JPH0548394B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、車両用自動変速機の変速制御装置に
係り、特に、エアコンデイシヨナ用のコンプレツ
サが作動されたときのような、エンジンの出力ト
ルクに影響を与える各種補機負荷のON−OFF状
態を検出し、各状態に応じた最適な変速が行われ
るように改良した車両用自動変速機の変速制御装
置に関する。

【従来の技術】

歯車変速機構と複数個の摩擦係合装置とを備
え、油圧制御装置を作動させることによつて前記
摩擦係合装置の係合を選択的に切換え、複数個の
変速段のうちの何れかが達成されるように構成し
た車両用自動変速機は既に広く知られている。 このような車両用自動変速機は、一般に、運転
者によつて操作されるシフトレバーと、車速を検
出する車速センサと、スロツトル開度を検出する
スロツトルセンサとを備え、シフトレバーのレン
ジに応じ、少なくとも車速及びスロツトル開度に
依存して予め設定されている変速パターン上の変
速点で前記摩擦係合装置の係合状態を自動的に切
換え得るようになつている。 従来、車速及びスロツトル開度の他に、前記摩
擦係合装置の係合状態の切換時期（変速時期）を
規制するようにしたものとしては、例えば、パタ
ーンセレクトスイツチの選択枝によつて、あるい
は、車速及びスロツトル開度に加えアクセル踏込
み速度によつて、予め記憶しておいた複数の異な
る変速パターンの中から最も適切な変速点になる
ように設定されている変速パターンを選択し、こ
の変速パターン上の変速点で変速するようにした
ものが知られている。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、このような構成の従来の変速制
御装置にあつては、同一車速、同一変速段、同一
スロツトル開度、あるいは、同一アクセル踏込み
速度であつても、例えばエアコンデイシヨナルの
コンプレツサ負荷、パワーステアリングのオイル
ポンプ負荷、又はリヤデフオツカ、ヘツドランプ
等の電気負荷（オルタネータ負荷）のような各種
のエンジン補機負荷が加わつたとき、あるいは増
大したときには、エンジンの出力トルクが変動
し、従つて自動変速機の入力トルクが変動するた
め、最適な変速点が予め記憶されている変速パタ
ーン上の変速点からずれ、変速前後の駆動力の差
が大きくなつて変速特性を悪化させることがある
という問題があつた。 即ち、これらの補機負荷はエンジンの出力トル
クに影響を与えるが、この影響は前記車速、変速
段、スロツトル開度、あるいはアクセル踏込み速
度には必ずしも適確に反映されない。しかしなが
ら、変速パターン上の変速点は、原則として変速
前後の駆動力を等しくするという観点から設定さ
れているため、エンジン出力トルクが変動する
と、その影響が各変速段において一様でないこと
から、結果として変速前後の駆動力の差が大きく
なるという問題があつたものである。これは、換
言すると、変速を開始すべき最適な時点が、予め
設定されている変速パターン上の変速点からずれ
てしまうということである。 本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたも
のであつて、エンジンの出力トルクに影響を与え
るエンジン補機負荷の状態を検出し、これらの状
態に応じて最適な変速時期で変速を行い、変速特
性を常に良好な状態に維持することのできる車両
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。

【課題を解決するための手段】

本発明は、車速を検出する手段と、スロツトル
開度を検出する手段と、少なくとも車速及びスロ
ツトル開度に依存して摩擦係合装置の係合状態を
自動的に切換えて変速を行うための変速パターン
を設定する変速パターン設定手段とを備え、検出
される車速及びスロツトル開度に依存して前記変
速パターンに従つて複数の変速段のうちのいずれ
かを達成する車両用自動変速機の変速制御装置に
おいて、エンジンの補機負荷を検出する補機負荷
検出手段と、該補機負荷検出手段により補機負荷
が大きいと検出されたときは、小さいと検出され
たときに比べて上記変速パターンを低車速側に変
更する変速パターン変更手段と、を備えたことに
より上記目的を達成したものである。 なお、前記エンジンの補機負荷は、エアコンデ
イシヨナのスイツチ、パワーステアリングのエア
バルブスイツチ、及びヘツドランプ、リヤデフオ
ツカ等の電気負荷のスイツチのうち、少なくとも
１つのスイツチのON−OFFによつて検出するよ
うにすると、簡易且つ適切に検出できるようにな
る。

【作用】

本発明においては、エアコンデイシヨナ用のコ
ンプレツサ、パワーステアリング用のオイルポン
プ、あるいはオルタネータ等のエンジンの出力ト
ルクに影響を与える補機負荷の状態を検出し、エ
ンジンにこれらの補機負荷がかかつているとき
は、変速パターンを低車速側に変更するようにし
たため、これらのエンジン補機負荷の状態の如何
に拘わらず、常に最適な変速点において変速を行
うことができ、従つて、良好な変速特性を維持す
ることができる。

【実施例】

以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説
明する。 第５図は、本発明が適用される、吸入空気量感
知式の自動車用電子燃料噴射エンジンと組合わさ
れた自動変速機の全体概要図である。 エアクリーナ１０から吸入された空気は、エア
フローメータ１２、スロツトル弁１４、サージタ
ンク１６、吸気マニホルド１８へと順次送られ
る。この空気は吸気ポート２０付近でインジエク
タ２２から噴射される燃料と混合され、吸気弁２
４を介して更にエンジン本体２６の燃焼室２６Ａ
へと送られる。燃焼室２６Ａ内において混合気が
燃焼した結果生成される排気ガスは、排気弁２
８、排気ポート３０、排気マニホルド３２及び排
気管３４を介して大気に放出される。 前記エアフローメータ１２には、吸気温を検出
するための吸気温センサ１００が設けられてい
る。前記スロツトル弁１４は、運転席に設けられ
た図示せぬアクセルペダルと連動して回動する。
このスロツトル弁１４には、その開度を検出する
ためのスロツトルセンサ１０２が設けられてい
る。 又、前記エンジン本体２６のシリンダブロツク
２６Ｂには、エンジン冷却水温を検出するたの水
温センサ１０４が配設されており、排気マニホル
ド３２の集合部分には、該集合部分における酸素
濃度を検出するためのO₂センサ１０６が設けら
れている。 更に、エンジン本体２６のクランク軸によつて
回転される軸を有するデストリビユータ３８に
は、前記軸の回転からクランク角を検出するため
のクランク角センサ１０８が設けられている。 又、自動変速機Ａ／Ｔには、その出力軸の回転
速度から車速を検出するための車速センサ１０
０、及び、シフトポジシヨンを検出するためのシ
フトポジシヨンセンサ１１２が設けられている。 これらの各センサ１００，１０２，１０４，１
０６，１０８，１１０，１１２の出力は、エンジ
ンコンピユータ（以下ECUと称する）４０に入
力される。ECU４０では各センサからの入力信
号をパラメータとして燃料噴射量を計算し、該燃
料噴射量に対応する所定時間だけ燃料を噴射する
ように前記インジエクタ２２を制御する。 なお、スロツトル弁１４の上流とサージタンク
１６とを連通させる回路にはアイドル回転制御バ
ルブ（ISCV）４２が設けられており、ECU４０
からの信号によつてアイドル回転数が制御される
ようになつている。 一方、このECU４０には、前記各センサのほ
かにエアコンデシヨナのON−OFFを検出するた
めのエアコンスイツチ１１４、パワーステアリン
グの負荷状態を検出するためのエアバルブスイツ
チ１１６、及び電気負荷の状態を検出するための
バツテリ１１８のそれぞれの出力が併わせて入力
されている。 ECU４０は、第６図に詳細に示されるように、
マイクロプロセツサからなる中央処理ユニツト
（CPU）４０Ａと、制御プログラムや各種データ
等を記憶するためのメモリ４０Ｂと、前記吸気温
センサ１００、水温センサ１０４及び前記バツテ
リ１１８等からのアナログ信号をデジタル信号に
変換して取込むための、マルチプレクサ機能を有
するアナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄコンバー
タ）４０Ｃと、前記スロツトルセンサ１０２、
O₂センサ１０６、クランク角センサ１０８、車
速センサ１１０、シフトポジシヨンセンサ１１
２、及び、前記エアコンスイツチ１１４、エアバ
ルブスイツチ１１６等からの出力を直接取込むた
めの入力インターフエイス回路４０Ｄと、前記
CPU４０Ａの演算処理結果に応じて、イグニツ
シヨンコイル４４への点火信号、インジエクタ２
２への燃料噴射信号、ISCV４２へのアイドル回
転制御信号、及び、自動変速機Ａ／Ｔ用のECT
コンピユータ５０への信号を出力するための出力
インターフエイス回路４０Ｅとから構成されてい
る。 一方、ECTコンピユータ５０は、マイクロプ
ロセツサからなる中央処理ユニツト（CPU）５
０Ａと、制御プログラムや各種データ等を記憶す
るためのメモリ５０Ｂと、スロツトルセンサ１０
２、車速センサ１１０、シフトポジシヨンセンサ
１１２、パターンセレクトスイツチ１２０、ブレ
ーキランプスイツチ１２２、クルーズコントロー
ルスイツチ１２４、及びオーバードライブスイツ
チ１２６からの出力を入力するための入力インタ
ーフエイス回路５０Ｄと、前記CPU５０Ａの演
算処理結果に応じて、自動変速機Ａ／Ｔのソレノ
イドS₁，S₂，S₃に制御信号を出力するための出力
インターフエイス回路５０Ｅとから構成されてい
る。 自動変速機Ａ／Ｔは、前記ソレノイドS₁によつ
て駆動される２−３シフトバルブ６１、前記ソレ
ノイドS₂によつて駆動される１−２シフトバルブ
６２及び３−４シフトバルブ６３、前記ソレノイ
ドS₃によつて駆動されるロツクアツプクラツチコ
ントロールバルブ６４を備え、シフトバルブ６
１，６２によつて第１速〜第３速のギヤ比構成を
得るための３速部ユニツトが制御され、シフトバ
ルブ６３によつてオーバードライブのギヤ比を得
るためのオーバードライブユニツトが制御され、
ロツクアツプクラツチコントロールバルブ６４に
よつてトルクコンバータの入出力側を機械的に直
結するロツクアツプクラツチが制御されるように
なつている。 次に第１図に基づいてこの実施例の作用を説明
する。 ECTコンピユータ５０のメインルーチン中に、
エンジンの出力トルクに影響を与える各種補機負
荷の状態を判別するためのステツプ201〜206が設
けられており、各ステツプ201〜206にてそれぞれ
エアコンスイツチ１１４のON−OFF、電気負荷
の有無、パワーステアリング用のエアバルブスイ
ツチ１１６のON−OFFがそれぞれ判別される。 その後、ECTコンピユータ５０は、ステツプ
207〜210で各ステツプ201〜206での情報に基づ
き、予め記憶しておいた選別基準に基づいて最適
な変速点パターンを選択する。 この実施例では、第２図に示されるように、例
えば、補機負荷が全くない場合は実線（変速Ａパ
ターン）、エアコンスイツチ１１４がONの場合
は１点鎖線（変速Ｂパターン）、エアコンスイツ
チ１１４がONであり、且つ電気負荷がある場合
は２点鎖線（変速Ｃパターン）、エアコンスイツ
チ１１４がON、電気負荷あり、且つパワーステ
アリング用のエアバルブスイツチ１１６がONの
場合は破線（変速Ｄパターン）というように、補
機負荷が１種類増えるごとに１段階ずつ変速パタ
ーンを変更し、それぞれ変速点が変更されるよう
に設定してある。 このような選択は、前記パターンセレクトスイ
ツチ１２０に対応した、Ｐ（パワー）パターン、
Ｎ（ノーマル）パターン、及びＥ（エコノミー）パ
ターンのそれぞれについて行われる。 この場合、特にＰパターンについては、動力性
能を最重視して変速点を設定する。即ち、第３図
に示されるように、一般に動力性能を重視する場
合、低速ギヤによる牽引線図と高速ギヤによる牽
引線図との交点近傍で変速点が設定される。この
場合において、エンジン出力トルクが補機負荷に
よつて低下すると、低速ギヤ及び高速ギヤによる
牽引線図はそれぞれ破線に示されるようになる。 図から明らかなように、エンジンの出力トルク
の低下に起因して牽引力が車速の増加に対して低
下する割合は、低速ギヤの方がより大きいため、
従来の変速点をそのまま用いると太い矢印で示さ
れるように、変速の前後で牽引力が逆転し、変速
後において牽引力が増大する、即ち変速後に加速
し始めるといつた好ましくない変速特性となる。
従つて、実線の交点Ａに設定していた変速点を破
線の交点Ｄに変更することにより、動力性能的に
無駄がなく、且つ変速シヨツクの少い変速特性を
得ることができる。 このようにして、ステツプ207〜210で最適な変
速パターンが選択された後は、該選択された変速
パターンに基づいてステツプ212で一般のECTコ
ンピユータと同様の作用により、スロツトル開度
と車速とで決定される変速判断が行われ、ステツ
プ301〜304によつて定められた時間T₁が経過し
た後、ステツプ214において変速指令が行われる。 即ち、ステツプ300においてt₁＝０とおくと同
時にタイマカウントを開始し、ステツプ301でカ
ウント値t₁が設定値T₁よりも大きいか否かが判定
される。t₁がT₁に至らないうちは、ステツプ302
でフラグＦを１にセツトし、リセツトされる。 その結果、ステツプ303でYESと判定され、再
びステツプ301でt₁とT₁との大小が判定される。
そしてカウント値t₁が設定値T₁よりも大きくなつ
たときにステツプ214で変速指令が出されるもの
である。変速指令が出された後はステツプ304で
フラグＦが０に戻される。 このように、ステツプ300〜304において、変速
判断が行われた後、変速指令が発生されるまでに
T₁の猶予を持たせたのは、短時間のうちに２以
上の変速判断がなされた際に１番最後になされた
変速判断に基づいて変速指令を発生させるためで
ある。 ステツプ214において変速指令が出された後は、
該変速指令に対応するソレノイドS₁〜S₃が駆動さ
れ、それぞれに対応する各バルブ６１〜６４を介
して３速部ユニツト、オーバードライブユニツ
ト、あるいはロツクアツプクラツチが制御され
る。 次に第４図に示された変速過渡特性図について
説明する。 図においてＡ，Ｂは高スロツトル開度の場合、
Ｃ，Ｄは低スロツトル開度の場合をそれぞれ示し
ている。又、図において実線はエアコンデイシヨ
ナル等のエンジン補機負荷がない場合を示し、破
線はエアコンデイシヨナル等のエンジン補機負荷
がある場合をそれぞれ示している。 摩擦係合装置の作用圧は、Ｂ，Ｄに示されるよ
うに、スロツトル開度に依存し、エアコンデイシ
ヨナル等のエンジンの補機負荷に起因したトルク
変動に対しては依存しない。 イナーシヤ相（自動変速機Ａ／Ｔメンバーの回
転変化区間）I₁，I₂では、自動変速機Ａ／Ｔの出
力軸トルクレベルは、主に摩擦係合装置の摩擦力
に支配され、この摩擦力は前記作用圧に支配され
るため、エンジンの出力トルクが補機負荷によつ
て変動してもほぼ同一の高さになる。 このため、エンジンの出力トルクが低下して自
動変速機Ａ／Ｔの入力トルクが低くなると、イナ
ーシヤ相における出力軸トルクとの差がそれだけ
大きくなるため、変速シヨツクが悪化する。又、
エンジンの出力トルク、即ち自動変速機Ａ／Ｔの
入力トルクが低くなつた場合には変速時間（イナ
ーシヤ相I₁，I₂の時間）が短くなるため、それだ
け短時間のうちにトルクの変動が完了することに
なり、その分変速シヨツクが大きく感じられる。 この傾向は、Ｃ，Ｄに示されるように、低スロ
ツトル開度のときに一層顕著に表われ、場合によ
つてはなかなか変速せず、且つ変速後に加速し出
すという好ましくない変速特性となる。 本発明によれば、第３図に示された牽引線図の
原理に基づき、第２図に示されたように、変速点
をＡからＢ（又はＣ，Ｄ）に変更するような変速
パターンの変更がなされることにより、第４図の
実線と同様の変速特性を得ることができる。 なお、上記実施例においては、エンジン補機負
荷の検出を、該補機負荷に大きな影響を与えると
考えられるエアコンスイツチのON−OFF、ある
いはパワーステアリングのスイツチのON−OFF
によつて検出するようにしていたが、本発明にお
けるエンジン補機負荷の検出手段はこれに限定さ
れるものではなく、要はなんらかの形で該補機負
荷の変動が検出できればよい。 又、上記実施例においては、エンジン補機負荷
の１つである電気負荷を検出する手段として、バ
ツテリ１１８からのアナログ信号を用いるように
していたが、本発明においては、これを例えばヘ
ツドランプ、あるいはリヤデフオツカ装置のよう
な電気負荷に大きな影響を与える機器のスイツチ
のON−OFFによつて検出するようにし、エアコ
ンスイツチのON−OFF等と並列的な回路によつ
て電気負荷の程度を検出するようにしてもよい。 更に、上記実施例においては、摩擦係合装置の
切換え時期の変更を、予め記憶しておいた複数の
異なる変速パターンの中から、補機負荷に応じた
一種を選択して行うようにしていたが、本発明に
おける切換え時期の変更は、このような手段に限
定されるものではなく、例えば一種の変速パター
ンを基準とし、この基準となる変速パターン上の
変速点に、負荷に応じた係数を乗算する等の演算
手段によつて実質的に変速パターンの変更を行う
ようにしてもよい。

【発明の効果】

以上説明した通り、本発明によれば、エンジン
にその出力トルクに影響を与えるような補機負荷
が加わつたとしても、該補機負荷に応じて摩擦係
合装置の切換え時期を最適に変更でき、変速シヨ
ツクを低減することができると共に動力特性を向
上させることができるという優れた効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る車両用自動変速機の変
速制御装置の実施例を示す流れ図、第２図は、上
記実施例において選択される変速パターンの基礎
となる変速線図、第３図は、低速ギヤと高速ギヤ
の牽引力の関係を示した線図、第４図は、摩擦係
合装置の作用圧と自動変速機の出力軸トルクとの
関係をそれぞれ時間軸に沿つて示した線図、第５
図は、上記実施例が適用される、吸入空気量感知
式の自動車用電子燃料噴射エンジンと組合わされ
た自動変速機の全体概要図、第６図は、上記エン
ジン及び自動変速機の入出力関係を抽出して示す
ブロツク線図である。 Ａ／Ｔ……自動変速機、１０２……スロツトル
センサ、１１０……車速センサ、１１４……エア
コンスイツチ、１１６……エアバルブスイツチ、
１１８……バツテリ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車速を検出する手段と、スロツトル開度を検
   出する手段と、少なくとも車速及びスロツトル開
   度に依存して摩擦係合装置の係合状態を自動的に
   切換えて変速を行うための変速パターンを設定す
   る変速パターン設定手段とを備え、検出される車
   速及びスロツトル開度に依存して前記変速パター
   ンに従つて複数の変速段のうちのいずれかを達成
   する車両用自動変速機の変速制御装置において、 エンジンの補機負荷を検出する補機負荷検出手
   段と、 該補機負荷検出手段により補機負荷が大きいと
   検出されたときは、小さいと検出されたときに比
   べて上記変速パターンを低車速側に変更する変速
   パターン変更手段と、 を備えたことを特徴とする車両用自動変速機の変
   速制御装置。