JP4397103B2 - 車両用傾斜および加速度センサの自動補正装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の走行方向の傾斜を検出する傾斜センサおよび車両に作用する加速度を検出する加速度センサに関し、特に、走行レンジにおいて、車両のブレーキが作動されて停止状態にあり且つエンジンのアクセルがオフ状態にあるとき（すなわち、アクセルペダルの踏み込みが解除されてアクセルがほぼ全閉となり、エンジンがアイドリング回転状態となるとき）にニュートラル状態を形成するように構成された車両用自動変速機に用いるのに適した傾斜センサおよび加速度センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の走行制御等において、車両の走行方向の傾斜を検出して走行路面勾配を検出することや、車両に作用する加速度を検出することが要求されることが多い。このため、車両に傾斜センサ、加速度センサを配設することも多い。このような傾斜センサとして、例えば、特開平１０−１６０４５８号公報に開示のものがある。また、加速度センサとしては、一般にＧセンサと称されるものなどが良く知られている。
【０００３】
一方、車両用自動変速機は、エンジンとトルクコンバータ等を介して繋がるとともに複数の動力伝達経路を有してなる変速機構を有して構成され、例えば、アクセル開度および車速に基づいて自動的に動力伝達経路の切換を行う、すなわち自動的に走行速度段の切換を行うように構成される。一般的に、自動変速機を有した車両には運転者により操作されるシフトレバーが設けられ、シフトレバー操作に基づいて変速レンジ（例えば、後進走行レンジ、ニュートラルレンジ、前進走行レンジ）が設定され、このように設定された変速レンジ内（通常は、前進走行レンジ内）において自動変速制御が行われる。
【０００４】
このような自動変速機を有した車両において、前進走行レンジが設定されて車両が停止している状態では、アイドリング回転するエンジンからの駆動力がトルクコンバータを介して変速機に伝達され、これが車輪に伝達されるため、いわゆるクリープ現象が発生する。クリープ現象は、登坂路での停車からの発進をスムーズに行わせることができるなど、所定条件下では非常に有用なのであるが、車両を停止保持したいときには不要な現象であり、車両のブレーキを作動させてクリープ力を抑えるようになっている。すなわち、エンジンからのクリープ力をブレーキにより抑えるようになっており、その分エンジンの燃費が低下するという問題がある。
【０００５】
このようなことから、前進走行レンジにおいて、ブレーキペダルが踏み込まれてブレーキが作動されるとともにアクセルがほぼ全閉となって車両が停止している状態では、走行レンジのまま変速機をニュートラル状態として燃費の向上を図ることが提案されている（例えば、特開平１１−１９３８６６号公報、特開平１１−２３０３２９号公報等参照）。
【０００６】
このような自動変速機を有した車両に前述した傾斜センサおよび加速度センサを取り付け、車体の傾斜を検出したり、この傾斜角から走行路面勾配を検出したり、車体に作用する加速度もしくは減速度を検出したりすることが知られており、これら傾斜センサおよび加速度センサの検出値は自動変速機における自動変速制御に用いられたりしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、傾斜センサが車体に傾いて取り付けられると、検出された傾斜角はその分の誤差を含むことになり、さらに、温度変化、経年変化等により傾斜センサの検出値に誤差が発生することもある。また、加速度センサについても、車体に傾いて取り付けられると重力の加速度が検出値に加わって誤差が生じ、さらに、温度変化、経年変化により誤差が発生することもある。このような取付誤差や、温度変化、経年変化による誤差を含んだ検出値を用いて制御を行ったのでは、制御が不正確もしくは不安定となるという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑み、上記のように取付誤差、温度および経年変化による誤差等が傾斜センサおよび加速度センサに発生した場合でも、この誤差を自動的に補正することができるような自動補正装置を提供することを目的とする。本発明は特に、走行レンジにおいて、車両のブレーキが作動されて停止状態にあり、且つエンジンのアクセルがオフ状態にあるときにニュートラル状態を形成するように構成された自動変速機に用いられて傾斜センサおよび加速度センサに発生する誤差を自動的に補正することができる自動補正装置を提供することを目的とする。
【０００９】
このような目的達成のため、本発明にかかる車両用傾斜センサの自動補正装置は、車両に配設されてその走行方向の傾斜を検出する傾斜センサ（例えば、実施形態における傾斜センサ３７）と、車両においてエンジン駆動力を車輪に伝達する動力伝達系を構成する変速機（例えば、実施形態における自動変速機ＴＭ）と、車両のブレーキの作動状態を検出するブレーキ作動検出器（例えば、実施形態におけるブレーキスイッチ３６）と、動力伝達系における変速機の出力軸から車輪に至る出力側回転部材の回転数を検出する出力回転数検出器（例えば、実施形態における出力回転センサ４０）とを有して構成され、変速機によりニュートラル状態が形成され、ブレーキ作動検出器により車両のブレーキが解除されたことが検出され且つ回転数検出器により出力側回転部材の回転が無いことが検出されたとき状態において、傾斜センサによる検出値と水平基準値の差分を算出しこの差分が所定判断量より小さいとき、当該検出値を所定の補正量ずつ徐々に前記水平基準値に近づける補正を行う。
【００１０】
変速機がニュートラル状態で、ブレーキがオフであり（解除され）、出力側回転部材の回転がない（すなわち、車両が停止したまま）となるのは、車両が平坦路上に位置して水平となった状態のときである。本発明では、このときに傾斜センサの検出値が水平を検出するように更新補正するので、傾斜センサの取付誤差があってもこれを自動的に補正することができ、さらに、温度変化、経年変化等により傾斜センサの検出値に誤差が生じてもこれをその都度、自動的に補正することができ、常に正確な傾斜検出を行わせることができる。
【００１１】
本発明にかかる傾斜センサの自動補正装置は、走行レンジにおいて、車両のブレーキが作動されて停止状態にあり且つエンジンのアクセルがオフ状態にあるとき（すなわち、アクセルペダルの踏み込みが解除されてアクセルがほぼ全閉となり、エンジンがアイドリング回転状態となるとき）にはニュートラル状態を形成するように構成された自動変速機を用いた車両に用いるのに適しており、この場合には、このようにしてニュートラル状態が形成され、ブレーキ作動検出器により車両のブレーキが解除されたことが検出され且つ回転数検出器により出力側回転部材の回転が無いことが検出された状態において、傾斜センサによる検出値と水平基準値の差分を算出しこの差分が所定判断量より小さいとき、検出値を所定の補正量ずつ徐々に水平基準値に近づける補正を行う。なお、一般的に言って、平坦路であっても中立レンジでブレーキを踏まずに停止する状態が発生する頻度は非常に少なく、この点に鑑みても、上記のような条件で水平基準値の更新補正を行うようにすれば、適切な更新補正が可能となる。
【００１２】
一方、本発明にかかる車両用加速度センサの自動補正装置は、車両に配設されてその走行方向の加速度を検出する加速度センサ（例えば、実施形態における加速度センサ３８）と、車両においてエンジン駆動力を車輪に伝達する動力伝達系を構成する変速機と、車両のブレーキの作動状態を検出するブレーキ作動検出器と、動力伝達系における変速機の出力軸から車輪に至る出力側回転部材の回転数を検出する出力回転数検出器とを有して構成され、変速機によりニュートラル状態が形成され、ブレーキ作動検出器により車両のブレーキが解除されたことが検出され且つ回転数検出器により出力側回転部材の回転が無いことが検出された状態において、加速度センサによる検出値と零加速度値の差分を算出しこの差分が所定判断量より小さいとき、当該検出値を所定の補正量ずつ徐々に前記零加速度値に近づける補正を行う。
【００１３】
前述のように、変速機がニュートラル状態で、ブレーキがオフであり（解除され）、出力側回転部材の回転がない（すなわち、車両が停止したまま）となるのは、車両が平坦路上に位置して水平となった状態のときである。この状態において加速度センサが水平方向の加速度のみを検出し、重力の加速度の検出をしないようにすれば、車両に作用する走行方向加速度を正確に検出できる。このため、本発明では、変速機がニュートラル状態で、ブレーキがオフで、出力側回転部材の回転がないときに加速度センサの検出値を零加速度とするように更新補正する。これにより、加速度センサの取付誤差があってもこれを自動的に補正することができ、さらに、温度変化、経年変化等により加速度センサの検出値に誤差が生じてもこれをその都度、自動的に補正することができ、常に正確な加速度検出を行わせることができる。
【００１４】
本発明にかかる車両用加速度センサの自動補正装置は、走行レンジにおいて、車両のブレーキが作動されて停止状態にあり且つエンジンのアクセルがオフ状態にあるときにはニュートラル状態を形成するように構成された自動変速機を用いた車両に用いるのに適しており、この場合には、このようにしてニュートラル状態が形成され、ブレーキ作動検出器により車両のブレーキが解除されたことが検出され且つ回転数検出器により出力側回転部材の回転が無いことが検出された状態において、加速度センサによる検出値と零加速度値の差分を算出しこの差分が所定判断量より小さいとき、前記検出値を所定の補正量ずつ徐々に零加速度値に近づける補正を行う。上述のように、平坦路であっても中立レンジでブレーキを踏まずに停止する状態が発生する頻度は非常に少なく、上記の条件で水平基準値の更新補正を行うようにすれば、適切な更新補正が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。図１に本発明に係る傾斜センサおよび加速度センサの自動補正装置を備えた車両用自動変速機の動力伝達経路概略構成と、その制御装置構成を示している。この自動変速機ＴＭは、エンジンＥの出力軸１に繋がるトルクコンバータＴＣと、トルクコンバータＴＣのタービン部材に繋がる変速機入力軸２を有した平行軸式変速機構１０と、平行軸式変速機構１０のクラッチ係合制御を行って自動変速制御を行うコントロールバルブＣＶとを備える。
【００１６】
平行軸式変速機構１０は、互いに平行に且つ回転自在に配設された変速機入力軸２と変速機出力軸３との間に互いに噛合する４組のギヤ列（すなわち、ＬＯＷギヤ列１１ａ，１１ｂと、２速ギヤ列１２ａ，１２ｂと、３速ギヤ列１３ａ，１３ｂと、４速ギヤ列１４ａ，１４ｂ）と、各ギヤ列のいずれかによる動力伝達を選択するクラッチ（すなわち、ＬＯＷクラッチ２１と、２ＮＤクラッチ２２と、３ＲＤクラッチ２３と、４ＴＨクラッチ２４）とを有して構成される。変速機出力軸３はドライブシャフト４を介して車輪Ｗに繋がる。このため、エンジンＥの出力がトルクコンバータＴＣを介して変速機入力軸２に伝達され、さらに、いずれかのクラッチを選択的に係合させることによりいずれかのギヤ列を介して変速機出力軸３に伝達され、ドライブシャフト４から車輪Ｗに伝達されて、この車輪Ｗを駆動し、車両が走行される。
【００１７】
なお、変速機出力軸３（もしくは、これに繋がるドライブシャフト４）に出力回転検出用ギヤ１５が取り付けられており、このギヤ１５の歯に対向して出力回転センサ４０が設けられている。この出力回転センサ４０は、変速機出力軸３の僅かな回転の検出も可能なセンサであり、例えば、一般的に半導体式センサと称される磁気抵抗素子を使用したセンサである。
【００１８】
このような構成の自動変速機ＴＭの変速制御は、コントロールバルブＣＶによりＬＯＷクラッチ２１、２ＮＤクラッチ２２、３ＲＤクラッチ２３、４ＴＨクラッチ２４を選択的に係合させることにより行われる。この変速制御は、シフトレバー操作により設定されるシフトレンジと、エンジンＥのアクセル開度、車速などに応じて電子コントロールユニットＥＣＵによりコントロールバルブＣＶの作動を制御して自動的に行われる。なお、シフトレバーにより設定されるシフトレンジとしては、駐車レンジ、後進走行レンジ、ニュートラルレンジ、前進走行レンジがあり、前進走行レンジにおいて自動変速制御が行われる。
【００１９】
このような電子コントロールユニットＥＣＵによる自動変速制御について以下に説明する。図１に示すように、電子コントロールユニットＥＣＵには、エンジンＥのアクセル開度を検出するアクセルセンサ３１からの検出信号、エンジン回転を検出するエンジン回転センサ３２からの検出信号、エンジン冷却水温を検出する冷却水温センサ３３からの検出信号、シフトレバーにより設定されるシフトレンジを検出するシフトレンジ検出器３４からの検出信号、シフトダウン（特に、３速〜１速へのシフトダウン）を検出するシフトダウン検出器３５からの検出信号、ブレーキペダルの踏み込みを検出するブレーキスイッチ３６からの検出信号、車体の走行方向の傾斜角を検出する傾斜センサ３７からの検出信号、車体の走行方向に作用する加速度（Ｇ）を検出する加速度センサ３８からの検出信号、変速機の作動油温を検出するＴ／Ｍ油温センサ３９からの検出信号が入力されており、電子コントロールユニットＥＣＵはこれら検出信号に基づいてコントロールバルブＣＶの作動を制御し、自動変速制御を行う。
【００２０】
次に、シフトレンジとして前進レンジが設定されたときにおける電子コントロールユニットＥＣＵによる自動変速制御について、図２を参照して説明する。この図のフローに示すように、前進レンジでの走行制御は、まず、ステップＳ１において車両の走行状態を判断し、通常走行の場合にはステップＳ２において通常走行制御を行い、減速走行の場合にはステップＳ３において減速走行制御を行い、車両が停止している場合にはステップＳ４において停車制御を行う。通常走行制御は、例えば、アクセル開度と車速とに応じて自動的な変速制御を行って、車両を走行させる制御を行うものであり、これについては従来から良く知られているとともに本発明とは直接関係しないため、その説明は省略する。
【００２１】
ステップＳ３の減速走行制御内容を図３に示している。この制御は、走行中にアクセルペダルの踏み込みを解除してアクセルをほぼ全閉にした状態で減速走行する場合の制御であり、まずステップＳ１１において走行ニュートラル制御を許可するための条件を検出する。減速走行制御においては、車両が停止する前の段階（例えば、車速が１１ｋｍ／Ｈ程度まで減速されて、ＬＯＷ速度段にシフトダウンされる段階）以降において、所定の条件が満足されることを条件にシフトレンジは前進レンジのまま変速機構をニュートラル状態とする制御を行い、燃費を低減させるようになっている。
【００２２】
ステップＳ１１においては、この所定の条件すなわち走行ニュートラル制御許可条件を検出する。具体的には、シフトレンジ検出器３４により検出されたシフトレンジがＤ４レンジであること、車速が低車速（例えば、１１ｋｍ／Ｈ以下となる車速）であること、Ｔ／Ｍ油温センサ３９により検出された変速機の作動油温が所定温度以上であること、冷却水温センサ３３により検出されたエンジン冷却水温が所定温度以上であること、アクセルセンサ３１により検出されたアクセル開度がほぼ全閉であること、ブレーキスイッチ３６がオン作動されてブレーキの作動が検出されていることが、この条件として設定されている。
【００２３】
シフトレンジがＤ４レンジ以外の前進レンジの場合、例えば、２レンジ、１レンジのように低速速度段で保持する変速制御を行うレンジでは、運転者がエンジンブレーキ作用を望んでいると考えられるため、ニュートラル状態とする制御は行わせないように上記条件が設定される。車速が低速となるまではエンジンブレーキ作用を得るためにニュートラル状態となる制御を行わせない。また、変速機の作動油温およびエンジンの冷却水温が低温のときにもニュートラル状態とする制御を行わせない。さらに、アクセルペダルが踏まれているときや、ブレーキが解放されているときには通常走行に戻る可能性が高く、ニュートラル状態とする制御を行わせない。
【００２４】
上記のような走行ニュートラル制御許可条件が満足されたか否かをステップＳ１２において判断し、全ての条件が満足されたときにステップＳ１３に進み、３速（もしくは２速）から１速（ＬＯＷ）へのシフトダウン指令が出力されたか否かを判断する。いずれか一つの許可条件でも満たされない場合や、上記シフトダウン指令が出されていないときにはステップＳ１６に進んで通常走行制御（図２のステップＳ２の制御）を行う。そして、上記シフトダウン指令が出されたときにステップＳ１４に進んでニュートラル状態とする制御（走行ニュートラル制御）が行われる。このことから分かるように、車速が低速となって１速へのシフトダウン指令が出されたときにニュートラル制御に移行するようになっており、これによりスムーズなニュートラル制御への移行が可能となる。
【００２５】
ステップＳ１４において行われる走行ニュートラル制御は、３速クラッチ２３（もしくは２速クラッチ２２）の作動油圧を所定油圧まで低下させるとともにＬＯＷクラッチ２１への作動油圧の供給を開始するオフギヤ制御と、このオフギヤ制御に続いて３速クラッチ２３（もしくは２速クラッチ２２）の作動油圧を解放させるとともにＬＯＷクラッチ２１の作動油圧を待機油圧に保持する待機制御とからなる。待機油圧はＬＯＷクラッチ２１を係合直前の状態で保持する油圧であり、待機制御においては、ＬＯＷクラッチ２１は解放された状態であるが僅かに作動油圧を上昇させるだけで係合を開始する状態でのニュートラル状態が作り出される。
【００２６】
このようにして走行ニュートラル制御が行われるときに、この制御と並行して走行ニュートラル制御終了判断制御が行われ、走行ニュートラル制御を行っている間において制御終了判断が行われたときには、走行ニュートラル制御を終了させるようになっている。
【００２７】
この終了判断制御内容を図４に示している。この制御では、ステップＳ２１において現在車両が走行している道路勾配（Ａ）が算出される。この道路勾配算出内容を図５に示しており、これについてまず説明する。この算出は、ステップＳ３１において出力回転センサ４０により検出された変速機出力回転の変化（もしくは車速変化）から車両の走行方向加速度を算出する（この算出値を第１加速度α１と称する）。次に、ステップＳ３２において、加速度センサ３８により車両の走行方向加速度を検出する（この検出値を第２加速度α２と称する）。そして、ステップＳ３３において第１及び第２加速度の差Δα＝（α１−α２）を算出する。
【００２８】
ここで、第１加速度α１は車速の変化率から求まるため走行方向の加速度そのものであるが、第２加速度α２は加速度センサ（Ｇセンサ）３８の検出値であり重力の加速度の影響を受ける。加速度センサ３８は車両が水平に位置したときに重力の影響を受けずに車両走行方向の加速度を検出するように配設されており、例えば、車両が坂道を走行して走行方向に傾斜している状態では、その傾斜角に応じて重力の加速度を検出する。このため、第１及び第２加速度の差Δαを求めれば、この差Δαは車体の傾斜に応じて生じる重力の加速度となる。そこで、ステップＳ３４において差Δαから現在の車両の傾斜角、すなわち、この車両が走行している路面勾配（Ａ）を算出する。
【００２９】
再び図４に戻り、ステップＳ２１において道路勾配（Ａ）が算出されるとステップＳ２２に進み、このように算出された路面勾配Ａが所定勾配角ａ（例えば、登坂路側に２度）以下となるか否かを判断する。この判定条件を図１０に示すが、路面勾配Ａが所定勾配角ａ（＝２度）以上の登坂路であるときには、停車時にニュートラル状態としたのでは発進時等に車両が後退するおそれがあるため、ステップＳ２８に進み通常走行制御を行う。Ａ≦ａであるとき、すなわち、ほぼ平坦に近い登坂路、平坦路もしくは降坂路を走行しているときには、ステップＳ２３に進み現在の減速度Ｂを検出する。そして、ステップＳ２４においてこの減速度Ｂが所定減速度ｂ（例えば、０．３Ｇ）以下となるかを判断する。減速度が０．３Ｇを越える大きな減速を行っているときには、ステップＳ２１における道路勾配の算出が不正確になるおそれがあるため、ステップＳ２８に進み通常走行制御を行う。
【００３０】
Ｂ≦ｂの場合には、ステップＳ２５においてアクセルがオンとなったか（すなわち、アクセルペダルが踏み込まれたか）否かの判断を行うとともに、ステップＳ２６においてブレーキがオフとなったか（すなわち、ブレーキペダルの踏み込みが解除されてブレーキスイッチ３６がオフとなったか）否かの判断が行われる。アクセルがオンとなったり、ブレーキがオフとなったときには、運転者は走行を継続する意志があると考えられるため、ステップＳ２８に進み通常走行制御を行う。一方、アクセルがオフ（ほぼ全閉）で、ブレーキがオンの場合には、走行ニュートラル制御をそのまま継続する。
【００３１】
次に、ステップＳ４の停車制御について、図６を参照して説明する。この停車制御は、前進走行レンジが設定された状態で車両が停止しているときに行われる制御であり、上記ステップＳ３の減速走行制御において走行ニュートラル制御が行われている状態から停車したとき等に行われる。
【００３２】
停車制御では、ステップＳ４１においてブレーキスイッチ３６の作動状態、すなわち、ブレーキスイッチ３６がオンか、オフかを検出する。次に、ステップＳ４２において現在の車両が停車している道路の走行方向（車両の前後方向）の勾配角を検出する。この検出は、車両に設けられた傾斜センサ３７による車両の傾斜角を検出して行われる。但し、図４の走行ニュートラル制御終了判断制御（ステップＳ１５）のステップＳ２１において減速走行中に道路勾配が算出されているため、車両が停止する直前において算出された道路勾配を現在の道路勾配角として用いても良い。さらに、ステップＳ４３においてアクセルセンサ３１によりエンジンＥのアクセル開度を検出し、ステップＳ４４において出力回転センサ４０により出力部材（変速機出力軸３もしくはドライブシャフト４）の回転すなわち車輪Ｗの回転を検出する。
【００３３】
そして、ステップＳ４５においてブレーキスイッチ３６がオンか否かが判断され、ブレーキスイッチ３６がオフの場合には運転者は車両を発進させる意志があると考えられるので、停車ニュートラル制御を行わせない、もしくは停車ニュートラル制御を終了してインギヤ制御（発進用クラッチ、例えばＬＯＷクラッチ１１を係合させる初期制御）に移行すればよい。但し、本装置では、この段階において傾斜センサ３７および加速度センサ３８の自動補正を行うようにしており、この点について説明する。
【００３４】
前述のように傾斜センサはステップＳ４２における道路勾配の検出に用いられ、加速度センサはステップＳ３２における車両の走行方向の加速度検出に用いられ、これら検出値は、走行ニュートラル制御および停車ニュートラル制御に用いられる。このため、これらセンサの取付誤差が存在するとこれがそのまま検出誤差となり上記制御が不正確となるという問題がある。同様に、これらセンサが周囲の温度変化により検出誤差を発生したり、経年変化により検出誤差を発生しても同様の問題が生じる。
【００３５】
このため、ステップＳ４５においてブレーキスイッチ３６がオフと判断されたときには、ステップＳ５２において出力回転センサ４０により出力回転が検出されるか否かが判断される。ここで変速機出力軸３等の出力側回転部材が僅かでも回転したと判断されると、ステップＳ５１に進み、停車ニュートラル制御を行わせない、もしくは停車ニュートラル制御を終了してインギヤ制御（発進用クラッチ、例えばＬＯＷクラッチ１１を係合させる初期制御）に移行する。一方、ステップＳ５２において出力回転が零であると判断されたときには、ステップＳ５５およびステップＳ５６に進み傾斜および加速度センサの自動補正制御を行う。
【００３６】
この制御内容を図７および図８に示しており、まず、図７の傾斜センサ補正について説明する。上記のように停車ニュートラル制御を行っているときからブレーキスイッチ３６がオフと判断されるとステップＳ５１に進んでこの制御を終了してインギヤ制御に移行するのであるが、ブレーキスイッチ３６がオフとなった直後ではまだニュートラル状態であり、このときに出力側回転部材が静止していれば車両は平坦な走行路面に停車していると考えられる。このため、傾斜センサ３７の検出値は水平を示す値となるはずであるので、ステップＳ６１において現在の傾斜センサ３７の検出値と水平基準値との差を補正量（θ１）として算出する。すなわち、現在の検出値を水平基準値に修正するために必要な補正量（θ１）をステップＳ６１において算出する。
【００３７】
次に、ステップＳ６２においてこの補正量（θ１）が傾斜センサ３７の誤差と見なせる範囲内の値であるか否か、すなわち、所定判断量（θ０）より小さいか否かが判断される。これは、例えば、図９に示すように、前輪ＦＷと後輪ＲＷとがともに水平な路面に位置しているが路面高さが異なるような場合には、出力側回転部材が静止するが傾斜センサ３７は傾斜を検出するという状態となることに鑑みたもので、このような場合、すなわちθ１＞θ０となるときには、補正を行わない。θ１≦θ０のときには、ステップＳ６３に進んで現在の傾斜センサ３７の検出値を水平基準値とするように補正を行うのであるが、この補正は一度に行うのではなく、水平基準値に近づけるように所定の補正量Δθだけの補正を行う。この補正量Δθとしては極く小さな値が設定され、徐々に水平基準値に近づける補正がなされる。
【００３８】
ステップＳ５６における加速度センサ３８の補正も上記傾斜センサ３７とほぼ同様にして行われる。すなわち、ブレーキスイッチ３６がオフとなった直後のニュートラル状態において出力側回転部材が静止していれば車両は平坦な走行路面に停車していると考えられ、加速度センサ３８には走行方向加速度が作用しないだけでなく重力の加速度も作用しないはずである。このため、図８に示すように、ステップＳ６５において現在の加速度センサ３８の検出値と零加速度値との差を補正量（ｇ１）として算出する。
【００３９】
そして、ステップＳ６７においてこの補正量（ｇ１）が所定判断量（ｇ０）より小さく、加速度センサ３８の誤差と見なせる範囲内の値であるか否かが判断される。すなわち、図９に示すように、前輪ＦＷと後輪ＲＷとがともに水平な路面に位置しているが路面高さが異なり、出力側回転部材が静止するが加速度センサ３８は重力の加速度を検出するという状態であるか否かを、ｇ１＞ｇ０か否かで判断し、ｇ１＞ｇ０の場合はこのまま補正を行わない。ｇ１≦ｇ０のときには、現在の加速度センサ３８の検出値を零加速度値とするように所定の補正量Δｇだけの補正を行う。この補正量Δｇも、極く小さな値が設定され、徐々に零加速度値に近づける補正がなされる。
【００４０】
ステップＳ４５においてブレーキスイッチ３６がオンと判断された時にはステップＳ４６に進み、アクセルがオフか否かが判断される。アクセルがオンの時には運転者は車両を発進させる意志があると考えられるので、ステップＳ５１に進み、停車ニュートラル制御を行わせない、もしくは停車ニュートラル制御を終了してインギヤ制御（発進用クラッチ、例えばＬＯＷクラッチ１１を係合させる初期制御）に移行する。
【００４１】
一方、アクセルがオフのときには、ステップＳ４７に進み、現在車両が停車している道路が所定勾配角ａ以上となる登坂路か否かが判断される。この判断は、図４におけるステップＳ２２の判断と同様であり、図１０を参照すれば良く分かるように、道路勾配Ａが登坂側に所定勾配角ａ以上であるか否かを判断する。ステップＳ４７において、この道路勾配が所定勾配角ａ以上となる登坂路であると判断されたときには、ステップＳ５１に進み、停車ニュートラル制御を行わせない、もしくは停車ニュートラル制御を終了してインギヤ制御（発進用クラッチ、例えばＬＯＷクラッチ１１を係合させる初期制御）に移行する。
【００４２】
道路勾配が所定勾配角以上となる登坂路ではないときには、ステップＳ４８において、現在車両が停車している道路が降坂路か否かが判断される。降坂路であるときには、発進制御遅れの問題が発生しないため、ステップＳ５０に進み、ニュートラル状態を作り出す制御、すなわち、停車ニュートラル制御を行う。この停車ニュートラル制御は、３速クラッチ２３（もしくは２速クラッチ２２）の作動油圧を所定油圧まで低下させるとともにＬＯＷクラッチ２１への作動油圧の供給を開始するオフギヤ制御と、このオフギヤ制御に続いて３速クラッチ２３（もしくは２速クラッチ２２）の作動油圧を解放させるとともにＬＯＷクラッチ２１の作動油圧を待機油圧に保持する待機制御とからなる。なお、降坂路か否かの判断は、道路勾配が降坂路側に所定角度以上となることにより判断できるが、この所定角度としては零度もしくは数度程度の角度が設定される。
【００４３】
一方、ステップＳ４８において道路勾配が登坂路であると判断されたとき、すなわち、道路勾配が所定勾配角ａ以内の登坂路であると判断されたとき（図１０に示す出力回転判断領域にあると判断されたとき）には、ステップＳ４９に進み、出力回転センサ４０により出力回転が検出されるか否かを判断する。ステップＳ４９において、変速機出力軸３等の出力側回転部材が僅かでも回転したと判断されると、ステップＳ５１に進み、停車ニュートラル制御を行わせない、もしくは停車ニュートラル制御を終了してインギヤ制御（発進用クラッチ、例えばＬＯＷクラッチ１１を係合させる初期制御）に移行する。なお、出力回転が零であるときには、ステップＳ５０に進み、停車ニュートラル制御を継続する。
【００４４】
以上のように、前進走行レンジにおいて車両が停止した状態では、ブレーキ・オン、アクセル・オフのときにニュートラル状態を作り出す制御（停車ニュートラル制御）を行うことを基本制御とするのであるが、車両が停車している路面勾配が所定勾配角ａ以上の急な登坂路の場合には、停車ニュートラル制御を行わせない。この停車ニュートラル制御はブレーキがオフとなったときに解除されるのであるが、ブレーキスイッチ３６がオフとなる時点が実際にブレーキ作動がオフとなる時点より遅れることに鑑み、たとえブレーキスイッチ３６がオフとならなくても出力軸回転が僅かでも発生した時点で停車ニュートラル制御を終了させて発進制御遅れの発生を防止している。なお、上記制御において、道路勾配が平坦に近い降坂路の場合には、出力回転が発生した時点で停車ニュートラル制御を終了させるようにしても良い。
【００４５】
以上説明した制御において、傾斜センサ３７、加速度センサ３８、出力回転センサ４０等は重要なセンサであり、これらが故障した場合には制御が不安定となるおそれがある。このため、これらセンサの故障を監視し、故障したことが検出されたときには、上記走行ニュートラル制御および停車ニュートラル制御を行うことを禁止するようになっている。
【００４６】
既に説明したが、以上説明した制御を行うときに用いられる傾斜センサ３７，加速度センサ（Ｇセンサ）３８の検出値に誤差が含まれていると、上記制御が不正確となるという問題がある。このため、ステップＳ５５およびステップＳ５６において、これら傾斜センサ３７および加速度センサ３８の誤差が発生したときにこれを自動的に補正するように構成されているが、本発明はこのような自動補正に限られるものではなく、変速機がニュートラル状態で、ブレーキがオフとなり、出力回転が零であるときであれば、いつでも自動的な補正を行うことが可能であり、本発明はこのような自動補正も当然含む。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、変速機によりニュートラル状態が形成されている間において、ブレーキ作動検出器により車両のブレーキが解除されたことが検出され且つ回転数検出器により出力側回転部材の回転が無いことが検出されたときに、傾斜センサによる検出値を水平基準値とするように更新補正するのであるが、変速機がニュートラル状態で、ブレーキがオフであり、出力側回転部材の回転がないとなるのは、車両が平坦路上に位置して水平となった状態のときであり、このときに傾斜センサの検出値が水平を検出するように更新補正するので、傾斜センサの取付誤差があってもこれを自動的に補正することができ、さらに、温度変化、経年変化等により傾斜センサの検出値に誤差が生じてもこれをその都度、自動的に補正することができ、常に正確な傾斜検出を行わせることができる。
【００４８】
なお、この自動補正装置は、走行レンジにおいて、車両のブレーキが作動されて停止状態にあり且つエンジンのアクセルがオフ状態にあるときにはニュートラル状態を形成するように構成された自動変速機を用いた車両に用いるのに適しており、この場合には、このようにしてニュートラル状態が形成されている間において、ブレーキ作動検出器により車両のブレーキが解除されたことが検出され且つ回転数検出器により出力部材の回転が無いことが検出されたときに、傾斜センサによる検出値を水平基準値とするように更新補正する。
【００４９】
一方、本発明にかかる車両用加速度センサの自動補正装置は、変速機によりニュートラル状態が形成されている間において、ブレーキ作動検出器により車両のブレーキが解除されたことが検出され且つ回転数検出器により出力側回転部材の回転が無いことが検出されたときに、加速度センサによる検出値を零加速度値とするように更新補正するように構成されており、この状態において加速度センサが水平方向の加速度のみを検出し、重力の加速度の検出をしないはずであるので、加速度センサの取付誤差があってもこれを自動的に補正することができ、さらに、温度変化、経年変化等により加速度センサの検出値に誤差が生じてもこれをその都度、自動的に補正することができ、常に正確な加速度検出を行わせることができる。
【００５０】
なお、この自動補正装置も、走行レンジにおいて、車両のブレーキが作動されて停止状態にあり且つエンジンのアクセルがオフ状態にあるときにはニュートラル状態を形成するように構成された自動変速機を用いた車両に用いるのに適しており、この場合には、このようにしてニュートラル状態が形成されている間において、ブレーキ作動検出器により車両のブレーキが解除されたことが検出され且つ回転数検出器により出力部材の回転が無いことが検出されたときに、加速度センサによる検出値を零速度値とするように更新補正する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動補正装置を備えた車両用自動変速機の動力伝達経路および制御装置構成を示す概略図である。
【図２】上記自動変速機における前進走行レンジでの自動変速制御内容を示すフローチャートである。
【図３】上記自動変速機における前進走行レンジでの自動変速制御における減速走行制御の内容を示すフローチャートである。
【図４】上記減速走行制御における走行ニュートラル制御終了判断制御の内容を示すフローチャートである。
【図５】上記走行ニュートラル制御終了判断制御における道路勾配算出ステップ内容を示すフローチャートである。
【図６】上記自動変速機における前進走行レンジでの自動変速制御における停車制御の内容を示すフローチャートである。
【図７】上記停車制御における傾斜センサの補正制御内容を示すフローチャートである。
【図８】上記停車制御における加速度センサの補正制御内容を示すフローチャートである。
【図９】車両の停車状態の一例を示す概略図である。
【図１０】上記制御において道路勾配算出に用いられる道路勾配の説明図である。
【符号の説明】
３６ ブレーキスイッチ（ブレーキ作動検出器）
３７ 傾斜センサ
３８ 加速度センサ（Ｇセンサ）
４０ 出力回転センサ（出力回転数検出器）
ＴＭ 自動変速機
ＥＣＵ 電子コントロールユニット
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の走行方向の傾斜を検出する傾斜センサおよび車両に作用する加速度を検出する加速度センサに関し、特に、走行レンジにおいて、車両のブレーキが作動されて停止状態にあり且つエンジンのアクセルがオフ状態にあるとき（すなわち、アクセルペダルの踏み込みが解除されてアクセルがほぼ全閉となり、エンジンがアイドリング回転状態となるとき）にニュートラル状態を形成するように構成された車両用自動変速機に用いるのに適した傾斜センサおよび加速度センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の走行制御等において、車両の走行方向の傾斜を検出して走行路面勾配を検出することや、車両に作用する加速度を検出することが要求されることが多い。このため、車両に傾斜センサ、加速度センサを配設することも多い。このような傾斜センサとして、例えば、特開平１０−１６０４５８号公報に開示のものがある。また、加速度センサとしては、一般にＧセンサと称されるものなどが良く知られている。
【０００３】
一方、車両用自動変速機は、エンジンとトルクコンバータ等を介して繋がるとともに複数の動力伝達経路を有してなる変速機構を有して構成され、例えば、アクセル開度および車速に基づいて自動的に動力伝達経路の切換を行う、すなわち自動的に走行速度段の切換を行うように構成される。一般的に、自動変速機を有した車両には運転者により操作されるシフトレバーが設けられ、シフトレバー操作に基づいて変速レンジ（例えば、後進走行レンジ、ニュートラルレンジ、前進走行レンジ）が設定され、このように設定された変速レンジ内（通常は、前進走行レンジ内）において自動変速制御が行われる。
【０００４】
このような自動変速機を有した車両において、前進走行レンジが設定されて車両が停止している状態では、アイドリング回転するエンジンからの駆動力がトルクコンバータを介して変速機に伝達され、これが車輪に伝達されるため、いわゆるクリープ現象が発生する。クリープ現象は、登坂路での停車からの発進をスムーズに行わせることができるなど、所定条件下では非常に有用なのであるが、車両を停止保持したいときには不要な現象であり、車両のブレーキを作動させてクリープ力を抑えるようになっている。すなわち、エンジンからのクリープ力をブレーキにより抑えるようになっており、その分エンジンの燃費が低下するという問題がある。
【０００５】
このようなことから、前進走行レンジにおいて、ブレーキペダルが踏み込まれてブレーキが作動されるとともにアクセルがほぼ全閉となって車両が停止している状態では、走行レンジのまま変速機をニュートラル状態として燃費の向上を図ることが提案されている（例えば、特開平１１−１９３８６６号公報、特開平１１−２３０３２９号公報等参照）。
【０００６】
このような自動変速機を有した車両に前述した傾斜センサおよび加速度センサを取り付け、車体の傾斜を検出したり、この傾斜角から走行路面勾配を検出したり、車体に作用する加速度もしくは減速度を検出したりすることが知られており、これら傾斜センサおよび加速度センサの検出値は自動変速機における自動変速制御に用いられたりしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、傾斜センサが車体に傾いて取り付けられると、検出された傾斜角はその分の誤差を含むことになり、さらに、温度変化、経年変化等により傾斜センサの検出値に誤差が発生することもある。また、加速度センサについても、車体に傾いて取り付けられると重力の加速度が検出値に加わって誤差が生じ、さらに、温度変化、経年変化により誤差が発生することもある。このような取付誤差や、温度変化、経年変化による誤差を含んだ検出値を用いて制御を行ったのでは、制御が不正確もしくは不安定となるという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑み、上記のように取付誤差、温度および経年変化による誤差等が傾斜センサおよび加速度センサに発生した場合でも、この誤差を自動的に補正することができるような自動補正装置を提供することを目的とする。本発明は特に、走行レンジにおいて、車両のブレーキが作動されて停止状態にあり、且つエンジンのアクセルがオフ状態にあるときにニュートラル状態を形成するように構成された自動変速機に用いられて傾斜センサおよび加速度センサに発生する誤差を自動的に補正することができる自動補正装置を提供することを目的とする。
【０００９】
このような目的達成のため、本発明にかかる車両用傾斜センサの自動補正装置は、車両に配設されてその走行方向の傾斜を検出する傾斜センサ（例えば、実施形態における傾斜センサ３７）と、車両においてエンジン駆動力を車輪に伝達する動力伝達系を構成する変速機（例えば、実施形態における自動変速機ＴＭ）と、車両のブレーキの作動状態を検出するブレーキ作動検出器（例えば、実施形態におけるブレーキスイッチ３６）と、動力伝達系における変速機の出力軸から車輪に至る出力側回転部材の回転数を検出する出力回転数検出器（例えば、実施形態における出力回転センサ４０）とを有して構成され、変速機によりニュートラル状態が形成され、ブレーキ作動検出器により車両のブレーキが解除されたことが検出され且つ回転数検出器により出力側回転部材の回転が無いことが検出されたとき状態において、傾斜センサによる検出値と水平基準値の差分を算出しこの差分が所定判断量より小さいとき、当該検出値を所定の補正量ずつ徐々に前記水平基準値に近づける補正を行う。
【００１０】
変速機がニュートラル状態で、ブレーキがオフであり（解除され）、出力側回転部材の回転がない（すなわち、車両が停止したまま）となるのは、車両が平坦路上に位置して水平となった状態のときである。本発明では、このときに傾斜センサの検出値が水平を検出するように更新補正するので、傾斜センサの取付誤差があってもこれを自動的に補正することができ、さらに、温度変化、経年変化等により傾斜センサの検出値に誤差が生じてもこれをその都度、自動的に補正することができ、常に正確な傾斜検出を行わせることができる。
【００１１】
本発明にかかる傾斜センサの自動補正装置は、走行レンジにおいて、車両のブレーキが作動されて停止状態にあり且つエンジンのアクセルがオフ状態にあるとき（すなわち、アクセルペダルの踏み込みが解除されてアクセルがほぼ全閉となり、エンジンがアイドリング回転状態となるとき）にはニュートラル状態を形成するように構成された自動変速機を用いた車両に用いるのに適しており、この場合には、このようにしてニュートラル状態が形成され、ブレーキ作動検出器により車両のブレーキが解除されたことが検出され且つ回転数検出器により出力側回転部材の回転が無いことが検出された状態において、傾斜センサによる検出値と水平基準値の差分を算出しこの差分が所定判断量より小さいとき、検出値を所定の補正量ずつ徐々に水平基準値に近づける補正を行う。なお、一般的に言って、平坦路であっても中立レンジでブレーキを踏まずに停止する状態が発生する頻度は非常に少なく、この点に鑑みても、上記のような条件で水平基準値の更新補正を行うようにすれば、適切な更新補正が可能となる。
【００１２】
一方、本発明にかかる車両用加速度センサの自動補正装置は、車両に配設されてその走行方向の加速度を検出する加速度センサ（例えば、実施形態における加速度センサ３８）と、車両においてエンジン駆動力を車輪に伝達する動力伝達系を構成する変速機と、車両のブレーキの作動状態を検出するブレーキ作動検出器と、動力伝達系における変速機の出力軸から車輪に至る出力側回転部材の回転数を検出する出力回転数検出器とを有して構成され、変速機によりニュートラル状態が形成され、ブレーキ作動検出器により車両のブレーキが解除されたことが検出され且つ回転数検出器により出力側回転部材の回転が無いことが検出された状態において、加速度センサによる検出値と零加速度値の差分を算出しこの差分が所定判断量より小さいとき、当該検出値を所定の補正量ずつ徐々に前記零加速度値に近づける補正を行う。
【００１３】
前述のように、変速機がニュートラル状態で、ブレーキがオフであり（解除され）、出力側回転部材の回転がない（すなわち、車両が停止したまま）となるのは、車両が平坦路上に位置して水平となった状態のときである。この状態において加速度センサが水平方向の加速度のみを検出し、重力の加速度の検出をしないようにすれば、車両に作用する走行方向加速度を正確に検出できる。このため、本発明では、変速機がニュートラル状態で、ブレーキがオフで、出力側回転部材の回転がないときに加速度センサの検出値を零加速度とするように更新補正する。これにより、加速度センサの取付誤差があってもこれを自動的に補正することができ、さらに、温度変化、経年変化等により加速度センサの検出値に誤差が生じてもこれをその都度、自動的に補正することができ、常に正確な加速度検出を行わせることができる。
【００１４】
本発明にかかる車両用加速度センサの自動補正装置は、走行レンジにおいて、車両のブレーキが作動されて停止状態にあり且つエンジンのアクセルがオフ状態にあるときにはニュートラル状態を形成するように構成された自動変速機を用いた車両に用いるのに適しており、この場合には、このようにしてニュートラル状態が形成され、ブレーキ作動検出器により車両のブレーキが解除されたことが検出され且つ回転数検出器により出力側回転部材の回転が無いことが検出された状態において、加速度センサによる検出値と零加速度値の差分を算出しこの差分が所定判断量より小さいとき、前記検出値を所定の補正量ずつ徐々に零加速度値に近づける補正を行う。上述のように、平坦路であっても中立レンジでブレーキを踏まずに停止する状態が発生する頻度は非常に少なく、上記の条件で水平基準値の更新補正を行うようにすれば、適切な更新補正が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。図１に本発明に係る傾斜センサおよび加速度センサの自動補正装置を備えた車両用自動変速機の動力伝達経路概略構成と、その制御装置構成を示している。この自動変速機ＴＭは、エンジンＥの出力軸１に繋がるトルクコンバータＴＣと、トルクコンバータＴＣのタービン部材に繋がる変速機入力軸２を有した平行軸式変速機構１０と、平行軸式変速機構１０のクラッチ係合制御を行って自動変速制御を行うコントロールバルブＣＶとを備える。
【００１６】
平行軸式変速機構１０は、互いに平行に且つ回転自在に配設された変速機入力軸２と変速機出力軸３との間に互いに噛合する４組のギヤ列（すなわち、ＬＯＷギヤ列１１ａ，１１ｂと、２速ギヤ列１２ａ，１２ｂと、３速ギヤ列１３ａ，１３ｂと、４速ギヤ列１４ａ，１４ｂ）と、各ギヤ列のいずれかによる動力伝達を選択するクラッチ（すなわち、ＬＯＷクラッチ２１と、２ＮＤクラッチ２２と、３ＲＤクラッチ２３と、４ＴＨクラッチ２４）とを有して構成される。変速機出力軸３はドライブシャフト４を介して車輪Ｗに繋がる。このため、エンジンＥの出力がトルクコンバータＴＣを介して変速機入力軸２に伝達され、さらに、いずれかのクラッチを選択的に係合させることによりいずれかのギヤ列を介して変速機出力軸３に伝達され、ドライブシャフト４から車輪Ｗに伝達されて、この車輪Ｗを駆動し、車両が走行される。
【００１７】
なお、変速機出力軸３（もしくは、これに繋がるドライブシャフト４）に出力回転検出用ギヤ１５が取り付けられており、このギヤ１５の歯に対向して出力回転センサ４０が設けられている。この出力回転センサ４０は、変速機出力軸３の僅かな回転の検出も可能なセンサであり、例えば、一般的に半導体式センサと称される磁気抵抗素子を使用したセンサである。
【００１８】
このような構成の自動変速機ＴＭの変速制御は、コントロールバルブＣＶによりＬＯＷクラッチ２１、２ＮＤクラッチ２２、３ＲＤクラッチ２３、４ＴＨクラッチ２４を選択的に係合させることにより行われる。この変速制御は、シフトレバー操作により設定されるシフトレンジと、エンジンＥのアクセル開度、車速などに応じて電子コントロールユニットＥＣＵによりコントロールバルブＣＶの作動を制御して自動的に行われる。なお、シフトレバーにより設定されるシフトレンジとしては、駐車レンジ、後進走行レンジ、ニュートラルレンジ、前進走行レンジがあり、前進走行レンジにおいて自動変速制御が行われる。
【００１９】
このような電子コントロールユニットＥＣＵによる自動変速制御について以下に説明する。図１に示すように、電子コントロールユニットＥＣＵには、エンジンＥのアクセル開度を検出するアクセルセンサ３１からの検出信号、エンジン回転を検出するエンジン回転センサ３２からの検出信号、エンジン冷却水温を検出する冷却水温センサ３３からの検出信号、シフトレバーにより設定されるシフトレンジを検出するシフトレンジ検出器３４からの検出信号、シフトダウン（特に、３速〜１速へのシフトダウン）を検出するシフトダウン検出器３５からの検出信号、ブレーキペダルの踏み込みを検出するブレーキスイッチ３６からの検出信号、車体の走行方向の傾斜角を検出する傾斜センサ３７からの検出信号、車体の走行方向に作用する加速度（Ｇ）を検出する加速度センサ３８からの検出信号、変速機の作動油温を検出するＴ／Ｍ油温センサ３９からの検出信号が入力されており、電子コントロールユニットＥＣＵはこれら検出信号に基づいてコントロールバルブＣＶの作動を制御し、自動変速制御を行う。
【００２０】
次に、シフトレンジとして前進レンジが設定されたときにおける電子コントロールユニットＥＣＵによる自動変速制御について、図２を参照して説明する。この図のフローに示すように、前進レンジでの走行制御は、まず、ステップＳ１において車両の走行状態を判断し、通常走行の場合にはステップＳ２において通常走行制御を行い、減速走行の場合にはステップＳ３において減速走行制御を行い、車両が停止している場合にはステップＳ４において停車制御を行う。通常走行制御は、例えば、アクセル開度と車速とに応じて自動的な変速制御を行って、車両を走行させる制御を行うものであり、これについては従来から良く知られているとともに本発明とは直接関係しないため、その説明は省略する。
【００２１】
ステップＳ３の減速走行制御内容を図３に示している。この制御は、走行中にアクセルペダルの踏み込みを解除してアクセルをほぼ全閉にした状態で減速走行する場合の制御であり、まずステップＳ１１において走行ニュートラル制御を許可するための条件を検出する。減速走行制御においては、車両が停止する前の段階（例えば、車速が１１ｋｍ／Ｈ程度まで減速されて、ＬＯＷ速度段にシフトダウンされる段階）以降において、所定の条件が満足されることを条件にシフトレンジは前進レンジのまま変速機構をニュートラル状態とする制御を行い、燃費を低減させるようになっている。
【００２２】
ステップＳ１１においては、この所定の条件すなわち走行ニュートラル制御許可条件を検出する。具体的には、シフトレンジ検出器３４により検出されたシフトレンジがＤ４レンジであること、車速が低車速（例えば、１１ｋｍ／Ｈ以下となる車速）であること、Ｔ／Ｍ油温センサ３９により検出された変速機の作動油温が所定温度以上であること、冷却水温センサ３３により検出されたエンジン冷却水温が所定温度以上であること、アクセルセンサ３１により検出されたアクセル開度がほぼ全閉であること、ブレーキスイッチ３６がオン作動されてブレーキの作動が検出されていることが、この条件として設定されている。
【００２３】
シフトレンジがＤ４レンジ以外の前進レンジの場合、例えば、２レンジ、１レンジのように低速速度段で保持する変速制御を行うレンジでは、運転者がエンジンブレーキ作用を望んでいると考えられるため、ニュートラル状態とする制御は行わせないように上記条件が設定される。車速が低速となるまではエンジンブレーキ作用を得るためにニュートラル状態となる制御を行わせない。また、変速機の作動油温およびエンジンの冷却水温が低温のときにもニュートラル状態とする制御を行わせない。さらに、アクセルペダルが踏まれているときや、ブレーキが解放されているときには通常走行に戻る可能性が高く、ニュートラル状態とする制御を行わせない。
【００２４】
上記のような走行ニュートラル制御許可条件が満足されたか否かをステップＳ１２において判断し、全ての条件が満足されたときにステップＳ１３に進み、３速（もしくは２速）から１速（ＬＯＷ）へのシフトダウン指令が出力されたか否かを判断する。いずれか一つの許可条件でも満たされない場合や、上記シフトダウン指令が出されていないときにはステップＳ１６に進んで通常走行制御（図２のステップＳ２の制御）を行う。そして、上記シフトダウン指令が出されたときにステップＳ１４に進んでニュートラル状態とする制御（走行ニュートラル制御）が行われる。このことから分かるように、車速が低速となって１速へのシフトダウン指令が出されたときにニュートラル制御に移行するようになっており、これによりスムーズなニュートラル制御への移行が可能となる。
【００２５】
ステップＳ１４において行われる走行ニュートラル制御は、３速クラッチ２３（もしくは２速クラッチ２２）の作動油圧を所定油圧まで低下させるとともにＬＯＷクラッチ２１への作動油圧の供給を開始するオフギヤ制御と、このオフギヤ制御に続いて３速クラッチ２３（もしくは２速クラッチ２２）の作動油圧を解放させるとともにＬＯＷクラッチ２１の作動油圧を待機油圧に保持する待機制御とからなる。待機油圧はＬＯＷクラッチ２１を係合直前の状態で保持する油圧であり、待機制御においては、ＬＯＷクラッチ２１は解放された状態であるが僅かに作動油圧を上昇させるだけで係合を開始する状態でのニュートラル状態が作り出される。
【００２６】
このようにして走行ニュートラル制御が行われるときに、この制御と並行して走行ニュートラル制御終了判断制御が行われ、走行ニュートラル制御を行っている間において制御終了判断が行われたときには、走行ニュートラル制御を終了させるようになっている。
【００２７】
この終了判断制御内容を図４に示している。この制御では、ステップＳ２１において現在車両が走行している道路勾配（Ａ）が算出される。この道路勾配算出内容を図５に示しており、これについてまず説明する。この算出は、ステップＳ３１において出力回転センサ４０により検出された変速機出力回転の変化（もしくは車速変化）から車両の走行方向加速度を算出する（この算出値を第１加速度α１と称する）。次に、ステップＳ３２において、加速度センサ３８により車両の走行方向加速度を検出する（この検出値を第２加速度α２と称する）。そして、ステップＳ３３において第１及び第２加速度の差Δα＝（α１−α２）を算出する。
【００２８】
ここで、第１加速度α１は車速の変化率から求まるため走行方向の加速度そのものであるが、第２加速度α２は加速度センサ（Ｇセンサ）３８の検出値であり重力の加速度の影響を受ける。加速度センサ３８は車両が水平に位置したときに重力の影響を受けずに車両走行方向の加速度を検出するように配設されており、例えば、車両が坂道を走行して走行方向に傾斜している状態では、その傾斜角に応じて重力の加速度を検出する。このため、第１及び第２加速度の差Δαを求めれば、この差Δαは車体の傾斜に応じて生じる重力の加速度となる。そこで、ステップＳ３４において差Δαから現在の車両の傾斜角、すなわち、この車両が走行している路面勾配（Ａ）を算出する。
【００２９】
再び図４に戻り、ステップＳ２１において道路勾配（Ａ）が算出されるとステップＳ２２に進み、このように算出された路面勾配Ａが所定勾配角ａ（例えば、登坂路側に２度）以下となるか否かを判断する。この判定条件を図１０に示すが、路面勾配Ａが所定勾配角ａ（＝２度）以上の登坂路であるときには、停車時にニュートラル状態としたのでは発進時等に車両が後退するおそれがあるため、ステップＳ２８に進み通常走行制御を行う。Ａ≦ａであるとき、すなわち、ほぼ平坦に近い登坂路、平坦路もしくは降坂路を走行しているときには、ステップＳ２３に進み現在の減速度Ｂを検出する。そして、ステップＳ２４においてこの減速度Ｂが所定減速度ｂ（例えば、０．３Ｇ）以下となるかを判断する。減速度が０．３Ｇを越える大きな減速を行っているときには、ステップＳ２１における道路勾配の算出が不正確になるおそれがあるため、ステップＳ２８に進み通常走行制御を行う。
【００３０】
Ｂ≦ｂの場合には、ステップＳ２５においてアクセルがオンとなったか（すなわち、アクセルペダルが踏み込まれたか）否かの判断を行うとともに、ステップＳ２６においてブレーキがオフとなったか（すなわち、ブレーキペダルの踏み込みが解除されてブレーキスイッチ３６がオフとなったか）否かの判断が行われる。アクセルがオンとなったり、ブレーキがオフとなったときには、運転者は走行を継続する意志があると考えられるため、ステップＳ２８に進み通常走行制御を行う。一方、アクセルがオフ（ほぼ全閉）で、ブレーキがオンの場合には、走行ニュートラル制御をそのまま継続する。
【００３１】
次に、ステップＳ４の停車制御について、図６を参照して説明する。この停車制御は、前進走行レンジが設定された状態で車両が停止しているときに行われる制御であり、上記ステップＳ３の減速走行制御において走行ニュートラル制御が行われている状態から停車したとき等に行われる。
【００３２】
停車制御では、ステップＳ４１においてブレーキスイッチ３６の作動状態、すなわち、ブレーキスイッチ３６がオンか、オフかを検出する。次に、ステップＳ４２において現在の車両が停車している道路の走行方向（車両の前後方向）の勾配角を検出する。この検出は、車両に設けられた傾斜センサ３７による車両の傾斜角を検出して行われる。但し、図４の走行ニュートラル制御終了判断制御（ステップＳ１５）のステップＳ２１において減速走行中に道路勾配が算出されているため、車両が停止する直前において算出された道路勾配を現在の道路勾配角として用いても良い。さらに、ステップＳ４３においてアクセルセンサ３１によりエンジンＥのアクセル開度を検出し、ステップＳ４４において出力回転センサ４０により出力部材（変速機出力軸３もしくはドライブシャフト４）の回転すなわち車輪Ｗの回転を検出する。
【００３３】
そして、ステップＳ４５においてブレーキスイッチ３６がオンか否かが判断され、ブレーキスイッチ３６がオフの場合には運転者は車両を発進させる意志があると考えられるので、停車ニュートラル制御を行わせない、もしくは停車ニュートラル制御を終了してインギヤ制御（発進用クラッチ、例えばＬＯＷクラッチ１１を係合させる初期制御）に移行すればよい。但し、本装置では、この段階において傾斜センサ３７および加速度センサ３８の自動補正を行うようにしており、この点について説明する。
【００３４】
前述のように傾斜センサはステップＳ４２における道路勾配の検出に用いられ、加速度センサはステップＳ３２における車両の走行方向の加速度検出に用いられ、これら検出値は、走行ニュートラル制御および停車ニュートラル制御に用いられる。このため、これらセンサの取付誤差が存在するとこれがそのまま検出誤差となり上記制御が不正確となるという問題がある。同様に、これらセンサが周囲の温度変化により検出誤差を発生したり、経年変化により検出誤差を発生しても同様の問題が生じる。
【００３５】
このため、ステップＳ４５においてブレーキスイッチ３６がオフと判断されたときには、ステップＳ５２において出力回転センサ４０により出力回転が検出されるか否かが判断される。ここで変速機出力軸３等の出力側回転部材が僅かでも回転したと判断されると、ステップＳ５１に進み、停車ニュートラル制御を行わせない、もしくは停車ニュートラル制御を終了してインギヤ制御（発進用クラッチ、例えばＬＯＷクラッチ１１を係合させる初期制御）に移行する。一方、ステップＳ５２において出力回転が零であると判断されたときには、ステップＳ５５およびステップＳ５６に進み傾斜および加速度センサの自動補正制御を行う。
【００３６】
この制御内容を図７および図８に示しており、まず、図７の傾斜センサ補正について説明する。上記のように停車ニュートラル制御を行っているときからブレーキスイッチ３６がオフと判断されるとステップＳ５１に進んでこの制御を終了してインギヤ制御に移行するのであるが、ブレーキスイッチ３６がオフとなった直後ではまだニュートラル状態であり、このときに出力側回転部材が静止していれば車両は平坦な走行路面に停車していると考えられる。このため、傾斜センサ３７の検出値は水平を示す値となるはずであるので、ステップＳ６１において現在の傾斜センサ３７の検出値と水平基準値との差を補正量（θ１）として算出する。すなわち、現在の検出値を水平基準値に修正するために必要な補正量（θ１）をステップＳ６１において算出する。
【００３７】
次に、ステップＳ６２においてこの補正量（θ１）が傾斜センサ３７の誤差と見なせる範囲内の値であるか否か、すなわち、所定判断量（θ０）より小さいか否かが判断される。これは、例えば、図９に示すように、前輪ＦＷと後輪ＲＷとがともに水平な路面に位置しているが路面高さが異なるような場合には、出力側回転部材が静止するが傾斜センサ３７は傾斜を検出するという状態となることに鑑みたもので、このような場合、すなわちθ１＞θ０となるときには、補正を行わない。θ１≦θ０のときには、ステップＳ６３に進んで現在の傾斜センサ３７の検出値を水平基準値とするように補正を行うのであるが、この補正は一度に行うのではなく、水平基準値に近づけるように所定の補正量Δθだけの補正を行う。この補正量Δθとしては極く小さな値が設定され、徐々に水平基準値に近づける補正がなされる。
【００３８】
ステップＳ５６における加速度センサ３８の補正も上記傾斜センサ３７とほぼ同様にして行われる。すなわち、ブレーキスイッチ３６がオフとなった直後のニュートラル状態において出力側回転部材が静止していれば車両は平坦な走行路面に停車していると考えられ、加速度センサ３８には走行方向加速度が作用しないだけでなく重力の加速度も作用しないはずである。このため、図８に示すように、ステップＳ６５において現在の加速度センサ３８の検出値と零加速度値との差を補正量（ｇ１）として算出する。
【００３９】
そして、ステップＳ６７においてこの補正量（ｇ１）が所定判断量（ｇ０）より小さく、加速度センサ３８の誤差と見なせる範囲内の値であるか否かが判断される。すなわち、図９に示すように、前輪ＦＷと後輪ＲＷとがともに水平な路面に位置しているが路面高さが異なり、出力側回転部材が静止するが加速度センサ３８は重力の加速度を検出するという状態であるか否かを、ｇ１＞ｇ０か否かで判断し、ｇ１＞ｇ０の場合はこのまま補正を行わない。ｇ１≦ｇ０のときには、現在の加速度センサ３８の検出値を零加速度値とするように所定の補正量Δｇだけの補正を行う。この補正量Δｇも、極く小さな値が設定され、徐々に零加速度値に近づける補正がなされる。
【００４０】
ステップＳ４５においてブレーキスイッチ３６がオンと判断された時にはステップＳ４６に進み、アクセルがオフか否かが判断される。アクセルがオンの時には運転者は車両を発進させる意志があると考えられるので、ステップＳ５１に進み、停車ニュートラル制御を行わせない、もしくは停車ニュートラル制御を終了してインギヤ制御（発進用クラッチ、例えばＬＯＷクラッチ１１を係合させる初期制御）に移行する。
【００４１】
一方、アクセルがオフのときには、ステップＳ４７に進み、現在車両が停車している道路が所定勾配角ａ以上となる登坂路か否かが判断される。この判断は、図４におけるステップＳ２２の判断と同様であり、図１０を参照すれば良く分かるように、道路勾配Ａが登坂側に所定勾配角ａ以上であるか否かを判断する。ステップＳ４７において、この道路勾配が所定勾配角ａ以上となる登坂路であると判断されたときには、ステップＳ５１に進み、停車ニュートラル制御を行わせない、もしくは停車ニュートラル制御を終了してインギヤ制御（発進用クラッチ、例えばＬＯＷクラッチ１１を係合させる初期制御）に移行する。
【００４２】
道路勾配が所定勾配角以上となる登坂路ではないときには、ステップＳ４８において、現在車両が停車している道路が降坂路か否かが判断される。降坂路であるときには、発進制御遅れの問題が発生しないため、ステップＳ５０に進み、ニュートラル状態を作り出す制御、すなわち、停車ニュートラル制御を行う。この停車ニュートラル制御は、３速クラッチ２３（もしくは２速クラッチ２２）の作動油圧を所定油圧まで低下させるとともにＬＯＷクラッチ２１への作動油圧の供給を開始するオフギヤ制御と、このオフギヤ制御に続いて３速クラッチ２３（もしくは２速クラッチ２２）の作動油圧を解放させるとともにＬＯＷクラッチ２１の作動油圧を待機油圧に保持する待機制御とからなる。なお、降坂路か否かの判断は、道路勾配が降坂路側に所定角度以上となることにより判断できるが、この所定角度としては零度もしくは数度程度の角度が設定される。
【００４３】
一方、ステップＳ４８において道路勾配が登坂路であると判断されたとき、すなわち、道路勾配が所定勾配角ａ以内の登坂路であると判断されたとき（図１０に示す出力回転判断領域にあると判断されたとき）には、ステップＳ４９に進み、出力回転センサ４０により出力回転が検出されるか否かを判断する。ステップＳ４９において、変速機出力軸３等の出力側回転部材が僅かでも回転したと判断されると、ステップＳ５１に進み、停車ニュートラル制御を行わせない、もしくは停車ニュートラル制御を終了してインギヤ制御（発進用クラッチ、例えばＬＯＷクラッチ１１を係合させる初期制御）に移行する。なお、出力回転が零であるときには、ステップＳ５０に進み、停車ニュートラル制御を継続する。
【００４４】
以上のように、前進走行レンジにおいて車両が停止した状態では、ブレーキ・オン、アクセル・オフのときにニュートラル状態を作り出す制御（停車ニュートラル制御）を行うことを基本制御とするのであるが、車両が停車している路面勾配が所定勾配角ａ以上の急な登坂路の場合には、停車ニュートラル制御を行わせない。この停車ニュートラル制御はブレーキがオフとなったときに解除されるのであるが、ブレーキスイッチ３６がオフとなる時点が実際にブレーキ作動がオフとなる時点より遅れることに鑑み、たとえブレーキスイッチ３６がオフとならなくても出力軸回転が僅かでも発生した時点で停車ニュートラル制御を終了させて発進制御遅れの発生を防止している。なお、上記制御において、道路勾配が平坦に近い降坂路の場合には、出力回転が発生した時点で停車ニュートラル制御を終了させるようにしても良い。
【００４５】
以上説明した制御において、傾斜センサ３７、加速度センサ３８、出力回転センサ４０等は重要なセンサであり、これらが故障した場合には制御が不安定となるおそれがある。このため、これらセンサの故障を監視し、故障したことが検出されたときには、上記走行ニュートラル制御および停車ニュートラル制御を行うことを禁止するようになっている。
【００４６】
既に説明したが、以上説明した制御を行うときに用いられる傾斜センサ３７，加速度センサ（Ｇセンサ）３８の検出値に誤差が含まれていると、上記制御が不正確となるという問題がある。このため、ステップＳ５５およびステップＳ５６において、これら傾斜センサ３７および加速度センサ３８の誤差が発生したときにこれを自動的に補正するように構成されているが、本発明はこのような自動補正に限られるものではなく、変速機がニュートラル状態で、ブレーキがオフとなり、出力回転が零であるときであれば、いつでも自動的な補正を行うことが可能であり、本発明はこのような自動補正も当然含む。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、変速機によりニュートラル状態が形成されている間において、ブレーキ作動検出器により車両のブレーキが解除されたことが検出され且つ回転数検出器により出力側回転部材の回転が無いことが検出されたときに、傾斜センサによる検出値を水平基準値とするように更新補正するのであるが、変速機がニュートラル状態で、ブレーキがオフであり、出力側回転部材の回転がないとなるのは、車両が平坦路上に位置して水平となった状態のときであり、このときに傾斜センサの検出値が水平を検出するように更新補正するので、傾斜センサの取付誤差があってもこれを自動的に補正することができ、さらに、温度変化、経年変化等により傾斜センサの検出値に誤差が生じてもこれをその都度、自動的に補正することができ、常に正確な傾斜検出を行わせることができる。
【００４８】
なお、この自動補正装置は、走行レンジにおいて、車両のブレーキが作動されて停止状態にあり且つエンジンのアクセルがオフ状態にあるときにはニュートラル状態を形成するように構成された自動変速機を用いた車両に用いるのに適しており、この場合には、このようにしてニュートラル状態が形成されている間において、ブレーキ作動検出器により車両のブレーキが解除されたことが検出され且つ回転数検出器により出力部材の回転が無いことが検出されたときに、傾斜センサによる検出値を水平基準値とするように更新補正する。
【００４９】
一方、本発明にかかる車両用加速度センサの自動補正装置は、変速機によりニュートラル状態が形成されている間において、ブレーキ作動検出器により車両のブレーキが解除されたことが検出され且つ回転数検出器により出力側回転部材の回転が無いことが検出されたときに、加速度センサによる検出値を零加速度値とするように更新補正するように構成されており、この状態において加速度センサが水平方向の加速度のみを検出し、重力の加速度の検出をしないはずであるので、加速度センサの取付誤差があってもこれを自動的に補正することができ、さらに、温度変化、経年変化等により加速度センサの検出値に誤差が生じてもこれをその都度、自動的に補正することができ、常に正確な加速度検出を行わせることができる。
【００５０】
なお、この自動補正装置も、走行レンジにおいて、車両のブレーキが作動されて停止状態にあり且つエンジンのアクセルがオフ状態にあるときにはニュートラル状態を形成するように構成された自動変速機を用いた車両に用いるのに適しており、この場合には、このようにしてニュートラル状態が形成されている間において、ブレーキ作動検出器により車両のブレーキが解除されたことが検出され且つ回転数検出器により出力部材の回転が無いことが検出されたときに、加速度センサによる検出値を零速度値とするように更新補正する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動補正装置を備えた車両用自動変速機の動力伝達経路および制御装置構成を示す概略図である。
【図２】上記自動変速機における前進走行レンジでの自動変速制御内容を示すフローチャートである。
【図３】上記自動変速機における前進走行レンジでの自動変速制御における減速走行制御の内容を示すフローチャートである。
【図４】上記減速走行制御における走行ニュートラル制御終了判断制御の内容を示すフローチャートである。
【図５】上記走行ニュートラル制御終了判断制御における道路勾配算出ステップ内容を示すフローチャートである。
【図６】上記自動変速機における前進走行レンジでの自動変速制御における停車制御の内容を示すフローチャートである。
【図７】上記停車制御における傾斜センサの補正制御内容を示すフローチャートである。
【図８】上記停車制御における加速度センサの補正制御内容を示すフローチャートである。
【図９】車両の停車状態の一例を示す概略図である。
【図１０】上記制御において道路勾配算出に用いられる道路勾配の説明図である。
【符号の説明】
３６ ブレーキスイッチ（ブレーキ作動検出器）
３７ 傾斜センサ
３８ 加速度センサ（Ｇセンサ）
４０ 出力回転センサ（出力回転数検出器）
ＴＭ 自動変速機
ＥＣＵ 電子コントロールユニット
Claims (4)
- 車両に配設されて前記車両の走行方向の傾斜を検出する傾斜センサと、前記車両においてエンジン駆動力を車輪に伝達する動力伝達系を構成する変速機と、前記車両のブレーキの作動状態を検出するブレーキ作動検出器と、前記動力伝達系における前記変速機の出力軸から前記車輪に至る出力側回転部材の回転数を検出する出力回転数検出器とを有し、
前記変速機によりニュートラル状態が形成され、前記ブレーキ作動検出器により前記車両のブレーキが解除されたことが検出され且つ前記回転数検出器により前記出力側回転部材の回転が無いことが検出された状態において、前記傾斜センサによる検出値と水平基準値の差分を算出し前記差分が所定判断量より小さいとき、前記検出値を所定の補正量ずつ徐々に前記水平基準値に近づける補正を行うことを特徴とする車両用傾斜センサの自動補正装置。 - 前記変速機が、走行レンジにおいて、前記車両のブレーキが作動されて停止状態にあり且つ前記エンジンのアクセルがオフ状態にあるときにはニュートラル状態を形成するように構成されており、
前記ニュートラル状態が形成され、前記ブレーキ作動検出器により前記車両のブレーキが解除されたことが検出され且つ前記回転数検出器により前記出力側回転部材の回転が無いことが検出された状態において、前記傾斜センサによる検出値と水平基準値の差分を算出し前記差分が所定判断量より小さいとき、前記検出値を所定の補正量ずつ徐々に前記水平基準値に近づける補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両用傾斜センサの自動補正装置。 - 車両に配設されて前記車両の走行方向に作用する加速度を検出する加速度センサと、前記車両においてエンジン駆動力を車輪に伝達する動力伝達系を構成する変速機と、前記車両のブレーキの作動状態を検出するブレーキ作動検出器と、前記動力伝達系における前記変速機の出力軸から前記車輪に至る出力側回転部材の回転数を検出する出力回転数検出器とを有し、
前記変速機によりニュートラル状態が形成され、前記ブレーキ作動検出器により前記車両のブレーキが解除されたことが検出され且つ前記回転数検出器により前記出力側回転部材の回転が無いことが検出された状態において、前記加速度センサによる検出値と零加速度値の差分を算出し前記差分が所定判断量より小さいとき、前記検出値を所定の補正量ずつ徐々に前記零加速度値に近づける補正を行うことを特徴とする車両用加速度センサの自動補正装置。 - 前記変速機が、走行レンジにおいて、前記車両のブレーキが作動されて停止状態にあり且つ前記エンジンのアクセルがオフ状態にあるときにはニュートラル状態を形成するように構成されており、
前記ニュートラル状態が形成され、前記ブレーキ作動検出器により前記車両のブレーキが解除されたことが検出され且つ前記回転数検出器により前記出力側回転部材の回転が無いことが検出された状態において、前記加速度センサによる検出値と零加速度値の差分を算出し前記差分が所定判断量より小さいとき、前記検出値を所定の補正量ずつ徐々に前記零加速度値に近づける補正を行うことを特徴とする請求項３に記載の車両用加速度センサの自動補正装置。
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