JPH01116358A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は自動変速機の制御装置に関するものである。

（従来技術） 自動変速機は、あらかじめ定められた変速特性に基づい
て変速制御が行われる。この変速特性は、自動変速機が
車両用の場合は、エンジン負荷と車速との両方をパラメ
ータとして作成されているのが一般的である。そして、
この変速特性を複数種用意、例えばエコノミモードと該
エコノミモードよりも高い車速で変速が行われるように
したパワーモードとの２種類を用意して、運転者のマニ
ュアル操作によっていずれか所望の変速特性を任意に選
択し得るようにしたものが既に実用化されている。

を述のように、エンジン負荷と車速とをパラメータとし
て設定された変速特性（以下基本変速特性という）は、
その変速ラインが、エンジン負荷が大きいほど変速され
るときの車速か大きくなるように設定されている。そし
て、このような基本変速特性は、一般に、平地すなわち
勾配があまり大きくない走行路を走行するのに適したも
のとして設定されているのが一般的である。

ところで、勾配が大きい走行路を走行する場合、基本変
速特性による変速制御を行ったのでは、駆動力が不足気
味となり（上り勾配の場合）、あるいは十分なエンジン
ブレーキを確保しにくいことになる（下り勾配の場合）
。

このため従来、特開昭５６−９７５６４号公報に示すよ
うに、走行路の勾配が大きいときは、基本変速特性のう
ちエンジン負荷が最大（アクセル全開に相当）のときの
変速ラインのみを使用して変速制御を行うようにしたも
のが提案されている。このようにすることによって、基
本変速特性の変速ラインにより設定されている車速の上
限値を事実−ヒの変速ライン（車速感応変速特性）とし
て、上述した駆動力不足のような事態が解消される。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前記特開昭５６−９７６５４号公報記載
のものでは、駆動力が過度に大きくなり過ぎてしまうと
いう問題を生じる。すなわち、運転者は、アクセル全開
のまま長時間走行することは極めてまれであり″、一般
には、勾配が大きくともいわゆる部分負荷と呼ばれるよ
うにアクセル開度は全開よりもかなり小さいものとなる
。したがって、運転者の要求する駆動力をはるかに越え
た大きな駆動力が発生される事態が多くなり、このこと
はコーナリング中におけるタイヤの横力が不足気味とな
って、コーナリングを安定して行う上で好ましくない。

特に大きな一ヒリ勾配と下り勾配とが繰り返される、す
なわちアップダウンの連続するような山岳路は、いわゆ
るワインティングロードと呼ばれるようにコーナ（カー
ブ）が連続して存在するものであり、したがって、コー
ナリング時の安定性というものをいかに確保するかが重
要となる。

したがって、本発明の目的は、勾配の大きい走行路での
十分な駆動力あるいはエンジンブレーキを確保しつつ、
コーナリングを安定して行えるようにした自動変速機制
御装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段、作用）前述の目的を達
成するため、本発明においては、次のような構成としで
ある。すなわち、第１２図に示すように、 所定の変速特性に基づいて自動変速機の変速制御を行う
変速制御手段と、 走行路の勾配を検出する勾配検出手段と、前記変速制御
に用いる変速特性として、走行路の勾配が小さいときは
エンジン負荷と車速とをパラメータとする基本変速特性
に設定すると共に、走行路の勾配が大きいときは車速の
みをパラメータとする車速感応変速特性に設定する変速
特性変更手段と、 を備え、前記車速感応変速特性における変速ラインが、
前記基本変速特性における変速ラインによって設定され
る中間エンジンの負荷に対応する車速となるように設定
されている、 ような構成としである。

このような構成とすることによって、部分負荷時にあっ
ても、車速感応変速特性による変速制御によって基本変
速特性による変速制御の場合に比して十分な駆動力ある
いはエンジンブレーキが確保される。そして、車速感応
変速特性による変速ラインは、基本変速特性を勘案して
過度に車速が人きくなり過ぎないように、すなわち駆動
力が大きくなり過ぎないようにしであるので、タイヤの
横力の余裕をもたせて、コーナリングを安定して行うこ
とができる。

（実施例） 以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する
。

五体週羞 第１図において、ｌはエンジン、２は自動変速機であり
、エンジンｌの出力が自動変速機２を介して、図示を略
す駆動輪へ伝達される。

自動変速機２は、トルクコンバータ３と遊星歯車式多段
変速機構４とから構成されている。このトルクコンバー
タ３は、ロックアツプクラッチ（図示路）を備え、ロッ
クアツプ用のソレノイド５の励磁、消磁を切換えること
により、ロックアツプのＯＮ（締結）　、ＯＦＦ　（解
除）がなされる。また、変速機構４は、実施例では前進
４段とされ、既知のように複数個の変速用ソレノイド６
に対する励磁、消磁の組合せを変更することにより、所
望の変速段とされる。勿論、−１−２各ソレノイド５．
６は、ロックアツプ用あるいは変速用の油圧式アクチュ
エータの作動態様を切換えるものであるが、これ等のこ
とは従来から良く知られている事項なので、これ以上の
説明は省略する。

第１図中１０はマイクロコンピュータを利用して構成さ
れた制御ユニットで、これには各センサあるいはスイッ
チ１１Ｎ１５からの信号が入力される。上記センサ１１
は、アクセル踏込徹すなわちアクセル開度を検出するも
のである。センサ１２は車速を検出するものである。セ
ンサ１３はブレーキの作動を検出するものである。セン
サ１４は、自動変速機２の現在のギア位置すなわち変速
段を検出するものである。スイッチ１５は、変速特性と
して、後述するパワーモードとエコノミモードとのいず
れか一方をマニュアル式に選択するためのものである。

また、制御ユニットｌＯからは、スロットルアクチュエ
ータ７および前記各ソレノイド５，６に出力される。こ
のスロットルアクチュエータ７は、エンジンｌの吸気通
路に設けたスロットル弁８を駆動するもので、制御ユニ
ット１０は、アクセル踏込量に対応したスロットル開度
となるようにアクチュエータ７を制御する。

なお、制御ユニットｌＯは、基本的にＣＰＵ、ＲＯＭ、
ＲＡＭ％ＣＬＯＣＫ　（ソフトタイマ）を備える他、Ａ
／ＤあるいはＤ／Ａ変換器さらには入出力インターフェ
イスを有するが、これ等はマイクロコンピュータを利用
する場合の既知の構成なので、その説明は省略する。な
お、以下の説明で用いる変速特性（マツプ）等は、制御
ユニット１０のＲＯＭに記憶されているものである。

良凰囚上 次に、本実施例で用いられる変速特性について、第２図
〜第５図を参照しつつ説明する。この変速特性としては
、基本的に、エンジン負荷としてのアクセル踏込量およ
び車速をパラメータとして作成された基本変速特性と、
車速のみをパラメータとして作成された車速感応変速特
性と、９２種類を有する。そして、この両方の変速特性
に対して、パワーモードとエコノミモードとの各々を設
定するようにしである。

これ等の変速特性についてより具体的に説明すると、第
２図、第３図はそれぞれ基本変速特性であり、第２図が
エコノミモードであり、第３図がパワーモードの場合を
示している。このパワーモード（第３図）の場合は、エ
コノミモード（第２図）の場合よりも、より高い車速で
変速がなされるように設定されている。一方、第４図、
第５図はそれぞれ車速感応変速特性であり、第４図がエ
コノミモードであり、第５図がパワーモー、ドの場合を
示している。この車速感応変速特性においても、パワー
モード（第５図）の場合はエコノミモード（第４図）の
場合よりも、より高い車速で変速がなされるように設定
されている。

ここで、車速感応変速特性について、エコノミモードの
場合を例にして、基本変速特性と比較しつつ詳述する。

先ず、車速感応変速特性は、ワインティングロードで多
用されるようなアクセル踏込量の範囲（はぼ４／８開度
以下）では、基本変速特性よりもより高い車速で変速が
行われるように変速ラインを設定して、道路がワインテ
ィングロードとされることが多い高地（空気密度率）で
の走行に伴なうエンジン出力の不足をカバーするように
設定しである。また、重速感応変速特性の変速ラインは
、アクセル踏込徹が極めて大きくなったときに過度に駆
動力が大きくならないようにする点も考慮して設定され
ている。すなわち、基本変速特性（第２図）の１速でと
り得る車速の上限値は約５０　Ｋ　ｍ　／　ｈであるが
、車速感応変速特性（第４図）では３０　Ｋ　ｍ　／　
ｈとなるように設定しである。このように、基本変速特
性における変速ラインによって得られる車速の下限値よ
りも大きくかつ上限値よりも小さい中間の車速となるよ
うに、より具体的には基本変速特性において中間エンジ
ン負荷に対応する車速となるように、車速感応変速特性
による変速ラインが設定されている。さらに、車速感応
変速特性では、余裕駆動力を十分に見込んであるため、
変速ショックが生じ易くなるロックアツプは行わないよ
うにしである（基本変速特性では３速と４速とでロック
アツプがなされる）。これに加えて、車速感応変速特性
では、４速は駆動力不足となる傾向が強くなるので必要
ないということで、余計な変速を避けるべくｌ速〜３速
の範囲で変速を行うようにしである（基本変速特性では
１〜４速の全変速段の範囲で変速される）。

良主皿璽匁ＩＩ 制御ユニットｌＯによる変速制御の概要について説明す
る。先ず、制御ユニット１０は、基本的に、走行路の勾
配があらかじめ定めた所定値よりも小さいときは、変速
制御に用いる変速特性として基本変速特性を選択する。

また、走行路の勾配があらかじめ定めた所定値よりも大
きくなったときは、変速制御に用いる変速特性として車
速感応変速特性を選択する。勿論、２種類の車速感応変
速特性（基本変速特性）のうちパワーモード用とエコノ
ミモード用とのいずれを選択するかは、モード選択スイ
ッチ１５によってなされる。より具体的には、第１０図
に示すように、上り勾配時には勾配が所定値Ａｎｇ４　
（正）よりも大きくなったときに車速感応変速特性を選
択し、また下り勾配時には勾配が所定値Ａｎｇｌ（負）
よりも小さくなったときに車速感応変速特性を選択する
。そして、勾配の変化により変速特性切換のハンチング
を防止するため、Ａｎｇ４についてはΔｎｇ３を設定し
くＡｎｇ３＜Ａｎｇ４）　、またＡｎｇｌについてはＡ
ｎｇ２を設定（Ａｎｇ２＞Ａｎｇｌ）しである。

以上が原則であるが、基本変速特性から車速感応変速特
性切換えを運転者に違和感なく行うため、走行路の勾配
が大きいことを前提として、ワインティングロードで多
く行われる車両の加速あるいは減速と同期してこの変速
特性の切換えを行うようにしである。また、車速か小さ
いときは、たとえワインティングロードであっても交通
量が多くて比較的渋滞気味であるとかあるいは発進時さ
らには交差点等のときであり、この場合は基本変速特性
による変速制御を行うようにしである（第４図、第５図
でハツチングを施した領域参照）。なお、この車速によ
る基本変速特性と車速感応変速特性との切換えにハンチ
ングを防Ｉｌｌするため、該内定速特性間での切換用車
速にはヒステリシス設けである（第４図、第５図ではこ
のヒステリシスを示していない）。

これに加えて、−旦車速感応変速特性による変速特性へ
移行したときは、基本変速特性へ復帰するのを所定時間
（例えば数十秒）遅延させて、この遅延時間の間に、基
本変速特性へ復帰するような状況になったのか否かを再
度十分に確認し得るようにしである。すなわち、ワイン
ティングロードでは、第１１図に示すように、Ｘ点とＹ
点との間というようにかなり長い直線距離を有する場合
もあるが、この直線部分はあくまでワインティングロー
ドの一部であってすぐに元のカーブの連続した道路状況
となる場合がある。したがって、このようなＸ点とＹ点
との間での直線路で一旦基本変速特性による変速制御へ
復帰して再び短時間の間に車速感応変速特性による変速
制御へ移行するような事態を防止する上で、上記再確認
のための遅延時間設定が有利となる。なお、この遅延時
間は、つまるところワインティングロード中での比較的
長い距離の直線路に対応されるので、この遅延時間を走
行距離（例えば数百ｍ）に置き換えることも可能である
。

支處■１辺］１ 次に、第６図、第８Ｂ図に示すフローチャートを参照し
つつ、制御ユニットＩＯによる変速制御の内容について
詳述する。なお、以下の説明でＭ、Ｎ、ＲあるいはＳは
ステップを示す。また、後述するタイマ値ｔのカウント
は、ソフトタイマを利用して割込処理等によりなされる
。

先ず、第６図のＭｌにおいてシステム全体のイニシャラ
イズがなされるが、このイニシャライズにおいて、ワイ
ンティングロードフラ、グＷＦがＯにリセットされる。

なお、このＷＦは、「０」のときが基本変速特性による
変速制御を行うときを意味し、またＷＦが「１」のとき
が、Ｌり勾配が大きくかつ車両に加速が生じたときを意
味し、さらに、ＷＦが「２」のときが下り勾配が大きく
かつ車両に減速が生じたときを意味する。次いで、それ
ぞれ後述するようにＭ２において走行路の勾配が演算に
よって検出され、引続きＭ３において変速制御が行われ
る。

上記Ｍ２に勾配検出は、第７図のフローチャートに基づ
いてなされる。このフローチャートは、アクセル踏込量
αと車速Ｖとをパラメータとして、平担路（勾配零）で
の予測加速度ｇＰをあらかじめマツプ化して記憶してお
き（各変速段毎に設定）、この予測加速度ｇＰと車速を
微分して得られる実際の加速度ｇＡとを比較することに
より、勾配の程度を知るようにしである。

以上のことを前提として、第７図のＮｌにおいて、それ
ぞれ現在のアクセル踏込（′！ａ、車速■、ギア位ｗＩ
（変速段）Ｇが読込まれる。この後、Ｎ２、Ｎ４、Ｎ６
の判別によって、現在のギア位置Ｇに対応した平担路で
の予測加速度を記憶したマツプが選択され（Ｎ３、Ｎ５
、Ｎ７あるいはＮ８）、この選択されたマツプの例を第
９図に示しである。上記Ｎ３、Ｎ５、Ｎ７あるいはＮ８
でのマツプ選択後は、Ｎ９において、現在のアクセル踏
込量ａと車速Ｖとに基づいて１選択されたマツプに照し
合せて平担路での予測加速度ｇＰが読込まれる。この後
、ＮＩＯにおいて、車速■を時間しで微分することによ
り、重両の実際の加速度ｇＡが算出される。そして、Ｎ
ｌｌにおいて、ｇＰからｇＡを差し引いて、勾配Ａｎｇ
が算出される（Ａ　ｎ　ｇが正のとき上り勾配、Ａｎｇ
が負のとき下り勾配）。

前記第６図Ｍ３での変速制御は、第８Ａ図、第８Ｂ図の
フローチャートに基づいてなされる。この第８Ａ図にお
いて、先ず、Ｒ１において必要なデータ入力、すなわち
Ａｎｇ、車速Ｖ、アクセル踏込Ｈａ、ブレーキ作動状態
の読込がなされる。

この後、Ｒ２において、車速Ｖを時間ｔで微分し　　□
て車両の実際の加速度（減速度）ｄＶ／ｄｔ、が算出さ
れる。

Ｒ２の後Ｒ３において、ＷＦが０であるか否かが判別さ
れるが、当初はＷＦがＯであるのでＲ４へ移行する。こ
のＲ４では検出された勾配Ａｎｇ（第７図のＮ１１）が
Ａｎｇｌ　（第１Ｏ図参照）より小さいか否かが判別さ
れ、このＲ４の判別でＮｏのときはＲ５において、検出
されたＡｎｇがＡｎｇ４　（第１０図参照）より大きい
か否かが判別される。このＲ５の判別でＮｏのときは、
基本変速特性による変速制御を行うべきときとなる。こ
の場合は、Ｒ６においてＷＦをＯにリセットした後、前
述した遅延時間（道路状況確認時間）のタイマ値りがＯ
にリセットされる。

Ｒ７の後は、第８Ｂ図のＳｌへ移行する。このＳｌでは
、モードスイッチ１５によりパワーモードが選択されて
いるか否かが判別される。このＳｌの判別でＹＥＳのと
きはＳ２において、第３図に示すパワーモード用の基本
変速特性が選択され、またＳｌの判別でＮＯのときはＳ
３において、第２図に示すエコノミモード用の基本変速
特性が選択される。

上記Ｓ２あるいはＳ３の後は、Ｓ４、Ｓ５においてシフ
トアップ判定、シフトダウン判定がなされる。この判定
は、選択された変速特性に照して得られる変速段が、現
在の変速段よりも高位段であるか（シフトアップ判定）
あるいは低位段であるか（シフトダウン判定）をみるこ
とによって行われる。この後、Ｓ６においてＷ　Ｆが０
であるか否かが判別される。このＳ６の判別でＹＥＳの
ときは、Ｓ７において、第３図あるいは第４図のうち選
択されている変速特性に照してロックアツプすべきか否
かが判別される。また、Ｓ６の判別でＮｏのときは、車
速感応変速特性が選択されているときでロックアツプを
行わないので、Ｓ８においてロックアツプを０ＦＦ（解
除）するようにセットされる。

、上記Ｓ７あるいはＳ８の後は、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ７ある
いはＳ８での判定（セット）結果に応じて、ソレノイド
５．６の作動状態が変更される。

前記Ｒ５の判別でＹＥＳのときはＲ１２〜Ｒ１４の判別
処理によって、アクセル踏込量αが所定値よりも大きく
、シフトダウン時であるかｄＶ／ｄｔが所定値より大き
い、という全ての条件を満したときに、Ｒ１５へ移行す
る。この１１１５へ移行されたときは、大きい上り勾配
でかつ加速時であるので、Ｗ　Ｆを１にセットした後、
　Ｒ１１へ移行する。このＲ１１では、車速■が車速感
応変速特性による変速制御を行う速度領域であるか否か
すなわち■がＶコ　（例えば２０Ｋｍ／ｈ）よりも大き
いか否かが判別される。そして、このＲ１１の判別でＮ
ＯのときはＲ６へ移行しく基本変速特性による変速制御
）、ＹＥＳのときは第８Ｂ図のＳ’ＩＯ以降の処理がな
される。このＳＩＯ〜Ｓｔ２の処理は、前記８１〜Ｓ３
の処理と対応しており、選択されるべき変速特性が車速
感応変速特性である点を除いて８１〜Ｓ３の場合と同じ
である。勿論、このＳＩＯを経るルートのときは、Ｓ６
における判別がＮｏとなり、ロックアツプは０ＦＦ（解
除）とされる。なお、Ｒ１２、Ｒ１４の判別でＮＯのと
きは、車速感応変速特性へ切換えを行うタイミングでは
ないので、Ｒ６へ移行する（基本変速特性による変速制
御）。

前記Ｒ４の判別でＹＥＳのときは、下り勾配の大きいと
きであるので、このときはＲ８、Ｒ９の判別によって、
車速感応変速特性へ切換えるタイミングとなるブレーキ
中で、減速度が大きい、という条件を満たしたときに、
ＲＩＯでＷＦを２にセットした後、前述したＲ１１以降
の処理がなされる。なお、Ｒ８、Ｒ９の判別でＮｏのと
きは、それぞれＲ５へ移行する。

］′１を記Ｒ３の判別でＮｏのときは、現在車速感応変
速特性による変速制御が行なわれているときである。こ
のときは、車速感応変速特性による変速制御を続行する
かあるいは中１するかの処理が、Ｒ１６〜Ｒ２１の処理
によってなされる。すなわち、先ずＲ１６においてＷＦ
が１であるか否かが判別され、このＲ１６の判別でＹＥ
Ｓのときは、Ｒ１７においてＡｎｇがＡｎｇ３　（第１
０図）よりも大きいか否かが判別される。このＲ］７の
判別でＹＥＳのときは、車速感応変速特性による変速制
御を続行するような上り勾配であることを満足している
ときであり、この場合はＲ１９に移行して、車速■が車
速感応変速特性による変速制御を中止すべき設定車速Ｖ
４　　（Ｖ４　＜Ｖ３で例えばｔ５Ｋｍ／ｈ）よりも大
きいか否かが判別される。このＲ１９の判別でＹＦ、Ｓ
のときは、Ｒ２０においてタイマのカウント値しをＯに
リセットした後、第８Ｂ図へ移行する（車速感応変速特
性による変速制御の続行）。また、Ｒ１９の判別でＮＯ
のときは、Ｒ６へ移行する（基本変速特性による変速制
御へ切換）。

また、前記Ｒ１７の判別でＮｏのときは、トり勾配が小
さくなったときである。この場合は、Ｒ１８において、
この上り勾配が小さくなってから所定時間１＋経過した
か否かが判別され、このＲ１８の判別でＮｏのときは第
８Ｂ図のＳＩＯへ移行する（車速感応変速特性による変
速制御の続行）。また、このＲ１８の判別でＹＥＳのと
きは、Ｒ４に移行して、再び車速感応変速特性による変
速制御を行うような大きな勾配であるか否かが再度判断
されることになる。

前記Ｒ１６の判別でＮｏのときは、１１２１へ移行して
、下り勾配が小さいか否か、すなわちＡｎｇがＡｎｇ２
　（第１０図参照）よりも小さいか否かが判別される。

このＲ２１の判別でＹＥＳのときは前記Ｒ１９へ移行し
、逆にＮｏのときは前記Ｒ１８へ移行する。

以−ヒ実施例について説明したが、基本変速特性設定用
パラメータとしてのエンジン負荷としては、アクセル踏
込量の他、スロットル開度、吸入空気量、燃料噴射量等
、従来用いられている適宜のものを用いることができる
。また、変速特性設定用のパラメータとしての車速は、
従動輪の回転数、変速機出力軸回転数、さらにはトルク
コンバータ３のタービン回転数（変速比も考慮される）
等、適宜のものを利用し得る。また、走行路の勾配検出
のために別−途傾斜計のようなセンサを用いることもで
きるが、実施例のように勾配な演算により求める方がコ
スト上有利となる。

（発明の効果） 本発明は以上述べたことから明らかなように、勾配の大
きい走行路で十分な駆動力あるいはエンジンブレーキを
確保しつつ走行し得ると共に、過度に大きな駆動力とな
るのを防上してコーナリングを安定して行うことができ
る。

勿論、本発明においては、走行路の勾配が大きいときは
車速感応変速特性による変速制御を行うので、大きい勾
配を伴うことの多いワインティングロードを走行する際
にも、アクセル踏込量がひんばんに大きく変化されても
不容易に変速、特にコーナリングの前後や途中でアクセ
ル踏込量変化に伴なう好ましくない変速がなされないの
で、このワインティングロード走行時における変速制御
としても好適なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体系統図。 第２図〜第５図は変速特性の例を示すもので、第２図、
第３図が基本変速特性を示し、第４図、第５図が車速感
応変速特性を示している。 第６図〜第８Ｂ図は本発明の制御例を示すフローヂャー
ト。 第９図は走行路の勾配を演算により求めるために用いる
マツプを示す図。 第１Ｏ図は基本変速特性と車速感応変速特性との選択切
換えを行うときの勾配の大きさを示す図。 第１１図はワインティングロードの一例を示す簡略平面
図。 第１２図は本発明の全体構成図。 １：エンジン ２：自動変速機 ３：トルクコンバータ ４：変速機構 ５：ロックアツプ用ソレノイド ６：変速用ソレノイド ｌＯ：制御ユニット １１：センサ（アクセル踏込ｆｆ１） 曹２：センサ（車速） １３：センサ（ブレーキ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の変速特性に基づいて自動変速機の変速制御
   を行う変速制御手段と、 走行路の勾配を検出する勾配検出手段と、 前記変速制御に用いる変速特性として、走行路の勾配が
   小さいときはエンジン負荷と車速とをパラメータとする
   基本変速特性に設定すると共に、走行路の勾配が大きい
   ときは車速のみをパラメータとする車速感応変速特性に
   設定する変速特性変更手段と、 を備え、前記車速感応変速特性における変速ラインが、
   前記基本変速特性における変速ラインによって設定され
   る中間エンジン負荷に対応する車速となるように設定さ
   れている、 ことを特徴とする自動変速機の制御装置。