(57)【要約】【課題】減速による変速段の変更に伴ってドグクラッチを係合させる際に、ドグクラッチが係合できずに異音が生じたり、また係合してもショックが生じたりすることを抑制あるいは回避することができる車両の変速制御装置を提供する。【解決手段】エンジン４と前記エンジン４の出力側に連結された有段自動変速機１と、前記有段自動変速機１で所定の変速段を設定するために係合されるドグクラッチＢ２とを備え、所定の車速以下になった場合に前記所定の変速段を設定するように構成された車両の変速制御装置において、前記有段自動変速機１を制御するコントローラ１４を備え、前記コントローラ１４は、前記所定の車速以下になったときの前記車両の減速度が予め定められた所定の減速度より大きい場合に、前記所定の変速段へのダウンシフトを禁止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと前記エンジンの出力側に連結された有段自動変速機と、前記有段自動変速機で所定の変速段を設定するために係合されるドグクラッチとを備え、所定の車速以下になった場合に前記所定の変速段を設定するように構成された車両の変速制御装置において、
前記有段自動変速機を制御するコントローラを備え、
前記コントローラは、
前記所定の車速以下になったときの前記車両の減速度が予め定められた所定の減速度より大きい場合に、前記所定の変速段へのダウンシフトを禁止する
ように構成されていることを特徴とする車両の変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、変速比を段階的に変化させることができる車両の変速制御装置に関し、特に、所定の変速段を設定するための係合機構にドグクラッチを用いた車両の変速制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、遊星歯車機構を備えた車両用自動変速機が記載されている。その車両用自動変速機は、遊星歯車機構における一つの回転要素を、ドグクラッチを係合させることによって固定して後進段を設定するように構成されている。また、このドグクラッチは後進段を設定するときにのみ使用するように構成され、さらに、ドグクラッチが係合されることに先行して係合される摩擦係合部材が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−８９４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
有段式の自動変速機では、車速やアクセル開度に応じて段階的に変速段が設定される。例えば、コースト走行などにより車速が低くなると、その車速に応じて高速段側の変速段から低速段側の変速段にダウンシフトされる。そのダウンシフト後の変速段は、ドグクラッチを係合することによって設定される場合がある。そのような場合には、例えば運転者のブレーキ操作などにより車両が急減速したときに、ドグクラッチの入力側と出力側との差回転数の変化が大きくなるため、互いの回転数が同期できずに係合しようとするおそれがある。回転数が同期していないと、ラチェッティングが生じてドグクラッチが係合できないおそれがある。
【０００５】
そこで特許文献１の構成では、ドグクラッチの係合に先行して係合する摩擦係合部材が設けられている。この摩擦係合部材は、係合することによってドグクラッチの入力側と出力側との相対回転を停止させるように構成されている。しかしながら、この摩擦係合部材は、ドグクラッチの係合時に、ドグクラッチの入力側と出力側との潤滑油を介した連れ回りによる相対回転を抑制するために設けられている。すなわち、この摩擦係合部材では、急減速時にドグクラッチの入力側と出力側とに生じている相対回転を十分に抑制できず、ドグクラッチの回転数を同期させることができないおそれがある。したがって、ドグクラッチを係合することができずに異音が生じたり、また係合してもショックが生じたりするおそれがある。
【０００６】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、減速による変速段の変更に伴ってドグクラッチを係合させる際に、ドグクラッチが係合できずに異音が生じたり、また係合してもショックが生じたりすることを抑制あるいは回避することができる車両の変速制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、この発明は、エンジンと前記エンジンの出力側に連結された有段自動変速機と、前記有段自動変速機で所定の変速段を設定するために係合されるドグクラッチとを備え、所定の車速以下になった場合に前記所定の変速段を設定するように構成された車両の変速制御装置において、前記有段自動変速機を制御するコントローラを備え、前記コントローラは、前記所定の車速以下になったときの前記車両の減速度が予め定められた所定の減速度より大きい場合に、前記所定の変速段へのダウンシフトを禁止するように構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、減速によって車速が所定の車速以下になり、ドグクラッチを係合させる所定の変速段を設定しようとしたときに、車両の減速度が所定の減速度より大きい場合には、その所定の変速段に設定することを禁止する。すなわち、車両の減速によってドグクラッチの入力側と出力側との差回転数が大きく変化するときには、ドグクラッチを係合しようとすることを回避する。したがって、ドグクラッチを係合させることができずに異音が生じることを抑制あるいは回避することができる。あるいは、回転数が同期していない状態でドグクラッチが係合することにより、ショックが生じたり、ドグクラッチの耐久性が低下したりすることを抑制あるいは回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明における変速制御装置の制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図２】この発明における変速制御装置の一例を示すスケルトン図である。
【図３】各変速段を設定する際に係合させられる係合装置を示す係合表である。
【図４】コースト走行時に第１速段へのダウンシフトが禁止されたときの油圧などの変化を説明するためのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この発明におけるドグクラッチを有する有段自動変速機（変速制御装置）の一例を図２に模式的に示している。図２に示す車両の変速制御装置１は、前進第１速段から前進８速段および後進第１速段ならびに後進第２速段を設定することができる有段式の変速制御装置であって、二つの遊星歯車機構２，３を備えている。その構成を簡単に説明すると、まず、車両の動力源であるエンジン４側にダブルピニオン型の遊星歯車機構（以下、第１遊星歯車機構と記す）２が設けられている。この第１遊星歯車機構２における第１キャリヤ５の入力軸１５は、図示しないトルクコンバータなどを介してエンジン４の出力軸６に連結され、第１サンギヤ７は、ハウジングなどの固定部８に連結されている。
【００１１】
その第１遊星歯車機構２を挟んでエンジン４とは反対側にラビニョ型の遊星歯車機構（以下、第２遊星歯車機構と記す）３が設けられている。この第２遊星歯車機構３は、エンジン４または第１遊星歯車機構２から入力されたトルクを図示しない駆動輪に伝達するものであって、第２遊星歯車機構３における第２キャリヤ９は、上記第１キャリヤ５に、第２クラッチＣ２を介してトルク伝達可能に連結されている。また、第２サンギヤ１０は、第１遊星歯車機構２における第１リングギヤ１１に第３クラッチＣ３を介してトルク伝達可能に連結されるとともに、第１キャリヤ５に第４クラッチＣ４を介してトルク伝達可能に連結されている。さらに、第３サンギヤ１２は、第１クラッチＣ１を介してトルク伝達可能に連結されている。そして、第２リングギヤ１３が、図示しない駆動輪にトルク伝達可能に連結されている。
【００１２】
さらに、上記第２サンギヤ１０の回転を停止させるための第１ブレーキＢ１、および第２キャリヤ９の回転を停止させるための第２ブレーキＢ２が設けられている。この第１ブレーキＢ１は、従来知られた摩擦係合機構であって、伝達トルク容量を制御することができるように構成されている。一方、第２ブレーキＢ２は、この発明におけるドグクラッチに相当するものであって、図示はしないが固定部８に形成されたドグ歯と、第２キャリヤ９に形成されたドグ歯とを噛み合わせることにより、第２キャリヤ９の回転を停止させるように構成されている。各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４の係合時あるいは解放時の動作を簡単に説明すると、各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４の入力側と出力側とのうち少なくとも一方に油圧アクチュエータが取り付けられている。したがって、係合時には、その油圧アクチュエータに油圧を供給することにより、各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４の入力側と出力側とのうちいずれか一方が他方に接近することによって係合される。これに対して、油圧アクチュエータの油圧を小さくすることにより、各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４の入力側と出力側とのうちいずれか一方が他方から離間することによって解放される。また、各ブレーキＢ１，Ｂ２も同様に、油圧アクチュエータに供給される油圧によって係合あるいは解放が管理されている。
【００１３】
この実施形態では、上記の各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４および各ブレーキＢ１，Ｂ２を係合あるいは解放する制御や、エンジン４の燃料の供給などを電気的に制御するための電子制御装置（ＥＣＵ）１４が設けられている。ＥＣＵ１４は、この発明におけるコントローラに相当し、マイクロコンピュータを主体として構成されている。また、ＥＣＵ１４は、車速やアクセル開度などのデータが入力され、それらの入力されたデータおよび予め記憶しているデータを使用して演算を行い、演算結果を制御指令信号として出力するように構成されている。
【００１４】
図３は、図２に示す変速制御装置の係合表を示している。なお、図３に示す「○」は、係合している状態を示し、「−」は、解放している状態を示している。図３に示すように前進第１速段は、第１クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２とを係合させることにより設定され、前進第２速段は、第１クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１とを係合させることにより設定される。すなわち、前進第１速段と前進第２速段との変速段の切り替えは、第１クラッチＣ１を係合させた状態で、第１ブレーキＢ１と第２ブレーキＢ２とのいずれか一方のブレーキＢ１（Ｂ２）を解放するとともに、他方のブレーキＢ２（Ｂ１）を係合させることにより行われる。
【００１５】
つぎに、上記のように構成された車両が、コースト走行によって車速が低下したときの制御について図１を参照して説明する。図１に示す制御は、この発明のコントローラに相当するＥＣＵ１４によって実行される。また、以下の説明では、第２ブレーキＢ２をドグクラッチＢ２と称する。
【００１６】
まず、走行中の車両がコースト走行によりダウンシフト（コーストダウン）が必要であるか否かがステップＳ１で判定される。このステップＳ１は、従来知られているように、車速などに基づいて判定される。車速が予め定められた所定の車速より速く、コーストダウンを実行する必要がないことによりステップＳ１で否定的に判定された場合には、この制御を一旦終了する。
【００１７】
一方で、車速が所定の車速以下でありダウンシフトを実行する必要があると判定されたことにより、ステップＳ１で肯定的に判定された場合には、ステップＳ２に進む。ステップＳ２では、そのダウンシフトが、第２速段から第１速段へのダウンシフト（２→１変速）であるか否かが判定される。第２速段から第１速段へのダウンシフトでないことにより、ステップＳ２で否定的に判定された場合には、この制御を一旦終了する。なお、この実施形態では、第２速段から第１速段への変速であるか否かを判定しているが、この構成に限らず、他の高速段側の変速段から第１速段への変速であることを判定するように構成されていてもよい。
【００１８】
第２速段から第１速段へのダウンシフトであることにより、ステップＳ２で肯定的に判定された場合には、ステップＳ３へ進む。ステップＳ３では、コースト走行による車両の減速度やブレーキマスタシリンダ内の油圧（ブレーキマスタ圧）の大きさが推定あるいは測定される。なお、ステップＳ３では、車両の減速度やブレーキマスタ圧を推定あるいは測定することに限らず、車両の減速度がわかるようなパラメータを確認するような構成であればよい。また、減速度およびブレーキマスタ圧などは、算出して求めるように構成されていてもよい。上記のような手段により車両の減速度を推定あるいは測定した後にステップＳ４に進む。
【００１９】
ステップＳ４では、ステップＳ３で推定あるいは測定された減速度が、所定の減速度より大きいか否かが判定される。この所定の減速度とは、ドグクラッチＢ２の回転数を同期させることが可能か否かで決定されるものであり、車両の減速度が所定の減速度以下であることにより、それが可能であると判断された場合には、ステップＳ５に進む。
【００２０】
ステップＳ５では、第２速段から第１速段への変速が実行される。具体的には、第１クラッチＣ１の油圧を小さくすることにより、第１クラッチＣ１を完全に係合している状態から滑り（スリップ）が生じるようにする。そのため、ドグクラッチＢ２における入力側と出力側との差回転数を次第に小さくすることができる。したがって、ドグクラッチＢ２の回転数を同期して係合させることができるとともに、係合時のショックを抑制することができる。ドグクラッチＢ２が係合した後に、第１クラッチＣ１の油圧を大きくすることで完全に係合させ、第１速段の設定が完了したらこの制御を一旦終了する。
【００２１】
一方で、車両の減速度が所定の減速度より大きいことにより、第１クラッチＣ１をスリップさせてもドグクラッチＢ２の回転数を同期させることが困難であると判断された場合、つまり、ステップＳ４で肯定的に判断された場合には、ステップＳ６に進む。ステップＳ６では、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１の係合（締結）を維持し、かつ、ドグクラッチＢ２を係合することを禁止（停止）する。すなわち、減速度が大きい場合には、第１速段へ変速することを禁止し、第２速段での走行を維持する。
【００２２】
第１速段への変速を禁止した後は、ステップＳ７に進み、図示しない車速度センサなどにより車両が停止したか否かが判定される。車両が停止していないことにより、ステップＳ７で否定的に判断された場合には、ステップＳ８に進む。ステップＳ８では、運転者のアクセル操作などにより車両が再加速したか否かが判断される。車両が再加速しておらず、減速中であることにより、ステップＳ８で否定的に判断された場合には、再びステップＳ７の判定が実行される。これに対して車両が再加速したことにより、ステップＳ８で肯定的に判断された場合には、車両は第２速段が設定された状態で加速し、この制御を一旦終了する。
【００２３】
また、車両が停止したことにより、ステップＳ７で肯定的に判定された場合には、ステップＳ９に進む。ステップＳ９では、ドグクラッチＢ２を係合するように指示が出された後、所定時間の経過後に第１ブレーキＢ１を解放するように指示が出される。すなわち、車両の停止後、ドグクラッチＢ２が係合され、その後第１ブレーキＢ１が解放されることにより、第１速段が設定される。
【００２４】
つぎに、上記の制御を実行したときの第１クラッチＣ１、第１ブレーキＢ１およびドグクラッチ（第２ブレーキ）Ｂ２に作用する油圧などの変化を図４のタイムチャートを参照して説明する。以下の説明では、運転者によりブレーキが操作されて車両が急減速している状態であり、また、変速段は第２速段が設定されている状態である。
【００２５】
図４に示すように、車両の急減速によってタービン回転数は急激に減少している。タービン回転数の減少に伴い、所定の車速以下になった場合には、ステップＳ２に示したようにダウンシフトが必要であると判断される。そして、ダウンシフトが必要であると判断されると、それと同時に、ステップＳ３に示したように車両の減速度やブレーキマスタ圧などが確認される。その後、ステップＳ４に示したように、その減速度やブレーキマスタ圧によって、ドグクラッチＢ２の回転数の同期が可能であるか否かが判定される（変速判断＆減速度確認）。
【００２６】
車両の減速度などによりドグクラッチＢ２の回転数を同期することが困難であると判断されると、ステップＳ６に示したように第１速段への変速を禁止する。すなわち、図４に示すように、ドグクラッチＢ２には油圧が供給されないため解放された状態で維持され、また、第１ブレーキＢ１には油圧の供給が継続されるため係合した状態で維持される。なお、上述したように、第１クラッチＣ１は、第１速段と第２速段とのいずれの変速段でも係合されるため、油圧が供給された状態で維持される。
【００２７】
さらに車速が低下し、車両が停止したと判定されると、ステップＳ９に示したように、ドグクラッチＢ２に係合指示が出されることにより、ドグクラッチＢ２に油圧が供給される（停車判定）。したがって、ドグクラッチＢ２は、入力側と出力側、つまり第２キャリヤ９のドグ歯と固定部８のドグ歯とが係合される。
【００２８】
また、第１ブレーキＢ１は、車両が停止したと判断されると、一定時間の経過後に油圧が小さくされる。このとき、車両が停止しているため、タービン回転数に基づいてドグクラッチＢ２が係合したか否かを判断することが困難である。そのため、第１ブレーキＢ１の油圧を小さくするように指示が出されてから、ドグクラッチＢ２が係合すると予測されるタイミングまでの一定時間を推定し、その一定時間が経過した後に、第１ブレーキＢ１の油圧を小さくし始める。すなわち、ドグクラッチＢ２に油圧が供給され、係合したと予測されるタイミングから第１ブレーキＢ１の油圧が小さくされ始めて解放される。なお、このときに、第１ブレーキＢ１とドグクラッチＢ２とのいずれも係合した状態、いわゆるタイアップ状態が生じる場合がある。タイアップ状態となった場合であっても、車両が停止しているため、アウトプットトルクに落ち込みが生じない。したがって、乗員への影響を抑制することができ、ショックが生じるなど乗員に対する違和感が発生することを抑制することができる。
【００２９】
この構成によれば、減速によって車速が所定の車速以下になり、ドグクラッチＢ２を係合させる第１速段を設定しようとしたときに、車両の減速度が所定の減速度より大きい場合には、第１速段に設定することを禁止する。すなわち、車両の減速によってドグクラッチＢ２の入力側と出力側との差回転数が大きく変化するときには、ドグクラッチＢ２を係合しようとすることを回避する。したがって、ドグクラッチＢ２を係合させることができずに異音が生じることを抑制あるいは回避することができる。あるいは、回転数が同期していない状態でドグクラッチＢ２が係合することにより、ショックが生じたり、ドグクラッチＢ２の耐久性が低下したりすることを抑制あるいは回避することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１…変速制御装置（有段自動変速機）、  ４…エンジン、  １４…電子制御装置（ＥＣＵ）、  Ｂ２…ドグクラッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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