(57)【要約】【課題】外乱要因が発生しても正確に積載重量を検出できるようにする。【解決手段】車両が旋回運動するときの挙動もしくは重心位置に基づいて積載重量を検出する。例えば、予め求めておいた舵角速度に対する舵角とヨーレートとの位相差の関係と、各センサ２〜４の検出信号から演算した舵角速度および舵角とヨーレートとの位相差に基づいて、積載重量を検出する。これら各センサ２〜４の検出信号から演算した舵角速度および舵角とヨーレートとの位相差は、制動トルクが加わったり、４輪にスリップが発生した時、さらには振動発生時や微小時間に路面変化が生じる場合などの外乱要因が発生した場合であっても、その外乱要因が加味された値となっている。このため、外乱要因が発生しても正確な積載重量を検出することができる。【選択図】図２
2011013023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の旋回時に変動する第１挙動パラメータおよび該第１挙動パラメータの発生に伴って該第１挙動パラメータに対して位相遅れを伴って発生する第２挙動パラメータとの位相差を演算する第１位相差演算手段（１００）と、
舵角センサ（２）の検出信号に基づいて舵角を検出すると共に、この舵角から舵角速度を検出する舵角速度検出手段（１００）と、
予め積載重量別に記憶しておいた舵角速度と前記位相差との関係を示すマップまたは関数式と、前記舵角速度検出手段にて検出された舵角速度および前記第１位相差演算手段にて演算された前記位相差とにより、積載重量を推定する第１積載重量推定手段（１１０）と、を備えることを特徴とする積載重量検出装置。
【請求項２】
前記第１挙動パラメータは、前記舵角センサの検出信号に基づいて検出する舵角であることを特徴とする請求項１に記載の積載重量検出装置。
【請求項３】
前記第２挙動パラメータは、ヨーレートセンサ（３）の検出信号に基づいて検出するヨーレートと、横加速度センサ（４）の検出信号に基づいて検出する横加速度と、ロール角センサの検出信号に基づいて検出するロールレートのいずれか１つであることを特徴とする請求項１または２に記載の積載重量検出装置。
【請求項４】
車両の旋回時に変動する第１挙動パラメータおよび該第１挙動パラメータの発生に伴って該第１挙動パラメータに対して位相遅れを伴って発生する第２挙動パラメータとの位相差を演算する位相差演算手段（１００）と、
ヨーレートセンサ（３）の検出信号に基づいてヨーレートを検出すると共に、このヨーレートからヨー角加速度を検出するヨー角加速度検出手段（１００）と、
予め積載重量別に記憶しておいたヨー角加速度と前記位相差との関係を示すマップまたは関数式と、前記ヨー角加速度検出手段にて検出されたヨー角加速度および前記位相差演算手段にて演算された前記位相差とにより、積載重量を推定する積載重量推定手段（１２０）と、を備えることを特徴とする積載重量検出装置。
【請求項５】
前記第１挙動パラメータは、前記ヨーレートセンサの検出信号に基づいて検出するヨーレートであることを特徴とする請求項４に記載の積載重量検出装置。
【請求項６】
前記第２挙動パラメータは、横加速度センサ（４）の検出信号に基づいて検出する横加速度であることを特徴とする請求項４または５に記載の積載重量検出装置。
【請求項７】
前記積載重量推定手段は、
予め車両の重心位置別に記憶しておいたヨー角加速度と前記位相差との関係を示すマップまたは関数式と、前記ヨー角加速度検出手段にて検出されたヨー角加速度および前記位相差演算手段にて演算された前記位相差とにより、車両の重心位置を推定する重心位置推定手段を含み、予め記憶しておいた車両の重心位置と積載重量との関係を示すマップまたは関数式と、前記重心位置推定手段で推定された前記重心位置とにより、積載重量を推定することを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１つに記載の積載重量検出装置。
【請求項８】
車両の旋回時に変動する第３挙動パラメータおよび該第４挙動パラメータの発生に伴って該第３挙動パラメータに対して位相遅れを伴って発生する第４挙動パラメータとの位相差を演算する第２位相差演算手段（１００）と、
ヨーレートセンサ（３）の検出信号に基づいてヨーレートを検出すると共に、このヨーレートからヨー角加速度を検出するヨー角加速度検出手段（１００）と、
予め積載重量別に記憶しておいたヨー角加速度と前記位相差との関係を示すマップまたは関数式と、前記ヨー角加速度検出手段にて検出されたヨー角加速度および前記第２位相差演算手段にて演算された前記位相差とにより、積載重量を推定する第２積載重量推定手段（１２０）と、
前記第１積載重量推定手段および前記第２積載重量推定手段で推定された前記積載重量に基づいて最終的な積載重量を決定する積載重量決定手段（１３０）と、を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の積載重量検出装置。
【請求項９】
車両の旋回時に変動する第１挙動パラメータおよび該第１挙動パラメータの発生に伴って該第１挙動パラメータに対して位相遅れを伴って発生する第２挙動パラメータとの位相差を演算する第１ステップと、
舵角センサ（２）の検出信号に基づいて舵角を検出すると共に、この舵角から舵角速度を検出する第２ステップと、
予め積載重量別に記憶しておいた舵角速度と前記位相差との関係を示すマップまたは関数式と、検出された前記舵角速度および演算された前記位相差とにより、積載重量を推定する第３ステップと、を含むことを特徴とする積載重量検出方法。
【請求項１０】
車両の旋回時に変動する第１挙動パラメータおよび該第１挙動パラメータの発生に伴って該第１挙動パラメータに対して位相遅れを伴って発生する第２挙動パラメータとの位相差を演算する第１ステップと、
ヨーレートセンサ（３）の検出信号に基づいてヨーレートを検出すると共に、このヨーレートからヨー角加速度を検出する第２ステップと、
予め積載重量別に記憶しておいたヨー角加速度と前記位相差との関係を示すマップまたは関数式と、前記ヨー角加速度検出手段にて検出されたヨー角加速度および前記位相差演算手段にて演算された前記位相差とにより、積載重量を推定する第３ステップと、を含むことを特徴とする積載重量検出方法。
【請求項１１】
車両の旋回時に変動する第１挙動パラメータおよび該第１挙動パラメータの発生に伴って該第３挙動パラメータに対して位相遅れを伴って発生する第４挙動パラメータとの位相差を演算する第４ステップと、
ヨーレートセンサ（３）の検出信号に基づいてヨーレートを検出すると共に、このヨーレートからヨー角加速度を検出する第５ステップと、
予め積載重量別に記憶しておいたヨー角加速度と前記位相差との関係を示すマップまたは関数式と、前記ヨー角加速度検出手段にて検出されたヨー角加速度および前記位相差演算手段にて演算された前記位相差とにより、積載重量を推定する第６ステップと、
前記第３ステップで推定された前記積載重量と前記第６ステップで推定された前記積載重量に基づいて、最終的な積載重量を決定する第７ステップと、を含んでいることを特徴とする請求項９に記載の積載重量検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両への積載重量の検出を行う積載重量検出装置および積載重量検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１において、重量センサを備えなくても、走行中も常に既存のセンサだけで車両重量を検出することができる車両重量検出装置が提案されている。この装置では、車両が走行抵抗と車輪駆動力の釣り合いによって走行していて、走行抵抗が車両重量に依存することに基づき、車両重量を検出している。具体的には、エンジントルクを用いた車輪運動方程式から走行抵抗を計算すると共に、微小時間ごとに変化する路面状況変動分を微小時間ごとに計算した走行抵抗の差を取ることにより消去し、車両重量の演算式を車両諸元に基づく固有の抵抗分のみとして演算された荷重をもとに積載重量を推定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平５−８４８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された車両重量の検出手法では、エンジントルク以外に制動トルクが加わったり、４輪にスリップが発生した時、さらには振動発生時や微小時間に路面変化が生じる場合などの外乱要因が発生した場合において、正確な車両重量を推定できないという問題がある。このため、例えば横転抑制制御等の車両運動制御を行う場合に、正確な車両重量に基づいて的確な制御を行うことができなくなるという問題が生じる。また、このような車両重量より車両自体の重量を差し引いて求めた積載重量についても、それに基づいて的確な制御を行うことができなくなる問題が生じる。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、外乱要因が発生しても正確に積載重量を検出できる積載重量検出装置および積載重量検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、第１位相差演算手段（１００）にて、車両の旋回時に変動する第１挙動パラメータおよび該第１挙動パラメータの発生に伴って該第１挙動パラメータに対して位相遅れを伴って発生する第２挙動パラメータとの位相差を演算し、舵角速度検出手段（１００）にて、舵角センサ（２）の検出信号に基づいて舵角を検出すると共に、この舵角から舵角速度を検出し、第１積載重量推定手段（１１０）にて、予め積載重量別に記憶しておいた舵角速度と位相差との関係を示すマップまたは関数式と、舵角速度検出手段にて検出された舵角速度および第１位相差演算手段にて演算された位相差とにより、積載重量を推定することを特徴としている。
【０００７】
このように、予め積載重量別に記憶しておいた舵角速度と位相差との関係を示すマップまたは関数式と、舵角速度検出手段にて検出された舵角速度および第１位相差演算手段にて演算された位相差とにより、積載重量を推定している。舵角速度および第１挙動パラメータと第２挙動パラメータとの位相差は、制動トルクが加わったり、４輪にスリップが発生した時、さらには振動発生時や微小時間に路面変化が生じる場合などの外乱要因が発生した場合であっても、その外乱要因が加味された値となっている。このため、外乱要因が発生しても正確な積載重量を検出することができる。
【０００８】
例えば、請求項２に記載したように、第１挙動パラメータとしては、舵角センサの検出信号に基づいて検出する舵角を用いることができる。また、請求項３に記載したように、第２挙動パラメータとしては、ヨーレートセンサ（３）の検出信号に基づいて検出するヨーレートと、横加速度センサ（４）の検出信号に基づいて検出する横加速度と、ロール角センサの検出信号に基づいて検出するロールレートのいずれか１つを用いることができる。
【０００９】
請求項４に記載の発明では、位相差演算手段（１００）にて、車両の旋回時に変動する第１挙動パラメータおよび該第１挙動パラメータの発生に伴って該第１挙動パラメータに対して位相遅れを伴って発生する第２挙動パラメータとの位相差を演算し、ヨー角加速度検出手段（１００）にて、ヨーレートセンサ（３）の検出信号に基づいてヨーレートを検出すると共に、このヨーレートからヨー角加速度を検出し、積載重量推定手段（１２０）にて、予め積載重量別に記憶しておいたヨー角加速度と位相差との関係を示すマップまたは関数式と、ヨー角加速度検出手段にて検出されたヨー角加速度および位相差演算手段にて演算された位相差とにより、積載重量を推定することを特徴としている。
【００１０】
このように、予め積載重量別に記憶しておいたヨー角加速度と位相差との関係を示すマップまたは関数式と、ヨー角加速度検出手段にて検出されたヨー角加速度および位相差演算手段にて演算された位相差とにより、積載重量を推定している。ヨー角加速度および第１挙動パラメータと第２挙動パラメータとの位相差は、制動トルクが加わったり、４輪にスリップが発生した時、さらには振動発生時や微小時間に路面変化が生じる場合などの外乱要因が発生した場合であっても、その外乱要因が加味された値となっている。このため、外乱要因が発生しても正確な積載重量を検出することができる。
【００１１】
例えば、請求項５に記載したように、第１挙動パラメータとしては、ヨーレートセンサの検出信号に基づいて検出するヨーレートを用いることができる。また、請求項６に記載したように、第２挙動パラメータとしては、横加速度センサの検出信号に基づいて検出する横加速度を用いることができる。
【００１２】
請求項７に記載の発明では、積載重量推定手段は、予め車両の重心位置別に記憶しておいたヨー角加速度と位相差との関係を示すマップまたは関数式と、ヨー角加速度検出手段にて検出されたヨー角加速度および位相差演算手段にて演算された位相差とにより、重心位置を推定する重心位置推定手段を含み、予め記憶しておいた車両の重心位置と車両の積載重量との関係を示すマップまたは関数式と、重心位置推定手段で推定された重心位置とにより、積載重量を推定することを特徴としている。
【００１３】
このように、ヨー角加速度に対する位相差の関係を重心位置別に求めておくと共に、重心位置に対応する積載重量の関係についても求めておき、これら２つの関係に基づいて積載重量を推定することもできる。このように、まずは車両の挙動に基づいて重心位置を検出しておき、続いて検出した重心位置より積載重量を検出することもできる。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、第２位相差演算手段（１００）にて、車両の旋回時に変動する第３挙動パラメータおよび該第４挙動パラメータの発生に伴って該第３挙動パラメータに対して位相遅れを伴って発生する第４挙動パラメータとの位相差を演算し、ヨー角加速度検出手段（１００）にて、ヨーレートセンサ（３）の検出信号に基づいてヨーレートを検出すると共に、このヨーレートからヨー角加速度を検出し、第２積載重量推定手段（１２０）にて、予め積載重量別に記憶しておいたヨー角加速度と位相差との関係を示すマップまたは関数式と、ヨー角加速度検出手段にて検出されたヨー角加速度および第２位相差演算手段にて演算された位相差とにより、積載重量を推定する。そして、積載重量決定手段（１３０）にて、第１積載重量推定手段および第２積載重量推定手段で推定された積載重量に基づいて最終的な積載重量を決定することを特徴としている。
【００１５】
このように、車両が旋回運動するときの挙動に基づく積載重量の検出と、重心位置に基づく積載重量の検出の双方を行ったのち、これら双方に基づいて最終的な積載重量を決定するようにすれば、より正確な積載重量を検出することが可能となる。
【００１６】
以上、請求項１〜８では、本発明を積載重量検出装置として把握した場合について説明したが、これらを請求項９〜１１に記載したように積載重量検出方法として把握することもできる。これらにより、上記各請求項と同様の効果を得ることができる。
【００１７】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる積載重量検出装置のブロック構成を示した図である。
【図２】車両への積載重量Ｗと重心位置Ｘとの関係を調べたものであり、（ａ）は、トラックなどの貨物車両への車載状態と重心位置Ｘとの関係を示した模式図、（ｂ）は、その関係を示したグラフである。
【図３】積載重量検出処理のフローチャートである。
【図４】（ａ）は、予め実験などによって求めておいたヨー角加速度に対するヨーレートと横加速度との位相差の関係を重心位置別に記載したマップであり、（ｂ）は、重心位置に対応する積載重量の関係を示したマップである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００２０】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態にかかる積載重量検出装置のブロック構成を示した図である。
【００２１】
図１に示すように、車両重量検出装置は、制御装置１にて構成されており、この制御装置１によって、車両への積載重量を検出する。具体的には、制御装置１は、ブレーキ用の電子制御装置（ブレーキＥＣＵ）などで構成されるもので、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えた周知のマイクロコンピュータによって構成されている。そして、制御装置１に対して舵角センサ２、ヨーレート（ヨー角速度）センサ３、横加速度センサ４からの検出信号が入力されるようになっており、制御装置１は、これら各センサ２〜４の検出信号を用い、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムに従って各種演算などを行うことで車両への積載重量を検出する。
【００２２】
続いて、この制御装置１にて行われる積載重量検出処理について説明するが、それに先立って、本実施形態での積載重量検出の考え方について説明する。
【００２３】
まず、車両が旋回運動するときの挙動について検討してみると、ドライバがステアリングを操作することにより操舵が為されると、それに伴ってラックおよびピニオンを介してタイヤ角度、すなわち車両前後方向に対するタイヤの角度である舵角が調整される。このタイヤ角の調整に伴ってヨーが発生するため、ヨーレートが発生する。つまり、操舵→舵角調整→ヨーレート発生の順に挙動が生じる。
【００２４】
そして、舵角が発生してからヨーレートが発生する際に、操舵が緩やかに行われたときには舵角の調整後、直ぐに追従してヨーレートが発生するが、操舵が速やかに行われたときには舵角の調整後に遅れてヨーレートが発生することになる。このため、操舵の速度を表す舵角速度と、舵角の調整からヨーレートが発生するまでの時間との間に相関関係があることになる。舵角の調整からヨーレートが発生するまでの時間は、舵角とヨーレートとの位相差にて表されるため、舵角速度に対する舵角とヨーレートとの位相差の関係をマップもしくは関数式にて設定することができる。
【００２５】
さらに、操舵の速度や路面状態が同じであると仮定した場合、車両挙動は車両総重量が大きいほど位相遅れが生じる。そして、車両総重量は、一定重量である空車時の車両重量に対して変動重量である積載重量を加算した値であるため、車両挙動の位相遅れは、積載重量に依存していると言える。したがって、積載重量に応じて舵角とヨーレートとの位相差も変化し、積載重量が大きくなればなるほど舵角とヨーレートとの位相差も大きくなる関係となる。よって、舵角速度に対する舵角とヨーレートとの位相差の関係を積載重量別に予め実験などによって求めておけば、その関係と舵角センサ２やヨーレートセンサ３の検出信号から得られる舵角速度や舵角およびーレートの位相差に基づいて、つまり車両が旋回運動するときの挙動に基づいて積載重量を推定することができる。
【００２６】
次に、車両の重心位置について検討してみる。図２は、車両への積載重量Ｘと重心位置Ｘとの関係を調べたものであり、図２（ａ）は、トラックなどの貨物車両への積載重量Ｗと重心位置Ｘとの関係を示した模式図、図２（ｂ）は、その関係を示したグラフである。
【００２７】
図２（ａ）に示されるように、貨物車両に対して荷物を載せる場合、車室の後方に位置している荷台に載せまた、過去に載せた荷物の上方位置に載せることになるため、荷物を載せれば載せるほど、重心位置が後方へ移動する。このため、例えば、荷物の積載がない空車時の重心位置を初期の重心位置Ｘ0とすると、荷物を積載重量Ｗ1だけ載せたときの重心位置Ｘ1は、重心位置Ｘ0よりも後方に移動する。さらに、荷物を積載重量Ｗ1よりも大きい積載重量Ｗ2だけ乗せたときの重心位置Ｘ2は、さらに重心位置Ｘ1よりも後方に移動する。このため、図２（ｂ）に示すように、重心位置Ｘと積載重量Ｗとの間には、積載重量Ｗが大きくなるほど重心位置Ｘの車両後方への移動量も大きくなるという関係が成り立つ。このため、重心位置Ｘを検出することで、積載重量Ｘを推定することができる。
【００２８】
重心位置Ｘについては、サスペンションなどに備えられる荷重センサにて検出することもできるが、例えば、ヨーレートと横加速度との関係に基づいて検出することもできる。すなわち、重心位置Ｘが移動した場合、車両に発生するヨーモーメントはあまり影響を受けないため、ヨーレートに変化は無い。しかしながら、横加速度については、重心位置Ｘの移動に伴って影響を受ける。一般的に、横加速度センサは、空車時の重心位置Ｘ0の近傍に設置されるため、ヨーモーメントの影響を受けず、検出信号にヨー成分が含まれないが、重心位置Ｘが移動すると、横加速度センサが重心位置Ｘから離れて配置された状態になるため、ヨーモーメントの影響を受けることになり、検出信号にヨー成分が重畳される。
【００２９】
このため、ヨー角加速度に対するヨーレートと横加速度との位相差の関係が重心位置Ｘの移動、つまり積載重量Ｗの変動に伴って変化する。よって、ヨー角加速度に対するヨーレートと横加速度との位相差の関係を積載重量別に予め実験などによって求めておけば、その関係とヨーレートセンサ３および横加速度センサ４の検出信号から得られるヨーレートやその微分値から得られるヨー角加速度および横加速度とに基づいて、つまり重心位置Ｘに基づいて積載重量Ｗを推定することができる。
【００３０】
以上の知見に基づいて、積載重量検出処理を行っている。図３は、制御装置１がＲＯＭ等に記憶されたプログラムに従って実行する積載重量検出処理のフローチャートである。この図を参照して積載重量検出処理の詳細について説明する
【００３１】
制御装置１は、例えばイグニッションスイッチがオフからオンに投入されたとき、もしくは、車両が所定時間停車して積載重量が変動した可能性がある場合に、所定の演算周期毎に図３に示す積載重量検出処理を実行する。
【００３２】
まず、ステップ１００では、各センサ２〜４からの検出信号を読み取り、各センサ２〜４にて検出される物理量のセンサ値を演算する。具体的には、舵角センサ２の検出信号に基づいて舵角を演算すると共に、舵角を時間微分することにより舵角の微分値で表される舵角速度を演算する。また、ヨーレートセンサ３の検出信号に基づいてヨーレートを演算すると共に、ヨーレートを時間微分することによりヨーレートの微分値で表されるヨー角加速度を演算する。また、横加速度センサ４の検出信号に基づいて横加速度を演算する。さらに、舵角とヨーレートとの位相差やヨーレートと横加速度との位相差を演算する。舵角とヨーレートとの位相差は、例えば舵角の検出波形とヨーレートの検出波形、例えばピーク値同士を比較し、その遅れ時間を演算することにより求められる。同様に、ヨーレートと横加速度との位相差は、例えばヨーレートの検出波形と横加速度の検出波形、例えばピーク値同士を比較し、その遅れ時間を演算することにより求められる。
【００３３】
次に、ステップ１１０に進み、車両が旋回運動するときの挙動に基づいて積載重量を推定する。具体的には、ステップ１００で演算した舵角速度および舵角とヨーレートとの位相差と、予め実験などによって求めて記憶しておいた舵角速度に対する舵角とヨーレートとの位相差の関係に基づいて、積載重量を推定する。ここでは、図３中に示したように、予め実験などによって、舵角速度に対する舵角とヨーレートとの位相差の関係を示すマップ（ＭＡＰ１）を求めて記憶してある。このため、ステップ１００で演算した舵角速度および舵角とヨーレートとの位相差が図中に記載したマップのどの位置（舵角速度をＸ軸、舵角とヨーレートとの位相差をＹ軸と見立てたときの演算値のＸＹ座標）に対応するかを判別することにより、積載重量を推定する。
【００３４】
すなわち、図中に示したように、舵角速度に対する舵角とヨーレートとの位相差の関係を積載重量別に三本の線で示すことで、積載重量が無（空車時）、小、中、大の４つの領域に区画してある。したがって、ステップ１００で演算した舵角速度および舵角とヨーレートとの位相差がマップのどの領域に位置しているかにより、積載が無い状態か、積載重量が小〜大のいずれであるかを判別する。このとき判別された積載重量をＭＡＰ１の積載重量として記憶する。
【００３５】
なお、ここでは三本の線しか示していないが、更に複数の線を示しておくことで、より具体的な積載重量の絶対値を求めることもできる。勿論、舵角速度に対する舵角とヨーレートとの位相差の関係を示す関数式に対して、ステップ１００で演算した舵角速度および舵角とヨーレートとの位相差を代入することで、積載が無い状態か、積載重量が小〜大のいずれであるかを判別することもできるし、積載重量の絶対値を求めることも可能である。
【００３６】
続いて、ステップ１２０に進み、重心位置に基づいて積載重量を推定する。具体的には、ステップ１００で演算したヨー角加速度およびヨーレートと横加速度との位相差と、予め実験などによって求めて車両の重心位置別に記憶しておいたヨー角加速度に対するヨーレートと横加速度との位相差の関係に基づいて、積載重量を推定する。ここでは、図３中に示したように、予め実験などによって、ヨー角加速度に対するヨーレートと横加速度との位相差の関係を車両の重心位置別に示すマップが作成され、前述のようにこのマップは車両の積載重量別に示したマップであるとみなされることより、ヨー角加速度に対するヨーレートと横加速度との位相差の関係を車両重量別に示すマップ（ＭＡＰ２）を求めて記憶してある。このため、ステップ１００で演算したヨー角加速度およびヨーレートと横加速度との位相差が図中に記載したマップのどの位置（ヨー角加速度をＸ軸、ヨーレートと横加速度との位相差をＹ軸と見立てたときの演算値のＸＹ座標が積載重量別に区画されたどの範囲内）に対応するかを判別することにより、積載重量を推定する。
【００３７】
すなわち、図中に示したように、ヨー角加速度に対するヨーレートと横加速度との位相差の関係を積載重量別に三本の線で示すことで、積載重量が無（空車時）、小、中、大の４つの領域に区画してある。したがって、ステップ１００で演算したヨー角加速度およびヨーレートと横加速度との位相差がマップのどの領域に位置しているかにより、積載が無い状態か、積載重量が小〜大のいずれであるかを判別する。このとき判別された積載重量をＭＡＰ２の積載重量として記憶する。
【００３８】
なお、ここでは三本の線しか示していないが、更に複数の線を示しておくことで、より具体的な積載重量の絶対値を求めることもできる。勿論、ヨー角加速度に対するヨーレートと横加速度との位相差の関係を示す関数式に対して、ステップ１００で演算したヨー角加速度およびヨーレートと横加速度との位相差を代入することで、積載が無い状態か、積載重量が小〜大のいずれであるかを判別することもできるし、積載重量の絶対値を求めることも可能である。
【００３９】
そして、ステップ１３０に進み、ステップ１１０で記憶したＭＡＰ１の積載重量とステップ１２０で記憶したＭＡＰ２の積載重量とを比較し、いずれか小さい方を最終的な積載重量として決定する（積載重量＝ＭＩＮ（ＭＡＰ１，ＭＡＰ２））。このとき、ＭＡＰ１とＭＡＰ２の積載重量のいずれか小さい方ではなく、それらの平均値やいずれか大きい方を採用する等のように、ＭＡＰ１とＭＡＰ２の積載重量に基づく他の手法によって最終的な積載重量を決定することもできる。しかし、演算周期毎に積載重量が検出され、最終的には、実際の積載重量に近い値に更新されていくことになるため、最初からＭＡＰ１とＭＡＰ２の積載重量いずれか大きい方の積載重量を選択するのではなく、いずれか小さい方を選択することで、ノイズ的に積載重量が大きく変化する場合などを除外できるようにしている。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態の積載重量検出装置によれば、車両が旋回運動するときの挙動に基づいて積載重量を検出している。すなわち、予め求めておいた舵角速度に対する舵角とヨーレートとの位相差の関係と、各センサ２〜４の検出信号から演算した舵角速度および舵角とヨーレートとの位相差に基づいて、積載重量を検出している。これら各センサ２〜４の検出信号から演算した舵角速度および舵角とヨーレートとの位相差は、制動トルクが加わったり、４輪にスリップが発生した時、さらには振動発生時や微小時間に路面変化が生じる場合などの外乱要因が発生した場合であっても、その外乱要因が加味された値となっている。このため、外乱要因が発生しても正確な積載重量を検出することができる。
【００４１】
また、本実施形態の車両重量検出装置では、重心位置に基づいて積載重量を検出している。すなわち、予め求めておいたヨー角加速度に対するヨーレートと横加速度との位相差の関係と、各センサ２〜４の検出信号から演算した舵角速度および舵角とヨーレートとの位相差に基づいて、積載重量を検出している。この場合にも、各センサ２〜４の検出信号から演算したヨー角加速度およびヨーレートと横加速度との位相差は、制動トルクが加わったり、４輪にスリップが発生した時、さらには振動発生時や微小時間に路面変化が生じる場合などの外乱要因が発生した場合であっても、その外乱要因が加味された値となっている。このため、外乱要因が発生しても正確な積載重量を検出することができる。
【００４２】
そして、本実施形態では、車両が旋回運動するときの挙動に基づく積載重量の検出と、重心位置に基づく積載重量の検出の双方を行っているため、より正確な積載重量を検出することが可能となる。
【００４３】
なお、このようにして正確な積載重量を検出することができれば、検出した積載重量に基づいて、例えば横転抑制制御等を行うべく、制御信号を送ってブレーキ用アクチュエータ５を駆動することで、正確な積載重量に基づいた的確な制御を行うことが可能となる。
【００４４】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態の積載重量検出装置は、第１実施形態に対して積載重量検出処理の方法を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００４５】
第１実施形態では、重心位置に基づく積載重量の検出を、ヨー角加速度に対するヨーレートと横加速度との位相差の関係を積載重量別に求めておいたマップや関数式に基づいて行った。これに対して、本実施形態では、ヨー角加速度に対するヨーレートと横加速度との位相差の関係を重心位置別に求めておくと共に、重心位置に対応する積載重量の関係についても求めておき、これら２つの関係に基づいて積載重量を検出する。このため、図３のステップ１２０の処理を２つの関係に基づいて行う。なお、図３のステップ１２０以外の処理については、第１実施形態と同様である。
【００４６】
図４（ａ）は、予め実験などによって求めておいたヨー角加速度に対するヨーレートと横加速度との位相差の関係を重心位置別に記載したマップであり、図４（ｂ）は、重心位置に対応する積載重量の関係を示したマップである。
【００４７】
図４（ａ）に示すように、ヨー角加速度に対するヨーレートと横加速度との位相差の関係を重心位置別に表すこともできる。ここでは、ヨー角加速度に対するヨーレートと横加速度との位相差の関係を車両後方への重心位置の移動量別に三本の線で示すことで、車両後方への重心位置の移動が無（空車時）、小、中、大の４つの領域に区画してある。したがって、ステップ１００で演算したヨー角加速度およびヨーレートと横加速度との位相差がマップのどの領域に位置しているかにより、車両後方への重心位置の移動が無い状態か、車両後方への重心位置の移動が小〜大のいずれであるかを判別する。
【００４８】
また、図４（ｂ）に示すように、重心位置と積載重量とは相関関係があり、ほぼ比例関係として表すことができる。このため、ヨー角加速度に対するヨーレートと横加速度との位相差の関係に基づいて検出した車両後方への重心位置の移動量と対応する値を図４（ｂ）のマップから求めることで、積載重量を検出することができる。そして、このとき判別された積載重量をＭＡＰ２の積載重量として記憶する。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態では、ヨー角加速度に対するヨーレートと横加速度との位相差の関係を重心位置別に求めておくと共に、重心位置に対応する積載重量の関係についても求めておき、これら２つの関係に基づいて積載重量を検出している。このように、まずは車両の挙動に基づいて重心位置を検出しておき、続いて検出した重心位置より積載重量を検出することもできる。このようにしても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５０】
（他の実施形態）
（１）上記第１、第２実施形態では、車両が旋回運動するときの挙動に基づく積載重量の検出と、重心位置に基づく積載重量の検出の双方を行うことにより、より正確な積載重量の検出が行えるようにしているが、これらのうちのいずれか一方のみであっても構わない。
【００５１】
（２）また、上記第１、第２実施形態では、車両が旋回運動するときの挙動として、舵角を第１挙動パラメータにすると共に、ヨーレートを第２挙動パラメータとし、舵角とヨーレートの位相差を演算し、舵角速度に対する舵角とヨーレートとの位相差に基づいて、積載重量を検出した。
【００５２】
しかしながら、これは単なる一例を示したに過ぎない。例えば、舵角の調整後にヨーレートが発生するが、これに伴って横加速度も発生する。このため、舵角を第１挙動パラメータとし、横加速度を第２挙動パラメータとして、これらの位相差を舵角とヨーレートとの位相差に代えて用いることで、積載重量を検出することもできる。
【００５３】
また、舵角の調整後にヨーレートが発生する際に、ロール角も変化する。このため、舵角を第１挙動パラメータとし、ロール角を第２挙動パラメータとして、これらの位相差を舵角とヨーレートとの位相差に代えて用いることで、積載重量を検出することもできる。なお、ロール角については、図示しないロール角センサ（車両左右方向の傾斜センサ）からの検出信号が制御装置１に入力されるようにしておけば、必要な演算周期毎に制御装置１で取得することができる。
【００５４】
なお、第１、第２実施形態において、ヨー角加速度に対するヨーレートと横加速度との位相差に基づいて積載重量を推定したが、この場合には、ヨーレートが第１、第３挙動パラメータ、横加速度が第２、第４挙動パラメータとなる。
【００５５】
（３）また、上記第１、第２実施形態では、車両後方への重心位置の移動量に対応して積載重量を検出しているが、重心位置をサスペンションなどに備えられた荷重センサの検出信号などに基づいて直接検出し、検出した重心位置と積載重量の関係（図４（ｂ）に示される関係やその関係に対応する関数式）に基づいて、積載重量を検出するようにしても良い。
【００５６】
（４）さらに、上記第１、第２実施形態では、例えばイグニッションスイッチがオフからオンに投入されたとき、もしくは、車両が所定時間停車して積載重量が変動した可能性がある場合に、所定の演算周期毎に積載重量が検出されるようにしている。これに対し、積載重量がより正確に検出できるように、例えば、ステップ１１０による積載重量検出を舵角速度が所定の閾値を超えている場合にのみ行うようにしても良い。このようにすれば、舵角とヨーレートとの位相差がより大きくなるときに積載重量検出が行えるため、より正確に積載重量を検出することができる。同様に、ステップ１２０による積載重量検出をヨーレートが所定の閾値を超えている場合にのみ行うようにしたりしても良い。このようにしても、ヨーレートと横加速度との位相差がより大きくなるときに積載重量検出が行えるため、より正確に積載重量を検出することができる。
【００５７】
（５）なお、各図中に示したステップは、各種処理を実行する手段に対応するものである。すなわち、ステップ１００の処理を実行する部分が位相差演算手段（第１、第２位相差演算手段）や舵角速度検出手段もしくはヨー角加速度検出手段、ステップ１１０の処理を実行する部分が第１積載重量推定手段、ステップ１２０の処理を実行する部分が積載重量推定手段や第２積載重量推定手段もしくは重心位置推定手段、ステップ１３０の処理を実行する部分が積載重量決定手段に相当する。
【符号の説明】
【００５８】
１…制御装置、２…舵角センサ、３…ヨーレート、
４…横加速度センサ、５…ブレーキ用アクチュエータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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