JP2010169111A

JP2010169111A - 自動変速機の変速制御装置

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Publication number: JP2010169111A
Application number: JP2009009820A
Authority: JP
Inventors: Yosuke Morokuma; 洋輔諸熊; Keisuke Ajimoto; 恵介鯵本
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2009-01-20
Filing date: 2009-01-20
Publication date: 2010-08-05
Anticipated expiration: 2029-01-20
Also published as: JP5116702B2

Abstract

【課題】ドライバの操作にばらつきがある場合であっても適切なダウンシフトを行う自動変速機の変速制御装置を提供する。
【解決手段】自動変速機２０の変速制御を行う変速制御装置３０を、車両の加速度を演算する加速度演算手段３３，３４と、加速度演算手段によって演算された加速度に基づいて変速判定値を演算する変速判定値演算手段３６と、変速判定値演算手段によって演算された変速判定値を微分する変速判定値微分手段３７と、変速判定値の微分値が閾値を超えた場合に自動変速機のダウンシフトを許可するとともに、変速判定値の微分値が閾値未満である場合にダウンシフトを禁止する変速制御手段３９とを備える構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動変速機の変速制御装置に関し、特に減速時の車両の加速度に応じてダウンシフト制御を行うものに関する。

自動車等の車両に搭載される自動変速機は、車両の運転状態に基づいて適切な変速段を選択する変速制御装置を備えている。変速制御装置は、例えば車速、スロットル開度等のパラメータに応じて変速段が選択される変速マップ（変速線図）を備え、この変速マップに基づいた変速制御を行う。
また、変速制御装置は、例えば加減速等のドライバの意図に応じて変速を行ういわゆるアダプティブ制御を行う。アダプティブ制御には、例えば、カーブ路の進入等でドライバがブレーキング操作を行った場合、車両の減速度に応じてダウンシフトを行い、エンジンブレーキの効きを高めるとともに、再加速時の駆動力を確保するブレーキング時制御等がある。

従来知られているアダプティブ制御の一例として、例えば、特許文献１には、車両の横加速度と前後加速度とを合成したベクトル値を変速判定値として用いるものが記載されている。この変速制御装置は、変速判定値が予め設定された複数の判定領域の何れに含まれているか判別することによって、アップシフトの禁止又は許可、ダウンシフトの実行等を行っている。

特開２００７−１７７９６６号公報

車両の加速度に基づいて求められる変速判定値が閾値を超えた場合にダウンシフトを許可する変速制御装置の場合、所定時間内における総減速量は変わらない場合であっても、ドライバの操作の仕方によってダウンシフト許可判定を行うことができず、制御にムラが生じる場合がある。
例えば、ドライバのブレーキ操作にムラがあり、減速Ｇの変動が大きい結果、ピーク値が閾値を超えた場合にはダウンシフト許可判定が行われるが、ドライバのブレーキ操作にムラが少ないため減速Ｇのピーク値が閾値に至らなかった場合には、所定時間内における減速量は同等であるにも関わらずダウンシフト許可判定が成立しない場合があり得る。具体的には、ドライバによる初期のブレーキ踏込みが弱く、減速不足を感じて強く踏み増した場合にはダウンシフトが行われるが、同様の減速量を得る場合にドライバが初期から適切なブレーキ操作を行った場合にはダウンシフトされない場合がある。
本発明の課題は、ドライバの操作にばらつきがある場合であっても適切なダウンシフトを行う自動変速機の変速制御装置を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１の発明は、自動変速機の変速制御を行う変速制御装置であって、車両の加速度を演算する加速度演算手段と、前記加速度演算手段によって演算された加速度に基づいて変速判定値を演算する変速判定値演算手段と、前記変速判定値演算手段によって演算された変速判定値を微分する変速判定値微分手段と、前記変速判定値微分手段が求めた前記変速判定値の微分値が閾値を超えた場合に前記自動変速機のダウンシフトを許可するとともに、前記変速判定値の微分値が前記閾値未満である場合に前記ダウンシフトを禁止する変速制御手段とを備えることを特徴とする自動変速機の変速制御装置である。

請求項２の発明は、自動変速機の変速制御を行う変速制御装置であって、車両の加速度を演算する加速度演算手段と、前記加速度演算手段によって演算された加速度に基づいて変速判定値を演算する変速判定値演算手段と、前記変速判定値演算手段によって演算された変速判定値を積分する変速判定値積分手段と、前記変速判定値積分手段が求めた前記変速判定値の積分値が閾値を超えた場合に前記自動変速機のダウンシフトを許可するとともに、前記変速判定値の積分値が前記閾値未満である場合に前記ダウンシフトを禁止する変速制御手段とを備えることを特徴とする自動変速機の変速制御装置である。

請求項３の発明は、前記加速度演算手段は、車両の前後方向加速度を演算する前後加速度演算手段、及び、車両の横方向加速度を演算する横加速度演算手段を備え、前記横方向加速度の増加に応じて、前記ダウンシフトの許可が成立し難くなるように前記変速判定値と前記閾値との少なくとも一方を補正する補正手段を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動変速機の変速制御装置である。
請求項４の発明は、前記変速判定値演算手段は、前記前後加速度演算手段によって演算された前記前後方向加速度、及び、前記横方向加速度演算手段によって演算された前記横方向加速度を合成したベクトルに基づいて前記変速判定値を演算することを特徴とする請求項３に記載の自動変速機の変速制御装置である。

請求項５の発明は、前記補正手段は、前記ベクトルのスカラ量に基づいて前記変速判定値演算手段が演算する変速判定値を前記ベクトルの方向が前後方向から横方向に遷移するのに応じて減少するように補正することを特徴とする請求項４に記載の自動変速機の変速制御装置である。
請求項６の発明は、前記補正手段は、前記閾値を前記ベクトルの方向が前後方向から横方向に遷移するのに応じて増加するように補正することを特徴とする請求項４に記載の自動変速機の変速制御装置である。

本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）車両の加速度に基づいて演算される変速判定値の微分値が閾値を超えた場合にダウンシフトを許可することによって、変速判定値が対応する閾値を超えない場合であっても、例えば減速Ｇ等の立ち上がりが速い場合にはダウンシフトを実行させることができ、適切な変速制御を行うことができる。これによって、変速ムラの発生を抑制し、自然なドライブフィーリングを得ることができる。
（２）車両の加速度に基づいて演算される変速判定値の積分値が閾値を超えた場合にダウンシフトを許可することによって、変速判定値が対応する閾値を超えない場合であっても、例えば所定期間内における減速量の総和が大きい場合にはダウンシフトを実行させることができ、適切な変速制御を行うことができる。これによっても、変速ムラの発生を抑制し、自然なドライブフィーリングを得ることができる。
（３）横方向加速度の増加に応じてダウンシフトの許可が成立し難くなるように変速判定値と閾値との少なくとも一方を補正することによって、コーナリングによる横方向加速度が大きく、タイヤが摩擦円限界値の範囲内で発生可能な前後力の余力が乏しい場合には、ダウンシフトを抑制してタイヤのスリップによる車両挙動の乱れを防止し、操縦安定性を向上できる。
（４）前後方向加速度及び横方向加速度を合成したベクトルに基づいて変速判定値を演算することによって、摩擦円限界値に対するタイヤの前後力及び横力を適切に評価可能な変速判定値を得ることができ、適切な変速制御を行うことができる。
（５）ベクトルのスカラ量に基づいて演算される変速判定値を、ベクトルの方向が前後方向から横方向へ遷移するのに応じて減少するように補正することによって、簡単な処理により上記（４）項の効果を得ることができる。
（６）閾値をベクトルの方向が前後方向から横方向に遷移するのに応じて増加するよう補正することによっても、簡単な処理により上記（４）項の効果を得ることができる。

本発明を適用した変速制御装置の実施例１を有する自動変速機のシステム構成を示す模式図である。図１の変速制御装置における変速マップの一例を示す図である。図１の変速制御装置におけるブレーキング時制御時の動作を示すフローチャートである。図１の変速制御装置における変速判定値の推移の一例を示すグラフである。図４の場合におけるにおける変速判定値の微分値の推移を示すグラフである。図１の変速制御装置における変速判定値の推移の他の例を示すグラフである。図６の場合における変速判定値の微分値の推移を示すグラフである。図６の場合における変速判定値の積分値を示すグラフである。本発明を適用した変速制御装置の実施例２を有する自動変速機のシステム構成を示す模式図である。図９の変速制御装置におけるブレーキング時制御の動作を示すフローチャートである。

本発明は、ドライバの操作にばらつきがある場合であっても適切なダウンシフトを行う自動変速機の変速制御装置を提供する課題を、車両の前後加速度と横加速度との合成ベクトルのスカラ量に基づいて算出される変速判定値の微分値及び積分値が閾値を超えた場合にダウンシフトを行うことによって解決した。

以下、本発明を適用した自動変速機の変速制御装置の実施例１について説明する。
実施例１の自動変速機は、例えば乗用車等の自動車に搭載されるものである。
図１は、実施例１の自動変速機のシステム構成を示す模式図である。
車両は、エンジン１０、自動変速機２０、トランスミッション制御ユニット（ＴＣＵ）３０、路面μ推定装置４０、路面勾配推定装置５０等を備えて構成されている。

エンジン１０は、例えば、スロットルバルブを用いて出力調整を行うガソリンエンジンである。
エンジン１０は、エアクリーナ１１、エアフローメータ１２、インテークダクト１３、スロットルボディ１４、インテークマニホールド１５等からなるインテークシステムを備え、スロットルボディ１４にはスロットル開度センサ１６が設けられている。

エアクリーナ１１は、エンジン１０の燃焼用として用いられる空気（新気）として外気を導入し、例えば不織布等を有するエアクリーナエレメントで濾過し、異物を除去する。
エアフローメータ１２は、エアクリーナ１１から出る新気の流量を測定し、図示しないエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）に伝達する。
インテークダクト１３は、エアフローメータ１２を出た新気をスロットルボディ１４に導入する吸気管路である。

スロットルボディ１４は、エンジン１０の吸入空気量を制御するスロットルバルブを備えている。スロットルバルブは、例えばドライバによるアクセルペダル操作に応じて、図示しないアクチュエータによって駆動される。
インテークマニホールド１５は、スロットルボディ１４から出た新気を、エンジン１０本体のシリンダヘッドに設けられた各気筒のインテークポートに配分する分岐管路である。
スロットル開度センサ１６は、スロットルボディ１４内のスロットルバルブの開度を検出し、開度に関する信号をＴＣＵ３０に伝達するものである。ＴＣＵ３０は、自動変速機２０の変速制御に用いられるスロットル開度を、スロットル開度センサ１６の出力信号に基づいて演算する。

自動変速機２０は、トルクコンバータ２１、変速機構部２２、プロペラシャフト２３、油圧回路部２４、ソレノイドバルブ２５、車速センサ２６、インヒビタスイッチ２７等を備えている。
トルクコンバータ２１は、エンジン１０のフライホイールと変速機構部２２の入力軸部との間に設けられたロックアップ機構付きの流体継手である。
変速機構部２２は、例えば３列等の複数列のプラネタリギアセット、及び、複数のブレーキ、クラッチ等の締結要素を有し、例えば前進５段、後進１段等の変速を行うものである。
プロペラシャフト２３は、自動変速機２０から図示しないリアディファレンシャルに動力を伝達する回転軸である。

油圧回路部２４は、図示しないオイルポンプにより加圧された作動油（ＡＴＦ）を変速機構部２２の各締結要素に供給するフルード通路を備えている。
ソレノイドバルブ２５は、油圧回路部２４に複数設けられ、ＴＣＵ３０からの制御信号に基づいて油圧回路の切換を行うものである。
車速センサ２６は、例えばホール素子タイプのセンサを備え、プロペラシャフト２３の周速に応じたパルス信号を発生するものである。ＴＣＵ３０は、このパルス信号に基づいて、変速制御に用いる車両の走行速度（車速）を演算する。
インヒビタスイッチ２７は、変速機構部２２のレンジポジションを検出し、ＴＣＵ３０に伝達するものである。

ＴＣＵ３０は、上述した自動変速機２０を統括的に制御する情報処理装置であって、ＣＰＵ及びＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶手段、入出力インターフェイス等を備えて構成されている。ＴＣＵ３０は、自動変速機２０内の各種クラッチ、ブレーキ等を制御して変速制御を行うほか、公知のロックアップ制御、ライン圧制御等を行う。このＴＣＵ３０は、本発明にいう変速制御装置として機能する。
ＴＣＵ３０には、前後加速度センサ３１、横加速度センサ３２が接続されている。
前後加速度センサ３１及び横加速度センサ３２は、車両に作用する各方向の加速度に応じた出力信号を発する例えばＭＥＭＳベースの加速度ピックアップを備えている。

また、ＴＣＵ３０は、前後加速度演算手段３３、横加速度演算手段３４、ベクトル演算手段３５、変速判定値演算手段３６、変速判定値微分手段３７、変速判定値積分手段３８、変速制御手段３９等を備えている。
なお、これらの各手段は、それぞれ独立したハードウェアを有する構成としてもよく、また共通したハードウェアを用いてソフトウェア的に実現してもよい。

前後加速度演算手段３３及び横加速度演算手段３４は、それぞれ前後加速度センサ３１及び横加速度センサ３２の出力信号に基づいて、車両に作用している前後加速度Ｇｘ及び横加速度Ｇｙを演算するものである。
なお、前後加速度センサ３１の出力値には、車両の加減速だけでなく、路面の前後方向勾配の影響も含まれるため、前後加速度演算手段３３は、路面勾配推定装置５０が推定する路面勾配の影響を排除する補正演算を行う。

ベクトル演算手段３５は、前後加速度演算手段３３及び横加速度演算手段３４がそれぞれ演算した前後加速度Ｇｘ及び横加速度Ｇｙを合成して、車両に作用する加速度ベクトルＣｖｅｃを演算するものである。加速度ベクトルＣｖｅｃは、スカラ量Ｖｅ及び車両進行方向に対する角度θｖによって表現される。
スカラ量Ｖｅは、以下の式１によって求められる。

Ｖｅ＝（Ｇｘ^２＋Ｇｙ^２）^１／２・・・（式１）

また、角度θｖは、以下の式２によって求められる。

θｖ＝ａｒｃｔａｎ（Ｇｘ／Ｇｙ）・・・（式２）

変速判定値演算手段３６は、ベクトル演算手段３５が演算した加速度ベクトルＣｖｅｃのスカラ量Ｖｅを、角度θｖに基づいて補正し、変速判定値Ｃｓを演算するものである。
この補正は、例えば、角度θｖの増大（横加速度Ｇｙ成分の増大）に応じて減少するよう設定されたゲインＧ（θｖ）を、スカラ量Ｖｅに乗じるものである。すなわち、変速判定値Ｃｓは、以下の式３によって求められる。

Ｃｓ＝Ｇ（θｖ）・Ｖｅ・・・（式３）

これによって、横加速度Ｇｙが大きい場合には、車両に作用する加速度の大きさであるスカラ量Ｖｅが同じ場合であっても、変速判定値Ｃｓは小さくなり、後述するダウンシフト判定が成立しにくくなっている。
すなわち、実施例１における変速判定値演算手段３６は、横加速度Ｇｙの増大に応じてダウンシフト判定が成立し難くなるように変速判定値を補正する補正手段としても機能する。

変速判定値微分手段３７は、変速判定値演算手段３６が演算した変速判定値Ｃｓを時間で微分した微分値を演算するものである。
変速判定値積分手段３８は、変速判定値演算手段３６が過去の所定期間内に演算した変速判定値Ｃｓの履歴を保持しており、この所定期間における変速判定値Ｃｓの積分値を演算するものである。

変速制御手段３９は、車速及びスロットル開度に基づく通常の変速制御を行うほか、変速判定値及びその微分値と積分値を用いて、ブレーキング時制御におけるダウンシフトの実行要否を判断するものである。変速制御手段３９は、ダウンシフトの実行を決定した場合にソレノイドバルブ２５を制御して変速機構部２２にダウンシフトを行わせる。このブレーキング時制御については、後に詳しく説明する。

また、ＴＣＵ３０には、路面μ推定装置４０及び路面勾配検出手段５０が接続されている。
路面μ推定装置４０は、車両が走行中の路面の摩擦係数（μ）を推定するものである。路面μ推定装置４０は、例えば、車速、ステアリング角、実ヨーレート等の各種走行パラメータを用いて、車両の横運動の運動方程式に基づき、前後輪のコーナリングパワー（ＣＰ）を非線形域に拡張して推定する。そして、路面μ推定装置４０は、前後輪の高μ路での等価ＣＰに対する推定ＣＰの比に基づいて路面μを推定する。このような路面μの推定は、例えば、本出願人の過去の特許出願に係る特開平８−２２７４号公報等に開示されている。
路面勾配検出手段５０は、車速センサ２６の出力推移に基づいて求められる車速変化に基づいて車両の推定前後加速度を算出し、この推定前後加速度を、前後加速度センサ３１の出力に基づいて求められる実前後加速度と比較することによって、車両が走行中の路面の前後方向における勾配を検出するものである。

次に、実施例１のＴＣＵ３０における自動変速機２０の変速制御について説明する。
先ず、車両に作用する前後加速度や横加速度が比較的小さい通常走行時においては、変速制御は予め設定された変速マップに基づいて実行される。
図２は、実施例１における変速マップの一例である。図２において、横軸は車速を示し、縦軸はスロットル開度を示している。また、図２において、アップシフト側の変速線図を実線で示し、ダウンシフト側の変速線図を点線で示している。
図２に示すように、変速マップは、例えば車両の走行速度（車速）とスロットル開度に応じて選択すべき変速段が規定されている。変速マップにおいては、アップシフト側の変速線図を、ダウンシフト側の変速線図よりも高速側に配置することによって、いわゆるヒステリシス制御を行うようになっている。
通常、このような変速マップは複数種類のものが準備され、車両の走行状態やドライバからの選択操作に応じて切り換えられる。

また、実施例１のＴＣＵ３０は、いわゆるアダプティブ制御の一つとして、以下説明するブレーキング時制御を行うようになっている。このブレーキング時制御は、例えば、ドライバによるブレーキペダルの踏み込み時にブレーキランプスイッチがオンされること等によってドライバのブレーキ操作が検出された場合に実行されるようになっている。
図３は、ブレーキング時制御を行う際のＴＣＵ３０の動作を示すフローチャートである。以下、ステップ毎に順を追って説明する。

＜ステップＳ０１：前後方向加速度演算＞
前後加速度演算手段３３は、前後加速度センサ３１の出力信号に基づいて、前後加速度Ｇｘを演算する。
その後、ステップＳ０２に進む。

＜ステップＳ０２：横方向加速度演算＞
横加速度演算手段３４は、横加速度センサ３２の出力信号に基づいて、横加速度Ｇｙを演算する。
その後、ステップＳ０３に進む。

＜ステップＳ０３：加速度ベクトル演算＞
ベクトル演算手段３５は、上述した式１及び式２を用いて、加速度ベクトルＣｖｅｃのスカラ量Ｖｅ及び角度θｖを演算する。
その後、ステップＳ０４に進む。

＜ステップＳ０４：変速判定値演算＞
変速判定値演算手段３６は、上述した式３を用い、ベクトル演算手段３５が演算した加速度ベクトルＣｖｅｃのスカラ量Ｖｅを、角度θｖに応じて変化するゲインによって補正し、変速判定値Ｃｓを演算する。
その後、ステップＳ０５に進む。

＜ステップＳ０５：変速判定値微分処理＞
変速判定値微分手段３７は、変速判定値演算手段３６が演算した変速判定値Ｃｓを時間で微分した微分値ΔＣｓを算出する。
その後、ステップＳ０６に進む。

＜ステップＳ０６：変速判定値積分処理＞
変速判定値積分手段３８は、変速判定値演算手段３６が演算した変速判定値Ｃｓを、過去の所定期間にわたって積分した積分値ＩＣｓを算出する。
その後、ステップＳ０７に進む。

＜ステップＳ０７：変速判定値による変速判定＞
変速制御手段３９は、変速判定値Ｃｓが予め設定された変速判定値のダウンシフト判定閾値以上であるか判断する。そして、変速判定値Ｃｓがダウンシフト判定閾値以上である場合にはステップＳ１１に進む。一方、変速判定値Ｃｓがダウンシフト判定閾値未満である場合にはステップＳ１０に進む。

＜ステップＳ０８：変速判定値微分値による変速判定＞
変速制御手段３９は、変速判定値微分値ΔＣｓが予め設定された変速判定値微分値のダウンシフト判定閾値（ダウンシフト微分値判定閾値）以上であるか判断する。そして、変速判定値微分値ΔＣｓがダウンシフト微分値判定閾値以上である場合にはステップＳ１１に進む。一方、変速判定値微分値ΔＣｓがダウンシフト微分値判定閾値未満である場合にはステップＳ１０に進む。

＜ステップＳ０９：変速判定値積分値による変速判定＞
変速制御手段３９は、変速判定値積分値ＩＣｓが予め設定された変速判定値積分値のダウンシフト判定閾値（ダウンシフト積分値判定閾値）以上であるか判断する。そして、変速判定値積分値ＩＣｓがダウンシフト積分値判定閾値以上である場合にはステップＳ１１に進む。一方、変速判定値積分値ＩＣｓがダウンシフト積分値判定閾値未満である場合にはステップＳ１０に進む。
なお、上述したダウンシフト判定閾値、ダウンシフト微分値判定閾値、ダウンシフト積分値判定閾値は、路面μ推定装置４０によって推定された路面μに応じて補正され、例えば、路面μが低い場合には、各閾値を増加させてダウンシフト判定を成立させにくくし、エンジンブレーキ制動力の増加によるタイヤのロックを防止するようにしてもよい。

＜ステップＳ１０：シフトホールド＞
変速制御手段３９は、ダウンシフトを行わず、現在の変速段を保持（シフトホールド）することを決定し、一連の処理を終了（リターン）する。

＜ステップＳ１１：ダウンシフト実行＞
変速制御手段３９は、ダウンシフトを行うことを決定し、自動変速機２０のソレノイドバルブ２５を制御して、変速機構部２２にダウンシフトを実行させる。
その後、一連の処理を終了（リターン）する。

次に、上述した実施例１による効果をより詳細に説明する。
図４は、実施例１の変速制御装置における変速判定値Ｃｓの推移の２つの例を示すグラフである。図４において、横軸は時間を示し、縦軸は変速判定値Ｃｓを示している。（図６、図８において同じ）
図４に示すデータＤ１では、ブレーキング開始後、主に減速Ｇの増加によって変速判定値Ｃｓが徐々に増加し、ピーク値に達したのち、徐々に減少して最終的にゼロとなる。このデータＤ１では、変速判定値Ｃｓがダウンシフト判定閾値を超えているため、図中に示す制御作動点Ｔ１においてダウンシフト制御が行われる。

これに対し、データＤ２では、変速判定値ＣｓはデータＤ１に対して早期に立ち上がり、その後ダウンシフト判定閾値よりも低いほぼ一定値で推移し、その後減少する。
ここで、データＤ１のハッチング部分（右下がりのハッチ）と、データＤ２のハッチング部分（左下がりのハッチ）との面積、すなわちブレーキング開始から終了までの減速量はほぼ同じとなっている。
データＤ２の場合には、ブレーキング期間中における減速量の総和がデータＤ１と同等以上の場合であっても、仮に他の条件によるダウンシフト判定を行わなければ、変速判定値Ｃｓがダウンシフト判定閾値を超えないことからダウンシフトが行われず、ドライバにとっては制御ムラとして認識されることになる。

図５は、図４の場合における変速判定値微分値ΔＣｓの推移を示すグラフである。図５において、横軸は時間を示し、縦軸は変速判定値微分値ΔＣｓを示している。（図７において同じ）
データＤ２は、上述したように変速判定値Ｃｓはダウンシフト判定閾値を超えないが、微分値ΔＣｓの場合には、ブレーキング初期の変速判定値Ｃｓの立ち上がりが速いことから、ダウンシフト微分値判定閾値を超えることになり、図中に示す制御作動点Ｔ２においてダウンシフト制御が行われ、上述した制御ムラの発生を防止できる。

また、図６は、実施例１の変速制御装置における変速判定値Ｃｓの推移の他の例を示すグラフである。なお、図６乃至図８においては、参考のため上述したデータＤ１も併記する。
図６に示すデータＤ３では、変速判定値Ｃｓは、データＤ２に対して小さい増加率（傾き）で立ち上がり、さらに、増加の途中で変化率が段階的に減少する。その後、変速判定値Ｃｓは、ダウンシフト判定閾値よりも小さいほぼ一定値をとり、さらにその後変速判定値Ｃｓは減少し、最終的にゼロとなる。
ここで、データＤ１のハッチング部分（右下がりのハッチ）と、データＤ３のハッチング部分（左下がりのハッチ）との面積、すなわちブレーキング開始から終了までの減速量はほぼ同じとなっている。
データＤ３の場合にも、データＤ２と同様に、ブレーキング期間中における減速量の総和がデータＤ１と同等以上の場合であっても、変速判定値Ｃｓがダウンシフト判定閾値を超えないことから変速判定値Ｃｓを用いた判定ではダウンシフト制御が行われないことになる。

図７は、図６の場合における変速判定値微分値ΔＣｓの推移を示すグラフである。
データＤ３の場合には、ブレーキング初期の変速判定値Ｃｓの増加率がデータＤ２に対して小さいことから、変速判定値微分値ΔＣｓもダウンシフト微分値判定閾値を超えず、変速判定値微分値ΔＣｓを用いた判定でもダウンシフト制御が行われないことになる。

図８は、図６の場合における変速判定値積分値ＩＣｓを示すグラフである。
データＤ３の場合には、期間Ｔ［ｓ］における変速判定値積分値ＩＣｓ（図中における右上がりのハッチングを付した部分の面積）が所定のダウンシフト積分値判定閾値を超えることから、図中に示す制御作動点Ｔ３においてダウンシフト制御が行われる。
これによって、変速判定値Ｃｓ及びその微分値ΔＣｓを用いた判定が成立しない場合であってもダウンシフト制御を実行することができ、制御ムラの発生を防止できる。

以上説明したように、実施例１によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）車両の加速度ベクトルＣｖｅｃに基づいて演算される変速判定値Ｃｓの微分値ΔＣｓがダウンシフト微分値判定閾値を超えた場合にダウンシフトを実行することによって、変速判定値Ｃｓがダウンシフト判定閾値を超えない場合であっても、例えば減速Ｇ等の立ち上がりが速い場合にはダウンシフトを実行させることができ、適切な変速制御を行うことができる。
（２）車両の加速度ベクトルＣｖｅｃに基づいて演算される変速判定値Ｃｓの積分値ＩＣｓがダウンシフト積分値判定閾値を超えた場合にダウンシフトを実行することによって、変速判定値Ｃｓがダウンシフト判定閾値を超えない場合であっても、例えば所定期間内における減速量の総和が大きい場合にはダウンシフトを実行させることができ、適切な変速制御を行うことができる。
（３）横加速度Ｇｙの増加による加速度ベクトルＣｖｅｃの角度θｖの増加に応じて、ダウンシフト判定が成立し難くなるように変速判定値Ｃｓを補正することによって、コーナリングによる横方向加速度が大きく、タイヤが摩擦円限界値の範囲内で発生可能な前後力の余力が乏しい場合には、ダウンシフトを抑制してタイヤのスリップが生じることを防止できる。
（４）前後加速度Ｇｘ及び横加速度Ｇｙを合成したベクトルＣｖｅｃに基づいて変速判定値Ｃｓを演算することによって、摩擦円限界値に対するタイヤの前後力及び横力を適切に評価可能な変速判定値Ｃｓを得ることができ、適切な変速制御を行うことができる。
（５）加速度ベクトルＣｖｅｃのスカラ量Ｖｅに基づいて演算される変速Ｃｓを、加速度ベクトルＣｖｅｃの角度θｖが増加するのに応じて減少するように補正することによって、簡単な処理により上記（４）項の効果を得ることができる。

次に、本発明を適用した自動変速機の変速制御装置の実施例２について説明する。なお、実施例１と実質的に共通する部分については同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
図９は、実施例２の自動変速機のシステム構成を示す模式図である。
上述した実施例１においては加速度ベクトルＣｖｅｃのスカラ量Ｖｅを、角度θｖに応じて補正することによって変速判定値Ｃｓを算出しているが、実施例２では、この補正に代えて、変速判定値、微分値、積分値それぞれに対応する閾値を、加速度ベクトルＣｖｅcの角度θｖに応じて補正している。

実施例２においては、ベクトル演算手段３５が演算した加速度ベクトルＣｖｅｃのスカラ量Ｖｅを変速判定値Ｃｓとして用いる。このため、実施例２では、ベクトル演算手段３５が変速判定値演算手段として機能する。
また、図９に示すように、実施例２のＴＣＵ３０には、閾値補正手段６０が設けられている。
閾値補正手段６０は、ベクトル演算手段３５が演算した加速度ベクトルＣｖｅｃの角度θｖに応じて、変速制御手段３９におけるダウンシフト判定に用いられる変速判定値Ｃｓ、変速判定値微分値ΔＣｓ、変速判定値積分値ＩＣｓそれぞれに対応する閾値を補正するものである。この点、後に詳しく説明する。

図１０は、ブレーキング時制御を行う際のＴＣＵ３０の動作を示すフローチャートである。
当該フローは、実施例１の図３に示したフローに対して、ステップＳ０４に代えてステップＳ２１を設けた点、及び、ステップＳ０６とステップＳ０７との間にステップＳ２２を設けた点で相違する。以下、ステップＳ２１、Ｓ２２について説明する。

＜ステップＳ２１：変速判定値演算＞
ベクトル演算手段３５は、ステップＳ０３において求めた加速度ベクトルＣｖｅｃのスカラ量Ｖｅを、角度θｖで補正することなく変速判定値Ｃｓとして出力する。
その後、ステップＳ０５に進む。

＜ステップＳ２２：各判定閾値補正＞
閾値補正手段６０は、変速制御手段３９において用いられるダウンシフト判定閾値、ダウンシフト微分値判定閾値、ダウンシフト積分値判定閾値を、加速度ベクトルＣｖｅｃの角度θｖに応じてそれぞれ補正する。
具体的には、ダウンシフト判定閾値、ダウンシフト微分値判定閾値は、ともに現在の角度θｖの増加に応じて増加するように補正される。
また、ダウンシフト積分値判定閾値は、比較の対象となる変速判定値積分値ＩＣｓの積分期間中に角度θｖが増加した場合には、ダウンシフト積分値判定閾値も増加する補正を行う。そして、ステップＳ０９における判断時に角度θｖが所定値以上である場合には、増加補正されたダウンシフト積分値判定閾値を用いて判定を行う。一方、車両がカーブ路を抜けること等によって、ステップＳ０９における判断時の角度θｖが所定値未満である場合には、ダウンシフト積分値判定閾値を所定の基準値に戻して判定を行う。
以上説明した実施例２においても、上述した実施例１と実質的に同様の効果を得ることができる。

（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）変速制御装置や自動変速機の構成は、各実施例の構成に限定されず、適宜変更することができる。例えば、制御対象となる自動変速機は、実施例のようなトルクコンバータ及びプラネタリギアセットを用いたものに限らず、例えば手動変速機ベースでシフト、セレクトをアクチュエータで行うＡＭＴや、奇数段、偶数段のギアセットを複数のクラッチで切り換えるＤＣＴであってもよく、段数も特に限定されない。
また、自動変速機はベルト式、トロイダル式等の無段変速機（ＣＶＴ）であってもよく、この場合ダウンシフトとは、減速比を増大させる方向の変速動作を指すものとする。
（２）実施例では、前後方向及び横方向の加速度を加速度センサを用いて検出しているが、加速度を求める手法は特に限定されず、適宜変更することができる。例えば、車速センサ出力の変化やブレーキフルード液圧に基づいて前後方向の加速度を求めてもよい。また、車速、舵角、ヨーレート等の車両の走行状態に基づいて、車両の運動モデルを用いて旋回に起因する横加速度を推定するようにしてもよい。また、車速センサは、実施例のように変速機に設けられたものに限らず、例えばホイールハブの回転を検出するもの等であってもよい。
（３）実施例では、エンジンは例えばスロットルバルブを用いて出力制御を行うガソリンエンジンであったが、本発明はこれに限らず、バルブ開閉時期やリフト量で出力制御を行ういわゆるバルブスロットリングを行うガソリンエンジンや、燃料噴射量で出力制御を行うディーゼルエンジン等の他のエンジンに設けられる自動変速機の制御にも用いることができる。
（４）実施例では変速判定値、微分値、積分値ともにそれぞれ１つの閾値を設定しているが、例えば２段階の閾値を設定し、変速判定値が第１段階の閾値を超えかつ第２段階の閾値を超えない場合には１段のダウンシフトを行い、第２段階の閾値を超えた場合には２段のダウンシフトを行うようにしてもよい。また、３段階以上の閾値を用いた制御としてもよい。
（５）実施例では、変速判定値及び各閾値の補正を、加速度ベクトルの角度に基づいて行っていたが、この角度に代えて、横加速度を用いて補正してもよい。この場合、横加速度の増加に応じて、変速判定値を低減し、また、閾値を増加させるようにするとよい。

１０エンジン１１エアクリーナ
１２エアフローメータ１３インテークダクト
１４スロットルボディ１５インテークマニホールド
１６スロットル開度センサ
２０自動変速機２１トルクコンバータ
２２変速機構部２３プロペラシャフト
２４油圧回路部２５ソレノイドバルブ
２６車速センサ２７インヒビタスイッチ
３０変速機制御ユニット（ＴＣＵ）
３１前後加速度センサ３２横加速度センサ
３３前後加速度演算手段３４横加速度演算手段
３５ベクトル演算手段３６変速判定値演算手段
３７変速判定値微分手段３８変速判定値積分手段
３９変速制御手段
４０路面μ推定装置５０路面勾配検出手段
６０閾値補正手段

Claims

自動変速機の変速制御を行う変速制御装置であって、
車両の加速度を演算する加速度演算手段と、
前記加速度演算手段によって演算された加速度に基づいて変速判定値を演算する変速判定値演算手段と、
前記変速判定値演算手段によって演算された変速判定値を微分する変速判定値微分手段と、
前記変速判定値微分手段が求めた前記変速判定値の微分値が閾値を超えた場合に前記自動変速機のダウンシフトを許可するとともに、前記変速判定値の微分値が前記閾値未満である場合に前記ダウンシフトを禁止する変速制御手段と
を備えることを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
自動変速機の変速制御を行う変速制御装置であって、
車両の加速度を演算する加速度演算手段と、
前記加速度演算手段によって演算された加速度に基づいて変速判定値を演算する変速判定値演算手段と、
前記変速判定値演算手段によって演算された変速判定値を積分する変速判定値積分手段と、
前記変速判定値積分手段が求めた前記変速判定値の積分値が閾値を超えた場合に前記自動変速機のダウンシフトを許可するとともに、前記変速判定値の積分値が前記閾値未満である場合に前記ダウンシフトを禁止する変速制御手段と
を備えることを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
前記加速度演算手段は、車両の前後方向加速度を演算する前後加速度演算手段、及び、車両の横方向加速度を演算する横加速度演算手段を備え、
前記横方向加速度の増加に応じて、前記ダウンシフトの許可が成立し難くなるように前記変速判定値と前記閾値との少なくとも一方を補正する補正手段を有すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動変速機の変速制御装置。
前記変速判定値演算手段は、前記前後加速度演算手段によって演算された前記前後方向加速度、及び、前記横方向加速度演算手段によって演算された前記横方向加速度を合成したベクトルに基づいて前記変速判定値を演算すること
を特徴とする請求項３に記載の自動変速機の変速制御装置。
前記補正手段は、前記ベクトルのスカラ量に基づいて前記変速判定値演算手段が演算する変速判定値を前記ベクトルの方向が前後方向から横方向に遷移するのに応じて減少するように補正すること
を特徴とする請求項４に記載の自動変速機の変速制御装置。
前記補正手段は、前記閾値を前記ベクトルの方向が前後方向から横方向に遷移するのに応じて増加するように補正すること
を特徴とする請求項４に記載の自動変速機の変速制御装置。