JPH0723051B2 - 自動変速機を備えた車両の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動変速機を備えるとともにエアコンディシ
ョナを装備した車両の制御装置に関するものである。

（従来技術） 従来、例えば特公昭59−5449号公報に示されるように、
エアコン（エアコンディショナ）を装備した車両におい
て、加速時の出力性能がエアコンの作動によって低下す
ることを防止するため、加速時（上記公報の装置ではア
クセルペダル踏込み量が所定値以上の時）にエアコンの
コンプレッサとエンジンとを切離してエンジンにかかる
負荷を減少させ、その後、所定時間経過した時点等にコ
ンプレッサを再び駆動するようにした装置が知られてい
る。ところが、このような従来装置によると、上記コン
プレッサが駆動状態に復帰するとき、急激にコンプレッ
サから負荷が加わることにより、トルクショックが生じ
るという問題がある。

一方、自動変速機を備えた車両においては、従来から知
られているように、車両の走行状態に応じ、予め設定さ
れた変速パターンに基づいて、変速歯車機構が切替え作
動されることにより自動的に変速が行なわれるが、この
自動変速機のシフトアップ時には、変速歯車機構の切替
わり動作中にイナーシャ等により一時的に出力軸トルク
が上昇し、これに基因して変速ショックが生じるという
問題がある。

（発明の目的） 本発明は上記の事情に鑑み、自動変速機とエアコンとを
装備し、かつ、加速時にエアコンのコンプレッサの作動
を停止させるようにする場合に、自動変速機のシフトア
ップ時の変速ショックとエアコンの作動停止を解除する
時のショックとを同時に軽減することのできる自動変速
機を備えた車両の制御装置を提供するものである。

（発明の構成） 本発明は、自動変速機１と、エンジン２により駆動され
るエアコンディショナ用のコンプレッサ3aと、このコン
プレッサ3aを制御するコンプレッサ制御手段４とを備
え、上記コンプレッサ制御手段４に、加速時にコンプレ
ッサの作動を停止するコンプレッサ停止手段５と、この
コンプレッサ停止手段５によるコンプレッサ停止後の停
止解除を自動変速機１のシフトアップと同期して行う停
止解除手段６とを設けたものである。

この構成により、コンプレッサ3aの作動状態への復帰と
自動変速機１のシフトアップとが同時に行われ、シフト
アップ時に自動変速機１の出力軸トルクが一時的に上昇
する傾向と、コンプレッサ3aの作動状態への復帰に伴う
トルク低下の傾向とが、互いにトルク変動を抑制しあう
ように作用することとなる。

（実施例） 第２図は自動変速機１、エンジン２およびエアコン３
（図ではコンプレッサ3aの部分のみ示す）と、これらに
対する制御系の全体構造を示しており、この図におい
て、10は自動変速機１とエンジン２とエアコン３とを総
合的に制御するコントロールユニット（ECU）である。
上記自動変速機１は、トルクコンバータと変速歯車機構
およびこれを駆動する油圧回路で構成され、油圧回路に
組込まれた複数のソレノイドバルブ11がコントロールユ
ニット10によって制御されることにより、変速が行われ
るようになっている。上記自動変速機１の変速歯車機構
は、一般に知られたものであるため詳しい説明および図
示は省略するが、所定の遊星歯車構造に組合された各種
歯車要素と、これらの動きをコントロールするブレー
キ、クラッチ、一方向クラッチ等の各種摩擦要素とで構
成され、摩擦要素の作動に応じて変速比が変わるように
なっている。この自動変速機１には、その出力軸の回転
から車速を検出する車速センサ12と、ニュートラルおよ
びパーキング状態を検出するインヒビタスイッチ13が取
付けられており、これらからの信号がコントロールユニ
ット10に入力されている。

一方、エンジン２に対しては、吸気通路15および排気通
路16と、燃料噴射弁17および燃料ポンプ18等からなる燃
料系と、点火プラグ19、ディストリビュータ20およびイ
グナイタ21等からなる点火系とが具備されており、吸気
通路15中にはスロットル弁22が配置されている。また、
エアコン３のコンプレッサ3aは電磁クラッチ3bを介して
エンジン２の出力軸に連結され、上記電磁クラッチ3bの
ON,OFFによりエアコン３が作動状態と停止状態とに切替
えられるようになっている。23は吸入空気量を検出する
エアフローメータ、24はディストリビュータ20に取付け
られたクランク角センサ、25はスロットル弁22の開度を
検出するスロットル開度センサ、26は排気通路16に設け
られたO₂センサであり、これらからの信号もコントロー
ルユニット10に入力されている。

さらにコントロールユニット10には、自動変速機１のレ
ンジを指定する信号（1,2,Dレンジ信号）27、イグニッ
ションスイッチからの信号28およびエアコンスイッチか
らの信号29等が入力されている。このほかにも、自動変
速機１の制御やエンジン２の制御に必要な種々の信号を
コントロールユニット３に入力させておけばよい。

そしてコントロールユニット10は、自動変速機１に対し
ては、予め自動変速機１のシフト位置を車両とスロット
ル開度とに応じて設定した変速パターンを記憶し、この
変速パターンに基づいて変速を制御する信号をソレノイ
ドバルブ11に出力し、エンジン２の燃料系および点火系
に対しては、運転状態に応じて燃料噴射量や点火時期を
制御する信号を燃料噴射弁17、燃料ポンプ18、イグナイ
タ21等に出力している。さらにこのコントロールユニッ
ト10は、第１図の構成説明図に示したコンプレッサ停止
手段５および停止解除手段６を有するコンプレッサ制御
手段４を含んでおり、エアコンスイッチからの信号29
と、スロットル開度の検出に基づく加速の判定と、シフ
トアップの判定等に応じ、後述のフローチャートに示す
エアコン制御を行うように、電磁クラッチ3bを切替え作
動する制御信号を出力している。

なお、自動変速機１、エンジン２およびエアコン３の各
制御を別個のコントロールユニットで行ってもよいが、
この場合は各コントロールユニット間で通信を行うよう
にしておけばよい。

第３図は上記コントロールユニット10による制御の具体
例を示すフローチャート、第４図は変速パターンによる
各変速段間のシフトアップ位置を線U₁,U₂,U₃で示すとと
もに各種走行状態の変化を矢印で示した図、第５図はシ
フトアップ時の変速指令信号、自動変速機１の出力軸ト
ルク、タービン回転数、エアコン３の状態の各変化を示
すタイムチャートである。第３図のフローチャートに示
す制御の具体例では、第４図に矢印で示すような種々の
走行状態変化に応じてエアコン３を制御し、つまり、キ
ックダウン領域に達する加速やそれ以外の加速が行なわ
れた場合で変速段が最高段（第４速）以外となったとき
（矢印a₁、b₁）、これらの加速に応じたエアコン３の作
動停止後にシフトアップが行なわれたとき（矢印a₂,a₃,
b₂）、これ以外のシフトアップ時（矢印ｃ）、最高段内
での加速時（矢印d,e）等に応じて制御を行っている。
このフローチャートにしめす制御を、第４図および第５
図を参照しつつ以下に説明する。なお、この制御の説明
においていうエアコンの作動、停止とは、コンプレッサ
3aの作動、停止を意味する。

このフローチャートはイグニッションスイッチのONによ
りスタートし、ステップS₁で初期段定を行い、ステップ
S₂でフラッグＦおよびフラッグＳをそれぞれ０と初期化
する。上記フラッグＦはエアコン作動時に０、停止制御
時に１とされ、フラッグＳは所定のシフトアップ時に
１、停止制御終了時に０とされるものである。これら初
期処理の後は、ステップS₃以下の処理を繰返す。

ステップS₃では各種センサ、スイッチからの情報を読込
み、ステップS₄では自動変速機１の制御において行われ
る変速段演算を判定し、つまり変速パターンに基づき車
速およびスロットル開度に応じて決定される変速段を調
べる。

次に、ステップS₅でエアコンスイッチ29がONか否かを判
定し、その判定結果がNOのときは後記ステップS₂₂に移
って無条件にエアコン３の作動を停止する。ステップS₅
での判定結果がYESのときはステップS₆で走行状態がキ
ックダウン領域に有るか否かを判定する。

キックダウン領域に有る場合はステップS₇で変速段は最
高段か否かを判定し、その判定結果によってステップS₈
またはステップS₉でフラッグＦが１か否かを調べる。一
方、キックダウン領域にない場合は、ステップS₁₀でス
ロットル開度変化に基づいて加速か否かを判定し、その
判定結果がYESで有ればステップS₁₁で変速段は最高段か
否かを判定する。また、ステップS₁₀での判定結果がNO
であれば、ステップS₁₂でフラッグＳが１か否かを判定
し、その判定結果がNOであればステップS₁₃で変速段計
算値がシフトアップしたか否かを判定し、さらにその判
定結果によってステップS₁₄またはステップS₁₅でフラッ
グＦが１か否かを判定する。

これらステップS₆〜S₁₅での判定に基づき、各種場合に
応じて以下の処理を行う。

走行状態がキックダウン領域になく、かつ加速時および
その後のエアコン停止中、シフトアップ時のいずれかの
時期にもない場合には、ステップS₆,S₁₀,S₁₂〜S₁₄の各
判定結果がいずれもNOとなり、この場合はエアコンスイ
ッチ27に従って通常時の制御として、ステップS₁₄でのN
Oの判定からステップS₁₆に移ってエアコン３をON（作
動）にするとともに、ステップS₁₇でフラッグＦを０と
した後、ステップS₃に戻る。また、キックダウン領域で
はあるが既に最高段にあってフラッグＦが０となってい
る場合（ステップS₆,S₇での各判定結果がYES、ステップ
S₈での判定結果がNOの場合）と、最高段で加速された場
合（ステップS₆での判定結果がNO、ステップS₁₀,S₁₁で
の各判定結果がYESの場合）とにおいても、ステップS₁₀
に移る。従って、キックダウン領域への加速やそれ以外
の加速が最高段で行なわれたとき（第４図の矢印d,e）
にはエアコン３は停止させない。

最高段以外の変速段のキックダウン領域へ加速されて、
それまではエアコン３が作動していた場合（例えば第４
図の矢印a₁）には、ステップS₆での判定結果がYES、ス
テップS₇,S₉での各判定結果がNOとなり、また、キック
ダウン領域外で加速が行われ、かつ、変速段が最高段で
ない場合（例えば第４図の矢印b₁）には、ステップS₆,S
₁₀,S₁₁の各判定結果がNOとなる。これらの加速時には、
ステップS₁₈,S₁₉またはステップS₂₀,S₂₁を経てステップ
S₁₂に移り、エアコン３をOFF（コンプレッサ3aを停止）
とすることによりコンプレッサ停止手段５としての処理
を行った後、ステップS₃に戻る。

これらの場合に当実施例では、キックダウン領域への加
速時にはステップS₁₈でフラッグＦを１とするとともに
ステップS₁₉でタイマTKをセットしてから、またキック
ダウン領域外での加速時にはステップS₂₀でフラッグＦ
を１とするとともにステップS₂₁でタイマTnをセットし
てから、それぞれステップS₂₂に移る。そして、このよ
うにエアコン３が停止した後に、キックダウン領域での
最高段へのシフトアップが長時間行われない場合や、キ
ックダウン領域外での加速後のシフトアップが長時間行
なわれない場合には、ステップS₉またはステップS₁₄で
のYESの判定結果に続くステップS₂₃,S₂₄またはステップ
S₂₅,S₂₆での時間計測処理でタイマTk,Tnがタイムアップ
したとき（ステップS₂₄またはステップS₂₆での判定結果
がYESとなったとき）、ステップS₁₆に移ってエアコン３
を作動させる。従って、登板路での走行中においてエア
コン停止後に長時間シフトアップが行なわれないという
特殊な場合には、タイマTk,Tnで設定された時間が経過
した時点でエアコン停止を解除する。ただし、予めタイ
マTk,Tnによる設定時間は比較的長くしておくことによ
り、上記のような特殊な場合以外は、タイマTk,Tnがタ
イムアップするまでにシフトアップがおこなわれ、それ
に応じた後記の停止解除手段としての処理が行なわれる
ようにする。

キックダウン領域で最高段ヘシフトアップされる状態に
まで走行状態が変化（第４図の矢印a₂）して、それまで
エアコン３がOFFとなっているときは、ステップS₆〜S₈
での各判定結果がYESとなり、この場合はステップS₂₈以
下の処理に移る。また、キックダウン領域からキックダ
ウン領域外への走行状態の変化（第４図の矢印a₃）やキ
ックダウン領域外での加速後の車速上昇（第４図の矢印
b₂）によるシフトアップ時であって、それまでエアコン
がOFFとなっているときは、ステップS₆,S₁₀,S₁₂の各判
定結果がNO、ステップS₁₃、ステップS₁₅の各判定結果が
YESとなり、この場合はステップS₂₇でフラッグを１とし
てから、ステップS₂₈の処理に移り、その後も、フラッ
グＳが１となっている間はステップS₁₂でのYESの判定結
果に続いてステップS₂₈以下の処理を行う。

ステップS₂₈以下は停止解除手段６としての処理であっ
て、この処理は、シフトアップ指令に基づいて実際に変
速歯車機構が切替わる期間内にエアコンの停止解除を行
うようにしている。すなわち、第５図に示すように、シ
フトアップ時にタービン回転数は、変速指令後にある程
度の作動遅れをもって実際に変速歯車機構が切替わり始
める時点から下降しはじめ、変速歯車機構の切替わり動
作の進行につれて収束回転数Rpまで低下する。そこで、
ステップS₂₈でタービン回転数が下降し始める時点を調
べ、この時点になるとステップS₂₉でその時のタービン
回転数と変速段のギヤ比とから予想収束回転数Rpを求
め、この収束回転数Rpに所定の計数Ｋを乗算して基準回
転数（Rp×Ｋ）を設定する。続いてステップS₃₀で、タ
ービン回転数が上記基準回転数を下まわったか否かを調
べる。そして、タービン回転数が基準回転数を下まわる
時点に達するまではステップS₂₂に移ってエアコン３を
停止した状態を保ち、ステップS₃₀での判定結果がYESと
なったときに、ステップS₃₁でフラッグを０とするとと
もに、ステップS₁₆に移ることにより、エアコン３の停
止状態を解除する。

以上のフローチャートによると、加速操作とその後のシ
フトアップに応じたエアコン３の状態の変化は、第６図
（ａ）および同（ｂ）に示すようになる。すなわち、キ
ックダウン領域にまで加速操作されたときは、第６図
（ａ）に示すように、スロットル開度が所定値以上に開
かれてキックダウン領域に達した時点で、そのスロット
ル開度変化（第４図の矢印a₁参照）に応じて変速段が例
えば第４速から第２速に変化するとともに、エアコン３
の作動が停止される。その後、キックダウン領域にある
状態が持続すると車速上昇（第４図の矢印a₂参照）に応
じて変速段は第３速を経て第４速（最高段）へと変化す
るが、この場合に当実施例では、キックダウン領域での
出力性能の要求を満足するため、第６図（ａ）に実線で
示すように、第４速になるまではエアコン停止状態が保
たれ、第４速にシフトアップされた時点で、エアコン３
が作動状態に復帰する。また、第６図（ａ）に一点鎖線
で示すように、エアコン停止中にキックダウン領域から
キックダウン領域外へスロットル開度が小さくされたと
き（第４図の矢印a₃参照）は、それに伴ってシフトアッ
プされた時点で、エアコン３が作動状態に復帰する。

キックダウン領域に達しない加速時にも、第６図（ｂ）
に示すように、加速に伴うスロットル開度変化（第４図
の矢印b₁）に応じて変速段が例えば第３速から第２速に
変化するとともに、エアコン３の作動が停止される。こ
の場合、その後の車速上昇（第４図の矢印b₂参照）に応
じて第２速から第３速へシフトアップされた時点で、エ
アコン３が作動状態に復帰する。

そして、シフトアップ時の自動変速機１の出力軸トルク
の変動は、従来では第５図に線Ａで示すようになるのに
対し、上記のようにシフトアップと同期してエアコン３
の停止解除を行うと第５図に破線Ｂで示すようになる。
すなわち、シフトアップ時には、変速歯車機構のギヤ切
替わり動作中にイナーシャなどで一時的に上記トルクが
上昇してから、切替わり完了時点でトルクがシフトアッ
プ後のトルク値まで低下する傾向があって、上記のトル
ク上昇が大きい程変速ショックが大きくなるが、上記の
切替わり動作中にエアコン３が作動状態に復帰すると、
この際にエアコン３からエンジン２に加わる負荷によっ
て上記のトルク上昇が制御される。またこの作用によ
り、エアコン３の作動状態への復帰に伴うトルク低下が
吸収されることとなる。

（発明の効果） 以上のように本発明は、加速性能向上のため加速時にエ
アコンのコンプレッサの作動を停止させるとともに、そ
の後の停止解除によるコンプレッサ作動状態への復帰
を、自動変速機のシフトアップと同期して行うようにし
ているため、自動変速機のシフトアップ時の一時的なト
ルク上昇を上記コンプレッサの作動により、抑制し、か
つ、これによってコンプレッサの作動に伴うトルク低下
を吸収することができる。従って、シフトアップ時の変
速ショックと、上記コンプレッサの作動状態への復帰に
伴うトルクショックとを同時に軽減することができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成説明図、第２図は本発明の実施例
を示す装置の概略図、第３図は制御のフローチャート、
第４図は変速パターンによるシフトアップ位置と各種走
行状態の変化を示す説明図、第５図はシフトアップ時の
変速信号、トルク、タービン回転数、エアコンの状態の
各変化を示すタイムチャート、第６図（ａ）（ｂ）は上
記フローチャートによるエアコン制御動作を説明するタ
イムチャートである。 １……自動変速機、２……エンジン、３……エアコンデ
ィショナ、４……エアコン制御手段、５……エアコン停
止手段、６……停止解除手段、10……コントロールユニ
ット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自動変速機と、エンジンにより駆動される
   エアコンディショナ用のコンプレッサと、このコンプレ
   ッサを制御するコンプレッサ制御手段とを備え、上記コ
   ンプレッサ制御手段に、加速時にコンプレッサの作動を
   停止するコンプレッサ停止手段と、このコンプレッサ停
   止手段によるコンプレッサ停止後の停止解除を自動変速
   機のシフトアップと同期して行う停止解除手段とを設け
   たことを特徴とする自動変速機を備えた車両の制御装
   置。