(57)【要約】【課題】運転者の要求する駆動力のより早い実現と、駆動トルク中断を回避したスムーズな変速を両立できる制御装置および制御方法を提案することにある。【解決手段】アクセルオフ状態からのキックダウンのように、運転者が早急な加速を要求している場合は、摩擦伝達機構を解放して、駆動力源の動力の出力軸への伝達を一旦遮断状態としたのち、目的とする変速段の摩擦伝達機構を締結する。その他の変速の場合は、トルクを伝達していた摩擦伝達機構を徐々に解放しながら、次変速段の摩擦伝達機構を徐々に締結する。【選択図】  図４
2011002007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力を発生するための駆動力源と、前記駆動力源の発生トルクを出力軸へと伝達する変速機を備え、前記変速機には摩擦面の押し付け荷重を調整することで駆動力源の動力を伝達，遮断する複数の摩擦伝達機構を備えた自動変速機の制御装置において、
駆動力源の動力を伝達していた摩擦伝達機構を解放させて、変速中の駆動力源の動力の出力軸への伝達を一旦遮断状態としたのち、目的とする変速段へダウンシフトを行う第一の変速形態と、
駆動力源の動力を伝達していた摩擦伝達機構を解放させるとともに、他のいずれかの摩擦伝達機構を締結してゆき、変速中も駆動力源の動力を出力軸へ伝達しながら、目的とする変速段へのダウンシフトを行う第二の変速形態とを備え、
アクセルオフ状態からアクセルを踏み込んでダウンシフトを開始する場合は、第一の変速形態により変速を行い、
上記以外のアクセル条件によりダウンシフトを開始する場合は、第二の変速形態により変速を行う、変速形態切替え手段を設けたことを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の自動変速機の変速制御装置において、
アクセル踏み込み速度が大きい場合は第一の変速形態により変速を行い、アクセル踏み込み速度が小さい場合は第二の変速形態により変速を行うことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の自動変速機の変速制御装置において、
ダウンシフト開始時の推定エンジントルクが小さい場合は第一の変速形態により変速を行い、ダウンシフト開始時の推定エンジントルクが大きい場合は第二の変速形態により変速を行うことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の自動変速機の変速制御装置において、
平坦路では第一の変速形態により変速を行い、登坂路では第二の変速形態により変速を行うことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
【請求項５】
駆動力を発生するための駆動力源と、前記駆動力源の発生トルクを出力軸へと伝達する変速機を備え、前記変速機には摩擦面の押し付け荷重を調整することで駆動力源の動力を伝達，遮断する複数の摩擦伝達機構を備えた自動変速機の制御方法において、
駆動力源の動力を伝達していた摩擦伝達機構を解放させて、変速中の駆動力源の動力の出力軸への伝達を一旦遮断状態としたのち、目的とする変速段へダウンシフトを行う第一の変速形態と、
駆動力源の動力を伝達していた摩擦伝達機構を解放させるとともに、他のいずれかの摩擦伝達機構を締結してゆき、変速中も駆動力源の動力を出力軸へ伝達しながら、目的とする変速段へのダウンシフトを行う第二の変速形態とを備え、
アクセルオフ状態からアクセルを踏み込んでダウンシフトを開始する場合は、第一の変速形態により変速を行い、
上記以外のアクセル条件によりダウンシフトを開始する場合は、第二の変速形態により変速を行うことを特徴とする自動変速機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機の変速制御装置及び変速制御方法に係り、特に、自動車に用いる歯車式変速機の制御に好適な自動変速機の変速制御装置および変速制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
手動変速機に用いられる歯車式変速機を用いて、摩擦機構であるクラッチの操作と、歯車選択機構である同期噛合い機構の操作を自動化したシステムとして、自動化マニュアルトランスミッション（以下、「自動ＭＴ」と称する）が開発されている。
【０００３】
しかし、従来の自動ＭＴ（自動化マニュアルトランスミッション）における変速時の制御では、クラッチの解放・締結操作により駆動トルクの中断が発生し、乗員に違和感を与えることがある。
【０００４】
そこで、特開２０００−２３４６５４号公報や、特開２００１−２９５８９８号公報により、変速機への入力トルクを伝達する２つの摩擦伝達機構（クラッチ）を設け、２つのクラッチによって交互に駆動トルクを伝達する、ツインクラッチ式自動ＭＴが知られている。このツインクラッチ式自動ＭＴでは、変速が開始されると、変速前にトルクを伝達していたクラッチを徐々に解放しながら、次変速段のクラッチを徐々に締結することで、駆動トルクを変速前ギア比相当から、変速後ギア比相当へと変化させることにより、駆動トルク中断を回避してスムーズな変速を行えるものである。前記のツインクラッチ式自動ＭＴにおいては、乾式クラッチを用いて構成される場合と、湿式クラッチを用いて構成される場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２３４６５４号公報
【特許文献２】特開２００１−２９５８９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような自動変速機において、アクセルオフ状態からのキックダウンのように、運転者が早急な加速を要求している場合を区別することなく、変速前にトルクを伝達していたクラッチを徐々に解放しながら、次変速段のクラッチを徐々に締結するクラッチを掛け替えながらの変速を実施すると、目的とする変速段への到達に時間を要してしまい、結果として運転者の要求する駆動力が実現されるまでに時間がかかるという課題があった。
【０００７】
本発明の目的は、運転者の要求する駆動力のより早い実現と、駆動トルク中断を回避したスムーズな変速を両立できる制御装置および制御方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明では、駆動力を発生するための駆動力源と、前記駆動力源の発生トルクを出力軸へと伝達する変速機を備え、前記変速機には摩擦面の押し付け荷重を調整することで駆動力源の動力を伝達，遮断する複数の摩擦伝達機構を備えた自動変速機の制御装置および制御方法において、
駆動力源の動力を伝達していた摩擦伝達機構を解放させて、変速中の駆動力源の動力の出力軸への伝達を一旦遮断状態としたのち、目的とする変速段へダウンシフトを行う第一の変速形態と、
駆動力源の動力を伝達していた摩擦伝達機構を解放させるとともに、他のいずれかの摩擦伝達機構を締結してゆき、変速中も駆動力源の動力を出力軸へ伝達しながら、目的とする変速段へのダウンシフトを行う第二の変速形態とを備え、
アクセルオフ状態からアクセルを踏み込んでダウンシフトを開始する場合は、第一の変速形態により変速を行い、
上記以外のアクセル条件によりダウンシフトを開始する場合は、第二の変速形態により変速を行うように変速形態を切替えるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、運転者の要求に応じて変速形態を切替えるので、運転者の要求する駆動力のより早い実現と、駆動トルク中断を回避したスムーズな変速を両立できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態による自動変速機の構成を示すスケルトン図である。
【図２】本発明の一実施形態による自動変速機の制御装置に用いられる変速機制御ユニット１００と、エンジン制御ユニット１０１の入出力信号関係を示すブロック線図である。
【図３】本発明の一実施形態による自動変速機の制御装置の制御内容の概略を示すフローチャートである。
【図４】図３に図示の変速形態切替え手段の詳細内容を示すフローチャートである。
【図５】本発明を実施しない場合の５速から３速への変速例を示すタイムチャートである。
【図６】本発明の一実施の形態による５速から３速への変速例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図６を用いて詳細に説明する。
【００１２】
最初に、図１を用いて、本発明に係わる自動変速機を備えた自動車の制御装置の構成例について説明する。
【００１３】
図１は、本発明に係る自動変速機を備えた自動車の制御装置の一実施の形態を示すシステム構成例のスケルトン図である。
【００１４】
駆動力源であるエンジン７、エンジン７の回転数を計測するエンジン回転数センサ（図示しない），エンジントルクを調節する電子制御スロットル（図示しない），吸入空気量に見合う燃料量を噴射するための燃料噴射装置（図示しない）が設けられており、エンジン制御ユニット１０１により、吸入空気量，燃料量，点火時期等を操作することで、エンジン７のトルクを高精度に制御することができるようになっている。前記燃料噴射装置には、燃料が吸気ポートに噴射される吸気ポート噴射方式あるいはシリンダ内に直接噴射される筒内噴射方式があるが、エンジンに要求される運転域（エンジントルク，エンジン回転数で決定される領域）を比較して燃費が低減でき、かつ排気性能が良い方式のエンジンを用いるのが有利である。駆動力源としては、ガソリンエンジンのみならず、ディーゼルエンジン，天然ガスエンジンや、電動機などでも良い。
【００１５】
自動変速機５０には、第１クラッチ８，第２クラッチ９，変速機第１入力軸４１，変速機第２入力軸４２，変速機出力軸４３，第１ドライブギア１，第２ドライブギア２，第３ドライブギア３，第４ドライブギア４，第５ドライブギア５，後進ドライブギア（図示しない），第１ドリブンギア１１，第２ドリブンギア１２，第３ドリブンギア１３，第４ドリブンギア１４，第５ドリブンギア１５，後進ドライブギア（図示しない），第１同期噛合い機構２１，第２同期噛合い機構２２，第３同期噛合い機構２３，第１入力軸回転センサ３１，第２入力軸回転センサ３２，出力軸回転センサ３３が設けられており、前記第１クラッチ８を係合，解放することで、前記エンジン７のトルクを変速機第１入力軸４１に伝達，遮断することが可能である。また、前記第２クラッチ９を係合，解放することで、前記エンジン７のトルクを変速機第２入力軸４２に伝達，遮断することが可能である。前記第１クラッチ８，前記第２クラッチ９には、本実施例では湿式多板クラッチを用いているが、乾式単板クラッチを用いても良く、すべての摩擦伝達機構を用いることが可能である。また、電磁パウダークラッチによって構成することも可能である。
【００１６】
変速機第２入力軸４２は中空になっており、変速機第１入力軸４１は、変速機第２入力軸４２の中空部分を貫通し、変速機第２入力軸４２に対し回転方向への相対運動が可能な構成となっている。
【００１７】
変速機第２入力軸４２には、第１ドライブギア１と第３ドライブギア３と第５ドライブギア５と後進ドライブギア（図示しない）が固定されており、第１入力軸１２４１に対しては、回転自在となっている。また、変速機第１入力軸４１には、第２ドライブギア２と第４ドライブギア４が固定されており、変速機第２入力軸４２に対しては、回転方向への相対運動が可能な構成となっている。
【００１８】
変速機第１入力軸４１の回転数を検出する手段として、第１入力軸回転センサ３１が設けられており、変速機第２入力軸４２の回転数を検出する手段として、第２入力軸回転センサ３２が設けられている。
【００１９】
一方、変速機出力軸４３には、第１ドリブンギア１１，第２ドリブンギア１２，第３ドリブンギア１３，第４ドリブンギア１４，第５ドリブンギア１５，後進ドリブンギア（図示しない）が設けられている。第１ドリブンギア１１，第２ドリブンギア１２，第３ドリブンギア１３，第４ドリブンギア１４，第５ドリブンギア１５，後進ドリブンギア（図示しない）は変速機出力軸４３に対して回転自在に設けられている。
【００２０】
また、変速機出力軸４３の回転数を検出する手段として、出力軸回転センサ３３が設けられている。
【００２１】
これらのギアの中で、前記第１ドライブギア１と、前記第１ドリブンギア１１とが、前記第２ドライブギア２と、前記第２ドリブンギア１２とが、それぞれ噛合している。また、前記第３ドライブギア３と、前記第３ドリブンギア１３とが、前記第４ドライブギア４と、前記第４ドリブンギア１４とが、それぞれ噛合している。さらに、前記第５ドライブギア５と、前記第５ドリブンギア１５とが、それぞれ噛合している。また、後進ドライブギア（図示）しない、アイドラーギア（図示しない），後進ドリブンギア（図示）しないがそれぞれ係合しており、
また、第１ドリブンギア１１と第３ドリブンギア１３の間には、第１ドリブンギア１１を変速機出力軸４３に係合させたり、第３ドリブンギア１３を変速機出力軸４３に係合させる、第１同期噛合い機構２１が設けられている。
【００２２】
また、第２ドリブンギア１２と第４ドリブンギア１４の間には、第２ドライブギア１２を変速機出力軸４３に係合させたり、第４ドリブンギア１４を変速機出力軸４３に係合させる、第３同期噛合い機構２３が設けられている。
【００２３】
また、第５ドリブンギア１５には、第５ドリブンギア１５を変速機出力軸４３に係合させる、第２同期噛合い機構２２が設けられている。
【００２４】
変速機制御ユニット１００によって、油圧機構１０５に設けられた第１同期噛合い機構用第１電磁弁１０５ｃ，第１同期噛合い機構用第２電磁弁１０５ｄの電流を制御することで、第１シフトアクチュエータ６１内に設けられた油圧ピストン（図示しない）およびシフトフォーク（図示しない）を介して前記第１同期噛合い機構２１の位置もしくは荷重を制御し、第１ドリブンギア１１、または第３ドリブンギア１３と係合させることで、変速機第２入力軸４２の回転トルクを、第１同期噛合い機構２１を介して変速機出力軸４３へと伝達することができる。ここでは、第１同期噛合い機構用第２電磁弁１０５ｄの電流を増加することで、前記第１同期噛合い機構２１が第１ドリブンギア１１側へ移動する方向へ荷重が加わり、第１同期噛合い機構用第１電磁弁１０５ｃの電流を増加することで、前記第１同期噛合い機構２１が第３ドリブンギア１３側へ移動する方向へ荷重が加わるように構成している。なお、第１シフトアクチュエータ６１には前記第１同期噛合い機構２１の位置を計測する位置センサ６１ａ（図示しない）が設けられている。
【００２５】
また、変速機制御ユニット１００によって、油圧機構１０５に設けられた第２同期噛合い機構用第１電磁弁１０５ｅ，第２同期噛合い機構用第２電磁弁１０５ｆの電流を制御することで、第２シフトアクチュエータ６２内に設けられた油圧ピストン（図示しない）およびシフトフォーク（図示しない）を介して前記第２同期噛合い機構２２の位置もしくは荷重を制御し、第５ドリブンギア１５と係合させることで、変速機第２入力軸４２の回転トルクを、第２同期噛合い機構２２を介して変速機出力軸４３へと伝達することができる。なお、第２シフトアクチュエータ６２には前記第２同期噛合い機構２２の位置を計測する位置センサ６２ａ（図示しない）が設けられている。
【００２６】
また、変速機制御ユニット１００によって、油圧機構１０５に設けられた第３同期噛合い機構用第１電磁弁１０５ｇ，第３同期噛合い機構用第２電磁弁１０５ｈの電流を制御することで、第３シフトアクチュエータ６３内に設けられた油圧ピストン（図示しない）およびシフトフォーク（図示しない）を介して前記第３同期噛合い機構２３の位置もしくは荷重を制御し、第２ドリブンギア１２、または前記第４ドリブンギア１４と係合させることで、変速機第１入力軸４１の回転トルクを、第３同期噛合い機構２３を介して変速機出力軸４３へと伝達することができる。なお、第３シフトアクチュエータ６３には前記第３同期噛合い機構２３の位置を計測する位置センサ６３ａ（図示しない）が設けられている。
【００２７】
このように第１ドライブギア１，第２ドライブギア２，第３ドライブギア３，第４ドライブギア４，第５ドライブギア５から、第１ドリブンギア１１，第２ドリブンギア１２，第３ドリブンギア１３，第４ドリブンギア１４，第５ドリブンギア１５を介して変速機出力軸４３に伝達された変速機第１入力軸４１の回転トルクは、変速機出力軸４３に連結されたディファレンシャルギア（図示しない）を介して車軸（図示しない）に伝えられる。
【００２８】
また、変速機制御ユニット１００によって、油圧機構１０５に設けられた第１クラッチ用電磁弁１０５ａの電流を制御することで、前記第１クラッチ８内に設けられたプレッシャプレート（図示しない）を制御し、前記第１クラッチ８の伝達トルクの制御を行っている。
【００２９】
また、変速機制御ユニット１００によって、油圧機構１０５に設けられた第２クラッチ用電磁弁１０５ｂの電流を制御することで、前記第２クラッチ９内に設けられたプレッシャプレート（図示しない）を制御し、前記第２クラッチ９の伝達トルクの制御を行っている。
【００３０】
また、レバー装置から、Ｐレンジ，Ｒレンジ，Ｎレンジ，Ｄレンジ等のシフトレバー位置を示すレンジ位置信号が前記変速機制御ユニット１００に入力される。
【００３１】
前記変速機制御ユニット１００，エンジン制御ユニット１０１は、通信手段１０３によって相互に情報を送受信する。
【００３２】
第１同期噛合い機構用第１電磁弁１０５ｃ，第１同期噛合い機構用第２電磁弁１０５ｄによって第１シフトアクチュエータ６１を制御し、第１同期噛合い機構２１と第１ドリブンギア１１を噛合し、第２クラッチ９を係合することによって第１速段走行となる。
【００３３】
第３同期噛合い機構用第１電磁弁１０５ｇ，第３同期噛合い機構用第２電磁弁１０５ｈによって第３シフトアクチュエータ６３を制御し、第３同期噛合い機構２３と第２ドリブンギア１２を噛合し、第１クラッチ８を係合することによって第２速段走行となる。
【００３４】
第１同期噛合い機構用第１電磁弁１０５ｃ，第１同期噛合い機構用第２電磁弁１０５ｄによって第１シフトアクチュエータ６１を制御し、第１同期噛合い機構２１と第３ドリブンギア１３を噛合し、第２クラッチ９を係合することによって第３速段走行となる。
【００３５】
第３同期噛合い機構用第１電磁弁１０５ｇ，第３同期噛合い機構用第２電磁弁１０５ｈによって第３シフトアクチュエータ６３を制御し、第３同期噛合い機構２３と第４ドリブンギア１４を噛合し、第１クラッチ８を係合することによって第４速段走行となる。
【００３６】
第２同期噛合い機構用第１電磁弁１０５ｅ，第２同期噛合い機構用第２電磁弁１０５ｆによって第２シフトアクチュエータ６２を制御し、第２同期噛合い機構２２と第５ドリブンギア１５を噛合し、第２クラッチ９を係合することによって第５速段走行となる。
【００３７】
第２同期噛合い機構用第１電磁弁１０５ｅ，第２同期噛合い機構用第２電磁弁１０５ｆによって第２シフトアクチュエータ６２を制御し、第２同期噛合い機構２２と後進ドリブンギア（図示しない）を噛合し、第２クラッチ９を係合することによって後進段走行となる。
【００３８】
ここで例えば１速段から２速段へのアップシフトは、第１同期噛合い機構用第１電磁弁１０５ｃ，第１同期噛合い機構用第２電磁弁１０５ｄによって第１シフトアクチュエータ６１を制御し、第１同期噛合い機構２１と第１ドリブンギア１１を噛合し、第２クラッチ９を係合した状態から、第３同期噛合い機構用第１電磁弁１０５ｇ，第３同期噛合い機構用第２電磁弁１０５ｈによって第３シフトアクチュエータ６３を制御し、第３同期噛合い機構２３と第２ドリブンギア１２を噛合し、第１クラッチ８を徐々に締結するとともに、第２クラッチ９を徐々に解放することによって行われる。
【００３９】
なお、第１同期噛合い機構２１，第２同期噛合い機構２２，第３同期噛合い機構２３を動作させる機構として、本実施例においては電磁弁，油圧ピストンを用いた油圧機構として構成しているが、電磁弁，油圧ピストンの替わりに、電動モータおよび減速ギアを用いて構成しても良いし、電動モータ、ドラムを用いて構成しても良く、第１同期噛合い機構２１，第２同期噛合い機構２２，第３同期噛合い機構２３を制御するための他の機構を用いても構成可能である。また、電動モータを用いる場合は、モータは磁石が固定されて巻線が回転される、いわゆる直流モータによって構成してもよいし、巻線が固定して磁石が回転される、いわゆる永久磁石同期モータでも良く、種々のモータが適用可能である。
【００４０】
また、第１クラッチ８，第２クラッチ９を動作させるために、本実施例においては電磁弁を用いた油圧機構として構成しているが、電動モータ，減速ギアを用いてクラッチを動作させるように構成しても良いし、電磁コイルによってクラッチのプレッシャプレートを制御する構成としても良く、第１クラッチ８，第２クラッチ９を制御するための他の機構を用いても構成可能である。
【００４１】
図２に、変速機制御ユニット１００と、エンジン制御ユニット１０１との間の入出力信号関係を示す。変速機制御ユニット１００は、入力部１００ｉ，出力部１００ｏ，コンピュータ１００ｃを備えたコントロールユニットとして構成される。同様に、エンジン制御ユニット１０１も、入力部１０１ｉ，出力部１０１ｏ，コンピュータ１０１ｃを備えたコントロールユニットとして構成される。変速機制御ユニット１００からエンジン制御ユニット１０１に、通信手段１０３を用いてエンジントルク指令値ＴＴｅが送信され、エンジン制御ユニット１０１はＴＴｅを実現するように、前記エンジン７の吸入空気量，燃料量，点火時期等（図示しない）を制御する。また、エンジン制御ユニット１０１内には、変速機への入力トルクとなるエンジントルクの検出手段（図示しない）が備えられ、エンジン制御ユニット１０１によってエンジン７の回転数Ｎｅ、エンジン７が発生したエンジントルクＴｅを検出し、通信手段１０３を用いて変速機制御ユニット１００に送信する。エンジントルク検出手段には、トルクセンサを用いるか、またはインジェクタの噴射パルス幅や吸気管内の圧力とエンジン回転数等など、エンジンのパラメータによる推定手段としても良い。
【００４２】
変速機制御ユニット１００は、所望の第１クラッチ伝達トルクを実現するために、第１クラッチ用電磁弁１０５ａへ印加する電圧Ｖ＿ｃｌａを調整することで、第１クラッチ用電磁弁１０５ａの電流を制御し、第１クラッチ８を係合，解放する。
【００４３】
また、変速機制御ユニット１００は、所望の第２クラッチ伝達トルクを実現するために、第２クラッチ用電磁弁１０５ｂへ印加する電圧Ｖ＿ｃｌｂを調整することで、第２クラッチ用電磁弁１０５ｂの電流を制御し、第２クラッチ９を係合，解放する。
【００４４】
また、変速機制御ユニット１００は、所望の第１同期噛合い機構２１の位置を実現するために、第１同期噛合い機構用第１電磁弁１０５ｃ，第１同期噛合い機構用第２電磁弁１０５ｄへ印加する電圧Ｖ１＿ｓｌｖ１，Ｖ２＿ｓｌｖ１を調整することで、第１同期噛合い機構用第１電磁弁１０５ｃ，第１同期噛合い機構用第２電磁弁１０５ｄの電流を制御し、第１同期噛合い機構２１の噛合，解放を行う。
【００４５】
また、変速機制御ユニット１００は、所望の第２同期噛合い機構２２の位置を実現するために、第２同期噛合い機構用第１電磁弁１０５ｅ，第２同期噛合い機構用第２電磁弁１０５ｆへ印加する電圧Ｖ１＿ｓｌｖ２，Ｖ２＿ｓｌｖ２を調整することで、第２同期噛合い機構用第１電磁弁１０５ｅ，第２同期噛合い機構用第２電磁弁１０５ｆの電流を制御し、第２同期噛合い機構２２の噛合，解放を行う。
【００４６】
また、変速機制御ユニット１００は、所望の第３同期噛合い機構２３の位置を実現するために、第３同期噛合い機構用第１電磁弁１０５ｇ，第３同期噛合い機構用第２電磁弁１０５ｈへ印加する電圧Ｖ１＿ｓｌｖ３，Ｖ２＿ｓｌｖ３を調整することで、第３同期噛合い機構用第１電磁弁１０５ｇ，第３同期噛合い機構用第２電磁弁１０５ｈの電流を制御し、第３同期噛合い機構２３の噛合，解放を行う。
【００４７】
なお、変速機制御ユニット１００には、電流検出回路（図示しない）が設けられており、各電磁弁の電流が目標電流に追従するよう電圧出力を変更して、各電磁弁の電流を制御している。
【００４８】
また、変速機制御ユニット１００には第１入力軸回転センサ３１，第２入力軸回転センサ３２，出力軸回転センサ３３から、第１入力軸回転数ＮｉＡ，第２入力軸回転数ＮｉＢ，出力軸回転数Ｎｏがそれぞれ入力され、また、レバー装置から、Ｐレンジ，Ｒレンジ，Ｎレンジ，Ｄレンジ等のシフトレバー位置を示すレンジ位置信号ＲｎｇＰｏｓと、アクセル開度センサ３０２からアクセルペダル踏み込み量Ａｐｓと、ブレーキが踏まれているか否かを検出するブレーキスイッチ３０４からのＯＮ／ＯＦＦ信号Ｂｒｋが入力される。
【００４９】
なお、本実施例においては、運転者が手動でアップシフト／ダウンシフトを指令するための所謂マニュアルモード機能を備えた場合を記載しており、変速機制御ユニット１００へ、アップスイッチ３０６，ダウンスイッチ３０７からのＯＮ／ＯＦＦ信号ＵｐＳｗ、ＤｎＳｗがそれぞれ入力される。
【００５０】
また、変速機制御ユニット１００には、自動変速機５０内部の潤滑油の温度を計測する油温センサ３０５から潤滑油温ＴＥＭＰｌｕｂが入力される。
【００５１】
また、変速機制御ユニット１００には、スリーブ１位置センサ６１ａ，スリーブ２位置センサ６２ａ，スリーブ３位置センサ６３ａから、第１同期噛合い機構２１，第２同期噛合い機構２２，第３同期噛合い機構２３のそれぞれのストローク位置を示す、スリーブ１位置ＲＰｓｌｖ１，スリーブ２位置ＲＰｓｌｖ２，スリーブ３位置ＲＰｓｌｖ３が入力される。
【００５２】
変速機制御ユニット１００は、例えば、運転者がシフトレンジをＤレンジ等にしてアクセルペダルを踏み込んだときは運転者に発進，加速の意志があると判断し、また、運転者がブレーキペダルを踏み込込んだときは運転者に減速，停止の意志があると判断し、運転者の意図を実現するように、エンジントルク指令値ＴＴｅ，第１クラッチ目標伝達トルクＴＴｓ１，第２クラッチ目標伝達トルクＴＴｓ２を設定する。
【００５３】
また、出力軸回転数Ｎｏから算出する車速Ｖｓｐとアクセルペダル踏み込み量Ａｐｓから目標とする変速段を設定し、設定した変速段への変速動作を実行するよう、エンジントルク指令値ＴＴｅ，第１クラッチ目標伝達トルクＴＴｓ１，第２クラッチ目標伝達トルクＴＴｓ２，目標スリーブ１位置ＴＰｓｌｖ１，目標スリーブ２位置ＴＰｓｌｖ２，目標スリーブ３位置ＴＰｓｌｖ３を設定する。
【００５４】
また、変速機制御ユニット１００は、設定した第１クラッチ目標伝達トルクＴＴｓ１，第２クラッチ目標伝達トルクＴＴｓ２，目標スリーブ１位置ＴＰｓｌｖ１，目標スリーブ２位置ＴＰｓｌｖ２，目標スリーブ３位置ＴＰｓｌｖ３を実現するよう、第１クラッチ用電磁弁１０５ａ，第２クラッチ用電磁弁１０５ｂ，第１同期噛合い機構用第１電磁弁１０５ｃ，第１同期噛合い機構用第２電磁弁１０５ｄ，第２同期噛合い機構用第１電磁弁１０５ｅ，第２同期噛合い機構用第２電磁弁１０５ｆ，第３同期噛合い機構用第１電磁弁１０５ｇ，第３同期噛合い機構用第２電磁弁１０５ｈへ印加する電圧Ｖ＿ｃｌａ，Ｖ＿ｃｌｂ，Ｖ１＿ｓｌｖ１，Ｖ２＿ｓｌｖ１，Ｖ１＿ｓｌｖ２，Ｖ２＿ｓｌｖ２，Ｖ１＿ｓｌｖ３，Ｖ２＿ｓｌｖ３を出力する。
【００５５】
次に、図３〜図６を用いて、本実施形態による自動変速機の制御装置による発進状態から変速を開始した場合の制御の具体的な制御内容について説明する。
【００５６】
図３は、本発明の一実施形態による自動変速機の制御装置のダウンシフトの際に演算する処理の概略を示すフローチャートである。
【００５７】
ダウンシフトの制御フローは、ステップ３０１（ダウンシフト判定），ステップ３０２（飛びダウンシフト判定），ステップ３０３（第二の変速形態選択処理），ステップ３０４（変速形態切替え手段），ステップ３０５（変速制御手段）で構成される。
【００５８】
図３の内容は、変速機制御ユニット１００のコンピュータ１００ｃにプログラミングされ、あらかじめ定められた周期で繰り返し実行される。すなわち、以下のステップ３０１〜３０５の処理は、変速機制御ユニット１００によって実行される。
【００５９】
ステップ３０１（ダウンシフト判定）は、レンジ位置信号ＲｎｇＰｏｓにしたがい選択される変速線図からアクセルペダル踏み込み量Ａｐｓと車速Ｖｓｐに基づき演算される車両の目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔの更新があった際や、あるいは、運転者のアップスイッチＵｐＳｗ操作、または、ダウンスイッチＤｎＳｗ操作が行われ、車両の目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔの更新がなされた際に、現在の走行ギア段よりも目標とするギア位置が下段である場合にダウンシフトであると判定する。
【００６０】
ステップ３０２（飛びダウンシフト判定）は、ステップ３０１で判定したダウンシフトが２段以上の飛びダウンシフトであるか否かの判定を行い、２段以上の飛びダウンシフトである場合はステップ３０４へ進み、２段以上の飛びダウンシフトでない場合、すなわち、１段のダウンシフトの場合はステップ３０３へ進む。
【００６１】
ステップ３０３（第二の変速形態選択処理）は、ステップ３０２で２段以上の飛びダウンシフトでない場合、すなわち、１段のダウンシフトと判定された場合に実行され、変速前にトルクを伝達していたクラッチを徐々に解放しながら、次変速段のクラッチを徐々に締結するクラッチを掛け替えながら変速を行う第二の変速形態を選択する。これは、１段のダウンシフトの場合は、変速形態を切替えるまでも無く、次変速段のクラッチを締結してゆけば所望の駆動力を実現できるためである。
【００６２】
ステップ３０４（変速形態切替え手段）は、ステップ３０２で２段以上の飛びダウンシフトと判定された場合に実行され、アクセル開度や推定エンジントルクに応じて変速形態を選択する。
【００６３】
ステップ３０５（変速制御手段）は、前段のステップで選択された変速形態に基づき変速を行うためのクラッチトルクや、シフト荷重の制御手段である。第一の変速形態に基づき変速を行う場合は、変速前にトルクを伝達していたクラッチを解放して、目標とするギア位置へのシフト荷重制御を実施したのち、クラッチを締結する。また、第二の変速形態に基づき変速を行う場合は、変速前にトルクを伝達していたクラッチを徐々に解放しながら、次変速段のクラッチを徐々に締結しクラッチを掛け替えながら、同時に、シフト荷重制御も実施し、目標とするギア位置へ到達するまで変速を行う。
【００６４】
次に、図４を用いて、図３のステップ３０４（変速形態切替え手段）の詳細について説明する。
【００６５】
ステップ４０１において、アクセルペダル踏み込み量Ａｐｓが０％から１００％へ変化したことを判定した場合は、ステップ４０５に進み第一の変速形態を選択する。これは、アクセルペダル踏み込み量が０％の状態では、駆動力源の駆動力が発生していない状態であるため、アクセルペダル踏み込み量が０％の状態から変速を行う場合は、一旦クラッチを解放しても、それまで駆動力源の駆動力が発生していない状態であったため、運転者に与える違和感やショックも無いと考えられるためである。なおかつ、目標とする変速段へのギア切替えを行ったのち、クラッチを締結するので、素早く運転者の要求する駆動力を実現することができる。ステップ４０１の判定結果が否定の場合は、ステップ４０２へ進む。
【００６６】
ステップ４０２において、単位時間当たりのアクセルペダル踏み込み量変Ａｐｓの変化であるアクセル踏み込み速度が所定値よりも大きいことを判定した場合は、ステップ４０５に進み第一の変速形態を選択する。これは、アクセルペダル踏み込み速度が速い場合というのは、運転者が早急な駆動力の発生を要求していると考えられるためである。ステップ４０２の判定結果が否定の場合は、ステップ４０３へ進む。
【００６７】
ステップ４０３において、インジェクタの噴射パルス幅や吸気管内の圧力とエンジン回転数等など、エンジンのパラメータにより演算された推定エンジントルクが所定値よりも小さいことを判定した場合は、ステップ４０５に進み第一の変速形態を選択する。これは、推定エンジントルクが小さい状態では、駆動力源の駆動力が車両を駆動する力よりも、走行抵抗等により車両が車輪から受ける力のほうが大きい状態のため、一旦クラッチを解放しても、運転者に与える違和感やショックも少ないと考えられるためである。なおかつ、目標とする変速段へのギア切替えを行ったのち、クラッチを締結するので、素早く運転者の要求する駆動力を実現することができる。ステップ４０３の判定結果が否定の場合は、ステップ４０４へ進む。
【００６８】
ステップ４０４において、傾斜センサの値等により平坦路を走行していると判定された場合は、ステップ４０５に進み第一の変速形態を選択する。これにより、平坦路を走行している場合は、一旦クラッチを解放しても、車両が後進することはなく、なおかつ、目標とする変速段へのギア切替えを行ったのち、クラッチを締結するので、素早く運転者の要求する駆動力を実現することができる。ステップ４０４の判定結果が否定の場合は、ステップ４０６へ進む。
【００６９】
ステップ４０６では、変速前にトルクを伝達していたクラッチを徐々に解放しながら、次変速段のクラッチを徐々に締結するクラッチを掛け替えながら変速を行う第二の変速形態を選択する。
【００７０】
次に、図５を用いて、本発明を適用しない場合の５速から３速への変速例について説明する。図５は、車両が５速で走行している状態で、運転者がアクセルを０％から１００％へ踏み込んだとき、５速から３速へ変速する場合の制御内容を示している。
【００７１】
図５において、図５（Ａ）はアクセル開度Ａｐｓを示している。図５（Ｂ）は目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔを示している。５ｔｈは５速、４ｔｈは４速、３ｒｄは３速を示している。図５（Ｃ）は実ギア位置ＧＰを示している。５ｔｈは５速、４ｔｈは４速、３ｒｄは３速を示している。図５（Ｄ）は第１クラッチトルクおよび第２クラッチトルクを示している。図５（Ｅ）は変速機出力軸トルクを示している。
【００７２】
時刻ｔ１以前では、図５（Ａ）に示すように、アクセル開度Ａｐｓは０％、図５（Ｂ）に示すように、目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔは５速、図５（Ｃ）に示すように、実ギア位置ＧＰも５速であり、運転者がアクセルを踏んでいない状態で５速で走行している車両状態である。
【００７３】
時刻ｔ１において、図５（Ａ）に示すように、運転者がアクセルペダルを踏み込むと、図５（Ｂ）に示す、目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔが５速から３速へ変化して、ダウンシフトの開始が判定される。そして、図５（Ｃ）に示すように、まず５速の１段下の第４速ギア段を達成するようにシフト荷重が制御される。また、同時に、図５（Ｄ）に示すように、エンジン回転数を第４速相当回転数まで上昇させるために、５速で締結していた第２クラッチトルクを低減する。
【００７４】
時刻ｔ２において、図５（Ｃ）に示すように第４速ギア段が達成され、図５（Ｄ）に示すようにエンジン回転数制御のための第２クラッチトルク制御が完了すると、第１クラッチトルクを徐々に立ち上げつつ、第２クラッチトルクを徐々に低減してクラッチの架け替えを行う。
【００７５】
時刻ｔ３において、クラッチの架け替えが完了すると、図５（Ｅ）に示すように変速機出力軸トルクは、４速での駆動トルクが出力される状態となる。そして、図５（Ｃ）に示すように、４速の１段下の第３速ギア段を達成するようにシフト荷重制御が開始される。また、同時に、図５（Ｄ）に示すように、エンジン回転数を第３速相当回転数まで上昇させるために、４速で締結していた第１クラッチトルクを低減しはじめる。
【００７６】
時刻ｔ４において、図５（Ｃ）に示すように第３速ギア段が達成され、図５（Ｄ）に示すようにエンジン回転数制御のための第１クラッチトルク制御が完了すると、第２クラッチトルクを徐々に立ち上げつつ、第１クラッチトルクを徐々に低減してクラッチの架け替えを行う。
【００７７】
時刻ｔ５において、クラッチの架け替えが完了すると、図５（Ｅ）に示すように変速機出力軸トルクは、３速での駆動トルクが出力される状態となるが、運転者が要求する３速での駆動トルクが出力されるまでの時間が長く運転者に違和感を与える場合がある。
【００７８】
次に、図６を用いて、図１から図４に示すようにして構成したときの５速から３速への変速例について説明する。図６は、車両が５速で走行している状態で、運転者がアクセルを０％から１００％へ踏み込んだとき、５速から３速へ変速する場合の制御内容を示している。
【００７９】
図６において、横軸の時間は図５と同様である。
【００８０】
また、図６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）は、図５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）と同様の信号について示す。
【００８１】
時刻ｔ１より前は、図５に示す内容と同一である。
【００８２】
時刻ｔ１において、図６（Ａ）に示すように、運転者がアクセルペダルを踏み込むと、図６（Ｂ）に示す、目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔが５速から３速へ変化して、ダウンシフトの開始が判定される。そして、図６（Ｄ）に示すように、５速で締結していた第２クラッチトルクを低減する。
【００８３】
時刻ｔ１〜時刻ｔ２にかけて、第２クラッチトルクを低減して、クラッチの解放を行う。
【００８４】
時刻ｔ２で、クラッチの解放が完了すると、時刻ｔ２〜時刻ｔ３にかけて、図６（Ｃ）に示すように、目標ギア位置となる第３速ギア段を達成するようにシフト荷重制御が開始される。
【００８５】
時刻ｔ３で、第３速ギア段が達成されると、時刻ｔ３〜時刻ｔ４にかけて、図６（Ｄ）に示すように、第２クラッチトルクを増加してゆく。このとき、図６（Ｅ）に示すように、変速機出力軸トルクも増加してゆく。
【００８６】
時刻ｔ４において、クラッチの締結が完了すると、図６（Ｅ）に示すように変速機出力軸トルクは、３速での駆動トルクが出力される状態となり、運転者が要求する３速での駆動トルクが出力される状態をより早く達成できる。
【００８７】
以上述べてきたように構成することで、運転者の要求する駆動力のより早い実現と、駆動トルク中断を回避したスムーズな変速を両立できる。
【符号の説明】
【００８８】
１  第１ドライブギア
２  第２ドライブギア
３  第３ドライブギア
４  第４ドライブギア
５  第５ドライブギア
７  エンジン
８  第１クラッチ
９  第２クラッチ
１１  第１ドリブンギア
１２  第２ドリブンギア
１３  第３ドリブンギア
１４  第４ドリブンギア
１５  第５ドリブンギア
２１  第１同期噛合い機構
２２  第２同期噛合い機構
２３  第３同期噛合い機構
３１  第１入力軸回転センサ
３２  第２入力軸回転センサ
３３  出力軸回転センサ
４１  変速機第１入力軸
４２  変速機第２入力軸
４３  変速機出力軸
５０  自動変速機
６１  第１シフトアクチュエータ
６２  第２シフトアクチュエータ
６３  第３シフトアクチュエータ
１００  変速機制御ユニット
１０１  エンジン制御ユニット
１０３  通信手段
１０５  油圧機構
１０５ａ  第１クラッチ用電磁弁
１０５ｂ  第２クラッチ用電磁弁
１０５ｃ  第１同期噛合い機構用第１電磁弁
１０５ｄ  第１同期噛合い機構用第２電磁弁
１０５ｅ  第２同期噛合い機構用第１電磁弁
１０５ｆ  第２同期噛合い機構用第２電磁弁
１０５ｇ  第３同期噛合い機構用第１電磁弁
１０５ｈ  第３同期噛合い機構用第２電磁弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2011002007.tif 000007
【図６】
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