(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
前記モータの回転により回転するロータと前記ロータの周囲に設けられるステータとを備えて前記ロータと前記ステータの相対位置関係に応じて変化する磁気検出信号を出力する磁気検出信号出力部と、前記磁気検出信号出力部の出力する磁気検出信号に基づいて前記モータの回転角を算出する回転角演算部とを有する回転角センサと
を備えた車両に適用される車両の状態検出装置であって、
前記回転角センサのロータとステータとの相対位置が前記ロータの回転方向以外の方向へ変位することによって生じる前記磁気検出信号出力部から出力された磁気検出信号の変動を検出し、前記変動の大きさを外部から車両に働いた力の大きさの指標として取得する外力指標取得手段を備えたことを特徴とする車両の状態検出装置。
【請求項２】
前記モータは、車両のバネ下部に搭載されたものであることを特徴とする請求項１記載の車両の状態検出装置。
【請求項３】
前記外力指標取得手段により取得した力の指標に基づいて、車両の走行している路面の状態を判定する路面判定手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の車両の状態検出装置。
【請求項４】
車両のバネ下部に搭載されたモータと、
前記モータの回転により回転するロータと前記ロータの周囲に設けられるステータとを備えて前記ロータと前記ステータの相対位置関係に応じて変化する磁気検出信号を出力する磁気検出信号出力部と、前記磁気検出信号出力部の出力する磁気検出信号に基づいて前記モータの回転角を算出する回転角演算部とを有する回転角センサと
を備えた車両に適用される車両の状態検出装置であって、
前記回転角センサのロータとステータとの相対位置が前記ロータの回転方向以外の方向へ変位することによって生じる前記磁気検出信号出力部から出力された磁気検出信号の変動、あるいは、前記回転角センサのロータとステータとの相対位置が前記ロータの回転方向以外の方向へ変位することによって生じる前記回転角演算部により算出された算出回転角の変動を検出し、前記変動の大きさを外部から車両に働いた力の大きさの指標として取得する外力指標取得手段を備え、
前記回転角センサは、
励磁用交流信号が供給される励磁コイルと、前記励磁コイルによって励磁されて前記ロータの前記ステータに対する相対回転角のｓｉｎ値に応じた振幅の電圧信号であるｓｉｎ相検出信号を出力するｓｉｎ相検出コイルと、前記励磁コイルによって励磁されて前記ロータの前記ステータに対する相対回転角のｃｏｓ値に応じた振幅の電圧信号であるｃｏｓ相検出信号を出力するｃｏｓ相検出コイルとを有するレゾルバと、
前記レゾルバの出力するｓｉｎ相検出信号とｃｏｓ相検出信号とに基づいて、前記モータの回転角を算出するレゾルバ演算部とを備えたレゾルバ回転角センサであることを特徴とする車両の状態検出装置。
【請求項５】
前記レゾルバは、前記ロータに前記励磁コイルが設けられ、前記ステータに前記ｓｉｎ相検出コイルと前記ｃｏｓ相検出コイルとが設けられるとともに、前記ｓｉｎ相検出コイルと前記ｃｏｓ相検出コイルとにおける一方が他方に比べて前記ロータに対して車両上下方向位置となる割合が多くなるように配置され、前記ｓｉｎ相検出コイルと前記ｃｏｓ相検出コイルとにおける他方が一方に比べて前記ロータに対して車両前後方向位置となる割合が多くなるように配置されており、
前記回転角センサのロータとステータとの相対位置が前記ロータの回転方向以外の方向へ変位することによって生じる前記ｓｉｎ相検出信号の変動と前記ｃｏｓ相検出信号の変動とに基づいて、路面から前記バネ下部に働いた力の方向を車両上下方向と車両前後方向とに判別する方向判別手段を備えたことを特徴とする請求項４記載の車両の状態検出装置。
【請求項６】
前記ｓｉｎ相検出信号と前記ｃｏｓ相検出信号との両方の出力が閾値よりも低下している場合に、路面から前記バネ下部に車両左右方向の力が働いていると判定する左右方向力検出手段を備えたことを特徴とする請求項４または５記載の車両の状態検出装置。
【請求項７】
前記モータまたは前記レゾルバにおけるロータを支持する支持部の共振周波数がバネ下共振周波数とは異なるように設定されていることを特徴とする請求項４ないし請求項６の何れか一項記載の車両の状態検出装置。
【請求項８】
前記モータまたは前記レゾルバにおけるロータを支持する支持部の車両上下方向の共振周波数と車両前後方向の共振周波数とが異なるように設定されており、
前記回転角演算部によって算出された回転角の周波数成分を分析し、前記回転角の周波数成分に含まれる前記支持部の車両上下方向の共振周波数成分の大きさと前記支持部の車両前後方向の共振周波数成分の大きさとに基づいて、路面から前記バネ下部に働いた力の方向を車両上下方向と車両前後方向とに判別する周波数利用方向判別手段を備えたことを特徴とする請求項４ないし請求項７の何れか一項記載の車両の状態検出装置。
【請求項９】
前記モータは、車両のバネ下部に搭載されて車輪を駆動するインホイールモータであることを特徴とする請求項１ないし請求項８の何れか一項記載の車両の状態検出装置。
【請求項１０】
モータと、
前記モータの回転により回転するロータと前記ロータの周囲に設けられるステータとを備えて前記ロータと前記ステータの相対位置関係に応じて変化する磁気検出信号を出力する磁気検出信号出力部と、前記磁気検出信号出力部の出力する磁気検出信号に基づいて前記モータの回転角を算出する回転角演算部とを有する回転角センサと
を備えた車両に適用される車両の状態検出装置であって、
前記回転角センサのロータとステータとの相対位置が前記ロータの回転方向以外の方向へ変位することによって生じる前記磁気検出信号出力部から出力された磁気検出信号の変動、あるいは、前記回転角センサのロータとステータとの相対位置が前記ロータの回転方向以外の方向へ変位することによって生じる前記回転角演算部により算出された算出回転角の変動を検出し、前記変動の大きさを外部から車両に働いた力の大きさの指標として取得する外力指標取得手段を備え、
前記モータは、車両のバネ下部に搭載されて車輪に制動力のみを付与するモータであることを特徴とする車両の状態検出装置。
【請求項１１】
前記モータは、車両のバネ下部に搭載され、車両走行中においては回転しないモータであって、
前記モータの直前回の作動終了後の前記モータの回転角あるいは前記磁気検出信号の大きさを記憶する記憶手段を備え、
前記外力指標取得手段は、車両の走行中において、前記記憶手段に記憶されている回転角から導いた磁気検出信号の大きさ、あるいは、前記記憶手段に記憶されている磁気検出信号の大きさに対する、前記磁気検出信号出力部の出力する磁気検出信号の大きさの変動を検出することを特徴とする請求項１０記載の車両の状態検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に働く外力を検出する車両の状態検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両の走行状態を検出して、走行状態に応じた減衰力をダンパーに発生させる装置が知られている。例えば、特許文献１に提案された制御装置では、バネ下部（車輪）の上下方向の加速度を検出するバネ下加速度センサ、バネ上部（車体）の上下方向の加速度を検出するバネ上加速度センサ、車両のロールレートを検出するロールレートセンサ、車両のピッチレートを検出するピッチレートセンサを備え、それらのセンサの検出信号に基づいて、サスペンションのダンパーの減衰力を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１６０１８５号
【発明の概要】
【０００４】
しかしながら、車両の状態を検出するためには、たくさんのセンサが必要となる。例えば、バネ下部の振動状態を検出するためには、左右前後輪あわせて４つのバネ下加速度センサが必要となる。このように車両に働く力を検出するために専用のセンサを設けた場合には、コスト、重量、設置スペース等においてディメリットが発生する。
【０００５】
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、車両に設けられた既存のセンサであるモータの回転角センサを利用して車両に働く力を検出することを目的とする。
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の車両の状態検出装置の特徴は、
モータ（３０，７１）と、
前記モータの回転により回転するロータ（４２）と前記ロータの周囲に設けられるステータ（４３）とを備えて前記ロータと前記ステータの相対位置関係に応じて変化する磁気検出信号を出力する磁気検出信号出力部（４１）と、前記磁気検出信号出力部の出力する磁気検出信号に基づいて前記モータの回転角を算出する回転角演算部（５０）とを有する回転角センサ（４０，７２）とを備えた車両に適用される車両の状態検出装置であって、
前記回転角センサのロータとステータとの相対位置が前記ロータの回転方向以外の方向へ変位することによって生じる前記磁気検出信号出力部から出力された磁気検出信号の変動（Ｙａ，Ｙｂ，Ｘａ，Ｘｂ）を検出し、前記変動の大きさを外部から車両に働いた力の大きさの指標として取得する外力指標取得手段（１４０）を備えたことにある。
【０００７】
本発明の状態検出装置が適用される車両は、回転角センサにより回転角が検出されるモータを搭載している。回転角センサは、モータの回転により回転するロータとロータの周囲に設けられるステータとを備えてロータとステータとの相対位置関係に応じて変化する磁気検出信号を出力する磁気検出信号出力部と、磁気検出信号出力部の出力する磁気検出信号に基づいてモータの回転角を算出する回転角演算部とを備えている。例えば、磁気検出信号出力部は、ロータとステータの一方に磁気発生部、他方に磁気検出部を設けて、ロータとステータとの相対位置に応じた磁気検出信号を出力する。磁気検出信号出力部のロータは、例えば、モータのロータシャフトに一体的に形成されてもよいし、モータのロータシャフトに連結されるものであってもよい。磁気検出信号出力部のロータは、モータのロータシャフトに一体的に形成されている場合にはロータシャフトと一体となって回転し、モータのロータシャフトに連結されている場合には、ロータシャフトから回転力が伝達されて回転する。また、磁気発生部は、例えば、励磁コイルから磁気を発生させる方式のものであってもよいし、永久磁石から磁気を発生させる方式のものであってもよい。
【０００８】
外部から車両に力が加わって、その力がモータに伝達されると、回転角センサのロータとステータとの相対位置が、回転方向以外の方向、例えば、ロータ軸に対して直交する径方向、あるいは、ロータ軸方向に変位する。これに伴って、磁気検出信号出力部から出力される磁気検出信号および回転角演算部により算出される算出回転角が変動する。また、車両に加わった力が大きいほど、上記相対位置の変位が大きくなり、磁気検出信号出力部から出力された磁気検出信号および回転角演算部により算出された算出回転角の変動が大きくなる。
【０００９】
このことを利用して、本発明は、外部から車両に働いた力の大きさの程度を表す指標を取得する。そのための構成として、本発明の状態検出装置は、外力指標取得手段を備えている。外力指標取得手段は、回転角センサのロータとステータとの相対位置がロータの回転方向以外の方向へ変位することによって生じる磁気検出信号出力部から出力された磁気検出信号の変動を検出する。そして、この変動の大きさを外部から車両に働いた力の大きさの指標として取得する。
【００１０】
これにより、本発明によれば、回転角センサを用いて、モータの回転角だけでなく車両に働いた力の大きさの程度を検出することができる。この結果、専用のセンサを設けなくても車両に働く外力の大きさを検出することができ、コスト低減、軽量化、小型化等を図ることができる。
【００１１】
例えば、外力指標取得手段は、回転角センサのロータとステータとの相対位置がロータの回転方向以外の方向へ変位することによって生じる磁気検出信号出力部から出力された磁気検出信号の変動を検出するにあたっては、磁気検出信号の出力値とモータ回転角推定値から導かれる磁気検出信号の推定値との偏差を、磁気検出信号の変動の大きさとして検出してもよい。
【００１２】
本発明の他の特徴は、前記モータは、車両のバネ下部（１０）に搭載されたものであることにある。
【００１３】
路面から入力される外力は、バネ下部に働く。バネ下部とは、サスペンションバネを境にして、車両の下方(路面側）に設けられる部分である。バネ下部は、路面から入力される外力を受ける部位となるため、路面から入力される外力によって、回転角センサのロータとステータとにおける回転方向とは異なる相対位置の変化が得られやすい。これにより、本発明によれば、路面からバネ下部に入力される外力を良好に検出することができる。この場合、路面から入力される外力が直接回転角センサに働いて回転角センサのロータとステータとの相対位置の変化が得られるものでもよいし、モータのロータとステータとにおける相対位置の変化が回転角センサに伝達されて、回転角センサのロータとステータとの相対位置の変化が得られるもの、あるいは、両者が組み合わされたものであってもよい。
【００１４】
本発明の他の特徴は、外力指標取得手段により取得した力の指標に基づいて、車両の走行している路面の状態を判定する路面判定手段（１４０，Ｓ１４〜Ｓ１６，Ｓ１８〜Ｓ３２，Ｓ４４〜Ｓ４５，Ｓ７８〜Ｓ８１，Ｓ９５〜Ｓ９８）を備えたことにある。
【００１５】
車両が悪路を走行している場合には良路を走行している場合に比べて、バネ下部に大きな外力が入力し、バネ下部が大きく振動する。これにより、モータの回転角の変化に起因しない回転角センサの磁気検出信号および算出回転角の変動が大きくなる。このことを利用して、路面判定手段は、外力指標取得手段により取得した力の指標に基づいて、車両の走行している路面の状態を判定する。従って、本発明によれば、回転角センサを利用して車両の走行している路面状態を判定することができる。
【００１６】
本発明の他の特徴は、
車両のバネ下部に搭載されたモータ（３０，７１）と、
前記モータの回転により回転するロータ（４２）と前記ロータの周囲に設けられるステータ（４３）とを備えて前記ロータと前記ステータの相対位置関係に応じて変化する磁気検出信号を出力する磁気検出信号出力部（４１）と、前記磁気検出信号出力部の出力する磁気検出信号に基づいて前記モータの回転角を算出する回転角演算部（５０）とを有する回転角センサ（４０，７２）とを備えた車両に適用される車両の状態検出装置であって、
前記回転角センサのロータとステータとの相対位置が前記ロータの回転方向以外の方向へ変位することによって生じる前記磁気検出信号出力部から出力された磁気検出信号の変動（Ｙａ，Ｙｂ，Ｘａ，Ｘｂ）、あるいは、前記回転角センサのロータとステータとの相対位置が前記ロータの回転方向以外の方向へ変位することによって生じる前記回転角演算部により算出された算出回転角の変動（Ｘ）を検出し、前記変動の大きさを外部から車両に働いた力の大きさの指標として取得する外力指標取得手段（１４０）を備え、
前記回転角センサは、
励磁用交流信号が供給される励磁コイル（４４）と、前記励磁コイルによって励磁されて前記ロータの前記ステータに対する相対回転角のｓｉｎ値に応じた振幅の電圧信号であるｓｉｎ相検出信号を出力するｓｉｎ相検出コイル（４５）と、前記励磁コイルによって励磁されて前記ロータの前記ステータに対する相対回転角のｃｏｓ値に応じた振幅の電圧信号であるｃｏｓ相検出信号を出力するｃｏｓ相検出コイル（４６）とを有するレゾルバ（４１）と、
前記レゾルバの出力するｓｉｎ相検出信号とｃｏｓ相検出信号とに基づいて、前記モータの回転角を算出するレゾルバ演算部（５０）とを備えたレゾルバ回転角センサであることにある。
【００１７】
本発明では、回転角センサとしてレゾルバ回転角センサが設けられる。レゾルバ回転角センサは、レゾルバと、レゾルバ演算部とを備えている。レゾルバは、ロータとステータとの一方に励磁コイルを、他方にｓｉｎ相検出コイルとｃｏｓ相検出コイルとを備え、ｓｉｎ相検出コイルからロータのステータに対する相対回転角のｓｉｎ値に応じた振幅の電圧信号を出力し、ｃｏｓ相検出コイルからロータのステータに対する相対回転角のｃｏｓ値に応じた振幅の電圧信号を出力する。レゾルバ演算部は、レゾルバの出力するｓｉｎ相検出信号とｃｏｓ相検出信号とに基づいて、モータの回転角を算出する。
【００１８】
レゾルバに外力が働くと、その外力が大きいほどロータとステータとの相対位置が回転方向以外の方向に変位する。これにより、モータの回転角の変化に起因しないｓｉｎ相検出コイルの出力変動とｃｏｓ相検出コイルの出力変動とが発生し、レゾルバ演算部によって算出されるモータの回転角（即ち、レゾルバのロータの回転角）の変動も発生する。従って、外力指標取得手段は、検出コイルの出力の変動あるいは算出回転角の変動によってバネ下部に働く外力の大きさの指標を取得することができる。例えば、外力指標取得手段は、モータの回転角の変化に起因しない回転角演算部により算出された算出回転角の変動を検出するにあたっては、回転角演算部により算出された算出回転角と回転角推定値との偏差を、算出回転角の変動の大きさとして検出してもよい。この場合、回転角推定値は、例えば、単位時間前に（例えば、１読み込み周期前）回転角センサから読み込んだ回転角と、その回転角を読み込んだ後にモータが回転したと推定される推定回転角増加分とを加算することで求めることができる。
【００１９】
本発明の他の特徴は、前記レゾルバは、前記ロータ（４２）に前記励磁コイル（４４）が設けられ、前記ステータ（４３）に前記ｓｉｎ相検出コイル（４５）と前記ｃｏｓ相検出コイル（４６）とが設けられるとともに、前記ｓｉｎ相検出コイルと前記ｃｏｓ相検出コイルとにおける一方が他方に比べて前記ロータに対して車両上下方向位置となる割合が多くなるように配置され、前記ｓｉｎ相検出コイルと前記ｃｏｓ相検出コイルとにおける他方が一方に比べて前記ロータに対して車両前後方向位置となる割合が多くなるように配置されており、
前記回転角センサのロータとステータとの相対位置が前記ロータの回転方向以外の方向へ変位することによって生じる前記ｓｉｎ相検出信号の変動と前記ｃｏｓ相検出信号の変動とに基づいて、路面から前記バネ下部に働いた力の方向を車両上下方向と車両前後方向とに判別する方向判別手段（Ｓ２６〜Ｓ３２）を備えたことにある。
【００２０】
例えば、路面から入力された外力によってバネ下部が車両上下方向に振動した場合には、レゾルバのロータとステータとの相対位置が主に車両上下方向に変位する。また、路面から入力された外力によってバネ下部が車両前後方向に振動した場合には、レゾルバのロータとステータとの相対位置が主に車両前後方向に変位する。本発明におけるレゾルバは、ロータに励磁コイルが設けられ、ステータにｓｉｎ相検出コイルとｃｏｓ相検出コイルとが設けられる。ステータには、ｓｉｎ相検出コイルとｃｏｓ相検出コイルとにおける一方が他方に比べてロータに対して車両上下方向位置となる割合が多くなるように配置され、ｓｉｎ相検出コイルとｃｏｓ相検出コイルとにおける他方が一方に比べてロータに対して車両前後方向位置となる割合が多くなるように配置されている。このため、バネ下部が主に車両上下方向に振動した場合と、バネ下部が主に車両前後方向に振動した場合とで、モータの回転角の変化に起因しないｓｉｎ相検出コイルの検出信号の変動の大きさとｃｏｓ相検出コイルの検出信号の変動の大きさとが異なる。例えば、ｓｉｎ相検出コイルがｃｏｓ相検出コイルに比べてロータに対して車両上下方向位置となる割合が多くなるように配置されている構成では（この場合、ｃｏｓ相検出コイルがｓｉｎ相検出コイルに比べてロータに対して車両前後方向位置となる割合が多くなるように配置されている）、バネ下部が主に車両上下方向に振動した場合、ｓｉｎ相検出コイルの検出信号の出力の変動がｃｏｓ相検出コイルの検出信号の出力の変動よりも大きくなる。
【００２１】
このことを利用して方向判別手段は、回転角センサのロータとステータとの相対位置がロータの回転方向以外の方向へ変位することによって生じるｓｉｎ相検出信号の変動とｃｏｓ相検出信号の変動とに基づいて、路面からバネ下部に働いた力の方向を車両上下方向と車両前後方向とに判別する。従って、本発明によれば、回転角センサを使って、路面からバネ下部に働いた力の大きさの指標を取得できるだけでなく、その力の方向を車両上下方向と車両前後方向とに判別することができるため、車両の状態を一層詳細に検出することができる。
【００２２】
本発明の他の特徴は、前記ｓｉｎ相検出信号と前記ｃｏｓ相検出信号との両方の出力が閾値よりも低下している場合に、路面から前記バネ下部に車両左右方向の力が働いていると判定する左右方向力検出手段（Ｓ４３〜Ｓ４５）を備えたことにある。
【００２３】
レゾルバのロータの回転中心軸が車両左右方向（車幅方向）に向けて設けられている場合、路面からバネ下部に車両左右方向に力が働くと、ロータとステータとの相対位置がロータの軸方向に変位する。この変位により、ｓｉｎ相検出信号とｃｏｓ相検出信号との両方の出力が、変位していない場合に比べて低下する。このことを利用して、左右方向力検出手段は、ｓｉｎ相検出信号とｃｏｓ相検出信号との両方の出力が閾値よりも低下している場合に、路面からバネ下部に車両左右方向の力が働いていると判定する。従って、本発明によれば、回転角センサを使って、車両の状態を一層詳細に検出することができる。
【００２４】
本発明の他の特徴は、前記モータまたは前記レゾルバにおけるロータを支持する支持部（３１，３８）の共振周波数がバネ下共振周波数とは異なるように設定されていることにある。
【００２５】
モータのロータを支持する支持部、あるいは、レゾルバのロータを支持する支持部の共振周波数がバネ下共振周波数帯域に含まれていると、バネ下部がバネ下共振周波数で振動している場合であっても、検出信号あるいは算出回転角が変動してしまい、路面からバネ下部に入力された外力の大きさを表す指標の正確性が低下する可能性がある。そこで、本発明においては、モータまたはレゾルバにおけるシャフトを支持する支持部の共振周波数がバネ下共振周波数とは異なるように設定されているため、路面からバネ下部に入力された外力の大きさを表す指標が一層適正なものとなる。尚、支持部の共振周波数は、支持部の剛性により決定され、剛性が高いほど高くなる。従って、支持部の剛性を調整することにより、支持部の共振周波数がバネ下共振周波数帯域に含まれないようにすることができる。
【００２６】
本発明の他の特徴は、前記モータまたは前記レゾルバにおけるロータを支持する支持部（３１，３８）の車両上下方向の共振周波数と車両前後方向の共振周波数とが異なるように設定されており、
前記回転角演算部によって算出された回転角の周波数成分を分析し、前記回転角の周波数成分に含まれる前記支持部の車両上下方向の共振周波数成分の大きさと前記支持部の車両前後方向の共振周波数成分の大きさとに基づいて、路面から前記バネ下部に働いた力の方向を車両上下方向と車両前後方向とに判別する周波数利用方向判別手段（Ｓ５１〜Ｓ５７）を備えたことにある。
【００２７】
本発明では、モータのロータを支持する支持部、あるいは、レゾルバのロータを支持する支持部の車両上下方向の共振周波数と車両前後方向の共振周波数とが異なるように設定されている。例えば、ロータの支持部の剛性を、車両上下方向の剛性と車両前後方向の剛性とが互いに異なるように設定することによって、支持部の車両上下方向の共振周波数と車両前後方向の共振周波数とが互いに異なるように設定することができる。このため、路面からバネ下部に入力した外力によりバネ下部が振動した場合、バネ下部の振動が車両上下方向である場合と車両前後方向である場合とで、回転角演算部によって算出された回転角の周波数成分が相違するようになる。つまり、バネ下部の振動が車両上下方向である場合には、回転角演算部によって算出された回転角の周波数成分に車両上下方向の共振周波数成分が多く含まれ、バネ下部の振動が車両前後方向である場合には、回転角演算部によって算出された回転角の周波数成分に車両前後方向の共振周波数成分が多く含まれるようになる。このことを利用して、周波数利用方向判別手段は、回転角演算部によって算出された回転角の周波数成分を分析し、回転角の周波数成分に含まれる支持部の車両上下方向の共振周波数成分の大きさと支持部の車両前後方向の共振周波数成分の大きさとに基づいて、路面からバネ下部に働いた力の方向を車両上下方向と車両前後方向とに判別する。従って、本発明によれば、回転角センサを使って、車両の状態を一層詳細に検出することができる。
【００２８】
本発明の他の特徴は、前記モータは、車両のバネ下部に搭載されて車輪を駆動するインホイールモータ（３０）であることにある。
【００２９】
本発明においては、インホイールモータの回転角を検出する回転角センサを利用して路面からバネ下部に働いた力の大きさを表す指標を取得する。従って、インホイールモータの回転角センサを有効利用することができる。また、車輪の振動状態を精度よく検出することができる。このため、例えば、車両の走行路における路面状態を適切に判定することができる。
【００３０】
本発明の他の特徴は、
モータ（３０，７１）と、
前記モータの回転により回転するロータ（４２）と前記ロータの周囲に設けられるステータ（４３）とを備えて前記ロータと前記ステータの相対位置関係に応じて変化する磁気検出信号を出力する磁気検出信号出力部（４１）と、前記磁気検出信号出力部の出力する磁気検出信号に基づいて前記モータの回転角を算出する回転角演算部（５０）とを有する回転角センサ（４０，７２）とを備えた車両に適用される車両の状態検出装置であって、
前記回転角センサのロータとステータとの相対位置が前記ロータの回転方向以外の方向へ変位することによって生じる前記磁気検出信号出力部から出力された磁気検出信号の変動（Ｙａ，Ｙｂ，Ｘａ，Ｘｂ）、あるいは、前記回転角センサのロータとステータとの相対位置が前記ロータの回転方向以外の方向へ変位することによって生じる前記回転角演算部により算出された算出回転角の変動（Ｘ）を検出し、前記変動の大きさを外部から車両に働いた力の大きさの指標として取得する外力指標取得手段（１４０）を備え、
前記モータは、車両のバネ下部に搭載されて車輪に制動力のみを付与するモータ（７１）であることにある。
【００３１】
本発明においては、車両のバネ下部に搭載されて車輪に制動力のみを付与するモータの回転角センサを利用して路面からバネ下部に働いた力の大きさを表す指標を取得する。例えば、このモータとしては、電動パーキングブレーキ装置に設けられ車両の停止中にブレーキパッドをブレーキディスクに押しつけるモータや、電動ブレーキアクチュエータに設けられドライバーのブレーキペダル操作に応じてブレーキパッドをブレーキディスクに押しつけるモータを使用することができる。モータ回転角センサは、モータが駆動されているか否かに関わらず、磁気検出信号および算出回転角を出力する。従って、外力指標取得手段は、モータの回転角の変化に起因しない磁気検出信号の変動あるいは算出回転角の変動を検出することができる。この結果、本発明によれば、制動力発生用のモータの回転角を検出する回転角センサを利用して、路面からバネ下部に働いた力の大きさを検出することができる。例えば、車輪の振動状態を検出することができる。
【００３２】
本発明の他の特徴は、前記モータは、車両のバネ下部に搭載され、車両走行中においては回転しないモータ（７１）であって、前記モータの直前回の作動終了後の前記モータの回転角あるいは前記磁気検出信号の大きさを記憶する記憶手段（Ｓ６３，Ｓ６８）を備え、
前記外力指標取得手段（Ｓ７６〜Ｓ７７，Ｓ９４）は、車両の走行中において、前記記憶手段に記憶されている回転角から導いた磁気検出信号の大きさ、あるいは、前記記憶手段に記憶されている磁気検出信号の大きさに対する、前記磁気検出信号出力部の出力する磁気検出信号の大きさの変動（Ｘａ，Ｘｂ）を検出することにある。
【００３３】
車両走行中において回転しないモータの場合、回転角センサのロータも回転しないため、磁気検出信号の出力値は、ロータの停止している位置に応じた値となる。ロータの停止している回転位置（停止角度）は常に一定であるとは限らないため、磁気検出信号の出力値だけでは、外部からバネ下部に働いた力の大きさを判断することが難しい。そこで、本発明においては、記憶手段が、モータの直前回の作動終了後のモータの回転角あるいは磁気検出信号の大きさを記憶する。そして、外力指標取得手段が、車両の走行中において、記憶手段に記憶されている回転角から導いた磁気検出信号の大きさ、あるいは、記憶手段に記憶されている磁気検出信号の大きさに対する、磁気検出信号出力部の出力する磁気検出信号の大きさの変動を検出する。これにより、外力指標取得手段は、路面からバネ下部に入力された力の大きさの指標を取得することができる。この結果、本発明によれば、走行中に回転しないモータの回転角センサを利用して、路面からバネ下部に働いた力の大きさを検出することができる。
【００３４】
尚、上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、第１実施形態に係る車両状態検出装置が搭載される車両の概略構成図である。
【図２】図２は、回転角センサの概略構成図である。
【図３】図３は、回転角センサにおけるｓｉｎ相検出コイルとｃｏｓ相検出コイルとの配置を表す説明図である。
【図４】図４は、レゾルバのバネ定数を表す説明図である。
【図５】図５は、回転角センサの出力する検出角度の微分値の推移を表すグラフである。
【図６】図６は、第１走行路面判定ルーチンを表すフローチャートである。
【図７】図７は、第２走行路面判定ルーチンを表すフローチャートである。
【図８】図８は、レゾルバの組み込まれたモータの概略構成を表す断面図である。
【図９】図９は、レゾルバロータとレゾルバステータとの軸方向の変位を表す説明図である。
【図１０】図１０は、第３走行路面判定ルーチンを表すフローチャートである。
【図１１】図１１は、入力方向判定ルーチンを表すフローチャートである。
【図１２】図１２は、モータケーシングの内面を図８の矢印ａ方向から見た概略正面図である。
【図１３】図１３は、モータケーシングの内面を図８の矢印ｂ方向から見た概略斜視図である。
【図１４】図１４は、第２実施形態に係る車両状態検出装置が搭載される車両の概略構成図である。
【図１５】図１５は、停止角度記憶ルーチンを表すフローチャートである。
【図１６】図１６は、第４走行路面判定ルーチンを表すフローチャートである。
【図１７】図１７は、停止振幅記憶ルーチンを表すフローチャートである。
【図１８】図１８は、第５走行路面判定ルーチンを表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１は、第１実施形態としての車両状態検出装置が搭載された車両１の構成を概略的に示している。
【００３７】
車両１は、左前輪１０FL、右前輪１０FR、左後輪１０RL、右後輪１０RRを備えている。左前輪１０FL、右前輪１０FR、左後輪１０RL、右後輪１０RRは、それぞれ独立したサスペンション２０FL、２０FR、２０RL、２０RRを介して車体Ｂに支持されている。以下、各車輪１０FL、１０FR、１０RL、１０RRの任意のものを特定する必要がない場合には、それらを車輪１０と総称する。また、各車輪１０に対応して設けられる構成については、その符号の末尾に、左前輪１０FLに対応して設けられる構成には「FL」、右前輪１０FRに対応して設けられる構成には「FR」、左後輪１０RLに対応して設けられる構成には「RL」、右後輪１０RRに対応して設けられる構成には「RR」を付し、それらの任意のものを特定する必要が無い場合には、末尾符号を省略する。
【００３８】
サスペンション２０は、例えば、ショックアブソーバを内蔵したストラット、コイルスプリングおよびサスペンションアームなどから構成されるストラット型サスペンションや、コイルスプリング、ショックアブソーバおよび上下のサスペンションアームなどから構成されるウイッシュボーン型サスペンションなどの公知の４輪独立懸架方式のサスペンションを採用することができる。
【００３９】
このサスペンション２０のコイルスプリングよりも車両下方（路面側）に設けられる部材、つまり、サスペンション２０によって車体Ｂに支持されている車輪１０側の部材をバネ下部と呼ぶ。
【００４０】
左前輪１０FL、右前輪１０FR、左後輪１０RL、右後輪１０RRのホイール内部には、モータ３０FL、３０FR、３０RL、３０RRが組み込まれている。各モータ３０は、いわゆるインホイールモータであって、それぞれ車輪１０とともにバネ下部に固定され、各車輪１０に動力伝達可能に連結されている。この車両１においては、各モータ３０の回転をそれぞれ独立して制御することにより、各車輪１０に発生させる駆動力、制動力（電力回生による制動力）をそれぞれ独立して制御することができるようになっている。モータ３０としては、例えば、ブラシレスモータが使用される。
【００４１】
各モータ３０は、モータドライバ３５に接続される。モータドライバ３５は、例えば、インバータであって、各モータ３０に対応するように４組設けられ、バッテリ６０から供給される直流電力を交流電力に変換して、その交流電力を各モータ３０に独立して供給する。これにより、各モータ３０は、駆動制御されて、各車輪１０に対して駆動力を付与する。モータ３０は、ブラシレスモータであるため、モータ回転角を検出して電流位相を制御する必要がある。このため、各モータ３０FL、３０FR、３０RL、３０RRには、モータ回転角を検出するための回転角センサ４０FL、４０FR、４０RL、４０RRが組み込まれている。
【００４２】
また、各車輪１０FL、１０FR、１０RL、１０RRには、それぞれ、ブレーキ機構７０FL、７０FR、７０RL、７０RRが設けられている。各ブレーキ機構７０は、例えば、ディスクブレーキやドラムブレーキなどの公知の制動装置である。これらのブレーキ機構７０は、ブレーキアクチュエータ７５に接続され、ブレーキアクチュエータ７５から供給される油圧によりブレーキキャリパのピストン（図示省略）などが作動して各車輪１０に制動力を生じさせる。
【００４３】
上記モータドライバ３５およびブレーキアクチュエータ７５は、電子制御ユニット１００にそれぞれ接続されている。電子制御ユニット１００（以下、ＥＣＵ１００と呼ぶ）は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とするものであり、各種プログラムを実行して各モータ３０およびブレーキ機構７０の作動を独立して制御するものである。このため、ＥＣＵ１００には、アクセルペダルの踏み込み量（あるいは、角度や圧力など）から運転者のアクセル操作量を検出するアクセルセンサ６１、ブレーキペダルの踏み込み量（あるいは、角度や圧力など）から運転者のブレーキ操作量を検出するブレーキセンサ６２、各車輪１０の車輪速を検出する車輪速センサ６３FL、６３FR、６３RL、６３RRが接続され、アクセル操作量、ブレーキ操作量、４輪の車輪速を表すセンサ信号を入力する。また、ＥＣＵ１００は、各回転角センサ４０の出力するモータ回転角を表す信号を入力する。また、ＥＣＵ１００は、モータドライバ３５から各モータ３０に流れる電流値を表す信号、モータドライバ３５に供給される電圧値を表す信号など、モータ制御に必要なセンサ信号をモータドライバ３５から入力する。尚、回転角センサ４０の出力するモータ回転角の単位時間あたりの変化量から車輪速を演算により求めるようにしてもよい。その場合には、車輪速センサ６３を省略することができる。
【００４４】
ＥＣＵ１００は、制駆動力演算部１１０と、モータ制御部１２０と、油圧ブレーキ制御部１３０と、バネ下状態検出部１４０とを備えている。制駆動力演算部１１０は、アクセルセンサ６１およびブレーキセンサ６２から入力される信号に基づいて、運転者のアクセル操作量およびブレーキ操作量に応じた要求駆動力および要求制動力（目標駆動力および目標制動力）、すなわち、車両１を走行または制動させるために必要とされるトータル要求制駆動力を演算する。そして、トータル要求制駆動力を予め定められた規則に従って、各車輪１０のモータ３０で発生させる各輪要求制駆動力に配分する。要求制駆動力の値が正の場合は、駆動力が要求されている場合であり、要求制駆動力が負の場合は、制動力が要求されている場合である。
【００４５】
モータ制御部１２０は、各輪要求制駆動力に応じた電流がモータ３０に流れるようにモータ駆動制御信号（例えば、ＰＷＭ制御信号）を生成してモータ駆動回路３５に出力する。この場合、モータ制御部１２０は、回転角センサ４０により検出されるモータ回転角を入力して、モータ回転角に対応するモータ電気角を計算し、このモータ電気角を使ってモータに流す電流の位相角を制御する。各輪要求制駆動力が負の場合には、モータ３０を発電機として作動させて回生制動トルクを発生させる。この場合、モータ制御部１２０は、各輪要求制駆動力（制動力）がモータ３０で発生できる回生制動トルクよりも大きい場合には、各輪要求制駆動力をモータ３０で発生可能な最大回生制動トルクに設定し、回生制動トルクでは不足する分を油圧制動指令値として算出し、油圧ブレーキ制御部１３０に対して油圧制動指令値を指令する。油圧ブレーキ制御部１３０は、油圧制動指令値に従って、ブレーキアクチュエータ７５に制御信号を出力して、ブレーキ機構７０を作動させて油圧制動トルクを発生させる。ブレーキアクチュエータ７５は、昇圧ポンプ、アキュムレータ等からなる動力液圧源と、ブレーキ作動油の圧力を調整してブレーキシリンダに供給する制御弁等を備え、油圧ブレーキ制御部１３０からの指令にしたがって制御弁の開度が調整される。これにより、油圧制動指令値に応じた油圧制動力を発生させる。
【００４６】
このようにして、ＥＣＵ１００は、アクセルセンサ６１およびブレーキセンサ６２から入力される信号に基づいて車両１に要求される制駆動力であるトータル要求制駆動力を求め、そのトータル要求制駆動力を発生させるように各モータ３０の駆動・回生状態、および、ブレーキアクチュエータ７５すなわち各ブレーキ機構７０の動作をそれぞれ制御する信号を出力することにより、車両１の走行状態を制御する。
【００４７】
バネ下状態検出部１４０は、モータ３０の回転角を検出する回転角センサ４０を利用してバネ下部（車輪１０）に働く外力を検出して、走行路面の状態について判定する。まず、回転角センサ４０について説明する。図２は、回転角センサ４０の概略構成図である。回転角センサ４０は、レゾルバ４１と、レゾルバ４１の出力する検出信号からモータ３０の回転角を演算するレゾルバ演算器５０とを備えたレゾルバ回転角センサである。本実施形態においては、レゾルバ４１をモータ３０に固定して設け、レゾルバ演算器５０をＥＣＵ１００内に設けるが、レゾルバ４１とレゾルバ演算器５０とをユニットとしてモータ３０に固定して設けるようにしてもよい。
【００４８】
レゾルバ４１は、励磁コイル４４を固定して備えたレゾルバロータ４２と、ｓｉｎ相検出コイル４５とｃｏｓ相検出コイル４６とを固定して備えたレゾルバステータ４３とを備える。レゾルバロータ４２は、図８に示すように、モータ３０のロータシャフト３２の一部を利用して、ロータシャフト３２の表面に励磁コイル４４を固定したものであってもよいし、モータ３０のロータシャフト３２に連結して設けられるものであってもよい。モータ３０のロータシャフト３２の中心軸Ｌは、車輪１０の回転中心軸と同じ方向を向いており、レゾルバロータ４２の回転中心軸もモータ３０のロータシャフト３２および車輪１０の回転中心軸と同じ方向、つまり、車両左右方向（車幅方向）に向いている。
【００４９】
レゾルバステータ４３は、レゾルバロータ４２から隙間をあけてレゾルバロータ４２の外周を取り囲むようにモータケーシング３１（図８参照）あるいはレゾルバケーシング等、バネ下部に固定された部材に固定される。
【００５０】
励磁コイル４４には、励磁電圧（交流電圧）が供給される。励磁電圧の供給は、図示していないが、例えば、レゾルバステータ４３に送電コイルを、レゾルバロータ４２に受電コイルを設け、送電コイルに交流の励磁電流を流すことにより受電コイル（図示略）に非接触で励磁電圧（交流電圧）を発生させ、この励磁電圧を励磁コイル４４に供給するようにすればよい。励磁コイル４４は、モータ３０の回転にあわせて回転する。このため、励磁コイル４４からレゾルバロータ４２の径方向に向けて発生する磁束が、モータ３０の回転とともに回転する。
【００５１】
ｓｉｎ相検出コイル４５およびｃｏｓ相検出コイル４６は、励磁コイル４４の回転平面上に配置され、励磁コイル４４で発生する磁束により交流電圧信号を出力する。ｓｉｎ相検出コイル４５およびｃｏｓ相検出コイル４６で発生する交流電圧信号の振幅値は、ｓｉｎ相検出コイル４５およびｃｏｓ相検出コイル４６に対する励磁コイル４４の回転位置に応じて変化する。つまり、ｓｉｎ相検出コイルは、レゾルバロータ４２の回転角のｓｉｎ値に応じた振幅となる交流電圧信号を出力し、ｃｏｓ相検出コイル４６は、レゾルバロータ４２の回転角のｃｏｓ値に応じた振幅となる交流電圧信号を出力する
【００５２】
このレゾルバ４１においては、ｓｉｎ相検出コイル４５は、レゾルバロータ４２に対して車両上下方向に設けられ、ｃｏｓ相検出コイル４６は、レゾルバロータ４２に対して車両前後方向に設けられる。この図２に示す例では、ｓｉｎ相検出コイル４５は、レゾルバロータ４２に対して車両上下方向の一方に、ｃｏｓ相検出コイル４６は、レゾルバロータ４２に対して車両前後方向の一方に設けられているが、例えば、図３に示すように、ｓｉｎ相検出コイル４５は、レゾルバロータ４２の車両上下方向の両方に設けて、２つのｓｉｎ相検出コイル４５を直列に接続するようにするとよい。また、ｃｏｓ相検出コイル４６についても、レゾルバロータ４２の車両前後方向の両方に設けて、２つのｃｏｓ相検出コイル４６を直列に接続するようにするとよい。また、ｓｉｎ相検出コイル４５とｃｏｓ相検出コイル４６とを入れ替えて、ｓｉｎ相検出コイル４５をレゾルバロータ４２の車両前後方向に設け、ｃｏｓ相検出コイル４６をレゾルバロータ４２の車両上下方向に設けるようにしてもよい。
【００５３】
このようにｓｉｎ相検出コイル４５とｃｏｓ相検出コイル４６の位置を規定するのは、後述するようにバネ下部（車輪１０）の振動方向を判別するためである。この場合、ｓｉｎ相検出コイル４５とｃｏｓ相検出コイル４６とにおける一方が他方に比べてレゾルバロータ４２に対して車両上下方向位置となる割合が多くなるように配置され、他方が一方に比べてレゾルバロータ４２に対して車両前後方向位置となる割合が多くなるように配置されるという条件を満たしていればよい。例えば、ｓｉｎ相検出コイル４５とｃｏｓ相検出コイル４６とをレゾルバロータ４２に対して斜め上下方向に配置するものであっても、上記の条件を満たしていればよい。尚、バネ下部（車輪１０）の振動方向の判別を必要としない場合には、上記の条件は不要となる。
【００５４】
レゾルバロータ４２の回転角（レゾルバステータ４３に対する相対的な基準位置から回転した実際の角度）をθ、励磁コイル４４に供給する励磁信号をｓｉｎ（ωｔ）とすると、ｓｉｎ相検出コイル４５から出力されるｓｉｎ相検出信号の電圧値であるｓｉｎ相検出電圧Ｅａ、および、ｃｏｓ相検出コイル４６から出力されるｃｏｓ相検出信号の電圧値であるｃｏｓ相検出電圧Ｅｂは、次式（１）、（２）にて表すことができる。尚、ここでは、説明を簡単にするために、各検出信号の電圧振幅を１としている。
Ｅａ＝ｓｉｎθ・ｓｉｎ（ωｔ）  ・・・（１）
Ｅｂ＝ｃｏｓθ・ｓｉｎ（ωｔ）  ・・・（２）
レゾルバ４１は、このｓｉｎ相検出信号、ｃｏｓ相検出信号をレゾルバ演算器５０に出力する。
【００５５】
レゾルバ演算器５０は、第１乗算器５１と、第２乗算器５２と、減算器５３と、同期検波器５４と、制御器５５と、ｃｏｓテーブル５６と、ｓｉｎテーブル５７と、励磁信号発生器５８によって構成される。このレゾルバ演算器５０においては、制御器５５の出力値である出力角度φが、回転角センサ４０によって検出された回転角、つまり、センサ値となって、ＥＣＵ１００のモータ制御部１２０，バネ下状態検出部１４０に送信される。このレゾルバ演算器５０では、出力角度φが実際の回転角θと一致するように、いわゆるトラッキングループを使って出力角度φ（検出角度φ）を演算する。
【００５６】
励磁信号発生器５８は、レゾルバ４１の励磁コイル４４に励磁信号（ｓｉｎ（ωｔ））を発生させるための交流電圧信号を出力する。この交流電圧信号は、図示しない送信コイル、受信コイル等を介して非接触にて励磁コイル４４に供給される。尚、ここでは、説明を簡単にするために、励磁信号の電圧振幅を１としている。また、励磁信号の位相遅れは、無いものとしている。
【００５７】
ｃｏｓテーブル５６は、制御器５５の出力する出力角度φを入力し、出力角度φの余弦値ｃｏｓφを計算して、その計算結果を第１乗算器５１に出力する。第１乗算器５１は、ｓｉｎ相検出電圧Ｅａにｃｏｓφを乗算した結果（ｓｉｎθ・ｓｉｎ（ωｔ）・ｃｏｓφ）を減算器５３に出力する。同様に、ｓｉｎテーブル５７は、制御器５５の出力する出力角度φを入力し、出力角度φの正弦値ｓｉｎφを計算して、その計算結果を第２乗算器５２に出力する。第２乗算器５２は、ｃｏｓ相検出電圧Ｅｂにｓｉｎφを乗算した結果（ｃｏｓθ・ｓｉｎ（ωｔ）・ｓｉｎφ）を減算器５３に出力する。減算器５３は、第１乗算器５１の出力値から第２乗算器５２の出力値を減算する。この減算器５３の出力値である減算値Ｅｃは、次式（３）のように表される。
Ｅｃ＝（ｓｉｎθ・ｃｏｓφ−ｃｏｓθ・ｓｉｎφ）・ｓｉｎ（ωｔ）
＝ｓｉｎ（θ−φ）・ｓｉｎ（ωｔ）  ・・・（３）
【００５８】
減算器５３は、減算値Ｅｃを同期検波器５４に出力する。同期検波器５４は、励磁信号から生成される同期クロックにて減算値Ｅｃを同期検波する。これにより、減算値Ｅｃからｓｉｎ（ωｔ）が除去された制御偏差ｓｉｎ（θ−φ）が算出される。この制御偏差ｓｉｎ（θ−φ）は、制御器５５に出力される。制御器５５は、入力した制御偏差ｓｉｎ（θ−φ）がゼロになるように出力角度φを制御する。このようなトラッキングループにより、φ＝θ、つまり、回転角センサ４０の検出値である出力角度φが実際のレゾルバロータ４２の回転角θに追従するように出力角度φが算出される。尚、制御器５５の伝達関数Ｇ（ｓ）は、例えば、次式（４）にて表すことができる。
Ｇ（ｓ）＝Ｋｇ／（（τ１ｓ＋１）（τ２ｓ＋１））  ・・・（４）
ここで、Ｋｇは、ゲイン定数、τ１，τ２は、それぞれ時定数、ｓは、ラプラス演算子である。
【００５９】
＜回転角センサを使った走行路面判定の原理＞
回転角センサ４０から出力される検出角度φは、ｓｉｎ相検出電圧Ｅａおよびｃｏｓ相検出電圧Ｅｂによって計算される。また、ｓｉｎ相検出電圧Ｅａは、励磁コイル４４とｓｉｎ相検出コイル４５との相対位置関係によって決まり、ｃｏｓ相検出電圧Ｅｂは、励磁コイル４４とｃｏｓ相検出コイル４６との相対位置関係によって決まる。従って、レゾルバ４１は、レゾルバステータ４３に対するレゾルバロータ４２の回転軸の相対位置が一定に保たれて、レゾルバロータ４２の外周と、レゾルバステータ４３の内周とが一定の離隔を維持するように製造される。しかし、一般的に、機械製品においては、部品が無限大の剛性を持つことはなく、図４に示すように、有限値のバネ定数ＫL、バネ定数ＫVを持つ。
【００６０】
インホイールモータを駆動して走行する車両１のように、バネ下部にモータ３０を組み付けた構造においては、モータ３０だけでなく、回転角センサ４０のレゾルバ４１に対しても路面からの外力が入力される。この場合、路面から入力される外力が直接回転角センサ４０に働いて回転角センサ４０のレゾルバロータ４２とレゾルバステータ４３との相対位置が変化するケースと、モータ３０のロータとステータとにおける相対位置の変化が回転角センサ４０に伝達されて、回転角センサ４０のレゾルバロータ４２とレゾルバステータ４３との相対位置が変化するケースとが考えられる。このため、レゾルバロータ４２とレゾルバステータ４３との相対位置関係、つまり、励磁コイル４４とｓｉｎ相検出コイル４５，ｃｏｓ相検出コイル４６との距離が、入力した外力の大きさに応じて変化してしまう。一般的には、この距離ができるだけ変化しないように、つまり、レゾルバステータ４３に対してレゾルバロータ４２の回転中心軸が一定位置を維持するように、周辺部品の剛性を確保する設計が行われるが、実際には、完全に距離を一定に維持させることは難しい。
【００６１】
このため、車両１の走行中においては、回転角センサ４０の出力する検出角度φには、モータ３０の回転角の変化に起因しない変動分が含まれる。図５は、回転角センサ４０の検出値の変動を表すために、車両１が定速走行しているときの検出角度φの微分値の推移を表したものである。図５（ａ）は、車両１が悪路を走行している場合の実験データ、図５（ｂ）は、車両１が良路を走行している場合の実験データを、互いに同じスケールにて示している。この図から分かるように、回転角センサ４０の出力する検出角度φの変動分（モータ３０の回転角の変化に起因しない変動分）は、車両１が悪路を走行しているときには良路を走行しているときに比べて大きくなる。
【００６２】
本実施形態においては、こうした現象を捉えることにより、モータ３０の回転角の変化に起因しない検出角度φの変動を検出し、この変動の大きさを外部から車両１に働いた力の大きさの指標として取得する。そして、この指標に基づいて、車両１が走行している路面状態を判定する。つまり、モータ３０の回転角の変化に起因しないセンサ値の変動（振動）が大きいほど、路面からバネ下部（車輪）に入力された力が大きいとみなして、この力の大きさに基づいて、車両１の走行路が悪路であるか良好路であるかについて判定する。
【００６３】
ここで、回転角センサ４０の検出角度φに変動が生じる理由を考察する。例えば、図２に示すレゾルバ４１において、レゾルバロータ４２がレゾルバステータ４３に対して相対的に車両上方向に移動して励磁コイル４４がｓｉｎ相検出コイル４５に接近した場合を考える。この場合、ｓｉｎ相検出電圧Ｅａおよびｃｏｓ相検出電圧Ｅｂは、次式（５），（６）のように表される。
Ｅａ＝Ｋ・ｓｉｎθ・ｓｉｎ（ωｔ）  ・・・（５）
Ｅｂ＝ｃｏｓθ・ｓｉｎ（ωｔ）  ・・・（６）
ここで、Ｋは、励磁コイル４４とｓｉｎ相検出コイル４５との距離の２乗に反比例する係数である（電磁波の強さは、距離の２乗に反比例するため）。
【００６４】
この場合、レゾルバ演算器５０の減算器５３の出力である減算値Ｅｃは、次式（７）にて表される。
Ｅｃ＝（Ｋ・ｓｉｎθ・ｃｏｓφ−ｃｏｓθ・ｓｉｎφ）・ｓｉｎ（ωｔ）
＝｛（Ｋ−１）・ｓｉｎθ・ｃｏｓφ＋ｓｉｎ（θ−φ）｝・ｓｉｎ（ωｔ）
・・・（７）
このため、制御器５５が減算値Ｅｃがゼロとなるようにφを演算しても、（Ｋ−１）に依存した項の影響により、制御器５５の出力する検出角度φは、θとは異なる値に計算されてしまう。
【００６５】
図２に示す例は、レゾルバ４１の原理を説明するために、ｓｉｎ相検出コイル４５、ｃｏｓ相検出コイル４６をそれぞれ１つしか記載していないが、実際には、例えば、図３に示すように、ｓｉｎ相検出コイル４５、ｃｏｓ相検出コイル４６は、それぞれ対向する位置に設けられ、上記距離の変動の影響を軽減する構造が採用されている。こうした構造であっても、励磁コイル４４に接近する側の検出コイル４５（４６）の出力増加（電圧振幅値の増加）が、励磁コイル４４から遠ざかる側の検出コイル４５（４６）の出力減少を上回るため、上記距離の変動がレゾルバ演算器５０の検出角度φに影響する。
【００６６】
こうした現象を利用して、ＥＣＵ１００に設けられるバネ下状態検出部１４０は、回転角センサ４０の出力する検出角度φ、あるいは、レゾルバ４１の出力する検出電圧Ｅａ，Ｅｂに基づいて、外部からの入力によるバネ下部の振動状態を検出し、この検出結果に基づいて、車両１の走行している路面の状態を判定する。このバネ下状態検出部１４０は、本発明の車両の状態検出装置に相当するものである。
【００６７】
＜走行路面判定処理１＞
次に、バネ下状態検出部１４０が実行する走行路面判定処理について、いくつかの例を説明する。図６は、ＥＣＵ１００のバネ下状態検出部１４０が実行する第１走行路面判定ルーチンを表す。第１走行路面判定ルーチンは、車両１が走行しているあいだ、所定の短い演算周期にて繰り返し実行される。従って、バネ下状態検出部１４０は、イグニッションスイッチがオンされている期間中、所定の周期にて車輪速センサ６３により検出される車輪速を読み込み、車輪速が走行判定値を超えている場合に、第１走行路面判定ルーチンを実行する。また、バネ下状態検出部１４０は、各車輪１０毎に第１走行路面判定ルーチンを実行する。
【００６８】
本ルーチンが起動すると、バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ１１において、回転角センサ４０の出力する検出角度φを読み込む。続いて、バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ１２において、モータ回転角の推定値である推定角度φ’を計算する。
【００６９】
この推定角度φ’の算出にあたっては、例えば、所定時間前（ここでは、１演算周期前として説明する）に読み込んだ回転角センサ４０の検出角度φn-1に、所定時間（1演算周期）のあいだにモータ３０が回転したと推定される角度である単位時間回転推定値Δφを加算した値を推定角度φ’（＝φn-1＋Δφ）とする。単位時間回転推定値Δφは、１演算周期前に制駆動力演算部１１０が算出した要求制駆動力と１演算周期前に検出された車輪速とに基づいて算出（推定）することができる。例えば、１演算周期当たりの車輪速の変化量は、要求制駆動力が分かれば、車体質量、タイヤ特性、サスペンション特性に基づいて推定することができる。従って、１演算周期前の車輪速と、１演算周期のあいだに変化した車輪速変化量とから、１演算周期のあいだにモータ３０が回転したと推定される角度である単位時間回転推定値Δφを算出することができる。バネ下状態検出部１４０は、不揮発性メモリ（図示略）に、要求制駆動力および車輪速から単位時間回転推定値Δφを導き出すマップ等の関係付けデータを記憶しており、この関係付けデータを参照して、単位時間回転推定値Δφを演算する。そして、１演算周期前に読み込んだ検出角度φn-1に単位時間回転推定値Δφを加算することにより推定角度φ’を算出する。
【００７０】
続いて、バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ１３において、検出角度φと推定角度φ’との差の大きさである変動量Ｘ（＝｜φ−φ’｜）を計算する。レゾルバステータ４３に対して、レゾルバロータ４２の回転中心軸の相対位置が変位していない場合には、モータ３０の回転角の変化に起因しない検出角度φの変動は小さい（演算誤差程度のものとなる）が、路面からバネ下部に入力された力によりモータ３０あるいはレゾルバ４１が振動すると、レゾルバロータ４２の回転中心軸の相対位置が径方向に変位して、モータ３０の回転角の変化に起因しない検出角度φの変動が大きくなる。このため、変動量Ｘは、モータ３０の回転角の変化に起因しない検出角度φの変動の大きさを表す値となる。変動量Ｘは、路面からバネ下部に入力された力により発生するものであり、路面から入力された力が大きいほど大きくなるため、路面からバネ下部に働いた力の大きさの程度を表す指標として利用することができる。
【００７１】
バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ１４において、変動量Ｘと路面判定閾値Ｘrefとを比較し、変動量Ｘが路面判定閾値Ｘrefよりも大きいか否かを判断する。路面判定閾値Ｘrefは、車両１が走行している走行路を、路面状態の良い良路（平坦路）と、路面状態の悪い悪路（凹凸路）とに判別するための閾値であって予め設定されている。バネ下状態検出部１４０は、変動量Ｘが路面判定閾値Ｘrefよりも大きい場合には、ステップＳ１５において、走行路を悪路であると判定し、変動量Ｘが路面判定閾値Ｘref以下となる場合には、ステップＳ１６において、走行路を良路であると判定する。
【００７２】
バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ１５あるいはステップＳ１６において走行路面判定を行うと、本ルーチンを一旦終了する。そして、所定の演算周期にて本ルーチンを繰り返し実行する。この場合、バネ下状態検出部１４０は、路面状態を判定する都度、その判定結果をサスペンションＥＣＵ（図示略）に逐次出力する。サスペンションＥＣＵは、路面判定結果に基づいてショックアブソーバの減衰力を変更する。これにより、車体の上下方向の振動を抑制する減衰力を適切に発生させることができる。尚、バネ下状態検出部１４０の出力する路面判定結果は、その瞬時（演算タイミング）における変動量Ｘに応じたものであるため、一定の判定結果とならないが、サスペンションＥＣＵ側で、入力した判定結果データを加工する（例えば、悪路判定の比率計算する）などして、最終的な減衰力を設定するとよい。
【００７３】
以上説明した本実施形態の車両の状態検出装置によれば、バネ下部に設けられたモータ３０の回転角を検出する回転角センサ４０を利用して、モータ３０の回転角の変化に起因しない検出角度φの変動量Ｘを検出し、この変動量Ｘを路面からバネ下部に入力した力の大きさの指標として取得する。従って、加速度センサのような外力を検出する専用のセンサを設けなくても、外部から車両１（バネ下部）に働く力の大きさを検出することができる。そして、この変動量Ｘに基づいて、走行路の路面状態を判定することができる。従って、コスト低減、軽量化、小型化等を図ることができる。また、車輪を駆動するモータ３０、つまり、インホイールモータの回転角センサを利用するため、外部（路面）からの入力によってレゾルバロータ４２とレゾルバステータ４３との相対位置の変化が得られやすい。これにより、路面からバネ下部に入力される外力を良好に検出することができ、路面状態を良好に判定することができる。また、回転角センサ４０としてレゾルバ回転角センサを使用しているため、モータ３０の回転角の変化に起因しない検出角度φの変動の検出が容易となる。
【００７４】
また、本実施形態では、変動量Ｘと路面判定閾値Ｘrefとを比較して、路面状態を判定しているが、例えば、変動量Ｘの大きさとバネ下部の入力加速度（力の大きさに対応する）との関係を実験等によって求めておき、その関係データをＥＣＵ１００に記憶しておくことで、車両走行中に、変動量Ｘからバネ下の入力加速度を検出する加速度検出手段を設けた構成を採用することができる。この場合、バネ下状態検出部１４０は、バネ下部の入力加速度をサスペンションＥＣＵ（図示略）に逐次出力するとよい。サスペンションＥＣＵは、入力加速度に基づいてショックアブソーバの減衰力を変更する。これにより、車体の上下方向の振動を抑制する減衰力を一層適切に発生させることができる。
【００７５】
＜変形例：走行路面判定処理２＞
次に、バネ下状態検出部１４０が実行する走行路面判定処理の変形例として第２走行路面判定処理について説明する。図７は、ＥＣＵ１００のバネ下状態検出部１４０が実行する第２走行路面判定ルーチンを表す。第２走行路面判定ルーチンは、上述した第１走行路面判定ルーチンと同様のタイミングにて、各車輪１０毎に独立して実行される。
【００７６】
第２走行路面判定処理を実行するにあたっては、レゾルバ４１のｓｉｎ相検出コイル４５とｃｏｓ相検出コイル４６とにおける一方が他方に比べてレゾルバロータ４２に対して車両上下方向位置となる割合が多くなるように配置され、他方が一方に比べてレゾルバロータ４２に対して車両前後方向位置となる割合が多くなるように配置されるという条件がみたされている必要がある。ここでは、図３に示すように、ｓｉｎ相検出コイル４５がｃｏｓ相検出コイル４６に比べて車両上下方向となる割合が多くなるように配置されている（ｃｏｓ相検出コイル４６がｓｉｎ相検出コイル４５に比べて車両前後方向となる割合が多くなるように配置されている）ものとして説明する。
【００７７】
本ルーチンが起動すると、バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ２１において、推定角度φ’を計算する。この推定角度φ’の算出にあたっては、第１走行路面判定ルーチンのステップＳ１２と同様の処理にて行う。従って、バネ下状態検出部１４０は、この第２走行路面判定ルーチンにおいても、回転角センサ４０の出力する検出角度φ、制駆動力演算部１１０の算出した要求制駆動力、車輪速センサ６３の出力する車輪速を所定の演算周期で読み込み、これらの値に基づいて、推定角度φ’を計算する。続いて、バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ２２において、推定角度φ’に基づいて、レゾルバロータ４２の回転角度位置が、この推定角度φ’となるときにｓｉｎ相検出コイル４５が出力するはずである電圧値（ｓｉｎ相推定電圧Ｅａ’と呼ぶ）を計算する。この計算は、上記式（１）におけるθの値にφ’を代入し、ωｔの値に励磁信号発生器５８の出力する励磁信号のωｔを代入することによって計算することができる。続いて、バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ２３において、推定角度φ’に基づいて、レゾルバロータ４２の回転角度位置が、この推定角度φ’となるときにｃｏｓ相検出コイル４６が出力するはずである電圧値（ｃｏｓ相推定電圧Ｅｂ’と呼ぶ）を計算する。この場合、上記式（２）を使って、ステップＳ２２と同様に計算する。
【００７８】
続いて、バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ２４において、レゾルバ４１のｓｉｎ相検出コイル４５の出力電圧であるｓｉｎ相検出電圧Ｅａを読み込み、ステップＳ２５において、レゾルバ４１のｃｏｓ相検出コイル４６の出力電圧であるｃｏｓ相検出電圧Ｅｂを読み込む。続いて、バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ２６において、ｓｉｎ相検出電圧Ｅａとｓｉｎ相推定電圧Ｅａ’との差の大きさである変動量Ｙａ（＝｜Ｅａ−Ｅａ’｜）を計算し、ステップＳ２７において、ｃｏｓ相検出電圧Ｅｂとｃｏｓ相推定電圧Ｅｂ’との差の大きさである変動量Ｙｂ（＝｜Ｅｂ−Ｅｂ’｜）を計算する。
【００７９】
レゾルバステータ４３に対して、レゾルバロータ４２の回転中心軸の相対位置が変位していない場合には、モータ３０の回転角の変化に起因しない検出電圧Ｅａ，Ｅｂの変動は小さい（演算誤差程度のものとなる）。このため、検出コイル４５，４６の出力電圧Ｅａ，Ｅｂは、推定電圧Ｅａ’，Ｅｂ’とほぼ等しい値となる。一方、路面からバネ下部に入力された力によりモータ３０あるいはレゾルバ４１が振動すると、レゾルバロータ４２の回転中心軸の相対位置が径方向に変位する。このとき、バネ下部に入力した力が車両上下方向の力である場合には、レゾルバロータ４２がレゾルバステータ４３に対して車両上下方向に振動する。この場合には、レゾルバロータ４２の車両上下方向に配置されたｓｉｎ相検出コイル４５の出力するｓｉｎ相検出電圧Ｅａに、モータ３０の回転角の変化に起因しない変動分が多く含まれてくる。また、バネ下部に入力した力が車両前後方向の力である場合には、レゾルバロータ４２がレゾルバステータ４３に対して車両前後方向に振動する。この場合には、レゾルバロータ４２の車両前後方向に配置されたｃｏｓ相検出コイル４６の出力するｃｏｓ相検出電圧Ｅｂに、モータ３０の回転角の変化に起因しない変動分が多く含まれてくる。このため、変動量Ｙａは、路面からバネ下部に車両上下方向に働いた力の大きさの程度を表す指標として利用することができる。また、変動量Ｙｂは、路面からバネ下部に車両前後方向に働いた力の大きさの程度を表す指標として利用することができる。以下、車両上下方向を単に上下方向と呼び、車両前後方向を単に前後方向と呼ぶ。
【００８０】
バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ２８において、変動量Ｙａと上下方向判定閾値Ｙａrefとを比較し、変動量Ｙａが上下方向判定閾値Ｙａrefよりも大きいか否かを判断する。上下方向判定閾値Ｙａrefは、バネ下部が上下方向に振動しやすい道路か否かを判別するための閾値であって予め設定されている。バネ下状態検出部１４０は、変動量Ｙａが上下方向判定閾値Ｙａrefより大きい場合には、ステップＳ２９において、車両１が走行している走行路を、上下方向に車両振動の発生する悪路であると判定する。
【００８１】
一方、変動量Ｙａが上下方向判定閾値Ｙａref以下である場合には、バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ３０において、変動量Ｙｂと前後方向判定閾値Ｙｂrefとを比較し、変動量Ｙｂが前後方向判定閾値Ｙｂrefよりも大きいか否かを判断する。前後方向判定閾値Ｙｂrefは、バネ下部が前後方向に振動しやすい道路か否かを判別するための閾値であって予め設定されている。バネ下状態検出部１４０は、変動量Ｙｂが前後方向判定閾値Ｙｂrefよりも大きい場合には、ステップＳ３１において、車両１が走行している走行路を、前後方向に車両振動の発生する悪路であると判定する。また、変動量Ｙｂが前後方向判定閾値Ｙｂref以下となる場合には、ステップＳ３２において、車両１が走行している走行路を良路であると判定する。
【００８２】
バネ下状態検出部１４０は、走行路面判定が完了すると、本ルーチンを一旦終了する。そして、所定の演算周期にて本ルーチンを繰り返し実行する。バネ下状態検出部１４０は、路面状態を判定する都度、その判定結果をサスペンションＥＣＵ（図示略）に逐次出力する。サスペンションＥＣＵは、路面判定結果に基づいてショックアブソーバの減衰力を変更する。この場合、サスペンションＥＣＵは、バネ下部に働く振動が上下方向であるのか前後方向であるのかについて判別することができるため、前後方向に振動が検出されている場合を除外して、上下方向の振動が検出されている場合に、ショックアブソーバの減衰力を制御することができる。従って、減衰力制御を一層適切に行うことができる。
【００８３】
尚、この例では、変動量Ｙａが上下方向判定閾値Ｙａrefより大きい場合には（Ｓ２８：Ｙｅｓ）、走行路を上下方向に車両振動の発生する悪路であると判定しているが、ステップＳ２８とステップＳ２９との間に、ステップＳ３０と同様の判断処理を追加するようにして、その判定が「Ｙｅｓ」の場合には、上下方向と左右方向との両方向にバネ下部が振動している状態であると判定し、「Ｎｏ」の場合には、ステップＳ２９の処理を行うようにしてもよい。
【００８４】
以上説明した第２走行路面判定処理によれば、レゾルバ４１のｓｉｎ相検出コイル４５とｃｏｓ相検出コイル４６とにおける配置の割合を上下方向と前後方向とで異なるようにし、ｓｉｎ相検出電圧Ｅａとｃｏｓ相検出電圧Ｅｂとにおけるモータ３０の回転角の変化に起因しない変動量Ｙａ，Ｙｂを検出することにより、路面からバネ下部に働いた力の大きさを上下方向と前後方向とに分けて取得する。これにより、先の実施形態の効果に加えて、車両１に働く力の方向を上下方向と前後方向とに分けて判別することができるという効果を奏する。例えば、変動量Ｙａの大きさとバネ下部の上下方向加速度との関係、あるいは、変動量Ｙｂの大きさとバネ下部の前後方向加速度との関係を実験等によって求めておき、その関係データをＥＣＵ１００に記憶しておくことで、車両走行中に、変動量Ｙａあるいは変動量Ｙａからバネ下部の上下方向加速度あるいは前後方向加速度を検出する上下・前後加速度検出手段を設けた構成を採用することができる。
【００８５】
＜変形例：走行路面判定処理３＞
次に、バネ下状態検出部１４０が実行する走行路面判定処理の変形例として第３走行路面判定処理について説明する。上述した第２走行路面判定処理では、バネ下部に働いた力の方向（バネ下部の振動の方向）を上下方向と前後方向（レゾルバロータ４２に直交する平面上の２方向）とに判別する構成であったが、この第３走行路面判定処理では、バネ下部にレゾルバロータ４２の軸方向に働いた力を検出する。従って、この第３走行路面判定処理と第２走行路面判定処理とを並行して行うことで、バネ下部に働く３方向の力を検出することができる。
【００８６】
レゾルバロータ４２は、その軸方向が車両左右方向に向けられて設けられているため、路面からバネ下部に車両左右方向に力が働くと、レゾルバロータ４２とレゾルバステータ４３との相対位置がレゾルバロータ４２の軸方向に変位する。この変位により、ｓｉｎ相検出信号とｃｏｓ相検出信号との両方の出力が、変位していない場合に比べて低下する。このことを利用して、第３の走行路面判定処理では、車両左右方向（以下、単に左右方向と呼ぶ）に働いた力の大きさを検出する。この実施形態においては、左右方向に働いた外力によってレゾルバロータ４２がレゾルバステータ４３に対して軸方向に変位できるようにモータ３０の剛性が設計されている。
【００８７】
図８は、レゾルバ４１の組み込まれたモータ３０の概略構成を表す断面図である。モータ３０の軸方向切断面は、ほぼ上下対称となるため、この図では上部のみを示している。この実施形態においては、モータ３０のモータケーシング３１内にレゾルバ４１が組み込まれており、モータ３０のロータシャフト３２の一部がレゾルバロータ４２として利用されている。つまり、ロータシャフト３２における駆動用のマグネット３３が固定されていない部分の表面にレゾルバ４１の励磁コイル４４が固定して設けられ、この励磁コイル４４に向かいあう位置に検出コイル４５，４６（ｓｉｎ相検出コイル４５、ｃｏｓ相検出コイル４６）がモータケーシング３１に固定して設けられている。従って、レゾルバ４１は、ロータシャフト３２と励磁コイル４４とを主要部として備えたレゾルバロータ４２と、モータケーシング３１と検出コイル４５，４６とを主要部として備えたレゾルバステータ４３とにより構成されている。この構成により、レゾルバ４１は、モータ３０の回転角に応じた検出信号を出力する。図中、符号３７はステータコイルを表す。
【００８８】
モータ３０のロータシャフト３２は、ボールベアリング３４を介してモータケーシング３１に支持されるが、左右方向に働いた外力によってレゾルバロータ４２がレゾルバステータ４３に対して軸方向に変位できるように、ボールベアリング３４とモータケーシング３１との間には、ロータシャフト３２と同軸位置にリング状の皿ばね３５が設けられている。これにより、ロータシャフト３２の軸方向の支持剛性を小さめに設計することができる。通常時においては、左右の皿ばね３５の反力が釣り合った位置にロータシャフト３２が位置決めされるため、励磁コイル４４と検出コイル４５，４６とが向かい合う位置（ロータシャフト３２に直交する同一平面上となる位置）に配置される。そして、左右方向に外力が働くと、皿ばね３５が弾性変形してロータシャフト３２が軸方向に変位し、図９に示すように、レゾルバロータ４２とレゾルバステータ４３との軸方向の相対位置が変位する。
【００８９】
尚、この実施形態においては、軸方向の支持剛性の調整にあたって、２つの皿ばね３５を使っているが、他の弾性体を介在させるようにしてもよいし、剛性調整用の部材を用いなくても、例えば、モータケーシング３１の板厚を調整するなどしてもよい。また、既存のモータでも、レゾルバロータ４２がレゾルバステータ４３に対して軸方向に変位できるものであれば、そのまま使用することもできる。また、この実施形態においては、レゾルバ４１をモータケーシング３１内に設けているが、レゾルバ４１をモータケーシング３１の外部に設けたものであってもよい。レゾルバ４１をモータ３０と別体に設けた場合、支持剛性の調整にあたっては、上記の通りでもよいし、レゾルバロータ４２の支持剛性を調整してもよい。
【００９０】
図１０は、ＥＣＵ１００のバネ下状態検出部１４０が実行する第３走行路面判定ルーチンを表す。第３走行路面判定ルーチンは、上述した第２走行路面判定ルーチンと並行して、各車輪１０毎に独立して実行される。
【００９１】
本ルーチンが起動すると、バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ４１において、レゾルバ４１のｓｉｎ相検出コイル４５の出力電圧であるｓｉｎ相検出電圧Ｅａを読み込み、ステップＳ４２において、レゾルバ４１のｃｏｓ相検出コイル４６の出力電圧であるｃｏｓ相検出電圧Ｅｂを読み込む。続いて、バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ４３において、次式（８）により変動量Ｚを計算する。
Ｚ＝ｓｉｎ２（ωｔ）−（Ｅａ２＋Ｅｂ２）  ・・・（８）
【００９２】
この変動量Ｚの計算にあたって、バネ下状態検出部１４０は、励磁信号発生器５８から出力される励磁信号のωｔを読み込んで式（８）に代入する。ｓｉｎ相検出電圧Ｅａは、ｓｉｎθ・ｓｉｎ（ωｔ）で表され、ｃｏｓ相検出電圧Ｅｂは、ｃｏｓθ・ｓｉｎ（ωｔ）で表されるため、両者の二乗和（Ｅａ２＋Ｅｂ２）を計算すると（ｓｉｎ２θ＋ｃｏｓ２θ）・ｓｉｎ２（ωｔ）＝ｓｉｎ２（ωｔ）となる。従って、レゾルバロータ４２がレゾルバステータ４３に対して軸方向に変位していなければ、変動量Ｚは基本的にはゼロになるはずである。一方、レゾルバロータ４２がレゾルバステータ４３に対して軸方向に変位している場合には、ｓｉｎ相検出電圧Ｅａとｃｏｓ相検出電圧Ｅｂとは、どちらも、正規の値よりも低い電圧値となる。このため、変動量Ｚは、ゼロよりも大きな値となる。また、レゾルバロータ４２がレゾルバステータ４３に対して軸方向に変位している量が大きいほど、変動量Ｚが大きくなる。従って、この変動量Ｚは、路面からバネ下部に左右方向に働いた力の大きさの程度を表す指標として利用することができる。
【００９３】
バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ４４において、変動量Ｚと左右方向判定閾値Ｚrefとを比較し、変動量Ｚが左右方向判定閾値Ｚrefよりも大きいか否かを判断する。左右方向判定閾値Ｚrefは、車両１が走行している走行路を、左右方向にバネ下部が振動しやすい道路か否かを判別するための閾値であって予め設定されている。バネ下状態検出部１４０は、変動量Ｚが左右方向判定閾値Ｚrefよりも大きい場合には、ステップＳ４５において、走行路を左右方向に車両振動の発生する悪路であると判定して本ルーチンを一旦終了する。一方、変動量Ｚが左右方向判定閾値Ｚref以下となる場合には、ステップＳ４４の処理をスキップして本ルーチンを一旦終了する。そして、所定の演算周期にて本ルーチンを繰り返し実行する。
【００９４】
従って、第３走行路面判定ルーチンと第２走行路面判定ルーチンとを並行して実行することにより、バネ下部の振動方向（バネ下部に働く力の方向）を上下方向、前後方向、左右方向に分けて判定することができる。この場合、変動量Ｚの大きさとバネ下部の左右方向加速度との関係を実験等によって求めておき、その関係データをＥＣＵ１００に記憶しておくことで、車両走行中に、変動量Ｚからバネ下部の左右方向加速度を検出する左右加速度検出手段を設けた構成を採用することができる。
【００９５】
＜ロータの支持部の剛性について＞
路面から入力された外力に起因して発生するバネ下部の振動を検出する場合には、もともと振動レベルの高い周波数を避けて行った方がよい。バネ下部は、主に、上下方向と前後方向とにおける共振周波数付近で振動レベルが高くなる。例えば、バネ下部の上下方向の共振周波数は約１０ヘルツ、バネ下部の前後方向の共振周波数は約２０ヘルツである。モータ３０のロータシャフト３２を支持する支持部、あるいは、レゾルバロータ４２を支持する支持部の共振周波数がバネ下共振周波数近傍帯域に含まれていると、バネ下部がバネ下共振周波数帯域で振動している場合でも、検出信号Ｅａ，Ｅｂあるいは検出角度φが変動してしまい、路面からバネ下部に入力された外力の大きさを表す指標の正確性が低下する可能性がある。本実施形態においては、レゾルバロータ４２は、モータ３０のロータシャフト３２に一体的に形成されているため、モータ３０のロータシャフト３２を支持する支持部（例えば、モータケーシング３１におけるボールベアリング３４を支持している部分）の共振周波数が、上下方向および前後方向のバネ下共振周波数とは異なる値（バネ下共振周波数近傍域に入らない値）となるように設計されている。支持部の共振周波数は、支持部の剛性を大きくするほど高くなり、逆に、剛性を小さくするほど低くなる。従って、支持部の剛性の設定により、支持部の共振周波数をバネ下共振周波数から避けるようにすることができる。尚、レゾルバ４１がモータ３０と別体に設けられている場合には、レゾルバロータ４２を支持する支持部の剛性を調整して、その支持部の共振周波数がバネ下共振周波数近傍域に入らないようにするとよい。また、その場合でも、ロータシャフト３２の振動がレゾルバロータ４２に及ぼす影響が強い場合には、モータ３０のロータシャフト３２を支持する支持部の共振周波数もバネ下共振周波数近傍域に入らないようにするとよい。
【００９６】
＜入力方向判定処理＞
次に、バネ下状態検出部１４０が実行する入力方向判定処理について説明する。図１１は、ＥＣＵ１００のバネ下状態検出部１４０が実行する入力方向判定ルーチンを表す。入力方向判定ルーチンは、上述した第１走行路面判定ルーチンと同様のタイミングにて、各車輪１０毎に独立して実行される。この入力方向判定処理は、バネ下部に働く力の方向を上下方向と前後方向とに判別する処理であって、上述した任意の走行路面判定ルーチンと並行して実施することにより、路面状況を一層精度良く検出することができる。
【００９７】
バネ下部に働く力の方向（バネ下部の振動する方向）を上下方向と前後方向とに判別するにあたって、レゾルバロータ４２を支持する支持部は、その上下方向の共振周波数と前後方向の共振周波数とが互いに異なるように設計されている。本実施形態においては、レゾルバロータ４２は、モータ３０のロータシャフト３２に設けられているため、ロータシャフト３２を支持するモータケーシング３１の共振周波数が上下方向と前後方向とで互いに異なるように設計されている。共振周波数は、支持剛性を調整することにより任意に設定することができる。
【００９８】
図１２は、モータケーシング３１の内面を図８の矢印ａ方向から見た支持部の概略正面図であり、図１３は、図８の矢印ｂ方向から見た支持部の概略斜視図である。モータケーシング３１の内面には、ボールベアリング３４を介してロータシャフト３２を支持する円筒部３８がロータシャフト３２と同軸状に一体的に形成されている。この円筒部３８の外周には、４つのリブ３９が形成されている。４つのリブ３９のうちの２つは、円筒部３８の外周から左方向に互いに平行に延びるように形成され、他の２つは、右方向に互いに平行に延びるように形成されている。また、各リブ３９は、円筒部３８から離れるほど、モータケーシング３１内面から一体的に立ち上がった壁面の高さが低くなるように形成されている。このリブ３９は、円筒部３８の上下方向には形成されていない。このため、モータケーシング３１におけるロータシャフト３２の支持剛性は、左右方向が高く、上下方向が低くなっている。このため、レゾルバロータ４２を支持する支持部（円筒部３８を含むモータケーシング３１）においては、左右方向の共振周波数が上下方向の共振周波数に比べて高くなっている。また、支持部における左右方向および上下方向の共振周波数は、上述したようにバネ下共振周波数とは異なるように（例えば、バネ下共振周波数よりも高い周波数）設定されている。
【００９９】
入力方向判定ルーチン（図１１）が起動すると、バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ５１において、回転角センサ４０の出力する検出角度φを読み込む。続いて、ステップＳ５２において、検出角度φの周波数分析を行う。本ルーチンが起動した直後は、検出角度φのサンプリング数が少ないため周波数分析を行えないため、ステップＳ５１の処理を繰り返し、検出角度φのサンプリング数が周波数分析可能な所定値に到達した後から、直近の所定数の検出角度φの周波数分析を行う。この場合、サンプリングした検出角度φの周波数特性から、レゾルバロータ４２の支持部の上下方向の共振周波数成分の含まれる大きさ（周波数強度Ａａと呼ぶ）と、レゾルバロータ４２の支持部の前後方向の共振周波数成分の含まれる大きさ（周波数強度Ａｂと呼ぶ）を調べる。例えば、ＦＦＴ演算（高速フーリエ変換：Fast  Fourier  Transform）により、レゾルバロータ４２の支持部の上下方向の共振周波数を中心とした周波数強度Ａａと、レゾルバロータ４２の支持部の前後方向の共振周波数を中心とした周波数強度Ａｂとを算出する。
【０１００】
バネ下部が上下方向に振動している場合には、レゾルバロータ４２の支持部（ロータシャフト３２の支持部）が自身の上下方向の共振周波数にて振動しやすい。また、バネ下部が前後方向に振動している場合には、レゾルバロータ４２の支持部（ロータシャフト３２の支持部）が自身の前後方向の共振周波数にて振動しやすい。このことを利用して、入力方向判定ルーチンでは、バネ下部に入力された力の方向を上下方向と前後方向とに判別する。
【０１０１】
バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ５３において、周波数強度Ａａと上下方向判定閾値Ａａrefとを比較し、周波数強度Ａａが上下方向判定閾値Ａａrefよりも大きいか否かを判断する。上下方向判定閾値Ａａrefは、バネ下部の振動方向が上下方向であるか否かを判別するために予め設定された閾値であって、バネ下部が上下方向に振動している場合には周波数強度Ａａに比べて小さくなり、バネ下部が上下方向に振動していない場合には周波数強度Ａａに比べて大きくなる値に設定されている。バネ下状態検出部１４０は、周波数強度Ａａが上下方向判定閾値Ａａrefよりも大きい場合には、ステップＳ５４において、バネ下部に上下方向の力が入力されていると判定する。
【０１０２】
一方、周波数強度Ａｆａが上下方向判定閾値Ａａref以下である場合には、バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ５５において、周波数強度Ａｂと前後方向判定閾値Ａｂrefとを比較し周波数強度Ａｂが前後方向判定閾値Ａｂrefよりも大きいか否かを判断する。前後方向判定閾値Ａｂrefは、バネ下部の振動方向が前後方向であるか否かを判別するために予め設定された閾値であって、バネ下部が前後方向に振動している場合には周波数強度Ａｂに比べて小さくなり、バネ下部が前後方向に振動していない場合には周波数強度Ａｂに比べて大きくなる値に設定されている。バネ下状態検出部１４０は、周波数強度Ａｂが前後方向判定閾値Ａｂrefよりも大きい場合には、ステップＳ５６において、バネ下部に前後方向の力が入力されていると判定する。また、周波数強度Ａｂが前後方向判定閾値Ａｂref以下となる場合には、ステップＳ５７において、車両１が走行している走行路を良路であると判定する。
【０１０３】
バネ下状態検出部１４０は、走行路面判定が完了すると、本ルーチンを一旦終了する。そして、所定の演算周期にて本ルーチンを繰り返し実行する。バネ下状態検出部１４０は、入力方向を判定する都度、その判定結果をサスペンションＥＣＵ（図示略）に逐次出力する。従って、サスペンションＥＣＵは、バネ下部の振動方向を把握することができるため、ショックアブソーバの減衰力制御を適正に実施することができる。尚、周波数強度Ａａ，Ａｂは、バネ下部に働く外部からの入力の有無を判定できるため、バネ下部に働く力の大きさの指標として取得するようにしてもよい。
【０１０４】
＜第２実施形態：他のモータを使った実施形態＞
上述した第１実施形態は、車輪１０を駆動するモータ３０の回転角を検出する回転角センサ４０を使って、バネ下部の振動状態を検出（バネ下部に働く力を検出）する構成であるが、この第２実施形態においては、図１４に示すように、電動パーキングブレーキシステムに使用するモータ７１（ＥＰＢモータ７１と呼ぶ）の回転角を検出する回転角センサ７２を使って、バネ下部の振動状態（バネ下に働く力の大きさ）を検出する構成である。この電動パーキングブレーキシステムにおいては、後輪１０ＲＬ，１０ＲＲのバネ下部にＥＰＢモータ７１ＲＬ，７１ＲＲを固定して備え、このＥＰＢモータ７１の回転により、図示しないブレーキパッドをブレーキディスクに押しつけて車輪１０に制動力を働かせる。ＥＰＢモータ７１は、その出力シャフトが車輪１０の回転軸と同じ方向、つまり、車両左右方向に向けられており、出力シャフトとブレーキパッドとの間に設けられたねじ送り機構により、出力シャフトの回転する力がブレーキパッドを押しつける力（左右方向の力）に変換される。このＥＰＢモータ７１の回転角を検出する回転角センサ７２は、上述した第１実施形態と同様のレゾルバ４１とレゾルバ演算器５０とから構成されるレゾルバ回転角センサである。
【０１０５】
この第２実施形態においては、ＥＣＵ１００は、電動パーキングブレーキ制御部１５０（ＥＰＢ制御部１５０と呼ぶ）を備えており、ドライバーの所定の操作に基づいて、ＥＰＢモータ７１を駆動して電動パーキングブレーキ（ＥＰＢと呼ぶ）が作動する作動状態と、ＥＰＢが解除される解除状態とに切替制御する。例えば、ＥＰＢモータ７１はブラシレスモータであって、ＥＣＵ１００は、回転角センサ７２により検出される回転角に基づいて、ＥＰＢモータ７１を駆動制御する。
【０１０６】
ＥＰＢモータ７１は、パーキングブレーキの作動状態を切り替えるときにのみ回転し、車両１の走行中には回転しない。このため、車両１の走行中に、第１実施形態のような走行路面判定を行うことは難しい。なぜなら、ＥＰＢモータ７１の停止している回転角度がいつも一定位置であるとは限らないため、回転角センサ７２のレゾルバ４１の出力する検出電圧が回転角度（停止位置）によって変化するからである。
【０１０７】
＜停止角度記憶処理＞
そこで、この第２実施形態においては、ＥＰＢモータ７１が停止したときの回転角センサ７２により検出される回転角を記憶し、この記憶した回転角を使って走行路面判定を行う。図１５は、バネ下状態検出部１４０の実行する停止角度記憶ルーチンを表す。停止角度記憶ルーチンは、車両１が停車している期間中において所定の短い周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動すると、バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ６１において、ＥＰＢ制御部１５０の作動信号を読み込み、ＥＰＢの解除操作が行われたか否かを判断する。ＥＰＢ制御部１５０は、ドライバーによりＥＰＢの解除操作が行われた場合には、モータ７１を駆動してブレーキパッドをディスクから退避させ、退避が完了するとＥＰＢ解除信号を出力する。バネ下状態検出部１４０は、ＥＰＢ解除信号を検出していないときには、ステップＳ６１において「Ｎｏ」と判定して本ルーチンを一旦終了する。一方、ＥＰＢ解除信号を検出した場合には、バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ６２において、回転角センサ７２の出力する検出角度φを読み取り、ステップＳ６３において、検出角度φを停止角度φstopとして不揮発性メモリに記憶して本ルーチンを一旦終了する（φstop←φ）。本ルーチンは、繰り返し実行されることから、最新の停止角度φstopが記憶されていることになる。
【０１０８】
＜走行路面判定処理４＞
バネ下状態検出部１４０は、この停止角度φstopを参照して、第４走行路面判定処理を実行する。図１６は、第２実施形態におけるバネ下状態検出部１４０の実行する第４走行路面判定ルーチンを表す。第４走行路面判定ルーチンは、車両１が走行しているあいだ、所定の短い演算周期にて繰り返し実行される。
【０１０９】
本ルーチンが起動すると、バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ７１において、不揮発性メモリに記憶されている停止角度φstopを読み込む。続いて、ステップＳ７２において、停止角度φstopに基づいて、レゾルバロータ４２の回転角度位置が、この停止角度φstopとなるときにｓｉｎ相検出コイル４５が出力するはずである電圧値（ｓｉｎ相推定電圧Ｅａ’と呼ぶ）を計算する。この計算は、上記式（１）におけるθの値にφstopを代入し、ωｔの値に励磁信号発生器５８の出力する励磁信号のωｔを代入することによって計算することができる。続いて、バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ７３において、停止角度φstopに基づいて、レゾルバロータ４２の回転角度位置が、この停止角度φstopとなるときにｃｏｓ相検出コイル４６が出力するはずである電圧値（ｃｏｓ相推定電圧Ｅｂ’と呼ぶ）を計算する。この場合、上記式（２）を使って、ステップＳ７２と同様に計算する。
【０１１０】
続いて、バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ７４において、レゾルバ４１のｓｉｎ相検出コイル４５の出力電圧であるｓｉｎ相検出電圧Ｅａを読み込み、ステップＳ７５において、レゾルバ４１のｃｏｓ相検出コイル４６の出力電圧であるｃｏｓ相検出電圧Ｅｂを読み込む。続いて、バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ７６において、ｓｉｎ相検出電圧Ｅａとｓｉｎ相推定電圧Ｅａ’との差の大きさである変動量Ｘａ（＝｜Ｅａ−Ｅａ’｜）を計算し、ステップＳ７７において、ｃｏｓ相検出電圧Ｅｂとｃｏｓ相推定電圧Ｅｂ’との差の大きさである変動量Ｘｂ（＝｜Ｅｂ−Ｅｂ’｜）を計算する。
【０１１１】
レゾルバステータ４３に対して、レゾルバロータ４２の回転中心軸の相対位置が変化していない場合には、ＥＰＢモータ７１の回転角の変化に起因しない検出電圧Ｅａ，Ｅｂの変動は小さい（演算誤差程度のものとなる）。このため、検出コイル４５，４６の出力電圧Ｅａ，Ｅｂは、推定電圧Ｅａ’，Ｅｂ’とほぼ等しい値となる。一方、路面からバネ下部に入力された力によりＥＰＢモータ７１あるいはレゾルバ４１が振動すると、レゾルバロータ４２の回転中心軸の相対位置が振動の大きさに比例して径方向に変位する。この場合、検出電圧Ｅａ，Ｅｂには、レゾルバ４１の振動による検出電圧Ｅａ，Ｅｂの変動が含まれるが、モータ７１の停止角度φstopに応じて変動の程度が変化する。そのために、本ルーチンでは、停止角度φstopに応じた推定電圧Ｅａ’，Ｅｂ’と出力電圧Ｅａ，Ｅｂとの差分を計算することにより、停止角度φstopによる影響を除去するようにしている。
【０１１２】
続いて、バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ７８において、変動量Ｘａと判定閾値Ｘａrefとを比較し、変動量Ｘａが判定閾値Ｘａrefよりも大きいか否かを判断する。バネ下状態検出部１４０は、変動量Ｘａが判定閾値Ｘａrefよりも大きい場合には、ステップＳ７９において、車両１が走行している走行路を悪路であると判定する。一方、変動量Ｘａが判定閾値Ｘａref以下である場合には、バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ８０において、変動量Ｘｂと判定閾値Ｘｂrefとを比較し、変動量Ｘｂが判定閾値Ｘｂrefよりも大きいか否かを判断する。バネ下状態検出部１４０は、変動量Ｘｂが判定閾値Ｘｂrefよりも大きい場合には、ステップＳ７９において、車両１が走行している走行路を悪路であると判定する。一方、変動量Ｘｂが判定閾値Ｘｂref以下である場合には、バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ８１において、車両１が走行している走行路を良路であると判定する。
【０１１３】
バネ下状態検出部１４０は、走行路面判定が完了すると、本ルーチンを一旦終了する。そして、所定の演算周期にて本ルーチンを繰り返し実行する。バネ下状態検出部１４０は、路面状態を判定する都度、その判定結果をサスペンションＥＣＵ（図示略）に逐次出力する。サスペンションＥＣＵは、路面判定結果に基づいてショックアブソーバの減衰力を変更する。
【０１１４】
以上説明した第２実施形態の車両の状態検出装置によれば、バネ下部に設けられたＥＰＢモータ７１の回転角を検出する回転角センサ７２を利用して、ＥＰＢモータ７１の回転角の変化に起因しない検出電圧の変動量Ｘａ，Ｘｂを検出し、この変動量Ｘａ，Ｘｂを路面からバネ下部に入力した力の大きさの指標として取得する。従って、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。また、車両１の走行中におけるＥＰＢモータ７１の停止回転角は一定ではないため、停止角度φstopに応じた推定電圧Ｅａ’，Ｅｂ’と出力電圧Ｅａ，Ｅｂとの差分を計算することにより、路面から入力された力の大きさの指標を適切に取得することができ、精度のよい路面判定を行うことができる。
【０１１５】
＜第２実施形態の変形例＞
＜停止電圧記憶処理＞
上述した第２実施形態においては、ＥＰＢモータ７１の停止状態として、停止角度φstopを記憶したが、この変形例においては、ＥＰＢモータ７１の停止位置におけるｓｉｎ検出電圧Ｅａ，ｃｏｓ相検出電圧Ｅｂの振幅（励磁電圧ｓｉｎ（ωｔ）を除去した電圧）を記憶し、この記憶した振幅を使って路面判定を行う。図１７は、バネ下状態検出部１４０の実行する停止振幅記憶ルーチンを表す。停止振幅記憶ルーチンは、車両１が停車している期間中において所定の短い周期で繰り返し実行される。
【０１１６】
本ルーチンが起動すると、バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ６５において、ＥＰＢ制御部１５０の作動信号を読み込み、ＥＰＢの解除操作が行われたか否かを判断する。この処理は、停止角度記憶ルーチンにおけるステップＳ６１と同じ処理である。バネ下状態検出部１４０は、ＥＰＢ解除信号を検出していないときには、ステップＳ６５において「Ｎｏ」と判定して本ルーチンを一旦終了する。一方、ＥＰＢ解除信号を検出した場合には、バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ６６において、レゾルバ４１の出力するｓｉｎ相検出電圧Ｅａとｃｏｓ相検出電圧Ｅｂを読み込む。続いて、バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ６７において、ｓｉｎ相検出電圧Ｅａとｃｏｓ相検出電圧Ｅｂを、それぞれ励磁信号ｓｉｎ（ωｔ）で除算した値である振幅Ｖａstop，振幅Ｖｂstopを次式（９），（１０）により計算する。この場合、バネ下状態検出部１４０は、ｓｉｎ相検出電圧Ｅａとｃｏｓ相検出電圧Ｅｂとを読み込んだときの、励磁信号ｓｉｎ（ωｔ）を使って計算する。以下、振幅Ｖａstop，振幅Ｖｂstopを停止振幅Ｖａstop，停止振幅Ｖｂstopと呼ぶ。
Ｖａstop＝｜Ｅａ／ｓｉｎ（ωｔ）｜  ・・・（９）
Ｖｂstop＝｜Ｅｂ／ｓｉｎ（ωｔ）｜  ・・・（１０）
【０１１７】
バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ６８において、計算した停止振幅Ｖａstop，Ｖｂstopを不揮発性メモリに記憶して本ルーチンを一旦終了する。本ルーチンは、繰り返し実行されることから、最新の停止振幅Ｖａstop，Ｖｂstop（直前回にＥＰＢが解除されたときの停止振幅Ｖａstop，Ｖｂstop）が記憶されていることになる。尚、この例では、停止振幅Ｖａstop，Ｖｂstopを記憶しているが、それに代えて、ｓｉｎ相検出電圧Ｅａとｃｏｓ相検出電圧Ｅｂと、励磁信号ｓｉｎ（ωｔ）とを記憶してもよい。実質的に振幅Ｖａstop，振幅Ｖｂstopを求められるからである。
【０１１８】
＜走行路面判定処理５＞
バネ下状態検出部１４０は、この停止振幅Ｖａstop，Ｖｂstopを使用して第５走行路面判定処理を実行する。図１８は、第２実施形態におけるバネ下状態検出部１４０の実行する第５走行路面判定ルーチンを表す。第５走行路面判定ルーチンは、車両１が走行しているあいだ、所定の短い演算周期にて繰り返し実行される。
【０１１９】
本ルーチンが起動すると、バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ９１において、不揮発性メモリに記憶されている停止振幅Ｖａstop、停止振幅Ｖｂstopを読み込む。続いて、バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ９２において、レゾルバ４１のｓｉｎ相検出コイル４５の出力電圧であるｓｉｎ相検出電圧Ｅａと、レゾルバ４１のｃｏｓ相検出コイル４６の出力電圧であるｃｏｓ相検出電圧Ｅｂを読み込む。続いて、バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ９３において、次式（１１），（１２）により、ｓｉｎ相検出電圧Ｅａを励磁信号ｓｉｎ（ωｔ）で除算した現時点の振幅Ｖａ（現在振幅Ｖａと呼ぶ）と、ｃｏｓ相検出電圧Ｅｂを励磁信号ｓｉｎ（ωｔ）で除算した現時点の振幅Ｖｂ（現在振幅Ｖｂと呼ぶ）とを計算する。この場合、バネ下状態検出部１４０は、ｓｉｎ相検出電圧Ｅａとｃｏｓ相検出電圧Ｅｂとを読み込んだときの、励磁信号ｓｉｎ（ωｔ）を使って計算する。
Ｖａ＝｜Ｅａ／ｓｉｎ（ωｔ）｜  ・・・（１１）
Ｖｂ＝｜Ｅｂ／ｓｉｎ（ωｔ）｜  ・・・（１２）
【０１２０】
続いて、バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ９４において、停止振幅Ｖａstopと現在振幅Ｖａとの差の大きさである変動量Ｘａ（＝｜Ｖａ−Ｖａstop｜）、および、停止振幅Ｖｂstopと現在振幅Ｖｂとの差の大きさである変動量Ｘｂ（＝｜Ｖｂ−Ｖｂstop｜）を計算する。
【０１２１】
レゾルバステータ４３に対して、レゾルバロータ４２の回転中心軸の相対位置が変化していない場合には、ＥＰＢモータ７１の回転角の変化に起因しない振幅Ｖａ，Ｖｂの変動は小さい（演算誤差程度のものとなる）。このため、現在振幅Ｖａ，Ｖｂは、停止振幅Ｖａstop，Ｖｂstopとほぼ等しい値となる。一方、路面からバネ下部に入力された力によりＥＰＢモータ７１あるいはレゾルバ４１が振動すると、レゾルバロータ４２の回転中心軸の相対位置が振動の大きさに比例して径方向に変位し、変動量Ｘａ，Ｘｂが大きくなる。従って、この変動量Ｘａ，Ｘｂをバネ下部に入力した力の大きさの指標とすることができる。
【０１２２】
続いて、バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ９５において、変動量Ｘａが判定閾値Ｘａrefよりも大きいか否かを判断し、変動量Ｘａが判定閾値Ｘａrefよりも大きい場合には、ステップＳ９６において、車両１が走行している走行路を悪路であると判定する。一方、変動量Ｘａが判定閾値Ｘａref以下である場合には、バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ９７において、変動量Ｘｂが判定閾値Ｘｂrefよりも大きいか否かを判断し、変動量Ｘｂが判定閾値Ｘｂrefよりも大きい場合には、ステップＳ９６において、車両１が走行している走行路を悪路であると判定する。一方、変動量Ｘｂが判定閾値Ｘｂref以下である場合には、バネ下状態検出部１４０は、ステップＳ９８において、車両１が走行している走行路を良路であると判定する。
【０１２３】
バネ下状態検出部１４０は、走行路面判定が完了すると、本ルーチンを一旦終了する。そして、所定の演算周期にて本ルーチンを繰り返し実行する。バネ下状態検出部１４０は、路面状態を判定する都度、その判定結果をサスペンションＥＣＵ（図示略）に逐次出力する。サスペンションＥＣＵは、路面判定結果に基づいてショックアブソーバの減衰力を変更する。
【０１２４】
以上説明した変形例においても、上述した第２実施形態と同様の作用効果を奏する。
【０１２５】
以上、本実施形態および変形例について説明したが、本発明は上記実施形態および変形例に限定されることなく、本発明の範囲内において他の種々の変形例を採用することができる。例えば、上述した実施形態および変形例を複数組み合わせるようにしてもよい。
【０１２６】
例えば、本実施形態においては、バネ下部に設けたモータ３０，ＥＰＢモータ７１の回転角を検出する回転角センサ４０，７２を利用して、バネ下部の振動の程度、つまり、バネ下部に入力される力の大きさの指標を取得する構成であるが、本発明は、必ずしも、バネ下部に設けられたモータの回転角センサを利用する必要はなく、バネ上部に設けられたモータの回転角センサを利用して、バネ上部に働く外力の大きさの指標を取得するようにしてもよい。
【０１２７】
また、バネ下部に設けられるモータは、走行駆動用のモータ、ＥＰＢ用のモータに限らず、例えば、車両の走行中にドライバーのブレーキ操作に応じて回転してブレーキパッドをブレーキディスクに押しつけて制動力を付与するモータであってもよい。
【０１２８】
また、本実施形態においては、回転角センサとしてレゾルバとレゾルバ演算器とを備えたレゾルバ回転角センサを採用しているが、例えば、永久磁石を備えたロータの回転位置（回転角）に応じて変化する磁気検出信号を出力する方式の回転角センサ等、磁気検知式の回転角センサであれば使用することができる。
【０１２９】
また、本実施形態においては、レゾルバ４１の検出信号の変動、あるいは、検出角度の変動に基づいて、外部から車両１に働いた力の大きさの指標となるバネ下部の振動状態を検出し、この振動状態に基づいて路面状態を判定しているが、本発明は、必ずしも路面状態の判定を行う必要は無く、外部から車両１に働いた力の大きさの指標の利用方法は任意に設定できるものである。
【０１３０】
また、外部から車両１に働く力の大きさの指標を取得するにあたって、２つの実施形態あるいは変形例を任意に組み合わせて実施するようにしてもよい。また、車両１に働く力の方向の判定にあたっても、複数の変形例を組み合わせて実施するようにして判定精度を向上させるようにしてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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