JP2862537B2

JP2862537B2 - 自動変速機の製御装置

Info

Publication number: JP2862537B2
Application number: JP62261623A
Authority: JP
Inventors: 栄持西村; 薫外山; 和俊信本; 俊弘松岡; 俊明津山
Original assignee: Matsuda KK
Current assignee: Matsuda KK
Priority date: 1987-10-19
Filing date: 1987-10-19
Publication date: 1999-03-03
Anticipated expiration: 2014-03-03
Also published as: JPH01105051A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は自動変速機の制御装置に関するものである。（従来の技術）自動変速機は、あらかじめ定められた変速特性に基づ
いて変速制御が行われる。この変速特性は、自動変速機
が車両用の場合は、エンジン負荷と車速との両方をパラ
メータとして作成されているのが一般的である。そし
て、この変速特性を複数種用意、例えばエコノミモード
と該エコノミモードよりも高い車速で変速が行われるよ
うにしたパワーモードとの２種類を用意して、運転者の
マニュアル操作によっていずれか所望の変速特性を任意
に選択し得るようにしたものが既に実用化されている。また、高地のように大気圧が低い地域を走行する場合
は、空気密度が小さいため同じアクセル踏込量であって
も平地を走行する場合に比してエンジン出力小さくな
り、駆動力が不足がちとなるが、このため、特開昭57−
184755号公報に示すように、高地を走行する際には、変
速特性として自動的にパワーモードを選択するようにし
たものが提案されている。（発明が解決しようとする問題点）ところで、エンジン負荷と車速とをパラメータとして
設定された変速特性による変速制御によっては、運転者
の期待しない変速がひんぱんに繰り返されるような道路
状況が存在する。例えば、ワインティングロードを走行
する場合、交通量が市街地に較べてはるか少ないためか
なりの高速走行がなされ、かつカーブが連続することか
らひんぱんに加減速が行われることになる。このように、加減速がひんぱんに行われるということ
は、アクセル踏込量が大きく変化されることから生じる
ものであるが、このアクセル踏込量が大きく変化するこ
とは、変速特性を定める１つのパラメータとしてのエン
ジン負荷が大きく変化することになる。したがって、変
速特性を少なくともエンジン負荷をパラメータとして作
成されているものを用いると、ワインティングロードに
おいては、シフトアップとシフトダウンとが繰り返し行
われることになってしまう。すなわち、かなりの速さで
走行している状態からのカーブの手前で減速のためにア
クセルが戻されることによってシフトアップされ、カー
ブの途中あるいはカーブの終期に加速すべく再びアクセ
ルが大きく踏込まれることによってシフトダウンされ、
カーブが極めて短距離の間に連続していることから、上
記シフトアップとシフトダウンとが短時間に繰り返し行
われることになる。そして、運転者のなかには、カーブ
の途中でアクセル踏込量を大きく変化させる者もいるの
で、この場合はカーブの途中で変速を生じてしまうこと
になる。上述のようなワインティングロードでのひんぱんな変
速は、良好な走行性確保の上から好ましくなく、特にこ
の変速は運転者が期待しないものであることが多いの
で、この点において何等かの対策が望まれることにな
る。勿論、ベテランドライバのなかには、上述した期待し
ない変速を避けるため、セレクトレバーをひんぱんにマ
ニュアル操作して、とり得る最高変速段を制限しつつ走
行する者もいるが、この場合はひんぱんなマニュアル操
作を強いられて自動変速機の利点がその分失われ、また
一般ドライバ、特に未熟なドライバに対してこのような
ひんぱんなマニュアル操作を要求することは無理であ
る。上述のような点を考慮して、例えばワインティングロ
ードを走行するようなときに生じる特定の運転状態とな
ったときは、エンジン負荷と車速とをパラメータとする
基本変速特性による変速制御から、車速のみをパラメー
タとして設定された車速感応変速特性による変速制御を
行うことが考えられつつある。しかしながら、この場合は、基本変速特性による変速
制御から車速感応変速特性による変速制御への移行を、
いかにスムーズに行うかが問題となる。特に、変速特性
変更に伴って変速が生じてしまう場合があり、このよう
な場合に運転者にいかに違和感を与えないようにするか
が問題となる。本発明は以上のような事情を勘案してなされたもの
で、その目的は、平坦路用の第１変速特性に基づいて変
速制御を行うと運転者によるアクセル操作に起因して運
転者の期待しない変速が頻繁に生じる特定運転状態にお
いて、運転者のアクセル操作に起因する変速が平坦路用
の変速特性に比して抑制された第２変速特性に切換える
ようにしたものであって、この変速特性の切換に伴って
変速が生じても運転者に違和感を与えないようにした自
動変速機の制御装置を提供することにある。（問題点を解決するための手段、作用）前記目的を達成するため、本発明にあっては次のよう
な構成としてある。すなわち、第９図にブロック図的に
示すように、車速に関する値を検出する車速検出手段と、エンジン負荷に関する値を検出するエンジン負荷検出
手段と、前記各検出手段からの出力を受け、車速に関する値と
エンジン負荷に関する値とに応じてあらかじめ設定され
た第１変速特性に基づいて自動変速機の変速制御を行う
変速制御手段と、前記第１変速特性に基づいて変速制御を行った場合、
運転者によるアクセルの戻し操作と踏み込み操作とが短
時間のうちに連続して生じることにより、シフトアップ
とシフトダウンとが短時間に繰り返し行われるような走
行環境となる特定運転状態であることを検出する特定運
転状態検出手段と、運転者によるブレーキのON操作を検出するブレーキ検
出手段と、車両の単位時間あたりの減速度を検出する減速検出手
段と、前記特定運転状態が検出され、運転者によるブレーキ
のON操作が検出され、かつ所定以上の車両の減速度が検
出されたとき、前記変速制御手段が用いる変速特性を、
運転者のアクセル操作に起因する変速の発生が前記第１
変速特性に比して抑制されるように設定されている第２
変速特性に変更する変速特性変更手段と、を備えた構成としてある。（発明の効果）本発明によれば、基本的に、第１変速特性に基づく変
速制御を行った場合に、運転者のアクセル操作に起因し
て頻繁に変速が行われる特定運転状態が検出されたとき
は、運転者のアクセル操作に起因する変速が第１変速特
性に比して抑制された第２変速特性に変更するので、ア
クセル操作に起因する頻繁な変速つまり運転者の期待し
ない変速を防止する上で好ましいものとなる。また、上記第１変速特性から第２変速特性への変更
を、特定運転状態の検出に加えて、運転者によるブレー
キのON操作が検出されかつ車両の減速度が所定以上であ
ることが検出されたこと条件として行うようにしてある
ので、変速特性の変更に伴って変速が生じても、運転者
自身の積極的な減速要求によって変速が生じたと感じる
ことになり、運転者に対して違和感を与えることを防止
することができる。さらに、運転者が無意識にブレーキペダルに足をおい
て若干ブレーキが作動してしまった場合には、つまり運
転者が積極的に減速要求をしていない場合には、第２変
速特性への変更が行われないので、第２変速特性の変更
に起因する変速を防止して運転者に違和感を与えること
もない。（実施例）以下本発明の実施例に添付した図面に基づいて説明す
る。全体構成第１図において、１はエンジン、２は自動変速機であ
り、エンジン１の出力が自動変速機２を介して、図示を
略す駆動輪へ伝達される。自動変速機２は、トルクコンバータ３と遊星歯車式多
段変速機構４とから構成されている。このトルクコンバ
ータ３は、ロックアップクラッチ（図示略）を備え、ロ
ックアップ用のソレノイド５の励磁、消磁を切換えるこ
とにより、ロックアップのON（締結）、OFF（解除）が
なされる。また、変速機構４は、実施例では前進４段と
され、既知のように複数個の変速用ソレノイド６に対す
る励磁、消磁の組合せを変更することにより、所望の変
速段とされる。勿論、上記各ソレノイド５、６は、ロッ
クアップ用あるいは変速用の油圧式アクチュエータの作
動態様を切換えるものであるが、これ等のことは従来か
ら良く知られている事項なので、これ以上の説明は省略
する。第１図中10はマイクロコンピュータを利用して構成さ
れた制御ユニットで、これには各センサあるいはスイッ
チ11〜16からの信号が入力される。上記センサ11は、ア
クセル踏込量すなわちアクセル開度を検出するものであ
る。センサ12は車速を検出するものである。センサ13は
ハンドル舵角を検出するものである。センサ14は、自動
変速機２の現在のギア位置すなわち変速段を検出するも
のである。スイッチ15は、変速特性として、後述するパ
ワーモードとエコノミモードとのいずれか一方をマニュ
アル式に選択するためのものである。スイッチ16は、ブ
レーキが作動しているか否かを検出するものである。ま
た、制御ユニット10からは、スロットルアクチュエータ
７および前記各ソレノイド５、６に出力される。このス
ロットルアクチュエータ７は、エンジン１の吸気通路に
設けたスロットル弁８を駆動するもので、制御ユニット
10は、アクセル踏込量に対応したアクセル開度となるよ
うにアクチュエータ７を制御する。なお、制御ユニット10は、基本的にCPU、ROM、RAM、C
LOCK（ソフトタイマ）を備える他、A/DあるいはD/A変換
器がさらには入出力インターフェイスを有するが、これ
等はマイクロコンピュータを利用する場合の既知の構成
なので、その説明は省略する。なお、以下の説明で用い
る変速特性（マップ）等は、制御ユニット10のROMに記
憶されているものである。変速特性次に、本実施例で用いられる変速特性について、第２
図〜第５図を参照しつつ説明する。この変速特性として
は、基本的に、エンジン負荷としてのアクセル踏込量お
よび車速をパラメータとして作成された基本変速特性
と、車速のみをパラメータとして作成された車速感応変
速特性と、の２種類を有する。そして、この両方の変速
特性に対して、パワーモードとエコノミモードとの各々
を設定するようにしてある。この等の変速特性についてより具体的に説明すると、
第２図、第３図はそれぞれ基本変速特性であり、第２図
がエコノミモードであり、第３図がパワーモードの場合
を示している。このパワーモード（第３図）の場合は、
エコノミモード（第２図）の場合よりも、より高い車速
で変速がなされるように設定されている。一方、第４
図、第５図はそれぞれ車速感応変速特性であり、第４図
がエコノミモードであり、第５図がパワーモードの場合
を示している。この車速感応変速特性においても、パワ
ーモード（第５図）の場合はエコノミモード（第４図）
の場合よりも、より高い車速で変速がなされるように設
定されている。ここで、車速感応変速特性について、エコノミモード
の場合を例にして、基本変速特性と比較しつつ詳述す
る。先ず、車速感応変速特性は、ワインティングロード
で多様されるようなアクセル踏込量の範囲（ほぼ4/8開
度以下）では、基本変速特性よりもより高い車速で変速
が行われるように変速ラインを設定して、道路がワイン
ティングロードとされることが多い高地（空気密度小）
での走行に伴なうエンジン出力の不足をカバーするよう
に設定してある。また、車速感応変速特性の変速ライン
は、アクセル踏込量が極めて大きくなったときに過度に
駆動力が大きくならないようにする点も考慮して設定さ
れている。この車速感応変速特性は、基本変速特性に比
して、運転者のアクセル操作に基づく変速の発生が抑制
されるように設定されたものとなっている。さらに、車
速感応変速特性では、余裕駆動力を十分に見込んである
ため、変速ショックが生じ易くなるロックアップは行わ
ないようにしてある（基本変速特性では３速と４速とで
ロックアップがなされる）。これに加えて、車速感応変
速特性では、４速は駆動力不足となる傾向が強くなるの
で必要ないということで、余計な変速を避けるべく１速
〜３速の範囲で変速を行うようにしてある（基本変速特
性では１〜４速の全変速段の範囲で変速される）。変速制御の概要制御ユニット10による変速制御の概要について説明す
る。先ず、制御ユニット10は、基本的に、ハンドル舵角
Ｑがあらかじめ定めた所定値Q₀（第７図参照）よりも大
きく（旋回検出）かつ車両に加速あるいは減速が生じた
ときは、変速制御に用いる変速特性として車速感応変速
特性を選択する。また、一旦車速感応変速特性による変
速制御を行なっている状態からハンドル舵角Ｑがあらか
じめ定めた所定値Q₁（Q₀＞Q₁である第７図参照）よりも
小さくなったときは、変速制御に用いる変速特性として
基本変速特性を選択する。勿論、２種類の車速感応変速
特性（基本変速特性）のうちパワーモード用とエコノミ
モード用とのいずれを選択するかは、モード選択スイッ
チ15によってなされる。なお、Q₀とQ₁の設定は、ハンチ
ング防止のためである。ここで、車両が加速状態であるか否かは、シフトダウ
ン時であるか、あるいは車両の実際の加速度（dv/dt−
ｖは車速）が所定値以上であるか、のいずれかによって
みるようにしてある。また、車両の減速は、ブレーキが
作動していることを前提として、車両の実際の減速度
（dv/dt）が所定値以下（減速時はdv/dtは負である）で
あるか否かをみることによって行なうようにしてある。
なお、ブレーキが作動しただけで減速と判断しないの
は、運転者、特に本発明が要求されるような一般ドライ
バのなかには、旋回中に無意識にブレーキペダルに足を
置いて若干ブレーキが作用するようなことが往々にして
あり、このような状態を減速とみないためである。また、車速が小さいときは、たとえワインティングロ
ードであっても交通量が多くて比較的渋滞気味であると
かあるいは発進時さらには交差点等のときであり、この
場合は基本変速特性による変速制御を行うようにしてあ
る（第４図、第５図でハッチングを施した領域参照）。
なお、この車速による基本変速特性と車速感応変速特性
との切換えにハンチングを防止するため、該両変速特性
間での切換用車速にはヒステリシス設けてある（第４
図、第５図ではこのヒステリシスを示してしない）。これに加えて、一旦車速感応変速特性による変速特性
へ移行したときは、基本変速特性へ復帰するのを所定時
間（例えば数十秒）遅延させて、この遅延時間の間に、
基本変速特性へ復帰するような状況になったのか否かを
再度十分に確認し得るようにしてある。すなわち、ワイ
ンティングロードでは、第８図に示すように、Ｘ点とＹ
点との間というようにかなり長い直線距離を有する場合
もあるが、この直線部分はあくまでワインティングロー
ドの一部であってすぐに元のカーブの連続した道路状況
となる場合がある。したがって、このようなＸ点とＹ点
との間での直線路で一旦基本変速特性による変速制御へ
復帰して再び短時間の間に車速感応変速特性による変速
制御へ移行するような事態を防止する上で、上記再確認
のための遅延時間設定が有利となる。なお、この遅延時
間は、つまるところワインティングロード中での比較的
長い距離の直線路に対応されるので、この遅延時間を走
行距離（例えば数百ｍ）に置き換えることも可能であ
る。変速制御の詳細次に、第6A図、第6B図に示すフローチャートを参照し
つつ、制御ユニット10による変速制御の内容について詳
述する。なお、以下の説明でＲあるいはＳはステップを
示す。また、後述するタイマ値ｔのカウントは、ソフト
タイマを利用して割込処理等によりなされる。先ず、第6A図のR1においてシステム全体のイニシャラ
イズがなされるが、このR1において、WF（ワインティン
グロード検出用フラグ）が０にセットされる。なお、こ
のWFは、「１」あるいは「２」がワインティングロード
であることを示す。 R1の後R2において、データ入力、すなわちアクセル踏
込量α、車速Ｖ、ハンドル舵角Ｑ等が読込まれ、引き続
きR3において車速Ｖを微分して車体加速度（減速度）dV
/dtが算出される。 R3の後R4において、WFが０であるか否かが判別される
が、当初はWFが０であるのでR5へ移行する。このR5で
は、第７図に示すマップにしたがって、車速Ｖに応じた
ハンドル舵角Q₀が設定される。次いでR6において、Ｑ＞
Q₀であるか否かが判別される。このR6の判別でNOのとき
は、ハンドル舵角が小さくてワインティングロードにお
ける旋回時であるとはみなせないので、基本変速特性に
よる変速制御を行うべきときとなる。この場合は、R7に
おいてWFを０にリセットした後、P8において前述した遅
延時間（道路状況確認時間）のタイマ値ｔが０にリセッ
トされる。 R8の後は、第6B図のS1へ移行する。このS1では、モー
ドスイッチ15によりパワーモードが選択されているか否
かが判別される。このS1の判別でYESのときはS2におい
て、第３図に示すパワーモード用の基本変速特性が選択
され、またS1の判別でNOのときはS3において、第２図に
示すエコノミモード用の基本変速特性が選択される。上記S2あるいはS3の後は、S4、S5においてシフトアッ
プ判定、シフトダウン判定がなされる。この判定は、選
択された変速特性に照して得られる変速段が、現在の変
速段よりも高位段であるか（シフトアップ判定）あるい
は低位段であるか（シフトダウン判定）をみることによ
って行われる。この後、S6においてWFが１あるいは２で
あるか否かが判別される。このS6の判別でNOのときは、
S7において、第３図あるいは第４図のうち選択されてい
る変速特性に照してロックアップすべきか否かが判別さ
れる。また、S6で判別でYESのときは、車速感応変速特
性が選択されているときでロックアップを行わないの
で、S8においてロックアップをOFF（解除）するように
セットされる。上記S7あるいはS8の後は、S4、S5、S7あるいはS8での
判定（セット）結果に応じて、ソレノイド５、６の作動
状態が変更される。前記R6の判別でYESのときは、R9において現在ブレー
キ中であるか否かが判別される。このR9の判別でYESの
ときは、R10においてdv/dtが所定値以下であるか否かが
判別される。このR10の判別でYESのときは、旋回中の減
速時であり、このためR11においてWFを２にセットした
後、後述するR12へ移行する。上記R9あるいはR10のいずれかの判別がNOのときは、R
13に移行する。そして、このR13〜R5の判別処理によっ
て、アクセル踏込量αが所定値α１よりも大きく、シフ
トダウン時であるかdV/dtが所定値より大きい、という
全ての条件を満たしたときに、R16へ移行する。このR16
へ移行されたときは、旋回中の加速時であり、このため
R16においてWFが１にセットされる。次いで、R12におい
て現在の車速が所定車速V3（例えば20km/h）よりも大き
いか否かが判別される。このR12の判別でNOのときは、
基本変速特性による変速制御を行なう車速領域なので、
前記R7へ移行する。また、このR12の判別でYESのとき
は、後述するS10へ移行して、車速感応変速特性による
変速制御のための処理がなされる。なお、前記R13、R15
のいずれかの判別がNOのときは、旋回中であっても加速
あるいは減速を生じなかったときであり、このときは、
基本変速特性による変速制御を行なうべく、前記S1へ移
行する。第6B図のS10〜S12の処理は、前記S1〜S3の処理と対応
しており、選択されるべき変速特性が車速感応変速特性
である点を除いてS1〜S3の場合と同じである。勿論、こ
のS10を経るルートのときは、S6における判別がYESとな
り、ロックアップはOFF（解除）とされる。前記R4の判別でNOのときは、第７図に示すマップに照
らして、車速Ｖに対応したハンドル舵角Ｑが設定され
る。次いで、R18において、Ｑ＞Q₁であるか否かが判別
される。このR18の判別でYESのときは、R20においてＶ
＞V₄であるか否かが判別される。このR20の判別は、車
速感応変速特性による変速制御を行わないような低車速
領域であるか否かの判別であり、V₄の大きさはこの車速
による車速感応変速特性と基本変速特性との間で選択ハ
ンチング防止のため、V₃＞V₄（V₄は例えば15Km/h）とさ
れている。このR20の判別でYESのときは、R21でタイマ
値ｔを０にセットした後、前記R10へ移行する（車速感
応変速特性に基づく変速制御の続行）。また、R20の判
別でNOのときはS1へ移行する（基本変速特性による変速
制御）。前記R18の判別でNOのときは、R19において、タイマ値
ｔが所定の遅延時間t₁よりも大きいか否かが判別され
る。このR19の判別でNOのときはR10へ移行する（車速感
応変速特性に基づく変速制御の続行）。またR19の判別
でYESのときは、R5へ移行して、基本変速特性による変
速制御を行うか車速感応変速特性による変速制御を行う
かの判断があらためて行われることになる。以上実施例について説明したが、基本変速特性設定用
パラメータとしてのエンジン負荷としては、アクセル踏
込量の他、スロットル開度、吸入空気量、燃料噴射量
等、従来用いられている適宜のものを用いることができ
る。また、変速特性設定用のパラメータとしての車速
は、従動輪の回転数、変速機出力軸回転数、さらにはト
ルクコンバータ３のタービン回転数（変速比も考慮され
る）等、適宜のものを利用し得る。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の一実施例を示す全体系統図。第２図〜第５図は変速特性の例を示すもので、第２図、
第３図が基本変速特性を示し、第４図、第５図が車速感
応変速特性を示している。第6A図、第6B図は本発明の制御例を示すフローチャー
ト。第７図は基本変速特性と車速感応変速特性との選択切換
えを行うときのハンドル舵角の大きさを示す図。第８図はワインティングロードの一例を示す簡略平面
図。第９図は本発明の全体構成図。 1:エンジン 2:自動変速機 3:トルクコンバータ 4:変速機構 5:ロックアップ用ソレノイド 6:変速用ソレノイド 10:制御ユニット 11:センサ（アクセル踏込量） 12:センサ（車速） 13:センサ（ハンドル舵角） 16:スイッチ（ブレーキ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ１６Ｈ 59:66 (72)発明者松岡俊弘広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (72)発明者津山俊明広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (56)参考文献特開昭60−146949（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−37143（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−59140（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−2049（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−13945（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−146948（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 59/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/24 F16H 63/40 - 63/48

Claims

(57)【特許請求の範囲】１．車速に関する値を検出する車速検出手段と、エンジン負荷に関する値を検出するエンジン負荷検出手
段と、前記各検出手段からの出力を受け、車速に関する値とエ
ンジン負荷に関する値とに応じてあらかじめ設定された
第１変速特性に基づいて自動変速機の変速制御を行う変
速制御手段と、前記第１変速特性に基づいて変速制御を行った場合、運
転者によるアクセルの戻し操作と踏み込み操作とが短時
間のうちに連続して生じることにより、シフトアップと
シフトダウンとが短時間に繰り返し行われるような走行
環境となる特定運転状態であることを検出する特定運転
状態検出手段と、運転者によるブレーキのON操作を検出するブレーキ検出
手段と、車両の単位時間あたりの減速度を検出する減速検出手段
と、前記特定運転状態が検出され、運転者によるブレーキの
ON操作が検出され、かつ所定以上の車両の減速度が検出
されたとき、前記変速制御手段が用いる変速特性を、運
転者のアクセル操作に起因する変速の発生が前記第１変
速特性に比して抑制されるように設定されている第２変
速特性に変更する変速特性変更手段と、を備えていることを特徴とする自動変速機の制御装置。