JP4180752B2 - 路面勾配に基づくエンジン出力制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両が走行する路面勾配を検出し、エンジンの出力を補正する、路面勾配に基づくエンジン出力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両の走行している路面の勾配を検出又は算出する技術が知られている。例えば、乗用車のように車両総重量を一定と見做なすことができる車両では、車両加速度とエンジントルク等とを用いて車両運動方程式から道路勾配を算出することができる。
【０００３】
これに対して、トラックやバスのような大型の車両では、空車時の積車時とで車両総重量の差が大きく、上述のように車両総重量をパラメータとして道路勾配を算出する手法では道路勾配を算出できない。
そこで、トラックやバスのような大型の車両では、車両にＧセンサを取り付け、このＧセンサから得られる車両の加速度成分と車両の傾斜との差から道路勾配を算出するようにした技術が知られている。
【０００４】
また、特開昭６２−３７５４９号公報には、クラッチ切断時の車速変化から路面勾配を算出するようにした技術が開示されている。すなわち、現在の車両速度をＶ、クラッチ切断時の車速をＶ₀ 、車両加速度をα、時間をｔとすると、クラッチ断状態時には下式が成り立つ。
Ｖ＝Ｖ₀ ＋αｔ
そして、上式より車両加速度αを算出して、この車両加速度αから路面勾配を算出するのである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の技術のうち、Ｇセンサを用いて道路勾配を算出する技術では、Ｇセンサが高価であるためコスト増を招くという課題がある。また、Ｇセンサは、一般に車体に取り付けられるが、車体にはいわゆる車体ひずみ（車体フレーム等のたわみ）等が生じる。Ｇセンサは感度が非常に高いため、車両の取り付け場所によってはこのような車体ひずみを検出してしまい誤差が生じるおそれがある。
【０００６】
一方、特開昭６２−３７５４９号公報に開示された技術では、転がり抵抗等を無視しているため、実際の車両の状態を表す式としては不十分であり、車両の走行路が登坂路，降坂路及び平坦路のいずれかであるかをある程度判定可能であるが、精度良く路面勾配を算出することはできないという課題がある。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、低コストで且つ正確に路面勾配を検出できるようにした、路面勾配検出装置を提供することを目的とする。
【０００７】
ところで、変速操作中（変速機がニュートラル且つクラッチが切断）では、車速変化は路面勾配に応じたものとなる。例えば登坂路ではゆっくりと変速操作を行なうと変速操作中に車速が大きく低下してしまい、変速操作終了時にいわゆるシフトショックが生じることが考えられる。そこで、この路面勾配に応じてエンジン出力を制御して、変速操作時のシフトショックを低減したいという要望がある。
【０００８】
本発明は、このような要望に基づいて創案されたもので、変速操作時のシフトショックを極力低減できるようにした、路面勾配に基づくエンジン出力制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の本発明の路面勾配に基づくエンジン出力制御装置では、ニュートラル検出手段により変速機の変速段がニュートラル状態であることが検出されると、実加速度検出手段によりこのときの車両の実加速度が検出される。また、理論加速度算出手段により、空車状態の車両のニュートラル状態での平坦路走行における理論加速度が算出される。次に、勾配負荷度算出手段により、上記実加速度と上記理論加速度との差が勾配負荷度α_ＩＬとして算出される。なお、このような計算を行なうことにより、未知のパラメータである路面の転がり抵抗係数の影響が極力排除される。そして、勾配算出手段では、勾配負荷度α_ＩＬと重力加速度ｇとに基づいて、ニュートラル状態における車両の走行路面の勾配θが下式により算出される。
ｓｉｎθ＝−α_ＩＬ／ｇ
なお、勾配θは登坂路では負の値となり、降坂路では正の値となる。
【００１０】
また、エンジン出力制御手段によりエンジン回転数及びエンジン負荷に基づきエンジンの出力が制御されるとともに、上記勾配算出手段で路面勾配が検出されると、この路面勾配に応じて、変速時のシフトショックを低減するべくエンジン出力補正手段によりエンジン出力が補正される。特に、エンジン出力補正手段は、変速中において変速機がニュートラル状態での空走時の加速度を路面勾配に基づいて算出し、クラッチ接続時には、上記の空走時の加速度となるようにエンジン出力を一定時間保持するように補正する。これにより、変速操作を円滑に行なうことができ、変速操作に伴うショックを低減することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の第１実施形態に係る路面勾配検出装置について説明すると、図１はその要部構成を示す模式的な機能ブロック図である。なお、本実施形態では、路面勾配検出装置を図示しない大型トラック等の車両に適用した場合について説明する。
【００１２】
車両には、図１に示すように、ニュートラルセンサ（ニュートラル検出手段）１，クラッチセンサ２及び車速センサ３等のセンサが設けられるとともに、これらのセンサ１〜３からの情報に基づいて路面勾配を算出する制御手段（ＥＣＵ）４が設けられている。
ここで、ニュートラルセンサ１は図示しない平行軸式変速機（トランスミッション又はＴ／Ｍと記す）の変速段がニュートラル（中立）になるとこれを検出してＥＣＵ４に出力するものである。なお、このようなニュートラルセンサ１以外にも、少なくとも変速段がニュートラルとなると、これを検出できるものであれば他のセンサを用いてもよい。
【００１３】
また、クラッチセンサ２は、クラッチの断接を検出するものであって、クラッチ板の断接を直接検出するセンサを用いてもよいし、ドライバのクラッチペダルの踏み込みを検出するセンサを用いてもよい。また、車速センサ３は、図示しない車両の速度を検出するセンサである。なお、ＥＣＵ４には、これらのセンサ１〜３以外にも、エンジン回転数センサ等の種々のセンサが接続されているが、図示を省略する。
【００１４】
一方、ＥＣＵ４は、実加速度検出手段５，理論加速度算出手段６，勾配負荷度算出手段７及び勾配算出手段８をそなえている。以下、各手段５〜８の機能について簡単に説明する。
実加速度検出手段５は、ニュートラルセンサ１及びクラッチセンサ２により変速機の変速段がニュートラルで且つクラッチが切断状態であることが検出されると、このときの車両の実加速度αを検出するものである。なお、この場合、実加速度検出手段５では、車速センサ３で得られた車速を時間微分して実加速度αを算出するようになっている。
【００１５】
また、理論加速度算出手段６は、実加速度検出手段５により実加速度αが算出されると、空車状態の車両の変速段がニュートラルで且つクラッチ切断状態での平坦路走行における理論加速度α０を算出するものである。
また、勾配負荷度算出手段７は、実加速度検出手段５で算出された実加速度αと理論加速度算出手段６で算出された理論加速度α０との差で定義される勾配負荷度α_1Lを算出するものである。なお、このような勾配負荷度α_1Lを導入する理由については後述する。
【００１６】
勾配算出手段８は、現在車両が走行している路面の傾き（路面勾配）θを算出するものであり、重力加速度ｇを用いて以下の式により、路面勾配を算出するようになっている。
ｓｉｎθ＝α_1L／ｇ
以下、路面勾配の判定についてさらに詳しく説明すると、一般に、クラッチ接続時の車両の状態は、下式（１）に示す運動方程式で表すことができる。
【００１７】
【式１】
ただし、式（１）において、
α：車両加速度（ｍ／ｓ² ） ｇ：重力加速度（ｍ／ｓ² ） Ｔ_E ：エンジントルク（Ｎ・ｍ） ｉｔ：Ｔ／Ｍギア比 ｉｆ：デフギア比
ηｔ：動力伝達効率 Ｒ：タイヤ動半径（ｍ） Ｗ：車両総重量（ｋｇ）
μ：転がり抵抗係数 λ：空気抵抗係数〔Ｎ・ｈ² ／（ｋｍ² ・ｍ² ）〕
θ：道路勾配（ｄｅｇ） Ａ：前面投影面積（ｍ² ） Ｖ：車速（ｋｍ／ｈ）
Ｉ_W ：車輪及び同一回転部分の慣性モーメント（Ｎ・ｍ² ・ｓ² ）
Ｉ_F ：デフ入力軸回転部分の慣性モーメント（Ｎ・ｍ² ・ｓ² ）
Ｉ_T ：Ｔ／Ｍ入力軸回転部分の慣性モーメント（Ｎ・ｍ² ・ｓ² ）
Ｉ_E ：エンジン入力軸回転部分の慣性モーメント（Ｎ・ｍ² ・ｓ² ）
である。なお、このうち、Ｉ_W ，Ｉ_F ，Ｉ_T 及びＩ_E については、予め実験等により測定された値（実測値）が用いられる。
【００１８】
上記の式（１）において、左辺の車両加速度αは、上述したように車速を時間微分することで得ることができるものの、右辺には車両総重量Ｗと路面勾配θとが未知のパラメータとして残る。したがって、式（１）だけでは解（路面勾配θ）が得られない。なお、転がり抵抗係数μはここでは推定値（一定値）を用いている。
【００１９】
一方、車両空走時〔クラッチ切断且つ変速機の変速段がニュートラル、すなわち、タイヤに伝達されるエンジントルク（駆動力）Ｔ_E が０〕の運動方程式は下式（２）で表すことができる。
【００２０】
【式２】
・・・（２）
ここで、Ｗｒｎ〔＝ｇ（Ｉ_Ｗ ＋Ｉ_Ｆ ・ｉｔ^２）／Ｒ ^２ 〕：クラッチ切且つギアニュートラル時の回転部分慣性重量（ｋｇ）である。
【００２１】
つまり、式（１）の分母の第２項にクラッチ切の条件（Ｉ_T ＝０）及びギアニュートラルの条件（Ｉ_E ＝０）を代入して得られた結果がＷｒｎとなる。なお、上述では、車両空走時の条件をクラッチ切且つニュートラルとしているが、単にニュートラルが検出されると、これを車両空走時としてもよい。すなわち、トランスミッションがニュートラルとなると、たとえクラッチが繋がっていても、車輪とエンジンとの駆動力伝達が断たれて、Ｔ／Ｍギア比ｉｔが０となり、結果的に運動方程式を上式（２）で表すことができるからである。
【００２２】
さて、上式（２）において、空気抵抗λＡＶ² は中低車速域においては小さく、したがって、中低車速域ではＷ（μ＋ｓｉｎθ）≫λＡＶ² となり、式（２）の右辺の｛｝内第２項は無視できることになる。さらに、大型車両では、車両総重量Ｗは、回転部分慣性重量Ｗｒｎに対して十分大きく（Ｗ／Ｗｒｎ＝３００〜４００）、このため、式（２）の右辺の｛｝内第１項≒μ＋ｓｉｎθと表すことができる。これにより、式（２）は下式（３）で近似することができる。
【００２３】
α≒−ｇ（μ＋ｓｉｎθ） ・・・（３）
式（３）からもわかるように、空走加速度αはθの影響が大きく、Ｗの影響が少ないと言える。
ここで、仮に車両走行時の条件をクラッチ切断時のみとして、式（２）及び式（３）を作成すると、クラッチを切断しただけでは、変速機の変速段がいずれかの変速段にギア入りしていることが考えられるので、回転部分慣性重量Ｗｒｎは、Ｗｒｎ＝ｇ〔Ｉ_W ＋（Ｉ_F ＋Ｉ_E ・ｉｔ² ）・ｉｆ² 〕／Ｒ² となる。
【００２４】
すなわち、ギア比（変速段）毎にＷｒｎは変動し、且つ車両総重量Ｗに対する回転部分慣性重量Ｗｒｎが大きくなり過ぎて、式（３）のような近似が困難となる。したがって、式（３）の近似を行なうためには、変速段がニュートラルで且つクラッチが切断された時にＷｒｎを演算するのが適しているである。
さて、ニュートラルセンサ１及びクラッチセンサ２により、車両空走時であると判定されると、ＥＣＵ４の実加速度検出手段５で実加速度αが算出され、この実加速度αが（３）式に代入される。
【００２５】
これにより、式（３）からθを算出することができる。つまり、式（３）を変形することで、下式（３′）が得られ、道路の勾配θ（ｄｅｇ）を算出することができる。
ｓｉｎθ≒μ＋α／ｇ ・・・（３′）
しかしながら、上記の式中には、転がり抵抗係数μが存在している。この転がり抵抗係数μは、上述したように、推定値（一定値）を使用しているが、実際には転がり抵抗係数μは、車速，タイヤや路面状況等の諸条件により大きく異なる。したがって、式（３）で算出される道路勾配は転がり抵抗係数μの影響を受け、正確な道路勾配を算出できない。このため、転がり抵抗係数μの影響を極力排除する必要がある。
【００２６】
そこで、本発明では、以下のようにして、転がり抵抗係数μの影響を極力排除するようになっている。すなわち、本発明では、転がり抵抗係数μに依存しない「勾配負荷度」を導入する。この勾配負荷度とは、実車空走時の加速度と、平坦空車路の理論加速度との差であり、勾配負荷度算出手段７により、下式（４）に基づいて算出される。
【００２７】
α_IL＝α−α０ ・・・（４）
なお、α_IL：勾配負荷度（ｍ／ｓ² ） α：実車空走加速度（ｍ／ｓ² ）
α０：平坦空車路の理論空走加速度（ｍ／ｓ² ）である。
ここで、実車空走加速度αは、上述したように、実加速度検出手段５において車速を時間微分して得られる実測値であり、また、理論空走加速度α０は、空車状態の車両のクラッチ断状態での平坦路走行における理論的な加速度であって、理論加速度算出手段６において算出される。この場合、式（２）にθ＝０を代入するとともに、車両総重量Ｗの代わりに既知の車両重量（空車重量）Ｗ′及び転がり抵抗係数μとして推定値を一時的に代入する。これにより、勾配負荷度α_ILが実際の数値として算出される。
【００２８】
一方、式（３）にθ＝０を代入することにより、下式（４′）のようにα０を表すことができる。
α０≒−ｇμ ・・・（４′）
なお、勾配負荷度α_ILの値は勾配に応じ、登坂路（上り）では正、平坦路では０、降坂路（下り）では負の傾向を示す。
【００２９】
そして、式（４）に式（３）及び式（４′）を代入することにより、下式（５）を得ることができる。
これにより、転がり抵抗係数μの影響が極力排除され、勾配算出手段８で下式（６）により道路勾配θが算出される。
【００３０】
ｓｉｎθ≒−α_IL／ｇ ・・・（６）
ところで、一般的に、道路勾配ｉ＜１２％であり、この場合ｓｉｎθ＝ｔａｎθとみなすことができる。したがって、式（５）より、
ｔａｎθ＝ｓｉｎθ≒−α_IL／ｇ
となり、道路勾配を％表示する場合には、下式のようになる。
【００３１】
道路勾配ｉ≒−１００×α_IL／ｇ（％）
また、このようにして道路勾配を繰り返し算出することで、車両総重量Ｗを算出することができる。すなわち、上述では、車両負荷度α_ILを求める際に、車両総重量Ｗの代わりに既知の車両重量（空車重量）Ｗ′を代入するとともに、転がり抵抗係数μとして推定値を一時的に代入していたが、一旦道路勾配θが算出された後は、この道路勾配θを式（３）に代入することで、まず、転がり抵抗係数μを算出することができ、そして、クラッチ接続時（クラッチ接続の直後）に、道路勾配θ及び転がり抵抗係数μを式（１）に代入することにより、車両総重量Ｗを逆算することができるのである。
【００３２】
そして、このような計算を、クラッチが切断状態であってトランスミッションがニュートラルのときに繰り返し実行して、算出された車両総重量Ｗ及び転がり抵抗係数μを平均化していくことにより、極めて正確に車両総重量Ｗ及び転がり抵抗係数μを算出することができるのである。なお、荷物の積卸しを行なって大幅に車両総重量Ｗが変動した場合には、例えばドライバが図示しないリセットスイッチ等を操作することにより車両総重量Ｗの計算がリセットされてこのような車両総重量Ｗの変動に対応することができるようになっている。
【００３３】
本発明の第１実施形態に係る路面勾配検出装置は上述のように構成されているので、まずニュートラルセンサ１及びクラッチセンサ２により、車両がニュートラル状態で且つクラッチが切断されていることが検出されると、ＥＣＵ４内の実加速度検出手段５により車速Ｖから実加速度αが算出される。次に、理論加速度算出手段６により、空車状態の車両のクラッチ断状態での平坦路走行における理論的な加速度（理論空走加速度）α０が算出される。
【００３４】
そして、勾配負荷度算出手段７により、上記実加速度αと理論空走加速度α０との差が勾配負荷度α_ILとして設定され、勾配算出手段８により勾配負荷度α_1Lと重力加速度ｇとに基づいてニュートラル状態における車両の走行路面の勾配θが、ｓｉｎθ＝−α_1L／ｇとして算出されるのである。
なお、このような路面勾配θの算出は所定の制御周期毎に実行される。また、勾配負荷度算出手段７では、最初の路面勾配θの算出時には、勾配負荷度α_ILを算出するために車両総重量Ｗ及び転がり抵抗係数μに仮の値を代入しているが、算出された路面勾配θから車両総重量Ｗ及び転がり抵抗係数μが新たに算出される。そして、２回目以降の路面勾配θの算出時には、この値を平均化して用いることで車両総重量Ｗ及び転がり抵抗係数μの真の値が算出される。
【００３５】
したがって、本発明の第１実施形態に係る路面勾配検出装置によれば、特別なセンサ等を用いることなくＥＣＵ４に制御ロジックを追加するだけで正確に路面勾配を算出することができるという利点があるほか、極めて安価な構成で、本装置を提供できるという利点がある。また、算出された路面勾配から車両総重量を算出することができる利点がある。さらには、このようにして車両総重量を算出することで理論空走加速度を正しく求めることができるという利点がある。
【００３６】
次に、本発明の第２実施形態に係る路面勾配に基づくエンジン出力制御装置について説明すると、本装置は上述した路面勾配検出装置により算出された道路勾配θを用いてエンジン出力を補正するものであり、図１に示すように、路面勾配検出装置を構成する各手段１，５〜８に加えて、エンジンの出力（この場合はエンジントルクを意味する）を制御するエンジン出力制御手段９をそなえて構成されている。
【００３７】
ここで、エンジン出力制御手段９は、図示しないエンジン回転数センサ及びエンジン負荷センサ（例えばアクセルの踏み込み量等を検出するセンサ）で検出されたエンジン回転数及びエンジン負荷を用いて、図示しないエンジン出力特性マップから基本となるエンジントルク（目標エンジントルク）を設定するものである。
【００３８】
また、図１に示すように、エンジン出力制御手段９には、道路勾配θに基づいてエンジントルクを補正するエンジン出力補正手段９ａが設けられている。このエンジン出力補正手段９ａは、第１実施形態で説明した路面勾配検出装置により算出された道路勾配θに基づいて、基本エンジントルクに対する補正量を設定し、この補正量に基づいて基本エンジントルクを補正するものである。
【００３９】
そして、このようにして補正された目標エンジントルクが対応する目標ラック位置に変換され、この目標ラック位置が図示しない燃料噴射ポンプに出力されるようになっている。
以下、エンジントルクの補正についてさらに説明する。まず、車両総重量Ｗ及び変速中の道路勾配θが一定であると仮定すると、車両加速度αは式（１）よりエンジントルクＴ_E 及び車速Ｖに依存することがわかる。
【００４０】
したがって、車両加速度αを一定にするエンジントルクＴ_Ｅを算出し、これに基づいてエンジントルクを制御できれば、シフトショックが生じないような変速開始時のエンジントルク減少制御及び変速終了時のエンジントルク復帰制御が可能である。なお、変速開始時のエンジントルク減少とは、ドライバが変速操作開始前にアクセルペダルを戻すことによるエンジントルクの減少をいい、変速終了時のエンジントルク復帰とは、ドライバが変速操作終了直後にアクセルペダルを踏み込むことによるエンジントルクの増大をいう。
【００４１】
そして、本発明では、変速操作時にニュートラル状態となっている間の車両の加速度を推定して、クラッチ接続時に、上記の加速度となるようにエンジントルクを補正して、シフトショックを回避するようになっている。
すなわち、車両総重量Ｗが一定と仮定すると、上り坂では空走時加速度α_N が平坦路より小さくなるので、変速時間短縮のため加速度変化を大きくする必要があり、式（１）より変速操作時のトルク減少・復帰時のエンジントルク変化を大きくするような補正が行なわれる。また、下り坂は空走時加速度α_N が平坦路より大きいので加速度変化は平坦路より小さくてよく、式（１）よりエンジントルク変化を小さくするように補正が行なわれるようになっている。
【００４２】
ところで、クラッチ接続時に、クラッチコントロール系の接タイミングのばらつきにより、エンジントルクが規定値（空走時相当加速度α_N を発生させる値）以外の時にクラッチが繋がると、シフトショック（ぎくしゃく感）が発生するおそれがある。このため、空走時相当加速度α_N を発生させるエンジントルクを一定時間保持するようになっており、この一定時間内にドライバがクラッチを繋ぐことにより、クラッチ接続タイミングがばらついてもシフトショックの発生を防止することができるのである。
【００４３】
次に、変速操作時のクラッチ制御について説明すると、変速中空走時の加速度は下式（７）で表すことができる。
【００４４】
【式３】
なお、上式（７）は、式（１）にエンジントルクＴ_E ＝０及びＴ／Ｍギア比ｉｔ＝０を代入することで得られるものであり、上述した式（２）と実質的に同一のものである。
【００４５】
そして、式（１）での変速開始時のエンジントルク減少時の車両加速度αが、上記の空走時加速度α_N 相当になった時に変速時のクラッチ切動作を行なえば、車両加速度変化が連続的となり、ぎくしゃく感が発生しにくい。また、式（１）でのトルク復帰による車両加速度αが、上記の空走時加速度α_N 相当になった時に変速時のクラッチ接動作を行なえば、車両加速度変化が連続的となり、ぎくしゃく感が発生しにくく、また、駆動系の捩じり振動を低減できるのである。
【００４６】
本発明の第２実施形態に係る路面勾配に基づくエンジン出力制御装置は、上述のように構成されているので、変速操作時には、例えば図２に示すようなエンジントルクの補正が行なわれる。なお、図２中のエンジントルク特性線のうち、平坦路におけるエンジントルクを実線で、上り坂におけるエンジントルクを破線で、下り坂におけるエンジントルクを２点鎖線でそれぞれ示す。また、図２では道路勾配以外の条件は同一である。
【００４７】
図２に示すように、変速操作開始時には、ドライバはクラッチを切る前にまずアクセルペダルを戻すので、これによりエンジントルクが減少していく。その後、ドライバはクラッチを切り、変速段が例えば２速から一旦ニュートラルを経由して３速に切り換えられる。なお、この間はエンジンはアイドル状態となるのでエンジントルクは略最小値となる。そして、ギア段の切り換えが終了するとクラッチを繋いで、その後アクセルを再び踏み込む。これによりエンジントルクが復帰する。
【００４８】
そして、このようなエンジントルクの減少時及び復帰時のエンジントルクが道路勾配に応じて補正される。すなわち、下り坂ではエンジントルクの減少が抑制されるとともに、復帰時には、平坦路よりも大きなエンジントルクが設定される。これは、下り坂は空走時加速度α_N が平坦路より大きいので、加速度変化は平坦路より小さくてよいからであり、式（１）よりエンジントルクの変化率が小さくなるように補正が行なわれるのである。また、上り坂では、これとは逆に、エンジントルクの変化率が大きくなるように補正が行なわれるのである。
【００４９】
次に、このようなエンジントルク補正を行なう際のパラメータとしての車両重量Ｗの算出手法について図３に示すフローチャートを用いて具体的に説明する。まず、ステップＳ１０で、荷物の積み卸し等を行なったか否か（即ち、車両総重量が変化したか否か）が判定される。そして、荷物の積み卸し等をしていない場合（最初の制御周期も含む）には、そのままステップＳ３０に進み、荷物の積み卸し等を行なった場合にはステップＳ２０で前回算出した車両重量ＷをリセットしてからステップＳ３０に進む。なお、荷物の積み卸しをしたか否かは、例えばドライバが図示しない車両重量リセットスイッチを操作したか否かにより判定される。
【００５０】
また、ステップＳ３０では、変速操作が開始され且つブレーキペダルが踏み込まれていない状態であるか否かが判定される。そして、これら２つの条件を満たした場合のみステップＳ４０に進み、そうでない場合には、上記の条件を満足するまでステップＳ４０での判定を繰り返し実行する。これは、本制御が、変速操作時のエンジントルクを制御するものであるため、変速操作が開始されるまでは以降のステップに進む必要がないからである。また、ブレーキ操作をした場合には、路面勾配θに応じた理論加速度α_N を正しく算出することができないため、ブレーキ操作の有無を判定するのである。
【００５１】
次に、ステップＳ４０では車両重量Ｗが既に算出されたか否かが判定される。そして、最初の制御周期及び上記ステップＳ２０で車両重量Ｗがリセットされた場合には、車両重量Ｗは算出されていないのでステップＳ５０に進み、前回の制御周期で車両重量Ｗが選出されている場合にはステップＳ６０に進む。
ステップＳ５０に進んだ場合には、現在の車両重量Ｗとして積車相当の仮の値を代入するとともに、道路勾配を平坦路（θ＝０）であると仮定する。そして、このような条件のもと変速時のエンジントルク制御及びクラッチ制御が実行される。
【００５２】
一方、ステップＳ６０に進んだ場合には、既に算出された車両重量Ｗをクラッチ接時の運動方程式（１）に代入することで道路勾配θが算出され、これらの２つの値を用いて変速時のエンジントルク制御及びクラッチ制御が実行される。
上記ステップＳ５０又はステップＳ６０で車両重量Ｗ及び道路勾配θが設定されると、次に、ステップＳ７０に進んで、変速中（ギアがニュートラル且つクラッチ切）の加速度を空走時の式（３）に代入することで、あらためて道路勾配θが算出される。
【００５３】
また、その後ステップＳ８０で、変速直前（クラッチ接続時）の加速度及び上記ステップＳ７０で算出した道路勾配をクラッチ接続時の運動方程式（１）に代入し、車両重量Ｗを算出し、ステップＳ９０に進む。
そして、ステップＳ９０では、上記ステップＳ８０における車両重量の算出が１回目であるか否かが判定され、１回目の場合にはそのままリターンする。また、車両重量の算出が２回目以降であれば、ステップＳ１００に進み、前回算出された車両重量と、今回算出された車両重量とを平均化して、これを次回の制御周期で用いる車両重量とする。
【００５４】
したがって、本発明の第２実施形態に係る路面勾配に基づくエンジン出力制御装置によれば、路面勾配に応じてエンジン出力（エンジントルク）が補正され、シフトショックを大幅に低減することができ、変速操作時のフィーリングを向上させることができる利点がある。
また、上述したように、車両重量Ｗを繰り返し算出して平均化していくことにより、車両重量Ｗを正確に求めることができ、正確なエンジントルク補正を行なうことができるという利点がある。
【００５５】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の本発明の路面勾配に基づくエンジン出力制御装置によれば、正確な路面勾配を算出することができるという利点があるほか、特別なセンサ等を新たに設ける必要もなく、制御ロジックを追加するだけでよいので、極めて安価で本装置を提供できるという利点がある。
【００５６】
また、路面勾配に応じてエンジン出力を補正するとともに、空走時の加速度となるようにエンジン出力を補正することにより、シフトショックを大幅に低減することができ、変速操作時のフィーリングを向上させることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る路面勾配検出装置の要部構成を示す模式的な機能ブロック図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る路面勾配に基づくエンジン出力制御装置の制御特性を説明するためのタイムチャートである。
【図３】本発明の第２実施形態に係る路面勾配に基づくエンジン出力制御装置の作用を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１ ニュートラル検出手段（ニュートラルセンサ）
５ 実加速度検出手段
６ 理論加速度算出手段
７ 勾配負荷度算出手段
８ 勾配算出手段
９ エンジン出力制御手段
９ａ エンジン出力補正手段

Claims (1)

1. 変速機の変速段がニュートラル状態であるか否かを検出するニュートラル検出手段と、
   上記ニュートラル検出手段により該変速機のニュートラル状態が検出されると車両の実加速度を検出する実加速度検出手段と、
   該変速機がニュートラル状態での平坦路空車走行における理論加速度を算出する理論加速度算出手段と、
   上記実加速度と上記理論加速度との差から勾配負荷度α _ＩＬ を算出する勾配負荷度算出手段と、
   上記勾配負荷度α_ＩＬと重力加速度ｇとに基づいて上記ニュートラル状態における車両の走行路面の勾配θを
   ｓｉｎθ＝−α_IL／ｇ
   により算出する勾配算出手段と、
   エンジン回転数及びエンジン負荷に基づきエンジンの出力を制御するエンジン出力制御手段と、
   上記エンジン出力制御手段に設けられ、変速時のシフトショックを低減するべく該勾配算出手段で算出された路面勾配に応じてエンジン出力を補正するエンジン出力補正手段とをそなえ、
   該エンジン出力補正手段は、変速中において該変速機がニュートラル状態での空走時の加速度を該路面勾配に基づいて算出し、クラッチ接続時には、該空走時の加速度となるようにエンジン出力を一定時間保持するように補正する
   ことを特徴とする、路面勾配に基づくエンジン出力制御装置。