JP2001304384A - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

自動変速機の変速制御装置

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JP2001304384A
JP2001304384A JP2000116509A JP2000116509A JP2001304384A JP 2001304384 A JP2001304384 A JP 2001304384A JP 2000116509 A JP2000116509 A JP 2000116509A JP 2000116509 A JP2000116509 A JP 2000116509A JP 2001304384 A JP2001304384 A JP 2001304384A
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shift control
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automatic transmission
speed
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Atsushi Hanawa
篤 花輪
Koichi Miyamoto
幸一 宮本
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Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 牽引走行状態に適した変速制御がおこなわ
れ、かつ、駆動力源の回転数が所定回転数以上に上昇し
てしまうことを抑制する。 【解決手段】 駆動力源の出力側に設けられている自動
変速機の変速比を制御するために、変速制御内容が異な
る複数の変速制御態様を選択的に切り換えることのでき
る自動変速機の変速制御装置において、駆動力源に対す
る出力制御要求が所定状態にある場合に第１の変速制御
態様を選択する変速制御態様選択手段（ステップＳ１な
いしステップＳ３）と、第１の変速制御態様が選択され
ている際に、駆動力源の回転数に関連する物理量が特定
の変化を示した場合に、第１の変速制御態様から第２の
変速制御態様に切り換える変速制御態様切り換え手段
（ステップＳ４ないしステップＳ８）とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、駆動力源の出力
側に設けられている自動変速機の変速比を制御するため
の変速制御態様を、選択的に切り換えることのできる自
動変速機の変速制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、歯車変速機構を備えた自動変速
機においては、歯車変速機構のトルク伝達経路を切り換
えるために係合・解放される摩擦係合装置と、摩擦係合
装置に給排される油圧を制御する油圧制御装置と、この
油圧制御装置を制御する電子制御装置とが設けられてい
る。この電子制御装置には、自動変速機の変速比の切り
換えを判断する基準となる変速マップが記憶されてい
る。この変速マップは、車両の走行状態、例えば、車速
およびアクセル開度などをパラメータとして、変速を制
御する変速線、具体的にはアップシフト線およびダウン
シフト線を定めたものである。
【０００３】そして、車両の走行状態を示す信号が電子
制御装置に入力されると、入力信号と変速マップとに基
づいて変速判断がおこなわれる。ここで、変速比を切り
換える判断が成立すると、電子制御装置から変速信号が
出力されて、油圧制御装置により摩擦係合装置が係合・
解放されて変速が実行される。
【０００４】また、上記の変速マップを設定するにあた
り、燃費を重視して変速比を設定するか、または動力性
能を重視して変速比を設定するかなどに応じて、異なる
変速制御内容の変速マップを用意し、運転者の手動操作
により変速マップを変更する技術のほか、走行負荷の変
化などに応じて、異なる変速制御内容の変速マップを自
動的に切り換える技術も提案されている。
【０００５】このように、変速制御内容の異なるマップ
を、走行負荷の変化に応じて自動的に切り換えることの
できる自動変速機の変速制御装置の一例が、特開平６−
１４７３０４号公報、特開平１１−５１１６９号公報に
記載されている。まず、特開平６−１４７３０４号公報
に記載された変速制御装置においては、車重およびエン
ジンの出力トルクならびに車両加速度に基づいて、走行
負荷を推定するとともに、走行負荷の推定結果に基づい
て変速マップが選択される。このようにして選択される
変速マップの内容は、アップシフトの際には、車重、負
荷が大きくなるにつれてアップシフト線を高車速側に移
行するように設定される一方、ダウンシフトの際には、
負荷が大きくなるにつれてダウンシフト線を低スロット
ル開度側に移行するように設定される。したがって、高
負荷、高車重の際にはなるべく大変速比が選択され易く
なり、車両の動力性能を向上することができるとされて
いる。
【０００６】また、特開平１１−５１１６９号公報に記
載された変速制御装置は、トレーラを牽引するトラクタ
のような車両に適用されるものであり、トラクタのみで
走行する低負荷時には、なるべく小変速比が選択されや
すくなる内容の変速マップを用いる一方、トラクタがト
レーラを牽引して走行するような高負荷状態において
は、所定の大変速比に固定する内容の変速マップを用い
ている。このように、トレーラを牽引しているか否かに
基づいて、種類の異なる変速マップを自動的に切り換え
ることにより、ドライバビリティが向上するほか、燃費
も向上する利点があるものとされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の自動変速機の制御装置において、高負荷走行状態、つ
まりアクセル開度が全開の状態で用いられる変速マップ
は、大変速比が設定され易くなるように、元々高車速側
にアップシフト線が設定されている。具体的には、変速
信号の出力後に実際に変速が開始されるまでの遅れ、つ
まり油圧の応答遅れを考慮して、実際に変速が開始され
る時点のエンジン回転数が、許容回転数の上限付近の回
転数になるように変速マップが設定されている。このた
め、上記公報に記載されているような高負荷要求に対応
するために、変速マップのアップシフト線をさらに高車
速側に設定した場合、大変速比のまま車速が上昇してエ
ンジン回転数が許容回転数を超えてレッドゾーンに達す
る状態、いわゆるオーバーレブ状態になる可能性があっ
た。
【０００８】また、非牽引状態と牽引状態とに対応し
て、アップシフト線の設定車速が異なる変速マップを用
意し、この変速マップをスイッチ操作により切り換える
制御も考えられる。しかし、スイッチ操作を誤り、非牽
引状態で牽引状態に対応する変速マップが使用される
と、エンジン回転数が所定回転数を越えるまでアップシ
フトしなくなり、上記と同様にしてオーバーレブ状態に
なる可能性があった。
【０００９】この発明は上記事情を背景としてなされた
もので、自車両により他車両を牽引する場合のような高
負荷走行状態において、その状態に適した変速特性を得
られるとともに、駆動力源の回転数が所定回転数以上に
上昇してしまうことを抑制することのできる自動変速機
の変速制御装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段およびその作用】上記の目
的を達成するため請求項１の発明は、駆動力源の出力側
に設けられている自動変速機の変速比を制御するため
に、変速制御内容が異なる複数の変速制御態様を選択的
に切り換えることのできる自動変速機の変速制御装置に
おいて、前記駆動力源に対する出力制御要求が所定状態
である場合に第１の変速制御態様を選択する変速制御態
様選択手段と、前記第１の変速制御態様が選択されてい
る際に、前記駆動力源の回転数に関連する物理量が特定
の変化を示した場合に、前記第１の変速制御態様から第
２の変速制御態様に切り換える変速制御態様切り換え手
段とを備えていることを特徴とするものである。
【００１１】請求項１の発明によれば、駆動力源に対す
る出力制御要求が所定状態にある場合は第１の変速制御
態様が選択され、この第１の変速制御態様が選択されて
いる際に、駆動力源の回転数に関連する物理量が特定の
変化を示した場合に、第１の変速制御態様から第２の変
速制御態様に切り換えられる。このため、車両の走行負
荷の変化による物理量の変化状態に合わせて、変速比が
制御される。
【００１２】請求項２の発明は、請求項１の構成に加え
て、前記第１の変速制御態様が選択されている際に、前
記自動変速機の変速開始時における前記物理量の目標値
と、前記自動変速機の実際の変速開始時における前記物
理量の実際値とを比較し、この比較結果に基づいて、前
記物理量の実際値を前記物理量の目標値に近づけるよう
に、前記第１の変速制御態様の変速制御内容を補正する
学習制御をおこなうことができるとともに、前記変速制
御態様切り換え手段は、前記第１の変速制御態様から第
２の変速制御態様に切り換える際は、前記学習制御によ
り前記第１の変速制御態様の変速制御内容を補正するこ
とを禁止する機能を備えていることを特徴とするもので
ある。
【００１３】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
と同様の作用が生じる他、第１の変速制御態様の変速制
御内容に対して、駆動力源の回転数に関連する物理量が
特定の変化を示した場合に対応する変速制御内容が加味
されることが防止される。
【００１４】請求項３の発明は、請求項１または２の構
成に加えて、前記駆動力源に対する制御要求が最大にな
り、かつ、前記物理量が特定の変化を示す状態が、自車
両により他車両を牽引し、かつ、前記自車両が登坂走行
する場合に前記自車両で発生する状態であるとともに、
前記駆動力源の回転数に関連する物理量が所定範囲に保
持される時間が、前記第１の変速制御態様よりも前記第
２の変速制御態様の方が長くなるように、前記第１の変
速制御態様よりも、前記第２の変速制御態様の方が大き
い変速比が設定されやすいような変速制御内容を備えて
いることを特徴とするものである。
【００１５】請求項３の発明によれば、請求項１または
２の発明と同様の作用が生じる他、自車両により他車両
を牽引し、かつ、自車両が登坂走行することにより、駆
動力源に対する制御要求が最大になり、かつ、物理量が
特定の変化を示した場合に、第１の変速制御態様から第
２の変速制御態様に切り換えられる。したがって、第２
の変速制御態様が選択された場合は、第１の変速制御態
様が選択された場合よりも、大きな変速比が設定されや
すくなり、駆動力源の回転数に関連する物理量が所定範
囲に保持される時間は、第１の変速制御態様が選択され
ている場合よりも、第２の変速制御態様が選択されてい
る場合の方が長くなる。
【００１６】この発明において、変速制御態様の具体例
としては、自動変速機の変速比を所定の変速比からの所
定の変速比に切り換えるための判断基準となる変速線を
定めた変速マップ（変速線図）と、変速マップに基づく
変速判断が成立してから変速信号が出力されるまでの時
間とが挙げられる。またこの発明において、変速制御内
容が異なるとは、変速マップの変速線の設定車速が異な
ること、変速マップに基づく変速判断が成立してから変
速信号が出力されるまでの時間が異なることが挙げられ
る。
【００１７】また、この発明における第１の変速制御態
様としては、自車両が他車両を牽引して走行する、いわ
ゆる牽引走行状態で用いられる変速マップの内容と、お
よびこの変速マップ変速判断が成立してから変速信号が
出力されるまでの時間とが挙げられる。この発明におけ
る第２の変速制御態様としては、牽引走行状態であり、
かつ、高負荷走行状態（登坂路走行状態）で用いられる
変速マップの内容と、およびこの変速マップで変速判断
が成立してから変速信号が出力されるまでの時間とが挙
げられる。
【００１８】またこの発明において、駆動力源の回転数
に関連する物理量としては、エンジン回転数と、自動変
速機の入力回転数と、自動変速機の出力回転数とが挙げ
られる。また、この発明において、駆動力源の回転数に
関連する物理量が特定の変化を示したか否かは、前記物
理量の変化状態の実際値と、予め決定されている閾値と
を比較することにより判断される。
【００１９】また、この発明において、駆動力源に対す
る出力制御要求は、アクセル開度またはスロットル開度
の少なくとも一方に基づいて判断される。また、この発
明において、駆動力源に対する出力制御要求の所定状態
として、アクセル開度またはスロットル開度が全開であ
る状態、つまり、駆動力源に対する出力制御要求が最大
である状態が挙げられる。
【００２０】また、この発明において、所定範囲とは、
駆動力源の回転数に関連する物理量が、例えば駆動力源
の特性から決定される許容回転数以下であり、所定回転
数以上の値に相当する範囲である。
【００２１】
【発明の実施の形態】つぎにこの発明を図面に基づいて
具体的に説明する。図２は、この発明が適用される車両
の全体的な制御系統を示すブロック図であり、駆動力源
としてのエンジン１の出力側には自動変速機２が連結さ
れている。エンジン１としては、内燃機関、例えばガソ
リンエンジン、またはディーゼルエンジン、またはＬＰ
Ｇエンジンなどを用いることができる。なお、この実施
形態においては、エンジン１としてガソリンエンジンを
用いた場合に基づいて説明する。
【００２２】エンジン１の吸気管３にはスロットルバル
ブ４が設けられており、アクセルペダル５の操作に基づ
いてスロットルバルブ４の開度が変更される。また、エ
ンジン１に対する燃料供給を制御する燃料噴射制御装置
６と、燃料と空気との混合気の着火を制御する点火時期
制御装置７とが設けられている。
【００２３】一方、エンジン１に対する出力制御要求を
表すアクセルペダル５の踏み込み量、すなわちアクセル
開度は、アクセルペダルスイッチ８によって検出され、
その検出信号がエンジン用電子制御装置９に入力されて
いる。このエンジン用電子制御装置９は、中央演算処理
装置（ＣＰＵ）および記憶装置（ＲＡＭ、ＲＯＭ）なら
びに入出力インターフェースを主体とするマイクロコン
ピュータにより構成されている。
【００２４】このエンジン用電子制御装置９には、制御
のためのデータとして、エンジン（Ｅ／Ｇ）回転数ＮＥ
を検出するエンジン回転数センサ１０の信号、吸入空気
量Ｑを検出する吸入空気量センサ１１の信号、吸入空気
温度を検出する吸入空気温度センサ１２の信号、スロッ
トルバルブ４の開度を検出するスロットルセンサ１３の
信号、エンジン水温を検出するエンジン水温センサ１４
の信号などが入力されている。
【００２５】一方、前記自動変速機２は、複数の遊星歯
車機構などにより構成される歯車変速機構１５と、歯車
変速機構１５のトルク伝達経路を切り換えるために係合
・解放されるクラッチやブレーキなどの摩擦係合装置１
６とを備えている。このような構成を有する自動変速機
２は、前進段で複数の変速段（言い換えれば変速比）、
例えば第１速ないし第５速を設定することができるとと
もに、後進段では所定の変速比に固定される。つまり、
自動変速機２は、変速比を段階的（不連続的）に切り換
えることのできる、いわゆる有段式の自動変速機であ
る。
【００２６】また、自動変速機２の変速比、具体的には
摩擦係合装置１６の係合・解放などを制御する油圧制御
装置１７が設けられている。この油圧制御装置１７は、
シフトポジション切換装置の一種であるシフトレバー１
８の操作により動作するマニュアルバルブ１９と、電気
的にオン・オフが制御されて信号圧を出力する複数のシ
フトソレノイド２０と、前記信号圧に基づいて、マニュ
アルバルブ１９の出力ポートと各摩擦係合装置１６の油
圧室とを接続する油路を開閉することにより、各摩擦係
合装置１６の係合・解放を制御する複数のシフトバルブ
２１と、アクセル開度もしくはスロットル開度に応じ
て、油圧回路のライン圧を制御するためのリニアソレノ
イドバルブ２２とを備えている。
【００２７】油圧制御装置１７には自動変速機用電子制
御装置２３が接続されており、この自動変速機用電子制
御装置２３は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）および記憶
装置（ＲＡＭ、ＲＯＭ）ならびに入出力インターフェー
スを主体とするマイクロコンピュータにより構成されて
いる。この自動変速機用電子制御装置２３とエンジン用
電子制御装置９とが相互にデータ通信可能に接続されて
いる。そして、自動変速機用電子制御装置２３に対し
て、自動変速機２のタービン回転数（入力回転数）を検
出するタービン回転数センサ２４の信号、自動変速機２
の出力回転数を検出する出力回転数センサ２５の信号、
油圧制御装置１７の作動油温を検出する油温センサ２６
の信号、シフトレバー１８の操作を検出するシフトポジ
ションセンサ２７の信号などが入力されている。なお、
出力回転数センサ２５の信号に基づいて車速が演算され
る。
【００２８】そして、エンジン用電子制御装置９および
自動変速機用電子制御装置２３においては、各種のセン
サやスイッチにより検出されるデータを演算処理するこ
とで車両の走行状態や走行負荷が判断され、この判断結
果に基づいて、燃料噴射制御装置６の燃料噴射量、点火
時期制御装置７の点火時期、自動変速機２の変速比の制
御などがおこなわれる。
【００２９】上記のように構成された自動変速機２にお
いては、シフトレバー１８のマニュアル操作により、例
えば、Ｐ（パーキング）ポジション、Ｒ（リバース）ポ
ジション、Ｎ（ニュートラル）ポジション、Ｄ（ドライ
ブ）ポジション、４ポジション、３ポジション、２ポジ
ション、Ｌ（ロー）ポジションの各シフトポジションを
選択的に切り換えることができる。これらのシフトポジ
ションのうち、Ｄ（ドライブ）ポジション、４ポジショ
ン、３ポジション、２ポジション、Ｌ（ロー）ポジショ
ンが前進走行ポジションである。
【００３０】上記Ｄポジションでは、第１速ないし第５
速の範囲の変速段（つまり変速レンジ）を選択的に切り
換えることができ、４ポジションでは、第１速ないし第
４速の範囲の変速段を選択的に切り換えることができ、
３ポジションでは、第１速ないし第３速の範囲の変速段
を選択的に切り換えることができ、２ポジションでは、
第１速または第２速の変速段を選択的に切り換えること
ができ、Ｌポジションでは第１速に固定される。ここ
で、変速段を示す数字が大きくなるほど、その変速比が
小さくなることは勿論である。
【００３１】また、自動変速機用電子制御装置２３に
は、自動変速機２の変速を制御するために変速マップ
（図示せず）が記憶されている。この変速マップは、車
両の走行状態、例えばアクセル開度と車速とをパラメー
タとして、自動変速機２の変速段を切り換える判断基準
となる変速線、具体的にはアップシフト線およびダウン
シフト線が設定されている。
【００３２】そして、自動変速機用電子制御装置２３に
入力されるアクセル開度および車速などのデータと変速
マップとに基づいて、自動変速機２の変速段を切り換え
るか否かの変速判断がおこなわれる。そして、この変速
判断が成立した場合は、自動変速機用電子制御装置２３
から変速信号が出力されて、各シフトソレノイド２０の
オン・オフが制御されるとともに、各シフトバルブ２１
の動作により各摩擦係合装置１６の係合・解放状態が制
御され、変速が実行される。ここで、実施形態の構成と
この発明の構成との対応関係を説明すれば、エンジン１
がこの発明の駆動力源に相当する。
【００３３】つぎに、通常走行状態と、牽引走行状態で
あり、かつ、高負荷走行状態とで、自動変速機２の変速
制御態様を変更する制御について説明する。ここで通常
走行状態とは、自車両が他車両を牽引していない軽負荷
走行状態を意味しており、牽引走行状態とは、自車両に
より他車両を牽引して走行する状態を意味しており、高
負荷走行状態とは、自車両が坂道を登坂走行する状態を
意味している。さらに、この実施形態においては、牽引
走行状態として、アクセル開度もしくはスロットル開度
が全開である場合を採り上げている。
【００３４】図３は、牽引走行状態において、自動変速
機２の変速を制御するために用いる変速マップの一例が
示されている。図３に示す変速マップは、通常走行状態
で用いられる変速マップ（以下、第１の変速マップと記
す）と、牽引走行状態であり、かつ、高負荷走行状態で
あり、かつ、エンジン回転数に関連する物理量の変化量
が所定値以下である場合に用いられる変速マップ（以
下、第２の変速マップと記す）が包括的に示されてい
る。図３の変速マップは、車速およびアクセル開度をパ
ラメータとして、第１速から第２速にアップシフトする
判断基準となるアップシフト線（アップシフト点）と、
第２速から第１速にダウンシフトする判断基準となるダ
ウンシフト線（ダウンシフト点）が示されている。
【００３５】そして、図３においては、通常走行状態で
用いられるアップシフト線が破線で示されており、通常
走行状態で用いられるダウンシフト線が二点鎖線で示さ
れている。また、牽引走行状態であり、かつ、高負荷走
行状態であり、かつ、エンジン回転数に関連する物理量
の変化量が所定値以下である場合に用いられるアップシ
フト線が実線で示されており、牽引走行状態であり、か
つ、高負荷走行状態であり、かつ、エンジン回転数に関
連する物理量の変化量が所定値以下である場合に用いら
れるダウンシフト線が一点鎖線で示されている。この図
３に示すように、第１の変速マップのアップシフト線よ
りも、第２の変速マップのアップシフト線の方が高車速
側に設定されている。また、第１の変速マップのダウン
シフト線よりも、第２の変速マップのダウンシフト線の
方が高車速側に設定されている。つまり、第１の変速マ
ップよりも第２の変速マップの方が、なるべく大きな変
速比（第１速）が設定されやすいような特性を備えてい
る。なお、図３に示す通常走行状態用の変速マップは、
牽引走行状態であり、かつ、高負荷走行状態であって
も、エンジン回転数に関連する物理量の変化量が、所定
値を越えている場合にも用いることができる。
【００３６】なお、図３に示す変速マップは、Ｄポジシ
ョンが選択されている状態に対応するものであるが、Ｌ
ポジション以外の前進走行ポジションであれば、図３と
同様な変速マップを用いることができる。また、第２速
ないし第５速の間との間におけるアップシフト線および
ダウンシフト線についても、第１の変速マップよりも、
第２の変速マップの方が、なるべく高車速の段階でなる
べく大きな変速比が設定されやすいような特性を備えて
いる。
【００３７】上記のように、第１の変速マップと第２の
変速マップとを切り換える方法としては、２つの変速マ
ップを別々に予め自動変速機用電子制御装置２３に記憶
しておき、これらの変速マップを読み替える方法と、第
１の変速マップを補正して、第２の変速マップを得る方
法とが挙げられる。
【００３８】つぎに、自動変速機２の変速制御を、図１
のフローチャートに基づいて説明する。まず、牽引走行
状態に対応する変速制御を実行するための前提条件が成
立しているか否かが判断される（ステップＳ１）。この
前提条件は、Ｄポジションが選択され、かつ、第１速が
設定されていること、エンジントルクの制御が禁止され
ていないこと、電子制御装置９，２３および油圧制御装
置１７、あるいは各種のセンサやスイッチなどのシステ
ムが正常であることなどが全て肯定された場合に成立す
る。つまり、ステップＳ１においては、車両のシステム
が正常であり、かつ、エンジン１の暖機が完了してその
燃焼状態が安定しているか否かが確認される。このステ
ップＳ１で否定的に判断された場合はリターンされる。
【００３９】ステップＳ１で肯定的に判断された場合
は、スロットル開度もしくはアクセル開度が全開状態に
あるか否かが判断される（ステップＳ２）。すなわち、
牽引走行状態であり、かつ、登坂走行状態であるか否か
が判断される。ステップＳ２で否定的に判断された場合
は、自車両が軽負荷走行している状態であるため、リタ
ーンされる。
【００４０】ステップＳ２で肯定的に判断された時点で
は、図３に示す第１の変速マップが選択されている。つ
いで、この第１の変速マップに基づいて、現在の車速が
第１速から第２速にアップシフトされる直前の車速であ
るか否かが判断される（ステップＳ３）。ステップＳ３
で否定的に判断された場合はそのままリターンされる。
【００４１】これに対して、ステップＳ３で肯定的に判
断された場合は、現在の車速の変化状態（言い換えれ
ば、変化量、変化率、変化割合、変化程度）に基づい
て、所定時間内における車速の変化量、つまり加速度が
推定される（ステップＳ４）。そして、ステップＳ４で
推定された車速の変化量が閾値以下であるか否かが判断
される（ステップＳ５）。この閾値は、予め自動変速機
用電子制御装置２３に記憶されている。すなわち、ステ
ップＳ５は、車速の変化量の推定結果に基づいて、自車
両が登坂走行状態（つまり、高負荷走行状態）にあるか
否かを判断しているのである。なお、この車速の変化量
に基づいて、車両が登坂走行する道路の勾配を推定する
こともできる。
【００４２】ステップＳ５で肯定的に判断された場合
は、実際の車速の変化量が閾値以下である状態が、基準
回数Ｎ回以上連続して成立したか否かが判断される（ス
テップＳ６）。このステップＳ６の判断内容は、高負荷
走行状態が継続的に発生しているか否かを確定するため
のものである。
【００４３】ステップＳ６で肯定的に判断された場合
は、牽引走行状態であり、かつ、高負荷走行状態にある
という判断を確定するとともに（ステップＳ７）、第１
の変速マップに基づく変速制御を中止して、第２の変速
マップに基づく変速制御に切り換え（ステップＳ８）、
この制御ルーチンを終了する。
【００４４】ここで、第１の変速マップに基づく変速制
御と、第２の変速マップに基づく変速制御とを比較しな
がら、ステップＳ８の制御を具体的に説明する。まず、
単なる牽引走行状態における自動変速機２の変速制御例
を、図４のタイムチャートを参照しながら説明する。図
４は、エンジン回転数に関連する物理量（言い換えれ
ば、走行負荷の変化に応じて変化し、かつ、車速に関連
する物理量）の経時変化を示すものである。前記物理量
としては、例えば、エンジン回転数、タービン回転数、
出力回転数などがあるが、便宜上、エンジン回転数が示
されている。また、図４においては、第１の変速マップ
に相当する変化特性が破線で示されており、第２の変速
マップに相当する変化特性が実線で示されている。
【００４５】上記のように第１の変速マップが選択され
た場合は、第１速から第２速にアップシフトする変速判
断が時刻ｔ１で成立する以前に、その時点でのエンジン
回転数に関連する物理量の変化状態（言い換えれば、変
化量、変化率、変化程度、変化割合）に基づいて、実際
に変速が開始される時点での物理量の変化状態が推定さ
れる。
【００４６】そして、この推定結果に基づいて、変速信
号を出力する時期を算出する。つまり、変速信号が出力
されてから、実際に変速が開始されるまで（具体的には
イナーシャ相が開始されるまで）には応答遅れ時間が生
じるために、この応答遅れ時間を加味した上で、アップ
シフトが開始される時点のエンジン回転数が、エンジン
１の許容回転数よりも若干低い回転数になるように、前
記変速信号の出力時期を算出する。なお、応答遅れ時間
とは、油圧の給排による摩擦係合装置１６の係合・解放
など、油圧回路での機械的要因に基づく遅れ時間を意味
している。
【００４７】このようにして、牽引走行状態について
は、アップシフト判断が成立してから変速信号が出力さ
れるまでの時間が決定されている。そして、時刻ｔ１で
変速判断が成立し、かつ、時刻ｔ２で変速信号が出力さ
れるとともに、時刻ｔ４で実際にアップシフトが開始さ
れると、エンジン回転数が急激に低下し、その後、時刻
ｔ５で変速が完了した後は、エンジン回転数が徐々に上
昇する。
【００４８】一方、ステップＳ８に進んだ場合は、第１
の変速マップから第２の変速マップに切り換えられる
が、このような変速マップの切り換えをおこなう以前
に、図３の実線で示すアップシフト線を設定する方法を
具体的に説明する。まず、第１の変速マップに基づく変
速判断が成立する以前に、その時点のエンジン回転数に
関連する物理量（つまり、出力軸回転数、エンジン回転
数、タービン回転数の少なくとも一つ）の変化状態に基
づいて、実際に変速が開始される時点での前記物理量を
推定する。この推定は、前述したステップＳ４のデータ
に基づいておこなわれる。また、この物理量の推定に際
しては、変速信号が出力されてから、変速が実際に開始
されるまでの間における応答遅れ時間が加味されてい
る。そして、実際に変速が開始されるときのエンジン回
転数が、許容回転数よりも若干低い回転数になるよう
に、変速信号の出力時期を算出する。
【００４９】このようにして、第２の変速マップを用い
る場合においても、変速判断の成立時点から変速信号が
出力されるまでの時間が決定される。ここで、第１の変
速マップで変速判断が成立してから変速信号が出力され
るまでの時間よりも、第２の変速マップで変速判断が成
立してから変速信号が出力されるまでの時間の方が長く
設定される。
【００５０】つぎに、第２の変速マップに対応する変速
制御内容を、図４のタイムチャートにより説明する。図
４は、第１の変速マップに基づく第１速から第２速への
アップシフト判断と、第２の変速マップに基づく第１速
から第２速へのアップシフト判断とが、同時刻ｔ１で発
生した状態を想定し、２つの変速制御内容を比較してい
る。図３のように、破線のアップシフト線と実線のアッ
プシフト線とでは、アップシフトの変速判断の基準とな
る車速が異なるため、図４でアップシフト判断が成立し
た時刻ｔ１におけるエンジン回転数も、通常走行状態
と、牽引走行状態であり、かつ、高負荷走行状態とでは
異なっている。また、前述のように、通常走行状態で変
速判断が成立してから変速信号が出力されるまでの時間
よりも、牽引走行状態であり、かつ、高負荷走行状態で
変速判断が成立してから変速信号が出力されるまでの時
間の方が長く設定されているため、牽引走行状態であ
り、かつ、高負荷走行状態の場合には時刻ｔ２では変速
信号が出力されず、その後の時刻ｔ３で変速信号が出力
されている。
【００５１】そして、牽引走行状態であり、かつ、高負
荷走行状態の場合においても、変速信号が出力されてか
ら所定時間はエンジン回転数が上昇しており、変速信号
が出力されてから応答遅れ時間が経過した時刻ｔ６で実
際にアップシフトが開始されると、エンジン回転数が、
レッドゾーンＮＥ１以下の回転数の状態から急激に低下
している。その後、アップシフトが完了する時刻ｔ７以
降は、エンジン回転数が徐々に上昇している。
【００５２】以上のように、この実施形態においては、
牽引走行状態における変速開始時点でのエンジン回転数
の変化状態の推定値と、牽引走行状態であり、かつ、高
負荷走行状態における変速開始時点でのエンジン回転数
の変化状態の推定値との差、つまり目減り分に基づい
て、牽引走行状態であり、かつ、高負荷走行状態におけ
る変速信号の出力時期を、通常走行状態における変速信
号の出力時期よりも遅延させているのである。つまり、
図４のように、通常走行状態における変速判断の成立時
期と、牽引走行状態であり、かつ、高負荷走行状態にお
ける変速判断の成立時期とが同じである場合を想定すれ
ば、通常走行状態で変速信号が出力される第１の出力回
転数に対して、牽引走行状態であり、かつ、高負荷走行
状態で変速信号が出力される第２の出力回転数が、第１
の出力回転数に所定回転数αを加算した値に設定されて
いることと同等になる。
【００５３】なお、上記ステップＳ４，Ｓ５，Ｓ８にお
いては、出力回転数（つまり車速）の変化量に代えて、
エンジン１がオーバーレブになるか否かを高精度に判定
することのできる他のデータ、例えば、エンジン回転数
の変化量またはタービン回転数の変化量を用いることも
できる。つまり、ステップＳ４でエンジン回転数の変化
量を算出し、ステップＳ５では、ステップＳ４で算出さ
れたエンジン回転数の変化量が閾値以下であるか否かを
判断し、このステップＳ５で肯定的に判断された場合
は、ステップＳ６において、エンジン回転数の変化量が
閾値以下である状態がＮ回以上連続して成立したか否か
を判断し、ステップＳ６で肯定的に判断された場合はス
テップＳ７を経由してステップＳ８に進む。
【００５４】また、タービン回転数の変化量を用いる場
合は、ステップＳ４でタービン回転数の変化量を算出
し、ステップＳ５では、ステップＳ４で算出されたター
ビン回転数の変化量が閾値以下であるか否かを判断し、
このステップＳ５で肯定的に判断された場合は、ステッ
プＳ６において、タービン回転数の変化量が閾値以下で
ある状態がＮ回以上連続して成立したか否かを判断し、
ステップＳ６で肯定的に判断された場合はステップＳ７
を経由してステップＳ８に進む。
【００５５】なお、上記制御例においては、図３に示す
ように、通常走行状態と、牽引走行状態であり、かつ、
高負荷走行状態とで、アップシフト線の設定車速を異な
らせた変速マップを用いるとともに、変速判断が成立し
てから変速信号が出力されるまでの時間を、通常走行状
態よりも、牽引走行状態であり、かつ、高負荷走行状態
である方を長く設定することにより、通常走行状態にお
ける変速信号の出力時期よりも、牽引走行状態であり、
かつ、高負荷走行状態における変速信号の出力時期を遅
延させているが、これ以外の制御方法により、通常走行
状態における変速信号の出力時期よりも、牽引走行状態
であり、かつ、高負荷走行状態における変速信号の出力
時期を遅延させることもできる。
【００５６】例えば、図１の制御例を実行する際に、ス
テップＳ３で用いる変速マップを、通常走行状態の場合
と、牽引走行状態であり、かつ、高負荷走行状態である
場合とで、同一の変速マップにする、つまり、アップシ
フト線の設定車速を同じにするのである。そして、この
変速マップに基づいて自動変速機２の変速制御をおこな
う場合に、ステップＳ６で肯定的に判断された場合はス
テップＳ７を経由して、ステップＳ８に進み、このステ
ップＳ８においては、変速判断が成立してから変速信号
が出力されるまでの時間を、通常走行状態よりも、牽引
走行状態であり、かつ、高負荷走行状態の方が長くなる
ように、遅延タイマーを用いることになる。
【００５７】以上のように、この実施形態においては、
通常走行状態で使用する第１の変速マップに基づく変速
判断の成立前に、変速判断の成立後（具体的には、変速
信号が出力されてから実際に変速が開始されるまでの
間）におけるエンジン回転数に関連する物理量の変化状
態を推定し、その推定結果が閾値に以上である場合に
は、通常走行状態における変速信号の出力時期よりも、
牽引走行状態であり、かつ、高負荷走行状態である場合
における変速信号の出力時期を遅延させるようにした第
２の変速マップを演算し、前記第１の変速マップから第
２の変速マップに切り換える制御がおこなわれている。
このため、牽引走行状態であり、かつ、高負荷走行状態
である場合は、図４に示すように、エンジン回転数がレ
ッドゾーンＮＥ１に対応する値に到達する直前の高車速
まで、自動変速機２の変速段を第１速に維持することが
できる。したがって、高いエンジン出力が得られる運転
領域（所定の高回転数）を使用することのできる走行状
態が拡大され、自車両が他車両を牽引した状態で登坂走
行する場合の動力性能が向上し、ドライバビリティを向
上することができる。
【００５８】ところで、車両が高地走行する場合には、
低地走行する場合に比べて吸入空気密度が希薄になるた
め、空燃比が変化してエンジンの燃焼状態が不安定とな
りエンジン出力が低下する可能性があるが、高地走行を
する場合にも図１の制御をおこなうことにより、車両の
動力性能を向上させることができる。
【００５９】また、図１に示す制御例において、ステッ
プＳ２で肯定判断されて牽引走行状態用の変速マップが
選択された後、ステップＳ４で得られたデータに基づい
て、自動変速機２の変速開始時における物理量の目標値
を設定するとともに、変速判断が成立して変速信号が出
力され、かつ、自動変速機２の実際の変速開始時におけ
るエンジン回転数に関連する物理量の実際値を検出し、
前記物理量の目標値と物理量の実際値とを比較するとと
もに、この比較結果に基づいて、物理量の実際値を物理
量の目標値に近づけるように、第１の変速マップのアッ
プシフト線の設定車速を補正（変更）する学習制御をお
こなうこともできる。
【００６０】このような学習制御をおこない、ついで、
ステップＳ８に進み第１の変速マップから、第２の変速
マップに切り換える場合は、第１の変速マップの変速制
御内容を補正することが禁止される。言い換えれば、学
習制御による変速制御内容の補正よりも、高負荷走行状
態か否かに基づく変速制御態様の変更制御の方が優先さ
れる。このように、学習制御を禁止することにより、学
習制御による変速制御内容の補正と、高負荷走行状態か
否かに基づく変速制御態様の変更とが干渉することを回
避することができる。したがって、第１の変速マップの
変速制御内容に対して、牽引走行状態であり、かつ、高
負荷走行状態である場合に適した変速制御内容が反映さ
れることを防止できる。
【００６１】なお、ステップＳ５またはステップＳ６の
いずれかで否定的に判断された場合はステップＳ１に戻
り、通常走行状態に対応する変速マップが継続して選択
される。なお、ステップＳ１の前提条件には、Ｄポジシ
ョンであるか否かが含まれているが、第１速から第２速
に変速可能な前進走行ポジション、つまり、２ポジショ
ンないし４ポジションを、その判断基準に含めることも
できる。
【００６２】ここで、図１に示された機能的手段とこの
発明の構成との対応関係を説明すれば、ステップＳ１な
いしステップＳ３がこの発明の変速制御態様選択手段に
相当し、ステップＳ４ないしステップＳ８がこの発明の
変速制御態様切り換え手段に相当する。
【００６３】なお、上記実施形態においては、その変速
比が段階的に切り換えられるいわゆる有段式自動変速機
について説明したが、その変速比を連続的（無段階）に
変更することのできる無段変速機に対しても、図１に示
す制御例を適用することができる。
【００６４】上記の具体例に基づいて開示されたこの発
明の特徴的な構成を列挙すれば以下のとおりである。す
なわち、第１の特徴的な構成は、駆動力源の出力側に設
けられている自動変速機の変速比を制御するために、変
速制御内容が異なる複数の変速制御態様を選択的に切り
換えることのできる自動変速機の変速制御装置におい
て、前記第１の変速制御態様に基づく変速判断が成立す
る以前に、前記駆動力源に対する出力制御要求が所定状
態にあり、かつ、前記駆動力源の回転数に関連する物理
量が特定の変化を示した場合に、実際の変速開始時にお
ける前記物理量を推定する推定手段（ステップＳ１ない
しステップＳ５）と、この物理量の推定結果に基づい
て、第１の変速制御態様とは、その変速制御内容が異な
る第２の変速制御態様を設定し、かつ、前記第１の変速
制御態様から第２の変速制御態様に切り換える変速制御
態様切り換え手段（ステップＳ８）を備えている。また
第２の特徴的な構成は、前記第１の特徴的な構成におい
て、前記変速制御態様切り換え手段が、前記駆動力源の
回転数に関連する物理量が特定の変化を示す状態がある
時間内に所定回数連続して生じた場合に、第１の変速制
御態様から第２の変速制御態様に切り換える機能を備え
ていることを特徴とするものである。
【００６５】
【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、駆動力源に対する出力制御要求が所定状態にある
場合は第１の変速制御態様が選択され、第１の変速制御
態様が選択されている際に、駆動力源の回転数に関連す
る物理量が特定の変化を示した場合に、第１の変速制御
態様から第２の変速制御態様に切り換えられる。このた
め、車両の走行負荷の変化による物理量の変化状態に合
わせて、変速比が制御される。例えば、駆動力源回転数
に関連する物理量が所定の高速回転数に到達する直前の
車速まで、自動変速機の変速比をなるべく大きな変速比
に維持することができる。したがって、車両の動力性能
が最大限に生きるように、駆動力源の運転領域が広げら
れて、高負荷走行する場合の駆動力不足を回避すること
ができ、ドライバビリティが向上する。
【００６６】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
と同様の効果を得られる他、第１の変速制御態様が選択
されている場合は、自動変速機の変速開始時における物
理量の目標値と、自動変速機の実際の変速開始時におけ
る物理量の実際値とを比較し、この比較結果に基づい
て、第１の変速制御態様の変速制御内容が補正される。
しかし、第１の変速制御態様から第２の変速制御態様に
切り換える場合は、駆動力源の回転数に関連する物理量
が特定の変化を示した場合に対応する変速制御内容が、
第１の変速制御態様に反映されることを防止できる。例
えば、高負荷走行状態以外の走行状態における変速制御
内容に、高負荷走行時の変速制御内容が加味されること
を回避でき、ドライバビリティが一層向上する。
【００６７】請求項３の発明によれば、請求項１または
２の発明と同様の効果を得られる他、自車両により他車
両を牽引し、かつ、自車両が登坂走行することにより、
駆動力源に対する制御要求が最大になり、かつ、物理量
が特定の変化を示した場合に、第１の変速制御態様から
第２の変速制御態様に切り換えられる。したがって、第
２の変速制御態様が選択された場合は、第１の変速制御
態様が選択された場合よりも、大きな変速比が設定され
やすくなり、駆動力源の回転数に関連する物理量が所定
範囲に保持される時間は、第１の変速制御態様が選択さ
れている場合よりも、第２の変速制御態様が選択されて
いる場合の方が長くなり、駆動力不足が解消されてドラ
イバビリティが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明において、自動変速機の変速制御に
用いられる一制御例を示すフローチャートである。
【図２】 この発明による全体的な制御系統を示す図で
ある。
【図３】 この発明において、自動変速機の変速制御に
用いられる変速マップの一例を示す図である。
【図４】 図１の制御内容に対応するタイムチャートの
一例を示す図である。
【符号の説明】
１…エンジン、 ２…自動変速機、 ８…アクセルペダ
ルスイッチ、 ９…エンジン用電子制御装置、 １０…
エンジン回転数センサ、 １３…スロットルセンサ、
１７…油圧制御装置、 ２３…自動変速機用電子制御装
置、 ２４…タービン回転数センサ、 ２７…出力回転
数センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｈ 59:44 Ｆ１６Ｈ 59:44 Ｆターム(参考） 3J552 MA02 MA26 PA23 RA28 RB30 SB22 SB28 TA13 UA07 VA32Z VA37Z VA62Z VB01Z VB09W VC01Z VC03Z

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 駆動力源の出力側に設けられている自動
    変速機の変速比を制御するために、変速制御内容が異な
    る複数の変速制御態様を選択的に切り換えることのでき
    る自動変速機の変速制御装置において、 前記駆動力源に対する出力制御要求が所定状態である場
    合に第１の変速制御態様を選択する変速制御態様選択手
    段と、 前記第１の変速制御態様が選択されている際に、前記駆
    動力源の回転数に関連する物理量が特定の変化を示した
    場合に、前記第１の変速制御態様から第２の変速制御態
    様に切り換える変速制御態様切り換え手段とを備えてい
    ることを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
  2. 【請求項２】 前記第１の変速制御態様が選択されてい
    る際に、前記自動変速機の変速開始時における前記物理
    量の目標値と、前記自動変速機の実際の変速開始時にお
    ける前記物理量の実際値とを比較し、この比較結果に基
    づいて、前記物理量の実際値を前記物理量の目標値に近
    づけるように、前記第１の変速制御態様の変速制御内容
    を補正する学習制御をおこなうことができるとともに、
    前記変速制御態様切り換え手段は、前記第１の変速制御
    態様から第２の変速制御態様に切り換える際は、前記学
    習制御により前記第１の変速制御態様の変速制御内容を
    補正することを禁止する機能を備えていることを特徴と
    する請求項１に記載の自動変速機の変速制御装置。
  3. 【請求項３】 前記駆動力源に対する制御要求が最大に
    なり、かつ、前記物理量が特定の変化を示す状態が、自
    車両により他車両を牽引し、かつ、前記自車両が登坂走
    行する場合に前記自車両で発生する状態であるととも
    に、前記駆動力源の回転数に関連する物理量が所定範囲
    に保持される時間が、前記第１の変速制御態様よりも前
    記第２の変速制御態様の方が長くなるように、前記第１
    の変速制御態様よりも、前記第２の変速制御態様の方が
    大きい変速比が設定されやすいような変速制御内容を備
    えていることを特徴とする請求項１または２に記載の自
    動変速機の変速制御装置。
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