JP2572575Y2 - 車両用自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、例えば自動車に用いるのに適する変速機の
変速制御を行うための車両用自動変速機の制御装置に関
する。

＜従来の技術＞ 従来、自動車等に用いられる変速機の変速動作を、車
速とスロットル開度や吸気管負圧などのエンジン負荷と
に応じて自動的に行うようにした自動変速機では、車速
及びエンジン負荷に応じて予め設定されたアップシフト
及びダウンシフト用変速線に従って自動的に変速するよ
うにされている。

一般に、この変速特性は、予め一定条件下の走行に合
わせて設定されており、全ての走行条件に適合させるこ
とは難しい。特に、山間地等では、登坂路や降坂路及び
大気圧の低い高地を走行することが多く、登坂路では登
坂抵抗により実質的にエンジン出力が低下した状態とな
り、高地では実際にエンジン出力が低下する。そのた
め、平坦路や低地を走行する時と同等の加速感を得るに
は、運転者が、アクセルペダルを大きく踏み込んだり、
シフトレバーを切替えて低速段を選択したり、或るいは
予め複数の走行パターンに合せて設定された変速特性の
内の１つをスイッチ操作により選択的に切替えたりする
等、その切替え操作を走行中に行うという煩わしさがあ
った。また、降坂路を走行する場合、運転者はアクセル
ペダルを戻すが、この時、意に反して自動変速機により
シフトアップの変速動作を生じてエンジンブレーキが低
下する場合があり、その場合には、ブレーキペダルを踏
んだり、シフトレバーを切替えて低速段を選択してエン
ジンブレーキを働かせる等、操作が煩わしいものとなっ
ている。

例えば、特公昭51−27054号公報や特公昭58−27420号
公報に開示されているように、勾配センサ及び他の複数
のセンサを用いて変速特性を自動的に切替えることが考
えられるが、多くのセンサを用いると装置が複雑にな
り、特に勾配センサに於いて、前後方向の加速度の影響
を受けないようにしたものは、システムが複雑になって
部品コストが高騰化するという問題がある。

＜考案が解決しようとする課題＞ このような従来技術の問題点に鑑み、本考案の主な目
的は、多くのセンサを用いることなく簡単にその時の走
行状態に応じて自動的に好適な変速特性を変更するよう
に改良された車両用自動変速機の制御装置を提供するこ
とにより達成される。

［考案の構成］ ＜課題を解決するための手段＞ このような目的は、本考案によれば、車速及びエンジ
ン負荷に応じて予め設定された変速特性に従って自動的
に変速動作を行う自動変速制御手段を備える流体式トル
クコンバータ付自動変速機と、特定の走行条件下に於て
エンジン負荷とエンジン回転数とに応じて予測されるエ
ンジントルクを予め記憶している予測エンジントルク記
憶手段と、実車速の変化率から与えられるエンジントル
クを算出する実エンジントルク算出手段と、変速指令が
出た後から前記トルクコンバータがカップリング状態と
なるまでの所定時間を経過した際に前記予測エンジント
ルク値とエンジントルク値との比較を行った結果に応じ
て前記変速特性を変更する手段とを有することを特徴と
する車両用自動変速機の制御装置を提供することにより
達成される。

＜作用＞ このようにすれば、変速指令が出た後からトルクコン
バータがカップリング状態となるまでの所定時間を経過
した際には、トルクコンバータがカップリング状態にな
っていることから、その時にはエンジン出力トルクがそ
のまま変速機に出力されるため、予測エンジントルク値
と実エンジントルク値とを比較して、好適な自動変速制
御を行うことができる。例えば登坂路走行する場合に
は、その時の走行条件に基づいて、予め記憶している予
測エンジントルク値に対して実走行時の実エンジトルク
値が小さくなるため、その場合には、変速特性を通常よ
りも高車速側にてアップシフトの変速動作が生じるよう
に変更することにより、登坂路に於いて比較的高車速に
達するまでより低い変速段にて走行することができる。

＜実施例＞ 以下、本考案の好適実施例を添付の図面について詳し
く説明する。

第１図は、本考案が適用された自動車の自動変速機の
概要を示す模式図である。第１図に於いて、エンジン１
には自動変速機２が連結されており、自動変速機２内に
はロックアップクラッチ3a付トルクコンバータ３及び例
えばホールドクラッチ付前進４段後進１段のギア変速装
置４が内蔵されている。ギア変速装置４のファイナルド
ライブギア4aには駆動輪５に連結される差動装置６のリ
ングギアが噛み合っており、エンジン１の出力トルク
が、トルクコンバータ３及びギア変速装置４を介して駆
動輪５に伝えられる。

上記自動変速機２の各変速段は、車速信号とエンジン
負荷としてのスロットル開度信号とに応じて自動変速制
御手段としてのコントロールユニット７により自動的に
変速するように制御される。コントロールユニット７
は、一般的な回路の組み合わせからなり、CPU、ROM、RA
M、入出力回路7a、7bを有している。入力回路7aには、
ファイナルドライブギア4a近傍に設けられた車速センサ
８から例えばパルス信号が車速信号として入力されてい
ると共に、エンジン１の図示されないスロットルボディ
に取付けられたスロットル開度センサ９からも例えば電
圧信号がスロットル開度信号として入力されている。
尚、入力回路7aには、変速制御の条件として用いるため
にエンジン回転数センサ10からのエンジン回転数の信号
が入力されている。

コントロールユニット７内では、CPUやROM、RAMを用
いて、入力回路7aに入力された各信号に応じた変速のマ
ップ制御が行われる。コントロールユニット７の出力回
路7bから、油圧制御回路11のシフトコントロール及びロ
ックアップコントロール等の各ソレノイドバルブに変速
制御信号及びロックアップ制御信号が出力される。この
油圧制御回路11により自動変速機２の各変速段のギアが
自動的に切替えられるようになっている。

第２図は、本考案に基づく制御のフローを示す図であ
り、変速特性の一例を示す第３図を参照して変速の作動
要領を以下に示す。

第２図に示されるように、ステップST1に於いて、ス
ロットル開度センサ９からのスロットル開度TH・エンジ
ン回転数センサ10からのエンジン回転数Ne・車速センサ
８からの車速Ｖの各検出値を読み込む。次のステップST
2では、トルクコンバータ３のカップリング状態を判別
する。このカップリング状態を判別するのは、トルクコ
ンバータの入出力回転速度比が約0.8となるカップリン
グポイントに達すると、トルクコンバータのトルク比が
１となり、トルク増幅作用がなくなって、エンジンの出
力トルクがそのまま変速機に伝達される状態になるため
であり、後述する予測エンジントルク値と実エンジント
ルク値との比較をこのカップリング状態下に於て簡単に
行い得るからである。更に、カップリング状態を判別す
る手法としては、変速後或る時間（所定時間）が経過し
た時点で、ほぼカップリング状態となっていることか
ら、予め変速マップに対応させて、カップリング状態か
どうかを判別する領域を定めておくようにすると良い。

ステップST2に於いて、上記したいずれかの方法を用
いてカップリング状態の有無の判別を行って、カップリ
ング状態である場合にはステップST3に進む。ステップS
T3では、コントロールユニット７内のROMに記憶してい
る平坦路走行等の特定の走行条件下に於て予め求めてお
いたスロットル開度とエンジン回転数とに応じた予測エ
ンジントルク値マップに基づいて、カップリング時の予
測エンジントルク値Tyの検索を行う。尚、上記特定の走
行条件としては、傾斜、気圧、積載量、補機などの条件
を加味すると良い。次のステップST4で、車速の変化率
である車速Ｖを時間で微分した加速度に、車重及びギア
比を加味した係数Ｋを乗じて次式により実エンジントル
ク値Tjを求める。

Tj←Ｋ×dV/dt 次のステップST5に於いて、予測エンジントルク値Ty
と上式により求められた実エンジントルク値Tjとを比較
する。即ち、例えば登坂路の場合には傾斜による後退ト
ルクが作用するため、その時のスロットル開度及びエン
ジン回転数に応じた予測エンジントルク値Tyに対して実
エンジントルク値Tjの方が小さくなる。ステップST5に
於いて、予測エンジントルク値Tyに対して実エンジント
ルク値Tjの方が同じか大きい場合には、即ち登坂路等の
走行状態ではない場合にはステップST6に進む。ステッ
プST6では、第３図の実線で示される変速線による変速
特性を有する通常の変速マップに基づいた変速動作の制
御を行って、次のステップST7に於いてフラグＦを０に
して、ステップST1に戻る。

前記したステップST2に於いてカップリング状態でな
い時にはステップST8に進み、そのステップST8に於いて
フラグＦが１であるか否かを判別する。フラグＦが１で
ない場合にはステップST6に進み、以後前記と同様の制
御を行う。このステップST8に於いてフラグＦが１であ
る場合、また、ステップST5に於いて予測エンジントル
ク値Tyに対して実エンジントルク値Tjの方が小さい場合
には、ステップST9に進む。尚、ステップST5に於いては
単純な比較だけではなく、予測エンジントルク値Tyに対
して実エンジントルク値Tjの方が所定量小さい場合にス
テップST9に進むようにしても良い。ステップST9では、
通常の変速線に対してより高車速側にてアップシフトを
行うようにされた第３図の想像線で示される変速線によ
る変速特性を有する高車速変速マップに持ち替えて変速
動作の制御を行う。この場合には、次のステップST10に
於いてフラグＦを１にして、ステップST1に戻る。

ところで、通常の変速マップを用いたままの場合に
は、例えば登坂路走行時に車速が下がってダウンシフト
の変速動作が行われた場合には、元の車速に戻そうとし
たり或いはより一層車速を上げて走行しようとする際に
運転者がアクセルペダルを踏み込んで、低変速段に於け
る大きな加速をもって走行しようとしても、すぐに変速
線を横切ってアップシフトの変速動作が行われてしまっ
て、運転者の望む加速を得られない場合がある。しかし
ながら本考案によれば、前記したように登坂路走行状態
などを判別して、その場合にはより高車速側でアップシ
フトが行われるように、前記したようにカップリング状
態になった後に変速特性を変更するため、比較的高車速
に達するまで低変速段を維持した状態の大きな加速かつ
カップリング状態による違和感のない加速感をもって走
行することができる。

尚、本実施例では通常変速マップと高車速変速マップ
とを持ち替えるようにしたが、ステップST5に於ける比
較結果に応じかつその差から算出される補正係数を通常
変速マップの変速特性に掛け合わせて、通常変速マップ
に於ける変速線を変更させるようにしても良い。また、
本実施例では登坂路について示したが、高地のような大
気圧の低い所を走行する場合にも、低地走行に対して同
一のスロットル開度では実エンジントルクが低下して、
運転者の望む加速を得られない場合があるが、本考案に
よる制御を行うことにより加速性を向上し得る。ところ
で、降坂路走行時でも高車速変速マップを用いて比較的
高車速に於いて低変速段による大きなエンジンブレーキ
を得るようにすると良いが、この場合には実エンジント
ルク値Tjの方が大きいことを判別することにより制御可
能である。

［考案の効果］ このように本考案によれば、変速指令が出た後からト
ルクコンバータがカップリング状態となるまでの所定時
間を経過した際にはトルクコンバータがカップリング状
態になっていることから、その時にはエンジン出力トル
クがそのまま変速機に出力されるため、そのカップリン
グ状態になった後に予測エンジントルク値と実エンジン
トルク値とを比較することができ、好適な自動変速制御
を行うことができる。例えば登坂路走行時など、予め記
憶している予測エンジントルク値に対して実走行時の実
エンジントルク値が小さい場合には、通常の変速特性に
対して高車速側にてアップシフトの変速動作を行うよう
に変速特性を変更することにより、比較的高車速に達す
るまで通常より低い変速段にて走行することができるた
め、登坂路等に於ける加速性を向上し得ると共に、カッ
プリング状態で予測エンジントルク値を算出して実エン
ジントルク値との比較を行った結果に応じて変速特性を
変更することから、勾配センサを用いたり複雑なシステ
ムを用いることなく、上記変速制御を行うことができ、
制御装置を簡単かつ低廉化し得るなど、その効果は極め
て大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案が適用された自動車の自動変速機の概
要を示す模式図である。 第２図は、本考案に基づく制御のフロー図である。 第３図は、自動変速機の変速特性の１例を示す図であ
る。 １…エンジン、２…自動変速機、３…トルクコンバー
タ、3a…ロックアップクラッチ、４…ギア変速装置、4a
…ファイナルドライブギア、５…駆動輪、６…差動装
置、７…コントロールユニット、7a…入力回路、7b…出
力回路、８…車速センサ、９…スロットル開度センサ、
10…エンジン回転数センサ、11…油圧制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｈ 63:12

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】車速及びエンジン負荷に応じて予め設定さ
   れた変速特性に従って自動的に変速動作を行う自動変速
   制御手段を備える流体式トルクコンバータ付自動変速機
   と、特定の走行条件下に於てエンジン負荷とエンジン回
   転数とに応じて予測されるエンジントルクを予め記憶し
   ている予測エンジントルク記憶手段と、実車速の変化率
   から与えられるエンジントルクを算出する実エンジント
   ルク算出手段と、変速指令が出た後から前記トルクコン
   バータがカップリング状態となるまでの所定時間を経過
   した際に前記予測エンジントルク値と実エンジントルク
   値との比較を行った結果に応じて前記変速特性を変更す
   る手段とを有することを特徴とする車両用自動変速機の
   制御装置。