JP2006132713A - シフト制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動変速機のシフトレンジのより適切な切替制御（シフト制御）を通じてエンジンの燃費の悪化を抑制することのできるシフト制御装置を提供する。
【解決手段】自動変速機２５は、車両の通常走行時に使用される通常走行レンジ及びこの通常走行レンジよりも狭い変速比の範囲として設定される特殊走行レンジを含む複数のシフトレンジを切り替え可能に有するものとなっている。このような自動変速機２５に対し、シフト制御装置１１は、シフト操作ノブ１２の操作状況と車両の走行状況とに基づきそれら複数のシフトレンジの切替制御を行う。具体的には、該シフト制御装置１１は、自動変速機２５のシフトレンジが特殊走行レンジに切替制御されているときの車両の走行状況を監視し、該車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であると判断するとき、自動変速機２５のシフトレンジを強制的に通常走行レンジに切り替える。
【選択図】 図１

Description

この発明は、シフト操作ノブの操作状況や車両の走行状況に基づき、自動変速機のシフトレンジをいわゆるシフト・バイ・ワイヤ方式にて切替制御（シフト制御）するシフト制御装置に関する。

周知のように、いわゆるシフト・バイ・ワイヤ方式にて自動変速機のシフトレンジの切替制御（シフト制御）を行うシフト制御装置がある。このようなシフト制御装置は、自動変速機のシフトレンジ、例えばパーキング（Ｐ）レンジやリバース（Ｒ）レンジ、ニュートラル（Ｎ）レンジ、ドライブ（Ｄ）レンジなどの切り替えに際し、シフト操作ノブの操作状況のみによることなく、車両の走行状況も加味したより自由度の高いシフト制御を実現できるメリットを有する。

従来、この種のシフト制御装置としては、例えば特許文献１に記載されているシフト制御装置が知られている。図１０に、この特許文献１に記載されているシフト制御装置の概要を示す。

同図１０に示されるように、シフト制御装置１０１には、シフト操作ノブ１０２の操作状況と、車速センサ１０３ａやスロットルセンサ１０３ｂなどの各種センサ１０３からのセンサ信号とが取り込まれる。このうち、各種センサ１０３からのセンサ信号は、シフト制御装置１０１内にて適宜に演算処理されることで、車両の走行状況を示すようになる。シフト制御装置１０１は、このようにして得られるシフト操作ノブ１０２の操作状況と車両の走行状況とに基づきモータ１０４を通じた自動変速機１０５のシフトレンジの切替制御を行う。

具体的には、このシフト制御装置１０１は、まず、上記シフト操作ノブ１０２がＰレンジに対応する操作位置にあるか否かを判断する。そして、該シフト操作ノブ１０２がＰレンジを指定する操作位置にあると判断される場合、シフト制御装置１０１は、モータ１０４を通じて上記自動変速機１０５のシフトレンジをＰレンジとする切替制御を行う。一方、同シフト操作ノブ１０２がＰレンジを指定する操作位置にないと判断される場合であっても、同シフト制御装置１０１は、次に上記各種センサ１０３からのセンサ信号を取り込む。そして、これらセンサ信号により示される現在の車両の走行状況が所定の走行状況にあると判断される場合には、シフト操作ノブ１０２に操作誤りが生じているとして、自動変速機１０５のシフトレンジをＰレンジとする切替制御を行う。これにより、ドライバの意図しない車両の移動が防止されるようになる。
特開２００４−１１６５６８号公報

このように、従来のシフト制御装置１０１では、自動変速機１０５のシフトレンジの切り替えに際し、シフト操作ノブ１０２の操作状況を取り入れつつも、同シフト操作ノブ１０２の操作状況のみによることなく、車両の走行状況も加味したより自由度の高いシフト制御を実現している。そして、こうしたシフト制御を通じて、シフト操作ノブ１０２の操作誤りに基づくドライバの意図しない車両の移動を防止し、ひいてはドライバによるシフト操作ノブ１０２の操作に関してもその利便性の向上を図っている。

しかしながら、このようなシフト制御装置は、シフト操作ノブ１０２の操作に関して利便性の高い機能を有するがゆえに、ドライバとしてもその機能に頼る余り、シフト操作ノブ１０２の操作誤りを誘発し、ひいてはエンジンの燃費が悪化しかねないものとなっている。このため、こうした点においては未だ改善の余地が残る。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、自動変速機のシフトレンジのより適切な切替制御（シフト制御）を通じてエンジンの燃費の悪化を抑制することのできるシフト制御装置を提供することにある。

こうした目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車両の通常走行時に使用される通常走行レンジ及びこの通常走行レンジよりも狭い変速比の範囲として設定される特殊走行レンジを含む複数のシフトレンジが切り替え可能に設定されている自動変速機に対し、シフト操作ノブの操作状況と車両の走行状況とに基づき前記複数のシフトレンジの切替制御を行うシフト制御装置として、前記自動変速機のシフトレンジが前記特殊走行レンジに切替制御されているときの前記車両の走行状況を監視し、該車両の走行状況が予め定められたシフト操作ノブに操作誤りのある走行状況であると判断するとき、前記自動変速機のシフトレンジを強制的に前記通常走行レンジに切り替えることとした。

前述のように、このようなシフト制御装置は、シフト操作ノブの操作に関して利便性の高い機能を有するがゆえに、ドライバとしてもその機能に頼る余り、シフト操作ノブの操作誤りを誘発しかねないものとなっている。このため、例えば特殊走行レンジ（セカンド（２）レンジなど）を指定する操作位置に上記シフト操作ノブを操作した後、通常走行レンジ（ドライブ（Ｄ）レンジなど）を指定する位置に上記シフト操作ノブを戻し忘れるようなことも多くなると考えられる。そしてこの場合、上記特殊走行レンジにて車両の走行が継続されると、車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況となり、エンジンの燃費が悪化することにもなりかねない。

この点、上記構成では、シフト操作ノブに操作誤りがあるとする条件（走行状況）を予め設定しておき、自動変速機のシフトレンジが上記特殊走行レンジに切替制御されているときの車両の走行状況がこの操作誤りのある走行状況にあると判断するとき、上記自動変速機のシフトレンジを通常走行レンジに強制的に切り替えるようにしている。このため、こうした自動変速機のシフトレンジのより適切な切替制御（シフト制御）を通じてエンジンの燃費の悪化を抑制することができるようになる。

なお、上記車両の走行状況が予め定められたシフト操作ノブに操作誤りのある走行状況であるか否かの判断については、請求項２に記載のように、上記車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断によって行うこととし、車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であると判断するとき、自動変速機のシフトレンジを強制的に通常走行レンジに切り替えるようにすることが、自動変速機のシフトレンジのより適切な切替制御（シフト制御）を通じてエンジンの燃費の悪化を抑制する本発明の目的を達成する上で、実用上より望ましい。

ただし、上記特殊走行レンジを指定する操作位置への上記シフト操作ノブの操作は通常、例えば急加速などのドライバの意図（目的）に基づいて行われるものであり、こうしたドライバの意図を無視して上記自動変速機のシフトレンジを上記通常走行レンジに強制的に切り替えるのでは、上記シフト操作ノブの操作状況と自動変速機のシフトレンジの切替制御とに関してドライバに違和感が生じかねない。したがって、ドライバのこのような違和感を回避する上では、例えば請求項３に記載のシフト制御装置によるように、
・走行中の道路が登降坂路であるとき、前記車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断を禁止する。
あるいは、請求項５に記載のシフト制御装置によるように、
・前記自動変速機のシフトレンジの切り替え頻度が高いとき、前記車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断を禁止する。
若しくは、請求項６に記載のシフト制御装置によるように、
・カーナビゲーションシステムから提供される道路情報に基づいて前記自動変速機のシフトレンジの前記特殊走行レンジへの強制的な切替制御が肯定されるとき、前記車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断を禁止する。
等々、上記シフト操作ノブの操作状況にドライバの意図が反映されている可能性の高い状況にあっては、上記車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断を禁止し、上記自動変速機の切替制御を行わないようにすることが望ましい。これにより、自動変速機の切替制御も、ドライバの意図に沿ったより適切なものとなる。なお、このようなシフト制御装置にあっては、これら請求項３及び５及び６の発明を全て採用するようにすることが、実用上より望ましい。

ちなみに、上記請求項３に記載の発明を採用する場合、請求項４に記載の発明によるように、車両の走行状況から取得される加速度と平坦路での加速度として予め記憶されている基準加速度との差が許容範囲内にあるか否かの判断に基づいて前記登降坂路を検出するようにすれば、走行中の道路が登降坂路であるか否かを容易に判断することができるようになる。

一方、前記車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断手法については、例えば請求項７に記載の発明によるように、変速比の範囲が限られている特殊走行レンジに切替制御されている状態で車両を長時間走行する場合は通常、エンジンに高負荷がかかることに鑑み、
・前記自動変速機のシフトレンジが前記特殊走行レンジに切替制御されている時間の長短に基づいて前記車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かを判断する。
あるいは、請求項８に記載の発明によるように、通常は、エンジン回転数の高い領域ほどエンジンに高負荷がかかることに鑑み、
・エンジン回転数の高低に基づいて前記車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かを判断する。
若しくは、請求項９に記載の発明によるように、通常は、スロットル開度の大きい領域ほどエンジンに高負荷がかかることに鑑み、
・スロットル開度の大小に基づいて前記車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かを判断する。
若しくは、請求項１０に記載の発明によるように、通常は、車両の速度の大きい領域ほどエンジンに高負荷がかかることに鑑み、
・車両の速度の大小に基づいて前記車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かを判断する。
等々を採用するようにすることが実用上より望ましい。これらいずれの場合であっても、車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かを容易に判断することができるようになる。

ただし、特に請求項８に記載の発明に関しては、エンジン回転数がたとえ許容値より高い領域にあったとしても、このようなエンジン回転数に対してスロットル開度が低い状態にあるとき、例えばアクセル操作がされていないようなときは、ドライバがエンジンブレーキを効かせることを意図してこのようなシフト操作ノブの操作を行ったとも考えられる。また逆に、エンジン回転数がたとえ許容値より高い領域にあったとしても、スロットル開度が全開であるようなときは、例えば高速道路への合流時など、急加速を意図してこのようなシフト操作ノブの操作を行ったとも考えられる。

したがって、車両の走行状況の監視の結果、エンジン回転数とスロットル開度とがこのような関係にあるときなどは、上記通常走行レンジへの強制的な切り替えを禁止すべきであり、この意味では、請求項１１に記載の発明によるように、前記車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断を、エンジン回転数の高低とスロットル開度の大小とに基づいて行うようにすることが実用上より望ましい。

また、請求項１１に記載の発明において、請求項１２に記載の発明によるように、前記車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断を、前記車両の速度の大小も加味して行うようにすれば、自動変速機のシフトレンジのより適切な切替制御（シフト制御）を実現できるようになる。

また、請求項２〜６のいずれか一項に記載の発明において、請求項１３に記載の発明によるように、前記車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断を、所定の距離を走行するために必要とされる燃料量を示す平均燃費の大小に基づいて行うようにすれば、自動変速機のシフトレンジの適切な切替制御（シフト制御）を通じたエンジンの燃費向上をより的確に図ることができるようになる。

（第１の実施の形態）
以下、この発明にかかるシフト制御装置の第１の実施の形態について、図１〜図５を参照して詳細に説明する。なお、この実施の形態にかかるシフト制御装置も、いわゆるシフト・バイ・ワイヤ方式にて自動変速機のシフトレンジの切替制御（シフト制御）を行うシフト制御装置として構成されている。ただし、この実施の形態において、こうした切替制御の対象となる自動変速機は、車両の通常走行時に使用される通常走行レンジ及びこの通常走行レンジよりも狭い変速比の範囲として設定される特殊走行レンジを含む複数のシフトレンジを切り替え可能に有するものとなっている。具体的には、この自動変速機は、前進用の１速ギア〜４速ギアのいずれかを選択するドライブ（Ｄ）レンジと、１速ギア若しくは２速ギアを選択するセカンド（２）レンジと、１速ギアのみを選択するロー（Ｌ）レンジとの３つのシフトレンジを切り替え可能に有している。なお、この３つのシフトレンジのうち、Ｄレンジが上記通常走行レンジ、また２レンジとＬレンジとが上記特殊走行レンジに相当する。また、この自動変速機には、中立状態でパーキングロッドを作動させるパーキング（Ｐ）レンジ及び後進用のギアを選択するリバース（Ｒ）レンジ及び中立状態とするニュートラル（Ｎ）レンジも上記３つのシフトレンジと同様、切り替え可能に設定されている。

図１は、このような自動変速機も含め、該自動変速機の切替制御を行うシフト制御装置の全体構成を示すブロック図である。
同図１に示されるように、このシフト制御装置１１は、シフト操作ノブ１２及び各種センサ１３ａ〜１３ｃから後述の切替制御の際に用いるシフト操作ノブ１２の操作状況と車両の走行状況とをそれぞれ取り込む構成となっている。

ここで、図２（ａ）にシフト操作ノブ１２の操作態様の一例を示すように、シフト操作ノブ１２は、上記切替制御の対象となる自動変速機２５に設定されているシフトレンジ、すなわちＰレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ、２レンジ、Ｌレンジに対応した操作態様を有して設けられている。なお、この図２（ａ）は、シフト操作ノブ１２がＤレンジを指定する操作位置に操作されている状態を示しており、このようなシフト操作ノブ１２のその都度の操作位置が上記シフト制御装置１１にその操作状況として電気的に出力される。

ちなみに、図２（ｂ）は、自動変速機２５が仮に無段式の変速機（例えばＣＶＴ）を有するものであるとした場合に採用されるシフト操作ノブ１２の操作態様の一例を参考までに示したものである。上記自動変速機２５がこのような自動変速機の場合であっても、基本的には、有段式の自動変速機の場合と同様、シフト操作ノブ１２のその都度の操作位置が上記シフト制御装置１１にその操作状況として電気的に出力されることとなる。なお、この図２（ｂ）に示される操作態様では、上記特殊走行レンジとして、ブレーキ（Ｂ）レンジが設定されている。また、この図２（ｂ）に例示されるシフト操作ノブ１２は、上記ＢレンジやＤレンジに操作される都度、初期位置Ｆに戻るような構造となっている。

また、上記各種センサ１３ａ〜１３ｃのうち、車速センサ１３ａは、車両の速度を検出してこれを上記シフト制御装置１１に出力するセンサである。この実施の形態において、同車速センサ１３ａは、上記自動変速機２５の出力軸の回転態様を検出するセンサから構成されている。なお、車速センサ１３ａについては、車両の車輪軸の回転態様を検出する車輪速センサなどを採用するようにしてもよい。一方、スロットルセンサ１３ｂは、スロットルバルブの近傍に設けられて該スロットルバルブの開度を検出するセンサである。例えば、アイドル時はスロットル開度が「０％」、スロットルバルブの全開時はスロットル開度が「１００％」などのようにスロットル開度の検出が行われる。また一方、回転角センサ１３ｃは、自動変速機２５に対して上記シフト制御装置１１がモータ１４を通じてシフトレンジの切替制御を行う際、同モータ１４によって駆動される回転軸１５の回転角を検出するセンサであり、例えば抵抗値に基づき回転角を検出するポテンショメータなどから構成される。そして、シフト制御装置１１は、この回転角センサ１３ｃによる上記回転軸１５の回転角の検出を通じて上記自動変速機２５のシフトレンジが、現在、どのシフトレンジに切替制御されているかを認識する。

すなわち、シフト制御装置１１がモータ１４を通じて上記自動変速機２５のシフトレンジの切替制御を行う際、上記回転軸１５は、モータ１４の駆動力によって回動する。この回転軸１５の回動運動はディテント機構１６を通じてマニュアルバルブ１７の軸運動として伝達され、すなわち回転軸１５の回動した角度に対応する長さだけマニュアルバルブ１７が軸方向に変位する。また、このマニュアルバルブ１７は、上記自動変速機２５内の例えば制御装置や油圧回路等と電気的や機械的に接続されており、自動変速機２５の例えばＤレンジや２レンジ、Ｌレンジなどのシフトレンジが該マニュアルバルブ１７の軸方向の位置に応じて切り替えられるようになっている。なお、これら回転軸１５及びディテント機構１６及びマニュアルバルブ１７の各構成並びに動作等は周知であり、例えば前記特許文献１に記載されている通りである。

そして、この実施の形態にかかるシフト制御装置１１は、上記車速センサ１３ａ及びスロットルセンサ１３ｂ及び回転角センサ１３ｃからの各センサ信号を通じて車両の走行状況を取得する。そして、同シフト制御装置１１は、上記シフト操作ノブ１２の操作状況とこうして取得される車両の走行状況とに基づき、基本的には、上記シフト操作ノブ１２の操作状況によって示されるシフトレンジに上記自動変速機２５を切替制御する。これにより、通常は、上記シフト操作ノブ１２の操作に基づく上記自動変速機２５の切替制御が行われるようになる。

ただし、このような切替制御では、シフト操作ノブ１２に操作誤りが生じている状態で上記２レンジやＬレンジなどの特殊走行レンジにて車両の走行が継続されると、車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況となり、エンジンの燃費が悪化することにもなりかねない。そこで、この実施の形態にかかるシフト制御装置１１は、自動変速機２５のシフトレンジが上記特殊走行レンジ（２レンジやＬレンジ）に切替制御されているときの車両の走行状況を監視し、該車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かを判断する。そして、同車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であると判断されるとき、自動変速機２５のシフトレンジを強制的に通常走行レンジ（Ｄレンジ）に切り替えるようにしている。これにより、例えばドライバによる上記特殊走行レンジでの意図的な走行の後、上記シフト操作ノブ１２のＤレンジへの戻し忘れが生じたとしても、自動変速機２５のシフトレンジのより適切な切替制御（シフト制御）を通じてエンジンの燃費の悪化を抑制することができるようになる。

図３は、自動変速機２５の切替制御、特に自動変速機２５のシフトレンジが強制的に通常走行レンジ（Ｄレンジ）に切り替えられる際に、シフト制御装置１１が実行する制御手順をフローチャートとして示したものである。次に、この図３に基づいて、同制御手順を説明する。なお、この処理では、変速比の範囲が限られている特殊走行レンジに切替制御されている状態で車両を長時間走行する場合には通常、上記エンジンに高負荷がかかることに鑑み、自動変速機２５のシフトレンジが上記特殊走行レンジに切替制御されている時間の長短に基づき上記高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断を行うようにしている。また、同処理は、所定の時間ごとに繰り返し実行される。

すなわち、同制御では、まず、ステップＳ１０及びＳ２０の処理として、現在走行している道路が登降坂路か否かの判断、及び自動変速機２５の現在のシフトレンジが特殊走行レンジであるか否かの判断がそれぞれ行われる。そして、現在走行している道路が平坦路であり、且つ、現在のシフトレンジが特殊走行レンジである場合に限り、シフト制御装置１１内のタイマがカウントアップされ、すなわち上記自動変速機２５が特殊走行レンジに切替制御されている時間の計測が開始される（ステップＳ３０）。そして、自動変速機２５のシフトレンジが上記特殊走行レンジに維持されていることを条件（ステップＳ４０）として、上記タイマのカウント値が上限値を超える時点で現在の車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であると判断される（ステップＳ５０）。すなわち、上記自動変速機２５のシフトレンジが強制的に通常走行レンジ（Ｄレンジ）に切り替えられ（ステップＳ６０）、上記タイマのカウント値がクリアされる（ステップＳ７０）。このような自動変速機２５のシフトレンジの適切な切替制御（シフト制御）を通じてシフト操作ノブ１２の操作誤りに基づくエンジンの燃費の悪化も抑制されるようになる。

他方、上記ステップＳ１０の処理にて現在走行している道路が登降坂路であると判断される場合や、上記ステップＳ２０の処理にて現在のシフトレンジが特殊走行レンジでないと判断される場合、また上記ステップＳ４０の処理にてシフトレンジの切り替えがあったと判断される場合には、そのまま上記ステップＳ７０に移行する。そして、上記シフト制御装置１１内のタイマのカウント値をクリアして後、この一連の制御を終了する。一方、上記ステップＳ５０の処理にて上記タイマのカウント値が上限値を超えず、現在の車両の走行状況が未だエンジンに高負荷のかかる走行状況でないと判断される場合は、上記タイマのカウント値を維持して、この一連の制御を終了する。

なおここで、上記ステップＳ１０の処理の具体的手法については後述するが、この一連の制御では、現在走行している道路が平坦路である場合に限り（ステップＳ１０）、車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断を行うようにしている（ステップＳ４０）。すなわち、上記特殊走行レンジを指定する操作位置への上記シフト操作ノブ１２の操作は通常、例えば急加速などのドライバの意図（目的）に基づいて行われる。このため、こうしたドライバの意図を無視して上記自動変速機２５のシフトレンジを上記通常走行レンジに強制的に切り替えるのでは、上記シフト操作ノブ１２の操作状況と自動変速機２５のシフトレンジの切替制御とに関してドライバに違和感が生じかねない。したがって、走行中の道路が登降坂路である場合など、シフト操作ノブ１２の操作状況にドライバの意図が反映されている可能性の高いとき、すなわちシフト操作ノブ１２に操作誤りが生じている可能性の低いときは、このように上記車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断を禁止することが望ましい。これにより、ドライバの意図を無視した上記自動変速機２５のシフトレンジの強制的な切り替えが回避されるようになる。

図４は、上記ステップＳ１０の処理として上記シフト制御装置１１により実行される、現在走行している道路が登降坂路か否かの判断についてその手順の一例を示すフローチャートである。以下、このフローチャートを参照して、現在走行している道路が登降坂路か否かの判断手法の一例を説明する。なお、同処理も、所定の時間ごとに繰り返し実行される。

まず、ステップＳ１１の処理として、車両の走行状況に基づき、現在走行している道路が仮に平坦路であるとした場合の加速度（基準加速度）が算出される。すなわち、上記シフト制御装置１１は、図５に例示するマップＭＰ１を内部のメモリに格納する態様で有している。同図５に例示されるように、このマップＭＰ１には、スロットル開度（％）と自動変速機２５の出力軸の回転数（ｒｐｍ）との組み合わせから想定される基準加速度（Ｎ・ｍ）が示されている。そして、同シフト制御装置１１は、上記スロットルセンサ１３ｂから取り込まれるスロットル開度（％）と上記車速センサ１３ａから取り込まれる自動変速機２５の出力軸の回転数（ｒｐｍ）とに基づき、上記マップＭＰ１から基準加速度（Ｎ・ｍ）を取得する。例えば、現在のスロットル開度が「３８％」、且つ、自動変速機２５の出力軸の回転数が「２０００ｒｐｍ」である場合、マップＭＰ１を通じて上記基準加速度は「２．０８Ｎ・ｍ」であると特定される。

そして次に、ステップＳ１２の処理として、同じく車両の走行状況に基づき、実際の車両の加速度が算出される。この車両の加速度については、例えば上記車速センサ１３ａを通じて検出される車両の速度の変化態様から算出することができる。

そして次に、ステップＳ１３の処理として、上記算出した車両の加速度と上記基準加速度との差が許容範囲内であるか否かが判断される。このステップＳ１３の処理において、上記算出した車両の加速度と上記基準加速度との差が許容範囲外であると判断される場合、現在走行している道路は登降坂路であると判断される。一方、上記算出した車両の加速度と上記基準加速度との差が許容範囲内であると判断される場合、現在走行している道路は平坦路であると判断される。

以上説明したように、この実施の形態にかかるシフト制御装置によれば、以下に記載するような優れた効果が得られるようになる。
（１）自動変速機２５のシフトレンジが上記特殊走行レンジ（２レンジやＬレンジ）に切替制御されているときの車両の走行状況を監視し、該車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かを判断するようにした。そして、同車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であると判断されるとき、自動変速機２５のシフトレンジを強制的に通常走行レンジ（Ｄレンジ）に切り替えるようにした。このため、こうした自動変速機のシフトレンジの適切な切替制御（シフト制御）を通じてエンジンの燃費の悪化を抑制することができるようになる。

（２）現在走行している道路が平坦路である場合に限り（ステップＳ１０）、車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断を行うようにした。すなわち、シフト操作ノブ１２の操作状況にドライバの意図が反映されている可能性の高い状況にあっては、上記車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断を禁止し、上記シフト操作ノブ１２の操作状況を無視した上記自動変速機２５の切替制御を行わないようにした。これにより、自動変速機２５のシフトレンジの切替制御が、ドライバの意図に沿ったより適切なものとなる。

（３）車両の走行状況から取得される加速度と平坦路での加速度としてシフト制御装置１１に予め記憶されている基準加速度との差が許容範囲内にあるか否かの判断に基づいて上記登降坂路を検出するようにした。このため、走行中の道路が登降坂路であるか否かを容易に判断することができるようになる。

（４）特殊走行レンジに切替制御されている状態で車両を長時間走行する場合は通常、エンジンに高負荷がかかることに鑑み、上記車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断を、自動変速機２５のシフトレンジが特殊走行レンジに切替制御されている時間の長短に基づいて行うようにした。このため、車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かを容易に判断することができるようになる。

（第２の実施の形態）
次に、この発明にかかるシフト制御装置の第２の実施の形態について、図６及び図７を参照しつつ説明する。

同図６に示すように、この実施の形態のシフト制御装置５１も、自動変速機２５の切替制御（シフト制御）を行うシフト制御装置として構成されている。そして、これも先の実施の形態とほぼ同様、このシフト制御装置５１は、シフト操作ノブ１２の操作状況と車両の走行状況とに基づきモータ１４を通じた上記自動変速機２５のシフトレンジの切替制御を行う。この切替制御の際、回転軸１５およびディテント機構１６およびマニュアルバルブ１７が機械的や電気的に動作する点も先の実施の形態とほぼ同様である。

ただし、この実施の形態のシフト制御装置５１は、車速センサ１３ａ及びスロットルセンサ１３ｂ及び回転角センサ１３ｃからの各センサ信号のほか、エンジンのクランク軸の回転態様（エンジン回転数）を検出するクランクセンサ１３ｄからのセンサ信号も取り込み、これら各センサ信号に基づき車両の走行状況を取得する。そして、こうして取得される車両の走行状況に基づいて上記自動変速機２５のシフトレンジの切替制御を行うようにしている。

図７は、この実施の形態における自動変速機２５の切替制御、特に自動変速機２５のシフトレンジが強制的に通常走行レンジ（Ｄレンジ）に切り替えられる際に、シフト制御装置５１が実行する制御手順をフローチャートとして示したものである。次に、この図７に基づいて、同制御手順を説明する。なおこの処理では、通常は、エンジン回転数の高い領域ほど、またスロットル開度の大きい領域ほどエンジンに高負荷がかかることに鑑み、車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断を、エンジン回転数の高低とスロットル開度の大小とに基づいて行うようにしている。

ちなみにここで、車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断を、エンジン回転数の高低のみ、あるいはスロットル開度の大小のみに基づいて行うとすることも考えられる。しかしながら、エンジン回転数がたとえ許容値より高い領域にあったとしても、このようなエンジン回転数に対してスロットル開度が低い状態にあるとき、例えばアクセル操作がされていないようなときは、ドライバがエンジンブレーキを効かせることを意図してこのようなシフト操作ノブの操作を行っているとも考えられる。また逆に、エンジン回転数がたとえ許容値より高い領域にあったとしても、スロットル開度が全開であるようなときは、例えば高速道路への合流時など、急加速を意図してこのようなシフト操作ノブの操作を行っているとも考えられる。したがって、車両の走行状況の監視の結果、エンジン回転数とスロットル開度とがこのような関係にあるときなどは、上記通常走行レンジへの強制的な切り替えを禁止すべきである。この意味で、上記高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断については、エンジン回転数の高低とスロットル開度の大小との兼ね合いに基づいて行うようにすることが望ましい。

また後述するが、この実施の形態では、上記エンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断を、車両の速度の大小も加味して行うようにしているため、自動変速機２５のシフトレンジのより適切な切替制御（シフト制御）が実現されている。

すなわち、同制御では、まず、ステップＳ１００及びＳ１１０の処理として、現在走行している道路が登降坂路か否かの判断、及び自動変速機２５の現在のシフトレンジが特殊走行レンジであるか否かの判断がそれぞれ行われる。このうち、ステップＳ１００の処理は、先の実施の形態のステップＳ１０の処理と同様、具体的には先のステップＳ１１〜Ｓ１５の処理として実行される。一方、ステップＳ１１０の処理は、上記回転角センサ１３ｃからのセンサ信号に基づいて行われる。そして、現在走行している道路が平坦路であり、且つ、現在のシフトレンジが特殊走行レンジである場合に限り、次のステップＳ１２０以降の処理を実行する。

まず、ステップＳ１２０の処理では、エンジン回転数が、予め定められた所定の範囲内にあるか否かの判断が行われる。そして、このステップＳ１２０の処理にて、エンジン回転数が所定の範囲内にあると判断される場合、次いでステップＳ１３０の処理として、スロットル開度が、予め定められた所定の範囲内にあるか否かの判断が行われる。

なお、これらエンジン回転数に関する所定の範囲、及びスロットル開度に関する所定の範囲はそれぞれ、基本的には、上記センサ１３ｄ及び１３ｂを通じて検出されるエンジン回転数又はスロットル開度がエンジンの高負荷を示す上限値を超えるか否かを判断するために予め設定される範囲である。ただし、この実施の形態では、これらエンジン回転数に関する所定の範囲、及びスロットル開度に関する所定の範囲は、上述したエンジン回転数の高低とスロットル開度の大小との兼ね合いを考慮して設定されたものとなっている。すなわち、車両の走行状況の監視の結果、エンジン回転数とスロットル開度とが上述のような関係にあるときなどは、上記ステップＳ１２０または上記ステップＳ１３０の処理にて、エンジン回転数又はスロットル開度が所定の範囲外にあると判断されることとなる。

そして、これらステップＳ１２０及びＳ１３０の処理にて、エンジン回転数及びスロットル開度が共に各々の所定の範囲内にあると判断される場合、次いでステップＳ１４０の処理に移行する。このステップＳ１４０の処理では、車両の速度が予め定められた所定の範囲内にあるか否かの判断が行われる。そして、例えば車両が上限値よりも高い速度にて走行しているなど、車両の速度が所定の範囲内にあると判断される場合には、シフト制御装置５１内のタイマがカウントアップされる。そして、このタイマのカウント値が上限値を超える時点で現在の車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であると判断される（ステップ１６０）。すなわち、上記自動変速機２５のシフトレンジが強制的に通常走行レンジ（Ｄレンジ）に切り替えられ（ステップＳ１７０）、上記タイマのカウント値がクリアされる（ステップＳ１８０）。

このような自動変速機２５のシフトレンジの切替制御（シフト制御）によっても、シフト操作ノブ１２の操作誤りに基づくエンジンの燃費の悪化が抑制されるようになる。
他方、上記ステップＳ１００の処理にて現在走行している道路が登降坂路であると判断される場合や、上記ステップＳ１１０の処理にて現在のシフトレンジが特殊走行レンジでないと判断される場合には、そのまま上記ステップＳ１８０に移行する。また、上記ステップＳ１２０〜Ｓ１４０の処理にてエンジン回転数及びスロットル開度及び車両の速度の少なくともいずれか１つが各々の所定の範囲外にあると判断される場合も同様、そのまま上記ステップＳ１８０に移行する。そして、上記シフト制御装置１１内のタイマのカウント値をクリアして後、この一連の制御を終了する。一方、上記ステップＳ１６０の処理にて上記タイマのカウント値が上限値を超えず、車両の走行状況が未だエンジンに高負荷のかかる走行状況でないと判断される場合は、上記タイマのカウント値を維持して、この一連の制御を終了する。

以上説明したように、この第２の実施の形態にかかるシフト制御装置によっても、基本的には先の実施の形態の前記（１）〜（３）の効果と同様、あるいはそれに準じた効果を得ることができるとともに、次の効果を新たに得ることができるようになる。

（５）車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断を、エンジン回転数の高低とスロットル開度の大小とに基づいて行うようにしたため、自動変速機２５のシフトレンジの適切な切替制御（シフト制御）を実現できるようになる。

（６）また、車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断を、車両の速度の大小も加味して行うようにしたため、自動変速機２５のシフトレンジのより適切な切替制御（シフト制御）を実現できるようになる。

（他の実施の形態）
なお、上記各実施の形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断手法については、限定されない。例えば、通常は、エンジン回転数の高い領域ほどエンジンに高負荷がかかることに鑑み、エンジン回転数の高低のみに基づいて同判断を行うようにしてもよい。若しくは、通常は、車両の速度の大きい領域ほどエンジンに高負荷がかかることに鑑み、車両の速度の大小のみに基づいて同判断を行うようにしてもよい。また、同判断を、所定の距離を走行するために必要とされる燃料量を示す平均燃費の大小に基づいて行うようにしてもよい。すなわちこの場合、シフト制御装置は、インジェクタによるその都度の燃料の噴射量をモニタするとともに、この燃料噴射量に基づき上記平均燃費を演算することとなる。このような手法によれば、自動変速機２５のシフトレンジの適切な切替制御（シフト制御）を通じたエンジンの燃費向上がより的確に図られるようになる。

・車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断を、自動変速機２５のシフトレンジの切り替え頻度が高いときに禁止するようにしてもよい。すなわちこの場合、シフト制御装置は、例えば回転角センサ１３ｃからのセンサ信号に基づき自動変速機２５のシフトレンジが切り替えられる頻度を検出することとなる。また、例えば、車両がカーナビゲーションシステムを備える場合には、このカーナビゲーションシステムから提供される道路情報に基づいて、シフト制御装置が上記強制的な切替制御を行うべきか否かの判断を行うようにしてもよい。そして、上記強制的な切替制御を行うべきでないと判断されるとき、上記車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断を禁止するようにしてもよい。すなわち、これらの状況にあっては、シフト操作ノブ１２の操作にドライバの意図が反映されている可能性が高い。このため、上記車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断を禁止し、上記シフトレンジの切替制御を行わないようにすることが望ましい。

・現在走行している道路が登降坂路か否かの判断手法については、上記ステップＳ１１〜Ｓ１５の処理によることなく、他の手法を用いて行うようにしてもよい。他の手法としては、例えば、図８に例示するマップＭＰ２を用いて、走行中の道路が仮に平坦路であるとした場合のエンジンの出力トルク（基準トルク）を算出するとともに、この基準トルクと自動変速機２５の現在のギア段とから上記基準加速度を算出する手法が考えられる。すなわちこの場合、こうして算出される基準加速度と現在の加速度との差が許容範囲内にあるか否かの判断に基づき上記登降坂路か否かの判断が行われることとなる。なお、図８のマップＭＰ２には、スロットル開度（％）とエンジン回転数（ｒｐｍ）との組み合わせから想定される基準トルク（Ｎ・ｍ）が示されている。また、特開昭５３−１３７３７６号公報に記載の手法を採用して、上記登降坂路か否かを判断することもできる。

・図９にシフト制御装置の内部構成の別例を模式的に示すように、シフト制御装置６１は、車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かを判断する判断手段６１ｂと、該判断手段６１ｂによる判断に基づき上記自動変速機２５に対して上記強制的な切替制御を行う制御手段６１ａとを別体に備えてなるものであってもよい。

・車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であると判断されるときに、自動変速機２５のシフトレンジを強制的に通常走行レンジ（Ｄレンジ）に切り替えるようにした。すなわち、上記各実施の形態では、シフト制御装置は、車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であると判断するときに、同車両の走行状況が予め定められたシフト操作ノブ１２の操作誤りに基づく走行状況であるとして、自動変速機２５のシフトレンジを強制的に通常走行レンジ（Ｄレンジ）に切り替えるようにしている。ただし、シフト制御装置は、シフト操作ノブ１２に操作誤りが生じているとする条件（走行状況）を予め設定しておき、監視する車両の走行状況がこの走行状況となるときに上記自動変速機２５のシフトレンジを通常走行レンジに強制的に切り替えるものであれば、こうした適切な切替制御を通じてエンジンの燃費の悪化の抑制を図ることはできる。

切替制御の対象となる自動変速機も含め、この発明にかかるシフト制御装置の第１の実施の形態についてその全体構成を示すブロック図。 （ａ）、（ｂ）は、シフト操作ノブの操作態様を示す平面図。 同第１の実施の形態において、自動変速機の切替制御としてシフト制御装置が実行する制御手順を示すフローチャート。 現在走行している道路が登降坂路か否かの判断についてその手順の一例を示すフローチャート。 スロットル開度（％）と自動変速機の出力軸の回転数（ｒｐｍ）との組み合わせから想定される基準加速度（Ｎ・ｍ）を示すマップ。 切替制御の対象となる自動変速機も含め、この発明にかかるシフト制御装置の第２の実施の形態についてその全体構成を示すブロック図。 同第２の実施の形態において、自動変速機の切替制御としてシフト制御装置が実行する制御手順を示すフローチャート。 スロットル開度（％）とエンジン回転数（ｒｐｍ）との組み合わせから想定される基準トルク（Ｎ・ｍ）を示すマップ。 シフト制御装置の内部構成の別例を模式的に示すブロック図。 従来のシフト制御装置の概要を示すブロック図。

符号の説明

１１、５１、６１…シフト制御装置、１２…シフト操作ノブ、１３ａ…車速センサ、１３ｂ…スロットルセンサ、１３ｃ…回転角センサ、１３ｄ…クランクセンサ、１４…モータ、１５…回転軸、１６…ディテント機構、１７…マニュアルバルブ、２５…自動変速機、６１ａ…制御手段、６１ｂ…判断手段、Ｆ…初期位置、ＭＰ１、ＭＰ２…マップ。

Claims (13)

1. 車両の通常走行時に使用される通常走行レンジ及びこの通常走行レンジよりも狭い変速比の範囲として設定される特殊走行レンジを含む複数のシフトレンジが切り替え可能に設定されている自動変速機に対し、シフト操作ノブの操作状況と車両の走行状況とに基づき前記複数のシフトレンジの切替制御を行うシフト制御装置において、
   前記自動変速機のシフトレンジが前記特殊走行レンジに切替制御されているときの前記車両の走行状況を監視し、該車両の走行状況が予め定められたシフト操作ノブに操作誤りのある走行状況であると判断するとき、前記自動変速機のシフトレンジを強制的に前記通常走行レンジに切り替える
   ことを特徴とするシフト制御装置。
2. 前記車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であると判断するとき、前記車両の走行状況が予め定められたシフト操作ノブに操作誤りのある走行状況であるとして、前記自動変速機のシフトレンジを強制的に前記通常走行レンジに切り替える
   請求項１に記載のシフト制御装置。
3. 走行中の道路が登降坂路であるとき、前記車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断を禁止する
   請求項２に記載のシフト制御装置。
4. 前記走行中の道路が登降坂路であるか否かは、車両の走行状況から取得される加速度と平坦路での加速度として予め記憶されている基準加速度との差が許容範囲内にあるか否かによって判断される
   請求項３に記載のシフト制御装置。
5. 前記自動変速機のシフトレンジの切り替え頻度が高いとき、前記車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断を禁止する
   請求項２〜４のいずれか一項に記載のシフト制御装置。
6. カーナビゲーションシステムから提供される道路情報に基づいて前記自動変速機のシフトレンジの前記特殊走行レンジへの強制的な切替制御が肯定されるとき、前記車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断を禁止する
   請求項２〜５のいずれか一項に記載のシフト制御装置。
7. 前記車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断は、前記自動変速機のシフトレンジが前記特殊走行レンジに切替制御されている時間の長短に基づいて行われる
   請求項２〜６のいずれか一項に記載のシフト制御装置。
8. 前記車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断は、エンジン回転数の高低に基づいて行われる
   請求項２〜６のいずれか一項に記載のシフト制御装置。
9. 前記車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断は、スロットル開度の大小に基づいて行われる
   請求項２〜６のいずれか一項に記載のシフト制御装置。
10. 前記車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断は、前記車両の速度の大小に基づいて行われる
    請求項２〜６のいずれか一項に記載のシフト制御装置。
11. 前記車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断は、エンジン回転数の高低とスロットル開度の大小とに基づいて行われる
    請求項２〜６のいずれか一項に記載のシフト制御装置。
12. 前記車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断は、前記車両の速度の大小も加味して行われる
    請求項１１に記載のシフト制御装置。
13. 前記車両の走行状況がエンジンに高負荷のかかる走行状況であるか否かの判断は、所定の距離を走行するために必要とされる燃料量を示す平均燃費の大小に基づいて行われる
    請求項２〜６のいずれか一項に記載のシフト制御装置。

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