JP2014152840A - 自動変速機の制御方法および制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】基本的にはダイレクトモードから自動変速モードへの速やかな自動復帰を図りつつ、高速走行中において、前記自動復帰により運転者に違和感を与えたり操作性の悪化を招いたりすることを防止する。
【解決手段】シフトスイッチが操作されることにより一時的に手動で変速されるダイレクトモードが実行されたか否かを判定し(ステップS1)、ダイレクトモード実行時は、ダイレクトモードから自動変速モードへの自動的な復帰を要求する復帰要求条件が成立してから所定時間T経過したときにダイレクトモードから自動変速モードに自動的に復帰させる(ステップS8)。前記所定時間は、復帰要求条件が成立したときの車速が高いほど長くする(ステップS5)。
【選択図】図8

Description

本発明は、手動変速機能を備えた車両用自動変速機の制御に関し、車両の変速技術の分野に属する。
近年、車両用自動変速機として、走行状態に応じて所定の変速線図に基づいて自動的に変速段を切り換える自動変速モードと、運転者の手動操作によって変速段を切り換える手動変速モードとを備えたものが実用化されている。手動変速モードでは、運転者の意思で変速段を選択することができるため、例えば、高速道路を走行中にエンジンブレーキをかけたい場合や、追い越しのために急加速をしたい場合などに手動変速モードを利用することで、より快適な運転を実現することができる。
なお、無段変速機(CVT)においても、走行状態に応じて変速比を自動的に変化させる自動変速モードと、運転者の手動操作によって変速比を段階的に切り換える手動変速モードとを備えたものが従来から知られている。この種の無段変速機を備えた車両では、手動変速モード用に複数の変速段が予め設定される。以下、説明の便宜上、「自動変速機」という用語は、変速比を段階的に切り換える機構を備えた有段の自動変速機のみならず、変速比を連続的に変化させる機構を備えた無段の自動変速機も含むものとして説明する。
手動変速モードとしては、シフトレバーの操作により例えば「Mレンジ」等と呼ばれる専用のシフトレンジが選択されることで実行されるマニュアルモードと、シフトレバーとは独立してステアリングホイール等に設けられたシフトスイッチ(アップシフトスイッチ又はダウンシフトスイッチ)の操作により一時的に実行されるダイレクトモードとがある。
ダイレクトモードは、主として、追い越しのための急加速を行ったり、エンジンブレーキを作動させたりするために実行される。そのため、通常、ダイレクトモードにおいて急加速状態やエンジンブレーキ作動状態であるときは、ダイレクトモードが継続される。また、コーナリング走行中も、直後に加速が行われる可能性が高いことからダイレクトモードが継続されることがある。そして、このようなダイレクトモードの継続を要求する所定の走行状態が終了すると、この終了時点から所定時間経過したときに自動的に自動変速モードに復帰される。
また、シフトスイッチの誤操作によりダイレクトモードが開始された場合など、ダイレクトモードが開始されても直ちに急加速状態やエンジンブレーキ作動状態にならない場合には、シフトスイッチが操作されてから所定時間経過したときに自動的に自動変速モードに復帰される。なお、このようにダイレクトモードが開始されてから所定時間経過後に自動変速モードに復帰させる構成は例えば特許文献1に開示されている。
上記のようなダイレクトモードから自動変速モードへの自動復帰を要求する条件(例えば、急加速状態が終了すること、エンジンブレーキ作動状態若しくはコーナリング走行状態が終了すること、又は、これら以外の走行状態(定常走行状態)でのシフトスイッチ操作(誤操作の可能性があるシフトスイッチ操作)がなされること)が成立してから実際に自動復帰が行われるまでの上記所定時間は、例えば3秒程度の短い時間に設定される。これにより、ダウンシフト操作によりダイレクトモードが実行された場合には、速やかに自動変速モードに復帰させて走行状態に応じたアップシフトを促すことで、燃費の向上を図ることができる。また、誤操作によりダイレクトモードが開始された場合には、早期に自動変速モードに復帰されることで、運転者の違和感を軽減することができる。
特開平11−257485号公報
しかしながら、ダイレクトモードから自動変速モードへの自動復帰に関して、本願発明者は、比較的低変速段が使用される一般道路走行中には燃費向上の観点から常に速やかな自動復帰が求められるのに対して、操作性や安全性の要求が高い高速道路走行中には、ダイレクトモードを比較的長く継続することが求められる走行状況が起こりやすいことを見出した。
高速道路でのこのような走行状況の一例を図14に示す。図14(a)は、高速道路の追越車線を走行中の車両Aが、走行車線を走行中の車両B及び車両Cを追い越すために、運転者のダウンシフトスイッチ操作によりダイレクトモードが実行されて急加速しようとしているときに、車両Bがその前方の車両Cを追い越すために追い越し車線へ車線変更した状況を示している。このような状況では、図14(b)に示すように、車両Aは車両Bにより前方が塞がれることで加速できなくなり、加速可能な状況になるまで非加速状態で車両Bの後方を追従しながら待機することになる。この待機期間中に車両Aの変速モードが運転者の意に反して自動変速モードに自動的に復帰されると、変速線図に従って自動的にアップシフトされてしまうことがある。したがって、図14(c)に示すように、車両Bが走行車線に戻ることで車両Aが急加速できる状況になっても、車両Aは所望の加速力が得られないことがある。
また、別の例として、高速道路を走行中において、ダウンシフトスイッチ操作によりダイレクトモードを実行して、追い越しのための急加速走行を行ったりエンジンブレーキを作動させたりする場合に、これらの急加速状態やエンジンブレーキ作動状態が終了した後、数秒以内に再び急加速走行やエンジンブレーキの作動が要求される状況が想定される。この場合、直前の急加速状態やエンジンブレーキ作動状態の終了によりダイレクトモードから自動変速モードへ自動的に復帰されてしまうと、運転者の意に反したアップシフトが実行されることにより所望の加速力や制動力を得られないことがある。
したがって、従来のように一律に短い時間でダイレクトモードから自動変速モードに復帰するように制御すると、高速走行中において、走行状況によっては、自動変速モードへの早期復帰が運転者に違和感を与えたり、シフトスイッチの再操作が必要となることで操作性が悪化したりすることがある。
そこで、本発明は、基本的にはダイレクトモードから自動変速モードへの速やかな自動復帰を図りつつ、高速走行中において、前記自動復帰により運転者に違和感を与えたり操作性の悪化を招いたりすることを防止することを課題とする。
前記課題を解決するため、本発明に係る自動変速機の制御方法および制御装置は、次のように構成したことを特徴とする。
まず、本願の請求項1に記載の発明は、
シフトレバーがドライブレンジ位置にあるときに、車両の走行状態に応じて自動的に変速する自動変速モードと、シフトスイッチが操作されることにより一時的に手動で変速されるダイレクトモードのいずれかの選択が可能とされた自動変速機の制御方法であって、
ダイレクトモードが実行されたか否かを判定するモード判定工程と、
ダイレクトモードから自動変速モードへの自動的な復帰を要求する復帰要求条件が成立したか否かを判定する復帰要求条件判定工程と、
前記復帰要求条件が成立したときの車速を検知する車速検知工程と、
前記復帰要求条件が成立してから所定時間経過したときにダイレクトモードから自動変速モードに自動的に復帰させる復帰工程と、を有し、
前記復帰工程では、前記車速検知工程で検知された車速が高いほど前記所定時間を長くすることを特徴とする。
また、本願の請求項2に記載の発明は、前記請求項1に記載の発明において、
前記復帰要求条件は、非急加速状態でアクセルペダルが踏み込まれているときに前記シフトスイッチの操作が検知されること、ダイレクトモード実行中に急加速状態から非急加速状態への変化が検知されること、又は、ダイレクトモード実行中にアクセルペダルの踏込み開始が検知されることの少なくとも1つを含むことを特徴とする。
さらに、本願の請求項3に記載の発明は、前記請求項1または請求項2に記載の発明において、
前記復帰工程では、前記所定時間を、前記車速検知工程で検知された車速が第1の速度以上であるときに第1の時間に設定し、第1の速度よりも小さな第2の速度未満であるときに第1の時間よりも短い第2の時間に設定することを特徴とする。
またさらに、請求項4に記載の発明は、前記請求項3に記載の発明において、
前記復帰要求条件判定工程で、ダイレクトモード実行中にアクセルペダルの踏込み開始が検知されたことにより、前記復帰要求条件が成立したことが判定された場合に、
前記復帰工程において、前記車速検知工程で検知された車速が第2の速度よりも小さな第3の速度未満であるときに第2の時間よりも短い第3の時間に前記所定時間を設定することを特徴とする。
また、請求項5に記載の発明は、
シフトレバーがドライブレンジ位置にあるときに、車両の走行状態に応じて自動的に変速する自動変速モードと、シフトスイッチが操作されることにより一時的に手動で変速されるダイレクトモードのいずれかの選択が可能とされた自動変速機の制御装置であって、
車速を検知する車速センサと、
ダイレクトモードにおいて、自動変速モードへの自動的な復帰を要求する復帰要求条件が成立してから所定時間経過したときにダイレクトモードから自動変速モードに自動的に復帰させるコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記復帰要求条件が成立したときに前記車速センサで検知された車速が高いほど前記所定時間を長く設定することを特徴とする。
さらに、請求項6に記載の発明は、
シフトレバーがドライブレンジ位置にあるときに、車両の走行状態に応じて自動的に変速する自動変速モードと、シフトスイッチが操作されることにより一時的に手動で変速されるダイレクトモードのいずれかの選択が可能とされた自動変速機の制御装置であって、
ダイレクトモードが実行されたか否かを判定するモード判定手段と、
ダイレクトモードから自動変速モードへの自動的な復帰を要求する復帰要求条件が成立したか否かを判定する復帰要求条件判定手段と、
前記復帰要求条件が成立したときの車速を検知する車速検知手段と、
前記復帰要求条件が成立してから所定時間経過したときにダイレクトモードから自動変速モードに自動的に復帰させる復帰手段と、
前記所定時間を、前記車速検知手段で検知された車速が高いほど長く設定する設定手段と、を有することを特徴とする。
以上の構成により、本願各請求項の発明によれば、次の効果が得られる。
まず、請求項1に記載の発明に係る自動変速機の制御方法によれば、ダイレクトモードから自動変速モードへの自動的な復帰を要求する復帰要求条件が成立してから実際に自動復帰が行われるまでの所定時間が、復帰要求条件成立時の車速が大きいほど長くなるように設定される。
そのため、高速走行時にダイレクトモードが実行された場合、復帰要求条件が成立したときから比較的長い時間ダイレクトモードに維持されることになり、ダイレクトモードが比較的長く継続することが求められる走行状況において、自動変速モードへの自動復帰が意に反して早期に実行されることにより運転者に違和感を与えたり、シフトスイッチの再操作を要することで操作性が悪化したりすることを防止することができる。
具体的には、例えば、高速道路走行中にシフトスイッチのダウンシフト操作によりダイレクトモードを実行した後、何秒かの待機時間を経て急加速する場合、この加速待ちの間に運転者の意に反して自動変速モードへの自動復帰が行われることが防止されることで、運転者は、シフトスイッチを操作し直すことなく、所望の変速段で違和感なく加速することができる。また、例えば、高速道路走行中にダイレクトモードが実行されているとき、急加速状態またはエンジンブレーキ作動状態の終了後、何秒かのインターバルを経て再び急加速走行またはエンジンブレーキの作動を行おうとする状況において、前記インターバル中に運転者の意に反して自動変速モードへ自動復帰されることが防止されることで、運転者は、シフトスイッチを操作し直すことなく、所望の変速段で違和感なく再加速またはエンジンブレーキの再作動を行うことができる。
また、比較的低速で走行しているときに復帰要求条件が成立した場合は、比較的速やかに自動変速モードに自動的に復帰されることで、車速やアクセル開度に応じた変速段で円滑な走行を実現することができる。特に、比較的低変速段が使用される一般道路走行中において、シフトスイッチのダウンシフト操作によりダイレクトモードが実行された場合は、自動変速モードへの速やかな自動復帰により、車速やアクセル開度に応じたアップシフトが速やかに促されるため、燃費の向上を図ることができる。
さらに、請求項2に記載の発明によれば、復帰要求条件を、車両が非急加速状態でアクセルペダルが踏み込まれている状態でシフトスイッチの操作が検知されることとした場合、この条件成立時の車速に応じた上記時間設定がなされるため、例えば、シフトスイッチの操作によりダイレクトモードが実行された後に何秒かの待機時間を経て急加速する場合に、ダイレクトモードが継続された状態で違和感なく加速することができる。また、復帰要求条件を、ダイレクトモード実行中に急加速状態から非急加速状態への変化が検知されることとした場合、この条件成立時の車速に応じた上記時間設定がなされるため、例えば、ダイレクトモード実行中に急加速を一旦終えた後に何秒かのインターバルを経て再び急加速する場合に、ダイレクトモードが継続された状態で違和感なく再加速することができる。さらに、復帰要求条件を、ダイレクトモード実行中にアクセルペダルの踏込み開始が検知されることとした場合、この条件成立時の車速に応じた上記時間設定がなされるため、例えば、ダイレクトモード実行中にエンジンブレーキの作動が一旦終わった後に何秒かのインターバルを経て再びエンジンブレーキを作動させる場合に、ダイレクトモードが継続された状態で違和感なくエンジンブレーキを再作動させることができる。
また、請求項3に記載の発明によれば、復帰要求条件成立時の車速が第1の速度以上である高速走行領域において、復帰要求条件成立時から自動変速モードへの自動復帰までの上記所定時間が比較的長い第1の時間に設定されるため、上述した違和感や操作性の悪化を招くような自動変速モードへの早すぎる自動復帰を、高速走行領域全体に亘って確実に回避することができる。一方、復帰要求条件成立時の車速が第2の速度未満である比較的低速の走行領域では、上記所定時間が比較的短い第2の時間に設定されるため、この走行領域全体に亘って速やかな自動復帰を実現して、燃費の向上を図ることができる。
さらに、請求項4に記載の発明を請求項3に記載の発明に適用すると、ダイレクトモード実行中にアクセルペダルの踏込み開始が検知されたことにより、復帰要求条件が成立したことが判定された場合に、復帰要求条件成立時の車速が第2の速度よりも小さな第3の速度未満である低速走行領域において、上記所定時間が第2の時間よりも更に短い第3の時間に設定されるため、低変速段が使用されるこの低速走行領域において一層速やかな自動復帰が実現され、更なる燃費の向上を図ることができる。
また、請求項5に記載の発明に係る自動変速機の制御装置によれば、コントローラの制御により、ダイレクトモードから自動変速モードへの自動的な復帰を要求する復帰要求条件が成立してから実際に自動復帰が行われるまでの所定時間が、復帰要求条件成立時に車速センサで検知された車速が大きいほど長くなるように設定されるため、請求項1に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
さらに、請求項6に記載の発明に係る自動変速機の制御装置によれば、ダイレクトモードから自動変速モードへの自動的な復帰を要求する復帰要求条件が成立してから実際に自動復帰が行われるまでの所定時間が、復帰要求条件成立時の車速が大きいほど長くなるように設定されるため、請求項1に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
本発明の実施形態が適用される自動変速機を搭載した自動車の概略図である。 シフトレバーを示す斜視図およびその操作位置を示す平面図である。 ステアリングダウンスイッチ及びステアリングアップスイッチの配置を示す平面図および正面図である。 メータユニットの構成を示す図である。 同メータユニットにおける自動変速機用インジケータの要部の点灯パターンを示す図である。 本発明の実施形態に係る自動変速機の制御装置のシステム図である。 急加速判定に用いられるマップの一例を示す図である。 ダイレクトモードから自動変速モードへの自動復帰のために実行される制御例の流れを示すフローチャートである。 ダイレクトモード開始時にカウントが開始される第1の復帰タイマーのセット時間と車速との関係を示すグラフである。 急加速状態終了時にカウントが開始される第2の復帰タイマーのセット時間と車速との関係を示すグラフである。 ダイレクトモードにおいてアクセル操作開始時にカウントが開始される第3の復帰タイマーのセット時間と車速との関係を示すグラフである。 図8に示す制御例において、アクセル操作開始により復帰タイマーのカウントが開始される場合の動作の一例を示すタイムチャートである。 ダイレクトモードから自動変速モードへの自動復帰のために実行される別の制御例の流れを示すフローチャートである。 高速道路走行中に、追い越しのために急加速することを目的としてダイレクトモードを開始した後、直ちに加速できない走行状況を示す図である。
以下、本発明に係る自動変速機の制御方法及び制御装置の実施形態について説明する。
図1は、本発明の実施形態が適用される自動変速機を搭載した自動車の概略図である。この自動車の前部には、トルクコンバータ10を介してエンジン1と自動変速機2とを結合してなるパワーユニットが搭載されている。また、車内において、運転席の側方には前記自動変速機2のレンジを切り換えるためのシフトレバー3が配設されている。
自動変速機2は、前記自動車の走行状態に応じて自動的に変速する自動変速モードと、運転者のシフト操作によって変速する手動変速モードとの間で切り換え可能となっている。さらに、本実施形態において、手動変速モードとしては、自動変速モードへの変更操作があるまで継続的に実行されるマニュアルモードと、後述の所定操作があったときから所定条件の成立により解除されるまで一時的に実行されるダイレクトモードとがある。
また、車内には、運転席の前方にステアリングホイール4が配設され、該ステアリングホイール4の前方のインストルメントパネルには、メータユニット5が配設されている。さらに、運転席の足元にはアクセルペダル6が配設されている。
図2(a)に示すように、前記シフトレバー3は、ガイド部材31に設けられた一連の操作経路32に沿って操作されるようになっている。図2(b)に示すように、前記操作経路32上には、パーキングレンジ(Pレンジ)位置、リバースレンジ(Rレンジ)位置、ニュートラルレンジ(Nレンジ)位置、及びドライブレンジ(Dレンジ)位置が設けられている。そして、シフトレバー3がDレンジ位置に操作されたときに、自動変速機2の変速モードが前記自動変速モードに設定されるようになっている。
さらに、Dレンジ位置の側方にはマニュアルレンジ(Mレンジ)位置33が設けられており、シフトレバー3がDレンジ位置から該Mレンジ位置33に操作されたときに、自動変速機2の変速モードが前記マニュアルモードに切り換えられるようになっている。
このMレンジ位置33は前後に長い操作領域を有し、その中央の中立位置からシフトレバー3を前方(図2(b)に示す矢印A方向)へ操作すれば、ダウンシフトスイッチ(以下、「シフトレバーダウンスイッチ」という。)34がONされて、自動変速機2の変速段が1段ダウンシフトし、後方(図2(b)に示す矢印B方向)へ操作すれば、アップシフトスイッチ(以下、「シフトレバーアップスイッチ)という。)35がONされて、変速段が1段アップシフトするようになっている。そして、操作後は中立位置に戻り、次の操作に備えるようになっている。
図3(a)及び図3(b)に示すように、前記ステアリングホイール4は、中央のパドル部41と、該パドル部41からT字状に延びる3本のスポーク42,43,44と、これらのスポークに支持されたホイール部45とで構成されている。そして、左右のスポーク42,43の表側の前方位置、即ちホイール部45を握った運転者の左右の手の親指が位置する部位の近傍に左右一対のダウンシフトスイッチ(以下、「ステアリングダウンスイッチ」ともいう。)46,46が設けられており、また、該スポーク42,43の裏側における前記パドル部41の所定の部位、即ちホイール部45を握った運転者の左右の手の親指以外の指が位置する部位の近傍に左右一対のアップシフトスイッチ(以下、「ステアリングアップスイッチ」ともいう。)47,47が設けられている。
このステアリングダウンスイッチ46,46及びステアリングアップスイッチ47,47は、次の2つの機能を有する。第1の機能は、前記シフトレバー3がMレンジ位置に操作されてマニュアルモードが選択されているときに、前記シフトレバーダウンスイッチ34及びシフトレバーアップスイッチ35の代わりに、変速段をダウンシフト又はアップシフトさせる機能であり、第2の機能は、シフトレバー3がDレンジ位置に操作されて自動変速モードが選択されているときに、ステアリングダウンスイッチ46,46又はステアリングアップスイッチ47,47のいずれか一つがON操作されることにより、変速モードを自動変速モードから前記ダイレクトモードに切り換えて変速段をダウンシフト又はアップシフトさせる機能である。
いずれの場合においても、一対のステアリングダウンスイッチ46,46のいずれか一方(又は両方)を図3(a)に示す矢印A’方向に押し下げ操作すれば、該スイッチ46がONされて自動変速機2の変速段が1段ダウンシフトし、また、一対のステアリングアップスイッチ47,47のいずれか一方(又は両方)を矢印B’で示すように手前へ引き寄せ操作すれば、該スイッチ47がONされて変速段が1段アップシフトする。
図4に示すように、前記メータユニット5は、中央に車速計51、その左側のエリアにエンジン回転計52、右側のエリアに水温計53、燃料計54及び自動変速機2の状態を示すインジケータ55を配置した構成とされている。
このインジケータ55は、前記シフトレバー3の操作によって選択されたレンジを示すPレンジ表示器55a、Rレンジ表示器55b、Nレンジ表示器55c、及びDレンジ表示器55dを有し、さらに、Dレンジ表示器55dに隣接させて、「D」の文字を示すダイレクトモード表示器55e、及び「M」の文字を示すマニュアルモード表示器55fを備えている。これらの表示器のうち、Dレンジ表示器55dはセグメント型の表示器で構成されている。
ここで、該Dレンジ表示器55dと前記ダイレクトモード表示器55e及びマニュアルモード表示器55fの表示態様を説明する。
まず、図5(a)に示すように、シフトレバー3がDレンジ位置にある自動変速モードでは、ダイレクトモード表示器55e及びマニュアルモード表示器55fが消灯し、Dレンジ表示器55dが「D」の文字を表示する。
また、図5(b)に示すように、シフトレバー3がMレンジ位置にあるマニュアルモードでは、ダイレクトモード表示器55eが消灯し、マニュアルモード表示器55fが点灯すると共に、Dレンジ表示器55dがそのときの変速段を示す数字を表示する。
そして、図5(c)に示すように、シフトレバー3がDレンジ位置に操作されている状態で、ステアリングダウンスイッチ46,46又はステアリングアップスイッチ47,47のいずれか一つがON操作されることにより設定されるダイレクトモードでは、ダイレクトモード表示器55e及びマニュアルモード表示器55fが点灯すると共に、Dレンジ表示器55dがそのときの変速段を示す数字を表示する。
次に、自動変速機2及びインジケータ55を制御するコントローラ100について説明する。
図6に示すように、コントローラ100には、車速を検知する車速センサ101からの信号と、アクセル開度(アクセルペダル6の踏込み量)を検知するアクセル開度センサ102からの信号と、シフトレバー3の操作位置を検知するシフト位置センサ103からの信号とが入力されるようになっている。
また、コントローラ100には、マニュアルモードでの制御のために、シフトレバーダウンスイッチ34及びシフトレバーアップスイッチ35からの信号が入力されると共に、マニュアルモード及びダイレクトモードでの制御のために、ステアリングダウンスイッチ46及びステアリングアップスイッチ47からの信号が入力されるようになっている。
さらに、コントローラ100には、自動変速機2の変速制御および前記メータユニット5におけるインジケータ55の表示制御に用いられる各種情報を記憶する記憶部110が設けられている。
そして、このコントローラ100は、前記各センサ及びスイッチからの信号と記憶部110に記憶された各種情報とに基づいて変速段を設定し、その変速段を実現するように自動変速機2に変速制御信号を出力すると共に、インジケータ55に各表示器55a〜55fの表示状態を制御するための表示制御信号を出力するようになっている。
ところで、ダイレクトモードは自動変速モードの途中で一時的に実行されるものであるため、ダイレクトモードの際、コントローラ100は、ダイレクトモードから自動変速モードへの自動的な復帰を要求する所定の復帰要求条件が成立したときに復帰タイマーによるカウントを開始し、この復帰タイマーにより所定時間カウントされると、自動変速モードに自動的に復帰させるように制御する。
上記復帰要求条件は特に限定されるものでないが、本実施形態では、復帰要求条件として次の3つ条件が設定されている。
第1の復帰要求条件は、非急加速状態でアクセルペダル6が踏み込まれているときにステアリングダウンスイッチ46又はステアリングアップスイッチ47の操作が検知されることである。この条件は、急加速状態、エンジンブレーキ作動状態、またはコーナリング走行状態のいずれでもない走行状態(以下、「定常走行状態」ともいう。)でダイレクトモードが開始される状況を想定して設定された条件である。この想定状況は、ステアリングダウンスイッチ46又はステアリングアップスイッチ47の誤操作により運転者の意に反してダイレクトモードが実行される状況である可能性がある。また、この想定状況が、運転者の意思によりダイレクトモードを実行した状況であったとしても、ダイレクトモード開始後の走行状況によっては急加速やエンジンブレーキの作動を行えない場合もある。このように、誤操作によりダイレクトモードが開始された場合や、ダイレクトモード開始後に急加速やエンジンブレーキの作動を行えない場合などには、第1の復帰要求条件が成立してから所定時間経過したときに自動的に自動変速モードへ復帰されるため、この自動復帰後に、走行状態に応じた変速段で、円滑な定常走行を実現することができる。
第2の復帰要求条件は、ダイレクトモード実行中に急加速状態から非急加速状態への変化が検知されることである。この条件は、ステアリングダウンスイッチ46の操作によりダイレクトモードが実行されて、1段以上ダウンシフトされた状態で急加速走行が行われ、この急加速走行が終了する状況を想定して設定された条件である。このような想定状況は、ダイレクトモード実行の目的である急加速走行が終了し、ダイレクトモードの継続がこれ以上必要でない可能性がある状況である。このような状況では、第2の復帰要求条件成立後、速やかに自動変速モードに復帰されることで、円滑な定常走行が可能となる。
第3の復帰要求条件は、ダイレクトモード実行中にアクセルペダル6の踏込み開始が検知されることである。この条件は、ステアリングダウンスイッチ46の操作によりダイレクトモードが実行されて、1段以上ダウンシフトされた状態でエンジンブレーキの作動またはコーナリング走行が行われ、このエンジンブレーキ作動状態またはコーナリング走行状態が終了する状況を想定して設定された条件である。このような想定状況は、アクセルペダル6の踏込みが開始されることで、ダイレクトモード実行の目的であるエンジンブレーキ作動またはコーナリング走行が終了し、ダイレクトモードの継続がこれ以上必要でない可能性がある状況である。このような状況では、第3の復帰要求条件成立後、速やかに自動変速モードに復帰されることで、円滑な定常走行が可能となる。
なお、本実施形態では、上記のような3つの復帰要求条件が設定されているが、これら3つの条件のうちいずれか1つ又は2つの条件のみが復帰要求条件として設定されるようにしてもよい。また、上記以外の条件が更なる復帰要求条件として設定されるようにしてもよい。
上述したように、第1又は第2の復帰要求条件の成立を判定するためには、走行状態が急加速状態または非急加速状態のいずれであるかを判定する急加速判定を行う必要がある。この急加速判定には、記憶部110に記憶された例えば図7に示すマップが用いられる。図7に示すマップでは、車速に関わらず、アクセル開度が所定閾値以上である領域が「急加速領域」とされ、所定閾値未満である領域が「非急加速領域」とされており、急加速判定では、アクセル開度が急加速領域に属するときの走行状態が「急加速状態」と判定され、非急加速領域に属するときの走行状態が「非急加速状態」と判定される。
また、図7のマップにおけるアクセル開度の閾値としては、第1閾値Paと、第1閾値Paよりも低い第2閾値Pbが設定されており、急加速判定において、非急加速状態から急加速状態へ変化するときの判定には第1閾値Paが用いられ、急加速状態から非急加速状態へ変化するときの判定には第2閾値Pbが用いられる。このように第1閾値Paよりも第2閾値Pbを低く設定することで、例えば、アクセル開度が非急加速領域の開度から僅かに上昇して閾値を超えた直後に元の開度まで下降した場合に、急加速状態になったことが判定された直後に非急加速状態に戻ったと判定されるような不安定な制御となることを防止できる。第1閾値Paと第2閾値Pbの具体的な値は特に限定されるものでないが、例えば、第1閾値Paが60%、第2閾値が50%に設定される。
なお、急加速判定に用いるマップは、図7に示すものに限定されるものでない。例えば、図7に示すマップでは、第1閾値Paと第2閾値Pbが、いずれも車速に関わらず一定の値に設定されているが、第1閾値Pa又は第1閾値Pbの一方または両方を、車速に応じて変化する値(例えば、車速が大きいほど低い値)になるように設定してもよい。
以下、ダイレクトモードから自動変速モードへの自動復帰のためにコントローラ100により実行される制御(以下、「自動復帰制御」という。)について説明する。
図8に示すフローチャートを参照しながら、自動復帰制御における各処理の流れの一例を説明する。
図8に示す自動復帰制御は、シフトレバー3がDレンジ位置に操作されているときに実行される。自動復帰制御が実行されると、先ず、ステップS1で、ダイレクトモードが実行されたか否かが判定される。具体的には、シフトレバー3がDレンジ位置に操作されている状態におけるステアリングダウンスイッチ46及びステアリングアップスイッチ47の操作の有無に基づき、いずれかのスイッチ46,47が操作された場合に、ダイレクトモードが実行されたと判定される。ステップS1の判定の結果、ダイレクトモードが実行されているときのみ、ステップS2以下の処理が実行される。
ステップS2では、復帰タイマーによるカウントが開始されているか否かが判定され、カウント開始前であればステップS3に進み、カウントの途中であれば、ステップS7に進んで復帰タイマーのセット時間Tが経過したか否かが判定される。
なお、後述の通り、復帰タイマーは複数種類用意されているが、いずれかの復帰タイマーのカウントが開始された後であっても、この復帰タイマーのカウントが中止された場合は、ステップS2においてカウント開始前であると判定される。また、復帰タイマーのカウント中止は、カウント中に所定の中止条件(例えば、ダイレクトモードが解除されること、又は、ダイレクトモードの継続を要求する走行状態となること)が成立したときに実行される。ダイレクトモードの継続を要求する走行状態としては、例えば、急加速状態、エンジンブレーキ作動状態またはコーナリング走行状態が挙げられる。
ステップS3では、復帰タイマーのカウントを開始させるカウント開始条件が成立したか否かが判定され、カウント開始条件が成立すると、後述のステップS4及びステップS5を経て、復帰タイマーのカウントが開始される(ステップS6)。この復帰タイマーのカウントは、上記中止条件が成立しない限り、復帰タイマーのセット時間Tが経過するまで継続され、次のステップS7の判定の結果、セット時間Tが経過すると、ダイレクトモードが解除されて、自動変速モードに自動的に復帰される(ステップS8)。
カウント開始条件は、上述した復帰要求条件に等しく、ステップS3では、第1〜第3の復帰要求条件のいずれか1つが成立したときに、カウント開始条件が成立したものと判定される。
また、復帰タイマーは、復帰要求条件毎に用意されており、ステップS6では、第1〜第3の復帰要求条件のうち、ステップS3の判定時に成立した復帰要求条件に対応する復帰タイマーのカウントが開始される。
具体的に、ステップS3の判定の結果、第1の復帰要求条件が成立したとき、すなわち、非急加速状態でアクセルペダル6が踏み込まれているときにステアリングダウンスイッチ46又はステアリングアップスイッチ47の操作が検知されたとき、このスイッチ操作により、ダイレクトモードが実行されるとともに、後述のステップS4及びステップS5を経て、第1の復帰要求条件に対応する第1の復帰タイマーのカウントが開始される(ステップS6)。この場合、ステップS3において、非急加速状態であることの判定は、上述した図7のマップに基づく急加速判定により行われる。アクセルペダル6が踏み込まれたことは、アクセル開度センサ102からの入力信号に基づいて、アクセル開度がゼロよりも大きいことで判定される。ステアリングダウンスイッチ46又はステアリングアップスイッチ47の操作の有無は、これらのスイッチ46,47からの入力信号に基づいて判定される。
また、ステップS3の判定の結果、第2の復帰要求条件が成立したとき、すなわち、ダイレクトモード実行中に急加速状態から非急加速状態への変化(急加速状態の終了)が検知されたとき、後述のステップS4及びステップS5を経て、第2の復帰要求条件に対応する第2の復帰タイマーのカウントが開始される(ステップS6)。この場合、ステップS3の判定には、上述の急加速判定が用いられる。
さらに、ステップS3の判定の結果、第3の復帰要求条件が成立したとき、すなわち、ダイレクトモード実行中にアクセルペダル6の踏込み開始(エンジンブレーキ作動状態またはコーナリング走行状態の終了)が検知されたとき、後述のステップS4及びステップS5を経て、第3の復帰要求条件に対応する第3の復帰タイマーのカウントが開始される(ステップS6)。この場合、ステップS3の判定において、アクセルペダル6の踏込み開始は、アクセル開度センサ102からの入力信号に基づいて、アクセル開度がゼロから正の値に変化したときに検知される。
そして、第1〜第3のいずれかの復帰要求条件の成立が判定されたとき(ステップS3)、復帰タイマーのカウント開始(ステップS6)前に、車速センサ101により車速が検知され(ステップS4)、このステップS4で検知された車速に応じて、ステップS3で成立判定された復帰要求条件に対応する復帰タイマーのセット時間Tが設定される(ステップS5)。これにより、続くステップS6において、カウント開始条件成立時の車速に応じたセット時間Tで復帰タイマーのカウントが実行されることになる。
また、ステップS5において、復帰タイマーのセット時間Tは、第1〜第3のいずれの復帰タイマーについても、車速が高いほど長い時間となるようにセット時間Tが設定される。
これにより、例えば高速道路において高速走行しているとき、復帰要求条件が成立したときから比較的長い時間ダイレクトモードに維持されることになり、ダイレクトモードが比較的長く継続することが求められるような走行状況において、自動変速モードへの自動復帰が運転者の意に反して早期に実行されることを防止できる。
一方、比較的低速で走行しているときに復帰要求条件が成立した場合は、比較的速やかに自動変速モードに自動的に復帰されることで、車速やアクセル開度に応じた変速段で円滑な走行を実現することができる。特に、比較的低変速段が使用される一般道路走行中において、ステアリングダウンスイッチ46の操作によりダイレクトモードが実行された場合は、自動変速モードへの速やかな自動復帰により、車速やアクセル開度に応じたアップシフトが速やかに促されるため、燃費の向上を図ることができる。
以下、ステップS5における第1〜第3の復帰タイマーの具体的な設定に関して、復帰タイマー毎に説明する。
先ず、第1の復帰タイマーのセット時間Tは、車速に応じて例えば図9に示すように設定される。図9に示すタイマーのセット時間Tは、車速に応じた2段階の設定となっている。
具体的に、セット時間Tは、ステップS4で検知された車速が第1の速度Va以上であるときに第1の時間Taに設定され、第1の速度Taよりも小さな第2の速度Vb未満であるときに第1の時間Taよりも短い第2の時間Tbに設定される。第1の速度Vaは例えば100km/h、第2の速度Vbは例えば80km/hに設定され、第1の時間Taは例えば8秒、第2の時間Tbは例えば4秒に設定される。
このように第1の復帰タイマーを設定することで、第1の速度Va以上である高速道路での車速領域において、例えば、定常走行状態でステアリングダウンスイッチ46の操作によりダイレクトモードが開始されたときから第1の時間Taが経過するまでダイレクトモードを長く継続することができる。そのため、この場合、上述した図14に示す走行状況のように、スイッチ46の操作後、第1の時間Ta未満の何秒かの待機時間を経て急加速する状況において、この加速時にダイレクトモードが継続されていることから、スイッチ46を操作し直さなくても、所望の変速段で違和感なく加速することができる。
一方、第2の速度Vb未満である一般道路での車速領域では、この車速領域全体に亘って自動変速モードへの速やかな自動復帰を実現して、燃費の向上を図ることができる。
なお、図9に示すタイマー設定において、ステップS4で検知された車速が第2の速度Vb以上第1の速度Va未満であるときは、第2の時間Tb以上第1の時間Ta未満であって車速に比例して長くなるセット時間Tが設定される。このように設定することで、第2の速度Vb以上第1の速度Va未満の車速領域において、ダイレクトモードから自動変速モードへの復帰時間(セット時間T)が特定の車速で急激に変化することが回避され、運転者の違和感を防止することができる。
図10に示すように、第2の復帰タイマーのセット時間Tも、第1の復帰タイマーと同様、車速に応じた2段階の設定となっている。
具体的に、セット時間Tは、ステップS4で検知された車速が第1の速度Va以上であるときに第1の時間Taに設定され、第1の速度Taよりも小さな第2の速度Vb未満であるときに第1の時間Taよりも短い第2の時間Tbに設定される。第1の速度Vaは例えば100km/h、第2の速度Vbは例えば80km/hに設定され、第1の時間Taは例えば8秒、第2の時間Tbは例えば6秒に設定される。
このように第2の復帰タイマーを設定することで、第1の速度Va以上である高速道路での車速領域において、例えば、ダイレクトモード実行中に急加速状態を一旦終えた後に第1の時間Ta未満の何秒かのインターバルを経て再び急加速するとき、ダイレクトモードが継続されていることから、ステアリングダウンスイッチ46を操作し直さなくても、前回の急加速時と同じ変速段で違和感なく再加速することができる。一方、第2の速度Vb未満である一般道路での車速領域では、この車速領域全体に亘って自動変速モードへの比較的速やかな自動復帰を実現して、燃費の向上を図ることができる。
なお、図10に示すタイマー設定においても、図9に示すタイマー設定と同様、第2の速度Vb以上第1の速度Va未満の車速領域においては、第2の時間Tb以上第1の時間Ta未満であって車速に比例して長くなるセット時間Tが設定される。
ただし、第2の復帰タイマーのセット時間Tは、必ずしも、車速が高いほど長い時間となるように設定しなくてもよく、例えば、全車速域に亘って一定の時間(例えば2〜3秒)に設定されるようにしてもよい。このようにセット時間Tを設定する場合は、ダイレクトモードにおいて上記の図7のマップに基づく急加速判定により急加速状態の終了が判定されると、車速に関わらず速やかに自動変速モードに自動復帰される。
図11に示すように、第3の復帰タイマーのセット時間Tは、車速に応じた3段階の設定となっている。
具体的に、車速が高い順に第1の速度Va、第2の速度Vb、第4の速度Vb’、第3の速度Vcとした場合、セット時間Tは、ステップS4で検知された車速が第1の速度Va以上であるときに第1の時間Taに設定され、第4の速度Vb’以上第2の速度Vb未満であるときに第1の時間Taよりも短い第2の時間Tbに設定され、第3の速度Vc未満であるときに第2の時間Tbよりも短い第3の時間Tcに設定される。また、第2の速度Vb以上第1の速度Va未満の車速領域においては、第2の時間Tb以上第1の時間Ta未満であって車速に比例して長くなるセット時間Tが設定され、第3の速度Vc以上第4の速度Vb’未満の車速領域においては、第3の時間Tc以上第2の時間Tb未満であって車速に比例して長くなるセット時間Tが設定される。
より具体的に、例えば、第1の速度Vaは100km/h、第2の速度Vbは80km/h、第4の速度Vb’は50km/h、第3の速度Vcは40km/hに設定され、第1の時間Taは8秒、第2の時間Tbは4秒、第3の時間Tcは2秒に設定される。
このように第3の復帰タイマーを設定することで、例えば図12に示すように、第1の速度Va以上である高速道路での車速領域において、ダイレクトモード実行中にエンジンブレーキの作動またはコーナリング走行を行っているとき、時刻t1にアクセルペダル6の踏込みを開始してこのエンジンブレーキ作動状態またはコーナリング走行状態を一旦終える場合、その後、何秒かのインターバルを経て、復帰タイマーのセット時間Taが経過する時刻t3よりも前の時刻t2に再びエンジンブレーキの作動またはコーナリング走行を開始するとき、ダイレクトモードが継続されていることから、ステアリングダウンスイッチ46を操作し直さなくても、前回のエンジンブレーキ作動時またはコーナリング走行時と同じ変速段で違和感なくエンジンブレーキの作動またはコーナリング走行を再開することができる。
また、上記の第3の復帰タイマーの設定により、第2の速度Vb未満である一般道路での車速領域では、この車速領域全体に亘って自動変速モードへの比較的速やかな自動復帰を実現して、燃費の向上を図ることができる。さらに、低変速段が使用される第3の速度Vc未満の低速走行領域においては、セット時間Tが更に短い時間Tcに設定されるため、一層速やかな自動復帰が実現され、更なる燃費の向上を図ることができる。
以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
例えば、上述の実施形態では、図8のフローチャートに示す流れで自動復帰制御を実行する場合について説明したが、本発明において、自動復帰制御の具体的な各処理の流れは特に限定されるものでない。
具体的には、例えば、図8に示す制御例のようにステップS3でカウント開始条件の成立が判定されたときに初めて車速の検知(ステップS4)と復帰タイマーのセット(ステップS5)を実行する構成に代えて、図13に示す制御例のように、ダイレクトモードが開始されてから復帰タイマーのカウント開始条件が成立するまでの間、車速の検知(ステップS4)と復帰タイマーのセット(ステップS5)を繰り返し実行する構成を採用してもよい。この場合、ステップS5では、第1〜第3の復帰要求条件のいずれも成立していない状態であることから、第1〜第3の全ての復帰タイマーについてセット時間Tが設定される。この構成により、各復帰タイマーのセット時間Tは、カウント開始条件が成立するまでの間、車速に応じて繰り返し更新され、最終的に、ステップS3でカウント開始条件成立が判定される直前に実行されたステップS5で更新されたセット時間Tが、カウント開始条件成立時の車速に応じたセット時間Tとみなされ、このセット時間Tで復帰タイマーのカウントが実行される(ステップS6)。図13に示す制御例のその他の構成は、図8に示す制御例の構成と同様であり、図13に示す制御例を採用した場合も、図8に示す制御例と同様の効果を得ることができる。
また、上述の実施形態では、ステアリングダウンスイッチ又はステアリングアップスイッチの操作によりダイレクトモードが開始される場合について説明したが、本発明では、如何なるシフトスイッチの操作によりダイレクトモードが開始されるようにしてもよく、例えば、インストルメントパネルに設けられたシフトスイッチの操作によりダイレクトモードが実行されるようにしてもよい。
さらに、上述の実施形態では、変速比を段階的に切り換える機構を備えた有段の自動変速機について説明したが、本発明は、手動変速モードと自動変速モードとの間で切り換え可能な自動変速機であれば、変速比を連続的に変化させる機構を備えた無段変速機(CVT)にも同様に適用することができる。
以上のように、本発明によれば、基本的にはダイレクトモードから自動変速モードへの速やかな自動復帰を図りつつ、高速走行中において、前記自動復帰により運転者に違和感を与えたり操作性の悪化を招いたりすることを防止することが可能となるため、自動変速モードとダイレクトモードの機能を備えた自動変速機を搭載した車両の製造産業分野において、好適に利用される可能性がある。
1 エンジン
2 自動変速機
3 シフトレバー
4 ステアリングホイール
6 アクセルペダル
46 ステアリングダウンスイッチ(シフトスイッチ)
47 ステアリングアップスイッチ(シフトスイッチ)
55 インジケータ
100 コントローラ
101 車速センサ
102 アクセル開度センサ
110 記憶部
Pa 第1閾値
Pb 第2閾値
セット時間(所定時間)
Ta 第1の時間
Tb 第2の時間
Tc 第3の時間
Va 第1の速度
Vb 第2の速度
Vd 第3の速度

Claims (6)

  1. シフトレバーがドライブレンジ位置にあるときに、車両の走行状態に応じて自動的に変速する自動変速モードと、シフトスイッチが操作されることにより一時的に手動で変速されるダイレクトモードのいずれかの選択が可能とされた自動変速機の制御方法であって、
    ダイレクトモードが実行されたか否かを判定するモード判定工程と、
    ダイレクトモードから自動変速モードへの自動的な復帰を要求する復帰要求条件が成立したか否かを判定する復帰要求条件判定工程と、
    前記復帰要求条件が成立したときの車速を検知する車速検知工程と、
    前記復帰要求条件が成立してから所定時間経過したときにダイレクトモードから自動変速モードに自動的に復帰させる復帰工程と、を有し、
    前記復帰工程では、前記車速検知工程で検知された車速が高いほど前記所定時間を長くすることを特徴とする自動変速機の制御方法。
  2. 前記復帰要求条件は、非急加速状態でアクセルペダルが踏み込まれているときに前記シフトスイッチの操作が検知されること、ダイレクトモード実行中に急加速状態から非急加速状態への変化が検知されること、又は、ダイレクトモード実行中にアクセルペダルの踏込み開始が検知されることの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1に記載の自動変速機の制御方法。
  3. 前記復帰工程では、前記所定時間を、前記車速検知工程で検知された車速が第1の速度以上であるときに第1の時間に設定し、第1の速度よりも小さな第2の速度未満であるときに第1の時間よりも短い第2の時間に設定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の自動変速機の制御方法。
  4. 前記復帰要求条件判定工程で、ダイレクトモード実行中にアクセルペダルの踏込み開始が検知されたことにより、前記復帰要求条件が成立したことが判定された場合に、
    前記復帰工程において、前記車速検知工程で検知された車速が第2の速度よりも小さな第3の速度未満であるときに第2の時間よりも短い第3の時間に前記所定時間を設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制御方法。
  5. シフトレバーがドライブレンジ位置にあるときに、車両の走行状態に応じて自動的に変速する自動変速モードと、シフトスイッチが操作されることにより一時的に手動で変速されるダイレクトモードのいずれかの選択が可能とされた自動変速機の制御装置であって、
    車速を検知する車速センサと、
    ダイレクトモードにおいて、自動変速モードへの自動的な復帰を要求する復帰要求条件が成立してから所定時間経過したときにダイレクトモードから自動変速モードに自動的に復帰させるコントローラと、を備え、
    前記コントローラは、前記復帰要求条件が成立したときに前記車速センサで検知された車速が高いほど前記所定時間を長く設定することを特徴とする自動変速機の制御装置。
  6. シフトレバーがドライブレンジ位置にあるときに、車両の走行状態に応じて自動的に変速する自動変速モードと、シフトスイッチが操作されることにより一時的に手動で変速されるダイレクトモードのいずれかの選択が可能とされた自動変速機の制御装置であって、
    ダイレクトモードが実行されたか否かを判定するモード判定手段と、
    ダイレクトモードから自動変速モードへの自動的な復帰を要求する復帰要求条件が成立したか否かを判定する復帰要求条件判定手段と、
    前記復帰要求条件が成立したときの車速を検知する車速検知手段と、
    前記復帰要求条件が成立してから所定時間経過したときにダイレクトモードから自動変速モードに自動的に復帰させる復帰手段と、
    前記所定時間を、前記車速検知手段で検知された車速が高いほど長く設定する設定手段と、を有することを特徴とする自動変速機の制御装置。
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