JPS63172050A

JPS63172050A - 自動変速制御装置

Info

Publication number: JPS63172050A
Application number: JP93787A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Shimanaka; 茂樹島中
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1987-01-05
Filing date: 1987-01-05
Publication date: 1988-07-15
Also published as: JPH059660B2

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、自動車の自動変速制御装置、特に、車速セン
サを複数にしてフェイルセイフ機能の向上と車輪ロック
時の適切な変速段設定を図った自動変速制御装置に関す
る。

（従来の技術）一般に、自動変速機は車速を重要な一つのパラメータと
してその変速点が決定される。また、車速を検出する方
法としては、ガバナーバルブを用いた機械的なものの他
に、近接スイッチ等を用いた電気的な車速センサによる
ものがある。

従来のこの種の車速センサを用いた自動変速制御装置と
しては、例えば特開昭５７−１７３６４５号公報に記載
されたものがある。この装置では、車速センサからの車
速を示す信号に基づいて所定の変速段を選択するととも
に、車速センサ系に断線等の異常が発生したとき、ある
いは急ブレーキ等によって車輪がロックしたときは、予
め定められた変速段を強制的に選択している。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、このような従来の自動変速制御装置にあ
っては、単一の車速センサを用いて車速を検出する構成
となっていたため、例えば、車速センサ系に断線等の障
害が発生した場合と、急ブレーキ等で車輪がロックした
場合とでは、検出された車速か共に低レベルの同一傾向
を示していた。

ところで、パワーユニットに要求されるトルク量はその
時の運転状態によって左右され一様ではない。例えば、
登板時においては大きなトルク量が要求され、それに応
じて適切な変速段が選択されなければならない、すなわ
ち、従来のものにあっては、車速センサの異常時および
車輪ロック時に予め定められた同一の変速段となるため
運転状態に応じた適切な変速段を選択できず、例えば車
速センサの異常時には、登板時や再発進時において駆動
力や加速力が不足するといった問題点があった。これら
の問題点を解決するために、予め定める変速段を低速段
とすることも考えられるが、高速走行中にこの低速段が
選択されると急激なエンジンブレーキが作用して大きな
速度変化を生じ、乗員に不快感を与えるといった新たな
問題点を招来する。また、車輪ロック発生の場合では、
車輪ロックが解除されて車輪の回転が回復し、車速セン
サが信号を出力し始めた瞬間、その信号に基づいて変速
段が設定されることから、車両は依然高速走行中である
にもかかわらず一度低速段に変速されてしまうため、上
述したと同様に、急激なエンジンブレーキが作用してし
まうといった問題点があった。

（発明の目的）そこで本発明は、複数の車速センサを設け、これらのセ
ンサ信号に基づいて車速センサの異常状態あるいは車輪
ロック状態を判別することにより、該状態に対応した適
切な変速段の選択を行うとともに、車速センサ系のフェ
イルセイフ機能の向上を図ることを目的としている。

（問題点を解決するための手段）第１の発明による自動変速制御装置は上記目的達成のた
め、その基本概念図を第１図（Ａ）に示すように、車速
に対応した車速信号を出力する少なくとも二つの車速セ
ンサａと、車速信号の一つが所定の基準値以下を示した
とき、その車速信号を出力した車速センサａの異常を示
す異常信号を出力する異常判定手段すと、所定の車速セ
ンサａからの車速信号を少なくとも一つのパラメータと
して変速比を決定するとともに、異常信号が出力された
とき該信号で示される車速センサａ以外の車速センサａ
を前記所定の車速センサａとする変速段決定手段Ｃと、
変速段決定手段Ｃの出力に基づいて変速機の変速比を切
り換える変速手段ｄと、を備えている。

また、第２の発明による自動変速制御装置は上記目的達
成のため、その基本概念図を第１図（Ｂ）に示すように
、車速に対応した車速信号を出力する少なくとも二つの
車速センサａと、車速信号が全て所定の減少傾向を示し
たとき、車輪がロック状態に移行したことを判定するロ
ック判定手段すと、所定の車速センサａからの車速信号
を少なくとも一つのパラメータとして変速段を決定する
とともに、前記ロック状態に移行したとき該状態に移行
する前の変速段を所定の時間保持する変速段決定手段Ｃ
と、変速段決定手段Ｃの出力に基づいて変速機の変速比
を切り換える変速手段ｄと、を備えている。

（作用）第１の発明では、複数の車速センサを用いて車速か検出
され、これらの検出信号を所定の基準値と比較して車速
センサの異常が判定される。したがって、異常時には、
正常な車速センサの検出信号に基づいて通常通りの制御
が続行され、フェイルセイフ機能が発揮される。

また、第２の発明では、上記複数の検出信号が同一の減
少傾向を示したとき車輪ロック状態にあると判定され、
該状態に移行する直前の変速段が継続して保持される。

したがって、そのときの運転状態に対応した適切な変速
段となる。

（実施例）以下、第１の発明の実施例および第２の発明の実施例を
図面に基づいて説明する。

第２〜７図は第１の発明および第２の発明に係る自動変
速制御装置の一実施例を示す図である。

なお、第１の発明および第２の発明はその実施例を共通
としているので、以下、一つの実施例として説明する。

まず、構成を説明する。第２図において、１はエンジン
である。エンジン１の図示しないクランクシャフトは自
動変速機２の図示しないインプットシャフトと結合して
、エンジン１のトルクを自動変速機２に伝達する。自動
変速機２は図示しない複数の変速段（例えば、１速およ
び２速）と摩擦要素を有し、該摩擦要素の締結によって
変速段が切り換えられる。自動変速機２の出力軸はプロ
ペラシャフト３に連結され、プロペラシャフト３は所定
の減速比を有する終減速機構４を介して左右のドライブ
シャフト５．６に連結される。ドライブシャフト５．６
のそれぞれの端部には図示しないアクスルを介して駆動
輪７．８が取り付けられており、この駆動輪７．８が自
動変速機２の出力軸の駆動を受けて回転する。

また、プロペラシャフト３の近傍には二つの車速センサ
９．１０が設けられており、この車速センサ９．１０は
プロペラシャフト３の回転数を検出する。すなわち、車
速センサ９．１０はプロペラシャフト３の外周面に配設
された複数の磁性体と、この磁性体の接近によって接点
がＯＮとなるリードスイッチにより構成され、あるいは
、プロペラシャフト３の外周面に形成された複数の凸部
と、この凸部の接近によってインダクタンス成分が変化
するヘッドにより構成される。このような構成を有する
車速センサ９．１０は何れもプロペラシャフト３の回転
数（すなわち、駆動輪７．８の回転数に対応）に応じて
その出力信号が変化し、この出力信号が車速Ｖ、　、Ｖ
２としてコントロールユニット２１に出力される。

コントロールユニット２１は異常判定手段、ロック判定
手段および変速段決定手段としての機能を有し、ＣＰＵ
２２、ＲＯＭ２３、ＲＡＭ２４および■１０ポート２５
により構成される。ＣＰＵ２２はＲＯＭ２３に書き込ま
れているプログラムに従ってＩ１０ボート２５より必要
とする外部データを取り込んだり、またＲＡＭ２４との
間でデータの授受を行ったりしながら自動変速機の変速
制御に必要な処理値を演算し、必要に応じて処理したデ
ータをＩ１０ポート２５へ出力する。ＲＯＭ２３はＣＰ
Ｕ２２における演算プログラムを格納しており、ＲＡＭ
２４は演算データ等を一時的に格納するいわゆるワーキ
ングメモリーである。

一方、演算の結果としてＩ１０ポート２５から選択信号
ＳＥＬがソレノイドバルブ２６に出力され、ソレノイド
バルブ２６はこの選択信号ＳＥＬを受けて駆動し、自動
変速機２の摩擦要素を締結して変速段を切り換える。

次に、作用を説明する。

第３図はＲＯＭ２３に書き込まれている自動変速制御の
プログラム（以下、５ＥＬＥＣＴプログラムという）を
示すフローチャートであり、本プログラムは所定時間毎
に一度実行される。

また、第４〜７図は上述した５ＥＬＥＣＴプログラムか
らエントリーされる４つのサブルーチンプログラムのフ
ローチャートを示す。すなわち、第４図は状態判定サブ
ルーチンプログラム（以下、５ＵＢＩプログラムという
）を示し、第５図は計時Ｂサブルーチンプログラム（以
下、５ＵＢ２プログラムという）を示す。また、第６図
は変速段決定サブルーチンプログラム（以下、５ＵＢ３
プログラムという）を示し、第７図は計時Ａサブルーチ
ンプログラム（以下、５ＵＢ４プログラムという）を示
す。

なお、上述したすべてのプログラムに共通する各種の変
数エリアがＲＡＭ２４上に割当てられており、これら変
数エリアの一覧を次表に示す。

（本頁、以下余白）表　　１第３図において、まず、Ｐｌで車速センサ９からの車速
■１を読み込み、Ｐ２でこれを該当する変数エリアに格
納する。同様にＰ３で車速センサ１０からの車速■２を
読み込み、Ｐ４で該当する変数エリアに格納する。次い
で、Ｐ、で次式■に従って車速Ｖ、の減速度Δ■１を演
算し、また、Ｐ６で、次式■に従って車速Ｖ２の減速度
ΔＶ２を演算する。

ΔＶｌ　　”’Ｖｌ−１ｖ、　　・・・・・・■但し、
Ｖ＋−＋　　：前回の値 ΔＶｚ　＝Ｖ２−Ｉ　　Ｖｚ　　・・・・・・■但し、
Ｖｚ−Ｉ　：前回の値ステップＰ７は、第４図に示す５ＵＢＩプログラムへの
エントリーポイントであり、５ＵＢＩプログラムは車速
センサ９．１０からの車速Ｖｌ　、Ｖ２と減速度ΔＶＩ
、Δ■２とに基づいて車速センサの状態および車輪ロッ
クの状態等を判定する。

第４図において、まず、ＰＸ３で車速Ｖ１とスライスレ
ベルＳＬを比較する。スライスレベルＳＬは所定の低速
度（例えば、５　ｋｍ　／　ｈ　）に設定されており、
これにより、速度零付近における車速■１、Ｖ２のばら
つきが無視される。比較の結果、Ｖ、＞３Ｌのときは車
速センサ９の正常動作が確認され、一方、ｖ、＞ＳＬが
成立しないときは車速センサ１０の障害あるいは停車状
態若しくは車輪ロック状態が推定される。以下、順次ス
テップを経ることによって、これらの推定が絞られて結
論に導かれる。すなわち、ｐｚｚでは車速ｖ２とスライ
スレベルＳＬが比較され、その結果、Ｖｚ＞ＳＬならば
車速センサ９．１０の両方が正常と判定される。また、
Ｖｚ＞ＳＬが成立しないならば車速センサ１０が異常か
あるいは車速センサ１０に至るハーネスに断線等の障害
が発生したと判定され、Ｐ２３で車速センサ１０の異常
フラグＦ　Ｌ　Ａ　Ｇ　Ｖ　ｚをセ−／　）　（ＦＬＡ
ＧＶｚ　＝１）する。次イテ、ｐｚ４で正常側の車速Ｖ
、を変速段決定用車速Ｖ□に格納して５ＥＬＥＣＴプロ
グラムへリターンする。

一方、Ｐ□でＶ、＞ＳＬが成立しないときは、Ｐｏで車
速Ｖ２とスライスレベルＳＬとを比較し、車速センサ９
の正常／異常を判定する。すなわち、Ｖｚ＞ＳＬのとき
は車速Ｖ１の出力のみがスライスレベルＳＬ以下である
ことから、車速センサ９が異常であると判定され、Ｐ２
？で車速センサ９の異常フラグＦＬＡＧＶ、をセｙ　）
　（ＦＬＡＧＶ。

＝１）し、ｐｚａで正常側の車速Ｖ２を変速段決定用車
速Ｖ３Ｆに格納して５ＥＬＥＣＴプログラムへリターン
する。

また、Ｐｕｂでｖ２〉ＳＬが成立しないときは、車速Ｖ
１、■２が共にスライスレベルＳＬ以下であり、このこ
とは停車状態あるいは車輪ロック状態の何れかであるこ
とを示している。このため、ＰＺ９で車速■、の減速度
ΔＶ、と基準減速度Ｇを比較し、ΔＶ、＞Ｇならば車輪
ロックの可能性があるとし、また、Δｖ＋　＞Ｑが成立
しないならば停車の可能性があるとする。次いで、Ｐ３
゜で車速■２の減速度Δ■２と基準減速度Ｇを比較して
、ΔＶ２〉Ｇならば急ブレーキ等による車輪ロック状態
が発生したとして車輪ロックフラグＦＬＡＧＬｌをセッ
ト（ＦＬＡＧＬ、＝１）する。また、ΔＶ２＞Ｇが成立
しないならば車速■１の減速度Δｖ１のみが大きいこと
から、車速センサ９の異常による車速■、の低下と判定
して結合子（ロ）を経てＰｇ？で車速センサ９の異常フ
ラグＦＬＡＧ■、をセットする。

一方、ｐｚ、で停車の可能性ありと判定されたときは、
Ｐ３Ｚで車速■２の減速度Δ■２と基準減速度Ｇとを比
較し、ΔＶ、＞Ｇが成立しないならば停車と判定され５
ＥＬＥＣＴプログラムへリターンする。また、Δｖｚ　
＞Ｑならば車速センサ１０の異常と判定されて結合子（
イ）を経てＰ２３で車速センサ１０の異常フラグＦ　Ｌ
　Ａ　Ｇ　Ｖ　ｔをセット（ＦＬＡＧＶｚ　＝１）する
。

以上のような判定動作をまとめると、次表２のとおりと
なる。

表２このように、５ＵＢＩプログラムではそのときの車速セ
ンサの状態および車輪ロックの状態が判定され９、該当
するフラグがセットされる。これらのフラグは他のプロ
グラムで点検され、それぞれの状態に対応した処理が行
われる。すなわち、第３図において、Ｐ　ｓ　””　Ｐ
　＋。で上述したそれぞれのフラグを点検し、ＦＬＡＧ
Ｖ、あるいはＦＬＡＧＶ２がセットされているときはＰ
１！に進み５ＵＢ３プログラムを実行する。また、ＦＬ
ＡＧＬ、がセットされてい゛るときはＰＩ３に進み、５
ＵＢ４プログラムを実行する。あるいは、何れのフラグ
もセントされていないときはＰ、に進み５ＵＢ２プログ
ラムを実行する。

以下、それぞれのサブルーチンプログラムについて述べ
る。第６図は５ＵＢ３プログラムを示すフローチャート
であり、このサブルーチンプログラムで変速段が決定さ
れる。まず、ＰＳＩで選択信号ＳＥＬを点検し、現在の
変速段を判別する。仮に現在の変速段を１速とするとＰ
Ｓ２で変速段決定用車速ＶＳＰとアップシフト変速点を
示す基準車速■１とを比較し、■、Ｐ＞ＶＡならばＰ、
３で選択信号ＳＥＬを「０」にセントする。次いで、Ｐ
Ｓ４では選択信号ＳＥＬをソレノイドバルブ２６に出力
して、自動変速機２の変速段を２速に切り換える。

一方、現在の変速段を２速とするとＰｓｉで変速段決定
用車速ｖｓｐとダウンシフト変速点を示す基準車速■、
とを比較し、Ｖ３Ｐ＜ＶＢならばＰＳ＆で選択信号ＳＥ
Ｌを「１」にセントして１速へのダウンシフトを行う。

なお、アップシフト変速点を示す基準車速ＶＡとダウン
シフト変速点を示す基準車速■、とはＶ、＞Ｖ、の関係
にあり、これにより変速動作にヒステリシス特性を持た
せている。

第７図は５ＵＢ４プログラムを示すフローチャートであ
り、このサブルーチンプログラムでは車輪ロック時の変
速段保持時間がカウントされる。

まず、ＰＨ１でカウント中を示すカウントフラグＦＬ　
Ａ　Ｇ　Ｌ　ｔを点検する。車輪ロックが発生した直後
では、まだカウントフラグＦＬＡＧＬｚがセットされて
いないので、Ｐ６６でカウントフラグＦＬＡＧＬｚをセ
ットする。次いで、Ｐ６７でカウンタＡをクリアし、今
回の処理を終了して５ＥＬＥＣＴプログラムへリターン
する。車輪ロックの状態はブレーキを踏み続けることに
よって所定の時間！続（車体が停止するまで）し、その
間５ＵＢ４プログラムは繰り返して実行され、その都度
Ｐ６２でカウンタＡが＋１づつカウントアツプされる。

また、カウントアンプの間は変速段決定用車速Ｖ、Ｐの
データ更新が行われないため、この変速段決定用車速■
５Ｉ−には車輪ロックの直前のデータが格納されたまま
である。したがって、この変速段決定用車速ＶＳＦに基
づき５ＵＢ３プログラムで変速段が決定されることから
、変速段が車輪ロック直前のまま保持される。

Ｐ６．ではカウンタＡが所定値Ｃ４を超えたとき、車輪
ロックの状態が終了した（車体が停止した）と判別し、
Ｐ６４でカウントフラグＦ　Ｌ　Ａ　Ｇ　Ｌ　ｚをリセ
ットし、変速段決定用車速Ｖｓｒに車速Ｖ、の最新デー
タを格納する。すなわち、この変速段決定用車速Ｖ３Ｆ
に基づいて５ＵＢ３プログラムで変速段が決定されるこ
とから、車輪ロック終了時（停車時）の変速段が１速と
なって、加速性および駆動力の向上が図られる。

第５図は５ＵＢ２プログラムを示すフローチャートであ
り、このサブルーチンプログラムでは車輪ロック継続中
にブレーキングを中止して加速に移行したときの変速段
保持時間がカウントされろ。

まず、Ｐ４１でカウントフラグＦＬＡＧＬ２を点検し、
リセットならば通常走行中であると判別されて、ｐ４ｓ
で変速段決定用車速Ｖ３Ｆに車速Ｖ、を格納して５ＥＬ
ＥＣＴプログラムへリターンする。

一方、カウントフラグＦ　Ｌ　Ａ　Ｇ　Ｌ　ｚがセット
されているときは、車輪口・ツクから加速への移行と判
別されて、Ｐ４□でカウンタＢと所定値Ｃ２とを比較す
る。ここで、Ｃ２の値は車輪ロックが解除されてから実
車速と車輪速度とが等値となるまでの所定の時間が選ば
れる。この理由は車輪ロックの解除直後の車速■８は低
速度を示しており、これに基づいて変速段を決定すると
１速を選択することになる。すなわち、車輪ロックが発
生する状態は例えば高速走行時であり、このような状態
で１速を選択することは乗員保護あるいはエンジン等の
負担軽減の面から避ける必要がある。したがって、カウ
ントフラグＦＬＡＧＬ２がセットされていて、かつカウ
ントＢが所定値０２以下のときはＰｄ２の変速段決定用
Ｖ３Ｆの更新を禁止（ジャンプ）して５ＥＬＥＣＴプロ
グラムへリターンされ、この変速段決定用車速ＶＳＦに
は車輪ロック直前の車速■、が保持される。その結果、
自動変速機２の変速段が車輪ロック直前のものに保持さ
れて、乗員への危険等が回避される。

このように、本実施例にあっては二つの車速センサを用
いて車速を検出するという、いわゆるセンサのデュアル
化を実現しているので、センサ情報の信転性が格段に向
上するとともに、運転状態に応じた適切な変速段を選択
することができる。

なお、車速センサ９．１０の異常を判別する方法として
は、本実施例で述べた方法の他に、両センサからの車速
Ｖ＋、Ｖｚの偏差に基づいて判別する方法等が考えられ
るが、要は、複数の車速センサからの車速信号を比較検
討する方法であればこれらに限定されるものではない。

また、車輪ロックの判別方法及び車輪ロック後の停止時
間の演算方法も本実施例で述べたものの他に、Ｇセンサ
を用いたものや路面μを検出する等種々の方法が考えら
れることは明白である。

（効果）第１の発明によれば、複数の車速センサを用いて車速を
検出し、これらの検出信号に基づいて車速センサの異常
を判別しているので、異常時には正常な車速センサの検
出信号により通常通りの制御を続行することができ、フ
ェイルセイフ機能を向上させることができる。

また、第２の発明によれば、上記複数の検出信号が同一
の減少傾向を示したとき車輪のロック状態にあると判別
しているので、該状態においては、その直前の変速段を
保持することができ、そのときの運転状態に対応した適
切な変速段とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は第１の発明の基本概念図、第１図（Ｂ）
は第２の発明の基本概念図、第２〜７図は第１の発明お
よび第２の発明に係る自動変速制御装置の一実施例を示
す図であり、第２図はその概略構成図、第３図はその自
動変速制御のプログラム（ＳＥＬＥＣＴ）を示すフロー
チャート、第４図はその状態判定サブルーチンプログラ
ム（ＳＵＢＩ）を示すフローチャート、第５図はその計
時Ｂサブルーチンプログラム（ＳＵＢ２）を示すフロー
チャート、第６図はその変速段決定サブルーチンプログ
ラム（ＳＵＢ３）を示すフローチャート、第７図はその
計時Ａサブルーチンプログラム（ＳＵＢ４）を示すフロ
ーチャートである。９．１０・・・・・・車速センサ、２１・・・・・・コントロールユニット（異常判定手段
、ロック判定手段、変速段決定手段）、２６・・・・・・ソレノイドバルブ（変速手段）。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ａ）車速に対応した車速信号を出力する少なくと
も二つの車速センサと、ｂ）車速信号の一つが所定の基準値以下を示したとき、
その車速信号を出力した車速センサの異常を示す異常信
号を出力する異常判定手段と、ｃ）所定の車速センサからの車速信号を少なくとも一つ
のパラメータとして変速比を決定するとともに、異常信
号が出力されたとき該信号で示される車速センサ以外の
車速センサを前記所定の車速センサとする変速段決定手
段と、ｄ）変速段決定手段の出力に基づいて変速機の変速比を
切り換える変速手段と、を備えたことを特徴とする自動変速制御装置。
（２）ａ）車速に対応した車速信号を出力する少なくと
も二つの車速センサと、ｂ）前記少なくとも二つの車速センサよりの車速信号が
全て所定の減少傾向を示したとき、車輪がロック状態に
移行したことを判定するロック判定手段と、ｃ）所定の車速センサからの車速信号を少なくとも一つ
のパラメータとして変速段を決定するとともに、前記ロ
ック状態に移行したとき該状態に移行する前の変速段を
所定の時間保持する変速段決定手段と、ｄ）変速段決定手段の出力に基づいて変速機の変速比を
切り換える変速手段と、を備えたことを特徴とする自動変速制御装置。