(57)【要約】　【課題】　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を提供すること。　【解決手段】　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、積算手段２４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。　【選択図】　図５
2004045423.tif 000002
【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値を所定の回数積算して車両の走行速度を算定する走行速度算定手段と、
　上記センサ手段の出力パルスの周期値に応じて、前記所定の回数を変更するデータ積算回数変更手段と、
　上記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、
　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加速度実測値情報から減算する減算手段とを設け、
　この微分手段の出力から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に記載の車両の勾配検知装置であって、
　上記減算手段の出力が入力される低域通過フィルタを有し、
　上記低域通過フィルタの出力から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３】
　請求項１又は請求項２の何れか一項に記載の車両の勾配検知装置であって、
　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、
　スロットル信号の変化を検出する手段とを設け、
　このスロットル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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　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。
【背景技術】
【０００２】
　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、或る例では、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(例えば、特許文献１参照。)。
【０００５】
　一方、これとは別に、他の例では、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(例えば、特許文献２参照。)。
【特許文献１】特開平３−２４３６２号公報
【特許文献２】特開昭６０−７０３０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
　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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
　上記目的は、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値を所定の回数積算して車両の走行速度を算定する走行速度算定手段と、上記センサ手段の出力パルスの周期値に応じて、前記所定の回数を変更するデータ積算回数変更手段と、上記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、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加速度実測値情報から減算する減算手段とを設け、この微分手段の出力から上記勾配を検知するようにして達成される。
【００１１】
　このとき、上記減算手段の出力が入力される低域通過フィルタを有し、上記低域通過フィルタの出力から上記勾配を検知するように構成しても、上記目的が達成でき、同じく、このとき、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、スロットル信号の変化を検出する手段とを設け、このスロットル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しても上記目的が達成できる。
【発明の効果】
【００１２】
　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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
　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。
【００１４】
　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。
【００１５】
　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。
【００１６】
　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。
【００１７】
　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。
【００１８】
　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。
【００１９】
　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。
【００２０】
　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。
【００２１】
　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。
【００２２】
　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。
【数１】
2004045423.tif 000003
　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、Ｓinθ、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。
【００２３】
　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。
【００２４】
　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。
【００２５】
　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。
【００２６】
　車速Ｖsp 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。
【００２７】
　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。
【００２８】
　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。
【００２９】
　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。
【００３０】
　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。
【００３１】
　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。
【００３２】
　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。
【００３３】
　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。
【００３４】
　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。
【００３５】
　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。
【００３６】
　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。
【００３７】
　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。
【００３８】
　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Ｖsp に変換する働きをする。
【００３９】
　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。
【００４０】
　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。
【００４１】
　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。
【００４２】
　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。
【００４３】
　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。
【００４４】
　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。
【００４５】
　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。
【００４６】
　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。
【００４７】
　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。
【００４８】
　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。
【００４９】
　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。
【００５０】
　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。
【００５１】
　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。
【００５２】
　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。
【００５３】
　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８７)、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)。
【００５４】
　また、データ積算回数ＭがＭ2 になっていたら周期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)。
【００５５】
　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)。
【００５６】
　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。
【００５７】
　　　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)。
【００５８】
　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Ｇsenを求める(ステップ８１１)。
【００５９】
　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８１２)。
【００６０】
　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)。
【００６１】
　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。
【００６２】
　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。
【００６３】
　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。
【００６４】
　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。
【００６５】
　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。
【００６６】
　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。
【数２】
2004045423.tif 000004
　次に、本発明の他の実施例について説明する。
【００６７】
　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。
【００６８】
　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。
【００６９】
　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。
【００７０】
　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。
【００７１】
　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。
【００７２】
　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。
【００７３】
　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ＴD 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。
【００７４】
　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。
【００７５】
　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。
【００７６】
　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ＴD 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。
【００７７】
　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。
【００７８】
　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。
【００７９】
　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。
【００８０】
　勾配検知装置２１０は、上述の図１〜図１３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。
【００８１】
　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。
【００８２】
　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。
【００８３】
　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。
【００８４】
　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。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【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】
【００８６】
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
【図１】
2004045423.tif 000005
【図２】
2004045423.tif 000006
【図３】
2004045423.tif 000007
【図４】
2004045423.tif 000008
【図５】
2004045423.tif 000009
【図６】
2004045423.tif 000010
【図７】
2004045423.tif 000011
【図８】
2004045423.tif 000012
【図９】
2004045423.tif 000013
【図１０】
2004045423.tif 000014
【図１１】
2004045423.tif 000015
【図１２】
2004045423.tif 000016
【図１３】
2004045423.tif 000017
【図１４】
2004045423.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成15年10月15日(2003.10.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　加速度センサを用いて道路勾配を推定する勾配推定装置であって、
　前記加速度センサの出力が急変する過渡状態では、勾配推定値を前記急変発生時の値にホールドすることを特徴とする勾配推定装置。
【請求項２】
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前記車両が走行中の道路の勾配を推定するようにした車両の勾配推定装置において、
　前記加速度実測値情報が急変する過渡状態では、勾配推定値を前記急変発生時の値にホールドすることを特徴とする勾配推定装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
　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勾配推定装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
　上記目的は、加速度センサを用いて道路勾配を推定する装置において、加速度センサの出力が急変する過渡状態では、前記勾配推定値を前記急変発生時の値にホールドすることにより達成される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
　同じく上記目的は、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前記車両が走行中の道路の勾配を推定するようにした車両の勾配推定装置において、前記加速度実測値情報が急変する過渡状態では、勾配推定値を前記急変発生時の値にホールドすることによっても達成される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
【図１】本発明による勾配推定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】本発明による勾配推定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】本発明による勾配推定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推定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。