特開 2024-171448 重量算出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024171448

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】重量算出装置

(51)【国際特許分類】

   G01G 19/03 20060101AFI20241205BHJP

【ＦＩ】

G01G19/03

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023088457

(22)【出願日】2023-05-30

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】301065892

【氏名又は名称】株式会社アドヴィックス

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】三宅 一城

(72)【発明者】

【氏名】内田 崇哉

(72)【発明者】

【氏名】田上 直樹

(57)【要約】

【課題】車両の重量を正確に算出する。
【解決手段】記憶部は、車両の走行速度を複数の速度範囲に区分した、複数の特定速度範囲を予め記憶しており、演算部は、車両の走行中、車両の走行速度、車両の加速度、及び車両の駆動力を取得することと、取得した加速度及び駆動力の組み合わせを特定速度範囲毎に区別して記憶部に記憶することと、取得した複数の加速度及び駆動力の組み合わせに基づいて、特定速度範囲毎に車両の重量を算出することと、を行う。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

演算部と、記憶部と、を備え、
前記記憶部は、
車両の走行速度を複数の速度範囲に区分した、複数の特定速度範囲を予め記憶しており、
前記演算部は、
前記車両の走行中、前記車両の走行速度、前記車両の加速度、及び前記車両の駆動力を取得することと、
取得した前記車両の加速度及び前記車両の駆動力の組み合わせを、前記特定速度範囲毎に区別して前記記憶部に記憶することと、
取得した複数の前記車両の加速度及び前記車両の駆動力の組み合わせに基づいて、前記特定速度範囲毎に前記車両の重量を算出することと、を行う
重量算出装置。

【請求項2】

前記演算部は、
前記車両に対する駆動力の要求値である要求駆動力を取得することと、
前記車両に搭載されているセンサからの情報に基づいて、前記車両の実際の駆動力の推定値である推定駆動力を取得することと、
前記要求駆動力との差が予め定められた設定値以下である前記推定駆動力を対象駆動力としたとき、前記対象駆動力及び前記車両の加速度の組み合わせに基づいて、前記車両の重量を算出することと、を行う
請求項１に記載の重量算出装置。

【請求項3】

２以上の前記特定速度範囲で算出した前記車両の重量の平均値を、最終的な前記車両の重量として算出する
請求項１に記載の重量算出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、重量算出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に開示されている車両の制御システムは、複数の実行部と、運動マネージャと、アクチュエータと、を備えている。各実行部は、それぞれ個別のアプリケーションを実行する。運動マネージャは、複数のアプリケーションからの運動要求を受け付ける。運動マネージャは、受け付けた運動要求に基づいて、アクチュエータに対する指示値を生成する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－０３２８９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のような技術において運動マネージャは、アクチュエータに対する指示値を生成する上で、車両の重量を考慮することがある。この場合、運動マネージャは、積載物の重量を含めた車両の重量を算出する必要がある。ここで、車両の重量は、車両の加速度、車両の駆動力、及び車両の走行抵抗に基づいて算出できる。そして、車両の走行抵抗は、当該走行抵抗と車両の走行速度との間に存在する一律の対応関係に基づいて算出できる。しかし、車両の重量によっては、この対応関係が変わり得る。この点を考慮せずに車両の走行抵抗、ひいては車両の重量を算出すると、車両の重量を正確に算出できないおそれがある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するための重量算出装置は、演算部と、記憶部と、を備え、前記記憶部は、車両の走行速度を複数の速度範囲に区分した、複数の特定速度範囲を予め記憶しており、前記演算部は、前記車両の走行中、前記車両の走行速度、前記車両の加速度、及び前記車両の駆動力を取得することと、取得した前記車両の加速度及び前記車両の駆動力の組み合わせを、前記特定速度範囲毎に区別して前記記憶部に記憶することと、取得した複数の前記車両の加速度及び前記車両の駆動力の組み合わせに基づいて、前記特定速度範囲毎に前記車両の重量を算出することと、を行う。

【発明の効果】

【0006】

上記構成では、車両の重量を正確に算出できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、車両の概略構成図である。

【図2】図２は、車両の重量の算出原理を説明するグラフである。

【図3】図３は、特定速度範囲毎に車両の重量を算出する態様を表す模式図である。

【図4】図４は、車両の重量に応じた走行抵抗の違いを説明するグラフである。

【図5】図５は、重量算出処理の処理手順を表したフローチャートである。

【図6】図６は、実施形態の作用を説明するグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

＜車両の全体構成＞
以下、重量算出装置の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に示すように、車両１は、実行ＥＣＵ５０と、統括ＥＣＵ１０と、複数のアクチュエータユニット７０と、を備えている。なお、図１では、複数のアクチュエータユニット７０のうちの１つを代表で示している。アクチュエータユニット７０の一例は、パワートレインである。パワートレインは、車両１の駆動源となる内燃機関と、内燃機関のトルクを駆動輪へと伝達する伝達機構と、を備えている。内燃機関では、吸入空気と燃料とが燃焼することでクランク軸が回転する。伝達機構は、クランク軸の回転速度を変速して出力する自動変速機、左右の駆動輪の回転速度の差を許容する差動装置等を含んでいる。なお、アクチュエータユニット７０の他の例として、車両１に制動力を発生させるブレーキ装置、車両１の操舵輪の舵角を調整するステアリング装置等を挙げることができる。

【0009】

実行ＥＣＵ５０は、処理回路を備えたコンピュータである。処理回路は、ＣＰＵと、不揮発性のメモリと、揮発性のメモリと、を備えている。不揮発性のメモリは、ＣＰＵが実行するべき処理が記述された各種のプログラムと、ＣＰＵがプログラムを実行する上で必要な各種のデータとを予め記憶している。不揮発性のメモリが記憶しているプログラムの例は、車両１の運動を制御するための複数のアプリケーション５０Ｐである。実行ＥＣＵ５０は、これらのアプリケーション５０Ｐを実行することで、実行対象のアプリケーション５０Ｐの運動要求を出力する。アプリケーション５０Ｐの一例は、自動で前走車に追従する機能を実現するアプリケーションである。

【0010】

統括ＥＣＵ１０は、処理回路１５を備えたコンピュータである。処理回路１５は、ＣＰＵ２０と、不揮発性の第１メモリ２１と、揮発性の第２メモリ２２と、を備えている。第１メモリ２１は、ＣＰＵ２０が実行するべき処理が記述された各種のプログラム１０Ｐと、ＣＰＵ２０がプログラム１０Ｐを実行する上で必要な各種のデータとを予め記憶している。統括ＥＣＵ１０は、リアルタイムクロック１７を備えている。リアルタイムクロック１７は、日時の情報を生成する回路である。統括ＥＣＵ１０は、重量算出装置である。ＣＰＵ２０は、演算部である。第１メモリ２１は、記憶部である。

【0011】

統括ＥＣＵ１０のＣＰＵ２０は、第１メモリ２１が記憶しているプログラム１０Ｐを実行することにより、車両１の運動を管理する運動マネージャとして機能する。この運動マネージャの機能として、ＣＰＵ２０は、車両１の重量Ｍを算出したり、算出した重量Ｍと実行ＥＣＵ５０からの運動要求とに基づいて各アクチュエータユニット７０を制御したりする。

【0012】

車両１は、複数のセンサ及び複数のスイッチを備えている。例えば、車両１は、加速度センサ６１を備えている。加速度センサ６１は、車両１の加速度Ｑを検出する。本実施形態では、（式１）で示すように、車両１の進行に伴う車両前後方向の加速度Ａと、重力加速度ｇに関する車両前後方向の成分との和を、車両１の加速度Ｑとして取り扱う。そして、本実施形態の加速度センサ６１は、車両１の進行に伴う加速度Ａについては、車両前方に向けて車両１が加速する場合に正、車両後方に向けて車両１が加速する場合に負の値を検出する。また、加速度センサ６１は、重力加速度ｇの車両前後方向の成分については、登坂路において正、降坂路において負の値を検出する。なお、（式１）においてθは路面勾配である。
（式１）Ｑ＝Ａ＋ｇ×ｓｉｎθ
車両１は、速度センサ６２を備えている。速度センサ６２は、車両１の走行速度である車速Ｖを検出する。車両１は、アクセルセンサ６３を備えている。アクセルセンサ６３は、車両１におけるアクセルペダルの操作量であるアクセル操作量Ｃを検出する。車両１は、エアフロメータ６４を備えている。エアフロメータ６４は、内燃機関における吸入空気量Ｙを検出する。車両１は、クランクセンサ６５を備えている。クランクセンサ６５は、クランク軸の回転位置Ｎを取得する。車両１に搭載されている各センサは、自身が検出した情報に応じた信号を統括ＥＣＵ１０に出力する。車両１は、カーテシスイッチ６６を備えている。カーテシスイッチ６６は、車両１におけるドアの開閉状態Ｗを検出する。カーテシスイッチ６６は、ドアの開閉状態Ｗに応じた信号を統括ＥＣＵ１０に出力する。なお、カーテシスイッチ６６は、車両１のドア毎に設けられている。車両１は、スタートスイッチ６７を備えている。スタートスイッチ６７は、イグニッションスイッチ、又はシステム起動スイッチと呼称されることもある。スタートスイッチ６７は、乗員の操作に応じてオン又はオフになる。スタートスイッチ６７は、乗員の操作に応じたオンオフ情報Ｚを統括ＥＣＵ１０に出力する。統括ＥＣＵ１０は、以上の複数のセンサ及び複数のスイッチからの信号を繰り返し受信する。

【0013】

＜車両の重量の算出原理について＞
統括ＥＣＵ１０のＣＰＵ２０が車両１の重量Ｍを算出することについて詳述する。
先ず、車両１の重量Ｍの推定原理を説明する。（式２）に示すように、車両１の加速度Ｑと、車両１の重量Ｍと、車両１の推進力Ｆとの間には次のような関係がある。すなわち、車両１の加速度Ｑは、車両１の重量Ｍの逆数と、車両１の推進力Ｆとの積に等しい。
（式２）Ｑ＝（１／Ｍ）×Ｆ
車両１の推進力Ｆは、（式３）に示すように、車両１の駆動力Ｆｄから、車両１に作用する空気抵抗Ｆａと、車両１に作用する路面抵抗Ｆｒとを減算した値である。空気抵抗Ｆａは、基本的には、車速Ｖの２乗に比例する。路面抵抗Ｆｒは、定数として定められる。以下、空気抵抗Ｆａと路面抵抗Ｆｒとの和を走行抵抗Ｆｘと呼称する。
（式３）Ｆ＝Ｆｄ－Ｆａ－Ｆｒ
ここで、図２に示すように、横軸を車両１の推進力Ｆ、縦軸を車両１の加速度Ｑとした直交座標系である算出座標系を考える。車両１の走行中におけるあるタイミングでの加速度Ｑと推進力Ｆとの組み合わせを個別データ組ＤＵと呼称する。図２の黒丸で示すように、上記算出座標系に対して複数の個別データ組ＤＵをプロットしたとする。（式２）の関係によれば、理論的には、複数の個別データ組ＤＵは、車両１の重量Ｍの逆数が傾きとなる直線上にプロットされることになる。この点を利用し、ＣＰＵ２０は、車両１の重量Ｍを算出するにあたり、複数の個別データ組ＤＵのプロットに関する回帰直線Ｌの傾きを算出する。そしてＣＰＵ２０は、この傾きの逆数を車両１の重量Ｍとして算出する。回帰直線Ｌは、複数の個別データ組ＤＵに対して最小二乗法を適用することにより得られる直線である。

【0014】

＜重量算出処理に係る各種情報＞
ＣＰＵ２０は、車両１の重量Ｍを算出するための重量算出処理を実行可能である。この重量算出処理をＣＰＵ２０が行う前提として、第１メモリ２１は、複数の特定速度範囲を予め記憶している。特定速度範囲は、車両１が取り得る走行速度を複数の速度範囲に区分したものである。特定速度範囲の詳細は後述する。図３に示すように、ＣＰＵ２０は、重量算出処理では、これらの特定速度範囲毎に上記回帰直線Ｌを算出する。そのことでＣＰＵ２０は、特定速度範囲毎に車両１の重量Ｍを算出する。なお、図３では、複数の特定速度範囲のうちの４つを代表で表しているが、特定速度範囲の数は４つに限定されない。

【0015】

第１メモリ２１は、特定速度範囲と対応付けて車両１の重量Ｍを管理するための重量リストを記憶している。重量リストは、特定速度範囲と、各特定速度範囲における車両１の重量Ｍである暫定重量ＭＡと、を対応付けた表である。この重量リストには、特定速度範囲毎の暫定重量ＭＡとは別に、全ての車速Ｖ域を対象にした車両１の重量Ｍである最終重量ＭＢが記述されている。ＣＰＵ２０は、この最終重量ＭＢをアクチュエータユニット７０の制御に反映させている。なお、ＣＰＵ２０は、重量リストにおける各暫定重量ＭＡ及び最終重量ＭＢを、重量算出処理を通じて随時更新する。また、ＣＰＵ２０は、予め定められた次の２つのリセット条件のいずれかが満たされると、重量リストにおける各暫定重量ＭＡ及び最終重量ＭＢを標準重量にリセットする。標準重量は、車両１の規格に応じて予め定められた車両１の重量Ｍである。この標準重量には、積載物を考慮した一定の重量値が加味されている。一方のリセット条件は、車両１のスタートスイッチ６７がオフからオンに切り替わったことである。他方のリセット条件は、車両１のスタートスイッチ６７がオンになっている間において、車両１におけるいずれかのドアが開状態から閉状態に切り替わったことである。

【0016】

第１メモリ２１は、重量算出処理で利用する情報として、特定速度範囲毎の取得データリストを記憶している。ある１つの特定速度範囲を対象にした取得データリストは、複数の取得データ群を順に並べた表である。１つの取得データ群は、次の４つの情報を１セットにしたものである。取得データ群における第１の情報は、後述する第２～第４の情報の取得日時である。第２の情報は、車両１の加速度Ｑである。第３の情報は、車両１における実際の駆動力Ｆｄの推定値である推定駆動力Ｆｄ１である。第４の情報は、後述の仮抵抗ＦｘＡである。なお、ＣＰＵ２０は、重量算出処理を通じて、各特定速度範囲の取得データリストに対して取得データ群を随時加えていく。ＣＰＵ２０は、上述した２つのリセット条件のいずれかが満たされると、各特定速度範囲の取得データリストの内容をその時点で一旦消去する。

【0017】

＜特定速度範囲＞
上述のとおり、走行抵抗Ｆｘは、基本的には車速Ｖの２乗に比例する。こうした走行抵抗Ｆｘと車速Ｖとの関係は、車両１の重量Ｍに応じて変わり得る。ここで、図４の実線で示す車両１が第１重量Ｍ１であるときと、図４の二点鎖線で示す車両１が第２重量Ｍ２であるときとを対象に、走行抵抗Ｆｘと車速Ｖとの関係を比較する。第２重量Ｍ２は、第１重量Ｍ１より大きい。なお、図４に示す走行抵抗Ｆｘは、実験又はシミュレーションから把握される、車両１の重量Ｍに応じた本来の走行抵抗Ｆｘである。図４に示すように、例えば、車速Ｖが第１車速Ｖ１である場合、車両１が第２重量Ｍ２であるときの走行抵抗Ｆｘである第２走行抵抗Ｆｘ２は、車両１が第１重量Ｍ１であるときの走行抵抗Ｆｘである第１走行抵抗Ｆｘ１よりも大きい。こうした走行抵抗Ｆｘの違いの傾向は、他の車速Ｖについても当てはまる。すなわち、他の車速Ｖについても、車両１が第２重量Ｍ２であるときには車両１が第１重量Ｍ１であるときよりも走行抵抗Ｆｘが大きい。なお、図４の例では、車速Ｖが高いほど、第１重量Ｍ１に対応する走行抵抗Ｆｘと第２重量Ｍ２に対応する走行抵抗Ｆｘとの差は大きくなっている。

【0018】

さて、第１メモリ２１は、走行抵抗Ｆｘと車速Ｖとの関係を表した抵抗関係式を予め記憶している。この抵抗関係式は、車両１の重量Ｍがある特定の値である場合を対象にしたものである。本実施形態の特定の値は、上記第１重量Ｍ１である。本実施形態では、この１つの抵抗関係式を利用して、様々な重量Ｍに対応する走行抵抗Ｆｘを算出する。以下、抵抗関係式を用いて算出した走行抵抗Ｆｘを仮抵抗ＦｘＡと呼称する。ここで、上述のとおり、同じ車速Ｖであっても、車両１の重量Ｍに応じて、本来の走行抵抗Ｆｘは異なる。そのため、１つの抵抗関係式のみを利用して様々な車両１の重量Ｍに対応する仮抵抗ＦｘＡを算出する場合、次の問題がある。すなわち、車両１の重量Ｍが第１重量Ｍ１以外の場合、抵抗関係式から定まる仮抵抗ＦｘＡは、車両１の重量Ｍに応じた本来の走行抵抗Ｆｘとは異なる値になる。例えば、図４において車速Ｖが第１車速Ｖ１である場合を考える。このときに車両１が第２重量Ｍ２である場合の本来の走行抵抗Ｆｘは、上記第２走行抵抗Ｆｘ２である。一方、車速Ｖが第１車速Ｖ１である場合に抵抗関係式から定まる仮抵抗ＦｘＡは、車両１が第１重量Ｍ１である場合の第１車速Ｖ１に対応する上記第１走行抵抗Ｆｘ１である。この第１走行抵抗Ｆｘ１は、第２走行抵抗Ｆｘ２よりも小さい。つまり、図４の実線の矢印範囲ΔＦｘ１で示すように、抵抗関係式から定まる仮抵抗ＦｘＡは、本来の走行抵抗Ｆｘに対して誤差ΔＦｘを持つ。

【0019】

上記の各特定速度範囲は、こうした誤差ΔＦｘとの関連で定められている。この点について説明する。ここで、図４に示すように、車両１が第２重量Ｍ２である場合について、車速Ｖが第１車速Ｖ１であるときの上記誤差ΔＦｘを第１誤差ΔＦｘ１と呼称し、車速Ｖが第２車速Ｖ２であるときの上記誤差ΔＦｘを第２誤差ΔＦｘ２と呼称する。第１車速Ｖ１と第２車速Ｖ２とが同程度である場合、第１誤差ΔＦｘ１と第２誤差ΔＦｘ２は同程度である。一方、第１車速Ｖ１と第２車速Ｖ２とが大きく異なる場合、第１誤差ΔＦｘ１と第２誤差ΔＦｘ２とは大きく異なる。第１誤差ΔＦｘ１と第２誤差ΔＦｘ２の違いは、第１車速Ｖ１と第２車速Ｖ２の違いが大きいほど大きくなる。このような、車速Ｖと誤差ΔＦｘとの関係を踏まえて、各特定速度範囲は次のように設定されている。すなわち、ある１つの特定速度範囲Ｋは、本来の走行抵抗Ｆｘと、抵抗関係式から定まる仮抵抗ＦｘＡとの誤差ΔＦｘが概ね同程度とみなせる車速Ｖの範囲として定められている。特定速度範囲の更なる詳細は、後述の実施形態の作用の欄で説明する。なお、図４では、ある１つの特定速度範囲Ｋの例を示している。

【0020】

＜重量算出処理の詳細＞
ＣＰＵ２０は、車両１のスタートスイッチ６７がオンになっている間、重量算出処理を繰り返し実行する。なお、重量算出処理とは別の処理として、ＣＰＵ２０は、スタートスイッチ６７がオンになっている間、車両１に対する駆動力Ｆｄの要求値である要求駆動力Ｆｄ２を繰り返し算出している。ＣＰＵ２０は、最新の車速Ｖとアクセル操作量Ｃとに基づいて要求駆動力Ｆｄ２を算出する。このときＣＰＵ２０は、例えば、車速Ｖとアクセル操作量Ｃと要求駆動力Ｆｄ２との関係を表したマップを利用する。ＣＰＵ２０が車両１の要求駆動力Ｆｄ２を算出することは、ＣＰＵ２０が車両１の要求駆動力Ｆｄ２を取得することに相当する。ＣＰＵ２０は、車両１の実際の駆動力Ｆｄがこの要求駆動力Ｆｄ２に一致するように各アクチュエータユニット７０を制御している。

【0021】

図５に示すように、ＣＰＵ２０は、重量算出処理を開始すると、先ずステップＳ１の処理を実行する。ステップＳ１において、ＣＰＵ２０は、特定速度範囲毎の暫定重量ＭＡを算出する上で必要な各種情報を取得する。先ずＣＰＵ２０は、別処理で算出している要求駆動力Ｆｄ２の最新の値を取得する。また、ＣＰＵ２０は、車両１に搭載されている各センサから最新の情報を取得する。ＣＰＵ２０が各センサから取得する情報は、車両１の加速度Ｑ、車速Ｖ、吸入空気量Ｙ、及びクランク軸の回転位置Ｎである。ＣＰＵ２０は、これらの情報を取得すると、上記推定駆動力Ｆｄ１を算出する。ＣＰＵ２０は、推定駆動力Ｆｄ１を算出するにあたり、先ずクランク軸の回転位置Ｎに基づいて、クランク軸の回転速度を算出する。そしてＣＰＵ２０は、クランク軸の回転速度と吸入空気量Ｙとに基づいて、内燃機関のトルクを算出する。ＣＰＵ２０は、内燃機関のトルクを算出する際、例えば、クランク軸の回転速度と吸入空気量Ｙと内燃機関のトルクとの関係を表したマップを利用する。ＣＰＵ２０は、内燃機関のトルクを算出すると、各必要変数を当該トルクに乗算することで推定駆動力Ｆｄ１を算出する。必要変数は、現時点での変速比を踏まえた伝達機構のギア比、車輪径の逆数等である。以上のように、ＣＰＵ２０は、エアフロメータ６４とクランクセンサ６５とから得た情報に基づいて推定駆動力Ｆｄ１を算出する。ＣＰＵ２０が推定駆動力Ｆｄ１を算出することは、ＣＰＵ２０が推定駆動力Ｆｄ１を取得することに相当する。ＣＰＵ２０は、推定駆動力Ｆｄ１を算出した後、仮抵抗ＦｘＡを算出する。このときＣＰＵ２０は、抵抗関係式を利用する。具体的には、ＣＰＵ２０は、上で取得した最新の車速Ｖを抵抗関係式に適用することで仮抵抗ＦｘＡを算出する。ＣＰＵ２０が仮抵抗ＦｘＡを算出することは、ＣＰＵ２０が仮抵抗ＦｘＡを取得することに相当する。ＣＰＵ２０は、以上の処理により取得した各種情報のそれぞれを、一時的に第２メモリ２２に記憶する。この後、ＣＰＵ２０は、処理をステップＳ２に進める。

【0022】

ステップＳ２において、ＣＰＵ２０は、差分値ΔＦｄが設定値Ｊ以下であるか否かを判定する。差分値ΔＦｄは、ステップＳ１で取得した推定駆動力Ｆｄ１と要求駆動力Ｆｄ２との差の絶対値である。ここで、エアフロメータ６４とクランクセンサ６５とを総称して機関センサと呼称する。これらの機関センサが正常に作動している場合、これらの機関センサの検出値は、基本的には、検出対象の実際の値に近くなる。そしてこの場合、推定駆動力Ｆｄ１は要求駆動力Ｆｄ２に近い値になる。したがって、差分値ΔＦｄは小さくなる。これに対して、２つの機関センサのうち少なくとも一方に例えば一時的な異常が生じている場合、異常が生じているセンサの検出値は、検出対象の実際の値から大きく乖離し得る。この場合、推定駆動力Ｆｄ１は要求駆動力Ｆｄ２から大きく乖離する。そして差分値ΔＦｄは大きくなる。設定値Ｊは、２つの機関センサの双方が正常である場合と、２つの機関の少なくとも一方が異常である場合とを切り分けるための閾値として例えば実験又はシミュレーションで予め定められている。設定値Ｊは、２つの機関センサの双方が正常である場合に取り得る差分値ΔＦｄの最大値ともいえる。設定値Ｊは、例えば固定値である。設定値Ｊは、例えば要求駆動力Ｆｄ２に応じて可変に設定できるように予め定められていてもよい。ＣＰＵ２０は、差分値ΔＦｄが設定値Ｊよりも大きい場合（ステップＳ２：ＮＯ）、重量算出処理の一連の処理を一旦終了する。そしてＣＰＵ２０は、ステップＳ１の処理に戻る。一方、ＣＰＵ２０は、差分値ΔＦｄが設定値Ｊ以下の場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、処理をステップＳ３に進める。本ステップＳ２の処理により、ＣＰＵ２０は、暫定重量ＭＡを算出する上での推定駆動力Ｆｄ１を、差分値ΔＦｄが設定値Ｊ以下となる推定駆動力Ｆｄ１である対象駆動力のみに絞ることになる。そしてその結果、ＣＰＵ２０は、後述のステップＳ４では、上記対象駆動力と車両１の加速度Ｑとの組み合わせに基づいて暫定重量ＭＡを算出することになる。

【0023】

ステップＳ３において、ＣＰＵ２０は、第１メモリ２１が記憶している取得データリストに対して新たな情報を追加する。具体的には、ＣＰＵ２０は、ステップＳ１で取得した車速Ｖを参照する。そしてＣＰＵ２０は、参照した車速Ｖが、複数の特定速度範囲のうちのいずれに当てはまるかを判断する。そしてＣＰＵ２０は、第１メモリ２１が記憶している複数の取得データリストのうち、特定した特定速度範囲の取得データリストに対して次のことを行う。すなわちＣＰＵ２０は、この取得データリストに対して、現時点の日時、ステップＳ１で取得した加速度Ｑ、推定駆動力Ｆｄ１、及び仮抵抗ＦｘＡを書き加える。この処理により、ＣＰＵ２０は、ステップＳ１で取得した車両１の加速度Ｑと推定駆動力Ｆｄ１との組み合わせを、特定速度範囲毎に区別して第１メモリ２１に記憶することになる。ＣＰＵ２０は、取得データリストに新たな情報を加えると、サンプル条件が満たされているか否かに応じてその後の処理の流れを決定する。サンプル条件は、ステップＳ３で情報を加えた取得データリストに関して、当該取得データリストに含まれている取得データ群の個数が所定値に達していることである。所定値は、回帰直線Ｌを算出する上で統計的に十分な取得データ群の個数として予め定められている。ＣＰＵ２０は、サンプル条件を満たしていない場合、重量算出処理の一連の処理を一旦終了する。そしてこの場合、ＣＰＵ２０は、ステップＳ１の処理に戻る。一方、ＣＰＵ２０は、サンプル条件が満たされている場合、処理をステップＳ４に進める。以下、ステップＳ３で特定した特定速度範囲を更新速度範囲と記す。

【0024】

ステップＳ４において、ＣＰＵ２０は、更新速度範囲を対象にした暫定重量ＭＡを算出する。このときＣＰＵ２０は、更新速度範囲の取得データリストに含まれている全ての加速度Ｑと推定駆動力Ｆｄ１との組の情報を利用する。すなわちＣＰＵ２０は、取得データリストがリセットされた以降に取得した全ての加速度Ｑと推定駆動力Ｆｄ１との組み合わせに基づいて暫定重量ＭＡを算出する。ＣＰＵ２０は、暫定重量ＭＡを算出するにあたり、先ず、更新速度範囲の取得データリストに含まれている情報のうち、各日時における推定駆動力Ｆｄ１と仮抵抗ＦｘＡとを参照する。そしてＣＰＵ２０は、（式３）を利用して、各日時における推定駆動力Ｆｄ１を推進力Ｆに変換する。すなわち、ＣＰＵ２０は、推定駆動力Ｆｄ１から仮抵抗ＦｘＡを減算した値を推進力Ｆとする。この後、ＣＰＵ２０は、図２の黒丸で示すように、各日時の加速度Ｑと推進力Ｆとの組である個別データ組ＤＵを算出座標系にプロットする。この後、ＣＰＵ２０は、算出座標系を複数のエリアＲに区分する。図２では、推進力Ｆの一定範囲毎に算出座標系を複数のエリアＲに区分した例を示している。ＣＰＵ２０は、こうしたエリアＲ毎に次のことを行う。ＣＰＵ２０は、１つのエリアＲに含まれる複数の加速度Ｑと推進力Ｆとの組を対象に、加速度Ｑの平均値と、推進力Ｆの平均値とを算出する。そしてＣＰＵ２０は、加速度Ｑの平均値と、推進力Ｆの平均値との組である平均データ組ＤＨを算出座標系にプロットする。ＣＰＵ２０は、１つのエリアＲにつき１つの平均データ組ＤＨをプロットすることになる。なお、ＣＰＵ２０は、加速度Ｑの平均値を算出する際、加速度Ｑを取得した日時に応じた重み付けを行う。具体的には、ＣＰＵ２０は、取得した日時が新しい加速度Ｑほど重みが大きくなるようにして加速度Ｑの平均値を算出する。ＣＰＵ２０は、同様の要領で、推進力Ｆの平均値についても、各推進力Ｆの取得日時を考慮する。ＣＰＵ２０は、各エリアＲの平均データ組ＤＨをプロットすると、これら複数の平均データ組ＤＨを対象にした回帰直線Ｌを求める。このときＣＰＵ２０は、第１メモリ２１が予め記憶している、回帰直線Ｌの傾きと切片を算出するための公知の関係式を利用する。ＣＰＵ２０は、回帰直線Ｌの傾きと切片とを算出すると、傾きの逆数を暫定重量ＭＡとして算出する。この後、ＣＰＵ２０は、重量リストのうち、更新速度範囲の暫定重量ＭＡを新たな値に更新する。すなわち、ＣＰＵ２０は、更新速度範囲の暫定重量ＭＡに関して、それまで記憶していた値を、新たな暫定重量ＭＡによって上書きする。図５に示すように、ＣＰＵ２０は、重量リストを更新すると、処理をステップＳ５に進める。なお、上記ステップＳ４の処理に関して、ＣＰＵ２０は、推進力Ｆと加速度Ｑとの組み合わせに基づいて暫定重量ＭＡを算出している。そして推進力Ｆは、推定駆動力Ｆｄ１から得られる値である。したがって、ＣＰＵ２０は、推定駆動力Ｆｄ１と加速度Ｑとの組み合わせに基づいて暫定重量ＭＡを算出していることになる。

【0025】

ステップＳ５において、ＣＰＵ２０は、最終的な重量Ｍである最終重量ＭＢを算出する。具体的には、ＣＰＵ２０は、重量リストにおける複数の特定速度範囲の暫定重量ＭＡの平均値を最終重量ＭＢとして算出する。ＣＰＵ２０は、最終重量ＭＢを算出すると、重量リストにおける最終重量ＭＢの値を新たな値に更新する。この後、ＣＰＵ２０は、重量算出処理の一連の処理を終了する。そしてＣＰＵ２０は、ステップＳ１の処理に戻る。

【0026】

＜実施形態の作用＞
本実施形態では、図３に示すように、特定速度範囲毎に回帰直線Ｌの傾きひいては暫定重量ＭＡを算出する。このことによる利点を説明する。

【0027】

前提として、特定速度範囲毎ではなく、全ての車速Ｖの範囲を一まとめにして車両１の重量Ｍを算出した場合の問題点を説明する。本実施形態では、車両１の推進力Ｆを算出する上での走行抵抗Ｆｘを、１つの抵抗関係式を利用して算出している。上述のとおり、車両１が第１重量Ｍ１ではない場合、抵抗関係式から算出した走行抵抗Ｆｘである仮抵抗ＦｘＡと、本来の走行抵抗Ｆｘとの間には誤差ΔＦｘが存在する。このこととの関連で、全ての車速Ｖについての加速度Ｑと推進力Ｆとの組を同一の算出座標系にプロットして回帰直線Ｌを求めると、次のような問題が生じる。

【0028】

以下、車両１が第２重量Ｍ２であることを前提とする。図６に示すように、１つの算出座標系に対して、第１速度範囲と第２速度範囲という２つの特定速度範囲についての加速度Ｑと推進力Ｆとの組をプロットすることを考える。ここでは先ず、図６の白い三角で示すように、第１速度範囲を対象に、本来の走行抵抗Ｆｘを反映した推進力Ｆと、加速度Ｑとの複数の組Ｄ１Ａをプロットしたとする。さらに、図６の白い四角で示すように、第２速度範囲を対象に、本来の走行抵抗Ｆｘを反映した推進力Ｆと、加速度Ｑとの複数の組Ｄ２Ａをプロットしたとする。この場合、第１速度範囲を対象にした複数の組Ｄ１Ａと、第２速度範囲を対象にした複数の組Ｄ２Ａとは、理論上は同一の回帰直線ＬＡ上に並ぶ。次に、図６の黒い三角で示すように、第１速度範囲を対象に、仮抵抗ＦｘＡを反映した推進力Ｆと、加速度Ｑとの複数の組Ｄ１Ｂをプロットしたとする。さらに、図６の黒い四角で示すように、第２速度範囲を対象に、仮抵抗ＦｘＡを反映した推進力Ｆと、加速度Ｑとの複数の組Ｄ２Ｂをプロットしたとする。この場合、上記誤差ΔＦｘとの関連で、第１速度範囲を対象にした複数の組Ｄ１Ｂの分布と、第２速度範囲を対象にした複数の組Ｄ２Ｂの分布とは、互いに異なる傾向をもつ。すなわち、第１速度範囲での誤差ΔＦｘである第１値ΔＦｘＳと、第２速度範囲での誤差ΔＦｘである第２値ΔＦｘＴとが異なることから、第１速度範囲を対象にした複数の組Ｄ１Ｂと、第２速度範囲を対象にした複数の組Ｄ２Ｂとは、同一の回帰直線上には並ばない。したがって、これらの全てを一まとめにしたプロットからは、統計的に意味のある回帰直線を算出できない。

【0029】

その一方で、例えば第１速度範囲内という同一の特定速度範囲内であれば、本来の走行抵抗Ｆｘと仮抵抗ＦｘＡとの誤差ΔＦｘは、常に、概ね同程度の第１値ΔＦｘＳである。したがって、図６の黒い三角で示すように、第１速度範囲内であれば、仮抵抗ＦｘＡを反映した推進力Ｆと、加速度Ｑとの複数の組Ｄ１Ｂには、本来の推進力Ｆと加速度Ｑとの間に存在する相関関係が維持される。そして、この相関関係を特徴づける回帰直線Ｌ１は、本来の推進力Ｆに対応する回帰直線ＬＡと傾きが同じであり、切片のみが異なる。この点、第２速度範囲を対象にした回帰直線Ｌ２についても同様である。以上を踏まえて特定速度範囲について改めて詳述する。各特定速度範囲は、次の点を満たすように例えば実験又はシミュレーションで予め定められている。その点は、ある１つの特定速度範囲では、仮抵抗ＦｘＡを反映した推進力Ｆと、加速度Ｑとの間に、本来の推進力Ｆと、加速度Ｑとの間の相関関係が維持されることである。

【0030】

以上の理由により、各特定速度範囲で個別に回帰直線Ｌ１，Ｌ２の傾きを算出した場合、仮抵抗ＦｘＡひいては推進力Ｆが本来の値に対して誤差ΔＦｘを含んでいたとしても、本来の回帰直線ＬＡと同じ傾きを得ることができる。そしてこのことで、各特定速度範囲では正確な暫定重量ＭＡを得ることができる。

【0031】

＜実施形態の効果＞
（１）上記作用に記載したとおり、本実施形態では、各特定速度範囲で個別に暫定重量ＭＡを算出することで、当該暫定重量ＭＡを正確に算出できる。

【0032】

（２）暫定重量ＭＡを算出する上で利用する車両１の駆動力Ｆｄとして、推定駆動力Ｆｄ１と要求駆動力Ｆｄ２とのうち、実際の駆動力Ｆｄに近いであろう推定駆動力Ｆｄ１を利用することが好ましい。とはいえ、推定駆動力Ｆｄ１もセンサの状態に応じて実際の駆動力Ｆｄから乖離し得る。そこで、本実施形態のように、推定駆動力Ｆｄ１が要求駆動力Ｆｄ２に近い場合に限って推定駆動力Ｆｄ１を暫定重量ＭＡの算出に反映させることで、暫定重量ＭＡを正確に算出できる。

【0033】

（３）本実施形態では、各特定速度範囲における暫定重量ＭＡの平均値を最終重量ＭＢとして算出する。この場合、特定速度範囲毎の暫定重量ＭＡに含まれ得る誤差を相殺できる。したがって、より正確な車両１の重量Ｍとして最終重量ＭＢを得ることができる。

【0034】

＜変更例＞
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0035】

・回帰直線Ｌの傾きを算出するにあたり、上記エリアＲ毎の平均データ組ＤＨを対象にして当該傾きを算出することは必須ではない。個別データ組ＤＵを対象にして回帰直線Ｌの傾きを算出してもよい。

【0036】

・個別データ組ＤＵの一要素である推進力Ｆに関して、当該推進力Ｆを算出するにあたり、要求駆動力Ｆｄ２から仮抵抗ＦｘＡを減算してもよい。すなわち、推定駆動力Ｆｄ１に代えて、要求駆動力Ｆｄ２に基づいて暫定重量ＭＡを算出してもよい。この場合、取得データリストの内容の１つに要求駆動力Ｆｄ２を含めればよい。

【0037】

・回帰直線Ｌの傾きを算出するにあたり、推進力Ｆではなく、車両１の駆動力Ｆｄそのものと、車両１の加速度Ｑとの組み合わせを対象にしてもよい。すなわち、駆動力Ｆｄと加速度Ｑとの組み合わせを個別データ組ＤＵとして取り扱ってもよい。実施形態の作用の欄で説明したとおり、特定速度範囲毎に回帰直線Ｌの傾きを算出する場合、各特定速度範囲において個別データ組ＤＵを構成する２つのパラメータ間に相関関係が成り立っていれば、回帰直線Ｌの傾きを正確に算出できる。したがって、駆動力Ｆｄと加速度Ｑとの組み合わせを個別データ組ＤＵとして取り扱った場合でも、これら駆動力Ｆｄと加速度Ｑとの間に相関関係が成り立っていれば、回帰直線Ｌの傾きを正確に算出できる。つまり、駆動力Ｆｄと加速度Ｑとの間に相関関係が成り立つように各特定速度範囲が設定されていればよい。

【0038】

・各特定速度範囲の暫定重量ＭＡを平均して最終重量ＭＢを算出する際、暫定重量ＭＡに対して、特定速度範囲に応じた重み付けを行ってもよい。ここで、車速Ｖが高い場合、車速Ｖが低い場合に比べて暫定重量ＭＡの算出精度が高くなり得る。この点を考慮し、車速Ｖが高い特定速度範囲ほど重みを大きくすることが考えられる。

【0039】

・最終重量ＭＢを得る上で、各特定速度範囲の暫定重量ＭＡの平均値を算出することは必須ではない。例えば、更新速度範囲の暫定重量ＭＡを最終重量ＭＢとしてもよい。
・リセット条件の内容及び数は、上記実施形態の例に限らない。車両１の重量Ｍを算出する上で必要なサンプル数が得られるように、適切にリセット条件を設定すればよい。

【0040】

・重量算出処理の内容は、上記実施形態の例に限定されない。重量算出処理は、特定速度範囲毎に車両１の加速度Ｑと駆動力Ｆｄとの複数の組み合わせに基づいて車両１の重量Ｍを算出できるように構成されていればよい。

【0041】

・車両１の重量Ｍを利用する用途は、上記実施形態の例に限らない。必要に応じて適宜当該重量Ｍを利用してよい。また、重量算出装置として機能する情報処理装置は、運動マネージャに限らない。上記実施形態と同様の重量算出の手法を実現できる演算部と記憶部とを備えた情報処理装置であれば、重量算出装置として機能し得る。

【0042】

・車両１の全体構成は、上記実施形態の例に限らない。例えば車両１の駆動源は、内燃機関に代えて、又は加えて、電動機であってもよい。車両１の駆動源が電動機である場合、電動機に流れる電流を検出する電流センサを車両１に搭載すればよい。このセンサの検出値に基づいて、電動機のトルクひいては推定駆動力Ｆｄ１を算出できる。

【符号の説明】

【0043】

１…車両 ２０…ＣＰＵ ２１…第１メモリ ２２…第２メモリ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】