車両用自動変速機の制御装置
【課題】変速制御手段（定速走行制御手段）１３０による制御の終了と登降坂変速制御手段１３４による制御の開始が同時になされるべき状況において、自動変速機１６の高速段への移行を禁止し、両手段による制御を連続的に行うことができる車両用自動変速機の制御装置を提供する。
【解決手段】路面の勾配に関する値を車両走行状態の値を用いて算出する勾配値算出手段１４０と、ブレーキ操作の有無を判定するブレーキ操作判定手段１４４と、変速制御手段１３０による変速制御中であってブレーキ操作が判定されるとブレーキ操作判定直前の路面勾配に関する値を登降坂変速制御手段１３４に出力し、登降坂変速制御を実行する登降坂変速実行手段１３６とを設ける。
【解決手段】路面の勾配に関する値を車両走行状態の値を用いて算出する勾配値算出手段１４０と、ブレーキ操作の有無を判定するブレーキ操作判定手段１４４と、変速制御手段１３０による変速制御中であってブレーキ操作が判定されるとブレーキ操作判定直前の路面勾配に関する値を登降坂変速制御手段１３４に出力し、登降坂変速制御を実行する登降坂変速実行手段１３６とを設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の自動変速機の制御装置、特に変速制御手段と登降坂変速制御手段との両方を備える自動変速機の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動変速機の変速比が所定の変速比より高速側になることを禁止する変速制御手段を備えた自動変速機の制御装置が広く用いられている。例えば、クルーズコントロールと呼ばれる自動変速機の制御がそれである。クルーズコントロールにおいては、車両が定速走行することを維持することを目的として、スロットル開度を制御するのに併せて、駆動力の不足を防止すべく自動変速機の一部の高速段の使用を禁止するように自動変速機を制御することが行われる。そして、車両を制動するための常用ブレーキの操作（以下、単に「ブレーキ操作」とも記述する。）が行われた場合には、運転者の減速の意思であるとみなし、前記変速制御手段による自動変速機の制御は即座に終了させられる。
【０００３】
一方、車両の走行状態の値を用いて路面勾配を算出し、算出した路面勾配に関する値に基づき自動変速機の変速比の高速側への移行を禁止する登降坂変速制御が行われている。例えば、特許文献１に記載された発明がそれであり、路面の勾配が大きいときに、アップシフト側（高速側）への変速を抑制している。かかる登降坂変速制御において、たとえば車両が下り勾配を走行している場合には、運転者によるブレーキ操作を開始条件として、自動変速機の一部の高速段の使用を禁止するように自動変速機を制御する降坂変速制御が行われる。すなわち、運転者によるブレーキ操作は、減速の意思であるとして、エンジンブレーキにより減速を行うため、自動変速機の一部の高速段の使用を禁止するように自動変速機を制御する。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−３３２４４５号公報
【０００５】
ここで、登降坂変速制御のためには、車両が走行する路面の勾配を把握することが必要であり、特許文献１においては、タイヤ半径、車両質量、車両の加速度、転がり抵抗および空気抵抗、出力トルクの値から算出することができるとしている。しかしながら、かかる方法は、車両が加速または定速走行している場合には有効であるものの、運転者のブレーキ操作による車両の減速走行中には車両の加速度は必ずしも車両のエンジンによって与えられる動力およびにおける重力の影響のみとはならないため、路面の勾配を正しく算出することはできないという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述の変速制御手段と登降坂変速制御手段は、ともに、自動変速機の一部の高速段の使用を禁止することにより制御を実行するものであるから、一の自動変速機に対してそれら両方が備えられることが可能である。しかしながら、これらの変速制御手段と登降坂変速制御手段は、その目的が、変速制御手段のそれが車速を維持するためである一方、登降坂変速制御手段のそれは最適なエンジンブレーキを得るためのものであって相互に異なるから、その作用が互いに干渉しないようにする必要がある。そのため、一方の手段による制御の実行中は他方の制御は実行されない事とされている。
【０００７】
図１０は、このような前記変速制御手段と前記登降坂変速制御手段の両者を備える自動変速機の制御装置を有する車両が下り勾配の路面を前記変速制御手段により走行している場合において、運転者によるブレーキ操作が行われたことにより前記変速制御手段による制御が終了させられ、前記登降坂変速制御手段による制御に移行する様子を表したタイミングチャートである。以下、本タイミングチャートを参照しつつ説明する。尚、図中、丸で囲まれた数字は使用される変速段の変化を表している。
【０００８】
このような前記変速制御手段と前記登降坂変速制御手段の両者を備える自動変速機の制御装置において、たとえば、車両が下り勾配の路面を前記変速制御手段により走行している場合において（ｔ１〜ｔ３）運転者によるブレーキ操作が行われた場合には、前記変速制御手段による制御は終了させられる（ｔ３）。一方、前記登降坂変速制御手段の実行のための条件である、下り勾配の路面を走行中であること、およびブレーキ操作が行われたことが検出され、かつ、前記変速制御手段による制御が終了したのであるから、本来であれば前記変速制御手段の終了と同時に前記登降坂変速制御が開始されるべきところである。しかしながら、上述のように変速制御手段の実行中（ｔ１〜ｔ３）は登降坂変速制御手段は実行されていないことから、変速制御手段の終了時（ｔ３）までには路面の勾配の算出はされておらず、また、変速制御手段の終了時（ｔ３）には運転者によるブレーキ操作が行われており、そのブレーキ操作による車両の減速走行中（ｔ３〜ｔ４）には路面の勾配を正しく算出することはできず、下り勾配の斜面であると判断されないことから、前記登降坂変速制御手段による制御は開始されないという問題がある。
【０００９】
さらにその後運転者によるブレーキ操作が解除され（ｔ４）、前記登降坂変速制御手段が開始される場合には（ｔ５）、自動変速機の一部の高速段（例えば第５〜６速段）の使用が禁止されることになる。上述のように、前記変速制御手段による制御中（ｔ２〜ｔ３）は、自動変速機の一部の高速側の変速段（例えば第４〜６速段）の使用が禁止される一方、前記変速制御手段による制御の終了後で、前記登降坂変速制御手段による制御が開始される前の間（ｔ３〜ｔ５）は、自動変速機の全ての変速段（例えば第１〜６速段）の使用が禁止されない。そのため、前記変速制御手段による制御の終了に伴って（ｔ３）、自動変速機の変速段がそれまで禁止されていた高速側に変化し（第３速段→第６速段）、更にその後前記登降坂変速制御手段による制御の開始に伴って（ｔ５）自動変速機の高速側の変速段の使用が禁止され、変速段が低速側に変化させられることとなり（第６速段→第４速段）、変速比のハンチングが生ずるという問題がある。
【００１０】
本発明は、以上の事情を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、変速制御手段と登降坂変速制御手段の両手段を備える自動変速機の制御装置において、変速制御手段による制御の終了と登降坂制御変速手段による制御の開始が同時になされるべき状況において、自動変速機の高速段への移行を禁止し、両手段による制御を連続的に行うことができる自動変速機の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる問題を解決するための本発明の要旨とするところは、（ａ）自動変速機の変速比が所定の変速比より高速側になることを禁止し、常用ブレーキ操作があったらその制御を解除する変速制御手段と、（ｂ）登降坂路走行中に路面の勾配に関する値に基づき自動変速機の変速比が所定の変速比よりも高速側になることを禁止する登降坂変速制御手段とを備える車両用自動変速機の制御装置において、（ｃ）前記路面の勾配に関する値を算出する勾配値算出手段と、（ｄ）前記ブレーキ操作の有無を判定するブレーキ操作判定手段と、（ｅ）前記変速制御手段による変速制御中であって該ブレーキ操作判定手段によりブレーキ操作が判定されると、該ブレーキ操作判定の直前の路面勾配に関する値を登降坂変速制御手段に出力し、登降坂変速制御を実行させる登降坂変速実行手段とを設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
このようにすれば、自動変速機において、登降坂路走行中にブレーキ操作により変速制御を解除した直後でも、ブレーキ操作直前の路面勾配に関する値を利用し登降坂変速制御が行われるため、ブレーキ操作後もスムーズに登降坂変速制御に移行でき、変速比の高速側への移行を禁止する制御を連続的に行えるため変速比のハンチングを防ぐことができる。
【００１３】
ここで、好適には、前記変速制御手段は、車両の定速走行を維持するように前記自動変速機の変速比を制御する定速走行制御手段であることを特徴とする。
【００１４】
このようにすれば、定速走行のための定速走行制御手段による制御をブレーキ操作によって解除した直後に登降坂変速制御手段による制御が行われる場合であっても、スムーズに登降坂変速制御に移行でき、変速比の高速側への移行を禁止する制御を連続的に行えるため変速比のハンチングを防ぐことができる。
【００１５】
また、好適には、前記登降坂変速制御手段は、特に降坂路走行中に路面の勾配に関する値に基づき自動変速機の変速比が所定の変速比よりも高速側になることを禁止する降坂変速制御手段であることを特徴とする．
【００１６】
このようにすれば、運転者によるブレーキ操作が、変速制御手段による制御の解除のための操作と、降坂変速制御手段による制御の開始のための操作との両方に該当するような降坂路において、降坂路走行中にブレーキ操作により変速制御を解除した直後でも、ブレーキ操作直前の路面勾配に関する値を利用し降坂変速制御が行われるため、ブレーキ操作後にスムーズに降坂変速制御に移行でき、変速比の高速側への移行を禁止する制御を連続的に行えるため変速比のハンチングを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例】
【００１８】
図１は、本発明が適用された車両用動力伝達装置１０の構成を説明する骨子図である。図１において、たとえば内燃機関にて構成されている走行用駆動力源としてのエンジン１２の出力は、流体式動力伝達装置としてのトルクコンバータ１４を経て自動変速機１６に入力され、図示しない差動歯車装置および車軸を介して駆動輪へ伝達されるようになっている。トルクコンバータ１４は、エンジン１２に連結されたポンプ翼車２０と、自動変速機１６の入力軸２２に連結されたタービン翼車２４と、一方向クラッチ２８によって一方向の回転が阻止されているステータ翼車３０とを備えており、ポンプ翼車２０とタービン翼車２４との間で流体を介して動力伝達を行うとともに、ポンプ翼車２０およびタービン翼車２４の間を直結するためのロックアップクラッチ２６を備えている。ロックアップクラッチ２６は、係合側油室３２内の油圧と解放側油室３４内の油圧との差圧ΔＰにより摩擦係合させられる油圧式摩擦クラッチであり、それが完全係合させられることにより、ポンプ翼車２０およびタービン翼車２４は一体回転させられる。また、所定のスリップ状態で係合するように差圧ΔＰすなわち係合トルクがフィードバック制御されることにより、車両の駆動（パワーオン）時には例えば５０ｒｐｍ程度の所定のスリップ量でタービン翼車２４をポンプ翼車２０に対して追従回転させる一方、車両の非駆動（パワーオフ）時には例えば−５０ｒｐｍ程度の所定のスリップ量でポンプ翼車２０をタービン翼車２４に対して追従回転させられる。
【００１９】
自動変速機１６は、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置４０、およびシングルピニオン型の第２遊星歯車装置４２、第３遊星歯車装置４４を備えている遊星歯車式の変速機で、第１遊星歯車装置４０のサンギヤＳ１はクラッチＣ３を介して入力軸２２に選択的に連結されるとともに、一方向クラッチＦ２およびブレーキＢ３を介してハウジング３８に選択的に連結され、逆方向（入力軸２２と反対方向）の回転が阻止されるようになっている。第１遊星歯車装置４０のキャリアＣＡ１は、ブレーキＢ１を介してハウジング３８に選択的に連結されるとともに、そのブレーキＢ１と並列に設けられた一方向クラッチＦ１により、常に逆方向の回転が阻止されるようになっている。第１遊星歯車装置４０のリングギヤＲ１は、第２遊星歯車装置４２のリングギヤＲ２と一体的に連結されており、ブレーキＢ２を介してハウジング３８に選択的に連結されるようになっている。第２遊星歯車装置４２のサンギヤＳ２は、第３遊星歯車装置４４のサンギヤＳ３と一体的に連結されており、クラッチＣ４を介して入力軸２２に選択的に連結されるとともに、一方向クラッチＦ０およびクラッチＣ１を介して入力軸２２に選択的に連結され、その入力軸２２に対して相対的に逆方向へ回転することが阻止されるようになっている。第２遊星歯車装置４２のキャリアＣＡ２は、第３遊星歯車装置４４のリングギヤＲ３と一体的に連結されており、クラッチＣ２を介して入力軸２２に選択的に連結されるとともに、ブレーキＢ４を介してハウジング３８に選択的に連結されるようになっており、更にブレーキＢ４と並列に設けられた一方向クラッチＦ３により、常に逆方向の回転が阻止されるようになっている。そして、第３遊星歯車装置４４のキャリアＣＡ３は、出力軸４６に一体的に連結されている。
【００２０】
上記クラッチＣ１〜Ｃ４、およびブレーキＢ１〜Ｂ４（以下、特に区別しない場合は単にクラッチＣ、ブレーキＢという）は、多板式のクラッチやブレーキなど油圧アクチュエータによって係合制御される油圧式摩擦係合装置で、油圧制御回路９８（図３参照）のソレノイド弁Ｓol１〜Ｓol５、およびリニアソレノイド弁ＳＬ１、ＳＬ２の励磁、非励磁や図示しないマニュアルバルブによって油圧回路が切り換えられることにより、例えば図２に示すように係合、解放状態が切り換えられ、シフトレバー７２（図４参照）の操作位置（ポジション）に応じて６つの前進変速段（１ｓｔ〜６ｔｈ）および１つの後進変速段（Ｒｅｖ）が成立させられる。図２の「１ｓｔ」〜「６ｔｈ」は前進の第１変速段〜第６変速段を意味しており、第１変速段「１ｓｔ」から第６変速段「６ｔｈ」へ向かうに従って変速比γ（＝入力軸２２の回転速度ＮIN／出力軸４６の回転速度ＮOUT ）は小さくなり、第４変速段「４ｔｈ」の変速比は１．０である。また、図２において「○」は係合、空欄は解放を表し、「（○）」はエンジンブレーキ時の係合を表し、「●」は動力伝達に関与しない係合を表している。
【００２１】
図３の油圧制御回路９８は、上記変速用のソレノイド弁Ｓol１〜Ｓol５、リニアソレノイド弁ＳＬ１、ＳＬ２の他に、主にロックアップ油圧すなわち前記係合側油室３２内の油圧と解放側油室３４内の油圧との差圧ΔＰを制御するリニアソレノイド弁ＳＬＵ、主にライン油圧を制御するリニアソレノイド弁ＳＬＴを備えており、油圧制御回路９８内の作動油は、ロックアップクラッチ２６へも供給されるとともに、自動変速機１６等の各部の潤滑にも使用される。
【００２２】
図３は、図１のエンジン１２や自動変速機１６などを制御するために車両に設けられた制御系統を説明するブロック線図で、アクセルペダル５０の操作量であるアクセル開度Ａccがアクセル開度センサ５１により検出されるようになっている。アクセルペダル５０は、運転者の出力要求量に応じて大きく踏み込み操作されるもので、アクセル操作部材に相当し、アクセル開度Ａccは出力要求量に相当する。エンジン１２の吸気配管には、スロットルアクチュエータ５４によってアクセル開度Ａccに応じた開き角すなわちスロットル開度θTHとされる電子スロットル弁５６が設けられている。また、アイドル回転速度制御のために上記電子スロットル弁５６をバイパスさせるバイパス通路５２には、エンジン１２のアイドル回転速度ＮEIDLを制御するために電子スロットル弁５６の全閉時の吸気量を制御するＩＳＣ（アイドル回転速度制御）バルブ５３が設けられている。この他、エンジン１２の回転速度ＮE を検出するためのエンジン回転速度センサ５８、エンジン１２の吸入空気量Ｑを検出するための吸入空気量センサ６０、吸入空気の温度ＴA を検出するための吸入空気温度センサ６２、上記電子スロットル弁５６の全閉状態（アイドル状態）およびそのスロットル開度θTHを検出するためのアイドルスイッチ付スロットルセンサ６４、車速Ｖ（出力軸４６の回転速度ＮOUT に対応）を検出するための車速センサ６６、エンジン１２の冷却水温ＴW を検出するための冷却水温センサ６８、常用ブレーキであるフットブレーキペダル６９の操作の有無を検出するためのブレーキスイッチ７０、シフトレバー７２のレバーポジション（操作位置）ＰSHを検出するためのレバーポジションセンサ７４、タービン回転速度ＮT （＝入力軸２２の回転速度ＮIN）を検出するためのタービン回転速度センサ７６、油圧制御回路９８内の作動油の温度であるＡＴ油温ＴOIL を検出するためのＡＴ油温センサ７８、アップシフトスイッチ８０、ダウンシフトスイッチ８２、クルーズコントロールスイッチ１３２などが設けられており、それらのセンサやスイッチから、エンジン回転速度ＮE 、吸入空気量Ｑ、吸入空気温度ＴA 、スロットル開度θTH、車速Ｖ、エンジン冷却水温ＴW 、ブレーキ操作の有無、シフトレバー７２のレバーポジションＰSH、タービン回転速度ＮT 、ＡＴ油温ＴOIL 、変速レンジのアップ指令ＲUP、ダウン指令ＲDN、クルーズコントロールスイッチ１３２のメインスイッチのオン状態ＣONを表す信号、クルーズコントロールスイッチ１３２の車速セットスイッチのオン操作ＣSET を表す車速セット信号、クルーズコントロールスイッチ１３２の解除スイッチのオン操作ＣCAN を表すキャンセル信号よび設定車速ＶＴなどを表す信号が電子制御装置９０に供給されるようになっている。また、フットブレーキペダル６９の操作時に車輪がロック（スリップ）しないようにブレーキ力を制御するＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）８４に接続され、ブレーキ力に対応するブレーキ油圧等に関する情報が供給されるようになっている。
【００２３】
電子制御装置９０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン１２の出力制御や自動変速機１６の変速制御、ロックアップクラッチ２６のロックアップクラッチ制御などを実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用と変速制御用とに分けて構成される。
【００２４】
上記エンジン１２の出力制御については、スロットルアクチュエータ５４により電子スロットル弁５６を開閉制御する他、燃料噴射量制御のために燃料噴射弁９２を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置９４を制御し、アイドル回転速度制御のためにＩＳＣバルブ５３を制御する。電子スロットル弁５６の制御は、例えば図５に示す関係から実際のアクセル開度Ａccに基づいてスロットルアクチュエータ５４を駆動し、アクセル開度Ａccが増加するほどスロットル開度θTHを増加させる。また、エンジン１２の始動時には、スタータ（電動モータ）９６によってエンジン１２のクランク軸１８をクランキングする。
【００２５】
また、前記自動変速機１４の変速制御については、図４に示すシフトレバー７２のレバーポジションＰSHに応じて、例えば図６に示す予め記憶された変速線図（変速マップ）を選択し、その変速線図から実際のスロットル開度θTHおよび車速Ｖに基づいて自動変速機１６の変速すべきギヤ段を決定しすなわち現在のギヤ段から変速先のギヤ段への変速判断を実行し、その決定されたギヤ段への変速作動を開始させる変速出力を実行する。シフトレバー７２は運転席の近傍に配設され、４つのレバーポジション「Ｒ（リバース）」、「Ｎ（ニュートラル）」、「Ｄ（ドライブ）」、または「Ｓ（シーケンシャル）」へ手動操作されるようになっている。「Ｒ」ポジションは後進走行位置で、「Ｎ」ポジションは動力伝達遮断位置で、「Ｄ」ポジションは自動変速による前進走行位置で、「Ｓ」ポジションは変速可能な高速側の変速段が異なる複数の変速レンジを切り換えることにより手動変速が可能な前進走行位置であり、シフトレバー７２がどのレバーポジションへ操作されているかが前記レバーポジションセンサ７４によって検出される。また、レバーポジション「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ（Ｓ）」は車両の前後方向（図４の上方が車両前側）に沿って設けられており、シフトレバー７２にケーブルやリンクなどを介して連結されたマニュアルバルブがシフトレバー７２の前後操作に伴って機械的に作動させられることにより、油圧回路が切り換えられるようになっており、「Ｒ」ポジションではリバース用回路が機械的に成立させられるなどして図２に示す後進変速段「Ｒｅｖ」が成立させられ、「Ｎ」ポジションではニュートラル回路が機械的に成立させられて総てのクラッチＣおよびブレーキＢが解放される。
【００２６】
また、前進走行位置である「Ｄ」ポジションまたは「Ｓ」ポジションへ操作された場合は、同じくシフトレバー７２の操作に従ってマニュアルバルブにより油圧回路が切り換えられることにより前進用回路が機械的に成立させられ、前進変速段である第１変速段「１ｓｔ」〜第６変速段「６ｔｈ」で変速しながら前進走行することが可能となる。シフトレバー７２が「Ｄ」ポジションへ操作された場合は、そのことをレバーポジションセンサ７４の信号から判断して自動変速モードを成立させ、第１変速段「１ｓｔ」〜第６変速段「６ｔｈ」の総ての前進変速段を用いて変速制御を行う。すなわち、駆動力変化などの変速ショックが発生したり摩擦材の耐久性が損なわれたりすることがないように、前記ソレノイド弁Ｓol１〜Ｓol５、およびリニアソレノイド弁ＳＬ１、ＳＬ２の励磁、非励磁をそれぞれ制御することにより、油圧制御回路９８を切り換えて第１変速段「１ｓｔ」〜第６変速段「６ｔｈ」の何れかの前進変速段を成立させるのである。図６の実線はアップシフト線で、破線はダウンシフト線であり、車速Ｖが低くなったりスロットル弁開度θTHが大きくなったりするに従って、変速比（＝入力回転速度ＮIN／出力回転速度ＮOUT ）が大きい低速側のギヤ段に切り換えられるようになっており、図中の「１」〜「６」は第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第６速ギヤ段「６ｔｈ」を意味している。なお、第１変速段「１ｓｔ」〜第４変速段「４ｔｈ」では、一方向クラッチＦ０〜Ｆ３が係合されることによって各変速段が成立させられているので、車両の減速走行時にはニュートラル状態とならないように、エンジンブレーキ作用が得られるために図２に示した「（○）」に対応するクラッチＣ或いはブレーキＢ（以下エンジンブレーキ要素）を係合する。車両の減速走行時にエンジンブレーキ作用が得られることによって、車両の制動力が高められる一方で、上記ニュートラル状態となることで図示しない駆動輪と入力軸２２が切り離された状態となりタービン回転速度ＮT とともにエンジン回転速度ＮE が一時的に低下させられないようにして、フューエルカット装置によるフューエルカット状態ができるだけ長く継続されてフューエルカットによる燃費効果が得られる。
【００２７】
シフトレバー７２が「Ｓ」ポジションへ操作された場合は、そのことをレバーポジションセンサ７４の信号から判断してマニュアル変速モードを成立させる。「Ｓ」ポジションは、車両の前後方向において上記「Ｄ」ポジションと同じ位置において車両の幅方向に隣接して設けられており、油圧回路は「Ｄ」ポジションの時と同じであるが、「Ｄ」ポジションで変速可能な変速範囲内すなわち第１変速段「１ｓｔ」〜第６変速段「６ｔｈ」の間で定められた複数の変速レンジを任意に選択できるマニュアル変速モードを電気的に成立させるのである。「Ｓ」ポジションには、車両の前後方向にアップシフト位置「（＋）」、およびダウンシフト位置「（−）」が設けられており、シフトレバー７２がそれ等のアップシフト位置「（＋）」またはダウンシフト位置「（−）」へ操作されると、そのことが前記アップシフトスイッチ８０、ダウンシフトスイッチ８２によって検出され、アップ指令ＲUPやダウン指令ＲDNに従って最高速段すなわち変速比が小さい高速側の変速範囲が異なる６つの変速レンジ「Ｄ」、「５」、「４」、「３」、「２」、「Ｌ」の何れかを電気的に成立させるとともに、各変速範囲内において例えば図６の変速マップに従って自動的に変速制御を行う。上記アップシフト位置「（＋）」およびダウンシフト位置「（−）」は何れも不安定で、シフトレバー７２はスプリング等の付勢手段により自動的に「Ｓ」ポジションへ戻されるようになっており、アップシフト位置「（＋）」またはダウンシフト位置「（−）」への操作回数或いは保持時間などに応じて変速レンジが変更される。
【００２８】
図７は、前記電子制御装置９０が備えている自動変速機１６の制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図７において、自動変速機１６の制御装置は機能的に見て大きく分けて、クルーズ制御部と変速制御部に分かれる。クルーズ制御部は、本発明の変速制御手段に対応する定速走行制御手段１３０からなる。定速走行制御手段１３０は、運転者によるクルーズコントロールスイッチ１３２の操作によりクルーズモードが設定された場合に、クルーズモードの設定と共に設定された目標車速で車両を定速で走行させる。このとき、定速走行制御手段１３０は、スロットル開度θTHを変更することによりエンジントルクを増減させ車速Ｖを目標車速ＶT に追従させる。そして、スロットル開度θTHの変更のみでは車速Ｖを目標車速ＶT に追従させることが困難である場合には、自動変速機１６の一部の高速側の変速段の使用を禁止する。すなわち、車両の駆動力またはエンジンブレーキ力を高めるために、現在走行している変速段を含めた高速側の変速段の使用を禁止することによって使用される変速段を下げ、車速を目標車速に追従させようとする。従って、定速走行制御手段１３０も、自動変速機の制御装置の一部を構成するといえる。
【００２９】
なお、定速走行制御手段１３０は、クルーズモードが設定されている場合において、後述するブレーキ操作判定手段１４４においてブレーキ操作があったことが検出されると、即座にクルーズモードを終了する。すなわち定速走行制御手段１３０によって自動変速機の一部の高速側の変速段の使用が禁止され、使用する変速段が下げられていたが、これが解除され、例えば図６に示す変速線図に示されるような、通常の自動変速機の変速制御によって使用される変速段に戻される。これは、クルーズモードによる走行中における運転者のブレーキ操作は、運転者の減速の意思であるとみなされるためである。
【００３０】
登降坂変速制御部は、登降坂変速制御手段１３４、登降坂変速実行手段１３６、記憶手段１３８、勾配値算出手段１４０、ブレーキ操作判定手段１４４などから構成される。ブレーキ操作判定手段１４４は、ブレーキスイッチ７０からの信号により、前後輪を制動するために用いられる常用ブレーキを作動させるフットブレーキペダル６９による制動操作の有無が検出される。
【００３１】
勾配値算出手段１４０は、車両が走行する路面の勾配に関する値を逐次算出する。たとえば、図８に示すような車両の平坦路走行時おける各車速Ｖでのスロットル開度θTHN についての情報を各変速段ごとに予め記憶しておくとともに、実際の走行時の変速段におけるスロットル開度θTH、車速Ｖをそれぞれスロットル開度センサ６４および車速センサ６６によって検出し、検出した車速Ｖにおける前記平坦路走行時スロットル開度θTHN と実際のスロットル開度θTHを比較する。そして、例えば実際のスロットル開度θTHが平坦路走行時スロットル開度θTHN と比較してその前後５パーセント以内であれば（図８における斜線を付した領域にあれば）平坦路であると判断する一方、それ以上離れていた場合には勾配があると判断する。このとき、実際のスロットル開度θTHが前記平坦路走行時スロットル開度θTHN よりも大きい場合には（図８における斜線を付した領域よりも上にある場合には）登坂路と、また、実際のスロットル開度θTHが前記平坦路走行時スロットル開度θTHN よりも小さい場合には（図８における斜線を付した領域よりも下にある場合には）降坂路であると判断し、また、両者の差が大きいほど勾配が急であると判断する。具体的には例えば、実際のスロットル開度θTHと前記平坦路走行時スロットル開度θTHN の差の大きさと実際の勾配に関する値についての関係を事前に算出しておき記憶しておくことにより判断する。また、勾配に関する値とは、例えば単位ｒａｄで表される、路面が水平と為す角度である。
【００３２】
そして、この勾配値算出手段１４０は登降坂変速制御手段１３４が実行されていない領域において実行されるようにされている。すなわち、勾配値算出手段１４０によって算出された路面の勾配に関する値（勾配値）は後述する登降坂変速実行手段１３６によって登降坂変速制御手段１３４の実行のために用いられることから、登降坂変速制御手段１３４の実行中に実行される必要はないためである。したがって、定速走行制御手段１３０の実行中にも勾配値算出手段１４０は実行されることとなるが、勾配値算出手段１４０そのものは自動変速機の変速制御をするものではなく、定速走行制御手段１３０による制御と干渉し合う性質のものではないため、両者が同時に実行されることは可能である。
【００３３】
記憶手段１３８は、勾配値算出手段１４０が逐次算出した勾配に関する値が、例えば予め定められた所定期間の間記憶される。記憶手段１３８に記憶された勾配値は、後述する登降坂変速実行手段１３６が実行されるときに用いられる。前記所定期間とは、例えば、勾配値算出手段１４０によって新たに勾配値が算出されるまでの間である。
【００３４】
登降坂変速制御手段１３４は、勾配値算出手段１４０によって算出された勾配値により車両が予め定められた所定値より急な勾配である路面を降坂していると判断された場合であって、ブレーキ操作判定手段１４４により、運転者によるフットブレーキペダル６９の操作があったと判定された場合には、自動変速機１６の一部の高速段の使用を禁止する。すなわち、自動変速機１６の一部の高速段の使用を禁止することにより、降坂走行する場合のエンジンブレーキ力又はトルク（駆動力）不足を防止することが可能となる。
【００３５】
登降坂変速実行手段１３６は、登降坂変速制御手段１３４による制御の開始条件の一つである、変速制御手段に対応する定速走行制御手段１３０による変速制御中であってブレーキ操作判定手段１４４によるフットブレーキペダル６９が操作されたことの検出があった場合において、前記ブレーキ操作判定手段１４４がブレーキ操作があったと判定する直前に勾配値算出手段１４０が算出し、記憶手段１３８が記憶していた値を、車両が走行している路面の勾配の判断に用いる値として用いて登降坂変速制御手段１３４に登降坂変速制御を行うか否かの判断を行わせる。
【００３６】
すなわち、登降坂変速制御手段１３４単独による制御は、本来であれば車両が登降坂変速制御手段１３４の実行中において、降坂路を走行中にフットブレーキペダル６９が操作されたことが検出されたことにより、降坂制御を実行するが、登降坂変速実行手段１３６により、フットブレーキペダル６９が操作されたことが検出された直前、すなわち登降坂変速手段１３４の実行開始前において勾配値算出手段１４０が算出し、記憶手段１３８が記憶していた値を使用して登降坂変速制御を行うか否かの判断を行うこととなる。その結果、登降坂変速制御手段１３４の実行直後から登降坂変速制御による自動変速機１６の変速制御が可能となる。
【００３７】
図９は、電子制御装置９０の制御作動の要部を説明するフローチャートである。以下、本発明の自動変速機の制御装置９０の作動の様子を本フローチャートの各ステップごとに説明する。変速制御手段である定速走行制御手段１３０に対応するステップ（以下「ステップ」を省略する。）ＳＡ１では、運転者によりクルーズコントロールスイッチ１３２が操作されることにより、クルーズモードとなっているか否かが判断される。本判断が肯定される場合には、当該車両の自動変速機１６は定速走行制御手段１３０により制御される、いわゆるクルーズモードで走行しているとしてＳＡ２以降のステップが実行される。一方、本判断が否定された場合には、たとえば図６に示す変速線図に従うような通常の自動変速が行われており、本発明の自動変速機の制御装置を適用する必要がないとして本フローチャートは終了させられる。
【００３８】
勾配値算出手段１４０および記憶手段１３８に対応するＳＡ２においては、クルーズモードで走行する車両の路面の勾配に関する値が算出され、記憶される。このとき、後述するＳＡ５においてクルーズモードが解除されたか否かが判断され、クルーズモードが解除されないと判断された場合には再度ＳＡ２〜ＳＡ４のステップが反復されることとなるが、ＳＡ２において記憶される路面の勾配に関する値は、少なくとも反復の１回分が記憶されていればよい。（次の反復によりＳＡ２が実行される場合には、その新しい値が記憶されると共に、前回の値は破棄されてよい。）
【００３９】
続くＳＡ３およびＳＡ４は定速走行制御手段１３０に対応する。ＳＡ３においては、定速走行制御手段１３０がクルーズコントロールスイッチ１３２で設定された設定車速ＶＴで車両を定速走行させる際に、スロットル開度θTHの調節のみで制御可能か否かが判断され、スロットル開度θTHによる調節のみでは十分な制御ができないと判断された場合には、ＳＡ４が実行される。一方、スロットル開度θTHのみで十分な制御ができると判断された場合には、ＳＡ４が実行されることなくＳＡ５が実行される。
【００４０】
ＳＡ４においては、定速走行制御手段１３０がクルーズコントロールスイッチ１３２で設定された設定車速ＶＴで車両を定速走行させる際に、スロットル開度θTHの調節のみでは十分な車速の維持ができないと判断された場合において、自動変速機１６の変速段が１段下げられ、駆動力が上げられる。
【００４１】
定速走行制御手段１３０に対応するＳＡ５においては、運転者によるブレーキ操作がブレーキ操作判定手段１４４により判定されたことによりクルーズモードが解除されたかが判定される。クルーズモードは運転者によるクルーズコントロールスイッチ１３２の操作やフットブレーキペダル６９の操作によって解除されるが、本ステップにおいては、フットブレーキペダル６９の操作によって解除された場合のみ、判断が肯定され、続くＳＡ６以降が実行される一方、その他の方法によって解除された場合や、解除されなかった場合にはＳＡ２に戻り、再度ＳＡ２〜ＳＡ５のステップが繰り返される。
【００４２】
登降坂変速実行手段１３６および登降坂変速制御手段１３４に相当するＳＡ６においては、ＳＡ５においてクルーズモードが解除された直後において、降坂制御を行う必要があるか否かが判断される。具体的には、ＳＡ５においてなされたと判断されたブレーキ操作の直前において、ＳＡ２において算出され、記憶されていた路面の勾配値がとりだされ、降坂制御が行われるか否かの判断がされる。すなわち、本来であれば、ブレーキ操作がなされたとき、あるいは直後の路面の勾配値をもとに降坂制御が行われるか否かの判断が行われるところ、本ステップにおいては、ブレーキ操作が行われる直前において検出され、記憶されていた降坂値を用いて降坂制御が行われるかの判断が行われるのである。そして、その判断が肯定された場合には続くＳＡ７が実行され、否定された場合には、そのまま本フローチャートは終了させられる。
【００４３】
登降坂変速制御手段１３４に相当するＳＡ７は、前記ＳＡ６において降坂制御が行われるとの判断がなされた場合において実行され、降坂制御、すなわち、自動変速機１６の高速段の使用が禁止される。具体的には、禁止される変速段で車両が走行している場合には前記禁止される変速段より下の変速段となるようにシフトダウンが行われ、また、禁止される変速段よりも下の変速段で既に走行している場合には、前記禁止される変速段へのシフトアップが禁止される。
【００４４】
図１１は、電子制御装置９０が適用された車両が降坂路を走行する場合における、定速走行制御手段１３０による制御から登降坂変速制御手段１３６による制御への移行の様子を示すタイミングチャートである。尚、図中、丸で囲まれた数字は使用される変速段の変化を表している。
【００４５】
時刻ｔ１１において、車両は降坂路を走行しており、既に開始されている登降坂変速制御手段１３４により降坂変速制御が実行されている。降坂変速制御の内容は、上述の通り、自動変速機の一部の高速段の使用を禁止するものである。このとき、変速制御手段である定速走行制御手段１３０はスイッチがオフの状態とされ、実行されていない。
【００４６】
時刻ｔ１２において、運転者によりクルーズコントロールスイッチ１３２がオンにされ、定速走行制御手段１３０が実行され、クルーズモードが実行される。定速走行制御手段１３０は、車速Ｖを目標車速ＶＴに追従させるべく、スロットル開度θTHを制御する。このとき、定速走行制御手段１３０と登降坂変速制御手段１３４とは、その効果が干渉しないよう排他的に実行されるため、定速走行制御手段１３０が実行されるのと同時に、登降坂変速制御手段１３４は終了させられる。
【００４７】
一方、登降坂変速制御手段１３４が終了させられたのと同時に、勾配値算出手段１４０が起動される。勾配値算出手段１４０は、走行中の変速段、車速Ｖ、およびスロットル開度θTHから路面の勾配値を算出し、記憶手段１３８に記憶させる。
【００４８】
時刻ｔ１３においては、定速走行制御手段１３０は、スロットル開度θTHの制御のみでは車速Ｖを目標車速ＶＴに追従させることが困難であると判断し、スロットル開度θTHの制御に加え、自動変速機の制御を行う。具体的には上述のように、自動変速機の一部の高速段の使用を禁止することにより、シフトダウンを行う。本タイミングチャートにおいては、例えば、車両が時刻ｔ１３まで第４速段で走行していた場合において、第４速段〜第６速段の使用を禁止することにより、第３速段へシフトダウンさせる。
【００４９】
時刻ｔ１４においては、定速走行制御手段１３０による制御の実行中であって運転者によりフットブレーキペダル６９が操作されたことがブレーキ操作判定手段１４４により判定され、定速走行制御手段１３０は終了させられる。一方、このブレーキ操作を受け、登降坂変速実行手段１３６は、運転者によるブレーキ操作の直前に勾配値算出手段１４０により算出され、記憶手段１３８に記憶されていた勾配値を登降坂変速制御手段１３４に渡し、このブレーキ操作直前の勾配値により登降坂変速制御手段１３４に降坂制御を行うか否かの判断を行わせる。このとき、ブレーキ操作直前の勾配値は路面の勾配が降坂制御を行うべき値であったことから、登降坂変速制御手段１３４は時刻ｔ１４にされたブレーキ操作を開始条件として降坂制御を行うと判断し、これを実行する。ここで、降坂制御の内容は自動変速機１６の一部の高速段（たとえば第５速段〜第６速段）の使用を禁止するものである。
【００５０】
以上の登降坂変速制御手段１３４による判断が、定速走行制御手段１３０の終了を受けて高速段（第４速段〜第６速段）の使用の禁止の解除の実行がされる前に完了することにより、時刻ｔ１４においては、定速走行制御手段１３０による制御に基づく第３速段から、登降坂変速制御手段１３４による降坂制御に基づく第４速段へ移行することができる。すなわち、図１０のｔ３〜ｔ５の場合のように、定速走行制御手段１３０による制御の終了に基づき一旦全変速段の使用が禁止されない状態になり、高速段へ移行した後、登降坂変速制御手段１３４による降坂制御が開始されシフトダウンが行われ、変速段（変速比）のハンチングが生ずることがない。
【００５１】
本実施例によれば、自動変速機１６において、登降坂路走行中にブレーキ操作により定速走行制御手段１３０による制御を解除した直後でも、勾配値算出手段１４０によって算出され、記憶手段１３８によって記憶されたブレーキ操作直前の路面勾配に関する値を利用して登降坂変速実行手段１３６によって登降坂変速制御手段１３４が実行されるため、ブレーキ操作の直後であっても登降坂変速制御を行うことができることから、ブレーキ操作後にスムーズに登降坂変速制御に移行でき、変速比の高速側への移行を禁止する制御を連続的に行えるため変速比のハンチングを防ぐことができる。
【００５２】
また、本実施例によれば、定速走行のための定速走行制御手段１３０による制御をブレーキ操作によって解除した直後に登降坂変速制御手段１３４による制御が行われる場合であっても、スムーズに登降坂変速制御に移行でき、変速比の高速側への移行を禁止する制御を連続的に行えるため変速比のハンチングを防ぐことができる。
【００５３】
また、本実施例によれば、運転者によるブレーキ操作が、定速走行制御手段１３０による制御の解除のための操作と、降坂変速制御手段１３６による制御の開始のための操作との両方に該当するような降坂路において、降坂路走行中にブレーキ操作により変速制御を解除した直後でも、ブレーキ操作直前の路面勾配に関する値を利用し降坂変速制御が行われるため、ブレーキ操作後にスムーズに降坂変速制御に移行でき、変速比の高速側への移行を禁止する制御を連続的に行えるため変速比のハンチングを防ぐことができる。
【００５４】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００５５】
例えば、本実施例において自動変速機１６は図１に示されるような有段式の自動変速機が用いられたが、これに限られず、例えば、ベルト式無段変速機、トロイダル式無段変速機のような無段変速機（ＣＶＴ）であってもよい。この場合、実施例中、「変速段を上げる」「変速段を下げる」との記載は「変速比を下げる」「変速比を上げる」とそれぞれ読み替えればよい。
【００５６】
また、上述の実施例においては、シフトレバー７２は図４に示されるようないわゆるフロアシフトと呼ばれる形式のものが用いられたが、これに限られず、例えば、ハンドルを支持するように配置されたステアリングコラム部に設けられるいわゆるコラムシフトと呼ばれる形式のものであってもよい。
【００５７】
また、上述の実施例においては、車両が降坂路を走行する場合を例示したが、登坂路を走行する場合であっても本発明は同様に適用可能である。登坂路においては、登降坂変速制御手段１３４は、例えば、勾配値算出手段１４０によって算出された勾配値により、車両が予め定められた所定値より急な勾配である路面を登坂していると判断された場合であって、ブレーキ操作判定手段１４４により、運転者による急激なアクセル操作が行われ自動変速機の変速段が一段下げられる、いわゆるキックダウン操作があったと判定された場合に実行されることから、例えば、クルーズモード中に運転者によるブレーキ操作によりクルーズモードが解除された直後に、キックダウンによって登坂制御が開始されるような場合が該当する。
【００５８】
また、上述の実施例においては、路面の勾配に関する値として、路面の勾配を角度で表した値を勾配値としたが、これに限られず、例えば、単位パーミルで表されるような値を勾配に関する値としてもよい。
【００５９】
また、上述のフローチャートにおけるＳＡ２においては、記憶される勾配値は反復１回分としたが、これに限られず、複数の値が記憶されることもできる。この場合、ＳＡ６においては、前記記憶された複数の勾配値に基づいて、降坂変速制御を行うか否かの判断がされることもできる。
【００６０】
また、ＳＡ４においては、スロットル開度θTHの調節のみでは十分な車速の維持ができないと判断された場合において、自動変速機１６の変速段が１段下げられるとしたが、このとき下げられる変速段は１段に限られず、必要に応じて複数段であってもよい。
【００６１】
また、本実施例においては、定速走行制御手段を変速制御手段としたが、自動変速比の変速比が所定の変速比より高速側になることを禁止し、ブレーキ操作があったら制御を解除する性質を有する制御手段であれば、これに限られない。
【００６２】
また、本実施例においては、勾配値算出手段１４０は、車両の使用する変速段、車速、スロットル開度から算出したが、これに限られず他の方法、例えば加速度センサなどによってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明が適用された自動変速機を含む動力伝達装置を説明する骨子図である。
【図２】図１の自動変速機の各ギヤ段を成立させるためのクラッチおよびブレーキの係合、解放状態を説明する図である。
【図３】図１の実施例の車両に設けられた電子制御装置の入出力信号を説明する図である。
【図４】図３のシフトレバーを具体的に示す斜視図である。
【図５】図３の電子制御装置によって行われるスロットル制御で用いられるアクセル開度Ａccとスロットル弁開度θTHとの関係の一例を示す図である。
【図６】図３の電子制御装置によって行われる自動変速機の変速制御で用いられる変速線図（マップ）の一例を示す図である。
【図７】図３の電子制御装置が備えている制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図８】図７の勾配算出手段における勾配の算出方法を説明した図である。
【図９】図３の電子制御装置の制御機能の要部すなわち車両に備えられた自動変速機の制御装置の作動を説明するフローチャートである。
【図１０】従来における、車両の降坂路の走行中に、変速制御手段である定速走行制御手段による制御から登降坂変速制御手段による制御への移行の様子を示すタイミングチャートである。
【図１１】本発明を適用した場合における、車両の降坂路の走行中に、変速制御手段である定速走行制御手段による制御から登降坂変速制御手段による制御への移行の様子を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
１６：自動変速機
９０：自動変速機の制御装置
１３０：変速制御手段（定速走行制御手段）
１３４：登降坂変速制御手段
１３６：登降坂変速実行手段
１４０：勾配値算出手段
１４４：ブレーキ操作判定手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の自動変速機の制御装置、特に変速制御手段と登降坂変速制御手段との両方を備える自動変速機の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動変速機の変速比が所定の変速比より高速側になることを禁止する変速制御手段を備えた自動変速機の制御装置が広く用いられている。例えば、クルーズコントロールと呼ばれる自動変速機の制御がそれである。クルーズコントロールにおいては、車両が定速走行することを維持することを目的として、スロットル開度を制御するのに併せて、駆動力の不足を防止すべく自動変速機の一部の高速段の使用を禁止するように自動変速機を制御することが行われる。そして、車両を制動するための常用ブレーキの操作（以下、単に「ブレーキ操作」とも記述する。）が行われた場合には、運転者の減速の意思であるとみなし、前記変速制御手段による自動変速機の制御は即座に終了させられる。
【０００３】
一方、車両の走行状態の値を用いて路面勾配を算出し、算出した路面勾配に関する値に基づき自動変速機の変速比の高速側への移行を禁止する登降坂変速制御が行われている。例えば、特許文献１に記載された発明がそれであり、路面の勾配が大きいときに、アップシフト側（高速側）への変速を抑制している。かかる登降坂変速制御において、たとえば車両が下り勾配を走行している場合には、運転者によるブレーキ操作を開始条件として、自動変速機の一部の高速段の使用を禁止するように自動変速機を制御する降坂変速制御が行われる。すなわち、運転者によるブレーキ操作は、減速の意思であるとして、エンジンブレーキにより減速を行うため、自動変速機の一部の高速段の使用を禁止するように自動変速機を制御する。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−３３２４４５号公報
【０００５】
ここで、登降坂変速制御のためには、車両が走行する路面の勾配を把握することが必要であり、特許文献１においては、タイヤ半径、車両質量、車両の加速度、転がり抵抗および空気抵抗、出力トルクの値から算出することができるとしている。しかしながら、かかる方法は、車両が加速または定速走行している場合には有効であるものの、運転者のブレーキ操作による車両の減速走行中には車両の加速度は必ずしも車両のエンジンによって与えられる動力およびにおける重力の影響のみとはならないため、路面の勾配を正しく算出することはできないという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述の変速制御手段と登降坂変速制御手段は、ともに、自動変速機の一部の高速段の使用を禁止することにより制御を実行するものであるから、一の自動変速機に対してそれら両方が備えられることが可能である。しかしながら、これらの変速制御手段と登降坂変速制御手段は、その目的が、変速制御手段のそれが車速を維持するためである一方、登降坂変速制御手段のそれは最適なエンジンブレーキを得るためのものであって相互に異なるから、その作用が互いに干渉しないようにする必要がある。そのため、一方の手段による制御の実行中は他方の制御は実行されない事とされている。
【０００７】
図１０は、このような前記変速制御手段と前記登降坂変速制御手段の両者を備える自動変速機の制御装置を有する車両が下り勾配の路面を前記変速制御手段により走行している場合において、運転者によるブレーキ操作が行われたことにより前記変速制御手段による制御が終了させられ、前記登降坂変速制御手段による制御に移行する様子を表したタイミングチャートである。以下、本タイミングチャートを参照しつつ説明する。尚、図中、丸で囲まれた数字は使用される変速段の変化を表している。
【０００８】
このような前記変速制御手段と前記登降坂変速制御手段の両者を備える自動変速機の制御装置において、たとえば、車両が下り勾配の路面を前記変速制御手段により走行している場合において（ｔ１〜ｔ３）運転者によるブレーキ操作が行われた場合には、前記変速制御手段による制御は終了させられる（ｔ３）。一方、前記登降坂変速制御手段の実行のための条件である、下り勾配の路面を走行中であること、およびブレーキ操作が行われたことが検出され、かつ、前記変速制御手段による制御が終了したのであるから、本来であれば前記変速制御手段の終了と同時に前記登降坂変速制御が開始されるべきところである。しかしながら、上述のように変速制御手段の実行中（ｔ１〜ｔ３）は登降坂変速制御手段は実行されていないことから、変速制御手段の終了時（ｔ３）までには路面の勾配の算出はされておらず、また、変速制御手段の終了時（ｔ３）には運転者によるブレーキ操作が行われており、そのブレーキ操作による車両の減速走行中（ｔ３〜ｔ４）には路面の勾配を正しく算出することはできず、下り勾配の斜面であると判断されないことから、前記登降坂変速制御手段による制御は開始されないという問題がある。
【０００９】
さらにその後運転者によるブレーキ操作が解除され（ｔ４）、前記登降坂変速制御手段が開始される場合には（ｔ５）、自動変速機の一部の高速段（例えば第５〜６速段）の使用が禁止されることになる。上述のように、前記変速制御手段による制御中（ｔ２〜ｔ３）は、自動変速機の一部の高速側の変速段（例えば第４〜６速段）の使用が禁止される一方、前記変速制御手段による制御の終了後で、前記登降坂変速制御手段による制御が開始される前の間（ｔ３〜ｔ５）は、自動変速機の全ての変速段（例えば第１〜６速段）の使用が禁止されない。そのため、前記変速制御手段による制御の終了に伴って（ｔ３）、自動変速機の変速段がそれまで禁止されていた高速側に変化し（第３速段→第６速段）、更にその後前記登降坂変速制御手段による制御の開始に伴って（ｔ５）自動変速機の高速側の変速段の使用が禁止され、変速段が低速側に変化させられることとなり（第６速段→第４速段）、変速比のハンチングが生ずるという問題がある。
【００１０】
本発明は、以上の事情を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、変速制御手段と登降坂変速制御手段の両手段を備える自動変速機の制御装置において、変速制御手段による制御の終了と登降坂制御変速手段による制御の開始が同時になされるべき状況において、自動変速機の高速段への移行を禁止し、両手段による制御を連続的に行うことができる自動変速機の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる問題を解決するための本発明の要旨とするところは、（ａ）自動変速機の変速比が所定の変速比より高速側になることを禁止し、常用ブレーキ操作があったらその制御を解除する変速制御手段と、（ｂ）登降坂路走行中に路面の勾配に関する値に基づき自動変速機の変速比が所定の変速比よりも高速側になることを禁止する登降坂変速制御手段とを備える車両用自動変速機の制御装置において、（ｃ）前記路面の勾配に関する値を算出する勾配値算出手段と、（ｄ）前記ブレーキ操作の有無を判定するブレーキ操作判定手段と、（ｅ）前記変速制御手段による変速制御中であって該ブレーキ操作判定手段によりブレーキ操作が判定されると、該ブレーキ操作判定の直前の路面勾配に関する値を登降坂変速制御手段に出力し、登降坂変速制御を実行させる登降坂変速実行手段とを設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
このようにすれば、自動変速機において、登降坂路走行中にブレーキ操作により変速制御を解除した直後でも、ブレーキ操作直前の路面勾配に関する値を利用し登降坂変速制御が行われるため、ブレーキ操作後もスムーズに登降坂変速制御に移行でき、変速比の高速側への移行を禁止する制御を連続的に行えるため変速比のハンチングを防ぐことができる。
【００１３】
ここで、好適には、前記変速制御手段は、車両の定速走行を維持するように前記自動変速機の変速比を制御する定速走行制御手段であることを特徴とする。
【００１４】
このようにすれば、定速走行のための定速走行制御手段による制御をブレーキ操作によって解除した直後に登降坂変速制御手段による制御が行われる場合であっても、スムーズに登降坂変速制御に移行でき、変速比の高速側への移行を禁止する制御を連続的に行えるため変速比のハンチングを防ぐことができる。
【００１５】
また、好適には、前記登降坂変速制御手段は、特に降坂路走行中に路面の勾配に関する値に基づき自動変速機の変速比が所定の変速比よりも高速側になることを禁止する降坂変速制御手段であることを特徴とする．
【００１６】
このようにすれば、運転者によるブレーキ操作が、変速制御手段による制御の解除のための操作と、降坂変速制御手段による制御の開始のための操作との両方に該当するような降坂路において、降坂路走行中にブレーキ操作により変速制御を解除した直後でも、ブレーキ操作直前の路面勾配に関する値を利用し降坂変速制御が行われるため、ブレーキ操作後にスムーズに降坂変速制御に移行でき、変速比の高速側への移行を禁止する制御を連続的に行えるため変速比のハンチングを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例】
【００１８】
図１は、本発明が適用された車両用動力伝達装置１０の構成を説明する骨子図である。図１において、たとえば内燃機関にて構成されている走行用駆動力源としてのエンジン１２の出力は、流体式動力伝達装置としてのトルクコンバータ１４を経て自動変速機１６に入力され、図示しない差動歯車装置および車軸を介して駆動輪へ伝達されるようになっている。トルクコンバータ１４は、エンジン１２に連結されたポンプ翼車２０と、自動変速機１６の入力軸２２に連結されたタービン翼車２４と、一方向クラッチ２８によって一方向の回転が阻止されているステータ翼車３０とを備えており、ポンプ翼車２０とタービン翼車２４との間で流体を介して動力伝達を行うとともに、ポンプ翼車２０およびタービン翼車２４の間を直結するためのロックアップクラッチ２６を備えている。ロックアップクラッチ２６は、係合側油室３２内の油圧と解放側油室３４内の油圧との差圧ΔＰにより摩擦係合させられる油圧式摩擦クラッチであり、それが完全係合させられることにより、ポンプ翼車２０およびタービン翼車２４は一体回転させられる。また、所定のスリップ状態で係合するように差圧ΔＰすなわち係合トルクがフィードバック制御されることにより、車両の駆動（パワーオン）時には例えば５０ｒｐｍ程度の所定のスリップ量でタービン翼車２４をポンプ翼車２０に対して追従回転させる一方、車両の非駆動（パワーオフ）時には例えば−５０ｒｐｍ程度の所定のスリップ量でポンプ翼車２０をタービン翼車２４に対して追従回転させられる。
【００１９】
自動変速機１６は、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置４０、およびシングルピニオン型の第２遊星歯車装置４２、第３遊星歯車装置４４を備えている遊星歯車式の変速機で、第１遊星歯車装置４０のサンギヤＳ１はクラッチＣ３を介して入力軸２２に選択的に連結されるとともに、一方向クラッチＦ２およびブレーキＢ３を介してハウジング３８に選択的に連結され、逆方向（入力軸２２と反対方向）の回転が阻止されるようになっている。第１遊星歯車装置４０のキャリアＣＡ１は、ブレーキＢ１を介してハウジング３８に選択的に連結されるとともに、そのブレーキＢ１と並列に設けられた一方向クラッチＦ１により、常に逆方向の回転が阻止されるようになっている。第１遊星歯車装置４０のリングギヤＲ１は、第２遊星歯車装置４２のリングギヤＲ２と一体的に連結されており、ブレーキＢ２を介してハウジング３８に選択的に連結されるようになっている。第２遊星歯車装置４２のサンギヤＳ２は、第３遊星歯車装置４４のサンギヤＳ３と一体的に連結されており、クラッチＣ４を介して入力軸２２に選択的に連結されるとともに、一方向クラッチＦ０およびクラッチＣ１を介して入力軸２２に選択的に連結され、その入力軸２２に対して相対的に逆方向へ回転することが阻止されるようになっている。第２遊星歯車装置４２のキャリアＣＡ２は、第３遊星歯車装置４４のリングギヤＲ３と一体的に連結されており、クラッチＣ２を介して入力軸２２に選択的に連結されるとともに、ブレーキＢ４を介してハウジング３８に選択的に連結されるようになっており、更にブレーキＢ４と並列に設けられた一方向クラッチＦ３により、常に逆方向の回転が阻止されるようになっている。そして、第３遊星歯車装置４４のキャリアＣＡ３は、出力軸４６に一体的に連結されている。
【００２０】
上記クラッチＣ１〜Ｃ４、およびブレーキＢ１〜Ｂ４（以下、特に区別しない場合は単にクラッチＣ、ブレーキＢという）は、多板式のクラッチやブレーキなど油圧アクチュエータによって係合制御される油圧式摩擦係合装置で、油圧制御回路９８（図３参照）のソレノイド弁Ｓol１〜Ｓol５、およびリニアソレノイド弁ＳＬ１、ＳＬ２の励磁、非励磁や図示しないマニュアルバルブによって油圧回路が切り換えられることにより、例えば図２に示すように係合、解放状態が切り換えられ、シフトレバー７２（図４参照）の操作位置（ポジション）に応じて６つの前進変速段（１ｓｔ〜６ｔｈ）および１つの後進変速段（Ｒｅｖ）が成立させられる。図２の「１ｓｔ」〜「６ｔｈ」は前進の第１変速段〜第６変速段を意味しており、第１変速段「１ｓｔ」から第６変速段「６ｔｈ」へ向かうに従って変速比γ（＝入力軸２２の回転速度ＮIN／出力軸４６の回転速度ＮOUT ）は小さくなり、第４変速段「４ｔｈ」の変速比は１．０である。また、図２において「○」は係合、空欄は解放を表し、「（○）」はエンジンブレーキ時の係合を表し、「●」は動力伝達に関与しない係合を表している。
【００２１】
図３の油圧制御回路９８は、上記変速用のソレノイド弁Ｓol１〜Ｓol５、リニアソレノイド弁ＳＬ１、ＳＬ２の他に、主にロックアップ油圧すなわち前記係合側油室３２内の油圧と解放側油室３４内の油圧との差圧ΔＰを制御するリニアソレノイド弁ＳＬＵ、主にライン油圧を制御するリニアソレノイド弁ＳＬＴを備えており、油圧制御回路９８内の作動油は、ロックアップクラッチ２６へも供給されるとともに、自動変速機１６等の各部の潤滑にも使用される。
【００２２】
図３は、図１のエンジン１２や自動変速機１６などを制御するために車両に設けられた制御系統を説明するブロック線図で、アクセルペダル５０の操作量であるアクセル開度Ａccがアクセル開度センサ５１により検出されるようになっている。アクセルペダル５０は、運転者の出力要求量に応じて大きく踏み込み操作されるもので、アクセル操作部材に相当し、アクセル開度Ａccは出力要求量に相当する。エンジン１２の吸気配管には、スロットルアクチュエータ５４によってアクセル開度Ａccに応じた開き角すなわちスロットル開度θTHとされる電子スロットル弁５６が設けられている。また、アイドル回転速度制御のために上記電子スロットル弁５６をバイパスさせるバイパス通路５２には、エンジン１２のアイドル回転速度ＮEIDLを制御するために電子スロットル弁５６の全閉時の吸気量を制御するＩＳＣ（アイドル回転速度制御）バルブ５３が設けられている。この他、エンジン１２の回転速度ＮE を検出するためのエンジン回転速度センサ５８、エンジン１２の吸入空気量Ｑを検出するための吸入空気量センサ６０、吸入空気の温度ＴA を検出するための吸入空気温度センサ６２、上記電子スロットル弁５６の全閉状態（アイドル状態）およびそのスロットル開度θTHを検出するためのアイドルスイッチ付スロットルセンサ６４、車速Ｖ（出力軸４６の回転速度ＮOUT に対応）を検出するための車速センサ６６、エンジン１２の冷却水温ＴW を検出するための冷却水温センサ６８、常用ブレーキであるフットブレーキペダル６９の操作の有無を検出するためのブレーキスイッチ７０、シフトレバー７２のレバーポジション（操作位置）ＰSHを検出するためのレバーポジションセンサ７４、タービン回転速度ＮT （＝入力軸２２の回転速度ＮIN）を検出するためのタービン回転速度センサ７６、油圧制御回路９８内の作動油の温度であるＡＴ油温ＴOIL を検出するためのＡＴ油温センサ７８、アップシフトスイッチ８０、ダウンシフトスイッチ８２、クルーズコントロールスイッチ１３２などが設けられており、それらのセンサやスイッチから、エンジン回転速度ＮE 、吸入空気量Ｑ、吸入空気温度ＴA 、スロットル開度θTH、車速Ｖ、エンジン冷却水温ＴW 、ブレーキ操作の有無、シフトレバー７２のレバーポジションＰSH、タービン回転速度ＮT 、ＡＴ油温ＴOIL 、変速レンジのアップ指令ＲUP、ダウン指令ＲDN、クルーズコントロールスイッチ１３２のメインスイッチのオン状態ＣONを表す信号、クルーズコントロールスイッチ１３２の車速セットスイッチのオン操作ＣSET を表す車速セット信号、クルーズコントロールスイッチ１３２の解除スイッチのオン操作ＣCAN を表すキャンセル信号よび設定車速ＶＴなどを表す信号が電子制御装置９０に供給されるようになっている。また、フットブレーキペダル６９の操作時に車輪がロック（スリップ）しないようにブレーキ力を制御するＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）８４に接続され、ブレーキ力に対応するブレーキ油圧等に関する情報が供給されるようになっている。
【００２３】
電子制御装置９０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン１２の出力制御や自動変速機１６の変速制御、ロックアップクラッチ２６のロックアップクラッチ制御などを実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用と変速制御用とに分けて構成される。
【００２４】
上記エンジン１２の出力制御については、スロットルアクチュエータ５４により電子スロットル弁５６を開閉制御する他、燃料噴射量制御のために燃料噴射弁９２を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置９４を制御し、アイドル回転速度制御のためにＩＳＣバルブ５３を制御する。電子スロットル弁５６の制御は、例えば図５に示す関係から実際のアクセル開度Ａccに基づいてスロットルアクチュエータ５４を駆動し、アクセル開度Ａccが増加するほどスロットル開度θTHを増加させる。また、エンジン１２の始動時には、スタータ（電動モータ）９６によってエンジン１２のクランク軸１８をクランキングする。
【００２５】
また、前記自動変速機１４の変速制御については、図４に示すシフトレバー７２のレバーポジションＰSHに応じて、例えば図６に示す予め記憶された変速線図（変速マップ）を選択し、その変速線図から実際のスロットル開度θTHおよび車速Ｖに基づいて自動変速機１６の変速すべきギヤ段を決定しすなわち現在のギヤ段から変速先のギヤ段への変速判断を実行し、その決定されたギヤ段への変速作動を開始させる変速出力を実行する。シフトレバー７２は運転席の近傍に配設され、４つのレバーポジション「Ｒ（リバース）」、「Ｎ（ニュートラル）」、「Ｄ（ドライブ）」、または「Ｓ（シーケンシャル）」へ手動操作されるようになっている。「Ｒ」ポジションは後進走行位置で、「Ｎ」ポジションは動力伝達遮断位置で、「Ｄ」ポジションは自動変速による前進走行位置で、「Ｓ」ポジションは変速可能な高速側の変速段が異なる複数の変速レンジを切り換えることにより手動変速が可能な前進走行位置であり、シフトレバー７２がどのレバーポジションへ操作されているかが前記レバーポジションセンサ７４によって検出される。また、レバーポジション「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ（Ｓ）」は車両の前後方向（図４の上方が車両前側）に沿って設けられており、シフトレバー７２にケーブルやリンクなどを介して連結されたマニュアルバルブがシフトレバー７２の前後操作に伴って機械的に作動させられることにより、油圧回路が切り換えられるようになっており、「Ｒ」ポジションではリバース用回路が機械的に成立させられるなどして図２に示す後進変速段「Ｒｅｖ」が成立させられ、「Ｎ」ポジションではニュートラル回路が機械的に成立させられて総てのクラッチＣおよびブレーキＢが解放される。
【００２６】
また、前進走行位置である「Ｄ」ポジションまたは「Ｓ」ポジションへ操作された場合は、同じくシフトレバー７２の操作に従ってマニュアルバルブにより油圧回路が切り換えられることにより前進用回路が機械的に成立させられ、前進変速段である第１変速段「１ｓｔ」〜第６変速段「６ｔｈ」で変速しながら前進走行することが可能となる。シフトレバー７２が「Ｄ」ポジションへ操作された場合は、そのことをレバーポジションセンサ７４の信号から判断して自動変速モードを成立させ、第１変速段「１ｓｔ」〜第６変速段「６ｔｈ」の総ての前進変速段を用いて変速制御を行う。すなわち、駆動力変化などの変速ショックが発生したり摩擦材の耐久性が損なわれたりすることがないように、前記ソレノイド弁Ｓol１〜Ｓol５、およびリニアソレノイド弁ＳＬ１、ＳＬ２の励磁、非励磁をそれぞれ制御することにより、油圧制御回路９８を切り換えて第１変速段「１ｓｔ」〜第６変速段「６ｔｈ」の何れかの前進変速段を成立させるのである。図６の実線はアップシフト線で、破線はダウンシフト線であり、車速Ｖが低くなったりスロットル弁開度θTHが大きくなったりするに従って、変速比（＝入力回転速度ＮIN／出力回転速度ＮOUT ）が大きい低速側のギヤ段に切り換えられるようになっており、図中の「１」〜「６」は第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第６速ギヤ段「６ｔｈ」を意味している。なお、第１変速段「１ｓｔ」〜第４変速段「４ｔｈ」では、一方向クラッチＦ０〜Ｆ３が係合されることによって各変速段が成立させられているので、車両の減速走行時にはニュートラル状態とならないように、エンジンブレーキ作用が得られるために図２に示した「（○）」に対応するクラッチＣ或いはブレーキＢ（以下エンジンブレーキ要素）を係合する。車両の減速走行時にエンジンブレーキ作用が得られることによって、車両の制動力が高められる一方で、上記ニュートラル状態となることで図示しない駆動輪と入力軸２２が切り離された状態となりタービン回転速度ＮT とともにエンジン回転速度ＮE が一時的に低下させられないようにして、フューエルカット装置によるフューエルカット状態ができるだけ長く継続されてフューエルカットによる燃費効果が得られる。
【００２７】
シフトレバー７２が「Ｓ」ポジションへ操作された場合は、そのことをレバーポジションセンサ７４の信号から判断してマニュアル変速モードを成立させる。「Ｓ」ポジションは、車両の前後方向において上記「Ｄ」ポジションと同じ位置において車両の幅方向に隣接して設けられており、油圧回路は「Ｄ」ポジションの時と同じであるが、「Ｄ」ポジションで変速可能な変速範囲内すなわち第１変速段「１ｓｔ」〜第６変速段「６ｔｈ」の間で定められた複数の変速レンジを任意に選択できるマニュアル変速モードを電気的に成立させるのである。「Ｓ」ポジションには、車両の前後方向にアップシフト位置「（＋）」、およびダウンシフト位置「（−）」が設けられており、シフトレバー７２がそれ等のアップシフト位置「（＋）」またはダウンシフト位置「（−）」へ操作されると、そのことが前記アップシフトスイッチ８０、ダウンシフトスイッチ８２によって検出され、アップ指令ＲUPやダウン指令ＲDNに従って最高速段すなわち変速比が小さい高速側の変速範囲が異なる６つの変速レンジ「Ｄ」、「５」、「４」、「３」、「２」、「Ｌ」の何れかを電気的に成立させるとともに、各変速範囲内において例えば図６の変速マップに従って自動的に変速制御を行う。上記アップシフト位置「（＋）」およびダウンシフト位置「（−）」は何れも不安定で、シフトレバー７２はスプリング等の付勢手段により自動的に「Ｓ」ポジションへ戻されるようになっており、アップシフト位置「（＋）」またはダウンシフト位置「（−）」への操作回数或いは保持時間などに応じて変速レンジが変更される。
【００２８】
図７は、前記電子制御装置９０が備えている自動変速機１６の制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図７において、自動変速機１６の制御装置は機能的に見て大きく分けて、クルーズ制御部と変速制御部に分かれる。クルーズ制御部は、本発明の変速制御手段に対応する定速走行制御手段１３０からなる。定速走行制御手段１３０は、運転者によるクルーズコントロールスイッチ１３２の操作によりクルーズモードが設定された場合に、クルーズモードの設定と共に設定された目標車速で車両を定速で走行させる。このとき、定速走行制御手段１３０は、スロットル開度θTHを変更することによりエンジントルクを増減させ車速Ｖを目標車速ＶT に追従させる。そして、スロットル開度θTHの変更のみでは車速Ｖを目標車速ＶT に追従させることが困難である場合には、自動変速機１６の一部の高速側の変速段の使用を禁止する。すなわち、車両の駆動力またはエンジンブレーキ力を高めるために、現在走行している変速段を含めた高速側の変速段の使用を禁止することによって使用される変速段を下げ、車速を目標車速に追従させようとする。従って、定速走行制御手段１３０も、自動変速機の制御装置の一部を構成するといえる。
【００２９】
なお、定速走行制御手段１３０は、クルーズモードが設定されている場合において、後述するブレーキ操作判定手段１４４においてブレーキ操作があったことが検出されると、即座にクルーズモードを終了する。すなわち定速走行制御手段１３０によって自動変速機の一部の高速側の変速段の使用が禁止され、使用する変速段が下げられていたが、これが解除され、例えば図６に示す変速線図に示されるような、通常の自動変速機の変速制御によって使用される変速段に戻される。これは、クルーズモードによる走行中における運転者のブレーキ操作は、運転者の減速の意思であるとみなされるためである。
【００３０】
登降坂変速制御部は、登降坂変速制御手段１３４、登降坂変速実行手段１３６、記憶手段１３８、勾配値算出手段１４０、ブレーキ操作判定手段１４４などから構成される。ブレーキ操作判定手段１４４は、ブレーキスイッチ７０からの信号により、前後輪を制動するために用いられる常用ブレーキを作動させるフットブレーキペダル６９による制動操作の有無が検出される。
【００３１】
勾配値算出手段１４０は、車両が走行する路面の勾配に関する値を逐次算出する。たとえば、図８に示すような車両の平坦路走行時おける各車速Ｖでのスロットル開度θTHN についての情報を各変速段ごとに予め記憶しておくとともに、実際の走行時の変速段におけるスロットル開度θTH、車速Ｖをそれぞれスロットル開度センサ６４および車速センサ６６によって検出し、検出した車速Ｖにおける前記平坦路走行時スロットル開度θTHN と実際のスロットル開度θTHを比較する。そして、例えば実際のスロットル開度θTHが平坦路走行時スロットル開度θTHN と比較してその前後５パーセント以内であれば（図８における斜線を付した領域にあれば）平坦路であると判断する一方、それ以上離れていた場合には勾配があると判断する。このとき、実際のスロットル開度θTHが前記平坦路走行時スロットル開度θTHN よりも大きい場合には（図８における斜線を付した領域よりも上にある場合には）登坂路と、また、実際のスロットル開度θTHが前記平坦路走行時スロットル開度θTHN よりも小さい場合には（図８における斜線を付した領域よりも下にある場合には）降坂路であると判断し、また、両者の差が大きいほど勾配が急であると判断する。具体的には例えば、実際のスロットル開度θTHと前記平坦路走行時スロットル開度θTHN の差の大きさと実際の勾配に関する値についての関係を事前に算出しておき記憶しておくことにより判断する。また、勾配に関する値とは、例えば単位ｒａｄで表される、路面が水平と為す角度である。
【００３２】
そして、この勾配値算出手段１４０は登降坂変速制御手段１３４が実行されていない領域において実行されるようにされている。すなわち、勾配値算出手段１４０によって算出された路面の勾配に関する値（勾配値）は後述する登降坂変速実行手段１３６によって登降坂変速制御手段１３４の実行のために用いられることから、登降坂変速制御手段１３４の実行中に実行される必要はないためである。したがって、定速走行制御手段１３０の実行中にも勾配値算出手段１４０は実行されることとなるが、勾配値算出手段１４０そのものは自動変速機の変速制御をするものではなく、定速走行制御手段１３０による制御と干渉し合う性質のものではないため、両者が同時に実行されることは可能である。
【００３３】
記憶手段１３８は、勾配値算出手段１４０が逐次算出した勾配に関する値が、例えば予め定められた所定期間の間記憶される。記憶手段１３８に記憶された勾配値は、後述する登降坂変速実行手段１３６が実行されるときに用いられる。前記所定期間とは、例えば、勾配値算出手段１４０によって新たに勾配値が算出されるまでの間である。
【００３４】
登降坂変速制御手段１３４は、勾配値算出手段１４０によって算出された勾配値により車両が予め定められた所定値より急な勾配である路面を降坂していると判断された場合であって、ブレーキ操作判定手段１４４により、運転者によるフットブレーキペダル６９の操作があったと判定された場合には、自動変速機１６の一部の高速段の使用を禁止する。すなわち、自動変速機１６の一部の高速段の使用を禁止することにより、降坂走行する場合のエンジンブレーキ力又はトルク（駆動力）不足を防止することが可能となる。
【００３５】
登降坂変速実行手段１３６は、登降坂変速制御手段１３４による制御の開始条件の一つである、変速制御手段に対応する定速走行制御手段１３０による変速制御中であってブレーキ操作判定手段１４４によるフットブレーキペダル６９が操作されたことの検出があった場合において、前記ブレーキ操作判定手段１４４がブレーキ操作があったと判定する直前に勾配値算出手段１４０が算出し、記憶手段１３８が記憶していた値を、車両が走行している路面の勾配の判断に用いる値として用いて登降坂変速制御手段１３４に登降坂変速制御を行うか否かの判断を行わせる。
【００３６】
すなわち、登降坂変速制御手段１３４単独による制御は、本来であれば車両が登降坂変速制御手段１３４の実行中において、降坂路を走行中にフットブレーキペダル６９が操作されたことが検出されたことにより、降坂制御を実行するが、登降坂変速実行手段１３６により、フットブレーキペダル６９が操作されたことが検出された直前、すなわち登降坂変速手段１３４の実行開始前において勾配値算出手段１４０が算出し、記憶手段１３８が記憶していた値を使用して登降坂変速制御を行うか否かの判断を行うこととなる。その結果、登降坂変速制御手段１３４の実行直後から登降坂変速制御による自動変速機１６の変速制御が可能となる。
【００３７】
図９は、電子制御装置９０の制御作動の要部を説明するフローチャートである。以下、本発明の自動変速機の制御装置９０の作動の様子を本フローチャートの各ステップごとに説明する。変速制御手段である定速走行制御手段１３０に対応するステップ（以下「ステップ」を省略する。）ＳＡ１では、運転者によりクルーズコントロールスイッチ１３２が操作されることにより、クルーズモードとなっているか否かが判断される。本判断が肯定される場合には、当該車両の自動変速機１６は定速走行制御手段１３０により制御される、いわゆるクルーズモードで走行しているとしてＳＡ２以降のステップが実行される。一方、本判断が否定された場合には、たとえば図６に示す変速線図に従うような通常の自動変速が行われており、本発明の自動変速機の制御装置を適用する必要がないとして本フローチャートは終了させられる。
【００３８】
勾配値算出手段１４０および記憶手段１３８に対応するＳＡ２においては、クルーズモードで走行する車両の路面の勾配に関する値が算出され、記憶される。このとき、後述するＳＡ５においてクルーズモードが解除されたか否かが判断され、クルーズモードが解除されないと判断された場合には再度ＳＡ２〜ＳＡ４のステップが反復されることとなるが、ＳＡ２において記憶される路面の勾配に関する値は、少なくとも反復の１回分が記憶されていればよい。（次の反復によりＳＡ２が実行される場合には、その新しい値が記憶されると共に、前回の値は破棄されてよい。）
【００３９】
続くＳＡ３およびＳＡ４は定速走行制御手段１３０に対応する。ＳＡ３においては、定速走行制御手段１３０がクルーズコントロールスイッチ１３２で設定された設定車速ＶＴで車両を定速走行させる際に、スロットル開度θTHの調節のみで制御可能か否かが判断され、スロットル開度θTHによる調節のみでは十分な制御ができないと判断された場合には、ＳＡ４が実行される。一方、スロットル開度θTHのみで十分な制御ができると判断された場合には、ＳＡ４が実行されることなくＳＡ５が実行される。
【００４０】
ＳＡ４においては、定速走行制御手段１３０がクルーズコントロールスイッチ１３２で設定された設定車速ＶＴで車両を定速走行させる際に、スロットル開度θTHの調節のみでは十分な車速の維持ができないと判断された場合において、自動変速機１６の変速段が１段下げられ、駆動力が上げられる。
【００４１】
定速走行制御手段１３０に対応するＳＡ５においては、運転者によるブレーキ操作がブレーキ操作判定手段１４４により判定されたことによりクルーズモードが解除されたかが判定される。クルーズモードは運転者によるクルーズコントロールスイッチ１３２の操作やフットブレーキペダル６９の操作によって解除されるが、本ステップにおいては、フットブレーキペダル６９の操作によって解除された場合のみ、判断が肯定され、続くＳＡ６以降が実行される一方、その他の方法によって解除された場合や、解除されなかった場合にはＳＡ２に戻り、再度ＳＡ２〜ＳＡ５のステップが繰り返される。
【００４２】
登降坂変速実行手段１３６および登降坂変速制御手段１３４に相当するＳＡ６においては、ＳＡ５においてクルーズモードが解除された直後において、降坂制御を行う必要があるか否かが判断される。具体的には、ＳＡ５においてなされたと判断されたブレーキ操作の直前において、ＳＡ２において算出され、記憶されていた路面の勾配値がとりだされ、降坂制御が行われるか否かの判断がされる。すなわち、本来であれば、ブレーキ操作がなされたとき、あるいは直後の路面の勾配値をもとに降坂制御が行われるか否かの判断が行われるところ、本ステップにおいては、ブレーキ操作が行われる直前において検出され、記憶されていた降坂値を用いて降坂制御が行われるかの判断が行われるのである。そして、その判断が肯定された場合には続くＳＡ７が実行され、否定された場合には、そのまま本フローチャートは終了させられる。
【００４３】
登降坂変速制御手段１３４に相当するＳＡ７は、前記ＳＡ６において降坂制御が行われるとの判断がなされた場合において実行され、降坂制御、すなわち、自動変速機１６の高速段の使用が禁止される。具体的には、禁止される変速段で車両が走行している場合には前記禁止される変速段より下の変速段となるようにシフトダウンが行われ、また、禁止される変速段よりも下の変速段で既に走行している場合には、前記禁止される変速段へのシフトアップが禁止される。
【００４４】
図１１は、電子制御装置９０が適用された車両が降坂路を走行する場合における、定速走行制御手段１３０による制御から登降坂変速制御手段１３６による制御への移行の様子を示すタイミングチャートである。尚、図中、丸で囲まれた数字は使用される変速段の変化を表している。
【００４５】
時刻ｔ１１において、車両は降坂路を走行しており、既に開始されている登降坂変速制御手段１３４により降坂変速制御が実行されている。降坂変速制御の内容は、上述の通り、自動変速機の一部の高速段の使用を禁止するものである。このとき、変速制御手段である定速走行制御手段１３０はスイッチがオフの状態とされ、実行されていない。
【００４６】
時刻ｔ１２において、運転者によりクルーズコントロールスイッチ１３２がオンにされ、定速走行制御手段１３０が実行され、クルーズモードが実行される。定速走行制御手段１３０は、車速Ｖを目標車速ＶＴに追従させるべく、スロットル開度θTHを制御する。このとき、定速走行制御手段１３０と登降坂変速制御手段１３４とは、その効果が干渉しないよう排他的に実行されるため、定速走行制御手段１３０が実行されるのと同時に、登降坂変速制御手段１３４は終了させられる。
【００４７】
一方、登降坂変速制御手段１３４が終了させられたのと同時に、勾配値算出手段１４０が起動される。勾配値算出手段１４０は、走行中の変速段、車速Ｖ、およびスロットル開度θTHから路面の勾配値を算出し、記憶手段１３８に記憶させる。
【００４８】
時刻ｔ１３においては、定速走行制御手段１３０は、スロットル開度θTHの制御のみでは車速Ｖを目標車速ＶＴに追従させることが困難であると判断し、スロットル開度θTHの制御に加え、自動変速機の制御を行う。具体的には上述のように、自動変速機の一部の高速段の使用を禁止することにより、シフトダウンを行う。本タイミングチャートにおいては、例えば、車両が時刻ｔ１３まで第４速段で走行していた場合において、第４速段〜第６速段の使用を禁止することにより、第３速段へシフトダウンさせる。
【００４９】
時刻ｔ１４においては、定速走行制御手段１３０による制御の実行中であって運転者によりフットブレーキペダル６９が操作されたことがブレーキ操作判定手段１４４により判定され、定速走行制御手段１３０は終了させられる。一方、このブレーキ操作を受け、登降坂変速実行手段１３６は、運転者によるブレーキ操作の直前に勾配値算出手段１４０により算出され、記憶手段１３８に記憶されていた勾配値を登降坂変速制御手段１３４に渡し、このブレーキ操作直前の勾配値により登降坂変速制御手段１３４に降坂制御を行うか否かの判断を行わせる。このとき、ブレーキ操作直前の勾配値は路面の勾配が降坂制御を行うべき値であったことから、登降坂変速制御手段１３４は時刻ｔ１４にされたブレーキ操作を開始条件として降坂制御を行うと判断し、これを実行する。ここで、降坂制御の内容は自動変速機１６の一部の高速段（たとえば第５速段〜第６速段）の使用を禁止するものである。
【００５０】
以上の登降坂変速制御手段１３４による判断が、定速走行制御手段１３０の終了を受けて高速段（第４速段〜第６速段）の使用の禁止の解除の実行がされる前に完了することにより、時刻ｔ１４においては、定速走行制御手段１３０による制御に基づく第３速段から、登降坂変速制御手段１３４による降坂制御に基づく第４速段へ移行することができる。すなわち、図１０のｔ３〜ｔ５の場合のように、定速走行制御手段１３０による制御の終了に基づき一旦全変速段の使用が禁止されない状態になり、高速段へ移行した後、登降坂変速制御手段１３４による降坂制御が開始されシフトダウンが行われ、変速段（変速比）のハンチングが生ずることがない。
【００５１】
本実施例によれば、自動変速機１６において、登降坂路走行中にブレーキ操作により定速走行制御手段１３０による制御を解除した直後でも、勾配値算出手段１４０によって算出され、記憶手段１３８によって記憶されたブレーキ操作直前の路面勾配に関する値を利用して登降坂変速実行手段１３６によって登降坂変速制御手段１３４が実行されるため、ブレーキ操作の直後であっても登降坂変速制御を行うことができることから、ブレーキ操作後にスムーズに登降坂変速制御に移行でき、変速比の高速側への移行を禁止する制御を連続的に行えるため変速比のハンチングを防ぐことができる。
【００５２】
また、本実施例によれば、定速走行のための定速走行制御手段１３０による制御をブレーキ操作によって解除した直後に登降坂変速制御手段１３４による制御が行われる場合であっても、スムーズに登降坂変速制御に移行でき、変速比の高速側への移行を禁止する制御を連続的に行えるため変速比のハンチングを防ぐことができる。
【００５３】
また、本実施例によれば、運転者によるブレーキ操作が、定速走行制御手段１３０による制御の解除のための操作と、降坂変速制御手段１３６による制御の開始のための操作との両方に該当するような降坂路において、降坂路走行中にブレーキ操作により変速制御を解除した直後でも、ブレーキ操作直前の路面勾配に関する値を利用し降坂変速制御が行われるため、ブレーキ操作後にスムーズに降坂変速制御に移行でき、変速比の高速側への移行を禁止する制御を連続的に行えるため変速比のハンチングを防ぐことができる。
【００５４】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００５５】
例えば、本実施例において自動変速機１６は図１に示されるような有段式の自動変速機が用いられたが、これに限られず、例えば、ベルト式無段変速機、トロイダル式無段変速機のような無段変速機（ＣＶＴ）であってもよい。この場合、実施例中、「変速段を上げる」「変速段を下げる」との記載は「変速比を下げる」「変速比を上げる」とそれぞれ読み替えればよい。
【００５６】
また、上述の実施例においては、シフトレバー７２は図４に示されるようないわゆるフロアシフトと呼ばれる形式のものが用いられたが、これに限られず、例えば、ハンドルを支持するように配置されたステアリングコラム部に設けられるいわゆるコラムシフトと呼ばれる形式のものであってもよい。
【００５７】
また、上述の実施例においては、車両が降坂路を走行する場合を例示したが、登坂路を走行する場合であっても本発明は同様に適用可能である。登坂路においては、登降坂変速制御手段１３４は、例えば、勾配値算出手段１４０によって算出された勾配値により、車両が予め定められた所定値より急な勾配である路面を登坂していると判断された場合であって、ブレーキ操作判定手段１４４により、運転者による急激なアクセル操作が行われ自動変速機の変速段が一段下げられる、いわゆるキックダウン操作があったと判定された場合に実行されることから、例えば、クルーズモード中に運転者によるブレーキ操作によりクルーズモードが解除された直後に、キックダウンによって登坂制御が開始されるような場合が該当する。
【００５８】
また、上述の実施例においては、路面の勾配に関する値として、路面の勾配を角度で表した値を勾配値としたが、これに限られず、例えば、単位パーミルで表されるような値を勾配に関する値としてもよい。
【００５９】
また、上述のフローチャートにおけるＳＡ２においては、記憶される勾配値は反復１回分としたが、これに限られず、複数の値が記憶されることもできる。この場合、ＳＡ６においては、前記記憶された複数の勾配値に基づいて、降坂変速制御を行うか否かの判断がされることもできる。
【００６０】
また、ＳＡ４においては、スロットル開度θTHの調節のみでは十分な車速の維持ができないと判断された場合において、自動変速機１６の変速段が１段下げられるとしたが、このとき下げられる変速段は１段に限られず、必要に応じて複数段であってもよい。
【００６１】
また、本実施例においては、定速走行制御手段を変速制御手段としたが、自動変速比の変速比が所定の変速比より高速側になることを禁止し、ブレーキ操作があったら制御を解除する性質を有する制御手段であれば、これに限られない。
【００６２】
また、本実施例においては、勾配値算出手段１４０は、車両の使用する変速段、車速、スロットル開度から算出したが、これに限られず他の方法、例えば加速度センサなどによってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明が適用された自動変速機を含む動力伝達装置を説明する骨子図である。
【図２】図１の自動変速機の各ギヤ段を成立させるためのクラッチおよびブレーキの係合、解放状態を説明する図である。
【図３】図１の実施例の車両に設けられた電子制御装置の入出力信号を説明する図である。
【図４】図３のシフトレバーを具体的に示す斜視図である。
【図５】図３の電子制御装置によって行われるスロットル制御で用いられるアクセル開度Ａccとスロットル弁開度θTHとの関係の一例を示す図である。
【図６】図３の電子制御装置によって行われる自動変速機の変速制御で用いられる変速線図（マップ）の一例を示す図である。
【図７】図３の電子制御装置が備えている制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図８】図７の勾配算出手段における勾配の算出方法を説明した図である。
【図９】図３の電子制御装置の制御機能の要部すなわち車両に備えられた自動変速機の制御装置の作動を説明するフローチャートである。
【図１０】従来における、車両の降坂路の走行中に、変速制御手段である定速走行制御手段による制御から登降坂変速制御手段による制御への移行の様子を示すタイミングチャートである。
【図１１】本発明を適用した場合における、車両の降坂路の走行中に、変速制御手段である定速走行制御手段による制御から登降坂変速制御手段による制御への移行の様子を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
１６：自動変速機
９０：自動変速機の制御装置
１３０：変速制御手段（定速走行制御手段）
１３４：登降坂変速制御手段
１３６：登降坂変速実行手段
１４０：勾配値算出手段
１４４：ブレーキ操作判定手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動変速機の変速比が所定の変速比より高速側になることを禁止し、常用ブレーキ操作があったらその制御を解除する変速制御手段と、
登降坂路走行中に路面の勾配に関する値に基づき自動変速機の変速比が所定の変速比よりも高速側になることを禁止する登降坂変速制御手段とを備える車両用自動変速機の制御装置において、
前記路面の勾配に関する値を算出する勾配値算出手段と、
前記ブレーキ操作の有無を判定するブレーキ操作判定手段と、
前記変速制御手段による変速制御中であって該ブレーキ操作判定手段によりブレーキ操作が判定されると、該ブレーキ操作判定の直前の路面勾配に関する値を登降坂変速制御手段に出力し、登降坂変速制御を実行させる登降坂変速実行手段とを
設けることを特徴とする車両用自動変速機の制御装置。
【請求項２】
前記変速制御手段は、車両の定速走行を維持するように前記自動変速機の変速比を制御する定速走行制御手段である
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用自動変速機の制御装置。
【請求項３】
前記登降坂変速制御手段は、特に降坂路走行中に路面の勾配に関する値に基づき自動変速機の変速比が所定の変速比よりも高速側になることを禁止する降坂変速制御手段である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両変速機の制御装置。
【請求項１】
自動変速機の変速比が所定の変速比より高速側になることを禁止し、常用ブレーキ操作があったらその制御を解除する変速制御手段と、
登降坂路走行中に路面の勾配に関する値に基づき自動変速機の変速比が所定の変速比よりも高速側になることを禁止する登降坂変速制御手段とを備える車両用自動変速機の制御装置において、
前記路面の勾配に関する値を算出する勾配値算出手段と、
前記ブレーキ操作の有無を判定するブレーキ操作判定手段と、
前記変速制御手段による変速制御中であって該ブレーキ操作判定手段によりブレーキ操作が判定されると、該ブレーキ操作判定の直前の路面勾配に関する値を登降坂変速制御手段に出力し、登降坂変速制御を実行させる登降坂変速実行手段とを
設けることを特徴とする車両用自動変速機の制御装置。
【請求項２】
前記変速制御手段は、車両の定速走行を維持するように前記自動変速機の変速比を制御する定速走行制御手段である
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用自動変速機の制御装置。
【請求項３】
前記登降坂変速制御手段は、特に降坂路走行中に路面の勾配に関する値に基づき自動変速機の変速比が所定の変速比よりも高速側になることを禁止する降坂変速制御手段である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両変速機の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−４５６３７（Ｐ２００８−４５６３７Ａ）
【公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２２０３８４（Ｐ２００６−２２０３８４）
【出願日】平成１８年８月１１日（２００６．８．１１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月１１日（２００６．８．１１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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