JP2748544B2 - 車両の自動変速制御装置 - Google Patents

車両の自動変速制御装置

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JP2748544B2 JP1118048A JP11804889A JP2748544B2 JP 2748544 B2 JP2748544 B2 JP 2748544B2 JP 1118048 A JP1118048 A JP 1118048A JP 11804889 A JP11804889 A JP 11804889A JP 2748544 B2 JP2748544 B2 JP 2748544B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、車両の自動変速制御装置に関し、特に、走
行環境に従って自動変速機の変速状態を制御する車両の
自動変速制御装置の改良に関する。
(従来の技術) 自動変速機を備えた車両においては、従来から、車速
情報スロッル開度情報とに基づく変速制御が行われてい
る。こうした変速制御では、高車速域および低スロット
ル開度域で高位変速段を、また、低車速域および高スロ
ットル開度域では低位変速段をそれぞれ選択する制御特
性が得られ、制御特性は変速線図(変速パターンあるい
は変速テーブルとも言う)を適当に設定することによ
り、任意な性格を持たせることができる。
ところで、この種の従来からの変速制御を行う車両が
登坂路を走行する際に、不適当な変速段が選択されるこ
とがあった。変速線図が代表的な走行路面例えば平坦路
を想定して設定されているからである。そこで、登坂路
走行を検出し、登坂時には、下位側の変速段を選択する
ようにして、登坂路走行に適した変速制御を行なうもの
があった(特開昭62−180153号公報)。さらに、本出願
人は先に、車両の走行抵抗の大きさから登坂路走行を判
定し、登坂路走行時に、変速線図を登坂路用のものに切
換えたり、あるいはオーバードライブを禁止したりして
登坂路走行時の変速状態をより適切にするようにした
「車両の自動変速制御装置」(特願平1−79376号)を
出願している。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、このような従来のものにあっては、登
坂路走行時の変速状態を適切にするといった点で優れた
ものであるが、自車両の前方の状況(特に先行車両)を
考慮するといった面で充分ではなく改善の余地があっ
た。
すなわち、上記従来技術に係る装置では、登坂路走行
を判定すると例えば登坂路用の変速パターンに切換え
て、スムーズな登坂路走行を意図するものであるが、こ
のとき、先行車両があった場合にも、登坂路用の変速パ
ターンへの切換えに伴って、駆動力が増大し先行者との
車間距離がつめられ易くなることとなり、安全上の観点
から好ましくない。
(発明の目的) そこで本発明は、自車両の前方の状況をも考慮して変
速制御を行うことにより、例えば登坂路走行時での先行
車両が存在する場合の変速状態を適切なものにすること
を目的としている。
(課題を解決するための手段) 本発明による車両の自動変速制御装置は上記目的達成
のため、自車両が登坂路走行にあるか否かを判定し、登
坂路走行と判定した場合に、自動変速機の変速状態を登
坂路走行に適応する所定の変速状態に制御する車両の自
動変速制御装置において、所定距離内で先行する先行車
両若しくは所定距離内で停止する停止車両を検知する車
両検知手段と、先行車両若しくは停止車両が検知される
と前記所定変速状態の制御を禁止する禁止手段と、備え
ている。
(作用) 本発明では、走行抵抗の大きな例えば登坂路走行時で
先行車両や停止車両が存在した場合に、登坂路走行判定
による変速制御が禁止される。
(実施例) 以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第1〜3図は本発明に係る車両の自動変速制御装置の
一実施例を示す図である。
まず、構成を説明する。第1図において、10はセンサ
群、20は自動変速制御装置(ATCU)、30はバルブコント
ローラ、40はサブ制御装置、50は車両検知手段であり、
センサ群10はスロットル開度TVOを検出するスロットル
センサ11および車速Vを検出する車速センサ12を備えて
いる。ATCU20はセンサ群10からのVやTVOに従って変速
パターンを参照し、変速段を決定して変速段信号SELを
自動変速機のバルブコントローラ30に出力するもので、
例えば、車両が比較的に低スロットル開度域および高車
速域で走行中は、最上位の変速段(倒えばオーバドライ
ブ段:以下OD)を決定する。但し、OD禁止信号OD
INH(後述)が入力されたときには、この限りではな
い。
禁止手段としての機能を有するサブ制御装置40は、セ
ンサ群10からのTVOやVに従って走行抵抗の大きさに相
当する推定値λを演算し、このλが基準値を越えて大き
いときに、例えば登坂路走行を判定してODINHを出力す
る。但し、先行車両信号Fc(後述)が入力された場合に
はODINHを出力しない。
車両検知手段50は送・受信器51および信号処理部52を
含み、送・受信器51はマイクロ波やミリ波等の電波や近
赤外線等の光波を車体前方に送信し、その反射波を受信
する。なお、車両検知手段50は画像を認識するものであ
ってもよい。信号処理部52は送・受信器51で受信した信
号を信号処理して、車体前方の物標までの距離dや物標
との相対速度vなどの各種情報を求め、vがほぼゼロで
あればその物標は自車両の進行方向にほぼ同一速度で進
行する移動物体(すなわち先行車両)であると認識し、
その物標までのdが基準値以内であれば、先行車両信号
Fcを出力する。またvが自車両の速度Vとほぼ同じであ
れば、その物標を停止物体(例えば停止車両)であると
認識する。なお、車両検知手段50に適用可能な技術とし
ては、車両用衝突防止技術や車両距離計測技術などのい
わゆる自動車におけるリモートセンシング技術一般が知
られており、こうした技術によれば、既に、電波、光波
の別なく最大検知距離が100mを超えるものや、また、距
離精度(分解能)については電波利用のもので波長程度
の高精度のものが得られている。さらにまた、こうした
技術によれば、レンジカット法やスキャン法あるいはス
テレオタイプレーダなどが開発されており、これらを車
両検知手段50に適用すれば、屈曲路での誤検出を回避す
ることができるのでより好ましいものとなる。
次に作用を説明する。
第3図はサブ制御装置40の内部で所定の演算周期毎に
繰り返して実行される処理の一部を示すフローチャート
である。このフローチャートにおいて、まず、車速セン
サ12で検出された車速Vおよびスロットルセンサ11で検
出されたスロットル開度TVOを読み込み(ステップP1、P
2)、次いで、次式に従ってTVOの移動平均値▲
▼を演算する(ステップP3)。
上式は、走行中におけるアクセル踏み込みのバタツ
キ、ユラギを一次フィルタによってスムージングし、デ
ータの信頼性を高めるためのもので、上式の時定数は
20秒程度にするのが好ましい。
次に、所定の時間ΔtにおけるVの一段差分値ΔV(t)
を求め、これを車両の加速度として使用する(ステッ
プP4)。なお、実際の演算処理に上記ΔV(t)をそのまま
用いた場合には、バラツキが大きく、演算処理に支承を
きたすので、ΔV(t)をスムージングしてとする。
次に、▲▼およびに基づいて走行抵抗の推定
値λを演算する(ステップP5)。λの演算は次のように
して行う。すなわち、第2図(a)に示す関数テーブル
f(x)を▲▼で参照し、また、第2図(b)に示す
関数テーブルg(z)をで参照し、これら両テーブルから
ルックアップされたf(x)、g(z)の双方を比較して値の小
さな方をλと決定する。なお、第2図(a)に示すf(x)
は、例えば2点(イ)(ロ)を結ぶ1次関数直線であ
り、(イ)における▲▼は平坦路で通常に使用さ
れるスロットル開度に相当し、(ロ)における▲
▼は急勾配で通常に使用されるスロットル開度に相当す
る。また、第2図(b)に示すg(z)は、例えば2点
(ハ)(ニ)を結ぶ1次関数直線であり、(ハ)におけ
るは登り勾配路での加速度に相当し、(ニ)における
は平坦路での加速度に相当する。なお、第2図(a)
(b)に示したf(x)、g(z)はあくまでも一例であり、こ
れに限定されるものではない。
ここで、λの演算についてその考え方を説明する。
今、走行抵抗がゼロである(実際にはあり得ないが)と
仮定する。この場合、エンジンの出力トルクが僅かにで
も発生し、車輪に伝えられてさえいれば、車両は加速し
ていく。走行抵抗(ゼロ)を上回る駆動力が与えられる
からである。一方、走行抵抗がある大きさ(例えばその
値をAとする)の場合、Aと同等の駆動力A′では、車
両は加速も減速もせずに定速走行を続けていく。このと
き、走行抵抗がΔAだけ増えた場合を考える。この場
合、駆動力がA′のままであれば車両は減速し、このと
きの車両に作用する加速度は小さくなるはずである。こ
のことをより具体的に説明すると第2図(a)(b)に
おいて、 i)スロットルが開かれ(▲▼が大)た結果、加
速度()が大になれば走行抵抗(λ)は小である。
ii)スロットル開度が一定のときに加速度が減少すれ
ば、走行抵抗は大である。
iii)スロットルが開かれたにも拘らず加速度がそのま
まああるいはそれ程増えないかまたは減少した場合に
は、走行抵抗は大である。
こうした代表的な事実から、駆動力を決定するエンジ
ンの出力トルクと、その駆動力が与えられた車両の加速
度との間には、走行抵抗の大きさに対応した相関が成立
するといった結論に到達することができる。
したがって、エンジンの出力トルクを操作する物理量
(▲▼)をパラメータとする関数テーブルf
(x)と、車両の加速度()をパラメータとする関数テ
ーブルg(z)とを適当に設定し、これらの2つのテーブル
を参照することで、走行抵抗の大きさ(厳密には推定値
λ)を知ることができるのである。
次に、λを用いて走行抵抗の大きな走行状態例えば登
坂路走行を判定する処理に移るがこの処理に先立ち、先
行車両あるいは停止車両の有無を判別する(ステップ
P6)。この判別は車両検知手段50からのFcの有無に基づ
いて行う。例えば先行車両が有の場合であれば、以下の
登坂路走行判定処理をバイパスする。
登坂路走行判定は次のようにして行われる。すなわ
ち、λが所定の基準値LHiを越えたか否かを判定し(ス
テップP7)、YES命令のとき、OD禁止のためのODINHを出
力する(ステップP8)。あるいは、ステップP7でのNOの
命令のとき、すなわち、λがLHiを越えないときには、
このλが所定の基準値LLOW(LHi>LLOW)を下回ったか
否かを判定し(ステップP9)、YES命令のときにはODINH
の出力を停止(禁止解除)する(ステップP10)。上記
2つの基準値LHi、LLOWは、車速パターンの変化(ここ
ではOD禁止)と復帰(OD禁止解除)の基準点を決めるた
めのもので、車両の動力特性や自動変速機の変速線図等
を考慮して適当に設定すればよい。
このように、本実施例では、自車両の前方に先行車両
あるいは停止車両が存在しているときには、登坂路走行
判定を行わないようにしたので、判定に伴うOD禁止動作
(すなわちシフトダウン)を避けることができ、先行車
両との車間距離を安全に保つことができる。なお、本実
施例では、先行車両の存在時に登坂路走行判定を行わな
いようにしたが、これに限定されるものではない。要
は、登坂路走行判定に伴う変速制御(具体的にはステッ
プP8のOD禁止処理)を禁止すればよく、例えばステップ
P7のYES命令のあとに先行車両有無を判別し、有の場合
にステップP8をバイパスするようにしてもよい。また、
登坂路走行判定時のO.D禁止に代えて、登坂路用の変速
パターンに切換えるようにしてもよい。
さらにまた、車両検知手段50に例えばステレオタイプ
レーダを適用して屈曲路を判定できるようにし、平坦路
であっても屈曲路ならば、パワーパターン選択やO.D禁
止を行うようにしてもよい。
(効果) 本発明によれば、自車両の前方の状況をも考慮して変
速制御を行うようにしたので、例えば登坂路走行時での
先行車両が存在する場合の変速状態を適切なものにする
ことができる。
【図面の簡単な説明】 第1〜3図は本発明に係る車両の自動変速制御装置の一
実施例を示す図であり、第1図はその構成図、第2図
(a)(b)はその関数テーブルf(x)、g(z)をそれぞれ
示す図、第3図はその処理を示すフローチャートであ
る。 40……サブ制御装置(禁止手段)、 50……車両検知手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 成田 靖史 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日 産自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−180153(JP,A) 特開 昭64−64849(JP,A) 特開 平2−212231(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】自車両が登坂路走行にあるか否かを判定
    し、登坂路走行と判定した場合に、自動変速機の変速状
    態を登坂路走行に適応する所定の変速状態に制御する車
    両の自動変速制御装置において、所定距離内で先行する
    先行車両若しくは所定距離内で停止する停止車両を検知
    する車両検知手段と、先行車両若しくは停止車両が検知
    されると前記所定変速状態の制御を禁止する禁止手段
    と、を備えたことを特徴とする車両の自動変速制御装
    置。
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US07/938,681 US5231582A (en) 1989-03-29 1992-09-01 Shifting control system for automotive automatic power transmission with enhanced variable shift pattern selection depending upon a resistance based upon vehicle acceleration and an engine parameter

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