JPH06109112A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃費を計算して最小燃費となるように変速段
とスロットル開度を決定する電子スロットル方式のエン
ジンにおいて、自動変速機のビジーシフトが回避された
制御装置を提供すること。 【構成】 Ｓ１０２までの処理で最小燃料消費状態とな
る変速段Ｃminを計算したら、その都度、Ｓ１０３で現
在の変速機の変速段Ｃcと比較し、現在の変速段による
燃料消費量Ｆe(Ｃc)と、今回、計算した最小燃費変速段
Ｃmin による燃料消費量Ｆe(Ｃmin)とを比較し、これら
の差の絶対値が予じめ設定してある所定の閾値Ｋより小
さいか否かにより、変速を行なったり、行なわなかった
りするようにしたもの。 【効果】 最小燃費となるようにスロットル開度と変速
段を制御しても、ビジーシフトを生じないから、運転性
が損なわれることがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】アクセルペダルの操作量と自動車
の速度に基づいてスロットルバルブの開度と変速機の変
速比を制御する自動車の制御装置に係り、特に最良燃費
が得られるようにスロットルバルブと変速機を制御する
ようにした電子スロットル方式の自動車における自動変
速機の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の燃費改善は、常に新鮮な命題で
あるが、このための従来技術として、電子スロットル方
式のエンジンを用い、アクセルペダルの操作量と車両の
走行速度から最小の燃費〔ｌ／Ｋｍ〕を得るのに必要な
エンジンのスロットルバルブ開度と変速機の変速比を計
算し、この計算結果に基づいてスロットルバルブと変速
機を制御するようにしたものであり、スロットルバルブ
の開度と自動変速機の変速段とを、最小燃費の見地から
制御するようにした装置があり、その例としては、特開
昭６２−２６１３４号公報や、特開平３−１６３２５６
号公報の開示を挙げることができる。

【０００３】なお、燃費としては、単位燃料消費量当り
の走行距離〔Ｋｍ／ｌ〕を用いる場合もあるが、ここで
は、上記したように、単位走行距離当りの燃料消費量で
ある〔ｌ／Ｋｍ〕を燃費としている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】最小燃費を得るのに必
要なスロットルバルブ開度と変速段を計算により求め、
これにより制御すると、自動車の走行状態やアクセルペ
ダルの操作量の僅かな変化によっても直ちに最適な変速
比が変化し、この結果、変速段の違いによる燃費差が小
さくなっている運転領域では、自動車が走行中に自動変
速機の変速比が頻繁に切り替わってしまう、いわゆるビ
ジーシフトを生じ、運転性が著しく悪化してしまう。

【０００５】しかしながら、従来技術では、このビジー
シフトの発生について配慮がされておらず、運転性が大
きく損なわてしまうという問題があった。本発明の目的
は、スロットルバルブ開度と変速段を常に最小燃費を得
るのに必要な状態に制御することができるようにしなが
ら、確実にビジーシフトを抑えることができ、燃費と運
転性の改善が充分に得られるようにした自動変速機の制
御装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、自動変速機
の変速比制御に際して、変速比が小さくなる方向に切り
替わるアップシフトに必要な制御条件と、変速比が大さ
くなる方向に切り替わるダウンシフトに必要な制御条件
については、それらの間に予じめ設定してある所定の条
件差が与えられようにする手段を設けることにより達成
される。

【０００７】

【作用】上記所定の条件差が与えられようにする手段
は、自動変速機の変速比がアップシフトとダウンシフト
の間で変化しようとする場合にヒステリシスが与えられ
るように働く。従って、変速段の違いによる燃費差が小
さくなっている運転領域でも、ビジーシフトの発生は抑
えられ、運転性の悪化の虞れはなくなる。

【０００８】一方、このヒステリシスが与えられるよう
になるのは、変速段の違いによる燃費差が小さくなって
いる運転領域であるから、これによる燃費の低下は最小
限に抑えられ、従って、充分に最小燃費での制御が可能
になる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明による自動変速機の制御装置に
ついて、図示の実施例により詳細に説明する。まず、図
２は、本発明の一実施例が適用された自動車のシステム
構成を示したもので、エンジン１０には最小燃費制御コ
ントローラ１１が設けてあり、この最小燃費制御コント
ローラ１１が、アクセル開度(アクセルペダルの操作量
のこと)Ａccと車速Ｖsp などの自動車の運転状態を表わ
す各種の信号を取り込み、これらから目標トルクを計算
し、この目標トルクのもとで最小燃費を達成するのに必
要な変速段(自動変速機の変速比のこと)Ｃminを自動変
速機１５の制御器１４に制御信号Ｃo として出力し、同
じく、この目標トルクのもとで最小燃費を達成するのに
必要なスロットル開度(スロットルバルブ１２の開度の
こと)Ｔhを計算して、スロットルバルブ１２の制御器１
３に出力するようになっている。

【００１０】次に、この実施例の最小燃費制御コントロ
ーラ１１による最小燃費制御動作を図３のフローチャー
トにより説明する。この最小燃費制御処理では、まず車
速とアクセル開度を読み込む(Ｓ１、なお、これは処理
ステップ１のことで、以下、同じ)。次に、車速Ｖsp と
アクセル開度Ａcc の関数として、目標とするトルクＴ
ｏを計算する(Ｓ２)。以下、順次、Ｓ３では、各変速段
について、目標トルクを達成できるタービントルクＴｔ
を、目標トルクから計算する。なお、このタービントル
クＴｔとは、自動変速機１５のトルクコンバータのター
ビンから得られる出力トルクのことである。

【００１１】Ｓ４では、各変速段のタービン回転速度Ｎ
ｔを求め、Ｓ５で、出力容量係数Ｃｔを次の式により計
算する。 （Ｔｔ＝Ｃｔ＊Ｎｔ²） Ｓ６では、自動変速機の特性を用いて、各変速段のター
ビン回転速度Ｎｔとエンジン回転速度Ｎｅの速度比Ｎｒ
を、出力容量係数Ｃｔから求める。Ｓ７では、タービン
回転速度Ｎｔと速度比Ｎｒからエンジン回転速度Ｎｅを
求める(Ｎｅ＝Ｎｔ／Ｎｒ)。

【００１２】Ｓ８では、自動変速機の特性を用いて、エ
ンジントルクＴｅとタービントルクＴｔからトルク比Ｔ
ｒを求める。Ｓ９では、次式により、トルク比Ｔｒから
エンジントルクＴｅを計算する。 （Ｔｅ＝Ｔｔ／Ｔｒ） Ｓ１０では、各変速段における燃料消費量Ｆｅを、エン
ジン回転速度ＮｅとエンジントルクＴｅから計算する。
Ｓ１１では、各変速段における燃料消費量Ｆｅを比較し
て、最小燃料消費、つまり最も燃費が良い変速段Ｃmin
を決定する。Ｓ１２では、さらに、エンジントルクＴｅ
とエンジン回転速度Ｎｅからスロットル開度Ｔh を計算
する。Ｓ１３では、計算して得た変速段Ｃminを自動変
速機１５の制御器１４に変速段Ｃとして出力し、スロッ
トル開度Ｔh をスロットル制御器１３に出力する。従っ
て、この処理により最小燃費を得るのに必要な変速段と
スロットル開度が与えられることになる。

【００１３】図４は、このようにして得た最小燃費制御
による変速特性の一例を示したもので、図において、Ａ
が最小燃費制御による特性曲線で、Ｂは、比較のために
示した普通の自動変速機における特性曲線(アップシフ
ト線)である。この図４から明らかなように、最小燃費
制御運転では、変速特性曲線が普通の車より高車速側に
ずれており、従って、エンジン回転速度が抑えられるの
で、燃費が改善されるのである。

【００１４】ところで、上記したように、この図３の最
小燃費制御では、そのままでは、変速が頻繁に行なわれ
てしまう、つまりビジーシフトが生じてしまう運転領域
が現われ、この結果、運転性が著しく損なわれてしま
う。そこで、この実施例では、図１のフローチャートに
示す処理が最小燃費制御コントローラ１１により実行さ
れ、これによりビジーシフト回避制御、すなわち、頻繁
な変速を回避する制御が得られるようにしたものであ
り、以下、この一実施例による制御について説明する。

【００１５】この図１のフローチャートによる処理は、
図３の処理におけるＳ１０に替わって実行されるもの
で、この処理にはいると、まず、Ｓ１０１では、目標ト
ルクを達成するために必要な各変速段ｉでの燃料消費量
Ｆe(i)を計算し、この結果に基づいてＳ１０２で最小燃
費変速段Ｃmin を求める。そして、Ｓ１０３では、目標
とする変速段Ｃmin が、制御信号Ｃo として、現在、自
動変速機１５に与えられている変速段Ｃc と同じになっ
ているか否かを判定し、結果がＹes になったとき、つ
まりＣc＝Ｃmin になっていたときには、Ｓ１０４に進
み、これにより、そのまま現在の変速段Ｃc を維持す
る。

【００１６】一方、目標とする変速段が、現在の変速段
と異なっていたときは、Ｓ１０３での判定結果がＮo に
なるので、今度はＳ１０５の処理に進み、現在の変速段
Ｃcによる燃料消費量Ｆe(Ｃc)と、今回、計算した最小
燃費変速段Ｃmin による燃料消費量Ｆe(Ｃmin)とを比較
し、これらの差の絶対値が予じめ設定してある所定の閾
値Ｋより小さいか否かを判定し、結果がＹes、つまり差
の絶対値が閾値Ｋ以下の間はＳ１０４に進み、そのまま
現在の変速段Ｃc を維持するが、結果がＮo、つまり差
の絶対値が閾値Ｋ以上になったときだけＳ１０６に進
み、ここで始めて変速段Ｃc をＣmin に変える、すなわ
ち、変速するのである。

【００１７】従って、この実施例によれば、逐次計算さ
れてくる最小燃費変速段Ｃmin にすれば、現在の変速段
Ｃc による燃費よりも所定以上良くなることがはっきり
したものとなるまでは、変速段の切り替えが行なわれな
いから、ビジーシフトを確実に回避することができる。

【００１８】次に、本発明の他の一実施例について、図
５のフローチャートにより説明する。 図１の実施例で
は、アクセルの踏み込みによりすぐにダウンシフトして
しまうため、燃費の点では好ましいが、運転性が低下す
る。一方、従来の変速マップでは、図４に示すように、
アップシフト線とダウンシフト線の間に、大きな幅を持
たせており、これにより良好な運転性が得られるように
しているが、図１の実施例では、従来技術と同じ運転性
は望めない。

【００１９】そこで、この図５の実施例では、運転性も
重視した処理となっている。この図５のフローチャート
による処理も、図１の実施例と同じく、図３の処理にお
けるＳ１０に替わって実行されるもので、この処理には
いると、まず、Ｓ２０１では、目標トルクを達成するた
めに必要な各変速段ｉでの燃料消費量Ｆe(i)を計算し、
この結果に基づいてＳ２０２で最小燃費変速段Ｃmin を
求める。従って、ここまでの処理は、図１の実施例と同
じである。

【００２０】しかして、Ｓ２０３では、目標とする最小
燃費変速段Ｃmin が、現在、自動変速機１５に与えられ
ている変速段Ｃc 以下になっているか否かを判定し、結
果がＮo になったとき、つまりＣc＜Ｃmin になってい
たときにはＳ２０４に進み、変速段Ｃc をＣmin に変え
る、すなわちアップシフトする。

【００２１】他方、Ｓ２０３での判定結果がＹes 、つ
まりＣc＞Ｃmin になっていたときには、Ｓ２０５に進
み、図６に示すダウンシフトマップを車速Ｖsp とアク
セル開度Ａcc を参照して変速段Ｃr を求め、Ｓ２０６
に進んで変速段Ｃc をＣr に変える、すなわちダウンシ
フトするのである。

【００２２】従って、この実施例によれば、アップシフ
ト時には燃費が最小になるように変速段が制御される
が、ダウンシフト時にはダウンシフトマップによる変速
段制御となり、この結果、この実施例では、アップシフ
ト時にはスロットル開度に基づいた変速段制御となり、
ダウンシフト時にはアクセル開度に従った変速段制御に
なる。

【００２３】ここで、燃費はスロットル開度の関数、運
転性はアクセル開度の関数と考えることができるから、
結局、この実施例によれば、燃費の改善と運転性の保持
との両立を可能にすることができる。

【００２４】ところで、図６のダウンシフトマップは、
一般的な自動変速機のダウンシフトマップをそのまま流
用したもので、図において、Ｃはアップシフト特性曲線
で、Ｄがダウンシフト特性曲線である。

【００２５】図７は、ダウンシフトマップの他の例で、
図６のダウンシフト曲線を横にずらし、アップシフト線
Ｅとダウンシフト線Ｆの間隔が、普通の自動変速機の場
合と同じ程度になるようにしたものである。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、最小燃費となるように
スロットル開度と変速段を制御する場合、燃費計算で変
速段による燃費差が小さい運転条件となっても、ビジー
シフトを確実に回避できるから、良好な燃費と運転性を
容易にえることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における制御処理を示すフロ
ーチャートである。

【図２】本発明の一実施例が適用された自動車のシステ
ム構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の一実施例における最小燃費制御処理を
示すフローチャートである。

【図４】自動変速機の変速特性の一例を示す特性図であ
る。

【図５】本発明の他の一実施例における制御処理を示す
フローチャートである。

【図６】本発明の実施例において使用するダウンシフト
マップの一例を示す説明図である。

【図７】本発明の実施例において使用するダウンシフト
マップの他の一例を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ エンジン １１ 最小燃費制御コントローラ １２ スロットルバルブ １３ スロットル制御器 １４ 変速機制御器 １５ 自動変速機

フロントページの続き (72)発明者 白石 隆 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクセルペダル操作量と車両の走行速度
   から最良燃費を得るのに必要なエンジンのスロットルバ
   ルブ開度と変速機の変速比を計算し、この計算結果に基
   づいてスロットルバルブと変速機を制御するようにした
   自動変速機の制御装置において、現在の変速比と新たに
   計算された変速比との差が所定値に達するまで上記変速
   機の変速比制御を禁止する手段を設け、ビジーシフトを
   回避するように構成したことを特徴とする自動変速機の
   制御装置。
2. 【請求項２】 アクセルペダルの操作量と車両の走行速
   度から最良小燃費を得るのに必要なエンジンのスロット
   ルバルブ開度と変速機の変速比を計算し、この計算結果
   に基づいてスロットルバルブと変速機を制御するように
   した自動変速機の制御装置において、上記アクセルペダ
   ルの操作量と上記走行速度から変速比を検索するマップ
   を設け、変速機のアップシフト制御は上記計算結果に基
   づいて行い、ダウンシフト制御は上記マップで検索した
   結果に基づいて行なうように構成したことを特徴とする
   自動変速機の制御装置。