JPS6148653A - 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、車両の駆動装置からの入力軸回転速度よりも
出力軸回転速度が早く回転するオーバードライブ付自動
変速装置を制御する自動変速制御装置に関する。

［従来の技術］ 従来、燃費の向上および内燃機関の騒音の低減を図るた
めオーバードライブ付自動変速装置を搭載する車両が多
種提供されている。

車両が高速で走行しており、かつスロットル開度が小さ
な状態のときオーバードライブに変速することで、内燃
機関自体の回転数を必要最低限にまで下げ、燃料を節約
するとともに騒音を低減１゛るのである。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記従来のオーバードライブ付自動変速
装置を有する車両も以下に記述覆るがごとき問題点を有
しており未だに充分なものではなかった。

即ら、車両が高地を走行中には空気密度が小さくなって
しまうので、低地と同一の出力を得るためには運転者は
スロットルをより大きく開けることが必要となる。オー
バードライブに変速されているときはギヤ比は１以下で
あるためトルクが小さく、特にスロットルを大きく開け
て走るのである。このようにスロットル開度が大きいと
き、現在の電子１３御式の燃料噴射装置は理論空燃比よ
り小さな空燃比（以下リッチという）として出力増量制
御を実行して車両の操縦性能の向上を図っているのであ
るが、この制御により排ガス中のＣＯ濃度が上昇し、高
地においては排ガス規制の基準を満足できない場合があ
った。

Ｌ問題点を解決するための手段］ 本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
オーバードライブ付自動変速装置を搭載する車両が高地
をいかなる条件で走行しようとも排ガスのＣＯＷ度を１
ｌＩｌｌＷｋシ、環境保全を図ることができるとともに
、車両の操縦性の良好な優れた自動変速制御装置を提供
することを目的としてい１　　　　　　　る・ この目的を達成するための本発明の構成は、第１図の基
本的構成図に示すごとく スロットル開度が所定値以上となったとき、内燃機関に
供給する燃料量を理論空燃比以下とする電子制御式燃料
噴射装置■を備える車両■の自動変速制御装置にお゛い
て、 前記車両■の走行速度を可変するオーバードライブ付自
動変速装置■と、 前記車両■の高地走行を検出する高地走行検出手段ＩＶ
と、 該高地走行検出手段■が高地、走行中であると検出した
とき、前記オーバードライブ付自動変速装置がオーバー
ドライブに変速することを禁止するオーバードライブ禁
止手段Ｖと、 を備えたことを特徴とする自動変速制御装置をその要旨
としている。

［作用］ 本発明の電子制御式燃料噴射装置とは、車両の駆動力を
発生する内燃機関に適宜燃料を供給するもので通常の車
両走行時には理論空燃比となるべ噌く燃料を供給して内
燃機関を作動させ燃費、エミッションを良好なものとす
るとともに、スロットルが所定開度以上となる大きな出
力を必要とするときには燃料供給量を増加さ、せて空燃
比を低くすべく作動づる、いわゆるパワー増■を実行す
るものである。

オーバードライブ付自動変速装置とは、通常のオーバー
ドライブ変速機構を持つ自動変速装置であればその構成
がいかなるものであってもよい。

また、高地走行検出手段とは、車両が高地を走行してい
ることを検出するもので、気圧を直接検出するものを別
途設ける構成、あるいは車両に予め高地走行用の燃料噴
ｔ１４量補正装置が備えられているならば該装置の作動
状態を監視することで間接的に検出する構成のいずれで
もよい。

オーバードライブ禁止手段とは、上記高地走行検出手段
が高地走行を検出したとき、上記オーバードライブ付自
動変速装置がオーバードライブ変速状態とならないよう
にする。ものである。従って、オーバードライブ付自動
変速装置へオーバードライブに変速する変速信号が出力
されないようにするもの、あるいはそのような変速信号
をオーバードライブ付自動変速装置が入力してもオーバ
ードライブへの変速を実行しないようにするもので構成
される。

また、オーバードライブ禁止手段と車両の内燃機関作動
状態検出手段とを組み合わせてオーバードライブ禁止を
実行する条件を適宜設定して−もよい。例えば、内燃機
関の冷却水温検出手段の検出Ｉｉ！ｉ果により内燃ｌｌ
関がオーバーヒート状態に近いと判断すると、オーバー
ドライブ走行を禁止した場合内燃機関回転数が一層上昇
しオーバーヒートに至る可能性が高くなるためオーバー
ドライブ禁止を実行しないようにするもの、あるいはス
ロットルｌ１ｆ１度が大きい状態で、低回転数域では、
出力トルクが不足したり、オーバーヒートの可能性が低
いので、このときのみオーバードライブ禁止を実行可能
とするもの、更にはそれらの組み合わせにより最適条件
を検出し、オーバー　ドライブ０Ｎ１０ＦＦ制御を実行
するものである。

以下、本発明をより具体的に説明するために実施例を挙
げて詳述する。

［実施例］ まず第２図は本発明の実施例である自動変速制御装置を
搭載した車両のガンリンエンジン及びその周辺装置を表
わす説明図である。

１はガソリンエンジン本体、２はピストン、３は点火プ
ラグ、４は排気マニホールド、５は排気マニホールド４
に備えられ、排ガス中の残存酸素濃度を検出する酸素セ
ンサ、６はガソリンエンジン本体１の吸入空気中に燃料
を噴射する燃料噴射弁、７は吸気マニホールド、８はガ
ソリンエンジン本体１に送られる吸入空気の温度を検出
する吸気温センサ、９はガソリンエンジン冷却水の水温
を検出する水温センサ、１０はガソリンエンジン１の吸
入空気量を調節するスロットルバルブ、１１はスロット
ルバルブ１０の開度を検出するスロットルセンサ、１４
は吸入空気量を測定づるエアフロメータ、１５は吸入空
気の脈動を吸収するサージタンクをそれぞれ表わしてい
る。

そして１６は点火に必要な高電圧を出力するイグナイタ
、１７は図示していないクランク軸に連動し上記イグナ
イタ１６で発生した高電圧を各気筒の点火プラグ３に分
配供給するディストリビュータ、１８はディストリビュ
ータ１７内に取り付けられ、ディストリビュータ１７の
１回転、即ちクランク軸２回転に２４発のパルス信号を
出力Ｊる回転角センサ、１９はディストリビュータ１７
の１回転に１発のパルス信号を出力する気筒判別センサ
、２０は電子制御回路、２１はキースイッチ、２２は電
子制御回路２０からのシフト切換信号に応じてギア比の
切換を実行するオーバードライブ付自動変速装置をそれ
ぞれ表わしている。２６は車軸に連動し、車速に応じた
パルス信号を発信する車速センサを表わす。

次に第３図は電子制御回路２０とその関連部分とのブロ
ック図を表わしている。

３０は各センサより出力されるデータを制御プログラム
に従って入力及び演算すると共に、各種装置を作動制御
等するための処理を行なうセントラルプロセシングユニ
ット（以下単にＣＰＵと呼ぶ）、３１は制御プログラム
及び初期データが格納されるリードオンリメモリ（以下
単にＲＯＭと呼ぶ）、３２は電子制御回路２ｏに入力さ
れるデータや演算制御に必要なデータが一時的に読み書
きされるランダムアクセスメモリ（以下単にＲＡＭと呼
ぶ）、３３はキースイッチ２１がオフされても以後の内
燃機関作動に必要なデータを保持するよう、バッテリに
よってバックアップされた不揮発性メモリとしてのバッ
クアップランダムアク、セスメモリ（以下単にバックア
ップＲＡＭと呼ぶ）、３４〜３７は各センサの出力信号
のバッファ、３８は各センサの出力信号をＣＰＵ３０に
選択的に出力するマルチプレクサ、３９はアナログ信号
をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、４ｏはバッフ
ァを介しであるいはバッファ、マルチプレクサ３８及び
Ａ／Ｄ変換器３９を介して各センサ信号をＣＰＵ３０に
送ると共にＣＰｔＪ３０からのマルチプレクサ３８、Ａ
／Ｄ変換器３９のコントロール信号を出力する入出力ボ
ートを表わしでいる。

そして４１は酸素センサ５の出力信号をコンパレータ４
２へ送るバッファ、４３は回転角センサ１８及び気筒判
別センサ１９の出力信号の波形を整形する整形回路を表
わしている。スロットル開度センサ１１の出力、および
キースイッチ２１の操作信号は、直接に、あるいはバッ
ファ４１等を介して入ツノ出力ポート４６によりＣＰＵ
３０に送られる。

更に、４７．４８および４９は出カポ−ｈ　５０　。

５１．５２を介してＣＰＵ３０がらの信号によって燃料
噴射弁６、イグナイタ１６、オーバードライブ付自動変
速装置２２を駆動する駆動回路をそれぞれ表わしている
。また５３は信号やデータの通路となるパスライン、５
４はＣＰＵ３０を始めＲＯＭ３１、ＲＡＭ３２等へ所定
の間隔で制御タイミングとなるクロック信号を送るクロ
ック回路を表わしでいる。

以上のように構成される本実施例のガソリンエンジン制
御システムにおいて、電子制御装置１２０はその処理の
一部として以下のような燃料供給制御を実行する。

まず、通常の車両走行状態であれば、スロットル開度セ
ンサ１１および回転角センサ１８とから−ガソリンエン
ジン１の負荷を算出し、その状態に最適の燃料量を燃料
噴射弁６を介して供給して空燃比を理論空燃比になるよ
うに制御する。

また、車両に大きな負荷がかかる等、ガソリンエンジン
１の出力増加が必要とされスロットル開度センサ１１が
所定値以上に開けられたときには、燃料噴射弁６からの
燃料噴射量を前記算出伯よりも増量して空燃比を理論空
燃比よりも低くする、いわゆるパワー増量を実行する。

更に、車両が高地を走行する場合には高地の空気密度が
低いことから上記理論空燃比の下でのガソリンエンジン
１の作動を保つためには同一の吸入空気量でも空気密度
の低い分だけは燃料量を減少しなくてはならない。そこ
で、酸素センサ５の出力等から排ガス中の酸素濃度が低
下して車両が１　　　　　　　高地走行を行っていると
判断すると、その高度あるいはその場所での空気密度等
から学習した空燃比学習高地補正を実行する。

これらの制御を総合して適宜実行することでガソリンエ
ンジン１の良好な作動が可能となるのである。

次に第１実施例の制御プログラムについて説明する。

第４図は本実施例のフローチャートである。

まずステップ毎にその処理を説明する。

本ルーチンはガソリンエンジン１の始動時にキースイッ
チ２１がＯＮ状態とされるとＣＰＵ３０に所定時間毎に
割込み処理されるものである。

本ルーチンの処理が開始されると、ステップ１００が実
行されて、空燃比学習高地補正係数ＦＧが読み出される
。空燃比学習高地補正とは前述のごと＜ＣＰＵ３０で実
行される空燃比制御の１つであり、車両が高地を走行し
ておりガソリンエンジン１に吸入する空気の密度が低く
なると空燃比はリッチになるため、これを理論空燃比に
なる様に空燃比学習高地補正係数ＦＧを適宜演算して燃
料噴射を少なくするのである。従って、高地になるにし
たがってＦＧはより大きな負の値を取るように空燃比制
御装置により算出される。本ステップではこの空燃比制
御装置により算出されている空燃比学習高地補正係数Ｆ
Ｇを読み出すのである。

次のステップ１１０ではＲＯＭ３１内に予め記憶されて
いる、空燃比学習高地補正係数ＦＧと比較する基準値Ｆ
Ｂが読み込まれ次のステップ１２０に供される。

スミ−ツブ１２０では、上記２つのステップで読み込ま
れた値ＦＧとＦＢとの大小比較が実行され、ＦＧ＜ＦＢ
であれば次のステップ１３０が実行され、それ以外、Ｅ
Ｇ≧ＦＢであればステップ１４０が実行された後に本ル
ーチンを終了する。

ステップ１３０はオーバードライブ走行を禁止するため
の７ラグＦを「１」にセットするもので、一方ステップ
１４０は同フラグＦをｒＯＪにリセットするものである
。このフラグが「１」にセットされていれば、他の自動
変速制御ルーチンでガソリンエンジン１の回転数やスロ
ットル１０の開度からオーバードライブ付自動変速装置
２２をオーバードライブに変速する状態であると判断し
てもオーバードライブ付自動変速装ｅ２２をオーバード
ライブに変速する信号が出力されないめである。

この実施例によれば、車両が高地で走行−して空　　゛
気密麿が所定値以下となったとき（ステップ１２０）こ
の状態でオーバードライブに変速されたならば空気密度
が低いために低地と同一出力とするためにはかなりのス
ロットル１０開変が必要であり、このためパワー増量に
よる燃料供給量が過多となって排ガスのＣＯＷ度が規定
以上になると判断して予めオーバードライブに変速され
るのを禁止する（ステップ１３０）のである。

従って、車両は高地においても環境保全に合った走行状
態で作動することになり、また出力不足等を運転者が感
じてアクセルを大きく踏み込むなどの操作性の問題も解
消される。

次に第２実施例として第５図にその流れ図を示す。本実
施例も前述第１実施例同様に第２図、第３図に示したガ
ソリンエンジンの制御系に適用されるものである。本実
施例では前述実施例に更に水温センサ９の出力を監視す
るステップを追加することでオーバードライブ変速を禁
止したときのガソリンエンジン１の回転数上昇によるオ
ーバーヒートが発生しないようにしている。

本プログラムのステップ２００〜ステツプ２２０および
ステップ２６０１ステツプ２７０は前述のステップ１０
０〜ステツプ１４０と同一処理を実行するものであり、
ステップ２３０〜ステツプ２５０が新たに追加された処
理である。

即ち、ステップ２２０までの処理により、車両が所定の
高度以上の地点を走行していると判断するとステップ２
３０により水温センサ９の出力が取り込まれ現在のガソ
リンエンジン１の冷却水温ＴＷが読み込まれ、次のステ
ップ２４０で読み込まれるＲＯＭ３１内に予め用意され
ている冷却水温の上限１＊ＴＢとの比較をステップ２５
０にて実行するのである。このステップでＴＷ＞ＴＢで
きると判断されると冷却水温がかなり上昇をしており、
この状態でオーバードライブ変速を禁止してガソリンエ
ンジン１の回転数を更に上昇させるような制御を実行す
ることはオーバーヒー１−の可能性が有ると判断してス
テップ２７０の禁止フラグＦのリセット処理を実行して
本ルーチンの処理を終えるのである。

このようなＩｔ、ＩＪ　ＩＩＩを実行す°る実施例によ
れば、ガソリンエンジン１の作動状況に応じてオーバー
ヒートの可能性のないときにのみ前述したようなオーバ
ードライブ走行禁止が実行できるのである。

また同様に、第６図に示づ゛制御プログラムに基づいて
ＣＰＵ３０が、処理を実行する第３実施例も第１図、第
２図に示すガソリンエンジン制御系に利用できる。

本ルーチンは前述の第５図に示した第２実施例に更にス
ロットル聞良情報を取り込み、判定するステップ３６０
〜ステツプ３８０を追加したものである。

本ルーチンのステップ３００〜ステツプ３５０　　　　
−／−およびステップ３９０、ステップ４００は第２実
施例のステップ２００〜ステツプ２７’Ｏと同一の処理
を実行づるものである□。従って本実施例においては車
両が高地走行中であり、かつ水温が未だにオーバーヒー
トに至るまでは上昇していないときにステップ３６０〜
ステツプ３９０が処理され、それ以外のときにはステッ
プ４００にてフラグＦのリセットが実行される。

ステップ３６０ではスロットル開痩センサ１１より現在
のスロットル開麿情報ＳＯが取り□込まれ、続くステッ
プ３７０で読み込まれるＲＯＭ３１に予め記憶されてい
るスロットル開度の基準値ＳＢとの大小関係をステップ
３８０で判定するのである。そして、ＳＯ≧ＳＢの条件
が満足されたときにのみ次のステップ３９０が実行され
てオーバードライブ変速禁止の７ラグＦが「１」にセラ
ｌ−され、それ以外であれば本ルーチンを終了する。

本実施例によればスロットル開痩が大きいときにのみオ
ーバードライブ変速禁止が実行されるので、ス１０ット
ル開度の小さな定常走行時にはオーバードライブによる
走行が可能となり、燃費の向上、騒音低減のオーバード
ライブ走行の所期の目的が達成できるとともに、高地、
高温でかつスロットル開度が大きいというオーバーヒー
トの可能性が極めて大きく、Ｃ０８１度が高くなるとき
にのみオーバードライブ変速を禁止するのである。

また、第７図に示す第４実施例のように、第３実施例に
更にガソリンエンジン１の作動状態監視の項目として車
速を加味したオーバードライブ禁止の制御プログラムと
してもよい。

図のステップ５００〜ステツプ５８０およびステップ６
２０、ステップ６３０が前述第６図のステップ３００〜
ステツプ４００に対応しているもので、同一処理を実行
する。

本ルーチンでは新たに追加されたステップ５９０〜ステ
ツプ６１０にて車速の判定を実行するのであり、まずス
テップ５９０により車速センサ２６より現在の車速ＶＲ
を取り込み、続くステップ６００で読み出されたＲ、Ｏ
Ｍ　３１内の車速の上限値ＶＢとの大小比較をステップ
６１０で実行し、ＶＲ＞ＶＢであればフラグＦをリセッ
トし、ＶＲ≦ＶＢのときだけフラグＦをセットするので
ある。

この新たなステップ５９０〜ステツプ６１０により本実
施例は次のような効果を秦する。

即゛ち、前述の第３実施例では高地走行で水温が低いと
き、スロットル開度が所定以上であれば常にオーバード
ライブ走行を禁止していたのであるが、そのような場合
であっても更に車速か所定値以下のときだけに限ってオ
ーバードライブ走行を禁止するのである。これにより、
スロットル開度が所定値以上であって、かつ車速が低い
状態、即ち急加速状態を検出しオーバードライブ走行禁
ｎが実行されるため、運転者は大きな出力トルク苓必要
とする急加速時にはオーバードライブ走行ではない変速
により操縦性を良好と感じることになるとともに、所定
速度以上のガソリンエンジン１が高回転となったときに
このオーバードライブ走行禁止を解除するのである。従
ってガソリンエンジン回転数は低下しオーバーヒートの
可能性もなく一層優れた変速制御ができるのである。

１　　　　　　　［発明の効果］ 以上、種々の実施例について詳述したごとく、本発明の
自動変速制御装置は、スロットル開度が所定値以上とな
ったとき、内燃機関に供給する燃料量を理論空燃比以下
とする電子制御式燃料噴射装置を備える車両の自動変速
制御ｌ装置において、前記車両の走行速度を可変するオ
ーバードライブ付自動変速装置と、 前記車両の高地走行を検出する高地走行検出手段と、　
　　′ 該高地走行検出手段が高地走行中であると検出したとき
、前記オーバードライブ付自動変速装置がオーバードラ
イブに変速することを禁止するオーバードライブ禁止手
段と、 を備えたことを特徴とする自動変速制御装置をその要旨
とするものである。

従って、低地と同一出力を出づ−ためにスロットル開度
が常に大きくなり、そのときに実行される燃料供給のパ
ワー増ｆｉ　ＩＩＩ　ｔｉｌｌによりエミッションの悪
化を招来していた高地での走行において、スロットル開
度がより大きくなるオーバードライブ走行を高地検出手
段が車両の高地走行を検出したときにはオーバードライ
ブ禁止手段により禁止するのである。

これにより、高地においても環境保全に合った走行が可
能となるとともに、オーバードライブに変速されること
による出力トルクの低下がなく操縦性も向上する優れた
自動変速制御装置となるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成図、第２図は実施例の自動
変速制御装置を備えるガソリンエンジンの１ｂｌＪＩｌ
システム概略図、第３図はその制御系のブロック図、第
４図は第１実施例のフローチャート、第５図は第２実施
例のフローチャート、第６図は第３実施例のフローチャ
ート、第７図は第４実施例のフローチャートを示す。 ■・・・電子制御式燃料噴射装置 ■・・・車両 ■・・・オーバードライブ付自動変速装置■・・・高地
走行検出手段 ■・・・オーバードライブ禁止手段 １・・・ガソリンエンジン ６・・・燃料噴射弁 ９・・・水温センサ １１・・・スロッ１〜ル開度センサ ２２・・・オーバードライブ付自動変速装置２６・・・
車速センサ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 スロットル開度が所定値以上となったとき、内燃機関に
   供給する燃料量を理論空燃比以下とする電子制御式燃料
   噴射装置を備える車両の自動変速制御装置において、 前記車両の走行速度を可変するオーバードライブ付自動
   変速装置と、 前記車両の高地走行を検出する高地走行検出手段と、 該高地走行検出手段が高地走行中であると検出したとき
   、前記オーバードライブ付自動変速装置がオーバードラ
   イブに変速することを禁止するオーバードライブ禁止手
   段と、 を備えたことを特徴とする自動変速制御装置。