JP2006138333A - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 第２の変速判断に基づいた目標ギヤ段に直接変速できない場合の変速制御性の向上を可能とする。
【解決手段】 第１の変速判断に基づいた目標ギヤ段への変速制御の実行中に第２の変速判断がなされたが（Ｓ１）、その第２の変速判断に基づく目標ギヤ段へ直接変速することが不可能な場合（Ｓ２）であって、直接変速することが可能な中間ギヤ段の候補が複数ある場合には（Ｓ５）、複数の中間ギヤ段の候補のうち、エンジン回転速度ＮＥの変化が最大となるギヤ段を中間ギヤ段に決定する（Ｓ７）。エンジン回転速度ＮＥの変化が大きい場合には、エンジン回転速度ＮＥの変化に時間を要することになるので、係合クラッチの油圧を上昇させる時間にも余裕が生じる。従って、係合クラッチの油圧上昇勾配を緩やかに設定することができるので、変速ショックの軽減、すなわち、変速制御性の向上が可能となる。
【選択図】 図１０

Description

本発明は、車両の自動変速機の変速制御装置に関し、特に、第１の変速判断に基づいた変速制御の実行中に第２の変速判断がなされたとき、その第２の変速判断に基づいた目標ギヤ段への変速制御性を向上させることができる自動変速機の変速制御装置に関する。

複数の摩擦係合装置が選択的に係合させられることにより、変速比が異なる複数のギヤ段が成立させられる自動変速機の変速を制御する変速制御装置においては、第１の変速判断に基づいて自動変速機を所定のギヤ段へ変速させる変速制御の実行中に、他のギヤ段へ変速させる第２の変速判断がなされる場合がある。このようなことは、例えば、急激なアクセル操作や、連続したレバー操作などの運転者の操作や、登坂路にさしかかった場合や車両が滑っている場合のような運転状況の変化によって生じ得る。

このように、第１の変速判断に基づいた変速制御の実行中に第２の変速判断がなされた場合、第１の変速判断に基づいた変速制御を中止して、直ちに第２の変速判断に基づいた目標ギヤ段への変速制御を実行することが提案されている（例えば、特許文献１）。このようにすれば、第１の変速判断に基づいた変速制御が終了した後に、第２の変速判断に基づいた変速制御を実行する場合よりも変速時間の短縮を図ることができる。

ただし、第１の変速判断に基づいた変速制御の実行中に第２の変速判断がなされても、直ちに第２の変速判断に基づく変速制御へ移行しない、或いはできないようになっている場合がある。すなわち、第１の変速判断に基づいた変速制御を中止して、第２の変速判断に基づいた目標ギヤ段への変速制御を実行する場合に同時に制御しなければならない摩擦係合装置の数が、制御上許可されている数よりも多い場合には、直ちに第２の変速判断に基づいた目標ギヤ段への変速制御を実行することができないようになっている場合がある。

たとえば、前記特許文献１では、第１の変速制御を中止して、直ちに第２の変速制御に移行するのは、第１の変速制御に基づいて係合させられる摩擦係合装置が実際に係合を開始するまでとされており、それ以降に第２の変速判断がなされた場合には、第１の変速制御を継続し、第１の変速制御終了後に第２の変速制御を行うようにしている。第１の変速制御において摩擦係合装置が実際に係合を開始した後は、その第１の変速制御を中止して直ちに第２の変速制御に移行すると、その係合を開始した摩擦係合装置を再度解放させるとともに、別の摩擦係合装置を係合させる必要が生じるので、変速ショックが生じないように変速制御を行うことが困難であるからである。
特開平１０−２８１２７７号公報

前述のように、前記特許文献１では、第１の変速判断に基づいた変速制御の実行中に第２の変速判断がなされても、直ちに第２の変速判断に基づく変速制御へ移行できない場合には、第２の変速判断に基づく目標ギヤ段とは別のギヤ段である第１の変速判断に基づく目標ギヤ段を一旦成立させるようにしている。しかしながら、このように一旦成立させるギヤ段が予め１つに定まっていると、変速ショックの軽減が不十分であったり、変速時間が十分に短縮されないなど、変速制御性が不十分となる可能性があった。

本発明は、以上の事情を背景として成されたものであり、その目的とするところは、第２の変速判断に基づいた目標ギヤ段に直接変速できない場合の変速制御性を向上させることができる自動変速機の変速制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するための第１発明は、複数の摩擦係合装置が選択的に係合させられることにより、変速比が異なる複数のギヤ段が成立させられる自動変速機の変速制御装置において、第１の変速判断に基づいた目標ギヤ段への変速制御の実行中に第２の変速判断がなされたときには、第２の変速判断に基づいた目標ギヤ段への変速制御に移行させる自動変速機の変速制御装置であって、前記第２の変速判断に基づいた目標ギヤ段に直接変速することができない場合には、その第２の変速判断がなされたときにおいて直接変速することが可能な複数のギヤ段から１つのギヤ段を中間ギヤ段として選択して、その選択した中間ギヤ段の形成後、前記第２の変速判断に基づいた目標ギヤ段への変速制御を実行する変速制御手段を備えたことを特徴とする。

また、第２発明は、第１発明の自動変速機の変速制御装置において、前記中間ギヤ段は、前記第２の変速判断がなされたときにおいて直接変速することが可能な複数のギヤ段のうち、エンジン回転速度の変化が最も大きいギヤ段に設定されることを特徴とする。

また、第３発明は、第１発明の自動変速機の変速制御装置において、前記中間ギヤ段は、前記第２の変速判断がなされたときにおいて直接変速することが可能な複数のギヤ段のうち、最も短い時間で形成することができるギヤ段に設定されることを特徴とする。

また、第４発明は、第１発明の自動変速機の変速制御装置において、前記中間ギヤ段は、前記第２の変速判断がなされたときにおいて直接変速することが可能な複数のギヤ段のうち、エンジン回転速度の変化方向で最もエンジン回転速度の変化が少ないギヤ段に設定されることを特徴とする。

また、第５発明は、第１発明乃至第４発明のいずれかの自動変速機の変速制御装置において、複数の変速パターンおよびその複数の変速パターンに対応した変速時間を予め記憶する記憶手段と、前記中間ギヤ段から前記第２の変速判断に基づく目標ギヤ段までの変速が可能な変速パターンの組み合わせが複数存在する場合には、前記記憶手段に記憶された変速時間に基づいて変速パターンの組み合わせ毎に総変速時間を求め、その総変速時間が最短となる変速パターンの組み合わせを選択する選択手段とを備え、前記変速制御手段は、その選択手段によって選択された変速パターンの組み合わせに基づいて前記中間ギヤ段から前記目標ギヤ段までの変速制御を実行することを特徴とする。

第１発明によれば、第１の変速判断に基づく変速制御の実行中に第２の変速判断がなされたが、第２の変速判断に基づいた目標ギヤ段に直接変速できない場合には、その時点において直接変速することが可能な複数のギヤ段から中間ギヤ段を決定することとしているので、その複数のギヤ段から最も変速制御性が向上するギヤ段を選択することにより、中間ギヤ段が予め１つに定まっている場合よりも変速制御性を向上させることができる。

第２発明のように、中間ギヤ段が、直接変速可能な複数のギヤ段のうち最もエンジン回転速度の変化が大きいギヤ段に設定されると、エンジン回転速度が中間ギヤ段に基づいて定まる回転速度に達するまでの時間が比較的長くなることから、係合させる摩擦係合装置の油圧を比較的緩やかに変化させることが可能となるので、その摩擦係合装置の係合によるショック、すなわち、中間ギヤ段の形成によるショックが軽減するとともに、その摩擦係合装置の耐久性が向上する。

第３発明によれば、中間ギヤ段を迅速に形成することができるので、最終的な目標ギヤ段までの変速時間も短くなる。また、第４発明の場合にも、中間ギヤ段を迅速に形成することができるので、最終的な目標ギヤ段までの変速時間も短くなる。

第５発明によれば、中間ギヤ段から最終的な目標ギヤ段までの変速時間も最短になることから、目標ギヤ段の形成が迅速になる。

変速判断に基づく目標ギヤ段の設定は、車速Ｖとアクセル操作量（アクセル開度）Ａccとからギヤ段が定まる変速線図に基づいて、実際の車速Ｖとアクセル操作量Ａccとから設定する態様や、その変速線図をアクセル操作量Ａccの変化率等に基づいて変更して用いる態様が可能であり、さらに、アクセル操作量Ａccおよびその変化率またはブレーキ踏み込み量などに基づいて必要な駆動力または減速力が定まる統計的なデータベースを用い、その必要な駆動力または減速力が得られるように目標ギヤ段を設定する態様など、種々の態様が可能である。

第２の変速判断に基づいた目標ギヤ段に直接変速ができない場合とは、第１の変速判断に基づいた変速制御を直ちに中止して、第２の変速判断に基づいた目標ギヤ段への変速制御を開始すると、同時に制御しなければならない摩擦係合装置の数が、制御上許可されている数よりも多くなってしまう場合であり、例えば、１つの摩擦係合装置を解放して、他の１つの摩擦係合装置を係合させる、所謂、クラッチツウクラッチ制御は、通常、制御上許可されているが、それ以上の数、すなわち、３つ以上の摩擦係合装置を同時に制御することは、通常、許可されていない。ただし、係合或いは解放過程にある摩擦係合装置の制御を変更する場合であっても、その制御の変更がエンジン回転速度ＮＥの変化に影響を及ぼさない場合には、その摩擦係合装置を除いて、残りの制御すべき摩擦係合装置の数によって直接変速できるか否かを判断する。

中間ギヤ段は、第２〜第４発明を単独で用いて決定することも可能であるが、それら第２〜第４発明を複合的に用いて決定することも可能である。たとえば、第３発明により中間ギヤ段を決定した場合と、第４発明により中間ギヤ段を決定した場合とを比較して、より迅速に目標ギヤ段を形成できる方を最終的に中間ギヤ段に設定することも可能である。また、第２発明により決定した中間ギヤ段を経て目標ギヤ段への変速が完了するまでの時間と、第３または第４発明により決定した中間ギヤ段を経て目標ギヤ段への変速が完了するまでの時間とを比較して、第２発明により決定した中間ギヤ段を経由する場合の変速時間が、第３または第４発明により決定した中間ギヤ段を経由する場合の変速時間に比べてそれほど遅くならない場合には、変速ショックの軽減を重視して、第２発明により決定したギヤ段を実際の制御に用いる中間ギヤ段に決定することも可能である。

予め記憶される変速パターンは、例えば変速ショックを抑制しつつ一連の変速制御で変速を行うことができるもので、自動変速機の構成に応じて適宜設定され、１段だけ変速する単変速は勿論、複数のギヤ段に跨がって連続的に変速する多重変速や、１または複数のギヤ段を飛び越して変速する飛び変速、或いはそれ等の単変速や多重変速、飛び変速を組み合わせたものが可能である。なお、変速の種類によっても異なるが、一般には、単変速を繰り返すよりも多重変速の方が変速時間は短く、多重変速よりも飛び変速の方が変速時間は更に短くなる。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両などの横置き型の車両用駆動装置の骨子図であり、ガソリンエンジン等の内燃機関によって構成されているエンジン１０の出力は、トルクコンバータ１２、自動変速機１４、差動歯車装置１６等の動力伝達装置を経て図示しない駆動輪（前輪）へ伝達されるようになっている。トルクコンバータ１２は、エンジン１０のクランク軸１８と連結されているポンプ翼車２０と、自動変速機１４の入力軸２２に連結されたタービン翼車２４と、一方向クラッチ２６を介して非回転部材であるハウジング２８に固定されたステータ３０と、図示しないダンパを介してクランク軸１８を入力軸２２に直結するロックアップクラッチ３２とを備えている。ポンプ翼車２０にはギヤポンプ等の機械式のオイルポンプ２１が連結されており、エンジン１０によりポンプ翼車２０と共に回転駆動されて変速用や潤滑用などの油圧を発生するようになっている。上記エンジン１０は車両走行用の駆動力源であり、トルクコンバータ１２は流体継手である。

自動変速機１４は、入力軸２２上に同軸に配設されるとともにキャリアとリングギヤとがそれぞれ相互に連結されることにより所謂ＣＲ−ＣＲ結合の遊星歯車機構を構成するシングルピニオン型の一対の第１遊星歯車装置４０および第２遊星歯車装置４２と、前記入力軸２２と平行なカウンタ軸４４上に同軸に配置された１組の第３遊星歯車装置４６と、そのカウンタ軸４４の軸端に固定されて差動歯車装置１６と噛み合う出力ギヤ４８とを備えている。上記遊星歯車装置４０，４２，４６の各構成要素すなわちサンギヤ、リングギヤ、それらに噛み合う遊星ギヤを回転可能に支持するキャリアは、４つのクラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３によって互いに選択的に連結され、或いは３つのブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３によって非回転部材であるハウジング２８に選択的に連結されるようになっている。また、２つの一方向クラッチＦ１、Ｆ２によってその回転方向により相互に若しくはハウジング２８と係合させられるようになっている。なお、差動歯車装置１６は軸線（車軸）に対して対称的に構成されているため、下側を省略して示してある。

上記入力軸２２と同軸上に配置された一対の第１遊星歯車装置４０，第２遊星歯車装置４２、クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２、ブレーキＢ１、Ｂ２、および一方向クラッチＦ１により前進４段、後進１段の主変速部ＭＧが構成され、上記カウンタ軸４４上に配置された１組の遊星歯車装置４６、クラッチＣ３、ブレーキＢ３、一方向クラッチＦ２によって副変速部すなわちアンダードライブ部Ｕ／Ｄが構成されている。主変速部ＭＧにおいては、入力軸２２はクラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２を介して第２遊星歯車装置４２のキャリアＫ２、第１遊星歯車装置４０のサンギヤＳ１、第２遊星歯車装置４２のサンギヤＳ２にそれぞれ連結されている。第１遊星歯車装置４０のリングギヤＲ１と第２遊星歯車装置４２のキャリアＫ２との間、第２遊星歯車装置４２のリングギヤＲ２と第１遊星歯車装置４０のキャリアＫ１との間はそれぞれ連結されており、第２遊星歯車装置４２のサンギヤＳ２はブレーキＢ１を介して非回転部材であるハウジング２８に連結され、第１遊星歯車装置４０のリングギヤＲ１はブレーキＢ２を介して非回転部材であるハウジング２８に連結されている。また、第２遊星歯車装置４２のキャリアＫ２と非回転部材であるハウジング２８との間には、一方向クラッチＦ１が設けられている。そして、第１遊星歯車装置４０のキャリアＫ１に固定された第１カウンタギヤＧ１と第３遊星歯車装置４６のリングギヤＲ３に固定された第２カウンタギヤＧ２とは相互に噛み合わされている。アンダードライブ部Ｕ／Ｄにおいては、第３遊星歯車装置４６のキャリアＫ３とサンギヤＳ３とがクラッチＣ３を介して相互に連結され、そのサンギヤＳ３と非回転部材であるハウジング２８との間には、ブレーキＢ３と一方向クラッチＦ２とが並列に設けられている。

上記クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３およびブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３（以下、特に区別しない場合は単にクラッチＣ、ブレーキＢという）は、多板式のクラッチやバンドブレーキなど油圧アクチュエータによって係合制御される油圧式摩擦係合装置であり、油圧制御回路９８（図３参照）のソレノイド弁Ｓ１〜Ｓ５、およびリニアソレノイド弁ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬＵの励磁、非励磁や図示しないマニュアルバルブによって油圧回路が切り換えられることにより、例えば図２に示すように係合、解放状態が切り換えられ、シフトレバー７２（図３参照）の操作位置（ポジション）に応じて前進５段、後進１段、ニュートラルの各ギヤ段が成立させられる。図２の「１ｓｔ」〜「５ｔｈ」は前進の第１速ギヤ段〜第５速ギヤ段を意味しており、「○」は係合、「×」は解放、「△」は駆動時のみ係合を意味している。シフトレバー７２は、例えば図４に示すシフトパターンに従って駐車ポジション「Ｐ」、後進走行ポジション「Ｒ」、ニュートラルポジション「Ｎ」、前進走行ポジション「Ｄ」、「４」、「３」、「２」、「Ｌ」へ操作されるようになっており、「Ｐ」および「Ｎ」ポジションでは動力伝達を遮断する非駆動ギヤ段としてニュートラルギヤ段が成立させられるが、「Ｐ」ポジションでは図示しないメカニカルパーキング機構によって機械的に駆動輪の回転が阻止される。

図３は、図１のエンジン１０や自動変速機１４などを制御するために車両に設けられた制御系統を説明するブロック線図で、アクセルペダル５０の操作量Ａccがアクセル操作量センサ５１により検出されるようになっている。アクセルペダル５０は、運転者の出力要求量に応じて大きく踏み込み操作されるもので、アクセル操作部材に相当し、アクセル操作量Ａccは出力要求量に相当する。エンジン１０の吸気配管には、スロットル指令値ＴＡに従ってスロットルアクチュエータ５４が制御されることによりスロットル弁開度θ_THが変化させられる電子スロットル弁５６が設けられている。スロットル指令値ＴＡはスロットル弁開度θ_THに対応し、基本的には図５に示すようにアクセル操作量Ａccをパラメータとして予め定められた目標スロットル指令値ＴＡ^* のマップに従って制御され、アクセル操作量Ａccが多くなるほど目標スロットル指令値ＴＡ^* 、更にはスロットル指令値ＴＡが大きくされ、スロットル弁開度θ_THが開き制御されてエンジン出力が増大させられる。

また、エンジン１０の回転速度ＮＥを検出するためのエンジン回転速度センサ５８、エンジン１０の吸入空気量Ｑを検出するための吸入空気量センサ６０、上記電子スロットル弁５６の全閉状態（アイドル状態）およびその開度θ_THを検出するためのアイドルスイッチ付スロットルセンサ６４、車速Ｖに対応するカウンタ軸４４の回転速度Ｎ_OUT を検出するための車速センサ６６、エンジン１０の冷却水温Ｔ_W を検出するための冷却水温センサ６８、フットブレーキ操作の有無を検出するためのブレーキスイッチ７０、シフトレバー７２のレバーポジション（操作位置）Ｐ_SHを検出するためのレバーポジションセンサ７４、タービン回転速度ＮＴ（＝入力軸２２の回転速度Ｎ_IN）を検出するためのタービン回転速度センサ７６、油圧制御回路９８内の作動油の温度であるＡＴ油温Ｔ_OIL を検出するためのＡＴ油温センサ７８、第１カウンタギヤＧ１の回転速度ＮＣを検出するためのカウンタ回転速度センサ８０などが設けられており、それらのセンサから、エンジン回転速度ＮＥ、吸入空気量Ｑ、スロットル弁開度θ_TH、車速Ｖ、エンジン冷却水温Ｔ_W 、ブレーキ操作の有無、シフトレバー７２のレバーポジションＰ_SH、タービン回転速度ＮＴ、ＡＴ油温Ｔ_OIL 、カウンタ回転速度ＮＣ、などを表す信号が電子制御装置９０に供給されるようになっている。ブレーキスイッチ７０は、常用ブレーキを操作するブレーキペダルの踏込み状態でＯＮ、ＯＦＦが切り換わるＯＮ−ＯＦＦスイッチである。

電子制御装置９０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン１０の出力制御や自動変速機１４の変速制御などを実行するもので、図７に示すように機能的にエンジン制御手段１１０および変速制御手段１２０を備えており、必要に応じてエンジン制御用と変速制御用とに分けて構成される。

エンジン制御手段１１０は、前記スロットルアクチュエータ５４により電子スロットル弁５６を開閉制御する他、燃料噴射量制御のために燃料噴射弁９２を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置９４を制御するとともに、エンジン１０の始動時にはスタータ（電動モータ）９６によってクランク軸１８をクランキングする。電子スロットル弁５６の開閉制御は、基本的には図５に示す関係から実際のアクセル操作量Ａccに基づいて目標スロットル指令値ＴＡ^* を求め、その目標スロットル指令値ＴＡ^* をそのままスロットル指令値ＴＡとして出力してスロットルアクチュエータ５４を駆動することにより、アクセル操作量Ａccが増加するほどスロットル弁開度θ_THを増加させるが、トラクションコントロールなどにより必要に応じてアクセル操作量Ａccに応じた目標スロットル指令値ＴＡ^* とは異なるスロットル指令値ＴＡを出力する。

変速制御手段１２０は、変速判断手段１２２と変速実行手段１２４とを含んでいる。変速判断手段１２２は、変速条件記憶手段１３０に変速条件として予め記憶された図６に示す変速線図（変速マップ）から実際のアクセル操作量Ａccおよび車速Ｖに基づいて自動変速機１４の目標ギヤ段を逐次決定して、その決定した目標ギヤ段と実際のギヤ段とが異なるか否かを判断する変速判断を逐次実行する。一方、変速実行手段１２４は、変速判断手段１２２において目標ギヤ段と実際のギヤ段とが異なると判断された場合に、実際に目標ギヤ段への変速制御を実行する。

上記変速判断手段１２２は、その変速判断手段１２２による第１の変速判断に基づいて変速実行手段１２４により変速制御が実行されている時にも逐次行われるようになっている。また、図６において、実線はアップ変速線、破線はダウン変速線であり、車速Ｖが低くなったりアクセル操作量Ａccが大きくなったりするに従って、変速比（＝入力回転速度Ｎ_IN／出力回転速度Ｎ_OUT ）が大きい低速側のギヤ段に切り換えられるようになっており、図中の「１」〜「５」は第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第５速ギヤ段「５ｔｈ」を意味している。なお、アップ変速線は、必要な駆動力を適切に発生できるようにするために、アクセル操作量Ａccの増加率に応じて変化させられるようになっており、ダウン変速線は、必要な減速力を適切に発生できるようにするために、ブレーキ踏み込み量の変化率やアクセル操作量Ａccの減少率に応じて変化させられるようになっている。

上記変速実行手段１２４は、第１の変速判断に基づく変速制御の実行中であっても、変速判断手段１２２により第２の変速判断がなされたときには、第２の変速判断に基づく変速制御に直ちに移行するようになっており、その場合には、後述する図１０のフローチャートに従って変速制御を実行する。

変速制御実行手段１２４における前記目標ギヤ段への変速制御の実行に際しては、まず、目標ギヤ段までの単一の変速パターン、または複数の変速パターンの組み合わせを、変速パターン記憶手段１３２に記憶された複数の変速パターンから選択する。そして、選択した変速パターンの組み合わせ（単一の変速パターンを含む）を構成する各ギヤ段を順次成立させるように前記クラッチＣやブレーキＢの係合、解放状態を変更するため、油圧制御回路９８のソレノイド弁Ｓ１〜Ｓ５のＯＮ（励磁）、ＯＦＦ（非励磁）を切り換えるとともに、駆動力変化などの変速ショックが発生したり摩擦材の耐久性が損なわれたりすることがないように、リニアソレノイド弁ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬＵの通電量を連続的に変化させて係合解放油圧を制御する。

変速パターン記憶手段１３２には、前記複数の変速パターンと各変速パターンの変速時間とからなる変速パターン情報が記憶されている。図８は、その変速パターン情報の一例であり、ダウン変速に際しての変速パターン情報が示されている。変速パターンは、変速制御が比較的容易で変速ショックの発生を防止しつつ一連の変速制御で変速を行うことができるもので、自動変速機１４の構成に応じて適宜設定され、１段だけダウン変速する単変速（図８のNo１〜No４）は勿論、複数のギヤ段に跨がって連続的にダウン変速する多重変速（図８のNo７、No９、No１０）や、１または複数のギヤ段を飛び越してダウン変速する飛び変速（図８のNo５、No６）、或いはそれ等の単変速や多重変速、飛び変速を組み合わせたもの（図８のNo８）が設定されている。なお、変速パターン記憶手段１３２には、図示しないが、アップ変速に際しての変速パターン情報も記憶されており、いずれの変速パターンにおいても、それを構成する個々の変速は、摩擦係合装置（すなわちクラッチＣまたはブレーキＢ）を１つ、或いは２つ制御するのみでよいものから構成される。また、変速時間は、各変速パターン毎に例えば一定時間が設定されるが、減速度或いは増速度などの車両状態をパラメータとして定めることもできる。なお、上記変速パターン記憶手段１３２は記憶手段に相当し、変速パターン記憶手段１３２や変速条件記憶手段１３０は、例えば前記ＲＡＭ或いはＲＯＭ等によって構成されている。

図９は、上記変速制御手段１２０によって４→３ダウン変速或いは４→２ダウン変速が実行された場合の係合クラッチ油圧およびエンジン回転速度ＮＥの変化を例示するタイムチャートである。ｔ０時点において変速判断がなされると、変速制御が開始され、係合クラッチの油圧を制御する所定のリニアソレノイド弁ＳＬに対する油圧指示値は、一旦急上昇させられ、次いで、変速制御前よりも高い所定値まで低下させられる。なお、図２からも分かるように、４→３ダウン変速および４→２ダウン変速の場合には、係合クラッチは、いずれもクラッチＣ１である。変速制御の開始によりクラッチＣ１に油圧が充填されていき、ｔ１時点、すなわち、油圧指示値と油圧実際値とが略等しくなると、クラッチＣ１に対して油圧が満充填された状態となって、それほどの時間的遅れがなく係合クラッチ油圧を制御できる調圧（可能）状態に入る。

また、図９には図示されていないが、変速判断がなされると、解放側摩擦係合装置の油圧が低下させられ、これにより、図９に示すように、エンジン回転速度ＮＥが上昇し始めるが、４→３ダウン変速における初期のエンジン回転速度ＮＥの上昇勾配は、４→２ダウン変速における初期のエンジン回転速度ＮＥの上昇勾配よりも緩やかとなるように、上記解放側摩擦係合装置の油圧低下速度が制御される。なお、解放側摩擦係合装置は、４→３ダウン変速の場合にはブレーキＢ１であり、４→２ダウン変速の場合にはクラッチＣ０である。

上記のように油圧低下速度ひいてはエンジン回転速度の上昇勾配が制御されるのは、エンジン回転速度ＮＥが変速後のギヤ段に基づいて定まる回転速度（すなわち同期回転速度）となる前に係合クラッチの油圧を同期制御可能な状態まで上昇させるためであり、ギヤステップが小さいほど変速前後のエンジン回転速度差が小さいことから、エンジン回転速度の上昇勾配を緩やかにすることによって係合クラッチの油圧上昇に要する時間を確保するのである。逆に、ギヤステップが大きいほど、同期付近において制御を変更して上昇勾配をそれまでよりも緩やかにする制御が容易となるので、初期の油圧上昇勾配を急な勾配に設定することができる。

ｔ２時点は、４→３ダウン変速における同期制御開始点であり、ｔ３時点は４→２ダウン変速における同期制御開始点である。この同期制御開始点は、実際のエンジン回転速度ＮＥと変速後のギヤ段に基づいて定まるエンジン回転速度ＮＥとの差およびエンジン回転速度ＮＥの傾きに基づいて判断されるものであり、同期制御開始点となったと判断されると、油圧指示値が予め設定された所定の比較的緩やかな勾配で上昇させられる。なお、油圧指示値が緩やかに上昇させられるのは、油圧制御性のばらつきやエンジン回転速度センサ５８の精度などにより、解放側摩擦係合装置の解放タイミングと係合クラッチの係合タイミングとの間に多少のずれが生じてもショックが生じにくくするためである。

図１０は、前記変速制御手段１２０の制御機能のうち、第１の変速判断に基づく変速制御の実行中に実行される制御機能を示すフローチャートである。なお、この図１０に示す制御は、比較的短い所定のサイクルタイムで逐次実行されるようになっている。図１０のステップＳ１では、第２の変速判断がなされたか否かを前記図６の変速線図に基づいて判断する。この判断が否定された場合には、一旦、本ルーチンを終了する。一方、運転状況の変化やドライバーの操作によって、目標ギヤ段が第１の変速判断に基づくものとは別のギヤ段になった場合には、ステップＳ１の判断が肯定される。このステップＳ１は、前記変速判断手段１２２に相当し、変速判断と同時に目標ギヤ段も設定する。

上記ステップＳ１の判断が肯定された場合には、ステップＳ２において、上記ステップＳ１における第２の変速判断に基づく新たな目標ギヤ段が、直接変速不可能か否かをさらに判断する。この判断は、その時点において直ちに新たな目標ギヤ段への変速制御を実行する場合に同時に制御しなければならない摩擦係合装置の数が制御上許可されている数（例えば２つ）を超えているか否かにより行う。そして、このステップＳ２の判断が否定された場合、すなわち、新たな目標ギヤ段が直接変速することが可能な場合には、ステップＳ３において、第１の変速判断に基づく変速制御を中止して、ステップＳ４において、第２の変速判断に基づく目標ギヤ段への変速制御を実行する。

一方、上記ステップＳ２の判断が肯定された場合には、ステップＳ５において中間ギヤ段の候補、すなわち、その時点において直接変速することが可能なギヤ段が、複数あるか否かをさらに判断する。この中間ギヤ段は、第２の変速判断に基づく目標ギヤ段とは異なるギヤ段であって、ステップＳ１の判断時において直接変速することが可能なギヤ段である。ステップＳ５の判断が否定された場合、すなわち、その時点において直接変速することが可能なギヤ段が１つのみである場合には、ステップＳ６において、そのギヤ段を中間ギヤ段に決定する。

一方、ステップＳ５の判断が肯定された場合には、ステップＳ７において、複数の中間ギヤ段の候補のうち、エンジン回転速度ＮＥの変化が最大となるギヤ段を中間ギヤ段に決定する。エンジン回転速度ＮＥの変化が大きい場合には、エンジン回転速度ＮＥの変化に時間を要することになるので、係合クラッチの油圧を上昇させる時間にも余裕が生じる。従って、係合クラッチの油圧上昇勾配を緩やかに設定することができるので、変速によるショックが生じにくくなる。

図１１は、ステップＳ５において中間ギヤ段の候補が複数あると判断される場合の一例であり、ｔ０時点において、第１の変速判断がされて４→３ダウン変速が出力されたが、エンジン回転速度ＮＥの上昇が開始する前のｔ１時点において第２の変速判断がされて目標ギヤ段が第１速ギヤ段に変更された場合の例を示している。なお、第４速ギヤ段から第１速ギヤ段へ変速しようとすると、クラッチＣ０およびブレーキＢ１を解放して、クラッチＣ１を係合させる必要があり、制御しなければならない摩擦係合装置が多すぎるので、直接第１速ギヤ段に変速することはできない。従って、前記ステップＳ２の判断が肯定されてステップＳ５が判断される。

図１１の例では、第１の変速判断によって、図示されていないが、まず、ブレーキＢ１の油圧低下およびクラッチＣ１の油圧上昇が開始される。しかし、エンジン回転速度ＮＥの上昇が実際に開始されていないｔ１時点においては、ブレーキＢ１の油圧低下を中止して、再度、その油圧を上昇させる一方、ブレーキＢ１に代えて、クラッチＣ０の油圧を低下させることが可能である。すなわち、ｔ１時点においては、第２速ギヤ段に直接変速することが可能である。また、第１の変速判断に基づく制御を継続して第３速ギヤ段に変速することも可能である。すなわち、ｔ１時点では、第２速ギヤ段および第３速ギヤ段の２つの中間ギヤ段の候補が存在するのである。そして、４→２変速と４→３変速とを比較すると、４→２変速の方がエンジン回転速度ＮＥの変化が大きい。従って、ステップＳ７において決定される中間ギヤ段は、第２速ギヤ段となる。

続くステップＳ８は選択手段に相当し、変速パターン記憶手段１３２に記憶されている変速パターンの中から、中間ギヤ段から第２の変速判断に基づく目標ギヤ段まで変速するのに必要な変速時間が最短となる単一の変速パターンまたは複数の変速パターンの組み合わせを選択する。図１１の例の場合には、中間ギヤ段が第２速ギヤ段段であり、目標ギヤ段が第１速ギヤ段であるので、２→１単変速を選択することになるが、中間ギヤ段と目標ギヤ段との間も直接変速することができない場合には、複数の変速パターンの組み合わせで変速することになり、その組み合わせが複数存在する場合には、各組み合わせ毎に、変速パターンの組み合わせによる総変速時間を変速パターン記憶手段１３２に記憶されている変速時間から計算し、最適すなわち総変速時間が最短となる変速パターンの組み合わせを選択する。例えば、中間ギヤ段が第４速ギヤ段であり、目標ギヤ段が第１速ギヤ段の場合、図８からも分かるように、（１）４→３変速＋３→１変速、（２）４→３変速＋３→２変速＋２→１変速、（３）４→３→２多重変速＋２→１変速、（４）４→２変速＋２→１変速の４通りの組み合わせが可能で、各々の総変速時間を算出して、その総変速時間が最も短い変速パターンの組合せを選択する。

そして、続くステップＳ９では第１の変速判断に基づく変速制御を中止し、続くステップＳ１０では、前記ステップＳ６またはステップＳ７で決定した中間ギヤ段へ変速するための制御を実施する。続くステップＳ１１では、油圧制御回路９８のソレノイド弁Ｓ１〜Ｓ５のＯＮ、ＯＦＦを切り換えてクラッチＣおよびブレーキＢの係合、解放状態を変化させるとともに、リニアソレノイド弁ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬＵの通電量を連続的に変化させて係合解放油圧を制御することにより、前記ステップＳ８で決定した変速パターンの組み合わせに基づいて、変速パターン毎に変速を実施する。

ステップＳ１２では、１つの変速パターンの変速が終了したか否か、すなわち変速のための一連の油圧制御が終了したか否かを、上記ソレノイド弁Ｓ１〜Ｓ５やリニアソレノイド弁ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬＵに対する指令信号の出力状態などに基づいて判断し、１つの変速パターンの変速が終了したらステップＳ１３を実行する。

ステップＳ１３では、目標ギヤ段まで変速したか否かを、ソレノイド弁Ｓ１〜Ｓ５に対する指令信号の出力状態などに基づいて判断し、目標ギヤ段まで変速したら一連の変速制御を終了するが、目標ギヤ段まで達していない場合は、ステップＳ１１以下を繰り返して次の変速パターンの変速を実施する。

次に、本発明の第２実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の第１実施例と共通する構成には同一の符号を付して説明を省略する。第２実施例が前述の第１実施例と異なる点は、図１２にフローチャートにて示す変速制御手段１２０の制御機能のみである。図１２は、第２実施例における前記変速制御手段１２０の制御機能のうち、第１の変速判断に基づく変速制御の実行中に実行される制御機能を示すフローチャートの一部であり、図１０のステップＳ７に代えて実行するステップである。すなわち、ステップＳ７−１は、図１０のステップＳ５において、中間ギヤ段の候補が複数あると判断した場合に実行するステップである。

このステップＳ７−１では、複数の中間ギヤ段の候補のうち、最も短い時間で形成できる候補を中間ギヤ段に決定する。図１３は、図１１と同様に、ｔ０時点において第１の変速判断がされて４→３ダウン変速が出力されたが、エンジン回転速度ＮＥの上昇が開始する前のｔ１時点において第２の変速判断がされて目標ギヤ段が第１速ギヤ段に変更された場合の例を示している。この例では、前述のように、中間ギヤ段の候補として第２速ギヤ段と第３速ギヤ段とがある。この図１３には、比較のために、第２速ギヤ段に変速した場合も示してあり、図１３からも分かるように、第３速ギヤ段は第２速ギヤ段よりも速く形成できる。従って、ステップＳ７−１では、第３速ギヤ段を中間ギヤ段に決定する。なお、変速時間は、前述の変速パターン記憶手段１３２に記憶された変速パターン情報に基づいて決定する。

この第２実施例のように、中間ギヤ段の候補として複数のギヤ段が存在する場合に、最も短時間で変速できるギヤ段を中間ギヤ段に決定すれば、中間ギヤ段を迅速に形成することができるので、最終的な目標ギヤ段までの変速時間も短くなる。

なお、本実施例の場合には、第２速ギヤ段へ変速する場合の変速時間よりも第３速ギヤ段へ変速する場合の変速時間の方が短くなっているために、中間ギヤ段として第３速ギヤ段が設定されているが、係合側摩擦係合装置の油圧特性等によっては、第２速ギヤ段へ変速する場合の変速時間が第３速ギヤ段へ変速する場合の変速時間よりも短くなることもあり得る。たとえば、４→３変速時の係合クラッチと４→２変速時の係合クラッチとが異なる場合であって、４→３変速時の係合クラッチは４→２変速時の係合クラッチに比べて調圧状態になるまでに時間が長くかかるような特性である場合には、４→２変速時のエンジン回転速度ＮＥの初期の上昇勾配を大きくすると、第２速ギヤ段へ変速する場合の変速時間が第３速ギヤ段へ変速する場合の変速時間よりも短くなることもあり得る。なお、４→２変速時のエンジン回転速度ＮＥの初期の上昇勾配を大きくすることができるのは、ギヤステップが大きいほど、同期回転速度付近においてエンジン回転速度ＮＥの勾配を緩やかな勾配に修正する時間的余裕があるためである。

次に、本発明の第３実施例を説明する。図１４は、第３実施例における前記変速制御手段１２０の制御機能のうち、第１の変速判断に基づく変速制御の実行中に実行される制御機能を示すフローチャートの一部であり、図１０のステップＳ７に代えて実行するステップである。すなわち、ステップＳ７−２も、図１０のステップＳ５において、中間ギヤ段の候補が複数あると判断した場合に実行するステップである。

このステップＳ７−２では、複数の中間ギヤ段の候補のうち、エンジン回転速度ＮＥの変化方向でそのエンジン回転速度ＮＥの変化が最も小さい候補を中間ギヤ段に決定する。図１５は、ｔ０時点において第１の変速判断がされて４→３ダウン変速が出力され、エンジン回転速度ＮＥが僅かに上昇したｔ１時点において第２の変速判断がされて目標ギヤ段が第１速ギヤ段に変更された場合の例を示している。

このｔ１時点において、第３速ギヤ段および第２速ギヤ段へ直接変速することが可能であるとした場合、第３速ギヤ段と第２速ギヤ段とを比較すると、第３速ギヤ段の方がエンジン回転速度ＮＥの変化が小さいので、上記ステップＳ７−２では、第３速ギヤ段を中間ギヤ段に決定する。なお、本第３実施例は、４→３変速と４→２変速とは、解放側摩擦係合装置を共通とする一方、係合側摩擦係合装置を異にするギヤトレーンに好適に適用できる。

この第３実施例のように、中間ギヤ段の候補として複数のギヤ段が存在する場合に、エンジン回転速度ＮＥの変化方向でそのエンジン回転速度ＮＥの変化が最も小さい候補を中間ギヤ段に決定すれば、中間ギヤ段を迅速に形成することができるので、最終的な目標ギヤ段までの変速時間も短くなる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

本発明が好適に適用される車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。 図１の自動変速機の各ギヤ段を成立させるためのクラッチおよびブレーキの係合解放状態を説明する図である。 図１の車両用駆動装置のエンジン制御や変速制御を行う制御系統を説明するブロック線図である。 図３のシフトレバーのシフトパターンの一例を示す図である。 図３の電子制御装置によって行われるスロットル制御で用いられるアクセル操作量Ａccと目標スロットル指令値ＴＡ^* との関係の一例を示す図である。 図３の電子制御装置によって行われる自動変速機の変速制御で用いられる変速線図（マップ）の一例を示す図である。 図３の電子制御装置の制御機能の要部を説明するブロック線図である。 図７の変速パターン記憶手段に記憶されている変速パターン情報の一例を示す図である。 図７の変速制御手段によって４→３ダウン変速或いは４→２ダウン変速が実行された場合の係合クラッチ油圧およびエンジン回転速度ＮＥの変化を例示するタイムチャートである。 図７の変速制御手段の制御機能のうち、第１の変速判断に基づく変速制御の実行中に実行される制御機能を示すフローチャートである。 図１０のステップＳ５において中間ギヤ段の候補が複数あると判断される場合の一例である。 第２実施例における変速制御手段の制御機能のうち、第１の変速判断に基づく変速制御の実行中に実行される制御機能を示すフローチャートの一部である。 第２実施例が適用された場合のエンジン回転速度ＮＥの変化を例示する図である。 第３実施例における変速制御手段の制御機能のうち、第１の変速判断に基づく変速制御の実行中に実行される制御機能を示すフローチャートの一部である。 第３実施例が適用された場合のエンジン回転速度ＮＥの変化を例示する図である。

符号の説明

１４：自動変速機 ９０：電子制御装置 １２０：変速制御手段
１２２：変速判断手段 １２４：変速制御実行手段 １３２：変速パターン記憶手段（記憶装置） Ｃ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３：クラッチ（摩擦係合装置） Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３：ブレーキ（摩擦係合装置）
ステップＳ８：選択手段

Claims (5)

1. 複数の摩擦係合装置が選択的に係合させられることにより、変速比が異なる複数のギヤ段が成立させられる自動変速機の変速制御装置において、第１の変速判断に基づいた目標ギヤ段への変速制御の実行中に第２の変速判断がなされたときには、第２の変速判断に基づいた目標ギヤ段への変速制御に移行させる自動変速機の変速制御装置であって、
   前記第２の変速判断に基づいた目標ギヤ段に直接変速することができない場合には、該第２の変速判断がなされたときにおいて直接変速することが可能な複数のギヤ段から１つのギヤ段を中間ギヤ段として選択して、該選択した中間ギヤ段の形成後、前記第２の変速判断に基づいた目標ギヤ段への変速制御を実行する変速制御手段を備えたことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
2. 前記中間ギヤ段は、前記第２の変速判断がなされたときにおいて直接変速することが可能な複数のギヤ段のうち、エンジン回転速度の変化が最も大きいギヤ段に設定されることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の変速制御装置。
3. 前記中間ギヤ段は、前記第２の変速判断がなされたときにおいて直接変速することが可能な複数のギヤ段のうち、最も短い時間で形成することができるギヤ段に設定されることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の変速制御装置。
4. 前記中間ギヤ段は、前記第２の変速判断がなされたときにおいて直接変速することが可能な複数のギヤ段のうち、エンジン回転速度の変化方向で最もエンジン回転速度の変化が少ないギヤ段に設定されることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の変速制御装置。
5. 複数の変速パターンおよび該複数の変速パターンに対応した変速時間を予め記憶する記憶手段と、
   前記中間ギヤ段から前記第２の変速判断に基づく目標ギヤ段までの変速が可能な変速パターンの組み合わせが複数存在する場合には、前記記憶手段に記憶された変速時間に基づいて変速パターンの組み合わせ毎に総変速時間を求め、該総変速時間が最短となる変速パターンの組み合わせを選択する選択手段とを備え、
   前記変速制御手段は、該選択手段によって選択された変速パターンの組み合わせに基づいて前記中間ギヤ段から前記目標ギヤ段までの変速制御を実行することを特徴とする請求項１乃至４のいずれにかに記載の自動変速機の変速制御装置。
   

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