(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の摩擦係合要素に対する油圧を選択的に供給することによって複数の変速段を達成し得る自動変速機において、
車両の運転状態に基づいて所定の変速段が達成される自動変速モードおよび手動操作により所定の変速段が達成される手動変速モードの何れかを選択する変速モード選択手段と、
実際の変速状態に基づいて前記摩擦係合要素に対する油圧を最適化する学習制御手段と、
前記手動モードが選択されている場合に前記学習制御手段の作動を禁止する学習制御禁止手段と、
前記手動変速モードによる変速操作が所定領域における車両の運転状態の場合に前記学習制御禁止手段を作動させない学習制御禁止解除手段と
を具え、前記所定領域は、前記自動変速モードにおけるアップシフト線を含み、かつこれに沿った領域であり、アップシフトの種類に応じて設定され、車両の走行速度がスロットル開度に応じて設定された所定の範囲にあるか、あるいはスロットル開度が車両の走行速度に応じて設定された所定の範囲にあることを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
【請求項２】
車両の運転状態は、車両の走行速度およびスロットル開度であることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の変速制御装置。
【請求項３】
前記学習制御手段は、変速開始から変速終了までの目標とする変速時間に対して実際の変速時間が収束するように、前記摩擦係合要素に対する油圧を最適化するものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動変速機の変速制御装置。
【請求項４】
前記学習制御禁止解除手段は、前記手動変速モードによるアップシフトの変速操作が所定領域における車両の運転状態の場合に前記学習制御禁止手段を作動させないものであることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の自動変速機の変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機の変速制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の摩擦係合要素に対する油圧を選択的に供給することによって複数の変速段を達成し得る自動変速機においては、車両の運転状態、例えばスロットル開度などのエンジン負荷や車両の走行速度（以下、車速と記述する）に基づき、あらかじめ設定された変速領域のマップから所定の変速段が自動的に達成される自動変速モードと、運転者の手動操作によって所望の変速段が達成される手動変速モードとを選択できるようにしたものが知られている。
【０００３】
また、上述した摩擦係合要素に対する油圧を選択的に供給するためのスプール弁やばねなどの製品のばらつきなどに基づく個々の自動変速機の変速性能の相違や、摩擦係合要素の経時変化によって変速ショックが増大するのを防止するため、変速開始から変速終了までの目標とする変速時間（以下、これを目標変速時間と呼称する）に対して実際の変速時間（以下、これを実変速時間と呼称する）を収束させる、いわゆる変速時間の学習制御を行うようにしたものが特開昭６３−９２８６３号公報や特開平１−１６９１６４号公報で周知である。この変速時間の学習制御は、変速開始から変速終了までの目標とする変速時間と実際の変速時間とを比較し、あらかじめマップなどに記憶された油圧値を補正し、そして次回の変速時に補正された油圧を出力することにより、目標変速時間に対して実変速時間を収束させるようにしたものである。
【０００４】
ところで、自動変速モードにおける変速時間の学習制御を行う場合、あらかじめ変速が行われる車両の運転状態が一義的に決まっているため、学習内容を記憶するＲＡＭの容量も限られたもので済む。しかし、手動変速モードにおいて変速時間の学習制御を行おうとした場合、任意の車両の運転状態で変速操作が行われる可能性があるため、その学習内容を記憶する必要上、容量の膨大なＲＡＭを使用する必要がある上、制御ロジックが複雑化してしまうという問題が起こる。
【０００５】
このような問題を避けるため、例えば特開平５−３３２４３７号公報に開示された従来の自動変速機の変速制御装置では、手動変速モードが選択された場合に、変速時間の学習制御を禁止することにより、制御ロジックを簡略化して少ない容量のＲＡＭを使用できるように配慮している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特開平５−３３２４３７号公報に開示された従来の自動変速機の変速制御装置の場合、自動変速モードをほとんど選択せず、手動変速モードを長時間に亙って継続的に選択して車両を走行させ続けるような場合、この間、変速時間の学習制御がほとんど行われないこととなる。この結果、変速ショックが増大したり、摩擦係合要素の耐久性が劣化したりするのを防止することができない。
【０００７】
なお、自動変速モードによる車両の走行割合が充分多く、手動変速モードを短時間のみ選択して車両を走行させるような場合には、上述した不具合は発生しない。
【０００８】
【発明の目的】
本発明の目的は、容量の大きなＲＡＭを使用することなく、手動変速モードにおいても変速ショックを少なくすることが可能な自動変速機の変速制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による自動変速機の変速制御装置は、複数の摩擦係合要素に対する油圧を選択的に供給することによって複数の変速段を達成し得る自動変速機において、車両の運転状態に基づいて所定の変速段が達成される自動変速モードおよび手動操作により所定の変速段が達成される手動変速モードの何れかを選択する変速モード選択手段と、実際の変速状態に基づいて前記摩擦係合要素に対する油圧を最適化する学習制御手段と、前記手動モードが選択されている場合に前記学習制御手段の作動を禁止する学習制御禁止手段と、前記手動変速モードによる変速操作が所定領域における車両の運転状態の場合に前記学習制御禁止手段を作動させない学習制御禁止解除手段とを具え、前記所定領域は、前記自動変速モードにおけるアップシフト線を含み、かつこれに沿った領域であり、アップシフトの種類に応じて設定され、車両の走行速度がスロットル開度に応じて設定された所定の範囲にあるか、あるいはスロットル開度が車両の走行速度に応じて設定された所定の範囲にあることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明によると、変速モード選択手段が車両の運転状態に基づいて所定の変速段が達成される自動変速モードおよび手動操作により所定の変速段が達成される手動変速モードの何れかを選択する。
【００１１】
自動変速モードが選択されている場合、車両の運転状態に基づいて複数の摩擦係合要素に対する油圧を選択的に供給することにより、所定の変速段が達成される。この時、学習制御手段は、実際の変速状態に基づいて摩擦係合要素に対する油圧を最適化する。
【００１２】
また、手動変速モードが選択されている場合、手動操作により複数の摩擦係合要素に対する油圧が選択的に供給され、所望の変速段が達成される。この時、学習制御禁止手段は学習制御手段の作動を禁止するが、この手動変速モードにおける変速操作が、自動変速モードにおけるアップシフト線を含み、かつこれに沿った所定領域における車両の運転状態の場合、学習制御禁止解除手段は学習制御禁止手段を作動させない。そして、学習制御手段は、実際の変速状態に基づいて摩擦係合要素に対する油圧を最適化する。上述の所定領域は、アップシフトの種類に応じて設定され、車両の走行速度がスロットル開度に応じて設定された所定の範囲にあるか、あるいはスロットル開度が車両の走行速度に応じて設定された所定の範囲にある。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明による自動変速機の変速制御装置において、車両の運転状態は、車速およびスロットル開度であっても良く、学習制御手段は、変速開始から変速終了までの目標とする変速時間に対して実際の変速時間が収束するように、摩擦係合要素に対する油圧を最適化するものであっても良い。また、学習制御禁止解除手段は、手動変速モードによるアップシフトの変速操作が所定領域における車両の運転状態の場合に学習制御禁止手段を作動させないものであっても良い。
【００１４】
【実施例】
本発明による自動変速機の変速制御装置を前進４段の自動変速機に応用した一実施例について、図１〜図３を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
本実施例の概略構造を表す図１に示すように、複数の摩擦係合要素１１を具えた自動変速機１２は、ＣＰＵ１３からの指令に基づき、油圧制御ユニット１４を介して所定の変速段を達成するものであり、車両の運転状態に基づいて所定の変速段が自動的に達成される自動変速モードと、運転者の手動操作によるセレクトレバー１５（図２参照）の変速操作に応じて所望の変速段が達成される手動変速モードとを具えている。
【００１６】
本実施例における変速モードパターンを表す図２に示すように、セレクトレバー１５は、自動変速モード領域ＺA か、あるいはこの自動変速領域ＺA に接続する手動変速モード領域ＺM にシフト操作することができるようになっており、手動変速モード領域ＺM に設けた手動変速モードスイッチ１６によって、セレクトレバー１５が手動変速モード領域ＺM にあるか否かが検出される。
【００１７】
自動変速モード領域ＺA では、Ｐ, Ｒ, Ｎ, Ｄ, ３, ２, １のセレクト位置が設定されており、Ｐレンジは中立状態で図示しない変速機出力軸が機械的に固定される位置、Ｒレンジは後進段が選択される位置、Ｎレンジは中立状態が選択される位置、Ｄレンジは１〜４速の間で自動変速が行われる位置、３レンジは１速〜３速の間で自動変速が行われる位置、２レンジは１速と２速との間で自動変速が行われる位置、１レンジは１速固定の位置である。この自動変速モード領域ＺA でのセレクトレバー１５のセレクト位置は、インヒビタスイッチ１７によって検出される。
【００１８】
また、手動変速モード領域ＺM におけるセレクトレバー１５は、ばね力によって図２に示す如き中立位置に付勢され、この手動変速モード領域ＺM におけるセレクトレバー１５の移動端には、アップシフトスイッチ１８とダウンシフトスイッチ１９とが組み込まれている。そして、セレクトレバー１５をＨレンジ側にずらす度に、すなわちアップシフトスイッチ１８に押し当てる度に、アップシフト操作が４速に達するまで行われ、逆にセレクトレバー１５をＬレンジ側にずらす度に、すなわちダウンシフトスイッチ１９に押し当てる度に、ダウンシフト操作が１速に達するまで行われる。
【００１９】
なお、本実施例では変速モードパターンを自動変速モード領域ＺA と手動変速モード領域ＺM とに分けたが、セレクトレバー１５のセレクト位置をＰ, Ｒ, Ｎ, Ｄ, Ｔとし、図示しないステアリングホイールなどに手動操作のアップシフトスイッチおよびダウンシフトスイッチを組み込み、セレクトレバーがＴレンジにある時にこれらアップシフトスイッチやダウンシフトスイッチを手動操作することにより、変速操作が可能となるような構造を採用してもよい。
【００２０】
ＣＰＵ１３に組み込まれた変速指令部２０には、手動変速モードスイッチ１６およびアップシフトスイッチ１８やダウンシフトスイッチ１９のオン／オフ信号と、車両の運転状態を検出するための各種センサ、例えば車速センサ２１およびエンジン負荷センサとしてのスロットル開度センサ２２からの検出信号と、上述したインヒビタスイッチ１７からの検出信号とがそれぞれ入力されるようになっている。そして、運転者がセレクトレバー１５を手動変速モード領域ＺM にシフトすると、手動変速モードスイッチ１６がオン状態となって手動変速モードが選択され、自動変速モード領域ＺA にシフトすると、手動変速モードスイッチ１６がオフ状態となって自動変速モードが選択される。
【００２１】
ＣＰＵ１３の変速指令部２０には、あらかじめ車速とスロットル開度に応じて所定の変速領域を設定した図３に示す如き自動変速モード用の変速マップが記憶され、自動変速モードが選択されている場合には、車速とスロットル開度とに基づいて図３の変速マップに従った所定の変速段が自動的に達成されるようになっている。ここで、図３中で実線はアップシフトの場合を示し、破線はダウンシフトの場合を示す。また、１1 ←１2 のダウンシフト線は、変速前の変速段が２速以上の場合でセレクトレバー１５を１レンジに選択した時、実際に２速から１速にダウンシフトされる境界を示す。
【００２２】
前記油圧制御ユニット１４は、変速指令部２０からの指令に基づいて複数の摩擦係合要素１１に対する油圧を選択的に供給する変速アクチュエータ２３と、この変速アクチュエータ２３を介して所定の摩擦係合要素１１に供給される油圧を制御するための油圧調整アクチュエータ２４とを具えており、油圧調整アクチュエータ２４は、ＣＰＵ１３に組み込まれた油圧指令部２５からの指令に基づいて摩擦係合要素１１に供給される油圧を最適に制御する。具体的には、スロットル開度と変速の種類、つまり何段から何段への変速操作であるかによって予め設定された基本の油圧値を後述する油圧補正値設定部３３からの油圧補正値で補正することにより、摩擦係合要素１１に供給される最適油圧値が油圧指令部２５にて設定される。
【００２３】
前記ＣＰＵ１３には、油圧調整アクチュエータ２４によって調整される油圧を実際の変速状態に基づいて最適化するための学習制御部２６と、手動変速モードが選択されている場合に、この学習制御部２６による学習制御を禁止する学習制御禁止部２７と、手動変速モードによる変速操作が後述する所定領域における車両の運転状態の場合にのみ、この学習制御禁止部２７を作動させない学習制御禁止解除部２８とが組み込まれており、このため、学習制御禁止部２７および学習制御禁止解除部２８には、手動変速モードスイッチ１６からのオン／オフ信号がそれぞれ出力され、さらに学習制御禁止解除部２８には手動変速モードスイッチ１６, アップシフトスイッチ１８, ダウンシフトスイッチ１９, 車速センサ２１, スロットル開度センサ２２, インヒビタスイッチ１７からの信号がそれぞれ入力されるようになっている。
【００２４】
前記学習制御部２６は、変速指令部２０からの変速指令信号に基づき、変速開始から変速終了までの時間をカウントする変速時間検出部２９と、この変速時間検出部２９によって検出された実変速時間を一時的に記憶する変速時間記憶部３０と、車両の所定の運転状態に基づいてあらかじめ目標変速時間が設定された目標変速時間設定部３１と、変速時間記憶部３０に記憶された実変速時間と目標変速時間設定部３１から読み出された目標変速時間とを比較してその差を算出する比較部３２と、この比較部３２によって算出された時間差に応じて油圧指令部２５から出力される油圧値を補正するための油圧補正値設定部３３とを具え、この油圧補正値設定部３３からの油圧補正値が油圧指令部２５に出力されるようになっている。
【００２５】
なお、本実施例では、自動変速モードが選択された場合でも、例えば自動変速機油の油温が所定温度以下、例えば４０℃以下の場合や、スロットル開度が所定開度以下、例えば１０％以下の場合には、制御の安定性の観点から、学習制御を行わないようにしている。このため、学習制御禁止解除部２８と共に学習制御禁止部２７に図示しない油温センサやスロットル開度センサ２２などからの検出情報が入力され、自動変速モードおよび手動変速モードの如何に拘らず、自動変速機油の油温が所定温度以下となっている場合や、スロットル開度が所定開度以下の場合には、学習制御部２６による学習制御が行われないようになっている。
【００２６】
このように、学習制御禁止部２７から学習制御禁止の信号が学習制御部２６に出力された場合、変速時間検出部２９は今回の変速の実変速時間を検出せず、変速時間記憶部３０は前回の実変速時間をそのまま記憶した状態にあり、比較部３１は前回の実変速時間と目標変速時間との比較を行わず、油圧補正値設定部３０は前回の変速時に出力された油圧補正値を油圧指令部２５に再度出力する。また、本実施例における学習制御禁止解除部２８での上述した所定領域は、手動変速モードを選択している状態で、運転者が図３に示すアップシフト線近傍の斜線領域にてセレクトレバー１５をＨレンジ側にアップシフト操作した場合である。つまり、この斜線領域にて運転者がアップシフト操作を行った場合、学習制御禁止解除部２８は、学習制御禁止部２７から学習制御部２６への学習制御禁止の出力を停止させることにより、学習制御部２６によって学習制御が行われることとなる。
【００２７】
なお、自動変速モードにおけるアップシフト線に沿って形成された図３中の交差斜線の領域は、手動変速モードを選択中の場合、学習制御禁止部２７から学習制御部２６への学習制御禁止の出力を学習制御禁止解除部２８によって停止させ、油圧指令部２５が学習制御部２６から出力される油圧補正値を採用して学習制御を行う領域である。この領域は、各アップシフトの種類、つまり１速から２速、１速から３速、１速から４速、２速から３速、２速から４速、３速から４速へのアップシフトの種類に応じてそれぞれ異なった値を持つように、学習制御禁止解除部２８に記憶されている。つまり、本実施例では各アップシフトの種類およびスロットル開度に対応する最低車速および最高車速を学習制御禁止解除部２８にて読み出し、車速がこれら最低車速と最高車速との間にあるか否かを判定することによって、現在の車両の運転状態が図３中の交差斜線で示す学習制御許可領域内にあるか否かを学習制御禁止解除部２８にて判定するようにしている。
【００２８】
このような本実施例の処理の流れを図４に示す。すなわち、Ｓ１のステップにて車両の運転状態として車速センサ２１やスロットル開度センサ２２からの情報が読み込まれ、Ｓ２のステップにてセレクトレバー１５が自動変速モード領域ＺA のＤレンジおよび３レンジおよび２レンジおよび１レンジか、あるいは手動変速モード領域ＺM にあるか否か、つまり前進段のレンジが選択されているか否かを判定する。
【００２９】
このＳ２のステップにてセレクトレバー１５が前進段のレンジに選択されていないと判断した場合には、図示しないメインの処理に戻り、再びＳ１のステップが繰り返される。また、セレクトレバー１５が前進段のレンジに選択されていると判断した場合には、Ｓ３のステップに移行して手動変速モードスイッチ１６がオフ状態となっているか否かが判定される。
【００３０】
このＳ３のステップにて手動変速モードスイッチ１６がオフ状態である、すなわち自動変速モードが選択されていると判断した場合には、Ｓ４のステップに移行して図３の変速マップに基づき、変速が必要であるか否かが判定される。このＳ４のステップにて現在の車両の運転状態では変速が必要ではないと判断した場合には、図示しないメインの処理に戻り、再びＳ１のステップが繰り返される。また、Ｓ４のステップにて変速が必要であると判断した場合には、Ｓ５のステップに移行して現在の車両の運転状態が学習制御可能な領域にあるか否かを判定する。
【００３１】
このＳ５のステップにて現在の車両の運転状態が学習制御可能な領域にない、つまり自動変速機油の油温が所定温度以下となっていたり、あるいはスロットル開度が所定開度以下となっているため、安定した制御が見込めないと判断した場合には、図示しないメインの処理に戻り、再びＳ１のステップが繰り返される。また、このＳ５のステップにて現在の車両の運転状態が学習制御可能な領域にあると判断した場合には、Ｓ６のステップに移行して前回の実変速時間と目標変速時間とを比較し、油圧補正値を学習制御部２６にて算出する。
【００３２】
そして、Ｓ７のステップにてこの油圧補正値を油圧指令部２５に出力し、この油圧指令部２５は、油圧補正値と基本となる油圧値とから最適油圧値を算出し、この最適油圧値を形成するための油圧指令信号をＳ８のステップにて油圧調整アクチュエータ２４に出力し、さらにＳ９のステップにて変速指令信号を出力する。また、Ｓ１０のステップにて今回の実変速時間を測定し、これをＳ１１のステップにて記憶した後、図示しないメインの処理に戻り、再びＳ１のステップが繰り返される。
【００３３】
これに対し、Ｓ３のステップにて手動変速モードスイッチ１６がオフ状態となっていない、すなわち手動変速モードが選択されていると判断した場合には、Ｓ１２のステップに移行してアップシフトスイッチ１８やダウンシフトスイッチ１９がオンとなったか否か、すなわち変速信号が変速指令部２０に入力されたか否かが判定され、ここでアップシフトスイッチ１８やダウンシフトスイッチ１９がオフ状態のままである、つまり運転者が変速を希望していないと判断した場合には、図示しないメインの処理に戻り、再びＳ１のステップが繰り返される。また、Ｓ１２のステップにてアップシフトスイッチ１８やダウンシフトスイッチ１９がオンとなった、つまり運転者が変速を希望していると判断した場合には、Ｓ１３のステップに移行してこれがアップシフトスイッチ１８のオン信号であるか否かを判定する。
【００３４】
このＳ１３のステップにてアップシフトスイッチ１８のオン信号が入力されたと判断した場合には、Ｓ１４のステップに移行して現在の車両の運転状態が図３中の交差斜線で示す手動変速モードの学習制御許可領域内にあるか否かを判定し、現在の車両の運転状態が手動変速モードの学習制御許可領域内にあると判断した場合には、Ｓ６のステップに移行して前回の実変速時間と目標変速時間とを比較し、油圧補正値を学習制御部２６にて算出する。
【００３５】
一方、Ｓ１４のステップにて現在の車両の運転状態が手動変速モードの学習制御許可領域内にないと判断した場合や、Ｓ１３のステップにてアップシフトスイッチ１８のオン信号ではないと判断した場合には、学習制御を行わず、Ｓ１５のステップに移行して前回の変速時に用いた油圧補正値を読み出し、この油圧補正値をＳ１６のステップにて油圧指令部２５に出力し、油圧指令部２５は、この油圧補正値と基本となる油圧値とから最適油圧値を算出し、この最適油圧値を形成するための油圧指令信号をＳ１７のステップにて油圧調整アクチュエータ２４に出力し、さらにＳ１８のステップにて変速指令信号を出力した後、図示しないメインの処理に戻り、再びＳ１のステップを繰り返す。
【００３６】
なお、セレクトレバー１５が自動変速モード領域ＺA にある場合、３, ２, １レンジ間でのセレクトレバー１５のセレクト操作に伴う変速、例えば２レンジ２速から３レンジ３速への変速や、１レンジから２レンジ２速への変速が、上述した手動変速モードにおけるアップシフト線に沿って形成された図３中の交差斜線の領域で行われる場合も、変速時間の学習が行われることは当然である。また、上述した実施例では、各アップシフトの種類およびスロットル開度に対応する最低車速および最高車速を学習制御禁止解除部２８にて読み出し、車速がこれら最低車速と最高車速との間にあるか否かを判定することによって、現在の車両の運転状態が図３中の交差斜線で示す学習制御許可領域内にあるか否かを学習制御禁止解除部２８にて判定するようにしているが、各アップシフトの種類およびスロットル開度に対応する最低スロットル開度および最高スロットル開度を学習制御禁止解除部２８にて読み出し、スロットル開度がこれら最低スロットル開度および最高スロットル開度との間にあるか否かを判定することによって、現在の車両の運転状態が図３中の交差斜線で示す学習制御許可領域内にあるか否かを学習制御禁止解除部２８にて判定するようにしても良い。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の自動変速機の変速制御装置によると、手動変速モードが選択された状況において、この手動変速モードにおける変速操作が、自動変速モードにおけるアップシフト線を含み、かつこれに沿った所定領域における車両の運転状態の場合に、変速時間の学習制御を行うようにしたので、手動変速モードでの長時間の走行であっても、変速ショックの増大や摩擦係合要素の耐久性の低下を抑制することができる。
【００３８】
また、変速時間の学習制御回数が増加するため、手動変速モードから自動変速モードに復帰した直後に、例え摩擦係合要素に供給すべき油圧が適正値から外れていたとしても、短時間で適正値に収束させることが可能となり、変速ショックをより小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自動変速機の変速制御装置の一実施例の制御ブロック図である。
【図２】図１に示した実施例におけるセレクトレバーの変速モードパターンを表す概念図である。
【図３】図１に示した実施例における変速マップである。
【図４】図１に示した実施例における変速処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１１  摩擦係合要素
１２  自動変速機
１３  ＣＰＵ
１４  油圧制御ユニット
１５  セレクトレバー
１６  手動変速モードスイッチ
１７  インヒビタスイッチ
１８  アップシフトスイッチ
１９  ダウンシフトスイッチ
２０  変速指令部
２１  車速センサ
２２  スロットル開度センサ
２３  変速アクチュエータ
２４  油圧調整アクチュエータ
２５  油圧指令部
２６  学習制御部
２７  学習制御禁止部
２８  学習制御禁止解除部
２９  変速時間検出部
３０  変速時間記憶部
３１  目標変速時間設定部
３２  比較部
３３  油圧補正値設定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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