JP5904797B2 - 車両用自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動変速機の変速段を最も低燃費で走行可能な変速段に自動変速する車両用自動変速機の制御装置に関する。特に、気筒休止運転可能な可変気筒エンジンを備えた車両の自動変速機において、燃料消費量を低減しかつ走行性能を損なわない変速制御を行う技術に関する。

車両用自動変速機の制御装置としては、変速特性を定めるシフトマップを複数種類用意しておき、車両が登坂路又は降坂路のいずれを走行しているかの判断により上記シフトマップのいずれかを選択し、該選択したシフトマップに基づき車両の走行速度（車速）と運転者のアクセル操作に係るアクセルペダル開度とに応じた変速段（シフト位置とも呼ぶ）を決定し、該決定した変速段に変速機を自動変速するものがある（下記に示す特許文献１参照）。例えば車両が登坂路を走行中である場合には、予め用意された登坂路用のシフトマップに基づきシフトダウンの変速制御あるいはシフトアップの変速制御が行われる。

また、車両用自動変速機の制御装置として、変速機の変速段を車両が失速しない範囲で最も低燃費で走行可能な変速段に自動変速する所謂低燃費モードなどと呼ばれる変速制御を実行するものがある（下記に示す特許文献２参照）。これによると、例えば車両が登坂路を走行中にシフトダウンされた後においても、エンジンの燃料消費量を低減するために早期にシフトアップ制御が実施され得る。しかし、車両が登坂路を走行中に早期にシフトアップ制御が行われると駆動力が不足し、運転者によるアクセルの踏み込み量の急激な増加を招きやすくなり、最悪の場合には再度のシフトダウンが発生するなどの燃料消費が大きくなる機会が増える。そこで、次段にシフトアップした際の余裕駆動力が予め決められている必要余裕駆動力を下回る場合には、次段へのシフトアップを禁止するつまりはシフトアップの変速制御を行わないようにしている。

一方、車両に搭載されるエンジンとしては気筒休止運転可能な可変気筒エンジンが知られており、該可変気筒エンジンでは燃料消費量を低減するために、エンジンの運転状態を全ての気筒を稼働する全筒運転と一部の気筒を休止する部分気筒休止運転（休筒運転）との間で切り換えることのできるようになっている（下記に示す特許文献３参照）。

特許第2959938号公報 特許第4696692号公報 特開2006-292114号公報

上述したように、エンジンの燃料消費量を低減する観点からすれば、登坂路を走行中の車両においてはシフトダウン後に十分な駆動力を確保でき次第、早期にシフトアップ制御を実施すればよい。ところが、可変気筒エンジンを備えた車両の場合、シフトアップ制御の実施によりエンジンの休筒運転ができなくなる恐れがあり、その場合にはエンジンの燃料消費量を低減するためにシフトアップ制御を実施したにも関わらず、変速段のシフトアップに伴いエンジンが休筒運転から全筒運転に切り換えられてしまい結果的に燃費消費量が悪くなる、という問題が生じ得る。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、シフトアップによる燃料消費量の低減と可変気筒エンジンの休筒運転による燃料消費量の低減の両立を図り、可変気筒エンジンを備えた車両の自動変速機においても、燃料消費量を低減しつつかつ走行性能を損なわない変速制御を行うことのできる自動変速機の制御装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る車両用自動変速機の制御装置は、現在の変速段を検出する現シフト位置検出手段（６）と、少なくとも車速とアクセルペダル開度とを含む車両の走行状態から所定の変速特性に基づいて、シフトアップ変速後の変速段を決定する変速後シフト位置決定手段（Ａ）と、全ての気筒を稼働する全筒運転と一部の気筒を休止して運転する休筒運転とに運転状態の切り換えが可能な可変気筒エンジン（２）の現在のエンジン運転状態を取得するエンジン運転状態取得手段（３）と、前記可変気筒エンジン（２）で切り換え可能な全てのエンジン運転状態のそれぞれについて、前記検出した現在の変速段で車両の現在の走行状態を維持するのに必要な駆動力を発生するために消費され得る燃料の消費量と、前記決定した変速後の変速段で前記車両の現在の走行状態を維持するのに必要な駆動力を発生するために消費され得る燃料の消費量とを算出する算出手段（Ｂ）であって、前記必要な駆動力がエンジンの最大トルク以下の変速段については該燃料消費量の算出から除外する前記算出手段前記算出手段（Ｂ）と、前記算出した燃料消費量に基づいて、前記現在の変速段の燃料消費量に比較して前記変速後の変速段の燃料消費量が少ない場合に、前記変速後の変速段へシフトアップする自動変速制御を許可するシフト位置判定手段（Ｃ、ステップS11〜S13）とを備える。

この発明によると、可変気筒エンジン（２）で切り換え可能な全てのエンジン運転状態のそれぞれについて、現在の変速段及で車両の現在の走行状態を維持するのに必要な駆動力を発生するために消費され得る燃料の消費量と、前記決定した変速後の変速段で前記車両の現在の走行状態を維持するのに必要な駆動力を発生するために消費され得る燃料の消費量とを算出しておき、現在の変速段の燃料消費量に比較して変速後の変速段の燃料消費量が少ない場合に、変速後の変速段へシフトアップする自動変速制御を許可するようにし、ただし、前記必要な駆動力がエンジンの最大トルク以下の変速段については該燃料消費量の算出から除外するものとしている。すなわち、車両の現在の走行状態を維持するのに必要な駆動力がエンジンの最大トルクを超えてしまう変速段を除外して、現在の変速段及び変速後の変速段のそれぞれに関して、気筒休止状態であり休筒運転を含む各エンジン運転状態毎に、現在の走行状態を維持するのに必要な駆動力を発生するための燃料消費量をそれぞれ算出し、変速後の変速段のほうが燃料消費量が少ない場合に変速後の変速段へのシフトアップ制御を許可する。このように、可変気筒エンジン（２）の現在のエンジン運転状態を加味して推定される変速前後の各変速段における燃料消費量に基づいて、変速後の変速段へシフトアップする自動変速制御を許可するようにしたことにより、シフトアップによる燃料消費量の低減と可変気筒エンジン（２）の休筒運転による燃料消費量の低減の両立を図ることができ、もって可変気筒エンジン（２）を備えた車両においても燃料消費量を低減しかつ走行性能を損なわない変速制御を行うことができるようになる。また、車両の現在の走行状態を維持するのに必要な駆動力がエンジンの最大トルクを超えてしまう変速段を除外してシフトアップ制御を許可するので、シフトアップに伴うトルク不足により休筒運転から全筒運転に切り換えられてしまい結果的に燃費消費量が悪くなるというような不都合が生じないものとなる。

請求項３に係る車両用自動変速機の制御装置は、現在の変速段を検出する現シフト位置検出手段（６）と、車両の現在の走行状態を維持するのに少なくとも必要とされる目標駆動力を算出する駆動力算出手段と（ステップS23）、少なくとも車速とアクセルペダル開度とを含む車両の走行状態から所定の変速特性に基づいて、シフトアップ変速後の変速段を決定する変速後シフト位置決定手段（Ａ）と、全ての気筒を稼働する全筒運転と一部の気筒を休止して運転する休筒運転とに切り換え可能な可変気筒エンジン（２）の現在のエンジン運転状態を取得するエンジン運転状態取得手段（３）と、前記取得した現在のエンジン運転状態が休筒運転である場合に、前記決定した変速後の変速段であってかつ現在の休筒運転を維持するのに必要なシフトアップ後の駆動力を仮駆動力として算出する仮駆動力算出手段（Ｄ）と、前記算出した仮駆動力が前記目標駆動力よりも上回る場合に、前記変速後の変速段へシフトアップする自動変速制御を許可するシフト位置判定手段（Ｃ、ステップS24〜S25）とを備える。これによれば、可変気筒エンジン（２）の現在のエンジン運転状態を加味したシフトアップ後の仮駆動力に基づいて、変速後の変速段へシフトアップする自動変速制御を許可するようにしたことから、燃費消費量計算を行うことなく、気筒休止運転可能な可変気筒エンジン（２）を備えた車両においても燃料消費量を低減しかつ走行性能を損なわない変速制御を行うことができるようになる。すなわち、現在の休筒運転を維持するのに必要な前記仮駆動力が前記目標駆動力よりも上回る場合にシフトアップ制御を許可するので、シフトアップの実施によりエンジンの休筒運転ができなくなるという事態を未然に除外することができ、よって、シフトアップに伴うトルク不足により休筒運転から全筒運転に切り換えられてしまい結果的に燃費消費量が悪くなるというような不都合が生じないものとなる。

なお、上記で括弧内に記した図面参照符号等は、後述する実施形態において対応する構成要素等を参考のために例示したものである。

本発明によれば、可変気筒エンジンの現在のエンジン運転状態を加味した燃料消費量や可変気筒エンジンの現在のエンジン運転状態を加味した駆動力に基づいて、変速後の変速段へシフトアップする自動変速制御を許可するようにしたことから、シフトアップによる燃料消費量の低減と可変気筒エンジンの休筒運転による燃料消費量の低減の両立を図ることができ、もって気筒休止運転可能な可変気筒エンジンを備えた車両においても燃料消費量を低減しかつ走行性能を損なわない変速制御を行うことができるようになる、という効果を奏する。

本発明にかかる車両用自動変速機の制御装置の一実施例を示す概略図である。 自動変速機の制御装置のブロック図である。 燃料消費率マップの一実施例を示す図である。 推定燃料消費量算出手段によって算出されるエンジンの燃料消費量の一例を示す概念図である。 推定燃料消費量算出処理の一実施例を示すフローチャートである。 シフト位置判定処理の一実施例を示すフローチャートである。 シフト位置判定について説明するためのタイミングチャートである。 シフト位置判定処理の別の実施例を示すフローチャートである。 シフト位置判定処理のさらに別の実施例を示すフローチャートである。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に従って詳細に説明する。

図１は、本発明にかかる車両用自動変速機の制御装置の一実施例を示す概略図である。本発明にかかる車両用自動変速機の制御装置は、少なくとも動力駆動源であるエンジン２に連結された多段（例えば前進６段）の自動変速機１を自動変速するものである。

エンジン２は、例えば吸気バルブと排気バルブとを一対配置してある６つの気筒（シリンダ）を備えた４サイクルＶ型６気筒エンジンなどの多気筒内燃機関であって、前記６気筒のうち３つの気筒については気筒休止運転可能な可変バルブタイミング機構（図示せず）を備え、残りの３つの気筒は気筒休止運転（休筒運転）を行わない通常の動弁機構（図示せず）を備えた構造となっている。エンジン２には図示を省略した気筒休止機構が設けられており、該気筒休止機構は気筒休止可能な３気筒のうちの1乃至複数の気筒の吸気バルブ及び排気バルブのそれぞれを休止状態（閉鎖状態）と作動状態（開放状態）とに開閉駆動する。これにより、エンジン２は、その運転状態を一部の気筒が休止される休筒運転（ここでは２気筒を休止する４気筒運転又は３気筒を休止する３気筒運転のいずれか）と全ての気筒が稼働される全筒運転（６気筒運転）との間で切り換えられる。

こうしたエンジン２の運転状態の切り替えを含むエンジン２の制御はＥＣＵ４とは別に設けられたエンジンＥＣＵ３により行われ、このエンジンＥＣＵ３によるエンジン２の制御情報はエンジンＥＣＵ３からＥＣＵ４に対して通知されるようになっている。図１では前述の一実施例を概略図で示したが、これに限らない。ひとつのＥＣＵでエンジンと自動変速機を制御する形態も含まれる。なお、エンジン２の出力は自動変速機１を介して図示しない駆動輪へ伝達される。

本実施形態において、自動変速機１はＥＣＵ４によって制御される。ＥＣＵ４は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ及び入出力インタフェース等を含んで構成されてなり、ＲＡＭの一時記憶機能を用いながらＲＯＭに格納されている各種制御プログラムに従って所定の機能を実現するマイクロコンピュータである。ＥＣＵ４は本発明に係る自動変速機の制御装置として機能するものであり、後述する推定燃料消費量算出処理（図５参照）及びシフト位置判定処理（図６参照）などのコンピュータプログラムを実行することによって、自動変速機１の変速制御を指示するようになっている（シフト制御信号）。

さらに、ＥＣＵ４は、エンジン２を休筒運転と全筒運転との間で切り換えをエンジンＥＣＵ３に対して指示することのできるようになっている（エンジン制御信号）。エンジンＥＣＵ３はＥＣＵ４からエンジン制御信号を受けた場合には、該エンジン制御信号に従ってエンジン２を休筒運転と全筒運転との間で切り換えるよう上記した気筒休止機構に指示する。なお、エンジン制御信号は、エンジン２を全筒運転から休筒運転に切り換える際に休止する気筒数（ここでは２又は３）の指示を含んでよい。

前記ＥＣＵ４には、エンジン２の回転数を検出するエンジン回転数センサ５からのエンジン回転数信号、自動変速機１における現在の変速段位置（シフト位置）を検出するシフトセンサ６からの現シフト位置信号、運転者のアクセル操作に伴うアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルセンサ７からのアクセルペダル開度信号、駆動輪の回転速度を検出する車速センサ８からの車速などの各種信号が入力されるようになっている。勿論、ここに記載した以外の信号が入力されてよい。

ＥＣＵ４の詳細について、図２を用いて説明する。図２は、自動変速機の制御装置（ＥＣＵ４）のブロック図である。図２に示すように、この実施形態に示すＥＣＵ４は、仮シフト位置決定手段Ａ、推定燃料消費量算出手段Ｂ、シフト位置判定手段Ｃを含む構成である。

仮シフト決定手段Ａは、車両の走行路に応じて選択されたシフトマップ（図示せず）に基づき、現シフト位置と実際の車両の走行状態に従って取得される車速とアクセルペダル開度とに基づいて暫定的に変速すべき次段の変速段（これを仮シフト位置と呼ぶ）を決定する。すなわち、従来知られているように（例えば特許文献１参照）、まずエンジン出力に基づいて予め設定された予想加速度と実際に求められる実加速度とを比較することにより、車両が走行中の走行路が勾配ある登降坂であるか否かを判断し、当該判断に基づき走行路が勾配ある登降坂である場合には、予想加速度と実加速度との差に応じて複数種類用意されたシフトマップ（例えば、重ないし軽登坂用及び重ないし軽降坂用）のいずれかを選択する。そして、選択したシフトマップを車速とアクセルペダル開度とから検索することにより変速先とする仮シフト位置を決定する。

本実施形態では車両が登坂路を走行中である場合に、従来のようにここで決定した仮シフト位置にシフトアップする変速制御をそのまま自動変速機１に実行させるのではなく、仮シフト位置にシフトアップした場合におけるエンジン２の燃料消費量と現シフト位置におけるエンジン２の燃料消費量との比較に応じて、燃料消費量の少ない仮シフト位置に変速段をシフトアップする制御又は燃料消費量の少ない現シフト位置に変速段を維持する制御を自動変速機１に実行させるようにしている。そのため、仮シフト決定手段Ａは、車両が登坂路を走行中であって前記決定した仮シフト位置が現シフト位置からシフトアップする必要のある変速段である場合に、該仮シフト位置を推定燃料消費量算出手段Ｂ及びシフト位置判定手段Ｃに出力する。

推定燃料消費量算出手段Ｂは、燃料消費率マップに基づいて仮シフト位置にシフトアップした場合におけるエンジン２の燃料消費量と、現シフト位置を維持した場合におけるエンジン２の燃料消費量を求める。ここで、図３に燃料消費率マップの一実施例を示す。本実施形態においては、図３に示す燃料消費率マップが複数の異なるエンジン運転状態（全筒運転及び休筒運転）毎にそれぞれ用意されており、推定燃料消費量算出手段Ｂは、これらの各燃料消費率マップに基づき異なるエンジン２の運転状態毎に仮シフト位置にシフトアップした場合におけるエンジン２の燃料消費量及び現シフト位置を維持した場合におけるエンジン２の燃料消費量（便宜的に各シフト位置の推定燃料消費量とも呼ぶ）をそれぞれ算出することとなる。

ここで、推定燃料消費量算出手段Ｂによるエンジン２の燃料消費量の算出について説明する。図３に示す燃料消費率マップにおいて、図中横軸がエンジン回転数であり、縦軸がエンジントルクである。図中において実線Ｘはエンジンの等燃費線を示し、同一ライン上であれば燃料消費率が同じであることを意味する。また、この等燃費線図Ｘにおいて、内側のラインに近づくほど燃料消費率が低く（燃費が良く）、逆に外側のラインに近づくほど燃料消費率が高く（燃費が悪く）なる。また、図中において点線Ｙで示すラインは、エンジンの最大トルク線図である。

まず、車両の走行状態に基づいて、現在の運転状態を維持するために最低限必要な馬力（つまり現在の運転状態で定常走行するために必要な出力）を決定し、その等馬力線図Ｚを作成する。定常走行に必要な馬力は、走行条件（走行路の勾配など）やアクセルペダル開度つまりエンジン負荷に応じて変化する。

今、変速機１の現シフト位置がＮ段で、エンジン回転速度がＲ（Ｎ）で走行しているとする。すると、まず、現シフト位置Ｎで現在の運転状態を維持するために最低限必要となる必要トルクＴ（Ｎ）が算出され、その必要トルクＴ（Ｎ）とエンジン回転速度Ｒ（Ｎ）とに基づいて等馬力線図Ｚが作成される。なお、図３において、エンジン回転数Ｒ及びエンジントルクＴの括弧内の記号は対応する変速段を示している。

次に、現在のエンジン回転数Ｒと変速機１の各変速段の変速比とに基づいて、変速機１の変速後の仮想エンジン回転数を決定し、その仮想エンジン回転数と等馬力線図Ｚとに基づいて、各変速段毎に現在の運転状態を維持するために必要となる必要トルクを決定する。つまり、図３において、変速機１を現シフト位置Ｎから仮シフト位置に１段シフトアップした後の仮想エンジン回転数がＲ（Ｎ＋１）であり、そのＮ＋１段で現在の運転状態を維持するために必要なトルクはＴ（Ｎ＋１）である。そして、その仮想エンジン回転数Ｒ及び必要トルクＴと等燃費線図Ｘとに基づいて各変速段毎に燃料消費率が決定され、該決定した燃料消費率に従ってエンジン２の燃料消費量を算出する。推定燃料消費量算出手段Ｂにより算出された燃料消費量は、シフト判定手段Ｃに出力される。ただし、このときに必要トルクＴがエンジン２の最大トルクＹ以下である変速段のみについてエンジン２の燃料消費量を算出すればよい。これは、必要トルクＴがエンジン２の最大トルクＹよりも大きい変速段であると変速後に車両が失速してしまい都合が悪いので、駆動力不足の変速段として除外するためである。

上述のようにして、推定燃料消費量算出手段Ｂによって算出されるエンジン２の燃料消費量の一例を図４に示す。ここでは、現シフト位置が５速であり、仮シフト位置が６速である場合を例に示している。本実施形態においては、燃料消費率マップが複数の異なるエンジンの運転状態（全筒運転及び休筒運転）毎に用意されていることから、仮シフト位置にシフトアップした場合におけるエンジン２の燃料消費量及び現シフト位置を維持した場合におけるエンジン２の燃料消費量は異なるエンジンの運転状態毎に算出される。すなわち、図４に示すように、仮シフト位置「６速」及び現シフト位置「５速」のそれぞれに関して、全筒運転（６気筒運転）の場合と休筒運転（４気筒運転又は３気筒運転）の場合とにおけるエンジン２の燃料消費量が算出される。ただし、図４において駆動力不足と記載してある６速４気筒、６速３気筒、５速３気筒の各変速段については、現在の運転状態を維持するために必要となる必要トルクがエンジン２の最大トルクよりも大きい変速段であるが故に、エンジン２の燃料消費量を算出しない変速段に該当する。

図５は、推定燃料消費量算出処理の一実施例を示すフローチャートである。当該処理は、対応する燃料消費率マップが用意されているエンジン２の運転状態毎に、現シフト位置及び仮シフト位置におけるエンジン２の燃料消費量を算出するものである。

ステップＳ１は、現シフト位置及び仮シフト位置を取得する。ステップＳ２は、エンジン回転数センサ５により検出されたエンジン回転数とエンジン２への流入空気量等から、取得した現シフト位置のエンジントルク（現在の運転状態を維持するために必要なトルク）を算出する。ステップＳ３は、算出した現シフト位置のエンジントルク、エンジン回転数センサ５により検出されたエンジン回転数と車速センサ８により検出された車速の比から判断される現シフト位置でのギアレシオ、伝達効率、ファイナルギアレシオ及びタイヤ動半径から式（１）に従って、現在段タイヤ端駆動力（現駆動力）を算出する。
現在段タイヤ端駆動力（現駆動力）＝エンジントルク×現在段ギアレシオ×ファイナルギアレシオ×伝達効率／タイヤ動半径 ・・・ （１）

ステップＳ４は、現シフト位置のエンジン回転数及び仮シフト位置に１段シフトアップした後のエンジン回転数を求める。ここで、現シフト位置のエンジン回転数はエンジン回転数センサ５により検出されたエンジン回転数である。一方、仮シフト位置に１段シフトアップした後のエンジン回転数（仮想エンジン回転数）は、仮シフト位置でのギアレシオ、ファイナルギアレシオ、車速センサ８により検出された車速、タイヤ動半径から式（２）に従って算出する。
シフト後エンジン回転数＝車速×仮シフト位置でのギアレシオ×ファイナルギアレシオ×１０００／（２×π×タイヤ動半径×６０） ・・・ （２）

ステップＳ５は、現シフト位置の必要エンジントルク及び仮シフト位置の必要エンジントルクを決定する。既に述べたように、これらの必要エンジントルクは、上述したように図３に示した燃料消費率マップから、エンジン回転数（又は仮想エンジン回転数）と等馬力線図Ｚとに基づいて決定される。ステップＳ６は、図３に示した運転状態に応じて用意された燃料消費率マップから決定される燃料消費率に基づき、仮シフト位置にシフトアップした場合におけるエンジン２の燃料消費量及び現シフト位置を維持した場合におけるエンジン２の燃料消費量をそれぞれ算出する。

図２の説明に戻って、シフト位置判定手段Ｃは、仮シフト位置判定手段Ａから取得する現シフト位置及び仮シフト位置のいずれかを、推定燃料消費量算出手段Ｂから取得する上記した複数のエンジン２の燃料消費量に基づき、燃費のよいシフト位置に決定する。ここで決定されたシフト位置は自動変速機１を変速制御するためのシフト制御信号として出力されるので、自動変速機１は前記決定したシフト位置が現シフト位置と異なる場合においては前記シフト位置に変速段を自動変速する一方で、前記決定したシフト位置が現シフト位置と同じ場合においては現シフト位置を維持するつまり自動変速しない。また、シフト位置判定手段Ｃは、燃費のよいシフト位置を決定した際の燃費のよいエンジンの運転状態をエンジン制御信号として出力する。これにより、エンジン２は前記エンジン制御信号に従って全筒運転と休筒運転との間で切り換えられ得る。

図６は、シフト位置判定処理の一実施例を示すフローチャートである。ステップＳ１１は、現シフト位置及び仮シフト位置を取得したか否かを判定する。現シフト位置及び仮シフト位置を取得していない場合には（ステップＳ１１のＮＯ）、ステップＳ１１の処理に戻る。すなわち、現シフト位置及び仮シフト位置を取得するまで処理を進行させないで待機する。一方、仮シフト位置を取得した場合には（ステップＳ１１のＹＥＳ）、推定燃料消費量算出手段Ｂにより算出される各シフト位置の推定燃料消費量を取得する（ステップＳ１２）。ステップＳ１３は、取得した各シフト位置の推定燃料消費量のうち最も燃費消費量が小さいもののシフト位置並びに運転状態の組み合わせを特定し、該特定したシフト位置を示すシフト制御信号を出力すると共に、運転状態を示す気筒休止に係るエンジン制御信号を出力する。

図７は、シフト位置判定について説明するためのタイミングチャートである。以下、図７のタイミングチャートを用いてシフト位置判定処理について説明する。運転者は車両が登坂路に差し掛かり車速が低下していると判断すると、アクセルペダルを踏み足す。すると、時刻ｔ１ではエンジンの運転状態が３気筒運転（休筒運転）から６気筒運転（全筒運転）に切り換えられたり、時刻ｔ２では自動変速機のシフト位置が６速から５速にシフトダウンされたりする。そして、シフト位置が６速から５速にシフトダウンされた５速６気筒で車両が走行中である場合に、時刻ｔ３において前記仮シフト位置判定処理Ａから６速へのシフトアップ制御を指示する仮シフト位置（６速）の出力が行われたとする。従来ならば時刻ｔ３の時点で５速から６速へのシフトアップ制御が行われていたので、車両は６速６気筒で運転されて結果的に燃費が悪くなってしまう。

そこで、本実施形態においては、仮シフト位置の出力に応じて各シフト位置の推定燃料消費量を算出し、そのうち最も燃費消費量が小さいもののシフト位置並びに運転状態の組み合わせに従って、変速機１の変速制御並びにエンジン２の運転制御を行うようにした。例えば、推定燃料消費量算出手段Ｂにより算出された各シフト位置の推定燃料消費量が図４に示すようなものであった場合、最も燃費消費量が小さいものはシフト位置が５速かつ運転状態が４気筒の組み合わせであることから、時刻ｔ３において、６速から５速へとシフトアップする変速制御を行うことなく５速のまま変速段を維持する制御が行われる一方で、エンジン２の運転状態を６気筒運転から４気筒運転へと切り換える運転制御が行われる。

時刻ｔ４において、仮シフト位置判定処理Ａから６速へのシフトアップ制御を指示する仮シフト位置（６速）の出力が行われた場合には、その時点での各シフト位置の推定燃料消費量を推定燃料消費量算出手段Ｂにより算出させ、そのうち最も燃費消費量が小さいシフト位置並びに運転状態の組み合わせに従って、変速機１の変速制御並びにエンジン２の運転制御を行えばよい。ここでは、最も燃費消費量が小さいシフト位置並びに運転状態の組み合わせが５速３気筒の組み合わせであった場合を示してある。すなわち、時刻ｔ４において、変速段が５速のまま維持される制御が行われる一方で、４気筒運転から３気筒運転へとエンジン２の運転状態を切り換える運転制御が行われる。

さらに、時刻ｔ５において仮シフト位置判定処理Ａから６速へのシフトアップ制御を指示する仮シフト位置（６速）の出力が行われた場合にも、その時点での各シフト位置の推定燃料消費量を推定燃料消費量算出手段Ｂにより算出させ、そのうち最も燃費消費量が小さいシフト位置並びに運転状態の組み合わせに従って、変速機１の変速制御並びにエンジン２の運転制御を行えばよい。ここでは、最も燃費消費量が小さいシフト位置並びに運転状態の組み合わせが６速３気筒の組み合わせであった場合を示してある。すなわち、時刻ｔ５において、変速段が５速から６速にシフトアップする変速制御が行われる一方で、エンジン２の運転状態を３気筒運転に維持する制御が行われる。

以上説明したように、本発明にかかる自動変速機の制御装置（ＥＣＵ４）では、エンジン２で切り換え可能な全筒運転又は休筒運転の各エンジン運転状態毎に、現在の変速段及び変速後の変速段であるときに、車両の現在の走行状態を維持するのに必要な駆動力を発生するために消費され得る燃料の消費量を算出する。そして、現在の変速段の燃料消費量に比較して変速後の変速段の燃料消費量が少ない場合にのみ、変速後の変速段へシフトアップする自動変速制御を許可する。すなわち、現在の変速段及び変速後の変速段のそれぞれに関して休筒運転を含むエンジン運転状態にある場合の燃料消費量を推定し、変速後の変速段の燃料消費量が変速前の変速段に比べて少ない場合において変速後の変速段へのシフトアップ制御を許可する。このように、可変気筒エンジンの現在のエンジン運転状態を加味して推定される変速前後の各変速段における燃料消費量に基づいて、変速後の変速段へシフトアップする自動変速制御を許可するようにしたことにより、シフトアップによる燃料消費量の低減と可変気筒エンジンの休筒運転による燃料消費量の低減の両立を図ることができ、もって可変気筒エンジンを備えた車両においても燃料消費量を低減しかつ走行性能を損なわない変速制御を行うことができるようになる。

以上、図面に基づいて実施形態の一例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、様々な実施形態が可能であることは言うまでもない。上述した実施形態においては、推定燃料消費量算出手段Ｂにより算出させた各シフト位置の推定燃料消費量のうち最も燃費消費量が小さいシフト位置並びにエンジンの運転状態の組み合わせに従って、変速機１の変速制御並びにエンジン２の運転制御を行うものを示したがこれに限らない。以下、いくつか別の実施形態について説明する。

第２の実施形態は、車両が平坦路や登坂路を気筒休止運転で走行中に、仮シフト位置にシフトアップ制御を行う指示がなされた場合に、現状の気筒休止運転が継続できないと判定した場合には仮シフト位置へのシフトアップ制御を行わず、現状の気筒休止運転が継続できると判定した場合にのみ仮シフト位置へのシフトアップ制御を行うようにしたものである。この第２の実施形態の場合、ＥＣＵ４は、図２に示したブロック図において推定燃料消費量算出手段Ｂを除外する一方で、仮シフト位置決定手段Ａとシフト位置判定手段Ｃとの間に仮駆動力算出手段Ｄを追加した構成となる。仮シフト位置決定手段Ａの動作については上述した通りであることから、ここでの説明を省略する。

仮駆動力算出手段Ｄは、仮シフト位置決定手段Ａから仮シフト位置を取得することに応じて、現在の気筒休止運転状態で仮シフト位置にシフトアップした場合の仮駆動力（エンジントルク）を算出し、該算出した仮駆動力をシフト位置判定手段Ｃに出力する。例えば、車両が５速４気筒運転で登坂路を走行中である場合に６速へのシフトアップが指示された場合、６速４気筒運転した場合に発生し得る仮駆動力（エンジントルク）を算出する。なお、仮駆動力の算出方法は、上述した推定燃料消費量算出手段Ｂによるエンジン２の燃料消費量の算出時において現駆動力を算出した方法と同様であってよい。

他方、シフト位置判定手段Ｃは、仮駆動力算出手段Ｄにより算出された仮駆動力と、車両の現在の走行状態を維持するのに少なくとも必要とされる目標エンジントルクに応じた必要駆動力とを比較して、仮駆動力が必要駆動力を予め決めてある所定値よりも上回る場合に、仮シフト位置へのシフトアップ制御を行うためのシフト制御信号を出力する。ただし、この実施形態の場合、シフト位置判定手段Ｃはシフト制御信号の出力の有無に関わらずエンジン制御信号を出力しない。これによれば、エンジン２の運転状態は現状の休筒運転状態に維持される。

図８は、第２実施形態におけるシフト位置判定処理の一実施例を示すフローチャートである。ステップＳ２１は、現シフト位置及び仮シフト位置を取得したか否かを判定する。現シフト位置及び仮シフト位置を取得していない場合には（ステップＳ２１のＮＯ）、ステップＳ２１の処理に戻る。一方、現シフト位置及び仮シフト位置を取得した場合には（ステップＳ２１のＹＥＳ）、仮駆動力算出手段Ｄにより算出される仮駆動力を取得する（ステップＳ２２）。ステップＳ２３は、現駆動力に基づいて必要駆動力を算出する。ステップＳ２４は、仮駆動力と必要駆動力を比較して、仮駆動力が必要駆動力を予め決めてある所定値以上上回るか否かを判定する。仮駆動力が必要駆動力を予め決めてある所定値以上上回らないと判定した場合には（ステップＳ２４のＮＯ）、本処理を終了する。この場合、シフト位置判定手段Ｃはシフト制御信号（及びエンジン制御信号）を出力しないので、シフト位置は現シフト位置に維持される（エンジン２の運転状態は現状の休筒運転状態のまま）。一方、仮駆動力が必要駆動力を予め決めてある所定値以上上回ると判定した場合には（ステップＳ２４のＹＥＳ）、取得した仮シフト位置を示すシフト制御信号を出力する（ステップＳ２５）。

第３の実施形態は、上記した第２の実施形態と同様に、現状の気筒休止運転が継続できると判定した場合にのみ仮シフト位置へのシフトアップ制御を行うものであるが、上記した第２の実施形態とは異なり、シフトアップ制御時に仮シフト位置でより燃料消費量の少ない気筒休止運転を行うようにしたものである。この第３の実施形態の場合、ＥＣＵ４は、図２に示したブロック図において推定燃料消費量算出手段Ｂを除外することなく、仮シフト位置決定手段Ａとシフト位置判定手段Ｃとの間に仮駆動力算出手段Ｄを追加した構成となる。そして、仮シフト位置決定手段Ａからの出力と仮駆動力算出手段Ｄからの出力が共にシフト位置判定手段Ｃによって取得されるようになっている。仮シフト位置決定手段Ａと推定燃料消費量算出手段Ｂと仮駆動力算出手段Ｄの各動作については上述した通りであることから、ここでの説明を省略する。

第３の実施形態において、シフト位置判定手段Ｃは、仮駆動力算出手段Ｄにより算出された仮駆動力と、車両の現在の走行状態を維持するのに少なくとも必要とされる目標エンジントルクに応じた必要駆動力とを比較して、仮駆動力が必要駆動力を予め決めてある所定値よりも上回る場合に、仮シフト位置へのシフトアップ制御を行うためのシフト制御信号を出力する。ただし、この実施形態の場合、シフト位置判定手段Ｃは推定燃料消費量算出手段Ｂから取得した各シフト位置の燃料消費量に基づき、仮シフト位置の燃料消費量の中で最も燃料消費量の小さい運転状態を特定し、該特定した運転状態をエンジン制御信号としてシフト制御信号の出力にあわせて出力する。これによれば、エンジン２の運転状態は休筒運転状態に維持されるが、現状とは休止中の気筒数が異なり得る。

図９は、第３実施形態におけるシフト位置判定処理の一実施例を示すフローチャートである。ステップＳ３１〜ステップＳ３４までの処理は、図８のステップＳ２１〜ステップＳ２４までの処理と同様であるので説明を省略する。ステップＳ３４において、仮駆動力が必要駆動力を予め決めてある所定値以上上回ると判定した場合には（ステップＳ３４のＹＥＳ）、推定燃料消費量算出手段Ｂから各シフト位置の燃料消費量を取得する（ステップＳ３５）。ステップＳ３６は、仮シフト位置をシフト制御信号として出力すると共に、取得した各シフト位置の燃料消費量に基づき仮シフト位置において最も燃料消費量が小さい運転状態を特定し、該特定した運転状態をエンジン制御信号として出力する。

第４の実施形態は、上記した第３の実施形態と同様に、シフトアップ制御の際に仮シフト位置でより燃料消費量の少ない気筒休止運転を行うようにするものである。しかし、第３の実施形態とは異なって、仮シフト位置へのシフトアップ制御の可否判定を仮シフト位置での全筒運転時に発生し得る駆動力に基づき行うようにする。この第４の実施形態の場合、ＥＣＵ４は第３の実施形態の場合と同様の構成であってよい。ただし、仮駆動力算出手段Ｄにより算出される仮駆動力は、全筒運転状態で仮シフト位置にシフトアップした場合の駆動力である。また、この第４実施形態におけるシフト位置判定処理は第３実施形態（図９参照）と同様であってよいが、ステップＳ３２やステップＳ３４の「仮駆動力」を上記したように全筒運転状態で仮シフト位置にシフトアップした場合の駆動力とすることになる。

１…自動変速機
２…エンジン
３…エンジンＥＣＵ
４…ＥＣＵ（自動変速機の制御装置）
５…エンジン回転数センサ
６…シフトセンサ
７…アクセルペダルセンサ
８…車速センサ
Ａ…仮シフト位置決定手段
Ｂ…推定燃料消費量算出手段
Ｃ…シフト位置判定手段
Ｄ…仮駆動力算出手段

Claims (5)

1. 現在の変速段を検出する現シフト位置検出手段と、
   少なくとも車速とアクセルペダル開度とを含む車両の走行状態から所定の変速特性に基づいて、シフトアップ変速後の変速段を決定する変速後シフト位置決定手段と、
   全ての気筒を稼働する全筒運転と一部の気筒を休止して運転する休筒運転とに運転状態の切り換えが可能な可変気筒エンジンの現在のエンジン運転状態を取得するエンジン運転状態取得手段と、
   前記可変気筒エンジンで切り換え可能な全てのエンジン運転状態のそれぞれについて、前記検出した現在の変速段で車両の現在の走行状態を維持するのに必要な駆動力を発生するために消費され得る燃料の消費量と、前記決定した変速後の変速段で前記車両の現在の走行状態を維持するのに必要な駆動力を発生するために消費され得る燃料の消費量とを算出する算出手段であって、前記必要な駆動力がエンジンの最大トルク以下の変速段については該燃料消費量の算出から除外する前記算出手段と、
   前記算出した燃料消費量に基づいて、前記現在の変速段の燃料消費量に比較して前記変速後の変速段の燃料消費量が少ない場合に、前記変速後の変速段へシフトアップする自動変速制御を許可するシフト位置判定手段と
   を備える自動変速機の制御装置。
2. 前記シフト位置判定手段は、最も燃料消費量が少ない前記変速後の変速段へシフトアップする自動変速制御を許可すると共に、当該最も燃料消費量が少ないエンジン運転状態が前記取得した現在のエンジン運転状態とは異なる場合には、前記最も燃料消費量が少ないエンジン運転状態に前記可変気筒エンジンの運転状態を切り換える指示を行うことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
3. 現在の変速段を検出する現シフト位置検出手段と、
   車両の現在の走行状態を維持するのに少なくとも必要とされる目標駆動力を算出する駆動力算出手段と、
   少なくとも車速とアクセルペダル開度とを含む車両の走行状態から所定の変速特性に基づいて、シフトアップ変速後の変速段を決定する変速後シフト位置決定手段と、
   全ての気筒を稼働する全筒運転と一部の気筒を休止して運転する休筒運転とに切り換え可能な可変気筒エンジンの現在のエンジン運転状態を取得するエンジン運転状態取得手段と、
   前記取得した現在のエンジン運転状態が休筒運転である場合に、前記決定した変速後の変速段であってかつ現在の休筒運転を維持するのに必要なシフトアップ後の駆動力を仮駆動力として算出する仮駆動力算出手段と、
   前記算出した仮駆動力が前記目標駆動力よりも上回る場合に、前記変速後の変速段へシフトアップする自動変速制御を許可するシフト位置判定手段と
   を備える自動変速機の制御装置。
4. 車両の現在の走行状態を維持するのに少なくとも必要とされる目標駆動力を算出する駆動力算出手段と、
   前記取得した現在のエンジン運転状態が休筒運転である場合に、前記決定した変速後の変速段であってかつ現在の休筒運転を維持するのに必要なシフトアップ後の駆動力を算出する仮駆動力算出手段をさらに備えており、
   前記シフト位置判定手段は、前記算出したシフトアップ後の駆動力が前記目標駆動力よりも上回る場合であって、かつ、前記算出した燃料消費量に基づいて、前記現在の変速段の燃料消費量に比較して前記変速後の変速段の燃料消費量が少ない場合に、前記変速後の変速段へシフトアップする自動変速制御を許可することを特徴とする請求項１又は２に記載の自動変速機の制御装置。
5. 車両の現在の走行状態を維持するのに少なくとも必要とされる目標駆動力を算出する駆動力算出手段と、
   前記決定した変速後の変速段に変速後に発生し得るシフトアップ後の駆動力を仮駆動力として算出する算出手段と、
   前記算出した仮駆動力が前記目標駆動力よりも所定値以上上回るか否かを判断する手段と、をさらに備えており、
   前記シフト位置判定手段は、前記算出した仮駆動力が前記目標駆動力よりも所定値以上上回ると判断された場合に、前記算出手段で算出した燃料消費量に基づいて前記自動変速制御を許可するか否かの判定処理を行うが、前記算出した仮駆動力が前記目標駆動力よりも所定値以上上回らないと判断された場合は、前記自動変速制御を許可するか否かの前記判定処理を行わない、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動変速機の制御装置。

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