(57)【要約】【課題】  変速の終了を適切に判定する。【解決手段】  ＥＣＴ＿ＥＣＵは、エンジン回転数ＮＥとタービン回転数ＮＴとのスリップ値ＮＳ（ＮＳ＝ＮＥ−ＮＴ）が予め定められたスリップ値ＮＳ（０）よりも小さい場合（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、アクセルオフ時のアップシフトの終了を判定するための判定時間Ｔを時間が短い判定時間Ｔ（Ｘ）に設定するステップ（Ｓ１１４）と、スリップ値ＮＳ（ＮＳ＝ＮＥ−ＮＴ）が予め定められたスリップ値ＮＳ（０）よりも大きい場合（Ｓ１１２にてＮＯ）、判定時間Ｔを時間が長い判定時間Ｔ（Ｙ）に設定するステップ（Ｓ１２０）とを含むプログラムを実行する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源に流体継手を介して連結された自動変速機に適用され、アクセルオフ時のアップシフトが終了したか否かを判定する自動変速機の変速終了判定装置において、
前記動力源の出力軸回転数を検出する出力軸回転数検出手段と、
前記自動変速機の入力軸回転数を検出する入力軸回転数検出手段と、
変速後の前記自動変速機の入力軸回転数の予想値である同期回転数を算出する算出手段と、
前記検出された自動変速機の入力軸回転数が前記算出された同期回転数に同期した状態が予め定められた判定時間以上継続した場合に変速が終了したと判定する判定手段と、
前記検出された自動変速機の入力軸回転数および前記動力源の出力軸回転数に基づいて、前記判定時間を設定する設定手段とを含む、自動変速機の変速終了判定装置。
【請求項２】
前記設定手段は、前記自動変速機の入力軸回転数と前記動力源の出力軸回転数との差が大きいときには小さいときに比べて前記判定時間を短く設定する、請求項１に記載の自動変速機の変速終了判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機の変速終了判定装置に関し、特に、動力源に流体継手を介して連結された自動変速機の変速終了判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動変速機においては、複雑な多重変速（たとえば２速ギヤ段から３速ギヤ段を形成せずに４速ギヤ段を形成する変速）を回避するため、１段ずつ変速を行なうものがある。このような自動変速機においては、１つの変速が終了したと判定された後に、次の変速が許可される。そのため、適切な時期に変速が終了したと判定する必要がある。
【０００３】
特開２０００−９７３３１号公報（特許文献１）は、イナーシャ相制御の終了のタイミング判定を的確に行なうことができる自動変速機を開示する。特許文献１に記載の自動変速機は、駆動機関からの駆動力を受ける入力軸と、車輪に駆動力を伝達する出力軸と、入力軸と出力軸との間の動力伝達特性を設定する複数の係合要素と、入力軸の回転数及び出力軸の回転数を検出する検出部と、摩擦係合要素の解放及び係合を制御する制御部とを含む。制御部は、検出部により検出された入力軸の回転数及び出力軸の回転数に基づき算出された変速比が、変速により到達すべき変速比と同期した状態が判定時間以上継続した場合に、摩擦係合要素が十分に係合したと判定し、イナーシャ相制御を終了する。変速比は、入力軸回転数を出力軸回転数で割った値である。
【０００４】
この公報に開示された自動変速機によると、変速比が変速により到達すべき変速比に同期した状態が、判定時間経過した場合に、イナーシャ相制御を終了するようにしている。これにより、たとえばエンジン回転数の落ち込みにより、変速比が変速後の変速比に一時的に同期した場合には、イナーシャ相制御が続行される。同期した状態が判定時間以上経過し、係合側の摩擦係合要素が十分に係合した場合に限ってイナーシャ相制御を終了する。従って、変速ショックの発生を抑制することができる。このように、変速比が同期している時間をモニタリングすることにより、イナーシャ相制御の終了判定を適切に行なうことができる。
【特許文献１】特開２０００−９７３３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の公報に記載の自動変速機において、多重変速を回避して１段ずつ変速を行なうように設定した場合、同期した状態が判定時間以上経過しなければ、次の変速が許可されなくなる。そのため、複数段の変速を行なう場合に、最終的に変速が終了するまでの時間が長くなるという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、変速の終了を適切に判定し、かつ速やかに変速を行なうことができる自動変速機の変速終了判定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係る自動変速機の変速終了判定装置は、動力源に流体継手を介して連結された自動変速機に適用され、アクセルオフ時のアップシフトが終了したか否かを判定する。この変速終了判定装置は、動力源の出力軸回転数を検出する出力軸回転数検出手段と、自動変速機の入力軸回転数を検出する入力軸回転数検出手段と、変速後の自動変速機の入力軸回転数の予想値である同期回転数を算出する算出手段と、検出された自動変速機の入力軸回転数が算出された同期回転数に同期した状態が予め定められた判定時間以上継続した場合に変速が終了したと判定する判定手段と、検出された自動変速機の入力軸回転数および動力源の出力軸回転数に基づいて、判定時間を設定する設定手段とを含む。
【０００８】
第１の発明によると、出力軸回転数検出手段が動力源の出力軸回転数を検出し、入力軸回転数検出手段が、自動変速機の入力軸回転数を検出する。算出手段が、変速後の自動変速機の入力軸回転数の予想値である同期回転数を算出し、自動変速機の入力軸回転数が同期回転数に同期した状態が予め定められた判定時間以上継続した場合、判定手段により、変速が終了したと判定される。判定時間は、自動変速機の入力軸回転数および動力源の出力軸回転数に基づいて、設定手段により設定される。アクセルオフ時においては、動力源が被駆動状態となる。たとえば、自動変速機の入力軸回転数と動力源の出力軸回転数との差が大きい場合は、自動変速機の変速の進行により自動変速機の入力軸回転数が動力源の出力軸回転数に対して持ち上げられた状態にあるといえ、この状態において自動変速機の入力軸回転数が同期回転数に同期するということは、自動変速機の変速が終了したとみることができる。この場合は、判定時間を短くすることにより速やかに変速の終了を判定して次の変速を行なうことができる。一方、自動変速機の入力軸回転数と動力源の出力軸回転数との差が小さい場合は、自動変速機の入力軸回転数が変速の進行により同期回転数に同期したのか或いは一時的に同期回転数に同期したのかが判別し難い。たとえば、同期回転数がアイドル回転数付近にあると、変速が終了していない場合であっても、入力軸回転数が同期回転数に同期することが起こり得る。この場合、判定時間を長くして、一時的に自動変速機の入力軸回転数が同期回転数に同期した場合における誤判定を抑制することができる。その結果、変速の終了を適切に判定し、かつ速やかに変速を行なうことができる自動変速機の変速終了判定装置を提供することができる。
【０００９】
第２の発明に係る自動変速機の変速終了判定装置においては、第１の発明の構成に加え、設定手段は、自動変速機の入力軸回転数と動力源の出力軸回転数との差が大きいときには小さいときに比べて判定時間を短く設定する。
【００１０】
第２の発明によると、自動変速機の入力軸回転数と動力源の出力軸回転数との差が大きいときには小さいときに比べて、判定時間が短く設定される。自動変速機の入力軸回転数と動力源の出力軸回転数との差が大きい場合は、自動変速機の変速の進行により自動変速機の入力軸回転数が動力源の出力軸回転数に対して持ち上げられた状態にあるといえ、この状態において自動変速機の入力軸回転数が同期回転数に同期するということは、自動変速機の変速が終了したとみることができる。そのため、自動変速機の入力軸回転数と動力源の出力軸回転数との差が大きいときには小さいときに比べて判定時間を短くすることにより、速やかに変速の終了を判定して次の変速を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１２】
図１を参照して、本発明の実施の形態に係る自動変速機の変速終了判定装置を搭載した車両のパワートレーンについて説明する。本実施の形態に係る変速終了判定装置は、たとえば、図１に示すＥＣＴ（Electrically Controlled Transmission）＿ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０１０により実現される。
【００１３】
図１に示すように、この車両のパワートレーンは、エンジン１００と、トルクコンバータ２００と、自動変速機３００と、エンジンＥＣＵ１０００と、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０１０とを含む。
【００１４】
エンジン１００は、インジェクタ（図示せず）から噴射された燃料と空気との混合気を燃焼させて、ピストンを往復運動させ、クランクシャフト（出力軸）を回転させる。エンジン１００の出力軸は、トルクコンバータ２００の入力軸に接続される。エンジン１００とトルクコンバータ２００とは回転軸により連結されている。したがって、エンジン回転数センサ４００により検知されるエンジン１００の出力軸回転数ＮＥ（エンジン回転数ＮＥ）とトルクコンバータ２００の入力回転数（ポンプ回転数）とは同じである。
【００１５】
トルクコンバータ２００は、入力軸と出力軸とを直結状態にするロックアップクラッチ２１０と、入力軸側のポンプ羽根車２２０と、出力軸側のタービン羽根車２３０と、ワンウェイクラッチ２５０を有するトルク増幅機能を発現するステータ２４０とから構成される。トルクコンバータ２００と自動変速機３００とは、回転軸により接続される。トルクコンバータ２００の出力軸回転数ＮＴ（タービン回転数ＮＴ）は、タービン回転数センサ４１０により検知される。
【００１６】
トルクコンバータ２００の出力軸は、自動変速機３００の入力軸に接続される。トルクコンバータ２００と自動変速機３００とは回転軸により連結されている。したがって、タービン回転数センサ４１０により検知されるトルクコンバータ２００の出力軸回転数（タービン回転数ＮＴ）と、自動変速機３００の入力軸回転数とは同じである。
【００１７】
自動変速機３００は、プラネタリギヤユニットにより構成され、クラッチおよびブレーキを予め定められた組み合わせで係合させることにより、任意のギヤ段を形成する。クラッチおよびブレーキは、油圧回路（図示せず）により調整された油圧により作動する。自動変速機３００の出力軸回転数ＮＯは、出力軸回転数センサ４２０により検知される。
【００１８】
エンジンＥＣＵ１０００は、エンジン１００を制御する。エンジンＥＣＵ１０００には、エンジン回転数センサ４００からエンジン回転数ＮＥを表す信号が入力される。エンジンＥＣＵ１０００に入力されたエンジン回転数ＮＥを表す信号は、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０１０に送信される。
【００１９】
ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０１０は、自動変速機３００を制御する。ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０１０には、タービン回転数センサ４１０からタービン回転数ＮＴを表わす信号が、出力軸回転数信号４２０から自動変速機３００の出力軸回転数ＮＯを表す信号が、アクセル開度センサ４３０からアクセル開度を表す信号が、車速センサ４４０から車速を表す信号が、ポジションスイッチ４５０からシフトレバーのポジションを表す信号が、エンジンＥＣＵ１０００からエンジン回転数ＮＥを表す信号が入力される。ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０１０は、エンジン回転数ＮＥから、トルクコンバータ２００の入力回転数を取得し、タービン回転数ＮＴから自動変速機３００の入力軸回転数を取得する。
【００２０】
ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０１０は、車両の状態に応じて変速マップ（変速線図）を設定し、設定された変速マップに基づいて、所望のギヤ段が形成されるように自動変速機３００を制御する。ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０１０は、１段ずつ変速を行なうように、自動変速機３００を制御する。すなわち、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０１０は、変速が終了したか否かを判定し、変速が終了したと判定した場合に、次の変速を許可する。
【００２１】
図２を参照して、本実施の形態に係る自動変速機の変速終了判定装置において、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０１０が実行するプログラムの制御構造について説明する。
【００２２】
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０１０は、アクセル開度センサ４３０から送信された信号に基づいて、アクセルペダルがオフされたか否かを判別する。アクセルペダルがオフされた場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。そうでない場合（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００２３】
Ｓ１０２にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０１０は、自動変速機３００のアップシフトが必要であるか否かを判別する。アップシフトが必要であるか否かは、アクセル開度、車速および変速線図に基づいて判別すればよい。アップシフトが必要である場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。そうでない場合（Ｓ１０２にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００２４】
Ｓ１０４にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０１０は、アップシフトを開始する。Ｓ１０６にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０１０は、タービン回転数ＮＴ（自動変速機３００の入力軸回転数）および自動変速機３００の出力軸回転数ＮＯを検知する。
【００２５】
Ｓ１０８にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０１０は、タービン回転数ＮＴが、同期回転数と同期したか否かを判別する。同期回転数は、自動変速機３００の出力軸回転数ＮＯに、変速後のギヤ段の変速比を積算して算出される回転数である。タービン回転数ＮＴが、同期回転数と同期した場合（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０に移される。そうでない場合（Ｓ１０８にてＮＯ）、処理はＳ１０８に移される。なお、本実施の形態において、タービン回転数ＮＴが、同期回転数と同期しているとは、タービン回転数ＮＴと同期回転数との差が予め定められた値よりも小さくなることを意味する。
【００２６】
Ｓ１１０にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０１０は、エンジン回転数ＮＥおよびタービン回転数ＮＴを検知する。Ｓ１１２にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０１０は、エンジン回転数ＮＥとタービン回転数ＮＴとの差であるスリップ値ＮＳ（ＮＳ＝ＮＥ−ＮＴ）が、予め定められたスリップ値ＮＳ（０）よりも小さいか否かを判別する。本実施の形態において、ＮＳ（０）は負の値として設定される。スリップ値ＮＳが、予め定められたスリップ値ＮＳ（０）よりも小さい場合（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、処理はＳ１１４に移される。そうでない場合（Ｓ１１２にてＮＯ）、処理はＳ１２０に移される。
【００２７】
Ｓ１１４にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０１０は、判定時間Ｔを、時間が短い判定時間Ｔ（Ｘ）に設定する。判定時間Ｔ（Ｘ）は、スリップ値ＮＳが小さいほど（エンジン回転数ＮＥとタービン回転数ＮＴとの差が大きいほど）短く設定される。判定時間Ｔ（Ｘ）は、たとえば実験などに基づいて予め作成されたマップを用いて設定すればよい。
【００２８】
Ｓ１１６にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０１０は、タービン回転数ＮＴが同期回転数と同期している時間が、判定時間Ｔ（Ｘ）以上であるか否かを判別する。タービン回転数ＮＴが同期回転数と同期している時間が、判定時間Ｔ（Ｘ）以上である場合（Ｓ１１６にてＹＥＳ）、処理はＳ１１８に移される。そうでない場合（Ｓ１１６にてＮＯ）、処理はＳ１０８に移される。Ｓ１１８にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０１０は、変速が終了したと判定する。
【００２９】
Ｓ１２０にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０１０は、判定時間Ｔを、時間が長い判定時間Ｔ（Ｙ）を設定する。判定時間Ｔ（Ｙ）は判定時間Ｔ（Ｘ）よりも長い時間である。判定時間Ｔ（Ｙ）は、スリップ値ＮＳが大きいほど（エンジン回転数ＮＥとタービン回転数ＮＴとの差が小さいほど）長く設定される。判定時間Ｔ（Ｙ）は、たとえば実験などに基づいて予め作成されたマップを用いて設定すればよい。
【００３０】
Ｓ１２２にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０１０は、タービン回転数ＮＴが同期回転数と同期している時間が、判定時間Ｔ（Ｙ）以上であるか否かを判別する。タービン回転数ＮＴが同期回転数と同期している時間が、判定時間Ｔ（Ｙ）以上である場合（Ｓ１２２にてＹＥＳ）、処理はＳ１１８に移される。そうでない場合（Ｓ１２２にてＮＯ）、処理はＳ１０８に移される。
【００３１】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る自動変速機の変速終了判定装置におけるＥＣＴ＿ＥＣＵ１０１０の動作について説明する。
【００３２】
車両の走行中において、運転者がアクセルペダルをオフにすると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、自動変速機３００のアップシフトが必要であるか否かが判別される（Ｓ１０２）。アップシフトが必要であれば（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、アップシフトが開始され（Ｓ１０４）、タービン回転数ＮＴ（自動変速機３００の入力軸回転数）および自動変速機３００の出力軸回転数ＮＯが検知される（Ｓ１０６）。
【００３３】
タービン回転数ＮＴが、自動変速機３００の出力軸回転数ＮＯに変速後のギヤ段の変速比を積算して算出された同期回転数と同期すると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、エンジン回転数ＮＥおよびタービン回転数ＮＴが検知される（Ｓ１１０）。
【００３４】
アクセルオフでのアップシフトにおいては、図３に示すように、アップシフトが開始すると、エンジン回転数ＮＥの低下に伴いタービン回転数ＮＴ（自動変速機３００の入力軸回転数）も低下する。変速が進行するにつれ、一旦落ち込んだタービン回転数ＮＴが、エンジン回転数ＮＥに対して持ち上げられる。この場合、タービン回転数ＮＴがアイドル回転数（エンジン回転数ＮＥ）よりも高い状態で、タービン回転数ＮＴとエンジン回転数ＮＥとの差が大きくなり、タービン回転数ＮＴとエンジン回転数ＮＥとの間のスリップ値ＮＳ（ＮＳ＝ＮＥ−ＮＴ）が、予め定められたスリップ値ＮＳ（０）よりも小さくなる（Ｓ１１２にてＹＥＳ）。
【００３５】
タービン回転数ＮＴが、エンジン回転数ＮＥに対して持ち上げられた状態で、タービン回転数ＮＴが同期回転数と同期すれば、変速が終了したとみることができる。したがって、速やかに変速が終了したことを判定し、次の変速が可能となる状態にする必要がある。
【００３６】
そのため、判定時間Ｔが、時間が短い判定時間Ｔ（Ｘ）に設定され（Ｓ１１４）、タービン回転数ＮＴが同期回転数と同期している時間が、判定時間Ｔ（Ｘ）以上であれば（Ｓ１１６にてＹＥＳ）、変速が終了したと判定される（Ｓ１１８）。これにより、変速が終了したとみなせる状態において、速やかに変速の終了を判定し、速やかに次の変速を行なうことができる。
【００３７】
一方、アクセルオフでのアップシフト中においては、図４に示すように、変速が終了する前に、タービン回転数ＮＴがアイドル回転数付近に落着く場合がある。したがって、同期回転数がアイドル回転数付近であれば、タービン回転数ＮＴが変速の進行により同期回転数に同期したのか或いは一時的に同期回転数に同期したのかが判別し難い。変速が終了していないにも関わらず、変速が終了したと誤判定されると、自動変速機３００のクラッチおよびブレーキの係合圧が最大圧まで高められ、変速ショックが生じるおそれがある。
【００３８】
誤判定を抑制するため、タービン回転数ＮＴがアイドル回転数付近にある場合、すなわち、エンジン回転数ＮＥとタービン回転数ＮＴとの差が小さく、スリップ値ＮＳ（ＮＳ＝ＮＥ−ＮＴ）が、予め定められたスリップ値ＮＳ（０）よりも大きい場合（Ｓ１１２にてＮＯ）、判定時間Ｔ（Ｘ）よりも長い判定時間Ｔ（Ｙ）が設定される（Ｓ１２０）。
【００３９】
図４において一点鎖線で示すように、タービン回転数ＮＴが同期回転数と同期している時間が判定時間Ｔ（Ｙ）以上であれば（Ｓ１２２にてＹＥＳ）、変速が終了したと判定される（Ｓ１１８）。
【００４０】
図４において二点鎖線で示すように、変速中の外乱などの影響により車速が変化し、同期回転数が変化したにも関わらず、タービン回転数ＮＴは変化せず、タービン回転数ＮＴが同期回転数と同期している時間が判定時間Ｔ（Ｙ）未満となれば（Ｓ１２２にてＮＯ）、変速が終了したとは判定されない。これにより、変速が終了していないにも関わらず、一時的にタービン回転数ＮＴが同期回転数とが同期した場合に、変速が終了したと誤判定されることを抑制することができる。
【００４１】
以上のように、本実施の形態に係る車両の制御装置において、ＥＣＴ＿ＥＣＵは、エンジン回転数ＮＥとタービン回転数ＮＴとのスリップ値ＮＳが、予め定められたスリップ値ＮＳ（０）よりも小さい場合（エンジン回転数ＮＥとタービン回転数ＮＴとの差が大きい場合）、判定時間Ｔを、時間が短い判定時間Ｔ（Ｘ）に設定する。エンジン回転数ＮＥとタービン回転数ＮＴとのスリップ値ＮＳが、予め定められたスリップ値ＮＳ（０）よりも大きい場合（エンジン回転数ＮＥとタービン回転数ＮＴとの差が小さい場合）、判定時間Ｔを、時間が長い判定時間Ｔ（Ｙ）に設定する。これにより、エンジン回転数ＮＥとタービン回転数ＮＴとの差が大きい場合に、タービン回転数ＮＴが同期回転数に同期し、変速が終了したとみることができる状態において、判定時間を短く設定し、１段ずつ変速を行なう自動変速機において、次の変速を速やかに行なうことができる。エンジン回転数ＮＥとタービン回転数ＮＴとの差が小さく、同期回転数がアイドル回転数付近にあるため、タービン回転数ＮＴが変速の進行により同期回転数に同期したのか或いは一時的に同期回転数に同期したのかが判別し難い場合は、判定時間を長く設定し、誤判定を抑制することができる。
【００４２】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本実施の形態に係る自動変速機の変速終了判定装置を搭載した車両のパワートレーンを示す制御ブロック図である。
【図２】ＥＣＴ＿ＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図３】アクセルオフ時のアップシフトにおけるタービン回転数ＮＴを示すタイミングチャート（その１）である。
【図４】アクセルオフ時のアップシフトにおけるタービン回転数ＮＴを示すタイミングチャート（その２）である。
【符号の説明】
【００４４】
１００  エンジン、２００  トルクコンバータ、３００  自動変速機、４００  エンジン回転数センサ、４１０  タービン回転数センサ、４２０  出力軸回転数センサ、４３０  アクセル開度センサ、４４０  車速センサ、４５０  ポジションスイッチ、１０００  エンジンＥＣＵ、１０１０  ＥＣＴ＿ＥＣＵ。
【図１】
2005308187.tif 000003
【図２】
2005308187.tif 000004
【図３】
2005308187.tif 000005
【図４】
2005308187.tif 000006