JP2000280794A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

自動変速機の制御装置

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JP2000280794A
JP2000280794A JP11091411A JP9141199A JP2000280794A JP 2000280794 A JP2000280794 A JP 2000280794A JP 11091411 A JP11091411 A JP 11091411A JP 9141199 A JP9141199 A JP 9141199A JP 2000280794 A JP2000280794 A JP 2000280794A
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shift
vehicle speed
engine
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Abstract

(57)【要約】 【課題】エンジンとＡＴとの総合制御システムにおい
て、ドライバーが要求している加速度（駆動力）を適切
に推定して、それに応じたＡＴ制御を行い、快適な走行
性を確保すること 【解決手段】馬力要求値に相当する馬力を発生するエン
ジン３に用いられるＡＴ５の制御装置において、検出さ
れたアクセル開度θaccおよび車速Ｖspに基づいて、ド
ライバーが要求している加速度の推定値である馬力要求
値Ｈｐをマップ等を用いて算出する。そして、予め用意
された変速判定規則を参照して、馬力要求値Ｈｐおよび
車速Ｖspに基づき、ＡＴの変速判定を行う。この変速判
定規則は、ＡＴの変速段ごとに得られた複数の全開馬力
特性線、すなわちアクセル全開時における車速とエンジ
ンの出力馬力との関係を示した線に基づいて作成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動変速機の制御
装置に係り、特に、電動スロットルバルブ等を用いたエ
ンジンと自動変速機とを組み合わせた総合的な制御シス
テムに関する。
【０００２】
【従来の技術】アクセルペダルと機械的に繋がっていな
い電動スロットルバルブは、アクセルの踏み込み量に対
してスロットル開度を任意に設定することができる。従
って、アクセルフィーリングを制御システム側で自由に
設定できるというメリットがある。本願の発明者は、こ
の電動スロットルバルブを用いたエンジンを自動変速機
（以下、ＡＴという）と組み合わせて、これらを総合的
に制御するシステムの研究を進めている。が提案されて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、このような総合制御システムにおいて、ドライバー
が要求している駆動力を適切に推定して、それに応じた
自動変速機の変速制御を適切に行うことにより、快適な
走行性を確保することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、第１の発明は、馬力要求値に相当する馬力を発生
するエンジンに用いられる自動変速機の制御装置におい
て、アクセル開度を検出する第１の検出手段と、車速を
検出する第２の検出手段と、第１の検出手段により検出
されたアクセル開度と第２の検出手段により検出された
車速とに基づいて、ドライバーが要求している加速度の
推定値である馬力要求値を算出する算出手段と、馬力要
求値に基づき、自動変速機の変速判定を行う判定手段と
を有する自動変速機の制御装置を提供する。
【０００５】また、第２の発明は、馬力要求値に相当す
る馬力を発生するエンジンに用いられる自動変速機の制
御装置において、アクセル開度を検出する第１の検出手
段と、車速を検出する第２の検出手段と、第１の検出手
段により検出されたアクセル開度と第２の検出手段によ
り検出された車速とに基づいて、ドライバーが要求して
いる加速度の推定値である馬力要求値を算出する算出手
段と、変速判定規則を参照して、馬力要求値と第２の検
出手段により検出された車速とに基づき、自動変速機の
変速判定を行う判定手段とを有し、変速判定規則は、自
動変速機の変速段ごとに得られた複数の全開馬力特性線
に基づいて作成されており、馬力全開特性線は、アクセ
ル全開時における車速とエンジンの出力馬力との関係を
示している自動変速機の制御装置を提供する。
【０００６】上記の第１の発明または第２の発明におい
て、上記算出手段は、アクセル開度と車速とに対応づけ
て馬力要求値が記述された馬力要求値算出規則を参照す
ることにより、馬力要求値を算出することが好ましい。
このような馬力要求値算出規則には、アクセル開度が小
さく、かつ車速が高い領域において、負の馬力要求値が
記述されていることも好ましい。
【０００７】また、第２の発明における変速判定規則に
は、変速段ごとに、変速を許可する最高車速に関するリ
ミットが設定されていてもよく、変速を許可する最低車
速に関するリミットが設定されていてもよい。
【０００８】また、変速判定規則には、自動変速機にお
ける変速状態のそれぞれを、異なる全開馬力特性線で囲
まれた領域に対応づけられており、判定手段は、変速判
定規則における現在の領域が従前の領域と異なる場合
に、変速を指示するようにすることが望ましい。
【０００９】一方、第３の発明は、馬力要求値に基づい
て、エンジンと自動変速機とを総合的に制御する制御装
置において、アクセル開度を検出する第１の検出手段
と、車速を検出する第２の検出手段と、エンジン回転数
を検出する第３の検出手段と、第１の検出手段により検
出されたアクセル開度と第２の検出手段により検出され
た車速とに基づいて、ドライバーが要求している加速度
の推定値である馬力要求値を算出する第１の算出手段
と、馬力要求値と第３の検出手段により検出されたエン
ジン回転数とに基づいて、エンジンが馬力要求値に相当
する出力を生じるような行程吸入空気要求量を求める第
２の算出手段と、行程吸入空気要求量に基づいて、イン
ジェクタの燃料噴射量とスロットルバルブのスロットル
開度とを設定するエンジン制御手段と、変速判定規則を
参照して、馬力要求値と第２の検出手段により検出され
た車速とに基づき、自動変速機の変速判定を行う判定手
段とを有し、変速判定規則は、自動変速機の変速段ごと
に得られた複数の全開馬力特性線に基づいて作成されて
おり、馬力全開特性線は、アクセル全開時における車速
とエンジンの出力馬力との関係を示しているエンジンと
自動変速機との制御装置を提供する。
【００１０】ここで、第３の発明において、第２の算出
手段は、馬力要求値と第３の検出手段により検出された
エンジン回転数とに基づいて、トルク要求値を算出し、
当該トルク要求値から行程吸入空気要求量を算出するこ
とが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は、本実施例の変速制御が適
用可能な一例であるエンジンおよび自動変速機の総合制
御システムを示した概念図である。このシステムでは、
ドライバーがどの程度の加速または減速を要求している
のかをアクセルペダルの踏み込み量（すなわちアクセル
開度）から判断し、それに応じて車輪の駆動力を決定し
ている。そして、アップシフトおよびダウンシフトのど
ちらにおいても、変速の瞬間に電動スロットルバルブを
動かすことのよって、トルクを抜いたり、エンジン回転
を合わせたりするエンジン制御を行っている。
【００１２】以下、本実施例の変速制御について説明す
る。まず最初に、本実施例におけるＡＴの変速判定の概
念を明確にし、その後にエンジンとＡＴとの総合制御シ
ステムの具体的な構成について詳述する。まず、この変
速判定を説明するために、図２に示したような３速にお
ける全開馬力特性を示した曲線について考える。３速の
全開馬力曲線は、ギヤを３速に固定した状態でアクセル
を全開で踏んだ場合に得られるエンジンの出力馬力を車
速ごとに測定し、車速と出力馬力との関係としてプロッ
トすることにより得ることができる。この馬力曲線はア
クセル全開時のものであるから、馬力曲線以下の領域
（図中において斜線で示した領域）は、アクセル開度を
調整することにより３速で出力可能な馬力範囲というこ
とになる。逆に言えば、３速に設定されている限り、こ
の曲線を越えた領域の馬力を出力することはできない。
例えば、車速が一定値Ｖsp1である場合、アクセル開度
を調整することで馬力Ｈｐ1を得ることはできるが、そ
の車速Ｖsp1における基準値Ｈｐth（車速Ｖsp1における
全開馬力）を越えた馬力Ｈｐ2を得ることはできない。
車速Ｖsp1において馬力Ｈｐ2を得るためには、３速より
もローギヤ（２速）に変速する必要がある。
【００１３】このことから、ある方法により算出された
馬力とその時点における車速とが入力パラメータとして
与えられた場合、その状態に適した変速段に設定されて
いるか否かを全開馬力曲線から判断することができる。
上記の例でいうと、入力パラメータが馬力Ｈｐ1，車速
Ｖsp1ならば３速のままでよいが、馬力ＨＰ2，車速Ｖsp
2の場合は３速では対処できないので、２速にダウンシ
フトする必要が生じる。同様のことは、２速から３速へ
のアップシフトについてもいえる。つまり、馬力と車速
とをパラメータとして変速判定を行うシステムを考えた
場合、３速の全開馬力曲線を２速−３速間のアップシフ
ト／ダウンシフトを判断する判定規則として用いること
ができる。
【００１４】３速の全開馬力曲線を求めたのと同様の手
法で、すべての変速段の全開馬力曲線を求めることで、
ＡＴの変速判定規則を作成することができる。図３は、
この規則の一例としての変速マップを概念的に示した図
である。この変速マップの特徴は、従来の変速マップに
おいては一般的な入力パラメータであるスロットル開度
の代わりに、「馬力要求値Ｈｐ」を用いている点にあ
る。ここで、「馬力要求値Ｈｐ」とは、ドライバーが要
求している加速度の推定値であり、アクセル開度θacc
および車速Ｖspを基本パラメータとして算出される。Ａ
Ｔの変速判定は、変速マップを参照することにより、馬
力要求値Ｈｐと車速Ｖspとに基づいて行われる。そし
て、変速マップを参照して特定された変速段が従前の変
速段と異なっている場合に変速が実行される。なお、後
述するようにこの馬力要求値Ｈｐは、ＡＴの制御のみな
らずエンジンの制御でも使用されるパラメータであっ
て、エンジンは馬力要求値Ｈｐに相当する馬力を発生す
る。
【００１５】図３に示した変速マップは、具体的には次
のようにして作成される。まず、１速全開時における馬
力曲線を計測する。全開馬力曲線はエンジンの特性によ
って一意に決まり、関数［Ｈｐ＝Ｆ（Ｖsp）］として表
現することができる。次に、この関数の逆関数［Ｖsp＝
ｆ（Ｈｐ）］を求める。そして、変速の実行を許可する
リミットを、最高車速側（例えば１速では５０km/h）お
よび最低車速側（例えば１速では１０km/h）に設ける。
このようにして得られる関数（マップ化された関数）
を、以下、１速アップ関数ｆ1［Ｖsp＝ｆ1（Ｈｐ)］と
いう。１速アップ関数ｆ1を求めたのと同様の方法で、
２速アップ関数ｆ2、３速アップ関数ｆ3、および４速ア
ップ関数ｆ4についても求める。ここで、最高車速にリ
ミットを設けた理由は、ダウンシフト後にエンジンがオ
ーバーランすることを防止するためである。また、最低
車速にもリミットを設けた理由は、エンジン回転数が低
くなるほどそれぞれの馬力曲線が近接するので、このよ
うな領域を不感帯とするためである。
【００１６】次に、それぞれのアップ関数ｆ1，ｆ2，ｆ
3，ｆ4を図３の左上へ多少オフセットさせることによ
り、１速ダウン関数ｆ1'、２速ダウン関数ｆ2'、３速ダ
ウン関数ｆ3'、４速ダウン関数ｆ4'を求める。
【００１７】以上のようにして求められたアップ関数ま
たはダウン関数のうち、隣接した二つの関数で囲まれた
それぞれの領域を、下表に示したように５つのＡＴの変
速状態に対応づける。このＡＴでは、燃費の向上と動力
性能の向上との両立を図るために、１速においてトルク
コンバータを滑らせて発進した後は、１速でのロックア
ップを行い、その後ロックアップしたまま変速を行う。
なお、このような設定は一例であって、これと異なる設
定をすることも当然可能である。
【００１８】
【表１】 変速状態 意 味 変速マップにおける領域 状態 ０ １速ロックアップフリー ｆ1（ｆ1'）より左側 状態 １ １速ロックアップ ｆ1（ｆ1'）−ｆ2（ｆ2'）間 状態 ２ ２速ロックアップ ｆ2（ｆ2'）−ｆ3（ｆ3'）間 状態 ３ ３速ロックアップ ｆ3（ｆ3'）−ｆ4（ｆ4'）間 状態 ４ ４速ロックアップ ｆ4（ｆ4'）より右側
【００１９】変速は、ＡＴの変速状態が変化した場合
（またはロックアップオン／オフ）、すなわち、変速マ
ップにおける現在の領域が従前の領域と異なる場合に実
行される。なお、ＡＴの状態変化を判断するにあたり、
アップシフトの判断（状態０から状態１への変化も含
む）では、アップ関数ｆ1，ｆ2，ｆ3，ｆ4を適用し、ダ
ウンシフトの判断（状態１から状態０への変化も含む）
では、ダウン関数ｆ1'，ｆ2'，ｆ3'，ｆ4'を適用する。
従って、例えば、状態２から状態３への遷移を判断する
場合には、３速アップ関数ｆ3を適用するが、状態３か
ら状態２への遷移を判断する場合には、３速ダウン関数
ｆ3'を適用する。このように、アップシフトとダウンシ
フトとでヒステリシスを持たせることで、マップ関数近
傍における入力パラメータの変化によって、ＡＴの変速
状態が頻繁に遷移してしまうことを抑制することができ
る。
【００２０】以上のような変速判定の基本概念を踏まえ
た上で、次に、エンジンとＡＴとの統合制御について説
明する。図４は、本実施例におけるエンジンとＡＴとの
総合制御に関する制御ブロック図である。エンジンの制
御とＡＴの制御は、制御部（ＥＣＵ）１において行われ
る。ＥＣＵ１には各種センサからの情報が入力される
が、この総合制御における重要なセンサ情報としては、
アクセル開度センサ２から得られるアクセル開度θac
c、エンジン３におけるエンジン回転数センサ４から得
られるエンジン回転数Ｎｅ、ＡＴ５における車速センサ
６から得られる車速Ｖspが挙げられる。アクセル開度セ
ンサ３は、アクセル開度θacc、すなわちアクセルペダ
ルの踏み込み量を検出するセンサであり、例えばポテン
ショメータやギャップセンサ等を用いてもよい。
【００２１】エンジン制御部８は、吸入空気量を調整す
る電動スロットルバルブ７と燃料を噴射するインジェク
タ１４とを制御することにより、エンジン出力を制御す
る。スロットルバルブ７のスロットル開度は、アクセル
ペダルに繋がっているアクセルケーブルを介して機械的
に設定されるものではなく、ＥＣＵ１により算出された
行程吸入空気要求量Ｇａに基づいて設定される。行程吸
入空気要求量Ｇａは、算出部１３で算出された馬力要求
値Ｈｐに基づいて求められる。上述したように、馬力要
求値Ｈｐはドライバーが要求する加速度（負の加速度も
含む概念）を推定した値である。従って、馬力要求値Ｈ
ｐから導出されるパラメータＧａは、加速制御用の空気
要求量に相当する。
【００２２】本実施例において、エンジン制御部８は、
いわゆる「燃料主導制御」と呼ばれるエンジン制御を行
っている。ここで、「燃料主導制御」とは、行程吸入空
気要求量Ｇａを達成するために必要なスロットル開度
と、その行程吸入空気要求量Ｇａに応じて目標空燃比
（Ａ／Ｆ）を維持するために必要な燃料噴射量とを並列
して設定する手法をいう。また、「行程吸入空気要求
量」とは、１気筒が１吸気行程当たりに吸入する空気の
要求量をいう。この燃料主導制御の詳細に関しては、同
一出願人の先願である特開平１０−７３０３７号公報
（特願平８−２２８９７８号）において開示されている
ので必要ならば参照されたい。
【００２３】本実施例において重要なことは、変速の前
後においてエンジン３の出力馬力自体が変化しない点、
換言すると馬力要求値相当の馬力を出力し続ける点であ
る。そして、燃料主導制御はそれを可能にする手法の一
例にすぎず、これ以外の制御方法で実現することは当然
に可能である。なお、最終的に算出される行程吸入空気
要求量は、馬力要求値Ｈｐに基づく加速用の行程吸入空
気要求量Ｇａの他にもアイドル用の空気要求量や必要に
応じてクルーズコントロール用の空気要求量なども考慮
される。
【００２４】一方、変速制御部１０は、ＡＴ５を構成す
るクラッチやブレーキといった係合要素の締結／解放を
制御する。図５は、ＡＴ５の概略的な構造を一例として
示した図である。クランクシャフト２９の駆動力は、ト
ルクコンバータ３０を介して、タービンシャフト３１に
伝達される。タービンシャフト３１は、リアプラネタリ
ギヤ２２のサンギヤに連結されている。一方、リダクシ
ョンドライブシャフト３２は、フロントプラネタリギヤ
２１のリングギヤおよびリアプラネタリギヤ２２のキャ
リアに連結されている。２つのプラネタリギヤ２１，２
２における各メンバ（サンギヤ、キャリア、リングギ
ヤ）は、図示したように、３つの多板クラッチ（リバー
スクラッチ２３、ハイクラッチ２５、ロークラッチ２
６）、２つの多板ブレーキ（２＆４ブレーキ２４、ロー
＆リバースブレーキ２７）、ローワンウェイクラッチ２
８に連結されている。トルクコンバータ３０には、ポン
プ側とタービン側とを直結するロックアップクラッチ３
３が設けられている。このロックアップクラッチ３３
は、上述した表１における状態０以外はすべて締結状態
に設定される。
【００２５】図６は、このＡＴ５における変速段と各係
合要素の締結／解放との関係を示した表である。この表
において、○印は、該当する係合要素が締結しているこ
とを表し、ブランクは解放していることを表している。
また、◎印は、該当する駆動時のみ締結していることを
表している。さらに△印は、発進時だけ解放し、所定の
車速以上になったら締結することを表している。これに
より、このＡＴ５は前進４段、後進１段の変速を行うこ
とができる。変速制御部１０（または変速判定部１２）
は、後述する演算により、変速（またはロックアップ）
の必要性が生じた場合、油圧コントロールバルブ９に対
して、変速要求信号（またはロックアップ要求信号）を
出力する。
【００２６】馬力要求値算出部１３は、アクセル開度θ
accと車速Ｖspとの二次元マップである馬力要求値算出
マップ（図８を参照）に基づいて、馬力要求値Ｈｐを求
める。この算出マップには、アクセル開度θaccと車速
Ｖspとに対応づけて馬力要求値Ｈｐが記述されている。
馬力要求値Ｈｐをセッティングする際の基本事項として
は、アクセル開度θaccまたは車速Ｖspが増加するほ
ど、大きな馬力要求値Ｈｐを設定する。これらの入力パ
ラメータθacc，Ｖspが大きい程、ドライバーはより大
きな加速を要求していると推定されるからである。な
お、ドライバーの感性への適合は、馬力要求値Ｈｐのセ
ッティングに依存している。従って、このマップの作成
に当たっては、ドライバーが要求している加速度と実際
に体感される加速の程度とが合致するように、実験等を
通じて馬力要求値Ｈｐを最適化しておくことが重要であ
る。下記の表は、最高出力２８０psを発揮するエンジン
に関する具体的な馬力要求値Ｈｐを一例として示したも
のである。
【００２７】
【表２】
【００２８】なお、この表からわかるように、アクセル
開度θaccが小さく、かつ車速Ｖspが高い領域では、負
の馬力要求値Ｈｐが設定されている。そして、この負の
値Ｈｐは、車速Ｖspが増加する程その絶対値が大きくな
るように設定されている。高速低開度の状態において、
ドライバーはエンジンブレーキを要求しているものと推
定されるからである。
【００２９】エンジン制御およびＡＴ制御は、この馬力
要求値Ｈｐを基本パラメータとして行われている。アク
セル開度θaccは、馬力要求値Ｈｐを算出するためのパ
ラメータにすぎない。
【００３０】また、変速判定部１２は、馬力要求値Ｈｐ
と車速Ｖspとを入力パラメータとして、図３に示した全
開馬力曲線を参照して、変速判定（ロックアップ判定を
含む）を行う。現在の変速状態が適切でないと判断した
場合、変速判定部１２は、新たな変速状態に設定すべ
く、変速要求信号（１→２変速、２→３変速、３→４変
速、４→３変速、３→２変速、２→１変速のいずれか）
またはロックアップ要求信号（ロックアップクラッチ３
３の締結または解放）を出力する。
【００３１】図７は、本実施例におけるエンジン制御お
よびＡＴ制御の手順を示したフローチャートである。こ
のフローチャートは、所定の間隔（例えば１０ｍｓ）で
繰り返し実行される。まず、各種センサからからのセン
サ信号から、エンジン回転数Ｎｅ、車速Ｖsp、アクセル
開度θacc等を含めた必要なパラメータが読み込まれる
（ステップ１）。
【００３２】次に、馬力要求値算出部１３は、図８に示
した馬力要求値算出マップを参照して、馬力要求値Ｈｐ
を算出する（ステップ２）。アクセル開度θaccと車速
Ｖspとを与えると、それに対応する馬力要求値Ｈｐ（出
力パラメータ）が一意に決定される。このようにして求
められた馬力要求値Ｈｐは、エンジン制御（ステップ
３）とＡＴの変速制御（ステップ４）の双方において使
用される。
【００３３】図９は、図７におけるエンジン制御（ステ
ップ３）の手順を示したフローチャートである。まず、
ステップ２において算出された馬力要求値Ｈｐとエンジ
ン回転数Ｎｅとを下式に代入することにより、エンジン
に対するトルク要求値Ｔｑが算出される（ステップ１
１）。
【００３４】
【数１】Ｔｑ = Ｈｐ × ａ／Ｎｅ （但し、ａは定数）
【００３５】次に、エンジンがこのトルク要求値Ｔｑを
発生するのに必要な行程吸入空気要求量Ｇａを数式２よ
り算出する。
【００３６】
【数２】Ｇａ = Ｋｇｔ × Ｔｑ ＋ Ｇｚ
【００３７】そのために、まず、上式における係数Ｋｇ
ｔおよび初期値Ｇｚをマップに基づいて算出する（ステ
ップ１２およびステップ１３）。初期値Ｇｚは、実エン
ジントルクがゼロの際の行程吸入空気量である。図１０
は、エンジン回転数Ｎｅから係数Ｋｇｔを導出するマッ
プの一例である。また、図１１は、エンジン回転数Ｎｅ
から初期値Ｇｚを導出するマップの一例である。これら
のマップに記述されている係数Ｋｇｔおよび初期値Ｇｚ
の具体的な値は、エンジン回転数ごとに、行程吸入空気
量とトルクとの関係を予め実験的に計測しておき、最小
二乗法等を用いて、この関係を一次関数として近似する
ことにより求めることができる。
【００３８】そして、ステップ１１，１２，１３により
得られたパラメータＴｑ，Ｋｇｔ，Ｇｚを数式２に代入
することにより行程吸入空気要求量Ｇａを算出する（ス
テップ１４）。この要求量Ｇａに基づいて、電動スロッ
トルバルブ７のスロットル開度の設定とインジェクタ１
４の燃料噴射量の設定とが行われる（ステップ１５）。
【００３９】以上のようなエンジン制御を行うことによ
り、エンジンは馬力要求値Ｈｐ相当の馬力を出力し、変
速が実行された場合であっても出力馬力が変化すること
はない。なお、行程吸入空気要求量Ｇａは、上記の手法
以外にも、トルク要求値Ｔｑと行程吸入空気要求量Ｇａ
との関係を直接的に規定したマップを用いて算出するこ
とも可能である。
【００４０】図１２は、図７における変速制御（ステッ
プ４）の手順を示したフローチャートである。まず、ス
テップ２１において、前回（すなわち本フローチャート
の直前の実行時）における変速状態が状態０、すなわち
１速ロックアップフリーと判断されていた場合、図１３
のステップ３１へ進む。このステップでは、現在の車速
Ｖspが１速アップ基準値ｆ1(Hp)より大きいか否かが判
断される。ここで、１速アップ基準値ｆ1(Hp)は、１速
アップ関数ｆ1において、ある馬力要求値に対応する車
速であり、変速（この場合は１速ロックアップへのシフ
ト）判定のしきい値である。車速Ｖspが１速アップ基準
値ｆ1(Hp)以下である場合、現在の車速Ｖspは１速ロッ
クアップフリー（状態０）で馬力要求値Ｈｐ相当を出力
可能な車速以下であるため、ＡＴ５の変速状態を変える
必要はない。従って、そのままリターンへと進み、図７
のフローチャートの次の実行を待つ。
【００４１】一方、車速Ｖspが基準値f1(Hp)より大きい
場合、すなわち、１速ロックアップの状態でも馬力要求
値Ｈｐ相当を出力可能な車速となった場合には、ＡＴ５
の変速状態を状態０から状態１へ変更する（ステップ３
２）。そして、変速判定部１２は、１速ロックアップを
指示する旨の信号を油圧コントロールバルブ９へ出力し
た後（ステップ３３）、リターンへと進む。これによ
り、解放していたロックアップクラッチ３３を締結する
指示が出される。
【００４２】次に、図１２のステップ２２において、前
回の変速状態が状態１、すなわち、１速ロックアップだ
った場合、図１４のステップ４１へ進む。このステップ
では、現在の車速Ｖspが１速ダウン基準値ｆ1'(Hp)より
小さいか否かが判断される。車速Ｖspがこの基準値f1'
(Hp)より小さい場合、その車速Ｖspで馬力要求値Ｈｐを
出力するエンジン回転数Ｎｅに設定するためにはダウン
シフトしなければならない。従って、変速判定部１２
は、ＡＴ５の変速状態を状態１から状態０に変更し（ス
テップ４２）、１速ロックアップフリーを指示した後に
（ステップ４３）、リターンへと進む。
【００４３】一方、ステップ４１において、車速Ｖspが
この基準値f1'(Hp)以上の場合、車速Ｖspが２速アップ
基準値f2(Hp)より大きいか否かがさらに判断される（ス
テップ４４）。ステップ４４の条件に合致する場合、２
速ロックアップで馬力要求値Ｈｐ相当を出力可能な車速
（エンジン回転数）になったため、ＡＴ５の変速状態を
状態１から状態２へ変更すると共に（ステップ４５）、
２速へのアップシフトが指示される（ステップ４６）。
逆に、ステップ４４の条件に合致しない場合、変速を実
行する必要はないため、そのままリターンへと進む。
【００４４】また、図１２のステップ２３において、前
回の変速状態が状態２、すなわち、２速ロックアップだ
ったと判断された場合、図１５のステップ５１へ進む。
このステップでは、現在の車速Ｖspが２速ダウン基準値
ｆ2'(Hp)より小さいか否かが判断される。この条件に合
致する場合は、ＡＴ５の変速状態を状態２から状態１に
変更すると共に（ステップ５２）、１速へのダウンシフ
トが指示される（ステップ５３）。また、ステップ５１
の条件に合致しない場合は、車速Ｖspが３速アップ基準
値f3(Hp)より大きいか否かがさらに判断される（ステッ
プ５４）。そして、この条件に合致する場合、ＡＴ５の
変速状態を状態２から状態３へ変更すると共に（ステッ
プ５５）、３速へのアップシフトが指示される（ステッ
プ５６）。
【００４５】さらに、図１２のステップ２４において、
前回の変速状態が状態３、すなわち、３速ロックアップ
だったと判断された場合、図１６のステップ６１へ進
む。このステップでは、現在の車速Ｖspが３速ダウン基
準値ｆ3'(Hp)より小さいか否かが判断される。この条件
に合致する場合は、ＡＴ５の変速状態を状態３から状態
２に変更すると共に（ステップ６２）、２速へのダウン
シフト指示される（ステップ６３）。また、ステップ６
１の条件に合致しない場合は、車速Ｖspが４速アップ基
準値f4(Hp)より大きいか否かがさらに判断される（ステ
ップ６４）。そして、この条件に合致する場合には、Ａ
Ｔ５の変速状態を状態３から状態４へ変更すると共に
（ステップ６５）、４速へのアップシフトが指示される
（ステップ６６）。
【００４６】最後に、図１２のステップ２４において、
前回の変速状態が状態３でない、すなわち、状態４（４
速ロックアップ）だったと判断された場合、図１７のス
テップ７１へ進む。このステップでは、現在の車速Ｖsp
が４速ダウン基準値ｆ4'(Hp)より小さいか否かが判断さ
れる。この条件に合致する場合は、ＡＴ５の変速状態を
状態４から状態３に変更すると共に（ステップ７２）、
３速へのダウンシフトが指示される（ステップ７３）。
また、ステップ７１の条件に合致しない場合は、ダウン
シフトを指示することなくリターンへと進む。
【００４７】このように、馬力要求値Ｈｐおよび車速Ｖ
spに基づいて、エンジン３とＡＴ５の制御を行うことに
よって、ドライバーが意図している加速度を忠実に反映
した走行性を確保することができる。このことを説明す
るため、次の２つのケースについて考える。
【００４８】まず、第１のケースは、馬力要求値Ｈｐが
４０psで、車速Ｖspが５０km/h弱から加速しているケー
スである（図３において矢印ａの方向に変化するケー
ス）。この場合、上述したエンジン制御によってエンジ
ンは４０psを出力しており、ＡＴ５は２速に設定されて
いる。車速Ｖspが５０km/hを超えると、３速へのアップ
シフトが生じる。車速Ｖspが５０km/h直前の２速の状態
と、アップシフト後の３速の状態とでは、エンジン回転
数は比較的大きく変化するものの、エンジン出力は４０
psのままに保たれている。従って、ＡＴのギヤ効率がほ
ぼ同じと考えれば、アップシフトの前後において、車両
の加速度に実質的な変化は生じない。すなわち、ドライ
バーがアクセルの踏み込み量を一定に保って加速してい
る限り、アップシフトが生じた場合であっても、アップ
シフト前の加速が引き続き維持される。このように、本
実施例におけるシステムでは、アップシフトが起こった
場合でも加速度の変化が生じないため、加速度の変化に
起因した不快感をドライバーに与えることなく、ドライ
バーのイメージ通りの走り（加速感）を確保することが
できる。
【００４９】これに対して、従来技術のように、スロッ
トル開度と車速とを入力パラメータとした変速マップを
用いて変速判定を行った場合、アクセルの踏み込み量が
一定ならば、アップシフトにより加速度が減少してしま
う。その結果、意図していない減速により、ドライバー
に不快感を与えてしまうおそれがあるといった問題があ
る。また、アップシフト前と同じ加速度を変速後に確保
するためは、アクセルを踏み足しという余分な操作が必
要となり、それによってドライバーが意図していないよ
うなダウンシフトが発生してしまうおそれがある。この
ような意図しないダウンシフトを防止するためには、変
速マップを一層的確にセッティングする必要があるた
め、セッティングに労力を要するといった問題もある。
このような問題は、馬力要求値と車速とを入力パラメー
タとした変速判定を行うことにより解消することができ
るため、本システムのメリットは非常に大きい。
【００５０】次に、第２のケースとして、登坂路におい
てドライバーが少し加速したいと思いアクセルを踏み足
すようなケースを考える（図３において矢印ｂの方向に
変化するケース）。変速段が３速かつ馬力要求値が４０
psであり、車速が50km/hを維持した状態で、ドライバー
はアクセルを踏み足す操作を行ったとする。この操作に
より、馬力要求値が５０psを超えてしまった場合、３速
ダウン関数ｆ3'と交差した時点で、２速へのダウンシフ
トが生じる。しかしながら、ダウンシフトが生じても加
速度は変速前と同様の変化率で推移する。従って、従来
の変速判定によるダウンシフトで起こりうるような加速
度の急激な増加は生じず、また、アクセルの踏み戻しと
いった操作をドライバーが行う必要性もない。その結
果、本実施例のようなシステムを用いることにより、第
１のケースと同様の理由で、ダウンシフトが生じた場合
であっても、ドライバーのイメージ通りの走りを確保す
ることができる。
【００５１】
【発明の効果】このように本発明によれば、アクセル開
度および車速からドライバーの要求する加速度を推定
し、その推定値である馬力要求値を考慮してＡＴの変速
判定を行っている。このような変速判定に基づいた変速
を行うことで、ドライバーがアクセルの踏み込み量を変
えなくても、変速前と同様の加速度を変速後において維
持することができる。従って、ドライバーがイメージし
ている走りに忠実な走行性を確保することが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジンおよび自動変速機の総合制御システム
の概念図
【図２】３速における全開馬力曲線を示した図
【図３】馬力全開曲線を用いた実際の変速マップ
【図４】エンジンおよびＡＴの総合制御の制御ブロック
図
【図５】ＡＴの概略的な構造図
【図６】変速段と各係合要素の締結状態との関係を示し
た表
【図７】エンジンおよびＡＴの制御手順を示したフロー
チャート
【図８】馬力要求値算出マップを説明するための図
【図９】図７のエンジン制御の手順を示したフローチャ
ート
【図１０】エンジン回転数から係数を導出するマップの
一例
【図１１】エンジン回転数から初期値を導出するマップ
の一例
【図１２】図７の変速制御の手順を示したフローチャー
ト
【図１３】図１２における状態０時の手順を示したフロ
ーチャート
【図１４】図１２における状態１時の手順を示したフロ
ーチャート
【図１５】図１２における状態２時の手順を示したフロ
ーチャート
【図１６】図１２における状態３時の手順を示したフロ
ーチャート
【図１７】図１２における状態４時の手順を示したフロ
ーチャート
【符号の説明】
１ 制御部（ＥＣＵ）、 ２ アクセル開度セ
ンサ、３ エンジン、 ４ エンジン
回転数センサ、５ ＡＴ、 ６
車速センサ、７ 電動スロットルバルブ、 ８ エ
ンジン制御部、９ 油圧コントロールバルブ、 １０
変速制御部、１１ トルクコンバータ、 １２
変速判定部、１３ 馬力要求値算出部、 １４
インジェクタ ２１ フロントプラネタリ、 ２２ リアプラネタ
リ、２３ リバースクラッチ、 ２４ ２＆４ブ
レーキ、２５ ハイクラッチ、 ２６ ロー
クラッチ、２７ ロー＆リバースブレーキ ２８ ロ
ーワンウェイクラッチ、２９ クランクシャフト、
３０ トルクコンバータ、３１ タービンシャフ
ト、 ３２ リダクションドライブシャフト、３
３ ロックアップクラッチ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年１０月５日（１９９９．１０．
５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】
【従来の技術】アクセルペダルと機械的に繋がっていな
い電動スロットルバルブは、アクセルの踏み込み量に対
してスロットル開度を任意に設定することができる。従
って、アクセルフィーリングを制御システム側で自由に
設定できるというメリットがある。本願の発明者は、こ
の電動スロットルバルブを用いたエンジンを自動変速機
（以下、ＡＴという）と組み合わせて、これらを総合的
に制御するシステムの研究を進めている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D041 AA41 AA51 AB01 AC01 AC15 AC18 AD02 AD05 AD10 AD51 AE03 AE04 AE31 3G093 AA05 BA14 CA06 CA07 CB07 DA00 DA01 DA06 DB05 EA01 EA06 EA09 EB03 EC01 FA03 FA10 FA11 FA12 FB05

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】馬力要求値に相当する馬力を発生するエン
    ジンに用いられる自動変速機の制御装置において、 アクセル開度を検出する第１の検出手段と、 車速を検出する第２の検出手段と、 前記第１の検出手段により検出されたアクセル開度と前
    記第２の検出手段により検出された車速とに基づいて、
    ドライバーが要求している加速度の推定値である馬力要
    求値を算出する算出手段と、 前記馬力要求値に基づき、前記自動変速機の変速判定を
    行う判定手段とを有することを特徴とする自動変速機の
    制御装置。
  2. 【請求項２】馬力要求値に相当する馬力を発生するエン
    ジンに用いられる自動変速機の制御装置において、 アクセル開度を検出する第１の検出手段と、 車速を検出する第２の検出手段と、 前記第１の検出手段により検出されたアクセル開度と前
    記第２の検出手段により検出された車速とに基づいて、
    ドライバーが要求している加速度の推定値である馬力要
    求値を算出する算出手段と、 変速判定規則を参照して、前記馬力要求値と前記第２の
    検出手段により検出された車速とに基づき、前記自動変
    速機の変速判定を行う判定手段とを有し、 前記変速判定規則は、前記自動変速機の変速段ごとに得
    られた複数の全開馬力特性線に基づいて作成されてお
    り、前記馬力全開特性線は、アクセル全開時における車
    速と前記エンジンの出力馬力との関係を示していること
    を特徴とする自動変速機の制御装置。
  3. 【請求項３】前記算出手段は、アクセル開度と車速とに
    対応づけて馬力要求値が記述された馬力要求値算出規則
    を参照することにより、前記馬力要求値を算出すること
    を特徴とする請求項１または２に記載された自動変速機
    の制御装置。
  4. 【請求項４】前記馬力要求値算出規則には、アクセル開
    度が小さくかつ車速が高い領域においては、負の馬力要
    求値が記述されていることを特徴とする請求項３に記載
    された自動変速機の制御装置。
  5. 【請求項５】前記変速判定規則には、前記変速段ごと
    に、変速を許可する最高車速に関するリミットが設定さ
    れていることを特徴とする請求項２に記載された自動変
    速機の制御装置。
  6. 【請求項６】前記変速判定規則には、前記変速段ごと
    に、変速を許可する最低車速に関するリミットが設定さ
    れていることを特徴とする請求項２に記載された自動変
    速機の制御装置。
  7. 【請求項７】前記変速判定規則には、前記自動変速機に
    おける変速状態のそれぞれを、異なる前記全開馬力特性
    線で囲まれた領域に対応づけられており、 前記判定手段は、前記変速判定規則における現在の領域
    が従前の領域と異なる場合に、変速を指示することを特
    徴とする請求項２に記載された自動変速機の制御装置。
  8. 【請求項８】馬力要求値に基づいて、エンジンと自動変
    速機とを総合的に制御する制御装置において、 アクセル開度を検出する第１の検出手段と、 車速を検出する第２の検出手段と、 エンジン回転数を検出する第３の検出手段と、 前記第１の検出手段により検出されたアクセル開度と前
    記第２の検出手段により検出された車速とに基づいて、
    ドライバーが要求している加速度の推定値である馬力要
    求値を算出する第１の算出手段と、 前記馬力要求値と前記第３の検出手段により検出された
    エンジン回転数とに基づいて、前記エンジンが前記馬力
    要求値に相当する出力を生じるような行程吸入空気要求
    量を求める第２の算出手段と、 前記行程吸入空気要求量に基づいて、インジェクタの燃
    料噴射量とスロットルバルブのスロットル開度とを設定
    するエンジン制御手段と、 変速判定規則を参照して、前記馬力要求値と前記第２の
    検出手段により検出された車速とに基づき、前記自動変
    速機の変速判定を行う判定手段とを有し、 前記変速判定規則は、前記自動変速機の変速段ごとに得
    られた複数の全開馬力特性線に基づいて作成されてお
    り、前記馬力全開特性線は、アクセル全開時における車
    速と前記エンジンの出力馬力との関係を示していること
    を特徴とするエンジンと自動変速機との制御装置。
  9. 【請求項９】前記第２の算出手段は、前記馬力要求値と
    前記第３の検出手段により検出されたエンジン回転数と
    に基づいて、トルク要求値を算出し、当該トルク要求値
    から行程吸入空気要求量を算出することを特徴とする請
    求項８に記載されたエンジンと自動変速機の制御装置。
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