JP4197867B2

JP4197867B2 - 車両用自動変速機の変速制御装置

Info

Publication number: JP4197867B2
Application number: JP2001371845A
Authority: JP
Inventors: 正伸堀口
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-12-05
Filing date: 2001-12-05
Publication date: 2008-12-17
Anticipated expiration: 2021-12-05
Also published as: JP2003172447A

Description

【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、登坂走行時における変速パターンの切り替え制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、登坂走行に適した変速段に制御する技術として、登坂走行状態において、登坂用変速マップに切り替えたり、オーバードライブへの変速を禁止するなど、通常の変速パターンから登坂用の変速パターンに切り替える制御が知られている。
【０００３】
また、特開平７−０６３２６１号公報に開示される装置では、登坂走行状態が判断されても直ちに登坂用変速パターンに切り替えるのではなく、スロットル開度が一定の基準値以上になるか、又は、スロットル開度の変化速度が一定の基準値以上になるか、又は、通常の変速パターンでも変速が行なわれる状態になってから、登坂用変速パターンに応じた変速を行なわせ、運転者の意図しない変速が行なわれることを防止している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、スロットル開度が一定の基準値以上になってから登坂用変速パターンに切り替える構成では、基準値が高いと、低開度状態で登坂走行状態になったときには、大きくアクセルを踏み込まないとダウンシフトされず、運転者の加速意図に対して遅れを生じることになってしまい、基準値を低く設定すると、運転者の意図しない変速を回避するという本来の目的が達成できないことになってしまう。
【０００５】
また、スロットル開度の変化速度が一定の基準値以上になってから登坂用変速パターンに切り替える構成では、低開度域で車速調整のためにアクセルを頻繁に操作するときに、運転者の意図しないダウンシフトが行なわれてしまう可能性がある。
更に、通常の変速パターンでも変速が行なわれる状態になってから登坂用変速パターンに切り替える構成では、登坂路では平坦路に比べて軽いアクセル踏み込みでも積極的にダウンシフトさせたいという変速特性の要求に適合できないという問題があった。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、登坂走行時に、運転者の意図しない変速が行なわれることを回避しつつ、運転者の加速意図に大きく遅れることなくダウンシフトを行なわせることができる車両用自動変速機の変速制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そのため請求項１記載の発明では、車両が登坂走行状態であることが検出されたときに、通常の変速パターンから登坂用変速パターンへの切り替え要求を判定し、該切り替え要求が判定された後に、アクセルの踏み込み速度が、アクセル開度が大きいほど小さい値に設定される所定値以上になった時点で、前記通常の変速パターンから登坂用変速パターンへの切り替えを実行する構成とした。
【０００８】
上記構成によると、アクセルの踏み込み速度から運転者の加速意図を判断して、登坂用変速パターンへの切り替えを実行させるが、加速意図を判断する踏み込み速度のレベルが、そのときのアクセル開度に応じて変更される。
【０００９】
更に、アクセルの踏み込み速度と比較させる所定値を、アクセル開度が大きいほど小さい値に設定するので、アクセル開度が大きい領域では、比較的遅い踏み込み速度であっても、登坂用変速パターンに切り替えられるのに対し、アクセル開度が小さい領域では、比較的速くアクセルを踏み込まないと、登坂用変速パターンに切り替わらない。
【００１０】
請求項２記載の発明では、車両が登坂走行状態であることが検出されたときに、通常の変速パターンから登坂用変速パターンへの切り替え要求を判定し、該切り替え要求が判定された後に、アクセルの踏み込み速度が、アクセル開度が大きいほど小さい値に設定される所定値以上になった時点で、前記通常の変速パターンから登坂用変速パターンへの切り替えを実行すると共に、アクセルの踏み込み速度が前記所定値未満で、かつ、アクセル開度が、切り替え要求が判定された時点のアクセル開度から所定値以上に大きくなった時点で、前記通常の変速パターンから登坂用変速パターンへの切り替えを実行する構成とした。
【００１１】
上記構成によると、登坂用変速パターンへの切り替え要求が判定された後、アクセルの踏み込み速度が、そのときのアクセル開度が大きいほど小さい値に設定される所定値以上になれば、登坂用変速パターンへの切り替えを実行させ、また、アクセルの踏み込み速度が前記所定値未満であっても、アクセル開度が、切り替え要求が判定された時点のアクセル開度から所定値以上に大きくなれば、登坂用変速パターンへの切り替えを実行させる。
【００１２】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によると、低開度域ではより速くアクセルが踏み込まれないと、登坂用変速パターンに切り替わらないから、低開度域での車速調整のためのアクセル操作によって登坂用変速パターンに切り替えられることを防止でき、以って、登坂用変速パターンへの切り替えを適切に行なわせることができるという効果がある。
【００１４】
請求項２記載の発明によると、アクセル開度域毎のアクセル操作特性に適合して、アクセル踏み込み速度から運転者の加速意図を的確に判断でき、また、アクセル踏み込み速度が低くても、登坂用変速パターンへの切り替え要求が判定された時点のアクセル開度を基準とするアクセル踏み込み量から運転者の加速意図を的確に判断でき、以って、登坂用変速パターンへの切り替えを適切に行なわせることができるという効果がある。
【００１５】
【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。
図１は、車両用自動変速機の変速制御装置のシステム構成を示す図である。
この図１において、エンジン１の出力側に接続される自動変速機２は、トルクコンバータ３と、歯車式変速機４と、歯車式変速機４中の各種摩擦係合要素の締結・解放操作を行うコントロールバルブ５とを備える。
【００１６】
前記コントロールバルブ５に対する作動油圧の供給は、シフトソレノイド，ライン圧ソレノイド，ロックアップソレノイド等によって制御されるが、ここでは変速のためのシフトソレノイド６Ａ，６Ｂのみを示してある。
前記シフトソレノイド６Ａ，６Ｂを制御する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る。
【００１７】
前記各種のセンサとしては、自動変速機２の出力軸８から回転信号を得て車速ＶＳＰを検出する車速センサ９、アクセルに連動して開閉するスロットル弁１０の開度ＴＶＯ（アクセル開度）を検出するスロットルセンサ１１、トルクコンバータ３のタービン回転速度Ｎｔを検出するタービンセンサ１２などが設けられる。
【００１８】
前記コントロールユニット７は、予め車速ＶＳＰとスロットル開度ＴＶＯとに対応させて変速段を記憶した基本変速マップを参照し、該基本変速マップに基づいて決定した変速段に応じて前記シフトソレノイド６Ａ，６ＢのＯＮ・ＯＦＦの組み合わせを制御し、前記コントロールバルブ５を介して歯車式変速機４をその変速段に制御する。
【００１９】
また、車両の登坂走行時には、前記基本変速マップから登坂走行に適合させた登坂用変速マップに切り替え、該登坂用変速マップから決定した変速段に応じて前記シフトソレノイド６Ａ，６ＢのＯＮ・ＯＦＦの組み合わせを制御する。
図２のフローチャートは、前記登坂用変速マップへの切換制御（登坂時変速制御）を示すものである。
【００２０】
図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１では、車両が走行している路面の勾配ｉ（％）を算出する。
前記路面勾配ｉの算出においては、まず、勾配抵抗Ｒｉを算出する。
該勾配抵抗Ｒｉは、現在の駆動力Ｆ１，加速抵抗Ｒａ，転がり・空気抵抗Ｒrlに基づき、
Ｒｉ＝Ｆ１−Ｒａ−Ｒrl
として算出される。
【００２１】
ここで、前記現在の駆動力Ｆ１は、現在のスロットル開度ＴＶＯとタービン回転速度Ｎｔとに基づき演算されるタービントルクＴｔと、ギヤ比ＲＡＴＩＯと、タイヤ半径等により決まる定数ｋ１とに基づいて、
Ｆ１＝Ｔｔ ×ＲＡＴＩＯ×ｋ１
として算出される。
【００２２】
また、加速抵抗Ｒａは、車速ＶＳＰの単位時間当たりの変化量ΔＶＳＰ，車両重量Ｗ及び定数ｋ２から、
Ｒａ＝ΔＶＳＰ×Ｗ×ｋ２
として算出される。
更に、転がり・空気抵抗Ｒrlは、車速ＶＳＰに基づいて演算される。
【００２３】
前記勾配抵抗Ｒｉと路面の傾斜角θとは、
Ｒｉ＝Ｗ・sinθ
なる関係を有するから、上式から傾斜角θが求められ、更に、勾配ｉは前記傾斜角θに基づいて、
ｉ＝tanθ×１００（％）
として算出される。
【００２４】
但し、路面勾配ｉを上記のようにして推定演算する代わりに、車両の傾斜を検出する傾斜センサで路面勾配ｉを検出したり、また、地理的な走行位置の情報から推定したり、更に、外部から路面勾配ｉの情報を読み込む構成であっても良い。
ステップＳ２では、前記路面勾配ｉに基づいて、登坂用変速マップへの切り替え要求の有無を判定する。具体的には、所定以上の傾斜の登り勾配を走行していると判断されるときには、登坂用変速マップへの切り替え要求有りと判断する。
【００２５】
ステップＳ３では、登坂用変速マップへの切り替え要求が有るか否かを判別する。
登坂用変速マップへの切り替え要求有りと判別されると、ステップＳ４へ進み、一定時間におけるスロットル開度ＴＶＯの変化量から、スロットル開度の変化速度ＤＴＶＯ、換言すれば、アクセルの踏み込み速度を演算する。
【００２６】
ステップＳ５では、現時点のスロットル開度ＴＶＯに基づいて、前記変化速度ＤＴＶＯの閾値ＤＴＶＯＳＬを設定する。
前記閾値ＤＴＶＯＳＬは、フローチャート中に示すように、スロットル開度ＴＶＯが大きいほど小さい値に設定される。
ステップＳ６では、前記変化速度ＤＴＶＯが閾値ＤＴＶＯＳＬよりも大きいか否かを判別する。
【００２７】
前記変化速度ＤＴＶＯが閾値ＤＴＶＯＳＬよりも大きく、所定以上の速度でアクセルが踏み込まれたと判断されるときには、ステップＳ７へ進んで、登坂用変速マップへの切り替えを実行する。
一方、前記変化速度ＤＴＶＯが閾値ＤＴＶＯＳＬ以下であるときには、ステップＳ７を迂回して本ルーチンを終了させる。
【００２８】
従って、登坂用変速マップへの切り替え要求有りと判別されても、その後に、閾値ＤＴＶＯＳＬよりも大きい変化速度ＤＴＶＯでアクセルが踏み込まれるまでは、実際に登坂用変速マップに切り替えられず、基本変速マップに基づく変速制御を継続させる。
上記のように、登坂用変速マップへの切り替え要求有りと判別された後、閾値ＤＴＶＯＳＬよりも大きい変化速度ＤＴＶＯでアクセルが踏み込まれてから、登坂用変速マップに切り替える構成であれば、運転者が加速を意図しない状態でダウンシフトされることが回避される。
【００２９】
また、変化速度ＤＴＶＯの閾値ＤＴＶＯＳＬを、スロットル開度ＴＶＯの小さい領域で大きくすれば、低開度域で車速調整のためにアクセルが操作されるときに、これを運転者の加速意図と判断してダウンシフトされてしまうことが防止され、かつ、運転者が高出力を要求している高開度域では、運転者の要求に遅れることなくダウンシフトを行なわせることができる。
【００３０】
図３のフローチャートは、登坂用変速マップへの切換制御（登坂時変速制御）の第２実施形態を示すものである。
ステップＳ１１〜１３では、ステップＳ１〜ステップＳ３と同様に、路面勾配ｉに基づいて登坂用変速マップへの切り替え要求の有無を判定する。
ステップＳ１３で、登坂用変速マップへの切り替え要求有りと判別されると、ステップＳ１４へ進み、前回も切り替え要求有りと判別されているか否かを判別する。
【００３１】
前回は切り替え要求無しと判別されていた場合には、今回の切り替え要求有りの判別が初回であることになり、その場合には、ステップＳ１５へ進み、そのときのスロットル開度ＴＶＯを基準開度ＭＴＶＯにセットする。
ステップＳ１６〜ステップＳ１８では、前記ステップＳ４〜ステップＳ６と同様に、スロットル開度ＴＶＯの変化速度ＤＴＶＯが、スロットル開度ＴＶＯが大きいときほど小さく設定される閾値ＤＴＶＯＳＬ以上であるか否かを判別する。
【００３２】
そして、前記変化速度ＤＴＶＯが閾値ＤＴＶＯＳＬよりも大きい場合には、ステップＳ２１へ進んで、登坂用変速マップへの切り替えを実行する。
また、ステップＳ１８で、前記変化速度ＤＴＶＯが閾値ＤＴＶＯＳＬ以下であると判別されたときには、ステップＳ１９へ進んで、現在のスロットル開度ＴＶＯと前記基準開度ＭＴＶＯとの偏差ＴＶＯＳＡを演算する。
【００３３】
ＴＶＯＳＡ＝ＴＶＯ−ＭＴＶＯ
前記基準開度ＭＴＶＯは、初めて登坂用変速マップへの切り替え要求有りと判別されたときのスロットル開度ＴＶＯであるから、前記偏差ＴＶＯＳＡは、初めて登坂用変速マップへの切り替え要求有りと判別された時点からのスロットル開度ＴＶＯの変化量（アクセルの踏み込み量）を示す。
【００３４】
ステップＳ２０では、前記偏差ＴＶＯＳＡと予め記憶された閾値ＳＡＳＬとを比較する。
そして、前記偏差ＴＶＯＳＡが閾値ＳＡＳＬよりも大きいときには、ステップＳ２１へ進んで、登坂用変速マップへの切り替えを実行する。
一方、前記変化速度ＤＴＶＯが閾値ＤＴＶＯＳＬ以下であって、かつ、前記偏差ＴＶＯＳＡが閾値ＳＡＳＬ以下であるときには、登坂用変速マップへの切り替えを実行することなく、本ルーチンを終了させる。
【００３５】
上記第２実施形態では、閾値ＤＴＶＯＳＬを超える速度でアクセルが踏み込まれることがなくても、登坂用変速マップへの切り替え要求有りと初めて判定された時点からのアクセルの踏み込み量が閾値ＳＡＳＬを超えた時点で、登坂用変速マップへの切り替えが実行される。
従って、踏み込み速度が遅くても、登坂路での加速のためにアクセルが所定量以上踏み込まれると、登坂用変速マップに切り替えられることになり、運転者の加速意図を的確に検出し、最適なタイミングでダウンシフトを行なわせることができる。
【００３６】
また、アクセルの踏み込み量を、登坂用変速マップへの切り替え要求有りと初めて判定された時点を基準とするから、開度域とは無関係に、登坂のための踏み込みを的確に判断できる。
【００３７】
尚、上記第１，２の実施形態では、基本変速マップから登坂用変速マップへの切り替えを、通常の変速パターンから登坂用変速パターンへの切り替えとしたが、登坂用変速マップを備えず、単に、オーバードライブへの変速を禁止する構成であっても良く、登坂用変速パターンの実現方法は変速マップの切り替えに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両用自動変速機の変速制御装置のシステム構成図。
【図２】登坂変速制御の第１の実施形態を示すフローチャート。
【図３】登坂変速制御の第２の実施形態を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…エンジン
２…自動変速機
３…トルクコンバータ
４…歯車式変速機
５…コントロールバルブ
６Ａ，６Ｂ…シフトソレノイド
７…コントロールユニット
９…車速センサ
１０…スロットル弁
１１…スロットルセンサ
１２…タービンセンサ

Claims

車両が登坂走行状態であることが検出されたときに、通常の変速パターンから登坂用変速パターンへの切り替え要求を判定し、該切り替え要求が判定された後に、アクセルの踏み込み速度が、アクセル開度が大きいほど小さい値に設定される所定値以上になった時点で、前記通常の変速パターンから登坂用変速パターンへの切り替えを実行することを特徴とする車両用自動変速機の変速制御装置。
車両が登坂走行状態であることが検出されたときに、通常の変速パターンから登坂用変速パターンへの切り替え要求を判定し、該切り替え要求が判定された後に、アクセルの踏み込み速度が、アクセル開度が大きいほど小さい値に設定される所定値以上になった時点で、前記通常の変速パターンから登坂用変速パターンへの切り替えを実行すると共に、アクセルの踏み込み速度が前記所定値未満で、かつ、アクセル開度が、切り替え要求が判定された時点のアクセル開度から所定値以上に大きくなった時点で、前記通常の変速パターンから登坂用変速パターンへの切り替えを実行することを特徴とする車両用自動変速機の変速制御装置。