JPH06185608A - 車両用自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 出力軸回転数の加速度を検出することによっ
てスリップ状態を判定し、変速禁止制御を実行するシス
テムにおいて、スリップ状態の判定をより的確に行う。 【構成】 出力軸回転数の加速度の閾値をエンジン負荷
に依存して変更・設定する。又、変速禁止制御の解除を
エンジン負荷が所定値以下で、且つ出力軸回転数の加速
度が所定値以下のときとする。但し、変速禁止制御が実
行されてから所定時間が経過したときには、エンジン負
荷、出力軸回転数の加速度の如何に拘らず変速禁止制御
を解除する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば駆動輪のスリッ
プ状態等の車両の安定走行状態を自動変速機の出力軸回
転数の加速度の検出によって判定し、該判定に基づいて
自動変速機の変速を制御する車両用自動変速機の制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、凍結路面等の路面摩擦係数の小
さな路面において車両を発進させようとした場合、エン
ジンの駆動力がタイヤの路面グリップ力を容易に上回っ
てしまうことから、タイヤにスリップが発生し易い。一
度タイヤにスリップが発生すると、一般的には路面摩擦
係数は更に低下するため、車両はほとんど加速されず発
進不能に陥る。

【０００３】一方、この状態においてタイヤと直結され
ている自動変速機の出力軸は回転し続けるため、一般に
車速センサとしてここに取り付けられている出力軸回転
数センサの出力が上昇し、このため変速時期演算回路は
車両の速度が上昇したものと誤診して変速指令を発生
し、変速が実行されてしまう。この結果、タイヤの回転
が急激に変化し、車体の横滑り等が発生し易くなる。

【０００４】このような不具合を解消する技術として、
特公昭６４−７２５９号公報においては、駆動輪のスリ
ップ状態を自動変速機の出力軸回転数の加速度を検出す
ることによって判断し、該加速度が所定値よりも大きい
ときにスリップが発生しているとして、変速を禁止する
ようにした技術を提案している。

【０００５】この技術は、既設の出力軸回転数センサ
（車速センサ）の出力を用いるものであるため、コスト
アップを伴うことなく容易に実現でき、実用性の高い技
術であると考えられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スリッ
プ状態を出力軸回転数の加速度で検出するという方法
は、現実には必ずしも信頼性が高いわけではなく、時に
スリップしていないにも拘らずスリップしていると誤診
して不必要な変速禁止が実行され、その結果変速不良感
が発生したり、逆に、スリップしているにも拘らずスリ
ップしていないと誤診してスリップを一層増長させた
り、デファレンシャルの差動ギヤの耐久性を低下させた
りしてしまう場合があるという問題があった。

【０００７】即ち、変速を回避させるための所定値（閾
値）を小さく設定した場合には、例えば高μ路の急発進
時にスリップしたと誤って検出してしまうことがあり、
逆に、この所定値を大きく設定すると、緩やかな発進で
のスリップが検出し難くなるという問題を有していた。

【０００８】又、変速禁止の制御を解除させる場合にあ
っては、加速度の低下とスリップの解消とが必ずしも関
連していない場合があるという問題があった。即ち、加
速度が小さくなったとしてもスリップが継続している場
合があり、この場合にスリップしていないと誤って判定
する場合があったものである。

【０００９】本発明は、このような従来の問題に鑑みて
成されたものであって、従来と同様に、既設のセンサを
用いることによりコストアップをほとんど生じさせるこ
となく、従来よりも的確にスリップ状態を把握し、適切
な変速禁止制御を実行することのできる車両用自動変速
機の制御装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本第１発明は、図１
（Ａ）にその要旨を示すように、車両の安定走行状態を
自動変速機の出力軸回転数の加速度の検出によって判定
し、該判定値に基づいて自動変速機の変速を制御する車
両用自動変速機の制御装置において、前記出力軸回転数
の加速度が所定値より大きいときに変速を禁止する手段
と、エンジン負荷を求める手段と、エンジン負荷が大き
い程、前記所定値を大きな値に設定する手段と、を備え
たことにより、上記課題を解決したものである。

【００１１】本第２発明は、図１（Ｂ）にその要旨を示
すように、車両の安定走行状態を自動変速機の出力軸回
転数の加速度の検出によって判定し、該判定に基づいて
自動変速機の変速を制御する車両用自動変速機の制御装
置において、前記出力軸回転数の加速度が所定値より大
きいときに変速を禁止する手段と、エンジン負荷を求め
る手段と、エンジン負荷が所定値より小さく、且つ加速
度が所定値より小さいときに、前記変速の禁止を解除す
る手段と、を備えたことにより、同じく上記課題を解決
したものである。

【００１２】本第３発明は、図１（Ｃ）に示されるよう
に、車両の安全走行状態を自動変速機の出力軸回転数の
加速度の検出によって判定し、該検出値に基づいて自動
変速機の変速を制御する車両用自動変速機の制御装置に
おいて、前記出力軸回転数の加速度が第１所定値より大
きいときに変速を禁止する手段と、エンジン負荷を求め
る手段と、エンジン負荷が所定値より小さく、且つ前記
加速度が第２所定値より小さいときに、前記変速の禁止
を解除する手段と、変速が禁止されてからの経過時間を
求める手段と、変速が禁止されてからの経過時間が所定
時間を超えたときは、エンジン負荷、加速度の値に拘ら
ず前記変速の禁止を解除する手段と、を備えたことによ
り、同じく上記課題を解決したものである。

【００１３】

【作用】本第１発明においては、出力軸の回転数の加速
度から変速を禁止するか否かを判断するための所定値
（閾値）を設定するにあたり、更にエンジン負荷を求
め、このエンジン負荷が大きいとき程、該所定値を大き
な値に設定するようにした。これは、エンジン負荷が大
きいときは、加速度の変化も大きくなり易いため、この
領域で必要以上に変速禁止が実行されるのを防止するた
めである。

【００１４】又、エンジン負荷が小さいときは、出力軸
回転数の加速度も小さくなる傾向にあるが、この領域で
は、例えば前述した凍結路面での発進のように、変速が
実行されることによって生じる不具合が比較的大きいた
め所定値（閾値）は小さめに設定される。

【００１５】このように、エンジン負荷が大きいときに
は所定値を大きくすることにより、変速が実行されても
支障のない領域で必要以上に変速が禁止されることを防
止でき、又、エンジン負荷が小さいときには所定値を小
さく設定するとにより、変速が禁止されるべき状態で変
速が実行されたりするのを確実に防止することができる
ようになる。

【００１６】一方、本第２、第３発明は、この変速の禁
止制御の解除に着目したものである。

【００１７】本第２発明は、出力軸回転数の加速度が所
定値より大きいときに変速を禁止する制御に入り、エン
ジン負荷が所定値より小さく、且つ出力軸回転数の加速
度が所定値より小さくなったときにこれを解除するよう
にしている。

【００１８】変速禁止の制御に入るときの加速度に関す
る所定値と、解除するときの加速度に関する所定値は、
エンジン負荷等の他の条件が同一の場合は、解除すると
きの方が小さくなるが、それぞれの加速度に関する所定
値に関し先の第１発明を適用し、これらをエンジン負荷
等に依存して変更するようにしてもよいのは言うまでも
ない。

【００１９】この第２発明によれば、一度変速の禁止制
御に入った場合には、加速度が小さくなっただけでは解
除せず、加速度が小さくなると共に、更にエンジン負荷
が所定値より小さくなることを条件として解除するよう
にしている。この第２発明により、誤判断によって変速
が禁止されるべき状態でありながらこれが実行されてし
まうのをより一層確実に防止することができるようにな
る。

【００２０】一方、本第３発明は、前記第２発明を基本
とし、更に変速が禁止されてからの経過時間を求め、こ
の経過時間が所定時間を超えたときには、エンジン負
荷、加速度の値に拘らず、変速禁止を解除するようにし
ている。

【００２１】これは、次のような状態を考慮したもので
ある。

【００２２】即ち、第２発明によれば、一度変速の禁止
制御に入るとエンジ負荷が所定値より小さくならない限
り変速禁止が解除されない。しかしながら、例えば変速
禁止の制御が実行されている最中に、低摩擦係数の路面
から高摩擦係数の路面に車両が移動した場合、これによ
ってスリップが解消したにも拘らず運転者はアクセルを
踏み続ける可能性が高い。しかしながら、この場合既に
スリップが解消しているのであるから、変速の禁止制御
を実行し続ける理由はない。

【００２３】又、低摩擦係数の路面で多少スリップをし
ながらも走行し続けているような場合にも変速禁止が解
除されないことになる。しかしながら、たとえ多少スリ
ップしている場合であってもエンジン負荷が長時間に亘
って所定値以上（アクセルペダルが踏み続けられてい
る）というのは、運転者がそれなりに安全と判断してい
る結果であると考えられるため、このようなときに変速
を禁止し続けるのは妥当ではない。

【００２４】本第３発明は、変速が禁止されてから一定
時間を過ぎた場合には、エンジン負荷や加速度の値に拘
らず変速禁止を解除するようにしたため、このような場
合でも変速不良といった状態になることはなく、通常の
変速と同様なフィーリングを得ることができる。

【００２５】

【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例を詳細に
説明する。

【００２６】図２は、本発明が適用される自動車用電子
燃料噴射エンジンと組み合わされた自動変速機の全体概
要図である。

【００２７】この自動変速機は、トルクコンバータ部２
０と、オーバードライブ機構部４０と、前進３段後進１
段のアンダードライブ機構部６０とを備える。

【００２８】前記トルクコンバータ部２０は、ポンプ２
１、タービン２２、ステータ２３、及びロックアップク
ラッチ２４を備えた周知のものであり、エンジン１のク
ランクシャフト１０の出力をオーバードライブ機構部４
０に伝達する。

【００２９】前記オーバードライブ機構部４０は、サン
ギヤ４３、リングギヤ４４、プラネタリピニオン４２、
及びキャリヤ４１からなる１組の遊星歯車装置を備え、
この遊星歯車装置の回転状態をクラッチＣ0 、ブレーキ
Ｂ0 、一方向クラッチＦ0 によって制御している。

【００３０】前記アンダードライブ機構部６０は、共通
のサンギヤ６１、リングギヤ６２、６３、プラネタリピ
ニオン６４、６５及びキャリヤ６６、６７からなる２組
の遊星歯車装置を備え、この２組の遊星歯車装置の回転
状態、及び前記オーバードライブ機構部４０との連結状
態を、クラッチＣ1 、Ｃ2 、ブレーキＢ1 〜Ｂ3 及び一
方向クラッチＦ1 、Ｆ2 によって制御している。

【００３１】自動変速機を制御するコンピュータ８４に
は、エンジン１の負荷を反映させるためのスロットル開
度を検出するスロットルセンサ８０、車速Ｎo を検出す
る車速センサ（出力軸７０の回転数センサ）８２、クラ
ッチＣ0 の回転数を検出するセンサ９９、シフトポジシ
ョン信号を出力するシフトポジションスイッチ５、フッ
トブレーキが踏まれている際に信号を出すブレーキスイ
ッチ６、エンジン回転数Ｎe を検出するＮe センサ７、
アイドル接点の状態（アクセルペダルが踏込まれた際Ｏ
ＦＦ）を出力するアイドルスイッチ８、エンジンの冷却
水温度Ｔを検出する水温スイッチ９等の各種制御のため
の信号が入力されている。

【００３２】コンピュータ８４は、各センサ、スイッチ
等からの入力信号をパラメータとして、予め設定された
スロットル開度−車速の変速点マップに従って、油圧制
御回路１０６内のソレノイドバルブＳ1 、Ｓ2 、Ｓ3 、
Ｓ4 等を駆動・制御し、図３に示されるような各クラッ
チ、ブレーキ等の係合の組合せを行って変速制御を行
う。

【００３３】又、以下に示すような制御フローに従っ
て、所定の条件が成立したときにこのスロットル開度−
車速の変速点マップに基づく変速を禁止する。

【００３４】図４に、この変速の禁止制御に係る制御フ
ローを示す。

【００３５】先ず、ステップ２０１において、フラグＦ
1 、Ｆ2 を各々クリアし、初期化する。この実施例で
は、誤動作、誤判定を防止するため、二度以上の制御実
行条件成立にて初めて変速禁止制御を実行するようにし
ている。即ち、一度目の成立にてバックアップフラグで
あるＦ1 を立てるが、この段階では未だ変速禁止制御は
実行しない。そして二度目の成立時、即ちＦ1 ＝１の状
態における制御実行条件成立時に実行フラグＦ2 が１と
なり、初めて変速禁止制御が実行される。

【００３６】又、変速禁止制御の解除の際にも同様な趣
旨によりやはりバックアップフラグＦ1 を立てるように
している。

【００３７】ステップ２０２では、この実行フラグＦ2
が１であるか否かが判定される。Ｆ2 ＝０の場合、即ち
制御が実行中でない場合はステップ２０３に進んで、現
在のスロットル開度θと制御開始条件の１つである閾値
θxaとを比較する。θ≦θxaの場合は、変速の禁止制御
を実行する必要がないため、ステップ２１１に進んでバ
ックアップフラグＦ1 が０にリセットされる。

【００３８】一方、θ＞θxaのときは、ステップ２０４
以降に進み、単位時間当りの出力軸回転速度（車速）の
変化率 dＮo が各変速段毎に予めマップ化された閾値よ
りも大きいか否かが判定される。即ち、ステップ２０４
では、自動変速機が第１速段であるか否かが判定され、
第１速段であるときは、ステップ２０５に進んで単位時
間当りの車速（出力軸回転速度）Ｎo の実変化率 dＮo
と、図５に示されるようなスロットル開度に依存して設
定された単位時間当りの車速Ｎo の変化率 dＮo のマッ
プ値（閾値）である dＮo １との大きさを比較する。

【００３９】ステップ２０５で dＮo ＞ dＮo １の場
合、即ちタイヤのスリップが大きいと考えられる場合は
禁止制御を実行する必要があるためステップ２０６へ進
む。ステップ２０６では、バックアップフラグＦ1 の値
が判定される。ここでＦ1 の値が０であるときは、今回
初めて禁止制御の条件が成立したことを意味するため、
ステップ２０８に進んでＦ1 が１にセットされる。一
方、既にバックアップフラグＦ1 が１であると判定され
たときは、ステップ２０７に進んで実行フラグＦ2が１
であるか否かが判定され、Ｆ2 が１でなかったときは、
今回初めて二度目の変速禁止制御実行条件が成立したこ
とを意味するため、ステップ２１２に進んで実行フラグ
Ｆ2 を１にセットすると共に、解除タイマt のカウント
をスタートさせる。

【００４０】一方、ステップ２０７において実行フラグ
Ｆ2 が１であると判定されたときは、既に一度ステップ
２１２を通過している筈であるため、そのままリターン
される。

【００４１】これに対し、ステップ２０５で dＮo ＞ d
Ｎo １が成立しなかったときは制御を実行する必要がな
いため、ステップ２１１へ進んでバックアップフラグＦ
1 が０にリセットされる。

【００４２】又、ステップ２０４で第１速段でないと判
定されたときは、ステップ２０９、２１０において全く
同様に第２速段における閾値 dＮo ２（図５参照）に基
づいて、スリップの大きさが判定される。

【００４３】なお、この実施例では、第１速段及び第２
速段のときにのみ変速禁止に係る制御を実行することを
意図しているため、第１速段でも第２速段でもなかった
ときにステップ２１１に進んでフラグＦ1 が０にリセッ
トされるようになっている。

【００４４】ステップ２０２において実行フラグＦ2 が
１であると判定されたときは、既に変速禁止制御に入っ
ていることを意味するため、ステップ２１３以降に進ん
で、変速禁止制御の解除条件の判定に入る。

【００４５】先ず、前記解除タイマt （ステップ２１２
でスタート）が所定値Ｔx に至ったか否かが判定され
る。もし、実行フラグＦ2 が１とされてからの経過時
間、即ち変速禁止制御に入ってからの経過時間が所定値
Ｔx に至ったと判定されたときには、強制的にこの禁止
制御を解除すべくステップ２１４に進んで、フラグＦ1
、Ｆ2 が共に０にリセットされる。

【００４６】一方、ステップ２１３が経過時間t が未だ
所定値Ｔx に至っていないと判定されたときは、他の解
除条件が成立しているか否かを判定するためにステップ
２１５へと進む。

【００４７】ステップ２１５では、現在のスロットル開
度θが解除条件の１つである閾値θxbより小さいか否か
が判定され、更にステップ２１６では、現在の出力軸回
転速度Ｎo の変化率 dＮo が解除条件の閾値にあたる d
Ｎo ３より小さいか否かが判定される。具体的にはこの
閾値 dＮo ３は、スロットル開度及び変速段毎に、前記
dＮo １、 dＮo ２よりも低く設定した値とされてい
る。

【００４８】ステップ２１５、２１６のどちらか一方で
も不成立の場合は、禁止制御を続行するために、ステッ
プ２１７に進んでバックアップフラグＦ1 を１とした
後、リターンされる。これは、前回のフローの際に復帰
条件が成立していた場合はＦ1＝０となっているためで
ある。

【００４９】ステップ２１５、２１６の条件がいずれも
成立した場合は、解除条件が成立したと判定し、ステッ
プ２１８に進んでバックアップフラグＦ1 の値が判定さ
れる。今回初めて解除条件が成立した場合は、Ｆ1 ＝１
となっていた筈であるため、ステップ２１９に進んでま
ずＦ1 をリセットする。この段階では未だ禁止制御は解
除しない。しかしながら、次のフローで再び解除条件が
成立した場合はこのステップ２１８においてＦ1 が０で
あると判定されるため、ステップ２２０で実行フラグＦ
2 を０とする。

【００５０】コンピュータ８４では、スロットル開度−
車速の変速点マップに基づいて変速段を決定するステッ
プの前（又は後）に、この実行フラグＦ2 の値を判定
し、これが０のときはスロットル開度−車速の変速点マ
ップに基づいて決定される変速段となるように変速制御
を実行するが、該実行フラグＦ2 が１であるときには、
たとえ現時点での走行状態が変速点マップによれば変速
を実行すべきような状態であっても、当該変速の実行を
禁止し、現変速段が維持される。

【００５１】この実施例によれば、実行フラグＦ2 の他
にバックアップフラグＦ1 を設け、変速禁止の実行条件
の成立、及び解除条件の成立のいずれに対しても複数回
の成立を確認することによって制御の実行、解除を行う
ようにしている。従って、脈動等によって瞬間的にのみ
条件が成立したような場合や、あるいはパルス的なノイ
ズの混入によって一時的に実行条件、あるいは解除条件
が成立したようなときでもこれに惑わされることなく制
御の実行、解除を行うことができる。

【００５２】又、この実施例によれば、実行条件の成立
を判断するに当って、出力軸回転数の加速度（出力軸回
転速度の変化率）の閾値をエンジン負荷、及び変速の種
類に依存して設定するようにしたため、現実のスリップ
状態を非常に的確に把握することができるようになって
いる。

【００５３】又、変速禁止を解除するときには、エンジ
ン負荷が所定値以下となり、且つ出力軸回転数の加速度
のいずれもが所定値以下となることを要件としたため、
未だスリップが継続しているにも拘らず変速禁止制御が
解除されるのを確実に防止することができる。

【００５４】更には、このような条件の下で変速禁止の
制御が実行されてから所定時間が経過した場合には、例
えば極めて摩擦係数が低い路面を長時間に亘って走行
中、あるいは一度実行条件が成立するような摩擦係数
の低い路面を走行している途中に（アクセルペダルを踏
込んだまま）摩擦係数の高い路面に移った、等の事情が
あって解除条件が成立しないことが考えられ、このよう
な場合はそのまま変速を禁止しているのは妥当ではない
ため、強制的に変速禁止制御が解除されるようになって
いる。

【００５５】従って、これらの構成により従来以上に真
に変速禁止が必要なときにのみ変速を禁止することがで
きるようになる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
出力軸回転数の加速度を検出するというコスト増を伴な
わない判定方法でありながら、真に変速が禁止されるべ
き状態を従来より正確に把握することができ、より適切
な変速禁止制御を実行することができるようになるとい
う優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の要旨を示すブロック図

【図２】本発明が適用された車両用自動変速機回りの概
略構成を示すブロック図

【図３】上記自動変速機における各摩擦係合装置の係合
状態を示す線図

【図４】上記自動変速機において実行される制御フロー
を示す流れ図

【図５】変速禁止制御に入るときの閾値の設定量を示す
線図

【符号の説明】

８０…スロットルセンサ ８２…車速センサ（出力軸回転数センサ） ８４…コンピュータ Ｆ1 …バックアップフラグ Ｆ2 …（変速禁止制御の）実行フラグ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の安定走行状態を自動変速機の出力軸
   回転数の加速度の検出によって判定し、該判定値に基づ
   いて自動変速機の変速を制御する車両用自動変速機の制
   御装置において、 前記出力軸回転数の加速度が所定値より大きいときに変
   速を禁止する手段と、 エンジン負荷を求める手段と、 エンジン負荷が大きい程、前記所定値を大きな値に設定
   する手段と、 を備えたことを特徴とする車両用自動変速機の制御装
   置。
2. 【請求項２】車両の安定走行状態を自動変速機の出力軸
   回転数の加速度の検出によって判定し、該判定に基づい
   て自動変速機の変速を制御する車両用自動変速機の制御
   装置において、 前記出力軸回転数の加速度が所定値より大きいときに変
   速を禁止する手段と、 エンジン負荷を求める手段と、 エンジン負荷が所定値より小さく、且つ加速度が所定値
   より小さいときに、前記変速の禁止を解除する手段と、 を備えたことを特徴とする車両用自動変速機の制御装
   置。
3. 【請求項３】車両の安定走行状態を自動変速機の出力軸
   回転数の加速度の検出によって判定し、該判定に基づい
   て自動変速機の変速を制御する車両用自動変速機の制御
   装置において、 前記出力軸回転数の加速度が所定値より大きいときに変
   速を禁止する手段と、 エンジン負荷を求める手段と、 エンジン負荷が所定値より小さく、且つ加速度が所定値
   より小さいときに、前記変速の禁止を解除する手段と、 変速が禁止されてからの経過時間を求める手段と、 変速が禁止されてからの経過時間が所定時間を超えたと
   きは、エンジン負荷、加速度の値に拘らず前記変速の禁
   止を解除する手段と、 を備えたことを特徴とする車両用自動変速機の制御装
   置。