(57)【要約】    【課題】  専用のセンサを用いることなく、車両の傾斜を検出できる検出装置を提供する。    【解決手段】  ２つのフロート式燃料残量センサ３ａ，３ｂを、フロートの浮動位置（燃料残量の検出位置）が車両の左右方向に分かれて並ぶように設ける。そして、２つの燃料残量センサ３ａ，３ｂの検出結果の差が所定以上であれば、前記差に基づいて車両の傾斜角を演算し、更に、どちら燃料残量センサによる検出結果がより多いかによって、車両が左右どちらに傾いているかを判別する。【選択図】  図４
2005338041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに供給する燃料を貯留する燃料タンクを備えた車両において、前記燃料タンク内の燃料残量を検出する燃料残量センサの検出信号に基づいて、車両の傾斜を検出することを特徴とする車両の傾斜検出装置。
【請求項２】
前記燃料残量センサを複数備え、該複数の燃料残量センサ間での検出残量の差に基づいて、車両の傾斜を検出することを特徴とする請求項１記載の車両の傾斜検出装置。
【請求項３】
前記燃料残量センサで検出される残量の長時間における平均的な値と単時間における平均的な値との差に基づいて、車両の傾斜を検出することを特徴とする請求項１記載の車両の傾斜検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の傾斜を検出する車両の傾斜検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、検出体と該検出体を収容するケースと前記検出体の移動を検出する磁気センサとを備えてなる傾斜センサによって、車両の傾斜を検出する装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２１３９４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記従来技術のように、車両の傾斜を検出するための専用のセンサを用いる構成では、コスト的に不利になるため、車両において傾斜以外を検出する目的で設けられているセンサの信号を流用して、車両の傾斜を検出できるようにすることが望まれていた。
本発明は上記実情に鑑みなされたものであり、専用のセンサを用いることなく、車両の傾斜を検出できる車両の傾斜検出装置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】
【０００４】
そのため請求項１記載の発明は、エンジンに供給する燃料を貯留する燃料タンクを備えた車両において、前記燃料タンク内の燃料残量を検出する燃料残量センサの検出信号に基づいて、車両の傾斜を検出する構成とした。
かかる構成によると、燃料タンク内の燃料液面は、車両の傾斜に対応して燃料タンクに対して傾斜し、燃料液面が傾斜することで同じ燃料残量であっても燃料残量センサの検出結果が変化することから、燃料残量センサの検出信号に基づいて車両の傾斜を検出する。
【０００５】
従って、本来燃料残量の表示等に用いられる燃料残量センサを用いて車両の傾斜を検出でき、コストアップを伴うことなく、車両の傾斜情報を得ることができるようになる。
請求項２記載の発明では、燃料残量センサを複数備え、該複数の燃料残量センサ間での検出残量の差に基づいて、車両の傾斜を検出する構成とした。
かかる構成によると、車両の傾きの方向によって、あるセンサで検出結果が増大する一方で、別のセンサでは検出結果が減少することになるから、複数の燃料残量センサ間での検出残量の差によって傾斜の有無及び傾斜の方向を検出することが可能となる。
【０００６】
従って、燃料残量の検出精度を高めるために複数の燃料残量センサを備える車両であれば、これら複数の燃料残量センサの検出信号に基づいて簡便に車両の傾斜を検出することができる。
請求項３記載の発明では、前記燃料残量センサで検出される残量の長時間における平均的な値と単時間における平均的な値との差に基づいて、車両の傾斜を検出する構成とした。
【０００７】
かかる構成によると、燃料残量センサで検出される燃料残量の長時間における平均的な値は、傾斜が種々に変化することによる燃料残量の平均となって、傾斜の影響を排除した値と見なすことができる一方、それよりも短い時間での平均的な値は、傾斜の影響を受ける検出結果となるから、これらの差から車両の傾斜を検出できる。
従って、１つの燃料残量センサを用いて、車両の傾斜を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１〜図３は、第１実施形態における車両１の正面図、及び、該車両１に搭載される燃料タンク２における燃料液面の状態を示すものであり、図１は車両の傾斜がない状態、図２は車両１が左に傾斜した状態、図３は車両が右に傾斜した状態を示す。
前記燃料タンク２は、図示省略したエンジンに対して供給するための燃料を貯留するものである。
【０００９】
そして、前記燃料タンク２には、２つのフロート式燃料残量センサ３ａ，３ｂが備えられている。
前記フロート式燃料残量センサ３ａ，３ｂは、燃料タンク２内の燃料液面に浮かぶフロートと、該フロートが先端に固定されると共に他端が回転可能に支持されるステーと、該ステーの角度を例えば抵抗値変化として検出する角度センサとから構成される。
【００１０】
また、前記２つの燃料残量センサ３ａ，３ｂは、前記フロートの浮動位置（燃料残量の検出位置）が車両の左右方向に分かれて並ぶように設けられる。
但し、燃料残量センサ３ａ，３ｂは前記フロート式のものに限定されず、公知の全ての残量センサを用いることが可能である。
前記フロート式燃料残量センサ３ａ，３ｂの検出信号は、マイクロコンピュータを含んで構成されるコントロールユニット４に入力され、該コントロールユニット４において燃料残量の検出が行われると共に、車両の左右方向の傾斜を検出する。
【００１１】
尚、前記燃料残量の検出結果は、燃料計の表示制御などに用いられ、また、車両傾斜の検出結果は、駆動力制御，車高調整，開閉装置の駆動制御などに用いられる。
図４のフローチャートは、前記コントロールユニット４による車両の傾斜の検出処理を示す。
図４のフローチャートにおいて、ステップＳ１では、前記２つのフロート式燃料残量センサ３ａ，３ｂそれぞれの検出信号を読み込む。
【００１２】
ステップＳ２では、燃料残量センサ３ａで検出された燃料残量と、燃料残量センサ３ｂで検出された燃料残量との差を演算する。
尚、前記ステップＳ２で差を演算するに当たって、燃料残量センサ３ａで検出された燃料残量と、燃料残量センサ３ｂで検出された燃料残量とをそれぞれに加重平均して、微小な液面変動の影響を排除した上で、係る加重平均値間における差を演算させることが好ましい。
【００１３】
ステップＳ３では、前記ステップＳ２で求めた燃料残量の差（符号付きの場合は絶対値）と所定値とを比較することで、両センサの検出結果に検出誤差以上の差があるか否かを判別する。
そして、検出誤差以上に差が生じている場合には、水平を保つ燃料液面に対して車両が左右どちらかに傾いたために、２つの燃料残量センサ３ａ，３ｂの間で検出結果に差が生じたことになる（図２，図３参照）。
【００１４】
そこで、ステップＳ３で両センサの検出結果に検出誤差以上の差があると判断されたときには、ステップＳ４へ進み、予め前記差と傾斜角度との相関を記憶したテーブル又は予め設定した関数に従って、前記燃料残量の差のデータを傾斜角度のデータに変換する。
一方、ステップＳ３で両センサの検出結果に検出誤差以上の差がないと判断されたときには、車両１の左右方向への傾きはないと判断される。
【００１５】
但し、燃料タンク２内の液面は車両の傾斜によって燃料タンク２（車両１）に対して傾斜すると共に、車両１がカーブを走行していて遠心力が働く場合にも傾斜するので、車両１が走行状態であるときに、操舵角と車速との相関から所定以上の遠心力が作用する状態であるか否かを判別するか、又は、横Ｇセンサの信号から所定以上の遠心力が作用しているかを判別し、遠心力によって液面が燃料タンク２（車両１）に対して傾斜する場合には、車両傾斜の検出をキャンセルすると良い。
【００１６】
また、燃料残量センサ３ａ，３ｂを用いた車両１の傾き検出を、車両１の停止時に限定して行わせる構成としても良い。
ステップＳ５では、車両右側に配置される燃料残量センサ３ａの検出結果が、車両左側に配置される燃料残量センサ３ｂの検出結果よりも多いか否かを判別する。
尚、前記燃料残量の検出結果の差を演算するときに、差を符号付きで演算する構成とし、前記差の符号に基づいて左右どちらの燃料残量が多いかを判定させることが可能である。
【００１７】
ここで、車両右側に配置される燃料残量センサ３ａの検出結果が、車両左側に配置される燃料残量センサ３ｂの検出結果よりも多い場合には、ステップＳ６へ進み、図３に示すように、車両の左側が高く右側が低い状態（右に傾斜した状態）であると判定する。
一方、車両右側に配置される燃料残量センサ３ａの検出結果が、車両左側に配置される燃料残量センサ３ｂの検出結果よりも少ない場合には、ステップＳ７へ進み、図２に示すように、車両の右側が高く左側が低い状態（左に傾斜した状態）であると判定する。
【００１８】
上記のように、２つの燃料残量センサ３ａ，３ｂを備える場合には、傾斜を検出する専用のセンサを設けることなく、両センサ３ａ，３ｂの検出結果を比較することで車両の傾斜を容易に検出できる。
尚、検出する傾斜の方向を左右に限定するものではなく、燃料残量センサ３ａ，３ｂの検出位置を前後方向に分けて並べれば、車両の前後方向の傾斜を検出でき、更に、燃料残量センサの前後・左右の４箇所に配置すれば、前後・左右の他、右前方，左前方，右後方，左後方などの傾斜も検出可能であり、特に車両の停止状態に限定すれば、上記左右方向以外の傾斜検出を精度良く行える。
【００１９】
図５〜図７は、第２実施形態における車両１の正面図、及び、該車両１に搭載される燃料タンク２における燃料液面の状態を示すものであり、図５は車両の傾斜がない状態、図６は車両１が左に傾斜した状態、図７は車両が右に傾斜した状態を示す。
第２実施形態では、燃料タンク２内に１つの燃料残量センサ３ｃのみが設けられている。
【００２０】
前記燃料残量センサ３ｃは、第１実施形態と同様なフロート式センサであって、フロートの浮動位置（燃料残量の検出位置）が、燃料タンク２の中央よりも車両の左側に片寄って位置するように設定されている。
そして、第２実施形態においては、コントロールユニット４が図８のフローチャートに示すようにして、車両の傾斜を検出する。
【００２１】
図８のフローチャートにおいて、ステップＳ１１では、前記燃料残量センサ３ｃの検出信号を読み込む。
ステップＳ１２，１３では、前記燃料残量センサ３ｃで検出された燃料残量をそれぞれ加重平均するが、ステップＳ１２では、前回までの加重平均値に対する重み付けをステップ１Ｓ３に比べて軽くして、センサによる検出結果の変化に比較的応答良く追従変化する加重平均値を求め、逆に、ステップＳ１３では、前回までの加重平均値に対する重み付けをステップＳ１２に比べて重くして、センサによる検出結果の変化に対する応答が比較的遅い加重平均値を求める。
【００２２】
即ち、ステップＳ１２で算出される加重平均値が単時間における平均的な値に相当し、ステップＳ１３で演算される加重平均値が長時間における平均的な値に相当する。
ここで、ステップＳ１３で演算される加重平均値は、車両１が右や左に傾斜することによる燃料残量検出値の変化が平滑化され、傾斜の影響が抑止された実際の燃料残量に近い値となるのに対して、ステップＳ１２で演算される加重平均値は、傾斜の影響を残す値であって、ステップＳ１３に対する検出残量の差は傾斜による差であると見なすことができる。
【００２３】
そこで、ステップＳ１３における加重平均値は、ステップＳ１４で燃料残量のデータとして出力される。
また、ステップＳ１５では、ステップＳ１２での加重平均値とステップＳ１３での加重平均値との差を演算する。
ステップＳ１６では、前記ステップＳ１５で求めた差（符号付きの場合は絶対値）が所定値以上であるか否かを判別し、所定値以上であれば、車両が左右のどちらかに傾斜しているものと判断し、ステップＳ１７へ進む。
【００２４】
ステップＳ１７では、予め前記差と傾斜角度との相関を記憶したテーブル又は予め設定した関数に従って、前記ステップＳ１５で求めた差を傾斜角度に変換する。
更に、ステップＳ１８では、ステップＳ１２での加重平均値（軽い加重平均値）がステップＳ１３での加重平均値（重い加重平均値）よりも多いか否かを判別する。
本実施形態では、燃料残量センサ３ｃが車両の左側に寄せて配置されているから、ステップＳ１２での加重平均値がステップＳ１３での加重平均値よりも多いと判断された場合には、ステップＳ１９へ進み、図６に示すように、車両の右側が高く左側が低い状態（左に傾斜した状態）であると判定する。
【００２５】
一方、ステップＳ１２での加重平均値がステップＳ１３での加重平均値よりも少ないと判断された場合には、ステップＳ２０へ進み、図７に示すように、車両の左側が高く右側が低い状態（右に傾斜した状態）であると判定する。
また、ステップＳ１６で、ステップＳ１２での加重平均値とステップＳ１３での加重平均値との差が所定よりも小さいと判断された場合には、車両１は左右のどちらにも傾いていないと判断される。
【００２６】
上記の第２実施形態によると、１つの燃料残量センサ３ｃの検出信号から車両の傾斜を検出することが可能で、燃料残量センサが１つだけ備えられる車両に広く適用できる。
尚、第２実施形態においても、燃料残量センサ３ｃを燃料タンク２内の前側又は後側に寄せることで、前後方向の傾斜を検出することが可能である。
また、燃料残量センサ３ｃによる検出結果の平均的な値として、加重平均値を演算させる構成としたが、サンプル数を異ならせて移動平均値を演算させる構成や、検出結果の変化における周波数解析処理によって、低周波成分として長時間における平均的な値を求め、比較的周波数の高い成分として単時間における平均的な値を求める構成とすることができる。
【００２７】
更に、燃料タンク２内の燃料が急激に減少する場合に、ステップＳ１３で演算される加重平均値の追従変化が遅れる結果、ステップＳ１２での加重平均値とステップＳ１３での加重平均値との間で偏差が生じる可能性があるので、前記ステップＳ１６で、前記ステップＳ１５で求めた差（符号付きの場合は絶対値）と比較される所定値を、例えばエンジンへの燃料供給量（エンジンにおける燃料消費量）が多いほど大きな値に変更する構成とするか、又は、エンジンへの燃料供給量（エンジンにおける燃料消費量）が所定以上であるときに傾斜の検出をキャンセルする構成としても良い。
【００２８】
更に、第２実施形態においても、車両に遠心力が作用するときに、傾斜の検出をキャンセルさせると良い。
また、第１実施形態又は第２実施形態の方法で、走行中に車両前後の傾斜を検出するときには、加速・減速によって前後方向の加速度が大きくなるときに、傾斜の検出をキャンセルさせると良い。
【００２９】
ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。
（イ）請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両の傾斜検出装置において、
車両に所定以上の遠心力が作用する状態を、操舵角及び車速から判断して、傾斜の検出をキャンセルすることを特徴とする車両の傾斜検出装置。
【００３０】
かかる構成によると、カーブ走行中で遠心力によって燃料タンク内の液面が傾くときに、これが車両の傾斜として誤検出されることを回避できる。
（ロ）請求項３記載の車両の傾斜検出装置において、
前記燃料残量センサを燃料タンク内に片寄らせて設置し、該燃料残量センサの片寄りの方向、及び、前記長時間における平均的な値と単時間における平均的な値との大小関係に基づいて、傾斜の方向を判断することを特徴とする車両の傾斜検出装置。
【００３１】
かかる構成によると、１つの燃料残量センサを片寄らせる方向を適宜設定することで、１つの燃料残量センサのみから、傾斜の方向を正しく判断することができる。
（ハ）請求項３記載の車両の傾斜検出装置において、
前記燃料タンクからエンジンへの燃料供給量が多いときに、前記傾斜の検出をキャンセルすることを特徴とする車両の傾斜検出装置。
【００３２】
かかる構成によると、前記長時間における平均的な値と単時間における平均的な値とが、実際の残量変化に対する追従性が異なるために、実際の燃料残量の急変によって両者に差が生じることで、傾斜が誤検出されてしまうことを回避できる。
（ニ）請求項３記載の車両の傾斜検出装置において、
前記長時間における平均的な値と単時間における平均的な値とを、加重重みを異ならせた残量検出結果の加重平均によって求めることを特徴とする車両の傾斜検出装置。
【００３３】
かかる構成によると、加重重みを異ならせて残量の検出結果を加重平均することで、傾斜の影響が抑止される長時間における平均的な値と、傾斜に影響される単時間における平均的な値とを求め、これらの差として傾斜に影響された残量の違いを検出できる。
（ホ）請求項３記載の車両の傾斜検出装置において、
前記長時間における平均的な値と単時間における平均的な値とを、残量検出変化の周波数解析によって求めることを特徴とする車両の傾斜検出装置。
【００３４】
かかる構成によると、残量検出変化の低周波成分として、傾斜の影響が抑止される長時間における平均的な値が求められる一方、比較的高い周波数成分として、傾斜に影響される単時間における平均的な値とを求められ、これらの差として傾斜に影響された残量の違いを検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１実施形態において傾斜がない場合の車両及び燃料タンク内液面の状態を示す図。
【図２】第１実施形態において左に傾斜している場合の車両及び燃料タンク内液面の状態を示す図。
【図３】第１実施形態において右に傾斜している場合の車両及び燃料タンク内液面の状態を示す図。
【図４】第１実施形態における車両の傾斜検出制御を示すフローチャート。
【図５】第２実施形態において傾斜がない場合の車両及び燃料タンク内液面の状態を示す図。
【図６】第２実施形態において左に傾斜している場合の車両及び燃料タンク内液面の状態を示す図。
【図７】第２実施形態において右に傾斜している場合の車両及び燃料タンク内液面の状態を示す図。
【図８】第２実施形態における車両の傾斜検出制御を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００３６】
１…車両、２…燃料タンク、３ａ，３ｂ，３ｃ…燃料残量センサ、４…コントロールユニット
【図１】
2005338041.tif 000003
【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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