CN106104097A - 自动变速器的变速控制装置 - Google Patents

Abstract

在具有自动变速模式和进行通过驾驶员的手动操作来指示的变速动作的手动变速模式的自动变速器(100)的变速控制装置(10)中，具有：车间距离测量单元(30)，其测量本车辆与前方车辆的车间距离；油门开度测量单元(32)，其测量发动机的油门开度；车间距离判定单元(34、S2)，其在通过所述驾驶员的手动操作指示了降挡且在所述测量出的油门开度为全闭状态的情况下(S1)，判定所述测量出的车间距离是否为规定的设定值以下；以及目标变速挡决定单元(38、S3)，其在所述车间距离为所述设定值以下的情况下，决定基于所述车间距离的目标变速挡，所述变速控制装置降挡至所决定的目标变速挡。

Description

自动变速器的变速控制装置

技术领域

本发明涉及具有自动变速模式和手动变速模式的自动变速器的变速控制装置。

背景技术

作为车辆用的自动变速器的变速控制装置，已知具有自动变速模式和手动变速模式的变速控制装置，在自动变速模式中，根据行驶状态，判断应设定的变速挡或变速比来进行变速动作，在手动变速模式中，进行通过用户的手动操作而指示的变速动作。这样的自动变速器例如构成为：通过手动范围内的变速杆操作，指示每次1挡地升挡或降挡，或者每当按下设置于方向盘的闸门式开关时，指示每次1挡地升挡或降挡，由此能够通过手动操作指示变速动作(例如，参照下述专利文献1)。

如上所述，在现有的自动变速器的手动变速模式中，在进行降挡操作的情况下，每1次操作仅能够指示降1挡。因此，在想进行多挡的降挡的情况下，必须进行多次降挡操作，进行多挡的降挡耗费时间。利用手动操作的降挡1次大约需要500毫秒～1秒的时间，因此在例如想进行4个挡的降挡的情况下，至少耗费长达2秒的时间。

近年的自动变速器的多挡化显著、齿数比的等级差较小，因此每1次的操作仅降1挡，发动机制动的作用有时变得不充分。因此，有时在通过手动的降挡操作施加发动机制动的情况下，在得到期望的发动机制动量之前，需要多次降挡操作，耗费时间。因此，例如在用户要对与前方车辆的车间距离接近做出反应而施加发动机制动的情况下，可能无法保持车间距离，且本车辆不经意地接近前方车辆等，利用手动操作的发动机制动的使用便利性较差。

作为用于保持与前方车辆的车间距离的现有技术，例如专利文献2公开了如下技术：通过雷达装置取得与前方车辆的相对位置和相对距离等信息，并根据这些信息控制车速，使得在将车间距离保持为一定的同时追随前方车辆地行驶。

此外，例如专利文献3公开了如下的碰撞减少制动控制：在通过相机或雷达装置等外界传感器检测到车辆前方的物体的情况下，自动地使制动器工作以避免或减少碰撞。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-132385号公报

专利文献2：日本特开2007-62711号公报

专利文献3：日本特开2007-91207号公报

发明内容

本发明正是鉴于上述方面而完成的，其目的在于提供一种自动变速器的变速控制装置，其具有自动变速模式和手动变速模式，在该自动变速器的变速控制装置中，仅通过进行1次利用手动操作的降挡指示，就能够进行多挡的降挡。

本发明的自动变速器的变速控制装置是具有自动变速模式和手动变速模式的自动变速器(100)的变速控制装置(10)，在自动变速模式中，根据行驶状态，判断应设定的变速挡或变速比来进行变速动作，在手动变速模式中，进行通过驾驶员的手动操作(12、14、16、18)来指示的变速动作，该变速控制装置(10)的特征在于，具有：车间距离测量单元(30)，其测量本车辆与前方车辆的车间距离；油门开度测量单元(32)，其测量发动机的油门开度；车间距离判定单元(34、S2)，其在通过所述驾驶员的手动操作指示了降挡且在所述测量出的油门开度为全闭状态的情况下(S1)，判定所述测量出的车间距离是否为规定的设定值以下；以及目标变速挡决定单元(38、S3)，其在所述车间距离为所述设定值以下的情况下，决定基于所述车间距离的目标变速挡，所述变速控制装置(10)降挡至所述决定的目标变速挡(S4)。

构成为在油门开度为全闭状态且通过驾驶员的手动操作指示了降挡时，当与前方车辆的车间距离为规定的设定值以下的情况下，决定基于该车间距离的目标变速挡，因此仅进行1次基于手动操作的降挡指示，就能够执行例如2个挡的降挡等、与所决定的目标变速挡相应的多挡的降挡。此外，基于车间距离决定目标变速挡，因此能够决定与和前方车辆的车间距离相应的最佳的目标变速挡。因此，仅通过进行1次利用手动操作的降挡指示，就能够自动地得到期望的发动机制动量。

在一个实施方式中，其特征在于，所述目标变速挡决定单元还具有减速度计算单元(36)，所述减速度计算单元根据所述本车辆和所述前方车辆各自的车速、所述车间距离以及规定的目标车间距离，计算在执行该降挡后实现该规定的目标车间距离所需的减速度，根据该计算出的减速度，决定所述目标变速挡。由此，能够决定使得执行降挡后的车间距离为规定的目标车间距离那样的目标变速挡。因此，仅通过进行1次利用手动操作的换低速挡指示，就能够施加将车间距离扩大至所述目标车间距离那样的发动机制动。因此，在自动变速器中，利用手动操作的发动机制动的使用便利性提高。

此外，其特征在于，在一个实施方式的所述车间距离判定单元中，所述规定的设定值是在执行所述降挡后想实现的规定的目标车间距离。由此，在与前方车辆的车间距离缩小至目标车间距离以下的情况下，能够执行目标变速挡的决定、和向该目标变速挡的降挡。因此，仅通过进行1次利用手动操作的降挡指示，就能够施加恰当的发动机制动、保持为恰当的车辆间隔。

另外，以上在括号内标注的附图参考标号是为了在后述的实施方式中参考对应的结构要素等而例示出的标号。

根据本发明，在具有自动变速模式和手动变速模式的自动变速器的变速控制装置中，仅通过进行1次利用手动操作的降挡指示，就能够执行例如2个挡的降挡等、与所决定的目标变速挡相应的多挡的降挡。因此，起到如下的优异效果：能够在不耗费时间的情况下得到期望的发动机制动。

附图说明

图1是示出本发明一个实施方式的自动变速器的变速控制装置的结构的功能框图。

图2是示出根据手动操作执行降挡的步骤的一例的流程图。

图3是说明所需减速度的计算方法的图。

图4是说明计算出的所需减速度与各变速挡的期待减速度的比较的图。

具体实施方式

下面，按照附图详细说明本发明的实施方式。

图1是示出本发明一个实施方式的自动变速器的变速控制装置的结构的功能框图。自动变速器100构成为被搭载于汽车(车辆)，将未图示的发动机的输出传递至未图示的驱动轮，由变矩器和多挡变速齿轮机构构成，通过变速控制装置10的控制，进行变速动作，通过该变速动作选择多个变速挡中的1个变速挡。

变速控制装置10由微型计算机构成，该微型计算机具有CPU、存储器、A/D转换器、D/A转换器、以及接收包含各种传感器的检测信号和基于各种用户操作的输入信号等的各种信息的接口，通过由CPU执行存储器所存储的软件程序，控制所述自动变速器100的变速动作。变速控制装置10具有自动变速模式和手动变速模式，在自动变速模式中，根据行驶状态，判断应设定的变速挡或变速比来进行变速动作，在手动变速模式中，进行通过驾驶员的手动操作而指示的变速动作。

变速控制装置10具有变速杆12、闸门式开关(在图中为“闸门式SW”)14、发动机制动开关(在图中为“发动机制动SW”)16以及语音识别单元(在图中为“语音识别”)18，作为通过驾驶员(用户)的手动操作指示变速动作的单元，并将使用这些变速杆12、闸门式开关14、发动机制动开关16或语音识别单元18输入的指示信号输出到变速控制装置10。变速杆12例如具有停车挡、后退挡、空挡、前进挡以及运动挡(或手动挡)这些挡位。当变速杆12处于前进挡时，选择自动变速模式，当处于运动挡时，选择手动变速模式。

在手动变速模式中，用户能够通过使用了变速杆12、闸门式开关14、发动机制动开关16或语音识别单元18的手动操作，将变速挡的升挡指示或变速挡的降挡指示输入到变速控制装置10。变速杆12在处于运动挡时，能够通过手动操作输入升挡指示或降挡指示。闸门式开关14构成为由设置于方向盘的升挡开关以及降挡开关构成，通过升挡开关的手动操作，输入升挡指示，并且通过降挡开关的手动操作，输入降挡指示。发动机制动开关16是用于进行施加发动机制动的指示的开关，根据手动操作将降挡指示输入到变速控制装置10。语音识别单元18是用于通过驾驶员说话的语音将包含升挡指示以及降挡指示的各种指示输入到变速控制装置10的单元，构成为包含取得该语音的话筒、和语音识别模块，该语音识别模块进行如下处理：识别所取得的语音，将与该语音相应的指示信号提供给变速控制装置10。语音处理模块例如由包含CPU以及存储器的计算机和使该计算机执行语音识别功能的软件程序构成。

在变速控制装置10上连接有雷达装置20、油门开度传感器22以及车辆状态检测传感器24。

雷达装置20是用于取得前方车辆的车速以及车间距离等、与前方车辆的行驶状况相关的信息的单元的一例。雷达装置20例如将激光或毫米波等电磁波朝向适当的检测方向(例如，本车辆的前方)发出，并且在该发出的电磁波被本车辆的前方的车辆反射时，接收该反射波，将与反射波相应的检测信号输出到变速控制装置10。根据雷达装置20的检测信号，变速控制装置10能够取得前方车辆的车速、以及本车辆与前方车辆的车间距离等与前方车辆的行驶状况相关的信息。

油门开度传感器22检测与驾驶员进行的油门踏板操作相应的发动机的油门开度，并将检测信号输出到变速控制装置10。

车辆状态检测传感器24用于检测本车辆的行驶状况的信息，例如由检测本车辆的速度的车速传感器构成，并将检测到的车速输出到变速控制装置10。车辆状态检测传感器24除了车速传感器以外，还能够包含偏航率传感器、转向角传感器、使用了GPS测量信号的导航装置等。

变速控制装置10具有车间距离测量单元30、油门开度测量单元32、车间距离判定单元34、减速度计算单元36以及目标变速挡决定单元38，作为通过软件处理实现的功能模块。车间距离测量单元30根据雷达装置20的检测信号，测量本车辆与前方车辆的车间距离。油门开度测量单元32根据从油门开度传感器22输入的检测信号，测量发动机的油门开度。车间距离判定单元34在使用变速杆12、闸门式开关14、发动机制动开关16或语音识别单元18并通过手动操作进行降挡指示，且在发动机的油门开度全闭的情况下，判定由车间距离测量单元30测量出的车间距离是否小于规定的设定值。减速度计算单元36根据包含车间距离的本车辆以及前方车辆的行驶状态，计算实现降挡执行后规定的目标车间距离所需的减速度。目标变速挡决定单元38根据计算出的减速度，决定作为降挡控制的目标的目标变速挡。并且，变速控制装置10以降挡至所决定的目标变速挡的方式，控制自动变速器100的变速动作。

接着，参照图2的流程图，说明与利用手动操作的降挡指示相应的降挡执行步骤的一例。当用户通过使用了变速杆12、闸门式开关14、发动机制动开关16或语音识别单元18的手动操作输入降挡指示时，变速控制装置10的CPU根据利用该手动操作的1次降挡指示，起动图2所示的处理。

在步骤S1中，变速控制装置10的CPU根据从变速杆12、闸门式开关14、发动机制动开关16或语音识别单元18输入的指示信号，判定该指示是否为降挡指示，且判定由所述油门开度测量单元32测量的发动机的油门开度(在图中为“AP”)是否为全闭状态。在通过手动操作指示了升挡的情况下，或者在油门开度不是全闭状态的情况下(步骤S1的“否”)，变速控制装置10的CPU结束该处理。

在通过手动操作指示降挡、且油门开度为全闭状态的情况下(步骤S1的“是”)，在步骤S2中，变速控制装置10的CPU判定通过车间距离测量单元30测量出的当前的车间距离是否在规定的设定值以下(车间距离判定单元34的动作)。规定的设定值例如能够设定为用户感觉到与前方车辆的车间距离接近、为了增大车间距离而感觉到想减速的程度的车间距离。作为一例，该设定值能够设定为与后述的目标车间距离相同的值。

在当前的车间距离为规定的设定值以下的情况下(步骤S2的“是”)，即车间距离较窄的情况下，变速控制装置10的CPU在步骤S3中，变速控制装置10的CPU决定基于车间距离的目标变速挡(目标变速挡决定单元38的动作)。

详细说明所述步骤S3的处理例。变速控制装置10的CPU首先通过减速度计算单元36计算实现降挡执行后规定的目标车间距离所需的减速度(称作“所需减速度”)。并且，对该计算出的所需减速度、和假设为在换挡至了各变速挡的情况下实现的各减速度(称作“期待减速度”)进行比较，在各变速挡的期待变速度中，选择该所需减速度以上、且具有最接近该所需减速度的期待减速度的变速挡，作为目标变速挡。作为一例，目标变速挡的选择例如能够构成为，最大许可至3个挡的降挡等、对根据1次指示而许可降挡的挡数设置制限。

规定的目标车间距离被设定为在执行降挡后想要实现的车间距离，其能够设定为与在所述步骤S2的判定中使用的规定的设定值相同的值。即，规定的目标车间距离也与所述设定值同样，能够设定为用户感觉到与前方车辆的车间距离接近、为了增大车间距离而感觉到想减速的程度的车间距离。

对所需减速度的计算方法的一例进行说明。所需减速度根据进行了降挡指示的时间点(当前)的车速、在执行降挡后想实现的目标速度、当前的车间距离以及规定的目标车间距离进行计算。当前的车速能够从车辆状态检测传感器24取得。目标速度例如是前方车辆的车速。前方车辆的车速能够从雷达装置20取得。另外，从雷达装置20取得前方车辆的车速和车间距离一直以来是在前方车辆的追随行驶控制功能等中进行的，在所需减速度的计算处理中，也能够利用这些在现有的功能中使用的前方车辆的车速以及车间距离的数据。

图3是说明所需减速度的计算方法的图表，纵轴表示车速，横轴表示时间。设将当前的车间距离增大至执行降挡后的目标车间距离所需的变化量(即，当前的车间距离与目标车间距离之差)为ΔS，此外，设使当前的车速以及当前的车间距离变化为目标车速以及目标车间距离所耗费的时间为Δt。

车间距离的变化量ΔS能够通过从当前的车间距离减去目标车间距离来计算。因此，能够根据变化量ΔS、和从当前的车速到目标车速的速度变化Δv，计算时间Δt。

在图3中，将所需减速度表示为在当前的时间Δt后用于使车速从当前车速减速至目标速度的比率(斜率)。因此，所需减速度能够根据当前的车速至目标车速的速度变化Δv和时间Δt计算。

此外，各变速挡的期待减速度例如能够根据该变速挡的比率、发动机摩擦扭矩、轮胎半径以及行驶阻力，通过下述式(1)进行计算。另外，在式(1)中，比率利用该变速挡下的变速器输入转速对变速器输出转速之比来表示。

期待减速度＝{摩擦扭矩＊比率/(2＊轮胎半径)+行驶阻力}/车重······式(1)

例如，在以前进8速挡行驶过程中进行了降挡操作的情况下，如果对图4所示的前进5速挡(5TH)、前进6速挡(6TH)、前进7速挡(7TH)的各变速挡的减速挡和计算出的所需减速度D进行比较，则在该情况下，最接近所需减速度D的是前进5速挡的减速度，但前进5速挡的减速度比所需减速度D小，不符合前述的条件。若选择前进5速挡，则过度产生减速度。因此，选择该所需减速度D以上、且具有最接近该所需减速度的减速度的前进6速挡，作为目标变速挡。

在步骤S4中，变速控制装置10的CPU以降挡至通过所述步骤S3决定的目标变速挡的方式，控制自动变速器100的变速动作。例如，在图4所例示的状况下，变速控制装置10的CPU从前进8速挡向前进6速挡，进行2个挡的降挡。因此，仅通过进行1次利用手动操作的降挡指示，就能够执行例如2个挡的降挡等、与所决定的目标变速挡相应的多挡的降挡。多挡的降挡变速控制例如可以如下进行：按照从当前的前进8速挡至前进7速挡进而从前进7速挡至目标的前进6速挡的情形，从当前的变速挡每次1挡地依次降挡至目标变速挡，或者例如可以如下进行：按照当前的前进8速挡至目标的前进6速挡的情形，从当前的变速挡直接降挡至目标变速挡。

此外，在所述步骤S3中，计算基于包含车间距离的各种车辆行驶状况的所需减速度，并决定与该所需减速速度相应的目标变速挡，因此能够决定与前方车辆的车间距离相应的最佳的目标变速挡。因此，仅通过进行1次利用手动操作的换低速挡指示，就能够自动地得到期望的发动机制动量。

此外，以能够实现执行降挡后的目标车间距离的方式计算所需减速度，因此能够施加使车间距离扩大至目标车间距离那样的发动机制动。因此，在自动变速器中，利用手动操作的发动机制动的使用便利性提高。

进而，在所述步骤S3中决定了基于车间距离的目标变速挡后，变速控制装置10的CPU可以将所决定的目标变速挡显示在例如仪表上等、适当的显示器上，并且进行降挡至该目标变速挡的警告显示。警告显示例如通过闪烁显示变速挡时的闪烁间隔、或其他适当的显示功能来进行。

另一方面，在通过手动操作进行降挡指示、且油门开度是全闭状态(步骤S1的“是”)、但当前的车间距离为规定的设定值以上的情况下(步骤S2的“否”)，即车间距离较宽的情况下，在步骤S5中，变速控制装置10的CPU执行通常的降挡。即，变速控制装置10的CPU以根据利用1次的手动操作的降挡指示而降1挡的方式，控制自动变速器100的变速动作。

说明如下情况下的规则的一例：将前述的与用户操作相应的降挡控制与变速控制装置10的其他变速控制功能一并使用。

一直以来都有如下的“D闸门功能”：即使在选择了自动变速模式的情况下，也受理利用闸门式开关14的手动操作进行的升挡指示以及降挡指示。在D闸门功能中，能够根据手动操作的降挡指示，执行所述步骤S1～S4的处理，降挡控制为所决定的目标变速挡。该目标变速挡的选择状态与通常的D闸门功能同样，通过规定的D闸门解除条件(巡航判定等)而被解除。在解除后，返回到基于通常的自动变速模式的变速动作控制。

此外，即使在使碰撞减少制动控制或VSA功能等安全功能无效的情况下，也执行图2所示的与手动操作相应的降挡控制。此外，在使碰撞减少制动控制或VSA功能等安全功能有效的情况下，使基于这些功能的降挡指示优先于与手动操作相应的降挡指示。

此外，在自动追随行驶功能的执行中，根据手动操作的降挡指示进行降挡的情况下，变速控制装置10的CPU对在所述步骤S3中决定的目标变速挡、和通过自动追随行驶功能请求的变速挡进行比较，选择较小一方。

此外，可以构成为，在所述步骤S3中决定了目标变速挡之后，在步骤S4中执行降挡之前，例如在前方车辆从行车道偏离等车间距离扩大的情况下，执行向在所述步骤S3中决定的目标变速挡的降挡。

此外，在除了手动操作的降挡指示以外，还进行了驾驶员的制动操作和/或基于自动追随行驶功能或VSA功能等的制动协调控制的情况下，在所述步骤S3中，变速控制装置10的CPU可以一并考虑基于这些制动操作和/或制动协调控制的减速度，决定目标变速挡。

另外，在雷达装置20等传感器发生故障、从而无法测量与前方车辆的车间距离和前方车辆的车速的情况下，即使在通过用户的手动操作进行了降挡指示的情况下，变速控制装置10的CPU也设为不实施图2的降挡控制。

以上，说明了本发明的实施方式，但本发明不限于上述实施方式，能够在权利要求、说明书和附图所记载的技术思想的范围内进行各种变形。例如，计算减速度的方法不限于前述的方法。此外，决定目标变速挡的规则也能够适当变更、追加、组合。通过手动操作进行降挡指示的单元可以是仅具备变速杆12、闸门式开关14、发动机制动开关16以及语音识别单元18中的任意1个的结构，此外，不限于变速杆12、闸门式开关14、发动机制动开关16以及语音识别单元18，只要能够手动操作输入降挡指示，则可以是任何设备。此外，自动变速器100只要具有多挡的变速挡、并具备自动变速模式和动变速模式，则可以是任何机构。

Claims (3)

1.一种自动变速器的变速控制装置，该变速控制装置具有自动变速模式和手动变速模式，在自动变速模式中，根据行驶状态，判断应设定的变速挡或变速比来进行变速动作，在手动变速模式中，进行通过驾驶员的手动操作来指示的变速动作，该变速控制装置的特征在于，具有：

车间距离测量单元，其测量本车辆与前方车辆的车间距离；

油门开度测量单元，其测量发动机的油门开度；

车间距离判定单元，其在通过所述驾驶员的手动操作指示了降挡且测量出的所述油门开度为全闭状态的情况下，判定测量出的所述车间距离是否为规定的设定值以下；以及

目标变速挡决定单元，其在所述车间距离为所述设定值以下的情况下，决定基于所述车间距离的目标变速挡，

所述变速控制装置降挡至所决定的所述目标变速挡。

2.根据权利要求1所述的自动变速器的变速控制装置，其特征在于，

所述目标变速挡决定单元还具有减速度计算单元，所述减速度计算单元根据所述本车辆和所述前方车辆各自的车速、所述车间距离以及规定的目标车间距离，计算在执行该降挡之后实现该规定的目标车间距离所需的减速度，

所述变速控制装置根据计算出的该减速度，决定所述目标变速挡。

3.根据权利要求1或2所述的变速控制装置，其特征在于，

在所述车间距离判定单元中，所述规定的设定值是在执行所述降挡之后想实现的规定的目标车间距离。