JP2017096420A - 車両の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コースト走行に切り替わる際に、運転者に与える減速感のバラツキを抑制もしくは安定させつつ、変速ショックをも低減することができる車両の変速制御装置を提供する。【解決手段】有段変速機を制御するコントローラ４を有し、コントローラ４は、車速Ｖと駆動力要求量とに応じた変速段を予め定めた変速マップを備え、駆動力要求量が予め定められた所定値以上であることによるダウンシフトの場合に、変速マップから求まる変速段を設定し、駆動力要求量が所定値未満に低下して惰性走行することによるダウンシフトの際の変速段を、駆動力要求量が所定値未満に低下する直前に設定される変速段から予め定められた段数を差し引いた変速段に設定するように構成されている。【選択図】図１

Description

この発明は、変速比を段階的に変化させることができる車両用自動変速機を対象とする変速制御装置に関し、特に走行中にアクセルＯＮからアクセルＯＦＦに切り替わる際の変速比を制御する装置に関するものである。

特許文献１には、エンジンの冷却水温度が所定値以下である場合などにより点火プラグの点火タイミングの遅角が制限されている場合であっても、コーストダウン変速時における変速ショックを低減させることを目的とした車両の制御装置が記載されている。この特許文献１に記載された制御装置は、上記の点火プラグの点火時期を遅角させる制御を制限する条件が成立していない場合には、コーストダウン変速を行う回転速度を比較的高く設定し、かつコーストダウン変速時には点火時期を遅角させる制御を実行することで内燃機関の出力を調整するように構成されている。一方、点火プラグの点火時期を遅角させる制御を制限する条件が成立している場合には、コーストダウン変速を行う回転速度が、上記の条件が成立していないときよりも低く設定されるように構成されている。つまり、コーストダウン変速の実行のタイミングを低回転側に移行させることにより上記のような点火タイミングの遅角等によってエンジンの出力の調整が行えない状況であっても変速ショックの低減を図るように構成されている。

また、特許文献２には、解放側と係合側とのクラッチの掛け替えによるいわゆるクラッチ・ツウ・クラッチ変速によるコースト中のダウンシフトにおける過度のエンジンブレーキ力を発生することなく、あるいは大きな変速ショックを伴うことなく変速すること目的とした車両用自動変速機の変速制御装置が記載されている。この特許文献２に記載された制御装置は、ダウンシフトする際に、高速段側のクラッチの油圧を低下させるとともに、低速段側のクラッチの油圧を上昇させている。また、その際に低速段側のクラッチを完全係合せずに低速段側のクラッチの伝達トルク容量が一定となるようにフィードバック制御するように構成されている。

さらに、特許文献３には、登板時や下り坂の走行時に運転者が平地と同じような惰性走行性または加速性もしくは減速性を得ることを目的とした自動車の走行制御装置が記載されている。この特許文献３に記載された制御装置は、アクセルペダルの踏み角とブレーキペダルの踏み角とを検出し、それぞれの踏み角に応じた目標加速度を設定し、その目標加速度と現在の車両の前後加速度とを比較してエンジンの出力トルクあるいは変速機構の変速比を制御するように構成されている。

特開２０１４−１２５９００号公報 特開平１１−２８７３１８号公報 特開平０５−０７７６６２号公報

コースト中にダウンシフト（コーストダウン変速）する際に伴う変速ショックを低減するためには、例えば特許文献１に記載されているように、ダウンシフトする際に、スロットル開度を増大させるとともに点火プラグの点火タイミングを遅角させることが有効である。すなわち、上述したように点火時期を遅角させる制御を制限する条件が成立しているか否かに応じて、ダウンシフト時の変速ショックを低減させる手段を切り換えることにより、いずれの状況においてもダウンシフトする際の変速ショックの低減することができる。

しかしながら、上記の特許文献１に記載された変速制御は、従来知られているような予め定められた変速マップにより変速制御されている。その変速マップは、アクセルＯＮの時は予め定められた変速マップによりギヤ段を設定している。また、コースト中にダウンシフトする際は、予め定められたコースト時の変速マップによりダウンシフトするように構成されている。そして、そのコース時の変速マップは、アクセルＯＮ時に対応するダウンシフト線における位置よりも所定量、高車速側に設定されている。つまり、アクセルＯＮからアクセルＯＦＦになってコースト走行に切り替わる際には、コースト時の変速マップからギヤ段を設定しているため、アクセルＯＮ時の同じギヤ段からダウンシフトする場合であっても、僅かな車速の違いにより選択されるギヤ段が異なる場合がある。

そのような場合、運転者にとっては、その僅かな車速の違いによりダウンシフトされるギヤ段が異なり、ダウンシフトする際の減速感が変化してしまう。すなわち、運転者に与える減速感にバラツキが生じ、ひいては減速感の違いによる違和感ならびに変速ショックが増加するおそれがある。したがって、このような不都合を解消しつつ、ダウンシフトする際の減速感のバラツキを抑制もしくは安定させるための改善の余地があった。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、コースト走行に切り替わる際に、運転者に与える減速感のバラツキを抑制もしくは安定させつつ、変速ショックをも低減することができる車両の変速制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、複数の変速段を設定することができる有段変速機を備え、車速と駆動力要求量とに応じて前記有段変速機の変速段を設定するように構成された車両の変速制御装置において、前記有段変速機を制御するコントローラを有し、前記コントローラは、前記車速と前記駆動力要求量とに応じた変速段を予め定めた変速マップを備え、前記駆動力要求量が予め定められた所定値以上であることによるダウンシフトの場合に、前記変速マップから求まる変速段を設定し、前記駆動力要求量が前記所定値未満に低下して惰性走行することによるダウンシフトの際の前記変速段を、前記駆動力要求量が前記所定値未満に低下する直前に設定される変速段から予め定められた段数を差し引いた変速段に設定するように構成されていることを特徴とするものである。

この発明によれば、アクセルＯＮ時の変速比もしくはギヤ段（以下、単にギヤ段とも記す。）に応じて惰性走行中のギヤ段を設定することができる。具体的には、アクセルＯＮからアクセルＯＦＦ、すなわちアクセル開度が「０」となり惰性走行する際の変速段を、アクセル開度が「０」に低下する直前に設定される変速段から予め定められた段数（例えば２段）を差し引いた変速段に設定するように構成されている。つまり、アクセルＯＮ時から一律の段数を差し引いたギヤ段に変速（ダウンシフト）するように構成されている。したがって、運転者は、惰性走行に切り替わる際のダウンシフト時に、僅かな車速の違いにより上述した減速感が異なること、つまり運転者に与える減速感のバラツキを抑制もしくは安定させることができる。またそれに伴って、変速時に運転者に与える違和感ならびに不快感を抑制することができる。

この発明の変速制御装置によって実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。 この発明で制御の対象とする車両の構成および制御系統の一例を示す図である。 この発明の変速制御装置で対象とする変速マップの一例を示す模式図である。

つぎに、この発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。この発明を適用することのできる車両は、エンジンが出力する動力を変速して駆動輪に伝達することが可能な自動変速機を搭載した車両である。

この発明を適用することのできる車両の一例として、エンジンの出力側に自動変速機を搭載した車両の構成および制御系統を図２に示してある。この車両Ｖｅは、エンジン１が出力する動力を前輪２に伝達して駆動力を発生させる前輪駆動車（ＦＦ（Front Engine Front Drive）車）として構成されている。なお、この発明を適用することのできる車両Ｖｅは、エンジン（ＥＮＧ）１が出力する動力を自動変速機（ＡＴ）３およびデファレンシャルギヤを介して後輪に伝達して駆動力を発生させる後輪駆動車（ＦＲ（Front Engine Rear Drive）車）であってもよい。あるいは、エンジン１が出力する動力を前輪２および後輪にそれぞれ伝達して駆動力を発生させる四輪駆動車（４ＷＤ（4Wheel Drive）車）であってもよい。

エンジン１には、例えば電子制御式のスロットルバルブあるいは電子制御式の燃料噴射装置、および、吸入空気の流量を検出するエアフローセンサが備えられている。したがって、例えばアクセル開度センサの検出データを基に電子スロットルバルブの動作を電気的に制御することにより、エンジン１の出力を自動制御することができる。

エンジン１の出力側に、エンジン１の出力トルクを変速して駆動輪側へ伝達する自動変速機３が設けられている。自動変速機３は、例えば、遊星歯車機構およびクラッチ機構やブレーキ機構から構成される一般的な有段式の自動変速機であり、クラッチ機構やブレーキ機構の動作を制御することにより、自動変速機３で設定する変速段（もしくは変速比）を自動制御することができるように構成されている。

エンジン１の出力および自動変速機３の変速動作を制御するためのコントローラ（ＥＣＵ）４が備えられている。コントローラ４は、例えばマイクロコンピュータを主体にして構成される電子制御装置である。このコントローラ４は、制御指令信号を伝送するように上記のエンジン１および自動変速機３に電気的に接続されている。なお、図２では１つのコントローラ４が設けられた例を示しているが、コントローラ４は、例えば制御する装置ごと、あるいは制御内容ごとに複数設けられていてもよい。

上記のコントローラ４には、車両Ｖｅ各部の各種センサ類からの検出信号や各種車載装置からの情報信号などが入力されるように構成されている。例えば、上述のエアフローセンサ、アクセル開度センサ５、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキセンサ、エンジン１の出力軸の回転数を検出するエンジン回転数センサ、自動変速機３の出力軸の回転数を検出するアウトプット回転数センサ、および、各車輪の回転速度をそれぞれ検出して車速Ｖを求める車速センサ６などからの検出信号がコントローラ４に入力されるように構成されている。そして、それら入力されたデータおよび、変速比を段階的に変化させる変速マップなどの予め記憶させられているデータ等を使用して演算を行い、その演算結果を基に制御指令信号を出力するように構成されている。

上記の変速マップは、従来知られている有段変速機の変速制御装置で採用されているものであって、車速Ｖとアクセル開度ＡCC（駆動要求量）とによってギヤ段が決められている。図３はその一例を模式的に示したものであり、横軸に車速Ｖを示し、縦軸にアクセル開度ＡCCを示してある。また、屈曲している実線はアップシフト線であり、車速Ｖとアクセル開度ＡCCとによって決まる走行状態がそのアップシフト線を図３の左側から右側に、もしくは上側から下側に横切ることによりアップシフトの判断が成立し、設定するべきギヤ段が決まるように構成されている。一方、直線的に示されている破線はダウンシフト線であり、車速Ｖがそのダウンシフト線を高車速側から低車速側に横切るように変化した場合に、ダウンシフトの判断が成立し、設定するべきギヤ段が決まるように構成されている。なお、車速Ｖおよびアクセル開度ＡCCによって決まる走行状態が、複数本のアップシフト線もしくはダウンシフト線を横切るように変化した場合には、二段階以上の変速を実行することになる。また、この実施例において、変速やギヤ段を判断するための走行状態は、車速Ｖに替えてこれに相当する他の所定の回転部材の回転数や、アクセル開度に替えてこれに相当する検出データによって求めてもよい。

また、この変速マップにはコースト中にダウンシフトを行う車速Ｖを規定するコーストダウン点（線）が設定されている。このコーストダウン点は、アクセル開度ＡCCが「０」もしくはほぼ「０」であってコースト走行時における変速タイミング（ダウンシフト）を規定するものである。その例を一点鎖線で示してある。なお、「コースト」とは、車両が惰性走行する状態をいい、すなわち、アクセルオフの状態をいう。したがって、図３に示す例では、コーストダウン点でのアクセル開度ＡCCは「０」とされている。つまり、車両Ｖｅがコースト走行時には、車速Ｖの低下に伴い、変速マップにおけるダウンシフト線とは異なるコーストダウン点に基づく変速制御（ダウンシフト）が行われるように構成されている。また、このコーストダウン点は、アクセルＯＮ時に対応するダウンシフト線における点（車速）よりも高車速側に設定されている。例えば、５速から４速へダウンシフトする際のダウンシフト線におけるアクセル開度ＡCCが「０」の場合の車速Ｖよりも、コースト中に５速から４速へダウンシフトする際のコーストダウン点は所定量だけ高車速側に設定されている。なお、その他のコーストダウン点についても同様である。

上記のように構成された車両Ｖｅでは、走行中に運転者がアクセルペダルを踏み込んでいないエンジンが被駆動状態となっている場合には、例えば車速Ｖをパラメータとして予め定められた変速条件に従って変速機が自動的にダウンシフトされる（パワーオフ・ダウンシフト）が行われる。また、上述したように、アクセルＯＮからアクセルＯＦＦに切り替わる際のダウンシフト時、すなわちコースト走行に切り替わる際には、コーストダウン点に沿って変速するため、同じような車速Ｖで走行している場合あっても運転者に与える減速感が異なり、運転者に違和感ならびに不快感を与えるおそれがる。そこで、コントローラ４は、コースト走行に切り替わる際のダウンシフト時に運転者に与える減速感を抑制あるいは安定すべく変速比もしくはギヤ段の設定を行う。以下に、コントローラ４によって実行される具体的な制御内容を説明する。

図１はその制御の一例を説明するためのフローチャートである。この制御のフローチャートは、コースト走行（惰性走行）に切り替わる際のダウンシフト時に、運転者に与える減速感が一定となるように構成された制御例である。なお、「ダウンシフト」とは変速比を増大させる変速のことであり、このダウンシフトは、解放側と係合側の一対のクラッチの掛け替えにより行う。また、このフローチャートはその制御の一例を説明するための図であって、ここに示すルーチンは走行中に所定の短時間ごとに繰り返し実行される。

先ず、車速Ｖおよびアクセル開度ＡCCが読み込まれる（ステップＳ１）。この車速Ｖならびにアクセル開度ＡCCは、上述した車速センサ６ならびにアクセル開度センサ５によって検出される（ステップＳ１）。

ついで、アクセルＯＮか否かが判断される（ステップＳ２）。アクセルＯＮか否かは例えば、ステップＳ１でアクセル開度センサ５によって検出したアクセル開度ＡCCによって判断される。したがって、アクセル開度ＡCCが「０」のときもしくはほぼ「０」のときには、否定的に判断され、ステップＳ３へと進む。これとは反対に、ステップＳ２で肯定的に判断された場合、すなわち、アクセル開度ＡCCが一定のアクセル量の角度がアクセル開度センサ５によって検出された場合には、ステップＳ４へと進む。そして、ステップＳ４で予め定められた変速マップによってギヤ段が選択され、このルーチンを一旦終了する。

一方、上述したように、アクセル開度ＡCCが「０」であって、ステップＳ２で否定的に判断された場合にはステップＳ３に進む。そのステップＳ３では、前回のルーチンがアクセルＯＮで、今回のルーチンがアクセルＯＦＦに移行したか否かの判断がされる。すなわち、このステップＳ３では、現在はアクセルＯＦＦであるが、前回のルーチンはアクセルＯＮもしくはアクセルＯＦＦのいずれか否かの判断がされる。したがって、このステップＳ３にて否定的に判断された場合、すなわち、前回のルーチンも今回のルーチンと同様にアクセルＯＦＦと判断された場合には、以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。これとは反対に、ステップＳ３で前回のルーチンはアクセルＯＮの状態であった場合、つまり今回のルーチンでアクセルＯＮからアクセルＯＦＦに切り替わった場合には、肯定的に判断されステップＳ５へと進む。

ついで、ステップＳ５では、アクセルＯＮ時のギヤ段に応じて、コースト時のギヤ段が設定される。例えば車両Ｖｅが４速で走行中に、アクセルＯＮからアクセルＯＦＦになり、コースト走行に切り替わる際にダウンシフトが実行される。そのダウンシフトが実行される際に、図３に示すＡ地点の車速ＶからアクセルＯＦＦにしてダウンシフトする場合と、Ｂ地点の車速ＶからアクセルＯＦＦにしてダウンシフトする場合とのどちらの場合であっても同じようにダウンシフトするように構成されている。言い換えれば、Ａ地点とＢ地点とのように同じような車速Ｖでダウンシフトした場合であってもコースト時の変速マップによるダウンシフト線に沿って変速せずに、予め定められた所定の段数（例えば２段）を差し引いた変速段に設定するように構成されている。すなわち、上記の例ではのＡ地点とＢ地点とのどちらの車速Ｖの場合においても４速から２速へとダウンシフトされる。またその他の段においても同様であり、例えば５速からダウンシフトする場合には、５速から３速へとダウンシフトされる。つまり、アクセル開度ＡCCが「０」となりコースト走行する際のギヤ段を、アクセル開度ＡCCが「０」に低下する直前に設定されるギヤ段から予め定められた段数を差し引いたギヤ段に設定するように構成されている。

なお、「アクセルＯＮ時のギヤ段」とは、アクセルＯＦＦに移行する直前の時点のギヤ段をいう。したがって、例えば、アクセルを戻す（離す）途中で、４速から３速へ変速してアクセルＯＦＦとなった場合には３速がアクセルＯＮ時のギヤ段に相当する。そして、予め定められた段数を引いて算出された変速段に向けて自動変速機３によりダウンシフトが実行される。

また、このコースト走行に切り替わる際のダウンシフトが実行された後は、コースト中の予め定められた変速マップに沿って変速（ダウンシフト）がされる。つまり、コースト走行に切り替わる際のみが変速マップに従わず一律に予め定めた段数を差し引いて変速するように構成されている。一方、それ以外の領域では、従来知られている構成と同様に変速マップに沿って変速段が設定されるように構成されている。

このように、コースト中にダウンシフトする際に、アクセルＯＦＦ時のギヤ段を、アクセルＯＮ時のギヤ段に応じて設定することにより、コースト走行に切り替わる際のダウンシフト時に、運転者に与える減速感を抑制もしくは安定させることができる。すなわち、アクセル開度ＡCCが「０」となりコースト走行する際のギヤ段を、アクセル開度ＡCCが「０」に低下する直前に設定されるギヤ段から一律の段数を差し引いたギヤ段に設定することによりアクセルＯＮ時とアクセルＯＦＦ時とのギヤ段の関係を同一にすることができる。そのため、運転者が同じような車速Ｖで走行している場合であっても僅かな車速の違いにより運転者に与える減速感にバラツキが生じない。したがって、運転者に与える不快感もしくは違和感を抑制もしくは回避することができる。

以上、実施例に基づいて説明したが、この発明は上述した実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。例えば、上述した例においては、４速から変速（ダウンシフト）する例を示したが、３速などの他の変速（ダウンシフト）に適用してもよい。

１…エンジン（ＥＮＧ）、 ２…前輪、 ３…自動変速機（ＡＴ）、 ４…コントローラ（ＥＣＵ）、 ５…アクセル開度センサ、 ６…車速センサ、 Ｖｅ…車両、 Ｖ…車速、 ＡCC…アクセル開度。

Claims (1)

1. 複数の変速段を設定することができる有段変速機を備え、車速と駆動力要求量とに応じて前記有段変速機の変速段を設定するように構成された車両の変速制御装置において、
   前記有段変速機を制御するコントローラを有し、
   前記コントローラは、前記車速と前記駆動力要求量とに応じた変速段を予め定めた変速マップを備え、
   前記駆動力要求量が予め定められた所定値以上であることによるダウンシフトの場合に、前記変速マップから求まる変速段を設定し、
   前記駆動力要求量が前記所定値未満に低下して惰性走行することによるダウンシフトの際の前記変速段を、前記駆動力要求量が前記所定値未満に低下する直前に設定される変速段から予め定められた段数を差し引いた変速段に設定するように構成されている
   ことを特徴とする車両の変速制御装置。

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