JPH02309049A - 車両の自動変速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両の自動変速制御装置に関し、特に、自車
両の登坂路走行を判定して変速特性を変化させる車両の
自動変速制御装置の改良に関する。

（従来の技術） 車両等に用いられる自動変速機の変速制御は、走行中の
車速やスロットル開度に従って、変速パターン（いわゆ
る変速線図）を参照し、走行状態に応じた変速比を決定
して自動変速機の変速比を切り換えるものが一般的であ
るが、上記変速パターンは、代表的な走行状態を想定し
て予め設定されたものであり、したがって、想定通りの
走行状態であればほぼ満足し得る変速特性が得られる反
面、想定と違った走行状態例えば登坂路を走行する場合
などでは、決定された変速比が適当でなくなることがあ
った。

そこで、本出願人は先に「車両の自動変速制御装置」　
（特願平１−７９３７６号）を出頭している。

この装置では、エンジンの燃焼に関与する物理量や車両
の加速度などの関係から走行抵抗の大きさに相当する推
定値を演算し、この推定値が基準値を越えて大きな場合
に登坂路走行を判定して、例えば登坂路用の変速パター
ンに切り換えたり、あるいはオーバードライブを禁止し
たりして、登坂路走行に適した変速状態を得るようにし
ている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このような先順に係る車両の自動変速制御装
置にあっては、登坂路走行にふされしい変速特性を得る
といった面では優れたものであるが、登坂路判定を正確
にしてより一層の制御精度向上を図るといった観点から
みると、次のようにした方が良いことが判明した。

すなわち、先願の登坂路判定は走行抵抗の“推定値′°
に基づいて行われるもので、その推定値には若干の誤差
が含まれる。したがって、登坂路判定が上記誤差の影響
を受けてわずかに不正確になることがあった。

そこで本発明は、自軍位置を認識し、この認識結果に基
づいて予め保持した情報の°中から路面の勾配情報を取
り出し、登坂路走行判定を補助することにより、該判定
の精度を向上することを目的としている。

（課題を解決するための手段） 本発明による車両の自動変速制御装置は上記目的達成の
ため、その基本概念図を第１図に示すように、自車両の
登坂路走行を判定する判定手段ａと、登坂路走行判定時
に登坂路走行に適した変速状態となるように自動変速機
を操作する操作手段すと、を備えた車両の自動変速制御
装置において、車両の走行位置を検出する走行位置検出
手段Ｃと、車両が走行する可能性のある範囲の路面勾配
情報を保持する情報保持手段ｄと、現在の車両の走行位
置に基づいて情報保持手段を検索し、当該走行位置の路
面勾配情報を取り出す情報取出し手段ｅと、該取り出さ
れた路面勾配情報を、前記判定手段の判定を補助する登
坂路判定補助値として使用する判定補助手段ｆと、を備
えている。

（作用） 本発明では、情報保持手段内から自軍位置に関する路面
の勾配情報（例えば高速道路や山岳道路を区別する情報
）が取り出され、この情報によって、登坂路走行判定が
補助される。したがって、例えば高速道路やあるいは山
岳道路といったあきらかに勾配の異なる情報によって、
登坂路走行の判定が補助されるので、該判定の精度を向
上できる。

（実施例） 以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第２〜４図は本発明に係る車両の自動変速制御装置の一
実施例を示す図である。

まず、構成を説明する。第２図において、ｌはスロット
ル開度ＴＶＯを検出するスロットル開度センサ、２は車
速■を検出する車速センサ、３はナビゲーション・シス
テムである。なお、スロットル開度センサ１はエンジン
の燃焼に関与する物理量（吸入空気量）を検出するもの
であるがこの他にも、燃料の供給量（噴射量でもよい）
やブースト圧等を検出するものを使用してもよい。

ここで、ナビゲーション・システム（以下ＮＡ■と略す
）３について説明すると、ＮＡＶは、推測航法、近接ビ
ーコン、衛星航法あるいはマツプマツチングといった公
知の手法を用いて自車位置を認識し、現在の走行位置を
ディスプレイ表示したり、また、現在までの走行軌跡を
表示したりするもので、例えばマツプマツチングは自動
車が原則として道路上を走行するという事実を利用し、
推測航法で得られた走行軌跡と道路のネットワーク情報
との類似性を検証することにより、推測航法につきもの
の誤差を修正する手法である。この手法は最近業務用車
両のロケーション装置として採用されている。マツプマ
ツチングによるＮＡＶは、地磁気センサなどの検出系、
道路のネットワーク情報などの情報メディア系（例えば
ＣＤ−ＲＯＭ）　、検出系からの信号に基づいて現在位
置を認識したり、認識結果に基づいて地図情報から必要
な情報を取り出したりする情報処理系、および必要なデ
ータを表示する表示系などを含んで構成される。本実施
例では上記メディア系内に、路面の勾配情報を追加記憶
している。ちなみにこの情報としては路面勾配を表す数
値情報であってもよいし、ランク付したものであっても
よいし、高速道路（路面状態の良好な幹線道路を含む）
と山岳道路を区別する情報であってもよい。あるいは等
高線情報であってもよい。そして、本実施例では自軍位
置の勾配情報を取り出し、その情報を判定補助情報りと
して出力する機能をＮＡＶに与えている。すなわち、Ｎ
ＡＶは走行位置検出手段、情報保持手段、情報取出し手
段および判定補助手段としての機能を有する。

１０は自動変速機制御装置（以下、ＡＴＣＵ）でアリ、
ＡＴＣＵＬＯは、マツプ化された変速パターンを内部に
備えている。この変速パターンは、スロットル開度ＴＶ
Ｏおよび車速■によって参照されるもので、この参照動
作によってそのときの変速比が決定されて変速信号ＳＥ
Ｌが出力される。

１１は自動変速機のバルブコントローラであり、バルブ
コントローラ１１は操作手段としての機能を有し、ＳＥ
Ｌに従ってバルブを組み合わせ、自動変速機の変速比を
操作する。ここで、上記変速パターンは、例えば１速〜
４速のオーバードライブ（ＯＤ）付前進４段自動変速機
に対応したシフト線図であり、所定の高車速以上では最
上位段（ＯＤ）が選択されるようになっている。ただし
、ＯＤ禁止信号ＯＤ　＋□が入力されたときにはＯＤは
選択されない。

一方、２０は判定手段としての機能を有するサブ制御装
置であり、サブ制御装置２０は、スロットル開度センサ
１および車速センサ２からの各種信号に（Ｖ、ＴＶＯ）
に従って、車速の加速度αおよびＴＶＯ（ＴＶＯの移動
平均値）を演算するとともに、これらα、ＴＶＯに基づ
いて走行抵抗の推定値λを演算し、λが所定の基準値を
越えて大きい場合に登坂路走行を判定し、ＯＤＩＮＭを
出力するように動作する。また、このサブ制御装置２０
は、ＮＡＶからのＤによって上記所定の基準値を変化さ
せる動作も行う。すなわち、Ｄが大きい場合（例えば自
車位置が山岳路上）には所定の基準値を減少操作して登
坂路走行の判定を促進し、また、Ｄが小さい場合（例え
ば自軍位置が高速道路上）には、所定の基準値を増大操
作して登坂路走行の判定を規制する。サブ制御装置２０
はλを演算する際に使用する２つの関数テーブル、すな
わち第３図（ａ）に示すｆ　（Ｘ）関数テーブルと、第
３図（ｂ）に示すｇ、２．関数テーブルとを備える。な
お、これらのテーブルの詳細については後述する。

次に、作用を説明する。

第４図は、サブ制御装置２０の内部で所定の演算周期毎
に繰り返して実行される処理の一部を示すフローチャー
トである。このフローチャートにおいて、まず、車速セ
ンサ２で検出された車速■およびスロットル開度センサ
１で検出されたスロットル開度ＴＶ○を読み込み（ステ
ップＰ＋、Ｐｇ）、次式■に従ってＴＶＯの移動平均値
ＴＶＯを演算する（ステップＰ３）。

・・・・・・■ 上式■は、走行中におけるアクセル踏み込みのバラツキ
、ユラギを一部フィルタによってスムージングし、デー
タの信頼性を高めるためのもので、上式■の時定数は２
０秒程度にするのが好ましい。

次に、所定の時間ΔｔにおけるＶの一階差分値ΔＶ　（
ｔ）を求め、これを車両の加速度として使用する。なお
、実際の演算処理に上記ΔＶ　＋ｔ＋　をそのまま用い
た場合には、バラツキが大きく、演算処理に支障をきた
すので、これをスムージングしてαとする（ステップＰ
４）。

そして、これらのα、ＴＶＯに基づいて走行抵抗の推定
値λを演算する（ステップＰ、）、λの演算は次のよう
にして行う。すなわち、第３図（ａ）に示す関数テーブ
ルｆ　（Ｘ３　をＴＶＯで参照し、また、第３図（ｂ）
に示す関数テーブルｇ（２）を７で参照し、これらの両
テーブルからルックアップされたｆ　（Ｘ）　、ｇ　＜
ｚ＞　の双方を比較して値の小さな方をλとして決定す
る。なお、第３図（ａ）に示すｆ　（Ｘ）　は、例えば
２点（イ）（ロ）を結ぶ１次関数直線であり、（イ）に
おけるＴＶＯは平坦路で通常に使用されるスロットル開
度に相当し、（ロ）におけるＴＶＯは急勾配で通常に使
用されるスロットル開度に相当する。また、第３図（ｂ
）に示すｇ（２）　は、例えば、２点（ハ）（ニ）を結
ぶ１次関数直線であり、（ハ）における丁は登り勾配路
での加速度に相当し、（ニ）おける丁は平坦路での加速
度に相当する。なお、第３図（ａ）（ｂ）に示したｆ　
（Ｘ）　、ｇ　（２）　　はあくまでも−例であり、こ
れに限定されるものではない。

ここで、λの演算についてその考え方を説明する。今、
走行抵抗がゼロである（実際にはあり得ないが）と仮定
する。この場合、エンジンの出力トルクが僅かでも発生
し、かつそのエンジンの出力トルクが車輪に伝えられて
さえいれば、車両は加速していく。走行抵抗（ゼロ）を
上回る駆動力が与えられるからである。一方、走行抵抗
がある大きさく例えばその値をＡとする）の場合、Ａと
同等の駆動力Ａ′では、車両は加速も減速もせずに定速
走行を続けていく。このときに、例えば路面が登り勾配
に変化して走行抵抗がΔＡだけ増えた場合を考える。こ
の場合、駆動力がＡ′のままであれば車両は減速し、こ
のときの車両に作用する加速度は小さくなるはずである
。このことをより具体的に説明すると第３図（ａ）（ｂ
）において、 ｉ）スロットルが開かれ（ＴＶＯが大）だ結果、加速度
（α）が大になれば走行抵抗（λ）は小である。

１１）スロットル開度が一定のときに、加速度が減少す
れば、走行抵抗は大である。

ｉｉｉ　）スロットルが開かれたにも拘らず加速度がそ
のままかあるいはそれ程増えないかまたは減少した場合
には、走行抵抗が大である。

こうした代表的な事実から、駆動力を決定するエンジン
の出力トルクと、その駆動力が与えられた車両の加速度
との間には、走行抵抗の大きさに対応した相関が成立す
るといった結論に到達することができる。したがって、
エンジンの出力トルクを操作する物理量（ＴＶＯ）をパ
ラメータとする関数テーブルｆ　（Ｘ）　　と、車両の
加速度（１）をパラメータとする関数テーブルｇ（２，
とを適当に設定し、これらの２つのテーブルを参照する
ことで、走行抵抗の大きさく厳密には推定値λ）を知る
ことができる。

求められたλは、ヒステリシス特性のための２つの基準
値し旧、Ｌ、。１　（但しＬ４ム＞　Ｌ　Ｌｏｗ　）と
比較される（ステップＰ＆　、Ｐ？　）。そして、λ≧
ＬＨｉであれば、０ＤＩＮ＋４を出力してＯＤ禁止状態
にしくステップＰ［ｌ）、また、λ≦Ｌ、。、であれば
、ＯＤ禁止を解除する（ステップＰ９）。

上記ＬＭｔは、その大きさがＮＡＶからの判定補助情報
りによって変化するようになっている。例えば、Ｄが大
きくなるような山岳路走行時にはＬＨｋを減少操作して
、登坂路走行判定を促すようにする。あるいは、Ｄが小
さくなるような高速道路走行時には、ＬＨｔを増大操作
して登坂路走行判定を規制する。

二のように、本実施例では、登坂路走行を判定して登坂
路走行に適した変速状態とする自動変速機において、自
軍位置を認識し、このｔＥ識結果から求められた路面の
勾配情報により、上記判定を補助するようにしたので、
判定の精度を向上することができ、正しい判定に基づく
適切な変速制御を行うことができる。

（効果） 本発明によれば、自軍位置の認識結果に基づいて、予め
保持した情報の中から路面の勾配情報を取り出し、この
情報により、登坂路走行判定を補助したので、該判定の
精度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概念構成図、第２〜４図は本発明に係
る車両の自動変速制御装置の一実施例を示す図であり、
第２図はその構成図、第３図（ａ）（ｂ）はその関数テ
ーブルｆ　（Ｘ）　、ｇ　（２１をそれぞれ示す図、第
４図はその処理を示すフローチャートである。 ３・・・・・・ＮＡＶ　（走行位置検出手段、情報保持
手段、情報取出し手段、判定補助手段）、１１・・・・
・・バルブコントローラ（操作手段）、２０・・・・・
・サブ制御装置（判定手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ａ）自車両が登坂路走行中か否かを判定する判定手段と
   、 ｂ）登坂路走行判定時に登坂路走行に適した変速状態と
   なるように自動変速機を操作する操作手段と、 を備えた車両の自動変速制御装置において、ｃ）車両の
   走行位置を検出する走行位置検出手段と、 ｄ）車両が走行する可能性のある範囲の路面勾配情報を
   保持する情報保持手段と、 ｅ）現在の車両の走行位置に基づいて情報保持手段を検
   索し、当該走行位置の路面勾配情報を取り出す情報取出
   し手段と、 ｆ）該取り出された路面勾配情報を、前記判定手段の判
   定を補助する登坂路判定補助値として使用する判定補助
   手段と、 を備えたことを特徴とする車両の自動変速制御装置。