JP6236621B2 - 車両の自動変速機の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、所謂「飛び変速」を実行する際に、ダウンシフトまでのタイムラグを短縮化し良好なフィーリングを確保し得る車両の自動変速機の制御方法に関する。

例えば３速領域からスロットルを踏み込んで１速領域に一気にダウンシフトさせるような変速方法があり、一般に「飛び変速」と称されている（以下、本明細書又は特許請求の範囲において「飛び変速」と称する場合は同様の意味を有する）。特許文献１にも自動変速機における「飛び変速」が開示されている。なお、特許文献２には変速クラッチの作動表が示されている。

ここで「飛び変速」における変速制御例について説明する（詳細には後述）。３速領域で走行中にスロットルを全開に踏み込むと、３速から１速への変速（以後、「３→１変速」のように称する）の実行指令が出され、「飛び変速」が実行される。このとき３→１変速の終了前に変速線図（後述）の１→２線図（１→２アップシフト線図）を超えてしまう場合がある。この場合、３→１変速中に３→１→２という変速ができないため一旦、元の３速に戻り、３速への変速完了後に３→２変速が実行されることになる。このような変速はタイムラグが大きく変速のフィーリングも悪化する。

特開平７−１１９８１４号公報 特許第３３５４８６２号公報

本発明は、上記課題に鑑み創作されたものであり、「飛び変速」時において車速が変速線図のアップシフト線を超えてしまうか否かによって異なる変速制御方法を行うことで変速時のタイムラグを短縮化し、変速フィーリングを向上させる、自動変速機の変速制御方法の提供を目的とする。

本発明は、車両の自動変速機の制御方法を提供する。具体的には、
高変速段からスロットルを踏み込んで目標スロットル開度までに二速以上低い所望の低変速段に飛び変速させる変速指令が出されたときに、
前記飛び変速が終了するまでに、車速が前記所望の低変速段から１速アップシフトさせる変速線図を超えないと予測できる場合には、該飛び変速を実施する変速判断をし、
前記飛び変速が終了するまでに、車速が前記所望の低変速段から１速アップシフトさせる変速線図を超えると予測できる場合には、前記所望の低変速段まで１速ずつダウンシフトさせる非飛び変速を実施する変速判断を行う。
前記変速判断は、前記高変速段からスロットルを踏み込んだ時点の車速と、目標スロットル開度における前記１速アップシフトさせる変速線図の車速との差が、所定値を超える場合は前記飛び変速と判断し、所定値以下の場合は前記非飛び変速と判断する。

例えば、上記本発明を３→１「飛び変速」の場合で例示すると、３速領域からスロットルを全開に踏み込んで３→１変速の指令が出されたときに、３→１変速（飛び変速）が終了するまでに、車速が所望の１→２線図を超えないと予測できる場合には、３→１変速を実施する変速判断をし、３→１変速が終了するまでに、車速が１→２変速線図を超えると予測できる場合には、３→２→１変速を実施する変速判断を行う。
この変速判断は、３速領域からスロットルを踏み込んだ時点の車速と、目標スロットル開度における１→２変速図の車速との差が、所定値を超える場合は３→１変速と判断し、所定値以下の場合は３→２→１変速と判断している。

本発明によれば、このように３→１変速等の「飛び変速」時において車速が１→２線図等のアップシフト線を超えてしまうか否かを予測し、この予測によって異なる変速制御方法を実行することで、変速時のタイムラグを短縮化し、変速フィーリングを向上させることができる。

Ｄレンジにおける自動変速線図が示されている。 従来又は本発明の制御方法において、[３→１]変速終了後に車速が１→２線図を横切る場合のタービン回転数を時系列で示したグラフ図である。 従来の制御方法において、[３→１]変速終了前に車速が１→２線図を横切る場合のタービン回転数を時系列で示したグラフ図である。 本発明の制御方法において、[３→１]変速終了前に車速が１→２線図を横切る場合のタービン回転数を時系列で示したグラフ図である。 本発明の自動変速機の変速制御方法の一例を示すフロー図が示されている。

《従来の変速制御方法》
本発明の自動変速機の変速制御方法を説明する前提として、従来の変速制御方法とその問題点を詳述する（既に概説したが補完説明する）。
図１にはＤレンジにおける自動変速線図（以下、単に「変速線図」とも称する）が示されている。図１の変速線図では、とりわけ１速領域から３速領域での変速線図が示されている。具体的には、２速から１速へのダウンシフト線図（２→１線図）、１速から２速へのアップシフト線図（１→２線図）および３速から２速へのダウンシフト線図（３→２線図）が示されている。なお、図１の縦軸はスロット開度が示され、横軸は車速ｖが示されている。

自動変速機が３速領域にある走行中にアクセルを踏んでスロットルを全開にすると、図１の変速線図で点（１）起点の矢印が３→２線図と２→１線図を上方に亘って点（２）を終点としていることからわかるように、いわゆる「飛び変速」としての[３→１]変速が実行されることが示されている。このとき点（２）を起点とする矢印に示すように車速ｖはアクセルを踏んだ時点から上昇し、[３→１]変速が終了する。ここで[３→１]変速終了前の車速ｖによって変速制御方法が異なってくる。

図１の始点（２）から終点（３）に示すように、[３→１]変速が終了時には車速ｖがｖ２に至っておらず、[３→１]変速終了後に１→２線図を横切ってｖ２に到達する程度の車速上昇の場合は、図２に示すタービン回転数になるように制御される。具体的には、図２にはタービン回転数が時系列で示されており、まず３速領域（符号１参照）からアクセルが踏み込まれスロットルが全開等する指令が発信されると自動変速機に[３→１]変速の指令が発信される。このときタービン回転数は増加し、車速がｖ１から増速する（符号３参照）。そして、[３→１]変速が完了し、その時点で車速がｖ２に到達していない場合には図１の１→２線図を超えていないので、タービン回転数が１速状態のまま維持され車速が上昇し（符号５参照）、車速ｖ２に到達すると１→２線図を横切って[１→２]変速が実行されタービン回転数が減少していく（符号７参照）。そして変速完了すると２速領域を維持する（符号９参照）。

一方、図１の始点（２）から終点（３）’に示すように、[３→１]変速の終了前に車速ｖがｖ２に至り、１→２線図を横切ってしまうほどの車速上昇の場合は、３速から１速への飛び変速が終了するより前に２速に変速しなければならないこととなる。但し、従来の変速制御では[３→１]変速指令が発信されている際にいきなり２速に入れることができない。このため一旦、[３→１]変速をキャンセルし、元の３速に戻す必要がある。従って、[３→１]変速終了前に１→２変速を横切ると、一旦、[１→３]変速を実行し、元の３速に戻してやり、３速への変速が終了すると[３→２]変速を実行することとしている。

具体的には図３のタービン回転数を時系列グラフ図に示すように、まず図２と同様に３速領域（符号１’参照）からアクセルが踏み込まれスロットルが全開等する指令が発信されると自動変速機に[３→１]変速の指令が発信される。このときタービン回転数は増加し車速がｖ１から増速する点も同様であるが（符号３’参照）、[３→１]変速が完了する前（時間ｔ１’（＜ｔ１））に１→２変速図を超えて車速がｖ２に到達すると、[１→３]変速の指令が出され、再び元の３速に戻され、タービン回転数が減少する（符号５’参照）。３速に戻された後には、[３→２]変速の指令が出されタービン回転数が再び上昇していく（符号７’参照）。そして変速完了すると２速領域を維持する（符号９’参照）。

しかしながら、図３のような制御方法の場合、[１→３]変速（符号５’参照）の変速を完了させるため、タイムラグが大きく、変速フィーリングが悪いという問題点があることは上述してきた通りである。

《本発明の変速制御方法例》
次に、本発明の自動変速機の制御方法例について説明する。
本発明においても変速線図は図１と同様であり、上述してきた図１の変速線図の説明をここでも援用する。したがって、本変速制御方法においても、自動変速機が３速領域でアクセルを踏んでスロットルを全開にすると「飛び変速」としての[３→１]変速が実行され、車速ｖがアクセルを踏んだ時点から上昇し、[３→１]変速が終了する点も同様である。

また、[３→１]変速終了前の車速ｖによって変速制御方法が異なってくる点は従来と同様であるが、具体的な制御方法は異なる。本変速制御方法では、[３→１]変速が終了するまでに車速がｖ２に到達するか否かを「予測」して変速制御方法も変えることとしている。[３→１]変速が終了するまでに車速がｖ２に到達しないか否かの「予測」は、アクセルを踏み込んだ時点での車速ｖｓ（変数）から[３→１]変速終了時の車速ｖ２（固定）までの速度距離の長さによって判断している。

すなわち、車速ｖｓ（変数）から車速ｖ２（固定）までの速度距離が大きい場合（図１参照）、例えば、ｖ２−ｖｓ＞ α（α：予め設定）の場合には、[３→１]変速が終了までに車速がｖ２に到達しないと判断（予測）する。そして、車速ｖｓ（変数）から車速ｖ２（固定）までの速度距離が小さい場合、例えば、ｖ２−ｖｓ≦α （α：予め設定）の場合には、[３→１]変速が終了前に車速がｖ２に到達すると判断（予測）する。

[３→１]変速が終了するまでに車速がｖ２に到達しないと「予測」される場合には従来の変速制御方法と同様であり、図２を参照する。すなわち、[３→１]変速が終了後に１→２線図を横切って車速がｖｓからｖ２に到達する程度の車速上昇の場合は、図２に示すタービン回転数になるように制御される。

具体的には、３速領域（符号１参照）からスロットル全開指令が発信されると[３→１]変速制御が実行され、[３→１]変速終了するとタービン回転数を１速状態のまま維持し車速を上昇させる（符号５参照）。そして、車速ｖ２に到達すると１→２線図を横切って[１→２]変速が実行されタービン回転数が減少しながら（符号７参照）、変速完了すると２速領域を維持する（符号９参照）。

一方、[３→１]変速が終了する前に車速がｖ２に到達すると予測される場合の変速制御方法は、前述した従来の制御方法と異なる。具体的には、自動変速機の[３→１]変速が終了する前に車速がｖ２を超え、１→２線図を超えると予想できる場合には、[３→１]変速を行わず、１速ずつダウンシフトさせる。すなわち、[３→２]変速し、その後、[２→１]変速させるよう制御することとしている。

図４は、この場合のタービン回転数を時系列で示している。図４からもわかるように３速領域（符号１”参照）からスロットル全開指令が発信されると[３→１]変速ではなく[３→１]変速制御が実行される（符号３”参照）。そして、[３→２]変速が終了すると次に[２→１]変速が実行される（符号５”参照）。そして、車速ｖ２に到達すると１→２線図を横切って[１→２]変速が実行されタービン回転数が減少しながら（符号７”参照）、変速完了すると２速領域を維持する（符号９”参照）。

図５には上記本自動変速機の変速制御方法を示すフロー図が示されている。
まず、３速領域からスロットル全開指令が発信されると（ＳＴＥＰ１０）、その時点の車速ｖｓとｖ２までの速度距離が予め設定されたαより短い場合、すなわち、ｖ２―ｖｓ＞α の場合、[３→１]変速が実行される（ＳＴＥＰ１２）。一方、ｖ２−ｖｓ≦αの場合は後述する。次に、[３→１]変速が実行され（ＳＴＥＰ１４）、１速に変速され[３→１]変速が終了したか判定し（ＳＴＥＰ１６）、変速終了した場合にはタービン回転数を１速状態のまま維持固定する（ＳＴＥＰ１８）。そして、１速固定のまま車速は上昇した後、車速ｖ２に到達したか否か、すなわち、車速ｖ≧ｖ２か否か、が判定される（ＳＴＥＰ２０）。車速ｖがｖ２に到達した場合には、１→２線図を横切っており、[１→２]変速が実行される（ＳＴＥＰ３０）。そして、タービン回転数が減少していき、２速への変速が終了すると２速領域を維持する（ＳＴＥＰ３２）。

一方、スロットル全開指令時（ＳＴＥＰ１０）の車速ｖｓとｖ２までの速度距離が予め設定されたαより長い場合、すなわち、ｖ２―ｖｓ≦α の場合、[３→１]変速の替わりに[３→２]変速が実行される（ＳＴＥＰ２４）。そして、２速に変速され[３→２]変速が終了したか判定し（ＳＴＥＰ２６）、変速終了した場合には[２→１]変速が実行され（ＳＴＥＰ２８）、さらにタービン回転数、車速とも上昇する。その後、車速ｖが車速ｖ２に到達したか否、すなわち、
車速ｖ≧ｖ２か否かが判定される（ＳＴＥＰ３０）。車速ｖがｖ２に到達した場合には、 [１→２]変速が実行される（ＳＴＥＰ３０）。そして、タービン回転数が減少していき、２速への変速が終了すると２速領域を維持する（ＳＴＥＰ３２）。

以上、本発明の自動変速機の変速制御方法についての実施形態およびその概念について説明してきたが本発明はこれに限定されるものではなく特許請求の範囲および明細書等に記載の精神や教示を逸脱しない範囲で他の変形例、改良例が得られることが当業者は理解できるであろう。

例えば、上記実施形態における説明では、３速領域からスロットル全開にし１速に「飛び変速」する場合の制御構成例を示しているが、本発明は高変速段から２段以上ダウンシフトする他の「飛び変速」にも適用される。また、最初に「飛び変速」指令が発信される例としてスロットル全開であることで例示説明してきたが、「飛び変速」はスロットル全開までせずとも７／８開平等、他の開度であっても実行される場合も多く、本発明は他の「飛び変速」にも適用可能である。

Claims (1)

1. 車両の自動変速機の制御方法であって、
   高変速段からスロットルを踏み込んで目標スロットル開度までに二速以上低い所望の低変速段に飛び変速させる変速指令が出されたときに、
   前記飛び変速が終了するまでに、車速が前記所望の低変速段から１速アップシフトさせる変速線図を超えないと予測できる場合には、該飛び変速を実施する変速判断をし、
   前記飛び変速が終了するまでに、車速が前記所望の低変速段から１速アップシフトさせる変速線図を超えると予測できる場合には、前記所望の低変速段まで１速ずつダウンシフトさせる非飛び変速を実施する変速判断をし、
   前記変速判断は、前記高変速段からスロットルを踏み込んだ時点の車速と、目標スロットル開度における前記１速アップシフトさせる変速線図の車速との差が、所定値を超える場合は前記飛び変速と判断し、所定値以下の場合は前記非飛び変速と判断する、ことを特徴とする自動変速機の制御方法。