JP2952973B2

JP2952973B2 - 車両用自動変速機の制御装置

Info

Publication number: JP2952973B2
Application number: JP2165412A
Authority: JP
Inventors: 博英佐藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1990-06-22
Filing date: 1990-06-22
Publication date: 1999-09-27
Anticipated expiration: 2014-09-27
Also published as: JPH0454368A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、バッテリの充電状態（容量）に応じて自動
変速機を制御する制御装置に関する。

［従来の技術］従来技術として、特開昭62−275849号公報に開示され
た技術が知られている。

この技術は、バッテリの容量が低下すると、自動変速
機の変速パターンを変更して、エンジンの回転速度を増
加させるものである。

これは、エンジンの回転速度を増加させることによっ
て、このエンジンに駆動される発電機の出力を増大さ
せ、バッテリの容量不足を解消するものであった。

［発明が解決しようとする課題］エンジンの回転速度が増加されると、発電機の駆動速
度も増加する。発電機は、駆動速度が増加しても、徐々
に発電量は飽和してゆき、高速域ではほぼ飽和状態とな
り、発電量は増加しない。

しかるに、従来技術に示したものは、発電機の回転速
度に関係なく、バッテリの容量が低下すると自動変速機
の変速パターンを変更して、エンジンの回転速度を増加
させていたため、発電機がほぼ飽和している状態でも、
エンジンの回転速度を増加させていた。

発電機がほぼ飽和している状態におけるエンジン回転
速度の増加は、実質的な発電量は増加せず、結果的に燃
料が無駄に消費されてしまう問題点を有していた。

本発明の目的は、バッテリの容量低下時に発電機の発
電量を増加する装置において、燃料消費を抑えることの
どけり車両用自動変速機の制御装置の提供にある。

［課題を解決するための手段］上記の目的を達成するために、本発明の車両用自動変
速機の制御装置は、第１図に示す、次の技術的手段を採
用する。

エンジン１の回転速度を変速して駆動輪へ伝える自動
変速機２と、車両の走行状態を検出する走行状態検出手
段３と、車両の走行状態と変速パターンとに基づいて前
記自動変速機２を制御する制御装置４と前記エンジン１
によって増速駆動され、前記エンジン１の常用域内に設
定された飽和回転速度において前記エンジン１の回転速
度の増減に伴う出力電流の増減が飽和する特性をもった
発電機５と、この発電機５によって充電されるバッテリ
６と、前記バッテリ６の容量を検出する容量検出手段７
とを備え、前記制御装置４には、前記バッテリ６の容量
が低下した際に、前記変速パターンをエンジンの回転速
度が増加する変速パターンへ変更する充電増加手段８を
備える車両用自動変速機の制御装置において、前記発電
機５の回転速度を直接あるいは間接的に検出する発電回
転速度検出手段９を備え、前記制御装置４には、前記発
電機５の回転速度が前記飽和回転速度以下の所定回転速
度よりも遅い場合にのみ、前記充電増加手段８を作動さ
せる抑制手段を備える。

［作用］バッテリの容量が低下した際に、発電機の回転速度が
所定回転速度よりも遅いと、制御装置の充電増加手段に
よって、変速パターンがエンジンの回転速度を増加する
変速パターンに変更される。このとき、発電機の回転速
度は低いため、エンジンの回転速度が増加すると、発電
機の発電量も効率良く増加し、結果的にバッテリの充電
量が効率的に増す。

逆に、バッテリの容量が低下しても、発電機の回転速
度が所定回転速度よりも速いと、制御装置の抑制手段に
よって、充電増加手段は作動しない。これは、発電機の
回転速度が所定回転速度よりも速い状態では、エンジン
の回転速度を増加してさらに発電機の回転速度を増加さ
せても、発電機の発電量はほぼ飽和状態であるため、発
電量はあまり大きくならないためである。

［発明の効果］本発明は、以上の作用で説明したように、バッテリの
容量が低く、発電機の回転速度が低いときは、効率良く
発電機の発電量を増加してバッテリを充電し、バッテリ
容量の低下を防ぐことができる。

そして、バッテリの容量が低くても、発電機の回転速
度が高く、発電機の発電量がほぼ飽和状態にあるとき
は、充電増加手段を作動させず、無駄な燃料消費を抑え
ることができる。

［実施例］次に、本発明の車両用自動変速機の制御装置を、図に
示す一実施例に基づき説明する。

（実施例の構成）第２図ないし第５図は本発明の実施例を示すもので、
第２図は車両用自動変速機の制御装置の要部概略図であ
る。

車両は、車両走行用のエンジン11を備える。エンジン
11は、回転出力を発生するもので、この回転出力は、自
動変速機12を経て駆動輪（図示しない）へ伝えられる。

自動変速機12は、流体継手13と、変速機構14とから構
成される。

流体継手13は、エンジン11の発生した回転出力を流体
を介して変速機構14へ伝える例えばトルクコンバータ
で、本実施例の流体継手13は、エンジン11の出力を、直
接、変速機構14の入力へ直結するロックアップクラッチ
（図示しない）を備える。そして、このロックアップク
ラッチ、後述する制御装置15によって制御される。

変速機構14は、流体継手13を介して伝えられたエンジ
ン11の回転速度を変速して駆動輪へ伝えるもので、本実
施例では、少なくとも前進４速の切り替えが車両の走行
状態に応じて自動制御可能に設けられている。なお、自
動変速機12は、オーバードライブを含む前進４段、後進
１段の周知な構造のもので、後述する制御装置15の出力
によって、１速、２速、３速、４速（オーバードライ
ブ）、後進、ニュートラルあるいはパーキングに設定さ
れる。

一方、車両は、車両各部の電気負荷16へ電力を供給す
るバッテリ17を備える。このバッテリ17は、エンジン11
によって駆動される発電機18によって充電される。本実
施例に示す発電機18は、プーリ18a、ベルト18bを介して
エンジン11の回転出力を受けるもので、プーリ比によっ
て、エンジン11の回転速度を例えば２培に増速して駆動
される。発電機18は、発電機18の回転速度（エンジン11
の回転速度）の上昇に伴い出力電流が増加するが、回転
速度の上昇とともに飽和する特性があり、出力電流は、
第３図に示すように、自動的に制限される。一般に、車
両用エンジン11は、エンジン回転速度の3000rpm程度よ
り低い回転速度の領域を常用域としている。第３図は、
エンジン回転速度で2000rpmから3000rpmの近傍、発電機
回転速度で4000rpmから6000rpmの近傍において発電機18
の出力電流がほぼ飽和して、エンジン回転速度を1000rp
m程度増加させてもほとんど出力電流の変化が得られな
い飽和状態に移行していることを示している。第３図
は、発電機18の出力電流が飽和する飽和回転速度が、発
電機回転速度で4000rpmから6000rpmの近傍に設定されて
いることを示している。しかも、その飽和回転速度は、
上述の常用域内に設定されていることを示している。こ
の実施例では、飽和回転速度以下の所定回転速度として
発電機回転速度で4000rpmを採用している。なお、発電
機18は、バッテリ17の電圧が高いときに、発電機18の発
生する出力電流を抑えるレギュレータ（図示しない）を
備える。

自動変速機12の制御を行う制御装置15は、スロットル
開度センサ19、車速センサ20、エンジン回転速度センサ
21、シフトポジションセンサ22などを備え、これら各セ
ンサ（車両走行検出手段）によって車両の走行状態を検
出する。また、制御装置15は、バッテリ17の容量を検出
する容量センサ23（容量検出手段）および発電機18の回
転速度を検出する発電回転速度検出センサ24（発電回転
速度検出手段）を備える。

制御装置15は、マイクロコンピュータ15aを搭載した
もので、上述の各センサからの入力に応じて、ロックア
ップクラッチの作動および変速機構14の変速段を制御す
る。

マイクロコンピュータ15aは、第４図に示すように、
破線で示される通常走行時のシフトアップ走行パターン
（以下、第１走行パターン）と、実線で示されるエンジ
ン11の回転速度を増すためのシフトアップ走行パターン
（以下、第２走行パターン）とを記憶している。そし
て、第１走行パターンと第２走行パターンは、バッテリ
17の容量および発電機18の回転速度に応じて選択され、
選択された走行パターンと、車両の走行状態とに基づい
て変速機構14が制御される。

次に、第１走行パターンと第２走行パターンとの選択
を含む制御装置15の作動の一例を、第５図に示すフロー
チャートに基づいて説明する。

まず、各センサからの出力を入力する（ステップS
1）。次いで、バッテリ17の残存容量が、所定値以下
（例えば、充電率の60％以下）に低下しているか否かの
判断を行う（ステップS2）。この判断結果がNOの場合
は、第１走行パターンを呼び出し、この第１走行パター
ンと、車速、スロットル開度、シフトポジションとに基
づいて、変速機構14の変速段を設定する（ステップS
3）。

ステップS2の判断結果がYESの場合は、発電機18の回
転速度が所定回転速度（例えば、4000rpm）以下である
か否かの判断を行う（ステップS4）。この判断結果がYE
Sの場合は、本発明の充電増加手段が作動する。つま
り、ステップS4の判断結果がYESの場合は、第２走行パ
ターンを呼び出し、この第２走行パターンと、車速、ス
ロットル開度、シフトポジションとに基づいて、変速機
構14の変速段を設定する（ステップS5）。

ステップS4の判断結果がNOの場合は、本発明の抑制手
段が作動する。つまり、ステップS4の判断結果がNOの場
合は、ステップS3へ進んで第１走行パターンを呼び出
し、この第１走行パターンと、車速、スロットル開度、
シフトポジションとに基づいて、変速機構14の変速段を
設定する。

なお、本実施例ではシフトダウンの変速パターンの説
明は照応略したが、シフトダウンの変速パターンは、車
速や、スロットル開度、発電機18の回転速度、バッテリ
17の容量などが、微妙に変化しても、変速段の切り替え
がハンチングを発生しないように、ヒステリシスを設け
て設定される。

（実施例の作動）イ）バッテリ17の容量が十分（例えば充電時の60％より
高い）なとき、制御装置15は、発電機18の回転速度に関係なく第１走
行パターンを選択し、車両走行状態に応じた適切な変速
比が得られるように、自動変速機12を制御する。

ロ）バッテリ17の容量が低下している時で、かつ発電機
18の回転速度が低い（例えば4000rpm以下）とき。

制御装置15は、第２走行パターンを選択し、シフトア
ップの変速点を高速走行側へずらして自動変速機12を制
御する。すると、高い変速比（低い変速段）に設定され
る割合が高くなる。つまり、エンジン11の回転速度が上
昇する割合が高くなる。

発電機18の回転速度が低い状態では、エンジン11の回
転速度を上昇させた際に、発電量が増加する割合が高
い、この結果、バッテリ17に印加される発電電流が効率
良く増加する。

ハ）バッテリ17の容量が低下している時で、かつ発電機
18の回転速度が高いとき。

制御装置15は、第１走行パターンを選択して自動変速
機12を制御する。つまり、充電増加手段によるエンジン
11の回転速度の増加は行わない。

これは、発電機18の回転速度が高い状態では、エンジ
ン11の回転速度を上昇させても、発電機18の発電量が増
加する割合が大変低いため、エンジン11の回転速度を増
加させた分の燃料が無駄になってしまうためである。

（実施例の効果）本実施例の車両用自動変速機12の制御装置15は、バッ
テリ17の容量が低く、発電機18の回転速度が低いとき
は、エンジン11の回転速度を増加することによって、効
率良く発電機18の発電量を増加して、バッテリ17の容量
不足を解消し、バッテリ17上がりや、バッテリ17の寿命
の低下を防止することができる。

そして、バッテリ17の容量が低くても、発電機18の回
転速度が高いときは、第１走行パターンを選択して無駄
な燃料消費を抑えることができる。

（変形例）発電機18の回転速度を直接、発電回転速度検出センサ
によって検出した例を示したが、発電機18の回転速度は
エンジン11の回転速度と比例関係にあるため、発電機18
の回転速度をエンジン11の回転速度に代用しても良い。
また同様に、発電機18の回転速度は、車速と変速比とか
ら算出しても良い。

エンジンの回転速度を増加させるために、特別の変速
パターンを設けた例を示したが、例えばスポーツ走行用
などエンジン回転速度を増加させた変速パターンを流用
しても良い。

また、前進４段の自動変速機12を例に示したが、前進
２段、前進３段、前進５段など、他の変速段の自動変速
機に適用しても良い。もちろん、Ｖベルト式自動変速機
などの無段変速機に適用しても良い。

さらに、変速機構14の流速比を制御してエンジン11の
回転速度を増加させた例を示したが、ロックアップクラ
ッチの作動点をエンジン高回転側へずらしたり、あるい
はロックアップクラッチの作動を解放させる変速パター
ンを用いてエンジン11の回転速度を増加するように設け
ても良い。また、オーバードライブへの変速を禁止する
変速パターンを用いてエンジン11の回転速度を増加する
ように設けても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概略構成を示すブロック図である。第２図ないし第５図は本発明の実施例を示すもので、第
２図は車両用自動変速機の制御装置の要部概略図、第３
図は発電機の回転速度と発電機の発電電流との関係を示
すグラフ、第４図は第１変速パターンと第２変速パター
ンを示すグラフ、第５図は制御装置の作動の一例を示す
フローチャートである。図中１……エンジン、２……自動変速機、３……走行状
態検出手段、４……制御装置、５……発電機、６……バ
ッテリ、７……容量検出手段、８……充電増加手段、９
……発電回転速度検出手段、10……抑制手段

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの回転速度を変速して駆動輪へ伝
える自動変速機と、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段を備え、車
両の走行状態と変速パターンとに基づいて前記自動変速
機を制御する制御装置と、前記エンジンによって増速駆動され、前記エンジンの常
用域内に設定された飽和回転速度において前記エンジン
の回転速度の増減に伴う出力電流の増減が飽和する特性
をもった発電機と、この発電機によって充電されるバッテリとを備え、前記制御装置は、前記バッテリの容量を検出する容量検
出手段を有し、前記バッテリの容量が低下した際に、前
記変速パターンをエンジンの回転速度が増加する変速パ
ターンへ変更する充電増加手段を備える車両用自動変速
機の制御装置において、前記制御装置は、前記発電機の回転速度を直接あるいは間接的に検出する
発電回転速度検出手段を有し、前記発電機の回転速度が、前記飽和回転速度以下の所定
回転速度よりも遅い場合にのみ、前記充電増加手段を作
動させる抑制手段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。