(57)【要約】【課題】運転者の意図しないシフトアップを減少させつつ、車両の走行状態によってはシフトダウンを実行することができる自動変速制御装置を提供すること。【解決手段】変速制御部（３０）は、車間距離センサ（２７）により先行車と車両（１）との車間距離が急に縮まったことが検出され（Ｓ１０３がＹｅｓ）、且つアクセル開度が低下したことで目標ギヤ段がシフトアップに該当するギヤ段となる場合に（Ｓ１０４がＹｅｓ）、勾配センサ（２５）により車両（１）が登坂路を走行していることが検出されているときには（Ｓ１０５がＹｅｓ）目標ギヤ段をシフトダウンに該当するギヤ段に変更し（Ｓ１０７）、登坂路を走行していることが検出されてないときには（Ｓ１０５がＮｏ）目標ギヤ段を現ギヤ段保持に変更する（Ｓ１０６）。【選択図】図２
2020133754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギヤ段のシフトアップ及びシフトダウンを自動で行うことが可能な自動変速機と、
自車両の前方を走行する先行車との車間距離を検出可能な車間距離検出部と、
自車両が登坂路を走行していることを検出可能な登坂路検出部と、
アクセル開度と車速に応じて目標ギヤ段を設定するシフトマップを有し、少なくとも当該シフトマップに基づいて目標ギヤ段を設定して、前記自動変速機のシフトアップ及びシフトダウンを実行する変速制御部と、備え、
前記変速制御部は、前記車間距離検出部により先行車と自車両との車間距離が所定距離内であることが検出され、且つ、車間距離の減少率が所定減少率以上であり前記アクセル開度が低下したことで目標ギヤ段がシフトアップに該当するギヤ段となる場合に、前記登坂路検出部により自車両が登坂路を走行していることが検出されているときには前記目標ギヤ段をシフトダウンに該当するギヤ段に変更し、前記登坂路検出部により自車両が登坂路を走行していることが検出されてないときには前記目標ギヤ段を現ギヤ段保持に変更する自動変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の自動変速機としては、駆動源と変速機構との間の継手としてトルクコンバータを用いた、いわゆるトルクコンバータ式ＡＴ（Automatic transmission）や、クラッチの断接を自動で行う、いわゆるＡＭＴ（Automated Manual Transmission）がある。
【０００３】
自動変速機の変速ギヤの切り替えのタイミングは、一般的に、車速とアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）に基づくシフトマップと、車両の走行状態（道路勾配、車両重量等）を考慮して決定される。
【０００４】
例えば、特許文献１には、所定の低速領域で車速を目標速度に保持し且つ自車両と先行車両との車間距離を一定に保持する車間距離保持低速クルーズ制御が可能な車両において、通常のシフトマップの他に、当該低速クルーズ制御時に用いる補助アップシフトマップを有する構成が開示されている。当該補助アップシフトマップは、通常のシフトマップよりもシフトアップ用の変速線が車速のパラメータについてワイドレンジであり、低速クルーズ制御時に当該補助アップシフトマップを用いることで、先行車両の発進に追従して自車両が発進するときの不要なシフトアップ（ビジーシフト）の軽減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３２９１２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、走行状況に応じたシフトマップを複数用意して、走行状況に応じてシフトマップを切り替えることでドライバビリティの向上を図っているが、運転者がアクセルペダルを踏んで加速しているときに、先行車が急減速等により自車両に接近した場合や、他車両が割り込んできた場合において、運転者がアクセルペダルの踏み込みを急に緩めたり、アクセルペダルから足を離したり等の緊急操作を行う場合がある。このような場合に通常のシフトマップに従うと、シフトアップが実行されることになる。
【０００７】
運転者は先行車との車間距離を確保するために減速を望んでいるにも関わらず、シフトアップが実行されると、エンジンブレーキが効きにくい状態となり減速しにくくなってしまう。特に登坂路での加速時において、先行車の急減速や他車両の割り込みが生じた場合には、その後の加速のためにもシフトダウンすることが望まれる。
【０００８】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、運転者の意図しないシフトアップを減少させつつ、車両の走行状態によってはシフトダウンを実行することができる自動変速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】
【０００９】
本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様又は適用例として実現することができる。
【００１０】
本適用例に係る自動変速制御装置は、シフトアップ及びシフトダウンを自動で行うことが可能な自動変速機と、自車両の前方を走行する先行車との車間距離を検出可能な車間距離検出部と、自車両が登坂路を走行していることを検出可能な登坂路検出部と、アクセル開度と車速に応じて目標ギヤ段を設定するシフトマップを有し、少なくとも当該シフトマップに基づいて目標ギヤ段を設定して、前記自動変速機のシフトアップ及びシフトダウンを実行する変速制御部と、備え、前記変速制御部は、前記車間距離検出部により先行車と自車両との車間距離が所定距離内であることが検出され、且つ、車間距離の減少率が所定減少率以上であり前記アクセル開度が低下したことで目標ギヤ段がシフトアップに該当するギヤ段となる場合に、前記登坂路検出部により自車両が登坂路を走行していることが検出されているときには前記目標ギヤ段をシフトダウンに該当するギヤ段に変更し、前記登坂路検出部により自車両が登坂路を走行していることが検出されてないときには前記目標ギヤ段を現ギヤ段保持に変更する。
【発明の効果】
【００１１】
上記手段を用いる本発明によれば、運転者の意図しないシフトアップを減少させつつ、車両の走行状態によってはシフトダウンを実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態における自動変速制御装置を備えた車両の駆動系を示す概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態における自動変速制御装置の変速制御部が実行する変速制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】目標ギヤ段をシフトアップから現ギヤ段保持に変更する場合の説明図である。
【図４】目標ギヤ段をシフトアップからシフトダウンに変更する場合の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を具体化した自動変速制御装置の一実施形態を説明する。
【００１４】
図１は本実施形態の自動変速制御装置に備えた車両の駆動系を示す概略構成図であり、以下同図に基づき本実施形態の構成について説明する。
【００１５】
本実施形態における車両１は例えばトラックであり、走行用駆動源としてディーゼルエンジン（以下、エンジンという）２が搭載されている。エンジン２の出力軸２ａにはクラッチ装置３を介して自動変速機（以下、単に変速機という）４の入力軸４ａが接続され、クラッチ装置３の接続時にエンジン２の回転が変速機４に伝達されるようになっている。当該変速機４は、例えば前進６段及び後進１段を備えた手動式変速機をベースとしたものであり、以下に述べるように、その変速操作及び変速に伴うクラッチ装置３の断接操作を自動化した、いわゆるＡＭＴ（Automated Manual Transmission）である。
【００１６】
クラッチ装置３は、フライホイール５にクラッチ板６をプレッシャスプリング７により圧接させて接続される一方、フライホイール５からクラッチ板６を離間させることにより切断される摩擦式クラッチとして構成されている。クラッチ板６にはアウタレバー８を介してエアシリンダ９が連結され、エアシリンダ９には電磁弁１０が介装されたエア通路１１を介して圧縮エアを充填したエアタンク１２が接続されている。
【００１７】
電磁弁１０の開弁時にはエアタンク１２からエア通路１１を介してエアシリンダ９に圧縮エアが供給され、エアシリンダ９が作動してアウタレバー８を介してクラッチ板６をフライホイール５から離間させ、これによりクラッチ装置３が接続状態から切断状態に切り替えられる。一方、電磁弁１０が閉弁すると、圧縮エアの供給中止によりエアシリンダ９が作動しなくなることから、クラッチ板６はプレッシャスプリング７によりフライホイール５に圧接され、これによりクラッチ装置３は切断状態から接続状態に切り替えられる。このように電磁弁１０の開閉に応じてエアシリンダ９が作動して、クラッチ装置３を自動的に断接操作可能になっている。
【００１８】
変速機４にはギヤ段を切り替えるためのギヤシフトユニット１３が設けられ、図示はしないがギヤシフトユニット１３は、変速機４内の各ギヤ段に対応するシフトフォークを作動させる複数のエアシリンダ、及び各エアシリンダを作動させる複数の電磁弁を内蔵している。ギヤシフトユニット１３はエア通路１４を介して上記したエアタンク１２と接続されており、各電磁弁の開閉に応じてエアタンク１２からの圧縮エアが対応するエアシリンダに供給され、そのエアシリンダが作動して対応するシフトフォークを切替操作すると、切替操作に応じて変速機４のギヤ段のギヤ入れが行われる。このようにギヤシフトユニット１３の電磁弁の開閉に応じてエアシリンダが作動して、変速機４を自動的に変速操作可能になっている。なお、本実施形態では主にエアによりクラッチ装置３及び変速機４を作動させているが、作動方式はこれに限られず、例えば油圧を用いてもよい。またクラッチ装置３は湿式多板クラッチでもよい。
【００１９】
車両１内には、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭなど）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタなどを備えたＥＣＵ（制御ユニット）２０が設置されており、エンジン２、クラッチ装置３、変速機４の総合的な制御を行う。
【００２０】
ＥＣＵ２０の入力側には、例えば、運転席に設けられたシフトレバー１５の切替位置を検出するレバー位置センサ２１、アクセルペダル１６の操作量（アクセル開度）を検出するアクセルセンサ２２、ブレーキペダル１７の操作を検出するブレーキスイッチ２３、変速機４の現ギヤ段を検出するギヤ段センサ２４、車両１が走行している路面の勾配を検出する勾配センサ２５（登坂路検出部）、変速機４の出力軸４ｂに設けられて出力軸回転速度から車速を検出する車速センサ２６、先行車との車間距離を計測する車間距離センサ２７（車間距離検出部）などのセンサ類が接続されている。なお、車間距離センサ２７は例えばレーザレーダやミリ波レーダである。なお、勾配センサ２５は直接的に路面の勾配を検出するものに限られず、車両１の車速の変化率と燃料噴射量（またはエンジン出力）との関係から算出するものでもよい。
【００２１】
また、ＥＣＵ２０の出力側には、上記したクラッチ装置３の電磁弁１０、ギヤシフトユニット１３の各電磁弁などが接続されると共に、図示はしないが、エンジン２の燃料噴射弁などが接続されている。なお、このように単一のＥＣＵ２０で総合的に制御することなく、例えばＥＣＵ２０とは別にエンジン制御専用のＥＣＵを備えるようにしてもよい。
【００２２】
そして、例えばＥＣＵ２０は、エンジン回転数及びアクセルセンサ２２により検出されたアクセル開度に基づき、図示しないマップからエンジン２の各気筒への燃料噴射量を算出すると共に、エンジン回転数及び燃料噴射量に基づき図示しないマップから燃料噴射時期を算出する。そして、これらの算出値に基づき各気筒の燃料噴射弁を駆動制御しながらエンジン２を運転する。
【００２３】
また、ＥＣＵ２０は、シフトレバー１５においてＤ（ドライブ）レンジが選択されているときに自動変速モードを実行する変速制御部３０を有している。変速制御部３０は、アクセル開度及び車速に応じた目標ギヤ段が設定されたシフトマップと、道路勾配や車両重量等の車両１の走行状態に基づき目標ギヤ段を算出する。そして、クラッチ装置３の電磁弁１０を開閉してエアシリンダ９によりクラッチ装置３を断接操作させながら、ギヤシフトユニット１３の所定の電磁弁を開閉してエアシリンダにより対応するシフトフォークを切替操作して目標ギヤ段にギヤ入れし、これにより常に適切なギヤ段をもって車両を走行させる。
【００２４】
なお、シフトレバー１５が選択可能なシフト位置としては、変速機４のギヤをニュートラルとするＮ（ニュートラル）レンジ、前進走行時に選択するＤ（ドライブ）レンジ、後進時に選択するＲ（リバース）レンジ、手動でギヤ段をシフトアップ又はシフトダウン可能なＭ（マニュアル）レンジ等がある。
【００２５】
さらに、ＥＣＵ２０は、オートクルーズ制御部を有していてもよい。オートクルーズ制御部は、運転者により設定された目標車速を維持するようにエンジン２及び変速機４を制御するオートクルーズ制御を実施可能である。
【００２６】
そして、オートクルーズ制御部は、オートクルーズ制御に基づく走行中に自車両の前方に先行車がある場合、当該先行車との車間距離を一定の範囲に保つように加速又は減速を行う車間距離保持オートクルーズ制御も実行可能である。
【００２７】
このように構成された車両１において、ＥＣＵ２０の変速制御部３０は、車間距離保持オートクルーズ制御に用いる車間距離センサ２７や、車両１が登坂路を走行していることを検出可能な勾配センサ２５を利用して、不要なシフトアップを制限した変速制御を実行可能である。
【００２８】
具体的には、変速制御部３０は、車間距離センサ２７により先行車と自車両との車間距離が所定距離内に縮まったことが検出され、且つその車間距離の減少率が所定減少率以上である場合、即ち先行車が急に近づいた場合や自車両の前に他車が割り込んできた場合を検出する。その上で、変速制御部３０は、アクセル開度が低下したことで目標ギヤ段がシフトアップに該当するギヤ段となる場合に、勾配センサ２５により車両１が登坂路を走行していることが検出されているときには目標ギヤ段をシフトダウンに該当するギヤ段に変更し、車両１が登坂路を走行していることが検出されてないときには目標ギヤ段を現ギヤ段保持に変更する。
【００２９】
詳しくは、図２から図４を参照すると、図２にはＥＣＵ２０の変速制御部３０が実行する変速制御ルーチンを表すフローチャートが、図３には目標ギヤ段をシフトアップから現ギヤ段保持に変更する場合の説明図、図４には目標ギヤ段をシフトアップからシフトダウンに変更する場合の説明図がそれぞれ示されている。以下、途中で図３、４を参照しつつ、図２のフローチャートに沿って変速制御部３０が実行する変速制御について詳しく説明する。
【００３０】
まず図２のステップＳ１０１として、変速制御部３０は、自動変速モードでの走行中であるか否かを判定する。具体的には変速制御部３０は、レバー位置センサ２１からの情報から、シフトレバー１５がＤレンジの位置にあるか否かを判定する。当該判定結果が偽（Ｎｏ）である場合、つまりオートクルーズモードや手動変速モードである場合は、変速制御部３０による変速制御は実行せず、当該ルーチンをリターンする。
【００３１】
一方、当該判定結果が真（Ｙｅｓ）である場合、すなわちシフトレバー１５がＤレンジの位置である場合は、ステップＳ１０２に進む。
【００３２】
ステップＳ１０２では、変速制御部３０は、シフトマップ及び車両１の走行状態（道路勾配、車両重量）に基づき目標ギヤ段を算出する。
【００３３】
続くステップＳ１０３において、変速制御部３０は、先行車が急に近づいたか又は割り込みがあったか否かを判定する。具体的には、変速制御部３０は、車間距離センサ２７によって検出された車間距離が所定距離以下であり、且つ車間距離の減少率が所定減少率以上であるか否かを判定する。当該所定距離や所定減少率は、車両１の減速が必要となる車間距離及び車間距離の減少率に設定される。なお、当該所定距離及び所定減少率は固定値に限られず、車速に応じて変動する変動値を用いることで、より適切な制御が可能となる。
【００３４】
ステップＳ１０３の判定結果が真（Ｙｅｓ）である場合、すなわち、車間距離が急に縮まった場合、例えば先行車が急に接近してきたときや、他車が車両１の前方に割り込んできたときは、車間距離が所定距離以下且つ車間距離の減少率が所定減少率以上となるため、ステップＳ１０４に進む。
【００３５】
ステップＳ１０４において、変速制御部３０は、シフトマップにおいてアクセル開度が低下したことで目標ギヤ段が上位ギヤ段になる（シフトアップに該当するギヤ段になる）か否かを判定する。つまり、先行車の接近や他車の割り込みに伴い運転者がアクセルペダル１６を緩めた、又はアクセルペダルから足を離したことで、アクセル開度がシフトマップ上においてシフトアップ線を超えて上位ギヤ段の領域に入る場合には、当該判定結果は真（Ｙｅｓ）となり、次のステップＳ１０５に進む。
【００３６】
ステップＳ１０５において、変速制御部３０は、車両１が現在登坂路を走行しているか否かを判定する。具体的には、勾配センサ２５によって検出された路面勾配が所定勾配以上であるか否かを判定する。当該判定結果が偽（Ｎｏ）である場合、即ち平坦路や降坂路を走行中である場合にはステップＳ１０６に進む。
【００３７】
ステップＳ１０６において、変速制御部３０はシフトアップに該当するギヤ段を目標ギヤ段に設定するのではなく、現ギヤ段を保持するように目標ギヤ段を変更する。したがって、変速制御部３０は変速機４に対する変速操作を行なわず、変速機４のギヤ段は現在のギヤ段に保持される。
【００３８】
ここで図３に基づきステップＳ１０６の場合のシフトマップの変遷について説明する。なお、図３のシフトマップでは、実線でシフトアップ線が示され、点線でシフトダウン線が示されている。図３では、車速４０ｋｍ／ｈ、アクセル開度８０％、ギヤ４速で車両１が走行中に、運転者がアクセルペダルから足を離したときを示している。
【００３９】
運転者がアクセルペダルから足を離すと、シフトマップ上の運転ポイントは、車速４０ｋｍ／ｈ、アクセル開度８０％のＡ１点からアクセル開度０％のＡ２点となる。このとき、シフトマップのシフトアップ線（実線４→５）を横切ることから、シフトマップに従えば目標ギヤ段は５速にシフトアップされることになるが、変速制御部３０は、目標ギヤ段を現ギヤ段である４速に保持する。なお、その後車速が下がり運転ポイントがＡ２点からＡ３点に移動して５速から４速へのシフトダウン線（点線４←５）を横切った後は、シフトアップ制限を解除して元のシフトマップに基づいた変速制御に移行する。
【００４０】
一方、上記ステップＳ１０５の判定結果が真（Ｙｅｓ）である場合、すなわち車両１が登坂路を走行している場合は、ステップＳ１０７に進む。
【００４１】
ステップＳ１０７において、変速制御部３０は、ステップＳ１０２で算出した目標ギヤ段をシフトアップに該当するギヤ段からシフトダウンに該当するギヤ段に変更する。
【００４２】
そして、ステップＳ１０８において、変速制御部３０は変速機４に対してシフトダウンに該当する目標ギヤ段となるように現ギヤ段をシフトダウンして、当該ルーチンをリターンする。
【００４３】
ここで図４に基づきステップＳ１０８の場合のシフトマップの変遷について説明する。なお、図４のシフトマップでは、車速４０ｋｍ／ｈ、アクセル開度１００％、ギヤ４速で車両１が登坂路を走行中に、運転者がアクセルペダルから足を離したときを示している。
【００４４】
運転者がアクセルペダルから足を離すと、シフトマップ上の運転ポイントは、車速４０ｋｍ／ｈ、アクセル開度１００％のＢ１点からアクセル開度０％のＢ２点となる。このとき、シフトマップのシフトアップ線（実線４→５）を横切ることから、シフトマップに従えば目標ギヤ段は５速にシフトアップされることになるが、変速制御部３０は、目標ギヤ段を現ギヤ段よりも１段シフトダウンさせた３速に変更する。なお、その後車速が下がったことで運転ポイントがＢ２点からＢ３点に移動して５速から４速へのシフトダウン線（点線４←５）を横切った後も３速を維持する。その後、登坂路で再加速するためにアクセルを全開（アクセル開度１００％）として運転ポイントがＢ３点からＢ４点に移動して４速から３速へのシフトダウン線（点線３←４）を横切った後はシフトアップ制限を解除して元のシフトマップに基づいた変速制御に移行する。
【００４５】
また、上記ステップＳ１０３又はステップＳ１０４の判定結果が偽（Ｎｏ）であった場合、すなわち先行車との車間距離が所定距離より大である場合、又はアクセル開度低下に伴い目標ギヤ段が上位ギヤ段にならない（シフトアップに該当するギヤ段にならない）場合においては、ステップＳ１０９に進む。
【００４６】
ステップＳ１０９において、変速制御部３０は目標ギヤ段が現ギヤ段と同じであるか否かを判定する。当該判定結果が偽（Ｎｏ）である場合、すなわちシフトアップ又はシフトダウンが必要である場合は、ステップＳ１０８に進み、目標ギヤ段への変速を行う。
【００４７】
一方、ステップＳ１０９の判定結果が真（Ｙｅｓ）である場合はステップＳ１１０に進み、変速制御部３０は現ギヤ段を保持して、当該ルーチンをリターンする。
【００４８】
以上のようにして、本実施形態における自動変速制御装置では、変速制御においてオートクルーズ制御で用いる車間距離センサ２７を利用して、先行車の急減速や他車の割り込みを検知し、それに対してアクセル開度が低下して目標ギヤ段がシフトアップに該当するギヤ段となる際には、シフトアップを制限し、登坂路でなければ現ギヤ段を保持し、登坂路である場合はシフトダウンを行う。
【００４９】
これにより、運転者の減速意思に反するシフトアップを制限し、確実な減速を実現することができる。特に登坂路においては、シフトダウンを実行することで、その後の円滑な加速も実現できる。また、オートクルーズ制御で用いる車間距離センサ２７を利用することで、追加部品等を必要とせずオートクルーズ制御が可能な車両に対して本発明を容易に適用することができる。
【００５０】
このように本実施形態に係る動変速制御装置によれば、運転者の意図しないシフトアップを減少させつつ、車両の走行状態によってはシフトダウンを実行することができる。
【００５１】
以上で本発明に係る車両の車間距離制御装置の実施形態についての説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。
【００５２】
上記実施形態では、車両１をトラックとしているが、本発明を適用することのできる車両はこれに限られるものではなく、乗用車にも適用することができる。
【００５３】
また、上記実施形態では、エンジン２はディーゼルエンジンであるが、エンジンはこれに限られず、例えばガソリンエンジンでもよい。また駆動源はエンジンに限られずモータであってもよい。また、上記実施形態では、変速機は前進６段後進１段のギヤ段を有したものであるが、変速機の構成はこれに限られない。
【００５４】
また、上記実施形態の車両の駆動系はＡＭＴを採用しているが、本発明を適用可能な駆動系はこれに限られるものではなく、例えば、エンジンがトルクコンバータを介して自動変速機と接続された構成でもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１  車両
２  エンジン
４  変速機
１６  アクセルペダル
２０  ＥＣＵ
２２  アクセルセンサ
２４  ギヤ段センサ
２５  勾配センサ（登坂路検出部）
２６  車速センサ
２７  車間距離センサ（車間距離検出部）
３０  変速制御部
【図１】
2020133754.tif 000003
【図２】
2020133754.tif 000004
【図３】
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【図４】
2020133754.tif 000006