JP2910054B2 - 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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JP2910054B2
JP2910054B2 JP1133057A JP13305789A JP2910054B2 JP 2910054 B2 JP2910054 B2 JP 2910054B2 JP 1133057 A JP1133057 A JP 1133057A JP 13305789 A JP13305789 A JP 13305789A JP 2910054 B2 JP2910054 B2 JP 2910054B2
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/15Road slope, i.e. the inclination of a road segment in the longitudinal direction

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  • Control Of Transmission Device (AREA)

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、変
速パターンの一部を変更したりあるいは複数の変速パタ
ーンを切り換えたりした際の変速ショックの発生を防止
することを意図した車両の自動変速制御装置に関する。
(従来の技術) 従来の車両の自動変速制御装置として、例えば、エコ
ノミーパターンやパワーパターンといった複数の変速パ
ターンを備え、運転者によって任意に操作される切換ス
イッチからの信号に従って、エコノミーパターンからパ
ワーパターンへ、あるいはパワーパターンからエコノミ
ーパターンへと切り換えるものが知られている(特開昭
62−21037号公報参照)。
この公知例によれば、切換スイッチを操作するだけで
運転者の好み(加速重視か燃費重視か)に応じて変速パ
ターンを適宜選択することができる。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、このような従来の車両の自動変速制御
装置にあっては、切換えスイッチを操作すると、直ちに
変速パターンを切り換える構成となっていたため、この
切換時にしばしば大きな変速ショックを発生するといっ
た問題点があり、変速フィーリングの点で改善する余地
があった。
このため、特願昭64(特願平1)−12943号公報に示
されるように、変速パターンを切換えた後の変速段と変
速パターンを切換える前の変速段とが異なっている間は
変速パターンの切換えを保留して、変速ショックを防止
する技術も提案されている。しかしながら、このような
技術にあっては、変速パターン切換前と切換後とで変速
段が等しくなるまで変速パターン切換がなされないた
め、本来要求される変速パターンにならない状態が長時
間継続することがあり、制御上は必ずしも望ましいもの
ではなかった。
そこで、本発明は、変速ショックの発生を予測し、変
速操作を行わないようにすることにより、変速ショック
の発生を未然に防止して変速フィーリングを改善すると
ともに、変速ショックの発生しない状態をも予測してそ
の場合には素早く望ましい変速比に切換わるようにする
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、複数の変速パターンの1つを選択し、該選択し
た変速パターンを参照して自動変速機の変速比を決定
し、該決定変速比が前回の決定変速比と異なっていれば
自動変速機を変速操作する車両の自動変速制御装置にお
いて、エンジン出力に関する物理量を1つのパラメータ
とする変速ショックの予測マップを予め設定し、現在の
走行状態に従って予測マップを参照し、変速ショックの
発生することが予測されるとき、変速パターンの切換に
ともなう変速操作を行わないようにする一方、変速ショ
ックの発生しないことが予測されるとき、前記変速パタ
ーンの切換にともなう変速操作を行うようにしたことを
特徴として構成している。
(作用) 本発明では、現在のスロットル開度値等のパラメータ
に従って変速ショックの予測マップを参照した結果、変
速ショックの発生が予測された場合には、現在の変速比
が保持されるとともに、変速ショックが発生しないと予
測された場合には直ちに変速比が変えられる。
(実施例) 以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第1〜6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、1はセンサ
群であり、センサ群1は、スロットル開度TVOを検出す
るスロットル開度センサ2、自動変速機の出力軸や駆動
輪などの回転数から車速Vを検出する車速センサ3、ガ
ソリンの種別F(レギュラーガソリンかハイオクガソリ
ンかなどの種別)を検知する種別検知センサ4、エンジ
ン水温(あるいはエンジン油温)TFを検出するエンジン
温度センサ5、自動変速機の油温T0を検出するATF油温
センサ6、車体の荷重Wを検出する車体荷重センサ7な
どの各種センサを有している。
10は自動変速機制御装置(以下、ATCU)であり、ATCU
10はその内部に変速パターンを備える。第2図は変速パ
ターンを示す概念図で、4速自動変速機の例を示してい
る。すなわち、第2図において、各々実線はシフトアッ
プ変速点、各々破線はシフトダウン変速点であり、3→
4シフトアップ変速点の右側(車速大側)はオーバード
ライブ(OD)領域を表している。ATCU10はセンサ群1か
らの信号TVO、Vに従って第2図の変速パターンを参照
し、変速比を決定して変速信号SELを出力する。ただ
し、オーバードライブ禁止信号ODINH(後述)が入力さ
れたときにはOD領域の存在を無視する。言い換えれば、
ODINH入力時に第2図の変速パターンの3速領域をオー
バードライブ領域まで拡大して変更し、これにより、変
速パターンを実質的に切り換えるものである。したがっ
て、第2図の変速パターンは、OD領域の有効な変速パタ
ーンと、OD領域の無効な変速パターンの2つの変速パタ
ーンとして機能し、これらは、ODINHによって選択され
ることになる。
11はバルブコントローラで、バルブコントローラ11は
SELに従ってバルブを組み合わせ自動変速機の変速比を
操作する。
一方、20はサブ制御装置であり、サブ制御装置20は、
センサ群1からの各種信号に従って、車両の加速度を
演算するとともに、このと▲▼(TVOの移動平
均値)とに基づいて走行抵抗の推定値λ(このλは例え
ば登坂路走行のとき大きい値となる)を演算し、このλ
の大きさに従って登坂路走行および登坂路以外の例えば
平坦路走行を判定する。判定結果はFLAG(後述)で表さ
れる。例えば、登坂路走行時FLAG=1、登坂路以外FLAG
=0。サブ制御装置20はλを演算する際に使用する2つ
の関数テーブル、すなわち第3図(a)に示すf(X)関数
テーブルと、第3図(b)に示すg(Z)関数テーブルとを
有する。なお、これらのテーブルの詳細については後述
する。また、サブ制御装置20は変速ショックの予測マッ
プ(以下単に予測マップという)を有する。予測マップ
は第4図に示すように、エンジン出力に関する物理量と
してのTVOを1つのパラメータとして予め設定するもの
で、この実施例においてはTVO及び車速Vをパラメータ
として用いて設定している。変速ショックは、変速の発
生する時点でのエンジン出力が大きい程大きく、また変
速段が低速側である程大きい。すなわち1→2速におけ
る変速ショックは3→4速における変速ショックよりも
大きい。このことから、第4図中に斜線で示した領域に
おいては、エンジン出力が小さく、また変速段も高速段
(OD領域)にあるため変速ショックは小さく、また逆に
斜線の施されていない領域(変速ショック発生領域)に
おいては変速ショックが大きい。なお図中点線で示した
線は3→4速の変速線であり、第2図中の3→4速の変
速線に相当するものである。ここで、予測マップの具体
的な設定方法の一例を示す。すなわち、スロットルペダ
ルの踏込量や車速を変化させながら、変速パターンを逐
次切り換え、そのときの変速ショックの程度をモニター
する。そして、変速ショックが小さく、乗員にとって許
容される程度のときのスロットル開度と車速との組み合
わせと、変速ショックが大きく、乗員にとって許容でき
ない程度のときのスロットル開度と車速との組み合わせ
とをそれぞれテーブルにプロットするといった方法によ
って設定する。
なお、予測マップとしてはスロットル開度と車速とを
パラメータとするものを示したが、前述の理由により、
スロットル開度と変速比とをパラメータとするマップを
予測マップとして設定してもよい。
次に、作用を説明する。
はじめに登坂路判定処理について説明する。
第5図はサブ制御装置20 の内部で実行される登坂路走行判定処理プログラムのフ
ローチャートである。第5図において、まず、車速セン
サ3で検出された車速Vおよびスロットル開度センサ2
で検出されたスロットル開度TVOを読み込み(ステップP
1、P2)、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
ータは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の一階差分値ΔV(t)
を求め、これをスムージングし、車両の加速度として
使用する(ステップP4)。
そして、このようにして求められた▲▼とと
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3
図(a)に示す関数テーブルf(X)を▲▼で参照
し、また、第3図(b)に示す関数テーブルg(Z)をで
参照し、これらの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として決
定する。なお、第3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3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3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、エンジン出力が僅かでも発生し、
かつそのエンジン出力が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。このときに、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3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
まかあるいはそれ程増えないかまたは減少した場合に
は、走行抵抗が大である。
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。
上記求められたλは次のようにして用いられる。すな
わち、λが所定の基準値(代表的な登坂路に相当する
値)LHiを越えたか否かを判別し(ステップP6)、YES命
令であれば車両が登坂路を走行中であると判定してFLAG
を“1"にセットする(ステップP7)。一方、ステップP6
でNO命令の場合にはλが所定の基準値LLOW(LLOW
LHi)を下回ったか否かを判別し(ステップP8)、YES命
令であれば登坂路走行以外の例えば平坦路を走行中であ
ると判定してFLAGを“0"にセットする(ステップP9)。
第6図はATCU10およびサブ制御装置20で行われる処理
プログラムの要部を便宜上一括して示すフローチャート
で、第5図の処理プログラムを含むものである。
第6図において、まず、登坂路走行判定処理を実行し
(ステップP20)、次いで、そのときのTVOやVに基づい
て第2図の変速パターンを参照し、変速比を決定する
(ステップP21)。ここでは決定した変速比をGaと仮定
する。次に、Gaと先回のプログラム実行時の変速比Ga′
とを比較し、例えば4速から3速へのシフトダウンであ
るか否かを判別する(ステップP22)。仮に、4→3速
のシフトダウンの場合で、FLAGが“1"、すなわち現在登
坂路走行中であれば、ODINHを出力してOD禁止にする
(ステップP23、P24)。このOD禁止によって第2図の変
速パターンのOD領域が3速領域として使用される。
その後、車両が登坂路走行から例えば平坦路走行に移
行すると、FLAGが“0"にセットされ、ステップP25でYES
命令となって以下の処理が実行される。すなわち、現在
の変速比を点検して例えば3速であればそのときのTV
O、Vに基づいて第4図の予測マップを参照し、現在の
変速比から他の変速比へと変速操作した場合の変速ショ
ックの発生を予測する(ステップP26、P27)。そして、
そのときのTVO、Vの組み合わせが変速ショック発生領
域に入っていない場合には、OD禁止を解除(ODINHの出
力を停止)して現在の変速比(例えば3速)から他の変
速比(例えば4速)への変速操作を許容する(ステップ
P28、P29)。あるいは、そのときのTVO、Vの組み合わ
せが変速ショック発生領域に入っている場合には、ステ
ップP28のNO命令を経て本プログラムを終了し、OD禁止
解除を行わない。すなわち、現在の変速比から他の変速
比への変速操作を禁止する。
以上のように、本実施例では、OD禁止の解除に先立
ち、変速ショックの発生を予測するとOD禁止解除を行わ
ないようにしたので、変速ショックの発生を未然に防止
することができ、変速フィーリングを改善することがで
きる。また、変速ショックが発生しないことが予測され
たときには、OD禁止解除が行われ、所望の変速比(例え
ば4速)を素早く得ることができる。なお、本実施例で
は、OD禁止解除時に予測マップを参照しているが、OD禁
止時にも予測マップを参照するようにしてもよい。
(効果) 本発明によれば、変速ショックの発生を予測し、この
予測結果によって、変速パターンの切換にともなう変速
操作を行うか否かを決定するようにしたので、変速ショ
ックの発生を未然に防止することができ、変速フィーリ
ングを改善することができるとともに、変速ショックの
発生しないことが予測される場合には所望の変速比が素
早く得られるようにできる。
【図面の簡単な説明】
第1〜6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図は
その変速パターンを示す図、第3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4図はそ
の予測マップを示す図、第5図はその登坂路走行判定処
理プログラムのフローチャート、第6図はそのATCUおよ
びサブ制御装置で実行される処理プログラムの要部を一
括して示すフローチャートである。 1……センサ群、 10……ATCU、 11……バルブコントローラ、 20……サブ制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−188844(JP,A) 特開 昭62−244719(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16H 61/16

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の変速パターンの1つを選択し、該選
    択した変速パターンを参照して自動変速機の変速比を決
    定し、該決定変速比が前回の決定変速比と異なっていれ
    ば自動変速機を変速操作する車両の自動変速制御装置に
    おいて、エンジン出力に関する物理量を1つのパラメー
    タとする変速ショックの予測マップを予め設定し、現在
    の走行状態に従って予測マップを参照し、変速ショック
    の発生することが予測されるとき、変速パターンの切換
    にともなう変速操作を行わないようにする一方、変速シ
    ョックの発生しないことが予測されるとき、前記変速パ
    ターンの切換にともなう変速操作を行うようにしたこと
    を特徴とする車両の自動変速制御装置。
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