(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機と、複数の係合要素のうちの一方を解放し他方を係合するつかみ替えにより変速段の変更が可能な変速機とを備え、前記原動機からの動力を前記変速機を介して出力して走行する車両に搭載され、該車両が走行している路面の勾配を推定する路面勾配推定装置であって、
前記つかみ替えにより変速段が変更されている最中にない場合には、前記変速機の入力軸に作用する入力トルクと該変速機の現在の変速段における変速比とに基づいて該変速機の出力軸に出力される出力トルクを演算すると共に該演算した出力トルクと前記車両の加速度とに基づいて路面勾配を推定する非変速時路面勾配推定部と、
前記つかみ替えにより変速段が変更されている最中にある場合には、前記複数の係合要素のうち解放側の係合要素から係合側の係合要素へのトルク伝達の受け渡しが行なわれるまでは前記入力トルクと前記変速機の変速前の変速段における変速比とに基づいて前記出力トルクを演算すると共に該演算した出力トルクと前記車両の加速度とに基づいて路面勾配を推定する第１の路面勾配推定を行ない、前記トルク伝達の受け渡しが行なわれた際に前記入力トルクと前記変速機の変速後の変速段における変速比とに基づいて前記出力トルクを演算すると共に該演算した出力トルクと前記車両の加速度とに基づいて路面勾配を推定する第２の路面勾配推定を行なう変速時路面勾配推定部と
を備えることを特徴とする路面勾配推定装置。
【請求項２】
請求項１記載の路面勾配推定装置であって、
前記変速機は、変速パターンとして、前記解放側の係合要素から前記係合側の係合要素へトルク伝達を受け渡すトルク相と、前記係合側の係合要素によるトルク伝達を伴いながら前記入力軸の回転速度を変速後の変速段に応じた回転速度に変更するイナーシャ相とにより変速段を変更する第１の変速パターンを有し、
前記変速時路面勾配推定部は、前記第１の変速パターンで変速段を変更する場合に、前記イナーシャ相が開始されるまでは前記第１の路面勾配推定を行ない、前記イナーシャ相が開始された後には前記第２の路面勾配推定を行なう
ことを特徴とする路面勾配推定装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の路面勾配推定装置であって、
前記変速機は、変速パターンとして、前記解放側の係合要素によるトルク伝達を伴いながら前記入力軸の回転速度を変速後の変速段に応じた回転速度に変更し、前記入力軸の回転速度が前記変速後の変速段に応じた回転速度に変更されたときに前記係合側の係合要素を係合する第２の変速パターンを有し、
前記変速時路面勾配推定部は、前記第２の変速パターンで変速段を変更する場合に、前記入力軸の回転速度が前記変速後の変速段に応じた回転速度に変更されるまでは前記第１の路面勾配推定を行ない、前記入力軸の回転速度が前記変速後の変速段に応じた回転速度に変更された後には前記第２の路面勾配推定を行なう
ことを特徴とする路面勾配推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原動機と、複数の係合要素のうちの一方を解放し他方を係合するつかみ替えにより変速段の変更が可能な変速機とを備え、前記原動機からの動力を前記変速機を介して出力して走行する車両に搭載され、該車両が走行している路面の勾配を推定する路面勾配推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の路面勾配推定装置としては、駆動輪の駆動力と車両加速度とに基づいて路面勾配を推定するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、自動変速機の入力軸であるタービンシャフトの回転数（回転速度）を検出する回転数センサ（回転速度センサ）を備えており、駆動輪の駆動力についてはタービントルク（入力トルク）からギヤ損失を減じたものにギヤ比を乗じることにより計算し、車両加速度については変速中でないときには今回と前回のタービン回転速度の偏差を自動変速機の現在のギア比で除することにより計算し変速中あるいは変速後所定時間経過前のときには前回設定された車両加速度を維持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１５３２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した装置では、駆動輪への駆動力については変速機の入力トルクにギヤ損失を減じたものにギヤ比を乗じて計算されるが、変速中に計算に用いるギヤ比については言及されていない。ところで、複数の係合要素（クラッチやブレーキ）のうちの一方を解放し他方を係合するつかみ替えにより変速段を変更するタイプの変速機では、変速時に解放側の係合要素から係合側の係合要素へトルク伝達の受け渡しと入力軸の回転速度の変更とが生じ、駆動輪への駆動力が変動するため、計算される駆動力と実際の駆動力との間でズレが生じる場合があり、この場合、路面勾配を正確に推定することが困難となる。
【０００５】
本発明の路面勾配推定装置は、変速段を変更している最中でも路面勾配をより正確に推定することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の路面勾配推定装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の路面勾配推定装置は、
原動機と、複数の係合要素のうちの一方を解放し他方を係合するつかみ替えにより変速段の変更が可能な変速機とを備え、前記原動機からの動力を前記変速機を介して出力して走行する車両に搭載され、該車両が走行している路面の勾配を推定する路面勾配推定装置であって、
前記つかみ替えにより変速段が変更されている最中にない場合には、前記変速機の入力軸に作用する入力トルクと該変速機の現在の変速段における変速比とに基づいて該変速機の出力軸に出力される出力トルクを演算すると共に該演算した出力トルクと前記車両の加速度とに基づいて路面勾配を推定する非変速時路面勾配推定部と、
前記つかみ替えにより変速段が変更されている最中にある場合には、前記複数の係合要素のうち解放側の係合要素から係合側の係合要素へのトルク伝達の受け渡しが行なわれるまでは前記入力トルクと前記変速機の変速前の変速段における変速比とに基づいて前記出力トルクを演算すると共に該演算した出力トルクと前記車両の加速度とに基づいて路面勾配を推定する第１の路面勾配推定を行ない、前記トルク伝達の受け渡しが行なわれた際に前記入力トルクと前記変速機の変速後の変速段における変速比とに基づいて前記出力トルクを演算すると共に該演算した出力トルクと前記車両の加速度とに基づいて路面勾配を推定する第２の路面勾配推定を行なう変速時路面勾配推定部と
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の路面勾配推定装置では、変速機の変速段が変更されている最中にない場合には変速機の入力軸に作用する入力トルクと変速機の現在の変速段における変速比とに基づいて変速機の出力軸に出力される出力トルクを演算すると共に演算した出力トルクと車両の加速度とに基づいて路面勾配を推定し、変速機の変速段が変更されている最中にある場合には複数の係合要素のうち解放側の係合要素から係合側の係合要素へのトルク伝達の受け渡しが行なわれるまでは入力トルクと変速機の変速前の変速段における変速比とに基づいて出力トルクを演算すると共に演算した出力トルクと車両の加速度とに基づいて路面勾配を推定する第１の路面勾配推定を行ない、トルク伝達の受け渡しが行なわれた際には入力トルクと変速機の変速後の変速段における変速比とに基づいて出力トルクを演算すると共に演算した出力トルクと車両の加速度とに基づいて路面勾配を推定する第２の路面勾配推定を行なう。これにより、出力トルクの演算に用いる変速比を、解放側のクラッチから係合側のクラッチへトルク伝達が受け渡される前後で変速前の変速段における変速比から変速後の変速段における変速比へ切り替えるから、変速段を変更している最中であっても、演算される出力トルクと実際の出力トルクとのズレを少なくすることができる。この結果、変速段を変更している最中であっても、路面勾配をより正確に推定することができる。
【０００９】
こうした本発明の路面勾配推定装置において、前記変速機は、変速パターンとして、前記解放側の係合要素から前記係合側の係合要素へトルク伝達を受け渡すトルク相と、前記係合側の係合要素によるトルク伝達を伴いながら前記入力軸の回転速度を変速後の変速段に応じた回転速度に変更するイナーシャ相とにより変速段を変更する第１の変速パターンを有し、前記変速時路面勾配推定部は、前記第１の変速パターンで変速段を変更する場合に、前記イナーシャ相が開始されるまでは前記第１の路面勾配推定を行ない、前記イナーシャ相が開始された後には前記第２の路面勾配推定を行なうものとすることもできる。こうすれば、第１の変速パターンで変速段を変更する場合であっても、路面勾配をより正確に推定することができる。
【００１０】
また、本発明の路面勾配推定装置において、前記変速機は、変速パターンとして、前記解放側の係合要素によるトルク伝達を伴いながら前記入力軸の回転速度を変速後の変速段に応じた回転速度に変更し、前記入力軸の回転速度が前記変速後の変速段に応じた回転速度に変更されたときに前記係合側の係合要素を係合する第２の変速パターンを有し、前記変速時路面勾配推定部は、前記第２の変速パターンで変速段を変更する場合に、前記入力軸の回転速度が前記変速後の変速段に応じた回転速度に変更されるまでは前記第１の路面勾配推定を行ない、前記入力軸の回転速度が前記変速後の変速段に応じた回転速度に変更された後には前記第２の路面勾配推定を行なうものとすることもできる。こうすれば、第２の変速パターンで変速段を変更する場合であっても、路面勾配をより正確に推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の路面勾配推定装置を搭載する車両１０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】変速機構２６の構成の概略を示す構成図である。
【図３】変速機構２６の作動表の一例を示す説明図である。
【図４】変速機構２６の各回転要素の回転速度の関係を示す速度線図である。
【図５】ＡＴＥＣＵ２９により実行される路面勾配推定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】ＡＴＥＣＵ２９により実行される出力トルク演算用ギヤ比設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】変速パターンとギヤ比切替タイミングとの関係を説明する説明図である。
【図８】実施例におけるアップシフト変速時の入力軸回転速度Ｎｉｎと油圧指令Ｐａｐｐ，Ｐｒｅｌと出力トルク演算用ギヤ比γと入力トルクＴｉｎと出力トルクＴｏｕｔと路面勾配θの時間変化の様子を示す説明図である。
【図９】比較例におけるアップシフト変速時の入力軸回転速度Ｎｉｎと油圧指令Ｐａｐｐ，Ｐｒｅｌと出力トルク演算用ギヤ比γと入力トルクＴｉｎと出力トルクＴｏｕｔと路面勾配θの時間変化の様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１３】
図１は自動変速機２０を搭載する車両１０の構成の概略を示す構成図であり、図２は変速機構２６の構成の概略を示す構成図であり、図３は変速機構２６の作動表を示す説明図である。
【００１４】
実施例の自動車１０は、図１に示すように、ガソリンや軽油などの炭化水素系の燃料の爆発燃焼により動力を出力する内燃機関としてのエンジン１２と、クランク角センサ１５からのクランク角などのエンジン１２の運転状態に関するデータを入力してエンジン１２を運転制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）１６と、エンジン１２のクランクシャフト１４（図２参照）に接続されると共に左右の車輪１９ａ，１９ｂの車軸１８ａ，１８ｂに接続されてエンジン１２からの動力を変速して車軸１８ａ，１８ｂに伝達する自動変速機２０と、自動変速機２０を制御すると共に自動車１０が走行している路面の勾配を推定する実施例の路面勾配推定装置としても機能する変速機用電子制御ユニット（以下、ＡＴＥＣＵという）２９と、車両全体をコントロールするメイン用電子制御ユニット（以下、メインＥＣＵという）５０と、を備える。なお、メインＥＣＵ５０は、シフトレバー５１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ５２からのシフトポジションＳＰやアクセルペダル５３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ５４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル５５の踏み込みを検出するブレーキスイッチ５６からのブレーキスイッチ信号ＢＳＷ，車速センサ５８からの車速Ｖなどが入力されている。実施例では、シフトレバー９１のシフトポジションとして、駐車時に用いる駐車ポジション（Ｐポジション）、後進走行用のリバースポジション（Ｒポジション）、中立のニュートラルポジション（Ｎポジション）、前進走行用の通常のドライブポジション（Ｄポジション）、アクセルオフ時にエンジンブレーキを作用させるローポジション（Ｌポジション）やセカンドポジション（２ポジション）などが用意されている。また、メインＥＣＵ５０は、エンジンＥＣＵ１６やＡＴＥＣＵ２９と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ１６やＡＴＥＣＵ２９と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００１５】
自動変速機２０は、図２に示すように、エンジン１２からの動力を車軸１８ａ，１８ｂに伝達するトランスアクスル装置として構成されており、エンジン１２のクランクシャフト１４に接続された入力側のポンプインペラ２４ａと出力側のタービンランナ２４ｂとからなるロックアップクラッチ付きのトルクコンバータ２４と、トルクコンバータ２４のタービンランナ２４ｂに接続された入力軸２１と車軸１８ａ，１８ｂにギヤ機構２７とデファレンシャルギヤ２８とを介して接続された出力軸２２とを有し入力軸２１に入力された動力を変速して出力軸２２に出力する有段の変速機構２６と、変速機構２６を駆動制御する油圧回路４０（図１参照）と、を備える。
【００１６】
変速機構２６は、６段変速の有段変速機として構成されており、シングルピニオン式の遊星歯車機構３０とラビニヨ式の遊星歯車機構３５と３つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３と２つのブレーキＢ１，Ｂ２とワンウェイクラッチＦ１と、を備える。シングルピニオン式の遊星歯車機構３０は、外歯歯車としてのサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車としてのリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１は自動変速機２０のケースに固定されており、リングギヤ３２は入力軸２１に接続されている。ラビニヨ式の遊星歯車機構３５は、外歯歯車の２つのサンギヤ３６ａ，３６ｂと、内歯歯車のリングギヤ３７と、サンギヤ３６ａに噛合する複数のショートピニオンギヤ３８ａと、サンギヤ３６ｂおよび複数のショートピニオンギヤ３８ａに噛合すると共にリングギヤ３７に噛合する複数のロングピニオンギヤ３８ｂと、複数のショートピニオンギヤ３８ａおよび複数のロングピニオンギヤ３８ｂとを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア３９とを備え、サンギヤ３６ａはクラッチＣ１を介してシングルピニオン式の遊星歯車機構３０のキャリア３４に接続され、サンギヤ３６ｂはクラッチＣ３を介してキャリア３４に接続されると共にブレーキＢ１を介して自動変速機２０のケースに接続され、リングギヤ３７は出力軸２２に接続され、キャリア３９はクラッチＣ２を介して入力軸２１に接続されている。また、キャリア３９は、ワンウェイクラッチＦ１を介して自動変速機２０のケースに接続されてその回転が一方向に規制されると共にワンウェイクラッチＦ１に対して並列的に設けられたブレーキＢ２を介して自動変速機２０のケースに接続されている。
【００１７】
変速機構２６は、図３の作動表に示すように、クラッチＣ１〜Ｃ３の係合および解放ブレーキＢ１，Ｂ２の係合および解放により前進１速段〜６速段と後進段とニュートラルとを切り替えることができるようになっている。後進段は、クラッチＣ３とブレーキＢ２とを係合すると共にクラッチＣ１，Ｃ２とブレーキＢ１とを解放することにより形成することができる。また、前進１速段は、クラッチＣ１を係合すると共にクラッチＣ２，Ｃ３とブレーキＢ１，Ｂ２とを解放することにより形成することができる。この前進１速段は、エンジンブレーキ時には、ブレーキＢ２が係合される。前進２速段は、クラッチＣ１とブレーキＢ１とを係合すると共にクラッチＣ２，Ｃ３とブレーキＢ２とを解放することにより形成することができる。前進３速段は、クラッチＣ１，Ｃ３を係合すると共にクラッチＣ２とブレーキＢ１，Ｂ２とを解放することにより形成することができる。前進４速段は、クラッチＣ１，Ｃ２を係合すると共にクラッチＣ３とブレーキＢ１，Ｂ２とを解放することにより形成することができる。前進５速段は、クラッチＣ２，Ｃ３を係合すると共にクラッチＣ１とブレーキＢ１，Ｂ２とを解放することにより形成することができる。前進６速段は、クラッチＣ２とブレーキＢ１とを係合すると共にクラッチＣ１，Ｃ３とブレーキＢ２とを解放することにより形成することができる。また、ニュートラルは、クラッチＣ１〜Ｃ３とブレーキＢ１，Ｂ２をすべて解放することにより形成することができる。なお、前進１速段〜６速段と後進段のそれぞれにおける変速機構２６の各回転要素の回転速度の関係を示す速度線図を図４に示す。
【００１８】
ＡＴＥＣＵ２９は、詳細には図示しないが、ＣＰＵを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや処理データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートなどを備える。このＡＴＥＣＵ２９には、変速機構２６の入力軸２１に取り付けられた入力軸回転速度センサ４２からの入力軸回転速度Ｎｉｎなどが入力ポートを介して入力されており、油圧回路４０の図示しない各ソレノイドへの駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。また、ＡＴＥＣＵ２９は、前述したように、メインＥＣＵ５０やエンジンＥＣＵ１６と通信しており、互いに制御信号やデータをやり取りしている。
【００１９】
こうして構成された自動変速機２０の変速制御は、スロットル開度と車速Ｖとに基づいて変速段を決定するための変速マップとして、通常用マップと登坂路走行時にアップシフト変速線およびダウンシフト変速線を通常用マップに比して高車速側にシフトさせた登坂路用マップとを用意しておき、走行中の路面の勾配（路面勾配）θに基づいて通常用マップか登坂路用マップかのいずれかを選択し、選択した変速マップとスロットル開度と車速Ｖとに基づいて変速段を決定し、変速機構２６が決定した変速段となるように必要なクラッチ（ブレーキ）を係合したり解放したりすることにより行なう。クラッチの係合や解放は、解放側のクラッチに対する油圧指令Ｐｒｅｌや係合側のクラッチに対する油圧指令Ｐａｐｐを設定し、設定した油圧指令Ｐｒｅｌ，Ｐａｐｐに基づいて油圧回路４０の対応するソレノイドを駆動制御することにより行なう。
【００２０】
次に、こうして構成された自動車１０の動作、特に、路面勾配θを推定する際の動作について説明する。図５は、ＡＴＥＣＵ２９のＣＰＵにより実行される路面勾配推定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２１】
路面勾配推定処理ルーチンが実行されると、ＡＴＥＣＵ２９のＣＰＵは、まず、エンジントルクＴｅやエンジン回転速度Ｎｅ，車速Ｖ，入力軸回転速度センサ４２からの入力軸回転速度Ｎｉｎ，変速機構２６の変速状態などの処理に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、エンジントルクＴｅは、エンジン１２の図示しないスロットル開度に基づいて導出されたものをエンジンＥＣＵ１６からメインＥＣＵ５０を経由して通信により入力するものとした。また、エンジン回転速度Ｎｅは、クランク角センサ１５により検出されたクランクシャフト１４の回転角に基づいて演算されたものをエンジンＥＣＵ１６からメインＥＣＵ５０を経由して通信により入力するものとした。さらに、車速Ｖは、車速センサ５８により検出されたものをメインＥＣＵ５０から通信により入力するものとした。また、変速機構２６の変速状態は、変速段の変更（変速）が指示されていないときには現変速段およびそのギヤ比γｃを、変速が指示されているときには変速前の変速段およびそのギヤ比γｂｅと変速後の変速段およびそのギヤ比γａｆをそれぞれ変速機構２６の状態として記憶したものを入力するものとした。
【００２２】
こうして処理に必要なデータを入力すると、エンジントルクＴｅにエンジン回転速度Ｎｅを乗じたものを入力軸回転速度Ｎｉｎで除して入力軸２１に作用するトルクである入力トルクＴｉｎを計算し（ステップＳ１１０）、出力トルク演算用の変速機構２６のギヤ比γを設定する（ステップＳ１２０）。この処理は、後述する図６に例示する出力トルク演算用ギヤ比設定処理を実行することにより行なう。変速機構２６のギヤ比γを設定すると、演算した入力トルクＴｉｎと設定したギヤ比γとに基づいて次式（１）により出力軸２２に出力されるトルクである出力トルクＴｏｕｔを演算する（ステップＳ１３０）。ここで、式（１）中の「Ｌｏｓｓ」はギヤ損失を示す。
【００２３】
Tout=Tin×γ−Loss  (1)
【００２４】
出力トルクＴｏｕｔを演算すると、演算した出力トルクＴｏｕｔに基づいて基準加速度αｂａｓｅを設定する（ステップＳ１４０）。ここで、基準加速度αは、例えば、平坦路を出力トルクＴｏｕｔで走行しているときに得られる加速度であり、出力トルクＴｏｕｔや車重、走行抵抗、デファレンシャルギヤ比、タイヤ径などに基づいて演算することができる。そして、入力した今回の車速Ｖと前回の車速との偏差をこのルーチンの実行時間間隔ΔＴで除して実際の加速度である実加速度αを演算し（ステップＳ１５０）、設定した基準加速度αｂａｓｅと実加速度αとの偏差に基づいて路面勾配θを推定して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。
【００２５】
次に、図６の出力トルク演算用ギヤ比設定処理について説明する。出力トルク演算用ギヤ比設定処理では、まず、変速中であるか否かを判定する（ステップＳ２００）。変速中でないと判定されると、ギヤ比γに現変速段のギヤ比γｃを設定する（ステップＳ２１０）。一方、変速中と判定されると、変速パターンを判定する（ステップＳ２２０）。ここで、変速パターンとしては、実施例では、エンジン１２がパワーオン状態でアップシフト変速するPowerOnUpやコースト状態でダウンシフト変速するCoastDown、エンジン１２がパワーオフ状態でアップシフト変速するPowerOffUp、運転者のシフト操作（Ｌポジションや２ポジションなど）によりダウンシフト変速するManualDown、エンジン１２がパワーオン状態でダウンシフト変速するPowerOnDownなどがある。いま、二つのクラッチ（ブレーキ）のうち一方を解放し他方を係合するつかみ替えにより変速段を変更する場合を考える。この場合、変速パターンがPowerOnUpとCoastDownとPowerOffUpとManualDownのいずれかのときにおける変速段の変更は、トルクの伝達を解放側のクラッチから係合側のクラッチへスリップ係合の状態で受け渡し（トルク相）、その後、係合側のクラッチの係合力を徐々に大きくして入力軸２１の回転速度を変速後の変速段に応じた回転速度に変更する（イナーシャ相）ことにより行なわれる。また、変速パターンがPowerOnDownのときにおける変速段の変更は、解放側のクラッチをスリップ係合させた状態でエンジン１２からの出力トルクによって入力軸２１の回転速度を変速後の変速段に応じた回転速度に変更し、入力軸２１の回転速度と変速後の変速段に応じた回転速度との偏差が所定値未満で回転同期したと判断されるときに係合側のクラッチを係合させることにより行なわれる。
【００２６】
ステップＳ２２０の変速パターンの判定結果がPowerOnDown以外のパターン、即ちPowerOnUpかCoastDownかPowerOffUpかManualDownかのいずれかのパターンであるときには、イナーシャ相が開始されるまでは（ステップＳ２４０）、変速前の変速段におけるギヤ比γｂｅを出力トルク演算用のギヤ比γに設定し（ステップＳ２５０）、イナーシャ相が開始された後は（ステップＳ２４０）、変速後の変速段におけるギヤ比γａｆを出力トルク演算用のギヤ比γに設定する（ステップＳ２６０）。なお、イナーシャ相の開始は、入力軸回転速度Ｎｉｎの変化を検知することにより判定することができる。一方、変速パターンの判定結果がPowerOnDownのパターンであるときには、入力軸２１の回転速度が変速後の回転速度に同期するまでは（ステップＳ２７０）、変速前の変速段におけるギヤ比γｂｅを出力トルク演算用のギヤ比γに設定し（ステップＳ２５０）、入力軸２１の回転速度が変速後の回転速度に同期した後は（ステップＳ２７０）、変速後の変速段におけるギヤ比γａｆを出力トルク演算用のギヤ比γに設定する（ステップＳ２６０）。回転同期の判定は、例えば、入力軸回転速度Ｎｉｎと車速Ｖに変速後の変速段におけるギヤ比を乗じて得られる回転速度との偏差が所定値未満か否かを判定することにより行なうことができる。このように、出力トルク演算用のギヤ比γを、変速途中で変速前の変速段におけるギヤ比γｂｅから変速後の変速段におけるギヤ比γａｆへ切り替えるようにし、ギヤ比切り替えのタイミングを、図７に示すように、変速パターンがPowerOnUpとCoastDownとPowerOffUpとManualDownのいずれかの場合にはイナーシャ相の開始時とし、変速パターンがPowerOnDownの場合には入力軸２１の回転速度が変速後の回転速度に同期したときとする。即ち、つかみ替え変速において、トルク伝達が解放側のクラッチから係合側のクラッチへ受け渡される前後で出力トルク演算用のギヤ比γを変速前の変速段におけるギヤ比γｂｅから変速後の変速段におけるギヤ比γａｆへ切り替えるのである。これは、トルク伝達が解放側のクラッチから係合側のクラッチへ受け渡されると、変速後の変速段におけるギヤ比をもって係合側のクラッチによりトルク伝達がなされていることが確認されたことに基づく。
【００２７】
図８は、実施例におけるアップシフト変速時の入力軸回転速度Ｎｉｎと油圧指令Ｐａｐｐ，Ｐｒｅｌと出力トルク演算用ギヤ比γと入力トルクＴｉｎと出力トルクＴｏｕｔと路面勾配θの時間変化の様子を示し、図９は、比較例におけるアップシフト変速時の入力軸回転速度Ｎｉｎと油圧指令Ｐａｐｐ，Ｐｒｅｌと出力トルク演算用ギヤ比γと入力トルクＴｉｎと出力トルクＴｏｕｔと路面勾配θの時間変化の様子を示す説明図である。なお、比較例では、変速の開始から完了までに亘って出力トルク演算用のギヤ比γとして変速前の変速段におけるギヤ比γｂｅを用いるものとした。実施例では、図８に示すように、時刻ｔ０に変速が開始されると、解放側のクラッチに対する油圧が一段低下した状態で待機するよう油圧指令Ｐｒｅｌを設定すると共に係合側のクラッチに対してファストフィルと低圧待機とが実行されるよう油圧指令Ｐａｐｐを設定する。これにより、解放側のクラッチはスリップ係合し、係合側のクラッチはストロークエンド圧付近で保持される。続いて、係合側のクラッチに対して待機状態から所定時間経過後の時刻ｔ１に解放側のクラッチに対する油圧が徐々に低下するように油圧指令Ｐｒｅｌを設定するスイープドレン処理を実行すると共に係合側のクラッチに対する油圧が徐々に上昇するように油圧指令Ｐａｐｐを設定するスイープアプライ処理を実行することにより、トルク伝達を解放側のクラッチから係合側のクラッチへ受け渡す。そして、時刻ｔ２に入力軸回転速度Ｎｉｎが低下し始めてイナーシャ相が開始されると、係合側のクラッチに対する油圧を緩やかに上昇させるよう油圧指令Ｐａｐｐを設定し、係合側のクラッチの係合圧によって入力軸２１の回転速度を変速後の変速段に応じた回転速度に変更する。この間、トルク伝達は係合側のクラッチのみで行なわれることから、出力トルク演算用のギヤ比γを変速後の変速段におけるギヤ比γａｆに切り替えることにより、出力トルクＴｏｕｔの演算値と実際値とを略一致させることができ、路面勾配θを正確に推定することができる。なお、イナーシャ相では、出力トルクの変動を抑制するためにエンジン１２のトルクを一時的に低下させるリダクション処理を実行しており、この間、入力トルクＴｉｎも低下し、この入力トルクＴｉｎに基づいて出力トルクＴｏｕｔが演算される。一方、比較例では、図９に示すように、変速中には、出力トルク演算用のギヤ比γは変速前の変速段におけるギヤ比γｂｅとしており、この場合、イナーシャ相の開始に伴う実際の出力トルクの変化に追従することができないため、出力トルクの演算値と実際値との間に大きな乖離が生じ、路面勾配θの正確な推定が困難となる。
【００２８】
以上説明した実施例の路面勾配推定装置によれば、入力トルクＴｉｎと変速機構２６のギヤ比γとに基づいて出力トルクＴｏｕｔを演算し、演算した出力トルクＴｏｕｔに基づいて得られる基準加速度αｂａｓｅと実加速度αとに基づいて路面勾配θを推定するものにおいて、変速パターンがPowerOnUpとCoastDownとPowerOffUpとManualDownのいずれかの場合には、イナーシャ相が開始されるまでは変速前の変速段におけるギヤ比γｂｅをギヤ比γに設定し、イナーシャ相が開始された後は変速後の変速段におけるギヤ比γａｆをギヤ比γに設定するから、出力トルクＴｏｕｔの計算値と実際値との乖離を少なくすることができ、変速中に路面勾配θの推定をより正確に行なうことができる。しかも、変速パターンがPowerOnDownの場合には、入力軸２１の回転速度が変速後の回転速度に同期するまでは変速前の変速段におけるギヤ比γｂｅをギヤ比γに設定し、入力軸２１の回転速度が変速後の回転速度に同期した後には変速後の変速段におけるギヤ比γａｆをギヤ比γに設定するから、変速パターンがPowerOnDownの場合でも変速中に路面勾配θの推定をより正確に行なうことができる。
【００２９】
実施例では、変速パターンがPowerOnUpとCoastDownとPowerOffUpとManualDownのいずれかの場合にはイナーシャ相の開始時のタイミングで変速前のギヤ比γｂｅから変速後のギヤ比γａｆへ切り替え、変速パターンがPowerOnDownの場合には入力軸２１の回転速度が変速後の回転速度に同期したタイミングで変速前のギヤ比γｂｅから変速後のギヤ比γａｆへ切り替えるものとしたが、いずれか一方の変速パターンについては変速途中でのギヤ比γの切り替えを行なわないものとしてもよい。この場合、変速中ではギヤ比γを変速前のギヤ比γｂｅに固定するものとしてもよい。
【００３０】
実施例では、本発明の路面勾配推定装置を前進１速〜６速の６段変速の変速機構２６を備えるものに適用するものとしたが、これに限定されるものではなく、４段変速や５段変速，８段変速など、如何なる段数の変速機に適用するものとしてもよい。
【００３１】
ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例のエンジン１２が本発明の「原動機」に相当し、自動変速機２０が「変速機」に相当し、図５の路面勾配推定処理ルーチンと図６の出力トルク演算用ギヤ比設定処理のステップＳ２１０の処理を実行するＡＴＥＣＵ２９が「非変速時路面勾配推定部」に相当し、路面勾配推定処理ルーチンと出力トルク演算用ギヤ比設定処理のステップＳ２２０〜Ｓ２７０の処理を実行するＡＴＥＣＵ２９が「変速時路面勾配推定部」に相当する。ここで、「原動機」としては、内燃機関としてのエンジン１２に限定されるものではなく、走行用の動力を出力可能な電動機としたり、内燃機関と電動機とを組み合わせたハイブリッドシステムとしても構わない。また、「変速機」としては、トルクコンバータを備えるものに限定されるものではなく、トルクコンバータレスで発進クラッチを備えるものとしても構わない。この場合、変速機の入力軸はタービンシャフトではなく発進クラッチの出力軸とするものとしてもよい。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００３２】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、自動車産業に利用可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  自動車、１２  エンジン、１４  クランクシャフト、１５  クランク角センサ、１６  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、１８ａ，１８ｂ  車軸、１９ａ，１９ｂ  車輪、２０  自動変速機、２１  入力軸、２２  出力軸、２４  トルクコンバータ、２４ａ  ポンプインペラ、２４ｂ  タービンランナ、２６  変速機構、２７  ギヤ機構、２８  デファレンシャルギヤ、２９  変速機用電子制御ユニット（ＡＴＥＣＵ）、３０  シングルピニオン式の遊星歯車機構、３１  サンギヤ、３２  リングギヤ、３３  ピニオンギヤ、３４  キャリア、３５  ラビニヨ式の遊星歯車機構、３６ａ，３６ｂ  サンギヤ、３７  リングギヤ、３８ａ  ショートピニオンギヤ、３８ｂ  ロングピニオンギヤ、３９  キャリア、４０  油圧回路、４２  入力軸回転速度センサ、５０  メイン電子制御ユニット（メインＥＣＵ）、５１  シフトレバー、５２  シフトポジションセンサ、５３  アクセルペダル、５４  アクセルペダルポジションセンサ、５５  ブレーキペダル、５６  ブレーキスイッチ、５８  車速センサ、Ｃ１〜Ｃ３  クラッチ、Ｂ１，Ｂ２  ブレーキ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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