JP3951419B2 - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆるクラッチツウクラッチの変速を実行する自動変速機において、コースト時のダウンシフトを実行する際に適用するのに好適な変速制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に運転者がスロットル開度を閉、又は、軽く離れた状態にしたコースト時において、車速が低下してダウンシフトの変速点をよぎるとダウンシフトが実行される。従来は予め設定されたコーストダウンの変速点によって変速を実施されている。このコーストダウンシフトをいわゆるクラッチツウクラッチ変速によって実現する場合、高速段側クラッチ油圧の低下と低速段側クラッチ油圧の上昇を同時に行って、クラッチの係合、解放を切換えるようにすることになる（例えば特開平６−２２１３４７）。このときコースト状態（車輪側からエンジン側へ動力が伝達されている状態：被駆動状態）で変速が実行されることから、高速段側クラッチの解放によって低下してしまうとするタービン回転速度を低速段側クラッチの係合によって（低速段側）同期回転速度にまで引き上げる作業が行われる。
【０００３】
しかしながら、変速の実行によってタービン回転速度が引き上げられるには、変速時間に相当する時間を必要とするため、この間に急減速等によって車速が低減するとタービン回転速度がエンジン回転速度を下回り、一時的にそれまでの被駆動状態から駆動状態に切り替わってしまう恐れがある。
【０００４】
又、シンクロ機構を有する自動変速機にあっては、減速度が大きいと、シンクロが切り換わる時間的余裕がないうちに次の変速点をよぎってしまうという不具合が発生する恐れもある。
【０００５】
そこで、この種のコーストダウンシフトにおける変速点は、変速時間やシンクロの移動時間を考慮してある程度の急減速時にもこうした不具合が発生せず、常に被駆動状態が維持できるように、通常の変速点よりも高車速側に設定されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように高車速側に変速点が設定されていると、コーストダウンによる変速後の低速段で過度のエンジンブレーキ力が発生する可能性があり、それに伴い変速ショックの発生も大きくなるという問題が発生する。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題に鑑みなされたものであって、従来基本的に固定されていた変速点を走行状態に応じて最適に決定することにより、変速ショックを緩和し、スムーズなエンジンブレーキが得られることを可能とした自動変速機の変速制御装置を提供することをその課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、複数のクラッチ及び複数のシンクロ機構を有し、コースト時に変速点に従いダウンシフトを行うクラッチツウクラッチ変速を実行する自動変速機であって、該クラッチツウクラッチ変速の初期に係合すべきクラッチに完全油圧供給指令を所定時間かけるファーストクイックフィルを実行する自動変速機の変速制御装置において、前記コースト時のダウンシフトを行う際に、前記シンクロ機構が移動する時間を求める手段と、前記ファーストクイックフィルに要する時間を求める手段と、前記シンクロが移動する時間に基づく変速点と、前記ファーストクイックフィルに要する時間に基づく変速点と、のうち高車速側の変速点を選択する手段と、を備え、該選択された変速点に従い前記コース時のダウンシフトを行うことにより、上記課題を解決したものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
図３は、本発明が適用されたトルクコンバータ付きのツインクラッチ式４段自動変速機の全体の構造を模式的に示した図である。
【００１２】
図３において、１はエンジンを、２はロックアップ機構付きのトルクコンバータを、３はツインクラッチ式自動変速機を表わしている。
【００１３】
エンジン１の出力軸１０はトルクコンバータ２のフロントカバー２０に連結されている。フロントカバー２０は、流体流を介して連結されるポンプインペラ２１とタービン２２を介して、あるいは、ロックアップクラッチ２３を介してトルクコンバータ出力軸２４に連結されている。トルクコンバータ２の出力軸２４は、ツインクラッチ式自動変速機３の入力軸（変速機入力軸）３０に一体回転可能に連結されている。なお、２５はステータ、２６はワンウェイクラッチである。
【００１４】
入力軸３０は、第１クラッチＣ1 の第１クラッチ入力ディスクＣ1i、第２クラッチＣ2 の第２クラッチ入力ディスクＣ2iが連結されている。
【００１５】
そして、第１クラッチＣ1 の第１クラッチ出力ディスクＣ1o、第２クラッチＣ2 の第２クラッチ出力ディスクＣ2oに、それぞれ、第１クラッチ出力軸４０、第２クラッチ出力軸５０が、入力軸３０の外側に同軸的に連結されている。
【００１６】
又、副軸６０と出力軸（変速機出力軸）７０が、これらの軸に平行に配設されている。
【００１７】
第２クラッチ出力軸５０には、第２速ドライブギヤＩ2 、副軸ドライブギヤＩs 、第４速ドライブギヤＩ4 が固定的に連結されている。
【００１８】
一方、第１クラッチ出力軸４０には、第４速ドライブギヤＩ4 に隣接するようにして第３速ドライブギヤＩ3 が、更にそのトルクコンバータ２側に第１速ドライブギヤＩ1 が固定的に連結されている。
【００１９】
出力軸７０には、第２速ドライブギヤＩ2 と常時噛合する第２速ドリブンギヤＯ2 、第４速ドライブギヤＩ4 と常時噛合する第４速ドリブンギヤＯ4 、第３速ドライブギヤＩ3 と常時噛合する第３速ドリブンギヤＯ3 、第１速ドライブギヤＩ1 と常時噛合する第１速ドリブンギヤＯ1 が、それぞれ、回転自在に取り付けられている。
【００２０】
第１シンクロ（シンクロ機構）Ｄ1 は、出力軸７０に固定的に連結された第１ハブＨ1 と、その外周端部上に軸方向摺動自在に取り付けられた第１スリーブＳ1 からなり、この第１スリーブＳ1 を、第１シフトフォークＹ1 を介して第１スリーブアクチュエータＡＣＴ１によって移動し、第１速ドリブンギヤＯ1 に固定結合されている第１速クラッチギヤＧ1 、又は、第３速ドリブンギヤＯ3 に固定結合されている第３速クラッチギヤＧ3 に係合させることによって、第１速ドリブンギヤＯ1 及び第３速ドリブンギヤＯ3 を選択的に出力軸７０に連結させる。
【００２１】
同様に、第２シンクロ（シンクロ機構）Ｄ2 は出力軸７０に固定的に連結された第２ハブＨ2 と、その外周端部上に軸方向摺動自在に取り付けられた第２スリーブＳ2 からなり、この第２スリーブＳ2 を、第１シフトフォークＹ2 を介して第２スリーブアクチュエータＡＣＴ２によって移動し、第４速ドリブンギヤＯ4 に固定結合されている第４速クラッチギヤＧ4 、又は、第２速ドリブンギヤＯ2 に固定結合されている第２速クラッチギヤＧ2 に係合させることによって第４速ドリブンギヤＯ4 、及び第２速ドリブンギヤＯ2 を選択的に出力軸７０に連結させる。
【００２２】
副軸６０には、副軸ドライブギヤＩs と常時噛合する副軸ドリブンギヤＯs 、第１速ドライブギヤＩ1 とアイドラギヤＭR を介して常時噛合する後進ドライブギヤＩR が配設されている。副軸ドリブンギヤＯs は副軸６０に固定的に連結され、常時副軸６０と一体に回転するが、後進ドライブギヤＩR は回転自在に取り付けられていて、両ギヤの中間に配設された第３シンクロ（シンクロ機構）Ｄ3 により、選択的に副軸６０に連結される。
【００２３】
第３シンクロＤ3 は、副軸６０に固定的に連結された第３ハブＨ3 と、その外周端部上に軸方向摺動自在に取り付けられた第３スリーブＳ3 からなり、この第３スリーブＳ3 を第３シフトフォークＹ3 を介して第３スリーブアクチュエータＡＣＴ３によって移動し、後進ドライブギヤＩR に固定結合されている後進クラッチギヤＧR に係合させることによって、後進ドライブギヤＩR を選択的に副軸６０と一体に回転させる。
【００２４】
図４の（Ａ）（Ｂ）は、各速度段における、第１クラッチＣ1 、第２クラッチＣ2 、第１スリーブＳ1 、第２スリーブＳ2 、第３スリーブＳ3 の係合の状態を示したものである。
【００２５】
○が付されたものは、その変速段における動力の伝達のための係合であって、Δはダウンシフト用の予備選択を、▽はアップシフト用の予備選択をした場合に付加される係合を示している。予備選択により付加された係合は、その変速段における動力の伝達には寄与しない。
【００２６】
例えば、第１速段では第１クラッチＣ1 が係合され、第１クラッチ出力ディスクＣ1oに結合された第１クラッチ出力軸４０が第１速ドライブギヤＩ1 、第３速ドライブギヤＩ3 と共に回転し、第１速ドライブギヤＩ1 に常時噛合している第１速ドリブンギヤＯ1 が回転し、次に、第１スリーブＳ1 が第１速クラッチギヤＧ1 側に位置していることによって出力軸７０が第１ハブＨ1 、第２ハブＨ2 と共に回転し、動力が伝達される。
【００２７】
第２速段では第２クラッチＣ2 が係合され、第２クラッチ出力ディスクＣ2oに結合された第２クラッチ出力軸５０が第２速ドライブギヤＩ2 、第２クラッチ出力軸５０、第４速ドライブギヤＩ4 、副軸ドライブギヤＩs と共に回転し、第２速ドライブギヤＩ2 に常時噛合している第２速ドリブンギヤＯ2 が回転し、次に、第２スリーブＳ2 が第２速クラッチギヤＧ2 側に位置していることによって、出力軸７０が第１ハブＨ1 、第２ハブＨ2 と共に回転し、動力が伝達される。
【００２８】
第３速段では第１クラッチＣ1 が係合され、第１クラッチ出力ディスクＣ1oに結合された第１クラッチ出力軸４０が第１速ドライブギヤＩ1 、第３速ドライブギヤＩ3 と共に回転し、第３速ドライブギヤＩ3 に常時噛合している第３速ドリブンギヤＯ3 が回転し、次に、前述のように第１スリーブＳ1 が第３速クラッチギヤＧ3 側に位置していることによって、出力軸７０が第１ハブＨ1 、第２ハブＨ2 と共に回転し、動力が伝達される。
【００２９】
第４速段では第２クラッチＣ2 が係合され、第２クラッチ出力ディスクＣ2oに係合された第２クラッチ出力軸５０が第２速ドライブギヤＩ2 、第２クラッチ出力軸５０、第４速ドライブギヤＩ4 、副軸ドライブギヤＩs と共に回転し、第４速ドライブギヤＩ4 に常時噛合している第４速ドリブンギヤＯ4 が回転し、次に、第２スリーブＳ2 が第４速クラッチギヤＧ4 側に位置していることによって、出力軸７０が第１ハブＨ1 、第１ハブＨ2 と共に回転し、動力が伝達される。
【００３０】
後進段では第２クラッチＣ2 が係合され、第２クラッチ出力ディスクＣ2oに結合された第２クラッチ出力軸５０が第２速ドライブギヤＩ2 、第２クラッチ出力軸５０、第４速ドライブギヤＩ4 、副軸ドライブギヤＩs と共に回転し、副軸ドライブギヤＩs に常時噛合している副軸ドリブンギヤＯs を介して副軸６０が回転し、第３スリーブＳ3 が後進クラッチギヤＧR 側に位置していることにより後進ドライブギヤＩR が回転し、その結果、後進アイドラギヤＭR を介して第１速ドリブンギヤＯ1 が回転し、次に、第１スリーブＳ1 が第１速クラッチギヤＧ1 側に位置していることによって、出力軸７０が第１ハブＨ1 、第２ハブＨ2 と共に回転し、動力が伝達される。
【００３１】
そして、各変速段の間の変速は、変速後の変速段の伝達経路の完成に必要なスリーブを移動して係合し、次に、変速前に使用されている一方のクラッチを解放しながら、変速後に使用される他方のクラッチを係合していき、変速前の変速段の伝達経路を完成しているスリーブを移動して解放することにより行われる。
【００３２】
例えば、第２速段から第３速段への変速は、第１スリーブＳ1 を第３クラッチギヤＧ3 と係合するように移動せしめ、第２クラッチＣ2 を解放させながら、第１クラッチＣ1 を係合し、そして、第２スリーブＳ2 を第２速クラッチギヤＧ2 との係合から解放されるように移動せしめる。
【００３３】
なお、この実施形態では図４の（Ｂ）に示すようにその時点での走行環境（例えば車速）から次変速段を予測し、これに対応するシンクロ機構を予め係合させておくことにより、変速判断があった時点で直ちにクラッチの切換え制御に入れるように制御している（後述）。
【００３４】
第１クラッチＣ1 と第２クラッチＣ2 の係合、解放の制御（クラッチツウクラッチの切換制御）は、それぞれ、第１クラッチ入力ディスクＣ1i、第２クラッチ入力ディスクＣ2iに連結された第１クラッチ・クラッチプレート（図示しない）、第２クラッチ・クラッチプレート（図示しない）を、油圧によって駆動される第１クラッチピストン（図示しない）、第２クラッチピストン（図示しない）によって、第１クラッチ出力ディスクＣ1o、第２クラッチ出力ディスクＣ2oに連結された第１クラッチ・クラッチプレート（図示しない）、第２クラッチ・クラッチプレート（図示しない）に摩擦係合せしめることによって行われる。
【００３５】
前記ピストンの駆動は、図３における油圧供給源ＯＰから供給された作動油をピストン油室に給排制御することにより行われ、第１クラッチ供給油圧制御弁ＶＣ1 及び第２クラッチ供給油圧制御弁ＶＣ2 を電子制御ユニット（以下ＥＣＵという）１００によって、微細に制御することにより行われる。
【００３６】
又、第１スリーブＳ1 、第１スリーブＳ2 、第３スリーブＳ3 の移動は、前述したように、それぞれ、第１スリーブアクチュエータＡＣＴ１、第２スリーブアクチュエータＡＣＴ２、第３スリーブアクチュエータＡＣＴ３により行われる。
【００３７】
各スリーブアクチュエータの構造の詳細な説明は省略するが、シフトフォークが連結されたピストンを所望の方向に移動するものであって、油圧供給源ＯＰから供給された作動油をピストンの両側に形成されているピストン油室に給排制御することにより行われる。そのため、各ピストン油室への作動油の供給を制御する弁と、各ピストン油室からの作動油の排出を制御する弁とが備えられ、ＥＣＵ１００によってこれらの弁の開閉が制御される。
【００３８】
本発明においては、各スリーブが所定の移動をしたかどうかを確認することが必要があるため、第１スリーブアクチュエータＡＣＴ1 、第２スリーブアクチュエータＡＣＴ2 、第３スリーブアクチュエータＡＣＴ3 は、前記ピストンの移動からスリーブの位置を検出する第１、第２、第３のスリーブ位置センサ１１５a 、１１５b 、１１５c を有していて、その信号はＥＣＵ１００の入力インターフェイス回路１０１に送られる。
【００３９】
ＥＣＵ１００は、デジタルコンピュータからなり、相互に接続された入力インターフェイス回路１０１、ＡＤＣ（アナログデジタル変換器）１０２、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）１０３、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１０４、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）１０５、出力インターフェイス回路１０６を具備している。
【００４０】
ＣＰＵ１０３には、ギヤ段位置を検出するギヤ段センサ１１１、車速（変速機出力軸の回転速度）を検出する車速センサ１１２、スロットル開度を出力するスロットル開度センサ１１３、入力軸３０の回転速度を検出する入力軸回転速度センサ１１４、及び前述の各スリーブアクチュエータ内に設けられたスリーブ位置を検出するスリーブ位置センサ１１５a 、１１５b 、１１５c 等の各センサの出力信号が、入力インターフェイス回路１０１を介して、あるいは更にＡＤＣ１０２を介して入力される。
【００４１】
ＣＰＵ１０３は上記各種センサの値と、ＲＯＭ１０５に記憶しておいたデータから後述する本発明の制御を行うために、前記各スリーブを移動せしめるスリーブアクチュエータを制御する信号を発生する他、ツインクラッチ式自動変速機のクラッチを制御する第１クラッチ供給油圧制御弁ＶＣ1 及び第２クラッチ供給油圧制御弁ＶＣ2 を制御する信号、前記ロックアップクラッチを制御するロックアップ油圧制御弁ＶＬを制御する信号を発生し、出力インターフェイス回路１０６を介して、それぞれに送出する。
【００４２】
次に制御の内容について詳しく説明する。
【００４３】
初めに緩減速時のコースト時のダウンシフトに係る実施形態から説明する。図１は、緩減速時のコーストダウンシフトの制御における変速点の設定方法を示すタイムチャートである。
【００４４】
この実施形態では、後述するフローチャートにより全ての変速に対する変速点を、それぞれ低速段側の変速点から順次決定・変更していく。
【００４５】
但し、ここでは理解を容易にするために、まず（後述の方法によって）決定された変速点に基づいて、どのようにしてコーストダウンシフトが実行されるかについて、その定性的な作業の概要から説明する。又、エンジン回転速度ＮＥは一定ということにして説明を簡易化する。
【００４６】
このタイムチャートは、第４速段及び第２速段兼用の第２クラッチＣ2 に対するデューティ比、第３速段及び第１速段用の第１クラッチＣ1 に対するデューティ比、タービン回転速度（＝変速機入力軸３０の回転速度）ＮＴ、第１、第２シンクロＤ1 、Ｄ2 の切換え状態、変速出力、エンジン回転速度ＮＥ、各変速段の同期回転速度ＤＫ1 、ＤＫ2 、ＤＫ3 、ＤＫ4 、及び後述する、目標タービン回転速度ＮＴｔ相互の関係を示している。
【００４７】
なお、図１のデューティ比、油圧の欄において太線はデューティ比を示し、細線は油圧を示している。デューティ比が１００％のとき、各クラッチＣ1 、Ｃ2 にライン圧が１００％供給され、デューティ比が０％のとき、各クラッチＣ1 、Ｃ2 の油圧が完全ドレンされる。
【００４８】
又、前述したように、第１クラッチＣ1 は第３速段のクラッチcl3 と第１速段のクラッチcl1 としての機能を兼用し、第２クラッチＣ2 は第４速段のクラッチcl4 と第２速段のクラッチcl2 としての機能を兼用する。以下説明の便宜のため、適宜呼び名称を切換えて説明する。
【００４９】
図１の左端の時刻ｔ1 で示す部分は、第４速段クラッチcl4 が完全係合し、且つ第３速段クラッチcl3 が完全解放されている変速動作前の状態（第４速段が成立している状態）を示している。
【００５０】
この第４速段の状態から、コースト状態（スロットル開度が全閉又は全閉に近い状態）でタービン回転速度ＮＴが第３速段のダウンシフト点Ｐ７（Ｐ４３）以下になると、ダウンシフトすべき変速判断があったとして、まずｔ2 で第４速段クラッチcl4 のデューティ比を急激に落とし、該第４速段クラッチcl4 を解放する（完全解放状態ではない）。
【００５１】
又、これと同時に、第３速段クラッチcl3 を係合させるべく、第３速段クラッチcl3 の油圧を期間Ｔ1 だけデューティ比１００％を出力し（いわゆるファーストクイックフィルと呼ばれる操作）、その後（時刻ｔ3 より）デューティ比をＤＬ1 にまで下げた状態で待機させる。
【００５２】
なお、このデューティ比ＤＬ3 は、第３速段クラッチcl3 が容量を持つぎりぎりの値である。
【００５３】
従来は、第４速段クラッチcl4 の解放と共に第３速段クラッチcl3 の係合が開始されているので、タービン回転速度ＮＴが時刻ｔ3 から上昇を開始するのであるが、この実施形態ではここで車両を弱エンジンブレーキ状態に維持するために、タービン回転速度ＮＴが、エンジン回転速度ＮＥよりも所定値α（α＞０）だけ高くなるように設定した目標回転速度ＮＴｔになるようにデューティ比ＤＬ1 を制御するようにしている。即ち、タービン回転速度ＮＴ（この時点では第４速段の同期回転速度ＤＫ4 に同じ）がエンジン回転速度ＮＥ＋所定値αとなった時刻ｔ4 で第４速段クラッチcl4 のデューティ比を完全ドレン（０％）状態にすると共に、タービン回転速度ＮＴが目標回転速度ＮＴｔを維持するように第３速段クラッチcl3 のデューティ比をフィードバック制御を実施する。
【００５４】
一方、時刻ｔ2 からカウント開始されたドレンタイマＴ2 が経過したことが検出されると（時刻ｔ5 ）、第２シンクロＤ2 を第４速段位置から第２速段位置へと切換える指令が出される。
【００５５】
なお、ここで、第２シンクロＤ2 の切換指令をドレンタイマＴ2 が経過したするまで待ってから開始されるようにしたのは、第４速段クラッチcl4 が少しでも容量を持っていると、第２シンクロＤ2 の切換えに支障のでる可能性があるため、それを防止したためである。シンクロの移動は、支障がない範囲でできるだけ早く切換えを開始・移動・完了させる。
【００５６】
時刻ｔ6 で第２シンクロＤ2 の切換えが完了したことが確認されると、時刻ｔ7 で第２速段クラッチcl2 （第２クラッチＣ2 ）を再び係合させるべく、所定時間Ｔ3 だけ第２速段クラッチcl2 のデューティ比を１００％出力し（ファーストクイックフィル実施し）、その後時刻ｔ8 から一旦、デューティ比をＤＬ２まで下げて待機させる。この状態はクラッチＣ1 の回転速度（この時点では第３速段の同期回転速度ＤＫ3 ）が目標回転速度ＮＴｔになるまで続けられ、その時点で第３速段クラッチcl3 （第１クラッチＣ1 ）のデューティ比を０％（完全ドレン）にする。
【００５７】
前記同様に時刻ｔ9 以降では、第２速段クラッチcl2 （第２クラッチＣ2 ）が容量を持ってきているので、これ以降のタービン回転速度ＮＴを目標回転速度ＮＴｔに維持する制御は、第２速段クラッチcl2 のフィードバック制御によって実現される。
【００５８】
時刻ｔ10で、第３速段クラッチcl3 （第１クラッチＣ1 ）の油圧が完全にドレンされたことを検出されると、第１シンクロＤ1 を第３速段位置から第１速段位置へ切換えが開始される。
【００５９】
時刻ｔ11で第１シンクロＤ1 の切換えが完了したことが確認されると、時刻ｔ12で第１変速段クラッチcl1 （第１クラッチＣ1 ）のデューティ比を再び、所定時間Ｔ4 だけ１００％とし、（ファーストクイックフィルを実施し）、時刻ｔ13で第２速段クラッチcl2 （第２クラッチＣ2 ）の回転速度（この時点では第２速段の同期回転速度ＤＫ2 ）が目標回転速度ＮＴｔになったら、第２速段クラッチcl2 を完全ドレンする。
【００６０】
これにより、時刻ｔ14で第２クラッチＣ2 の油圧は完全ドレンされ、以降はタービン回転速度ＮＴが目標回転速度ＮＴｔとなるように維持する制御は第１速段クラッチcl1 （第１クラッチＣ1 ）のデューティ比をフィードバック制御することによって行う。
【００６１】
なお、タービン回転速度ＮＴが目標回転速度ＮＴｔに達した時刻ｔ15以降は、タービン回転速度ＮＴが所定の低下速度で低下するように、第１速段クラッチcl1 の油圧をフィードバック制御する。
【００６２】
時刻ｔ16になると、第１変速クラッチcl1 が完全に係合したとして、本制御を中止し該第１速段クラッチcl1 のデューティ比は１００％に維持され、やがて車両は時刻ｔ17で停止する。なお、後述するように、この時刻ｔ17は、あくまで変速点を決定するために、現在の減速度から予測されたもので、実際の停止時刻とは必ずしても一致しない。
【００６３】
次に、時刻ｔ2 、ｔ7 、ｔ12でそれぞれ（シフトダウンの）変速指令が出力されている（変速点が設定されている）が、（本発明の特徴でもある）この変速点の決め方について詳しく説明する。
【００６４】
ここでは、第４速段で走行中において、第４速段から第３速段へ変速する際の４−３変速点Ｐ43の決定について説明する。なお、第３速段、第２速段で走行中においても同様な変速点の決定の仕方で実施できる。
【００６５】
第４速段から第３速段への４−３変速点は第４速段の同期回転速度ＤＫ4 をベースとして、即ち車両の減速度が考慮された上で演算される。
【００６６】
この実施形態では、第４速段から第３速段への４−３変更点Ｐ43を決めるために、まず、第２速段から第１速段２−１の変速点Ｐ21を決定し、その２−１変速点Ｐ21に基づいて第３速段から第２速段の２−１変速点Ｐ32を決定し、その３−２変速点Ｐ32に基づいて第４速段から第３速段の４−３変速点Ｐ43を決定するようにしている。
【００６７】
図１は緩減速時の変速点の決定の仕方を表し、図２は急減速時の変速点の決定の仕方について表したものである。
【００６８】
まず、最初に緩減速時の変速点の決定の仕方について説明する。
【００６９】
第２速段から第１速段の２−１変速点Ｐ21は、まず、コースト状態になっていることを検出し、その減速度に応じて、車両が完全に停止する時刻ｔ17を予測する。
【００７０】
次に、第２速段の同期回転速度ＤＫ2 と目標回転速度ＮＴｔが交差する時刻ｔ13の第４速段同期回転速度ＤＫ4 上の点をＰ0 とする。この点Ｐ0 の時刻ｔ13は、第２速段クラッチcl2 （第２クラッチＣ2 ）のデューティ比が０％（ドレン）となる時刻であり、この時刻ｔ13から第１速段クラッチcl1 （第１クラッチＣ1 ）がフィードバック制御を開始する点でもある。
【００７１】
点Ｐ0 の時刻ｔ13では、第１速段のクラッチＣ1 が徐々に容量を持ってくる点でもあるので、２−１変速点Ｐ21は、この点Ｐ0 より、第１速段クラッチcl1 （第１クラッチＣ1 ）がファーストクイックフィルを行って、且つ容量を持てるようになる分だけ前になくてはならない。換言すると、２−１変速点Ｐ21は、点Ｐ0 の時刻ｔ13の第４速段の同期回転速度ＤＫ4 に、第１速段クラッチcl1 がファーストクイックフィルを行って容量を持てるようになる時間に変化する回転速度ΔＮＯＦ1 を加えた時刻ｔ12ということになる。
【００７２】
次に、第３速段から第２速段の３−２変速点Ｐ32の決め方について説明する。
【００７３】
変速点Ｐ32には２つの要素を考慮する必要がある。
【００７４】
２−１変速点Ｐ21と３−２変速点Ｐ32の間には、第１シンクロＤ1 を第３速段側から第１速段側に移動し、完了しておく必要がある。そのため、３−２変速点Ｐ32は、２−１変速点Ｐ21より第１シンクロＤ1 が移動する時間分前に設定しなくてはならない。
【００７５】
換言すると、第１シンクロＤ1 が移動（第３速段→第１速段）する時間に変化する回転速度をΔＮＯＳ2 として、２−１変速点Ｐ21地点での第４速段の同期回転速度にこのΔＮＯＳ2 を加えた点をＰ2 とする。この点Ｐ2 が第３速段から第２速段の変速点Ｐ32の第１の候補として考えられる。
【００７６】
一方、第３速段の同期回転速度ＤＫ3 と目標回転速度ＮＴｔとが交差する時刻ｔ9 における第４速段の同期回転速度ＤＫ4 上の点をＰ3 とすると、この点Ｐ3 では第３速段クラッチcl3 （第１クラッチＣ1 ）のデューティ比が０％となる時点であるため、変速点Ｐ21の決定のときと同様に点Ｐ3 より前に第２速段クラッチcl2 （第２クラッチＣ2 ）のファーストクイックフィルを実行・完了し、且つ第２速段クラッチcl2 が容量を持ち得るようになっていなければならない。換言すると、３−２変速点Ｐ32は、点Ｐ３における第４速段同期回転速度に第２速段クラッチcl3 （第２クラッチＣ2 ）の容量持ちに要する時間に変化する回転速度ΔＮＯＦ2 を加えた地点Ｐ4 （以前）に設定しなければならない（第２の候補点）。
【００７７】
このことにより、３−２変速点Ｐ３２は点Ｐ２と点Ｐ４の２つの時点が候補として考えられるが、変速点Ｐ３２は、前述した両方の条件を満たさなくてはならない。そのため、現車速に近い側(高車速側)の点Ｐ４が３−２変速点Ｐ３２と決定される。
【００７８】
全く同様にして第４速段から第３速段の４−３変速点Ｐ43も決定される。
【００７９】
３−２変速点Ｐ32を基準として、３−２変速点Ｐ32の時点の第４速段の回転速度ＤＫ4 に、第２シンクロＤ2 が第４速段から第２速段に移動・完了するまでの時間に変化する回転速度ΔＮＯＳ3 を加えた時点を点Ｐ5 （時刻ｔ3 ）とする。
【００８０】
又、第４速段の同期回転速度ＤＫ4 と目標回転速度ＮＴｔとが交差する時刻ｔ4 を点Ｐ6 とし、その点Ｐ6 から第３速段クラッチcl3 （第２クラッチＣ1 ）がファーストクイックフィルを行って容量を持ち得る時間に変化する回転速度ΔＮＯＦ3 を点Ｐ6 の時点の第４速段の回転速度ＤＫ4 に加えた点をＰ7 （時刻ｔ2 ）とする。
【００８１】
前記と同様に、点Ｐ6 と点Ｐ7 のうち、現車速側に近い側（高車速側）の点である点Ｐ７を第４速段から第３速段の４−３変速点Ｐ43に設定する。
【００８２】
次に、図２に示すように、車両を急減速させた場合の変速点の決め方について説明する。
【００８３】
図１に比べて時刻ｔ′17は現時点に近く（図の左側）に決定されるが、容易さを優先して図１と同様としていある。そのため、シンクロ機構Ｄ1 、Ｄ2 の移動期間が相対的に長く表示されている。
【００８４】
緩減速とまったく同様に急減速の場合にでも、先ず２−１変速点Ｐ′21を決め、それに基づき３−２変速点Ｐ′32を決定し、最後にその３−２変速点Ｐ′32に基づいて４−３変速点Ｐ′43を決定するようにする。
【００８５】
第２速段から第１速段への変速を行う２−１変速点Ｐ′21の決定から説明する。
【００８６】
第２変速段の同期回転速度ＤＫ2 と目標回転速度ＮＴｔとが交差する地点の第４速段の同期回転速度ＤＫ4 上の点をＰ′0 とする。このＰ′0 の時刻ｔ′10は、第２速段クラッチcl2 のデューティ比が０％（ドレン）とされる時点で、又、第１速段クラッチcl1 がフィードバック制御を開始する時間でもある。従って緩減速時と同様に２−１変速点Ｐ′21は、ファーストクイックフィルをした後、容量を持ち得る時間分、点Ｐ′0 より前になくてはならない。つまり、Ｐ′0 の時点の第４速段の同期回転速度に第１速段クラッチcl1 が容量を持ち得る時間分に変化する回転速度ΔＮＯＦ′1 を加えた点Ｐ′1 （時刻ｔ′9 ）を２−１変速点Ｐ′21とする。
【００８７】
次に、第３速段から第２速段の３−２変速点Ｐ′32は、当然に第１シンクロＤ1 が第３速段から第１速段へ移動を完了していなければならないため、変速点Ｐ′21のタービン回転速度に第１シンクロＤ1 が移動に要する時間分に変化する回転速度ΔＮＯＳ′2 を加えた分の点であるＰ′2 が候補に挙げられる。
【００８８】
又、第３速段の同期回転速度ＤＫ3 が目標回転速度ＮＴｔと交差する時刻ｔ′8 の第４速段の同期回転速度ＤＫ4 上の点をＰ′3 とし、点Ｐ′3 の第４速段の同期回転速度ＤＫ4 に第３速段クラッチcl3 がファーストクイックフィルを行って容量を持ち得る時間分に変化する回転速度ΔＮＯＦ′2 を加えた点をＰ′4 とする。
【００８９】
ここで、点Ｐ′2 と点Ｐ′4 のうち現車速に近い方の点Ｐ′2 を第３速段から第２速段の変速点Ｐ′32と設定する。
【００９０】
全く同様な方法で急減速時の４−３変速点Ｐ43が決定される。
【００９１】
つまり、緩減速時には多くの場合（図１の実施形態では全て）ファーストクイックフィル（時間）等に基づいた時間により変速点が決定していたが、急減速時には多くの場合（図２の実施形態では全て）シンクロの移動（時間）に基づいて変速点が決定されるようになっている。いずれの場合も、即ち、ファーストクイックフィルの時間等に依存して変速点を決定するときも、又、シンクロの移動に依存して変速点を決定するときも、結局は減速度に依存して求められることになる。
【００９２】
なお、緩減速・急減速共に減速度に応じて変速点が決定されるため、変速点が一度決定してしまった際にも減速度が変化すれば、それに応じて次の変速点は逐次補正され、変更される。
【００９３】
又、このようにして求められた変速点は、後述するように具体的には出力軸回転速度の値に加算された上で使用される。
【００９４】
次に本実施形態における制御フローについて詳しく説明する。
【００９５】
図５に変速制御全般のフローチャート、図６に変速制御サブルーチンフローチャート、図７にシンクロ制御サブルーチンフローチャート、図８にコーストダウン点算出サブルーチンフローチャートを示しており、これらのフローチャートによって実行しようとする制御の主な実体的な内容については、既に図１、２を用いて説明済みであるため、ここでは各フローチャートに沿ってその手順を概略的に説明するに止める。
【００９６】
図５に示すように、この一連の制御フローは、変速制御処理ルーチン（ステップ００１）、コーストダウン制御処理ルーチン（ステップ００２）、から主に構成される。コーストダウン制御処理ルーチン（ステップ００２）は、変速点の変更に先立って既に詳述してあり、本発明の趣旨からも外れるため、具体的な制御フローの説明は省略するものとし、ここでは図６〜図８を用いて、このうちの変速制御ルーチン（ステップ００１）を詳細に説明する。
【００９７】
ステップ１０１にて現在の変速判断をmsftjdg に記憶し、ステップ１０２にてシフト位置、変速判断段、アクセル開度によりアップシフト変速点、ダウンシフト変速点をマップサーチする。ここで、変速判断段とは、現在の走行条件、あるいは走行状態から第何速段に存在すべきかを判断した結果求められた変速段を示す。シフト位置とは、ドライブレンジ、２速レンジ、あるいはリバースレンジ等のシフトレバーの位置を意味し、アップシフト変速点、ダウンシフト変速点は、その点でアップ側及びダウン側に予めマップによって定められている出力軸回転速度の変速閾値のことである。
【００９８】
ステップ１０３で、もしコーストダウンシフトの条件が成立する環境にあった場合には、図１、２を用いて説明したように、コーストダウン用変速点を演算する（図８参照：後述）。ステップ１０４では、出力軸回転速度がアップシフト変速点より高いか否かが判断され、高いと判断されたときにはステップ１０５で変速判断段を１だけ加算し、アップフラグをオン、ダウンフラグをオフとし、アップシフト判断を実施する。一方、ステップ１０４で出力軸回転速度≦アップシフト変速点であった場合には、同様にステップ１０６、１０７においてダウンシフトの判断を実施する。
【００９９】
ステップ１０８にて変速判断段が変更されたか否かを判断し、変速されていた場合にはステップ１０１へ戻り、新たな変速判断段に基づく変速判断の更新を実施する。ステップ１０８で変更されていない場合には、ステップ１０９に進み、シンクロ制御処理を行う（後述する図７で説明）。
【０１００】
ステップ１１０〜１１５は、変速禁止フラグがオフ（ステップ１１０）のときに、変速判断段の変速出力の反映を制御するためのものである。この制御フローにより、第４速段から第３速段へのダウンシフト判断があったときでも、時刻ｔ2 で第４速段→第３速段、時刻ｔ7 で第３速段→第２速段、時刻ｔ12で第２速段→第１速段の変速出力を順次発生させる手順が実現される。
【０１０１】
次に、図７にステップ１０９（図６）において実行されるシンクロ制御処理のサブルーチンを示す。
【０１０２】
ステップ２０１にてシンクロ位置判断（シンクロ機構は最終的にどの位置にあるべきか）を、シフト位置、変速判断段、出力軸回転速度よりマップサーチする。ステップ２０２ではこの結果得られたシンクロ位置判断が実際のシンクロ位置出力と異なるか否かが判断され、異なっていた場合にはステップ２０３においてシンクロ移動要求フラグをオン、シンクロ移動完了フラグをオフとする。
【０１０３】
図４（Ｂ）にＤレンジでのシンクロ位置判断マップの例を示す。例えば変速判断段が第１速段であった場合には、その時点での出力軸回転速度がＮｏ１より小さいときと大きいときとで場合分けされ、出力軸回転速度がＮｏ１より小さいときは１速位置のほかニュートラル位置が予め用意される。出力軸回転速度がＮｏ１より大きいときはシンクロ位置は１速側のほか２速位置が予め選択・連結された状態とされる。これは、出力軸回転速度がＮｏ１より大きいときはその次に起こる変速が第２速段への変速である可能性が高いためである。同様に、変速判断段が第２速段であったときは、その時の出力軸回転速度がＮｏ２より小さいときはシンクロ位置判断は１速位置と２速位置が選択され、出力軸回転速度がＮｏ２より大きいときは２速位置と３速位置が「シンクロ位置判断」として決定される。
【０１０４】
ステップ２０４〜ステップ２０９は、図１の緩減速において第２シンクロＤ2 位置を４速位置から２速位置に切換える作業を時刻ｔ5 から開始し時刻ｔ6 で終了したこと及び第１シンクロＤ1 の位置を３速位置から１速位置に切換える作業を時刻ｔ10から開始し、時刻ｔ11で終了したことを確認するときに実施する作業に相当している。
【０１０５】
即ち、シンクロ移動中であるか（ステップ２０４）、又は、シンクロ移動禁止クラブオン（ステップ２０５）且つシンクロ移動要求フラグオン（ステップ２０６）の場合にシンクロ移動を実施し（ステップ２０７）、ステップ２０８にてシンクロの移動完了を判定する。移動完了の場合にはステップ２０４にてシンクロ移動完了フラグをオン、移動中フラグをオフにすとる共に、シンクロ位置出力にシンクロ位置判断を代入する。
【０１０６】
次に、図８にステップ１０３（図６）にて実行されるコーストダウン変速点算出サブルーチンの概略フローを示す。
【０１０７】
図８において、ステップ３０１にてコーストダウンの前提条件が成立しているか否かを判定する。この実施形態ではコーストダウンの前提条件とは、下記条件である。
【０１０８】
１．Ｄレンジ選択
２．アイドル接点 オン
３．アクセル開度が零に近い所定値以下
４．出力軸回転速度前記ｔ16（ｔ′16）の時点に相当する所定値以上
【０１０９】
以上の条件が未成立の場合には、リターンステップに行き、制御を終了する。
【０１１０】
前記前提条件成立の場合には、ステップ３０２にてファーストクイックフィルに要する時間等を考慮した変速点ＮＯＦ、シンクロ移動時間を考慮した変速点ＮＯＳを０とし、演算時の変速段を示すi を２とする。これは、まず第２速段から第１速段に変速を行うための変速点Ｐ21を設定するためであり、第３速段→第２速段の変速を行うときは、i ＝３、第４速段→第３速段の変速を行うときにはi ＝４となる。
【０１１１】
ステップ３０３にて車両の減速度をパラメータとしたファーストクイックフィル＋β時間分に変化する回転速度ΔＮＯＦと、シンクロ移動時間分に変化する回転速度ΔＮＯＳをマップサーチする。ここで、マップサーチではなく、車両減速度から直接計算してもよい。
【０１１２】
なお、βは前述したようにファーストクイックフィル終了後、該当クラッチがぎりぎりの容量を持ち得るまでの時間に相当している。
【０１１３】
ステップ３０４にてi ＝２か否かを判定し、最初は、２であるためステップ３０６にてシンクロ移動時間を考慮したコーストダウン変速点ＮＯＳを０とする。次にステップ３０７にてファーストクイックフィル時間を考慮したコーストダウン変速点ＮＯＦを算出するために、次のように計算する。即ち、フィードバックの目標回転速度ＮＴｔ（＝エンジン回転速度＋所定値α）をi が示す変速段のギヤ比（最初は２速ギヤ比）で割り、i が示す変速段での同期回転速度と目標回転速度が等しくなるような出力軸回転速度を算出し、その値にステップ３０３にてマップサーチしたΔＮＯＦを加える。
【０１１４】
ステップ３０８〜３１０にて、ＮＯＳとＮＯＦの大きい方（高車速側）をi の変速段から（i −１）の変速段へコーストダウンの変速点のＮＯＣに代入する。ステップ３１１にて、i に１を加算し、ステップ３１２にてi が現変速段以下か否かを判断し、現変速段以下であれば、ステップ３０３へ戻り、i が現変速段より大きくなるまでステップ３０３〜３１２の処理を繰り返し実施する。ここで２回目以降は、i ＝２でないため、ステップ３０４から３０５へ進み、ＮＯＳにはＮＯＣ＋ΔＮＯＳが代入される。ステップ３１２にて、i が現変速段より大きくなった場合には、ステップ３１３にてＮＯＣを図６のステップ１０６の判定で使用するダウン点に代入する。
【０１１５】
以上により、低速段側同期回転速度＞フィードバックの目標回転速度ＮＴｔの領域で変速が実施されるため、常にタービン回転速度ＮＴを目標回転速度へフィードバックすることが可能となり、且つ常に所定のエンジンブレーキを発生させることができるようになる。
【０１１６】
なお、本発明をシンクロ機構の存在しない自動変速機に適用するときは、変速点の決定に当って当然にシンクロ機構の移動時間を考慮する必要はない。
【０１１７】
【発明の効果】
以上に説明したとおり、本願請求項１に係る発明によれば、前記コースト時のダウンシフトを行う際に、前記シンクロ機構が移動する時間を求める手段と、前記ファーストクイックフィルに要する時間を求める手段と、前記シンクロが移動する時間に基づく変速点と、前記ファーストクイックフィルに要する時間に基づく変速点と、のうち高車速側の変速点を選択する手段と、を備え、その選択された変速点に従い前記コース時のダウンシフトを行うことから、変速点を必要以上に高く設定する必要がないため、減速時による過剰なエンジンブレーキを抑制し、常にどのような減速度のときにでも変速ショックを抑え、良好なダウンシフトが実行できるようになるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の緩減速による変速点の変更・設定の仕方を示すタイムチャート
【図２】本発明の急減速による変速点の変更・設定の仕方を示すタイムチャート
【図３】本発明が適用された車両用の自動変速機の概略を示すブロック図
【図４】上記自動変速機の各摩擦係合装置の係合状態及びシンクロ機構の切換え状態を示す線図
【図５】前記自動変速機においてコーストダウンシフトを実行するためにコンピュータにおいて処理される制御を示すフローチャート
【図６】図５における変速制御処理サブルーチンを示すフローチャート
【図７】図５におけるシンクロ制御処理サブルーチンを示すフローチャート
【図８】図５におけるコーストダウン変速点算出サブルーチンを示すフローチャート
【符号の説明】
Ｃ1 …第１クラッチ
Ｃ2 …第２クラッチ
ＮＴ…タービン回転速度
ＮＴｔ…フィードバックの目標回転速度
３０…コンピュータ
４０…各種センサ群
ＮＥ…エンジン回転速度
ＤＫ1 〜ＤＫ4 …各変速段の同期回転速度
ΔＮＯＦ…ファーストクイックフィル時間分に変化する回転速度
ΔＮＯＳ…シンクロ移動時間分に変化する回転速度

Claims (2)

1. 複数のクラッチ及び複数のシンクロ機構を有し、コースト時に変速点に従いダウンシフトを行うクラッチツウクラッチ変速を実行する自動変速機であって、該クラッチツウクラッチ変速の初期に係合すべきクラッチに完全油圧供給指令を所定時間かけるファーストクイックフィルを実行する自動変速機の変速制御装置において、
   前記コースト時のダウンシフトを行う際に、前記シンクロ機構が移動する時間を求める手段と、
   前記ファーストクイックフィルに要する時間を求める手段と、
   前記シンクロが移動する時間に基づく変速点と、前記ファーストクイックフィルに要する時間に基づく変速点と、のうち高車速側の変速点を選択する手段と、を備え、
   該選択された変速点に従い前記コースト時のダウンシフトを行うこと
   を特徴とする自動変速機の変速制御装置。
2. 車両の減速度を検出する手段を備え、
   前記シンクロが移動する時間に基づく変速点および前記ファーストクイックフィルに要する時間に基づく変速点は、前記車両の減速度に応じて変更することを特徴とする請求項１の自動変速機の変速制御装置。

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