JP2000179676A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents
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Abstract
とき、あるいは高速道路で自然渋滞した場合のドライバ
ビリティを向上させるように変速制御を行う。 【解決手段】 車速変化ΔVを算出し(S700)、平
均車速Vaveを算出し(S702)、停車時間Tst
opを算出し(S704)、平均車速が低く、停車時間
が短く、車速変化が大きいときは路地などを走行してい
ると推定し、ナビゲーション情報から確認し(S71
2)、それに応じて平坦路用マップの3−4速シフトア
ップ線を高速側に変更する(S714,S716)。ま
た、車速変化が小さいときは高速道路を渋滞走行してい
ると推定し、ナビゲーション情報から確認し(S72
0)、3−4速シフトアップ線を低速側に変更する(S
722,S724)。変更された特性に従って変速比を
決定することでシフトアップされ難く(あるいは易く)
し、ドライバビリティを向上させる。
Description
装置に関する。
は、一般に、車速とスロットル開度から予め設定された
単一のギヤシフトスケジューリング用マップ(変速特
性)を検索して変速比を決定している。
抗、より具体的には車両の登坂あるいは降坂勾配を示す
パラメータを求め、求めた勾配パラメータから予め設定
された降坂用、登坂用などの複数のマップ(変速特性)
のいずれかを選択し、選択したマップを車速とスロット
ル開度から検索することで、登降坂に良好な変速比とな
るように制御する自動変速機の制御装置も、特開平5−
71625号公報などから知られている。
よ、複数の特性のいずれを選択して変速制御するにせ
よ、一律に変速制御を行うと、走行路によってはドライ
バビリティ(走行性能あるいは運転性能)が低下する場
合が生じる。
64号公報において、渋滞路を走行中か、あるいは登坂
中か否か判断し、渋滞路を走行中で登坂中ではないとき
は1速への変速を禁止すると共に、渋滞路を走行中で登
坂中のときは登坂路用変速特性で変速制御し、さらに渋
滞路を走行中ではなく、かつ登坂中のときは登坂判定に
応じた変速制御を行う技術が提案されている。
いて、エンジン負荷と車両の加加速度から屈曲降坂路で
ある適合度をファジィ推論し、屈曲降坂路を走行してい
ると判定されるとき、低速側に変速制御してエンジンブ
レーキを作用させる技術が提案されている。
た従来技術においては、渋滞路、登坂路あるいは屈曲路
を走行しているか否か判定して変速制御するに止まり、
路地などの比較的幅員の狭い走行路を走行しているか、
あるいは高速道路を渋滞走行しているなどの走行状況を
判定して変速制御するものではなかった。
走行するときは、周囲の安全に注意しながら運転する必
要があり、アクセル操作およびブレーキ操作が多くな
る。そのアクセル操作に従って頻繁に変速されると、シ
フトハンチング(制御ハンチング)が生じてドライバビ
リティが低下する。
速で走行するとき、低速ギヤに不要に保持されると、エ
ンジンブレーキ感が過大となり、同様にドライバビリテ
ィが低下する。
ゲーション装置を装着した車両が普及しつつある。ナビ
ゲーション装置は、CD−ROMなどに格納した地図情
報を備えると共に、GPS(Global Positioning Syste
m)などから車両の現在位置を検出し、検出された現在位
置を含む走行路の地図情報などのナビゲーション情報を
提供する。
よって現在走行している走行路の詳細を認識あるいは予
測できることから、ナビゲーション情報などから上記の
ような走行状況を判定し、それに応じて変速制御を行っ
てドライバビリティを向上させるのが望ましい。
した不都合を解消し、車速の平均値などの走行パラメー
タおよびナビゲーション情報に基づき、車両が、比較的
幅員の狭い走行路を走行しているか、あるいは高速道路
を渋滞走行しているかの少なくともいずれかの走行状況
にあるか否か判定し、それに応じて変速特性を変更する
ことで、かかる走行状況におけるドライバビリティを向
上させるようにした自動変速機の制御装置を提供するこ
とにある。
めに、請求項1項にあっては、車速とスロットル開度か
ら車両の登坂勾配あるいは降坂勾配を示す勾配パラメー
タを求め、前記求めた勾配パラメータから予め設定され
た複数の変速特性のいずれかを選択し、前記選択した変
速特性に基づいて変速比を決定する変速制御手段を備え
た自動変速機の制御装置において、前記車速の平均値を
算出する平均車速算出手段、前記車速の変化を算出する
車速変化算出手段、前記車両の停車時間を算出する停車
時間算出手段、前記車両が走行する走行路の高速道路、
国道などの種別を検出する走行路種別検出手段、前記算
出された車速の平均値、車速の変化および停車時間なら
びに前記検出された走行路の種別に基づき、前記車両が
所定走行状況にあるか、より具体的には、比較的幅員の
狭い走行路を走行しているか、あるいは高速道路を渋滞
走行しているかの少なくともいずれかの所定走行状況に
あるか否か判定する走行状況判定手段、および前記車両
が前記所定走行状況にあると判定されるとき、前記選択
された変速特性を変更する変速特性変更手段を備えると
共に、前記変速制御手段は、前記変更された変速特性に
基づいて変速比を決定する如く構成した。
狭い道路を走行するときは、周囲の安全に注意しながら
運転する必要があり、アクセル操作およびブレーキ操作
が多くなる。そのアクセル操作に従って頻繁に変速され
ると、シフトハンチング(制御ハンチング)が生じてド
ライバビリティが低下する。
速で走行するとき、低速ギヤに不要に保持されると、エ
ンジンブレーキ感が過大となり、同様にドライバビリテ
ィが低下する。
すると共に、変更された変速特性に基づいて変速比を決
定することで、例えば、路地などの比較的幅員の狭い道
路を走行するときはシフトアップされ難く変速特性を変
更すれば、シフトハンチングによるドライバビリティの
低下を防止することができる。
合に低車速で走行するときは、シフトアップされ易く変
速特性を変更すれば、エンジンブレーキが作用する頻度
を低減することができ、エンジンブレーキ感を緩和する
ことができる。
はナビゲーション装置が出力するナビゲーション情報を
用いることで、走行状況を精度良く確認することがで
き、不適当な変速制御を行うことがない。
は、前記選択された変速特性の中の最少変速比へのシフ
トアップ線を変更する如く構成した。
に得ることができる。
の実施の形態を説明する。
置を全体的に示す概略図である。
どで断片的に示す)1は、内燃機関(以下「エンジン」
という)Eおよび自動変速機(以下「トランスミッショ
ン」という)Tを備える。
ランスミッションTのトルクコンバータ12を介してメ
インシャフトMS(変速機入力軸)に接続される。図示
のトランスミッションTは平行軸式であって、メインシ
ャフトMSとそれに平行に設けられたカウンタシャフト
CSとセカンダリシャフトSSとを備える。それぞれの
シャフト上には、ギヤが支持される。
メイン1速ギヤ14、メイン3速ギヤ16、メイン4速
ギヤ18、およびメインリバースギヤ20が支持される
と共に、カウンタシャフトCS上には、メイン1速ギヤ
14に噛合するカウンタ1速ギヤ22、メイン3速ギヤ
16に噛合するカウンタ3速ギヤ24、メイン4速ギヤ
18に噛合するカウンタ4速ギヤ26、およびメインリ
バースギヤ20にリバースアイドルギヤ28を介して噛
合されるカウンタリバースギヤ30が支持される。
1セカンダリ2速ギヤ32および第2セカンダリ2速ギ
ヤ34が支持される。上記においてメインシャフトMS
上に相対回転自在に支持されたメイン1速ギヤ14を1
速用油圧クラッチC1でメインシャフトMS上に結合す
ると、1速(シフト位置あるいは変速段(変速比))が
確立する。
速段の確立時にも係合状態に保持されるため、カウンタ
1速ギヤ22は、ワンウェイクラッチCOWを介して支
持される。尚、後述するレンジにおいて1,2レンジが
選択されたときに駆動輪W側から内燃機関Eを駆動でき
る、換言すればエンジンブレーキとして機能するよう
に、1速ホールドクラッチCLHが設けられる。
転自在に支持された第2セカンダリ2速ギヤ34を2速
用油圧クラッチC2でセカンダリシャフトSS上に結合
すると、メイン3速ギヤ16、カウンタ3速ギヤ24、
第1セカンダリ2速ギヤ32を介して、2速(シフト位
置あるいは変速段(変速比))が確立する。
支持されたカウンタ3速ギヤ24を3速用油圧クラッチ
C3でカウンタシャフトCS上に結合すると、3速(シ
フト位置あるいは変速段(変速比))が確立する。
自在に支持されたカウンタ4速ギヤ26をセレクタギヤ
SGでカウンタシャフトCSに結合した状態で、メイン
シャフトMS上に相対回転自在に支持されたメイン4速
ギヤ18を4速−リバース用油圧クラッチC4Rでメイ
ンシャフトMS上に結合すると、4速(シフト位置ある
いは変速段(変速比))が確立する。
支持されたカウンタリバースギヤ30をセレクタギヤS
GでカウンタシャフトCS上に結合した状態で、メイン
シャフトMS上に相対回転自在に支持されたメインリバ
ースギヤ20を前記4速−リバース用油圧クラッチC4
RでメインシャフトMS上に結合すると、後進ギヤが確
立する。
ファイナルドライブギヤ36およびそれに噛合するファ
イナルドリブンギヤ38を介してディファレンシャルD
に伝達され、それからドライブシャフト40を介して駆
動輪Wに伝達される。
れたスロットルバルブ(図示せず)の付近には、スロッ
トル開度センサS1が設けられ、スロットル開度THに
応じた信号を出力する。またファイナルドリブンギヤ3
8の付近には車速センサS2が設けられ、ファイナルド
リブンギヤ38の回転速度から車速Vに応じた信号を出
力する。
速度センサS3が設けられてトランスミッションの入力
軸回転数NMに応じた信号を出力すると共に、カウンタ
シャフトCSの付近には出力軸回転速度センサS4が設
けられ、トランスミッションの出力軸回転数NCに応じ
た信号を出力する。
44の付近にはシフトレバーポジションスイッチS5が
設けられ、P,R,N,D4,D3,2,1の7種のレ
ンジのうち、運転者が選択したレンジに応じた信号を出
力する。
0の付近にはクランク角センサS6が設けられ、エンジ
ンEのクランクシャフト10の付近にはその回転からエ
ンジン回転数(速度)NEに応じた信号を出力すると共
に、シリンダブロック(図示せず)の適宜位置には水温
センサS7が設けられ、エンジンEの冷却水温Twに応
じた信号を出力する。
(図示せず)の付近にはブレーキスイッチS8が設けら
れ、ブレーキ操作が行われたときオン信号を出力すると
共に、トランスミッションTの適宜位置には油温センサ
S9が設けられ、油温、即ち、ATF温度に応じた信号
を出力する。
ニット)に送られる。
54、入力回路56および出力回路58から構成され、
前記したセンサ出力は、入力回路56を介してECU内
に入力される。ECUにおいてCPU50は、ロックア
ップクラッチ制御を含む後述する変速制御を行う。
御回路OはシフトソレノイドSL1,SL2と、トルク
コンバータ12のロックアップクラッチのオン/オフ制
御用ソレノイドSL3と容量(係合力)制御用ソレノイ
ドSL4と、前記した油圧クラッチを制御するためのリ
ニアソレノイドSL5を備える。
を油圧制御回路Oに送出し、シフトソレノイドSL1,
SL2を励磁・非励磁して図示しないシフトバルブを切
り替え、所定の変速段の油圧クラッチを解放・締結する
と共に、リニアソレノイドSL5を介してクラッチ力を
制御し、さらにソレノイドSL3を介してトルクコンバ
ータ12のロックアップクラッチLをオン/オフ制御
し、ソレノイドSL4を介してクラッチ容量を制御す
る。
置70を備える。ナビゲーション装置は、CPU72お
よび車両走行予定地域の地図情報、山岳路および市街地
の種別、および走行路の種別(高速道路、国道など)な
どのナビゲーション情報などを記憶したCD−ROM7
4、およびGPSからの信号をアンテナ76を介して受
信するGPS受信装置78を備える。
70のCPU72とは双方向通信自在に接続され、CP
U50はナビゲーション装置70のCPU72を介して
上記したナビゲーション情報を入力し、それに基づいて
制御(以下「NAVI−AT協調制御」という)を行
う。
る、前記した特開平5−71625号公報に記載された
変速制御について図2フロー・チャートを参照して説明
する。図示のプログラムは、20msecごとに実行さ
れる。
に、予想加速度と実加速度を求めてその差分の平均値
(前記した勾配パラメータに相当)を算出し、算出値に
応じて5種のシフトマップ(平坦路用、重登坂用、軽登
坂用、重降坂用、および軽降坂用)ならびにコーナスポ
ーツマップ(後述)のいずれかを選択し、選択したマッ
プを検出した車速Vとスロットル弁開度THから検索し
てシフト位置(変速段あるいは変速比)を決定する。
尚、その詳細はこの公報に記載されているので、以下の
説明は簡単に止める。
開度THなど必要な制御パラメータを検出あるいは算出
し、S12に進んで予想加速度GGHを検索する。予想
加速度は、平坦路を走行するとき車両に期待される走行
加速度を3速についてのみ予め設定しておき、検出した
車速Vとスロットル開度THから検索する。
を算出する。具体的には、検出した車速の1階差分値か
ら車両が実際に発生している実加速度を求め、予め設定
された特性を検出した車速Vとスロットル開度THから
検索して補正係数を求め、それを実加速度に乗じて3速
相当値に補正して算出する。
実加速度の差を算出して登降坂差分PNOあるいはPK
Uとする。続いてS18に進み、ブレーキスイッチS8
(BRK)がオンしているか否か判断し、肯定されると
きはS20に進んでブレーキタイマ(ダウンカウンタ)
TAMPAVBに所定値YTMPAVBをセットする
(このタイマはブレーキが戻された時点でスタートす
る)。
ブレーキが戻されても制動系の応答遅れから制動力が零
にならないため、このタイマ値相当時間をブレーキ操作
中とみなすための処理である。
坂制御必要レンジか否か判断し、肯定されるときはS2
4に進み、登降坂制御必要レンジ間でレンジ切替中か否
か判断する。S24で否定されるときはS26に進んで
タイマTMPAHN2に所定値YTMPAHN2をセッ
トしてスタートさせる(このタイマは時間計測してレン
ジ切替えが正常かどうかを確認するためのものであ
る)。
のビットを参照してブレーキ信号が正常か否か判断し、
正常と判断されるときはS30に進んでレンジ切替中か
否か再び判断し、否定されるときはS32に進んで第2
のタイマTMPAHNの値が0に達したか否か判断する
(このタイマは変速中か否か判断するためのタイマであ
る)。
変速中ではないと判断してS34に進み、現在のシフト
位置(変速段あるいは変速比)SHが1速か否か判断す
る。これは、1速のときはダウンシフトがあり得ないこ
とから演算を簡略にするためである。
登降坂差分の平均値PNOAVEあるいはPKUAVE
を算出する。これは、登降坂差分PNOあるいはPKU
の算出値と前回平均値の加重平均値を求めることで算出
する。
を示す勾配パラメータに、PKUAVEが降坂勾配を示
す勾配パラメータに相当する。以下、両者を総称とする
とき『勾配パラメータ』と、別々に指称するとき『登坂
勾配パラメータ』あるいは『降坂勾配パラメータ』とい
う。
み、不要となったタイマをリセットすると共に、S42
に進んで勾配パラメータPNOAVEあるいはPKUA
VEを零にする。S28でブレーキ信号が正常ではない
と判断されたときも同様である。
S40に進み、そこで肯定されてタイマ値が零に達した
と判断された場合はレンジ切替えに長時間を要して断線
などの異常が生じたと判断できるので、S42に進んで
差分平均値は零とすると共に、否定されるときはS44
に進み、勾配パラメータを前回値のままとする。
れたときもシフト位置(変速段あるいは変速比)を確定
できず、加速度も安定しないため、S44に進む。S3
4で肯定されて1速と判断されるときも同様である。
ナビゲーション装置70から得られるナビゲーション情
報に基づく制御(NAVI−AT協調制御)を行う。こ
れについては後述する。
2を判別する。この制御においては前記の如く、複数の
マップ(変速特性)、より詳しくは図4に示す如く、重
登坂用、軽登坂用、平坦路用、軽降坂用および重降坂用
の5種のマップを用意すると共に、それに0から4まで
のマップ番号を付して特定する。尚、上記に加え、後述
するNAVI−AT協調制御においては、降坂コーナ走
行時用としてコーナスポーツマップなるマップも用意す
る。
く、勾配パラメータPNOAVEあるいはPKUAVE
(あるいはPKUAVE2。後述)を基準値PNOn
m,PKUnmと比較し、特定されたマップ番号が論理
的に取り得る最小マップ(「MAPS1」という)と最
大マップ(「MAPS2」という)を決定する作業であ
る。
登坂用(軽降坂用)マップの特性を、図8に重降坂用マ
ップの特性を、図9にコーナスポーツマップの特性を示
す(軽登坂マップと軽降坂マップは同一とする)。
る。即ち、平坦路用マップに比して軽登坂(軽降坂)用
マップは低スロットル開度域で拡大され、軽登坂(軽降
坂)用マップに比して重降坂用は中高スロットル開度域
でスロットル開度THで拡大される(低スロットル開度
域ではシフトアップのため逆に縮小される)。
み、求めた最小マップ(MAPS1)と最大マップ(M
APS2)のいずれかを選択(決定)する。選択(決
定)したマップを「MAPS」という。
ロー・チャートである。
ているマップ(MAPS)とMAPS2(最大マップ)
を比較する。論理的にはマップ番号において最大マップ
≧選択マップ≧最小マップとなるように選択すべきマッ
プを決定すれば良い。
大マップを超えているか否か判断し、超えていると判断
されるときは、選択マップのマップ番号を最小値0と仮
定すればマップ番号”1,2,3,4”のいずれかにな
るので、S102に進み、現在の選択マップが番号2
(平坦路用マップ)か否か判断する。
マップ)を超えていると判断されるときはマップ番号
は”3,4”となり、降坂用マップとなるので、S10
4に進み、選択マップのマップ番号から”1”を減算し
たマップに決定する。
ップ以下と判断されるときは”2,1”のいずれかとな
り、平坦路用から軽登坂用または軽登坂用から重登坂用
への切り換えとなるが、マップによって3速領域が異な
ることから、現在4速にあるときにはマップを切り換え
ると直ちに3速へシフトダウンされる恐れがあり、これ
は運転者が予期しないシフトダウンであって好ましくな
い。
在のシフト位置が3速か否か判断し、3速以下と判断さ
れる場合のみマップを平坦路用から軽登坂用へ、ないし
は軽登坂用から重登坂用へと切り換える。従って、4速
にあるときはマップ切り換えは中止される。
以下と判断されるときは上限側の条件は満足されている
ので、下限側について判定するためにS108に進み、
選択マップがMAPS1(最小マップ)以上か否か判断
し、最小マップ以上と判断されるときは前記した論理式
を満足しているので、マップを切り換えない。
プ未満と判断されるときは最小マップ以上の値に修正す
る必要があるのでS110に進み、選択マップと平坦路
用マップとを比較する。
れる場合、取るべきマップは”1,2”のいずれかと言
うことになるので、S112に進み、現在のマップに1
を加算して増加補正する。従って現在軽登坂用マップを
使用していれば平坦路用マップに、現在重登坂用マップ
を使用していれば軽登坂用マップに切り換えることにな
る。
上と判断されたときは現在の選択マップの番号は”2”
か”3”となり、”2”か”3”からの加算の場合には
3速領域の拡大の問題がある。
あるか否か判断し、現在3速以下であれば予期しないシ
フトダウンが生じないので、S112に進んで直ちにマ
ップ切り換えを行うと共に、4速と判断されるときはS
116に進み、選択マップと平坦路用マップとを比較す
る。
判断されるときはS118に進み、検出した車速Vを所
定値YKUV1と比較すると共に、現在の選択マップが
平坦路用マップではない、即ち軽降坂用マップと判断さ
れるときはS120に進み、検出した車速Vを別の所定
値YKUV3と比較し、それらのステップで車速が所定
値以上と判断されるときはS112にジャンプしてマッ
プ切り換えを行う。これらの処理は、運転者が予期しな
いダウンシフト防止のためである。
界車速未満と判断されるときはS122に進み、スロッ
トル開度THが全閉付近の開度CTH以下か否か判断す
る。ここで否定されるときはアクセルペダルが踏まれて
いることを意味し、しかも4速でアクセルペダルを踏ん
でいることを意味するので、ダウンシフト回避のため、
S112をスキップしてマップ切り換えを行わない。
ペダルが踏まれていず、運転者の減速意図が窺えるの
で、S124に進み、選択マップが平坦路用のものか否
か再び判断し、肯定されるときはS112に進み、マッ
プ切り換えを行う。
プが軽降坂用マップとなるので、S126に進んでブレ
ーキ操作が行われているか否か判断して運転者が真に減
速意図を有しているか否か判断する。ブレーキ操作が行
われていないときは運転者が減速意図を有していないと
思われるので、S112はスキップしてマップ切り換え
を行わない。
S128からS136に進んで減速度データYDVOA
を選択し、S138に進んで選択した減速度データYD
VOAを実際の減速度DTV(ブレーキ操作中の単位時
間当たりの車速の減少量)と比較し、実際の減速度DT
Vが選択した減速度データ以下と判断されるときは急減
速と判断し、S112に進んでマップ切り換えを行う。
が減速を意図している場合であってもシフトダウン時の
減速度は高車速ほど大きいので、高車速ほどブレーキに
よる減速度が大きくならないと、マップが切り換え難く
すると共に、比較結果から急減速が意図されていると判
断されるときのみマップ切り換えを行ってダウンシフト
させる。尚、S138で実際の減速度DTVが選択した
減速度データを超えると判断されるときは、S112を
スキップする。
プ(番号)が”4”(重降坂用)か否か判断し、否定さ
れるときは以降の処理をスキップすると共に、肯定され
るときはS141に進み、フラグF.CSNAVI(後
述)のビットが1か否か判断し、肯定されるときはS1
42に進み、コーナスポーツマップに切り換える。これ
については後述する。
3に進み、検出したスロットル開度THが所定開度TH
REF(例えば(2/8)×WOT〔度〕)以上か否か
判断し、否定されるときは以降の処理をスキップすると
共に、肯定されるときはS144に進んでマップ(番
号)を強制的に3(軽降坂用)に書き換える。
み込まれたときは運転者がエンジンブレーキの補助を要
求していず、むしろ加速を望んでいるものとみなしてマ
ップを軽降坂用に切り換えるためである。
のS45のNAVI−AT協調制御について説明する。
ロー・チャートである。
両1がナビゲーション装置70を装着した車両か否か判
断する。これは、前記したナビゲーション装置70のC
PU72と通信可能か否かで判断する。
み、ナビゲーション装置70が正常に動作しているか否
か判断する。これは、ナビゲーション装置70のCPU
72と通信し、ナビゲーション装置70において故障検
知を示す適宜なフラグのビットが1にセットされている
か否か判定することで判断する。
み、GPSからの受信状態が良好か否か同様の手法で判
断し、肯定されるときはS206に進み、(超過)積載
重量(積載Wt)を推定する。
ロー・チャートである。
ンEの出力が正常か否か判断する。検出水温が所定範囲
にあり、検出大気圧が所定大気圧以上にあって(換言す
れば所定以上の高度になく)、さらに図示しないエンジ
ン制御ECUの故障検知フラグを参照してもエンジンE
に故障が検知されていないとき、エンジンEの出力が正
常と判断する。
み、トランスミッションTが正常か否か判断する。検出
油温(ATF温度)が所定範囲にあり、さらに図示しな
いトランスミッション故障検知フラグを参照してトラン
スミッションTに故障が検知されていないとき、トラン
スミッションTが正常と判断する。尚、油温センサS9
の設置を省略し、水温センサS7の検出値を使用しても
良い。
み、積載重量推定区間か否か判断する。これは、ナビゲ
ーション装置70の情報から、現在、平坦路、即ち、勾
配抵抗のない路面を走行しているか否か判断することで
行う。
み、前記した登坂勾配パラメータPNOAVEをしきい
値#PNOHE1(図13に示す)と比較し、登坂勾配
パラメータPNOAVEがしきい値#PNOHE1以上
と判断されるときはS308に進み、登坂勾配パラメー
タPNOAVEからしきい値#PNOHE1を減算した
値を(超過)積載重量推定値HWTNAVIとする。
を用い、加重平均して学習制御することで(超過)積載
重量推定値HWTNAVIを算出する。尚、車重(乗員
数)はエンジン停止の度に変わる可能性があるので、学
習値はエンジン停止後は保持しない。
(2名)を積載した車両の登坂勾配パラメータを示すに
足る値を実験により求めて適宜設定する。登坂勾配パラ
メータ(車両走行加速度)がそのしきい値以上のとき
は、期待する加速度が得られていない、即ち、積載重量
が標準値より多いと判断し、登坂勾配パラメータPNO
AVEからしきい値#PNOHE1を減算して得た差を
(超過)積載重量HWTNAVIと推定する。
0kgと想定)を標準とするとき、積載重量の推定値H
WTNAVIは、登坂勾配パラメータPNOAVEが増
加するにつれて増大するように設定される。
路を走行していると判断されるときはS310に進み、
(超過)積載重量推定値HWTNAVIは前回値(図2
フロー・チャートの前回プログラムループ時の算出値)
を保持する。
れるときはS312に進み、積載重量は標準値とみな
し、保持されている(超過)積載重量推定値HWTNA
VIがあるとき、それをクリアして零にする。これは、
S306で登坂勾配パラメータPNOAVEがしきい値
#PNOHE1未満と判断されるときも同様である。
進み、NAVI協調降坂路制御を行う。
ロー・チャートである。
メータPNOAVEを第2のしきい値#PNOHE2と
比較する。ここで、しきい値#PNOHE2は、車両が
登坂路にあることを示すに足る値を実験により求めて適
宜設定する。
Eが第2のしきい値#PNOHE2以上と判断されると
きは登坂路にあると判断してS402に進み、タイマT
MNAVIH(ダウンカウンタ)に所定値#TMNAV
IHをセットしてスタートさせ、時間計測を開始する。
タPKUAVEをPKUAVE2と書換え、S406に
進み、タイマTMWTHに所定値#TMWTHをセット
してスタートさせ、時間計測を開始する。このタイマは
後述するAT単独降坂制御で使用する。
OAVEが第2のしきい値#PNOHE2未満と判断さ
れるときは平地あるいは降坂路にあると判断してS40
8に進み、登降坂補正区間、より詳しくは山岳路におけ
る距離において比較的長い、例えば1km程度の登降坂
路にあるか否か判断する。これは、ナビゲーション情報
から判断する。
み、前記タイマTMNAVIHに所定値#TMNAVI
Hをセット(スタート)して時間計測を開始し、S41
2に進み、降坂勾配パラメータPKUAVEに前記した
積載重量推定値HWTNAVIを加算して降坂勾配パラ
メータPKUAVEを増加補正すると共に、増加補正さ
れた値をPKUAVE2と書き換える。
間にないと判断されるときはS414に進み、降坂勾配
パラメータPKUAVEを第3のしきい値#PKUNA
VIHと比較する。ここで、しきい値#PKUNAVI
Hは、車両が所定勾配以上の急な降坂路にあることを示
すに足る値を実験により求めて適宜設定する。
Eが第3のしきい値#PKUNAVIH未満と判断され
るときは平地あるいは登坂路あるいは緩やかな降坂路を
走行しているとみなしてS402に進むと共に、S41
4で降坂勾配パラメータPKUAVEが第3のしきい値
#PKUNAVIH以上と判断されるときは急な降坂路
を走行しているとみなしてS416に進み、前記した第
1のタイマTMNAVIHの値が零に達したか否か判断
する。
むと共に、肯定されてタイマ値が0に達したと判断され
るときはS412に進み、前記した(超過)積載重量推
定値HWTNAVIを降坂勾配パラメータPKUAVE
に加算して増加補正し、増加補正された値をPKUAV
Eと書き換える。
タイム・チャートを参照して説明すると、ナビゲーショ
ン情報および登坂勾配パラメータから平地にあると判断
されるとき、換言すれば勾配抵抗の影響を受けないと
き、標準値を超過する積載重量を推定する。
パラメータから登降坂補正区間にあると判断されるとき
は、降坂勾配パラメータPKUAVEを(超過)積載重
量推定値HWTNAVIだけ増加補正する。
勾配パラメータPKUAVEから急な降坂路にあると判
断されるときは、その降坂路状態が所定時間#TMNA
NIH(より詳しくは距離において500mに相当する
値)継続するときは、降坂勾配パラメータPKUAVE
を同様に増加補正する。
メータPKUAVE2が増加することから、図2のS4
6,S48ならびに図10などの処理においてマップが
平坦路用から軽降坂用、軽降坂用から重降坂用と切り換
えられて3速域が多用され、降坂路を走行するときに運
転者に意図する駆動力を与えることができる。
レーキ踏力を低減させることができ、降坂時のドライバ
ビリティを向上させることができる。このように、図2
あるいは図10などの処理において、PKUAVE2
は、PKUAVEと等価な降坂勾配パラメータとして扱
われる。
における登降坂補正区間にあるか否か検知するので、市
街地の立体交差などの短区間を登降坂補正区間と誤認す
ることがない。また、ナビゲーション情報が誤っていた
としても、補正は、ナビゲーション情報と登坂勾配パラ
メータの両者が一致したときに求めた(超過)積載重量
を降坂勾配パラメータに加算補正して行うので、誤った
ナビゲーション情報から影響を受けることがない。
坂状態を検知して補正を行うが、降坂状態が所定時間
(500m相当値)続いたときのみ行うので、同様に市
街地の立体交差などの短区間で不要なマップ切り換えを
行うことがない。従って、図15の市街地の立体交差等
のUPDOWNと記載した箇所に破線で示すように、3
速に不要にシフトダウンされることがない。
進み、経路誘導中か否か判断する。これはナビゲーショ
ン装置70において経路誘導モードが選択されているか
否か判定することで判断する。S210で肯定されると
きはS212に進み、車両走行が経路上にあるか否か判
断する。これも、ナビゲーション装置70において経路
モードが選択され、かつ経路上に車両が位置しているか
否か判定することで行う。
み、NAVI協調降坂コーナ制御を行う。
に進み、ナビゲーション情報から前方に分岐路があるか
否か判断し、否定されるときはS216に進んでNAV
I協調降坂コーナ制御を行うと共に、肯定されるとき
は、経路走行ではない場合、分岐路があるとき、運転者
が分岐路のいずれを選択するか分からないので、S21
6(NAVI協調降坂コーナ制御)をスキップする。
の詳細を示すサブルーチン・フロー・チャートである。
配パラメータPNOAVEを前記した第2のしきい値#
PNOHE2と再び比較し、登坂勾配パラメータPNO
AVEがしきい値#PNOHE2未満と判断されるとき
は平地あるいは降坂路を走行していると判断してS50
2に進み、ナビゲーション情報から進行方向前方にコー
ナ(湾曲路)があるか否か検出する。コーナが検知され
るときは、ナビゲーション情報からコーナの曲率Rも入
力する。
み、スロットル開度THが所定スロットル開度#THC
SNAVIを超えるか否か判断する。所定スロットル開
度#THCSNAVIは、運転者がコーナでコーナスポ
ーツマップ(特性)に基づく変速制御を意図しているか
否か判断するためのしきい値であり、実験により求めて
適宜設定する。
ような意図が見られないと判断してS506に進み、降
坂勾配パラメータPKUAVEに所定値HCUNAVI
nを加算して増加補正し、増加補正された値をPKUA
VE2と書き換える。その結果、重降坂マップあるいは
軽降坂マップが選択されることになる。所定値HCUN
AVInは固定値ではなく、車速と(後述する図18
(a)に示す如く)コーナの曲率Rが増加するほど増大
するように設定する。
にそのような意図が見られると判断してS508に進
み、コーナスポーツマップ判定フラグF.CSNAVI
のビット(初期値0)を1にセットする(その結果、図
10のS141で肯定されてS142に進み、コーナス
ポーツマップが選択される)。次いでS510に進み、
降坂勾配パラメータPKUAVE2に第2の所定値HC
SNAVInを加算して増加補正する。
に示す如く、コーナスポーツマップは重降坂用マップ
(マップ番号4)と等価な関係にあり、重降坂マップが
選択される状態にあるとき、スロットル開度THが前記
所定値#THCSNAVIを超えればコーナスポーツマ
ップが、然らざれば重降坂マップが選択されるように構
成される。
重降坂用マップに比較して3速領域が拡大されているこ
とから、図17タイム・チャートに示す如く、降坂時に
コーナを走行するとき、3速が使用され、運転者の意図
通りの特性を与えることができる。
した所定値HCUNAVInと同様に、車速の増加に応
じて増大するように設定すると共に、図18(b)に示
す如く、コーナの曲率Rが増加するにつれて増大するよ
うに設定する。
て3速領域が多用されることになり、運転者の意図する
駆動力増加に良く応えることができ、ドライバビリティ
を向上させることができる。これは分岐路を経由した場
合も同様である。図17の下部および図18(c)
(d)に示す如く、かかる制御が行われなければ、4速
に制御され、運転者の意図に良く応えることができな
い。
を説明したが、必ずしもこれに限定されるものではな
く、車速、コーナ曲率、スロットル開度に応じて1速か
ら3速の間でも適宜設定することができる。その場合に
は図18(a)のマップ特性をそれに応じて設定すれば
良いので、詳細な説明は省略する。
ラメータPNOAVEがしきい値#PNOHE2以上と
判断されるときは登坂路を走行していると推定されるの
で、S512に進み、前記フラグのビットを0にリセッ
トする。S502で進行方向前方にコーナがないと判断
されるときも同様である。
のいずれかで否定されるとき、即ち、ナビゲーション装
置を装着していない、ナビゲーション装置が正常に動作
していない、あるいはGPSの受信状態が良好ではない
ときは、ナビゲーション情報を使用し難いことから、S
218に進み、ナビゲーション情報なしの降坂制御(以
下「AT単独降坂路制御」という)を行う。
ロー・チャートである。
配パラメータPKUAVEを所定値#PKUWTHと比
較する。所定値#PKUWTHは、単独降坂制御を行う
降坂路にあるか否かを判定するためのしきい値であり、
適宜実験により求めて設定する。
Eが所定値#PKUWTH未満と判断されるときは平地
あるいは登坂路を走行しているとみなしてS602に進
み、タイマTMWTH(ダウンカウンタ)に所定値#T
MWTHをセットしてスタートさせ、時間計測を開始
し、S604に進み、降坂勾配パラメータPKUAVE
をPKUAVE2と書き換える。
路制御で使用するタイマTMNAVIHに所定値#TM
NAVIHをセットしてスタートさせ、時間計測を開始
する。
UAVEが所定値#PKUWTH以上と判断されるとき
は降坂路とみなしてS608に進み、前記したタイマT
MWTHの値が0になったか否か判断し、否定されると
きはS604に進む。
06でタイマ値が零に達して肯定されるときはS610
に進み、降坂勾配パラメータPKUAVEに所定値HK
UWATを加算して増加補正し、増加補正値をPKUA
VE2と書き換える。
特性を示す説明グラフである。図示の如く、所定値HK
UWTは、車速が増加するにつれて増大するように設定
する。
の内容を示すタイム・チャートである。
相当値)が所定時間(#TMWTH)続くとき、降坂勾
配パラメータPKUAVE(PKUAVE2)は増加補
正される結果、重降坂マップが選択され、3速領域が多
用されることから、十分なエンジンブレーキ効果を得る
ことができる。
いでS49に進み、走行状況判定およびマップ特性変更
処理を行う。
ロー・チャートである。
速変化(車速の変化)ΔV、より詳しくは車速変化ΔV
の積分値を算出する。具体的には、以下の如く算出す
る。ΔV(t) =ΔV(t-1) ×N+{V(t) −V(t-1) }
/(N+1)〔m/s2 〕上記で、N:所定プログラム
ループ数(図2フロー・チャートのプログラム実行時
間)、t:離散制御系のサンプル番号(図2フロー・チ
ャートの実行時刻)である。
出される車速Vの今回値V(t) と前回値V(t-1) の1階
差分値(あるいは微分値)から車速変化の今回値を算出
すると共に、算出した今回値と、所定プログラムループ
数Nにわたって算出された前回までの算出値Vnの平均
値との加重平均値を算出することで行う。
平均値)Vaveを算出する。具体的には、以下の如く
算出する。 上記で、M:所定プログラムループ数(図2フロー・チ
ャートのプログラム実行時間)である。尚、今回値につ
いての(t) の図示は明細書および図面で省略する。
出される車速Vの今回値と、所定プログラムループ数M
(例えば5min相当値)にわたって検出された前回ま
での値Vavemの単純平均値を算出することで行う。
いる停車時間Tstopを算出する。これは、検出され
た車速Vが零あるいはその近傍の値にあり、かつ検出さ
れたエンジン回転数NEがアイドル回転数(500rp
mから760rpm程度)以下の運転状態にあるとき、
その時間を測定して行う。具体的には、図示しない別ル
ーチンにおいて上記した運転状態にある度にその経過時
間(停車)を測定して順次記憶しておき、このステップ
ではその測定値を読み出すことで行う。
良く、あるいは所定時間内(例えば1時間内)の測定値
を全て読み出し、その平均値を算出して使用する、ある
いは最大値を選択して使用しても良い。
Vaveが所定車速Vlow(例えば40km/h)未
満か否か判断する。S708で否定されるときは、渋滞
走行ではないと判断できるので、以降の処理をスキップ
する。S706で肯定されるときはS708に進み、算
出した停車時間Tstopが所定値Tref未満か否か
判断する。S708で否定されるときも、同様に渋滞走
行ではないと判断できるので、以降の処理をスキップす
る。
10に進み、車速変化ΔV(より詳しくは車速変化ΔV
の積分値)が第1の所定値DVhighを超えるか否か
判断する。S710で肯定されるときは、平均車速が比
較的低く、停車時間も比較的短く、かつ車速変化が比較
的大きいので、車両1が路地などの比較的幅員の狭く、
かつ障害物の多い走行路(道路)を走行(以下「路地走
行」という)していると推論することができる。
に進み、前記したナビゲーション装置70のCPU72
と相互通信して走行路種別情報を入力し、車両1が現在
走行している走行路が市道などであるか否か判断する。
のCD−ROM74内には走行路のノード(座標位置情
報)などの地図情報の他、走行路の種別が以下のように
記憶される(これをNROADとする)。
情報に基づき、走行路の種別(NROAD)が市道(0
4)あるいは村道などのその他の走行路(05)か否か
判断(検出)することで、路地走行と推定したことが正
しかったことを確認することができる。
み、平坦路用マップ(MAPS=2。図6)の3−4変
速車速(シフトアップ線)を、図23に線100で示す
如く、高速側に変更する。
囲の安全に注意しながら運転する必要があり、アクセル
操作およびブレーキ操作が多くなり、その結果、アクセ
ル操作に従って頻繁に変速されると、シフトハンチング
が生じてドライバビリティが低下する。
速(シフトアップ線)を高速側に変更することで、シフ
トアップされ難くなって3速領域が多用されることにな
り、よってシフトハンチングによるドライバビリティの
低下を防止することができる。
確認することで、路地走行と推定したことの確からしさ
を確認することができ、不適当な変速制御を行うことが
ない。
に進み、同様に平坦路用マップの3−4変速車速(シフ
トアップ線)を、図23に線102で示す如く、高速側
に変更する。
く、S716の変更量より小さい値とする、即ち、ゲイ
ンを比較的小さくする。これは、路地走行と推定した
が、現実には、県道以上の比較的幅員の広い走行路を走
行していることから、上記したシフトハンチングによる
ドライバビリティの低下が生じる程度が比較的小さいと
考えられるためである。
8に進み、車速変化ΔV(より詳しくは車速変化ΔVの
積分値)が第2の所定値DVlow未満か否か判断す
る。
比較的低く、停車時間も比較的短く、かつ車速変化が比
較的小さいので、車両1が、現在、自然渋滞にある高速
道路を走行(高速道路を渋滞走行)していると推定し、
S720に進み、ナビゲーション情報に基づき、車両1
が現在位置する走行路の種別(NROAD)が、実際に
高速道路(01)か否か確認(検出)する。
2に進み、平坦路用マップの3−4変速車速(シフトア
ップ線)を、図23に線104で示す如く、低速側に変
更する。
場合に低車速で走行するときに低速ギヤに不要に保持さ
れると、エンジンブレーキ感が過大となり、同様にドラ
イバビリティが低下する。
速(シフトアップ線)を低速側に変更することでシフト
アップされ易くなって4速領域が多用されることにな
り、エンジンブレーキが作用する頻度を低減することが
でき、エンジンブレーキ感を緩和することができる。
行路を確認することで、高速道路走行と推定したことの
確からしさを確認することができ、不適当な変速制御を
行うことがない。
に進み、平坦路用マップの3−4変速車速(シフトアッ
プ線)を、図23に線106で示す如く、低速側に変更
する。
く、S722の変更量より小さい値とする、即ち、ゲイ
ンを比較的小さくする。これは、S716の場合と同様
に、推定した走行路が相違したため、上記したドライバ
ビリティの低下が生じる程度が比較的小さいと考えられ
るためである。
PS=2)の特性を変更するのは、言うまでもなく、図
22フロー・チャートに示す処理が、平坦路の走行を前
提としているからである。
4などを参照して説明すると、発明者達が知見した限
り、走行状況(路地走行、都市渋滞、高速道路自然渋滞
および郊外路走行)について平均車速、車速変化積分値
および停車時間から分析すると、図24に示すような結
果が得られた。
車時間の特性を整理すると、図25のような結果を得る
ことができた。即ち、都市渋滞(および郊外路走行)に
ついては上記したパラメータからは識別するのが困難で
あるが、高速道路および路地走行については識別できる
ことを知見した。
値と停車時間について前記したしきい値DVhigh,
DVlow,Tstopを設定し、それに平均車速を加
えて斜線部分を路地走行あるいは高速道路自然渋滞と推
定すると共に、ナビゲーション情報から走行路を確認す
るようにした。
超える範囲は、図6に示す平坦路用マップの特性と異な
らない。
50に進み、検出した車速Vとスロットル開度THから
決定(選択)したマップを検索し、出力シフト位置(変
速段あるいは変速比)SOを決定する。
走行などでは平坦路用マップが決定(選択)され、その
特性が図22フロー・チャートの走行状況判定(および
マップ特性変更)処理で変更されることから、変更され
た特性に従って出力シフト位置SOを決定することにな
る。
ップ特性変更処理を説明するタイム・チャートである。
で『シフト』と記載した欄の数字はシフト位置(ギヤ)
を、また破線は従来技術を示す。上記した走行状況判定
(およびマップ特性変更)処理を行うことにより、3速
(3RD)に保持されてシフトハンチングを防止するこ
とができ、ドライバビリティ(DRB)を向上させるこ
とができる。
す。『シフト』欄の破線は従来技術を示すが、図示の如
く、上記した走行状況判定(およびマップ特性変更)処
理を行うことにより、4速(4TH)にシフトアップさ
れ、低エンジン(NE)で走行することができる。よっ
て、エンジンブレーキ感を緩和することができる。
とスロットル開度THから車両1の登坂勾配あるいは降
坂勾配を示す勾配パラメータPNOAVE,PKUAV
E(PKUAVE2)を求め、前記求めた勾配パラメー
タから予め設定された複数の変速特性(マップ)のいず
れかを選択し、前記選択した変速特性に基づいて変速比
SOを決定する変速制御手段を備えた自動変速機の制御
装置において(CPU50,S10からS50)、前記
車速の平均値Vaveを算出する平均車速算出手段(C
PU50,S49,S702)、前記車速の変化ΔV、
より詳しくは車速変化ΔVの積分値を算出する車速変化
算出手段(CPU50,S49,S700)、前記車両
の停車時間Tstopを算出する停車時間算出手段(C
PU50,S49,S704)、前記車両が走行する走
行路の高速道路、国道などの種別を検出する走行路種別
検出手段(ナビゲーション装置70,CPU50,S7
12,S720)、前記算出された車速の平均値、車速
の変化および停車時間ならびに前記検出された走行路の
種別に基づき、前記車両が所定走行状況にあるか、より
具体的には、(路地などの)比較的幅員の狭い走行路を
走行しているか、あるいは高速道路を渋滞走行している
かの少なくともいずれかの所定走行状況にあるか否か判
定する走行状況判定手段(CPU50,S706からS
712,S718,S720)、および前記車両が前記
所定走行状況にあると判定されるとき、前記選択された
変速特性を変更する変速特性変更手段を備えると共に、
前記変速制御手段は、前記変更された変速特性に基づい
て変速比を決定する(CPU50,S714,S71
6,S722,S724)如く構成した。
された変速特性の中の最少変速比へのシフトアップ線、
より詳しくは平坦路走行用の平坦路用マップの3−4変
速車速(シフトアップ線)を高速側あるいは低速側に変
更する如く構成した。
を得ることができる。即ち、路地などの比較的幅員の狭
い道路を走行するときは、周囲の安全に注意しながら運
転する必要があり、アクセル操作およびブレーキ操作が
多くなる。そのアクセル操作に従って頻繁に変速される
と、シフトハンチング(制御ハンチング)が生じてドラ
イバビリティが低下する。
速で走行するとき、低速ギヤに不要に保持されると、エ
ンジンブレーキ感が過大となり、同様にドライバビリテ
ィが低下する。
すると共に、変更された変速特性に基づいて変速比を決
定することで、例えば、路地などの比較的幅員の狭い道
路を走行するときはシフトアップされ難く変速特性を変
更すれば、シフトハンチングによるドライバビリティの
低下を防止することができる。
合に低車速で走行するときは、シフトアップされ易く変
速特性を変更すれば、エンジンブレーキが作用する頻度
を低減することができ、エンジンブレーキ感を緩和する
ことができる。
はナビゲーション装置が出力するナビゲーション情報を
用いることで、走行状況を精度良く確認することがで
き、不適当な変速制御を行うことがない。
に示す概略図である。
である。
想加速度と実加速度ならびに差分平均値(勾配パラメー
タ)によるマップ選択を示す説明図である。
(勾配パラメータによるマップ選択)を示す説明図であ
る。
平均値(勾配パラメータによるマップ選択)を示す説明
図である。
のうち、平坦路用マップの特性を示す説明グラフであ
る。
のうち、軽登坂(降坂)用マップの特性を示す説明グラ
フである。
のうち、重登坂用マップの特性を示す説明グラフであ
る。
のうち、コーナスポーツマップの特性を示す説明グラフ
である。
業を示すサブルーチン・フロー・チャートである。
協調制御の詳細を示すサブルーチン・フロー・チャート
である。
作業を示すサブルーチン・フロー・チャートである。
を示す説明グラフである。
降坂制御の詳細を示すサブルーチン・フロー・チャート
である。
イム・チャートである。
降坂コーナ制御の詳細を示すサブルーチン・フロー・チ
ャートである。
イム・チャートである。
を示す説明グラフである。
制御の詳細を示すサブルーチン・フロー・チャートであ
る。
を示す説明グラフである。
イム・チャートである。
よびマップ特性変更処理の詳細を示すサブルーチン・フ
ロー・チャートである。
坦路用マップの特性変更量を具体的には示す、図6の特
性の部分図である。
する説明図である。
処理の前提を説明する説明図である。
処理の前提を説明する説明図である。
処理結果を説明するタイム・チャートである。
における処理結果を説明するタイム・チャートである。
Claims (1)
- 【請求項1】 車速とスロットル開度から車両の登坂勾
配あるいは降坂勾配を示す勾配パラメータを求め、前記
求めた勾配パラメータから予め設定された複数の変速特
性のいずれかを選択し、前記選択した変速特性に基づい
て変速比を決定する変速制御手段を備えた自動変速機の
制御装置において、 a.前記車速の平均値を算出する平均車速算出手段、 b.前記車速の変化を算出する車速変化算出手段、 c.前記車両の停車時間を算出する停車時間算出手段、 d.前記車両が走行する走行路の高速道路、国道などの
種別を検出する走行路種別検出手段、 e.前記算出された車速の平均値、車速の変化および停
車時間ならびに前記検出された走行路の種別に基づき、
前記車両が、所定走行状況にあるか否か判定する走行状
況判定手段、 および f.前記車両が前記所定走行状況にあると判定されると
き、前記選択された変速特性を変更する変速特性変更手
段、 を備えると共に、前記変速制御手段は、前記変更された
変速特性に基づいて変速比を決定することを特徴とする
自動変速機の制御装置。
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