JP5568647B2 - 変速ショック評価装置及びその評価方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動変速機の変速ショックを評価する技術に関する。

自動変速機の変速ショックを評価する方法としては、前後加速度を検出する加速度センサを取り付け、検出された変速中の前後加速度に基づき変速ショックの大小を評価する方法がある（ＪＰ２００４−４４７１５Ａ）。

しかしながら、検出される前後加速度と評価者（乗員）が感じる変速ショックとの間にはずれがあり、検出される前後加速度のみからは変速ショックの正しい評価ができなかった。

そこで、実際の評価には、変速時に感じたショックの程度に応じて評価者が評点を付け、さらに、この評点が妥当かどうかの判断をするための参考値として検出された前後加速度を用いる、という方法が採用されていた。

しかしながら、上記方法では評価者によって評価にばらつきが生じることが避けられない。ばらつきを小さくするためには評価者の間でレベリングを行えばよいが、ばらつきをゼロにすることは不可能であり、またレベリングのための時間とコストが発生する。

本発明の目的は、評価者の感覚に頼ることなく自動変速機の変速機を正しく評価できるようにすることである。

本発明のある態様によれば、車両に搭載される自動変速機の変速ショック評価装置であって、前記車両の前後加速度を検出する前後加速度検出ユニットと、前記車両の上下加速度を検出する上下加速度検出ユニットと、前記自動変速機の変速開始から変速完了までの間、検出された前記前後加速度及び上下加速度を時間軸に沿って３次元空間にプロットして得られる軌跡の長さを算出し、該軌跡の長さを前記変速開始から前記変速完了までの時間間隔で割って単位時間あたりの軌跡長を算出する単位時間あたり軌跡長算出ユニットと、前記単位時間あたりの軌跡長が長いほど変速ショックが大きいと評価する変速ショック評価ユニットと、を備えた変速ショック評価装置が提供される。

また、本発明の別の態様によれば、同態様における変速ショック評価方法が提供される。

単位時間あたりの軌跡長は、変速時の前後方向の加速度変化と車両のフロント又はリヤの沈み込みとを総合的に表現したパラメータである。したがって、上記態様によれば、乗員の感覚に近い正しい評価を行うことが可能である。また、従来の評価方法のような評価者間のばらつきはなく、一律な評価を低コストで実現することができる。

本発明の実施形態及び本発明の利点については、添付された図面を参照しながら以下に詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る変速ショック評価装置の概略構成図である。 図２は、変速ショック評価手順を示したフローチャートである。 図３Ａは、静的変速時用フィルタのフィルタリング特性を示した図である。 図３Ｂは、動的変速時前後加速度用フィルタのフィルタリング特性を示した図である。 図３Ｃは、動的変速時上下加速度用フィルタのフィルタリング特性を示した図である。 図４Ａは、フィルタリングせずに加速度を記録した場合に得られる３次元グラフである。 図４Ｂは、フィルタリングした加速度を記録した場合に得られる３次元グラフである。 図４Ｃは、本発明の実施形態に係る変速ショック評価手順を説明するための説明図である。 図５は、単位時間あたりの軌跡長から評点を算出するためのテーブルである。

図１は本発明の実施形態に係る変速ショック評価装置１の概略構成を示している。変速ショック評価装置１は、自動変速機１１を搭載した車両に搭載され、評価ユニット２と、評価ユニット２に電気的に接続される前後加速度センサ３及び上下加速度センサ４と、を備える。

評価ユニット２は、車載可能なコンピュータ、例えばラップトップコンピュータ又はハンドヘルドコンピュータである。評価ユニット２の記憶装置には、後述する評価手順をＣＰＵに実行させるためのプログラムが記憶されている。

評価ユニット２には、自動変速機１１を制御する変速機コントローラ（ＡＴＣ）１２が接続されている。変速機コントローラ１２から評価ユニット２には、車速信号、自動変速機１１が変速を開始したことを示す変速開始信号、及び、自動変速機１１の変速が完了したことを示す変速完了信号が入力される。

前後加速度センサ３及び上下加速度センサ４は、それぞれ圧電型加速度センサで、車両の床面に取り付けられる。前後加速度センサ３は車両の前後加速度を、上下加速度は車両の上下加速度をそれぞれ検出する。前後加速度センサ３及び上下加速度センサ４の出力信号は評価ユニット２に入力される。

評価ユニット２は、自動変速機１１の変速時に前後加速度センサ３及び上下加速度センサ４によって検出された前後加速度及び上下加速度に基づき、変速ショックの評価を行う。評価結果は、評価ユニット２の記憶装置に記憶されると共に、評価ユニット２のディスプレイに表示される。

次に、図２を参照しながら評価手順の詳細について説明する。図２は、評価ユニット２が自動変速機１１の変速ショックの評価を行う場合の評価ユニット２の処理の流れを示している。

まず、Ｓ１では、評価ユニット２は、変速機コントローラ１２から変速開始信号が入力されたかに基づき、自動変速機１１が変速を開始したか判断する。変速開始信号が入力され、自動変速機１１が変速を開始したと判断された場合は処理がＳ２に進む。そうでない場合はＳ１の処理が繰り返される。

Ｓ２では、評価ユニット２は、前後加速度センサ３及び上下加速度センサ４によって検出された前後加速度及び上下加速度を読み込む。

Ｓ３では、評価ユニット２は、車速信号に基づき、車両が停車しているか判断し、車両が停車している場合は処理がＳ４に、走行中である場合は処理がＳ５に進む。このような判断を行うのは、同じ変速中であっても車両走行中か否かによって検出される加速度に含まれる、変速ショック以外に起因する加速度が異なり、変速ショック以外に起因する加速度を取り除くために必要となるフィルタが異なるからである。なお、以下の説明では、停車中に行われる変速を静的変速、走行中に行われる変速を動的変速と表現する。

Ｓ４では、評価ユニット２は、図３Ａに示す静的変速時用フィルタを、前後加速度センサ３及び上下加速度センサ４によって検出された前後加速度及び上下加速度に適用し、検出された前後加速度及び上下加速度から、エンジンからの入力に起因する加速度を取り除き、変速時のトルク変動に起因する加速度のみを抽出する。

静的変速時用フィルタ（図３Ａ）は、特定の周波数以下の周波数（例えば、２０Ｈｚ以下の周波数）のみ通過させるローパスフィルタである。

一方、Ｓ５では、評価ユニット２は、図３Ｂに示す動的変速時前後加速度用フィルタを、前後加速度センサ３によって検出された前後加速度に適用するとともに、図３Ｃに示す動的変速時上下加速度用フィルタを、上下加速度センサ４によって抽出された上下加速度に適用し、検出された前後加速度及び上下加速度からエンジンからの入力に起因する加速度、及び、路面からの入力に起因する加速度を取り除き、変速時のトルク変動に起因する加速度のみを抽出する。

動的変速時用フィルタ（図３Ｂ、図３Ｃ）は、低周波数域（例えば、２０Ｈｚ以下）における所定の振幅レベル（例えば、周波数に応じて−数十ｄＢ〜−７０ｄｂ）の加速度のみを通過させる特殊フィルタである。

このようにして抽出された変速時のトルク変動に起因する加速度は、車両の前後加速度に加え、変速時に発生する車両のフロントまたはリヤの沈み込みに起因する上下加速度を合成したものである。

Ｓ６では、評価ユニット２は、フィルタリング後の前後加速度及び上下加速度を、変速開始時からの経過時間とともに記憶装置に記憶する。

Ｓ７では、評価ユニット２は、変速機コントローラ１２からの変速完了信号が入力されたかに基づき、自動変速機１１が変速を完了したか判断する。変速完了信号が入力され、自動変速機１１が変速を完了したと判断された場合は処理がＳ８に進む。変速完了信号が入力されておらず、自動変速機１１がまだ変速中である場合は、処理がＳ２に戻り、Ｓ２〜Ｓ７の処理が繰り返される。

Ｓ８では、評価ユニット２は、記憶装置に記憶されたフィルタリング後の前後加速度及び上下加速度を、時間軸に沿って３次元空間に、具体的には、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸をそれぞれ前後加速度、上下加速度、変速開始からの経過時間とする空間にプロットする。フィルタリング前の前後加速度及び上下加速度をプロットすると、図４Ａのような振動的な波形になるが、フィルタリング後の前後加速度及び上下加速度をプロットすることにより、図４Ｂのような変速ショックに起因する加速度のみからなる波形が得られる。

そして、評価ユニット２は、プロットされた点と点との間の距離Ｌｎ（図４Ｃ参照）を三平方の定理を用いて算出し、これを積算し、得られた積算値を変速開始時から変速完了時までの時間間隔Ｔで割って単位時間あたりの軌跡長ＤＬ（＝（Ｌ１＋Ｌ２＋・・・＋Ｌｎ）／Ｔ）を算出する。

Ｓ９では、評価ユニット２は、図５に示す評価テーブルを参照して、単位時間あたりの軌跡長ＤＬに対応する評点を求め、それを記憶装置に記憶するとともに、ディスプレイに表示する。評点は、例えば１〜５の５段階であり、単位時間あたりの軌跡長ＤＬが長いほど小さい値をとるよう、すなわち、変速ショックが大きいとの評価がなされるように設定される。

次に、本実施形態の作用効果について説明する。

本実施形態では、単位時間あたりの軌跡長ＤＬに基づき変速ショックの評価が行われ、単位時間あたりの軌跡長ＤＬが長いほど変速ショックが大きいと評価される。単位時間あたりの軌跡長ＤＬは、変速時の前後方向の加速度変化と、車両のフロント又はリヤの沈み込みとを総合的に表現したパラメータであるので、これに基づき評価を行うことで乗員の感覚に近い正しい評価を行うことができる。

また、予め定められた算出方法に従い単位時間あたりの軌跡長ＤＬが算出され、予め定められた評価テーブルを用いて評価が行われるので、従来の評価方法のような評価者間のばらつきはなく、一律な評価を低コストで実現することができる。

また、単位時間あたりの軌跡長ＤＬを算出するにあたり、エンジンからの入力に起因する加速度及び路面からの入力に起因する加速度（停車時はエンジンからの入力に起因する加速度のみ）を除くようにしたことにより、変速時のトルク変動に起因する加速度のみに基づいて評価が行われ、精度の高い評価が実現される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的に限定する趣旨ではない。

例えば、本実施形態では、車両の前後加速度及び上下加速度をそれぞれ別個に設けたセンサによって検出しているが、これらに代えて三次元方向の加速度を検出するセンサを設けてもよい。

また、評価ユニット２を車載し、車上で評価を行えるようにしているが、記録装置に記憶されたデータを用いて車外で評価を行えるようにしてもよい。

また、単位時間あたりの軌跡長ＤＬを算出するにあたり、エンジンからの入力に起因する加速度及び路面からの入力に起因する加速度を除くようにしているが、エンジンを搭載しない電気自動車であれば路面からの入力に起因する加速度のみを除くようにしてもよい。

また、単位時間あたりの軌跡長ＤＬから評点を算出する方法は上記テーブルを参照する方法に限定されず、予め設定された演算式に基づき評点を算出するようにしてもよい。

本願は日本国特許庁に２０１１年２月１８日に出願された特願２０１１−３３４６７号に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (3)

1. 車両に搭載される自動変速機の変速ショック評価装置であって、
   前記車両の前後加速度を検出する前後加速度検出ユニットと、
   前記車両の上下加速度を検出する上下加速度検出ユニットと、
   前記自動変速機の変速開始から変速完了までの間、検出された前記前後加速度及び上下加速度を時間軸に沿って３次元空間にプロットして得られる軌跡の長さを算出し、該軌跡の長さを前記変速開始から前記変速完了までの時間間隔で割って単位時間あたりの軌跡長を算出する単位時間あたり軌跡長算出ユニットと、
   前記単位時間あたりの軌跡長が長いほど変速ショックが大きいと評価する変速ショック評価ユニットと、
   を備えた変速ショック評価装置。
2. 請求項１に記載の変速ショック評価装置であって、
   検出された前記前後加速度及び上下加速度からエンジンからの入力に起因する加速度及び／又は路面からの入力に起因する加速度を取り除くフィルタリングユニットと、
   前記単位時間あたり軌跡長算出ユニットは、前記フィルタリング後の値を時間軸に沿って３次元空間にプロットして得られる軌跡の長さを算出する、
   変速ショック評価装置。
3. 車両に搭載される自動変速機の変速ショック評価方法であって、
   前記車両の前後加速度を検出することと、
   前記車両の上下加速度を検出することと、
   前記自動変速機の変速開始から変速完了までの間、検出された前記前後加速度及び上下加速度を時間軸に沿って３次元空間にプロットして得られる軌跡の長さを算出し、該軌跡の長さを前記変速開始から前記変速完了までの時間間隔で割って単位時間あたりの軌跡長を算出することと、
   前記単位時間あたりの軌跡長が長いほど変速ショックが大きいと評価することと、
   を含む変速ショック評価方法。

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