JP4240058B2 - 車両用自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Description

本発明は車両用自動変速機の変速制御装置に係り、特に、車両走行環境や運転操作に基づいて変速を規制することにより、登降坂路等で適切な変速制御が行われるようにした変速制御装置の改良に関するものである。

予め定められた変速規則、例えば車速およびアクセル開度をパラメータとして設定された変速マップ等、に従って自動的に変速する車両用自動変速機の変速制御装置において、車両走行環境や運転操作などに基づいて前記変速規則を変更する規則変更手段を備えているものがある。特許文献１に記載の装置はその一例で、アクセルが急閉操作された場合には、アップシフトを禁止して現在のギヤ段をホールドすることにより、コーナー走行時に適切な動力源ブレーキ力が得られるとともに、再加速時のダウンシフトによるビジーシフト（短時間の間のアップダウン変速）を回避できるなど、コーナー走行時の運転操作が容易になる。この他にも、登降坂路において、スロットル弁開度および車速などから登り坂、下り坂を判定し、登り坂では常に適切な駆動力が得られるように不要なアップシフトを抑制する一方、下り坂では適切な動力源ブレーキ力が得られるように自動的にダウンシフトする登降坂制御などが知られている。

一方、このような車両用自動変速機の変速制御装置は、(a) 上記変速規則に従って自動変速機の全変速範囲で自動変速を行う自動変速モードと、(b) 前記変速規則に従って行われる自動変速の変速範囲（変速レンジ）が運転者の手動操作によって制限される手動変速モードと、を備えているのが一般的である。手動変速モードは、自動変速が行われる最高速ギヤ段が異なる複数の変速レンジを手動操作によって切り換えることが可能なもので、例えば下り坂などで変速レンジを低速側へ切り換えることにより、ダウンシフトさせて動力源ブレーキ力を増大させることができる。そして、自動変速モードでは、少しでも運転操作が容易になるように、前記規則変更手段によって変速規則が変更されるが、手動変速モードでは、基本的に運転者自身が自分の意思に従って変速操作することを望んでいるため、規則変更手段による変速規則の変更が行われないようになっているのが普通である。
特開平１０−２３８６２５号公報

しかしながら、手動変速モードにおいても、高速側の所定のギヤ段を除いた変速範囲で自動変速が行われるため、走行条件によっては自動変速モードの場合と同様にビジーシフトが発生することがある。このようなビジーシフトは、運転者が意図するものではないため、手動変速モードにおいても、自動変速モードと同様にビジーシフトを回避するための制御が行われることが望ましい。その場合に、前記規則変更手段による制御をそのまま適用すると、動力源ブレーキ力の制御で運転者の意に反したダウンシフトやギヤ段ホールドが行われることがあり、手動変速モードのメリットが阻害されることから適当でない。また、規則変更手段によるビジーシフトの回避と動力源ブレーキ力の制御は、必ずしも別々に行われるものではなく、登降坂路走行時やコーナー走行時等に互いに協調して行われるため、ビジーシフト回避機能のみを取り出して手動変速モードで実行させることは困難である。一方、手動変速モードのみのために、ビジーシフトを回避するための制御プログラムを新たに作成することは、車種の多さ等を考慮すると多大な時間と費用が必要となり、必ずしも現実的でない。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、自動変速モードで動力源ブレーキ制御やビジーシフト回避を行う規則変更手段を有する車両用自動変速機の変速制御装置において、その規則変更手段を利用することにより簡単且つ安価な手法で手動変速モードでもビジーシフト回避機能が得られるようにすることにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 予め定められた変速規則に従って自動変速機の全変速範囲で自動変速を行う自動変速モードと、(b) 前記変速規則に従って行われる自動変速の変速範囲が運転者の手動操作によって制限される手動変速モードと、(c) 車両走行環境および運転者の運転操作の少なくとも一方に基づいて、前記自動変速によるビジーシフトが回避されるとともに所定の動力源ブレーキ力が得られるようにするＡＩ（Artificial Intelligence;人工知能) シフト制御が行われるように前記変速規則を変更する規則変更手段と、を備えており、(d) 前記自動変速モードと前記手動変速モードとを運転者が任意に選択することができる車両用自動変速機の変速制御装置において、(e) 前記規則変更手段は、前記自動変速モードおよび前記手動変速モードの両方で前記ＡＩシフト制御が行われるように前記変速規則を変更する一方、(f) 前記手動変速モードが選択されている場合に、車速が所定の設定車速以上の時には、前記ＡＩシフト制御が行われるようにする前記規則変更手段による変速規則の変更を禁止する変更制限手段を設けたことを特徴とする。

第２発明は、第１発明の車両用自動変速機の変速制御装置において、前記設定車速は、前記規則変更手段による変速規則の変更で動力源が所定の被駆動状態となる車速領域で、その規則変更手段による変速規則の変更が禁止されるように定められていることを特徴とする。

第３発明は、第１発明または第２発明の車両用自動変速機の変速制御装置において、前記規則変更手段は、互いに協調して行われる、自動変速によるビジーシフトを回避するように変速規則を変更するビジーシフト回避機能と、所定の動力源ブレーキ力が得られるように変速規則を変更する動力源ブレーキ制御機能とを有することを特徴とする。

本発明の車両用自動変速機の変速制御装置においては、手動変速モードが選択されている場合でも規則変更手段によって変速規則が変更され、車両走行環境や運転者の運転操作に基づいてＡＩシフト制御が行われることにより、自動変速によるビジーシフトが回避されるように適切な変速制御が行われる。規則変更手段は、自動変速によるビジーシフトが回避されるとともに所定の動力源ブレーキ力が得られるようにするＡＩシフト制御が行われるように変速規則を変更するものであるが、車速が所定の設定車速以上の時には、その規則変更手段による変速規則の変更が禁止されるため、その変速規則の変更に伴ってダウンシフトやギヤ段ホールドが行われることにより、意に反して大きな動力源ブレーキ力が発生することが抑制される。すなわち、動力源ブレーキ力が発生するのは、スロットル弁開度や自動変速機の変速比等によって定まる所定車速以上の場合であるため、規則変更手段による変速規則の変更を禁止する設定車速を適当に定めれば、所定のビジーシフト回避機能を維持しながら動力源ブレーキ制御機能を無効とし、或いは制限することができるのである。

ここで、規則変更手段は、例えば自動変速によるビジーシフトを回避するように変速規則を変更するビジーシフト回避機能や、所定の動力源ブレーキ力が得られるように変速規則を変更する動力源ブレーキ制御機能などを備えているが、それ等の機能は別々に行われるものではなく、登降坂路走行時やコーナー走行時、アクセル急閉時等に互いに協調して行われる。このため、動力源ブレーキ制御機能が制限されることにより、ビジーシフト回避機能も影響を受ける場合があるが、例えば平坦路でのパワーＯＮ走行時におけるビジーシフト回避などは有効に機能させることができる。また、必ずしも動力源ブレーキ制御機能が完全に無効となるように設定車速を定める必要はなく、例えばコーナー走行中のアクセル急閉時には、動力源ブレーキ制御機能によるギヤ段ホールドで所定の動力源ブレーキ力が得られるが、下り坂での自動ダウンシフトで大きな動力源ブレーキ力が発生する場合には動力源ブレーキ制御機能が無効とされるなど、動力源ブレーキ制御機能の一部が無効となるように設定車速を定めることも可能である。

一方、本発明では、自動変速モードだけでなく手動変速モードでも規則変更手段によって変速規則が変更されるようにするとともに、手動変速モードが選択されている場合には、所定の設定車速以上で規則変更手段による変速規則の変更が禁止されるようにするだけで良いため、手動変速モードのみのために新たにビジーシフトを回避するための制御プログラムを車種毎に作成したり、規則変更手段からビジーシフト回避機能のみを取り出したりする場合に比較して、簡単且つ安価に手動変速モードでビジーシフト回避機能が得られるようにすることができる。

第２発明では、規則変更手段による変速規則の変更で動力源が所定の被駆動状態となる車速領域で、その規則変更手段による変速規則の変更が禁止されるように前記設定車速が定められているため、所定のビジーシフト回避機能を維持しながら動力源ブレーキ制御機能を無効とし、或いは制限することができ、意に反して大きな動力源ブレーキ力が発生することを防止できる。

第３発明は、規則変更手段が互いに協調して実行されるビジーシフト回避機能および動力源ブレーキ制御機能を有する場合で、所定の設定車速以上でその規則変更手段による変速規則の変更が禁止されることにより、所定のビジーシフト回避機能を確保しながら動力源ブレーキ制御機能を無効とし、或いは制限することが可能で、意に反して大きな動力源ブレーキ力が発生することを防止できる。

本発明の自動変速機としては、複数の遊星歯車装置を有する遊星歯車式の自動変速機が好適に用いられるが、平行軸式の自動変速機を用いることもできるなど、複数の摩擦係合装置や同期噛合い式クラッチなどを選択的に係合、解放して変速比が異なる複数のギヤ段を切り換える種々の有段の自動変速機を採用できる。特に、前進６段以上の多段変速機の場合、車速やアクセル開度等に応じてギヤ段がきめ細かく切り換えられることから、通常のパワーＯＮ走行時においてもビジーシフトが発生する可能性が高くなり、本発明の効果が顕著となる。なお、無段変速機であっても、規則変更手段によって余計な変速動作（ビジーシフト）を規制するとともに所定の動力源ブレーキ制御が行われる場合には、本発明が同様に適用され得る。

自動変速モードおよび手動変速モードで自動変速を行う際の変速規則は、例えば車速およびアクセル開度或いはスロットル弁開度等の運転状態をパラメータとして予め定められた変速マップや演算式などである。手動変速モードの変速範囲は、一般には変速範囲の上限が異なる複数の変速範囲が定められ、運転者が任意に選択できるようになっている。手動変速モードは、手動操作によって変速範囲を変更できるものであれば良く、スポーツモードやシーケンシャルモード（Ｓモード）など呼び方は何でも良い。

規則変更手段は、例えばビジーシフトを回避するように前記変速規則を変更するビジーシフト回避機能や、所定の動力源ブレーキ力が得られるように前記変速規則を変更する動力源ブレーキ制御機能を有し、登降坂路走行時やコーナー走行時、アクセル急閉操作時などに、それ等の機能が互いに協調して実行されることにより、ビジーシフトで運転者に違和感を生じさせることを防止するとともに、運転者の意図に合致した駆動状態（動力源ブレーキを含む）が得られるようにして運転操作性を向上させるなど、道路状況や運転者の意思に応じて一層適切な自動変速が行われるようにするためのものである。具体的には、変速範囲の上限を規制することにより、アップシフトを制限したり、所定の動力源ブレーキ力が得られるようにダウンシフトを行ったりする。

変更制限手段によって変速規則の変更を禁止する設定車速は、例えば前記規則変更手段による変速規則の変更で動力源が所定の被駆動状態となる車速領域では、その規則変更手段による変速規則の変更が禁止されるように定められ、このように被駆動状態となる車速領域で変速規則の変更が禁止されることにより、動力源ブレーキ制御機能が制限されることになる。但し、必ずしも動力源ブレーキ制御機能が完全に無効となるように設定車速を定める必要はなく、その一部が無効とされるだけでも良い。また、所定のビジーシフト回避機能が得られるようにするなど、車両の性格や規則変更手段の機能などを考慮して、設定車速は適宜定められる。何れにしても、その設定車速に応じて動力源ブレーキ制御機能が制限されることになる。

上記設定車速は、例えば規則変更手段によって制限されたギヤ段（変速比）毎に、アクセル全閉であることを前提として予め一定の車速が定められても良いが、アクセル操作されている場合でも動力源ブレーキ力が発生する場合があるため、その時のアクセル開度をパラメータとして設定車速が定められるようにすることもできる。

手動変速モードでも規則変更手段による変速規則の変更を有効とし、ビジーシフト回避機能が得られるようにすることは、必ずしも総ての車両において有益ではなく、例えばスポーツ走行指向の高い車両にとっては必ずしも必要ないなど、車両の性格によって異なる。このため、手動変速モードで規則変更手段による変速規則の変更を実行するか否かをプログラム上で定める実行スイッチを設け、その実行スイッチがＯＮ（実行）の場合のみ手動変速モードでも規則変更手段による変速規則の変更が実行されるようにすれば、実行の有無に拘らず共通のプログラムを使用することが可能で、プログラム設計時のコストダウンを図ることができる。なお、手動変速モードで規則変更手段による変速規則の変更を実行するか否かを運転者が任意に選択できるようにすることも可能である。

以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、車両用自動変速機（以下、自動変速機という）１０の骨子図で、図２は複数の変速段を成立させる際の摩擦係合要素すなわち摩擦係合装置の作動状態を説明する作動表である。この自動変速機１０は、車両の左右方向（横置き）に搭載するＦＦ車両に好適に用いられるものであって、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース２６内において、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置１２を主体として構成されている第１変速部１４と、ダブルピニオン型の第２遊星歯車装置１６およびシングルピニオン型の第３遊星歯車装置１８を主体としてラビニヨ型に構成されている第２変速部２０とを共通の軸心Ｃ上に有し、入力軸２２の回転を変速して出力回転部材２４から出力する。この入力軸２２は入力部材に相当するものであり、本実施例では走行用の動力源であるエンジン３０によって回転駆動される流体式伝動装置としてのトルクコンバータ３２のタービン軸である。また、出力回転部材２４は自動変速機１０の出力部材に相当するものであり、図３に示す差動歯車装置４０に動力を伝達するためにそのデフドリブンギヤ（大径歯車）４２と噛み合う出力歯車すなわちデフドライブギヤとして機能している。エンジン３０の出力は、トルクコンバータ３２、自動変速機１０、差動歯車装置４０、および一対の車軸４４を経て一対の駆動輪４６へ伝達されるようになっている（図３参照）。なお、この自動変速機１０やトルクコンバータ３２は中心線（軸心）Ｃに対して略対称的に構成されており、図１の骨子図においてはその中心線Ｃの下半分が省略されている。

トルクコンバータ３２は、エンジン３０の動力を流体を介することなく入力軸２２に直接伝達するロックアップクラッチ３４を備えている。このロックアップクラッチ３４は、係合側油室３６内の油圧と解放側油室３８内の油圧との差圧ΔＰにより摩擦係合させられる油圧式摩擦クラッチであり、それが完全係合（ロックアップＯＮ）させられることにより、エンジン３０の動力が入力軸２２に直接伝達される。また、所定のスリップ状態で係合するように差圧ΔＰすなわちトルク容量がフィードバック制御されることにより、例えば５０ｒｐｍ程度の所定のスリップ量でタービン軸（入力軸２２）をエンジン３０の出力回転部材（クランク軸）に対して追従回転させる。

自動変速機１０は、第１変速部１４および第２変速部２０の各回転要素（サンギヤＳ１〜Ｓ３、キャリアＣＡ１〜ＣＡ３、リングギヤＲ１〜Ｒ３）の連結状態に応じて第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第６速ギヤ段「６ｔｈ」の６つの前進ギヤ段が成立させられるとともに、後進ギヤ段「Ｒ」が成立させられる。図２に示すように、例えば前進ギヤ段では、クラッチＣ１とブレーキＢ２との係合により第１速ギヤ段「１ｓｔ」が、クラッチＣ１とブレーキＢ１との係合により第２速ギヤ段「２ｎｄ」が、クラッチＣ１とブレーキＢ３との係合により第３速ギヤ段「３ｒｄ」が、クラッチＣ１とクラッチＣ２との係合により第４速ギヤ段「４ｔｈ」が、クラッチＣ２とブレーキＢ３との係合により第５速ギヤ段「５ｔｈ」が、クラッチＣ２とブレーキＢ１との係合により第６速ギヤ段「６ｔｈ」が、それぞれ成立させられるようになっている。また、ブレーキＢ２とブレーキＢ３との係合により後進ギヤ段「Ｒ」が成立させられ、クラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１〜Ｂ３のいずれも解放されることによりニュートラル状態となるように構成されている。

図２の作動表は、上記各ギヤ段とクラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１〜Ｂ３の作動状態との関係をまとめたものであり、「○」は係合、「◎」はエンジンブレーキ時のみ係合を表している。第１速ギヤ段「１ｓｔ」を成立させるブレーキＢ２には並列に一方向クラッチＦ１が設けられているため、発進時（加速時）にはクラッチＣ１のみを係合させ、エンジンブレーキを作用させるときにはクラッチＣ１とブレーキＢ２とを係合させる。また、各ギヤ段の変速比は、第１遊星歯車装置１２、第２遊星歯車装置１６、および第３遊星歯車装置１８の各ギヤ比（＝サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）ρ１、ρ２、ρ３によって適宜定められる。

このように本実施例の自動変速機１０は、複数の係合装置すなわちクラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１〜Ｂ３を選択的に係合させることにより変速比が異なる複数のギヤ段を成立させるものであり、図２の作動表から明らかなように、クラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１〜Ｂ３の何れか２つを掴み替える所謂クラッチツウクラッチにより連続するギヤ段の変速を行うことができる。これ等のクラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１〜Ｂ３（以下、特に区別しない場合は単にクラッチＣ、ブレーキＢという）は、多板式のクラッチやブレーキなど油圧アクチュエータによって係合制御される油圧式摩擦係合装置であり、油圧制御回路５０（図３参照）のリニアソレノイド弁ＳＬ１〜ＳＬ５の励磁、非励磁や電流制御により、係合、解放状態が切り換えられるとともに係合、解放時の過渡油圧などが制御される。

図３は、図１の自動変速機１０などを制御するために車両に設けられた制御系統の要部、およびエンジン３０から駆動輪４６までの動力伝達系の概略構成を説明するブロック線図である。

図３において、電子制御装置１００は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン３０の出力制御や自動変速機１０の変速制御、ロックアップクラッチ３４のＯＮ・ＯＦＦ制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用やリニアソレノイド弁ＳＬ１〜ＳＬ５を制御する変速制御用、油圧制御回路５０のリニアソレノイド弁ＳＬＵおよびソレノイド弁ＳＬを制御するロックアップクラッチ制御用等に分けて構成される。

上記電子制御装置１００には、アクセル開度センサ５４により検出されたアクセルペダル５２の操作量であるアクセル開度Ａccを表すアクセル開度信号、エンジン回転速度センサ５６により検出されたエンジン３０の回転速度であるエンジン回転速度ＮＥを表す信号、冷却水温センサ５８により検出されたエンジン３０の冷却水温Ｔ_W を表す信号、吸入空気量センサ６０により検出されたエンジン３０の吸入空気量Ｑを表す信号、吸入空気温度センサ６２により検出された吸入空気の温度Ｔ_A を表す信号、スロットル弁開度センサ６４により検出された電子スロットル弁の開度θ_THを表すスロットル弁開度信号、車速センサ６６により検出された出力回転部材２４の回転速度Ｎ_OUT すなわち車速Ｖに対応する車速信号、ブレーキスイッチ７０により検出された常用ブレーキであるフットブレーキ（ホイールブレーキ）の作動中（踏込操作中）を示すフットブレーキペダル６８の操作（オン）Ｂ_ONを表す信号、レバーポジションセンサ７４により検出されたシフトレバー７２のレバーポジション（操作位置、シフトポジション）Ｐ_SHを表す信号、タービン回転速度センサ７６により検出されたタービン回転速度ＮＴ（＝入力軸２２の回転速度Ｎ_IN）を表す信号、ＡＴ油温センサ７８により検出された油圧制御回路５０内の作動油の温度であるＡＴ油温Ｔ_OIL を表す信号、アップシフトスイッチ８０によって検出される変速レンジのアップシフト指令Ｒ_UPを表す信号、ダウンシフトスイッチ８２によって検出される変速レンジのダウンシフト指令Ｒ_DNを表す信号、などがそれぞれ供給される。

また、電子制御装置１００からは、電子スロットル弁の開度θ_THを操作するスロットルアクチュエータへの駆動信号、エンジン３０の点火時期を指令する点火信号、エンジン３０の吸気管または筒内に燃料を供給し或いは停止する燃料噴射装置によるエンジン３０への燃料供給量を制御する燃料供給量信号、シフトインジケータを作動させるためのレバーポジションＰ_SH表示信号、自動変速機１０のギヤ段を切り換えるために油圧制御回路５０内のシフト弁を駆動するシフトソレノイドを制御する信号およびライン圧を制御するリニアソレノイド弁を駆動するための指令信号、ロックアップクラッチ３４の係合、解放、スリップ量を制御するリニアソレノイド弁を駆動するための指令信号などがそれぞれ出力される。

前記シフトレバー７２は、例えば運転席の近傍に配設され、図３に示すように、５つのレバーポジション「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、または「Ｓ」へ手動操作されるようになっている。

「Ｐ」ポジションは、自動変速機１０内の動力伝達経路を解放、すなわち自動変速機１０内の動力伝達が遮断されるニュートラル状態（中立状態）とし、且つメカニカルパーキング機構によって機械的に出力回転部材２４の回転を阻止（ロック）するための駐車ポジション（位置）であり、「Ｒ」ポジションは自動変速機１０を前記後進ギヤ段「Ｒ」として後進走行するための後進走行ポジション（位置）であり、「Ｎ」ポジションは自動変速機１０内の動力伝達が遮断されるニュートラル状態とするための中立ポジション（位置）であり、「Ｄ」ポジションは自動変速機１０の全変速範囲である第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第６速ギヤ段「６ｔｈ」の総ての前進ギヤ段を用いて変速制御を行う自動変速モード（Ｄレンジ）を成立させる前進走行ポジション（位置）であり、「Ｓ」ポジションは前進ギヤ段の変速範囲を制限した複数種類の変速レンジを切り換えることにより手動変速が可能なシーケンシャルモード（以下、Ｓモードという）を成立させる前進走行ポジション（位置）である。この「Ｓ」ポジションには、シフトレバー７２の操作毎に変速レンジをアップ側にシフトさせるためのアップシフト位置「＋」、シフトレバー７２の操作毎に変速レンジをダウン側にシフトさせるためのダウンシフト位置「−」が備えられており、それ等の操作が前記アップシフトスイッチ８０、ダウンシフトスイッチ８２によって検出される。アップシフト位置「＋」およびダウンシフト位置「−」は何れも不安定で、シフトレバー７２はスプリング等の付勢手段により自動的に「Ｓ」ポジションへ戻されるようになっており、アップシフト位置「＋」またはダウンシフト位置「−」への操作回数或いは保持時間などに応じて変速レンジが変更される。上記Ｓモードは、手動変速モードに相当する。

図４は、油圧制御回路５０のうちクラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１〜Ｂ３の各油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）Ａ_C1、Ａ_C2、Ａ_B1、Ａ_B2、Ａ_B3の作動を制御するリニアソレノイド弁ＳＬ１〜ＳＬ５に関する回路図である。各油圧アクチュエータＡ_C1、Ａ_C2、Ａ_B1、Ａ_B2、Ａ_B3には、ライン油圧ＰＬがそれぞれリニアソレノイド弁ＳＬ１〜ＳＬ５により電子制御装置１００からの指令信号に応じた係合圧Ｐ_C1、Ｐ_C2、Ｐ_B1、Ｐ_B2、Ｐ_B3に調圧されてそれぞれ直接的に供給されるようになっている。このライン油圧ＰＬは、エンジン３０により回転駆動される機械式のオイルポンプ２８（図１参照）から発生する油圧を元圧として図示しないリリーフ型調圧弁（レギュレータバルブ）によって、アクセル開度Ａcc或いはスロットル弁開度θ_THで表されるエンジン負荷等に応じた値に調圧されるようになっている。リニアソレノイド弁ＳＬ１〜ＳＬ５は、基本的には何れも同じ構成で、電子制御装置１００により独立に励磁、非励磁され、各油圧アクチュエータＡ_C1、Ａ_C2、Ａ_B1、Ａ_B2、Ａ_B3の油圧が独立に調圧制御されてクラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１〜Ｂ３の係合圧Ｐ_C1、Ｐ_C2、Ｐ_B1、Ｐ_B2、Ｐ_B3が制御される。そして、自動変速機１０は、図２の係合作動表に示すように所定のクラッチＣ、ブレーキＢが係合させられることによって各ギヤ段が成立させられる。

図５は、電子制御装置１００による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図５において、エンジン出力制御手段１０２は、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータにより電子スロットル弁を開閉制御する他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置による燃料噴射を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置による点火時期を制御するなどしてエンジン３０の出力制御を実行する。スロットル制御は、予め記憶された関係からアクセル開度Ａccに基づいてスロットルアクチュエータを駆動し、アクセル開度Ａccが増加するほどスロットル弁開度θ_THを増加させるように行われる。

基本変速制御手段１０４は、自動変速機１０の変速制御を行うもので、シフトレバー７２が「Ｄ」ポジションへ操作されることにより前記自動変速モード（Ｄレンジ）を成立させ、例えば図６の(a) に示すように車速Ｖおよびアクセル開度Ａccをパラメータとして予め設定された変速マップに従って、総ての前進ギヤ段「１ｓｔ」〜「６ｔｈ」を用いて自動変速を行う。図６の(a) の変速マップは変速規則に相当するもので、実線はアップシフトを判断するための変速線（アップシフト線）であり、破線はダウンシフトを判断するための変速線（ダウンシフト線）である。また、シフトレバー７２が「Ｓ」ポジションへ操作されることにより前記Ｓモードを成立させ、アップシフト指令Ｒ_UPやダウンシフト指令Ｒ_DNに従って図６の(b) に示すように最高速段すなわち変速比が小さい高速側の変速範囲が異なる６つの変速レンジ「Ｄ」、「５」、「４」、「３」、「２」、「Ｌ」の何れかを電気的に成立させるとともに、各変速範囲内において前記図６(a) の変速マップに従って自動変速を行う。したがって、例えば下り坂などでシフトレバー７２をダウンシフト位置「−」へ繰り返し操作すると、変速レンジが例えば「４」レンジから、「３」レンジ、「２」レンジ、「Ｌ」レンジへ切り換えられ、第４速ギヤ段「４ｔｈ」から第３速ギヤ段「３ｒｄ」、第２速ギヤ段「２ｎｄ」、第１速ギヤ段「１ｓｔ」へ順次ダウンシフトされて、エンジンンブレーキ力が増大させられる。このＳモードで成立させられる第１速ギヤ段「１ｓｔ」は、エンジンブレーキ作用が得られるように前記ブレーキＢ２が係合させられる。

前記電子制御装置１００はまた、自動変速機１０の変速制御に関してＡＩ（Artificial Intelligence;人工知能) シフト制御手段１１０およびＡＩシフト実行制御手段１１２を備えている。ＡＩシフト制御手段１１０は、道路勾配などの車両走行環境、およびアクセルペダル操作やブレーキペダル操作、ステアリング操舵角などの運転操作に基づいて、前記基本変速制御手段１０４による前記図６(a) の変速マップに基づく自動変速を変更する規則変更手段に相当するもので、本実施例では、ビジーシフトを回避するように自動変速を変更するビジーシフト回避機能、および所定のエンジンブレーキ力が得られるように前記変速規則を変更する動力源ブレーキ制御機能を備えている。これ等のビジーシフト回避機能および動力源ブレーキ制御機能は、登降坂路走行時やコーナー走行時、アクセル急閉操作時などに、それ等の機能が互いに協調して実行されることにより、ビジーシフトで運転者に違和感を生じさせることを防止するとともに、運転者の意図に合致した駆動状態（エンジンブレーキを含む）が得られるようにして運転操作性を向上させるなど、道路状況や運転者の意思に応じて一層適切な自動変速が行われるようにするためのものである。具体的には、所定のｎギヤ段以上のギヤ段を一時的に禁止することにより、コーナー走行時のアクセル急閉時や登り坂などでアップシフトを制限したり、下り坂で所定のエンジンブレーキ力が得られるようにダウンシフトを行ったりする。

図７は、登降坂路走行時におけるＡＩシフト制御の一例を説明する図で、「制御なし」は前記基本変速制御手段１０４のみによる変速制御の場合で、「制御あり」は、ＡＩシフト制御手段１１０によりスロットル弁開度θ_THおよび車速Ｖなどから登り坂、下り坂を判定し、その路面勾配等に応じて所定のｎギヤ段以上のギヤ段を禁止するＡＩシフト制御を行った場合である。この図７に示すように、ＡＩシフト制御が行われることにより、アップダウンの変速回数が少なくなってビジーシフト感が軽減される一方、登り坂ではアップシフトによる駆動力不足が抑制されるとともに、下り坂ではダウンシフトにより適切なエンジンブレーキ力が得られるようになる。

図５に戻って、ＡＩシフト実行制御手段１１２は、上記ＡＩシフト制御手段１１０によるＡＩシフト制御を実行するか否かを判断するためのもので、Ｓモード時実行スイッチ１１４およびＡＩシフト制限手段１１６を機能的に備えており、図８のフローチャートに従って信号処理を行う。Ｓモード時実行スイッチ１１４は、ＳモードでもＡＩシフト制御手段１１０によるＡＩシフト制御を有効とする（ＯＮ）か否（ＯＦＦ）かをプログラム上で設定するためのもので、例えばスポーツ走行指向が高い車両の場合にはＯＦＦとすることにより、ＳモードではＡＩシフト制御手段１１０によるＡＩシフト制御の実行を不可とするが、本実施例ではＳモードでもＡＩシフト制御が実行されるようにＳモード時実行スイッチ１１４がＯＮとされている。また、ＡＩシフト制限手段１１６は、上記Ｓモード時実行スイッチ１１４がＯＮの場合でも、車速Ｖが設定車速Ｖｎ以上の場合には、ＡＩシフト制御手段１１０によるＡＩシフト制御の実行を禁止するもので、図８のフローチャートのうちステップＳ８、Ｓ９を実行する部分はＡＩシフト制限手段１１６に相当する。

図８のステップＳ１では、車速Ｖを表す信号やＳモードか否かを判断するためのレバーポジションＰ_SHを表す信号などを読み込む。ステップＳ２では、ＡＩシフト制御手段１１０によりｎギヤ段以上のギヤ段を禁止するｎギヤ段禁止指令が出力されているか否かを判断し、ｎギヤ段禁止指令が出力されていなければそのまま終了する。この場合には、前記基本変速制御手段１０４により、自動変速モードまたはＳモードに応じて所定の変速範囲内で前記図６(a) の変速マップに従って変速制御が行われる。

ＡＩシフト制御手段１１０からｎギヤ段禁止指令が出力されている場合には、ステップＳ３以下を実行する。ステップＳ３では、前記Ｓモード時実行スイッチ１１４がＯＮか否かを判断し、ＯＮでない場合、すなわちＳモード時にはＡＩシフト制御手段１１０によるＡＩシフト制御を無効とする設定が為されている場合には、ステップＳ４で現在Ｓモードか否かを判断し、ＳモードであればステップＳ５でｎギヤ段禁止指令を解除する。これにより、ＡＩシフト制御手段１１０のｎギヤ段禁止指令に拘らず、Ｓモード時には前記基本変速制御手段１０４により運転者が選択した変速レンジの変速範囲内で前記図６(a) の変速マップに従って変速制御が行われる。また、Ｓモードでない場合、すなわち自動変速モードの場合には、ステップＳ４に続いてステップＳ７を実行し、ＡＩシフト制御手段１１０のｎギヤ段禁止指令に従ってｎギヤ段以上のギヤ段が禁止されることにより、ｎギヤ段未満の低速ギヤ段に維持されるか、（ｎ−１）ギヤ段へのダウンシフトが行われる。

一方、本実施例ではＳモード時実行スイッチ１１４がＯＮで、前記ステップＳ３の判断はＹＥＳ（肯定）となり、ステップＳ６以下を実行する。ステップＳ６では、現在Ｓモードか否かを判断し、Ｓモードでない場合、すなわち自動変速モードの場合にはステップＳ７を実行し、ＡＩシフト制御手段１１０のｎギヤ段禁止指令に従ってｎギヤ段以上のギヤ段が禁止されることにより、ｎギヤ段未満の低速ギヤ段に維持されるか、（ｎ−１）ギヤ段へのダウンシフトが行われる。

また、現在Ｓモードの場合にはステップＳ６の判断がＹＥＳ（肯定）となり、ステップＳ８を実行する。ステップＳ８では、現在の車速Ｖが予め定められた設定車速Ｖｎ以上か否かを判断し、Ｖ＜Ｖｎであれば前記ステップＳ７を実行し、ＡＩシフト制御手段１１０のｎギヤ段禁止指令に従ってｎギヤ段以上のギヤ段が禁止されることにより、ｎギヤ段未満の低速ギヤ段に維持されるか、（ｎ−１）ギヤ段へのダウンシフトが行われる。また、Ｖ≧Ｖｎの場合には、ステップＳ９を実行し、ｎギヤ段禁止指令を解除することにより、ＡＩシフト制御手段１１０のｎギヤ段禁止指令に拘らず、前記基本変速制御手段１０４により運転者が選択した変速レンジの変速範囲内で前記図６(a) の変速マップに従って変速制御が行われる。

上記設定車速Ｖｎは、例えば前記ＡＩシフト制御手段１１０によるｎギヤ段禁止指令に従ってギヤ段が制限されると、エンジン３０が所定の被駆動状態（エンジンブレーキ状態）となる車速領域では、ステップＳ９でＡＩシフト制御手段１１０によるｎギヤ段禁止指令が解除されるように、図９に示すようにＡＩシフト制御手段１１０によって禁止されるギヤ段ｎ毎に定められる。そして、このように被駆動状態となる車速領域でＡＩシフト制御手段１１０によるｎギヤ段禁止が解除されると、そのＡＩシフト制御手段１１０の機能のうち動力源ブレーキ制御機能が制限されることになり、運転者が任意にギヤ段を選択できるＳモードに拘らず自動ダウンシフトによって大きなエンジンブレーキ力が発生し、運転者に違和感を生じさせることが抑制される。なお、本実施例ではＡＩシフト制御手段１１０による禁止ギヤ段が第３速ギヤ段「３ｒｄ」以上で設定されるため、図９の設定車速Ｖｎも、それ等の禁止ギヤ段についてのみ定められている。

ここで、必ずしも動力源ブレーキ制御機能が完全に無効となるように設定車速Ｖｎを定める必要はなく、その一部が無効とされるだけでも良い。例えばコーナー走行中のアクセル急閉時には、動力源ブレーキ制御機能によるギヤ段ホールドで所定のエンジンブレーキ力が得られるが、下り坂での自動ダウンシフトで大きなエンジンブレーキ力が発生する場合には動力源ブレーキ制御機能が無効とされるなど、動力源ブレーキ制御機能の一部が無効となるように設定車速Ｖｎを定めることも可能である。また、所定のビジーシフト回避機能が得られることを前提として、上記設定車速Ｖｎを設定することも可能で、車両の性格やＡＩシフト制御手段１１０の機能などを考慮して、設定車速Ｖｎは適宜定められる。何れにしても、その設定車速Ｖｎに応じて動力源ブレーキ制御機能が制限されることになる。

また、設定車速Ｖｎは、例えばアクセル全閉であることを前提として、禁止ギヤ段ｎ毎に一定の車速が定められても良いが、アクセル操作されている場合でもエンジンブレーキ力が発生する場合があるため、その時のアクセル開度Ａccをパラメータとして設定車速Ｖｎが定められるようにすることもできる。アクセル全閉時における動力源ブレーキ制御機能を解除するだけで良ければ、設定車速Ｖｎとして、アクセル全閉時を前提としてエンジン３０が被駆動状態となる一定の車速を定めるとともに、Ｓモードで且つアクセル全閉時にステップＳ８以下が実行されるようにすれば良い。

このような本実施例の車両用自動変速機の変速制御装置においては、Ｓモードが選択されている場合でも車速Ｖが設定車速Ｖｎ未満の場合、例えばエンジンブレーキが発生しないパワーＯＮ走行時等には、ステップＳ７でＡＩシフト制御手段１１０によるＡＩシフト制御（ｎギヤ段禁止）が実行されるため、車両走行環境や運転者の運転操作に基づいて登降坂路走行時やコーナー走行時のビジーシフトが好適に回避される。

また、車速Ｖが設定車速Ｖｎ以上の時には、ステップＳ９が実行されることにより、ＡＩシフト制御手段１１０によるＡＩシフト制御（ｎギヤ段禁止）が解除されるため、そのｎギヤ段以上のギヤ段の禁止に伴うダウンシフトやギヤ段ホールドが行われることにより、意に反して大きなエンジンブレーキ力が発生することが抑制される。すなわち、エンジンブレーキ力が発生するのは、スロットル弁開度θ_THや自動変速機１０の変速比等によって定まる所定車速以上の場合であるため、上記設定車速Ｖｎを適当に定めれば、所定のビジーシフト回避機能を確保しながら動力源ブレーキ制御機能を無効とし、或いは制限することができるのである。例えば、ＡＩシフト制御手段１１０によるＡＩシフト制御（ｎギヤ段禁止）の実行でエンジン３０が所定の被駆動状態となる車速領域では、ステップＳ９でＡＩシフト制御手段１１０によるｎギヤ段禁止指令が解除されるように設定車速Ｖｎを定めれば、その車速領域でＡＩシフト制御（ｎギヤ段禁止）の実行が禁止されることにより、所定のビジーシフト回避機能を確保しながら動力源ブレーキ制御機能を無効とし、或いは制限することができ、意に反して大きな動力源ブレーキ力が発生することを防止できる。

ここで、ＡＩシフト制御手段１１０は、ビジーシフト回避機能および動力源ブレーキ制御機能を備えており、それ等の機能は登降坂路走行時やコーナー走行時、アクセル急閉時等に互いに協調して実行されるため、動力源ブレーキ制御機能が制限とされることにより、ビジーシフト回避機能も影響を受ける場合があるが、設定車速Ｖｎを適当に定めることにより、例えば平坦路でのパワーＯＮ走行時におけるビジーシフト回避などは有効に機能させることができるのである。

一方、自動変速モードだけでなくＳモードでもＡＩシフト制御手段１１０によるＡＩシフト制御が行われるようにするとともに、Ｓモードが選択されている場合には、予め定められた設定車速Ｖｎ以上でＡＩシフト制御手段１１０によるＡＩシフト制御が解除されるようにするだけで良いため、Ｓモードでビジーシフトを回避するために制御プログラムを新たに車種毎に作成したり、ＡＩシフト制御手段１１０からビジーシフト回避機能のみを取り出してＳモードで実行させたりする場合に比較して、簡単且つ安価にＳモードでビジーシフト回避機能が得られるようにすることができる。

また、本実施例ではＡＩシフト実行制御手段１１２にＳモード時実行スイッチ１１４が設けられ、Ｓモード時にＡＩシフト制御手段１１０によるＡＩシフト制御を実行するか否かをプログラム設計段階で任意に選択できるようになっているため、Ｓモード時のＡＩシフト制御の実行の有無に拘らず共通のプログラムを使用することが可能で、プログラム設計時のコストダウンを図ることができる。

次に、本発明の他の実施例を説明する。
図１０は、前記Ｓモード時実行スイッチ１１４を備えていない場合で、ステップＲ１では、前記ステップＳ１と同様に所定の入力信号を読み込み、ステップＲ２では、アクセル急閉により前記ＡＩシフト制御手段１１０によりｎギヤ段禁止指令が出力されたか否かを判断する。そして、アクセル急閉によりｎギヤ段禁止指令が出力された場合はステップＲ３以下を実行し、一定の条件でそのＡＩシフト制御を制限するが、アクセル急閉によるｎギヤ段禁止でない場合はそのまま終了する。したがって、基本変速制御手段１０４による基本変速制御だけでなく、アクセル急閉によるｎギヤ段禁止以外のＡＩシフト制御については、自動変速モード時だけでなくＳモード時においてもそのまま実行されることになる。

ステップＲ３〜Ｒ６は、実質的に前記図８のステップＳ６〜Ｓ９と同じで、自動変速モード時、およびＳモード時であっても車速Ｖが設定車速Ｖｎ未満の場合にはステップＲ４を実行し、ＡＩシフト制御手段１１０によるｎギヤ段禁止のＡＩシフト制御をそのまま実行する一方、Ｓモード時で且つ車速Ｖが設定車速Ｖｎ以上の場合には、ステップＲ６でそのｎギヤ段禁止指令を解除してＡＩシフト制御を中止する。この場合の設定車速Ｖｎは、アクセル全閉を前提として例えばエンジン３０が被駆動状態となる車速領域でステップＲ５の判断がＹＥＳ（肯定）となるように設定すれば良い。

本実施例では、アクセル急閉によるｎギヤ段禁止以外のＡＩシフト制御については、自動変速モード時だけでなくＳモード時においてもそのまま実行される一方、アクセル急閉時であっても車速Ｖが設定車速Ｖｎ未満の場合には、ステップＲ４でＡＩシフト制御手段１１０によるＡＩシフト制御（ｎギヤ段禁止）が実行されるため、車両走行環境や運転者の運転操作に基づいて登降坂路走行時やコーナー走行時のビジーシフトが好適に回避されるなど、前記実施例と同様の効果が得られる。特に、アクセル急閉によるｎギヤ段禁止以外のＡＩシフト制御については、Ｓモードか否かに拘らずずそのまま実行されるため、動力源ブレーキ制御機能を抑制しつつＳモード時に一層適切な自動変速が行われるようになり、ビジーシフトで運転者に違和感を生じさせることが防止されるとともに、運転者の意図に合致した駆動状態が得られるようになるなど運転操作性が向上する。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

本発明が好適に適用される車両用自動変速機の一例を説明する骨子図である。 図１の車両用自動変速機の複数の変速段を成立させる際の摩擦係合装置の作動の組み合わせを説明する作動表である。 図１の車両用自動変速機が備えている制御系統の要部を説明する概略構成図である。 図３の油圧制御回路のうちクラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１〜Ｂ３の各油圧アクチュエータの作動を制御するリニアソレノイド弁に関する回路図である。 図３の電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 図５の基本変速制御手段による変速制御を説明する図で、(a) は変速マップの一例であり、(b) は複数の変速レンジの変速範囲を示す図である。 図５のＡＩシフト制御手段よる登降坂路走行時のＡＩシフト制御の一例を、ＡＩシフト制御なしの場合と比較して説明する図である。 図５のＡＩシフト実行制御手段の作動を説明するフローチャートである。 図８のステップＳ８で用いる設定車速Ｖｎの一例を説明する図である。 本発明の他の実施例を説明する図で、図８の代りに用いられるフローチャートである。

符号の説明

１０：車両用自動変速機 １００：電子制御装置 １０４：基本変速制御手段 １１０：ＡＩシフト制御手段（規則変更手段） １１６：ＡＩシフト制限手段（変更制限手段）

Claims (3)

1. 予め定められた変速規則に従って自動変速機の全変速範囲で自動変速を行う自動変速モードと、
   前記変速規則に従って行われる自動変速の変速範囲が運転者の手動操作によって制限される手動変速モードと、
   車両走行環境および運転者の運転操作の少なくとも一方に基づいて、前記自動変速によるビジーシフトが回避されるとともに所定の動力源ブレーキ力が得られるようにするＡＩシフト制御が行われるように前記変速規則を変更する規則変更手段と、
   を備えており、前記自動変速モードと前記手動変速モードとを運転者が任意に選択することができる車両用自動変速機の変速制御装置において、
   前記規則変更手段は、前記自動変速モードおよび前記手動変速モードの両方で前記ＡＩシフト制御が行われるように前記変速規則を変更する一方、
   前記手動変速モードが選択されている場合に、車速が所定の設定車速以上の時には、前記ＡＩシフト制御が行われるようにする前記規則変更手段による変速規則の変更を禁止する変更制限手段を設けた
   ことを特徴とする車両用自動変速機の変速制御装置。
2. 前記設定車速は、前記規則変更手段による変速規則の変更で動力源が所定の被駆動状態となる車速領域で、該規則変更手段による変速規則の変更が禁止されるように定められている
   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変速制御装置。
3. 前記規則変更手段は、互いに協調して行われる、自動変速によるビジーシフトを回避するように変速規則を変更するビジーシフト回避機能と、所定の動力源ブレーキ力が得られるように変速規則を変更する動力源ブレーキ制御機能とを有する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用自動変速機の変速制御装置。

Images