JP3821001B2 - Vehicle weight estimation device - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機の変速段の決定などに利用される車両重量（質量）を推定する車両重量推定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、自動変速機の変速制御装置は、アクセルペダル操作量（スロットル開度）と車速とに基づいて達成すべき変速段を決定するようになっている。また、このような変速制御において、搭乗者の人数や積載量などにより変動する車両重量を推定するとともに、推定された車両重量を変速段の決定等に用いることで、降板路走行時にエンジンブレーキを有効に発揮させたり、登板路走行時の加速性能を向上させることも知られている。
【０００３】
このような車両重量推定装置は、特開２０００−２１３９８１号公報に開示されている。この開示された装置は、走行路面の勾配の影響が車両の駆動力及び加速度に低周波成分として表れる点に鑑み、検出された駆動力及び加速度をハイパスフィルタでフィルタ処理し、フィルタ処理後の駆動力及び加速度と運動方程式とに基づいて車両重量を推定するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上記従来の技術にも示されるように、車両の駆動力と加速度との関係は、運動方程式（（車両の駆動力）＝（車両の重量）×（車両の加速度））で表すことができるから、駆動力と加速度がわかれば車両重量を推定することができる。
【０００５】
車両が発進する直前においては、ブレーキ装置（ブレーキペダルの操作によって車両を制動するサービスブレーキ装置、パーキングブレーキ部材の操作によって車両を制動するパーキングブレーキ装置等）の作動により車両は停止状態となっているので、原動機が駆動しているにも拘らず車両の速度はゼロであり、車両の加速度はゼロである。しかしながら、車速がゼロであっても原動機が駆動していれば原動機自体の駆動力が発生しているため、駆動力取得手段によって取得される駆動力はゼロにはならない。そのため上述した従来の技術では、車両が発進する直前において、上記運動方程式に矛盾が生じて車両重量を精度良く推定できなくなってしまい、車両重量の推定精度が良好でない場合がある、という問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その特徴は、請求項１に記載されるように、車両の前後方向の加速度を取得する加速度取得手段と、前記車両に搭載された原動機の駆動に基づき同車両の駆動力を取得する駆動力取得手段と、前記取得された加速度の低周波成分を除去して処理後加速度を取得する加速度処理手段と、前記取得された駆動力の低周波成分を除去して処理後駆動力を取得する駆動力処理手段と、前記加速度処理手段と駆動力処理手段とに基づき前記車両の重量を推定する車両重量推定手段とを備えた車両重量推定装置において、前記車両のブレーキ装置の作動状態を検知するブレーキ作動検知手段と、前記車両の速度を検知する車両速度検知手段と、前記ブレーキ作動検知手段により前記ブレーキ装置が作動状態であることを検知し、且つ前記車両速度検知手段により前記車両の速度がゼロであることを検知した時には、前記車両の駆動力をゼロとする駆動力設定手段とを備えたことにある。
【０００７】
請求項１の車両重量推定装置では、駆動力設定手段により、車両の速度がゼロであるとともにブレーキ装置が作動している間、すなわち車両の発進前の状態では駆動力をゼロに設定しているので、車両の発進直前における駆動力と加速度との関係を示す運動方程式（（処理後駆動力）＝（車両の重量）×（処理後加速度））に矛盾が生じることなく、車両の発進直前から発進後において上記の運動方程式が成立するので、車両重量の推定を精度良く行うことができる。
【０００８】
更に具体的には、請求項２に示すように、請求項１の車両重量推定装置において、前記車両が発進状態にあるか否かを判定する発進状態判定手段と、前記発進状態判定手段により前記車両が発進状態にあることを検知すると前記車両重量推定手段による車両重量の推定を許容する推定許容手段とを備えることが考えられる。これによると、請求項１における作用に加え、比較的大きな加速度及び駆動力が発生する車両の発進時に車両重量が推定されるので、処理後加速度及び処理後駆動力に含まれるノイズ成分の影響が小さくなり、車両重量の推定精度の低下が抑制され、好適である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両重量推定装置の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、同車両重量推定装置を含む変速制御装置を車両に搭載した例を概略的に示す図である。この車両は、原動機としてのエンジン１０と、ロックアップクラッチ付トルクコンバータ２０と、２乃至３組の遊星歯車ユニットなどから構成された有段（本実施形態においては前進４段、後進１段）の自動変速機３０と、トルクコンバータ２０及び自動変速機３０に供給される油圧を制御するための油圧制御回路４０と、油圧制御回路４０に制御信号を与える電気制御装置５０とを含んでいて、図示しないアクセルペダルの操作により増減されるエンジン１０の駆動トルクを、ロックアップクラッチ付トルクコンバータ２０、自動変速機３０、及び差動歯車装置３３を介して駆動輪３４へ伝達するようになっている。
【００１０】
ロックアップ付トルクコンバータ２０は、エンジン１０が発生する動力を流体（作動油）を介して自動変速機３０に伝達する流体式伝達機構２１と、この流体式伝達機構２１に対して並列に連結されたロックアップクラッチ機構２２とからなる。流体式伝達機構２１は、エンジン１０のクランク軸と一体回転するトルクコンバータ入力軸１２に連結されたポンプ羽根車２１ａと、同ポンプ羽根車２１ａが発生する作動油の流れにより回転されるとともに自動変速機３０の入力軸３１に連結されたタービン羽根車２１ｂと、図示しないステータ羽根車とを含んでいる。ロックアップクラッチ機構２２は、ロックアップクラッチを含んで構成され、接続された油圧制御回路４０による作動油の給排によって、トルクコンバータ入力軸１２と自動変速機３０の入力軸３１とを同ロックアップクラッチにより機械的に結合してこれらを一体的に回転させる係合状態と、同ロックアップクラッチによる機械的な結合を解除してエンジン１０の駆動トルクを自動変速機３０に直接伝達しない非係合状態とを達成し得るようになっている。
【００１１】
自動変速機３０は、入力軸３１と、車両の駆動輪３４に連結される差動歯車装置３３を介して連結される出力軸３２とを備えていて、接続された油圧制御回路４０による作動油の給排により作動される複数の油圧式摩擦係合装置の組合せに応じ、複数の変速段（前進段）又は後進段のいずれか１つを選択的に成立させ、選択された変速段を介して入力軸３１と出力軸３２とを一体的に回転させる周知の有段式遊星歯車装置として構成されている。この自動変速機３０は、１速及び２速を除く変速段（３速、４速）において駆動輪３４側からエンジン１０を駆動する逆駆動状態（エンジンブレーキ状態）が達成されるように構成されている。一方、１速及び２速においては、図示しないワンウェイクラッチの作動により逆駆動状態が達成されない状態と、図示しない油圧式摩擦係合装置を係合させてワンウェイクラッチの機能を非作動とすることで逆駆動状態が達成される状態とに制御され得るようになっている。
【００１２】
油圧制御回路４０は、電気制御装置５０からの信号によりＯＮ−ＯＦＦ駆動される図示しない複数の電磁弁を含んでいて、同電磁弁の作動の組合せに応じてロックアップクラッチ機構２２及び自動変速機３０に対する作動油の給排を行うようになっている。
【００１３】
電気制御装置５０は、何れも図示しないＣＰＵ、メモリ、及びインターフェースなどから成るマイクロコンピュータであって、スロットル開度センサ６１、エンジン回転速度センサ６２、タービン回転速度センサ６３、出力軸回転速度センサ６４、ブレーキスイッチ６５、パーキングブレーキスイッチ６６と接続されていて、これらのセンサ及びスイッチが発生する信号を入力するようになっている。
【００１４】
スロットル開度センサ６１は、エンジン１０の吸気通路に設けられ図示しないアクセルペダルの踏込み操作に応じて開閉されるスロットルバルブ１１の開度を検出し、スロットル開度センサｔｈｒを表す信号を発生するようになっている。エンジン回転速度センサ６２は、エンジン１０の回転速度を検出し、同エンジン回転速度ｎｅを表す信号を発生するようになっている。タービン回転速度センサ６３は、自動変速機３０の入力軸３１の回転速度を検出し、同タービン速度ｎｔを表す信号を発生するようになっている。出力軸回転速度センサ６４は、自動変速機３０の出力軸３２の回転速度を検出し、同出力軸回転速度（車速に相当）ｎｏを表す信号を発生するようになっている。ブレーキスイッチ６５は、サービスブレーキ用のブレーキペダル７０の操作・非操作に応じて、ハイレベル（「１」）信号とローレベル（「０」）信号にそれぞれ変化するブレーキ作動信号ＳＴＯＰを出力するようになっている。パーキングブレーキスイッチ６６は、パーキングブレーキ部材であるパーキングレバー８０の操作・非操作に応じて、ハイレベル（「１」）信号とローレベル（「０」）信号にそれぞれ変化するパーキングブレーキ作動信号ＰＫＢを出力するようになっている。パーキングブレーキ部材としてパーキングレバー８０以外にペダル式であってもよい。尚、出力軸回転速度センサ６４が車両速度検知手段を構成し、ブレーキスイッチ６５、パーキングブレーキスイッチ６６が、ブレーキ作動検知手段を構成している。
【００１５】
以下、上記自動変速機の変速制御装置の作動について説明する。電気制御装置５０は、出力軸回転速度ｎｏとスロットル開度ｔｈｒとで構成される図２（Ａ）に示した変速マップをメモリ内に記憶しており、検出された出力軸回転速度ｎｏと検出されたスロットル開度ｔｈｒが変速マップに示された変速線を横切るとき、この変速線に基づく変速を行うように変速要求信号ｓｈｉｆｔを発生し、これに基づいて油圧制御回路４０内に設けられた図示しない電磁弁を制御する。同様に、電気制御装置５０は、出力軸回転速度ｎｏとスロットル開度ｔｈｒとで構成される図３に示したロックアップ作動マップをメモリ内に記憶しており、検出された出力軸回転速度ｎｏとスロットル開度ｔｈｒとがロックアップ作動マップのロックアップ領域にあるとき、油圧制御回路４０の電磁弁を制御してロックアップクラッチ機構２２を係合状態とする。更に、電気制御装置５０は、搭乗人数や積載量に応じて変化する車両重量Ｍを推定しており、同車両重量Ｍが所定値Ｍ０以上のときには、変速マップを図２（Ａ）から図２（Ｂ）に示したマップに切換えて達成される低速段領域を拡大するとともに、１速及び２速におけるワンウェイクラッチを非作動としてエンジンブレーキ効果を発揮させる。
【００１６】
次に、電気制御装置５０が実行する、車両重量Ｍの推定方法について説明する。車両の運動方程式は、車両重量をＭ、車両の加速度をα、車両の駆動輪３４に働く力のうち、道路勾配を除いたものをＦ、道路勾配をΘ、重力加速度をｇとすれば、数１に示したとおりとなる。
【００１７】
【数１】

上記数１における力Ｆは、エンジン１０により駆動される駆動輪３４の駆動力Ｆ１から走行抵抗Ｆ２を差し引くことで求められる。以下、Ｆ１からＦ２を差し引いた力を実質駆動力Ｆという。
【００１８】
エンジン１０による駆動輪３４の駆動力Ｆ１は、ロックアップクラッチが非係合状態にある場合、即ち、流体式伝達装置２１にてトルク伝達を行っている場合には、エンジン１０の出力トルクＴを下記数２に基づき求めることができる。下記数２はエンジン１０の過渡的な運転状態であっても成立するので、同数２を用いることでエンジン１０の出力トルクＴを精度良く求めることができる。車両の発進前から発進直後への移行に際しては、車速が０から増大していくので、図３の作動マップからもわかるようにロックアップクラッチが非係合状態である。したがって、車両の発進時では、同数２を用いて出力トルクＴを求め、駆動力Ｆを算出する。尚、下記数２において、Ｃｐは流体式伝達機構２１の容量係数であって、一例が図４に示される。また、λは流体式伝達機構２１のトルク増幅率であって、一例が図５に示されている。
【００１９】
【数２】

一方、走行抵抗Ｆ２は、ころがり抵抗などの摩擦抵抗Ｒ１と空気抵抗Ｒ２の和である。摩擦抵抗Ｒ１は車両固有の一定値であるから、予め測定などにより求めておき、電気制御装置５０のメモリ内に記憶しておくことができる。空気抵抗Ｒ２は、車両の速度の二乗に比例して変化する値であるが、ある車両について車両の速度と空気抵抗Ｒ２との関係を予め測定などにより求めて電気制御装置５０のメモリ内に記憶するとともに実際の車両の速度を検出するように構成しておけば、実際の空気抵抗Ｒ２を求めることができる。
【００２０】
車両の加速度αは、車両の速度の微分値であるから、車両速度を表す出力軸回転速度ｎｏを時間微分することで算出され得る。尚、加速度αは、車両に搭載された加速度センサによって直接的に求めることもできる。
【００２１】
上記数１における車両重量Ｍは、搭乗人数、積載量などの変化を考慮して、車両の初期重量ｍに対して変化する値として捉えることができる。そこで、車両重量変動パラメータをθとすると、車両重量Ｍは下記数３により表され、数２及び数３から下記数４が得られる。
【００２２】
【数３】

【数４】

今、車両が道路勾配が一定の道路を走行していれば、Θは一定であるから、上記数４において道路勾配に係る項（ｇｓｉｎΘ）は一定である。即ち、道路勾配の影響は加速度αにおいてその直流成分として現れているはずである。したがって、加速度αを表す信号から直流成分を除去すれば、道路勾配の影響を除いた運動方程式を得ることができる。
【００２３】
実際には、道路勾配Θは比較的緩やかに変化し、同道路勾配Θの影響は加速度αにおいて低周波成分（１〜２Ｈｚ以下）として現れる。したがって、加速度α及び実質駆動力Ｆをあらわす信号から所定周波数を除けば、同時に直流成分も除去され、道路勾配の影響を除いた下記数５に示す運動方程式を得ることができる。尚、数５においては、加速度αを表す信号から所定周波数以下の信号を除いた信号をα０、実質駆動力Ｆから所定周波数以下の信号を除いた信号をＦ０としている。
【００２４】
【数５】

上記数５において、ｅｒｒｏｒは除去しきれなかった勾配抵抗、又は加速度α及び実質駆動力Ｆの測定誤差に起因する値である。このように式の中に誤差を含む場合には、例えば、逐次最小二乗法によって真値を求めることができる。また、逐次最小二乗法により車両重量変動パラメータθを求め、車両重量Ｍを推定することができる。
【００２５】
次に、電気制御装置５０が上記原理に基づいて車両重量Ｍを推定する際の作動について説明する。図６は、電気制御装置５０のＣＰＵが実行する車両重量Ｍの推定プログラムを機能ブロックにより示した図である。このＣＰＵは、変速段及び駆動力を推定するブロックＢ１に係るプログラムと、車両重量Ｍを推定するブロックＢ２係るプログラムと、車両重量Ｍの推定を許可する（及び推定を禁止する）許可信号ｅｎａｂｌｅを生成しブロックＢ２に供給するブロックＢ３に係るプログラムとを主として実行する。尚、ブロックＢ２は車両重量推定手段を構成し、ブロックＢ３は推定許容手段、発進状態判定手段を構成している。
【００２６】
ＣＰＵは、ブロックＢ１において、上述した各センサからの信号や、図示しない変速制御プログラムの実行により発生される上述の変速要求信号ｓｈｉｆｔを入力し、実際の変速段を推定するとともにエンジン１０の駆動力Ｆを推定する。より具体的に述べると、ＣＰＵは現在認識している変速段と入力される変速要求信号ｓｈｉｆｔとから新たに達成される変速段ｓｈを推定する。例えば、現在認識している変速段が３速であり、変速要求信号ｓｈｉｆｔが３速から４速へのシフトアップ要求である場合には、ＣＰＵは変速段が４速になると推定し、認識している変速段を４速に変更する。この推定された変速段ｓｈは、許可信号生成ブロックＢ３に供給される。
【００２７】
実質駆動力Ｆの推定においては、先ず、現在のタービン回転速度ｎｔとエンジン回転速度ｎｅとを入力してトルクコンバータ２０の速度比（ｎｔ／ｎｅ）を算出し、算出した速度比（ｎｔ／ｎｅ）と図４及び図５に示したマップから流体式伝達機構２１の容量係数Ｃｐ及びトルク増幅率λをそれぞれ求める。そして、現在のエンジン回転速度ｎｅと上記数２とに基づいてエンジン１０の出力トルクＴを求める。その後、ＣＰＵは認識している変速段から総変速比を求め、出力トルクＴに総変速比と差動歯車装置３３の減速比とを乗じ、更に駆動輪３４の半径で割ることで実質駆動力（駆動輪３４に与えられる駆動力）Ｆを算出する。尚、上述の走行抵抗Ｒ２が無視できない場合には、ころがり抵抗などの車速に影響を受けない摩擦抵抗Ｒ１と出力軸回転速度ｎｏから求められる空気抵抗Ｒ２との和を、実質駆動力Ｆから減じた値を駆動力Ｆとしてもよい。尚、ブロックＢ１が駆動力取得手段を構成する。
【００２８】
次いで、ＣＰＵは、ブロックＢ４において実質駆動力Ｆから高周波成分（高周波ノイズ）をローパスフィルタ処理により除去し、ブロックＢ５において低周波成分をハイパスフィルタ処理により除去して道路勾配Θの影響が除去された実質駆動力Ｆ０（処理後駆動力）を算出する。ここで、ブロックＢ５が駆動力処理手段を構成する。
【００２９】
同時に、ＣＰＵは、ブロックＢ６により、検出された出力軸回転速度ｎｏから高周波成分（高周波ノイズ）をローパスフィルタ処理により除去し、ブロックＢ７にて時間微分して加速度αを求める。尚、ブロックＢ７が加速度取得手段を構成する、次いで、ＣＰＵはブロックＢ８により、求められたαから低周波成分を除去して道路勾配Θの影響を除去した加速度α０（処理後加速度）を算出する。ここで、ブロックＢ８が加速度処理手段を構成する。
【００３０】
この実質駆動力Ｆ０及び加速度α０は、所定時間の経過毎に更新されるようになっていて、ＣＰＵは逐次最小二乗法を用いて車両重量Ｍを推定する。
【００３１】
ここで、ブロックＢ１にて実行される駆動力Ｆの推定に際して、ブレーキ装置が作動状態（ブレーキ装置により車両に制動力を与えている状態）であり、なおかつ出力軸回転速度ｎｏ（車両の速度に相当）が０のときには、上記数２で示されるトルクコンバータ特性から得られる駆動力Ｆと加速度αの運動方程式に矛盾が生じる。この矛盾について具体的に説明する。車両の速度が０であっても、エンジン１０が駆動していれば流体式伝達機構２１のポンプ羽根車２１ａとタービン羽根車２１ｂとは相対回転しているので、流体式伝達機構２１内にストールトルクが発生する。つまり、上記数２にて得られるエンジン１０の出力トルクＴは０ではなく、この出力トルクＴに自動変速機３０の総変速比、差動歯車装置３３の減速比を乗じ、駆動輪３４の半径で割ることによって得られる駆動力Ｆも０ではなく正の値をとる。しかしながら、車速が０の場合には出力軸回転速度ｎｏが０であるため、出力軸回転速度ｎｏの時間微分によって得られる加速度αも０になる。したがって、ブレーキ装置の作動が解除される（ブレーキ装置が操作されている状態から操作されずに車両に制動力が加えられない状態への移行される）ことで車速が０から０以外の値に変移しなければ加速度αは０以外の値にはならない。上記数２を用いてトルクコンバータ特性から得られる駆動力Ｆと、加速度α×（車両重量変動パラメータθ×初期質量ｍ）により演算される駆動力の時間との関係を図７に示す。図７では、理解しやすくするために走行抵抗や道路勾配による影響を無視した駆動力として示すものとする。図７において、トルクコンバータ特性から得られる駆動力Ｆは実線、加速度α×（θ×ｍ）により演算される駆動力は点線でそれぞれ示される。図７に示されるように、ブレーキ装置により駆動力が吸収されて車速が０となっている時間（ｔ０〜ｔ１）では、上述した理由によりトルクコンバータ特性から得られる駆動力Ｆは正の値Ｆ１をとっているが、加速度α×（θ×ｍ）により演算される駆動力は、加速度αが０であるので０となっている。そのため、時間（ｔ０〜ｔ１）では駆動力Ｆと加速度α×（θ×ｍ）とが全く異なる値をとる。そして、時間ｔ１でブレーキ装置の作動が解除されると、車速が変化して出力軸回転速度ｎｏの時間微分である加速度αは正の値をとり、加速度α×（θ×ｍ）は駆動力Ｆと略同一の値となる。
【００３２】
図８は、図７に示した関係において、フィルタ処理により低周波成分及び高周波成分が除去された後の処理後駆動力Ｆ０と処理後加速度α０×（θ×ｍ）の時間との関係を示す図である。図８の時間（ｔ０〜ｔ１）における両駆動力の値の差による影響で、時間ｔ１の経過後（特に時間ｔ１の経過直後）における処理後駆動力Ｆ０と処理後加速度α０×（θ×ｍ）との値は一致しなくなってしまい、このままでは精度良く車両重量Ｍを推定できなくなってしまう。
【００３３】
そこで本実施例では、ブロックＢ１においてエンジン１０の駆動力Ｆを推定する際に、ブレーキ装置が作動状態であることが検知されるとともに車両の速度がゼロであることが検知される間は、エンジン１０の出力トルクＴの大きさに拘らず駆動力Ｆをゼロに設定し、上記数２から算出される駆動力Ｆを採用しないようにした。このように設定された駆動力Ｆと、加速度α×（θ×ｍ）により演算される駆動力との関係を図９にそれぞれ示す。図９からわかるように、時間（ｔ０〜ｔ１）では駆動力Ｆは０に設定されているので、全ての時間において、駆動力Ｆと加速度α×（θ×ｍ）により演算される駆動力とが略一致する。したがって、図１０に示す、フィルタにより低周波成分及び高周波成分が除去された後の処理後駆動力Ｆ０と処理後加速度α０×（θ×ｍ）も略一致し、車両重量Ｍの推定精度の低下が抑えられるものである。尚、ブロックＢ１が駆動力設定手段を構成する。
【００３４】
上述した駆動力の設定に関するブロックＢ１の作動について、図１１に示したＣＰＵが所定時間の経過毎に実行するプログラムを参照しながら説明する。所定のタイミングになると、ＣＰＵは図１１に示したステップ６００から処理を開始し、ステップ６０５に進んで出力回転速度ｎｏが「０」であるか否かを判定し、「Ｙｅｓ」と判定される場合にはステップ６１０に進んでブレーキ装置が作動状態であるか否かを判定し、「Ｎｏ」と判定される場合にはステップ６２０に進んで、上記数２に従ってエンジン１０の出力トルクＴを推定する。次に、ステップ６２５に進み、ステップ６２０で推定した出力トルクＴに自動変速機３０の総変速比と差動歯車装置３３の減速比とを乗じ、更に駆動輪３４の半径で割ることで駆動力Ｆを算出し、ステップ６９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００３５】
ＣＰＵは、ステップ６１０に進んだ場合には、ブレーキ装置が作動状態であるか否かを判定する。このステップ６１０では、具体的にはブレーキスイッチ６５及びパーキングブレーキスイッチ６６の少なくとも１つがオン状態であればブレーキ装置が作動状態である「Ｙｅｓ」とし、ブレーキスイッチ６５及びパーキングブレーキスイッチ６６がともにオフ状態であればブレーキ装置が作動状態でない「Ｎｏ」と判定しており、「Ｎｏ」と判定される場合にはステップ６２０に進み、「Ｙｅｓ」と判定される場合にはステップ６１５に進んで駆動力Ｆを０に設定し、ステップ６９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００３６】
ここで、ステップ６０５における出力回転速度ｎｏが「０」であるか否かの判定に際して、同ステップ６０５の判定において出力回転速度ｎｏが完全に「０」であるときにのみ「Ｙｅｓ」とする必要はなく、車両の速度が実質的に「０」であると判断される微小な速度の範囲内であれば「Ｙｅｓ」と判定するようにしてもよい。
【００３７】
次に、ブロックＢ３に示した許可信号生成の作動について説明する。許可信号ｅｎａｂｌｅは、下記の（１）から（７）の条件が全て満たされたときに成立し、その値が「１」とされることでブロックＢ２による車両重量Ｍの推定が許可される。換言すると、下記（１）から（７）の何れかの条件が不成立のとき、許可信号ｅｎａｂｌｅの値が「０」とされることでブロックＢ２による車両重量Ｍの推定が禁止される。尚、車両重量Ｍの推定が禁止されるとは、ＣＰＵにより車両重量Ｍの推定演算動作そのものが禁止される他に、車両重量Ｍの推定演算動作を行うがその結果を車両重量Ｍに採用しないことが含まれる。また、ブロックＢ２は、車両重量Ｍの推定が許可されている状態から禁止される状態となったとき、その時点で推定されている車両重量Ｍの推定値をその後の変速制御に使用する。
【００３８】
（１）車両の発進時であること。具体的には、停車時間（車速を示す出力軸回転速度ｎｏ＝「０」の状態である時間）が所定時間（例えば２秒）以上継続した後に、加速度（又は車速）が「０」でなくなった場合であること。上述したように、車両重量Ｍは駆動力Ｆと加速度αに基づいて推定されるので、同駆動力Ｆと同加速度αが十分に大きくないとこれらに含まれるノイズの影響が大きく、推定精度が良好でない。一方、車両の発進時においては、その他の走行時よりも大きな駆動力Ｆ及び加速度αが得られる。そこで、車両の発進時に車両重量Ｍを推定することとしたのである。また、上記数２によれば、エンジン１０の出力トルクＴを精度良く求めることができる。この場合ロックアップクラッチが非係合でなければならないが、発進時であれば車速は小さいので、図３からも明らかなようにロックアップクラッチは非係合である。この意味においても、発進時に車両重量Ｍの推定を行うことは推定の精度向上にとって有利である。
【００３９】
（２）変速中でないこと。変速中には駆動力Ｆが変動するため、精度良く車両重量Ｍを推定することができないからである。
【００４０】
（３）出力軸回転速度ｎｏが０より大きい（即ち、車速が０ではない）、且つスロットル開度ｔｈｒが所定の基準スロットル開度ｔｈｒ０より大きいこと。車両重量Ｍの推定原理が上記数４の車両前後方向運動方程式を基礎としているため、推定には加速度αと駆動力Ｆとを必要とするところ、理論的には加速度αと駆動力Ｆとの位相が一致していることが前提となる（好ましい）。しかしながら、実際には上述したエンジントルク特性又はトルクコンバータ特性から求める駆動力Ｆと、出力軸回転速度ｎｏの時間微分（所定時間に対する変化量、即ち差分）から求める加速度αには、動力伝達系の遅れなどにより位相差が発生する。
【００４１】
より具体的には、出力軸回転速度ｎｏを検出する出力軸回転速度センサ６４には分解能があるため、実際に発進が行われても同発進を検出できず（極低速車速では出力を検出できない）、加速度αの検出精度が低下する。一方、駆動力Ｆは車両が停止状態にある場合でもトルクコンバータ２０のストールトルクがあるので発進前から「０」ではない。更に、駆動力Ｆは、自動変速機３０の出力軸３２よりも駆動系の上流に位置するエンジン１０の回転速度ｎｅが変化することで変化する。以上のことから、駆動力Ｆは加速度αよりも位相が早い信号となる。
【００４２】
したがって、上記「出力軸回転速度ｎｏが０より大きい」という条件を加えることで、駆動力Ｆと加速度αとの位相差が大きい場合（アクセルペダルが操作されてスロットル開度ｔｈｒが「０」でなくなった後で出力軸回転速度ｎｏが「０」のとき）では車両重量Ｍの推定を避け、同車両重量Ｍの推定精度の低下を回避する。
【００４３】
また、上記逐次最小二乗法により車両重量Ｍを推定するには、推定に使用する信号にある程度のパワーがなければならない。ここでのパワーとは、信号の変化の大きさであり、この場合には駆動力Ｆ及び加速度αの変化の大きさである。一般的に、駆動力Ｆ及び加速度αの変化の大きさは、スロットル開度ｔｈｒが小さいときには小さくなる。
【００４４】
したがって、上記「スロットル開度ｔｈｒが所定の基準スロットル開度ｔｈｒ０より大きい」という条件を加えることで、加速度α及び駆動力Ｆの変化の大きさが小さい時には車両重量Ｍの推定を避け、同車両重量Ｍの推定精度の低下を回避する。
【００４５】
尚、上記（１）の条件及び（２）の条件から、車両重量Ｍが推定される時間は車両の発進後から初めての変速までの間に限られ、しかも、逐次最小二乗法などの推定方法によって精度良く算出するためには、ある程度の時間（多くのサンプル数）が必要である。このため、発進後においてできるだけ早期の段階で車両重量Ｍの推定を開始する必要がある場合には、出力軸回転速度ｎｏが０より大きくなるか、或いはスロットル開度ｔｈｒが基準スロットル開度ｔｈｒ０より大きくなるかのいずれかが成立したときに車両重量Ｍの推定を開始するようにしてもよい。
【００４６】
（４）変速段が１速又は２速であること。２速から発進した場合であっても、車両重量Ｍの推定を可能にするため。
【００４７】
（５）ブレーキ装置の作動中でないこと。このブレーキ装置には、ブレーキペダル７０の操作に基づいて車両を減速或いは停止させるサービスブレーキと、パーキングブレーキレバー８０の操作に基づいて車両を停車状態とするパーキングブレーキとを含んでいる。サービスブレーキ又はパーキングブレーキが作動して車両が制動状態になると、駆動力Ｆの推定が困難となるためである。
【００４８】
（６）加速度αが所定の基準加速度Ａよりも大きいこと。加速度αが小さい場合には同加速度αにノイズの影響が大きく現れるので、車両重量Ｍの推定精度が低下するからである。尚、（１）の条件に加えて（２）の条件を加えているので、登板路を走行する際には、発進時であっても加速度αが小さい場合があるからである。
【００４９】
（７）エンジン１０逆駆動状態にないこと。駆動輪３４側からエンジン１０を駆動させる逆駆動状態では、トルクコンバータ２０の流体式伝達機構２１内における作動油の流れが乱れるため、駆動力Ｆを精度良く推定することが困難となるからである。
【００５０】
以下、上記（１）から（７）の条件が成立したか否かを判定する上記ブロックＢ３の作動について、図１２及び図１３に示したＣＰＵが所定時間の経過毎に実行するプログラムを参照しながら説明する。
【００５１】
所定のタイミングになると、ＣＰＵは図１２に示したステップ７００から処理を開始し、ステップ７０５に進んで出力回転速度ｎｏが「０」より大きいか否かを判定し、「Ｙｅｓ」と判定される場合にはステップ７１０に進み、「Ｎｏ」と判定される場合にはステップ７１５に進んでスロットル開度が所定の基準スロットル開度ｔｈｒ０より大きいか否かを判定する。そして、ステップ７１５にて「Ｙｅｓ」と判定される場合にはステップ７１０に進み、「Ｎｏ」と判定される場合にはステップ７２０に進んで許可信号ｅｎａｂｌｅの値を「０」とし、車両重量Ｍの推定を禁止した後にステップ７９５にて本ルーチンを一旦終了する。このように、ステップ７１０、７１５は、上記（３）の尚書きにて記載した条件が成立しているか否かを判定するステップである。
【００５２】
ＣＰＵは、ステップ７１０に進んだ場合には、現在認識している変速段、即ち図６に示したブロックＢ１にて形成される変速段ｓｈが１速であるか否かを判定し、「Ｙｅｓ」と判定される場合にはステップ７２５に進み、「Ｎｏ」と判定される場合（１速でない場合）にはステップ７３０に進んで現在認識している変速段が２速であるか否かを判定する。そして、ステップ７３０にて「Ｙｅｓ」と判定される場合にはステップ７２５に進み、「Ｎｏ」と判定される場合（２速でない場合）には上記ステップ７２０を実行して車両重量Ｍの推定を禁止し、ステップ７９５にて本ルーチンを一旦終了する。このように、ステップ７１０、７３０は、上記（４）の条件が成立しているか否かを判定するステップである。
【００５３】
ＣＰＵは、ステップ７２５に進んだ場合には、現在変速中であるか否かを、上記変速段ｓｈの変化から判定し、現在変速中でなければステップ７３５に進み、現在変速中であれば上記ステップ７２０を実行して車両重量Ｍの推定を禁止し、ステップ７９５にて本ルーチンを一旦終了する。このように、ステップ７２５は、上記（２）の条件が成立しているか否かを判定するステップである。
【００５４】
ＣＰＵは、ステップ７３５に進んだ場合には、現在ブレーキ中（ブレーキ装置の作動中）であるか否かを、ブレーキスイッチ６５からのブレーキ作動信号ＳＴＯＰ、及びパーキングブレーキスイッチ６６からのパーキングブレーキ信号ＰＫＢに基づいて判定し、現在ブレーキ中でなければステップ７４０に進み、現在ブレーキ中であれば上記ステップ７２０を実行して車両重量Ｍの推定を禁止し、ステップ７９５にて本ルーチンを一旦終了する。このように、ステップ７３５は、上記（５）の条件が成立しているか否かを判定するステップである。
【００５５】
ＣＰＵは、ステップ７４０に進んで場合には、図６のブロックＢ７にて得られた現在の加速度αが所定の基準加速度Ａより大きいか否かを判定し、加速度αが基準加速度Ａより大きければステップ７４５に進み、加速度αが基準加速度Ａ以下であれば上記ステップ７２０を実行して車両重量Ｍの推定を禁止し、ステップ７９５にて本ルーチンを一旦終了する。このように、ステップ７４０は、上記（６）の条件が成立しているか否かを判定するステップである。
【００５６】
ＣＰＵは、ステップ７４５に進んだ場合には、エンジン１０が駆動輪３４側から逆駆動されているか否かを判定する。具体的には、自動変速機３０内のワンウェイクラッチの作動があれば逆駆動状態であると判定できるので、ＣＰＵはタービン回転速度ｎｔと出力軸回転速度ｎｏとから求められる変速比が、現在認識している変速段の変速比の±５％以外（０．９５から１．０５倍の範囲外）の場合に逆駆動状態と判定する。そして、ステップ７４５にて逆駆動状態でないと判定されるとステップ７５０に進み、逆駆動状態であると判定されると上記ステップ７２０を実行して車両重量Ｍの推定を禁止し、ステップ７９５にて本ルーチンを一旦終了する。このように、ステップ７４５は、上記（７）の条件が成立しているか否かを判定するステップである。
【００５７】
ＣＰＵは、ステップ７５０に進んだ場合には、フラグＦの値が「１」であるか否かを判定する。このフラグＦの値は、後述する図１３に示したプログラムにより操作される値であって、許可信号ｅｎａｂｌｅの値が「１」から「０」に変化したとき「０」に設定され、その後に所定時間（例えば２秒）以上の停車状態が継続したときに「１」に設定される。
【００５８】
いま、許可信号ｅｎａｂｌｅの値が「０」とされた後に停車状態が所定時間以上継続しているとすると、フラグＦの値は「１」である。この場合、ＣＰＵはステップ７５５に進んで許可信号ｅｎａｂｌｅの値を「１」とし、ステップ７９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。即ち、ステップ７５０に到達したということは、先のステップ７４０にて「Ｙｅｓ」と判定されていて、更にステップ７０５とステップ７１５の少なくとも１つのステップにて「Ｙｅｓ」と判定されている場合であるから、車両が発進状態にあると判定することができるので、許可信号ｅｎａｂｌｅの値を「１」として車両重量Ｍの推定を許可するのである。
【００５９】
他方、ステップ７５０に進んだ段階でフラグＦの値が「１」でないとすると、ＣＰＵは同ステップ７５０にて「Ｎｏ」と判定してステップ７２０に進み、同ステップ７２０にて許可信号ｅｎａｂｌｅの値を「０」として車両重量Ｍの推定を禁止した後にステップ７９５に進む。このように、ステップ７５０は、上記（１）の条件が成立しているか否かを判定する為のステップである。
【００６０】
次に、上記フラグＦの操作について説明する。フラグＦの値は、図示しない車両のイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に変更されたときに図示しないイニシャルルーチンが実行されて「１」とされている。このため、上記車両重量の推定を許可するための上記（２）から（７）の条件が成立すると、ＣＰＵはステップ７５０に進み、同ステップ７５０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７５５に進んで許可信号ｅｎａｂｌｅの値を「１」に設定し、車両重量Ｍの推定を実行する。
【００６１】
一方、ＣＰＵは所定時間の経過毎に図１３で示したプログラムの処理をステップ８００から開始し、ステップ８０５にて許可信号ｅｎａｂｌｅの値が「１」から「０」に変更されたか否かを判定する。イグニッションスイッチがオフ状態からオン状態へと変更された後に上記（２）から（７）の条件が継続して成立している場合には、許可信号ｅｎａｂｌｅの値は「１」に維持されるから、ＣＰＵはステップ８０５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ８１０及びステップ８１５にて出力軸回転速度ｎｏが「０」のとき、即ち停車中にタイマＴの値を「１」だけ増大する。次いで、ステップ８２０及びステップ８２５により、タイマＴの値が最大値ＴＭＡＸより大きくならないように最大値ＴＭＡＸでガードし、ステップ８３０にて同タイマＴの値が所定時間（２秒）に対応する所定の基準値ＴＫより大きいか否かを判定する。そして、ＣＰＵはタイマＴの値が基準値ＴＫより大きいと判定すると、ステップ８３５にてフラグＦの値を「１」としてステップ８９５にて本ルーチンを一旦終了する。一方、ＣＰＵはステップ８３０にてタイマＴの値が所定時間に対応する基準値ＴＫより小さいと判定すると、直接ステップ８９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。従って、この場合においては、タイマＴの値に拘らずフラグＦの値は「１」に維持される。
【００６２】
この状態において、上記（２）から（７）の条件の何れかが不成立になるとＣＰＵはステップ７２０を実行して許可信号ｅｎａｂｌｅの値を「０」に設定する。この結果、ＣＰＵが図１３のステップ８０５を実行するとき、同ステップ８０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８４０に進み、同ステップ８４０にてタイマＴの値を「０」にクリアする。次いで、ＣＰＵはステップ８４５に進みフラグＦの値を「０」に設定する。この結果、次にフラグＦの値が「１」に変更されるまでは、上記車両重量推定許可のための（２）から（７）の全ての条件が成立したとしても、図１２のステップ７５０にて「Ｎｏ」と判定されてステップ７２０が実行され、車両重量Ｍの推定は禁止される。
【００６３】
以降においては、許可信号ｅｎａｂｌｅの値は「０」に維持されるので、ＣＰＵはステップ８０５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ８１０以降に進むようになる。このため、停車状態（出力軸回転速度ｎｏ＝０）となるとステップ８１５が実行されてタイマＴの値が次第に増大し、停車状態が所定の時間以上継続するとタイマＴの値は基準値ＴＫより大きくなる。この結果、ＣＰＵは所定のタイミングにてステップ８３０に進んだとき、同ステップ８３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８３５に進み、同ステップ８３５にてフラグＦの値を「１」に設定する。
【００６４】
これにより、上記（２）から（７）の全ての条件が成立したときには、ＣＰＵは図１２のステップ７５０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７５５に進み、許可信号ｅｎａｂｌｅの値を「１」として車両重量Ｍの推定を許可する。以降、上記作動が繰り返されて上記（２）から（７）の条件の何れか１つが不成立となると、許可信号ｅｎａｂｌｅの値が「０」とされ、これに伴ってタイマＴ及びフラグＦの値が「０」に設定される。そして、停車状態が所定時間以上継続すると、再びフラグＦの値が「１」に設定され、この状態にて上記（２）から（７）の条件が全て成立すると許可信号ｅｎａｂｌｅの値が「１」とされる。
【００６５】
このように、本実施形態によれば、ともに路面勾配の影響をフィルタ処理にて除去した処理後駆動力Ｆ０及び処理後加速度α０とから車両重量Ｍを推定するときには、車両重量Ｍを正確に推定できない状況を上記（１）から（７）の条件により除去するとともに、ブレーキ装置が作動状態であることが検知されるとともに車両の速度がゼロであることが検知される間はエンジン１０の出力トルクＴの大きさに拘らず駆動力Ｆをゼロに設定するようにしたことで、車両の発進直前において、トルクコンバータ特性から求める駆動力Ｆと出力軸回転速度から求める加速度αとの関係に矛盾が生じることがなく、車両重量の推定を精度良く行うことができる。
【００６６】
【発明の効果】
請求項１の発明によると、駆動力設定手段により、車両の発進時において車両の速度がゼロであるとともにブレーキ装置が作動している間は、駆動力をゼロに設定しているので、車両の発進直前における車両の駆動力に関する運動方程式（（処理後駆動力）＝（車両の重量）×（処理後加速度））に矛盾が生じることなく、車両の発進直前から発進後において上記運動方程式が成立するので、車両重量の推定を精度良く行うことができる。
【００６７】
また、請求項２によると、請求項１における作用に加え、比較的大きな加速度及び駆動力が発生する車両の発進時に車両重量が推定されるので、処理後加速度及び処理後駆動力に含まれるノイズ成分の影響が小さくなり、車両重量の推定精度の低下が抑制され、好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車両重量推定装置を含む変速制御装置を車両に搭載した場合のシステム構成図である。
【図２】（Ａ）及び（Ｂ）は図１に示した電気制御装置が変速制御に使用する変速線図である。
【図３】図１に示した電気制御装置がロックアップ機構の制御に使用するマップである。
【図４】図１に示した流体式伝達機構の容量係数マッである。
【図５】図１に示した流体式伝達機構のトルク増幅率マップである。
【図６】図１に示した電気制御装置が実行する車両重量推定のプログラムを機能ブロッ別に表した図である。
【図７】駆動力設定手段による駆動力の設定を行わない場合における駆動力と時間との関係を示す図である。
【図８】駆動力設定手段による駆動力の設定を行わない場合における処理後駆動力と時間との関係を示す図である。
【図９】駆動力設定手段による駆動力の設定が行われた場合における駆動力と時間との関係を示す図である。
【図１０】駆動力設定手段による駆動力の設定が行われた場合における処理後駆動力と時間との関係を示す図である。
【図１１】図６に示した駆動力の推定及び設定機能ブロックを達成するためのプログラムを示すフローチャートである。
【図１２】図６に示した許可信号生成機能ブロックを達成するためのプログラムを示すフローチャートである。
【図１３】図６に示した許可信号生成機能ブロックを達成するためのプログラムを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０・・・エンジン（原動機）、１１・・・スロットルバルブ、１２・・・トルクコンバータ入力軸、２０・・・ロックアップクラッチ付トルクコンバータ、２１・・・流体式伝達機構、２２・・・ロックアップクラッチ機構、３０・・・自動変速機、３１・・・自動変速機入力軸、３２・・・自動変速機出力軸、４０・・・油圧制御装置、５０・・・電気制御装置（加速度取得手段、駆動力取得手段、加速度処理手段、駆動力処理手段、車両重量推定手段、発進状態判定手段、推定許容手段、駆動力設定手段）、６１・・・スロットル開度センサ、６２・・・エンジン回転速度センサ、６３・・・タービン回転速度センサ、６４・・・出力軸回転速度センサ（車両速度検知手段）、６５・・・ブレーキスイッチ（ブレーキ作動検知手段）、６６・・・パーキングブレーキスイッチ（ブレーキ作動検知手段）、７０・・・ブレーキペダル（サービスブレーキ用）、８０・・・パーキングレバー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle weight estimation device for estimating a vehicle weight (mass) used for determining a gear position of an automatic transmission.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a shift control device for an automatic transmission determines a shift stage to be achieved based on an accelerator pedal operation amount (throttle opening) and a vehicle speed. Further, in such shift control, the vehicle weight that varies depending on the number of passengers, the loading capacity, etc. is estimated, and the estimated vehicle weight is used for determining the gear position, etc. It is also known to make effective use and improve acceleration performance when traveling on a climbing road.
[0003]
Such a vehicle weight estimation apparatus is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-213981. In view of the fact that the influence of the road surface gradient appears as a low-frequency component in the driving force and acceleration of the vehicle, the disclosed device filters the detected driving force and acceleration with a high-pass filter, and drives after the filtering process. The vehicle weight is estimated based on the force and acceleration and the equation of motion.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Here, as also shown in the conventional technique, the relationship between the driving force and the acceleration of the vehicle is expressed by an equation of motion ((vehicle driving force) = (vehicle weight) × (vehicle acceleration)). Therefore, if the driving force and acceleration are known, the vehicle weight can be estimated.
[0005]
Immediately before starting the vehicle, the vehicle is stopped by the operation of a brake device (a service brake device that brakes the vehicle by operating a brake pedal, a parking brake device that brakes the vehicle by operating a parking brake member, etc.). Therefore, the speed of the vehicle is zero and the acceleration of the vehicle is zero even though the prime mover is driving. However, even if the vehicle speed is zero, if the prime mover is driving, the drive force of the prime mover itself is generated, so the drive force acquired by the drive force acquisition means does not become zero. For this reason, the conventional technique described above has a problem that immediately before the vehicle starts moving, the equation of motion is inconsistent and the vehicle weight cannot be accurately estimated, and the vehicle weight estimation accuracy may not be good. .
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and the feature thereof is that the acceleration acquisition means for acquiring the longitudinal acceleration of the vehicle and the vehicle are mounted on the vehicle as described in claim 1. A driving force acquisition means for acquiring the driving force of the vehicle based on the driving of the motor, the acceleration processing means for acquiring a post-processing acceleration by removing a low frequency component of the acquired acceleration, and the acquired driving A vehicle comprising: driving force processing means for removing a low-frequency component of force to obtain post-processing driving force; and vehicle weight estimating means for estimating the weight of the vehicle based on the acceleration processing means and the driving force processing means In the weight estimation device, the brake operation detecting means for detecting the operation state of the brake device of the vehicle, the vehicle speed detecting means for detecting the speed of the vehicle, and the brake operation detecting means by the brake operation detecting means. Driving force setting means for setting the driving force of the vehicle to zero when the vehicle speed detecting means detects that the vehicle speed is zero. is there.
[0007]
In the vehicle weight estimation device according to the first aspect, the driving force is set to zero by the driving force setting means while the vehicle speed is zero and the brake device is operating, that is, before the vehicle starts. Therefore, the motion equation ((processed driving force) = (vehicle weight) × (processed acceleration)) indicating the relationship between the driving force and acceleration immediately before the start of the vehicle does not contradict, and immediately before the start of the vehicle. Since the above equation of motion is established after the vehicle starts, the vehicle weight can be estimated with high accuracy.
[0008]
More specifically, as shown in claim 2, in the vehicle weight estimation apparatus according to claim 1, the start state determination means for determining whether or not the vehicle is in a start state, and the start state determination means It is conceivable to include estimation permission means for allowing the vehicle weight estimation means to estimate the vehicle weight when it is detected that the vehicle is in a starting state. According to this, since the vehicle weight is estimated at the start of the vehicle in which relatively large acceleration and driving force are generated, in addition to the operation in claim 1, the influence of noise components included in the post-processing acceleration and the post-processing driving force is affected. This is preferable because the reduction in the vehicle weight estimation accuracy is suppressed.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a vehicle weight estimation apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram schematically showing an example in which a shift control device including the vehicle weight estimation device is mounted on a vehicle. This vehicle has an engine 10 as a prime mover, a torque converter 20 with a lock-up clutch, two to three sets of planetary gear units, and the like (in this embodiment, four forward stages and one reverse stage). It includes an automatic transmission 30, a hydraulic control circuit 40 for controlling the hydraulic pressure supplied to the torque converter 20 and the automatic transmission 30, and an electric control device 50 for supplying a control signal to the hydraulic control circuit 40. The driving torque of the engine 10 that is increased or decreased by operating the accelerator pedal is not transmitted to the driving wheels 34 via the torque converter 20 with lock-up clutch, the automatic transmission 30, and the differential gear device 33.
[0010]
The torque converter with lockup 20 is connected in parallel to a fluid transmission mechanism 21 that transmits the power generated by the engine 10 to the automatic transmission 30 via a fluid (hydraulic fluid), and the fluid transmission mechanism 21. And a lock-up clutch mechanism 22. The fluid transmission mechanism 21 is rotated by the pump impeller 21a connected to the torque converter input shaft 12 that rotates integrally with the crankshaft of the engine 10, and the flow of hydraulic oil generated by the pump impeller 21a and is automatically shifted. A turbine impeller 21b connected to the input shaft 31 of the machine 30 and a stator impeller (not shown) are included. The lockup clutch mechanism 22 includes a lockup clutch, and locks up the torque converter input shaft 12 and the input shaft 31 of the automatic transmission 30 by supplying and discharging hydraulic oil by a connected hydraulic control circuit 40. An engaged state in which these are mechanically coupled by a clutch and rotated integrally, and a non-engagement in which the mechanical coupling by the lockup clutch is released and the driving torque of the engine 10 is not directly transmitted to the automatic transmission 30 State and can be achieved.
[0011]
The automatic transmission 30 includes an input shaft 31 and an output shaft 32 connected via a differential gear device 33 connected to a drive wheel 34 of the vehicle, and hydraulic oil by a connected hydraulic control circuit 40. In accordance with a combination of a plurality of hydraulic friction engagement devices operated by supplying and discharging a plurality of gears, one of a plurality of shift speeds (forward speeds) or a reverse speed is selectively established, and the selected gear speed is changed. Thus, it is configured as a known stepped planetary gear device that rotates the input shaft 31 and the output shaft 32 integrally. The automatic transmission 30 is configured to achieve a reverse drive state (engine brake state) in which the engine 10 is driven from the drive wheel 34 side at the shift speeds (3rd speed and 4th speed) excluding the first speed and the second speed. ing. On the other hand, in the first speed and the second speed, the reverse drive state is not achieved by the operation of a one-way clutch (not shown) and the function of the one-way clutch is deactivated by engaging a hydraulic friction engagement device (not shown). The reverse drive state can be controlled to be achieved.
[0012]
The hydraulic control circuit 40 includes a plurality of electromagnetic valves (not shown) that are ON / OFF driven by a signal from the electric control device 50, and the lockup clutch mechanism 22 and the automatic transmission according to the combination of operations of the electromagnetic valves. The hydraulic oil is supplied to and discharged from 30.
[0013]
The electric control device 50 is a microcomputer including a CPU, a memory, and an interface (not shown), and includes a throttle opening sensor 61, an engine rotation speed sensor 62, a turbine rotation speed sensor 63, an output shaft rotation speed sensor 64, The brake switch 65 and the parking brake switch 66 are connected to input signals generated by these sensors and switches.
[0014]
The throttle opening sensor 61 is provided in the intake passage of the engine 10 to detect the opening of the throttle valve 11 that is opened and closed in response to a depression operation of an accelerator pedal (not shown), and generates a signal representing the throttle opening sensor thr. It has become. The engine rotational speed sensor 62 detects the rotational speed of the engine 10 and generates a signal representing the engine rotational speed ne. The turbine rotational speed sensor 63 detects the rotational speed of the input shaft 31 of the automatic transmission 30 and generates a signal representing the turbine speed nt. The output shaft rotational speed sensor 64 detects the rotational speed of the output shaft 32 of the automatic transmission 30 and generates a signal representing the output shaft rotational speed (corresponding to the vehicle speed) no. The brake switch 65 outputs a brake operation signal STOP that changes into a high level (“1”) signal and a low level (“0”) signal in accordance with the operation / non-operation of the brake pedal 70 for service brake. It has become. The parking brake switch 66 generates a parking brake operation signal PKB that changes into a high level (“1”) signal and a low level (“0”) signal according to the operation / non-operation of the parking lever 80 as a parking brake member. It is designed to output. The parking brake member may be a pedal type other than the parking lever 80. The output shaft rotation speed sensor 64 constitutes a vehicle speed detection means, and the brake switch 65 and the parking brake switch 66 constitute a brake operation detection means.
[0015]
The operation of the shift control device for the automatic transmission will be described below. The electric control device 50 stores in the memory the shift map shown in FIG. 2A composed of the output shaft rotational speed no and the throttle opening degree thr, and detects the detected output shaft rotational speed no. When the throttle opening thr that has been made crosses the shift line indicated in the shift map, a shift request signal shift is generated so as to perform a shift based on this shift line, and provided in the hydraulic control circuit 40 based on this. A solenoid valve (not shown) is controlled. Similarly, the electric control device 50 stores the lockup operation map shown in FIG. 3 composed of the output shaft rotational speed no and the throttle opening degree thr in the memory, and the detected output shaft rotational speed no And the throttle opening degree thr are in the lockup region of the lockup operation map, the electromagnetic valve of the hydraulic control circuit 40 is controlled to bring the lockup clutch mechanism 22 into the engaged state. Furthermore, the electric control device 50 estimates the vehicle weight M that changes in accordance with the number of passengers and the loading capacity. When the vehicle weight M is equal to or greater than the predetermined value M0, the shift map is changed from FIG. 2 (A) to FIG. The low speed range achieved by switching to the map shown in (B) is expanded, and the one-way clutch in the first and second speeds is deactivated to exert the engine braking effect.
[0016]
Next, a method for estimating the vehicle weight M performed by the electric control device 50 will be described. If the vehicle weight is M, the vehicle acceleration is α, the force acting on the drive wheels of the vehicle is F, the road gradient is Θ, and the gravitational acceleration is g. This is as shown in Equation 1.
[0017]
[Expression 1]

The force F in the above equation 1 is obtained by subtracting the running resistance F2 from the driving force F1 of the driving wheel 34 driven by the engine 10. Hereinafter, a force obtained by subtracting F2 from F1 is referred to as a substantial driving force F.
[0018]
The driving force F1 of the driving wheel 34 by the engine 10 is the output torque T of the engine 10 when the lockup clutch is in the disengaged state, that is, when torque transmission is performed by the fluid transmission device 21. It can be calculated based on the following formula 2. Since the following equation 2 holds even in the transient operating state of the engine 10, the output torque T of the engine 10 can be obtained with high accuracy by using the equation 2. At the time of transition from before starting the vehicle to immediately after starting, the vehicle speed increases from 0, so that the lockup clutch is in the non-engaged state as can be seen from the operation map of FIG. Therefore, when the vehicle starts, the output torque T is obtained using the same number 2 and the driving force F is calculated. In the following formula 2, Cp is a capacity coefficient of the fluid transmission mechanism 21, and an example is shown in FIG. Also, λ is the torque amplification factor of the fluid transmission mechanism 21, and an example is shown in FIG.
[0019]
[Expression 2]

On the other hand, running resistance F2 is the sum of frictional resistance R1 such as rolling resistance and air resistance R2. Since the frictional resistance R1 is a constant value unique to the vehicle, it can be obtained in advance by measurement or the like and stored in the memory of the electric control device 50. The air resistance R2 is a value that changes in proportion to the square of the speed of the vehicle, but the relationship between the speed of the vehicle and the air resistance R2 for a given vehicle is obtained in advance by measurement or the like and stored in the memory of the electric control device 50. In addition, if it is configured to detect the actual vehicle speed, the actual air resistance R2 can be obtained.
[0020]
Since the vehicle acceleration α is a differential value of the vehicle speed, it can be calculated by differentiating the output shaft rotational speed no representing the vehicle speed with respect to time. The acceleration α can also be directly obtained by an acceleration sensor mounted on the vehicle.
[0021]
The vehicle weight M in the above equation 1 can be regarded as a value that changes with respect to the initial weight m of the vehicle in consideration of changes in the number of passengers, loading capacity, and the like. Therefore, when the vehicle weight variation parameter is θ, the vehicle weight M is expressed by the following equation (3), and the following equation (4) is obtained from the equations (2) and (3).
[0022]
[Equation 3]

[Expression 4]

Now, if the vehicle is traveling on a road having a constant road gradient, Θ is constant, and therefore the term relating to the road gradient (gsin Θ) in Formula 4 is constant. That is, the influence of the road gradient should appear as its DC component at the acceleration α. Therefore, if the DC component is removed from the signal representing the acceleration α, an equation of motion excluding the influence of the road gradient can be obtained.
[0023]
Actually, the road gradient Θ changes relatively slowly, and the influence of the road gradient Θ appears as a low-frequency component (1 to 2 Hz or less) in the acceleration α. Therefore, if the predetermined frequency is removed from the signal representing the acceleration α and the actual driving force F, the DC component is removed at the same time, and the equation of motion shown in the following equation 5 excluding the influence of the road gradient can be obtained. In Equation 5, a signal obtained by removing a signal having a predetermined frequency or less from a signal representing the acceleration α is α0, and a signal obtained by removing a signal having a predetermined frequency or less from the actual driving force F is F0.
[0024]
[Equation 5]

In Equation 5, error is a value resulting from a measurement error of the gradient resistance that cannot be removed or the acceleration α and the actual driving force F. Thus, when an error is included in the formula, for example, the true value can be obtained by the successive least square method. Further, the vehicle weight variation parameter θ can be obtained by the successive least square method, and the vehicle weight M can be estimated.
[0025]
Next, the operation when the electric control device 50 estimates the vehicle weight M based on the above principle will be described. FIG. 6 is a functional block diagram showing a vehicle weight M estimation program executed by the CPU of the electric control device 50. The CPU includes a program related to the block B1 for estimating the shift speed and the driving force, a program related to the block B2 for estimating the vehicle weight M, and an enable signal enable that permits the estimation of the vehicle weight M (and prohibits the estimation). A program related to the block B3 that is generated and supplied to the block B2 is mainly executed. Block B2 constitutes vehicle weight estimation means, and block B3 constitutes estimation allowance means and start state determination means.
[0026]
In block B1, the CPU inputs signals from the above-described sensors and the above-described shift request signal shift generated by execution of a shift control program (not shown) to estimate the actual shift stage and drive power of the engine 10. Estimate F. More specifically, the CPU estimates a newly achieved shift speed sh from the currently recognized shift speed and the input shift request signal shift. For example, if the currently recognized shift speed is 3rd speed and the shift request signal shift is a shift up request from 3rd speed to 4th speed, the CPU estimates that the shift speed will be 4th speed and recognizes it. Change the current gear to 4th gear. The estimated shift speed sh is supplied to the permission signal generation block B3.
[0027]
In the estimation of the actual driving force F, first, the current turbine rotational speed nt and the engine rotational speed ne are input to calculate the speed ratio (nt / ne) of the torque converter 20, and the calculated speed ratio (nt / ne) ) And the maps shown in FIGS. 4 and 5, the capacity coefficient Cp and the torque amplification factor λ of the fluid transmission mechanism 21 are obtained. Then, the output torque T of the engine 10 is obtained based on the current engine speed ne and the above equation 2. Thereafter, the CPU obtains the total gear ratio from the recognized gear speed, multiplies the output torque T by the total gear ratio and the reduction gear ratio of the differential gear device 33, and further divides by the radius of the drive wheel 34 to obtain the actual driving force. (Drive force applied to the drive wheels 34) F is calculated. If the above-mentioned running resistance R2 cannot be ignored, the sum of the frictional resistance R1 not affected by the vehicle speed such as rolling resistance and the air resistance R2 obtained from the output shaft rotational speed no is subtracted from the actual driving force F. The value obtained may be used as the driving force F. The block B1 constitutes a driving force acquisition unit.
[0028]
Next, the CPU removes the high-frequency component (high-frequency noise) from the substantial driving force F in the block B4 by low-pass filter processing, and removes the low-frequency component by the high-pass filter processing in block B5 to remove the influence of the road gradient Θ. A substantial driving force F0 (post-processing driving force) is calculated. Here, the block B5 constitutes a driving force processing means.
[0029]
At the same time, the CPU removes high-frequency components (high-frequency noise) from the detected output shaft rotational speed no by the low-pass filter processing in block B6, and obtains the acceleration α by time differentiation in block B7. The block B7 constitutes an acceleration acquisition means, and then the CPU calculates an acceleration α0 (post-processing acceleration) by removing the low-frequency component from the obtained α and removing the influence of the road gradient Θ by the block B8. . Here, the block B8 constitutes an acceleration processing means.
[0030]
The substantial driving force F0 and the acceleration α0 are updated every elapse of a predetermined time, and the CPU sequentially estimates the vehicle weight M using the least square method.
[0031]
Here, in estimating the driving force F executed in the block B1, the brake device is in an operating state (a state in which a braking force is applied to the vehicle by the brake device), and the output shaft rotational speed no (the vehicle speed is set). When Equivalent) is 0, there is a contradiction in the equation of motion of the driving force F and the acceleration α obtained from the torque converter characteristic expressed by the above formula 2. This contradiction will be specifically described. Even if the speed of the vehicle is 0, if the engine 10 is driven, the pump impeller 21a and the turbine impeller 21b of the fluid transmission mechanism 21 are rotating relative to each other. Torque is generated. That is, the output torque T of the engine 10 obtained by the above equation 2 is not 0, and this output torque T is multiplied by the total transmission ratio of the automatic transmission 30 and the reduction gear ratio of the differential gear device 33 to obtain the radius of the drive wheel 34. The driving force F obtained by dividing by 1 is not 0 but takes a positive value. However, since the output shaft rotational speed no is 0 when the vehicle speed is 0, the acceleration α obtained by time differentiation of the output shaft rotational speed no is also 0. Accordingly, the operation of the brake device is released (the vehicle speed is changed from 0 to a value other than 0 by shifting from the state where the brake device is operated to a state where the braking force is not applied to the vehicle without being operated). Unless it changes, the acceleration α does not become a value other than zero. FIG. 7 shows the relationship between the driving force F obtained from the torque converter characteristics using Equation 2 above and the driving force time calculated by the acceleration α × (vehicle weight variation parameter θ × initial mass m). In FIG. 7, for the sake of easy understanding, the driving force is shown as ignoring the influence of running resistance and road gradient. In FIG. 7, the driving force F obtained from the torque converter characteristics is indicated by a solid line, and the driving force calculated by the acceleration α × (θ × m) is indicated by a dotted line. As shown in FIG. 7, during the time (t0 to t1) when the driving force is absorbed by the brake device and the vehicle speed is 0, the driving force F obtained from the torque converter characteristics is a positive value F1 for the reason described above. However, the driving force calculated by the acceleration α × (θ × m) is 0 because the acceleration α is 0. Therefore, at time (t0 to t1), the driving force F and the acceleration α × (θ × m) take completely different values. When the operation of the brake device is released at time t1, the vehicle speed changes and the acceleration α, which is the time derivative of the output shaft rotational speed no, takes a positive value, and the acceleration α × (θ × m) is the driving force. The value is substantially the same as F.
[0032]
FIG. 8 shows the relationship between the post-processing driving force F0 and the post-processing acceleration α0 × (θ × m) after the low frequency component and the high frequency component are removed by the filter processing in the relationship shown in FIG. FIG. The post-processing driving force F0 and the post-processing acceleration α0 × (θ × m) after the elapse of time t1 (especially immediately after the elapse of time t1) due to the influence of the difference between the values of both driving forces at the time (t0 to t1) in FIG. ) Do not match, and the vehicle weight M cannot be estimated with high accuracy as it is.
[0033]
Therefore, in this embodiment, when the driving force F of the engine 10 is estimated in the block B1, the engine is operated while it is detected that the brake device is in an operating state and the vehicle speed is zero. The driving force F is set to zero regardless of the magnitude of the output torque T of 10, and the driving force F calculated from the above equation 2 is not adopted. FIG. 9 shows the relationship between the driving force F set in this way and the driving force calculated by the acceleration α × (θ × m). As can be seen from FIG. 9, since the driving force F is set to 0 at time (t0 to t1), the driving force calculated by the driving force F and acceleration α × (θ × m) at all times Are approximately the same. Therefore, the post-processing driving force F0 and the post-processing acceleration α0 × (θ × m) after the low-frequency component and the high-frequency component are removed by the filter shown in FIG. Can be suppressed. The block B1 constitutes a driving force setting unit.
[0034]
The operation of the block B1 relating to the setting of the driving force described above will be described with reference to a program executed by the CPU shown in FIG. 11 every elapse of a predetermined time. When the predetermined timing is reached, the CPU starts processing from step 600 shown in FIG. 11, proceeds to step 605, determines whether the output rotation speed no is “0”, and determines “Yes”. In this case, the process proceeds to step 610 to determine whether or not the brake device is in an operating state. If it is determined as “No”, the process proceeds to step 620 to estimate the output torque T of the engine 10 according to the above equation 2. To do. Next, the process proceeds to step 625, where the output torque T estimated in step 620 is multiplied by the total transmission ratio of the automatic transmission 30 and the reduction ratio of the differential gear unit 33, and further divided by the radius of the drive wheels 34. F is calculated, and the routine proceeds to step 695 to end the present routine tentatively.
[0035]
When the CPU proceeds to step 610, the CPU determines whether or not the brake device is in an operating state. In this step 610, specifically, if at least one of the brake switch 65 and the parking brake switch 66 is on, the brake device is set to “Yes”, and both the brake switch 65 and the parking brake switch 66 are off. If “No”, it is determined that the brake device is not in the operating state. If “No” is determined, the process proceeds to step 620. If it is determined “Yes”, the process proceeds to step 615. F is set to 0, and the routine proceeds to step 695 to end the present routine tentatively.
[0036]
Here, when determining whether or not the output rotation speed no is “0” in Step 605, it is necessary to set “Yes” only when the output rotation speed no is completely “0” in the determination of Step 605. Alternatively, “Yes” may be determined if the vehicle speed is within a minute speed range that is determined to be substantially “0”.
[0037]
Next, the operation for generating the permission signal shown in the block B3 will be described. The permission signal “enable” is satisfied when the following conditions (1) to (7) are all satisfied, and when the value is set to “1”, the estimation of the vehicle weight M by the block B2 is permitted. In other words, when any of the following conditions (1) to (7) is not satisfied, the value of the permission signal “enable” is set to “0”, thereby prohibiting the estimation of the vehicle weight M by the block B2. The estimation of the vehicle weight M is prohibited. In addition to prohibiting the estimation operation of the vehicle weight M itself by the CPU, the estimation calculation operation of the vehicle weight M is performed, but the result is not adopted as the vehicle weight M. It is included. Further, the block B2 uses the estimated value of the vehicle weight M estimated at that time for the subsequent shift control when the estimated state of the vehicle weight M changes from the permitted state to the prohibited state.
[0038]
(1) The vehicle is starting. Specifically, the acceleration (or vehicle speed) is no longer “0” after the stop time (the time when the output shaft rotational speed no = “0” indicating the vehicle speed is in a state of “0”) continues for a predetermined time (for example, 2 seconds). If it is. As described above, since the vehicle weight M is estimated based on the driving force F and the acceleration α, if the driving force F and the acceleration α are not sufficiently large, the influence of noise included in these is large, and the estimation accuracy is high. Not good. On the other hand, when the vehicle starts, a larger driving force F and acceleration α are obtained than when the vehicle is traveling. Therefore, the vehicle weight M is estimated when the vehicle starts. Further, according to the above formula 2, the output torque T of the engine 10 can be obtained with high accuracy. In this case, the lock-up clutch must be disengaged, but since the vehicle speed is low when starting, the lock-up clutch is disengaged as is apparent from FIG. Also in this sense, estimating the vehicle weight M at the start is advantageous for improving the accuracy of the estimation.
[0039]
(2) The gear is not being changed. This is because the driving force F fluctuates during shifting, and therefore the vehicle weight M cannot be estimated with high accuracy.
[0040]
(3) The output shaft rotational speed no is larger than 0 (that is, the vehicle speed is not 0), and the throttle opening degree thr is larger than a predetermined reference throttle opening degree thr0. Since the estimation principle of the vehicle weight M is based on the equation of motion in the longitudinal direction of the vehicle of Equation 4, the estimation requires the acceleration α and the driving force F. Theoretically, the acceleration α and the driving force F It is assumed that the phases are in agreement (preferably). However, in actuality, the driving force F obtained from the engine torque characteristic or torque converter characteristic described above and the acceleration α obtained from the time derivative of the output shaft rotational speed no (a change amount with respect to a predetermined time, that is, a difference) include: A phase difference occurs due to a delay or the like.
[0041]
More specifically, since the output shaft rotation speed sensor 64 that detects the output shaft rotation speed no has a resolution, the start cannot be detected even if the vehicle is actually started (the output cannot be detected at an extremely low vehicle speed). ), And the detection accuracy of the acceleration α decreases. On the other hand, the driving force F is not “0” before starting because the stall torque of the torque converter 20 is present even when the vehicle is stopped. Further, the driving force F changes as the rotational speed ne of the engine 10 located upstream of the drive system from the output shaft 32 of the automatic transmission 30 changes. From the above, the driving force F is a signal whose phase is earlier than that of the acceleration α.
[0042]
Therefore, by adding the condition that “the output shaft rotational speed no is greater than 0”, the phase difference between the driving force F and the acceleration α is large (the accelerator pedal is operated and the throttle opening degree thr is “0”). When the output shaft rotational speed no is “0” after the loss, the estimation of the vehicle weight M is avoided, and the estimation accuracy of the vehicle weight M is prevented from being lowered.
[0043]
Further, in order to estimate the vehicle weight M by the successive least square method, a signal used for the estimation must have a certain level of power. The power here is the magnitude of the change in the signal, and in this case, the magnitude of the change in the driving force F and the acceleration α. In general, the magnitudes of changes in the driving force F and the acceleration α are small when the throttle opening degree thr is small.
[0044]
Therefore, by adding the condition that “the throttle opening degree thr is larger than the predetermined reference throttle opening degree thr0”, the estimation of the vehicle weight M is avoided when the magnitude of the change in the acceleration α and the driving force F is small. A decrease in the estimation accuracy of the weight M is avoided.
[0045]
Note that, from the conditions (1) and (2) above, the time for which the vehicle weight M is estimated is limited to the time between the start of the vehicle and the first gear shift, and an estimation method such as a sequential least square method. Therefore, a certain amount of time (a large number of samples) is required to calculate with high accuracy. For this reason, when it is necessary to start the estimation of the vehicle weight M at the earliest possible stage after the start, the output shaft rotational speed no becomes larger than 0 or the throttle opening thr is larger than the reference throttle opening thr0. The estimation of the vehicle weight M may be started when either of the two increases.
[0046]
(4) The gear position is 1st speed or 2nd speed. To enable estimation of the vehicle weight M even when starting from the second speed.
[0047]
(5) The brake device is not operating. The brake device includes a service brake that decelerates or stops the vehicle based on the operation of the brake pedal 70, and a parking brake that stops the vehicle based on the operation of the parking brake lever 80. This is because it is difficult to estimate the driving force F when the service brake or the parking brake is activated and the vehicle is in a braking state.
[0048]
(6) The acceleration α is larger than a predetermined reference acceleration A. This is because when the acceleration α is small, noise is greatly affected by the acceleration α, and the estimation accuracy of the vehicle weight M is lowered. In addition, since the condition (2) is added in addition to the condition (1), the acceleration α may be small even at the time of starting when traveling on a climbing road.
[0049]
(7) The engine 10 is not in a reverse drive state. This is because in the reverse drive state in which the engine 10 is driven from the drive wheel 34 side, the flow of hydraulic oil in the fluid-type transmission mechanism 21 of the torque converter 20 is disturbed, making it difficult to accurately estimate the drive force F. .
[0050]
Hereinafter, with respect to the operation of the block B3 for determining whether or not the conditions (1) to (7) are satisfied, refer to a program executed by the CPU shown in FIGS. 12 and 13 every elapse of a predetermined time. While explaining.
[0051]
When the predetermined timing is reached, the CPU starts processing from step 700 shown in FIG. 12, proceeds to step 705, determines whether or not the output rotation speed no is greater than “0”, and determines “Yes”. If YES in step 710, the process advances to step 715 to determine whether the throttle opening is greater than a predetermined reference throttle opening thr0. If “Yes” is determined in step 715, the process proceeds to step 710. If “No” is determined, the process proceeds to step 720, where the value of the enable signal “enable” is set to “0”, and the vehicle weight M In step 795, this routine is once terminated. As described above, Steps 710 and 715 are steps for determining whether or not the conditions described in the above (3) Note are satisfied.
[0052]
When the CPU proceeds to step 710, the CPU determines whether or not the currently recognized shift stage, that is, the shift stage sh formed in the block B1 shown in FIG. ”Is determined, the process proceeds to step 725. If“ No ”is determined (not the first speed), the process proceeds to step 730 to determine whether the currently recognized shift speed is the second speed. judge. If “Yes” is determined in Step 730, the process proceeds to Step 725. If “No” is determined (not the second speed), Step 720 is executed to estimate the vehicle weight M. The routine is temporarily terminated at step 795. Thus, steps 710 and 730 are steps for determining whether or not the condition (4) is satisfied.
[0053]
When the CPU proceeds to step 725, the CPU determines from the change in the shift speed sh whether or not the current gear shift is in progress. Step 720 is executed to prohibit the estimation of the vehicle weight M, and in step 795, this routine is temporarily terminated. As described above, step 725 is a step of determining whether or not the condition (2) is satisfied.
[0054]
When the CPU proceeds to step 735, the CPU determines whether the brake is currently being applied (the brake device is being operated), the brake operation signal STOP from the brake switch 65, and the parking brake signal PKB from the parking brake switch 66. If the brake is not currently applied, the process proceeds to step 740. If the brake is currently applied, the above-described step 720 is executed to prohibit the estimation of the vehicle weight M. In step 795, this routine is temporarily ended. As described above, step 735 is a step of determining whether or not the condition (5) is satisfied.
[0055]
When the CPU proceeds to step 740, the CPU determines whether or not the current acceleration α obtained in block B7 in FIG. 6 is larger than a predetermined reference acceleration A. If the acceleration α is larger than the reference acceleration A, Proceeding to step 745, if the acceleration α is equal to or less than the reference acceleration A, step 720 is executed to prohibit the estimation of the vehicle weight M, and at step 795, this routine is temporarily ended. Thus, step 740 is a step of determining whether or not the condition (6) is satisfied.
[0056]
When the CPU proceeds to step 745, the CPU determines whether or not the engine 10 is reversely driven from the drive wheel 34 side. Specifically, if the one-way clutch in the automatic transmission 30 is operated, it can be determined that the vehicle is in the reverse drive state, so that the CPU recognizes the speed ratio obtained from the turbine rotational speed nt and the output shaft rotational speed no at present. A reverse drive state is determined when the gear ratio is other than ± 5% (outside the range of 0.95 to 1.05) of the gear ratio of the gear position being operated. If it is determined in step 745 that the vehicle is not in the reverse drive state, the process proceeds to step 750. If it is determined that the vehicle is in the reverse drive state, step 720 is executed to prohibit the estimation of the vehicle weight M, and in step 795 This routine is temporarily terminated. As described above, step 745 is a step of determining whether or not the condition (7) is satisfied.
[0057]
When the CPU proceeds to step 750, the CPU determines whether or not the value of the flag F is “1”. The value of the flag F is a value operated by the program shown in FIG. 13 to be described later, and is set to “0” when the value of the enable signal enable changes from “1” to “0”. It is set to “1” when the vehicle stops for a predetermined time (for example, 2 seconds) or longer.
[0058]
Now, assuming that the stop state continues for a predetermined time or more after the value of the permission signal enable is set to “0”, the value of the flag F is “1”. In this case, the CPU proceeds to step 755 to set the value of the enable signal “enable” to “1”, proceeds to step 795, and once ends this routine. That is, reaching step 750 is a case where “Yes” is determined in the previous step 740 and “Yes” is determined in at least one of steps 705 and 715. From this, it can be determined that the vehicle is in a starting state, and thus the estimation of the vehicle weight M is permitted with the value of the permission signal enable set to “1”.
[0059]
On the other hand, if the value of the flag F is not “1” at the stage of proceeding to step 750, the CPU makes a “No” determination at step 750 to proceed to step 720, and at step 720, the value of the enable signal “enable”. Is set to “0” to prohibit the estimation of the vehicle weight M, and then the process proceeds to Step 795. Thus, step 750 is a step for determining whether or not the condition (1) is satisfied.
[0060]
Next, the operation of the flag F will be described. The value of the flag F is set to “1” by executing an initial routine (not shown) when an ignition switch (not shown) of the vehicle is changed from an off state to an on state. Therefore, when the conditions (2) to (7) for permitting the estimation of the vehicle weight are satisfied, the CPU proceeds to step 750, determines “Yes” at step 750, and proceeds to step 755. Then, the value of the enable signal “enable” is set to “1” and the vehicle weight M is estimated.
[0061]
On the other hand, the CPU starts the processing of the program shown in FIG. 13 from step 800 every elapse of a predetermined time, and determines in step 805 whether or not the value of the enable signal enable has been changed from “1” to “0”. To do. If the conditions (2) to (7) are continuously satisfied after the ignition switch is changed from the off state to the on state, the value of the enable signal enable is maintained at “1”. The CPU makes a “No” determination at step 805 to increase the value of the timer T by “1” when the output shaft rotational speed no is “0” at step 810 and step 815, that is, while the vehicle is stopped. Next, in step 820 and step 825, the maximum value TMAX is guarded so that the value of the timer T does not become larger than the maximum value TMAX, and in step 830, the value of the timer T is set to a predetermined value corresponding to a predetermined time (2 seconds). It is determined whether or not it is larger than the reference value TK. If the CPU determines that the value of the timer T is greater than the reference value TK, the value of the flag F is set to “1” at step 835 and the routine is temporarily terminated at step 895. On the other hand, when the CPU determines in step 830 that the value of the timer T is smaller than the reference value TK corresponding to the predetermined time, the CPU proceeds directly to step 895 to end the present routine tentatively. Therefore, in this case, the value of the flag F is maintained at “1” regardless of the value of the timer T.
[0062]
In this state, if any of the above conditions (2) to (7) is not satisfied, the CPU executes step 720 and sets the value of the enable signal enable to “0”. As a result, when the CPU executes step 805 in FIG. 13, “Yes” is determined in step 805 and the process proceeds to step 840, where the value of timer T is cleared to “0”. Next, the CPU proceeds to step 845 and sets the value of the flag F to “0”. As a result, until all the conditions (2) to (7) for permitting the vehicle weight estimation are satisfied until the value of the flag F is changed to “1” next time, step 750 in FIG. In step 720, the vehicle weight M is not estimated.
[0063]
Thereafter, since the value of the enable signal enable is maintained at “0”, the CPU makes a “No” determination at step 805 to proceed to step 810 and thereafter. For this reason, when the vehicle stops (output shaft rotational speed no = 0), step 815 is executed and the value of timer T gradually increases. When the vehicle stops for a predetermined time or longer, the value of timer T is greater than the reference value TK. Become. As a result, when the CPU proceeds to step 830 at a predetermined timing, it determines “Yes” in step 830 and proceeds to step 835, and sets the value of the flag F to “1” in step 835. .
[0064]
Thus, when all the above conditions (2) to (7) are satisfied, the CPU makes a “Yes” determination at step 750 in FIG. 12 to proceed to step 755 to set the value of the enable signal enable to “1”. The estimation of the vehicle weight M is permitted. Thereafter, when the above operation is repeated and any one of the above conditions (2) to (7) is not established, the value of the enable signal “enable” is set to “0”, and accordingly the values of the timer T and the flag F are set. Is set to “0”. When the stop state continues for a predetermined time or more, the value of the flag F is set to “1” again. When all the conditions (2) to (7) are satisfied in this state, the value of the enable signal “enable” is set to “1”. "
[0065]
As described above, according to the present embodiment, when the vehicle weight M is estimated from the post-processing driving force F0 and the post-processing acceleration α0, both of which remove the influence of the road surface gradient by the filter processing, the vehicle weight M is accurately estimated. While the incapable situation is removed under the above conditions (1) to (7), the output torque of the engine 10 is detected while it is detected that the brake device is in operation and the vehicle speed is zero. By setting the driving force F to zero regardless of the magnitude of T, there is a contradiction in the relationship between the driving force F obtained from the torque converter characteristics and the acceleration α obtained from the output shaft rotational speed immediately before the start of the vehicle. The vehicle weight can be accurately estimated without any occurrence.
[0066]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, since the driving force is set to zero while the vehicle speed is zero and the brake device is operating when the vehicle starts, the driving force setting means sets the driving force to zero. There is no contradiction in the equation of motion related to the driving force of the vehicle immediately before starting ((processing driving force) = (vehicle weight) x (processing acceleration)), and the above equation of motion is established immediately before starting the vehicle and after starting. Therefore, the vehicle weight can be estimated with high accuracy.
[0067]
Further, according to claim 2, in addition to the action of claim 1, the vehicle weight is estimated at the start of the vehicle in which relatively large acceleration and driving force are generated. The influence of the component is reduced, and a decrease in the estimation accuracy of the vehicle weight is suppressed, which is preferable.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram when a shift control device including a vehicle weight estimation device according to the present invention is mounted on a vehicle.
2A and 2B are shift diagrams used by the electric control device shown in FIG. 1 for shift control.
FIG. 3 is a map used by the electric control device shown in FIG. 1 for controlling the lockup mechanism.
4 is a capacity coefficient map of the fluid transmission mechanism shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a torque gain map of the fluid transmission mechanism shown in FIG. 1;
6 is a diagram showing a vehicle weight estimation program executed by the electric control device shown in FIG. 1 for each function block. FIG.
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the driving force and time when the driving force is not set by the driving force setting means.
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between post-processing driving force and time when the driving force is not set by the driving force setting means.
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the driving force and time when the driving force is set by the driving force setting means.
FIG. 10 is a diagram showing a relationship between post-processing driving force and time when driving force is set by the driving force setting means.
FIG. 11 is a flowchart showing a program for achieving the driving force estimation and setting function block shown in FIG. 6;
12 is a flowchart showing a program for achieving the permission signal generation functional block shown in FIG. 6;
FIG. 13 is a flowchart showing a program for achieving the permission signal generation function block shown in FIG. 6;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Engine (motor), 11 ... Throttle valve, 12 ... Torque converter input shaft, 20 ... Torque converter with lock-up clutch, 21 ... Fluid type transmission mechanism, 22 ... Lock Up clutch mechanism, 30 ... automatic transmission, 31 ... automatic transmission input shaft, 32 ... automatic transmission output shaft, 40 ... hydraulic control device, 50 ... electric control device (acceleration acquisition) Means, driving force acquisition means, acceleration processing means, driving force processing means, vehicle weight estimation means, start state determination means, estimation permission means, driving force setting means), 61... Throttle opening sensor, 62. Rotational speed sensor, 63 ... Turbine rotational speed sensor, 64 ... Output shaft rotational speed sensor (vehicle speed detection means), 65 ... Brake switch (brake operation detection means), 6 ... parking brake switch (brake operation detecting means), 70 ... Brake pedal (for service brake) 80 ... parking lever

Claims (2)

車両の前後方向の加速度を取得する加速度取得手段と、
前記車両に搭載された原動機の駆動に基づき同車両の駆動力を取得する駆動力取得手段と、
前記取得された加速度の低周波成分を除去して処理後加速度を取得する加速度処理手段と、
前記取得された駆動力の低周波成分を除去して処理後駆動力を取得する駆動力処理手段と、
前記加速度処理手段と駆動力処理手段とに基づき前記車両の重量を推定する車両重量推定手段とを備えた車両重量推定装置において、
前記車両のブレーキ装置の作動状態を検知するブレーキ作動検知手段と、
前記車両の速度を検知する車両速度検知手段と、
前記ブレーキ作動検知手段により前記ブレーキ装置が作動状態であることが検知されるとともに前記車両速度検知手段により前記車両の速度がゼロであることが検知される間は、前記車両の駆動力をゼロに設定する駆動力設定手段を備えることを特徴とする車両重量推定装置。Acceleration acquisition means for acquiring acceleration in the longitudinal direction of the vehicle;
Driving force acquisition means for acquiring the driving force of the vehicle based on driving of a prime mover mounted on the vehicle;
Acceleration processing means for removing the low-frequency component of the acquired acceleration and acquiring post-processing acceleration;
Driving force processing means for removing the low frequency component of the acquired driving force and acquiring the processed driving force;
In a vehicle weight estimation device comprising vehicle weight estimation means for estimating the weight of the vehicle based on the acceleration processing means and the driving force processing means,
Brake operation detection means for detecting an operation state of the brake device of the vehicle;
Vehicle speed detecting means for detecting the speed of the vehicle;
While the brake operation detecting means detects that the brake device is in an operating state and the vehicle speed detecting means detects that the speed of the vehicle is zero, the driving force of the vehicle is set to zero. A vehicle weight estimation device comprising driving force setting means for setting. 前記車両が発進状態にあるか否かを判定する発進状態判定手段と、
前記発進状態判定手段により前記車両が発進状態にあることを検知すると前記車両重量推定手段による車両重量の推定を許容する推定許容手段と、
を備えることを特徴とする、請求項１に記載の車両重量推定装置。Starting state determining means for determining whether or not the vehicle is in a starting state;
Estimation permission means for allowing the vehicle weight estimation means to estimate the vehicle weight when the start state determination means detects that the vehicle is in a start state;
The vehicle weight estimation apparatus according to claim 1, comprising:

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