(57)【要約】【課題】エアスプリングが負担するバネ負担荷重の推定精度を向上させる。【解決手段】基本荷重演算部１９は、圧力センサ１４が検出した内圧と基本荷重演算情報とを用いてバネ負担基本荷重を演算する。昇降判定部２０は、直前の車高変位が上昇方向であったか或いは下降方向であったかを昇降履歴に基づいて判定する。補正荷重演算部２２は、直前の車高変位が上昇方向であったと判定された場合には、車高センサ１３が検出した車高と上昇方向の補正荷重演算情報とを用いてバネ負担補正荷重を演算し、下降方向であったと判定された場合には、車高センサ１３が検出した車高と下降方向の補正荷重演算情報とを用いてバネ負担補正荷重を演算する。バネ負担荷重演算部２３は、バネ負担基本荷重にバネ負担補正荷重を加算することによって、エアスプリングが負担するバネ負担荷重を算出する。【選択図】図３
2015205523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアスプリングによって構造体が下方から弾性支持され、圧縮空気の供給及び排出による前記エアスプリングの伸縮によって前記構造体が昇降する車両に搭載される重量推定装置であって、
前記エアスプリングの内圧を検出する内圧検出手段と、
所定の基準高さに対する前記構造体の高さを上下変位として検出する上下変位検出手段と、
前記構造体の昇降履歴を記憶する昇降履歴記憶手段と、
前記エアスプリングの任意の内圧とバネ負担基本荷重との対応関係を基本荷重演算情報として予め記憶する基本荷重演算情報記憶手段と、
前記構造体が上昇して達した任意の上下変位とバネ負担補正荷重との対応関係を上昇方向の補正荷重演算情報として予め記憶するとともに、前記構造体が下降して達した任意の上下変位とバネ負担補正荷重との対応関係を下降方向の補正荷重演算情報として予め記憶する補正荷重演算情報記憶手段と、
前記内圧検出手段が検出した内圧と前記基本荷重演算情報記憶手段が記憶する前記基本荷重演算情報とを用いてバネ負担基本荷重を演算する基本荷重演算手段と、
前記上下変位検出手段が検出した上下変位に前記構造体が上昇して達したか或いは下降して達したかを、前記昇降履歴記憶手段が記憶する昇降履歴に基づいて判定する昇降判定手段と、
前記構造体が上昇して前記上下変位に達したと前記昇降判定手段が判定した場合には、前記上下変位と前記補正荷重演算情報記憶手段が記憶する前記上昇方向の補正荷重演算情報とを用いてバネ負担補正荷重を演算し、前記構造体が下降して前記上下変位に達したと前記昇降判定手段が判定した場合には、前記上下変位と前記補正荷重演算情報記憶手段が記憶する前記下降方向の補正荷重演算情報とを用いてバネ負担補正荷重を演算する補正荷重演算手段と、
前記基本荷重演算手段が演算したバネ負担基本荷重に前記補正荷重演算手段が演算したバネ負担補正荷重を加算することによって、前記エアスプリングが負担するバネ負担荷重を算出するバネ負担荷重演算手段と、を備える
ことを特徴とする車両の重量推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造体がエアスプリングによって昇降自在に弾性支持される車両の重量推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、エアバネの荷重−内圧特性は線形近似式で示され、測定したエアバネの内圧を上記線形近似式に代入することによって、エアバネに対する荷重を算出可能であることが開示されている。また、特許文献１には、設計上の荷重−内圧特性を実際のエアバネの性状に応じて補正する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２４０７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エアスプリング（エアバネ）の内圧とバネ負担荷重（エアバネに対する荷重）との関係は、エアスプリングが伸張した場合（エアスプリングが支持する構造体が上昇した場合）と短縮した場合（構造体が下降した場合）とで相違する。すなわち、実際の荷重−内圧特性には、エアスプリングの伸張時と短縮時（構造体の上昇時と下降時）でヒステリシスが存在し、構造体が任意の１つの上下位置に上昇して達した場合と下降して達した場合とでは、エアスプリングの内圧は相違する。
【０００５】
また、エアスプリングが連結される構造（例えばサスペンションリンク）がゴムなどのバネ要素を含み、構造体からの荷重によってバネ要素が弾性変形する場合、エアスプリングに加えてバネ要素も荷重を負担する。
【０００６】
このため、特許文献１のような線形近似式から算出される荷重には、エアスプリングのヒステリシスによる誤差やエアスプリング以外のバネ要素の荷重負担による誤差が含まれてしまい、線形近似式（基本荷重演算情報）だけではバネ負担荷重の推定精度を向上させることが難しい。
【０００７】
そこで、本発明は、エアスプリングが負担するバネ負担荷重の推定精度を向上させることが可能な車両の重量推定装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成すべく、本発明は、車両に搭載される重量推定装置であって、内圧検出手段と、上下変位検出手段と、昇降履歴記憶手段と、基本荷重演算情報記憶手段と、補正荷重演算情報記憶手段と、基本荷重演算手段と、昇降判定手段と、補正荷重演算手段と、バネ負担荷重演算手段とを備える。構造体は、エアスプリングによって下方から弾性支持され、圧縮空気の供給及び排出によるエアスプリングの伸縮によって昇降する。
【０００９】
内圧検出手段は、エアスプリングの内圧を検出する。上下変位検出手段は、所定の基準高さに対する構造体の高さを上下変位として検出する。昇降履歴記憶手段は、構造体の昇降履歴を記憶する。基本荷重演算情報記憶手段は、エアスプリングの任意の内圧とバネ負担基本荷重との対応関係を基本荷重演算情報として予め記憶する。補正荷重演算情報記憶手段は、構造体が上昇して達した任意の上下変位とバネ負担補正荷重との対応関係を上昇方向の補正荷重演算情報として予め記憶する。また、補正荷重演算情報記憶手段は、構造体が下降して達した任意の上下変位とバネ負担補正荷重との対応関係を下降方向の補正荷重演算情報として予め記憶する。
【００１０】
基本荷重演算手段は、内圧検出手段が検出した内圧と基本荷重演算情報記憶手段が記憶する基本荷重演算情報とを用いてバネ負担基本荷重を演算する。昇降判定手段は、上下変位検出手段が検出した上下変位に構造体が上昇して達したか或いは下降して達したかを、昇降履歴記憶手段が記憶する昇降履歴に基づいて判定する。補正荷重演算手段は、構造体が上昇して上記上下変位に達したと昇降判定手段が判定した場合には、上記上下変位と補正荷重演算情報記憶手段が記憶する上昇方向の補正荷重演算情報とを用いてバネ負担補正荷重を演算する。また、補正荷重演算手段は、構造体が下降して上記上下変位に達したと昇降判定手段が判定した場合には、上記上下変位と補正荷重演算情報記憶手段が記憶する下降方向の補正荷重演算情報とを用いてバネ負担補正荷重を演算する。バネ負担荷重演算手段は、基本荷重演算手段が演算したバネ負担基本荷重に補正荷重演算手段が演算したバネ負担補正荷重を加算することによって、エアスプリングが負担するバネ負担荷重を算出する。
【００１１】
基本荷重演算情報は、エアスプリングの内圧からバネ負担基本荷重を一意的に決定する情報であり、基本荷重演算情報を用いて演算されるバネ負担基本荷重には、エアスプリングの伸張時と短縮時（構造体の上昇時と下降時）のヒステリシスによる誤差が含まれる。なお、基本荷重演算情報は、エアスプリングの内圧を変数とする線形近似式であってもよい。
【００１２】
上昇方向の補正荷重演算情報は、構造体が上昇して達した上下位置からバネ負担補正荷重（上昇方向のバネ負担補正荷重）を一意的に決定する情報であり、下降方向の補正荷重演算情報は、構造体が下降して達した上下位置からバネ負担補正荷重（下降方向のバネ負担補正荷重）を一意的に決定する情報である。上昇方向及び下降方向のバネ負担補正荷重は、上記エアスプリングのヒステリシスによる誤差を相殺する荷重を含み、バネ負担基本荷重にバネ負担補正荷重を加算することによって、バネ負担基本荷重からエアスプリングのヒステリシスによる誤差が除去される。
【００１３】
また、構造体からの荷重をエアスプリングとエアスプリング以外のバネ要素（他のバネ要素）とが負担する場合、バネ負担基本荷重には上記エアスプリングのヒステリシスによる誤差に加えて、他のバネ要素の荷重負担による誤差も含まれる。他のバネ要素の荷重負担による誤差は構造体の上下位置によって相違することから、上昇方向及び下降方向のバネ負担補正荷重に、他のバネ要素の荷重負担による誤差を相殺する荷重をさらに含めることが好適である。バネ負担基本荷重にバネ負担補正荷重を加算することによって、バネ負担基本荷重からエアスプリングのヒステリシスによる誤差及び他のバネ要素の荷重負担による誤差の双方が除去されるためである。
【００１４】
また、上下変位検出手段は構造体の上下変位を逐次検出してもよく、昇降履歴記憶手段は、上下変位検出手段が検出した上下変位を昇降履歴として記憶してもよい。
【００１５】
上記構成では、内圧検出手段は、エアスプリングの内圧を検出し、上下変位検出手段は、構造体の上下変位を検出する。また、構造体の昇降に応じて、昇降履歴記憶手段が構造体の昇降履歴を記憶する。
【００１６】
重量推定処理が開始されると、基本荷重演算処理と補正荷重演算処理とが実行され、両処理の演算結果を用いてバネ負担荷重演算処理が実行される。基本荷重演算処理と補正荷重演算処理とは何れかを先に実行してもよく、両者を並行して実行してもよい。
【００１７】
基本荷重演算処理では、内圧検出手段が検出した内圧と基本荷重演算情報記憶手段が記憶する基本荷重演算情報とを用いて、基本荷重演算手段がバネ負担基本荷重を演算する。
【００１８】
補正荷重演算処理では、上下変位検出手段が検出した上下変位に構造体が上昇して達したか或いは下降して達したかを、昇降履歴記憶手段が記憶する昇降履歴に基づいて昇降判定手段が判定する。構造体が上昇して上記上下変位に達したと昇降判定手段が判定すると、補正荷重演算手段は、上記上下変位と補正荷重演算情報記憶手段が記憶する上昇方向の補正荷重演算情報とを用いてバネ負担補正荷重を演算する。反対に、構造体が下降して上記上下変位に達したと昇降判定手段が判定すると、補正荷重演算手段は、上記上下変位と補正荷重演算情報記憶手段が記憶する下降方向の補正荷重演算情報とを用いてバネ負担補正荷重を演算する。
【００１９】
なお、基本荷重演算処理で用いる内圧を内圧検出手段が検出するタイミングと、補正荷重演算処理で用いる上下変位を上下変位検出手段が検出するタイミングとは、必ずしも一致していなくてもよいが、エアスプリングの内圧及び構造体の上下位置が変化しない状態（任意の１つの重量推定状態）で内圧及び上下位置の双方が検出されることが必要である。
【００２０】
バネ負担過重演算処理では、基本荷重演算処理の演算結果であるバネ負担基本荷重に補正荷重演算処理の演算結果であるバネ負担補正荷重を加算することによって、エアスプリングが負担するバネ負担荷重をバネ負担荷重演算手段が算出する。
【００２１】
このように、構造物が上昇した場合には、上昇方向の補正荷重演算情報を用いてバネ負担補正荷重を演算し、演算された上昇方向のバネ負担補正荷重をバネ負担基本荷重に加算してバネ負担荷重を算出する。一方、構造物が下降した場合には、下降方向の補正荷重演算情報を用いてバネ負担補正荷重を演算し、演算された下降方向のバネ負担補正荷重をバネ負担基本荷重に加算してバネ負担荷重を算出する。上昇方向及び下降方向のバネ負担補正荷重は、エアスプリングのヒステリシスによる誤差を相殺する荷重をそれぞれ含むので、バネ負担補正荷重をバネ負担基本荷重に加算することよって、エアスプリングのヒステリシスによる誤差を含まないバネ負担荷重を得ることができ、バネ負担荷重の推定精度を向上させることができる。
【００２２】
また、構造体からの荷重をエアスプリングとエアスプリング以外のバネ要素（他のバネ要素）とが負担する場合には、上昇方向及び下降方向のバネ負担補正荷重に、他のバネ要素の荷重負担による誤差を相殺する荷重をさらに含めることによって、エアスプリングのヒステリシスによる誤差及び他のバネ要素の荷重負担による誤差の双方を含まないバネ負担荷重を得ることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、エアスプリングが負担するバネ負担荷重の推定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両を後方から視た模式図であり、（ａ）は最低車高の状態を、（ｂ）は最低車高から標準車高に上昇させた状態をそれぞれ示す。
【図２】図１と同様の車両の模式図であり、（ａ）は最高車高の状態を、（ｂ）は最高車高から標準車高に下降させた状態をそれぞれ示す。
【図３】重量推定装置のブロック図である。
【図４】上昇方向の荷重補正マップの模式図である。
【図５】下降方向の荷重補正マップの模式図である。
【図６】重量推定装置が実行する重量推定処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明をトラックに適用した一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明における前後方向は、車両の前後方向を意味し、左右方向は、車両前方を向いた状態での左右方向を意味する。
【００２６】
図１及び図２に示すように、車両（トラック）１は、車体フレーム２と、キャブ（図示省略）と、箱形の荷台５と、左右の前輪（図示省略）と、左右の後輪６と、フロントサスペンション（図示省略）と、リヤサスペンション７と、ＥＣＵ１０（図３参照）とを備える。
【００２７】
車体フレーム２は、車両前後方向に沿って略平行に延びる左右１対のサイドフレーム３（３Ｌ、３Ｒ）と、車両前後方向に所定間隔をおいて配置されて車幅方向に延びる複数の直線状のクロスフレーム４とを有する。各クロスフレーム４は、サイドフレーム３に対して略直交し、クロスフレーム４の両端は、左右のサイドフレーム３Ｌ，３Ｒに結合される。
【００２８】
キャブは、車体フレーム２の前部上方に配置され、荷台５は、車体フレーム２の後部上方に載置され固定される。
【００２９】
リヤサスペンション７は、圧縮空気の供給及び排出によって各々が上下方向に伸縮する左右のエアスプリング８（８Ｌ，８Ｒ）から構成され、車体フレーム２の後部を支持する。左エアスプリング８Ｌは、左のサイドフレーム３Ｌと後輪６の車軸（後車軸９）との間に介在して、車体フレーム２の左側を昇降可能に下方から弾性支持する。右エアスプリング８Ｒは、右のサイドフレーム３Ｒと後車軸９との間に介在して、車体フレーム２の右側を昇降可能に下方から弾性支持する。車体フレーム２（荷台５）の左右は、エアスプリング８に対する圧縮空気の給排制御によってそれぞれ昇降する。すなわち、車体フレーム２と車体フレーム２が支持する構造物（荷台５等の架装物やキャブなど）とから構成される構造体１１は、エアスプリング８によって下方から弾性支持され、圧縮空気の供給及び排出によるエアスプリング８の伸縮によって昇降する。なお、エアスプリング８が連結されるサスペンションリンク（図示省略）は、ゴム製のブッシュなどのバネ要素を含んでいる。
【００３０】
左のサイドフレーム３Ｌには、左エアスプリング８Ｌの近傍でサイドフレーム３Ｌと後車軸９との間の上下方向の距離（構造体１１の後左側の車高Ｈ）を検出する左車高センサ１２Ｌ（図３参照）が設けられ、右のサイドフレーム３Ｒには、右エアスプリング８Ｒの近傍でサイドフレーム３Ｒと後車軸９との間の上下方向の距離（構造体１１の後右側の車高Ｈ）を検出する右車高センサ１２Ｒ（図３参照）が設けられている。左右のサイドフレーム３Ｌ，３Ｒと後車軸９との上下方向の各距離は、所定の基準高さ（本実施形態では後車軸９の高さ）に対する構造体１１の高さ（上下変位）であり、各車高センサ１２Ｌ，１２Ｒは、構造体１１の上下変位を検出する上下変位検出手段として機能する。各車高センサ１２Ｌ，１２Ｒは、構造体１１の左右の車高Ｈを逐次検出し、検出した車高ＨをＥＣＵ１０（図３参照）へ出力する。
【００３１】
左エアスプリング８Ｌ又は左エアスプリング８Ｌへ圧縮空気を供給するエア管路（図示省略）には、左エアスプリング８Ｌの内圧を検出する左圧力センサ１４Ｌ（図３参照）が設けられ、右エアスプリング８Ｒ又は右エアスプリング８Ｒへ圧縮空気を供給するエア管路（図示省略）には、右エアスプリング８Ｒの内圧を検出する右圧力センサ１４Ｒ（図３参照）が設けられている。各圧力センサ１４Ｌ，１４Ｒは、エアスプリング８の内圧を検出する内圧検出手段として機能する。また、各圧力センサ１４Ｌ，１４Ｒは、左右のエアスプリング８Ｌ，８Ｒの内圧を逐次検出し、検出した内圧をＥＣＵ１０（図３参照）へ出力する。
【００３２】
図示及び詳細な説明を省略するが、フロントサスペンション及びその関連要素も、リヤサスペンション７と同様に構成されている。すなわち、フロントサスペンションは、圧縮空気の供給及び排出によって各々が上下方向に伸縮する左右のエアスプリングから構成され、車体フレーム２の前部を支持する。左右のエアスプリングは、左右のサイドフレーム３Ｌ，３Ｒと前輪の車軸（前車軸）との間に介在して、車体フレーム２の左側と右側とを昇降可能に下方からそれぞれ弾性支持する。左右の車高センサ（図示省略）は、左右のエアスプリングの近傍で構造体１１の前左側の車高Ｈと前右側の車高Ｈとをそれぞれ検出してＥＣＵ１０へ出力する。また、左右の圧力センサは、左右のエアスプリングの内圧をそれぞれ検出してＥＣＵ１０へ出力する。
【００３３】
フロントサスペンション（エアスプリング）及びリヤサスペンション７（エアスプリング８）が支持する構造体１１の重量（バネ上重量）は、架装や積荷１２の状態（重量）に依存して増減する可変値（変動値）である。これに対し、車両１のうちフロントサスペンション及びリヤサスペンション７が支持しない構造物（前後の車軸や車輪など）の重量（バネ下重量）は、車両１の諸元によって決定される不変値（固定値）である。車両１の重量は、バネ上重量とバネ下重量との総和であるため、バネ上重量を推定することによって、車両１の重量（車両重量）を推定することができる。
【００３４】
ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とＲＯＭ(Read Only Memory)とＲＡＭ(Random Access Memory)とを備え、ＲＯＭに格納されたエアサス制御処理プログラムを読み出して、エアサス制御処理を実行することによって、図３に示すように、車高制御部１５として機能する。また、ＥＣＵ１０は、ＲＯＭに格納された重量推定プログラムを読み出して、重量推定処理を実行することによって、重量推定部１６として機能する。なお、エアサス制御処理及び重量推定処理は、フロントサスペンションの左右のエアスプリングとリヤサスペンション７の左右のエアスプリング８とに対してそれぞれ同様に実行されるため、以下の説明では、リヤサスペンション７に対する処理について主に説明し、フロントサスペンションに対する処理については適宜省略する。
【００３５】
ＲＡＭは、車高センサ１３や圧力センサ１４などの各種センサ類が検出した検出値やＣＰＵ演算結果などの一時記憶領域、及び各種演算式や各種マップ等の記憶領域として機能する。なお、各種演算式や各種マップ等の記憶領域は、ＲＯＭに設定されてもよく、ＲＯＭに格納された各種プログラムの一部として設定されてもよい。
【００３６】
車室内の運転席の近傍（例えばインストルメントパネル）には表示部２４と重量推定指示スイッチ２５とが設けられ、表示部２４及び重量推定指示スイッチ２５はそれぞれＥＣＵ１０に接続されている。表示部２４は、重量推定部１６による重量推定処理の結果を表示するための表示画面（図示省略）を有し、重量推定指示スイッチ２５は、重量推定処理の開始を指示する入力操作を車室内の運転者等から受け付ける。
【００３７】
車高制御部１５は、車両１の始動（電源オン）に応じてエアサス制御処理を開始し、車両１の停止（電源オフ）に応じてエアサス制御処理を終了する。また、エアサス制御処理の実行中において、車高制御部１５は、車体フレーム２の左右の車高Ｈがともに所定の標準車高Ｈmidとなるように、エアスプリング８に対する圧縮空気の給排を制御する。具体的には、左右の車高センサ１２Ｌ，１２Ｒが検出する左右の車高Ｈがそれぞれ標準車高Ｈmidとなるように、圧力センサ１４Ｌ，１４Ｒが検出する空気圧に応じて左給排気弁３０Ｌ及び／又は右給排気弁３０Ｒへ制御信号を出力する。左給排気弁３０Ｌ及び右給排気弁３０Ｒは、左エアスプリング８Ｌ及び右エアスプリング８Ｒに対する圧縮空気の供給管路及び排気管路を開閉可能な電磁弁であり、左給排気弁３０Ｌ及び右給排気弁３０Ｒへ制御信号を出力することによって、左エアスプリング８Ｌ及び右エアスプリング８Ｒへの圧縮空気の給排がそれぞれ制御される。
【００３８】
重量推定部１６は、昇降履歴記憶部（昇降履歴記憶手段）１７、基本荷重演算情報記憶部（基本荷重演算情報記憶手段）１８、基本荷重演算部（基本荷重演算手段）１９、昇降判定部（昇降判定手段）２０、補正荷重演算情報記憶部（補正荷重演算情報記憶手段）２１、補正荷重演算部（補正荷重演算手段）２２、及びバネ負担荷重演算部（バネ負担荷重演算手段）２３から構成される。重量推定部１６は、車高制御部１５によるエアサス制御処理の実行中であって、車両１の始動（電源オン）から所定の待機時間が経過したとき、及び重量推定指示スイッチ２５が重量推定処理の開始指示の入力操作を受け付けたときに、重量推定処理を開始する。上記所定の待機時間は、エアサス制御処理の開始から構造体１１の左右の車高Ｈが標準車高Ｈmidに達するまでに要する設計上の時間である。
【００３９】
昇降履歴記憶部１７は、重量推定処理が開始されたか否かに拘わらず、エアサス制御処理の実行中において、左右の車高センサ１３Ｌ，１３Ｒが構造体１１の左右の車高Ｈを検出する度に、検出された車高Ｈを昇降履歴としてそれぞれ時系列に記憶する。
【００４０】
基本荷重演算情報記憶部１８は、エアスプリング８の任意の内圧Ｐとバネ負担基本荷重Ｆｓとの対応関係を基本荷重演算情報として予め記憶する。エアスプリング８の荷重−内圧特性は下記の式（１）の線形近似式で示されるため、式（１）の線形近似式が基本荷重演算情報として記憶され、式（１）に従ってエアスプリング８の内圧Ｐからバネ負担基本荷重Ｆｓが一意的に決定される。式（１）中の係数ａと切片ｂとは、エアスプリング８の構造に応じて決まる定数である。
【００４１】
Ｆｓ＝ａ×Ｐ＋ｂ・・・（１）
【００４２】
なお、本実施形態の左右のエアスプリング８Ｌ，８Ｒは同様の構造であるため、記憶される線形近似式も共通である。また、上述のエアサス制御処理における構造体１１の昇降範囲は、荷重−内圧特性の線形近似が成立する所定の範囲（最低車高Ｈmin〜最高車高Ｈmaxの範囲）に設定されている。
【００４３】
基本荷重演算部１９は、重量推定処理の開始時に左右の圧力センサ１４Ｌ，１４Ｒが検出した各内圧Ｐを、基本荷重演算情報記憶部１８が記憶する線形近似式に代入することによって、バネ負担基本荷重Ｆｓをそれぞれ演算する。
【００４４】
ここで、実際の荷重−内圧特性には、エアスプリング８の伸張時と短縮時（構造体１１の上昇時と下降時）でヒステリシスが存在し、エアスプリング８の内圧Ｐとバネ負担荷重（エアスプリング８に対する荷重）との関係は、エアスプリング８が伸張した場合（図１に示すように構造体１１が上昇した場合）と短縮した場合（図２に示すように構造体１１が下降した場合）とで相違する。すなわち、構造体１１が任意の１つの車高Ｈ（例えば標準車高Ｈmid）に上昇して達した場合と下降して達した場合（例えば、図１に示す場合と図２に示す場合）とでは、エアスプリング８の内圧Ｐは相違する。
【００４５】
また、エアスプリング８が連結されるサスペンションリンクがゴム製のブッシュなどのバネ要素を含み、構造体１１からの荷重によってバネ要素も弾性変形するため、エアスプリング８に加えてバネ要素も荷重を負担する。
【００４６】
このような理由から、線形近似式（上記式（１））から算出されるバネ負担基本荷重Ｆｓには、エアスプリング８のヒステリシスによる誤差やエアスプリング８以外のバネ要素の荷重負担による誤差が含まれる。
【００４７】
昇降判定部２０は、重量推定処理の開始時（判定時）の構造体１１の左右の車高Ｈ（左右の車高センサ１３が検出した各車高Ｈ（例えば標準車高Ｈmid）に構造体１１が上昇して達したか（直前の車高Ｈの変化が上昇方向であったか）或いは下降して達したか（直前の車高Ｈの変化が下降方向であったか）を、昇降履歴記憶部１７が記憶する昇降履歴に基づき、左右のそれぞれについて判定する（左エアスプリング８Ｌのバネ負担荷重を推定する場合には、左車高センサ１３Ｌが検出した昇降履歴に基づいて判定し、右エアスプリング８Ｒのバネ負担荷重を推定する場合には、右車高センサ１３Ｒが検出した昇降履歴に基づいて判定する）。なお、エアサス制御処理では、構造体１１が標準車高Ｈmidの近傍の微小な範囲で上下動する場合があり、このような微小な範囲での上下動はヒステリシスへの関与が極めて低い。このため、微小な範囲での上下動を判断対象から除外し、所定距離を超えて構造体１１が上昇して判定時の車高Ｈに達していた場合に直前の車高Ｈの変化が上昇方向であったと判定し、所定距離を超えて構造体１１が下降して判定時の車高Ｈに達していた場合に直前の車高Ｈの変化が下降方向であったと判定する。
【００４８】
補正荷重演算情報記憶部２１は、図４に示す上昇方向の補正荷重マップ（補正荷重演算情報）と、図５に示す下降方向の補正荷重マップ（補正荷重演算情報）とを予め記憶する。上昇方向の荷重補正マップは、構造体１１が上昇して任意の車高Ｈに達した場合の車高Ｈとバネ負担補正荷重Ｆｅとの対応関係を示すマップであり、上昇方向の荷重補正マップを参照することによって、構造体１１が上昇して達した車高Ｈからバネ負担補正荷重Ｆｅ（上昇方向のバネ負担補正荷重Ｆｅ）が一意的に決定される。下降方向の荷重補正マップは、構造体１１が下降して任意の車高Ｈに達した場合の車高Ｈとバネ負担補正荷重Ｆｅとの対応関係を示すマップであり、下降方向の補正荷重マップを参照することによって、構造体１１が下降して達した車高Ｈからバネ負担補正荷重Ｆｅ（下降方向のバネ負担補正荷重Ｆｅ）が一意的に決定される。なお、本実施形態の左右のエアスプリング８Ｌ，８Ｒは同様の構造であるため、記憶される上昇方向及び下降方向の補正荷重マップも共通である。
【００４９】
車高Ｈに応じて決定される上昇方向及び下降方向のバネ負担補正荷重Ｆｅは、上述したエアスプリング８のヒステリシスによる誤差を相殺する荷重と、他のバネ要素の荷重負担による誤差を相殺する荷重との双方を含み、バネ負担基本荷重Ｆｓにバネ負担補正荷重Ｆｅを加算することによって、バネ負担基本荷重Ｆｓからエアスプリング８のヒステリシスによる誤差及び他のバネ要素の荷重負担による誤差の双方が除去される。
【００５０】
上昇方向の補正荷重マップは、例えば、構造体１１を最低車高Ｈminから計測対象の車高Ｈまで上昇させ、圧力センサ１４で計測したエアスプリング８の内圧Ｐを線形近似式（上記式（１））に代入してバネ負担基本荷重Ｆｓを算出するとともに、荷重計で計測した重量をエアスプリング８に作用する荷重（バネ負担実測荷重Ｆｔ）に変換し、その計測対象の車高Ｈにおけるバネ負担補正荷重Ｆｅ（バネ負担実測荷重Ｆｔとバネ負担基本荷重Ｆｓとの差分（Ｆｅ＝Ｆｔ−Ｆｓ））を算出するという一連の処理を、様々な複数の計測対象の車高Ｈに対して実施して、任意の車高Ｈとバネ負担補正荷重Ｆｅとの関係を求めたものである。
【００５１】
下降方向の補正荷重マップは、例えば、構造体１１を最高車高Ｈmaxから計測対象の車高Ｈまで下降させ、上昇方向の場合と同様に、圧力センサ１４で計測したエアスプリング８の内圧Ｐを線形近似式（上記式（１））に代入してバネ負担基本荷重Ｆｓを算出するとともに、荷重計で計測した重量をバネ負担実測荷重Ｆｔに変換し、その計測対象の車高Ｈにおけるバネ負担補正荷重Ｆｅ（バネ負担実測荷重Ｆｔとバネ負担基本荷重Ｆｓとの差分（Ｆｅ＝Ｆｔ−Ｆｓ））を算出するという一連の処理を、様々な複数の計測対象の車高Ｈに対して実施して、任意の車高Ｈとバネ負担補正荷重Ｆｅとの関係を求めたものである。
【００５２】
図４及び図５において、縦軸は、図中上側が負方向となるバネ負担補正荷重Ｆｅであり、横軸は、図中右側が正方向となる車高Ｈである。上昇方向（図４）及び下降方向（図５）の何れにおいても、車高Ｈが高くなるに従ってバネ負担補正荷重Ｆｅは負の方向に単純増加する。同じ車高Ｈであれば、上昇方向のバネ負担補正荷重Ｆｅ（Ｕ）は下降方向のバネ負担補正荷重Ｆｅ（Ｄ）よりも常に負側の値となる（Ｆｅ（Ｕ）＜Ｆｅ（Ｄ））。例えば、図４及び図５に示す例では、構造体１１が上昇して標準車高Ｈmidに達した場合のバネ負担補正荷重Ｆｅ（Ｕ）midは負の値であり、構造体１１が下降して標準車高Ｈmidに達した場合のバネ負担補正荷重Ｆｅ（Ｄ）midは正の値である。最低車高Ｈminでの上昇方向のバネ負担補正荷重Ｆｅ（Ｕ）minについては、下降方向のバネ負担荷重Ｆｅ（Ｄ）minと同じ値を設定し（Ｆｅ（Ｕ）min＝Ｆｅ（Ｄ）min）、最高車高Ｈmaxでの下降方向のバネ負担補正荷重Ｆｅ（Ｄ）maxについては、上昇方向のバネ負担荷重Ｆｅ（Ｕ）maxと同じ値を設定している（Ｆｅ（Ｄ）max＝Ｆｅ（Ｕ）max）。
【００５３】
補正荷重演算部２２は、直前の車高Ｈの変化が上昇方向であったと昇降判定部２０が判定した場合には、判定時の車高Ｈと補正荷重演算情報記憶部２１が記憶する上昇方向の補正荷重マップとを用いてバネ負担補正荷重Ｆｅを演算する。また、補正荷重演算部２２は、直前の車高Ｈの変化が下降方向であったと昇降判定部２０が判定した場合には、判定時の車高Ｈと補正荷重演算情報記憶部２１が記憶する下降方向の補正荷重マップとを用いてバネ負担補正荷重Ｆｅを演算する。
【００５４】
バネ負担荷重演算部２３は、基本荷重演算部１９が演算したバネ負担基本荷重Ｆｓに補正荷重演算部２２が演算したバネ負担補正荷重Ｆｅを加算することによって、エアスプリング８が負担するバネ負担荷重を算出する。
【００５５】
フロントサスペンションの左右のエアスプリング及びリヤサスペンション７の左右のエアスプリング８Ｌ，８Ｒの全てについて、バネ負担荷重演算部２３がバネ負担荷重（前後左右の４箇所のバネ負担荷重）を算出すると、重量推定部１６は、算出された４箇所のバネ負担荷重を合算することによってバネ上重量を算出し、算出したバネ上重量にバネ下重量を加算することによって車両重量（推定値）を算出する。また、重量推定部１６は、算出した車両重量を表示部２４の表示画面に表示するとともに、車両重量を用いて処理を実行する他のシステム（例えば車両１の横転危険性を判定するシステム等）に対して、算出した車両重量を提供する。
【００５６】
次に、ＥＣＵ１０（重量推定部１６）が実行する重量推定処理について、図６のフローチャートを参照して説明する。本処理は、車両１の始動（電源オン）から所定の待機時間が経過したとき、又は重量推定指示スイッチ２５が重量推定処理の開始指示の入力操作を受け付けたときに開始される。
【００５７】
本処理を開始すると、圧力センサ１４が検出した最新の内圧Ｐと、車高センサ１３が検出した最新の車高Ｈとを一時的に記憶する（ステップＳ１）。
【００５８】
次に、昇降履歴記憶部１７に記憶された昇降履歴に基づき、直前の車高Ｈの変化が上昇方向であったか否かを判定する（ステップＳ２）。
【００５９】
直前の車高Ｈの変化が上昇方向であったと判定すると（ステップＳ２：ＹＥＳ）、ステップＳ１で記憶した車高Ｈと上昇方向の補正荷重マップとを用いてバネ負担補正荷重Ｆｅを演算し（ステップＳ３）、ステップＳ５へ移行する。
【００６０】
一方、直前の車高Ｈの変化が上昇方向ではなかった（下降方向であった）と判定すると（ステップＳ２：ＮＯ）、ステップＳ１で記憶した車高Ｈと下降方向の補正荷重マップとを用いてバネ負担補正荷重Ｆｅを演算し（ステップＳ４）、ステップＳ５へ移行する。
【００６１】
ステップＳ５では、ステップＳ１で記憶した内圧Ｐを線形近似式（式（１））に代入してバネ負担基本荷重Ｆｓを演算し、演算したバネ負担基本荷重ＦｓにステップＳ３又はステップＳ４で演算したバネ負担補正荷重Ｆｅを加算することによってバネ負担荷重を算出する（ステップＳ５）。
【００６２】
ステップＳ２〜ステップＳ５の処理は、フロントサスペンション及びリヤサスペンション７の全てのエアスプリングに対して実行し、全てのエアスプリングについてのバネ負担荷重の算出が完了すると、算出した全てのバネ負担荷重を合算することによってバネ上重量を算出し、算出したバネ上重量にバネ下重量を加算することによって車両重量（推定値）を算出して（ステップＳ６）、本処理を終了する。
【００６３】
以上説明したように、本実施形態では、補正荷重マップとして、直前の車高Ｈの変化が上昇方向であった場合に有効な上昇方向のマップと、下降方向であった場合に有効な下降方向のマップとが予め設定されている。そして、直前の車高の変化が上昇方向であった場合には、上昇方向の補正荷重マップを用いてバネ負担補正荷重を演算し、演算された上昇方向のバネ負担補正荷重をバネ負担基本荷重に加算してバネ負担荷重を算出する。一方、直前の車高の変化が下降方向であった場合には、下降方向の補正荷重マップを用いてバネ負担補正荷重を演算し、演算された下降方向のバネ負担補正荷重をバネ負担基本荷重に加算してバネ負担荷重を算出する。上昇方向及び下降方向のバネ負担補正荷重は、エアスプリングのヒステリシスによる誤差を相殺する荷重と、他のバネ要素の荷重負担による誤差を相殺する荷重とを含む。従って、バネ負担補正荷重をバネ負担基本荷重に加算することよって、エアスプリングのヒステリシスによる誤差及び他のバネ要素の荷重負担による誤差の双方を含まないバネ負担荷重を得ることができ、バネ負担荷重の推定精度を向上させることができる。
【００６４】
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論である。
【００６５】
例えば、上記実施形態では、車軸と車体フレームとの間に介在するエアスプリングについて説明したが、エアスプリングが支持する構造体は上記実施形態に限定されず、他の構造体（例えば、キャブと車体フレームとの間に介在するエアスプリングによってキャブを下方から昇降自在に弾性支持する場合のキャブ）であってもよい。
【００６６】
また、上記実施形態では、フロントサスペンションとリヤサスペンションの双方がエアスプリングによって構成されたフルエアサスタイプの車両について説明したが、フロントサスペンションがリーフサスペンション等の金属製のバネによって構成され、リヤサスペンションがエアスプリングによって構成されていてもよい。この場合、フロントサスペンション側（前側）のバネ負担荷重を固定値として記憶させておき、リヤサスペンション側（後側）のバネ負担荷重を上記実施形態と同様に推定することによって、車両重量の推定を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、構造体がエアスプリングによって昇降可能に弾性支持される車両に対して広く適用可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１  車両（トラック）
２  車体フレーム
３，３Ｌ，３Ｒ  サイドフレーム
５  荷台
７  リヤサスペンション
８，８Ｌ，８Ｒ  エアスプリング
９  後車軸
１０  ＥＣＵ
１１  構造体
１２，１２Ｌ，１２Ｒ  車高センサ（上下変位検出手段）
１４，１４Ｌ，１４Ｒ  圧力センサ（内圧検出手段）
１５  車高制御部
１６  重量推定部
１７  昇降履歴記憶部（昇降履歴記憶手段）
１８  基本荷重演算情報記憶部（基本荷重演算情報記憶手段）
１９  基本荷重演算部（基本荷重演算手段）
２０  昇降判定部（昇降判定手段）
２１  補正荷重演算情報記憶部（補正荷重演算情報記憶手段）
２２  補正荷重演算部（補正荷重演算手段）
２３  バネ負担荷重演算部（バネ負担荷重演算手段）
【図１】
2015205523.tif 000003
【図２】
2015205523.tif 000004
【図３】
2015205523.tif 000005
【図４】
2015205523.tif 000006
【図５】
2015205523.tif 000007
【図６】
2015205523.tif 000008