(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン負荷及び車速によって規定され、変速線によって変速段ごとの領域に仕切られる変速マップを備え、エンジン負荷及び車速によって代表される運転状態が前記変速マップのいずれの領域にあるかによって変速段が決定される自動変速機の変速制御装置において、
エンジン負荷が増大して現在の変速段より低速側の第１の変速段への変速が必要なときであって、前記第１の変速段への変速に要する時間分経過後の推定車速を演算し、前記推定車速とエンジン負荷から前記変速マップに基づいて第２の変速段を設定し、前記第１の変速段が前記第２の変速段より低速側の変速段の場合、前記第１の変速段より高速側の変速段へ変速するように制御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】
現在の変速段より低速側の変速段への変速におけるイナーシャフェーズ開始時の車速である第１の車速を推定する第１車速推定手段と、
現在の変速段より低速側の変速段への変速終了時の車速である第２の車速を推定する第２車速推定手段とをさらに備え、
前記第１の変速段は、前記第１の車速及びエンジン負荷に基づいて前記変速マップに従って演算され、
前記第２の変速段は、前記第２の車速及びエンジン負荷に基づいて前記変速マップに従って演算され、
前記第１の変速段が、現在の変速段より低速側の変速段であって、かつ前記第２の変速段よりも低速側の変速段であるとき、前記第１の変速段より高速側の変速段を変速段として設定して変速制御を行う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】
本発明は有段式自動変速機において特にキックダウン時の変速制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
有段式自動変速機では、車速及びスロットル開度によって規定される変速マップに従って変速制御が行われる。このとき、車両の減速時に車両の減速度から先読み車速を求め、この先読み車速に基づいて変速マップを用いた変速判断を行うことで、より早期に変速判断を行い、変速線で定めたスケジュールより遅れて変速が生じることを防止する技術が特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００３−２５４４２６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記従来の技術ではアクセルペダルを強く踏み込むような走行状態においては依然として問題がある。すなわち、例えば現在の変速段が２速であり、アクセルペダルの踏込みによりスロットル開度が大きくなり、運転状態が変速マップ上で２→１ダウン変速線を跨ぐことにより１速へのダウンシフトが判断されるとともに、このときの先読み車速に基づく運転状態が１→２アップ変速線の低車速側近傍となる場合、及び１→２アップ変速線を跨いで高車速側となる場合に以下のような問題がある。
【０００４】
前者の場合、アクセルペダルの踏込みによって２→１ダウン変速が行われた後にすぐ１→２アップ線を跨ぐこととなるので、ダウン変速終了後すぐにアップ変速が行われることとなる。これにより、１速での走行時間が短いことにより運転者の意図する加速が得られず、また２速→１速、１速→２速の２回変速ショックが発生することになる。
【０００５】
後者の場合、先読み車速に基づく運転状態が１→２アップ線を跨いだ時点ではまだ２→１ダウン変速が完了していないので、２→１ダウン変速が完了してから１→２アップ変速が開始される。このため、ダウン変速終了後すぐにアップ変速が開始されるので、１速での走行時間が短いことにより運転者の意図する加速が得られず、変速ショックが２回発生することになる。また、アップ変速の開始が遅れることによりエンジン回転速度の低下が遅れるので、エンジン回転が過回転となる可能性がある。
【０００６】
本発明は、アクセルペダルを強く踏み込むような走行状態において、ダウン変速終了後すぐにアップ変速が行われることによるシフトビジーや変速ショックの発生を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、エンジン負荷及び車速によって規定され、変速線によって変速段ごとの領域に仕切られる変速マップを備え、エンジン負荷及び車速によって代表される運転状態が変速マップのいずれの領域にあるかによって変速段が決定される自動変速機の変速制御装置において、エンジン負荷が増大して現在の変速段より低速側の第１の変速段への変速が必要なときであって、第１の変速段への変速に要する時間分経過後の推定車速を演算し、推定車速とエンジン負荷から変速マップに基づいて第２の変速段を設定し、第１の変速段が第２の変速段より低速側の変速段の場合、第１の変速段より高速側の変速段へ変速するように制御する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、キックダウンが必要と判断されたときに、ダウン変速が終了するまでの間に、又はダウン変速終了直後にアップ変速が必要となるか否かを判断し、必要と判断されるときはキックダウン後の変速段より高い変速段へ変速するので、ダウン変速後すぐにアップ変速することによってシフトビジー感が生じることを防止することができる。また、ダウン変速中にアップ変速が必要となり、アップ変速の開始が遅れることによるエンジン回転速度のオーバーレブを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下では図面等を参照して本発明の実施の形態について詳しく説明する。
【００１０】
図１は本実施形態における自動変速機の構成を示すスケルトン図である。本実施形態における自動変速機は、前進７速後退１速の有段式自動変速機であり、エンジンＥｇの駆動力がトルクコンバータＴＣを介して入力軸Ｉｎｐｕｔから入力され、４つの遊星ギアと７つの摩擦締結要素とによって回転速度が変速されて出力軸Ｏｕｔｐｕｔから出力される。また、トルクコンバータＴＣのポンプインペラと同軸上にオイルポンプＯＰが設けられ、エンジンＥｇの駆動力によって回転駆動され、オイルを加圧する。
【００１１】
また、エンジンＥｇの駆動状態を制御するエンジンコントローラ（ＥＣＵ）１０と、自動変速機の変速状態等を制御する自動変速機コントローラ（ＡＴＣＵ）２０と、ＡＴＣＵ２０の出力信号に基づいて各締結要素の油圧を制御するコントロールバルブユニットＣＶＵとが設けられている。なお、ＥＣＵ１０とＡＴＣＵ２０とは、ＣＡＮ通信線等を介して接続され、相互にセンサ情報や制御情報を通信により共有している。
【００１２】
ＥＣＵ１０には、運転者のアクセルペダル操作量を検出するＡＰＯセンサ１と、エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度センサ２とが接続されている。ＥＣＵ１０は、エンジン回転速度やアクセルペダル操作量に基づいて燃料噴射量やスロットル開度を制御し、エンジンの回転速度及びトルクを制御する。
【００１３】
ＡＴＣＵ２０には、第１キャリアＰＣ１の回転速度を検出する第１タービン回転速度センサ３、第１リングギアＲ１の回転速度を検出する第２タービン回転速度センサ４、出力軸Ｏｕｔｐｕｔの回転速度（車速）を検出する出力軸回転速度センサ５及び運転者のシフトレバー操作状態を検出するインヒビタスイッチ６が接続され、Ｄレンジにおいて車速Ｖｓｐとアクセルペダル操作量ＡＰＯとに基づく最適な指令変速段を選択し、コントロールバルブユニットＣＶＵに指令変速段を達成する制御指令を出力する。
【００１４】
次に、入力軸Ｉｎｐｕｔの回転を変速しながら出力軸Ｏｕｔｐｕｔへと伝達する変速ギア機構について説明する。変速ギア機構には入力軸Ｉｎｐｕｔ側から軸方向出力軸Ｏｕｔｐｕｔ側に向けて、順に第１遊星ギアセットＧＳ１及び第２遊星ギアセットＧＳ２が配置されている。また、摩擦締結要素として複数のクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４が配置され、さらに複数のワンウェイクラッチＦ１、Ｆ２が配置されている。
【００１５】
第１遊星ギアＧ１は、第１サンギアＳ１と、第１リングギアＲ１と、両ギアＳ１、Ｒ１に噛み合う第１ピニオンＰ１を支持する第１キャリアＰＣ１と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。第２遊星ギアＧ２は、第２サンギアＳ２と、第２リングギアＲ２と、両ギアＳ２、Ｒ２に噛み合う第２ピニオンＰ２を支持する第２キャリアＰＣ２と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。第３遊星ギアＧ３は、第３サンギアＳ３と、第３リングギアＲ３と、両ギアＳ３、Ｒ３に噛み合う第３ピニオンＰ３を支持する第３キャリアＰＣ３と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。第４遊星ギアＧ４は、第４サンギアＳ４と、第４リングギアＲ４と、両ギアＳ４、Ｒ４に噛み合う第４ピニオンＰ４を支持する第４キャリアＰＣ４と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。
【００１６】
入力軸Ｉｎｐｕｔは、第２リングギアＲ２に連結され、エンジンＥｇからの回転駆動力をトルクコンバータＴＣ等を介して入力する。出力軸Ｏｕｔｐｕｔは、第３キャリアＰＣ３に連結され、出力回転駆動力をファイナルギア等を介して駆動輪に伝達する。
【００１７】
第１連結メンバＭ１は、第１リングギアＲ１と第２キャリアＰＣ２と第４リングギアＲ４とを一体的に連結するメンバである。第２連結メンバＭ２は、第３リングギアＲ３と第４キャリアＰＣ４とを一体的に連結するメンバである。第３連結メンバＭ３は、第１サンギアＳ１と第２サンギアＳ２とを一体的に連結するメンバである。
【００１８】
第１遊星ギアセットＧＳ１は、第１遊星ギアＧ１と第２遊星ギアＧ２とを、第１連結メンバＭ１と第３連結メンバＭ３とによって連結して、４つの回転要素から構成される。また、第２遊星ギアセットＧＳ２は、第３遊星ギアＧ３と第４遊星ギアＧ４とを、第２連結メンバＭ２によって連結して、５つの回転要素から構成される。
【００１９】
第１遊星ギアセットＧＳ１では、トルクが入力軸Ｉｎｐｕｔから第２リングギアＲ２に入力され、入力されたトルクは第１連結メンバＭ１を介して第２遊星ギアセットＧＳ２に出力される。第２遊星ギアセットＧＳ２では、トルクが入力軸Ｉｎｐｕｔから直接第２連結メンバＭ２に入力されるとともに、第１連結メンバＭ１を介して第４リングギアＲ４に入力され、入力されたトルクは第３キャリアＰＣ３から出力軸Ｏｕｔｐｕｔに出力される。
【００２０】
インプットクラッチＣ１は、入力軸Ｉｎｐｕｔと第２連結メンバＭ２とを選択的に断接するクラッチである。ダイレクトクラッチＣ２は、第４サンギアＳ４と第４キャリアＰＣ４とを選択的に断接するクラッチである。
【００２１】
Ｈ＆ＬＲクラッチＣ３は、第３サンギアＳ３と第４サンギアＳ４とを選択的に断接するクラッチである。また、第３サンギアＳ３と第４サンギアＳ４との間には、第２ワンウェイクラッチＦ２が配置されている。これにより、Ｈ＆ＬＲクラッチＣ３が解放され、第３サンギアＳ３よりも第４サンギアＳ４の回転速度が大きい時、第３サンギアＳ３と第４サンギアＳ４とは独立した回転速度を発生する。よって、第３遊星ギアＧ３と第４遊星ギアＧ４が第２連結メンバＭ２を介して接続された構成となり、それぞれの遊星ギアが独立したギア比を達成する。
【００２２】
フロントブレーキＢ１は、第１キャリアＰＣ１の回転を選択的に停止させるブレーキである。また、フロントブレーキＢ１と並列に第１ワンウェイクラッチＦ１が配置されている。ローブレーキＢ２は、第３サンギアＳ３の回転を選択的に停止させるブレーキである。２３４６ブレーキＢ３は、第１サンギアＳ１及び第２サンギアＳ２を連結する第３連結メンバＭ３の回転を選択的に停止させるブレーキである。リバースブレーキＢ４は、第４キャリアＰＣ４の回転を選択的に停止させるブレーキである。
【００２３】
自動変速機は以上のように構成され、図２に示す変速線に従って車速及びスロットル開度に基づいて１速〜７速の間で変速段の切り換えが行われる。すなわち図２の変速マップでは車速とスロットル開度によって定まる運転状態が各アップ変速線又は各ダウン変速線を跨ぐことによって変速段の切り換えが判断される。ここで、運転者がアクセルペダルを強く踏み込むことによって現在の変速段よりロー側の変速段にキックダウンする場合であって、先読み車速がアップ変速線近傍となる場合に以下のような問題が生じる。これについて図３、４を参照しながら説明する。
【００２４】
図３、４はいずれも（ａ）が変速マップの一部、（ｂ）が車速、目標変速段及び現在の変速段のタイムチャートであり、図３は先読み車速がアップ線より高車速側となる場合を示し、図４は先読み車速がアップ線近傍の低車速側になる場合を示している。なお、図３、図４中のダウン線は２→１ダウン線、３→２ダウン線などいずれであっても同様のことが言える。アップ線についてもダウン線と同様である。
【００２５】
図３に示すように、運転者がアクセルペダルを強く踏み込むことによってスロットル開度が増加するので、運転状態が点Ａから点Ｂへと移行して、ダウン線を跨いでダウン変速指令が出力される。このとき、加速度が比較的大きい場合には車速がすぐに上昇して運転状態が点Ｃまで移行してアップ線を跨いでしまう。しかし、アップ線を跨ぐときにはダウン変速がまだ終了していないので、ダウン変速が終了してからアップ変速が開始され、その分アップ変速の開始が遅れ、エンジン回転がオーバーレブする可能性がある。
【００２６】
また図４に示すように、運転者がアクセルペダルを強く踏み込むことによってスロットル開度が増加するので、運転状態が点Ｄから点Ｅへと移行して、ダウン線を跨いでダウン変速指令が出力される。その後ダウン変速が開始され終了するが、終了時には運転状態が点Ｆにあるので、その直後に運転状態がアップ線を跨いで、すぐにアップ変速が開始されシフトビジー感を生じることとなる。
【００２７】
そこで、本実施形態ではこのような問題を回避するために、通常の変速制御とは別に図５のフローチャートに示す制御を行っている。図５は本実施形態における自動変速機の変速制御装置の制御を示すフローチャートである。
【００２８】
ステップＳ１（第１車速推定手段）では、先読み車速（第１の車速）を演算する。先読み車速は、車両のトルクから空気抵抗や転がり抵抗などを減算したトルクに基づいて、路面勾配などを考慮してイナーシャフェーズ開始時の推定車速として演算され、例えば特開平３−１０３６６１号に記載のように演算される。
【００２９】
ステップＳ２では、暫定目標変速段を演算する。暫定目標変速段は図２の変速マップに従って先読み車速及びスロットル開度に基づいて演算される。
【００３０】
ステップＳ３（第２車速推定手段）では、たたみ込み用先読み車速（第２の車速）を算出する。たたみ込み用先読み車速は、図６に示すように暫定目標変速段が決定されてから当該変速が終了するまでの経過時間分（ｔ３−ｔ１）だけ将来の車速として演算される。
【００３１】
ステップＳ４では、たたみ込み用変速段を演算する。たたみ込み用変速段は図２の変速マップに従って、たたみ込み用先読み車速及びスロットル開度に基づいて演算される。
【００３２】
ステップＳ５では、アクセルペダルが踏み込まれているか否かを判定する。アクセルペダルが踏み込まれていればステップＳ６へ進み、アクセルペダルが全く踏み込まれていなければステップＳ９へ進む。
【００３３】
ステップＳ６では、暫定目標変速段が現在の変速段より小さいか否かを判定する。暫定目標変速段が現在の変速段より小さければステップＳ７へ進み、暫定目標変速段が現在の変速段以上であればステップＳ９へ進む。
【００３４】
ステップＳ７では、暫定目標変速段がたたみ込み変速段より小さいか否かを判定する。暫定目標変速段がたたみ込み変速段より小さければステップＳ８へ進み、暫定目標変速段がたたみ込み変速段以上であればステップＳ９へ進む。
【００３５】
ステップＳ８では、暫定目標変速段を１段上げる。
【００３６】
ステップＳ９では、暫定目標変速段を目標変速段として設定する。
【００３７】
ステップＳ１０では、目標変速段に従って変速制御が実行される。
【００３８】
次に図７、図８を参照しながら本実施形態の作用について説明する。図７は、従来例における現在の変速段、目標変速段、暫定目標変速段、先読み車速及び実車速の変化を示すタイムチャートである。図８は、本実施形態における現在の変速段、目標変速段、暫定目標変速段、たたみ込み変速段、たたみ込み車速、先読み車速及び実車速の変化を示すタイムチャートである。
【００３９】
初めに図７を参照しながら従来例について説明する。３速で走行中に、時刻ｔ１においてアクセルペダルが踏み込まれるとスロットル開度が増大するので、目標変速段及び暫定目標変速段が３速から１速へと変化する。すなわちキックダウンが必要となる。
【００４０】
時刻ｔ２において３速から１速への変速が開始される。その後車速が上昇して、先読み車速が変速基準速度を超えるが、３−１変速中なので暫定目標変速段は１速のまま保持される。
【００４１】
時刻ｔ３において３速から１速への変速が終了し、現在の変速段が１速となる。また、実車速が変速基準速度を超えるので、目標変速段及び暫定目標変速段が１速から２速へと変化し、１速から２速への変速が開始され、シフトビジー感を生じる。
【００４２】
次に図８を参照しながら本実施形態について説明する。３速で走行中に、時刻ｔ１においてアクセルペダルが踏み込まれるとスロットル開度が増大するので、目標変速段、暫定目標変速段及びたたみ込み変速段が３速から１速へと変化する。その後車速が上昇して、たたみ込み車速が変速基準速度を超えるとたたみ込み変速段が１速から２速へと変化する。これに応じて目標変速段も１速から２速へと変化する。
【００４３】
時刻ｔ２において目標変速段が２速となっているので、３速から２速への変速が開始される。その後車速が上昇して、先読み車速が変速基準速度を超えるが、３−２変速中なので暫定目標変速段は１速のまま保持される。
【００４４】
時刻ｔ３において３速から２速への変速が終了し、現在の変速段が２速となる。これにより、暫定目標変速段が１速から２速へと変化する。このとき、既に変速段は２速になっており、さらに変速する必要はないのでシフトビジー感を生じることはない。またこの後アップ変速が遅れて開始されることもない。
【００４５】
以上のように本実施形態では、キックダウンが必要と判断されたときに、ダウン変速が終了するまでの間に、又はダウン変速終了直後に、アップ変速が必要となるか否かを判断し、必要と判断されるときはキックダウン後の変速段より高い変速段へ変速するので、ダウン変速後すぐにアップ変速することによってシフトビジー感が生じることを防止することができる。また、ダウン変速中にアップ変速が必要となり、アップ変速の開始が遅れることによるエンジン回転速度のオーバーレブを防止することができる（請求項１に対応）。
【００４６】
また、変速応答遅れ時間経過後の先読み車速を推定し、さらにそこからダウン変速時間経過後のたたみ込み用先読み車速を推定し、先読み車速から演算される暫定目標変速段が現在の変速段より低く、たたみ込み用先読み車速から演算されるたたみ込み変速段より低いとき、暫定目標変速段を１段上げて自動変速機の目標変速段とするので、より確実にシフトビジーやオーバーレブの発生を防止することができる（請求項２に対応）。
【００４７】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本実施形態における自動変速機の構成を示す概略構成図である。
【図２】自動変速機の変速線図である。
【図３】従来例における課題を示すタイムチャートである。
【図４】従来例における課題を示すタイムチャートである。
【図５】本実施形態における自動変速機の変速制御装置の制御を示すフローチャートである。
【図６】実車速、先読み車速及びたたみ込み用先読み車速を示すタイムチャートである。
【図７】従来例における課題を示すタイムチャートである。
【図８】本実施形態における自動変速機の変速制御装置の作用を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００４９】
１  ＡＰＯセンサ
５  出力軸回転速度センサ
２０  ＡＴＣＵ
【図１】
0004709240.tif 000002
【図２】
0004709240.tif 000003
【図３】
0004709240.tif 000004
【図４】
0004709240.tif 000005
【図５】
0004709240.tif 000006
【図６】
0004709240.tif 000007
【図７】
0004709240.tif 000008
【図８】
0004709240.tif 000009