JPH0920158A - 車両用自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

車両用自動変速機の変速制御装置

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JPH0920158A
JPH0920158A JP7169857A JP16985795A JPH0920158A JP H0920158 A JPH0920158 A JP H0920158A JP 7169857 A JP7169857 A JP 7169857A JP 16985795 A JP16985795 A JP 16985795A JP H0920158 A JPH0920158 A JP H0920158A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】余裕駆動力が確保できるよう変速段を制御する
一方、自動定速走行制御が行われているときに不必要に
アップシフトが制限されることを回避する。 【解決手段】現在の変速段における駆動力Ｆ１等に基づ
いて実際の走行抵抗を算出する一方、この実際の走行抵
抗に所定の加算補正値ＴＧＴRAを加算して、変速段を決
定するための走行抵抗ＲＥＳＩALL とする（Ｓ７〜Ｓ1
4）。ここで、前記加算補正値ＴＧＴRAを、自動定速走
行装置の作動時には非作動時に比してより小さい値とし
て設定する（Ｓ11〜Ｓ13）。そして、前記走行抵抗ＲＥ
ＳＩALLとアップシフト要求に対応する変速段での駆動
力Ｆ２とを比較し、駆動力Ｆ２が前記走行抵抗ＲＥＳＩ
ALL よりも小さいときにはアップシフトを禁止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は車両用自動変速機の
変速制御装置に関し、特に、自動定速走行装置を備えた
車両における変速制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両用自動変速機の変速制御では、スロ
ットル開度と車速とに応じて予め変速段を設定した変速
マップを参照して変速段を決定する方式が一般的であ
る。しかしながら、上記のようにして変速段を決定する
構成では、走行抵抗変化が考慮されないため、例えば登
坂路走行時にはコーナー進入時にアクセルから足を離す
ことによって不必要なアップシフトが行われたり、降坂
時には最高速段が選択されることによってエンジンブレ
ーキを作用させることができずにフットブレーキの負担
が増大してしまうなどの問題が発生する。
【０００３】そこで、変速後の駆動力を予測演算し、該
演算された駆動力が走行抵抗以下であるときには、その
変速を禁止することで不必要なアップシフトを禁止する
構成の変速制御装置が提案されている（特公平１−５５
３４６号公報等参照）。ここで、前記駆動力と比較され
る走行抵抗Ｗは、変速後の余裕駆動力を確保するため
に、実際の走行抵抗Ｗist に所定値ΔＷだけ加算した値
として設定している。
【０００４】Ｗ＝Ｗist ＋ΔＷ
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、実際の車速
を目標車速に一致させるべく、スロットル弁開度（エン
ジン出力）を自動制御する自動定速走行装置を備えた車
両の場合、一般的に自動定速走行装置を作動させて定常
走行しているときには、非作動時に比して余裕駆動力の
要求は比較的低い。即ち、自動定速走行装置による定常
走行を行っているときには、頻繁な変速の発生は回避す
べきであるが、急加速等の要求がないので、余裕駆動力
は充分に小さくて良く、むしろ、積極的に最高速段を選
択することによる燃費の向上，騒音・振動の低減が望ま
れる。
【０００６】しかしながら、従来の走行抵抗に基づく変
速制御においては、前記余裕駆動力を確保するために実
際の走行抵抗Ｗist に加算する所定値ΔＷ（走行抵抗の
閾値）を、自動定速走行装置の非作動時に対応する値に
設定しており、自動定速走行装置の作動の有無に応じて
余裕駆動力を変化させる構成ではなかった。このため、
自動定速走行装置の作動時に、たとえアップシフト後に
定常走行が充分に可能な状態であっても、非作動時に要
求される比較的大きな余裕駆動力が確保されないと、ア
ップシフト変速が禁止されてしまい、これによってエン
ジン回転数が不必要に高い状態で運転され、燃費が悪化
したり、車両騒音・振動を増大させてしまう惧れがあっ
た。
【０００７】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、走行抵抗の変化に応じた変速制御が、自動定速走
行装置の作動の有無に応じて適正に行われるようにする
ことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そのため、請求項１の発
明にかかる車両用自動変速機の変速制御装置は、実際の
車速を目標車速に一致させるべくエンジン出力を制御す
る自動定速走行装置を備えた車両において、図１に示す
ように構成される。図１において、駆動力算出手段は、
車両の駆動力を算出し、また、走行抵抗算出手段は、実
際の車両走行抵抗を算出する。
【０００９】一方、閾値設定手段は、前記自動定速走行
装置の作動時に非作動時に比して高速段が選択される方
向に変速特性を切り換えるべく、走行抵抗の閾値を前記
自動定速走行装置の作動の有無に応じて切換え設定す
る。そして、変速段決定手段は、前記実際の走行抵抗，
前記走行抵抗の閾値及び駆動力に基づいて変速段を決定
する。
【００１０】かかる構成によると、実際の走行抵抗を算
出して、走行抵抗の変化に対応した変速段を決定させる
に当たって、前記自動定速走行装置の作動時に非作動時
に比して高速段が選択されるように走行抵抗の閾値が切
換え設定される。即ち、前記自動定速走行装置の作動時
には、余裕駆動力が充分に小さくて良いから、非作動時
に比して高速段が選択され易い傾向として、燃費，騒音
・振動の改善を図る。
【００１１】請求項２の発明にかかる車両用自動変速機
の変速制御装置では、前記変速段決定手段が、前記実際
の走行抵抗に前記閾値を加算補正した走行抵抗よりも前
記駆動力が大きくなる変速段を選択する構成とした。か
かる構成によると、前記実際の走行抵抗に前記閾値を加
算補正した走行抵抗よりも前記駆動力が大きくなる変速
段を選択することで、前記閾値に対応して要求されるこ
とになる余裕駆動力が確実に得られるようにした。
【００１２】請求項３の発明にかかる車両用自動変速機
の変速制御装置では、前記駆動力が現在の変速段よりも
高速段に変速した場合の推定値であり、前記変速段決定
手段が、前記高速段における駆動力の推定値が、前記実
際の走行抵抗に前記閾値を加算補正した走行抵抗よりも
小さいときに、前記高速段への変速を禁止する構成とし
た。
【００１３】かかる構成によると、現在の変速段よりも
高速段に変速した場合には、要求される余裕駆動力が確
保されるか否かを判別することで、不必要なアップシフ
トが行われることを回避する。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。実施形態のシステム構成を示す図２において、エ
ンジン１の出力側に自動変速機２が設けられている。自
動変速機２は、エンジン１の出力側に介在するトルクコ
ンバータ３と、このトルクコンバータ３を介して連結さ
れた歯車式変速機４と、この歯車式変速機４中の各種変
速要素の結合・解放操作を行う油圧アクチュエータ５と
を備える。油圧アクチュエータ５に対する作動油圧は各
種の電磁バルブを介してＯＮ・ＯＦＦ制御されるが、こ
こでは自動変速のためのシフト用電磁バルブ６Ａ，６Ｂ
のみを示してある。
【００１５】コントロールユニット７には、各種のセン
サから信号が入力されている。前記各種のセンサとして
は、自動変速機２の出力軸８より回転信号を得て車速
（出力軸回転数）ＶＳＰを検出する車速センサ９が設け
られている。また、エンジン１の吸気系のスロットル弁
10の開度ＴＶＯを検出するポテンショメータ式のスロッ
トルセンサ11が設けられている。
【００１６】また、エンジン１のクランク軸又はこれに
同期して回転する軸にクランク角センサ12が設けられて
いる。このクランク角センサ12からの信号は例えば基準
クランク角毎のパルス信号で、その周期よりエンジン回
転数Ｎｅが算出される。コントロールユニット７は、マ
イクロコンピュータを内蔵し、前記各種のセンサからの
信号に基づいて、変速制御を行う。
【００１７】また、本実施形態の車両には、運転者によ
って所定範囲内で任意に設定される目標車速に実際の車
速を一致させるべくエンジン出力を制御する自動定速走
行装置を備えており、該自動定速走行装置のメインスイ
ッチ13のＯＮ・ＯＦＦ信号も前記コントロールユニット
７に入力されるようになっている。前記自動定速走行装
置は、アクセルワイヤとは独立に自動定速走行用のワイ
ヤによってアクセルドラムを回転駆動できるようにし、
前記自動定速走行用のワイヤをアクチュエータによって
駆動することで、任意の目標車速に実際の車速が一致す
るようにスロットル弁開度をフィードバック制御するも
のである。
【００１８】コントロールユニット７による変速制御
は、後述する変速制御ルーチンに従って、１速〜４速の
変速段を自動設定し、シフト用電磁バルブ６Ａ，６Ｂの
ＯＮ・ＯＦＦの組合わせを制御して、油圧アクチュエー
タ５を介して歯車式変速機４をその変速段に制御する。
次に図３〜図４のフローチャートに示す変速制御ルーチ
ンについて説明する。尚、本ルーチンは所定時間毎に実
行される。尚、本実施形態において、駆動力算出手段，
走行抵抗算出手段，閾値設定手段，変速段決定手段とし
ての機能は、前記図３〜図４のフローチャートに示すよ
うにコントロールユニット７がソフトウェア的に備えて
いる。
【００１９】ステップ１（図にはＳ１と記してある。以
下同様）では、前記自動定速走行装置のメインスイッチ
13のＯＮ・ＯＦＦを読み込む。ステップ２では、車速セ
ンサ９からの信号に基づいて車速ＶＳＰを検出する。ス
テップ３では、スロットルセンサ11からの信号に基づい
てスロットル開度ＴＶＯ（アクセル開度）を検出する。
【００２０】ステップ４では、図５に示すように車速Ｖ
ＳＰとスロットル開度ＴＶＯとに応じて予め変速段を定
めた変速マップ（シフトパターン線図）を参照して変速
段を選択する。尚、図５のシフトパターン線図におい
て、実線はアップシフト特性を示すアップシフト線、破
線はダウンシフト特性を示すダウンシフト線を示してい
る。
【００２１】ステップ５では、選択された変速段と現在
の変速段との比較に基づいて、アップシフト要求，ダウ
ンシフト要求又は変速無しのいずれであるかを判別す
る。ステップ５で、アップシフト要求もダウンシフト要
求もないと判別されたときにはそのまま本ルーチンを終
了し、ダウンシフト要求有りと判別された場合は、ステ
ップ６へ進んで、次の変速段へのダウンシフトを行わせ
た後、本ルーチンを終了する。
【００２２】アップシフト（例えば３速→４速）要求有
りの場合は、アップシフトの適否を判断するため、ステ
ップ７以降へ進む。尚、例えば現在が３速であって、変
速マップから選択された変速段が４速の場合は、当然に
４速が次の変速段となり、後述するようにしてかかる４
速への変速を実際に実行させるか否かを走行抵抗と駆動
力との相関に基づいて判断するが、現在が２速であっ
て、変速マップから選択された変速段が４速の場合は、
取敢えず３速を次の変速段としてアップシフトが可能で
あるか否かを判別し、３速へのアップシフトが可能であ
る場合には、更に次の変速段を４速として４速への変速
が可能であるかを判別するものとする。
【００２３】ステップ７では、図６に示すマップを参照
し、現在のスロットル開度ＴＶＯとタービン回転数Ｎｔ
とに基づいて、タービントルクＴｔCGP を算出する。
尚、タービン回転数Ｎｔは、直接タービンセンサで検出
しても良いが、エンジン回転数Ｎｅとトルクコンバータ
特性とから算出できる。ステップ８では、算出されたタ
ービントルクＴｔCGP に基づいて、次式により、現在の
変速段（例えば３速）での駆動力（現駆動力）Ｆ１を算
出する。
【００２４】Ｆ１＝ＴｔCGP ×ＣＧRATIO ×ｋ 尚、ＣＧRATIO は現在の変速段（３速）のギア比、ｋは
タイヤ半径等により決まる定数である。ステップ９で
は、次式に従って、加速抵抗ＲＥＳＩa を算出する。 ＲＥＳＩa ＝ΔＶＳＰ×Ｗ×Ｋ 尚、ΔＶＳＰは車速変化量、Ｗは車両重量、Ｋは定数で
ある。
【００２５】ステップ10では、図７に示すマップを参照
し、車速ＶＳＰから、転がり抵抗＋空気抵抗であるＲＥ
ＳＩrlを算出する。ステップ11では、前記自動定速走行
装置のメインスイッチ13のＯＮ・ＯＦＦを判別する。そ
して、メインスイッチ13がＯＮである自動定速走行装置
の作動時には、ステップ12へ進んで、走行抵抗の加算補
正値として予め設定された第１所定値ＴＲONを加算補正
値ＴＧＴRA（走行抵抗の閾値）にセットし、メインスイ
ッチ13がＯＦＦである自動定速走行装置の非作動時に
は、ステップ13へ進んで、走行抵抗の加算補正値として
予め設定された第２所定値ＴＲOFF （＞ＴＲON）を加算
補正値ＴＧＴRA（走行抵抗の閾値）にセットする。
【００２６】尚、第１所定値ＴＲONは第２所定値ＴＲ
OFF よりも小さい値として予め設定されているが、第１
所定値ＴＲON，第２所定値ＴＲOFF を固定値としても良
いし、また、大小関係を保持した上で、車速等の運転条
件でそれぞれに変化させる構成としても良い。ステップ
14では、次式のごとく、現駆動力Ｆ１から、加速抵抗Ｒ
ＥＳＩa と、転がり抵抗＋空気抵抗ＲＥＳＩrlとを減算
して求められる実際の走行抵抗に、前記加算補正値ＴＧ
ＴRA（走行抵抗の閾値）を加算補正して、最終的に変速
段の決定に用いる走行抵抗ＲＥＳＩALL を求める。
【００２７】ＲＥＳＩALL ＝（Ｆ１−ＲＥＳＩa −ＲＥ
ＳＩrl）＋ＴＧＴRA 後述するように、前記走行抵抗ＲＥＳＩALL よりも低い
駆動力となる変速段へのアップシフトが禁止されるよう
になっているから、前記加算補正値ＴＧＴRA（走行抵抗
の閾値）は余裕駆動力に相当する値となる。ここで、前
記加算補正値ＴＧＴRAは、自動定速走行装置の作動時に
は、非作動時に比してより小さな値に設定されるから、
作動時（自動定速走行時）にはアップシフトが許可され
易い条件、換言すれば、高速段がより選択され易い特性
となり、逆に、非作動時にはアップシフトが禁止され易
い条件となる。これは、自動定速走行装置の作動時に
は、非作動時に対して要求される余裕駆動力が低いため
である。
【００２８】ステップ15では、シフトパターン線図にお
ける次の変速段（４速）より現在の変速段（３速）への
ダウンシフト線上での現在の車速ＶＳＰに対応するスロ
ットル開度ＴＶＯを求め、これをＴＶＯDWN （次の変速
段でのダウンシフトスロットル開度）とする。即ち、図
８に示すように、例えば現在の変速段が３速である場合
には、３速→４速のアップシフト要求の発生時点である
Ｃ点と同一車速ＶＳＰ1 における４速→３速のダウンシ
フト線上のＤ点のスロットル開度ＴＶＯDWN を求める。
【００２９】ステップ16では、図６に示すマップを参照
し、次の変速段（４速）でのダウンシフトスロットル開
度ＴＶＯDWN と現在のタービン回転数Ｎｔとに基づい
て、タービントルクＴｔNGP を算出する。ステップ17で
は、算出されたタービントルクＴｔNGP に基づいて、次
式により、次の変速段（４速）での駆動力（変速後最大
駆動力）Ｆ２を算出する。
【００３０】Ｆ２＝ＴｔNGP ×ＮＧRATIO ×ｋ 尚、ＮＧRATIO は次の変速段（４速）のギア比、ｋはタ
イヤ半径等により決まる定数であり、前記駆動力Ｆ２
は、車速を一定として変速マップに従ってアップシフト
を行った場合の変速後の駆動力推定値である。ステップ
18では、次の変速段（４速）での最大駆動力Ｆ２と、走
行抵抗ＲＥＳＩALL とを比較する。
【００３１】比較の結果、Ｆ２≧ＲＥＳＩALL の場合
は、自動定速走行装置の作動の有無に応じて設定される
余裕駆動力が変速後に確保されるものと判断されるの
で、ステップ19へ進んで、アップシフトを許可し、次の
変速段（４速）へのアップシフトを行わせる。これに対
し、Ｆ２＜ＲＥＳＩALL の場合は、自動定速走行装置の
作動の有無に応じて設定される余裕駆動力が変速後に確
保されないものと判断されるので、ステップ20へ進ん
で、アップシフトを禁止し、現在の変速段（３速）に保
持する。
【００３２】尚、アップシフトを禁止する際に、現在の
変速段を保持する代わりに、シフトパターン線図におけ
る現在の変速段から次の変速段へのアップシフト線を高
車速側へ移動させるようにしてもよい。かかる構成によ
れば、走行抵抗の変化に対応して、変速後に余裕駆動力
が確保できないのにアップシフトが行われることが回避
され、不必要なアップシフトによる運転性の悪化を防止
できる。
【００３３】更に、余裕駆動力に相当する値として走行
抵抗に加算する値ＴＧＴRAを、自動定速走行装置の作動
の有無に応じて切換え設定する構成とし、かつ、自動定
速走行装置の作動時には非作動時に比して前記所定値Ｔ
ＧＴRAをより小さくする構成としたので、比較的余裕駆
動力の要求が小さい自動定速走行時に、アップシフトが
不必要に制限されることを回避でき、以て、適正な高速
段への変速によってエンジンが高回転で運転されること
を防止でき、燃費，振動・騒音を改善できる。一方、自
動定速走行装置の非作動時には比較的大きな余裕駆動力
が確保されるように、アップシフトを抑制するので、必
要充分な運転性能を発揮させることができる。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
かかる車両用自動変速機の変速制御装置によると、走行
抵抗と駆動力とに基づいて変速段を決定する構成におい
て、前記自動定速走行装置の作動時には、余裕駆動力が
充分に小さくて良いから、非作動時に比して高速段が選
択され易い傾向として、燃費，騒音・振動の改善を図る
ことができるという効果がある。
【００３５】請求項２の発明にかかる車両用自動変速機
の変速制御装置によると、自動定速走行装置の作動の有
無に応じて切換え設定される閾値に対応して要求される
余裕駆動力が、走行抵抗の変化があっても確実に得られ
るという効果がある。請求項３の発明にかかる車両用自
動変速機の変速制御装置によると、現在の変速段よりも
高速段に変速した場合には、要求される余裕駆動力が確
保されるか否かを判別することで、余裕駆動力が確保で
きなくなる不必要なアップシフトが行われることを回避
することができ、また、自動定速走行時にはアップシフ
トが不必要に制限されることがないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の発明にかかる変速制御装置の基本構
成を示す機能ブロック図。
【図２】実施形態のシステム構成図。
【図３】実施形態の変速制御ルーチンの前半部分を示す
フローチャート。
【図４】実施形態の変速制御ルーチンの後半部分を示す
フローチャート。
【図５】シフトパターン線図を示す図。
【図６】タービントルクの算出用マップを示す図。
【図７】転がり抵抗＋空気抵抗の算出用マップを示す
図。
【図８】ダウンシフトスロットル開度の算出方法を示す
図。
【符号の説明】
１ エンジン ２ 自動変速機 ６Ａ，６Ｂ シフト用電磁バルブ ７ コントロールユニット ９ 車速センサ 11 スロットルセンサ 12 クランク角センサ 13 メインスイッチ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年７月６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
───────────────────────────────────────────────────── 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 59:52 59:70

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】実際の車速を目標車速に一致させるべくエ
    ンジン出力を制御する自動定速走行装置を備えた車両に
    おいて、 車両の駆動力を算出する駆動力算出手段と、 実際の車両走行抵抗を算出する走行抵抗算出手段と、 前記自動定速走行装置の作動時に非作動時に比して高速
    段が選択される方向に変速特性を切り換えるべく、走行
    抵抗の閾値を前記自動定速走行装置の作動の有無に応じ
    て切換え設定する閾値設定手段と、 前記実際の走行抵抗，前記走行抵抗の閾値及び駆動力に
    基づいて変速段を決定する変速段決定手段と、 を含んで構成された車両用自動変速機の変速制御装置。
  2. 【請求項２】前記変速段決定手段が、前記実際の走行抵
    抗に前記閾値を加算補正した走行抵抗よりも前記駆動力
    が大きくなる変速段を選択することを特徴とする請求項
    １記載の車両用自動変速機の変速制御装置。
  3. 【請求項３】前記駆動力が現在の変速段よりも高速段に
    変速した場合の推定値であり、前記変速段決定手段が、
    前記高速段における駆動力の推定値が、前記実際の走行
    抵抗に前記閾値を加算補正した走行抵抗よりも小さいと
    きに、前記高速段への変速を禁止することを特徴とする
    請求項２記載の車両用自動変速機の変速制御装置。
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