JP5228930B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動変速機の制御装置に関する。

特許文献１には、実エンジントルクと実加速度とから算出した路面勾配と登坂制御実行判定閾値を比較して登坂制御実行判定を行う際、基準エンジントルクに対する実エンジントルクの比であるエンジントルク比に応じて登坂制御実行判定閾値を補正する技術が開示されている。

特開２００４−３４７０６２号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、エンジントルク比の算出を前提としているため、実エンジントルクの算出が不正確である場合、登坂制御実行判定の的確性が損なわれるという問題があった。

本発明の目的は、的確な登坂制御実行判定を実現できる自動変速機の制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明では、アクセル開度のみから理想エンジントルクを求め、理想エンジントルクから車両の理想加速度を算出し、車両の理想加速度と実加速度とに基づいて算出した登坂制御用パラメータが、あらかじめ設定した登坂制御実行判定閾値よりも大きい場合、登坂制御を実行する。

よって、本発明にあっては、実エンジントルクに依存せずに登坂制御実行判定を行うことができ、的確な登坂制御実行判定を実現できる。

実施例１の自動変速機の制御装置の構成図である。 実施例１のコントローラ５の制御ブロック図である。 実施例１の通常制御変速マップである。 実施例１の登坂制御変速マップである。 実施例１のコントローラ５で実行される変速マップ切り替え処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１の登坂制御実行判定作用を示す説明図である。

以下、本発明の自動変速機の制御装置を実施するための形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の自動変速機の制御装置の構成図であり、実施例１の自動変速機の制御装置は、エンジン１の状態を検出するセンサとして、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ１３と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ１４とを備える。なお、エンジン回転数センサ１４に代えて、変速機入力軸（不図示）の回転数を検出するセンサを設けてもよい。

また、自動変速機２の状態を検出するセンサとして、ドライバの選択したレンジ信号を出力するインヒビタスイッチ１５と、自動変速機２内の油温を検出する温度センサ１６と、変速機出力軸３の回転数から車速を検出する車速センサ１７とを備える。
さらに、ドライバがブレーキペダル（不図示）を踏んでいるかどうかを検出するブレーキスイッチ１８を備える。

コントローラ５には、エンジン１の状態を検出する各センサ信号と、自動変速機２の状態を検出する各センサ信号と、ブレーキスイッチ信号とに基づいて、自動変速機２のコントロールバルブユニット４を制御すると共に、スピードメータ２０に車速信号を出力する。コントローラ５は、後述する変速マップ上において、スロットル開度と車速とから決まる運転点に応じて自動変速機２の変速段を決定し、コントロールバルブユニット４に対して変速指令を出力する。

図２は、コントローラ５の制御ブロック図であり、コントローラ５は、理想エンジントルク特性記憶部（理想エンジン特性記憶手段）２１と、理想加速度算出部（理想加速度算出手段）２２と、実加速度算出部（実加速度算出手段）２３と、登坂制御実行用パラメータ算出部（登坂制御実行用パラメータ算出手段）２４と、変速制御部（変速制御手段）とを備える。

理想エンジントルク特性記憶部２１は、あらかじめ実験等により、エンジン１のスロットル開度（アクセル開度）に応じたエンジントルクを計測し、これをアクセル開度に応じた理想エンジントルク特性として記憶する。

理想加速度算出部２２は、スロットル開度を入力し、理想エンジントルク特性記憶部２１に記憶されたスロットル開度に応じた理想エンジントルク特性を参照して得られた理想エンジントルクに基づいて、スロットル開度に応じた車両の理想加速度を算出する。
実加速度算出部２３は、車速の変化量から車両の実加速度（実際の加速度）を算出する。

登坂制御実行用パラメータ算出部２４は、理想加速度算出部２２により算出された理想加速度と、実加速度算出部２３により検出された実加速度とに基づいて、登坂制御実行用パラメータを算出する。ここで、登坂制御実行用パラメータは、理想加速度と実加速度との差分が大きいほど増加させる。

変速制御部２５は、登坂制御実行用パラメータ算出部２４により算出された登坂制御実行用パラメータと、あらかじめ設定した登坂制御実行判定閾値とを比較し、登坂制御実行用パラメータが登坂制御実行判定閾値以下である場合、図３に示すような通常制御変速マップに基づいて目標変速段を設定し、自動変速機２のコントロールバルブユニット４に対し変速指令を出力する。

一方、登坂制御実行用パラメータが登坂制御実行判定閾値よりも大きい場合には、図４に示すような登坂制御変速マップに基づいて目標変速段を設定し、自動変速機２のコントロールバルブユニット４に対し変速指令を出力する登坂制御を実行する。

実施例１の自動変速機２は、１速から４速までの４つの前進ギア段を有する有段の自動変速機としているため、図３の通常制御変速マップおよび図４の登坂制御変速マップでは、３つのアップシフト線（1→2,2→3,3→4）と３つのダウンシフト線（2→1,3→2,4→3）を設定している。

ここで、登坂制御変速マップでは、通常制御変速マップと比べて、3→4アップシフト線を高車速側に移行し、3→2ダウンシフト線を高スロットル側に移行することで、３速の領域が広がるように設定している。

ドライバは、登坂路走行時には大きなトルクで力強く登坂することを要求するため、平坦路走行時と異なり、所定の車速になっても３速から４速へアップシフトを望まない場合が多い。このため、登坂制御変速マップでは、通常制御変速マップよりも3→4アップシフト線を高車速側に移行することにより、アップシフトを抑制している。

また、登坂路走行時には、平坦路走行時よりもスロットル開度が相対的に大きくなり、そのときの車速とスロットル開度との組み合わせが、通常制御変速マップにおける3→2ダウンシフト線の近辺にあることが多く、ドライバの意図しないダウンシフトが行われることで、違和感を与えるおそれがある。このため、登坂制御変速マップでは、3→2ダウンシフト線を高スロットル側とすることにより、ダウンシフトを抑制している。

［変速マップ切り替え処理］
図５は、実施例１のコントローラ５で実行される変速マップ切り替え処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、この処理は、所定の演算周期で繰り返し実行する。

ステップS1では、理想加速度算出部２２において、スロットル開度と理想エンジントルク特性とに基づいて理想加速度を算出し、ステップS2へ移行する。

ステップS2では、実加速度算出部２３において、車速の変化量に基づいて実加速度を検出し、ステップS3へ移行する。

ステップS3では、登坂制御実行用パラメータ算出部２４において、理想加速度と実加速度との差分に応じて登坂制御実行用パラメータを算出し、ステップS4へ移行する。

ステップS4では、登坂制御実行用パラメータがあらかじめ設定された登坂制御実行判定閾値よりも大きいか否かを判定する。YESの場合にはステップS5へ移行し、NOの場合にはステップS6へ移行する。

ステップS5では、登坂制御変速マップに基づき変速指令を出力する登坂制御を実行し、リターンへ移行する。

ステップS7では、通常変速マップに基づき変速指令を出力する通常制御を実行し、リターンへ移行する。

次に、作用を説明する。
従来の自動変速機の制御装置では、実エンジントルクと実加速度とから算出した路面勾配と登坂制御実行判定閾値（以下、判定閾値）とを比較し、路面勾配が判定閾値よりも大きい場合、登坂制御を実行している。このため、図６に示すように、実エンジントルクがチューニング時のスロットル開度に応じたエンジントルクと同じ場合、または実エンジントルクがチューニング時のスロットル開度に応じたエンジントルクよりも低い場合、算出される路面勾配は不変である（×a=b）。このため、本来ならば登坂制御を実行すべき状態（運転点b）であっても、算出された路面勾配（×a=b）が判定閾値（従来の判定閾値１）を下回るため、登坂制御が実行されない場合がある。

そこで、従来技術では、判定閾値を基準エンジントルクに対する実エンジントルクの比であるエンジントルク比に応じて補正している。これにより、路面勾配（×a=b）は判定閾値（従来の判定閾値２）を上回るため、登坂制御が実行可能となる。

ところが、上記従来技術では、エンジントルク比の算出を前提としているため、実エンジントルクの算出が不正確である場合、登坂制御実行判定の的確性が損なわれる。また、エンジントルク比から判定閾値の補正量を算出する処理が必要であり、エンジントルク比と補正量との関係を把握するための開発行為が不可欠となる。

これに対し、実施例１では、理想エンジントルクから算出した理想加速度と実加速度とに基づいて登坂制御実行用パラメータを算出し、登坂制御実行用パラメータがあらかじめ設定した登坂制御実行判定閾値よりも大きいとき、登坂制御を実行する（ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5）。

実施例１の登坂制御実行判定方法を用いた場合、図６に示すように、登坂制御を実行する必要のない状態（運転点a）では、算出される登坂制御実行用パラメータ（×a）は、登坂制御実行判定閾値よりも小さく、登坂制御を実行すべき状態（運転点b）では、算出される登坂制御実行用パラメータ（×b）は、登坂制御実行判定閾値よりも大きくなる。よって、実施例１の登坂制御実行判定方法を用いることにより、登坂制御実行判定を的確に実行できる。

つまり、登坂制御を実行すべきか否かは、理想エンジントルクから算出した理想加速度と実加速度とから算出した登坂制御実行パラメータと、所定の登坂制御実行判定閾値とを比較すればよく、エンジントルク比を用いた補正処理は不要である。

したがって、実施例１の登坂制御実行判定方法では、登坂制御実行用パラメータ（路面勾配）の算出を実エンジントルクに依存していないため、実エンジントルクの算出精度に影響を受けることなく、従来技術に比して登坂制御実行判定をより的確に行うことができる。また、エンジントルク比と補正量との関係を把握するための開発実験行為が不要であるため、従来技術と比較して開発効率の点で有利である。加えて、エンジントルク比に応じた補正量マップが不要であるため、従来技術に対して必要ROM容量を抑え、コスト低減を図ることができる。

また、理想エンジントルクと実加速度とから算出される登坂制御実行用パラメータは、走行環境（高度、気温等）に影響を受けないため、走行環境にかかわらず、登坂制御実行判定を的確に行うことができる。

また、実施例１では、登坂制御実行用パラメータを、理想加速度と実加速度との差分が大きいほど増加させるため、走行環境のみならず、長期使用によって発揮できるエンジントルク性能が低下した場合であっても、登坂制御を的確に実行できる。ちなみに、従来技術では、エンジントルク性能の低下を実エンジントルクに反映させない限り、長期使用によるエンジントルク性能の低下を考慮した登坂制御実行判定を実現することは不可能である。

次に、効果を説明する。
実施例１の自動変速機の制御装置にあっては、以下に列挙する効果を奏する。

(1) コントローラ５は、あらかじめアクセル開度に応じた理想エンジントルク特性を記憶した理想エンジントルク特性記憶部２１と、アクセル開度から理想エンジントルク特性を参照して得られた理想エンジントルクに基づいて、アクセル開度に応じた車両の理想加速度を算出する理想加速度算出部２２と、車両の実加速度を算出する実加速度算出部２３と、理想加速度と実加速度とに基づいて、登坂制御実行用パラメータを算出する登坂制御実行用パラメータ算出部２４と、登坂制御実行用パラメータがあらかじめ設定した登坂制御実行判定閾値よりも大きい場合、登坂制御を実行させるように自動変速機２を制御する変速制御部２５と、を備える。これにより、高度、気温等の走行環境や実エンジントルクの算出精度に依存することなく、的確な登坂制御実行判定を行うことができる。

(2) 登坂制御実行用パラメータ算出部２４は、理想加速度と実加速度との差分が大きいほど、登坂制御実行用パラメータを増加させるため、長期使用によって発揮できるエンジントルク性能が低下した場合であっても、登坂制御を的確に実行できる。

（他の実施例）
以上、本発明の自動変速機の制御装置を実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

登坂制御は、実施例１に示した変速マップの切り替えに限らず、同一の変速マップを用い、所定変速段よりも高速段側へのアップシフトを禁止する構成としてもよい。
また、実施例１では、登坂制御変速マップとして、通常制御変速マップよりも３速領域を拡大した変速マップを用いたが、通常制御変速マップよりも低スロットル開度側を高車速側に設定して低変速段領域を広く設けた登坂制御変速マップを用いてもよい。
実施例１では、有段の自動変速機を用いたが、無段変速機を用いてもよい。

１ エンジン
２ 自動変速機
５ コントローラ
２１ 理想エンジントルク記憶部（理想エンジントルク記憶手段）
２２ 理想加速度算出部（理想加速度算出手段）
２３ 実加速度算出部（実加速度算出手段）
２４ 登坂制御実行用パラメータ算出部（登坂制御実行用パラメータ算出手段）
２５ 変速制御部（変速制御手段）

Claims (2)

1. 車両に搭載された自動変速機の制御装置において、
   あらかじめアクセル開度に応じた理想エンジントルク特性を記憶した理想エンジントルク特性記憶手段と、
   アクセル開度のみから前記理想エンジントルク特性を参照して得られた理想エンジントルクに基づいて、アクセル開度に応じた車両の理想加速度を算出する理想加速度算出手段と、
   車両の実加速度を算出する実加速度算出手段と、
   前記理想加速度と前記実加速度とに基づいて、登坂制御実行用パラメータを算出する登坂制御実行用パラメータ算出手段と、
   前記登坂制御実行用パラメータがあらかじめ設定した登坂制御実行判定閾値よりも大きい場合、登坂制御を実行させるように前記自動変速機を制御する変速制御手段と、
   を備えることを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 請求項１に記載の自動変速機の制御装置において、
   前記登坂制御実行用パラメータ算出手段は、前記理想加速度と前記実加速度との差分が大きいほど、前記登坂制御実行用パラメータを増加させることを特徴とする自動変速機の制御装置。

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