JPH09126310A - 電子制御器を備えた動力車のオートマチックトランスミッション用ギヤチェンジ制御装置 - Google Patents

電子制御器を備えた動力車のオートマチックトランスミッション用ギヤチェンジ制御装置

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JPH09126310A
JPH09126310A JP8256660A JP25666096A JPH09126310A JP H09126310 A JPH09126310 A JP H09126310A JP 8256660 A JP8256660 A JP 8256660A JP 25666096 A JP25666096 A JP 25666096A JP H09126310 A JPH09126310 A JP H09126310A
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motor vehicle
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control device
signal
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Guenter Reichart
ライヒャアルト ギュンター
Hans-Hermann Braess
ブレース ハンス・ヘルマン
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Bayerische Motoren Werke AG
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Abstract

(57)【要約】 【課題】切換え頻度の減少により最適な快適性と、ドラ
イバーの操作と実際の走行条件との好適な関連付けと、
ドライバーの必要な操作の低減とを達成させるような、
並びに燃料消費量を減少させ、且つ走行安全性を増大さ
せるようなギヤチェンジ制御装置を提供する。 【解決手段】電子制御器（１）は、動力車の外部で形成
される情報から得られ動力車の周囲条件を示す入力信号
（ＡS，ＡV，ＡW，ＡO，Ｄ）にも依存してギヤチェンジ
を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動力車の作動パラ
メータに依存してギヤチェンジを決定する電子制御器を
備えた動力車のオートマチックトランスミッション用ギ
ヤチェンジ制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】公知のギヤチェンジ制御装置は、例えば
１９９２年９月発行のＡＴＺ論文「１２気筒エンジン搭
載のＢＭＷ車のオートマチックトランスミッション用ギ
ヤチェンジ適応制御」、第４２８頁以降に述べられてい
る。この種の電子制御器は、ギヤチェンジ制御のため、
入力信号として自動車の多数の作動パラメータを得る。
例えばスロットル弁開度、走行速度、車輪回転数、エン
ジン駆動モーメント、自動車の縦方向及び横方向加速
度、エンジン回転数、出力回転数のような作動パラメー
タである。ギヤチェンジ適応制御は、いわゆる「車種認
識」、「環境認識」、「走行状況認識」によっても、ド
ライバー及び状況にマッチしたギヤチェンジ制御を行な
う。「車種認識」により、エコノミー走行が望ましい
か、或いはスポーツ走行が望ましいかが、ドライバーの
希望を示す作動パラメータに依存して調べられる。機能
ブロック「環境認識」及び「走行状況認識」を用いる
と、例えば滑りやすい道路、山道走行、カーブ走行、或
いはストップ・アンド・ゴー作動のような、間接的に高
い蓋然性をもっている周囲条件が自動車の作動パラメー
タに依存して調べられる。ギヤチェンジ制御のために、
シフトアップ・シフトダウン特性曲線のような種々の制
御プログラムが選択用に存在し、これらの制御プログラ
ムは例えば「車種認識」または「環境認識」に応じて動
作する。基本的には、ギヤチェンジ制御はその都度選択
された制御プログラムに応じて実施される。しかしなが
らギヤチェンジ制御は、例えば「走行状況認識」の結果
に応じて、シフトアップ抑止、シフトダウン抑止、或い
はシフトダウン即時遮断のような別の機能によって変更
することができる。
【０００３】この公知のギヤチェンジ制御装置は、状況
にマッチした走行態様を達成させるが、しかしながら、
自動車の作動パラメータにより瞬間的な時点にたいして
のみ調べられるような、既に発生した走行状況にたいし
て短時間達成されるにすぎない。このような瞬間適応に
よれば、自動車の作動パラメータが頻繁に変動すると、
切換え頻度が増大して望ましいものではなく、よって快
適性を損なう。また、作動パラメータにより間接的に調
べられる周囲条件（例えばストップ・アンド・ゴー交
通）は、実際上確実にありうるものではなく、非常に短
時間存在するにすぎない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた種類のギヤチェンジ制御装置を次のように改良
すること、即ち特に切換え頻度の減少により最適な快適
性と、ドライバーの操作と実際の走行条件との好適な関
連付けと、ドライバーの必要な操作の低減が達成される
ように改良すること、並びに燃料消費量が減少し、且つ
走行安全性が増大するように改良することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、電子制御器が、動力車の外部で形成される
情報から得られ動力車の周囲条件を示す入力信号にも依
存してギヤチェンジを制御することを特徴とするもので
ある。
【０００６】動力車の外部で形成される、動力車の周囲
条件に関する情報は、例えば衛星ネットワーク（ＧＰ
Ｓ）、無線データ送信システム（ＲＤＳ、欧州無線デー
タ送信システム）、移動無線装置、電子交通標識、及び
（または）動力車のナビゲーションシステム用にデジタ
ルで記憶された、道路及び場所の特徴を記載した地図に
よって提供される。さらに、対応する情報を光学センサ
で検出して、動力車内で画像処理により提供するように
してもよい。すべての情報は、例えば動力車に設けられ
ている中央処理ユニット（例えばナビゲーションシステ
ム）によって受信され、さらに電子制御器へ送られる。
しかし、電子制御器が情報を受信して処理するように電
子制御器を構成してもよい。
【０００７】動力車とは独立に提供される、動力車が移
動する範囲での周囲条件に関するこれらの情報により、
急速に変動する動力車の作動パラメータとは独立に、長
時間にわたって走行状況を認識することが可能になり、
従って安定したギヤチェンジ制御が可能になる。その一
例を以下に説明する。
【０００８】３０ｋｍの距離で山道下り走行が続くとの
情報が電子交通標識によって提供される場合、傾斜のな
い短い区間が無視されるような所定の距離にたいして、
「山道下り走行」なる周囲条件が比較的長く持続するも
のと判断する。従来のギヤチェンジ制御装置では、山道
下り走行を動力車の作動パラメータにより検知し、特に
傾斜検知器によって検知し、或いは動力車の加速度をス
ロットル弁開度と比較することにより検知していたが、
この場合、傾斜のない短い区間が認定されるのは、山道
下り走行が終了した時点である。従って、対応的にギヤ
チェンジ制御方法( Strategie )が変更されると、通常
はシフトアップが行われる。それに続く新たな傾斜のあ
る区間において再び山道下り走行であることが認定され
る。よってギヤチェンジ制御方法が再び変更され、例え
ばシフトダウンが行われる。このように、動力車の作動
パラメータに依存して「山道下り走行」が認識される
と、快適性を阻害させるような頻繁な切換えが起こりう
る。
【０００９】入力信号が、将来予測される周囲条件をも
示すのが有利である。このようにすると、新たに生じた
状況に関し最適なギヤは遅れて設定されるのではなく、
走行態様は予測される走行状況または周囲条件に入ると
同時に、或いは入る前に適合せしめられる。また、動力
車の予測される周囲条件を予め再生することにより、周
囲条件が常に反復することにより走行条件が頻繁に変化
するかどうかを認定できる。この場合、統計的な評価に
より、どのような周囲条件が最も頻繁に予測されるかを
検出でき、よってこの周囲条件にマッチした走行態様
は、周囲条件が短時間で変化する場合にも維持される。
【００１０】このように、本発明によるギヤチェンジ制
御装置によれば、切換え頻度が減少し、走行態様は早期
に及び（または）前もって、比較的長く続く走行状況に
適合せしめられる。
【００１１】本発明の有利な構成は、従属項の対象であ
る。請求項２によれば、入力信号は動力車が走行または
停車している道路の種類を表す信号である。ギヤチェン
ジ制御装置は、道路の種類に適合して、例えばカーブの
多い幹線道路では切換え頻度を減少させる処置を講じ、
また市街地走行においては排ガスの放出を減少させる処
置を講じる。道路の種類により、例えば山道下り走行、
山道登り走行、カーブ走行、直進走行のような多くの走
行状況を前もって認識できる。道路の種類は、動力車の
ナビゲーションシステムに記憶された地図、または電子
交通標識により情報として提供される。道路の種類はそ
のカテゴリー（例えば高速道路、幹線道路、街路）によ
って与えられ、或いは道路の性質（例えばわだち、砂
利、ウィスパータール Fluesterteer ）によって与えら
れる。
【００１２】請求項３によれば、入力信号は、少なくと
も動力車が走行または停車している道路の交通状況を示
す。交通状況に関する情報は、例えば公知の無線データ
送信システム（ＲＤＳ）によって提供される。交通状況
に応じて切換え頻度を減少させて、例えば混雑している
ときの快適性を高めることができ、或いは例えば事故の
危険があるときに走行速度を減少させるためのシフトダ
ウンにより、走行の安全性を増大させることができる。
【００１３】請求項４によれば、入力信号は、動力車が
走行または停車している道路の近辺の気象状況を示す。
気象状況に関する情報も無線データ送信システムにより
得られる。気象状況の情報により、走行態様はギヤチェ
ンジ制御装置により走行の安全性が増大するように適合
せしめられる。例えば道路が滑らかである場合には優先
的により高いギヤ段が選択され、及び（または）より低
いギヤ段は禁止される。従って、電子制御器にたいする
入力信号としての気象状況の情報により、特に動力車の
走行安定性を向上させることができる。
【００１４】請求項５によれば、入力信号は、動力車が
走行または停車している道路の近辺の場所的特徴を示
す。ナビゲーションシステムに記憶されている市街地地
図、または公知の無線通信システムによって得られる。
例えば動力車がスモッグ危険ゾーンにあると認識される
と、排ガスの放出を低下させるため、最も少ない燃料消
費量が達成されるような制御プログラムに応じてギヤチ
ェンジの制御を行うことができる。従って本発明による
ギヤチェンジ制御装置により、走行態様を環境保護要求
にたいしても適合させることができる。
【００１５】
【発明の実施形態】次に、本発明の実施形態を添付の図
面を用いて説明する。図面には本発明の一実施形態が図
示されている。図は本発明にしたがってギヤチェンジ制
御を行なうための電子制御器を示しており、特にナビゲ
ーションシステム及び車間距離測定システムに接続され
る電子制御器を示すものである。
【００１６】動力車のオートマチックトランスミッショ
ンのためのギヤチェンジ制御用電子制御器１は、動力車
に取り付けられたナビゲーションシステム２（好ましく
は、無線データ送信システムＲＤＳの情報をも得る）か
ら多数の入力信号を受信する。これらの入力信号とは例
えば道路の種類ＡS、交通状況ＡV、気象状況ＡW、場所
の特徴ＡOである。さらに別の制御器及び（または）セ
ンサ（共に図示せず）から動力車の様々な作動パラメー
タが電子制御器１への入力信号として送られる。その量
はドライバーの運転操作活動によって決定され、図示し
た実施形態ではドライバー所望信号Ｗとして総括されて
いる。さらに車間距離測定器３から車間距離信号Ｄが制
御器１の入力部に送られる。また図示した実施形態で
は、走行時間信号ｔFも制御器１に送られる。走行時間
信号ｔFは、例えば搭載コンピュータから、或いはナビ
ゲーションシステム２から、入力された目的地に依存し
て形成される。さらに他の様々な入力信号Ｅが制御器１
に送られる。これらの入力信号Ｅは、公知のギヤチェン
ジ制御装置においても用いられる、動力車または内燃機
関の通常の作動パラメータであり、例えばスロットル弁
の開度、走行速度、内燃機関の回転数、駆動モーメン
ト、駆動輪のスリップ値、縦方向または横方向加速度、
出力回転数である。
【００１７】従来知られている電子制御式オートマチッ
クトランスミッションでは、例えばアクセルペダルの操
作またはスロットル弁の操作、トランスミッションセレ
クターレバーによるギヤ位置選択、プログラム選択（例
えばスポーツ走行「Ｓ」、エコノミー走行「Ｅ」、マニ
ュアル走行「Ｍ」）、ブレーキ走行のようなドライバー
所望信号Ｗもギヤチェンジの制御のために用いられてい
た。通常のギヤチェンジ制御の機能に関しては、その一
例として、トランスミッション適応制御のための前記Ａ
ＴＺ論文を指摘しておく。
【００１８】ナビゲーションシステム２によって送られ
る、道路の種類を決定するための入力信号ＡSは、高速
道路、幹線道路、或いは山道のような情報を含んでいる
ことができる。交通状況を決定するための入力信号ＡV
は、渋滞、混雑、事故の危険のような情報を含んでい
る。気象状況を伝える入力信号ＡWは、スリップ、雨、
乾燥した道路についての情報を含んでいる。場所の特徴
に関する入力信号ＡOは、例えば騒音規制ゾーン、スモ
ッグゾーン、または速度制限ゾーンに関する情報を含ん
でいる。
【００１９】特に入力信号ＡV、ＡW、ＡOは、公知の無
線データ送信システム（ＲＤＳ）または電子交通標識
（その情報は、まずナビゲーションシステム２によって
受信され、評価される）により電子制御器１にたいして
提供される。道路の種類を決定するための入力信号ＡS
は、ナビゲーションシステム２の記憶された地図から、
及び（または）ナビゲーションシステム２と通信する電
子交通標識によって得られるのが好ましい。ナビゲーシ
ョンシステム２から電子制御器１に送られる入力信号Ａ
S、ＡV、ＡW、ＡOは、動力車の詳細な周囲条件を現時点
にたいしても将来の時点にたいしても再現する。
【００２０】車間距離測定器３からの車間距離信号Ｄ
は、例えば、先行車に関して危険な車間距離か、安全な
車間距離かどうかの情報、または現在の速度を維持する
場合には速度差が大きいかどうかの情報を含んでいるこ
とができる。走行時間信号ｔFは、所望の目的地を入力
した後にナビゲーションシステム２によって算出され
る。
【００２１】電子制御器１の入力信号ＡS、ＡV、ＡW、
ＡO、Ｄ、Ｗは、まず選択ユニット４に送られる。選択
ユニット４内では、ナビゲーションシステム２によって
送られる入力信号の情報に依存して、動力車の現在の周
囲条件及び（または）予測される周囲条件が求められ
る。求められた周囲条件は評価ユニット５に送られる。
【００２２】ドライバー所望信号Ｗ（ここではアクセル
ペダル操作、ポジション選択、プログラム選択、及びブ
レーキ操作）は、まずドライバータイプ認識ユニット６
に送られる。認識されたドライバータイプも同様に入力
信号として評価ユニット５に送られる。また評価ユニッ
ト５は、車間距離信号Ｄによって知らされる「危険な車
間距離」または「安全な車間距離」に関する情報も入力
信号として得る。走行時間信号ｔF及び他のすべての入
力信号も評価ユニット５に送られる。評価ユニット５
は、その入力信号に依存して、その都度最適なギヤ段を
決定する。このギヤ段は、オートマチックトランスミッ
ションの液圧ユニットへの制御信号Ｓにより設定され
る。
【００２３】評価ユニット５内には、選択用の様々な制
御プログラムが存在する。例えばスポーツ走行用の制御
プログラム７、エコノミー走行用の制御プログラム８、
及び冬期走行用の制御プログラム９が選択できる。適当
な制御プログラムを選択した後、この制御プログラムは
評価ユニット５の種々の論理回路により制御または変更
することができる。評価ユニット５の入力信号に依存し
て、例えばシフトアップの阻止、シフトダウンの阻止、
即座のシフトダウン、即座のシフトアップ、ギヤ維持、
シフトアップ／ダウンヒステリシスの変更、最高ギヤ段
の設定、１速の禁止を行なうことができる。制御プログ
ラムを選択しそれを制御した後、最適なギヤ段が決定さ
れる。
【００２４】次に、本発明によるギヤチェンジ制御装置
を説明するための例を取り上げるが、特に動力車にたい
して独立の周囲条件を再現するための可能な入力信号に
関連させて説明する。
【００２５】車両が、報告された道路の種類としての高
速道路上にある場合には、切換え頻度が最小になり且つ
より高いギヤ段が設定されるように、評価ユニット５が
ギヤチェンジを制御する。このため、例えばエコノミー
走行制御プログラム８を選択することができ、シフトダ
ウンが阻止されるような制御が行われる。エコノミー走
行制御プログラム８は、スポーツ走行制御プログラム７
に比べると、すでに走行速度が低い時点でより高いギヤ
段へ切換える。これにたいして車両が幹線道路上にある
場合には、評価ユニット５はカーブ走行が頻繁にあると
判断するので、評価ユニット５の他の入力信号にも依存
してシフトアップ阻止が行われる。市街地の場合には、
特にストップ・アンド・ゴー走行との関連で、シフトア
ップとシフトダウンとの頻繁な切換えを阻止するため１
速が禁止される。市街地では通常、走行性能はわずかで
済むので、都市交通では２速でも適当な発進加速度を得
るために十分である。他方車両が山道を走行している場
合には、低いギヤ段を選択するようなギヤチェンジ制御
が評価ユニット５によって行われ、例えばシフトアップ
阻止により能動的なシフトダウンまたはギヤ段の維持が
行われる。
【００２６】評価ユニット５に、交通状況として渋滞で
あることが報告されると、ストップ・アンド・ゴー走行
に対応して１速が禁止されて切換え頻度が減少する。混
雑している場合には、シフトアップ／ダウンヒステリシ
スの変更によりギヤチェンジを遅延的に行なうことがで
きる。これにより同様に切換え頻度が減少する。事故の
危険性が報告されると、能動的なシフトダウンが行わ
れ、好ましくはこれと同時に音響により警告が発せられ
て、走行速度を即座に減少させる。
【００２７】気象状況によりスリップの危険がある場合
には、車両の安定性を高めるため、自動的に冬期制御プ
ログラム９が選択される。この冬期制御プログラム９に
より、走行速度が非常に低い場合でも、他の制御プログ
ラムに比較してより高いギヤが設定され、しかも１速が
禁止される。雨の場合には、反応よりも高いギヤ段の選
択が可能である。乾燥した道路の場合には、ギヤチェン
ジ制御は少なくとも、例えば能動的なシフトアップまた
はシフトダウンにより出力モーメントの減少が行われる
ようには影響されない。
【００２８】動力車が、場所の特徴である騒音規制ゾー
ンにある場合には、切換え頻度を減少させ、場合によっ
てはシフトダウンの抑制により内燃機関の高回転を阻止
するようなギヤチェンジ制御が行われる。場所の特徴
が、動力車がスモッグゾーンにあるという情報を含んで
いる場合には、燃料消費量が最小になるようにギヤチェ
ンジ制御が行われる。このため、例えばエコノミー走行
制御プログラムが選択され、しかも排ガス量が最小にな
るように制御される。速度制限ゾーンにおいて速度が超
過した場合には、シフトアップ阻止または能動的なシフ
トダウンにより速度が抑えられ、好ましくは光学的警告
信号または音響的警告信号と関連して速度が抑えられ
る。
【００２９】車間距離信号Ｄにより危険な車間距離が報
告された場合にも、シフトアップ阻止または能動的なシ
フトダウンにより速度が抑えられる。走行時間信号ｔF
に依存して、評価ユニット５によりギヤチェンジ制御に
影響を与えることもできる。走行時間信号ｔFは、タン
ク容量に依存する到達距離の情報と関連づけられる。現
在の到達距離が所定の走行時間以下である場合には、燃
料消費量の最小化に応じてギヤチェンジ制御を行なうこ
とができる。一方走行時間が到達距離以下である場合に
は、スポーツ走行制御プログラムが例えば無制限に許容
される。
【００３０】特に電子制御器１内のナビゲーション２に
よって得られる入力信号により、現在の走行状況ばかり
でなく、将来に予測される周囲条件または走行状況をも
確定することが可能である。この周囲条件または走行状
況に走行態様をギヤチェンジ制御により適合させること
ができる。従って、例えば、検知された周囲条件（例え
ば幹線道路或いはスリップ）により将来も同様の走行状
況（例えばカーブ走行またはタイヤスリップ傾向）が予
測され、短時間だけ中断される（例えばカーブの多い幹
線道路における短い直線区間または滑りやすい道路にお
ける乾燥した短い区間）場合には、ギヤチェンジ制御の
変更は行われない。
【００３１】このように、本発明によるギヤチェンジ制
御装置により、現時点にたいしても将来にたいしても快
適性が向上し、燃料消費が低減し、走行安全性が高くな
り、ドライバーの必要な操作が減少する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にしたがってギヤチェンジ制御を行うた
めの電子制御器の構成図である。
【符号の説明】
１ 電子制御器 ２ ナビゲーショ
ンシステム ３ 車間距離測定器 ４ 選択ユニット ５ 評価ユニット ６ ドライバータ
イプ認識ユニット ７ スポーツ走行用制御プログラム ８ エコノミー走行用制御プログラム ９ 冬期走行用制御プログラム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｈ 59:66 (72)発明者 ハンス・ヘルマン ブレース ドイツ連邦共和国 デー・82031 グリュ ンヴァルド ヨセフ・コグラー・シュトラ ーセ ６

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 動力車の作動パラメータに依存してギヤ
    チェンジを決定する電子制御器を備えた動力車のオート
    マチックトランスミッション用ギヤチェンジ制御装置に
    おいて、 電子制御器が、動力車の外部で形成される情報から得ら
    れ動力車の周囲条件を示す入力信号（ＡS，ＡV，ＡW，
    ＡO，Ｄ）にも依存してギヤチェンジを制御することを
    特徴とするオートマチックトランスミッション用ギヤチ
    ェンジ制御装置。
  2. 【請求項２】 入力信号が、動力車が走行または停車し
    ている道路の種類を示す信号（ＡS）であることを特徴
    とする、請求項１に記載のオートマチックトランスミッ
    ション用ギヤチェンジ制御装置。
  3. 【請求項３】 入力信号が、少なくとも動力車が走行ま
    たは停車している道路の交通状況を示す信号（ＡV）で
    あることを特徴とする、請求項１または２に記載のオー
    トマチックトランスミッション用ギヤチェンジ制御装
    置。
  4. 【請求項４】 入力信号が、動力車が走行または停車し
    ている道路の周辺地域の気象状況を示す信号（ＡW）で
    あることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか
    １つに記載のオートマチックトランスミッション用ギヤ
    チェンジ制御装置。
  5. 【請求項５】 入力信号が、動力車が走行または停車し
    ている道路の周辺地域の場所的特徴を示す信号（ＡO）
    であることを特徴とする、請求項１から４までのいずれ
    か１つに記載のオートマチックトランスミッション用ギ
    ヤチェンジ制御装置。
JP8256660A 1995-09-29 1996-09-27 電子制御器を備えた動力車のオートマチックトランスミッション用ギヤチェンジ制御装置 Pending JPH09126310A (ja)

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