JP3114381B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、通常はエンジンの負
荷状態に対応するスロットルセンサからの出力によって
変速ポジションが選択されるようにした自動変速機にお
いて、特にスロットルセンサの故障時においてエンジン
回転数に基づく制御を行う自動変速機の制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】特に変速ポジションが電子的に選択制御
されるようにした自動変速機においては、スロットルセ
ンサの出力とエンジンの回転数信号とに基づいて、適正
なシフトポジションが選択されるようにしている。この
ため、スロットルセンサに異常が発生し、スロットルバ
ルブの開度が正確に検出できないような状況では、自動
変速機の制御を高精度に行わせることができない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な点に鑑みなされたもので、エンジン運転状態に対応し
た電子的な変速制御を行うに際して重要なスロットルセ
ンサに異常が生じた場合においても、エンジン回転数情
報を効果的に利用して、車両運転状況に最適なシフトポ
ジションが選択設定されるようにした、特に電子制御さ
れる自動変速機の制御装置を提供しようとするものであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、スロットルセンサのフェイル状態を
検出するフェイル検出手段と、エンジン回転数の変動幅
ΔＮｅを検出するΔＮｅ検出手段と、前記ΔＮｅが予め
設定されたΔＮｅシフト固定領域外にある状態を判定す
るΔＮｅ判定手段と、前記ΔＮｅが予め設定されたΔＮ
ｅシフト固定領域より大きいと急加速が要求されている
と判断し、前記ΔNｅが予め設定されたΔＮｅシフト固
定領域より小さいとき急減速が要求されていると判断す
る、加減速判定手段と、前記フェイル検出手段でスロッ
トルセンサフェイルを検出したときに、前記ΔＮｅ判定
手段によって、前記ΔＮｅが前記シフト固定領域外にあ
ると判定されたときにダウンシフト命令を出力する変速
命令手段とを備える。

【０００５】

【作用】この様に構成される自動変速機の制御装置にお
いては、その電子制御のために使用されるスロットルセ
ンサの異常時においてエンジンの回転数情報のみによっ
て、シフトポジションが選択設定されるようになる。す
なわち、エンジン回転数が許容最大回転数を越える状態
ではアップシフト命令が出力されて加速制御が円滑に進
行されるようにすると共に、エンジン回転数の変動幅Δ
Ｎe の絶対値が大きい状態では、急加速あるいはエンジ
ンブレーキが効果的に行われるようにシフトポジション
がダウンされる。そして、エンジン回転数Ｎe がその許
容最大回転数を越えないまでも、予め設定されたシフト
固定領域を上側に越える状態でアップシフトを指令し、
逆に下側を越える状態ではダウンシフトを指令するもの
で、アクセル操作状態をエンジンの回転数に基づいて検
出するようにして、エンジンの運転指令状況に最も適し
たシフトポジションが選択され、車両の運転制御が円滑
に行われるようになる。

【０００６】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図１は自動変速機を電子的に制御する電子制
御ユニット11の構成を示すもので、この電子制御ユニッ
ト11は各種演算処理を行うＣＰＵ111 を備える。このＣ
ＰＵ111 には、データバス114 およびアドレスバス115
を介してＲＯＭ112 およびＲＡＭ113 が接続されるもの
で、ＲＯＭ112 にはＣＰＵ111 の演算等を行わせる制御
プログラムが記憶されている。そして、ＲＡＭ113 には
各種演算データと共に、入力データ類が記憶される。Ｃ
ＰＵ111 には発振器116 からのクロック信号が供給され
ている。

【０００７】この電子制御ユニット11は入力インターフ
ェース117 および出力インターフェース118 を備えるも
ので、入力インターフェース117 には、自動変速機の制
御と共に、エンジン等を制御するための各種入力信号が
結合される。この場合、アナログデータは適宜Ａ／Ｄ変
換されて入力される。

【０００８】具体的には、エンジン回転速度センサ12か
らのエンジン回転数信号Ｎe 、車速センサ13からの車速
信号、スロットル開度センサ14からのスロットル開度信
号、セレクトポジションスイッチ15からの変速機ポジシ
ョン信号、キックダウンスイッチ16からのスイッチ信
号、アイドルスイッチ17からのアイドルスイッチ信号、
フルスロットルスイッチ18からのスイッチ信号、油温セ
ンサ19からの温度信号、入力軸回転速度センサ20からの
速度信号、さらにオーバドライブ（ＯＤ）スイッチ21か
らのオーバドライブ選択時の信号が入力インターフェー
ス117 から入力される。

【０００９】ＣＰＵ111 で演算された各種制御信号は、
出力インターフェース118 から出力されるもので、それ
ぞれ制御対象を駆動するためのアクチュエータ等を制御
するソレノイド211 、212 、…に対して供給され、ＣＰ
Ｕ111 からの指令によって各種機器が制御されるように
している。この中には、電子制御される自動変速機構の
シフトポジション選択指令も含まれる。

【００１０】電子制御ユニット11のＣＰＵ111 における
制御は、ＲＯＭ112 に記憶された制御プログラムにした
がって実行されるもので、図２は通常制御状態における
処理の流れを示している。

【００１１】まず、ステップ301 において例えばイグニ
ッションスイッチが投入されるイニシャル後から、例え
ば１４０ｍ秒経過したが否かを判定し、この時間が経過
するまではステップ302 でシフトポジションを４thに設
定する。したがって、この状態ではエンジン回転数が不
要に上昇されても、そのエンジンに対して過大な負荷が
作用し、車が発進されないような安全サイドに設定され
る。

【００１２】ステップ301 でイニシャル後から所定時間
経過したことが確認されたならば、変速機構のシフトレ
バーの設定位置を確認するもので、ステップ303 ではＬ
レンジにあるか否かを判定し、ステップ304 では２ndン
ジにあるか否かを判定する。そして、ステップ305 およ
び306 において、この設定されているレンジに対応した
変速制御が実行されるようにする。またステップ304 で
２ndレンジに設定されていないことが判定されたなら
ば、シフトレバーがＤレンジに設定されているものと認
定して、ステップ307 でＤレンジの変速制御を実行させ
る。

【００１３】ステップ308 では、レンジ変更の操作によ
る変速中であるか否かを判断するもので、もし変速中で
あることが確認されたならば、ステップ309 で変速タイ
マーの計算並びにセットを行う。そして、ステップ310
で変速出力タイミングであるか否かを判断し、変速出力
タイミングであることが確認されたならば、ステップ31
1 で変速出力段をバッファに記憶する。

【００１４】この様にして変速出力段がバッファに記憶
されたならば、ステップ312 でフェイルセーフ処理と変
速段出力を行うもので、この変速段出力によって自動変
速機の出力段が選択されるようになる。

【００１５】図３はステップ307 におけるＤレンジの変
速処理の流れを示すもので、まずステップ401 でオーバ
ドライブ（ＯＤ）がカットされているか否かを判定す
る。もしＯＤがカットされていたならば、ステップ402
に進んで変速シフトポジションを４thに設定されている
か否かを判定し、４thに設定されていない場合にはステ
ップ403 に進んで３rdに設定されているか否かを判定す
る。ステップ402 で４thではないと判定されたならば、
ステップ404 でシフトポジションを３rdにする処理を行
う。

【００１６】ステップ401 でＯＤカットがされていない
と判定されたときは、ステップ405に進んでシフトポジ
ションが４thであるか否かの判定を行い、４thでないこ
とが確認されたならばステップ406 でアップシフト判定
処理を行い、ステップ407 でアップシフトであるか否か
を判定する。ステップ403 でシフトポジションが３rdで
はないと判定されたときも、ステップ407 に進む。

【００１７】ステップ407 でアップシフトではないと判
定されたとき、およびステップ405で４thではないと判
定されたときは、ステップ408 に進んでダウンシフト判
定処理を行う。ステップ409 ではダウンシフトであるか
否かを判定するもので、このステップ409 でダウンシフ
トがあると判定され、またステップ407 でアップシフト
があると判定されたときは、ステップ410 に進んで変速
判断ありと認定する。ステップ409 でダウンシフトがな
いと判定されたときは、ステップ411 で変速判断なしと
認定する。

【００１８】図４の（Ａ）はスロットルのフェイル制御
を行う処理の流れを示すもので、この処理はスロットル
センサからのアナログ状のスロットル開度信号を入力す
るときのディジタル変換に際して、毎回実行される。す
なわち、ステップ501 においてスロットルセンサからの
入力値を読取り、ステップ502 においてその読み取った
値が異常値であるか否かを判定する。このステップ502
でセンサ異常が判定されたならば、ステップ503 でスロ
ットルセンサ異常フラグをセットする。

【００１９】この様にしてスロットルセンサの異常が検
出されたならば、図５で示す処理が実行されるもので、
まずステップ601 で異常フラグに基づいてスロットルセ
ンサフェイルか否かを判定する。スロットルセンサがフ
ェイルと判定されたならば、ステップ602 でエンジン回
転数Ｎe がエンジンの許容最大回転数Ｎe max を越えて
いるか否かを判定する。この許容最大回転数Ｎe max
は、例えば図６の（Ｃ）に示すようにマップによって設
定されるもので、Ｎe max の値はエンジンによって異な
るが約６５００rpm とする。そして、エンジン回転数Ｎ
e がＮe max を越える状態のときは、シフトポジション
および回転数変動ΔＮe に関係なく、ステップ603 でア
ップシフト指令の出力処理を行う。

【００２０】ステップ602で回転数ＮｅがＮｅmax以下で
あることが判定されたならば、ステップ604でシフトポ
ジションの判定を行い、現在のシフトポジションを出力
する。また、ステップ605において現在のシフトポジシ
ョンに対応した変速禁止時間“Ｔｋ”、エンジン回転数
変動Ｎｅのシフト固定領域における上限、すなわちアッ
プシフト回転数“Ｎｅmax’”（約３０００rpm）、およ
びダウンシフト回転数“Ｎｅmin’”（約７００rpm）を
算出する。図６の（B）にこのエンジンの回転数Ｎｅの
固定領域を設定したマップを示すもので、シフトポジシ
ョンに対応してこの固定領域の上下限が設定されて、ア
ップ（UP）シフト領域、およびダウン（DOWN）シフト領
域が設定される。

【００２１】次にステップ606において変速後の時間Ｔ
が変速禁止時間Ｔｋを超えている否かを判定し、変速禁
止時間Ｔｋを経過したことが確認されたならば、ステッ
プ607に進む。

【００２２】ここで、変速後の時間Ｔは図４の（Ｂ）に
示すようにして求められる。すなわち、例えば４ｍ秒毎
の一定のタイミングでこの制御プログラムが実行される
もので、ステップ511 において変速後の時間Ｔをインク
リメントし、カウントアップする。ステップ512 におい
ては現在変速中であるか否かを判定し、変速中であるこ
とが確認されたならば、カウンタＴをクリアする。そし
て、変速中ではないと判定されたときにカウンタＴが計
数される。

【００２３】ステップ607では、この変速後の時間Ｔと
変速禁止時間Ｔｋとの比較を行うもので、時間ＴがＴｋ
を超えたことが確認されたならば、ステップ608に進ん
でシフト固定領域を算出する。すなわち、各シフト位置
に対応してエンジン回転数変動幅ΔＮｅに応じたΔＮe
シフト固定領域を算出する。

【００２４】このエンジン回転数変動幅ΔＮeに対応し
たΔＮeシフト固定領域は、例えば図６の（Ａ）に示し
たようなマップに基づき算出されるもので、シフトポジ
ションにそれぞれ対応してΔＮeのΔＮeシフト固定領域
が設定される。例えば、変速機のギヤ比の低いポジショ
ンにおいて、スロットル固定領域が設定される。例え
ば、変速機のギヤ比の低いポジションにおいて、スロッ
トルの踏み加減によってΔＮe（Ｎe の微分値）の変動
が大きく、したがってギヤ比の低いポジション程ΔＮe
シフト固定領域が広げて設定される。

【００２５】ステップ608では、エンジン回転数Ｎeに基
づいて求められたΔＮeがそのΔＮeシフト固定領域にあ
るか否かを判定するもので、ΔＮeがこのΔＮeシフト固
定領域に入っていないことが確認されたならば、ステッ
プ609に進んでダウンシフトの処理を行う。

【００２６】ここで、エンジン回転数変動幅ΔＮeがΔ
Ｎeシフト固定領域よりも大きい場合においては、急速
な加速が要求されていると判断できるもので、ステップ
609においてダウンシフトを行ってエンジンの回転数が
上昇されるようにして、早い加速状態が設定されるよう
にする。また、ΔＮeがΔＮeシフト固定領域より低い場
合においては、ブレーキを操作して減速を要求している
ものと判断し、エンジンブレーキが作用するようにステ
ップ609でダウンシフトする。

【００２７】ステップ608において、ΔＮeがΔＮeシフ
ト固定領域内と判断されたときは、ステップ610に進ん
でエンジン回転数Ｎeと前記Ｎe max’ と比較し、回
転数ＮeがＮe max’ より小さいと判断されたとき
は、ステップ611でさらに回転数Ｎeと前記Ｎe min’
とを比較する。

【００２８】そして、このステップ610および611におい
てエンジンの回転数NｅがΔＮeシフト固定領域の上限Ｎ
ｅ ｍａｘ’ よりも小さく、且つ下限Ｎｅ ｍｉｎ’
よりも大きいと判断されたときは、ステップ612でシ
フト固定命令を出力する。このシフト固定命令は、ステ
ップ606で変速後時間Ｔが変速禁止時間Ｔｋ 内にある
と判定されたときにも出力される。

【００２９】ステップ610 で回転数Ｎe がＮe max ′よ
り大きいと判定されたときは、ステップ603 に進んでア
ップシフト命令を出力する。さらにステップ611 におい
てエンジン回転数Ｎe がＮe min ′よりも小さいと判断
されたときは、ステップ609に進んでダウンシフト命令
が出力されるもので、図６の（Ｂ）で示したマップに対
応する処理が行われる。

【００３０】ステップ603 でアップ命令が出力されたと
き、ステップ609 でダウン命令が出力されたとき、さら
にステップ612 でシフト固定命令が出力されたときに
は、それぞれステップ613 に進んで、それぞれその命令
に対応した変速処理が実行されるようにする。

【００３１】

【発明の効果】以上のようにこの発明に係る自動変速機
の制御装置によれば、スロットルセンサの異常発生時等
において、スロットル開度センサからの検出信号を用い
ることなくシフトポジションの選択が行えるものであ
り、特にエンジン回転数の変動幅に対応する回転数Ｎe
の微分値であるΔＮe を使用することにより、運転状況
に対応したシフトポジションが正確に選択され、自動変
速機の制御が円滑に行われるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る自動変速機の制御装
置を構成する電子制御ユニットを説明する構成図。

【図２】上記制御ユニットにおける通常制御の流れを説
明するフローチャート。

【図３】同じく通常制御におけるＤレンジの変速処理の
流れを説明するフローチャート。

【図４】（Ａ）はスロットルセンサのフェイル判定処理
の流れを説明するフローチャート、（Ｂ）はフェイル処
理時の変速後処理時間判定を説明するフローチャート。

【図５】スロットルセンサのフェイル時の変速処理の流
れを説明するフローチャート。

【図６】（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ上記フェイル時処理
において使用されるエンジン回転数およびその変動値に
対応するシフト固定領域を示すマップ。

【符号の説明】

11…電子制御ユニット、111 …ＣＰＵ、112 …ＲＯＭ、
113 …ＲＡＭ、117 …入力インターフェース、118 …出
力インターフエース、12…エンジン回転速度センサ、13
…車速センサ、14…スロットル開度センサ、15…セレク
トポジションセンサ、17…アイドルスイッチ、18…フル
スロットルスイッチ、19…油温センサ、20…入力軸回転
速度センサ、21…オーバドライブスイッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 59/00 - 63/48

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スロットルセンサのフェイル状態を検出
   するフェイル検出手段と、 エンジン回転数の変動幅ΔＮｅを検出するΔＮｅ検出手
   段と、 前記ΔＮｅが予め設定されたΔＮｅシフト固定領域外に
   ある状態を判定するΔＮｅ判定手段と、前記ΔＮｅが予め設定されたΔＮｅシフト固定領域より
   大きいと急加速が要求されていると判断し、前記ΔNｅ
   が予め設定されたΔＮｅシフト固定領域より小さいとき
   急減速が要求されていると判断する、加減速判定手段
   と、 前記フェイル検出手段でスロットルセンサフェイルを検
   出したときに、前記ΔＮｅ判定手段によって、前記ΔＮ
   ｅが前記シフト固定領域外にあると判定されたときにダ
   ウンシフト命令を出力する変速命令手段とを具備したこ
   とを特徴とする自動変速機の制御装置。