JP3548692B2 - Gradient estimation device - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、車両が走行している道路の勾配を推定する勾配推定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車の変速制御装置は、車速及びスロットル開度を電気信号として検知し、車速及びスロットル開度を変数としてあらかじめ設定されている変速パターンに基づいて、現在の車速及びスロットル開度に対応する所定の変速段を選択する。変速パターンは複数組設定されており、運転者の操作により選択される。
【0003】
また、変速パターンの選択は運転者の運転操作により自動的に切り替えるようにしたものもある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の変速機の制御は車速及びスロットル開度を変数としてあらかじめ設定されている変速パターンに基づいて、現在の車速及びスロットル開度に対応する所定のギア位置を選択するようにしてある。
【0005】
また、特公昭63−45976号公報には、吸気管圧力からトルクを求め、トルクから変速比(内燃機関の回転数/車速)を決定する技術が公開されている。これらの方法では運転状況の変動、特に走行負荷の変化に対して的確な変速を行うことが困難であった。たとえば平坦路または緩い下り坂では、登り坂に比べて早めにシフトアップすることにより運転を損なわずしかも燃費が向上すると考えられるが、従来はアクセル開度と車速のみから変速を行っていたので、このような変速は行えなかった。
【0006】
また発進加速の際の車重による加速特性の変化に対応するように変速制御を行うことが車両の軽量化に伴って重要となる。そこで走行負荷ならびに車重を推定し、加速の際には車重ならびに走行負荷によって変速パターンを変化させ、また減速の際にも走行負荷に応じて変速パターンを変えることによって、燃費が向上し運転状況に応じた的確な変速が行えると考えられる。
【0007】
この様に、従来技術は、変速パターンが代表的な2〜3の運転状況に基づいて決められているため、運転状況を的確に反映した変速が行えない場合があった。その結果燃費の悪化をまねくことが多かった。
【0009】
さらに、勾配の推定及びその利用に関して、従来の装置は、特開平3ー24362号公報に記載のように、車速やスロットル開度やその変化速度から勾配の状況を判断し(勾配の値ではなく、勾配が大きいか小さいかというふうに定性的に判断する)、勾配に応じた変速をしているが、勾配を正確に求めて、快適な運転環境を提供するという点に関して、不十分であった。
【0010】
なお、勾配を精度良く、かつきめ細かく求めようとするとエンジンの状態や変速機の機械特性の影響を受ける場合がある。例えば、スロットル開度の急変、ブレーキ時、また変速中などの場合には勾配の判定に誤差が生じやすいという課題がある。
【0011】
本発明の目的は、勾配を高精度に推定する勾配推定装置を提供することである。
【0012】
上記の場合に、出力軸トルクを算出し、加速トルクを車速の微分より高精度に求めるものであるが、エンジンや変速機の機械的特性により、推定誤差が生じる場合がある。そこで本発明ではきめ細かく勾配を推定する場合の課題であるエンジンや変速機の機械的特性による推定誤差を機械特性の物理現象に合わせてその誤差のノイズを取り去るようにして、勾配を提供し制御に供給するものである。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、少なくとも、車速、スロットル開度、ギヤ位置を用いて、車両が走行している走行路の勾配を推定する勾配推定装置において、
現在のギヤ位置信号が次のギヤ位置信号と不一致の間、及び現在のギヤ位置信号と次のギヤ位置信号が同じになってから所定の間は、勾配推定値を上記不一致発生時の値にホールドする、ことを特徴とするものである。
【0017】
また、上記目的を達成するための他の発明は、少なくとも、車速、スロットル開度、ギヤ位置を用いて、車両が走行している走行路の勾配を推定する勾配推定装置において、
スロットル開度の一定時間の差分を求める差分算出手段を有し、
上記スロットル開度の差分が所定範囲を逸脱している間、及び該逸脱が発生した後であってスロットル開度の差分が該所定範囲に収まった後の所定の間は、勾配推定値を上記逸脱発生時の値にホールドする、ことを特徴とするものである。
また、上記目的を達成するための他の発明は、少なくとも、車速、スロットル開度、ギヤ位置を用いて、車両が走行している走行路の勾配を推定する勾配推定装置において、
上記車速の一定時間の差分を求める差分算出手段を有し、
上記車速の差分が所定範囲を逸脱している間は、勾配推定値を上記逸脱発生時の値にホールドする、ことを特徴とするものである。
【0021】
【実施例】
以下本発明の実施例を図に従って説明する。なお以下の説明では変速比またはギア比はトランスミッションのギア比とファイナルギア比をかけたものとする。
【0022】
本発明の構成の概略を図1に示す。
【0023】
スロットル開度を検知するスロットル開度検知手段101からはスロットル開度121が、車重推定手段106およびエンジン発生トルク推定手段108およびギア位置決定手段109に出力される。
【0024】
加速度を検知する加速度検知手段102からは加速度122が車重推定手段106および負荷推定手段110に出力される。
【0025】
車速を検知する車速検知手段103からは車速123が車重推定手段106およびギア位置決定手段109に出力される。
【0026】
エンジン回転数を検知するエンジン回転数検知手段104からはエンジン回転数124がトルクコンバータ発生トルク推定手段107およびエンジン発生トルク推定手段1001に出力される。トルクコンバータ発生トルク推定手段107およびエンジン発生トルク推定手段108は、トルク推定手段である。
【0027】
タービン回転数を検知するタービン回転数検知手段105からはタービン回転数125がトルクコンバータ発生トルク推定手段107に出力される。
【0028】
車重推定手段106ではスロットル開度121、加速度122、車速123をもとにして車重の推定が行われ、推定された車重126はギア位置決定手段109および負荷推定手段110に出力される。
【0029】
トルクコンバータ発生トルク推定手段107ではエンジン回転数124、タービン回転数125からトルクコンバータの発生トルクの推定が行われる。推定されたトルクコンバータの発生トルク1022は負荷推定手段110に出力される。
【0030】
エンジン発生トルク推定手段1001ではスロットル開度121、エンジン回転数124からエンジン発生トルク1015の推定が行われる。推定されたエンジン発生トルク1015はトルクコンバータ発生トルク推定手段107に出力される。
【0031】
負荷推定手段110では推定車重126、トルクコンバータの推定発生トルク1022から負荷トルクの推定が行われる。推定された負荷トルク128はギア位置決定手段109に出力される。
【0032】
ギア位置決定手段(変速スケジュ−ルの記憶手段でもある)109ではスロットル開度121、車速123、車重126、負荷トルク1028をもとにギア位置129の決定が行われる。決定されたギア位置129は油圧駆動手段111に出力される。
【0033】
油圧駆動手段111では決定されたギア位置になるように自動変速機のクラッチの駆動油圧が決定されクラッチを駆動する。
【0034】
図2は、本発明において用いられるエンジン駆動系とその制御ユニットの構成を示している。エンジン201及びトランスミッション202からはそれぞれの運転状態を示す信号がATコントロールユニット203に出力される。また車両信号207及びASCDコントロール(定速走行制御)ユニット信号208もATコントロールユニット203に入力される。ATコントロールユニット203ではこれらの信号からギア位置を決定しトランスミッション202に変速指令信号206を出力する。
【0035】
図3は図2において示された信号の詳細な説明である。信号304から信号307までがエンジンからの信号204に対応し、信号308から310までがトランスミッションからの信号205に対応し、信号311から信号314までが車両信号207に対応し、信号315,316がASCDコントロールユニット信号208に対応し、信号317から信号321までがATコントロールユニット信号206に対応する。これらの信号は入力信号処理ユニット302を介してATコントロールユニット301に入力され、ATコントロールユニット301から出力信号処理ユニット303を介して出力される。
【0036】
車重推定の方法はスロットルを踏み込んだときの加速度、車速の加速対応が車重によって違うことを利用して加速応答波形から車重を認識する方式である。この方式では、車重測定用のセンサを用いることによってコストをあげることがなく、自動変速機の変速制御を行うのに十分な精度で車重を推定することができる。
【0037】
図4は車重推定手段の詳細なブロック図である。加速度検知手段401から加速度411が時系列化手段(加速度入力手段)405および時系列化開始信号発生手段404に出力される。車速検知手段402から車速412が時系列化手段405に出力される。スロットル開度検知手段403からスロットル開度413が時系列化手段405および時系列化開始信号発生手段404に出力される。
【0038】
時系列化開始信号発生手段404では加速度411とスロットル開度413の両方の信号を見てスロットルが踏み込まれ、加速度が立ち上がった時つまり加速応答波形に対して時系列化を開始させるように時系列化手段405に信号を送る。
【0039】
時系列化手段405では時系列化開始信号416が出力された時点から、加速度、車速、スロットル開度を時系列化して時系列信号414をニューロ車重推定手段406に出力する。ニューロ車重推定手段406では加速度、車速、スロットル開度の時系列信号414を入力して車重の推定を行い推定車重415を出力する。
【0040】
図5は加速度、車速、スロットル開度の加速応答の時系列化について説明した図である。加速度があらかじめ定められたしきい値αthを越えた時点tsoから時系列化を開始し、周期Δtで加速度、車速、スロットル開度をサンプリングする。
【0041】
加速度にしきい値を設けた理由を図6に示す。加速時に時系列化を行う目的でスロットル開度にしきい値を設け、スロットル開度の立ち上がりに同期してサンプリングを開始することにした場合、スロットル開度の踏み方に個人差があるため前後加速度の立ち上がりにずれが生じてしまう。このずれを解消するために加速度にしきい値を設け、加速度がしきい値を越えた時点からサンプリングを開始することにしている。
【0042】
図7に時系列化開始信号発生手段の処理の手順を示す。まずスロットル開度が閉じていることを確認する。次にスロットルが設定されたしきい値を越え、立ち上がったあと、加速度がしきい値を越えた時点から時系列化を開始する。
【0043】
図8に図5の時系列化開始信号発生手段の処理の流れを示す。
【0044】
step801:スロットル開度が閉じていればstep702へ。そうでなければstep701へ。
【0045】
step802:スロットル開度がしきい値θthを越えたならstep703へ。そうでなければstep702へ。
【0046】
step803:加速度αがしきい値αthを越えたならstep704へ。そうでなければstep703へ。
【0047】
step804:時系列化開始信号を出力する。
【0048】
図9は車重推定に用いるニューラルネットの学習方法を示した図である。車重推定手段901は入力層、中間層、出力層の3層からなるラメルハート型のニューラルネットで構成されている。各層にはユニットがあり各層間のユニットの間は枝によってつながっている。信号は入力層→中間層→出力層と伝わっていく。枝には重みが与えられておりユニットから出力された信号は枝の重みを乗算されて次のユニットの入力となる。各ユニットでは入力信号の和からシグモイド関数を用いて変換が行われ出力される。
【0049】
ニューラルネットの車重学習は加速度、車速、スロットル開度が入力されたときの推定車重と実車重との誤差が小さくなるように各枝の重みを変更することによって行われる。いろいろなスロットル開度の踏み込み方に対応するために、あらかじめ一つの車に対して車重、スロットル開度を変えて加速応答波形を図4に示す時系列化方法によって実験によって測定しておき、ニューラルネットに加速度、速度、スロットル開度の時系列波形を入力して推定車重911を出力させる。そして実車重912との誤差913を求める。
【0050】
重み変更手段902では推定車重911と実車重912との誤差913を基に各層間の枝の重みを誤差が小さくなるように変更する。重みの変更アルゴリズムはバックプロパゲーションアルゴリズムが代表的であるが他のアルゴリズムを用いてもよい。
【0051】
走行負荷を推定し、それに応じて変速制御を行うための方法は、出力トルクを推定し、推定出力トルクと加速度、推定車重から運動方程式を解いて走行負荷を求めることにした。
【0052】
出力トルクの推定方法はトルコンの滑りと回転数からトルコン特性に従って出力トルクを推定する方法とエンジンの回転数とスロットル開度からエンジントルク特性に従って推定トルクを求める方法がある。
【0053】
トルコンの滑りから出力トルクを推定する方法はトルコンの滑りが大きい、すなわち入力と出力の回転比が小さいときには精度よく推定することができるが、滑りが小さいところ、すなわち入力と出力の回転比が大きいところでは精度が悪くなる。
【0054】
一方エンジンの特性から出力トルクを推定する方法は運転の全領域で精度は一定だが、補機類やエアコンの稼働に必要なトルクがわからないという問題がある。そこでトルコンの滑りの大きい領域ではトルコンから出力トルクを推定し、同時に補機やエアコンの稼働に必要なトルクも推定し、トルコンの滑りの小さい領域ではエンジンからの推定トルクに先に求めておいた補機類のトルクを引いて出力トルクとすることにした。
【0055】
図10は出力トルクの推定方法および負荷の推定方法を表した図である。エンジンの発生トルクから出力トルクを推定するにはスロットル開度1011とエンジン回転数1012からエンジントルクマップエンジン発生トルク推定手段)1001を用いてエンジン出力トルク1015を求める。エンジン出力トルク1015から補機等の負荷トルク1016を引いたものにトルコンのトルク比1017をかけてエンジン回転数から求めたタービントルク1014を求める。
【0056】
またトルコンのポンプ回転数(エンジン回転数)1012とタービン回転数1013から出力トルクを求めるにはタービン回転数1013とエンジン回転数1012からタービン回転数とエンジン回転数の比Nt/Neを求め、トルコントルク特性マップ1002からトルコンのトルク比1017とポンプトルク容量係数τ1018を求める。トルコンのポンプトルク容量係数τ1018にエンジン回転数1012の2乗をかけポンプトルクを求める。さらにこれにトルク比1017をかけてタービントルク1019を求める。
【0057】
補機トルク推定手段1003ではエンジンからの推定タービントルク1014とトルコンからの推定タービントルク1019を比較し、タービン回転数とエンジン回転数の比Nt/Neが0.8より小さいときはエンジンからのタービン出力トルク1014とトルコンからのタービン出力トルク1019との誤差がなくなるように推定補機トルク1016を出力する。タービン回転数とエンジン回転数の比Nt/Neが0.8より大きいときは最新の推定補機トルクTacc1016を出力する。
【0058】
ここでNt/Ne=0.8で切り替えることとしたが、0.8という値は、トルクコンバータの特性により変わるが、トルクコンバータのクラッチポイント付近の値を用いると良い。これは、トルコンのポンプ容量係数の誤差が大きくなるNt/Neの値がクラッチポイントを境にするからである。
【0059】
タービントルク推定手段1004ではトルコンのタービン回転数とエンジン回転数の比Nt/Ne1021が0.8より小さい時はトルコンからタービントルクを推定トルクとして出力し、0.8より大きいときはエンジンからのタービントルクを推定タービントルクとして出力する。このようにして求めた推定タービントルク1022にギア比r1024をかけて推定出力トルクTo1023を求める。推定走行負荷トルクTL1028はこの推定出力トルク1023から推定車重にタイヤの有効径と加速度1026をかけたものを引いて求める。
【0060】
図11はエンジントルクマップを(a)に、トルコン特性マップを(b)に表したものである。エンジントルクマップはエンジンの回転数を横軸にとり、スロットル開度をパラメ−タとして、発生トルクを表している。トルコン特性マップは横軸にトルコンの入力と出力の回転比をとりポンプトルク容量係数τとトルコンの入力と出力のトルク比tを表している。
【0061】
図12は補機トルク推定手段1003の処理の流れを表したものである。以下に処理の流れを示す。
【0062】
STEP1201:補機トルクTacc=0とする。
【0063】
STEP1202:トルコンのすべりeが0.8より小さいときはSTEP1203へ。そうでないときはSTEP1202へ。
【0064】
STEP1203:エンジンからの推定タービントルクTt1とトルコンからの推定タービントルクTt2の差を求める。Terr=Tt1−Tt2
STEP1204:補機推定トルクを求める。Tacc=Tacc+Terr/t
但しtはトルコントルク比
図13はエンジンからの推定タービントルクを求める処理の流れである。以下にその処理を示す。
【0065】
STEP1301:エンジン回転数Neとスロットル開度TVOの値を読み込む。
【0066】
STEP1302:エンジン回転数Neとスロットル開度TVOからエンジントルクマップに従ってエンジントルクTeを求める。
【0067】
STEP1303:エンジントルクTeから補機トルクTaccを引いてトルコンのトルク比tをかけてエンジンからのタービントルクTt1を求める。
【0068】
図14はトルコンの回転からタービントルクを求める処理の流れである。以下にその処理を示す。
【0069】
STEP1401:車速Vsp、エンジン回転数Ne、ギア比rの値を読み込む。
【0070】
STEP1403:タービン回転数を車速とタイヤの有効径rwから計算する。
【0071】
STEP1405:トルコンの滑りeを求めトルコン特性マップからポンプトルク容量係数τとトルコンのトルク比tを求める。
【0072】
STEP1406:エンジン回転数Neを2乗したものにポンプトルク容量係数τをかけて、ポンプトルクTpを求め、さらにポンプトルクTpにトルコンのトルク比tをかけてトルコンからのタービントルクTt21019を求める。
【0073】
なおこの処理は車速からタービン回転数を求めるかわりに直接タービン回転数を求めてもよい。この場合STEP1401,STEP1403は以下の処理で置き換えられる。
【0074】
STEP1402:エンジン回転数Neの値を読み込む。
【0075】
STEP1404:タービン回転数Ntの値を読み込む。
【0076】
図15は推定出力トルクと加速度から推定負荷トルクTLを求める処理の流れである。以下に処理を示す。
【0077】
STEP1501:トルコンの回転比eが0.8より小さいならばSTEP1502へ、そうでなければSTEP1503へ。
【0078】
STEP1502:推定タービントルクTtをトルコンからのタービントルクTtとする。STEP1504へ。
【0079】
STEP1503:推定タービントルクTtをエンジンからのタービントルクTtとする。
【0080】
STEP1504:推定タービントルクTtにギア比rをかけて推定出力トルクTを求める。
【0081】
STEP1505:推定出力トルクToから推定車重Mに有効タイヤ径rwと加速度αをかけたものを引いて推定負荷トルクTLを求める。
【0082】
図16は補機類のトルクを求める別の方法を示している。この方法は補機類のトルクをあらかじめ機器ごとに設定しておきその機器がONになっているときにはその値を加えるというものである。この図ではエアコンのトルクを例にとっている。
【0083】
STEP1601:Tacc=0
STEP1602:エアコンがONになっていればSTEP1603へ、そうでなければ終りへ。
【0084】
STEP1630:Tacc=Tacc+Tac
次に推定負荷及び推定車重をもとに変速パターンを変える制御について説明する。図17は推定車重および推定負荷からギア位置を決定するギア位置決定手段のブロック図である。
【0085】
シフトアップ変速線選択部1701は車重信号1711および負荷信号1712を入力とし、シフトアップ変速線1714をギア位置最終決定手段1703に出力する。シフトダウン変速線選択部1702は負荷信号1712を入力としてシフトダウン変速線1715を出力する。ギア位置最終決定手段1703は車速信号1716とスロットル開度信号1717とシフトアップ変速線1714とシフトダウン変速線1715を入力として変速信号1713を出力する。
【0086】
図18はシフトアップとシフトダウンの車重と負荷による制御について示したものである。シフトアップの場合には図18(a)のような変速マップを用い、シフトダウンの場合には(b)のような変速マップを用いる。
【0087】
シフトアップの場合には車重、負荷が大きくなるにつれ変速線は1,2,3と移動する。またシフトダウンの場合には負荷が大きくなるにつれA,B,Cと変速線が移動する。
【0088】
シフトダウンの場合に変速線Aがスロットル開度が小さい場合に車速が高いほうに変速線が移動しているのはエンジンブレーキを意図している。
【0089】
上記の実施例では、車重と走行負荷から変速線を決定したが、走行負荷のみから変速線を決定することとしても良い。
【0090】
上記の実施例では、予め設定された変速線のいずれかを選択したが、推定負荷や車重や勾配から変速線を連続的に変えることとしても良い。連続的に変える方法としては、交差しない2つの変速線を用い、これを例えば、車速方向に内分または外分することとすれば良い。以下これを説明する。
【0091】
図19に傾斜角(勾配)と車重から変速線を決定する自動車の自動変速制御装置のブロック図を示す。
【0092】
本装置は、勾配抵抗算出部(負荷推定手段)1901と、連続可変量算出部1902と、連続可変部1903と、変速パターンA記憶手段1904と、変速パターンB記憶手段1905とを有する。連続可変量算出部1902と、連続可変部1903とは変速スケジュール可変制御部であり、変速パターンA記憶手段1904と、変速パターンB記憶手段1905とは、変速スケジュールの記憶手段である。
【0093】
勾配抵抗算出部(負荷推定手段)1901は、勾配θと、車重Wとを入力されて、以下の数1により、勾配増分抵抗ΔLを求める。
【0094】
【数1】

Figure 0003548692
【0095】
連続可変量算出部1902は、以下の数2、数3により連続可変量Zを求める。
【0096】
【数2】
Figure 0003548692
【0097】
【数3】
Figure 0003548692
【0098】
ここで、yは勾配相当係数であり、上記の数2よりy≒W・θ/Wstで求めても良い。Wstは、デフォルトで設定されている標準車重、εは、連続可変量変換係数である。
【0099】
連続可変部1903は、連続可変量Zより以下の数4で示すxを求め、このxとスロットル開度より図20に示すように可変に変速線を求めて、ギヤ位置を決定する。
【0100】
【数4】
Figure 0003548692
【0101】
変速パターンA,Bは、変速パターンA記憶手段1904と、変速パターンB記憶手段1905から送られてくる。これにより、勾配に応じた滑らかな変速が可能となる。
【0102】
次に、車重と勾配と加速要求からギヤ位置を決定する場合について述べる。この場合は、上記の図19において勾配増分抵抗を以下のように求める。勾配増分抵抗を求めた後の処理は、図19のままである。まず、図21(a)に示すスロットル開度の時間変化を測定する。次に、図21(b)に示す様に、スロットル開度の時間微分を求める。これらのスロットル開度の時間微分、スロットル開度より予め定められた関数関係に基ずいて、以下の数5により加速要求αを求める。
【0103】
【数5】
Figure 0003548692
【0104】
加速要求αを求めた結果の1例を図21(c)に示す。この様にスロトル開度およびスロトル開度の微分が1定値以上のときに加速要求があるとする。
【0105】
得られた加速要求αと車重Wと勾配θとより、以下の数6により勾配増分抵抗ΔLを求める。
【0106】
【数6】
Figure 0003548692
【0107】
上記に依れば、加速要求も考慮した滑らかな変速が可能となる。
【0108】
以上述べたように本発明に依れば、自動車の運転特性から車重を推定し、出力トルクについてはトルコンのすべりまたはエンジンの回転数とスロットル開度から推定して、出力トルクと加速度から走行負荷を推定し、シフトアップ時には車重および走行負荷の両方を利用して変速線を移動し、シフトダウン時には走行負荷のみを考慮して変速線を移動することにより、燃費が向上し、運転状況に応じた的確な変速が可能となる。
【0109】
なお、本実施例は、車重を推定することとしてが、本発明は、これに限られるものではなく、車重をセンサにより、直接計測することとしても良い。
【0110】
つぎに、本発明のうち勾配推定及びそれを利用した変速制御装置について述べる。図42は、本発明の1実施例のブロック図であり、図43、44は勾配推定部、図45、46はトルク推定部のブロック図である。図47は勾配推定例のチャート図である。図48は本発明に係るノイズ除去部をホールド機能により実現した具体的な構成ブロック図である。図49はスロットル加減速によるノイズ除去の処理手順を示すブロック図、図50はスロットル加減速判定のフローチャート図、図51はスロットル開度差分によるノイズ除去の処理手順を示すタイムチャート図、図52はブレーキ操作判定によるノイズ除去の処理手順を示すブロック図、図53はブレーキ操作判定によるノイズ除去の処理手順のタイムチャート図、図54は車速ホールド判定によるノイズ除去の処理手順のブロック図、図55は車速ホールド判定によるノイズ除去の処理を示すタイムチャート図、図56は加速度によるノイズ除去の処理手順を示すブロック図、図57は加速度によるノイズ除去の処理手順のタイムチャート図、図58は複合要因が重なった時のホールド例、図59は複合要因の和としてのホールド信号の生成ブロック図、図60はマスクフラグによるノイズ除去の実現例である。
【0111】
図61は変速機制御への応用の1実施例、図62は変速機制御への応用の他の実施例、図22は変速パターン生成のブロック図、図23は変速パターン可変量X算出のブロック図、図24は変速パターン勾配分可変量関数のグラフ、図25は変速機制御への応用の他の実施例、図26は変速パターン切り換えで使う変速パターン、図27は勾配対応変速機制御を行うハード構成図、図28はエンジン、変速機の構成図、図29は車速計測の処理を示すタイムチャート図、図30は車速計測の処理手順を示すブロック図、図31はN分周の周期計測による車速計測の処理手順を示すブロック図、図32は可変分周の周期計測による車速計測の処理手順を示すブロック図、図33はヒステリシス付可変分周の周期計測による車速計測の処理手順を示すブロック図、図34はヒステリシス付可変分周の動作を示すグラフ図である。
【0112】
図35はタービンセンサとエンジン回転センサによる速度比eの計算処理手順を示すブロック図、図36は車速センサとエンジン回転センサによる速度比eの計算処理手順を示すブロック図、図37はトルコントルクとエンジントルクの切り換え処理手順を示すブロック図、図38はトルコントルクとエンジントルクの切り換えによる出力軸トルク推定部の処理手順を示すブロック図、図39は悪路によるノイズ除去の処理手順を示すブロック図、図40はノイズ除去全体の処理手順を示すブロック図、図41はエンジントルク特性によるポンプトルク推定の処理手順を示すブロック図である。
【0113】
まず、図42において、本発明に係る勾配対応自動車制御装置は、勾配推定装置と自動車制御部5とを有する。勾配推定装置は、勾配推定部1と、ノイズ除去部3とを有する。勾配対応自動車制御装置は、車速、スロットル開度、エンジン回転数、及びギヤ位置等の自動車のエンジン及び自動変速機の内部状態より、勾配推定部1で勾配を推定し、推定勾配2を車速、スロットル開度、エンジン回転数、ギヤ位置及びブレーキの作動に係わるブレーキ信号等の自動車のエンジン及び自動変速機の内部状態より推定勾配に重畳する機械的メカニズムにより発生するノイズを除去するノイズ除去部3を付加する。
【0114】
ここで、推定勾配に重畳する機械的メカニズムは予めその特性を把握し、プログラムされ、上記内部状態よりノイズ除去信号を生成するものである。例えば、自動変速機の変速中は、変速中であることをギア位置から求め、その変速中及び、その後に及ぶ影響の時間区間をノイズ除去時間帯としてノイズを除去する。ここで上記その後に及ぶ時間区間とは内部の処理のローパスフィルタにより発生するものでその対策も実施している。ノイズ除去後の推定勾配4を用い自動車制御部5では、例えば自動変速機(AT)の変速パターンを勾配に応じて可変化する。
【0115】
具体的には、高速時の変速頻度が増すビジィシフトの回避を勾配5−6%を参考にして、ビジィシフトの開始の確認及びその終了検出に使う。ビジィシフトの回避は最高速段のギア位置からシフトダウンしたらそのギア位置を維持する制御である。
【0116】
このほか、景勝地によく見られる登坂屈曲路のコーナ前での足離しによるアップシフトをなくす変速パターンの制御がある。これは、勾配が6−7%以上となると、変速パターンのスロットルが低開度のときのアップシフトの変速パターンを高車速側にし、アップシフトを防止するという制御である。
【0117】
また降り坂では、降りの勾配を検知すると、車速が低いときはエンジンブレーキがかるようにギア位置及びエンジンブレーキ用ワンウェイクラッチの制御を行なうもので、降り坂を安心して降りることができる。
【0118】
このほか、車速一定制御では、勾配が先行的に取得できる特長を活かし、勾配路での応答性を向上できる。
【0119】
このほかにもエンジン制御、電子スロットル制御、スリップを防止するブレーキ制御、トラクション制御、ナビゲーション制御等の自動車の制御をおこなう。たとえば、ナビゲーションシステムにおいては、自動車の勾配により、傾斜の評定の誤差の補正ができる。その効果として、位置評定の累積誤差を小さくすることができる。
【0120】
図43は図42の勾配推定部1の1実施例のブロック図を示したものである。まず、図43の考え方を以下数式により説明する。自動車が走行するときの走行抵抗FRは下記の数1にしめすようにころがり抵抗、空気抵抗、勾配抵抗の和からなる。
【0121】
【数7】
Figure 0003548692
【0122】
それぞれ下記の数8−10にその表現をしめす。
【0123】
【数8】
Figure 0003548692
【0124】
【数9】
Figure 0003548692
【0125】
【数10】
Figure 0003548692
【0126】
ここで、Wは自動車総重量、Wrは回転部相当重量、μrはころがり抵抗係数、μ1は空気抵抗係数、Aは自動車の全面投影面積、及びθが勾配の角度をしめす。以上の数7−10を使って、下記の数11に変形できる。
【0127】
【数11】
Figure 0003548692
【0128】
また加速に必要な加速抵抗Fαは下記の数12となる。
【0129】
【数12】
Figure 0003548692
【0130】
ここで下記の数13をもちいて、勾配抵抗を求めると、下記の数14となり、変形すると、下記の数15となり、更にトルクで表現すると下記の数16となる。
【0131】
【数13】
Figure 0003548692
【0132】
【数14】
Figure 0003548692
【0133】
【数15】
Figure 0003548692
【0134】
【数16】
Figure 0003548692
【0135】
ここで、エンジンそして、トルクコンバータ及びギアトレインから伝達される駆動力がFo、駆動トルクが下記の数17である。
【0136】
【数17】
Figure 0003548692
【0137】
また、平地の走行抵抗による平地走行トルクを下記の数12に示す。
【0138】
【数18】
Figure 0003548692
【0139】
車両の加速度αは車速の微分(差分)より求める。
【0140】
図43は数10の展開例のブロック図である。図44は車速の加速度相当量であるDVSPがローパスフィルタを通した結果を説明する図である。同時に図の他の実施例でもある。図44固有の効果としては、単体でDVSPを利用できるため加速度を他の制御に利用できるという特長がある。
【0141】
図45は、駆動トルク(出力軸トルク)Toを具体的に算出する方法を示す。ここでは、トルクコンバータの機械的特性より求め方式により実現している。トルコントルク特性記憶部1015を利用し、1010を実行する。その詳細を図46に示す。
【0142】
トルクコンバータの入出力回転速度比eの定義式は下記の数19に示す。
【0143】
【数19】
Figure 0003548692
【0144】
トルクコンバータの入力側のポンプトルクTpの定義式は下記の数20に示す。
【0145】
【数20】
Figure 0003548692
【0146】
さらに出力側のタービントルクの定義式は下記の数21であり、駆動力トルクToの定義式は下記の数22で表現される。
【0147】
【数21】
Figure 0003548692
【0148】
【数22】
Figure 0003548692
【0149】
この数22の実現ブロック図が図46である。ここではトルクコンバータの特性を用いたが、エンジンのトルク特性をスロットル開度とエンジン回転数から予め記憶したマップを検索しアクセサリ負荷を差し引いたのち使う方式としてもよい。また両者の併用も他の実現手段である。これらの特長は付加センサなしに算出できるという効果がある。付加センサとして車両の前後方向の加速度を検出する加速度センサを追加し、そのセンサが勾配路走行時には勾配抵抗と車両の加速度を重畳して、検出することを利用し、センサの出力から車速の微分DVSPを差し引き勾配を求めてもよい。この場合始動時等、エンジン等の特性が定常に達しない場合でも利用できるという特長効果がある。
【0150】
再度、ブロック図の説明を加える。図43において、勾配推定の1実施例の動作を説明する。車速、スロットル開度、エンジン回転数、及びギヤ位置等車両走行条件より出力軸トルク推定部1010で推定した出力軸トルクから、車速より平地走行抵抗部1030で求めた平地走行抵抗と、車速差分部1040で求めた車速の差分に自動車総重量1050とタイヤ半径1060を掛けたものを引き、LPF1020に通し、自動車総重量とタイヤ半径1070で割り、勾配2を求める。この時の車速は出力軸の回転パルスを周期計測して高精度に求めている。
【0151】
図28において、車速計測のためのエンジン、変速機の構成を説明をする。エンジン1110の回転がAT1120に伝わりトルコンを介して駆動軸に伝わる。駆動軸に取り付けられた歯車1122が回転すると磁気ピックアップの車速センサ1121によりパルス信号1123が発生する。この回転パルスを周期計測して車速を求める。また歯車1122と車速センサ1121を車輪軸に設けてもよい。
【0152】
図29において、駆動軸または車輪軸に設けた歯車から車速を求めるタイムチャートの動作説明をする。歯車1122が回転すると磁気ピックアップの車速センサ1121によりパルス信号1123が発生する。このパルス間をクロック1125でカウントし、周期Tを求める。この周期Tを一定時間Tt毎にサンプリングし、車速1126に変換する。
【0153】
図30において、車速を求めるブロック図の動作説明をする。パルス信号1123を周期計測部1127においてクロック1125でカウントし周期Tを求め、一定時間サンプリング部1128でTt毎にサンプリングし、車速変換部1129で車速に変換する。
【0154】
図31において、車速を求める他の実施例のブロック図の動作説明をする。歯車の歯の間隔は必ずしも一定ではないので、1周期毎の周期計測では歯車のピッチエラーによる周期計測誤差が大きくあらわれる。そこで歯車の1回転分の周期を計測することにより計測誤差を小さくすることが可能になる。パルス信号1123を周期計測部1127においてクロック1125でカウントし周期Tを求め、N分周カウント部1130でN個分のパルス信号1123をカウントするまで積算手段1131で周期Tを積算していく。この積算値を一定時間サンプリング部1128でTt毎にサンプリングし、車速変換部1129で車速に変換する。
【0155】
図32において、車速を求める他の実施例のブロック図の動作説明をする。図31で示したように分周比を増加した方が計測誤差を小さくできる。しかし低車速では周期計測値がオーバーフローするおそれがある。また車速とクロックと車速変換のタイミングの関係で変換した車速にノイズがのる領域がある。そこで車速に応じて分周比を変更することにより車速を高精度に計測することができる。パルス信号1123を周期計測部1127においてクロック1125でカウントし周期Tを求め、可変分周カウント部1132で周期Tに応じて決定された分周比M個分のパルス信号1123をカウントするまで積算手段1131で周期Tを積算していく。この積算値を一定時間サンプリング部1128でTt毎にサンプリングし、車速変換部1129で分周比Mに応じた車速に変換する。
【0156】
図33において、車速を求める他の実施例のブロック図の動作説明をする。図114の可変分周カウント部1132に車速によるヒステリシスをもたせたものがヒステリシス付可変分周カウント部1133である。ヒステリシスをもたせることにより分周が切り換わる車速付近で走っていても分周比が忙しく切り換らず分周比の違いによる変動を小さくすることができる。
【0157】
図34において、ヒステリシスをもった可変分周の動作説明をする。低車速から高車速に移るときは車速Vまでは分周比N、VからVまではN、VからVまではN、V以上はNとなる。高車速から低車速に移るときはV’以上はN、V’からV’まではN、V’からV’まではN、V’以下は分周比Nとなる。
【0158】
図44において、勾配推定の他の実施例の動作を説明する。車速、スロットル開度、エンジン回転数、及びギヤ位置等車両走行条件より出力軸トルク推定部1010で推定した出力軸トルクから車速より平地走行抵抗部1030で求めた平地走行抵抗を引きLPF1021に通したものから、車速差分部1040で求めた車速の差分に自動車総重量1050とタイヤ半径1060を掛けLPF1022に通したものを引き、自動車総重量とタイヤ半径1070で割り、勾配2を求める。
【0159】
図45において、出力軸トルク推定部の動作の説明をする。スロットル開度、エンジン回転数、及びギヤ位置等車両走行条件より出力軸トルク推定部1010とトルコントルク記憶部1015で出力軸トルクを推定する。
【0160】
図46において、出力軸トルク推定部の詳細な動作の説明をする。タービン回転数とエンジン回転数を速度比計算部1011に入力し、速度比eを求め、これよりポンプトルクマップ1016よりポンプトルク係数、トルクマップ1017よりトルク比を求め、ポンプトルク係数にエンジン回転数の2乗とトルク比を掛ける。これにギヤ比計算部1012でギヤ位置により求めたギヤ比とファイナルギヤ比を掛けて出力軸トルクを算出する。これはトルコンの特性から出力軸トルクを算出しているが、スロットル開度とエンジン回転数からエンジンの出力トルクを計算して出力軸トルクを算出してもよい。この時、エアコン等のアクセサリー負荷を考慮にいれなければならない。また両者の併用も他の実現手段である。
【0161】
図41にエンジントルク特性によるポンプトルク推定のブロック図の説明をする。エンジントルク算出部1911でスロットル開度とエンジン回転数から予め記憶したマップを検索し、エンジンの出力トルクTeを計算する。このエンジントルクTeからエアコン等に使われるトルクTaccを引きポンプトルクTpを算出する。
【0162】
図35に速度比eを求めるブロック図の説明をする。タービンセンサ1710のパルス信号をタービン回転数計算部1711で周期計測し、タービン回転数に変換する。エンジン回転センサ1712のパルス信号をエンジン回転数計算部1713で周期計測し、エンジン回転数に変換する。この計算されたタービン回転数とエンジン回転数を速度比計算部714に入力し、速度比eを求める。
【0163】
図36に速度比eを求める他の実施例のブロック図の説明をする。車速センサ1121のパルス信号を車速変換部1129で周期計測し、車速を求め、ギヤ位置と車速によりタービン回転数換算部でタービン回転数に変換する。エンジン回転センサ1712のパルス信号をエンジン回転数計算部1713で周期計測し、エンジン回転数に変換する。この計算されたタービン回転数とエンジン回転数を速度比計算部1011に入力し、速度比eを求める。
【0164】
図37にトルコントルクとエンジントルク併用のポンプトルク推定の実施例のブロック図を示す。速度比eが高い時や、コースト、エンブレ、L/U時はトルクコンバータの特性から求めるトルクよりもエンジンのトルク特性から求めるトルクの方が精度が良いので、速度比e、L/U、TVO等の状態により使用するトルクを切り換えてトルク推定誤差を小さくすることが可能になる。図5で説明したようにトルコントルク算出部1910でトルコントルクTpを算出する。また、エンジントルク算出部1911でスロットル開度とエンジン回転数から予め記憶したマップを検索しエンジントルクTeを算出し、補器トルク学習部1912で計算されたアクセサリ負荷Taccを差し引きポンプトルクTpを算出する。このアクセサリ負荷Taccは変速中及び速度比eがある一定の範囲内の時は学習計算しない。また、トルクを0としたものをTpとする。コースト、エンブレ、L/U判定部1917に速度比e、L/U、TVOの信号を入力し、コースト、エンブレ、L/Uを判定し、その状態と速度比eをトルク切り換え部1916に入力する。トルク切り換え部1916では速度比eがある値以下の時はTp、そうでない時及びL/U時はTp、コースト時はTp、エンブレ時はTpを選択しTpとして出力しポンプトルク推定誤差を小さくする。
【0165】
図38にトルコントルクとエンジントルク併用の出力軸トルク推定の実施例のブロック図を示す。図46で説明したようにトルコントルク算出部1910でトルコントルクTpを算出する。また、エンジントルク算出部1911でスロットル開度とエンジン回転数から予め記憶したマップを検索しエンジントルクTeを算出し、補器トルク学習部1912で計算されたアクセサリ負荷Taccを差し引きポンプトルクTpを算出する。このアクセサリ負荷Taccは現在のギヤ位置CURGPと次の指令ギヤ位置NXTGPにより変速中検出部1913で変速中と判定された時及び速度比eがある一定の範囲内の時は学習計算しない。また、トルクを0としたものをTpとする。コースト、エンブレ、L/U判定部1917に速度比e、L/U、TVOの信号を入力し、e<1でTVO=0の時はコースト、e>1でTVO=0の時はエンブレ、L/U信号がONの時はL/Uと判定し、その状態と速度比eをトルク切り換え部1916に入力する。トルク切り換え部1916では速度比eがある値以下の時はTp、そうでない時及びL/U時はTp、コースト時はTp、エンブレ時はTpを選択しTpとして出力しポンプトルク推定誤差を小さくする。このTpに1017でeから予め記憶したマップを検索し算出したトルク比t掛け、ギヤ比テーブル1012で現在のギヤ位置CURGPから検索したギヤ比を掛け、ファイナルギヤ比1013を掛け出力軸トルクToを算出する。ギヤ比テーブル1012でギヤ比を求めるギヤ位置信号は次の指令ギヤ位置NXTGPでもよい。または現在のギヤ位置CURGPと次の指令ギヤ位置NXTGPの併用でもよい。
【0166】
図47において、ギヤ位置によるノイズ除去のタイムチャートの1実施例を説明する。変速中及び変速完了後一定時間は推定勾配のように誤差を生じる。このため変速中及び変速完了後一定時間はノイズ除去をする必要がある。現在のギヤ位置信号CURGPが次のギヤ位置信号NXTGPと違う時及び現在のギヤ位置信号と次のギヤ位置信号が同じになってから一定時間(T1秒)は推定勾配をホールドし、ホールド後の推定勾配のようにノイズ除去をする。
【0167】
図48において、ギヤ位置によるノイズ除去の処理手順の1実施例を説明する。推定勾配はエンジン/変速機のメカに依存しているので変速中はギヤ位置及びギヤ比がはっきりせず推定勾配に誤差が生じる。このため変速中はノイズ除去をする必要がある。またLPFに通しているので変速完了後一定時間はスパイク状の誤差が生じる。このため変速完了後一定時間はノイズ除去をする必要がある。変速機制御部60より出力される現在のギヤ位置信号と次のギヤ位置信号が同じか否かにより変速状態を変速中判定部3010で判定し、変速中フラグを出力する。ディレイ部3020で変速中フラグがONの時及び変速中判定部3010の判定がONからOFFに変わった後一定時間(T1秒)はホールドONとし、勾配ホールド部3030でホールドON時はホールドON直前の値を保ちノイズ除去をおこなう。
【0168】
図49において、スロットル開度によるノイズ除去の処理手順の1実施例を説明する。スロットルを急に開いたり閉じたりするとトルクが大きく変動する。このためスロットルの急開閉時は推定勾配に誤差を生じる。このためスロットル急開閉時はノイズ除去する必要がある。またLPFに通しているのでスロットル急開閉時後一定時間にも誤差が生じる。このためスロットル急開閉時後一定時間はノイズ除去する必要がある。スロットル開度の一定時間の差分をスロットル開度差分部70で求め、スロットル加減速判定部3011でスロットル加減速中か判定し、スロットル加減速中フラグを出力する。ディレイ部3020でスロットル加減速中フラグがON及びスロットル加減速判定部の判定がONからOFFに変わった後一定時間(T2秒)はホールドONとし、勾配ホールド部3030でホールドON時はホールドON直前の値を保ちノイズ除去をおこなう。
【0169】
図50において、スロットル加減速判定のフローチャートの1実施例を説明する。スロットル差分とスロットル加速スレッシュホールド値とを比較し(3040)、スロットル差分がスロットル加速スレッシュホールド値より大きければ加速中と判定し、スロットル加減速中フラグをONし(3041)、そうでなければOFFする(3042)。次にスロットル差分とスロットル減速スレッシュホールド値とを比較し(3043)、スロットル差分がスロットル減速スレッシュホールド値より小さければ減速中と判定し、スロットル加減速中フラグをONし(3044)、そうでなければOFFする(3045)。
【0170】
図51において、スロットル開度によるノイズ除去のタイムチャートの1実施例を説明する。スロットル加減速中及びスロットル加減速後一定時間は推定勾配のように誤差を生じる。このためスロットル加減速中及びスロットル加減速後一定時間はノイズ除去をする必要がある。スロットル差分がスロットル加減速スレッシュホールド値の範囲外になった時及びその後一定時間(T2−1,T2−2秒)は推定勾配をホールドし、ホールド後の推定勾配のようにノイズ除去をする。
【0171】
図52において、ブレーキによるノイズ除去の処理手順の1実施例を説明する。ブレーキを踏むとタイヤが拘束され走行抵抗に誤差を生じ、推定勾配に誤差を生じる。ブレーキ操作時はノイズ除去をする必要がある。またLPFに通しているのでブレーキを離した後一定時間はスパイク状の誤差が生じる。このためブレーキを離した後一定時間はノイズ除去をする必要がある。ブレーキ操作判定部3012でブレーキを踏んでいるか否か判定し、ブレーキ操作中フラグを出力する。ディレイ部3020でブレーキ操作中フラグがONの時及びブレーキ操作判定部3012の判定がONからOFFに変わった後一定時間(T3秒)はホールドONとし、勾配ホールド部3030でホールドON時はホールドON直前の値を保ちノイズ除去をおこなう。
【0172】
図53において、ブレーキによるノイズ除去のタイムチャートの1実施例を説明する。ブレーキ操作中及びブレーキ操作後一定時間は推定勾配のように誤差を生じる。このためブレーキ操作中及びブレーキ操作後一定時間はノイズ除去をする必要がある。ブレーキを踏んでいる時及びブレーキを離した後一定時間(T3)は推定勾配をホールドし、ホールド後の推定勾配のようにノイズ除去をする。
【0173】
図54において、車速によるノイズ除去の処理手順の1実施例を説明する。車速は出力軸の回転パルスを周期計測して高精度に求めているので車速数km/h以下で計測不可能な領域があり、推定勾配に誤差を生じる。このため車速数km/h以下でノイズ除去をする必要がある。車速ホールド判定部3013で車速数km/h以下か否か判定し、車速ホールドフラグを出力し、勾配ホールド部3030で車速が数km/h以下の時はホールドON直前の値を保ちノイズ除去をおこなう。
【0174】
図55において、車速によるノイズ除去のタイムチャートの1実施例を説明する。車速数km/h以下では推定勾配に誤差を生じる。このため車速数km/h以下でノイズ除去をする必要がある。車速が車速スレッシュホールド以下の時推定勾配をホールドし、ホールド後の推定勾配のようにノイズ除去をする。
【0175】
図56において、車速差分によるノイズ除去の処理手順の1実施例を説明する。急な速度変化があるとLPF等のために推定勾配に誤差が生じる。また、計算の時オーバーフローで推定勾配に誤差がでる場合がある。このため急な速度変化があった時ノイズ除去をする必要がある。また、メモリ節約のためリミッタを設け入力を制限する必要がある。車速差分部1040で現在の車速と一定時間前の車速の差をとり、LPF1022に通し、車速差分ホールド判定部3014で車速差分スレッシュホールド値より大きいか否かによりホールドON・OFFを判定し、車速差分ホールドフラグを出力し、勾配ホールド部3030でホールドONの時はホールドON直前の値を保ちノイズ除去をおこなう。
【0176】
図57において、車速差分によるノイズ除去のタイムチャートの1実施例を説明する。急な車速変化があると推定勾配に誤差が生じる。車速差分が車速差分スレッシュホールド値よりも高い時は推定勾配はホールドされ、ホールド後の推定勾配のようになる。
【0177】
図39において、悪路によるノイズ除去の処理手順の1実施例を説明する。悪路では車体が急激に前後左右に傾くので推定勾配に誤差を生じる。また低μ路を走行すると車輪がスリップしたりして走行抵抗が変化するので推定勾配に誤差を生じる。このため悪路や低μ路を走行するときはノイズ除去をする必要がある。車速と車速差分部1040で現在の車速と一定時間前の車速の差をとった車速差分とスロットル開度とスロットル開度差分部70で現在のスロットル開度と一定時間前のスロットル開度の差をとったスロットル開度差分を悪路判定部3015に入力し、それらがある一定範囲内にあるか否かにより悪路ホールドON・OFFを判定し、悪路ホールドフラグを出力し、ディレイ部3020で悪路ホールドフラグがONの時及び悪路判定部3015の判定がONからOFFに変わった後一定時間はホールドONとし、勾配ホールド部3030でホールドON時はホールドON直前の値を保ちノイズ除去をおこなう。低μ路も同様に検出し、ノイズ除去ができる。
【0178】
図40において、ノイズ除去処理の全体のブロック図の動作説明をする。車速、スロットル開度、ブレーキ信号、ギヤ位置信号が入力され、それぞれの判定部3010〜3015で判定する。このうちの一つでもホールドONになると勾配ホールド部3030でホールドON時はホールドON直前の値を保ちノイズ除去をおこなう。
【0179】
図58において、複合要因が重なった時のホールド例を説明する。スロットル加速と変速が重なった時それぞれのホールドフラグはそれぞれの条件を満たした時のみ出力され、全体のホールドフラグはそれらの和で出力される。
【0180】
図59において、複合要因の和としてのホールド信号生成の動作説明をする。変速ホールドフラグ、スロットル差分ホールドフラグ、ブレーキホールドフラグ、車速ホールドフラグ、車速差分ホールドフラグの和が全体のホールドフラグとなる。
【0181】
図60において、マスクフラグによるノイズ除去の実現例を説明する。変速機制御部60より出力される現在のギヤ位置信号と次のギヤ位置信号が同じか否かにより変速状態を変速中判定部3010で判定し、変速中フラグを出力する。ディレイ部3020で変速中フラグがONの時及び変速中判定部3010の判定がONからOFFに変わった後一定時間(T6秒)はマスクONとし、勾配2と共にマスクフラグを自動車制御部5に出力し、マスクフラグの値を見て勾配2を使うか否かを決めノイズ除去をおこなう。
【0182】
図61において、変速機制御への応用の1実施例を説明する。変速機制御部5010に勾配、車速、スロットル開度を入力し、勾配により変速マップを変え、車速とスロットル開度によりギヤ位置を決め制御する。これにより登り坂を高車速で走る場合に起こりやすいビジィシフトの回避や登り坂のコーナーでのアップシフト防止や下り坂での走りすぎ防止等が実現できる。
【0183】
図62において、変速機制御への応用の他の実施例を説明する。低車速側に変速線が寄っていて低車速ですぐアップシフトする変速パターンA5022と高車速側に変速線が寄っていて高車速にならないとアップシフトしないパターンB5023からTVO,VSP,DTVO,θを用いて現在の走行状態に最適な変速パターンを変速パターン生成部5021で生成する。この生成された変速パターンを用いCURGP,TVO,VSPで次の指令ギヤ位置NXTGPNEWを検索し出力する。ここで用いているパターンA5022とパターンB5023は車速方向に変速線を動かしているがTVO方向に動かしてもよい。変速線を高開度側に寄せればすぐシフトアップし、低開度側に寄せればシフトアップしにくいパターンとなる。
【0184】
図22において、変速パターン生成のブロック図を説明する。可変量X算出部5024でTVO,VSP,DTVO,θを用いて可変量Xを算出する。変速パターン計算部5025でパターンA5022とパターンB5023の間を可変量Xに応じて補間し変速パターンを生成する。
【0185】
図23において、可変量X算出のブロック図を説明する。可変量X算出部5024は勾配による変速パターンの可変量xを算出する勾配分可変量算出部5026と運転者の加速意図による変速パターンの可変量xを算出する加速意図分可変量算出部5027で構成されており、これらの出力x,xをたしたものが可変量Xとなる。勾配分可変量算出部5026はθを引数とする関数によりxを算出する。例えばθからθの間はxは一定値でθ以下はθが小さくにつれxが大きくなり、θ以上はθに比例してxが大きくなるような関数により算出される。この場合θからθの範囲では変速パターンに変化はないが、この範囲外の登り坂や下り坂になると変速線が勾配に応じて高車速側に移動し、適切な変速パターンを生成する。加速意図分可変量算出部5027はDTVOスレッシュホールド算出部5028でTVOとVSPによりDTVOスレッシュホールド値Wnを検索し、DTVOをDTVOスレッシュホールド値Wnで割り、定数kを掛けてxを算出する。そしてX=x+xとして可変量Xを算出する。
【0186】
図24において、勾配分可変量関数の説明をする。(A)はθ以下ではθが小さくなるにつれてxが大きくなり、θ以上はθに比例してxが大きくなる。この関数を用いると勾配に比例して変速パターンを変更することができる。(B)は(A)の関数にリミッタを設けたものでθからθの範囲内では(A)の関数と同じ動きをするが、範囲外ではx=xaとなる。(C)は勾配範囲で段階的に変速パターンを変更する関数である。θ以下ではxa、θからθの範囲ではxb、θからθの範囲ではxc、θからθの範囲ではx、θからθの範囲ではxc、θからθの範囲ではxb、θ以上ではxaとなる。この段階はいくらでもよい。(D)はθからθの範囲では一定だが、θ以下ではθが小さくなるにつれてxが大きくなり、θ以上ではθが大きくなるにつれてxが大きくなる。この時θから離れるにしたがってxの増加のしかたが小さくなる動きをする。これらの関数を図23の勾配分可変量算出部5026の関数としてもよい。
【0187】
図25において、変速機制御への応用の他の実施例を説明する。変速パターン切り換え部5031でTVO,VSP,DTVO,θを用いて変速パターン部5032のどの変速パターンを使うか判断し切り換え、ギヤ位置検索部5020で選択された変速パターンを用いてCURGP,TVO,VSPで次の指令ギヤ位置NXTGPNEWを検索し出力する。これにより登り坂を高車速で走る場合に起こりやすいビジィシフトの回避や登り坂のコーナーでのアップシフト防止や下り坂での走りすぎ防止等が実現できる。
【0188】
図26において、図25の変速パターン部5032で使う変速パターンの説明をする。(A)は1速でしか登れないようなものすごく急な登り坂や1速のエンブレを使わないといけないものすごく急な下り坂の時に選択する。(B)は1速か2速でしか登れないような急な登り坂や2速のエンブレを使わないといけない急な下り坂の時に選択する。(C)は3速まででしか登れないような登り坂や3速のエンブレを使わないといけない下り坂の時に選択する。(D)は高速登坂時に選択しビジィシフトを回避する。(E)は平地通常走行時に選択される。(F)は鋭い加速感やパワーがいる時に選択される。(G)は鈍い加速感や低燃費で走行したい時に選択される。(H)は低速登坂屈曲路時に選択しアップシフトを防止する。(I)は高速走行緩加速時に選択され不意のダウンシフトを防止する。(J)は低μ路や下り坂で2速で発進したい時選択される。(K)は低μ路や下り坂で3速で発進したい時選択される。
【0189】
図27において、勾配対応変速機制御を行うハード構成図の説明をする。エンジン1110、AT1120等に付いているエンジン回転数センサ2713とタービン回転数センサ2714と車速センサ1121とその他のスロットルセンサ2710とブレーキSW2711とシフトレンジSW2712等の信号を自動変速機のコントロールユニット2740に入力する。これらの信号を入力回路2730や波形整形回路2731を通しマイコン2750のI/Oポート2755に入力し、A/D変換や周期計測を行う。この時の時間管理はROM2753に書き込まれたプログラムをCPU2751で実行しシステムコントローラ2752を動かし行う。取り込まれたデータはRAM2754に格納されROM2753に書き込まれたプログラムに従いトルク推定、勾配推定、変速パターンの変更等の計算をCPU2751で実行する。この結果出てくるギヤ位置とL/U信号をI/Oポート2755からシフトソレノイドA,B,Cドライバ2732〜2734とL/Uソレノイドドライバ2735に出力し油圧機構2720を動かし変速機制御を行う。ROM2753には変速パターン、ポンプトルクマップ、エンジントルクマップ等のテーブルも入っている。
【0190】
なお、推定された勾配を制御に用いる方法としては、上記の変速制御に限らず、速度調整手段を制御して、車速一定制御を行う車速一定制御手段とを有する勾配対応自動車制御装置において、車速を記憶する記憶手段と、勾配によらず所定の加速度になるように、前記速度調整手段の状態を勾配を考慮して決定し、上記車速一定制御手段への制御信号を出力する状態決定手段とを有することとしてもよい。
【0191】
また、車両の位置を検出する位置検出手段と、傾斜を検出する傾斜検出手段とを有するナビゲーション装置において、勾配により、傾斜検出手段により得られた傾斜を補正する補正部を有することといてもよい。
【0192】
さらに、勾配対応自動車制御装置において、スロットルを駆動するスロットル駆動手段と、アクセルの踏み込み量に見合った加速を、勾配によらず実現するスロットル制御装置とを有することといてもよい。
【0193】
このように、全ての自動車の走行状態でノイズ除去された推定勾配が用いられるので安定した自動車制御ができる。
【0195】
【発明の効果】
本発明によれば、勾配を高精度に推定する勾配推定装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る自動変速制御装置を含む変速制御系のブロック図。
【図2】本発明に係る自動変速制御装置を含む変速制御系のハードウェアのブロック図。
【図3】ATコントロールユニットへの入力信号と出力信号の詳細を示す説明図。
【図4】車重推定手段を含む車重推定系の構成図。
【図5】加速応答波形の時系列化について示した説明図。
【図6】時系列化を開始するための方法について示した説明図。
【図7】時系列化開始信号発生の処理の流れを示した説明図。
【図8】時系列化開始信号発生手段の処理の流れについて示したフロ−チャ−ト。
【図9】車重推定手段に使うニューラルネットの学習方法について示した説明図。
【図10】トルクコンバータ発生トルク推定手段とエンジン発生トルク推定手段と負荷推定手段を含む変速制御系のブロック図。
【図11】エンジンのトルクマップとトルコン特性マップの説明図。
【図12】補機トルクの推定処理の流れを示したフロ−チャ−ト。
【図13】エンジン発生トルク推定の処理の流れを示したフロ−チャ−ト。
【図14】トルコンから出力トルクを推定する処理の流れを示すフロ−チャ−ト。
【図15】推定出力トルクから走行負荷トルクを推定する処理の流れを示すフロ−チャ−ト。
【図16】補機トルクの推定の別の方法の処理の流れを示すフロ−チャ−ト。
【図17】ギア位置決定手段の構成図。
【図18】負荷推定及び車重推定による変速スケジュールの変更方法の変速マップを示した説明図。
【図19】勾配を考慮して、変速スケジュールを連続的に可変する自動変速制御装置のブロック図。
【図20】変速スケジュールを連続的に可変する場合の変速マップを示した説明図。
【図21】加速要求の求め方を示した説明図。
【図22】変速パターン生成のブロック図。
【図23】変速パターン可変量X算出のブロック図。
【図24】変速パターン勾配分可変量関数のグラフ。
【図25】変速機制御への応用の他の説明図。
【図26】変速パターン切り換えで使う変速パターンの説明図。
【図27】勾配対応変速機制御を行うハードウェアの構成図。
【図28】エンジン、変速機の構成図。
【図29】車速計測の処理を示すタイムチャート図。
【図30】車速計測の処理手順を示すブロック図。
【図31】N分周の周期計測による車速計測の処理手順を示すブロック図。
【図32】可変分周の周期計測による車速計測の処理手順を示すブロック図。
【図33】ヒステリシス付可変分周の周期計測による車速計測の処理手順を示すブロック図。
【図34】ヒステリシス付可変分周の動作を示すグラフ
【図35】タービンセンサとエンジン回転センサによる速度比eの計算処理手順を示すブロック図。
【図36】車速センサとエンジン回転センサによる速度比eの計算処理手順を示すブロック図。
【図37】トルコントルクとエンジントルクの切り換え処理手順を示すブロック図。
【図38】トルコントルクとエンジントルクの切り換えによる出力軸トルク推定部の処理手順を示すブロック図。
【図39】悪路によるノイズ除去の処理手順を示すブロック図。
【図40】ノイズ除去全体の処理手順を示すブロック図。
【図41】エンジントルク特性によるポンプトルク推定の処理手順を示すブロック図。
【図42】ノイズ除去部を設けた自動車制御装置の1実施例を示すブロック図。
【図43】勾配推定の1実施例を示すブロック図。
【図44】勾配推定の他の実施例を示すブロック図。
【図45】出力軸トルク推定部のブロック図。
【図46】出力軸トルク推定部の詳細なブロック図。
【図47】変速時の勾配推定例のタイムチャート図。
【図48】変速中ホールドによるノイズ除去の処理手順を示すブロック図。
【図49】スロットル加減速によるノイズ除去の処理手順を示すブロック図。
【図50】スロットル加減速判定のフローチャート図。
【図51】スロットル開度差分によるノイズ除去の処理手順のタイムチャート図。
【図52】ブレーキ操作判定によるノイズ除去の処理手順を示すブロック図。
【図53】ブレーキ操作判定によるノイズ除去の処理手順のタイムチャート図。
【図54】車速ホールド判定によるノイズ除去の処理手順のブロック図。
【図55】車速ホールド判定によるノイズ除去の処理を示すタイムチャート図。
【図56】加速度によるノイズ除去の処理手順を示すブロック図。
【図57】加速度によるノイズ除去の処理手順のタイムチャート図。
【図58】複合要因が重なった時のホールドの仕方の説明図。
【図59】複合要因の和としてのホールド信号の生成ブロック図。
【図60】マスクフラグによるノイズ除去の説明図。
【図61】変速機制御への応用の説明図。
【図62】変速機制御への応用の他の説明図。
【符号の説明】
1 勾配推定部、
3 ノイズ除去部、
5 自動車の制御部
101 スロットル開度検知手段
102 加速度検知手段
103 車速検知手段
104 エンジン回転数検知手段
105 タービン回転数検知手段
106 車重推定手段
107 トルクコンバータ発生トルク推定手段
108 エンジン発生トルク推定手段
109 ギア位置決定手段
110 負荷推定手段
111 油圧駆動手段
1010 トルク推定部[0001]
[Industrial applications]
The present inventionEstimate the slope of the road on which the vehicle is travelingThe present invention relates to a gradient estimating device.
[0002]
[Prior art]
The shift control device of the vehicle detects the vehicle speed and the throttle opening as an electric signal, and determines a predetermined speed corresponding to the current vehicle speed and the throttle opening based on a shift pattern preset using the vehicle speed and the throttle opening as variables. Select a gear. A plurality of shift patterns are set, and are selected by a driver's operation.
[0003]
In some cases, the selection of a shift pattern is automatically switched by a driver's driving operation.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In conventional control of a transmission, a predetermined gear position corresponding to the current vehicle speed and throttle opening is selected based on a shift pattern preset using the vehicle speed and throttle opening as variables.
[0005]
Further, Japanese Patent Publication No. Sho 63-45977 discloses a technique for determining torque from intake pipe pressure and determining a gear ratio (the number of revolutions of the internal combustion engine / vehicle speed) from the torque. With these methods, it has been difficult to perform an accurate shift with respect to changes in driving conditions, particularly changes in running load. For example, on a flat road or a gentle downhill, it is thought that driving is not impaired and fuel consumption is improved by shifting up earlier than on an ascending slope. Such a shift could not be performed.
[0006]
In addition, it is important to perform shift control so as to cope with a change in acceleration characteristics due to vehicle weight at the time of starting acceleration, as the vehicle becomes lighter. Therefore, the running load and the vehicle weight are estimated, and the shift pattern is changed according to the vehicle weight and the running load during acceleration, and the shift pattern is changed according to the running load during deceleration, thereby improving fuel efficiency and driving. It is considered that the gear can be shifted appropriately according to the situation.
[0007]
As described above, in the related art, since the shift pattern is determined based on the representative two or three driving situations, there is a case where a shift that accurately reflects the driving situation cannot be performed. As a result, fuel efficiency often deteriorated.
[0009]
Further, regarding the estimation of the gradient and its use, the conventional device determines the gradient condition from the vehicle speed, the throttle opening and the change speed thereof (not the gradient value, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3-24362). Qualitatively judges whether the gradient is large or small), and the shift is performed according to the gradient. However, it is insufficient in terms of accurately determining the gradient and providing a comfortable driving environment. Was.
[0010]
Note that an attempt to accurately and finely determine the gradient may be affected by the state of the engine and the mechanical characteristics of the transmission. For example, when the throttle opening is suddenly changed, during braking, or during shifting, there is a problem that an error is likely to occur in the determination of the gradient.
[0011]
The present inventionEyesThe object is to provide a gradient estimating device that estimates a gradient with high accuracy.
[0012]
In the above case, the output shaft torque is calculated, and the acceleration torque is obtained with higher accuracy than the derivative of the vehicle speed. However, an estimation error may occur due to the mechanical characteristics of the engine and the transmission. Therefore, in the present invention, the estimation error due to the mechanical characteristics of the engine or the transmission, which is a problem in estimating the gradient finely, is adjusted to the physical phenomenon of the mechanical characteristics so as to remove the noise of the error, and the gradient is provided for control. Supply.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The present invention, in order to achieve the above object,At least in a gradient estimating device that estimates a gradient of a traveling road on which the vehicle is traveling, using a vehicle speed, a throttle opening, and a gear position.
While the current gear position signal does not match the next gear position signal, and for a predetermined period after the current gear position signal and the next gear position signal become the same, the gradient estimation value is set to the value at the time of occurrence of the mismatch. Hold,It is characterized by the following.
[0017]
AlsoIn order to achieve the above object, at least a vehicle speed, a throttle opening, a gear positionPlaceIn the gradient estimating device for estimating the gradient of the traveling road on which the vehicle is traveling,
A difference calculating means for calculating a difference of the throttle opening for a certain period of time,
While the difference in the throttle opening deviates from a predetermined range, and during a predetermined period after the deviation occurs and the difference in the throttle opening falls within the predetermined range, the gradient estimation value is set to the above-described value. The value is held at the value at the time of departure.
Another invention for achieving the above object is to provide at least a vehicle speed, a throttle opening, and a gear position.PlaceIn the gradient estimating device for estimating the gradient of the traveling road on which the vehicle is traveling,
Having a difference calculating means for obtaining a difference of the vehicle speed for a certain time,
While the difference between the vehicle speeds deviates from a predetermined range, the gradient estimation value is held at the value at the time of occurrence of the deviation.
[0021]
【Example】
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the gear ratio or gear ratio is obtained by multiplying the transmission gear ratio by the final gear ratio.
[0022]
FIG. 1 shows a schematic configuration of the present invention.
[0023]
The throttle opening 121 is output from the throttle opening detecting means 101 for detecting the throttle opening to the vehicle weight estimating means 106, the engine generated torque estimating means 108, and the gear position determining means 109.
[0024]
The acceleration 122 is output from the acceleration detecting means 102 for detecting the acceleration to the vehicle weight estimating means 106 and the load estimating means 110.
[0025]
The vehicle speed 123 is output from the vehicle speed detecting means 103 for detecting the vehicle speed to the vehicle weight estimating means 106 and the gear position determining means 109.
[0026]
The engine speed 124 is output from the engine speed detecting means 104 for detecting the engine speed to the torque converter generated torque estimating means 107 and the engine generated torque estimating means 1001. The torque converter generated torque estimating means 107 and the engine generated torque estimating means 108 are torque estimating means.
[0027]
The turbine speed 125 is output from the turbine speed detecting means 105 which detects the turbine speed to the torque converter generated torque estimating means 107.
[0028]
The vehicle weight estimation unit 106 estimates the vehicle weight based on the throttle opening 121, the acceleration 122, and the vehicle speed 123, and outputs the estimated vehicle weight 126 to the gear position determination unit 109 and the load estimation unit 110. .
[0029]
The torque converter generated torque estimating means 107 estimates the generated torque of the torque converter from the engine speed 124 and the turbine speed 125. The estimated torque 1022 of the torque converter is output to the load estimating means 110.
[0030]
The engine generated torque estimating means 1001 estimates the engine generated torque 1015 from the throttle opening 121 and the engine speed 124. The estimated engine generated torque 1015 is output to the torque converter generated torque estimating means 107.
[0031]
The load estimating means 110 estimates load torque from the estimated vehicle weight 126 and the estimated torque 1022 generated by the torque converter. The estimated load torque 128 is output to the gear position determining means 109.
[0032]
The gear position determining means (which is also a storage means for a shift schedule) 109 determines the gear position 129 based on the throttle opening 121, the vehicle speed 123, the vehicle weight 126, and the load torque 1028. The determined gear position 129 is output to the hydraulic drive unit 111.
[0033]
In the hydraulic drive unit 111, the drive hydraulic pressure of the clutch of the automatic transmission is determined so as to reach the determined gear position, and the clutch is driven.
[0034]
FIG. 2 shows the configuration of the engine drive system and its control unit used in the present invention. From the engine 201 and the transmission 202, signals indicating the respective operating states are output to the AT control unit 203. In addition, a vehicle signal 207 and an ASCD control (constant speed drive control) unit signal 208 are also input to the AT control unit 203. The AT control unit 203 determines the gear position from these signals, and outputs a shift command signal 206 to the transmission 202.
[0035]
FIG. 3 is a detailed description of the signals shown in FIG. Signals 304 to 307 correspond to signal 204 from the engine, signals 308 to 310 correspond to signal 205 from the transmission, signals 311 to 314 correspond to vehicle signal 207, and signals 315 and 316 The signal corresponds to the ASCD control unit signal 208, and the signals 317 to 321 correspond to the AT control unit signal 206. These signals are input to the AT control unit 301 via the input signal processing unit 302, and output from the AT control unit 301 via the output signal processing unit 303.
[0036]
The method of estimating the vehicle weight is a method of recognizing the vehicle weight from the acceleration response waveform using the fact that the acceleration response when the throttle is depressed and the acceleration response of the vehicle speed differ depending on the vehicle weight. In this system, the use of a sensor for measuring the vehicle weight does not increase the cost, and the vehicle weight can be estimated with sufficient accuracy for performing the shift control of the automatic transmission.
[0037]
FIG. 4 is a detailed block diagram of the vehicle weight estimating means. The acceleration 411 is output from the acceleration detection unit 401 to the time series generation unit (acceleration input unit) 405 and the time series start signal generation unit 404. The vehicle speed 412 is output from the vehicle speed detection unit 402 to the time series generation unit 405. The throttle opening 413 is output from the throttle opening detecting means 403 to the time series forming means 405 and the time series forming start signal generating means 404.
[0038]
The time series start signal generation means 404 looks at both the acceleration 411 and the throttle opening 413 signals and depresses the throttle. When the acceleration rises, that is, the time series is started for the acceleration response waveform. A signal is sent to the conversion means 405.
[0039]
The time-series generating unit 405 converts the acceleration, the vehicle speed, and the throttle opening into a time series from the time when the time-series starting signal 416 is output, and outputs a time-series signal 414 to the neuro-vehicle weight estimating unit 406. The neuro-vehicle weight estimating means 406 receives a time-series signal 414 of the acceleration, the vehicle speed, and the throttle opening, estimates the vehicle weight, and outputs an estimated vehicle weight 415.
[0040]
FIG. 5 is a diagram illustrating the time series of acceleration response of acceleration, vehicle speed, and throttle opening. The time series is started from the time tso at which the acceleration exceeds the predetermined threshold value αth, and the acceleration, the vehicle speed, and the throttle opening are sampled at a period Δt.
[0041]
FIG. 6 shows the reason why a threshold value is set for the acceleration. If a threshold value is set for the throttle opening for the purpose of time series at the time of acceleration and sampling is started in synchronization with the rise of the throttle opening, there is an individual difference in how the throttle opening is stepped. Will be shifted in the rise of. In order to eliminate this deviation, a threshold value is set for the acceleration, and sampling is started when the acceleration exceeds the threshold value.
[0042]
FIG. 7 shows a processing procedure of the time series start signal generating means. First, check that the throttle opening is closed. Next, after the throttle exceeds the set threshold and rises, the time series is started when the acceleration exceeds the threshold.
[0043]
FIG. 8 shows a flow of processing of the time series start signal generating means of FIG.
[0044]
Step 801: If the throttle opening is closed, go to step 702. Otherwise, go to step 701.
[0045]
Step 802: Throttle opening is threshold value θthIf it is over, go to step 703. Otherwise, go to step 702.
[0046]
Step 803: The acceleration α is equal to the threshold αthIf it exceeds, go to step 704. Otherwise, go to step 703.
[0047]
Step 804: Output a time series conversion start signal.
[0048]
FIG. 9 is a diagram showing a neural network learning method used for vehicle weight estimation. The vehicle weight estimating means 901 is composed of a ramel-heart type neural network composed of three layers: an input layer, a middle layer, and an output layer. Each layer has units, and the units between the layers are connected by branches. The signal travels from the input layer to the intermediate layer to the output layer. Weights are given to the branches, and the signal output from the unit is multiplied by the weight of the branch to be input to the next unit. Each unit converts the sum of the input signals using a sigmoid function and outputs the result.
[0049]
The vehicle weight learning of the neural network is performed by changing the weight of each branch so that the error between the estimated vehicle weight and the actual vehicle weight when the acceleration, the vehicle speed, and the throttle opening are input is reduced. In order to cope with various ways of depressing the throttle opening, the acceleration response waveform is measured in advance by changing the vehicle weight and the throttle opening for one vehicle by the time series method shown in FIG. A time series waveform of acceleration, speed, and throttle opening is input to the neural network to output an estimated vehicle weight 911. Then, an error 913 from the actual vehicle weight 912 is obtained.
[0050]
The weight changing unit 902 changes the weight of the branch between the layers based on the error 913 between the estimated vehicle weight 911 and the actual vehicle weight 912 so as to reduce the error. As a weight change algorithm, a back propagation algorithm is typical, but another algorithm may be used.
[0051]
As a method for estimating the traveling load and performing the shift control in accordance with the estimation, the output torque is estimated, and the traveling load is obtained by solving the equation of motion from the estimated output torque, the acceleration, and the estimated vehicle weight.
[0052]
There are two methods of estimating the output torque: a method of estimating the output torque from the torque and the rotational speed of the torque converter in accordance with the torque converter characteristics, and a method of obtaining the estimated torque from the engine speed and the throttle opening in accordance with the engine torque characteristics.
[0053]
The method of estimating the output torque from the torque converter slip can be accurately estimated when the torque converter slip is large, that is, when the rotation ratio between the input and output is small, but where the slip is small, that is, the rotation ratio between the input and output is large. By the way, accuracy becomes worse.
[0054]
On the other hand, the method of estimating the output torque from the characteristics of the engine has a constant accuracy over the entire operation range, but has a problem in that the torque required for operating the accessories and the air conditioner is not known. Therefore, in areas where the torque converter slips, the output torque is estimated from the torque converter, and at the same time, the torque required for operating auxiliary equipment and air conditioners is also estimated. In areas where the torque converter slips, the estimated torque from the engine is calculated first. The torque of the accessories was subtracted to make the output torque.
[0055]
FIG. 10 is a diagram illustrating a method for estimating the output torque and a method for estimating the load. To estimate the output torque from the generated torque of the engine, an engine output torque 1015 is obtained from the throttle opening 1011 and the engine speed 1012 using an engine torque map engine generated torque estimating means) 1001. A turbine torque 1014 obtained from the engine speed is obtained by multiplying the engine output torque 1015 by subtracting the load torque 1016 of the auxiliary machine or the like from the engine output torque 1015 and multiplying the torque ratio 1017 of the torque converter.
[0056]
Further, in order to determine the output torque from the pump rotation speed (engine rotation speed) 1012 and the turbine rotation speed 1013 of the torque converter, the ratio Nt / Ne of the turbine rotation speed and the engine rotation speed is determined from the turbine rotation speed 1013 and the engine rotation speed 1012, and The torque ratio 1017 of the torque converter and the pump torque capacity coefficient τ1018 are obtained from the torque characteristic map 1002. The pump torque is obtained by multiplying the pump torque capacity coefficient τ1018 of the torque converter by the square of the engine speed 1012. Further, a turbine torque 1019 is obtained by multiplying this by a torque ratio 1017.
[0057]
The accessory torque estimating means 1003 compares the estimated turbine torque 1014 from the engine with the estimated turbine torque 1019 from the torque converter. If the ratio Nt / Ne of the turbine speed to the engine speed is smaller than 0.8, the turbine torque from the engine is used. The estimated auxiliary machine torque 1016 is output so that the error between the output torque 1014 and the turbine output torque 1019 from the torque converter is eliminated. When the ratio Nt / Ne between the turbine speed and the engine speed is greater than 0.8, the latest estimated accessory torque Tacc1016 is output.
[0058]
Here, switching is performed with Nt / Ne = 0.8. The value 0.8 changes depending on the characteristics of the torque converter, but a value near the clutch point of the torque converter may be used. This is because the value of Nt / Ne at which the error of the pump capacity coefficient of the torque converter becomes large borders on the clutch point.
[0059]
The turbine torque estimating means 1004 outputs the turbine torque from the torque converter as an estimated torque when the ratio Nt / Ne 1021 of the turbine speed of the torque converter to the engine speed is smaller than 0.8, and outputs the turbine torque from the engine when the ratio is larger than 0.8. The torque is output as the estimated turbine torque. The estimated output torque To1023 is obtained by multiplying the estimated turbine torque 1022 thus obtained by the gear ratio r1024. The estimated running load torque TL1028 is obtained by subtracting the estimated vehicle weight multiplied by the effective diameter of the tire and the acceleration 1026 from the estimated output torque 1023.
[0060]
FIG. 11 shows the engine torque map in (a) and the torque converter characteristic map in (b). The engine torque map represents the generated torque with the horizontal axis representing the engine speed and the throttle opening as a parameter. In the torque converter characteristic map, the rotation ratio between the input and output of the torque converter is plotted on the horizontal axis, and the pump torque capacity coefficient τ and the torque ratio t between the input and output of the torque converter are represented.
[0061]
FIG. 12 shows a flow of processing of the auxiliary machinery torque estimating means 1003. The processing flow is shown below.
[0062]
STEP1201: The accessory torque Tacc = 0.
[0063]
STEP1202: When the slip e of the torque converter is smaller than 0.8, go to STEP1203. If not, go to STEP1202.
[0064]
STEP1203: Obtain a difference between the estimated turbine torque Tt1 from the engine and the estimated turbine torque Tt2 from the torque converter. Terr = Tt1-Tt2
STEP1204: Obtain an estimated auxiliary machine torque. Tacc = Tacc + Terr / t
Where t is torque converter torque ratio
FIG. 13 shows a flow of processing for obtaining an estimated turbine torque from the engine. The processing is shown below.
[0065]
STEP1301: The values of the engine speed Ne and the throttle opening TVO are read.
[0066]
STEP1302: An engine torque Te is obtained from the engine speed Ne and the throttle opening TVO according to an engine torque map.
[0067]
STEP1303: The turbine torque Tt1 from the engine is obtained by subtracting the accessory torque Tacc from the engine torque Te and multiplying by the torque ratio t of the torque converter.
[0068]
FIG. 14 shows a flow of processing for obtaining the turbine torque from the rotation of the torque converter. The processing is shown below.
[0069]
STEP1401: The values of the vehicle speed Vsp, the engine speed Ne, and the gear ratio r are read.
[0070]
STEP1403: The turbine speed is calculated from the vehicle speed and the effective diameter rw of the tire.
[0071]
(Step 1405) The slip e of the torque converter is determined, and the pump torque capacity coefficient τ and the torque ratio t of the torque converter are determined from the torque converter characteristic map.
[0072]
(Step 1406) The pump torque Tp is obtained by multiplying the square of the engine speed Ne by the pump torque capacity coefficient τ, and the turbine torque Tt21019 from the torque converter is obtained by multiplying the pump torque Tp by the torque ratio t of the torque converter.
[0073]
In this process, the turbine speed may be directly obtained instead of the turbine speed from the vehicle speed. In this case, STEP1401 and STEP1403 are replaced by the following processing.
[0074]
STEP1402: Read the value of the engine speed Ne.
[0075]
STEP 1404: Read the value of the turbine speed Nt.
[0076]
FIG. 15 shows a flow of processing for obtaining the estimated load torque TL from the estimated output torque and the acceleration. The processing is shown below.
[0077]
STEP1501: If the rotation ratio e of the torque converter is smaller than 0.8, go to STEP1502, otherwise go to STEP1503.
[0078]
STEP1502: Estimate turbine torque Tt from turbine torque Tt from torque converter2And Go to STEP1504.
[0079]
STEP1503: Estimate turbine torque Tt from turbine torque Tt from engine1And
[0080]
STEP1504: Estimate output torque T by multiplying estimated turbine torque Tt by gear ratio roAsk for.
[0081]
STEP 1505: The estimated load torque TL is obtained by subtracting the estimated vehicle weight M multiplied by the effective tire diameter rw and the acceleration α from the estimated output torque To.
[0082]
FIG. 16 shows another method for obtaining the torque of the accessories. In this method, the torque of the auxiliary devices is set in advance for each device, and the value is added when the device is ON. In this figure, the torque of the air conditioner is taken as an example.
[0083]
STEP1601: Tacc = 0
STEP1602: If the air conditioner is ON, go to STEP1603, otherwise go to the end.
[0084]
STEP1630: Tacc = Tacc + Tac
Next, control for changing the shift pattern based on the estimated load and the estimated vehicle weight will be described. FIG. 17 is a block diagram of gear position determining means for determining a gear position from an estimated vehicle weight and an estimated load.
[0085]
Shift-up shift line selection section 1701 receives vehicle weight signal 1711 and load signal 1712 as inputs, and outputs shift-up shift line 1714 to final gear position determining means 1703. The shift-down shift line selector 1702 receives the load signal 1712 as an input and outputs a shift-down shift line 1715. The gear position final determining means 1703 receives the vehicle speed signal 1716, the throttle opening signal 1717, the shift-up shift line 1714, and the shift-down shift line 1715 and outputs a shift signal 1713.
[0086]
FIG. 18 shows control based on vehicle weight and load for upshifting and downshifting. A shift map as shown in FIG. 18A is used for upshifting, and a shift map as shown in FIG. 18B is used for downshifting.
[0087]
In the case of an upshift, the shift line shifts to 1, 2, and 3 as the vehicle weight and load increase. In the case of a downshift, the shift lines A, B, and C move as the load increases.
[0088]
When the shift line A has a small throttle opening in the case of downshifting, the shift line moving to the higher vehicle speed is intended for engine braking.
[0089]
In the above embodiment, the shift line is determined based on the vehicle weight and the traveling load. However, the shift line may be determined only from the traveling load.
[0090]
In the above embodiment, one of the preset shift lines is selected, but the shift line may be continuously changed based on the estimated load, vehicle weight, or gradient. As a method of continuously changing, two shift lines that do not intersect may be used, and these may be divided inward or outward in the vehicle speed direction, for example. This will be described below.
[0091]
FIG. 19 shows a block diagram of an automatic transmission control device for an automobile that determines a shift line from an inclination angle (gradient) and vehicle weight.
[0092]
This device includes a gradient resistance calculation unit (load estimation unit) 1901, a continuously variable amount calculation unit 1902, a continuously variable unit 1903, a shift pattern A storage unit 1904, and a shift pattern B storage unit 1905. The continuously variable amount calculation unit 1902 and the continuously variable unit 1903 are shift schedule variable control units, and the shift pattern A storage unit 1904 and the shift pattern B storage unit 1905 are shift schedule storage units.
[0093]
The gradient resistance calculation unit (load estimating means) 1901 receives the gradient θ and the vehicle weight W, and obtains a gradient increment resistance ΔL according to the following equation 1.
[0094]
(Equation 1)
Figure 0003548692
[0095]
The continuously variable amount calculation unit 1902 obtains the continuously variable amount Z from the following Expressions 2 and 3.
[0096]
(Equation 2)
Figure 0003548692
[0097]
(Equation 3)
Figure 0003548692
[0098]
Here, y is a gradient equivalent coefficient, and may be obtained from the above Equation 2 as y ≒ W · θ / Wst. Wst is a standard vehicle weight set by default, and ε is a continuously variable amount conversion coefficient.
[0099]
The continuously variable unit 1903 obtains x shown by the following equation 4 from the continuously variable amount Z, and variably obtains a shift line from this x and the throttle opening as shown in FIG. 20 to determine the gear position.
[0100]
(Equation 4)
Figure 0003548692
[0101]
The shift patterns A and B are sent from the shift pattern A storage unit 1904 and the shift pattern B storage unit 1905. As a result, a smooth shift according to the gradient can be performed.
[0102]
Next, a case where the gear position is determined from the vehicle weight, the gradient, and the acceleration request will be described. In this case, the gradient increment resistance in FIG. 19 is obtained as follows. The processing after obtaining the gradient increment resistance remains as in FIG. First, the time change of the throttle opening shown in FIG. 21A is measured. Next, as shown in FIG. 21B, the time derivative of the throttle opening is obtained. Based on the time derivative of the throttle opening and the functional relationship determined in advance from the throttle opening, the acceleration demand α is obtained by the following equation (5).
[0103]
(Equation 5)
Figure 0003548692
[0104]
One example of the result of obtaining the acceleration request α is shown in FIG. Assume that there is an acceleration request when the throttle opening and the derivative of the throttle opening are equal to or greater than one fixed value.
[0105]
From the obtained acceleration demand α, the vehicle weight W, and the gradient θ, the gradient increment resistance ΔL is obtained by the following Expression 6.
[0106]
(Equation 6)
Figure 0003548692
[0107]
According to the above, it is possible to perform a smooth shift in consideration of an acceleration request.
[0108]
As described above, according to the present invention, the vehicle weight is estimated from the driving characteristics of the vehicle, the output torque is estimated from the slip of the torque converter or the engine speed and the throttle opening, and the traveling is calculated from the output torque and the acceleration. By estimating the load and shifting the shift line using both the vehicle weight and the running load when upshifting, and moving the shift line while considering only the running load when downshifting, fuel efficiency is improved and driving conditions are improved. The gear can be shifted appropriately according to the speed.
[0109]
In the present embodiment, the vehicle weight is estimated, but the present invention is not limited to this, and the vehicle weight may be directly measured by a sensor.
[0110]
Next, a description will be given of the gradient estimation and the shift control device using the gradient estimation according to the present invention. FIG. 42 is a block diagram of one embodiment of the present invention. FIGS. 43 and 44 are block diagrams of a gradient estimating unit, and FIGS. 45 and 46 are block diagrams of a torque estimating unit. FIG. 47 is a chart diagram of an example of gradient estimation. FIG. 48 is a specific configuration block diagram in which the noise removal unit according to the present invention is realized by the hold function. FIG. 49 is a block diagram showing a procedure of noise removal by throttle acceleration / deceleration, FIG. 50 is a flowchart of a throttle acceleration / deceleration determination, FIG. 51 is a time chart showing a procedure of noise removal by a throttle opening difference, and FIG. FIG. 53 is a block diagram showing a noise removal processing procedure based on the brake operation determination, FIG. 53 is a time chart showing a noise removal processing procedure based on the brake operation determination, FIG. 54 is a block diagram showing a noise removal processing procedure based on the vehicle speed hold determination, and FIG. FIG. 56 is a block diagram showing a processing procedure of noise removal by acceleration, FIG. 57 is a time chart of a processing procedure of noise removal by acceleration, and FIG. FIG. 59 shows an example of a hold signal when they overlap each other. Forming a block diagram, FIG. 60 is an implementation of the noise removal by the mask flag.
[0111]
FIG. 61 shows one embodiment of application to transmission control, FIG. 62 shows another embodiment of application to transmission control, FIG. 22 is a block diagram of shift pattern generation, and FIG. 23 is a block of shift pattern variable amount X calculation. FIG. 24 and FIG. 24 are graphs of a variable amount function of a shift pattern gradient, FIG. 25 is another embodiment of application to transmission control, FIG. 26 is a shift pattern used for shifting pattern switching, and FIG. FIG. 28 is a block diagram showing a vehicle speed measurement process, FIG. 30 is a block diagram showing a vehicle speed measurement process procedure, and FIG. 31 is a cycle of N frequency division. FIG. 32 is a block diagram showing a processing procedure of vehicle speed measurement by measurement, FIG. 32 is a block diagram showing a processing procedure of vehicle speed measurement by variable frequency cycle measurement, and FIG. 33 is a processing procedure of vehicle speed measurement by variable frequency cycle measurement with hysteresis. To block diagrams, FIG. 34 is a graph showing a variable frequency division operation with hysteresis.
[0112]
FIG. 35 is a block diagram showing a procedure for calculating a speed ratio e by a turbine sensor and an engine rotation sensor, FIG. 36 is a block diagram showing a procedure for calculating a speed ratio e by a vehicle speed sensor and an engine rotation sensor, and FIG. FIG. 38 is a block diagram showing a processing procedure of an output shaft torque estimating unit by switching between torque converter torque and engine torque, and FIG. 39 is a block diagram showing a processing procedure of noise removal due to a rough road. FIG. 40 is a block diagram showing a processing procedure of the entire noise removal, and FIG. 41 is a block diagram showing a processing procedure of pump torque estimation based on engine torque characteristics.
[0113]
First, in FIG. 42, the gradient-compatible vehicle control device according to the present invention includes a gradient estimation device and a vehicle control unit 5. The gradient estimating device includes a gradient estimating unit 1 and a noise removing unit 3. The gradient-compatible vehicle control device estimates a gradient by a gradient estimating unit 1 from internal states of the vehicle engine and the automatic transmission such as a vehicle speed, a throttle opening, an engine speed, and a gear position, and calculates an estimated gradient 2 based on the vehicle speed. A noise removing unit 3 that removes noise generated by a mechanical mechanism that is superimposed on an estimated gradient based on internal states of the vehicle engine and the automatic transmission, such as a throttle opening, an engine speed, a gear position, and a brake signal related to the operation of a brake. Is added.
[0114]
Here, the mechanical mechanism to be superimposed on the estimated gradient grasps its characteristics in advance, is programmed, and generates a noise removal signal from the internal state. For example, during gear shifting of the automatic transmission, it is determined from the gear position that gear shifting is being performed, and noise is removed by setting a time section during and after the gear shifting to a noise removal time zone. Here, the time section extending thereafter is generated by the low-pass filter of the internal processing, and a countermeasure is taken. Using the estimated gradient 4 from which noise has been removed, the vehicle controller 5 varies, for example, the shift pattern of the automatic transmission (AT) according to the gradient.
[0115]
Specifically, avoidance of a busy shift, in which the shift frequency increases at a high speed, is used for confirming the start of the busy shift and detecting the end of the busy shift with reference to the gradient 5-6%. The avoidance of the busy shift is control for maintaining the gear position after shifting down from the gear position of the highest speed stage.
[0116]
In addition, there is a shift pattern control that eliminates an upshift due to a foot release in front of a corner on an uphill bend, which is often seen in scenic spots. In this control, when the gradient is 6-7% or more, the shift pattern of the upshift when the throttle of the shift pattern is at a low opening is set to the high vehicle speed side to prevent the upshift.
[0117]
On a downhill, when a downhill gradient is detected, the gear position and the one-way clutch for engine braking are controlled so that the engine brake is applied when the vehicle speed is low, so that the vehicle can safely descend on the downhill.
[0118]
In addition, in the constant vehicle speed control, responsiveness on a sloping road can be improved by making use of a feature that a slop can be obtained in advance.
[0119]
In addition, it controls the vehicle such as engine control, electronic throttle control, brake control for preventing slip, traction control, and navigation control. For example, in a navigation system, the inclination of the vehicle can correct for errors in the rating of the inclination. As an effect, the accumulated error of the position evaluation can be reduced.
[0120]
FIG. 43 is a block diagram showing one embodiment of the gradient estimating unit 1 shown in FIG. First, the concept of FIG. 43 will be described below using mathematical expressions. The running resistance FR when the vehicle runs is made up of the sum of rolling resistance, air resistance, and gradient resistance as shown in the following equation 1.
[0121]
(Equation 7)
Figure 0003548692
[0122]
The expression is shown in Equations 8-10 below.
[0123]
(Equation 8)
Figure 0003548692
[0124]
(Equation 9)
Figure 0003548692
[0125]
(Equation 10)
Figure 0003548692
[0126]
Here, W is the total weight of the vehicle, Wr is the weight equivalent to the rotating part, μr is the rolling resistance coefficient, μ1 is the air resistance coefficient, A is the total projected area of the vehicle, and θ is the angle of the gradient. Using the above Expression 7-10, it can be transformed into the following Expression 11.
[0127]
(Equation 11)
Figure 0003548692
[0128]
The acceleration resistance Fα required for acceleration is given by the following equation (12).
[0129]
(Equation 12)
Figure 0003548692
[0130]
Here, when the gradient resistance is obtained using the following Expression 13, the following Expression 14 is obtained. When the gradient resistance is deformed, the following Expression 15 is obtained.
[0131]
(Equation 13)
Figure 0003548692
[0132]
[Equation 14]
Figure 0003548692
[0133]
(Equation 15)
Figure 0003548692
[0134]
(Equation 16)
Figure 0003548692
[0135]
Here, the driving force transmitted from the engine, the torque converter and the gear train is Fo, and the driving torque is Equation 17 below.
[0136]
[Equation 17]
Figure 0003548692
[0137]
Further, the flat ground running torque based on the running resistance of the flat ground is shown in the following Equation 12.
[0138]
(Equation 18)
Figure 0003548692
[0139]
The acceleration α of the vehicle is obtained from the differentiation (difference) of the vehicle speed.
[0140]
FIG. 43 is a block diagram of a development example of Expression 10. FIG. 44 is a view for explaining the result of the DVSP, which is the amount of acceleration of the vehicle speed, having passed through the low-pass filter. At the same time, this is another embodiment of the drawing. An advantage unique to FIG. 44 is that since the DVSP can be used by itself, the acceleration can be used for other controls.
[0141]
FIG. 45 shows a method for specifically calculating the drive torque (output shaft torque) To. Here, this is realized by a method obtained from the mechanical characteristics of the torque converter. Step 1010 is executed using the torque converter torque characteristic storage unit 1015. The details are shown in FIG.
[0142]
The equation for defining the input / output rotational speed ratio e of the torque converter is shown in the following equation (19).
[0143]
[Equation 19]
Figure 0003548692
[0144]
The equation for defining the pump torque Tp on the input side of the torque converter is shown in Equation 20 below.
[0145]
(Equation 20)
Figure 0003548692
[0146]
Further, the definition formula of the turbine torque on the output side is the following formula 21, and the definition formula of the driving force torque To is expressed by the following formula 22.
[0147]
(Equation 21)
Figure 0003548692
[0148]
(Equation 22)
Figure 0003548692
[0149]
FIG. 46 is a realization block diagram of Expression 22. Although the characteristics of the torque converter are used here, a method may be used in which the torque characteristics of the engine are used after searching a map stored in advance from the throttle opening and the engine speed and subtracting the accessory load. The combination of both is another means of realization. These features have the effect that they can be calculated without additional sensors. As an additional sensor, an acceleration sensor that detects the longitudinal acceleration of the vehicle is added. When the sensor is running on a gradient road, the gradient resistance and the acceleration of the vehicle are superimposed and detected. DVSP may be subtracted to determine the gradient. In this case, there is a characteristic effect that it can be used even when the characteristics of the engine or the like do not reach a steady state, such as at the time of starting.
[0150]
The description of the block diagram will be added again. Referring to FIG. 43, the operation of one embodiment of gradient estimation will be described. From the output shaft torque estimated by the output shaft torque estimating unit 1010 based on the vehicle running conditions such as the vehicle speed, throttle opening, engine speed, and gear position, the flat ground running resistance obtained by the flat ground running resistance unit 1030 from the vehicle speed and the vehicle speed difference unit The difference between the vehicle speed determined in 1040 and the total vehicle weight 1050 multiplied by the tire radius 1060 is subtracted, passed through the LPF 1020, divided by the total vehicle weight and the tire radius 1070, and the gradient 2 is determined. The vehicle speed at this time is obtained with high accuracy by measuring the rotation pulse of the output shaft in a cycle.
[0151]
Referring to FIG. 28, the configuration of the engine and the transmission for measuring the vehicle speed will be described. The rotation of engine 1110 is transmitted to AT 1120 and transmitted to the drive shaft via the torque converter. When the gear 1122 attached to the drive shaft rotates, a pulse signal 1123 is generated by the vehicle speed sensor 1121 of the magnetic pickup. The vehicle speed is obtained by measuring the cycle of the rotation pulse. Further, the gear 1122 and the vehicle speed sensor 1121 may be provided on the wheel shaft.
[0152]
29, an operation of a time chart for obtaining a vehicle speed from gears provided on a drive shaft or a wheel shaft will be described. When the gear 1122 rotates, a pulse signal 1123 is generated by the vehicle speed sensor 1121 of the magnetic pickup. The interval between these pulses is counted by the clock 1125, and the period T is obtained. This cycle T is sampled every fixed time Tt, and converted into a vehicle speed 1126.
[0153]
In FIG. 30, the operation of the block diagram for obtaining the vehicle speed will be described. The pulse signal 1123 is counted by the clock 1125 in the cycle measuring unit 1127 to determine the cycle T, sampled for every Tt by the sampling unit 1128 for a fixed time, and converted into the vehicle speed by the vehicle speed converting unit 1129.
[0154]
In FIG. 31, the operation of the block diagram of another embodiment for obtaining the vehicle speed will be described. Since the interval between the gear teeth is not always constant, a period measurement error due to a gear pitch error appears greatly in the period measurement for each period. Therefore, it is possible to reduce the measurement error by measuring the period of one rotation of the gear. The pulse signal 1123 is counted by the clock 1125 in the cycle measuring unit 1127 to obtain the cycle T, and the cycle T is integrated by the integrating means 1131 until the N frequency dividing unit 1130 counts N pulse signals 1123. This integrated value is sampled at every Tt by the sampling unit 1128 for a certain period of time, and is converted into the vehicle speed by the vehicle speed conversion unit 1129.
[0155]
In FIG. 32, the operation of the block diagram of another embodiment for obtaining the vehicle speed will be described. As shown in FIG. 31, increasing the frequency division ratio can reduce the measurement error. However, at low vehicle speed, the cycle measurement value may overflow. Further, there is a region where noise is added to the vehicle speed converted based on the relationship between the vehicle speed, the clock, and the timing of the vehicle speed conversion. Therefore, the vehicle speed can be measured with high accuracy by changing the frequency division ratio according to the vehicle speed. The pulse signal 1123 is counted by the clock 1125 in the cycle measuring section 1127 to determine the cycle T, and the integrating means is performed until the variable frequency dividing count section 1132 counts the pulse signals 1123 of the dividing ratio M determined according to the cycle T. At 1131, the cycle T is integrated. The integrated value is sampled at every Tt by the sampling unit 1128 for a certain period of time, and is converted into a vehicle speed corresponding to the dividing ratio M by the vehicle speed conversion unit 1129.
[0156]
In FIG. 33, the operation of a block diagram of another embodiment for obtaining the vehicle speed will be described. A variable frequency division counting unit 1133 with hysteresis is obtained by adding hysteresis according to the vehicle speed to the variable frequency division counting unit 1132 in FIG. 114. By providing the hysteresis, even when the vehicle is running near the vehicle speed at which the frequency division is switched, the frequency division ratio is not switched and the fluctuation due to the difference in the frequency division ratio can be reduced.
[0157]
The operation of variable frequency division with hysteresis will be described with reference to FIG. When moving from low vehicle speed to high vehicle speed, vehicle speed V1Up to division ratio N1, V1To V2Until N3, V2To V3Until N2, V3Above is N3It becomes. V when moving from high vehicle speed to low vehicle speed33, V3’To V2'Until N2, V2’To V1'Until N3, V1’Is the division ratio N1It becomes.
[0158]
In FIG. 44, the operation of another embodiment of the gradient estimation will be described. From the output shaft torque estimated by the output shaft torque estimating unit 1010 based on the vehicle running conditions such as the vehicle speed, the throttle opening, the engine speed, and the gear position, the flat ground running resistance obtained by the flat ground running resistance unit 1030 from the vehicle speed was subtracted from the output shaft torque and passed to the LPF 1021. The vehicle speed difference obtained by the vehicle speed difference unit 1040 is multiplied by the vehicle total weight 1050 and the tire radius 1060, the result obtained by passing through the LPF 1022 is subtracted, and the result is divided by the vehicle total weight and the tire radius 1070 to obtain the gradient 2.
[0159]
45, the operation of the output shaft torque estimating unit will be described. The output shaft torque is estimated by the output shaft torque estimating unit 1010 and the torque converter torque storage unit 1015 from vehicle running conditions such as the throttle opening, the engine speed, and the gear position.
[0160]
In FIG. 46, a detailed operation of the output shaft torque estimating unit will be described. The turbine speed and the engine speed are input to the speed ratio calculating unit 1011 to obtain the speed ratio e. From this, the pump torque coefficient is obtained from the pump torque map 1016 and the torque ratio is obtained from the torque map 1017. And the torque ratio. The output shaft torque is calculated by multiplying the final gear ratio by the gear ratio calculated by the gear position and the final gear ratio. Although the output shaft torque is calculated from the characteristics of the torque converter, the output shaft torque may be calculated by calculating the output torque of the engine from the throttle opening and the engine speed. At this time, the load of accessories such as an air conditioner must be taken into consideration. The combination of both is another means of realization.
[0161]
FIG. 41 illustrates a block diagram of pump torque estimation based on engine torque characteristics. The engine torque calculation unit 1911 searches a previously stored map from the throttle opening and the engine speed to calculate the engine output torque Te. The pump torque Tp is calculated by subtracting the torque Tacc used for an air conditioner or the like from the engine torque Te.
[0162]
FIG. 35 is a block diagram for obtaining the speed ratio e. The pulse signal of the turbine sensor 1710 is cycle-measured by a turbine speed calculation unit 1711 and converted into a turbine speed. The period of the pulse signal of the engine rotation sensor 1712 is measured by an engine speed calculation unit 1713 and converted into an engine speed. The calculated turbine speed and engine speed are input to the speed ratio calculator 714 to obtain the speed ratio e.
[0163]
FIG. 36 is a block diagram of another embodiment for obtaining the speed ratio e. The pulse signal of the vehicle speed sensor 1121 is cycle-measured by the vehicle speed conversion unit 1129, the vehicle speed is obtained, and the vehicle speed is converted into the turbine speed by the turbine speed conversion unit based on the gear position and the vehicle speed. The period of the pulse signal of the engine rotation sensor 1712 is measured by an engine speed calculation unit 1713 and converted into an engine speed. The calculated turbine speed and engine speed are input to the speed ratio calculator 1011 to obtain a speed ratio e.
[0164]
FIG. 37 shows a block diagram of an embodiment of pump torque estimation using both torque converter torque and engine torque. When the speed ratio e is high, or when coasting, emblem, or L / U, the torque obtained from the torque characteristics of the engine is more accurate than the torque obtained from the characteristics of the torque converter, so the speed ratio e, L / U, TVO It is possible to reduce the torque estimation error by switching the torque to be used depending on the state of the like. As described with reference to FIG. 5, the torque converter torque1Is calculated. The engine torque calculation unit 1911 searches a map stored in advance from the throttle opening and the engine speed to calculate the engine torque Te, and the accessory load Tacc calculated by the auxiliary device torque learning unit 1912.1Subtract pump torque Tp2Is calculated. This accessory load Tacc1Does not perform learning calculation during shifting and when the speed ratio e is within a certain range. In addition, the value with the torque set to 0 is Tp3And The signal of the speed ratio e, L / U, and TVO is input to the coast, emblem, and L / U determination unit 1917, and the coast, emblem, and L / U are determined, and the state and the speed ratio e are input to the torque switching unit 1916. I do. When the speed ratio e is less than a certain value, the torque switching unit1, Otherwise Tp for L / U2, Tp on the coast3, Tp for emblem2Select and Tp4To reduce the pump torque estimation error.
[0165]
FIG. 38 shows a block diagram of an embodiment of estimating the output shaft torque using both torque converter torque and engine torque. As described with reference to FIG. 46, the torque converter torque Tp1Is calculated. The engine torque calculation unit 1911 searches a map stored in advance from the throttle opening and the engine speed to calculate the engine torque Te, and the accessory load Tacc calculated by the auxiliary device torque learning unit 1912.1Subtract pump torque Tp2Is calculated. This accessory load Tacc1Does not perform the learning calculation when the shift detecting unit 1913 determines that the shift is in progress based on the current gear position CURGP and the next command gear position NXTGP, and when the speed ratio e is within a certain range. In addition, the value with the torque set to 0 is Tp3And The signals of the speed ratios e, L / U, and TVO are input to the coast, emblem, and L / U determination unit 1917, and when e <1 and TVO = 0, coast, and when e> 1 and TVO = 0, emblem. When the L / U signal is ON, it is determined as L / U, and the state and the speed ratio e are input to the torque switching unit 1916. When the speed ratio e is less than a certain value, the torque switching unit1, Otherwise Tp for L / U2, Tp on the coast3, Tp for emblem2Select and Tp4To reduce the pump torque estimation error. This Tp4Is multiplied by 1017 by a torque ratio t calculated by searching a pre-stored map from e, and by a gear ratio table 1012 by a gear ratio searched from the current gear position CURGP, is multiplied by a final gear ratio 1013 to calculate an output shaft torque To. . The gear position signal for obtaining the gear ratio in the gear ratio table 1012 may be the next command gear position NXTGP. Alternatively, the current gear position CURGP and the next command gear position NXTGP may be used in combination.
[0166]
Referring to FIG. 47, one embodiment of a time chart of noise removal by gear position will be described. During the shift and for a fixed time after the shift is completed, an error occurs like an estimated gradient. For this reason, it is necessary to remove noise during the shift and for a fixed time after the shift is completed. When the current gear position signal CURGP is different from the next gear position signal NXTGP and when the current gear position signal and the next gear position signal become the same, the estimated gradient is held for a certain time (T1 second). Remove noise like estimated gradient.
[0167]
Referring to FIG. 48, a description will be given of an embodiment of a processing procedure of noise removal based on a gear position. Since the estimated gradient depends on the mechanism of the engine / transmission, the gear position and the gear ratio are not clear during shifting, and an error occurs in the estimated gradient. Therefore, it is necessary to remove noise during gear shifting. In addition, a spike-shaped error occurs for a certain period of time after the shift is completed because the signal passes through the LPF. For this reason, it is necessary to remove noise for a certain time after the shift is completed. The shift determining unit 3010 determines the shift state based on whether the current gear position signal output from the transmission control unit 60 and the next gear position signal are the same, and outputs a shift flag. When the shift flag is ON in the delay unit 3020 and for a fixed time (T1 second) after the determination in the shift determination unit 3010 is changed from ON to OFF, the hold is ON, and when the hold is ON in the gradient hold unit 3030, immediately before the hold ON. And remove the noise.
[0168]
Referring to FIG. 49, a description will be given of an embodiment of a processing procedure for noise removal based on the throttle opening. When the throttle is suddenly opened or closed, the torque fluctuates greatly. Therefore, when the throttle is rapidly opened and closed, an error occurs in the estimated gradient. Therefore, it is necessary to remove noise when the throttle is rapidly opened and closed. Also, since the air passes through the LPF, an error occurs in a certain time after the sudden opening and closing of the throttle. For this reason, it is necessary to remove noise for a certain time after the sudden opening and closing of the throttle. The difference of the throttle opening for a predetermined time is obtained by a throttle opening difference section 70, and a throttle acceleration / deceleration determination section 3011 determines whether the throttle is being accelerated or decelerated, and outputs a throttle acceleration / deceleration flag. After the throttle acceleration / deceleration flag is turned on in the delay unit 3020 and the determination of the throttle acceleration / deceleration determination unit is changed from ON to OFF, the hold is ON for a certain period of time (T2 seconds). And remove the noise.
[0169]
Referring to FIG. 50, one embodiment of the flowchart of the throttle acceleration / deceleration determination will be described. The throttle difference is compared with the throttle acceleration threshold value (3040). If the throttle difference is larger than the throttle acceleration threshold value, it is determined that the vehicle is accelerating, and the throttle acceleration / deceleration flag is turned on (3041). (3042). Next, the throttle difference is compared with the throttle deceleration threshold value (3043). If the throttle difference is smaller than the throttle deceleration threshold value, it is determined that the vehicle is decelerating, and the throttle acceleration / deceleration flag is turned on (3044). If it is turned off (3045).
[0170]
In FIG. 51, one embodiment of a time chart of noise removal by the throttle opening will be described. During the throttle acceleration / deceleration and for a certain time after the throttle acceleration / deceleration, an error occurs like an estimated gradient. Therefore, it is necessary to remove noise during throttle acceleration / deceleration and for a certain time after throttle acceleration / deceleration. When the throttle difference is out of the range of the throttle acceleration / deceleration threshold value and for a certain period of time (T2-1, T2-2 seconds) thereafter, the estimated gradient is held, and noise is removed like the estimated gradient after the hold.
[0171]
Referring to FIG. 52, one embodiment of the processing procedure of noise removal by the brake will be described. When the brake is depressed, the tire is restrained and an error occurs in the running resistance, and an error occurs in the estimated gradient. It is necessary to remove noise when operating the brake. In addition, a spike-shaped error occurs for a certain period of time after the brake is released because of the passage through the LPF. Therefore, it is necessary to remove noise for a certain time after releasing the brake. The brake operation determination unit 3012 determines whether or not the brake is being depressed, and outputs a brake operation flag. When the brake operation flag is ON in the delay unit 3020 and for a certain period of time (T3 seconds) after the determination of the brake operation determination unit 3012 changes from ON to OFF, the hold is ON when the hold is ON in the gradient hold unit 3030. Keep the previous value and remove noise.
[0172]
In FIG. 53, one embodiment of a time chart of noise removal by a brake will be described. During the braking operation and for a certain time after the braking operation, an error occurs like an estimated gradient. For this reason, it is necessary to remove noise during the brake operation and for a certain time after the brake operation. When the brake is being depressed and for a predetermined time (T3) after the brake is released, the estimated gradient is held, and noise is removed like the estimated gradient after the hold.
[0173]
Referring to FIG. 54, one embodiment of the processing procedure for noise removal according to vehicle speed will be described. Since the vehicle speed is obtained with high accuracy by periodically measuring the rotation pulse of the output shaft, there is a region where the vehicle speed cannot be measured below a vehicle speed of several km / h, and an error occurs in the estimated gradient. Therefore, it is necessary to remove noise at a vehicle speed of several km / h or less. The vehicle speed hold determination unit 3013 determines whether the vehicle speed is equal to or less than a few km / h and outputs a vehicle speed hold flag. When the vehicle speed is less than several km / h, the gradient hold unit 3030 maintains the value immediately before the hold ON to remove noise. Do it.
[0174]
Referring to FIG. 55, one embodiment of a time chart for noise removal according to vehicle speed will be described. If the vehicle speed is lower than a few km / h, an error occurs in the estimated gradient. Therefore, it is necessary to remove noise at a vehicle speed of several km / h or less. When the vehicle speed is equal to or lower than the vehicle speed threshold, the estimated gradient is held, and noise is removed like the estimated gradient after the hold.
[0175]
Referring to FIG. 56, one embodiment of a processing procedure for noise removal based on a vehicle speed difference will be described. If there is a sudden speed change, an error occurs in the estimated gradient due to LPF or the like. In addition, an error may occur in the estimated gradient due to overflow at the time of calculation. Therefore, it is necessary to remove noise when there is a sudden change in speed. In addition, it is necessary to provide a limiter for saving memory to limit the input. The vehicle speed difference unit 1040 calculates the difference between the current vehicle speed and the vehicle speed before a predetermined time, passes the LPF 1022, and the vehicle speed difference hold determination unit 3014 determines whether the vehicle speed is greater than the vehicle speed difference threshold value to determine whether the vehicle is on hold or not. The difference hold flag is output, and when the hold is ON in the gradient hold unit 3030, the value just before the hold ON is maintained and the noise is removed.
[0176]
In FIG. 57, one embodiment of a time chart of noise removal based on the vehicle speed difference will be described. If there is a sudden change in vehicle speed, an error occurs in the estimated gradient. When the vehicle speed difference is higher than the vehicle speed difference threshold value, the estimated gradient is held, and becomes like the estimated gradient after the hold.
[0177]
Referring to FIG. 39, one embodiment of a processing procedure for removing noise due to a bad road will be described. On a rough road, the vehicle body is rapidly tilted back and forth and right and left, which causes an error in the estimated gradient. In addition, when the vehicle travels on a low μ road, the wheels slip and the traveling resistance changes, so that an error occurs in the estimated gradient. Therefore, it is necessary to remove noise when traveling on a rough road or a low μ road. A vehicle speed difference obtained by calculating a difference between the current vehicle speed and the vehicle speed a predetermined time ago by a vehicle speed and vehicle speed difference unit 1040, and a difference between the current throttle opening and the throttle opening before a predetermined time by a throttle opening difference unit 70. Is input to a rough road determination unit 3015, and the rough road hold ON / OFF is determined based on whether or not the difference is within a certain range, a rough road hold flag is output, and a delay unit 3020 is output. When the rough road hold flag is ON and the determination of the rough road determination unit 3015 changes from ON to OFF, the hold is ON for a certain period of time, and when the hold is ON in the gradient hold unit 3030, the value immediately before the hold ON is maintained and noise is removed. Perform The low μ road can be similarly detected and noise can be removed.
[0178]
In FIG. 40, the operation of the overall block diagram of the noise removal processing will be described. The vehicle speed, the throttle opening, the brake signal, and the gear position signal are input, and each of the determination units 3010 to 3015 makes a determination. If any one of them is turned on, the gradient hold unit 3030 keeps the value immediately before the hold ON and removes noise.
[0179]
Referring to FIG. 58, a description will be given of an example of a hold when multiple factors overlap. When the throttle acceleration and the shift are overlapped, the respective hold flags are output only when the respective conditions are satisfied, and the entire hold flag is output as the sum of them.
[0180]
In FIG. 59, the operation of generating a hold signal as the sum of complex factors will be described. The sum of the shift hold flag, the throttle difference hold flag, the brake hold flag, the vehicle speed hold flag, and the vehicle speed difference hold flag is the entire hold flag.
[0181]
Referring to FIG. 60, an example of implementing noise removal using a mask flag will be described. The shift determining unit 3010 determines the shift state based on whether the current gear position signal output from the transmission control unit 60 and the next gear position signal are the same, and outputs a shift flag. When the shifting flag is ON in the delay unit 3020 and for a fixed time (T6 seconds) after the determination of the shifting determination unit 3010 changes from ON to OFF, the mask is turned on and the mask flag is output to the vehicle control unit 5 together with the gradient 2. Then, by checking the value of the mask flag, it is determined whether or not to use the gradient 2, and noise is removed.
[0182]
Referring to FIG. 61, one embodiment of application to transmission control will be described. The gradient, the vehicle speed, and the throttle opening are input to the transmission control unit 5010, the shift map is changed according to the gradient, and the gear position is determined and controlled based on the vehicle speed and the throttle opening. As a result, it is possible to avoid a busy shift, which is likely to occur when traveling on an uphill at a high vehicle speed, to prevent an upshift at an uphill corner, and to prevent an overrun on a downhill.
[0183]
Referring to FIG. 62, another embodiment applied to transmission control will be described. TVO, VSP, DTVO, and θ are obtained from a shift pattern A5022 in which the shift line is shifted toward the low vehicle speed and upshift immediately at a low vehicle speed, and a pattern B5023 in which the shift line is shifted toward the high vehicle speed and the shift is not increased until the vehicle speed is increased. The shift pattern generation unit 5021 generates a shift pattern optimal for the current traveling state using the shift pattern. Using the generated shift pattern, the next command gear position NXTGPNEW is searched and output using CURGP, TVO, and VSP. The pattern A 5022 and the pattern B 5023 used here move the shift line in the vehicle speed direction, but may move in the TVO direction. When the shift line is moved toward the high opening side, the gear shifts up immediately.
[0184]
Referring to FIG. 22, a block diagram of the shift pattern generation will be described. The variable amount X calculation unit 5024 calculates the variable amount X using TVO, VSP, DTVO, and θ. The shift pattern calculating unit 5025 interpolates between the pattern A 5022 and the pattern B 5023 according to the variable amount X to generate a shift pattern.
[0185]
In FIG. 23, a block diagram for calculating the variable amount X will be described. The variable amount X calculator 5024 calculates the variable amount x of the speed change pattern based on the gradient.1And the variable amount x of the shift pattern due to the driver's acceleration intention.2Is calculated by an acceleration intention variable amount calculation unit 5027 that calculates the output x.1, X2Is the variable amount X. The gradient variable amount calculation unit 5026 calculates x by a function using θ as an argument.1Is calculated. For example, θ1From θ2X between1Is a constant value and θ1In the following, x decreases as θ decreases1Becomes larger and θ2The above is x in proportion to θ1Is calculated by a function that increases. In this case θ1From θ2In the range, there is no change in the shift pattern, but when the vehicle goes uphill or downhill outside this range, the shift line moves to the high vehicle speed side according to the gradient to generate an appropriate shift pattern. The acceleration intention variable amount calculation unit 5027 searches the DTVO threshold value calculation unit 5028 for the DTVO threshold value Wn using TVO and VSP, divides DTVO by the DTVO threshold value Wn, multiplies by a constant k, and multiplies x.2Is calculated. And X = x1+ X2To calculate the variable amount X.
[0186]
Referring to FIG. 24, the gradient variable amount function will be described. (A) is θ0Below, x decreases as θ decreases1Becomes larger, θ0The above is x in proportion to θ1Becomes larger. By using this function, the shift pattern can be changed in proportion to the gradient. (B) shows a case where a limiter is provided for the function of (A), and θ1From θ2Within the range, the same operation as the function of (A) is performed, but outside the range, x1= Xa. (C) is a function for changing the shift pattern stepwise in the gradient range. θ1In the following, xa, θ1From θ2Xb, θ in the range2From θ3Xc, θ in the range3From θ4X in the range0, Θ4From θ5Xc, θ in the range5From θ6Xb, θ in the range6Above is xa. This step can be any number. (D) is θ1From θ2Is constant in the range, but θ1Below, x decreases as θ decreases1Becomes larger, θ2Above, as θ increases, x1Becomes larger. At this time θ0X away from1The movement of the increase becomes smaller. These functions may be used as functions of the gradient variable amount calculation unit 5026 in FIG.
[0187]
Referring to FIG. 25, another embodiment applied to transmission control will be described. The shift pattern switching unit 5031 uses TVO, VSP, DTVO, and θ to determine which shift pattern of the shift pattern unit 5032 is to be used and switches, and uses the shift pattern selected by the gear position search unit 5020 to switch to CURGP, TVO, VSP. Retrieves and outputs the next command gear position NXTGPNEW. As a result, it is possible to avoid a busy shift, which is likely to occur when traveling on an uphill at a high vehicle speed, to prevent an upshift at an uphill corner, and to prevent an overrun on a downhill.
[0188]
26, the shift pattern used in the shift pattern section 5032 of FIG. 25 will be described. (A) is selected on a very steep uphill that can only be climbed at the first speed or a very steep downhill that requires the use of the first speed emblem. (B) is selected on a steep ascending slope where only the first or second speed can be climbed or a steep downhill where the second speed emblem must be used. (C) is selected on an uphill slope that can only be climbed up to the third speed or a downhill where the third-speed emblem must be used. (D) is selected when climbing a high speed slope to avoid a busy shift. (E) is selected during normal running on level ground. (F) is selected when there is a sharp feeling of acceleration or power. (G) is selected when it is desired to drive with a low acceleration feeling and low fuel consumption. (H) is selected on a low-speed uphill curved road to prevent an upshift. (I) is selected at the time of high-speed running slow acceleration to prevent an unexpected downshift. (J) is selected when starting at the second speed on a low μ road or a downhill. (K) is selected when it is desired to start at 3rd speed on a low μ road or a downhill.
[0189]
Referring to FIG. 27, a description will be given of a hardware configuration diagram for performing the gradient-dependent transmission control. Signals of an engine speed sensor 2713, a turbine speed sensor 2714, a vehicle speed sensor 1121, other throttle sensors 2710, a brake SW 2711, a shift range SW 2712, and the like attached to the engine 1110, AT 1120, and the like are input to a control unit 2740 of the automatic transmission. I do. These signals are input to the I / O port 2755 of the microcomputer 2750 through the input circuit 2730 and the waveform shaping circuit 2731 to perform A / D conversion and period measurement. The time management at this time is performed by executing the program written in the ROM 2753 by the CPU 2751 and operating the system controller 2752. The fetched data is stored in the RAM 2754 and the CPU 2751 executes calculations such as torque estimation, gradient estimation, and change of the shift pattern according to a program written in the ROM 2753. The resulting gear position and L / U signal are output from the I / O port 2755 to the shift solenoids A, B, C drivers 2732 to 2734 and the L / U solenoid driver 2735 to operate the hydraulic mechanism 2720 to perform transmission control. . The ROM 2753 also stores tables such as a shift pattern, a pump torque map, and an engine torque map.
[0190]
The method of using the estimated gradient for control is not limited to the above-described speed change control, and the vehicle speed control device having a constant vehicle speed control unit for controlling the speed adjusting unit and performing the constant vehicle speed control includes a vehicle speed control method. A state determining unit that determines the state of the speed adjusting unit in consideration of the gradient so as to obtain a predetermined acceleration regardless of the gradient, and outputs a control signal to the vehicle speed constant control unit. May be provided.
[0191]
Further, a navigation device having a position detecting means for detecting the position of the vehicle and a tilt detecting means for detecting a tilt may include a correction unit for correcting the tilt obtained by the tilt detecting means by the tilt. .
[0192]
Further, the vehicle controller with a slope may include a throttle drive unit for driving a throttle and a throttle control unit for realizing acceleration corresponding to the amount of depression of the accelerator regardless of the gradient.
[0193]
As described above, since the estimated gradient from which noise has been removed is used in all the running states of the vehicle, stable vehicle control can be performed.
[0195]
【The invention's effect】
According to the present invention,A gradient estimating device that estimates a gradient with high accuracy can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a shift control system including an automatic shift control device according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of hardware of a shift control system including the automatic shift control device according to the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing details of an input signal and an output signal to an AT control unit.
FIG. 4 is a configuration diagram of a vehicle weight estimation system including vehicle weight estimation means.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a time series of an acceleration response waveform.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a method for starting time series.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a flow of processing for generating a time-series start signal.
FIG. 8 is a flowchart showing the flow of processing of a time-series start signal generating means.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a neural network learning method used for vehicle weight estimation means.
FIG. 10 is a block diagram of a shift control system including a torque converter generated torque estimating unit, an engine generated torque estimating unit, and a load estimating unit.
FIG. 11 is an explanatory diagram of an engine torque map and a torque converter characteristic map.
FIG. 12 is a flowchart showing a flow of an auxiliary machine torque estimation process.
FIG. 13 is a flowchart showing a flow of processing for estimating engine generated torque.
FIG. 14 is a flowchart showing the flow of a process for estimating an output torque from a torque converter.
FIG. 15 is a flowchart showing a flow of processing for estimating a traveling load torque from an estimated output torque.
FIG. 16 is a flowchart showing the flow of processing of another method for estimating accessory torque.
FIG. 17 is a configuration diagram of gear position determination means.
FIG. 18 is an explanatory diagram showing a shift map of a method of changing a shift schedule based on load estimation and vehicle weight estimation.
FIG. 19 is a block diagram of an automatic shift control device that continuously changes a shift schedule in consideration of a gradient.
FIG. 20 is an explanatory diagram showing a shift map when a shift schedule is continuously varied.
FIG. 21 is an explanatory diagram showing a method for obtaining an acceleration request.
FIG. 22 is a block diagram of generating a shift pattern.
FIG. 23 is a block diagram of calculating a shift pattern variable amount X.
FIG. 24 is a graph of a shift pattern gradient variable amount function;
FIG. 25 is another explanatory diagram of application to transmission control.
FIG. 26 is an explanatory diagram of a shift pattern used for switching the shift pattern.
FIG. 27 is a configuration diagram of hardware that performs gradient-based transmission control.
FIG. 28 is a configuration diagram of an engine and a transmission.
FIG. 29 is a time chart showing a vehicle speed measurement process.
FIG. 30 is a block diagram showing a processing procedure of vehicle speed measurement.
FIG. 31 is a block diagram showing a processing procedure of vehicle speed measurement by measuring the frequency of N division.
FIG. 32 is a block diagram showing a processing procedure of vehicle speed measurement by variable frequency cycle measurement.
FIG. 33 is a block diagram showing a processing procedure of vehicle speed measurement by measuring the cycle of variable frequency division with hysteresis.
FIG. 34 is a graph showing the operation of variable frequency division with hysteresis.
FIG. 35 is a block diagram showing a procedure for calculating a speed ratio e by a turbine sensor and an engine rotation sensor.
FIG. 36 is a block diagram showing a procedure for calculating a speed ratio e by a vehicle speed sensor and an engine rotation sensor.
FIG. 37 is a block diagram showing a procedure for switching between torque converter torque and engine torque.
FIG. 38 is a block diagram showing a processing procedure of an output shaft torque estimating unit based on switching between torque converter torque and engine torque.
FIG. 39 is a block diagram showing a processing procedure for removing noise due to a bad road.
FIG. 40 is a block diagram showing the overall procedure of noise removal.
FIG. 41 is a block diagram showing a processing procedure for estimating pump torque based on engine torque characteristics.
FIG. 42 is a block diagram showing one embodiment of a vehicle control device provided with a noise removing unit.
FIG. 43 is a block diagram showing an embodiment of gradient estimation.
FIG. 44 is a block diagram showing another embodiment of gradient estimation.
FIG. 45 is a block diagram of an output shaft torque estimating unit.
FIG. 46 is a detailed block diagram of an output shaft torque estimating unit.
FIG. 47 is a time chart of an example of gradient estimation during gear shifting.
FIG. 48 is a block diagram showing a processing procedure of noise removal by a hold during shifting.
FIG. 49 is a block diagram showing a processing procedure of noise removal by throttle acceleration / deceleration.
FIG. 50 is a flowchart of throttle acceleration / deceleration determination.
FIG. 51 is a time chart of a processing procedure of noise removal based on a throttle opening difference.
FIG. 52 is a block diagram showing a processing procedure of noise removal based on brake operation determination.
FIG. 53 is a time chart of a processing procedure of noise removal by brake operation determination.
FIG. 54 is a block diagram of a processing procedure for noise removal by vehicle speed hold determination.
FIG. 55 is a time chart showing noise removal processing based on vehicle speed hold determination.
FIG. 56 is a block diagram showing a processing procedure of noise removal by acceleration.
FIG. 57 is a time chart of a processing procedure of noise removal by acceleration.
FIG. 58 is an explanatory diagram of how to hold when composite factors overlap;
FIG. 59 is a block diagram of a generation of a hold signal as a sum of complex factors.
FIG. 60 is an explanatory diagram of noise removal using a mask flag.
FIG. 61 is an explanatory diagram of application to transmission control.
FIG. 62 is another explanatory diagram of application to transmission control.
[Explanation of symbols]
1 gradient estimator,
3 noise removal unit,
5 Car control unit
101 Throttle opening detection means
102 acceleration detection means
103 Vehicle speed detection means
104 Engine speed detection means
105 Turbine speed detection means
106 Vehicle weight estimation means
107 Torque converter generated torque estimation means
108 Engine generated torque estimation means
109 gear position determining means
110 Load estimation means
111 Hydraulic drive means
1010 Torque estimation unit

Claims (3)

少なくとも、車速、スロットル開度、ギヤ位置を用いて、車両が走行している走行路の勾配を推定する勾配推定装置において、
現在のギヤ位置信号が次のギヤ位置信号と不一致の間、及び現在のギヤ位置信号と次のギヤ位置信号が同じになってから所定の間は、勾配推定値を上記不一致発生時の値にホールドする、
ことを特徴とする勾配推定装置。
At least, the vehicle speed, throttle opening, with a gear position location, in the gradient estimation device for estimating a gradient of a road on which the vehicle is traveling,
While the current gear position signal does not match the next gear position signal, and for a predetermined time after the current gear position signal and the next gear position signal become the same, the gradient estimation value is set to the value at the time of occurrence of the mismatch. Hold,
A gradient estimating device characterized by the above-mentioned.
少なくとも、車速、スロットル開度、ギヤ位置を用いて、車両が走行している走行路の勾配を推定する勾配推定装置において、
スロットル開度の一定時間の差分を求める差分算出手段を有し、
上記スロットル開度の差分が所定範囲を逸脱している間、及び該逸脱が発生した後であってスロットル開度の差分が該所定範囲に収まった後の所定の間は、勾配推定値を上記逸脱発生時の値にホールドする、
ことを特徴とする勾配推定装置。
At least, the vehicle speed, throttle opening, with a gear position location, in the gradient estimation device for estimating a gradient of a road on which the vehicle is traveling,
A difference calculating means for calculating a difference of the throttle opening for a certain period of time,
While the difference in the throttle opening deviates from a predetermined range, and during a predetermined period after the deviation occurs and the difference in the throttle opening falls within the predetermined range, the gradient estimation value is set to the above-described value. Hold to the value at the time of deviation,
A gradient estimating device characterized by the above-mentioned.
少なくとも、車速、スロットル開度、ギヤ位置を用いて、車両が走行している走行路の勾配を推定する勾配推定装置において、
上記車速の一定時間の差分を求める差分算出手段を有し、
上記車速の差分が所定範囲を逸脱している間は、勾配推定値を上記逸脱発生時の値にホールドする、
ことを特徴とする勾配推定装置。
At least, the vehicle speed, throttle opening, with a gear position location, in the gradient estimation device for estimating a gradient of a road on which the vehicle is traveling,
Having a difference calculating means for obtaining a difference of the vehicle speed for a certain time,
While the difference between the vehicle speeds deviates from a predetermined range, the gradient estimation value is held at the value at the time of occurrence of the deviation,
A gradient estimating device characterized by the above-mentioned.
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