(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１摩擦締結要素を締結して達成される第１の変速段と、
前記第１摩擦締結要素を非締結とし、前記第１の変速段では締結していない第２摩擦締結要素を締結して達成される第２の変速段と、
アクセル開度又はこれに相当するパラメータに基づいてコースト走行状態か否かを判定するコースト走行判定手段と、
前記第２の変速段から前記第１の変速段へのコースト走行状態でのダウンシフトを制御する制御手段と、
を備えた自動変速機の制御装置において、
前記制御手段は、
現在の変速機入力軸回転速度及び現在のエンジン回転速度に基づいて、変速開始後、変速機入力軸回転速度が所定エンジン回転速度に達するまでの第１時間を予測する第１演算部と、
現在の車速またはこれに相当するパラメータから前記第１の変速段での変速機入力軸回転速度を推定し、現在の車両減速度またはこれに相当するパラメータに基づいて、前記推定した変速機入力軸回転速度が前記所定エンジン回転速度に達するまでの第２時間を予測する第２演算部と、
前記第１時間と前記第２時間を比較する比較部と、
前記第１時間と前記第２時間との大小関係が逆転したと前記比較部が判断したときに前記第２摩擦締結要素の解放を指令して変速を開始する第１摩擦締結要素制御部と、
を有することを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項２】
前記第１摩擦締結要素はワンウェイクラッチであること
を特徴とする請求項１記載の自動変速機の制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第１時間と前記第２時間との大小関係が逆転したと前記比較部が判断したときに前記第１摩擦締結要素の締結を指令する第２摩擦締結要素制御部を有すること
を特徴とする請求項１記載の自動変速機の制御装置。
【請求項４】
前記第１演算部は、自動変速機作動油の温度が低いほど前記第１時間を大きく予測すること
を特徴とする請求項１記載の自動変速機の制御装置。
【請求項５】
前記第１演算部は、現在の変速機入力軸回転速度又は現在のエンジン回転速度が前記所定エンジン回転速度に対して乖離しているほど前記第１時間を大きく予測すること
を特徴とする請求項１記載の自動変速機の制御装置。
【請求項６】
前記第１時間は少なくとも第１フェーズと第２フェーズを有し、
前記第１フェーズは自動変速機作動油の温度に基づいて設定され、
前記第２フェーズは現在の変速機入力軸回転速度及び現在のエンジン回転速度に基づいて設定されること
を特徴とする請求項１記載の自動変速機の制御装置。
【請求項７】
前記所定エンジン回転速度はエンジンアイドル回転速度であること
を特徴とする請求項１記載の自動変速機の制御装置。
【請求項８】
前記所定エンジン回転速度は、補機の作動状態又は／及びエンジンの冷却状態に基づいて補正される値であること
を特徴とする請求項７記載の自動変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術としては、ダウンシフト時に、変速機入力軸回転速度の目標変化率を解放側及び締結側の各摩擦締結要素につき設定し、この目標変化率に基づき各摩擦締結要素の伝達トルクを制御する自動変速機の制御装置がある（特許文献１）。
【特許文献１】特開平６−１１０３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以下、エンジン回転速度をNe、変速機入力軸回転速度をNtと表記し、その他の略称を文中で適宜定義する。
【０００４】
（コースト時ダウンシフトにおける課題）
運転者が駆動力を必要としていないコースト時のダウンシフト（パワーオフダウンシフト）においては出力軸トルクの変化が最小限になるよう制御することが好ましい。
【０００５】
（ワンウェイクラッチを利用したダウンシフトの場合の問題点）
第１に、締結側の摩擦締結要素にワンウェイクラッチ（以下、OWC）を用いたコースト時ダウンシフト、例えばスロットル開度ゼロで車両が減速し停止する際の２速から１速へのシフトを考える。この場合、Ntがエンジンアイドル回転速度（以下、Ne-idle）付近にある状態で解放側の摩擦締結要素を解放し、NtをNe-idle付近で待機させたまま、車両が減速し変速後の同期Nt（以下、Ntj）が小さくなることで自動的にOWCがロックしてダウンシフトさせることが好ましい。
【０００６】
しかし、解放が早すぎた場合、すなわちNtがNe-idleより大きい状態で解放側の摩擦締結要素を解放した場合は、入力軸トルク（エンジンブレーキ）に対抗して上記摩擦締結要素に加わっていた反力が急になくなり、入力軸トルクと出力軸トルクの均衡が崩れるため、エンジンブレーキ感が急に抜け、長い空走感が発生する。
【０００７】
一方、解放が遅すぎた場合、すなわちNtがNe-idleより小さい状態で解放側の摩擦締結要素を解放した場合は、NtがNe-idleに引き上げられて上昇する過程でOWCが締結されてしまうため、突き出し感が発生する。特に、ダウンシフト開始時に速度比Nt/Ne-idleが非常に小さく、かつNtjがNe-idleより小さい場合、解放側の摩擦締結要素を解放した後、Ntがトルクコンバータの作用によりNe-idleに向けて急激に上昇する過程でOWCが締結される。Ntjと同期したNtがNe-idleに向けて引き上げられ入力軸トルクが生じている状態で、いきなり締結されたOWCからの反力が加わるため、出力軸トルクが発生して突き出し感が生じる。
【０００８】
突き出し感の発生防止のため、NtとNtjの同期時にNtjがNe-idleより小さくならないよう変速マップのダウンシフト線を高車速側に設定した場合でも、車両減速度、Ne、自動変速機作動油（以下、ATF）温度等の変動により所定条件から外れた状態でダウンシフト判断が行われることがあり、NtとNtjの同期時に常にNtjがNe-idleより大きい状態でダウンシフトを行うことが困難である、という問題があった。
【０００９】
（ワンウェイクラッチを利用しないダウンシフトの場合の問題点）
第２に、締結側の摩擦締結要素にOWCでなく通常のクラッチやブレーキを用いた場合でも、解放側の摩擦締結要素を解放した後、締結側の摩擦締結要素を締結する際にNeとNtの関係に起因する同様の問題を有する。すなわち解放が早すぎた場合は、摩擦締結要素を締結してNtをNtjまで引き上げるため過度のエンジンブレーキ感が生じ、解放が遅すぎた場合は、締結した摩擦締結要素により上昇するNtを押さえ込むため突き出し感が生じる。
【００１０】
本発明は上記課題に着目してなされたものであり、コースト時のダウンシフトにおいて、諸変動要因を考慮した適切なタイミングで変速開始時を判断し、安定した変速フィーリングを確保できる自動変速機の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１記載の自動変速機の制御装置は、少なくとも第１摩擦締結要素を締結して達成される第１の変速段と、前記第１摩擦締結要素を非締結とし、前記第１の変速段では締結していない第２摩擦締結要素を締結して達成される第２の変速段と、アクセル開度又はこれに相当するパラメータに基づいてコースト走行状態か否かを判定するコースト走行判定手段と、前記第２の変速段から前記第１の変速段へのコースト走行状態でのダウンシフトを制御する制御手段と、を備えた自動変速機の制御装置において、前記制御手段は、現在の変速機入力軸回転速度及び現在のエンジン回転速度に基づいて、変速開始後、変速機入力軸回転速度が所定エンジン回転速度に達するまでの第１時間を予測する第１演算部と、現在の車速またはこれに相当するパラメータから前記第１の変速段での変速機入力軸回転速度を推定し、現在の車両減速度またはこれに相当するパラメータに基づいて、前記推定した変速機入力軸回転速度が前記所定エンジン回転速度に達するまでの第２時間を予測する第２演算部と、前記第１時間と前記第２時間を比較する比較部と、前記第１時間と前記第２時間との大小関係が逆転したと前記比較部が判断したときに前記第２摩擦締結要素の解放を指令して変速を開始する第１摩擦締結要素制御部と、を有することとした。
【発明の効果】
【００１２】
よって、本願発明の自動変速機の制御装置にあっては、コースト時のダウンシフトにおいて、諸変動要因を考慮した適切なタイミングで変速開始時を判断し、安定した変速フィーリングを確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実現するための最良の形態を、実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１４】
［実施例１の構成］
図１は実施例１に係る自動変速機の制御装置の概略構成を示す。本制御装置は、各種センサ４０〜４４、コントローラ１、および自動変速機３の油圧回路３１に設けられた図示しないアクチュエータ（複数のソレノイドバルブ）を有する。
【００１５】
自動変速機３は、前後2列のプラネタリギヤユニットU1，U2、油圧クラッチ及び油圧ブレーキ等の摩擦締結要素３４〜３８、油圧回路３１を有している。自動変速機３の変速段は、摩擦締結要素３４〜３８の係合関係により決まる。図１は４段変速用の自動変速機３を示しており、摩擦締結要素として第１クラッチ３４，第２クラッチ３５，第３クラッチ３６，第１ブレーキ３７，第２ブレーキ３８が設けられている。これら摩擦締結要素はピストンや複数のプレートを用いた多板式の周知のものである。
【００１６】
第１ブレーキ３７には並列にOWC３７aが設けられている。OWC３７aの代わりに第１ブレーキ３７を締結することにより変速時にエンジンブレーキを効かせることが可能となっている。
【００１７】
各種センサ４０〜４４は、変速機入力軸３３の回転速度Ntを検出する入力軸回転速度センサ４０，変速機出力軸３９の回転速度Noを検出する出力軸回転速度センサ４１，ATFの温度を検出する油温センサ４２、Neを検出するエンジン回転速度センサ４３、および図示しないエンジンのスロットル開度θTHを検出するスロットル開度センサ４４からなる。
【００１８】
コントローラ１は、上記センサ４０〜４４の検出信号の入力を受けて演算処理を行う。例えば、Noに基づき車速Vを算出し、NtとNoに基づきギア比Nt/Noを算出する。
【００１９】
コントローラ１は、スロットル開度θTHと車速Vに基づいて所望の目標変速段を決定するとともに、自動変速機３の油圧回路３１に指令を出力し、油圧を介して摩擦締結要素３４〜３８の締結・解放を制御することにより上記目標変速段を達成する。油圧回路３１には摩擦締結要素３４〜３８に対応して図示しない複数のソレノイドバルブが設けられている。コントローラ１は、これらのソレノイドバルブに駆動信号（デューティ率信号）を出力してデューティ制御することにより、摩擦締結要素３４〜３８へ供給する油圧を制御する。
【００２０】
自動変速機３には運転モードを切り換える図示しない切換レバーが装着されており、運転者がこの切換レバーを操作することにより、P（パーキングレンジ）、R（リバースレンジ）、N（ニュートラルレンジ）、D（ドライブレンジ、例えば１速段〜４速段）の各レンジ、及びエンジンブレーキレンジの選択を手動で行えるようになっている。切替レバーの操作信号はインヒビタスイッチ（セレクトレンジスイッチ）４５によりレンジのポジション信号に変換され、このポジション信号がコントローラ１に出力される。
【００２１】
（変速モード）
Dレンジ及びエンジンブレーキレンジを含む各走行レンジには、自動変速モードと手動変速モードの２つの変速モードが設定されている。自動変速モードが選択された場合には、スロットル開度θTHと車速Ｖとに基づき予め設定された変速マップ１５に従って自動的に変速される。変速マップ１５はコントローラ１に記憶されている。一方、手動変速モードが選択された場合には、変速マップ１５にかかわらず、切換レバーにより選択された変速段に変速され、切換レバーが操作されない限りその変速段に固定される。
【００２２】
（自動変速モードにおける変速制御）
自動変速モード時には、走行状態が図２に示すような変速マップ１５の変速線を横切ると自動的に変速が判断される。変速判断後、即時に摩擦締結要素３４〜３８の締結・解放が指令され実行される制御を、通常変速制御と定義する。一方、変速判断後、車両がコースト走行状態にある場合に、変速開始タイミングを調整した上で摩擦締結要素３４〜３８の締結・解放を指令し実行するダウンシフト制御を、コースト時ダウンシフト制御と定義する。
【００２３】
(摩擦締結要素の組合せ)
各変速段における摩擦締結要素３４〜３８の締結・解放の組合せを図３に示す。図３の○印は摩擦締結要素３４〜３８の締結を示し、無印は解放を示す。
【００２４】
例えばエンジンブレーキレンジでは、第１クラッチ３４、第１ブレーキ３７が締結され、第２クラッチ３５、第３クラッチ３６、第２ブレーキ３８が解放されると１速段が達成され、走行Ｄレンジでは、第１ブレーキ３７の代わりにOWC３７aが締結されることにより１速段が達成される。また、第１クラッチ３４，第２ブレーキ３８が締結され、第２クラッチ３５，第３クラッチ３６，第１ブレーキ３７（OWC３７a）が解放されると２速段が達成される。
【００２５】
（コースト時ダウンシフト制御）
図１に示すように、コントローラ１は、コースト時ダウンシフト制御処理部１０（以下、制御処理部１０）およびコースト走行判定処理部１６を有している。制御処理部１０は、第１演算部１１、第２演算部１２、比較部１３、および摩擦締結要素制御部１４を有し、コースト走行時のダウンシフトを制御する。
【００２６】
コースト走行判定処理部１６は、スロットル開度θTHに基づき図示しないアクセルペダルの操作量や操作速度を算出し、走行状態がコースト走行状態であるか否かを判定する。具体的には、スロットル開度θTHが所定値θTHC以下になった時にコースト走行状態であると判定し（図２参照）、その結果を制御処理部１０に出力する。
【００２７】
コースト走行判定処理部１６により出力された結果がコースト走行状態を示す場合、制御処理部１０が作動を開始する。これにより通常変速制御ではなくコースト時ダウンシフト制御が実行される。第１、第２演算部１１、１２と比較部１３は適切なダウンシフト開始時を判断する。摩擦締結要素制御部１４は、その判断結果に基づき油圧回路３１の複数のソレノイドバルブに指令を出力して摩擦締結要素３４〜３８の締結・解放を制御する。
【００２８】
本実施例1では、２速から１速へのコースト時ダウンシフトを考え、かつ１速における締結側の摩擦締結要素として第１ブレーキ３７ではなくOWC３７aを用いる。よって、図3に示すように、ダウンシフト時には第2ブレーキ３８の解放が指令されると共に、OWC３７aが自動的にロックされる。
【００２９】
［実施例１の作用］
制御処理部１０は、常時適切なダウンシフト開始時を判断することでコースト時ダウンシフトにおける変速ショックを少なくし、変速フィーリングを安定させる。具体的には、NtがNe-idleより小さい状態で解放側の第２ブレーキ３８を解放する場合において、Ntjが減少してNe-idleよりも小さくなる前にNtがNe-idleに達するようにダウンシフト開始時を制御する。よってNtjがNe-idleを下回る前に確実にNtのNe-idleへの同期が完了するため、突き出し感なくOWC３７aがロックされる。
【００３０】
（制御フローチャート）
図４、図５は、コースト走行判定処理部１６と制御処理部１０による制御の流れを示すフローチャートである。図４に示すように、まず、走行状態が図２に示す変速マップ１５のダウンシフト線を横切ったかどうかをコントローラ１が判断する（S0）。変速判断後、コースト走行判定処理部１６がコースト走行状態であると判定（S1）すると、制御処理部１０がコースト時ダウンシフト制御（S2）を行う。なお、コースト走行状態でないと判定した場合は通常変速制御を実行する（S5）。
【００３１】
（コースト時ダウンシフト制御）
ステップS2では、制御処理部１０がダウンシフト開始時を判断（S3）した後、ダウンシフトを実行する（S4）。
【００３２】
（ダウンシフト開始時判断）
ステップS3では、第１演算部１１がT1を算出（S31）すると共に、第２演算部１２がT2を算出（S32）し、比較部１３がT1とT2を比較する（S33）。
【００３３】
（T1算出）
ステップS31では、第１演算部１１がΔt1を算出（S311）し、Δt2を算出（S312）した後、Δt1、Δt2等を足し合せてT1を算出（S313）する。Δt1、Δt2算出に際してはATF温度（以下、Toil）やNe、Nt、エンジン制御内容を考慮することで、正確な値を算出する。
【００３４】
（Δt1算出）
ステップS311では、第１演算部１１が図6に示すマップ1を読み込み、Δt1を算出する。ダウンシフト開始時点、すなわち摩擦締結要素制御部１４が第２ブレーキ３８の解放を指令する時点を仮定し、これをt１とする。t１後、第２ブレーキ３８を締結させていた供給油圧が抜けて実際にNtが変化し始める時点をt２とする。t1からt２までの時間がΔt１である。
【００３５】
図６は、Δt１とToilとの関係を示すマップ1である。Δt１は、ATFの粘性に依存する。よって、Toilが０℃以下の低温となりATFの粘性が大きくなるにつれΔt１が急激に大きくなる一方、Toilが高温になりATFの粘性が徐々に小さくなるにつれΔt１が徐々に小さくなるように設定されている。
【００３６】
（Δt2算出）
ステップS312では、第１演算部１１が図7に示すマップ2を読み込み、Δt2を算出する。t２後、速度比Nt/Ne-idle≒１となる時点、すなわちNtがNe-idleと略等しくなる時点をt3とする。t２からt3までの時間がΔt２である。
【００３７】
図７は、Δt２とNt、Neとの関係を示すマップ2である。Δt２は、現在のNt及びNeがNe-idleに等しい（Nt=Ne=Ne-idle）場合にゼロであるように設定されている。また、現在のNtまたはNeがNe-idleから離れているほどΔt２が大きくなるように設定されている。
【００３８】
なお、エンジン制御内容によってマップ２の形状は変化する。すなわち、エアコンの作動状態やエンジン冷却状態（エンジン水温）によって実際のNe-idleが変動しても、この変動に合わせてマップ２のNe-idleを補正するように設定されている。
【００３９】
ステップS313では、第１演算部１１がΔt1、Δt2及びΔt３を足し合せてT1を算出する。Δt３は、多少の予測誤差があってもOWC３７aのロックによる変速ショックの発生を避けるための一定の待機時間である。
【００４０】
（T2算出）
ステップS32では、第２演算部１２がT2を算出する。T２は、車両がそのまま減速を続けた場合にNtjがNe-idleまで下がってきてNe-idleと略等しくなるまでの時間である。第２演算部１２は、まず、現在のNoおよび１速段のギア比G1（Ntj/No）から現在のNtjを推定する。そして現在のNoの変化率dNo/dtに基づき、NtjがNe-idleに達するまでの時間T２を算出する。具体的には、T２＝Ne-idle /（G1×No×dNo/dt）で算出する。なお、NoやdNo/dtの代わりに、入力軸回転速度センサ４０により検出したNtやその変化率dNt/dtを用いてT2を算出してもよい。
【００４１】
（T1とT2の比較）
ステップS33では、比較部１３がT1とT2を比較する。T1がT2より小さければステップS31へ戻り、T1がT2以上となればダウンシフト開始を判断してステップS4へ移る。
【００４２】
図2の変速マップ１５においてダウンシフト線は、（コースト時ダウンシフト制御を行って変速フィーリングを向上させることが意味を持つ減速度の範囲内で）車両が急減速したときにもT2がT1よりも小さくならないほど充分高車速側に設定されている。また、NtがNe-idleよりもある程度小さくなるまでは、NtとNe-idleの差はNtjとNe-idleの差よりも常に小さく（図８参照）、また一般に、変速開始後に自動変速機内でNtがNe-idleに同期するまでの時間は、変速開始後にNtjが車両の減速に従ってNe-idleまで下がってくる時間よりも小さい。このため、T1とT2を演算（S31,S32）しても、演算開始当初はT1<T2の関係が成り立っており、S31に戻る。演算（S31,S32）を継続していくとT2が徐々に小さくなり、T1との大小関係が逆転するため、大小関係が逆転したときにS4に移る。
【００４３】
なお、T1の算出においてNtの同期目標がNe-idleに設定され、同様にT2の算出においてNtjの同期目標がNe-idleに設定されているため、スロットル開度θTHが所定値θTHC以下であるコースト時のダウンシフト制御が適切に行われる。
【００４４】
（ソレノイドバルブ制御）
ステップS4では、摩擦締結要素制御部１４がソレノイドバルブを制御してダウンシフトを実行する。図５に示すように、摩擦締結要素制御部１４が第２ブレーキ３８に対応するソレノイドバルブのデューティ率Drを０%に設定して出力する。これにより第２ブレーキ３８の解放を指令すると、ダウンシフトの実行が終了する。なお、締結側の締結はOWC３７aにより自動的に行われる。
【００４５】
以上のように、制御処理部１０はコースト時ダウンシフト制御中T1,T2を常時予測してこれらを比較し、T1とT２の大小関係が逆転したとき、すなわちT1がT2より小さい状態からT2以上である状態に変化したときにダウンシフト開始を決定してダウンシフトを実行する。
【００４６】
（Ntの時間変化）
図８は、コースト時ダウンシフト制御におけるNtの時間変化を示す。コースト時に車両が減速する場合、Noは時間に比例して減少し、その直線の傾きdNo/dtは車両減速度dV/dtに対応している。任意の時点ｔにおいて、変速前の同期Nt（以下、Nti）及びNtjは、ｔ時点のNoとギア比Nti/No、Ntj/Noとに基づきそれぞれ算出される。したがってNtiとNtjも時間に比例して減少し、その直線の傾きdNi/dt、dNtj/Noは車両減速度dV/dtに対応している。なお、Ne-idleは略一定である。
【００４７】
NtがNe-idleを下回った後、t１で、摩擦締結要素制御部14が第２ブレーキ３８の解放を指令してダウンシフトを開始する。t１からΔt１経過後のt２で、第２ブレーキ３８を締結させていた供給油圧が抜けて実際にNtが上昇し始める。t２からΔt２経過後のt3で、NtがNe-idleと略等しくなる。t3からΔt３経過後のt3'で、NtとNtjが同期してOWC３７aがロックする。
【００４８】
図８において、｛Δt１+Δt２+Δt３｝すなわちT１は、t１後NtjがNe-idleまで下がって来る時間T2と同一であるため、NtはNe-idleにおいてNtjと同期し、変速ショックは生じない。
【００４９】
（従来例との対比における実施例１の作用）
通常変速制御では、走行状態がダウンシフト線を横切ると即時に解放側の第２ブレーキ３８を解放する。しかし、走行状態は常に変動するため、解放が早すぎたり遅すぎたりする場合があり、このとき以下の問題が生じる。以下、図８〜１２に基づいて、ダウンシフトタイミングのずれによる問題点につき説明する。
【００５０】
（共線図）
１速及び２速では、第１クラッチ３４が締結されているため（図３参照）、Ntは前列サンギアFSの回転速度となり、Noは前列キャリアFCおよび後列リングギアRRの回転速度となる。1速ではOWC３７aを用いて前列リングギアFRを固定し、このとき後列キャリアRCも固定される。一方、2速では第２ブレーキ３８を用いて後列サンギアRSを固定する。
【００５１】
図１１は図８中のt-1における共線図（速度線図）を示し、図１２は図９、図１０中のtsにおける共線図を示す。共線図中、縦軸は回転速度を示す。FS軸上の矢印は入力軸トルクを示し、FC・RR軸上の矢印は出力軸トルクを示す。また、FR・RC軸上の矢印は１速においてOWC３７aに加わる反力を示し、RS軸上の矢印は２速において第２ブレーキ３８に加わる反力を示す。
【００５２】
（解放が早すぎた場合の問題）
解放が早すぎた場合につき、図８、図１１に基づき説明する。NtがNe-idleより大きい時点（図８のt-１）で第２ブレーキ３８を解放した場合は、図１１に示すように、入力軸トルク（エンジンブレーキ）に対抗して第2ブレーキ38に加わっていた反力が急になくなり、入力軸トルクと出力軸トルクの均衡が崩れるため、エンジンブレーキ感が急に抜け、長い空走感が発生する。
【００５３】
（解放が遅すぎた場合の問題）
解放が遅すぎた場合につき、図９、図１２に基づき説明する。図９において、NtがNe-idleより小さい状態（t1）で第２ブレーキ３８を解放した場合は、NtがNe-idleに引き上げられて上昇する過程でOWCが締結（ts）されてしまうため、突き出し感が発生する。
【００５４】
特に、ダウンシフト開始時（t１）にトルクコンバータ速度比（Nt/Ne-idle）が非常に小さく、かつNtjがNe-idleより小さい場合、第２ブレーキ３８を解放（t１）した後、Ntがトルクコンバータの作用によりNe-idleに向けて急激する過程でOWCが締結（ts）される。図１２に示すように、Ntjと同期したNtがNe-idleに向けて引き上げられ入力軸トルクが生じている状態で、いきなり締結されたOWCからの反力が加わるため、出力軸トルクが発生して突き出し感が生じる。
【００５５】
（通常変速制御の限界）
通常変速制御のみでもダウンシフト開始タイミングを調整することは可能であるが、限界を有している。以下、通常変速制御のみでダウンシフト開始時を調整する場合を想定して、上記限界を説明する。
【００５６】
通常変速制御において、スロットル開度θTHC以下のコースト領域でも、ダウンシフト開始時の判断を車速V、言い換えるとNoに基づき（図2参照）、以下のように行っていると想定する。
【００５７】
図８に示すように、所定の傾き（dNo/dt）を有するNo直線及びギア比Ntj/NoからNtj直線を算出する。変速開始t1後、車両がそのまま減速を続けた場合にNtjがNe-idleまで下がってきてNe-idleと略等しくなるまでの時間T2を上記Ntj直線から算出する。一方、変速開始t1後NtがNtjと同期するまでの所要時間が仮定されており、この所要時間がT2と一致する時点t1におけるNoを変速開始用No設定値とする。
【００５８】
Noがこの設定値以上である時、すなわちt1以前でダウンシフトを開始することで、Ntjと同期する時のNtがNe-idleより小さくならないようにし、突き出し感が生じることを防止している。
【００５９】
ここで、dNo/dtは減速度dV/dtに対応しているため、T2はdV/dtによって異なる。このため従来例では、dV/dtの大きさ|dV/dt|が小さくNtj直線の傾きが緩やかである緩減速時には、ダウンシフト開始を判断する上記No設定値を所定の小さい値に設定してダウンシフト開始を遅らせている。一方、|dV/dt|が大きくNtj直線の傾きが急である急減速時には、上記No設定値を所定の大きい値に設定してダウンシフト開始を早めている。言い換えると、ダウンシフト線を2本設けることにより、解放側締結要素の解放タイミングの適正化を図っている。
【００６０】
しかし、実際にはdV/dtは連続的に変化する。よって、上記大小２種類のNo設定値だけではdV/dtの変化に対応した適切なダウンシフト開始時を設定できない。
【００６１】
例えば、図１０に示すように、|dV/dt|が非常に大きい急減速の場合において、No設定値を所定の大きい値に設定してダウンシフト開始を早めても、変速開始t1後NtがNtjと同期する時点tsまでの所要時間TsよりT2が小さくなる時は、変速後のNtよりNe-idleの方が大きいため、突き出し感が生じる（図１２参照）。
【００６２】
また、dV/dt以外にも、エンジン温度やエアコンのオン・オフ等に基づくNe-idleの変化により、Tsにばらつきが生じる。あるいはATF温度の変化に起因する油圧の抜け時間の変化により、解放側締結要素の解放後、実際にNtが変化し始めるまでの時間にばらつきが生じるため、Tsにばらつきが生じる。
【００６３】
しかし、上記大小２種類のNo設定値はT2を調整するものであり、Tsを調整するものではない。よって、従来の通常変速制御のみではこれら変動要因に対応した適切なダウンシフト開始時を設定できない。
【００６４】
それに対し、本実施例１の制御処理部１０は、第１に、ダウンシフト開始を指令してからNtがNe-idleと略等しくなるまでの時間T1を、T1に影響する変動要因を考慮しつつ予測する。第２に、ダウンシフト開始を指令してからNtjがNe-idleと略等しくなるまでの時間T２を、dNo/dtに基づき常時予測する。第３に、T1とT2を比較してその結果に基づきダウンシフト開始時を判断する。
【００６５】
このように、本実施例1では時間ベースでダウンシフト開始時を判断し、きめ細やかなコースト時ダウンシフト制御を行う。
【００６６】
［実施例１の効果］
実施例１の自動変速機の制御装置は、以下に列挙する効果を有する。
【００６７】
（１）実施例1の自動変速機の制御装置は、少なくとも第１ブレーキ３７またはOWC３７aを締結して達成される１速と、第１ブレーキ３７またはOWC３７aを非締結とし、１速では締結していない第２ブレーキ３８を締結して達成される２速と、アクセル開度又はこれに相当するスロットル開度θTHに基づいてコースト走行状態か否かを判定するコースト走行判定処理部１６と、２速から１速へのコースト走行状態でのダウンシフトを制御する制御処理部１０と、を備え、制御処理部１０は、現在のNt及び現在のNeに基づいて、変速開始後、Ntが所定Neに達するまでのT1を予測する第１演算部１１と、現在の車速V（No）またはこれに相当するパラメータNtから１速でのNtjを推定し、現在の車両減速度dV/dt（dNo/dt）またはこれに相当するパラメータdNt/dtに基づいて、推定したNtjが所定Neに達するまでの時間T2を予測する第２演算部と、T1とT2を比較する比較部１３と、T1とT2との大小関係が逆転したと比較部１３が判断したときに第２ブレーキ３８の解放を指令して変速を開始する摩擦締結要素制御部１４と、を有することとした。
【００６８】
よって、コースト時のダウンシフトにおいて、諸変動要因を考慮した適切なタイミングで変速開始時を判断し、安定した変速フィーリングを確保できる。
【００６９】
（２）ダウンシフト時の締結側の摩擦締結要素として、OWC３７aを用いることとした。
【００７０】
よって、締結側の摩擦締結要素にOWCを用いたコースト時のダウンシフトにおいて、諸変動要因を考慮した適切なタイミングで変速開始時を判断し、安定した変速フィーリングを確保できる、という効果を有する。
【００７１】
（３）第１演算部１１は、ATFの温度が低いほどT1を大きく予測することとした。
【００７２】
よって、ATFの粘性が大きくなる低温時にはT1を大きく設定することで、より適切なタイミングで変速開始時を判断し、安定した変速フィーリングを確保できる、という効果を有する。
【００７３】
（４）第１演算部１１は、現在のNt又は現在のNeが所定Neに対して乖離しているほどT1を大きく予測することとした。
【００７４】
よって、より適切なタイミングで変速開始時を判断し、安定した変速フィーリングを確保できる、という効果を有する。
【００７５】
（５）T1は少なくともΔt１とΔt2を有し、Δt1はATF温度に基づいて設定され、Δt2は現在のNt及び現在のNeに基づいて設定されることとした。
【００７６】
よって、上記（３）と（４）の効果を同時に奏するため、より適切なタイミングで変速開始時を判断し、安定した変速フィーリングを確保できる、という効果を有する。
【００７７】
（６）所定NeはNe-idleであることとした。
【００７８】
よって、スロットル開度θTHが所定値θTHC以下であるコースト時ダウンシフト制御において、より適切なタイミングで変速開始時を判断し、安定した変速フィーリングを確保できる、という効果を有する。
【００７９】
（７）所定Ne（Ne-idle）は、補機の作動状態又は／及びエンジンの冷却状態に基づいて補正される値であることとした。
【００８０】
よって、エアコンの作動状態等の影響を考慮してマップのNe-idleを補正することにより、より適切なタイミングで変速開始時を判断し、安定した変速フィーリングを確保できる、という効果を有する。
【実施例２】
【００８１】
実施例２に係る自動変速機の制御装置は、実施例1と同様にコースト時ダウンシフトの制御を行う。しかし、実施例１とは異なり、2速から1速のダウンシフトに限らない。また、ダウンシフトにおける締結側の摩擦締結要素としてOWC３７aではなく第１ブレーキ３７を用いる。
【００８２】
［実施例２の構成］
実施例２に係る自動変速機の制御装置の構成は実施例１と同様である。
【００８３】
［実施例２の作用］
（制御フローチャート）
図４、図５、図１３、図１４は、制御処理部１０による制御の流れを示す。実施例1と同様に、制御処理部１０はダウンシフト開始時を判断（S3）した後、ダウンシフトを実行（S4）する（図4）。T1、T2の算出においてNt、Ntjの同期目標がNe-idleでなくNeに設定される点、また一定の待機時間（実施例1のΔt3）の代わりに第１ブレーキ３７を締結する際の変速ショック発生を避けるための制御を設けている点が実施例1と異なる。
【００８４】
（ダウンシフト開始判断）
ステップS31において、T1を次のように算出する。
【００８５】
（Δt1算出）
ダウンシフト開始時点を仮定し、これをt１とした後、第２ブレーキ３８を締結させていた供給油圧が抜けて実際にNtが変化し始める時点をt２とする。t1からt２までの時間をΔt１とする。
【００８６】
（Δt2算出）
t２後、速度比Nt/Ne≒１となる時点、すなわちNtがNeと略等しくなる時点をt3とする。t２からt3までの時間をΔt2とする。
【００８７】
Δt1とΔt2の合計時間がT1である。
【００８８】
ステップS32において、T2を算出する。T2は、車両がそのまま減速を続けた場合にNtjがNeまで下がってきてNeと略等しくなるまでの時間である。
【００８９】
ステップS4は、摩擦締結要素制御部１４が解放制御（S40）の他、締結制御（S41）を行う点が実施例１と異なる（図１３）。ステップS40において解放側第２ブレーキ３８に対応するソレノイドバルブに指令を出力し、ステップS41において締結側第１ブレーキ３７に対応するソレノイドバルブに指令を出力する。
【００９０】
（解放制御）
解放制御（S40）は実施例1と同様である。図５に示すように、第２ブレーキ３８のソレノイドバルブデューティ率Drを０%に設定して出力する。
【００９１】
（締結制御）
締結制御（S41）の詳細を図14に示す。ステップS410では、締結側第1ブレーキ37ピストンのいわゆるがた詰め操作の時間tfだけ、第1ブレーキ37のソレノイドバルブデューティ率Dcを100％に設定して出力する。これにより引きずりトルク防止用の隙間分だけ上記ピストンが無効ストロークして第1ブレーキ37の締結が準備される。この後ステップS411に移る。
【００９２】
ステップS411では、デューティ率DcをDa％に設定して出力する。Daは、第1ブレーキ37ピストンがそれ以上ストロークをせず戻りもしないような、現在のピストン位置を保持するデューティ率である。この後ステップS412に移る。
【００９３】
ステップS412では、NtとNtjを比較し、NtとNtjとの偏差が、変速ショックが少ない最大許容値Nc以下であるか否かを判定する。Ncより大きい場合はステップS411に戻り、Nc以下である場合はステップS413に移る。
【００９４】
ステップS413では、デューティ率DcをDe%に設定して出力する。この後、ステップS414に移る。
【００９５】
Deは、NtとNtjの同期判定（ステップS412）後、第1ブレーキ37の締結を確実に完了し、かつ締結時に変速ショックが発生しないような油圧を出力するデューティ率であり、4速から3速、3速から2速といった変速種ごとに予め設定されている。
【００９６】
デューティ率を上げすぎると、供給される油圧が高くなりすぎて、上記同期判定後、第1ブレーキ37の締結完了までの間にNtとNtjの僅かな差が生じた場合でも、運転者が認識できる変速ショックが発生しやすくなる。一方、変速ショック防止を優先してデューティ率を下げすぎると、製品個体差に由来する油圧のばらつき等で締結を確実に完了できないおそれがある。よって、Deは確実な締結完了、及び変速ショック防止という2つの要請の兼ね合いで定まる値である。
【００９７】
ステップS414では、NtとNtjとの偏差がNc以下である状態が所定時間連続したか否かを判定する。所定時間連続した場合はステップS415に移り、連続しなかった場合はステップS413に戻る。
【００９８】
ステップS415では、デューティ率Dcを100%に設定し出力する。これにより締結制御S41を終了する。
【００９９】
（制御タイムチャート）
図15は、デューティ率Dr、Dcの時間変化とNtの時間変化との対応を示す制御タイムチャートである。ダウンシフト開始時点t1ではDrを0%出力して第2ブレーキ３８を解放する一方、Dcを100%出力して第1ブレーキ37ピストンをがた詰めする。t1からtf経過後の時点で、DcをDa%出力して第1ブレーキ37のピストン位置を保持する。t2で、第2ブレーキ３８への供給油圧が抜けて第2ブレーキ３８プレート間の滑りが発生し、Ntが変化し始める。
【０１００】
NtとNtjとの偏差が最大許容値Nc以下となれば、DcをDe%出力し、保持位置にあった第1ブレーキ３７のピストンを締結側に作動させる。なお、予測誤差によりt3時点で上記偏差がNcより大きい場合は、所定の待機時間Δt3後、上記偏差がNc以下となるのを待って、DcをDe%出力するようにしてもよい（図14のステップS412、S413に対応）。
【０１０１】
NtがNtjと一致する時点t3''で、第1ブレーキ３７プレート間の滑りがなくなる。この状態でDcを継続してDe%出力することにより、変速ショックを防止しつつ確実に第1ブレーキ37を締結する。NtとNtjとの偏差が最大許容値Nc以下である状態が所定時間Δt4連続したt4の時点で、Dcを100%出力し、第1ブレーキ37の締結制御を終了する。
【０１０２】
以上のように、本実施例2の制御装置１０では、締結側の摩擦締結要素としてOWC３７aではなく第１ブレーキ３７を用いるコースト時ダウンシフトの制御において、実施例1と同様にT1,T2を常時予測して比較し、T1がT2以上となるときにダウンシフト開始を決定してダウンシフトを実行する。図１５に示すように、NtはNe近傍においてNtjと同期し、突き出し感や過度のエンジンブレーキ感等の変速ショックが生じない。
【０１０３】
また、NtとNtjとの偏差が変速ショックの少ない最大許容値Nc以下となったときにDcをDe%出力して第1ブレーキ３７の締結を制御するため、上記変速ショックを防止しつつ確実に第1ブレーキ37を締結する。
【０１０４】
その他の作用は実施例1と同様である。
【０１０５】
［従来例との対比における実施例２の効果］
締結側の摩擦締結要素にOWCでなく通常のブレーキを用いた場合でも、従来の通常変速制御のみでは実施例1と同様の問題を有する。以下、ダウンシフトタイミングのずれによる問題点につき説明する。
【０１０６】
第2ブレーキ３８を解放した後、第1ブレーキ３７を締結する際、NtはNe近傍においてNtjと同期するとは限らないため正または負の入力軸トルクが生じる。
【０１０７】
第２ブレーキ３８の解放が早すぎた場合は、図16に示すように、負の入力軸トルクに対抗して第１ブレーキ３７を締結し、NtをNtjまで引き上げるため過度のエンジンブレーキ感が生じる。
【０１０８】
一方、第２ブレーキ３８の解放が遅すぎた場合は、図17に示すように、締結した第１ブレーキ３７によって、正の入力軸トルクにより上昇するNtを押さえ込むため突き出し感が生じる。
【０１０９】
なお、第２ブレーキ３８の解放が遅すぎた場合でも、解放直後は第１ブレーキ３７を締結しないことにより上記突き出し感を防止することができる。しかしこの場合、入力軸トルクと出力軸トルクが不均衡となって空走感を生じ、安定したエンジンブレーキを確保することが難しくなる。
【０１１０】
また、第２ブレーキ３８の解放が早すぎた場合でも遅すぎた場合でも、変速中にNtを引き上げ、または押さえ込むために必要十分な第１ブレーキ３７容量を算出する制御則、すなわち上記正または負の入力軸トルクに対抗して反力を付与しつつ変速ショックがなるべく少なくなるような第１ブレーキ３７容量の制御則が別個必要となる。
【０１１１】
さらに、上記第１ブレーキ３７容量制御中、第１ブレーキ３７は常に滑り続けることになり、第１ブレーキ３７に用いられている摩擦材の耐久性が低下する。
【０１１２】
これに対し本実施例2の自動変速機の制御装置は、少なくとも第１ブレーキ３７またはOWC３７aを締結して達成される１速と、第１ブレーキ３７またはOWC３７aを非締結とし、１速では締結していない第２ブレーキ３８を締結して達成される２速と、アクセル開度又はこれに相当するスロットル開度θTHに基づいてコースト走行状態か否かを判定するコースト走行判定処理部１６と、２速から１速へのコースト走行状態でのダウンシフトを制御する制御処理部１０と、を備え、制御処理部１０は、現在のNt及び現在のNeに基づいて、変速開始後、Ntが所定Neに達するまでのT1を予測する第１演算部１１と、現在の車速V（No）またはこれに相当するパラメータNtから１速でのNtjを推定し、現在の車両減速度dV/dt（dNo/dt）またはこれに相当するパラメータdNt/dtに基づいて、推定したNtjが所定Neに達するまでの時間T2を予測する第２演算部と、T1とT2を比較する比較部１３と、T1とT2との大小関係が逆転したと比較部１３が判断したときに第２ブレーキ３８の解放を指令して変速を開始し、かつ第１ブレーキ３７の締結を指令する摩擦締結要素制御部１４と、を有することとした。
【０１１３】
よって、締結側の摩擦締結要素にOWC３７aでなく通常の第１ブレーキ３７を用いたコースト時のダウンシフトにおいて、諸変動要因を考慮した適切なタイミングで変速開始時を判断し、かつ変速ショックの少ない締結制御を実行することで、安定した変速フィーリングを確保できる、という効果を有する。
【０１１４】
また、第1ブレーキ３７容量の制御則を別個設けることなく、かつ第1ブレーキ３７の耐久性を維持したまま、上記安定した変速フィーリングを確保できる、という効果を有する。
【０１１５】
その他の効果は実施例1と同様である。
【０１１６】
［他の実施例］
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１,２に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は実施例１,２に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
【０１１７】
例えば、実施例1，2に係る自動変速機３と異なるプラネタリギヤユニットと摩擦締結要素の組を有する自動変速機に本発明を適用してもよい。したがって、本願実施例2においては締結側の摩擦締結要素に第１ブレーキ３７を用いたが、ブレーキの代わりにクラッチを用いてもよい。
【０１１８】
実施例１では、T1＝Δt1＋Δt2＋Δt3と、同期時間T2とを比較したが、T１＝Δt1＋Δt2と、T2−Δt3との関係を比較して、ダウンシフトのタイミングを決定してもよい。
【０１１９】
また、実施例2においては、第1ブレーキ３７の締結制御においてデューティ率Dcを適時Da％、De％出力する構成を示したが、他の出力設定により第1ブレーキ３７の締結を制御してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】実施例１、２に係る自動変速機の制御装置の概略構成図である。
【図２】実施例１、２に係る制御装置の変速マップである。
【図３】実施例１、２に係る自動変速機の各変速段における摩擦締結要素の組合せを示す図である。
【図４】実施例１、２に係る制御装置による制御のメインフローチャートである。
【図５】実施例１、２に係る制御装置による解放制御のフローチャートである。
【図６】実施例１、２に係る制御装置により参照されるマップであり、予測時間とATF温度との関係を示したものである。
【図７】実施例１、２に係る制御装置により参照されるマップであり、予測時間とエンジン回転速度及び入力軸回転速度との関係を示したものである。
【図８】実施例１に係る制御装置による制御における入力軸回転速度の時間変化を示す図である。
【図９】従来の制御装置による制御における入力軸回転速度の時間変化を示す図である。
【図１０】従来の制御装置による制御における入力軸回転速度の時間変化を示す図である。
【図１１】従来の制御装置による制御において発生する入出力軸トルクを示す共線図である。
【図１２】従来の制御装置による制御において発生する入出力軸トルクを示す共線図である。
【図１３】実施例２に係る制御装置によるソレノイドバルブ制御のフローチャートである。
【図１４】実施例２に係る制御装置による締結制御のフローチャートである。
【図１５】実施例２に係る制御装置による制御におけるデューティ率の時間変化と入力軸回転速度の時間変化との対応を示すタイムチャートである。
【図１６】従来の制御装置による制御において発生する入出力軸トルクを示す共線図である。
【図１７】従来の制御装置による制御において発生する入出力軸トルクを示す共線図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１  コントローラ
３  自動変速機
１０  コースト時ダウンシフト制御処理部
１１  第1演算部
１２  第２演算部
１３  比較部
１４  摩擦締結要素制御部
１５  変速マップ
１６  コースト走行判定処理部
３１  油圧回路
３７  第１ブレーキ
３７a  ワンウェイクラッチ
３８  第2ブレーキ
４０  入力軸回転速度センサ
４１  出力軸回転速度センサ
４２  油温センサ
４３  エンジン回転速度センサ
４４  スロットル開度センサ
４５  インヒビタスイッチ
【図１】
0004584141.tif 000002
【図２】
0004584141.tif 000003
【図３】
0004584141.tif 000004
【図４】
0004584141.tif 000005
【図５】
0004584141.tif 000006
【図６】
0004584141.tif 000007
【図７】
0004584141.tif 000008
【図８】
0004584141.tif 000009
【図９】
0004584141.tif 000010
【図１０】
0004584141.tif 000011
【図１１】
0004584141.tif 000012
【図１２】
0004584141.tif 000013
【図１３】
0004584141.tif 000014
【図１４】
0004584141.tif 000015
【図１５】
0004584141.tif 000016
【図１６】
0004584141.tif 000017
【図１７】
0004584141.tif 000018