特許 6248849 自動車の車体傾斜検出装置、および車体傾斜検出方法、ならびに自動車の走行制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6248849

(24)【登録日】2017年12月1日

(45)【発行日】2017年12月20日

(54)【発明の名称】自動車の車体傾斜検出装置、および車体傾斜検出方法、ならびに自動車の走行制御装置

(51)【国際特許分類】

   G01C 9/06 20060101AFI20171211BHJP

【ＦＩ】

   G01C9/06 A

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-148770(P2014-148770)

(22)【出願日】2014年7月22日

(65)【公開番号】特開2016-24080(P2016-24080A)

(43)【公開日】2016年2月8日

【審査請求日】2016年11月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】110001841

【氏名又は名称】特許業務法人梶・須原特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大森 保

【審査官】 櫻井 仁

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−２０１６６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２３３５７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０６３５５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１８５９０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１７６４１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−３０３３４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５１−０３１８２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０６１１６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｃ ９／００− ９／３６

Ｂ６０Ｇ １／００−９９／００

Ｂ６０Ｌ １／００− ３／１２

７／００−１３／００

１５／００−１５／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

路面に対する車体の傾斜角度を検出する自動車の車体傾斜検出装置であって、
複数のサスペンション部分のうちの少なくとも２箇所にそれぞれ取り付けられ、前記サスペンション部分における前記車体の路面に対する車高の変化を検出するための相互に噛合う歯車形状部を有する複数の変位センサと、
前記複数の変位センサからの信号に基づいて前記車体の傾斜角度を算出する演算装置と、
を備え、
前記変位センサは、
車体側およびタイヤ側のうちの一方の側に回転自在に固定され、外周面に複数の歯部を有するディスクと、
車体側およびタイヤ側のうちの他方の側に固定され、前記複数の歯部と噛合う複数の歯部を直線部に有する部材と、
前記一方の側に固定され、前記ディスクの回転変位量を検出する変位検出手段と、
を備え、
前記演算装置は、前記変位検出手段からの信号に基づいて前記車体の傾斜角度を算出する、車体傾斜検出装置。

【請求項2】

請求項１に記載の車体傾斜検出装置において、
前記ディスクには、当該ディスクの回転方向に延在するように円弧形状の貫通孔が設けられており、
前記変位検出手段は、前記ディスクの両側に対向して配置される発光素子と受光素子とを備える複数のフォトカプラであり、
前記演算装置は、前記発光素子から前記受光素子へ前記貫通孔を通過して光が到達することによりＯＮしている前記フォトカプラの数から前記ディスクの回転変位量を特定する、車体傾斜検出装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の複数の変位センサと、
請求項１または２に記載の演算装置の機能が組み込まれ、前記複数の変位センサは少なくとも車体の前側と後側とに１つずつ設けられており、前記複数の変位センサからの信号をもとに、登坂路走行の状態であるか降坂路走行の状態であるかを判別し、登坂路走行時には駆動輪の出力トルクを平坦路走行時の場合よりも大きくし、降坂路走行時には駆動輪の出力トルクを平坦路走行時の場合よりも小さくするように制御する制御装置と、
を備える、自動車の走行制御装置。

【請求項4】

請求項１または２に記載の複数の変位センサと、
請求項１または２に記載の演算装置の機能が組み込まれ、前記複数の変位センサは少なくとも車体の前側と後側とに１つずつ設けられており、前記複数の変位センサからの信号をもとに降坂路走行の状態を判別し、且つ降坂路走行時、車体の傾斜角度が大きい程、より大きな回生制動トルクを与えるように制御する制御装置と、
を備える、自動車の走行制御装置。

【請求項5】

路面に対する車体の傾斜角度を検出する自動車の車体傾斜検出方法であって、
複数のサスペンション部分のうちの少なくとも２箇所における前記車体の路面に対する車高の変化を、相互に噛合う歯車形状部を有する請求項１または２に記載の複数の変位センサでそれぞれ検出し、
前記複数の変位センサからの信号に基づいて前記車体の傾斜角度を算出する、車体傾斜検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車の車体傾斜検出装置、および車体傾斜検出方法、ならびに自動車の走行制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車の車体傾斜検出装置に関する技術として、例えば特許文献１に記載されたものがある。

【0003】

特許文献１に記載の自動車用傾斜検出装置は次のようなものである。前輪と後輪の各サスペンションのコイルばねの２点に磁気式による距離センサをそれぞれ装着し、コイルばねの長さＬＦ，ＬＲを一定時間間隔で定期的に計測する。そして、コイルばねの長さＬＦ，ＬＲに基づいて、車体１１の前後方向の傾斜角度θを検知する。距離センサは、コイルばねの一部に設置された磁石と、コイルばねの伸縮に応じて磁石に対し離接するように配置されたホール素子とで構成される。

【0004】

この構成により、高価な超音波方式の距離センサを使用して車両の傾斜を検知する必要がない、と特許文献１に記載されている。なお、特許文献１に記載の自動車用傾斜検出装置は、自動車のヘッドランプの光軸調整を行うなどの目的のものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００５−２０１６６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載の自動車用傾斜検出装置には次のような問題点がある。サスペンションのコイルばねは、その全ての箇所において均等に縮むとは限らない。コイルばねの各部における縮む量にはバラツキがあるからである。そのため、縮んだコイルばねのある一箇所で測定したホール素子と磁石との間の距離にコイルばねの巻き数を乗じたものが、そのときのコイルばねの全長を正確に示しているとは限らない。コイルばねの全長を正確に（精度良く）測定できていないのであれば、その測定結果から算出される車両の傾斜角度の精度は低い。

【0007】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、自動車の車体の傾斜角度を従来よりも精度良く検出することができる車体傾斜検出装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、路面に対する車体の傾斜角度を検出する自動車の車体傾斜検出装置である。この車体傾斜検出装置は、複数のサスペンション部分のうちの少なくとも２箇所にそれぞれ取り付けられ、前記サスペンション部分における前記車体の路面に対する車高の変化を検出するための相互に噛合う歯車形状部を有する複数の変位センサと、前記複数の変位センサからの信号に基づいて前記車体の傾斜角度を算出する演算装置と、を備えている。

【0009】

なお、本発明を、路面に対する車体の傾斜角度を検出する自動車の車体傾斜検出方法と把握することもできる。当該車体傾斜検出方法は、複数のサスペンション部分のうちの少なくとも２箇所における前記車体の路面に対する車高の変化を、相互に噛合う歯車形状部を有する複数の変位センサでそれぞれ検出し、前記複数の変位センサからの信号に基づいて（検出した２箇所それぞれでの車高の変化量から）車体の傾斜角度を算出する、という車体傾斜検出方法である。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、本発明の構成要件、特に、相互に噛合う歯車形状部を有する変位センサを採用することにより、当該変位センサの相互に噛合う歯車形状部における相対的な変位量に車高の変化がそのまま直接的に現れる。そのため、当該変位センサの測定結果から算出される車体の傾斜角度はその精度が従来よりも高いものとなる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】自動車の概略の側面図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る車体傾斜検出装置を示す図である。

【図3】図２に示す変位センサの動きを説明するための説明図である。

【図4】変位センサを構成するディスクの変形例を示す図である。

【図5】車体の傾斜角度と回生制動トルクとの関係を示すトルクマップ図である。

【図6】路面の傾斜方向に応じたアクセル開度と出力トルクとの関係を示すトルクマップ図である。

【図7】自動車の積載量に応じた車速と出力トルクとの関係を示すトルクマップ図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。

【0013】

図１に示すように、自動車１００の前輪（前側のタイヤ２）および後輪（後側のタイヤ２）は、車体１（車両）に取り付けられたサスペンション（懸架装置、サスペンション部分３，４を参照）で支持されている。サスペンション（懸架装置）は、コイルばね５、ショックアブソーバー６（油圧ダンパー）、および図示を省略する骨組（アーム、ロッド、リンクなどと呼ばれる）で構成される。

【0014】

（車体傾斜検出装置の構成）
図２（ａ）は、本発明の一実施形態に係る車体傾斜検出装置を示す側面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。車体傾斜検出装置は、複数のサスペンション部分３，４のうちの少なくとも２箇所にそれぞれ取り付けられる変位センサ７と、ＥＣＵ８（電子制御ユニット）とで構成される。複数の変位センサ７（具体的には、変位センサ７を構成するフォトカプラ１０）からの信号に基づいて車体１の傾斜角度を算出する演算装置の機能がＥＣＵ８に組み込まれている。なお、車体１の傾斜角度を算出するというＥＣＵ８が有する一つに機能に着目すれば、ＥＣＵ８のことを、演算装置と言ってもよい。

【0015】

変位センサ７は、例えば、車体１の前側のサスペンション部分３に１つ、後側のサスペンション部分４に１つ取り付けられる。この場合、車体１の左右方向のうちのいずれか片側のみ前後にそれぞれ１つずつ変位センサ７を取り付けてもよいし、車体１の対角線方向のサスペンション部分３，４にそれぞれ１つずつ変位センサ７を取り付けてもよい。なお、車体１の前後左右のサスペンション部分（四輪の場合、計４つのサスペンション部分がある）全てに変位センサ７を取り付けてもよい。また、車体１の前側のサスペンション部分３の左右両側にそれぞれ１つずつ変位センサ７を取り付けてもよい。

【0016】

＜変位センサ＞
変位センサ７は、サスペンション部分３，４における車体１の路面に対する車高の変化を検出するための相互に噛合う歯車形状部（歯部９ａおよび歯部１４ａ）を有するセンサである。この変位センサ７は、ディスク９（円板）と、直線形状部材１４と、複数のフォトカプラ１０とを有する。

【0017】

ディスク９の外周面には、その全周にわたって複数の歯部９ａ（歯車形状部）が設けられている。歯部９ａの具体的な形状を図には示していないが、ディスク９は、例えるとすると歯車（ピニオンギヤ）のような形状となっている。また、ディスク９には、その回転方向に延在するように円弧形状の貫通孔９ｂがあけられている。貫通孔９ｂとして１８０度の円弧形状の貫通孔を例示しているが、１８０度の円弧形状の貫通孔でなくてもよい。

【0018】

ディスク９は、サスペンション部分３，４のうちのタイヤ２側（タイヤ２と一体的に動く部分）に、回転軸１３を介して回転自在（回転自由）に固定される。例えば、ショックアブソーバー６のタイヤ２側の部品に回転軸１３を介して回転自在（回転自由）にディスク９は固定される。なお、ショックアブソーバー６の車体１側（車体１と一体的に動く部分）の部品、または車体１の底面など車体側に、ディスク９を回転自在（回転自由）に固定してもよい。

【0019】

ディスク９の回転方向に沿って並ぶ多数のフォトカプラ１０は、ディスク９の回転変位量を検出する変位検出手段である。フォトカプラ１０は、ディスク９の両側に対向して配置される発光素子１１と受光素子１２とを有する。これらフォトカプラ１０は、ディスク９と同様、例えば、ショックアブソーバー６のタイヤ２側の部品に固定される。なお、ディスク９は回転するが、フォトカプラ１０は、固定されたタイヤ２側の部品に対して固定されたまま動かない。ここで、ディスク９が回転してその円弧形状の貫通孔９ｂがフォトカプラ１０部分に到達したとき、発光素子１１からの光が貫通孔９ｂを通過して受光素子１２に到達するように、発光素子１１および受光素子１２の固定位置は決定される。

【0020】

ディスク９と同様、ショックアブソーバー６の車体１側の部品、または車体１の底面など車体側に、フォトカプラ１０を固定してもよい。ディスク９が固定される側と、フォトカプラ１０が固定される側とは同じである。

【0021】

車体１の底面に固定された直線形状部材１４は、ディスク９の外周面に形成された複数の歯部９ａ（歯車形状部）と噛合う複数の歯部１４ａ（歯車形状部）を有する部材である。直線形状部材１４は、車体１の底面に対して直角方向に延びるように車体１の底面に固定されている。直線形状部材１４の側面には、その上端から下端まで複数の歯部１４ａ（歯車形状部）が設けられている。歯部１４ａの具体的な形状を図には示していないが、直線形状部材１４は、例えるとするとラックのような形状となっている。なお、ディスク９の複数の歯部９ａ（歯車形状部）と噛合う複数の歯部１４ａ（歯車形状部）を側面の直線部に有する部材であればよく、図２に示したような全体が直線形状をした直線形状部材１４である必要はない。

【0022】

また、図２には、車体１の底面に直線形状部材１４を取り付けているが、ショックアブソーバー６の車体１側の部品（例えばシリンダ）の外周面に、ディスク９の複数の歯部９ａ（歯車形状部）と噛合う複数の歯部１４ａ（歯車形状部）を直線部に有する部材を取り付けてもよい。

【0023】

また、タイヤ２側に直線形状部材１４を取り付けてもよい。この場合、例えば、ショックアブソーバー６のタイヤ２側の部品（例えばピストン）の外周面に、ディスク９の複数の歯部９ａ（歯車形状部）と噛合う複数の歯部１４ａ（歯車形状部）を直線部に有する部材を取り付ける。

【0024】

すなわち、車体１側およびタイヤ２側のうちの、ディスク９およびフォトカプラ１０を取り付ける側とは反対側に、図２に示すような直線形状部材１４を取り付けたり、直線形状部材１４のようなディスク９の複数の歯部９ａ（歯車形状部）と噛合う複数の歯部１４ａ（歯車形状部）を側面の直線部に有する部材をショックアブソーバー６を構成する部品（シリンダまたはピストン）の外周面に取り付けたりする。

【0025】

（車体の傾斜検出）
車体１の前側のサスペンション部分３、および車体１の後側のサスペンション部分４にそれぞれ１つずつ変位センサ７が取り付けられているとして、車体１の傾斜検出について説明する。

【0026】

まず、図３を参照しつつ、各サスペンション部分における車体１の路面に対する車高の変化の検出について説明する。ここでの説明は、例として、車体１の後側のサスペンション部分４における車高の変化の検出としているが、車体１の前側のサスペンション部分３における車高の変化の検出についても、以下に記載する方法と全く同じである。

【0027】

自動車１００が停止していたり、平坦路を走行していたりする場合の変位センサ７の状態の一例を図３中の左に示している。このとき、ディスク９の回転方向に沿って並ぶ多数のフォトカプラ１０のほとんどが、発光素子１１から受光素子１２への方向でディスク９を見たときに円弧形状の貫通孔９ｂから見える状態にあるので、発光素子１１から受光素子１２へ貫通孔９ｂを通過して光が到達し、これによりほとんどのフォトカプラ１０がＯＮした状態となっている。

【0028】

ここで、図３中の右に示したように、車体１の後側が高さＨｒだけ沈み込んだとする。このとき、直線形状部材１４はＨｒの距離だけ下に下がる。直線形状部材１４とディスク９とは、歯部１４ａと歯部９ａとで相互に噛合っているので、直線形状部材１４が下に下がることで、ディスク９は図３中の右に示したように、直線形状部材１４がＨｒ下に下がった分だけ回転する。

【0029】

このとき、複数のフォトカプラ１０のうちの一部の発光素子１１から受光素子１２への光は、ディスク９の貫通孔９ｂが無い部分で遮られる。これにより、ＯＮしているフォトカプラ１０の数が変化する。一方、ＥＣＵ８には、ＯＮしているフフォトカプラ１０の数がいくつであれば、ディスク９の回転変位量がどれだけであり、そのため車体１がどれだけの距離沈み込んでいるか（下がっているか）のデータが予め入力されている。すなわち、ＥＣＵ８は、発光素子１１から受光素子１２へ貫通孔９ｂを通過して光が到達することによりＯＮしているフォトカプラ１０の数でディスク９の回転変位量を特定し、特定したディスク９の回転変位量から車体１の沈み込み距離（Ｈｒ）を特定するようにデータ構成されている。

【0030】

なお、自動車１００が停止していたり、平坦路を走行していたりしているときのＯＮしているフォトカプラ１０の数を基準値として、ＯＮしているフォトカプラ１０の数が基準値からいくつ変化したのかから、車体１の沈み込み距離（Ｈｒ）を特定するようにＥＣＵ８での計算が構成されていてもよい。

【0031】

車体１の沈み込み距離（Ｈｒ）（車高の変化量）の測定精度は、ディスク９の回転方向における隣り合うフォトカプラ１０の間隔に依存する。小さなフォトカプラ１０を採用して隣り合うフォトカプラ１０の間隔を狭くすれば、その分、測定精度は向上する。

【0032】

車体１の後側のサスペンション部分４における車高の沈み込み距離をＨｒとしたのに対し、もう１つの変位センサ７からの信号に基づいて算出された車体１の前側のサスペンション部分３における車高の沈み込み距離をＨｆとする。また、車体１の前側のサスペンション部分３における測定位置と、車体１の後側のサスペンション部分４における測定位置との間の距離をＬ（≒ホイールベース）とする。このとき、車体１の前後方向の傾斜角度θは、次の式（１）によって表され、ＥＣＵ８にて算出される。
θ＝ｔａｎ^-1（（Ｈｆ−Ｈｒ）／Ｌ） ・・・・・式（１）

【0033】

（ディスクの変形例）
図４は、図２に示したディスク９の変形例を示す図である。ディスク９では、その回転方向に延在する形態で１つの円弧形状の貫通孔９ｂがディスク９にあけられている。これに対して図４に示すディスク２１では、その回転方向に並ぶ形態で且つ一定の間隔をあけて複数の円形の貫通孔２１ｂがディスク９にあけられている。その全周にわたって複数の歯部２１ａ（歯車形状部）が設けられている点、その中心に回転軸１３が設けられる点などは、ディスク２１とディスク９とで同じである。

【0034】

図２に示したディスク９では、ディスク９の両側に対向して発光素子１１と受光素子１２とを複数、配置する（フォトカプラ１０を複数配置する）が、本変形例では、ディスク２１の両側に対向して１組の発光素子１１と受光素子１２とを配置する（フォトカプラ１０を１つ配置する）。ディスク９の場合と同様、ディスク２１は回転するが、フォトカプラ１０は固定されたまま動かない。

【0035】

車体１の車高が変化することでディスク２１が回転すると、発光素子１１から受光素子１２への光は、貫通孔２１ｂ部分では通過し、隣り合う貫通孔２１ｂの間部分では遮られる。これにより、フォトカプラ１０はＯＮとＯＦＦとを繰り返す。自動車１００が停止していたり、平坦路を走行していたりしているときを基準として、その状態からフォトカプラ１０が何回ＯＮ、ＯＦＦしたかでディスク２１の回転変位量をＥＣＵ８は特定する。特定したディスク２１の回転変位量から車体１の車高の変化量をＥＣＵ８は特定する。

【0036】

また、車高が変化したときにフォトカプラ１０が何回ＯＮ、ＯＦＦしたかＥＣＵ８は記憶しているので、その状態からさらに車高の変化があったときは、その状態からのフォトカプラ１０のＯＮ・ＯＦＦの回数で、ＥＣＵ８は、ディスク２１の回転変位量を特定する。

【0037】

車体１の車高の変化量の測定精度は、ディスク２１の回転方向における隣り合う貫通孔２１ｂの間隔および貫通孔２１ｂの径に依存する。小さなフォトカプラ１０を採用して、隣り合う貫通孔２１ｂの間隔および貫通孔２１ｂの径を小さくすれば、その分、測定精度は向上する。

【0038】

（車体の傾斜角度に基づく回生制御）
図５は、車体１の傾斜角度と回生制動トルクとの関係を示すトルクマップ図である。ＥＣＵ８（制御装置）は、複数の変位センサ７（具体的にはフォトカプラ１０）からの信号に基づいて、自動車１００が平坦路走行の状態であるか登坂路走行の状態であるか降坂路走行の状態であるかを車体１の路面に対する傾斜角度から判別する。

【0039】

複数の変位センサ７からの信号に基づいてＥＣＵ８にて算出された車体１の路面に対する傾斜角度が所定の傾斜角度よりも小さいときは、自動車１００が平坦路走行の状態であるとＥＣＵ８は判別する。より具体的には、自動車１００が停止しているときの車体１の路面に対する傾斜角度をＥＣＵ８は記憶しており、この状態を基準として、車体１の路面に対する傾斜角度が所定の傾斜角度よりも小さいときは、自動車１００が平坦路走行の状態であるとＥＣＵ８は判別する。自動車１００に荷物などを積んでいる場合は、ＥＣＵ８はその状態を基準として路面状態を判別する。

【0040】

自動車１００が登坂路走行の状態であるとき、自動車１００の重心は後ろに移動する。これにより、車体１の前側のサスペンション部分３は伸び、後側のサスペンション部分４は縮む。その結果、車体１は後ろのめりに傾く（車体１の後部が前部よりも下がった状態となる）。車体１が後ろのめりに傾く（車体１の後部が前部よりも下がった状態となる）ことで、自動車１００が登坂路走行の状態であるとＥＣＵ８は判別する。

【0041】

自動車１００が降坂路走行の状態であるとき、自動車１００の重心は前に移動する。これにより、車体１の前側のサスペンション部分３は縮み、後側のサスペンション部分４は伸びる。その結果、車体１は前のめりに傾く（車体１の前部が後部よりも下がった状態となる）。また、自動車１００が降坂路走行の状態であるときに運転者がブレーキをかけても車体１は前のめりに傾く（車体１の前部が後部よりも下がった状態となる）。車体１が前のめりに傾く（車体１の前部が後部よりも下がった状態となる）ことで、自動車１００が降坂路走行の状態であるとＥＣＵ８は判別する。

【0042】

ここで、図５にトルクマップを示したように、自動車１００が降坂路走行時、車体１の傾斜角度（車体１の前側が下がった時のその傾斜角度）が大きい程、より大きな回生制動トルクを車輪に与えるようにＥＣＵ８は発電機を制御する。

【0043】

自動車１００の重心が前にあるほど、車体１は前のめりに傾く。すなわち、車体１の前側が下がった時のその傾斜角度が大きいほど、傾斜がおおきな降坂路を自動車１００が走行しているということである（車体１の傾斜角度と、路面の傾斜角度とのこの関係に関しては、自動車１００が登坂路を走行しているときも同様のことが言える）。そのため、自動車１００が降坂路走行時、車体１の傾斜角度（車体１の前側が下がった時のその傾斜角度）が大きい程、より大きな回生制動トルクを車輪に与えるようにＥＣＵ８が制御することで、降坂路の傾斜による自動車１００の加速を抑えることができる。降坂路の傾斜が大きい程、回生制動トルクによるブレーキが強くかかるので、降坂路の傾斜の程度に応じて、自動車１００の速度の出過ぎを抑えることができる。

【0044】

（車体の傾斜角度に基づく出力トルク制御）
図６は、路面の傾斜方向に応じたアクセル開度と出力トルクとの関係を示すトルクマップ図である。

【0045】

図６にトルクマップを示したように、同じアクセル開度であっても、自動車１００が登坂路走行時には駆動輪の出力トルクを平坦路走行時の場合よりも大きくし、降坂路走行時には駆動輪の出力トルクを平坦路走行時の場合よりも小さくするようにＥＣＵ８は駆動系を制御する。ＥＣＵ８によるこの制御によると、路面の傾斜の向きによる自動車１００の速度変化が抑えられるので、登坂、降坂の変化が激しい山道などで走行する際などにおいて、運転者は、自動車１００の速度を大きく変化させることなく自動車１００を走行させることができる。登坂路走行時には小さなアクセル開度で自動車１００を前方に進めることができ、降坂路走行時には自動車１００の速度の出過ぎを抑えることができる。

【0046】

（自動車の積載量に基づく出力トルク制御）
図７は、自動車の積載量に応じた車速と出力トルクとの関係を示すトルクマップ図である。

【0047】

図５、６を参照しつつ説明した制御は、いずれも、異なるサスペンション部分３，４に取り付けられた少なくとも２つの変位センサ７からの信号に基づいて車体１の傾斜角度を検出し、検出された車体１の傾斜角度に基づいて制御を行うというものである。すなわち、図５、６を参照しつつ説明した制御においては、車体１の傾斜角度を検出する必要があるので、変位センサ７は少なくとも２つ必要である。これに対して、以下に記載する、図７を参照しつつ説明する制御では、車体１の傾斜角度を検出する必要は必ずしもなく、車高の変化量を変位センサ７で検出すれば、その検出結果に基づいて制御を行うことができる。

【0048】

すなわち、少なくとも１つの変位センサ７と、ＥＣＵ８とで、自動車１００の車高変化検出装置を構成すると把握することができる。ＥＣＵ８は、変位センサ７からの信号に基づいて路面に対する車体１の車高を算出する演算装置と把握することもできるし、当該演算装置の機能が組み込まれてなる自動車の制御装置として把握することもできる。

【0049】

変位センサ７からの車高信号をもとに、ＥＣＵ８は、自動車１００の車高の変化を検出し、検出した車高の変化（車高の変化量、または変化後の車高）から、そのときの自動車１００の積載量を算出する。そして図７にトルクマップを示したように、自動車１００が最大積載量の荷を積んでいるときは、５０％積載時の場合よりも出力トルクを大きくし、空荷のときは、５０％積載時の場合よりも出力トルクを小さくするようにＥＣＵ８は駆動系を制御する。また、ＥＣＵ８は、車速が小さいときほど出力トルクを大きく変化させている。

【0050】

自動車１００の積載量が、空荷と５０％積載との間にあるときは、空荷および５０％積載のうちのいずれかに近い側にあるときの出力トルク制御となる。なお、図７に示したトルクマップでは、積載量を３段階に分けて、３段階の出力トルク制御としているが、積載量を４段階以上に分けて、４段階以上の出力トルク制御としてもよい。すなわち、自動車１００の積載量が多い（積載している荷の総荷重が大きい）ほど、空荷の場合よりも出力トルクが大きくなるようにＥＣＵ８は駆動系を制御する。

【0051】

ＥＣＵ８によるこの制御によると、トルクの出し過ぎによる荷物の移動・破壊を防ぐことができる。また、荷物の積載前と積載後とで運転感覚の変化が少なくなるので自動車１００を運転しやすい。なお、自動車の後部に荷物が載せられる車種では、後輪側のサスペンション部分４に取り付けた変位センサ７からの車高信号をもとに、自動車１００の積載量を算出することが好ましいが、前輪側のサスペンション部分３も積荷により縮むので、前輪側のサスペンション部分３に取り付けた変位センサ７からの車高信号をもとに、自動車１００の積載量を算出してもよい。

【0052】

（作用・効果）
本発明の車体傾斜検出装置は、例えば変位センサ７のように、相互に噛合う歯車形状部（９ａ，１４ａ）を有する変位センサ７を有しており、異なるサスペンション部分に取り付けられた少なくとも２つの変位センサ７からの信号に基づいて車体１の傾斜角度を算出する。相互に噛合う歯車形状部（９ａ，１４ａ）を有する変位センサ７を用いることにより、当該変位センサ７の相互に噛合う歯車形状部（９ａ，１４ａ）における相対的な変位量に車高の変化がそのまま直接的に現れる。そのため、当該変位センサ７の測定結果から算出される車体の傾斜角度はその精度が従来よりも高いものとなる。

【0053】

ここで、本実施形態では、変位センサ７は、車体１側およびタイヤ２側のうちの一方の側に回転自在に固定され、外周面に複数の歯部９ａを有するディスク９と、車体１側およびタイヤ２側のうちの他方の側に固定され、ディスク９の複数の歯部９ａと噛合う複数の歯部１４ａを直線部に有する直線形状部材１４と、前記一方の側に固定され、ディスク９の回転変位量を検出する変位検出手段（例えばフォトカプラ１０）とを備えている。

【0054】

この構成によると、相互に噛合う歯車形状部（９ａ，１４ａ）を有する変位センサを簡易な構造とすることができる。

【0055】

ここで、ディスク９には、当該ディスク９の回転方向に延在するように円弧形状の貫通孔９ｂが設けられており、変位検出手段は、ディスク９の両側に対向して配置される発光素子１１と受光素子１２とを備える複数のフォトカプラ１０である。演算装置（ＥＣＵ８）は、発光素子１１から受光素子１２へ貫通孔９ｂを通過して光が到達することによりＯＮしているフォトカプラ１０の数からディスク９の回転変位量を特定するように制御構成されている。

【0056】

このディスク９によると、そのときにＯＮしているフフォトカプラ１０の数のみから車体１の車高の変化量を検出することができる。これに対して、図４に示した変形例に係るディスク２１では、自動車１００が停止していたり、平坦路を走行していたりしているときを基準として、その状態からフォトカプラ１０が何回ＯＮ、ＯＦＦしたかを特定する必要がある。そのため、もし仮に、その基準データが消えてしまったら、基準データを復活させないとディスク２１では車高の変化量を検出することができなくなる。ディスク９を用いた車高の変化量の検出では、このような心配がないため、車体１の車高の変化量の検出が安定する。

【符号の説明】

【0057】

１：車体
２：タイヤ
３：サスペンション部分（前輪側）
４：サスペンション部分（後輪側）
５：コイルばね
６：ショックアブソーバー
７：変位センサ
８：ＥＣＵ（演算装置の機能が組み込まれた電子制御ユニット）
９：ディスク
９ａ：歯部（歯車形状部）
９ｂ：円弧形状の貫通孔
１０：フォトカプラ（変位検出手段）
１１：発光素子
１２：受光素子
１３：回転軸
１４：直線形状部材（複数の歯部を直線部に有する部材）
１４ａ：歯部（歯車形状部）
１００：自動車

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】