JP2014052025A - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の急減速時に頻繁な変速が行われることを禁止し、エンジンストールを未然に防止する自動変速機の変速制御装置を提供すること。
【解決手段】エンジンの駆動軸に連結される自動変速機の変速制御装置１０であって、車両の速度を検出する車速取得部１０６と、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキストローク取得部１０７と、を自動変速機ＥＣＵ１１がエンジンＥＣＵ１０１と共に共用して、その自動変速機ＥＣＵ１１は、車両に制動力が働く減速状態に移行したことを検知したときに、車両に掛かる制動力を推定して、その制動力と車速に基づいて車両の減速度を導出し、その減速度が予め設定されている減速閾値よりも大きいと判定した場合に自動変速機のアップシフトを制限する。
【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、詳しくは、車両の減速時における変速制御に関する。

内燃機関（動力源）は、所望のトルクで駆動軸を回転駆動させるために、所定幅の回転速度で駆動回転させる必要がある。このために、内燃機関を搭載する車両は、駆動軸と車輪との間に自動変速機を介在させることにより、低速走行から高速走行の何れでも所望のトルクが得られることを実現している。

自動変速機は、ドライバが操作するアクセル開度と車速との関係に応じて自動変速して内燃機関から車輪側に駆動力を伝達するようになっている。この自動変速機は、例えば、図１４に示すように、アクセル開度と車速との関係（軌跡）が各変速段毎のアップシフト用変速線ＵＳやダウンシフト用変速線ＤＳと交差するタイミングに該当の変速制御を実行するようになっている（特許文献１を参照）。
この特許文献１に記載の自動変速機では、アップシフトを制限（変速段を維持）したり、１段ダウンシフトさせる制御を行うことにより、内燃機関のエンジンブレーキを勾配のある路面でもスムーズに活用できるように工夫することが提案されている。

特開平１０−２３８６２１号公報

ここで、自動変速機の変速制御では、図１４に減速軌跡ＤＴの一例を図示するように、アクセルを大きく踏み込んだ状態の加速中から、何らかの要因でアクセルの踏込を解放するとともに、ブレーキペダルを強く踏み込む急減速状態に移行する場合がある。この場合には、減速軌跡ＤＴは、アップシフト用変速線ＵＳに複数回交差してアップシフト制御が実行されることになる。このときには、車速がそれほど上がっていないにも関わらずにアップシフトされるために、内燃機関の回転速度がエンジンを停止させるストール発生領域まで低下してしまう可能性がある。さらに、その減速軌跡ＤＴは、ダウンシフト用変速線ＤＳにも交差してダウンシフト制御が実行されることになる。このため、急激なエンジンブレーキが順次掛かって乗り心地・操縦性（運転性能）が悪く感じられてしまう。

これに対して、特許文献１に記載の自動変速機の変速制御にあっては、勾配のある路面でも減速時のエンジンブレーキを効かせるようにして、減速制御の連続性を担保できるように工夫するだけである。具体的には、この変速制御では、設定時間における車両の速度（以下では、単に車速ともいう）の変化を演算処理することにより減速度を取得して、その減速度が閾値を超えていることを確認できた場合に、アップシフトの制限を開始するようになっている。
要するに、車両の減速が始まってから減速度の大きさを判定していることから、その判定がなされるまではアクセル開度と車速との関係からアップシフトやダウンシフトが実行されてしまい、加速中からの急減速時には間に合わない。

そこで、本発明は、内燃機関のように変速機を必要とする動力源と共に車両に搭載されて、車両の急減速時に頻繁な変速が行われることを禁止し、エンジンストールを未然に防止するとともに、乗り心地や操縦性が低下してしまうことのない自動変速機の変速制御装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決する自動変速機の変速制御装置に係る発明の第１の態様は、車両に搭載されている動力源の駆動軸に連結されて、該駆動軸の回転駆動を自動変速しつつ車輪側に伝達する車載の自動変速機の変速制御装置であって、前記車両の速度を検出する車速検出部と、前記車両に制動力が働く減速状態を検知する減速検知部と、前記車両の減速状態検知時における制動力を推定する制動力推定部と、前記車両の検出速度および前記車両の推定制動力に基づいて当該車両の減速度を導出する減速度導出部と、前記車両の導出減速度を予め設定されている減速閾値と比較して該導出減速度が当該減速閾値よりも大きいと判定した場合に前記自動変速機のアップシフトを制限する変速制御部と、を備えることを特徴とするものである。

上記課題を解決する自動変速機の変速制御装置に係る発明の第２の態様は、上記第１の態様の特定事項に加え、前記車両が当該車両に前記制動力を負荷するフットブレーキを備えるのに加えて、前記フットブレーキの踏込量を検出するブレーキ量検出部を有して、前記減速検知部は、前記フットブレーキの踏込時に前記車両に制動力が働く減速状態を検知し、前記制動力推定部は、前記車両の検出速度および前記フットブレーキの踏込量に基づいて当該車両の減速状態検知時における制動力を推定することを特徴とするものである。
上記課題を解決する自動変速機の変速制御装置に係る発明の第３の態様は、上記第１または第２の態様の特定事項に加え、前記車両が当該車両を加速させるアクセルペダルを備えるのに加えて、前記アクセルペダルの踏込の有無を検出するアクセル検出部を有して、前記減速検知部は、前記アクセルペダルの踏込解除時に前記車両に制動力が働く減速状態を検知し、前記制動力推定部は、前記アクセルペダルの踏込解除に伴う前記車両の制動力を推定することを特徴とするものである。

上記課題を解決する自動変速機の変速制御装置に係る発明の第４の態様は、上記第４の態様の特定事項に加え、前記車両が当該車両に負荷する前記制動力を発生する内燃機関と発電機の一方または双方を備えるのに対して、前記制動力推定部は、前記内燃機関によるエンジンブレーキと前記発電機による回生ブレーキの一方または双方を前記制動力として推定することを特徴とするものである。
上記課題を解決する自動変速機の変速制御装置に係る発明の第５の態様は、上記第４の態様の特定事項に加え、前記制動力推定部は、前記発電機が発電してバッテリに充電する回生エネルギに基づいて前記回生ブレーキによる前記制動力を推定することを特徴とするものである。

上記課題を解決する自動変速機の変速制御装置に係る発明の第６の態様は、上記第１から第５のいずれか１つの態様の特定事項に加え、前記変速制御部は、前記減速閾値が複数設定されて、当該減速閾値に対応してアップシフトの禁止から許容する変速段数が予め設定されており、前記変速段数は、前記減速閾値が大きいほど小さな前記変速段数が対応して、当該減速閾値の最大値にアップシフトの禁止が対応するように設定されていることを特徴とするものである。

このように、本発明の上記の第１の態様によれば、車両に制動力が働く減速状態を検知したときに、車速と制動力を取得（検出・推定）して減速度を迅速に導出することができ、その減速度が減速閾値より大きい場合にアップシフト制御を制限することができる。したがって、加速中から急減速する場合でも、設定期間中の車速の変化から減速度を演算取得するように設定期間が経過するのを待つことなく、直ちに、必要に応じてアップシフトを制限することができる。この結果、加速後の急減速時における頻繁な変速を禁止して、エンジンストールが発生するのを未然に防止しつつ乗り心地や操縦性が低下してしまうことを回避することができる。

本発明の上記の第２の態様によれば、フットブレーキの踏込で、車両に制動力が働く減速状態を検知し、車速とそのフットブレーキの踏込量に応じた制動力から減速度を迅速に導出することができる。したがって、フットブレーキ操作に伴う制動力を考慮して減速度を得ることができ、高品質な変速制御を実行することができる。
本発明の上記の第３の態様によれば、アクセルペダルの踏込解除で、車両に制動力が働く減速状態を検知し、アクセルペダル踏込解除に伴う制動力から減速度を迅速に導出することができる。したがって、アクセルペダルの踏込解除に伴う制動力を考慮して減速度を得ることができ、高品質な変速制御を実行することができる。

本発明の上記の第４の態様によれば、アクセルペダルの踏込解除に伴う車両に働く制動力として、内燃機関によるエンジンブレーキや発電機による回生ブレーキを考慮することができる。したがって、より正確な制動力を取得して高精度な減速度を得ることができ、高品質な変速制御を実行することができる。
本発明の上記の第５の態様によれば、アクセルペダルの踏込解除に伴う発電機による回生ブレーキ（制動力）は、その発電機が発電してバッテリに充電する回生エネルギの電流量を直接検出して、あるいは、そのバッテリにおける充電残量の増加量を検出して推定することができる。したがって、発電機を備える車両に働く制動力を容易に推定することができ、高品質な変速制御を簡易かつ安価に実行することができる。

本発明の上記の第６の態様によれば、車両の減速度と比較する減速閾値を複数準備して、減速閾値が大きいほどアップシフトを許容する変速段数を小さくし、また、減速閾値の最大値の場合にはアップシフトを禁止するように制限することができる。したがって、減速度が大きい場合にはアップシフトを禁止あるいは変速段数を小さくして大きな制動力を車両に働かせて効果的な減速を実行することができる。また、減速度が小さい場合にはアップシフトする変速段数をある程度許容して適切な制動力を車両に働かせて効果的な減速を実行することができる。

図１は、本発明に係る自動変速機の変速制御装置の第１実施形態を車両に搭載する場合の一例を示す図であり、その概略全体構成を示すブロック図である。 図２は、その第１実施形態が実行する変速制御で使用する制動力マップの一例を示す一覧表である。 図３は、その第１実施形態が実行する変速制御で使用する第１減速度閾値マップの一例を示す一覧表である。 図４は、その第１実施形態が実行する変速制御の処理手順（方法）を示すフローチャートである。 図５は、その第１実施形態が実行する変速制御の有無による差異を説明するグラフである。 図６は、その第１実施形態が実行する変速制御の必要性を説明するグラフである。 図７は、その第１実施形態が実行する変速制御による効果を説明するグラフである。 図８は、本発明に係る自動変速機の変速制御装置の第２実施形態を車両に搭載する場合の一例を示す図であり、その第２実施形態が実行する変速制御の処理手順（方法）を示すフローチャートである。 図９は、本発明に係る自動変速機の変速制御装置の第３実施形態を車両に搭載する場合の一例を示す図であり、その概略全体構成を示すブロック図である。 図１０は、その第３実施形態が実行する変速制御の処理手順（方法）を示すフローチャートである。 図１１は、本発明に係る自動変速機の変速制御装置の第４実施形態を車両に搭載する場合の一例を示す図であり、その概略全体構成を示すブロック図である。 図１２は、その第４実施形態が実行する変速制御の処理手順（方法）を示すフローチャートである。 図１３は、その第４実施形態が実行する変速制御で使用する第２減速度閾値マップの一例を示す一覧表である。 図１４は、通常の変速制御を示し、発生する課題を説明するグラフであり、

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１〜図７は、本発明に係る自動変速機の変速制御装置の第１実施形態を車両に搭載する場合の一例を示す図である。
図１において、変速制御装置１０は、ガソリンで稼働するエンジン（内燃機関）と共に車両に搭載される自動変速機の駆動を制御するものであり、この自動変速機は、エンジンの駆動軸の回転速度を自動変速しつつその駆動回転力を車輪（タイヤ）側の回転軸に伝達して車両の走行を実現する。

ここで、エンジンは、燃焼空気と共にガソリンを燃焼室に噴射して点火・燃焼させピストンを上下動させることによりクランクシャフトを介して駆動軸を回転させて駆動力を出力する。このエンジンを稼働させる、例えば、燃料噴射用のインジェクタなどを含むエンジン系の構成要素１００は、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０１が統括制御する。エンジンＥＣＵ１０１は、メモリ１０２内に格納されているエンジン制御プログラムを実行して各種センサ群１０４の検出情報や各種パラメータなどに基づいてエンジン系の構成要素１００の駆動を制御する。

また、自動変速機は、エンジンの駆動軸と車輪側の回転軸の間に介在するように設置されており、エンジンの駆動速度（回転数）および車両の走行速度（回転数）に応じて、その駆動軸から回転軸に駆動回転力を伝達する際の変速比を自動調整する機構を備えている。この自動変速機は、クラッチの接続および変速ギヤの選択を変速制御装置１０が自動制御して、スムーズなクラッチ操作を行ってアップシフトやダウンシフトなどの変速制御を実行する。変速制御装置１０は、自動変速機ＥＣＵ１１がメモリ１２内に格納されている変速制御プログラムを実行してエンジンＥＣＵ１０１と共通利用する各種センサ群１０４の検出情報や各種パラメータなどに基づいて自動変速機系の構成要素５０を統括制御する。自動変速機ＥＣＵ１１は、その各種検出情報やメモリ１２内の格納データに基づいて、ドライバのアクセル操作などに応じた走行条件に従ってクラッチの接続や変速ギヤの選択切替を含む自動変速機系の構成要素５０の各種制御処理を実行する。

エンジンＥＣＵ１０１は、各種センサ群１０４を備えることにより各種検出情報から駆動制御に必要な各種駆動情報を取得するようになっており、このセンサ群１０４として、エンジントルク取得部１０５と、車速取得部１０６と、ブレーキペダルストローク取得部１０７と、アクセル開度取得部１０８と、を含む各種センサが個々の検出情報を取得可能に接続されている。このエンジンＥＣＵ１０１は、その各種検出情報やメモリ１０２内の格納データに基づいて、ドライバのブレーキ操作およびアクセル操作などに応じた走行条件に最適な駆動条件でエンジンを駆動させる。

エンジントルク取得部１０５は、例えば、エンジンの駆動軸の回転数Ｎｔを検出するセンサを備えている。このエンジントルク取得部１０５は、その検出情報Ｎｔや自動変速機ＥＣＵ１１から受け取る変速比Ｓなどの情報からエンジントルクＥｒを取得する。
車速取得部１０６は、車輪側の回転軸の回転速度（回転数）を検出するセンサを備えている。この車速取得部１０６は、その検出情報や車輪の有効半径Ｄなどの情報に基づいて車両の走行速度を取得する。ここで、車輪の有効半径Ｄは、標準空気圧のタイヤの回転軸からタイヤ接地面までの距離としている。

ブレーキペダルストローク取得部１０７は、車両を減速・停止させる際にドライバが踏み込むブレーキペダルの踏み込み量（フットブレーキのストローク量）ＢＳを検出するセンサを備えている。このブレーキペダルストローク取得部１０７は、その検出情報ＢＳに基づいてブレーキの効き始め（０％）から車輪をフル制動する（１００％）までのブレーキペダルのストローク量（％）を取得する。
アクセル開度取得部１０８は、車両を加速させる際にドライバが踏み込むアクセルペダルの踏み込み量ＡＳを検出するセンサを備えている。このアクセル開度取得部１０８は、その検出情報ＡＳに基づいてエンジンの燃焼室へのガソリン噴射開始・停止（０％）からフル加速のためのガソリン噴射（１００％）までのアクセル開度（％）を取得する。

そして、自動変速機ＥＣＵ１１は、車速取得部（車速検出部）１０６と、ブレーキペダルストローク取得部（ブレーキ量検出部）１０７と、アクセル開度取得部（アクセル検出部）１０８と、をエンジンＥＣＵ１０１と共通利用して、走行状態に応じた変速段を選択する変速制御を実行する。すなわち、変速制御装置１０は、自動変速機ＥＣＵ１１、メモリ１２、車速取得部１０６、ブレーキペダルストローク取得部１０７およびアクセル開度取得部１０８により構成されている。

具体的には、自動変速機ＥＣＵ１１は、一般的に、図１４に示すように、アクセル開度と車速の対応する加減速時の軌跡がアップシフト用変速線ＵＳやダウンシフト用変速線ＤＳと交差するタイミングに各変速段を切り替える変速制御（以下では、図１４に示す通常の変速制御ともいう）を実行する。この自動変速機ＥＣＵ１１は、本実施形態では、これに加えて、図２に示す制動力マップ（一覧表）や図３に示す第１減速判定マップ（一覧表）を利用し、車両の減速時における減速度に応じてそのアップシフトやダウンシフトを制限するようになっている。

詳細には、自動変速機ＥＣＵ１１は、図４のフローチャートに示すように、まず、ブレーキペダルストローク取得部１０７がブレーキペダルの踏み込み量ＢＳを検出したか否か、要するに、ブレーキペダルが踏み込まれるブレーキＯＮの有無を繰り返し確認する(ステップＳ１１)。
このステップＳ１１において、ブレーキＯＮを確認、言い換えると、車両が減速状態に移行（減速開始）したことを検知すると、続けて、ブレーキペダルストローク取得部１０７が検出するブレーキペダルの踏み込み量ＢＳと車速取得部１０６が検出する車速Ｖｓとを取得する(ステップＳ２１)。

次いで、その検出取得したブレーキペダル踏込量ＢＳと車速Ｖｓとに基づいて車両に掛かる（負荷される）制動力Ｆ１（Ｎ）を図２に示す制動力マップに基づいて算出する、容易に推定可能なフィードフォワード処理を実行する(ステップＳ３１)。次いで、その推定制動力Ｆ１と共にメモリ１２内に予め設定されている走行抵抗力Ｆ２や車両重量Ｍを下記の式（１）に代入して減速度ａ１を算出する(ステップＳ４１)。ここで、走行抵抗力Ｆ２は、車速Ｖｓに応じた空気抵抗や車輪の転がり抵抗や勾配抵抗等のマップ（一覧表）を予めメモリ１２内に設定しておき算出すればよく、また、車両重量Ｍも予めメモリ１２内に設定しておき読み出して利用する。
ａ１＝（Ｆ１＋Ｆ２）／Ｍ ・・・（１）

この後には、図３に示すように、第１減速判定マップとしてメモリ１２内に予め設定されている、車速に対応する減速度の閾値（以下、単に第１減速閾値ともいう）Ｘｎと算出した減速度ａ１とを比較して、その算出減速度ａ１が第１減速閾値Ｘｎよりも大きいか否か確認する(ステップＳ５１)。ここで、この第１減速閾値Ｘｎも上記の各種マップ処理と同様に、車速と減速閾値の相対関係から検出車速に応じた減速閾値を算出して利用する。この第１減速閾値Ｘｎは車速が上がるほど大きな値が設定されており、例えば、車速（ｋｍ／ｈ）＝１０、２０、３０・・・の上昇に応じてＸ１＜Ｘ２＜Ｘ３・・・と大きな値が設定されている。
このステップＳ５１において、算出減速度ａ１が車速に応じた第１減速閾値Ｘｎを超える大きな値であることを確認した場合には、図１４に示す通常の変速制御を制限してアップシフトを禁止する変速制限制御を実行する(ステップＳ６１)。

次いで、アクセル開度と車速の対応する加減速時の軌跡が現状の変速段からダウンシフトを指示する、図１４に示すダウンシフト用変速線ＤＳと交差するタイミングの有無を繰り返し確認する(ステップＳ７１)。
このステップＳ７１において、現状からダウンシフトする必要がある程度まで減速して、アクセル開度と車速の対応する加減速時の軌跡が図１４に示すダウンシフト用変速線ＤＳと交差するタイミングが確認された場合には、このアップシフトを禁止する変速制限制御を終了して(ステップＳ８１)、ステップＳ９１に進んで、図１４に示す通常の変速制御に移行して、この処理を終了する。
また、ステップＳ５１において、算出減速度ａ１が車速に応じた第１減速閾値Ｘ以下である（大きくない）ことを確認した場合には、図１４に示す通常の変速制御を実行して(ステップＳ９１)この処理を終了する。

したがって、変速制御装置１０は、例えば、図１４に示すように１速から２速にアップシフトしてさらに加速しようとする途中に、急ブレーキが必要な状況になったときには、図５に実線で示すように、直ちにアップシフトを禁止（制限）することができる。このため、この変速制御装置１０は、同図中に一点鎖線で示すアップシフトを制限しない場合よりも、ブレーキの制動力に加えて、大きなエンジンブレーキを有効に負荷として利用しつつ車両を減速させることができる。
詳細には、同図中に実線で図示するように、ブレーキペダルが大きくフル制動させるストローク量ＢＳ（１００％）まで踏み込まれたときを一例に説明する。この場合には、ブレーキペダルが設定ストロークＢＳを超えるほど大きく踏み込まれることにより、そのブレーキストロークＢＳと車速Ｖｓとに基づく制動力Ｆ１に応じた減速度ａ１を迅速に算出取得して早期に急減速判定ｏｎをし、アップシフトを禁止することができる。
このため、同図に実線で示すように、ブレーキ制動に加えて、アップシフトを禁止することによる大きなエンジンブレーキの負荷（大きな減速度）を確保して、車両を急減速させることができる。なお、本実施形態では、ブレーキストロークＢＳが１００％以下でも減速度ａ１が第１減速閾値を超える場合に本実施形態の変速制限制御を実行する場合を一例にして説明するが、そのブレーキストロークＢＳが１００％踏み込まれた場合を基準にして制御するようにしてもよい。

これに対して、同図中に一点鎖線で図示する通常の変速制御のままでは、当初にはブレーク制動に加えて大きなエンジンブレーキによる急減速が開始されるが、アクセル開度と車速に応じてアップシフトが実行される。このため、エンジンブレーキが軽減されることにより、制動力が小さくなって、減速度や車速の低減程度が小さくなってしまう。ここで、上記の特許文献１に記載の変速制御装置では、変速の制限が必要と判断するほど車速の低下量（速度差）ＶＬを確認できるまでに時間が掛かってしまって、急減速判定ｏｎをしたときには、既にアップシフトがなされてしまっている。

このことから、本実施形態の変速制限制御では、図６に実線で示すように、２速からアップシフトすることなく減速させてエンジン回転数が低下した後に、さらに１速にダウンシフトさせた（一時的にエンジン回転数が上昇した）後に停止させることができる。よって、エンジンストールを発生させる限界回転数ＳＬを超えてしまうことなく、アイドリング回転数以上でエンジンの稼働状態を維持することができる。このように、この本実施形態の変速制限制御では、２速での加速中に急減速する場合でも、図７に二点鎖線で示す緩い減速制御と同様に、エンジンストールを発生させる限界回転数ＳＬを超えるほどエンジン回転数を急激に低下させてしまうことはない。

これに対して、通常の変速制御の実行のままでは、図６や図７に一点鎖線で示すように、アクセル開度と車速との関係から２速から３速へ、さらに、４速へアップシフトさせる変速制御が実行されてしまう。このとき、車速が伴っていないためにエンジン回転数がエンジンストールを起こす限界回転数ＳＬを超えるほど急激に低下してしまう。この後には、車速が低いために、４速から３速へ、さらに、２速へダウンシフトさせる変速制御が繰り返させて急激なエンジンブレーキが順次掛かって乗り心地・操縦性（運転性能）が悪く感じられてしまう。

このように本実施形態においては、ブレーキペダルが踏み込まれたこと（車両に制動力が働く減速状態）を検知したときに、直ちに車速Ｖｓと制動力Ｆ１から減速度を導出して減速閾値Ｘｎより大きい場合には変速段のアップシフトを禁止（制限）することができる。このため、加速中から急減速する場合でも、エンジンストールが発生するのを未然に防止しつつ、有効な（大きな）エンジンブレーキを確保して、同時に、頻繁な変速による乗り心地や操縦性が低下してしまうことを回避することができる。したがって、早期かつ快適に安全な車速に減速または停車させることができる。

次に、図８は、本発明に係る自動変速機の変速制御装置の第２実施形態を示す図である。ここで、本実施形態は、上述実施形態と略同様に構成されていることから、図面を流用して同様の構成には同一の符号を付し特徴部分を説明する（以下で説明する他の実施形態においても同様）。

変速制御装置１０のメモリ１２内には、図３に示す減速判定マップが３種類準備されている（２種または４種以上準備してもよい）。具体的には、そのメモリ１２内には、上述実施形態と同様に、アップシフトを禁止（制限）すべき第１減速度を算出するための第１減速判定マップに加えて、完全にアップシフトを禁止するのではなく２段以上のアップシフトを禁止（１段のみのアップシフトを許容）する第２減速度を算出するための第２減速判定マップと、さらに３段以上のアップシフトを禁止（２段までのアップシフトを許容）する第３減速度を算出するための第３減速判定マップと、が予め設定されている。

そして、変速制御装置１０の自動変速機ＥＣＵ１１は、図８のフローチャートに示すように、上述第１実施形態と同様に、車両が減速状態に移行（減速開始）したことを検知したときに (ステップＳ１１)、ブレーキペダルの踏み込み量ＢＳと車速Ｖｓとから推定制動力Ｆ１を算出し(ステップＳ２１、Ｓ３１)、メモリ１２内の走行抵抗力Ｆ２や車両重量Ｍと共に上記式（１）に代入して減速度ａ１を算出する(ステップＳ４１)。

この後に、本実施形態では、まずは、その算出減速度ａ１がメモリ１２内の第３減速判定マップで算出した車速Ｖｓに対応する第３減速閾値Ｘｎよりも大きいか否か確認する(ステップＳ５３)。
このステップＳ５３において、算出減速度ａ１が車速Ｖｓに応じた第３減速閾値Ｘｎ以下である（大きくない）ことを確認した場合には、図１４に示す通常の変速制御を実行して(ステップＳ９１)この処理を終了する。
また、ステップＳ５３において、算出減速度ａ１が車速Ｖｓに応じた第３減速閾値Ｘｎを超える大きな値であることを確認した場合には、さらに、算出減速度ａ１がメモリ１２内の第２減速判定マップで算出した車速に対応する第２減速閾値Ｘｎよりも大きいか否か確認する(ステップＳ５４)。

このステップＳ５４において、算出減速度ａ１が車速Ｖｓに応じた第２減速閾値Ｘｎ以下である（大きくない）ことを確認した場合には、３段以上のアップシフトを禁止する変速制限制御を実行した後に(ステップＳ６３)、後述するステップＳ７１に進む。
また、ステップＳ５４において、算出減速度ａ１が車速Ｖｓに応じた第２減速閾値Ｘｎを超える大きな値であることを確認した場合には、さらに、算出減速度ａ１がメモリ１２内の第１減速判定マップで算出した車速Ｖｓに対応する第１減速閾値Ｘｎよりも大きいか否か確認する(ステップＳ５５)。

このステップＳ５５において、算出減速度ａ１が車速Ｖｓに応じた第１減速閾値Ｘｎ以下である（大きくない）ことを確認した場合には、２段以上のアップシフトを禁止する変速制限制御を実行した後に(ステップＳ６４)、後述するステップＳ７１に進む。
また、ステップＳ５５において、算出減速度ａ１が車速Ｖｓに応じた第１減速閾値Ｘｎを超える大きな値であることを確認した場合には、上述実施形態と同様に、アップシフトを完全に禁止する変速制限制御を実行した後に(ステップＳ６５)、後述するステップＳ７１に進む。

そして、ステップＳ７１においては、ステップＳ６３〜６５のいずれかに続けて、アクセル開度と車速の対応する加減速時の軌跡が図１４に示すダウンシフト用変速線ＤＳと交差するタイミングを確認して、ダウンシフトさせる必要がある程度まで減速した後に、このアップシフトを禁止する変速制限制御を終了する(ステップＳ８１)。次いで、ステップＳ９１に進んで、図１４に示す通常の変速制御に移行して、この処理を終了する。
したがって、変速制御装置１０は、車両の減速度が大きいほどアップシフトを許容する変速段数を小さくしたり、アップシフトを完全に禁止することができ、減速度に応じたエンジンブレーキを利かすことができる。

このように本実施形態においては、上述実施形態による作用効果に加えて、一律にアップシフトを禁止（制限）するのではなく、車両の減速度に応じてアップシフトを許容することができ、アップシフトし過ぎてエンジンストールや頻繁な変速切換を招くことを回避しつつ、減速度に応じたエンジンブレーキをブレーキ制動に加えることができる。したがって、小さな減速度であるのにも拘わらずに大きなエンジンブレーキが掛かり過ぎてしまうことを防止することができ、乗り心地を低下させてしまうことを回避することができる。

次に、図９および図１０は、本発明に係る自動変速機の変速制御装置の第３実施形態を搭載する車両の一例を示す図である。
図９において、変速制御装置１０の自動変速機ＥＣＵ１１は、上述第１実施形態でエンジンＥＣＵ１０１と共通利用する、車速取得部１０６と、ブレーキペダルストローク取得部１０７と、アクセル開度取得部１０８とに、エンジントルク取得部１０５をも加えて、走行状態に応じた変速段を選択する変速制御を実行する。すなわち、変速制御装置１０は、自動変速機ＥＣＵ１１、メモリ１２、エンジントルク取得部１０５、車速取得部１０６、ブレーキペダルストローク取得部１０７およびアクセル開度取得部１０８により構成されている。

具体的には、自動変速機ＥＣＵ１１は、図１０のフローチャートに示すように、上述第１実施形態と同様に、車両が減速状態に移行（減速開始）したことを検知したときに (ステップＳ１１)、ブレーキペダルの踏み込み量ＢＳと車速Ｖｓとに加えて、本実施形態では、エンジントルク取得部１０５が検出するエンジントルクＥｒと、自動変速機ＥＣＵ１１から受け取る変速比Ｓと、予めメモリ１２内に設定されている車輪の有効半径Ｄとを取得する(ステップＳ２２)。
次いで、推定制動力Ｆ１を算出するとともに、本実施形態では、検出取得したエンジントルクＥｒと変速比Ｓと車輪の有効半径Ｄとを下記の式（２）に代入してパワートレインを駆動させる駆動力（所謂、エンジンブレーキ）Ｆ３を算出する(ステップＳ３２)。この後に、上述実施形態における推定制動力Ｆ１と走行抵抗力Ｆ２と車両重量Ｍに加えて、そのパワートレイン駆動力Ｆ３を下記の式（３）に代入して減速度ａ２を算出する(ステップＳ４１)。ここで、変速比Ｓは、自動変速機の選択ギヤ段の変速比にファイナルギヤ比を乗算した積である。ファイナルギヤは、車両の旋回時に左右のタイヤの回転数を変更するディファレンシャル（差動装置）に設けられており、ディファレンシャルは、変速機で変速されたエンジン回転数をさらにファイナルギヤで減速してタイヤに伝達する。
Ｆ３＝Ｅｒ×Ｓ／Ｄ ・・・（２）
ａ２＝（Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ３）／車両重量Ｍ ・・・（３）

この後に、以降上述第１実施形態と同様に、車速Ｖｓに対応する第１減速閾値Ｘｎよりも算出減速度ａ２が大きいか否か確認する(ステップＳ５１)。
このステップＳ５１において、算出減速度ａ２が第１減速閾値Ｘｎを超える大きな値であることを確認した場合には、アップシフトを禁止する変速制限制御を実行した後に(ステップＳ６１)、ダウンシフトが必要となるまで減速したときに(ステップＳ７１)、このアップシフトを禁止する変速制限制御を終了し(ステップＳ８１)、図１４に示す通常の変速制御を実行して(ステップＳ９１)この処理を終了する。
また、このステップＳ５１において、算出減速度ａ２が第１減速閾値Ｘｎ以下であることを確認した場合には、そのまま図１４に示す通常の変速制御を実行して(ステップＳ９１)この処理を終了する。

このように本実施形態においては、上述第１実施形態による作用効果に加えて、アップシフトを禁止する変速制限の要否を判断する減速度の大きさに、パワートレイン駆動力Ｆ３を加えて判断することができ、より高精度にアップシフトを制限する変速制御を実行することができる。

次に、図１１〜図１３は、本発明に係る自動変速機の変速制御装置の第４実施形態を搭載する車両の一例を示す図である。
図１１において、変速制御装置１０は、ガソリンで稼働するエンジンに加えて、バッテリ内に充電されている電力で稼働する電動モータを車輪の転動動力源として車載するハイブリッド車両（ＨＥＶ）に搭載されている。この車両では、バッテリ内に外部電力から充電できるとともに、走行中（減速中）に同一または別個の発電モータ（発電機）を回転駆動させることにより発電する回生電力エネルギをそのバッテリ内に充電するようになっている。
ここで、エンジンＥＣＵ１０１は、ＳＯＣ取得部１０９が検出するバッテリ内の充電残量に応じてエンジンを駆動させ適宜充電するなど連携制御を実行するようになっている。ＳＯＣ取得部１０９は、上記発電モータに加えて、点火プラグや空調装置などの電装部品に供給する電力を蓄電するバッテリ内の充電残量（State of Charge）ＳＯＣを検出取得する。

この変速制御装置１０の自動変速機ＥＣＵ１１は、上述第３実施形態でエンジンＥＣＵ１０１と共通利用する、エンジントルク取得部１０５と、車速取得部１０６と、ブレーキペダルストローク取得部１０７と、アクセル開度取得部１０８とに、ＳＯＣ取得部１０９をも加えて、走行状態に応じた変速段を選択する変速制御を実行する。すなわち、変速制御装置１０は、自動変速機ＥＣＵ１１、メモリ１２、エンジントルク取得部１０５、車速取得部１０６、ブレーキペダルストローク取得部１０７、アクセル開度取得部１０８およびＳＯＣ取得部１０９により構成されている。

具体的には、自動変速機ＥＣＵ１１は、図１２のフローチャートに示すように、上述第３実施形態と同様に、車両が減速状態に移行（減速開始）したことを検知したときに (ステップＳ１１)、ブレーキペダルの踏み込み量ＢＳと、車速Ｖｓと、エンジントルクＥｒと、変速比Ｓと、車輪の有効半径Ｄと、に加えて、本実施形態では、ＳＯＣ取得部１０９が検出するバッテリ内の充電残量ＳＯＣを取得する(ステップＳ２４)。
次いで、推定制動力Ｆ１を算出し、また、パワートレイン駆動力Ｆ３を算出し、さらに、本実施形態では、検出取得した充電残量ＳＯＣの単位時間当たりに充電される回生電力から発電モータで生じる回生駆動力（制動力）Ｆ４を算出推定する(ステップＳ３４)。この後に、上述実施形態における推定制動力Ｆ１と走行抵抗力Ｆ２とパワートレイン駆動力Ｆ３と車両重量Ｍに加えて、その回生駆動力Ｆ４を下記の式（４）に代入して減速度ａ３を算出する(ステップＳ４１)。
ａ３＝（Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ３＋Ｆ４）／車両重量Ｍ ・・・（４）

この後には、図１３に示すように、第２減速判定マップ（一覧表）としてメモリ１２内に予め設定されている、車速Ｖｓに対応する回生駆動力を基準とした減速度の閾値（以下、単に第４減速閾値ともいう）Ｙｎを第１減速閾値Ｘｎに加算した第５減速度閾値Ｚｎを算出し、その第５減速度閾値Ｚｎと算出減速度ａ３とを比較して、その算出減速度ａ３が第５減速閾値Ｚｎよりも大きいか否か確認する(ステップＳ５２)。
次いで、上述第３実施形態と同様に、算出減速度ａ３が第５減速閾値Ｚｎを超える大きな値であることを確認した場合には、アップシフトを禁止する変速制限制御を実行した後に(ステップＳ６１)、ダウンシフトが必要となるまで減速したときに(ステップＳ７１)、このアップシフトを禁止する変速制限制御を終了し(ステップＳ８１)、図１４に示す通常の変速制御を実行して(ステップＳ９１)この処理を終了する。
また、このステップＳ５１において、算出減速度ａ３が第５減速閾値Ｚｎ以下であることを確認した場合には、そのまま図１４に示す通常の変速制御を実行して(ステップＳ９１)この処理を終了する。

このように本実施形態においては、上述第３実施形態による作用効果に加えて、アップシフトを禁止する変速制限の要否を判断する減速度の大きさに、回生駆動力Ｆ４を加えて判断することができ、ハイブリッド車両における急減速時でのアップシフトを制限する変速制御をより高精度に実行することができる。

ここで、本実施形態では、ハイブリッド車両の場合を一例にして説明するが、これに限るものではなく、例えば、電気自動車（ＥＶ）でもエンジンを搭載せずに変速制御を実行する場合には好適に適用することができる。
また、本実施形態では、ＳＯＣ取得部１０９が検出するバッテリ内の充電残量の変化から回生エネルギを算出して回生駆動力を導出する場合を一例にして説明するが、これに限るものではなく、例えば、バッテリ内への充電電流を直接測定して回生エネルギを取得できるようにしてもよいことは言うまでもない。
また、上述実施形態では、ブレーキペダルの踏み込み量で減速状態に移行したことを検知する場合を一例にして説明するが、これに限りものではなく、例えば、アクセルペダルの踏み込み解除をきっかけにして、各種制動力の取得処理を開始するようにしてもよい。

本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらすすべての実施形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、各請求項により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、すべての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。

これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。

１０ 変速制御装置
１１ 自動変速機ＥＣＵ
１２ メモリ
１０１ エンジンＥＣＵ
１０２ メモリ
１０５ エンジントルク取得部
１０６ 車速取得部
１０７ ブレーキペダルストローク取得部
１０８ アクセル開度取得部
１０９ ＳＯＣ取得部

Claims (6)

1. 車両に搭載されている動力源の駆動軸に連結されて、該駆動軸の回転駆動を自動変速しつつ車輪側に伝達する車載の自動変速機の変速制御装置であって、
   前記車両の速度を検出する車速検出部と、
   前記車両に制動力が働く減速状態を検知する減速検知部と、
   前記車両の減速状態検知時における制動力を推定する制動力推定部と、
   前記車両の検出速度および前記車両の推定制動力に基づいて当該車両の減速度を導出する減速度導出部と、
   前記車両の導出減速度を予め設定されている減速閾値と比較して該導出減速度が当該減速閾値よりも大きいと判定した場合に前記自動変速機のアップシフトを制限する変速制御部と、
   を備えることを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
2. 前記車両が当該車両に前記制動力を負荷するフットブレーキを備えるのに加えて、
   前記フットブレーキの踏込量を検出するブレーキ量検出部を有して、
   前記減速検知部は、前記フットブレーキの踏込時に前記車両に制動力が働く減速状態を検知し、
   前記制動力推定部は、前記車両の検出速度および前記フットブレーキの踏込量に基づいて当該車両の減速状態検知時における制動力を推定することを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の変速制御装置。
3. 前記車両が当該車両を加速させるアクセルペダルを備えるのに加えて、
   前記アクセルペダルの踏込の有無を検出するアクセル検出部を有して、
   前記減速検知部は、前記アクセルペダルの踏込解除時に前記車両に制動力が働く減速状態を検知し、
   前記制動力推定部は、前記アクセルペダルの踏込解除に伴う前記車両の制動力を推定することを特徴とする請求項１または２に記載の自動変速機の変速制御装置。
4. 前記車両が当該車両に負荷する前記制動力を発生する内燃機関と発電機の一方または双方を備えるのに対して、
   前記制動力推定部は、前記内燃機関によるエンジンブレーキと前記発電機による回生ブレーキの一方または双方を前記制動力として推定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。
5. 前記制動力推定部は、前記発電機が発電してバッテリに充電する回生エネルギに基づいて前記回生ブレーキによる前記制動力を推定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。
6. 前記変速制御部は、前記減速閾値が複数設定されて、当該減速閾値に対応してアップシフトの禁止から許容する変速段数が予め設定されており、
   前記変速段数は、前記減速閾値が大きいほど小さな前記変速段数が対応して、当該減速閾値の最大値にアップシフトの禁止が対応するように設定されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の自動変速機の変速制御装置。

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