(57)【要約】【課題】サスペンションがフルバウンド又はフルリバウンドした後でも輪荷重を精度高く推定すること。【解決手段】本発明の一実施形態である輪荷重推定装置１は、車輪に設けられたサスペンションのストローク長に基づいて輪荷重を推定するストローク輪荷重推定部５と、車輪の空気圧に基づいて輪荷重を推定するタイヤ空気圧輪荷重推定部４と、ストローク輪荷重推定部５及びタイヤ空気圧輪荷重推定部４によって推定された輪荷重にそれぞれ重み係数を乗算することにより最終的な輪荷重を決定する輪荷重決定部６と、を備え、輪荷重決定部６は、サスペンションのストローク長が大きい場合には、ストローク長が小さい場合と比較してタイヤ空気圧輪荷重推定部４によって推定された輪荷重に乗算する重み係数の値を大きくする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪に設けられたサスペンションのストローク長に基づいて輪荷重を推定するストローク輪荷重推定手段と、
車輪の空気圧に基づいて輪荷重を推定するタイヤ空気圧輪荷重推定手段と、
前記ストローク輪荷重推定手段及び前記タイヤ空気圧輪荷重推定手段によって推定された輪荷重にそれぞれ重み係数を乗算することにより最終的な輪荷重を決定する輪荷重決定手段と、を備え、
前記輪荷重決定手段は、サスペンションのストローク長が大きい場合には、ストローク長が小さい場合と比較して前記タイヤ空気圧輪荷重推定手段によって推定された輪荷重に乗算する重み係数の値を大きくすること
を特徴とする輪荷重推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の各車輪に掛かる荷重（輪荷重）を推定する輪荷重推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、各車輪に設けられたサスペンションのストローク長の変化に基づいて輪荷重を推定する技術が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２５４８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術によれば、サスペンションがフルバウンド又はフルリバウンドした後には輪荷重を推定することができない。また、サスペンションのストローク長が大きい時には、コイルスプリングのバネ定数が非線形に変化するために、輪荷重の推定精度が低下する。このため、サスペンションがフルバウンド又はフルリバウンドした後でも輪荷重を精度高く推定可能な技術の提供が期待されていた。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、サスペンションがフルバウンド又はフルリバウンドした後でも輪荷重を精度高く推定可能な輪荷重推定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る輪荷重推定装置は、車輪に設けられたサスペンションのストローク長に基づいて輪荷重を推定するストローク輪荷重推定手段と、車輪の空気圧に基づいて輪荷重を推定するタイヤ空気圧輪荷重推定手段と、前記ストローク輪荷重推定手段及び前記タイヤ空気圧輪荷重推定手段によって推定された輪荷重にそれぞれ重み係数を乗算することにより最終的な輪荷重を決定する輪荷重決定手段と、を備え、前記輪荷重決定手段は、サスペンションのストローク長が大きい場合には、ストローク長が小さい場合と比較して前記タイヤ空気圧輪荷重推定手段によって推定された輪荷重に乗算する重み係数の値を大きくすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る輪荷重推定装置によれば、サスペンションがフルバウンド又はフルリバウンドした後でも輪荷重を精度高く推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態である輪荷重推定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示すタイヤ空気圧輪荷重推定部の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、最終的な輪荷重を算出する際に用いられる重み係数を示す図であり、図３（ａ）は、タイヤ空気圧輪荷重に乗算する重み係数とストローク長との関係を示す図であり、図３（ｂ）は、ストローク輪荷重に乗算する重み係数とストローク長との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である輪荷重推定装置の構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態である輪荷重推定装置の構成を示すブロック図である。図２は、図１に示すタイヤ空気圧輪荷重推定部の構成を示すブロック図である。図３は、最終的な輪荷重を算出する際に用いられる重み係数を示す図であり、図３（ａ）は、タイヤ空気圧輪荷重に乗算する重み係数とストローク長との関係を示す図であり、図３（ｂ）は、ストローク輪荷重に乗算する重み係数とストローク長との関係を示す図である。
【００１０】
図１に示すように、本発明の一実施形態である輪荷重推定装置１は、車両に搭載され、ＴＰＭＳ（Tire Pressure Monitoring System）２、ストロークセンサ３、タイヤ空気圧輪荷重推定部４、ストローク輪荷重推定部５、及び輪荷重決定部６を備えている。タイヤ空気圧輪荷重推定部４、ストローク輪荷重推定部５、及び輪荷重決定部６は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）内のＣＰＵ等の演算処理装置がコンピュータプログラムを実行することによって実現される。
【００１１】
ＴＰＭＳ２は、各車輪の空気圧（タイヤ空気圧）及び空気温度（タイヤ空気温度）を検出し、各車輪のタイヤ空気圧及びタイヤ空気温度を示す電気信号をタイヤ空気圧輪荷重推定部４に出力する。
【００１２】
ストロークセンサ３は、各車輪に設けられたサスペンションのストローク長（サスストローク）を検出し、検出されたストローク長を示す電気信号をストローク輪荷重推定部５及び輪荷重決定部６に出力する。
【００１３】
タイヤ空気圧輪荷重推定部４は、ＴＰＭＳ２から出力されたタイヤ空気圧及びタイヤ温度を示す電気信号に基づいて輪荷重（タイヤ空気圧輪荷重）を推定し、推定されたタイヤ空気圧輪荷重を示す電気信号を輪荷重決定部６に出力する。
【００１４】
具体的には、図２に示すように、タイヤ空気圧輪荷重推定部４は、タイヤ空気圧算出部４１、タイヤ空気圧温度補正係数演算部４２、タイヤ空気圧補正部４３、タイヤ空気圧差分値算出部４４、及びタイヤ空気圧輪荷重算出部４５を備えている。
【００１５】
タイヤ空気圧算出部４１は、基準空気圧又はイグニッションスイッチオン時若しくはイニシャル設定時のタイヤ空気圧を全車輪が均等に接地している際のタイヤ空気圧として算出し、算出されたタイヤ空気圧を示す電気信号をタイヤ空気圧補正部４３に出力する。
【００１６】
タイヤ空気圧温度補正係数演算部４２は、予め記憶されているタイヤ空気温度と補正係数との関係を示すマップ４２ａからＴＰＭＳ２から出力されたタイヤ空気温度に対応する補正係数を読み出し、読み出された補正係数を示す電気信号をタイヤ空気圧補正部４３に出力する。
【００１７】
タイヤ空気圧補正部４３は、タイヤ空気圧算出部４１から出力されたタイヤ空気圧にタイヤ空気圧温度補正係数演算部４２から出力された補正係数を乗算することにより、タイヤ空気温度に基づいてタイヤ空気圧算出部４１から出力されたタイヤ空気圧を補正する。タイヤ空気圧補正部４３は、補正されたタイヤ空気圧を示す電気信号をタイヤ空気圧差分値算出部４４に出力する。
【００１８】
タイヤ空気圧差分値算出部４４は、タイヤ空気圧補正部４３から出力された補正後のタイヤ空気圧とＴＰＭＳ２から出力されたタイヤ空気圧との差分値を算出することによって、補正後のタイヤ空気圧に対する実際のタイヤ空気圧の変化量を算出する。タイヤ空気圧差分値算出部４４は、算出されたタイヤ空気圧の変化量を示す電気信号をタイヤ空気圧輪荷重算出部４５に出力する。
【００１９】
タイヤ空気圧輪荷重算出部４５は、予め記憶されているタイヤ空気圧の変化量と輪荷重との関係を示すマップ４５ａからタイヤ空気圧差分値算出部４４から出力されたタイヤ空気圧の変化量に対応する輪荷重（タイヤ空気圧輪荷重）を読み出す。そして、タイヤ空気圧輪荷重算出部４５は、読み出されたタイヤ空気圧輪荷重を示す電気信号を輪荷重決定部６に出力する。
【００２０】
図１に戻る。ストローク輪荷重推定部５は、ストロークセンサ３から出力されたサスペンションのストローク長にサスペンションを構成するコイルスプリングのバネ定数を乗算することによって輪荷重（ストローク輪荷重）を算出する。そして、ストローク輪荷重推定部５は、算出されたストローク輪荷重を示す電気信号を輪荷重決定部６に出力する。
【００２１】
輪荷重決定部６は、ストロークセンサ３から出力されたストローク長に対応する重み係数α及び重み係数βを読み出す。そして、輪荷重決定部６は、タイヤ空気圧輪荷重推定部４から出力されたタイヤ空気圧輪荷重Ａ及びストローク輪荷重推定部５から出力されたストローク輪荷重Ｂにそれぞれ重み係数α及び重み係数βを乗算し、乗算値の和（α×Ａ＋β×Ｂ）を最終的な輪荷重として算出する。
【００２２】
ここで、図３（ａ）に示すように、重み係数αの値は、ストローク長が所定範囲ΔＳ内にある間はゼロ、ストローク長が所定範囲ΔＳから外れるとストローク長の増加に伴い大きくなり、フルバウンド又はフルリバウンド後は１となる。これに対して、図３（ｂ）に示すように、重み係数βの値は、ストローク長が所定範囲ΔＳ内にある間は１、ストローク長が所定範囲ΔＳから外れるとストローク長の増加に伴い小さくなり、フルバウンド又はフルリバウンド後はゼロとなる。
【００２３】
このような重み係数α，βの値によれば、ストローク長が小さい場合にはストローク長に基づいて算出された輪荷重の値が最終的な輪荷重の値に大きく寄与する。一方、ストローク長が大きく、サスペンションを構成するコイルスプリングのバネ定数が非線形に変化しやすい領域やフルバウンド又はフルリバウンドした後は、タイヤ空気圧に基づいて算出された輪荷重の値が最終的な輪荷重の値に大きく寄与する。このため、サスペンションがフルバウンド又はフルリバウンドした後でも輪荷重を精度高く推定することができる。
【００２４】
以上、本発明者ら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、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記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、本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。
【符号の説明】
【００２５】
１  輪荷重推定装置
２  ＴＰＭＳ（Tire Pressure Monitoring System）
３  ストロークセンサ
４  タイヤ空気圧輪荷重推定部
５  ストローク輪荷重推定部
６  輪荷重決定部
４１  タイヤ空気圧算出部
４２  タイヤ空気圧温度補正係数演算部
４３  タイヤ空気圧補正部
４４  タイヤ空気圧差分値算出部
４５  タイヤ空気圧輪荷重算出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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