JP5633681B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は自動変速機の制御装置に係り、詳しくはブレーキ操作によりホイールにスリップ（フルロック状態も含む）が生じたとき、車速が低下したと誤認識して不適切なシフトダウンを実行してしまうトラブルを防止可能な自動変速機の制御装置に関する。

近年では乗用車のみならずトラックやバスなどの大型車両においても、運転者のアクセル操作量や車速などに応じて変速段を自動的に切り換える自動変速機が普及している。この種の自動変速機の形式としては、例えばトルクコンバータに遊星歯車機構を組み合わせた自動変速機やベルト式などの無段変速機の他に、従来からの手動変速機をベースとして変速操作及び変速に伴うクラッチ操作をアクチュエータにより自動化した自動変速機なども存在する。何れの自動変速機においても、アクセル開度や車速などに基づき予め設定されたシフトマップから目標変速段として決定し、この目標変速段を達成するように実際の変速段を切換制御している。

ところが、運転者のブレーキ操作により車両のホイールにスリップが生じたときには、車速はそれほど低下していないにも拘わらず車輪速が急速に低下することから、車輪速に基づき車速が急減したものと変速制御装置が誤認識してしまう。このため、誤った車速に基づき低ギヤ側の変速段が目標変速段として設定され、この目標変速段に応じてシフトダウンが行われてしまう。そして、スリップが解消すると車輪速は回復して急上昇し、シフトダウン後の低ギヤ側の変速段では不適切となり、エンジンの過回転による破損、或いは駆動輪のトルク急増による車両挙動の乱れなどを引き起こす可能性がある。
このような不具合に着目した技術として、特許文献１に記載の自動変速機の制御装置を挙げることができる。当該特許文献１の技術では、アンチロックブレーキ装置側から変速機制御装置側に作動信号を入力し、アンチロックブレーキ装置が作動状態にあるとき、即ち上記のように車両のホイールがスリップ状態にあるときには目標変速段の設定を中止することにより、上記した不適切なシフトダウンを回避している。

特開平７−３０５７６２号公報

上記したように特許文献１の技術では、アンチロックブレーキ装置側からの作動信号に基づき変速制御装置側でスリップ判定を行っているため、アンチロックブレーキ装置を搭載した車両でなければ当該技術は実施できない。しかしながらアンチロックブレーキ装置は車両に必ず搭載される装備ではなく、例えば価格競争のために車両の製造コストを極力低減する必要がある国に向けた仕様、或いは運転者のブレーキ操作を優先するためにアンチロックブレーキ装置によるブレーキ制御の介入を嫌う気風がある国に向けた仕様などでは、アンチロックブレーキ装置の搭載が省略される場合がある。

従って、このような理由によりアンチロックブレーキ装置を備えない車両では、特許文献１の技術ではホイールのスリップ判定を実行できず、結果としてホイールスリップにより車速を誤認識したときの不適切なシフトダウンに起因する上記不具合を解消できなかった。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、アンチロックブレーキ装置の有無に関わらずホイールのスリップ状態を確実に判定し、このスリップ判定に基づきホイールスリップ時の車速の誤認識に起因する不適切なシフトダウンを未然に回避でき、もってエンジン破損や車両挙動の乱れなどを確実に防止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にある。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、アクセル開度及び車速に応じて目標変速段決定手段によりシフトマップから目標変速段を決定し、目標変速段に基づき変速制御手段により自動変速機の変速段を切換制御する自動変速機の制御装置において、ブレーキ操作により車両の制動力が増加したときに、車両のホイールの回転が略完全に停止するフルロック、フルロックとグリップ状態との間のハーフロック状態、及びホイール加速度が周期的に増減するスティックスリップの発生をそれぞれ判定するスリップ判定手段を備え、変速制御手段が、スリップ判定手段によりフルロック、ハーフロック、スティックスリップの何れかが発生したと判定されているとき、目標変速段決定手段により現変速段よりも低ギヤ側の目標変速段が決定される場合であっても目標変速段に関わらず現変速段を維持し、車速が略０で且つ所定時間に亘ってフットブレーキ操作中止が継続されるか所定時間に亘ってブレーキ油圧低下が継続されたときに、現変速段の維持を中止して目標変速段に基づく変速段の切換を実行するものである。

請求項２の発明は、請求項１において、変速制御手段が、車速が予め設定された車速判定値以上であるときに限り、フルロック、ハーフロック、スティックスリップの何れかの発生時に目標変速段に関わらず現変速段を維持するものである。
請求項３の発明は、請求項１または２において、変速制御手段が、車体加速度と自動変速機の出力軸加速度との差が予め設定されたハーフロック判定値以上になったときに、ハーフロックが発生したと判定するものである。
請求項４の発明は、請求項１乃至３において、変速制御手段が、自動変速機の出力軸加速度が予め設定されたスティックスリップ判定時間内に所定回数以上に亘って周期的に増減したときに、スティックスリップが発生したと判定するものである。

以上説明したように請求項１の発明の車両用変速制御装置によれば、フルロック、ハーフロック、スティックスリップの発生をスリップ判定手段により判定し、何れかのスリップ状態が発生したと判定すると、現変速段よりも低ギヤ側の目標変速段が決定されている場合であっても、変速制御手段が目標変速段に関わらず現変速段を維持し、車速が略０で且つ所定時間に亘ってフットブレーキ操作中止が継続されるかブレーキ油圧低下が継続されたときに、現変速段の維持を中止するようにした。従って、ホイールスリップ時の車速の誤認識に起因する不適切なシフトダウンを未然に回避してエンジン破損や車両挙動の乱れなどを確実に防止でき、しかも、アンチロックブレーキ装置からの作動信号に基づくことなく変速制御手段がスリップ判定を行うことから、アンチロックブレーキ装置を搭載しない車両にも適用可能となり、適用対象の車種を大幅に拡大でき、しかもフットブレーキ操作中止やブレーキ油圧低下に基づき車両が完全停止して不適切なシフトダウンが起こり得なくなったときに現変速段の維持を中止することができる。

請求項２の発明の車両用変速制御装置によれば、請求項１に加えて、車速が車速判定値以上であるときに限り、何れかのスリップ状態の発生時に目標変速段に関わらず現変速段を維持するようにしたため、スリップ回復による車輪速の急上昇が顕著に発生する高車速域において、現変速段を維持して不適切なシフトダウンを回避することができる。
請求項３の発明の車両用変速制御装置によれば、請求項１または２に加えて、車体加速度と自動変速機の出力軸加速度との差に基づきホイールのハーフロックを確実に判定することができる。
請求項４の発明の車両用変速制御装置によれば、請求項１乃至３に加えて、出力軸加速度の周期的な増減状態に基づきホイールのスティックスリップを確実に判定することができる。

実施形態の自動変速機の制御装置が適用されたトラックの駆動系を示す全体構成図である。 ＥＣＵが実行するシフトダウン禁止ルーチンを示すフローチャートである。 ＥＣＵが実行するフルロック判定ルーチンを示すフローチャートである。 ＥＣＵが実行するハーフロック判定ルーチンを示すフローチャートである。 ＥＣＵが実行するスティックスリップ判定ルーチンを示すフローチャートである。 ＥＣＵが実行するスティックスリップ検出開始・停止ルーチンを示すフローチャートである。 ＥＣＵが実行するスティックスリップ検出ルーチンを示すフローチャートである。 スティックスリップが発生したときの出力軸加速度の変動状況を示すタイムチャートである。

以下、本発明を具体化した自動変速機の制御装置の一実施形態を説明する。
図１は本実施形態の自動変速機の制御装置が適用されたトラックの駆動系を示す全体構成図である。但し、本発明の自動変速機の制御装置の適用対象はトラックに限ることはなく、例えばバスや乗用車に適用してもよい。

車両には走行用動力源としてディーゼルエンジン（以下、エンジンという）１が搭載されている。エンジン１は、加圧ポンプによりコモンレールに蓄圧した高圧燃料を各気筒の燃料噴射弁に供給し、各燃料噴射弁の開弁に伴って筒内に噴射する所謂コモンレール式機関として構成されている。
なお、エンジン１の形式はこれに限ることはなく、コントロールラックの作動に応じて各気筒への燃料噴射を制御する従来形式のディーゼル機関としてもよいし、ガソリンエンジンとしてもよい。

エンジン１の出力軸１ｂにはクラッチ装置２を介して自動変速機（以下、単に変速機という）３の入力軸３ａが接続され、クラッチ装置２の接続時にエンジン１の回転が変速機３に伝達されるようになっている。当該変速機３は、前進１２段（１速段〜１２速段）及び後退１段を備えた手動式変速機をベースとしたものであり、以下に述べるように、その変速操作及び変速に伴うクラッチ装置２の断接操作を自動化したものである。言うまでもないが、変速機３の変速段は上記に限ることなく任意に変更可能である。

クラッチ装置２は、フライホイール４にクラッチ板５をプレッシャスプリング６により圧接させて接続される一方、フライホイール４からクラッチ板５を離間させることにより切断される摩擦式クラッチとして構成されている。クラッチ板５にはアウタレバー７を介してエアシリンダ８が連結され、エアシリンダ８には電磁弁９が介装されたエア通路１０を介して圧縮エアを充填したエアタンク１１が接続されている。
電磁弁９の開弁時にはエアタンク１１からエア通路１０を介してエアシリンダ８に圧縮エアが供給され、エアシリンダ８が作動してアウタレバー７を介してクラッチ板５をフライホイール４から離間させ、これによりクラッチ装置２が接続状態から切断状態に切り換えられる。一方、電磁弁９が閉弁すると、圧縮エアの供給中止によりエアシリンダ８が作動しなくなることから、クラッチ板５はプレッシャスプリング６によりフライホイール４に圧接され、これによりクラッチ装置２は切断状態から接続状態に切り換えられる。このように電磁弁９の開閉に応じてエアシリンダ８が作動して、クラッチ装置２を自動的に断接操作可能になっている。

変速機３には変速段を切り換えるためのギヤシフトユニット１４が設けられ、図示はしないがギヤシフトユニット１４は、変速機３内の各変速段に対応するシフトフォークを作動させる複数のエアシリンダ、及び各エアシリンダを作動させる複数の電磁弁を内蔵している。ギヤシフトユニット１４はエア通路１２を介して上記したエアタンク１１と接続されており、各電磁弁の開閉に応じてエアタンク１１からの圧縮エアが対応するエアシリンダに供給され、そのエアシリンダが作動して対応するシフトフォークを切換操作すると、切換操作に応じて変速機３の変速段が切り換えられる。このようにギヤシフトユニット１４の電磁弁の開閉に応じてエアシリンダが作動して、変速機３を自動的に変速操作可能になっている。

車室内には、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭなど）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタなどを備えたＥＣＵ（制御ユニット）２１が設置されており、エンジン１、クラッチ装置２、変速機３の総合的な制御を行う。
ＥＣＵ２１の入力側には、エンジン１の回転速度Ｎeを検出するエンジン回転速度センサ２２、変速機３の入力軸３ａの回転速度（クラッチ回転速度）を検出するクラッチ回転速度センサ２３、運転席に設けられたチェンジレバー１３の切換位置を検出するレバー位置センサ２４、変速機３のギヤ位置を検出するギヤ位置センサ２５、アクセルペダル２６の操作量Ａccを検出するアクセルセンサ２７、及び変速機３の出力軸３ｂに設けられて出力軸回転速度Ｖss（車速Ｖと相関する）を検出する車速センサ２８、フットブレーキ２９の操作を検出するフットブレーキスイッチ３０、車両の前後加速度Ｇ（以下、車体加速度という）を検出する加速度センサ３１などのセンサ類が接続されている。

また、ＥＣＵ２１の出力側には、上記したクラッチ装置２の電磁弁９、ギヤシフトユニット１４の各電磁弁などが接続されると共に、図示はしないが、コモンレール蓄圧用の加圧ポンプや各気筒の燃料噴射弁などが接続されている。
なお、このように単一のＥＣＵ２１で総合的に制御することなく、例えばＥＣＵ２１とは別にエンジン制御専用のＥＣＵを備えるようにしてもよい。

そして、例えばＥＣＵ２１は、エンジン回転速度センサ２２により検出されたエンジン回転速度Ｎe及びアクセルセンサ２７により検出されたアクセル操作量Ａccに基づき、図示しないマップから加圧ポンプにより蓄圧されるコモンレールのレール圧や各気筒への燃料噴射量を算出すると共に、エンジン回転速度Ｎe及び燃料噴射量Ｑに基づき図示しないマップから燃料噴射時期を算出する。そして、これらの算出値に基づき加圧ポンプを駆動制御すると共に、各気筒の燃料噴射弁を駆動制御しながらエンジン１を運転させる。
また、ＥＣＵ２１は、レバー位置センサ２４によりチェンジレバー１３のＤレンジへの切換が検出されているときには自動変速モードを実行し、アクセル操作量Ａcc及び車速センサ２８により検出された車速Ｖに基づき、図示しないシフトマップから目標変速段を算出する（目標変速段決定手段）。そして、クラッチ装置２の電磁弁を開閉してエアシリンダ１１によりクラッチ装置２を断接操作させながら、ギヤシフトユニット１４の所定の電磁弁を開閉してエアシリンダにより対応するシフトフォークを切換操作して目標変速段を達成し（変速制御手段）、これにより常に適切な変速段をもって車両を走行させる。

従って、車両減速時には低ギヤ側の変速段が目標変速段として設定され、この目標変速段を達成するように上記手順に従ってシフトダウンが実行される。ところが、このような正常なシフトダウン以外に、［背景技術］でも述べたように、ホイールのスリップ時には誤った車速Ｖに基づき不適切なシフトダウンが行われる場合もあり、スリップ解消により車輪速が回復したときにエンジン１の過回転による破損や車両挙動の乱れなどを引き起こしてしまう。また、対策として提案されている特許文献１の技術では、アンチロックブレーキ装置側からの作動信号を利用しているため、その実施はアンチロックブレーキ装置を搭載した車両に限定されてしまう。
そして、本実施形態のトラックはアンチロックブレーキ装置を搭載してないことから、特許文献１の技術を適用することはできない。このような不具合を鑑みて本実施形態では、ＥＣＵ２１に接続された既存のセンサ類からの検出情報に基づきホイールのスリップ判定を実行し（スリップ判定手段）、その判定結果から不適切なシフトダウンを防止しており、以下、当該ＥＣＵ２１によって実行される処理を詳述する。

図２はＥＣＵ２１が実行するシフトダウン禁止ルーチンを示すフローチャートであり、ＥＣＵ２１はチェンジレバー１３のＤレンジへの切換により自動変速モードが選択されているときに当該ルーチンを所定の制御インターバルで実行している。
まず、ステップＳ２でフットブレーキスイッチ３０からの検出情報に基づき現在フットブレーキ２９が操作中であるか否かを判定し、判定がＮo（否定）のときにはステップＳ４に移行し、シフトダウン禁止フラグＦ1をリセット（＝０）した後に一旦ルーチンを終了する。自動変速モードにおいてブレーキ操作による車両減速中には、車速Ｖの低下に応じてシフトマップから低ギヤ側の目標変速段が適宜設定されてシフトダウンが実行されるが、シフトダウン禁止フラグＦ1は、このときのシフトダウンを禁止する機能を奏するものである。この場合、シフトダウン禁止フラグＦ1がリセットされるため、通常通りシフトマップに基づきシフトダウンが許可されて実行されることになる。

また、ステップＳ２の判定がＹes（肯定）のときにはステップＳ６に移行し、車速センサ２８からの出力軸回転速度Ｖssに基づき算出した車速Ｖが車速判定値Ｖ0以上であるか否かを判定する。不適切なシフトダウンが行われた後のスリップ回復による車輪速の急上昇は高車速域ほど顕著に発生することから、対策を行う必要がある車速Ｖの下限近傍の値として車速判定値Ｖ0が設定されている。
ステップＳ６の判定がＮoのときには上記ステップＳ４に移行し、判定がＹesのときにはステップＳ８に移行してブレーキ操作に伴う制動力の増加により車両のホイールがスリップ状態に至ったか否かを判定する。後に詳述するがスリップ状態としては、ホイールの回転が略完全に停止するフルロック、フルロックとグリップ状態（非スリップ状態）との間のハーフロック、及びホイール加速度が周期的に増減するスティックスリップの３種を個別に判定している。

ステップＳ８の判定がＮoのときには上記ステップＳ４に移行し、判定がＹesのときにはステップＳ１０に移行してシフトダウン禁止フラグＦ1をセット（＝１）する。従って、この場合にはシフトマップから低ギヤ側の目標変速段が設定されたとしても、この目標変速段に基づくシフトダウンがシフトダウン禁止フラグＦ1により禁止され、結果として現変速段が維持されることになる。
続くステップＳ１２，１４では、シフトダウンの禁止を解除すべきか否かを判定する。ステップＳ１２ではフットブレーキ２９の操作中止が所定時間継続したか否かを判定する。判定がＮoのときには、未だホイールスリップに起因する不適切なシフトダウンが起こる可能性があり、判定がＹesになると、もはや不適切なシフトダウンは起こり得ないと見なせる。

ステップＳ１２の判定がＮoのときにはステップＳ１４に移行し、以下の要件１）,２）の何れかが成立しているか否かを判定する。
１）車速Ｖ＝０、且つフットブレーキ操作中止が所定時間に亘って継続されること。
２）車速Ｖ＝０、且つ所定圧未満までのブレーキ油圧の低下が所定時間に亘って継続されること。
基本的に、上記ステップＳ１２のブレーキ操作の中止と同じく、車速Ｖ＝０で車両が停止状態に至っていればホイールスリップに起因する不適切なシフトダウンは起こり得ない。但し、ホイールのフルロックにより車両が停止していないにも拘わらず車速Ｖ＝０となることもあるため、要件１）では、このようなフルロックを除外するためにフットブレーキ操作中止の条件が追加されている。従って、フットブレーキ２９が解除されていることから車速Ｖ＝０は車両の完全停止を意味する。

また、要件２）はフットブレーキスイッチ３０の故障を想定して、要件１）のフットブレーキ操作中止に代えてブレーキ油圧の低下を条件として設定したものであり、ブレーキ油圧が低下していることから車速Ｖ＝０は車両の完全停止を意味する。
ステップＳ１２に続いてステップＳ１４でもＮoの判定を下したときには、未だホイールスリップに起因する不適切なシフトダウンが起こる可能性があることから、上記ステップＳ１０に戻ってシフトダウン禁止フラグＦ1をセットし続ける。そして、ステップＳ１２，１４の何れかの判定がＹesになると、もはや不適切なシフトダウンは起こり得ないと判定し、上記ステップＳ４でシフトダウン禁止フラグＦ1をリセットする。
一方、ＥＣＵ２１は上記ステップＳ８でのスリップ状態の判定処理のために、図３に示すフルロック判定ルーチン、図４に示すハーフロック判定ルーチン、図５に示すスティックスリップ判定ルーチンを所定の制御インターバルで実行しており、以下、各ルーチンの処理内容を順次説明する。

まず、図３のフルロック判定ルーチンのステップＳ２２では、出力軸加速度Ｖss_Ｇが予め設定されたフルロック判定値THDfull未満の状態が所定時間継続したか否かを判定する。出力軸加速度Ｖss_Ｇは、次式（１）に従って車速センサ２８により検出された出力軸回転速度Ｖssを微分して加速度ｄＶss/dtを算出し、その加速度ｄＶss/dtを重力加速度ｇで除算することで算出される。
Ｖss_Ｇ＝（ｄＶss/dt）/ｇ ……（１）
例えばフルロック判定値THDfullとしては、ホイールの回転が略完全に停止するフルロック状態に相当する値が設定されている。このため、ステップＳ２２の判定がＮoのときにはホイールがフルロックでないと見なし、ステップＳ２４でフルロック未検出の判定を下した上でルーチンを終了する。また、ステップＳ２２の判定がＹesのときにはホイールがフルロックであると見なし、ステップＳ２６でフルロック検出の判定を下す。

また、図４のハーフロック判定ルーチンのステップＳ３２では加速度センサ３１の故障判定を実行し、故障しているときにはＹesの判定を下してステップＳ３４に移行する。ステップＳ３４ではハーフロック未検出の判定を下してルーチンを終了する。以下に述べるように、ハーフロックを判定するには加速度センサ３１により検出される車体加速度Ｇを必要とするため、センサ故障によりハーフロックを判定不能なときには、ハーフロック未検出と同様の取り扱いとしているのである。
加速度センサ３１が故障していないとしてステップＳ３２でＮoの判定を下したときにはステップＳ３６に移行し、ハーフロック時のホイールのスリップ状態を表すスリップ指標Ｓidxを算出する。当該算出処理は、路面勾配の算出処理の原理を応用した以下の知見に基づくものである。

周知のように路面勾配の算出処理の原理は、車体加速度Ｇと出力軸加速度Ｖss_Ｇとの比較から車体速と車輪速との不一致を判定するものである。即ち、車体に作用する力の釣り合いから、次式（２）,（３）がそれぞれ成立する。
Ｆ＝ｍｇsinθ＋ｍ（ｄＶss/dt）……（２）
Ｆ＝Ｇｍｇ ……（３）
ここに、ｍは車両重量、θは路面勾配である。
そして、これらの式（２）,（３）より路面勾配θは次式（４）により算出することができる。
sinθ＝Ｇ−（ｄＶss/dt）/ｇ ……（４）

このように本来の式（４）は路面勾配θを算出するために利用されるものであるが、本発明者は、式（４）の解が一方では、ハーフロック時のホイールのスリップ状態に対しても相関することを見出した。即ち、低μ路などでフットブレーキ操作によりホイールがスリップし始めてハーフロックに至ると、車体速に対して車輪速が急激に低下し、出力軸３ｂの加速度ｄＶss/dtが負側に増加することにより式（４）の解も増加する。よって、式（４）の解は、路面の傾斜時には路面勾配θを表す一方、ブレーキ操作に起因するハーフロック時にはホイールのスリップ状態を表し、以下の説明では、式（４）の解を上記のようにスリップ状態を表す意味でスリップ指標Ｓidxと称する。
ステップＳ３６でスリップ指標Ｓidxを算出するとステップＳ３８に移行し、スリップ指標Ｓidxが予め設定されたハーフロック判定値THDhalf以上であるか否かを判定する。例えばハーフロック判定値THDhalfとしては、グリップ状態近傍の僅かにスリップを生じているときの値が設定されている。ホイールのスリップが僅かな場合には、グリップ状態と同様に不適切なシフトダウンによる弊害は生じないことを鑑みて、ハーフロックと見なさない趣旨である。

このため、ステップＳ３８の判定がＮoのときにはホイールがハーフロックでないと見なし、上記ステップＳ３４でハーフロック未検出の判定を下してルーチンを終了する。また、ステップＳ３８の判定がＹesのときにはホイールがハーフロックであると見なし、ステップＳ４０でハーフロック検出の判定を下してルーチンを終了する。
また、図５のスティックスリップ判定ルーチンはスティックスリップの検出結果に基づき実行される。このため、まずスティックスリップの検出処理について説明する。
ＥＣＵ２１は図５のルーチンと並行して図６に示すスティックスリップ検出開始・停止ルーチンを所定の制御インターバルで実行している。ステップＳ５２では出力軸加速度Ｖss_Ｇが予め設定された低下判定値ＧHLneg未満（Ｖss_Ｇ＜ＧHLneg）であるか否かを判定し、ＮoのときにはステップＳ５４に移行してスティックスリップ判定フラグＦ2をリセット（＝０）し、一旦ルーチンを終了する。ステップＳ５２の判定がＹesのときにはステップＳ５６に移行してスティックスリップ検出処理を実行する。スティックスリップはホイールのフルロック付近までの低下を切っ掛けとして始まるため、ステップＳ５２では、このようなスティックスリップ開始の兆候の有無を判定しているのである。

ステップＳ５６のスティックスリップ検出処理の詳細は後述するが、当該処理を実行した後にステップＳ５８に移行してフットブレーキ２９が操作されているか否かを判定する。ステップＳ５６の判定がＹesの間はステップＳ５６，５８の処理を繰り返し、ステップＳ５８の判定がＮoになるとステップＳ５４に移行する。
上記ステップＳ５６でスティックスリップ検出処理が実行されると、ＥＣＵ２１は図７に示すスティックスリップ検出ルーチンを開始する。まず、ステップＳ６２で現在のタイマの値Ｔaを記憶し、続くステップＳ６４で出力軸加速度Ｖss_Ｇ（ホイール加速度と相関する）が予め設定された増加判定値ＧHLpos以上（Ｖss_Ｇ≧ＧHLpos）であるか否かを判定する。判定がＮoの間はステップＳ６４の処理を繰り返し、ステップＳ６４の判定がＹesになるとステップＳ６６に移行する。ステップＳ６６では次式（５）に従って第１増減時間Ｔ1を算出する。

Ｔ1＝Ｔb−Ｔa ……（５）
ここに、Ｔbは現在のタイマの値である。よって、第１増減時間Ｔ1は、出力軸加速度Ｖss_Ｇが低下判定値ＧHLneg未満まで低下してから増加方向に転じて増加判定値ＧHLpos以上になるまでの所要時間を表すことになる。
以上のようにして出力軸加速度Ｖss_Ｇの増加方向の所要時間として第１増減時間Ｔ1を得ると、続くステップＳ６８〜７２で、同様の手順に従って出力軸加速度Ｖss_Ｇの低下方向の所要時間として第２増減時間Ｔ2を算出する。即ち、ステップＳ６８で現在のタイマの値Ｔaを記憶し、続くステップＳ７０で出力軸加速度Ｖss_Ｇが上記低下判定値ＧHLneg未満であるか否かを判定し、判定がＹesになるとステップＳ７２で上式（５）から第２増減時間Ｔ2を算出する。これにより、出力軸加速度Ｖss_Ｇが増加判定値ＧHLpos以上まで増加してから低下方向に転じて低下判定値ＧHLneg未満になるまでの所要時間として、第２増減時間Ｔ2が算出されることになる。

重複する説明は省略するが、続くステップＳ７４〜７８では、ステップＳ６２〜６６と同じく出力軸加速度Ｖss_Ｇの増加方向の所要時間として第３増減時間Ｔ3を算出し、ステップＳ８０〜８４では、ステップＳ６８〜７２と同じく出力軸加速度Ｖss_Ｇの低下方向の所要時間として第４増減時間Ｔ4を算出し、合わせてステップＳ８４ではスティックスリップ判定フラグＦ2をセット（＝１）し、その後にルーチンを終了する。
従って、スティックスリップ判定フラグＦ2は、ステップＳ５２の判定がＮoでスティックスリップ開始の兆候がないとき、或いはスティックスリップが開始されたとしても、図７に基づき説明した一連のスティックスリップ検出処理が完了する以前に中断されたとき、例えばブレーキ操作中止に伴うスリップ解消やフルロックへの移行などで中断されたときには、ステップＳ５４でリセットされ、一方、ブレーキ操作の中止以前にスティックスリップ検出処理が完了したときには、図７のステップＳ８４でセットされることになる。

以上のスティックスリップ検出処理と並行して、ＥＣＵ２１は図５のスティックスリップ判定ルーチンを実行し、まず、ステップＳ９２でスティックスリップ判定フラグＦ2がセットされているか否かを判定する。判定がＮoのとき、即ちスティックスリップ検出処理が開始されない、或いはスティックスリップ検出処理が開始されたものの完了せずに中断されたときには、ホイールにスティックスリップが発生していないと見なし、ステップＳ９４でスティックスリップ未検出の判定を下してルーチンを終了する。
また、ステップＳ９２の判定がＹesのとき、即ちスティックスリップ検出処理が完了したときには、ステップＳ９６に移行して次式（６）が成立しているか否かを判定する。

THDstick＞Ｔ1＋Ｔ2＋Ｔ3＋Ｔ4 ……（６）
ここに、THDstickは所定時間として予め設定されたスティックスリップ判定時間である。スティックスリップは出力軸加速度Ｖss_Ｇがある程度大きな振幅で、且つある程度短い周期で繰り返し増減する現象である。そこで、前者の要件を低下判定値ＧHLneg及び増加判定値ＧHLposに基づき判定すると共に、後者の要件を式（６）に基づき判定しているのである。このため、スティックスリップ判定時間THDstickは、出力軸加速度Ｖss_Ｇの２周期分の増減（Ｔ1〜Ｔ4）をスティックスリップと認めることができ最長の所要時間として設定され、式（６）が成立しないときには、出力軸加速度Ｖss_Ｇの増減が緩やかである故にスティックスリップと認めない趣旨である。
ステップＳ９６の判定がＮoのときにはホイールにスティックスリップが発生していないと見なし、上記ステップＳ９４でスティックスリップ未検出の判定を下してルーチンを終了する。また、ステップＳ９６の判定がＹesのときにはホイールにスティックスリップが発生していると見なし、ステップＳ９８でスティックスリップ検出の判定を下してルーチンを終了する。

図８はスティックスリップが発生したときの出力軸加速度Ｖss_Ｇの変動状況を示すタイムチャートであり、この図に従ってスティックスリップの検出処理をさらに具体的に説明する。
まず、ブレーキ操作が開始されると（図中のポイントａ）、そのブレーキ踏力に応じて出力軸加速度Ｖss_Ｇが低下して低下判定値ＧHLnegを下回り（図中のポイントｂ）、図６のステップＳ５２の判定がＹesになってスティックスリップ検出処理が開始される。その後、出力軸加速度Ｖss_Ｇは増加方向に転じて増加判定値ＧHLposを越え（図中のポイントｃ）、このポイントｂからポイントｃまでの増加方向の所要時間が図７のステップＳ６６で第１増減時間Ｔ1として算出される。

更にスティックスリップが継続すると、出力軸加速度Ｖss_Ｇは低下方向に転じて低下判定値ＧHLnegを下回り（図中のポイントｄ）、このポイントｃからポイントｄまでの低下方向の所要時間が図７のステップＳ７２で第２増減時間Ｔ2として算出される。その後も同様であり、ポイントｄからポイントｅまでの出力軸加速度Ｖss_Ｇの増加方向の所要時間が第３増減時間Ｔ3として算出され、ポイントｅからポイントｆまでの低下方向の所要時間が第４増減時間Ｔ4として算出され、ポイントｆにおいてスティックスリップ判定フラグＦ2がセットされる。スティックスリップ判定フラグＦ2のセットを受けて図５のステップＳ９６で式（６）の成立が判定され、図８の例では式（６）の成立に基づきスティックスリップの検出判定が下される。
以上はスティックスリップの検出処理を完了した場合であるが、出力軸加速度Ｖss_Ｇの増減中にブレーキ操作の中止によりスリップが解消したとき、或いはブレーキ踏力の増加によりフルロックに移行したときなどには、スティックスリップ検出処理が完了しないことからスティックスリップ判定フラグＦ2のリセットに基づきスティックスリップの未検出の判定が下される。また、スティックスリップ検出処理が完了したとしても、検出処理中の出力軸加速度Ｖss_Ｇの増減が緩やかである故に式（６）が成立しないときには、やはりスティックスリップの未検出の判定が下される。

このようにしてホイールのフルロック、ハーフロック及びスティックスリップがそれぞれ判定され、何れかのスリップ状態が検出されたときには、図２のステップＳ１０でのシフトダウン禁止フラグＦ1のセットにより目標変速段に基づくシフトダウンが禁止される。よって、ホイールスリップ時の車速Ｖの誤認識に起因する不適切なシフトダウンを未然に回避でき、もって、その後のスリップ解消により車輪速が回復したときに発生するトラブル、例えばエンジンの過回転による破損、或いは駆動輪のトルク急増による車両挙動の乱れなどのトラブルを確実に防止することができる。
そして、以上の説明から明らかなようにホイールのスリップ判定は、アンチロックブレーキ装置からの作動信号に基づくことなく変速制御を実行するＥＣＵ２１自体により行われる。従って、本実施形態のトラックのようにアンチロックブレーキ装置を搭載しない車両に適用した場合であっても、スリップ判定に基づき的確にシフトダウンを禁止して上記作用効果を得ることができ、適用対象の車種を大幅に拡大することができる。

一方、本実施形態では、フルロック、ハーフロック及びスティックスリップを判定するための情報として、出力軸回転速度Ｖss、フットブレーキ２９の操作の有無、車体加速度Ｇを用いているが、これらの情報は変速機３の変速制御に元々利用されており、必然的に各情報を検出するセンサ類は既存のものである。
即ち、出力軸回転速度Ｖss（車速Ｖ）は、自動変速モードにおいてシフトマップから目標変速段を算出するために利用されていることから、この出力軸回転速度Ｖssを検出する車速センサ２８は既存のものである。また、車両減速時にはエンジンブレーキ作用を高めるために自動的にシフトダウンが行われるが、このような減速状態の判定はフットブレーキ操作に基づき行われることから、フットブレーキ操作を検出するフットブレーキスイッチ３０は既存のものである。さらに、自動変速モードでは路面勾配θに応じて変速タイミングを変更しているが、上記したように路面勾配θは車体加速度Ｇと出力軸加速度Ｖss_Ｇとの比較に基づき算出されることから、車体加速度Ｇを検出する加速度センサ３１は既存のものである。

従って、ＥＣＵ２１側でスリップ判定を行うために新たにセンサ類を追加する必要は全くなく、ＥＣＵ２１の処理内容を変更するだけで対応できることから、コスト面で大きな負担を要することなく実施することができる。
一方、セットされたシフトダウン禁止フラグＦ1は、図２のステップＳ１２，１４の何れかの判定に基づきリセットされるが、何れの判定においても所定時間の継続が条件付けられている。よって、フットブレーキ操作中止やブレーキ油圧低下があったとしても、瞬間的なものであればステップＳ１２，１４ではＮoの判定が下されてシフトダウン禁止フラグＦ1がセットされ続け、これらの状態が所定時間継続した場合に限ってステップＳ１２，１４でＹesの判定が下されてシフトダウン禁止フラグＦ1がリセットされる。
例えば、フットブレーキ２９を短い周期でオンオフ操作するポンピングブレーキが行われたときには、ポンピングブレーキ中に周期的にごく短時間のブレーキ操作中止やブレーキ油圧低下が生じる。しかし、本実施形態では、このような場合であってもシフトダウン禁止フラグＦ1はセットされ続けるため、ポンピングブレーキ中の不適切なシフトダウンを防止することができる。

また、ホイールがスリップ状態に至ると車両挙動が不安定気味になり、フットブレーキ操作の中止後も車体速と車輪速とが一致するまでは車両挙動は安定しない。しかし、本実施形態では、このときには上記所定時間が経過していないとしてシフトダウンを禁止していることから、車両挙動が不安定な状態でのシフトダウンを確実に防止することができる。また、このとき自動変速モードを選択していれば、シフトダウン禁止が解除された際に最適な変速段に切り換えられるため、迅速な加速を実現することができる。
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、手動式変速機をベースとして変速操作及び変速に伴うクラッチ装置２の断接操作を自動化した変速機３を用いたが、変速機３の種別はこれに限ることはない。例えば、所謂デュアルクラッチ式変速機、或いはトルクコンバータに遊星歯車機構を組み合わせた自動変速機やベルト式などの無段変速機に適用してもよい。
また、上記実施形態では、出力軸加速度Ｖss_Ｇの２周期分の増減（Ｔ1〜Ｔ4）に基づきスティックスリップの検出判定を行ったが、これに限るものではない。例えば、出力軸加速度Ｖss_Ｇの増加２回分、減少１回分の増減（１．５周期）に基づき判定してもよいし、出力軸加速度Ｖss_Ｇの３周期分の増減に基づき判定してもよい。

３ 変速機
２１ ＥＣＵ（目標変速段決定手段、変速制御手段、スリップ判定手段）

Claims (4)

1. アクセル開度及び車速に応じて目標変速段決定手段によりシフトマップから目標変速段を決定し、該目標変速段に基づき変速制御手段により自動変速機の変速段を切換制御する自動変速機の制御装置において、
   ブレーキ操作により車両の制動力が増加したときに、該車両のホイールの回転が略完全に停止するフルロック、該フルロックとグリップ状態との間のハーフロック状態、及びホイール加速度が周期的に増減するスティックスリップの発生をそれぞれ判定するスリップ判定手段を備え、
   上記変速制御手段は、上記スリップ判定手段により上記フルロック、ハーフロック、スティックスリップの何れかが発生したと判定されているとき、上記目標変速段決定手段により現変速段よりも低ギヤ側の目標変速段が決定される場合であっても該目標変速段に関わらず現変速段を維持し、上記車速が略０で且つ所定時間に亘ってフットブレーキ操作中止が継続されるか所定時間に亘ってブレーキ油圧低下が継続されたときに、上記現変速段の維持を中止して上記目標変速段に基づく変速段の切換を実行することを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 上記変速制御手段は、上記車速が予め設定された車速判定値以上であるときに限り、上記フルロック、ハーフロック、スティックスリップの何れかの発生時に目標変速段に関わらず現変速段を維持することを特徴とする請求項１記載の自動変速機の制御装置。
3. 上記変速制御手段は、車体加速度と上記自動変速機の出力軸加速度との差が予め設定されたハーフロック判定値以上になったときに、上記ハーフロックが発生したと判定することを特徴とする請求項１または２記載の自動変速機の制御装置。
4. 上記変速制御手段は、上記自動変速機の出力軸加速度が予め設定されたスティックスリップ判定時間内に所定回数以上に亘って周期的に増減したときに、上記スティックスリップが発生したと判定することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の自動変速機の制御装置。

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