JP2007085481A - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】
本発明は、ドライバーのスポーツ走行要求等に応じて通常の第一変速スケジュールからスポーツ走行用等の第二変速スケジュールへ切換える自動変速機の変速制御装置において、第二変速スケジュールでの走行時に、エンジン回転数が比較的高いのに車両の加速度が伸びない状態、所謂「間延び感」の発生を防止して、ドライバーの加速要求等のスポーツ走行要求を確実に満足させることが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する。
【解決手段】
S17では変速段のシフトアップ指令が出て、自動変速機の変速段が一段シフトアップされる。すなわち、S12〜S16の条件を充足することで、第二変速スケジュールに拘束されることなく強制的にシフトアップ制御される。
【選択図】 図3

Description

この発明は、車両に搭載される自動変速機の変速制御装置に関し、特に、自動変速の変速スケジュールを、ドライバーのスポーツ走行要求等に応じて通常の第一変速スケジュールからスポーツ走行用等の第二変速スケジュールへ切換えることができる自動変速機の変速制御装置の改良に関する。
一般に、車両に搭載される自動変速機の変速制御装置は、車速とスロットル開度とをパラメータとした変速スケジュールを予め設定しておき、各センサから実測信号を取り込んで、目標となる変速段を決定し、この目標の変速段に自動変速機を変速制御するように構成している。
こうした、自動変速機の変速制御装置においては、ドライバーのスポーツ走行要求や路面勾配を含めた路面状態、さらには、エンジンや車輪等の車両状態に応じて、前述した通常の変速スケジュール以外の変速スケジュール(例えばパワーモードスケジュール等)に切換えて、各種走行シーンに適合した走行性能を得ようとするものが知られている。
例えば、下記特許文献1では、通常変速スケジュール以外に、エンジン高回転側に変速ポイントを持つ高回転変速スケジュールを備え、エンジン負荷等により車両の運転状態を検出して、ドライバーがスポーツ走行を要求していると判断した場合には、通常変速スケジュールから高回転変速スケジュールに切換える自動変速機の変速制御装置が開示されている。
また、下記特許文献2では、通常変速スケジュール以外に、車両高速側で変速を行う高車速変速スケジュールを備え、ドライバーにスポーツ走行要求があると判断した場合には、通常変速スケジュールから高車速変速スケジュールに切換える自動変速機の変速制御装置が開示されている。
このような高回転変速スケジュールや高車速変速スケジュールによると、通常変速スケジュールよりもエンジン高回転側に変速ポイントが設定されるため、一般的には駆動力が高まり、車両の加速性がよくなり、ドライバーのアクセル踏み込み状態に対して応答遅れのないレスポンスの高い走行性能を得ることができる。
特開2002−147592号公報 特開2004−257434号公報
ところで、車両の加速性能は、主としてエンジン性能によって支配され、エンジンの出力トルク値が最大となるエンジン回転数領域で、最も高い加速性能が得られる。
前述の高車速変速スケジュール等でも、ドライバーの加速要求を満足させるため、こうした最大出力トルク値のエンジン回転数領域で走行できるように、高回転側までシフトアップしないように変速ポイントを設定している。
もっとも、この高車速変速スケジュールでは、高回転側に変速ポイントがあることから、最大出力トルク値のエンジン回転数を超えた回転数領域においても、変速が生じない状況が生じる。
しかし、こうした状況は、エンジン回転数が比較的高いのに、車両の加速度が伸びないという状態、所謂「間延び感」を生じさせることになり、ドライバーの加速要求に合致しない走行状態を生み出してしまうことになる。
すなわち、高車速状態では、走行抵抗や路面状況の影響が大きくなり、また、それまで発生していた出力トルクが低下することで、車両に加速感がなくなり、ドライバーに車両の走行性能が悪化したような感覚を与えてしまうのである。
こうしたドライバー要求に合致しない走行状態は、スポーツ走行をしたいドライバーにとって、かえってストレスを与えてしまうことになり、高回転変速スケジュールによる変速制御が逆にスポーツ走行に悪影響を与えてしまうといった問題がある。
そこで、本発明は、ドライバーのスポーツ走行要求等に応じて通常の第一変速スケジュールからスポーツ走行用等の第二変速スケジュールへ切換える自動変速機の変速制御装置において、第二変速スケジュールでの走行時に、エンジン回転数が比較的高いのに車両の加速度が伸びない状態、所謂「間延び感」の発生を防止して、ドライバーの加速要求等のスポーツ走行要求を確実に満足させることが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する。
この発明の自動変速機の変速制御装置は、車両のアクセル開度相当値と車速相当値に基づき、予め設定された第一変速スケジュールにより自動変速機を変速制御すると共に、所定条件を充足した場合に、第一変速スケジュールからその少なくとも一部の領域の変速ラインを高車速側に変更した第二変速スケジュールに切換えて、自動変速機を変速制御する変速制御装置であって、前記第二変速スケジュールによる制御時に、ドライバーのアクセル踏み込み状態を検出し、前記アクセル開度相当値の時間変化量が所定値以下で、車両加速度の時間変化量が所定値以下を所定時間継続して検出した際に、シフトアップ制御を行うシフトアップ手段を備えたものである。
上記構成によれば、第二変速スケジュールによる制御時に、ドライバーのアクセル踏み込み状態を検出することで、ドライバーに加速要求があることを判断する。そして、アクセル開度相当量の時間変化量が少ないことで、アクセル開度がほぼ一定であることを判断し、車両加速度の時間変化量が所定時間継続して、所定値以下であることで、車両の加速度が伸びていない状態、所謂「間延び感」が生じていることを判断する。そして、この判断時において、変速段をシフトアップするようにしている。
このため、第二変速スケジュール走行時における「間延び感」の発生時に、変速段をシフトアップすることで、エンジン回転数を落として、高トルクのエンジン回転数領域で車両を走行させることができる。
これにより、低下した車両加速度が再び上昇して、車両の「間延び感」を解消することができる。
ここで「間延び感」は、車両重量等の車両状態、走行抵抗、路面勾配等の路面状況等に応じて変化するものであることから、本発明では、車両に生じる車両加速度を検出することで、「間延び感」を判断している。
なお、「アクセル開度相当値」とは、実際のアクセル開度そのものの値であっても良いし、スロットル開度の値であっても良い概念であり、また「車速相当値」とは、変速機の出力軸の回転数であっても良いし、車輪の回転数であっても良い概念である。
また、「第二変速スケジュール」も、ドライバーのスポーツ走行要求を満足させる「スポーツモード変速スケジュール」や「パワーモード変速スケジュール」であっても良いし、登坂路を適切に走行するための「スロープモード変速スケジュール」であっても良い。
さらに、変速スケジュールも、第一変速スケジュールと第二変速スケジュールの二つだけに限定されるものではなく、それ以上、複数の変速スケジュールを有していても良い。
この発明の自動変速機の変速制御装置は、車両のアクセル開度相当値と車速相当値に基づき、予め設定された第一変速スケジュールにより自動変速機を変速制御すると共に、所定条件を充足した場合に、第一変速スケジュールからその少なくとも一部の領域の変速ラインを高車速側に変更した第二変速スケジュールに切換えて、自動変速機を変速制御する変速制御装置であって、前記第二変速スケジュールによる制御時に、エンジン回転数が所定値以上の状態を検出し、前記アクセル開度相当値の時間変化量が所定値以下で、車両加速度の時間変化量が所定値以下を所定時間継続して検出した際に、シフトアップ制御を行うシフトアップ手段を備えたものである。
上記構成によれば、第二変速スケジュールによる制御時に、エンジン回転数が所定値以上である状態を検出することで、出力トルクが低下しうる状態であることを判断する。そして、アクセル開度相当量の時間変化量が少ないことで、アクセル開度がほぼ一定であることを判断し、車両加速度の時間変化量が所定時間継続して、所定値以下であることで、車両の加速度が伸びていない状態、所謂「間延び感」が実際に生じていることを判断する。そして、この判断時において、変速段をシフトアップするようにしている。
このため、第二変速スケジュール走行時における、「間延び感」の発生時に、変速段をシフトアップすることで、エンジン回転数を落として、高トルクのエンジン回転数領域で車両を走行させることができる。
これにより、低下した車両加速度が再び上昇して、車両の「間延び感」を解消することができる。
この発明の自動変速機の変速制御装置は、車両のアクセル開度相当値と車速相当値に基づき、予め設定された第一変速スケジュールにより自動変速機を変速制御すると共に、所定条件を充足した場合に、第一変速スケジュールからその少なくとも一部の領域の変速ラインを高車速側に変更した第二変速スケジュールに切換えて、自動変速機を変速制御する変速制御装置であって、前記第二変速スケジュールによる制御時に、車両加速度の時間変化量が所定値以下を、所定時間継続して検出し、前記アクセル開度相当値の時間変化量が所定値以下で、ドライバーのアクセル踏み込み状態を検出した際に、シフトアップ制御を行うシフトアップ手段を備えたものである。
上記構成によれば、第二変速スケジュールによる制御時に、車両加速度の時間変化量が所定時間継続して、所定値以下であることで、車両の加速度が伸びていない状態、所謂「間延び感」が生じていることを判断する。そして、ドライバーのアクセル踏み込み状態を検出することで、ドライバーに加速要求があることを判断し、アクセル開度相当量の時間変化量が少ないことで、アクセル開度がほぼ一定であることを判断する。そして、この判断時において、変速段をシフトアップするようにしている。
このため、第二変速スケジュール走行時における「間延び感」の発生時に、変速段をシフトアップすることで、エンジン回転数を落として、高トルクのエンジン回転数領域で車両を走行させることができる。
これにより、低下した車両加速度が再び上昇して、車両の「間延び感」を解消することができる。
特に、この構成によると、アクセル開度相当値の時間変化量について時間経過を判断しないため、ドライバーがアクセル開度を開閉することによりシフトアップされるのが遅延するといった問題を解消することができる。
この発明の自動変速機の変速制御装置は、車両のアクセル開度相当値と車速相当値に基づき、予め設定された第一変速スケジュールにより自動変速機を変速制御すると共に、所定条件を充足した場合に、第一変速スケジュールからその少なくとも一部の領域の変速ラインを高車速側に変更した第二変速スケジュールに切換えて、自動変速機を変速制御する変速制御装置であって、前記第二変速スケジュールによる制御時に、車両加速度の時間変化量が所定値以下を、所定時間継続して検出し、前記アクセル開度相当値の時間変化量が所定値以下で、エンジン回転数が所定値以上の状態を検出した際に、シフトアップ制御を行うシフトアップ手段を備えたものである。
上記構成によれば、第二変速スケジュールによる制御時に、車両加速度の時間変化量が所定時間継続して、所定値以下であることで、車両の加速度が伸びていない状態、所謂「間延び感」が生じていることを判断する。そして、エンジン回転数が所定値以上である状態を検出することで、出力トルクが低下しうる状態であることを判断し、アクセル開度相当量の時間変化量が少ないことで、アクセル開度がほぼ一定であることを判断する。そして、この判断時において、変速段をシフトアップするようにしている。
このため、第二変速スケジュール走行時における、「間延び感」の発生時に、変速段をシフトアップすることで、エンジン回転数を落として、高トルクのエンジン回転数領域で車両を走行させることができる。
特に、この構成によると、アクセル開度相当値の時間変化量について時間経過を判断しないため、ドライバーがアクセル開度を開閉することによりシフトアップされるのが遅延するといった問題を解消することができる。
この発明の一実施態様においては、前記シフトアップ制御の際に、第二変速スケジュールから第一変速スケジュールに切換え制御を行う切換え手段を備えたものである。
上記構成によれば、「間延び感」の発生時におけるシフトアップ制御時に、同時に第二変速スケジュールから第一変速スケジュールへの切換えを行うことになる。
よって、第二変速スケジュールから第一変速スケジュールへの切換えがシフトアップのタイミングを利用して行われることになるため、違和感なく第二変速スケジュールから第一変速スケジュールへの切換えが行われ、変速スケジュール切換えによる、ドライブフィーリングの悪化を防止することができる。
この発明の一実施態様においては、前記アクセル開度相当値が全開を含む所定開度以上の際に、前記シフトアップ制御を実行しないシフトアップ禁止手段を備えたものである。
上記構成によれば、アクセル開度相当値が全開を含む所定開度以上では、「間延び感」を判断しても、シフトアップ制御を行わないことになる。
このため、アクセル全開時等には、そのまま第二変速スケジュールに沿った変速制御が行われることになり、ドライバーの要求どおりに、アクセル全開領域のエンジン性能によって車両を走行させることができる。
よって、ドライバーの強い加速要求に対しては、ダイレクトにエンジン性能が車両の走行性能に反映できるため、ドライバー要求に適合した車両の走行性能を得ることができる。
この発明の一実施態様においては、低速段から所定変速段まで、前記シフトアップ制御を実行して、該所定変速段へのシフトアップ制御の際に、前記第二変速スケジュールから第一変速スケジュールへの切換え制御を実行するものである。
上記構成によれば、所定変速段までの低速段領域では、一時的にシフトアップ制御がされるだけで、第二変速スケジュールの制御が維持され、高速段領域の所定変速段では、シフトアップ制御と共に第一変速スケジュールに切換えられることになる。
このため、低速段領域(例えば1〜3速段)では、シフトアップ制御がなされた場合でも、第二変速スケジュールの変速制御が維持されるため、継続してドライバーのスポーツ走行要求等に適合した走行性能を得ることができる。一方、高速段領域の所定変速段(例えば4〜6速段)では、第一変速スケジュールに切換えられるため、次に移行すると予測される高速巡航に適合した走行性能(例えば、燃費性能重視の走行性能)を得ることができる。
よって、シフトアップされる変速段位に応じて、次の走行シーンを予測して、その走行シーンに適合した変速スケジュールが得られ、より細やかにドライバーの要求に適合した走行性能を得ることができる。
この発明の一実施態様においては、前記所定変速段を、最高速段としたものである。
上記構成によれば、最高速段のシフトアップ制御のみが第一変速スケジュールに切換えられ、それ以外の低速段では第二変速スケジュールの制御が維持されることになる。
このため、比較的高速領域まで、第二変速スケジュールの制御領域を維持することになり、ドライバーのスポーツ走行要求等に適合した変速制御領域を拡大することができる。
よって、「間延び感」によって実行されるシフトアップ制御を行ないつつも、第一変速スケジュールへの切換え制御をほとんど行わないため、スポーツ走行要求等の高い車両にとって、より適切な変速制御が行われ、ドライバー要求に、より適合した走行性能を得ることができる。
この発明によれば、第二変速スケジュールの走行時における、「間延び感」の発生時に、変速段をシフトアップすることで、エンジン回転数を落として、高トルクのエンジン回転数領域で車両を走行させることができる。
これにより、低下した車両加速度が再び上昇して、車両の「間延び感」を解消することができる。
よって、ドライバーのスポーツ走行要求等に応じて通常の第一変速スケジュールからスポーツ走行用等の第二変速スケジュールへ切換える自動変速機の変速制御装置において、第二変速スケジュールでの走行時に、「間延び感」の発生を防止して、ドライバーの加速要求等のスポーツ走行要求等を確実に満足させることができる。
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳述する。
(第一実施形態)
まず、図1〜図6により、第一実施形態について説明する。図1は本実施形態に係る車両の制御システム図、図2は変速制御のメインフローチャート、図3は本実施形態の特徴部分に係るフローチャート、また、図4の(a)が第一変速スケジュールにおける変速マップ図、(b)が第二変速スケジュール(I)における変速マップ図、図5の(c)が他の第二変速スケジュール(II)における変速マップ図、(d)がその他の第二変速スケジュール(III)における変速マップ図、図6はエンジンの出力トルク(軸トルク)特性を示した特性図である。
本実施形態の自動変速機の変速制御装置は、アクセル開度と車速に基づいて、予め設定されたノーマル走行用の第一変速スケジュールにより、自動変速機を自動的に変速制御するとともに、所定条件を満たした場合には、第一変速スケジュールの少なくとも一部の領域の変速ラインを高車速側に変更したスポーツ走行用の第二変速スケジュールに切換えて自動変速機を変速制御する変速制御装置である。
図1に示すように、本実施形態の車両は、前輪1を従動輪し、後輪2を駆動輪として構成し、エンジン3の出力トルクを、エンジン出力軸3aからトルクコンバータ4と変速ギア機構5を備えた自動変速機6を経て、プロペラシャフト7、デフ装置8、ドライブシャフト9と経由して後輪2に伝達するように構成している。
また、エンジン3の吸気通路3bには、スロットル弁10を設けており、ドライバーがアクセルペダル11を踏み込むことにより、このスロットル弁10を開閉して、エンジン3への吸入空気量を可変とすることで、エンジン出力をコントロールできるように構成している。
前述の自動変速機6は、詳細には説明しないが、前進6段変速、後進段の変速段を備え、アクセル開度と車速に基づき自動的に変速される自動変速モードに加え、ドライバーからの変速操作の信号を受けて変速される手動変速モードをも有している。
本実施形態の自動変速機の変速制御装置で用いられるセンサは、プロペラシャフト7の回転数を検出する出力回転数検出センサ21と、前輪1の回転数を検出する前輪回転数検出センサ22と、アクセルペダル11の開度を検出するアクセル開度検出センサ23と、車輪ブレーキの作動を検出するブレーキ作動検出センサ24と、エンジン出力軸3aの回転数を検出するエンジン回転数検出センサ25と、トルクコンバータ4のタービン回転数を検出するタービン回転数検出センサ26とを備えている。
これらセンサ21〜26が電気的に接続されたコントロールユニット30は、これらセンサ26〜26から入力される各種信号に基づき、図2、図3のフローチャートに示すプログラムを実行して、自動変速機6へ変速段の切換え信号等を出力する。
次に、コントロールユニット30が実行する処理について、図2、図3のフローチャートと、図4、図5の変速マップ、図6のエンジン特性図とにより説明する。
図2のメインフローチャートに示すようにコントロールユニット30が実行する処理は、まず、S1で前述の各センサ21〜26から各種データを読み込む。そして、S2で現在の変速スケジュールが第一変速スケジュールであるかを判断する。
ここで、第一変速スケジュールとは、図4の(a)に示す変速マップで変速制御されるノーマル変速スケジュールであり、車両の通常(ノーマル)の走行性能を主眼として燃費等を考慮して適正に変速ラインを設定した変速スケジュールである。
図4(a)のノーマル変速スケジュールは、縦軸をアクセル開度、横軸を車速としたマップに示した、5本のシフトアップ変速ラインで表される。低車速側から1→2、2→3、3→4等と、順にシフトアップのポイントとなる変速ラインL1〜L5を規定している。
各変速ラインL1〜L5は、アクセル開度小(全閉近傍領域)ではアクセルペダル11を踏み込んでも変速されないように鉛直方向に延び、アクセル開度中ではアクセルペダル11の踏み込むことで変速されるように傾斜角を持って延びる。また、アクセル開度大(全開近傍領域)では変速されないように再び鉛直方向に延びる。
なお、このノーマル変速スケジュールには、シフトダウンのポイントとなるシフトダウンの変速ラインを示していないが、当然、各シフトアップ変速ラインに対応して5本のシフトダウン変速ラインも備えている。
この第一変速スケジュールで変速制御がなされる場合には、車速とアクセル開度により適切な変速段が選択されて、自動変速機6の変速段が変速制御される。
このとき、「車速」は、前輪1の回転数から算出しても良いし、プロペラシャフト7の出力回転数からデフ装置8のギア比と後輪2のタイヤ周長等をもとに算出しても良い。また、トルクコンバータ4のタービン回転数から変速ギア機構5のギア比及びデフ装置8のギア比と後輪2のタイヤ周長等をもとに算出しても良い。
一方、「アクセル開度」は、アクセルペダル11の開度からそのまま算出しても良いし、スロットル開度から算出しても良い。
S2で第一変速スケジュールであると判断した場合(S2でY)には、S3に移行して第二変速スケジュールへの切換え判断があるかを判断する。
ここで、第二変速スケジュールとは、図4の(b)及び図5の(c)(d)に示す変速マップで変速制御されるスポーツ変速スケジュールであり、ドライバーのスポーツ走行要求を満たす走行性能を主眼として、少なくとも一部の領域の変速ラインを、第一変速スケジュールよりも高車速側に変更した変速ラインで規定した変速スケジュールである。
図4の(b)の第二変速スケジュール(I)は、全ての変速ラインL11〜L15を第一変速スケジュールの変速ライン(破線)よりも、高車速側に変更したものである。特に、アクセル開度中領域での変速ラインを大きく高車速側に変更している。
この第二変速スケジュール(I)の変速制御によると、スポーツ走行時に多用されるアクセル開度中領域において、変速段が高車速域までシフトアップされないため、ドライバーの要求(アクセル開度変化)に沿った車両の走行性能を得ることができる。
図5の(c)の第二変速スケジュール(II)は、5→6の変速ラインL25のみを第一変速スケジュールの変速ライン(破線)よりも高車速側に、それも極めて高車速側で鉛直方向に延びるように変更している。
この第二変速スケジュール(II)の変速制御によると、スポーツ走行時にまったく6速にシフトアップしないため、5速までの変速段で変速制御されることになり、低速段でキビキビした車両の走行性能を得ることができる。
図5の(d)の第二変速スケジュール(III)は、全ての変速ラインL31〜L35を、第一変速スケジュールの変速ライン(破線)よりも高車速側で、且つ全て鉛直方向に延びるように変更している。
この第二変速スケジュール(III)の変速制御によると、アクセル開度の変化によっては自動変速機の変速が全く生じないため、手動変速機のようにダイレクトにアクセル開度の変化が車輪に伝達されることになり、よりドライバー要求に沿った車両の走行性能を得ることができる。
これら第二変速スケジュール(I)から第二変速スケジュール(III)は、いずれか一つで、第二変速スケジュールを構成しても良いし、全てを有して、走行シーンに応じていずれかを選択するようにして、第二変速スケジュールを構成しても良い。さらに、これらの変速スケジュール以外にも、登坂路走行に適合するように変速ラインを設定したスロープモード変速スケジュールを、さらに第二変速スケジュールとしてもよい。
この第二変速スケジュールへの切換え判断は、ドライバーのスポーツ走行要求を検出した場合や、登坂路走行を検出した場合に行われ、具体的には、アクセル開速度が所定値以上である場合や、車両加速度が所定値以上の場合、ステアリングホイール(図示せず)の舵角速度が所定値以上の場合、車輪1,2のスリップ率が所定値以上の場合、さらには、所定期間のアクセル変化率の履歴を積算して、その積算値が所定値以上でスポーツ走行要求が高いと判断した場合等で行う。
また、路面の傾斜角度を算出等で検出し、所定値以上の場合に登坂路と判断して行っても良い。さらには、この第一変速スケジュールから第二変速スケジュールへの切換え判断を、ドライバーの手動スイッチ(図示せず)操作による操作信号によって行っても良い。
S3で第二変速スケジュールへの切換え判断があると判断した場合(S3でY)には、S4に移行して、第二変速スケジュールへ切換えを実行する。そして、このステップ以降、前述の第二変速スケジュールによる変速制御を行う。
この変速制御によると、前述のように、少なくとも一部の変速ラインが高車速側に変更されているため、ドライバーのスポーツ要求等を満足するような走行性能を得ることができる。
一方、S3で第二変速スケジュールへの切換え判断がないとした場合(S3でN)には、そのままリターンに移行して、第一変速スケジュールのままで変速制御を行うことになる。
S2において、第一変速スケジュールでない場合、すなわち第二変速スケジュールである場合(S2でN)には、S5に移行して、第二変速スケジュールの解除判断があるかを判断する。
この第二変速スケジュールの解除判断は、ドライバーのスポーツ走行要求が消滅した状態を検出した場合や、車両の平坦路走行を検出した場合に行われ、具体的には、車速が所定車速以下を検出した場合や、アクセル開度が所定開度以下となった場合、車両加速度の変化が所定期間継続して生じない場合、ステアリングホイールの舵角が所定期間継続して変化しない場合等で、ドライバーのスポーツ走行要求が低くなったと判断すること等で行う。また、ドライバーの手動スイッチ操作による操作信号によって第二変速スケジュールの解除判断を行っても良い。
S5で第二変速スケジュールの解除判断があると判断した場合(S5でY)には、S6に移行して、第一変速スケジュールへ切換えを実行する。そして、このステップ以降、前述の第一変速スケジュールに戻って変速制御を行う。
この第一変速スケジュールの変速制御によると、通常の変速制御が行われることになるため、前述のように、車両にとって適切な変速段が選択されて、自動変速機の変速段が制御される。
一方、S5で第二変速スケジュールの解除判断がないと判断した場合(S5でN)には、そのままリターンに移行して、第二変速スケジュールの変速制御が維持される。
以上のように第一変速スケジュールと第二変速スケジュールを切換えて変速制御を行うことを前提に、本実施形態の変速制御装置では、さらに図3に示す処理を行う。
まず、S11で現在の変速スケジュールが第二変速スケジュールかの判断を行う。本処理が第二変速スケジュール制御中であることを前提とするからである。
S11で第二変速スケジュールでないと判断した場合(S11でN)には、そのままリターンに移行する。一方、第二変速スケジュールであると判断した場合(S11でY)には、S12に移行する。
S12ではアクセル開度が所定値A1よりも大きいかを判断する。ここで所定値A1とは中開度値であり、例えば3/8〜4/8開度である。すなわち、中開度以上にアクセル開度が開いていることで、ドライバーの加速要求を判定しつつ、エンジンの出力トルクが低下する領域であることを予め推測するのである。
ここで、エンジンの出力トルクが低下する領域について、図6のエンジン特性図を利用して説明する。
エンジンの出力トルク、具体的には軸トルクは、図6に示すように、エンジン回転数に応じて、中回転領域を中心として上方に緩やかに膨出した円弧ラインTLで生じる。このため、中回転領域から高回転領域(ハッチング領域)において、出力トルクが低下する領域が存在して、比較的エンジンが高回転で回転しているにも関わらず、車両の加速度が伸びないという走行シーンが生じる場合がある。
このように、エンジンが高回転で回転しているにも関わらず、車両の加速度が伸びないという状態は、ドライバーに所謂「間延び感」として、スポーツ走行にとって望ましくない状態を感じさせることになる。
なお、この「間延び感」は、車両重量や走行抵抗、路面状況によっても変化するものであり、エンジン回転数だけを検知しても一概に判断できるものではない。
次に、S12において、アクセル開度が所定値A1よりも大きくないと判断した場合(S12でN)には、そのままリターンに移行して、アクセル開度が所定値A1よりも大きいと判断した場合(S12でY)には、S13に移行する。
S13ではアクセル開度の時間変化量の絶対値が所定値α1よりも小さいかを判断する。ここで所定値α1とは、比較的小さな値であり、例えばゼロに近い値に設定している。こうした値に設定することで、このステップでは、アクセル開度がほとんど変化せず、一定値に安定していることを判断する。
なお、この所定値α1は、一つの値に限定されるものではなく、変速段や車速に応じて変更してもよい。
S13でアクセル開度の時間変化量の絶対値が所定値α1よりも小さくないと判断した場合(S13でN)には、他のステップと同様に、そのままリターンに移行して、所定値α1よりも小さいと判断した場合(S13でY)には、S14に移行する。
S14では車両加速度の時間変化量の絶対値が所定値β1よりも小さいかを判断する。この所定値β1は、変速段によって変化して、低速段では大きく、高速段では小さく設定している。これは、変速段によって車両加速度の絶対値が変化して、低速段位の方が絶対値が大きくなるためである。このステップで、車両に生じる加速度の変化を判断して、車両加速度の伸びを判断する。
ここで、車両加速度は、前輪1の回転数から車速を算出し、その車速を微分することで算出してもよいし、プロペラシャフト7の出力回転数から車速を算出し、その車速を微分して算出してもよい。また、別途Gセンサ(図示せず)を設けて、実際の加速度を検出してもよい。
S14で車両加速度の時間変化量の絶対値が所定値β1よりも小さくないと判断した場合(S14でN)には、そのままリターンに移行して、所定値β1よりも小さいと判断した場合(S14でY)には、S15に移行する。
S15では時間経過が所定値T1以上であるかを判断する。この所定値T1は例えば500ms〜800msとして設定している。この所定値T1以上でないと判断した場合(S15でN)には、リターンに移行して、所定値T1以上であると判断した場合(S15でY)には、S16に移行する。
こうした一連のステップによって、アクセル開度がほとんど変化せずに一定値に安定して(S13)、加速度の伸びがない状態(S14)が、所定時間以上継続していた場合(S15)を「間延び感」と判断して、S16に移行する。
S16では、さらにアクセル開度が所定値A2よりも小さいかを判断する。ここで所定値A2は、所定値A1よりも大開度値に設定され、例えば7/8開度に設定されている。このステップでは、全開付近までアクセル開度が開いていることを判断して、さらにドライバーに強い加速要求があるかを判断する。
S16でアクセル開度が所定値A2よりも小さくないと判断した場合(S16でN)には、リターンに移行して、所定値A2よりも小さいと判断した場合(S16でY)には、S17に移行する。これにより、ドライバーの加速要求が極めて強い場合には、「間延び感」に対する処理を行わず、そのままの変速制御を継続する。
これは、アクセル全開時等には、そのまま第二変速スケジュールに沿った変速制御を行うことで、ドライバーの要求どおりにアクセル全開領域のエンジン性能で、車両を走行させることができるようにするためである。
S17に移行すると、S17では変速段のシフトアップ指令が出て、自動変速機の変速段が一段シフトアップされる。すなわち、前述のS12〜S16の条件を充足することで、第二変速スケジュールに拘束されることなく強制的にシフトアップ制御されるのである。
これにより、第二変速スケジュールの変速制御においてエンジン高回転域までシフトアップしないことによって生じる弊害、所謂「間延び感」の発生時に、自動的に自動変速機をシフトアップすることができ、エンジン回転数を落として、高トルクのエンジン回転数領域で車両を走行させることができる。
このため、低下した車両加速度が再び上昇して、「間延び感」を解消することができる。
その後、本処理はリターンに移行して、次の処理に備えて、今回の処理を終了する。
次に、以上のように構成した本実施形態の作用効果について、詳述する。
本実施形態においては、第二変速スケジュールによる制御時に、アクセル開度を検出することで、ドライバーに加速要求があることを判断する(S12)。そして、アクセル開度の時間変化量が少ないことで、アクセル開度がほぼ一定であることを判断し(S13)、車両加速度の時間変化量が所定時間継続して、所定値以下であることで、車両の加速度が伸びていない状態、所謂「間延び感」が生じていることを判断する(S14,S15)。そして、この判断時において、自動変速機の変速段をシフトアップするようにしている(S16)。
このため、第二変速スケジュールの走行時における「間延び感」の発生時に、変速段をシフトアップすることで、エンジン回転数を落として、高トルクのエンジン回転数領域で車両を走行させることができる。
これにより、低下した車両加速度が再び上昇して、車両の「間延び感」を解消することができる。
よって、ドライバーのスポーツ走行要求に応じて通常の第一変速スケジュールからスポーツ走行用の第二変速スケジュールへ切換える自動変速機の変速制御装置を前提として、第二変速スケジュールでの走行時に、「間延び感」の発生を防止して、ドライバーのスポーツ走行要求等を確実に満足させることができる。
なお、第二変速スケジュールが、スロープモード変速スケジュールであった場合でも、同様に「間延び感」が生じるが、本実施形態のようにシフトアップ制御を行うことにより、「間延び感」の発生を防止して、ドライバーの走行要求を満たすことができる。
また、この実施形態では、アクセル開度が所定値A2以上の開度では、リターンに移行することで(S16)、S12〜S15で「間延び感」を判断しても、シフトアップ制御(S17)を行わない。
このため、アクセル全開時等には、そのまま第二変速スケジュールに沿った変速制御が行われることになり、ドライバーの要求どおりに、アクセル全開領域のエンジン性能によって車両を走行させることができる。
よって、ドライバーの強い加速要求に対しては、ダイレクトにエンジン性能が車両の走行性能に反映できるため、ドライバー要求に適合した車両の走行性能を得ることができる。
(第二実施形態)
次に、第二実施形態について、図7で説明する。なお、この図7は第一実施形態の図3に対応するフローチャートであり、同様のステップについては、同一の符号を付して説明を省略する。また、図示しないシステム構成等については、第一実施形態と全く同様であるため、説明等を省略する。
この実施形態では、ステップS22が第一実施形態と異なり、「エンジン回転数が所定値N1より大きいか」を判断するステップとして構成している。すなわち、本実施形態では、エンジン回転数が所定値N1よりも大きいかを判断することで、「間延び感」の判断要素として「エンジン回転数」を含んで判断しているのである。
ここで、所定値N1は、例えば3000rpmとしている。この程度の回転数以上になると、前述のように、エンジンの出力トルクが低下する可能性が高くなり、「間延び感」の発生の可能性が高まるからである。
S22でエンジン回転数が所定値N1より大きいと判断した場合(S22でY)には、S13に移行して、所定値N1より大きくないと判断した場合(S22でN)には、リターンに移行する。
このため、エンジン回転数が所定値N1より大きい場合のみ、S13に移行して、第一実施形態と同様のステップ(S13〜S16)を経由して、「間延び感」の発生がある場合に、自動変速機の変速段をシフトアップ制御する(S17)ことになる。
以上のように、本実施形態によると、第二変速スケジュールによる制御時に、エンジン回転数が所定値以上である状態を検出することで、出力トルクが低下しうる状態であることを判断する(S22)。そして、第一実施形態と同様に、アクセル開度の時間変化量が少ないことで、アクセル開度がほぼ一定であることを判断し(S13)、車両加速度の時間変化量が所定時間継続して、所定値以下であることで、車両の加速度が伸びていない状態、所謂「間延び感」が実際に生じていることを判断する(S14,S15)。そして、この判断時において、変速段をシフトアップするようにしている(S17)。
このため、本実施形態でも、第二変速スケジュール走行時における、「間延び感」の発生時に、変速段をシフトアップすることで、エンジン回転数を落として、高トルクのエンジン回転数領域で車両を走行させることができる。
これにより、低下した車両加速度が再び上昇して、車両の「間延び感」を解消することができる。
よって、本実施形態においても、第二変速スケジュールでの走行時に、「間延び感」の発生を防止して、ドライバーの加速要求のスポーツ走行要求等を確実に満足させることができる。
その他の作用効果については、前述の第一実施形態と同様である。
(第三実施形態)
次に、第三実施形態について、図8で説明する。なお、この図8も第一実施形態の図3に対応するフローチャートであり、同様のステップについては、同一の符号を付して説明を省略する。また、図示しないシステム構成等についても、第一実施形態と全く同様であるため、説明等を省略する。
この実施形態では、ステップS38とステップS39が第一実施形態と異なり、この2つの新たなステップを追加することで、「間延び感」の発生時に、シフトアップ制御と同時に、第二変速スケジュールから第一変速スケジュールへ切換える切換え制御を行うように構成したものである。
具体的には、S17のシフトアップ制御を行った後、S38で、今回のシフトアップ制御が6速への変速かを判断する。すなわち、今回のシフトアップが最高速段へのシフトアップであるかの判断を行う。
S38で6速への変速でないと判断した場合(S38でN)には、そのままリターンに移行して、6速への変速であると判断した場合(S38でY)には、S39へ移行する。
そして、S39では変速制御の変速スケジュールを、第二変速スケジュールから第二変速スケジュールへ切換える。その後、本処理はリターンに移行して、次の処理に備えて、今回の処理を終了する。
以上のように、本実施形態によると、「間延び感」の発生時におけるシフトアップ制御時(S17)に、同時に第二変速スケジュールから第一変速スケジュールへの切換えを行うことになる(S39)。
よって、第二変速スケジュールから第一変速スケジュールへの切換えが、シフトアップ制御のタイミングを利用して行われることになるため、違和感なく第二変速スケジュールから第一変速スケジュールへの切換えが行われ、変速スケジュール切換えによる、ドライブフィーリングの悪化を防止することができる。
また、本実施形態では、その変速スケジュールの切換えを、特定の高速段(具体的には6速)で行うことで、特定の高速段までの低速段領域では、一時的にシフトアップ制御がされるだけで、第二変速スケジュールの制御が維持され、高速段領域の特定の高速段では、シフトアップ制御と共に第一変速スケジュールに切換えられることになる。
このため、低速段領域(1〜5速段)では、シフトアップ制御がなされた場合でも、第二変速スケジュールの変速制御が維持されるため、継続してドライバーのスポーツ走行要求等に適合した走行性能を得ることができる。一方、高速段領域の特定の高速段(6速段)では、第一変速スケジュールに切換えられるため、次に移行すると予測される高速巡航に適合した走行性能(例えば、燃費性能重視の走行性能)を得ることができる。
よって、シフトアップされる変速段位に応じて、次の走行シーンを予測して、その走行シーンに適合した変速スケジュールが得られ、より細やかにドライバーの要求に適合した走行性能を得ることができる。
なお、本実施形態では、6速に限定して第一変速スケジュールへの切換え制御を行っているが、4速や5速へのシフトアップ制御の際においても、同様に切換え制御を行っても良い。
もっとも、本実施形態では、最高速段たる6速に限定していることにより、最高速段のシフトアップ制御のみが第一変速スケジュールに切換えられ、それ以外の低速段では第二変速スケジュールの制御が維持されることになる。
このため、比較的高速領域まで、第二変速スケジュールの制御領域を維持することになり、ドライバーのスポーツ走行要求等に適合した変速制御領域を拡大することができる。
よって、「間延び感」によって実行されるシフトアップ制御を行ないつつも、第一変速スケジュールへの切換え制御をほとんど行わないため、スポーツ走行要求等の高い車両にとって、より適切な変速制御が行われ、ドライバー要求により適合した車両の走行性能を得ることができる。
その他の作用効果については、前述の第一実施形態と同様である。
(第四実施形態)
次に、第四実施形態について、図9で説明する。なお、この図9は第三実施形態の図8に対応するフローチャートであり、同様のステップについては、同一の符号を付して説明を省略する。また、図示しないシステム構成等については、第一実施形態と全く同様であるため、説明等を省略する。
この実施形態では、ステップS42が異なるだけで、その他のステップは第三実施形態と全く同一である。
S42では、第二実施形態のS22と同様に、エンジン回転数が所定値N1より大きいかを判断するステップとして構成している。すなわち、本実施形態でも第二実施形態と同様に、エンジン回転数が所定値N1よりも大きいかを判断することで、「間延び感」の判断要素として「エンジン回転数」を含んで判断しているのである。
このため、本実施形態は、第二実施形態と同様に、第二変速スケジュールによる制御時に、エンジン回転数が所定値以上である状態を検出することで、出力トルクが低下しうる状態であることを判断する(S42)。
よって、本実施形態においては、第三実施形態の作用効果を奏しつつ、さらに第二実施形態の作用効果も奏することができる。本実施形態の詳細な作用効果については、前述した該当する実施形態と同様であるため、詳細な説明を省略する。
(第五実施形態)
次に、第五実施形態について、図10で説明する。なお、この図10は第一実施形態の図3に対応するフローチャートであり、同様のステップについては、同一の符号を付して説明を省略する。また、図示しないシステム構成等については、第一実施形態と全く同様であるため、説明等を省略する。
この実施形態では、ステップS52〜ステップS55が第一実施形態と異なり、車両加速度の時間変化量の絶対値が所定値β1よりも小さいと判断するステップ(S52)のみを、時間概念(タイマー)にかかるようにして、アクセル開度に係るパラメータについては、時間概念から外して構成したものである。これにより、本実施形態では、ドライバーのアクセル開閉操作によって、シフトアップが遅延されるのを防止しているのである。
具体的には、S11で第二変速スケジュールかの判断を行った後、第二変速スケジュールとの判断がされた場合(S11でY)には、まず、S52に移行して車両加速度の時間変化量の絶対値が所定値β1よりも小さいかを判断する。初めに、車両に生じる加速度の変化を判断して、車両加速度の伸びを判断するのである。
S52で車両加速度の時間変化量の絶対値が所定値β1よりも小さくないと判断した場合(S52でN)には、そのままリターンに移行して、所定値β1よりも小さいと判断した場合(S52でY)には、S53に移行する。
S53では時間経過が所定値T1以上であるかを判断する。すなわち、車両加速度の時間変化量の絶対値が所定値β1よりも小さい状態が、所定時間(T1)以上継続しているかを判断するのである。この所定値T1以上でないと判断した場合(S53でN)には、リターンに移行して、所定値T1以上であると判断した場合(S53でY)には、S54に移行する。
S54ではアクセル開度が所定値A1よりも大きいかを判断する。ここでの所定値A1も中開度値であり、例えば3/8〜4/8開度である。すなわち、中開度以上にアクセル開度が開いていることで、ドライバーの加速要求を判定するのである。
次に、S54において、アクセル開度が所定値A1よりも大きくないと判断した場合(S54でN)には、そのままリターンに移行して、アクセル開度が所定値A1よりも大きいと判断した場合(S54でY)には、S55に移行する。
S55ではアクセル開度の時間変化量の絶対値が所定値α1よりも小さいかを判断する。ここでの所定値α1も、比較的小さな値であり、例えばゼロに近い値に設定している。このステップでも、アクセル開度がほとんど変化せず、一定値に安定していることを判断する。
S55でアクセル開度の時間変化量の絶対値が所定値α1よりも小さくないと判断した場合(S55でN)には、他のステップと同様に、そのままリターンに移行して、所定値α1よりも小さいと判断した場合(S55でY)には、S16に移行する。
以降のS16や、S17については、第一実施形態と同様であるため、説明を省略する。
このように本処理を構成することで、アクセル開度に関連したパラメータの判断(S54、S55)については、時間経過の判断(S53)を行わないため、例えば、ドライバーがT1の時間経過途中にアクセル操作を行なって、アクセル開度が変化した場合であっても、タイマーがキャンセルされること(時間経過の判断ステップでNとなりリターンに移行すること)がないことから、シフトアップが遅延されるのを防止することができる。
よって、本実施形態によると、「間延び感」発生時おいて、ドライバーがアクセル操作を行なった場合でも、より早期且つ確実にシフトアップ制御がなされることになり、より早期に「間延び感」を解消することができる。
その他の作用効果については、第一実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
なお、図示はしないが、このシフトアップ制御の際に、第三実施形態と同様に第二変速スケジュールから第一変速スケジュールへ切換える切換え制御を追加して行ってもよい。この場合には、第三実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
(第六実施形態)
次に、第六実施形態について、図11で説明する。なお、この図11は第五実施形態の図10に対応するフローチャートであり、同様のステップについては、同一の符号を付して説明を省略する。また、図示しないシステム構成等については、第一実施形態と全く同様であるため、説明等を省略する。
この実施形態では、ステップS64が異なるだけで、その他のステップは第五実施形態と全く同一である。
S64では、第二実施形態のS22と同様に、エンジン回転数が所定値N1より大きいかを判断するステップとして構成している。すなわち、本実施形態でも第二実施形態や第四実施形態と同様に、エンジン回転数が所定値N1よりも大きいかを判断することで、「間延び感」の判断要素として「エンジン回転数」を含んで判断しているのである。
このため、本実施形態でも、第二実施形態、第四実施形態と同様に、エンジン回転数が所定値以上である状態を検出することで、出力トルクが低下しうる状態であることを判断している(S64)。
よって、本実施形態では、第五実施形態の作用効果を奏しつつ、さらに第二実施形態の作用効果も奏することができる。本実施形態の詳細な作用効果については、前述した該当する実施形態と同様であるため、詳細な説明を省略する。
また、この実施形態においても、第四実施形態と同様に、シフトアップ制御の際に、第二変速スケジュールから第一変速スケジュールへ切換える切換え制御を追加して行ってもよい。この場合には、第四実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
以上、この発明の構成と、前述の実施形態との対応において、
この発明の変速制御装置は、各種センサ21〜26、及びコントロールユニット30に対応し、
以下、同様に、
シフトアップ手段は、ステップS17に対応し、
切換え手段は、ステップS39に対応し、
シフトアップ禁止手段は、ステップS16に対応するも
この発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、あらゆる自動変速機の変速制御装置に適用する実施形態を含むものである。
第一実施形態に係る車両の制御システム図。 変速制御のメインフローチャート。 第一実施形態の特徴部分に係るフローチャート。 (a)が第一変速スケジュールの変速マップ図、(b)が第二変速スケジュール(I)の変速マップ図。 (c)第二変速スケジュール(II)の変速マップ図、(d)が第二変速スケジュール(III)の変速マップ図。 エンジンの出力トルク(軸トルク)特性を示した特性図 第二実施形態の特徴部分に係るフローチャート。 第三実施形態の特徴部分に係るフローチャート。 第四実施形態の特徴部分に係るフローチャート。 第五実施形態の特徴部分に係るフローチャート。 第六実施形態の特徴部分に係るフローチャート。
符号の説明
1…前輪
2…後輪
3…エンジン
6…自動変速機
10…スロットル弁
11…アクセルペダル
21〜26…センサ類
30…コントロールユニット

Claims (8)

  1. 車両のアクセル開度相当値と車速相当値に基づき、予め設定された第一変速スケジュールにより自動変速機を変速制御すると共に、所定条件を充足した場合に、第一変速スケジュールからその少なくとも一部の領域の変速ラインを高車速側に変更した第二変速スケジュールに切換えて、自動変速機を変速制御する変速制御装置であって、
    前記第二変速スケジュールによる制御時に、ドライバーのアクセル踏み込み状態を検出し、
    前記アクセル開度相当値の時間変化量が所定値以下で、車両加速度の時間変化量が所定値以下を、所定時間継続して検出した際に、
    シフトアップ制御を行うシフトアップ手段を備えた
    自動変速機の変速制御装置。
  2. 車両のアクセル開度相当値と車速相当値に基づき、予め設定された第一変速スケジュールにより自動変速機を変速制御すると共に、所定条件を充足した場合に、第一変速スケジュールからその少なくとも一部の領域の変速ラインを高車速側に変更した第二変速スケジュールに切換えて、自動変速機を変速制御する変速制御装置であって、
    前記第二変速スケジュールによる制御時に、エンジン回転数が所定値以上の状態を検出し、
    前記アクセル開度相当値の時間変化量が所定値以下で、車両加速度の時間変化量が所定値以下を、所定時間継続して検出した際に、
    シフトアップ制御を行うシフトアップ手段を備えた
    自動変速機の変速制御装置。
  3. 車両のアクセル開度相当値と車速相当値に基づき、予め設定された第一変速スケジュールにより自動変速機を変速制御すると共に、所定条件を充足した場合に、第一変速スケジュールからその少なくとも一部の領域の変速ラインを高車速側に変更した第二変速スケジュールに切換えて、自動変速機を変速制御する変速制御装置であって、
    前記第二変速スケジュールによる制御時に、車両加速度の時間変化量が所定値以下を、所定時間継続して検出し、
    前記アクセル開度相当値の時間変化量が所定値以下で、ドライバーのアクセル踏み込み状態を検出した際に、
    シフトアップ制御を行うシフトアップ手段を備えた
    自動変速機の変速制御装置。
  4. 車両のアクセル開度相当値と車速相当値に基づき、予め設定された第一変速スケジュールにより自動変速機を変速制御すると共に、所定条件を充足した場合に、第一変速スケジュールからその少なくとも一部の領域の変速ラインを高車速側に変更した第二変速スケジュールに切換えて、自動変速機を変速制御する変速制御装置であって、
    前記第二変速スケジュールによる制御時に、車両加速度の時間変化量が所定値以下を、所定時間継続して検出し、
    前記アクセル開度相当値の時間変化量が所定値以下で、エンジン回転数が所定値以上の状態を検出した際に、
    シフトアップ制御を行うシフトアップ手段を備えた
    自動変速機の変速制御装置。
  5. 前記シフトアップ制御の際に、第二変速スケジュールから第一変速スケジュールに切換え制御を行う切換え手段を備えた
    請求項1〜4記載の自動変速機の変速制御装置。
  6. 前記アクセル開度相当値が全開を含む所定開度以上の際に、前記シフトアップ制御を実行しないシフトアップ禁止手段を備えた
    請求項1〜4記載の自動変速機の変速制御装置。
  7. 低速段から所定変速段まで、前記シフトアップ制御を実行して、
    該所定変速段へのシフトアップ制御の際に、前記第二変速スケジュールから第一変速スケジュールへの切換え制御を実行する
    請求項5記載の自動変速機の変速制御装置。
  8. 前記所定変速段を、最高速段とした
    請求項7記載の自動変速機の変速制御装置。

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