JPH07309159A - エンジンおよび自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 最低速段が禁止された状態での発進を容易か
つ円滑に行う。 【構成】 出力を電気的に制御する出力制御手段１を備
えたエンジン２に、走行状態に基づいて設定される変速
段のうち変速比が最大の前進段を禁止する最低速段禁止
手段３を備えた自動変速機４が連結された車両のエンジ
ンおよび自動変速機の制御装置であって、前記最低速段
禁止手段３により変速比が最大の前進段に設定すること
が禁止されていることを検出する最低速段禁止検出手段
５と、その最低速段禁止検出手段５の検出信号に基づい
てエンジン出力を増大させる指令信号を前記出力制御手
段１に出力するエンジン出力増大指示手段６とを備えて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両用のエンジンお
よび自動変速機を制御するための装置に関し、特に出力
を電気的に制御できるエンジンと、変速比が最大の前進
段を禁止することのできる自動変速機とを対象とした制
御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように車両用の自動変速機は、ス
ロットル開度に代表されるエンジン負荷と車速とに基づ
いて変速を実行するように構成されており、基本的に
は、低車速ほど、また高スロットル開度ほど、低速段に
設定するようになっている。したがって発進時には、変
速比が最大の第１速に設定するのが一般的であり、その
ために通常の発進では、必要とする大きい駆動力を得る
ことができ、例えばアクセル操作を行わなくても車両が
前進するクリープの生じる車両では、ブレーキングを解
除することにより発進させることができる。

【０００３】一方、凍結した路面や積雪のある路面など
の摩擦係数の小さいいわゆる極低μ路では、タイヤのグ
リップ力に対して駆動トルクが勝ってしまうので、タイ
ヤがスリップして発進できない場合がある。そのため従
来では、スノーパターン（スノーモード）と称される変
速パターンを備えた自動変速機が開発されている。その
一例が、実公平５−９５６２号公報に記載されており、
これは、スノーボタンなどの最大ギヤ比防止スイッチを
ＯＮ操作することにより、最大ギヤ比の変速段すなわち
第１速を禁止するものである。したがってこの装置によ
れば、極低μ路では第２速で発進することになるので、
タイヤの駆動トルクが抑えられてスリップが防止され、
スムースな発進が可能になる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで自動変速機の
各変速段の変速比は、エンジンの出力を有効に活用し、
またスムースな変速あるいは走行を確保するために等比
級数に近似した値に設定されている。したがって第２速
で発進するとすれば、タイヤで発生するトルクを抑制し
て極低μ路でのスリップを防止することができる。

【０００５】しかしながら変速比が上記のように設定さ
れていることにより、第１速に替えて第２速を設定する
と、駆動トルクが大きく低下し、発進のためにアクセル
ペダルを踏み込んでもスリップが生じない反面、アクセ
ルペダルの踏み込み量が少なければ、発進することがで
きず、少なくともクリープ力による発進すなわち単にブ
レーキングを解除することのみによる発進を行うことは
できない。また反対に発進に充分な駆動力を発生させる
ために、アクセルペダルを大きく踏み込んだ場合には、
タイヤで発生するトルクが大きくなり過ぎてスリップす
る可能性がある。

【０００６】このように、最大ギヤ比を禁止した状態で
の発進時には、アクセル操作の仕方によって駆動トルク
の過不足が生じるので、スムースな発進を行うには、微
妙なアクセル操作が要求され、発進操作性が悪化する不
都合があった。

【０００７】この発明は、上記の事情を背景としてなさ
れたもので、最大変速比の変速段を禁止した状態での発
進をスムースに行うことのできる制御装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、スノーモードなどの最低速段が禁止
された状態ではエンジン出力を、最低速段が禁止されて
いない場合よりも増大させるように構成したものであ
る。すなわち請求項１に記載した発明は、図１に示すよ
うに、出力を電気的に制御する出力制御手段１を備えた
エンジン２に、走行状態に基づいて設定される変速段の
うち変速比が最大の前進段を禁止する最低速段禁止手段
３を備えた自動変速機４が連結された車両のエンジンお
よび自動変速機の制御装置であって、前記最低速段禁止
手段３により変速比が最大の前進段に設定することが禁
止されていることを検出する最低速段禁止検出手段５
と、その最低速段禁止検出手段５の検出信号に基づいて
エンジン出力を増大させる指令信号を前記出力制御手段
１に出力するエンジン出力増大指示手段６とを備えてい
ることを特徴とするものである。

【０００９】また請求項２に記載した発明は、図１に併
せて示すように、請求項１に記載した構成に加え、車速
とスロットル開度とを含む走行状態を検出する走行状態
検出手段７と、検出された車速およびスロットル開度の
少なくともいずれか一方が予め定めた基準値以上の場合
に、前記エンジン出力増大指示手段６からの指令信号に
基づくエンジン出力の増大制御を終了させるエンジン出
力復帰手段８とを更に備えていることを特徴とするもの
である。

【００１０】

【作用】請求項１に記載した発明では、エンジン２の出
力を出力制御手段１を介して電気的に制御することがで
きる。その出力制御手段１は、通常の車両におけるアク
セルペダルに連動してエンジン出力を制御するものであ
ってもよく、あるいはアクセルペダルとは独立してエン
ジン出力を制御できるものであってもよい。また最低速
段禁止手段３を手動操作することにより、自動変速機４
においてはたとえ停車状態からの発進であっても変速比
が最大の前進段が設定されることが禁止され、それより
変速比の小さい変速段が設定される。このようにして最
低速段が禁止されている場合、これを最低速段禁止検出
手段５が検出し、検出信号を出力する。そしてその検出
信号に基づいてエンジン出力増大指示手段６が出力制御
手段１に指令信号を出力し、その結果、エンジン出力が
出力制御手段１によって増大させられる。したがって最
低速段より変速比が小さい変速段で発進するには、最低
速段で発進する場合よりエンジン出力が増大しているる
ので、アクセルペダルをわずか踏み込むだけで、あるい
はブレーキングを解除することのみによって発進するこ
とができ、発進操作が簡易なものとなる。

【００１１】また請求項２に記載した発明では、上述の
ように最低速段が禁止され、かつエンジン出力の増大制
御が実行されている状態で、車速やスロットル開度など
の走行状態を走行状態検出手段７が検出し、車速もしく
はスロットル開度が基準値を超えると、エンジン出力復
帰手段８が上記のエンジン出力の増大制御を終了させ
る。その結果、通常の走行時の出力が不必要に増大され
ることがなく、燃費やドライバビリティが良好になる。

【００１２】

【実施例】つぎにこの発明を実施例に基づいて詳細に説
明する。図２はこの発明の一実施例を模式的に示すブロ
ック図であり、ここに示す例では、エンジン１０は出力
を電気的に制御する手段としてアイドルスピードコント
ロールバルブ（以下、ＩＳＣＶと記す）１１を備えてい
る。すなわちアクセルペダル１２の踏み込み量に応じて
開度の変えられるスロットルバルブ１３が吸気路１４の
途中に設けられる一方、このスロットルバルブ１３をバ
イパスしてその上流側と下流側とを連通させるバイパス
路１５に、サーボモータ等の電気的に駆動されるアクチ
ュエータ１６によって開度の変えられるＩＳＣＶ１１が
配置されている。したがってエンジン出力は、スロット
ルバルブ１３のみならず、ＩＳＣＶ１１の開度を変える
ことによっても変化する。なお、ＩＳＣＶ１１の開度を
増大させることによる吸入空気の増加量は、スロットル
バルブ１３の開度を増大させることによる増加量より少
なく、したがってＩＳＣＶ１１によるエンジン出力の増
大量はスロットルバルブ１３による増加量よりも小さ
い。

【００１３】また上記のエンジン１０に連結された自動
変速機１７は、従来知られている自動変速機と同様な構
成であって、複数組の遊星歯車機構からなる歯車列にお
ける動力の伝達経路を、クラッチやブレーキ等の摩擦係
合装置によって変えて複数の前進段と後進段とを設定す
るように構成されている。またこの自動変速機１７に
は、後進段を設定し、また走行レンジを選択するための
シフトレバー１８が連結されており、所定の前進段以上
の高速段の設定を規制しかつ低速段でエンジンブレーキ
を効かせるＳレンジやＬレンジをこのシフトレバー１８
によって選択するようになっている。これは具体的に
は、油圧制御装置のマニュアルバルブ（図示せず）を切
り換えて、第１速もしくは第２速を設定するために係合
する一方向クラッチ（図示せず）と並列に設けてあるク
ラッチあるいはブレーキ（それぞれ図示せず）を係合さ
せ、同時に所定の変速段以上の高速段へのアップシフト
線のない変速マップに変更することにより行われる。

【００１４】さらに自動変速機１７は、スノーモードス
イッチ１９を備えている。これは、Ｄレンジが選択され
ている場合であっても、変速比が最大の第１速を禁止す
るためのスイッチであり、運転者が手動操作し得る箇所
に配置されている。またこのスノーモードスイッチ１９
のＯＮ操作に伴う第１速の禁止制御は、第１速の領域の
設定されていない変速線図に基づいて変速段を判断する
ことにより実行される。

【００１５】また前記エンジン１０を制御するための電
子制御装置（Ｅ−ＥＣＵ）２０と、自動変速機１７を制
御するための電子制御装置（Ｔ−ＥＣＵ）２１とが設け
られている。これらの電子制御装置２０，２１は、共
に、中央演算処理装置（ＣＰＵ）および記憶装置（ＲＡ
Ｍ，ＲＯＭ）ならびに入出力インターフェースを主体と
して構成されており、エンジン用電子制御装置２０は、
車速やエンジン回転数、エンジン水温、アクセル開度な
どのデータが入力され、それらの入力データに基づいて
点火時期や燃料噴射量あるいはＩＳＣＶ１１の開度など
を制御するようになっている。また自動変速機用電子制
御装置２１には、車速やスロットル開度、シフトポジシ
ョン、所定のクラッチ（図示せず）の回転数、前記スノ
ーモードスイッチ１９からの信号などのデータが入力さ
れ、これらのデータに基づいて変速信号やライン油圧の
調圧信号などを出力するようになっている。そしてこれ
ら両者の電子制御装置２０，２１は、互いにデータ通信
可能に連結されており、例えば自動変速機用電子制御装
置２１からは、スノーモードスイッチ１９がＯＮ状態で
あることを示すデータや変速段についてのデータなどが
エンジン用電子制御装置２０に送信されている。

【００１６】上記のＩＳＣＶ１１の開度は、停車状態も
しくは所定の車速以下の低車速状態で、かつエンジン負
荷が大きい場合や暖機中などに増大させられる。具体的
には、冷房装置を稼働させている場合やヘッドライトを
点灯しているなど電気的負荷が大きい場合、あるいは充
分に暖機が行われていない場合などにおいて、ＩＳＣＶ
１１の開度が増大させられる。またこの発明にかかる上
記の制御装置では、前記スノーモードスイッチ１９がＯ
Ｎ操作された場合にも、所定の条件が成立することによ
ってＩＳＣＶ１１の開度を増大させる。

【００１７】図３はそのための制御ルーチンを示すフロ
ーチャートであって、ステップ１で先ずスノーモードが
選択されているか否かを判断する。これは、上述した例
では、スノーモードスイッチ１９がＯＮ信号を出力して
いるか否かを判断することにより行われる。スノーモー
ドであれば、車速Ｖが予め定めた基準車速αより低車速
か否かを判断する（ステップ２）。この基準車速αは通
常の変速制御では第１速が設定される程度の低い値であ
り、したがってこのステップ２の判断結果が“イエス”
であれば、第１速が禁止されていることにより、第１速
に替えて第２速が設定されることになる。

【００１８】ステップ２の判断結果が“イエス”の場合
には、スロットル開度θが予め定めた基準開度βより低
開度か否かを判断する（ステップ３）。すなわち実質的
な停車状態か否かを判断する。そしてスロットル開度θ
が基準開度βより低開度であれば、ＩＳＣＶ１１の開度
を制御するためのステップ数を第２速発進用に設定す
る。すなわちＩＳＣＶ１１を駆動するアクチュエータ１
６がパルスモータであって、このパルスモータに出力す
るパルス数を通常時より多くする。その結果、ＩＳＣＶ
１１の開度が増大するためにエンジン１０の吸入空気量
が多くなり、エンジン出力が増大する。

【００１９】したがって停車状態において第１速に替え
て第２速が設定されている場合には、ＩＳＣＶ１１の開
度の増大によってエンジン出力が増大させられ、第２速
であってもクリープ力が生じるようになる。そのためス
ノーモードを選択していても、ブレーキングを解除する
ことにより、すなわちブレーキペダルを戻し、あるいは
サイドブレーキを外すことにより、車両が前進し始め、
したがって特別な、あるいは微妙なアクセル操作は不要
になる。

【００２０】なお、ステップ１ないしステップ３のいず
れかの判断結果が“ノー”であれば、ＩＳＣＶ１１の制
御のためのステップ数を通常のステップ数に設定する
（ステップ５）。すなわちＩＳＣＶ１１の開度を増大さ
せていれば、これを通常の開度に絞る。したがって第１
速で発進する場合にエンジン出力が特に大きくなること
はなく、またスノーモードで発進した後の通常の走行状
態では、ＩＳＣＶ１１によるエンジン出力の増大はない
ので、通常の走行特性を得ることができ、ドライバビリ
ティが悪化することはない。

【００２１】なお、上述したＩＳＣＶ１１によるエンジ
ン出力の増大は、第２速での発進などの最低速段が禁止
された状態での発進を容易にするようにエンジン出力を
増大させるためのものであるから、ＩＳＣＶ１１の開度
の増大はその目的の範囲において設定され、その開度
（前述した例ではステップ数）は、一定値である必要は
なく、エンジン１０の暖機の状態や空調用コンプレッサ
による負荷状態あるいはオルターネータによる負荷状態
などに応じて設定することができる。また暖機などのた
めにＩＳＣＶ１１の開度が増大されている場合には、ス
トーモードが選択されることによるＩＳＣＶ１１の開度
の増大を、更に付加して実行する必要はなく、したがっ
てスノーモードでのＩＳＣＶ１１の開度は、既定開度に
達しているか否かによって制御すればよい。

【００２２】以上、この発明の実施例について説明した
が、この発明は上記の実施例に限定されないのであり、
最低速段の禁止をスノーモードスイッチ以外の手段（例
えばシフトレバー）で行う自動変速機を対象としても実
施することができる。また上記の実施例ではＩＳＣＶ１
１の開度を増大させてエンジン出力を増大させることと
したが、この発明では、電気的に制御できるスロットル
バルブを備えたエンジンを対象とする場合には、そのス
ロットルバルブを電気的に制御してエンジン出力を増大
させることとしてもよい。さらにこの発明は、路面摩擦
係数を適宜の手段で検出し、あるいは外気温度を検出す
ることなどにより雪道などの滑り易い路面状況を感知
し、その感知結果に基づいて変速比の最も大きい最低速
段を自動的に禁止するよう構成した自動変速機を搭載し
た車両のエンジンおよび自動変速機の制御装置に適用す
ることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明の制御装置
によれば、変速比が最大の前進段が禁止された場合に
は、その最低速段が禁止されない場合よりもエンジン出
力を増大させるので、変速比が最低速段より小さい変速
段で発進する場合に、駆動トルクを充分確保でき、した
がって微妙なアクセル操作を必要とせずにスムースに発
進することができる。また最低速段が禁止された場合、
駆動トルクが小さくなるが、それを補うようにエンジン
出力が増大するので、登坂路においてブレーキングを行
うことなく車両を停車状態に維持するヒルホールドが可
能になる。

【００２４】また車速もしくはスロットル開度が所定値
以上になることにより、最低速段が禁止されることに伴
うエンジン出力の増大制御を終了することとすれば、発
進後の通常の走行時には、最低速段が禁止されたことに
伴うエンジン出力の増大制御が行われないので、エンジ
ン出力が大きくなることによるトライバビリティの悪化
や自動変速機における摩擦係合装置の耐久性の悪化など
を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の基本的な構成を機能的手段で表した
ブロック図である。

【図２】この発明の一実施例を概念的に示すブロック図
である。

【図３】ストノーモードが選択された場合のエンジン出
力増大の制御ルーチンを示すフローチャートである。

【符号の説明】 １ 出力制御手段 ２ エンジン ３ 最低速段禁止手段 ４ 自動変速機 ５ 最低速段禁止検出手段 ６ エンジン出力増大指示手段 ７ 走行状態検出手段 ８ エンジン出力復帰手段

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｈ 59:68

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 出力を電気的に制御する出力制御手段を
   備えたエンジンに、走行状態に基づいて設定される変速
   段のうち変速比が最大の前進段を禁止する最低速段禁止
   手段を備えた自動変速機が連結された車両のエンジンお
   よび自動変速機の制御装置において、 前記最低速段禁止手段により変速比が最大の前進段に設
   定することが禁止されていることを検出する最低速段禁
   止検出手段と、その最低速段禁止検出手段の検出信号に
   基づいてエンジン出力を増大させる指令信号を前記出力
   制御手段に出力するエンジン出力増大指示手段とを備え
   ていることを特徴とするエンジンおよび自動変速機の制
   御装置。
2. 【請求項２】 車速とスロットル開度とを含む走行状態
   を検出する走行状態検出手段と、検出された車速および
   スロットル開度の少なくともいずれか一方が予め定めた
   基準値以上の場合に、前記エンジン出力増大指示手段か
   らの指令信号に基づくエンジン出力の増大制御を終了さ
   せるエンジン出力復帰手段とを更に備えていることを特
   徴とする請求項１に記載のエンジンおよび自動変速機の
   制御装置。