JP2012062964A - 車両用自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】手動変速モードにおいて強制的にアップシフトが行われる際に、運転者の手動操作によるアップシフト指令と重なり、運転者の意に反して変速レベル（変速レンジやギヤ段）が２重にアップすることを防止する。
【解決手段】変速レンジが強制的にアップシフトされ、それに伴って自動変速機１０がアップ変速される際に、運転者の手動操作によってアップシフト指令Ｒ_UPが入力された場合、タービン回転速度ＮＴが予め定められた受付判定値ＮＴｓよりも高い時には、すなわち強制アップシフトに伴うアップ変速を運転者が未だ認識できない場合には、ステップＳ７でその手動操作によるアップシフト指令Ｒ_UPがキャンセルされるため、運転者の意に反した２重のアップレンジが防止される。
【選択図】図６

Description

本発明は車両用自動変速機の変速制御装置に係り、特に、手動変速モードでの走行中に強制的にアップシフトする強制アップシフト手段を有する変速制御装置の改良に関するものである。

(a) 自動変速機の変速比に関する複数の変速レベル（例えば変速比やギヤ段、変速レンジ）を運転者の手動操作によるレベル切換指令に従って順次高速側或いは低速側へ電気的に切り換える手動変速モードを実行する手動変速制御手段と、(b) 前記手動変速モードでの走行中に予め定められたアップシフト条件に従って前記変速レベルを強制的にアップシフトする強制アップシフト手段と、を有する車両用自動変速機の変速制御装置が知られている。特許文献１に記載の装置はその一例で、手動変速モードであってもエンジンのオーバーランなどを防止するために変速レベルを強制的にアップシフトする技術が記載されている。

特開平７−８３３２７号公報

しかしながら、上記強制アップシフト手段によって強制的にアップシフトが行われる際に、それに気が付かないで運転者の手動操作によるアップシフトのレベル切換指令が為されると、運転者の意に反して変速レベルが２段階アップされるという問題があった。例えば変速レベルがギヤ段の場合、強制的なアップシフトと手動操作によるアップシフトとで、合わせてギヤ段が２段アップして運転者に違和感を生じさせる。変速レベルが変速レンジの場合は、強制的なアップシフトと手動操作によるアップシフトとで、合わせて変速レンジが２レンジアップするものの、運転状態によってはギヤ段（または変速比）は１段アップするだけの場合があり、ギヤ段そのものは運転者の意図通りであるが、変速レンジは２レンジアップしているため、その後の車速変化などで自動的にアップ変速が行われて手動変速操作に影響するなど運転者に違和感を生じさせることがある。エンジンが高回転になると、強制的にフューエルカットなどが行われてドラビリが悪化する可能性があるため、これを回避するために運転者自身でアップシフト操作を行う場合があるのである。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、手動変速モードにおいて強制的にアップシフトが行われる際に、運転者の手動操作によるアップシフトのレベル切換指令と重なり、運転者の意に反して変速レベルが２重にアップすることを防止することにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 自動変速機の変速比に関する複数の変速レベルを運転者の手動操作によるレベル切換指令に従って順次高速側或いは低速側へ電気的に切り換える手動変速モードを実行する手動変速制御手段と、(b) 前記手動変速モードでの走行中に予め定められたアップシフト条件に従って前記変速レベルを強制的にアップシフトする強制アップシフト手段と、を有する車両用自動変速機の変速制御装置において、(c) 前記強制アップシフト手段によって前記変速レベルが強制的にアップシフトされる際に、前記運転者の手動操作によってその変速レベルをアップシフトするレベル切換指令が入力された場合、前記強制的なアップシフトに伴ってアップ変速される前記自動変速機の入力側回転速度が予め定められた受付判定値よりも高い時には、前記手動操作によるアップシフトのレベル切換指令をキャンセルする手動変速制限手段を設けたことを特徴とする。

ここで、上記変速レベルは、変速比やギヤ段、或いは変速レンジを意味し、アップシフトは、その変速レベルを高速側へ切り換えることを意味する。したがって、変速レベルが変速比またはギヤ段の場合は、アップシフトはそのままそれ等の変速比やギヤ段を高速側へ切り換えるアップ変速を意味するが、変速レベルが変速レンジの場合、アップシフトはその変速レンジを高速側へ切り換えることを意味し、その変速レンジ内で変速比やギヤ段を高速側へ切り換えるアップ変速と必ずしも一致するわけではない。但し、強制アップシフト手段は、例えば動力源のオーバーランを防止するためのものであるため、変速レンジが強制的にアップシフトされるのに伴って、変速比やギヤ段もアップ変速される。本明細書では、変速レベルが高速側へ切り換えられることを「アップシフト」と言い、自動変速機の変速比やギヤ段が高速側へ切り換えられることを「アップ変速」と言い、変速レベルが変速比またはギヤ段の場合はアップシフトとアップ変速は実質的に同じ意味となる。

第２発明は、第１発明の車両用自動変速機の変速制御装置において、前記受付判定値は、前記強制アップシフト手段によって前記変速レベルを強制的にアップシフトする旨の判定が為された時の前記自動変速機の入力側回転速度であることを特徴とする。

第３発明は、第１発明の車両用自動変速機の変速制御装置において、前記受付判定値は、前記強制アップシフト手段によって前記変速レベルを強制的にアップシフトする旨の判定が為された時の前記自動変速機の入力側回転速度を基準として定められることを特徴とする。

第４発明は、第１発明の車両用自動変速機の変速制御装置において、前記受付判定値は、前記強制アップシフト手段により前記変速レベルを強制的にアップシフトする旨の判定が為されて前記自動変速機がアップ変速される際の変速過渡時の入力側回転速度の最大値を基準として定められることを特徴とする。

このような車両用自動変速機の変速制御装置においては、強制アップシフト手段によって変速レベルが強制的にアップシフトされる際に、運転者の手動操作によってその変速レベルをアップシフトするレベル切換指令が入力された場合、自動変速機の入力側回転速度が予め定められた受付判定値よりも高い時には、すなわち強制アップシフトに伴う自動変速機のアップ変速を運転者が未だ認識できない場合には、その手動操作によるアップシフトのレベル切換指令がキャンセルされるため、運転者の意に反した変速レベルの２重のアップ（２段階アップ）が防止される。

一方、受付判定値以下になると手動操作によるアップシフトのレベル切換指令が受け入れられるが、この段階では強制的なアップシフトに伴う自動変速機のアップ変速がある程度進行しており、車両の加速度変化や入力回転速度変化、動力源の回転速度変化などからその強制的なアップシフトの実行を運転者が認識できる。このため、運転者は意識的に更なるアップシフトを要求していると見做してそのレベル切換指令を受け入れることにより、運転者の意図通りに変速レベルの２重のアップが速やかに実行される。受付判定値は、このように強制的なアップシフトの実行を運転者が認識できる程度まで入力側回転速度が低下する値で、例えば強制的なアップシフトを行う旨の判定が為された時の入力側回転速度や、自動変速機が実際にアップ変速される際の変速過渡時の入力側回転速度の最大値などを基準として予め実験等により定められる。

本発明が好適に適用される車両用自動変速機の一例を説明する骨子図である。 図１の車両用自動変速機の複数のギヤ段と、それを成立させるための係合要素との関係を説明する図である。 図１の車両用自動変速機を有する車両のエンジンから駆動輪までの動力伝達系の概略構成と併せて制御系統の要部を説明するブロック線図である。 図３の電子制御装置が備えている機能を説明するブロック線図である。 図１の車両用自動変速機の変速制御に関し、(a) は複数のギヤ段を運転状態に応じて自動的に切り換える変速マップの一例で、(b) はシフトレバーの操作で切り換えられる複数の変速レンジを説明する図である。 図４の手動変速制限手段の作動を具体的に説明するフローチャートである。 図４の強制アップシフト手段によって変速レンジがアップシフトされ、それに伴って自動変速機がアップ変速される際のタービン回転速度ＮＴの変化の一例を示すタイムチャートである。 図４の強制アップシフト手段によって変速レンジがアップシフトされ、それに伴って自動変速機がアップ変速される際のタービン回転速度ＮＴの変速後回転速度が、変速過渡時の車速増加によって上昇した場合を説明するタイムチャートである。 Ｓモードが選択された場合に変速レンジを手動操作でアップダウンさせる操作部材の別の例を説明する図である。 本発明の他の実施例を説明する図で、図６に対応するフローチャートである。

本発明は、変速比が異なる複数のギヤ段を有する遊星歯車式、平行軸式などの有段変速機にも、変速比を連続的に変化させることができるベルト式等の無段変速機にも適用され得る。

手動変速モードで切り換えられる変速レベルは、無段変速機の変速比、有段変速機の複数のギヤ段、或いは変速範囲が異なる複数の変速レンジの何れかであり、変速レベルとしてギヤ段や変速比を切り換えるギヤ段ホールドか、変速レンジを切り換えるレンジホールドかを運転者が任意に選択できるようになっていても良い。変速レンジは、例えば変速比が小さい高速側の変速範囲が異なる複数の変速レンジが設定され、無段変速機において変速比の制御範囲の上限（変速比が小さい高速側）が異なる複数の変速レンジが設定される場合でも、有段変速機において自動的に切り換えられるギヤ段の上限（変速比が小さい高速側ギヤ段）が異なる複数の変速レンジが設定される場合でも良い。無段変速機の変速比を変速レベルとして手動変速モードで切り換える場合、有段変速機と同様に予め段階的に設定された複数の変速比（車速等をパラメータとして複数の入力側最低回転速度を設定しても良い）を運転者のレベル切換指令に従って切り換えるように構成される。

上記手動変速モードでは、例えばアップシフトスイッチおよびダウンシフトスイッチによる運転者のレベル切換指令に従って、それ等の変速比やギヤ段、或いは変速レンジを順番に高速側或いは低速側へ切り換えるように構成される。例えばシフトレバー等の単一の変速指示部材がアップシフト位置およびダウンシフト位置へ操作されることによりアップシフト指令やダウンシフト指令が出力されるように構成されるが、アップシフト用およびダウンシフト用の変速指示部材（レバーやパドル、スイッチなど）が別々に設けられても良い。

変速レベルとして変速レンジが切り換えられる場合、各変速レンジでは、例えば車速およびアクセル操作量或いはスロットル弁開度等の運転状態をパラメータとして予め定められた変速マップや演算式などの変速規則に従って、変速比或いはギヤ段の変速範囲内で自動的に変速が行われる。したがって、強制的なアップシフトで変速レンジが高速側へアップシフトされることにより、変速比またはギヤ段が変速規則に従って高速側へ切り換えられ、エンジンのオーバーラン等が回避されるが、運転者の手動操作による２重のアップシフトで変速レンジが更に高速側へ変更された場合、必ずしも常に変速比やギヤ段が高速側へ切り換えられる訳ではなく、運転状態によっては変速レンジのみアップして変速比やギヤ段は変化しない場合もある。

変速レベルを手動で切り換える手動変速モードの他に、アクセル操作量や車速等の運転状態に応じて全てのギヤ段や変速比範囲で自動的に変速する自動変速モードを備えているのが一般的で、シフトレバーや選択スイッチ等のモード選択部材によって運転者が任意に選択できるように構成される。

強制アップシフト手段は、例えばエンジン等の原動機（動力源）のオーバーランを回避するため、その原動機の回転速度或いは自動変速機の入力回転速度等が予め定められた上限値に達した場合に変速レベルを強制的にアップシフトするなど、予め定められた所定のアップシフト条件に従って変速レベルを強制的にアップシフトするように構成される。

手動変速制限手段は、車両の加速度変化や入力回転速度変化、動力源の回転速度変化などから上記強制アップシフト手段による強制的なアップシフトの実行を運転者が認識できるようになるまでは、運転者の手動操作によるアップシフトのレベル切換指令をキャンセルし、運転者の意に反した変速レベルの２重のアップを防止する一方、運転者が意識的に変速レベルの２重のアップを欲している場合には速やかに変速レベルが２重にアップされるようにするためのものである。受付判定値は、強制アップシフト手段による強制的なアップシフトの実行を運転者が認識できる程度まで入力側回転速度が変化する値で、例えば強制的なアップシフトを行う旨の判定が為された時の入力側回転速度そのものでも良いが、その判定時入力側回転速度よりも予め定められた所定の変化幅だけ低い回転速度、アップ変速の進行で入力側回転速度が低下し始める最大値から所定の変化幅だけ低下した回転速度、或いはアップ変速の実行で入力側回転速度が変化し始めるイナーシャ相開始時の入力側回転速度よりも所定の変化幅だけ低い回転速度など、適宜定められる。入力側回転速度としては、自動変速機の入力軸などの入力回転速度が望ましいが、その入力回転速度に関連して変化するエンジン等の原動機の回転速度を用いることもできる。

以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、車両用自動変速機（以下、自動変速機という）１０の骨子図で、図２は複数のギヤ段を成立させる際の摩擦係合要素すなわち摩擦係合装置の作動状態を説明する作動表である。この自動変速機１０は、車両の左右方向（横置き）に搭載するＦＦ車両に好適に用いられるものであって、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース２６内において、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置１２を主体として構成されている第１変速部１４と、ダブルピニオン型の第２遊星歯車装置１６およびシングルピニオン型の第３遊星歯車装置１８を主体としてラビニヨ型に構成されている第２変速部２０とを共通の軸心Ｃ上に有し、入力軸２２の回転を変速して出力回転部材２４から出力する。この入力軸２２は入力部材に相当するものであり、本実施例では走行用の動力源であるエンジン３０によって回転駆動される流体式伝動装置としてのトルクコンバータ３２のタービン軸である。また、出力回転部材２４は自動変速機１０の出力部材に相当するものであり、図３に示す差動歯車装置４０に動力を伝達するためにそのデフドリブンギヤ（大径歯車）４２と噛み合う出力歯車すなわちデフドライブギヤとして機能している。エンジン３０の出力は、トルクコンバータ３２、自動変速機１０、差動歯車装置４０、および一対の車軸４４を経て一対の駆動輪４６へ伝達されるようになっている（図３参照）。なお、この自動変速機１０やトルクコンバータ３２は中心線（軸心）Ｃに対して略対称的に構成されており、図１の骨子図においてはその中心線Ｃの下半分が省略されている。

トルクコンバータ３２は、エンジン３０の動力を流体を介することなく入力軸２２に直接伝達するロックアップクラッチ３４を備えている。このロックアップクラッチ３４は、係合側油室３６内の油圧と解放側油室３８内の油圧との差圧ΔＰにより摩擦係合させられる油圧式摩擦クラッチであり、それが完全係合（ロックアップＯＮ）させられることにより、エンジン３０の動力が入力軸２２に直接伝達される。また、所定のスリップ状態で係合するように差圧ΔＰすなわちトルク容量がフィードバック制御されることにより、例えば５０ｒｐｍ程度の所定のスリップ量でタービン軸（入力軸２２）をエンジン３０の出力回転部材（クランク軸）に対して追従回転させる。

自動変速機１０は、第１変速部１４および第２変速部２０の各回転要素（サンギヤＳ１〜Ｓ３、キャリアＣＡ１〜ＣＡ３、リングギヤＲ１〜Ｒ３）の連結状態に応じて第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第６速ギヤ段「６ｔｈ」の６つの前進ギヤ段が成立させられるとともに、後進ギヤ段「Ｒ」が成立させられる。図２に示すように、前進ギヤ段では、クラッチＣ１とブレーキＢ２との係合により第１速ギヤ段「１ｓｔ」が、クラッチＣ１とブレーキＢ１との係合により第２速ギヤ段「２ｎｄ」が、クラッチＣ１とブレーキＢ３との係合により第３速ギヤ段「３ｒｄ」が、クラッチＣ１とクラッチＣ２との係合により第４速ギヤ段「４ｔｈ」が、クラッチＣ２とブレーキＢ３との係合により第５速ギヤ段「５ｔｈ」が、クラッチＣ２とブレーキＢ１との係合により第６速ギヤ段「６ｔｈ」が、それぞれ成立させられるようになっている。また、ブレーキＢ２とブレーキＢ３との係合により後進ギヤ段「Ｒ」が成立させられ、クラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１〜Ｂ３のいずれも解放されることによりニュートラル状態となるように構成されている。

図２の作動表は、上記各ギヤ段とクラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１〜Ｂ３の作動状態との関係をまとめたものであり、「○」は係合、「◎」はエンジンブレーキ時のみ係合を表している。第１速ギヤ段「１ｓｔ」を成立させるブレーキＢ２には並列に一方向クラッチＦ１が設けられているため、発進時（加速時）にはクラッチＣ１のみを係合させ、エンジンブレーキを作用させるときにはクラッチＣ１とブレーキＢ２とを係合させる。また、各ギヤ段の変速比γ（＝入力回転速度Ｎ_IN／出力回転速度Ｎ_OUT ）は、第１遊星歯車装置１２、第２遊星歯車装置１６、および第３遊星歯車装置１８の各ギヤ比（＝サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）ρ１、ρ２、ρ３に応じて適宜定められ、第１速ギヤ段「１ｓｔ」の変速比γが最も大きく、高速側（第６速ギヤ段「６ｔｈ」側）程小さくなる。

このように本実施例の自動変速機１０は、複数の摩擦係合装置すなわちクラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１〜Ｂ３を選択的に係合させることにより変速比γが異なる複数のギヤ段を成立させるものであり、図２の作動表から明らかなように、クラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１〜Ｂ３の何れか２つを掴み替える所謂クラッチツウクラッチにより連続するギヤ段の変速を行うことができる。これ等のクラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１〜Ｂ３（以下、特に区別しない場合は単にクラッチＣ、ブレーキＢという）は、多板式のクラッチやブレーキなど油圧アクチュエータによって係合制御される油圧式摩擦係合装置であり、油圧制御回路５０（図３参照）のリニアソレノイド弁ＳＬ１〜ＳＬ５の励磁、非励磁や電流制御により、係合、解放状態が切り換えられるとともに係合、解放時の過渡油圧などが制御される。

図３は、図１の自動変速機１０などを制御するために車両に設けられた制御系統の要部、およびエンジン３０から駆動輪４６までの動力伝達系の概略構成を説明するブロック線図である。図３において、電子制御装置１００は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン３０の出力制御や自動変速機１０の変速制御、ロックアップクラッチ３４のＯＮ・ＯＦＦ制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用やリニアソレノイド弁ＳＬ１〜ＳＬ５を制御する変速制御用、油圧制御回路５０のリニアソレノイド弁ＳＬＵおよびソレノイド弁ＳＬを制御するロックアップクラッチ制御用等に分けて構成される。

上記電子制御装置１００には、アクセル操作量センサ５４により検出されたアクセルペダル５２の操作量であるアクセル操作量Ａccを表すアクセル操作量信号、エンジン回転速度センサ５６により検出されたエンジン３０の回転速度であるエンジン回転速度ＮＥを表す信号、冷却水温センサ５８により検出されたエンジン３０の冷却水温Ｔ_W を表す信号、吸入空気量センサ６０により検出されたエンジン３０の吸入空気量Ｑを表す信号、吸入空気温度センサ６２により検出された吸入空気の温度Ｔ_A を表す信号、スロットル弁開度センサ６４により検出された電子スロットル弁の開度θ_THを表すスロットル弁開度信号、車速センサ６６により検出された出力回転部材２４の回転速度Ｎ_OUT すなわち車速Ｖに対応する車速信号、ブレーキスイッチ７０により検出された常用ブレーキであるフットブレーキ（ホイールブレーキ）の作動中（踏込操作中）を示すフットブレーキペダル６８の操作（オン）Ｂ_ONを表す信号、レバーポジションセンサ７４により検出されたシフトレバー７２のレバーポジション（操作位置）Ｐ_SHを表す信号、タービン回転速度センサ７６により検出されたタービン回転速度ＮＴを表す信号、ＡＴ油温センサ７８により検出された油圧制御回路５０内の作動油の温度であるＡＴ油温Ｔ_OIL を表す信号、アップシフトスイッチ８０によって検出される変速レンジのアップシフト指令Ｒ_UPを表す信号、ダウンシフトスイッチ８２によって検出される変速レンジのダウンシフト指令Ｒ_DNを表す信号、などがそれぞれ供給される。上記タービン回転速度ＮＴは入力軸２２の回転速度（入力回転速度Ｎ_IN）で、自動変速機１０の入力側回転速度に相当する。

また、電子制御装置１００からは、電子スロットル弁の開度θ_THを操作するスロットルアクチュエータへの駆動信号、エンジン３０の点火時期を指令する点火信号、エンジン３０の吸気管または筒内に燃料を供給し或いは停止する燃料噴射装置によるエンジン３０への燃料供給量を制御する燃料供給量信号、シフトインジケータを作動させるためのレバーポジションＰ_SH表示信号、自動変速機１０のギヤ段を切り換えるために油圧制御回路５０内のリニアソレノイド弁ＳＬ１〜ＳＬ５を制御する信号、ロックアップクラッチ３４の係合、解放、スリップ量を制御するリニアソレノイド弁ＳＬＵを駆動するための指令信号などがそれぞれ出力される。

前記シフトレバー７２は、例えば運転席の近傍に配設され、図３に示すように５つのレバーポジション「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、または「Ｓ」へ手動操作されるようになっている。「Ｐ」ポジションは、自動変速機１０内の動力伝達が遮断されるニュートラル状態（中立状態）とし、且つメカニカルパーキング機構によって機械的に出力回転部材２４の回転を阻止（ロック）するための駐車ポジション（位置）であり、「Ｒ」ポジションは自動変速機１０を前記後進ギヤ段「Ｒ」として後進走行するための後進走行ポジション（位置）であり、「Ｎ」ポジションは自動変速機１０内の動力伝達が遮断されるニュートラル状態とするための中立ポジション（位置）であり、「Ｄ」ポジションは自動変速機１０の全変速範囲である第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第６速ギヤ段「６ｔｈ」の総ての前進ギヤ段を用いて変速制御を行う自動変速モード（Ｄレンジ）を成立させる前進走行ポジション（位置）であり、「Ｓ」ポジションは前進ギヤ段の変速範囲を制限した複数種類の変速レンジを切り換えることにより手動変速が可能なシーケンシャルモード（以下、Ｓモードという）を成立させる前進走行ポジション（位置）である。この「Ｓ」ポジションには、シフトレバー７２の操作毎に変速レンジをアップ側にシフトさせるためのアップシフト位置「＋」、シフトレバー７２の操作毎に変速レンジをダウン側にシフトさせるためのダウンシフト位置「−」が備えられており、それ等の操作が前記アップシフトスイッチ８０、ダウンシフトスイッチ８２によって検出される。アップシフト位置「＋」およびダウンシフト位置「−」は何れも不安定で、シフトレバー７２はスプリング等の付勢手段により自動的に「Ｓ」ポジションへ戻されるようになっており、アップシフト位置「＋」またはダウンシフト位置「−」への操作回数或いは保持時間などに応じて変速レンジが変更される。シフトレバー７２はモード選択部材で且つ変速指示部材として機能する。

図４は、上記電子制御装置１００による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図４において、エンジン出力制御手段１０２は、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータにより電子スロットル弁を開閉制御する他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置による燃料噴射を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置による点火時期を制御するなどしてエンジン３０の出力制御を実行する。スロットル制御は、予め記憶された関係からアクセル操作量Ａccに基づいてスロットルアクチュエータを駆動し、アクセル操作量Ａccが増加するほどスロットル弁開度θ_THを増加させるように行われる。

変速制御手段１０４は、自動変速機１０の変速制御を行うもので、シフトレバー７２が「Ｄ」ポジションへ操作されることにより前記自動変速モード（Ｄレンジ）を成立させ、自動変速制御手段１１２により例えば図５の(a) に示すように車速Ｖおよびアクセル操作量Ａccをパラメータとして予め設定された変速マップに従って、総ての前進ギヤ段「１ｓｔ」〜「６ｔｈ」を用いて自動変速を行う。図５(a) の変速マップは変速規則に相当するもので、実線はアップ変速を判断するためのアップ変速線であり、破線はダウン変速を判断するためのダウン変速線である。

また、シフトレバー７２が「Ｓ」ポジションへ操作されることにより前記Ｓモードを成立させ、手動変速制御手段１１４によりアップシフト指令Ｒ_UPやダウンシフト指令Ｒ_DNに従って図５(b) に示すように最高速ギヤ段すなわち変速比γが小さい高速側の変速範囲が異なる６つの変速レンジＤ、５、４、３、２、Ｌを順次高速側（アップ側）または低速側（ダウン側）へ切り換えるとともに、各変速レンジの変速範囲内において前記図５(a) の変速マップに従って自動変速を行う。したがって、例えば下り坂などでシフトレバー７２をダウンシフト位置「−」へ繰り返し操作すると、変速レンジが例えばＤレンジから、５レンジ、４レンジ、３レンジへ切り換えられ、第６速ギヤ段「６ｔｈ」から第５速ギヤ段「５ｔｈ」、第４速ギヤ段「４ｔｈ」、第３速ギヤ段「３ｒｄ」へ順次ダウンシフトされて、エンジンンブレーキ力が増大させられる。このＳモードで成立させられる第１速ギヤ段「１ｓｔ」は、エンジンブレーキ作用が得られるように前記ブレーキＢ２が係合させられる。

上記Ｓモードは手動変速モードに相当し、そのＳモードで運転者のシフトレバー操作に従って切り換えられる複数の変速レンジＤ〜Ｌは変速レベルであり、アップシフト指令Ｒ_UPおよびダウンシフト指令Ｒ_DNはレベル切換指令に相当する。また、「Ｓ」ポジションは手動変速モード選択位置で、本実施例では自動変速モード選択位置である「Ｄ」ポジションを経由しないと「Ｓ」ポジションまでシフトレバー７２を移動操作できないようになっており、自動変速モードであることを前提としてＳモードへ切換操作できる。

変速制御手段１０４はまた、上記手動変速制御手段１１４によるＳモードの実行時に予め定められたアップシフト条件に従って変速レンジを強制的にアップシフトする強制アップシフト手段１１８、およびその強制アップシフト手段１１８による強制アップシフトの実行時に手動操作によるアップシフトを制限する手動変速制限手段１２０を機能的に備えている。強制アップシフト手段１１８は、例えばエンジン３０のオーバーランを回避するため、タービン回転速度ＮＴが予め定められた上限値ＮＴupに達した場合に変速レンジを強制的に１レンジだけアップシフトするもので、そのアップシフトに伴って自動変速機１０のギヤ段がアップ変速される。例えば変速レンジが２レンジで、第２速ギヤ段「２ｎｄ」での走行中に、車速Ｖの増加に伴って図５(a) のＡ点またはＢ点に達した時にタービン回転速度ＮＴが上限値ＮＴupに到達し、３レンジへアップシフトされると、Ａ点は第４速ギヤ段「４ｔｈ」の領域で、Ｂ点は第３速ギヤ段「３ｒｄ」の領域であるため、何れの場合も第３速ギヤ段「３ｒｄ」へアップ変速される。この場合は、ＮＴ≧ＮＴupになることが予め定められたアップシフト条件である。上限値ＮＴupは一定値であっても良いが、ギヤ段の種類すなわちアップ変速に伴ってタービン回転速度ＮＴが低下するまでの応答性の相違などを考慮して、ギヤ段毎に異なる値が設定されても良いし、変速応答性に影響するアクセル操作量Ａcc等の駆動力要求量、或いはその他の運転状態をパラメータとして定められても良い。

図７は、上記のように変速レンジが２レンジで、第２速ギヤ段「２ｎｄ」での走行中に、車速Ｖの増加に伴ってタービン回転速度ＮＴが上限値ＮＴup以上となり、強制アップシフト手段１１８により３レンジへ強制的にアップシフトされることにより、自動変速機１０が第２速ギヤ段「２ｎｄ」から第３速ギヤ段「３ｒｄ」へアップ変速された場合の、タービン回転速度ＮＴの変化を示すタイムチャートである。この図７の時間ｔ１は、ＮＴ≧ＮＴupになって強制アップシフト判断が為され、変速レンジが３レンジへ切り換えられた時間である。また、図７の時間ｔ３は、変速レンジのアップシフトに伴って２→３アップ変速が実行され、その２→３アップ変速が終了して第３速ギヤ段「３ｒｄ」が成立した時間であり、変速比γの減少に応じてタービン回転速度ＮＴが低下させられる。

手動変速制限手段１２０は、上記強制アップシフト手段１１８による強制アップシフトに伴ってアップ変速が行われる際に、運転者のシフトレバー操作でアップシフト指令Ｒ_UPが入力された場合に、一定の条件下でそのアップシフト指令Ｒ_UPをキャンセルし、運転者の意に反して変速レンジが２重にアップレンジされることを防止するためのもので、図６のフローチャートに従って信号処理が行われる。この図６のフローチャートはＳモードが選択されている場合に実行され、ステップＳ１では、前記強制アップシフト手段１１８により変速レンジが強制的にアップシフトされたか否かを判断する。そして、変速レンジが強制的にアップシフトされた場合にはステップＳ２以下を実行する。ステップＳ２では、その強制アップシフトに伴って実行される自動変速機１０のアップ変速が終了したか否かを判断し、変速終了まではステップＳ３以下を実行するが、変速が終了したら一連の信号処理を終了する。図７の時間ｔ１は、強制アップシフトが実行されてステップＳ１の判断がＹＥＳ（肯定）になった時間で、時間ｔ３は、アップ変速が終了してステップＳ２の判断がＹＥＳになった時間であり、この時間ｔ１〜ｔ３の間だけステップＳ３以下が繰り返し実行される。

ステップＳ３では、運転者によりシフトレバー７２がアップシフト位置「＋」へ操作され、アップシフトスイッチ８０からアップシフト指令Ｒ_UPが入力されたか否かを判断する。アップシフト指令Ｒ_UPが入力された場合はステップＳ４を実行し、ステップＳ１で強制アップシフトの実行判断が為された後の１回目のアップシフト指令Ｒ_UPか否かを判断する。そして、２回目以上の場合はステップＳ６を実行し、そのアップシフト指令Ｒ_UPを受け入れることにより、そのアップシフト指令Ｒ_UPに従って前記手動変速制御手段１１４が変速レンジをアップシフトすることを許可する。これにより、例えば前記図５(a) のＡ点、Ｂ点に示す運転状態で２レンジでの走行中に、強制アップシフト手段１１８によるアップシフトに続いて運転者のアップシフト操作によるアップシフトが連続して実行された場合、何れも４レンジまでアップシフトされる。その場合に、Ａ点は３→４アップ変速線を超えているため、４レンジへのアップシフトに伴って自動変速機１０が第４速ギヤ段「４ｔｈ」までアップ変速されるが、Ｂ点は３→４アップ変速線の手前であるため、第４速ギヤ段「４ｔｈ」へアップ変速されることはなく、４レンジへのアップシフトに拘らず第３速ギヤ段「３ｒｄ」に保持される。

一方、ステップＳ１で強制アップシフトの実行判断が為された後のアップシフト指令Ｒ_UPの入力回数が１回目の場合は、ステップＳ４に続いてステップＳ５を実行する。ステップＳ５では、タービン回転速度ＮＴが予め定められた受付判定値ＮＴｓ以下か否かを判断し、ＮＴ≦ＮＴｓであれば前記ステップＳ６を実行するが、ＮＴ＞ＮＴｓの場合にはステップＳ７でアップシフト指令Ｒ_UPの受付を拒否（キャンセル）し、ステップＳ２以下を繰り返す。すなわち、運転者によるアップシフト操作が２回以上繰り返された場合は、強制アップシフトに伴うアップ変速の進行度合に拘らず無条件でアップシフト指令Ｒ_UPを受け入れるが、１回目のアップシフト指令Ｒ_UPの入力時にタービン回転速度ＮＴが受付判定値ＮＴｓよりも高い場合は、そのアップシフト指令Ｒ_UPをキャンセルするのである。

上記受付判定値ＮＴｓは、強制アップシフト手段１１８による強制アップシフトに伴うアップ変速の実行を運転者が認識できる程度までタービン回転速度ＮＴが低下する値で、本実施例では図７に示すように強制アップシフトが実行された時のタービン回転速度ＮＴすなわち上限値ＮＴupよりも、予め定められた所定の変化幅ΔＮＴ１だけ低い回転速度が設定される。変化幅ΔＮＴ１は、実験等により予め一定値が定められても良いが、変速の種類やアクセル操作量Ａcc等の運転状態をパラメータとして異なる値が設定されるようにしても良い。図７の時間ｔ２は、上限値ＮＴupを基準にしてそれよりも所定の変化幅ΔＮＴ１だけ低い回転速度が受付判定値ＮＴｓとして設定された場合に、タービン回転速度ＮＴがその受付判定値ＮＴｓ以下になった時間であり、その時間ｔ２よりも前に１回目のアップシフト指令Ｒ_UPが入力された場合は、運転者の意に反して２重のアップシフトすなわち変速レンジが２段階アップすることを防止するために、ステップＳ７でそのアップシフト指令Ｒ_UPがキャンセルされる。また、時間ｔ２以後に１回目のアップシフト指令Ｒ_UPが入力された場合は、強制アップシフトに伴うアップ変速を運転者が認識した上でアップシフト操作が為されたものと見做して、ステップＳ６でそのアップシフト指令Ｒ_UPを受け入れる。

ここで、本実施例では上限値ＮＴupよりも所定の変化幅ΔＮＴ１だけ低い回転速度が受付判定値ＮＴｓとして設定されるが、上限値ＮＴupをそのまま受付判定値ＮＴｓとしても良いし、強制アップシフトに伴って実行されるアップ変速の進行でタービン回転速度ＮＴが低下し始める最大値ＮＴmax を基準にしてそれよりも所定の変化幅ΔＮＴ２だけ低い回転速度を受付判定値ＮＴｓとしても良い。また、アップ変速によりタービン回転速度ＮＴが変化し始めるイナーシャ相開始時のタービン回転速度ＮＴを基準にして受付判定値ＮＴｓを設定することもできるなど、自動変速機１０の変速特性等を考慮して適宜定められる。また、車両加速度が大きくなると、図８に一点鎖線で示すようにアップ変速後（第３速ギヤ段「３ｒｄ」の成立時）のタービン回転速度ＮＴが高くなり、上限値ＮＴupよりも所定の変化幅ΔＮＴ１だけ低い回転速度が受付判定値ＮＴｓとして設定されると、タービン回転速度ＮＴがその受付判定値ＮＴｓを下回ることなくアップ変速が行われる可能性がある。このため、その場合でもタービン回転速度ＮＴが受付判定値ＮＴｓを下回るように、すなわち車両加速度が大きい程受付判定値ＮＴｓが高くなるように、車両加速度をパラメータとして受付判定値ＮＴｓを設定することもできる。

このように本実施例の変速制御装置においては、強制アップシフト手段１１８によって変速レンジが強制的にアップシフトされ、それに伴って自動変速機１０がアップ変速される際に、運転者の手動操作によってその変速レンジをアップシフトするアップシフト指令Ｒ_UPが入力された場合、自動変速機１０の入力回転速度であるタービン回転速度ＮＴが予め定められた受付判定値ＮＴｓよりも高い時には、すなわち変速レンジの強制アップシフトに伴って実行される自動変速機１０のアップ変速を運転者が未だ認識できない場合には、ステップＳ７でその手動操作によるアップシフト指令Ｒ_UPがキャンセルされるため、運転者の意に反した２重のアップレンジが防止される。

例えば図５(a) の変速マップのＡ点に示す運転状態で２レンジでの走行中に、強制アップシフト手段１１８によるアップシフトに続いて運転者のアップシフト操作が行われると、従来は運転者の意に反して変速レンジが２レンジアップして４レンジとなり、自動変速機１０が第４速ギヤ段「４ｔｈ」までアップ変速されて運転者に違和感を生じさせるが、本実施例ではそのような意に反した第４速ギヤ段「４ｔｈ」までのアップ変速が防止されるのである。これは、変速レンジではなく変速レベルとしてギヤ段（或いは変速比）を直接切り換えるギヤ段ホールドの場合も同じである。図５(a) の変速マップのＢ点に示す運転状態で２レンジでの走行中に、強制アップシフト手段１１８によるアップシフトに続いて運転者のアップシフト操作が行われると、従来は運転者の意に反して変速レンジが２レンジアップして４レンジとなることは上記Ａ点の場合と同じであるが、Ｂ点は３→４アップ変速線の手前であるため、第４速ギヤ段「４ｔｈ」へアップ変速されることはなく、４レンジへのアップレンジに１らず第３速ギヤ段「３ｒｄ」に保持される。この場合、ギヤ段としては運転者の意図した通りの第３速ギヤ段「３ｒｄ」であるが、変速レンジは４レンジであるため、その後の車速変化等により運転者の意に反して第４速ギヤ段「４ｔｈ」へ自動的にアップ変速が行われるなど、その後の手動変速操作に影響して運転者に違和感を生じさせる恐れがある。本実施例では２レンジアップが防止されて３レンジで止まるため、そのような運転者の意に反した第４速ギヤ段「４ｔｈ」への自動アップ変速が防止され、運転者に違和感を生じさせる恐れがない。

一方、受付判定値ＮＴｓ以下の時には、ステップＳ６で手動操作によるアップシフト指令Ｒ_UPが受け入れられ、変速レンジが１レンジだけアップシフトされるが、この段階では強制的なアップシフトに伴う自動変速機１０のアップ変速がある程度進行しており、車両の加速度変化やエンジン回転速度ＮＥの変化などからその強制的なアップシフトの実行を運転者が認識できる。このため、運転者は意識的に更なるアップシフトを要求していると見做してそのアップシフト指令Ｒ_UPを受け入れることにより、運転者の意図通りの２重のアップレンジが速やかに実行される。

また、本実施例では、手動操作によるアップシフト指令Ｒ_UPが初回のみキャンセルされ、２回目以後は、タービン回転速度ＮＴが受付判定値ＮＴｓよりも高い場合でも手動操作によるアップシフト指令Ｒ_UPがそのまま受け入れられてアップシフトが実行される。すなわち、運転者が２回連続してアップシフト操作した場合は、運転者が２重のアップレンジを要求しているため、強制的なアップシフトによるアップレンジと合わせて２重のアップレンジを速やかに行うことが運転者の意図に合致しているのである。また、降坂路等で車速Ｖが大きく増加する場合、強制的なアップシフトに伴うアップ変速中も車速Ｖが増加し、それに伴ってアップ変速後のタービン回転速度ＮＴが上昇するため、例えば図８に一点鎖線で示すようにタービン回転速度ＮＴが受付判定値ＮＴｓまで低下することなくアップ変速が行われる可能性があるが、その場合でも２回以上のアップシフト操作でアップシフトを実行することができる。本実施例の自動変速機１０は６段変速でギヤ段の数が比較的多いため、強制的なアップシフトに伴うアップ変速時のタービン回転速度ＮＴの変化幅が小さくなり、運転者がアップ変速を認識できるように受付判定値ＮＴｓをできるだけ低回転に設定すると、上記のように車速Ｖの増加に伴ってタービン回転速度ＮＴが受付判定値ＮＴｓまで低下することなくアップ変速が行われる可能性が高くなる。

なお、上記実施例ではシフトレバー７２がアップシフト位置「＋」またはダウンシフト位置「−」へ操作されることにより、アップシフトスイッチ８０またはダウンシフトスイッチ８２からレベル切換信号としてアップシフト指令Ｒ_UPまたはダウンシフト指令Ｒ_DNが出力されるが、図９に示すようにステアリングホイール１３０にアップシフト用パドル１３２およびダウンシフト用パドル１３４を配設し、前記シフトレバー７２或いは図示しないＳモードスイッチによりＳモードが選択された状態で、それ等のパドル１３２、１３４がそれぞれ手前側（運転者側）に引張り操作されることにより、アップシフトスイッチ１３６、ダウンシフトスイッチ１３８からそれぞれアップシフト指令Ｒ_UP、ダウンシフト指令Ｒ_DNが出力されるようにしても良い。パドル１３２、１３４の代わりに、アップシフト用およびダウンシフト用の押釦スイッチをステアリングホイール１３０に設けたり、アップシフト用およびダウンシフト用のレバーをステアリングコラムに設けたりするなど、種々の態様が可能である。

また、前記実施例ではアップシフト指令Ｒ_UPが入力されてステップＳ３の判断がＹＥＳになった場合に先ずステップＳ４を実行し、アップシフト指令Ｒ_UPが２回以上入力された場合はそのままステップＳ６を実行してそのアップシフト指令Ｒ_UPを受け付けるが、図１０のフローチャートに示すようにステップＳ４を省略し、アップシフト指令Ｒ_UPが入力されてステップＳ３の判断がＹＥＳになった場合には常にステップＳ５を実行し、タービン回転速度ＮＴが受付判定値ＮＴｓ以下の場合だけステップＳ６を実行してアップシフト指令Ｒ_UPを受け付けるようにしても良い。この場合でも、運転者の意に反した２重のアップレンジが防止されるとともに、ＮＴ≦ＮＴｓの場合にはアップシフト指令Ｒ_UPが受け付けられて運転者の意図通りの２重のアップレンジが速やかに実行される。但し、車両加速度が大きい場合に、前記図８に一点鎖線で示すようにタービン回転速度ＮＴが受付判定値ＮＴｓ以下にならずにアップ変速が終了する可能性があるため、例えば車両加速度が大きい程受付判定値ＮＴｓが高くなるように、車両加速度をパラメータとして受付判定値ＮＴｓを設定することが望ましい。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。

１０：自動変速機 ７２：シフトレバー １００：電子制御装置 １１４：手動変速制御手段 １１８：強制アップシフト手段 １２０：手動変速制限手段 ＮＴ：タービン回転速度（入力側回転速度） ＮＴｓ：受付判定値 Ｒ_UP：アップシフト指令（レベル切換指令） Ｒ_DN：ダウンシフト指令（レベル切換指令）

Claims (4)

1. 自動変速機の変速比に関する複数の変速レベルを運転者の手動操作によるレベル切換指令に従って順次高速側或いは低速側へ電気的に切り換える手動変速モードを実行する手動変速制御手段と、
   前記手動変速モードでの走行中に予め定められたアップシフト条件に従って前記変速レベルを強制的にアップシフトする強制アップシフト手段と、
   を有する車両用自動変速機の変速制御装置において、
   前記強制アップシフト手段によって前記変速レベルが強制的にアップシフトされる際に、前記運転者の手動操作によって該変速レベルをアップシフトするレベル切換指令が入力された場合、前記強制的なアップシフトに伴ってアップ変速される前記自動変速機の入力側回転速度が予め定められた受付判定値よりも高い時には、前記手動操作によるアップシフトのレベル切換指令をキャンセルする手動変速制限手段を設けた
   ことを特徴とする車両用自動変速機の変速制御装置。
2. 前記受付判定値は、前記強制アップシフト手段によって前記変速レベルを強制的にアップシフトする旨の判定が為された時の前記自動変速機の入力側回転速度である
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用自動変速機の変速制御装置。
3. 前記受付判定値は、前記強制アップシフト手段によって前記変速レベルを強制的にアップシフトする旨の判定が為された時の前記自動変速機の入力側回転速度を基準として定められる
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用自動変速機の変速制御装置。
4. 前記受付判定値は、前記強制アップシフト手段によって前記変速レベルを強制的にアップシフトする旨の判定が為されて前記自動変速機がアップ変速される際の変速過渡時の入力側回転速度の最大値を基準として定められる
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用自動変速機の変速制御装置。

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