JP3257357B2 - 車両用自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両用自動変速機の
制御装置に係り、特に駆動輪空転時の意図しないアップ
シフトを防止し得る車両用自動変速機の制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】車両においては、搭載したエンジンに自
動変速機を連結して設け、自動変速機のアウトプットシ
ャフトの回転速度である車速を検出する車速センサを設
け、この車速センサの車速信号をシフト段（シフトポジ
ション）の選択に用いて変速判断を行う車両用自動変速
機の制御装置が備えられているものがある。

【０００３】このような自動変速機の制御装置として
は、例えば、特公昭６０−１０２２３号公報、特開平３
−２４３６０号公報に開示されている。特公昭６０−１
０２２３号公報に記載のものは、基準加速度と実測加速
度との比較によって走行中の路面勾配を判断し、この路
面勾配に最適な変速パターンへの切換判断を行うに当
り、必要に応じ両加速度をそのまま比較せず、基準加速
度に所定値を演算して得た補正基準加速度と実測加速度
とを比較するか、あるいは、実測加速度に所定値を演算
して得た補正実測加速度と基準加速度とを比較し、変速
パターンの切換えにヒステリシスを設定し、変速パター
ンの切換えが遅れる不都合なしに確実に不必要な変速パ
ターンの切換えを回避可能とするものである。特開平３
−２４３６０号公報に記載のものは、車両加速度検出手
段により、車両の加速度を、その方向も含めて検出し、
変速制御手段により、検出された車両の加速度の情報を
加味して変速制御し、例えば、変速制御手段が、車両加
速度演算手段と、スリップ用変速制御手段とを含んで構
成される場合には、車両加速度演算手段が、車速検出手
段により車両駆動系から検出された車速に基づいて車両
の加速度を演算し、スリップ用変速制御手段が、該演算
された車両加速度と、車両加速度検出手段により検出さ
れた車両の前後方向の加速度とを比較し、前者が後者よ
り大であるときに車両がスリップしていると判断して、
通常より高めのギヤ位置に制御する変速パターンを選択
し、また、制御手段により、ホールド型変速制御手段を
含んで構成される場合には、車両加速度検出手段により
検出された車両の横方向の加速度が大であるとき又は検
出された各速度の時間当りの平均値が大であるときに、
主として車速により変速点を設定し、中間車速以下で低
めのギヤ位置に固定制御するホールド型変速パターンを
選択するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の自動
変速機の制御装置においては、路面摩擦係数が低い路面
等で、ホイールスピンが惹起した場合に、車速センサの
車速信号で算出した車速値が急に上昇してしまうので、
車体の対地速度が上昇しなくても、意図しないアップシ
フトが行われてしまう。このため、変速によるトルクの
急変により、車両が不安定になったり、ホイールスピン
から復帰した時に、駆動力が不足したり、また、駆動力
不足によってアクセルペダルを踏み込んだ場合に、ダウ
ンシフトが行われたりするので、いわゆるビジーシフト
が惹起するという不都合があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述不都合を除去するために、車両に搭載したエンジンに
自動変速機を連結して設け、この自動変速機のアウトプ
ットシャフトの回転速度を車速として検出して車速信号
を出力する車速センサを設け、この車速センサの車速信
号を変速判断用車速値として取り入れシフト段の選択に
用いて変速判断を行う車両用自動変速機の制御装置にお
いて、一定時間毎に前記車両の加速度の制限値を算出
し、前記一定時間毎に前記車速センサの車速信号から第
１車速値を算出し、前回の変速判断用第２車速値と前記
加速度の制限値から比較用の車速値を算出し、前記第１
車速値と前記比較用の車速値とを比較し、前記第１車速
値が前記比較用の車速値未満の場合に前記第１車速値を
今回の変速判断用第２車速値とするとともに、前記第１
車速値が前記比較用の車速値以上の場合には前記比較用
の車速値を今回の変速判断用第２車速値とし、シフト段
の選択を行うようにこの今回の変速判断用第２車速値に
よって変速判断をする変速判断部が備えられた制御手段
を設けたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】この発明の構成によれば、一定時間毎に車両の
加速度の制限値を算出し、前記一定時間毎に車速センサ
の車速信号から第１車速値を算出し、前回の変速判断用
第２車速値と加速度の制限値から比較用の車速値を算出
し、第１車速値と比較用の車速値とを比較し、第１車速
値が比較用の車速値未満の場合に第１車速値を今回の変
速判断用第２車速値とするとともに、第１車速値が比較
用の車速値以上の場合には比較用の車速値を今回の変速
判断用第２車速値とし、シフト段の選択を行うようにこ
の今回の変速判断用第２車速値によって変速判断をす
る。これにより、路面摩擦係数の低い路面等でホイール
スピンがあった場合でも、車速センサの車速信号から算
出した第１車速値が急上昇することがなく、駆動輪空転
時の意図しないアップシフトを防止することができる。

【０００７】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
且つ具体的に説明する。図１〜９は、この発明の実施例
を示すものである。図９において、２は車両（図示せ
ず）に搭載されるエンジン、４はこのエンジン２に連結
された自動変速機である。この自動変速機４は、図９に
示す如く、トルクコンバータ６と変速機８とファイナル
ギヤ１０と油圧制御装置１２とを有している。

【０００８】油圧制御装置１２は、トルクコンバータ６
及び変速機８を作動制御するものであり、また、オイル
ポンプ１４及び変速機８を作動するサーボ機構１６に夫
々連絡している。また、エンジン２に連絡したバキュー
ムダイヤフラム１８は、油圧制御装置１２に連絡されて
いる。

【０００９】また、油圧制御装置１２には、第１ソレノ
イド（ソレノイドＡ）２０と第２ソレノイド（ソレノイ
ドＢ）２２とが連絡されている。

【００１０】この第１、第２ソレノイド２０、２２は、
制御手段２４（Ａ／Ｔコントローラ）によって切換作動
されて変速機８のギヤの係合状態を切換えるものであ
る。

【００１１】また、この制御手段２４には、エンジン出
力トルク検出手段としてスロットル弁２６のスロットル
開度状態を検出するスロットル開度センサ２８や吸気管
圧力センサ３０と、自動変速機４のアウトプットシャフ
トの回転速度を車速として検出して車速信号を出力する
車速センサ３２と、エンジン回転数を検出するクランク
角センサ３４と、自動変速機４のオイルの温度を検出す
る油温センサ３６と、自動変速機４のシフト位置を検出
するシフトスイッチ３８と、空調装置（図示せず）のエ
アコンスイッチ４０とが連絡されている。

【００１２】この制御手段２４は、各種信号を入力して
自動変速機４の変速制御を行うものであり、車速センサ
３２の車速信号を変速判断用車速値として取り入れシフ
ト段の選択に用いて変速判断を行うものである。

【００１３】また、この制御手段２４は、一定時間毎に
車両の加速度の制限値（ｄＶＳＡ）を算出し、前記一定
時間毎に車速センサ３２の車速信号から第１車速値（Ｖ
Ｓ１）を算出し、前回の変速判断用第２車速値（ＶＳ
２’）と加速度の制限値（ｄＶＳＡ）から比較用の車速
値（以下「ＶＳ２’＋ｄＶＳＡ」と表記する）、つま
り、図５、６における加速度の制限を加えた車速（破線
で示す）を算出し、前記算出された第１車速値（ＶＳ
１）と前記算出された比較用の車速値（ＶＳ２’＋ｄＶ
ＳＡ）とを比較し、第１車速値（ＶＳ１）が比較用の車
速値（ＶＳ２’＋ｄＶＳＡ）未満の場合に、第１車速値
（ＶＳ１）を今回の変速判断用第２車速値（ＶＳ２）と
するとともに、第１車速値（ＶＳ１）が比較用の車速値
（ＶＳ２’＋ｄＶＳＡ）以上の場合には、比較用の車速
値（ＶＳ２’＋ｄＶＳＡ）を今回の変速判断用第２車速
値（ＶＳ２）とし、シフト段の選択を行うように、この
今回の変速判断用第２車速値（ＶＳ２）によって変速判
断をする変速判断部２４ａを備えている。

【００１４】上述の車両の加速度の制限値（ｄＶＳＡ）
は、図３に示す如く、駆動輪が空転しない状態、つま
り、駆動輪非空転時の加速度以上の値であり、また、図
８に示す如く、自動変速機４のアウトプットシャフト出
力トルクに応じて算出されるものである。また、上述の
比較用の車速値（ＶＳ２’＋ｄＶＳＡ）は、前回の変速
判断用第２車速値（ＶＳ２’）に加速度の制限値（ｄＶ
ＳＡ）に対応して求めた車速の値を加えて算出されるも
のである。

【００１５】スロットルセンサ２８や吸気管圧力センサ
３０は、エンジン出力トルク検出手段として機能し、そ
の検出信号を制御手段２４に出力するものである。クラ
ンク角センサ３４は、エンジン回転数を検出して制御手
段２４にその検出信号を出力するものである。

【００１６】これにより、制御手段２４は、エンジン回
転数と各シフト段におけるギヤ比とアウトプットシャフ
トの回転速度からトルクコンバータ６の速度比を算出
し、図４に示す如く、予め記憶しているトルクコンバー
タ６のトルク比−変速比テーブルから、トルク比を算出
し、このトルク比とエンジン出力トルクとギヤ比とから
アウトプットシャフト出力トルクを算出するものであ
る。

【００１７】また、制御手段２４は、エンジン回転数が
過回転とならないように、所定のエンジン回転数以上で
はアップシフトを行うものである。

【００１８】次に、この実施例の作用を、図１のフロー
チャートに基づいて説明する。

【００１９】制御手段２４の変速判断部２４ａのプログ
ラムにおいて、一定時間毎に、変速判断用第２車速値
（ＶＳ２）の計算ルーチンがスタートすると（ステップ
１０２）、先ず、図３においてアウトプットシャフト出
力トルクに応じた加速度の制限値（ｄＶＳＡ）を算出し
（ステップ１０４）、そして、車速センサ３２の車速信
号から第１車速値（ＶＳ１）を算出する（ステップ１０
６）。また、前回の変速判断用第２車速値（ＶＳ２’）
と加速度の制限値（ｄＶＳＡ）から、比較用の車速値
（ＶＳ２’＋ｄＶＳＡ）が算出される。

【００２０】そして、前記算出された第１車速値（ＶＳ
１）と前記算出された比較用の車速値（ＶＳ２’＋ｄＶ
ＳＡ）とを、比較する（ステップ１０８）。

【００２１】このステップ１０８において、ＶＳ１≦Ｖ
Ｓ２’＋ｄＶＳＡで、第１車速値（ＶＳ１）が比較用の
車速値（ＶＳ２’＋ｄＶＳＡ）未満のＹＥＳの場合に
は、ＶＳ１→ＶＳ２の処理、つまり、第１車速値（ＶＳ
１）を、今回の変速判断用第２車速値（ＶＳ２）とする
（ステップ１１０）。

【００２２】一方、ステップ１０８において、ＶＳ１＞
ＶＳ２’＋ｄＶＳＡで、第１車速値（ＶＳ１）が比較用
の車速値（ＶＳ２’＋ｄＶＳＡ）以上のＮＯの場合に
は、ＶＳ２’＋ｄＶＳＡ→ＶＳ２の処理、つまり、比較
用の車速値（ＶＳ２’＋ｄＶＳＡ）を、今回の変速判断
用第２車速値（ＶＳ２）とする（ステップ１１２）。

【００２３】そして、ステップ１１０、１１２の処理後
は、このプログラムをエンドとする（ステップ１１
４）。

【００２４】つまり、この図１のフローチャートにおい
ては、一定時間毎に、図３のテーブルから加速度の制限
値（ｄＶＳＡ）を算出し、車速センサ３２の車速信号か
ら第１車速値（ＶＳ１）を算出し、前回の変速判断用第
２車速値（ＶＳ２’）と加速度の制限値（ｄＶＳＡ）か
ら比較用の車速値（ＶＳ２’＋ｄＶＳＡ）を算出し、そ
して、第１車速値（ＶＳ１）と比較用の車速値（ＶＳ
２’＋ｄＶＳＡ）とを比較し、これら第１車速値（ＶＳ
１）と比較用の車速値（ＶＳ２’＋ｄＶＳＡ）との小さ
い方の車速値を、今回の変速判断用第２車速値（ＶＳ
２）とする。

【００２５】これにより、駆動輪の空転時において、図
２に示す如く、アウトプットシャフトの回転速度を検出
する車速センサ３２によって算出した車速の加速度が、
駆動輪非空転時の加速度、つまり、車体の対地速度の加
速度よりも大きいことに着目し、駆動輪非空転時の加速
度以上の加速をしないようにすれば、例えば、路面摩擦
係数の低い路面において、駆動輪空転時にも略車体の対
地速度に等しい車速によって、つまり、実車速に近い値
で計算して変速判断を行うことができ、この結果、意図
しないアップシフトを防止することができる。

【００２６】この場合に、加速度の制限値（ｄＶＳＡ）
は、駆動輪が空転しない状態での加速時に、車速センサ
３２の車速信号によって算出した第１車速値（ＶＳ１）
を変速判断に用いるようにするため、駆動輪が空転しな
い状態での加速度以上とする必要がある。

【００２７】この駆動輪が空転しない状態での加速度
は、アウトプットシャフト出力トルクによって略決定さ
れるため、図３のアウトプットシャフト出力トルクのテ
ーブルとして記憶されている。

【００２８】このアウトプットシャフト出力トルクの検
出は、トルクセンサを個別に設けて行ってもよいが、ト
ルクセンサが高価であるため、エンジン出力トルク検出
手段として、例えば、既存の吸気管圧力センサ３０やス
ロットルセンサ２８と、エンジン回転数検出手段とし
て、例えば、既存のクランク角センサ３４とを設ける。

【００２９】これらセンサにより、トルクコンバータ６
のポンプ回転数（エンジン回転数Ｎｅと同じ）とタービ
ン回転数（アウトプットシャフト回転数Ｎｏ×ギヤ比Ｇ
ｒ）から速度比ｅを、ｅ＝Ｎｅ／Ｎｏ×Ｇｒで算出す
る。

【００３０】トルクコンバータ６のトルク比（ポンプト
ルク／タービントルク）は、図４に示す如く、速度比ｅ
によって定まるので、予めこの特性を記憶させておき、
この特性からトルク比を算出する。

【００３１】従って、このアウトプットシャフト出力ト
ルクＴｏは、Ｔｏ＝エンジントルク×トルク比×ギヤ比
で算出される。

【００３２】アウトプットシャフト出力トルクの算出に
必要なセンサのうち、吸気管圧力センサ３０、クランク
角センサ３４は、通常のエンジン制御でも使用されてい
るので、新たに設ける必要がなく、コストを低減するこ
とができる。

【００３３】よって、駆動輪の空転時の意図しないシフ
トアップを防止することができるが、駆動輪が空転して
いるにも拘らず、アクセルペダルを踏み続けた場合に、
エンジン２が過回転する可能性があるので、この過回転
を防止のための所定の回転数以上では、アップシフトを
するように制御する。

【００３４】この結果、加速度の制限値（ｄＶＳＡ）
は、実際にあり得る実車の加速度以上の値でないと、例
えば、スロットル全開で加速するような時に、実車値が
低く計算される場合がある。従って、加速度の制限値
（ｄＶＳＡ）を固定値として設定する場合に、図５に示
す如く、路面摩擦係数の高い路面においては、スロット
ル全開で且つ１速で加速する時の加速度以上の値とする
必要があり、また、図６に示す如く、路面摩擦係数の低
い路面においては、加速が不可能であり、実際に路面摩
擦係数の低い路面で駆動輪が空転した場合に、実車値と
の差が大きくなるおそれがある。

【００３５】理論的には、駆動輪の駆動力と重量とが分
かっていれば、平坦な路面における加速度が計算でき、
その値を積分すれば、実際には、平坦な路面ばかりでは
なく、また、重量が変化するので、誤差があるが、速度
を計算することができる。従って、駆動輪の駆動力と重
量とにより、略加速度が決定される。重量は、乗用車の
場合に、大きく変化しないと考えれば、駆動力のみによ
り決定されるのと考えても、差しつかえがない。従っ
て、駆動力に応じて加速度の制限値を設定すれば、図７
に示す如く、路面摩擦係数の低い路面で空転した場合で
も、低くして略実車値にすることができる。

【００３６】図８に示す如く、加速度の制限値（ｄＶＳ
Ａ）がアウトプットシャフト出力トルクに応じて算出さ
れるので、駆動輪の駆動力（駆動トルク）をアウトプッ
トシャフト出力トルクに応じた値にするとよく、これに
より、計算が簡単になるものである。

【００３７】また、アウトプットシャフト出力トルクを
検出するのに、トルクセンサを用いればよいが、トルク
センサを別途に用いる必要があるので、エンジン出力ト
ルクからギア比及びトルクコンバータ６のトルク比を計
算すれば、トルクセンサが不要となり、また、エンジン
出力トルクを吸入空気量やスロットル開度等から略正確
に計算することができ、廉価とすることができる。

【００３８】更に、車速センサ３２の車速信号が、ノイ
ズ等によって一時的にみかけ上、急加速となった場合に
も、車速信号にノイズがのってもシフトアップがせず、
有効である。

【００３９】

【発明の効果】以上詳細な説明から明らかなようにこの
発明によれば、一定時間毎に車両の加速度の制限値を算
出し、前記一定時間毎に車速センサの車速信号から第１
車速値を算出し、前回の変速判断用第２車速値と加速度
の制限値から比較用の車速値を算出し、第１車速値と比
較用の車速値とを比較し、第１車速値が比較用の車速値
未満の場合に第１車速値を今回の変速判断用第２車速値
とするとともに、第１車速値が比較用の車速値以上の場
合には比較用の車速値を今回の変速判断用第２車速値と
し、シフト段の選択を行うようにこの今回の変速判断用
第２車速値によって変速判断をする変速判断部が備えら
れた制御手段を設けたことにより、路面摩擦係数の低い
路面でホイールスピンが生じた場合等の駆動輪空転時の
意図しないアップシフトを防止し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動変速機の制御のフローチャートである。

【図２】自動変速機の制御のタイムチャートである。

【図３】加速度の制限値とアウトプットシャフト出力ト
ルクとの関係を示す図である。

【図４】トルク比と速度比との関係を示す図である。

【図５】路面摩擦係数の高い路面における車速と時間と
の関係を示す図である。

【図６】路面摩擦係数の低い路面における車速と時間と
の関係を示す図である。

【図７】路面摩擦係数の低い路面における車速と時間と
の関係を示す図である。

【図８】アウトプットシャフト出力トルクと加速度の制
限値との関係を示す図である。

【図９】自動変速機の制御装置のブロック図である。

【符号の説明】

２ エンジン ４ 自動変速機 ２４ 制御手段 ２４ａ 変速判断部 ２８ スロットル開度センサ ３２ 車速センサ ３４ クランク角センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−3775（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−64764（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−10850（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−24360（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−346953（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−231521（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−223157（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−340468（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−272630（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 59/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/24 F16H 63/40 - 63/48

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に搭載したエンジンに自動変速機を
   連結して設け、この自動変速機のアウトプットシャフト
   の回転速度を車速として検出して車速信号を出力する車
   速センサを設け、この車速センサの車速信号を変速判断
   用車速値として取り入れシフト段の選択に用いて変速判
   断を行う車両用自動変速機の制御装置において、一定時
   間毎に前記車両の加速度の制限値を算出し、前記一定時
   間毎に前記車速センサの車速信号から第１車速値を算出
   し、前回の変速判断用第２車速値と前記加速度の制限値
   から比較用の車速値を算出し、前記第１車速値と前記比
   較用の車速値とを比較し、前記第１車速値が前記比較用
   の車速値未満の場合に前記第１車速値を今回の変速判断
   用第２車速値とするとともに、前記第１車速値が前記比
   較用の車速値以上の場合には前記比較用の車速値を今回
   の変速判断用第２車速値とし、シフト段の選択を行うよ
   うにこの今回の変速判断用第２車速値によって変速判断
   をする変速判断部が備えられた制御手段を設けたことを
   特徴とする車両用自動変速機の制御装置。
2. 【請求項２】 前記加速度の制限値は、駆動輪非空転時
   の加速度以上の値であることを特徴とする請求項１に記
   載の車両用自動変速機の制御装置。
3. 【請求項３】 前記加速度の制限値は、前記自動変速機
   のアウトプットシャフト出力トルクに応じて算出される
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用自動変速機の
   制御装置。