JPH0674320A

JPH0674320A - 車両の勾配検知装置及びそれを使用した自動車

Info

Publication number: JPH0674320A
Application number: JP4228878A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Onishi; 浩史大西; Hiroshi Katayama; 博片山; Mitsuo Kayano; 光男萱野; Junichi Ishii; 潤市石井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-08-27
Filing date: 1992-08-27
Publication date: 1994-03-15

Abstract

(57)【要約】【目的】車両が走行する道路勾配を安定にかつ忠実に
検出する装置と、それを用いて自動車の変速機を制御す
る装置を提供すること。【構成】加速度センサなどで直接検出した加速度実測
値情報と、走行速度の微分により計算して得た加速度計
算値情報の２種の加速度情報の演算により走行中の道路
の勾配を検知する装置において、車両の走行速度に応じ
て周期が変化するパルスを発生するセンサ手段としてパ
ルス型回転検出センサ手段２１と、周期計測手段２２を
用いたもの。【効果】周波数−電圧変換器が不要でディジタル化が
容易になるのでコストダウンが図れる上、車重や風の影
響、或いは車両の加速、減速によらず、常に確実に勾配
を検出することができるから、自動車などの広い運転範
囲で、例えば変速機の制御が可能になり、変速頻度の低
減やブレーキ操作頻度を低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、道路などの勾配を走行
中の車両において検知する装置に係り、特に自動車に適
用して変速機を制御するのに好適な車両の勾配検知装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車の走行について、より一層
の快適さが要求されるようになり、この要求を満たすた
め、自動変速機の制御についても、例えば道路の勾配な
どの自動車の走行条件に応じて木目細かな制御が必要に
なってきた。

【０００３】しかして、この道路などの勾配の検出は、
自動車などの車両が停止しているときならば、傾斜計な
どにより行なうことができるが、走行中は、たえず車両
に加速度が与えられているので、このような傾斜計など
での検出は殆ど不可能に近くなってしまう。

【０００４】そこで、このような傾斜計などを用いない
で、自動車の走行中での走行路の勾配を求める方法の従
来技術としては、エンジンの出力トルクに関する情報
と、車両の前後運動に関する情報から道路勾配状態を判
定する装置がしられており、例えば、特開平３−２４３
６２号公報では、車速検出手段と、機関負荷検出手段、
車速変化検出手段、それに機関負荷変化検出手段からの
検出情報に基づき道路勾配状態を判定する装置について
開示している。

【０００５】一方、これとは別に、特開昭６０−７０３
０７号公報では、車両の走行方向に現われる加速度を直
接検出して求めた加速度と、車両の走行速度の変化率か
ら算定して求めた加速度の演算により車両が走行中の道
路の勾配を検知する方法について開示しているが、この
方法では、パルス出力型の車両速度センサを用い、この
センサの出力を周波数−電圧変換器により電圧信号に変
換して使用するようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のうち、
まず前者の道路勾配判定装置については、それは基本的
には自動車の駆動力と加速度を自動車の前後運動方程式
に当てはめ、道路勾配を逆算して求める方法であり、従
って制動時や停止時のように駆動力が正しく求められな
い場合や、強風時など空気抵抗が通常時に比べ変化して
いる場合には、勾配が正しく推定できないという問題点
があり、且つ車両の重量が変化した場合には、その補正
も必要になるという問題点があった。

【０００７】さらに、この従来技術では、自動車の走行
方向での加速度を検出するための加速度センサを必要と
するが、勾配路走行時には、このセンサに重力加速度の
影響が加わるため、車両に現われている加速度を正しく
求めることができないという問題点もあった。

【０００８】一方、後者の方法では、周波数−電圧変換
器を用いたアナログ処理が基本であり、ハード面でコス
トアップとなり易い上、自動車などで、走行速度が広範
囲に変化する場合での誤差の低減についての配慮がされ
ておらず、精度の点で問題があった。

【０００９】本発明は、このような問題点の解決法とし
て考えられたものであり、自動車など車両の加速度が、
走行停止中も含めて精度良く求められ、車両の駆動力や
空気抵抗の変化、加速、減速等の運転状態の変化に関わ
らず、常に走行路の勾配を正しく検知することができる
装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、加速度セン
サなどで直接検出した加速度実測値情報と、走行速度の
微分により計算して得た加速度計算値情報の２種の加速
度情報の演算により走行中の道路の勾配を検知する装置
において、車両の走行速度に応じて周期が変化するパル
スを発生するセンサ手段の出力パルスの周期を計測して
車両の走行速度を算定する走行速度算定手段を用い、こ
の走行速度算定手段で検出した車両の走行速度を微分し
て加速度計算値情報を得るようにしたものである。

【００１１】

【作用】センサ手段の出力パルスの周期を計測して車両
の走行速度を得るようにしたので、周波数−電圧変換器
は不要になり、ディジタル的な処理が可能になるので、
精度良く勾配を検知することができる。

【００１２】

【実施例】まず、本発明による勾配検知の原理につい
て、図１の装置により説明する。この図１において、１
は加速度センサ、２は車速検出手段、３は微分手段、４
は減算手段、そして５は除算手段である。加速度センサ
１は、例えば振り子式の加速度センサからなり、図示し
てないが自動車の中心線上に設置されており、自動車の
走行方向に現われる加速度を検出し、加速度の実測値を
表わす信号Ｇsen を出力する働きをする。

【００１３】車速検出手段２は、例えば自動車の車輪や
推進軸の回転速度を検出し、この回転速度に応じて周期
が変化するパルスを発生する電磁ピックアップ方式、或
いは光電ピックアップ方式などのパルス検出形の回転速
度センサと、このセンサの出力パルスの周期を計測する
手段からなり、自動車の走行速度Ｖsp を検出する働き
をする。

【００１４】微分手段３は、車速検出手段２から出力さ
れる走行速度Ｖsp を微分して、自動車に現われる加速
度を計算し、この計算値を表わす信号Ｄvsp を出力する
働きをする。

【００１５】減算手段４は、加速度の実測値を表わす信
号Ｇsen から加速度の計算値を表わす信号Ｄvsp を引き
算する働きをする。除算手段５は、減算手段４の出力を
重力加速度値Ｇで割算して勾配信号Ｓinθを出力する働
きをする。

【００１６】次に、この図１の装置による勾配検出の原
理について、図２により説明する。いま、自動車Ａが、
水平面から角度θだけ傾いている道路Ｒの上にあったと
すると、このとき加速度センサ１により検出される信号
Ｇsen には、自動車の走行方向(前後方向)の加速度成分
を表わす信号Ｄvsp だけではなく、これに重力による加
速度の道路Ｒの斜面に平行な成分を表わす信号Ｇ・sinθ
が足し込まれていることなる。つまり、信号Ｄvsp に信
号Ｇ・sinθを加えたのが信号Ｇsen となっていることに
なる。

【００１７】一方、いま、自動車Ａの車輪が、固着や空
転を起こしていないとすれば、車速検出手段２から出力
される走行速度Ｖsp は自動車Ａの走行速度を表わし、
従って、微分手段３による、この走行速度Ｖsp の微分
値である信号Ｄvsp は、このとき自動車Ａに現われてい
る加速度に正確に対応している。

【００１８】そうすると、信号Ｄvsp に信号Ｇ・sinθを
加えたのが信号Ｇsen なのであるから、結局、道路Ｒの
勾配Ｓinθは、次の数１によって計算できることにな
り、従って、図１の装置により勾配Ｓinθを検出するこ
とができるのである。

【００１９】

【数１】

【００２０】なお、道路Ｒの勾配は、実際には図２の角
度θのことであるが、この角度θが小さい場合には、Ｓ
inθ、Ｔanθ、及び角度θは、それぞれ相互に充分近似
できるから(Ｓinθ＜０．１２程度の場合)、ここでは、
Ｓinθをそのまま道路Ｒの勾配としている。つまり加速
度センサ１の信号Ｇsen から車輪速の微分値Ｄvsp を引
き、それを重力加速度Ｇで割ると勾配Ｓinθが求められ
る。道路の勾配は通常水平面と斜面のなす角度をθとし
て、それの正接値Ｔanθで表されるが、１０％以内の勾
配ならば、Ｓinθ≒Ｔanθなので、Ｓinθを勾配として
いる。これは、勾配抵抗は、車両重量をＭcarとすれ
ば、Ｍcar・Ｇ・Ｓinθと計算されるので、Ｓinθを勾
配を表わす数値として扱うのが便利だからである。

【００２１】ところで、このような装置では、実際には
何らかのノイズ対策が必要であり、このため、一般的に
は、図３に示すように、ノイズ低減のため低域通過フィ
ルタを用いる場合が多い。この図３の場合には、加速度
センサ１と減算手段４の間に低域通過フィルタ６が設け
られており、また車速信号の微分手段３と減算手段４の
間にも低域通過フィルタ７を設けたものである。車速Ｖ
sp から加速度Ｄvsp を求める際には、微分によって高
周波のノイズ成分が増幅され、これが加速度信号に加算
されてしまう。そこで低域通過フィルタ７によってノイ
ズを取り除いた加速度信号Ｄvsp を得るようになってい
るのである。

【００２２】一方、加速度センサ１からの信号にもノイ
ズが重畳する虞れがあり、また車速から得た加速度信号
Ｄvsp と位相ならびに周波数特性を合わせる必要がある
ことから、加速度センサ１からの信号も低域通過フィル
タ６に入力し、その出力信号Ｇsen を減算手段４に入力
するのである。このとき、２個の低域通過フィルタ６、
７は、それぞれ信号Ｇsen、Ｄvsp の周波数特性および
位相特性が一致するような特性とするのが望ましいのは
言うまでもない。

【００２３】次に、図４は、低域通過フィルタを１個に
した場合で、減算手段４と除算手段５の間に低域通過フ
ィルタ８を設けたものである。

【００２４】本発明は、以上の図１〜図４で説明した、
加速度センサなどで直接検出した加速度実測値情報と、
走行速度の微分により計算して得た加速度計算値情報の
２種の加速度情報の演算により走行中の道路の勾配を検
知する装置において、走行速度の微分により加速度計算
値情報を得るところに工夫をこらした点を特徴とするも
ので、以下、本発明について、実施例を用いて詳細に説
明する。

【００２５】図５は、本発明の一実施例で、２０は車速
検出手段、３０は微分手段で、これらはそれぞれ図１〜
図４の装置における車速検出手段２と、微分手段３に対
応したものであり、従って、この他に、加速度センサ１
と減算手段４、それに除算手段５を備え、或いは、さら
に低域通過フィルタ６、７、または低域通過フィルタ８
を備え、除算手段５から検出された勾配Ｓinθを出力す
るようになっている点は、上記した図１〜図４の装置と
同じである。

【００２６】この図５の実施例において、２１はパルス
型回転検出センサ手段、２２は周期計測手段、２３はデ
ータ積算回数変更手段、２４は積算手段、２５はサンプ
ルホールド手段、２６は車速変換手段、２７はクロック
信号発生手段、３１は遅延手段、３２は減算手段、そし
て３３は除算手段である。

【００２７】パルス型回転検出センサ手段２１は、自動
車の駆動軸又は車輪に設けられた磁性材料からなる歯車
２１ａと、この歯車２１ａの円周部の近傍に配置されて
いる磁気ピックアップ２１ｂとで構成され、自動車の走
行速度に比例した周波数のパルス信号ｐを発生する働き
をする。周期計測手段２２は、パルス信号ｐを入力し、
そのパルス周期を計測する働きをする。

【００２８】データ積算回数変更手段２３は、この周期
計測手段２２から入力したパルス周期の値によってデー
タ積算回数を変更するのに必要な信号Ｍを発生する働き
をする。ここでデータ積算回数とは、パルス周期から車
速を計算する際に、パルス信号ｐのパルス数の何個分の
パルス周期データを積算して使用するかを表わすもので
あり、従って、このデータ積算回数Ｍは、最大値が歯車
２１ａの歯数と同じになる整数となるものであるが、詳
細は後述する。

【００２９】積算手段２４は、データ積算回数Ｍで決め
られる回数だけ周期計測手段２２で計測した周期値を積
算する働きをする。サンプルホールド手段２５は、クロ
ック信号発生手段２７から供給されている周期Ｔのクロ
ックに同期して周期計測値をサンプリングし、それを次
のサンプリング時点まで保持する働きをする。車速変換
手段２６は、サンプルホールド手段２５により保持され
ていた周期計測値をデータ積算回数Ｍで除算して車速Ｖ
sp に変換する働きをする。従って、これらパルス型回
転検出センサ手段２１と周期計測手段２２、データ積算
回数変更手段２３、積算手段２４、サンプルホールド手
段２５、それに車速変換手段２６とにより車速検出手段
２が構成されていることになる。

【００３０】遅延手段３１は、周期Ｔのクロックに同期
して車速値Ｖsp を１サンプリング期間遅延させ、遅延
した車速Ｖspold を出力する働きをする。減算手段３２
は、車速Ｖsp から１サンプリング遅延した車速Ｖspold
を減算する働きをする。そして、除算手段３３は、こ
の減算手段３２から出力された信号をクロック周期Ｔで
割ることにより加速度Ｄvsp を発生する働きをする。従
って、これら遅延手段３１と減算手段３２、それに除算
手段３３とにより微分手段３が構成されていることにな
る。

【００３１】次に、データ積算回数変更手段２３の働き
について、さらに詳細に説明する。まず、ここでのデー
タ積算回数Ｍと、車速Ｖsp の測定における分解能との
関係を示すと図６のようになり、これから明らかなよう
に、データ積算回数Ｍを大きくするほど車速Ｖsp の分
解能が向上し、この結果、量子化誤差が減少されること
が判る。

【００３２】また、図７は、歯車２１ａに存在するピッ
チエラー(歯の間隔寸法のむら)による周期計測誤差を示
したものである。つまり、加工精度とコストの関係か
ら、歯車２１ａには或る程度のピッチエラーの存在が不
可避であるから、この図に示すように、パルス信号ｐの
１周期ごとの周期計測では、歯車２１ａのピッチエラー
による周期計測誤差が大きく現われてしまう。

【００３３】そこで、周期計測値を何回か積算してやれ
ば、このピッチエラーによる周期計測誤差が平均化さ
れ、精度を上げることができる。なお、このときの積算
回数の最大値は、図７に示すように、歯車２１ａの１回
転分の歯数となる。上記したデータ積算回数Ｍは、図５
から明らかなように、この周期計測値の積算回数を決め
るものである。

【００３４】従って、このデータ積算回数Ｍは、計測誤
差を小さくする見地に立てば、大きい方が良く、特に高
速ではデータ積算回数Ｍを増加したほうがよい。しか
し、データ積算回数Ｍを増加させると、低速では周期計
測値がオーバーフローする虞れがある。

【００３５】そこで、この実施例では、データ積算回数
変更手段２３を設け、車速に応じてデータ積算回数Ｍが
変更されるようにしたものであり、これにより車速計測
範囲の全域にわたり誤差なく計測することができ、しか
も車速の微分の際のノイズの発生を充分に抑えることが
できる。

【００３６】図８は、図５に示した実施例と同じ動作を
ソフトウェアによって実現させた場合の一実施例におけ
る処理の流れを示すフローチャートである。この図８の
処理が開始されると、まず計算が許可になっているかど
うかをフラグによって調べる(ステップ８１)。なお、こ
の許可フラグは、クロックによって時間Ｔごとに許可と
なる。

【００３７】許可されていたならばデータ積算回数を調
べる(ステップ８２)。そしてまず、データ積算回数Ｍが
Ｍ₁ になっていたら周期Ｔ₁ を取り込み(ステップ８
７)、この周期Ｔ₁ を定数Ｋ₁ で除算して車速Ｖsp に変
換する(ステップ８８)。また、データ積算回数ＭがＭ₂
になっていら周期Ｔ₂ を取り込み(ステップ８３)、同じ
く周期Ｔ₂ を車速Ｖsp に変換する(ステップ８４)。し
かして、データ積算回数ＭがＭ₃ だったならば周期Ｔ₃
を取り込み(ステップ８５)、この周期Ｔ₃ を車速Ｖsp
に変換するのである(ステップ８６)。

【００３８】ここで、これらの定数Ｋ₁、Ｋ₂、Ｋ₃ は、
それぞれのデータ積算回数に応じた変換の定数であり、
データ積算回数Ｍに対して次の関係がある。Ｍ₁：Ｍ₂：Ｍ₃＝Ｋ₁：Ｋ₂：Ｋ₃ 次に車速Ｖsp と１サンプリング前の車速Ｖspold との
差をサンプリング周期Ｔで除算して車速の微分Ｄvsp を
求め(ステップ８９)、この車速の微分Ｄvsp を低域通過
フィルタで処理してノイズが除去されたデータＤvsp を
求める(ステップ８１０)。

【００３９】一方、加速度センサからの信号Ｇsen も低
域通過フィルタて処理してノイズが除去されたデータＧ
senを求める(ステップ８１１)。次に、１サンプリング
前の車速Ｖspold を新しい値に置き換える(ステップ８
１２)。

【００４０】そして、勾配Ｓinθの値を更新しよいか否
かを確かめ(ステップ８１３)、更新してよいならばデー
タＧsen からＤvsp を引き、重力加速度Ｇで割って勾配
Ｓinθを計算する(ステップ８１４)。最後に計算許可フ
ラグを禁止に設定し(ステップ８１５)、処理を終わるの
である。

【００４１】従って、この図８の実施例によっても、図
５の実施例と同様な作用効果を得ることができる。

【００４２】ところで、本発明では、図３と図４で説明
したように、低域通過フィルタを使用することにより、
より好ましい特性が得られる。そこで、この低域通過フ
ィルタの一例について、図９により説明する。この図９
は、本発明における低域通過フィルタの一実施例で、図
示のように、２個の加算器９０、９５と、４個の遅延素
子９１、９２、９８、９９、同じく４個の増幅器９３、
９４、９６、９７、それに増幅器９１０とで構成されて
いる。

【００４３】この図９に示す低域通過フィルタは、伝達
関数が数２の式で表わされるフィルタであり、従って、
各増幅器９３、９４、９６、９７のゲインを調節するこ
とにより通過特性を変化させることができ、このため、
上記した図３での低域通過フィルタ６、７、或いは図４
での低域通過フィルタ８として好適なものである。

【００４４】

【数２】

【００４５】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。まず、図１０は、過渡時での勾配検出誤差を小さく
するため、加速度が大きく変化しているとき、及び加速
度の急変をもたらすであろう、例えばブレーキ作動中、
車速変化、変速中などの状態が発生したときには、その
直前の勾配検出値をホールドする手段を付加した実施例
で、一例として図３の構成において、除算手段５の後に
勾配データホールド手段１０を設けたものである。

【００４６】この勾配データホールド手段１０は、減算
手段４に加速度センサ１からの信号Ｇsen と、車速を微
分した信号Ｄvsp が入力され、その出力が除算手段５で
重力加速度Ｇにより割算されて勾配Ｓinθが検出された
ら、このデータを保持する働きをする。

【００４７】一方、この勾配データホールド手段１０に
は、加速度センサの出力Ｇsen や、ブレーキ作動信号、
車速信号、変速中フラグ、それにスロットル開度信号な
どの信号が入力されており、これらの信号から加速度が
急変する過渡状態にあるか否かを判断し、過渡状態でな
いときだけ勾配Ｓinθの値を更新するように働く。

【００４８】従って、この図１０の実施例によれば、勾
配検出誤差が増大する虞れがあるときには、勾配Ｓinθ
の更新が禁止されるので、常に正確な勾配Ｓinθを検出
することができる。

【００４９】図１１は、図１０の実施例を更に具体的に
し、スロットル開度から過渡状態であるかどうかを判断
し、勾配データホールドを行うようにした本発明の一実
施例で、スロットル開度センサなどから供給されるスロ
ットル開度ＴＶＯは、まず差分手段１０１に入力され、
スロットル開度の時間微分ＤＴＶＯが計算される。スロ
ットル加減速判定部１０２は、この時間微分ＤＴＶＯを
入力とし、それが或る閾値±ｔｈを越えた場合にだけレ
ベル“１”になる信号Ｈを出力する働きをする。

【００５０】ホールドオフディレイ部１０３は、スロッ
トル加減速判定部１０２の出力Ｈがレベル“０”(OFF)
からレベル“１”(ON)に立ち上がり、その後、レベル
“１”からレベル“０”に立ち下がった後、予じめ設定
してある時間Ｔ_D が経過するまでの間、レベル“１”を
保つ信号Ｈ＊を出力する働きをする。なお、これは、ス
ロットルバルブが極く短時間だけ急激に操作されたとき
でも、加減速の過渡状態を正しく判定するためである。

【００５１】勾配ホールド部１０４は、除算手段５から
入力される勾配Ｓinθを保持し、ホールドオフディレイ
部１０３から供給される信号Ｈ＊がレベル“１”になっ
たときだけ、その更新を禁止し、過渡状態でのデータを
含まない勾配Ｓinθを出力する働きをする。

【００５２】図１２は、この図１１の実施例の動作を示
すタイミングチャートで、時刻ｔ₁でアクセルペダルが
踏み込まれ、しばらく後の時刻ｔ₂ で戻されたときの動
作を示したものである。時刻ｔ₁ の直後、スロットル開
度ＴＶＯの変化量ＤＴＶＯは閾値＋ｔｈを越えるので、
信号Ｈのレベルは“１”になる。しかして、図示のよう
に、この信号Ｈのレベルはすぐに“０”に戻ってしまう
が、ホールドオフディレイ部１０３の働きにより、信号
Ｈ＊のレベルは、その後も時間Ｔ_D 間は“１”を保って
おり、これにより時刻ｔ₁ の直後、及び時刻ｔ₂ の直後
に勾配Ｓinθに現われる変動は、勾配ホールド部１０４
によりマスクされることになり、従って、この実施例に
よれば、誤差がさらに少ない勾配Ｓinθが得られること
が判る。

【００５３】ところで、自動車では、このようにして検
出した勾配Ｓinθ、又は勾配Ｓinθは、変速機の制御に
用いられる場合が多い。そこで、以上で説明した本発明
による車両の勾配検知装置を、自動車の変速機制御に適
用した場合の一実施例について、図１３により説明す
る。この図１３の実施例において、２００はこの実施例
による変速機制御装置全体を表わし、この中で２１０は
勾配検知装置、そして２２０は変速マップ選択装置であ
る。なお、加速度センサ１と車速検出手段２について
は、上記の実施例の場合と同じである。

【００５４】勾配検知装置２１０は、上述の図１〜図１
３で説明した勾配検知装置の何れかと同じで、加速度セ
ンサ１から供給される信号Ｇsen と、車速検出手段２か
ら供給される信号Ｖsp とにより勾配Ｓinθを検出し、
それを変速マップ選択装置２２０に供給する働きをす
る。

【００５５】変速マップ選択装置２０１は、その中に複
数種、例えば(a)、(b)、(c)の３種類の変速マップを備
えており、これらの変速マップの何れかを勾配検知装置
２１０から供給される勾配Ｓinθに応じて選択し、この
選択した変速マップを車速検出手段２から供給される車
速信号Ｖsp と、図示してないスロットルバルブ開度セ
ンサから供給されるスロットル開度ＴＶＯによって検索
し、この検索結果として変速機のギヤ位置をする信号Ｓ
を出力する働きをする。

【００５６】そして、図示してないが、変速機は、この
信号Ｓに応じてギヤ位置を選択するようになっているも
のである。

【００５７】図１４は、変速マップの実施例を示したも
ので、この例では降坂路用変速マップ(a)と平地路用変
速マップ(b)、それに登坂路用変速マップ(c)の３種類の
マップが用意されており、これらは、図示のように、ま
ず、降坂路用変速マップ(a)では、平地用の場合に比べ
低車速側でシフトアップするようにして過大なトルクの
発生を無くすようになっており、他方、登坂路用変速マ
ップ(c)では、平地の場合に比べシフトアップを高車速
側に持っていき、トルクの大きい低いギア位置で、坂を
容易に登れるようにしてあり、これにより、勾配Ｓinθ
に応じて変速スケジュールが変更され、勾配に適応した
違和感の無い変速が行なえるようになっている。

【００５８】つまり、この実施例では、図１４から明ら
かなように、変速スケジュールが、横軸が車速Ｖsp 、
縦軸がスロットル開度ＴＶＯで表される変速マップとし
て記述されており、これらが勾配ごとに用意され、勾配
Ｓinθに応じて選択されて使用されるようになってお
り、従って、この実施例によれば、走行路の勾配にかか
わらず、常に最適な変速比が自動的に与えられることに
なり、広い運転範囲で変速制御が可能になると共に、変
速頻度の低減やブレーキ操作頻度を低減することがで
き、適切な運転状態を容易に維持することができる。

【００５９】

【発明の効果】本発明によれば、周波数−電圧変換器が
不要でディジタル化が容易になるのでコストダウンが図
れる上、車重や風の影響、或いは車両の加速、減速によ
らず、常に確実に勾配を検出することができるから、自
動車などの広い運転範囲で、例えば変速機の制御が可能
になり、変速頻度の低減やブレーキ操作頻度を低減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による勾配検知装置の基本的構成の一例
を示すブロック図である。

【図２】本発明による勾配検知の原理を示す説明図であ
る。

【図３】本発明による勾配検知装置の基本的構成の他の
一例を示すブロック図である。

【図４】本発明による勾配検知装置の基本的構成の更に
別の一例を示すブロック図である。

【図５】本発明による車両の勾配検知装置の一実施例を
示すブロック図である。

【図６】本発明の一実施例におけるデータ積算回数と車
速の分解能の関係を表わす特性図である。

【図７】本発明の一実施例における車速の検出誤差とそ
の対策の一例を示す説明図である。

【図８】本発明の一実施例の動作を説明するフローチャ
ートである。

【図９】本発明における低域通過フィルタの一実施例を
示すブロック図である。

【図１０】本発明の他の一実施例を示すブロック図であ
る。

【図１１】本発明の他の一実施例をさらに詳細に示すブ
ロック図である。

【図１２】本発明の他の一実施例の動作を説明するため
のタイミングチャートである。

【図１３】本発明を変速機制御に適用した場合の一実施
例を示すブロック図である。

【図１４】本発明の実施例における変速マップの説明図
である。

【符号の説明】

１加速度センサ２、２０車速検出手段３、３０微分手段４減算手段５除算手段２１パルス型回転検出センサ手段２２周期計測手段２３データ積算回数変更手段２４積算手段２５サンプルホールド手段２６車速変換手段２７クロック信号発生手段３１遅延手段３２減算手段３３除算手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石井潤市茨城県日立市久慈町4026番地株式会社日立製作所日立研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の走行方向に現われる加速度を直接
検出した加速度実測値情報と、車両の走行速度の変化率
から計算した加速度計算値情報の２種の加速度情報の演
算により上記車両が走行中の道路の勾配を検知するよう
にした車両の勾配検知装置において、車両の走行速度に
応じて周期が変化するパルスを発生するセンサ手段と、
このセンサ手段の出力パルスの周期を計測して車両の走
行速度を算定する走行速度算定手段と、この走行速度算
定手段で検出した車両の走行速度を微分して車両の加速
度を算定する微分手段とを設け、この微分手段の出力を
上記加速度計算値情報として上記勾配を検知するように
構成したことを特徴とする車両の勾配検知装置。
【請求項２】請求項１の発明において、上記走行速度
算定手段がデータ積算回数変更手段を備え、上記出力パ
ルスの周期に応じて上記走行速度の算定に使用する出力
パルスの個数を制御するように構成されていることを特
徴とする車両の勾配検知装置。
【請求項３】請求項１の発明において、上記加速度実
測値情報を得るための加速度センサが、上記車両の走行
方向に沿った中心線上を通る直線上に設置されているこ
とを特徴とする車両の勾配検知装置。
【請求項４】請求項１の発明において、上記加速度実
測値情報と加速度計算値情報が、それぞれ第１と第２の
低域通過フィルタを介してから上記勾配検知のための演
算に使用されるように構成されていることを特徴とする
車両の勾配検知装置。
【請求項５】請求項４の発明において、上記第１と第
２の低域通過フィルタが同一の周波数特性を有するよう
に構成されていることを特徴とする車両の勾配検知装
置。
【請求項６】請求項１ないし請求項５の何れかの発明
において、上記２種の加速度情報による勾配の演算処理
を禁止する手段と、車両の走行状態を表わす信号の変化
を検出する手段とを設け、この車両の走行状態を表わす
信号が或る閾値を越えて変化したときは、勾配の演算処
理が停止されるように構成したことを特徴とする車両の
勾配検知装置。
【請求項７】請求項６の発明において、上記車両の走
行状態を表わす信号が、ブレーキ信号、変速中検出信
号、加速度信号、車速信号、それにスロットル信号の少
なくとも１の信号であることを特徴とする車両の勾配検
知装置。
【請求項８】変速機の変速スケジュールを変更する変
速制御装置を備えた自動車において、請求項１ないし請
求項８に記載の車両の勾配検知装置の何れかを設け、そ
れから得られる勾配の値をもとにして上記変速スケジュ
ールの変更を制御するように構成したことを特徴とする
自動車。