(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の摩擦係合装置を選択的に係合させることにより変速比が異なる複数のギヤ段を成立させる自動変速機に関し、係合側摩擦係合装置の油圧を上昇させてダウンシフトを実行するに当たり、該ダウンシフトを実行させるための変速制御を行う自動変速機の変速制御装置において、
前記自動変速機の入力軸回転速度に基づいて、前記ダウンシフトの途中で該入力軸回転速度の変速後ギヤ段における同期回転速度に対するオーバーシュートが発生したか否かを判定するオーバーシュート判定手段と、
前記入力軸回転速度が前記同期回転速度近傍にあることが所定時間に亘り継続して判定された時には、前記変速制御を終了させる変速制御終了手段と、
前記オーバーシュート判定手段によりオーバーシュートが発生していない旨が判定された時には前記所定時間を第１時間に設定するとともに、前記オーバーシュート判定手段によりオーバーシュートが発生している旨が判定された時には前記所定時間を前記第１時間よりも短い第２時間に設定する判定時間設定手段と、
を有す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】
前記オーバーシュート判定手段は、前記自動変速機の入力軸回転速度が前記同期回転速度＋所定値α（但し、αは正の値）を上回った場合にオーバーシュートが発生したと判定するもので、
前記変速制御終了手段は、前記入力軸回転速度が前記同期回転速度±所定値β（但し、β＜α）の範囲内であることが所定時間に亘り継続して判定された時に前記変速制御を終了させるものである
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、係合側摩擦係合装置の油圧を上昇させてダウンシフトを行う自動変速機の変速制御装置に係り、特に、入力軸回転速度が変速後ギヤ段の同期回転速度近傍にあることが所定時間に亘って継続して判定された場合に一連の変速制御を終了させる技術の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の摩擦係合装置を選択的に係合させることにより変速比が異なる複数のギヤ段を成立させる自動変速機が自動車などに多用されている。特許文献１に記載の技術はその一例で、係合側摩擦係合装置の油圧を上昇させてダウンシフトを実行させる際の変速制御において、入力軸回転速度が変速後ギヤ段の同期回転速度近傍にあることが所定時間に亘り継続して判定されると係合終了判定を行い、変速制御を終了させることが知られている。特許文献１にはまた、多重変速のダウンシフトにおいて、ダウンシフト変速出力が第１変速であるアップシフトのイナーシャ相開始前に為されたか或いはイナーシャ相開始後に為されたかにより、上記所定時間を変更することが開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２５７４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、入力軸回転速度が変速後ギヤ段の同期回転速度に同期した時に変速後ギヤ段の変速比による駆動力が発生するため、ダウンシフトの変速品質を向上させるためには、この同期時の駆動力変化を抑える必要がある。駆動力変化を抑えるためには、入力軸回転速度が変速後ギヤ段の同期回転速度に同期してからも暫くの間は係合側摩擦係合装置の油圧を緩やかに上昇させ、その後、油圧を最大圧まで上昇させるなどの変速制御の終了処理を行うことが望ましい。そのためには、上記所定時間を長くすれば良いが、逆に、変速終了までの時間が長期化し、変速品質と変速時間の両立を図ることができないという問題があった。
【０００４】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、入力軸回転速度が変速後ギヤ段の同期回転速度近傍にあることが所定時間に亘って継続して判定された後に変速制御の終了処理を行う場合に、駆動力変化等によって変速品質を損なうことなく変速時間をできるだけ短縮することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的を達成するために、第１発明は、複数の摩擦係合装置を選択的に係合させることにより変速比が異なる複数のギヤ段を成立させる自動変速機に関し、係合側摩擦係合装置の油圧を上昇させてダウンシフトを実行するに当たり、そのダウンシフトを実行させるための変速制御を行う自動変速機の変速制御装置において、(a) 前記自動変速機の入力軸回転速度に基づいて、前記ダウンシフトの途中でその入力軸回転速度の変速後ギヤ段における同期回転速度に対するオーバーシュートが発生したか否かを判定するオーバーシュート判定手段と、(b) 前記入力軸回転速度が前記同期回転速度近傍にあることが所定時間に亘り継続して判定された時には、前記変速制御を終了させる変速制御終了手段と、(c) 前記オーバーシュート判定手段によりオーバーシュートが発生していない旨が判定された時には前記所定時間を第１時間に設定するとともに、前記オーバーシュート判定手段によりオーバーシュートが発生している旨が判定された時には前記所定時間を前記第１時間よりも短い第２時間に設定する判定時間設定手段と、を有することを特徴とする。
第２発明は、第１発明の自動変速機の変速制御装置において、(a) 前記オーバーシュート判定手段は、前記自動変速機の入力軸回転速度が前記同期回転速度＋所定値α（但し、αは正の値）を上回った場合にオーバーシュートが発生したと判定するもので、(b) 前記変速制御終了手段は、前記入力軸回転速度が前記同期回転速度±所定値β（但し、β＜α）の範囲内であることが所定時間に亘り継続して判定された時に前記変速制御を終了させるものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
このような自動変速機の変速制御装置においては、ダウンシフトの途中でオーバーシュートが発生したか否かによって所定時間が変更され、オーバーシュートが発生していない時には、所定時間が比較的長い第１時間とされ、オーバーシュートが発生した時には、第１時間よりも短い第２時間とされるため、変速品質と変速時間の両立を図ることができる。
【０００７】
すなわち、オーバーシュートが発生しなかった場合には、例えば解放側摩擦係合装置の係合や動力源のトルクダウン制御など係合側摩擦係合装置以外の要因で入力軸回転速度が同期回転速度近傍に保持される可能性があるため、所定時間が短いと、係合側摩擦係合装置の油圧が十分に上昇する前、或いは解放側摩擦係合装置が完全に解放される前に変速制御の終了処理が行われ、その終了処理で係合側油圧が一気に最大圧まで上昇させられたり、解放側油圧が速やかに低下させられたりする際に大きな駆動力変化が生じるなどして変速品質が悪化する恐れがある。このため、オーバーシュートが発生しなかった場合には、所定時間として比較的長い第１時間を設定することにより、駆動力変化等で変速品質が悪化することを防止することができる。
【０００８】
一方、オーバーシュート発生時には、オーバーシュート中の油圧制御による係合側摩擦係合装置の係合によって入力軸回転速度が同期回転速度まで低下させられるため、その係合側油圧の制御で駆動力特性を最適化することが可能であり、オーバーシュートから同期回転速度付近まで収束した後の所定時間が短くても、係合側摩擦係合装置が係合させられ且つ解放側摩擦係合装置が解放されて変速が終了したことを確実に判定することができ、変速制御の終了処理を行う際に大きな駆動力変化等が生じる恐れはない。このため、オーバーシュート発生時には、所定時間として比較的短い第２時間を設定することにより、駆動力変化等による変速品質の悪化を回避しつつ変速時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、車両用の自動変速機に好適に適用され、燃料の燃焼によって駆動力を発生するエンジン駆動車両や、電動モータによって走行する電気自動車など、種々の車両用自動変速機に適用され得る。自動変速機としては、例えば遊星歯車式や平行軸式など、複数のクラッチやブレーキの作動状態に応じて複数のギヤ段が成立させられる種々の自動変速機が用いられる。
【００１０】
摩擦係合装置としては油圧式のものが用いられ、例えばソレノイド弁等による油圧制御やアキュムレータの作用などで油圧（係合力）を所定の変化パターンで変化させたり、所定のタイミングで油圧を変化させたりすることによって変速制御が行われる。これ等の摩擦係合装置は、油圧シリンダ等のアクチュエータによって係合させられる単板式或いは多板式のクラッチやブレーキ、ベルト式のブレーキなどである。
【００１１】
本発明は、解放側摩擦係合装置と係合側摩擦係合装置との掴み換えによってダウンシフトを行う場合に好適に適用される。その場合に、パワーＯＮダウンシフトでは、変速中に入力軸回転速度が自ら上昇することから、一般に解放側油圧によって入力軸回転速度の吹き上がりを抑えながら入力軸回転速度を上昇させ、変速後ギヤ段の同期回転速度付近に達するかそれを上回ったら係合側摩擦係合装置を係合させるとともに、入力軸回転速度が吹き上がらないことを確認しながら解放側油圧を低下させるように油圧制御が行われる。したがって、その油圧制御の精度や応答性によってはオーバーシュートが発生する可能性があり、このようなパワーＯＮダウンシフトに本発明は好適に適用される。
【００１２】
パワーＯＦＦダウンシフトでは、変速中に入力軸回転速度が自ら上昇しないため、一般に解放側摩擦係合装置を早期に解放するとともに係合側摩擦係合装置の係合で入力軸回転速度を引き上げるようにしている。このため、オーバーシュートが発生する可能性は無く、必ずしも本発明を適用する必要はないが、本発明を適用した場合には、所定時間としてオーバーシュートが発生しない時の第１時間を設定すれば良い。
【００１３】
パワーＯＦＦダウンシフトであっても、変速途中でパワーＯＮ状態に変化するパワーＯＦＦ→ＯＮダウンシフトでは、変速先が変わらない同一変速では解放側の摩擦係合装置は既に解放されている一方、変速先が変化する多重変速では解放側摩擦係合装置の係合状態が不明であることから速やかに解放することが望ましく、パワーＯＮに伴って入力軸回転速度は自ら速やかに上昇するようになるため、係合側摩擦係合装置の係合や動力源のトルクダウン制御等により入力軸回転速度の吹き上がりを抑制しながらダウンシフトを行うことになり、通常はオーバーシュートを前提として変速制御が行われる。したがって、この場合にも本発明が好適に適用される。本発明は、このようなパワーＯＦＦ→ＯＮダウンシフトにおいて、既に解放側摩擦係合装置が解放された状態で係合側摩擦係合装置の係合制御のみによってダウンシフトさせる場合を含むもので、必ずしも解放側摩擦係合装置を要件とするものではない。
【００１４】
パワーＯＦＦダウンシフトにおいてはまた、電子スロットル弁の開き制御等による動力源のトルクアップ制御などで入力軸回転速度を速やかに上昇させる場合があり、その場合はパワーＯＮダウンシフトと同様にオーバーシュートが発生する可能性があるため、本発明が好適に適用される。
【００１５】
オーバーシュート判定手段は、例えば入力軸回転速度が、変速後ギヤ段の同期回転速度＋所定値αを上回った場合にオーバーシュートが発生した旨の判定が為されるように構成される。所定値αとしては、正の値が適当である。
【００１６】
入力軸回転速度が同期回転速度近傍に所定時間継続したか否かの判定は、例えば同期回転速度±所定値βの範囲内に入力軸回転速度が所定時間継続して入っているか否かを判断することによって行われ、所定値βは回転速度センサの誤差等を考慮してできるだけ小さい値を設定することが望ましい。所定のサイクルタイムで繰り返し判定を行う場合には、所定時間（第１時間、第２時間）として判定回数を設定することもできる。
【００１７】
判定時間設定手段によって設定される第１時間、第２時間は、その時間を経過した後に変速制御終了手段によって変速制御の終了処理が行われた場合に、係合側摩擦係合装置の急係合や解放側摩擦係合装置の急解放などで駆動力変化を生じることがない十分な時間で、ダウンシフト時の変速制御（油圧制御や動力源のトルク制御など）に基づいて予め実験やシミュレーション等によって定められる。
【００１８】
上記第１時間、第２時間は、予め一定値が定められても良いが、変速の種類（どのギヤ段からどのギヤ段への変速か）や変速に関与する摩擦係合装置の種類、車速、エンジン回転速度、入力軸回転速度、アクセルのＯＮ、ＯＦＦ、作動油温度、等の車両状態、運転状態などに応じて設定されるようにすることもできる。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両などの横置き型の車両用駆動装置の骨子図であり、ガソリンエンジン等の内燃機関によって構成されているエンジン１０の出力は、トルクコンバータ１２、自動変速機１４を経て、図示しない差動歯車装置から駆動輪（前輪）へ伝達されるようになっている。上記エンジン１０は車両走行用の動力源で、トルクコンバータ１２は流体継手である。
【００２０】
自動変速機１４は、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置２０を主体として構成されている第１変速部２２と、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２６およびダブルピニオン型の第３遊星歯車装置２８を主体として構成されている第２変速部３０とを同軸線上に有し、入力軸３２の回転を変速して出力歯車３４から出力する。入力軸３２は入力部材に相当するもので、本実施例ではトルクコンバータ１２のタービン軸であり、出力歯車３４は出力部材に相当するもので、差動歯車装置を介して左右の駆動輪を回転駆動する。なお、自動変速機１４は中心線に対して略対称的に構成されており、図１では中心線の下半分が省略されている。
【００２１】
上記第１変速部２２を構成している第１遊星歯車装置２０は、サンギヤＳ１、キャリアＣＡ１、およびリングギヤＲ１の３つの回転要素を備えており、サンギヤＳ１が入力軸３２に連結されて回転駆動されるとともに、リングギヤＲ１が第３ブレーキＢ３を介して回転不能にケース３６に固定されることにより、キャリアＣＡ１が中間出力部材として入力軸３２に対して減速回転させられて出力する。また、第２変速部３０を構成している第２遊星歯車装置２６および第３遊星歯車装置２８は、一部が互いに連結されることによって４つの回転要素ＲＭ１〜ＲＭ４が構成されており、具体的には、第３遊星歯車装置２８のサンギヤＳ３によって第１回転要素ＲＭ１が構成され、第２遊星歯車装置２６のリングギヤＲ２および第３遊星歯車装置２８のリングギヤＲ３が互いに連結されて第２回転要素ＲＭ２が構成され、第２遊星歯車装置２６のキャリアＣＡ２および第３遊星歯車装置２８のキャリアＣＡ３が互いに連結されて第３回転要素ＲＭ３が構成され、第２遊星歯車装置２６のサンギヤＳ２によって第４回転要素ＲＭ４が構成されている。上記第２遊星歯車装置２６および第３遊星歯車装置２８は、キャリアＣＡ２およびＣＡ３が共通の部材にて構成されているとともに、リングギヤＲ２およびＲ３が共通の部材にて構成されており、且つ第２遊星歯車装置２６のピニオンギヤが第３遊星歯車装置２８の第２ピニオンギヤを兼ねているラビニヨ型の遊星歯車列とされている。
【００２２】
上記第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ３）は第１ブレーキＢ１によって選択的にケース３６に連結されて回転停止させられ、第２回転要素ＲＭ２（リングギヤＲ２、Ｒ３）は第２ブレーキＢ２によって選択的にケース３６に連結されて回転停止させられ、第４回転要素ＲＭ４（サンギヤＳ２）は第１クラッチＣ１を介して選択的に前記入力軸３２に連結され、第２回転要素ＲＭ２（リングギヤＲ２、Ｒ３）は第２クラッチＣ２を介して選択的に入力軸３２に連結され、第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ３）は中間出力部材である前記第１遊星歯車装置２０のキャリアＣＡ１に一体的に連結され、第３回転要素ＲＭ３（キャリアＣＡ２、ＣＡ３）は前記出力歯車３４に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。
【００２３】
上記クラッチＣ１、Ｃ２およびブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３（以下、特に区別しない場合は単にクラッチＣ、ブレーキＢという）は、多板式のクラッチやバンドブレーキなど油圧アクチュエータによって係合制御される油圧式摩擦係合装置であり、油圧制御回路９８（図３参照）のリニアソレノイド弁ＳＬ１〜ＳＬ５の励磁、非励磁や図示しないマニュアルバルブによって油圧回路が切り換えられることにより、図２に示すように係合、解放状態が切り換えられ、シフトレバー７２（図３参照）の操作位置（ポジション）に応じて前進６段、後進１段の各ギヤ段が成立させられる。図２の「１ｓｔ」〜「６ｔｈ」は前進の第１速ギヤ段〜第６速ギヤ段を意味しており、「Ｒｅｖ」は後進ギヤ段であり、それ等の変速比（＝入力軸回転速度ＮIN／出力軸回転速度ＮOUT ）は、前記第１遊星歯車装置２０、第２遊星歯車装置２６、および第３遊星歯車装置２８の各ギヤ比ρ１、ρ２、ρ３によって適宜定められる。図２の「○」は係合、空欄は解放を意味している。
【００２４】
上記シフトレバー７２は、例えば図４に示すシフトパターンに従って駐車ポジション「Ｐ」、後進走行ポジション「Ｒ」、ニュートラルポジション「Ｎ」、前進走行ポジション「Ｄ」、「４」、「３」、「２」、「Ｌ」へ操作されるようになっており、「Ｐ」および「Ｎ」ポジションでは動力伝達を遮断するニュートラルが成立させられるが、「Ｐ」ポジションでは図示しないメカニカルパーキング機構によって機械的に駆動輪の回転が阻止される。
【００２５】
図３は、図１のエンジン１０や自動変速機１４などを制御するために車両に設けられた制御系統を説明するブロック線図で、アクセルペダル５０の操作量（アクセル開度）Ａccがアクセル操作量センサ５１により検出されるようになっている。アクセルペダル５０は、運転者の出力要求量に応じて大きく踏み込み操作されるもので、アクセル操作部材に相当し、アクセル操作量Ａccは出力要求量に相当する。また、エンジン１０の吸気配管には、スロットルアクチュエータ５４によって開度θTHが変化させられる電子スロットル弁５６が設けられている。この他、エンジン１０の回転速度ＮＥを検出するためのエンジン回転速度センサ５８、エンジン１０の吸入空気量Ｑを検出するための吸入空気量センサ６０、吸入空気の温度ＴA を検出するための吸入空気温度センサ６２、上記電子スロットル弁５６の全閉状態（アイドル状態）およびその開度θTHを検出するためのアイドルスイッチ付スロットルセンサ６４、車速Ｖに対応する出力歯車３４の回転速度（出力軸回転速度に相当）ＮOUT を検出するための車速センサ６６、エンジン１０の冷却水温ＴW を検出するための冷却水温センサ６８、フットブレーキ操作の有無を検出するためのブレーキスイッチ７０、シフトレバー７２のレバーポジション（操作位置）ＰSHを検出するためのレバーポジションセンサ７４、タービン回転速度ＮＴを検出するためのタービン回転速度センサ７６、油圧制御回路９８内の作動油の温度であるＡＴ油温ＴOIL を検出するためのＡＴ油温センサ７８、イグニッションスイッチ８２などが設けられており、それらのセンサから、エンジン回転速度ＮＥ、吸入空気量Ｑ、吸入空気温度ＴA 、スロットル弁開度θTH、車速Ｖ（出力軸回転速度ＮOUT ）、エンジン冷却水温ＴW 、ブレーキ操作の有無、シフトレバー７２のレバーポジションＰSH、タービン回転速度ＮＴ、ＡＴ油温ＴOIL 、イグニッションスイッチ８２の操作位置などを表す信号が電子制御装置９０に供給されるようになっている。上記タービン回転速度ＮＴは、入力部材である入力軸３２の回転速度（入力軸回転速度ＮIN）と同じである。
【００２６】
油圧制御回路９８は、自動変速機１４の変速制御に関して図５に示す回路を備えている。図５において、オイルポンプ４０から圧送された作動油は、リリーフ型の第１調圧弁１００により調圧されることによって第１ライン圧ＰＬ１とされる。オイルポンプ４０は、例えば前記エンジン１０によって回転駆動される機械式ポンプである。第１調圧弁１００は、タービントルクＴT すなわち自動変速機１４の入力トルクＴIN、或いはその代用値であるスロットル弁開度θTHに応じて第１ライン圧ＰＬ１を調圧するもので、その第１ライン圧ＰＬ１は、シフトレバー７２に連動させられるマニュアルバルブ１０４に供給される。そして、シフトレバー７２が「Ｄ」ポジション等の前進走行ポジションへ操作されているときには、このマニュアルバルブ１０４から第１ライン圧ＰＬ１と同じ大きさの前進ポジション圧ＰD がリニアソレノイド弁ＳＬ１〜ＳＬ５へ供給される。リニアソレノイド弁ＳＬ１〜ＳＬ５は、それぞれ前記クラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１〜Ｂ３に対応して配設されており、電子制御装置９０から出力される駆動信号に従ってそれぞれ励磁状態が制御されることにより、それ等の係合油圧ＰC1、ＰC2、ＰB1、ＰB2、ＰB3がそれぞれ独立に制御され、これにより第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第６速ギヤ段「６ｔｈ」の何れかを択一的に成立させることができる。リニアソレノイド弁ＳＬ１〜ＳＬ５は何れも大容量型で、出力油圧がそのままクラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１〜Ｂ３に供給され、それ等の係合油圧ＰC1、ＰC2、ＰB1、ＰB2、ＰB3を直接制御する直接圧制御が行われる。
【００２７】
前記電子制御装置９０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、図６に示すようにエンジン制御手段１２０および変速制御手段１３０の各機能を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用と変速制御用とに分けて構成される。
【００２８】
エンジン制御手段１２０は、エンジン１０の出力制御を行うもので、前記スロットルアクチュエータ５４により電子スロットル弁５６を開閉制御する他、燃料噴射量制御のために燃料噴射弁９２（図３参照）を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置９４を制御する。電子スロットル弁５６の制御は、例えば図７に示す関係から実際のアクセル操作量Ａccに基づいてスロットルアクチュエータ５４を駆動し、アクセル操作量Ａccが増加するほどスロットル弁開度θTHを増加させる。また、エンジン１０の始動時には、スタータ（電動モータ）９６によってクランキングする。
【００２９】
変速制御手段１３０は、自動変速機１４の変速制御を行うもので、例えば図８に示す予め記憶された変速線図（変速マップ）から実際のスロットル弁開度θTHおよび車速Ｖに基づいて自動変速機１４の変速すべきギヤ段を決定し、すなわち現在のギヤ段から変速先のギヤ段への変速判断を実行し、その決定されたギヤ段への変速作動を開始させる変速出力を実行するとともに、駆動力変化などの変速ショックが発生したりクラッチＣやブレーキＢの摩擦材の耐久性が損なわれたりすることがないように、油圧制御回路９８のリニアソレノイド弁ＳＬ１〜ＳＬ５の励磁状態を連続的に変化させる。前記図２から明らかなように、本実施例の自動変速機１４は、クラッチＣおよびブレーキＢの何れか１つを解放するとともに他の１つを係合させるクラッチツークラッチ変速により、連続するギヤ段の変速が行われるようになっている。図８の実線はアップシフト線で、破線はダウンシフト線であり、車速Ｖが低くなったりスロットル弁開度θTHが大きくなったりするに従って、変速比が大きい低速側のギヤ段に切り換えられるようになっており、図中の「１」〜「６」は第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第６速ギヤ段「６ｔｈ」を意味している。
【００３０】
そして、シフトレバー７２が「Ｄ」ポジションへ操作されると、総ての前進ギヤ段「１ｓｔ」〜「６ｔｈ」を用いて自動的に変速する最上位のＤレンジ（自動変速モード）が成立させられる。また、シフトレバー７２が「４」〜「Ｌ」ポジションへ操作されると、４、３、２、Ｌの各変速レンジが成立させられる。４レンジでは第４速ギヤ段「４ｔｈ」以下の前進ギヤ段で変速制御が行われ、３レンジでは第３速ギヤ段「３ｒｄ」以下の前進ギヤ段で変速制御が行われ、２レンジでは第２速ギヤ段「２ｎｄ」以下の前進ギヤ段で変速制御が行われ、Ｌレンジでは第１速ギヤ段「１ｓｔ」に固定される。したがって、例えばＤレンジの第６速ギヤ段「６ｔｈ」で走行中に、シフトレバー７２を「Ｄ」ポジションから「４」ポジション、「３」ポジション、「２」ポジションへ操作すると、変速レンジがＤ→４→３→２へ切り換えられて、第６速ギヤ段「６ｔｈ」から第４速ギヤ段「４ｔｈ」、第３速ギヤ段「３ｒｄ」、第２速ギヤ段「２ｎｄ」へ強制的にダウンシフトさせられ、手動操作でギヤ段を変更することができる。
【００３１】
このような自動または手動による自動変速機１４の変速制御は、係合側油圧や解放側油圧を予め定められた変化パターンに従って変化させたり、所定の変化タイミングで変化させたりすることによって行われ、この変化パターンや変化タイミング等の制御態様は、クラッチＣおよびブレーキＢの耐久性や変速応答性、変速ショック等を総合的に考慮して、アップシフトかダウンシフトか、アクセルペダル５０が踏込み操作されたパワーＯＮ状態か踏込み操作されていないパワーＯＦＦ状態か、或いは先の変速制御が終了する前に次の変速制御を開始する多重変速か単一変速か、等の変速の態様に応じて定められる。
【００３２】
図６において、変速制御手段１３０が備えているダウンシフト時変速制御手段１３２は、ダウンシフト時の解放側および係合側摩擦係合装置（前記クラッチＣおよびブレーキＢ）の油圧制御に関するもので、変速の種類や、パワーＯＮダウンシフトかパワーＯＦＦダウンシフトか、或いは多重変速か単一変速か、等の変速の態様に応じて具体的な油圧制御の態様が定められている。例えばパワーＯＮダウンシフトの場合には、変速中に入力軸回転速度であるタービン回転速度ＮＴが自ら上昇するため、解放側摩擦係合装置の油圧制御でタービン回転速度ＮＴの吹き上がりを抑えながらダウンシフトを行い、変速後ギヤ段の同期回転速度付近に達したら係合側摩擦係合装置を係合させるとともに、タービン回転速度ＮＴが吹き上がらないことを確認しながら解放側油圧を低下させる。その場合に、変速ショックや過度の吹き上がりを防止するため、エンジン１０の電子スロットル弁５６の閉じ制御或いは点火時期の遅角制御などによるトルクダウン制御が併せて行われる。
【００３３】
図１０のタイムチャートは、このようなパワーＯＮ時のダウンシフトの一例で、タービン回転速度ＮＴが変速後ギヤ段の同期回転速度ｎｔｄｏｋｉ付近に達すると（時間ｔ3 ）、係合側摩擦係合装置の油圧が所定の勾配で上昇させられ、これによりタービン回転速度ＮＴの上昇が停止して同期回転速度ｎｔｄｏｋｉ付近に保持された場合である。図１１のタイムチャートは、同じくパワーＯＮ時のダウンシフトの一例で、タービン回転速度ＮＴが変速後ギヤ段の同期回転速度ｎｔｄｏｋｉ付近に達すると（時間ｔ2 ）、係合側摩擦係合装置の油圧が所定の勾配で上昇させられるが、タービン回転速度ＮＴはそのまま同期回転速度ｎｔｄｏｋｉを超えて上昇させられ、所定値α以上オーバーシュートした後に係合側摩擦係合装置の係合により同期回転速度ｎｔｄｏｋｉまで引き下げられた場合である。これ等の図１０、図１１において、タービン回転速度ＮＴの欄の「変速後ギヤ段」、「変速前ギヤ段」は、それ等のギヤ段の同期回転速度で、車速すなわち出力軸回転速度ＮOUT と各ギヤ段の変速比とを掛け算することによって求められ、タービン回転速度ＮＴがそれ等の同期回転速度と一致する場合は、そのギヤ段が成立していることを意味しており、それ等の同期回転速度の中間に位置している場合は変速途中であることを意味している。また、図１０、図１１における時間ｔ1 は、ダウンシフトの変速指令が出力され、ダウンシフトのための油圧制御が開始された時間である。
【００３４】
ここで、上記図１０は、タービン回転速度ＮＴが同期回転速度ｎｔｄｏｋｉを大きく上回るオーバーシュートを生じることなくダウンシフトが行われた場合であるが、同期開始当初は係合側摩擦係合装置の油圧は十分に上昇していないため、解放側摩擦係合装置の係合やエンジン１０のトルクダウン制御など係合側摩擦係合装置の係合以外の要因でタービン回転速度ＮＴが同期回転速度ｎｔｄｏｋｉ付近に保持されている可能性がある。このため、タービン回転速度ＮＴが同期回転速度ｎｔｄｏｋｉの近傍（ｎｔｄｏｋｉ±β以内）に継続して保持されている時間に基づいて変速終了判定を行い、その変速終了判定後に係合側油圧を一気に最大圧ＭＡＸまで上昇させたり、解放側油圧を速やかに０まで低下させたりする終了処理を行う場合に、その判定時間が例えば図１０の時間ｔｉｍｅＡのように短いと、係合側摩擦係合装置の油圧が十分に上昇する前、或いは解放側摩擦係合装置が完全に解放される前に終了処理が行われ、係合側摩擦係合装置の急係合や解放側摩擦係合装置の急解放により大きな駆動力変化が生じるなどして変速品質が悪化する恐れがある。図１０の係合側摩擦係合装置の制御油圧の欄、および車両の駆動力特性の欄に示す破線は、係合側摩擦係合装置の急係合で大きな駆動力変化が生じた場合である。このため、オーバーシュートが発生しなかった場合には、図１０に実線で示すように係合側摩擦係合装置の油圧が十分に上昇して駆動力が滑らかに立ち上がるのに必要な比較的長い時間ｔｉｍｅＢを判定時間とすることにより、駆動力変化などで変速品質が悪化することを防止できる。この判定時間ｔｉｍｅＢは第１時間に相当する。
【００３５】
一方、図１１のようにオーバーシュートが発生した場合には、オーバーシュート中の油圧制御による係合側摩擦係合装置の係合によってタービン回転速度ＮＴが同期回転速度ｎｔｄｏｋｉまで低下させられるため、その間の係合側油圧の制御で駆動力特性を最適化することが可能で、駆動力を滑らかに上昇させることができる。したがって、このようにオーバーシュートが発生した場合には、タービン回転速度ＮＴがオーバーシュートから同期回転速度付近まで収束した後に、その同期回転速度の近傍（ｎｔｄｏｋｉ±β以内）に継続して保持されている時間に基づいて変速終了判定を行う際の判定時間が、例えば図１１の時間ｔｉｍｅＡのように短くても、係合側摩擦係合装置が係合させられ且つ解放側摩擦係合装置が解放されて変速が終了したことを確実に判定することができ、変速制御の終了処理を行う際に大きな駆動力変化等が生じる恐れはない。このため、オーバーシュート発生時には、前記判定時間ｔｉｍｅＢよりも短い判定時間ｔｉｍｅＡを用いて変速終了判定を行うことにより、駆動力変化等による変速品質の悪化を回避しつつ変速時間を短縮することができる。判定時間ｔｉｍｅＡは第２時間に相当する。
【００３６】
なお、パワーＯＦＦダウンシフトの場合は、変速中にタービン回転速度ＮＴが自ら上昇しないため、解放側摩擦係合装置を早期に解放するとともに係合側摩擦係合装置の係合でタービン回転速度ＮＴを引き上げてダウンシフトを進行させることになる。このため、オーバーシュートが発生する可能性は無いが、パワーＯＦＦダウンシフトの変速途中でパワーＯＮ状態に変化するパワーＯＦＦ→ＯＮダウンシフトでは、変速先が変わらない同一変速では解放側の摩擦係合装置は既に解放されている一方、変速先が変化する多重変速では解放側摩擦係合装置の係合状態が不明であることから速やかに解放することが望ましく、パワーＯＮに伴ってタービン回転速度ＮＴは自ら速やかに上昇するようになり、前記図１１のようにオーバーシュートを前提として変速制御が行われる。パワーＯＦＦダウンシフトではまた、電子スロットル弁５６の開き制御等によりエンジン１０のトルクアップ制御でタービン回転速度ＮＴを速やかに上昇させることも可能で、その場合はダウンシフトが迅速に行われるが、同じく図１１のようにオーバーシュートが発生する可能性がある。
【００３７】
本実施例のダウンシフト時変速制御手段１３２は、このようにオーバーシュートの発生の有無に応じて変速終了判定を行って終了処理を実施するために、図６に示すオーバーシュート判定手段１３４、判定回数設定手段１３６、および変速制御終了手段１３８を備えており、図９のフローチャートに従って信号処理を行うようになっている。図９のステップＳ３はオーバーシュート判定手段１３４に相当し、ステップＳ４〜Ｓ１０は変速制御終了手段１３８に相当し、ステップＳ６、Ｓ９において定数ＮA またはＮB を設定する部分は判定回数設定手段１３６に相当する。なお、判定回数設定手段１３６は判定時間設定手段に相当する。
【００３８】
図９のステップＳ１では、前記図８の変速マップ或いはシフトレバー７２による変速操作に従ってダウンシフトさせるためのダウンシフト指令が出力されたか否かを判断し、ダウンシフト指令が出力された場合にはステップＳ２を実行する。ステップＳ２では、変速の種類や、パワーＯＮダウンシフトかパワーＯＦＦダウンシフトか、或いは多重変速か単一変速か、等の変速の態様に応じて係合側油圧および解放側油圧の油圧制御が行われるとともに、必要に応じてエンジン１２のトルクダウン制御或いはトルクアップ制御が行われる。図１０、図１１における時間ｔ1 は、何れもステップＳ１の判断がＹＥＳ（肯定）となって、ステップＳ２の油圧制御等が開始された時間である。
【００３９】
ステップＳ３では、タービン回転速度ＮＴが変速後ギヤ段の同期回転速度ｎｔｄｏｋｉよりも所定値αだけ高いオーバーシュート判定値（ｎｔｄｏｋｉ＋α）を上回ったか否かを判断し、ＮＴ＞ｎｔｄｏｋｉ＋αとなった場合にはオーバーシュートが発生した旨のオーバーシュート判定を行う。そして、オーバーシュート判定が為された場合はステップＳ４〜Ｓ６を実行して変速終了判定を行い、オーバーシュート判定が為されなかった場合はステップＳ７〜Ｓ９を実行して変速終了判定を行う。このオーバーシュート判定は、一連のダウンシフト制御の間は履歴として残され、一旦オーバーシュート判定が為されると、その後にＮＴ≦ｎｔｄｏｋｉ＋αになってもステップＳ３の判断はＹＥＳ（肯定）となってステップＳ４以下を実行する。上記所定値αは、予め一定値（例えば５０ｒｐｍ程度）が定められている。図１１における時間ｔ3 は、ステップＳ３の判断がＹＥＳ（肯定）となって、ステップＳ４以下のオーバーシュート発生時の処理が開始された時間である。
【００４０】
オーバーシュート判定が為された場合に実行するステップＳ４では、タービン回転速度ＮＴが同期回転速度ｎｔｄｏｋｉの近傍にあるか否か、具体的には次式(1) の同期条件を満足するか否かを判断する。(1) 式のβは、タービン回転速度センサ７６の検出誤差等に基づいて定められた定数で、実質的にタービン回転速度ＮＴが同期回転速度ｎｔｄｏｋｉに保持されているか否かを判断する。そして、(1) 式の同期条件を満足する同期判定が為された場合にはステップＳ５以下を実行する。図１１の時間ｔ4 は、オーバーシュートしたタービン回転速度ＮＴが係合側摩擦係合装置の係合によって低下し、(1) 式の同期条件を満足するようになってステップＳ４の判断がＹＥＳ（肯定）になった時間である。
ｎｔｄｏｋｉ＋β＞ＮＴ＞ｎｔｄｏｋｉ−β    ・・・(1) 
【００４１】
ステップＳ５では、カウンタｓｆｔｅｎｄｃｏｕｎｔの計数値に１を加算し、ステップＳ６では、そのカウンタｓｆｔｅｎｄｃｏｕｎｔの計数値が予め定められた定数ＮA を超えたか否かを判断する。カウンタｓｆｔｅｎｄｃｏｕｎｔの初期値は０であるとともに、ステップＳ４またはＳ７の判断がＮＯ（否定）になるとリセットされるようになっており、結局ステップＳ４の判断がＹＥＳ（肯定）となる同期判定が継続して行われた回数、すなわち(1) 式の同期条件を連続して満足する判定回数を計数することになる。図９のフローチャートは、所定のサイクルタイムで繰り返し実行されるようになっており、カウンタｓｆｔｅｎｄｃｏｕｎｔの計数値は(1) 式の同期条件を満足する継続時間に相当する。また、定数ＮA は、前記判定時間ｔｉｍｅＡに対応するサイクル数で、ステップＳ６は、実質的に(1) 式の同期条件を満足する継続時間が判定時間ｔｉｍｅＡを上回ったか否かを判断することになる。この定数ＮA すなわち判定時間ｔｉｍｅＡは、予め一定値が定められても良いが、本実施例では変速の種類（どのギヤ段からどのギヤ段への変速か）に応じて設定されるようになっている。
【００４２】
そして、カウンタｓｆｔｅｎｄｃｏｕｎｔの計数値が定数ＮA を超え、ステップＳ６の判断がＹＥＳ（肯定）になると、ステップＳ１０の終了処理を実施する。ステップＳ６は、実質的にダウンシフトが終了したか否かの変速終了判定を行うもので、ステップＳ１０の終了処理は、係合側油圧を一気に最大圧ＭＡＸまで上昇させるとともに、解放側油圧を速やかに０まで低下させて、ダウンシフト時の油圧制御を終了させる。また、エンジン１０のトルクダウン制御或いはトルクアップ制御が行われている場合には、そのトルク制御についても終了させる。図１１の時間ｔ5 は、ステップＳ６の判断がＹＥＳ（肯定）になった時間で、前記判定時間ｔｉｍｅＢに基づいて変速終了判定を行う場合（変速終了判定時間ｔ6 ）に比較して、判定時間ｔｉｍｅＢとｔｉｍｅＡとの差分だけ変速時間が短縮される。
【００４３】
一方、前記ステップＳ３の判断がＮＯ（否定）の場合、すなわちオーバーシュート判定が為されなかった場合には、ステップＳ７〜Ｓ９を実行して変速終了判定を行う。ステップＳ７およびＳ８は前記ステップＳ４およびＳ５と同じで、前記(1) 式の同期条件を満足するか否かによって同期判定を行うとともに、その同期条件を満足した場合にはカウンタｓｆｔｅｎｄｃｏｕｎｔの計数値に１を加算する。また、ステップＳ９では、そのカウンタｓｆｔｅｎｄｃｏｕｎｔの計数値、すなわち同期条件を連続して満足する判定回数が、予め定められた定数ＮB を超えたか否かを判断する。定数ＮB は、前記判定時間ｔｉｍｅＢに対応するサイクル数で、ステップＳ９は、実質的に(1) 式の同期条件を満足する継続時間が判定時間ｔｉｍｅＢを上回ったか否かによって、変速終了判定を行うことになる。この定数ＮB すなわち判定時間ｔｉｍｅＢは、予め一定値が定められても良いが、本実施例では変速の種類（どのギヤ段からどのギヤ段への変速か）に応じて設定されるようになっている。図１０の時間ｔ2 は、(1) の同期条件を満足するようになって、ステップＳ７の判断がＹＥＳ（肯定）になった時間である。
【００４４】
そして、カウンタｓｆｔｅｎｄｃｏｕｎｔの計数値が定数ＮB を超え、ステップＳ９の判断がＹＥＳ（肯定）になると、前記ステップＳ１０を実行し、係合側油圧を一気に最大圧ＭＡＸまで上昇させるとともに、解放側油圧を速やかに０まで低下させるなどの終了処理を行う。図１０の時間ｔ5 は、ステップＳ９の判断がＹＥＳ（肯定）になった時間である。その場合に、定数ＮB に対応する判定時間ｔｉｍｅＢは、係合側摩擦係合装置の油圧が十分に上昇して駆動力が滑らかに立ち上がるのに必要な十分な時間で、前記判定時間ｔｉｍｅＡよりも十分に長いため、終了処理により大きな駆動力変化等が生じて変速品質が悪化することが防止される。これに対し、前記定数ＮA すなわち判定時間ｔｉｍｅＡに基づいてステップＳ９の変速終了判定を行うと、時間ｔ4 で変速終了判定が行われることになり、破線で示すように終了処理に伴う係合側摩擦係合装置の係合油圧の急上昇により駆動力が急に変化して変速品質が悪化する。
【００４５】
このように本実施例の変速制御装置によれば、ステップＳ３でオーバーシュートが発生したか否かを判断し、オーバーシュートが発生した場合にはステップＳ６で比較的短い判定時間ｔｉｍｅＡに対応する定数ＮA を用いて変速終了判定が行われ、オーバーシュートが発生しなかった場合にはステップＳ９で判定時間ｔｉｍｅＡよりも長い判定時間ｔｉｍｅＢに対応する定数ＮB を用いて変速終了判定が行われるため、変速品質と変速時間の両立が図られ、変速品質を損なうことなくオーバーシュート発生時の変速時間を短縮することができる。
【００４６】
すなわち、図１０に示すようにオーバーシュートが発生しなかった場合には、例えば解放側摩擦係合装置の係合やエンジン１０のトルクダウン制御など係合側摩擦係合装置以外の要因でタービン回転速度ＮＴが同期回転速度ｎｔｄｏｋｉの近傍に保持される可能性があるため、判定時間ｔｉｍｅＢがｔｉｍｅＡのように短いと、係合側摩擦係合装置の油圧が十分に上昇する前、或いは解放側摩擦係合装置が完全に解放される前に変速制御の終了処理が行われ、その終了処理で係合側油圧が一気に最大圧ＭＡＸまで上昇させられたり、解放側油圧が速やかに低下させられたりする際に大きな駆動力変化が生じるなどして変速品質が悪化する恐れがある。これに対し、本実施例では判定時間ｔｉｍｅＢ（定数ＮB ）として、係合側摩擦係合装置の油圧が十分に上昇して駆動力が滑らかに立ち上がるのに必要な十分な時間が定められているため、終了処理の際に駆動力変化等を生じて変速品質が悪化することが防止される。
【００４７】
一方、図１１に示すようなオーバーシュート発生時には、オーバーシュート中の油圧制御による係合側摩擦係合装置の係合によってタービン回転速度ＮＴが同期回転速度ｎｔｄｏｋｉまで低下させられるため、その係合側油圧の制御で駆動力特性を最適化することが可能で、本実施例では駆動力が滑らかに上昇させられる。このため、オーバーシュートから同期回転速度ｎｔｄｏｋｉ付近まで収束した後の判定時間ｔｉｍｅＡが短くても、係合側摩擦係合装置が係合させられ且つ解放側摩擦係合装置が解放されて変速が終了したことを確実に判定することができ、変速制御の終了処理を行う際に大きな駆動力変化等が生じる恐れがないとともに、オーバーシュートが発生しなかった場合の判定時間ｔｉｍｅＢで変速終了判定を行う場合に比較して変速時間が短縮される。このように変速時間が短縮されると、多重変速などで次の変速を速やかに開始することが可能で、所望の駆動力が得られるようになるまでの全体の変速所要時間が短縮される。
【００４８】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明が適用された車両用駆動装置の骨子図である。
【図２】図１の自動変速機の各ギヤ段を成立させるためのクラッチおよびブレーキの係合、解放状態を説明する図である。
【図３】図１の実施例の車両に設けられた電子制御装置の入出力信号を説明する図である。
【図４】図３のシフトレバーのシフトパターンの一例を示す図である。
【図５】図３の油圧制御回路のうち自動変速機の変速制御に関連する部分の構成を説明する回路図である。
【図６】図３の電子制御装置が備えている機能を説明するブロック線図である。
【図７】図６のエンジン制御手段によって行われるスロットル制御で用いられるアクセル操作量Ａccとスロットル弁開度θTHとの関係の一例を示す図である。
【図８】図６の変速制御手段によって行われる自動変速機の変速制御で用いられる変速線図（マップ）の一例を示す図である。
【図９】図６のダウンシフト時変速制御手段によって行われる信号処理のうち変速終了判定に関する部分を具体的に説明するフローチャートである。
【図１０】オーバーシュートが発生しない場合に図９のフローチャートに従って変速終了判定が行われた場合のタイムチャートの一例である。
【図１１】オーバーシュートが発生した場合に図９のフローチャートに従って変速終了判定が行われた場合のタイムチャートの一例である。
【符号の説明】
【００５０】
１４：自動変速機    ９０：電子制御装置    １３０：変速制御手段    １３４：オーバーシュート判定手段    １３６：判定回数設定手段（判定時間設定手段）    １３８：変速制御終了手段    ＮＴ：タービン回転速度（入力軸回転速度）    Ｃ１、Ｃ２：クラッチ（摩擦係合装置）    Ｂ１〜Ｂ３：ブレーキ（摩擦係合装置）    ｔｉｍｅＡ：判定時間（第２時間）    ｔｉｍｅＢ：判定時間（第１時間）    ｎｔｄｏｋｉ：変速後ギヤ段の同期回転速度
【図１】
0004760371.tif 000002
【図２】
0004760371.tif 000003
【図３】
0004760371.tif 000004
【図４】
0004760371.tif 000005
【図５】
0004760371.tif 000006
【図６】
0004760371.tif 000007
【図７】
0004760371.tif 000008
【図８】
0004760371.tif 000009
【図９】
0004760371.tif 000010
【図１０】
0004760371.tif 000011
【図１１】
0004760371.tif 000012