JPH0569733B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 この発明は、車両用自動変速機の変速制御装置
に関するものである。 〔従来技術〕 車両は、駆動輪と路面との間に生ずる摩擦力に
よつて走行する。このため、摩擦力に比べて駆動
輪に与えられる駆動力が大きいと、駆動輪が空転
することになる。車輪の空転は、発生したエネル
ギを無駄にするのみならず、タイヤを摩耗する。
従つて、このような駆動輪の空転は、発生しない
ようにするのが望ましい。 そこで、従来より車両の設計に当たつては、各
運転状態で駆動輪に伝えられる駆動力と、路面間
に生ずる摩擦力とをバランスさせるように、エン
ジン出力、変速機の変速比、タイヤの特性などを
適宜設定していた。 しかし、車両の設計時に前提とされる路面は、
アスフアルト舗装路の如き摩擦係数μが0.6〜0.7
程度の路面であるため、雪道、凍結路、砂利道な
どのように摩擦係数μの低い低μ路において、車
両を運転する際には、駆動輪は空転しやすくな
る。このような低μ路でも駆動輪の空転が生じな
いようにするために、従来、駆動輪の空転が生じ
る状況に至つた場合には、エンジンの出力を抑制
して、駆動輪に与えられる駆動力を小さくする装
置が考えられている（特開昭58−38347号）。 ところが、かかる装置では、通常アクセルペダ
ルとリンク結合されて開閉動作されるスロツトル
バルブを、アクセルペダルから切り離して、アク
セルペダルの運転者による操作とは独立してスロ
ツトルバルブを開閉動作させるようにしなければ
ならず、装置が複雑で高価となる問題があつた。 〔発明の目的〕 このような従来の問題に鑑み、本発明の目的と
するところは、駆動輪の空転が発生しそうな状況
に至つたときに、変速機の変速比を変更すること
によつて、駆動輪に伝達される駆動力を抑制し、
路面の状態にかかわらず駆動輪の空転が生じない
ようにすることにある。 〔発明の構成〕 この目的を達成するための本発明の構成を第１
図によつて説明する。 車速センサによつて、車速を検出し、エンジン
負荷センサによつて、エンジン負荷を代表する物
理量（以下、エンジン負荷という）を検出する。
そして、変速段選択手段では、車速とエンジン負
荷とをパラメータとして、選択されるべき変速段
を定めた変速パターンを予め記憶し、車速センサ
およびエンジン負荷センサが検出する車速および
エンジン負荷の両データによつて前記変速パター
ンに定められた変速段を読み出し、選択されるべ
き変速段とする。 一方、車輪加速度検出手段によつて、車両の駆
動輪の加速度を検出し、予想加速度検出手段によ
つて、駆動輪が空転しない状態で、エンジンから
駆動輪に対して与えられる駆動力によつて生ずる
と予想される車両の加速度わ求める。そして、判
定手段では、予想加速度算出手段によつて求めら
れる加速度と、車輪加速度検出手段によつて検出
される加速度とを比較し、前者より後者が大きい
か否かを判定する。 判定手段によつて、前記予想加速度より前記車
輪加速度が大きいと判定されると、変速段変更手
段では、変速段選択手段によつて読み出された変
速段を、高速側に所定段数だけ変更し、駆動手段
において、変速段変更手段によつて変更され、最
終的に選択されるべきとされた変速段を、実現す
るように自動変速機内の変速制御用アクチユエー
タを駆動する。 従つて、車輪加速度検出手段によつて検出され
る駆動輪の加速度を常時監視し、駆動輪が空転し
ないときは、変速段選択手段によつて決められる
変速段となるように駆動手段を作用させ、駆動輪
が空転するときには、変速段選択手段によつて決
められる変速段に対して、変速段変更手段によつ
て変更を加え、変速段が高速側になるようにして
変速比を変更する。 〔発明の効果〕 本発明によれば、駆動輪が空転しない状態で
は、自動変速機の変速段が通常選択される変速段
とされるが、例えば、低μ路を走行して、駆動輪
に空転が生ずるときには、変速段が高速側とされ
て駆動輪に伝達される駆動力が抑制されるため、
路面の状態にかかわらず駆動輪が空転する事態を
回避することができる。しかも、本発明によれ
ば、自動変速機の変速制御装置における制御内容
を小変更するのみで、構造的な変更を必要としな
いため、極めて容易に、かつ安価に実現できる効
果を奏する。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図面によつて説明す
る。 第２図は、一実施例の概略図構成図であり、図
中、１１は車速センサ、１２はスロツトルセン
サ、２０は制御回路、３１〜３３はソレノイドで
ある。車速センサ１１は、自動変速機（図示せ
ず）内あるいはスピードメータ（図示せず）内に
あつて、周波数が車速に比例するパルス信号を発
生する公知のセンサであり、スロツトルセンサ１
２は、その可動接点がスロツトルバルブの開閉動
作に伴つて動作されるようにされたポテンシヨメ
ータから成り、制御回路２０内の定電圧回路２５
から定電圧を供給されてスロツトルバルブ開度に
比例したアナログ電圧を発生する。スロツトルセ
ンサ１２は、本発明におけるエンジン負荷センサ
を成すものである。 制御回路２０は、汎用のマイクロコンピユータ
であるコンピユータ２１を中心に構成され、コン
ピユータ２１に信号を入力するためのアナログ−
デイジタル（Ａ／Ｄ）変換器２６、入力バツフア
２７および、コンピユータ２１で演算された信号
を出力するための出力バツフア２８を有する。
Ａ／Ｄ変換器２６は、コンピユータ２１からの指
示に従つて、スロツトルセンサ１２の発生する電
圧信号をデイジタル信号に変換して、スロツトル
開度信号としてコンピユータ２１に取り込み、入
力バツフア２７は、エンジンのデイストリビユー
タ（図示せず）に設けられた公知のクランク角セ
ンサ１３および車速センサ１１が発生するパルス
信号をコンピユータ２１に入力するものである。
クランク角センサ１３および車速センサ１１から
のパルス信号は、コンピユータ２１に入力される
と割り込み要求信号となり、クランク角センサ１
３からの信号による割り込みでは、エンジン回転
数が演算され、車速センサ１１からの信号による
割り込みでは、車速が演算される。 また、制御回路２０は、出力バツフア２８から
出力された信号をソレノイド３１〜３３の駆動信
号に変換するための駆動回路２２〜２４を有する
とともに、制御回路２０内の各回路に定電圧を供
給する定電圧回路２５を有する。定電圧回路２５
および駆動回路２２〜２４には、バツテリ４１に
よつて電源電圧が供給されている。なお、定電圧
および電源電圧の供給回路については、一部のみ
を図示し、大部分は省略してある。 駆動回路２２〜２４は、全て同一構成であり、
駆動回路２２についてのみ、詳細を図示した。こ
れから明らかなように、駆動回路２２は、互いに
シユミツト接続されたNPN型のトランジスタ２
２ａ，２２ｂと、トランジスタ２２ｂに対してダ
ーリントン接続されたPNP型のトランジスタ２
２ｃから成り、出力バツフア２８の対応する出力
端子に所定のローレベルの電圧信号が出力される
と、トランジスタ２２ａが非導通となつて、トラ
ンジスタ２２ｂ，２２ｃを導通するようになつて
いる。駆動回路２２，２３は、本発明における駆
動手段の一部を構成している。 ソレノイド３１〜３３は、自動変速機内に配置
されたソレノイドバルブ（図示せず）のソレノイ
ドであり、ソレノイド３１，３２が通電、非通電
されることによつて、第１表の如く、自動変速機
の変速段を選択するようになつている。従つて、
ソレノイド３１，３２は、本発明におけるアクチ
ユエータを成すものである。

【表】 なお、第１表において、ODはオーバドライブ
を意味する。また、ソレノイド３３は、通電、非
通電されることによつて自動変速機におけるロツ
クアツプを制御するものである。 周知のようにコンピユータ２１の動作は、コン
ピユータ２１内のメモリ（図示せず）に格納され
たプログラムによつて制御される。以下、そのプ
ログラム内容について第３図〜第７図のフローチ
ヤートによつて説明する。 第３図は、メイン処理ルーチンのゼネラルフロ
ーチヤートであり、メインルーチンが起動される
と、まず、ステツプ100においてレジスタ類の初
期化が行われ、次にステツプ200において、スリ
ツプ判定が行われる。これは、駆動輪の空転が発
生しているか否かを判定するものである。また、
ステツプ300においては、車速、スロツトル開度
（エンジン負荷）から選択されるべき変速段が決
定され、ステツプ400においては、ステツプ200に
おける判定の結果に基づいてステツプ300におい
て決定された変速段を適宜変更する。つまり、ス
テツプ200において駆動輪の空転が発生している
と判定されたときには、ステツプ300において決
定された変速段を所定段数だけ高速側に変更す
る。ステツプ500では、ステツプ400において変更
され、最終的に選択された変速段を実現するよう
出力バツフア２８に信号を出力する。 第４図は、加速度算出処理ルーチンであり、１
秒毎に起動される割り込みルーチンである。この
ルーチンが起動されると、まず、ステツプ610の
処理が行われ、車速Ｖを求める計算が行われる。
これは、当該ルーチンが起動される間隔である１
秒間に、車速センサ１１から出力されるパルス信
号の数をカウントし、そのカウント数に定数を乗
算することによつて求められる。求められた車速
Ｖに関するデータは、コンピユータ２１内のメモ
リに格納される。 ステツプ620では、ステツプ610において求めら
れた車速Ｖと前回の処理時に求められた車速Vo
との差を求め、その結果を車輪加速度Ｖ・として、
やはりメモリに格納しておく。そして、ステツプ
630では、ステツプ610において求められた車速Ｖ
をVoとして、メモリに格納し、次回のステツプ
620の処理に使用する。 第５図は、第３図におけるステツプ200の詳細
を示すフローチヤートであり、ステツプ211〜214
において、駆動輪が空転しない状態で、エンジン
から駆動輪に対して与えられる駆動力によつて生
ずると予想される車両の加速度を求める。また、
ステツプ221〜227においては、上述のように予想
される車両の加速度と、第４図のステツプ620に
おいて求められた駆動輪の加速度とを比較し、前
者より後者が大きいか否かを判定する。 まず、ステツプ211においては、車速Ｖ、エン
ジン回転数Neおよび変速比Ｔのマツプによつて、
エンジンの発生トルクと自動変速機の出力軸トル
クとの比であるトルク比ｔを求める。また、ステ
ツプ212では、Ｋ・θt・ｔ−Ｌの演算式によつて
車両加速度αを求める。ここで、θtはスロツトル
開度、Ｋ，Ｌは定数である。つまり、ステツプ
211，212では、そのときの車両の運転状態によつ
て決るトルク比ｔを求め、そのトルク比ｔとスロ
ツトル開度θtに基づいて予想される車両加速度を
求める。 次に、ステツプ213では、求められた車両加速
度αが路面のスリツプ率μより大きいか否かが判
定される。この場合、μは、舗装路におけるスリ
ツプ率、0.7とされる。しかし、路面のスリツプ
率を、その都度検出して、その検出値をμとして
も良い。ステツプ213において、加速度αがスリ
ツプ率μより大きい場合には、ステツプ214に進
んで、ここで、αはμによつて置換される。つま
り、ステツプ213，214の処理によつて加速度αは
スリツプ率μよりは大きくされないことになる。
なぜなら、スリツプ率を上回る加速は有りえない
からである。 ステツプ213，214によつて車両加速度αが決定
された後は、ステツプ221に進んで、ここでは、
第４図のステツプ620で求められ、メモリに格納
されている車輪加速度Ｖ・が、車両加速度αよりも
大きいか否か判定される。車輪加速度Ｖ・が車両加
速度αよりも大きければ、駆動輪の空転が生じて
いるので、ステツプ222においてスリツプカウン
タSCに「１」をセツトし、ステツプ223に進む。
ステツプ223では、Ｍ・α＋Ｎの演算式によつて
車両加速度αよりも若干大きめの車両加速度βを
求める。ここで、Ｍ，Ｎは、定数であり、例え
ば、Ｍは1.2、Ｎは0.2である。ステツプ224では、
車輪加速度Ｖ・が車両加速度βよりも大きいか否か
を判定する。そして、車輪加速度Ｖ・が車両加速度
βよりも大きければ、ステツプ225に進んで、ス
リツプカウンタSCに「３」をセツトする。さら
に、ステツプ226では、車輪加速度Ｖ・が一定値Ｃ
よりも小さいか否かを判定する。一定値Ｃは、
α，βよりも小さな値で、この一定値Ｃよりも車
輪加速度Ｖ・が小さければ、駆動輪の空転は生じて
いないとして、ステツプ229においてスリツプカ
ウンタSCに「０」をセツトする。 従つて、ステツプ221〜227の処理が行われるこ
とによつて、駆動輪の空転が生じているとスリツ
プカウンタSCが「１」にセツトされ、その空転
状態がひどい場合には、スリツプカウンタSCが
「３」とされ、空転が生じていなければ、スリツ
プカウンタSCは「０」とされる。 第６図は、第３図におけるステツプ300の詳細
を示すフローチヤートであり、ここでは、そのと
きの車速およびスロツトル開度（エンジン負荷）
によつて、第８図の如く定められた変速パターン
の変速段を読み出し、選択されるべき変速段を決
定する。第８図の変速パターンは、コンピユータ
２１のメモリに格納されており、車速、つまり、
自動変速機の出力軸（アウトプツトシヤフト）回
転数とスロツトル開度とをパラメータとして定め
られている。ここで、実線は、低速側から高速側
の変速段に切り換えられるシフトアツプパターン
であり、破線は、高速側から低速側の変速段に切
り換えられるシフトダウンパターンである。ま
た、ODはオーバドライブを表す。この変速パタ
ーンと同様にして図示しないがロツクアツプパタ
ーンも定められている。 第６図において、ステツプ311では、レジスタ
Ｎに「４」をセツトして、あるべき変速段を４速
とする。次に、ステツプ312では、シフトメモリ
SHMに記憶され、現実に選択されている変速段
がレジスタＮにセツトされた「４」と一致してい
るか否か判定される。いま、現実の変速段が４速
であり、シフトメモリSHMの値とレジスタＮの
値とが一致していると、ステツプ312が肯定判断
されてステツプ324に進み、ステツプ324では、メ
モリに格納されているスロツトル開度θtとレジス
タＮの値とから第８図の変速パターン中のOD→
３シフトダウンパターンの変速点Vtを読み出す。
そして、ステツプ325では、読み出された変速点
Vtとメモリに格納されている車速SPDとを比較
し、変速点Vtより車速SPDの方が大きいときに
は、シフトダウンする必要がないので、このステ
ツプ325が肯定判断され、本ルーチンの処理を終
了する。従つて、レジスタＮの値は、「４」のま
まとされる。しかし、変速点Vtより車速SPDの
方が小さいときには、シフトダウンする必要があ
るため、ステツプ325が否定判断されて、ステツ
プ326に進み、ここで、レジスタＮの値を「４」
から「３」にする。 一方、ステツプ312の処理時、現実の変速段が
３速で、シフトメモリSHMの値が「３」であつ
た場合には、ステツプ312は否定判断されて、ス
テツプ313に進み、ここでは、スロツトル開度θt
とレジスタＮの値とから第８図の変速パターン中
の３→ODシフトアツプパターンの変速点Vtを読
み出す。そして、ステツプ314では、読み出され
た変速点Vtと車速SPDとを比較し、変速点Vtよ
り車速SPDの方が大きいときには、シフトアツ
プする必要があるので、このステツプ314が肯定
判断されて本ルーチンの処理を終了する。従つ
て、レジスタＮの値は「４」のままとされる。し
かし、変速点Vtより車速SPDの方が小さいとき
には、シフトアツプする必要がないため、ステツ
プ314が否定判断されてステツプ315に進み、ここ
で、レジスタＮの値を「４」から「３」にされ
る。次に、ステツプ316では、シフトメモリSHM
の値とレジスタＮの値とが一致しているか否かが
判定され、いま、共に「３」で一致している場合
には、ステツプ316が肯定判断されて、ステツプ
327に進む。ステツプ327では、ステツプ324の場
合と同様にして３→２シフトダウンパターンの変
速点Vtを読み出し、ステツプ328で変速点Vtと車
速SPDとを比較する。以後、ステツプ328，329
の処理は、レジスタＮの値が違うのみで、ステツ
プ325，326と同様に行われ、ステツプ330，331，
332もこれらと同様である。また、ステツプ317，
318，319および321，322，323の処理は、ステツ
プ313，314，315のそれと、それぞれ同様である。 このようにして、レジスタＮに選択されるべき
変速段がストアされる。なお、レジスタＮが
「４」とされたときの変速段はオーバドライブで
ある。 第７図は、第３図におけるステツプ400の詳細
を示されており、ステツプ411においては、レジ
スタＮの値にスリツプカウンタSCの値が加算さ
れて、改めてレジスタＮの値とされる。レジスタ
Ｎの値は、車速とスロツトル開度とから決定され
た選択されるべき変速段を表しており、スリツプ
カウンタSCの値は、駆動輪の空転状態に合わせ
て空転が生じている状態では、「１」以上の値に
されているため、ステツプ411の処理が行われる
ことによつて、選択さるべき変速段が駆動輪の空
転状態に合わせて高速側に変更されることにな
る。 次に、ステツプ412では、レジスタＮの値が
「４」よりも大きいか否か判定され、「４」より大
きい場合には、ステツプ417において、レジスタ
Ｎの値は「４」にされる。つまり、変速段は最も
高速側がオーバドライブであるので、レジスタＮ
の値がオーバドライブに相当する「４」よりも大
きくなつたときには、「４」とされる。 以上の第３図〜第７図のフローチヤートで説明
したプログラムが順次実行されることによつて、
車速とスロツトル開度とによつて決められる変速
段に、駆動輪に空転が生じているか否かによつて
変更が加えられ、最終的に選択されるべきとされ
た変速段が、第２図において、コンピユータ２１
から出力バツフア２８に出力され、出力バツフア
２８では、選択されるべきとされた信号を出力
し、ソレノイド３１，３２の通電、非通電を制御
する。例えば、選択されるべき変速段が３速とさ
れた場合には、出力バツフア２８から駆動回路２
２にハイレベルの電気信号、駆動回路２３にロー
レベルの電気信号が出力される。従つて、ソレノ
イド３１は、非通電とされ、ソレノイド３２は、
通電される。この結果、前記第１表から明らかな
ように、自動変速機における変速段は３速とされ
る。 出力バツフア２８からは、駆動回路２４に対し
ても、ロツクアツプするか否かによつて電圧信号
が出力され、従つて、駆動回路２４はソレノイド
３３の通電、非通電を制御してロツクアツプの有
無を制御することになる。 なお、第３図〜第７図のフローチヤートにおい
て、ステツプ300，311〜332の処理は、本発明に
おける変速段選択手段に相当し、ステツプ610〜
630の処理は、本発明における車輪加速度検出手
段に相当し、ステツプ211〜214の処理は、本発明
における予想加速度算出手段に相当し、ステツプ
221〜227の処理は、本発明における判定手段に相
当し、ステツプ411〜413の処理は、本発明におけ
る変速段変更手段に相当し、ステツプ500の処理
は、本発明における駆動手段に相当する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、クレーム対応図、第２図は、本発明
の一実施例の概略構成図、第３図〜第７図は、第
２図のコンピユータのプログラムを示すフローチ
ヤート、第８図は、変速パターンの一例を示す線
図である。 １１……車速センサ、１２……スロツトルセン
サ、１３……クランク角センサ、２０……制御回
路、２１……コンピユータ、２２〜２４……駆動
回路、３１〜３３……ソレノイド（アクチユエー
タ）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車速を検出する車速センサと、 エンジン負荷を代表する物理量（以下、エンジ
   ン負荷という）を検出するエンジン負荷センサ
   と、 車速とエンジン負荷とをパラメータとして、選
   択されるべき変速段を定めた変速パターンを予め
   記憶し、車速センサおよびエンジン負荷センサが
   検出する車速およびエンジン負荷の両データによ
   つて前記変速パターンに定められた変速段を読み
   出し、選択されるべき変速段とする変速段選択手
   段と、 車両の駆動輪の加速度を検出する車輪加速度検
   出手段と、 駆動輪が空転しない状態で、エンジンから駆動
   輪に対して与えられる駆動力によつて生ずると予
   想される車両の加速度を求める予想加速度算出手
   段と、 予想加速度算出手段によつて求められる加速度
   と、車輪加速度検出手段によつて検出される加速
   度とを比較し、前者より後者が大きいか否かを判
   定する判定手段と、 判定手段によつて、前記予想加速度より前記車
   輪加速度が大きいと判定されると、変速段選択手
   段によつて読み出された変速段を、高速側に所定
   段数だけ変更する変速段変更手段と、 変速段変更手段によつて変更され、最終的に選
   択されるべきとされた変速段を、実現するように
   自動変速機内の変速制御用アクチユエータを駆動
   する駆動手段と、 を備えることを特徴とする車両用自動変速機の変
   速制御装置。