JP2010007491A - 車両の制御装置および制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ダウンシフト中にエンジン出力を増加させる制御が行なわれる車両において、エンジン回転数を高回転領域に維持するダウンシフトを可能にしつつ、ダウンシフト変速中のエンジン回転数が許容回転数を超えることを抑制する。
【解決手段】ＥＣＵは、ダウンシフトが開始された場合、ブリッピング量の通常値を算出し（Ｓ２００）、ダウンシフト開始前にダウンシフト許可回転数の上昇処理が行なわれていた場合（Ｓ２１０にてＹＥＳ）、車速Ｖに基づいて現在の減速度ΔＶを算出し（Ｓ２２０、Ｓ２３０）、現在の減速度ΔＶがダウンシフト要求時の減速度ΔＶＳよりも小さいと（Ｓ２４０にてＹＥＳ）、通常値よりもブリッピング量を低下させる（Ｓ２５０）。
【選択図】図５

Description

本発明は、エンジンと変速機とを備えた車両の制御に関し、特に、ダウンシフト時のエンジン回転数を高回転に維持する制御に関する。

従来、マニュアルトランスミッションはクラッチを介してエンジンに接続され、クラッチ操作と変速操作とが運転者によって行なわれていた。近年、従来のマニュアルトランスミッションにアクチュエータを接続して、クラッチ操作と変速操作とを自動化したトランスミッションが開発されている。このようなトランスミッションは、運転者の運転操作の負担軽減を図りつつ、マニュアルトランスミッション車ならではの軽快かつダイレクト感のあるスポーティな走行が可能である。

また、トルクコンバータを介してエンジンに接続される遊星歯車式の有段自動変速機やベルト式の無段自動変速機において、運転者のシフトレバー操作に応じて変速を行なうようにしたマニュアルモードが設定されているものもある。

特開２００６−２５８１２５号公報（特許文献１）は、エンジンの回転数を高回転領域に維持しつつ変速を行なうことができる変速機の制御装置を開示する。特開２００６−２５８１２５号公報に開示された制御装置は、車両に搭載された変速機を制御する。この制御装置は、運転者の操作による変速機のダウンシフト要求を検出するための手段と、変速機の入力軸に接続された内燃機関の回転数を検出するための検出手段と、内燃機関の回転数が予め定められたダウンシフト許可回転数以上であると、ダウンシフト要求を許可しないように変速機を制御するための制御手段と、車両の減速の度合いが大きいと、ダウンシフト許可回転数を上昇するように変更するための変更手段とを含む。

特開２００６−２５８１２５号公報に開示された制御装置によると、車両の減速の度合いが大きい場合には、ダウンシフト変速中にも内燃機関の回転数が低下する。このため、ダウンシフト許可回転数を下回って初めてダウンシフトを許可していたのでは、ダウンシフト変速中に内燃機関の回転数が低下し過ぎてしまいダウンシフト変速後の内燃機関の回転数が内燃機関の許容回転数から低下し過ぎる。このため、変更手段により、車両の減速の度合いが大きい場合には、変速時間中に低下する内燃機関の回転数分を考慮して、ダウンシフト許可回転数を上昇して、ダウンシフト変速を前出しして、ダウンシフト変速完了時に内燃機関の許容回転数にすることができる。その結果、内燃機関の回転数を高回転領域に維持しつつ変速を行なうことができる、変速機の制御装置を提供することができる。
特開２００６−２５８１２５号公報 特開２００６−５７７１６号公報 特開２００５−３１５１８０号公報

ところで、ダウンシフト変速中にエンジン回転数を増加させるように内燃機関の出力を増加させる制御（以下、「ブリッピング制御」ともいう）を自動的に行なう車両が実用化されている。クラッチ操作と変速操作とが自動化された車両において、このブリッピング制御によってダウンシフト変速中（クラッチ解放中）にエンジン回転数をダウンシフト後の変速機の入力軸回転数に同期するように増加させることによって、ダウンシフト変速完了時（クラッチ接続時）のショックの低減やダウンシフト変速時間の短縮が図られる。また、上述したトルクコンバータを有する車両において、ブリッピング制御を行なうことにより、ダウンシフト変速中に変速機の入力軸回転数と出力軸回転数とをダウンシフト後の変速比で同期させることも可能である。

このようなブリッピング制御が実行される車両において、特開２００６−２５８１２５号公報に開示された制御装置のように、車両の減速の度合いが大きい場合にダウンシフト許可回転数を上昇させた場合、ダウンシフト変速中に車両の減速の度合いが小さくなると、ブリッピング制御のよるエンジン回転数の増加量によってはダウンシフト変速中に内燃機関の回転数が許容回転数を超えてしまう可能性がある。しかしながら、特開２００６−２５８１２５号公報においては、ダウンシフト変速中にブリッピング制御を行なう場合について何ら考慮されていない。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ダウンシフト中に内燃機関の出力を増加させる制御が行なわれる車両において、内燃機関の回転数を高回転領域に維持するダウンシフトを可能にしつつ、ダウンシフト変速中の内燃機関の回転数が許容回転数を超えることを抑制することができる、車両の制御装置および制御方法を提供することである。

第１の発明に係る制御装置は、内燃機関と、入力軸が内燃機関に接続され、出力軸が駆動輪に接続される変速機とを備えた車両を制御する。この制御装置は、変速機のダウンシフト要求を検出するための要求検出手段と、内燃機関の回転数を検出するための回転数検出手段と、要求検出手段によってダウンシフト要求が検出された場合、ダウンシフト要求検出時の第１の車両減速度に基づいて増加されるダウンシフト許可回転数よりも内燃機関の回転数が低いときに、ダウンシフト要求を許可してダウンシフトを開始するための変速制御手段と、変速制御手段によるダウンシフト変速中に、内燃機関の出力を増加させるように内燃機関を制御するための増加制御手段とを含む。増加制御手段は、ダウンシフト変速中の第２の車両減速度を算出し、算出された第２の車両減速度が第１の車両減速度よりも小さい場合に、内燃機関の出力の増加量を低下させる。

第２の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、変速制御手段は、第１の車両減速度が予め定められた減速度よりも大きい場合にダウンシフト許可回転数を増加させる。増加制御手段は、変速制御手段によってダウンシフト許可回転数が増加された場合で、かつ第２の車両減速度が第１の車両減速度よりも小さい場合に、内燃機関の出力の増加量を低下させる。

第３の発明に係る制御装置においては、第１または２の発明の構成に加えて、増加制御手段は、第２の車両減速度が小さい場合は大きい場合に比べてダウンシフト変速中の内燃機関の回転数の増加量が小さくなるように、内燃機関の出力の増加量を低下させる。

第４の発明に係る制御装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、増加制御手段は、第１の車両減速度と第２の車両減速度との差が大きいほどダウンシフト変速中の内燃機関の回転数の増加量が小さくなるように、内燃機関の出力の増加量を低下させる。

第５の発明に係る制御装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、増加制御手段は、ダウンシフト変速中の内燃機関の回転数が予め定められた最大許容回転数よりも小さくなるように、内燃機関の出力の増加量を低下させる。

第６の発明に係る制御装置においては、第１〜５のいずれかの発明の構成に加えて、車両には、内燃機関と変速機との間に設けられたクラッチ機構と、クラッチ機構の係合および解放を行なうアクチュエータとが備えられる。制御装置は、ダウンシフト変速中にクラッチ機構が解放されるようにアクチュエータを制御するためのクラッチ制御手段をさらに含む。増加制御手段は、クラッチ制御手段によってクラッチ機構が解放されている時に内燃機関の回転数を増加させるように、内燃機関の出力を増加させる。

第７〜１２の発明に係る制御方法は、それぞれ第１〜６の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

本発明によれば、ダウンシフト変速中に内燃機関の出力を増加する際（ブリッピング制御を実行する際）、ダウンシフト変速中の車両減速度（第２の車両減速度）を継続して算出し、第２の車両減速度がダウンシフト要求時の車両減速度（第１の車両減速度）よりも小さい場合には、内燃機関の出力の増加量を低下させる。これにより、車両減速度がダウンシフト変速中に低下した場合であっても、ダウンシフト変速中にエンジン回転数が許容回転数を超えることを抑制することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１００を含む車両のブロックについて説明する。この車両は、エンジン２２０と、自動変速機１１２と、エンジン２２０と自動変速機１１２との間に設けられるクラッチ１２２とを含む。

自動変速機１１２は、シフト＆セレクトアクチュエータ１１０によって制御される自動変速機である。自動変速機１１２は、通常のマニュアル変速機と同様に各変速ギア段ごとに別々の歯車を噛み合わせる変速ギヤ機構を備える。

自動変速機１１２の入力軸は、クラッチ１２２を介してエンジン２２０のクランクシャフトに接続され、自動変速機１１２の出力軸は、デファレンシャルギヤなどを介して駆動輪に接続される。エンジン２２０の回転が自動変速機１１２によって変速されて駆動輪に伝達されることにより、この車両は走行する。

自動変速機１１２は、マルチモードマニュアルトランスミッションとも呼ばれるものであって、運転者のシフト操作によりアップシフトおよびダウンシフトを実行する手動モードと、予め定められた変速マップに従ってアップシフトおよびダウンシフトを実行する自動モードとを有する。なお、自動モードを有さなくてもよい。さらに、本発明が適用される変速機は、このような自動変速機に限定されない。たとえば、トルクコンバータを介してエンジンに接続される遊星歯車式の自動変速機やベルト式の無段変速機等の自動変速機であってもよい。

シフト＆セレクトアクチュエータ１１０は、たとえば、シフト作動用電動モータ、セレクト作動用電動モータ、減速用ギヤ類（シフト用としてベベルギヤ、セレクト用としてラックアンドピニオン）、シフトストロークセンサ、セレクトストロークセンサなどを主要構成部品とするユニット部品である。このシフト＆セレクトアクチュエータ１１０は、モータ駆動により、減速ギヤを介して、シフト作動およびセレクト作動を実施する。シフトについては、モータ出力によりトランスミッションのシフト荷重を制御する。シフト＆セレクトアクチュエータ１１０は、ＥＣＵ１００からの制御信号に応じて、自動変速機１１２の変速制御を行なう。

クラッチ１２２は、クラッチアクチュエータ１２０によって制御（係合／解放）される。クラッチ１２２が係合（接続）されると、エンジン２２０の動力が自動変速機１１２に伝達され、クラッチ１２２が解放（遮断）されると、エンジン２２０から自動変速機１１２への動力伝達が遮断される。

クラッチアクチュエータ１２０は、たとえば、その主要構成部品として、クラッチ作動用電動モータ、減速用ウォームギヤ、アシストスプリングおよびクラッチストロークセンサからなるユニット部品である。クラッチアクチュエータ１２０は、モータ駆動により、減速ギヤを介してクラッチの解放および係合を実施する。クラッチアクチュエータ１２０は、ＥＣＵ１００からの制御信号に応じて、クラッチ１２２の解放制御および係合制御を行なう。

エンジン２２０の出力は、燃料噴射量、あるいは電子スロットルバルブの開度（スロットル開度）βによって調整される吸入空気量によって制御される。電子スロットルバルブのスロットル開度βは、電子スロットル制御システム２１０によって制御される。

ＥＣＵ１００には、ギヤポジションセンサ１３０、入力軸回転数センサ１４０、出力軸回転数センサ１５０、シフトレバーポジションセンサ１６０、クラッチストロークセンサ１７０、車速センサ１８０、Ｇセンサ１８２、ブレーキストロークセンサ１８４、ブレーキマスタ圧センサ１８６、エンジン回転数センサ２３０、アクセルポジションセンサ２４０、スロットル開度センサ２５０、およびエンジントルクセンサ２６０がハーネスなどによって接続される。

ギヤポジションセンサ１３０は、自動変速機１１２で形成されている変速ギヤ段を検出する。入力軸回転数センサ１４０は、自動変速機１１２の入力軸回転数ＮＩＮを検出する。出力軸回転数センサ１５０は、自動変速機１１２の出力軸回転数ＮＯＵＴを検出する。シフトレバーポジションセンサ１６０は、シフトレバーの位置を検出する。クラッチストロークセンサ１７０は、クラッチ１２２のストローク量を検出する。車速センサ１８０は、車速Ｖを検出する。Ｇセンサ１８２は、車両の前後方向の加減速度を検出する。ブレーキストロークセンサ１８４は、ブレーキペダルのストローク量を検出する。ブレーキマスタ圧センサ１８６は、ブレーキマスタシリンダ内の油圧を検出する。エンジン回転数センサ２３０は、エンジン回転数ＮＥを検出する。アクセルポジションセンサ２４０は、アクセル開度αを検出する。スロットル開度センサ２５０は、スロットル開度βを検出する。エンジントルクセンサ２６０は、エンジントルクＴＥを検出する。これらのセンサは、検出結果を示す信号をＥＣＵ１００に出力する。

図２に本発明の実施の形態に係るＥＣＵ１００で制御される車両におけるシフトパターンを示す。図２に示すシフトパターンは右ハンドル用のシフトパターンであって、左ハンドル用は左右対称のパターンとなる。図２に示すように、このシフトパターンにより、変速機を、後進走行ポジション（Ｒポジション）、ニュートラルポジション（Ｎポジション）、自動変速ポジション（Ｅポジション）、手動変速ポジション（Ｍポジション）およびＭポジションにおけるアップシフト（＋）、ダウンシフト（−）を運転者が選択することができる。

図２に示すシフトパターンにおけるシフトレバーの位置が、シフトレバーポジションセンサ１６０により検出されて、ＥＣＵ１００に入力される。ＥＣＵ１００は、この入力信号に基づいて、シフト＆セレクトアクチュエータ１１０を制御する。また、ＥＣＵ１００は、変速が行なわれる場合に、クラッチ１１２の操作を自動的に行なう。すなわち、ＥＣＵ１００は、変速開始時にクラッチ１２２を解放し、変速完了時にクラッチ１２２を係合させるように、クラッチアクチュエータ１２０に制御信号を出力する。

ＥＣＵ１００は、運転者が変速機のポジションを手動変速ポジション（Ｍポジション）にして、ダウンシフト（−）側にシフトレバーを移動させてダウンシフトを要求した場合であっても、ダウンシフト要求時のエンジン回転数ＮＥがダウンシフト許可回転数よりも低下するまではダウンシフトを許可しない。ダウンシフト後のエンジン回転数ＮＥを最大許容エンジン回転数ＮＥｍａｘよりも低く維持するためである。

しかしながら、車両が減速している場合には、ダウンシフト変速している間にもエンジン回転数ＮＥは低下し続ける。このため、ダウンシフト要求時の車速でダウンシフト後のエンジン回転数ＮＥを予測し、その予測回転数が最大許容エンジン回転数ＮＥｍａｘよりも低いときのみダウンシフトを許可するようにしていると、エンジン回転数ＮＥは時間とともに低下しているので、実際のダウンシフト変速完了時のエンジン回転数ＮＥは最大許容エンジン回転数ＮＥｍａｘを大きく下回ることがある。これでは、エンジン回転数ＮＥが一旦低下し過ぎてしまいエンジントルクの低下等が発生して運転者の意図と異なる場合がある。そこで、ＥＣＵ１００は、ダウンシフト要求時の車両の減速度に基づいてダウンシフト許可回転数を上昇させる。

さらに、ＥＣＵ１００は、ダウンシフト変速中（特にクラッチ１２２が解放されてから係合されるまでの間）に、エンジン回転数ＮＥをダウンシフト完了時（クラッチ１２２の係合時）の自動変速機１１２の入力軸回転数ＮＩＮに同期させるように増加させるブリッピング制御を実行する。

具体的には、ＥＣＵ１００は、車両の状態（たとえばエンジン回転数ＮＥ、入力軸回転数ＮＩＮ、出力軸回転数ＮＯＵＴ、ダウンシフト後の変速比など）に基づいて、ダウンシフト中におけるエンジン回転数ＮＥの増加量（以下、「ブリッピング量」ともいう）を算出し、算出されたブリッピング量に応じたスロットル開度βの増加量を算出し、算出されたスロットル開度βの増加量に応じた制御信号（以下、「ブリッピング制御信号」ともいう）を、電子スロットル制御システム２１０に出力する。これにより、エンジン回転数ＮＥがダウンシフト後の入力軸回転数ＮＩＮに自動的に同期され、ダウンシフト完了時（クラッチ１２２係合時）のショックが低減される。

なお、ブリッピング制御信号の出力期間は、ブリッピング制御信号を出力してから実際にエンジン回転数ＮＥが増加するまでの応答遅れなどを考慮して設定される。したがって、たとえばブリッピング制御信号の出力開始タイミングがクラッチ１２２の解放前となる場合もある。また、ブリッピング制御は、制御開始から予め定められた時間が経過した時点で終了される。なお、ブリッピング制御時間を、ブリッピング量に応じた値に設定してもよい。

以上のような構成を有する車両において、ダウンシフト要求時の車両の減速度に基づいてダウンシフト許可回転数を上昇させた場合、その後のダウンシフト変速中に車両の減速度が小さくなる（ダウンシフト要求時よりも緩やかに減速される）と、ブリッピング量によってはダウンシフト変速中にエンジン回転数ＮＥが最大許容エンジン回転数ＮＥｍａｘを超えてしまうことが懸念される。

そこで、本発明においては、ダウンシフト変速中において車両の減速度を継続して算出し、ダウンシフト変速中の車両の減速度に基づいてブリッピング量を調整する。

図３に、本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵ１００の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ１００は、入力インターフェイス１０１と、演算処理部１０２と、記憶部１０５と、出力インターフェイス１０６とを含む。

入力インターフェイス１０１は、上述した各センサからの検出結果を受信して、演算処理部１０２に送信する。

記憶部１０５には、各種情報、プログラム、しきい値、マップ等が記憶され、必要に応じて演算処理部１０２からデータが読み出されたり、格納されたりする。

演算処理部１０２は、変速制御を行なう変速制御部１０３と、ダウンシフト変速中にブリッピング制御を行なうブリッピング制御部１０４とを含む。

変速制御部１０３は、ダウンシフト部１０３Ａと、許可回転数制御部１０３Ｂとを含む。

ダウンシフト部１０３Ａは、運転者がダウンシフト（−）側にシフトレバーを移動させてダウンシフトを要求した場合、クラッチアクチュエータ１２０に出力インターフェイス１０６経由で制御信号を出力してクラッチ１２２の解放制御および係合制御を行なうとともに、シフト＆セレクトアクチュエータ１１０に出力インターフェイス１０６経由で制御信号を出力して、自動変速機１１２の変速制御を行なう。この際、ダウンシフト部１０３Ａは、ダウンシフト要求時のエンジン回転数ＮＥがダウンシフト許可回転数よりも低下するまではダウンシフトを許可しない。

許可回転数制御部１０３Ｂは、ダウンシフト要求があった場合、ダウンシフト部１０３Ａがダウンシフトを行なう前に、ダウンシフト要求時の減速度ΔＶＳがしきい値よりも大きいか否かを判断し、ダウンシフト要求時の減速度ΔＶＳがしきい値よりも大きい場合には、ダウンシフト許可回転数を増加させる。これにより、ダウンシフト後においてもエンジン回転数ＮＥが高回転に維持される。

ブリッピング制御部１０４は、減速度算出部１０４Ａと、ブリッピング量調整部１０４Ｂとを含む。

減速度算出部１０４Ａは、ダウンシフト部１０３Ａによるダウンシフト変速中に、車両の減速度ΔＶを継続して算出する。

ブリッピング量調整部１０４Ｂは、減速度算出部１０４Ａによって算出された減速度ΔＶがダウンシフト要求時の減速度ΔＶＳよりも小さい場合には、ダウンシフト変速中のエンジン回転数ＮＥが最大許容エンジン回転数ＮＥｍａｘを超えることを抑制するために、通常よりもブリッピング量を低下させる。具体的には、ブリッピング量調整部１０４Ｂは、スロットル開度βの増加量を低下させるプリッピング制御信号を、電子スロットル制御システム２１０に出力インターフェイス１０６経由で出力する。

なお、本実施の形態において、変速制御部１０３およびブリッピング制御部１０４は、いずれも演算処理部１０２であるＣＰＵが記憶部１０５に記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。

図４を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１００がダウンシフトを行なう際に実行するプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ＥＣＵ１００は、ダウンシフト要求を検出したか否かを判断する。この判断は、シフトレバーポジションセンサ１６０からＥＣＵ１００に入力される信号に基づいて行なわれる。ダウンシフト要求を検出すると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１００へ戻され、ダウンシフト要求を検出するまで待つ。

Ｓ１１０にて、ＥＣＵ１００は、車速Ｖを検出する。Ｓ１２０にて、ＥＣＵ１００は、ダウンシフト要求時の減速度（ダウンシフト要求時の車速Ｖの時間微分値）ΔＶＳを算出する。なお、このダウンシフト要求時の減速度ΔＶＳは、車両が減速している場合に正の値になり、車両の減速度合いが大きいほど大きい値となる。

Ｓ１３０にて、ＥＣＵ１００は、ダウンシフト要求時の減速度ΔＶＳがしきい値よりも大きいか否かを判断する。すなわち、しきい値で表わされる減速度合いよりも大きい減速度合いであるか否かが判断される。ダウンシフト要求時の減速度ΔＶＳがしきい値よりも大きいと（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、処理はＳ１４０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１３０にてＮＯ）、処理はＳ１５０へ移される。

Ｓ１４０にて、ＥＣＵ１００は、変速時間で低下するエンジン回転数ΔＮＥを考慮して、ダウンシフト許可回転数を予め定められた初期値よりも上昇させる。

Ｓ１５０にて、ＥＣＵ１００は、ダウンシフト許可回転数を予め定められた初期値のままとして、ダウンシフト許可回転数の上昇を行なわない。

Ｓ１６０にて、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数ＮＥを検出する。Ｓ１７０にて、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数ＮＥがダウンシフト許可回転数よりも小さいか否かを判断する。エンジン回転数ＮＥがダウンシフト許可回転数よりも小さいと（Ｓ１７０にてＹＥＳ）、処理はＳ１８０へ移される。そうでないと（Ｓ１７０にてＮＯ）、処理はＳ１６０に戻され、エンジン回転数ＮＥがダウンシフト許可回転数よりも小さくなるまで、この判断が繰り返えされる。

Ｓ１８０にて、ＥＣＵ１００は、ダウンシフト要求を許可して、ダウンシフトを実行する。

図５を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１００がダウンシフト変速中にブリッピング制御を行なう際に実行するプログラムの制御構造について説明する。このプログラムは、ダウンシフトが開始された場合に実行される。

Ｓ２００にて、ＥＣＵ１００は、たとえばエンジン回転数ＮＥ、入力軸回転数ＮＩＮ、出力軸回転数ＮＯＵＴ、ダウンシフト後の変速比などに基づいて、ブリッピング量（エンジン回転数ＮＥの増加量）を算出する。なお、以下の説明においては、本処理で算出したブリッピング量を「通常値」と記載する場合がある。

Ｓ２１０にて、ＥＣＵ１００は、ダウンシフト開始前にダウンシフト許可回転数の上昇処理（図４のＳ１４０の処理）が行なわれたか否かを判断する。ダウンシフト許可回転数の上昇処理が行なわれたと判断した場合（Ｓ２１０にてＹＥＳ）、処理はＳ２２０へ移される。そうでないと（Ｓ２１０にてＮＯ）、処理はＳ２６０へ移される。

Ｓ２２０にて、ＥＣＵ１００は、車速Ｖを検出する。Ｓ２３０にて、ＥＣＵ１００は、現在の減速度（Ｓ２２０で検出された車速Ｖの時間微分値）ΔＶを算出する。なお、この現在の減速度ΔＶは、車両が減速している場合に正の値になり、車両の減速度合いが大きいほど大きい値となる。

Ｓ２４０にて、ＥＣＵ１００は、現在の減速度ΔＶがダウンシフト要求時の減速度ΔＶＳ（図４のＳ１２０の処理で算出された値）よりも小さいか否かを判断する。すなわち、ダウンシフト変速中において、ダウンシフト要求時よりも緩やかに減速されているか否かを判断する。ΔＶがΔＶＳよりも小さいと（Ｓ２４０にてＹＥＳ）、処理はＳ２５０へ移される。そうでないと（Ｓ２４０にてＮＯ）、処理はＳ２６０に移される。

Ｓ２５０にて、ＥＣＵ１００は、通常値（Ｓ２００の処理で算出したブリッピング量）よりもブリッピング量を低下させる。ＥＣＵ１００は、図６に示すように、ΔＶＳからΔＶを減じた値（ΔＶＳ−ΔＶ）が大きいほど（すなわちΔＶＳからのΔＶの低下量が大きいほど）、ブリッピング量を低下させる。なお、現在の減速度ΔＶが小さいほど、ブリッピング量を低下させようにしてもよい。

Ｓ２６０にて、ＥＣＵ１００は、ブリッピング量を通常値のままとして、ブリッピング量の低下を行なわない。

Ｓ２７０にて、ＥＣＵ１００は、ブリッピング量に応じたブリッピング制御信号を、電子スロットル制御システム２１０に出力する。なお、ブリッピング制御信号の出力開始タイミングは、上述したように、ブリッピング制御信号を出力してから実際にエンジン回転数ＮＥが増加するまでの応答遅れなどを考慮して設定される。

Ｓ２８０にて、ＥＣＵ１００は、ブリッピング制御の終了タイミングであるか否かを判断する。ＥＣＵ１００は、たとえばブリッピング制御の開始から予め定められた時間が経過した場合に、ブリッピング制御の終了タイミングであると判断する。なお、ブリッピング制御の終了タイミングの判断方法はこれに限定されない。ブリッピング制御の終了タイミングであると（Ｓ２８０にてＹＥＳ）、この処理は終了する。そうでないと（Ｓ２８０にてＮＯ）、処理はＳ２２０に移され、ブリッピング制御の終了タイミングとなるまで、ブリッピング量の調整が継続される。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１００の動作について、図７に示すタイミングチャートを参照して説明する。

図７は、時刻ｔ１にてＮ速ギヤ段からＮ−１速ギヤ段へのダウンシフトが開始された場合における、エンジン回転数ＮＥ、減速度ΔＶ、スロットル開度βの時間変化を示している。なお、図７の破線Ａは、減速度ΔＶが変速中においてダウンシフト要求時の減速度ΔＶＳよりも小さくなった場合の出力軸回転数ＮＯＵＴとＮ−１速ギヤ比との積（以下、出力軸回転数ＮＯＵＴとＮ−１速ギヤ比との積を「変速後同期回転数」とも記載する）を示す。図７の破線Ｂは、減速度ΔＶが変速中においてダウンシフト要求時の減速度ΔＶＳに維持される場合の変速後同期回転数を示す。

図７に示すように、時刻ｔ１での変速後同期回転数（図７のＮＥ０）が最大許容エンジン回転数ＮＥｍａｘを超えているにも関わらず、時刻ｔ１にてダウンシフトが開始されてる。これは、ダウンシフト要求時の減速度ΔＶＳがしきい値よりも大きく（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、ダウンシフト許可回転数が上昇された（Ｓ１４０）ためである。すなわち、ダウンシフト要求時の減速度ΔＶＳが変速中も維持されると仮定して、変速完了時（時刻ｔ５）における変速後同期回転数（図７のＮＥ２）が最大許容エンジン回転数ＮＥｍａｘを下回ると予測して、時刻ｔ１でのダウンシフト要求を許可したためである。これにより、エンジン回転数ＮＥを高回転に維持したダウンシフトが可能となる。

ところが、図７に示すように、時刻ｔ１以降のダウンシフト変速中に減速度ΔＶがダウンシフト要求時の減速度ΔＶＳよりも小さくなると、変速完了時におけるエンジン回転数（図７のＮＥ１）は、ダウンシフト要求時の減速度ΔＶＳが変速中も維持された場合のエンジン回転数（図７のＮＥ２）よりも高くなる。

従来においは、ダウンシフト変速中にブリッピング制御を行なう際、ダウンシフト変速中の減速度ΔＶの低下を何ら考慮せずにブリッピング量が決められていた。そのため、図７の一点鎖線に示すように、ブリッピング量によってはダウンシフト変速中にエンジン回転数ＮＥが最大許容エンジン回転数ＮＥｍａｘを超えてしまう可能性があった。

そこで、本発明においては、ダウンシフト開始前にダウンシフト許可回転数の上昇処理が行なわれていた場合（Ｓ２１０にてＹＥＳ）、ダウンシフト変速中においても減速度ΔＶを継続して算出し（Ｓ２３０）、ダウンシフト変速中の減速度ΔＶがダウンシフト要求時の減速度ΔＶＳよりも小さいか否かを判断する。

そして、ダウンシフト変速中の減速度ΔＶがダウンシフト要求時の減速度ΔＶＳよりも小さくなった場合（Ｓ２４０にてＹＥＳ）、ブリッピング量を低下させる（Ｓ２５０）。ブリッピング量の低下量は、図６に示したように、ダウンシフト要求時の減速度ΔＶＳからダウンシフト変速中の減速度ΔＶを減じた値が大きいほど（ΔＶＳからのΔＶの低下量が大きいほど）、大きく設定される。そして、ブリッピング量の低下に応じてスロットル開度βを従来の通常値よりも低下させる（Ｓ２５０）。

このブリッピング量の低下（スロットル開度βの低下）によって、ダウンシフト変速中およびダウンシフト後において、エンジン回転数ＮＥが最大許容エンジン回転数ＮＥｍａｘを超えることを適切に抑制することができる。

以上のように、本実施の形態に係る制御装置は、ダウンシフト変速中にブリッピング制御を行なう際、ダウンシフト変速中において車両の減速度を継続して算出し、ダウンシフト変速中の車両の減速度がダウンシフト要求時の車両の減速度よりも小さい場合には、ブリッピング量を低下させる。これにより、ダウンシフト変速中の車両の減速度がダウンシフト要求時よりも小さくなった場合であっても、ダウンシフト変速中にエンジン回転数が許容回転数を超えることを抑制することができる。

なお、本実施の形態においては、上述したフローチャートにおいて、減速度を車速Ｖの時間微分値として算出したが、たとえば、減速度をＧセンサ１８２の検出結果に基づいて算出するようにしてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態に係る制御装置が搭載される車両の構造を示すブロック図である。 シフトパターンを示す図である。 本発明の実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図である。 本発明の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵの制御構造を示すフローチャート（その１）である。 減速度とブリッピング量との関係を示す図である。 本発明の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵの制御構造を示すフローチャート（その２）である。 ダウンシフトが開始された場合における、エンジン回転数、減速度、およびスロットル開度のタイミングチャートである。

符号の説明

１００ ＥＣＵ、１０１ 入力インターフェイス、１０２ 演算処理部、１０３Ａ ダウンシフト部、１０３ 変速制御部、１０３Ｂ 許可回転数制御部、１０４ ブリッピング制御部、１０４Ｂ ブリッピング量調整部、１０４Ａ 減速度算出部、１０５ 記憶部、１０６ 出力インターフェイス、１１０ シフト＆セレクトアクチュエータ、１１２ 自動変速機、１２０ クラッチアクチュエータ、１２２ クラッチ、１３０ ギヤポジションセンサ、１４０ 入力軸回転数センサ、１５０ 出力軸回転数センサ、１６０ シフトレバーポジションセンサ、１７０ クラッチストロークセンサ、１８０ 車速センサ、１８２ Ｇセンサ、１８４ ブレーキストロークセンサ、１８６ ブレーキマスタ圧センサ、２１０ 電子スロットル制御システム、２２０ エンジン、２３０ エンジン回転数センサ、２４０ アクセルポジションセンサ、２５０ スロットル開度センサ、２６０ エンジントルクセンサ。

Claims (12)

1. 内燃機関と、入力軸が前記内燃機関に接続され、出力軸が駆動輪に接続される変速機とを備えた車両の制御装置であって、
   前記変速機のダウンシフト要求を検出するための要求検出手段と、
   前記内燃機関の回転数を検出するための回転数検出手段と、
   前記要求検出手段によって前記ダウンシフト要求が検出された場合、前記ダウンシフト要求検出時の第１の車両減速度に基づいて増加されるダウンシフト許可回転数よりも前記内燃機関の回転数が低いときに、前記ダウンシフト要求を許可してダウンシフトを開始するための変速制御手段と、
   前記変速制御手段によるダウンシフト変速中に、前記内燃機関の出力を増加させるように前記内燃機関を制御するための増加制御手段とを含み、
   前記増加制御手段は、前記ダウンシフト変速中の第２の車両減速度を算出し、算出された前記第２の車両減速度が前記第１の車両減速度よりも小さい場合に、前記内燃機関の出力の増加量を低下させる、車両の制御装置。
2. 前記変速制御手段は、前記第１の車両減速度が予め定められた減速度よりも大きい場合に前記ダウンシフト許可回転数を増加させ、
   前記増加制御手段は、前記変速制御手段によって前記ダウンシフト許可回転数が増加された場合で、かつ前記第２の車両減速度が前記第１の車両減速度よりも小さい場合に、前記内燃機関の出力の増加量を低下させる、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記増加制御手段は、前記第２の車両減速度が小さい場合は大きい場合に比べて前記ダウンシフト変速中の前記内燃機関の回転数の増加量が小さくなるように、前記内燃機関の出力の増加量を低下させる、請求項１または２に記載の車両の制御装置。
4. 前記増加制御手段は、前記第１の車両減速度と前記第２の車両減速度との差が大きいほど前記ダウンシフト変速中の前記内燃機関の回転数の増加量が小さくなるように、前記内燃機関の出力の増加量を低下させる、請求項１〜３のいずれかに記載の車両の制御装置。
5. 前記増加制御手段は、前記ダウンシフト変速中の前記内燃機関の回転数が予め定められた最大許容回転数よりも小さくなるように、前記内燃機関の出力の増加量を低下させる、請求項１〜３のいずれかに記載の車両の制御装置。
6. 前記車両には、前記内燃機関と前記変速機との間に設けられたクラッチ機構と、前記クラッチ機構の係合および解放を行なうアクチュエータとが備えられ、
   前記制御装置は、前記ダウンシフト変速中に前記クラッチ機構が解放されるように前記アクチュエータを制御するためのクラッチ制御手段をさらに含み、
   前記増加制御手段は、前記クラッチ制御手段によって前記クラッチ機構が解放されている時に前記内燃機関の回転数を増加させるように、前記内燃機関の出力を増加させる、請求項１〜５のいずれかに記載の車両の制御装置。
7. 内燃機関と、入力軸が前記内燃機関に接続され、出力軸が駆動輪に接続される変速機とを備えた車両を制御する制御装置が行なう制御方法であって、
   前記変速機のダウンシフト要求を検出する要求検出ステップと、
   前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出ステップと、
   前記要求検出ステップで前記ダウンシフト要求が検出された場合、前記ダウンシフト要求検出時の第１の車両減速度に基づいて増加されるダウンシフト許可回転数よりも前記内燃機関の回転数が低いときに、前記ダウンシフト要求を許可してダウンシフトを開始する変速制御ステップと、
   前記変速制御ステップによるダウンシフト変速中に、前記内燃機関の出力を増加させるように前記内燃機関を制御する増加制御ステップとを含み、
   前記増加制御ステップは、前記ダウンシフト変速中の第２の車両減速度を算出し、算出された前記第２の車両減速度が前記第１の車両減速度よりも小さい場合に、前記内燃機関の出力の増加量を低下させる、車両の制御方法。
8. 前記変速制御ステップは、前記第１の車両減速度が予め定められた減速度よりも大きい場合に前記ダウンシフト許可回転数を増加させ、
   前記増加制御ステップは、前記変速制御ステップで前記ダウンシフト許可回転数が増加された場合で、かつ前記第２の車両減速度が前記第１の車両減速度よりも小さい場合に、前記内燃機関の出力の増加量を低下させる、請求項７に記載の車両の制御方法。
9. 前記増加制御ステップは、前記第２の車両減速度が小さい場合は大きい場合に比べて前記ダウンシフト変速中の前記内燃機関の回転数の増加量が小さくなるように、前記内燃機関の出力の増加量を低下させる、請求項７または８に記載の車両の制御方法。
10. 前記増加制御ステップは、前記第１の車両減速度と前記第２の車両減速度との差が大きいほど前記ダウンシフト変速中の前記内燃機関の回転数の増加量が小さくなるように、前記内燃機関の出力の増加量を低下させる、請求項７〜９のいずれかに記載の車両の制御方法。
11. 前記増加制御ステップは、前記ダウンシフト変速中の前記内燃機関の回転数が予め定められた最大許容回転数よりも小さくなるように、前記内燃機関の出力の増加量を低下させる、請求項７〜１０のいずれかに記載の車両の制御方法。
12. 前記車両には、前記内燃機関と前記変速機との間に設けられたクラッチ機構と、前記クラッチ機構の係合および解放を行なうアクチュエータとが備えられ、
    前記制御方法は、前記ダウンシフト変速中に前記クラッチ機構が解放されるように前記アクチュエータを制御するクラッチ制御ステップをさらに含み、
    前記増加制御ステップは、前記クラッチ制御ステップで前記クラッチ機構が解放されている時に前記内燃機関の回転数を増加させるように、前記内燃機関の出力を増加させる、請求項７〜１１のいずれかに記載の車両の制御方法。

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