JP5159177B2

JP5159177B2 - 自動変速機の変速制御装置

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Publication number: JP5159177B2
Application number: JP2007158840A
Authority: JP
Inventors: 幹八木; 潤吉野; 仁志横瀬; 剛志森; 勝則佐藤; 雅也久保田; 宏之竹中; 信橋本
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd; JATCO Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd; JATCO Ltd
Priority date: 2007-06-15
Filing date: 2007-06-15
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2027-06-15
Also published as: JP2008309269A; KR101466400B1; CN101324269B; EP2003371A3; US7780571B2; US20080312036A1; KR20080110490A; EP2003371A2; EP2003371B1; CN101324269A; EP2993378A1

Description

本発明は、エンジン保護のため、またはエンジンシステム冷機時のため、またはフェイルセーフのためといった特定の事情のもと、エンジン回転数の上限値を低回転側に制限する場合に、このエンジン回転数の上限値制限を好適に実現すべく、エンジンと駆動結合する自動変速機の変速特性を変化させる技術に関するものである。

エンジン回転数の上限値を、通常よりも低回転側のエンジンリミット回転数に制限するとともに、エンジンと駆動結合する自動変速機につきシフトスケジュールの変速特性を低車速側へ変更する発明としては従来、例えば特許文献１に記載のごときものが知られている。
特許文献１に記載のエンジン・自動変速機の総合制御装置は、エンジンの可変動弁系のオーバーラップ角を小の状態にして、エンジンのＭａｘ限界回転数を低くし、つまりレッドゾーン、エンジン回転数の許容回転数、エンジン回転数上限値を低くする。同時に、自動変速機のシフトスケジュールの変速線を低車速側へ変更して、自動変速機がアップシフト傾向となるよう、つまりＭａｘ限界回転数を低くしない通常よりも高変速段乃至高変速比を選択するようにする。これにより、自動変速機の高変速段乃至高変速比のもとでエンジン回転数が低くなるようにしたものである。
特開平１１−４８８３０号公報

しかし、単にシフトスケジュールの変速線を低車速側へ変更する上記従来のような自動変速機の変速制御装置にあっては、なおも以下に説明するような問題を生ずることを出願人は見出した。つまり、エンジンの制御装置がエンジン回転数上限値を通常よりも低いエンジンリミット回転数に制限するのは、動弁系のオーバーラップ角を小の状態にする場合に限らず、エンジン保護のため、またはエンジンシステム冷機時のため、またはフェイルセーフのためといった様々な事情がある。したがってエンジンリミット回転数は一通りのものではなく、通常よりも僅かに低いエンジンリミット回転数もあれば、通常よりもはるかに低いエンジンリミット回転数もあって、幾通りものエンジンリミット回転数に制限され得る。

にもかかわらず、特許文献１に記載の自動変速機の変速制御装置は、図１２に示すように、一点鎖線で示す通常時のシフトスケジュールの変速線と、実線で示す変更時のシフトスケジュールの変速線とが予め用意されているのみであり、変更時のシフトスケジュールの変速線は、最も小さなエンジンリミット回転数（つまり、通常のエンジン回転数上限値から最も離れたエンジンリミット回転数）に合わせて設計される。

したがってシフトスケジュールの変速線を、エンジンリミット回転数の大小にかかわらず、共通する上記の実線で示す低車速側へ変更する従来技術によれば、エンジンリミット回転数が通常の上限値と大差ない場合であっても、エンジン回転数上限値が通常のエンジン回転数上限値から最も離れて厳しく制限されるのと同じ扱いとなり、図１２の矢S1や矢S2に示すように、急に低回転気味でアップシフトが行われる等、運転者に運転性の違和感を与えてしまう。

本発明は、このような自動変速機の頻繁なアップシフトを防止して、運転性の違和感を与えることなく、好適にエンジンリミット回転数を実現することができる自動変速機の制御技術を提案するものである。

この目的のため本発明による自動変速機の変速制御装置は、請求項１に記載のごとく、
エンジンから動力を入力され、運転者のシフト操作により変速する手動変速モードを選択可能に具えた自動変速機に設けられ、
前記エンジンの回転数上限値を通常の上限値よりも低いエンジンリミット回転数に制限する場合は、前記自動変速機の選択変速段乃至変速比が非制限時よりもハイ側ギア段（変速段）選択傾向となるようシフトスケジュールを変更する変速制御特性変更手段を具えた自動変速機の変速制御装置において、
前記変速制御特性変更手段は、前記シフトスケジュールのアップシフト変速線を前記エンジンリミット回転数が小さいほど低車速側へ変更することによりエンジン回転数が前記エンジンリミット回転数以下のときにアップシフトを可能にするアップシフト変速線変更手段と、前記シフトスケジュールのダウンシフト変速線を前記エンジンリミット回転数が小さいほど低車速側へ変更することによりエンジン回転数が前記エンジンリミット回転数を超えるダウンシフトを禁止するダウンシフト変速線変更手段とを具え、
前記手動変速モードが選択されかつ前記制限する間に、前記自動変速機は、前記アップシフト変更線変更手段による前記アップシフト変速線の変更は行わず、前記ダウンシフト変速線変更手段による前記ダウンシフト変速線の変更を行うことを特徴としたものである。

かかる本発明の変速制御装置によれば、エンジンリミット回転数に基づき前記シフトスケジュールの変更量を決定することから、エンジンリミット回転数が大きく通常の上限値に近ければ通常時に近い回転数でアップシフトを行うことが可能になり、運転性の違和感を与えてしまうことがない。しかも、設定されたエンジンリミット回転数の大小に比例して自動変速機のアップシフトを適切に実行することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例になる変速制御装置を具えた自動変速機３を含む、車両のパワートレーンを、エンジン１の制御系と共に示す。
パワートレーンは、内燃機関であるエンジン１と、エンジン１から動力を入力される自動変速機３とを具える。そして、これらエンジン１および自動変速機３間をロックアップ機構付トルクコンバータ２により駆動結合して構成する。

エンジン１は、スロットルバルブ４により出力を加減され、エンジン回転をトルクコンバータ２により自動変速機３に入力するものとする。
自動変速機３は、入力されるエンジン回転を選択変速段に応じた回転数およびトルクに変換して出力軸５より図示せざる駆動車輪に向かわせることで車両の走向を可能ならしめる。

自動変速機３は、有段式でも、無段式でもよいが、本実施例では前進４速の有段式自動変速機として説明を展開する。自動変速機３は、変速制御用のコントロールバルブ６を具え、このコントロールバルブ６内の油圧回路を図示しないソレノイドバルブで切り替えることによって現在の選択変速段から目標変速段へ変速する。変速機コントローラ７は、コントロールバルブ６にソレノイドバルブの切り替え信号を出力する。

つまり変速機コントローラ７は、アクセル開度および車速VSPといった運転状態に関する情報を読み込み、予め記憶された後述するシフトスケジュールに則り自動変速機３の変速制御を行う。また変速機コントローラ７は、自動変速機３の変速制御に合わせてロックアップ機構付トルクコンバータ２のロックアップクラッチを締結したり解放したりする制御を行う。これがため変速機コントローラ７には、エンジン負荷を表すスロットルバルブ４の開度（スロットル開度）TVOを検出するスロットル開度センサ２１からの信号と、車速VSPに相当し変速機出力軸５の回転数である変速機出力回転数を検出する車速センサ２３からの信号と、運転者がセレクトレバー１２を操作することによって自動変速モード（D、L）または手動変速モード（M）に決定するセレクト機構１１からの信号と、運転者が操作するアクセルペダル３１からのアクセル開度に関する信号と、を入力する。

セレクト機構１１は、駐車（Ｐ）レンジ位置、後進走行（Ｒ）レンジ位置、中立（Ｎ）レンジ位置およびエンジンブレーキ（Ｌ）レンジ位置と同列に、自動変速（Ｄ）レンジ位置を有する主ゲート１３と、手動変速（Ｍ）モード位置を有する副ゲート１４とをモード選択ゲート１５によって接続し、これらのゲート１３〜１５に沿って移動可能なセレクトレバー１２を設けたものであり、モード選択ゲート１３には、セレクトレバー１２が主ゲート１３から副ゲート１４に移動したときにＯＮ信号を発し、副ゲート１４から主ゲート１３に移動したときにＯＦＦ信号を発するモード判断スイッチ１６が設けられている。

図１に示すようにセレクトレバー１２で主ゲート１３を選択して運転者が要求するレンジ位置（P、R、N、D、L）を決定すると、そのレンジ位置に応じたレンジ信号やモード信号が変速機コントローラ７に出力される。

変速機コントローラ７では、これらレンジ信号またはモード信号に応じて自動変速機３の変速段を決定し、コントロールバルブ６を介して自動変速機３を変速制御する。具体的には、セレクトレバー１２で自動変速（ＤまたはＬ）モードを選択する間、変速機コントローラ７は、自動変速（ＤまたはＬ）モード信号を受けて、後述する図５に例示するような車両の運転状態になるアクセル開度および車速ＶＳＰに応じた変速段を決定するシフトスケジュールに基づいて目標とする変速段を決定し、自動変速機３はこの目標変速段を選択する。

一方、セレクトレバー１２で副ゲート１４を選択すると、セレクトレバー１２は、アップシフト（＋）位置１７とダウンシフト（−）位置１８との中間に位置する手動変速（Ｍ）モード位置に弾支される。そして、運転者がシフト操作を行ってセレクトレバー１２をアップシフト（＋）位置に倒す度に選択変速段が一段ずつ高速側になるようアップシフト指令を変速機コントローラ７に発し、運転者がセレクトレバー１２をダウンシフト（−）に倒す度に選択変速段が一段ずつ低速側になるようダウンシフト指令を変速機コントローラ７に発する。これにより、変速機コントローラ７は、セレクトレバー１２による手動操作に応じた変速段を決定し、コントロールバルブ６を介して自動変速機３をアップシフトまたはダウンシフトさせる。

つまり、セレクト機構１１は、自働変速モードと手動変速モード（マニュアルモード）とのいずれか一方を選択するためのモード選択手段となる。

アクセルペダル３１はエンジン１のスロットルバルブ４と機械的にリンクするものではなく、アクセルペダル３１のアクセル開度信号を入力される変速機コントローラ７が、アクセル開度に基づきエンジン出力指令を算出してエンジンコントローラ８に出力し、このエンジンコントローラ８が上記エンジン出力指令に基づきスロットル開度指令をスロットルバルブ４に出力する。このため、スロットルバルブ４のスロットル開度はアクセルペダル３１のアクセル開度に基本的に比例するが、アクセル開度に依拠しないエンジンコントローラ８の制御、例えばエンジン回転数の上限値を通常のレッドゾーンよりも低いエンジンリミット回転数に制限するといった制御、によってもスロットル開度を決定することができる。これがためエンジンコントローラ８には、変速機コントローラ７からのエンジン出力指令と、エンジン１の状態を検出するエンジン水温センサ２３からの信号と、を入力する。このセンサ２３は、エンジン水温の他、エンジン油温や、エンジン状態を表すその他のパラメータを検出するものであってもよい。

したがってエンジンコントローラ８は、エンジン水温が通常使用領域を超えたときはエンジンを保護するため等必要に応じて、スロットル開度TVOを絞りエンジン回転数の上限値（レッドゾーン）を通常よりも低いエンジンリミット回転数に制限し得て、当該制限する間にエンジンリミット回転数を変速機コントローラ７に出力する。このエンジンリミット回転数は、エンジン水温、フェイルセーフ、エンジン可変動弁系の状態といったエンジン１の状態に基づきエンジンコントローラ８が算出するものであるから、個々のエンジン状態によって、通常の上限値よりも僅かに低かったり、通常よりもはるかに低かったりする。

変速機コントローラ７も自動変速機３の選択変速段が、エンジン回転数非制限時（通常）のシフトスケジュールよりもハイ側変速段選択傾向となるようシフトスケジュールを変更する。

図２は、変速機コントローラ７が行うシフトスケジュールの上記変更の制御処理を示すメインのフローチャートである。この制御処理は所定の時間間隔（例えば10ms）毎に繰り返し行う。
まずステップS1において、エンジン回転数制限中か否か、即ちエンジン１の回転数上限値を通常の上限値よりも低いエンジンリミット回転数に制限中か否かを判断する。エンジン１の回転数上限値が通常の上限値である場合（NO）、本制御を抜ける。これに対しエンジン回転数上限値を制限する場合（YES）、ステップS2へ進む。

続くステップS2において、各ギヤ段（変速段）毎にリミット車速VLを算出する。具体的には、エンジンコントローラ８で算出したエンジンリミット回転数に、変速機出力軸５から図示しない駆動車輪までの終減速比と、各ギヤ段（変速段）の変速比とを乗算して求める。車速VSPが上記リミット車速VLを超えない間、エンジン回転数はエンジンリミット回転数以下に制限される。車速VSPが高い場合は、高速側の変速段を選択することによりエンジン回転数をエンジンリミット回転数以下に制限できる。

続くステップS3において、各ギヤ段（変速段）毎に強制アップ車速VUを算出する。具体的には、上記リミット車速VLから予め記憶しておいたマージン車速を減算して求める。マージン車速はエンジン回転数を確実にエンジンリミット回転数以下に制限するためのものである。つまり、実際の変速動作はある程度の時間を要するため、アップシフト変速中エンジン回転数が増加してもエンジンリミット回転数を超えないようにマージン（余裕）をもたせるものである。マージン車速は各ギヤ段（変速段）毎に共通する所定値であってもよいし、低変速段ほど大きな値にしてもよい。

続くステップS4において、各ギヤ段（変速段）毎にダウン禁止車速VFを算出する。具体的には、上記強制アップ車速VUから予め記憶しておいたダウンマージン車速を減算して求める。ダウンマージン車速もエンジン回転数を確実にエンジンリミット回転数以下に制限するためのものである。つまり、運転者がアクセルペダル３１を急踏み込みして車速VSPそのままにダウンシフトを行ういわゆるキックダウンを行う場合であっても、エンジン回転数がエンジンリミット回転数を超えてしまうダウンシフトを禁止する趣旨である。ダウンマージン車速は各ギヤ段（変速段）毎に共通する所定値であってもよいし、低変速段ほど大きな値にしてもよい。なおダウンマージン車速を０にしても、エンジン回転数がエンジンリミット回転数を超えるようなダウンシフトを不可能にすることはできる。

続くステップS5において、上記強制アップ車速VUに基づき、シフトスケジュールに係るアップシフト変速線を低車速側に変更する。続くステップS6において、上記ダウン禁止車速VFに基づき、シフトスケジュールに係るダウンシフト変速線を低車速側に変更する。そして本制御を抜ける。

図３は、上記ステップS5におけるアップシフトスケジュール変更の制御処理を示すサブのフローチャートである。
まずステップS51において、現在の車速VSPが上記ステップS3で算出した強制アップ車速VUより大きいか否かを判断する。現在の車速VSPが強制アップ車速VU以下であれば（NO）、所期のエンジン回転数制限を達成していることから、ステップS54へ進み、通常のアップシフトスケジュールに変更する。この理由は、仮に強制アップ車速ＶＵに基づき、アップシフトスケジュールを変更したとしても、車速VSPが強制アップ車速VU以下になっていることから、アップシフトは行われず、スケジュール変更の意味がないためである。そして本制御を抜ける。

なお、次回のメインフローチャート（図２）処理時に、最新の強制アップ車速VFに基づき改めてシフトスケジュールを変更することが可能になることから、設定されたエンジンリミット回転数の大小に比例して自動変速機３を適切に変速することができる。

これに対し上記ステップS51で現在の車速VSPが強制アップ車速VUよりも大きいと（YES）、ステップS52へ進む。

次のステップS52において、現在の選択モードが手動変速（M）モードでないことをチェックする。Mモードであれば（NO）、アップシフトスケジュールは不要なので、上記ステップS54へ進んで通常のアップシフトスケジュールに変更する。そして本制御を抜ける。

これに対し上記ステップS52で自動変速（DまたはL）モードであると判断すれば（YES）、ステップS53へ進む。

次のステップS53において、上記ステップS3で算出した強制アップ車速VUに基づき非制限時よりもハイ側ギア段（変速段）選択傾向となるようアップシフトスケジュールを変更する。そして本制御を抜ける。このように、エンジンリミット回転数およびマージン車速に基づきアップシフトスケジュールを変更することから、エンジン回転数がエンジンリミット回転数を下回るようアップシフトスケジュールを変更することが可能になる。そして自動変速機３の選択変速段が通常の非制限時と比較してアップシフトされ、エンジン回転数を個々に設定されたエンジンリミット回転数以下にすることができる。

図４は、前述したステップS6におけるダウンシフトスケジュール変更の制御処理を示すサブのフローチャートである。

まずステップS61において、現在の車速VSPが前述したステップS4で算出したダウン禁止車速VFより大きいか否かを判断する。現在の車速VSPがダウン禁止車速VFより大きければ（YES）、ステップS62へ進む。

次のステップS62において、上記ステップS4で算出したダウン禁止車速VFに基づき非制限時よりもハイ側ギア段（変速段）選択傾向となるようダウンシフトスケジュールを変更する。そして本制御を抜ける。このようにエンジンリミット回転数およびダウンマージン車速に基づきダウンシフトスケジュールを変更することによって、エンジン回転数がエンジンリミット回転数を超えるエンジン１のダウンシフトを禁止することが可能になる。

またMモード選択中に運転者がセレクトレバー１２を副ゲート１４の＋側１７に倒すシフト操作を行うと、自動変速機３は、図５に示す変更後のアップシフト変速線によらないで、運転者の当該アップシフト操作に応動してアップシフトを行う。

ここで付言すると、上述のようにダウンシフトスケジュールを変更しても、自動変速機３はエンジンリミット回転数を超えないダウンシフトであれば禁止されない。つまりこのようなダウンシフトは許容されて、運転者がセレクトレバー１２を副ゲート１４の−側１８に倒すシフト操作を行うと、当該ダウンシフト操作によって自動変速機３はエンジンリミット回転数を超えないダウンシフトを行う。

説明を上記ステップS61に戻すと、現在の車速VSPがダウン禁止車速VF以下であれば（NO）、ステップS63へ進む。

次のステップS63において、前回処理時に後述するＳ６７でダウン禁止車速VFを保持したかをチェックする。ダウン禁止車速VFを保持することなく変更した場合（YES）、ステップS64へ進む。

次のステップS64において、リミット車速VL（前述のステップS2）が前回処理時よりも上昇したため今回処理時の上記ステップS61でNOと判断したのかをチェックする。そうでない場合、つまり現在の車速VSPが前回処理時よりも減少したために今回処理時のＳ61でＮＯと判断した場合、ステップS69へ進む。

次のステップS69では、通常のダウンシフトスケジュールに変更する。そして本制御を抜ける。なお、エンジンリミット回転数のためのダウンシフトスケジュールとは、上記ステップS62におけるダウンシフトスケジュールの変更であり、エンジン回転がダウンシフト後エンジンリミット回転数を超えるとき自動変速機３の選択変速段がダウンシフトしないようにするエンジン回転数上限値の制限のための制御である。

図４に沿ってこれまで説明してきたステップS61、S62、S69は、ダウンシフトスケジュール変更のための必須の構成要件である。図4に示すその他のステップS63〜S67は、より好適に自動変速機３の変速制御を行うための附加的処理であることから、詳細な説明は後に譲る。

図５および図６は、本実施例になるシフトスケジュールの変更を示す変速線図であり、図５には自動変速（D）モード選択時の第３速および第4速間のアップシフト変速線およびダウンシフト変速線を代表して示す。また図６には手動変速（M）モード選択時の第２速および第３速間のダウンシフト変速線を代表して示す。図示しない他の変速段に係るアップシフト変速線およびダウンシフト変速線についても、これら図５および図６と同様に変更する。

エンジン回転数上限値を制限しない通常は、図５に高車速側を破線で低車速側を実線で示す通常の変速線を用いる。これは前述したステップS1でNO判定する場合と、前述したステップS54に入る場合とに相当する。参考のため図５に、通常の上限値に対応する選択変速段が第3速の車速VL0を記載する。

或るエンジンリミット回転数を設定した場合、前述したステップS2〜S4でリミット車速としてVL1を、強制アップ車速としてVU1を、ダウン禁止車速としてVF1をそれぞれ算出する。そして、前述したＳ53、Ｓ54に入った場合、アップシフト変速線およびダウンシフト変速線を図５に示すように通常の変速線よりも矢の向き低車速側にそれぞれ変更する。ここで、変更後のアップシフト変速線１は、選択変速段が第3速の強制アップ車速VU1と一致する。また変更後のダウンシフト変速線１は、選択変速段が第3速のダウン禁止車速VF1と一致する。シフトスケジュール変更後の変速線は、図５に実線で示す縦方向の変速線１と、該変速線１下端から、図５に破線で示す低車速側かつアクセル開度小側に斜め方向に延在する通常の変速線の一部と、図５に実線で示す低車速側かつアクセル開度小側に斜め方向に延在する通常の変速線の一部と、を繋げたものとなる。

また上記或るエンジンリミット回転数よりも小さいエンジンリミット回転数を設定した場合、前述したステップS2〜S4でリミット車速としてVL2（＜VL1）を、強制アップ車速としてVU2（＜VU1）を、ダウン禁止車速としてVF2（＜VF1）をそれぞれ算出する。そして、アップシフト変速線およびダウンシフト変速線を図５に示すように通常の変速線および変更後の変速線１よりも矢の向き低車速側にそれぞれ変更する。ここで、変更後のアップシフト変速線２は、選択変速段が第3速の強制アップ車速VU2と一致する。また変更後のダウンシフト変速線１は、選択変速段が第3速のダウン禁止車速VF2と一致する。シフトスケジュール変更後の変速線は、図５に実線で示す縦方向の変速線２と、該変速線２下端から、図５に破線で示す低車速側かつアクセル開度小側に斜め方向に延在する通常の変速線の一部と、図５に実線で示す低車速側かつアクセル開度小側に斜め方向に延在する通常の変速線の一部と、を繋げたものとなる。これも前述したステップS53およびステップS62に入る場合に相当する。

このように本実施例では、エンジンリミット回転数が（VL1相当）、（VL2相当）、のように小さくなるほど、変速線をより低車速側に変更する。これにより、エンジンリミット回転数の大小に比例して自動変速機のシフトスケジュールを適切に変更することができる。
したがって、運転性の違和感を与えてしまうことがない。

なお、上記のアップシフトスケジュール変更およびダウンシフトスケジュール変更にあては、エンジンリミット回転数が通常の上限値より遥かに低いため強制アップ車速VUおよびダウン禁止車速VFが遥かに低くなっても、図５左側（低車速領域）に細い破線で示すアップリミット線およびダウンリミット線よりも低車速側に変速線を変更することはない。低車速領域で第3速および第４速といったハイギヤを選択するという不具合を回避するためである。

また、Mモードを選択する間、アップシフト変速線の変更をせず（ステップS52でNO判定）、ダウンシフト変速線の変更のみ行う（ステップS62）。

図６は、Mモードを選択する間のダウンシフト変速線の変更を示すシフトスケジュールである。Mモードであってもダウンシフト変速線を変更するのは、運転者が手動でダウンシフト操作した際に、エンジン回転数がエンジンリミット回転数を超えることを防止するためである。

ここで他の実施例につき付言すると、MモードではステップS52で前述したように、アップシフトスケジュールを通常に戻すが、これに替えて、図６右側（高車速領域）に細い実線で示すように、アップシフト変速線を通常の上限値に対応する車速よりも高車速側に変更して、アップシフトを事実上禁止するものとしてもよい。

説明を図４に戻すと、上述したステップS61、S62およびS69にステップS63〜S67を附加し、該ステップS63〜S67に係る処理を行うことにより、所定の条件が成立するとダウンシフトの禁止を保持する。そして、従来技術における問題点であった運転性の違和感を一層解消できる自動変速機３の変速制御を提案する。

図７〜図９は、ステップS63〜S67の処理を行うことによるダウンシフト変速線の変更およびダウンシフトの禁止の保持をシフトスケジュール上に表示する説明図である。図１０は、図７〜図９の状態をまとめた図表である。

まずステップS63において、前回のメインフローチャート処理時に後述するステップＳ67にてダウン禁止車速VFを保持していないか、つまりダウン禁止車速VFを変更したかをチェックする。保持していれば（YES）、後述するステップS66へ進む。これに対し変更していれば（YES）、ステップS64へ進む。ステップS63の趣旨は、要するに、ダウン禁止車速VFが、つまりダウンシフト変更線が変更したか否かを判断するためにある。

次のステップS64において、リミット車速VL、つまりダウン禁止車速VFが上昇して２ステップ前のステップS61にて「車速VSPがダウン禁止車速VFよりも大きいか？−NO」と判定したのかをチェックする。ステップS64の趣旨は、ダウン禁止車速VFが上昇側に変更したのか、つまりエンジンリミット回転数が高くなったり、またはエンジン回転数上限値の制限が終了したりしたのかをチェックするためにある。逆に現在の車速VSPが低下した場合（ステップS64でNO）、ダウンシフトさせてもエンジン回転数がエンジンリミット回転数を超えることなく、また、車速VSPが低下してダウンシフトするので運転者に違和感を与えることはないため、ステップS69へ進むのである。

これに対し上記ステップS64において、ダウンシフト禁止車速VFが上昇したと判断すると（YES）、ステップS65へ進む。

続くステップS65において、前回処理時のダウン禁止車速VFに基づくシフトスケジュールに変更されていたかをチェックする。つまり、前回のメインフローチャート処理時にステップS４で算出したダウン禁止車速VFに基づくダウンシフト変速線にその後のステップS62で変更されていたのかをチェックする。仮に前回処理時にダウン禁止車速VFに基づくダウンシフト変速線に変更されていなければ、ステップS69へ進んでもダウンシフトは発生しないため、ステップS69へ進む。

これに対し上記ステップS65における判断が、前回処理時のステップS4に算出したダウン禁止車速VFに基づくダウンシフト変速線に前回処理時のステップS62で変更されていた場合（YES）、ステップS66へ進む。

続くステップS66において、今回処理時の動作点は、仮に今回処理時のダウン禁止車速に基づくダウンシフトスケジュールに変更したとして、当該ダウンシフト領域内かをチェックする。ステップＳ66の趣旨は、今回のメインフローチャート処理時における動作点が前回のメインフローチャート処理時における動作点と同じであって動作点が移動していないにもかかわらず、今回処理時に基づくダウンシフト変速線の変更によって、前回処理時にダウンシフト領域に含まれていなかった当該動作点がダウンシフト領域に含まれるものとなったのかをチェックする。

なお動作点とは、変速線図にプロットした運転状態をいう。また運転状態は、後述する図５の変速線図の縦軸に示すようにアクセル開度と、横軸に示すように車速VSPである。

上記ステップS66でダウンシフト領域に含まれるものとなったと判断した場合（YES）、ステップS67へ進む。続くステップS67において、上記のようにダウンシフト領域内であると判断しても、ダウン禁止車速VFを前回処理時の値に保持し、続くステップS62においてこの保持されたダウン禁止車速に基づくシフトスケジュールに変更する。つまり前回処理時のシフトスケジュールを保持することで、ダウンシフトを禁止して現在の変速段を保持する。そして本制御を抜ける。

これに対し上記ステップS66で動作点がダウンシフト領域の外にある、つまり通常のシフトスケジュールに変更してもダウンシフトしないと判断した場合（NO）、ステップS69へ進む。続くステップS69において、通常ダウンシフトスケジュールに変更する。そして本制御を抜ける。

上述したステップS63〜S67によるダウンシフトスケジュール変更の様子を図７〜図９のシフトスケジュールに沿って説明する。図７〜図９中に異なる線（実線、破線、点線）で示す３組の変速線はそれぞれ、右側（高車速側）がアップシフト変速線を、左側（低車速側）がダウンシフト変速線を示す。
まず図７に示すように、ダウンシフト変速線が実線のように変更されていて、動作点がAであり、選択変速段が第４速の場合を考える（ステップS65でYES）。

次に、エンジンリミット回転数が上昇したためダウンシフト変速線を図８に実線で示すように変更すべきとして、今回処理時の動作点Aが変更すべき４→３ダウンシフト変速線のダウンシフト領域内にある場合を考える（ステップS66でYES）。

この場合、図８に示すように、動作点Aで選択すべき変速段が第４速であっても、図８に実線で示すダウンシフト変速線への変更を行わず、図７に実線で示すダウンシフト変速線のままとする。これにより第３速へのダウンシフト禁止を保持する（ステップS67）。

その後のメインフローチャート繰り返し処理時で、図９に示すように今回処理時で動作点がAからBに移動したことが検出されて、今回処理時の動作点Aが４→３ダウンシフト変速線のダウンシフト領域の外にある場合を考える（ステップS66でNO）。

この場合、４→３ダウンシフト変速線を図９左側（高車速側）に点線で示すように通常シフトスケジュールに変更する（ステップS69）。

これまで説明してきた、図７に示すダウンシフト変速線の低車速側への変更と、図８に示すその後に変更すべきダウンシフト変速線と、図９に示すその後に当該変更すべきダウンシフト変速線にするよう高車速側への変更につきまとめたものを図１０に図表にて示す。

図１０中、変速段が３速であってMAPがUPとは、３→４速アップシフト変速線の時系列的変化を示す。また図１０中、変速段が４速であってMAPがDNとは、４→３速ダウンシフト変速線の時系列的変化を示す。時系列変化とは図１０の左欄から右欄へ続く運転状態およびシフトスケジュールの変更のことであり、まずリミット変更前Aの運転状態があり、その後にリミット変更後Aの運転状態が続き、その後にリミット変更後Bの運転状態が続くことをいう。

最初の運転状態になるリミット変更前Aにおけるシフトスケジュールの変更について説明すると、これは上述した図７に示す変速線図に対応する。つまり図１０中、リミット変更前Aにおける強制アップとは、図７に実線で示すように３→４速アップシフト変速線を強制アップすることをいう。リミット変更前Aで強制アップにするのは、リミットエンジン回転数が厳しく制限されて３→４速アップシフト変速線が低車速側に大きく変更されているためである。またリミット変更前Aで４→３速ダウンシフト変速線をダウン禁止とするのは、エンジン回転数がリミットエンジン回転数を超えるダウンシフトを禁止するためである。

続くリミット変更後Aにおけるシフトスケジュールの変更について説明すると、これは上述した図８に示す変速線図に対応する。つまり図１０のリミット変更後Aにおける強制アップを保持とは、図８右側（低車速側）に破線で示すように３→４速アップシフト変速線を保持することをいう。リミット変更後にもかかわらず強制アップした変速線を保持するのは、リミットエンジン回転数の制限が緩和されこれに応じて３→４速アップシフト変速線を図８に実線で示すように高車速側に変更すべきであるが運転状態が動作点Aのまま変化していないため、３→４速アップシフト変速線をリミット変更前Aのものに保持するのである。また図１０のリミット変更後Aにおけるダウン禁止を保持とは、図８右側（低車速側）に破線で示すように４→３速ダウンシフト変速線を保持することをいう。リミット変更後にもかかわらずダウン禁止を保持するのは、リミットエンジン回転数の制限が緩和されてはいるものの、これに応じて４→３速ダウンシフト変速線を高車速側に変更すれば運転状態が動作点Aのまま変化していないため、ダウンシフトが行われてエンジン回転数が上昇することを防止するためである。

続くリミット変更後Bにおけるシフトスケジュールの変更について説明すると、これは上述した図９に示す変速線図に対応する。つまり図１０の３速のリミット変更後Bにおける通常シフトスケジュールとは、運転状態が前記高車速側へ変更すべきアップシフト変速線によって規定される変速領域の外にある動作点Bに変化したため上記保持の継続を中止し、３→４速アップシフト変速線を図９左側（高車速側）に点線で示す通常アップシフト変速線に変更することをいう。また図１０の４速（走行ギア）のリミット変更後Bにおける通常シフトスケジュールとは、運転状態が図９に実線で示す前記高車速側へ変更すべきダウンシフト変速線によって規定される変速領域の外にある動作点Bに変化したため、上記保持の継続を中止し、４→３速ダウンシフト変速線を図９左側（高車速側）に点線で示す通常ダウンシフト変速線に変更することをいう。

このような上記ステップS63〜S67の処理を含む本実施例のダウンシフトスケジュール変更によれば、運転者によるアクセルペダル３１の踏み込み操作がないときや、動作点が変化しないときは、図７に示すようにシフトスケジュール変更せず、シフトダウンの禁止を保持する。これにより、シフトスケジュールが変更して運転者の予期しないダウンシフトが行われることを回避することが可能になる。したがって、運転性の違和感を防止することができる。

そして、動作点が図９に示すようにBに変化すればシフトスケジュールを変更することから、運転性の違和感を低減することが可能になる。

より好適には、ロックアップ機構付トルクコンバータ２が最高変速段である第４速の選択に合わせて締結するものとし、ロックアップスケジュールの特性も、前記シフトスケジュールに合わせて変更するのがよい。

具体的には、第３速および第４速間の変速線を変更しない通常時（エンジン回転数上限値を制限しない時）は、図１１に破線のハッチングで示すようにロックアップ領域を通常のダウンシフト変速線より高車速側に設ける。つまり、通常のダウンシフト変速線はロックアップ終了線でもある。

これに対し、図１１に実線で示すように第３速および第４速間の変速線を低車速側に変更する制限時（エンジン回転数上限値をエンジンリミット回転数に制限する時）は、ダウンシフト変速線の変更に合わせて図１１に実線のハッチングで示すようにロックアップ領域を拡大する。つまり、変更後のダウンシフト変速線もロックアップ終了線でもある。

このようにシフトスケジュールの変更に合わせてロックアップスケジュールも変更することにより、自動変速機３の変速と異なるタイミングでロックアップクラッチが解放されることを防止することが可能となる。したがって、当該ロックアップクラッチ解放によるエンジン回転数の吹け上がりや、ロックアップクラッチ再締結によるショックの発生を防止することができる。

ところで本実施例では、エンジン１から動力を入力される自動変速機３に設けられ、エンジン１の回転数上限値を通常の上限値よりも低いエンジンリミット回転数に制限する間は、図５に実線で示すように、自動変速機３の選択変速段が破線で示す非制限時（通常時）よりもハイ側ギア段（変速段）選択傾向となるようシフトスケジュールを変更することを前提とする。このシフトスケジュール変更は、エンジンリミット回転数がリミット車速VL1に相当するときはエンジン回転数がVL1相当のエンジンリミット回転数を下回るよう、VL1相当のエンジンリミット回転数に基づきシフトスケジュールの変更量を決定し（ステップS2〜S4）、VL1相当のエンジンリミット回転数に合わせて図５の変速線１のようにシフトスケジュールを変更する。これによりエンジン回転数上限値の変更量が小さければ、つまりエンジンリミット回転数が大きく通常の上限値に近ければ通常時に近い回転数でアップシフトを行うことが可能になる。

また、エンジンリミット回転数がリミット車速VL2に相当するときはエンジン回転数がVL2相当のエンジンリミット回転数を下回るよう、VL2相当のエンジンリミット回転数に基づきシフトスケジュールの変更量を決定し（ステップS2〜S4）、VL2相当のエンジンリミット回転数に合わせて図５の変速線２のようにシフトスケジュールを変更する。これによりエンジン回転数上限値の変更量が大きければ、つまり、エンジンリミット回転数が小さく通常の上限値から離れていてもエンジンリミット回転数以下の回転数でアップシフトを行うことが可能になり、設定されたエンジンリミット回転数の大小に比例して自動変速機のアップシフトを過不足なく実行することができる。したがって、運転性の違和感を与えてしまうことがない。

具体的には、シフトスケジュールのアップシフト変速線をエンジンリミット回転数が小さいほど、図５に太い矢で示す左向き低車速側へ変更する。また、シフトスケジュールのダウンシフト変速線をエンジンリミット回転数が小さいほど、図５に太い矢で示す左向き低車速側へ変更する。これにより、設定されたエンジンリミット回転数の大小に比例して自動変速機のアップシフトを適切に実行することができる。

また本実施例では、運転者のシフト操作により自動変速機３が変速する手動変速（M）モードを選択できるセレクト機構１１を具えた本実施例では、手動変速（M）モードが選択されかつエンジン回転数上限値をエンジンリミット回転数に制限する間に、自動変速機３は運転者のアップシフト操作によってアップシフトを行い、変更後のダウンシフト変速線によってエンジンリミット回転数を超えないダウンシフトを許容されて、運転者のダウンシフト操作によってダウンシフトを行う。
これにより、手動変速（M）モード中のエンジン回転数制限時にダウンシフトを行ってもエンジン回転数がエンジンリミット回転数を下回るようにすることができる。

さらに、運転者が自ら変速指示を出す手動変速（M）モードで車速が上がらない場合は、運転者がアップシフト操作するものであるから、本実施例のさらなる効果として、自動変速機３のアップシフトを運転者のシフト操作に委ねることができ、運転者の意図しないアップシフトが起きることを抑制して運転性の違和感を防止することができる。

また本実施例では、図５左側に示すように低車速領域に設定された所定のアップリミット線よりも高車速側でシフトスケジュールのアップシフト変速線を変更し、低車速領域に設定された所定のダウンリミット線よりも高車速側でシフトスケジュールのダウンシフト変速線を変更する。これにより、シフトスケジュールの変更に下限を設定し、低車速領域で高変速段を選択することを回避できる。また自動変速機３内にある高変速段の締結摩擦要素（図示せず）はトルク容量が低速段の締結摩擦要素よりも少ないことから、締結摩擦要素の容量不足による変速ショックを抑制することができる。

また本実施例では、図７に実線で示すようにダウンシフト変速線を低車速側に変更してダウンシフトを禁止する間、前記エンジンリミット回転数が高くなることにより、またはエンジン回転数上限値の制限が終了することによりダウンシフト変速線を図８に実線または点線で示すように高車速側へ変更すべきであっても、
変速線図に表示される動作点がAのままであって移動していない場合には、前記ダウンシフト変速線を図７に実線で示すようにそのまま保持することから、
運転者のアクセル操作がなく、また動作点が変化しないにもかかわらず、シフトスケジュールが変更してダウンシフトが行われることを回避できる。したがって、運転性の違和感を防止することができる。

そして、高車速側へ変更すべきダウンシフト変速線を実線で表示する図８上で、車両の運転状態を表示する動作点Aが、図９に矢で示すように変更すべきダウンシフト変速線の変速領域の外Bに移動するまで前記保持を継続することから、
ダウンシフトを行わなくなったときにダウンシフト変速線を変更することが可能になる。したがって、運転者の意図しないときにダウンシフトが行われることを防止しつつエンジンリミット回転数の変化に応じて適切にダウンシフト変速線を変更することができる。したがって、運転性の違和感やショックを一層確実に解消することができる。

また本実施例では、自動変速機３はロックアップ機構付トルクコンバータ２を具え、このロックアップ機構のロックアップクラッチを締結乃至解放制御するために用いるロックアップスケジュールを、図１１に示すようにシフトスケジュールの変更に合わせて低車速側へ変更することから、
シフトスケジュールの変更に応じてロックアップ線も変更することが可能になり、変速とは異なるタイミングでロックアップクラッチが解放されて運転者の意図しないエンジン回転数の吹け上がりや、ロックアップクラッチの締結ショックが発生することを防止することができる。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり、本発明はその主旨に逸脱しない範囲において種々変更が加えられうるものである。図５等の変速線図に例示した縦軸、横軸および変速段等の数値は、本発明を意識的に限定するものでない。

本発明の一実施例になる自動変速機の変速制御装置を具えた車両のパワートレーンをその制御系と共に示す制御システム図である。同実施例の変速制御で用いるシフトスケジュールを変更する制御処理を示すメインのフローチャートである。同実施例のシフトスケジュールを変更する制御処理において、アップシフトスケジュール変更の制御処理を示すサブのフローチャートである。同実施例のシフトスケジュールを変更する制御処理において、ダウンシフトスケジュール変更の制御処理を示すサブのフローチャートである。同実施例になる自動変速（D）モード選択時のシフトスケジュールの変更を示す変速線図である。同実施例になる手動変速（M）モード選択時のシフトスケジュールの変更を示す変速線図である。同実施例になるシフトスケジュールの変更をしない場合の前提の状態、および変更すべきダウンシフト変速線に変更せず前回のメインのフローチャート処理時のシフトスケジュールをそのまま保持する状態を示す変速線図である。図７に示す前提の状態に、変更すべきダウンシフト変速線を示す変速線図である。図７に示す前提の状態から変更すべきダウンシフト変速線に変更する場合を示す変速線図である。図７〜図９に示す状態をまとめた図表である。同実施例のロックアップ機構を締結解放制御するための用いるロックアップスケジュールと、このロックアップスケジュールを変更した状態を示す説明図である。従来のシフトスケジュール変更を示す変速線図である。

符号の説明

１エンジン
２ロックアップ機構付トルクコンバータ
３自動変速機
４スロットルバルブ
６コントロールバルブ
７変速機コントローラ
８エンジンコントローラ
11 セレクト機構
12 セレクトレバー
21 スロットル開度センサ
22 車速センサ
23 エンジン水温センサ
31 アクセルペダル

Claims

エンジンから動力を入力され、運転者のシフト操作により変速する手動変速モードを選択可能に具えた自動変速機に設けられ、
前記エンジンの回転数上限値を通常の上限値よりも低いエンジンリミット回転数に制限する場合は、前記自動変速機の選択変速段乃至変速比が非制限時よりもハイ側ギア段（変速段）選択傾向となるようシフトスケジュールを変更する変速制御特性変更手段を具えた自動変速機の変速制御装置において、
前記変速制御特性変更手段は、前記シフトスケジュールのアップシフト変速線を前記エンジンリミット回転数が小さいほど低車速側へ変更することによりエンジン回転数が前記エンジンリミット回転数以下のときにアップシフトを可能にするアップシフト変速線変更手段と、前記シフトスケジュールのダウンシフト変速線を前記エンジンリミット回転数が小さいほど低車速側へ変更することによりエンジン回転数が前記エンジンリミット回転数を超えるダウンシフトを禁止するダウンシフト変速線変更手段とを具え、
前記手動変速モードが選択されかつ前記制限する間に、前記自動変速機は、前記アップシフト変更線変更手段による前記アップシフト変速線の変更は行わず、前記ダウンシフト変速線変更手段による前記ダウンシフト変速線の変更を行うことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
エンジンから動力を入力される自動変速機に設けられ、
前記エンジンの回転数上限値を通常の上限値よりも低いエンジンリミット回転数に制限する場合は、前記自動変速機の選択変速段乃至変速比が非制限時よりもハイ側ギア段（変速段）選択傾向となるようシフトスケジュールを変更する変速制御特性変更手段を具えた自動変速機の変速制御装置において、
前記変速制御特性変更手段は、前記シフトスケジュールのアップシフト変速線を前記エンジンリミット回転数が小さいほど低車速側へ変更することによりエンジン回転数が前記エンジンリミット回転数以下のときにアップシフトを可能にするアップシフト変速線変更手段と、前記シフトスケジュールのダウンシフト変速線を前記エンジンリミット回転数が小さいほど低車速側へ変更することによりエンジン回転数が前記エンジンリミット回転数を超えるダウンシフトを禁止するダウンシフト変速線変更手段とを具え、
前記アップシフト変速線変更手段は、低車速領域であって、最小の前記エンジンリミット回転数に対応する車速よりも高車速側に設定されたシフトスケジュールの変更の下限となるアップリミット線よりも高車速側で前記アップシフト変速線を変更し、
前記ダウンシフト変速線変更手段は、低車速領域であって、最小の前記エンジンリミット回転数に対応する車速よりも高車速側に設定されたシフトスケジュールの変更の下限となるダウンリミット線よりも高車速側で前記ダウンシフト変速線を変更することを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
エンジンから動力を入力される自動変速機に設けられ、
前記エンジンの回転数上限値を通常の上限値よりも低いエンジンリミット回転数に制限する場合は、前記自動変速機の選択変速段乃至変速比が非制限時よりもハイ側ギア段（変速段）選択傾向となるようシフトスケジュールを変更する変速制御特性変更手段を具えた自動変速機の変速制御装置において、
前記変速制御特性変更手段は、前記シフトスケジュールのアップシフト変速線を前記エンジンリミット回転数が小さいほど低車速側へ変更することによりエンジン回転数が前記エンジンリミット回転数以下のときにアップシフトを可能にするアップシフト変速線変更手段と、前記シフトスケジュールのダウンシフト変速線を前記エンジンリミット回転数が小さいほど低車速側へ変更することによりエンジン回転数が前記エンジンリミット回転数を超えるダウンシフトを禁止するダウンシフト変速線変更手段とを具え、
前記ダウンシフト変速線変更手段によるダウンシフトの禁止中、前記エンジンリミット回転数が高くなることにより、またはエンジン回転数上限値の制限が終了することによりダウンシフト変速線を高車速側へ変更すべきであっても、該ダウンシフト変更線の変更によりダウンシフトを行うと予測され、かつ運転状態が変化していない場合には、前記ダウンシフト変速線をそのまま保持することを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
請求項３に記載の自動変速機の変速制御装置において、
運転状態が、前記高車速側へ変更すべきダウンシフト変速線によって規定される変速領域の外に変化するまでダウンシフト変速線の前記保持を継続することを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
エンジンから動力を入力される自動変速機に設けられ、
前記エンジンの回転数上限値を通常の上限値よりも低いエンジンリミット回転数に制限する場合は、前記自動変速機の選択変速段乃至変速比が非制限時よりもハイ側ギア段（変速段）選択傾向となるようシフトスケジュールを変更する変速制御特性変更手段を具えた自動変速機の変速制御装置において、
前記変速制御特性変更手段は、前記シフトスケジュールのアップシフト変速線を前記エンジンリミット回転数が小さいほど低車速側へ変更することによりエンジン回転数が前記エンジンリミット回転数以下のときにアップシフトを可能にするアップシフト変速線変更手段と、前記シフトスケジュールのダウンシフト変速線を前記エンジンリミット回転数が小さいほど低車速側へ変更することによりエンジン回転数が前記エンジンリミット回転数を超えるダウンシフトを禁止するダウンシフト変速線変更手段とを具え、
前記自動変速機はロックアップ機構付トルクコンバータを具え、該ロックアップ機構を締結乃至解放制御するロックアップ機構制御手段が、ロックアップスケジュールを前記シフトスケジュールの変更に合わせて低車速側へ変更することを特徴とする自動変速機の変速制御装置。