JP2004346991A - 自動変速機の手動変速切り換え制御装置 - Google Patents
自動変速機の手動変速切り換え制御装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】自動変速モードと手動変速モードとを具える自動変速機において、自動変速モードから手動変速モードへの切り換え操作が行われた際、運転者が望む変速段への変速動作を少ない操作で実現可能とする
【解決手段】本発明による自動変速機の手動変速切り換え制御装置は、シフトレバーが自動変速モード位置にあるときに運転者が手動変速スイッチの操作によりダウンシフト方向への変速動作を行った場合、自動変速モードで通常参照される変速パターン（予定の変速パターン）における最小変速比よりも大きな値を最小変速比とする変速パターン、すなわち、通常の変速パターンと比較してより低速段での変速動作のみを可能とする変速パターン（第二の変速パターン）に従って変速動作を行うこととする。
【選択図】 図３
【解決手段】本発明による自動変速機の手動変速切り換え制御装置は、シフトレバーが自動変速モード位置にあるときに運転者が手動変速スイッチの操作によりダウンシフト方向への変速動作を行った場合、自動変速モードで通常参照される変速パターン（予定の変速パターン）における最小変速比よりも大きな値を最小変速比とする変速パターン、すなわち、通常の変速パターンと比較してより低速段での変速動作のみを可能とする変速パターン（第二の変速パターン）に従って変速動作を行うこととする。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速モードと手動変速モードの双方の変速モードを具える自動変速機において、自動変速モード中にステアリングホイールに設けた手動変速モード用のスイッチ操作により変速動作が適切に行われるようにした自動変速機の手動変速切り換え制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
かかる装置として、例えば、変速機を制御する制御装置を自動変速モードと手動変速モードで運転でき、これらモードの選択をシフトレバーにより行う他、ステアリングホイールに設けたスイッチによりモード切り換えと、手動変速モードにおける変速段の切り換えを可能としたものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
こうした装置を具える車両において、自動変速モードから手動変速モードへのモード切り換えは、通常、エンジンブレーキを必要とする場合に行われることが多い。また、この自動変速モードから手動変速モードへの切り換え時には、一般的にはモード切り換え時点における自動変速モードでの変速段を保持することが行われている（特許文献２参照）
【０００４】
そのため、大きなエンジンブレーキを得るべく、運転者が、シフトレバーを自動変速モードの変速レンジ位置に保持したままステアリングホイールに設けた手動変速モード用のスイッチをダウンシフト方向に操作した場合、自動変速機の変速段または変速比がモード切り換え直前の変速段または変速比に設定されてしまうため、運転者が所望のエンジンブレーキを得るためには、ステアリングホイールのスイッチを何度もダウンシフト方向に操作しなければならないという問題がある。こうした問題は、近年、自動変速機が多段化（６段、あるいはそれ以上）の傾向にあるため、より顕著なものとなりつつある。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２８３２８１号公報
【特許文献２】
特開平２−１２５１７４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、自動変速モードと手動変速モードとを具える自動変速機において、自動変速モード中にステアリングホイールに設けた手動変速モード用のスイッチの操作が行われた際、運転者が望む変速段への変速動作を少ない操作で実現可能とすることにより、上記の問題点を解決することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
これらの目的のため、本発明による自動変速機の手動変速切り換え制御装置は、請求項１に記載の如く、
自動変速モードの他に、手動変速モードによる変速動作を可能とする自動変速機において、
シフトレバーが自動変速モード位置にあるとき、車速とエンジン負荷に応じた予定の自動変速パターンに基づいて変速動作を行う自動変速モード制御手段と、前記シフトレバーが手動変速モード位置にあるとき、当該シフトレバーまたはステアリングホイールに設けた手動変速スイッチのいずれかの操作によって変速動作を行う手動変速モード制御手段とを具え、
前記自動変速モード制御手段が、前記シフトレバーが自動変速モード位置にあるときに、前記手動変速スイッチによる操作がダウンシフト方向への操作である場合、前記予定の自動変速パターンの最小変速比よりも大きな値を最小変速比とする第二の自動変速パターンを選択し、当該第二の自動変速パターンに従って変速動作を行うことを特徴とする自動変速機の手動変速切り換え制御装置。
【０００８】
【発明の効果】
本発明による自動変速機の手動変速切り換え制御装置は、シフトレバーが自動変速モード位置にあるときに運転者が手動変速モードへの切り換えを行い、手動変速スイッチの操作によりダウンシフト方向への変速動作を行った場合、自動変速モードで通常参照される自動変速パターン（予定の自動変速パターン）における最小変速比よりも大きな値を最小変速比とする自動変速パターン、すなわち、通常の自動変速パターンと比較してより低速段での変速動作のみを可能とする自動変速パターン（第二の自動変速パターン）に従って変速動作を行うこととしている。
【０００９】
それによって、手動変速スイッチの最小限の操作により適切な変速段または変速比へのダウンシフトを実現することができ、特に急カーブや悪路を走行する場合のように、運転者がステアリングホイールから手を離すことが困難な状況において、大きなエンジンブレーキを必要とする場合や、変速段の多い自動変速機における操作性を向上させることができる。
【００１０】
また、前述した従来技術の場合、手動変速モードから自動変速モードへの復帰は所定時間経過しないと行われず、手動変速スイッチ操作後しばらくの間は変速段または変速比が固定されるため、手動変速スイッチ操作後に加速が必要となった場合には、適切なエンジン回転数で十分な加速が行われない場合がある。これに対して本発明においては、車速とエンジン負荷に応じた第二の自動変速パターンに従って変速動作を行うこととしているため、こうした従来技術の問題点を解消し得るものとなる。
【００１１】
また、前述したような従来技術では、シフトレバーが自動変速モード位置にあるときにステアリングホイールの手動変速スイッチ操作が行われた場合、手動変速モードが選択されることとなっているため、シフトレバー位置と実際の自動変速機の走行モードとの乖離が大きくなり、運転者に違和感を与えるおそれがあった。一方、本発明においては、実際の走行モードでは車速とエンジン負荷とに応じて変速動作が行われるため、シフトレバー位置と実際の自動変速機の走行モードとの乖離がなく、運転者に違和感を与えるおそれがない。
【００１２】
本発明による自動変速機の手動変速切り換え制御装置の好適な実施形態においては、請求項２に記載の如く、
前記自動変速モード制御手段が、前記第二の自動変速パターン選択時に前記手動変速スイッチによりさらにダウンシフト方向への操作が行われた場合、前記第二の自動変速パターンの最小変速比よりもさらに大きな値を最小変速比とする第三の自動変速パターンを選択し、当該第三の自動変速パターンに従って変速動作を行うこととしても良い。
【００１３】
この場合、手動変速スイッチによってさらにダウンシフト方向への操作が行われた場合、前記した第二の変速パターンよりもさらに低速の変速比または変速段での変速動作のみを可能とする変速パターン（第三の変速パターン）に従って変速動作を行うこととなる。その結果、手動変速スイッチの操作のみでさらに低速側へのダウンシフトが行われることとなり、必要に応じてより大きなエンジンブレーキ力が容易に得られ、さらに操作性が向上する。
【００１４】
本発明による自動変速機の手動変速切り換え制御装置の好適な実施形態においては、請求項３に記載の如く、
前記自動変速モード制御手段が、前記第二の自動変速パターン選択時に前記手動変速スイッチによりアップシフト方向への操作が行われた場合、前記予定の自動変速パターンを再度選択し、当該予定の自動変速パターンに従って変速動作を行うこととしても良い。
【００１５】
シフトレバー位置が自動変速モード位置にあるときにステアリングホイールの手動変速スイッチの操作が行われることによって第二の変速パターンによる変速動作が行われている際、さらに手動変速スイッチによってアップシフト方向への操作が行われた場合、前記した第二の変速パターンから、自動変速モードにおける予定の変速パターンに復帰して、この予定の変速パターンに従って変速動作を行うこととなる。その結果、手動変速スイッチの操作のみで自動変速モードへの復帰が可能となり、変速操作を行う際の運転者の操作性をさらに向上させることができる。
【００１６】
また本発明による自動変速機の手動変速切り換え制御装置の好適な実施形態においては、請求項４に記載の如く、
前記自動変速モード制御手段が、前記第三の自動変速パターン選択時に前記手動変速スイッチによりアップシフト方向への操作が行われた場合、前記第二の自動変速パターンを選択し、当該第二の自動変速パターンに従って変速動作を行うこととしても良い。
【００１７】
第三の変速パターンによる変速動作が行われている際に、手動変速スイッチによってアップシフト方向への操作が行われた場合、前記した第三の変速パターンから、第二の変速パターンに復帰して、この第二の変速パターンに従って変速動作を行うこととなる。その結果、手動変速スイッチの操作のみで第二の変速パターンによる変速動作への復帰が可能となり、変速操作を行う際の運転者の操作性をさらに向上させることができる。
【００１８】
さらに本発明による自動変速機の手動変速切り換え制御装置は、請求項５に記載の如く、
自動変速モードの他に、手動変速モードによる変速動作を可能とする自動変速機において、
シフトレバーが自動変速モード位置にあるとき、車速とエンジン負荷に応じた予定の自動変速パターンに基づいて変速動作を行う自動変速モード制御手段と、前記シフトレバーが手動変速モード位置にあるとき、当該シフトレバーまたはステアリングホイールに設けた手動変速スイッチのいずれかの操作によって変速動作を行う手動変速モード制御手段と、
前記シフトレバーが自動変速モード位置にあり、かつ、前記手動変速スイッチによるダウンシフト方向への操作が行われたときに、自動変速モードから手動変速モードへの切り換えを行うモード切り換え手段とを具え、
前記手動変速モード制御手段が、エンジン負荷が小さい状態での走行中に前記モード切り換え手段によりモード切り換えが行われた場合に、当該モード切り換え時における変速機入力回転数に基づいて定めた第一の目標入力回転数と、車速毎に求めた要求エンジンブレーキ力発生のための最低変速機入力回転数に対応する第二の目標入力回転数の内大きい方を目標入力回転数として選択し、当該選択した目標入力回転数に最も近いロー側の手動変速段を選択することを特徴とするものである。
【００１９】
すなわち、シフトレバーが自動変速モード位置を選択中に、ステアリングホイールに設けた手動変速スイッチの操作によって手動変速モードへの切り換えが行われると、その時点におけるエンジン回転数である変速機入力回転数に基づいて定めた第一の目標入力回転数と、要求されるエンジンブレーキ力を得るための最低変速機入力回転数に対応する第二の目標入力回転数の内、いずれか大きい方を目標入力回転数として選択し、この目標入力回転数に最も近いＬｏｗ側（低速側）の手動変速段を選択することとしている。
【００２０】
そのため、車両の運転状態にかかわらず、運転者がステアリングホイールに設けた手動変速スイッチの操作のみで確実にダウンシフトを実現できる。したがって、シフトレバーによる操作を行うこと無く、ステアリングホイールに設けた手動変速スイッチの操作で適切な変速比へのダウンシフトを行うことができ、所望のエンジンブレーキ力を得るための操作が容易に行えることとなる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に係る手動変速切り替え制御装置を具えた車両のパワートレーンを、その制御系と共に示し、該パワートレーンをエンジン１と自動変速機（無段変速機）２とで構成する。エンジン１は内燃機関であり、そのスロットルバルブ３を運転者が操作するアクセルペダルにより開度変更することで出力を調整することができる。
【００２３】
ここで無段変速機２は周知のＶベルト式無段変速機であり、トルクコンバータ４を介してエンジン１の出力軸に駆動結合されたプライマリプーリ５と、これに整列配置したセカンダリプーリ６と、これら両プーリ間に掛け渡したＶベルト７とを具える。そして、セカンダリプーリ６にファイナルドライブギヤ組８を介してディファレンシャルギヤ装置９を駆動結合し、これらにより図示しない左右駆動輪を回転駆動するものとする。
【００２４】
無段変速機２の変速動作は、プライマリプーリ５およびセカンダリプーリ６のそれぞれのＶ溝を形成するフランジのうち、一方の可動フランジを他方の固定フランジに対して相対的に接近させてＶ溝幅を狭めたり、逆に離間させてＶ溝幅を拡げることにより行うようにし、両可動フランジのストローク位置を、変速制御油圧回路１０からのプライマリプーリ圧Ｐｐｒｉおよびセカンダリプーリ圧Ｐｓｅｃにより決定する。
【００２５】
変速制御油圧回路１０は変速アクチュエータとしてのステップモータ１１を具え、変速機コントローラ１２が、ステップモータ１１を後述する目標入力回転数（これを変速機出力回転数で除算したものが目標変速比）に対応したステップ位置ＳＴＰに駆動させることで、無段変速機２を、実入力回転数（実変速比）が目標入力回転数（目標変速比）に一致するように無段変速させることができる。
【００２６】
かかる変速制御のため変速機コントローラ１２には、スロットルバルブ３のスロットル開度ＴＶＯ（エンジン負荷）を検出するスロットル開度センサ１３からの信号と、車速ＶＳＰを検出する車速センサ１４からの信号と、無段変速機２の変速モードを運転者が決定するためのシフトレバー１５からの信号と、変速機入力回転数（プライマリプーリ回転数）Ｎｉを検出する入力回転センサ１６からの信号と、さらに後に詳述するステアリングホイール１７に設けたシフトスイッチ（手動変速スイッチ）１８，１９からの信号を入力する。
【００２７】
シフトレバー１５は図示のように、駐車（Ｐ）レンジ位置と、後退走行（Ｒ）レンジ位置と、中立（Ｎ）レンジ位置と、自動変速（Ｄ）レンジ（自動変速モード）位置と、スポーツ走行（Ｄｓ）レンジ位置およびロー（Ｌ）レンジ位置とを同列に有するほか、自動変速（Ｄ）レンジ（自動変速モード）位置の横に並べた手動変速（Ｍ）モード位置を有し、これらの位置に操作されるとき対応するレンジ信号およびモード信号を出力する。なお手動変速（Ｍ）モード位置においてシフトレバー１５はアップシフト位置（＋）とダウンシフト（−）位置との中間に弾支され、運転者がシフトレバー１５をアップシフト位置（＋）側に倒す度にハイ側手動変速段へのアップシフト指令を発し、運転者がシフトレバー１５をダウンシフト位置（−）側に倒す度にロー側手動変速段へのダウンシフト指令を発するものとする。
【００２８】
シフトレバー１５を自動変速（Ｄ）レンジ位置にしている間、このシフトレバー１５からの自動変速（Ｄ）モード信号を受けて変速機コントローラ１２は、例えば図２に実線で示すような変速パターンに基づいて、スロットル開度ＴＶＯおよび車速ＶＳＰから目標入力回転数Ｎｉｏを求め、これに対応するステップ位置ＳＴＰへステップモータ１１を駆動することで目標入力回転数Ｎｉｏ（目標変速比）が達成されるよう無段変速機２を変速させる。
【００２９】
シフトレバー１５をスポーツ走行（Ｄｓ）レンジ位置にしている間、このシフトレバー１５からのスポーツ走行（Ｄｓ）モード信号を受けて変速機コントローラ１２は、例えば図３に示すような変速パターンに基づいて、スロットル開度ＴＶＯおよび車速ＶＳＰから目標入力回転数Ｎｉｏを求め、これに対応するステップ位置ＳＴＰへステップモータ１１を駆動することで目標入力回転数Ｎｉｏ（目標変速比）が達成されるよう無段変速機２を変速させる。
【００３０】
このＤｓレンジの変速パターンと図３に示すＤレンジの変速パターンとの違いは、車速に応じて最小変速比を規定する線がＤレンジにおける最小変速比よりも低速（Ｌｏｗ）側にシフトしていることである。すなわち、通常のＤレンジよりも低速側の変速比での変速のみが許容されるものとしている。
【００３１】
また、シフトレバー１５をロー（Ｌ）レンジ位置にしている間、このシフトレバー１５からのロー（Ｌ）モード信号を受けて変速機コントローラ１２は、例えば図４に示すような変速パターンに基づいて、スロットル開度ＴＶＯおよび車速ＶＳＰから目標入力回転数Ｎｉｏを求め、これに対応するステップ位置ＳＴＰへステップモータ１１を駆動することで目標入力回転数Ｎｉｏ（目標変速比）が達成されるよう無段変速機２を変速させる。
【００３２】
このＬレンジの変速パターンは、図３に示したＤｓレンジの変速パターンよりも、車速に応じて最小変速比を規定する線がさらに低速（Ｌｏｗ）側にシフトしている。すなわち、Ｄｓレンジよりもさらに低速側の変速比での変速のみが許容されるものとしている。
【００３３】
さらに、シフトレバー１５を手動変速（Ｍ）モード位置にしている間、このシフトレバー１５からの手動変速（Ｍ）モード信号を受けて、変速機コントローラ１２は、図２に破線で例示するように予め設定した手動変速段Ｍ１〜Ｍ９の変速パターンに基づき、シフトレバー１５からのアップシフト（＋）指令またはダウンシフト（−）指令と現在の手動変速段との対比により新たな手動変速段を選択し、この新たに選択された手動変速段および車速ＶＳＰから目標入力回転数Ｎｉｏを求め、これに対応するステップ位置ＳＴＰへステップモータ１１を駆動することで目標入力回転数Ｎｉｏ（新たに選択された手動変速段）が達成されるよう無段変速機２を変速させる。
【００３４】
また、ステアリングホイール１７には、その中心部であるパッド１７ａにシフトスイッチ１８，１９を設けている。これらシフトスイッチは、手動変速（Ｍ）モード選択中に手動変速段の選択をシフトレバー１５の操作以外にも行えるようにしたものであり、例えば急カーブが連続する区間や悪路での走行など、運転者がステアリングホイール１７から手を離せない状況下で変速段の選択を行う場合に使用することができる。ここではシフトスイッチ１８の操作によりアップシフト（＋）指令が変速機コントローラ１２へ出力され、一方シフトスイッチ１９の操作によりダウンシフト（−）指令は変速機コントローラ１２へ出力される。
【００３５】
図５は、本発明の一実施形態に係る手動変速切り換え制御プログラム（メインプログラム）の処理手順を示すフローチャートである。以下、この手順について説明する。なお、このプログラムは、運転者がステアリングホイール（図１に符号１７で示す）に設けたシフトスイッチ（図１に符号１８，１９で示す）を操作した場合に実行されるものである。
【００３６】
まず、ステップＳ１１でシフトレバー（図１に符号１５で示す）がＤレンジ位置、すなわち自動変速モード位置にあるか否かを判定する。この判定は、シフトレバー１５の位置を検出する手段（例えばインヒビタスイッチ）によりシフトレバーの位置を検出することにより行う。このとき、シフトレバー１５がＤレンジ位置にあればステップＳ１２へ進み、Ｄモード以外の位置にある場合にはステップＳ１４へ進む。
【００３７】
自動変速モードの場合、続くステップＳ１２で変速パターン選択処理を行う。なお、このステップＳ１２の処理の詳細については後述する。その後ステップＳ１３で自動変速モードでの変速制御を行う。具体的には、前のステップＳ１２で選択された変速パターンを参照し、車速ＶＳＰおよびスロットル開度ＴＶＯに基づいて目標入力回転数Ｎｉｏを決定し、変速動作を行う。そして、このステップＳ１３での処理が終了した後、本プログラムを終了する。
【００３８】
一方、ステップＳ１４では手動変速モードでの変速制御を行う。具体的には、ステアリングホイール１７に設けたシフトスイッチ１８，１９からの信号に基づき、予め手動変速モードでの変速動作のために設定した変速パターンを参照して現在の変速段から目標変速段を決定し、車速とこの目標変速段とから目標入力回転数Ｎｉｏを決定し、変速動作を行う。そして、このステップＳ１４での処理が終了した後、本プログラムを終了する。
【００３９】
図６は、前述した制御プログラムのステップＳ１２における変速パターン選択処理手順（サブルーチン）の詳細を示すフローチャートである。以下、この手順について説明する。
【００４０】
まずステップＳ２１では、ステアリングホイール１７の（−）スイッチ、すなわちダウンシフト側のシフトスイッチ１９が押されてｏｆｆからｏｎになっているか否かを判断する。このとき、シフトスイッチ１９がｏｎになっていればダウンシフト指令が出されたと判断してステップＳ２２へ進む。一方、シフトスイッチ１９がｏｎになっていなければステップＳ２３へ進む。
【００４１】
ステップＳ２３では、現在の変速パターンがＤレンジ、すなわち自動変速モードにおける変速パターンであるか否かを判断する。このとき、現在の変速パターンがＤレンジの変速パターンであればステップＳ２４へ進み、Ｄレンジ以外の変速パターンであればステップＳ２５へ進む。ここで、Ｄレンジの変速パターンとは、図２に示したものであり、自動変速モードによる通常の走行時に選択されるものである。
【００４２】
一方、ステップＳ２３では、ステアリングホイール１７の（＋）スイッチ、すなわちアップシフト側のシフトスイッチ１８が押されてｏｆｆからｏｎになっているか否かを判断する。このとき、シフトスイッチ１８がｏｎになっていればアップンシフト指令が出されたと判断してステップＳ２６へ進む。一方、シフトスイッチ１８がｏｎになっていなければステップＳ２７へ進み、現在の変速パターンを保持して処理を終了し、図５に示すメインプログラムへ戻る。
【００４３】
さて、ステップＳ２２でＤレンジの変速パターンが選択されていると判断された場合に、次に処理されるステップＳ２４では、変速パターンをそれまでのＤレンジに代えてＤｓレンジの変速パターンを選択する。それによって、より高いエンジンブレーキ力が得られると共にスポーティな走行を実現できる。ステップＳ２４でＤｓレンジの変速パターンを選択した後、処理を終了し、図５に示すメインプログラムへ戻る。
【００４４】
一方、ステップＳ２２でＤレンジ以外の変速パターンが選択されていると判断された場合に、次に処理されるステップＳ２５では、変速パターンをそれまでのＤレンジに代えてＬレンジの変速パターンを選択する。それによって、より高いエンジンブレーキ力が得られることとなる。ステップＳ２５でＬレンジの変速パターンを選択した後、処理を終了し、図５に示すメインプログラムへ戻る。
【００４５】
次に、ステップＳ２３でステアリングホイール１７に設けたシフトスイッチ１８がｏｎになっていると判断された場合に、次に処理されるステップＳ２６では、現在の変速パターンがＬレンジのもの（図７参照）であるか否かを判断する。このとき、現在の変速パターンがＬレンジのものであった場合にはステップＳ２８へ進み、Ｌレンジ以外のものであった場合にはステップＳ２９へ進む。
【００４６】
ステップＳ２６で現在の変速パターンがＬレンジであると判断された場合に、次に処理されるステップＳ２８では、新たな変速パターンとしてＤｓレンジを選択する。すなわち、シフトスイッチ１８が操作されたことにより、運転者よりアップシフト指令が出されたものと判断し、それまでのＬレンジよりも高速側の変速動作を許容するＤｓレンジの変速パターンを選択し、アップシフト動作を可能とするものである。このステップＳ２８でＤｓレンジの変速パターンを選択した後、処理を終了し、図５に示すメインプログラムへ戻る。
【００４７】
一方、ステップＳ２６で現在の変速パターンがＬレンジ以外のものであると判断された場合に、次に処理されるステップＳ２９では、新たな変速パターンとしてＤレンジを選択する。すなわち、通常の走行モードにおける変速パターンであるＤレンジの変速パターンを選択する。このステップＳ２９でＤレンジの変速パターンを選択した後、処理を終了して図５に示すメインプログラムへ戻る。
【００４８】
上述した処理手順に基づく切り換え制御を行うことにより、シフトスイッチ１９の操作により通常のＤレンジの変速パターンよりも低速の変速比または変速段での変速動作を可能とするＤｓレンジの変速パターンに従って変速動作を行うこととなる。その結果、ステアリングホイール１７に設けたシフトスイッチ１９の操作によって適切な低速側の変速段または変速比へのダウンシフトを実現することができ、特に急カーブや悪路を走行する場合のように、運転者がステアリングホイール１７から手を離すことが困難な状況において、大きなエンジンブレーキを必要とする場合や、変速段の多い自動変速機における操作性を向上させることができる。
【００４９】
また、前述したような従来技術における、手動変速モードから自動変速モードへの復帰が所定時間経過しないと行われず、手動変速スイッチ操作後しばらくの間は変速段または変速比が固定されるため、手動変速スイッチ操作後に加速が必要となった場合には、適切なエンジン回転数で十分な加速が行われない、といった問題に対して、本切り換え制御においては、車速とエンジン負荷に応じたＤｓレンジの変速パターンに従って変速動作を行うこととしているため、上記従来技術の問題点を解消し得るものとなる。
【００５０】
また、従来技術においては、シフトレバーが自動変速モード位置にあるときにステアリングホイールの手動変速スイッチ操作が行われた場合、手動変速モードが選択されることとなっているため、シフトレバー位置と実際の自動変速機の走行モードとの乖離が大きくなり、運転者に違和感を与えるおそれがあった。これに対して本切り換え制御においては、実際の走行モードでは車速とエンジン負荷とに応じて変速動作が行われるため、シフトレバー位置と実際の自動変速機の走行モードとの乖離がなく、運転者に違和感を与えるおそれがない。
【００５１】
また、シフトスイッチ１９によってさらにダウンシフト方向への操作が行われた場合、Ｄｓレンジの変速パターンよりもさらに低速の変速比または変速段での変速動作のみを可能とするＬレンジの変速パターンに従って変速動作を行うこととなる。その結果、シフトスイッチ１９の操作のみでさらに低速側へのダウンシフトが行われることとなり、必要に応じてより大きなエンジンブレーキ力が容易に得られ、さらに操作性が向上する。
【００５２】
さらに、Ｄｓレンジでの変速動作が行われている際、シフトスイッチ１８によってアップシフト方向への操作が行われた場合、Ｄｓレンジの変速パターンから、Ｄレンジの変速パターンに復帰して、通常のＤレンジの変速パターンに従って変速動作を行うこととなる。その結果、シフトスイッチ１８の操作のみでＬレンジへの復帰が可能となり、変速操作を行う際の運転者の操作性をさらに向上させることができる。
【００５３】
加えて、Ｌレンジの変速パターンによる変速動作が行われている際に、シフトスイッチ１８によってアップシフト方向への操作が行われた場合、Ｌレンジの変速パターンからＤｓレンジの変速パターンに復帰して、Ｄｓレンジの変速パターンに従って変速動作を行うこととなる。その結果、シフトスイッチ１８の操作のみでＤｓレンジの変速パターンによる変速動作への復帰が可能となり、変速操作を行う際の運転者の操作性をさらに向上させることができる。
【００５４】
そして、シフトレバー１５の位置がＤレンジにあるときにステアリングホイール１７のシフトスイッチ１８，１９の操作によって切り換わる自動変速パターンを、シフトレバー１５によって選択可能なＤｓレンジおよびＬレンジの変速パターンとしているため、シフトレバー１５がＤレンジ位置にあるときにシフトスイッチ１８，１９が操作された場合の専用の変速パターンを設定するための工数を削減でき、また変速機コントローラ１２の容量が大きくなるのを防止することができ、それによってコストダウンが図れることとなる。
【００５５】
次に図７は、本発明の他の実施形態に係る手動変速切り換え制御および変速制御のためのプログラムの処理手順を示すフローチャートである。以下、この手順について説明する。
【００５６】
先ずステップＳ３１において車速ＶＳＰ、スロットル開度ＴＶＯ、およびシフトレバー１５の位置信号をそれぞれ読み込む。
【００５７】
続くステップＳ３２ではシフトレバーがＤレンジ位置、すなわち自動変速モード位置にあるか否かを判定する。このとき、シフトレバー１５がＤレンジ位置にあればステップＳ３３へ進み、Ｄモード以外の位置にある場合にはステップＳ３８へ進む。
【００５８】
ステップＳ３３においては前回が自動変速（Ｄ）モードだったか否かを判定し、前回が自動変速モードであった場合にはステップＳ３４へ進み、自動変速モードでなかった場合にはステップＳ３５へ進む。
【００５９】
ステップＳ３４ではステアリングホイール１７に設けたダウンシフト（−）側のシフトスイッチ１９が操作されたか否かを判断する。ここでシフトスイッチ１９が操作されたと判断した場合にはステップＳ３６へ進み、シフトスイッチ１９が操作されていないと判断した場合にはステップＳ３７へ進む。
【００６０】
一方ステップＳ３５では手動変速モードとなってから所定時間が経過したか否かを判断する。ここで手動変速モードとなってから所定時間経過していると判断した場合にはステップＳ３７へ進み、所定時間が経過していないと判断した場合にはステップＳ３８へ進む。
【００６１】
ステップＳ３３で前回自動変速（Ｄ）モードと判断し、かつ、ステップＳ３４でダウンシフト側のシフトスイッチ１９が操作されたと判断された場合には、自動変速モードから手動変速（Ｍ）モードへのモード切り換えが行われたとして、ステップＳ３６でＤ→Ｍモード切り替え時用の変速制御を実行することにより目標入力回転数Ｎｉｏを決定する。
【００６２】
一方、ステップＳ３３で前回自動変速モードと判断し、かつ、ステップＳ３４でダウンシフト側のシフトスイッチ１９が操作されていないと判断した、自動変速モード継続中および、ステップＳ３３で前回は自動変速モードではなかったと判断し、かつ、手動変速モードとなってから所定時間が経過したと判断した、手動変速モードから自動変速モードへの切り換えが行われた場合には、ステップＳ３７で自動変速モードによる変速制御を実行することにより目標入力回転数Ｎｉｏを決定する。
【００６３】
そして、ステップＳ３２でシフトレバー１５はＤレンジ位置ではないと判断した場合、またはステップＳ３５で手動変速モードとなってから所定時間が経過していないと判断した、手動変速モード継続中の場合には、ステップＳ３８で手動変速モードによる変速制御を実行することにより目標入力回転数Ｎｉｏを決定する。
【００６４】
ステップＳ３９では、ステップＳ３６またはステップＳ３７、あるいはステップＳ３８で求めた目標入力回転数Ｎｉｏを、車速ＶＳＰから求まるセカンダリプーリ６の回転数Ｎｓ（変速機出力回転数）で除算することにより目標変速比ｉを算出し、現在の変速比から目標変速比ｉへの変速が目標変速速度Δｉで達成されるようにステップモータ１１を駆動すべく、当該モータのステップ位置ＳＴＰを決定して出力する。
【００６５】
次に図８は前述した図７のフローチャートのステップＳ３６におけるＤ→Ｍモード切り替え時用の変速制御のプログラム処理手順（サブルーチン）の詳細を示すフローチャートである。以下、この手順について説明する。
【００６６】
まず、Ｄ→Ｍ時エンジンブレーキ補償用入力回転数加算量を決定するステップＳ４１においては、Ｄ→Ｍモード切り替え時に要求にかなうエンジンブレーキが確実に得られるような手動変速段の選択を補償するための入力回転数加算量ΔＮｉを設定する。
【００６７】
ここで、上記のＤ→Ｍ時エンジンブレーキ補償用入力回転数加算量ΔＮｉを補足説明するに、図９に例示するように手動変速段Ｍ１〜Ｍ８の数が多くてクロスレシオ気味である場合は、例えば同図のＡ１点において自動変速（Ｄ）モードから手動変速（Ｍ）モードへのＭ→Ｄモード切り替えを行った時、このモード切り替え時の実入力回転数に最も近い、つまりＡ１点に最も近いロー側の手動変速段Ｍ５が選択されてＡ２点における目標入力回転数Ｎｉｏが指令されるも、Ａ１点およびＡ２点間における入力回転数差が小さくて所定のエンジンブレーキが得られない。
【００６８】
そこで、図９のＡ１点およびＡ２点間の入力回転数差、つまり図１０にβで示す回転数差よりも大きな一定のＤ→Ｍ時エンジンブレーキ補償用入力回転数加算量ΔＮｉを設定しておき、図９におけると同様に図１０のＡ１点でＭ→Ｄモード切り替えを行った場合につき説明すると、このモード切り替え時の実入力回転数に上記のＤ→Ｍ時エンジンブレーキ補償用入力回転数加算量ΔＮｉを加えて求まるＡ３点に最も近いロー側の手動変速段Ｍ４が選択されるようにし、結果としてＡ４点における目標入力回転数Ｎｉｏの指令によりＡ１点およびＡ４点間の大きな入力回転数差で所定のエンジンブレーキが得られるようにする。ただし、手動変速段数が少なくてＤ→Ｍ時エンジンブレーキ補償用入力回転数加算量ΔＮｉを設定しなくても所定のエンジンブレーキが得られる場合は、ΔＮｉ＝０にする。
【００６９】
次に、実入力回転数を保持するステップＳ２２では、変速機入力回転数Ｎｉを読み込みつつ、Ｄ→Ｍモード切り替え時の変速機入力回転数を保持してＮｉｈ（図９および図１０のＡ１点における入力回転数）とする。また演算処理を行うステップＳ４３では、Ｄ→Ｍモード切り替え時変速機入力回転数Ｎｉｈと、Ｄ→Ｍ時エンジンブレーキ補償用入力回転数加算量ΔＮｉとの加算により第１の目標入力回転数Ｎｉｏ（１）を演算する。
【００７０】
一方ステップＳ４４は、車速ＶＳＰごとに例えば図１１に示すように設定したＤ→Ｍ時要求エンジンブレーキ用最低入力回転数データαで、Ｄ→Ｍ時車速保持を行うためのステップＳ４５は車速ＶＳＰを読み込みつつＤ→Ｍモード切り替え時における車速保持値ＶＳＰｈを記憶する。Ｄ→Ｍ時要求エンジンブレーキ用最低入力回転数を決定するステップＳ４６は、図１１に例示したＤ→Ｍ時要求エンジンブレーキ用最低入力回転数データαを基にＤ→Ｍ時車速保持値ＶＳＰｈからＤ→Ｍ時に要求されるエンジンブレーキを達成するための最低入力回転数Ｎｉｍｉｎを決定する。
【００７１】
ここで図１１に例示するＤ→Ｍ時要求エンジンブレーキ用最低入力回転数データαは、アクセルペダルを釈放した状態でのＤ→Ｍモード切り替え時に要求されるエンジンブレーキ力を発生させるのに必要な最低変速機入力回転数に関するデータを示し、以下のごとくに決定する。
【００７２】
つまり、車速ＶＳＰ＝Ｖ１でＤ→Ｍモード切り替えを行う場合の要求エンジンブレーキ力を得るには第３速の手動変速段Ｍ３（Ｂ１点の目標入力回転数）が必要で、また車速ＶＳＰ＝Ｖ２でＤ→Ｍモード切り替えを行う場合の要求エンジンブレーキ力を得るには第４速の手動変速段Ｍ４（Ｂ２点の目標入力回転数）が必要で、一方車速ＶＳＰ＝Ｖ３でＤ→Ｍモード切り替えを行う場合の要求エンジンブレーキ力を得るには第５速の手動変速段Ｍ５（Ｂ３点の目標入力回転数）が必要で、さらに車速ＶＳＰ＝Ｖ４でＤ→Ｍモード切り替えを行う場合の要求エンジンブレーキ力を得るには第６速の手動変速段Ｍ６（Ｂ４点の目標入力回転数）が必要で、そして車速ＶＳＰ＝Ｖ５でＤ→Ｍモード切り替えを行う場合の要求エンジンブレーキ力を得るには第７速の手動変速段Ｍ７（Ｂ５点の目標入力回転数）が必要である車両の場合、図１１においてＢ１点〜Ｂ５点の直下における隣のハイ側手動変速段線との交点Ｃ１〜Ｃ５を結んだ線をＤ→Ｍ時要求エンジンブレーキ用最低入力回転数データαとする。但し、車速ＶＳＰがＶ１以下の低車速域においてはＤ→Ｍ時要求エンジンブレーキ用最低入力回転数データαが、第３速の手動変速段Ｍ３を表す線と交差することのないようにする。
【００７３】
アクセルペダル踏み込み状態でのＤ→Ｍ時高負荷用最低入力回転数を決定するステップＳ４７は、アクセルペダル踏み込み状態でＤ→Ｍモード切り替えをした時に要求される変速特性、つまり実入力回転数Ｎｉ、あるいは実入力回転数に基づいて設定された第１の目標入力回転数Ｎｉｏ（１）に最も近いロー側手動変速段が後述するステップＳ５０で必ず選択されてリニヤ感を満たすよう、高負荷用最低変速機入力回転数をＮｉｏｐｔを決定する。
【００７４】
Ｄ→Ｍ時スロットル開度保持を行うステップＳ４８は、当該Ｄ→Ｍモード切り替え時においてスロットル開度ＴＶＯをスロットル開度保持値ＴＶＯｈとして記憶し、第２の目標入力回転数を決定するステップＳ４９は、スロットル開度保持値ＴＶＯｈが微少設定値未満の低エンジン負荷状態であれば、Ｄ→Ｍ時要求エンジンブレーキ用最低入力回転数Ｎｉｍｉｎを第２の目標入力回転数Ｎｉｏ（２）として選択し、スロットル開度保持値ＴＶＯｈが微少設定値以上の高エンジン負荷状態（アクセルペダル踏み込み状態）であれば、０として設定されているＤ→Ｍ時高負荷用最低入力回転数Ｎｉｏｐｔを第２の目標入力回転数Ｎｉｏ（２）として選択する。
【００７５】
第１および第２の目標入力回転数を選択するステップＳ５０は、Ｄ→Ｍモード切り替え時の入力回転数Ｎｉｈを基に定めた第１の目標入力回転数Ｎｉｏ（１）と、第２の目標入力回転数Ｎｉｏ（２）（Ｄ→Ｍモード切り替え時のスロットル開度ＴＶＯｈに応じ、Ｄ→Ｍモード切り替え時要求エンジンブレーキ用最低入力回転数ＮｉｍｉｎまたはＤ→Ｍモード切り替え時高負荷用最低入力回転数Ｎｉｏｐｔ）との大きい方Ｈｉｇｈ｛Ｎｉｏ（１），Ｎｉｏ（２）｝を選択する。
【００７６】
目標入力回転数を決定するステップＳ５１は、当該選択した大きい方のＨｉｇｈ｛Ｎｉｏ（１），Ｎｉｏ（２）｝に最も近いロー側の手動変速段を選択して、これを基に車速ＶＳＰから目標入力回転数Ｎｉｏを求める。
【００７７】
以上説明したように、本発明による自動変速機の手動変速切り換え制御装置によれば、シフトレバーをＤレンジ位置としたまま手動変速スイッチを最小限の操作をすることにより適切な変速比へのダウンシフトを実現することができ、特に急カーブや悪路を走行する場合のように、運転者がステアリングホイールから手を離すことが困難な状況において、大きなエンジンブレーキを必要とする場合や、変速段の多い自動変速機において、手動変速モードにおける変速動作の操作性を向上させることができる。
【００７８】
また、運転状態の如何にかかわらず、低負荷走行中のＤ→Ｍモード切り替え時はダウンシフトを生起させることができる。これにより、エンジン低負荷走行中の上記モード切り替え時に要求されるエンジンブレーキを補償することができて、当該モード切り替え後に運転者が手動によるダウンシフトを行う必要が生ずるという煩わしさを回避し得ると共に、当該モード切り換えをエンジンブレーキにより確実に体感することができる。
【００７９】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、無段変速機以外の有段の自動変速機にも適用が可能である。また、上述した実施形態においてはエンジン負荷としてスロットル開度をパラメータとしているが、これに代えてアクセル開度を用いることとしても良い。さらに、手動変速スイッチをステアリングホイールのパッド部に設けたシフトスイッチとしているが、手動変速スイッチの形状や位置もまた上述した実施形態に限定されるものではなく、運転者がステアリングホイールから手を離さずに操作できるものであれば良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る手動変速切り替え制御装置を具えた車両のパワートレーンを、その制御系と共に概略示す図である。
【図２】本発明に係る切り換え制御を用いる自動変速機の、通常の変速動作（Ｄレンジ）における変速パターンを示す線図である。
【図３】本発明に係る切り換え制御を用いる自動変速機の、Ｄｓレンジにおける変速パターンを示す線図である。
【図４】本発明に係る切り換え制御を用いる自動変速機の、Ｌレンジにおける変速パターンを示す線図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る手動変速切り換え制御プログラムの処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図５に示すプログラム中の変速パターン選択処理手順をさらに詳細に示すフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施形態に係る手動変速切り換え制御プログラムの処理手順を示すフローチャートである。
【図８】図７に示すプログラム中の自動変速モードから手動変速モードへの切り替制御処理手順をさらに詳細に示すフローチャートである。
【図９】自動変速モードから手動変速モードへのモード切り替え時にエンジンブレーキ力が不足する理由を説明するのに用いた手動変速パターンを示す線図である。
【図１０】図７の実施形態において、自動変速モードから手動変速モードへのモード切り替え時にエンジンブレーキ力の不足が解消される理由を説明するのに用いた手動変速パターンを示す線図である。
【図１１】エンジン低負荷状態で自動変速モードから手動変速モードへ切り替えた時に要求されるエンジンブレーキ力を発生させるのに必要な最低入力回転数を示す、手動変速パターンを示す線図である。
【符号の説明】
１ エンジン
２ 無段変速機
３ スロットルバルブ
４ トルクコンバータ
５ プライマリプーリ
６ セカンダリプーリ
７ Ｖベルト
８ ファイナルドライブギヤ組
９ ディファレンシャルギヤ装置
１０ 変速制御油圧回路
１１ ステップモータ
１２ 変速機コントローラ
１３ スロットル開度センサ
１４ 車速センサ
１５ シフトレバー
１６ 入力回転センサ
１７ ステアリングホイール
１８ シフトスイッチ（＋）
１９ シフトスイッチ（−）
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速モードと手動変速モードの双方の変速モードを具える自動変速機において、自動変速モード中にステアリングホイールに設けた手動変速モード用のスイッチ操作により変速動作が適切に行われるようにした自動変速機の手動変速切り換え制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
かかる装置として、例えば、変速機を制御する制御装置を自動変速モードと手動変速モードで運転でき、これらモードの選択をシフトレバーにより行う他、ステアリングホイールに設けたスイッチによりモード切り換えと、手動変速モードにおける変速段の切り換えを可能としたものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
こうした装置を具える車両において、自動変速モードから手動変速モードへのモード切り換えは、通常、エンジンブレーキを必要とする場合に行われることが多い。また、この自動変速モードから手動変速モードへの切り換え時には、一般的にはモード切り換え時点における自動変速モードでの変速段を保持することが行われている（特許文献２参照）
【０００４】
そのため、大きなエンジンブレーキを得るべく、運転者が、シフトレバーを自動変速モードの変速レンジ位置に保持したままステアリングホイールに設けた手動変速モード用のスイッチをダウンシフト方向に操作した場合、自動変速機の変速段または変速比がモード切り換え直前の変速段または変速比に設定されてしまうため、運転者が所望のエンジンブレーキを得るためには、ステアリングホイールのスイッチを何度もダウンシフト方向に操作しなければならないという問題がある。こうした問題は、近年、自動変速機が多段化（６段、あるいはそれ以上）の傾向にあるため、より顕著なものとなりつつある。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２８３２８１号公報
【特許文献２】
特開平２−１２５１７４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、自動変速モードと手動変速モードとを具える自動変速機において、自動変速モード中にステアリングホイールに設けた手動変速モード用のスイッチの操作が行われた際、運転者が望む変速段への変速動作を少ない操作で実現可能とすることにより、上記の問題点を解決することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
これらの目的のため、本発明による自動変速機の手動変速切り換え制御装置は、請求項１に記載の如く、
自動変速モードの他に、手動変速モードによる変速動作を可能とする自動変速機において、
シフトレバーが自動変速モード位置にあるとき、車速とエンジン負荷に応じた予定の自動変速パターンに基づいて変速動作を行う自動変速モード制御手段と、前記シフトレバーが手動変速モード位置にあるとき、当該シフトレバーまたはステアリングホイールに設けた手動変速スイッチのいずれかの操作によって変速動作を行う手動変速モード制御手段とを具え、
前記自動変速モード制御手段が、前記シフトレバーが自動変速モード位置にあるときに、前記手動変速スイッチによる操作がダウンシフト方向への操作である場合、前記予定の自動変速パターンの最小変速比よりも大きな値を最小変速比とする第二の自動変速パターンを選択し、当該第二の自動変速パターンに従って変速動作を行うことを特徴とする自動変速機の手動変速切り換え制御装置。
【０００８】
【発明の効果】
本発明による自動変速機の手動変速切り換え制御装置は、シフトレバーが自動変速モード位置にあるときに運転者が手動変速モードへの切り換えを行い、手動変速スイッチの操作によりダウンシフト方向への変速動作を行った場合、自動変速モードで通常参照される自動変速パターン（予定の自動変速パターン）における最小変速比よりも大きな値を最小変速比とする自動変速パターン、すなわち、通常の自動変速パターンと比較してより低速段での変速動作のみを可能とする自動変速パターン（第二の自動変速パターン）に従って変速動作を行うこととしている。
【０００９】
それによって、手動変速スイッチの最小限の操作により適切な変速段または変速比へのダウンシフトを実現することができ、特に急カーブや悪路を走行する場合のように、運転者がステアリングホイールから手を離すことが困難な状況において、大きなエンジンブレーキを必要とする場合や、変速段の多い自動変速機における操作性を向上させることができる。
【００１０】
また、前述した従来技術の場合、手動変速モードから自動変速モードへの復帰は所定時間経過しないと行われず、手動変速スイッチ操作後しばらくの間は変速段または変速比が固定されるため、手動変速スイッチ操作後に加速が必要となった場合には、適切なエンジン回転数で十分な加速が行われない場合がある。これに対して本発明においては、車速とエンジン負荷に応じた第二の自動変速パターンに従って変速動作を行うこととしているため、こうした従来技術の問題点を解消し得るものとなる。
【００１１】
また、前述したような従来技術では、シフトレバーが自動変速モード位置にあるときにステアリングホイールの手動変速スイッチ操作が行われた場合、手動変速モードが選択されることとなっているため、シフトレバー位置と実際の自動変速機の走行モードとの乖離が大きくなり、運転者に違和感を与えるおそれがあった。一方、本発明においては、実際の走行モードでは車速とエンジン負荷とに応じて変速動作が行われるため、シフトレバー位置と実際の自動変速機の走行モードとの乖離がなく、運転者に違和感を与えるおそれがない。
【００１２】
本発明による自動変速機の手動変速切り換え制御装置の好適な実施形態においては、請求項２に記載の如く、
前記自動変速モード制御手段が、前記第二の自動変速パターン選択時に前記手動変速スイッチによりさらにダウンシフト方向への操作が行われた場合、前記第二の自動変速パターンの最小変速比よりもさらに大きな値を最小変速比とする第三の自動変速パターンを選択し、当該第三の自動変速パターンに従って変速動作を行うこととしても良い。
【００１３】
この場合、手動変速スイッチによってさらにダウンシフト方向への操作が行われた場合、前記した第二の変速パターンよりもさらに低速の変速比または変速段での変速動作のみを可能とする変速パターン（第三の変速パターン）に従って変速動作を行うこととなる。その結果、手動変速スイッチの操作のみでさらに低速側へのダウンシフトが行われることとなり、必要に応じてより大きなエンジンブレーキ力が容易に得られ、さらに操作性が向上する。
【００１４】
本発明による自動変速機の手動変速切り換え制御装置の好適な実施形態においては、請求項３に記載の如く、
前記自動変速モード制御手段が、前記第二の自動変速パターン選択時に前記手動変速スイッチによりアップシフト方向への操作が行われた場合、前記予定の自動変速パターンを再度選択し、当該予定の自動変速パターンに従って変速動作を行うこととしても良い。
【００１５】
シフトレバー位置が自動変速モード位置にあるときにステアリングホイールの手動変速スイッチの操作が行われることによって第二の変速パターンによる変速動作が行われている際、さらに手動変速スイッチによってアップシフト方向への操作が行われた場合、前記した第二の変速パターンから、自動変速モードにおける予定の変速パターンに復帰して、この予定の変速パターンに従って変速動作を行うこととなる。その結果、手動変速スイッチの操作のみで自動変速モードへの復帰が可能となり、変速操作を行う際の運転者の操作性をさらに向上させることができる。
【００１６】
また本発明による自動変速機の手動変速切り換え制御装置の好適な実施形態においては、請求項４に記載の如く、
前記自動変速モード制御手段が、前記第三の自動変速パターン選択時に前記手動変速スイッチによりアップシフト方向への操作が行われた場合、前記第二の自動変速パターンを選択し、当該第二の自動変速パターンに従って変速動作を行うこととしても良い。
【００１７】
第三の変速パターンによる変速動作が行われている際に、手動変速スイッチによってアップシフト方向への操作が行われた場合、前記した第三の変速パターンから、第二の変速パターンに復帰して、この第二の変速パターンに従って変速動作を行うこととなる。その結果、手動変速スイッチの操作のみで第二の変速パターンによる変速動作への復帰が可能となり、変速操作を行う際の運転者の操作性をさらに向上させることができる。
【００１８】
さらに本発明による自動変速機の手動変速切り換え制御装置は、請求項５に記載の如く、
自動変速モードの他に、手動変速モードによる変速動作を可能とする自動変速機において、
シフトレバーが自動変速モード位置にあるとき、車速とエンジン負荷に応じた予定の自動変速パターンに基づいて変速動作を行う自動変速モード制御手段と、前記シフトレバーが手動変速モード位置にあるとき、当該シフトレバーまたはステアリングホイールに設けた手動変速スイッチのいずれかの操作によって変速動作を行う手動変速モード制御手段と、
前記シフトレバーが自動変速モード位置にあり、かつ、前記手動変速スイッチによるダウンシフト方向への操作が行われたときに、自動変速モードから手動変速モードへの切り換えを行うモード切り換え手段とを具え、
前記手動変速モード制御手段が、エンジン負荷が小さい状態での走行中に前記モード切り換え手段によりモード切り換えが行われた場合に、当該モード切り換え時における変速機入力回転数に基づいて定めた第一の目標入力回転数と、車速毎に求めた要求エンジンブレーキ力発生のための最低変速機入力回転数に対応する第二の目標入力回転数の内大きい方を目標入力回転数として選択し、当該選択した目標入力回転数に最も近いロー側の手動変速段を選択することを特徴とするものである。
【００１９】
すなわち、シフトレバーが自動変速モード位置を選択中に、ステアリングホイールに設けた手動変速スイッチの操作によって手動変速モードへの切り換えが行われると、その時点におけるエンジン回転数である変速機入力回転数に基づいて定めた第一の目標入力回転数と、要求されるエンジンブレーキ力を得るための最低変速機入力回転数に対応する第二の目標入力回転数の内、いずれか大きい方を目標入力回転数として選択し、この目標入力回転数に最も近いＬｏｗ側（低速側）の手動変速段を選択することとしている。
【００２０】
そのため、車両の運転状態にかかわらず、運転者がステアリングホイールに設けた手動変速スイッチの操作のみで確実にダウンシフトを実現できる。したがって、シフトレバーによる操作を行うこと無く、ステアリングホイールに設けた手動変速スイッチの操作で適切な変速比へのダウンシフトを行うことができ、所望のエンジンブレーキ力を得るための操作が容易に行えることとなる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に係る手動変速切り替え制御装置を具えた車両のパワートレーンを、その制御系と共に示し、該パワートレーンをエンジン１と自動変速機（無段変速機）２とで構成する。エンジン１は内燃機関であり、そのスロットルバルブ３を運転者が操作するアクセルペダルにより開度変更することで出力を調整することができる。
【００２３】
ここで無段変速機２は周知のＶベルト式無段変速機であり、トルクコンバータ４を介してエンジン１の出力軸に駆動結合されたプライマリプーリ５と、これに整列配置したセカンダリプーリ６と、これら両プーリ間に掛け渡したＶベルト７とを具える。そして、セカンダリプーリ６にファイナルドライブギヤ組８を介してディファレンシャルギヤ装置９を駆動結合し、これらにより図示しない左右駆動輪を回転駆動するものとする。
【００２４】
無段変速機２の変速動作は、プライマリプーリ５およびセカンダリプーリ６のそれぞれのＶ溝を形成するフランジのうち、一方の可動フランジを他方の固定フランジに対して相対的に接近させてＶ溝幅を狭めたり、逆に離間させてＶ溝幅を拡げることにより行うようにし、両可動フランジのストローク位置を、変速制御油圧回路１０からのプライマリプーリ圧Ｐｐｒｉおよびセカンダリプーリ圧Ｐｓｅｃにより決定する。
【００２５】
変速制御油圧回路１０は変速アクチュエータとしてのステップモータ１１を具え、変速機コントローラ１２が、ステップモータ１１を後述する目標入力回転数（これを変速機出力回転数で除算したものが目標変速比）に対応したステップ位置ＳＴＰに駆動させることで、無段変速機２を、実入力回転数（実変速比）が目標入力回転数（目標変速比）に一致するように無段変速させることができる。
【００２６】
かかる変速制御のため変速機コントローラ１２には、スロットルバルブ３のスロットル開度ＴＶＯ（エンジン負荷）を検出するスロットル開度センサ１３からの信号と、車速ＶＳＰを検出する車速センサ１４からの信号と、無段変速機２の変速モードを運転者が決定するためのシフトレバー１５からの信号と、変速機入力回転数（プライマリプーリ回転数）Ｎｉを検出する入力回転センサ１６からの信号と、さらに後に詳述するステアリングホイール１７に設けたシフトスイッチ（手動変速スイッチ）１８，１９からの信号を入力する。
【００２７】
シフトレバー１５は図示のように、駐車（Ｐ）レンジ位置と、後退走行（Ｒ）レンジ位置と、中立（Ｎ）レンジ位置と、自動変速（Ｄ）レンジ（自動変速モード）位置と、スポーツ走行（Ｄｓ）レンジ位置およびロー（Ｌ）レンジ位置とを同列に有するほか、自動変速（Ｄ）レンジ（自動変速モード）位置の横に並べた手動変速（Ｍ）モード位置を有し、これらの位置に操作されるとき対応するレンジ信号およびモード信号を出力する。なお手動変速（Ｍ）モード位置においてシフトレバー１５はアップシフト位置（＋）とダウンシフト（−）位置との中間に弾支され、運転者がシフトレバー１５をアップシフト位置（＋）側に倒す度にハイ側手動変速段へのアップシフト指令を発し、運転者がシフトレバー１５をダウンシフト位置（−）側に倒す度にロー側手動変速段へのダウンシフト指令を発するものとする。
【００２８】
シフトレバー１５を自動変速（Ｄ）レンジ位置にしている間、このシフトレバー１５からの自動変速（Ｄ）モード信号を受けて変速機コントローラ１２は、例えば図２に実線で示すような変速パターンに基づいて、スロットル開度ＴＶＯおよび車速ＶＳＰから目標入力回転数Ｎｉｏを求め、これに対応するステップ位置ＳＴＰへステップモータ１１を駆動することで目標入力回転数Ｎｉｏ（目標変速比）が達成されるよう無段変速機２を変速させる。
【００２９】
シフトレバー１５をスポーツ走行（Ｄｓ）レンジ位置にしている間、このシフトレバー１５からのスポーツ走行（Ｄｓ）モード信号を受けて変速機コントローラ１２は、例えば図３に示すような変速パターンに基づいて、スロットル開度ＴＶＯおよび車速ＶＳＰから目標入力回転数Ｎｉｏを求め、これに対応するステップ位置ＳＴＰへステップモータ１１を駆動することで目標入力回転数Ｎｉｏ（目標変速比）が達成されるよう無段変速機２を変速させる。
【００３０】
このＤｓレンジの変速パターンと図３に示すＤレンジの変速パターンとの違いは、車速に応じて最小変速比を規定する線がＤレンジにおける最小変速比よりも低速（Ｌｏｗ）側にシフトしていることである。すなわち、通常のＤレンジよりも低速側の変速比での変速のみが許容されるものとしている。
【００３１】
また、シフトレバー１５をロー（Ｌ）レンジ位置にしている間、このシフトレバー１５からのロー（Ｌ）モード信号を受けて変速機コントローラ１２は、例えば図４に示すような変速パターンに基づいて、スロットル開度ＴＶＯおよび車速ＶＳＰから目標入力回転数Ｎｉｏを求め、これに対応するステップ位置ＳＴＰへステップモータ１１を駆動することで目標入力回転数Ｎｉｏ（目標変速比）が達成されるよう無段変速機２を変速させる。
【００３２】
このＬレンジの変速パターンは、図３に示したＤｓレンジの変速パターンよりも、車速に応じて最小変速比を規定する線がさらに低速（Ｌｏｗ）側にシフトしている。すなわち、Ｄｓレンジよりもさらに低速側の変速比での変速のみが許容されるものとしている。
【００３３】
さらに、シフトレバー１５を手動変速（Ｍ）モード位置にしている間、このシフトレバー１５からの手動変速（Ｍ）モード信号を受けて、変速機コントローラ１２は、図２に破線で例示するように予め設定した手動変速段Ｍ１〜Ｍ９の変速パターンに基づき、シフトレバー１５からのアップシフト（＋）指令またはダウンシフト（−）指令と現在の手動変速段との対比により新たな手動変速段を選択し、この新たに選択された手動変速段および車速ＶＳＰから目標入力回転数Ｎｉｏを求め、これに対応するステップ位置ＳＴＰへステップモータ１１を駆動することで目標入力回転数Ｎｉｏ（新たに選択された手動変速段）が達成されるよう無段変速機２を変速させる。
【００３４】
また、ステアリングホイール１７には、その中心部であるパッド１７ａにシフトスイッチ１８，１９を設けている。これらシフトスイッチは、手動変速（Ｍ）モード選択中に手動変速段の選択をシフトレバー１５の操作以外にも行えるようにしたものであり、例えば急カーブが連続する区間や悪路での走行など、運転者がステアリングホイール１７から手を離せない状況下で変速段の選択を行う場合に使用することができる。ここではシフトスイッチ１８の操作によりアップシフト（＋）指令が変速機コントローラ１２へ出力され、一方シフトスイッチ１９の操作によりダウンシフト（−）指令は変速機コントローラ１２へ出力される。
【００３５】
図５は、本発明の一実施形態に係る手動変速切り換え制御プログラム（メインプログラム）の処理手順を示すフローチャートである。以下、この手順について説明する。なお、このプログラムは、運転者がステアリングホイール（図１に符号１７で示す）に設けたシフトスイッチ（図１に符号１８，１９で示す）を操作した場合に実行されるものである。
【００３６】
まず、ステップＳ１１でシフトレバー（図１に符号１５で示す）がＤレンジ位置、すなわち自動変速モード位置にあるか否かを判定する。この判定は、シフトレバー１５の位置を検出する手段（例えばインヒビタスイッチ）によりシフトレバーの位置を検出することにより行う。このとき、シフトレバー１５がＤレンジ位置にあればステップＳ１２へ進み、Ｄモード以外の位置にある場合にはステップＳ１４へ進む。
【００３７】
自動変速モードの場合、続くステップＳ１２で変速パターン選択処理を行う。なお、このステップＳ１２の処理の詳細については後述する。その後ステップＳ１３で自動変速モードでの変速制御を行う。具体的には、前のステップＳ１２で選択された変速パターンを参照し、車速ＶＳＰおよびスロットル開度ＴＶＯに基づいて目標入力回転数Ｎｉｏを決定し、変速動作を行う。そして、このステップＳ１３での処理が終了した後、本プログラムを終了する。
【００３８】
一方、ステップＳ１４では手動変速モードでの変速制御を行う。具体的には、ステアリングホイール１７に設けたシフトスイッチ１８，１９からの信号に基づき、予め手動変速モードでの変速動作のために設定した変速パターンを参照して現在の変速段から目標変速段を決定し、車速とこの目標変速段とから目標入力回転数Ｎｉｏを決定し、変速動作を行う。そして、このステップＳ１４での処理が終了した後、本プログラムを終了する。
【００３９】
図６は、前述した制御プログラムのステップＳ１２における変速パターン選択処理手順（サブルーチン）の詳細を示すフローチャートである。以下、この手順について説明する。
【００４０】
まずステップＳ２１では、ステアリングホイール１７の（−）スイッチ、すなわちダウンシフト側のシフトスイッチ１９が押されてｏｆｆからｏｎになっているか否かを判断する。このとき、シフトスイッチ１９がｏｎになっていればダウンシフト指令が出されたと判断してステップＳ２２へ進む。一方、シフトスイッチ１９がｏｎになっていなければステップＳ２３へ進む。
【００４１】
ステップＳ２３では、現在の変速パターンがＤレンジ、すなわち自動変速モードにおける変速パターンであるか否かを判断する。このとき、現在の変速パターンがＤレンジの変速パターンであればステップＳ２４へ進み、Ｄレンジ以外の変速パターンであればステップＳ２５へ進む。ここで、Ｄレンジの変速パターンとは、図２に示したものであり、自動変速モードによる通常の走行時に選択されるものである。
【００４２】
一方、ステップＳ２３では、ステアリングホイール１７の（＋）スイッチ、すなわちアップシフト側のシフトスイッチ１８が押されてｏｆｆからｏｎになっているか否かを判断する。このとき、シフトスイッチ１８がｏｎになっていればアップンシフト指令が出されたと判断してステップＳ２６へ進む。一方、シフトスイッチ１８がｏｎになっていなければステップＳ２７へ進み、現在の変速パターンを保持して処理を終了し、図５に示すメインプログラムへ戻る。
【００４３】
さて、ステップＳ２２でＤレンジの変速パターンが選択されていると判断された場合に、次に処理されるステップＳ２４では、変速パターンをそれまでのＤレンジに代えてＤｓレンジの変速パターンを選択する。それによって、より高いエンジンブレーキ力が得られると共にスポーティな走行を実現できる。ステップＳ２４でＤｓレンジの変速パターンを選択した後、処理を終了し、図５に示すメインプログラムへ戻る。
【００４４】
一方、ステップＳ２２でＤレンジ以外の変速パターンが選択されていると判断された場合に、次に処理されるステップＳ２５では、変速パターンをそれまでのＤレンジに代えてＬレンジの変速パターンを選択する。それによって、より高いエンジンブレーキ力が得られることとなる。ステップＳ２５でＬレンジの変速パターンを選択した後、処理を終了し、図５に示すメインプログラムへ戻る。
【００４５】
次に、ステップＳ２３でステアリングホイール１７に設けたシフトスイッチ１８がｏｎになっていると判断された場合に、次に処理されるステップＳ２６では、現在の変速パターンがＬレンジのもの（図７参照）であるか否かを判断する。このとき、現在の変速パターンがＬレンジのものであった場合にはステップＳ２８へ進み、Ｌレンジ以外のものであった場合にはステップＳ２９へ進む。
【００４６】
ステップＳ２６で現在の変速パターンがＬレンジであると判断された場合に、次に処理されるステップＳ２８では、新たな変速パターンとしてＤｓレンジを選択する。すなわち、シフトスイッチ１８が操作されたことにより、運転者よりアップシフト指令が出されたものと判断し、それまでのＬレンジよりも高速側の変速動作を許容するＤｓレンジの変速パターンを選択し、アップシフト動作を可能とするものである。このステップＳ２８でＤｓレンジの変速パターンを選択した後、処理を終了し、図５に示すメインプログラムへ戻る。
【００４７】
一方、ステップＳ２６で現在の変速パターンがＬレンジ以外のものであると判断された場合に、次に処理されるステップＳ２９では、新たな変速パターンとしてＤレンジを選択する。すなわち、通常の走行モードにおける変速パターンであるＤレンジの変速パターンを選択する。このステップＳ２９でＤレンジの変速パターンを選択した後、処理を終了して図５に示すメインプログラムへ戻る。
【００４８】
上述した処理手順に基づく切り換え制御を行うことにより、シフトスイッチ１９の操作により通常のＤレンジの変速パターンよりも低速の変速比または変速段での変速動作を可能とするＤｓレンジの変速パターンに従って変速動作を行うこととなる。その結果、ステアリングホイール１７に設けたシフトスイッチ１９の操作によって適切な低速側の変速段または変速比へのダウンシフトを実現することができ、特に急カーブや悪路を走行する場合のように、運転者がステアリングホイール１７から手を離すことが困難な状況において、大きなエンジンブレーキを必要とする場合や、変速段の多い自動変速機における操作性を向上させることができる。
【００４９】
また、前述したような従来技術における、手動変速モードから自動変速モードへの復帰が所定時間経過しないと行われず、手動変速スイッチ操作後しばらくの間は変速段または変速比が固定されるため、手動変速スイッチ操作後に加速が必要となった場合には、適切なエンジン回転数で十分な加速が行われない、といった問題に対して、本切り換え制御においては、車速とエンジン負荷に応じたＤｓレンジの変速パターンに従って変速動作を行うこととしているため、上記従来技術の問題点を解消し得るものとなる。
【００５０】
また、従来技術においては、シフトレバーが自動変速モード位置にあるときにステアリングホイールの手動変速スイッチ操作が行われた場合、手動変速モードが選択されることとなっているため、シフトレバー位置と実際の自動変速機の走行モードとの乖離が大きくなり、運転者に違和感を与えるおそれがあった。これに対して本切り換え制御においては、実際の走行モードでは車速とエンジン負荷とに応じて変速動作が行われるため、シフトレバー位置と実際の自動変速機の走行モードとの乖離がなく、運転者に違和感を与えるおそれがない。
【００５１】
また、シフトスイッチ１９によってさらにダウンシフト方向への操作が行われた場合、Ｄｓレンジの変速パターンよりもさらに低速の変速比または変速段での変速動作のみを可能とするＬレンジの変速パターンに従って変速動作を行うこととなる。その結果、シフトスイッチ１９の操作のみでさらに低速側へのダウンシフトが行われることとなり、必要に応じてより大きなエンジンブレーキ力が容易に得られ、さらに操作性が向上する。
【００５２】
さらに、Ｄｓレンジでの変速動作が行われている際、シフトスイッチ１８によってアップシフト方向への操作が行われた場合、Ｄｓレンジの変速パターンから、Ｄレンジの変速パターンに復帰して、通常のＤレンジの変速パターンに従って変速動作を行うこととなる。その結果、シフトスイッチ１８の操作のみでＬレンジへの復帰が可能となり、変速操作を行う際の運転者の操作性をさらに向上させることができる。
【００５３】
加えて、Ｌレンジの変速パターンによる変速動作が行われている際に、シフトスイッチ１８によってアップシフト方向への操作が行われた場合、Ｌレンジの変速パターンからＤｓレンジの変速パターンに復帰して、Ｄｓレンジの変速パターンに従って変速動作を行うこととなる。その結果、シフトスイッチ１８の操作のみでＤｓレンジの変速パターンによる変速動作への復帰が可能となり、変速操作を行う際の運転者の操作性をさらに向上させることができる。
【００５４】
そして、シフトレバー１５の位置がＤレンジにあるときにステアリングホイール１７のシフトスイッチ１８，１９の操作によって切り換わる自動変速パターンを、シフトレバー１５によって選択可能なＤｓレンジおよびＬレンジの変速パターンとしているため、シフトレバー１５がＤレンジ位置にあるときにシフトスイッチ１８，１９が操作された場合の専用の変速パターンを設定するための工数を削減でき、また変速機コントローラ１２の容量が大きくなるのを防止することができ、それによってコストダウンが図れることとなる。
【００５５】
次に図７は、本発明の他の実施形態に係る手動変速切り換え制御および変速制御のためのプログラムの処理手順を示すフローチャートである。以下、この手順について説明する。
【００５６】
先ずステップＳ３１において車速ＶＳＰ、スロットル開度ＴＶＯ、およびシフトレバー１５の位置信号をそれぞれ読み込む。
【００５７】
続くステップＳ３２ではシフトレバーがＤレンジ位置、すなわち自動変速モード位置にあるか否かを判定する。このとき、シフトレバー１５がＤレンジ位置にあればステップＳ３３へ進み、Ｄモード以外の位置にある場合にはステップＳ３８へ進む。
【００５８】
ステップＳ３３においては前回が自動変速（Ｄ）モードだったか否かを判定し、前回が自動変速モードであった場合にはステップＳ３４へ進み、自動変速モードでなかった場合にはステップＳ３５へ進む。
【００５９】
ステップＳ３４ではステアリングホイール１７に設けたダウンシフト（−）側のシフトスイッチ１９が操作されたか否かを判断する。ここでシフトスイッチ１９が操作されたと判断した場合にはステップＳ３６へ進み、シフトスイッチ１９が操作されていないと判断した場合にはステップＳ３７へ進む。
【００６０】
一方ステップＳ３５では手動変速モードとなってから所定時間が経過したか否かを判断する。ここで手動変速モードとなってから所定時間経過していると判断した場合にはステップＳ３７へ進み、所定時間が経過していないと判断した場合にはステップＳ３８へ進む。
【００６１】
ステップＳ３３で前回自動変速（Ｄ）モードと判断し、かつ、ステップＳ３４でダウンシフト側のシフトスイッチ１９が操作されたと判断された場合には、自動変速モードから手動変速（Ｍ）モードへのモード切り換えが行われたとして、ステップＳ３６でＤ→Ｍモード切り替え時用の変速制御を実行することにより目標入力回転数Ｎｉｏを決定する。
【００６２】
一方、ステップＳ３３で前回自動変速モードと判断し、かつ、ステップＳ３４でダウンシフト側のシフトスイッチ１９が操作されていないと判断した、自動変速モード継続中および、ステップＳ３３で前回は自動変速モードではなかったと判断し、かつ、手動変速モードとなってから所定時間が経過したと判断した、手動変速モードから自動変速モードへの切り換えが行われた場合には、ステップＳ３７で自動変速モードによる変速制御を実行することにより目標入力回転数Ｎｉｏを決定する。
【００６３】
そして、ステップＳ３２でシフトレバー１５はＤレンジ位置ではないと判断した場合、またはステップＳ３５で手動変速モードとなってから所定時間が経過していないと判断した、手動変速モード継続中の場合には、ステップＳ３８で手動変速モードによる変速制御を実行することにより目標入力回転数Ｎｉｏを決定する。
【００６４】
ステップＳ３９では、ステップＳ３６またはステップＳ３７、あるいはステップＳ３８で求めた目標入力回転数Ｎｉｏを、車速ＶＳＰから求まるセカンダリプーリ６の回転数Ｎｓ（変速機出力回転数）で除算することにより目標変速比ｉを算出し、現在の変速比から目標変速比ｉへの変速が目標変速速度Δｉで達成されるようにステップモータ１１を駆動すべく、当該モータのステップ位置ＳＴＰを決定して出力する。
【００６５】
次に図８は前述した図７のフローチャートのステップＳ３６におけるＤ→Ｍモード切り替え時用の変速制御のプログラム処理手順（サブルーチン）の詳細を示すフローチャートである。以下、この手順について説明する。
【００６６】
まず、Ｄ→Ｍ時エンジンブレーキ補償用入力回転数加算量を決定するステップＳ４１においては、Ｄ→Ｍモード切り替え時に要求にかなうエンジンブレーキが確実に得られるような手動変速段の選択を補償するための入力回転数加算量ΔＮｉを設定する。
【００６７】
ここで、上記のＤ→Ｍ時エンジンブレーキ補償用入力回転数加算量ΔＮｉを補足説明するに、図９に例示するように手動変速段Ｍ１〜Ｍ８の数が多くてクロスレシオ気味である場合は、例えば同図のＡ１点において自動変速（Ｄ）モードから手動変速（Ｍ）モードへのＭ→Ｄモード切り替えを行った時、このモード切り替え時の実入力回転数に最も近い、つまりＡ１点に最も近いロー側の手動変速段Ｍ５が選択されてＡ２点における目標入力回転数Ｎｉｏが指令されるも、Ａ１点およびＡ２点間における入力回転数差が小さくて所定のエンジンブレーキが得られない。
【００６８】
そこで、図９のＡ１点およびＡ２点間の入力回転数差、つまり図１０にβで示す回転数差よりも大きな一定のＤ→Ｍ時エンジンブレーキ補償用入力回転数加算量ΔＮｉを設定しておき、図９におけると同様に図１０のＡ１点でＭ→Ｄモード切り替えを行った場合につき説明すると、このモード切り替え時の実入力回転数に上記のＤ→Ｍ時エンジンブレーキ補償用入力回転数加算量ΔＮｉを加えて求まるＡ３点に最も近いロー側の手動変速段Ｍ４が選択されるようにし、結果としてＡ４点における目標入力回転数Ｎｉｏの指令によりＡ１点およびＡ４点間の大きな入力回転数差で所定のエンジンブレーキが得られるようにする。ただし、手動変速段数が少なくてＤ→Ｍ時エンジンブレーキ補償用入力回転数加算量ΔＮｉを設定しなくても所定のエンジンブレーキが得られる場合は、ΔＮｉ＝０にする。
【００６９】
次に、実入力回転数を保持するステップＳ２２では、変速機入力回転数Ｎｉを読み込みつつ、Ｄ→Ｍモード切り替え時の変速機入力回転数を保持してＮｉｈ（図９および図１０のＡ１点における入力回転数）とする。また演算処理を行うステップＳ４３では、Ｄ→Ｍモード切り替え時変速機入力回転数Ｎｉｈと、Ｄ→Ｍ時エンジンブレーキ補償用入力回転数加算量ΔＮｉとの加算により第１の目標入力回転数Ｎｉｏ（１）を演算する。
【００７０】
一方ステップＳ４４は、車速ＶＳＰごとに例えば図１１に示すように設定したＤ→Ｍ時要求エンジンブレーキ用最低入力回転数データαで、Ｄ→Ｍ時車速保持を行うためのステップＳ４５は車速ＶＳＰを読み込みつつＤ→Ｍモード切り替え時における車速保持値ＶＳＰｈを記憶する。Ｄ→Ｍ時要求エンジンブレーキ用最低入力回転数を決定するステップＳ４６は、図１１に例示したＤ→Ｍ時要求エンジンブレーキ用最低入力回転数データαを基にＤ→Ｍ時車速保持値ＶＳＰｈからＤ→Ｍ時に要求されるエンジンブレーキを達成するための最低入力回転数Ｎｉｍｉｎを決定する。
【００７１】
ここで図１１に例示するＤ→Ｍ時要求エンジンブレーキ用最低入力回転数データαは、アクセルペダルを釈放した状態でのＤ→Ｍモード切り替え時に要求されるエンジンブレーキ力を発生させるのに必要な最低変速機入力回転数に関するデータを示し、以下のごとくに決定する。
【００７２】
つまり、車速ＶＳＰ＝Ｖ１でＤ→Ｍモード切り替えを行う場合の要求エンジンブレーキ力を得るには第３速の手動変速段Ｍ３（Ｂ１点の目標入力回転数）が必要で、また車速ＶＳＰ＝Ｖ２でＤ→Ｍモード切り替えを行う場合の要求エンジンブレーキ力を得るには第４速の手動変速段Ｍ４（Ｂ２点の目標入力回転数）が必要で、一方車速ＶＳＰ＝Ｖ３でＤ→Ｍモード切り替えを行う場合の要求エンジンブレーキ力を得るには第５速の手動変速段Ｍ５（Ｂ３点の目標入力回転数）が必要で、さらに車速ＶＳＰ＝Ｖ４でＤ→Ｍモード切り替えを行う場合の要求エンジンブレーキ力を得るには第６速の手動変速段Ｍ６（Ｂ４点の目標入力回転数）が必要で、そして車速ＶＳＰ＝Ｖ５でＤ→Ｍモード切り替えを行う場合の要求エンジンブレーキ力を得るには第７速の手動変速段Ｍ７（Ｂ５点の目標入力回転数）が必要である車両の場合、図１１においてＢ１点〜Ｂ５点の直下における隣のハイ側手動変速段線との交点Ｃ１〜Ｃ５を結んだ線をＤ→Ｍ時要求エンジンブレーキ用最低入力回転数データαとする。但し、車速ＶＳＰがＶ１以下の低車速域においてはＤ→Ｍ時要求エンジンブレーキ用最低入力回転数データαが、第３速の手動変速段Ｍ３を表す線と交差することのないようにする。
【００７３】
アクセルペダル踏み込み状態でのＤ→Ｍ時高負荷用最低入力回転数を決定するステップＳ４７は、アクセルペダル踏み込み状態でＤ→Ｍモード切り替えをした時に要求される変速特性、つまり実入力回転数Ｎｉ、あるいは実入力回転数に基づいて設定された第１の目標入力回転数Ｎｉｏ（１）に最も近いロー側手動変速段が後述するステップＳ５０で必ず選択されてリニヤ感を満たすよう、高負荷用最低変速機入力回転数をＮｉｏｐｔを決定する。
【００７４】
Ｄ→Ｍ時スロットル開度保持を行うステップＳ４８は、当該Ｄ→Ｍモード切り替え時においてスロットル開度ＴＶＯをスロットル開度保持値ＴＶＯｈとして記憶し、第２の目標入力回転数を決定するステップＳ４９は、スロットル開度保持値ＴＶＯｈが微少設定値未満の低エンジン負荷状態であれば、Ｄ→Ｍ時要求エンジンブレーキ用最低入力回転数Ｎｉｍｉｎを第２の目標入力回転数Ｎｉｏ（２）として選択し、スロットル開度保持値ＴＶＯｈが微少設定値以上の高エンジン負荷状態（アクセルペダル踏み込み状態）であれば、０として設定されているＤ→Ｍ時高負荷用最低入力回転数Ｎｉｏｐｔを第２の目標入力回転数Ｎｉｏ（２）として選択する。
【００７５】
第１および第２の目標入力回転数を選択するステップＳ５０は、Ｄ→Ｍモード切り替え時の入力回転数Ｎｉｈを基に定めた第１の目標入力回転数Ｎｉｏ（１）と、第２の目標入力回転数Ｎｉｏ（２）（Ｄ→Ｍモード切り替え時のスロットル開度ＴＶＯｈに応じ、Ｄ→Ｍモード切り替え時要求エンジンブレーキ用最低入力回転数ＮｉｍｉｎまたはＤ→Ｍモード切り替え時高負荷用最低入力回転数Ｎｉｏｐｔ）との大きい方Ｈｉｇｈ｛Ｎｉｏ（１），Ｎｉｏ（２）｝を選択する。
【００７６】
目標入力回転数を決定するステップＳ５１は、当該選択した大きい方のＨｉｇｈ｛Ｎｉｏ（１），Ｎｉｏ（２）｝に最も近いロー側の手動変速段を選択して、これを基に車速ＶＳＰから目標入力回転数Ｎｉｏを求める。
【００７７】
以上説明したように、本発明による自動変速機の手動変速切り換え制御装置によれば、シフトレバーをＤレンジ位置としたまま手動変速スイッチを最小限の操作をすることにより適切な変速比へのダウンシフトを実現することができ、特に急カーブや悪路を走行する場合のように、運転者がステアリングホイールから手を離すことが困難な状況において、大きなエンジンブレーキを必要とする場合や、変速段の多い自動変速機において、手動変速モードにおける変速動作の操作性を向上させることができる。
【００７８】
また、運転状態の如何にかかわらず、低負荷走行中のＤ→Ｍモード切り替え時はダウンシフトを生起させることができる。これにより、エンジン低負荷走行中の上記モード切り替え時に要求されるエンジンブレーキを補償することができて、当該モード切り替え後に運転者が手動によるダウンシフトを行う必要が生ずるという煩わしさを回避し得ると共に、当該モード切り換えをエンジンブレーキにより確実に体感することができる。
【００７９】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、無段変速機以外の有段の自動変速機にも適用が可能である。また、上述した実施形態においてはエンジン負荷としてスロットル開度をパラメータとしているが、これに代えてアクセル開度を用いることとしても良い。さらに、手動変速スイッチをステアリングホイールのパッド部に設けたシフトスイッチとしているが、手動変速スイッチの形状や位置もまた上述した実施形態に限定されるものではなく、運転者がステアリングホイールから手を離さずに操作できるものであれば良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る手動変速切り替え制御装置を具えた車両のパワートレーンを、その制御系と共に概略示す図である。
【図２】本発明に係る切り換え制御を用いる自動変速機の、通常の変速動作（Ｄレンジ）における変速パターンを示す線図である。
【図３】本発明に係る切り換え制御を用いる自動変速機の、Ｄｓレンジにおける変速パターンを示す線図である。
【図４】本発明に係る切り換え制御を用いる自動変速機の、Ｌレンジにおける変速パターンを示す線図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る手動変速切り換え制御プログラムの処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図５に示すプログラム中の変速パターン選択処理手順をさらに詳細に示すフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施形態に係る手動変速切り換え制御プログラムの処理手順を示すフローチャートである。
【図８】図７に示すプログラム中の自動変速モードから手動変速モードへの切り替制御処理手順をさらに詳細に示すフローチャートである。
【図９】自動変速モードから手動変速モードへのモード切り替え時にエンジンブレーキ力が不足する理由を説明するのに用いた手動変速パターンを示す線図である。
【図１０】図７の実施形態において、自動変速モードから手動変速モードへのモード切り替え時にエンジンブレーキ力の不足が解消される理由を説明するのに用いた手動変速パターンを示す線図である。
【図１１】エンジン低負荷状態で自動変速モードから手動変速モードへ切り替えた時に要求されるエンジンブレーキ力を発生させるのに必要な最低入力回転数を示す、手動変速パターンを示す線図である。
【符号の説明】
１ エンジン
２ 無段変速機
３ スロットルバルブ
４ トルクコンバータ
５ プライマリプーリ
６ セカンダリプーリ
７ Ｖベルト
８ ファイナルドライブギヤ組
９ ディファレンシャルギヤ装置
１０ 変速制御油圧回路
１１ ステップモータ
１２ 変速機コントローラ
１３ スロットル開度センサ
１４ 車速センサ
１５ シフトレバー
１６ 入力回転センサ
１７ ステアリングホイール
１８ シフトスイッチ（＋）
１９ シフトスイッチ（−）
Claims (5)
- 自動変速モードの他に、手動変速モードによる変速動作を可能とする自動変速機において、
シフトレバーが自動変速モード位置にあるとき、車速とエンジン負荷に応じた予定の自動変速パターンに基づいて変速動作を行う自動変速モード制御手段と、前記シフトレバーが手動変速モード位置にあるとき、当該シフトレバーまたはステアリングホイールに設けた手動変速スイッチのいずれかの操作によって変速動作を行う手動変速モード制御手段とを具え、
前記自動変速モード制御手段が、前記シフトレバーが自動変速モード位置にあるときに、前記手動変速スイッチによる操作がダウンシフト方向への操作である場合、前記予定の自動変速パターンの最小変速比よりも大きな値を最小変速比とする第二の自動変速パターンを選択し、当該第二の自動変速パターンに従って変速動作を行うことを特徴とする自動変速機の手動変速切り換え制御装置。 - 請求項１記載の装置において、
前記自動変速モード制御手段が、前記第二の自動変速パターン選択時に前記手動変速スイッチによりさらにダウンシフト方向への操作が行われた場合、前記第二の自動変速パターンの最小変速比よりもさらに大きな値を最小変速比とする第三の自動変速パターンを選択し、当該第三の自動変速パターンに従って変速動作を行うことを特徴とする自動変速機の手動変速切り換え制御装置。 - 請求項１記載の装置において、
前記自動変速モード制御手段が、前記第二の自動変速パターン選択時に前記手動変速スイッチによりアップシフト方向への操作が行われた場合、前記予定の自動変速パターンを再度選択し、当該予定の自動変速パターンに従って変速動作を行うことを特徴とする自動変速機の手動変速切り換え制御装置。 - 請求項２記載の装置において、
前記自動変速モード制御手段が、前記第三の自動変速パターン選択時に前記手動変速スイッチによりアップシフト方向への操作が行われた場合、前記第二の自動変速パターンを選択し、当該第二の自動変速パターンに従って変速動作を行うことを特徴とする自動変速機の手動変速切り換え制御装置。 - 自動変速モードの他に、手動変速モードによる変速動作を可能とする自動変速機において、
シフトレバーが自動変速モード位置にあるとき、車速とエンジン負荷に応じた予定の自動変速パターンに基づいて変速動作を行う自動変速モード制御手段と、前記シフトレバーが手動変速モード位置にあるとき、当該シフトレバーまたはステアリングホイールに設けた手動変速スイッチのいずれかの操作によって変速動作を行う手動変速モード制御手段と、
前記シフトレバーが自動変速モード位置にあり、かつ、前記手動変速スイッチによるダウンシフト方向への操作が行われたときに、自動変速モードから手動変速モードへの切り換えを行うモード切り換え手段とを具え、
前記手動変速モード制御手段が、エンジン負荷が小さい状態での走行中に前記モード切り換え手段によりモード切り換えが行われた場合に、当該モード切り換え時における変速機入力回転数に基づいて定めた第一の目標入力回転数と、車速毎に求めた要求エンジンブレーキ力発生のための最低変速機入力回転数に対応する第二の目標入力回転数の内大きい方を目標入力回転数として選択し、当該選択した目標入力回転数に最も近いロー側の手動変速段を選択することを特徴とする自動変速機の手動変速切り換え制御装置。
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