CN111907528B - 车辆的道路倾斜度估算装置 - Google Patents

车辆的道路倾斜度估算装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及车辆的道路倾斜度估算装置。道路倾斜度估算装置被构造成通过基于对车辆的簧载质量的检测竖直加速度的频率分析来获取竖直振动的功率谱密度。所述装置被构造成，当功率谱密度具有获取的峰值频率中的两个峰值频率时，确定第一估算条件被满足，其中，所述两个峰值频率中的一个峰值频率在预定的第一频率范围内，并且所述两个峰值频率中的另一个峰值频率在预定的第二频率范围内。

Description

车辆的道路倾斜度估算装置
技术领域
本公开涉及被构造成估算道路(或道路表面)的倾斜度/坡度的装置，其中，所述车辆正在所述道路上行驶。
背景技术
已知被构造成估算道路的倾斜度/坡度的装置，其中，所述车辆正在所述道路上行驶。下文中，道路的倾斜度有时可称为“道路倾斜度(或者道路倾斜度/坡度角度)”。
在日本专利申请特开第2008-185418号中公开了一个这样的装置(见图5)。该公开的装置被称为“第一常规装置”，该公开的装置被构造成基于车辆的簧载质量的纵向加速度(前后加速度)、车辆的横向加速度、侧滑角度、俯仰角度和滚动角度估算/推测道路倾斜度。
发明内容
纵向加速度和横向加速度不仅根据由于道路倾斜度导致的分量而且也根据干扰而变化，该干扰包括由道路的表面(道路表面)导致的分量。因而，第一常规装置不易基于包括车辆正在行驶时检测到的纵向加速度和侧向加速度来精确估算道路倾斜度。用于估算道路倾斜度的另一常规装置(称为“第二常规装置”)被公开在日本专利申请特开第2010-241265号中(见图5)。第二常规装置当确定在车辆制动的同时估算道路倾斜度的可靠性低时停止估算道路倾斜度。然而，第二常规装置基于用于估算道路倾斜度的车辆的制动的前提。因此，存在如何估算道路倾斜度的改进空间。
做出本公开以解决以上问题。本公开的一个目的是提供车辆的道路倾斜度估算装置，该道路倾斜度估算装置被构造成在尽可能消除干扰的影响的同时以高精度估算道路倾斜度。
鉴于以上情况，根据本公开的车辆(10)的道路倾斜度估算装置(下文中，简称为“本公开装置”)包括：车轮速度传感器(53)，该车轮速度传感器被构造成生成指示车轮速度(ωwi)的信号；加速度传感器(51)，该加速度传感器被构造成生成指示车辆的簧载质量(11)的竖直加速度(Gz)的信号；以及电子单元(50、40)，该电子单元包括纵向地面加速度获取部、制动力和驱动力获取部、竖直振动分析部和估算部。
电子单元被构造成：
获取车轮速度(ωwi)(步骤905，对应于车轮速度获取部)；
基于车轮速度获取车辆的纵向地面加速度(Ax)(步骤935，对应于纵向地面加速度获取部)；
获取由车辆的驱动装置(20)生成的驱动力(Fd)和由车辆的制动装置(30)生成的制动力(Fb)(步骤940，对应于制动力和驱动力获取部)；和
基于由加速度传感器(51)生成的信号表示的竖直加速度(Gz)进行簧载质量的竖直振动的频率分析以获取该竖直振动的峰值频率(步骤920，对应于竖直振动分析部)。在一些实施例中，电子单元被构造成基于竖直加速度(Gz)来获取竖直振动的关于频率的功率谱密度特性(PSDz)以便获取竖直振动的峰值频率。
电子单元被进一步构造成：
确定是否第一估算条件(条件(1))被满足，当竖直振动的获取的峰值频率在相应的频率范围(Δf1、Δf2)内时，第一估算条件被满足(步骤930)，该相应的频率范围包括车辆固有的且事先获取的竖直振动的相应的自然峰值频率(f1、f2)；并且
当确定估算允许条件被满足时，基于包括纵向地面加速度(Ax)、驱动力(Fd)和制动力(Fb)(和基于车辆速度获取的行驶阻力(TR))的参数来估算道路倾斜度(θs)，当确定第一估算条件被满足时，估算允许条件被满足(步骤930：是，步骤945至步骤960对应于估算部)。
换句话说，电子单元的一个实施例被构造成：
作为竖直振动的频率分析的结果，获取竖直振动的关于频率的功率谱密度特性(PSDz)(步骤920)；并且
当竖直振动的功率谱密度特性(PSDz)具有竖直振动的获取的峰值频率中的两个峰值频率时，确定第一估算条件被满足(步骤930)，其中，竖直振动的该两个峰值频率中的一个峰值频率在第一频率范围(Δf1)内，该第一频率范围包括第一峰值频率(f1)，该第一峰值频率是竖直振动的自然峰值频率中的一个自然峰值频率，并且竖直振动的两个峰值频率中的另一个峰值频率在第二频率范围内(Δf2)，该第二频率范围包括第二峰值频率(f2)，该第二峰值频率是竖直振动的自然峰值频率中的另一个自然峰值频率，并且第二峰值频率高于第一峰值频率。
与之相比，电子单元被进一步构造成，当确定估算允许条件不被满足时(步骤930：否)，停止估算道路倾斜度(θs)。
换句话说，电子单元被构造成，当竖直振动的功率谱密度特性(PSDz)具有竖直振动的获取的峰值频率中的既不落入第一频率范围(Δf1)中也不落入第二频率范围(Δf2)中的两个峰值频率时，停止/禁止估算道路倾斜度(θs)。
在车辆的具体行驶条件下事先获得的竖直振动的关于频率的功率谱密度特性(PSDz0)具有作为一个自然峰值频率的第一峰值频率(f1)和作为另一个自然峰值频率的第二峰值频率(f2)。同时，当车辆正在例如表面粗糙/不平的沥青铺设道路上行驶时，车轮很大地/极其地竖直运动，并且因此，由车辆的非簧载质量的振动导致的相对高的频率振动被传递到车辆的簧载质量。这导致“竖直振动的功率谱密度(称为“第一实际检测特性(PSDz)”)”的实际峰值频率高于作为在车辆的具体行驶条件下事先获得的功率谱密度(称为“第一典型特性(PSDz0)”)的自然峰值频率的第一峰值频率(f1)。
与之相比，当车辆正在例如平坦的沥青铺设道路上行驶时，车辆的非簧载质量的振动不大，并且因此，对簧载质量的振动影响不大。因此，第一实际检测特性(PSDz)的实际峰值频率基本上与作为第一典型特性(PSDz0)的自然峰值频率的第一峰值频率(f1)相等(或一致)。
另外，当车辆正在例如为沥青铺设道路但是其表面粗糙/不平的道路上行驶时，由于粗糙表面(不规则性)导致的干扰使得车轮速度波动很大，并且因此，基于车轮速度计算的纵向地面加速度可能包括大的误差。因此，当车辆在这样的道路上行驶时，使用纵向地面加速度计算的道路倾斜度(θs)不精确。在该情形中，第一实际检测特性(PSDz)的处于较高频率侧的峰值频率高于第二峰值频率(f2)，该第二峰值频率高于第一峰值频率(f1)并且是第一典型特性PSDz0的自然峰值频率。
鉴于以上情况，当竖直振动的获取的峰值频率在包括竖直振动的相应的自然峰值频率的相应的频率范围内时本公开装置估算道路倾斜度(θs)，并且当竖直振动的获取的峰值频率中的至少一个峰值频率不在任何一个所述频率范围内时本公开装置停止估算道路倾斜度(θs)。换句话说，当可能出现降低纵向地面加速度(Ax)的精确度并且因此降低道路倾斜度(θs)的估算的精确度的干扰时本公开装置停止/禁止估算道路倾斜度(θs)，并且当不太可能出现这样的干扰时本公开装置估算道路倾斜度(θs)。因此，本公开装置能够以高精确度估算道路倾斜度(θs)。
如从以上理解的，可以说，本公开装置的估算部的一个实施例被构造成，当“簧载质量的竖直振动的第一实际检测特性(PSDz)”具有两个峰值频率，并且该两个峰值频率中的一个峰值频率在第一频率范围(Δf1)内并且该两个峰值频率中的另一个峰值频率在第二频率范围(Δf2)内时，估算道路倾斜度(θs)，其中，第一频率范围Δf1是以下范围，该范围包括作为“簧载质量的竖直振动的第一典型特性(PSDz0)”具有的“作为车辆的自然频率中的一个自然频率的第一峰值频率(f1)”，并且第二频率范围(Δf2)是以下范围，该范围包括第一典型特性(PSDz0)的“作为车辆10的自然频率中的另一个自然频率的第二峰值频率(f2)”。第二峰值频率(f2)高于第一峰值频率(f1)。
此外，可以说，本公开装置的估算部被构造成，当第一实际检测特性(PSDz)具有既不落入第一频率范围(Δf1)中也不落入第二频率范围(Δf2)中的峰值频率时，停止估算道路倾斜度(θs)。
在应用了本公开装置的车辆的车辆模型中，车辆的车身等价地由前弹簧和后弹簧支撑。因此，车辆往往容易弹起和颠簸。这就是为什么第一典型特性(PSDz0)具有作为自然频率的两个峰值频率(f1、f2)的原因。
也可以说，本公开装置的估算部被构造成，当第一实际检测特性(PSDz)具有以下两个峰值频率时，估算道路倾斜度(θs)，其中，该两个峰值频率中的一个峰值频率在第一频率范围(Δf1)内以便基本上等于第一峰值频率(f1)，并且该两个峰值频率中的另一个峰值频率在第二频率范围(Δf2)内以便基本上等于第二峰值频率(f2)。
例如，当车辆正在为沥青铺设道路但是其表面粗糙/不平的道路上行驶时，第一实际检测特性的处于较高频率侧的峰值频率可能高于第一典型特性的两个峰值频率中较高的自然峰值频率。此外，当车辆正在未铺设的粗糙道路上行驶时，车辆的非簧载质量竖直运动很大或者倾斜很大。因而，在该情形中，第一实际检测特性的处于较高频率侧的峰值频率可能高于第一典型特性的两个峰值频率中较高的自然峰值频率，并且另外，第一实际检测特性的处于较低频率侧的峰值频率可能高于第一典型特性的两个峰值频率中较低的自然峰值频率。
鉴于以上情况，也可以理解的是，如上所述的本公开装置能够以高精度估算道路倾斜度(θs)。
本公开装置的一个实施例进一步包括加速度传感器(51)，该加速度传感器被构造成生成指示车辆的簧载质量的纵向加速度(Gx)的信号。本公开装置的该实施例的电子单元被构造成基于由加速度传感器生成的信号表示的纵向加速度(Gx)进行簧载质量的纵向振动的频率分析以获取纵向振动的峰值频率。
本公开装置的该实施例的以上电子单元被进一步构造成：
确定是否第二估算条件被满足，当竖直振动的获取的峰值频率在相应的频率范围(Δf3、Δf4)内时，第二估算条件被满足(步骤1140)，该相应的频率范围包括车辆固有的且事先获取的纵向振动的相应的自然峰值频率(f3、f4)；并且
当确定上述第一估算条件和第二估算条件两者都被满足(图11中的步骤930：是，并且图11中的步骤1140：是)时，确定估算允许条件被满足。
本公开装置的以上电子单元可以被构造成：
作为纵向振动的频率分析的结果，获取纵向振动的功率谱密度特性(PSDx)；并且
当纵向振动的功率谱密度特性(PSDx)具有纵向振动的获取的峰值频率中的两个峰值频率时，确定第二估算条件被满足，其中，纵向振动的该两个峰值频率中的一个峰值频率在第三频率范围(Δf3)内，该第三频率范围包括第三峰值频率(f3)，该第三峰值频率是纵向振动的一个自然峰值频率，并且纵向振动的两个峰值频率中的另一个峰值频率在第四频率范围(Δf4)内，该第四频率范围包括第四峰值频率(f4)，该第四峰值频率是纵向振动的另一个自然峰值频率，并且第四峰值频率高于第三峰值频率。
换句话说，电子单元被构造成，不仅当竖直振动的功率谱密度特性(PSDz)具有竖直振动的获取的峰值频率中的两个峰值频率时(其中竖直振动的获取的峰值频率中的至少一个峰值频率既不落在第一频率范围(Δf1)中也不落在第二频率范围(Δf2)中)，而且当纵向振动的功率谱密度特性(PSDx)具有纵向振动的获取的峰值频率中的两个峰值频率时(其中纵向振动的获取的峰值频率中的至少一个峰值频率既不落在第三频率范围(Δf3)中也不落在第四频率范围(Δf4)中)，该电子单元停止/禁止估算道路倾斜度(θs)。
典型地，车辆的簧载质量的纵向加速度由于车辆的弹起和/或颠簸而变化。因而，优选地，当确定是否估算允许条件被满足时，不仅考虑簧载质量的竖直振动，也考虑簧载质量的纵向振动。
鉴于以上情况，也可以理解的是，上述的本公开装置的实施例能够以更高精度估算道路倾斜度(θs)，这是因为上述本公开装置的实施例在干扰不太可能影响道路倾斜度(θs)的估算结果的状态中估算道路倾斜度(θs)。
要注意的是，在以上描述中，为了便于理解本公开，与稍后将描述的本公开的实施例的组成元件或参数相对应的本公开的组成元件或参数伴随有在实施例中使用的括号内名字和/或符号；然而，本公开的组成元件不限于在实施例中由名字和/或符号限定的那些组成元件。从参考附图做出的本公开的实施例的以下描述，将易于理解本公开的其它目的、其它特征和相关优点。
附图说明
图1是应用了根据本公开的第一实施例的道路倾斜度估算装置的车辆的示意图；
图2是示出簧载质量的竖直加速度的功率谱密度的频率特性(第一典型特性)的图；
图3是示出用于在图1中所示的车辆的车辆模型的视图；
图4包括用于描述道路(道路表面)的每个形状的图，其中所述车辆正在所述道路上行驶，其中，(A)对应于平坦光滑道路，(B)对应于其表面粗糙的沥青铺设道路，并且(C)对应于起伏的铺设道路；
图5包括用于描述簧载质量的竖直加速度的功率谱密度的检测频率特性(第一检测特性)和簧载质量的竖直加速度的功率谱密度的预先获取的频率特性(第一典型特性)之间的关系的图，其中，(A)对应于车辆在平坦光滑道路上行驶的情形，(B)对应于车辆在其表面粗糙的沥青铺设道路上行驶的情形，并且(C)对应于车辆在起伏的铺设道路上行驶的情形；
图6是有力作用在车辆上的情况下车辆在斜坡上行驶的侧视图；
图7是示出车辆速度和行驶阻力之间的关系的图；
图8包括用于描述道路的每个形状的图，其中所述车辆正在所述道路上行驶，其中，(A)对应于具有突出结合部的道路，并且(B)对应于粗糙道路；
图9是表示由图1中所示的制动ECU的CPU实施的“道路倾斜度估算例程”的流程图；
图10是示出簧载质量的纵向加速度的功率谱密度的频率特性(第二典型特性)的图；并且
图11是根据本公开的第二实施例的表示由制动ECU的CPU实施的“道路倾斜度估算例程”的流程图。
具体实施方式
<第一实施例>
(构造)
根据本公开的第一实施例的车辆的道路倾斜度估算装置(下文称为“第一装置”)被应用到图1中所示的车辆10。
车辆10具有驱动装置20、制动装置30、发动机ECU 40和制动ECU 50。
驱动装置20包括发动机致动器21、发动机22和变速器23。发动机致动器21是已知的并且包括具有喷射器的燃料供应装置、具有火花塞的点火装置、节气门开度致动器和用于控制进气量的可变气门正时控制装置。发动机22是四冲程火花点火式多缸内燃机。由驱动装置20生成的驱动力Fd经由前差速器24和左前轮轴25L传递到左前轮WFL，并且驱动力Fd也经由前差速器24和右前轮轴25R传递到右前轮WFR。
制动装置30包括制动致动器31和基于摩擦的制动机构32FL、32FR、32RL和32RR。应注意的是，在本说明书中，对于为每个车轮设置的元件，用于表示左前轮WFL的后缀FL、用于表示右前轮WFR的后缀FR、用于表示左后轮WRL的后缀RL和用于表示右后轮WRR的后缀RR中的一个被附到元件的附图标记的后面。当车轮的位置不被具体化于为每个车辆设置的元件时，省略后缀。
制动致动器31设置在未图示的主缸与基于摩擦的制动机构32之间，其中，所述主缸被构造成利用制动踏板52a的下压力压缩工作流体(制动油)，所述制动机构32分别设置在左前轮WFL、右前轮WFR、左后轮WRL和右后轮WRR处。制动致动器31包括未图示的储存器、未图示的油泵和未图示的各种阀。制动致动器31将工作流体的液压压力(制动压力)施加到轮缸34，所述轮缸34构建在基于摩擦的制动机构32的制动钳33中。轮缸34由于液压压力而工作以由此将未图示的制动片挤压到制动盘35上。由此，生成制动力(摩擦制动力)Fb。
发动机ECU 40经由CAN(控制器局域网)通信系统与制动ECU 50连接，从而能够向制动ECU 50/从制动ECU 50相互发送和接收信息。ECU是作为控制器的“电子控制单元”的缩写。ECU是电子电路/单元，其包括作为主要部件的微型计算机，该微型计算机具有CPU、ROM、RAM、备用RAM(或非易失性存储器)和接口I/F的。CPU通过执行存储在存储器(ROM)中的指令(例程)实现稍后描述的各种功能。发动机ECU 40和制动ECU 50可以被集成到单个ECU中。
发动机ECU 40电连接到发动机致动器21、变速器23等。发动机ECU 40被构造成通过控制来自喷射器的燃料喷射量、燃料喷射正时、点火装置的火花正时、进气门和排气门的打开-关闭正时和变速器的变速级来使驱动力Fd变化。另外，发动机ECU 40电连接到加速踏板操作量传感器41和未图示的发动机条件检测传感器，以便从连接的传感器接收指示发动机运行条件(例如，发动机旋转速度NE、由车辆10的驾驶员操作的加速踏板41a的加速踏板操作量AP)的输出信号。发动机ECU 40基于来自发动机条件检测传感器和加速踏板操作量传感器41的信号计算要求驱动扭矩。发动机ECU 40基于要求驱动扭矩确定燃料喷射量、燃料喷射正时、点火正时和进气门和排气门的打开-关闭正时。
制动ECU 50电连接到加速度传感器51、制动踏板操作量传感器52、车轮速度传感器53等，以便从连接的传感器接收输出信号。加速度传感器51被固定到作为车辆10的簧载质量的车身。加速度传感器51被构造成生成指示车身11的纵向加速度(前后加速度)Gx的输出信号和指示车身11的竖直加速度Gz的输出信号。加速度传感器51可以包括两个分开的传感器，其中，一个传感器被构造成生成指示纵向加速度Gx的输出信号，而另一个传感器被构造成生成指示竖直加速度Gz的输出信号。
制动踏板操作量传感器52被构造成生成指示制动踏板操作量BP的输出信号，该制动踏板操作量BP是由驾驶员操作的制动踏板52a的操作量。车轮速度传感器53(53FL、53FR、53RL和53RR)被构造成分别生成指示左前轮WFL、右前轮WFR、左后轮WRL和右后轮WRR的车辆旋转速度NP的输出信号。制动ECU 50被构造成基于指示每个车轮的车轮旋转速度NP的信号和预定轮胎半径(为方便起见，在本示例中为“1”)来计算/获取每个车辆的车轮速度ωwi(i＝fl、fr、rl或rr)。要注意的是，车轮速度ωwfl是左前轮WFL的纵向地面车轮速度，车轮速度ωwfr是右前轮WFR的纵向地面车轮速度，车轮速度ωwrl是左后轮WRL的纵向地面车轮速度，并且车轮速度ωwrr是右后轮WFR的纵向地面车轮速度。
制动ECU 50被构造成基于计算出的车轮速度ωwi(i＝fl、fr、rl和rr)来计算/获取车辆速度SPD和车轮加速度(即，车轮速度ωwi关于时间的微分值)。制动ECU 50被构造成将车轮的车轮加速度平均以获取车辆10的纵向地面加速度Ax(在前后方向上关于地面的加速度Ax)。此外，如稍后详细描述的，制动ECU 50被构造成基于使用计算出的纵向地面加速度Ax的运动等式(称为等式(1))来计算/获取道路倾斜度(道路的坡度角度)θs。
制动ECU 50被构造成基于制动踏板操作量BP计算左前轮WFL的目标制动力Fbtfl、右前轮WFR的目标制动力Fbtfr、左后轮WRL的目标制动力Fbtrl和右后轮WRR的目标制动力Fbtrr。另外，制动ECU50被构造成控制/调节供应到轮缸34FL、34FR、34RL和34RR中的每一个轮缸的工作流体的制动压力，使得车轮的实际制动力等于相应的目标制动力。
(操作概要)
道路倾斜度θs和/或道路倾斜度θs的改变影响巡航控制和例如车辆10的启动和停止控制。因而，优选的是，道路倾斜度θs被精确估算(更新)并且被用于确定用于车辆10的驱动力和/或制动力的控制量。第一装置利用估算的道路倾斜度θs来控制车辆10。
同时，诸如由车辆10的姿态改变(例如弹起，颠簸)和道路表面的不规则(不平)而导致的输入到车辆10的振动的干扰(行驶干扰阻力)使一个或多个车轮速度ωwi受影响/波动，并且因此，影响稍后详细描述计的算出的纵向地面加速度Ax。因此，根据车辆10的行驶/驾驶环境(即，道路表面的条件)，道路倾斜度θs可能被基于使用纵向地面加速度Ax的运动等式(称为等式(1))不精确地估算/计算。
鉴于以上情况，第一装置被构造成判定当前状态是否是不期望的状态，在所述不期望的状态中，道路倾斜度θs的估算可能很大程度上受到例如车辆10的大姿态改变和或道路表面的不规则的影响(即，道路θs的估算误差可能变大)，并且第一装置被构造成当确定当前状态是不期望的状态时禁止/停止估算道路倾斜度θs。因此，估算的道路倾斜度θs变得更精确。
更具体地，第一装置被构造成使用固定到车辆10的簧载质量的加速度传感器51来检测簧载质量(即，车身11)的竖直加速度Gz，并且基于检测到的竖直加速度Gz来计算/获得关于簧载质量的振动的频率谱。频率谱是由加速度传感器51生成的信号表示的竖直振动的功率谱密度(PSD)的频率特性，并且通过对竖直加速度Gz进行频率分析而获得。下文中，车辆10正在行驶时竖直振动的功率谱密度(PSD)的频率特性被称为“第一实际检测特性(或第一实际检测值)PSDz”。
此外，第一装置被构造成，在车辆10开始在公共道路上行驶之前(例如，在车辆10的工厂发运之前)，检测竖直加速度Gz以作为在不存在上述干扰状态下的典型竖直加速度Gz0，从而计算/获取由典型竖直加速度Gz0表示的竖直振动的功率谱密度的频率特性(下文中，称为第一典型特性(或第一典型特性值)PSDz0)，其中，所述典型竖直加速度Gz0由加速度传感器51生成的信号表示。例如，通过检测车辆正在摇摆台(振动测试台)上振动时的竖直加速度Gz来获取典型竖直加速度Gz0。第一装置被构造成预先将第一典型特性PSDz0存储在制动ECU50的ROM中。
第一装置被构造成，当第一实际检测特性PSDz具有以下峰值频率时计算道路倾斜度θs(进行计算以估算道路倾斜度θs)，第一实际检测特性PSDz的所述峰值频率在包括/覆盖第一典型特性PSDz0所具有的相应的峰值频率的相应的频率范围内。相反，第一装置被构造成，当第一实际检测特性PSDz具有以下峰值频率时禁止/停止计算道路倾斜度θs(禁止估算道路倾斜度θs的计算)，第一实际检测特性PSDz的所述峰值频率不在包括/覆盖第一典型特性PSDz0所具有的峰值频率的频率范围中的任一个频率范围内。下文中，“第一实际检测特性PSDz具有以下峰值频率的状态，所述峰值频率在包括/覆盖第一典型特性PSDz0所具有的相应的峰值频率的相应的频率范围内”可以被表达成“第一实际检测特性PSDz的峰值频率和第一典型特性PSDz0的峰值频率彼此一致(相符)的状态(期望/理想状态)”或者“第一实际检测特性PSDz的峰值频率与第一典型特性PSDz0的相应的峰值频率相一致的状态”。
(具体操作)
<第一典型特性>
接下来将详细描述第一装置的操作。如在图2中所示，第一典型特性PSDz0具有两个峰值频率f1和f2。要注意的是，峰值频率是指功率谱密度(PSD)是局部最大值处的频率。第一典型特性PSDz0具有两个峰值频率f1和f2的原因主要是因为车身11由分别设置在车身11的前部和后部处的弹簧Kf和弹簧Kr(见图3)相等支撑。车身11由于前弹簧Kf和后弹簧Kr而竖直运动/振动，或者由于前弹簧Kf和后弹簧Kr而在纵向(前后)方向上倾斜。车身11的竖直运动/振动增大了处于较低频率侧的峰值频率(下文中，称为“第一峰值频率”)f1处的功率谱密度。车身11在纵向方向上的倾斜增大了处于较高频率侧的峰值频率(下文中，称为“第二峰值频率”)f2处的功率谱密度。第二峰值频率f2高于第一峰值频率f1。例如，在典型乘用车辆中，第一峰值频率f1约为1Hz，并且第二峰值频率f2约为1.5Hz。第一峰值频率f1和第二峰值频率f2中的每个被称为特征频率或自然频率，其是车辆10固有的，取决于车辆10的规格，诸如车辆10的重心的位置、车辆10的轴距和车辆10的重量。
<第一实际检测特性>
当车辆10例如正在平坦的沥青铺设道路(下文中，称为“平坦光滑道路”，参考图4的(A))101上行驶时计算出的第一实际检测特性PSDz具有分别粗略等于由图5的(A)中所示的虚线表示的第一峰值频率f1和第二峰值频率f2的两个峰值频率。当车辆10正在平坦光滑道路上行驶时，由车辆10的大的姿态改变和/或道路表面的不规则导致的干扰非常小。另外，当车辆10正在平坦光滑道路上行驶时，对于用于估算道路倾斜度θs的纵向地面加速度Ax而言的“由道路表面的不规则而导致的车辆10的振动的影响”非常小。因而，当车辆10正在平坦光滑道路上行驶时估算的道路倾斜度θs的误差小。要注意的是，平坦光滑道路的竖直位移例如约±2mm。
一方面，当车辆10例如正在为沥青铺设道路但是其表面粗糙/不平的道路(下文中，称为“粗糙铺设道路”，参考图4的(B))102上行驶时计算出的第一实际检测特性PSDz具有近似等于如由图5的(B)中所示的虚线表示的第一峰值频率f1的峰值频率。另一方面，由此计算出的第一实际检测特性PSDz的处于较高频率侧的峰值频率高于如图5的(B)中所示的另一虚线表示的第一典型特性PSDz的第二峰值频率f2。这是因为对于加速度传感器51的输出信号而言，非簧载质量的相对高频率竖直振动/移动的影响太大而难以忽略。因而，对于纵向地面加速度Ax而言，“由于道路表面导致的车辆10(或车身11)的振动的影响”大并且不可以被忽略。换句话说，在该情形中估算的道路倾斜度θs的误差大。要注意的是，粗糙铺设道路的竖直位移例如约±5mm。
同时，当车辆例如正在光滑但每隔一段/以周期方式起伏的道路(下文中，称为“起伏道路”，参考图4的(C))103上行驶时计算出的第一实际检测特性PSDz具有两个峰值频率，该两个峰值频率中的每个峰值频率既不等于第一峰值频率f1也不等于第二峰值频率f2。具体地，由此计算出的第一实际检测特性PSDz的处于较低频率侧的峰值频率高于第一峰值频率f1。这很可能是因为由大弹起导致的簧载质量的振动和由大颠簸导致的簧载质量的振动混合出现。因而，计算出的第一实际检测特性PSDz的处于较高频率侧的峰值频率高于第二峰值频率f2。这可能部分因为非簧载质量的高频率竖直振动影响了加速度传感器51的输出信号。因而，对于纵向地面加速度Ax而言，“由于道路表面导致的车辆10(或车身11)的振动的影响”大并且不可以被忽略。换句话说，在该情形中估算的道路倾斜度θs的误差大。要注意的是，起伏道路的间隔例如是约20m。
鉴于以上情况，第一装置被构造成，当确定作为第一估算条件的“用于第一装置的估算允许条件”被满足时，计算/估算道路倾斜度θs(即，被构造成进行估算道路倾斜度θs的计算)。当如下所述的条件(1)和如下所述的条件(2)都被满足时，确定第一估算条件被满足。
条件(1)：第一实际检测特性PSDz所具有的两个峰值频率中的一个峰值频率在第一频率范围Δf1内，该第一频率范围Δf1包括第一典型特性PSDz0所具有的第一峰值频率f1。
条件(2)：第一实际检测特性PSDz所具有的两个峰值频率中的另一个峰值频率在第二频率范围Δf2内，该第二频率范围Δf2包括第一典型特性PSDz0所具有的第二峰值频率f2。
与之相比，第一装置被构造成，当第一条件(1)和第二条件(2)中的至少一个条件不被满足时，禁止/停止计算/估算道路倾斜度θs(即，被构造成不进行估算道路倾斜度θs的计算)。
应注意的是，道路的竖直位移和起伏道路的间隔的数值是示例性的，并且第一装置不应被这些数值限制。
<用于估算道路倾斜度θs的计算>
接下来将详细描述用于估算道路倾斜度θs的计算。当车辆10在具有如图6中所示的道路倾斜度(道路坡度角度)θs的斜坡上行驶(向上爬)时，以下描述的运动等式(1)被满足。“M”是车辆10的重量，“TR”是行驶阻力，并且“g”是重力加速度。“Fd”是驱动力，并且“Fb”是制动力。
M·Ax＝Fd+Fb-TR-M·g·sinθs…(1)
以下描述的等式(2)从等式(1)获得。
θs＝sin-1[(-M·Ax+Fd+Fb-TR)/(M·g)]…(2)
当纵向地面加速度Ax的方向与驱动力Fd的方向(该方向为正)相同时，纵向地面加速度Ax被限定成具有/是正值。基于由发动机ECU 40计算出的要求扭矩获得驱动力Fd。制动力Fb(其为负)是左前轮WFL的目标制动力Fbtfl、右前轮WFR的目标制动力Fbtfr、左后轮WRL的目标制动力Fbtrl和右后轮WRR的目标制动力Fbtrr的和。如上所述，由制动ECU 50计算制动力(Fbtfl、Fbtfr、Fbtrl和Fbtrr)。当车辆爬斜坡(向上爬)时，道路倾斜度θs被限定成具有/是正值。
使用以下描述的等式(3)，基于车轮速度ωwi(i＝fl、fr、rl和rr)计算纵向地面加速度Ax。
Ax＝[(ωwfl(n)-ωwfl(n-1))/Δt+(ωwfr(n)-ωwfr(n-1))/Δt+(ωwrl(n)-ωwrl(n-1))/Δt+(ωwrr(n)-ωwrr(n-1))/Δt]/4…(3)
要注意的是，“Δt”是计算时间段，ωwi(n)是当前时间点获得的车轮速度(即，最新/当前车轮速度)，并且ωwi(n-1)是在当前时间点之前的计算时间段Δt的时间点获得的车轮速度(即，先前车轮速度)。
行驶阻力TR包括每个车轮的滚动阻力、空气阻力等。根据实验，行驶阻力根据车辆速度SPD而变化。如在图7中所示，随着车辆速度SPD变高，行驶阻力TR变大。因而，通过将检测/获取的车辆速度SPD应用到图7中所示的查询表MapTR(SPD)来获取/计算行驶阻力TR。查询表MapTR(SPD)限定车轮速度和行驶阻力TR之间的关系。查询表MapTR(SPD)基于实验等产生，并且已经被存储在制动ECU 50的ROM/存储器中。以上述方式，使用上述等式(2)计算道路倾斜度θs。
接下来将描述应禁止/避免道路倾斜度θs的估算的另一情形。例如，如在图8的(A)中所示，假设车辆10在道路104上行驶。具有约0.2m长度的结合部从道路104的道路表面以3mm高度突出。当车辆经过该结合部时，相对大的力被施加到(输入)车辆10的非簧载质量。在该情形中，第一实际检测特性PSDz与图5的(B)中所示的第一实际检测特性PSDz相似。即，当车辆10经过道路104的结合部时观察到的第一实际检测特性PSDz与当车辆在粗糙铺设道路102上行驶时观察到的第一实际检测特性PSDz类似。
如在图8的(B)中所示，当车辆10正在诸如未铺设的道路的粗糙道路105上行驶时，大的力被输入/施加到车辆10的非簧载质量，并且车辆10的竖直运动很大和/或在纵向方向上的倾斜很大。该情形中的第一实际检测特性PSDz与图5的(C)中所示的第一实际检测特性PSDz类似。即，当车辆10在粗糙道路105上行驶时观察到的第一实际检测特性PSDz与当车辆在起伏道路103上行驶时观察到的第一实际检测特性PSDz类似。
(具体操作)
<道路倾斜度θs的估算>
接下来将描述第一装置的具体操作。制动ECU 50的CPU(下文简称为“CPU”)被构造成，每经过预定的恒定时间，就执行由图9中所述的流程图表示的“道路倾斜度估算例程”。
CPU在适当的时刻从步骤900开始处理，并进行到步骤905以便获得每个车轮的车轮速度ωwi(i＝fl、fr、rl和rr)并基于所获得的车轮速度ωwi来计算车辆速度SPD(车辆10的速度)。在该情形中，CPU计算车轮速度ωwi(i＝fl、fr、rl和rr)的平均值(即，SPD＝(ωwfl+ωwfr+ωwrl+ωwrr)/4)作为车轮速度SPD。
接下来，CPU进行到步骤910，以确定车辆速度SPD是否等于或高于大于零的预定速度SPDth。换句话说，CPU确定车辆10是否正在行驶。当车辆速度SPD低于预定速度SPDth时，CPU在步骤910处作出“否”判定并且直接进行到步骤995以暂时终止本例程。因而，在该情形中，不估算道路倾斜度θs。
同时，当车辆速度SPD等于或高于预定速度SPDth时，CPU在步骤910处作出“是”判定并且进行到以下描述的步骤915至925。
步骤915：CPU从加速度传感器51获取/获得簧载质量的竖直加速度Gz。
步骤920：CPU使用基于竖直加速度Gz的竖直振动进行功率谱密度(PSD)的分析(下文中，称为“PSD分析”)，并且获得PSD分析的结果作为第一实际检测特性PSDz。
步骤925：CPU从制动ECU 50的ROM读出第一典型特性PSDz0。第一典型特性PSDz0被事先获得并已经被存储在所述ROM中。可替选地，CPU可以从所述ROM读出第一峰值频率f1和第二峰值频率f2。进一步可替选地，CPU可以从所述ROM读出第一频率范围Δf1和第二频率范围Δf2。
随后，CPU进行到步骤930，并且确定第一实际检测特性PSDz的每个峰值频率和第一典型特性PSDz0的每个相应的峰值频率是否彼此一致。换句话说，CPU确定第一实际检测特性PSDz的较低峰值频率是否在第一频率范围Δf1内并且第一实际检测特性PSDz的较高峰值频率是否在第二频率范围Δf2内。当第一实际检测特性PSDz的每个峰值频率和第一典型特性PSDz0的每个相应的峰值频率不彼此一致时，CPU在步骤930处作出“否”判定并且直接进行到步骤995以暂时终止本例程。因而，在该情形中，不估算道路倾斜度θs。
与之相比，当第一实际检测特性PSDz的每个峰值频率和第一典型特性PSDz0的每个相应的峰值频率彼此一致时，CPU在步骤930处作出“是”判定并且进行到以下描述的步骤935至步骤960。此后，CPU进行到步骤995以暂时终止本例程。
步骤935：CPU如上所述获取/计算纵向地面加速度Ax。
步骤940：CPU如上所述获取驱动力Fd、制动力Fb和行驶阻力TR。
步骤945：CPU基于上述等式(2)估算/计算道路倾斜度θs(n)。添加了后缀“n”的值代表在当前时间执行的例程中获得/估算的值。道路倾斜度θs(n)称为当前道路倾斜度θs(n)。
步骤950：CPU把在步骤945处计算出的当前道路倾斜度θs(n)存储到制动ECU 50的RAM中。
步骤955：CPU计算当前道路倾斜度θs(n)和先前道路倾斜度θs(n-1)的平均值。先前道路倾斜度θs(n-1)是在当前时间点之前预定恒定时间的时间点处在稍后描述的步骤955处估算出的道路倾斜度θs。先前道路倾斜度θs(n-1)已经被存储在制动ECU 50的RAM中。即，CPU通过进行“道路倾斜度平均处理((θs(n)+θs(n-1))/2)”来获得平均值。
步骤960：CPU通过把在步骤955处计算出的平均值((θs(n)+θs(n-1))/2)存储到RAM中来更新用于控制驱动力Fd和/或制动力Fb的道路倾斜度θs。要注意的是，可以省略步骤955，并且在步骤950处计算出的当前道路倾斜度θs(n)可以被存储到RAM中作为道路倾斜度θs。
以此方式，第一装置被构造成：
获取每个车轮的车轮速度ωwi(i＝fl、fr、rl和rr)(步骤905)；
基于获取的车轮速度ωwi(i＝fl、fr、rl和rr)获取纵向地面加速度Ax(步骤935)；
基于来自固定到簧载质量的加速度传感器51的输出信号来获取车辆10的簧载质量的竖直加速度Gz(步骤915)；
获取车辆10的驱动装置20生成的驱动力Fd和车辆10的制动装置30生成的制动力Fb(步骤940)；并且
关于由(基于)获取的竖直加速度Gz表示的竖直振动进行功率谱密度的频率分析，以获得第一实际检测特性PSDz(步骤920)。
另外，第一装置被构造成，当在以下情况时基于包括纵向地面加速度Ax、驱动力Fd、制动力Fb和行驶阻力TR的参数估算/推算道路倾斜度θs，所述情况是“作为关于簧载质量的竖直振动的频率分析出的功率谱密度的第一实际检特性PSDz”具有以下两个峰值频率，其中，所述两个峰值频率中的一个峰值频率在第一频率范围Δf1内并且所述两个峰值频率中的另一个峰值频率在第二频率范围Δf2内，其中，第一频率范围Δf1是包括第一典型特性PSDz0所具有的“作为车轮10的自然频率的第一峰值频率f1”的范围，所述第一典型特性PSDz0是“作为在没有干扰被施加到车轮传感器的特定条件下，关于簧载质量的竖直振动的频率事先分析出的功率谱密度”，并且第二频率范围Δf2是包括第一典型特性PSDz0所具有的“也作为车辆10的自然频率的第二峰值频率f2”的范围。
相反，第一装置被构造成，当第一实际检测特性PSDz具有既不落入第一频率范围Δf1也不落入第二频率范围Δf2的峰值频率时，停止/禁止估算道路倾斜度θs。
因此，第一装置可以在不受施加到传感器(车轮传感器)的干扰的影响的情况下估算道路倾斜度θs。因此，第一装置能够以高精确度估算道路倾斜度θs。
<第二实施例>
接下来将描述根据本公开的第一实施例的车辆的道路倾斜度估算装置(下文称为“第二装置”)。与第一装置相似，该第二装置被构造成使用(基于)获取的竖直加速度Gz来进行关于车辆10的簧载质量的竖直振动的功率谱密度的频率分析，以获得“第一实际检测特性(或值)PSDz”。另外，第二装置被进一步构造成使用(基于)获取的纵向加速度Gx来进行关于车辆10的簧载质量的纵向振动的功率谱密度的频率分析，以获得“第二实际检测特性(或值)PSDx”。第二装置被构造成判定第二实际检测特性PSDx是否具有以下峰值频率，所述峰值频率在以下相应的频率范围内，所述相应的频率范围包括第二典型特性(或第二典型值)PSDx0所具有的相应的峰值频率的。换句话说，第二装置被构造成确定第二实际检测特性PSDx的每个峰值频率和第二典型特性PSDx0的每个峰值频率是否彼此一致(相符)。第二典型特性(或值)PSDx0是由典型纵向加速度Gz0表示的车辆10的簧载质量的纵向振动的功率谱密度的频率特性。与第一典型特性PSDz0类似，第二典型特性PSDx0是在没有干扰被施加到车轮速度传感器的特定条件下事先获取的。
如在图10中所示，第二典型特性PSDx0具有第三峰值频率f3和高于第三峰值频率f3的第四峰值频率f4。第二典型特性PSDx0的峰值频率分别近似等于第一典型特性PSDz0的峰值频率。即，第三峰值频率f3约为1Hz并且近似等于第一峰值频率f1。第四峰值频率f4约为1.5Hz并且近似等于第二峰值频率f2。
更具体地，第二装置被构造成，当确定用于第二装置的估算允许条件被满足时，计算/估算道路倾斜度θs(即被构造成进行估算道路倾斜度θs的计算)。当确定第一估算条件和第二估算条件两者都被满足时，确定用于第二装置的估算允许条件被满足。第一估算条件与用于第一装置的估算允许条件相同。第一估算条件是如下描述的条件(A)，当上述条件(1)和上述条件(2)两者都被满足时条件(A)被满足。第二估算条件是以下描述的条件(B)。
条件(A)：第一实际检测特性PSDz所具有的两个峰值频率中的一个峰值频率在第一频率范围Δf1内，该第一频率范围Δf1包括第一典型特性PSDz0所具有的第一峰值频率f1，并且第一实际检测特性PSDz所具有的两个峰值频率中的另一个峰值频率在第二频率范围Δf2内，该第二频率范围Δf2包括第一典型特性PSDz0具有的第二峰值频率f2。
条件(B)：第二实际检测特性PSDx所具有的两个峰值频率中的一个峰值频率在第三频率范围Δf3内，该第三频率范围Δf3包括第二典型特性PSDx0所具有的第三峰值频率f3，并且第二实际检测特性PSDx所具有的两个峰值频率中的另一个峰值频率在第四频率范围Δf4内，该第四频率范围Δf4包括第二典型特性PSDx0所具有的第四峰值频率f4。
与之相比，第二装置被构造成，当第一条件(A)和第二条件(B)中的至少一个条件不被满足时，就禁止/停止计算/估算道路倾斜度θs(即，被构造成不进行估算道路倾斜度θs的计算)。即，第二装置被构造成，当用于第二装置的估算允许条件不被满足时，禁止/停止计算/估算道路倾斜度θs。
(具体操作)
<道路倾斜度θs的估算>
接下来将描述第二装置的具体操作。每经过预定的恒定时间，第二装置的CPU就执行由图11中所示的流程图表示的“道路倾斜度估算例程”。在图11中所示的与图9中所示的相应的步骤相同的步骤被赋予与图9中所示的相应的步骤相同的附图标记。
CPU在适当的时刻从步骤1100开始处理，并进行到步骤905以便获得每个车轮的车轮速度ωwi(i＝fl、fr、rl和rr)并基于所获得的车轮速度ωwi计算车辆速度SPD。
接下来，CPU进行到步骤910。当车辆速度SPD低于预定速度SPDth时，CPU在步骤910处作出“否”判定并且直接进行到步骤1195以暂时终止本例程。因而，在该情形中，不估算道路倾斜度θs。
同时，当车辆速度SPD等于或高于预定速度SPDth时，CPU在步骤910处作出“是”判定并且进行到如以下描述的步骤915、1110、920、1120和1130。
步骤915：CPU从加速度传感器51获取/获得簧载质量的竖直加速度Gz。
步骤1110：CPU从加速度传感器51获取/获得簧载质量的纵向加速度Gx。
步骤920：CPU基于竖直加速度Gz进行竖直振动的PSD分析，并且获得PSD分析的结果作为第一实际检测特性PSDz。
步骤1120：CPU基于纵向加速度Gx进行纵向振动的PSD分析，并且获得PSD分析的结果作为第二实际检测特性PSDx。
步骤1130：CPU从制动ECU 50的ROM读出第一典型特性PSDz0和第二典型特性PSDx0。第一典型特性PSDz0和第二典型特性PSDx0事先获得并已经被存储在所述ROM中。可替选地，CPU可以从所述ROM读出第一峰值频率f1、第二峰值频率f2、第三峰值频率f3和第四峰值频率f4。进一步可替选地，CPU可以从所述ROM读出第一频率范围Δf1、第二频率范围Δf2、第三频率范围Δf3和第四频率范围Δf4。
随后，CPU进行到步骤930。当第一实际检测特性PSDz的每个峰值频率和第一典型特性PSDz0的每个峰值频率不彼此一致时，CPU在步骤930处作出“否”判定并且直接进行到步骤1195以暂时终止本例程。因而，在该情形中，不估算道路倾斜度θs。
与之相比，当第一实际检测特性PSDz的每个峰值频率和第一典型特性PSDz0的每个峰值频率彼此一致时，CPU在步骤930处做出“是”判定并且进行到步骤1140以便确定第二实际检测特性PSDx的每个峰值频率与第二典型特性PSDx0的每个峰值频率是否彼此一致。当第二实际检测特性PSDx的每个峰值频率和第二典型特性PSDx0的每个峰值频率不彼此一致时，CPU在步骤1140处作出“否”判定并且直接进行到步骤1195以暂时终止本例程。因而，在该情形中，不估算道路倾斜度θs。
与之相比，当第二实际检测特性PSDx的每个峰值频率和第二典型特性PSDx0的每个峰值频率彼此一致时，CPU在步骤1140处作出“是”判定并且进行到以上已经参考图9描述的步骤935至步骤960。此后，CPU进行到步骤1195以暂时终止本例程。
以此方式，第二装置被构造成，当在以下情况(A)时和在以下情况(B)时估算道路倾斜度θs，其中
(A)“作为车辆10的簧载质量的竖直振动的功率谱密度的频率特性的第一实际检测特性PSDz”具有以下两个峰值频率，其中，所述两个峰值频率中的一个峰值频率在第一频率范围Δf1内并且所述两个峰值频率中的另一个峰值频率在第二频率范围Δf2内，其中，第一频率范围Δf1是包括第一典型特性PSDz0所具有的“作为车辆10的自然频率的第一峰值频率f1”的范围，所述第一典型特性PSDz0是“作为车辆10的簧载质量的竖直振动的功率谱密度的频率特性，并且是在没有干扰被施加到车轮速度传感器的特定条件下事先获取的”，并且第二频率范围Δf2是包括第一典型特性PSDz0所具有的“也作为车辆10的自然频率的第二峰值频率f2”的范围；以及
(B)“作为车辆10的簧载质量的纵向振动的功率谱密度的频率特性的第二实际检测特性PSDx”具有以下两个峰值频率，其中，所述两个峰值频率中的一个峰值频率在第三频率范围Δf3内并且所述两个峰值频率中的另一个峰值频率在第四频率范围Δf4内，其中，第三频率范围Δf3是包括第二典型特性PSDx0所具有的“作为车辆10的自然频率的第三峰值频率f3”的范围，所述第二典型特性PSDx0是“作为车辆10的簧载质量的纵向振动的功率谱密度的频率特性，并且是在没有干扰被施加到车轮速度传感器的特定条件下事先获取的”，并且第四频率范围Δf4是包括第二典型特性PSDx0所具有的“也作为车辆10的自然频率的第四峰值频率f4”的范围。
相反，第二装置被构造成，当第一实际检测特性PSDz具有既不落在第一频率范围Δf1中也不落在第二频率范围Δf2中的峰值频率时，或者当第二实际检测特性PSDx具有既不落在第三频率范围Δf4中也不落在第四频率范围Δf4中的峰值频率时，停止/禁止估算道路倾斜度θs。
以此方式，在第二装置中，允许估算道路倾斜度θs的条件(即，用于第二装置的估算允许条件)不仅包括条件(A)也包括条件(B)，其中条件(A)：第一实际检测特性PSDz的峰值频率与第一典型特性PSDz0的相应的峰值频率相一致；条件(B)：第二实际检测特性PSDx的峰值频率与第二典型特性PSDx0的相应的峰值频率相一致。因此，第二装置能够以更高精确度估算道路倾斜度θs。
<变型>
根据本公开的装置不限于以上实施例，并且在不背离本公开的范围的情况下，各种变型是可能的。
例如，纵向地面加速度Ax在以上实施例中是车轮(WFL、WFR、WRL和WRR)的车轮速度ωwi(i＝fl、fr、rl和rr)的平均值，然而，纵向地面加速度Ax可以是除了(不包括)四个车轮速度中的最大车轮速度和最小车轮速度的两个车轮速度的平均值。可替选地，纵向地面加速度Ax可以是四个车轮速度ωwi(i＝fl、fr、rl和rr)的中间值。此外，纵向地面加速度Ax可以是作为驱动轮的左前轮WFL的车轮速度ωwfl和也作为驱动轮的右前轮WFR的车轮速度ωwfr的平均值。此外，纵向地面加速度Ax可以仅基于四个车轮速度ωwi(i＝fl、fr、rl和rr)中的特定一个计算。
在以上实施例中，第一典型特性PSDz和第二典型特性PSDx(或者第一峰值频率f1、第二峰值频率f2、第三峰值频率f3和第四峰值频率f4)是在当/通过使车辆10在摇摆台(振动测试台)上摇摆/振动的特定条件下获得的，然而，第一典型特性PSDz和第二典型特性PSDx可以是在当/通过使/让车辆10在具有良好/光滑表面的平坦的沥青铺设道路上行驶时获得的。
在上文中，道路倾斜度估算装置被应用到(或安装在)作为前轮驱动型车辆的车辆10中，然而，根据本公开的道路倾斜度估算装置可以被应用到(或安装在)作为后轮驱动型车辆或四轮驱动型车辆的车辆10中。
在以上实施例中，簧载质量的振动的频率分析基于功率谱密度，然而，频率分析可以使用快速傅里叶变换(FFT)进行以便获得/获取峰值频率以及第一峰值频率f1、第二峰值频率f2、第三峰值频率f3和第四峰值频率f4。

Claims (4)

1.一种车辆的道路倾斜度估算装置，所述道路倾斜度估算装置被构造成估算道路的道路倾斜度，其中，所述车辆正在所述道路上行驶，所述道路倾斜度估算装置包括：
车轮速度传感器，所述车轮速度传感器被构造成生成指示车轮速度的信号；
加速度传感器，所述加速度传感器被构造成生成指示所述车辆的簧载质量的竖直加速度的信号；以及
电子单元，所述电子单元被构造成：
基于所述车轮速度获取所述车辆的纵向地面加速度；
获取由所述车辆的驱动装置生成的驱动力和由所述车辆的制动装置生成的制动力；
基于由所述加速度传感器生成的所述信号表示的所述竖直加速度进行所述簧载质量的竖直振动的频率分析以获取所述竖直振动的峰值频率；
确定是否第一估算条件被满足，当所述竖直振动的所获取的峰值频率在相应的频率范围内时，所述第一估算条件被满足，所述相应的频率范围包括所述车辆固有的且事先获取的所述竖直振动的相应的自然峰值频率；
当确定估算允许条件被满足时，基于包括所述纵向地面加速度、所述驱动力和所述制动力的参数来估算所述道路倾斜度，当确定所述第一估算条件被满足时，所述估算允许条件被满足；并且
当确定所述估算允许条件未被满足时，停止估算所述道路倾斜度。
2.根据权利要求1所述的道路倾斜度估算装置，
其中
所述电子单元被构造成：
作为所述竖直振动的所述频率分析的结果，获取所述竖直振动的功率谱密度特性；
当所述竖直振动的所述功率谱密度特性具有所述竖直振动的所获取的峰值频率中的两个峰值频率时，确定所述第一估算条件被满足，其中，所述竖直振动的所述峰值频率中的所述两个峰值频率中的一个峰值频率在第一频率范围内，所述第一频率范围包括第一峰值频率，所述第一峰值频率是所述竖直振动的所述自然峰值频率中的一个自然峰值频率，并且所述竖直振动的所述峰值频率中的所述两个峰值频率中的另一个峰值频率在第二频率范围内，所述第二频率范围包括第二峰值频率，所述第二峰值频率是所述竖直振动的所述自然峰值频率中的另一个自然峰值频率，并且，所述第二峰值频率高于所述第一峰值频率。
3.根据权利要求1所述的道路倾斜度估算装置，进一步包括：
加速度传感器，所述加速度传感器被构造成生成指示所述车辆的所述簧载质量的纵向加速度的信号，
其中
所述电子单元被构造成：
基于由所述加速度传感器生成的所述信号表示的所述纵向加速度进行所述簧载质量的纵向振动的频率分析以获取所述纵向振动的峰值频率；
确定是否第二估算条件被满足，当所述纵向振动的所获取的峰值频率在相应的频率范围内时，所述第二估算条件被满足，所述相应的频率范围包括所述车辆固有的且事先获取的所述纵向振动的相应的自然峰值频率；并且
当确定所述第一估算条件和所述第二估算条件两者都被满足时，确定所述估算允许条件被满足。
4.根据权利要求3所述的道路倾斜度估算装置，
其中
所述电子单元被构造成：
作为所述竖直振动的所述频率分析的结果，获取所述竖直振动的功率谱密度特性；
当所述竖直振动的所述功率谱密度特性具有所述竖直振动的所获取的峰值频率中的两个峰值频率时，确定所述第一估算条件被满足，其中，所述竖直振动的所述峰值频率中的所述两个峰值频率中的一个峰值频率在第一频率范围内，所述第一频率范围包括第一峰值频率，所述第一峰值频率是所述竖直振动的所述自然峰值频率中的一个自然峰值频率，并且所述竖直振动的所述峰值频率中的所述两个峰值频率中的另一个峰值频率在第二频率范围内，所述第二频率范围包括第二峰值频率，所述第二峰值频率是所述竖直振动的所述自然峰值频率中的另一个自然峰值频率，并且，所述第二峰值频率高于所述第一峰值频率；
作为所述纵向振动的所述频率分析的结果，获取所述纵向振动的功率谱密度特性；并且
当所述纵向振动的所述功率谱密度特性具有所述纵向振动的所获取的峰值频率中的两个峰值频率时，确定所述第二估算条件被满足，其中，所述纵向振动的所述峰值频率中的所述两个峰值频率中的一个峰值频率在第三频率范围内，所述第三频率范围包括第三峰值频率，所述第三峰值频率是所述纵向振动的所述自然峰值频率中的一个自然峰值频率，并且所述纵向振动的所述峰值频率中的所述两个峰值频率中的另一个峰值频率在第四频率范围内，所述第四频率范围包括第四峰值频率，所述第四峰值频率是所述纵向振动的所述自然峰值频率中的另一个自然峰值频率，并且，所述第四峰值频率高于所述第三峰值频率。
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