(57)【要約】【課題】駆動系の耐久性低下を抑制する車両用変速制御装置を提供する。【解決手段】車両１０が制動中である場合に、駆動系の所定部位に負荷される慣性トルクＴを、複数の変速段それぞれについて車両減速度に基づいて算出し、算出される慣性トルクＴが規定の閾値を超える変速段へのダウンシフトを抑制するものであることから、駆動系に加えられる慣性トルクを、その耐久性に影響を与えない大きさに抑えることができ、駆動系を好適に保護することができる。すなわち、駆動系の耐久性低下を抑制する電子制御装置５０を提供することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の変速段を選択的に成立させる車両用自動変速機において、
車両制動中である場合に、駆動系の所定部位に負荷される慣性トルクを、前記複数の変速段それぞれについて車両減速度に基づいて算出し、算出される慣性トルクが規定の閾値を超える変速段へのダウンシフトを抑制することを特徴とする車両用変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用自動変速機の変速を制御する車両用変速制御装置に関し、特に、駆動系の耐久性低下を抑制するための改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の変速段を選択的に成立させる自動変速機の変速制御を行う車両用変速制御装置が知られている。斯かる車両用変速制御装置において、安定した変速制御を実現するための技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載された自動変速機の変速制御装置がその一例である。この技術によれば、車両加速度を加味して自動変速機の変速制御を行うものであり、例えば車両加速度に基づいてスリップし易い路面状態が判定された場合には、比較的高めのギヤ位置に変速してスリップを抑制する等の制御により、安定した走行性が得られるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−２４３６０号公報
【特許文献２】特開平９−３０３５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記従来の技術では、例えば車輪の急ロック時等において、エンジン側の慣性トルクが自動変速機によって増幅されて駆動系に入力される等して、駆動系の耐久性に影響を与えるおそれがあった。このような課題は、自動変速機を備えた車両の耐久性向上を意図して本発明者等が鋭意研究を継続する過程において新たに見出したものである。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、駆動系の耐久性低下を抑制する車両用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】
【０００６】
斯かる目的を達成するために、本第１発明の要旨とするところは、複数の変速段を選択的に成立させる車両用自動変速機において、車両制動中である場合に、駆動系の所定部位に負荷される慣性トルクを、前記複数の変速段それぞれについて車両減速度に基づいて算出し、算出される慣性トルクが規定の閾値を超える変速段へのダウンシフトを抑制することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
このように、前記第１発明によれば、車両制動中である場合に、駆動系の所定部位に負荷される慣性トルクを、前記複数の変速段それぞれについて車両減速度に基づいて算出し、算出される慣性トルクが規定の閾値を超える変速段へのダウンシフトを抑制するものであることから、駆動系に加えられる慣性トルクを、その耐久性に影響を与えない大きさに抑えることができ、駆動系を好適に保護することができる。すなわち、駆動系の耐久性低下を抑制する車両用変速制御装置を提供することができる。
【０００８】
前記第１発明において、好適には、前記閾値は、前記複数の変速段それぞれについて、車輪がロックした際に前記駆動系の所定部位に負荷される慣性トルクに基づいて定められたものである。このようにすれば、駆動系に比較的大きな慣性トルクが入力される車輪のロック時に、エンジン慣性トルクによる駆動系の耐久性低下を好適に抑制することができる。
【０００９】
前記第１発明において、好適には、前記車両は、前記エンジンから出力された駆動力を前輪乃至後輪に分配するトランスファ装置を備えた４輪駆動車両であり、前記駆動系に負荷される慣性トルクは、前記トランスファ装置に入力される慣性トルクを考慮して算出されるものである。このようにすれば、前記トランスファ装置を介して駆動系に入力される慣性トルクを加味することで、駆動系の耐久性低下を更に好適に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明が好適に適用される車両の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の車両における電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図３】図１の車両における電子制御装置によるダウンシフト抑制制御の一例の要部を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００１２】
図１は、本発明が好適に適用される前置エンジン前輪駆動（ＦＦ）を基本とする前後輪駆動車両１０（以下、単に車両１０という）の構成を説明する骨子図である。図１に示すように、本実施例の車両１０は、エンジン１２と、トルクコンバータ１４と、自動変速機１６と、前輪側駆動軸１８と、前輪側差動装置２０と、左右１対の前輪車軸２２と、左右１対の前輪２４と、トランスファ装置２６と、後輪側駆動軸２８と、後輪側差動装置３０と、左右１対の後輪車軸３２と、左右１対の後輪３４と、油圧制御回路４０と、電子制御装置５０とを、備えて構成されている。以下、前記前輪２４、後輪３４を特に区別しない場合には単に車輪２４、３４という。
【００１３】
前記車両１０において、駆動力源である前記エンジン１２により発生させられたトルク（駆動力）は、前記トルクコンバータ１４、自動変速機１６、前輪側駆動軸１８、前輪側差動装置２０、及び左右１対の前輪車軸２２を介して前記左右１対の前輪２４へ伝達される一方、前記トルクコンバータ１４、自動変速機１６、トランスファ装置２６、後輪側駆動軸２８、後輪側差動装置３０、及び左右１対の後輪車軸３２を介して前記左右１対の後輪３４へ伝達される。すなわち、本実施例の車両１０は、前記エンジン１２により発生させられたトルクを走行状態に応じて主駆動輪としての前記前輪２４及び副駆動輪（従駆動輪）としての前記後輪３４に配分するトルク・スプリット式４輪駆動車両の駆動系の一例である。或いは、前記前輪２４を副駆動輪とし、前記後輪３４を主駆動輪とする４輪駆動車両であってもよい。前記前輪２４及び後輪３４の何れか一方を駆動輪とする２輪駆動車両にも本発明は好適に適用される。
【００１４】
前記自動変速機１６は、複数の変速段を選択的に成立させる有段式の自動変速機構である。例えば、複数の油圧式摩擦係合装置を備えて構成され、前記油圧制御回路４０から供給される油圧に応じてそれぞれ所定の変速比γに相当する複数の変速段（シフト段）が選択的に成立させられる有段式の自動変速機構（オートマチックトランスミッション）である。好適には、前記自動変速機１６においては、予め定められた複数（例えば、第１速〜第４速）の前進変速段、後進変速段、及びニュートラルのうち何れかが選択的に成立させられ、それぞれの変速比γに応じた速度変換を行うように構成されている。
【００１５】
前記トランスファ装置２６は、前記自動変速機１６から出力されるトルクの一部を前記後輪３４側へ分配する。すなわち、前記自動変速機１６から出力されるトルクの一部を前記後輪側駆動軸２８へ伝達し、前記後輪側差動装置３０及び左右１対の後輪車軸３２を介して前記左右１対の後輪３４へ伝達する。前記トランスファ装置２６は、前記電子制御装置５０等による電子制御により前記後輪３４側へのトルク配分量（分配割合）を制御する電子制御式カップリング等であってもよいし、ビスカスカップリング等の回転差応動型トルク伝達装置であってもよい。
【００１６】
前記電子制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェイス等を含んで構成され、ＣＰＵによりＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を実行する所謂マイクロコンピュータである。前記電子制御装置５０は、例えば、前記油圧制御回路４０に備えられた各種電磁制御弁に供給される指令を制御することで、前記油圧制御回路４０から前記自動変速機１６に供給される油圧を制御し、その自動変速機１６において複数の変速段を選択的に成立させる変速制御を行う。すなわち、本実施例においては、前記電子制御装置５０が車両用変速制御装置に対応する。
【００１７】
前記車両１０には、その駆動に係る各種関係値を検出するセンサが備えられている。例えば、フットブレーキペダルのオン・オフやフットブレーキペダルの踏込量等のブレーキ操作を検出するブレーキセンサ５２、前記車輪２４、３４の回転速度に対応する車速Ｖを検出する車速センサ５４、前記車両１０の前後方向の加速度（前後Ｇ）を検出する加速度センサ５６、及び前記エンジン１２の回転速度ＮEを検出するエンジン回転速度センサ５８等の各種センサが設けられており、それぞれのセンサからブレーキ操作を表す信号、車速Ｖを表す信号、車両前後方向の加速度Ｇを表す信号、エンジン回転速度ＮEを表す信号等が前記電子制御装置５０へ供給されるようになっている。前後４つの車輪２４、３４それぞれの車輪速度ωを検出する車輪速センサを備え、各車輪２４、３４の車輪速度ωを表す信号が前記電子制御装置５０へ供給されるものであってもよい。前記左右１対の前輪２４及び後輪３４それぞれに対応して検出される車輪速度ωのうち、最も回転の遅い車輪に対応する車輪速度ωに対応する車体速度が前記車速Ｖとして検出されるものであってもよい。
【００１８】
図２は、前記電子制御装置５０に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。この図２に示す変速制御部８０は、前記自動変速機１６の変速制御を行う。例えば、予め定められた変速マップから前記車速センサ５４により検出される車速Ｖ及びスロットル弁開度θTH等の駆動力関係値に基づいて、その時点において成立させられるべき変速段（変速比γ）を判定し、その変速段が成立させられるように前記自動変速機１６に備えられた油圧式摩擦係合装置の係合状態を制御する。すなわち、前記自動変速機１６において前記判定された変速段を成立させるために、前記油圧制御回路４０に備えられた各種電磁制御弁を制御する制御信号を出力する。
【００１９】
制動中判定部８２は、前記車両１０が制動中であるか否かを判定する。好適には、前記ブレーキセンサ５２により検出されるブレーキ操作を表す信号に基づいて前記車両１０が制動中であるか否かを判定する。例えば、前記ブレーキセンサ５２によりブレーキ操作が行われていることが検出された場合には、前記車両１０が制動中であると判定する。前記ブレーキセンサ５２により検出されるフットブレーキペダルの踏込量が規定値以上である場合には、前記車両１０が制動中であると判定する。前記制動中判定部８２は、好適には、前記車両１０の減速度（前後方向の加速度）に基づいてその車両１０が制動中であるか否かを判定する。例えば、前記加速度センサ５６により検出される前記車両１０の減速度が規定値以上（負の加速度が既定値以上）である場合には、前記車両１０が制動中であると判定する。前記車速センサ５４により検出される車速Ｖの時間変化率が負の値であり且つその値が既定値未満である場合には、前記車両１０が制動中であると判定する。
【００２０】
慣性トルク算出部８４は、前記制動中判定部８２の判定が肯定される場合すなわち前記車両１０が制動中である場合に、その車両１０における駆動系の所定部位に負荷される慣性トルク（イナーシャトルク）を算出する。前記所定部位は、例えば、前記車両１０における駆動系（ドライブトレーン）上のハードの力学的な最弱部位であり、予め設計的乃至実験的に特定される部分である。前記所定部位に負荷される慣性トルクは、例えば、前記車両１０の制動時に、前記エンジン１２の慣性トルク（エンジンイナーシャトルク）や前記車輪２４、３４等から入力される慣性トルクに対応して前記所定部位に加えられ得る慣性トルクである。すなわち、前記所定部位に負荷される慣性トルクは、好適には、前記エンジン１２から前記自動変速機１６を介して入力される慣性トルクと、前記後輪３４側から前記トランスファ装置２６を介して入力される慣性トルク（トランスファ装置２６に負荷される慣性トルク）とを、考慮して算出されるものである。
【００２１】
前記慣性トルク算出部８４は、前記自動変速機１６において選択的に成立させられる前記複数の変速段それぞれについて（すなわち各変速段毎に）、前記所定部位に負荷され得る慣性トルクを算出する。前記エンジン１２から前記自動変速機１６を介して入力される慣性トルクは、その自動変速機１６において成立させられている変速段（変速比γ）に応じて異なる。従って、前記慣性トルク算出部８４は、前記車両１０が制動中である場合に、前記所定部位に負荷され得る慣性トルクを、前記複数の変速段それぞれについて算出する。好適には、前記所定部位に負荷される慣性トルクを、前記複数の変速段それぞれについて、少なくとも前記車両１０の減速度（前後方向の負の加速度）に基づいて算出する。この車両１０の減速度は、好適には前記車速Ｖの時間変化率に対応するものであるが、前記車輪２４、３４の回転角加速度ωの時間変化率等に対応するものであってもよい。前記慣性トルク算出部８４は、例えば、前記複数の変速段それぞれについて、前記エンジン１２側から前記前輪側差動装置（フロントデフ）２０へ流れるトルクＴxと、前記左右の後輪３４側から前記前輪側差動装置２０へ流れるトルクＴrとを、算出し、算出されたトルクＴx、Ｔrの和（＝Ｔx＋Ｔr）を前記所定部位に負荷される慣性トルクＴとして算出する。
【００２２】
前記エンジン１２側から前記前輪側差動装置２０へ流れるトルクＴxは、例えば、エンジンイナーシャ（エンジン１２の慣性トルク）、エンジン角加速度（エンジン１２出力軸の角加速度）、トルクコンバータ比、トランスミッションギヤ比（自動変速機１６のギヤ比）、トランスファギヤ比（トランスファ装置２６のギヤ比）等から、次の（１）式に示すように算出される。前記エンジンイナーシャは、例えば、前記エンジン回転速度センサ５８により検出されるエンジン回転速度ＮEに基づいて算出される。前記エンジン角加速度は、例えば、前記エンジン回転速度センサ５８により検出されるエンジン回転速度ＮEの時間変化に基づいて算出される。前記左右の後輪３４側から前記前輪側差動装置２０へ流れるトルクＴrは、例えば、タイヤイナーシャ（左右の後輪３４の慣性トルク）、タイヤ角加速度（後輪３４の角加速度）、車両重量、タイヤ半径（後輪３４の半径）、デフ比（後輪側差動装置３０のデファレンシャル比）等から、次の（２）式に示すように算出される。前記タイヤイナーシャは、例えば、前記車速センサ５４により検出される車速Ｖに基づいて算出される。前記タイヤ角加速度は、例えば、前記車速センサ５４により算出される車速Ｖの時間変化に基づいて算出されるが、前記車輪２４、３４それぞれの車輪速を個別に検出する車輪速センサを備えた態様においては、各車輪速センサにより検出される車輪速に基づいて算出される。
【００２３】
【数１】
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【００２４】
以上のように、前記慣性トルク算出部８４は、好適には、前記車両１０が制動中である場合に、前記複数の変速段毎に前記所定部位に負荷され得る慣性トルク（ギヤ段毎イナーシャトルク）Ｔを、車両重量やタイヤ径等の各種車両諸元及び前記車輪２４、３４の角加速度等に対応する前記車両１０の減速度に基づいて算出する。前記慣性トルク算出部８４は、必ずしも前記（１）、（２）式に基づいて前記慣性トルクＴx、Ｔrを算出するものでなくともよく、予め定められたマップ等から各種車両諸元及び前記車両１０の減速度等に基づいて前記慣性トルクＴx、Ｔr延いては前記所定部位に負荷され得る慣性トルクＴを導出するものであってもよい。
【００２５】
下限変速段判定部８６は、前記慣性トルク算出部８４により算出された慣性トルクＴに基づいて、前記自動変速機１６において成立させられる最大の変速比（ギヤ比）γに対応する変速段ｘを判定する。すなわち、前記慣性トルク算出部８４により算出される慣性トルクＴが規定の閾値を超えない範囲における最大の変速比γに対応する変速段（すなわち最低段）ｘを判定する。好適には、前記慣性トルク算出部８４により算出された慣性トルクＴが、前記所定部位の耐久性に影響を与えない範囲（例えば、所定部位に破損が生じない範囲）における最大の変速比γに対応する変速段ｘを判定する。すなわち、前記閾値は、例えば、前記所定部位の耐久性に基づいて予め実験的に求められる等して定められたものである。好適には、前記複数の変速段それぞれについて、前記車輪２４、３４がロックした際に前記所定部位に負荷される慣性トルクに基づいて予め定められたものである。換言すれば、前記下限変速段判定部８６は、好適には、前記車輪２４、３４がロックしたと仮定した場合に前記慣性トルク算出部８４により算出される慣性トルクＴが、前記所定部位の耐久性に影響を与えない範囲における最大の変速比γに対応する変速段ｘを判定する。
【００２６】
図２に示すように、前記変速制御部８０はダウンシフト抑制制御部８８を備えている。このダウンシフト抑制制御部８８は、前記下限変速段判定部８６により判定される変速段ｘに基づいて、前記自動変速機１６において成立させられる変速段の範囲を抑制する制御を行う。すなわち、前記下限変速段判定部８６により判定される変速段ｘよりも変速比γが大きい変速段へのダウンシフトを抑制する。例えば、前記下限変速段判定部８６により判定される変速段ｘよりも変速比γが大きい変速段へのダウンシフトを禁止する。換言すれば、前記下限変速段判定部８６により判定される変速段ｘを下限変速段（最も変速比γが大きい変速段）としてその変速段ｘ以上の複数の変速段を選択的に成立させる変速制御を行う。
【００２７】
図３は、前記電子制御装置５０による本実施例のダウンシフト抑制制御の一例の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。
【００２８】
先ず、ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、前記ブレーキセンサ５２により検出されるブレーキ操作を表す信号等に基づいて、前記車両１０が制動中であるか否かが判断される。このＳ１の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、Ｓ１の判断が肯定される場合には、Ｓ２において、前記エンジン回転速度センサ５８により検出されるエンジン回転速度ＮE等に基づいて、前記エンジン１２の慣性トルクであるエンジンイナーシャトルクが算出される。次に、Ｓ３において、Ｓ２にて算出されるエンジンイナーシャトルクに、前記自動変速機１６における各変速段１〜ｎのギヤ比（変速比）γ1〜γnを乗じたエンジン側イナーシャトルクＴx1〜Ｔxnが算出される。次に、Ｓ４において、前記後輪３４側から前記トランスファ装置２６を介して駆動系に入力されるリヤ車輪側イナーシャトルクＴrが算出される。Ｓ２及びＳ３の処理と、Ｓ４の処理とは、併行して実行されるものであってもよい。次に、Ｓ５において、Ｓ３にて算出されたエンジン側イナーシャトルクＴx1〜Ｔxn及びＳ４にて算出されたリヤ車輪側イナーシャトルクＴrから、各変速段毎に、駆動系の所定部位に負荷され得るイナーシャトルクＴ（＝Ｔx＋Ｔr）が算出される。次に、Ｓ６において、Ｓ５にて算出されるイナーシャトルクＴが予め定められた閾値以下となる範囲において最大の変速比γに対応する変速段（シフト段）ｘが算出（判定）される。次に、Ｓ７において、Ｓ６にて算出された変速段ｘを下限変速段（最も変速比γが大きい変速段）として、走行中その変速段ｘよりも変速比γが大きい変速段へのダウンシフトが抑制された後、本ルーチンが終了させられる。
【００２９】
このように、本実施例によれば、前記車両１０が制動中である場合に、駆動系の所定部位に負荷され得る慣性トルクＴを、前記複数の変速段それぞれについて前記車両１０の減速度に基づいて算出し、算出される慣性トルクＴが規定の閾値を超える変速段へのダウンシフトを抑制するものであることから、駆動系に加えられる慣性トルクを、その耐久性に影響を与えない大きさに抑えることができ、駆動系を好適に保護することができる。更に、前記所定部位の耐久性に影響を与えることを抑制しつつ、最大限のエンジンブレーキを確保することができる。すなわち、駆動系の耐久性低下を抑制する車両用変速制御装置としての電子制御装置５０を提供することができる。
【００３０】
前記閾値は、前記複数の変速段それぞれについて、前記車輪２４、３４がロックした際に前記駆動系の所定部位に負荷される慣性トルクに基づいて定められたものであるため、駆動系に比較的大きな慣性トルクが入力される前記車輪２４、３４のロック時に、エンジン慣性トルクによる駆動系の耐久性低下を好適に抑制することができる。
【００３１】
前記車両１０は、前記エンジン１２から出力された駆動力を前輪２４乃至後輪３４に分配するトランスファ装置２６を備えた４輪駆動車両であり、前記駆動系に負荷される慣性トルクＴは、前記トランスファ装置２６に入力される慣性トルクＴrを考慮して算出されるものであるため、前記トランスファ装置２６を介して駆動系に入力される慣性トルクＴrを加味することで、駆動系の耐久性低下を更に好適に抑制することができる。
【００３２】
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。
【符号の説明】
【００３３】
１０：前後輪駆動車両、１６：自動変速機、５０：電子制御装置（車両用変速制御装置）
【図１】
2015031323.tif 000004
【図２】
2015031323.tif 000005
【図３】
2015031323.tif 000006