JP3988362B2 - 自動車用自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用自動変速機の制御装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジン負荷等から予測される自動車の予測加速度と自動車の実加速度との間の加速度偏差を求め、この加速度偏差の値に基いて路面の勾配を推定することによって路面の勾配に応じた自動変速制御を行うようにした自動車用自動変速機の制御装置が、例えば、特公昭５９−８６９８号や特公平１−５５３４６号として既に知られている。
【０００３】
これらの従来技術においては、スロットル開度や変速比等の現在値を始めとする自動車の運転操作状況を検出し、これと同じ運転操作条件を適用して平坦路を走行したときに得られるであろう加速度の値を所定の演算式に基いて予測し、この予測加速度と現時点における自動車の実加速度とを比較して路面の勾配状態を推定するのが一般的である。
【０００４】
具体的には、登坂路を走行する際には平坦路を走行する場合に比べて同一運転操作条件下での加速度が小さくなるので、前述した予測加速度が実加速度を上回ることを以って登坂路走行中であると推定することができる。また、これとは逆に、降坂路を走行する際には、平坦路を走行する場合に比べて同一運転操作条件下での加速度が大きくなるので、前述した実加速度が予測加速度を上回ることを以って降坂路走行中であると推定することができる。
【０００５】
通常、登坂路の走行中にはエンジンに掛かる負荷が増大し、十分な加速を行うためには大きなトルク出力が要求されるので、シフトアップのタイミングを遅めにして相対的に高い回転数でエンジンを回転させる必要がある。また、これとは逆に、降坂路を走行する際にはエンジンブレーキによる減速が要求される場合が多いので、シフトダウンのタイミングを早めにすることが望ましい。
【０００６】
そこで、このような状況を考慮して、自動車用自動変速機の制御装置内には、登坂路走行に適した登坂路用変速マップと降坂路走行に適した降坂路用変速マップとが予め準備されており、自動車用自動変速機の制御装置は、前述した推定結果に基いて何れかの変速マップを選択するようになっている。
【０００７】
自動車の実加速度は車速センサによって検出された車速を微分して求めるのが普通であるが、車速センサによって検出される車速には、自動車の振動等に伴って生じるノイズが含まれるため、単に、１サンプリング周期間の車速の変化量をサンプリング周期で除しただけで適切な実加速度が求められるとは限らない。
【０００８】
更に、適切でない実加速度の値を使用して求めた加速度偏差の値に基いて路面の勾配を推定すれば、路面の勾配状態を適切に判定できなくなるといった問題が生じる。
【０００９】
そこで、実加速度と予測加速度との間の加速度偏差を求める際には、１サンプリング周期の加速度偏差の値だけでなく、それ以前の幾つかのサンプリング周期で求められた加速度偏差の値も考慮し、これらの加速度偏差のデータに対し現在のサンプリング周期で求められた加速度偏差の重みを反映させる平滑化処理を行って路面の勾配判定のための平滑加速度偏差を求めることが一般に行われている。
【００１０】
このような処理を行うことにより、車速センサから出力される車速に含まれるノイズの影響が軽減されて信頼性の高い加速度偏差が得られるようになり、結果的に、路面の勾配判定が的確に行えるようになるメリットがある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
このような平滑化処理はノイズの影響を軽減するには有効であるが、現時点におけるサンプリング周期で求められた加速度偏差の値が勾配の判定結果に直ちに影響を与えないため、加速度偏差の絶対値自体が比較的小さいような場合、勾配の判定に長い時間が掛かってしまうといった問題がある。
【００１２】
具体的には、加速度偏差の絶対値自体が小さくなる場合とは、降坂路走行中に高いギャ段でアクセルＯＦＦとしたときであり、このような状況下で勾配の判定に長い時間が費やされると、降坂路走行の判定に要する時間が長くなり、エンジンブレーキの使用等を考慮した降坂路用変速マップが直ちに選択されず、エンジンブレーキの効きが不十分となるといった問題を生じる場合がある。
【００１３】
【発明の目的】
そこで、本発明の目的は、前記従来技術の欠点を解消し、加速度偏差の絶対値が比較的小さくなる区間、つまり、降坂路を含む運転状況下での勾配判定を短時間の内に実施することができ、常に、勾配に応じた適切な変速マップを選択することのできる自動車用自動変速機の制御装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、自動車の実加速度を検出する実加速度検出手段と、［（エンジントルク×トルクコンバータトルク比×変速比／タイヤ径−走行抵抗）／車両重量］によって自動車の加速度を予測する加速度予想手段と、路面の勾配に対応させて自動変速の実行タイミングを記憶した複数の変速マップと、実加速度検出手段で検出された実加速度から加速度予想手段で予測された予測加速度を減じて所定のサンプリング周期毎に実加速度と予測加速度との間の加速度偏差を求め、直前の幾つかのサンプリング周期で求められた加速度偏差と現在のサンプリング周期で求められた加速度偏差とを母集合とする加速度偏差のデータに対して現在のサンプリング周期で求められた加速度偏差を所定の割合で反映させて平滑加速度偏差を算出する平滑加速度偏差演算手段と、平滑加速度偏差演算手段により求められた平滑加速度偏差の値が平坦路と降坂路との境界を示す正の値からなる第一の判定値よりも大きい場合には前記複数の変速マップの内から降坂路用変速マップを選択する一方、前記平滑加速度偏差の値が平坦路と登坂路との境界を示す負の値からなる第二の判定値よりも小さい場合には前記複数の変速マップの内から登坂路用変速マップを選択し、さらに前記平滑加速度偏差の値が前記第一の判定値と前記第二の判定値との間にある場合には前記複数の変速マップの内から平坦路用変速マップを選択する変速マップ選択手段と、変速マップ選択手段により選択された変速マップに基いて自動変速の実行タイミングを制御する自動変速制御手段とを備えた自動車用自動変速機の制御装置であり、前記目的を達成するため、特に、実加速度検出手段で検出された実加速度と加速度予想手段で予測された予測加速度との大小関係を比較する比較手段と、予測加速度が実加速度を越える場合には平滑加速度偏差演算手段に対し現在のサンプリング周期で求められた加速度偏差を反映させる割合を減少させる指令を出力する一方、前記予測加速度が実加速度を越えない場合には平滑加速度偏差演算手段に対して現在のサンプリング周期で求められた加速度偏差を反映させる割合を増大させる指令を出力する重み付け調整手段とを設けたことを特徴とする構成を有する。
【００１５】
このような構成によれば、予測加速度が実加速度を越えた場合、つまり、自動車が登坂路を走行している可能性が高い場合に現在のサンプリング周期で求められた加速度偏差の値が平滑加速度偏差に与える影響が抑制され、また、予測加速度が実加速度を越えない場合、つまり、自動車が降坂路を走行している可能性が高い場合には現在のサンプリング周期で求められた加速度偏差の値が平滑加速度偏差に与える影響が増幅される。
従って、自動車が登坂路を走行している可能性が高い場合に比べて自動車が降坂路を走行している可能性が高い場合の方が平滑加速度偏差の変動の応答速度が速くなり、加速度偏差の絶対値が小さくなるような状況下、つまり、アクセルをＯＦＦ状態とした降坂時であっても、短い時間で平滑加速度偏差の値を増大させることができ、早急に降坂路用変速マップを選択できるようになる。
より具体的にいえば、降坂路にさしかかる前、つまり、平坦路あるいは登坂路を走行している場合には、一般に、実加速度から予測加速度を減じた加速度偏差の値は各サンプリング周期において負または零の値となっている。自動車が降坂路に入ると予測加速度の値は実加速度の値を下回るので実加速度から予測加速度を減じた加速度偏差の値は正の値に転じるが、前述したとおり、この段階ではアクセルがＯＦＦとされている場合が多く、実加速度および予測加速度が共に零に近い値を示しているため、加速度偏差の値が正の値であってもその絶対値が小さい。ここで、従来のように、過去のサンプリング周期における加速度偏差の値を大幅に反映して平滑加速度偏差の値を算出すると、負または零の値を有する過去のサンプリング周期における加速度偏差の影響で平滑加速度偏差の値がいつまでたっても正の値にならず、その値が相対的に大きな値つまり平坦路と降坂路との境界を示す正の値からなる第一の判定値に達することもない。本発明は、このような問題を解消するため、予測加速度が実加速度を越えない場合、つまり、自動車が降坂路を走行している可能性が高い場合に限り、現在のサンプリング周期で求められた加速度偏差の値を平滑加速度偏差に大幅に反映させ、この平滑加速度偏差の値が早い時期に相対的に大きな値すなわち平坦路と降坂路との境界を示す正の値からなる第一の判定値に達するようにして、降坂路用変速マップを早急に選択できるようにしたものである。
【００１６】
具体的には、前記平滑加速度偏差演算手段は、直前のサンプリング周期で求められた平滑加速度偏差（Ｄｐ）と現在のサンプリング周期で求められた加速度偏差（Ｄｎ）および０＜Ｋ＜１の範囲の数値からなる重み付け係数（Ｋ）の値に基いてＫ・Ｄｎ＋（１−Ｋ）・Ｄｐの演算式を実行することで現在のサンプリング周期における平滑加速度偏差（Ｄ）を求める平滑加速度偏差演算機能と、該演算処理実行後の現在のサンプリング周期の時間内において前記平滑加速度偏差（Ｄｐ）の値を前記平滑加速度偏差（Ｄ）の値に書き替える演算データ更新機能とによって構成することができ、また、前記重み付け調整手段は、０＜Ｋｄ＜１の範囲の数値からなる第一の重み付け係数（Ｋｄ）と０＜Ｋｕｆ＜１かつＫｕｆ＜Ｋｄの範囲の数値からなる第二の重み付け係数（Ｋｕｆ）とを記憶する重み付け係数記憶機能と、前記予測加速度が前記実加速度を越える場合に前記重み付け係数（Ｋ）に第一の重み付け係数（Ｋｕｆ）を設定する一方、前記予測加速度が前記実加速度を越えない場合には前記重み付け係数（Ｋ）に第二の重み付け係数（Ｋｄ）を設定する重み付け係数設定機能とによって構成することができる。
【００１７】
Ｋ・Ｄｎ＋（１−Ｋ）・Ｄｐの演算式において、（１−Ｋ）・Ｄｐの項は直前の幾つかのサンプリング周期で求められた加速度偏差の重み、また、Ｋ・Ｄｎの項は現在のサンプリング周期で求められた加速度偏差の重みである。
従って、予測加速度が実加速度を越える場合に重み付け係数（Ｋ）に第一の重み付け係数（Ｋｕｆ）を設定し、また、予測加速度が前記実加速度を越えない場合には、それよりも値の小さな第二の重み付け係数（Ｋｄ）を設定することにより、予測加速度が実加速度を越える場合には現在のサンプリング周期で求められた加速度偏差の影響の割合を減少させ、かつ、予測加速度が実加速度を越えない場合には現在のサンプリング周期で求められた加速度偏差の影響の割合を増大させるといったことが可能となる。
Ｋ・Ｄｎ＋（１−Ｋ）・Ｄｐの演算式によって現在のサンプリング周期における平滑加速度偏差（Ｄ）の値を求めた後、この平滑加速度偏差（Ｄ）の値を次のサンプリング周期の演算式で用いる平滑加速度偏差（Ｄｐ）の値として更新設定するといった処理がサンプリング周期毎に繰り返し実行されるので、Ｋ・Ｄｎ＋（１−Ｋ）・Ｄｐの演算式における（１−Ｋ）・Ｄｐの項は、あたかも漸化式のように、直前の幾つかのサンプリング周期で求められた加速度偏差の影響を含んだ値となる。
【００１８】
複数の変速マップとしては、降坂路用変速マップおよび登坂路用変速マップに加え、平坦路用変速マップを設けることが可能である。この場合、変速マップ選択手段は、平滑加速度偏差の値が、平坦路と降坂路との境界を示す正の値からなる第一の判定値よりも大きい場合には降坂路用変速マップを選択し、平滑加速度偏差の値が、平坦路と登坂路との境界を示す負の値からなる第二の判定値よりも小さい場合には登坂路用変速マップを選択し、平滑加速度偏差の値が、第一の判定値と第二の判定値との間にある場合には平坦路用変速マップを選択するように構成する。
【００１９】
路面の勾配のタイプを降坂，登坂，平坦の３つのタイプに分けて各々の勾配に最適な変速マップを準備することにより、自動変速の実行タイミングを一層的確に制御できるようになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明を適用した一実施形態の自動車用自動変速機１およびその制御装置２の要部を簡略化して示したブロック図である。
【００２１】
自動車用自動変速機１の制御装置２には、エンジン３の負荷を検出するスロットル開度センサ４，エンジン３の回転速度を検出するエンジン回転センサ５，車速を検出するための車速センサ６，自動車用自動変速機１における入力軸の回転速度を検出する入力軸回転センサ７，シフト位置を検出するシフト位置スイッチ８、および、ブレーキの作動状態を検出するブレーキスイッチ９の各々が接続されている。そして、制御装置２は、これらのセンサおよびスイッチ類によって検出される自動車の運転状態に基いて適切な変速比を演算処理によって求め、シフトソレノイド１０，１１を駆動制御することで、自動車用自動変速機１の変速比を自動制御するようになっている。
【００２２】
以上の点に関しては、ＣＶＴ等を始めとする通常の自動車用自動変速機の分野において既に公知な事項となっているので、詳細な構造や作用原理に関する説明は省略する。
【００２３】
この実施形態の制御装置２は、演算処理用のＣＰＵと、その制御プログラムを格納したＲＯＭ、および、演算処理用のデータを一時記憶するためのＲＡＭ等によって構成される。図２は制御装置２のＣＰＵによって実施される演算機能の概略を示した機能ブロック図である。
【００２４】
実加速度検出手段１２は、前述した車速センサ６と制御装置２のＣＰＵの演算機能とによって構成される。例えば、車速センサ６から出力される速度検出信号を所定のサンプリング周期毎にＣＰＵが読み込み、そのサンプリング周期で検出された自動車の速度から１サンプリング周期前に検出された自動車の速度を減じ、その値をサンプリング周期で除すことによって実加速度を求めることができる。
但し、自動車の振動や駆動輪のスリップ等のために車速センサ６で検出される車速自体にノイズ（外乱）が含まれる場合もあり、この実加速度検出手段１２によって求められた加速度が本質的に正しい加速度であるといった保証はない。
【００２５】
加速度予測手段１３は、主に、前述したスロットル開度センサ４およびシフト位置スイッチ８と制御装置２のＣＰＵの演算機能とによって構成される。
予測加速度は、理論的に、〔（エンジン出力トルク×トルクコンバータトルク比×変速比／タイヤ径−走行抵抗）／車両重量〕の演算式によって求めることができる。このうち、エンジン出力トルクはエンジンに送り込まれる空気量、つまり、スロットル開度センサ４からの信号によって推定することが可能であり、トルクコンバータトルク比はエンジン回転数と自動車用自動変速機１における入力軸の回転速度の比によって決まり、変速比はシフト位置スイッチ８等からの信号に基いて求められる。タイヤ径と車両重量は定数である。また、走行抵抗は車速との関係によって特定できるので、車速と走行抵抗との関係を記憶したデータファイル等をＲＯＭに記憶させておき、車速に応じてこのデータファイルを参照することにより容易に求めることができる。つまり、制御装置２のＣＰＵの演算処理によって、平坦路の走行を前提とした場合の予測加速度を求めることが可能である。
【００２６】
これらの運転操作条件、つまり、エンジン出力トルク，トルクコンバータトルク比，変速比，タイヤ径，走行抵抗，車両重量等が同一であっても、登坂路を走行する際には平坦路を走行する場合に比べて自動車に作用する重力の抵抗が大きくなるため、自動車の加速度が減少する。また、これとは逆に、降坂路を走行する際には平坦路を走行する場合に比べて重力の影響により加速度が増大する。従って、基本的には、実加速度検出手段１２によって求められた実加速度と加速度予測手段１３によって推定された予測加速度との大小関係を比較することによって、自動車がどのような勾配の路面を走行しているのかを判定することが可能である。
【００２７】
つまり、実加速度から予測加速度を減じた加速度偏差の値が零よりも大きければ自動車は降坂路を走行していることになり、また、この加速度偏差が零よりも小さな値であれば登坂路を走行中、そして、加速度偏差の値が概ね零であれば平坦路を走行中であると判定することができる。
【００２８】
しかしながら、前述したとおり、自動車の振動や駆動輪のスリップ等によるノイズが実加速度の演算結果に影響を与えているため、単に、実加速度および予測加速度の瞬間的な値を比較するだけでは適切に勾配の判定を実施することは困難である。
【００２９】
このような不都合を解消するのが平滑加速度偏差演算手段１４であり、この平滑加速度偏差演算手段１４は、制御装置２のＣＰＵによって主要部を構成され、直前の幾つかのサンプリング周期で求められた加速度偏差と現在のサンプリング周期で求められた加速度偏差とを母集合とする加速度偏差のデータに対し、現在のサンプリング周期で求められた加速度偏差を所定の割合で反映させて平滑加速度偏差を算出する機能を備える。
【００３０】
その実質的な機能は、直前のサンプリング周期で求められた平滑加速度偏差をＤｐ、現在のサンプリング周期で求められた加速度偏差をＤｎとし、０＜Ｋ＜１の範囲で設定されたた重み付け係数Ｋ（なまし係数ともいう）を利用して、Ｄ＝Ｋ・Ｄｎ＋（１−Ｋ）・Ｄｐの演算式を実行し、現在のサンプリング周期における平滑加速度偏差Ｄを求めることによって達成される。
【００３１】
与式から明らかなように、０＜Ｋ＜１の範囲で重み付け係数Ｋの値を大きめに設定すれば、現在のサンプリング周期で求められた加速度偏差Ｄｎの値が平滑加速度偏差Ｄに及ぼす影響が大きくなり、また、これとは逆に、０＜Ｋ＜１の範囲で重み付け係数Ｋの値を小さ目に設定すれば、現在のサンプリング周期で求められた加速度偏差Ｄｎの値が平滑加速度偏差Ｄに及ぼす影響は小さくなる。
【００３２】
このようにして重み付け係数Ｋの値を適切に選択することで、自動車の振動や駆動輪のスリップ等によるノイズの影響を除去して適切な実加速度、つまり、平滑加速度偏差Ｄを求めることが可能となる。実際に路面の勾配状態を判定する際には、実加速度から予測加速度を減じた加速度偏差の値ではなく、この平滑加速度偏差Ｄを使用する。
【００３３】
しかし、加速度偏差の絶対値自体が比較的小さいような場合、例えば、アクセルをＯＦＦにして降坂路を走行しているときのように実加速度および予測加速度が共に零に近い値を示すような状況下においては、重み付け係数Ｋの値を小さ目に設定すると、平滑加速度偏差Ｄの変化の応答が遅れ気味となり、降坂路の勾配判定に長い時間が掛かってしまうといった弊害が生じる。
また、既に述べたとおり、重み付け係数Ｋの値を必要以上に大きくしてしまうと、自動車の振動や駆動輪のスリップ等によるノイズの影響を除去して適切な実加速度を求めることが困難となる。
【００３４】
そこで、本実施形態においては、このような問題を解消するため、重み付け調整手段１５を設け、路面の勾配状況に応じて重み付け係数Ｋの値自体を調整するようにしている。
【００３５】
重み付け調整手段１５は、制御装置２のＣＰＵによって主要部を構成され、同じく制御装置２のＣＰＵによって主要部を構成された比較手段１６からの信号を受け、加速度予測手段１３で求められた予測加速度が実加速度検出手段１２で求められた実加速度を越える場合、つまり、自動車が登坂路を走行している可能性が高い場合には、平滑加速度偏差演算手段１４に対して現在のサンプリング周期で求められた加速度偏差を反映させる割合を減少させる指令を出力する。また、予測加速度が実加速度を越えない場合、つまり、自動車が降坂路を走行している可能性が高い場合には、平滑加速度偏差演算手段１４に対して現在のサンプリング周期で求められた加速度偏差を反映させる割合を増大させる指令を出力する。
【００３６】
ここで、本実施形態においては、０＜Ｋｄ＜１の範囲の数値からなる第一の重み付け係数Ｋｄと０＜Ｋｕｆ＜１かつＫｕｆ＜Ｋｄの範囲の数値からなる第二の重み付け係数Ｋｕｆとが予め制御装置２のＲＯＭに保存されており、前述した現在の加速度偏差を反映させる割合を減少させるための指令は、値の小さな第二の重み付け係数Ｋｕｆを平滑加速度偏差演算手段１４の重み付け係数Ｋとして設定することにより達成され、また、現在の加速度偏差を反映させる割合を増大させるための指令は、値の大きな第一の重み付け係数Ｋｄを平滑加速度偏差演算手段１４の重み付け係数Ｋとして設定することにより達成される。
つまり、重み付けを調整するための指令は、実質的には、重み付け調整手段１５から平滑加速度偏差演算手段１４に設定される重み付け係数Ｋの値である。
【００３７】
そして、変速マップ選択手段１７は、平滑加速度偏差演算手段１４によって求められた平滑加速度偏差Ｄの値が相対的に大きい場合、より具体的には、平滑加速度偏差Ｄの値が平坦路と降坂路との境界を示す第一の判定値Ｄｄを越えた場合に、制御装置２のＲＯＭに準備された複数の変速マップ１８の内から降坂路用変速マップ１８ａを選択する一方、平滑加速度偏差Ｄの値が相対的に小さい場合、より具体的には、平滑加速度偏差Ｄの値が平坦路と登坂路との境界を示す第二の判定値Ｄｕを下回った場合には、制御装置２のＲＯＭに準備された複数の変速マップ１８の内から登坂路用変速マップ１８ｂを選択する。また、平滑加速度偏差Ｄの値が第一の判定値Ｄｄと第二の判定値Ｄｕとの間にある場合には、制御装置２のＲＯＭに準備された平坦路用変速マップ１８ｃを選択することになる。
【００３８】
通常、降坂路用変速マップ１８ａにおいては、エンジンブレーキによる減速要求等に的確に応える必要上、シフトダウンのタイミングが早めになるように変速タイミングが設定されており、また、登坂路用変速マップ１８ｂにおいては、登坂路における十分な加速を行い、かつ、ビジーシフトを防止するために、シフトアップのタイミングが遅めになるように設定されている。平坦路用変速マップ１８ｃの特性は両者の中間的なものである。
【００３９】
更に、本実施形態においては、平滑加速度偏差Ｄの値が微小に変動することによって頻繁に変速マップの選択状態が切り替わって走行状態が不安定になるのを防止するため、前述した第一の判定値Ｄｄよりも僅かに小さな第三の判定値Ｄｄ’と前述した第二の判定値Ｄｕよりも僅かに大きな第四の判定値Ｄｕ’の値が予めＲＯＭに設定されている。
そして、平滑加速度偏差Ｄの値が第一の判定値Ｄｄと第三の判定値Ｄｄ’との間にある場合には、降坂路用変速マップ１８ａと平坦路用変速マップ１８ｃとの間での選択操作の切り換えを行わず、それまで使用していた降坂路用変速マップ１８ａあるいは平坦路用変速マップ１８ｃをそのまま選択し続けるようにし、また、平滑加速度偏差Ｄの値が第二の判定値Ｄｕと第四の判定値Ｄｕ’との間にある場合には、登坂路用変速マップ１８ｂと平坦路用変速マップ１８ｃとの間での選択操作の切り換えを行わずに、それまで使用していた登坂路用変速マップ１８ｂあるいは平坦路用変速マップ１８ｃをそのまま選択し続けるようにしている。
【００４０】
第三の判定値Ｄｄ’と第四の判定値Ｄｕ’との大小関係は、Ｄｄ’＞Ｄｕ’である。
【００４１】
自動変速制御手段１９は、制御装置２のＣＰＵによって主要部を構成され、変速マップ選択手段１７によってその時点で選択されている変速マップの特性に基いて、従来と同様にして自動車用自動変速機１のシフトソレノイド１０，１１を制御し、自動車用自動変速機１の変速比を調整する。
【００４２】
以下、制御装置２におけるＣＰＵの処理動作を具体的に示す図３のフローチャートを参照して、図２に示した各手段の実質的な動作を詳細に説明する。図３の処理は制御装置２のＣＰＵによって所定周期毎に繰り返し実行されるものである。また、図３では変速マップの選択処理に関わる部分の処理のみを示すものとし、ＣＰＵによる他の自動制御に関しては説明を省略している。
【００４３】
まず、所定周期毎の変速マップ選択処理を開始した加速度予測手段１３としてのＣＰＵは、スロットル開度センサ４やシフト位置スイッチ８からのデータを読み込み、前述した〔（エンジン出力トルク×トルクコンバータトルク比×変速比／タイヤ径−走行抵抗）／車両重量〕の演算式を実行して予測加速度Ａｓを求める（ステップｓ１）。
【００４４】
次いで、実加速度検出手段１２としてのＣＰＵが、車速センサ６から車速の現在値を読み込み、この現在値と前回のサンプリング周期で取得された車速データとの間の速度偏差とサンプリング周期の時間長とに基いて実加速度Ａｒを求める（ステップｓ２）。
【００４５】
次いで、比較手段１６としてのＣＰＵは、実加速度Ａｒの値から予測加速度Ａｓの値を減じ、当該サンプリング周期に固有の加速度偏差Ｄｎの値を算出し（ステップｓ３）、この加速度偏差Ｄｎの値が零を越えているか否か、つまり、自動車が降坂路を走行している可能性が高いのか、登坂路または平坦路を走行している可能性が高いのかを判定する（ステップｓ４）。
【００４６】
そして、ステップｓ４の判別結果が真となった場合、つまり、自動車が降坂路を走行している可能性が高いと判定された場合には、重み付け調整手段１５における重み付け係数設定機能実現手段としてのＣＰＵは、値の大きな方の第一の重み付け係数Ｋｄを重み付け係数記憶機能実現手段としてのＲＯＭから選択して重み付け係数記憶レジスタＫに更新設定する（ステップｓ５）。
また、加速度偏差Ｄｎの値が零を越えておらず自動車が登坂路を走行している可能性が高いと判定された場合には、重み付け係数設定機能実現手段としてのＣＰＵは、値の小さな方の第二の重み付け係数Ｋｕｆを選択して重み付け係数記憶レジスタＫに更新設定する（ステップｓ６）。
【００４７】
このような処理操作により、自動車が降坂路を走行している可能性が高い場合には、平滑加速度偏差演算手段１４に対し現在のサンプリング周期で求められた加速度偏差Ｄｎを反映させる割合を増大させる指令が出力され、また、自動車が登坂路を走行している可能性が高い場合には、平滑加速度偏差演算手段１４に対し現在のサンプリング周期で求められた加速度偏差Ｄｎを反映させる割合を減少させる指令が出力されることになる。
【００４８】
次いで、平滑加速度偏差演算手段１４としてのＣＰＵは、直前のサンプリング周期で求められてＲＡＭ上に一時記憶されていた平滑加速度偏差Ｄｐの値を読み込み（ステップｓ７）、平滑加速度偏差演算機能実現手段としてのＣＰＵが、前述したＤ＝Ｋ・Ｄｎ＋（１−Ｋ）・Ｄｐの演算式を実行して、現在のサンプリング周期における平滑加速度偏差Ｄの値を算出する（ステップｓ８）。
そして、更に、演算データ更新機能実現手段としてのＣＰＵが、ここで求められた平滑加速度偏差Ｄの値を、次周期の処理で演算に使用するデータとしてレジスタＤｐに更新設定する（ステップｓ９）。
【００４９】
次いで、変速マップ選択手段１７としてのＣＰＵは、平滑加速度偏差Ｄの値が第一の判定値Ｄｄの値を超えているのか（ステップｓ１０）、第二の判定値Ｄｕの値を下回っているのか（ステップｓ１１）、第三の判定値Ｄｄ’と第四の判定値Ｄｕ’の範囲内にあるのか、あるいは、第一の判定値Ｄｄと第三の判定値Ｄｄ’との間または第二の判定値Ｄｕと第四の判定値Ｄｕ’との間にあるのかを判定する（ステップｓ１２）。
【００５０】
ここで、平滑加速度偏差Ｄの値が第一の判定値Ｄｄの値を超えていれば、自動車が明らかに降坂路を走行中であることを意味し、また、平滑加速度偏差Ｄの値が第二の判定値Ｄｕの値を下回っていれば、自動車が明らかに登坂路を走行中であることを意味する。また、平滑加速度偏差Ｄの値が第三の判定値Ｄｄ’と第四の判定値Ｄｕ’の範囲内にあれば、自動車が平坦路を走行中であることを意味する。
一方、平滑加速度偏差Ｄの値が第一の判定値Ｄｄと第三の判定値Ｄｄ’との間、または、第二の判定値Ｄｕと第四の判定値Ｄｕ’との間にある場合には、降坂路，平坦路，登坂路の何れの勾配を走行しているかを的確に判定するこが難しい不感帯の範囲にあることを意味し、このような状況下で不用意に変速マップの選択状態を切り換えると、過剰な回数の切り換え操作が行われて、いわゆるシフトビジーの問題が生じる可能性がある。
【００５１】
そこで、ステップｓ１０の判別結果が真となった場合、つまり、自動車が明らかに降坂路を走行している場合に限り、変速マップ選択手段１７としてのＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された複数の変速マップ１８の内から降坂路用変速マップ１８ａを選択し（ステップｓ１４）、また、ステップｓ１１の判別結果が真となった場合、つまり、自動車が明らかに登坂路を走行している場合に限って、変速マップ選択手段１７としてのＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された複数の変速マップ１８の内から登坂路用変速マップ１８ｂを選択する（ステップｓ１５）。
また、ステップｓ１２の判別結果が真となった場合、つまり、自動車が明らかに平坦路を走行している場合に限って、変速マップ選択手段１７としてのＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された複数の変速マップ１８の内から平坦路用変速マップ１８ｃを選択することになる（ステップｓ１３）。
【００５２】
これに対し、ステップｓ１０〜ステップｓ１２の判別結果が全て偽となった場合、つまり、平滑加速度偏差Ｄの値が第一の判定値Ｄｄと第三の判定値Ｄｄ’との間、あるいは、第二の判定値Ｄｕと第四の判定値Ｄｕ’との間にある場合には、平滑加速度偏差Ｄの微小な変化に伴う過剰なマップ切り換えによって生じるビジーシフトを防止するため、変速マップ選択手段１７としてのＣＰＵは、変速マップの選択切り換えは行わず、それまで使用していた変速マップの選択状態をそのまま維持することになる。
【００５３】
そして、自動変速制御手段１９としてのＣＰＵは、現時点で選択されている変速マップの特性に基き、従来と同様にしてシフトソレノイド１０，１１を駆動制御し、自動車用自動変速機１の変速比を調整する。この点に関しては従来技術と同様であるので処理の説明は割愛する。
【００５４】
以上に述べた処理操作が所定周期毎に繰り返し実行される結果、ステップｓ８のＤ＝Ｋ・Ｄｎ＋（１−Ｋ）・Ｄｐの演算式における（１−Ｋ）・Ｄｐの項は、あたかも漸化式のように、直前の幾つかのサンプリング周期で求められた加速度偏差の影響を含んだ値となる。これにより、瞬間的に生じる振動や駆動輪の滑り等によるノイズの影響が除去され、適切な平滑加速度偏差Ｄが求められる。
【００５５】
更に、自動車が降坂路を走行している可能性が高い場合、つまり、ステップｓ４の判定結果が真となる場合においては、登坂路を走行している場合と比べて相対的に大きな値を有する第一の重み付け係数Ｋｄの値が重み付け係数Ｋの値として採用されるので、実加速度Ａｒおよび予測加速度Ａｒから求められる加速度偏差Ｄｎの絶対値が相対的に小さくなる降坂路の走行中においても、ノイズによる影響が問題とならない範囲で、比較的短時間のうちに現在の加速度偏差Ｄｎの値を平滑加速度偏差Ｄに反映させ、平滑加速度偏差Ｄの値を第一の判定値Ｄｄまで上昇させることが可能となり、降坂路侵入後、短時間のうちに降坂路用変速マップ１８ａを使用した自動変速制御が実施できるようになる。そして、これにより、降坂路走行時におけるエンジンブレーキの動作性能が保証される。
【００５６】
以上、一実施形態として３種類の変速マップを利用する場合について述べたが、勾配の状況に応じて更に多数の変速マップを準備し、これに合わせてマップ選択の場合分けを実施するアルゴリズムを作成することも可能である。
【００５７】
また、重み付け係数Ｋの種別を３種以上とし、加速度偏差Ｄｎの値に応じて重み付け係数Ｋの値を更に細かく設定することも可能である。
【００５８】
実加速度Ａｒの演算に関しては前述したものに制限する必要はなく、公知の技術を任意に転用してよい。
【００６０】
【発明の効果】
本発明の自動車用自動変速機の制御装置によれば、自動車が登坂路を走行している可能性が高い場合には現在のサンプリング周期で求められた加速度偏差の値が平滑加速度偏差に与える影響が抑制される一方、自動車が降坂路を走行している可能性が高い場合には現在のサンプリング周期で求められた加速度偏差の値が平滑加速度偏差に与える影響が増幅される。この結果、登坂路を走行している場合に比べて降坂路を走行している場合の平滑加速度偏差の変動の応答速度を速くすることができ、アクセルをＯＦＦ状態とした降坂時であっても短い時間で平滑加速度偏差の値を増大させることができるようになり、早急に降坂路用変速マップを選択できるようになる。
しかも、実加速度と予測加速度との大小関係に基いて変速マップを選択するのではなく、平滑化された平滑加速度偏差の値に基いて変速マップを選択するので、加速度偏差を求める際の実速度に含まれるノイズの影響を免れて、降坂路用変速マップ，登坂路用変速マップ，平坦路用変速マップの内から勾配に応じた適切な変速マップを選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した一実施形態の自動車用自動変速機の要部を簡略化して示したブロック図である。
【図２】同実施形態の自動車用自動変速機の制御装置に配備されたＣＰＵによって実現される演算機能の概略を示した機能ブロック図である。
【図３】同ＣＰＵによって実施される変速マップ選択処理の要部を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１ 自動車用自動変速機
２ 自動車用自動変速機の制御装置
３ エンジン
４ スロットル開度センサ
５ エンジン回転センサ
６ 車速センサ
７ 入力軸回転センサ
８ シフト位置スイッチ
９ ブレーキスイッチ
１０ シフトソレノイド
１１ シフトソレノイド
１２ 実加速度検出手段
１３ 加速度予測手段
１４ 平滑加速度偏差演算手段
１５ 重み付け調整手段
１６ 比較手段
１７ 変速マップ選択手段
１８ 変速マップ
１８ａ 降坂路用変速マップ
１８ｂ 登坂路用変速マップ
１８ｃ 平坦路用変速マップ
１９ 自動変速制御手段

Claims (1)

1. 自動車の実加速度を検出する実加速度検出手段と、［（エンジントルク×トルクコンバータトルク比×変速比／タイヤ径−走行抵抗）／車両重量］によって自動車の加速度を予測する加速度予想手段と、路面の勾配に対応させて自動変速の実行タイミングを記憶した複数の変速マップと、前記実加速度検出手段で検出された実加速度から前記加速度予想手段で予測された予測加速度を減じて所定のサンプリング周期毎に実加速度と予測加速度との間の加速度偏差を求め、直前の幾つかのサンプリング周期で求められた加速度偏差と現在のサンプリング周期で求められた加速度偏差とを母集合とする加速度偏差のデータに対して前記現在のサンプリング周期で求められた加速度偏差を所定の割合で反映させて平滑加速度偏差を算出する平滑加速度偏差演算手段と、前記平滑加速度偏差演算手段により求められた平滑加速度偏差の値が平坦路と降坂路との境界を示す正の値からなる第一の判定値よりも大きい場合には前記複数の変速マップの内から降坂路用変速マップを選択する一方、前記平滑加速度偏差の値が平坦路と登坂路との境界を示す負の値からなる第二の判定値よりも小さい場合には前記複数の変速マップの内から登坂路用変速マップを選択し、さらに前記平滑加速度偏差の値が前記第一の判定値と前記第二の判定値との間にある場合には前記複数の変速マップの内から平坦路用変速マップを選択する変速マップ選択手段と、前記変速マップ選択手段により選択された変速マップに基いて自動変速の実行タイミングを制御する自動変速制御手段とを備えた自動車用自動変速機の制御装置であって、
   前記実加速度検出手段で検出された実加速度と前記加速度予想手段で予測された予測加速度との大小関係を比較する比較手段と、前記予測加速度が前記実加速度を越える場合には前記平滑加速度偏差演算手段に対し現在のサンプリング周期で求められた加速度偏差を反映させる割合を減少させる指令を出力する一方、前記予測加速度が前記実加速度を越えない場合には前記平滑加速度偏差演算手段に対して現在のサンプリング周期で求められた加速度偏差を反映させる割合を増大させる指令を出力する重み付け調整手段とを設け、
   前記平滑加速度偏差演算手段は、直前のサンプリング周期で求められた平滑加速度偏差（Ｄｐ）と現在のサンプリング周期で求められた加速度偏差（Ｄｎ）および０＜Ｋ＜１の範囲の数値からなる重み付け係数（Ｋ）の値に基いてＫ・Ｄｎ＋（１−Ｋ）・Ｄｐの演算式を実行することで現在のサンプリング周期における平滑加速度偏差（Ｄ）を求める平滑加速度偏差演算機能と、該演算処理実行後の現在のサンプリング周期の時間内において前記平滑加速度偏差（Ｄｐ）の値を前記平滑加速度偏差（Ｄ）の値に書き替える演算データ更新機能とを備え、
   前記重み付け調整手段は、０＜Ｋｄ＜１の範囲の数値からなる第一の重み付け係数（Ｋｄ）と０＜Ｋｕｆ＜１かつＫｕｆ＜Ｋｄの範囲の数値からなる第二の重み付け係数（Ｋｕｆ）とを記憶する重み付け係数記憶機能と、前記予測加速度が前記実加速度を越える場合に前記重み付け係数（Ｋ）に前記第一の重み付け係数（Ｋｕｆ）を設定する一方、前記予測加速度が前記実加速度を越えない場合には前記重み付け係数（Ｋ）に前記第二の重み付け係数（Ｋｄ）を設定する重み付け係数設定機能とを備えたことを特徴とする自動変速機の制御装置。

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