JP3601574B2 - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動変速機の変速制御装置に関し、特に、道路地図データに基づいて推定した道路屈曲度合いに適合する降坂路ダウンシフト制御を行う変速制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両用自動変速機は、例えばスロットル開度、車速及び現時点で確立されている変速段などを表す検出情報に基づいて、予め設定されたシフトパターンから車両走行状態に適合した変速段を決定するコントローラを備え、最適変速段を自動的に確立するようになっている。
【０００３】
この様な自動変速機では、スロットル開度が小さい場合は低車速域で高速段が選択される一方、スロットル開度が大きい場合には高車速域で低速段が選択される。従って、降坂路走行中にあっても、スロットル開度を小さくすると、高速段が選択されてエンジンが低速回転域で運転される。このため、降坂路走行中にエンジンブレーキを効かすことができなくなることがある。
【０００４】
そこで、検出情報から算出される車両に対する勾配抵抗と判別基準値とを比較することによって降坂路走行を判別したときにダウンシフトを行うようにした降坂路ダウンシフト制御付きの自動変速機が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記提案に係る自動変速機では、下り勾配の度合いに応じてダウンシフトが画一的に行われてエンジンブレーキが作動することになる。その一方で、下り勾配の度合いが同一であっても、道路が直線であれば強いエンジンブレーキは一般には不要であることが多く、一方、道路が強く屈曲していれば効きの良いエンジンブレーキが必要になることが多い。従来の降坂路ダウンシフト制御では、一般に、この様な道路形状の違いが考慮されておらず、運転者が望むエンジンブレーキを付与できないことがあった。
【０００６】
なお、操舵角や横加速度などに基づいて道路形状などの道路状況を判定可能であるが、この場合、検出情報が現在走行中の道路状況を適切に反映するまでには相当の時間を要する。すなわち、同様の道路状況での車両走行が相当の時間にわたって行われた後にはじめて適正な道路状況判定が可能になるもので、道路状況変化に対する応答性が低くなる。従って、例えば、車両の旋回運動中にダウンシフトがなされるという不都合が生じる。
【０００７】
また、変速制御においてナビゲーション装置を利用することが提案されている。例えば、特公平６−５８１４１号公報に開示された変速制御装置は、カーブ走行や低摩擦係数路を判定するためのセンサを不要にするとの観点から、ナビゲーション装置に記憶された道路情報を用いて変速制御を実施するようにしている。さらに、特開平６−２７２７５３号公報には、平坦路、登坂路、降坂路における変速制御のための車速補正演算に関わる負担を軽減するべく、ナビゲーション装置の地図情報に基づいて判定した走行路勾配を考慮して変速制御を実施する変速装置が開示されている。しかしながら、ナビゲーション装置を利用した変速装置での地図情報の利用形態は上述のように相当に制約されたものであり、降坂路走行時において道路形状に適合した変速段を選択することは困難であり、道路形状に適合したエンジンブレーキを付与できないことがある。
【０００８】
そこで、本発明は、道路形状に適合した降坂路ダウンシフト制御を行う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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の変速制御装置は、現在車両位置よりも前方の走行予定道路に関連する道路地図データに基づいて判定された走行予定道路の道路形状と車両の走行状態（例えば、道路勾配、車速など）を表す検出値とに基づいて、降坂路ダウンシフト制御を実施する変速制御部を備え、この変速制御部は、走行状態パラメータの検出値に基づいて検出したエンジンブレーキ必要度を道路形状に応じて補正し、補正されたエンジンブレーキ必要度と判定基準値とを比較してダウンシフトの要否を判定するものとなっており、屈曲道路に入る前にダウンシフトの要否を判断し、判断結果に応じてエンジンブレーキ必要度を補正して降坂路ダウンシフト制御を実施することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、走行予定道路の道路形状が先ず判定され、判定された道路形状と車両走行状態とに基づいて変速制御部により降坂路ダウンシフト制御が実施される。このため、降坂路走行時に道路形状に適合した変速段を選択でき、従って、道路形状に適合したエンジンブレーキを付与できる。
変速制御部は、走行状態パラメータの検出値に基づいてエンジンブレーキ必要度を検出するエンジンブレーキ必要度検出部と、走行予定道路の道路形状に応じてエンジンブレーキ必要度を補正するエンジンブレーキ必要度補正部と、補正されたエンジンブレーキ必要度と判定基準値とを比較してダウンシフトの要否を判定するダウンシフト要否判定部とを含み、降坂路におけるエンジンブレーキ必要度を正確に求めることができ、また、走行予定道路の道路形状に応じてエンジンブレーキ必要度を適正に補正できる。特に、屈曲道路に接近中であることが判定されると、屈曲道路に入る前にダウンシフトの要否を判断し、判断結果に応じてエンジンブレーキ必要度を補正して降坂路ダウンシフト制御を適正なタイミングで実施することができる。
【００１１】
好ましくは、道路形状判定部は道路地図データに基づいて走行予定道路の道路屈曲度を判定し、エンジンブレーキ必要度補正部は、走行予定道路の道路屈曲度が大きいほどエンジンブレーキ必要度が増大するように補正する。この好適態様によれば、走行予定道路の道路屈曲度に応じてエンジンブレーキ必要度を適正に補正できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本実施形態による変速制御装置は、車両用自動変速機の変速動作を道路形状に応じて制御するように構成されている。
図示を省略するが、自動変速機は、車両に搭載されたエンジンと車両の駆動輪との間に配され、トルクコンバータ、歯車変速装置、電子制御式油圧回路などから構成されている。歯車変速装置は、例えば、前進４段後進１段のギヤトレインと、このギヤトレインのギヤ比を切り換えて変速操作を行う所要数の変速要素とを備えている。これらの変速要素は、油圧式多板クラッチや油圧ブレーキなどからなる。電子制御式油圧回路は、変速要素にそれぞれ対応するデューティソレノイド弁を有し、各変速要素を独立に操作するようになっている。すなわち、油圧回路のソレノイド弁のソレノイドが付勢されてソレノイド弁が開いて、当該ソレノイド弁に対応する変速要素たとえば油圧クラッチに作動油が供給されると、クラッチ内のピストンが往動してクラッチの摩擦係合板が係合し、クラッチは係合状態になる。一方、作動油供給が停止されると、クラッチ内のリターンスプリングのばね力でピストンが作動油を排出しつつ復動して各摩擦係合板の係合が解除され、クラッチは係合解除状態になる。油圧クラッチの場合と同様、油圧ブレーキも作動油の給排に応じて係合または係合解除されるように構成されている。歯車変速装置では、それぞれの変速要素の係合・係合解除状態の組み合わせに応じて、第１速段ないし第４速段、後進段および中立段のいずれか一つが確立されるようになっている。
【００１４】
本実施形態の変速制御装置は、図１に示すように、ナビゲーション装置２と電子制御ユニット４と走行状態検出部６とを備え、上述のように構成された自動変速機８の変速動作を制御するようになっている。
図示を省略するが、ナビゲーション装置２は、電子道路地図データを格納した地図データ格納部たとえばＣＤ−ＲＯＭと、車両現在位置を検出する車両位置検出部と、推奨経路を表す経路誘導データを出力する経路誘導部とを有している。ＣＤ−ＲＯＭに格納された道路地図は、例えば全国地図を全体として構成する非常に多数のメッシュ区画を含み、各メッシュ区画の道路データは、メッシュ区画内の道路や道路属性を表している。道路の各々は道路形状を表す多数の区分点（ノード）を含み、相隣るノードは一つの道路区間を画成している。道路データは、各ノードの座標位置などのノードデータを含む。道路属性は、当該道路の道路勾配データなどを含む。
【００１５】
ナビゲーション装置２の位置検出部は、衛星航法システム（ＧＰＳ）からの信号を入力して車両の絶対位置を表すデータを出力するＧＰＳ用コントローラと、地磁気センサにより検出された方位および車輪速センサにより検出された相対位置に基づいて車両の相対位置や車両走行軌跡を表すデータを出力する推測航法部とを含む。ナビゲーション装置２のマップマッチング部では、ＣＤ−ＲＯＭコントローラを介してＣＤ−ＲＯＭから入力した地図データ上の道路形状と推測航法部からの走行軌跡とに基づいて、現在走行中の道路が特定される。そして、ナビゲーション部では、ＧＰＳ用コントローラからの絶対位置データとマップマッチング部からの出力データとに基づいて現在車両位置データが正確に求められる。
【００１６】
また、ナビゲーション装置２は、ドライバにより設定される目的地データ、ＣＤ−ＲＯＭからの道路データなどを利用して、走行道路まわりの道路地図と現在車両位置から目的地に至る推奨経路とを表示装置に表示させるように構成されている。
図１に示すように、電子制御ユニット４は、ナビゲーション装置２からの道路データ、現在位置データ及び推奨経路データに基づいて、現在車両位置よりも前方の走行予定道路の、例えば１キロメートルの所定区間についての走行環境を推定する走行環境推定部４１を含む。ここで、走行環境は、走行予定道路区間の道路形状（同区間に現れるカーブの半径および屈曲度）、現在車両位置から走行予定道路区間の最初のカーブまでの距離および到達時間ならびに同カーブでの予想横加速度、現在車両位置での横加速度などを含む。
【００１７】
走行予定道路区間の一部を図３に太い実線で示す。そして、太い実線上の黒丸はノードを表し、記号Ｎｉ（＝０，１，２，３）はノード番号を表す。Ｎ０は現在車両位置に対応する現ノードを表している。記号αｉ（ｉ＝１，２，・・・）は、第ｉノードＮｉにおける道路屈曲角を表す
図２に示すように、走行環境推定部４１は、走行予定道路区間に現れるカーブの半径Ｒを算出するカーブ半径算出部４１１を含む。カーブ半径算出部４１１は、ナビゲーション装置２から順次供給されるノードのうち、隣り合う３つのノードＮｉ−１，Ｎｉ，Ｎｉ＋１を通る円の半径をカーブ区間半径Ｒｉとして算出し、更に、一つのカーブについて順次算出したカーブ区間半径Ｒｉに基づいて同カーブの半径Ｒを求める。図３中、ノードＮ１、Ｎ２及びＮ３は一つのカーブを構成しており、このカーブの半径はＲである。
【００１８】
カーブ半径算出部４１１で求められたカーブ半径Ｒ及びカーブ区間半径Ｒｉは、予想横加速度算出部４１２及びカーブ始端・終端判定部４１３にそれぞれ入力される。
予想横加速度算出部４１２は、図１の走行状態検出部６の一部を構成する車速センサにより検出される車速Ｖをカーブ半径Ｒで除して、カーブ走行時に車両に加わると推定される予測横加速度ＧＹｅｓｔを算出する。
【００１９】
カーブ始端・終端判定部４１３は、例えば、カーブ半径算出部４１１から入力したカーブ区間半径Ｒｉが初めて判別基準値よりも小さくなるか或いはカーブ区間半径Ｒｉの符号がその前のものから反転する（左カーブから右カーブへ又は右カーブから左カーブへ移行する）ようなノードＮｃｒｖｓｔｒをカーブの始端として判別し、また、カーブ始まりノードＮｃｒｖｓｔｒに続くノードのうち、カーブ区間半径Ｒｉが上記の判別基準値よりも大きくなるか或いはカーブ区間半径Ｒｉの符号が反転するノードの一つ手前のノードＮｃｒｖｅｎｄをカーブの終端として判別する。
【００２０】
距離算出部４１４は、現ノードＮ０からカーブ始まりノードＮｃｒｖｓｔｒまでに含まれるノードについてのノード間距離を合計し、ノード間距離の総和、すなわち現在車両位置からカーブまでの距離Ｌｃｒｖを求める。図３の場合、現ノードＮ０の次のノードＮ１がカーブ始まりノードＮｃｒｖｓｔｒであり、ノードＮ３がカーブ終わりノードＮｃｒｖｅｎｄであって、現在車両位置からカーブまでの距離Ｌｃｒｖは図３に示したＬ０に等しい。
【００２１】
時間算出部４１５は、カーブまでの距離Ｌｃｒｖを車速Ｖで除して、現ノードＮ０からカーブ始まりノードＮｃｒｖｓｔｒに到達するまでの時間Ｔを算出する。
カーブ屈曲角算出部４１６は、カーブ始まりノードＮｃｒｖｓｔｒからカーブ終わりノードＮｃｒｖｅｎｄまでに含まれるノードＮｉのそれぞれでの道路屈曲角αｉを算出する。道路屈曲角αｉは、第ｉノードＮｉとその手前のノードＮｉ−１とを結ぶ直線が、第ｉノードＮｉとその次のノードＮｉ＋１とを結ぶ直線に対してなす角度である。更に、カーブ屈曲角算出部４１６は、ひとつのカーブにおける道路屈曲角αｉを合計してカーブ屈曲角αｃｒｖ（図４）を求める。図３の場合、ノードＮ１、Ｎ２及びＮ３からなるカーブについてのカーブ屈曲角αｃｒｖは、これら３つのノードでの道路屈曲角α１，α２，α３の総和に等しい。カーブ屈曲角算出部４１６は、カーブ半径算出部４１１と共に、走行予定道路の道路形状を判定する道路形状判定部を構成している。
【００２２】
舵角相当横加速度算出部４１７は、車速センサにより検出された車速Ｖと前輪操舵角（ハンドル角）δとに基づいて、現在車両位置において車両に加わる横加速度（舵角相当横加速度ＧＹｓｔｒ）を次式から算出する。
ＧＹｓｔｒ＝Ｖ２・δ／（１＋Ａ・Ｖ２）／ステアリングギア比
ここで記号Ａはスタビリティファクタである。
【００２３】
電子制御ユニット４は、本実施形態では、階層型ニューラルネットワークから構成されエンジンブレーキ必要度を表すエンジンブレーキ適合度ＮＮを算出するエンジンブレーキ必要度検出部４３と、この検出部４３に対するニューラルネットワーク入力を算出する入力パラメータ演算部４２とを有している。演算部４２では、車両の走行状態を表す変数、例えば車速Ｖ、スロットル開度θおよび道路勾配ａのそれぞれに関連する３つのニューラルネットワーク入力が算出される。道路勾配ａは、例えば特願平７−１４６６１７号で提案されている算出方法によって求められる。簡略にいえば、道路勾配は、エンジン駆動力、加速抵抗、空気抵抗および転がり抵抗の関数で表される。また、エンジンブレーキ必要度検出部４３を構成するニューラルネットワークは、上記の特願平７−１４６６１７号に記載のようにして構築でき、その説明を省略する。
【００２４】
エンジンブレーキ必要度検出部４３で算出されたエンジンブレーキ適合度ＮＮは、エンジンブレーキ適合度補正部４４に送出される。補正部４４は、上述の走行環境推定部４１で求めた推定走行環境に基づいて、エンジンブレーキ適合度ＮＮを必要に応じて補正する。
詳しくは、補正部４４は、走行環境推定部４１で求められた予測横加速度ＧＹｅｓｔ、カーブまでの距離Ｌｃｒｖ、カーブに到達するまでの時間Ｔおよび舵角相当横加速度ＧＹｓｔｒに基づいて緩減速条件が成立するか否かを判定する緩減速判定部４４１を含む。判定部４４１は、予測横加速度ＧＹｅｓｔが判定規準値（例えば０．２Ｇ）よりも大きいという第１要件、カーブまでの距離Ｌｃｒｖが判定基準値（例えば８０ｍ）よりも短いという第２要件、カーブに到達するまでの時間Ｔが判定基準値（例えば３．５秒）よりも短いという第３要件および舵角相当横加速度の絶対値｜ＧＹｓｔｒ｜が判定基準値（例えば０．１５Ｇ）よりも小さいという第４要件の全てが満たされたときに、緩減速条件が成立したと判定する。第１要件が具備されると前方にカーブがあることになり、第２及び第３要件が具備されると車両がカーブに接近していることを表し、第４要件が具備されると車両は現時点ではほぼ直進状態にあることを表す。そして、緩減速条件の成立が判定されると、すなわち、現時点ではほぼ直進走行中であるがカーブに接近していることが判定されると、緩減速判定部４４１から第１補正値Ｃ１が出力される。
【００２５】
補正部４４は、上記のパラメータＧＹｅｓｔ、Ｌｃｒｖ、Ｔ及びＧＹｓｔｒと共に走行環境推定部４１で求めたカーブ半径Ｒ及びカーブ屈曲角αｃｒｖに基づいてヘアピン減速条件が成立するか否かを判定するヘアピン減速判定部４４２を含む。この判定部４４２は、上記の第１ないし第４要件、カーブ半径Ｒが判定基準値（例えば５０ｍ）よりも短いという第５要件およびカーブ屈曲角αｃｒｖが判定基準値（例えば１２０度）よりも大きいという第６要件の全てが満たされたときに、ヘアピン減速条件が成立したと判定する。そして、ヘアピン減速条件の成立が判定されると、なわち、現時点ではほぼ直進走行中であるがヘアピンカーブに接近していることが判定されると、第１補正値Ｃ１よりも大きい第２補正値Ｃ２が出力される。
【００２６】
補正部４４の加算部では、エンジンブレーキ適合度ＮＮに第１補正値Ｃ１または第２補正値Ｃ２が加算され、車両がカーブに突入する前にエンジンブレーキ適合度ＮＮを増大補正する。これにより、後で述べるように、降坂路走行においてカーブ屈曲度合いが強いほど低速変速段が選択され、カーブ屈曲度合いに適合するエンジンブレーキが付与されることになる。また、直線道路や極めて緩いカーブでの不要な低速段選択が防止される。
【００２７】
電子制御ユニット４は、補正部４４からの補正済みエンジンブレーキ適合度ＮＮを第１、第２及び第３判別基準値ＮＮ１，ＮＮ２，ＮＮ３と比較し、比較結果に応じた変速制御モードを選択するモード判定部（ダウンシフト要否判定部）４５を含む。このモード判定部４５では、補正済みエンジンブレーキ適合度ＮＮが第１判別基準値ＮＮ１よりも小さければモードＡが選択され、適合度ＮＮが第１判別基準値ＮＮ１よりも大きいが第２判別基準値ＮＮ２よりも小さければモードＢが選択される。また、適合度ＮＮが第２判別基準値ＮＮ２よりも大きいが第３判別基準値ＮＮ３よりも小さければモードＣが選択され、適合度ＮＮが第３判別基準値ＮＮ３よりも大きければモードＤが選択される。
【００２８】
変速段選択部４６では、モード判定部４５により選択された変速制御モードＡ，Ｂ，ＣまたはＤに従って、目標変速段が選択される。モードＡすなわち通常シフト制御モードでは、変速段選択部４６は、車速Ｖ及びスロットル開度θに基づいてシフトマップ４７を参照して目標変速段を決定する。モードＢないしＤはダウンシフト制御モードであり、モードＢでは目標変速段は４速に設定され、モードＣでは３速に設定され、モードＤでは２速に設定される。
【００２９】
シフト指令部４８は、変速段選択部４６が選択した目標変速段と走行状態検出部６の一部をなす変速段スイッチにより検出された現変速段とを比較し、現変速段が目標変速段と異なる場合には現変速段から目標変速段への変速指令を送出する。
以下、図５ないし図７を参照して、電子制御ユニット４による変速制御ルーチンを説明する。
【００３０】
変速制御ルーチンにおいて、電子制御ユニット４は、走行環境の推定、ニューラルネットワーク入力の算出、シフトマップに基づく変速段の選択および変速指令の送出に関連する各種センサ信号を読み込む（ステップＳ１０）。これらのセンサ信号は、走行状態検出部６を構成する各種センサ、例えば、車速センサ、操舵角センサ、スロットル開度センサ、変速段スイッチなどから送出される。
【００３１】
次に、車速Ｖ、スロットル開度θおよび道路勾配ａに基づいて３つのニューラルネットワーク入力が算出され（ステップＳ１２）、これらのニューラルネットワーク入力がエンジンブレーキ必要度検出部４３を構成するニューラルネットワークへ供給され、これによりエンジンブレーキ適合度ＮＮが算出される（ステップＳ１４）。このエンジンブレーキ適合度ＮＮは、降坂路では正の値をとる。登坂路では適合度ＮＮは負の値をとり、従って、エンジンブレーキ付与のためのダウンシフトは行われない。そして、推定走行環境（前方カーブ状況）に応じてエンジンブレーキ適合度ＮＮが補正される（ステップＳ１６）。
【００３２】
詳しくは、この補正は、図７に示すエンジンブレーキ適合度補正サブルーチンにおいて実施される。
エンジンブレーキ適合度補正サブルーチンにおいて、電子制御ユニット４は、現在車両位置よりも前方の走行予定道路区間についての道路地図データをナビゲーション装置２から読み込むと共に、車速センサおよび操舵角センサから車速Ｖおよび操舵角δを読み込む（ステップＳ１６０）。なお、走行予定道路は、ナビゲーション装置２により決定される推奨経路で良く、或いは、道路地図データから適宜の推定方法で求められる推定進路であっても良い。
【００３３】
次に、電子制御ユニット４は、道路地図データに基づいて、カーブ半径Ｒ、予想横加速度ＧＹｅｓｔ、カーブまでの距離Ｌｃｒｖ、カーブまでの到達時間Ｔおよびカーブ屈曲角αｃｒｖを、図２を参照して既に説明したようにして算出すると共に、車速Ｖ及び操舵角δに基づいて舵角相当横加速度ＧＹｓｔｒを算出する（ステップＳ１６２）。
【００３４】
次に、上述の第１ないし第６要件の全てが成立するか否かを、すなわちヘアピン減速条件が成立しているか否かを判別する（ステップＳ１６４）。ステップＳ１６４での判別結果が否定であれば、第１ないし第４要件の全てが成立するか否かを、すなわち緩減速条件が成立しているか否かを判別する（ステップＳ１６６）。ステップＳ１６６での判別結果が否定であれば、変速制御ルーチンのステップＳ１８へ移行する。この場合、エンジンブレーキ適合度ＮＮは増大補正されない。従って、前方の道路が直線道路または極めて緩いカーブであれば、エンジンブレーキ付与のためのダウンシフトは実施し難くなる。
【００３５】
一方、ヘアピン減速条件の成立がステップＳ１６４で判定されると、エンジンブレーキ必要度検出部４３において求めたエンジンブレーキ適合度ＮＮに第２補正値Ｃ２が加算され（ステップＳ１６８）、前方の道路が、道路屈曲角が大きいヘアピンカーブであれば、ダウンシフトが行い易くなる。ステップＳ１６８におけるエンジンブレーキ適合度ＮＮの増大補正が終了すると、制御フローは図５のステップＳ１８へ移行する。
【００３６】
また、ヘアピン減速条件は成立しないが、緩減速条件が成立している場合には、エンジンブレーキ適合度ＮＮに第１補正値Ｃ１が加算され（ステップＳ１６９）、これにより前方の道路がカーブしていれば、ヘアピンカーブの場合ほどではないが、ダウンシフトが行い易くなる。そして、制御フローは、ステップＳ１６９からステップＳ１８へ移行する。
【００３７】
ステップＳ１８では、エンジンブレーキ適合度ＮＮが第１判別基準値ＮＮ１よりも大きいか否かが判定され、この判別結果が否定であれば変速制御モードはモードＡに設定される（ステップＳ２０）。一方、エンジンブレーキ適合度ＮＮが第１判別基準値ＮＮ１よりも大きいことがステップＳ１８で判別された場合には、この適合度ＮＮが第２判別基準値ＮＮ２よりも大きいか否かが判定される（ステップＳ２２）。
【００３８】
ステップＳ２２での判別結果が否定、すなわち、適合度ＮＮが第１基準値ＮＮ１よりも大きくかつ第２基準値ＮＮ２よりも小さいことが判別されると、変速制御モードはモードＢに設定される（ステップＳ２４）。
一方、ステップＳ２２での判別結果が肯定、すなわち、適合度ＮＮが第２基準値ＮＮ２よりも大きいことが判別されると、適合度ＮＮが第３判別基準値ＮＮ３よりも大きいか否かが更に判別される（ステップＳ２６）。この判別結果が否定、すなわち、適合度ＮＮが第２基準値ＮＮ２よりも大きくかつ第３基準値ＮＮ３よりも小さいことが判別されると、変速制御モードはモードＣに設定される（ステップＳ２８）。適合度ＮＮが第３基準値ＮＮ３よりも大きいことがステップＳ２６で判別された場合には、変速制御モードはモードＤに設定される（ステップＳ３０）。
【００３９】
次に、変速制御モードがモードＡ（通常シフト制御モード）であるか否かが判別され（ステップＳ３２）、この判別結果が肯定であれば、電子制御ユニット４はシフトマップ４７に基づく通常のシフト制御を実施する（ステップＳ３４）。変速制御モードがモードＡでないことがステップＳ３２で判別されると共に変速制御モードがモードＢであることがステップＳ３６で判別された場合、変速段は４速に固定される（ステップＳ３８）。一方、変速制御モードがモードＢでないことがステップＳ３６で判別されると共に変速制御モードがモードＣであることがステップＳ４０で判別されると、変速段は３速に固定され（ステップＳ４２）、また、変速制御モードがモードＣでないこと、すなわちモードＤであることがステップＳ４０で判別されると、変速段は２速に固定される（ステップＳ４４）。
【００４０】
上記の変速制御装置を搭載した車両の走行性能を、従来の変速制御装置を搭載した車両の走行性能と比較検討するべく、図８および図９に示す２つの試走コースを走行した。そして、試走コースを走行中に実際横加速度、車速、シフト段、アクセル開度およびブレーキ圧の時間経過に伴う変化を求めた。
図８の試走コースは、直線区間ａとカーブ区間ｂと直線区間ｃとを含み、図９の試走コースは、緩いカーブ区間ｄとヘアピンカーブ区間ｅと緩いカーブ区間ｆとを含む。
【００４１】
図８に示した試走コースの走行中、従来装置を搭載した車両では、図１０に一点鎖線で示すように、４速段が維持され、カーブ区間ｂに突入する前後でブレーキ圧が大幅に増大している。これに対して、本発明の装置を搭載した車両では、図１０に実線で示すように、カーブ区間ｂに突入する前に４速から３速へのダウンシフトが行われ、カーブ区間ｂに突入する前後におけるブレーキ圧の増大が抑制されている。すなわち、ブレーキ装置に加わる負担が軽減されている。これは、４→３ダウンシフトが行われたことにより、道路形状に適合したエンジンブレーキが付与されたことを示す。
【００４２】
図９に示した試走コースの走行中、従来装置を搭載した車両では、図１１に一点鎖線で示すように、緩いカーブ区間ｄに突入してからヘアピンカーブ区間ｅを通過するまでの間、３速段が維持され、ヘアピンカーブ区間ｅに突入した際にブレーキ圧が大幅に増大している。これに対して、本発明の装置を搭載した車両では、図１１に実線で示すように、ヘアピンカーブ区間ｅに突入する直前に３速から２速へのダウンシフトが行われ、これにより、特にヘアピンカーブ区間ｅに突入した直後におけるブレーキ圧の増大が抑制されている。すなわち、ブレーキ装置に加わる負担が軽減されている。これは、３→２ダウンシフトが行われたことにより、道路形状に適合したエンジンブレーキが付与されたことを示す。そして、ヘアピンカーブ区間ｅを通過する直前に２速から３速へのアップシフトが行われ、また、ヘアピンカーブ区間ｅを通過した直後に３速から４速へのアップシフトが行われている。これは、道路形状に適合した変速段選択が行われたことを示し、不要な低速段選択が回避されている。
【００４３】
本発明は、上記の実施形態に限定されず、種々に変形可能である。
例えば、上記実施形態では、本発明を前進４段の変速機に適用するべく４つの変速制御モードＡ〜Ｄのうちのひとつを走行環境に応じて選択するというモード判定手法を採用すると共にモードＢ〜Ｄの各々で変速段を固定するという変速段選択手法を用いたが、本発明は、種々のタイプの変速機たとえば前進５段の変速機に適用可能であると共に、モード判定手法や変速段選択手法は実施形態のものに限定されない。すなわち、変速モードの設定数は４つ以外のものに限定されない。また、通常の制御モード以外の制御モードにおいて変速段を固定することは必須でなく、各制御モードに専用のシフトマップを選択するようにしても良い。
【００４４】
また、実施形態では、予想横加速度、カーブ半径、カーブ屈曲角、カーブまでの距離、カーブまでの時間および舵角相当横加速度という６つのパラメータを推定走行環境に含め、緩減速判定を４つの要件に基づいて実施しかつヘアピン減速判定を６つの要件に基づいて実施したが、上記６つのパラメータを推定走行環境に含めることは必須ではない。逆に、６つのパラメータに加えて、別のパラメータを含めても良い。
【００４５】
上記実施形態では、エンジンブレーキ必要度を検出する検出部をなすニューラルネットワークに対して、車速、スロットル開度および勾配に関連する３つのニューラルネットワーク入力を入力するようにしたが、ニューラルネットワーク入力の組合せはこれに限定されない。また、ニューラルネットワークに代えて、走行状態パラメータの検出値に基づく演算処理によりエンジンブレーキ必要度を算出するようにしても良い。
【００４６】
更に、実施形態では、ナビゲーション装置の現在車両位置検出機能と道路地図データ送出機能とを利用したが、ナビゲーション装置に代えて、上記２つの機能を有する装置を使用できる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明の変速制御装置は、走行予定道路に関連する道路地図データに基づいて判定された走行予定道路の道路形状と車両の走行状態とに基づいて、降坂路ダウンシフト制御を実施するので、リアルタイムで得られる道路地図データが表す前方道路の道路形状に適合した降坂路ダウンシフト制御を行うことができる。この結果、降坂路走行中、道路形状に適合した変速段を選択でき、適正なエンジンブレーキを必要に応じて付与してブレーキ装置に加わる負担を軽減できる。また、自動変速機の自動変速動作に対するドライバの違和感を解消もしくは軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による変速制御装置の概略ブロック図である。
【図２】図１に示した走行環境推定部および補正部のブロック図である。
【図３】走行予定道路区間の一部におけるノード、道路屈曲角およびカーブ半径を例示する図である。
【図４】カーブ屈曲角を例示する図である。
【図５】電子制御ユニットにより実行される変速制御ルーチンの一部を示すフローチャートである。
【図６】変速制御ルーチンの残部を示すフローチャートである。
【図７】エンジンブレーキ適合度補正サブルーチンのフローチャートである。
【図８】カーブを含む試走コースの道路形状を示す図である。
【図９】ヘアピンカーブを含む試走コースの道路形状を示す図である。
【図１０】本発明の変速制御装置を搭載した車両および従来の変速制御装置を搭載した別の車両が図８の試走コースを走行したときの、時間経過に伴う横加速度、車速、シフト段、アクセル開度およびブレーキ圧の変化を示す図である。
【図１１】図９の試走コースを走行した場合についての、図１０と同様の図である。
【符号の説明】
２ ナビゲーション装置
４ 電子制御ユニット
６ 走行状態検出部
８ 自動変速機
４１ 走行環境推定部
４３ エンジンブレーキ必要度検出部
４４ 補正部
４５ モード判定部
４６ 変速段選択部
４８ シフト指令部
４１１ カーブ半径算出部
４１２ 予想横加速度算出部
４１４ 距離算出部
４１５ 時間算出部
４１６ カーブ屈曲角算出部
４１７ 舵角相当横加速度算出部
４４１ 緩減速判定部
４４２ ヘアピン減速判定部
ＧＹｅｓｔ 予想横加速度
Ｒ カーブ半径
αｃｒｖ カーブ屈曲角
Ｌｃｒｖ カーブまでの距離
Ｔ カーブまでの到達時間
ＧＹｓｔｒ 舵角相当横加速度
ＮＮ エンジンブレーキ適合度
Ｃ１、Ｃ２ 補正値

Claims (2)

1. 現在車両位置よりも前方の走行予定道路に関連する道路地図データに基づいて前記走行予定道路の道路形状を判定する道路形状判定部と、
   車両の走行状態を表す走行状態パラメータの値を検出する走行状態検出部と、
   前記走行予定道路の道路形状と前記走行状態パラメータの検出値とに基づいて降坂路ダウンシフト制御を実施する変速制御部と、
   屈曲道路に接近中であるか否かを判定する機能を有する走行環境判定部とを備え、
   前記変速制御部は、前記走行状態パラメータの検出値に基づいてエンジンブレーキ必要度を検出するエンジンブレーキ必要度検出部と、前記道路形状に応じて前記エンジンブレーキ必要度を補正するエンジンブレーキ必要度補正部と、補正された前記エンジンブレーキ必要度と判定基準値とを比較してダウンシフトの要否を判定するダウンシフト要否判定部を備え、前記屈曲道路に入る前にダウンシフトの要否を判断し、判断結果に応じて前記エンジンブレーキ必要度を補正して前記降坂路ダウンシフト制御を実施することを特徴とする、自動変速機の変速制御装置。
2. 前記道路形状判定部は、前記道路地図データに基づいて前記走行予定道路の道路屈曲角を算出する道路屈曲角算出部を含み、
   前記エンジンブレーキ必要度補正部は、前記道路屈曲角算出部により算出された道路屈曲角が大きいほど前記エンジンブレーキ必要度を増大補正する
   ことを特徴とする請求項１記載の自動変速機の変速制御装置。

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