JP5794186B2 - 自動変速機の制御装置および制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載されると共に複数の係合要素を選択的に係合させて複数の変速段を形成する自動変速機の制御装置および制御方法に関する。

従来、この種の自動変速機の制御装置として、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シフトアップスイッチが操作されたときに変速段をアップシフトさせる第１手動変速制御手段と、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シフトアップスイッチが操作されたときに変速段をアップシフトさせる第２手動変速制御手段と、変速段がアップシフトされた後の余裕駆動力を算出する余裕駆動力算出手段とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この制御装置は、第１変速制御手段によって変速段のアップシフトが許容される走行状態であっても、動力源から車輪に伝達される駆動力や、車輪の転動抵抗、加速抵抗、勾配抵抗といった走行抵抗に基づいて算出されたアップシフト後の余裕駆動力が所定値より小さいときには、第２変速制御手段による変速段のアップシフトを禁止する。これにより、ステアリングホイール等に設けられたシフトアップスイッチの不用意な操作や誤操作等による変速段の不適切なアップシフトに起因した加速不良等の走行性の悪化が抑制される。

特開２００９−１５６３５８号公報

しかしながら、上記従来の制御装置によれば、シフトレバーが手動変速モード選択位置に操作されている状態でシフトアップスイッチが操作されたときには、アップシフト後の余裕駆動力が所定値より小さくても変速段のアップシフトが許容される。このため、例えば車両が登坂路を走行している際に、シフトレバーが手動変速モード選択位置に操作された状態でのシフトアップスイッチの操作に応じて変速段がアップシフトされると、駆動力の低下に起因した違和感を運転者に与えてしまうおそれがある。更に、このような変速段のアップシフト後に車速の低下に応じて変速段が自動的にダウンシフトされてしまうと、アップシフトおよびダウンシフトの連続実行による駆動力の変化に起因した違和感を運転者に与えてしまうおそれがある。

そこで、本発明による自動変速機の制御装置および制御方法は、車両が登坂路を走行している際の運転者による手動アップシフト操作への対応を適正化して運転者に違和感を与えないようにすることを主目的とする。

本発明による自動変速機の制御装置および制御方法は、上記主目的を達成するために以下の手段を採っている。

本発明による自動変速機の制御装置は、
車両に搭載されると共に複数の係合要素を選択的に係合させて複数の変速段を形成する自動変速機の制御装置において、
前記車両の走行路の路面勾配を取得する路面勾配取得手段と、
運転者による手動アップシフト操作および手動ダウンシフト操作に応じた変速段を形成するように前記自動変速機を制御可能な変速制御手段と、
前記車両が登坂路を走行している際に、前記手動アップシフト操作に応じた前記変速段のアップシフトを、前記路面勾配に応じて禁止する手動アップシフト禁止手段と、
を備えることを特徴とする。

この自動変速機の制御装置は、運転者による手動アップシフト操作および手動ダウンシフト操作に応じた変速段を形成するように自動変速機を制御可能なものであり、車両が登坂路を走行している際に、手動アップシフト操作に応じた変速段のアップシフトを路面勾配に応じて禁止するものである。このように、車両が登坂路を走行している際の路面勾配、すなわち登り勾配の度合いに応じて手動アップシフト操作に応じた変速段のアップシフトを禁止することで、路面勾配が大きい登坂路の走行中に運転者による手動アップシフト操作に応じて変速段がアップシフトされるのを抑制し、変速段のアップシフトに伴う駆動力の低下に起因した違和感を運転者に与えないようにすることができる。また、路面勾配が大きい登坂路の走行中に運転者による手動アップシフト操作に応じた変速段のアップシフトを抑制することで、車速の低下に応じて変速段が自動的にダウンシフトされる場合であっても、アップシフトおよびダウンシフトの連続実行による駆動力の変化に起因した違和感を運転者に与えないようにすることができる。この結果、この制御装置によれば、車両が登坂路を走行している際の運転者による手動アップシフト操作への対応を適正化して運転者に違和感を与えないようにすることが可能となる。

また、前記自動変速機の制御装置は、前記手動アップシフト操作に応じた前記変速段のアップシフトが、前記路面勾配に応じて禁止された際に、その旨を運転者に報知するための報知指令を出力する報知指令出力手段を更に備えてもよい。このように、手動アップシフト操作に応じた変速段のアップシフトが路面勾配に応じて禁止された際に、その旨を運転者に報知することで、運転者が自らの意志により手動アップシフト操作に行ったにも拘わらず変速段がアップシフトされないことで違和感を覚えるのを抑制することが可能となる。

更に、前記手動アップシフト禁止手段は、前記路面勾配が登り勾配として大きいほど前記手動アップシフト操作に応じた前記変速段のアップシフトを禁止するものであってもよい。これにより、登坂路の走行中に運転者による手動アップシフト操作に応じて変速段が実際にアップシフトされた際に、変速段のアップシフトに伴う駆動力の低下に起因した違和感を運転者に与えてしまうのを良好に抑制することが可能となる。

また、前記手動アップシフト禁止手段は、前記自動変速機の出力軸の回転速度が前記手動アップシフト操作に応じたシフトアップパターンと前記路面勾配とに基づいて設定される閾値未満である場合に、該手動アップシフト操作に応じた前記変速段のアップシフトを禁止するものであってもよい。これにより、手動アップシフト操作に応じた変速段のアップシフトを路面勾配に応じてより適正に禁止することが可能となる。

本発明による自動変速機の制御方法は、
車両に搭載され、複数の係合要素を選択的に係合させて複数の変速段を形成すると共に運転者による手動アップシフト操作および手動ダウンシフト操作に応じた変速段を形成可能な自動変速機の制御方法において、
前記車両が登坂路を走行している際に、前記手動アップシフト操作に応じた前記変速段のアップシフトを路面勾配に応じて禁止するものである。

この方法によれば、車両が登坂路を走行している際の運転者による手動アップシフト操作への対応を適正化して運転者に違和感を与えないようにすることが可能となる。

本発明による制御装置により制御される自動変速機２５を含む動力伝達装置２０を搭載した自動車１０の概略構成図である。 動力伝達装置２０を示す概略構成図である。 自動変速機２５の各変速段とクラッチおよびブレーキの作動状態との関係を示す作動表である。 本発明による制御装置である変速ＥＣＵ２１により実行される手動アップシフト許否判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 判定回転速度設定マップの一例を示す説明図である。

次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明による制御装置により制御される自動変速機２５を含む動力伝達装置２０を搭載した自動車１０の概略構成図である。同図に示す自動車１０は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料と空気との混合気の爆発燃焼により動力を出力する原動機としてのエンジン（内燃機関）１２や、エンジン１２を制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）１４、図示しない電子制御式油圧ブレーキユニットを制御するブレーキ用電子制御ユニット（以下、「ブレーキＥＣＵ」という）１６、エンジン１２に接続されると共にエンジン１２からの動力を左右の駆動輪ＤＷに伝達する動力伝達装置２０等を含む。動力伝達装置２０は、トランスミッションケース２２や、流体伝動装置（トルクコンバータ）２３、自動変速機２５、油圧制御装置５０、これらを制御する本発明による制御装置としての変速用電子制御ユニット（以下、「変速ＥＣＵ」という）２１等を有する。

エンジンＥＣＵ１４は、図示しないＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータとして構成されており、ＣＰＵの他に各種プログラムを記憶するＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートおよび通信ポート（何れも図示せず）等を有する。図１に示すように、エンジンＥＣＵ１４には、アクセルペダル９１の踏み込み量（操作量）を検出するアクセルペダルポジションセンサ９２からのアクセル開度Ａｃｃや、車速センサ９７からの車速Ｖ、クランクシャフトの回転位置を検出する図示しないクランクシャフトポジションセンサといった各種センサ等からの信号、ブレーキＥＣＵ１６や変速ＥＣＵ２１からの信号等が入力され、エンジンＥＣＵ１４は、これらの信号に基づいて何れも図示しない電子制御式のスロットルバルブや燃料噴射弁および点火プラグ等を制御する。更に、エンジンＥＣＵ１４は、クランクシャフトポジションセンサにより検出されるクランクシャフトの回転位置に基づいてエンジン１２の回転数Ｎｅを算出すると共に、例えば回転数Ｎｅや図示しないエアフローメータにより検出されるエンジン１２の吸入空気量あるいはスロットルバルブのスロットル開度ＴＨＲ、予め定められたマップあるいは計算式に基づいてエンジン１２から出力されているトルクの推定値である推定エンジントルクＴｅｅｓｔを算出する。

ブレーキＥＣＵ１６も図示しないＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータとして構成されており、ＣＰＵの他に各種プログラムを記憶するＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートおよび通信ポート（何れも図示せず）等を有する。図１に示すように、ブレーキＥＣＵ１６には、ブレーキペダル９３が踏み込まれたときにマスタシリンダ圧センサ９４により検出されるマスタシリンダ圧Ｐｍｃや、車速センサ９７からの車速Ｖ、図示しない各種センサ等からの信号、エンジンＥＣＵ１４や変速ＥＣＵ２１からの信号等が入力され、ブレーキＥＣＵ１６は、これらの信号に基づいて図示しないブレーキアクチュエータ（油圧アクチュエータ）等を制御する。

動力伝達装置２０の流体伝動装置２３は、図２に示すように、エンジン１２のクランクシャフトに接続される入力側のポンプインペラ２３ａと、自動変速機２５の入力軸（入力部材）２６に接続された出力側のタービンランナ２３ｂと、ロックアップクラッチ２３ｃとを含むものである。オイルポンプ２４は、ポンプボディとポンプカバーとからなるポンプアッセンブリと、ハブを介して流体伝動装置２３のポンプインペラ２３ａに接続された外歯ギヤとを備えるギヤポンプとして構成されている。エンジン１２からの動力により外歯ギヤを回転させれば、オイルポンプ２４によりオイルパン（図示省略）に貯留されている作動油（ＡＴＦ）が吸引されて油圧制御装置５０へと圧送される。

自動変速機２５は、６段変速式の変速機として構成されており、図２に示すように、シングルピニオン式遊星歯車機構３０と、ラビニヨ式遊星歯車機構３５と、入力側から出力側までの動力伝達経路を変更するための３つのクラッチＣ１，Ｃ２およびＣ３、２つのブレーキＢ１およびＢ２並びにワンウェイクラッチＦ１とを含む。シングルピニオン式遊星歯車機構３０は、トランスミッションケース２２に固定された外歯歯車であるサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置されると共に入力軸２６に接続された内歯歯車であるリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリヤ３４とを有する。

ラビニヨ式遊星歯車機構３５は、外歯歯車である２つのサンギヤ３６ａ，３６ｂと、自動変速機２５の出力軸（出力部材）２７に固定された内歯歯車であるリングギヤ３７と、サンギヤ３６ａに噛合する複数のショートピニオンギヤ３８ａと、サンギヤ３６ｂおよび複数のショートピニオンギヤ３８ａに噛合すると共にリングギヤ３７に噛合する複数のロングピニオンギヤ３８ｂと、互いに連結された複数のショートピニオンギヤ３８ａおよび複数のロングピニオンギヤ３８ｂを自転かつ公転自在に保持すると共にワンウェイクラッチＦ１を介してトランスミッションケース２２に支持されたキャリヤ３９とを有する。また、自動変速機２５の出力軸２７は、ギヤ機構２８および差動機構２９を介して駆動輪ＤＷに接続される。

クラッチＣ１は、ピストン、複数の摩擦板や相手板、作動油が供給される油室等により構成される油圧サーボを有し、シングルピニオン式遊星歯車機構３０のキャリヤ３４とラビニヨ式遊星歯車機構３５のサンギヤ３６ａとを締結すると共に両者の締結を解除することができる多板摩擦式油圧クラッチ（摩擦係合要素）である。クラッチＣ２は、ピストン、複数の摩擦板や相手板、作動油が供給される油室等により構成される油圧サーボを有し、入力軸２６とラビニヨ式遊星歯車機構３５のキャリヤ３９とを締結すると共に両者の締結を解除することができる多板摩擦式油圧クラッチである。クラッチＣ３は、ピストン、複数の摩擦板や相手板、作動油が供給される油室等により構成される油圧サーボを有し、シングルピニオン式遊星歯車機構３０のキャリヤ３４とラビニヨ式遊星歯車機構３５のサンギヤ３６ｂとを締結すると共に両者の締結を解除することができる多板摩擦式油圧クラッチである。

ブレーキＢ１は、油圧サーボを含むバンドブレーキあるいは多板摩擦式ブレーキ（摩擦係合要素）として構成されており、ラビニヨ式遊星歯車機構３５のサンギヤ３６ｂをトランスミッションケース２２に固定すると共にサンギヤ３６ｂのトランスミッションケース２２に対する固定を解除することができる油圧ブレーキである。ブレーキＢ２は、油圧サーボを含むバンドブレーキあるいは多板摩擦式ブレーキとして構成されており、ラビニヨ式遊星歯車機構３５のキャリヤ３９をトランスミッションケース２２に固定すると共にキャリヤ３９のトランスミッションケース２２に対する固定を解除することができる油圧ブレーキである。

これらのクラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１およびＢ２は、油圧制御装置５０による作動油の給排を受けて動作する。図３に、自動変速機２５の各変速段とクラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１およびＢ２の作動状態との関係を表した作動表を示す。自動変速機２５は、クラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１およびＢ２を図３の作動表に示す状態とすることで前進１〜６速の変速段と後進１段の変速段とを提供する。なお、クラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１およびＢ２の少なくとも何れかは、ドグクラッチといった噛み合い係合要素とされてもよい。

油圧制御装置５０は、エンジン１２からの動力を用いてオイルパンから作動油を吸引・吐出する上述のオイルポンプ２４に接続されるものであり、流体伝動装置２３や自動変速機２５により要求される油圧を発生すると共に、各種軸受などの潤滑部分に作動油を供給する。油圧制御装置５０は、バルブボディや、アクセル開度Ａｃｃに応じた油圧を出力するリニアソレノイドバルブにより駆動されると共にオイルポンプ２４からの作動油を調圧してライン圧ＰＬを生成するプライマリレギュレータバルブ、シフトレバー９５の操作位置に応じてプライマリレギュレータバルブからのライン圧ＰＬをクラッチＣ１〜Ｃ３，ブレーキＢ１およびＢ２に供給可能とすると共にクラッチＣ１等に対するライン圧ＰＬの供給を停止させることができるマニュアルバルブ、それぞれマニュアルバルブからのライン圧ＰＬを調圧して対応するクラッチＣ１〜Ｃ３およびブレーキＢ１，Ｂ２への油圧を生成する複数のリニアソレノイドバルブ等（何れも図示せず）を含む。

変速ＥＣＵ２１も図示しないＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータとして構成されており、ＣＰＵの他に各種プログラムを記憶するＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートおよび通信ポート（何れも図示せず）等を備える。図１に示すように、変速ＥＣＵ２１には、アクセルペダルポジションセンサ９２からのアクセル開度Ａｃｃや、車速センサ９７からの車速Ｖ、複数のシフトレンジの中から所望のシフトレンジを選択するためのシフトレバー９５の操作位置を検出するシフトレンジセンサ９６からのシフトレンジＳＲ、自動変速機２５の入力回転速度（タービンランナ２３ｂまたは自動変速機２５の入力軸２６の回転速度）Ｎｉｎを検出する入力回転速度センサ９８、自動変速機２５の出力回転速度（出力軸２７の回転速度）Ｎｏｕｔを検出する出力回転速度センサ９９といった各種センサ等からの信号、エンジンＥＣＵ１４やブレーキＥＣＵ１６からの信号等が入力され、変速ＥＣＵ２１は、これらの信号に基づいて流体伝動装置２３や自動変速機２５、すなわち油圧制御装置５０を制御する。また、変速ＥＣＵ２１は、自動車１０の図示しないインストルメントパネルに配置された警告灯１０１等を含む表示機器や計器類を制御するメータ用電子制御ユニット（以下、「メータＥＣＵ」という）と接続されており、当該メータＥＣＵ１００とも信号をやり取りする。

実施例において、シフトレバー９５を介して選択可能なシフトレンジとしては、駐車時に選択されるパーキングレンジ（Ｐレンジ）、後進走行用のリバースレンジ（Ｒレンジ）、中立のニュートラルレンジ（Ｎレンジ）、通常の前進走行用のドライブレンジ（Ｄレンジ）に加えて、運転者に任意の変速段の選択を許容するスポーツレンジ（Ｓレンジ）が用意されている。シフトレバー９５をＳレンジに一旦セットすると、シフトレバー９５をアップシフト指示ポジションまたはダウンシフト指示ポジションにセットすることが可能となる。そして、シフトレバー９５をアップシフト指示ポジションにセットすることで変速段を手動操作により一段ずつアップシフトさせると共に、シフトレバー９５をダウンシフト指示ポジションにセットすることで変速段を手動操作により一段ずつダウンシフトさせることができる。更に、実施例の自動車１０では、ステアリングホイールあるいはその近傍にアップシフト指示スイッチ９５ｕおよびダウンシフト指示スイッチ９５ｄ（図１参照）が配置されており、これらのスイッチを操作しても、手動操作により変速段をアップシフトまたはダウンシフトさせることができる。以下、運転者によるシフトレバー９５のアップシフト指示ポジションへのセットやアップシフト指示スイッチ９５ｕの操作を「手動アップシフト操作」といい、運転者によるシフトレバー９５のダウンシフト指示ポジションへのセットやダウンシフト指示スイッチ９５ｄの操作を「手動ダウンシフト操作」という。

そして、変速ＥＣＵ２１には、図１に示すように、ＣＰＵやＲＯＭ，ＲＡＭといったハードウエアと、ＲＯＭにインストールされた制御プログラムといったソフトウェアとの協働により、変速制御モジュール２１１と、手動シフト制御モジュール２１２とが構築される。変速制御モジュール２１１は、変速段の変更すなわちアップシフトまたはダウンシフトに際して、予め定められた図示しない変速線図から取得されるアクセル開度Ａｃｃ（あるいはスロットルバルブの開度）および車速Ｖに対応した目標変速段Ｇｔａｇあるいは運転者による手動アップシフト操作や手動ダウンシフト操作に対応した目標変速段Ｇｔａｇが形成されるように、変速段の変更に伴って係合されるクラッチまたはブレーキ（係合側要素）に対応した複数のリニアソレノイドバルブの少なくとも何れか１つへの油圧指令値（係合圧指令値）を設定する。また、変速制御モジュール２１１は、変速段のアップシフトまたはダウンシフトに伴って解放されるクラッチまたはブレーキ（解放側要素）に対応した複数のリニアソレノイドバルブの少なくとも何れか１つへの油圧指令値（解放圧指令値）を設定する。更に、変速制御モジュール２１１は、変速段の変更中や変速完了後に、係合されているクラッチやブレーキ（係合側要素）に対応したリニアソレノイドバルブの何への油圧指令値（保持圧指令値）を設定する。そして、変速制御モジュール２１１は、設定した油圧指令値に基づいて、対象となるリニアソレノイドバルブへの電流を設定する図示しない駆動回路を制御する。また、手動シフト制御モジュール２１２は、運転者によりシフトレバー９５がＳレンジにセットされたり、アップシフト指示スイッチ９５ｕまたはダウンシフト指示スイッチ９５ｄが操作されたりした際に、運転者による手動アップシフト操作あるいは手動ダウンシフト操作や自動車１０の走行状態に応じた変速段が形成されるように変速制御モジュール２１１に指令信号等を出力するものである。

更に、実施例の変速ＥＣＵ２１には、ＣＰＵやＲＯＭ，ＲＡＭといったハードウエアと、ＲＯＭにインストールされた制御プログラムといったソフトウェアとの協働により、図１に示すように、自動車１０の走行中に所定時間おきに走行路の路面勾配を導出（推定）する路面勾配推定モジュール２１３が構築されている。路面勾配推定モジュール２１３は、所定時間おきにエンジンＥＣＵ１４からエンジン１２の回転速度Ｎｅや推定エンジントルクＴｅｅｓｔを入力し、当該推定エンジントルクＴｅｅｓｔや流体伝動装置２３のトルク比、現変速段（変速中は変速前の変速段）のギヤ比Ｇ、ギヤ損失Ｌｏｓｓ等に基づいて出力軸２７に出力される出力トルクＴｏｕｔを算出する。ここで、出力トルクＴｏｕｔは、例えば入力トルクＴｉｎ（入力軸２６に付与されるトルク＝推定エンジントルクＴｅｅｓｔ×流体伝動装置２３のトルク比）とギヤ比Ｇとの積からギヤ損失Ｌｏｓｓを減じることにより得られる。また、流体伝動装置２３のトルク比は、エンジン回転速度Ｎｅ（流体伝動装置２３の入力回転速度）と入力回転速度センサ９８により検出される入力回転速度Ｎｉｎとから算出される速度比に対応した値が予め定められた図示しないマップから導出される。更に、路面勾配推定モジュール２１３は、算出した出力トルクＴｏｕｔや車重、走行抵抗、デファレンシャルギヤ比、タイヤ径等に基づいて、出力軸２７に出力トルクＴｏｕｔが出力された状態で自動車１０が平坦路を走行している際の出力軸２７の加速度である基準加速度αｒｅｆを算出すると共に、出力回転速度センサ９９からの出力回転速度Ｎｏｕｔに基づいて出力回転速度Ｎｏｕｔの上記所定時間あたりの変化量を出力軸２７の実加速度αとして算出する。ここで、自動車１０の路面勾配は、実加速度αと基準加速度αｒｅｆとから、路面勾配＝ａｒｃｓｉｎ（｛α−αｒｅｆ｝／ｇ（重力加速度）） として得ることができる。これを踏まえて、路面勾配推定モジュール２１３は、実加速度αと基準加速度αｒｅｆとの偏差（＝α−αｒｅｆ）を路面勾配θとして算出し、図示しないＲＡＭに格納する。なお、実施例において、路面勾配θは、負の値である場合に走行路が登坂路であることを示すと共に、絶対値が大きいほど勾配が急峻であることを示す。

次に、運転者によりシフトレバー９５がＳレンジにセットされたり、アップシフト指示スイッチ９５ｕまたはダウンシフト指示スイッチ９５ｄが操作されたりした際の変速制御について説明する。図４は、変速ＥＣＵ２１の手動シフト制御モジュール２１２により実行される手動アップシフト拒否判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。同図に示す手動シフト制御モジュール２１２は、自動車１０の走行中に運転者によりシフトレバー９５がＳレンジにセットされるか、あるいはアップシフト指示スイッチ９５ｕまたはダウンシフト指示スイッチ９５ｄが操作されてから、シフトレバー９５がＳレンジ以外のレンジセットされる、あるいはアップシフト指示スイッチ９５ｕ等の操作がなされてから所定時間が経過するまで、手動シフト制御モジュール２１２により所定時間おきに繰り返し実行されるものである。

手動アップシフト拒否判定ルーチンの開始に際して、手動シフト制御モジュール２１２（図示しないＣＰＵ）は、手動アップシフト信号、現変速段Ｇ、目標変速段Ｇｔａｇ、出力回転速度センサ９９からの出力回転速度Ｎｏｕｔ、路面勾配θといった判定に必要なデータを入力する（ステップＳ１００）。手動アップシフト信号は、シフトレバー９５がアップシフト指示ポジションにセットされたり、ステアリングホイール等のアップシフト指示スイッチ９５ｕが操作されたりした場合に出力される信号である。また、現変速段Ｇは、自動変速機２５により現在形成されている変速段であり、目標変速段Ｇｔａｇは、運転者によるシフトレバー９５等の手動アップ操作に応じて設定されるものであり、何れも変速ＥＣＵ２１のＲＡＭに格納されたものである。更に、路面勾配θは、変速ＥＣＵ２１の路面勾配推定モジュール２１３によって上述のように別途導出されてＲＡＭに格納されたものである。

ステップＳ１００のデータ入力処理の後、手動シフト制御モジュール２１２は、ステップＳ１００にて手動アップシフト信号を入力したか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０にて手動アップシフト信号を入力しなかったと判断した場合、手動シフト制御モジュール２１２は、本ルーチンを終了させて図示しない手動ダウンシフト許否判定ルーチンを実行する。また、ステップＳ１１０にて手動アップシフト信号を入力したと判断した場合、手動シフト制御モジュール２１２は、予め作成されて変速ＥＣＵ２１のＲＯＭに格納された判定回転速度設定マップから、ステップＳ１００に入力した現変速段Ｇおよび目標変速段Ｇｔａｇ、すなわち変速段のシフトアップパターンと、路面勾配θとに対応した判定回転速度Ｎｒｅｆを導出・設定する（ステップＳ１２０）。

図５に判定回転速度設定マップの一例を示す。同図に示す判定回転速度設定マップは、第１速から第２速へのアップシフト、第２速から第３速へのアップシフト、…、第５速から第６速へのアップシフトといったように変速前の変速段と変速後の変速段とをパターン化したシフトアップパターンごとに、路面勾配θと、変速段のアップシフトが許容される際の出力回転速度Ｎｏｕｔの下限値である判定回転速度Ｎｒｅｆとの関係を規定するように実験・解析を経て予め作成されるものである。そして、実施例の判定回転速度設定マップは、図示するように、シフトアップパターンごとに、路面勾配θが登り勾配として大きくなるほど判定回転速度Ｎｒｅｆを大きくするように作成される。なお、運転者の手動操作により第１速から第３速へのアップシフト、第４速から第６速へのアップシフトといったように、いわゆる飛び変速を指示することができる場合、判定回転速度設定マップは、飛び変速のシフトアップパターンについて路面勾配θと判定回転速度Ｎｒｅｆとの関係を規定するように作成されてもよい。

判定回転速度Ｎｒｅｆを設定した後、手動シフト制御モジュール２１２は、ステップＳ１００にて入力した出力回転速度Ｎｏｕｔが判定回転速度Ｎｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ステップＳ１３０にて出力回転速度Ｎｏｕｔが判定回転速度Ｎｒｅｆ以上であると判断した場合、手動シフト制御モジュール２１２は、運転者による手動アップシフト操作に応じた変速段のアップシフトが禁止される場合に値１に設定される手動アップシフト禁止フラグＦｕｐｄを値０に設定した上で（ステップＳ１４０）、運転者による手動アップシフト操作に応じた変速段を形成するように変速制御モジュール２１１に変速指令信号を送信し（ステップＳ１５０）、次の実行タイミングが到来した段階で再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。

これに対して、ステップＳ１３０にて出力回転速度Ｎｏｕｔが判定回転速度Ｎｒｅｆ未満であると判断した場合、手動シフト制御モジュール２１２は、運転者による手動アップシフト操作に応じた変速段のアップシフトを禁止すべく手動アップシフト禁止フラグＦｕｐｄを値１に設定した上で（ステップＳ１６０）、運転者に対して手動アップシフト操作に応じた変速段のアップシフトが禁止された旨を報知すべく、上述のメータＥＣＵ１００に対して報知指令信号を送信し（ステップＳ１７０）、次の実行タイミングが到来した段階で再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。報知指令信号を受け取ったメータＥＣＵ１００は、例えば自動車１０のインストルメントパネルに配置された警告灯１０１を点灯または点滅させる。なお、手動アップシフト操作に応じた変速段のアップシフトが禁止された旨の報知は、上述のもの限られず、例えばインストルメントパネル等に現変速段を示す数値等が表示される場合には、当該数値を点滅表示させてもよく、音声による報知が行われてもよい。

上述のような手動アップシフト許否判定ルーチンが実行される結果、手動アップシフト操作に応じたシフトアップパターンに拘わらず、路面勾配θが登り勾配として大きいほど判定回転速度Ｎｒｅｆが大きい値に設定される。これにより、路面勾配θが登り勾配として大きいほど手動アップシフト操作に応じた変速段のアップシフトが許容され難くなり、路面勾配θが大きい登坂路の走行中に運転者による手動アップシフト操作に応じた変速段のアップシフトの実行が抑制されることになる。

以上説明したように、自動変速機２５の制御装置である変速ＥＣＵ２１には、運転者による手動アップシフト操作および手動ダウンシフト操作に応じた変速段を形成するように自動変速機２５すなわち油圧制御装置５０を制御可能な変速制御モジュール２１１に加えて、手動シフト制御モジュール２１２が構築される。そして、手動シフト制御モジュール２１２は、図４の手動アップシフト許否判定ルーチンを実行して自動車１０が登坂路を走行している際に、手動アップシフト操作に応じた変速段のアップシフトを路面勾配θに応じて禁止する。このように、自動車１０が登坂路を走行している際の路面勾配θ、すなわち登り勾配の度合いに応じて手動アップシフト操作に応じた変速段のアップシフトを禁止することで、路面勾配θが大きい登坂路の走行中に運転者による手動アップシフト操作に応じて変速段がアップシフトされるのを抑制し、変速段のアップシフトに伴う出力トルク（駆動力）の低下に起因した違和感を運転者に与えないようにすることができる。また、路面勾配θが大きい登坂路の走行中に運転者による手動アップシフト操作に応じた変速段のアップシフトを抑制することで、車速Ｖの低下に応じて変速段が自動的にダウンシフトされる場合であっても、アップシフトおよびダウンシフトの連続実行による出力トルク（駆動力）の変化に起因した違和感を運転者に与えないようにすることができる。この結果、自動車１０が登坂路を走行している際の運転者による手動アップシフト操作への対応を適正化して運転者に違和感を与えないようにすることが可能となる。

また、手動シフト制御モジュール２１２は、手動アップシフト操作に応じた変速段のアップシフトを路面勾配θに応じて禁止した際に、その旨を運転者に報知するための報知指令信号をメータＥＣＵ１００に送信する（ステップＳ１６０，Ｓ１７０）。このように、手動アップシフト操作に応じた変速段のアップシフトが路面勾配θに応じて禁止された際に、その旨を運転者に報知することで、運転者が自らの意志により手動アップシフト操作に行ったにも拘わらず変速段がアップシフトされないことで違和感を覚えるのを抑制することが可能となる。

更に、上記実施例では、路面勾配θが登り勾配として大きいほど判定回転速度Ｎｒｅｆが大きい値に設定されることから（ステップＳ１２０）、路面勾配θが登り勾配として大きいほど手動アップシフト操作に応じた変速段のアップシフトが許容され難くなる（ステップＳ）。これにより、登坂路の走行中に運転者による手動アップシフト操作に応じて変速段が実際にアップシフトされた際に、変速段のアップシフトに伴う出力トルク（駆動力）の低下に起因した違和感を運転者に与えてしまうのを良好に抑制可能となる。

また、上記実施例では、自動変速機２５の出力回転速度Ｎｏｕｔが手動アップシフト操作に応じたシフトアップパターンと路面勾配θとに基づいて設定される閾値としての判定回転速度Ｎｒｅｆ未満である場合に、手動アップシフト操作に応じた変速段のアップシフトが禁止される（ステップＳ１２０，Ｓ１３０，Ｓ１６０）。これにより、手動アップシフト操作に応じた変速段のアップシフトを路面勾配θに応じてより適正に禁止することが可能となる。

なお、路面勾配θは、路面勾配推定モジュール２１３により取得（推定）されるものに限られず、自動車１０に勾配センサが搭載されている場合には、当該勾配センサにより検出されてもよく、この場合には、図４のステップＳ１００にて勾配センサにより検出された路面勾配を入力すればよい。また、上記実施例のように出力回転速度Ｎｏｕｔと判定回転速度Ｎｒｅｆとの比較結果に応じて手動アップシフト操作に応じた変速段のアップシフトを禁止する代わりに、路面勾配θが一定の基準勾配、あるいはシフトアップパターンごとに定められた基準路面勾配以上である場合に手動アップシフト操作に応じた変速段のアップシフトを禁止してもよい。

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。すなわち、上記実施例では、自動車に搭載されると共に複数の係合要素としてのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３およびブレーキＢ１，Ｂ２を選択的に係合させて複数の変速段を形成する自動変速機２５を制御する変速ＥＣＵ２１が「制御装置」に相当し、自動車の走行路の路面勾配θを推定する路面勾配推定モジュール２１３が「路面勾配取得手段」に相当し、運転者による手動アップシフト操作および手動ダウンシフト操作に応じた変速段を形成するように自動変速機２５を制御可能な変速制御モジュール２１１が「変速制御手段」に相当し、図４の手動アップシフト許否判定ルーチンを実行して自動車１０が登坂路を走行している際に手動アップシフト操作に応じた変速段のアップシフトを路面勾配θに応じて禁止する手動シフト制御モジュール２１２が「手動アップシフト禁止手段」に相当し、図４のステップＳ１７０の処理を実行する手動シフト制御モジュール２１２が「報知指令出力手段」に相当する。ただし、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載された発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載された発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。すなわち、実施例はあくまで課題を解決するための手段の欄に記載された発明の具体的な一例に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載された発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。

以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。

本発明は、変速機の製造産業において利用可能である。

１０ 自動車、１２ エンジン、１４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、１６ ブレーキ用電子制御ユニット（ブレーキＥＣＵ）、２０ 動力伝達装置、２１ 変速用電子制御ユニット（変速ＥＣＵ）、２２ トランスミッションケース、２３ 流体伝動装置、２３ａ ポンプインペラ、２３ｂ タービンランナ、２３ｃ ロックアップクラッチ、２４ オイルポンプ、２５ 自動変速機、２６ 入力軸、２７ 出力軸、２８ ギヤ機構、２９ 差動機構、３０ シングルピニオン式遊星歯車機構、３１，３６ａ，３６ｂ サンギヤ、３２，３７ リングギヤ，３３ ピニオンギヤ、３４，３９ キャリヤ、３５ ラビニヨ式遊星歯車機構、３８ａ ショートピニオンギヤ、３８ｂ ロングピニオンギヤ、５０ 油圧制御装置、５１ プライマリレギュレータバルブ、５２ マニュアルバルブ、５３ アプライコントロールバルブ、９１ アクセルペダル、９２ アクセルペダルポジションセンサ、９３ ブレーキペダル、９４ マスタシリンダ圧センサ、９５ シフトレバー、９５ｕ アップシフト指示スイッチ、９５ｄ ダウンシフト指示スイッチ、９６ シフトレンジセンサ、９７ 車速センサ、９８ 入力回転速度センサ、９９ 出力回転速度センサ、１００ メータ用電子制御ユニット（メータＥＣＵ）、１０１ 警告灯、２１１ 変速制御モジュール、２１２ 手動シフト制御モジュール、２１３ 路面勾配推定モジュール、Ｂ１，Ｂ２ ブレーキ、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ クラッチ、Ｆ１ ワンウェイクラッチ。

Claims (4)

1. 車両に搭載されると共に複数の係合要素を選択的に係合させて複数の変速段を形成する自動変速機の制御装置において、
   前記車両の走行路の路面勾配を取得する路面勾配取得手段と、
   運転者による手動アップシフト操作および手動ダウンシフト操作に応じた変速段を形成するように前記自動変速機を制御可能な変速制御手段と、
   前記車両が登坂路を走行している際に、前記手動アップシフト操作に応じた前記変速段のアップシフトを、前記路面勾配に応じて禁止する手動アップシフト禁止手段と、
   を備え、
   前記手動アップシフト禁止手段は、前記自動変速機の出力軸の回転速度が前記手動アップシフト操作に応じたシフトアップパターンと前記路面勾配とに基づいて設定される閾値未満である場合に、該手動アップシフト操作に応じた前記変速段のアップシフトを禁止することを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 請求項１に記載の自動変速機の制御装置において、
   前記手動アップシフト操作に応じた前記変速段のアップシフトが、前記路面勾配に応じて禁止された際に、その旨を運転者に報知するための報知指令を出力する報知指令出力手段を更に備えることを特徴とする自動変速機の制御装置。
3. 請求項１または２に記載の自動変速機の制御装置において、
   前記手動アップシフト禁止手段は、前記路面勾配が登り勾配として大きいほど前記手動アップシフト操作に応じた前記変速段のアップシフトを禁止することを特徴とする自動変速機の制御装置。
4. 車両に搭載され、複数の係合要素を選択的に係合させて複数の変速段を形成すると共に運転者による手動アップシフト操作および手動ダウンシフト操作に応じた変速段を形成可能な自動変速機の制御方法において、
   前記車両が登坂路を走行している際に、前記手動アップシフト操作に応じた前記変速段のアップシフトを路面勾配に応じて禁止するステップを含み、
   前記ステップは、前記自動変速機の出力軸の回転速度が前記手動アップシフト操作に応じたシフトアップパターンと前記路面勾配とに基づいて設定される閾値未満である場合に、該手動アップシフト操作に応じた前記変速段のアップシフトを禁止する自動変速機の制御方法。
   

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