JP3177810B2 - 車両用自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用のトルクコンバ
ータ付自動変速機の変速制御装置に関し、特に降坂時に
おける変速制御についての改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、内燃機関を搭載する車両用のト
ルクコンバータ付自動変速機は、車両の走行状態に応じ
て予め設定された変速パターンに基づいて自動的に変速
されるようになっている。つまり、車速と機関負荷（例
えば、スロットル開度）とに応じた変速段設定用の変速
パターンを制御部の記憶手段に記憶しておき、この変速
パターンに従って変速が制御されるものである。なお、
通常、変速パターンは、車速が同じであれば、機関負荷
が小さい程、シフトアップされる傾向に設定されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の自動変速制御装置では、例えば降坂時に、ス
ロットル開度が全閉とされるドライバーの減速要求に対
して、逆にシフトアップされる傾向にあり、運転者の減
速要求に反し違和感を与えると共に、エンジンブレーキ
による減速効果が発揮されないため、車両運転性の悪
化、延いてはフットブレーキの過負荷を招くこととなっ
ていた。

【０００４】かかる降坂時の問題を解決するめに、例え
ば、特公平４−４３５１号公報に開示されるように、ス
ロットル開度と、機関回転速度と、に基づいて機関の発
生トルクを算出し、該算出した発生トルクと、車両加速
度と、車両重量と、に基づいて車両走行抵抗を算出し、
該車両走行抵抗と、変速段に応じて予め設定された設定
値と、を比較して、降坂時において所望の加速度が得ら
れるように最適な変速段に変速制御するものが提案され
ている。

【０００５】しかし、このものでは、車両走行抵抗が所
定値以下であれば、降坂路と判断し、所定の加速度が得
られる変速段が自動的に選択されてしまうため、例え
ば、降坂路走行中に追越しのための運転者のダウンシフ
ト要求（スロットルの踏込み）が変速制御に反映できな
いという問題があった。本発明は、かかる従来の問題に
鑑みなされたものであり、運転者の変速要求を反映させ
ることにより、降坂路における変速制御の最適化を図
り、以って降坂路における車両運転性を向上させること
ができるようにした車両用自動変速機の変速制御装置を
提供することを目的とする。また、当該制御を、より高
精度化することも目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため、請求項1発明
は、図１に示すように、変速要求信号に基づいて変速制
御を行なう有段式の車両用自動変速機の変速制御装置に
おいて、降坂時における車両の加速度を所定値に維持す
るための変速要求信号を発生する車両変速要求信号発生
手段Ａと、前記車両変速要求信号発生手段Ａからのダウ
ンシフト変速要求信号の発生時に、車両の状態に基づい
て目標加速度を設定すると共に、該自動変速機の各変速
段でダウンシフトした場合の車両の加速度を推定演算
し、該推定した加速度が前記目標加速度以上で最も小さ
くなる変速段を選択して、該選択した変速段によって変
速制御を行なわせる降坂時用変速制御手段Ｂと、運転者
の操作に基づくダウンシフト要求信号を発生させる運転
者変速要求信号発生手段Ｃと、降坂時において、前記車
両の加速度を所定値に維持するための変速要求信号に対
して、運転者の操作に基づくダウンシフト要求信号を優
先させて前記変速制御装置に送る変速要求信号選択手段
Ｄと、を備えて構成した。

【０００７】

【０００８】

【作用】かかる構成を備える請求項１に記載の発明で
は、降坂路における変速制御を行なう際に、車両の加速
度を所定値に維持するための変速要求信号に対して、運
転者の操作に基づくダウンシフト要求信号を優先させる
ようにする。これにより、運転者の操作に基づくダウン
シフト要求がある場合には、車両の加速度を所定値に維
持する制御を禁止する一方で、運転者の操作に基づくダ
ウンシフト要求がなく車両の加速度を所定値に維持する
ための変速要求信号が発生した場合には、自動変速機の
各変速段でダウンシフトした場合に推定される加速度が
前記目標加速度以上で最も小さくなる変速段を選択し
て、変速制御を行なわせることにより車両の加速度を所
定値に維持する制御を行なうようになるので、降坂路に
おいて車両が減速し過ぎたり加速し過ぎたりするのが防
止でき、運転者に違和感をもたらすことなく降坂路にお
ける車両運転性を向上させることができる。

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【実施例】以下に本発明にかかる実施例を図面に基づい
て説明する。図２に示すように、機関１は、その発生ト
ルクが図示しない車両駆動輪に伝達されるように自動変
速機２に連結されている。該自動変速機２は、機関１の
発生トルクを流体を介して入力するトルクコンバータ３
と、該トルクコンバータ３の出力を入力し変速して出力
する多段式の変速歯車機構４と、これらを駆動する図示
しない油圧機構と、から構成される。

【００１２】なお、前記変速歯車機構４の油圧機構に
は、ソレノイドバルブ６Ａ，６Ｂが組み込まれており、
該ソレノイドバルブ６Ａ，６Ｂの開閉の組合せを切り換
えることにより、変速歯車機構４が内装する各クラッチ
類の締結・開放の組合せが切り換えられ、所望の変速段
への変速が行なわれるようになっている。前記ソレノイ
ドバルブ６Ａ，６ＢのＯＮ・ＯＦＦ制御は、ＣＰＵ，Ｒ
ＯＭ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及び入出力インタフェイス
等を含んで構成される制御ユニット50からの制御信号に
基づいて行なわれる。

【００１３】該制御ユニット50には、各種センサからの
信号が入力される。各種センサとしては、スロットル開
度ＴＶＯに応じた出力信号を発するスロットルセンサ
７、前記自動変速機２の出力軸（アウトプットシャフト
５）の回転速度を検出して車速ＶＳＰを検出する車速セ
ンサ８が設けられている。以下に、本発明にかかる変速
要求信号選択手段としての機能を備えた制御ユニット50
が行なう降坂路における変速制御について、図３、図 4
に示すフローチャートに従って説明する。

【００１４】ステップ１（図では、Ｓ１と記してある。
以下、同様。）では、車速ＶＳＰとスロットル開度ＴＶ
Ｏを読み込む。ステップ２では、運転者のスロットルの
踏込み量（スロットル開度ＴＶＯ）から、通常変速パタ
ーンに基づくダウンシフト要求の有無を判断する（図５
の破線参照）。ダウンシフト要求（例えば、同一車速で
スロットル開度ＴＶＯが増加したような場合）があれ
ば、そのまま本フローを終了して、通常走行における変
速パターン（図５）に従ってダウンシフトを行なうよう
にする。ダウンシフト要求が無ければ、ステップ３へ進
む。

【００１５】当該ステップ２が、本発明にかかる運転者
変速要求信号発生手段を構成する。ステップ３では、現
在の加速抵抗（RESI-A) を求める。当該現在の加速抵抗
（RESI-A) は、以下の式により求めることができる。 RESI-A ＝ ALF × k α ALF ；現在の加速度，k α；加速抵抗算出用定数〔車重
等により設定〕 ステップ４では、車速ＶＳＰとＲ／Ｌテーブル（空気抵
抗＋ころがり抵抗算出用テーブル，図６参照）より、RE
SI-RL （空気抵抗＋ころがり抵抗）を算出する。

【００１６】ステップ５では、現在のタービン回転速度
（Ｎｔ，即ちトルクコンバータ３の出力軸回転速度）を
求める。当該タービン回転速度（Ｎｔ）は以下の式によ
り求めることができる。 Ｎｔ＝ ＶＳＰ × k Ｎｔ（ｇ） k Ｎｔ（ｇ）；現在の変速段から定まる定数，ｇ＝現在
の変速段 なお、現在の変速段は、変速歯車機構４に変速段位置を
検出するギア位置センサ９を設けて検出するようにして
もよいが、制御ユニット50の現在の変速指示信号等から
判断するようにするのが、コスト面で有利である。

【００１７】ステップ６では、車速ＶＳＰとタービント
ルクＴｔマップ（図７参照，ＮｔとＴＶＯとＴｔの３次
元マップ）から、現在のタービントルク（Ｔｔ，即ちト
ルクコンバータ３の出力軸トルク）を求める。ステップ
７では、現在の駆動力（ＦＣＥ）を、以下の式から求め
る。 ＦＣＥ＝Ｔｔ×k Ｔｔ（ｇ） k Ｔｔ（ｇ）；現在の変速段から定まる定数，ｇ＝現在
の変速段 ステップ８では、走行抵抗（RESI-I）を、以下の式から
求める。

【００１８】 RESI-I＝（ＦＣＥ）−（RESI-RL ）−（RESI-A） ステップ９では、車速ＶＳＰとＴＲＡテーブル（TGT-RA
算出用テーブル、TGT-RAは“ダウンシフト目標加速
度”、図８参照）から、TGT-RAを算出する。なお、かか
る“ダウンシフト目標加速度”は、例えば、本実施例で
は、減速し過ぎを防止するための後述するステップ20と
の関係から減速し過ぎるような加速度に設定されるのが
好ましいが、勿論最終的に所望の減速特性が得られる値
であれば、如何なる値であって構わない。また、当該ダ
ウンシフト目標加速度は、固定値であってもよい。

【００１９】ステップ10では、シフトダウン後の変速段
ｉ（＝ｇ−１，ｇ；現在の変速段）を求める。ステップ
11では、ｉが０か否かを判断する。ＹＥＳ（０）であれ
ば、ステップ12へ進み、ＮＯ（１）であればステップ13
へ進む。ステップ12では、現在の変速段が１速であるか
ら、これ以上ダウンシフトはできないとして１速をその
まま選択すべく、制御ユニット50への現在の指示を維持
する。

【００２０】ステップ13では、現在の変速段は１速では
ないので要求があればダウンシフト可能であるので、ダ
ウンシフト後のタービン回転速度Ｎｔ２を、以下の式か
ら求める。 Ｎｔ２＝ＶＳＰ×k Ｎｔ（ｉ） k Ｎｔ（ｉ）；ダウンシフト後の変速段により定まる定
数 ステップ14では、車速ＶＳＰとタービントルクＴｔマッ
プから、ダウンシフト後のタービントルク（Ｔｔ２）を
求める。

【００２１】ステップ15では、ダウンシフト後の駆動力
（ＦＣＥ２）を、以下の式から求める。 ＦＣＥ２＝Ｔｔ２×k Ｔｔ（ｉ） k Ｔｔ（ｉ）；ダウンシフト後の変速段により定まる定
数 ステップ16では、ダウンシフト後の加速抵抗（RESI-A
２）を、以下の式から求める。

【００２２】 RESI-A２＝（ＦＣＥ２）−（RESI-I）−（RESI-RL ） ステップ17では、ダウンシフト後の加速抵抗（RESI-A
２）と、ダウンシフト目標加速度（TGT-RA）と、を比較
する。RESI-A２≧TGT-RAであれば、更にダウンシフトし
た場合の加速抵抗（RESI-A２）を計算すべく、ステップ
18で、現在のｉをｇとした後、ステップ10へ戻る。

【００２３】一方、RESI-A２＜TGT-RAであれば、ダウン
シフト目標加速度より小さい加速度となる（例えば、減
速し過ぎとなる）変速段が見つけられたので、次にステ
ップ19へ進んで、実際にダウンシフトを行なうか否かを
判断する材料として、運転者の減速意図の有無を確認す
る。ステップ19では、スロットル開度ＴＶＯが、減速意
図判定用開度（ＴＶＯ-cnst ）以下であるか否か判断す
る。

【００２４】ＹＥＳ（ＴＶＯ≦ＴＶＯ-cnst ）であれ
ば、運転者は減速を意図していると判断きるので、実際
にダウンシフトを行なうべくステップ20へ進む。ＮＯ
（ＴＶＯ＞ＴＶＯ-cnst ）であれば、運転者には減速の
意図が無いとして、運転者の意志を尊重して運転者への
違和感を無くすために、強制的な降坂路のためのダウン
シフト制御は行なわず、そのまま本フローを終了し、通
常の変速パターン（図５）に従って変速制御を行なうよ
うにする。

【００２５】ステップ20では、実際に運転者が減速を意
図しているので、現在設定されているダウンシフト後の
変速段ｉに１を加えた変速段（＝ｉ＋１）を選択して、
制御ユニット50へ変速指示して、本フローを終了する。
これにより、減速し過ぎとなる変速段より１段大きい変
速段にダウンシフトされるので、減速し過ぎが防止され
良好な減速特性を得ることができ、以って運転者への違
和感をもたらすことなく良好な降坂路制御を行なうこと
ができる。

【００２６】上記ステップ３〜ステップ20が、本発明に
かかる車両変速要求信号発生手段を構成する。このよう
に、本実施例によれば、降坂路における変速制御を行な
う際に、運転者のスロットル操作に基づくダウンシフト
要求（例えば、追越し加速要求）の有無を判断し、アク
セル操作に基づくダウンシフト要求がある場合には、車
両の加速度を所定値に維持する制御を禁止する一方で、
アクセル操作に基づくダウンシフト要求がない場合に
は、各変速段によるダウンシフト時の推定加速度の中で
目標加速度以上で最も小さい加速度となる変速段を選択
して変速操作することにより、車両の加速度を所定値に
維持する制御を行なうようにしたので、降坂路において
車両が減速し過ぎたり加速し過ぎたりするのが防止で
き、運転者に違和感をもたらすことなく、降坂路におけ
る車両運転性を向上させることができる。

【００２７】また、本実施例では、演算を行なって所望
の加速度が得られる変速段を見つけ出す構成としたの
で、従来（特公平４−４３５１号公報）のように別個降
坂路制御用の変速段選択マップを備える必要が無いの
で、コンピュータのメモリ容量等の点で、コスト面で有
利なものとなる。

【００２８】また、本実施例では、降坂路制御において
優先させる運転者の操作に基づく変速要求信号を、スロ
ットル操作に代表させて説明したが、勿論運転者による
シフトレバー操作（Ｄレンジ→２速ホールドレンジ等）
等を運転者の操作に基づく変速要求とすることもでき
る。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
降坂路における変速制御を行なう際に、運転者の操作に
基づくダウンシフト要求がある場合には、車両の加速度
を所定値に維持する制御を禁止する一方で、運転者の操
作に基づくダウンシフト要求がない場合には、目標加速
度以上で最も小さい加速度となる変速段を選択して変速
操作することにより、車両の加速度を所定値に維持する
制御を行なうようになるので、降坂路において車両が減
速し過ぎたり加速し過ぎたりするのが防止でき、運転者
に違和感をもたらすことなく降坂路における車両運転性
の向上を図ることができる。

【００３０】

【００３１】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかるブロック図

【図２】 本発明の一実施例における全体構成図

【図３】 同上実施例における降坂路における変速制御
を説明するフローチャート（その１）

【図４】 同上実施例における降坂路における変速制御
を説明するフローチャート（その２）

【図５】 通常走行における変速パターンを示す図

【図６】 Ｒ／Ｌ（空気抵抗＋ころがり抵抗算出用）テ
ーブル

【図７】 Ｔｔ（タービントルク検索用）マップ

【図８】 ＴＲＡ（ダウンシフト目標加速度算出用）テ
ーブル

【符号の説明】

１ 機関 ２ 自動変速機 ３ トルクコンバータ ４ 変速歯車機構 ６A ソレノイドバルブ ６B ソレノイドバルブ ７ スロットルセンサ ８ 車速センサ 50 制御ユニット

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 - 61/12 F16H 61/16 - 61/24 F16H 63/40 - 63/48

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】変速要求信号に基づいて変速制御を行なう
   有段式の車両用自動変速機の変速制御装置において、 降坂時における車両の加速度を所定値に維持するための
   変速要求信号を発生する車両変速要求信号発生手段と、前記車両変速要求信号発生手段からのダウンシフト変速
   要求信号の発生時に、車両の状態に基づいて目標加速度
   を設定すると共に、該自動変速機の各変速段でダウンシ
   フトした場合の車両の加速度を推定演算し、該推定した
   加速度が前記目標加速度以上で最も小さくなる変速段を
   選択して、該選択した変速段によって変速制御を行なわ
   せる降坂時用変速制御手段と、 運転者の操作に基づくダウンシフト要求信号を発生させ
   る運転者変速要求信号発生手段と、 降坂時において、前記車両の加速度を所定値に維持する
   ための変速要求信号に対して、運転者の操作に基づくダ
   ウンシフト要求信号を優先させて前記変速制御装置に送
   る変速要求信号選択手段と、 を備えて構成したことを特徴とする車両用自動変速機の
   変速制御装置。