(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも機関負荷を含むパラメータに基づいて車両の走行抵抗相当値を演算し、該走行抵抗相当値に基づいて変速特性を変更する車両の変速制御装置において、
前記機関負荷が略安定しているか、又は、前記機関負荷の減少変化時に、前記走行抵抗相当値の演算させ、前記機関負荷の急変時であって、かつ、機関負荷が増大変化しているときに、前記走行抵抗相当値の演算を中止させるよう構成したことを特徴とする車両の変速制御装置。
【請求項２】
少なくとも機関負荷を含むパラメータに基づいて車両の走行抵抗相当値を演算し、該走行抵抗相当値に基づいて変速特性を変更する車両の変速制御装置において、
前記機関負荷の減少変化時には、増大変化時に比してより急激な変化が発生しているときにのみ機関負荷の急変時として判別されるように判定レベルを機関負荷の変化方向毎に設定し、
前記機関負荷の急変時であるか否かを機関負荷の変化方向によって異なる前記判定レベルに基づき判別させ、
前記機関負荷の急変時であるときに前記走行抵抗相当値の演算を中止させ、前記機関負荷の急変時でないときに前記走行抵抗相当値の演算を行わせるよう構成したことを特徴とする車両の変速制御装置。
【請求項３】
前記機関負荷の急変を、単位時間当たりのスロットル開度変化量に基づき判別することを特徴とする請求項１又は２記載の車両の変速制御装置。
【請求項４】
前記機関負荷の急変を、スロットル開度変化量と該変化量を得たときの時間とに基づき判別することを特徴とする請求項１又は２記載の車両の変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両の走行抵抗相当値を演算し、該走行抵抗相当値に基づいて変速特性を変更する車両の変速制御装置に関し、特に、機関負荷に基づく走行抵抗の推定精度を維持するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用自動変速機の変速制御では、スロットル開度と車速とに応じて予め変速段を設定した変速マップを参照して変速段を決定する方式が一般的である。
しかしながら、上記のようにして変速段を決定する構成では、走行抵抗変化が考慮されないため、例えば登坂路走行時にはコーナー進入時にアクセルから足を離すことによって不必要なアップシフトが行われたり、降坂時には最高速段が選択されることによってエンジンブレーキを作用させることができずにフットブレーキの負担が増大してしまうなどの問題が発生する。
【０００３】
そこで、例えば特公平４−４３５１号公報に開示される装置では、スロットル弁開度と機関回転速度とに基づいて機関の発生トルクを算出し、該算出したトルクと車両加速度，車両重量とに基づいて車両の走行抵抗（勾配抵抗）を算出し、該走行抵抗と変速段に応じて予め設定された設定値とを比較することで、降坂時において所望の加速度（エンジンブレーキ）が得られるように変速段を決定する構成としてある。
【０００４】
また、特開平５−７１６２３号公報には、機関負荷が急変すると走行抵抗（駆動力）の推定精度が悪化することから、機関負荷の急変時には走行抵抗の推定を中止し、これに伴って変速特性の変更を中止するよう構成した変速制御装置の開示がある。具体的には、スロットル開度の変化量の絶対値と所定値とを比較し、前記変化量の絶対値が所定値以上であるときには、所定時間だけ走行抵抗の推定及び変速特性の変更を中止する構成となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、機関負荷（スロットル開度）の急変時であっても、機関負荷が減少変化しているときには、増大変化時に比べて走行抵抗（駆動力）の推定精度の低下は十分に小さいが（図７参照）、上記特開平５−７１６２３号公報に開示される制御では、機関負荷の変化方向とは無関係に機関負荷が急変していれば走行抵抗の推定を中止することになっていた。このため、機関負荷の減少変化時には、必要十分な推定精度が確保できるのに走行抵抗の推定が中止され、これによって、走行抵抗の推定が中止される時間が長くなり、走行抵抗の推定結果に基づく変速制御の応答性が悪化するという問題があった。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、機関負荷に基づく走行抵抗（駆動力）の推定精度の悪化によって不適切に変速特性が変更されることを回避しつつ、必要以上に走行抵抗の推定制御が中止されることを防止できるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そのため請求項１記載の発明では、少なくとも機関負荷を含むパラメータに基づいて車両の走行抵抗相当値を演算し、該走行抵抗相当値に基づいて変速特性を変更する車両の変速制御装置において、前記機関負荷が略安定しているか、又は、前記機関負荷の減少変化時に、前記走行抵抗相当値の演算させ、前記機関負荷の急変時であって、かつ、機関負荷が増大変化しているときに、前記走行抵抗相当値の演算を中止させるよう構成した。
【０００８】
かかる構成によると、機関負荷の急変時には、機関負荷の急増時と、機関負荷が急減時とが含まれるが、機関負荷が増大変化しているときにのみ、走行抵抗相当値の演算が中止される。尚、機関負荷に基づく走行抵抗の演算には、機関負荷に基づく駆動力の推定、及び、該駆動力に基づく走行抵抗相当値の演算が含まれる。
【０００９】
尚、走行抵抗相当値の推定演算の中止には、走行抵抗相当値の演算処理自体を実行しないことの他、走行抵抗相当値の推定値を中止直前の値にホールドしたり、演算された走行抵抗相当値を変速制御等に用いないようにすることを含み、更に、演算された走行抵抗相当値を加重平均して用いる構成の場合には、前記加重平均における重み付けを変更して最新演算値の影響度を減少させることなども含むものとする。
【００１０】
また、請求項２記載の発明では、少なくとも機関負荷を含むパラメータに基づいて車両の走行抵抗相当値を演算し、該走行抵抗相当値に基づいて変速特性を変更する車両の変速制御装置において、前記機関負荷の減少変化時には、増大変化時に比してより急激な変化が発生しているときにのみ機関負荷の急変時として判別されるように判定レベルを機関負荷の変化方向毎に設定し、前記機関負荷の急変時であるか否かを機関負荷の変化方向によって異なる前記判定レベルに基づき判別させ、前記機関負荷の急変時であるときに前記走行抵抗相当値の演算を中止させ、前記機関負荷の急変時でないときに前記走行抵抗相当値の演算を行わせるよう構成した。
【００１１】
かかる構成によると、機関負荷が増大変化しているときと、減少変化しているときとでは、機関負荷の急変時として判別されるレベルが異なり、機関負荷が増大変化しているときには、減少変化時には走行抵抗の演算が行われる比較的緩やかな変化時であっても、機関負荷の急変時として判別され、走行抵抗相当値の演算が中止される。
【００１３】
請求項３記載の発明では、前記機関負荷の急変を、単位時間当たりのスロットル開度変化量に基づき判別する構成とした。
かかる構成によると、単位時間毎に読み込んだスロットル開度の最新値と前回値との差としてスロットル開度変化量を求め、該開度変化量と判定レベルとの比較によって機関負荷が急変しているか否かが判別される。
【００１４】
請求項４記載の発明では、前記機関負荷の急変を、スロットル開度変化量と該変化量を得たときの時間とに基づき判別する構成とした。
かかる構成によると、ある開度だけ変化するのに要した時間や、任意の時間枠内での変化量に基づいて機関負荷の急変を判別し得る。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によると、機関負荷の急変時であっても、その変化が機関負荷の減少方向であって、走行抵抗相当値（駆動力）を必要十分な精度で演算できるときには、走行抵抗相当値の演算が中止されることがなく、演算精度が大きく悪化する機関負荷の急増時にのみ走行抵抗相当値の演算が中止されるので、走行抵抗の推定精度を維持しつつ、走行抵抗の推定が中止される時間を短くできるという効果がある。
【００１６】
請求項２記載の発明によると、機関負荷の増大変化時には、減少変化時に比して比較的緩やかな機関負荷変化であっても走行抵抗の推定精度が悪化することに対応して、機関負荷の変化方向毎に適正な判定レベルに基づき走行抵抗の推定を中止させることができるという効果がある。
【００１７】
請求項３記載の発明によると、周期的なスロットル開度のサンプリングに基づいて機関負荷の急変を判別して、走行抵抗の推定を適切に中止させることができるという効果がある。
請求項４記載の発明によると、ある開度だけ変化するのに要した時間や、任意の時間枠内での変化量に基づいて機関負荷の急変を判別して、走行抵抗の推定を適切に中止させることができるという効果がある。
【００１８】
【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。
図１は実施の形態における車両用内燃機関のシステム構成を示す。
この図１において、機関１は、その発生トルクが図示しない駆動輪に伝達されるように自動変速機２に連結されている。該自動変速機２は、機関１の発生トルクを入力するトルクコンバータ３と、該トルクコンバータ３の出力を入力し変速して出力する多段式の変速歯車機構４と、これらを駆動する図示しない油圧機構と、から構成される。
【００１９】
尚、前記変速歯車機構４の油圧機構には、ソレノイドバルブ６Ａ，６Ｂが組み込まれており、該ソレノイドバルブ６Ａ，６Ｂの開閉の組合せを切り換えることにより、変速歯車機構４が内装する各クラッチ類の締結・開放の組合せが切り換えられ、所望の変速段への変速が行なわれるようになっている。
前記複数のソレノイドバルブのＯＮ・ＯＦＦ制御は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及び入出力インタフェイス等を含んで構成される制御ユニット50からの制御信号に基づいて行なわれる。
【００２０】
該制御ユニット50には、各種センサからの信号が入力される。
各種センサとしては、スロットル開度ＴＶＯに応じた出力信号を発するスロットルセンサ７、前記自動変速機２の出力軸（アウトプットシャフト５）の回転速度を検出して車速ＶＳＰを検出する車速センサ８が設けられている。
ここで、前記制御ユニット50は、車両の走行抵抗を推定演算し、該推定結果に基づいて標準の変速特性を変更するよう構成されている。尚、前記標準の変速特性の変更には、標準の変速特性に従った変速段の修正や、走行抵抗に応じた変速パターン（変速マップ）の選択などが含まれるものとする。
【００２１】
図２のフローチャートは、前記制御ユニット50による走行抵抗の推定の様子を示すものであり、ステップ１（図中にはＳ１と記してある。以下、同様）では、車速ＶＳＰとスロットル開度ＴＶＯとを読み込む。
ステップ２では、現在の加速抵抗（RESI-A) を求める。前記現在の加速抵抗（RESI-A) は、以下の式により求めることができる。
【００２２】
RESI-A  ＝  ALF ×  ｋα
尚、前記ALF は現在の加速度、前記ｋαは車重等により設定される加速抵抗算出用定数である。
ステップ３では、車速ＶＳＰに対応して予め空気抵抗＋ころがり抵抗RESI-RL を記憶したテーブル（図３参照）を参照して、現在の車速ＶＳＰに対応する空気抵抗＋ころがり抵抗RESI-RL を算出する。
【００２３】
ステップ４では、現在のタービン回転速度Ｎｔ（即ちトルクコンバータ３の出力軸回転速度）を求める。前記タービン回転速度Ｎｔは以下の式により求めることができる。
Ｎｔ＝  ＶＳＰ  ×  ｋＮｔ（ｇ）
尚、ｇは現在の変速段を示し、ｋＮｔ（ｇ）は現在の変速段から定まる定数である。現在の変速段は、変速歯車機構４に変速段位置を検出するギア位置センサ９を設けて検出するようにしてもよいが、制御ユニット50の現在の変速指示信号等から判断するようにしても良い。
【００２４】
ステップ５では、タービン回転速度Ｎｔとスロットル開度ＴＶＯ（機関負荷）とに応じて予めタービントルクＴｔを記憶したマップ（図４参照）を参照し、現在のタービン回転速度Ｎｔとスロットル開度ＴＶＯとに対応するタービントルクＴｔを算出する。
ステップ６では、現在の駆動力ＦＣＥを、以下の式から求める。
【００２５】
ＦＣＥ＝Ｔｔ×ｋＴｔ（ｇ）
尚、前記ｇは現在の変速段を示し、ｋＴｔ（ｇ）は現在の変速段から定まる定数である。
ステップ７では、走行抵抗RESI-I（走行抵抗相当値）を、以下の式から求める。
【００２６】
RESI-I＝（ＦＣＥ）−（RESI-RL ）−（RESI-A）
尚、前記走行抵抗RESI-Iは、勾配抵抗に相当するものであるから、勾配を走行抵抗相当値として求める構成であっても良く、更に、機関負荷に基づいて走行抵抗を推定演算するものであれば、演算方法及び走行抵抗の種類を限定するものではない。また、本実施の形態では、機関負荷をスロットル開度で代表させているがスロットル開度以外のパラメータを用いても良い。
【００２７】
上記のようにして制御ユニット50は、スロットル開度ＴＶＯに基づき演算される駆動力ＦＣＥに基づいて走行抵抗RESI-Iを推定演算するが、機関負荷の急変時には前記駆動力ＦＣＥの誤差（図７の斜線部が誤差に相当する）が大きくなって、走行抵抗RESI-Iの推定精度が悪化するため、図５のフローチャートに示すようにして、走行抵抗の推定演算を中止し、誤った推定結果に基づいて変速特性が不適切に制御されることを防止するようになっている。
【００２８】
尚、走行抵抗の推定演算の中止には、走行抵抗RESI-Iの演算処理自体を実行しないことの他、走行抵抗の推定値を中止直前の値にホールドして変速制御等に用いたり、演算された走行抵抗を変速制御等に用いないようにすることを含み、更に、演算された走行抵抗を加重平均して用いる構成の場合には、前記加重平均における重み付けを変更して最新演算値の影響度を減少させることなども含むものとする。
【００２９】
図５のフローチャートに示すルーチンは、所定時間毎に実行されるようになっており、まず、ステップ11では、最新に検出されたスロットル開度ＴＶＯNEW を読み込む。
ステップ12では、本ルーチンの前回実行時に読み込まれたスロットル開度ＴＶＯである前回値ＴＶＯOLD を読みだす。
【００３０】
そして、ステップ13では、最新開度ＴＶＯNEW から前回値ＴＶＯOLD を減算して変化量ΔＴＶＯを演算する。前記変化量ΔＴＶＯは、本ルーチンの実行周期（単位時間）当たりのスロットル開度変化量ΔＴＶＯとなる。
次のステップ14では、前記変化量ΔＴＶＯが判定レベルＴＨ（＞０）以上であるか否かを判別する。
【００３１】
前記変化量ΔＴＶＯは、スロットル開度ＴＶＯ（機関負荷）が減少変化しているときにはマイナスの値として算出されるから、変化量ΔＴＶＯが正の判定レベルＴＨ以上であるときには、スロットル開度ＴＶＯが所定以上の速度で増大変化していることになり、換言すれば、機関負荷が急増していることになる。
ステップ14で変化量ΔＴＶＯが判定レベルＴＨ以上であると判別されたときには、ステップ14へ進んで、前記走行抵抗RESI-Iの推定演算を中止させる。
【００３２】
一方、変化量ΔＴＶＯが判定レベルＴＨ未満であるとき、即ち、スロットル開度（機関負荷）が略安定しているか、又は、スロットル開度（機関負荷）の減少変化時であるときには、ステップ15を迂回することで前記走行抵抗RESI-Iの推定演算を実行させ、推定結果に基づく変速制御を実行させる。
スロットル開度（機関負荷）の急増時には、図７に示すように、駆動力の推定精度が悪化し、以て、走行抵抗の推定精度が悪化するために、上記のようにして推定演算を中止させるものであるが、同じスロットル開度（機関負荷）の急変時であっても減少方向に変化しているときには、必要十分な推定精度を確保できるので、増大変化時に限って推定演算を中止させるようにしたものである。これにより、不必要に推定演算が中止されることを防止でき、以て、推定演算が中止される時間を短くして、走行抵抗を用いた制御（変速制御）の応答性を維持できるものである。
【００３３】
尚、前記変化量ΔＴＶＯが判定レベルＴＨ以上である状態から前記変化量ΔＴＶＯが判定レベルＴＨ未満である状態に切り換わっても、所定時間内においては、推定演算の中止を継続させるようにしても良い。
上記図５のフローチャートに示す実施の形態では、スロットル開度（機関負荷）が減少変化しているときには、走行抵抗の推定演算を中止しない構成としたが、増大変化時よりは推定精度を確保できる範囲が広いものの、減少変化が急激になるとやはり必要な推定精度を確保できなくなる場合がある。
【００３４】
そこで、図６に示すようにして、走行抵抗の演算中止を行わせるようにしても良い。
図６のフローチャートに示されるルーチンは、所定時間毎に実行されるようになっており、ステップ21，22，23では、前記ステップ11，12，13と同様に、最新開度ＴＶＯNEW ，前回値ＴＶＯOLD を得て、変化量ΔＴＶＯを演算する。
【００３５】
ステップ24では、最新開度ＴＶＯNEW から前回値ＴＶＯOLD を減算して求められる変化量ΔＴＶＯが正の判定レベルＴＨ1 以上であるか否かを判別することで、スロットル開度（機関負荷）が所定以上に増大変化しているか否かを判別する。そして、変化量ΔＴＶＯが正の判定レベルＴＨ1 以上であれば、ステップ26へ進み、走行抵抗の推定演算を中止させる。
【００３６】
一方、変化量ΔＴＶＯが正の判定レベルＴＨ1 未満であるときには、ステップ25へ進み、変化量ΔＴＶＯが負の判定レベルＴＨ2 以下であるか否かを判別することで、スロットル開度（機関負荷）が所定以上に減少変化しているか否かを判別する。そして、変化量ΔＴＶＯが負の判定レベルＴＨ2 以下であれば、ステップ26へ進み、走行抵抗の推定演算を中止させ、変化量ΔＴＶＯが正の判定レベルＴＨ1 未満であって、かつ、負の判定レベルＴＨ2 を越えているときに、走行抵抗の推定演算を行わせるようにする。
【００３７】
ここで、前記判定レベルＴＨ1 ，ＴＨ2 は、｜ＴＨ1 ｜＞｜ＴＨ2 ｜となるように設定されており、変化量ΔＴＶＯの絶対値としては、減少変化時の方がより大きな値まで推定演算が許容されるようにしてある。これは、スロットル開度（機関負荷）の増大変化時に比して減少変化時の方が推定誤差が小さいためであり、上記のように変化方向それぞれで異なる判定レベルでスロットル開度（機関負荷）の急変を判断する構成であれば、それぞれの変化方向で許容レベルを越える推定誤差が生じることを高精度に防止しつつ、最大限に推定演算を実行させることができる。
【００３８】
尚、上記では、図５又は図６のフローチャートに示されるルーチンの実行周期（単位時間）当たりのスロットル開度変化量ΔＴＶＯに基づいて機関負荷が急変しているか否かを判別させるようにしたが、ある開度だけ変化するのに要した時間を計測し、該計測された時間と判定レベルとしての基準時間とを比較させて、機関負荷の急変を判別させるようにしても良く、また、任意の時間枠内での変化量ΔＴＶＯを求め、変化量ΔＴＶＯを求めたときの時間枠が異なる場合には、前記変化量ΔＴＶＯを単位時間の値に換算して判定レベルと比較させるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態における車両用内燃機関のシステム構成図。
【図２】前記実施の形態における走行抵抗の推定の様子を示すフローチャート。
【図３】前記実施の形態における空気抵抗＋ころがり抵抗のテーブルを示す線図。
【図４】前記実施の形態におけるタービントルクマップを示す線図。
【図５】前記実施の形態における走行抵抗の推定中止制御を示すフローチャート。
【図６】前記実施の形態における走行抵抗の推定中止制御の別の例を示すフローチャート。
【図７】機関負荷（スロットル開度）変化と駆動力の推定誤差との相関を示す線図。
【符号の説明】
１    機関
２    自動変速機
３    トルクコンバータ
４    変速歯車機構
７    スロットルセンサ
８    車速センサ
50    制御ユニット
【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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