JP2008114789A - 車両の状態検出装置、状態検出方法、その方法を実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】専用のセンサを用いることなく、車両の旋回状態を検出する。
【解決手段】ＥＣＵは、少なくとも第１燃料センサ２１０のステー角θ（１）と、第１燃料センサ２１０に対して車両右側に距離Ｗだけ離れた位置に設置される第２燃料センサ２２０のステー角θ（２）とを検出するステップ（Ｓ１００）と、{θ（１）−θ（２）}を算出するステップ（Ｓ１１０）と、{θ（１）−θ（２）}の絶対値がしきい値より大きいか否かを判断するステップ（Ｓ１１２）と、しきい値より大きく（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、θ（１）がθ（２）より大きいと（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、車両が右に旋回していると判断するステップ（Ｓ１１６）と、θ（１）がθ（２）より小さいと（Ｓ１１４にてＮＯ）、車両が左に旋回していると判断するステップ（Ｓ１１８）とを含む、プログラムを実行する。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両の状態を検出する技術に関し、特に、車両の旋回状態を検出する技術に関する。

従来より、重力加速度を含む加速度を検出するＧセンサなどの専用のセンサによって、車両の傾斜や車両の旋回状態を検出する装置が公知である。しかし、従来のように、専用のセンサを用いる構成では、コスト的に不利になる。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技術に関して、たとえば、特開２００５−３３８０４１号公報（特許文献１）に開示された技術がある。

この公報に開示された車両の傾斜検出装置は、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、燃料タンク内の燃料残量を検出する複数の燃料センサと、複数の燃料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ための手段とを含む。

この公報に開示された車両の傾斜検出装置によると、車両の傾斜に対応して燃料タンクが傾斜するため、燃料液面が燃料タンクに対して傾斜する。車両の傾斜の方向によって、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。そのため、複数の燃料センサ間の位置関係および検出残量の差によって、傾斜の有無および傾斜の方向を検出することができる。したがって、たとえば、燃料残量の検出精度を高めるために複数の燃料センサを備える車両であれば、専用のセンサを用いることなく、これら複数の燃料センサの検出信号に基づいて、簡便に傾斜の有無および傾斜の方向を検出することができる。
特開２００５−３３８０４１号公報

しかしながら、特許文献１に開示された車両の傾斜検出装置においては、燃料センサを用いて車両の旋回状態を検出する技術については何ら考慮されていない。そのため、車両の旋回状態を検出する必要がある車両においては、Ｇセンサなどの専用のセンサを備える必要があり、コスト的に不利になる場合がある。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、専用のセンサを用いることなく、車両の旋回状態を検出する状態検出装置を提供することである。

第１の発明に係る車両の状態検出装置は、燃料タンク内の第１の位置における燃料残量を検出するための第１の検出手段と、第１の位置と車両の左右方向に異なる第２の位置における燃料残量を検出するための第２の検出手段と、第１の検出手段の検出結果および第２の検出手段の検出結果に基づいて、車両が旋回しているか否かを判断するための判断手段とを含む。第１１の発明に係る制御方法は、第１の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第１または１１の発明によると、車両が旋回すると、遠心力により燃料は旋回方向と逆方向に移動する。これにより、燃料液面は、旋回していない場合に比べて、旋回方向側が低くなるように傾斜する。そこで、第１の検出手段の検出結果（第１の位置の燃料残量）および第２の検出手段の検出結果（第２の位置の燃料残量）に基づいて、車両が旋回しているか否かが判断される。第１の位置と第２の位置とは、車両の左右方向に対して異なる位置に設けられる。そのため、たとえば、第１の位置の燃料残量が第２の位置の燃料残量よりも少ない（すなわち燃料液面が第１の位置側が低くなるように傾斜している）場合、第１の位置側に車両が旋回していると判断する。第２の位置の燃料残量が第１の位置の燃料残量よりも少ない（すなわち燃料液面が第２の位置側が低くなるように傾斜している）場合、第２の位置側に車両が旋回していると判断する。これにより、燃料残量を検出するための手段を用いて、車両の旋回状態を検出することができる。その結果、専用のセンサを用いることなく、車両の旋回状態を検出する状態検出装置を提供することができる。

第２の発明に係る車両の状態検出装置においては、第１の発明の構成に加えて、第１の検出手段は、一方の端部が燃料タンクの内壁に、他方の端部が回動可能なように支持された第１のステーの傾き角度を検出することにより、第１のステーの他方の端部に固定された第１のフロートの位置の燃料残量を検出するための手段を含む。第２の検出手段は、一方の端部が第１のステーの支持位置から車両の左右方向に異なる位置に支持され、かつ第１のステーの回動方向と同一の方向に回動可能なように支持された、第１のステーと同じ長さの第２のステーの傾き角度を検出することにより、第２のステーの他方の端部に固定された第２のフロートの位置の燃料残量を検出するための手段を含む。第１２の発明に係る制御方法は、第２の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第２または１２の発明によると、第１のステーと第２のステーとは、車両の左右方向に異なる位置に支持され、同じ長さであり、同一の方向に回動する。そのため、燃料液面が車両前後方向に傾斜した場合、双方のステーの傾き角度は同量だけ増加あるいは減少する。これにより、第１のステーの傾き角度と第２のステーの傾き角度との差は、燃料液面が車両左右方向に傾斜した場合に変化するが、燃料液面が車両前後方向に傾斜しても変化しない。そのため、燃料液面の前後方向の傾斜の影響を受けることなく、車両の旋回状態を検出することができる。

第３の発明に係る車両の状態検出装置においては、第２の発明の構成に加えて、第１のステーの回動方向は、車両の左方向および右方向のいずれかの方向である。第１３の発明に係る制御方法は、第３の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第３または１３の発明によると、第１のステーと第２のステーとは、車両の左方向および右方向のいずれかの方向に回動し、車両前後方向には回動しない。そのため、ステーの長さの影響を受けることなく燃料タンクを車両前後方向に小型化することができる。さらに、第１のステーと第２のステーとがそれぞれ左右の反対方向に回動する場合に比べて、燃料タンクを車両左右方向に小型化することができる。

第４の発明に係る車両の状態検出装置においては、第２の発明の構成に加えて、第１のステーの回動方向は、車両の前方および後方のいずれかの方向である。第１４の発明に係る制御方法は、第４の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第４または１４の発明によると、第１のステーと第２のステーとは、車両の前方および後方のいずれかの方向に回動し、車両左右方向には回動しない。そのため、第１のステーと第２のステーとが設置可能な範囲で、ステーの長さの影響を受けることなく燃料タンクを車両左右方向に小型化することができる。さらに、第１のステーと第２のステーとがそれぞれ前後の反対方向に回動する場合に比べて、燃料タンクを車両前後方向に小型化することができる。

第５の発明に係る車両の状態検出装置は、第１の発明の構成に加えて、状態検出装置は、第１の位置と車両の前後方向に異なる第３の位置における燃料残量を検出するための第３の検出手段と、少なくとも第１の検出手段の検出結果および第３の検出手段の検出結果に基づいて、車両の前後方向の路面勾配を算出するための算出手段とをさらに含む。第１５の発明に係る制御方法は、第５の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第５または１５の発明によると、路面が車両の前後方向に傾斜していると燃料タンクも傾斜するため、水平に保たれる燃料液面は燃料タンクに対して路面の傾斜角だけ傾斜する。そこで、少なくとも第１の検出手段の検出結果（第１の位置の燃料残量）および第３の検出手段の検出結果（第３の位置の燃料残量）に基づいて、車両の前後方向の路面勾配が算出される。第１の位置と第３の位置とは、車両の前後方向に対して異なる位置に設けられる。そのため、第１の位置の燃料残量、第３の位置の燃料残量、および第１の位置と第２の位置との距離などから、水平に保たれる燃料液面の車両前後方向の傾斜角を算出することで、路面の車両前後方向の傾斜角を算出することができる。さらに、車両の旋回判断と路面勾配の算出との双方に第１の検出手段の検出結果が用いられる。これにより、旋回判断に用いられる２つの検出手段と路面勾配の算出に用いられる２つの検出手段とがすべて異なる場合と比べて、検出手段を削減することができる。

第６の発明に係る車両の状態検出装置においては、第５の発明の構成に加えて、第１の検出手段は、一方の端部が燃料タンクの内壁に回動可能なように支持された第１のステーの傾き角度を検出することにより、第１のステーの他方の端部に固定された第１のフロートの位置の燃料残量を検出するための手段を含む。第２の検出手段は、一方の端部が第１のステーの支持位置から車両の左右方向に異なる位置に支持され、かつ第１のステーの回動方向と同一の方向に回動可能なように支持された、第１のステーと同じ長さの第２のステーの傾き角度を検出することにより、第２のステーの他方の端部に固定された第２のフロートの位置の燃料残量を検出するための手段を含む。第３の検出手段は、一方の端部が第１のステーの支持位置から車両の前後方向に異なる位置に支持され、かつ、第１のステーの回動方向と同一の方向に回動可能なように支持された、第１のステーと同じ長さの第３のステーの傾き角度を検出することにより、第３のステーの他方の端部に固定された第３のフロートの位置の燃料残量を検出するための手段を含む。第１６の発明に係る制御方法は、第６の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第６または１６の発明によると、第１のステーと第２のステーとは、車両の左右方向に異なる位置に支持され、同じ長さであり、同一の方向に回動する。そのため、燃料液面が車両前後方向に傾斜した場合、双方のステーの傾き角度は同量だけ増加あるいは減少する。これにより、第１のステーの傾き角度と第２のステーの傾き角度との差は、燃料液面が車両左右方向に傾斜した場合に変化するが、燃料液面が車両前後方向に傾斜しても変化しない。そのため、燃料液面の前後方向の傾斜の影響を受けることなく、車両の旋回状態を検出することができる。さらに、第１のステーと第３のステーとは、車両前後方向に異なる位置に支持され、同じ長さであり、同一の方向に回動する。燃料液面が車両左右方向に傾斜した場合、双方のステーの傾き角度は同量だけ増加あるいは減少する。これにより、第１のステーの傾き角度と第３のステーの傾き角度との差は、燃料液面が車両前後方向に傾斜した場合に変化するが、燃料液面が車両左右方向に傾斜しても変化しない。そのため、燃料液面の車両左右方向の傾斜の影響を受けることなく、路面勾配を算出することができる。

第７の発明に係る車両の状態検出装置においては、第６の発明の構成に加えて、第１のステーの回動方向は、車両の左方向および右方向のいずれかの方向である。第１７の発明に係る制御方法は、第７の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第７または１７の発明によると、第１のステー、第２のステーおよび第３のステーは、車両の左方向および右方向のいずれかの方向に回動し、車両前後方向に回動しない。そのため、第１のステーと第３のステーとが設置可能な範囲で、ステーの長さの影響を受けることなく燃料タンクを車両前後方向に小型化することができる。さらに、第１のステーと第２のステーとがそれぞれ左右の反対方向に回動する場合に比べて、燃料タンクを車両左右方向に小型化することができる。

第８の発明に係る車両の状態検出装置においては、第６の発明の構成に加えて、第１のステーの回動方向は、車両の前方および後方のいずれかの方向である。第１８の発明に係る制御方法は、第８の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第８または１８の発明によると、第１のステー、第２のステーおよび第３のステーは、車両の前方および後方のいずれかの方向に回動し、車両左右方向に回動しない。そのため、第１のステーと第２のステーとが設置可能な範囲で、ステーの長さの影響を受けることなく燃料タンクを車両左右方向に小型化することができる。さらに、第１のステーと第３のステーとがそれぞれ前後の反対方向に回動する場合に比べて、燃料タンクを車両前後方向に小型化することができる。

第９の発明に係る車両の状態検出装置においては、第１〜８のいずれかの発明の構成に加えて、判断手段は、第１の検出手段の検出結果と第２の検出手段の検出結果との差が、車両の左右方向の路面勾配に関する予め定められた範囲に含まれない場合に、車両が旋回していると判断するための手段を含む。第１９の発明に係る制御方法は、第９の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第９または１９の発明によると、燃料液面は、車両が旋回していない場合であっても、車両左右方向に路面勾配の影響により、車両左右方向に傾斜する。しかし、一般的には、車両左右方向の路面勾配は小さい。そのため、車両左右方向の路面勾配に起因して燃料液面が傾斜する角度の範囲も限られる。そこで、第１の検出手段の検出結果と第２の検出手段の検出結果との差が、車両の左右方向の路面勾配に関する予め定められた範囲（車両が旋回していない場合において路面勾配に起因して差が変動する範囲）に含まれない場合に、車両が旋回していると判断される。これにより、車両左右方向に傾斜する路面を車両が直進する場合に、車両が旋回していると誤って判断されることを抑制することができる。

第１０の発明に係る車両の状態検出装置においては、第９の発明の構成に加えて、予め定められた範囲は、車両が旋回していない場合において路面勾配に起因して差が変動する範囲である。第２０の発明に係る制御方法は、第１０の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第１０または２０の発明によると、第１の検出手段の検出結果と第２の検出手段の検出結果との差は、車両が旋回していない場合であっても、車両左右方向の路面勾配に起因して変動する。第１の検出手段の検出結果と第２の検出手段の検出結果との差が、この変動する範囲を越えている場合に、車両が旋回していると判断される。これにより、燃料液面が、車両左右方向の路面勾配に起因して傾斜しているのではなく、車両の旋回により傾斜していることを精度よく判断することができる。

第２１の発明に係るプログラムは、第１１〜２０のいずれかの発明に係る状態検出方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。第２２の発明に係る記録媒体は、第１１〜２０のいずれかの発明に係る状態検出方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録した記録媒体である。

第２１または２２の発明によると、コンピュータ（汎用でも専用でもよい）を用いて、第１１〜第２０のいずれかの発明に係る制御方法を実現することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本実施の形態に係る状態検出装置が搭載される車両について説明する。

車両は、エンジン１００と、燃料タンク２００と、前輪３００と、後輪４００と、ＥＣＵ５００とを含む。

エンジン１００は、インジェクタ（図示せず）から噴射された燃料と空気との混合気を、シリンダの燃焼室内で燃焼させる内燃機関である。燃焼によりシリンダ内のピストンが押し下げられて、クランクシャフトが回点させられる。インジェクタから噴射される燃料は、燃料タンク２００からフューエルチューブ２４０を経由して供給される。

燃料タンク２００は、エンジン１００に供給する燃料を内部の空間に貯留する容器である。燃料タンク２００の内壁の上面部には、第１燃料センサ２１０、第２燃料センサ２２０、第３燃料センサ２３０が備えられる。第２燃料センサ２２０は、第１燃料センサ２１０に対して、車両右側に距離Ｗだけ離れた位置に設置される。第３燃料センサ２３０は、第１燃料センサ２１０に対して、車両後側に距離Ｌだけ離れた位置に設置される。各燃料センサ２１０，２２０，２３０は、ハーネスなどでＥＣＵ５００に接続されている。なお、燃料タンク２００については、後に詳述する。

前輪３００は、運転者のハンドル操作により操舵される。後輪４００は、エンジン１００の動力がドライブシャフト４１０を経由して伝達されることにより駆動される。

ＥＣＵ５００には、車速センサ５１０がハーネスなどで接続されている。車速センサ５１０は、ドライブシャフト４１０の回転数から車両の速度を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ５００に送信する。

ＥＣＵ５００は、車速センサ５１０などから送られてきた信号、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、車両が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。このプログラムは記録媒体に記録されて市場を流通する場合もある。

図２を参照して、燃料タンク２００について説明する。なお、図２は、燃料タンク２００の内部を車両後方向から見た場合の模式図である。

燃料タンク２００は略直方体であり、上面部２０２および下面部２０４は車両が走行する路面と略平行になるように設置されている。なお、燃料タンク２００の形状は、略直方体であることに限定されない。また、上面部２０２および下面部２０４が路面と略平行であることに限定されない。

上面部２０２には、上述のように、第１燃料センサ２１０、第１燃料センサ２２０および第３燃料センサ２３０が設置される。各燃料センサ２１０，２２０，２３０は、同構造のフロート式センサであり、長さＡのステー２１２，２２２，２３２と、角度センサ２１４，２２４，２３４とをそれぞれ含む。

ステー２１２，２２２，２３２は、一方の端部に燃料より比重の小さいフロートが固定され、他方の端部は上面部２０２に車両左方向に回動可能なようにそれぞれ支持される。そのため、フロートの浮動位置（燃料残量の検出位置）は、燃料センサ２１０と燃料センサ２２０とでは車両左右方向に異なり、燃料センサ２１０と燃料センサ２３０とでは車両前後方向に異なる。

角度センサ２１４，２２４，２３４は、燃料残量を表わす情報として、燃料残量が零のときの基準位置からの各ステーの傾き角度（以下、単にステー角とも記載する）θ（１），θ（２），θ（３）を検出する。燃料センサ２１０，２２０，２３０は、各ステー角θ（１），θ（２），θ（３）を表わす信号をＥＣＵ５００に送信する。

なお、燃料センサ２１０，２２０，２３０の設置位置は、燃料残量の検出位置が燃料センサ２１０と燃料センサ２２０とで車両左右方向に異なり、燃料センサ２１０と燃料センサ２３０とで車両前後方向に異なるのであれば、特に限定されない。たとえば、センサ自体の設置位置は同じ位置であってもよい。

また、燃料センサ２１０，２２０，２３０は、フロート式のセンサであることに限定されない。たとえば、各燃料センサの設置位置から燃料液面までの距離を検出するセンサであってもよい。

図３を参照して、本実施の形態に係る状態検出装置の機能ブロック図について説明する。図３に示すように、この状態検出装置は、旋回判断部５０２と、燃料傾斜角算出部５０４と、加速度算出部５０６と、燃料傾斜角算出部５０４および加速度算出部５０６に接続される路面勾配算出部５０８とを含む。

旋回判断部５０２は、第１燃料センサ２１０および第２燃料センサ２２０から送信される信号に基づいて、車両の旋回状態を検出する。

燃料傾斜角算出部５０４は、第１燃料センサ２１０および第３燃料センサ２３０から送信される信号に基づいて、車両前後方向の燃料傾斜角θ（Ｌ）を算出する。

加速度算出部５０６は、車速センサ５１０から送信される信号に基づいて、車両前後方向の加速度αを検出する。

路面勾配算出部５０８は、燃料傾斜角算出部５０４および加速度算出部５０６での算出結果に基づいて、路面勾配θ（Ｔ）を算出する。

このような機能ブロックを有する本実施の形態に係る状態検出装置は、デジタル回路やアナログ回路の構成を主体としたハードウェアでも、ＥＣＵ５００に含まれるＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメモリとメモリから読み出されてＣＰＵで実行されるプログラムとを主体としたソフトウェアでも実現することが可能である。一般的に、ハードウェアで実現した場合には動作速度の点で有利で、ソフトウェアで実現した場合には設計変更の点で有利であると言われている。以下においては、ソフトウェアとして制御装置を実現した場合を説明する。なお、このようなプログラムを記録した記録媒体についても本発明の一態様である。

図４を参照して、本実施の形態に係る状態検出装置であるＥＣＵ５００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ５００は、各燃料センサ２１０，２２０，２３０における各ステー角θ（１），θ（２），θ（３）を検出する。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ５００は、ステー角θ（１）およびステー角θ（３）に基づいて、車両前後方向の燃料傾斜角θ（Ｌ）を算出する。なお、燃料傾斜角θ（Ｌ）は、燃料液面と下面２０４との車両前後方向の角度を意味するものとする。ＥＣＵ５００は、たとえば、ステー角θ（１）およびステー角θ（３）をパラメータとして予め記憶されたマップに基づいて、燃料傾斜角θ（Ｌ）を算出する。なお、燃料傾斜角θ（Ｌ）の算出方法はこれに限定されない。

Ｓ１０４にて、ＥＣＵ５００は、車速センサ５１０から送信される信号に基づいて、車速Ｖを検出する。Ｓ１０６にて、ＥＣＵ５００は、車速Ｖに基づいて、車両前後方向の加速度αを算出する。ＥＣＵ５００は、たとえば、車速Ｖを時間微分することにより、加速度αを算出する。

Ｓ１０８にて、ＥＣＵ５００は、燃料傾斜角θ（Ｌ）および加速度αに基づいて、路面勾配θ（Ｔ）を算出する。なお、路面勾配θ（Ｔ）は、路面と略平行になるように設置されている下面部２０４と水平面とがなす角である。ＥＵＣ５００は、たとえば、燃料傾斜角θ（Ｌ）と加速度αとをパラメータとして予め記憶されたマップに基づいて、路面勾配θ（Ｔ）を算出する。なお、路面勾配θ（Ｔ）の算出方法はこれに限定されない。

Ｓ１１０にて、ＥＣＵ５００は、ステー角θ（１）からステー角θ（２）を減算した値{θ（１）−θ（２）}を算出する。

Ｓ１１２にて、ＥＣＵ５００は、{θ（１）−θ（２）}の絶対値が、しきい値より大きいか否かを判断する。なお、しきい値は、車両左右方向の傾斜が最大である路面を直進する場合における{θ（１）−θ（２）}の絶対値である。しきい値より大きいと（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、処理はＳ１１４に移される。そうでないと（Ｓ１１２にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１１４にて、ＥＣＵ５００は、ステー角θ（１）がステー角θ（２）より大きいか否かを判断する。ステー角θ（２）より大きいと（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、処理はＳ１１６に移される。そうでないと（Ｓ１１４にてＮＯ）、処理はＳ１１８に移される。

Ｓ１１６にて、ＥＣＵ５００は、車両が右に旋回していると判断する。Ｓ１１８にて、ＥＣＵ５００は、車両が左に旋回していると判断する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る状態検出装置であるＥＣＵ５００の動作について説明する。

まず、路面勾配θ（Ｔ）の算出について説明する。車両が路面勾配θ（Ｔ）の降坂路を走行している場合であって、車両前後方向の加速度が作用していない場合、図５（Ａ）に示すように、燃料液面は車両前後方向に水平に保たれ、燃料傾斜角θ（Ｌ）だけ傾斜する。そのため、図５（Ｂ）に示すように、ステー角θ（１）がステー角θ（３）よりも大きな値になる。また、ステー角θ（１）とステー角θ（３）との差の絶対値は、路面勾配が大きいほど大きくなる。

そこで、各燃料センサ２１０，２２０，２３０における各ステー角θ（１），θ（２），θ（３）が検出される（Ｓ１００）。ステー角θ（１）およびステー角θ（３）に基づいて、前後方向の燃料傾斜角θ（Ｌ）が算出される（Ｓ１０２）。

車両が降坂路を走行している場合であって、車両前後方向に加速度αが作用している場合、図６に示すように、加速度αの影響により燃料液面は水平面に対して角θ（α）だけ前方に傾斜する。

そこで、車速Ｖに基づいて、車両前後方向の加速度αが算出され（Ｓ１０６）、燃料傾斜角θ（Ｌ）および加速度αに基づいて、路面勾配θ（Ｔ）が算出される（Ｓ１０８）。そのため、加速度αによる燃料液面の傾斜を除いて、路面勾配θ（Ｔ）を精度よく算出することができる。

次に、車両の旋回判断について説明する。車両が左に旋回している場合、図７に示すように、燃料には右方向の遠心力が作用するため、燃料は右方向に移動する。これにより、燃料液面は、旋回していない場合に比べて、左側が低くなるように傾斜する。なお、燃料液面の傾斜方向は、燃料が少ない場合（図７参照）と多い場合（図８参照）とでも同じであり、燃料残量の影響を受けない。

ここで、車両左右方向に路面が傾斜している場合も、燃料液面は車両左右方向に傾斜する。しかし、一般的には、車両左右方向の路面勾配は小さい。そのため、車両左右方向の路面勾配に起因して燃料液面が傾斜する角度も小さく、車両左右方向の路面勾配が最大である路面を直進する場合に、燃料液面が最大傾斜する。

そこで、車両左右方向の傾斜が最大である路面を直進する場合における{θ（１）−θ（２）}の絶対値をしきい値として、{θ（１）−θ（２）}の絶対値がしきい値より小さい場合（Ｓ１１２にてＮＯ）、車両の旋回により傾斜しているのか、路面が左右方向に傾斜していることにより傾斜しているのかが不明であるため、車両が旋回しているとは判断されない。

一方、{θ（１）−θ（２）}の絶対値がしきい値より大きく（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、ステー角θ（１）がステー角θ（２）より小さいと（Ｓ１１４にてＮＯ）、車両が左に旋回していると判断される（Ｓ１１８）。

同様に、車両が右に旋回している場合は、図９に示すように、燃料には左方向の遠心力が作用するため、燃料は左方向に移動し、ステー角θ（１）がステー角θ（２）より大きくなるため（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、車両が右に旋回していると判断される（Ｓ１１６）。

これにより、第１燃料センサ２１０および第２燃料センサ２２０の検出結果に基づいて、車両が旋回しているか否か、旋回しているのであれば、右方向および左方向のいずれの方向に旋回しているのかを判断することができる。そのため、Ｇセンサなどの専用のセンサを用いることなく、車両の旋回状態を検出することができる。

なお、路面勾配θ（Ｔ）の算出と車両の旋回判断との双方に第１燃料センサ２１０の検出結果が用いられる。これにより、路面勾配θ（Ｔ）の算出と車両の旋回判断とにすべて異なる燃料センサの検出結果を用いる場合と比べて、燃料センサの個数を削減することができる。

さらに、ステー２１２，２２２，２３２は、車両左方向に回動可能なように支持される。そのため、燃料液面が車両前後方向に傾斜した場合、ステー角θ（１）およびステー角θ（２）は同量だけ増加あるいは減少する。そのため、{θ（１）−θ（２）}は、燃料液面が車両前後方向に傾斜しても変化しない。これにより、燃料液面の車両前後方向の傾斜の影響を受けることなく、車両の旋回状態を検出することができる。

さらに、燃料液面が車両左右方向に傾斜した場合、ステー角θ（１）およびステー角θ（３）は同量だけ増加あるいは減少する。これにより、燃料液面の車両左右方向の傾斜の影響を受けることなく、路面勾配を算出することができる。

さらに、ステー２１２，２２２，２３２は車両前後方向に回動しない。そのため、第１燃料センサ２１０と第３燃料センサ２３０との距離Ｌを確保すれば、ステーの長さの影響を受けることなく、燃料タンク２００を車両前後方向に小型化することができる。

さらに、ステー２２２がステー２１２と反対方向の車両右側に回動する場合、燃料タンク２００の車両左右方向の長さを、距離Ｗとステー２本分の長さとを確保する必要がある。しかし、ステー２２２はステー２１２と同じ車両左側に回動する。これにより、燃料タンクの車両左右方向の長さを距離Ｗとステー１本分の長さとを確保すればよく、燃料タンク２００を車両左右方向に小型化することができる。

以上のように、本実施の形態に係る状態検出装置によれば、燃料残量の検出位置が車両左右方向に異なる燃料センサ２１０と燃料センサ２２０との検出検出に基づいて、車両が旋回しているか否かが判断される。そのため、専用のセンサを用いることなく、車両の旋回状態を検出することができる。

なお、本実施の形態においては、第１燃料センサ２１０と第２燃料センサ２２０とが車両左右方向に並ぶように設置されていた。これに対し、本実施の形態においては、図１０に示すように、第２燃料センサ２２０に代えて、第１燃料センサ２１０に対して車両左右方向より角度βだけ車両後方側に設置される第２燃料センサ２２６を備えた燃料タンク２０６であってもよい。このような燃料タンク２０６であっても、第２燃料センサ２２６の検出結果を角度β等を用いて補正することにより、車両の旋回を適切に判断することができる。

＜第２の実施の形態＞
図１１を参照して、本実施の形態に係る状態検出装置が搭載される車両について説明する。本実施の形態に係る車両は、上述の第１の実施の形態に係る車両の構成と比較して、燃料タンク２００に代えて、燃料タンク１２００を含む点が異なる。燃料タンク１２００は、燃料タンク２００と比較して、タンク形状および各燃料センサのステーの回動方向のみが異なる。これら以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係る車両の構成と同じ構成である。同じ構成については同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

燃料タンク２００の内壁の上面部には、第１燃料センサ１２１０、第２燃料センサ１２２０、第３燃料センサ１２３０が備えられる。第２燃料センサ１２２０は、第１燃料センサ１２１０に対して、車両右側に距離Ｗだけ離れた位置に設置される。第３燃料センサ１２３０は、第１燃料センサ１２１０に対して、車両後側に距離Ｌだけ離れた位置に設置される。各燃料センサ１２１０，１２２０，１２３０は、ハーネスなどでＥＣＵ５００に接続されている。

燃料タンク１２００は、車両前後方向の長さのほうが、車両左右方向の長さよりも長くなるように設置される。なお、燃料タンク２００の形状は、これに限定されない。

図１２を参照して、燃料タンク１２００についてさらに説明する。なお、図１２は、車両左方向から燃料タンク１２００内部を見た場合の模式図である。

燃料タンク１２００は略直方体であり、上面部１２０２および下面部１２０４が車両が走行する路面と略平行になるように設置されている。

各燃料センサ１２１０，１２２０，１２３０の各ステー１２１２，１２２２，１２３２は、各角度センサ２１４，２２４，２３４に対して車両前側方向に回動可能なようにそれぞれ支持される。

本実施の形態に係る状態検出装置によれば、第１の実施の形態に係る状態検出装置と同様に、各燃料センサ１２１０，１２２０，１２３０の検出結果に基づいて、路面勾配θ（Ｔ）の算出と車両の旋回状態の検出とを行なうことができる。

さらに、ステー１２１２，１２２２，１２３２は車両左右方向に回動しない。そのため、第１燃料センサ１２１０と第２燃料センサ１２３０との距離Ｗを確保すれば、ステーの長さの影響を受けることなく、燃料タンク２００を車両左右方向に小型化することができる。

さらに、ステー１２３２がステー１２１２と反対方向の車両後方に回動する場合、燃料タンク１２００の車両前後方向の長さを、距離Ｌとステー２本分の長さとを確保する必要がある。しかし、ステー１２３２はステー１２１２と同じ車両前側に回動する。これにより、燃料タンク１２００の車両前後方向の長さを距離Ｌとステー１本分の長さとを確保すればよく、燃料タンク１２００を車両前後方向に小型化することができる。

なお、第１の実施の形態においては、図４のフローチャートのＳ１０２において、ＥＣＵ５００は、ステー角θ（１）およびステー角θ（３）をパラメータとして予め記憶されたマップに基づいて、燃料傾斜角θ（Ｌ）を算出した。これに対し、本実施の形態においては、図１３に示すような関係になるため、ＥＣＵ５００は、燃料傾斜角θ（Ｌ）を、ｔａｎ^−１[{Ａｃｏｓ（θ（１））−Ａｃｏｓ（θ（３））}／{Ｌ＋Ａｓｉｎ（θ（１））−Ａｓｉｎ（θ（３））}]で表わされる算出式に基づいて算出するようにしてもより。

また、第１の実施の形態においては、図４のフローチャートのＳ１０８において、ＥＵＣ５００は、燃料傾斜角θ（Ｌ）と加速度αとをパラメータとして予め記憶されたマップに基づいて、路面勾配θ（Ｔ）を算出した。これに対し、本実施の形態においては、図１４に示すような関係になるため、ＥＣＵ５００は、重力加速度をＧとして、ｔａｎθ（Ｌ）＝{α＋Ｇｓｉｎθ（Ｔ）}／Ｇｃｏｓθ（Ｔ）を満たすθ（Ｔ）を、路面勾配θ（Ｔ）として算出するようにしてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の第１の実施の形態に係る状態検出装置が搭載される車両の構造を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る状態検出装置が搭載される車両に備えられる燃料タンクの内部構造を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る状態検出装置の機能ブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係る状態検出装置であるＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態に係る燃料タンク内の燃料液面の傾斜角と各燃料センサのステー角との関係を示す図（その１）である。 本発明の第１の実施の形態に係る燃料タンク内の燃料液面の傾斜角と各燃料センサのステー角との関係を示す図（その２）である。 本発明の第１の実施の形態に係る燃料タンク内の燃料液面の傾斜角と各燃料センサのステー角との関係を示す図（その３）である。 本発明の第１の実施の形態に係る燃料タンク内の燃料液面の傾斜角と各燃料センサのステー角との関係を示す図（その４）である。 本発明の第１の実施の形態に係る燃料タンク内の燃料液面の傾斜角と各燃料センサのステー角との関係を示す図（その５）である。 本発明の第１の実施の形態に係る燃料タンクの変形例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る状態検出装置が搭載される車両の構造を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る状態検出装置が搭載される車両に備えられる燃料タンクの内部構造を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る燃料タンク内の燃料液面の傾斜角と各燃料センサのステー角との関係を示す図（その１）である。 本発明の第２の実施の形態に係る燃料タンク内の燃料液面の傾斜角と各燃料センサのステー角との関係を示す図（その２）である。

符号の説明

１００ エンジン、２００，２０６，１２００ 燃料タンク、２０２，１２０２ 上面部、２０４，１２０４ 下面部、２１０，１２１０ 第１燃料センサ、２１２，２２２，２３２，１２１２，１２２２，１２３２ ステー、２１４，２２４，２３４ 角度センサ、２２０，２２６，１２２０ 第２燃料センサ、２３０，１２３０ 第３燃料センサ、２４０ フューエルチューブ、３００ 前輪、４００ 後輪、４１０ ドライブシャフト、５００ ＥＣＵ、５１０ 車速センサ。

Claims (22)

1. 燃料タンク内の第１の位置における燃料残量を検出するための第１の検出手段と、
   前記第１の位置と前記車両の左右方向に異なる第２の位置における燃料残量を検出するための第２の検出手段と、
   前記第１の検出手段の検出結果および前記第２の検出手段の検出結果に基づいて、前記車両が旋回しているか否かを判断するための判断手段とを含む、車両の状態検出装置。
2. 前記第１の検出手段は、一方の端部が前記燃料タンクの内壁に、他方の端部が回動可能なように支持された第１のステーの傾き角度を検出することにより、前記第１のステーの他方の端部に固定された第１のフロートの位置の燃料残量を検出するための手段を含み、
   前記第２の検出手段は、一方の端部が前記第１のステーの支持位置から前記車両の左右方向に異なる位置に支持され、かつ前記第１のステーの回動方向と同一の方向に回動可能なように支持された、前記第１のステーと同じ長さの第２のステーの傾き角度を検出することにより、前記第２のステーの他方の端部に固定された第２のフロートの位置の燃料残量を検出するための手段を含む、請求項１に記載の車両の状態検出装置。
3. 前記第１のステーの回動方向は、前記車両の左方向および右方向のいずれかの方向である、請求項２に記載の車両の状態検出装置。
4. 前記第１のステーの回動方向は、前記車両の前方および後方のいずれかの方向である、請求項２に記載の車両の状態検出装置。
5. 前記状態検出装置は、
   前記第１の位置と前記車両の前後方向に異なる第３の位置における燃料残量を検出するための第３の検出手段と、
   少なくとも前記第１の検出手段の検出結果および前記第３の検出手段の検出結果に基づいて、前記車両の前後方向の路面勾配を算出するための算出手段とをさらに含む、請求項１に記載の車両の状態検出装置。
6. 前記第１の検出手段は、一方の端部が前記燃料タンクの内壁に回動可能なように支持された第１のステーの傾き角度を検出することにより、前記第１のステーの他方の端部に固定された第１のフロートの位置の燃料残量を検出するための手段を含み、
   前記第２の検出手段は、一方の端部が前記第１のステーの支持位置から前記車両の左右方向に異なる位置に支持され、かつ前記第１のステーの回動方向と同一の方向に回動可能なように支持された、前記第１のステーと同じ長さの第２のステーの傾き角度を検出することにより、前記第２のステーの他方の端部に固定された第２のフロートの位置の燃料残量を検出するための手段を含み、
   前記第３の検出手段は、一方の端部が前記第１のステーの支持位置から前記車両の前後方向に異なる位置に支持され、かつ、前記第１のステーの回動方向と同一の方向に回動可能なように支持された、前記第１のステーと同じ長さの第３のステーの傾き角度を検出することにより、前記第３のステーの他方の端部に固定された第３のフロートの位置の燃料残量を検出するための手段を含む、請求項５に記載の車両の状態検出装置。
7. 前記第１のステーの回動方向は、前記車両の左方向および右方向のいずれかの方向である、請求項６に記載の車両の状態検出装置。
8. 前記第１のステーの回動方向は、前記車両の前方および後方のいずれかの方向である、請求項６に記載の車両の状態検出装置。
9. 前記判断手段は、前記第１の検出手段の検出結果と前記第２の検出手段の検出結果との差が、前記車両の左右方向の路面勾配に関する予め定められた範囲に含まれない場合に、前記車両が旋回していると判断するための手段を含む、請求項１〜８のいずれかに記載の車両の状態検出装置。
10. 前記予め定められた範囲は、前記車両が旋回していない場合において前記路面勾配に起因して前記差が変動する範囲である、請求項９に記載の車両の状態検出装置。
11. 燃料タンク内の第１の位置における燃料残量を検出する第１の検出ステップと、
    前記第１の位置と前記車両の左右方向に異なる第２の位置における燃料残量を検出する第２の検出ステップと、
    前記第１の検出ステップの検出結果および前記第２の検出ステップの検出結果に基づいて、前記車両が旋回しているか否かを判断する判断ステップとを含む、車両の状態検出方法。
12. 前記第１の検出ステップは、一方の端部が前記燃料タンクの内壁に回動可能なように支持された第１のステーの傾き角度を検出することにより、前記第１のステーの他方の端部に固定された第１のフロートの位置の燃料残量を検出するステップを含み、
    前記第２の検出ステップは、一方の端部が前記第１のステーの支持位置から前記車両の左右方向に異なる位置に支持され、かつ前記第１のステーの回動方向と同一の方向に回動可能なように支持された、前記第１のステーと同じ長さの第２のステーの傾き角度を検出することにより、前記第２のステーの他方の端部に固定された第２のフロートの位置の燃料残量を検出するステップを含む、請求項１１に記載の車両の状態検出方法。
13. 前記第１のステーの回動方向は、前記車両の左方向および右方向のいずれかの方向である、請求項１２に記載の車両の状態検出方法。
14. 前記第１のステーの回動方向は、前記車両の前方および後方のいずれかの方向である、請求項１２に記載の車両の状態検出方法。
15. 前記状態検出方法は、
    前記第１の位置と前記車両の前後方向に異なる第３の位置における燃料残量を検出する第３の検出ステップと、
    少なくとも前記第１の検出ステップの検出結果および前記第３の検出ステップの検出結果に基づいて、前記車両の前後方向の路面勾配を算出する算出ステップとをさらに含む、請求項１１に記載の車両の状態検出方法。
16. 前記第１の検出ステップは、一方の端部が前記燃料タンクの内壁に回動可能なように支持された第１のステーの傾き角度を検出することにより、前記第１のステーの他方の端部に固定された第１のフロートの位置の燃料残量を検出するステップを含み、
    前記第２の検出ステップは、一方の端部が前記第１のステーの支持位置から前記車両の左右方向に異なる位置に支持され、かつ前記第１のステーの回動方向と同一の方向に回動可能なように支持された、前記第１のステーと同じ長さの第２のステーの傾き角度を検出することにより、前記第２のステーの他方の端部に固定された第２のフロートの位置の燃料残量を検出するステップを含み、
    前記第３の検出ステップは、一方の端部が前記第１のステーの支持位置から前記車両の前後方向に異なる位置に支持され、かつ前記第１のステーの回動方向と同一の方向に回動可能なように支持された、前記第１のステーと同じ長さの第３のステーの傾き角度を検出することにより、前記第３のステーの他方の端部に固定された第３のフロートの位置の燃料残量を検出するステップを含む、請求項１５に記載の車両の状態検出方法。
17. 前記第１のステーの回動方向は、前記車両の左方向および右方向のいずれかの方向である、請求項１６に記載の車両の状態検出方法。
18. 前記第１のステーの回動方向は、前記車両の前方および後方のいずれかの方向である、請求項１６に記載の車両の状態検出方法。
19. 前記判断ステップは、前記第１の検出ステップの検出結果と前記第２の検出ステップの検出結果との差が、前記車両の左右方向の路面勾配に関する予め定められた範囲に含まれない場合に、前記車両が旋回していると判断するステップを含む、請求項１１〜１８のいずれかに記載の車両の状態検出方法。
20. 前記予め定められた範囲は、前記車両が旋回していない場合において前記路面勾配に起因して前記差が変動する範囲である、請求項１９に記載の車両の状態検出方法。
21. 請求項１１〜２０のいずれかに記載の状態検出方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
22. 請求項１１〜２０のいずれかに記載の状態検出方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録した記録媒体。

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