JP5167827B2

JP5167827B2 - 自動変速機の制御装置

Info

Publication number: JP5167827B2
Application number: JP2008010171A
Authority: JP
Inventors: 哲孝柴田; 忠志齊藤; 康夫重中; 逸男百武; 利孝清水; 洋史渡辺; 勇樹高原
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2008-01-21
Filing date: 2008-01-21
Publication date: 2013-03-21
Anticipated expiration: 2028-01-21
Also published as: JP2009168232A

Description

本発明は自動車に搭載される自動変速機、特に自動変速レンジでの手動変速機能を備えた自動変速機の制御装置に関し、自動車用変速機の技術分野に属する。

近年、自動車用自動変速機として、走行状態に応じて変速段を自動的に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。

この自動変速機は、レンジ切り換え用のシフトレバーの操作位置として、駐車用のＰレンジ、後退用のＲレンジ、中立用のＮレンジ、及び自動変速モード選択用のＤレンジ等の他に、Ｍレンジ等と呼ばれる手動変速モード選択位置が設定され、この手動変速モード選択位置におけるシフトレバーの操作により、変速段が１段ずつシフトアップ又はシフトダウンするように構成されている。

また、特許文献１には、前記のようなシフトレバーの操作によって変速段を切り換える手動変速モードを備えた自動変速機において、さらに、ステアリングホイールにシフトアップスイッチとシフトダウンスイッチとを設け、手動変速モードにおいて、これらのスイッチの操作によっても変速段のシフトアップ又はシフトダウンを可能としたものが開示されている。

そして、この特許文献１に記載の自動変速機では、自動変速モードにおいて前記シフトダウンスイッチを操作すれば、変速モードが手動変速モードに切り換り、その後、シフトアップスイッチを操作すれば、自動変速モードに復帰するように構成されているが、このように、シフトレバーをＤレンジ等の自動変速モード選択位置に操作したまま手動変速モードに切り換えることを可能とすれば、一時的に或いは迅速に加速、減速することができて、変速操作の利便性が向上する。

特開２００２−３４９６８７号公報

ところで、上述のようにステアリングホイールにシフトダウンスイッチやシフトアップスイッチを設けると、変速操作を迅速かつ簡単に実行できるという利便性が向上する半面、不用意な変速操作や無意識のうちに手がスイッチに触れるという誤操作により、走行状態に適合しない変速が行われる可能性がある。

例えば、高車速での走行時に、運転者の前記のような不適切なシフトダウンスイッチの操作により、その操作に対応する変速段のシフトダウンが実行されてエンジンが過回転する可能性がある。また、過回転に至らなくても、運転者の不適切なシフトダウンスイッチの操作により、その操作に対応する変速段のシフトダウンが実行されて大きなエンジンブレーキが発生し、運転者に違和感を与える可能性がある。

そこで、本発明は、ステアリングホイールに手動変速モードで変速操作を行うためのスイッチが設けられ、このスイッチの操作により、シフトレバーが自動変速モード用のレンジに操作されている状態でも変速が可能とされた自動変速機において、運転者の不適切なスイッチ操作、特にシフトダウンスイッチの操作によって変速段がシフトダウンされて起こる不具合の発生を抑制することができる自動変速機の制御装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。

まず、請求項1に記載の発明は、走行状態に応じて変速段が自動的に切り換る自動変速モードと、運転者の手動操作によって変速段が切り換わる手動変速モードとが設定され、これらのモードを選択するシフトレバーが備えられていると共に、ステアリングホイール上又はその近傍に、手動操作により変速段をシフトダウンさせるシフトダウンスイッチが設けられた自動変速機の制御装置であって、
車速を検出する車速検出手段と、
アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
前記シフトレバーが手動変速モード選択位置に操作されている状態で、前記シフトダウンスイッチが操作されたときに変速段をシフトダウンさせる第1手動変速制御手段と、
前記シフトレバーが自動変速モード選択位置に操作されている状態で、前記シフトダウンスイッチが操作されたときに変速段をシフトダウンさせる第２手動変速制御手段と、
前記第１手動変速制御手段による制御中に、前記車速検出手段で検出された車速が第１許容車速よりも大きいときに前記シフトダウンスイッチによる変速段のシフトダウンを禁止する第１シフトダウン禁止手段と、
前記第２手動変速制御手段による制御中に、前記車速検出手段で検出された車速が前記第１許容車速に比べて小さい値に設定された第２許容車速よりも大きく、かつ前記アクセル開度検出手段が検出するアクセル開度が所定の開度より小さいときに、前記シフトダウンスイッチによる変速段のシフトダウンを禁止する第２シフトダウン禁止手段とが備えられ、かつ、
ブレーキ操作を検出するブレーキ操作検出手段と、
前記ブレーキ操作検出手段がブレーキ操作を検出しているときは、非検出時に比べて前記第２許容車速を高速側の車速に設定する第２許容車速設定手段とを有することを特徴とする。

一方、請求項２に記載の発明は、走行状態に応じて変速段が自動的に切り換る自動変速モードと、運転者の手動操作によって変速段が切り換わる手動変速モードとが設定され、これらのモードを選択するシフトレバーが備えられていると共に、ステアリングホイール上又はその近傍に、手動操作により変速段をシフトダウンさせるシフトダウンスイッチが設けられた自動変速機の制御装置であって、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
前記エンジン回転数検出手段に基づいてシフトダウン後のエンジン回転数を算出するシフトダウン後回転数算出手段と、
前記シフトレバーが手動変速モード選択位置に操作されている状態で、前記シフトダウンスイッチが操作されたときに変速段をシフトダウンさせる第1手動変速制御手段と、
前記シフトレバーが自動変速モード選択位置に操作されている状態で、前記シフトダウンスイッチが操作されたときに変速段をシフトダウンさせる第２手動変速制御手段と、
前記第１手動変速制御手段による制御中に、前記シフトダウン後回転数算出手段が算出したエンジン回転数が第１許容回転数よりも大きいときに前記シフトダウンスイッチによる変速段のシフトダウンを禁止する第１シフトダウン禁止手段と、
前記第２手動変速制御手段による制御中に、前記シフトダウン後回転数算出手段が算出したエンジン回転数が前記第１許容回転数に比べて小さい値に設定された第２許容回転数よりも大きく、かつ前記アクセル開度検出手段が検出するアクセル開度が所定の開度より小さいときに、前記シフトダウンスイッチによる変速段のシフトダウンを禁止する第２シフトダウン禁止手段とが備えられ、かつ、
ブレーキ操作を検出するブレーキ操作検出手段と、
前記ブレーキ操作検出手段がブレーキ操作を検出しているときは、非検出時に比べて高回転数側の回転数に前記第２許容回転数を設定する第２許容回転数設定手段とを有することを特徴とする。

以上のように構成したことにより、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に記載の発明によれば、シフトレバーが手動変速モード選択位置に操作され、運転者の手動操作による変速の意思が明確な手動変速モードでは、車速検出手段によって検出される車速が第１許容車速より大きくない限り、第1手動変速制御手段により、シフトダウンスイッチの操作に対応する変速が実行される。その場合に、前記第1許容車速は、例えば変速段のシフトダウンが実行されるときの車速がこれより高速であると、変速後にエンジンが過回転しうる値に設定されている。これにより、変速段のシフトダウンによるエンジンの過回転が抑制される。

これに対し、シフトレバーが自動変速モード選択位置に操作されている場合、すなわちステアリングまたはその近傍に備えられたシフトダウンスイッチの誤操作等の不適切な操作が行われやすいときは、車速検出手段によって検出される車速が前記第1許容車速より小さい第２許容車速より小さい場合に、第２手動変速制御手段により、シフトダウン用のステアリング変速スイッチの操作に対応する変速が実行される。その場合に、この第２許容車速は、例えば変速段のシフトダウンが実行されるときの車速がこれより高速であると、変速後に大きなエンジンブレーキが発生しうる値に設定されている。

これにより、シフトレバーが手動変速モード選択位置に操作されているときは、運転者の操作が可能な限り尊重された変速制御が行われると共に、シフトレバーが自動変速モード選択位置に操作されているときは、すなわちシフトダウンスイッチの不適切な操作が行われやすいときは、エンジンの過回転等の異常事態には至らなくても、予期しない大きなエンジンブレーキの発生など運転者に違和感を与えるような変速が禁止されることになり、シフトレバーが自動変速モード選択位置に操作されている状態での手動変速制御が良好に行われることになる。

また、この請求項１に記載の発明によれば、ブレーキ操作検出手段がブレーキ操作を検出しているとき、第２許容車速設定手段により、第２許容車速がブレーキ操作非検出時に比べて高速側の車速に設定される。すなわち、シフトレバーが自動変速モード選択位置に操作されている場合、シフトダウンの実行可能な車速の上限が、運転者がブレーキ操作を実施しているときは、ブレーキ操作を実施していないときに比べて高くなる。このようにする理由は、ブレーキ操作しているときは減速中であって大きなエンジンブレーキが発生しても運転者に違和感を与えることが少なくなるので、シフトダウンスイッチによる変速を過度に制限しないためである。

さらに、この請求項１に記載の発明によれば、車速検出手段によって検出される車速が前記第２許容車速より小さい場合のほか、アクセル開度検出手段が所定の開度より大きいアクセル開度を検出しているときも、第２手動変速制御手段により、シフトダウン用のステアリング変速スイッチの操作に対応する変速が実行される。この所定の開度は、例えば、これより大きいときにはエンジンが加速状態となり、変速段がシフトダウンされてもエンジンブレーキが発生しない値に設定されている。したがって、予期しないエンジンブレーキの発生の問題が生じない状態で徒にシフトダウンを禁止することが回避される。

一方、請求項２に記載の発明によれば、シフトレバーが手動変速モード選択位置に操作され、運転者の手動操作による変速の意思が明確な手動変速モードでは、シフトダウン後回転数算出手段によって算出されるシフトダウン後のエンジン回転数が第１許容回転数より大きくない限り、第1手動変速制御手段により、シフトダウンスイッチの操作に対応する変速が実行される。その場合に、前記第1許容回転数は、これより高回転であるとエンジンが過回転状態にあるという値に設定されている。これにより、変速段のシフトダウンによるエンジンの過回転が抑制される。

これに対し、シフトレバーが自動変速モード選択位置に操作されている場合、すなわちステアリングまたはその近傍に備えられたシフトダウンスイッチの誤操作等の不適切な操作が行われやすいときは、シフトダウン後回転数算出手段によって算出されるシフトダウン後のエンジン回転数が前記第1許容回転数より小さい第２許容回転数より小さい場合に、第２手動変速制御手段により、シフトダウン用のステアリング変速スイッチの操作に対応する変速が実行される。その場合に、この第２許容回転数は、例えば変速段のシフトダウン後のエンジン回転数がこれより高回転であると、変速後に大きなエンジンブレーキが発生しうる値に設定されている。

また、この請求項２に記載の発明によれば、ブレーキ操作検出手段がブレーキ操作を検出しているとき、第２許容回転数設定手段により、第２許容回転数がブレーキ操作非検出時に比べて高回転側の回転数に設定される。すなわち、シフトレバーが自動変速モード選択位置に操作されている場合、シフトダウンの実行可能なエンジン回転数の上限が、運転者がブレーキ操作を実施しているときは、ブレーキ操作を実施していないときに比べて高くなる。このようにする理由は、ブレーキ操作しているときは減速中であって大きなエンジンブレーキが発生しても運転者に違和感を与えることが少なくなるので、シフトダウンスイッチによる変速を過度に制限しないためである。

さらに、この請求項２に記載の発明によれば、シフトダウン後回転数算出手段によって算出されるシフトダウン後のエンジン回転数が小さい場合のほか、アクセル開度検出手段が所定の開度より大きいアクセル開度を検出しているときも、第２手動変速制御手段により、シフトダウン用のステアリング変速スイッチの操作に対応する変速が実行される。この所定の開度は、例えば、これより大きいときにはエンジンが加速状態となり、変速段がシフトダウンされてもエンジンブレーキが発生しない値に設定されている。したがって、予期しないエンジンブレーキの発生の問題が生じない状態で徒にシフトダウンを禁止することが回避される。

（第1の実施形態）
図１は本発明の第1の実施形態に係る自動変速機が搭載された自動車の概略の構成を示すもので、この自動車の前部には、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、車内には、運転席の側方に前記自動変速機２のレンジを切り換えるためのシフトレバー３が、前方にステアリングホイール４がそれぞれ配設されていると共に、運転席の前方のフロアには、アクセルペダル５及びブレーキペダル６が配設されている。さらに、前記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、メーターユニット７が配置されている。

前記シフトレバー３は、図２に示すように、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おり、その操作経路３２上に、Ｐレンジ位置、Ｒレンジ位置、Ｎレンジ位置、及び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の変速モードが走行状態に応じて変速段が自動的に切り換わる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に切り換わ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Ａ方向）へ操作すれば、シフトダウンスイッチ（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段シフトダウンし、後方（図２（ｂ）に示すＢ方向）へ操作すれば、シフトアップスイッチ（以下、「シフトレバーアップスイッチ」という）３６がＯＮされて、変速段が１段シフトアップ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。

また、図３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シフトダウンスイッチ（以下、「ステアリングダウンスイッチ」という）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シフトアップスイッチ（以下、「ステアリングアップスイッチ」という）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、前記シフトレバー３がＭレンジ位置に操作されて手動変速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、変速段をシフトダウン又はシフトアップさせる機能を備えている。

具体的には、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段シフトダウンし、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段シフトアップする。

また、この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は、手動変速モードにおいて変速段をシフトダウン又はシフトアップさせる機能に加えて、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一時的に手動変速を可能とする変速モード（以下、「ダイレクトモード」という）に設定する機能を備えている。

即ち、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及びステアリングアップスイッチ４７、４７のいずれか一つがＯＮ操作されると、自動変速機２の変速モードが自動変速モードから前記ダイレクトモードに切り換わって、変速段が１段シフトダウン又はシフトアップし、所定の解除条件が成立するまで、その変速段が維持される。また、その間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が再びＯＮ操作されれば、その都度、変速段が１段シフトダウン又はシフトアップする。

さらに、図４に示すように、前記メーターユニット７は、中央に車速計７１、その左側のエリアにエンジン回転計７２、右側のエリアに水温計７３、燃料計７４及び自動変速機２の状態を示すインジケータ７５を配置した構成とされている。

このインジケータ７５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７５ａ、Ｒレンジ表示器７５ｂ、Ｎレンジ表示器７５ｃ、及びＤレンジ表示器７５ｄを有し、さらに、Ｄレンジ表示器７５ｄに隣接させて、「Ｄ」の文字を示すダイレクトモード表示器７５ｅ、及び「Ｍ」の文字を示す手動変速モード表示器７５ｆを備えており、これらの表示器のうち、Ｄレンジ表示器７５ｄはセブン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７５ｄと、前記ダイレクトモード表示器７５ｅ及び手動変速モード表示器７５ｆの表示態様を説明すると、まず、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、図５（ａ）に示すように、ダイレクトモード表示器７５ｅ及び手動変速モード表示器７５ｆが消灯し、Ｄレンジ表示器７５ｄが「Ｄ」の文字を表示する。

また、シフトレバー３がＭレンジ位置にある手動変速モードでは、図５（ｂ）に示すように、ダイレクトモード表示器７５ｅが消灯し、手動変速モード表示器７５ｆが点灯すると共に、Ｄレンジ表示器７５ｄがそのときの変速段を示す数字を表示する。

そして、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、図５（ｃ）に示すように、ダイレクトモード表示器７５ｅ及び手動変速モード表示器７５ｆが点灯すると共に、Ｄレンジ表示器７５ｄ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の変速段を制御する制御装置であるコントローラ（請求の範囲に記載の、「第１手動変速制御手段」、「第２手動変速制御手段」、「第１シフトダウン禁止手段」、および「第２シフトダウン禁止手段」に対応する。）について説明すると、図６に示すように、コントローラ１００には、自動変速機２の基本的な変速制御としての自動変速モードでの制御のために、車速を検出する車速センサ１０１からの信号と、エンジン負荷としてアクセルペダル５の踏込み量（アクセル開度）を検出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の操作位置を検出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、前記手動変速モードでの変速制御のために、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、該手動変速モード及び前記ダイレクトモードでの変速制御のために、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。

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、前記メーターユニット７におけるインジケータ７５に各表示器７５ａ〜７５ｆ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。

次に、前記コントローラ１００による変速制御、特に本発明に係る、シフトレバー３がＤレンジ位置に操作されている場合において、ステアリングダウンスイッチ４６の操作によって変速段がシフトダウンされて起こる不具合の発生、特に大きなエンジンブレーキの発生を抑制するための変速制御の一例を図７に示すフローチャートに従って説明する。図７のフローチャートに示す制御は、自動車の走行中、繰り返し実行される。

まず、Ｓ２００において、図６に示す各センサおよびスイッチからの信号がコントローラ１００に入力される。

次に、Ｓ２１０において、コントローラ１００は、現在の変速段が１速であるか否かを判定する。１速である場合、シフトダウンはないので、リターンに進み、スタートに戻る。１速でない場合、Ｓ２２０に進む。

Ｓ２２０において、コントローラ１００は、ステアリングダウンスイッチ４６がＯＮされたか否かを判定する。そして、ＯＦＦの状態からＯＮされた直後であれば、Ｓ２３０に進む。そうでない場合、リターンに進み、スタートに戻る。

Ｓ２３０において、コントローラ１００は、シフト位置センサ１０３からの信号に基づいて、シフトレバー３の操作位置がＭレンジ位置かＤレンジ位置かを判定する。シフトレバー３がＭレンジ位置にある場合、Ｓ２４０に進む。シフトレバー３がＤレンジ位置にある場合、Ｓ２５０に進む。

Ｓ２４０において、コントローラ１００は、記憶装置（図示せず）に記憶されている手動変速モード用の許容車速（請求の範囲に記載の「第１許容車速」に対応。）値を読み込み、その後Ｓ２６０に進む。記憶装置には、図８に示すテーブルのように、各変速段における手動変速モード（Ｍモード）用の許容車速値がデータとして記憶されている。２速用として６０ｋｍ／ｈ、３速用として８０ｋｍ／ｈ、４速用として１００ｋｍ／ｈ、５速用として１３０ｋｍ／ｈが記憶されている。これらの車速値は、自動車の仕様によって異なる。

この手動変速モード用の許容車速（値）は、例えば変速段のシフトダウンが実行されるときの車速がこれより高速であると、変速後にエンジンが過回転しうる値に設定されている。例えば３速から２速にシフトダウンするときに車速が８０ｋｍ／ｈより高速であると、シフトダウン後にエンジンが過回転状態になる。これらの手動変速モードの許容車速（値）は、予め実験的に求められている。

一方、Ｓ２５０において、コントローラ１００は、記憶装置（図示せず）に記憶されているダイレクトモード（Ｄモード）用の許容車速（請求の範囲に記載の「第２許容車速」に対応。）値を読み込み、その後Ｓ２６０に進む。記憶装置には、図８に示すテーブルのように、各変速段におけるダイレクトモード（Ｄモード）用の許容車速値がデータとして記憶されている。２速用として３０ｋｍ／ｈ、３速用として５０ｋｍ／ｈ、４速用として７０ｋｍ／ｈ、５速用として１００ｋｍ／ｈが記憶されている。

このダイレクトモード用の許容車速（値）は、変速段のシフトダウンが実行されるときの車速がこれより高速であると、変速後に大きなエンジンブレーキが発生しうる値に設定されている。例えば３速から２速にシフトダウンするときに車速が５０ｋｍ／ｈより高速であると、シフトダウン後に大きなエンジンブレーキが発生する。

また、ダイレクトモード用の許容車速（値）は、図８に示すように、各変速段について、手動変速モード用の許容車速（値）より、小さく設定されている。各変速段について、手動変速モード用の許容車速（値）より３０ｋｍ／ｈ低速に設定されている。なお、ここでは、２つのモードの許容車速（値）の差は、各変速段において３０ｋｍ／ｈで同一であるが、自動車の仕様によっては、３０ｋｍ／ｈでなく、また変速段毎に異なる値になる場合もある。

Ｓ２６０において、コントローラ１００は、車速センサ１０１が検出した車速が、Ｓ２４０またはＳ２５０のいずれか一方で読み込んだ許容車速より小さいか否かを判定する。小さい場合、Ｓ２７０に進み、コントローラ１００は、Ｓ２２０のステアリングダウンスイッチ４６の操作に基づく変速段のシフトダウンを実行する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。

一方、車速センサ１０１が検出した車速が、許容車速より小さくない場合（大きい場合）、Ｓ２８０に進み、コントローラ１００は、シフトダウンを不実行とする（言い換えると、Ｓ２２０のステアリングダウンスイッチ４６の操作をなかったものとする。）。そして、リターンに進み、スタートに戻る。

本実施形態によれば、シフトレバー３がＭレンジ位置に操作されているときは、運転者の操作が可能な限り尊重された変速制御が行われると共に、シフトレバー３がＤレンジ位置に操作されているとき、すなわちステアリングダウンスイッチ４６の不適切な操作が行われやすいときは、エンジンの過回転の異常事態には至らなくても、予期しない大きなエンジンブレーキの発生など運転者に違和感を与えるような変速が禁止される。すなわち、ダイレクトモードでの変速制御が良好に行われる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態は、シフトレバーがＤレンジ位置に操作されている場合において、シフトダウン後に大きなエンジンブレーキが発生して運転者に違和感を与えるとして、ステアリングダウンシフトダウンスイッチの操作時の車速がダイレクトモード用許容車速より大きい場合、そのステアリングダウンスイッチ操作に基づくシフトダウンの実行を禁止している。これは、過度にシフトダウンを禁止しており、ステアリングダウンスイッチの操作時の車速がダイレクトモード用許容車速より大きく、かつその操作に基づくシフトダウンが実行されて大きなエンジンブレーキが発生しても運転者に違和感を与えることがほとんどない状況を考慮していない。

上述する、ステアリングダウンスイッチの操作時の車速がダイレクトモード用許容車速より大きく、その操作に基づくシフトダウンの実行後に大きなエンジンブレーキが発生しても運転者に違和感をほとんど与えない状況とは、ステアリングダウンスイッチ操作時にブレーキ操作がなされている状況、すなわち自動車が減速中である状況である。減速中は、大きなエンジンブレーキが発生しても運転者にほとんど違和感を与えない。

したがって、本実施形態は、シフトレバーがＤレンジ位置に操作されておりブレーキ操作が行われているときは、車速が特に高速でないかぎり、第１の実施形態と異なり、ステアリングダウンスイッチの操作によるシフトダウンを禁止せずに実行する。言い換えると、ステアリングダウンスイッチ操作時の速度が、ブレーキ操作中であってもシフトダウンにより大きなエンジンブレーキが発生して急減速し、それにより運転者に違和感を与えうる高速である場合にのみ、シフトダウンを禁止する。このことを可能にする本実施形態を説明する。

本実施形態の構成は、第１の実施形態とほぼ同一であり、異なる点はブレーキ操作を検出するブレーキセンサが存在することと、ブレーキ操作に基づく変速制御内容である。

本実施形態の変速制御の一例を示すフローチャートは、図７に示すフローチャートとほぼ同じで、Ｓ２５０の制御を、図９に示すＳ２５０−１、Ｓ２５０−２、およびＳ２５０−３の制御に置換したものである。したがって、図９に示すＳ２５０−１、Ｓ２５０−２、Ｓ２５０−３のみを説明する。

Ｓ２３０で、シフトレバー３がＤレンジ位置にあると判定すると、Ｓ２５０−１において、コントローラ１００は、ブレーキセンサの検出結果に基づいて、ブレーキがＯＦＦ状態（ブレーキ操作が実施されていない状態）であるか否かを判定する。ブレーキがＯＦＦ状態であるとき、Ｓ２５０−２に進む。そうでない場合（ブレーキがＯＮ状態の場合）、Ｓ２５０−３に進む。

Ｓ２５０−２において、コントローラ１００は、記憶装置（図示せず）に記憶されているダイレクトモード（Ｄモード）用の許容車速（請求の範囲に記載の「第２許容車速」に対応。）値を読み込み、その後Ｓ２６０に進む。すなわち、第１の実施形態のＳ２５０の制御と同一の制御を実行する。

一方、Ｓ２５０−１でブレーキがＯＮ状態と判定された場合、Ｓ２５０−３において、コントローラ１００は、図８のテーブルの点線部分内に示すような、ブレーキＯＮ時のダイレクトモード用の許容車速値を読込み、その後Ｓ２６０に進む。
このブレーキＯＮ時のダイレクトモード用の許容車速値は、ブレーキＯＦＦ時の許容車速値に比べて、高速側に設定されている。図８テーブルのテーブルに示すように、例えば２速では、３０Ｋｍ／ｈより高速な５０ｋｍ／ｈに設定されている。

なお、図８に示すように、各変速段において、ブレーキＯＦＦ状態用のダイレクトモード用許容車速値と、ブレーキＯＮ状態用のダイレクトモード用許容車速値との２つの値を記憶装置に記憶してもよいが、これの代わりに、各変速段においてダイレクトモード用許容車速値を記憶装置に１つ記憶して、ブレーキのＯＮ／ＯＦＦに応じて許容車速値を設定変更するようにしてもよい（特許請求の範囲の第２許容車速設定手段としてコントローラ１００が機能する。）。また、この場合、ブレーキのＯＮ／ＯＦＦ状態で２つの値の間で設定変更するのではなく、ブレーキの踏込み量が大きくなるに従い、段階的または連続的に許容車速値を高速側の値に設定変更するようにしてもよい。

本実施形態によれば、シフトレバー３がＤレンジ位置に操作されている場合）、シフトダウンの実行可能な車速の上限が、運転者がブレーキ操作を実施しているときは、ブレーキ操作を実施していないときに比べて高くなる。これにより、ステアリングダウンスイッチ４６による変速を過度に制限することがなくなる。

（第３の実施形態）
本実施形態も第２の実施形態と同様に、ステアリングダウンスイッチの操作時の車速がダイレクトモード用許容車速より大きく、かつその操作に基づくシフトダウンが実行されて大きなエンジンブレーキが発生しても運転者に違和感を与えることがない状況を考慮したものである。ただし、第２の実施形態と異なる状況である。

上述する、ステアリングダウンスイッチの操作時の車速がダイレクトモード用許容車速より大きく、その操作に基づくシフトダウンの実行後に大きなエンジンブレーキが発生しても運転者に違和感を与えない状況とは、ステアリングダウンスイッチ操作時にアクセル開度が所定の開度より大きい状況である。ここで言う、所定の開度とは、これより大きいときにはエンジンが加速状態となり、変速段がシフトダウンされてもエンジンブレーキが発生しない値である。

したがって、シフトレバー３がＤレンジ位置に操作されている場合において、ステアリングダウンスイッチの操作時の車速がダイレクトモード用許容車速より大きくても、アクセル開度が所定の開度より大きいときは、第１の実施形態と異なり、ステアリングダウンスイッチの操作によるシフトダウンを禁止せずに実行する。これにより、エンジンブレーキの発生の問題が生じない状態で徒にシフトダウンを禁止することを回避する。このことを可能にする本実施形態を説明する。

本実施形態の構成は、第１の実施形態とほぼ同一であり、異なる点はアクセル開度に基づく変速制御内容である。

本実施形態の変速制御の一例を示すフローチャートは、図７に示すフローチャートとほぼ同じで、Ｓ２８０の制御を、図１０に示すＳ２８０−１、Ｓ２８０−２、およびＳ２８０−３の制御に置換したものである。したがって、図１０に示すＳ２８０−１、Ｓ２８０−２、Ｓ２８０−３のみを説明する。

Ｓ２６０で車速センサ１０１が検出した車速が許容車速より小さくない（大きい）と判定すると、Ｓ２８０−１において、コントローラ１００は、シフト位置センサ１０３からの信号に基づいて、シフトレバー３の操作位置がＭレンジ位置かＤレンジ位置かを判定する。シフトレバー３がＤレンジ位置にある場合、Ｓ２８０−２に進む。シフトレバー３がＭレンジ位置にある場合、Ｓ２８０−３に進み、シフトダウンを不実行とする。そして、リターンに進み、スタートに戻る（図７参照。）。

Ｓ２８０−２において、コントローラ１００は、アクセル開度センサ１０２からの信号に基づいて、アクセル開度が所定の開度より小さいか否かを判定する。すなわち、所定の開度とは、これより大きいときにはエンジンが加速状態となり、変速段がシフトダウンされてもエンジンブレーキが発生しない値である。小さい場合、Ｓ２８０−３に進み、シフトダウンを不実行とする。そして、リターンに進み、スタートに戻る（図７参照。）。

一方、Ｓ２８０−２でアクセル開度が所定値より小さくない（大きい）と判定した場合、Ｓ２７０に進み、コントローラ１００は、シフトダウンを実行する。

本実施形態によれば、シフトレバー３がＤレンジ位置に操作されている場合において、ステアリングダウンスイッチの操作時の車速がダイレクトモード用許容車速より大きくても、アクセル開度が所定の開度より大きいときは、ステアリングダウンスイッチの操作によるシフトダウンが実行される。これにより、エンジンブレーキの発生の問題が生じない状態で徒にシフトダウンを禁止することを回避する。

（第４の実施形態）
第１の実施形態は、エンジンの回転数に関する問題、すなわちエンジンの過回転やエンジンの回転数の急な低下（エンジンブレーキ）を抑制する制御を、車速に基づいて実行している。したがって、車速と、過回転状態のエンジンの回転数やエンジンブレーキ発生時の回転数との関係を予め調べておく必要がある（図８に示すテーブルを作成する必要がある。）。本実施形態は、車速ではなく、エンジン回転数に基づいて、第１の実施形態と同様の制御を実行する。したがって、予めエンジンの回転数と車速との関係を調べる必要がなくなる。

本実施形態の構成は、第１の実施形態とほぼ同一であり、異なる点はエンジン回転数を検出するエンジン回転数センサを有することと、エンジン回転数センサが検出するエンジン回転数に基づいてシフトダウン後のエンジン回転数をコントローラが算出する（特許請求の範囲に記載の「シフトダウン後回転数算出手段」としてコントローラが機能する）ことと、変速制御内容である。

図１１は、シフトレバー３がＤレンジ位置に操作されている場合においてステアリングダウンスイッチ４６の操作によって変速段がシフトダウンされて起こる不具合の発生、特に大きなエンジンブレーキの発生を抑制するための、エンジン回転数に基づく変速制御の一例を示すフローチャートである。

まず、Ｓ３００において、図６に示す各センサおよびスイッチ、それに加えてエンジン回転数センサからの信号がコントローラ１００に入力される。

次に、Ｓ３１０において、コントローラ１００は、現在の変速段が１速であるか否かを判定する。１速である場合、シフトダウンはないので、リターンに進み、スタートに戻る。１速でない場合、Ｓ３２０に進む。

Ｓ３２０において、コントローラ１００は、ステアリングダウンスイッチ４６がＯＮされたか否かを判定する。そして、ＯＦＦの状態からＯＮされた直後であれば、Ｓ３３０に進む。そうでない場合、リターンに進み、スタートに戻る。

Ｓ３３０において、コントローラ１００は、エンジン回転数センサからの信号に基づいて、現在の変速段からシフトダウンした後のエンジン回転数Ｎを算出する。算出は、現在のエンジン回転数と、現在の変速段の減速比と、シフトダウン後の変速段の減速比とから行う。

続いて、Ｓ３４０において、コントローラ１００は、シフト位置センサ１０３からの信号に基づいて、シフトレバー３の操作位置がＭレンジ位置かＤレンジ位置かを判定する。シフトレバー３がＭレンジ位置にある場合、Ｓ３５０に進む。シフトレバー３がＤレンジ位置にある場合、Ｓ３６０に進む。

Ｓ３５０において、コントローラ１００は、記憶装置（図示せず）に記憶されている手動変速モード用の許容回転数（請求の範囲に記載の「第１許容回転数」に対応。）値を読み込み、その後Ｓ３７０に進む。記憶装置には、図１２に示すテーブルのように、手動変速モード（Ｍモード）用の許容回転数値がデータとして記憶されている。図１２に示すように、６５００ＲＰＭが記憶されている。この回転数（値）は、自動車の仕様によって異なる。

この手動変速モード用の許容回転数（値）は、例えば変速段のシフトダウンが実行された後のエンジン回転数が、これより高回転であるとエンジンが過回転状態にあるという値に設定されている。この、手動変速モード用の許容回転数（値）は、予め実験的に求められている。

一方、Ｓ３６０において、コントローラ１００は、記憶装置（図示せず）に記憶されているダイレクトモード（Ｄモード）用の許容回転数（請求の範囲に記載の「第２許容回転数」に対応。）値を読み込み、その後Ｓ３７０に進む。記憶装置には、図１２に示すテーブルのように、ダイレクトモード（Ｄモード）用の許容回転数値がデータとして記憶されている。図１２に示すように、４５００ＲＰＭが記憶されている。

このダイレクトモード用の許容回転数（値）は、変速段のシフトダウンが実行された後のエンジン回転数が、これより高回転であると大きなエンジンブレーキが発生しうる値に設定されている。例えば、シフトダウン後の回転数が４５００ＲＰＭより高回転であると、シフトダウン後に大きなエンジンブレーキが発生する。

また、ダイレクトモード用の許容回転数（値）は、図１２に示すように、手動変速モード用の許容回転数（値）より、小さく設定されている。２つのモードの許容回転数の差は、２０００ＲＰＭである。なお、自動車の仕様によってこの差は異なる。

Ｓ３７０において、コントローラ１００は、Ｓ３３０で算出したシフトダウン後の回転数Ｎが、Ｓ３５０またはＳ３６０のいずれか一方で読み込んだ許容回転数より小さいか否かを判定する。小さい場合、Ｓ３８０に進み、コントローラ１００は、Ｓ３２０のステアリングダウンスイッチ４６の操作に基づく変速段のシフトダウンを実行する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。

一方、Ｓ３３０で算出した回転数Ｎが、許容回転数より小さくない場合（大きい場合）、Ｓ３９０に進み、コントローラ１００は、シフトダウンを不実行とする（言い換えると、Ｓ３２０のステアリングダウンスイッチ４６の操作をなかったものとする。）。そして、リターンに進み、スタートに戻る。

本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、シフトレバー３がＭレンジ位置に操作されているときは、運転者の操作が可能な限り尊重された変速制御が行われると共に、シフトレバー３がＤレンジ位置に操作されているとき、すなわちステアリングダウンスイッチ４６の不適切な操作が行われやすいときは、エンジンの過回転の異常事態には至らなくても、予期しない大きなエンジンブレーキの発生など運転者に違和感を与えるような変速が禁止される。ただし、第１の実施形態とは異なり、車速ではなくエンジン回転数に基づいて制御を行うため、予めエンジンの回転数と車速との関係を調べる必要がなく、また、調べた関係をデータとして記憶する装置も必要がない。

以上、４つの実施形態を挙げて、本発明を説明したが、本発明はこれらに限定されない。

例えば、第４の実施形態のような、エンジン回転数に基づいて、シフトレバーがＤレンジ位置に操作されている場合においてステアリングダウンスイッチの操作によるシフトダウンを実行するか否かの判断をする制御に、第２の実施形態のような、ブレーキ操作の有無に基づいてステアリングダウンスイッチの操作によるシフトダウンを実行するか否かの判断をする制御を加えてもよい。

すなわち、第４の実施形態は、シフトレバーがＤレンジ位置に操作されている場合において、シフトダウン後に大きなエンジンブレーキが発生して運転者に違和感を与えるとして、ステアリングダウンシフトダウンスイッチの操作によるシフトダウンが実行された後のエンジン回転数がダイレクトモード用許容回転数より大きいと予測される場合、そのステアリングダウンスイッチ操作に基づくシフトダウンの実行を禁止しているが、これは過度に変速を禁止している。この対処として、第２の実施形態のように、ブレーキ操作時は大きなエンジンブレーキが発生しても運転者にほとんど違和感を与えることがないことを考慮することも可能である。

すなわち、図１１に示すＳ３６０において、ステアリングダウンスイッチ操作時にブレーキが操作されていないときは、図１２のテーブルの実線部分内に示すダイレクトモードの４５００ＲＰＭを読込み、ブレーキ操作が実施されているときは、４５００ＲＰＭより大きい点線部分内に示す６０００ＲＰＭを読み込む。これにより、シフトレバーがＤレンジ位置に操作されている場合において、シフトダウンの実行可能なエンジン回転数の上限が、運転者がブレーキ操作を実施しているときは、ブレーキ操作を実施していないときに比べて高くなる。これにより、ステアリングダウンスイッチによる変速を過度に制限することがなくなる。

また、第４の実施形態は、第３の実施形態のように、アクセル開度を考慮する、具体的に言えば、シフトレバーがＤレンジ位置に操作されている場合において、シフトダウン後のエンジン回転数がダイレクトモード用許容回転数より大きいと予測される場合であっても、該シフトダウンに対応するステアリングダウンスイッチ操作時にアクセル開度が所定の開度より大きいのであれば、エンジンは加速状態となり、変速段がシフトダウンされてもエンジンブレーキが発生しないことを考慮することも可能である。

すなわち、シフトレバーがＤレンジ位置に操作されている場合において、シフトダウン後のエンジン回転数がダイレクトモード用許容回転数より大きいと予測されても、該シフトダウンに対応するステアリングダウンスイッチの操作時にアクセル開度が所定の開度より大きいのであれば、該シフトダウンを禁止せずに実行する。これにより、エンジンブレーキの発生の問題が生じない状態で徒にシフトダウンを禁止することを回避する。

以上のように、本発明に係る自動変速機の制御装置によれば、ステアリングホイールに手動変速モードで変速操作を行うためのスイッチが設けられ、このスイッチの操作により、シフトレバーが自動変速モード用のレンジに操作されている状態でも変速が可能とされた自動変速機において、運転者の不適切なスイッチ操作、特にシフトダウンスイッチの操作によって変速段がシフトダウンされて起こる不具合の発生を抑制することができる。したがって、本発明は、この種の自動車用自動変速機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。

本発明の実施の形態を構成する各構成要素の配置を示す自動車の全部の概略図である。シフトレバー及びその操作位置を示す図である。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図である。メーターユニットの構成を示す図である。同メーター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状態を示す図である。本発明の実施の形態の制御システムを示すブロック図である。第１の実施形態の変速制御動作を示すフローチャートである。許容車速のテーブルを示す図である。第２の実施形態の変速制御動作を示すフローチャートの一部である。第３の実施形態の変速制御動作を示すフローチャートの一部である。第１の実施形態の変速制御動作を示すフローチャートである。許容回転数のテーブルを示す図である。

符号の説明

２自動変速機
４６シフトダウンスイッチ（ステアリングダウンスイッチ）
１００第１手動変速制御手段、第２手動変速制御手段、第１シフトダウン禁止手段、第２シフトダウン禁止手段（コントローラ）

Claims

走行状態に応じて変速段が自動的に切り換る自動変速モードと、運転者の手動操作によって変速段が切り換わる手動変速モードとが設定され、これらのモードを選択するシフトレバーが備えられていると共に、ステアリングホイール上又はその近傍に、手動操作により変速段をシフトダウンさせるシフトダウンスイッチが設けられた自動変速機の制御装置であって、
車速を検出する車速検出手段と、
アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
前記シフトレバーが手動変速モード選択位置に操作されている状態で、前記シフトダウンスイッチが操作されたときに変速段をシフトダウンさせる第1手動変速制御手段と、
前記シフトレバーが自動変速モード選択位置に操作されている状態で、前記シフトダウンスイッチが操作されたときに変速段をシフトダウンさせる第２手動変速制御手段と、
前記第１手動変速制御手段による制御中に、前記車速検出手段で検出された車速が第１許容車速よりも大きいときに前記シフトダウンスイッチによる変速段のシフトダウンを禁止する第１シフトダウン禁止手段と、
前記第２手動変速制御手段による制御中に、前記車速検出手段で検出された車速が前記第１許容車速に比べて小さい値に設定された第２許容車速よりも大きく、かつ前記アクセル開度検出手段が検出するアクセル開度が所定の開度より小さいときに、前記シフトダウンスイッチによる変速段のシフトダウンを禁止する第２シフトダウン禁止手段とが備えられ、かつ、
ブレーキ操作を検出するブレーキ操作検出手段と、
前記ブレーキ操作検出手段がブレーキ操作を検出しているときは、非検出時に比べて前記第２許容車速を高速側の車速に設定する第２許容車速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。
走行状態に応じて変速段が自動的に切り換る自動変速モードと、運転者の手動操作によって変速段が切り換わる手動変速モードとが設定され、これらのモードを選択するシフトレバーが備えられていると共に、ステアリングホイール上又はその近傍に、手動操作により変速段をシフトダウンさせるシフトダウンスイッチが設けられた自動変速機の制御装置であって、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
前記エンジン回転数検出手段に基づいてシフトダウン後のエンジン回転数を算出するシフトダウン後回転数算出手段と、
前記シフトレバーが手動変速モード選択位置に操作されている状態で、前記シフトダウンスイッチが操作されたときに変速段をシフトダウンさせる第1手動変速制御手段と、
前記シフトレバーが自動変速モード選択位置に操作されている状態で、前記シフトダウンスイッチが操作されたときに変速段をシフトダウンさせる第２手動変速制御手段と、
前記第１手動変速制御手段による制御中に、前記シフトダウン後回転数算出手段が算出したエンジン回転数が第１許容回転数よりも大きいときに前記シフトダウンスイッチによる変速段のシフトダウンを禁止する第１シフトダウン禁止手段と、
前記第２手動変速制御手段による制御中に、前記シフトダウン後回転数算出手段が算出したエンジン回転数が前記第１許容回転数に比べて小さい値に設定された第２許容回転数よりも大きく、かつ前記アクセル開度検出手段が検出するアクセル開度が所定の開度より小さいときに、前記シフトダウンスイッチによる変速段のシフトダウンを禁止する第２シフトダウン禁止手段とが備えられ、かつ、
ブレーキ操作を検出するブレーキ操作検出手段と、
前記ブレーキ操作検出手段がブレーキ操作を検出しているときは、非検出時に比べて高回転数側の回転数に前記第２許容回転数を設定する第２許容回転数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。