JP2010002038A - 自動変速機のモード切替時変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】DモードからMモードに切り替えてダウンシフトを実行する際、DSモードを経由することによって発生する過度のエンジンブレーキを、３つのモードの切り替え手順を変更することなく防止する。
【解決手段】本発明は、車速等に応じたDモードと、駆動力を重視したDSモードと、手動操作を可能にするMモードとを有し、DモードからDSモードを経由してMモードへの切り替えが行われる無段変速機1のモード切替時変速制御装置であって、DモードからDSモードを経てMモードに切り換えてダウンシフト操作が行われたとき、Mモードでのダウンシフトを許可するかどうかを判定し、この判定の結果、ダウンシフトを許可できないときは、当該ダウンシフトを禁止し、DSモードで設定されたモード線DSのうち、モード線D(i)に最も近接し、且つ、当該モード線D(i)よりも大きな変速比のモード線DS(i+n)での変速比M_(vir) =M(i+n)に固定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、第一の自動変速モードからこの変速モードでの変速比よりも大きな変速比が得られるように設定された第二の自動変速モードを経由して手動変速モードへの切り替えが行われる自動変速機のモード切替時変速制御装置に関するものである。

こうした変速制御装置には、シフトレバーをＤ４ポジションから３／Ｍポジションに切り替えることで、第一の自動変速モードから第二の自動変速モードに移行して、現在よりも１段下の変速段に変速させることができることに加え、更に、３／Ｍポジションのシフトレバーを＋マーク又は−マークに操作すれば、手動変速モードに移行して、その操作毎に１段ずつ、アップシフト又はダウンシフトを実行できるものがある。（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−２４８７１６号公報

しかしながら、こうした装置は、第一の自動変速モードから一気に手動変速モードに切り替えても、第二の自動変速モードでダウンシフトが実行されることから、運転者が手動変速モードでの操作による１回だけのダウンシフトを望む場合であっても、結果的に、２回のダウンシフトが実行されてしまうことになる。

こうした運転者の意図しないダウンシフトは、エンジンブレーキを過度に効かせる虞がある。また、手動変速モードにおいて運転者が誤ってダウンシフト操作を行ってしまって場合も同様で、運転者の意に反してエンジンブレーキを過度に効かせることになる。

このため、従来の装置では、第一の自動変速モードから手動変速モードに切り替えてダウンシフトを実行する際、第二の自動変速モードを経由することによって過度のエンジンブレーキが発生することになっていた。

本発明である、自動変速機のモード切替時変速制御装置は、
予め設定された変速マップに基づいて変速制御を実行する第一の自動変速モードから、第二の自動変速モードに切り換わって、第一の自動変速モードでの変速比よりも大きな変速比が得られるように設定された他の変速マップに基づいて変速制御を実行するかどうかをモード切替判定手段によって判定し、この判定がなされた後には、第二の自動変速モードから手動変速モードに切り換わるダウンシフト操作が行われたかどうかをダウンシフト操作判定手段によって判定する。ダウンシフト禁止手段では、ダウンシフトを許可するかどうかを判定し、この判定の結果、ダウンシフトを許可できないときは、当該ダウンシフトを禁止する。

本発明に従えば、第一の自動変速モードから第二の自動変速モードを経由して手動変速モードに切り換わるときは、この手動変速モードでのダウンシフトを許可するかどうかを判定し、ダウンシフトを許可できないときは、手動変速モードでのダウンシフトを禁止することで、運転者が意図しない過度のエンジンブレーキの発生を防止することができる。

従って、本発明によれば、３つのモードの切り替え手順を変更することなく、運転者の意図しない過度のエンジンブレーキが生じることを防止することができる。

以下、図面を参照して、本発明である自動変速機のモード切り替え時変速制御装置を説明する。

図1は、本発明の一形態であるモード切り替え時変速制御装置を具えた無段変速機の制御系を模式的に示すシステム図である。また、図2は、同形態の無段変速機におけるセレクトレバー操作及びシフトパドル操作と、これによって選択可能な変速モードとの相関関係を示す変速モードの変化パターン図である。更に、図3は、手動変速(M)モードの固定変速比と、自動変速(D)モードのコースト線と、設定減速度用初期変速比のエンジン回転数換算線との関係を示す線図（変速マップ）である。

図1の符号1は、変速比を無段階に変更な、ベルト式自動変速機に代表される無段変速機である。本発明に従う無段変速機1は、市街地等における通常の走行を想定して予め設定された変速マップに基づいて変速制御を実行する第一の自動変速モード（以下、「自動変速(D)モード」という）と、この自動変速(D)モードでの変速比よりも大きな変速比が得られるように設定された他の変速マップに基づいて変速制御を実行する第二の自動変速モード（以下、「Dレンジスポーティ(DS)モード」という）と、運転者の操作に応じてアップシフト又はダウンシフトを実行する手動変速(M)モードとの３つのモードを有する。

このため、無段変速機1は、運転者が上記(D),(DS)モード又は手動変速(M)モードでの変速形態を選択するためのセレクトレバー2、および、手動変速を指令するためのシフトパドル3a,3bを備える。

前者のセレクトレバー2は、無段変速機1の変速形態を手動操作により指令するためのもので、車体フロアトンネル（図示せず）に貫通させて運転席の近傍に位置させ、操作パターン4に沿って手動操作される。

また後者のシフトパドル3a,3bは、ステアリングホイール5に手を添えたままで指により操作することができる。また、シフトパドル3a,3bは、この操作力を解除すると元の位置に自己復帰するようステアリングホイール5に取り付けられている。これにより、シフトパドル3a,3bは、指によりシフトパドル3aを手前に操作する度に手動アップシフト指令Pad+を発し、シフトパドル3bを手前に操作する度に手動ダウンシフト指令Pad-を発する。

操作パターン4上、
通常自動変速モードのポジションは、
無段変速機1を駐車(P)レンジにするＰレンジ位置と、
無段変速機1を後退走行(R)レンジにするRレンジ位置と、
無段変速機1を中立(N)レンジにするNレンジ位置と、
無段変速機1を前進自動変速(D)レンジにするDレンジ位置とで構成されている。

スポーティ(DS)モードのポジションは、
無段変速機1をスポーティ(DS)走行兼手動変速（M）レンジにするDS/Mレンジ位置として構成され、手動変速(M)モードのポジションの始点を兼ねる。

手動変速(M)モードのポジションは更に、
手動アップシフト(M+)位置と、
手動ダウンシフト(M-)位置とで構成されている。

即ち、Pレンジ位置、Rレンジ位置、Nレンジ位置、およびDレンジ位置をこの順にして一直線に配置すると共に、このDレンジ位置に横並びしてDS/Mレンジ位置を配置し、
このDS/Mレンジ位置を挟んで、Pレンジ位置、Rレンジ位置、Nレンジ位置、およびDレンジ位置の配列方向に平行な両方向へそれぞれ、手動アップシフト(M+)位置および手動ダウンシフト(M-)位置を配置する。なおセレクトレバー2は、手動アップシフト(M+)位置や手動ダウンシフト(M-)位置に操作した後、操作力を解除するときDS/Mレンジ位置に自己復帰するものとする。

そして、セレクトレバー2がPレンジ位置にあるときPレンジ信号を発するPレンジスイッチ4pと、
セレクトレバー2がRレンジ位置にあるときRレンジ信号を発するRレンジスイッチ4rと、
セレクトレバー2がNレンジ位置にあるときNレンジ信号を発するNレンジスイッチ4nと、
セレクトレバー2がDレンジ位置にあるときDレンジ信号を発するDレンジスイッチ4dと、
セレクトレバー2がDS/Mレンジ位置にあるときDS/Mレンジ信号を発するDS/Mレンジスイッチ4dsmと、
セレクトレバー2が手動アップシフト(M+)位置になったとき手動アップシフト(M+)信号を発する手動アップシフトスイッチ4muと、
セレクトレバー2が手動ダウンシフト(M-)位置になったとき手動ダウンシフト(M-)信号を発する手動ダウンシフトスイッチ4mdとを操作パターン4に設ける。

操作パターン4からの上記セレクトレバー位置信号は、シフトパドル3a,3bからの手動アップシフト指令Pad+および手動ダウンシフト指令Pad-とともに変速機コントローラ6に入力される。
変速機コントローラ6は、これら信号のほかに、メータパネル7のスピードメータ7aから発せられた車速VSPに関する信号と、アクセルペダル踏み込み量（アクセル開度）APOを検出するアクセル開度センサ8からの信号と、ブレーキペダル（図示せず）を踏み込む制動時にONとなるブレーキスイッチ9からの信号と、アクセルペダルを釈放するコースティング(惰性)走行時にONとなるアイドルスイッチ10からの信号と、車両の前後加速度Gを検出する前後加速度センサ11からの信号とを入力される。

変速機コントローラ6は、これら入力情報をもとにコントロールバルブボディー1aを介して無段変速機1を変速制御する。
セレクトレバー2がPレンジ位置にあるときはスイッチ4pからのPレンジ信号を受けて、
セレクトレバー2がRレンジ位置にあるときはスイッチ4rからのRレンジ信号を受けて、
セレクトレバー2がNレンジ位置にあるときはスイッチ4nからのNレンジ信号を受けて、
セレクトレバー2がDレンジ位置にあるときはスイッチ4dからのDレンジ信号を受けて、
無段変速機1を各レンジに対応した変速形態で変速制御させる。

セレクトレバー2が前進自動変速（D）レンジ位置にある場合の変速形態が、本発明に関与することから、これにつき代表的に説明する。
このDレンジで変速機コントローラ6は、スピードメータ7aで検出した車速VSP、および、センサ8で検出したアクセル開度APOから、予定の変速線をもとに目標変速比を求め、これが達成されるようコントロールバルブボディー1aを介して無段変速機1を変速制御する（自動変速(D)モード）。

この自動変速(D)モードにおいては更に、センサ11で検出した車両の前後加速度Gが設定値以上となる頻度が高く、且つ、前後加速度Gの時間変化割合が設定値以上となる頻度が高い時をもって運転者がスポーティ走行を行っていると判断し、
上記した予定の変速線をスポーティ走行用の変速線に切り替え、当該スポーティ走行用の変速線をもとに目標変速比を求めて上記の変速制御に資することにより、ロー側変速比傾向としてスポーティ走行を可能ならしめる。
もちろん自動変速(D)モードにおいては、スポーティ走行と判断しなくなった時に予定の変速線に基づく通常の自動変速へ自動的に復帰するのは言うまでもない。

セレクトレバー2がDS/Mレンジ位置にあるとき変速機コントローラ6は、DS/Mレンジスイッチ4dsmからのDS/Mレンジ信号を受けて、無段変速機1を以下のごとくに変速制御する。

上記自動変速(D)モードでの変速制御状態からセレクトレバー2をDS/Mレンジ位置に切り替えただけの場合、つまり、セレクトレバー2を手動アップシフト(M+)位置や手動ダウンシフト(M-)位置にしないことで、スイッチ4mu,4mdから手動アップシフト(M+)信号および手動ダウンシフト（M-）信号が発せられない場合、又は、シフトパドル3aの操作により手動アップシフト指令Pad+やシフトパドル3bの操作により手動ダウンシフト指令Pad-が発せられない場合は、
図2に矢Aで示すようにDレンジスポーティ（DS）モードとなり、自動変速（D）モードにおいて、スポーティ走行と判断している時と同様の前記スポーティ走行用の変速線に基づく変速制御を行う。即ち、Dレンジスポーティ（DS）モードは、後述の図5に示すように、最ハイ変速比を低めに規制するDSモード線DS(i＋n)を有し、最小変速比側の変速可能領域を、(D)レンジで許容される最小変速比側の変速可能領域に比べて狭くすることで、ハイ側変速を規制するモードである。

このDレンジスポーティ（DS）モードにおいては、自動変速(D)モードでのスポーティ走行用変速制御のように、スポーティ走行と判断しなくなった時に通常の変速制御（自動変速(D)モード）に自動的復帰することはなく、
図2に矢Bで示すように、セレクトレバー2をDS/Mレンジ位置からDレンジ位置に切り替える手動操作によってのみ、スポーティ走行用変速制御から通常の変速制御に復帰可能で、この手動操作があるまではスポーティ走行用の変速制御を継続する。

上記Dレンジスポーティ（DS）モードでセレクトレバー2を、DS/Mレンジ位置から手動アップシフト(M+)位置にしたり、手動ダウンシフト(M-)位置にすると、変速機コントローラ6はスイッチ4mu,4mdから出力される手動アップシフト(M+)信号や手動ダウンシフト(M-)信号を受けて、図2に矢Cで示すごとく手動変速（M）モードとする。
この手動変速（M）モードでは、変速機コントローラ6は、セレクトレバー2が手動アップシフト(M+)位置や、手動ダウンシフト(M-)位置になることで、スイッチ4mu,4mdから手動アップシフト(M+)信号や手動ダウンシフト(M-)信号が出力される度に、無段変速機1を1変速段ずつアップシフトまたはダウンシフトさせる。

図2に矢Cで示す手動変速（M）モードへの移行は、セレクトレバー2をDS/Mレンジ位置から、手動アップシフト(M+)位置にしたり、手動ダウンシフト(M-)位置にする代わりに、シフトパドル3aを手前に操作して手動アップシフト指令Pad+を発生させたり、シフトパドル3bを手前に操作して手動ダウンシフト指令Pad-を発生させることによっても実行させることができる。

即ち、手動変速（M）モードでは、変速機コントローラ6は、シフトパドル3aの操作の度に発生する手動アップシフト指令Pad+や、シフトパドル3bの操作の度に発生する手動ダウンシフト指令Pad-の回数分に相当する変速段数だけ無段変速機1をアップシフトまたはダウンシフトさせることができる。

なお手動変速（M）モードで、セレクトレバー2をDS/Mレンジ位置から、手動アップシフト(M+)位置や、手動ダウンシフト(M-)位置にしたり、シフトパドル3a,3bを手前に操作して、無段変速機1をアップシフトまたはダウンシフトさせることにより選択可能な固定変速比（マニュアル変速段）は、例えば図3に示すようなマニュアル第1速（M1）、マニュアル第2速（M2）、マニュアル第3速（M3）、マニュアル第4速（M4）、マニュアル第5速（M5）、マニュアル第6速（M6）とする。また、図3には更に、ロー側限界変速比（ロー側ハードウェア限界）およびハイ側限界変速比（ハイ側ハードウェア限界）を参考までに併記し、図3の例では、マニュアル第6速（M6）の変速線をハイ側限界変速比（ハイ側ハードウェア限界）に一致させている。

セレクトレバー2をDS/Mレンジ位置からDレンジ位置に操作すると、変速機コントローラ6は、対応するレンジ位置信号の変化を受けて、図2に矢Eで示すごとく手動変速（M）モードから自動変速（D）モードに切り替え、この自動変速（D）モードでの前記した無段変速機1の変速制御を行う。

また、本形態の変速機コントローラ6は、セレクトレバー2がＤレンジ位置のままであっても、セレクトレバー2をＤレンジ位置にした自動変速（D）モード選択状態でシフトパドル3aを操作して手動アップシフト指令Pad+を発生させることで、又は、シフトパドル3bを操作して手動ダウンシフト指令Pad-を発生させることで、図2に矢Fで示すごとく無段変速機1を、自動変速（D）モードからDモード自動復帰式手動変速（DM）モードにして、手動による変速を可能にする。つまり、シフトパドル3aを操作して手動アップシフト指令Pad+を発生させると、その度毎に無段変速機1が1変速段ずつアップシフトし、又は、シフトパドル3bを操作して手動ダウンシフト指令Pad-を発生させると、その度毎に、無段変速機1が1変速段ずつダウンシフトする。

ただし、ここにおけるDモード自動復帰式手動変速（DM）モードは、上述した手動変速（M）モードと異なり、所定条件が満足されるとき、図2に矢Gで示すごとく自動変速（D）モードへ自動的に戻されるが、本発明に従えば、手動変速（M）モードと同様、自動変速（D）モードへ自動的に復帰しなくともよい。

なお、上記の所定条件には、シフトパドル3aまたは3bを手前に操作して手動アップシフト指令Pad+または手動ダウンシフト指令Pad-が発生する状態を設定時間以上に亘って持続する時とか、Dレンジ位置のセレクトレバー2を一旦DMレンジ位置にして再度Dレンジ位置に戻す時とか、車速VSPが0になる停車時とか、DMモードへの移行時からの走行距離が所定距離に達する時が挙げられ、これら条件の1つでも達成される時、Dモード自動復帰式手動変速（DM）モードから自動変速（D）モードへの自動復帰が行われるものとする。

Dモード自動復帰式手動変速（DM）モードにおいて、セレクトレバー2をＤレンジ位置からDS/Mレンジ位置にすると、変速機コントローラ6は対応する入力信号に応答して図2に矢Hで示すごとく、無段変速機1をDモード自動復帰式手動変速（DM）モードから手動変速（M）モードに切り替え、Dモードへ自動復帰することのない手動変速（M）モードでの手動変速を可能にする。

ここで、本発明の具体的な作用を説明するのに先立って、従来の問題を説明する。

図4は、従来装置の作用を示すタイムチャートである。このタイムチャートは、運転者が自動変速(D)モードで走行中にエンジンブレーキを要求して手動変速(M)モードでのダウンシフトを行った状態を示す。

図4に示すように、自動変速(D)モードで走行中の運転者がアクセルペダルを解放すると、アクセル開度APOがAPO＝０となった時点t₁から車速VSPが減少する。これに伴いプライマリ回転数Ｎpriは、自動変速(D)モードの変速マップに従い一点鎖線に示すDモード線に追従するように推移する。

しかしながら、運転者がエンジンブレーキを要求して、セレクトレバーをDレンジ位置から手動ダウンシフト(M-)位置に向けて操作すると、先ず、Dレンジ位置からDS/Mレンジ位置に切り替わった時点t₂で、自動変速(D)モードからDレンジスポーティ（DS）モードに切り替わるため、その後、プライマリ回転数Ｎpriは、Dレンジスポーティ（DS）モードの変速マップに従い二点鎖線で示すDSモード線に追従するように推移する。

次いで、DS/Mレンジ位置から手動ダウンシフト(M-)位置に向けて操作して手動ダウンシフト(M-)位置に達した時点t₃で、Dレンジスポーティ（DS）モードから手動変速(M)モードに切り替わるため、その後、プライマリ回転数Ｎpriは、手動変速(M)モードの変速マップに従い破線Mで示すMモード線に追従するように推移する。

このため、運転者がエンジンブレーキを要求して、セレクトレバーをDレンジ位置から手動ダウンシフト(M-)位置に向けて操作した後は、大きなエンジンブレーキを発生して運転者が受ける加速度Ｇも大きく減少する分、運転者には過剰な減速感を与えることになる。

このことは、図5に示す変速マップで見ても、Dレンジ位置からDS/Mレンジ位置に切り替えてダウンシフト操作を行うと、実質、Dモード線（一点鎖線）からDSモード線（二点鎖線）への移行によって生じるダウンシフトと、DSモード線（二点鎖線）からMモード線（破線）への移行によって生じるダウンシフトとの２回のダウンシフトが発生することになることも明らかである。

これに対し、本形態の変速機コントローラ6では、図6に示すフローチャートを実行することで、運転者の意図しないダウンシフトの発生を回避する。なお、本フローチャートは、スイッチ4dからのDレンジ信号、DS/Mレンジスイッチ4dsmからのDS/Mレンジ信号、スイッチ4muからの手動アップシフト(M+)信号、又は、スイッチ4mdからの手動ダウンシフト（M-）信号をトリガーに繰り返し実行されるものである。

ステップ1では、上記のレンジ信号を基に現在の走行モードを判定する。例えば、レンジ信号がDS/Mレンジ信号であるときは、現在の走行モードは、Dレンジスポーティ（DS）モード（以下、「DSモード」という）であるとして、ステップ12にて、DSモードに応じた変速制御を実行し、手動アップシフト(M+)信号又は手動ダウンシフト（M-）信号であるときは、現在の走行モードは、手動変速(M)モードであるとして、ステップ13にて、手動変速(M)モードに従う変速制御を実行する。

これに対し、ステップ1にて、レンジ信号がDレンジ信号であると、現在の走行モードは、自動変速(D)モード（以下、「Dモード」という）であるとして、ステップ2に移行する。ステップ2では、セレクトレバー2の操作により、走行モードがDモードからDSモードに切り替わるかどうかを判定する。即ち、ステップ2がモード切替判定手段に相当する。

ステップ2にて、Dレンジ信号が検出されたときは、セレクトレバー2の操作が行われていないとして、ステップ11にて、メータパネル7等に設けられたインジケータに「Dモード」であることを表示させ、Dモードを維持するが、DS/Mレンジ信号が検出されたときは、次の走行モードがDSモードであるとして、ステップ3にて、インジケータに「DSモード」であることを表示させ、DSモードを選択した後、ステップ4に移行する。

ステップ4では、予め設定しておいた所定時間Ｔを計測するため、タイマーカウントダウンを開始する。所定時間Ｔは、運転者が短時間にMモードへの移行操作を実施し、短時間での意図しない大きな減速が生じない時間として、例えば、1.5sec〜2.0sec程度が考えられるが、車種や使用条件などに応じて様々な変更が可能である。

ステップ4にて、タイマーカウントダウンを開始した後は、ステップ5にて、手動ダウンシフト(M-)信号の検出の有無に応じて、Mモードにおいてダウンシフト操作が行われたかどうかを判定する。即ち、ステップ5がダウンシフト操作判定手段に相当する。ステップ5にて、手動ダウンシフト(M-)信号が検出されないときは、セレクトレバー2の操作が行われていないとして、ステップ10にて、インジケータに「DSモード」であることを表示させ、DSモードを維持するが、手動ダウンシフト(M-)信号が検出されたときは、運転者が次の走行モードとしてMモードを望んでいるとして、ステップ6にて、ステップ4にて開始したタイマーカウントダウンが終了したかどうかを判定する。

ステップ6にて、タイマーカウントダウンが終了していないと判定されると、運転者には、DSモードに移行する意図がなく、DモードからMモードでのダウンシフト操作を一気に行い、Mモードでセレクトレバー2を操作することによるダウンシフトを希望しているとして、ステップ7に移行する。

ステップ7では、DSモードからMモードへの移行は許可するものの、DモードからDSモードを経由してMモードに切り替えてダウンシフト操作を行ったことによる、当該Mモードでのダウンシフトは禁止する。即ち、ステップ4、ステップ6,7がダウンシフト禁止手段に相当する。しかも、本形態では、DモードからDSモードに切り替えたときに、このDSモードの変速マップで設定された目標変速比i_DS(o)のうち、DSモードに切り替える直前のDモードでの実変速比iaに最も近接し、且つ、実変速比iaよりも大きな所定変速比i_DS(a+n)を所定変速比i_M(vir)として固定する。

即ち、Mモードでのダウンシフトを禁止しても、無段変速機1の変速比iは、セレクトレバー2を操作する直前のDレンジ位置における変速比i_(D)よりも変速比の大きな低速（ロー）側に移行する。このため、Mモードでのダウンシフトを禁止しても、Mモードでセレクトレバー2を1回だけダウンシフト操作してエンジンブレーキを発生させたのと同様の効果を奏する。

なお、ステップ7にて、DモードからDSモードへの切り替え前の変速比が、DSモード線DS(i+n)よりも低い変速比側（ハイ側）の変速領域に存在する場合には、本発明に従い上述の如く、DSモード線DS(i)に沿った変速制御を実行するが、DモードからDSモードへの切り替え前の変速比が、DSモード線DS(i+n)よりも高い変速比側（ロー側）の変速領域に存在する場合にも、本発明に従い、DモードからDSモードへの切り替え前の変速比を一旦維持し、それ以降は、運転者によるセレクトレバー操作やアクセルペダル操作等が新たに入力されるまで、DSモードに従う変速制御が実行される。

即ち、ステップ7にて実行される変速制御は、運転者によるセレクトレバー操作やアクセルペダル操作等の入力があっても、これに対して必ずしも応答するのではない点において、ステップ10にて実行される従来のDSモードとは異なる。

ステップ7にて、Mモードへの移行を許可しつつMモードと異なる方法でダウンシフトを実現した後は、ステップ9にて、メータパネル7等に設けられたインジケータに「Mモード」であることを表示させ、運転者にMモードであることを認識させる。

一方、ステップ6にて、ステップ6にて、タイマーカウントダウンが終了した状態でMモードでのダウンシフト操作が行われたと判定されると、運転者がDモードからDSモードへの切り替えによるダウンシフトと、Mモードでセレクトレバー2を操作したことによるダウンシフトとの2回のダウンシフトをそれぞれ意識的に使い分けることで、大きなエンジンブレーキを発生させることを希望しているとして、ステップ8に移行する。

ステップ8では、DSモードからMモードへの移行を許可すると共に、DモードからDSモードを経由してMモードに切り替えてダウンシフト操作を行ったことによる、当該Mモードでのダウンシフトも許可する。この場合も、その後は、ステップ9にて、メータパネル7等に設けられたインジケータに「Mモード」であることを表示させ、運転者にMモードであることを認識させる。

図7は、同形態の作用を説明するためのタイムチャートである。このタイムチャートも、運転者がDモードで走行中にアクセルペダルを開放した後、エンジンブレーキを要求してMモードでのダウンシフトを行った状態を示す。

また、図8は、Dモード線D(i)に従って、実変速比が推移し、DSモードへの切り替えが点Ｐで行われたと仮定したときの本形態の時系列的な変化を矢印で示す変速マップである。即ち、図8において、点Ｐでの実変速比がDSモードに切り替える直前の実変速比iaである。

図7に示すように、Dモードで走行中の運転者がアクセルペダルを解放すると、アクセル開度APOがAPO＝０となった時点t₁から車速VSPが減少する。これに伴いプライマリ回転数Ｎpriは、Dモード線（一点鎖線）に追従するように推移する。

これに対し、運転者がエンジンブレーキを要求して、セレクトレバーをDレンジ位置から手動ダウンシフト(M-)位置に向けて操作すると、Dレンジ位置からDS/Mレンジ位置に切り替わった時点t₂で、DモードからDSモードに切り替わり、プライマリ回転数Ｎpriは、DSモード線（二点鎖線）に追従するように推移する。

次いで、時点t₃にて、DS/Mレンジ位置から手動ダウンシフト(M-)位置に向けて操作すると、本来であれば、DSモードからMモードに移行してMモードに切り替わり、プライマリ回転数Ｎpriは、Mモード線（二点鎖線）に追従するように推移する。

しかしながら、本形態では、タイマーカウントダウンが終了していないことから、DSモードからMモードへの移行を許可しつつも、Mモードでのダウンシフトは実行されずに、図8に示すように、DSモードで設定されたDSモード線DS（目標変速比i_DS(o)）のうち、DSモードに切り替える直前（時点Ｐ）でのDモード線D(i)に最も近接し、且つ、当該Dモード線D(i)よりも変速比が大きなDSモード線DS(i+n)を選択し、このDSモード線DS(i+n)のうち、DモードからDSモードに切り替わったときの目標変速比i_DS(o) 、即ち、時点Ｐと同一車速VSPである時点Ｑでの目標変速比i_DS(a+n)を仮想Mモードの変速比i_M(vir)として固定する。このため、プライマリ回転数Ｎpriは、図7に示すように、仮想Mモードの変速比i_M(vir)として変速比i_DS(a+n)に固定した破線Mで示す仮想Mモード線M_(vir) に追従するように推移する。

このため、運転者がエンジンブレーキを要求して、セレクトレバーをDレンジ位置から手動ダウンシフト(M-)位置に向けて操作した後は、実質、DモードからDSモードへの切り替えに伴い、ダウンシフトが実行されたことになるため、図7に示すように、エンジンブレーキを発生して運転者が受ける加速度Ｇも急激に減少するものの、その減少は、従来の比べて小さく、運転者に与える減速感は過剰なものとはならない。

このことは、図8に示す変速マップで見ても、Dレンジ位置からDS/Mレンジ位置に切り替えてダウンシフト操作を行っても、実質、Dモード線D(i)から仮想Mモード線M_(vir)への移行によって生じるダウンシフトが発生するだけで、DSモード線 DS(i+n)からMモード線Mへの移行によって生じるダウンシフトが行われていないことになることも明らかである。

即ち、本形態に従えば、DモードからDSモードを経由してMモードに切り換わるときは、このMモードでのダウンシフトを許可するかどうかを判定し、ダウンシフトを許可できないときは、Mモードでのダウンシフトを禁止することで、運転者が意図しない過度のエンジンブレーキの発生を防止することができる。

また、Mモードでのダウンシフトを禁止しても、本形態のように、DSモードの変速マップで設定された変速比のうち、DSモードでの変速比に最も近接し、且つ、当該変速比よりも大きな所定変速比に固定すれば、実質、DモードからDSモードへの切り替えに伴うDSモードに従って、ダウンシフトが実行されたことになる。

従って、本形態によれば、３つのDモード,DSモード,Mモードの切り替え手順を変更することなく、運転者の意図しない過度のエンジンブレーキが生じることを防止することができる。

特に、本形態のように、DSモードに切り換わってから予め設定された所定時間ΔＴ以内に、運転者によりダウンシフト操作が行われたかどうかを判定し、当該所定時間ΔＴ以内にダウンシフト操作が行われたと判定したとき、Mモードでのダウンシフトを禁止すれば、タイマ等による簡単な時間計測で、Mモードでのダウンシフトを実行することが運転者に違和感を与える過度のエンジンブレーキを発生させることになるかどうかを判定することができる。

これに対し、図9は、本発明の第二の形態であって、運転者の意図しないダウンシフトの発生を回避するため、変速機コントローラ6で実行可能な他のフローチャートである。

なお、本フローチャートも、スイッチ4dからのDレンジ信号、DS/Mレンジスイッチ4dsmからのDS/Mレンジ信号、スイッチ4muからの手動アップシフト(M+)信号、又は、スイッチ4mdからの手動ダウンシフト（M-）信号をトリガーに繰り返し実行されるものである。また、図6と同一のステップは、同一符号をもって、その説明を省略する。

本フローチャートでは、ステップ3にてインジケータに「DSモード」であることを表示させ、DSモードを選択した後は、ステップ5に移行し、手動ダウンシフト(M-)信号の検出の有無に応じて、Mモードにおいてダウンシフト操作が行われたかどうかを判定する。

ステップ5にて、手動ダウンシフト(M-)信号が検出されないときは、セレクトレバー2の操作が行われていないとして、ステップ10にて、インジケータに「DSモード」であることを表示させ、DSモードを維持するが、手動ダウンシフト(M-)信号が検出されたときは、運転者が次の走行モードとしてMモードを望んでいるとして、ステップ21にて、DSモードへの切り替えに伴い実行される変速中にMモードへの切り替えが行われたかどうかを判定する。

ここで、変速中であるかどうかを判定する方法としては、例えば、図10に示すように、DSモードに従って演算される目標変速比i_(o)と実変速比iaとの偏差σが所定の範囲Δσに収まっているかどうかで判断することができる。なお、実変速比iaの演算方法としては、自動変速機の入力側回転数（例えば、トルクコンバータのタービン回転数）と出力側回転数（自動変速機の出力軸回転数）とを検出し、この比をもって実変速比iaとする等、既存の方法を採用することができる。

ステップ21にて、DSモードへの切り替えに伴い実行される変速中にMモードへの切り替えが行われていると判定されると、運転者には、DSモードに移行する意図がなく、DモードからMモードでのダウンシフト操作を一気に行い、Mモードでセレクトレバー2を操作することによるダウンシフトを希望しているとして、ステップ7に移行し、その後は、第一の形態と同様に推移する。即ち、ステップ21、ステップ7がダウンシフト禁止手段に相当する。

図11は、同形態の作用を説明するためのタイムチャートである。このタイムチャートも、運転者がDモードで走行中にエンジンブレーキを要求してMモードでのダウンシフトを行った状態を示す。

本形態でも、DSモードへの切り替えに伴う変速中にMモードへの切り替えが行われると、DSモードからMモードへの移行を許可しつつも、Mモードでのダウンシフトは実行されずに、図8で説明したと同様、DSモードで設定された目標変速比i_DS(o)のうち、DSモードに切り替える直前の実変速比iaに最も近接し、且つ、実変速比iaよりも大きな所定変速比i_DS(a+n) （時点Ｑでの目標変速比）を所定変速比i_M(vir)として固定する。このため、プライマリ回転数Ｎpriは、図11に示すように、第一の形態と同様、仮想Mモードの変速比i_M(vir)として変速比i_DS(a+n)に固定した破線Mで示す仮想Mモード線M_(vir)に追従するように推移する。

このため、本形態の場合も、第一の形態と同様、運転者がエンジンブレーキを要求して、セレクトレバーをDレンジ位置から手動ダウンシフト(M-)位置に向けて操作した後は、実質、DモードからDSモードへの切り替えに伴い、ダウンシフトが実行されたことになるため、図11に示すように、エンジンブレーキを発生して運転者が受ける加速度Ｇも急激に減少するものの、その減少は、従来の比べて小さく、運転者に与える減速感は過剰なものとはならない。

従って、本形態によっても、３つのDモード,DSモード,Mモードの切り替え手順を変更することなく、運転者の意図しない過度のエンジンブレーキが生じることを防止することができる。

また、本形態のように、DSモードへの切り替えに伴い実行される変速中にMモードへの切り替えが行われたかどうかを判定し、この切り替えが前記変速中に行われたと判定したとき、Mモードでのダウンシフトを禁止すれば、Mモードでのダウンシフトを実行することが運転者に違和感を与える過度のエンジンブレーキを発生させることになるかどうかをより確実に判定することができる。

なお、第一の形態と第二の形態とは、併用することができる。例えば、DSモードへの切り替えた後の所定時間ΔＴを経過したかと同時に、DSモードへの切り替えに伴う変速の終了を判定し、その両者の判定が終了するまでに、ダウンシフト操作が行われた場合には、Mモードでのダウンシフトを禁止して所定変速比（所定のDSモード線）に固定することで、実質1回のダウンシフトのみを許容する一方、両者の判定が終了した後にダウンシフト操作が行われた場合には、DSモードへの切り替えに伴うダウンシフトと、Mモードでの操作によるダウンシフトとの2回のダウンシフトを許容するように構成してもよい。

また、第一の形態及び第二の形態では、ステップ7にて、Mモードでのダウンシフトを禁止して、所定変速比（所定のDSモード線）に固定したときは、インジケータに「Mモード」と表示することで、運転者には、Mモードでの変速制御として認識させれば、運転者が所定変速比（所定のDSモード線）に固定したことで生じたエンジンブレーキをMモードでの操作によって生じたエンジンブレーキとして感じたにもかかわらず、インジケータに「DSモード」と表示されることによる違和感を覚えることなく、運転を継続することができる。

図12は、本発明の第三の形態であって、第一の形態の変形例として、変速機コントローラ6で実行可能なフローチャートである。このため、図6と同一のステップは、同一符号をもって、その説明を省略する。

本フローチャートでは、ステップ6にて、タイマーカウントダウンが終了した状態でMモードでのダウンシフト操作が行われたと判定されると、第一の形態と同様、運転者がDSモードとMモードとを意識的に使い分けることで、大きなエンジンブレーキを発生させることを希望しているとして、ステップ8にて、Mモードへの移行を許可すると共に、Mモードでのダウンシフトも許可し、ステップ9にて、メータパネル7等に設けられたインジケータに「Mモード」であることを表示させる。

これに対し、ステップ6にて、タイマーカウントダウンが終了していない状態でMモードでのダウンシフト操作が行われたと判定されると、ステップ31では、DSモードからMモードへの移行を禁止すると共に、DモードからDSモードを経由してMモードに切り替えてダウンシフト操作を行ったことによる、当該Mモードでのダウンシフトは禁止する。即ち、ステップ4、ステップ6,31がダウンシフト禁止手段に相当する。

しかも、ステップ31では、第一の形態におけるステップ7と同様、Mモードでのダウンシフトは実行されずに、図8で説明したと同様、DSモードで設定された目標変速比i_DS(o)のうち、DSモードに切り替える直前の実変速比iaに最も近接し、且つ、実変速比iaよりも大きな所定変速比i_DS(a+n)（時点Ｑでの目標変速比）を所定変速比i_M(vir)として固定する。このため、プライマリ回転数Ｎpriは、第一の形態と同様、図7に示すように、仮想Mモードの変速比i_M(vir)として変速比i_DS(a+n)に固定した破線Mで示す仮想Mモード線M_(vir)に追従するように推移する。

また、ステップ31にても、ステップ7と同様、DモードからDSモードへの切り替え前の変速比が、DSモード線DS(i+n)よりも低い変速比側（ハイ側）の変速領域に存在する場合には、本発明に従い上述の如く、DSモード線DS(i+n)に沿った変速制御を実行するが、DモードからDSモードへの切り替え前の変速比が、DSモード線DS(i)よりも高い変速比側（ロー側）の変速領域に存在する場合にも、本発明に従い、DモードからDSモードへの切り替え前の変速比を一旦維持し、それ以降は、運転者によるセレクトレバー操作やアクセルペダル操作等が新たに入力されるまで、DSモードに従う変速制御が実行される。

但し、本形態では、ステップ31にて、Mモードでのダウンシフトと共にDSモードからMモードへの移行も禁止したため、ステップ32では、メータパネル7等に設けられたインジケータに「DSモード」であることを表示させる。

本形態のように、Mモードでのダウンシフトを禁止して、所定モード線（所定変速比）に固定したときは、インジケータに「DSモード」と表示することで、運転者には、DSモードでの変速制御であることと認識させれば、運転者が意図せずに誤ってMモードに切り替えてしまった場合も、インジケータに「Mモード」と表示されることによる違和感を覚えることなく、運転を継続することができる。また、Mモードを禁止しているにもかかわらず、インジケータに「Mモード」と表示した場合に生じる、Mモードでの誤ったアップシフト操作若しくはダウンシフト操作、それに伴うスイッチ信号のチャタリングを防止することができると共に、こうした操作や現象に伴う変速ショックを回避することができる。

なお、図13は、第二の形態の変形例として、上記のステップを採用した本発明の第四の形態であって、変速機コントローラ6で実行可能なフローチャートである。このため、図6と同一のステップは、同一符号をもって、その説明を省略する。

本フローチャートも、ステップ21にて、変速が終了した状態でMモードでのダウンシフト操作が行われたと判定されると、第二の形態と同様、運転者がDSモードとMモードとを意識的に使い分けることで、大きなエンジンブレーキを発生させることを希望しているとして、ステップ8にて、Mモードへの移行を許可すると共に、Mモードでのダウンシフトも許可する。

これに対し、ステップ21にて、変速が終了していない状態でMモードでのダウンシフト操作が行われたと判定されると、ステップ31では、DSモードからMモードへの移行を禁止すると共に、DモードからDSモードを経由してMモードに切り替えてダウンシフト操作を行ったことによる、当該Mモードでのダウンシフトは禁止する。

即ち、ステップ31では、他の形態と同様、Mモードでのダウンシフトは実行されずに、図8で説明したと同様、DSモードで設定された目標変速比i_DS(o)のうち、DSモードに切り替える直前の実変速比iaに最も近接し、且つ、実変速比iaよりも大きな所定変速比i_DS(a+n)（時点Ｑでの目標変速比）を所定変速比i_M(vir)として固定する。即ち、ステップ21、ステップ31がダウンシフト禁止手段に相当する。

このため、プライマリ回転数Ｎpriは、図7に示すように、仮想Mモードの変速比i_M(vir)として変速比i_DS(a+n)に固定した破線Mで示す仮想Mモード線M_(vir) に追従するように推移するが、本形態でも、ステップ31にて、Mモードでのダウンシフトと共にDSモードからMモードへの移行も禁止したため、ステップ32では、メータパネル7等に設けられたインジケータに「DSモード」であることを表示させる。

即ち、本形態によれば、第二の形態に特有な構成及び作用効果を維持しつつ、第三の形態と同様に、インジケータに「DSモード」と表示することで、運転者には、DSモードでの変速制御であることを認識させることができる。

上述したところは、本発明の好適な形態であるが、請求の範囲内において、種々の変更を加えることができる。例えば、運転者からの再度の操作があったときには、当該操作に応じたダウンシフトを実行するようにすれば、運転者の要求に応じた大きなエンジンブレーキを発生させることができる。

本形態に係る無段変速機には様々なものを採用することができる。また、本発明に係る自動変速機は、無段変速機に限定されることなく、有段式の自動変速機であってもよい。また、上述した各形態に採用されている様々な構成は、目的及び用途に応じて、適宜組み合わせや置換等の変更を行うことができる。

本発明の一形態であるモード切り替え時変速制御装置を具えた無段変速機の制御系を模式的に示すシステム図である。 同形態の無段変速機におけるセレクトレバー操作及びシフトパドル操作と、これによって選択可能な変速モードとの相関関係を示す変速モードの変化パターン図である。 手動変速(M)モードの固定変速比と、自動変速(D)モードのコースト線と、設定減速度用初期変速比のエンジン回転数換算線との関係を示す線図（変速マップ）である。 従来装置の作用を示すタイムチャートである。 従来の制御方法で運転者の手動によりダウンシフトが実行されたときの時系列的な変化を矢印で示す変速マップである。 本発明の第一の形態であって、運転者の意図しないダウンシフトの発生を、時間の経過を利用して回避するため、変速機コントローラで実行可能なフローチャートである。 同形態の作用を説明するためのタイムチャートである。 同形態の時系列的な変化を矢印で示す変速マップである。 本発明の第二の形態であって、運転者の意図しないダウンシフトの発生を、変速経過を利用して回避するため、変速機コントローラで実行可能な他のフローチャートである。 変速中であるかどうかを判定する方法を例示するタイムチャートである。 同形態の作用を説明するためのタイムチャートである。 本発明の第三の形態であって、第一の形態の変形例として、変速機コントローラで実行可能なフローチャートである。 本発明の第四の形態であって、第二の形態の変形例として、変速機コントローラで実行可能なフローチャートである。

符号の説明

１ 無段変速機
２ セレクトレバー
3a,3b シフトパドル
４ 操作パターン
６ 変速機コントローラ
７ メータパネル
８ アクセル開度センサ
９ ブレーキスイッチ
10 アイドルスイッチ
11 前後加速度センサ
4p Pレンジスイッチ
4r Rレンジスイッチ
4n Nレンジスイッチ
4d Dレンジスイッチ
4dsm DS/Mレンジスイッチ
4mu 手動アップシフトスイッチ
4md 手動ダウンシフトスイッチ

Claims (5)

1. 予め設定された変速マップに基づいて変速制御を実行する第一の自動変速モードと、
   第一の自動変速モードでの変速比よりも大きな変速比が得られるように設定された他の変速マップに基づいて変速制御を実行する第二の自動変速モードと、
   運転者の操作に応じてアップシフト又はダウンシフトを実行する手動変速モードとを有し、
   第一の自動変速モードから第二の自動変速モードを経由して手動変速モードへの切り替えが行われる自動変速機のモード切替時変速制御装置であって、
   第一の自動変速モードから第二の自動変速モードに切り換わったかどうかを判定するモード切替判定手段と、
   この判定がなされた後、第二の自動変速モードから手動変速モードに切り換わるダウンシフト操作が行われたかどうかを判定するダウンシフト操作判定手段と、
   この手動変速モードでのダウンシフトを許可するかどうかを判定し、この判定の結果、ダウンシフトを許可できないときは、当該ダウンシフトを禁止するダウンシフト禁止手段とを備えることを特徴とする自動変速機のモード切替時変速制御装置。
2. 請求項１において、手動変速モードでのダウンシフトを禁止したときは、第二の自動変速モードの変速マップで設定された変速比のうち、第一の自動変速モードでの変速比に最も近接し、且つ、当該変速比よりも大きな所定変速比に固定することを特徴とする自動変速機のモード切替時変速制御装置。
3. 請求項１又は２において、ダウンシフト禁止手段は、第二の自動変速モードに切り換わってから予め設定された所定時間以内に、運転者によりダウンシフト操作が行われたと判定したとき、手動変速モードでのダウンシフトを禁止することを特徴とする自動変速機のモード切替時変速制御装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項において、ダウンシフト禁止手段は、第二の自動変速モードへの切り替えに伴い実行される変速中に手動変速モードへの切り替えが行われたと判定したとき、手動変速モードでのダウンシフトを禁止することを特徴とする自動変速機のモード切替時変速制御装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項において、運転者からの再度のダウンシフト操作があったときには、当該操作に応じたダウンシフトを実行することを特徴とする自動変速機のモード切替時変速制御装置。

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