(57)【要約】    【課題】  高地においてスロットル弁開度の変化によって勾配抵抗の推定値が大きく変動し、変速モード（変速段）がハンチングすることを防止する。    【解決手段】  スロットル開度に基づき推定された駆動力Ｆと加速抵抗Ｒαと転がり・空気抵抗Ｒｒとに基づいて勾配抵抗を算出する。登坂モード選択時には前記勾配抵抗に対してなまし処理を施し、該なまし処理後の勾配抵抗に基づいて登坂モードから平坦モードへの切り換えを判断する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのスロットル開度に基づいて駆動力を推定し、該駆動力と車両の加速度とに基づいて車両の走行抵抗を算出すると共に、前記走行抵抗になまし処理を施すことを特徴とする車両の走行抵抗検出装置。
【請求項２】
前記なまし処理を前記走行抵抗の減少変化時においてのみ行うことを特徴とする請求項１記載の車両の走行抵抗検出装置。
【請求項３】
前記走行抵抗に基づいて自動変速機における変速モードを平坦路走行用モードと登坂路走行用モードとのいずれか一方に切り換える構成であって、
前記登坂路走行用モードが選択されている状態において前記なまし処理を実行し、前記なまし処理後の走行抵抗に基づいて前記平坦路走行用モードへの切り換えを判断することを特徴とする請求項１又は２記載の車両の走行抵抗検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのスロットル開度に基づいて駆動力を推定し、該駆動力と車両の加速度とに基づいて車両の走行抵抗（勾配抵抗）を算出する車両の走行抵抗検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、スロットル開度とタービン回転速度とからタービントルクを求め、このタービントルクとギヤ比と定数とに基づいて駆動力を算出し、この駆動力と加速抵抗とから勾配抵抗を求め、該勾配抵抗に基づいて変速を制御する変速制御装置の開示がある。
【特許文献１】特開２０００−３３７５０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記のようにスロットル開度とタービン回転速度とからタービントルクを求める場合、高地では、空気密度の低下によりスロットル開度とタービン回転速度とから求められるタービントルクが実トルクよりも大きくなり、実際よりも大きな勾配抵抗が求められることになる。
従って、高地では、勾配抵抗と高地によるエンジン発生トルクの低下との双方に対応するように、変速が制御されることになる。
【０００４】
ところが、高度によるエンジン出力トルクの低下代は、スロットル開度に応じて変化するため、路面勾配が一定であったとしても高度によるエンジン出力トルクの低下代がスロットル開度の変化に応じて変化することで、変速制御に用いる勾配抵抗の推定値が変化する。
このため、高地の登坂路でカーブが連続しスロットル開度の変化が激しい場合などにおいて、勾配抵抗の推定値が大きく変動し、例えば、勾配抵抗の推定値に基づいて変速モードを登坂路走行用モードと平坦路走行用モードとに切り換える場合、変速モード（変速段）がハンチングする可能性があった。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、高地においてスロットル開度の変化により勾配抵抗の推定値が大きく変動し、変速モード（変速段）のハンチングが発生することなどを防止できる車両の走行抵抗検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのため請求項１記載の発明では、エンジンのスロットル開度に基づいて駆動力を推定し、該駆動力と車両の加速度とに基づいて車両の走行抵抗を算出すると共に、前記走行抵抗になまし処理を施す構成とした。
かかる構成によると、エンジンのスロットル開度に基づいて駆動力を推定するので、高地では駆動力の推定値が実際の駆動力よりも大きくなるが、この実際の駆動力と推定値との偏差量の変化に基づく走行抵抗（勾配抵抗）推定値の変化を抑制すべく、推定した走行抵抗になまし処理が施される。
【０００７】
従って、高地でスロットル開度が大きく変化しても、これに伴って走行抵抗の推定値が大きく変化することを抑止でき、例えば走行抵抗の推定値に基づく変速制御のハンチングを防止できる。
請求項２記載の発明では、前記なまし処理を前記走行抵抗の減少変化時においてのみ行う構成とした。
【０００８】
かかる構成によると、駆動力と車両の加速度とに基づいて演算される走行抵抗が増大変化する場合にはなまし処理が施されずに、前記走行抵抗が減少変化する場合になまし処理を施し、走行抵抗推定値の減少変化を遅らせる。
従って、例えば高地の登坂屈曲路において、スロットル弁を閉じる操作を行っても、これに伴って走行抵抗の推定値が急激に低下することが抑止され、例えば走行抵抗に基づく変速制御のハンチングを防止できる。
【０００９】
請求項３記載の発明では、前記走行抵抗に基づいて自動変速機における変速モードを平坦路走行用モードと登坂路走行用モードとのいずれか一方に切り換える構成であって、前記登坂路走行用モードが選択されている状態において前記なまし処理を実行し、前記なまし処理後の走行抵抗に基づいて前記平坦路走行用モードへの切り換えを判断する構成とした。
【００１０】
かかる構成によると、走行抵抗の推定値が大きいときには、平坦路走行用モードから登坂路走行用モードに切り換えて駆動力の確保を図るが、登坂路走行用モードに切り換えられると、その後は、走行抵抗の推定値になまし処理を施し、該なまし処理が施された走行抵抗の推定値に基づいて平坦路走行用モードに戻すか否かを判断する。
従って、高地での登坂時であって登坂路走行用モードが選択されているときに、スロットル弁の閉じ操作に対する走行抵抗推定値の減少変化が抑止され、屈曲路でスロットル弁の閉じ操作が行われる毎に平坦路走行用モードに戻ってしまうことが回避される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、実施形態において走行抵抗検出装置を適用する車両の自動変速システムを示す図である。
図１において、内燃機関１（エンジン）の出力側に自動変速機２が連結される。
前記自動変速機２は、流体式トルクコンバータ３と、歯車式変速機４と、この歯車式変速機４中の各種変速要素の結合・開放操作を行う油圧アクチュエータ５とを備える。
【００１２】
但し、変速機を歯車式に限定するものではなく、無段変速機であっても良い。
前記油圧アクチュエータ５に対する作動油圧の供給は、各種の電磁バルブによって制御されるが、図１には自動変速のためのシフト用電磁バルブ６Ａ，６Ｂのみを示してある。
尚、図１中の符号「７」は、自動変速機２の出力軸を示す。
ここで、流体式トルクコンバータ３及び油圧アクチュエータ５の作動油圧であるライン圧を得るために、歯車式変速機４の入力軸によって回転駆動されるオイルポンプ８，パイロットバルブ９，電磁バルブ１０，プレッシャモディファイヤバルブ１１及びプレッシャレギュレータバルブ１２が設けられている。
【００１３】
前記パイロットバルブ９は、オイルポンプ８の吐出圧を電磁バルブ１０に作用するパイロット圧に調圧する。
前記電磁バルブ１０は、前記パイロット圧を運転条件に応じたスロットル圧に調圧する。
前記プレッシャモディファイヤバルブ１１は、前記パイロット圧をスロットル圧に応じたプレッシャモディファイヤ圧に調圧し、該プレッシャモディファイヤ圧をプレッシャレギュレータバルブ１２に作用させる。
【００１４】
前記プレッシャレギュレータバルブ１２では、オイルポンプ吐出圧を、プレッシャモディファイヤ圧に比例したライン圧に調圧し、該ライン圧を流体式トルクコンバータ３及び油圧アクチュエータ５等の油圧回路に送る。
マイクロコンピュータを内蔵するＡＴコントロールユニット１３には、各種のセンサからの信号が入力される。
【００１５】
前記各種のセンサとしては、内燃機関１のスロットル弁１４の開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ１５、車速ＶＳＰを検出する車速センサ１８、流体式トルクコンバータ３におけるタービン回転速度Ｎｔを検出するタービン回転センサ１９が設けられている。
そして、ＡＴコントロールユニット１３は、前記自動変速機２における変速制御とライン圧制御とを行う。
【００１６】
前記変速制御は、運転者が操作する図示しないセレクトレバーの操作位置と車両の運転状態とに基づいて行なわれ、セレクトレバーがＤレンジの状態では、スロットル弁開度ＴＶＯと車速ＶＳＰとに従って１速〜４速の変速位置の目標を設定し、シフト用電磁バルブ６Ａ，６Ｂのオン・オフの組み合わせを制御して、油圧アクチュエータ５を介して歯車式変速機４を前記目標変速位置に制御する。
【００１７】
ここで、前記ＡＴコントロールユニット１３は、図２のフローチャートに示す処理によって、走行抵抗としての路面の勾配（勾配抵抗）を算出し、この路面勾配（勾配抵抗）に応じて前記自動変速機２における変速モードを、通常の平坦モード（平坦路走行用モード）と、該平坦モードよりも低速ギヤ側が選択される傾向に設定される登坂モード（登坂路走行用モード）とに切り換えるようになっている。
【００１８】
図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１では、駆動力Ｆの算出を行う。
具体的には、スロットルセンサ１５で検出されたスロットル弁開度ＴＶＯとタービン回転センサ１９で検出されたタービン回転速度Ｎｔとに基づいてタービントルクＴｔを求める。
そして、前記タービントルクＴｔ，変速機におけるギヤ比ｉ，ファイナルギヤ比ｉｆ，変換係数ｋを用い、駆動力Ｆを、
Ｆ＝Ｔｔ×ｉ×ｉｆ×ｋ
として算出する。
【００１９】
ステップＳ２では、加速抵抗Ｒαを算出する。
前記加速抵抗Ｒαは、車速センサ１８で検出される車速ＶＳＰの変化率から加速度ａを求め、この加速度ａと予め記憶させておいた標準の車両重量ｍとの乗算値として求めることができる。
Ｒα＝ａ×ｍ
ステップＳ３では、車両の転がり抵抗と空気抵抗との総和Ｒｒを、車速センサ１８で検出される車速ＶＳＰに基づいて設定する。
【００２０】
ステップＳ４では、勾配抵抗（ｍｇ・sinθ）を、前記駆動力Ｆ，加速抵抗Ｒα，転がり・空気抵抗Ｒｒに基づき、
勾配抵抗＝Ｆ−Ｒα−Ｒｒ
として算出する。
上記勾配抵抗は、スロットル開度ＴＶＯに基づく駆動力Ｆに応じて算出されるが、前記駆動力Ｆは、高地における空気密度の減少には対応して変化しないため、高地においては、実際の駆動力よりも大きな値として求められる。
【００２１】
このため、高地においては実際の勾配抵抗よりも大きな値を推定することになるが、係る勾配抵抗に基づいて変速モード（変速比）を決定させれば、勾配抵抗と共に、高地での機関出力トルクの減少変化を補うように変速比が決定されることになり、運転性能の確保を図ることができる。
ステップＳ５では、前記ステップＳ４で算出された勾配抵抗に対して、その変化を鈍らせるなまし処理を施す（図３参照）。
【００２２】
前記なまし処理は、前記勾配抵抗の加重平均演算，デジタルフィルタなどによって行わせることができ、更に、ステップＳ４で演算された勾配抵抗をなまし処理する代わりに、スロットル弁開度信号のなまし処理（ローパスフィルタ処理）を行う構成としても良い。
前記走行抵抗に基づいて変速モードを決定させる構成においては、高地での登坂中にスロットル弁開度ＴＶＯが一時的に低下することで、高度・勾配は変化していないのに走行抵抗の推定値が急減し、これによって登坂モードから平坦モードに切り換えられてしまうという問題がある。
【００２３】
そこで、前記なまし処理によって、登坂モード選択中に、勾配抵抗の推定値がスロットル弁開度ＴＶＯの一時的な減少に伴って減少変化することを抑止し、これによって、登坂モードから平坦モードへの切り換わりを抑止する。
従って、前記なまし処理は、登坂モードが選択されているときにのみ行わせることができる。
【００２４】
また、前記ステップＳ４で算出された勾配抵抗の減少変化に対して大きな時定数でなまし処理を施し、増大変化に対しては、時定数を小さくしてなまし処理を施すようにすることができる。
更に、前記ステップＳ４で算出された勾配抵抗の減少変化時にのみなまし処理を実行し、増大変化時にはなまし処理を行わないようにすることができる。
【００２５】
また、例えばスロットル弁開度が減少変化して所定開度以下になると、その時点から所定時間だけ、勾配抵抗推定値（又は駆動力演算に用いるスロットル開度）を、スロットル弁開度が減少変化して所定開度以下になったと初めて判断されたときの値に保持させるようにしても良い。
上記のようにしてなまし処理を施せば、例えば高地の登坂路でカーブが連続し、スロットル弁の開閉操作が繰り返されるような場合に、スロットル弁の一時的な閉操作に伴って走行抵抗の推定値が急激に低下することが回避される。
【００２６】
従って、高地での登坂走行によって登坂モードに切り換えられていた変速モードが、カーブでスロットル弁を戻す毎に平坦モードに戻される変速モードのハンチングを防止できる（図３参照）。
ステップＳ６では、ステップＳ５でなまし処理が施された勾配抵抗と閾値とを比較することで、変速モードを平坦モードと登坂モードとのいずれかに判別する。
【００２７】
前記なまし処理を登坂モードにおいてのみ行わせる構成の場合は、なまし処理後の勾配抵抗が閾値を下回ったときに平坦モードに切り換えられ、その後は、なまし処理を施していない勾配抵抗と閾値とを比較して、登坂モードへの切り換えを判断する。
ステップＳ７では、例えば、前記２つのモード毎に予め設定されている変速パターン（変速線図）を参照して、変速段を制御する。
【００２８】
また、勾配抵抗に応じて変速パターンを補正し、該補正した変速パターンに基づいて変速段を決定させる構成とすることができる。
尚、スロットル開度ＴＶＯに基づく駆動力Ｆは、高度が高くなるほど実際の駆動力に対して大きな誤差を生じるので、高度の情報を得て、高度が所定値以上であるとき（高地であるとき）になまし処理を施し、また、高度が高いときほどなまし処理の時定数を大きくしても良い。
【００２９】
前記高度の情報は、高度センサからの検出信号、車両の走行位置情報として得ることができる一方、スロットル開度と機関回転速度Ｎｅとから推定される吸入空気流量（体積流量）と、エアフローメータで検出される吸入空気流量（質量流量）との差として推定することができる。
ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。
（イ）請求項２記載の車両の走行抵抗検出装置において、
前記スロットル開度が所定開度以下になったときに前記走行抵抗を所定時間だけ強制的に保持させることで、前記走行抵抗に前記なまし処理を施すことを特徴とする車両の走行抵抗検出装置。
【００３０】
かかる構成によると、スロットル開度が減少変化して所定開度に達すると、それ以下にスロットル開度が低下しても、これに連動することなく、走行抵抗の推定値が所定時間保持され、スロットル開度の低下に伴う変速モードの切り換えを抑止する。
（ロ）請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両の走行抵抗検出装置において、
前記なまし処理を高度が所定値以上であるときに実行させることを特徴とする車両の走行抵抗検出装置。
【００３１】
かかる構成によると、高度が所定値以上である高地であって、スロットル弁開度に基づいて推定される駆動力と、実際の駆動力との間に偏差が発生し、該偏差がスロットル開度に応じて大きく変化する状態において、走行抵抗の推定値になまし処理を施し、スロットル開度の変化による走行抵抗推定値の変化を抑制する。
（ハ）請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両の走行抵抗検出装置において、
前記なまし処理における時定数を高度に応じて変更することを特徴とする車両の走行抵抗検出装置。
【００３２】
かかる構成によると、駆動力Ｆの誤差が大きくなる高度の高いときほど、走行抵抗の過渡応答の遅れを大きくして、スロットル開度の変化に対して走行抵抗推定値が過敏に変化しないようにできる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施形態における自動変速システムを示す図。
【図２】実施形態における変速モードの設定制御を示すフローチャート。
【図３】実施形態における勾配抵抗の変化特性及び変速モードの切り換え特性を示すタイムチャート。
【符号の説明】
【００３４】
１…内燃機関、２…自動変速機、３…流体式トルクコンバータ、４…歯車式変速機、５…油圧アクチュエータ、７…出力軸、１３…ＡＴコントロールユニット、１４…スロットル弁、１５…スロットルセンサ、１８…車速センサ、１９…タービン回転センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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