JPH05187303A

JPH05187303A - 車両の高度判定装置

Info

Publication number: JPH05187303A
Application number: JP2181792A
Authority: JP
Inventors: Norihisa Nakagawa; 徳久中川; Hiroki Matsuoka; 廣樹松岡
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1992-01-10
Filing date: 1992-01-10
Publication date: 1993-07-27

Abstract

(57)【要約】【目的】エンジン回転数ＮＥおよびスロットル弁開度
ＴＡに基づいて求めた算出吸入空気質量ＱＮＴＡと実測
吸入空気質量ＱＮＦＷＤとの差に基づいて高度を算出し
て高度判定を行う際の判定精度を高める。【構成】ステップＳ４５およびＳ４６により、更新間
隔β内における基準補正係数Ｋshift(＝算出吸入空気質
量ＱＮＴＡ／実測吸入空気質量ＱＮＦＷＤ）の変化幅Ａ
を予め定められた基準値α₁と比較し、変化幅Ａが基準
値α₁以下の場合はその間の基準補正係数Ｋshift が高
度に対応するものと判断して、そのときのデータに基づ
いて高度補正係数ＫＧＨＡＣを更新するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両の高度判定装置に係
り、特に、高い精度で高度判定できる信頼性の高い高度
判定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高地では空気が薄くなるため、同じスロ
ットル弁開度でも実質的な吸入空気量は低地に比較して
少なくなり、空燃比が変化したりエンジンの出力トルク
が低下したりする。この対策として、（ａ）エンジンの
回転数およびスロットル弁開度に基づいて、予め定めら
れたデータマップから標準高度における吸入空気量を算
出する吸入空気量算出手段と、（ｂ）エンジンへの実質
的な吸入空気量を測定する吸入空気量測定手段と、
（ｃ）前記吸入空気量算出手段によって算出した算出吸
入空気量と前記吸入空気量測定手段によって測定した実
測吸入空気量との差に基づいて高度を算出する高度算出
手段とを備えた高度判定装置により高度判定を行い、そ
の高度に応じて、エンジンの燃料噴射量や点火時期、吸
排気弁の開閉タイミング、アイドル回転数制御弁、自動
変速機の変速制御などを補正することが考えられてい
る。上記吸入空気量測定手段によって測定される実質的
な吸入空気量は、吸入空気質量であっても良いし、標準
高度（例えば１気圧）の場合に換算した吸入空気容量で
あっても良く、吸入空気質量を用いて演算する場合は上
記データマップとして吸入空気質量で求めたものを用い
れば良いし、標準高度に換算した吸入空気容量を用いて
演算する場合は上記データマップとして吸入空気容量で
求めたものを用いれば良い。特開平２−２６６１５５号
公報に記載されている装置は、このような高度判定装置
の一例である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の高度判定装置においては必ずしも正確な高度
判定ができなかった。すなわち、高地走行状態でアクセ
ルペダルを踏込み操作したときのタイムチャートの一例
を図１５に示すように、スロットル弁開度（ＴＡ）に応
じて算出される算出吸入空気質量（ＱＮＴＡ）はスロッ
トル弁開度変化に速やかに追従して変化するものの、エ
ンジンへの実質的な吸入空気量すなわち実測吸入空気質
量（ＱＮＦＷＤ）はスロットル弁開度変化よりも遅れて
変化するため、加減速時などでスロットル弁開度が変化
した場合、実際には高度変化がなくても算出吸入空気質
量と実測吸入空気質量との間に一時的に大きな差が生
じ、実測吸入空気質量の応答過渡期においては間違った
高度判定が為されるという問題があった。

【０００４】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、スロットル弁開度に
基づいて算出した算出吸入空気量と実測吸入空気量との
差に基づいて高い精度で高度を判定できる信頼性の高い
高度判定装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めには、算出吸入空気量と実測吸入空気量との差が標準
高度との高度差によるものか否かを判断するようにすれ
ば良く、本発明は、図１のクレーム対応図に示されてい
るように、前記（ａ）吸入空気量算出手段と、前記
（ｂ）吸入空気量測定手段と、前記（ｃ）高度算出手段
とを備えた車両の高度判定装置において、（ｄ）前記算
出吸入空気量と前記実測吸入空気量との差が前記標準高
度との高度差によって生じたものであるか否かを実質的
に判断し、高度差によって生じたものと判断した場合に
前記高度算出手段によって算出された高度を有効とする
差原因判断手段を設けたことを特徴とする。

【０００６】なお、上記差原因判断手段としては、高度
算出手段によって算出された高度のばらつきが車両の登
坂能力などを考慮して予め定められた所定の高度変化幅
の範囲内か否か、スロットル弁開度の変化に対する実測
吸入空気量の変化遅れによりその実測吸入空気量と算出
吸入空気量との間に差が殆ど生じない程度にスロットル
弁開度の変化量が小さいか否か、実測吸入空気量と算出
吸入空気量との間に差が生じない程度にそれ等の実測吸
入空気量や算出吸入空気量の変化量が小さいか否か、或
いは、アイドル回転数制御機構などのようにスロットル
弁開度が一定であっても実質的な吸入空気量を変化させ
る吸入空気量可変機構を備えた車両においては、その吸
入空気量可変機構の作動状態によっても算出吸入空気量
と実測吸入空気量との間に差が生じるため、その吸入空
気量可変機構が予め定められた標準状態であるか否かな
ど、算出吸入空気量と実測吸入空気量との差が標準高度
との高度差によって生じたものであるか否かを実質的に
判断できる種々の手段を採用できる。

【０００７】

【作用および発明の効果】このような車両の高度判定装
置においては、差原因判断手段により算出吸入空気量と
実測吸入空気量との差が標準高度との高度差によって生
じたものであるか否かが判断され、高度差によって生じ
たものと判断された場合には、高度算出手段によって算
出された高度が有効とされる。したがって、例えばスロ
ットル弁開度変化に起因して算出吸入空気量と実測吸入
空気量との間に異常な差が生じた場合には、高度算出手
段によって算出された高度が差原因判断手段により無効
とされるなど、常に高い精度で高度判定が為されるよう
になって高度判定装置としての信頼性が向上する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明のいくつかの実施例を図面に基
づいて詳細に説明する。

【０００９】図２は本発明の高度判定装置を備えた車両
におけるガソリンエンジン１０および自動変速機６８の
要部構成を示す図である。図において、ガソリンエンジ
ン１０の燃焼室１２内には、エアクリーナ１４，熱線式
流量計１６，吸気通路１８，スロットル弁２０，サージ
タンク２４，インテークマニホルド２６，および吸気弁
２８を介して空気が吸入されるとともに、その空気に
は、インテークマニホルド２６に設けられた燃料噴射弁
３０から噴射される燃料ガスが混合されるようになって
いる。熱線式流量計１６は、実質的な吸入空気量として
の吸入空気質量を測定するためのもので、例えば空気流
路において電熱線の前後に配置した一対の感温抵抗線か
ら検出される温度差により空気の質量流量を計測するよ
うになっている。そして、この熱線式流量計１６は、吸
入空気質量Ｑｍを表す吸入空気質量信号ＳＱｍをエンジ
ン制御用コンピュータ３２およびトランスミッション制
御用コンピュータ３４に供給する。スロットル弁２０
は、図示しない自動車のアクセルペダルに機械的に連結
されており、その操作量に対応して開閉されることによ
り吸入空気量を連続的に変化させるようになっていると
ともに、そのスロットル弁２０にはスロットルポジショ
ンセンサ３６が設けられて、スロットル弁開度ＴＡを表
すスロットル弁開度信号ＳＴＡをエンジン制御用コンピ
ュータ３２およびトランスミッション制御用コンピュー
タ３４に供給するようになっている。上記燃料噴射弁３
０は、エンジン制御用コンピュータ３２によってその噴
射タイミングや噴射量が制御される。なお、上記熱線式
流量計１６の上流側には吸入空気の温度を測定する吸気
温センサ４０が設けられ、その吸気温を表す信号をエン
ジン制御用コンピュータ３２に供給するようになってい
る。

【００１０】エンジン１０は、吸気弁２８，排気弁４
２，ピストン４４，および点火プラグ４６を備えて構成
されており、点火プラグ４６は、エンジン制御用コンピ
ュータ３２によって制御されるイグナイタ４８からディ
ストリビュータ５０を介して供給される高電圧によって
点火火花を発生し、燃焼室１２内の混合ガスを爆発させ
てピストン４４を上下動させることによりクランク軸を
回転させる。吸気弁２８および排気弁４２は、クランク
軸の回転に同期して回転駆動されるカムシャフトにより
開閉されるようになっている。そして、燃焼室１２内で
燃焼した排気ガスは、排気弁４２からエキゾーストマニ
ホルド５４，排気通路５６，触媒装置５８を経て大気に
排出される。エンジン１０にはエンジン冷却水温を測定
する水温センサ６０が設けられており、そのエンジン冷
却水温を表す信号をエンジン制御用コンピュータ３２に
供給するようになっているとともに、エキゾーストマニ
ホルド５４には排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素セ
ンサ６２が設けられており、その酸素濃度を表す信号を
エンジン制御用コンピュータ３２に供給するようになっ
ている。また、ディストリビュータ５０にはクランク軸
の回転に同期してパルスを発生する回転角センサが設け
られており、そのパルス信号をエンジン制御用コンピュ
ータ３２に供給するようになっているとともに、そのパ
ルス信号はエンジン１０の回転数ＮＥを表すエンジン回
転数信号ＳＮＥとしてトランスミッション制御用コンピ
ュータ３４にも供給されるようになっている。

【００１１】上記のエンジン制御用コンピュータ３２お
よびトランスミッション制御用コンピュータ３４は、何
れもＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ，入出力インタフェース回
路，Ａ／Ｄコンバータ等を備えて構成されており、ＲＡ
Ｍの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶された
プログラムに従って信号処理を行うものである。トラン
スミッション制御用コンピュータ３４には、前記した信
号の他、前記エンジン１０の回転速度を例えば前進４段
および後進１段で変速する自動変速機６８の出力軸の回
転速度すなわち車速Ｖを表す車速信号ＳＶが車速センサ
７２から供給されるようになっている。自動変速機６８
は、遊星歯車装置や油圧式摩擦係合装置などを備えたよ
く知られたもので、油圧回路が切り換えられて油圧式摩
擦係合装置の係合状態が変更されることにより、上記前
進４段および後進１段が成立させられるように構成され
ている。なお、両制御用コンピュータ３２と３４との間
でも必要な情報が授受されるようになっており、前記吸
入空気質量信号ＳＱｍ，スロットル弁開度信号ＳＴＡ，
およびエンジン回転数信号ＳＮＥは、少なくとも何れか
の制御用コンピュータ３２または３４に供給されるよう
になっておれば良い。また、例えばブレーキペダルのＯ
Ｎ，ＯＦＦやステアリングホイールの操舵角、路面の勾
配、排気温度など、自動車の運転状態を表す他の種々の
信号を取り込んでエンジン制御やトランスミッションの
変速制御に用いることも可能である。

【００１２】そして、上記エンジン制御用コンピュータ
３２は、前記吸入空気質量Ｑｍやスロットル弁開度Ｔ
Ａ，エンジン回転数ＮＥ，エンジン１０の冷却水温度，
吸入空気温度，排気通路５６内の酸素濃度などに応じ
て、例えば必要なエンジン出力を確保しつつ燃費や有害
排出ガスを低減するように予め定められたデータマップ
や演算式などに基づいて、前記燃料噴射弁３０による燃
料ガスの噴射量や噴射タイミング、およびイグナイタ４
８による点火時期などを制御する。また、トランスミッ
ション制御用コンピュータ３４は、吸入空気質量Ｑｍや
スロットル弁開度ＴＡ，エンジン回転数ＮＥ，車速Ｖ，
自動変速機６８の変速段，シフトレバー操作位置などに
応じて、予め定められた変速条件に従って自動変速機６
８の変速段を切換制御する。以下、前進４段で変速が行
われる場合の変速制御について、図３乃至図７のフロー
チャートを参照しつつ具体的に説明する。

【００１３】先ず、図３のフローチャートにおけるステ
ップＳ１で、自動変速機６８の現在の変速段が「１ｓ
ｔ」，「２ｎｄ」，「３ｒｄ」，および「４ｔｈ」の何
れであるかを、変速段を切り換える切換信号の出力状態
などから読み込むとともに、ステップＳ２においてスロ
ットル弁開度ＴＡを表すスロットル弁開度信号ＳＴＡお
よび車速Ｖを表す車速信号ＳＶを読み込む。続くステッ
プＳ３では、上記ステップＳ１で読み込んだ現在の変速
段が「４ｔｈ」であるか否かが判断され、ＹＥＳの場合
にはアップシフトの可能性がないため直ちにステップＳ
８以下のダウンシフトに関する各ステップを実行する
が、ＮＯの場合にはステップＳ４以下のアップシフトに
関する各ステップを実行する。ステップＳ４では、図８
に示されているように車速Ｖおよびスロットル弁開度Ｔ
Ａを変速パラメータとして予め記憶された３種類のアッ
プシフト側変速マップ、すなわち「１ｓｔ→２ｎｄ」，
「２ｎｄ→３ｒｄ」，および「３ｒｄ→４ｔｈ」に関す
る変速マップの中から、現在の変速段からアップシフト
する場合の変速マップを選択する。例えば現在の変速段
が「３ｒｄ」の場合には、（ｃ）の「３ｒｄ→４ｔｈ」
に関する変速マップが選択される。また、ステップＳ５
では、その選択した変速マップとステップＳ２で読み込
んだスロットル弁開度信号ＳＴＡが表す現在のスロット
ル弁開度ＴＡとからシフトアップ車速Ｖｕを求め、ステ
ップＳ６において、高度補正係数ＫＧＨＡＣと加速補正
係数ＫＳＦＴＡとを加算した値をそのシフトアップ車速
Ｖｕに掛算することにより補正シフトアップ車速ＭＶｕ
を算出する。そして、次のステップＳ７では、その補正
シフトアップ車速ＭＶｕと前記ステップＳ２で読み込ん
だ車速信号ＳＶが表す現在の車速Ｖとを比較して、ＭＶ
ｕ≦Ｖであるか否かによりアップシフトを行うか否かを
判断し、ＭＶｕ≦ＶであればステップＳ１３において自
動変速機６８の変速段を切り換えてアップシフトさせる
が、Ｖ＜ＭＶｕの場合にはステップＳ８以下を実行す
る。

【００１４】ステップＳ８では、前記ステップＳ１で読
み込んだ現在の変速段が「１ｓｔ」であるか否かが判断
され、ＹＥＳの場合にはダウンシフトの可能性がないた
め直ちに終了してステップＳ１以下の実行を繰り返す
が、ＮＯの場合にはステップＳ９において、図９に示さ
れているように車速Ｖおよびスロットル弁開度ＴＡを変
速パラメータとして予め記憶された３種類のダウンシフ
ト側変速マップ、すなわち「２ｎｄ→１ｓｔ」，「３ｒ
ｄ→２ｎｄ」，および「４ｔｈ→３ｒｄ」に関する変速
マップの中から、現在の変速段からダウンシフトする場
合の変速マップを選択する。例えば現在の変速段が「３
ｒｄ」の場合には、（ｂ）の「３ｒｄ→２ｎｄ」に関す
る変速マップが選択される。また、ステップＳ１０で
は、その選択した変速マップとステップＳ２で読み込ん
だスロットル弁開度信号ＳＴＡが表す現在のスロットル
弁開度ＴＡとからシフトダウン車速Ｖｄを求め、ステッ
プＳ１１において、高度補正係数ＫＧＨＡＣと加速補正
係数ＫＳＦＴＡとを加算した値をそのシフトダウン車速
Ｖｄに掛算することにより補正シフトダウン車速ＭＶｄ
を算出する。そして、次のステップＳ１２では、その補
正シフトダウン車速ＭＶｄと前記ステップＳ２で読み込
んだ車速信号ＳＶが表す現在の車速Ｖとを比較して、Ｖ
≦ＭＶｄであるか否かによりダウンシフトを行うか否か
を判断し、Ｖ≦ＭＶｄであればステップＳ１３において
自動変速機６８の変速段を切り換えてダウンシフトさせ
るが、ＭＶｄ＜Ｖの場合にはステップＳ１以下の実行を
繰り返す。

【００１５】ここで、上記補正係数（ＫＧＨＡＣ＋ＫＳ
ＦＴＡ）が 1.0より大きい場合には、前記補正シフトア
ップ車速ＭＶｕや補正シフトダウン車速ＭＶｄは高車速
側に移動してダウンシフトし易くなる一方、補正係数
（ＫＧＨＡＣ＋ＫＳＦＴＡ）が1.0より小さい場合に
は、前記補正シフトアップ車速ＭＶｕや補正シフトダウ
ン車速ＭＶｄは低車速側に移動してアップシフトし易く
なる。

【００１６】上記高度補正係数ＫＧＨＡＣは、低地と高
地とにおける大気圧差により、スロットル弁開度ＴＡが
同じであってもエンジン１０の燃焼室１２内に吸入され
る空気質量は変化し、そのスロットル弁開度ＴＡおよび
車速Ｖに関して定められた前記変速マップのみでは適切
な変速制御を行うことができないため、高度に応じて前
記シフトアップ車速Ｖｕやシフトダウン車速Ｖｄを補正
することにより、変速制御の適正化を図るためのもので
あり、例えば図４のフローチャートに従って算出される
基準補正係数Ｋshift に基づいて、図５のフローチャー
トに従って算出される。基準補正係数Ｋshift を算出す
る図４のフローチャートは、所定のサイクルタイム、例
えば３２msecの時間間隔で繰り返し実行されることによ
り逐次更新され、まず、ステップＳ２１，Ｓ２２，Ｓ２
３ではそれぞれスロットル弁開度信号ＳＴＡ，エンジン
回転数信号ＳＮＥ，吸入空気質量信号ＳＱｍを読み込
み、ステップＳ２４において、スロットル弁開度信号Ｓ
ＴＡが表すスロットル弁開度ＴＡおよびエンジン回転数
信号ＳＮＥが表すエンジン回転数ＮＥに基づいて、例え
ば図１０に示されているような予め定められたデータマ
ップや演算式等から予め定められた標準高度、言い換え
れば標準大気圧状態におけるクランク軸１回転当たりの
算出吸入空気質量ＱＮＴＡを算出する。本実施例では、
トランスミッション制御用コンピュータ３４による一連
の信号処理のうち上記ステップＳ２４を実行する部分が
吸入空気量算出手段に相当する。そして、次のステップ
Ｓ２５において、上記吸入空気質量信号ＳＱｍが表す吸
入空気質量Ｑｍに基づいて算出された推定吸入空気質量
ＱＮＦＷＤで上記算出吸入空気質量ＱＮＴＡを割算する
ことにより、基準補正係数Ｋshift を算出する。

【００１７】上記推定吸入空気質量ＱＮＦＷＤは例えば
図６のフローチャートに従って算出される。先ず、ステ
ップＳ６１において、熱線式流量計１６による吸入空気
質量Ｑｍをエンジン回転数ＮＥで割算してクランク軸１
回転当たりの吸入空気質量ＱＮを算出する。続いて、ス
テップＳ６２において高度補正係数ＫＧＨＡＣを読み込
むとともに、ステップＳ６３ではその高度補正係数ＫＧ
ＨＡＣで算出吸入空気質量ＱＮＴＡを割算して補正した
補正算出吸入空気質量ＣＱＮＴＡを算出する。また、ス
テップＳ６４において、上記補正算出吸入空気質量ＣＱ
ＮＴＡに基づいて予め定められた一次遅れの時定数ＴＩ
ＭＣＡに関するデータマップから、マップ補間により一
次遅れの時定数ＴＩＭＣＡを算出する。そして、ステッ
プＳ６５においては、次式（１）に従って補正算出吸入
空気質量ＣＱＮＴＡの一次遅れ処理値ＱＮＣＲＴを算出
する。（１）式のＱＮＣＲＴｂは前回のサイクル時の一
次遅れ処理値ＱＮＣＲＴである。続くステップＳ６６で
は、後述する吸入空気質量ＱＮのなまし値ＱＮＳＭと同
じ応答性を有する値として、一次遅れ処理値ＱＮＣＲＴ
を次式（２）により更に一次遅れ処理したなまし値ＱＮ
ＣＲＴ４を算出する。（２）式のＱＮＣＲＴ４ｂは前回
のサイクル時のなまし値ＱＮＣＲＴ４であり、ＫＬは、
熱線式流量計１６がスロットル弁２０の上流側にある分
の応答遅れ量を補正するための係数である。

【００１８】

【数１】ＱＮＣＲＴ＝ＱＮＣＲＴｂ＋（ＣＱＮＴＡ−ＱＮＣＲＴｂ）×ＴＩＭＣＡ・・・（１）ＱＮＣＲＴ４＝ＱＮＣＲＴ４ｂ＋（ＱＮＣＲＴ−ＱＮＣＲＴ４ｂ）×ＫＬ・・・（２）

【００１９】次のステップＳ６７では、エンジン回転数
ＮＥに応じて予め定められた一次元マップから時定数Ｔ
ＩＭＣをマップ補間により算出し、ステップＳ６８で
は、次式（３）に従って吸入空気質量ＱＮのなまし値Ｑ
ＮＳＭを算出する。このなまし値ＱＮＳＭは、時定数Ｔ
ＩＭＣによりエンジン回転数ＮＥに応じた応答性をもつ
ように補正されている。（３）式のＱＮＳＭｂは前回の
サイクル時のなまし値ＱＮＳＭである。

【００２０】

【数２】ＱＮＳＭ＝ＱＮＳＭｂ＋（ＱＮ−ＱＮＳＭｂ）×ＴＩＭＣ・・・（３）

【００２１】ステップＳ６９では、現時点から吸入予測
時点すなわち燃焼室１２内への吸入空気質量が確定する
吸気弁２８の閉弁時点までの時間Ｔａを算出し、ステッ
プＳ７０では、かかるＱＮＦＷＤ算出ルーチンの実行周
期をΔｔ（本実施例では３２msec）とすると、Ｔａ／Δ
ｔで表される演算回数だけ次式（４）の演算を繰り返し
実行する。（４）式のｔＺｂは、前回のサイクル時のな
まし値ｔＺであり、初期値ｔＺ₀はＱＮＣＲＴである。
そして、最後のステップＳ７１では、Ｔａ／Δｔ回計算
後のなまし値ｔＺを用いて、次式（５）により吸気弁２
８の閉弁時における推定吸入空気質量ＱＮＦＷＤを算出
する。

【００２２】

【数３】ｔＺ＝ｔＺｂ＋ＴＩＭＣＡ×（ＣＱＮＴＡ−ｔＺｂ）・・・（４）ＱＮＦＷＤ＝ＱＮＳＭ＋（ｔＺ−ＱＮＣＲＴ４）・・・（５）

【００２３】かかる推定吸入空気質量ＱＮＦＷＤは、熱
線式流量計１６によって測定された吸入空気質量Ｑｍに
基づいて、実際にエンジン１０の燃焼室１２内に吸入さ
れる空気質量を予想して算出したもので、本実施例で
は、この推定吸入空気質量ＱＮＦＷＤが実測吸入空気量
に相当する。また、トランスミッション制御用コンピュ
ータ３４による一連の信号処理のうち推定吸入空気質量
ＱＮＦＷＤを求める上記の各ステップを実行する部分が
熱線式流量計１６と共に吸入空気量測定手段を構成して
いる。なお、この推定吸入空気質量ＱＮＦＷＤの代わり
に、吸入空気質量Ｑｍやクランク軸１回転当たりの吸入
空気質量ＱＮを実測吸入空気量として用いて、前記基準
補正係数Ｋshift を算出することも可能である。

【００２４】ここで、上記推定吸入空気質量ＱＮＦＷＤ
は、スロットル弁開度ＴＡおよびエンジン回転数ＮＥが
一定であっても高度が高くなって空気が薄くなると、そ
れに伴って小さくなるが、スロットル弁開度ＴＡおよび
エンジン回転数ＮＥに従って算出される算出吸入空気質
量ＱＮＴＡは高度変化に拘らず一定であり、それらの比
ＱＮＴＡ／ＱＮＦＷＤである前記基準補正係数Ｋshift
は、算出吸入空気質量ＱＮＴＡの算出の基準となってい
る標準高度では略 1.0となるが、高度が高くなって推定
吸入空気質量ＱＮＦＷＤが小さくなるに伴って 1.0より
大きくなる。すなわち、基準補正係数Ｋshift は、算出
吸入空気質量ＱＮＴＡと推定吸入空気質量ＱＮＦＷＤと
の差、言い換えれば高度に応じて変化し、前記標準高度
に対する高度を表しているのである。なお、前記図１０
のデータマップは、標準高度（例えば１気圧）における
実際の吸入空気質量Ｑｍをエンジン回転数ＮＥおよびス
ロットル弁開度ＴＡに応じて予め実験等によって求め、
その実際の吸入空気質量Ｑｍの値を用いて推定吸入空気
質量ＱＮＦＷＤを算出して作成されたものであり、標準
高度においては、算出吸入空気質量ＱＮＴＡは推定吸入
空気質量ＱＮＦＷＤと一致するのである。本実施例で
は、トランスミッション制御用コンピュータ３４の一連
の信号処理のうち前記ステップＳ２５を実行する部分が
高度算出手段に相当する。

【００２５】一方、上記基準補正係数Ｋshift に基づい
て高度補正係数ＫＧＨＡＣを算出する図５のフローチャ
ートにおいては、先ずステップＳ４１において、基準補
正係数Ｋshift のこれまでの最大値Ｋmax と今回の基準
補正係数Ｋshift との大小が比較され、今回の基準補正
係数Ｋshift の方が大きい場合はステップＳ４２で最大
値Ｋmax が今回の基準補正係数Ｋshift に入れ替えられ
る。今回の基準補正係数Ｋshift が最大値Ｋmax 以下で
ある場合には、ステップＳ４３において今回の基準補正
係数Ｋshift とこれまでの最小値Ｋmin との大小が比較
され、今回の基準補正係数Ｋshift の方が小さい場合は
ステップＳ４４で最小値Ｋmin が入れ替えられる。そし
て、次のステップＳ４５において、最大値Ｋmax と最小
値Ｋminとの差から現在までの基準補正係数Ｋshift の
最大変化幅Ａが求められ、続くステップＳ４６では、そ
の変化幅Ａが予め定められた基準値α₁よりも大きいか
否かが判断される。

【００２６】上記基準値α₁は、高度変化に伴う通常の
基準補正係数Ｋshift の変化量よりも大きい値で、車両
の登坂能力などを考慮して予め定められている。これ
は、例えばアクセルペダルが踏込み操作されてスロット
ル弁開度ＴＡが急激に変化した場合、図１５に示されて
いるように算出吸入空気質量ＱＮＴＡはスロットル弁開
度ＴＡの変化に応じて速やかに変化するのに対し、推定
吸入空気質量ＱＮＦＷＤはその変化が遅れるため、一時
的に基準補正係数Ｋshift は大きくなるが、この時の基
準補正係数Ｋshift は高度を表すものではなく、その変
化は高度変化による基準補正係数Ｋshift の変化幅より
も充分に大きいため、変化幅Ａが基準値α₁よりも大き
い場合には、その時の基準補正係数Ｋshift を高度補正
係数ＫＧＨＡＣを算出する際のデータから除外するため
である。

【００２７】そして、変化幅Ａが基準値α₁を超えてい
る場合は、基準補正係数Ｋshift のばらつきが高度変化
によって生じたものでないと判断し、ステップＳ４７お
よびステップＳ４８において最大値Ｋmax および最小値
Ｋmin が今回の基準補正係数Ｋshift の値にそれぞれ更
新される。また、変化幅Ａが基準値α₁以下である場合
には、ステップＳ４９においてタイマＣＴＩＭＥの内容
が予め定められた更新間隔βより大きいか否かが判断さ
れ、その判断が否定されると元に戻ってステップＳ４１
以下が繰り返し実行される。

【００２８】タイマＣＴＩＭＥの内容が予め定められた
更新間隔βを超えるまで前記最大変化幅Ａが基準値α₁
以下の状態、すなわち基準補正係数Ｋshift の値が高度
に対応するものと判断できる状態が継続した場合には、
ステップＳ５０において最大値Ｋmax と最小値Ｋmin と
の平均値Ｂが算出され、続くステップＳ５１においてそ
の平均値Ｂと高度補正係数ＫＧＨＡＣとの大小が比較さ
れる。ＫＧＨＡＣ＜Ｂの場合はステップＳ５２において
前回の高度補正係数ＫＧＨＡＣｂに予め定められた所定
値εを加算した値に高度補正係数ＫＧＨＡＣが更新さ
れ、ＫＧＨＡＣ＞Ｂの場合はステップＳ５３において前
回の高度補正係数ＫＧＨＡＣｂから所定値εを差し引い
た値に高度補正係数ＫＧＨＡＣが更新される。また、Ｋ
ＧＨＡＣ＝Ｂの場合には高度補正係数ＫＧＨＡＣは更新
されない。上記所定値εや前記更新間隔βは、測定誤差
や算出誤差により高度補正係数ＫＧＨＡＣが高度変化と
無関係に頻繁に微小変化することを防止するとともに、
高度変化に対しては適度な応答性が得られるように設定
されている。そして、前記ステップＳ４６の判断が否定
されたときと同様にステップＳ４７およびＳ４８で最大
値Ｋmax および最小値Ｋmin が今回の基準補正係数Ｋsh
ift の値にそれぞれ更新されたあと、ステップＳ５４に
おいてタイマＣＴＩＭＥの内容が零にリセットされる。

【００２９】このようにして上記の各ステップが繰り返
されることにより、基準補正係数Ｋshift の変化幅Ａが
基準値α₁以下の状態が更新間隔βより長い時間継続す
る毎に高度補正係数ＫＧＨＡＣの更新が行われ、アクセ
ルペダルの操作等に起因して異常値を示すことなく高度
判定が行われる。なお、計算当初における高度補正係数
ＫＧＨＡＣの初期値は 1.0とされている。本実施例で
は、トランスミッション制御用コンピュータ３４内の上
述した図４、図５、図６の各ステップを実行する部分が
高度判定装置に相当するとともに、その一連の信号処理
のうち上記ステップＳ４５およびステップＳ４６を実行
する部分が差原因判断手段に相当する。

【００３０】一方、図３の前記ステップＳ６およびＳ１
１における加速補正係数ＫＳＦＴＡは、運転者の加速に
対する要求量に応じてダウンシフトし易いようにするた
めのものであり、例えば図７のフローチャートにより決
定されるとともに、このフローが前記図５のフローと略
同じサイクルタイムで繰り返し実行されることにより逐
次更新される。かかる図７において、ステップＳ３１で
は、スロットル弁開度信号ＳＴＡが表す今回のスロット
ル弁開度ＴＡと前回のスロットル弁開度ＴＡｂとの変化
量ΔＴＡ（＝ＴＡ−ＴＡｂ）を算出する。次のステップ
Ｓ３２においては、上記変化量ΔＴＡに基づいて例えば
図１１に示されているような予め定められたデータマッ
プや演算式等から補正値ｋ２を算出する。この補正値ｋ
２を求めるためのデータマップや演算式等は、変化量Δ
ＴＡが零の時には補正値ｋ２も略零となり、変化量ΔＴ
Ａが大きくなる程補正値ｋ２も大きくなるように定めら
れている。そして、ステップＳ３３において補正値ｋ２
と前回のサイクル時の加速補正係数ＫＳＦＴＡｂから一
定値γを差し引いた値（ＫＳＦＴＡｂ−γ）とを比較
し、ｋ２＜ＫＳＦＴＡｂ−γの場合にはステップＳ３４
において加速補正係数ＫＳＦＴＡとしてＫＳＦＴＡｂ−
γが設定され、ｋ２≧ＫＳＦＴＡｂ−γの場合にはステ
ップＳ３５において加速補正係数ＫＳＦＴＡとしてｋ２
が設定される。

【００３１】上記ステップＳ３３〜Ｓ３５は、アクセル
ペダルの踏込みが完了してスロットル弁開度ＴＡの変化
量ΔＴＡが略零になると、図１１のデータマップから補
正値ｋ２も零となるが、アクセルペダルの踏込み状態が
継続している間は運転者の加速要求は継続していると考
えられるため、加速補正係数ＫＳＦＴＡを予め定められ
た変化率γ（１サイクル当たりの減衰量）で減衰させる
ことにより、変化量ΔＴＡが零となった後も運転者の加
速要求が加速補正係数ＫＳＦＴＡに反映されるようにす
るためのもので、アクセルペダルが一定の踏込み位置に
ある状態では加速補正係数ＫＳＦＴＡは徐々に小さくな
る。

【００３２】ここで、本実施例では前記高度補正係数Ｋ
ＧＨＡＣの算出に際して、図５のフローチャートにおけ
るステップＳ４５およびＳ４６により基準補正係数Ｋsh
iftの最大変化幅Ａが基準値α₁を超えているか否かが
判断され、基準値α₁以下の場合にはその基準補正係数
Ｋshift の変化は高度変化によって生じたものと判断し
て高度補正係数ＫＧＨＡＣを更新するようにしているた
め、常に高い精度で高度判定が為されて高度判定装置と
して高い信頼性が得られるようになり、自動変速機６８
の変速制御に際してアクセルペダルを踏込み操作した場
合などに誤った高度補正が為されることが回避される。

【００３３】特に、本実施例では所定の更新間隔β内の
補正係数Ｋshift の変化幅Ａに基づいて、その間の補正
係数Ｋshift が高度に対応するものであるか否かを判断
するようにしているため、その判断がより正確に為され
るとともに、高度補正係数ＫＧＨＡＣの更新に際しては
所定値εずつ変化させるようにしているため、高度補正
係数ＫＧＨＡＣの信頼性が一層向上するのである。

【００３４】また、基準補正係数Ｋshift の算出に際し
て、熱線式流量計１６により計測された吸入空気質量Ｑ
ｍをそのまま用いず、その吸入空気質量Ｑｍに基づき空
気吸入経路における吸入応答遅れなどを考慮に入れてエ
ンジン１０の燃焼室１２内に吸入される空気質量を予想
して算出した推定吸入空気質量ＱＮＦＷＤを用いている
ことから、より一層正確に基準補正係数Ｋshift が算出
され、高度判定の精度が高められる。

【００３５】なお、上例では、自動変速機６８の変速制
御を高度補正係数ＫＧＨＡＣによって補正する場合につ
いて説明したが、前記エンジン１０の燃料噴射量や点火
時期などの制御には、高度補正係数ＫＧＨＡＣによって
高度補正が為された推定吸入空気質量ＱＮＦＷＤが用い
られ、高度変化に拘らず常に適切なエンジン制御が為さ
れるようになっており、この場合にも上記変速制御と同
様にスロットル弁開度ＴＡの変化時などにおける誤った
高度補正が防止される。

【００３６】次に、本発明の他の実施例を説明する。

【００３７】図１２に示すフローチャートは、図５のフ
ローチャートにおけるステップＳ４５およびステップＳ
４６に替えて用いられるステップである。ステップＳ８
１において、図７のフローチャートで算出された加速補
正係数ＫＳＦＴＡが読み込まれるとともに、ステップＳ
８２においては、その加速補正係数ＫＳＦＴＡが予め定
められた基準値α₂よりも大きいか否かが判断される。
この基準値α₂は、例えばアクセルペダルが踏込み操作
されることによりスロットル弁開度ＴＡが急激に変化
し、算出吸入空気質量ＱＮＴＡと推定吸入空気質量ＱＮ
ＦＷＤとの差が高度と無関係に拡大して基準補正係数Ｋ
shift が大きくなるような場合の加速補正係数ＫＳＦＴ
Ａの値に予め定められている。そして、加速補正係数Ｋ
ＳＦＴＡが基準値α₂以下である場合には、そのときの
基準補正係数Ｋshift の値は高度に対応するものと判断
して前記ステップＳ４９以下を実行する一方、加速補正
係数ＫＳＦＴＡが基準値α₂を超えている場合は、基準
補正係数Ｋshift の値は高度に対応するものでないと判
断して前記ステップＳ４７以下を実行する。本実施例で
は上記ステップＳ８１およびステップＳ８２が差原因判
断手段に相当する。

【００３８】また、図１３に示すフローチャートも上記
と同様に前記ステップＳ４５およびステップＳ４６に替
えて用いられるステップである。ステップＳ９１におい
ては、今回の算出吸入空気質量ＱＮＴＡと前回の算出吸
入空気質量ＱＮＴＡｂとの変化量ΔＱＮＴＡ（＝ＱＮＴ
Ａ−ＱＮＴＡｂ）が算出されるとともに、ステップＳ８
２においては、その変化量ΔＱＮＴＡが予め定められた
基準値α₃よりも大きいか否かが判断される。この基準
値α₃は、例えばアクセルペダルが踏込み操作されるこ
とによりスロットル弁開度ＴＡが急激に変化し、算出吸
入空気質量ＱＮＴＡと推定吸入空気質量ＱＮＦＷＤとの
差が高度と無関係に拡大して基準補正係数Ｋshift が大
きくなるような場合の算出吸入空気質量ＱＮＴＡの変化
量ΔＱＮＴＡの値に予め定められている。そして、変化
量ΔＱＮＴＡが基準値α₃以下である場合には、そのと
きの基準補正係数Ｋshift の値は高度に対応するものと
判断してステップＳ４９以下を実行する一方、変化量Δ
ＱＮＴＡが基準値α₃を超えている場合は、基準補正係
数Ｋshift の値は高度に対応するものでないと判断して
ステップＳ４７以下を実行する。本実施例では上記ステ
ップＳ９１およびステップＳ９２が差原因判断手段に相
当する。

【００３９】なお、上記算出吸入空気質量ＱＮＴＡの変
化量ΔＱＮＴＡに替えて、推定吸入空気質量ＱＮＦＷＤ
の変化量ΔＱＮＦＷＤや吸入空気質量Ｑｍ，ＱＮの変化
量ΔＱｍ，ΔＱＮなどを用いることも可能である。

【００４０】さらに、図１４に示すフローチャートも前
記ステップＳ４５およびステップＳ４６に替えて用いら
れるステップである。ステップＳ１０１においては、図
６のフローチャートで算出された補正算出吸入空気質量
ＣＱＮＴＡと推定吸入空気質量ＱＮＦＷＤとが読み込ま
れ、その補正算出吸入空気質量ＣＱＮＴＡと推定吸入空
気質量ＱＮＦＷＤとの差Ｄが算出される。この差Ｄはス
ロットル弁開度ＴＡが変化しない非過渡期においては高
度変化に拘らず略零となるものであり、続くステップＳ
１０２において、差Ｄが予め定められた基準値α₄より
も大きいか否かが判断される。この基準値α₄は、測定
誤差や算出誤差を考慮して略零に近い値に予め定められ
ている。そして、上記差Ｄが基準値α₄以下である場合
には、基準補正係数Ｋshift の値は高度に対応するもの
と判断してステップＳ４９以下を実行する一方、差Ｄが
基準値α₄を超えている場合は高度に対応するものでな
いと判断してステップＳ４７以下を実行する。上記ステ
ップＳ１０１およびＳ１０２が差原因判断手段に相当す
る。

【００４１】以上、本発明のいくつかの実施例を図面に
基づいて詳細に説明したが、本発明は他の態様で実施す
ることもできる。

【００４２】例えば、前記実施例では吸入空気量測定手
段として熱線式流量計１６が用いられていたが、質量流
量を計測可能な他のエアフローメータを採用することも
できる。

【００４３】また、前述の実施例では、吸入空気量算出
手段において算出吸入空気質量ＱＮＴＡを図１０のデー
タマップから求める一方、吸入空気量測定手段において
エンジンへの実質的な吸入空気量として熱線式流量計１
６により吸入空気質量Ｑｍを測定するとともに推定吸入
空気質量ＱＮＦＷＤを実測吸入空気量として求め、それ
らＱＮＴＡとＱＮＦＷＤから高度を表す基準補正係数Ｋ
shift を算出していたが、これに替えて、吸入空気量算
出手段において空気容量で表されたデータマップから算
出吸入空気容量を求める一方、吸入空気量測定手段にお
いて上記吸入空気質量Ｑｍまたは推定吸入空気質量ＱＮ
ＦＷＤを標準高度での空気容量に換算（例えば１気圧で
の空気密度で除算）した吸入空気容量を実測吸入空気量
として求め、それらの比〔算出吸入空気容量／実測吸入
空気容量〕を高度を表す値として用いても良い。

【００４４】また、前記第１実施例では、更新間隔β内
の基準補正係数Ｋshift の変化幅Ａに基づいてその間の
基準補正係数Ｋshift が有効か否かを判断するようにし
ていたが、前回と今回との基準補正係数Ｋshift の変化
量ΔＫに基づいて今回の基準補正係数Ｋshift が有効か
否かを判断することもできる。

【００４５】また、前記実施例では高度補正係数ＫＧＨ
ＡＣを所定値εずつ変化させるようにしていたが、平均
値Ｂをそのまま高度補正係数ＫＧＨＡＣに設定したり、
１サイクル毎に基準補正係数Ｋshift の有効または無効
の判断を行う場合には、有効とされた今回の基準補正係
数Ｋshift をそのまま高度補正係数ＫＧＨＡＣに設定し
たりすることもできる。

【００４６】また、前記実施例では算出吸入空気質量Ｑ
ＮＴＡと推定吸入空気質量ＱＮＦＷＤとの比ＱＮＴＡ／
ＱＮＦＷＤを基準補正係数Ｋshift としていたが、算出
吸入空気質量ＱＮＴＡから推定吸入空気質量ＱＮＦＷＤ
を差し引いた値（ＱＮＴＡ−ＱＮＦＷＤ）を高度に対す
る基準補正係数Ｋshift としても良い。

【００４７】また、前記実施例では高度補正係数ＫＧＨ
ＡＣを変速制御やエンジン制御に利用した場合について
説明したが、スロットル弁２０が電子制御される場合に
は、そのスロットル弁制御にも利用できるなど、その他
の種々の車両制御等に高度補正係数ＫＧＨＡＣを用いる
ことが可能である。

【００４８】また、前記実施例ではトランスミッション
制御用コンピュータ３４が高度判定装置として機能して
いたが、別体の高度判定装置が設けられても良いし、エ
ンジン制御用コンピュータ３２を含めてそれらが単一の
コンピュータにて構成されても構わない。

【００４９】また、前記実施例ではアイドル回転数制御
弁や可変バルブタイミング機構などの可変機構を備えて
いない場合であったが、それらを含めて実質的な吸入空
気量に影響を及ぼす他の可変機構を備えた車両において
は、それらの可変機構が標準状態であることを条件とし
て高度判定を行うようにしたり、それらの可変機構の作
動状態に応じて高度を補正するようにしたりしても良
い。

【００５０】その他一々例示はしないが、本発明は当業
者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実
施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクレーム対応図である。

【図２】本発明の一実施例である高度判定装置を備えた
自動変速機およびエンジン等の構成を説明する図であ
る。

【図３】図２の実施例における自動変速機の変速段を切
り換える際の作動を説明するフローチャートである。

【図４】図２の実施例において高度補正係数ＫＧＨＡＣ
を算出する基礎となる基準補正係数Ｋshift を求めるた
めのフローチャートである。

【図５】基準補正係数Ｋshift に基づいて高度補正係数
ＫＧＨＡＣを算出するためのフローチャートである。

【図６】図４のステップＳ２５で基準補正係数Ｋshift
を算出する際に用いられる推定吸入空気質量ＱＮＦＷＤ
を求めるためのフローチャートである。

【図７】図３のステップＳ６，Ｓ１１において用いられ
る加速補正係数ＫＳＦＴＡを求めるためのフローチャー
トである。

【図８】図３のフローチャートの実行に際して用いられ
るアップシフト側変速マップの一例を示す図である。

【図９】図３のフローチャートの実行に際して用いられ
るダウンシフト側変速マップの一例を示す図である。

【図１０】図４のステップＳ２４においてエンジン回転
数ＮＥおよびスロットル弁開度ＴＡから算出吸入空気質
量ＱＮＴＡを求めるためのデータマップの一例である。

【図１１】図７のステップＳ３２においてスロットル弁
開度ＴＡから補正値ｋ２を求めるためのデータマップの
一例である。

【図１２】本発明の他の実施例の要部を示すフローチャ
ートで、図５におけるステップＳ４５，Ｓ４６の替わり
に用いられるものである。

【図１３】本発明の更に別の実施例の要部を示すフロー
チャートで、図５におけるステップＳ４５，Ｓ４６の替
わりに用いられるものである。

【図１４】本発明の更に別の実施例の要部を示すフロー
チャートで、図５におけるステップＳ４５，Ｓ４６の替
わりに用いられるものである。

【図１５】従来の高度判定装置における問題点を説明す
るためのタイムチャートの一例である。

【符号の説明】

１０：エンジン１６：熱線式流量計（吸入空気量測定手段）２０：スロットル弁３４：トランスミッション制御用コンピュータ（高度判
定装置）３６：スロットルポジションセンサＴＡ：スロットル弁開度ＮＥ：エンジン回転数ＱＮＴＡ：算出吸入空気質量（算出吸入空気量）ＱＮＦＷＤ：推定吸入空気質量（実測吸入空気量）Ｋshift ：基準補正係数（高度）ＫＧＨＡＣ：高度補正係数ステップＳ２４：吸入空気量算出手段ステップＳ２５：高度算出手段ステップＳ４５，Ｓ４６：差原因判断手段ステップＳ６１〜Ｓ７１：吸入空気量測定手段ステップＳ８１，Ｓ８２：差原因判断手段ステップＳ９１，Ｓ９２：差原因判断手段ステップＳ１０１，Ｓ１０２：差原因判断手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの回転数およびスロットル弁開
度に基づいて、予め定められたデータマップから標準高
度における吸入空気量を算出する吸入空気量算出手段
と、エンジンへの実質的な吸入空気量を測定する吸入空気量
測定手段と、前記吸入空気量算出手段によって算出した算出吸入空気
量と前記吸入空気量測定手段によって測定した実測吸入
空気量との差に基づいて高度を算出する高度算出手段と
を備えた車両の高度判定装置において、前記算出吸入空気量と前記実測吸入空気量との差が前記
標準高度との高度差によって生じたものであるか否かを
実質的に判断し、高度差によって生じたものと判断した
場合に前記高度算出手段によって算出された高度を有効
とする差原因判断手段を設けたことを特徴とする車両の
高度判定装置。