JP3978917B2 - 車輌の変速制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機を搭載した車輌において、降坂時等の車輌走行抵抗の違いにより上記自動変速機の制御を変更する変速制御装置に係り、詳しくは上記変速制御におけるフィルタ処理、いわゆるなまし処理の制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記自動変速機の変速制御装置として、特開昭６１−４５１６０号公報に示されるものがある。このものは、自動変速機が車速とエンジン負荷とにより規定されるシフトパターンに沿って変速を行う車輌において、エンジン負荷を検出するエンジン負荷検出手段と、自動変速機の出力トルクに関連したトルクを検出するトルク検出手段と、車輌の加速度を検出する加速度検出手段と、を備え、上記エンジン負荷と、出力トルク及び加速度に応じて前記シフトパターンを変更する。
【０００３】
具体的には、平坦路で得られるべき変速機出力トルクに対する基準加速度を求め、該基準加速度と、上記加速度検出手段にて求めた実際の加速度とを比較し、例えば基準加速度に対する実加速度の比を求めて、車輌が走行している道路の降坂勾配を推測して変速マップを切換え、エンジンブレーキをマッチングしている。
【０００４】
なお、エンジン発生トルク（変速機入力トルク）と加速度に加えて車輌重量から走行抵抗を算出し、該走行抵抗が予め変速段によって設定された値より小さい場合には、所定のエンジンブレーキがかかる変速段を指令するようにした自動変速機制御装置も案出されている（特開平４−４３５１号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記基準加速度は、エンジン出力トルク（変速機ギヤ比等の係数の違いで変速機出力トルクと実質的に同一）に基づき算出されるため、車速、従ってフートブレーキによる影響はないが、実加速度は、車速に基づき算出されるため、運転者がブレーキを踏むことにより大きな影響を受ける。
【０００６】
従って図５に示すように、運転者のフートブレーキによる操作（ブレーキＯＮ）により、前記基準加速度αS と実加速度αR との間に差を生じ、両加速度を比較することにより道路勾配を推測することはできなくなり、ブレーキペダルスイッチのＯＮ作動中は上記道路勾配の推測判定は中断される。ところで、一般に、上述した自動変速機の変速制御にあっては、基準加速度及び実加速度は、所定時間（例えば１００ｍｓ）毎に上記エンジン出力トルク又は車速を検出することにより求められるが、各制御サイクル毎のこれら検出値は誤差及びノイズによる変動が大きく、所定フィルタ処理、いわゆるなまし処理が施される。
【０００７】
従って、図５の一点鎖線で示すように、該なまし処理による応答遅れ時間相当分も、上記両加速度の比較に基づく道路勾配判定を継続して中断する必要があり、ブレーキペダルスイッチＯＦＦ後も、比較的長いディレイタイマ時間ｔ1 を設定せざるを得ない。
【０００８】
このため、フートブレーキを作動した場合、降坂路判定が遅れてしまい、正確な道路勾配に応じた変速パターンの選択が遅れ、特に図５に示すように、降坂路進入直後にブレーキを踏んだ状態で、ブレーキＯＦＦ後、すぐまたカーブ等によりブレーキを踏むようなことが繰返されるような場合、降坂道路の判定を行うことができず、道路勾配による変速パターンの変更制御ができない場合も生ずる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る本発明は（図１参照）、エンジン出力トルクに基づき平坦路走行状態での基準加速度を算出する基準加速度演算手段（１１）と、
車速に基づき実際の加速度を算出する実加速度演算手段（１２）と、
前記基準加速度と実加速度を比較して道路の勾配状況を判定する道路状況判定手段（１７）と、を備え、
該道路状況判定手段による道路の勾配状況に基づき、自動変速機（２）のシフトパターンを変更してなる、車輌の変速制御装置において、
前記実加速度演算手段（１２）による実加速度（αＲ）の値をなまし処理するフィルタ手段（１３）と、
運転者のブレーキ操作により前記実加速度の値が前記道路の勾配状況を判定し得ない状態となる際に、前記道路状況判定手段（１７）の判定を休止する休止手段（１５）と、
該休止手段による休止中にあって、運転者がフートブレーキを踏んだ後解放した状態の実加速度（α Ｒ ）の値［ｅ（ｎ）］がそれ以前の値［Ｅ（ｎ−１）］に対して大きく影響するように前記フィルタ手段（１３）によるなまし処理のゲインを大きく変更するゲイン変更手段（１６）と、
を備えることを特徴とする車輌の変速制御装置にある。
【００１１】
請求項２に係る本発明は（図５、図６参照）、前記ゲイン変更手段は、運転者がフートブレーキを踏んだ後解放して、ブレーキスイッチ（１０）がオフに切換わると、該ブレーキスイッチのオフ直後の制御サイクルにおける前記なまし処理のゲインを大きくする、
ことを特徴とする請求項１記載の車輌の変速制御装置にある。
【００１５】
請求項３に係る本発明は（図１参照）、エンジン出力トルクに基づき平坦路走行状態での基準加速度（αＳ）を算出する基準加速度演算手段（１１）と、
車速に基づき実際の加速度（αＲ）を算出する実加速度演算手段（１２）と、
前記基準加速度と実加速度を比較して道路の勾配状況を判定する道路状況判定手段（１７）と、を備え、
該道路状況判定手段による道路の勾配状況に基づき、自動変速機（２）のシフトパターンを変更してなる、車輌の変速制御装置において、
前記実加速度演算手段による実加速度（α Ｒ ）の値をなまし処理するフィルタ手段（１３）と、
運転者のブレーキ操作により前記実加速度の値が前記道路状況を判定し得ない状態になる際に、前記道路状況判定手段の判定を休止する休止手段（１５）と、
該休止手段による休止中にあって、運転者がフートブレーキを踏んだ後解放した直後の制御サイクルにおける前記フィルタ処理手段によるなまし処理を中止するなまし処理中止手段（１６ａ）と、
を備えることを特徴とする車輌の変速制御装置にある。
【００１６】
請求項４に係る本発明は（図８参照）、前記なまし処理中止手段（１６ａ）は、運転者がフートブレーキを踏んだ後解放して、ブレーキスイッチ（１０）がオフに切換わった直後の制御サイクル（ｎ＝１）の前記なまし処理を中止する［Ｅ（１）＝ｅ（１）］、
ことを特徴とする車輌の変速制御装置にある。
【００１７】
請求項５に係る本発明は（図２参照）、前記道路状況判定手段は、前記実加速度（αＲ）と基準加速度（αＳ）との差（ａ）に基づき、平坦路か、登坂路か又は降坂路かを判定し、更に道路勾配を判定し、
該道路状況判定手段の判定に基づき、平坦路マップ、登坂路マップ、降坂路マップを選択する、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか記載の車輌の変速制御装置にある。
【００１８】
請求項６に係る本発明は（図４参照）、前記降坂路マップは、車速及び道路勾配に基づくシフト線からなる、
請求項５記載の車輌の変速制御装置にある。
【００２０】
［作用］
以上構成に基づき、各制御サイクル毎に、基準加速度演算手段（１１）がエンジン出力トルクに基づき平坦路走行状態での基準加速度（αＳ）を算出し、また実加速度演算手段（１２）が車速に基づき実際の実加速度（αＲ）を算出する。道路状況判定手段（１７）が、例えば両者の差（ａ＝αＲ−αＳ）により実加速度（αＲ）及び基準加速度（αＳ）を比較して、車輌が平坦、登坂路又は降坂路を走行中であるか及びその道路勾配を判定して、該判定に基づき、例えば平坦路マップ、登坂路マップ、降坂路マップを選択する等により変更パターンを道路状況に応じて変更する。
【００２１】
例えば降坂路進入に伴いフートブレーキを踏込むことにより、上記実加速度の算出が不適正となり、その間休止手段（１５）により上記道路状況の判定が休止される。この際、上記実加速度（αＲ ）の算出に際してフィルタ手段（１３）によるなまし処理が施されているため、上記運転者の操作が解放された後も、上記なまし処理による応答遅れのための所定ディレイタイマが設定されている。ブレーキスイッチ（１０）のオフにより、ゲイン変更手段（１６）がなまし処理のゲインを変更して、又は運転者操作直後の制御サイクルのなまし処理を中止して、実加速度を定常状態に早期に復帰させて、ディレイタイマの設定時間を短くする。
【００２２】
具体的には、ブレーキペダルを踏んだ後に解放して、ブレーキスイッチ（１０）がオフになると、その直後１回目のなまし処理を中止し、実際の生の実加速度の値［Ｅ（１）＝ｅ（１）］を採用し、次の制御サイクルから通常のなまし処理を行う。
【００２４】
なお、上記カッコ内の符号は図面と対照するためのものであるが、特許請求の範囲記載の構成に何等影響を与えるものではない。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１に係る本発明によると、運転者のブレーキ操作により道路の勾配状況の判定を中止する際、なまし処理のゲインを変更して、実加速度が定常状態に早期に復帰するようにしたので、上記休止のためのタイマ時間を短くすることが可能となり、安定した道路の勾配状況の判定に基づき、道路の勾配状況に対応して自動変速機のシフトパターン変更を行うことができる。
【００２６】
車輌が降坂路に進入して運転者がブレーキを踏んでも、ブレーキを解放すると、大きなゲインによるなまし処理により早期に実加速度を定常状態に復帰して、例えカーブが断続してブレーキをオン・オフしたとしても、降坂路の道路勾配に対応した適正なシフトパターンにより自動変速機を制御することができる。
【００２７】
請求項２に係る本発明によると、ブレーキスイッチオフ後の制御サイクルにおけるなまし処理のゲインを大きくするので、簡単な制御でもって、実加速度を早期に復帰して、道路状況の判定を早期に行うことができる。
【００３０】
請求項３に係る本発明によると、運転者の操作直後の制御サイクルにおけるなまし処理を中止するので、簡単な制御でもって急激に復帰して早期に道路の勾配状況の判定を行うことができる。
【００３１】
請求項３又は４に係る本発明によると、ブレーキスイッチオフ直後の制御サイクルにおけるなまし処理を中止して、簡単な制御でもって、実加速度を定常状態に確実に収束すると共に、なまし処理をしていない生の実加速度に合せて急激に実加速を復帰し、早期に道路の勾配状況の判定を行うことができる。
【００３２】
請求項５に係る本発明によると、実加速度と基準加速度との差に基づき、平坦路、登坂路及び降坂路の判別をすると共に、その道路勾配をも判定し、適正な変速マップを選択して、道路勾配に応じた正確な変速制御を行うことができる。
【００３３】
請求項６に係る本発明によると、降坂路マップは、車速及び道路勾配に基づくシフト線からなり、下り勾配による車輌重力に基づく前進方向力と、エンジンブレーキ力とが略々釣合った状態に変速制御を行うことができ、運転者は、格別の操作することなく、道路勾配に適合した自動変速機の変速制御により車輌を適正な速度を維持して走行することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明に係る変速制御装置の全体概略を示すブロック図であり、エンジン１と、トルクコンバータ及び伝達経路を変更して前進４速、後進１速等の多数の変速段を有する自動変速機（トランスミッション）２と、該トランスミッションに変速信号を出力する電子制御部（ＥＣＵ）３と、を備える。更に、エンジン回転数を検出するセンサ５、トランスミッションの入力部の回転数を検出するセンサ６、トランスミッションの出力部の回転数即ち車速を検出するセンサ７、運転者のアクセルペダル操作に基づくスロットル開度を検出するセンサ９、運転者のフートブレーキペダルの操作を検出するブレーキスイッチ１０を有する。
【００３６】
また、電子制御部３は、トランスミッション２の出力トルク（即ちエンジン出力トルク）に基づく基準加速度αS を演算する手段１１と、実際の車速に基づく実加速度αR を演算する手段１２と、上記基準加速度算出及び実加速度算出の誤差及びノイズを吸収するフィルタ処理、いわゆるなまし処理を行う手段１３と、フートブレーキペダル又はアクセルペダル等の運転者の操作により道路状況の判定が不可能となる場合に該判定を休止する休止手段１５と、上記フィルタ処理（以下なまし処理という）のゲインを変更する手段１６又は該なまし処理自体を中止する（即ちゲインを１とする）なまし処理中止手段１６ａと、そしてなまし処理された上記基準加速度αS と実加速度αR を比較することにより、平坦路、登坂路、降坂路を判別しかつ道路の勾配を判定する道路状況判定手段１７と、該判定に基づき変速マップを選択するシフトパターン変更手段１９と、該変速マップに基づき所定変速段信号を前記トランスミッション２に向けて出力する変速出力手段２０と、を備えている。
【００３７】
具体的には、基準加速度演算手段１１は、スロットル開度センサ９によるスロットル開度及びＥ／Ｇ回転センサ５からのエンジン回転数によりエンジン出力トルクを求め、またトルクコンバータの入出力回転数から変速比に基づきトルク比を算出し、上記エンジン出力トルク及びトルク比からトランスミッションの入力トルクを求め、更にＴ／Ｍ入力回転センサ６及び車速センサ７に基づくギヤ比によりトランスミッション２の出力トルクを演算する。そして、該出力トルクと、平坦路での走行抵抗、車輌質量及び駆動車輪半径とからなる所定値とから、車輌が平坦面を走行している状態（基準状態）における、エンジン２の出力トルク（従って自動変速機出力トルク）に基づく基準加速度αS が演算される。
【００３８】
一方、実加速度演算手段１２は、車速センサ７にて検出される車速を微分することにより実加速度を演算する。これら基準加速度及び実加速度値は、所定時間毎、例えば１００ｍｓ毎に演算されるが、これら実際の算出値は、ギザギザした偏差の大きい値からなるため、フィルタ処理手段１３にて所定のなまし処理を行う。ここで、なまし処理とは、所定時間毎のサンプリング検出に際して、今回の検出値をそのまま採用するのではなく、過去の検出値が平均化された前回の算出値を加味することにより、算出される値を平坦化する処理であって、本実施例においては、前回のなまし処理された値をＥ（ｎ−１）、今回検出に基づく実加速度又は基準加速度をｅ（ｎ）とすると、今回のなまし処理による加速度Ｅ（ｎ）は、
Ｅ（ｎ）＝｛３×Ｅ（ｎ−１）＋ｅ（ｎ）｝／４
にて求められる。このようにして、所定時間毎に更新されてなまし処理された基準加速度αS 及び実加速度αR が順次求められる。
【００３９】
また、前記ゲイン変更手段にて変更されるゲインとは、前記なまし処理における今回のなまし処理された値と今回の検出値との比であり、具体的には、上記Ｅ（ｎ）を求める際の今回の検出値ｅ（ｎ）の係数（上記実施例では１）と、前回のなまし処理された値Ｅ（ｎ−１）の係数（上記実施例では３）とにて求められる。上記実施例では、ゲインは、［１／４］となるが、例えば前記なまし処理Ｅ（ｎ−１）の係数が９で今回の検出値ｅ（ｎ）の係数が１である場合、ゲイン［１／１０］となって小さくなる。また、前回のなまし処理Ｅ（ｎ−１）を採用せず、今回の検出値ｅ（ｎ）のみを採用する場合、即ちなまし処理を中止した状態では、上記ゲインは、１となる。
【００４０】
そして、図２に示すように、前記基準加速度演算手段１１により算出されてなまし処理された基準加速度αS （Ｓ１）と、前記実加速度演算手段１２により算出されてなまし処理された実加速度αR （Ｓ２）とが、道路状況判定手段１７にて比較される（Ｓ３）。具体的には、実加速度αR と基準加速度αS との差（αR −αS ＝ａ）が求められ、この値ａが、所定のプラス値であるｂよりも大きい場合（ｂ＜ａ）、車輌が降坂路を走行中と判定して、降坂路マップが選択され（Ｓ４）、また上記値ａが所定マイナス値である−ｃよりも小さい場合（ａ＜−ｃ）、登坂路を走行中と判定し、登坂路マップが選択され（Ｓ５）、そして上記値ａが上記プラス値ｂとマイナス値−ｃとの間にある場合（−ｃ＜ａ＜ｂ）、平坦路を走行中と判定して、平坦路マップが選択される（Ｓ６）。
【００４１】
上記ステップＳ４，Ｓ５，Ｓ６が、シフトパターン変更手段１９に相当し、上記選択されたマップに基づき、変速出力手段２０が所定シフト信号を出力して、自動変速機２を所定変速段に変速操作する。
【００４２】
前記平坦路マップは、図３(a) に示すようにスロットル開度及び車速に基づく通常のシフトパターンからなる変速マップであり、前記登坂路マップは、図３(b) に示すように、上記平坦路マップより各シフト線が高速側に所定量偏倚している。なお、図３において、実線は、アップシフトでのシフト線であり、点線は、ダウンシフトでのシフト線である。上記ステップＳ３における実加速度αR と基準加速度との差ａの絶対値の大きさから道路勾配が判定され、該判定された登坂路の勾配により、多数用意されている登坂路マップから該勾配に対応するマップが選択される。なお、登坂路マップは、通常走行中に変速が頻繁に行われることを防止するため３速及び４速等の高速段側のみが高速側に偏倚しているものでもよく、また低スロットル開度のみで高速側に偏倚しているものでもよい。
【００４３】
前記降坂路マップは、図４に示すように、降坂路勾配［％］と車速［ｋｍ／ｈ］とに基づく線図からなる。実線は３→４アップシフトのシフト線で、その斜線部分は、降坂路勾配に基づく車輌に作用する加速度、即ち下り坂による車輌重力に基づく車輌前進方向の力と、エンジンブレーキによる車輌を減速する後進方向の力とが釣合った状態となる線である。なお、上記降坂路勾配は、前記ステップＳ３における実加速度αR と基準加速度αS との差ａの数値に基づき判定される。
【００４４】
具体的には、勾配ｅ（例えば５％）と車速ｆ（例えば８０ｋｍ／ｈ）との交点に３→４シフト線があるが、勾配ｅのままで車速がｇ（例えば９０ｋｍ／ｈ）増速すると、シフト線との差ｉだけエンジンブレーキ力が車輌重量に基づく前進方向力に対して大きくなり、勾配ｅのままで車速がｈ（例えば７０ｋｍ／ｈ）に減速すると、シフト線との差ｊだけ、車輌重量に基づく前進方向力がエンジンブレーキ力に対して大きくなる。
【００４５】
従って、道路勾配ｅにある場合、車速ｆを越えて高速になると、３→４アップシフトしてエンジンブレーキ力を減少し、また車速ｆより低速になると、４→３ダウンシフトしてエンジンブレーキ力を増加することになり、車速ｆにおいて、道路勾配ｅに基づく車輌前進方向力とエンジンブレーキ力とが釣合って、運転者は、アクセルペダルをオフした状態で該車速ｈが保持されることになる。なお、アップシフト側もダウンシフト側も同じ実線からなる１本のシフト線にすると、車速ｈを挟んでシフト操作が頻繁に切換わるハンチング状態となるため、実際には、点線で示す４→３ダウンシフト線との間にヒステリシスを設けて、上記ハンチングを回避している。なお、上記シフト線は、図示の上記釣合った状態からわずかに右方向又は左方向にずらしたものでもよい。この場合、傾斜部分では、右方向にずらしたものにあっては、よりエンジンブレーキ効果が得られ、左方向にずらしたものにあっては、緩やかなエンジンブレーキ効果が得られる。また、図４では、３−４シフトについてのみ説明したが、他の変速段にあっても、同様にシフト線を設定してもよく、また他の変速段では車速のみに依存するシフト線（図４において縦方向に延びる垂直線）を設定してもよい。
【００４６】
ついで、前記図１に示すゲイン変更手段１６及び休止手段１５について、図５ないし図８に沿って具体的に説明する。
【００４７】
図５ないし図８は、降坂路にあって運転者がブレーキペダルを踏んだ状態を示すものである。車輌が降坂路に入って運転者がフートブレーキ操作をすると、基準加速度αS は、前述したように、平坦路を基準としてエンジン出力トルクに基づき算出されるので、上記降坂路への車輌進入及びフートブレーキ操作による走行抵抗増加に影響されることなく、平坦路での走行時と同じ一定の値に維持されているが、実加速度αR は、上記フートブレーキ操作による走行抵抗増加に影響されて、該走行抵抗増加量低下する。
【００４８】
実際は、前記フィルタ処理手段によるなまし処理により、図５及び図６の点線で示すように、実線で示すなまし処理しない生の実加速度に対して所定応答遅れを伴って低下する。従って、該ブレーキ作動状態、即ちブレーキスイッチ１０のＯＮ状態にあっては、前記実加速度と基準加速度との比較による道路勾配の判定は休止される。
【００４９】
従来の技術では、フートブレーキ作動がなくなり、ブレーキスイッチがＯＦＦになった後も、上記なまし処理がそのまま継続するので、図５の一点鎖線及び図６(a) に示すように、比較的長い応答遅れがあり、従って長いブレーキオフ後のディレイタイマｔ1 が設定されている。具体的には、図８の従来［Ｅ′（ｎ）］（一点鎖線）で示すように、ブレーキスイッチオフ後のなまし処理を伴う１回目の（ｎ＝１）の実加速度Ｅ′（１）は、ブレーキスイッチオン時に算出された前回までのなまし処理による値Ｅ（０）と該１回目の実際の車速に基づく実加速度ｅ（１）とにより行われる。即ち、Ｅ′（１）＝［Ｅ（０）＊３＋ｅ（１）］／４にて算出される。同様に、所定時間（１００ｍｓ）経過後の第２回目（ｎ＝２）の実加速度Ｅ′（２）は、上記１回目で算出された値Ｅ′（１）と該２回目の実際の車速に基づく実加速度ｅ（２）とにより、Ｅ′（２）＝［Ｅ（１）＊３＋ｅ（２）］／４にて算出される。以下同様に３回目（ｎ＝３）の実加速度Ｅ′（３）は、Ｅ′（３）＝［Ｅ（２）＊＋ｅ（３）］／４にて算出される。
【００５０】
これに対し、本発明の実施例によると、図７に示すように、ブレーキスイッチのＯＮからＯＦＦへの切換え操作、即ちブレーキのオフイベントがあったか否かが判断され（Ｓ１０）、オフイベントがあった場合（ＹＥＳ）、タイマ手段１５（図１参照）により比較的短いオフディレクタイマｔ2 が設定される（ｔ2 ＝１；Ｓ１１）。そして、車速センサ７による実際の車速から、なまし処理を行わない生の実加速度が算出される（Ｓ１２）。
【００５１】
次のサイクルからの実加速度の算出に際して、上記ステップＳ１０におけるブレーキオフイベントはないので（ＮＯ）、なまし処理された実加速度が算出される（Ｓ１３）。そして、該なまし処理された実加速度αR の算出は、上記設定されたオフディレイタイマｔ2 が経過するまで繰返される（ＮＯ；Ｓ１４）。該オフディレイタイマｔ2 が経過した状態で、上述したように実加速度αR と基準加速度αS とが比較されて降坂路及びその勾配が判定される（Ｓ１５）。即ち、ブレーキオフ直後のフィルタ処理手段１３のなまし処理が、なまし処理中止手段１６ａにより中止されるように変更される。
【００５２】
具体的には、図８の本発明［Ｅ（ｎ）］で示すように、ブレーキスイッチのＯＮからＯＦＦへの切換え後の１回目（ｎ＝１）の実加速度Ｅ（１）は、その時点で算出された車速に基づく実際の加速度ｅ（１）となる。即ち、Ｅ（１）＝ｅ（１）となる。第２回目の実加速度Ｅ（２）は、上記１回目の実加速度Ｅ（１）と実際に算出された加速度ｅ（２）にてなまし処理されて算出される。即ち、Ｅ（２）＝Ｅ［（１）＊３＋ｅ（２）］／４にて算出される。同様に、３回目の実加速度Ｅ（３）は、上記２回目の実加速度Ｅ（２）にてなまし処理されて、Ｅ（３）＝［Ｅ（２）＊３＋ｅ（３）］／４にて算出される。
【００５３】
なお、上記２回目（ｎ＝２）以降の実加速度の算出値は、上述したようになまし処理され、前回なまし処理値の係数が３、実検出値の係数が１で、前記ゲインは［１／４］となり、また１回目（ｎ＝１）の実加速度は、生の検出値ｅ（１）がそのまま採用されるので、前回なまし処理の係数が０、実検出値の係数が１となり、ゲインは１となる。従って、前記なまし処理中止手段１６ａの作動は、ゲイン変更手段１６がなまし処理のゲインを大きくする（具体的には１）ように変更することになる。また、該ゲイン変更手段による変更は、上記１に限らず、例えば前回なまし処理値Ｅ（ｎ−１）の値を１、２にする等によりゲインＧを［１／２］、［１／３］等の前記２回目（ｎ＝２）より大きくなるように変更してもよい。また、ブレーキスイッチオフ直後の（なまし処理中止（Ｇ＝１）又はゲインを大きく変更する）制御サイクルは、１回に限らず、ディレイタイムｔ2 の設定時間によっては、２回、３回等の複数回でもよく、更に制御サイクル毎にゲインを徐々に小さくするように、例えばｎ＝１でＧ＝１、ｎ＝２でＧ＝１／２、ｎ＝３でＧ＝１／３のように変更し、そしてｎ＝４で通常のＧ＝１／４に戻す等にしてもよい。
【００５４】
これにより、図５の点線及び図６(b) に示すように、１回目の実加速度αR の算出は、なまし処理されない生の実加速度又は大きなゲインによる実加速度を用いるので、フートブレーキによる走行抵抗増加量がなくなることに基づく急激な実際の実加速度の増加に合せて、応答遅れを生じることなく急激に立上り、次のサイクルからは、上記急激に立上がった実加速度に基づくなまし処理を行って、誤差及び外乱を吸収しつつ滑らかに復帰し、全体として比較的早く道路勾配に基づく実加速度の算出値が得られ、これによりブレーキオフ後のディレイタイマ時間ｔ2 を短く設定することが可能となる。
【００５５】
従って、図５に示すように、上記ディレイタイマｔ2 の経過後、実加速度αR と基準加速度αS との差ａ（＝αR −αS ）により降坂路が判定され、早期に図４に示す降坂路用マップが選択され、上記差ａの数値に基づき算出される道路勾配及び車速により変速段が求められる。これにより、降坂路にあってカーブが断続するような場合、フートブレーキが断続的に操作されても、ブレーキスイッチオフ後早期に復帰し、道路勾配に応じた変速段が設定される。
【００５６】
ついで、参考までに、車輌が登坂路に進入した直後の前記ゲイン変更手段１６（図１）の作動について、図９ないし図１１に沿って説明する。
【００５７】
車輌が登坂路に進入すると、運転者はアクセルペダルを踏込んでスロットル開度が増大する。図９に示すように、実加速度αＲは、車速に依存するため、上記スロットル開度の変化により影響を受けることがないが、スロットル開度に依存するエンジン出力トルクにて算出される実際の基準加速度は、上記スロットル開度による影響を受けて図１０の細線実線ｅ（ｎ）で示すように変化するため、道路状況判定に影響を与えないように、所定の不感帯を構成するディレイタイマが設定されている。更に、該基準加速度αＳの算出に際しても、トルクコンバータの滑り等による誤差及び外乱を吸収するため、所定のなまし処理が施されるため、その分上記ディレイタイマは長く設定されることもある。
【００５８】
従来の技術による場合、上記スロットル開度変化開始に際しても通常のなまし処理と同じ処理、即ち図１０の一点鎖線で示すＥ′（ｎ）のように、前回のなまし処理された値Ｅ（ｎ−１）と、現サイクル（ｎ）での車速に基づき算出される実際の加速度ｅ（ｎ）との所定係数を乗じた平均値、即ちＥ′（ｎ）＝［Ｅ（ｎ−１）＊３＋ｅ（ｎ）］／４にて算出される。具体的には、スロットル変化後の１回目のサイクル（ｎ＝１）では、Ｅ′（１）＝［Ｅ（０）＊３＋ｅ（１）］／４、２回目のサイクル（ｎ＝２）では、Ｅ′（２）＝［Ｅ（１）＊３＋ｅ（２）］／４、３回目のサイクル（ｎ＝３）では、Ｅ′（３）＝［Ｅ（２）＊３＋ｅ（３）］／４となる。
【００５９】
このため、従来の技術にあっては、図９の一点鎖線で示すように、比較的大きなゲイン（Ｇ＝１／４）に基づく上記比較的応答遅れの大きいなまし処理に対応した長いディレイタイマ時間ｔ3 が設定されている。
【００６０】
これに対し、本発明の実施例によると、図１０の実線及び図１１に示すように、アクセルペダルの踏込み作動、即ちスロットル開度の増加イベントにより（Ｓ２０）、タイマ手段１５（図１）のタイマｔを０にセットして計時を開始する（ｔ＝０；Ｓ２１）。そして、該タイマによる時間ｔを、予め設定されている所定時間ｔM と比較し（Ｓ２２）、上記計時時間ｔが所定時間ｔM 以内の場合（ｔ＞ｔM ）、前回のなまし処理済の値Ｅ（ｎ−１）の係数を大きくした小さなゲインによる基準加速度のなまし処理を行い（Ｓ２３）、該小さなゲインによるなまし処理は、上記計時時間ｔが所定時間ｔM を越えない限り、所定サイクル（１００ｍｓ）毎に複数回繰返される。
【００６１】
具体的には、図１０の実線に示すように、スロットル開度の増加変化から１回目のサイクル（ｎ＝１）において、基準加速度のなまし処理Ｅ（１）は、前回のなまし処理による値をＥ（０）、該サイクルで検出したスロットル開度等に基づく基準加速度値をｎ（１）とすると、Ｅ（１）＝［Ｅ（０）＊９＋ｅ（１）］／１０となる。即ち、前回なまし処理の値に対する係数が通常の場合の３から９と３倍になり、その分ゲインＧは［Ｇ＝（１／１０）］と小さくなり、スロットル開度変化の基準加速度への影響が小さくなる。２回目のサイクル（ｎ＝２）も、同様にＥ（２）＝［Ｅ（１）＊９＋ｅ（２）］／１０となり、計時時間ｔが所定時間ｔM を越えない範囲で、例えば９回目のサイクル（ｎ＝９）まで繰返される。
【００６２】
そして、計時時間ｔが前記所定時間ｔM を越えると（ステップＳ２２でＮＯ；ｔ＞ｔM ）、例えば通常のなまし処理と同様な、大きなゲインによるなまし処理が行われる（Ｓ２４）。該大きなゲインによるなまし処理は、前記計時ｔが、予め設定されている所定時間ｔ4 を越えない範囲（ｔ＞ｔ4 ）で複数回繰返される（Ｓ２５）。そして、上記計時時間ｔが上記所定時間ｔ4 、即ち予め設定された比較的短いディレイタイマとなる所定時間ｔ4 （ｔ4 ＜ｔ3 ；図９参照）を経過すると、基準加速度αS は、上記スロットル開度変化による影響がなくなった定常状態に復帰した状態になり、実加速度αR と上記基準加速度αS とを比較され、登坂路の判定及びその勾配が推定されて、該道路勾配に対応した所定の登坂路用変速マップが選択される（Ｓ２６）。
【００６３】
具体的には、図１０の実線に示すように、計時時間ｔが所定時間ｔM を越えた状態にあっては、例えば１０サイクル目（ｎ＝１０）となっており、該サイクルでの基準加速度のなまし処理Ｅ（１０）は、９回目でのなまし処理された値をＥ（９）、１０サイクル目での基準加速度値をｅ（１０）とすると、Ｅ（１０）＝［Ｅ（９）＊３＋ｅ（１０）］／４となる。即ち、通常の係数３によるゲインＧ（＝１／４）からなるなまし処理が各サイクル毎に行われ、該大きいゲインによるなまし処理よりスロットル開度変化に基づく誤差、外乱等を吸収して、本来の基準加速度αS に収束する。
【００６４】
なお、上記実施例によるゲイン変更手段は、所定時間ｔM でゲインを小→大へ切換えたが、制御サイクル（ｎ）毎又は所定複数制御サイクル毎に徐々にゲインを大きくするように変更してもよい。
【００６５】
なお、道路状況の判定は、実加速度と基準加速度との差に限らず、比等の他の比較方法によってもよく、またシフトパターンの変更は、変速マップの選択に限らず、他の変速点の変更方法によってもよい。また、フィルタ処理手段によるなまし処理は、上述説明した方法に限らず、上下偏差を平均化する他の方法でもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る変速制御の概略を示すブロック図。
【図２】本発明に係る変速制御のメインフロー図。
【図３】 (a) は、平坦路変速マップ、(b) は、登坂路用変速マップの一例を示す図。
【図４】降坂路変速マップを示す図。
【図５】降坂走行時にフートブレーキが作動した場合の作動を示すタイムチャート。
【図６】 (a) は、従来の技術による作動を示すタイムチャート、(b) は本発明の実施例による作動を示すタイムチャート。
【図７】ブレーキＯＮ−ＯＦＦ時の実加速度計算のフローチャート。
【図８】なまし処理の具体例を示す拡大図。
【図９】登坂時にアクセルペダルを踏込んだ場合の作動を示すタイムチャート。
【図１０】その具体例を示す拡大図。
【図１１】 (a) 、(b) は、アクセル踏込み時の基準加速度計算のフローチャート。
【符号の説明】
１ エンジン
２ 自動変速機（トランスミッション）
３ 電子制御部
５ Ｅ／Ｇ回転数センサ
６ Ｔ／Ｍ入力回転センサ
７ 車速センサ
９ スロットル開度センサ
１０ ブレーキスイッチ
１１ 基準加速度演算手段
１２ 実加速度演算手段
１３ フィルタ処理手段
１５ タイマ手段
１６ ゲイン変更手段
１７ 道路状況判定手段
１９ シフトパターン変更手段
αS 基準加速度
αR 実加速度
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機を搭載した車輌において、降坂時等の車輌走行抵抗の違いにより上記自動変速機の制御を変更する変速制御装置に係り、詳しくは上記変速制御におけるフィルタ処理、いわゆるなまし処理の制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記自動変速機の変速制御装置として、特開昭６１−４５１６０号公報に示されるものがある。このものは、自動変速機が車速とエンジン負荷とにより規定されるシフトパターンに沿って変速を行う車輌において、エンジン負荷を検出するエンジン負荷検出手段と、自動変速機の出力トルクに関連したトルクを検出するトルク検出手段と、車輌の加速度を検出する加速度検出手段と、を備え、上記エンジン負荷と、出力トルク及び加速度に応じて前記シフトパターンを変更する。
【０００３】
具体的には、平坦路で得られるべき変速機出力トルクに対する基準加速度を求め、該基準加速度と、上記加速度検出手段にて求めた実際の加速度とを比較し、例えば基準加速度に対する実加速度の比を求めて、車輌が走行している道路の降坂勾配を推測して変速マップを切換え、エンジンブレーキをマッチングしている。
【０００４】
なお、エンジン発生トルク（変速機入力トルク）と加速度に加えて車輌重量から走行抵抗を算出し、該走行抵抗が予め変速段によって設定された値より小さい場合には、所定のエンジンブレーキがかかる変速段を指令するようにした自動変速機制御装置も案出されている（特開平４−４３５１号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記基準加速度は、エンジン出力トルク（変速機ギヤ比等の係数の違いで変速機出力トルクと実質的に同一）に基づき算出されるため、車速、従ってフートブレーキによる影響はないが、実加速度は、車速に基づき算出されるため、運転者がブレーキを踏むことにより大きな影響を受ける。
【０００６】
従って図５に示すように、運転者のフートブレーキによる操作（ブレーキＯＮ）により、前記基準加速度αS と実加速度αR との間に差を生じ、両加速度を比較することにより道路勾配を推測することはできなくなり、ブレーキペダルスイッチのＯＮ作動中は上記道路勾配の推測判定は中断される。ところで、一般に、上述した自動変速機の変速制御にあっては、基準加速度及び実加速度は、所定時間（例えば１００ｍｓ）毎に上記エンジン出力トルク又は車速を検出することにより求められるが、各制御サイクル毎のこれら検出値は誤差及びノイズによる変動が大きく、所定フィルタ処理、いわゆるなまし処理が施される。
【０００７】
従って、図５の一点鎖線で示すように、該なまし処理による応答遅れ時間相当分も、上記両加速度の比較に基づく道路勾配判定を継続して中断する必要があり、ブレーキペダルスイッチＯＦＦ後も、比較的長いディレイタイマ時間ｔ1 を設定せざるを得ない。
【０００８】
このため、フートブレーキを作動した場合、降坂路判定が遅れてしまい、正確な道路勾配に応じた変速パターンの選択が遅れ、特に図５に示すように、降坂路進入直後にブレーキを踏んだ状態で、ブレーキＯＦＦ後、すぐまたカーブ等によりブレーキを踏むようなことが繰返されるような場合、降坂道路の判定を行うことができず、道路勾配による変速パターンの変更制御ができない場合も生ずる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る本発明は（図１参照）、エンジン出力トルクに基づき平坦路走行状態での基準加速度を算出する基準加速度演算手段（１１）と、
車速に基づき実際の加速度を算出する実加速度演算手段（１２）と、
前記基準加速度と実加速度を比較して道路の勾配状況を判定する道路状況判定手段（１７）と、を備え、
該道路状況判定手段による道路の勾配状況に基づき、自動変速機（２）のシフトパターンを変更してなる、車輌の変速制御装置において、
前記実加速度演算手段（１２）による実加速度（αＲ）の値をなまし処理するフィルタ手段（１３）と、
運転者のブレーキ操作により前記実加速度の値が前記道路の勾配状況を判定し得ない状態となる際に、前記道路状況判定手段（１７）の判定を休止する休止手段（１５）と、
該休止手段による休止中にあって、運転者がフートブレーキを踏んだ後解放した状態の実加速度（α Ｒ ）の値［ｅ（ｎ）］がそれ以前の値［Ｅ（ｎ−１）］に対して大きく影響するように前記フィルタ手段（１３）によるなまし処理のゲインを大きく変更するゲイン変更手段（１６）と、
を備えることを特徴とする車輌の変速制御装置にある。
【００１１】
請求項２に係る本発明は（図５、図６参照）、前記ゲイン変更手段は、運転者がフートブレーキを踏んだ後解放して、ブレーキスイッチ（１０）がオフに切換わると、該ブレーキスイッチのオフ直後の制御サイクルにおける前記なまし処理のゲインを大きくする、
ことを特徴とする請求項１記載の車輌の変速制御装置にある。
【００１５】
請求項３に係る本発明は（図１参照）、エンジン出力トルクに基づき平坦路走行状態での基準加速度（αＳ）を算出する基準加速度演算手段（１１）と、
車速に基づき実際の加速度（αＲ）を算出する実加速度演算手段（１２）と、
前記基準加速度と実加速度を比較して道路の勾配状況を判定する道路状況判定手段（１７）と、を備え、
該道路状況判定手段による道路の勾配状況に基づき、自動変速機（２）のシフトパターンを変更してなる、車輌の変速制御装置において、
前記実加速度演算手段による実加速度（α Ｒ ）の値をなまし処理するフィルタ手段（１３）と、
運転者のブレーキ操作により前記実加速度の値が前記道路状況を判定し得ない状態になる際に、前記道路状況判定手段の判定を休止する休止手段（１５）と、
該休止手段による休止中にあって、運転者がフートブレーキを踏んだ後解放した直後の制御サイクルにおける前記フィルタ処理手段によるなまし処理を中止するなまし処理中止手段（１６ａ）と、
を備えることを特徴とする車輌の変速制御装置にある。
【００１６】
請求項４に係る本発明は（図８参照）、前記なまし処理中止手段（１６ａ）は、運転者がフートブレーキを踏んだ後解放して、ブレーキスイッチ（１０）がオフに切換わった直後の制御サイクル（ｎ＝１）の前記なまし処理を中止する［Ｅ（１）＝ｅ（１）］、
ことを特徴とする車輌の変速制御装置にある。
【００１７】
請求項５に係る本発明は（図２参照）、前記道路状況判定手段は、前記実加速度（αＲ）と基準加速度（αＳ）との差（ａ）に基づき、平坦路か、登坂路か又は降坂路かを判定し、更に道路勾配を判定し、
該道路状況判定手段の判定に基づき、平坦路マップ、登坂路マップ、降坂路マップを選択する、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか記載の車輌の変速制御装置にある。
【００１８】
請求項６に係る本発明は（図４参照）、前記降坂路マップは、車速及び道路勾配に基づくシフト線からなる、
請求項５記載の車輌の変速制御装置にある。
【００２０】
［作用］
以上構成に基づき、各制御サイクル毎に、基準加速度演算手段（１１）がエンジン出力トルクに基づき平坦路走行状態での基準加速度（αＳ）を算出し、また実加速度演算手段（１２）が車速に基づき実際の実加速度（αＲ）を算出する。道路状況判定手段（１７）が、例えば両者の差（ａ＝αＲ−αＳ）により実加速度（αＲ）及び基準加速度（αＳ）を比較して、車輌が平坦、登坂路又は降坂路を走行中であるか及びその道路勾配を判定して、該判定に基づき、例えば平坦路マップ、登坂路マップ、降坂路マップを選択する等により変更パターンを道路状況に応じて変更する。
【００２１】
例えば降坂路進入に伴いフートブレーキを踏込むことにより、上記実加速度の算出が不適正となり、その間休止手段（１５）により上記道路状況の判定が休止される。この際、上記実加速度（αＲ ）の算出に際してフィルタ手段（１３）によるなまし処理が施されているため、上記運転者の操作が解放された後も、上記なまし処理による応答遅れのための所定ディレイタイマが設定されている。ブレーキスイッチ（１０）のオフにより、ゲイン変更手段（１６）がなまし処理のゲインを変更して、又は運転者操作直後の制御サイクルのなまし処理を中止して、実加速度を定常状態に早期に復帰させて、ディレイタイマの設定時間を短くする。
【００２２】
具体的には、ブレーキペダルを踏んだ後に解放して、ブレーキスイッチ（１０）がオフになると、その直後１回目のなまし処理を中止し、実際の生の実加速度の値［Ｅ（１）＝ｅ（１）］を採用し、次の制御サイクルから通常のなまし処理を行う。
【００２４】
なお、上記カッコ内の符号は図面と対照するためのものであるが、特許請求の範囲記載の構成に何等影響を与えるものではない。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１に係る本発明によると、運転者のブレーキ操作により道路の勾配状況の判定を中止する際、なまし処理のゲインを変更して、実加速度が定常状態に早期に復帰するようにしたので、上記休止のためのタイマ時間を短くすることが可能となり、安定した道路の勾配状況の判定に基づき、道路の勾配状況に対応して自動変速機のシフトパターン変更を行うことができる。
【００２６】
車輌が降坂路に進入して運転者がブレーキを踏んでも、ブレーキを解放すると、大きなゲインによるなまし処理により早期に実加速度を定常状態に復帰して、例えカーブが断続してブレーキをオン・オフしたとしても、降坂路の道路勾配に対応した適正なシフトパターンにより自動変速機を制御することができる。
【００２７】
請求項２に係る本発明によると、ブレーキスイッチオフ後の制御サイクルにおけるなまし処理のゲインを大きくするので、簡単な制御でもって、実加速度を早期に復帰して、道路状況の判定を早期に行うことができる。
【００３０】
請求項３に係る本発明によると、運転者の操作直後の制御サイクルにおけるなまし処理を中止するので、簡単な制御でもって急激に復帰して早期に道路の勾配状況の判定を行うことができる。
【００３１】
請求項３又は４に係る本発明によると、ブレーキスイッチオフ直後の制御サイクルにおけるなまし処理を中止して、簡単な制御でもって、実加速度を定常状態に確実に収束すると共に、なまし処理をしていない生の実加速度に合せて急激に実加速を復帰し、早期に道路の勾配状況の判定を行うことができる。
【００３２】
請求項５に係る本発明によると、実加速度と基準加速度との差に基づき、平坦路、登坂路及び降坂路の判別をすると共に、その道路勾配をも判定し、適正な変速マップを選択して、道路勾配に応じた正確な変速制御を行うことができる。
【００３３】
請求項６に係る本発明によると、降坂路マップは、車速及び道路勾配に基づくシフト線からなり、下り勾配による車輌重力に基づく前進方向力と、エンジンブレーキ力とが略々釣合った状態に変速制御を行うことができ、運転者は、格別の操作することなく、道路勾配に適合した自動変速機の変速制御により車輌を適正な速度を維持して走行することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明に係る変速制御装置の全体概略を示すブロック図であり、エンジン１と、トルクコンバータ及び伝達経路を変更して前進４速、後進１速等の多数の変速段を有する自動変速機（トランスミッション）２と、該トランスミッションに変速信号を出力する電子制御部（ＥＣＵ）３と、を備える。更に、エンジン回転数を検出するセンサ５、トランスミッションの入力部の回転数を検出するセンサ６、トランスミッションの出力部の回転数即ち車速を検出するセンサ７、運転者のアクセルペダル操作に基づくスロットル開度を検出するセンサ９、運転者のフートブレーキペダルの操作を検出するブレーキスイッチ１０を有する。
【００３６】
また、電子制御部３は、トランスミッション２の出力トルク（即ちエンジン出力トルク）に基づく基準加速度αS を演算する手段１１と、実際の車速に基づく実加速度αR を演算する手段１２と、上記基準加速度算出及び実加速度算出の誤差及びノイズを吸収するフィルタ処理、いわゆるなまし処理を行う手段１３と、フートブレーキペダル又はアクセルペダル等の運転者の操作により道路状況の判定が不可能となる場合に該判定を休止する休止手段１５と、上記フィルタ処理（以下なまし処理という）のゲインを変更する手段１６又は該なまし処理自体を中止する（即ちゲインを１とする）なまし処理中止手段１６ａと、そしてなまし処理された上記基準加速度αS と実加速度αR を比較することにより、平坦路、登坂路、降坂路を判別しかつ道路の勾配を判定する道路状況判定手段１７と、該判定に基づき変速マップを選択するシフトパターン変更手段１９と、該変速マップに基づき所定変速段信号を前記トランスミッション２に向けて出力する変速出力手段２０と、を備えている。
【００３７】
具体的には、基準加速度演算手段１１は、スロットル開度センサ９によるスロットル開度及びＥ／Ｇ回転センサ５からのエンジン回転数によりエンジン出力トルクを求め、またトルクコンバータの入出力回転数から変速比に基づきトルク比を算出し、上記エンジン出力トルク及びトルク比からトランスミッションの入力トルクを求め、更にＴ／Ｍ入力回転センサ６及び車速センサ７に基づくギヤ比によりトランスミッション２の出力トルクを演算する。そして、該出力トルクと、平坦路での走行抵抗、車輌質量及び駆動車輪半径とからなる所定値とから、車輌が平坦面を走行している状態（基準状態）における、エンジン２の出力トルク（従って自動変速機出力トルク）に基づく基準加速度αS が演算される。
【００３８】
一方、実加速度演算手段１２は、車速センサ７にて検出される車速を微分することにより実加速度を演算する。これら基準加速度及び実加速度値は、所定時間毎、例えば１００ｍｓ毎に演算されるが、これら実際の算出値は、ギザギザした偏差の大きい値からなるため、フィルタ処理手段１３にて所定のなまし処理を行う。ここで、なまし処理とは、所定時間毎のサンプリング検出に際して、今回の検出値をそのまま採用するのではなく、過去の検出値が平均化された前回の算出値を加味することにより、算出される値を平坦化する処理であって、本実施例においては、前回のなまし処理された値をＥ（ｎ−１）、今回検出に基づく実加速度又は基準加速度をｅ（ｎ）とすると、今回のなまし処理による加速度Ｅ（ｎ）は、
Ｅ（ｎ）＝｛３×Ｅ（ｎ−１）＋ｅ（ｎ）｝／４
にて求められる。このようにして、所定時間毎に更新されてなまし処理された基準加速度αS 及び実加速度αR が順次求められる。
【００３９】
また、前記ゲイン変更手段にて変更されるゲインとは、前記なまし処理における今回のなまし処理された値と今回の検出値との比であり、具体的には、上記Ｅ（ｎ）を求める際の今回の検出値ｅ（ｎ）の係数（上記実施例では１）と、前回のなまし処理された値Ｅ（ｎ−１）の係数（上記実施例では３）とにて求められる。上記実施例では、ゲインは、［１／４］となるが、例えば前記なまし処理Ｅ（ｎ−１）の係数が９で今回の検出値ｅ（ｎ）の係数が１である場合、ゲイン［１／１０］となって小さくなる。また、前回のなまし処理Ｅ（ｎ−１）を採用せず、今回の検出値ｅ（ｎ）のみを採用する場合、即ちなまし処理を中止した状態では、上記ゲインは、１となる。
【００４０】
そして、図２に示すように、前記基準加速度演算手段１１により算出されてなまし処理された基準加速度αS （Ｓ１）と、前記実加速度演算手段１２により算出されてなまし処理された実加速度αR （Ｓ２）とが、道路状況判定手段１７にて比較される（Ｓ３）。具体的には、実加速度αR と基準加速度αS との差（αR −αS ＝ａ）が求められ、この値ａが、所定のプラス値であるｂよりも大きい場合（ｂ＜ａ）、車輌が降坂路を走行中と判定して、降坂路マップが選択され（Ｓ４）、また上記値ａが所定マイナス値である−ｃよりも小さい場合（ａ＜−ｃ）、登坂路を走行中と判定し、登坂路マップが選択され（Ｓ５）、そして上記値ａが上記プラス値ｂとマイナス値−ｃとの間にある場合（−ｃ＜ａ＜ｂ）、平坦路を走行中と判定して、平坦路マップが選択される（Ｓ６）。
【００４１】
上記ステップＳ４，Ｓ５，Ｓ６が、シフトパターン変更手段１９に相当し、上記選択されたマップに基づき、変速出力手段２０が所定シフト信号を出力して、自動変速機２を所定変速段に変速操作する。
【００４２】
前記平坦路マップは、図３(a) に示すようにスロットル開度及び車速に基づく通常のシフトパターンからなる変速マップであり、前記登坂路マップは、図３(b) に示すように、上記平坦路マップより各シフト線が高速側に所定量偏倚している。なお、図３において、実線は、アップシフトでのシフト線であり、点線は、ダウンシフトでのシフト線である。上記ステップＳ３における実加速度αR と基準加速度との差ａの絶対値の大きさから道路勾配が判定され、該判定された登坂路の勾配により、多数用意されている登坂路マップから該勾配に対応するマップが選択される。なお、登坂路マップは、通常走行中に変速が頻繁に行われることを防止するため３速及び４速等の高速段側のみが高速側に偏倚しているものでもよく、また低スロットル開度のみで高速側に偏倚しているものでもよい。
【００４３】
前記降坂路マップは、図４に示すように、降坂路勾配［％］と車速［ｋｍ／ｈ］とに基づく線図からなる。実線は３→４アップシフトのシフト線で、その斜線部分は、降坂路勾配に基づく車輌に作用する加速度、即ち下り坂による車輌重力に基づく車輌前進方向の力と、エンジンブレーキによる車輌を減速する後進方向の力とが釣合った状態となる線である。なお、上記降坂路勾配は、前記ステップＳ３における実加速度αR と基準加速度αS との差ａの数値に基づき判定される。
【００４４】
具体的には、勾配ｅ（例えば５％）と車速ｆ（例えば８０ｋｍ／ｈ）との交点に３→４シフト線があるが、勾配ｅのままで車速がｇ（例えば９０ｋｍ／ｈ）増速すると、シフト線との差ｉだけエンジンブレーキ力が車輌重量に基づく前進方向力に対して大きくなり、勾配ｅのままで車速がｈ（例えば７０ｋｍ／ｈ）に減速すると、シフト線との差ｊだけ、車輌重量に基づく前進方向力がエンジンブレーキ力に対して大きくなる。
【００４５】
従って、道路勾配ｅにある場合、車速ｆを越えて高速になると、３→４アップシフトしてエンジンブレーキ力を減少し、また車速ｆより低速になると、４→３ダウンシフトしてエンジンブレーキ力を増加することになり、車速ｆにおいて、道路勾配ｅに基づく車輌前進方向力とエンジンブレーキ力とが釣合って、運転者は、アクセルペダルをオフした状態で該車速ｈが保持されることになる。なお、アップシフト側もダウンシフト側も同じ実線からなる１本のシフト線にすると、車速ｈを挟んでシフト操作が頻繁に切換わるハンチング状態となるため、実際には、点線で示す４→３ダウンシフト線との間にヒステリシスを設けて、上記ハンチングを回避している。なお、上記シフト線は、図示の上記釣合った状態からわずかに右方向又は左方向にずらしたものでもよい。この場合、傾斜部分では、右方向にずらしたものにあっては、よりエンジンブレーキ効果が得られ、左方向にずらしたものにあっては、緩やかなエンジンブレーキ効果が得られる。また、図４では、３−４シフトについてのみ説明したが、他の変速段にあっても、同様にシフト線を設定してもよく、また他の変速段では車速のみに依存するシフト線（図４において縦方向に延びる垂直線）を設定してもよい。
【００４６】
ついで、前記図１に示すゲイン変更手段１６及び休止手段１５について、図５ないし図８に沿って具体的に説明する。
【００４７】
図５ないし図８は、降坂路にあって運転者がブレーキペダルを踏んだ状態を示すものである。車輌が降坂路に入って運転者がフートブレーキ操作をすると、基準加速度αS は、前述したように、平坦路を基準としてエンジン出力トルクに基づき算出されるので、上記降坂路への車輌進入及びフートブレーキ操作による走行抵抗増加に影響されることなく、平坦路での走行時と同じ一定の値に維持されているが、実加速度αR は、上記フートブレーキ操作による走行抵抗増加に影響されて、該走行抵抗増加量低下する。
【００４８】
実際は、前記フィルタ処理手段によるなまし処理により、図５及び図６の点線で示すように、実線で示すなまし処理しない生の実加速度に対して所定応答遅れを伴って低下する。従って、該ブレーキ作動状態、即ちブレーキスイッチ１０のＯＮ状態にあっては、前記実加速度と基準加速度との比較による道路勾配の判定は休止される。
【００４９】
従来の技術では、フートブレーキ作動がなくなり、ブレーキスイッチがＯＦＦになった後も、上記なまし処理がそのまま継続するので、図５の一点鎖線及び図６(a) に示すように、比較的長い応答遅れがあり、従って長いブレーキオフ後のディレイタイマｔ1 が設定されている。具体的には、図８の従来［Ｅ′（ｎ）］（一点鎖線）で示すように、ブレーキスイッチオフ後のなまし処理を伴う１回目の（ｎ＝１）の実加速度Ｅ′（１）は、ブレーキスイッチオン時に算出された前回までのなまし処理による値Ｅ（０）と該１回目の実際の車速に基づく実加速度ｅ（１）とにより行われる。即ち、Ｅ′（１）＝［Ｅ（０）＊３＋ｅ（１）］／４にて算出される。同様に、所定時間（１００ｍｓ）経過後の第２回目（ｎ＝２）の実加速度Ｅ′（２）は、上記１回目で算出された値Ｅ′（１）と該２回目の実際の車速に基づく実加速度ｅ（２）とにより、Ｅ′（２）＝［Ｅ（１）＊３＋ｅ（２）］／４にて算出される。以下同様に３回目（ｎ＝３）の実加速度Ｅ′（３）は、Ｅ′（３）＝［Ｅ（２）＊＋ｅ（３）］／４にて算出される。
【００５０】
これに対し、本発明の実施例によると、図７に示すように、ブレーキスイッチのＯＮからＯＦＦへの切換え操作、即ちブレーキのオフイベントがあったか否かが判断され（Ｓ１０）、オフイベントがあった場合（ＹＥＳ）、タイマ手段１５（図１参照）により比較的短いオフディレクタイマｔ2 が設定される（ｔ2 ＝１；Ｓ１１）。そして、車速センサ７による実際の車速から、なまし処理を行わない生の実加速度が算出される（Ｓ１２）。
【００５１】
次のサイクルからの実加速度の算出に際して、上記ステップＳ１０におけるブレーキオフイベントはないので（ＮＯ）、なまし処理された実加速度が算出される（Ｓ１３）。そして、該なまし処理された実加速度αR の算出は、上記設定されたオフディレイタイマｔ2 が経過するまで繰返される（ＮＯ；Ｓ１４）。該オフディレイタイマｔ2 が経過した状態で、上述したように実加速度αR と基準加速度αS とが比較されて降坂路及びその勾配が判定される（Ｓ１５）。即ち、ブレーキオフ直後のフィルタ処理手段１３のなまし処理が、なまし処理中止手段１６ａにより中止されるように変更される。
【００５２】
具体的には、図８の本発明［Ｅ（ｎ）］で示すように、ブレーキスイッチのＯＮからＯＦＦへの切換え後の１回目（ｎ＝１）の実加速度Ｅ（１）は、その時点で算出された車速に基づく実際の加速度ｅ（１）となる。即ち、Ｅ（１）＝ｅ（１）となる。第２回目の実加速度Ｅ（２）は、上記１回目の実加速度Ｅ（１）と実際に算出された加速度ｅ（２）にてなまし処理されて算出される。即ち、Ｅ（２）＝Ｅ［（１）＊３＋ｅ（２）］／４にて算出される。同様に、３回目の実加速度Ｅ（３）は、上記２回目の実加速度Ｅ（２）にてなまし処理されて、Ｅ（３）＝［Ｅ（２）＊３＋ｅ（３）］／４にて算出される。
【００５３】
なお、上記２回目（ｎ＝２）以降の実加速度の算出値は、上述したようになまし処理され、前回なまし処理値の係数が３、実検出値の係数が１で、前記ゲインは［１／４］となり、また１回目（ｎ＝１）の実加速度は、生の検出値ｅ（１）がそのまま採用されるので、前回なまし処理の係数が０、実検出値の係数が１となり、ゲインは１となる。従って、前記なまし処理中止手段１６ａの作動は、ゲイン変更手段１６がなまし処理のゲインを大きくする（具体的には１）ように変更することになる。また、該ゲイン変更手段による変更は、上記１に限らず、例えば前回なまし処理値Ｅ（ｎ−１）の値を１、２にする等によりゲインＧを［１／２］、［１／３］等の前記２回目（ｎ＝２）より大きくなるように変更してもよい。また、ブレーキスイッチオフ直後の（なまし処理中止（Ｇ＝１）又はゲインを大きく変更する）制御サイクルは、１回に限らず、ディレイタイムｔ2 の設定時間によっては、２回、３回等の複数回でもよく、更に制御サイクル毎にゲインを徐々に小さくするように、例えばｎ＝１でＧ＝１、ｎ＝２でＧ＝１／２、ｎ＝３でＧ＝１／３のように変更し、そしてｎ＝４で通常のＧ＝１／４に戻す等にしてもよい。
【００５４】
これにより、図５の点線及び図６(b) に示すように、１回目の実加速度αR の算出は、なまし処理されない生の実加速度又は大きなゲインによる実加速度を用いるので、フートブレーキによる走行抵抗増加量がなくなることに基づく急激な実際の実加速度の増加に合せて、応答遅れを生じることなく急激に立上り、次のサイクルからは、上記急激に立上がった実加速度に基づくなまし処理を行って、誤差及び外乱を吸収しつつ滑らかに復帰し、全体として比較的早く道路勾配に基づく実加速度の算出値が得られ、これによりブレーキオフ後のディレイタイマ時間ｔ2 を短く設定することが可能となる。
【００５５】
従って、図５に示すように、上記ディレイタイマｔ2 の経過後、実加速度αR と基準加速度αS との差ａ（＝αR −αS ）により降坂路が判定され、早期に図４に示す降坂路用マップが選択され、上記差ａの数値に基づき算出される道路勾配及び車速により変速段が求められる。これにより、降坂路にあってカーブが断続するような場合、フートブレーキが断続的に操作されても、ブレーキスイッチオフ後早期に復帰し、道路勾配に応じた変速段が設定される。
【００５６】
ついで、参考までに、車輌が登坂路に進入した直後の前記ゲイン変更手段１６（図１）の作動について、図９ないし図１１に沿って説明する。
【００５７】
車輌が登坂路に進入すると、運転者はアクセルペダルを踏込んでスロットル開度が増大する。図９に示すように、実加速度αＲは、車速に依存するため、上記スロットル開度の変化により影響を受けることがないが、スロットル開度に依存するエンジン出力トルクにて算出される実際の基準加速度は、上記スロットル開度による影響を受けて図１０の細線実線ｅ（ｎ）で示すように変化するため、道路状況判定に影響を与えないように、所定の不感帯を構成するディレイタイマが設定されている。更に、該基準加速度αＳの算出に際しても、トルクコンバータの滑り等による誤差及び外乱を吸収するため、所定のなまし処理が施されるため、その分上記ディレイタイマは長く設定されることもある。
【００５８】
従来の技術による場合、上記スロットル開度変化開始に際しても通常のなまし処理と同じ処理、即ち図１０の一点鎖線で示すＥ′（ｎ）のように、前回のなまし処理された値Ｅ（ｎ−１）と、現サイクル（ｎ）での車速に基づき算出される実際の加速度ｅ（ｎ）との所定係数を乗じた平均値、即ちＥ′（ｎ）＝［Ｅ（ｎ−１）＊３＋ｅ（ｎ）］／４にて算出される。具体的には、スロットル変化後の１回目のサイクル（ｎ＝１）では、Ｅ′（１）＝［Ｅ（０）＊３＋ｅ（１）］／４、２回目のサイクル（ｎ＝２）では、Ｅ′（２）＝［Ｅ（１）＊３＋ｅ（２）］／４、３回目のサイクル（ｎ＝３）では、Ｅ′（３）＝［Ｅ（２）＊３＋ｅ（３）］／４となる。
【００５９】
このため、従来の技術にあっては、図９の一点鎖線で示すように、比較的大きなゲイン（Ｇ＝１／４）に基づく上記比較的応答遅れの大きいなまし処理に対応した長いディレイタイマ時間ｔ3 が設定されている。
【００６０】
これに対し、本発明の実施例によると、図１０の実線及び図１１に示すように、アクセルペダルの踏込み作動、即ちスロットル開度の増加イベントにより（Ｓ２０）、タイマ手段１５（図１）のタイマｔを０にセットして計時を開始する（ｔ＝０；Ｓ２１）。そして、該タイマによる時間ｔを、予め設定されている所定時間ｔM と比較し（Ｓ２２）、上記計時時間ｔが所定時間ｔM 以内の場合（ｔ＞ｔM ）、前回のなまし処理済の値Ｅ（ｎ−１）の係数を大きくした小さなゲインによる基準加速度のなまし処理を行い（Ｓ２３）、該小さなゲインによるなまし処理は、上記計時時間ｔが所定時間ｔM を越えない限り、所定サイクル（１００ｍｓ）毎に複数回繰返される。
【００６１】
具体的には、図１０の実線に示すように、スロットル開度の増加変化から１回目のサイクル（ｎ＝１）において、基準加速度のなまし処理Ｅ（１）は、前回のなまし処理による値をＥ（０）、該サイクルで検出したスロットル開度等に基づく基準加速度値をｎ（１）とすると、Ｅ（１）＝［Ｅ（０）＊９＋ｅ（１）］／１０となる。即ち、前回なまし処理の値に対する係数が通常の場合の３から９と３倍になり、その分ゲインＧは［Ｇ＝（１／１０）］と小さくなり、スロットル開度変化の基準加速度への影響が小さくなる。２回目のサイクル（ｎ＝２）も、同様にＥ（２）＝［Ｅ（１）＊９＋ｅ（２）］／１０となり、計時時間ｔが所定時間ｔM を越えない範囲で、例えば９回目のサイクル（ｎ＝９）まで繰返される。
【００６２】
そして、計時時間ｔが前記所定時間ｔM を越えると（ステップＳ２２でＮＯ；ｔ＞ｔM ）、例えば通常のなまし処理と同様な、大きなゲインによるなまし処理が行われる（Ｓ２４）。該大きなゲインによるなまし処理は、前記計時ｔが、予め設定されている所定時間ｔ4 を越えない範囲（ｔ＞ｔ4 ）で複数回繰返される（Ｓ２５）。そして、上記計時時間ｔが上記所定時間ｔ4 、即ち予め設定された比較的短いディレイタイマとなる所定時間ｔ4 （ｔ4 ＜ｔ3 ；図９参照）を経過すると、基準加速度αS は、上記スロットル開度変化による影響がなくなった定常状態に復帰した状態になり、実加速度αR と上記基準加速度αS とを比較され、登坂路の判定及びその勾配が推定されて、該道路勾配に対応した所定の登坂路用変速マップが選択される（Ｓ２６）。
【００６３】
具体的には、図１０の実線に示すように、計時時間ｔが所定時間ｔM を越えた状態にあっては、例えば１０サイクル目（ｎ＝１０）となっており、該サイクルでの基準加速度のなまし処理Ｅ（１０）は、９回目でのなまし処理された値をＥ（９）、１０サイクル目での基準加速度値をｅ（１０）とすると、Ｅ（１０）＝［Ｅ（９）＊３＋ｅ（１０）］／４となる。即ち、通常の係数３によるゲインＧ（＝１／４）からなるなまし処理が各サイクル毎に行われ、該大きいゲインによるなまし処理よりスロットル開度変化に基づく誤差、外乱等を吸収して、本来の基準加速度αS に収束する。
【００６４】
なお、上記実施例によるゲイン変更手段は、所定時間ｔM でゲインを小→大へ切換えたが、制御サイクル（ｎ）毎又は所定複数制御サイクル毎に徐々にゲインを大きくするように変更してもよい。
【００６５】
なお、道路状況の判定は、実加速度と基準加速度との差に限らず、比等の他の比較方法によってもよく、またシフトパターンの変更は、変速マップの選択に限らず、他の変速点の変更方法によってもよい。また、フィルタ処理手段によるなまし処理は、上述説明した方法に限らず、上下偏差を平均化する他の方法でもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る変速制御の概略を示すブロック図。
【図２】本発明に係る変速制御のメインフロー図。
【図３】 (a) は、平坦路変速マップ、(b) は、登坂路用変速マップの一例を示す図。
【図４】降坂路変速マップを示す図。
【図５】降坂走行時にフートブレーキが作動した場合の作動を示すタイムチャート。
【図６】 (a) は、従来の技術による作動を示すタイムチャート、(b) は本発明の実施例による作動を示すタイムチャート。
【図７】ブレーキＯＮ−ＯＦＦ時の実加速度計算のフローチャート。
【図８】なまし処理の具体例を示す拡大図。
【図９】登坂時にアクセルペダルを踏込んだ場合の作動を示すタイムチャート。
【図１０】その具体例を示す拡大図。
【図１１】 (a) 、(b) は、アクセル踏込み時の基準加速度計算のフローチャート。
【符号の説明】
１ エンジン
２ 自動変速機（トランスミッション）
３ 電子制御部
５ Ｅ／Ｇ回転数センサ
６ Ｔ／Ｍ入力回転センサ
７ 車速センサ
９ スロットル開度センサ
１０ ブレーキスイッチ
１１ 基準加速度演算手段
１２ 実加速度演算手段
１３ フィルタ処理手段
１５ タイマ手段
１６ ゲイン変更手段
１７ 道路状況判定手段
１９ シフトパターン変更手段
αS 基準加速度
αR 実加速度
Claims (6)
- エンジン出力トルクに基づき平坦路走行状態での基準加速度を算出する基準加速度演算手段と、
車速に基づき実際の加速度を算出する実加速度演算手段と、
前記基準加速度と実加速度を比較して道路の勾配状況を判定する道路状況判定手段と、
を備え、
該道路状況判定手段による道路の勾配状況に基づき、自動変速機のシフトパターンを変更してなる、車輌の変速制御装置において、
前記実加速度演算手段による実加速度の値をなまし処理するフィルタ手段と、
運転者のブレーキ操作により前記実加速度の値が前記道路の勾配状況を判定し得ない状態となる際に、前記道路状況判定手段の判定を休止する休止手段と、
該休止手段による休止中にあって、運転者がフートブレーキを踏んだ後解放した状態の実加速度の値がそれ以前の値に対して大きく影響するように前記フィルタ手段によるなまし処理のゲインを大きく変更するゲイン変更手段と、
を備えることを特徴とする車輌の変速制御装置。 - 前記ゲイン変更手段は、運転者がフートブレーキを踏んだ後解放して、ブレーキスイッチがオフに切換わると、該ブレーキスイッチのオフ直後の制御サイクルにおける前記なまし処理のゲインを大きくする、
ことを特徴とする請求項１記載の車輌の変速制御装置。 - エンジン出力トルクに基づき平坦路走行状態での基準加速度を算出する基準加速度演算手段と、
車速に基づき実際の加速度を算出する実加速度演算手段と、
前記基準加速度と実加速度を比較して道路の勾配状況を判定する道路状況判定手段と、
を備え、
該道路状況判定手段による道路の勾配状況に基づき、自動変速機のシフトパターンを変更してなる、車輌の変速制御装置において、
前記実加速度演算手段による実加速度の値をなまし処理するフィルタ手段と、
運転者のブレーキ操作により前記実加速度の値が前記道路の勾配状況を判定し得ない状態になる際に、前記道路状況判定手段の判定を休止する休止手段と、
該休止手段による休止中にあって、運転者がフートブレーキを踏んだ後解放した直後の制御サイクルにおける前記フィルタ処理手段によるなまし処理を中止するなまし処理中止手段と、
を備えることを特徴とする車輌の変速制御装置。 - 前記なまし処理中止手段は、運転者がフートブレーキを踏んだ後解放して、ブレーキスイッチがオフに切換わった直後の制御サイクルの前記なまし処理を中止する、
ことを特徴とする請求項３記載の車輌の変速制御装置。 - 前記道路状況判定手段は、前記実加速度と基準加速度との差に基づき、平坦路か、登坂路か又は降坂路かを判定し、更に道路勾配を判定し、
該道路状況判定手段の判定に基づき、平坦路マップ、登坂路マップ、降坂路マップを選択する、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか記載の車輌の変速制御装置。 - 前記降坂路マップは、車速及び道路勾配に基づくシフト線からなる、
請求項５記載の車輌の変速制御装置。
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