JPS62165052A - 自動変速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １肌り貝頂 ［産業上の利用分野コ 本発明は、自動変速制御装置に関し、詳しくは車両が登
り坂を走行中の時に変速比の切り替えを好適に制御する
自動変速制御装置に関するものである。

［従来技術］ 近年、車両の運転容易性の要求に応じて、変速比の切り
替えを自動的に行なう自動変速制御装置が広く普及し、
これに関する種々の発明や提案もなされている（例えば
、特開昭５８−１７２４６号の「自動変速制御装置」）
。こうした自動変速制御装置を搭載した車両では、車両
の速度とそのエンジン負荷とに基づいて予め定められた
シフトパターンに従ってシフトチェンジを自動的に行な
っている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、従来より車両が登り坂を走行中の時（以下、
単に登坂中と呼ぶこともある）には、１）車速とスロッ
トル開度との関係がシフトポジションの切り替え点近傍
、例えば、シフトポジションの第三速とオーバドライブ
との切り替え点近傍に位置すると、ドライバーの意図に
拘らず、シフトポジションの第三速とオーバドライブと
の切り替えを頻繁に繰り返すことがあり、２）また、長
い緩やかな登り坂を高速の一定車速で走行しようとする
場合、当初選択された所定ギヤでは余裕トルクが少なく
て、車速が落ちぎみになり、運転者がアクセルを踏み込
み、スロットル開度を大きくしてダウンシフトするが、
所定ギヤの次に変速比が小ざくなる次段ギヤ（以下、単
に次段ギヤと呼ぶ）では車速か上がるためアクセルを戻
し、スロットル開度を小さくしてアップシフトし、これ
を頻繁に繰り返すことがある、等の現象が発生すること
が有り、シフトポジションの切り替えに伴う変速ショッ
ク等により乗り心地を損ねるという問題等があった。そ
こで、これらの問題、即ち、車両の登坂中におけるトル
ク不足による頻繁な変速に起因する問題を防止するため
に、変速装置のトータルギヤ比を高目にしたり、あるい
は、アップシフトするための車速及びスロットル開度の
範囲を狭めてアップシフトとダウンシフトとのヒステリ
シスを広くする等の提案や対策が行なわれている。

しかしながら、これらの変速装置のトータルギヤ比を高
目にしたり、シフトチェンジにおけるヒステリシスを広
くする等の提案や対策等は、通常走行において、車両の
燃費を悪化させるものであり、省エネ、省燃費の対策上
からも現実的な解決とならないことも考えられ、更なる
改善が望まれていた。

及団二璽菫 ［問題点を解決するための手段］ 上記の点に鑑みてなされたのが、本発明の自動変速制御
装置であり、以下の様に構成されている。

即ち、第１図に例示する如く、本発明の自動変速制御装
置は、 車両の速度とエンジン負荷とに基づいて変速装置（Ｍｌ
）の変速比を切り替える自動変速制御装置（Ｍ２）にお
いて、 車両が一定速度で登り坂を走行中であることを検出する
登坂車速検出手段（Ｍ３）と、上記変速装置（Ｍｌ）の
所定ギヤと該所定ギヤの次に変速比が小さくなる次段ギ
ヤとの間で行なわれる変速比の切り替え回数をカウント
するシフトチェンジカウント手段（Ｍ４）と、 上記登坂車速検出手段（Ｍ３）により、車両が上記一定
速度で登り坂を走行中であることを検出した場合であっ
て、上記カウントされた変速比の切り替え回数が所定時
間内に予め設定した回数を超えた時、上記変速装置（Ｍ
ｌ）の上記所定ギヤへのアップシフトを禁止する所定ギ
ヤ禁止手段（Ｍ５）と、 を備えて構成される。

ここで、登坂車速検出手段（Ｍ３）とは、車両が登坂中
であって一定速度で走行中であることを検出するもので
ある。車両が登坂中であることは、従来より使用されて
いる勾配計としてのサーボ加速度センサ等によって検出
することができる。

シフトチェンジカウント手段（Ｍ４）とは、次段ギヤと
所定ギヤとの間におけるシフトチェンジの回数をカウン
トする手段であって、次段ギヤから所定ギヤへのアップ
シフトの回数をカウントしてもよく、あるいは、所定ギ
ヤから次段ギヤへのダウンシフトの回数をカウントして
もよい。このシフトチェンジカウント手段（Ｍ４）はデ
ィスクリートな回路、または、論理演算回路、あるいは
従来より車両に搭載されている電子燃料噴射制御装置等
の電子制御装置と一体に構成してもよい。

所定ギヤ禁止手段（Ｍ５）とは、車両が一定速度で登坂
中に、所定時間内において上記シフトチェンジカウント
手段によってカウントされた次段ギヤと所定ギヤとの間
のシフトチェンジの回数が予め定められた所定回数を超
えた時に、変速装置Ｍ１の次段ギヤから所定ギヤへのシ
フトアップを禁止するものであって、変速装置に所定ギ
ヤへのシフトアップ信号を出力しないようにしたり、あ
るいは、変速装置が所定ギヤへのシフトアップ信号を受
は付けないようにしたりして構成することができる。尚
、この所定ギヤ禁止手段（Ｍ５）による所定ギヤ禁止状
態は、車両が登坂中でなくなった場合、あるいは、車両
は登坂中であるが、車速か一定速度でなくなった場合に
解除されて、通常の自動変速制御装置による運転状態に
戻ることになる。また、シフトチェンジカウント手段（
Ｍ４）によるカウント値は車両が登坂中でなくなった場
合、又は車両は登坂中であるが、車速が一定だ時には初
期状態に戻される。

上記所定ギヤ禁止手段（Ｍ５）においてシフトチェンジ
カウント手段（Ｍ４）によりカウントされるシフトチェ
ンジの回数が所定時間内に所定回数に至るか否かの判断
に使用される時間を計測するものとしては、タイマーを
設けて計測してもよいし、ソフト的にプログラムを組ん
で実現してもよい。

［作用］ 上記の構成を有する本発明の自動変速制御装置は次の如
く作用する。即ち、 登坂車速検出手段（Ｍ３）により、車両が一定速度で登
坂中であることが検出された時に、シフトチェンジカウ
ント手段（Ｍ４）によってカウントされる所定時間内の
次段ギヤと所定ギヤとの間のシフトチェンジの回数が予
め定められた所定回数を超えると、所定ギヤ禁止手段（
Ｍ５）により次段ギヤから所定ギヤへのアップシフトを
禁止する。従って、本発明の自動変速制御装置は、車両
が登坂中において、所定ギヤと次段ギヤ、例えばオーバ
ドライブと第三速との間のシフトチェンジの繰り返しを
防止するよう働く。尚、車両が登坂中でなくなったり、
あるいは、登坂中でおっても車速か一定速度でなくなる
と自動変速制御装置に基づく通常の運転状態に戻ること
になる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面と共に説明する。

第２図は本発明一実施例の自動変速制御装置の構成を示
すと共にエンジン周辺及び変速機を表わす概略構成図で
ある。同図において、１はエンジンを表わしており、エ
ンジン１の吸気通路２には図示しないアクセルペダルの
踏込み量に応じて駆動されてエンジン１への吸入空気量
を調節するスロットルバルブ３、及び該スロットルバル
ブ３のスロットル開度を検出するスロットルセンサ４が
備え付けられている。

一方、エンジン１の出力側には自動変速１ｆｉ１０が装
備されており、エンジン１の出力トルクはこの自動変速
機１０を介して変換され、図示しない駆動ホイールに伝
えられる。自動変速１１１０には、変速制御の為のシフ
トソレノイド１８，１９、自動変速機１０の図示しない
マニュアルレバーの動作を検出するシフトポジションス
イッチ２０．及び自動変速機１０の図示しないアウトプ
ットシャフトの回転数を検出する車速センサ２１を夫々
備えている。上記車速センサ２１はアウトプットシャフ
トに取り付けられているロータセンサのマグネットによ
り、アウトプットシャフト１回転に１パルス信号を発生
するよう構成され、車両走行速度に比例する速度が検出
される。また、車両が登り坂を走行中、即ち、登坂中で
あることを検出する勾配計としてのサーボ加速度センサ
２２も車両に取り付けられている。頻繁な変速 上述したスロットルセンサ４ヤシフトポジシヨンスイツ
チ２０等は電子制御装置（以下、単にＥＣＵと呼ぶ）に
接続されており、ＥＣＵ３Ｏは各センサからの入力信号
等に基づいて上述した自動変速機１０のシフトソレノイ
ド１８．１９を制御するよう構成されている。次に、Ｅ
ＣＵ３Ｏの内部構成とその働きについて説明する。

ＥＣＵ３Ｏは、第３図に示すように、周知のＣＰＵ３１
．ＲＯＭ３２．ＲＡＭ３３を中心に構成されていて、上
述したスロットルセンサ４．シフトポジションスイッチ
２０及びサーボ加速度センサ２２からの出力信号が各々
バッファ３４．３６及び３７を介して、また、車速セン
サ２１からの出力信号が変換回路３７でＦ／Ｖ変換され
た後Ａ／Ｄ変換されて入力ポート３９に入力されている
。

これらの各センサからの出力信号はＣＰＵ３１により選
択的に読み込まれる。

また、ＥＣＵ３Ｏは、シフトソレノイド１８゜１９を駆
動する駆動回路４０．４１を有し、出力ポート４２を介
してＣＰＵ３１からの制御信号を出力して駆動回路４０
．４１を制御する。尚、上記各素子は、各種データの通
路となるコモンバス４３にて結ばれている。

上記ＥＣｔＪ３０のＲＯＭ３２内には、例えば、車速Ｖ
データとスロットル開度ＳＰデータとの相関関係にて設
定されたシフトチェンジパターンとして第４図のような
自動変速線図が記憶されている。図において実線Ｇ、　
ｌ−１，Ｉは、各々、第−速から第二速、第二速から第
三速、第三速からオーバドライブへのシフトポジション
切り替えの境界線を、鎖線ｇ、ｈ、ｉは、各々第二速か
ら第−速、第三速から第二速、オーバドライブから第三
速へのシフトポジション切り替えの境界線を表わしてい
る。これらのシフトポジションの切り替えは、第１表に
示すように選択されたレンジ（Ｄ、Ｓ。

Ｌ）毎にシフトソレノイド１８．１９をオン・オフする
ことにより行なわれる。

第１表 ＣＰＬＪ３１はシフトポジションスイッチ２０よりの検
出信号から現在の変速段を検知し、スロットルセンサ４
よりのスロットル開度信号ＳＰと車速センサ２１よりの
速度信号■とにより、上記第４図の自動変速線図に基づ
いて比較演算を実行し、シフトポジションをどこにする
のかを判断し、その判断に基づいて選択されたシフトポ
ジションに切り替えるべく第１表に応じてシフトソレノ
イド１８．１９に出力信号を出力することになる。

上記の構成を有する本実施例の自動変速制御装置の動作
を第５図のフローチャートに従って説明する。

第５図のフローチャートはＣＰｔＪ３１によって実行さ
れる処理を表わしており、本実施例の頻繁な変速防止に
関する処理のみを記載している。

まず、本処理の頻繁な変速防止ルーチンは、ステップ１
００において、ＣＰＵ３１はスロットル開度信号ＳＰと
速度信号Ｖとに基づいてオーバドライブを選択するため
のアップシフト信号を出力すべきと決定したか否かを判
断する。ＣＰｔＪ３１がオーバドライブ選択信号を出力
すべきと決定した時は、判断はｒＹＥｓＪとなり、次の
ステップ１１０に進み、そうでない場合は、判断は「Ｎ
Ｏ」となり、処理はｒＲＥＴｔＪＲＮＪに扱けて本ルー
チンを終えることになる。

続くステップ１１０ないし’１２０では、車両が登坂中
であって、かつ、一定車速内で走行中でおるか否かが判
断されることになる。

ステップ１１０では、勾配計としてのサーボ加速度セン
サ２２の出力信号に基づいて、車両が登坂中であるか否
かの判断が行なわれる。車両が登坂中であれば、判断は
ｒＹＥｓＪとなり、処理はステップ１２０に進み、車両
が登坂中でなければ、判断はｒＮＯＪとなり、処理はス
テップ１３０ないし１４０に進む。

ステップ１１０で車両が登坂中と判断されると、続くス
テップ１２０では、車速センサ２１による速度信号Ｖが
予め定められた所定車速範囲内の一定速度であるか否か
が判断されることになる。即ち、第４図の自動変速線図
に示されているように、第三速からオーバドライブへの
アップシフトの境界線■とオーバドライブから第三速へ
のダウンシフト境界線：とは、速度信号Ｖが約１１０５
（ｋ／ｈ）から約１３０　（ｋｍ／ｈ）においてほぼ一
致している。従って、この車速範囲内では、スロットル
開度ＳＰの値約８５（％）を境にして、アクセルの踏み
込み量の僅かな変動で、第三速からオーバドライブへの
アップシフトとオーバドライブから第三速へのダウンシ
フ１〜とを繰り返すことなる。これにより、本実施例に
おいては、速度信号Ｖの値が１１０５（ｋ／ｈ）から１
３０（ｋｍ／ｈ）の範囲内において一定速度であるか否
かが判断されることになる。例えば、ドライバーの希望
する一定車速ＶＤを１１０（ｋｍ／ｈ）とすると、車速
は多少変動するのでその許容範囲±αを±３　（ｋｍ／
ｈ）として、車速■がＶＤ±αの一定車速範囲内、即ち
、１１０７（ｋ／ｈ）≦Ｖ≦１１３　（ｋｍ／ｈ）を満
足するか否かが判断されることになる。速度信号Ｖの値
が１０７≦Ｖ≦１１３を満足すれば、判断はｒＹＥｓｊ
となって処理はステップ１５０以降に進む。一方、ステ
ップ１１０で登坂中でないと判断された時、あるいは、
ステップ１２０で車速Ｖが１０７≦Ｖ≦１１３を満足し
ていないと判断された時には、アップシフトを禁止する
必要はないと判断して、処理はステップ１３０ないし１
４０に進み、以下の処理を実行して本ルーチンを終える
ことになる。

即ち、車両が登坂中でない時、あるいは車速か所定車速
範囲内の一定車速でない時等の場合に、ＣＰＵ３１の決
定に従ってオーバドライブを選択してもよいとして、ま
ず、本処理にあけるオーバドライブへのアップシフト回
数を表わす変数ｎを零にクリアしくステップ１３０）、
変数ｎを零にクリアした後、ＣＰＵ３’ｌの決定に従っ
て、オーバドライブを選択すべくシフトソレノイド１８
及び１９に制御信号を出力（ステップ１４０）した上で
、処理はｒＲＥＴＵＲＮＪに扱は本制御ルーチンを一旦
終了する。

これに対し、ステップ１１０ないし１２０の判断が共に
ｒＹＥｓｊとなった時には、車両が登坂中であって、か
つ、車速Ｖが所定車速範囲内の１０５　（ｋｍ／ｈ）以
上１３０（ｋｍ／ｈ＞以下を満足する一定車速であって
頻繁な変速を発生し易い状況であるためステップ１５０
以降の処理が実行される。

ステップ１５０では、オーバドライブへのアップシフト
回数を表わす変数ｎが零であるか否かが判断される。こ
れは、車両が登坂中であって、かつ、車速Ｖが一定車速
である時に、初めてオーバドライブへのアップシフト信
号を出力するのか否かを判断する処理である。変数ｎが
零の時は、判断はｒＹＥＳＪとなり処理はステップ１６
０に進み、ＣＰＵ３１に内蔵するタイマを起動して時間
Ｔの計測を開始することになる。一方、変数ｎが零でな
い時は、ステップ１５０での判断はｒＮＯＪとなり、更
に、ステップ１７０ないし１８０の判断がされることに
なる。

ステップ１７０ないし１８０の判断は、オーバドライブ
へのアップシフト回数ｎが予め定められた所定時間Ｔｏ
内に所定回数ｎｏと一致するのか否かを判断する処理で
ある。これは、所定時間Ｔｏ内にアップシフト回数ｎが
予め定められた所定回数ｎｏに至れば、頻繁な変速を発
生しているものと判断するためのものであって、本実施
例においては、所定時間ＴＯを３［分］、所定回数を５
［回］と設定している。まず、ステップ１７０では、オ
ーバドライブへのアップシフト回数ｎが所定回数ｎｏ＝
５に至っているか否かが判断される。

アップシフト回数ｎが所定回数ｎｏ　　（＝５）と一致
すれば、判断はｒＹＥｓＪとなり、処理はステップ１８
０に進み、ステップ１６０で計測を開始された計測時間
Ｔが、所定時間ＴＯ＝３［９１以内か否かが判断される
。計測時間Ｔが所定時間ＴＯ（＝３［分］）以内であれ
ば、頻繁な変速を発生しているものとみなし、オーバド
ライブへのアップシフトを禁止すべくオーバドライブへ
のアップシフト信号出力を禁止しくステップ１９０）、
処理はｒＲＥＴＵＲＮＪに扱けて本ルーチンを終了する
。

一方、ステップ１７０において、アップシフト回数ｎが
所定回数ｎｏに至っていないと判断された時、又は、ス
テップ’１６０の計測時間Ｔの計測開始処理を終えた時
には、処理はステップ２００ないし２１０に進み、オー
バドライブへのアップシフト回数を表わす変数ｎをイン
クリメントしくステップ２００＞、オーバドライブへの
アップシフトを実行すべくシフトソレノイド１８．１９
に制御信号を出力した（ステップ２１０）後、処理はｒ
ＲＥＴＵＲＮＪへ扱は本ルーチンを終える。

更に、ステップ１８０において、計測時間Ｔが所定時間
Ｔｏ（＝３［分］）を超えた時には、オーバドライブへ
のアップシフト回数ｎが所定回数ｎｏ　　（＝５＞に至
っているものの、所定時間Ｔ。

（＝３［分］）を超える長い時間に亘るものであるとし
て、上述したステップ１３０ないし１４０の処理、即ち
、アップシフト回数を表わす変数ｎを初期化し、アップ
シフトを実行すべくシフトソレノイドに信号を出力して
本ルーチンを終える。

以上、詳細に説明した本実施例の自動変速制御装置によ
ると、車両が登坂中であって、かつ、速度信号Ｖが予め
定められた所定車速範囲内（１０５［ｋｍ／ｈ］≦Ｖ≦
１３０　［ｋｍ／ｈ］　）の一定車速である時に、所定
時間Ｔｏ（＝３［分］）内にオーバドライブへのアップ
シフト回数が所定回数ｎｏ　　（＝５）に至ったと判断
された時（ステラ１７０ないし１８０）には、頻繁な変
速が発生しているものと判断し、オーバドライブへのア
ップシフトを禁止している。これにより、頻繁に発生す
る第三速とオーバドライブとの間のシフトチェンジの繰
り返しを防止すると共に、シフトチェンジに伴う変速シ
ョックや騒音等を防止し、しかも、車両が登坂中でなく
なったり、あるいは、頻繁な変速を発生させ易い所定車
速範囲内の一定車速でなくなると、速やかにオーバドラ
イブへのアップシフトの禁止を解除して快適なドライバ
ビリティを維持するという効果を生じる。更に、オーバ
ドライブへのアップシフトの禁止を、登坂中であって、
かつ、車速が所定範囲内の時に頻繁な変速を発生させた
時と限定しているので、燃費を悪化させるということも
ない。

尚、本実施例の自動変速制御装置としては、オーバドラ
イブ付の自動変速制御装置を用いたが、オーバドライブ
付でない単なる自動変速制御装置を用いてもよく、ある
いは、ロックアップ付の自動変速制御装置を用いてもよ
いことは勿論のことである。

また、本実施例では、車両が登坂中であることをサーボ
加速度センサを用いて検出したが、シフトポジションと
車速等をパラメータとして登坂中であることを検出する
プログラムを用いて検出してもよい。

更に、本実施例において、使用されている各定数、即ち
、車速の所定車速範囲、計測時間Ｔの所定時間Ｔｏ及び
オーバドライブへのシフトアップ回数である所定回数ｎ
ｏ等は、各々、車種に応じて好適な値に設定されること
はいうまでもない。

発明の効果 本発明の自動変速制御装置によれば、車両が登り坂を走
行中の時に、車両の余裕トルクが小さいために生じる頻
繁な変速を十分防止することができるという優れた効果
を奏する。従って、登り坂を一定車速で走行しようとす
る時におけるシフトチェンジによる変速ショックや頻繁
な変速といった問題は十分解消され、ドライブフィーリ
ングも良好に保たれる。しかも、アップシフトの禁止は
車両が一定車速で登り坂を走行中の時に限られるので、
燃費を悪化させる等の問題を生じさせることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動変速制御装置の基本的構成を例示
するブロック図、第２図は本発明の一実施例の自動変速
制御装置を表わす概略構成図、第３図は同じ〈実施例の
自動変速制御装置に用いられる電子制御装置３０を表わ
す概略図、第４図は同じ〈実施例の自動変速制御装置の
シフトチェンジの特性を表わす自動変速線図、第５図は
同じ〈実施例の自動変速制御装置の電子制御装置３０に
て実行される処理を表わすフローチャートである。 １・・・エンジン ４・・・スロットルセンサ １０・・・自動変速機 １８．１９・・・シフトソレノイド ２０・・・シフトポジションスイッチ ２１・・・車速センサ ２２・・・サーボ加速度センサ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　車両の速度とエンジン負荷とに基づいて変速装置の変
   速比を切り替える自動変速制御装置において、 車両が一定速度で登り坂を走行中であることを検出する
   登坂車速検出手段と、 所定ギヤと該所定ギヤの次に変速比が小さくなる次段ギ
   ヤとの間で行なわれる変速比の切り替え回数をカウント
   するシフトチェンジカウント手段と、 上記登坂車速検出手段により、車両が一定速度で登り坂
   を走行中であることを検出した場合であって、上記カウ
   ントされた変速比の切り替え回数が所定時間内に予め設
   定した回数を超えた時、上記変速装置の上記所定ギヤへ
   のアツプシフトを禁止する所定ギヤ禁止手段と、 を備えたことを特徴とする自動変速制御装置。