JP2009035110A - 自動変速機を備えた車両の運転支援方法、運転支援制御プログラム及び自動変速機を備えた車両の運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動変速機を備えた車両においてダウンシフトによる減速を適切に行うことができる自動変速機を備えた車両の運転支援方法、運転支援制御プロクラム及び自動変速機を備えた車両の運転支援装置を提供する。
【解決手段】
変速機用電子制御装置２２は、ダウンシフト操作がなされ、エンジン１１がそれに基づいてトルクアップされるとき、シフトチェンジが完了する前に車両１０が加速すると判定すると、その加速を相殺するための減速度αを算出する。変速機用電子制御装置２２は、その算出した減速度αに基づいて、ブレーキ用電子制御装置２３を介してブレーキ装置１８を制御して車両１０に制動力を付与した。従って、ダウンシフト操作によるエンジントルクのアップに基づく車両１０の加速を抑制することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動変速機を備えた車両の運転支援方法、変速制御プロクラム及び自動変速機を備えた車両の運転支援装置に関するものである。

近年、自動変速機の変速モードには、予め用意された変速マップに従って行われる自動変速モードと、レバー操作で変速を行うマニュアル変速モードとがある。
一般に、マニュアル変速モードは、シフトレバーを操作することによって、マニュアル変速モードとなり、例えば、エンジンブレーキをかける場合、レバー操作（ダウンシフト）をすることによって、変速機を変速して、エンジンブレーキ力を増大させている。

このマニュアル変速モードにおいて、エンジン回転数と変速機のアウトプット回転数（出力軸回転数）に大きな差が生じている時にダウンシフトの要求があった時、短時間に大きな変速ショックを受ける。

すなわち、ダウンシフトの場合には自動変速機の変速比が大きくなることから、エンジンの回転数を上げる必要があるが、アクセルペダルをオフ（エンジンブレーキをかけるために）するためにスロットル弁は閉じている。そのため、自動変速機の摩擦係合装置のトルク伝達によって自動変速機の出力軸のトルクがエンジンに伝達される。

これによって、エンジン回転数の上昇に伴うイナーシャトルクが車両の制動トルクとなる。これは、自動変速機の摩擦係合装置の接合時間（変速時間）を短くすればするほど、制動トルクが急増して変速ショックが大きくなる。

そこで、特許文献１では、短時間に大きな変速ショックを受けずスムーズにシフトチェンジが行われるように、短時間にエンジントルクをアップして、両回転数を合わせることが行われている。
特開平１０−１０３４７９号 公報

ところで、特許文献１において、例えば、下り坂で、エンジンブレーキをかけるべく、アクセルペダルをオフした状態で、シフトレバー操作してダウンシフトした時、短時間にエンジントルクをアップすることによって、その変速時に加速感が出る問題があった。

これは、ダウンシフトにより自動変速機の変速比が大きくなるため、エンジン制御装置はエンジンに対してエンジン回転速度を上昇させる制御を行う。このエンジン回転速度の上昇によって、エンジン出力は増大する。

このとき、エンジン出力の増大タイミングと、自動変速機の摩擦係合装置の接合タイミングがずれると、エンジン出力が自動変速機の出力軸に伝達され、車両が加速する。
また、特許文献１を採用しないでタイプであって、ダウンシフトしたとき、エンジントルクをアップしないで、自動変速機の摩擦係合装置の接合を緩やかに係合させることで、大きな変速ショックを受けないようなシステム構成では、減速感がでるまでに時間がかかる。この場合、ダウンシフトして減速感がでるまでに時間を要することになると、要求した操作に対する減速が得られないことになり、操作性を低下させる問題があった。

本発明は、上記問題点を解消するためになされたものであって、その目的は、自動変速機を備えた車両においてダウンシフトによる減速を適切に行うことができる自動変速機を備えた車両の運転支援方法、運転支援制御プロクラム及び自動変速機を備えた車両の運転支援装置を提供することにある。

請求項１の発明は、変速マップに基づいて変速機の変速比を変更するとともに、シフトレバーのダウンシフト動作に応答して前記変速機の変速比を上げるシフトチェンジをする自動変速機を備えた車両の運転支援方法において、前記シフトレバーのダウンシフト操作がなされた時、前記変速機がシフトチェンジした変速後のエンジンのエンジン回転数を算出する段階と、前記変速後のエンジン回転数と変速前のエンジン回転数とを比較し、その比較結果に基づいて、ブレーキ駆動手段にて減速を行うかどうかを判定する段階と、前記ブレーキ駆動手段にて減速を行うと判定したとき、必要減速度を算出する段階と、前記算出した必要減速度に基づいて、前記シフトチェンジが完了するまで、前記ブレーキ駆動手段にて車両に対してブレーキ制御する段階とを備えた。

請求項２の発明は、請求項１に記載の自動変速機を備えた車両の運転支援方法において、前記シフトレバーのダウンシフト操作がなされた時、前記エンジンをトルクアップさせる段階を備えた。

請求項３の発明は、コンピュータが変速マップに基づいて変速機の変速比を変更制御するとともに、シフトレバーのダウンシフト動作に応答して前記変速機の変速比を上げるシフトチェンジをする制御を変速機に対して行う運転支援制御プロクラムであって、前記コンピュータを、前記シフトレバーのダウンシフト操作を判定するダウンシフト判定手段と、前記シフトレバーにダウンシフト操作に基づいて変速機がシフトチェンジした後の変速後のエンジン回転数を算出する予測エンジン回転数算出手段と、前記シフトチェンジする前の変速前のエンジン回転数を検出する直前エンジン回転数検出手段と、前記変速後のエンジン回転数と前記変速前のエンジンのエンジン回転数とを比較し、その比較結果に基づいて、ブレーキ駆動手段にて減速を行うかどうかを判定する減速判定手段と、前記減速判定手段がブレーキ駆動手段にて減速を行うと判定したとき、必要減速度を算出する減速度算出手段と、前記減速度算出手段が算出した必要減速度に基づいて、前記シフトチェンジが完了するまで、車両に対してブレーキ制御させるための制御信号を生成し前記ブレーキ駆動手段に出力するブレーキ制御信号生成手段として機能させる。

請求項４の発明は、請求項３に記載の運転支援制御プロクラムにおいて、前記コンピュータは、前記シフトレバーのダウンシフト操作がなされた時、前記エンジンをトルクアップさせるための制御信号を生成するトルクアップ信号生成手段としての機能をさらに備えた。

請求項５の発明は、変速マップに基づいて変速機の変速比を変更するとともに、シフトレバーのダウンシフト動作に応答して前記変速機の変速比を上げるシフトチェンジをする自動変速機を備えた車両の運転支援装置において、前記シフトレバーのシフト位置を検出するシフトレバー操作位置検出手段と、前記操作位置検出手段の検出信号に基づいて前記シフトレバーのダウンシフト操作を判定するダウンシフト判定手段と、前記判定手段がダウンシフト操作を判定した時、ダウンシフト操作に基づいて変速機がシフトチェンジした後の変速後のエンジン回転数を予測エンジン回転数として算出する予測エンジン回転数算出手段と、前記シフトチェンジする前の変速前のエンジン回転数を直前エンジン回転数として検出する直前エンジン回転数検出手段と、前記予測エンジン回転数と前記直前エンジン回転数とを比較し、その比較結果に基づいて、ブレーキ駆動手段にて減速を行うかどう
かを判定する減速判定手段と、前記減速判定手段がブレーキ駆動手段にて減速を行うと判定したとき、必要減速度を算出する減速度算出手段と、前記減速度算出手段が算出した必要減速度に基づいて、前記シフトチェンジが完了するまで、車両に対してブレーキ制御させるための制御信号を生成し前記ブレーキ駆動手段に出力するブレーキ制御信号生成手段とを備えた。

請求項６の発明は、請求項５の自動変速機を備えた車両の運転支援装置において、スロットル開度が全閉かどうか判定する開度判定手段を備え、前記減速判定手段は、前記開度判定手段にてスロットル開度が全閉と判定したとき、前記ブレーキ駆動手段にて減速を行うかどうかを判定する。

請求項７の発明は、請求項５又は６の自動変速機を備えた車両の運転支援装置において、前記ダウンシフト判定手段がダウンシフト操作と判定した時、前記エンジンをトルクアップさせるための制御信号を生成するトルクアップ信号生成手段を備えた。

請求項１の発明によれば、シフトレバーがダウンシフト操作された時、変速後のエンジンのエンジン回転数と変速前のエンジン回転数との比較結果に基づいて、ブレーキ駆動手段にて減速を行うかどうか判定することができる。そして、ブレーキ駆動手段にて減速を行うと判断したとき、必要減速度を算出し、その算出した必要減速度に基づいて、ブレーキ駆動手段にて車両に対してブレーキ制御することにより、減速を適切に行うことができる。

請求項２の発明によれば、シフトレバーがダウンシフト操作された時に、エンジンがトルクアップされる場合であっても、車両の加速を抑制することができる。
請求項３の発明によれば、シフトレバーがダウンシフト操作された時、変速後のエンジンのエンジン回転数と変速前のエンジン回転数との比較結果に基づいて、ブレーキ駆動手段にて減速を行うかどうか判定し、ブレーキ駆動手段にて減速を行うと判断したとき、必要減速度を算出する。そして、その算出した必要減速度に基づいて、車両を減速するためにブレーキ駆動手段にて車両に対してブレーキ制御することにより、減速を適切に行うことができる。

請求項４の発明によれば、シフトレバーがダウンシフト操作された時に、エンジンがトルクアップされる場合であっても、車両の加速を抑制することができる。
請求項５の発明によれば、シフトレバーがダウンシフト操作された時、変速後のエンジンのエンジン回転数と変速前のエンジン回転数との比較結果に基づいて、ブレーキ駆動手段にて減速を行うかどうか判定し、ブレーキ駆動手段にて減速を行うと判断したとき、必要減速度を算出する。そして、その算出した必要減速度に基づいて、車両を減速するために、ブレーキ駆動手段にて車両に対してブレーキ制御することにより、減速を適切に行うことができる。

請求項６の発明によれば、シフトレバーがダウンシフト操作された時であってアクセルペダルが踏み込まれていないとき、ブレーキ駆動手段を制御して減速する。従って、運転者の意思に沿ったブレーキ制御が実行される。

請求項７の発明によれば、シフトレバーがダウンシフト操作された時に、エンジンがトルクアップされる場合であっても、減速を適切に制御することができる。

以下、本発明の自動変速機を備えた車両の運転支援装置を具体化した実施形態を図１〜
図６に従って説明する。
図１は、車両１０の駆動系及びブレーキ系の構成を説明するためのシステム構成図を示す。図１において、エンジン１１は、トルクコンバータ１２を介して自動変速機１３に連結されている。詳述すると、エンジン１１のクランクシャフトは、トルクコンバータ１２（ポンプインペラ、タービンランナー）を介して、自動変速機１３の入力軸に連結されている。自動変速機１３の出力軸は、プロペラシャフト１４を介して終減速装置１５に連結されている。

終減速装置１５は、減速歯車と差動装置を有し、プロペラシャフト１４から伝達された駆動力を減少しトルクを増大させて、同プロペラシャフト１４と直角方向に延びる左右の駆動軸１６に駆動力を分配する。左右の駆動軸１６は、それぞれ終減速装置１５にて分配された駆動力にて駆動タイヤ１７を回転させる。

ブレーキ駆動手段としてのブレーキ装置１８は、車両１０の駆動タイヤ１７、従動タイヤ１９に対して設けたブレーキドラム１８ａを有し、それらブレーキドラム１８ａに設けたホイールシリンダに油圧を給排して車両１０にブレーキをかける装置である。

図２は、車両の運転支援装置の電気的構成を説明するためのブロック回路図を示す。図２に示すように、車両１０には、エンジン１１を統括制御するエンジン用電子制御装置２１、自動変速機１３を統括制御する変速機用電子制御装置２２、ブレーキ装置１８を統括制御するブレーキ用電子制御装置２３を備えている。エンジン用電子制御装置２１、変速機用電子制御装置２２及びブレーキ用電子制御装置２３は、相互にデータの授受を行うようになっている。

また、車両１０には、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルセンサ３１、スロットルバルブのスロットル開度ＴＨを検出するスロットルセンサ３２、エンジン１１の回転数Ｎｅを検出するエンジン回転数センサ３３、車速を検出する車速センサ３４が備えられている。また、車両１０には、シフトレバーの操作位置を検出するシフト位置検出センサ４１、自動変速機１３の入力軸の回転数Ｎinを検出する入力軸回転数センサ４２、自動変速機１３の出力軸の回転数Ｎoutを検出する出力軸回転数センサ４３、及び、ブレー
キペダルの踏み込み量を検出するブレーキセンサ４４が備えられている。

エンジン用電子制御装置２１は、中央処理装置（ＣＰＵ２１ａ）、ＲＯＭ２１ｂ、ＲＡＭ２１ｃ等の記憶装置及び入出力インターフェースを備えたコンピュータにて構成されている。エンジン用電子制御装置２１（ＣＰＵ２１ａ）は、アクセルセンサ３１、スロットルセンサ３２、エンジン回転数センサ３３、車速センサ３４等からの各種検出信号を入力する。

ＣＰＵ２１ａは、ＲＯＭ２１ｂに記憶された制御プログラムに従って、各センサ３１〜３４からの検出信号に基づいて、その時々のアクセルペダルの踏み込み量、スロットル開度ＴＨ、エンジン回転数Ｎｅ及び車速を算出し、ＲＡＭ２１ｃに記憶させる。そして、ＣＰＵ２１ａは、各検出信号に基づいて算出した各算出データに基づいて、ＲＯＭ２１ｂに記憶された制御プログラムに従って信号処理を行い燃料噴射両制御、点火時期制御、スロットル制御等、その他各種のエンジン制御を実行する。

また、エンジン用電子制御装置２１（ＣＰＵ２１ａ）は、各検出信号に基づいて算出したその時々の各算出データを、変速機用電子制御装置２２及びブレーキ用電子制御装置２３に出力するようになっている。

また、エンジン用電子制御装置２１（ＣＰＵ２１ａ）は、変速機用電子制御装置２２か
のマニュアルダウンシフト変速モード信号を入力すると、マニュアルダウンシフト変速モード信号に対する制御モードとなり、エンジン回転数Ｎｅを上昇させるための制御を実行する。つまり、エンジン用電子制御装置２１（ＣＰＵ２１ａ）は、シフトレバーのダウンシフト操作で自動変速機１３の変速比Ｍが大きくなることに起因した変速ショックを緩和するためにエンジン１１に対してエンジン回転数Ｎｅを上昇させる制御を行う。

ダウンシフト判定手段、ブレーキ制御信号生成手段、トルクアップ信号生成手段、シフトレバー操作位置検出手段、減速判定手段、減速度算出手段、予測エンジン回転数算出手段、及び、直前エンジン回転数検出手段としての変速機用電子制御装置２２は、中央処理装置（ＣＰＵ２２ａ）、ＲＯＭ２２ｂ、ＲＡＭ２２ｃ等に記憶装置及び入出力インターフェースを備えたコンピュータにて構成されている。変速機用電子制御装置２２（ＣＰＵ２２ａ）は、シフト位置検出センサ４１、入力軸回転数センサ４２、出力軸回転数センサ４３等からの各種検出信号を入力する。

ＣＰＵ２２ａは、ＲＯＭ２２ｂに記憶された制御プログラムに従って、各センサ４１〜４３からの検出信号に基づいて、その時々のシフトレバーのシフト位置、自動変速機１３の入力軸回転数Ｎin、自動変速機１３の出力軸回転数Ｎoutを算出し、ＲＡＭ２２ｃに記
憶させる。

また、ＣＰＵ２２ａは、前記エンジン用電子制御装置２１（ＣＰＵ２１ａ）が算出したその時々の各算出データを、エンジン用電子制御装置２１から入力してＲＡＭ２２ｃに記憶させるようになっている。

ＣＰＵ２２ａは、ＲＡＭ２２ｃに記憶した算出データに基づいてＲＯＭ２２ｂに記憶された制御プログラムに従って信号処理を行い、自動変速機１３に備えた摩擦接合装置（図示せず）を駆動制御して自動変速機１３の変速比Ｍを変更すべく各種制御を実行する。例えば、ＣＰＵ２２ａは、ＲＯＭ２２ｂに記憶した公知のアクセルペダルの踏み込み量と車速とで決まる変速比Ｍの変速マップ（図示しない）に従って変速比Ｍを設定し、その設定した変速比Ｍとなるように摩擦接合装置を駆動制御して自動変速機１３の変速比を変更する。

ＲＯＭ２２ｂには、エンジン１１のエンジントルクＴｅを求めるためのトルクマップ５１が記憶されている。トルクマップ５１は、図３に示すように、スロットル開度ＴＨとエンジン回転数Ｎｅをパラメータとして得られるエンジントルクＴｅのデータが記憶されたものであって、予め試験・実験等で求めて記憶されている。

また、ＲＯＭ２２ｂには、トルクコンバータ１２のトルク伝達比Ｋを求めるためのトルク伝達比マップ５２が記憶されている。トルク伝達比マップ５２は、図４に示すように、速度比Ｉ（＝自動変速機１３の入力軸回転数Ｎin／エンジン回転数Ｎｅ）に対するトルク伝達比Ｋのデータが記憶されたものであって、予め試験・実験等で求めて記憶されている。

また、ＲＯＭ２２ｂには、自動変速機１３の入力軸回転数Ｎinからエンジン回転数Ｎｅとの回転差を求めるための回転差マップ５３が記憶されている。エンジン１１と自動変速機１３との間にトルクコンバータ１２が介在しているため、トルクコンバータ１２のロックアップ・クラッチがオンされているとき以外は、エンジン回転数Ｎｅと自動変速機１３の入力軸回転数Ｎinは一致しない。

回転差マップ５３は、図５に示すように、入力軸回転数Ｎinに対するエンジン回転数Ｎｅの回転差ΔＮのデータが記憶されたものであって、予め試験・実験等で求めて記憶され
ている。従って、入力軸回転数Ｎinに回転差ΔＮのデータを加算することによって、その時のエンジン回転数Ｎｅ（予測エンジン回転数）がわかることになる。

変速機用電子制御装置２２（ＣＰＵ２２ａ）は、シフト位置検出センサ４１の検出信号に基づいてシフトレバーのダウンシフト操作が行われたと判断すると、通常の自動変速モードからマニュアルダウンシフト変速モードとなる。マニュアルダウンシフト変速モードとなると、ＣＰＵ２２ａは、図示しない変速マップに従って、自動変速機１３の変速比Ｍを上げるための駆動信号を生成して摩擦接合装置に出力する。このとき、ＣＰＵ２２ａは、マニュアルダウンシフト変速モードとなると、マニュアルダウンシフト変速モードになっている旨のマニュアルダウンシフト変速モード信号を生成しエンジン用電子制御装置２１及びブレーキ用電子制御装置２３に出力する。

また、ＣＰＵ２２ａは、自動変速機１３の変速比を上げる際、短時間に大きな変速ショックを受けずスムーズにシフトチェンジが行われるように、短時間にエンジントルクをアップさせるための制御信号を生成してエンジン用電子制御装置２１に出力する。そして、マニュアルダウンシフト変速モードにおいて、摩擦接合装置が駆動信号に応答して作動し接合して自動変速機１３の変速比が上がると、ＣＰＵ２２ａは、マニュアルダウンシフト変速モードから通常の自動変速モードとなる。そして、ＣＰＵ２２ａは、マニュアルダウンシフト変速モードから自動変速モードとなると、自動変速モードになっている旨の自動変速モード信号を生成しエンジン用電子制御装置２１及びブレーキ用電子制御装置２３に出力する。

さらに、ＣＰＵ２２ａは、マニュアルダウンシフト変速モード時において、ＲＯＭ２２ｂに記憶された運転支援制御プログラムに基づいて、シフトチェンジのフィーリング向上のための変速ショック緩和処理を実行する。運転支援制御プログラムは、ダウンシフトによって要求された変速比Ｍと、ダウンシフト前の変速比Ｍと、車速とから、要求された変速比Ｍにシフトチェンジする際に、加速感がなくスムーズに車両１０を走行させるためのプログラムをいう。

つまり、要求された変速比Ｍにシフトチェンジする際に、ダウンシフトにより自動変速機１３の変速比Ｍが大きくなり、エンジン用電子制御装置２１がエンジン１１に対してエンジン回転数Ｎｅを上昇させる制御を行う。このエンジン回転数Ｎｅの上昇によって、エンジン出力は増大する。このエンジン出力の増大タイミングと、自動変速機１３の摩擦係合装置の接合タイミングがずれると、エンジン出力が自動変速機１３の出力軸に伝達され、車両１０が加速される。この加速を予測して、この加速をなくすために、運転支援制御が行われる。

この運転支援制御処理は、車両１０が加速するかどうか判断し、加速する場合に加速させないための減速度αを算出する。この算出した減速度αは、ブレーキ用電子制御装置２３に出力し、ブレーキ用電子制御装置２３を介して、減速度αに基づく制動力を車両１０に与えることによって加速を緩和させる。

ブレーキ用電子制御装置２３は、中央処理装置（ＣＰＵ２３ａ）、ＲＯＭ２３ｂ、ＲＡＭ２３ｃ等に記憶装置及び入出力インターフェースを備えたコンピュータにて構成されている。ブレーキ用電子制御装置２３は、ブレーキセンサ４４からの検出信号を入力する。ＣＰＵ２３ａは、ブレーキセンサ４４からの検出信号を入力すると、ＲＯＭ２３ｂに記憶された制御プログラムに従って、その時々のブレーキペダルの踏み込み量を算出し、ＲＡＭ２３ｃに記憶させる。

また、ＣＰＵ２３ａは、前記エンジン用電子制御装置２１（ＣＰＵ２１ａ）が算出した
その時々の各算出データを、エンジン用電子制御装置２１から入力してＲＡＭ２３ｃに更新記憶させるようになっている。さらに、ＣＰＵ２３ａは、前記変速機用電子制御装置２２（ＣＰＵ２２ａ）が算出したその時々の各算出データを、変速機用電子制御装置２２から入力してＲＡＭ２３ｃに更新記憶させるようになっている。

ＣＰＵ２３ａは、ＲＡＭ２３ｃに記憶した算出データに基づいてＲＯＭ２３ｂに記憶された制御プログラムに従って信号処理を行い、ブレーキ装置１８を駆動制御して車両１０に制動をかけるための制御を実行する。

また、ブレーキ用電子制御装置２３は、変速機用電子制御装置２２からのマニュアルダウンシフト変速モード信号及び減速度αのデータ信号を入力すると、マニュアルダウンシフト変速モード信号に対する制御モードとなり、減速度αに基づくブレーキ制御を実行する。

次に、本実施形態の運転支援装置の運転支援制御処理を、図６に示す変速機用電子制御装置２２の処理手順を示すフローチャートに従って説明する。
今、車両１０は運転者による運転操作によって、道路を走行している状態において、各センサ３１〜３４、４１〜４４はその時々に検出信号をそれぞれ対応する各電子制御装置２１，２２，２３に出力している。

そして、自動変速機用電子制御装置２２（ＣＰＵ２２ａ）は、シフト位置検出センサ４１、入力軸回転数センサ４２及び出力軸回転数センサ４３からの各種検出信号に基づいて、その時々のシフトレバーのシフト位置、自動変速機１３の入力軸回転数Ｎin、自動変速機１３の出力軸回転数Ｎout等の車両情報を算出しＲＡＭ２２ｃに記憶する（ステップＳ
１）。また、ＣＰＵ２２ａは、エンジン用電子制御装置２１から、同エンジン用電子制御装置２１が算出したその時々のアクセルペダルの踏み込み量、スロットル開度ＴＨ、エンジン回転数Ｎｅ、車速等の車両情報を取得しＲＡＭ２２ｃに記憶する。さらに、ＣＰＵ２２ａは、ブレーキ用電子制御装置２３から、同ブレーキ用電子制御装置２３が算出したその時々のブレーキペダルの踏み込み量の車両情報を取得しＲＡＭ２２ｃに記憶する。

続いて、ＣＰＵ２２ａは、シフト位置検出センサ４１の検出信号に基づいてシフトレバーがダウンシフト操作されたかどうかを判断する（ステップＳ２）。ＣＰＵ２２ａは、ダウンシフト操作されたと判断したとき（ステップＳ２でＹＥＳ）、自動変速モードからマニュアルダウンシフト変速モードとなり、ステップＳ３に移る。

尚、ダウンシフト操作されていないと判断したとき（ステップＳ２でＮＯ）、ＣＰＵ２２ａは、マニュアルダウンシフト変速モードになることなく自動変速モードを維持して終了し元に戻りダウンシフト操作を待つ。

ステップＳ３において、ＣＰＵ２２ａは、マニュアルダウンシフト変速モード信号をエンジン用電子制御装置２１及びブレーキ用電子制御装置２３に出力した後、まず、シフトチェンジが完了する前に車両１０が加速するかどうか、すなわちブレーキ装置１８による減速を行うかどうかの判定を行う（ステップＳ３）。

エンジン用電子制御装置２１は、マニュアルダウンシフト変速モード信号に応答して減速ショックを緩和させるべくエンジン１１のエンジン回転数Ｎｅを上げる制御を実行する。

一方、ＣＰＵ２２ａは、ＲＡＭ２２ｃから、変速直前のエンジン回転数Ｎｅ１を読み出す。また、ＣＰＵ２２ａは、変速直後のエンジン回転数Ｎｅ（これを予測エンジン回転数
Ｎｅ２という）を求める。

変速直後の予測エンジン回転数Ｎｅ２を求める際には、変速直後の自動変速機１３の入力軸回転数Ｎin（これを、予測入力軸回転数Ｎin２という）をまず求めることから始める。予測入力軸回転数Ｎin２は、下記の式で求められる。

Ｎin２＝（Ｎin１×Ｍａ）／Ｍｂ
ここで、Ｎin１は変速直前の現在入力軸回転数Ｎin、Ｍａは変速直後の変速比Ｍ、Ｍｂは変速前の変速比Ｍである。

そのために、ＣＰＵ２２ａは、ＲＡＭ２２ｃから、変速直前の現在入力軸回転数Ｎin１を読み出す。また、ＣＰＵ２２ａは、変速直後の変速比Ｍａと変速直前の変速比Ｍｂを、ＲＡＭ２２ｃに一時記憶した変速後の変速比Ｍａと変速前の変速比Ｍｂから求める。

予測入力軸回転数Ｎin２が求まると、ＣＰＵ２２ａは、図５に示す回転差マップ５３を使って予測入力軸回転数Ｎin２に対する予測エンジン回転数Ｎｅ２を求める。
ＣＰＵ２２ａは、変速直前のエンジン回転数Ｎｅ１と変速直後の予測エンジン回転数Ｎｅ２を求めると、予測エンジン回転数Ｎｅ２と変速直前のエンジン回転数Ｎｅ１の差分ΔＮｅ（＝Ｎｅ２−Ｎｅ１）を求める。

続いて、ＣＰＵ２２ａは、求めた差分ΔＮｅ（Ｎｅ２−Ｎｅ１）と基準値Ｎａとを比較する（ステップＳ４）。
基準値Ｎａは、要求された変速比Ｍａにダウンシフトチェンジする際に、加速感がなくスムーズに行われるための最大許容エンジン回転数差である。本実施形態では、予め試験、実験等で求めた値であってＲＯＭ２２ｂに予め記憶させている。

ＣＰＵ２２ａは、偏差ΔＮｅが基準値Ｎａより大きいと判断すると（ステップＳ４でＹＥＳ）、車両１０が加速されながらシフトチェンジが行われるとして、まず必要減速度の算出を行う（ステップＳ５）。つまり、シフトチェンジが加速感なくスムーズに行われるための車両１０の減速度αを求める。

車両の減速度αは、自動変速機１３が発生する車軸上の加減速トルクをＴｔとすると、以下の式で求まる。
α＝（Ｔｔ／Ｒ）／Ｗ
Ｒは、タイヤ半径、Ｗは車両１０の重量である。

そして、タイヤ半径Ｒと車両１０の重量Ｗは既知の値であることから、加減速トルクＴｔが求まれば、車両の減速度αが求まることになる。
加減速トルクＴｔは、下記の式で求められる。

Ｔｔ＝Ｔｅ×Ｋ×Ｍ×Ｊ
ここで、Ｔｅはエンジントルクであり、Ｋはトルクコンバータ１２の伝達比であり、Ｍは自動変速機１３の変速比であり、Ｊは終減速装置１５のデフ比（減速比）である。ここで、変速比Ｍとデフ比Ｊは既知の値であることから、エンジントルクＴｅとトルクコンバータ１２の伝達比Ｋが求まれば車軸上の加減速トルクＴｔが求まることになる。

エンジントルクＴｅは、ＲＯＭ２２ｂに記憶した図３に示すトルクマップ５１を使って求めることができる。
ＣＰＵ２２ａは、ステップＳ３で求めた、予測エンジン回転数Ｎｅ２をＲＡＭ２２ｃから読み出す。次に、ＣＰＵ２２ａは、ステップＳ１で求めたスロットル開度ＴＨをＲＡＭ
２２ｃから読み出す。

そして、ＣＰＵ２２ａは、ＲＯＭ２２ｂに記憶したトルクマップ５１を使って、予測入力軸回転数Ｎin２及びスロットル開度ＴＨに対する予測エンジントルクＴｅを求める。
一方、トルクコンバータ１２のトルク伝達比Ｋは、ＲＯＭ２２ｂに記憶した図４に示すトルク伝達比マップ５２を使って求めることができる。

まず、ＣＰＵ２２ａは、ステップＳ３で求めた、予測エンジン回転数Ｎｅ２と予測入力軸回転数Ｎin２をＲＡＭ２２ｃから読み出し、速度比Ｉを下記の演算を行うことによって求める。

速度比Ｉ＝予測入力軸回転数Ｎin２／予測エンジン回転数Ｎｅ２
速度比Ｉが求まると、ＲＯＭ２２ｂに記憶したトルク伝達比マップ５２を使って、ＣＰＵ２２ａは、速度比Ｉに対するトルクコンバータ１２のトルク伝達比Ｋを求める。

そして、ＣＰＵ２２ａは、予測エンジントルクＴｅ、トルク伝達比Ｋが求まると、自動変速機１３により発生する車軸上の加減速トルクＴｔ（＝Ｔｅ×Ｋ×Ｍ×Ｊ）を演算する。ＣＰＵ２２ａは、加減速トルクＴｔが求まると、車両１０の減速度α（＝（Ｔｔ／Ｒ）／Ｗ）を演算する。

なお、 偏差ΔＮｅが基準値Ｎａ以下のとき（ステップＳ４でＮＯ）、車両１０の減速度αを求めることなく終了する。
車両１０の減速度α（＝（Ｔｔ／Ｒ）／Ｗ）を演算すると、ＣＰＵ２２ａは、減速度αに基づいて、制動力を演算し、シフトチェンジが完了するまでブレーキ用電子制御装置２３を介して車両１０に制動力を付与する（ステップ６）。従って、要求された変速比Ｍａにシフトチェンジが完了する際、加速感がなくスムーズに行われることになる。

そして、シフトチェンジが完了すると（ステップＳ７でＹＥＳ）、ＣＰＵ２２ａは、運転支援制御処理が終了し、新たなダウンシフト操作を待つ。
次に、上記のように構成した本実施形態の効果を以下に記載する。

（１）本実施形態では、変速機用電子制御装置２２は、ダウンシフト操作がなされ、エンジン１１がそれに基づいてトルクアップされるとき、シフトチェンジが完了する前に車両１０が加速するかどうかの判定を行うようにした。そして、変速機用電子制御装置２２は、車両１０が加速すると判定すると、その加速を相殺するための減速度αを算出し、その算出した減速度αに基づいて、ブレーキ用電子制御装置２３を介してブレーキ装置１８を制御して車両１０に制動力を付与した。

従って、ダウンシフト操作によるエンジントルクのアップに基づく車両１０の加速を抑制することができる。
（２）本実施形態では、車両１０の加速を、ブレーキ装置１８を制御してブレーキで相殺するようにしたので、変速機１３の摩擦接合装置の接合タイミングを制御して加速を抑制したり、エンジン１１のトルクアップのタイミングを制御するのに比べて、より確実にかつ容易に精度良く加速を抑制することができる。

尚、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、シフトレバーをダウンシフト操作した時、エンジン１１をトルクアップすべく、エンジン回転数を上げるようにしたが、ダウンシフトしてもトルクアップしないシステムにも応用してもよい。

・上記実施形態では、ステップ２において、シフトレバーをダウンシフト操作した時、自動変速モードからマニュアルダウンシフト変速モードとなって、車両１０が加速するかどうかの判定を行うようにした。これを、シフトレバーをダウンシフト操作した時であって、かつ、アクセルペダルが踏み込まれていない時、自動変速モードからマニュアルダウンシフト変速モードとなって、車両１０が加速するかどうかの判定を行うようにしてもよい。この場合、運転者の意思に沿ったブレーキ制御が実行される。

本実施形態の車両の駆動系及びブレーキ系を説明するシステム構成図。 本実施形態の運転支援装置の構成を説明するブロック図。 エンジントルクを求めるためのトルクマップのデータ構成を説明するための説明図。 トルクコンバータのトルク伝達比を求めるためのトルク伝達比マップのデータ構成を説明するための説明図。 入力軸回転数に対するエンジン回転数の回転差を求めるための回転差マップのデータ構成を説明するための説明図。 運転支援装置のダウンシフトでの支援動作を説明するためのフローチャート。

符号の説明

１０…車両、１１…エンジン、１２…トルクコンバータ、１３…自動変速機、１４…プロペラシャフト、１５…終減速装置、１６…駆動軸、１７…駆動タイヤ、１８…ブレーキ装置、１８ａ…ブレーキドラム、１９…従動タイヤ、２１…エンジン用電子制御装置、２２…変速機用電子制御装置、２３…ブレーキ用電子制御装置、２１ａ，２２ａ，２３ａ…ＣＰＵ、２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ…ＲＯＭ、２１ｃ，２２ｃ，２３ｃ…ＲＡＭ、３１…アクセルセンサ、３２…スロットルセンサ、３３…エンジン回転数センサ、３４…車速センサ３４、４１…シフト位置検出センサ、４２…入力軸回転数センサ、４３…出力軸回転数センサ、４４…ブレーキセンサ。

Claims (7)

1. 変速マップに基づいて変速機の変速比を変更するとともに、シフトレバーのダウンシフト動作に応答して前記変速機の変速比を上げるシフトチェンジをする自動変速機を備えた車両の運転支援方法において、
   前記シフトレバーのダウンシフト操作がなされた時、前記変速機がシフトチェンジした変速後のエンジンのエンジン回転数を算出する段階と、
   前記変速後のエンジン回転数と変速前のエンジン回転数とを比較し、その比較結果に基づいて、ブレーキ駆動手段にて減速を行うかどうかを判定する段階と、
   前記ブレーキ駆動手段にて減速を行うと判定したとき、必要減速度を算出する段階と、
   前記算出した必要減速度に基づいて、前記シフトチェンジが完了するまで、前記ブレーキ駆動手段にて車両に対してブレーキ制御する段階と
   を備えたことを特徴とする自動変速機を備えた車両の運転支援方法。
2. 請求項１に記載の自動変速機を備えた車両の運転支援方法において、
   前記シフトレバーのダウンシフト操作がなされた時、前記エンジンをトルクアップさせる段階を備えたことを特徴とする自動変速機を備えた車両の運転支援方法。
3. コンピュータが変速マップに基づいて変速機の変速比を変更制御するとともに、シフトレバーのダウンシフト動作に応答して前記変速機の変速比を上げるシフトチェンジをする制御を変速機に対して行う運転支援制御プロクラムであって、
   前記コンピュータを、
   前記シフトレバーのダウンシフト操作を判定するダウンシフト判定手段と、
   前記シフトレバーにダウンシフト操作に基づいて変速機がシフトチェンジした後の変速後のエンジン回転数を算出する予測エンジン回転数算出手段と、
   前記シフトチェンジする前の変速前のエンジン回転数を検出する直前エンジン回転数検出手段と、
   前記変速後のエンジン回転数と前記変速前のエンジンのエンジン回転数とを比較し、その比較結果に基づいて、ブレーキ駆動手段にて減速を行うかどうかを判定する減速判定手段と、
   前記減速判定手段がブレーキ駆動手段にて減速を行うと判定したとき、必要減速度を算出する減速度算出手段と、
   前記減速度算出手段が算出した必要減速度に基づいて、前記シフトチェンジが完了するまで、車両に対してブレーキ制御させるための制御信号を生成し前記ブレーキ駆動手段に出力するブレーキ制御信号生成手段と
   して機能させることを特徴とする運転支援制御プロクラム。
4. 請求項３に記載の運転支援制御プロクラムにおいて、
   前記コンピュータは、
   前記シフトレバーのダウンシフト操作がなされた時、前記エンジンをトルクアップさせるための制御信号を生成するトルクアップ信号生成手段としての機能をさらに備えた運転支援制御プロクラム。
5. 変速マップに基づいて変速機の変速比を変更するとともに、シフトレバーのダウンシフト動作に応答して前記変速機の変速比を上げるシフトチェンジをする自動変速機を備えた車両の運転支援装置において、
   前記シフトレバーのシフト位置を検出するシフトレバー操作位置検出手段と、
   前記操作位置検出手段の検出信号に基づいて前記シフトレバーのダウンシフト操作を判定するダウンシフト判定手段と、
   前記判定手段がダウンシフト操作を判定した時、ダウンシフト操作に基づいて変速機が
   シフトチェンジした後の変速後のエンジン回転数を予測エンジン回転数として算出する予測エンジン回転数算出手段と、
   前記シフトチェンジする前の変速前のエンジン回転数を直前エンジン回転数として検出する直前エンジン回転数検出手段と、
   前記予測エンジン回転数と前記直前エンジン回転数とを比較し、その比較結果に基づいて、ブレーキ駆動手段にて減速を行うかどうかを判定する減速判定手段と、
   前記減速判定手段がブレーキ駆動手段にて減速を行うと判定したとき、必要減速度を算出する減速度算出手段と、
   前記減速度算出手段が算出した必要減速度に基づいて、前記シフトチェンジが完了するまで、車両に対してブレーキ制御させるための制御信号を生成し前記ブレーキ駆動手段に出力するブレーキ制御信号生成手段と
   を備えたことを特徴とする自動変速機を備えた車両の運転支援装置。
6. 請求項５の自動変速機を備えた車両の運転支援装置において、
   スロットル開度が全閉かどうか判定する開度判定手段を備え、
   前記減速判定手段は、前記開度判定手段にてスロットル開度が全閉と判定したとき、前記ブレーキ駆動手段にて減速を行うかどうかを判定することを特徴とする自動変速機を備えた車両の運転支援装置。
7. 請求項５又は６の自動変速機を備えた車両の運転支援装置において、
   前記ダウンシフト判定手段がダウンシフト操作と判定した時、前記エンジンをトルクアップさせるための制御信号を生成するトルクアップ信号生成手段を備えたことを特徴とする自動変速機を備えた車両の運転支援装置。

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