JP4281832B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、手動操作による変速比の切り替えが可能な自動変速機の制御装置に関するものである。

近年、自動車などの車両にあってその内燃機関の出力軸と車軸との間に自動変速機を設けることが多用されている。そうした車両では、アクセルペダルの操作量や車両走行速度などに応じて自動変速機の作動が制御されることにより、同自動変速機の変速比が車両運転状態に見合う比率に自動的に変更される。

また、そうした車両において、自動変速機の変速比を自動的に変更することに加えて、運転者による操作部材（ステアリングホイールに設けられたスイッチやシフトレバーなど）の操作を通じて自動変速機の変速比を切り替えることが可能に構成されたものが提案されている。

そうした車両では、内燃機関の出力軸の回転速度（機関回転速度）が高いときにおいて操作部材が操作されて自動変速機の変速比が大きい比率に変更される際に、その変更完了時における機関回転速度が過度に高くなるおそれがある。

従来、機関回転速度が予め定められた上限速度より高いときに変速比の変更を禁止する装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。この装置では、手動操作によって変速比の大きい比率への変更が要求された場合であっても、操作部材の操作時における機関回転速度が上限速度を超えている場合には、同変速比の変更が禁止される。これにより、機関回転速度の過上昇が回避されるようになる。
特開平１０−８９４６６号公報

ところで上記車両では、操作部材の操作によって自動変速機の変速比の変更が要求されてから変速比の変更が完了するまでの間に、若干の時間差が生じることが避けられない。そして、その間においても機関回転速度は変化しており、その変化態様は一定ではない。したがって、あらゆる状況において機関回転速度が過度に高くなる現象の発生を抑えるためには、前記上限速度として余裕をみた低い速度を設定せざるを得ない。

そのように上限速度を設定すると、余裕をみた分だけ、変速比を大きい比率に変更するべく操作部材が操作された場合においてその変更が許可される車両運転領域が狭くなってしまう。これは車両操作性の低下を招く一因となるために好ましくない。

本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、機関回転速度が過度に高くなることを抑えつつ、手動操作によって変速比を大きい比率に変更可能な車両運転領域を拡大することのできる自動変速機の制御装置を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、車両に搭載された内燃機関の出力軸と車軸との間に設けられた自動変速機の制御態様として、その変速比を大きい比率に変更するべく操作部材が操作されたときに前記自動変速機の出力軸の回転速度の指標値が上限速度以下であることを条件に前記変速比の変更を許可する第１の制御態様と、前記変速比を自動的に変更する第２の制御態様とを有する自動変速機の制御装置において、前記第１の制御態様にあって前記変速比を大きい比率に変更するべく操作部材が操作されたときに、前記車両の加速度を検出するとともに該検出した加速度が小さいときほど前記上限速度として高い速度を設定する設定手段を備えることをその要旨とする。

自動変速機の変速比の変更完了時における内燃機関の出力軸の回転速度（機関回転速度）は、同変更完了時における自動変速機の出力軸の回転速度（変速機出力軸回転速度）および変速比によって定まる。また変速機出力軸回転速度は、操作部材が操作されたときから自動変速機の変速比の変更が完了するまでの期間において車両加速時には上昇する一方、車両減速時には低下する。したがって、上記期間における変速機出力軸回転速度の変化量は、操作部材が操作されたときの車両の加速度に応じて変化する量であると云える。

上記構成によれば、そうした車両の加速度に応じて上限速度が設定されるために、操作部材の操作時において、変速比の変更完了時における変速機出力軸回転速度をふまえた上で上限速度を設定することができるようになる。そのため上限速度として、自動変速機の変速比の変更完了時における変速機出力軸回転速度が過度に高くなることを回避可能な速度の中でも、その上限に近い速度を設定することができるようになる。したがって、機関回転速度が過度に高くなることを抑えつつ、手動操作によって変速比を大きい比率に変更可能な車両運転領域を拡大することができるようになる。

なお前記自動変速機の出力軸の回転速度の指標値には、同回転速度そのものの他、車軸の回転速度や、車両の走行速度、自動変速機の入力軸の回転速度、内燃機関の出力軸の回転速度などを含む。

車両の加速度が正の値であるとき（車両加速時）には前記期間において変速機出力軸回転速度が上昇し、その上昇量は車両の加速度が大きいときほど多くなる。一方、車両の加速度が負の値であるとき（車両減速時）には前記期間において変速機出力軸回転速度が低下し、その低下量は車両の加速度が小さいときほど多くなる。

上記構成によれば、そうした車両の加速度と前記期間における変速機出力軸回転速度の変化量との関係に応じたかたちで上限速度を設定することができ、自動変速機の変速比の変更完了時における変速機出力軸回転速度に見合う値を前記上限速度として設定することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の自動変速機の制御装置において、前記設定手段は、前記自動変速機の変速比が大きい比率であるときほど前記上限速度として低い速度を設定することをその要旨とする。

操作部材が操作されたときにおける変速機出力軸回転速度と車両の加速度とが同一であっても、変更完了時における変速比が異なる場合には、変速機出力軸回転速度と機関回転速度との関係が異なるために変速比の変更完了時における機関回転速度が異なる速度になる。

上記構成によれば、そうした自動変速機の変速比に応じたかたちで、同変速比の変更完了時における機関回転速度に見合う値を前記上限速度として設定することができる。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の自動変速機の制御装置において、前記車両の運転モードとして、前記操作部材の手動操作に応じて前記変速比を変更する手動変速モードと、前記車両の運転状態に応じて前記変速比を自動的に変更する自動変速モードとが設定されてなるものであって、前記第１の制御態様は前記手動変速モードの選択時において前記変速比を大きい比率に変更するべく操作部材が操作されたときにおける前記自動変速機の制御態様であり、前記第２の制御態様は前記自動変速モードの選択時における前記自動変速機の制御態様であることをその要旨とする。

近年、自動変速機の変速比を車両運転状態に応じて自動的に変更する自動変速モードに加えて、同変速比を操作部材の手動操作に応じて段階的に変更する手動変速モードが設定された車両が実用されている。この手動変速モードでは、運転者の意志により任意のタイミングで変速比を変更するべく操作部材が操作されるために、その変更が頻繁に禁止されると、これが車両操作性の低下を招く一因になってしまう。

この点、上記構成によれば、そうした手動変速モードが設定された車両にあって、手動操作によって変速比を大きい比率に変更可能な車両運転領域を拡大することができ、車両操作性の低下を好適に抑えることができる。

なお、自動変速機としては複数の変速段を有する多段式の変速機が多用されている。また近年、自動変速機の変速段を切り替えるための操作部材が設けられた車両が実用されており、同車両では操作部材の操作によって自動変速機の変速段が低速側の変速段に変更されることにより自動変速機の変速比が大きい比率に変更される。

請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明は、請求項４によるように、そうした車両に搭載される自動変速機に適用することができる。

以下、本発明にかかる自動変速機の制御装置を具体化した一実施の形態について説明する。
ここでは先ず、図１を参照して、本実施の形態にかかる自動変速機の制御装置が適用される車両の概略構成について説明する。

図１に示すように、車両１０には内燃機関１１が搭載されており、同内燃機関１１の出力軸としてのクランクシャフト１２には自動変速機１３を介して車軸１４および駆動輪１５が連結されている。自動変速機１３はケース１３ａを備えており、同ケース１３ａの内部にはトルクコンバータ１６と複数の遊星歯車により構成される遊星歯車装置１７とが設けられている。この車両１０では、内燃機関１１のクランクシャフト１２の回転がトルクコンバータ１６、遊星歯車装置１７、車軸１４、駆動輪１５といった順に伝達される。また内燃機関１１のクランクシャフト１２の回転は自動変速機１３の作動状態の変更を通じて変速されつつ車軸１４および駆動輪１５に伝達される。

なお、自動変速機１３は複数（本実施の形態では８つ）の変速段を有する多段式の変速機であり、同自動変速機１３には電磁バルブ（切り替えバルブ）と多板式の油圧クラッチ機構とにより構成されるクラッチ装置が複数設けられている。油圧クラッチ機構はいずれも、遊星歯車装置１７を構成する複数の歯車のうちの一つとケース１３ａ（あるいは遊星歯車装置１７の入力軸１７ａ）との固定／非固定（あるいは連結／非連結）を切り替えるためのものであり、自動変速機１３の内部に設けられている。切り替えバルブはいずれも、自動変速機１３に設けられたコントロールバルブ１８に取り付けられている。このコントロールバルブ１８の内部には油圧回路が形成されている。自動変速機１３では各切り替えバルブの励磁／非励磁の切り替えを通じて油圧回路の油路が切り替えられる。これにより、各油圧クラッチ機構の係合状態／開放状態が切り替えられて、自動変速機１３の変速段が切り替えられる。

またコントロールバルブ１８には、上記切り替えバルブの他にも、二つの電磁バルブ（調節バルブ）が設けられている。これら調節バルブの開度制御を通じて、油圧クラッチ機構に供給されるオイル圧力が調節される。

車両１０における運転席の近傍にはシフトレバー装置１９が設けられており、このシフトレバー装置１９は複数の操作位置を手動操作で切り替え可能になっている。シフトレバー装置１９の操作位置としてはパーキング（Ｐ）位置、リバース（Ｒ）位置、ニュートラル（Ｎ）位置、自動変速（Ｄ）位置、手動変速（Ｍ）位置が設定されている。（Ｐ）位置および（Ｎ）位置は停車時において選択される操作位置であり、（Ｒ）位置は車両１０を後進走行させる際に選択される操作位置であり、（Ｄ）位置および（Ｍ）位置は車両１０を前進走行させる際に選択される操作位置である。

（Ｄ）位置は自動変速機１３の変速段を車両１０の運転状態に応じて自動的に切り替える運転モード（自動変速モード）を選択する際に操作される操作位置であり、（Ｍ）位置は自動変速機１３の変速段を手動操作によって切り替える運転モードを選択する際に操作される操作位置である。

また運転席に設けられたステアリングホイール２０には、「＋」スイッチ２１および「−」スイッチ２２が取り付けられている。これら「＋」スイッチ２１および「−」スイッチ２２は共に、複数の前進変速段についての変速動作を運転者が手動によって行う際に選択されるスイッチである。「＋」スイッチ２１はシフトアップに際して操作されるスイッチであり、この「＋」スイッチ２１が一回操作される毎に自動変速機１３の変速段がアップされる、すなわち変速比の小さい高速段側へ一段ずつ変速される。一方、「−」スイッチ２２はシフトダウンに際して操作されるスイッチであり、この「−」スイッチ２２が一回操作される毎に自動変速機１３の変速段がダウンされる、すなわち変速比の大きい低速段側へ一段ずつ変速される。

車両１０の運転制御に際しては、シフトレバー装置１９において選択された操作位置に応じて各電磁バルブの作動状態が切り替えられて、自動変速機１３の変速段が切り替えられる。具体的には、（Ｎ）位置または（Ｐ）位置が選択されているときには自動変速機１３が、内燃機関１１のクランクシャフト１２と駆動輪１５との連結が遮断された作動状態になる。一方、（Ｒ）位置が選択されているときには、自動変速機１３の変速段が後進変速段に切り替えられる。他方、（Ｄ）位置および（Ｍ）位置が選択されているときには、自動変速機１３の作動状態が「１速」〜「８速」の８つの前進変速段に対応する８つの作動状態のいずれかに切り替えられる。

そして、（Ｄ）位置が選択されているときの前進変速段の切り替えは、車両１０の運転状態（車両１０の走行速度ＳＰＤおよびアクセルペダル（図示略）の操作量（アクセル操作量ＡＣＣ））に基づいて自動的に行われる。なお、このときにおける「１速」〜「８速」の選択は、予め設定されている変速マップに基づき行われる。この変速マップには、車両１０の走行速度ＳＰＤとアクセル操作量ＡＣＣとの関係によって定まる変速線（アップシフト線、ダウンシフト線）が設定されている。そして、車両１０の運転領域が変速マップに規定された変速線を跨ぐように変化した際に、変化後の運転領域に対応する変速段に自動変速機１３の変速段が切り替えられる。この変速マップに基づく前進変速段の切り替え操作に際しては、走行速度ＳＰＤが高いほど、またアクセル操作量ＡＣＣが大きいほど、変速比の大きい高速側の変速段が選択される。なお本実施の形態では、（Ｄ）位置の選択時、すなわち選択自動変速モードの選択時における自動変速機１３の制御態様が第２の制御態様に相当する。

一方、（Ｍ）位置が選択されているときの前進変速段の切り替えは、運転者によって「＋」スイッチ２１や「−」スイッチ２２が操作されたタイミングに応じて行われる。本実施の形態では、（Ｍ）位置の選択時、すなわち手動変速モードの選択時において「−」スイッチ２２が操作されたときにおける自動変速機１３の制御態様が第１の制御態様に相当する。

そして本実施の形態では、（Ｄ）位置および（Ｍ）位置のいずれが選択されている場合にも、前進変速段の切り替えに際して、複数のクラッチ機構の何れか１つ（開放側クラッチ機構）の作動状態を係合状態から解放状態に変更しつつ、他の１つ（係合側クラッチ機構）の作動状態を開放状態から係合状態に変更するといった変速制御が実行される。また、この変速制御の実行に際しては、変速ショックの発生を抑制しつつ変速段を速やかに切り替えるために、前記調節バルブの開度制御を通じて、開放側クラッチ装置に供給されるオイルの圧力や係合側クラッチ装置に供給されるオイルの圧力が調節される。

車両１０には、各種のセンサが設けられている。各種センサとしては、例えばアクセル操作量ＡＣＣを検出するためのアクセルセンサ３１や、クランクシャフト１２の回転速度（機関回転速度ＮＥ）を検出するための回転速度センサ３２、自動変速機１３の出力軸（変速機出力軸２３）の回転速度（変速機出力軸回転速度ＮＯ）を検出するための回転速度センサ３３が設けられている。その他、車両１０の加速度を演出するための加速度センサ３４、シフトレバー装置１９の操作位置を検出するためのシフト位置センサ３５等も設けられている。なお本実施の形態では、変速機出力軸回転速度ＮＯが車両１０の走行速度ＳＰＤとして用いられる。

また車両１０は、例えばマイクロコンピュータを有して構成される電子制御装置３０を備えている。電子制御装置３０には、各種センサや「＋」スイッチ２１、「−」スイッチ２２の出力信号が取り込まれている。電子制御装置３０は、それらの出力信号をもとに各種の演算を行い、その演算結果に基づいて内燃機関１１の駆動制御や自動変速機１３の作動制御等の機関制御を実行する。

本実施の形態では、自動変速機１３の変速段の低速段側への切り替え（ダウンシフト）に際して、内燃機関１１のクランクシャフト１２の回転速度が許容回転速度を超える現象（いわゆるオーバレブ）の発生を回避するために、以下の処理（ダウンシフト許可処理）が実行される。

図２は、上記ダウンシフト許可処理の具体的な処理手順を示すフローチャートであり、同フローチャートに示される一連の処理は、シフトレバー装置１９において（Ｍ）位置が選択されていることを条件に、電子制御装置３０によって所定周期毎に実行される処理である。

図２に示すように、この処理では先ず、「−」スイッチ２２が操作されたか否かが判断される（ステップＳ１１）。そして、「−」スイッチ２２が操作されていないと判断される場合には（ステップＳ１１：ＮＯ）、以下の処理（ステップＳ１２〜Ｓ１６）を実行することなく、本処理は一旦終了される。

一方、「−」スイッチ２２が操作されたと判断されるときには（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、このときの車両１０の加速度が検出される（ステップＳ１２）。そして、このとき検出した加速度と自動変速機１３の変速段（詳しくは、仮に「−」スイッチ２２の操作に応じて変速段を切り替えた場合における切り替え完了後の変速段）とに基づいてマップから上限速度Ｌｉｍが設定される（ステップＳ１３）。本実施の形態では、このステップＳ１３の処理が設定手段として機能する。

なお上記マップは、上限速度Ｌｉｍを算出するためのマップであり、車両１０の加速度および自動変速機１３の変速段により定まる同車両１０の運転領域と変速段の切り替え完了時におけるオーバレブの発生を回避可能な車両１０の走行速度ＳＰＤのうちの上限との関係が実験などにより求められた上で、電子制御装置３０に予め記憶されている。

図３に、上記マップから算出される上限速度Ｌｉｍと車両１０の加速度との関係の一例を示す。同図３に示すように、上限速度Ｌｉｍとしては車両１０の加速度が小さいときほど高い速度が設定される。言い換えれば、車両１０の加速度が正の値であるとき（車両１０の加速時）には同加速度が小さいときほど高い速度が上限速度Ｌｉｍとして設定される一方、車両１０の加速度が負の値であるとき（車両１０の減速時）には同加速度が小さいときほど、すなわち車両１０の減速度が大きいときほど上限速度Ｌｉｍとして高い速度が設定される。また上記マップには、図３に一例を示す車両１０の加速度と上限速度Ｌｉｍとの関係が変速段（詳しくは、切り替え完了時における変速段（「１速」〜「７速」））毎に設定されている。そして上限速度Ｌｉｍとしては、切り替え完了時における変速段が低速段側であるときほど低い速度が設定される。

このように上限速度Ｌｉｍを設定した後、車両１０の走行速度ＳＰＤが上限速度Ｌｉｍ以下であるか否かが判断される（図２のステップＳ１４）。
そして、車両１０の走行速度ＳＰＤが上限速度Ｌｉｍ以下である場合には（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、ダウンシフトが許可される（ステップＳ１５）。この場合には、自動変速機１３の変速段を切り替えたとしてもその切り替え完了時において上記オーバレブが発生しないと判断されて、自動変速機１３の変速段の低速段側への切り替えが実行される。

一方、車両１０の走行速度ＳＰＤが上限速度Ｌｉｍより高い場合には（ステップＳ１４：ＮＯ）、ダウンシフトが禁止される（ステップＳ１６）。この場合には、自動変速機１３の変速段を切り替えた場合においてオーバレブが発生する可能性が高いと判断されて、自動変速機１３の変速段が低速段側に切り替えられず、ダウンシフトの要求自体が消去される。

このように、車両１０の走行速度ＳＰＤと上限速度Ｌｉｍとの比較に基づいてダウンシフトの許可／禁止が選択された後、本処理は一旦終了される。
以下、こうしたダウンシフト許可処理を実行することによる作用について説明する。

自動変速機１３の変速段の切り替え完了時における機関回転速度ＮＥは、切り替え完了時における変速機出力軸回転速度ＮＯおよび自動変速機１３の変速段によって定まる。また変速機出力軸回転速度ＮＯは、「＋」スイッチ２１や「−」スイッチ２２が操作されたときから自動変速機１３の変速段の切り替えが完了するまでの期間において車両１０の加速時には上昇する一方、車両１０の減速時には低下する。したがって、上記期間における変速機出力軸回転速度ＮＯの変化量は、「＋」スイッチ２１や「−」スイッチ２２が操作されたときの車両１０の加速度に応じて変化する量であると云える。

本実施の形態では、「−」スイッチ２２が操作された場合に、その操作時における車両１０の走行速度ＳＰＤが上限速度Ｌｉｍ以下であることを条件にダウンシフトが許可される。

ここで、上限速度として車両１０の加速度によることなく一定の値が設定される比較例の装置では、「−」スイッチ２２の操作後における全ての状況の中で変速段の切り替え完了時の変速機出力軸回転速度ＮＯが最も高くなる状況（特定状況）を想定し、同状況においてもオーバレブの発生を回避可能な車両１０の走行速度ＳＰＤを上限速度として設定せざるを得ない。そのため、上記特定状況においては上限速度として適切な値が設定されるものの、「−」スイッチ２２の操作時に車両１０が減速状態であるために変速段の切り替え完了時における変速機出力軸回転速度ＮＯが「−」スイッチ２２の操作時における変速機出力軸回転速度ＮＯより低くなる状況においては、上限速度が必要以上に低い速度になってしまう。

これに対して、本実施の形態では、「−」スイッチ２２の操作時における車両１０の加速度に応じて上限速度Ｌｉｍが設定される。そのため、ダウンシフトを許可した場合における変速段の切り替え完了時の変速機出力軸回転速度ＮＯをふまえた上で上限速度Ｌｉｍを設定することができる。これにより、上記比較例の装置と比べて、変速段の切り替え完了時におけるオーバレブの発生を回避可能な車両１０の走行速度ＳＰＤの中でもその上限に近い速度を上限速度Ｌｉｍとして設定することができる。したがって、オーバレブの発生を抑えつつ、手動操作によるダウンシフトを実行可能な車両１０の運転領域を拡大することができる。

車両１０において手動変速モードが選択されているときには、運転者によって「＋」スイッチ２１や「−」スイッチ２２が任意のタイミングで操作されることにより、自動変速機１３の変速段が切り替えられる。そのため、上述した態様で変速段の切り替えが禁止されることによって「−」スイッチ２２が操作されたにもかかわらず変速段が切り替えられないといった状況に頻繁になると、これが車両１０の操作性を低下させる一因になってしまう。

本実施の形態では、そうした車両１０において手動操作によるダウンシフトを実行可能な運転領域を拡大することができ、同車両１０の操作性の低下を好適に抑えることができる。

車両１０の加速度が正の値であるとき（車両１０の加速時）には、「−」スイッチ２２が操作されたときから自動変速機１３の変速段の切り替えが完了するまでの期間において変速機出力軸回転速度ＮＯが上昇し、その上昇量は車両１０の加速度が大きいときほど多くなる。一方、車両１０の加速度が負の値であるとき（車両１０の減速時）には、上記期間において変速機出力軸回転速度ＮＯが低下し、その低下量は車両１０の加速度が小さいときほど多くなる。

本実施の形態では、「−」スイッチ２２の操作時における車両１０の加速度が小さいときほど上限速度Ｌｉｍとして高い速度が設定される。これにより車両１０の加速時においては、上記期間における変速機出力軸回転速度ＮＯの上昇量が小さいときほど、すなわち変速段の切り替え完了時における変速機出力軸回転速度ＮＯが低くなるために上記オーバレブの発生を回避可能な車両１０の走行速度ＳＰＤについての上限が高い速度になるときほど、上限速度Ｌｉｍとして高い速度が設定されるようになる。また車両１０の減速時においては、上記期間における変速機出力軸回転速度ＮＯの低下量が大きいときほど、すなわち変速段の切り替え完了時における変速機出力軸回転速度ＮＯが低くなるために上記オーバレブの発生を回避可能な車両１０の走行速度ＳＰＤについての上限が高い速度になるときほど、上限速度Ｌｉｍとして高い速度が設定されるようになる。

このように本実施の形態によれば、「−」スイッチ２２の操作時における車両１０の加速度と上記期間における変速機出力軸回転速度ＮＯの変化量との関係に応じたかたちで上限速度Ｌｉｍを設定することができ、自動変速機１３の変速段の切り替え完了時における変速機出力軸回転速度ＮＯに見合う値を上限速度Ｌｉｍとして設定することができる。

「−」スイッチ２２が操作されたときにおける変速機出力軸回転速度ＮＯと車両１０の加速度とが同一であっても、切り替え完了時における自動変速機１３の変速段が異なる場合には、変速機出力軸回転速度ＮＯと機関回転速度ＮＥとの関係が異なるために、変速段の切り替え完了時における機関回転速度ＮＥが異なる速度になる。具体的には、自動変速機１３が低速段側の変速段であるときほど、変速段の切り替え完了時における機関回転速度ＮＥは高くなる。

そのため、仮に「−」スイッチ２２の操作時における車両１０の加速度のみに基づいて上限速度を設定するようにした場合、切り替え完了時の機関回転速度ＮＥが最も高くなる最も低速段側の変速段におけるダウンシフト（具体的には、「２速」→「１速」）においてもオーバレブの発生を回避可能な車両１０の走行速度ＳＰＤを上限速度として設定せざるを得ない。この場合、上述した最も低速段側におけるダウンシフトに際しては上限速度として適切な値が設定されるものの、それ以外の変速段からのダウンシフト（具体的には、「８速」→「７速」、「７速」→「６速」、…「３速」→「２速」）に際しては、上限速度が必要以上に低い速度になってしまう。

この点、本実施の形態では、自動変速機１３の変速段（詳しくは、仮に「−」スイッチ２２の操作に応じて変速段を切り替えた場合における切り替え完了後の変速段）に基づいて上限速度Ｌｉｍが設定される。具体的には、切り替え完了時において自動変速機１３の変速段が低速段側になるときほど、すなわち変速段の切り替え完了時における機関回転速度ＮＥが高くなる変速段が選択されているときほど、上限速度Ｌｉｍとして低い速度が設定される。そのため、上限速度として自動変速機１３の変速段によることなく一定の値が設定される装置と比較して、変速段の切り替え完了時におけるオーバレブの発生を回避可能な車両１０の走行速度ＳＰＤの中でもより上限に近い速度を上限速度Ｌｉｍとして設定することができるようになる。

また、同様に「−」スイッチ２２が操作されたときにおける変速機出力軸回転速度ＮＯと車両１０の加速度とが同一であっても、切り替え完了時における自動変速機１３の変速段が異なる場合には、前記期間における車両１０の走行速度ＳＰＤの変化量と機関回転速度ＮＥの変化量との関係が異なる。具体的には、自動変速機１３が低速段側の変速段であるときほど、前記期間における車両１０の走行速度ＳＰＤの変化に対する機関回転速度ＮＥの変化が大きいために、車両１０の加速時においては同期間における機関回転速度ＮＥの低下量が大きくなり、車両１０の加速時においては同期間における機関回転速度ＮＥの上昇量が大きくなる。

この点、本実施の形態では、自動変速機１３の変速段に基づいて上限速度Ｌｉｍが設定されるために、上記期間における機関回転速度ＮＥの変化量の違いに見合う値を上限速度Ｌｉｍとして設定することができるようになる。

このように本実施の形態では、自動変速機１３の変速段に応じたかたちで、同変速段の切り替え完了時における機関回転速度ＮＥに見合う値を上限速度Ｌｉｍとして設定することができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）「−」スイッチ２２の操作時における車両１０の加速度に応じて上限速度Ｌｉｍを設定するようにしたために、オーバレブの発生を抑えつつ、手動操作によるダウンシフトを実行可能な車両１０の運転領域を拡大することができる。

（２）「−」スイッチ２２の操作時における車両１０の加速度が小さいときほど上限速度Ｌｉｍとして高い速度を設定するようにした。そのため、「−」スイッチ２２の操作時における車両１０の加速度と前記期間における変速機出力軸回転速度ＮＯの変化量との関係に応じたかたちで上限速度Ｌｉｍを設定することができ、自動変速機１３の変速段の切り替え完了時における変速機出力軸回転速度ＮＯに見合う値を上限速度Ｌｉｍとして設定することができる。

（３）自動変速機１３の変速段に基づいて上限速度Ｌｉｍを設定するようにした。そのため、自動変速機１３の変速段に応じたかたちで、同変速段の切り替え完了時における機関回転速度ＮＥに見合う値を上限速度Ｌｉｍとして設定することができる。

なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・車両１０の走行速度ＳＰＤが上限速度Ｌｉｍより高いときに、ダウンシフトの要求自体を消去することに代えて、同走行速度ＳＰＤが上限速度Ｌｉｍ以下になるまでの間、ダウンシフトの実行を遅延するようにしてもよい。

・変速機出力軸回転速度ＮＯを車両１０の走行速度ＳＰＤとして用いることに代えて、駆動輪１５の回転速度に基づいて車両１０の走行速度を求めてこれを用いるようにしてもよい。

・変速機出力軸回転速度ＮＯの変化率に基づき車両１０の加速度を算出して、これをダウンシフト許可処理に用いるようにしてもよい。またアクセル操作量ＡＣＣや自動変速機１３の変速段、車両１０の走行速度ＳＰＤ、ブレーキペダルの踏み込み力などに基づいて車両１０の加速度を推定し、その推定した加速度をダウンシフト許可処理に用いるようにしてもよい。

・車軸１４の回転速度が上限速度より高いときにダウンシフトの実行を禁止する一方、同回転速度が上限速度以下であるときにダウンシフトの実行を許可するようにしてもよい。また、遊星歯車装置１７の入力軸１７ａの回転速度が上限速度より高いときにダウンシフトの実行を禁止する一方、同回転速度が上限速度以下であるときにダウンシフトの実行を許可することも可能である。さらに、機関回転速度ＮＥが上限速度より高いときにダウンシフトの実行を禁止する一方、機関回転速度ＮＥが上限速度以下であるときにダウンシフトの実行を許可するようにしてもよい。要は、変速機出力軸２３の回転速度の指標値と上限速度との比較に基づいてダウンシフトの実行禁止および実行許可のいずれかを選択するようにすればよい。

・上限速度として、車両１０の減速時（加速度＜０）に見合う値と定常走行時（加速度＝０）に見合う値と加速時（加速度＞０）に見合う値との３つの値（いずれも一定値）を予め定め、同車両１０の加速度に応じてそれら上限速度を切り替えつつ用いるようにしてもよい。

・運転席の近傍に設けられたスイッチなどの操作を通じて選択される運転モードであって運転者の快適性を重視するモード（ノーマルモード）と運転者の運転操作に対する応答性を重視するモード（スポーツモード）との二つの運転モードが設定される車両１０にあって、各モードにおいて上限速度を異なる速度に設定するようにしてもよい。同構成においては、ノーマルモードにおいて設定される上限速度よりスポーツモードにおいて設定される上限速度を高い速度とするようにすればよい。これにより、スポーツモードにおけるダウンシフトを実行可能な車両運転領域をノーマルモードにおける同車両運転領域より広くすることができ、運転者による運転モードの選択態様に合致するように上記応答性にめりはりを付けることができる。

・「Ｄ」位置の選択時において「−」スイッチ２２が操作されたときにもダウンシフトを許可する車両にあって、「Ｄ」位置の選択時におけるダウンシフト時と「Ｍ」位置の選択時におけるダウンシフト時とで上限速度を異なる速度に設定してもよい。同構成においては、「Ｄ」位置の選択時において設定される上限速度より「Ｍ」位置の選択時において設定される上限速度を高い速度とするようにすればよい。これにより、「Ｍ」位置の選択時におけるダウンシフトを実行可能な車両運転領域を「Ｄ」位置の選択時における同車両運転領域より広くすることができ、運転者の運転操作に対する車両応答性にめりはりを付けることができる。

・車両１０の加速度に基づいて上限速度Ｌｉｍを設定するとの構成を二つの運転モード（ノーマルモードおよびスポーツモード、あるいは「Ｄ」位置の選択時および「Ｍ」位置の選択時）のうちの一方に適用し、他方に適用しないといった構成を採用することも可能である。この場合、上記構成を二つの運転モードに適用する場合と比較して、制御構造の簡素化や制御構造の構築にかかる手間の低減を図ることができる。

・自動変速機１３の変速段を設定パラメータとして用いることなく上限速度を設定するようにしてもよい。
・本発明は、多段式の自動変速機が設けられた車両に限らず、運転者の手動操作によって自動変速機の変速比を段階的に変更する運転モードを有する車両であれば、変速比を無段階に変更することの可能な無段式の自動変速機が設けられた車両にも適用することができる。

・本発明は、操作部材の手動操作に応じて自動変速機の変速段や変速比を段階的に変更する自動変速機に限らず、操作部材の手動操作に応じて自動変速機の変速段の高速段側の上限や変速比の小さい比率側の限界を変更する自動変速機にも適用することができる。要は、操作部材の手動操作に応じて自動変速機の変速段の低速段側への切り替えや変速比の大きい比率への変更が可能な自動変速機が搭載される車両であれば、本発明は適用することができる。

本発明にかかる自動変速機の制御装置を具体化した一実施の形態の概略構成を示すブロック図。 同実施の形態にかかるダウンシフト許可処理の処理手順を示すフローチャート。 車両の加速度と上限速度との関係の一例を示すグラフ。

符号の説明

１０…車両、１１…内燃機関、１２…クランクシャフト、１３…自動変速機、１３ａ…ケース、１４…車軸、１５…駆動輪、１６…トルクコンバータ、１７…遊星歯車装置、１７ａ…入力軸、１８…コントロールバルブ、１９…シフトレバー装置、２０…ステアリングホイール、２１…「＋」スイッチ、２２…「−」スイッチ（操作部材）、２３…変速機出力軸、３０…電子制御装置、３１…アクセルセンサ、３２，３３…回転速度センサ、３４…加速度センサ、３５…シフト位置センサ。

Claims (4)

1. 車両に搭載された内燃機関の出力軸と車軸との間に設けられた自動変速機の制御態様として、その変速比を大きい比率に変更するべく操作部材が操作されたときに前記自動変速機の出力軸の回転速度の指標値が上限速度以下であることを条件に前記変速比の変更を許可する第１の制御態様と、前記変速比を自動的に変更する第２の制御態様とを有する自動変速機の制御装置において、
   前記第１の制御態様にあって前記変速比を大きい比率に変更するべく操作部材が操作されたときに、前記車両の加速度を検出するとともに該検出した加速度が小さいときほど前記上限速度として高い速度を設定する設定手段を備える
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 請求項１に記載の自動変速機の制御装置において、
   前記設定手段は、前記自動変速機の変速比が大きい比率であるときほど前記上限速度として低い速度を設定する
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
3. 請求項１または２に記載の自動変速機の制御装置において、
   前記車両の運転モードとして、前記操作部材の手動操作に応じて前記変速比を変更する手動変速モードと、前記車両の運転状態に応じて前記変速比を自動的に変更する自動変速モードとが設定されてなるものであって、
   前記第１の制御態様は前記手動変速モードの選択時において前記変速比を大きい比率に変更するべく操作部材が操作されたときにおける前記自動変速機の制御態様であり、
   前記第２の制御態様は前記自動変速モードの選択時における前記自動変速機の制御態様である
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の自動変速機の制御装置において、
   前記自動変速機は複数の変速段を有する多段式の変速機であり、
   前記操作部材は前記自動変速機の変速段の切り替えに際して操作されるものであり、
   前記変速比を大きい比率に変更するべく操作部材が操作されたときは、前記自動変速機の変速段を低速側の変速段に変更するべく操作部材が操作されたときである
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。

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