(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定時間内における各ギヤ比毎の使用割合を検出する使用割合検出手段と、該使用割合検出手段で検出される各ギヤ比毎の使用割合に基づいて、車両の走行モードを検出する走行モード検出手段と、を含んで構成された自動変速機付車両の走行モード検出装置。
【請求項２】
前記走行モード検出手段が、走行モードを、少なくとも登坂，高速，一般道の３種類に判別することを特徴とする請求項１記載の自動変速機付車両の走行モード検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の自動変速機付車両の走行モード検出装置を備える一方、前記走行モード検出手段で検出された走行モードに従って、自動変速機の制御特性を変更する制御特性変更手段を備えて構成されたことを特徴とする自動変速機付車両の制御装置。
【請求項４】
前記自動変速機が、エンジンの出力軸と変速機の入力軸との間に介装された流体トルクコンバータを備えると共に、該流体トルクコンバータの入力軸と出力軸とを機械的に直結するロックアップクラッチを備える構成であって、前記制御特性変更手段が、前記走行モード検出手段で検出された走行モードに応じて前記ロックアップクラッチを締結させるロックアップ領域を変更することを特徴とする請求項３記載の自動変速機付車両の制御装置。
【請求項５】
前記制御特性変更手段が、走行モード間における流体トルクコンバータの発熱量の大小関係に基づき、前記発熱量の多い走行モードのときに前記ロックアップ領域を低車速側に拡大することを特徴とする請求項４記載の自動変速機付車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動変速機付車両の走行モード検出装置及び制御装置に関し、詳しくは、登坂，高速，一般道などの走行モードを検出し、走行モードに適した特性で自動変速機を制御するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、流体トルクコンバータにロックアップクラッチを備えた自動変速機において、前記ロックアップクラッチを締結させる運転領域であるロックアップ領域を、自動変速機油（ＡＴＦ）の温度や、車両の荷重に基づいて変更する構成が知られている（特開昭６２−２０５８２９号公報，特開平５−３０２６７１号公報等参照）。
【０００３】
ＡＴＦの温度上昇の要因は主に流体トルクコンバータのスリップであり、また、車両の荷重が増大することによってスリップが増大するから、ＡＴＦの温度が高いとき及び車両の荷重が重くなったときに、ロックアップ領域を低車速化すれば、スリップの抑制によってＡＴＦの温度上昇を抑制することが可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、油温センサや荷重センサを備える構成ではコストアップになり、また、荷重が重くなっても必ずしも油温が高く維持されるものではなく、荷重よりも走行モード（登坂，高速，一般道）による流体トルクコンバータの負荷の違いがＡＴＦの温度に大きく影響する。
【０００５】
そこで、本願発明は、簡便なシステム構成によって走行モードを推定できるようにすると共に、推定された走行モードに応じたロックアップ領域の制御によってＡＴＦ温度を低く抑制できるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのため、請求項１に係る自動変速機付車両の走行モード検出装置は、所定時間内における各ギヤ比毎の使用割合を検出する使用割合検出手段と、該使用割合検出手段で検出される各ギヤ比毎の使用割合に基づいて、車両の走行モードを検出する走行モード検出手段と、を含んで構成される。
【０００７】
かかる構成によると、走行モードによって、主に使用される（多く選択される）ギヤ比（変速段）が異なるので、予め走行モード毎にギヤ比（変速段）毎の使用割合の特徴を求めておき、実際に検出されたギヤ比（変速段）毎の使用割合と、各走行モード毎に特徴的な使用割合のパターンとを比較することで、そのときの走行モードを判定する。
【００１０】
請求項２記載の発明では、前記走行モード検出手段が、走行モードを、少なくとも登坂，高速，一般道の３種類に判別する構成とした。かかる構成によると、各ギヤ比毎の使用割合に基づき、走行モードが、少なくとも登坂，高速，一般道のいずれかに判別される。
【００１１】
一般に、高速では、高速側の変速段の使用割合が高くなり、一般道では、発進，停止が比較的頻繁に行われることで、１速の使用割合が多くなり、登坂では、中速の変速段（例えば３速）の使用割合が高くなる。
【００１２】
請求項３記載に係る自動変速機付車両の制御装置は、請求項１又は２記載の自動変速機付車両の走行モード検出装置を備える一方、前記走行モード検出手段で検出された走行モードに従って、自動変速機の制御特性を変更する制御特性変更手段を備えて構成される。かかる構成によると、走行モードの検出結果に基づき、自動変速機の制御特性を走行モードに適合する特性に変更する。
【００１３】
請求項４記載の発明では、前記自動変速機が、エンジンの出力軸と変速機の入力軸との間に介装された流体トルクコンバータを備えると共に、該流体トルクコンバータの入力軸と出力軸とを機械的に直結するロックアップクラッチを備える構成であって、前記制御特性変更手段が、前記走行モード検出手段で検出された走行モードに応じて前記ロックアップクラッチを締結させるロックアップ領域を変更する構成とした。
【００１４】
かかる構成によると、走行モードに応じて流体トルクコンバータの入出力軸を直結させる領域を変更し、走行モードに適合する領域でロックアップクラッチを締結させる。請求項５記載の発明では、前記制御特性変更手段が、走行モード間における流体トルクコンバータの発熱量の大小関係に基づき、前記発熱量の多い走行モードのときに前記ロックアップ領域を低車速側に拡大する構成とした。
【００１５】
かかる構成によると、流体トルクコンバータのスリップによる発熱が、走行モード（一般道，高速，登坂）によって異なることに対応して、スリップが多く発熱量の多い走行モード（例えば登坂）のときにロックアップ領域を低車速側に拡大し、流体トルクコンバータの発熱によるＡＴＦ（自動変速機油）の温度上昇を抑制する。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によると、自動変速機における各ギヤ比毎の使用割合から、センサを付加することなく簡便に走行モードを検出することができるという効果がある。
【００１７】
請求項２記載の発明によると、自動変速機の制御適正が異なる登坂，高速，一般道のいずれかに走行モードを判別できるという効果がある。請求項３記載の発明によると、各走行モード毎に最適な制御特性で自動変速機を制御させることができるという効果がある。請求項４記載の発明によると、各走行モード毎に最適なロックアップ領域でロックアップを行わせることができるという効果がある。
【００１８】
請求項５記載の発明によると、流体トルクコンバータのスリップによる発熱でＡＴＦ温度が上昇する走行モードにおいて、ロックアップ領域を低車速側に拡大させて、ＡＴＦ温度の抑制を図れるという効果がある。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、実施の形態における車両駆動系のシステム構成図であり、図示しない車両に搭載されたエンジン１の出力側に自動変速機２が接続されている。
この自動変速機２は、エンジン１の出力側に介在する流体トルクコンバータ３と、この流体トルクコンバータ３を介して連結され、エンジン出力トルクがこの流体トルクコンバータ３を介して伝達される歯車式変速機４と、各種摩擦要素（フロントクラッチ，リヤクラッチ，ブレーキバンド，ロックアップクラッチ等）の結合・解放操作を行うソレノイドバルブ群５とを備える。前記ソレノイドバルブ群５は、ロックアップソレノイド，シフトソレノイドＡ，シフトソレノイドＢ，ライン圧ソレノイド等によって構成される。尚、歯車式変速機４を、無段変速機に置き換えても良い。
【００２０】
前記ソレノイドバルブ群５を制御する自動変速機用コントロールユニット６には、各種のセンサからの信号が入力される。前記自動変速機用コントロールユニット６は、エンジンルーム内や車室内に設置する構成であっても良いし、また、自動変速機２のオイルパン内に収容する構成であっても良い。
前記各種のセンサとしては、エンジン１の吸入空気量を調整するスロットル弁７の開度ＴＶＯを検出するポテンショメータ式のスロットルセンサ８が設けられている。前記スロットル弁７は、アクセルに連動して開閉する構成であり、前記スロットル開度ＴＶＯはアクセル開度相当の値であるから、前記スロットルセンサ８がアクセル開度検出手段に相当する。
【００２１】
また、自動変速機２の出力軸に、該出力軸の所定回転角毎にパルス信号を発する車速センサ９（車速検出手段）が設けられ、更に、エンジン１の回転数Ｎｅ（rpm)を検出するエンジン回転センサ10（クランク角センサ）が設けられる。
自動変速機用コントロールユニット６は、運転者が操作するセレクトレバーの操作位置信号に基づき、例えばセレクトレバーがドライブレンジ（Ｄレンジ）の状態では、予め設定された変速パターンのマップ（図２参照）を参照し、スロットル弁開度ＴＶＯ（アクセル開度）と車速ＶＳＰとに従って１速〜４速の変速位置を自動設定し、ソレノイドバルブ群５を介して歯車式変速機４をその変速位置に制御する自動変速制御を行う。
【００２２】
また、前記流体トルクコンバータ３には、図３に示すようなロックアップクラッチ40が備えられており、このロックアップクラッチ40を締結することによって流体トルクコンバータ３の入力軸と出力軸とを機械的に直結できるようになっている。
図３において、ケース42の駆動軸41側部分の内壁42ａに相対して、クラッチフェーシング48を有するロックアッププレート49（油圧クラッチ）がトーションダンパー50と一体に配設されており、トーションダンパー50はクラッチハブ51とスプライン嵌合し、更に、クラッチハブ51は被駆動軸44にスプライン嵌合している。
【００２３】
これにより、ロックアッププレート49は被駆動軸54の軸方向に移動可能となり、ロックアッププレート49の両側に形成される圧力室52，53の圧力Ｐ１，Ｐ２に応じて移動する。尚、圧力室52には、圧力通路54ｂを介してコンバータ油圧（作動油圧）が供給され、圧力室53には、圧力通路54ａを介してコンバータ油圧が供給されるようになっている。
【００２４】
ここで、Ｐ１＞Ｐ２のときに、ロックアッププレート49は図で左方に移動して、ケース42の内壁42ａに圧接し、駆動軸41と被駆動軸54とを機械的に接続するロックアップ状態（クラッチ直結状態）となり、逆にＰ２＞Ｐ１のときに、ロックアッププレート49は図で右方に移動して、ケース42の内壁42ａから離れ、解放状態（トルクコンバータ状態）となる。ここで、前記油圧通路54ｂ，54ａを介した圧力室52，53へのコンバータ油圧（作動油圧）の供給は、前記ソレノイドバルブ群５の中のロックアップソレノイド55によって制御されるようになっている。
【００２５】
即ち、ロックアップソレノイド55を制御することで、ロックアップコントロールバルブ56の作動を制御し、ロックアップコントロールバルブ56に接続されているコンバータ油圧回路を、ロックアッププレート49の解放側と締結側とに切り換えるものである。ここでは、ロックアップソレノイド55は、コントロールユニット６によってデューティ制御されるようになっており、ＯＦＦ時間が長い場合には、オイルポンプ57から供給されるコンバータ油圧が圧力室53に作用し、更に圧力室53から圧力室52にオイルが流入するため、Ｐ２＞Ｐ１となってロックアップ解除状態（解放状態）となり、逆に、ＯＦＦ時間が短い場合には、コンバータ油圧が圧力室52に作用しＰ１＞Ｐ２となり、ロックアッププレート49はケース42の内壁42ａに押し付けられて締結状態となる。更に、前記ＯＦＦ時間割合に基づいて圧力室53に作用するコンバータ油圧Ｐ２を適度に低下させて、半クラッチ状態（スリップロック状態）とすることができるようになっている。
【００２６】
尚、前記駆動軸41がエンジン１の出力軸に連結しており、被駆動軸44が歯車式変速機４の入力軸に連結している。
前記自動変速機用コントロールユニット６は、前記自動変速制御と同様に、スロットル弁開度ＴＶＯと車速ＶＳＰとに応じて予め設定されたロックアップ制御マップ（図２参照）を参照し、ロックアップソレノイドの制御を介して前記ロックアップクラッチ40の締結・解放を制御する。
【００２７】
また、本実施の形態において、コントロールユニット６は、車両の走行モードを検出する機能を有しており、図４のフローチャートに従って係る走行モード検出装置としての処理内容を説明する。
図４のフローチャートは一定時間毎に実行されるようになっており、まず、Ｓ１でタイマーにより計測される時間が所定時間内であるか否かを判別する。
【００２８】
そして、所定時間内であれば、Ｓ２へ進み、そのときに選択されている変速段を読み込む。
次のＳ３では、各変速段（１速〜４速）毎の使用割合を検出すべく、各変速段毎にＳ２で検出された回数を計数する（使用割合検出手段）。尚、４速は、非ロックアップ状態であるかロックアップ状態であるかを問わずに４速として計数するものとする。
【００２９】
前記各変速段毎の選択回数の計数を、前記所定時間繰り返すと、Ｓ１からＳ４以降へ進み、前記計数結果から検出される各変速段毎の使用割合に基づいて走行モードを、高速，一般道，登坂，渋滞の４種類に判別する（走行モード検出手段）。
尚、各変速段毎の使用割合（％）は、各変速段毎の検出回数を、検出回数の総和で割った値として求められることになる。
【００３０】
Ｓ４では、４速の使用割合（％）が所定値Ａを越えているか否かを判別し、所定値Ａを越えていれば、Ｓ５へ進み、走行モードが高速であると判定する。
Ｓ４で、４速の使用割合（％）が所定値Ａ以下であると判別されたときには、Ｓ６へ進み、１速の使用割合（％）が所定値Ｂを越えているか否かを判別し、所定値Ｂを越えていれば、Ｓ７へ進み、走行モードが渋滞であると判定する。
【００３１】
また、Ｓ６で、１速の使用割合（％）が所定値Ｂ以下であると判別されたときには、Ｓ８へ進み、３速の使用割合（％）が１速の使用割合（％）を越えており、かつ、４速の使用割合も１速の使用割合（％）を越えているかを判別し、この条件を満たすときには、Ｓ９へ進み、走行モードが登坂であると判定する。
そして、Ｓ８で、３速及び／又は４速の使用割合（％）が１速の使用割合（％）以下であると判別されたときには、Ｓ10へ進み、走行モードが一般道であると判定する。
【００３２】
尚、Ｓ８で、３速の使用割合（％）が１速の使用割合（％）を越えているか、又は、４速の使用割合が１速の使用割合（％）を越えているかを判別させ、この条件を満たすときに、登坂を判定させる設定としても良い。
走行モードの判別を行うと、Ｓ11で、前記各変速段毎の使用割合をリセットし、かつ、タイマーをゼロリセットして所定時間の計測をゼロから再開させ、次の所定時間内での使用割合のデータが新たに求められるようにする。
【００３３】
図５に示すように、高速では、４速（ロックアップ状態４速）の使用割合が極端に大きくなり、逆に、渋滞では、図８に示すように、１速の使用割合が際立って大きくなる。一方、登坂路では、図６に示すように、１速の使用割合に較べて３速，４速の使用割合が大きくなる傾向があり、また、一般道では、図７に示すように、１速〜４速の中で１速の使用割合が最も大きいものの、渋滞に較べると、１速の使用割合が低く、３速，４速が大きくなる傾向がある。
【００３４】
図４のフローチャートによる走行モードの検出は、上記図５〜図８に示される各変速段毎の使用割合の特性から、走行モードを検出するものであり、まず、１速，４速（ロックアップ４速及び非ロックアップ４速）の使用割合に顕著な特徴を有する高速，渋滞を、４速，１速の使用割合と所定値Ａ，Ｂとを比較させて判別し、高速，渋滞のいずれでもないと判定されたときには、登坂では１速の使用割合が一般道に較べて小さく、３速及び４速の使用割合（％）が１速の使用割合（％）以上となるという特徴に基づいて、登坂と一般道とのいずれかに判別するようにしてある。
【００３５】
尚、上記では、変速段が１速〜４速である場合について述べたが、１速〜３速或いは１速〜５速の場合でも、各走行モード毎の使用割合の特徴から、上記実施形態と略同様にして走行モードを判定できる。
また、上記では、有段変速機の場合について述べたが、無段変速機の場合には、ギヤ比の範囲を、便宜上例えば１速〜４速に区分して、上記実施形態と同様にして使用割合を検出させることができ、無段変速機においても走行モードの検出が可能である。
【００３６】
上記のようにして走行モードを検出すると、コントロールユニット６は、走行モードの検出結果に応じて、自動変速機の制御特性としてのロックアップ領域を変更する制御を行うようになっており、該ロックアップ領域の変更制御を、図９のフローチャートに従って説明する。
図９のフローチャートにおいて、Ｓ31では、走行モードが登坂であるか否かを判別し、登坂でないとき、すなわち、一般道，渋滞，高速のいずれかであるときには、Ｓ32へ進んで、ロックアップ領域を通常領域に設定する。
【００３７】
一方、Ｓ31で走行モードが登坂であると判定されると、Ｓ33へ進んで、図２に示すように、ロックアップ領域を低車速側に拡大する（制御特性変更手段）。
一般的に、一般道，渋滞路，高速道路に比較して登坂路においては、流体トルクコンバータのスリップによる発熱が多く、ＡＴＦ（自動変速機油）の温度が高くなる傾向を示すので、ロックアップ領域の拡大によってスリップの発生する領域を狭め、以て、流体トルクコンバータの発熱量を抑制して、ＡＴＦの温度上昇を抑制するものである。
【００３８】
尚、ロックアップ制御マップを変更する代わりに、ロックアップ制御マップを参照するときの車速ＶＳＰを増大補正するようにして、結果的により低車速側からロックアップが行われるようにしても良い。
【００４４】
また、上記実施形態では、登坂であるときにロックアップ領域を低車速化させる構成としたが、予め登坂，高速，一般道等に対応するロックアップ制御マップをそれぞれ記憶し、検出された走行モードに応じてロックアップ制御マップを切り換えるようにしても良い。
【００４５】
また、上記実施形態では、走行モードの検出結果から、ロックアップ領域の変更を行うようにしたが、この他、走行モードに応じて制御特性としての変速パターンの切り換え・変更を行っても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態における車両駆動系のシステム構成図。
【図２】実施の形態における変速マップを示す線図。
【図３】実施の形態におけるロックアップクラッチを詳細に示す断面図。
【図４】実施の形態における走行モードの検出を示すフローチャート。
【図５】高速における変速段の使用割合の特性を示す図。
【図６】登坂における変速段の使用割合の特性を示す図。
【図７】一般道における変速段の使用割合の特性を示す図。
【図８】渋滞における変速段の使用割合の特性を示す図。
【図９】実施の形態におけるロックアップ領域の制御を示すフローチャート。
【符号の説明】
１      エンジン
２      自動変速機
３      流体トルクコンバータ
４      歯車式変速機
５      ソレノイドバルブ群
６      自動変速機用コントロールユニット
７      スロットル弁
８      スロットルセンサ
９      車速センサ
10      エンジン回転センサ
【図１】
0003639113.tif 000002
【図２】
0003639113.tif 000003
【図３】
0003639113.tif 000004
【図４】
0003639113.tif 000005
【図５】
0003639113.tif 000006
【図６】
0003639113.tif 000007
【図７】
0003639113.tif 000008
【図８】
0003639113.tif 000009
【図９】
0003639113.tif 000010