(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の駆動力を算出する駆動力算出手段と、車両の加速抵抗を算出する加速抵抗算出手段と、車両に備えられた油圧式ブレーキ装置におけるブレーキ油圧を検出するブレーキ油圧検出手段と、該ブレーキ油圧検出手段で検出されたブレーキ油圧に基づいてブレーキの制動力を推定する制動力推定手段と、少なくとも前記駆動力，加速抵抗及びブレーキ制動力に基づいて勾配抵抗を算出する勾配抵抗算出手段と、を含んで構成されたことを特徴とする車両の勾配抵抗検出装置。
【請求項２】
車両の駆動力を算出する駆動力算出手段と、車両の加速抵抗を算出する加速抵抗算出手段と、車両に備えられたブレーキ装置におけるブレーキペダルの踏力を検出するペダル踏圧検出手段と、該ペダル踏圧検出手段で検出されたブレーキペダルの踏力に基づいてブレーキの制動力を推定する制動力推定手段と、少なくとも前記駆動力，加速抵抗及びブレーキ制動力に基づいて勾配抵抗を算出する勾配抵抗算出手段と、を含んで構成されたことを特徴とする車両の勾配抵抗検出装置。
【請求項３】
前記勾配抵抗算出手段が、勾配抵抗＝駆動力−加速抵抗−ブレーキ制動力として勾配抵抗を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の勾配抵抗検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両の勾配抵抗検出装置に関し、詳しくは、車両の運動方程式から制動時であっても勾配抵抗を正しく検出し得る装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の自動変速機においては、アクセル開度と車速とに対応してギヤ位置が設定された変速マップを予め備え、かかる変速マップを参照してギヤ位置を決定するのが一般的である。しかしながら、前記変速パターンは、一般的な平坦路走行状態を想定して設定されており、例えば登坂時や降坂時には、適正な変速特性（変速比）が得られなくなってしまうことがある。
【０００３】
そこで、車両が走行している路面の勾配（勾配抵抗）を、駆動力，空気抵抗，転がり抵抗，加速抵抗に基づいて求め、該勾配抵抗に基づいて変速パターンを変更するなどして、適正な変速特性が登降坂時に得られるようにした自動変速制御が種々提案されている（特公昭５９−８６９８号公報等参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、車両の勾配抵抗を求めるときに、ブレーキが操作されると、ブレーキの制動力に応じて見掛け上機関出力トルクが減少することになるため、ブレーキ操作時には、走行抵抗を示す指標を正確に検出することができず、これによって勾配抵抗が誤って検出され、変速特性を適性に制御することができなくなる惧れがある。
【０００５】
かかる問題点の対策技術として、特開平５−７１６２５号公報には、勾配の検出結果に基づく変速機の登降坂制御を、ブレーキ作動時に中止する方法が開示されている。また、特開昭６１−７９０５６号公報には、走行勾配等の算出を、車両の走行開始直後に行わせることで、ブレーキ操作中の走行抵抗の算出を回避する技術が開示されている。更に、特開平２−２９６０６７号公報には、登坂路走行時に適した変速制御を実行させているときに、ブレーキ操作が行われると、それまでの変速比をブレーキ操作が行われている間保持させて、ブレーキ操作に伴って走行抵抗を誤検出し、以て、不適正な変速制御が行われてしまうことを回避するようにしている。
【０００６】
ところで、上記の対策技術は、いずれもブレーキ操作中は勾配抵抗の新たな検出に基づく変速制御を実行しないことになる。このため、例えば、長い下り坂を走行しているときに、ブレーキに軽く足を掛けている状態が長く継続すると、かかる比較的長いブレーキ操作期間中に路面状況（路面勾配）が変化しても、かかる路面状況の変化に対応する変速制御が全く行われなくなり、勾配抵抗に基づいて登降坂時の変速特性を適性にするという所期の効果を全く発揮させることができなくなってしまう惧れがあった。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、ブレーキ操作に伴って勾配抵抗が誤検出されることを回避しつつ、ブレーキ操作中における勾配抵抗検出の機会を得られるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そのため請求項１記載の発明は、図１に示すように構成される。
図１において、駆動力算出手段は車両の駆動力を算出し、加速抵抗算出手段は車両の加速抵抗を算出する。
一方、ブレーキ油圧検出手段は、車両に備えられた油圧式ブレーキ装置におけるブレーキ油圧を検出する。
【０００９】
そして、制動力推定手段は、ブレーキ油圧検出手段で検出されたブレーキ油圧に基づいてブレーキの制動力を推定する。ここで、勾配抵抗算出手段は、少なくとも前記駆動力，加速抵抗及びブレーキ制動力に基づいて勾配抵抗を算出する。かかる構成によると、勾配抵抗の算出に当たって、ブレーキ油圧から推定されたブレーキ制動力が加味されるから、制動時に勾配抵抗の算出を中止する必要がなく、また、制動中に精度良く勾配抵抗を検出できる。
【００１０】
また、請求項２記載の発明は、図２に示すように構成される。
図２においては、図１に示すブレーキ油圧検出手段に代えて、車両に備えられたブレーキ装置におけるブレーキペダルの踏力を検出するペダル踏圧検出手段を設けてあり、該ペダル踏圧検出手段で検出されたブレーキペダルの踏力に基づいて、制動力推定手段が、ブレーキの制動力を推定する構成としてある。
【００１１】
かかる構成によると、勾配抵抗の算出に当たって、ブレーキペダルの踏力から推定されたブレーキ制動力が加味されるから、制動時に勾配抵抗の算出を中止する必要がなく、また、制動中に精度良く勾配抵抗を検出できる。
請求項３記載の発明では、前記勾配抵抗算出手段が、
勾配抵抗＝駆動力−加速抵抗−ブレーキ制動力
として勾配抵抗を算出する構成とした。
【００１２】
かかる構成によると、ブレーキ制動力を駆動力から減算することで、ブレーキ制動力分が勾配抵抗に加算されて検出されることを回避できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
実施形態のシステム構成を示す図３において、図示しない車両に搭載された内燃機関１の出力側に自動変速機２が設けられている。この自動変速機２は、機関１の出力側に介在する流体式トルクコンバータ３と、この流体式トルクコンバータ３を介して連結された歯車式変速機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。油圧アクチュエータ５に対する作動油圧は各種の電磁バルブを介して制御されるが、ここで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、７は自動変速機２の出力軸である。
【００１４】
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に対する作動油圧であるライン圧を得るために、歯車式変速機４の入力軸により駆動されるオイルポンプ８が用いられると共に、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。
【００１５】
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。電磁バルブ10は、後述の如くデューティ制御され、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し、プレッシャモディファイヤバルブ11では、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へ調圧し、プレッシャレギュレータバルブ12へ作用する。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へ調圧し、流体式トルクコンバータ３及び油圧アクチュエータ５等の油圧回路へ送る。
【００１６】
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ている。前記各種のセンサとしては、機関１の吸気系のスロットル弁14の開度ＴＶＯを検出するポテンショメータ式のスロットルセンサ15が設けられている。また、機関１のクランク軸又はこれに同期して回転する軸（カム軸）にクランク角センサ16が設けられている。このクランク角センサ16からの信号は、例えば基準クランク角毎のパルス信号で、その周期により機関回転速度Ｎｅが算出される。
【００１７】
また、機関１の吸気系に吸入空気流量Ｑを検出する熱線式のエアフローメータ17が設けられている。このエアフローメータ17で検出される吸入空気流量Ｑと前記クランク角センサ16の信号に基づいて算出される機関回転速度Ｎｅとから、電子制御燃料噴射装置による燃料噴射量の演算の基礎となる基本燃料噴射量Ｔｐ＝Ｋ×Ｑ／Ｎｅ（Ｋは定数）が算出される。
【００１８】
また、自動変速機２の出力軸７の回転速度Ｎｏを検出することによって車速ＶＳＰを検出する車速センサ18が設けられている。
更に、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。
また、車両の図示しない油圧式ブレーキ装置におけるブレーキ油圧を検出するブレーキ油圧検出手段としての油圧センサ20が設けられている。
【００１９】
コントロールユニット13は、機関制御（燃料噴射及び点火時期制御）用のユニットと、自動変速制御用のユニットとを一体的に内蔵するもので、相互のユニットが信号交換を行えるようになっている。
前記自動変速制御用のユニットは、主に変速制御とライン圧制御とを行う。自動変速制御は、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に適合して行い、特にセレクトレバーが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速の変速位置を自動設定し、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をその変速位置に制御する。
【００２０】
ここで、上記のような自動変速機２と機関１との組み合わせにおいては、変速パターンやロックアップクラッチの締結力などを、機関１が搭載された車両の走行抵抗（特に勾配抵抗）に応じて変化させることが望まれる。
そこで、コントロールユニット13は、図４のフローチャートに示すようにして路面の勾配（勾配抵抗）を算出し、この路面勾配（勾配抵抗）に応じて自動変速機における変速パターン（変速比）やロックアップクラッチの締結力などを変化させるようになっている。
【００２１】
尚、駆動力算出手段，加速抵抗算出手段，制動力推定手段，勾配抵抗算出手段としての機能は、前記図４のフローチャートに示すようにコントロールユニット13が備えている。
図４のフローチャートにおいて、ステップ１（図中ではＳ１としてある。以下同様）では、駆動力Ｆの算出を行う。
【００２２】
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、該タービントルク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。
【００２３】
ステップ２では、加速抵抗を算出する。この加速抵抗は、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（加速抵抗＝ｍａ）。
ステップ３では、車両の転がり抵抗と空気抵抗との総和ＲＬ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。
【００２４】
ステップ４では、前記油圧センサ20で検出されたブレーキ油圧を読み込む。
ステップ５では、前記ブレーキ油圧を予め設定されたテーブルに基づいて制動力ＦＢに変換して、ブレーキ油圧に対応する制動力を推定する。
ステップ６では、勾配抵抗ｍｇ・sin θを、
ｍｇ・sin θ＝Ｆ−ｍａ−ＲＬ−ＦＢ
として算出する。
【００２５】
そして、ステップ７では、前記ステップ６で算出した勾配抵抗ｍｇ・sin θ又は該勾配抵抗ｍｇ・sin θから求められる路面勾配θに基づいて、変速パターンを変化させるなどして、登降坂時に適した変速比に自動変速させる。
上記のようにして制動力を推定して勾配抵抗を検出する構成であれば、制動時であっても正しく勾配抵抗を検出でき、勾配抵抗に応じた変速制御等を広範囲に行わせて、車両性能を向上させることが可能となる。
【００２６】
尚、算出された勾配抵抗ｍｇ・sin θ又は路面勾配θに基づく制御を、前記変速パターンの変更に限定するものではない。また、簡易的には、転がり・空気抵抗ＲＬを省略して、ｍｇ・sin θ＝Ｆ−ｍａ−ＦＢとして勾配抵抗を算出させても良い。
上記図４のフローチャートに示す実施形態では、ブレーキ油圧に基づいてブレーキ制動力を推定する構成としたが、ブレーキペダルの踏圧に基づいてブレーキ制動力を推定させる構成としても良い。
【００２７】
かかる構成とする場合には、図３に示すように、前記ブレーキペダル踏圧を検出するペダル踏力検出手段としての踏圧センサ21を設け、図５のフローチャートに示すようにして、勾配抵抗を算出させる。
図５のフローチャートにおいて、ステップ４Ａ，５Ａ以外の各ステップは、図４のフローチャートと同じであり、ステップ４Ａ，５Ａの部分のみを説明する。
【００２８】
ステップ４Ａでは、前記踏圧センサ21で検出されたブレーキペダル踏圧を読み込む。
ステップ５Ａでは、前記ブレーキペダル踏圧を予め設定されたテーブルに基づいて制動力ＦＢに変換して、ブレーキペダル踏圧に対応する制動力を推定する。
そして、前記ブレーキペダル踏圧から推定した制動力ＦＢと、前記駆動力Ｆ，加速抵抗ｍａ，転がり・空気抵抗ＲＬを用いて、勾配抵抗ｍｇ・sin θを算出させる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１又は２記載の発明によると、ブレーキ油圧或いはブレーキペダルの踏圧から推定されたブレーキ制動力を加味して勾配抵抗が算出されるから、制動時に勾配抵抗の算出を中止する必要がなく、また、制動中に精度良く勾配抵抗を検出できるという効果がある。
【００３０】
請求項３記載の発明によると、ブレーキ制動力を駆動力から減算することで、ブレーキ制動力分が勾配抵抗に加算されることがなく、精度良く勾配抵抗を検出できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１記載の装置の基本構成を示すブロック図。
【図２】請求項２記載の装置の基本構成を示すブロック図。
【図３】実施形態のシステム概略図。
【図４】勾配抵抗検出に基づく変速制御の第１実施形態を示すフローチャート。
【図５】勾配抵抗検出に基づく変速制御の第２実施形態を示すフローチャート。
【符号の説明】
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    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
16    クランク角センサ
17    エアフローメータ
18    車速センサ
19    タービン回転センサ
20    油圧センサ
21    踏圧センサ
【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】
0003980090.tif 000006