JPH0694116A - 自動変速制御装置 - Google Patents

自動変速制御装置

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JPH0694116A
JPH0694116A JP4239825A JP23982592A JPH0694116A JP H0694116 A JPH0694116 A JP H0694116A JP 4239825 A JP4239825 A JP 4239825A JP 23982592 A JP23982592 A JP 23982592A JP H0694116 A JPH0694116 A JP H0694116A
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JP
Japan
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line
lock
shift
standard
lockup
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Pending
Application number
JP4239825A
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English (en)
Inventor
Masayuki Kume
正行 久米
Junichi Ishii
潤市 石井
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Hitachi Ltd
Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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Priority to US08/105,120 priority patent/US5434780A/en
Publication of JPH0694116A publication Critical patent/JPH0694116A/ja
Priority to US08/456,464 priority patent/US5598336A/en
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 トルクコンバータのロックアップ機構を備え
ている変速装置の自動変速制御装置に関し、走行抵抗に
応じてロックアップのタイミングを変え、運転性を高め
る。 【構成】 車重を推定する車重推定部２２と、勾配を推
定する勾配推定部２３と、特定の変速比ごとに標準ロッ
クアップ線を記憶しておくと共に、複数の標準ロックア
ップ線のうちから現状の変速比に応じた標準ロックアッ
プ線を選択する標準ロックアップ線選択部２１と、推定
された車重及び勾配に応じて選択された標準ロックアッ
プ線を補正するロックアップ線補正部２５と、補正され
たロックアップ線を用いてロックアップオンまたはオフ
のタイミングを判断し、このタイミングでロックアップ
ソレノイド３３に対してロックアップ信号を出力するロ
ックアップ信号出力部２７と、を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】変速機とトルクコンバータと該ト
ルクコンバータのロックアップ機構とを備えている変速
装置の自動変速制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、トルクコンバータのロックアップ
機構の制御では、車速とスロットル開度とに基づいて、
ロックアップオン及びロックアップオフのタイミングを
制御している。なお、ロックアップオン及びロックアッ
プオフのタイミング制御には、直接関係ないが、特開平
２−２１２６６８号では、走行抵抗に応じてロックアッ
プクラッチの締結力を変えるものが開示されている。ま
た、特開昭６１−１１２８５２号公報には、走行抵抗等
に応じてギアシフトを行うものが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のロックアップ制御では、例えば、坂道を登っ
ているとき、なかなかロックアップがオフにならず、変
速比を小さくすることができない。また、坂道を下って
いるとき、変速比が小さくなったとしても、なかなかロ
ックアップオンにならず、エンジンブレーキを効かすこ
とができない。すなわち、従来のロックアップ制御で
は、車速とスロットル開度のみで、ロックアップのタイ
ミング制御を行っていたので、例えば、坂道を登ってい
るときのように、走行抵抗が増加した場合でも、基本的
には平地を走行しているときと同様なタイミングでロッ
クアップが実行されるので、運動性があまり良くないと
いう問題点がある。
【０００４】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、走行抵抗が変わるとロックアップ
のタイミングを変えることができ、運転性を高めること
ができる自動変速制御装置を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の自動変速制御装置は、走行抵抗又は走行抵抗に影響を
及ぼす因子の値を把握する走行抵抗把握手段と、 走行
抵抗が標準のときのロックアップ線を記憶しておくロッ
クアップ線記憶手段と、前記走行抵抗把握手段により把
握された走行抵抗又は走行抵抗に影響を及ぼす因子の値
に応じて、前記ロックアップ線を補正するロックアップ
線補正手段と、前記ロックアップ線補正手段により補正
されたロックアップ線を用いて、前記ロックアップ機構
に対してロックアップ信号を出力するロックアップ信号
出力部と、を備えていることを特徴とするものである。
【０００６】ここで、前記走行抵抗としては、一般的
に、空気抵抗、加速抵抗、転がり抵抗、勾配抵抗、及び
これら全てを加算した総合抵抗があるが、前記走行抵抗
把握手段では、これらの抵抗全てを把握して、これらの
抵抗に応じて標準線を補正しても、またはいずれか一の
抵抗またはいくつかの抵抗のみを把握して、把握した抵
抗のみに応じて標準線を補正するようにしてもよい。ま
た、走行抵抗の替わりに、走行抵抗に影響を及ぼす因
子、例えば、車重や勾配等を把握し、これらに応じて標
準線を補正するようにしてもよい。
【０００７】また、前記自動変速制御装置には、走行抵
抗が標準のときの変速線を記憶しておく標準変速線記憶
手段と、前記走行抵抗把握手段により把握された走行抵
抗又は走行抵抗に影響を及ぼす因子の値に応じて、前記
変速線を補正する変速線補正手段と、前記変速線補正手
段により補正された変速線を用いて、前記変速機に対し
てシフト信号を出力するシフト信号出力手段とが設けら
れていることが好ましい。
【０００８】なお、変速機が多段階式の変速機である場
合には、前記標準線記憶手段には、特定の変速段ごとに
対応した複数の標準線が記憶され、前記標準線記憶手段
に記憶されている複数の標準線のうちから、現状の変速
段に応じた標準線を選択する標準ロックアップ線選択手
段が設けられ、前記補正手段は、前記標準線選択手段に
より選択された標準線を補正するようにすることが好ま
しい。
【０００９】
【作用】例えば、自動車が坂道に至り、走行抵抗が変わ
ると、変化した走行抵抗又は走行抵抗に影響を及ぼす因
子（この場合には、坂道の勾配）の値が走行抵抗把握手
段により把握される。補正手段では、把握された走行抵
抗又は走行抵抗に影響を及ぼす因子に応じて、記憶手段
に記憶されている標準線を補正する。信号出力手段で
は、この補正されたロックアップ線を用いて、ロックア
ップ信号をロックアップ機構に出力する。ロックアップ
機構は、このロックアップ信号を受けて、ロックアップ
オン又はロックアップオフを実行する。このように、走
行抵抗が変わると、標準ロックアップ線が補正され、こ
の補正されたロックアップ線に応じて、ロックアップ信
号が出力され、ロックアップオン又はオフが実行される
ので、走行抵抗が変わったときの運転性を高めることが
できる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明に係る自動変速制御装置の一実
施例について図面を用いて説明する。本実施例の自動変
速制御装置は、図１に示すように、車輌の加速度ａを検
出する加速度センサ１１と、スロットルバルブのバルブ
開度θを検出するスロットル開度センサ１２と、車輌速
度を検出する車速センサ１３と、エンジン出力軸の回転
数Ｎｅを検出するエンジン回転数センサ１４と、トルク
コンバータを構成するタービンの回転数Ｎｔを検出する
タービン回転数センサ１５と、変速装置の制御を行う変
速制御ユニット２０と、変速制御ユニット２０の入力イ
ンターフェース３１と、変速制御ユニット２０の出力イ
ンターフェース３２とを有して構成されている。なお、
本実施例では、スロットル開度センサ１２の替わりに、
燃料噴射量を把握するもの、または吸入空気量を把握す
るものを用いてもよい。すなわち、本実施例では、燃料
噴射量と一定の関係を有するものであれば、スロットル
開度ＴＶＯの替わりに、燃料噴射量を用いても、吸入空
気量を用いてもよい。
【００１１】変速制御ユニット２０は、標準ロックアッ
プ線マップから現状の変速比に応じて適切な標準ロック
アップ線を選択する標準ロックアップ線選択部２１と、
標準変速比線マップから現状の変速比に応じた適切な標
準変速比線を選択する標準変速比線選択部２４と、車重
Ｗを推定する車重推定部２２と、現在走行中の道路の勾
配を推定する勾配推定部２３と、推定された車重Ｗ及び
道路勾配を用いて選択された標準ロックアップ線を補正
するロックアップ線補正部２５と、推定された車重Ｗ及
び道路勾配を用いて選択された標準変速比線を補正する
変速比線補正部２６と、補正されたロックアップ線を用
いてロックアップ信号を出力インターフェース３２を介
してロックアップソレノイド３３に出力するロックアッ
プ信号出力部２７と、補正された変速線を用いてシフト
信号を出力インターフェース３２を介してシフトソレノ
イド３４に出力するシフト信号出力部２８と、を有して
いる。なお、ロックアップソレノイド３３は、ロックア
ップ機構の駆動油圧回路の油圧を制御して、ロックアッ
プオン又はオフを実行させるものである。また、シフト
ソレノイド３４は、変速機の駆動油圧回路の油圧を制御
して、変速比の変更を実行させるものである。
【００１２】車重推定部２２は、図２に示すように、加
速度ａ、車速Ｖ、スロットル開度ＴＶＯをサンプリング
するサンプリング部４２と、サンプリング部４２に対し
てサンプリング開始信号を出力するサンプリング開始信
号発生部４１と、サンプリングされた加速度ａ、車速Ｖ
及びスロットル開度ＴＶＯを用いて車重Ｗを推定するニ
ューロ車重推定部４３とを有している。ニューロ車重推
定部４３は、図３に示すように、入力層、中間層、出力
層の３層からなるラメルハート型のニューラルネットで
構成されている。各層にはニューロンが有り、各層間の
ニューロンはシナプスによってつながっている。信号は
入力層→中間層→出力層と伝わってゆく。シナプスには
重みが与えられており、ニューロンから出力された信号
は、シナプスの重みを乗算されて、次の層のニューロン
の入力となる。各ニューロンでは、入力信号の和からシ
グモイド関数を用いて変換が行われ出力される。
【００１３】ニューラルネットの車重学習は、加速度
ａ、車速Ｖ、スロットル開度ＴＶＯが入力されたときの
推定重量と実車重との誤差が小さくなるように、各シナ
プスの重みを変更することによって行われる。いろいろ
なアクセルペダルの踏み込み方等に対応するために、予
め一つの車に対して車重、スロットル開度を変えて加速
応答波形を実験によって測定しておき、そして、ニュー
ラルネットに加速度ａ、車速Ｖ、スロットル開度ＴＶＯ
の時系列波形をニューロ車重推定部４３に入力して、推
定車重Ｗｅを出力させる。そして、実車重Ｗｒとの誤差
Ｅを求め、重み変更部４６で、誤差Ｅが小さくなるよう
に各シナプスの重みを変更する。重みの変更アルゴリズ
ムは、バックプロパゲーションアルゴリズムが代表的で
あるが他のアルゴリズムを用いても良い。なお、重みの
変更は、基本的に車輌出荷前に行うものであるから、重
み変更部４６及び減算部４７は、車輌出荷前にあればよ
く、出荷後にはなくてもよい。但し、車輌出荷後におい
ても、各センサからの出力が経時変化して、正確に車重
Ｗを推定することができなくなる場合が考えられるの
で、定期的に重み変更ができるよう、出荷後においても
重み変更部４６及び減算部４７を残しておいてもよい。
【００１４】勾配推定部２３は、図４に示すように、エ
ンジン出力特性マップを有し、これを用いて測定したス
ロットル開度ＴＶＯ及びエンジン回転数Ｎｅに対するエ
ンジントルクＴｅを求めるエンジントルク算出部４０
と、トルクコンバータを構成するタービンのトルクＴｔ
を求めるタービントルク算出部５０と、求められたター
ビントルクＴｔを用いて車軸の勾配抵抗トルクＴθを求
める勾配抵抗トルク算出部６０と、求められた勾配抵抗
トルクＴθから走行中の道路の勾配θを求める勾配算出
部７０と、を有している。
【００１５】勾配抵抗トルク算出部６０は、タービント
ルク算出部５０で求められたタービントルクＴｔに変速
機のギヤ比ｒ及びディファレンシャルギアのギア比ｒD
を掛けて車軸の総合トルクＴtotalを求める積算器６
１，６２と、慣性重量（車重Ｗ＋回転部相当重量）にタ
イヤ有効半径ｒW及び検出された加速度ａとを掛けて加
速抵抗トルクＴｉを求める加速抵抗算出部６３と、車軸
の総合トルクＴtotalから加速抵抗トルクＴｉを減算す
る減算器６４と、平地走行抵抗トルクＴｆを求める平地
走行抵抗トルク算出部６７と、総合トルクＴtotalから
加速抵抗トルクＴｉが引かれたものからさらに平地走行
抵抗トルクＴｆを減算して勾配勾配トルクＴθを求める
減算器６５と、求められた勾配トルクＴθのうち高周波
成分を除去するローパスフィルタ６６と、を備えてい
る。また、勾配算出部７０は、勾配トルク算出部６０で
求められた勾配トルクＴθを、車重Ｗとタイヤ有効半径
ｒWとを掛けたもので割って勾配θを求める除算器７１
を有している。
【００１６】タービントルク算出部５０は、図５に示す
ように、トルクコンバータ特性マップを有し、これを用
いて検出されたエンジン回転数Ｎｅとタービン回転数Ｎ
ｔに対する容量係数τ及びトルク比ｔを求めるトルク比
・容量係数算出部５１と、検出されたエンジン回転数Ｎ
ｅを自乗してＮｅ2を求める積算器５２と、トルクコン
バータ特性算出部５１で求められた容量係数τにＮｅ2
を掛けてエンジントルクＴｅを求める積算器５３と、こ
のエンジントルクＴｅにトルク比・容量係数算出部５１
で求められたトルク比ｔを掛けてタービントルクＴｔ2
を求める積算器５４と、車輌に設けられるエアーコンデ
ィショナーなどの補機の駆動に必要なトルクＴaccを求
める補機トルク算出部５５と、エンジントルク算出部４
０で求められたエンジントルクＴｅから補機トルクＴac
cを減算する減算器５６と、補機トルクＴacc分が減算さ
れたエンジントルクＴｅにトルク比ｔを掛けてタービン
トルクＴｔ1を求める積算器５７と、エンジン出力特性
を用いて求めたタービントルクＴｔ1とトルクコンバー
タ出力特性を用いて求めたタービントルクＴｔ2とのう
ち正確な方を選択するタービントルク選択部５８と、を
備えている。
【００１７】次に、本実施例の変速制御装置の動作につ
いて説明する。まず、重量推定部２２の動作について説
明する。加速度センサ１１で検出された加速度ａ、車速
センサ１３で検出された車速Ｖ、スロットル開度センサ
１２で検出されたスロットル開度ＴＶＯが車重推定部２
２に入力すると、サンプリング開始信号発生部４１が入
力してくる加速度ａの信号及びスロットル開度ＴＶＯの
信号からサンプリング開始タイミングを判断して、サン
プリング部４２にサンプリング開始信号を出力する。
【００１８】ここで、図８に示すフローチャートを用い
て、サンプリング開始信号発生部４１の動作について説
明する。まず、スロットル開度ＴＶＯが予め定めたしき
い値ＴＶＯthを超えたか否かを判断し（ステップ１０
１）、スロットル開度ＴＶＯがしきい値ＴＶＯthを超え
ている場合には、ステップ１０２に進み、超えていなけ
れば、再びステップ１０１に戻る。ステップ１０２で
は、加速度ａが予め定めたしきい値ａthを超えたか否か
を判断し、加速度ａがしきい値ａthを超えている場合に
は、ステップ１０３に進み、超えていなければ再びステ
ップ１０１に戻る。ステップ１０３では、サンプリング
開始信号をサンプリング部４２に出力する。
【００１９】サンプリング部４２では、サンプリング開
始信号を受信すると、すなわち、図６に示すように、し
きい値ＴＶＯth及びしきい値ａthを超えた時点ｔSOから
のスロットル開度ＴＶＯ、車速Ｖ及び加速度ａを予め定
めたサンプリング間隔Δｔでサンプリングする。このよ
うに、スロットル開度ＴＶＯ及び加速度ａが予め定めた
しきい値を超えたときに、サンプリングを開始するよう
にしたのは、アクセルペダルが踏まれて加速したときの
状態における各種信号を用いてニューロ車重推定部４３
が車重Ｗを推定するようにニュートラルネットを構成し
ているからである。
【００２０】このため、例えば、スロットル開度ＴＶＯ
がしきい値を超えたことに基づいて、サンプリング開始
信号を出力するようにしても、図７（ａ）に示すよう
に、アクセルペダルの踏み方の個人差により、スロット
ル開度ＴＶＯの変化が異なり、図７（ｂ）に示すよう
に、加速度ａの立上り時刻が異なるので、スロットル開
度ＴＶＯのしきい値のみから、サンプリング開始タイミ
ングを判断することは好ましくない。また、加速度ａの
みがしきい値を超えたとき、サンプリング開始信号を出
力するようにしても、例えば、下り坂を走行している場
合のように、アクセルペダルを踏み込んでいないのに加
速することがあるので、スロットル開度ＴＶＯとの関係
から車重Ｗを推定する本実施例においては、加速度ａの
しきい値のみからサンプリング開始タイミングを判断す
ることは好ましくない。
【００２１】ニューロ車重推定部４３では、サンプリン
グ部４２でサンプリングした車速Ｖ、加速度ａ、スロッ
トル開度ＴＶＯが、図３に示すように、入力層に入り、
その後、中間層、出力層を経て、車重Ｗを推定する。ニ
ューロ車重推定部４３では、前述したように、予め、推
定車重と実車重との誤差が小さくなるよう各シナプスに
重み付けされているので、出力層から出力された車重Ｗ
は、実際の車重との誤差はほとんどない。
【００２２】このように、本実施例における車重の把握
方法は、アクセルペダルを踏み込んだときの加速度ａ及
び車速Ｖの対応が車重によって違うことを利用して、車
重を認識する方式であるが、車重測定用のセンサを用い
ることによって車重を把握するようにしてもよい。但
し、この場合、ソフト的に車重Ｗを把握するのと異な
り、車重測定のセンサが各車輌ごとに必要になるので、
コストアップにつながる。
【００２３】次に、勾配推定部２３の動作について説明
する。道路の勾配θを推定するためには、まず、勾配抵
抗Ｆθ（または、勾配抵抗トルクＴθ）を求める必要が
ある。一般的に、全走行抵抗Ｆは、道路状況やタイヤの
状態等によって異なる転がり抵抗Ｆｒと、空気抵抗Ｆａ
と、坂道を登るときなどにかかる勾配抵抗Ｆθと、車を
加速するときにかかる加速抵抗Ｆｉと、の和で表すこと
ができる。すなわち、全走行抵抗Ｆtotalは、（数１）
のように表すことができる。
【００２４】 Ｆtotal＝Ｆｒ＋Ｆａ＋Ｆθ＋Ｆｉ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数１） このため、勾配抵抗Ｆθを求めるためには、（数２）に
示すように、全走行抵抗totalから、転がり抵抗Ｆｒと
空気抵抗Ｆａと加速抵抗Ｆｉを必要がある。 Ｆθ＝Ｆtotal−Ｆｒ−Ｆａ−Ｆｉ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数１） そこで、本実施例では、タービントルク算出部５０で求
めたタービントルクＴtにギア比を掛けて、車軸におけ
る総合抵抗トルクＴtotalを求め、この総合抵抗トルク
Ｔtotalから加速抵抗トルクＴｉと平地走行抵抗トルク
Ｔｆ（＝空気抵抗トルク＋転がり抵抗トルク）とを引い
て、勾配抵抗トルクＴθを求めている。
【００２５】以下、勾配推定部２３の詳細動作について
説明する。エンジントルク算出部４０に、検出したスロ
ットル開度ＴＶＯとエンジン回転数Ｎｅとが入力する
と、図９に示すように、スロットル開度ＴＶＯをパラメ
ータとして、エンジン回転数Ｎｅに対するエンジントル
クＴｅが表されているエンジン出力特性マップを用い
て、入力したスロットル開度ＴＶＯとエンジン回転数Ｎ
ｅに応じたエンジントルクＴｅを求める。
【００２６】タービントルク算出部５０では、図１２の
フローチャートに示すように、トルク比・容量係数算出
部５１に検出したタービン回転数Ｎｔとエンジン回転数
Ｎｅとが入力すると（ステップ３０１，３０２）、ま
ず、回転比ｅを求め（ステップ３０３）、次に、図１０
に示すようなトルクコンバータ特性マップを用いて、こ
の回転比ｅに対応するトルクコンバータの容量係数τと
トルク比ｔを求める（ステップ３０４）。エンジントル
クＴｅ（＝ポンプトルクＴｐ）は、（数３）に示すよう
に、表すことができるので、 Ｔｅ＝τ×Ｎｅ2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数３） 積算器５３において、積算器５２で求められたＮｅ2に
容量係数τが掛けられて、エンジントルクＴｅが求めら
れる（ステップ３０５）。そして、積算器５４におい
て、このエンジントルクＴｅと、トルク比・容量係数算
出部５１で求められたトルク比ｔとが掛けられて、ター
ビントルクＴｔ2が求められる（ステップ３０６）。
【００２７】なお、このタービントルクＴｔ2を求める
一連の処理において、タービン回転数センサ１５がない
場合には、ステップ３０１ａで、車速Ｖ、エンジン回転
数Ｎe、ギヤ比ｒを読み込み、ステップ３０２ａで、タ
ービン回転数Ｎｔを車速Ｖとタイヤの有効径ｒwから求
めるようにしてもよい。本実施例では、このように、ト
ルクコンバータ特性を用いてタービントルクＴｔ2を求
めるほか、正確なタービントルクＴｔを把握するため、
前述したエンジン出力特性を用いてもタービントルクＴ
ｔ1を求めている。
【００２８】このタービントルクＴｔ1は、図１１のフ
ローチャートに示すように、エンジントルク算出部４０
において、前述した手順（ステップ２０１，２０２）で
エンジントルクＴｅを求めた後、減算器５６において、
このエンジントルクＴｅから補機トルクＴaccが引かれ
（ステップ２０３）、積算器５７において、補機トルク
Ｔaccが引かれたエンジントルクＴｅ’にトルク比ｔが
掛けられて（ステップ２０４）、求められる。ここで、
エンジントルクＴｅから補機トルクＴaccを減算するの
は、エンジン出力特性を用いて求めたエンジントルクＴ
ｅには、当然、補機トルクＴacc分が含まれているの
で、このエンジントルクＴｅに直ちにトルク比ｔを掛け
たのでは、補機の存在によって減少する分が求めるター
ビントルクに含まれてしまうからである。なお、トルク
コンバータ特性を用いてタービントルクＴｔ2を求めた
場合には、タービン回転数Ｎｔを用いて求めているの
で、補機の存在によって減少する分が加味された状態で
求められる。
【００２９】補機トルクＴaccは、補機トルク算出部５
５において、以下のように求められる。図１３のフロー
チャートに示すように、まず、タービントルク算出部５
０で求めた回転比が０．８よりも小さいか否かを判断し
（ステップ４０１）、回転比が０．８よりも小さければ
ステップ４０２に進み、そうでなければステップ４０４
に進む。ステップ４０２では、エンジン出力特性を用い
て求めたタービントルクＴｔ1とトルクコンバータ特性
を用いて求めたタービントルクＴｔ2との差を求め、ス
テップ４０３で、この差Ｔerrをトルク比ｔで割って、
補機トルクＴaccを求める。また、ステップ４０１にお
いて、回転比ｅが０．８以上であると判断されて、ステ
ップ４０４に進んだ場合には、直前に求めたものを補機
トルクＴaccとする。
【００３０】また、補機トルクＴaccは、図１４のフロ
ーチャートに示すように求めることもできる。すなわ
ち、予めエアーコンディショナー等の補機の駆動トルク
を求めておくと共に、補機のオン信号が補機トルク算出
部に入力するようにしておき、補機がオンになっている
か否かを判断し（ステップ５０１）、オンになっていれ
ば予め求めておいた補機トルクＴacを呼び出してこれを
補機トルクＴaccとし（ステップ５０２）、オンになっ
ていなければ補機トルクＴaccを０とする（ステップ５
０２）。
【００３１】タービントルク選択部５８では、エンジン
出力特性を用いて求めたタービントルクＴｔ1とトルク
コンバータ特性を用いて求めたタービントルクＴｔ2と
のうち、タービントルク算出部５０で求めた回転比ｅに
応じて、いずれか一方を選択する。タービントルクを求
める場合には、基本的にはトルクコンバータ特性を用い
て求めた方が好ましいが、図１０に示すように、容量係
数τは回転比ｅが大きくなると、急激に変化するため、
回転比ｅがある程度大きい場合、僅かな回転比ｅの誤差
で、求める容量係数τには非常に大きな誤差が含まれて
しまう。したがって、ステップ３０５（図１２に示
す。）において、容量係数τを用いてエンジントルクＴ
ｅを求め、これからタービントルクＴｔ2を求めるよう
な場合においては、回転比ｅが大きいときには、このタ
ービントルクＴｔ2が正確なものであるとは言えない。
【００３２】そこで、タービントルク選択部５８では、
回転比ｅが０．８より小さいときには、トルクコンバー
タ特性を用いて求めたタービントルクＴｔ2を選択し、
回転比ｅが０．８以上のときには、エンジントルク特性
を用いて求めたタービントルクＴｔ1を選択するように
している。このようにして求められたタービントルクＴ
ｔは、勾配抵抗トルク算出部６０に入力されて、勾配抵
抗トルク算出に用いられる。
【００３３】勾配トルク算出部６０及び勾配算出部７０
の動作について、図１５に示すフローチャートに従って
説明する。まず、タービントルク算出部５０で求められ
たタービントルクＴｔに変速機のギア比ｒを掛け、さら
にデイファレンシャルギアのギア比ｒDを掛けて、車軸
における総合抵抗トルクＴtotalを求める（ステップ６
０１）。
【００３４】次に、減算器６４で、この総合抵抗トルク
Ｔtotalから加速抵抗トルクＴｉを引く（ステップ６０
２）。ここで、加速抵抗トルクＴｉは、（数４）に示す
ように表すことができる。 Ｔｉ＝Ｆｉ・ｒW =(W+Wr)・ａ・ｒW ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数４） なお、（数４）において、Ｆｉ；加速抵抗力、ｒW；タ
イヤ有効半径、Ｗ；自動車全重量、Ｗｒ；回転部分の重
量、ａ；車輌の加速度、である。
【００３５】すなわち、加速抵抗トルクＴｉは、加速抵
抗トルク算出部６３において、車重推定部２２で求めた
車重Ｗと回転部分の重量Ｗｒとを加算したものに、予め
求められているタイヤ有効半径ｒWを掛け、これに加速
度センサ１１で求められた加速度ａを掛けて求められ
る。
【００３６】次に、総合抵抗トルクＴtotalから加速抵
抗トルクＴｉを引いたものから、さらに、減算器６５
で、平地走行抵抗トルクＴｆを引き、勾配抵抗トルクＴ
θを求める（ステップ６０３）。ここで、平地走行抵抗
トルクＴｆ（＝空気抵抗トルクＦａ＋転がり抵抗トルク
Ｆｒ）は、（数５）に示すように表すことができる。 Ｔｆ＝（Ｆａ＋Ｆｒ）／ｒW ＝（μ1・Ａ・Ｖ2＋μ2・Ｗ）／ｒW ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数５） なお、（数５）において、μ1；空気抵抗係数、Ａ；車
輌の前面投影面積、Ｖ；車速、μ2；転がり抵抗係数、
である。この平地走行抵抗トルクＴｆを求めるに当り、
平地走行抵抗トルク算出部６７では、空気抵抗係数
μ1、前面投影面積Ａ、タイヤ有効半径ｒWは、予め求め
られている値を用い、車速Ｖは車速センサ１３で検出さ
れた値を用い、車重Ｗは重量推定部２２で求められた値
を用いる。また、転がり抵抗係数μ2は、路面の状態
や、タイヤの状態等により変わるので、各種センサ出力
と転がり抵抗係数μ2との関係を予めマップ化してお
き、このマップを用いて求める。次に、このように求め
た勾配抵抗トルクＴθから、ローパスフィルター６６
で、高周波の変動成分を除去する。
【００３７】ここで、勾配抵抗Ｆθは、（数６）に示す
ように表すことができるので、 Ｆθ＝Ｗ・sinθ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数６） 勾配θは、（数７）のように表すことができる。 θ≒sinθ＝Ｆθ／Ｗ＝Ｔθ／（ｒW・Ｗ） ・・・・・・・・・・・・・・・（数７） したがって、除算器７１で、勾配抵抗トルクＴθをタイ
ヤ有効半径ｒW及び車重Ｗで割って、勾配θを求める
（ステップ６０５）。
【００３８】次に、標準ロックアップ線選択部２１及び
標準変速比線選択部２４と、ロックアップ線補正部２５
及び変速比線補正部２６と、ロックアップ信号出力部２
７及びシフト信号出力部２８との動作について説明す
る。図１６に示すように、標準ロックアップ線選択部２
１には、複数の標準ロックアップＯＮ線が展開されてい
る標準ロックアップＯＮマップと、複数の標準ロックア
ップＯＦＦ線が展開されている標準ロックアップＯＦＦ
マップとが予め記憶されており、各マップの標準ロック
アップ線のうちから、現状の変速比ｒに対応する標準ロ
ックアップ線を選択する。
【００３９】また、標準変速比線選択部２４にも、図１
７に示すように、標準ロックアップ線選択部２１と同様
に、複数の標準シフトアップ線が展開されている標準シ
フトアップマップと、複数の標準シフトダウン線が展開
されている標準シフトダウンマップとが予め記憶されて
おり、各マップの標準変速比線のうちから、現状の変速
比ｒに対応する標準変速線を選択する。ロックアップ線
補正部２５では、図１６に示すように、選択された標準
ロックアップ線を推定された車重Ｗ及び勾配θを用いて
補正する。また、変速比線補正部２６でも、図１７に示
すように、選択された標準変速比線を推定された車重Ｗ
及び勾配θを用いて補正する。
【００４０】この補正について、具体的に図１８を用い
て詳細に説明する。例えば、現状の変速比が“３”であ
る場合には、選択部２１，２４において、図１８（ａ）
に示すように、３速→４速の標準シフトアップ線Ｓu3及
び４速標準ロックアップＯＮ線ＲON4が選択される。補
正部２５，２６では、これらの選択された標準線Ｓu3，
ＲON4に対して、（数７）、（数８）で示す補正量α，
βを加えて補正する。
【００４１】 α＝（αθ＋αW）・Ｋ1（TVO) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数７） β＝（βθ＋βW）・Ｋ2（TVO) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数８） ここで、（数７）において、αθ；勾配に対する補正
量、αW；重量に対する補正量、Ｋ1（TVO)；スロットル
開度毎に定められている係数、（数８）において、β
θ；勾配に対する補正量、βW；車重に対する補正量、
Ｋ2（TVO)；スロットル開度毎に定められている係数で
ある。なお、αθ及びβθは、図１９に示すように、予
め記憶されている関数を利用して、勾配θに対応するも
のを用いる。また、αW及びβWも、図２０に示すよう
に、予め記憶されている関数を利用して、推定された車
重Ｗに対応するものを用いる。Ｋ（TVO)は、図２１に示
すように、スロットル開度ＴＶＯの関数として予め与え
られており、この係数は０から１の値である。
【００４２】また、例えば、現状の変速比が“４”であ
る場合には、選択部２１，２４において、図１８（ｂ）
に示すように、４速→３速の標準シフトダウン線Ｓd4及
び４速標準ロックアップＯＦＦ線ＲOFF4が選択される。
補正部２５，２６では、これらの選択された標準線
Ｓd4，ＲOFF4に対して、（数９）、（数１０）で示す補
正量α，βを加えて補正する。 α＝（αθ＋αW）・Ｋ3（TVO) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数９） β＝（βθ＋βW）・Ｋ4（TVO) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数１０） ここで、Ｋ3（TVO)，Ｋ4（TVO)；スロットル開度毎に定
められている係数で、スロットル開度に対して図２１に
示すような関係がある。
【００４３】ロックアップ信号出力部２７には、図１６
に示すように、スロットル開度センサ１２及び車速セン
サ１３から、それぞれスロットル開度ＴＶＯ、車速Ｖが
逐次入力しており、以上のように補正されたロックアッ
プ線上に、入力してくるスロットル開度ＴＶＯ及び車速
Ｖで定まるポイントが至ると、ロックアップ信号出力部
２７から出力インターフェース３２を介して、ロックア
ップソレノイド３３にロックアップ信号が出力され、ロ
ックアップＯＮまたはロックアップＯＦＦが実行され
る。
【００４４】また、シフト信号出力部２８にも、図１７
に示すように、スロットル開度センサ１２及び車速セン
サ１３から、それぞれスロットル開度ＴＶＯ、車速Ｖが
逐次入力しており、以上のように補正された変速線上
に、入力してくるスロットル開度ＴＶＯ及び車速Ｖで定
まるポイントが至ると、シフト信号出力部２７から出力
インターフェース３２を介して、シフトソレノイド３４
にロックアップ信号が出力され、変速比の変更が実行さ
れる。以上のように、本実施例では、走行抵抗に影響を
与える因子である車重及び勾配に応じてロックアップポ
イント及び変速ポイントを変更するようにしたので、走
行抵抗が変わった場合における運動性を高めることがで
きる。
【００４５】なお、本実施例において、標準ロックアッ
プ線選択部２１及び標準変速線選択部２４を設け、補正
の対象となる標準線を一つのみ選択して、これを補正す
るようにしたが、選択部を設けず、全ての標準線を補正
するようにしてもよい。
【００４６】また、本実施例は、走行抵抗に影響を与え
る因子である車重及び勾配に応じてロックアップポイン
ト及び変速ポイントを変更するものであるが、総合トル
ク、勾配抵抗トルク、転がり抵抗トルク、空気抵抗トル
ク等のうち、一つ、または複数を把握して、これらに応
じてロックアップポイント及び変速ポイントを変更する
ようにしてもよい。また、本実施例は、多段階式の変速
機の自動変速制御装置であるが、本発明は、これに限定
されるものではなく、無段階式の変速機に適用してもよ
い。
【００４７】
【発明の効果】本発明によれば、走行抵抗に応じて、ロ
ックアップオン又はロックアップオフのタイミングが変
わるので、走行抵抗が変わった場合の運転性を高めるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施例の自動変速制御装置の回
路ブロック図である。
【図２】本発明に係る一実施例の重量推定部の回路ブロ
ック図である。
【図３】本発明に係る一実施例のニューロ重量推定部の
構成を示す説明図である。
【図４】本発明に係る一実施例の勾配推定部の回路ブロ
ック図である。
【図５】本発明に係る一実施例のタービントルク算出部
の回路ブロック図である。
【図６】本発明に係る一実施例の重量推定部におけるサ
ンプリングタイミングを示す説明図である。
【図７】スロットル開度の変化と加速度の変化との関係
を示す説明図である。
【図８】本発明に係る一実施例のサンプリング開始信号
発生部の動作を示すフローチャートである。
【図９】エンジン出力特性を示すグラフである。
【図１０】トルクコンバータ特性を示すグラフである。
【図１１】本発明に係る一実施例のタービントルクＴｔ
1を求める手順を示すフローチャートである。
【図１２】本発明に係る一実施例のタービントルクＴｔ
2を求める手順を示すフローチャートである。
【図１３】本発明に係る一実施例の補機トルクを求める
手順を示すフローチャートである。
【図１４】本発明に係る他の実施例の補機トルクを求め
る手順を示すフローチャートである。
【図１５】本発明に係る一実施例の総合トルクから勾配
を求める手順を示すフローチャートである。
【図１６】本発明に係る一実施例の標準ロックアップ線
選択部、ロックアップ線補正部及びロックアップ信号出
力部の動作内容を示す説明図である。
【図１７】本発明に係る一実施例の標準変速線選択部、
変速線補正部及びシフト信号出力部の動作内容を示す説
明図である。
【図１８】本発明に係る一実施例の標準ロックアップ線
及び標準変速線の補正内容を説明するための説明図であ
る。
【図１９】本発明に係る一実施例の勾配θと勾配に対す
る補正量αθ，βθとの関係を示すグラフである。
【図２０】本発明に係る一実施例の車重Ｗと車重に関す
る補正量αW，βWとの関係を示すグラフである。
【図２１】本発明に係る一実施例のスロットル開度ＴＶ
Ｏと補正係数Ｋ（TVO)との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１１…加速度センサ、１２…スロットル開度センサ、１
３…車速センサ、１４…エンジン回転数センサ、１５…
タービン回転数センサ、２０…変速制御ユニット、２１
…標準ロックアップ線選択部、２２…車重推定部、２３
…勾配推定部、２４…標準変速線選択部、２５…ロック
アップ線補正部、２６…変速線補正部、２７…ロックア
ップ信号出力部、２８…シフト信号出力部、３１…入力
インターフェース、３２…出力インターフェース、３３
…ロックアップソレノイド、３４…シフトソレノイド、
４０…エンジントルク算出部、４１…サンプリング開始
信号発生部、４２…サンプリング部、４３…ニューロ重
量推定部、５０…タービントルク算出部、５１…トルク
比・容量係数算出部、５５…補機トルク算出部、５８…
タービントルク選択部、６０…勾配抵抗トルク算出部、
６３…加速抵抗算出部、６４，６５…減算器、６６…ロ
ーパスフィルタ、６７…平地走行抵抗トルク算出部、７
０…勾配算出部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 潤市 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】変速機とトルクコンバータと該トルクコン
    バータのロックアップ機構とを備えている変速装置の自
    動変速制御装置において、 走行抵抗又は走行抵抗に影響を及ぼす因子の値を把握す
    る走行抵抗把握手段と、 走行抵抗が標準のときのロックアップ線を記憶しておく
    ロックアップ線記憶手段と、 前記走行抵抗把握手段により把握された走行抵抗又は走
    行抵抗に影響を及ぼす因子の値に応じて、前記ロックア
    ップ線を補正するロックアップ線補正手段と、 前記ロックアップ線補正手段により補正されたロックア
    ップ線を用いて、ロックアップオンまたはオフのタイミ
    ングを判断し、このタイミングで前記ロックアップ機構
    が駆動するよう、該ロックアップ機構に対してロックア
    ップ信号を出力するロックアップ信号出力手段と、 を備えていることを特徴とする自動変速制御装置。
  2. 【請求項２】前記変速機は、多段階式の変速機で、前記
    標準ロックアップ線記憶手段には、特定の変速段ごとに
    対応した複数のロックアップ線が記憶され、 前記標準ロックアップ線記憶手段に記憶されている複数
    のロックアップ線のうちから、現状の変速段に応じたロ
    ックアップ線を選択する標準ロックアップ線選択手段を
    備え、 前記ロックアップ線補正手段は、前記標準ロックアップ
    線選択手段により選択されたロックアップ線を補正する
    ことを特徴とする請求項１記載の自動変速制御装置。
  3. 【請求項３】燃料噴射量又は燃料噴射量と一定の関係を
    有する値を検出する入力負荷検出手段と、車輌の速度を
    検出する車速検出手段とを備え、 前記標準ロックアップ線記憶手段に記憶されているロッ
    クアップ線は、燃料噴射量又は燃料噴射量と一定の関係
    を有する値と車速とをパラメータとしており、 前記ロックアップ信号出力手段は、検出された燃料噴射
    量又は燃料噴射量と一定の関係を有する値及び車速が補
    正された前記ロックアップ線上に至ったときがロックア
    ップオン又はオフのタイミングであると判断して、前記
    ロックアップ信号を出力することを特徴とする請求項１
    又は２記載の自動変速制御装置。
  4. 【請求項４】変速機とトルクコンバータと該トルクコン
    バータのロックアップ機構とを備えている変速装置の変
    速制御装置において、 走行抵抗又は走行抵抗に影響を及ぼす因子の値を把握す
    る走行抵抗把握手段と、 走行抵抗が標準のときのロックアップ線を記憶しておく
    標準ロックアップ線記憶手段と、 走行抵抗が標準のときの変速線を記憶しておく標準変速
    線記憶手段と、 前記走行抵抗把握手段により把握された走行抵抗又は走
    行抵抗に影響を及ぼす因子の値に応じて、前記ロックア
    ップ線を補正するロックアップ線補正手段と、 前記走行抵抗把握手段により把握された走行抵抗又は走
    行抵抗に影響を及ぼす因子の値に応じて、前記変速線を
    補正する変速線補正手段と、 前記ロックアップ線補正手段により補正されたロックア
    ップ線を用いて、ロックアップオン又はオフのタイミン
    グを判断し、このタイミングで前記ロックアップ機構が
    駆動するよう、該ロックアップ機構に対してロックアッ
    プ信号を出力するロックアップ信号出力手段と、 前記変速線補正手段により補正された変速線を用いて、
    変速比の変更タイミングを判断し、このタイミングで前
    記変速機が駆動するよう、該変速機に対してシフト信号
    を出力するシフト信号出力手段と、 を備えていることを特徴とする自動変速制御装置。
  5. 【請求項５】前記変速機は、多段階式の変速機で、前記
    標準ロックアップ線記憶手段には、特定の変速段ごとに
    対応した複数のロックアップ線が記憶され、前記標準変
    速線記憶手段には、変速段ごとに対応した複数の変速線
    が記憶され、 前記標準ロックアップ線記憶手段に記憶されている複数
    のロックアップ線のうちから、現状の変速段に応じたロ
    ックアップ線を選択する標準ロックアップ線選択手段
    と、 前記標準変速線記憶手段に記憶されている複数の変速線
    のうちから、現状の変速段に応じた変速線を選択する標
    準変速線選択手段とを備え、 前記ロックアップ線補正手段は、前記標準ロックアップ
    線選択手段により選択されたロックアップ線を補正し、 前記変速線補正手段は、前記標準変速線選択手段により
    選択された変速線を補正することを特徴とする請求項４
    記載の自動変速制御装置。
  6. 【請求項６】燃料噴射量又は燃料噴射量と一定の関係を
    有する値を検出する入力負荷検出手段と、車輌の速度を
    検出する車速検出手段とを備え、 前記標準ロックアップ線記憶手段に記憶されているロッ
    クアップ線は、燃料噴射量又は燃料噴射量と一定の関係
    を有する値と車速とをパラメータとして定められてお
    り、 前記標準変速線記憶手段に記憶されている変速線は、燃
    料噴射量又は燃料噴射量と一定の関係を有する値と車速
    とをパラメータとして定められており、 前記ロックアップ信号出力手段は、検出された燃料噴射
    量又は燃料噴射量と一定の関係を有する値及び車速が前
    記ロックアップ線上に至ったときにがロックアップオン
    又はオフのタイミングであると判断して、前記ロックア
    ップ信号を出力し、 前記シフト信号出力手段は、検出された燃料噴射量又は
    燃料噴射量と一定の関係を有する値及び車速が前記変速
    線上に至ったときに、変速比の変更タイミングであると
    判断して、前記シフト信号を出力することを特徴とする
    請求項４又は５記載の自動変速制御装置。
  7. 【請求項７】前記走行抵抗に影響を及ぼす因子は、車重
    であり、 前記走行抵抗把握手段は、前記車重を把握する車重把握
    手段を有することを特徴とする請求項１、２、３、４、
    ５又は６記載の自動変速制御装置。
  8. 【請求項８】前記走行抵抗に影響を及ぼす因子は、車輌
    が走行しているところの勾配であり、 前記走行抵抗把握手段は、前記勾配を把握する勾配把握
    手段を有することを特徴とする請求項１、２、３、４、
    ５又は６記載の自動変速制御装置。
  9. 【請求項９】前記走行抵抗に影響を及ぼす因子は、車重
    及び車輌が走行しているところの勾配であり、 前記走行抵抗把握手段は、車重を把握する車重把握手段
    と前記勾配を把握する勾配把握手段とを有することを特
    徴とする自動請求項１、２、３、４、５又は６記載の自
    動変速制御装置。
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