JP7120147B2 - 車両の勾配推定装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両が走行している路面の勾配を推定する車両の勾配推定装置に関する。

従来から、車両が走行している路面の勾配（以下、「走路勾配」と称呼する。）を推定する勾配推定装置が知られている。このような勾配推定装置の一つ（以下、「従来装置」と称呼される。）は、車両のばね上の前後加速度、横加速度、スリップ角、ピッチ角及びロール角から走路勾配を推定するように構成されている（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２００８－１８５４１８号公報（図５） 特開２０１０－２４１２６５号公報（図５）

しかし、走行中に検出される前後加速度及び横加速度等には、走路勾配に起因する成分の他に、路面入力に起因する成分及び車両の加減速に起因する成分（外乱）が含まれている。従って、走行中に検出される前後加速度及び横加速度等によって走路勾配を常に精度良く推定することは難しい。特許文献２には、制動時において推定される走路勾配の信頼度が低いと判断される場合に走路勾配の推定を禁止する装置が開示されている。しかし、特許文献２に開示された装置の制御は、車両の制動時を前提としたものであり、制動時以外における走路勾配の推定方法については検討の余地が残されている。

本発明は上記課題に対処するために為されたものである。即ち、本発明の目的の一つは、外乱の影響をできるだけ少なくし、走路勾配を精度良く推定する車両の勾配推定装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の車両の勾配推定装置（以下、「本発明装置」とも称呼される。）は、車輪速度取得部（５０、５３）と、対地前後加速度取得部（５０）と、上下加速度センサ（５１）と、制駆動力取得部（５０）と、上下振動解析部（５０）と、推定部（５０）と、を備える。

前記車輪速度取得部は、車輪速度（ωｗｉ）を取得する（ステップ９０５）。前記対地前後加速度取得部は、前記車輪速度に基づいて前記車両の対地前後加速度（Ａｘ）を取得する（ステップ９３５）。前記上下加速度センサは、前記車両のばね上の上下加速度（Ｇｚ）を検出する（ステップ９１５）。前記制駆動力取得部は、前記車両の駆動装置（２０）が発生する駆動力（Ｆｄ）及び前記車両の制動装置（３０）が発生する制動力（Ｆｂ）を取得する（ステップ９４０）。前記上下振動解析部は、前記検出されたばね上の上下加速度（Ｇｚ）に基づいて前記ばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布（ＰＳＤｚ）を解析する（ステップ９２０）。

前記推定部は、前記解析されたばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布（ＰＳＤｚ）が、予め取得されているばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布（ＰＳＤｚ０）が有する前記車両に固有のピーク周波数（ｆ１、ｆ２）を含む所定の周波数範囲（Δｆ１、Δｆ２）内にピーク周波数を有しているとき（ステップ９３０：Ｙｅｓ）、前記対地前後加速度取得部（５０）により取得された前記対地前後加速度（Ａｘ）、前記取得された駆動力（Ｆｄ）及び制動力（Ｆｂ）、及び、予め取得されている走行抵抗（ＴＲ）に基づいて前記走路勾配（θｓ）を推定する（ステップ９４５）。

一方、前記推定部は、前記解析されたばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布（ＰＳＤｚ）が、前記所定の周波数範囲（Δｆ１、Δｆ２）内にピーク周波数を有していないとき（ステップ９３０：Ｎｏ）、前記走路勾配（θｓ）の推定を禁止する。

ところで、予め取得されているばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布（ＰＳＤｚ０）は、車両に固有のピーク周波数（即ち、固有振動数）を有している。例えば、車両が荒れた舗装路を走行しているときは、車輪の上下動が大きくなるので、ばね下の振動による比較的高い周波数成分（ばね上の固有振動数よりも高い成分）がばね上に伝達されるようになる。その結果、「ばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布」（以下、「第１実測値」とも称呼する。）の有するピーク周波数は、「予め取得されているばね上の上下振動に対するエネルギー分布」（以下、「第１典型値」とも称呼する。）の有する固有振動数よりも高くなる傾向がある。

これに対し、例えば、車両がアスファルトで舗装された平坦な道路を走行しているときは、ばね下の振動は小さいので、この振動がばね上に及ぼす影響は小さい。従って、「第１実測値」の有するピーク周波数は、「第１典型値」の有する固有振動数と一致するか又は固有振動数に近い値となる。

ところで、車両が「荒れた舗装路」を走行しているとき、車輪速度は外乱（路面の凹凸）により大きく変化しているので、車輪速度から算出される対地前後加速度を用いて推定される走路勾配（θｓ）は誤差が大きくなってしまう。これに対し、車両がアスファルトで舗装された平坦な道路を走行しているときは、大きな外乱がないので、推定される走路勾配は誤差が小さい。

以上のことから、本発明装置は、「第１実測値」が、「第１典型値」の有する固有振動数を含む所定の周波数範囲内にピーク周波数を有しているとき走路勾配を推定し、「第１実測値」が、「第１典型値」の有する固有振動数を含む所定の周波数範囲内にピーク周波数を有していないとき、走路勾配の推定を禁止するようになっている。従って、本発明装置によれば、走路勾配の推定に影響を及ぼすような外乱が発生しているときには走路勾配の推定を禁止し、外乱が発生していないときにのみ走路勾配を推定するので、走路勾配を精度良く推定することができる。

本発明に係る車両の勾配推定装置の一態様において、前記推定部は、前記解析されたばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布（ＰＳＤｚ）が、予め取得されているばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布（ＰＳＤｚ０）が有する前記車両に固有の第１ピーク周波数（ｆ１）を含む第１周波数範囲（Δｆ１）内、及び、前記第１ピーク周波数（ｆ１）よりも高い、前記車両に固有の第２ピーク周波数（ｆ２）を含む第２周波数範囲（Δｆ２）内にそれぞれピーク周波数を有しているとき、前記走路勾配（θｓ）を推定するように構成される。

一方、前記推定部は、前記解析されたばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布（ＰＳＤｚ）が、前記第１周波数範囲（Δｆ１）内又は前記第２周波数範囲（Δｆ２）内にピーク周波数を有していないとき、前記走路勾配（θｓ）の推定を禁止するように構成される。

車体の前後にそれぞれサスペンション装置を備える車両モデルによれば、車体は前後２つのばねにより支持されている。そのため、走行する車両にはバウンシング及びピッチングが発生する。そのため、「予め取得されているばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布（第１典型値）」は、２つの固有振動数（ピーク周波数）を有している。

この態様によれば、「ばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布（第１実測値）」が２つの固有振動数（第１ピーク周波数及び第２ピーク周波数）の何れにもピーク周波数を有しているとき走路勾配を推定する。

例えば、車両が荒れた舗装路を走行しているときは、前述したように、「第１実測値」の有するピーク周波数のうち高い方のピーク周波数は「第１典型値」の有する２つの固有振動数のうち高い方の固有振動数よりも高くなる傾向がある。更に、例えば、車両が非舗装路を含む悪路を走行しているときは、ばね上のバウンシングの変位及びピッチングの変位が大きくなるとともにバウンシングとピッチングとが混在する。そのため、「第１実測値」の有するピーク周波数のうち高い方のピーク周波数が「第１典型値」の有する２つの固有振動数のうち高い方の固有振動数よりも高くなるだけでなく、「第１実測値」の有するピーク周波数のうち低い方のピーク周波数が「第１典型値」の有する２つの固有振動数のうち低い方の固有振動数よりも高くなる傾向がある。

この態様によれば、「第１実測値」が「第１典型値」が有する車両に固有の第１ピーク周波数を含む第１周波数範囲内、及び、第１ピーク周波数よりも高い、車両に固有の第２ピーク周波数を含む第２周波数範囲内にそれぞれピーク周波数を有しているときに限り、走路勾配を推定するようになっている。従って、この態様によれば、外乱をより確実に排除し、走路勾配をより精度良く推定することができる。

本発明に係る車両の勾配推定装置の一態様において、前記勾配推定装置は、前記車両のばね上の前後加速度（Ｇｘ）を検出する前後加速度センサ（５１）と、前記検出されたばね上の前後加速度（Ｇｘ）に基づいて前記ばね上の前後振動の周波数に対するエネルギー分布（ＰＳＤｘ）を解析する前後振動解析部（５０）と、を更に備える。

そして、前記推定部（５０）は、
前記解析されたばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布（ＰＳＤｚ）が、予め取得されているばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布（ＰＳＤｚ０）が有する前記車両に固有の第１ピーク周波数（ｆ１）を含む第１周波数範囲（Δｆ１）内、及び、前記第１ピーク周波数（ｆ１）よりも高い前記車両に固有の第２ピーク周波数（ｆ２）を含む第２周波数範囲（Δｆ２）内にそれぞれピーク周波数を有しており、且つ、
前記解析されたばね上の前後振動の周波数に対するエネルギー分布（ＰＳＤｘ）が、予め取得されているばね上の前後振動の周波数に対するエネルギー分布（ＰＳＤｘ０）が有する前記車両に固有の第３ピーク周波数（ｆ３）を含む第３周波数範囲（Δｆ３）内、及び、前記第３ピーク周波数（ｆ３）よりも高い前記車両に固有の第４ピーク周波数（ｆ４）を含む第４周波数範囲（Δｆ４）内にそれぞれピーク周波数を有しているとき前記走路勾配（θｓ）を推定する。
一方、前記推定部は、
前記解析されたばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布（ＰＳＤｚ）が、前記第１周波数範囲（Δｆ１）内又は前記第２周波数範囲（Δｆ２）内にピーク周波数を有していないとき、又は、
前記解析されたばね上の前後振動の周波数に対するエネルギー分布（ＰＳＤｘ）が、前記第３周波数範囲（Δｆ３）内又は前記第４周波数範囲（Δｆ４）内にピーク周波数を有していないとき前記走路勾配（θｓ）の推定を禁止するように構成される。

一般に、車両のバウンシング及びピッチングにより、車両のばね上の前後加速度も変化する。この態様によれば、車両のばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布（第１実測値）に加えてばね上の前後振動の周波数に対するエネルギー分布（以下、「第２実測値」とも称呼する。）を解析し、予め取得されているばね上の前後振動の周波数に対するエネルギー分布（以下、「第２典型値」とも称呼する。）と比較する。車体の前後方向、上下方向及びピッチング方向の振動系は連成して互いに影響を及ぼし合っているので、第２典型値の有するピーク周波数（固有振動数）は、厳密には第１典型値の有するピーク周波数とは異なる。しかし、これらの差は僅かであるので、第２典型値の有するピーク周波数と第１典型値の有するピーク周波数は略等しい。

そして、この態様によれば、「第１実測値」が「第１典型値」の有する第１ピーク周波数を含む第１周波数範囲内及び第２ピーク周波数を含む第２周波数範囲内にそれぞれピーク周波数を有しており、且つ、「第２実測値」が「第２典型値」の有する第３ピーク周波数を含む第３周波数範囲内及び第４ピーク周波数を含む第４周波数範囲内にそれぞれピーク周波数を有しているときのみ走路勾配が推定されるようになっている。従って、この態様によれば、実測値と典型値との一致度がより高い状態において走路勾配が推定される。言い換えると、より外乱の影響を受け難い状態にて走路勾配が推定される。従って、より正確に走路勾配を推定することが可能である。

上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び／又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本発明の各構成要素は、前記名称及び／又は符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。本発明の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

図１は、本発明の第１実施形態に係る車両の勾配推定装置が適用される車両の概略構成図である。 図２は、図１に示したブレーキＥＣＵのＲＯＭに格納されているばね上の上下加速度のスペクトル密度の周波数特性（第１典型値）を表す図である。 図３は、図１に示した車両のモデルを説明するための図である。 図４は、車両が走行する道路の路面形状を説明するための図であり、（Ａ）は平坦な良路、（Ｂ）は荒れた舗装路、（Ｃ）はうねりのある舗装路の説明図である。 図５は、実測されたばね上の上下加速度のスペクトル密度の周波数特性（第１実測値）と、予め取得されているばね上の上下加速度のスペクトル密度の周波数特性（第１典型値）と、を比較した図であり、（Ａ）は車両が平坦な良路を走行しているときに実測される周波数特性、（Ｂ）は車両が荒れた舗装路を走行しているときに実測される周波数特性、（Ｃ）は車両がうねりのある舗装路を走行しているときに実測される周波数特性を表す図である。 図６は、車両が坂路を走行しているときに作用する力を説明するための図である。 図７は、車両の走行抵抗と車速との関係を説明するための図である。 図８は、車両が走行する道路の路面形状を説明するための図であり、（Ａ）は目地又は継手の突起がある道路、（Ｂ）は悪路（凹凸路）の説明図である。 図９は、図１に示したブレーキＥＣＵのＣＰＵが実行する「走路勾配推定ルーチン」を示したフローチャートである。 図１０は、ブレーキＥＣＵのＲＯＭに格納されているばね上の前後加速度のスペクトル密度の周波数特性（第２典型値）を表す図である。 図１１は、本発明の第２実施形態に係るブレーキＥＣＵのＣＰＵが実行する「走路勾配推定ルーチン」を示したフローチャートである。

＜第１実施形態＞
（構成）
本発明の第１実施形態に係る車両の勾配推定装置（以下、「第１装置」とも称呼される。）は、図１に示したように、車両１０に適用される。

車両１０は、駆動装置２０、制動装置３０、エンジンＥＣＵ４０及びブレーキＥＣＵ５０等を備えている。

駆動装置２０は、エンジンアクチュエータ２１、エンジン（内燃機関）２２及び変速機２３等を含んでいる。エンジンアクチュエータ２１は、図示しない燃料噴射弁を含む燃料供給装置、点火プラグを含む点火装置、スロットル弁開度変更用アクチュエータ及び可変吸気弁制御装置等を含む周知のエンジンアクチュエータである。エンジン２２は、４サイクル・火花点火式・多気筒内燃機関である。駆動装置２０が発生する駆動力Ｆｄは、フロントディファレンシャル２４、左前輪車軸２５Ｌ及び右前輪車軸２５Ｒを介してそれぞれ左前輪ＷＦＬ及び右前輪ＷＦＲに伝達される。

制動装置３０は、ブレーキアクチュエータ３１及び摩擦ブレーキ機構３２ＦＬ、３２ＦＲ、３２ＲＬ及び３２ＲＲ等を含んでいる。車輪毎に設けられる要素については、その符号の末尾に、左前輪ＷＦＬを表す添字ＦＬ、右前輪ＷＦＲを表す添字ＦＲ、左後輪ＷＲＬを表す添字ＲＬ及び右後輪ＷＲＲを表す添字ＲＲがそれぞれ付される。但し、車輪毎に設けられる要素について車輪位置を特定しない場合、それらの添字は省略される。

ブレーキアクチュエータ３１は、ブレーキペダル５２ａの踏力によって作動油を加圧する図示しないマスタシリンダと、左前輪ＷＦＬ、右前輪ＷＦＲ、左後輪ＷＲＬ及び右後輪ＷＲＲに設けられる摩擦ブレーキ機構３２との間に設けられている。ブレーキアクチュエータ３１は、図示しないリザーバ、オイルポンプ及び種々の弁装置を含んでいる。ブレーキアクチュエータ３１は、摩擦ブレーキ機構３２のブレーキキャリパ３３に内蔵されたホイールシリンダ３４に作動液の圧力を供給する。その圧力によってホイールシリンダ３４が作動することにより図示しないブレーキパッドがブレーキディスク３５に押し付けられる。その結果、制動力（摩擦制動力）Ｆｂが発生する。

エンジンＥＣＵ４０は、ブレーキＥＣＵ５０とＣＡＮ（Controller Area Network）通信により互いに情報交換可能に接続されている。ＥＣＵは、エレクトロニックコントロールユニットの略称であり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ（又は不揮発性メモリ）及びインタフェースＩ／Ｆ等を含むマイクロコンピュータを主要構成部品として有する電子制御回路である。ＣＰＵは、メモリ（ＲＯＭ）に格納されたインストラクション（ルーチン）を実行することにより後述する各種機能を実現する。

エンジンＥＣＵ４０は、エンジンアクチュエータ２１及び変速機２３等と電気的に接続され、燃料噴射弁による燃料噴射量及び燃料噴射時期、点火装置による点火時期、吸排気弁の開閉タイミング及び変速段数等を変更し、駆動力Ｆｄを変更することができるようになっている。更に、エンジンＥＣＵ４０は、アクセルペダル操作量センサ４１及び図示しないエンジン状態量センサと電気的に接続され、エンジン状態を表す出力信号（例えば、機関回転速度ＮＥ、運転者によるアクセルペダル４１ａの操作によるアクセルペダル操作量ＡＰ）を入力するようになっている。エンジンＥＣＵ４０は、エンジン状態量センサ及びアクセルペダル操作量センサ４１等からの信号に基づいて要求駆動トルクを演算し、この要求トルクに基づいて燃料噴射量、燃料噴射時期、点火時期、及び吸排気弁の開閉タイミングを決定する。

ブレーキＥＣＵ５０は、加速度センサ５１、ブレーキペダル操作量センサ５２及び車輪速度センサ５３等と電気的に接続され、これらセンサからの出力信号を受信するようになっている。加速度センサ５１は、車両１０のばね上である車体１１に取り付けられている。加速度センサ５１は、車体１１の前後方向の加速度（前後加速度）Ｇｘ及び上下方向の加速度（上下加速度）Ｇｚを表す出力信号を発生するようになっている。

ブレーキペダル操作量センサ５２は、運転者によるブレーキペダル５２ａの操作によるブレーキペダル操作量ＢＰを表す出力信号を発生するようになっている。車輪速度センサ５３（５３ＦＬ、５３ＦＲ、５３ＲＬ及び５３ＲＲ）は、左前輪ＷＦＬ、右前輪ＷＦＲ、左後輪ＷＲＬ及び右後輪ＷＲＲのそれぞれの回転速度（回転数）ＮＰを表す出力信号を発生するようになっている。ブレーキＥＣＵ５０は、回転速度ＮＰを表す信号と予め定められたタイヤ半径（ここでは、便宜上「１」に設定する。）とに基づいて各車輪の車輪速度ωｗｉ（ｉはfl, fr, rl又はrr）を演算する。

ブレーキＥＣＵ５０は、演算された各車輪の車輪速度ωｗｉに基づいて、車速ＳＰＤ及び車輪加速度（車輪速度ωｗｉの時間微分値）を演算する。ブレーキＥＣＵ５０は、各車輪の車輪加速度を平均化することにより、車両１０の対地前後加速度Ａｘを演算する。更に、ブレーキＥＣＵ５０は、後で詳細に述べるように、演算された対地前後加速度Ａｘを含む運動方程式（（１）式を参照。）に基づいて走路勾配θｓを算出する。

ブレーキＥＣＵ５０は、例えばブレーキペダル操作量ＢＰに基づいて、左前輪ＷＦＬの目標制動力Ｆｂｔfl、右前輪ＷＦＲの目標制動力Ｆｂｔfr、左後輪ＷＲＬの目標制動力Ｆｂｔrl及び右後輪ＷＲＲの目標制動力Ｆｂｔrrを演算する。更に、ブレーキＥＣＵ５０は、各車輪の制動力が対応する目標制動力となるように、ホイールシリンダ３４ＦＬ、３４ＦＲ、３４ＲＬ及び３４ＲＲの制動圧を制御する。

（作動の概要）
ところで、走路勾配θｓ及びその変化は、例えば、クルーズコントロール、車両１０の発進及び停止の制御に影響を与える。従って、走路勾配θｓは常時推定され、車両１０の制駆動力の制御量に反映されることが望まれる。

一方、バウンシング及びピッチング等の車両１０の姿勢変化、並びに路面の凹凸及び形状変化によって車両１０に入力される振動等の走行外乱抵抗は、車輪速度ωｗｉを変化させ、その結果、対地前後加速度Ａｘを変化させる。よって、車両１０の走行環境（路面状態）によっては、対地前後加速度Ａｘを含む運動方程式に基づいて走路勾配θｓを精度良く推定することができない場合がある。

そこで、第１装置は、車両１０の姿勢変化及び路面の形状変化等が大きく、その結果、走路勾配θｓの推定に影響を及ぼす（即ち、推定誤差が発生する）虞がある状況を検出し、その状況においては、走路勾配θｓの推定を禁止する。これにより、走路勾配θｓがより正確に推定される。

より具体的に述べると、第１装置は、車両１０のばね上（車体１１）に取り付けられた加速度センサ５１を用いてばね上の上下加速度Ｇｚを検出し、その検出された上下加速度Ｇｚに基づく振動の周波数スペクトルを演算する。この「周波数スペクトル」は、加速度センサ５１により検出された上下加速度Ｇｚ（上下振動）を周波数分析した振動のパワースペクトル密度（ＰＳＤ：Power Spectral Density）の周波数特性のことである。以下、車両１０が走行しているときに取得される上下加速度Ｇｚの振動のＰＳＤは「第１実測値ＰＳＤｚ」とも称呼される。

更に、第１装置は、車両１０の走行前（例えば、工場出荷時点）において、走行外乱抵抗の影響を受けない状態にて車両１０の上下加速度Ｇｚを検出し、その検出された典型的な上下加速度Ｇｚ０に基づく振動のＰＳＤ（以下、「第１典型値ＰＳＤｚ０」とも称呼される。）を演算する。上記の典型的な上下加速度Ｇｚ０は、例えば、車両１０を図示しない加振台に載置して加振させたときの上下加速度Ｇｚを検出することにより得られる。第１装置は、第１典型値ＰＳＤｚ０をブレーキＥＣＵ５０のＲＯＭに予め記憶しておく。

そして、第１装置は、第１実測値ＰＳＤｚが、第１典型値ＰＳＤｚ０が有しているピーク周波数を含む所定の周波数範囲内にピーク周波数を有しているとき、走路勾配θｓの推定演算を実行する。一方、第１装置は、第１実測値ＰＳＤｚが、第１典型値ＰＳＤｚ０が有しているピーク周波数を含む所定の周波数範囲内にピーク周波数を有していないとき、走路勾配θｓの推定演算を禁止する。以下、「第１実測値ＰＳＤｚが、第１典型値ＰＳＤｚ０が有しているピーク周波数を含む所定の周波数範囲内にピーク周波数を有している」ことを便宜上「第１実測値ＰＳＤｚのピーク周波数と第１典型値ＰＳＤｚ０のピーク周波数が合致している」と表現することがある。

（作動の詳細）
＜第１典型値＞
第１装置の作動をより具体的に説明する。図２に示したように、第１典型値ＰＳＤｚ０は、２つのピーク周波数ｆ１及びｆ２を有している。これは、車体１１が等価的に前後にそれぞれ１つずつ設けられたばねＫｆ及びＫｒによって支持されていることと相関している（図３を参照。）。つまり、車体１１は前後のばねにより上下動し、又は前後方向に傾斜する。車体１１が上下動するとき、低周波側のピーク周波数（以下、「第１ピーク周波数」と称呼する。）ｆ１におけるパワースペクトル密度が増加する傾向がある。一方、車体１１が前後方向に傾斜するとき、高周波側のピーク周波数（以下、「第２ピーク周波数」と称呼する。）ｆ２におけるパワースペクトル密度が増加する傾向がある。第２ピーク周波数ｆ２は第１ピーク周波数ｆ１よりも高い。例えば、一般的な乗用車において、第１ピーク周波数ｆ１は約１Ｈｚであり、第２ピーク周波数ｆ２は約１．５Ｈｚである。第１ピーク周波数ｆ１及び第２ピーク周波数ｆ２は、車両１０の諸元（車両の重心位置、ホイールベース及び車両の重量等）によって定まる周波数であり、「固有振動数」とも称呼される。

＜第１実測値＞
例えば、車両１０が現実の平坦なアスファルトの舗装路（以下、「平坦な良路」とも称呼する；図４の（Ａ）を参照。）１０１を走行しているときに算出される第１実測値ＰＳＤｚは、図５の（Ａ）に破線にて示したように、第１ピーク周波数ｆ１及び第２ピーク周波数ｆ２と略等しい２つのピーク周波数を有している。このとき、車両１０は良路を走行しているので、車両１０の姿勢変化及び路面の形状変化に起因する走行外乱抵抗は極めて小さい。更に、このとき、走路勾配θｓの推定に用いられる対地前後加速度Ａｘが受ける車体１１の振動及び路面から入力する振動の影響は無視できる程度に小さい。言い換えると、このとき推定される走路勾配θｓの誤差は小さい。なお、平坦な良路の上下変位は、例えば、±２ｍｍ程度である。

例えば、車両１０がアスファルトの舗装路ではあるが、表面が荒れた舗装路（図４の（Ｂ）を参照。）１０２を走行しているときに算出される第１実測値ＰＳＤｚは、図５の（Ｂ）に破線にて示したように、第１ピーク周波数ｆ１と略等しいピーク周波数を有している。しかし、第１実測値ＰＳＤｚの有する高周波側のピーク周波数は、第１典型値ＰＳＤｚ０の有する第２ピーク周波数ｆ２よりも高くなっている。これは、加速度センサ５１に入力するばね下の比較的高周波の上下振動が無視できないほど大きくなっていることが原因である。このとき、対地前後加速度Ａｘが受ける車体１１の振動及び路面から入力する振動の影響は無視できない大きさとなる。つまり、このとき推定される走路勾配θｓの誤差は大きい。なお、荒れた舗装路の上下変位は、例えば、±５ｍｍ程度である。

例えば、車両１０が良路ではあるが、平坦ではなく周期的にうねっている道路（以下、「うねり路」と称呼する。；図４の（Ｃ）を参照。）１０３を走行しているときに算出される第１実測値ＰＳＤｚの有するピーク周波数は、図５の（Ｃ）に示したように、第１ピーク周波数ｆ１とも第２ピーク周波数ｆ２とも異なっている。第１実測値ＰＳＤｚの低周波側のピーク周波数は、第１ピーク周波数ｆ１よりも高くなっている。これは、大きなバウンシングの振動とピッチングの振動が混在していることが原因と考えられる。更に、第１実測値ＰＳＤｚの高周波側のピーク周波数は、バネ下の高周波の上下振動が入力することにより第２ピーク周波数ｆ２よりも高くなっている。これは、対地前後加速度Ａｘが受ける車体１１の振動及び路面から入力する振動の影響は無視できない大きさとなっていることが原因である。つまり、このとき推定される走路勾配θｓの誤差は大きい。なお、うねり路の「うねり」の周期は、例えば、２０ｍである。

以上のことから、第１装置は、
（１）第１実測値ＰＳＤｚの有する２つのピーク周波数の一方が第１典型値ＰＳＤｚ０の第１ピーク周波数ｆ１を含む第１周波数範囲Δｆ１内に存在し、且つ、
（２）同ピーク周波数の他方が第１典型値ＰＳＤｚ０の第２ピーク周波数ｆ２を含む第２周波数範囲Δｆ２内に存在するとき、走路勾配θｓの推定演算を実行する。
一方、上記条件（１）及び条件（２）の何れか一方が成立しないとき、走路勾配θｓの推定演算を禁止する。なお、上記道路の上下変位及びうねりの周期等について示した数値はあくまで例示であり、第１装置がこれらの数値により限定されることはない。

＜走路勾配の推定演算＞
次に、走路勾配θｓの推定演算方法について詳細に述べる。図６に示したように、車両１０が走路勾配θｓの斜面を走行（登坂）しているとき、（１）式にて表される運動方程式が成立する。

Ｍ・Ａｘ＝Ｆｄ＋Ｆｂ－ＴＲ－Ｍ・ｇ・sinθｓ …（１）

上記の（１）式は、以下の（２）式のように変形される。

θｓ＝ sin^-1[(－Ｍ・Ａｘ＋Ｆｄ＋Ｆｂ－ＴＲ)／(Ｍ・ｇ)] …（２）

ここで、Ｍは車両重量、ＴＲは走行抵抗、ｇは重力加速度である。

対地前後加速度Ａｘは、その向きが駆動力Ｆｄ（正の値）と同じ向きであるときの値を正とする。駆動力Ｆｄは、エンジンＥＣＵ４０により演算される要求駆動トルクに基づいて算出される。制動力Ｆｂ（負の値）は、ブレーキＥＣＵ５０により演算された左前輪ＷＦＬの目標制動力Ｆｂｔfl、右前輪ＷＦＲの目標制動力Ｆｂｔfr、左後輪ＷＲＬの目標制動力Ｆｂｔrl及び右後輪ＷＲＲの目標制動力Ｆｂｔrrの和として算出される。走路勾配θｓは登坂路において正の値となるように定義されている。

対地前後加速度Ａｘは、以下の（３）式に示したように、各車輪の車輪速度ωｗｉ（ｉ＝fl、fr、rl又はrr）に基づいて算出される。

Ａｘ＝ [(ωｗfl(n)－ωｗfl(n-1))／Δｔ＋(ωｗfr(n)－ωｗfr(n-1))／Δｔ
＋(ωｗrl(n)－ωｗrl(n-1))／Δｔ＋(ωｗrr(n)－ωｗrr(n-1))／Δｔ]／４…（３）

ここで、Δｔは演算周期、ωｗｉ(n)は今回取得された車輪速度、ωｗｉ(n-1)は前回（１演算周期前に）取得された車輪速度である。

走行抵抗ＴＲは、各車輪の転がり抵抗、空気抵抗及び加速抵抗等を含んでいるが、実験等から車速ＳＰＤに依存することがわかっている。走行抵抗ＴＲは、図７に示したように、車速ＳＰＤが増加するに従い二次関数的に大きくなる。走行抵抗ＴＲは、この車速ＳＰＤと走行抵抗ＴＲとの関係を規定したルックアップテーブルＭａｐＴＲ(ＳＰＤ)に、取得された車速ＳＰＤを適用することにより演算される。このルックアップテーブルＭａｐＴＲ(ＳＰＤ)は、実験等により予め定められ、ブレーキＥＣＵ５０内のメモリ（ＲＯＭ）に格納されている。このように、走路勾配θｓは上記の（２）式から算出される。

走路勾配θｓの推定が禁止される路面の他の例について説明する。例えば、図８の（Ａ）に示したように、長さ０．２ｍ程度の目地又は継手が、路面から高さ３ｍｍ程度以上突出している道路１０４において、車両１０が目地又は継手を通過するとき、車両１０のばね下には比較的大きな力が入力する。このとき、第１実測値ＰＳＤｚの特性は、車両１０が荒れた舗装路１０２を走行しているときと同様に、図５の（Ｂ）に示したような特性と同様の特性となる。

図８の（Ｂ）に示したように、車両１０が非舗装路を含む悪路（凹凸路）１０５を走行しているとき、車両１０のばね下には大きな力が入力するとともに、車両１０が大きく上下したり前後に傾斜したりする。このとき、第１実測値ＰＳＤｚの特性は、車両１０がうねり路１０３を走行しているときと同様に、図５の（Ｃ）に示したような特性と同様の特性となる。

（具体的作動）
＜走路勾配推定＞
以下、第１装置の実際の作動について説明する。ブレーキＥＣＵ５０のＣＰＵ（以下、単に「ＣＰＵ」とも称呼される。）は、一定時間が経過する毎に、図９にフローチャートにより示した「走路勾配推定ルーチン」を実行するようになっている。

ＣＰＵは所定のタイミングにてステップ９００から処理を開始してステップ９０５に進み、各車輪の車輪速度ωｗｉ（ｉはfl, fr, rl又はrr）を取得するとともに、取得された各車輪の車輪速度ωｗｉに基づいて車両１０の走行速度（車速）ＳＰＤを演算する。この場合、ＣＰＵは、車速ＳＰＤを各車輪の車輪速度ωｗｉの平均値として演算する（ＳＰＤ＝(ωｗfl＋ωｗfr＋ωｗrl＋ωｗrr)／４）。

次いで、ＣＰＵはステップ９１０に進み、車速ＳＰＤが所定の閾値速度ＳＰＤｔｈ以上であるか否か、即ち、車両１０が走行中であるか否かを判定する。車速ＳＰＤが所定の閾値速度ＳＰＤｔｈ未満である場合、ＣＰＵはステップ９１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ９９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。従って、この場合、走路勾配θｓは推定されない。

一方、車速ＳＰＤが所定の閾値速度ＳＰＤｔｈ以上である場合、ＣＰＵはステップ９１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ９１５に進み、以下のステップ９１５乃至ステップ９２５の各処理を順に実行する。

ステップ９１５：ＣＰＵは、加速度センサ５１によりばね上の上下加速度Ｇｚを取得する。
ステップ９２０：ＣＰＵは、上下振動のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の解析（以下、「ＰＳＤ解析」と称呼する。）を実行し、その解析結果を「第１実測値ＰＳＤｚ」として取得する。
ステップ９２５：ＣＰＵは、予め取得され、ブレーキＥＣＵ５０内のＲＯＭに格納されている上下振動のパワースペクトル密度「第１典型値ＰＳＤｚ０」を読み込む。

次いで、ＣＰＵはステップ９３０に進み、第１実測値ＰＳＤｚのピーク周波数と第１典型値ＰＳＤｚ０のピーク周波数が合致するか否かを判定する。第１実測値ＰＳＤｚのピーク周波数と第１典型値ＰＳＤｚ０のピーク周波数が合致しない場合、ＣＰＵはステップ９３０にて「Ｎｏ」と判定してステップ９９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。従って、この場合、走路勾配θｓは推定されない。

一方、第１実測値ＰＳＤｚのピーク周波数と第１典型値ＰＳＤｚ０のピーク周波数が合致する場合、ＣＰＵはステップ９３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ９３５に進み、以下のステップ９３５乃至ステップ９６０の各処理を順に実行する。次いで、ＣＰＵはステップ９９５に進み本ルーチンを一旦終了する。

ステップ９３５：ＣＰＵは対地前後加速度Ａｘを演算する。

ステップ９４０：ＣＰＵは駆動装置２０が発生している駆動力Ｆｄ、制動装置３０が発生している制動力Ｆｂ及び走行抵抗ＴＲを取得する。

ステップ９４５：ＣＰＵは、前述の（２）式に基づいて、走路勾配θｓ(n) を推定（演算）する。ここで、添字ｎは今回のルーチンにおいて取得した値であることを表す。

ステップ９５０：ＣＰＵは、ステップ９４５にて推定演算された走路勾配θｓ(n) の値をブレーキＥＣＵ５０内のＲＡＭにストアする。

ステップ９５５：ＣＰＵは、今回のルーチンにて推定演算された走路勾配今回値θｓ(n) と前回のルーチンにて推定演算され、ＲＡＭにストアされていた走路勾配前回値θｓ(n-1) の平均値（(θｓ(n)＋θｓ(n-1))／２）を演算する（走路勾配平均化処理）。

ステップ９６０：ＣＰＵは、走路勾配θｓをステップ９５５にて演算された平均値（(θｓ(n)＋θｓ(n-1))／２）に更新する。

以上、説明したように、第１装置は、各車輪（ＷＦＬ、ＷＦＲ、ＷＲＬ及びＷＲＲ）の車輪速度ωｗｉ（ｉはfl, fr, rl又はrr）を取得し、取得された車輪速度ωｗｉに基づいて車両１０の対地前後加速度Ａｘを取得する（ステップ９０５、ステップ９３５）。更に、第１装置は、車両１０のばね上に取り付けられた加速度センサ５１により、車両１０のばね上の上下加速度Ｇｚを検出し（ステップ９１５）、車両１０の駆動装置２０が発生する駆動力Ｆｄ及び車両１０の制動装置３０が発生する制動力Ｆｂを取得する（ステップ９４０）。第１装置は、検出されたばね上の上下加速度Ｇｚに基づいてばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布（第１測定値）ＰＳＤｚを解析する。

更に、第１装置は、解析されたばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布（第１実測値）ＰＳＤｚが、予め取得されている「ばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布（第１典型値）ＰＳＤｚ０」が有する車両１０に固有の第１ピーク周波数ｆ１を含む第１周波数範囲Δｆ１内、及び、第２ピーク周波数ｆ２を含む第２周波数範囲Δｆ２内、にそれぞれピーク周波数を有しているとき、対地前後加速度Ａｘ、駆動力Ｆｄ、制動力Ｆｂ及び走行抵抗ＴＲに基づいて走路勾配θｓを推定する。

一方、第１装置は、解析されたばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布（第１実測値）ＰＳＤｚが、第１周波数範囲Δｆ１内又は第２周波数範囲Δｆ２内にピーク周波数を有していないとき、走路勾配θｓの推定を禁止する。

従って、第１装置は、センサ（車輪速度センサ）に入力する外乱の影響をできるだけ受けることなく走路勾配θｓを推定することができる。その結果、第１装置は、走路勾配θｓを精度良く推定することができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る車両の勾配推定装置（以下、「第２装置」と称呼される。）について説明する。第２装置は、第１装置が実行する車両１０のばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布（第１実測値）ＰＳＤｚの解析に加えて、ばね上の前後振動の周波数に対するエネルギー分布（第２実測値）ＰＳＤｘの解析を行う。そして、第２装置は、第２実測値ＰＳＤｘが、予め取得されているばね上の前後振動の周波数に対するエネルギー分布（第２典型値）ＰＳＤｘ０の有しているピーク周波数を含む所定の周波数範囲にピーク周波数を有しているか否か（第２実測値ＰＳＤｘのピーク周波数と第２典型値ＰＳＤｘ０のピーク周波数が合致しているか否か）を判定する点において、第１装置と相違している。

図１０に示したように、予め取得される第２典型値ＰＳＤｘ０は、第３ピーク周波数ｆ３及び第４ピーク周波数ｆ４を有している。第４ピーク周波数ｆ４は第３ピーク周波数ｆ３よりも高い。前述したように、第２典型値ＰＳＤｘ０の有するピーク周波数と第１典型値ＰＳＤｚ０の有するピーク周波数とは略等しい。即ち、第３ピーク周波数ｆ３は約１Ｈｚであり、第４ピーク周波数ｆ４は約１．５Ｈｚである。

より具体的に述べると、第２装置は、
（１）第１実測値ＰＳＤｚの有する２つのピーク周波数の一方が第１典型値ＰＳＤｚ０の第１ピーク周波数ｆ１を含む第１周波数範囲Δｆ１内に存在し、且つ、同ピーク周波数の他方が第１典型値ＰＳＤｚ０の第２ピーク周波数ｆ２を含む第２周波数範囲Δｆ２内に存在し、且つ、
（２）第２実測値ＰＳＤｘの有する２つのピーク周波数の一方が第２典型値ＰＳＤｘ０の第３ピーク周波数ｆ３を含む第３周波数範囲Δｆ３内に存在し、且つ、同ピーク周波数の他方が第２典型値ＰＳＤｘ０の第４ピーク周波数ｆ４を含む第４周波数範囲Δｆ４内に存在するとき、走路勾配θｓの推定演算を実行する。
一方、第２装置は、上記条件（１）及び条件（２）の何れか一方が成立しないとき、走路勾配θｓの推定演算を禁止する。

（具体的作動）
＜走路勾配推定＞
以下、第２装置の実際の作動について説明する。ＣＰＵは、一定時間が経過する毎に、図１１にフローチャートにより示した「走路勾配推定ルーチン」を実行するようになっている。なお、図１１において図９に示したステップと同一のステップにはそのステップと同一のステップ番号が付されている。

ＣＰＵは所定のタイミングにてステップ１１００から処理を開始してステップ９０５に進み、各車輪の車輪速度ωｗｉ（ｉはfl, fr, rl又はrr）を取得するとともに、取得された各車輪の車輪速度ωｗｉに基づいて車両１０の走行速度（車速）ＳＰＤを演算する。

次いで、ＣＰＵはステップ９１０に進む。車速ＳＰＤが所定の閾値速度ＳＰＤｔｈ未満である場合、ＣＰＵはステップ９１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１１９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。従って、この場合、走路勾配θｓは推定されない。

一方、車速ＳＰＤが所定の閾値速度ＳＰＤｔｈ以上である場合、ＣＰＵはステップ９１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ９１５に進み、以下のステップ９１５乃至ステップ１１３０の各処理を順に実行する。

ステップ９１５：ＣＰＵは、加速度センサ５１によりばね上の上下加速度Ｇｚを取得する。
ステップ１１１０：ＣＰＵは、加速度センサ５１によりばね上の前後加速度Ｇｘを取得する。
ステップ９２０：ＣＰＵは、上下振動のＰＳＤ解析を実行し、その解析結果を「第１実測値ＰＳＤｚ」として取得する。
ステップ１１２０：ＣＰＵは、前後振動のＰＳＤ解析を実行し、その解析結果を「第２実測値ＰＳＤｘ」として取得する。
ステップ１１３０：ＣＰＵは、予め取得され、ブレーキＥＣＵ５０内のＲＯＭに格納されている第１典型値ＰＳＤｚ０及び第２典型値ＰＳＤｘ０を読み込む。

次いで、ＣＰＵはステップ９３０に進む。第１実測値ＰＳＤｚのピーク周波数と第１典型値ＰＳＤｚ０のピーク周波数が合致しない場合、ＣＰＵはステップ９３０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１１９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。従って、この場合、走路勾配θｓは推定されない。

一方、第１実測値ＰＳＤｚのピーク周波数と第１典型値ＰＳＤｚ０のピーク周波数が合致する場合、ＣＰＵはステップ９３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１１４０に進み、第２実測値ＰＳＤｘのピーク周波数と第２典型値ＰＳＤｘ０のピーク周波数が合致するか否かを判定する。第２実測値ＰＳＤｘのピーク周波数と第２典型値ＰＳＤｘ０とのピーク周波数が合致しない場合、ＣＰＵはステップ１１４０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１１９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。従って、この場合、走路勾配θｓは推定されない。

一方、第２実測値ＰＳＤｘのピーク周波数と第２典型値ＰＳＤｘ０のピーク周波数が合致する場合、ＣＰＵはステップ１１４０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ９３５に進み、ステップ９３５乃至ステップ９６０の各処理を順に実行する。次いで、ＣＰＵはステップ１１９５に進み本ルーチンを一旦終了する。なお、ステップ９３５乃至ステップ９６０の処理は、図９を用いて説明済みであるので、説明は省略する。

以上、説明したように、第２装置は、
（１）解析されたばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布（第１実測値）ＰＳＤｚが、予め取得されているばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布（第１典型値）ＰＳＤｚ０が有する車両１０に固有の第１ピーク周波数ｆ１を含む第１周波数範囲Δｆ１内、及び、第１ピーク周波数ｆ１よりも高い車両１０に固有の第２ピーク周波数ｆ２を含む第２周波数範囲Δｆ２内にそれぞれピーク周波数を有しており、且つ、
（２）解析されたばね上の前後振動の周波数に対するエネルギー分布（第２実測値）ＰＳＤｘが、予め取得されているばね上の前後振動の周波数に対するエネルギー分布（第２典型値）ＰＳＤｘ０が有する車両１０に固有の第３ピーク周波数ｆ３を含む第３周波数範囲Δｆ３内、及び、第３ピーク周波数ｆ３よりも高い車両１０に固有の第４ピーク周波数ｆ４を含む第４周波数範囲Δｆ４内にそれぞれピーク周波数を有しているとき、走路勾配θｓを推定する。

一方、第２装置は、解析されたばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布（第１実測値）ＰＳＤｚが、第１周波数範囲Δｆ１内又は第２周波数範囲Δｆ２内にピーク周波数を有していないとき、又は、
解析されたばね上の前後振動の周波数に対するエネルギー分布（第２実測値）ＰＳＤｘが、第３周波数範囲Δｆ３内又は第４周波数範囲Δｆ４内にピーク周波数を有していないとき、走路勾配θｓの推定を禁止する、ように構成されている。

このように、第２装置によれば、ばね上の上下加速度のスペクトル密度の実測値（第１実測値）ＰＳＤｚのピーク周波数が第１典型値ＰＳＤｚ０のピーク周波数に合致していることに加え、ばね上の前後加速度のスペクトル密度の実測値（第２実測値）ＰＳＤｘのピーク周波数が第２典型値ＰＳＤｘ０のピーク周波数に合致していることが、走路勾配θｓ算出の条件とされる。従って、第２装置によれば、より精度良く走路勾配θｓを推定することができる。

＜変形例＞
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、以下に述べるように、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。

上記実施形態において、対地前後加速度Ａｘは、車両１０の各車輪（ＷＦＬ、ＷＦＲ、ＷＲＬ及びＷＲＲ）の車輪速度ωｗｉ（ｉはfl、fr、rl又はrr）の平均値から演算されていた。しかし、対地前後加速度Ａｘは、各車輪の車輪速度ωｗｉのうち、最大の車輪速度及び最小の車輪速度を除く２つの車輪速度の平均値から演算されてもよいし、各車輪の車輪速度ωｗｉの中央値が選択されてもよい。更に、対地前後加速度Ａｘは、車両１０の駆動輪である左前輪ＷＦＬの車輪速度ωｗflと右前輪ＷＦＲの車輪速度ωｗfrの平均値から演算されてもよいし、特定の一つの車輪の車輪速度から演算されてもよい。

上記実施形態において、第１典型値ＰＳＤｚ０及び第２典型値ＰＳＤｘ０は、車両１０を加振台に載置して加振することにより取得されていたが、車両に路面状態が良好且つ平坦なアスファルトの舗装路を走行させながら取得されてもよい。

上記実施形態において、勾配推定装置は前輪駆動方式の車両に適用されたが、後輪駆動方式又は四輪駆動方式の車両に適用されてもよい。

上記実施形態において、ばね上の振動の周波数解析は、パワースペクトル密度の計算により行われたが、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）の計算により行われてもよい。

１０…車両、１１…車体（ばね上）、２０…駆動装置、３０…制動装置、５０…ブレーキＥＣＵ、５１…加速度センサ、５３…車輪速度センサ、Ａｘ…対地前後加速度、ｆ１…第１ピーク周波数、ｆ２…第２ピーク周波数、Ｆｂ…制動力、Ｆｄ…駆動力、Ｇｘ…ばね上の前後加速度、Ｇｚ…ばね上の上下加速度、ＰＳＤｘ…ばね上の前後振動の周波数に対するエネルギー分布、ＰＳＤｚ…ばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布、ＴＲ…走行抵抗、θｓ…走路勾配、ωｗｉ…車輪速度。

Claims (3)

1. 車両が走行している道路の勾配である走路勾配を推定する車両の勾配推定装置であって、
   車輪速度を取得する車輪速度取得部と、
   前記車輪速度に基づいて前記車両の対地前後加速度を取得する対地前後加速度取得部と、
   前記車両のばね上の上下加速度を検出する上下加速度センサと、
   前記車両の駆動装置が発生する駆動力及び前記車両の制動装置が発生する制動力を取得する制駆動力取得部と、
   前記検出されたばね上の上下加速度に基づいて前記ばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布を解析する上下振動解析部と、
   前記解析されたばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布が、予め取得されているばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布が有する前記車両に固有のピーク周波数を含む所定の周波数範囲内にピーク周波数を有しているとき、前記対地前後加速度取得部により取得された前記対地前後加速度、前記取得された駆動力及び制動力、及び、予め取得されている走行抵抗に基づいて前記走路勾配を推定し、
   前記解析されたばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布が、前記所定の周波数範囲内にピーク周波数を有していないとき、前記走路勾配の推定を禁止する、推定部と、
   を備えた、
   勾配推定装置。
2. 請求項１に記載の車両の勾配推定装置において、
   前記推定部は、
   前記解析されたばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布が、予め取得されているばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布が有する前記車両に固有の第１ピーク周波数を含む第１周波数範囲内、及び、前記第１ピーク周波数よりも高い、前記車両に固有の第２ピーク周波数を含む第２周波数範囲内にそれぞれピーク周波数を有しているとき、前記走路勾配を推定し、
   前記解析されたばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布が、前記第１周波数範囲内又は前記第２周波数範囲内にピーク周波数を有していないとき、前記走路勾配の推定を禁止する、ように構成された、
   勾配推定装置。
3. 請求項１に記載の車両の勾配推定装置において、
   前記車両のばね上の前後加速度を検出する前後加速度センサと、
   前記検出されたばね上の前後加速度に基づいて前記ばね上の前後振動の周波数に対するエネルギー分布を解析する前後振動解析部と、
   を更に備え、
   前記推定部は、
   前記解析されたばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布が、予め取得されているばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布が有する前記車両に固有の第１ピーク周波数を含む第１周波数範囲内、及び、前記第１ピーク周波数よりも高い前記車両に固有の第２ピーク周波数を含む第２周波数範囲内にそれぞれピーク周波数を有しており、且つ、
   前記解析されたばね上の前後振動の周波数に対するエネルギー分布が、予め取得されているばね上の前後振動の周波数に対するエネルギー分布が有する前記車両に固有の第３ピーク周波数を含む第３周波数範囲内、及び、前記第３ピーク周波数よりも高い前記車両に固有の第４ピーク周波数を含む第４周波数範囲内にそれぞれピーク周波数を有しているとき前記走路勾配を推定し、
   前記解析されたばね上の上下振動の周波数に対するエネルギー分布が、前記第１周波数範囲内又は前記第２周波数範囲内にピーク周波数を有していないとき、又は、
   前記解析されたばね上の前後振動の周波数に対するエネルギー分布が、前記第３周波数範囲内又は前記第４周波数範囲内にピーク周波数を有していないとき前記走路勾配の推定を禁止する、ように構成された、
   勾配推定装置。
   
   

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