(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
常用される第１の変速パターンと、該第１の変速パターンとは異なる運転条件で変速が発生する第２の変速パターンとを運転条件に応じて自動的に選択され、該選択された変速パターンに基づき摩擦要素の締結切り換えによって変速を行うようにした自動変速機において、
前記変速時に生ずる変速ショックを軽減するための操作量を、前記第１の変速パターンに基づく変速時よりも前記第２の変速パターンに基づく変速時に大きくするよう構成したことを特徴とする自動変速機の変速ショック軽減装置。
【請求項２】
請求項１において、変速時に自動変速機の前段における動力源のトルクを低下させることにより変速ショックを軽減するようになし、該動力源トルクの低下量を、前記第１の変速パターンに基づく変速時よりも前記第２の変速パターンに基づく変速時に大きくするよう構成したことを特徴とする自動変速機の変速ショック軽減装置。
【請求項３】
請求項１または２において、変速時に前記摩擦要素の締結圧を低下させることにより変速ショックを軽減するようになし、該締結圧の低下量を、前記第１の変速パターンに基づく変速時よりも前記第２の変速パターンに基づく変速時に大きくするよう構成したことを特徴とする自動変速機の変速ショック軽減装置。
【請求項４】
請求項１または２において、変速時に自動変速機の入出力回転数比もしくは入力回転数が所定の変化率で変化するよう前記摩擦要素の締結圧を過渡制御することにより変速ショックを軽減するようになし、該所定の変化率を、前記第１の変速パターンに基づく変速時よりも前記第２の変速パターンに基づく変速時に小さくするよう構成したことを特徴とする自動変速機の変速ショック軽減装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項において、路面勾配が設定以上の上り勾配に切り替わる時に第１の変速パターンから第２の変速パターンに選択を切り換えられ、第２の変速パターンを第１の変速パターンよりも低速段選択傾向な変速パターンとしたことを特徴とする自動変速機の変速ショック軽減装置。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか１項において、車両が設定以上の制動状態になる時に第１の変速パターンから第２の変速パターンに選択を切り換えられ、第２の変速パターンを第１の変速パターンよりも低速段選択傾向な変速パターンとしたことを特徴とする自動変速機の変速ショック軽減装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、常用の変速パターンとは別の変速パターンを有し、これら変速パターンを走行条件に応じ自動的に切り換えて選択し、選択された変速パターンに基づき摩擦要素の締結切り換えにより変速を行うようにした自動変速機の変速ショック軽減装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機は通常、例えば日産自動車（株）発行「RE4RO1A 型オートマチックトランスミッション整備要領書」(A261CO7) に記載の如く、複数の遊星歯車組を具え、これら遊星歯車組を経由する入出力軸間の伝動経路（変速段）を油圧クラッチや油圧ブレーキなど各種摩擦要素の選択的締結作動により決定し、摩擦要素の締結・解放切換えにより他の変速段への変速を行うよう構成するのが普通である。
【０００３】
ここで上記の変速に当たっては、上記文献にも記載されている通り、予定の変速パターンをもとに現在の運転状態に好適な変速段を求め、これへの変速が行われるよう摩擦要素の締結切り換えを実行するのが普通である。
ところで上記予定の変速パターンは当然、最も一般的な走行路面である平坦路での走行を念頭において予め求めておくため、当該常用の変速パターンのみに基づく変速制御では、登坂路での走行中においてトルク不足によりきびきびした走行ができなかったり、車両の制動時においてエンジンブレーキ不足によりブレーキペダルを頻繁に踏まなければならなかったりする弊害を生ずる。
【０００４】
そこで従来、例えば特許第２６８５２７３号掲載公報に記載のごとく、常用される第１の変速パターンのほかに、これよりも低速段選択傾向に設定した第２の変速パターンを付加し、登坂路走行中は変速パターンを自動的に第１の変速パターンから第２の変速パターンに選択切り換えして当該第２の変速パターンに基づき変速制御を行うようにした自動変速機が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
かように常用の変速パターンと第２の変速パターンとを切り換え使用する自動変速機においては、第２の変速パターンに切り換えられている間、通常とは異なるアクセルペダル踏み込み量や車速などの運転条件で変速が発生することから、また、常用の変速パターンから第２の変速パターンへの上記した切り換えが自動的になされて運転者がこれを感知し得ないこととも相まって、運転者にとっては予期し得ない時に発生する予想外の変速となることとなり、同じ変速でも第２の変速パターンに基づく変速時のショックは常用の変速パターンに基づく変速時のショックよりも大きく感じる傾向にある。
【０００６】
しかるに従来は、変速パターンが切り替わっても変速ショック軽減操作は同じように実行するのが常套であり、変速ショック対策の操作量が、常用の変速パターンに基づく変速時も第２の変速パターンに基づく変速時も同じである。
これがため、後者の第２の変速パターンに基づく変速時に運転者が感じる変速ショックを十分に軽減することができず、変速ショック軽減対策として不十分であることを確かめた。
【０００７】
請求項１に記載の第１発明は、変速ショック軽減用の操作量を第２の変速パターンに基づく変速時に大きくすることで上記の問題解決を実現した自動変速機の変速ショック軽減装置を提案することを目的とする。
【０００８】
請求項２に記載の第２発明は、動力源のトルク低下により変速ショックを軽減する場合において上記第１発明と同じ作用効果を達成し得るようにした自動変速機の変速ショック軽減装置を提案することを目的とする。
【０００９】
請求項３に記載の第３発明は、摩擦要素の締結圧を低下させることにより変速ショックを軽減する場合において上記第１発明と同じ作用効果を達成し得るようにした自動変速機の変速ショック軽減装置を提案することを目的とする。
【００１０】
請求項４に記載の第４発明は、自動変速機の入出力回転数比もしくは入力回転数が所定の変化率で変化するよう摩擦要素の締結圧を過渡制御することにより変速ショックを軽減する場合において上記第１発明と同じ作用効果を達成し得るようにした自動変速機の変速ショック軽減装置を提案することを目的とする。
【００１１】
請求項５に記載の第５発明は、路面勾配が上り勾配に切り替わる時に必要な駆動トルクを出力可能となるような変速パターンの切り換えを可能にし、併せて当該変速パターンの切り換え時に上記第１発明と同じ作用効果を達成し得るようにした自動変速機の変速ショック軽減装置を提案することを目的とする。
【００１２】
請求項６に記載の第６発明は、車両の制動時において所定のエンジンブレーキが得られるような変速パターンの切り換えを可能とし、併せて当該変速パターンの切り換え時に上記第１発明と同じ作用効果を達成し得るようにした自動変速機の変速ショック軽減装置を提案することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
これらの目的のため、先ず第１発明による自動変速機の変速ショック軽減装置は、
常用される第１の変速パターンと、該第１の変速パターンとは異なる運転条件で変速が発生する第２の変速パターンとを運転条件に応じて自動的に選択され、該選択された変速パターンに基づき摩擦要素の締結切り換えによって変速を行うようにした自動変速機において、
前記変速時に生ずる変速ショックを軽減するための操作量を、前記第１の変速パターンに基づく変速時よりも前記第２の変速パターンに基づく変速時に大きくするよう構成したことを特徴とするものである。
【００１４】
第２発明による自動変速機の変速ショック軽減装置は、第１発明において、
変速時に自動変速機の前段における動力源のトルクを低下させることにより変速ショックを軽減するようになし、該動力源トルクの低下量を、前記第１の変速パターンに基づく変速時よりも前記第２の変速パターンに基づく変速時に大きくするよう構成したことを特徴とするものである。
【００１５】
第３発明による自動変速機の変速ショック軽減装置は、第１発明または第２発明において、
変速時に前記摩擦要素の締結圧を低下させることにより変速ショックを軽減するようになし、該締結圧の低下量を、前記第１の変速パターンに基づく変速時よりも前記第２の変速パターンに基づく変速時に大きくするよう構成したことを特徴とするものである。
【００１６】
第４発明による自動変速機の変速ショック軽減装置は、第１発明または第２発明において、
変速時に自動変速機の入出力回転数比もしくは入力回転数が所定の変化率で変化するよう前記摩擦要素の締結圧を過渡制御することにより変速ショックを軽減するようになし、該所定の変化率を、前記第１の変速パターンに基づく変速時よりも前記第２の変速パターンに基づく変速時に小さくするよう構成したことを特徴とするものである。
【００１７】
第５発明による自動変速機の変速ショック軽減装置は、第１発明乃至第４発明のいずれかにおいて、
路面勾配が設定以上の上り勾配に切り替わる時に第１の変速パターンから第２の変速パターンに選択を切り換えられ、第２の変速パターンを第１の変速パターンよりも低速段選択傾向な変速パターンとしたことを特徴とするものである。
【００１８】
第６発明による自動変速機の変速ショック軽減装置は、第１発明乃至第４発明のいずれかにおいて、
車両が設定以上の制動状態になる時に第１の変速パターンから第２の変速パターンに選択を切り換えられ、第２の変速パターンを第１の変速パターンよりも低速段選択傾向な変速パターンとしたことを特徴とするものである。
【００１９】
【発明の効果】
常用される第１の変速パターンと第２の変速パターンとは運転条件に応じて自動的に選択され、自動変速機は、当該選択された変速パターンに基づき摩擦要素の締結切り換えによって変速を行う。
ところで第１発明においては、上記の変速時に生ずる変速ショックを軽減するための操作量を、第１の変速パターンに基づく変速時よりも第２の変速パターンに基づく変速時に大きくする。
【００２０】
これがため、第２の変速パターンに切り換えられている間は常用される第１の変速パターンに基づく変速時とは異なる運転条件で予想外に変速が発生するため変速ショックを大きく感じる傾向にあるといえども、この傾向をなくすほどに確実に変速ショックを軽減することができることとなり、第２の変速パターンに基づく変速時のショックも、第１の変速パターンに基づく変速時と同様に軽減することができる。
【００２１】
第２発明においては、変速時に動力源のトルク低下により変速ショックを軽減するようになし、該動力源のトルク低下量を、第１の変速パターンに基づく変速時よりも第２の変速パターンに基づく変速時に大きくするため、
動力源のトルク低下により高応答に変速ショックを軽減する場合において上記第１発明と同じ作用効果を達成することができる。
【００２２】
第３発明においては、変速時に前記摩擦要素の締結圧を低下させることにより変速ショックを軽減するようになし、該締結圧の低下量を、第１の変速パターンに基づく変速時よりも第２の変速パターンに基づく変速時に大きくするため、
摩擦要素の締結圧を低下させることにより変速ショックを軽減する場合において上記第１発明と同じ作用効果を達成することができる。
【００２３】
第４発明においては、変速時に自動変速機の入出力回転数比もしくは入力回転数が所定の変化率で変化するよう摩擦要素の締結圧を過渡制御することにより変速ショックを軽減するようになし、該所定の変化率を、第１の変速パターンに基づく変速時よりも第２の変速パターンに基づく変速時に小さくするため、
自動変速機の入出力回転数比もしくは入力回転数が所定の変化率で変化するよう摩擦要素の締結圧を過渡制御することにより変速ショックを軽減する場合において上記第１発明と同じ作用効果を達成することができる。
【００２４】
第５発明においては、上記の変速パターン切り換えを、路面勾配が設定以上の上り勾配に切り替わる時に第１の変速パターンから第２の変速パターンに選択を切り換えられるパターン切り換えとし、第２の変速パターンを第１の変速パターンよりも低速段選択傾向な変速パターンとしたため、
路面勾配が上り勾配に切り替わる時に必要な駆動トルクを上記変速パターンの切り換えにより出力可能にしつつ、当該変速パターンの切り換え後も運転者が変速ショックを大きく感ずることがないようにし得る。
【００２５】
第６発明においては、前記のパターン切り換えを、車両が設定以上の制動状態になる時に第１の変速パターンから第２の変速パターンに選択を切り換えられるパターン切り換えとし、第２の変速パターンを第１の変速パターンよりも低速段選択傾向な変速パターンとしたため、
車両の制動時において要求される所定のエンジンブレーキを上記の変速パターン切り換えにより達成しつつ、当該変速パターン切り換え後も運転者が変速ショックを大きく感ずることのないようにし得る。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態になる自動変速機の変速ショック軽減装置を具えた車両のパワートレーンとその制御系を示すもので、該パワートレーンを動力源としてのエンジン１と自動変速機２とのタンデム結合により構成する。
【００２７】
エンジン１は、アクセルペダルに連動して決定されるスロットル開度に応じた出力を発生するよう、エンジンコントローラ３により制御されるものとする。
自動変速機２は、運転者が走行レンジを選択しているとき、コントロールバルブ４に挿置したシフトソレノイド５，６のＯＮ，ＯＦＦの組み合わせにより、同じくコントロールバルブ４に挿置したライン圧ソレノイド７の駆動デューティＤにより決定されるライン圧で油圧クラッチや油圧ブレーキ等の摩擦要素を選択的に締結作動させて予定の変速段を選択し、当該変速段でエンジン回転を出力することができる。
【００２８】
シフトソレノイド５，６のＯＮ，ＯＦＦ、およびライン圧ソレノイド７の駆動デューティＤはコントローラ８により決定するものとし、これがため該コントローラ８には、
エンジン１のスロットル開度ＴＶＯを検出するスロットル開度センサ１１からの信号と、
車速ＶＳＰを検出する車速センサ１２からの信号と、
変速機入力回転数Ｎi を検出する変速機入力回転センサ１３からの信号と、
車載のナビゲーションシステム１４からの路面勾配（θ）情報と、
車両のブレーキシステムにおけるブレーキ液圧PBを検出するブレーキ液圧センサ１５からの信号をそれぞれ入力する。
【００２９】
コントローラ８は上記した入力情報を基に、まず図２の制御プログラム実行して図３（ａ）または（ｂ）の変速パターンを選択し、次いで、当該選択された変速パターンを基に自動変速機２を変速制御すると同時に、本発明が狙いとする図４に示した変速ショック軽減作用を行うものとする。
【００３０】
先ず図２の変速パターン選択プログラムを説明するに、ステップ２１で路面勾配θが所定以上か否かをチェックし、ステップ２２でブレーキ液圧PBが所定圧以上か否かをチェックする。
これらステップにおいて路面勾配θが所定勾配未満で、且つ、ブレーキ液圧PBも所定圧未満であると判定する時、ステップ２３において、平坦路を念頭に設定された常用されている図３（ａ）に例示した第１の変速パターンを選択する。
しかして、ステップ２１で路面勾配θが所定勾配以上と判定したり、或いはステップ２２でブレーキ液圧PBが所定圧以上であると判定する場合は、ステップ２４において、図３（ａ）に例示した第１の変速パターンよりも各変速線が高車速側に位置して低速段選択傾向とした図３（ｂ）に示す第２の変速パターンを選択する。
【００３１】
なお図３（ａ）,（ｂ）に示す変速パターンはいずれも、通常通り車速VSPおよびスロットル開度TVOの２次元マップ上に各変速線を表示して変速段（第１速〜第４速）領域を規定したものであるが、各変速線はアップシフト線およびダウンシフト線間にヒステリシスを有し、変速制御のハンチングを防止するものとする。
しかし図３では、図面の明瞭を保つためアップシフト線およびダウンシフト線を共通な変速線として図示した。
【００３２】
コントローラ８は、上記のようにして選択した変速パターンを基に以下のごとき変速制御を行う。
つまり、センサ１１で検出したスロットル開度TVOおよびセンサ１２で検出した車速VSPから、上記のように選択した図３（ａ）に示す第１の常用変速パターンまたは同図（ｂ）に示す第２の変速パターンを基に、現在の運転状態に好適な変速段を求め、この好適変速段と今の選択変速段とが一致しないとき、好適変速段への変速が生起されるようシフトソレノイド５，６のＯＮ，ＯＦＦを切り換える。
【００３３】
ところで当該変速に際して用いる変速パターンとして、路面勾配θが所定勾配以上である場合や、ブレーキ液圧PBが所定圧以上である場合は、図３（ａ）に示す常用されている第１の変速パターンよりも低速段選択傾向とした図３（ｂ）に示す第２の変速パターンを選択するから、
登坂路において低速段選択傾向となり、登坂路でもきびきびした走行を実現することができると共に、制動中においても低速段選択傾向となり、制動時において要求される所定のエンジンブレーキを達成することができる。
【００３４】
コントローラ８は更に、上記の変速中に図４のごとき変速ショック対策を実行する。
つまり、常用の第１変速パターンに基づく変速中は図４（ａ）に示すごとく、全ての摩擦要素を締結するのに用いる共通なライン圧PLを図５（ａ）に基づきスロットル開度TVOに応じて決定した通常通りの変速時ライン圧PL1となし、ライン圧PLを変速指令瞬時ｔ１に非変速時の値からΔPL1だけ低下させる。
【００３５】
同時にコントローラ８は、変速開始瞬時ｔ２にエンジントルクダウン量ΔTｄとして通常通りの小さなΔTｄ１をセットし、このトルクダウン量ΔTｄを図１に示すようにエンジンコントローラ３に指令する。
エンジンコントローラ３は、エンジン１の点火時期を遅らせるなどの操作によりエンジン出力トルクを上記のトルクダウン量ΔTｄ＝ΔTｄ１だけ低下させる。
【００３６】
上記の変速時における自動変速機２のライン圧低下制御により、当該変速時に締結される摩擦要素の締結容量が低下され、また上記の変速時におけるエンジン１のトルクダウン制御により変速ショックの原因である回転イナーシャが低下され、これらにより変速ショックを図４(a)に示す変速機出力トルク波形のごとくに軽減させることができる。
【００３７】
ところで、図３（ｂ）に示す第２の変速パターンに基づく変速中は、図４（ｂ）に示すごとくライン圧PLを図５（ｂ）に基づきスロットル開度TVOに応じて決定した第２変速パターン用の変速時ライン圧PL２となし、ライン圧PLを変速指令瞬時ｔ１に非変速時の値からΔPL２だけ低下させて変速ショックの軽減を図る。ここで、図５（ｂ）に示す第２変速パターン用の変速時ライン圧PL２は、同図(a)に示す常用（第１）変速パターン用の変速時ライン圧PL1よりも低くし、第２変速パターン選択時の変速ショック軽減用ライン圧低下量ΔPL２（変速ショック軽減のための操作量）を、常用（第１）変速パターン選択時の変速ショック軽減用ライン圧低下量ΔPL１（変速ショック軽減のための操作量）よりも大きくする。
【００３８】
更にコントローラ８は図４（ｂ）のごとく、変速開始瞬時ｔ２にエンジントルクダウン量ΔTｄとして前記した通常のΔTｄ１よりも大きなΔTｄ２をセットし、このトルクダウン量ΔTｄを図１に示すようにエンジンコントローラ３に指令する。
エンジンコントローラ３は、エンジン１の点火時期を遅らせるなどの操作によりエンジン出力トルクを上記のトルクダウン量ΔTｄ＝ΔTｄ２だけ低下させ、変速ショックの原因である回転イナーシャの低下により、これによっても変速ショックの軽減を図ることができ、上記のライン圧低下制御と相まって図４(ｂ)に示す変速機出力トルク波形のごとくに変速ショックを軽減させ得る。
【００３９】
ところで本実施の形態においては、第２の変速パターンに基づく変速時において変速ショックを軽減するための操作量（ライン圧低下量ΔPL２およびトルクダウン量ΔTｄ２）を、常用（第１）変速パターンに基づく変速時における変速ショック軽減のための操作量（ライン圧低下量ΔPL１およびトルクダウン量ΔTｄ１）よりも大きくしたため、
第２の変速パターンに切り換えられている間は常用される第１の変速パターンに基づく変速時とは異なる運転条件で予想外に変速が発生するため変速ショックを大きく感じる傾向にあるといえども、この傾向をなくすほどに確実に変速ショックを軽減することができることとなり、第２の変速パターンに基づく変速時のショックも、第１の変速パターンに基づく変速時と同様に軽減することができる。
【００４０】
なお上記した実施の形態においては、摩擦要素の締結容量を低下させて変速ショックを軽減するに当たり、変速時に摩擦要素の締結元圧であるライン圧PLを低下させて摩擦要素の締結圧を操作する場合について説明したが、この代わりに特開平１０−２３８６２０号公報に記載のごとく、変速機入力回転数Niと変速機出力回転数（車速VSPから算出し得る）との間における変速機入出力回転数比が所定の変化率で変化するよう、若しくは、変速中における変速機出力回転数を一定と見なして変速機入力回転数Niが所定の変化率で変化するよう、摩擦要素の締結圧を直接的に過渡制御する（摩擦要素の締結速度を低下させる）ことにより変速ショックを軽減する場合においても本発明による対策は同様の考え方により適用し得る。
【００４１】
この場合、図４(a),（ｂ）における変速機入力回転数Niの時間変化割合から明らかなように上記所定の変化率を、常用（第１）の変速パターンが選択されている時よりも第２の変速パターンが選択されている時に小さくし、第２の変速パターンが選択されている時は当該小さな変化率で変速機入出力回転数比、若しくは変速機入力回転数Niが変化するよう、摩擦要素の締結圧を直接的に過渡制御する（摩擦要素の締結速度を大きく低下させる）ことにより変速ショックの軽減を実現する。
【００４２】
本実施の形態においても、第２の変速パターンに基づく変速時において変速ショックを軽減するための操作量（摩擦要素の締結速度低下量）を、常用（第１）変速パターンに基づく変速時における変速ショック軽減のための操作量よりも大きくしたため、
第２の変速パターンに切り換えられている間は常用される第１の変速パターンに基づく変速時とは異なる運転条件で予想外に変速が発生するため変速ショックを大きく感じる傾向にあるといえども、この傾向をなくすほどに確実に変速ショックを軽減することができることとなり、第２の変速パターンに基づく変速時のショックも、第１の変速パターンに基づく変速時と同様に軽減することができる。
【００４３】
なお上記いずれの実施の形態においても、低速段選択傾向の第２の変速パターンとして図３（ｂ）に示すように全ての変速線を高車速側にずらせた変速パターンを用意したが、この代わりに最高速段（図３では第４速）が選択されることのない変速パターンを第２の変速パターンにしてもよい。
ところで最高速段が選択されることのない変速パターンを第２の変速パターンにした場合、最高速段よりも１段低速側の変速段（第３速）でトルクコンバータのロックアップを禁止するようにして、第２の変速パターンが選択されている間において変速ショック低減量を大きくすべきであるという要求を一層確実に満足させるようにするのがよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態になる自動変速機の変速ショック軽減装置を具えた車両用パワートレーンを、その制御系とともに示す概略説明図である。
【図２】  同実施の形態における変速機コントローラが、変速パターンを選択するために実行するプログラムを示すフローチャートである。
【図３】  ２種類の変速パターンを例示し、
（ａ）は、平坦路走行を念頭において設定した、常用されている第１の変速パターンを示す変速線図、
（ｂ）は、登坂路や車両制動時を念頭において設定した第２の変速パターンを示す変速線図である。
【図４】  図１に示す制御系における変速機コントローラおよびエンジンコントローラが実行する変速ショック軽減作用を示し、
(a)は、常用の第１変速パターンが選択されている間における変速ショック軽減作用の動作タイムチャート、
(ｂ)は、第２変速パターンが選択されている間における変速ショック軽減作用の動作タイムチャートである。
【図５】  変速ショック軽減用に定めた変速時ライン圧の変化特性を示し、
(a)は、常用の第１変速パターンが選択されている間における変速時ライン圧の変化特性図、
(ｂ)は、第２変速パターンが選択されている間における変速時ライン圧特性の変化特性図である。
【符号の説明】
１  エンジン（動力源）
２  自動変速機
３  エンジンコントローラ
４  コントロールバルブ
５  シフトソレノイド
６  シフトソレノイド
７  ライン圧ソレノイド
８  変速機コントローラ
11  スロットル開度センサ
12  車速センサ
13  変速機入力回転センサ
14  ナビゲーションシステム
15  ブレーキ液圧センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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