JP2015068480A

JP2015068480A - 車両の変速制御装置

Info

Publication number: JP2015068480A
Application number: JP2013205647A
Authority: JP
Inventors: 高橋　秀幸; Hideyuki Takahashi; 秀幸高橋
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2015-04-13

Abstract

【課題】自動変速機の変速段をシフトダウンする際のショックを小さくすることを好適に図ることが可能な車両の変速制御装置を提供する。
【解決手段】自動変速機２の変速段の切替え制御を行なう制御手段３は、アクセルオフの状態またはアクセル開度がアクセルオフに近い所定値未満の開度とされた状態で車速が減速している際には、前記自動変速機の変速段のシフトダウンを開始するための変速開始車速Ｖsを、エンジン１のアイドル目標回転数の値に基づいて求め、アイドル目標回転数が低い場合よりも高い場合の方が変速開始車速Ｖsを高くするように構成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車などの車両の変速制御装置、さらに詳しくは、エンジンにトルクコンバータを介して連結された有段式の自動変速機を備えたタイプの車両の変速制御装置に関する。

自動変速機における変速段の切替え動作は、変速線図に基づいて行なわれているのが通例である。変速線図は、車速およびアクセル開度をパラメータとし、変速段をいずれにするかを定めたデータである。このような変速線図に基づく制御においては、アクセル開度が同一であれば、変速段の切替え開始時期は車速に基づいて決定されることとなり、車速が所定の速度になると、変速段の切替え動作が開始される。

しかしながら、前記した制御を実行するだけでは、次のような不具合を生じる場合がある。

すなわち、車両走行時においてアクセルオフ状態が暫くの間継続すると、たとえば図５のラインＬ１１に示すように、所定の期間Ｐ１１中において車速が徐々に減少していく場合が多い。このような状況下において、変速線図で予め定めた通りに、所定の車速になった時点で自動変速機の変速段をシフトダウンするだけでは、シフトダウン時のショックがかなり大きくなる場合がある（図５においては、４速段から３速段へのシフトダウン、および３速段から１速段へのシフトダウンが実行される場合が示されている。２速段を省略して３速段から１速段へとシフトダウンするのは、変速回数を少なくする目的である）。

前記の点をより詳細に説明すると、まずアクセルオフが継続している場合には、図５のラインＬ１２に示すように、エンジンの回転数は徐々に下がり、最終的にはアイドル目標回転数に維持される。ここで、「アイドル目標回転数」とは、アクセルがオフにされた際に設定されるべきエンジン回転数である。一方、ラインＬ１３に示すように、トルクコンバータのタービン回転数も基本的には低下していく。ただし、タービン回転数は、ギヤ比および車速に対応する。したがって、符号ｎ１０で示す部分のように、タービン回転数がエンジン回転数を下回る幅がやや大きくなる場合があり得る。このような時期において３速段から１速段へのシフトダウンが開始されると、このシフトダウンの完了時において、タービン回転数は、アイドル目標回転数まで引き上げられる。シフトダウン時には、ショックを生じるが、このショックは、タービン回転数の引き上げ幅Ｈ２が大きいほど強くなる。
一方、エンジンのアイドル目標回転数は、常に一定である訳ではなく、たとえばエアコン使用時、エンジン始動時から余り時間が経過していないいわゆるファーストアイドル時、あるいは高吸気温時などにおいては、通常時によりも高く設定される。このようにエンジンのアイドル目標回転数が高い場合には、タービン回転数の引き上げ幅Ｈ２は大きくなり、シフトダウン時のショックも大きいものとなる。このような現象は、車両の乗り心地を悪化させる要因となるため、適切に解消することが望まれる。

なお、従来においては、特許文献１に記載の変速制御装置がある。同文献に記載の変速制御装置においては、アクセルオフかつブレーキオンの制動運転時において、エンジン回転数とタービン回転数との差が所定値以下になるタイミングで自動変速機のシフトダウンを行なうようにしている。このような手段によれば、理論的には、シフトダウン時のショックを小さくすることが可能である。ところが、既述したように、タービン回転数はギヤ比および車速に対応するため、実際には、走行路の傾斜やその他の種々の条件に起因して
タービン回転数とエンジン回転数との差が適当なタイミングで所定値以下にならない場合があり得る。したがって、実用性に優れたものであるとは言い難い。

特開昭６１−１０１６５号公報

本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、自動変速機の変速段をシフトダウンする際のショックを小さくすることを好適に図ることが可能な車両の変速制御装置を提供することを、その課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明により提供される車両の変速制御装置は、エンジンにトルクコンバータを介して連結された有段式の自動変速機と、この自動変速機の変速段の切替え制御を行なう制御手段と、を備えている、車両の変速制御装置であって、前記制御手段は、アクセルオフの状態またはアクセル開度がアクセルオフに近い所定値未満の開度とされた状態で車速が減速している際には、前記自動変速機の変速段のシフトダウンを開始するための変速開始車速を、前記エンジンのアイドル目標回転数の値に基づいて求め、前記アイドル目標回転数が低い場合よりも高い場合の方が前記変速開始車速を高くするように構成されていることを特徴としている。

このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、アクセルオフまたはこれに近いアクセル開度の状態で車速が減速している際に自動変速機のシフトダウンを行なうと、タービン回転数がエンジンのアイドル目標回転数まで引き上げられることについては既に述べたとおりである。これに対し、本発明においては、自動変速機がシフトダウンされる変速開始車速は、エンジンのアイドル目標回転数に基づいて決定され、アイドル目標回転数が高い場合には高くされる。したがって、エンジンのアイドル目標回転数が高い場合には、シフトダウンの開始時期が早められ、シフトダウン開始時におけるエンジン回転数とタービン回転数との差を小さくし、シフトダウン時にタービン回転数がアイドル目標回転数まで引き上げられる幅も小さくすることが可能となる。その結果、シフトダウン時おけるショックを従来よりも小さくし、車両の乗り心地を良好にすることができる。
また、本発明によれば、変速開始車速は、アイドル目標回転数に基づいて求めるために、この変速開始車速を求める処理も容易である。特許文献１について述べたような不具合もなく、実用的である。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。

本発明に係る車両の変速制御装置の主要部の構成を示すブロック図である。図１に示す車両の変速制御装置で用いられる変速線図の一例を示す説明図である。図１に示す車両の変速制御装置の制御部の動作処理手順の一例を示すフローチャートである。図１に示す車両の変速制御装置で実行される動作制御状態の一例を示すタイムチャートである。従来技術の一例を示すタイムチャートである。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。

図１に示す車両の変速制御装置Ａは、エンジン（内燃機関）１、トルクコンバータ５、自動変速機２、および制御部３を備えている。制御部３には、エンジン回転数センサ４ａ、アクセル開度センサ４ｂ、および車速センサ４ｃなどからの検出信号が入力される。また、制御部３には、エアコン４ｄの使用状況に関するデータも入力され、このデータは、アイドル目標回転数を決定するのに利用される。

自動変速機２は、エンジン１の出力軸にトルクコンバータ５を介して駆動連結された入力軸を有し、この入力軸が受けた回転を複数段の変速比に変速し、車両の駆動輪と駆動連結された出力軸に伝達するものである。この有段式の自動変速機２自体の構成は、従来既知であるため、その詳細な説明は省略する。

制御部３は、たとえばＥＣＵであり、本発明でいう制御手段の一例に相当する。この制御部３は、変速線図のデータ３０を有しており、基本的には、この変速線図に基づいて自動変速機２の変速段の切替えを制御する。変速線図は、たとえば図２に示すような内容である。同図において、たとえば「１→２」は、１速段から２速段へのシフトアップを示し、「２→１」は、２速段から１速段へのシフトダウンを示す。シフトアップがなされる車速とシフトダウンがなされる車速とは相違している。また、車速が低く、かつスロット開度が小さい領域におけるシフトダウンは、３速段から１速段となるように設定されている。これは、背景技術の欄に述べたように、シフトダウン回数を少なくすることを目的とするものであるが、車速が低く、かつスロット開度が小さい場合には、車両の搭乗者が変速動作時のショックに敏感になるため、このことを考慮したものである。

制御部３は、機能的にみると、アイドル目標回転数決定部３１、およびシフトダウンの変速開始車速演算部３２を備えている。アイドル目標回転数決定部３１は、エアコン４ｄの使用状況やその他の状況に応じてアイドル目標回転数を決定する。アイドル目標回転数は、背景技術の欄において述べたように、一定ではなく、エアコン４ｄの使用時、ファーストアイドル時、あるいは高吸気温時などにおいては、通常時よりも高く設定される。

シフトダウンの変速開始車速演算部３２は、アクセルオフの状態で車速が減速している際の自動変速機２のシフトダウンの変速開始車速Ｖsを求める。この変速開始車速Ｖsは、図２に示した変速線図で求められる変速開始車速の例外的なものであり、アクセルオフの状態で車速が減速していない場合には、図２に示した変速線図に基づいて変速開始車速が求められる。変速開始車速Ｖsは、エンジン１のアイドル目標回転数の値に基づき、アイドル目標回転数が低い場合よりも高い場合の方が高速となる値とされる。

具体的には、変速開始車速Ｖsは、次の式１で求められる。
Ｖs〔km/h〕＝アイドル目標回転数〔rpm〕・タイヤ径〔m〕・単位換算用値・自動変速機のギヤ比の逆数・差動歯車装置のギヤ比の逆数 …式１
単位換算用値は、具体的には（60・2π/1000）である。
自動変速機のギヤ比とは、現時点において利用されている変速段（たとえば３速段）のギヤ比である。
式１により変速開始車速Ｖsを求めた場合、変速開始車速Ｖsはアイドル目標回転数に比例した値となる。

次に、制御部３の動作処理手順の一例について、図３のフローチャートを参照して説明する。併せて、車両の変速制御装置Ａの作用を説明する。

まず、制御部３は、車両の走行時において、アクセルオフの状態にない場合や、車速が減速状態にない場合には、自動変速機２の変速段の切替え制御を図２に示したような変速線図に基づいて実行し、本発明が意図する制御は実行しない（Ｓ１：ＮＯ，Ｓ６）。変速線図に基づく制御は、車速とアクセル開度とに基づいて変速段を選択する制御であり、従来既知の制御と同様である。

前記とは異なり、車両の走行時において、アクセルオフの状態にあり、かつ車速が減速状態にある場合には、制御部３は、本発明が意図する制御の実行モードとなり、シフトダウンの変速開始車速Ｖsを求める（Ｓ１：ＹＥＳ，Ｓ２：ＹＥＳ，Ｓ３）。この変速開始車速Ｖsは、既述した式１に基づく演算処理により算出すればよい。ただし、式１により算出される変速開始車速Ｖsの値は、アイドル目標回転数に対応するため、アイドル目標回転数と変速開始車速Ｖsとの対応関係を示すデータテーブルを用いることによって変速開始車速Ｖsを求めてもよい。

制御部３は、前記した変速開始車速Ｖsの値を求めた場合において、車速が変速開始車速Ｖsになると、その時点で自動変速機２に対してシフトダウンを開始する旨を指令する（Ｓ４：ＹＥＳ，Ｓ５）。車速が変速開始車速Ｖsになる前に、アクセルオン操作がなされた場合や、車速が上昇した場合には、前記した変速開始車速Ｖsの値はキャンセルされ、変速線図に基づいた制御に復帰する（Ｓ４：ＮＯ，Ｓ１：ＮＯ，Ｓ２：ＮＯ，Ｓ６）。また、そのような復帰動作がない場合であっても、変速開始車速Ｖsの値を求めてから車速が変速開始車速Ｖsになる迄の期間中に、アイドル目標回転数が変更されれば、それに対応して新たな変速開始車速Ｖsが求められ、その値は更新される（Ｓ４：ＮＯ，Ｓ１：ＹＥＳ，Ｓ２：ＹＥＳ，Ｓ３）。したがって、変速開始車速Ｖsは、実際の状況に適切に対応したものとなる。

図４は、前記したステップＳ１〜Ｓ５の一連の制御が実行される場合の作用の一例を示している。同図において、ラインＬ１は車速を示し、期間Ｐ１は、アクセルオフでの車速減速期間である。ラインＬ２は、エンジン回転数を示し、ラインＬ３は、トルクコンバータ５のタービン回転数を示す。なお、同図において、時刻ｔ１における４速段から３速段へのシフトダウンは、図５の場合と同様に、変速線図に基づいて実行されており、本発明が意図する制御は適用されていない。これに対し、時刻ｔ２における３速段から１速段へのシフトダウン（符号ｎ１で示す部分）には、本発明が意図するステップＳ１〜Ｓ５の制御が適用されている。

３速段から１速段へのシフトダウンは、車速が変速開始車速Ｖsになった時点で開始されるが、この変速開始車速Ｖsは、既述した式１で求められており、エンジン１のアイドル目標回転数が高いほど、その値も高いものとなっている。このため、アイドル目標回転数には関係なく、図２の変速線図に基づいた変速開始車速Ｖs’と比較すると、アイドル目標回転数が高い場合には、Ｖs＞Ｖs’の関係となる。すなわち、シフトダウンの開始時期を早めることができる。その結果、シフトダウン時においてタービン回転数がアイドル目標回転数まで引き上げられる現象を生じたとしても、その引き上げ幅Ｈ１は、車速Ｖs’でシフトダウンする場合のタービン回転数の引き上げ幅Ｈ１’よりも小さくなる。その結果、シフトダウン時のショックを小さくし、車両の乗り心地をよくすることができる。

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る車両の変速制御装置の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。

上述した実施形態においては、シフトダウン用の変速開始車速Ｖsを求める際の１つの条件として、アクセルオフが条件とされているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、アクセル開度がアクセルオフに近い所定値未満の開度（たとえば、アクセル開度が１％未満、あるいは２％未満であるなど）であることを条件としてもよい。

上述の実施形態においては、自動変速機を３速段から１速段にシフトダウンする場合を一例として説明したが、これに限定されず、たとえば２速段から１速段、３速段から２速段、あるいはこれら以外の変速段間のシフトダウンに本発明が意図する制御を適用してもよい。
変速開始車速Ｖsは、式１とは異なる式で求めてもよく、たとえばブレーキの状態を加味したような値とすることもできる。要は、変速開始車速Ｖsは、アイドル目標回転数が高い場合の方が低い場合よりも高い値として求められればよい。

１エンジン
２自動変速機
５トルクコンバータ
３制御部（制御手段）

Claims

エンジンにトルクコンバータを介して連結された有段式の自動変速機と、
この自動変速機の変速段の切替え制御を行なう制御手段と、
を備えている、車両の変速制御装置であって、
前記制御手段は、アクセルオフの状態またはアクセル開度がアクセルオフに近い所定値未満の開度とされた状態で車速が減速している際には、前記自動変速機の変速段のシフトダウンを開始するための変速開始車速を、前記エンジンのアイドル目標回転数の値に基づいて求め、前記アイドル目標回転数が低い場合よりも高い場合の方が前記変速開始車速を高くするように構成されていることを特徴とする、車両の変速制御装置。