JP2013032793A - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワンウェイクラッチを廃止して変速ショックを回避することができる自動変速機の制御装置を提供すること。
【解決手段】ダウンシフトし、かつ、車両が減速しているときに発生するコーストダウンが、流体伝動装置２０の入力軸２１の回転数が出力軸２２の回転数よりも大きい駆動状態で実行され、変速制御装置７は、コーストダウンの実行時に、流体伝動装置２０の出力軸２２の回転数が目標回転数となるように、第２摩擦係合要素Ｂ１をフィードバック制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動変速機の変速制御装置に関する。

車両用の自動変速機には、車両の状態（例えば、車速、アクセル開度等）に応じて、自動変速機におけるギヤトレーンに設けられた複数の摩擦係合要素（クラッチ、ブレーキ）を選択的に係合・解放させることで変速を行うものがある。このような自動変速機では、アクセルペダルが踏み込まれていない状態での減速惰行中のダウンシフト変速（コーストダウン変速）では、エンジンブレーキ力による変速ショックが発生する可能性がある。このような変速ショックを解消するために、自動変速機において所定の摩擦係合要素（例えば、Ｂ２ブレーキ）と並列に一方向クラッチ（ワンウェイクラッチ）を設けて円滑な変速を行うようにしているものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平５−９９３１８号公報

ところが、ワンウェイクラッチは高価であるので、ワンウェイクラッチを廃止して変速ショックを回避することが望まれる。ワンウェイクラッチを廃止した場合、コーストダウン変速を行う際に摩擦係合要素の係合・解放の切替を行うと、変速機入力トルクが負である逆駆動状態（トルクコンバータの出力軸の回転数が入力軸の回転数よりも大きい状態）での変速によって慣性トルクが生じ、変速ショックが生じてしまうことがある。

本発明の主な課題は、ワンウェイクラッチを廃止して変速ショックを回避することができる自動変速機の制御装置を提供することである。

本発明の一視点においては、入力軸および出力軸を備えた流体伝動装置を介して入力された動力源の回転動力を変速して駆動輪に出力する自動変速機の変速制御装置において、前記変速制御装置は、前記自動変速機に備えられた複数の摩擦係合要素を選択的に係合、解放することによって前記動力源の回転動力を変速し、前記自動変速機は、ダウンシフトする際に前記複数の摩擦係合要素のうち、第１摩擦係合要素と第２摩擦係合要素がそれぞれ係合状態となることにより構成される第１変速段と、前記第２摩擦係合要素を解放し第３摩擦係合要素を係合することにより、前記第１摩擦係合要素と前記第３摩擦係合要素がそれぞれ係合状態となることにより構成される第２変速段とを備え、ダウンシフトし、かつ、車両が減速しているときに発生するコーストダウンが、前記流体伝動装置の前記入力軸の回転数が前記出力軸の回転数よりも大きい駆動状態で実行され、前記変速制御装置は、前記コーストダウンの実行時に、前記流体伝動装置の前記出力軸の回転数が目標回転数となるように、前記第２摩擦係合要素をフィードバック制御することを特徴とする。

本発明の前記自動変速機の変速制御装置において、前記自動変速機は、入力軸および出力軸を備え、前記流体伝動装置の前記出力軸の回転数に対する前記自動変速機の前記出力軸の回転数の比の値が、所定の範囲内の値に存在するとき、前記第２摩擦係合要素のフィードバック制御を終了することが好ましい。

本発明の前記自動変速機の変速制御装置において、前記自動変速機は、入力軸および出力軸を備え、前記流体伝動装置の前記出力軸の回転数に対する前記自動変速機の前記出力軸の回転数の比の値が、前記第１変速段のギヤ比を乗算した値よりも所定値以上大きくなったとき、前記第２摩擦係合要素のフィードバック制御を開始することが好ましい。

本発明の前記自動変速機の変速制御装置において、前記自動変速機は、入力軸および出力軸を備え、前記コーストダウンの実行中に、前記流体伝動装置の前記出力軸の回転数に対する前記自動変速機の前記出力軸の回転数の比の値が、所定の範囲内の値に存在するとき、前記第３摩擦係合要素の係合を開始することが好ましい。

本発明の前記自動変速機の変速制御装置において、前記自動変速機は、入力軸および出力軸を備え、前記コーストダウンの実行中に、前記流体伝動装置の前記出力軸の回転数の単位時間の変化量に所定の時間を乗算した値を現在の前記流体伝動装置の前記出力軸の回転数に加算した値が、現在の前記自動変速機の前記出力軸の回転数に前記第２変速段のギヤ比を乗算した値よりも大きくなる場合、前記第３摩擦係合要素の係合を開始することが好ましい。

本発明の前記自動変速機の変速制御装置において、前記流体伝送装置の滑りによって、前記流体伝動装置の前記出力軸の回転数が前記流体伝動装置の前記入力軸の回転数より小さくなるように設定された変速点を用いて、前記駆動状態において前記コーストダウンが実行されることが好ましい。

本発明の前記自動変速機の変速制御装置において、前記コーストダウンの実行中に、運転者の操作に依らず前記動力源の出力が増大するように、前記変速制御装置が前記動力源の制御装置に指令することが好ましい。

本発明の前記自動変速機の変速制御装置において、前記自動変速機は、入力軸および出力軸を備え、前記コーストダウンの実行中に、前記流体伝動装置の前記出力軸の回転数に対する前記自動変速機の前記出力軸の回転数の比の値が、所定の範囲内の値に存在するとき、運転者の操作に依らず前記動力源の出力が減少するように、前記変速制御装置が前記動力源の制御装置に指令することが好ましい。

本発明によれば、コーストダウン変速する際、流体伝動装置の入力軸の回転数が出力軸の回転数よりも大きい駆動状態で摩擦係合要素の係合・解放の切替を行うことで、流体伝動装置の出力軸の回転数が入力軸の回転数よりも大きい逆駆動状態での変速が回避でき、慣性トルクの発生を回避できるので、変速ショックを防止することができる。

本発明の実施例１に係る自動変速機の変速制御装置を含む車両の構成を模式的に示したブロック図である。 本発明の実施例１に係る自動変速機の変速制御装置によって制御される自動変速機の構成を模式的に示したスケルトン図である。 本発明の実施例１に係る自動変速機の変速制御装置によって制御される自動変速機の第１〜第３摩擦クラッチＣ１〜Ｃ３、第１〜第２摩擦ブレーキＢ１〜Ｂ２の係合・非係合と、それに対応する変速段との関係を示す一覧図である。 本発明の実施例１に係る自動変速機の変速制御装置における変速線の一例を模式的に示した図である。 本発明の実施例１に係る自動変速機の変速制御装置の動作を模式的に示したフローチャート図である。 本発明の実施例１に係る自動変速機の変速制御装置を含む車両の動作を模式的に示したタイムチャート図である。 本発明の実施例２に係る自動変速機の変速制御装置の動作を模式的に示したフローチャート図である。 本発明の実施例２に係る自動変速機の変速制御装置を含む車両の動作を模式的に示したタイムチャート図である。 本発明の実施例２に係る自動変速機の変速制御装置を含む車両のアクセル開度０％時の入力軸回転速度と変速機入力トルクとの関係を模式的に示したグラフである。

本発明の実施形態に係る自動変速機の制御装置では、入力軸（図２の２１）および出力軸（図２の２２）を備えた流体伝動装置（図２の２０）を介して入力された動力源（図１の１）の回転動力を変速して駆動輪（図１の４、５）に出力する自動変速機（図１、図２の２０）の変速制御装置（図１の７）において、前記変速制御装置は、前記自動変速機に備えられた複数の摩擦係合要素（図２のＣ１〜Ｃ３、Ｂ１、Ｂ２）を選択的に係合、解放することによって前記動力源の回転動力を変速し、前記自動変速機は、ダウンシフトする際に前記複数の摩擦係合要素のうち、第１摩擦係合要素（図２のＣ１）と第２摩擦係合要素（図２のＢ１）がそれぞれ係合状態となることにより構成される第１変速段（図３の２速）と、前記第２摩擦係合要素を解放し第３摩擦係合要素（図２のＢ２）を係合することにより、前記第１摩擦係合要素と前記第３摩擦係合要素がそれぞれ係合状態となることにより構成される第２変速段（図３の１速）とを備え、ダウンシフトし、かつ、車両が減速しているときに発生するコーストダウンが、前記流体伝動装置の前記入力軸の回転数が前記出力軸の回転数よりも大きい駆動状態で実行され、前記変速制御装置は、前記コーストダウンの実行時に、前記流体伝動装置の前記出力軸の回転数が目標回転数となるように、前記第２摩擦係合要素をフィードバック制御する。

なお、本出願において図面参照符号を付している場合は、それらは、専ら理解を助けるためのものであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。

本発明の実施例１に係る自動変速機の制御装置を含む車両について図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施例１に係る自動変速機の変速制御装置を含む車両の構成を模式的に示したブロック図である。図２は、本発明の実施例１に係る自動変速機の変速制御装置によって制御される自動変速機の構成を模式的に示したスケルトン図である。図３は、本発明の実施例１に係る自動変速機の変速制御装置によって制御される自動変速機の第１〜第３摩擦クラッチＣ１〜Ｃ３、第１〜第２摩擦ブレーキＢ１〜Ｂ２の係合・非係合と、それに対応する変速段との関係を示す一覧図である。図４は、本発明の実施例１に係る自動変速機の変速制御装置における変速線の一例を模式的に示した図である。

図１を参照すると、自動変速機の変速制御装置を含む車両は、エンジン１と車輪４、５との間の動力伝達経路に自動変速機２及びデファレンシャルギヤ３が設けられている。車両は、エンジン１と、自動変速機２と、デファレンシャルギヤ３と、車輪４、５と、 エンジン制御装置６と、変速機制御装置７と、油圧回路８と、アクセル開度センサ１１と、シフトポジションセンサ１２と、車速センサ１２と、エンジン回転センサ１４と、入力軸回転センサ１５と、出力軸回転センサ１６と、を有する。なお、図１では、エンジン１のみを動力源とする車両を示しているが、エンジンとモータを動力源とするハイブリッド車両や、モータのみを動力源とする電気自動車に適用してもよい。

エンジン１は、シリンダー内で燃料を爆発燃焼させ、その熱エネルギによって回転動力を出力する内燃機関（動力源）であり、燃料の噴出量を調整するインジェクタアクチュエータ（図示せず）、燃料の点火時期を調整するイグナイタアクチュエータ（図示せず）等を有する。エンジン１の回転動力は、クランクシャフト１ａを介して自動変速機２に伝達される。エンジン１は、エンジン制御装置（図示せず）に通信可能に接続されており、エンジン制御装置６によって制御される。

自動変速機２は、エンジン１から出力された回転動力を変速してデファレンシャルギヤ３に伝達する機構である（図１参照）。自動変速機２は、例えば、エンジン１から出力された回転動力が、トルクコンバータ２０を介して変速機２６に入力され、当該変速機２６で変速してデファレンシャルギヤ（図１の３）に出力する（図２参照）。自動変速機２は、トルクコンバータ２０におけるポンプインペラ２１とタービンランナ２２とを断接可能に係合させるロックアップクラッチＬＵや、変速機２６におけるプラネタリギヤＧ１、Ｇ２、Ｇ３の所定の回転要素間を断接可能に係合させるクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３や、変速機２６におけるプラネタリギヤＧ１、Ｇ２、Ｇ３の所定の回転要素の回転を止めるブレーキＢ１、Ｂ２を有し、当該クラッチＬＵ、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３や当該ブレーキＢ１、Ｂ２を油圧操作する油圧回路８と油路を通じて接続されている。

ここで、トルクコンバータ２０は、流体の力学的作用を利用して、クランクシャフト１ａからの回転動力が入力される入力軸と一体に回転するポンプインペラ２１と、入力軸２ａに向けて回転動力を出力する出力軸と一体に回転するタービンランナ２２との回転差によりトルクの増幅作用を発生させる流体伝動装置である。トルクコンバータ２０は、エンジン１のクランクシャフト１ａと変速機２６の入力軸２ａとの間の動力伝達経路上に配設されている。トルクコンバータ２０は、ポンプインペラ２１と、タービンランナ２２と、ステータ２３と、ワンウェイクラッチ２４と、ハウジング２５と、ロックアップクラッチＬＵと、を有する。

ポンプインペラ２１は、回転することによりタービンランナ２２に向けてオイルを送り出す羽根車であり、エンジン１のクランクシャフト１ａと一体に回転する。

タービンランナ２２は、ポンプインペラ２１から送り出されたオイルを受けて回転する羽根車である。タービンランナ２２は、変速機２６の入力軸２ａと一体に回転する。タービンランナ２２は、ポンプインペラ２１と相対回転可能であるが、ロックアップクラッチＬＵが係合することでポンプインペラ２１と一体に回転する。

ステータ２３は、タービンランナ２２とポンプインペラ２１との間の内周寄りの位置に配され、タービンランナ２２から排出されたオイルを整流してポンプインペラ２１に還流することでトルク増幅作用を発生させる羽根車である。ステータ２３は、ワンウェイクラッチ２４を介してハウジング２５に固定されており、一方向にのみ回転するように構成されている。

ワンウェイクラッチ２４は、ステータ２３を一方向のみに回転許容するクラッチである。ワンウェイクラッチ２４の回転端にはステータ２３が固定されている。ワンウェイクラッチ２４の固定端は、ハウジング２５に固定されている。

ハウジング２５は、変速機２６を収容するとともに、車体（図示せず）に固定された部材である。

ロックアップクラッチＬＵは、ポンプインペラ２１とタービンランナ２２の回転速度差が小さいときに、それらを直結してエンジン１のクランクシャフト１ａと変速機２６の入力軸２ａとの回転速度差をなくすクラッチ機構である。ロックアップクラッチＬＵは、係合することでクランクシャフト１ａの回転動力を入力軸２ａに伝達する。ロックアップクラッチＬＵは、油圧回路８からの油圧が高圧になることで係合状態となり、油圧回路８からの油圧が低圧になることで非係合状態となる。

変速機２６は、入力軸２ａの回転動力を変速して出力軸２ｂに伝達する歯車機構である。変速機２６は、入力軸２ａと出力軸２ｂとの間の動力伝達経路において、プラネタリギヤＧ１、Ｇ２、Ｇ３を有する。プラネタリギヤＧ１は、ダブルピニオンプラネタリギヤであり、入力軸２ａと一体に回転するサンギヤと、サンギヤの外周に配されたリングギヤと、サンギヤの外周でサンギヤと公転可能に噛み合うピニオンギヤと、リングギヤの内周でリングギヤと公転可能に噛み合う他のピニオンギヤと、ピニオンギヤ及び他のピニオンギヤを回転可能に支持するとともにハウジング２５に固定されたキャリヤと、を有する。プラネタリギヤＧ２は、シングルピニオンプラネタリギヤであり、Ｃ１クラッチＣ１を介して入力軸２ａと断接可能に回転するサンギヤと、サンギヤの外周に配されるとともにＣ３クラッチＣ３を介してプラネタリギヤＧ１のリングギヤと断接可能に回転し、かつ、Ｂ１ブレーキＢ１を介してハウジング２５に断接可能に固定されるリングギヤと、サンギヤとリングギヤとの間でサンギヤ及びリングギヤと公転可能に噛み合うピニオンギヤと、ピニオンギヤを回転可能に支持するとともにＣ２クラッチＣ２を介して入力軸２ａと断接可能に回転し、かつ、Ｂ１ブレーキＢ１を介してハウジング２５に断接可能に固定されるキャリヤと、を有する。プラネタリギヤＧ３は、シングルピニオンプラネタリギヤであり、Ｃ１クラッチＣ１を介して入力軸２ａと断接可能に回転するサンギヤと、サンギヤの外周に配されるとともにハウジング２５に固定されるリングギヤと、サンギヤとリングギヤとの間でサンギヤ及びリングギヤと公転可能に噛み合うピニオンギヤと、ピニオンギヤを回転可能に支持するとともに出力軸２ｂと一体に回転するキャリヤと、を有する。変速機２６は、クラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１、Ｂ２の係合・非係合が選択されることで、図３のように変速段が切り替えられるようになっている。クラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１、Ｂ２は、それぞれ、油圧回路８からの油圧が高圧になることで係合状態となり、油圧回路８からの油圧が低圧になることで非係合状態となる。

なお、図３において、「○」印は係合状態を表し、「空欄」は非係合状態を表す。変速機２６は、後進と、前進１速から６速とを有する後進１段、前進６段の変速段を構成している。１速では、Ｃ１クラッチＣ１及びＢ２ブレーキＢ２が係合し、その他は係合していない。また、２速では、Ｃ１クラッチＣ１及びＢ２ブレーキＢ２が係合し、その他は係合していない。また、３速では、Ｃ１クラッチＣ１及びＣ３クラッチＣ３が係合し、その他は係合していない。また、４速では、Ｃ１クラッチＣ１及びＣ２クラッチＣ２が係合し、その他は係合していない。また、５速では、Ｃ２クラッチＣ２及びＣ３クラッチＣ３が係合し、その他は係合していない。また、６速では、Ｃ２クラッチＣ２及びＢ１ブレーキＢ１が係合し、その他は係合していない。さらに、後進（Ｒ）では、Ｃ３クラッチＣ３及びＢ２ブレーキＢ２が係合し、その他は係合していない。

デファレンシャルギヤ３は、自動変速機２の出力軸２ｂからの回転動力により車輪４、５を差動可能に駆動する装置である。

車輪４、５は、車両の前方又は後方の車輪であり、デファレンシャルギヤ３からの回転動力が伝達される。

エンジン制御装置６は、エンジン１の動作を制御するコンピュータである。エンジン制御装置６は、エンジン１における各種アクチュエータ（図示せず）、各種センサ（図示せず）、スイッチ（図示せず）と通信可能に接続されている。エンジン制御装置６は、変速機制御装置７と通信可能に接続されており、変速機制御装置７との間でデータ・信号のやり取りを行う。エンジン制御装置６は、各種センサ、スイッチ等からの信号に応じて、所定のプログラム（データベース、マップ等を含む）に基づいて制御処理を行う。

変速機制御装置７は、自動変速機２の動作を制御するコンピュータである。変速機制御装置７は、変速制御装置となる。変速機制御装置７は、油圧回路８における各種アクチュエータ（図示せず；例えば、ソレノイド）、各種センサ１１〜１６等と通信可能に接続されている。変速機制御装置７は、エンジン制御装置６と通信可能に接続されており、エンジン制御装置６との間でデータ・信号のやり取りを行う。変速機制御装置７は、各種センサ１１〜１６等からの信号に応じて、所定のプログラム（データベース、マップ等を含む）に基づいて制御処理を行う。変速機制御装置７は、プログラムを実行することで、変速処理部７ａと、記憶部７ｂと、が実現される。

変速処理部７ａは、油圧回路８を介して自動変速機２を変速制御処理する機能部である。変速処理部７ａは、シフトレバー（図示せず）により手動変速モードで操作されたときに、シフトポジションセンサ１３からの信号に基づいて変速制御する。変速処理部７ａは、シフトレバー（図示せず）が自動変速モードにあるときに、記憶部７ｂに記憶された変速線（例えば、図４参照）に基づいてアクセル開度及び車速に応じて自動変速機２を変速制御処理する。変速処理部７ａは、実アクセル開度（アクセル開度センサ１１で検出されたアクセル開度）における実車速（車速センサ１２で検出された車速）が、アップシフト側の変速線（ｎ→ｎ＋１）の実アクセル開度に対応する車速以上となったときにアップシフトする変速処理を行い、ダウンシフト側の変速線（ｎ→ｎ−１）の実アクセル開度に対応する車速以下となったときにダウンシフトする変速処理を行い、変速線間（ｎ→ｎ＋１、ｎ→ｎ−１）の車速であるときに現状の変速段を維持する。

変速処理部７ａは、ダウンシフトに係る変速処理において、アクセルペダルが踏み込まれていない状態での減速惰行中のダウンシフト変速（コーストダウン変速）行う際、所定の制御処理を行う。例えば、変速処理部７ａは、アクセル開度センサ１１、及び、車速センサ１２からの信号に基づいて、コーストダウン中（アクセルペダルが踏み込まれていない状態での減速惰行中）であるか否かを判断する。変速処理部７ａは、コーストダウン中である場合には変速制御移行条件（実車速がダウンシフト側の変速線（ｎ→ｎ−１）の実アクセル開度０に対応する車速（変速点）以下）が成立するか否かを判断する。変速処理部７ａは、変速制御移行条件が成立する場合には解放する摩擦係合要素（２速から１速にダウンシフトする場合はＢ１ブレーキ）に対して油圧を操作する油圧回路８におけるソレノイドバルブに対して指示する油圧（解放指示圧）を徐々に（所定の速度で）下げるように制御（解放ランプ制御）するとともに、係合する摩擦係合要素（２速から１速にダウンシフトする場合はＢ２ブレーキ）に対して油圧を操作する油圧回路８におけるソレノイドバルブに対して指示する油圧（係合指示圧）を待機圧に上げるように制御（プリチャージ制御）する。変速処理部７ａは、入力軸回転センサ１５からの信号（入力軸回転速度Ｎｔ）、及び出力軸回転センサ１６からの信号（出力軸回転速度Ｎｏ）に基づいて、解放する摩擦係合要素（２速から１速にダウンシフトする場合はＢ１ブレーキ）でスリップ（Ｎｔ−Ｎｏ×変速前ギヤ比＞所定値）が発生しているか否かを判断する。変速処理部７ａは、解放する摩擦係合要素（２速から１速にダウンシフトする場合はＢ１ブレーキ）でスリップが発生している場合にはエンジン制御装置６を介してエンジン１の回転速度を所定量上げる（スロットル開度を所定量上げる）ように制御するとともに、入力軸回転センサ１５からの信号（入力軸回転速度Nt)が目標の回転速度となるように制御（フィードバック制御）する。変速処理部７ａは、入力軸回転センサ１５からの信号（入力軸回転速度Ｎｔ）、及び出力軸回転センサ１６からの信号（出力軸回転速度Ｎｏ）に基づいて、「Ｎｔ／Ｎｏ＞所定値（入力軸回転速度Ｎｔと出力軸回転速度Ｎｏとの比が、ダウンシフト前のギヤ比よりも高く、かつ、ダウンシフト後のギヤ比よりも低い）」を満たすか否かを判断する。変速処理部７ａは、「Ｎｔ／Ｎｏ＞所定値」を満たす場合には係合指示圧を徐々に（所定の速度で）上げるように制御（係合ランプ制御）する。変速処理部７ａは、入力軸回転センサ１５からの信号（入力軸回転速度Ｎｔ）、及び出力軸回転センサ１６からの信号（出力軸回転速度Ｎｏ）に基づいて、係合する摩擦係合要素（２速から１速にダウンシフトする場合はＢ２ブレーキ）で同期（Ｎｔ／Ｎｏ＝変速後ギヤ比）しているか否かを判断する。変速処理部７ａは、係合する摩擦係合要素で同期している場合にはエンジン制御装置６を介してエンジン１の回転速度をアイドリング状態となる（スロットル開度を０％とする）ように制御するとともに、解放指示圧が徐々に（所定の速度で）下がるように制御（解放ランプ制御）する。変速処理部７ａは、係合指示圧の係合ランプ制御、及び、解放指示圧の解放ランプ制御が完了したか否かを判断し、完了した場合には終了する。なお、変速処理部７ａは、コーストダウン変速制御を行っているときに、アクセルペダルが踏み込まれたり、アクセルペダルが踏み込まれない状態で加速（例えば、下り坂での加速）した場合や、急停車した場合にはコーストダウン変速制御を中止し、通常の変速制御を行うことになる。

記憶部７ｂは、変速マップ、プログラム等の所定の情報を記憶する機能部である。記憶部７ｂは、変速処理部７ａの要求に応じて、要求に対応する情報を変速処理部７ａに提供する。

油圧回路８は、変速機制御装置７の制御に応じて、オイルポンプ（図示せず）から導入された作動油の油路及び油圧を調整し、作動油を自動変速機２における選択された摩擦係合要素（図２のＬＵ、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｂ１、Ｂ２）に向けて出力する回路である。油圧回路８は、油路の切替や油圧調整するソレノイドバルブを有する。油圧回路８は、変速機制御装置７に通信可能に接続されており、変速機制御装置７によって制御される。

アクセル開度センサ１１は、アクセルペダル（図示せず；アクセルレバーでも可）の操作量に対応するアクセル開度を検出するセンサである。車速センサ１２は、車両の速度を検出するセンサである。シフトポジションセンサ１３は、シフトレバーの操作位置（パーキングＰ、ニュートラルＮ、ドライブＤ、アップシフト＋、ダウンシフト−等）を検出するセンサである。エンジン回転センサ１４は、エンジン１のクランクシャフト１ａの回転速度（Ｎｅ）を検出する装置である。入力軸回転センサ１５は、自動変速機２の入力軸２ａ（トルクコンバータ２０のタービンランナ２２）の回転速度（Ｎｔ）を検出する装置である。出力軸回転センサ１６は、自動変速機２の出力軸２ｂの回転速度（Ｎｏ）を検出する装置である。各種センサ１１〜１６は、変速機制御装置７と通信可能に接続されている。

次に、本発明の実施例１に係る自動変速機の変速制御装置を含む車両の動作について図面を用いて説明する。図５は、本発明の実施例１に係る自動変速機の変速制御装置の動作を模式的に示したフローチャート図である。図６は、本発明の実施例１に係る自動変速機の変速制御装置を含む車両の動作を模式的に示したタイムチャート図である。

図５を参照すると、まず、変速機制御装置７は、アクセル開度センサ１１、及び、車速センサ１２からの信号に基づいて、コーストダウン中（アクセルペダルが踏み込まれていない状態での減速惰行中）であるか否かを判断する（ステップＡ１）。コーストダウン中でない場合（ステップＡ１のＮＯ）、ステップＡ１に戻る。

コーストダウン中である場合（ステップＡ１のＹＥＳ）、変速機制御装置７は、変速制御移行条件（図４のダウンシフト側の変速線（ｎ→ｎ−１）の実アクセル開度０に対応する車速以下）が成立するか否かを判断する（ステップＡ２）。変速制御移行条件が成立しない場合（ステップＡ２のＮＯ）、ステップＡ２に戻る。

変速制御移行条件が成立する場合（ステップＡ２のＹＥＳ、図６のＴ１参照）、変速機制御装置７は、解放する摩擦係合要素（２速から１速にダウンシフトする場合はＢ１ブレーキ）に対して油圧を操作する油圧回路８におけるソレノイドバルブに対して指示する油圧（解放指示圧）を徐々に（所定の速度で）下げるように制御（解放ランプ制御）するとともに、係合する摩擦係合要素（２速から１速にダウンシフトする場合はＢ２ブレーキ）に対して油圧を操作する油圧回路８におけるソレノイドバルブに対して指示する油圧（係合指示圧）を待機圧に上げるように制御（プリチャージ制御）する（ステップＡ３、図６のＴ１−Ｔ２間参照）。

ステップＡ３の後、変速機制御装置７は、入力軸回転センサ１５からの信号（入力軸回転速度Ｎｔ）、及び出力軸回転センサ１６からの信号（出力軸回転速度Ｎｏ）に基づいて、解放する摩擦係合要素（２速から１速にダウンシフトする場合はＢ１ブレーキ）でスリップ（Ｎｔ−Ｎｏ×変速前ギヤ比＞所定値）が発生しているか否かを判断する（ステップＡ４）。解放する摩擦係合要素でスリップが発生していない場合（ステップＡ４のＮＯ）、ステップＡ４に戻る。

解放する摩擦係合要素でスリップが発生した場合（ステップＡ４のＹＥＳ、図６のＴ２参照）、変速機制御装置７は、エンジン制御装置６を介してエンジン１の回転速度を所定量上げる（スロットル開度を所定量上げる）ように制御するとともに、入力軸回転センサ１５からの信号（入力軸回転速度Ｎｔ)が目標の回転速度となるように制御（フィードバック制御）する（ステップＡ５、図６のＴ２−Ｔ４間参照）。

ステップＡ５の後、変速機制御装置７は、入力軸回転センサ１５からの信号（入力軸回転速度Ｎｔ）、及び出力軸回転センサ１６からの信号（出力軸回転速度Ｎｏ）に基づいて、「Ｎｔ／Ｎｏ＞所定値」を満たすか否かを判断する（ステップＡ６）。「Ｎｔ／Ｎｏ＞所定値」を満たさない場合（ステップＡ６のＮＯ）、ステップＡ６に戻る。なお、「Ｎｔ／Ｎｏ＞所定値」における所定値は、係合指示圧の上昇を開始しても変速ショックが目立たないように設定されている。

「Ｎｔ／Ｎｏ＞所定値」を満たす場合（ステップＡ６のＹＥＳ、図６のＴ３参照）、変速機制御装置７は、係合指示圧を徐々に（所定の速度で）上げるように制御（係合ランプ制御）する（ステップＡ７、図６のＴ３以降参照）。

ステップＡ７の後、変速機制御装置７は、入力軸回転センサ１５からの信号（入力軸回転速度Ｎｔ）、及び出力軸回転センサ１６からの信号（出力軸回転速度Ｎｏ）に基づいて、同期（Ｎｔ／Ｎｏ＝変速後ギヤ比）しているか否かを判断する（ステップＡ８）。同期していない場合（ステップＡ８のＮＯ）、ステップＡ８に戻る。

係合する摩擦係合要素で同期している場合（ステップＡ８のＹＥＳ、図６のＴ４参照）、変速機制御装置７は、エンジン制御装置６を介してエンジン１の回転速度をアイドリング状態となる（スロットル開度を０％とする）ように制御するとともに、解放指示圧が徐々に（所定の速度で）下がるように制御（解放ランプ制御）する（ステップＡ９、図６のＴ４以降参照）。

ステップＡ９の後、変速機制御装置７は、係合指示圧の係合ランプ制御、及び、解放指示圧の解放ランプ制御が完了したか否かを判断する（ステップＡ１０）。解放指示圧の解放ランプ制御が完了していない場合（ステップＡ１０のＮＯ）、ステップＡ１０に戻る。解放指示圧の解放ランプ制御が完了した場合（ステップＡ１０のＹＥＳ）、ステップＡ１に戻る（変速段が１速となっている場合は終了する）。

実施例１によれば、コーストダウン変速する際、意図的にアクセル開度を上げ、変速機入力トルクを負から正にしてトルクコンバータ２０の入力軸の回転数が出力軸の回転数よりも大きい駆動状態（正駆動状態）にし、自動変速機２の入力軸２ａの回転速度を上昇させて、摩擦係合要素の係合・解放の切替を行ったときに、トルクコンバータ２０の出力軸の回転数が入力軸の回転数よりも大きい逆駆動状態での変速が回避でき、慣性トルクの発生を回避できるので、変速ショックを防止することができる。

本発明の実施例２に係る自動変速機の制御装置を含む車両について図面を用いて説明する。図７は、本発明の実施例２に係る自動変速機の変速制御装置の動作を模式的に示したフローチャート図である。図８は、本発明の実施例２に係る自動変速機の変速制御装置を含む車両の動作を模式的に示したタイムチャート図である。図９は、本発明の実施例２に係る自動変速機の変速制御装置を含む車両のアクセル開度０％時の入力軸回転速度と変速機入力トルクとの関係を模式的に示したグラフである。

実施例２は、実施例１の変形例であり、コーストダウン変速を行う際にエンジン（図１の１に相当）の回転速度を所定量上げる（スロットル開度を所定量上げる）のを止め、変速制御移行条件における変速点を実施例１の設定値よりも下げ（実アクセル開度０に対応する車速を低速化し）たものである。変速制御移行条件における実アクセル開度０に対応する車速を低速化することで、トルクコンバータ（図２の２０に相当）のポンプインペラ２１とタービンランナ２２との間のクリープ（滑り）によって、入力軸回転速度Ｎｔ（タービン回転速度）をエンジン回転速度Ｎｅよりも低くすることができ、スロットル開度を上げなくてもトルクコンバータ２０の入力軸の回転数が出力軸の回転数よりも大きい駆動状態（正駆動状態）にすることができる。駆動状態で解放側の摩擦係合要素（２速から１速にダウンシフトする場合はＢ１ブレーキ）を解放することで、入力軸回転速度Ｎｔ（タービン回転速度）を上昇させることができる（図９参照）。その他の構成は、実施例１と同様である。実施例２の動作は、以下の通りである。

図７を参照すると、まず、変速機制御装置（図１の７に相当）は、アクセル開度センサ（図１の１１に相当）、及び、車速センサ（図１の１２に相当）からの信号に基づいて、コーストダウン中（アクセルペダルが踏み込まれていない状態での減速惰行中）であるか否かを判断する（ステップＢ１）。コーストダウン中でない場合（ステップＢ１のＮＯ）、ステップＢ１に戻る。

コーストダウン中である場合（ステップＢ１のＹＥＳ）、変速機制御装置（図１の７に相当）は、変速制御移行条件（図４のダウンシフト側の変速線（ｎ→ｎ−１）の実アクセル開度０に対応する車速よりも低く設定された車速以下）が成立するか否かを判断する（ステップＢ２）。変速制御移行条件が成立しない場合（ステップＢ２のＮＯ）、ステップＢ２に戻る。

変速制御移行条件が成立する場合（ステップＢ２のＹＥＳ、図８のＴ１参照）、変速機制御装置（図１の７に相当）は、解放する摩擦係合要素（２速から１速にダウンシフトする場合はＢ１ブレーキ）に対して油圧を操作する油圧回路（図１の８に相当）におけるソレノイドバルブに対して指示する油圧（解放指示圧）を徐々に（所定の速度で）下げるように制御（解放ランプ制御）するとともに、係合する摩擦係合要素（２速から１速にダウンシフトする場合はＢ２ブレーキ）に対して油圧を操作する油圧回路（図１の８に相当）におけるソレノイドバルブに対して指示する油圧（係合指示圧）を待機圧に上げるように制御（プリチャージ制御）する（ステップＢ３、図８のＴ１−Ｔ２間参照）。

ステップＢ３の後、変速機制御装置（図１の７に相当）は、入力軸回転センサ（図１の１５に相当）からの信号（入力軸回転速度Ｎｔ）、及び出力軸回転センサ（図１の１６に相当）からの信号（出力軸回転速度Ｎｏ）に基づいて、解放する摩擦係合要素（２速から１速にダウンシフトする場合はＢ１ブレーキ）でスリップ（Ｎｔ−Ｎｏ×変速前ギヤ比＞所定値）が発生しているか否かを判断する（ステップＢ４）。解放する摩擦係合要素でスリップが発生していない場合（ステップＢ４のＮＯ）、ステップＢ４に戻る。

解放する摩擦係合要素でスリップが発生した場合（ステップＢ４のＹＥＳ、図８のＴ２参照）、変速機制御装置（図１の７に相当）は、入力軸回転センサ１５からの信号（入力軸回転速度Ｎｔ)が目標の回転速度となるように制御（フィードバック制御）する（ステップＢ５、図８のＴ２−Ｔ４間参照）。このとき、トルクコンバータ（図２の２０に相当）のポンプインペラ（図２の２１に相当）とタービンランナ（図２の２２に相当）との間のクリープ（滑り）によって、入力軸回転速度Ｎｔ（タービン回転速度）がエンジン回転速度Ｎｅ（アイドリング回転速度）よりも低くなっており、スロットル開度を上げなくても（エンジン回転速度を上げなくても）解放側の摩擦係合要素（２速から１速にダウンシフトする場合はＢ１ブレーキ）を解放することで入力軸回転速度Ｎｔ（タービン回転速度）がエンジン回転速度Ｎｅ（アイドリング回転速度）に近づくように上昇する。

ステップＢ５の後、変速機制御装置（図１の７に相当）は、入力軸回転センサ（図１の１５に相当）からの信号（入力軸回転速度Ｎｔ）、及び出力軸回転センサ（図１の１６に相当）からの信号（出力軸回転速度Ｎｏ）に基づいて、「Ｎｔ／Ｎｏ＞所定値」を満たすか否かを判断する（ステップＢ６）。「Ｎｔ／Ｎｏ＞所定値」を満たさない場合（ステップＢ６のＮＯ）、ステップＢ６に戻る。なお、「Ｎｔ／Ｎｏ＞所定値」における所定値は、係合指示圧の上昇を開始しても変速ショックが目立たないように設定されている。

「Ｎｔ／Ｎｏ＞所定値」を満たす場合（ステップＢ６のＹＥＳ、図６のＴ３参照）、変速機制御装置（図１の７に相当）は、係合指示圧を徐々に（所定の速度で）上げるように制御（係合ランプ制御）する（ステップＢ７、図８のＴ３以降参照）。

ステップＢ７の後、変速機制御装置（図１の７に相当）は、入力軸回転センサ（図１の１５に相当）からの信号（入力軸回転速度Ｎｔ）、及び出力軸回転センサ（図１の１６に相当）からの信号（出力軸回転速度Ｎｏ）に基づいて、同期（Ｎｔ／Ｎｏ＝変速後ギヤ比）しているか否かを判断する（ステップＢ８）。同期していない場合（ステップＢ８のＮＯ）、ステップＢ８に戻る。

係合する摩擦係合要素で同期している場合（ステップＢ８のＹＥＳ、図８のＴ４参照）、変速機制御装置（図１の７に相当）は、解放指示圧が徐々に（所定の速度で）下がるように制御（解放ランプ制御）する（ステップＢ９、図８のＴ４以降参照）。なお、ここでは、エンジン（図１の１に相当）の回転速度はアイドリング状態（スロットル開度０％）のままである。

ステップＢ９の後、変速機制御装置（図１の７に相当）は、係合指示圧の係合ランプ制御、及び、解放指示圧の解放ランプ制御が完了したか否かを判断する（ステップＢ１０）。解放指示圧の解放ランプ制御が完了していない場合（ステップＢ１０のＮＯ）、ステップＢ１０に戻る。解放指示圧の解放ランプ制御が完了した場合（ステップＢ１０のＹＥＳ）、ステップＢ１に戻る（変速段が１速となっている場合は終了する）。

実施例２によれば、コーストダウン変速する際、変速制御移行条件における実アクセル開度０に対応する車速を低速化することで、トルクコンバータ（図２の２０に相当）のポンプインペラ２１とタービンランナ２２との間のクリープ（滑り）によって、入力軸回転速度Ｎｔ（タービン回転速度）をエンジン回転速度Ｎｅよりも低くすることができ、スロットル開度を上げなくてもトルクコンバータ２０の入力軸の回転数が出力軸の回転数よりも大きい駆動状態（正駆動状態）にすることができる。駆動状態で解放側の摩擦係合要素（２速から１速にダウンシフトする場合はＢ１ブレーキ）を解放することで、入力軸回転速度Ｎｔ（タービン回転速度）を上昇させることができる。自動変速機（図１の２に相当）の入力軸（図２の２ａに相当）の回転速度を上昇させることで、摩擦係合要素の係合・解放の切替を行ったときに、トルクコンバータ（図２の２０に相当）の出力軸の回転数が入力軸の回転数よりも大きい逆駆動状態での変速が回避でき、慣性トルクの発生を回避できるので、変速ショックを防止することができる。

なお、本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。

１ エンジン（動力源）
１ａ クランクシャフト
２ 自動変速機
２ａ 入力軸
２ｂ 出力軸
３ デファレンシャルギヤ
４、５ 車輪
６ エンジン制御装置
７ 変速機制御装置
７ａ 変速処理部
７ｂ 記憶部
８ 油圧回路
１１ アクセル開度センサ
１２ 車速センサ
１３ シフトポジションセンサ
１４ エンジン回転センサ
１５ 入力軸回転センサ
１６ 出力軸回転センサ
２０ トルクコンバータ（流体伝動装置）
２１ ポンプインペラ（入力軸）
２２ タービンランナ（出力軸）
２３ ステータ
２４ ワンウェイクラッチ
２５ ハウジング
２６ 変速機
ＬＵ ロックアップクラッチ
Ｃ１ Ｃ１クラッチ（第１摩擦係合要素）
Ｃ２ Ｃ２クラッチ
Ｃ３ Ｃ３クラッチ
Ｂ１ Ｂ１ブレーキ（第２摩擦係合要素）
Ｂ２ Ｂ２ブレーキ（第３摩擦係合要素）
Ｇ１ ダブルピニオンプラネタリギヤ
Ｇ２ シングルピニオンプラネタリギヤ
Ｇ３ シングルピニオンプラネタリギヤ

Claims (8)

1. 入力軸および出力軸を備えた流体伝動装置を介して入力された動力源の回転動力を変速して駆動輪に出力する自動変速機の変速制御装置において、
   前記変速制御装置は、前記自動変速機に備えられた複数の摩擦係合要素を選択的に係合、解放することによって前記動力源の回転動力を変速し、
   前記自動変速機は、ダウンシフトする際に前記複数の摩擦係合要素のうち、第１摩擦係合要素と第２摩擦係合要素がそれぞれ係合状態となることにより構成される第１変速段と、前記第２摩擦係合要素を解放し第３摩擦係合要素を係合することにより、前記第１摩擦係合要素と前記第３摩擦係合要素がそれぞれ係合状態となることにより構成される第２変速段とを備え、
   ダウンシフトし、かつ、車両が減速しているときに発生するコーストダウンが、前記流体伝動装置の前記入力軸の回転数が前記出力軸の回転数よりも大きい駆動状態で実行され、
   前記変速制御装置は、前記コーストダウンの実行時に、前記流体伝動装置の前記出力軸の回転数が目標回転数となるように、前記第２摩擦係合要素をフィードバック制御することを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
2. 前記自動変速機は、入力軸および出力軸を備え、
   前記流体伝動装置の前記出力軸の回転数に対する前記自動変速機の前記出力軸の回転数の比の値が、所定の範囲内の値に存在するとき、前記第２摩擦係合要素のフィードバック制御を終了することを特徴とする請求項１記載の自動変速機の変速制御装置。
3. 前記自動変速機は、入力軸および出力軸を備え、
   前記流体伝動装置の前記出力軸の回転数に対する前記自動変速機の前記出力軸の回転数の比の値が、前記第１変速段のギヤ比を乗算した値よりも所定値以上大きくなったとき、前記第２摩擦係合要素のフィードバック制御を開始することを特徴とする請求項１記載の自動変速機の変速制御装置。
4. 前記自動変速機は、入力軸および出力軸を備え、
   前記コーストダウンの実行中に、前記流体伝動装置の前記出力軸の回転数に対する前記自動変速機の前記出力軸の回転数の比の値が、所定の範囲内の値に存在するとき、前記第３摩擦係合要素の係合を開始することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の自動変速機の変速制御装置。
5. 前記自動変速機は、入力軸および出力軸を備え、
   前記コーストダウンの実行中に、前記流体伝動装置の前記出力軸の回転数の単位時間の変化量に所定の時間を乗算した値を現在の前記流体伝動装置の前記出力軸の回転数に加算した値が、現在の前記自動変速機の前記出力軸の回転数に前記第２変速段のギヤ比を乗算した値よりも大きくなる場合、前記第３摩擦係合要素の係合を開始することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の自動変速機の変速制御装置。
6. 前記流体伝送装置の滑りによって、前記流体伝動装置の前記出力軸の回転数が前記流体伝動装置の前記入力軸の回転数より小さくなるように設定された変速点を用いて、前記駆動状態において前記コーストダウンが実行されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記載の自動変速機の変速制御装置。
7. 前記コーストダウンの実行中に、運転者の操作に依らず前記動力源の出力が増大するように、前記変速制御装置が前記動力源の制御装置に指令することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一に記載の自動変速機の制御装置。
8. 前記自動変速機は、入力軸および出力軸を備え、
   前記コーストダウンの実行中に、前記流体伝動装置の前記出力軸の回転数に対する前記自動変速機の前記出力軸の回転数の比の値が、所定の範囲内の値に存在するとき、運転者の操作に依らず前記動力源の出力が減少するように、前記変速制御装置が前記動力源の制御装置に指令することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一に記載の自動変速機の制御装置。

Images