JP2014202259A - 変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アクセル開度が一時的に大きく変化しても良好な燃費性能を維持できる変速制御装置を提供する。【解決手段】この変速制御装置は、所定時間ΔＴ経過毎に、目標駆動力Ｆｄを算出し（ステップＳ５）、目標駆動力Ｆｄに対する最適燃料消費率Ｆopt〔Ｆｄ〕と目標駆動力Ｆｄに対する各ギヤ段Ｎでの燃料消費率ＦＮ〔Ｆｄ〕との差分絶対値ΔＦを算出し（ステップＳ８）、各ギヤ段Ｎの中から候補ギヤ段Ｎｃを決定し（ステップＳ１３）、候補ギヤ段Ｎｃ毎に前回変速時から現在までの間に算出された差分絶対値ΔＦを積算し、この積算値Ｊが最小となる候補ギヤ段Ｎｃを目標ギヤ段Ｎｍに決定する（ステップＳ１５）。【選択図】図２

Description

本発明は、エンジンの回転動力を自動的に変速する自動変速機を制御する変速制御装置に関する。

特許文献１には、車両の変速機を、車両が失速しない範囲で燃料消費率が最も小さいと判断されるギヤ段に変速する基本変速制御手段と、車両のアクセル開度が所定量を超えて減少されてから所定時間内は、基本変速制御手段によるシフトアップを禁止する変速禁止手段とを備えた変速制御装置が開示されている。

この変速制御装置では、現在の必要エンジン出力が求められ、その必要エンジン出力を維持したときの仮想燃料消費率と仮想必要トルクとが決定され、仮想必要トルクが最大トルク以下であるギヤ段の中で仮想燃料消費率が最も小さいギヤ段が目標ギヤ段として選定される。即ち、目標ギヤ段は、現在の仮想燃料消費率が最も小さくなるギヤ段として選定される。

特開２００６−３３６７１６号公報

特許文献１では、目標ギヤ段は、現在の仮想燃料消費率が最も小さくなるギヤ段として選定される。即ち、目標ギヤ段は、現在の仮想燃料消費率だけを考慮して選定される。

そのため、アクセル開度が一時的に大きな値に変化する場合（即ちアクセル開度が直ぐに元の値に戻る場合）は、アクセル開度が大きく変化したときの仮想燃料消費率を現在の仮想燃料消費率として目標ギヤ段を選定した後、直ぐにアクセル開度が元の値に戻る場合がある。この場合、アクセル開度が大きく変化したときに選定された目標ギヤ段は、アクセル開度が元に戻ると、もはや仮想燃料消費率が最も小さくなるギヤ段ではなくなり、燃料消費率が悪化するという問題が起こる。

なお、特許文献１では、変速時からの所定時間はシフトアップが禁止されるので、変速時からの所定時間内で駆動力が必要になっても変速できず、ドライバビリティが悪化するという問題もある。

そこで、本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、アクセル開度が一時的に大きく変化しても良好な燃費性能を維持できる変速制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の変速制御装置は、目標ギヤ段を決定して、エンジンの回転動力を自動的に変速する自動変速機のギヤ段を前記目標ギヤ段に変速する変速制御装置において、所定時間経過毎に、目標駆動力を算出し、前記目標駆動力に対する最適燃料消費率と前記目標駆動力に対する各ギヤ段での燃料消費率との差分絶対値を算出し、前記各ギヤ段の中から候補ギヤ段を決定し、前記候補ギヤ段毎に前回変速時から現在までの間に算出された前記差分絶対値を積算し、この積算値が最小となる前記候補ギヤ段を前記目標ギヤ段に決定することを特徴とする。

上記の構成によれば、所定時間経過毎に、目標駆動力を算出し、目標駆動力に対する最適燃料消費率と目標駆動力に対する各ギヤ段での燃料消費率との差分絶対値（即ち各ギヤ段での最適燃料消費率からの余分な燃料消費率）を算出し、各ギヤ段の中から候補ギヤ段を決定し、候補ギヤ段毎に前回変速時から現在までの間に算出された差分絶対値を積算し、この積算値が最小となる候補ギヤ段（即ち余分な燃料消費率の積算値が最小となる候補ギヤ段）を目標ギヤ段に決定する。即ち、前回変速時から現在までの間に算出された差分絶対値の積算値が最小となる候補ギヤ段を目標ギヤ段に決定する。

このように、現在の差分絶対値（従来技術の仮想燃料消費率に対応）だけを考慮するのではなく、前回変速時から現在までの間に算出された差分絶対値の積算値を考慮する。このため、アクセル開度が一時的に大きな値に変化する場合（即ちアクセル開度が直ぐに元の値に戻る場合）は、前記積算値はそれほど大きく変化しない。このため、この場合（アクセル開度が一時的に大きくなったとき）の目標ギヤ段は、アクセル開度が一時的に大きくなる前の目標ギヤ段と同じ（または近い）ギヤ段になり易くなる。これにより、アクセル開度が元に戻ったときに、燃料消費率が悪化することを抑制できる。これにより、アクセル開度が一時的に大きく変化しても良好な燃費性能を維持できる。

また、本発明の変速制御装置は、上記に記載の変速制御装置であって、前記各ギヤ段毎に変速抑制係数が設定され、前記各ギヤ段に対する前記変速抑制係数は、当該ギヤ段と現在選択中のギヤ段とが一致する場合は、第１の値を取り、当該ギヤ段と現在選択中のギヤ段とが一致しない場合は、前記第１の値よりも大きい第２の値を取り、前記変速抑制係数と前回変速時からの経過時間の逆数との乗算値を変速抑制項とし、前記所定時間経過毎に、前記各ギヤ段毎に、第１重み係数と前記差分絶対値とを乗算して第１乗算値を算出すると共に、前記変速抑制項を算出し、第２重み係数と前記変速抑制項とを乗算して第２乗算値を算出し、前記第１乗算値と前記第２乗算値との和算値を算出し、前記候補ギヤ段毎に、前回変速時から現在までの間に算出された前記和算値を積算し、この積算値が最小となる前記候補ギヤ段を前記目標ギヤ段に決定することを特徴とする。

上記の構成によれば、各ギヤ段に対する変速抑制係数は、当該ギヤ段と現在選択中のギヤ段とが一致する場合は、第１の値を取り、当該ギヤ段と現在選択中のギヤ段とが一致しない場合は、第１の値よりも大きい第２の値を取る。これにより、現在選択中のギヤ段に対する変速抑制項は、現在選択中のギヤ段以外のギヤ段に対する変速抑制項よりも小さくなるので、現在選択中のギヤ段に対する前記積算値が最小になり易くなり、現在選択中のギヤ段が目標ギヤ段に決定され易くなる（即ち変速が抑制される）。

なお、この変速の抑制は、変速を禁止するものではなく、傾向として、変速され難くするだけであるので、変速時からの所定時間内での変速を禁止する従来技術の場合と比べて、ドライバビリティの悪化を抑制できる。

また、前回変速時からの時間経過に伴って、各ギヤ段に対する変速抑制項は減少するので、現在選択中のギヤ段の目標ギヤ段への決定され易さ（即ち変速の抑制）は低下する。これにより、変速直後の頻繁な変速を抑制できると共に、スポーツ走行時の加速感を実現できる。

また、第１重み係数と差分絶対値とを乗算して第１乗算値を算出し、第２重み係数と変速抑制項とを乗算して第２乗算値を算出するので、第１重み係数と第２重み係数との大小関係を適宜調整することで、目標ギヤ段を決定する際に、差分絶対値の方（即ち燃費）を重視したり、変速抑制項の方（即ち変速の抑制）を重視することができる。

また、本発明の変速制御装置は、上記に記載の変速制御装置であって、前記第１重み係数および前記第２重み係数はそれぞれ、車速と駆動パワーとの少なくとも一方に依存することを特徴とする。

上記の構成によれば、第１重み係数および第２重み係数はそれぞれ、車速と駆動パワー（車速と駆動輪の駆動力との積）との少なくとも一方（即ち車両の走行状態）に依存するので、車両の走行状態に応じて、第１重み係数と第２重み係数との大小関係を調整することができる。

また、本発明の変速制御装置は、上記に記載の変速制御装置であって、前記駆動パワーが大きいほど、前記第２重み係数は前記第１重み係数よりも大きくなることを特徴とする。

上記の構成によれば、駆動パワーが大きいほど、第２重み係数は第１重み係数よりも大きくなる。即ち、駆動パワーが大きい領域では、燃費走行よりもスポーツ走行していると判断できるので、この場合は、燃費よりも、頻繁な変速の抑制および加速感を優先できる。逆に、駆動パワーが小さい領域では、スポーツ走行よりも燃費走行していると判断できるので、この場合は、頻繁な変速の抑制および加速感よりも、燃費を優先できる。

本発明の変速制御装置によれば、アクセル開度が一時的に大きく変化しても良好な燃費性能を維持できる変速制御装置を提供することを目的とする。

本発明の実施形態に係る変速制御装置の構成概略図である。 本発明の実施形態に係る変速制御装置の要部の動作を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。

＜構成説明＞
図１は、この実施形態に係る変速制御装置の構成概略図である。

この実施形態に係る変速制御装置１は、図１に示すように、例えば自動車用のエンジン１０の回転動力を自動的に変速する自動変速機２０を制御するものである。この変速制御装置１は、所定時間ΔＴ経過毎に、各ギヤ段Ｎ毎に、目標駆動力Ｆｄに対する最適燃料消費率Ｆopt〔Ｆｄ〕からの余分な燃料消費率である差分絶対値ΔＦと、変速直後の変速を抑制する変速抑制項Ｓとを算出し、差分絶対値ΔＦと変速抑制項Ｓとを重みを付けて和算（和算値Ｊａ）し、候補ギヤ段Ｎｃ毎に、前回変速時から現在までの間に算出された和算値Ｊａを積算（積算値Ｊ）し、この積算値Ｊが最小となる候補ギヤ段Ｎｃを目標ギヤ段Ｎｍに決定することを特徴とする。

この変速制御装置１は、エンジン１０と、自動変速機２０と、各種センサ３０，３１，３２と、各種センサ３０，３１，３２の検出値に基づいてエンジン１０および自動変速機２０を制御する制御装置４０とを備えている。

エンジン１０は、燃料の燃焼により走行用の回転動力を発生させるガソリンエンジンまたはディーゼルエンジン等の駆動源である。エンジン１０で発生した回転動力は、エンジン１０の出力軸１１から自動変速機２０に出力される。

自動変速機２０は、エンジン１０から出力される回転動力を作動油を介して伝達するトルクコンバータ２１と、トルクコンバータ２１から出力される回転動力を変速する変速装置２３とを備えている。

変速装置２３は、複数の遊星歯車装置３９と、複数の摩擦係合要素（各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４および各ブレーキＢ１，Ｂ２）３８とを組み合わせて構成される多段式の変速装置である。各ブレーキＢ１，Ｂ２は、各遊星歯車装置３９の回転要素（キャリア、リングギヤおよびサンギヤなど）と変速装置２３の筐体との間の連結状態を断接（即ち切断または接続）する摩擦係合要素３８である。各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４は、各遊星歯車装置３９の回転要素間の動力伝達を断接する摩擦係合要素３８である。

変速装置２３は、各摩擦係合要素３８の断接状態の組み合わせにより形成される複数のギヤ段Ｎを有している。Ｎは、例えば前進１速から前進６速の中の任意のギヤ段を示す。変速装置２３は、制御装置４０の制御に応じて、各摩擦係合要素３８の断接状態の組み合わせを切り換えることで複数のギヤ段Ｎの中から一のギヤ段Ｎｐを選択し、その選択したギヤ段（現在選択中のギヤ段）Ｎｐで、トルクコンバータ２１から出力される回転動力を伝達して出力軸２４から出力する。これにより、エンジン１０から出力される回転動力は、自動変速機２０で選択されたギヤ段Ｎｐに応じた変速比（＝変速装置２３に入力する回転動力回転速度／変速装置２３から出力する回転動力回転速度）に変速されて、出力軸２４から出力される。なお、出力軸２４から出力された回転動力は、デファレンシャルギヤ（図示省略）などを介して駆動輪（図示省略）側に出力される。

各種センサ３０，３１，３２には、車両のアクセル開度（即ちアクセル踏込量）ＰＡＰを検出するアクセル開度センサ３０と、車両の車速Ｖを検出する車速センサ３１と、エンジン１０のエンジン回転速度（出力軸１１の回転速度）ＮＥを検出するエンジン回転速度センサ３２とが含まれる。各種センサ３０，３１，３２の検出値ＰＡＰ，Ｖ，ＮＥは制御装置４０に出力される。

制御装置４０は、目標駆動力Ｆｄを算出する目標駆動力算出部４１と、目標駆動力Ｆｄに基づいてエンジン１０から出力される回転動力を制御するエンジン制御部４２と、目標駆動力Ｆｄに基づいて自動変速機２０を変速制御する変速制御部４３とを備えている。

目標駆動力算出部４１は、運転者による加速要求操作（例えばアクセル踏込操作）に基づいて、目標駆動力Ｆｄを算出するものである。詳細には、目標駆動力算出部４１は、アクセル開度ＰＡＰと車速Ｖとを予め設定されている要求駆動力マップに当てはめて要求駆動力Ｆｄ＊を求め、その要求駆動力Ｆｄ＊に基づいて目標駆動力Ｆｄ（例えばＦｄ＝Ｆｄ＊）を算出する。目標駆動力算出部４１は、例えば所定時間ΔＴ経過毎に、目標駆動力Ｆｄを算出する。

なお、前記要求駆動力マップは、アクセル開度ＰＡＰと車速Ｖと要求駆動力Ｆｄ＊との関係を規定するマップであり、例えば、アクセル開度ＰＡＰの増加に伴って要求駆動力Ｆｄ＊が増加するように、または／および、車速Ｖの増加に伴って要求駆動力Ｆｄ＊が減少するように設定されている。

エンジン制御部４２は、目標駆動力Ｆｄに基づいて目標エンジントルクを算出し、エンジン１０の出力トルクが目標エンジントルクになるように、エンジン１０から出力される回転動力を制御する（即ちエンジン１０の点火時期、吸入空気量および燃料噴射量などを制御する）。

変速制御部４３は、目標駆動力Ｆｄに基づいて目標ギヤ段Ｎｍを決定し、自動変速機２０の現在選択中のギヤ段Ｎｐを目標ギヤ段Ｎｍに変速するものである。

詳細には、変速制御部４３は、所定時間ΔＴ経過毎に、（ａ）目標駆動力Ｆｄに対するエンジン１０の最適燃料消費率（即ち、目標駆動力Ｆｄを最適燃費線上で実現した場合の燃料消費率）Ｆopt〔Ｆｄ〕を算出すると共に、（ｂ）目標駆動力Ｆｄに対する各ギヤ段Ｎでのエンジン１０の燃料消費率（即ち、目標駆動力Ｆｄを各ギヤ段Ｎで実現した場合の燃料消費率）ＦＮ〔Ｆｄ〕を算出し、（ｃ）各ギヤ段Ｎ毎にそれらの差分絶対値ΔＦ（＝｜Ｆopt〔Ｆｄ〕−ＦＮ〔Ｆｄ〕｜）を算出する。

なお、ギヤ段Ｎでの差分絶対値ΔＦは、現在選択中のギヤ段Ｎｐをギヤ段Ｎに変速した場合の最適燃料消費率Ｆopt〔Ｆｄ〕からの余分な燃料消費率を示す。

前記（ａ）では、変速制御部４３は、例えば、目標駆動力Ｆｄを予め設定されている最適燃料消費率マップ（即ち目標駆動力Ｆｄと最適燃料消費率Ｆopt〔Ｆｄ〕との対応関係を規定したマップ）に当てはめて、最適燃料消費率Ｆopt〔Ｆｄ〕を求める。

前記（ｂ）では、変速制御部４３は、例えば、現在選択中のギヤ段Ｎｐと現在のエンジン回転速度と各ギヤ段間のギヤ比とに基づいて、各ギヤ段Ｎに変速した場合の各ギヤ段Ｎでの仮想エンジン回転速度を算出する。そして、変速制御部４３は、例えば等馬力線図などを用いて、各ギヤ段Ｎ毎に、仮想エンジン回転速度で目標駆動力Ｆｄを実現するために必要となる必要エンジントルクを決定する。そして、変速制御部４３は、例えば等燃費線図などを用いて、各ギヤ段Ｎでの仮想エンジン回転速度および必要エンジントルクに基づいて、目標駆動力Ｆｄに対する各ギヤ段Ｎでの燃料消費率ＦＮ〔Ｆｄ〕を決定する。

また、変速制御部４３には、各ギヤ段Ｎ毎に変速抑制係数Ｋが設定されている。各ギヤ段Ｎに対する変速抑制係数Ｋは、当該ギヤ段Ｎと現在選択中のギヤ段（即ち前回変速時に選択されたギヤ段）Ｎｐとが一致する場合は、第１の値を取り、当該ギヤ段と現在選択中のギヤ段Ｎｐとが一致しない場合は、第１の値よりも大きい第２の値を取る。

また、変速制御部４３は、前回変速時からの経過時間Ｔを計時し、所定時間ΔＴ経過毎に、各ギヤ段Ｎ毎に、変速抑制係数Ｋと前回変速時からの経過時間Ｔ（＝Ｔｎ＝ΔＴ×ｎ：ｎは整数）の逆数とを乗算して変速抑制項Ｓ（＝Ｋ／（ΔＴ×ｎ））を算出する。

なお、変速抑制項Ｓは、後述のように、変速直後は、現在選択中のギヤ段Ｎｐを目標ギヤ段Ｎｍに決定させ易くし（即ち変速を抑制し）、経過時間Ｔの経過に伴って、その決定させ易さを低下させる特性がある。

また、変速制御部４３は、所定時間ΔＴ経過毎に、各ギヤ段Ｎ毎に、第１重み係数Ｑと差分絶対値ΔＦとを乗算して第１乗算値Ｐ１（＝Ｑ・｜Ｆopt（Ｆｄ）−ＦＮ（Ｆｄ）｜）を算出すると共に、第２重み係数Ｒと変速抑制項Ｓとを乗算して第２乗算値Ｐ２（＝Ｒ・Ｋ／（ΔＴ・ｎ））を算出し、第１乗算値Ｐ１と第２乗算値Ｐ２とを和算して和算値Ｊａ（＝Ｐ１＋Ｐ１）を算出する。

なお、第１重み係数Ｑおよび第２重み係数Ｒは、差分絶対値ΔＦと変速抑制項Ｓとの間の重みの割合を調整する係数であり、各ギヤ段Ｎで共通の係数である。例えば、αを０≦α≦１の実数として、Ｑ：Ｒ＝α：１−αに設定されている。

また、変速制御部４３は、各ギヤ段Ｎに対する和算値Ｊａを算出する毎（即ち所定時間ΔＴ経過毎）に、車両の走行状態に応じて、αを調整して第１重み係数Ｑおよび第２重み係数Ｒを調整する。例えば、変速制御部４３は、車速Ｖが速いほど、および／または、駆動パワー（車速Ｖと駆動輪の駆動力との積）が大きいほど、第１重み係数Ｑを第２重み係数Ｒよりも益々大きく調整する。なお、第１重み係数Ｑおよび第２重み係数Ｒは、車両の走行状態に応じて調整されるが、所望の値に固定値として設定されてもよい。

また、変速制御部４３は、例えば車速Ｖに基づいて、各ギヤ段Ｎの中から１つ以上の候補ギヤ段Ｎｃを決定する。例えば、変速制御部４３は、車速Ｖが第１車速Ｖ１よりも速い場合は、候補ギヤ段Ｎｃを例えば前進４速以上のギヤ段Ｎに決定し、車速Ｖが第２車速Ｖ２（＜Ｖ１）よりも遅い場合は、候補ギヤ段Ｎｃを例えば前進２速以下のギヤ段Ｎに決定する。なお、候補ギヤ段Ｎｃの中には、現在選択中のギヤ段Ｎｐと一致するギヤ段Ｎが含まれることが望ましい。

また、変速制御部４３は、各候補ギヤ段Ｎｃ毎に、前回変速時から現在までの間の各所定時間ΔＴ経過毎に算出した和算値Ｊａを積算して積算値Ｊを算出し、この積算値Ｊが最小となる候補ギヤ段Ｎｃを目標ギヤ段Ｎｍに決定する。

また、変速制御部４３は、現在選択中のギヤ段Ｎｐと目標ギヤ段Ｎｍとが異なる場合は、自動変速機２０を変速制御して現在選択中のギヤ段Ｎｐを目標ギヤ段Ｎｍに変速させ、現在選択中のギヤ段Ｎｐと目標ギヤ段Ｎｍとが同じである場合は、自動変速機２０を変速制御して現在選択中のギヤ段Ｎｐを維持させる。

＜動作説明＞
次に図２に基づいて、この変速制御装置１の要部の動作（変速に関する動作）を説明する。図２は、この実施形態に係る変速制御装置の要部の動作を説明するフローチャートである。

ステップＳ１では、変速制御部４３が現在選択中のギヤ段Ｎｐを異なるギヤ段Ｎに変速した場合は、処理がステップＳ２に進み、変速制御部４３が現在選択中のギヤ段Ｎｐを異なるギヤ段Ｎに変速しない場合は、処理がステップＳ１に戻る。

ステップＳ２では、変速制御部４３は、ステップＳ１の変速時（前回変速時）からの経過時間Ｔを計時する。そして処理がステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、変速制御部４３は、ｎ（整数）を１に設定する。このｎは、後述のΔＴ・ｎ中のｎである。そして処理がステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、変速制御部４３は、経過時間ＴがＴｎ（＝ΔＴ・ｎ）経過したか否かを判定する。この判定結果が肯定（Ｙｅｓ）の場合は、処理がステップＳ５に進み、この判定結果が否定（Ｎｏ）の場合は、処理がステップＳ４に戻る。

ステップＳ５では、目標駆動力算出部４１は、アクセル開度ＰＡＰと車速Ｖとを予め設定されている要求駆動力マップに当てはめて要求駆動力Ｆｄ＊を求め、その要求駆動力Ｆｄ＊に基づいて目標駆動力Ｆｄ（例えばＦｄ＝Ｆｄ＊）を算出する。そして処理がステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、変速制御部４３は、目標駆動力Ｆｄに対するエンジン１０の最適燃料消費率Ｆopt〔Ｆｄ〕を算出する。そして、ステップＳ７で、変速制御部４３は、目標駆動力Ｆｄに対する各ギヤ段Ｎでのエンジン１０の燃料消費率ＦＮ〔Ｆｄ〕を算出する。そして、ステップＳ８で、変速制御部４３は、各ギヤ段Ｎ毎に、各ステップＳ６，Ｓ７で算出した最適燃料消費率Ｆopt〔Ｆｄ〕と燃料消費率ＦＮ〔Ｆｄ〕との差分絶対値ΔＦ（＝｜Ｆopt〔Ｆｄ〕−ＦＮ〔Ｆｄ〕｜）を算出する。そして処理がステップＳ９に進む。

ステップＳ９では、変速制御部４３は、各ギヤ段Ｎ毎に、変速抑制係数Ｋを設定する。即ち、変速制御部４３は、各ギヤ段Ｎに対する変速抑制係数Ｋを、当該ギヤ段と現在選択中のギヤ段Ｎｐとが一致する場合は、第１の値に設定し、当該ギヤ段と現在選択中のギヤ段Ｎｐとが一致しない場合は、第１の値よりも大きい第２の値に設定する。そして処理がステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０では、変速制御部４３は、ステップＳ１の変速時（即ち前回変速時）からの経過時間Ｔ（＝Ｔｎ＝ΔＴ×ｎ）の逆数を算出する。そして、変速制御部４３は、ステップＳ９の変速抑制係数Ｋを用いて、各ギヤ段Ｎ毎に、変速抑制係数Ｋと経過時間Ｔの逆数とを乗算して変速抑制項Ｓ（＝Ｋ／（ΔＴ×ｎ））を算出する。そして処理がステップＳ１１に進む。

ステップＳ１１では、変速制御部４３は、車両の走行状態に応じて、第１重み係数Ｑおよび第２重み係数Ｒを調整する。そして処理がステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２では、変速制御部４３は、各ギヤ段Ｎ毎に、ステップＳ１１の第１重み係数ＱとステップＳ８の差分絶対値ΔＦとを乗算して第１乗算値Ｐ１（＝Ｑ・｜Ｆopt（Ｆｄ）−ＦＮ（Ｆｄ）｜）を算出すると共に、ステップＳ１１の第２重み係数ＲとステップＳ１０の変速抑制項Ｓとを乗算して第２乗算値Ｐ２（＝Ｒ・Ｋ／（ΔＴ・ｎ））を算出し、それら第１乗算値Ｐ１と第２乗算値Ｐ２とを和算して和算値Ｊａ（＝Ｐ１＋Ｐ１）を算出する。そして処理がステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３では、変速制御部４３は、例えば車速Ｖに基づいて、各ギヤ段Ｎの中から１つ以上の候補ギヤ段Ｎｃを決定する。そして処理がステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４では、変速制御部４３は、各候補ギヤ段Ｎｃ毎に、ステップＳ１の変速時から現在までの間でステップＳ１２の処理を実行する毎（即ち所定時間ΔＴ経過毎）に算出した和算値Ｊａを積算して積算値Ｊを算出する。そして処理がステップＳ１５に進む。

ステップＳ１５では、変速制御部４３は、ステップＳ１３で決定した各候補ギヤ段Ｎｃのうち、ステップＳ１４の積算値Ｊが最小となる候補ギヤ段Ｎｃを目標ギヤ段Ｎｍに決定する。そして処理がステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６では、変速制御部４３は、現在選択中のギヤ段ＮｐとステップＳ１５で決定した目標ギヤ段Ｎｍとが同じであるか否かを判定する。その判定結果が肯定（Ｙｅｓ）の場合は、処理がステップＳ１７に進み、変速制御部４３は、自動変速機２０を変速制御して現在選択中のギヤ段Ｎｐを維持させる。そして、処理がステップＳ１８に進み、ｎ（このｎは、上述のΔＴ・ｎ中のｎである。）がｎ＋１に変更され、処理がステップＳ４に戻る。他方、ステップＳ１６の判定結果が否定（Ｎｏ）の場合は、処理がステップＳ１９に進み、変速制御部４３は、自動変速機２０を変速制御して、現在選択中のギヤ段Ｎｐを目標ギヤ段Ｎｍに変速させる。そして、処理がステップＳ２０に進み、ステップＳ２の計時が終了して、処理がステップＳ１に戻る。

以上の動作では、ステップＳ４→・・・→Ｓ１６→Ｓ１７→Ｓ１８→Ｓ４の一連の処理が実行される毎に、所定時間ΔＴが経過する。そして、所定時間ΔＴ経過毎に、目標駆動力Ｆｄが算出され、各ギヤ段Ｎ毎に、その目標駆動力Ｆｄに対する和算値Ｊａが算出される。また、所定時間ΔＴ経過毎に、候補ギヤ段Ｎｃが決定され、候補ギヤ段Ｎｃ毎に、ステップＳ１の変速時（前回変速時）から現在までの間の各所定時間ΔＴ経過毎に算出された和算値Ｊａが積算されて、積算値Ｊが算出される。そして、その積算値Ｊが最小となる候補ギヤ段Ｎｃが目標ギヤ段Ｎｍに決定される。そして、その目標ギヤ段Ｎｍと現在選択中のギヤ段Ｎｐとが異なると、現在選択中のギヤ段Ｎｐが目標ギヤ段Ｎｍに変速される。

このように、目標ギヤ段Ｎｍは、積算値Ｊが最小となる候補ギヤ段Ｎｃに決定されるが、候補ギヤ段Ｎｃに対する積算値Ｊ中の差分絶対値ΔＦは、最適燃料消費率Ｆopt〔Ｆｄ〕と当該候補ギヤ段Ｎｃでの燃料消費率ＦＮ〔Ｆｄ〕との差分絶対値であるので、燃料消費率ＦＮ〔Ｆｄ〕が最適燃料消費率Ｆopt〔Ｆｄ〕に近い（即ち最適燃料消費率Ｆopt〔Ｆｄ〕からの余分な燃料消費率が小さい）候補ギヤ段Ｎｃほど、目標ギヤ段Ｎｍに決定され易くなる。また、候補ギヤ段Ｎｃに対する積算値Ｊ中の変速抑制項Ｓは、当該候補ギヤ段Ｎｃと現在選択中のギヤ段Ｎｐとが一致する場合は、第１の値を取り、当該候補ギヤ段Ｎｃと現在選択中のギヤ段Ｎｐとが一致しない場合は、第１の値よりも大きい第２の値を取るので、現在選択中のギヤ段Ｎｐに一致する候補ギヤ段Ｎｃは、目標ギヤ段Ｎｍに決定され易くなる。

なお、第２重み係数Ｒが値０の場合は、積算値Ｊは、変速抑制項Ｓからの寄与は無く、差分絶対値ΔＦだけの積算値となる。この場合は、燃料消費率ＦＮ〔Ｆｄ〕が最適燃料消費率Ｆopt〔Ｆｄ〕に一番近い候補ギヤ段Ｎｃが目標ギヤ段Ｎｍに決定される（即ち目標ギヤ段Ｎｍは１００％燃費重視のギヤ段になる）。また、第１重み係数Ｑが値０の場合は、積算値Ｊは、差分絶対値ΔＦからの寄与は無く、変速抑制項Ｓだけの積算値となる。この場合は、現在選択中のギヤ段Ｎｐに一致する候補ギヤ段Ｎｃが目標ギヤ段Ｎｍに決定される（即ち目標ギヤ段Ｎｍは１００％変速抑制重視のギヤ段となる）。これら以外の場合は、第１重み係数Ｑと第２重み係数Ｒとの割合に応じて燃費性能と変速抑制の度合いとの割合を有する候補ギヤ段Ｎｃが、目標ギヤ段Ｎｍに決定される。

＜主要な効果＞
以上のように構成された変速制御装置１によれば、所定時間ΔＴ経過毎に、目標駆動力Ｆｄを算出し、目標駆動力Ｆｄに対する最適燃料消費率Ｆopt〔Ｆｄ〕と目標駆動力Ｆｄに対する各ギヤ段Ｎでの燃料消費率ＦＮ〔Ｆｄ〕との差分絶対値（即ち各ギヤ段Ｎでの最適燃料消費率Ｆopt〔Ｆｄ〕からの余分な燃料消費率）ΔＦを算出し、変速抑制係数Ｋと前回変速時からの経過時間Ｔの逆数とを乗算して変速抑制項Ｓを算出し、各ギヤ段Ｎ毎に、第１重み係数Ｑと差分絶対値ΔＦとを乗算して第１乗算値Ｐ１を算出し、第２重み係数Ｒと変速抑制項Ｓとを乗算して第２乗算値Ｐ２を算出し、第１乗算値Ｐ１と第２乗算値Ｐ２との和算値Ｊａを算出し、各ギヤ段Ｎの中から候補ギヤ段Ｎｃを決定し、各候補ギヤ段Ｎｃ毎に、前回変速時から現在までの間に算出された和算値Ｊａを積算（積算値Ｊ）し、この積算値Ｊが最小となる候補ギヤ段（即ち余分な燃料消費率の積算値が最小となる候補ギヤ段）Ｎｃを目標ギヤ段Ｎｍに決定する。

このように、現在の差分絶対値（従来技術の仮想燃料消費率に対応）ΔＦだけを考慮するのではなく、前回変速時から現在までの間に算出された差分絶対値ΔＦを積算した積算値Ｊを考慮する。このため、アクセル開度が一時的に大きな値に変化する場合（即ちアクセル開度が直ぐに元の値に戻る場合）は、積算値Ｊはそれほど大きく変化しない。このため、この場合（アクセル開度が一時的に大きくなったとき）の目標ギヤ段Ｎｍは、アクセル開度が一時的に大きくなる前の目標ギヤ段Ｎｍと同じ（または近い）ギヤ段になり易くなる。これにより、アクセル開度が元に戻ったときに、燃料消費率が悪化することを抑制できる。これにより、アクセル開度が一時的に大きく変化しても良好な燃費性能を維持できる。

また、各ギヤ段Ｎに対する変速抑制係数Ｋは、当該ギヤ段Ｎと現在選択中のギヤ段Ｎｐとが一致する場合は、第１の値を取り、当該ギヤ段Ｎと現在選択中のギヤ段Ｎｐとが一致しない場合は、第１の値よりも大きい第２の値を取る。これにより、現在選択中のギヤ段Ｎｐに対する変速抑制項Ｓは、現在選択中のギヤ段Ｎｐ以外のギヤ段Ｎに対する変速抑制項Ｓよりも小さくなるので、現在選択中のギヤ段Ｎｐに対する積算値Ｊが最小になり易くなり、現在選択中のギヤ段Ｎｐが目標ギヤ段Ｎｍに決定され易くなる（即ち変速が抑制される）。

なお、この変速の抑制は、変速を禁止するものではなく、傾向として、変速され難くするだけであるので、変速時からの所定時間内での変速を禁止する従来技術の場合と比べて、ドライバビリティの悪化を抑制できる。

また、前回変速時からの時間経過Ｔに伴って、各ギヤ段Ｎに対する変速抑制項Ｓは減少するので、現在選択中のギヤ段Ｎｐの目標ギヤ段Ｎｍへの決定され易さ（即ち変速の抑制）は低下する。これにより、変速直後の頻繁な変速を抑制できると共に、スポーツ走行時の加速感を実現できる。

また、第１重み係数Ｑと差分絶対値ΔＦとを乗算して第１乗算値Ｐ１を算出し、第２重み係数Ｒと変速抑制項Ｓとを乗算して第２乗算値Ｐ２を算出するので、第１重み係数Ｑと第２重み係数Ｒとの大小関係を適宜調整することで、目標ギヤ段Ｎｍを決定する際に、差分絶対値ΔＦの方（即ち燃費）を重視したり、変速抑制項Ｓの方（即ち頻繁な変速の抑制および加速感）を重視することができる。

また、第１重み係数Ｑおよび第２重み係数Ｒはそれぞれ、車速Ｖと駆動パワー（車速Ｖと駆動輪の駆動力との積）との少なくとも一方（即ち車両の走行状態）に依存するので、車両の走行状態に応じて、第１重み係数Ｑと第２重み係数Ｒとの大小関係を調整することができる。

また、駆動パワーが大きいほど、第２重み係数Ｒは第１重み係数Ｑよりも大きくなる。即ち、駆動パワーが大きい領域では、燃費走行よりもスポーツ走行していると判断できるので、この場合は、燃費よりも頻繁な変速の抑制および加速感を優先できる。逆に、駆動パワーが小さい領域では、スポーツ走行よりも燃費走行していると判断できるので、この場合は、頻繁な変速の抑制および加速感よりも、燃費を優先できる。

＜付帯事項＞
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は斯かる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと解される。

本発明は、エンジンから出力される回転駆動力を自動的に変速する自動変速機を制御する変速制御装置への適用に最適である。

１ 変速制御装置
１０ エンジン
２０ 自動変速機
Ｆｄ 目標駆動力
Ｆopt〔Ｆｄ〕 目標駆動力に対する最適燃料消費率
ＦＮ〔Ｆｄ〕 目標駆動力に対する各ギヤ段での燃料消費率
Ｊａ 和算値
Ｊ 乗算値
Ｋ 変速抑制係数
Ｎ 各ギヤ段
Ｎｃ 候補ギヤ段
Ｎｍ 目標ギヤ段
Ｎｐ 現在選択中のギヤ段
Ｐ１ 第１乗算値
Ｐ２ 第２乗算値
Ｑ 第１重み係数
Ｒ 第２重み係数
Ｓ 変速抑制項
Ｔ 前回変速時からの経過時間
ΔＦ 差分絶対値
ΔＴ 所定時間

Claims (4)

1. 目標ギヤ段を決定して、エンジンの回転動力を自動的に変速する自動変速機のギヤ段を前記目標ギヤ段に変速する変速制御装置において、
   所定時間経過毎に、目標駆動力を算出し、前記目標駆動力に対する最適燃料消費率と前記目標駆動力に対する各ギヤ段での燃料消費率との差分絶対値を算出し、前記各ギヤ段の中から候補ギヤ段を決定し、前記候補ギヤ段毎に前回変速時から現在までの間に算出された前記差分絶対値を積算し、この積算値が最小となる前記候補ギヤ段を前記目標ギヤ段に決定することを特徴とする変速制御装置。
2. 請求項１に記載の変速制御装置であって、
   前記各ギヤ段毎に変速抑制係数が設定され、前記各ギヤ段に対する前記変速抑制係数は、当該ギヤ段と現在選択中のギヤ段とが一致する場合は、第１の値を取り、当該ギヤ段と現在選択中のギヤ段とが一致しない場合は、前記第１の値よりも大きい第２の値を取り、
   前記変速抑制係数と前回変速時からの経過時間の逆数との乗算値を変速抑制項とし、
   前記所定時間経過毎に、前記各ギヤ段毎に、第１重み係数と前記差分絶対値とを乗算して第１乗算値を算出すると共に、前記変速抑制項を算出して、第２重み係数と前記変速抑制項とを乗算して第２乗算値を算出し、前記第１乗算値と前記第２乗算値との和算値を算出し、前記候補ギヤ段毎に、前回変速時から現在までの間に算出された前記和算値を積算し、この積算値が最小となる前記候補ギヤ段を前記目標ギヤ段に決定することを特徴とする変速制御装置。
3. 請求項２に記載の変速制御装置であって、
   前記第１重み係数および前記第２重み係数はそれぞれ、車速と駆動パワーとの少なくとも一方に依存することを特徴とする変速制御装置。
4. 請求項２または３に記載の変速制御装置であって、
   前記駆動パワーが大きいほど、前記第２重み係数は前記第１重み係数よりも大きくなることを特徴とする変速制御装置。

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