/ZFR))减少。即，增益特定频率fG下的车轮速度/路面输入增益(log(G/Z))与车轮高度h之间的关系随着车轮高度h的增减而使车轮速度/路面输入增益(log(G/Z))增减。在此，增益特定频率fG设定为车轮速度/路面输入增益(log(G/Z))即实际车轮速度增益与车轮高度h之间的关系能够根据车轮高度h而由图5的I1所示的增益特性函数(a×h+b)来表示的频率(a、b为增益特定频率fG下的常数)。在本实施方式中，基于车轮速度VFL～VRR及路面输入而得到的值与车轮高度h之间的对应关系是增益特定频率fG下的实际车轮速度增益与车轮高度h之间的关系。由此，增益特定频率fG下的车轮速度/路面输入增益(log(G/Z))与车轮高度h之间的关系由下述的(3)表示。
log(G/Z)＝a×h+b…(3)
在此，向左前轮11FL输入的路面输入与向右前轮11FR输入的路面输入若长期来看可以假定为相同，因此相同的路面输入向左右前轮11FLR输入。即，左前轮车轮速度特性(logGFL)及右前轮车轮速度特性(logGFR)包含与左右前轮11FLR对应的路面输入特性(logZF)。另一方面，向左后轮11RL输入的路面输入与向右后轮11RR输入的路面输入若长期来看可以假定为相同，因此相同的路面输入向左右后轮11RLR输入。即，左后轮车轮速度特性(logGRL)及右后轮车轮速度特性(logGRR)包含与左右后轮11RLR对应的路面输入增益(logZR)。各车轮11FL～11RR的增益特定频率fG下的车轮速度/路面输入增益(log(G/Z))与车轮高度h之间的关系能够以上述的式(3)为参考而由下述的式(4)～(7)表示。在此，bF是增益特定频率fGF下的与左右前轮11FLR对应的常数，bR是增益特定频率fGR下的与左右后轮11RLR对应的常数。
log(GFL/ZF)＝aF×hFL+bF…(4)
log(GFR/ZF)＝aF×hFR+bF…(5)
log(GRL/ZR)＝aR×hRL+bR…(6)
log(GRR/ZR)＝aR×hRR+bR…(7)
在左右前轮11FLR中，当根据上述式(4)、(5)而求出左右前轮车轮速度增益差ΔGF时，如下述的式(8)所示，能够去除向左右前轮11FLR输入的路面输入的影响。同样，在左右后轮11RLR中，当根据上述式(6)、(7)而求出左右后轮车轮速度增益差ΔGR时，如下述的式(9)所示，能够去除向左右后轮11RLR输入的路面输入的影响。在此，如下述的式(10)所示，左前轮车轮高度hFL与右前轮车轮高度hFR之差是左右前轮车高差ΔHFLR。因此，位于图5的I1所示的增益特性线上的两个左前轮车轮速度/路面输入增益(log(GFL/ZFL))与右前轮车轮速度/路面输入增益(log(GFR/ZFR))在纵轴上的差成为左右前轮车轮速度增益差ΔGF，在横轴上的差成为左右前轮车高差ΔHFLR。而且，如下述的式(11)所示，左后轮车轮高度hRL与右后轮车轮高度hRR之差是左右后轮车高差ΔHRLR。因此，左右轮车轮速度增益差ΔG基于一对左右轮中的一个车轮相对于另一个车轮的高度即左右轮车高差ΔH。
ΔGF＝logGFR-logGFL＝aF(hFL-hFR)…(8)
ΔGR＝logGRR-logGRL＝aR(hRL-hRR)…(9)
ΔHFLR＝hFL-hFR…(10)
ΔHRLR＝hRL-hRR…(11)
如上所示，在本实施方式的车高推定装置1-1中，以一对左右前轮11FLR的左前轮车轮速度VFL、右前轮车轮速度VFR为输入参数，能够基于左右前轮11FLR的增益特定频率fGF下的车轮速度/路面输入增益(log(G/Z))、即实际车轮速度增益与车轮高度h之间的关系来推定左右前轮车高差ΔHFLR作为车高。而且，以一对左右后轮11RLR的左后轮车轮速度VRL、右后轮车轮速度VRR为输入参数，能够基于左右后轮11RLR的增益特定频率fGR下的车轮速度/路面输入增益(log(G/Z))、即实际车轮速度增益与车轮高度h之间的关系来推定左右后轮车高差ΔHRLR作为车高。因此，不需要检测各车轮11FL～11RR的车高的车高传感器，在为了进行以ABS为代表的制动控制或车辆10的行为控制而已经搭载有车轮速度传感器2FL～2RR的车辆10的情况下，不用为了推定车高而新追加传感器，因此能够廉价地推定车辆10的左右轮的车高差。而且，若能够推定左右轮的车高差，则在左右轮的悬架装置为相同结构时，可以将左右前轮11FLR的悬架装置13FL、13FR的悬架刚度KF及左右后轮11RLR的悬架装置13RL、13RR的悬架刚度KR分别乘以左右前轮车高差ΔHFLR及左右后轮车高差ΔHRLR，由此作为车高所产生的参数来算出并推定左右前轮重量差ΔWFLR及左右后轮重量差ΔWRLR。即，能够通过推定左右前轮车高差ΔHFLR及左右后轮车高差ΔHRLR来推定车辆重量的左右差，例如可以用作ABS等的制动控制或车辆10的行为控制的输入参数，能够根据车辆10的行驶状态进行高精度的控制。
此外，在本实施方式中，车高推定部41推定左右前轮车高差ΔHFLR及左右后轮车高差ΔHRLR，但本发明并未限定于此，也可以是任一方。例如，左右前轮11FLR可以与左右后轮11RLR进行比较，在车辆10的转弯时等，左右轮的车高差变大，因此仅推定左右前轮车高差ΔHFLR。
〔实施方式2〕
接着，说明实施方式2的车高推定装置。实施方式2的车高推定装置1-2的基本结构与实施方式1的车高推定装置1-1相同，因此省略结构的说明。实施方式2的车高推定装置1-2中，ECU4的车高推定部41基于一对前后轮即右前后轮11FR、11RR(以下，简称为“右前后轮11RFR”)的右前轮车轮速度VFR、右后轮车轮速度VRR和如下的对应关系来推定一对前后轮中的后轮、右后轮车轮高度hRR作为车高，上述对应关系是基于车轮速度及从路面对于车轮输入的上下方向的路面输入而得到的值与车轮高度h〔mm〕之间的对应关系。
接着，说明实施方式2的车高推定装置1-2进行的车高推定方法。图6是表示实施方式2的车高推定装置进行的车高推定方法的流程图。图7是表示前轮的车轮速度/路面输入相位、频率及车轮高度之间的关系的图。图8是表示后轮的车轮速度/路面输入相位、频率及车轮高度之间的关系的图。图9是表示相位特定频率下的车轮速度/路面输入相位与车轮高度之间的关系的图。此外，图7是纵轴为车轮速度/路面输入相位〔deg〕且横轴为频率f〔Hz〕的表示右前轮11FR的右前轮车轮速度/路面输入相位、频率f及右前轮车轮高度hFR之间的关系的图，即右前轮11FR的车轮速度的相位特性线图。图8是纵轴为车轮速度/路面输入相位且横轴为频率f的表示右后轮11RR的右后轮车轮速度/路面输入相位、频率f及右后轮车轮高度hRR之间的关系的图，即右后轮11RR的车轮速度的相位特性线图。而且，图9是纵轴为车轮速度/路面输入相位且横轴为车轮高度h的表示相位特性频率fPR下的右前轮11FR的车轮速度/路面输入相位与右前轮车轮高度hFR之间的关系、及右后轮11RR的车轮速度/路面输入相位与右后轮车轮高度hRR之间的关系的图。
首先，ECU4的车高推定部41取得右前轮车轮速度VFR、右后轮车轮速度VRR(步骤ST21)。在此，取得所检测出的车轮速度VFL～VRR中的右前后轮11RFR的右前轮车轮速度VFR、右后轮车轮速度VRR。
接着，车高推定部41基于所取得的右前轮车轮速度VFR、右后轮车轮速度VRR，来算出右前后轮11RFR的相位特定频率fPR下的右前后轮车轮速度相位差ΔPWR(步骤ST22)。在此，车高推定部41通过FFT等的频率解析，来算出右前后轮11RFR的相位特定频率fPR下的右前轮车轮速度相位、右后轮车轮速度相位，并基于下述的式(12)来算出右前后轮车轮速度相位差ΔPWR。在此，FFT(右前轮车轮速度)是右前轮车轮速度相位，FFT(右后轮车轮速度)是右后轮车轮速度相位。在此，相位特定频率fPR是左前轮车轮速度/路面输入相位不根据右前轮车轮高度hFL而变化、且后轮车轮速度/路面输入相位根据右后轮车轮高度hRR而变化的频率。即，相位特定频率fP是前轮车轮速度/路面输入相位不根据前轮车轮高度hF而变化、且后轮车轮速度/路面输入相位根据后轮车轮高度hR而变化的频率。在此，向右前轮11FR输入的路面输入和向右后轮11RR输入的路面输入长期来看可以假定为相同，因此向右前后轮11RFR输入相同的路面输入。即，右前轮车轮速度相位及右后轮车轮速度相位包含与右前后轮11RFR对应的路面输入相位。因此，能够通过算出右前后轮车轮速度相位差ΔPWR而使右前轮路面输入相位与右后轮路面输入相位抵消。
ΔPWR＝Phase(FFT(右后轮车轮速度)/FFT(右前轮车轮速度))…(12)
接着，车高推定部41算出输入相位差ΔPU(步骤ST23)。车高推定部41基于车辆10的轴距L(右前后轮11RFR的长度)、车速v、相位特性频率fPR、下述的式(13)来算出输入相位差ΔPU。在此，算出输入相位差ΔPU是由于后轮11RL、11RR相对于前轮11FL、11FR存在取决于轴距L(右前后轮11RFR的长度)及车速v的相位延迟，因此将该相位延迟量即输入相位差ΔPU从右前后轮车轮速度相位差ΔPWR去除。
ΔPU＝L/v×2πfPR…(13)
接着，车高推定部41基于所算出的右前后轮车轮速度相位差ΔPWR、输入相位差ΔPU，来算出右后轮车轮高度hRR(步骤ST24)。在此，车高推定部41基于右前后轮车轮速度相位差ΔPWR、输入相位差ΔPU、下述的式(14)，来算出右后轮车轮高度hRR。此外，ΔPM(h)是前后轮车轮速度的传递函数。
hRR＝ΔPM -1〔ΔPWR-ΔPU〕…(14)
在此，说明能够通过上述式(14)算出右后轮车轮高度hRR的理由。在车辆10所行驶的未图示的路面上，在上下方向上存在凹凸，因此车轮速度VFL～VRR受到从路面输入的上下方向的路面输入的影响。即，车轮速度相位包含基于路面输入而得到的路面输入相位。当从车轮速度相位减去路面输入相位时，能导出基于车轮速度VFL～VRR及从路面向车轮11FL～11RR输入的路面输入而得到的值即车轮速度/路面输入相位，即仅基于车轮速度而得到的实际车轮速度相位。如图7所示，在右前轮车轮高度hFL高于标准值(实线所示的K1)时(单点划线所示的L1)和低于标准值时(双点划线所示的M1)，根据频率f的不同而在右前轮11FR的相位特性线上产生差别或不产生差别。而且，如图8所示，在右后轮车轮高度hRR高于标准值(实线所示的N1)时(单点划线所示的O1)和低于标准值时(双点划线所示的Q1)，根据频率f的不同而在右后轮11RR的相位特性线上产生差别或不产生差别。即，车轮11FL～11RR的车轮速度/路面输入相位如两图所示，与增益同样地，根据车轮高度h的变化即几何学变化而变化。因此，车轮11FL～11RR的车轮速度与路面输入的传递关系即车轮速度的相位特性根据车轮高度h而变化。
右前后轮11RFR的相位特定频率fPR下的右前轮车轮速度/路面输入相位即实际右前轮车轮速度相位与右前轮车轮高度hFR的关系如图9的R1所示，无论右前轮车轮高度hFR的变化如何都恒定。即，相位特定频率fPR下的前轮的车轮速度/路面输入相位与车轮高度h之间的关系即前轮相位特性函数(PF＝PF(h))的结果恒定(PF＝const)。另一方面，右前后轮11RFR的相位特定频率fPR下的右后轮车轮速度/路面输入相位即实际右后轮车轮速度相位与右后轮车轮高度hRR之间的关系如该图的S1所示，随着右后轮车轮高度hRR的增加，右后轮车轮速度/路面输入相位增加。即，相位特定频率fPR下的车轮速度/路面输入相位与车轮高度h之间的关系即后轮相位特性函数(PR＝PR(h))的结果是，随着车轮高度h的增减而车轮速度/路面输入相位增减。在本实施方式中，基于车轮速度VFL～VRR及路面输入而得到的值与车轮高度h之间的对应关系是相位特定频率fP下的实际车轮速度相位与车轮高度h之间的关系。
后轮相对于前轮的相位差如该图中的T所示，作为基于前轮相位特性函数(PF＝PF(h))和后轮相位特性函数(PR＝PR(h))而得到的前后轮车轮速度的传递函数(ΔPM(h))的结果，能够通过下述的式(15)求出。
ΔPM(h)＝PR(h)-PF…(15)
因此，从右前后轮车轮速度相位差ΔPWR减去输入相位差ΔPU而得到的值与前后轮车轮速度的传递函数(ΔPM(h))的结果相同，因此从下述的式(16)导出上述的式(14)。
ΔPM(h)＝ΔPWR-ΔPU…(16)
如上所述，在本实施方式的车高推定装置1-2中，以一对右前后轮11RFR的右前轮车轮速度VFR、右后轮车轮速度VRR为输入参数，能够基于右前后轮11RFR的相位特定频率fPR下的车轮速度/路面输入相位即实际车轮速度相位与车轮高度h之间的关系来推定右后轮车轮高度hRR作为车高。因此，不需要检测各车轮11FL～11RR的车高的车高传感器，与实施方式1同样地，能够廉价地推定车辆10的后轮的车高。
另外，以一对左前后轮11FL、11RL(以下，简称为“左前后轮11LFR”)的左前轮车轮速度VFL、左后轮车轮速度VRL为输入参数，能够基于左前后轮11LFR的相位特定频率fPL下的车轮速度/路面输入相位即实际车轮速度相位与车轮高度h之间的关系来推定左后轮车轮高度hRL作为车高。因此，也能够基于右后轮车轮高度hRR、左后轮车轮高度hRL来推定左右后轮车高差ΔHRLR(ΔHRLR＝hRL-hRR)。若能够推定左右后轮车高差ΔHRLR，则在左右后轮的悬架装置为相同结构时，通过将左右后轮11RLR的悬架装置13RL、13RR的悬架刚度KR分别乘以左右后轮车高差ΔHRLR，由此也能够算出并推定左右后轮重量差ΔWRLR。即，与上述实施方式1同样地能够根据车辆10的行驶状态而进行高精度的控制。
另外，在上述实施方式1中，通过将作为车高而推定的左右前轮车高差ΔHFLR进行组合，由此能够推定例如车辆10的右前轮11FR相对于左前轮11FL的相对车轮高度、左右后轮RLR的车轮高度作为车高，因此能够根据车辆10的行驶状态而进行更高精度的控制。
此外，在本实施方式中，车高推定部41根据一对右前后轮11RFR的右前轮车轮速度VFR、右后轮车轮速度VRR来推定后轮的车高，但本发明没有限定于此，也可以根据右前轮车轮速度VFR及左前轮车轮速度VFL的平均值、右后轮车轮速度VRR及左后轮车轮速度VRL的平均值来推定后轮的车高。
〔实施方式3〕
接着，说明实施方式3的车高推定装置。图10是表示实施方式3、4的车高推定装置的结构例的图。对于实施方式3的车高推定装置1-3的基本结构中的与实施方式1的车高推定装置1-1的基本结构相同部分，省略其说明。如图10所示，实施方式3的车高推定装置1-3具备悬架状态变更装置15FL～15RR。悬架状态变更装置15FL～15RR变更各车轮11FL～11RR相对于车身14的悬架状态，且分别设于各悬架装置13FL～13RR。在本实施方式中，各悬架状态变更装置15FL～15RR变更各悬架装置13FL～13RR的减衰力，基于作为指令值而从ECU4输出的悬架控制值X来变更减衰力。即，搭载有本实施方式3的车高推定装置1-3的车辆10搭载AVS(Adaptiv Variable Suspension system)。在此，能够将减衰力变更为大、中、小。
在本实施方式中，车高推定部41基于左右前轮11FLR的左前轮车轮速度VFL、右前轮车轮速度VFR、或左右后轮11RLR的左后轮车轮速度VRL、右后轮车轮速度VRR、根据悬架状态(减衰力)而不同的基于车轮速度及路面输入而得到的值与车轮高度h之间的对应关系，来推定左右前轮车高差ΔHFLR或左右后轮车高差ΔHRLR作为车高。
接着，说明实施方式3的车高推定装置1-3的车高推定方法。实施方式3的车高推定装置1-3进行的车高推定方法的基本步骤与实施方式1的车高推定装置1-1进行的车高推定方法的步骤大致相同，因此省略或简化其说明。图11是表示实施方式3的车高推定装置的车高推定方法的流程图。图12是表示前轮的车轮速度/路面输入增益、频率及车轮高度之间的关系(减衰小)的图。图13是表示前轮的车轮速度/路面输入增益、频率及车轮高度之间的关系(减衰大)的图。图14是表示后轮的车轮速度/路面输入增益、频率及车轮高度之间的关系(减衰小)的图。图15是表示后轮的车轮速度/路面输入增益、频率及车轮高度之间的关系(减衰大)的图。图16是表示增益特定频率下的车轮速度/路面输入增益与车轮高度之间的关系的图。图12及图13虽然是与图3大致相同的图，但图3是减衰为中(减衰力为基准水平)时的图，相对于此，图12是减衰小(减衰力为最小水平)时的图，图13是减衰大(减衰力为最大水平)时的图。同样，图14及图15虽然是与图4大致相同的图，但图4是减衰为中(减衰力为基准水平)时的图，相对于此，图14是减衰小(减衰力为最小水平)时的图，图15是减衰大(减衰力为最大水平)时的图。而且，图16虽然是与图5大致相同的图，但却是表示左右前轮FLR的增益特性频率fGF下的右前轮11FR的车轮速度/路面输入增益log(GFR/ZFR)与右前轮车轮高度hFR之间的对应于悬架状态的关系的图。
首先，ECU4的车高推定部41取得左前轮车轮速度VFL、右前轮车轮速度VFR、左前轮悬架控制值XFL、右前轮悬架控制值XFR(步骤ST31)。在此，不仅取得左右前轮11FLR的左前轮车轮速度VFL、右前轮车轮速度VFR，还取得为了控制左前轮11FL的悬架状态即左前轮悬架装置13FL的减衰力而向左前轮悬架状态变更装置15FL输出的左前轮悬架控制值XFL、及为了控制右前轮11FR的悬架状态即右前轮悬架装置13FR的减衰力而向右前轮悬架状态变更装置15FR输出的右前轮悬架控制值XFR。此外，在推定左右后轮车高差ΔHRLR时，不仅取得左右后轮11RLR的左后轮车轮速度VRL、右后轮车轮速度VRR，还取得为了控制左后轮11RL的悬架状态即左后轮悬架装置13RL的减衰力而向左后轮悬架状态变更装置15RL输出的左后轮悬架控制值XRL、及为了控制右后轮11RR的悬架状态即右后轮悬架装置13RR的减衰力而向右后轮悬架状态变更装置15RR输出的右后轮悬架控制值XRR。
接着，车高推定部41基于所取得的左前轮车轮速度VFL、右前轮车轮速度VFR，来算出左右前轮11FLR的增益特定频率fGF下的左前轮车轮速度特性(logGFL)、右前轮车轮速度特性(logGFR)(步骤ST32)。此外，在推定左右后轮车高差ΔHRLR时，算出左右后轮11RLR的增益特定频率fGR下的左后轮车轮速度特性(logGRL)、右后轮车轮速度特性(logGRR)。
接着，车高推定部41基于所算出的左前轮车轮速度特性(logGFL)、右前轮车轮速度特性(logGFR)来算出左右前轮车轮速度增益差ΔGF(步骤ST33)。此外，在推定左右后轮车高差ΔHRLR时，基于左后轮车轮速度特性(logGRL)、右后轮车轮速度特性(logGRR)来算出左右后轮车轮速度增益差ΔGR。
接着，车高推定部41基于所算出的左右前轮车轮速度增益差ΔGF来算出左右前轮车高差ΔHFLR(步骤ST34)。在此，车高推定部41基于左右前轮车轮速度增益差ΔGF和下述的式(17)，来算出左右前轮车高差ΔHFLR。在此，bFL是与增益特定频率fGF下的左前轮11FL的相应减衰力对应的常数，bFR是与增益特定频率fGF下的右前轮11FR的相应减衰力对应的常数。此外，在推定左右后轮车高差ΔHRLR时，基于左右后轮车轮速度增益差ΔGR和下述的式(18)来算出左右后轮车高差ΔHRLR。在此，bRL是与增益特定频率fGF下的左前轮11FL的相应减衰力对应的常数，bRR是与增益特定频率fGF下的右前轮11FR的相应减衰力对应的常数。
ΔHFLR＝(ΔGF-(bFL-bFR))/aF…(17)
ΔHRLR＝(ΔGR-(bRL-bRR))/aR…(18)
在此，说明能够通过上述式(17)、(18)算出对应于悬架状态的左右前轮车高差ΔHFLR、左右后轮车高差ΔHRLR的理由。此外，对于与实施方式1同样的部分，省略或简化其说明。当各车轮11FL～11RR的悬架状态变化时，即通过各悬架状态变更装置15FL～15RR而使各悬架装置13FL～13RR的减衰力变化时，会给车轮速度造成影响，因此也会给车轮速度/路面输入增益(log(GFR/ZFR))即实际车轮速度增益造成影响。在右前轮悬架装置13FR的减衰力为最小水平时，如图12所示，与减衰力为基准水平时相比，增益特性线(该图中的A2、B2、C2)的增益特定频率fGF下的位置降低。而且，在右前轮悬架装置13FR的减衰力为最大水平时，如图13所示，与减衰力为基准水平时相比，增益特性线(该图中的A3、B3、C3)的增益特定频率fGF下的位置升高。另一方面，在右后轮悬架装置13RR的减衰力为最小水平时，如图14所示，与减衰力为基准水平时相比，增益特性线(该图中的D2、E2、F2)的增益特定频率fGR下的位置升高。而且，在右后轮悬架装置13RR的减衰力为最大水平时，如图15所示，与减衰力为基准水平时相比，增益特性线(该图中的D3、E3、F3)的增益特定频率fGR下的位置降低。即，车轮11FL～11RR的车轮速度/路面输入增益(logG/Z)不仅根据车轮高度h的变化，而且根据悬架状态的变化即减衰力的变化而变化。即，车轮11FL～11RR的车轮速度与路面输入的传递关系即车轮速度的增益特性根据悬架状态而不同。
左右前轮11FLR的增益特定频率fGF下的右前轮车轮速度/路面输入增益(log(GFR/ZFR))即实际右前轮车轮速度特性与右前轮车轮高度hFR之间的关系如图16的I1、I2、I3所示，随着右前轮车轮高度hFR的增加，右前轮车轮速度/路面输入增益(log(GFR/ZFR))同样地减少，但是相同车轮高度的车轮速度/路面输入增益(log(G/Z))按照I3、I1、I2的顺序减小。即，增益特定频率fG下的车轮速度/路面输入增益(log(G/Z))与车轮高度h的关系是车轮速度/路面输入增益(log(G/Z))随着车轮高度h的增减而同样地增减，并且相同车轮高度的车轮速度/路面输入增益(log(G/Z))根据悬架状态而不同。因此，增益特性函数根据悬架状态而不同，因此常数的b根据减衰力而变化。例如，在减衰力为基准水平时成为a×h+b1，在减衰力为最小水平时成为a×h+b2，在减衰力为最大水平时成为a×h+b3。其中，b1≠b2≠b3(在左右前轮11FLR的情况下，b2<b1<b3)。
因此，上述式(4)、(5)、(6)、(7)中的常数bF、bR在与各车轮11FL～11RR对应的减衰力不同时，在左右前轮11FLR及左右后轮11RLR中不是分别为相同值，而是可以由下述的式(19)、(20)、(21)、(22)进行表示。其中，bFL是增益特定频率fGF下的与左前轮11FL对应的常数，bFR是增益特定频率fGF下的与右前轮11FR对应的常数，bRL是增益特定频率fGF下的与左后轮11RL对应的常数，bRR是增益特定频率fGF下的与右后轮11RR对应的常数，常数bFL、bFR是左右前轮11FLR中的b1、b2、b3的任一个，常数bRL、bRR是左右后轮11RLR中的b1、b2、b3的任一个。
log(GFL/ZF)＝aF×hFL+bFL…(19)
log(GFR/ZF)＝aF×hFR+bFR…(20)
log(GRL/ZR)＝aR×hRL+bRL…(21)
log(GRR/ZR)＝aR×hRR+bRR…(22)
在左右前轮11FLR中，当根据上述式(19)、(20)求出左右前轮车轮速度增益差ΔGF时，如下述的式(23)所示，能够去除向左右前轮11FLR输入的路面输入的影响。同样地，在左右后轮11RLR中，当根据上述式(21)、(22)求出左右后轮车轮速度增益差ΔGR时，如下述的式(24)所示，能够去除向左右后轮11RLR输入的路面输入的影响。并且，能够根据上述式(10)、(23)导出用于算出左右前轮车高差ΔHFLR的上述式(17)，能够根据上述式(11)、(24)导出用于算出左右后轮车高差ΔHRLR的上述式(18)。
ΔGF＝logGFR-logGFL＝aF(hFL-hFR)+bFL-bFR…(23)
ΔGR＝logGRR-logGRL＝aR(hRL-hRR)+bRL-bRR…(24)
如上所示，在本实施方式的车高推定装置1-3中，以一对左右前轮11FLR的左前轮车轮速度VFL、右前轮车轮速度VFR、左前轮悬架控制值XFL、右前轮悬架控制值XFR为输入参数，能够基于左右前轮11FLR的增益特定频率fGF下的车轮速度/路面输入增益(log(G/Z))即实际车轮速度增益与车轮高度h之间的根据悬架状态而不同的关系，来推定左右前轮悬架状态变更装置进行的减衰力控制下的左右前轮的考虑了悬架状态的变化的左右前轮车高差ΔHFLR作为车高。而且，以一对左右后轮11RLR的左后轮车轮速度VRL、右后轮车轮速度VRR、左后轮悬架控制值XRL、右后轮悬架控制值XRR为输入参数，能够基于左右后轮11RLR的增益特定频率fGR下的车轮速度/路面输入增益(log(G/Z))即实际车轮速度增益与车轮高度h之间的根据悬架状态而不同的关系，来推定左右后轮悬架状态变更装置进行的减衰力控制下的左右后轮的考虑了悬架状态的变化的左右后轮车高差ΔHRLR作为车高。因此，不需要检测各车轮11FL～11RR的车高的车高传感器，即使各车轮11FL～11RR的悬架状态各不相同，在为了进行以ABS为代表的制动控制或以AVS的减衰力控制为代表的行为控制而已经搭载了车轮速度传感器2FL～2RR及悬架状态变更装置15FL～15RR的车辆10的情况下，不用为了推定车高而新追加传感器，因此能够廉价地推定车辆10的左右轮的车高差。而且，与实施方式1同样地，能够算出并推定与悬架状态对应的左右前轮重量差ΔWFLR及左右后轮重量差ΔWRLR，能够根据车辆10的行驶状态进行高精度的控制。
〔实施方式4〕
接着，说明实施方式4的车高推定装置。实施方式4的车高推定装置1-4的基本结构与实施方式3的车高推定装置1-3相同，因此省略结构的说明。实施方式4的车高推定装置1-4中，ECU4的车高推定部41基于右前后轮11RFR的右前轮车轮速度VFR、右后轮车轮速度VRR、如下的对应关系来推定一对前后轮中的后轮、右后轮车轮高度hRR作为车高，上述对应关系是基于根据悬架状态(减衰力)而不同的车轮速度及路面输入而得到的值与车轮高度h之间的对应关系。
接着，说明实施方式4的车高推定装置1-4的车高推定方法。实施方式4的车高推定装置1-4的车高推定方法的基本的步骤与实施方式2的车高推定装置1-2进行的车高推定方法的步骤大致相同，因此省略或简化其说明。图17是表示实施方式4的车高推定装置的车高推定方法的流程图。图18是表示前轮的车轮速度/路面输入相位、频率及车轮高度之间的关系(减衰小)的图。图19是表示前轮的车轮速度/路面输入相位、频率及车轮高度之间的关系(减衰大)的图。图20是表示后轮的车轮速度/路面输入相位、频率及车轮高度之间的关系(减衰小)的图。图21是表示后轮的车轮速度/路面输入相位、频率及车轮高度之间的关系(减衰大)的图。图22是表示相位特定频率下的车轮速度/路面输入相位与车轮高度之间的关系的图。图18及图19虽然是与图7大致同样的图，但图7是减衰为中(减衰力为基准水平)时的图，相对于此，图18是减衰小(减衰力为最小水平)时的图，图19是减衰大(减衰力为最大水平)时的图。同样地，图20及图21虽然是与图8大致相同的图，但图8是减衰为中(减衰力为基准水平)时的图，相对于此，图20是减衰小(减衰力为最小水平)时的图，图21是减衰大(减衰力为最大水平)时的图。而且，图22虽然是与图9大致相同的图，但却是表示左右前轮FLR的增益特性频率fGF下的右前轮11FR的车轮速度/路面输入增益log(GFR/ZFR)与右前轮车轮高度hFR之间的对应于悬架状态的关系的图。
首先，ECU4的车高推定部41取得右前轮车轮速度VFR、右后轮车轮速度VRR、右前轮悬架控制值XFR、右后轮悬架控制值XRR(步骤ST41)。在此，不仅取得右前后轮11RFR的右前轮车轮速度VFR、右后轮车轮速度VRR，而且取得为了控制右前轮11FR的悬架状态即右前轮悬架装置13FR的减衰力而向右前轮悬架状态变更装置15FR输出的右前轮悬架控制值XFR、及为了控制右后轮11RR的悬架状态即右后轮悬架装置13RR的减衰力而向右后轮悬架状态变更装置15RR输出的右后轮悬架控制值XRR。
接着，车高推定部41基于所取得的右前轮车轮速度VFR、右后轮车轮速度VRR，来算出右前后轮11RFR的相位特定频率fPR下的右前后轮车轮速度相位差ΔPWR(步骤ST42)。接着，车高推定部41算出输入相位差ΔPU(步骤ST43)。
接着，车高推定部41基于所算出的右前后轮车轮速度相位差ΔPWR、输入相位差ΔPU，来算出右后轮车轮高度hRR(步骤ST44)。在此，车高推定部41基于右前后轮车轮速度相位差ΔPWR、输入相位差ΔPU、下述的式(25)来算出右后轮车轮高度hRR。此外，在此，PRR(h)是与减衰力对应的右后轮11RR的后轮相位特性函数，PFR是与减衰力对应的右前轮11FR的前轮相位特性函数(PFR＝PFR(h))的结果。
hRR＝PRR -1〔ΔPWR-ΔPU+PFR〕…(25)
在此，说明能够通过上述式(25)算出右后轮车轮高度hRR的理由。此外，对于与实施方式2同样的部分，省略或简化其说明。当各车轮11FL～11RR的悬架状态变化时，即当通过各悬架状态变更装置15FL～15RR而使各悬架装置13FL～13RR的减衰力变化时，会给车轮速度造成影响，因此也会给车轮速度/路面输入相位即实际车轮速度相位造成影响。在右前轮悬架装置13RL的减衰力为最小水平时，如图18所示，与减衰力为基准水平时相比，相位特性线(该图中的K2、L2、M2)的相位特定频率fPR下的位置降低。而且，在右前轮悬架装置13RL的减衰力为最大水平时，如图19所示，与减衰力为基准水平时相比，相位特性线(该图中的K3、L3、M3)的相位特定频率fPR下的位置升高。另一方面，在右后轮悬架装置13RR的减衰力为最小水平时，如图20所示，与减衰力为基准水平时相比，相位特性线(该图中的N2、O2、Q2)的相位特定频率fPR下的位置升高。而且，在右后轮悬架装置13RR的减衰力为最大水平时，如图21所示，与减衰力为基准水平时相比，相位特性线(该图中的N3、O3、Q3)的相位特定频率fPR下的位置降低。即，车轮11FL～11RR的车轮速度/路面输入相位不仅根据车轮高度h的变化而变化，而且根据悬架状态的变化即减衰力的变化而变化。即，车轮11FL～11RR的车轮速度与路面输入的传递关系即车轮速度的相位特性根据悬架状态而不同。
右前后轮11RFR的相位特定频率fPR下的右前轮车轮速度/路面输入相位即实际右前轮车轮速度相位与右前轮车轮高度hFR之间的关系如图22的R1、R2、R3所示，无论右前轮车轮高度hFR的变化如何都恒定，但是按照R2、R1、R3的顺序减小。即，相位特定频率fPR下的前轮相位特性函数的结果虽然恒定，但根据悬架状态而值是不同的。在减衰力为基准水平时成为PF1＝PF1(h)，在减衰力为最小水平时成为PF2＝PF2(h)，在减衰力为最大水平时成为PF3＝PF3(h)。其中，PF2>PF1>PF3。
另一方面，右前后轮11RFR的相位特定频率fPR下的右后轮车轮速度/路面输入相位即实际右后轮车轮速度相位与右后轮车轮高度hRR之间的关系如该图的S1、S2、S3所示，随着右后轮车轮高度hRR的增加，右后轮车轮速度/路面输入相位增加，但是相同的车轮高度的车轮速度/路面输入相位按照S2、S1、S3的顺序减小。即，相位特定频率fPR下的后轮相位特性函数根据悬架状态而不同。在减衰力为基准水平时成为PR1＝PF1(h)，在减衰力为最小水平时成为PF2＝PF2(h)，在减衰力为最大水平时成为PF3＝PF3(h)。其中，PR2>PR1>PR3。
右前后轮11RFR的前轮相位特性函数(PFR＝PFR(h))及后轮相位特性函数(PRR＝PRR(h))根据悬架状态而不同，因此前后轮车轮速度的传递函数(ΔPM(h))也根据悬架状态而不同。例如图22的T所示，在与右前轮11FR对应的减衰力为基准水平、且与右后轮11RR对应的减衰力为最大水平时，前后轮车轮速度的传递函数由下述的式(26)表示。
ΔPM(h)＝PRR(h)-PFR＝PR3(h)-PF1…(26)
因此，从右前后轮车轮速度相位差ΔPWR减去输入相位差ΔPU而得到的值与前后轮车轮速度的传递函数(ΔPM(h))的结果相同，因此能够根据下述的式(27)导出上述的式(25)。
PRR(h)-PFR＝ΔPWR-ΔPU…(27)
如上所述，在本实施方式的车高推定装置1-4中，以一对右前后轮11RFR的右前轮车轮速度VFR、右后轮车轮速度VRR、右前轮悬架控制值XFR、右后轮悬架控制值XRR为输入参数，能够基于右前后轮11RFR的相位特定频率fPR下的车轮速度/路面输入相位即实际车轮速度相位与车轮高度h之间的根据悬架状态而不同的关系，来推定右前后轮的考虑了悬架状态的变化的右后轮车轮高度hRR作为车高。因此，不需要检测各车轮11FL～11RR的车高的车高传感器，与实施方式2同样地，能够廉价地推定车辆10的后轮的车高。
另外，以左前后轮11LFR的左前轮车轮速度VFL、左后轮车轮速度VRL、左前轮悬架控制值XFL、左后轮悬架控制值XRL为输入参数，能够基于左前后轮11LFR的相位特定频率fPL下的车轮速度/路面输入相位即实际车轮速度相位与车轮高度h之间的关系，来推定左后轮车轮高度hRL作为车高。因此，能够推定左右后轮车高差ΔHRLR，能够算出并推定左右后轮重量差ΔWRLR。即，与上述实施方式2同样地，能够根据车辆10的行驶状态进行高精度的控制。
此外，在上述实施方式3、4中，使用了减衰力的变更作为悬架状态的变更，但本实施方式没有限定于此，也可以是基于车高调整装置的车轮高度的变更、主动稳定性系统的稳定性的刚性的变更等。在存在从路面输入的规定输入时，也可以进行车高推定。
另外，在上述实施方式1～4中，也可以在特定的路面输入作用于各车轮11FL～11RR时执行基于车高推定部41的车高推定。弹簧下的上下加速度的值受到路面输入的影响，因此也可以将能够在弹簧下检测比悬架装置13FL～13RR靠车轮11FL～11RR侧的上下加速度的上下加速度传感器(例如，搭载于电磁悬架等)设于车辆10，基于所检测出的值来判定是否存在特定的路面输入，在判定为存在特定的路面输入时，执行基于车高推定部41的车高推定。在此，特定的路面输入是指车轮高度h较大程度地变化的状况下的路面输入。由此，在车轮高度h较大程度地变化时，积极地进行车高推定，由此在车轮高度h较大程度地变化即车辆10的行为不稳定时，能够可靠地进行基于车高推定而得到的车辆10的行为控制，并且能够减轻支援ECU8的运算负担。
附图标记说明
1-1～1-4 车高推定装置
2FL、2FR、2RL、2RR 车轮速度传感器
3 车速传感器
4 ECU
41 车高推定部
5 发动机ECU
6 制动器ECU
7 转向装置ECU
10 车辆
11FL 左前轮
11FR 右前轮
11RL 左后轮
11RR 右后轮
12FL、12FR、12RL、12RR 驱动轴
13FL、13FR、13RL、13RR 悬架装置
14 车身
15FL、15FR、15RL、15RR 悬架状态变更装置

Claims (6)

1.一种车高推定装置(1-1；1-2；1-3；1-4)，其特征在于，具备：
车轮速度检测单元(2FL、2FR、2RL、2RR)，检测各车轮(11FL、11FR、11RL、11RR)的速度即车轮速度；及
车高推定单元(41)，基于如下的对应关系和所检测出的一对车轮的所述车轮速度来推定车高，所述对应关系是基于所述车轮速度及从路面对所述车轮输入的路面输入而得到的值与所述车轮相对于车身(14)的车轮高度之间的对应关系，
所述车高推定单元对所检测出的一对左右轮的所述车轮速度进行频率解析，并分别算出增益特定频率下的所述左右轮的车轮速度特性，
所述车高推定单元基于所算出的所述左右轮的车轮速度特性之差即左右轮车轮速度增益差和如下的所述对应关系来推定所述左右轮中的一个车轮相对于另一个车轮的相对高度作为所述车高，所述对应关系是所述增益特定频率下的基于所述车轮速度及所述路面输入而得到的实际车轮速度增益与所述车轮高度之间的关系。
2.根据权利要求1所述的车高推定装置，其特征在于，
所述车高推定装置还具备检测车辆的车速的车速检测单元(3)，
所述车高推定单元对所检测出的一对前后轮的所述车轮速度进行频率解析，并算出相位特定频率下的前后轮相位差，
所述车高推定单元基于所检测出的所述车速来算出前轮及后轮的输入的相位差即输入相位差，
所述车高推定单元基于所算出的所述前后轮相位差、所述输入相位差及如下的所述对应关系来算出所述后轮的车轮高度作为所述车高，所述对应关系是所述相位特定频率下的基于所述车轮速度及所述路面输入而得到的实际车轮速度相位与所述车轮高度之间的关系。
3.根据权利要求1或2所述的车高推定装置，其特征在于，
所述车高推定装置还具备变更所述各车轮相对于所述车身的悬架状态的悬架状态变更装置(15FL、15FR、15RL、15RR)，
所述对应关系根据所述各车轮的所述悬架状态而不同，
所述车高推定单元基于与所述悬架状态相应的所述对应关系来推定所述车高。
4.一种车高推定方法，其特征在于，包括：
检测各车轮的速度即车轮速度的步骤(ST11)；及
基于如下的对应关系和所检测出的一对车轮的所述车轮速度来推定车高的步骤，所述对应关系是基于所述车轮速度及从路面对所述车轮输入的路面输入而得到的值与所述车轮相对于车身的车轮高度之间的对应关系，
还包括对所检测出的一对左右轮的所述车轮速度进行频率解析、并分别算出增益特定频率下的所述左右轮的车轮速度特性的步骤(ST12)，
所述推定车高的步骤中，基于所算出的所述左右轮的车轮速度特性之差即左右轮车轮速度增益差和如下的所述对应关系来推定所述左右轮中的一个车轮相对于另一个车轮的相对高度作为所述车高，所述对应关系是所述增益特定频率下的基于所述车轮速度及所述路面输入而得到的实际车轮速度增益与所述车轮高度之间的关系。
5.根据权利要求4所述的车高推定方法，其特征在于，
还包括：检测所述车辆的车速的步骤；对所检测出的一对前后轮的所述车轮速度进行频率解析、并算出相位特定频率下的前后轮相位差的步骤(ST22)；及基于所检测出的所述车速来算出前轮及后轮的输入的相位差即输入相位差的步骤(ST23)，
所述推定车高的步骤中，基于所算出的所述前后轮相位差、所述输入相位差及如下的所述对应关系来算出所述后轮的车轮高度作为所述车高，所述对应关系是所述相位特定频率下的基于所述车轮速度及所述路面输入而得到的实际车轮速度相位与所述车轮高度之间的关系。
6.根据权利要求4或5所述的车高推定方法，其特征在于，
所述对应关系根据由变更所述各车轮相对于所述车身的悬架状态的悬架状态变更装置所决定的所述各车轮的所述悬架状态而不同，
所述推定车高的步骤中，基于与所述悬架状态相应的所述对应关系来推定所述车高。
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