JP5028285B2 - 車重推定装置 - Google Patents

Description

本発明は、車重推定装置に関し、特に、車重推定の精度を向上させる技術に関する。

車両において、被牽引車の連結等による車重の変化に応じて、エンジンの出力特性，変速機の変速特性及びブレーキの制動力特性等を切り換えることができるように、車重を推定する技術が知られている。
このような車重推定装置として特許文献１に記載のものでは、路面の勾配の大きさの指標である登坂度合い（エンジン回転速度の微分値／アクセル開度）を考慮しつつ、車両の駆動力及び加速度に基づいて、車重を推定している。
特開２００３−８１０７５号公報

しかしながら、特許文献１に記載のものでは、登坂度合いを考慮しているため、車両が軽量（エンジン回転速度の微分値が増大しやすい状態）のとき又は勾配が大きいときは、車重の推定値の誤差が大きくなって、車重の推定精度が低下してしまう。
また、車両走行時に検出される駆動力又は加速度のばらつきによっても、車重の推定精度が低下してしまう。

本発明は、以上のような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、車重の推定値に誤差が生じやすい状況であったり、車両の駆動力又は加速度にばらつきがあったりしても、車重推定の精度を確保できる車重推定装置を提供することを目的とする。

このため、請求項１に係る発明は、
車両の走行状態が変化したかを判定する走行状態変化判定手段と、
車両の走行状態が変化したと判定されたときに、車両駆動源の作動状態と車速変化とに基づいて車重を計算し、該計算した複数回の車重データに基づいて車重の度数分布を作成し、該度数分布に基づいて定期的に車重を推定し、推定値を更新する車重推定手段と、
を備えた車重推定装置において、
前記車重の計算頻度を判定する頻度判定手段と、
前記車重の計算頻度が所定値未満と判定されたときに、前記走行状態変化判定手段による判定閾値を小さい値に変更することにより、前記車重の計算頻度を増加させる処理を行う車重計算頻度増加処理手段と、
を配設したことを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、車両駆動源の作動状態と車速変化とに基づいて車重が計算され、該計算した複数回の車重データに基づいて車重の度数分布が作成され、該度数分布に基づいて車重が定期的に推定され、推定値が更新される。また、車重の計算頻度を判定し、車重の計算頻度が所定値未満と判定されたときには、走行状態変化判定手段による判定閾値を小さい値に変更することにより、車重の計算頻度を適正頻度に増加させて車重の推定精度を良好に維持することができる。

以下に、本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、本実施形態のシステム構成を示す。
図１において、車両のエンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵとする）１は、各種センサから入力される信号に基づきエンジン２の出力を制御し、車両を走行させる。
該各種センサとしては、車速を検出する車速センサ３、エンジン２の吸入空気量を制御するスロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ５、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ７、ステアリング操作による舵角を検出する舵角センサ９、トルクコンバータ（図示せず）の作動油の温度を検出する油温センサ１１、エンジン２の冷却水温度を検出する水温センサ１５などが設けられている。

また、ＥＣＵ１は、例えば特開平６−２０１５２３号公報に記載のもののように、走行状態の変化前後（スロットル開度の異なる２つの状態）における駆動力及び加速度を算出し、これらに基づいて駆動力及び加速度の変化量（駆動力差ΔＦ１及び加速度差Δａ１）を求め、車重を計算する（ここで算出される車重を、以下、計算値とする）。
なお、車両の駆動力は、車速やアクセル開度等に基づいて演算され、車両の加速度は、例えば単位時間あたりの車速の変化量から算出される。

また、走行状態が変化したと判断するのは、例えば、スロットル開度の微分値（又は変化量）が規定値を超えたときとする。なお、該判断には、スロットル開度に代えて、アクセル開度、エンジントルク、モータトルク（電気自動車やハイブリッド車などの場合）、前記トルクコンバータのタービンのトルク、吸入空気量など、車両の駆動力と関係するパラメータを用いてもよい。

上記計算値は、複数回算出され、これら計算値の度数分布が作成される。なお、各計算値は、後述するように、その計算時の運転条件に応じて、標準値又は暫定値のいずれかとされる。
この度数分布に基づいて、ＥＣＵ１は、定期的に車重を推定し（ここで推定される車重を、以下、推定値とする）、推定値を最新の値へと更新する。

そして、該更新された推定値に基づいて、ＥＣＵ１は、エンジン２の出力特性を切り換える。
また、ＥＣＵ１は、該更新された推定値に応じた車重信号を、変速機１７の制御用のコントロールユニット（以下、ＡＴＣＵとする）１９と、ブレーキ２１の制御用のコントロールユニット（以下、ＢＣＵとする）２３と、へ出力する。

そして、該車重信号に基づいて、ＡＴＣＵ１９は変速機１７の変速特性を、ＢＣＵ２３はブレーキ２１の制動力特性を、夫々切り換える。
なお、ＥＣＵ１によって車重を計算，推定する構成に限られず、例えば、ＡＴＣＵ１９やその他コントロールユニット，又は車重推定専用の独立したユニットなどによって、前記各種センサからの信号に基づき車重を計算，推定する構成とすることもできる。

図２は、本実施形態のＥＣＵによる車重の推定に係るフローチャートを示す。
ステップＳ００１では、車両の駆動力及び加速度を読み込む。
ステップＳ００２では、走行状態が変化したか、即ち、スロットル開度の微分値が規定値を超えたか判定する。
ステップＳ００２で、走行状態が変化していないと判定したときは、リターンとなり、走行状態が変化したと判定したときは、ステップＳ００３へ進む。

ステップＳ００３では、走行状態の変化前後における駆動力及び加速度（駆動力差ΔＦ１及び加速度差Δａ１）に基づいて計算値を算出し、この計算値を読み込んで、ステップＳ００４に進む。
ステップＳ００４では、計算値を算出した回数（車重計算回数）のカウントを行い、ステップＳ００５に進む。

ステップＳ００５では、記憶されている計算値の数（車重記憶データ数）が、規定のＮ１（階級幅の切換用の判定値）以上であるか判定する。
ステップＳ００５で車重記憶データ数がＮ１未満であると判定したときは、ステップＳ００６に進む。
ステップＳ００６では、車重計算回数のカウント開始時からの経過時間が、規定のＴ以上となったか判定する。

ステップＳ００６でカウント開始時からの経過時間がＴ未満であると判定したときは、ステップＳ０１０へ進む。
一方、ステップＳ００６でカウント開始時からの経過時間がＴ以上であると判定したときは、ステップＳ００７に進む。
ステップＳ００７では、カウント開始時から前記時間Ｔが経過するまでの間にカウントされた車重計算回数が、規定のＮ２（車重計算頻度の切換用の判定値）以上であるか判定する。

ステップＳ００７で車重計算回数がＮ２以上であると判定したときは、ステップＳ００９に進む。
ステップＳ００９では、カウント開始からの経過時間をリセットして、ステップＳ０１０へ進む。
一方、ステップＳ００７で車重計算回数がＮ２未満であると判定したときは、ステップＳ００８に進む。

ステップＳ００８では、車重計算頻度増加処理を実行して、ステップＳ００９に進む。
この車重計算頻度増加処理とは、計算値の算出頻度を増加させることで、迅速に信頼性の高い推定値を求めるための処理である。
例えば、上述のようにスロットル開度の微分値が規定値を超えたときに計算値が算出されることから、該規定値を小さい値に変更することで、計算値の計算頻度を増加させることができる。

ステップＳ０１０では、前記ステップＳ００３で算出した計算値を暫定値とし、ステップＳ０１１へ進む。
ステップＳ０１１では、前記暫定値を記憶して車重記憶データ（計算値の度数分布）に反映し、ステップＳ０１８に進む。
ステップＳ００５で車重記憶データ数がＮ１以上であると判定したときは、ステップＳ０１２に進む。このとき、計算値の度数分布は、例えば図３に示すようになっている。

ステップＳ０１２では、図３に示す計算値の度数分布図を、例えば図４に示す計算値の階級幅が小さい度数分布図に変換処理し、ステップＳ０１３に進む。このように計算値の度数分布の階級幅を小さくすることで、該度数分布に基づいて車重をより高精度に推定することができる。
なお、該変換処理は、ステップＳ００８の車重計算頻度増加処理の後で行うほか、該車重計算頻度増加処理と同時平行して行うようにしてもよい。前者の場合は、計算値を、車重計算頻度増加処理の後でも車重推定に使用可能なように取得する。

ステップＳ０１３では、車重推定ばらつき判定条件が成立するか、即ち、計算値に及ぼすトルクコンバータの作動油温，舵角，車速等のパラメータの影響が十分に小さいか判定する。なお、この判定は、後述するように、図５に示すフローチャートに基づいて行われる。
ステップＳ０１３で、車重推定ばらつき判定条件が成立しないと判定したときは、ステップＳ０１０に進んで、計算値を暫定値とする。

一方、ステップＳ０１３で、車重推定ばらつき判定条件が成立すると判定したときは、ステップＳ０１４に進んで計算値を標準値とし、ステップＳ０１５に進む。
ステップＳ０１５では、該標準値を記憶して計算値の度数分布に反映し、ステップＳ０１６に進む。
ステップＳ０１６では、前記度数分布中の標準値の数が、Ｎ３（所定数）以上であるか判定する。

ステップＳ０１６で標準値の数がＮ３未満であると判定したときは、少数の標準値からでは十分に高精度な車重推定を行うのは難しいと判断し、ステップＳ０１８に進む。
一方、ステップＳ０１６で標準値の数がＮ３以上であると判定したときは、暫定値を基礎としなくても、多くの標準値に基づいて十分に高精度な車重推定が可能であると判断し、ステップＳ０１７に進んで記憶されている暫定値を削除したうえで、ステップＳ０１８に進む。

ステップＳ０１８では、車重記憶データの分布が成立するか判定する。
ステップＳ０１８で、車重記憶データの分布が成立しないと判定したときは、推定値を求められる状態ではないため、リターンとなる。
一方、ステップＳ０１８で、車重記憶データの分布が成立すると判定したとき、即ち、計算値の度数分布から代表値（例えば、最頻値，平均値又は中央値など）を求めることが可能であると判定したときは、ステップＳ０１９に進んで、該計算値の度数分布から代表値を求める。そして、この代表値を新たな推定値とし、推定値の更新を行う。

ここで、計算値に閾値を設けることで、前記度数分布の階級の端寄りの計算値や、偏差が所定値以上の計算値などを除外して、推定値を求めてもよい。この閾値は、例えば、計算値の算出回数や、推定値の更新回数などに応じて設定するとよい。
推定値の更新後、ＥＣＵ１は、エンジン２の出力特性を、該更新された推定値に基づいて切り換える。

また、ＥＣＵ１は、該更新された推定値に応じた車重信号を、ＡＴＣＵ１９とＢＣＵ２３とへ出力する。そして、ＡＴＣＵ１９は変速機１７の変速特性を、ＢＣＵ２３はブレーキ２１の制動力特性を、夫々、入力された車重信号に基づいて切り換える。
前記ステップＳ０１２では、図３から図４への度数分布図の変換処理の前後で推定値に大きな差があるときは、前記車重信号を、徐々に変化させてステップ変化を抑えながら出力するようにしてもよい。該車重信号の初期値は、図３に基づいて求められ最新に更新された推定値の信号とし、徐々に図４に基づいて求められた推定値の信号へと補正する。

前記ステップＳ００８の車重計算頻度増加処理は、上記説明のほか、例えば以下のように実行してもよい。
まず、駆動力及び加速度に基づく計算値の演算において、フットブレーキでの車両制動時の摩擦熱によるエネルギー損失の影響を考慮するのは困難であることから、フットブレーキの使用時に計算値の演算が中止される車両もある。このような車両では、計算値の算出頻度を十分確保するために、エンジンブレーキや回生ブレーキ（電気自動車やハイブリッド車の回生発電）による車両制動を促進したり、変速機のシフトアップの制限により高速段を抑制したりして、フットブレーキの使用頻度を低減させるとよい。

また、上記エンジンブレーキによる車両制動を促進させるには、燃料噴射量や吸入空気量の低減、複数の気筒のうち一部の燃焼停止、混合気への点火時期の変更、吸排気バルブのリフト量やタイミングの変更、エアコンのコンプレッサやオイルポンプ，冷却水ポンプなどエンジン２の出力によって駆動される機器の駆動力増加、などを行うとよい。
また、電気自動車やハイブリッド車，燃料電池車等において、前記回生ブレーキによる制動をより効果的に行うには、回生発電前にモータの駆動促進等によって、バッテリの空き容量を増加させ、回生可能な運動エネルギーを増加させたりするとよい。

或いは、モータやインバータ，バッテリ等を冷却することで、発熱を伴う回生発電により長時間耐えられるようにしてもよい。
さらに、定速走行中などスロットル開度の微分値が前記規定値を超えにくいとき、即ち、計算値の算出頻度が低いときには、乗員に違和感を与えない範囲で一時的にスロットル開度を変化させることで、該微分値が規定値を超える頻度を増加させ、計算値の算出頻度を増加させるとよい。

図５は、図２のステップＳ０１３における車重推定ばらつき判定条件が成立するかの判定フローチャートを示す。
図５では、車重推定の誤差増大を防止するため、計算値に及ぼす前記トルクコンバータの作動油温，舵角，車速等のパラメータの影響が十分に小さいと判断したときのみ計算値を標準値とし、該影響が大きいと判断したときには計算値を暫定値とするようになっている。

即ち、本実施形態では、車両の走行状態の変化前後における駆動力及び加速度に基づいて計算値を算出しているため、駆動力及び加速度に及ぼす各因子の影響が大きいと判断される状態では、計算値を暫定値とするようになっている。
例えば、トルクコンバータの作動油温が低い場合は、作動油の流体摩擦の増大によって動力伝達損失が大きくなり、流体摩擦によって作動油が発熱，昇温すれば、動力伝達損失は小さくなる。そこで、作動油が特に高温なとき及び特に低温なときは、駆動力及び加速度に及ぼす作動油温の影響が大きい、即ち、計算値に及ぼす作動油温の影響が大きいと判断し、計算値を暫定値とする。

また、舵角が大きい状態では、車速が大きいときほどコーナリング抵抗が増大して車速を低下させる作用が強くなる（該コーナリング抵抗を演算して車重を推定するのは困難である）ため、駆動力及び加速度に及ぼす舵角の影響が大きい、即ち、計算値に及ぼす舵角の影響が大きいと判断し、計算値を暫定値とする。
さらに、走行時の空気抵抗は車速の２条に比例して大きくなるため、走行状態の変化前後において、車速差が大きいほど、走行時の空気抵抗の差も大きくなる。そこで、車速が特に大きいとき、駆動力及び加速度に及ぼす車速の影響が大きい、即ち、計算値に及ぼす車速の影響が大きいと判断し、計算値を暫定値とする。

図５において、ステップＳ１０１では、油温センサ１１からの油温信号に基づいてトルクコンバータの作動油温を検出し、該作動油温がＡＴＦ１以上かつＡＴＦ２以下であるか判定する。なお、該判定には、作動油温に代えてエンジン２の冷却水温を用いてもよい。
ステップＳ１０１で作動油温がＡＴＦ１以上かつＡＴＦ２以下であると判定したときは、ステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２では、舵角センサ９からの舵角信号に基づいて車両の舵角を検出し、舵角の絶対値がθ未満、又は、車速がＶＳＰ１未満であるか判定する。
ステップＳ１０２で舵角の絶対値がθ未満であるか、又は、車速がＶＳＰ１未満であると判定したときは、ステップＳ１０３に進む。
ステップＳ１０３では、車速センサ３からの車速信号に基づいて車速を検出し、車速がＶＳＰ２未満であるか判定する。

ステップＳ１０３で車速がＶＳＰ２未満であると判定したときは、車重推定ばらつき判定条件が成立すると判定し、図２のステップＳ０１４に進む。
一方、ステップＳ１０１で作動油温がＡＴＦ１未満又はＡＴＦ２より大きいと判定したとき、又は、ステップＳ１０２で舵角の絶対値がθ以上かつ車速がＶＳＰ１以上であると判定したとき、又は、ステップＳ１０３で車速がＶＳＰ２以上であると判定したとき、は車重推定ばらつき判定条件が成立しないと判定し、図２のステップＳ０１０に進む。

図６は、車重記憶データのリセット用フローチャートを示す。
図６は、車両からの荷物の積み下ろしなどによって実際の車重が大きく変化したとき、推定値を高精度な値へ更新できるように、車重変化前の車重記憶データを削除するものである。
まず、ステップＳ３０１では、エンジン２の始動後、前記度数分布に基づいて求めた推定値が設定されているか判定する。

ステップＳ３０１で、推定値が設定されていないと判定したときはリターンとなり、推定値が設定されていると判定したときはステップＳ３０２に進む。
ステップＳ３０２では、走行状態の変化前後における車両の駆動力及び加速度に基づいて計算値を算出し、ステップＳ３０３に進む。
ステップＳ３０３では、ステップＳ３０２で算出した計算値を読み込み、ステップＳ３０４に進む。

ステップＳ３０４では、該計算値と、前記度数分布に基づいて求めた推定値と、の差が、所定値よりも大きいか判定する。
ステップＳ３０４で、該差が所定値以下であると判定したときはリターンとなり、該差が所定値よりも大きいと判定したときは、前記度数分布に基づいて求めた推定値に対して、実際の車重が大きく変化したと判断して、ステップＳ３０５に進む。

ステップＳ３０５では、車重変化前の車重記憶データを削除し、リターンとなる。
なお、エンジン２の始動後に複数の計算値を算出し、これら計算値の平均化処理を行い、該平均化処理により得られた値と、前記度数分布に基づいて求めた推定値と、の差を、前記ステップＳ３０４の所定値と比較してもよい。
図６のフローチャートによって、実際の車重が大きく変化したとき、実際の車重変化前の車重記憶データを削除することで、実際の車重の変化後、推定値を高精度な値へ更新することができる。

本実施形態によれば、車重の推定値を、計算値の度数分布に基づいて求めることで、車両走行時に検出される駆動力又は加速度にばらつきがあっても、高精度に車重を推定することができる。
これにより、被牽引車の連結や荷物の積み下ろしなどによって実際の車重が大きく変化しても、エンジン２の出力特性及び変速機１７の変速特性，ブレーキ２１の制動力特性を、支障なく切り換えることができる。

また、車重計算回数が不足している（Ｎ２未満）ときは、計算値の算出頻度を増加させ、その後、車重記憶データ数が十分な数（Ｎ１以上）になったとき、計算値の度数分布の階級幅を小さく変換することで、車重推定の速度と精度とを両立させることができる。
さらに、車重の大きな変化を検出したとき、車重変化前の車重記憶データを削除することで、推定値を精度の高い値へ更新することができる。

なお、車両の停止等によって最新に更新された推定値が消去されてしまった場合などは、車両の始動直後又は発進直後に、車両に固有の標準車重や、過去に算出された計算値に基づいて定められた標準車重、又は、更新履歴に残っている推定値などを、推定値の初期値としてもよい。
これにより、車両の始動又は発進後における実際の車重と、停止前における実際の車重と、が荷物の積み下ろし等によって大きく異なっていても、車両の始動直後又は発進直後における推定値が更新されるまでの間に、信頼性の高い車重を制御に用いることができる。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。
本実施形態では、図２のステップＳ０１３における車重推定ばらつき判定条件が成立するかの判定を、図７のフローチャートにより行っている。即ち、トルクコンバータの作動油温，エンジン２の冷却水温，舵角，車速のうち、計算値に及ぼす影響が大きいパラメータほど、優先的に早い順番で該影響の大きさを判断し、該影響が大きいと判断したときは、該影響を抑えるような暫定値を設定している。

なお、以下の説明では、トルクコンバータの作動油温，エンジン２の冷却水温，舵角，車速の順に、計算値に及ぼす影響が大きい場合の例を説明する。
図７において、ステップＳ２０１では、計算値へ最も影響を及ぼすトルクコンバータの作動油温が、ＡＴＦ１以上かつＡＴＦ２以下であるか判定する。
ステップＳ２０１で作動油温がＡＴＦ１未満又はＡＴＦ２より高いと判定したときは、ステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２０５では、作動油温がＡＴＦ１未満であるか判定する。
ステップＳ２０５で作動油温がＡＴＦ１未満でないと判定したとき、即ち、ＡＴＦ２より高いと判定したときは、ステップＳ２０８に進んで作動油温が高温であると判断し、ステップＳ２１５に進んで計算値を暫定値１（作動油温の高温時用）とする。
一方、ステップＳ２０５で作動油温がＡＴＦ１未満であると判定したときは、ステップＳ２０９に進んで作動油温が低温であると判断し、ステップＳ２１６に進んで計算値を暫定値２（作動油温の低温時用）とする。

ステップＳ２０１で作動油温がＡＴＦ１以上かつＡＴＦ２以下であると判定したときは、ステップＳ２０２に進む。
ステップＳ２０２では、エンジン２の冷却水温がＴＷＮ１以上かつＴＷＮ２以下であるか判定する。
ステップＳ２０２で冷却水温がＴＷＮ１未満又はＴＷＮ２より高いと判定したときは、ステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０６では、冷却水温がＴＷＮ１未満であるか判定する。
ステップＳ２０６で冷却水温がＴＷＮ１未満でないと判定したとき、即ち、ＴＷＮ２より高いと判定したときは、ステップＳ２１０に進んで冷却水温が高温であると判断し、ステップＳ２１７に進んで計算値を暫定値３（冷却水温の高温時用）とする。
一方、ステップＳ２０６で冷却水温がＴＷＮ１未満であると判定したときは、ステップＳ２１１に進んで冷却水温が低温であると判断し、ステップＳ２１８に進んで計算値を暫定値４（冷却水温の低温時用）とする。

ステップＳ２０２で冷却水温がＴＷＮ１以上かつＴＷＮ２以下であると判定したときは、ステップＳ２０３に進む。
ステップＳ２０３では、舵角の絶対値がθ未満であるか判定する。
ステップＳ２０３で舵角の絶対値がθ以上であると判定したときは、ステップＳ２０７に進む。

ステップＳ２０７では、車速がＶＳＰ１以上であるか判定する。
ステップＳ２０７で車速がＶＳＰ１未満であると判定したときは、ステップＳ２１２に進んで、舵角の絶対値が大きいながらも車輪のコーナリング抵抗は極端には大きくならないと判断し、ステップＳ２１９に進んで計算値を暫定値５（小コーナリング抵抗時用）とする。

一方、ステップＳ２０７で車速がＶＳＰ１以上であると判定したときは、ステップＳ２１３に進んで車輪のコーナリング抵抗が大きいと判断し、ステップＳ２２０に進んで計算値を暫定値６（大コーナリング抵抗時用）とする。
ステップＳ２０３で舵角の絶対値がθ未満であると判定したときは、ステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４では、車速がＶＳＰ２未満であるか判定する。
ステップＳ２０４で車速がＶＳＰ２以上であると判定したときは、ステップＳ２１４に進んで車速が高速であると判断し、ステップＳ２２１に進んで計算値を暫定値７（高速走行時用）とする。
一方、ステップＳ２０４で車速がＶＳＰ２未満であると判定したときは、計算値を暫定値とする必要はないと判断し、図２のステップＳ０１４に進む。

このように、本実施形態では、計算値に及ぼす影響が大きいパラメータほど、早い順番で該影響の大きさを判断し、該影響が大きいと判断したときは、優先的に、該影響を抑えるような暫定値を設定している。これにより、計算値の精度を確保し、車重推定の誤差を最小限に抑えることができる。
ここで、例えば、車輪のコーナリング抵抗が極端には大きくならないと判断したとき（ステップＳ２１２参照）など、計算値に及ぼす各因子の影響が小さいと判断したときには、計算値を暫定値とせず標準値としてもよい。

また、暫定値としては、暫定値１〜７の７種類が記憶されることとなるが、前記ステップＳ０１７で、暫定値１〜７のうち少なくとも１種類を選択して削除するようにしてもよい。
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
本実施形態では、車重記憶データのリセットを、図８に示すフローチャートにより行っている。即ち、エンジン２の始動後に得られた複数の計算値から、前記第１，２実施形態で説明した計算値の度数分布（以下、第１の度数分布とする）とは別の度数分布（以下、第２の度数分布とする）を作成し、この第２の度数分布に基づいて推定値（以下、第２の推定値とする）を求め、該第２の推定値と、前記第１の度数分布から求めた推定値（以下、第１の推定値とする）と、の差を求めている。そして、該差に基づいて、車重変化前の車重記憶データを削除するかの判定を行っている。

図８において、ステップＳ４０１では、エンジン２の始動後、前回の走行時に第１の度数分布から求めた第１の推定値が存在するか判定する。
ステップＳ４０１で、第１の推定値が存在しないと判定したときはリターンとなり、存在すると判定したときはステップＳ４０２に進む。
ステップＳ４０２では、走行状態の変化前後における駆動力及び加速度に基づいて計算値を算出し、ステップＳ４０３に進む。

ステップＳ４０３では、計算値を読み込み、ステップＳ４０４に進む。
ステップＳ４０４では、計算値を暫定値とし、ステップＳ４０５に進む。
ステップＳ４０５では、暫定値を記憶し、前記第２の度数分布に反映し、ステップＳ４０６に進む。
ステップＳ４０６では、前記第２の度数分布の分布が成立するか判定する。

ステップＳ４０６で、分布が成立しないと判定したときはステップＳ４０２に戻り、成立すると判定したときはステップＳ４０７に進む。
ステップＳ４０７では、前記第２の度数分布から第２の推定値を求め、ステップＳ４０８に進む。
ステップＳ４０８では、前記第１の度数分布から求めた第１の推定値と、第２の推定値と、の差が、所定値（第２所定値）より大きいか判定する。

ステップＳ４０８で、前記第１の推定値と第２の推定値との差が該所定値以下であると判定したときはリターンとなり、該所定値より大きいと判定したときは、前回の走行時に対して車重が大きく変化したと判断してステップＳ４０９に進む。
ステップＳ４０９では、車重変化前の車重記憶データを削除して、リターンとなる。
このように、車重記憶データを削除するかの判定の際、複数の計算値から第２の推定値を求め、該第２の推定値と第１の推定値との差を求めることで、車重記憶データを削除するかの判定をより高精度に行うことができる。

次に、本発明の第４実施形態について説明する。
本実施形態では、ＥＣＵ１が、車両の走行状態の変化前後における駆動力及び加速度に基づいて、駆動力及び加速度の変化量（駆動力差ΔＦ１及び加速度差Δａ１）を求めて、駆動力差ΔＦ１及び加速度差Δａ１を座標軸とするマップ（記録手段）にプロットを行う。そして、複数のプロットが与えられた該マップにおいて、駆動力差ΔＦ１と加速度差Δａ１との関係を１次式で近似した回帰直線の傾きから、定期的に車重を推定するようになっている。

図９は、本実施形態のＥＣＵによる車重の推定に係るフローチャートを示す。
ステップＳ５０１では、駆動力差ΔＦ１及び加速度差Δａ１を読み込み、これら駆動力差ΔＦ１及び加速度差Δａ１に基づいて、計算値Ｗ１（＝ΔＦ１／Δａ１）を算出する。
ステップＳ５０２では、計算値Ｗ１が規定値Ａ以上であるか判定する。
なお、乗用車やトラック，キャンプカー及び牽引車など目的が夫々異なる車両では、規定値Ａを夫々異なる値に設定することができる。

ステップＳ５０２で計算値Ｗ１が規定値Ａ以上であると判定したときは、十分な精度で車重を推定できると判断し、ステップＳ５０３へ進む。
ステップＳ５０３では、記録データ数、即ち前記マップ上のプロット数が、規定値Ｂ（規定数）であるか判定する。
ステップＳ５０３で記録データ数が規定値Ｂでないと判定したときは、ステップＳ５０７へ進み、規定値Ｂであると判定したときは、ステップＳ５０４へ進む。

ステップＳ５０４では、加速度差Δａ１の絶対値が、マップ中で加速度差が最小であるプロットに係る当該加速度差Δａｍｉｎの絶対値以上であるか判定する。
ステップＳ５０４で加速度差Δａ１の絶対値が、前記Δａｍｉｎの絶対値以上であると判定したときは、ステップＳ５０６へ進む。
ステップＳ５０６では、前記Δａｍｉｎに係るプロットを前記マップから削除し、ステップＳ５０７へ進む。

ステップＳ５０７では、駆動力差ΔＦ１及び加速度差Δａ１を前記マップにプロットし、ステップＳ５０８へ進む。
一方、ステップＳ５０２で計算値Ｗ１が規定値Ａ未満であると判定したとき、及び、ステップＳ５０４で加速度差Δａ１の絶対値が前記Δａｍｉｎの絶対値より小さいと判定したときは、十分な精度で車重を推定できないと判断し、ステップＳ５０５へ進み、駆動力差ΔＦ１及び加速度差Δａ１を無効とし、前記マップへのプロットをキャンセルする。

ステップＳ５０８では、前記マップ上のプロット数をカウントし、ステップＳ５０９へ進む。なお、該カウントしたプロット数は、該フローチャートのリターン後、前記ステップＳ５０３の判定に用いられるプロット数となる。
ステップＳ５０９では、後述する図１０のフローチャートに従って領域カウンタ値を算出し、ステップＳ５１０へ進む。

ステップＳ５１０では、領域カウンタ値が規定値Ｃ（第４規定値）以上であるか判定する。なお、規定値Ｃ＞０である。
ステップＳ５１０で、領域カウンタ値が規定値Ｃ未満であると判定したときは、前記マップ上のプロットからはまだ十分な精度で車重を推定できないと判断し、リターンとなる。

一方、ステップＳ５１０で、領域カウンタ値が規定値Ｃ以上であると判定したときは、前記マップ上のプロットから十分な精度で車重を推定できると判断し、ステップＳ５１１へ進む。このとき、前記マップは、例えば図１１のように複数のプロットが与えられた状態となっている。
ステップＳ５１１では、図１１のマップにおいて、駆動力差ΔＦ１と加速度差Δａ１との関係を１次式で近似した回帰直線Ｒの傾きから、推定値を求める。即ち、図１１では、縦軸を加速度差、横軸を駆動力差としていることから、回帰直線Ｒの傾きの逆数を推定値とすることができる。

ここで、前記ステップＳ５０６において、加速度差の絶対値が大きいプロットを優先して前記マップ上に残しているが、これは、加速度差が正のプロットと、加速度差が負のプロットと、の距離を拡張して、信頼性の高い回帰直線Ｒを求めるためである。
図１０は、図９のステップＳ５０９（領域カウンタ値の算出）に係るフローチャートを示す。

ステップＳ６０１では、加速度差Δａ１が規定値Ｄ（第２規定値）以下又は規定値Ｅ（第３規定値）以上であるか判定する。なお、規定値Ｄ，Ｅは、規定値Ｄ＜規定値Ｅの条件を満たすように設定され、該条件を満たす範囲においては正の値とも負の値ともすることができる。
ステップＳ６０１で、加速度差Δａ１が規定値Ｄ以下又は規定値Ｅ以上であると判定したときは、ステップＳ６０２へ進む。

ステップＳ６０２では、前記マップ中に、加速度差が前記規定値Ｄ以下であるプロットが１つ以上あるか判定する。
ステップＳ６０２で、前記マップ中に、加速度差が前記規定値Ｄ以下であるプロットが１つ以上あると判定したときは、ステップＳ６０３へ進む。
ステップＳ６０３では、前記マップ中に、加速度差が前記規定値Ｅ以上であるプロットが１つ以上あるか判定する。

ステップＳ６０３で、前記マップ中に、加速度差が前記規定値Ｅ以上であるプロットが１つ以上あると判定したときは、ステップＳ６０４へ進む。
ステップＳ６０４では、前記ステップＳ６０１の判定条件、即ち、加速度差が規定値Ｄ以下又は規定値Ｅ以上という条件、を満たすプロットを抽出し、ステップＳ６０５へ進む。

このように、加速度差が規定値Ｄ以下のプロット、及び、加速度差が規定値Ｅ以上のプロット、の両方を抽出することで、前記マップ上においてこれら両方のプロットの距離を十分に確保し、信頼性の高い回帰直線Ｒを得ることができる。
ステップＳ６０５では、前記ステップＳ６０４で抽出した各プロットに係る加速度差の絶対値（｜Δａｓａｍ｜）を加算することで、領域カウンタ値を算出する。

ここで、加速度差の絶対値の加算によって得られる領域カウンタ値が規定値Ｃ以上となってから、図１１の回帰直線Ｒを導き出す（前記ステップＳ５１０，５１１参照）ことで、前記マップにおいて十分に多くのプロットに基づいて、信頼性の高い回帰直線Ｒを得ることができる。
一方、ステップＳ６０１で加速度差Δａ１が前記規定値Ｄより大きくかつ規定値Ｅより小さいと判定したとき、又は、ステップＳ６０２で前記マップ中に加速度差が該規定値Ｄ以下であるプロットがないと判定したとき、又は、ステップＳ６０３で前記マップ中に加速度差が前記規定値Ｅ以上であるプロットがないと判定したとき、はステップＳ６０６へ進んで、領域カウンタ値を０に設定する。

ここで、規定値Ｃを小さく設定するほど、迅速に推定値を求めることができ、規定値Ｃを大きく設定するほど、前記マップにおいて多くのプロットに基づいて高精度に推定値を求めることができる。
また、規定値Ｄを大きく設定するか又は規定値Ｅを小さく設定すると、ステップＳ６０４でプロットが抽出されやすくなり、領域カウンタ値の増加が促進し、迅速に推定値を求めることができる。

一方、規定値Ｄを小さく設定するか又は規定値Ｅを大きく設定すると、前記マップ上において、加速度差が規定値Ｄ以下のプロットと、加速度差が規定値Ｅ以上のプロットと、の距離を一層長く確保しやすくなり、より信頼性の高い回帰直線Ｒを求めることができ、車重の推定精度をより向上させることができる。
なお、図９及び図１０では、加速度差に基づいて各種判定や領域カウンタ値の算出を行っているが、これに代えて、駆動力差に基づいて各種判定や領域カウンタ値の算出を行ってもよい。

本実施形態によれば、駆動力差ΔＦ１及び加速度差Δａ１を座標軸とするマップに複数のプロットを与え、該マップにおいて、駆動力差ΔＦ１と加速度差Δａ１との関係を１次式で近似した回帰直線の傾きから車重を推定することで、車両走行時に検出される加速度又は駆動力にばらつきがあっても、車重を高精度に推定することができる。
また、従来は、単に駆動力差を加速度差で除することで車重を推定しているため、図１２に示すように、加速度差（Δａ）が著しく０に近いときには、車重（Ｗ）が極めて大きい値に演算されてしまい、推定される車重（Ｗ）のばらつきが問題となっていた。

しかし、本実施形態では、加速度差が著しく０に近いプロットは、駆動力差も極めて０に近くなるため、加速度差が著しく０に近いプロットが与えられても図１１の回帰直線Ｒの傾きには殆ど影響がなく、車重を高精度に推定することができ、上記従来の問題を解消することができる。
なお、図９及び図１０では、駆動力差ΔＦ１，加速度差Δａ１に代えて、車両の駆動力Ｆ，加速度ａを用いて、車重を推定してもよい。この場合、駆動力Ｆ及び加速度ａを座標軸とするマップに複数のプロットが与えられ、駆動力Ｆと加速度ａとの関係を１次式で近似した回帰直線が求められる。

上記各実施形態では、マニュアル操作式のスイッチ等によって車重を設定可能な車両においては、該スイッチ等の設定した車重と、本実施形態に係る推定値と、が大きく異なるときは、該スイッチの設定を解除し、運転者に警告するようにしてもよい。
例えば、スイッチ等で大きな車重を設定可能な場合に、該スイッチにより大きい車重が判定されても、本実施形態に係る推定値が大きくないときは、該スイッチの設定を解除するとよい。

本発明の第１実施形態のシステム構成図 本発明の第１実施形態に係る車重の推定に係るフローチャートを示す図 本発明の第１実施形態に係る計算値の度数分布図 図３の階級幅を小さく変換した度数分布図 図２におけるばらつき判定条件が成立するかの判定用のフローチャートを示す図 本発明の第１実施形態に係る車重記憶データのリセット用のフローチャートを示す図 本発明の第２実施形態に係るばらつき判定条件が成立するかの判定用のフローチャートを示す図 本発明の第３実施形態に係る車重記憶データのリセット用のフローチャートを示す図 本発明の第４実施形態に係る車重の推定に係るフローチャートを示す図 図９の領域カウンタ値の算出に係るフローチャートを示す図 本発明の第４実施形態に係る駆動力差及び加速度差を座標軸とする記録手段に与えられたプロット及び回帰直線を示す図 従来の車重を推定する手法に係るばらつきの説明図

符号の説明

１ ＥＣＵ

Claims (4)

1. 車両の走行状態が変化したかを判定する走行状態変化判定手段と、
   車両の走行状態が変化したと判定されたときに、車両駆動源の作動状態と車速変化とに基づいて車重を計算し、該計算した複数回の車重データに基づいて車重の度数分布を作成し、該度数分布に基づいて定期的に車重を推定し、推定値を更新する車重推定手段と、
   を備えた車重推定装置において、
   前記車重の計算頻度を判定する頻度判定手段と、
   前記車重の計算頻度が所定値未満と判定されたときに、前記走行状態変化判定手段による判定閾値を小さい値に変更することにより、前記車重の計算頻度を増加させる処理を行う車重計算頻度増加処理手段と、
   を配設したことを特徴とする車重推定装置。
2. 前記度数分布の階級幅を、車重の計算状況に応じて変更することを特徴とする請求項１に記載の車重推定装置。
3. 最新に計算した車重データと、
   該車重データの最新計算時に設定されている前記推定値と、
   の差が所定値以上であるとき、該最新に計算した車重データより以前の車重データを削除することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車重推定装置。
4. 最新に推定した推定値と、
   該最新に推定した推定値より１回前に推定された前回の推定値と、
   の差が第２所定値以上であるとき、前回の推定時より以前の車重データを削除することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の車重推定装置。

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