JP3664142B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載された自動変速機の制御装置に関し、特に、車両の運転者の要求に対応させて、変速線に基づき自動変速機を制御する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、複数の変速段を有する電子制御式自動変速機を搭載した車両においては、この自動変速機を制御するＥＣＴ＿ＥＣＵ（Electronically Controlled Automatic Transmission＿Electronic Control Unit）内に、アクセル開度と車速（または自動変速機における出力軸の回転数）とに応じて最適な変速段を選択するための変速線マップが記憶されている。また、この変速線マップの他に、コーストダウン変速線が記憶されている。このコーストダウン変速線は、変速線マップ（縦軸：アクセル開度、横軸：車速）において、横軸上（アクセル開度が０）を高速から低速に移動させたときの、ダウンシフト線との交点により表わされるともいえる。
【０００３】
このような自動変速機（たとえば、５速の自動変速機とする。）を搭載した車両をＤレンジの４速で、緩やかな下り勾配（車両の走行抵抗を打ち消す程度の下り勾配）を運転中に、運転者がアクセルペダルを少し踏むと、ほぼそのアクセルの開度に対応するように車速が上昇し、車速がアップシフト変速線を越えると、５速に変速される。また、５速で運転中に、運転者がアクセルペダルを戻すか、運転者がアクセルペダルを戻してブレーキペダルを踏むと、車速が低下して、コーストダウン変速線を越えると、４速に変速される。このとき、運転者に減速の意思がある（少なくとも加速の意思がない）ことになる。このコーストダウン変速線に基づく制御が実行されている状態において、運転者がアクセルペダルを踏むと、コーストダウン変速線に基づく制御が終了して、車速が上昇して通常の変速線マップのアップシフト変速線を越えるとアップシフトされる。
【０００４】
また、最高変速段からクラッチｔｏクラッチ変速により下位段にダウンシフトする場合、パワーオン度合いによる変速特性への影響が大きい。アクセルを踏んでいない状態では、そのパワーオン度合いは、ほぼその時の車速によって決まる。従って、適切なパワーオン度合いでダウンシフトさせるために、コーストダウン変速線を高速側に移動させることがある。そのようにすると、コーストダウン変速線よりも通常変速線のアップシフト変速線とが干渉する場合がある。この状態を図６に示す。図６に示すように、アップシフト変速線とコーストダウン変速線とが干渉している。このような場合、コーストダウン変速線に基づく制御が実行される時には、アップシフト判断が行なわれないように、コーストダウン変速線から予め定められた値までアップシフト変速線を移動させた仮想アップシフト変速線を含む仮想変速線マップが適用される。この仮想変速線マップとコーストダウン変速線とに基づいて、コーストダウン変速線よりも低速側では、アップシフトされないように自動変速機が制御される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のように、運転者によりアクセルペダルが戻されたか、ブレーキペダルが踏まれたことが検知されると、コーストダウン変速線に基づく制御が開始され、運転者によりアクセルペダルが踏まれたことが検知されると、コーストダウン変速線に基づく制御を行なわないようにする場合、以下のような問題点がある。運転者に車両を加速させる要求がなく、アクセルを戻した場合、アップシフトさせた方が燃費面で有利な場合があり、そのような変速線に設定することがある。この場合、コーストダウン変速線以下となった場合には、狙い通りにアップシフトできないという問題が発生する。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、アップシフト変速線は燃費面で良好となるように、コーストダウン変速線は変速特性が良好となるように、それぞれが干渉することなく設定することができる、自動変速機の制御装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る制御装置は、車両に搭載された自動変速機を制御する。この制御装置は、アクセルの状態を検知するためのアクセル検知手段と、自動変速機の出力軸の回転数を検知するための回転数検知手段と、ブレーキの状態を検知するためのブレーキ検知手段と、自動変速機に対応させた、通常変速線とコーストダウン変速線とを記憶するための記憶手段と、アクセルの状態、出力軸の回転数およびブレーキの状態に基づいて、通常変速線とコーストダウン変速線とを切換えて、自動変速機を制御するための制御手段とを含む。
【０００９】
また、制御手段は、アクセルが開かれている第１の状態、アクセルが閉じて、出力軸の回転数が予め定められた回転数以上かつブレーキが踏まれていない第２の状態、アクセルが閉じて、出力回転数が予め定められた回転数以下である第３の状態、およびアクセルが閉じて、出力軸の回転数が予め定められた回転数以上かつブレーキが踏まれている第４の状態のいずれかを検知するための状態検知手段と、第１の状態および第２の状態であると通常変速線に基づいて、第３の状態および第４の状態であるとコーストダウン変速線に基づいて、自動変速機を制御するための変速制御手段とを含む。
【００１０】
第１の発明によると、状態検知手段により検知された第１の状態、第２の状態、第３の状態、および第４の状態のいずれかが検知される。変速制御手段は、第１の状態および第２の状態であると通常変速線に基づいて、第３の状態および第４の状態であるとコーストダウン変速線に基づいて、自動変速機を制御する。これにより、アクセルが開かれている状態（第１の状態）では、コーストダウン変速線ではなく通常変速線に基づいて自動変速機が制御される。アクセルが閉じて、出力回転数が予め定められた回転数以下である状態（第３の状態）およびアクセルが閉じて、出力軸の回転数が予め定められた回転数以上かつブレーキが踏まれている状態（第４の状態）では、通常変速線ではなくコーストダウン変速線に基づいて自動変速機が制御される。第３の状態または第４の状態でコーストダウン変速線に基づいて変速制御されている状態において、運転者がブレーキを踏むことをやめると、コーストダウン変速線ではなく通常変速線に基づいて自動変速機が制御される。すなわち、高速走行中に車両の運転者の減速要求がなくなる（ブレーキを踏むことをやめる）と（第２の状態）、通常の変速線に基づいてアップシフトされてエンジン回転数が低下して、燃料消費量が抑制できる。
【００１１】
第２の発明に係る制御装置は、第１の発明の構成に加えて、通常変速線のアップシフト変速線をコーストダウン変速線よりも予め定められた分だけ高速側に移動させた仮想変速線を記憶するための手段をさらに含む。変速制御手段は、第３の状態および第４の状態であるとコーストダウン変速線および仮想変速線に基づいて、自動変速機を制御するための手段を含む。
【００１２】
第２の発明によると、コーストダウン変速線に基づいて、自動変速機を制御する場合に、コーストダウン変速線と通常変速線のアップシフト変速線との干渉をなくすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１４】
図１に、本実施の形態に係る自動変速機の制御装置を実現するＥＣＴ＿ＥＣＵ１００を含む自動変速システムの制御ブロック図を示す。図１に示すように、このシステムのＥＣＴ＿ＥＣＵ１００は、自動変速機を制御するコントローラである。このＥＣＴ＿ＥＣＵ１００には、プログラム、各種データを記憶するメモリ、メモリに記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）、基本動作周波数を発生させるクロックなどを含む。
【００１５】
ＥＣＴ＿ＥＣＵ１００には、車両の運転者により操作されたアクセルの開度を検知するアクセル開度センサ２００、車両の運転者によりブレーキが操作されたか否かを検知するブレーキセンサ３００、車両の車速を検知する車速センサ４００、自動変速機の出力軸の回転数を検知するＡＴ出力軸回転数センサ５００からの入力信号線が接続されている。また、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１００からの出力信号線が、ＡＴオンオフソレノイド６００およびＡＴリニアソレノイド７００に接続されている。なお、車両の車速を検知する車速センサ４００から出力信号線および自動変速機の出力軸の回転数を検知するＡＴ出力軸回転数センサ５００からの出力信号線は、車両の車速はＡＴ出力軸回転数から算出できるため、いずれか一方であってもよい。以下、ＡＴ出力軸回転数から車両の車速が検知されると想定して説明する。
【００１６】
本実施の形態に係るＥＣＴ＿ＥＣＵ１００は、アクセル開度センサ２００、ブレーキスイッチ３００およびＡＴ出力軸回転数センサ５００からの入力信号に基づいて、車両の運転者の要求および車両の走行状態を検知し、そのときの走行状態に対応させて、通常変速線またはコーストダウン変速線に基づいて自動変速機の変速を制御する。
【００１７】
図２を参照して、本実施の形態に係るＥＣＴ＿ＥＣＵ１００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【００１８】
ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１００は、アクセル開度センサ２００から入力された信号に基づいて、アクセル開度を検知する。Ｓ１０２にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１００は、アクセル開度に基づいて、アクセルがアイドル状態であるか否かを判断する。アクセルがアイドル状態であると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４へ移される。もしそうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１２４へ移される。
【００１９】
Ｓ１０４にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１００は、ＡＴ出力軸回転数センサ５００からの入力信号に基づいて、ＡＴ出力軸回転数Ｎ（ＯＵＴ）を検知する。Ｓ１０６にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１００は、Ｎ（ＯＵＴ）＜しきい値ＮＬであるか否かを判断する。ＡＴ出力軸回転数Ｎ（ＯＵＴ）がしきい値ＮＬよりも小さい場合には（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８へ移される。もしそうでないと（Ｓ１０６にてＮＯ）、処理はＳ１１０へ移される。
【００２０】
Ｓ１０８にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１００は、通常アップシフト線を、コーストダウン変速線よりも予め定められた分だけ高速側に移動させた仮想アップシフト線をメモリから読出す。なお、このＳ１０８における処理において、ＥＣＴ＿ＥＣＵは、通常アップシフト線を、コーストダウン変速線よりも予め定められた分だけ高速側に移動させて、仮想アップシフト線を作成するようにしてもよい。
【００２１】
Ｓ１１０にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１００は、ブレーキスイッチ３００からの入力信号に基づいて、ブレーキスイッチがオン状態であるか否かを判断する。ブレーキスイッチがオン状態であると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８へ移される。もしそうでないと（Ｓ１１０にてＮＯ）、処理はＳ１２４へ移される。
【００２２】
Ｓ１１２にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１００は、車速Ｖとコーストダウン変速線と通常アップシフト変速線との関係を算定する。このとき、車速Ｖが、コーストダウン変速線と通常アップシフト変速線との干渉領域にある場合を「１」の関係と、車速Ｖが、通常アップシフト線よりも低速領域にある場合を「２」の関係と、車速Ｖが、コーストダウン変速線よりも高速領域にある場合を「３」の関係とする。
【００２３】
Ｓ１１６にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１００は、Ｓ１１４にて算出された関係に基づいて、処理を分岐させる。算定された関係が「１」であると（Ｓ１１６にて「１」）、処理はＳ１１８へ移される。算定された関係が「２」であると（Ｓ１１６にて「２」）、処理はＳ１２０へ移される。算定された関係が「３」であると（Ｓ１１６にて「３」）、処理はＳ１２２へ移される。
【００２４】
Ｓ１１８にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１００は、仮想アップシフト変速線とコーストダウン変速線とに基づいて、コーストダウン制御を行なう。Ｓ１２０にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１００は、コーストダウン変速線に基づいて、コーストダウン制御を行なう。Ｓ１２２にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１００は、仮想アップシフト変速線よりも車速Ｖが高速であればアップシフト制御を行ない、仮想アップシフト変速線よりも車速Ｖが低速であれば変速しない。
【００２５】
Ｓ１２４にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１００は、コーストダウン制御を行なわずに、通常アップシフト変速線に基づいてアップシフトをする。Ｓ１１８〜Ｓ１２４の処理の後、この処理は終了する。
【００２６】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る自動変速機の制御装置を実現するＥＣＴ＿ＥＣＵ１００の動作について説明する。
【００２７】
車両の走行中にアクセル開度が検知され（Ｓ１００）、アクセルがアイドル状態でないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、コーストダウン制御が実行されずに、通常アップシフト変速線に基づいてアップシフト制御が実行される。アクセルがアイドル状態であると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、ＡＴ出力軸回転数が検知され（Ｓ１０４）、検知されたＡＴ出力軸回転数が予め定められたしきい値ＮＬよりも小さいと（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、コーストダウン制御が実行される。また、ＡＴ出力軸回転数が予め定められたしきい値以上であっても（Ｓ１０６にてＮＯ）、ブレーキスイッチがオン状態である場合には（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、コーストダウン制御が行なわれる。
【００２８】
［車速が干渉領域にある場合］
アクセルがアイドル状態であって（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、ＡＴ出力軸回転数Ｎ（ＯＵＴ）が予め定められたしきい値ＮＬ以上であるが、ブレーキスイッチがオン状態であると（Ｓ１０６にてＮＯ、Ｓ１１０にてＹＥＳ）、コーストダウン制御が実行される。この状態において、検知された車速が、コーストダウン変速線と通常アップシフト変速線との干渉領域内にあると（Ｓ１１６にて「１」）、仮想アップシフト変速線とコーストダウン変速線とに基づいてコーストダウン制御が行なわれる（Ｓ１１８）。
【００２９】
このときの状態を図３に示す。図３に示すように、アクセルがオフ状態であるためアクセルがアイドル状態であると、ＡＴ出力軸回転数がしきい値ＮＬ以上であっても、ブレーキがオンした場合にはコーストダウン制御が開始される。このとき、車速Ｖが通常アップシフト変速線とコーストダウン変速線との干渉領域にあると、アップシフト判断しないように、通常アップシフト線をコーストダウン線より予め定められた値まで高速側に移動させた仮想アップシフト変速線と、コーストダウン変速線とに基づいて、変速制御が行なわれる。
【００３０】
なお、ブレーキスイッチがオン状態でない場合（Ｓ１１０にてＮＯ）、コーストダウン制御が開始されないため、通常アップシフト変速線は変更されず、アップシフトされることになる。すなわち、ブレーキがオフの時には、運転者の減速要求がないと判断して、コーストダウン制御によりダウンシフトさせることなく、通常の変速線に基づいてアップシフトさせることによりエンジン回転数を低下させて、燃費を向上させる。
【００３１】
［車速が通常アップシフト線よりも低速］
アクセルがアイドル状態であって（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、ＡＴ出力軸回転数Ｎ（ＯＵＴ）が予め定められたしきい値ＮＬよりも小さい場合には（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、ブレーキの状態に関わらず、コーストダウン制御が実行される。このとき、検知された車速Ｖが通常アップシフト線よりも低速領域であると（Ｓ１１６にて「２」）、コーストダウン変速線に基づいてコーストダウン制御が実行される。このときの状態を図４に示す。図４に示すように、ＡＴ出力軸回転数が予め定められたしきい値より小さい場合には、ブレーキスイッチのオンオフ状態にかかわらずコーストダウン制御が開始される。車両の車速は、通常アップシフト変速線とコーストダウン変速線との干渉領域よりもさらに低速の領域に含まれ、コーストダウン変速線に基づいて自動変速機の変速制御が実行される。ただし、実際にダウンシフトが発生するか否かは、現状のギア段による。たとえば、現在５速で、５→４コーストダウン線以下であればダウンシフトが発生するが、現在４速であればダウンシフトは発生せず、そのまま４速での走行が継続される。
【００３２】
［車速が、コーストダウン変速線よりも高速］
アクセルがアイドル状態であって（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、ＡＴ出力軸回転数Ｎ（ＯＵＴ）が予め定められたしきい値ＮＬ以上で（Ｓ１０６にてＮＯ）、ブレーキスイッチがオン状態であると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、コーストダウン制御が開始される。ブレーキスイッチがオン状態であることにより（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、コーストダウン制御が開始されるときには、アップシフト判断されないように、通常アップシフト線をコーストダウン線より予め定められた分だけ高速側に移動させた仮想アップシフト線が適用される。
【００３３】
このときの状態を図５に示す。図５に示すように、通常のアップシフト線および仮想アップシフト線のどちらよりも車速が大きい場合には、アップシフトするように制御される。また、仮想アップシフト線およびコーストダウン線との間の領域では、アップシフトもダウンシフトも発生しない。
【００３４】
以上のようにして、本実施の形態に係る自動変速機の制御装置によると、アクセルがアイドル状態であって、ＡＴ出力軸回転数が予め定められたしきい値以上である場合においては、ブレーキスイッチがオン状態であるとコーストダウン制御を開始し、ブレーキスイッチがオン状態でないと通常のアップシフト制御を行なう。また、ブレーキスイッチがオン状態であることによりコーストダウン制御を開始させるときには、アップシフト判断しないようにアップシフト線をコーストダウン線より予め定められた分だけ高速側に移動させた仮想アップシフト線が適用される。これにより、車両が高速走行時においては、運転者がブレーキを放すと、コーストダウン制御を行なわずに、通常アップシフト変速線に基づいてアップシフトし、エンジン回転数が落ちて燃費が向上する。また、高速走行時においては運転者がブレーキを踏むと、通常アップシフト変速線を、コーストダウン変速線より予め定められた分だけ高速側に移動させた仮想アップシフト変速線に基づいて、コーストダウン制御が実行され、アップシフト判断しない。
【００３５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係る自動変速機の制御装置を含むシステムの制御ブロック図である。
【図２】 本発明の実施の形態に係る自動変速機の制御装置で実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図３】 本発明の実施の形態に係る自動変速機の制御装置の動作例を説明する図（その１）である。
【図４】本発明の実施の形態に係る自動変速機の制御装置の動作例を説明する図（その２）である。
【図５】本発明の実施の形態に係る自動変速機の制御装置の動作例を説明する図（その３）である。
【図６】本発明に関連する自動変速機の制御装置の動作例を説明する図である。
【符号の説明】
１００ ＥＣＴ＿ＥＣＵ、２００ アクセル開度センサ、３００ ブレーキスイッチ、４００ 車速センサ、５００ ＡＴ出力軸回転数センサ、６００ ＡＴオン／オフソレノイド、７００ ＡＴリニアソレノイド。

Claims (2)

1. 車両に搭載された自動変速機を制御する制御装置であって、
   アクセルの状態を検知するためのアクセル検知手段と、
   前記自動変速機の出力軸の回転数を検知するための回転数検知手段と、
   ブレーキの状態を検知するためのブレーキ検知手段と、
   前記自動変速機に対応させた、通常変速線とコーストダウン変速線とを記憶するための記憶手段と、
   前記アクセルの状態、前記出力軸の回転数および前記ブレーキの状態に基づいて、前記通常変速線と前記コーストダウン変速線とを切換えて、前記自動変速機を制御するための制御手段とを含み、
   前記制御手段は、
   前記アクセルが開かれている第１の状態、前記アクセルが閉じて、前記出力軸の回転数が予め定められた回転数以上かつ前記ブレーキが踏まれていない第２の状態、前記アクセルが閉じて、前記出力回転数が予め定められた回転数以下である第３の状態、および前記アクセルが閉じて、前記出力軸の回転数が予め定められた回転数以上かつ前記ブレーキが踏まれている第４の状態のいずれかを検知するための状態検知手段と、
   前記第１の状態および前記第２の状態であると前記通常変速線に基づいて、前記第３の状態および前記第４の状態であると前記コーストダウン変速線に基づいて、前記自動変速機を制御するための変速制御手段とを含む、制御装置。
2. 前記制御装置は、
   前記通常変速線のアップシフト変速線をコーストダウン変速線よりも予め定められた分だけ高速側に移動させた仮想変速線を記憶するための手段をさらに含み、
   前記変速制御手段は、前記第３の状態および前記第４の状態であると前記コーストダウン変速線および前記仮想変速線に基づいて、前記自動変速機を制御するための手段を含む、請求項１に記載の制御装置。

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