JP2006183766A

JP2006183766A - 自動変速機の制御装置及び自動変速装置

Info

Publication number: JP2006183766A
Application number: JP2004377352A
Authority: JP
Inventors: Yoshitomi Haneda; 吉富羽根田; Koji Nakanishi; 幸治中西
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2004-12-27
Filing date: 2004-12-27
Publication date: 2006-07-13

Abstract

【課題】ドライバーの意思に合致した走行フィーリングが得られるよう適切な変速段を保持する自動変速機の制御装置及び自動変速装置を提供する。
【解決手段】自動変速装置は、ブレーキの操作状態を検知するブレーキ操作状態検出部と、車両の減速加速度を検知する車両加速度検出部と、を備える。その制御部は、ブレーキが作動された場合に、車両の減速加速度が大きくなるに従って低速側の変速段への切り替えが行なわれ易くなるよう変速の要否の判定を行い、積極的に低速段を構成乃至保持するよう前記摩擦係合要素を制御する。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両の自動変速機の制御装置及びこれを含んだ自動変速装置に関し、特に車両状態に応じた変速段を選択しうる自動変速機の制御装置及び自動変速装置に関する。

特開２００３−５６６９２号公報に、ＥＣＵのメモリに格納された変速線（マップデータ）を利用して変速の要否を判定する方法が開示されている。同公報に記載の技術は、クラッチ制御やマニュアルミッションの自動切換えを行う自動変速装置に関するものであるが、アクセルペダルの戻し操作（踏み込まれているアクセルペダルが戻される等）の操作が行われ、端的にはエンジントルクが負の値となった場合に、通常アップシフトを行うべきところ、クラッチを滑らせる制御を行うことが記載されている。

特開２００３−５６６９２号公報

ところで、上記アクセル操作とは別に、ドライバーがブレーキ操作を行った場合は、アップシフトの抑止だけでなく、より積極的にダウンシフトを行うことが望まれる場合がある。例えば、制動時に、より低速段側の変速段にて待機できれば、ブレーキ後の再加速にも即応可能となり、また、エンジンブレーキも作用しやすくなる。しかしながら、アクセル開度と車速から判定する方式では、車速が比較的大きい場合に、現変速段が維持される傾向が高く、ドライバビリティを損なってしまうケースが生じていた。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、車両状態、特に、ブレーキ操作に起因する車両状態の変化を読み取って、変速段の選択を適切に行い、ドライバーの意思に合致した走行フィーリングが得られるようにした自動変速装置を提供することにある。

本発明の第１の視点によれば、車両の走行状況に応じて自動的に複数の変速段を構成する自動変速機の制御装置であって、ブレーキの操作状態を検知するブレーキ操作状態検出部と、車両の減速加速度を検知する車両加速度検出部と、を備え、ブレーキが作動された場合に、その際の車両の減速加速度の大きさに応じて低速段側への変速を積極的に行う自動変速機の制御装置が提供される。より具体的には、この自動変速機の制御装置は、車両の減速加速度が大きくなるに従って低速側の変速段への切り替えが行なわれ易くなるよう、車両の減速加速度を用いた変速の要否の判定を行い、前記判定した変速段を構成乃至保持するよう前記摩擦係合要素を制御する。

また、本発明の第２の視点によれば、車両の走行状況に応じて自動的に複数の変速段を構成する自動変速機の制御装置であって、ブレーキの操作状態を検知するブレーキ操作状態検出部と、車両の減速加速度を検知する車両加速度検出部と、車速とアクセル開度の関係から、一の変速段から他の変速段への変速の要否を判定する変速線情報を記憶する記憶部と、アクセル開度を検知するアクセル開度検出部と、現車速に対して、車両の減速加速度の大きさに応じ減補正を行い、補正車速を求める補正車速算出部と、を備えて、積極的に低速段を構成乃至保持するよう前記摩擦係合要素を制御する自動変速機の制御装置が提供される。この自動変速機の制御装置は、ブレーキが作動された場合に、車両の減速加速度が大きくなるに従って大きな車速低減量が適用されるよう定めた車速補正式を用いて車速を補正し、前記補正した車速を適用して現変速段及び低速側の変速段との変速線を参照して変速の要否を判定する。

また、本発明の第３の視点によれば、上記した自動変速機の制御装置と、自動変速機とを備えた自動変速装置が提供される。

本発明によれば、ドライバーの意思を反映し、良好な変速フィーリングを提供することができる。その理由は、車両状態に応じて、最適な変速段で待機可能としたことと、エンジンブレーキの働きを調整可能としたことにある。例えば、車両の減速加速度が大きい程、積極的なダウンシフトが行なわれ、エンジンブレーキによる大きな制動力を得ることが可能となる。また例えば、アクセルを戻した惰性走行の場合には、変速段を保持した状態で適宜、スリップ制御が行われる。更には、上記各作用により、エンジンのフューエルカットも併せて達成されるため、省燃費効果も実現される。

続いて、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る自動変速装置を含んだ車両システムの概略構成図である。図１を参照すると、本実施形態に係る自動変速装置は、エンジン２の出力軸（図示省略）に接続された自動変速機１と、同自動変速機１の内部に組み込まれた後述の油圧駆動式の摩擦係合要素への油圧を供給制御する油圧制御部３と、アクセルセンサ４１、出力回転センサ４２、ブレーキＳＷ（センサ）４３、スロットルセンサ４４、エンジン回転数センサ４５からの入力値に基づいて油圧制御部３のソレノイドを駆動制御する電子制御部４とを備えている。

図２は、本実施形態における自動変速機１のスケルトン図である。図２を参照すると、この自動変速機１は、トルクコンバータ１０の出力軸である入力軸１１と、図示しない差動装置を介して車軸に連結される出力軸１２と、入力軸１１と連結するリングギヤを有する第１列のシングルピニオンプラネタリギヤＧ１と、第２列のシングルピニオンプラネタリギヤＧ２と、第３列のシングルピニオンプラネタリギヤＧ３とを備えている。また、自動変速機１は、複数（５つ）の摩擦係合要素としての第１摩擦クラッチＣ１と、第２摩擦クラッチＣ２と、第３摩擦クラッチＣ３と、第１摩擦ブレーキＢ１と、第２摩擦ブレーキＢ２とを備えている。この自動変速機１は、油圧制御部３及び電子制御部４によりこれら摩擦係合要素Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１、Ｂ２の係合・非係合が選択されることでその変速段及び後述のシフトパターンが切り替えられるようになっている。なお、上記摩擦係合要素Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１、Ｂ２は、それぞれ油圧制御部３により高圧に設定されることで係合状態とされ、同低圧に設定されることで非係合状態とされる。

図３は、上記摩擦係合要素Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１、Ｂ２の係合・非係合と、その対応する変速段との関係を示す一覧図である。同図に示されるように、この自動変速機１は、後進と、ニュートラルと、１速から４速のアンダードライブと、５速及び６速のオーバードライブとを有する後進１段、前進６段の変速段を達成している。すなわち、第３摩擦クラッチＣ３及び第２摩擦ブレーキＢ２のみが係合されると、上記入力軸１１に対して出力軸１２の回転を逆転させて車両を後進させるようになっている。また、第２摩擦ブレーキＢ２（及び第１摩擦ブレーキＢ１）のみが係合されると、上記出力軸１２を停止させるようになっている。さらに、第１摩擦クラッチＣ１及び第２摩擦ブレーキＢ２のみが係合されると１速に、第１摩擦クラッチＣ１及び第１摩擦ブレーキＢ１のみが係合されると２速に、第１及び第３摩擦クラッチＣ１、Ｃ３のみが係合されると３速に、第１及び第２摩擦クラッチＣ１、Ｃ２のみが係合されると４速になるようにそれぞれなっている。さらにまた、第２及び第３摩擦クラッチＣ２、Ｃ３のみが係合されると５速に、第２摩擦クラッチＣ２及び第１摩擦ブレーキＢ１のみが係合されると６速になるようにそれぞれなっている。

続いて、本発明の第１の実施の形態に係る自動変速装置について図面を参照して説明する。図４は、上記電子制御部４において、所定時間毎に実行される処理を表したフローチャートである。

図４を参照すると、まず、電子制御部４は、ブレーキ状態を判定し、ブレーキＳＷ（センサ）４３がＯＦＦ（ブレーキ解放状態）であるか否かを検知する（ステップ１００）。

ここで、ブレーキＳＷ（センサ）４３がＯＦＦの場合、電子制御部４は、現在動力を伝達している変速段に基づいてアップシフト側の変速線データを選択する（ステップ１１０）。続いて、電子制御部４は、車速Ｖ及びアクセル開度Ｔに基づいてアップシフトの要否を判定する（ステップ１２０）。ここで、車速Ｖ及びアクセル開度Ｔからアップシフト不要と判定した場合は、本処理を終了する（ステップ１２０のＮＯ）。

一方、ステップ１２０において、車速Ｖ及びアクセル開度Ｔからアップシフト要と判定した場合は、電子制御部４は、スロットルセンサ４４、エンジン回転数センサ４５から得られるスロットル開度とエンジン回転数に基づいて、エンジントルクを求め、エンジントルクが所定値（具体的には「０」）よりも小さいか否かを判定する（ステップ１３０）。ここで、エンジントルクが所定値以上であると判定した場合、電子制御部４は、変速段のアップシフトを実施し（ステップ１４０）、エンジントルクが所定値より小さい（例えば、所定値が「０」であれば、エンジントルク＜０）と判定した場合は、電子制御部４は、現在の変速段を保持する（ステップ１５０）。

一方上記ステップ１００にて、ブレーキＳＷ（センサ）４３がＯＮの場合、電子制御部４は、補正車速算出処理を実施する（ステップ１６０）。本実施の形態では、変速判定に用いる補正車速Ｖｒを、次式（１）により求めている。

ここで、Ｖは車速、Ｇは車両加速度、Ａはゲイン項の係数（０＜Ａ＜１）、Ｂはオフセット項の係数である。また、右辺第１項は、ゲイン項、同第２項は、オフセット項である。車速Ｖに、車両加速度Ｇに応じて変化する低減率を乗ずるとともに、車両加速度Ｇに応じて変化するオフセット量を減ずることによって、補正車速Ｖｒが得られるようになっている。

図５は、車速Ｖと補正車速Ｖｒの関係を説明するための図であり、図５中の破線は、ブレーキが弱い場合（Ｇ≒０；ケース１）、実線は、ブレーキが強く踏まれて減速Ｇが発生した場合（Ｇ＜０；ケース２）を表している。図５を参照すると、ブレーキが弱い（Ｇ≒０）の場合は、補正車速Ｖｒ≒車速Ｖとなるが、ブレーキが強く踏まれて減速Ｇ（Ｇ＜０の場合）が発生した場合には、補正車速Ｖｒ＜車速Ｖとなる。

続いて、電子制御部４は、現シフト位置に基づいて、ダウンシフト側の変速線データを選択し（ステップ１７０）、上記補正車速Ｖｒとアクセル開度Ｔとの関係（図６参照）から、ダウンシフトの要否を判定する（ステップ１８０）。

図６は、Ｎ段目の変速段が構成されている場合に、選択されるダウンシフト側の変速線（マップデータ；Ｎ段→Ｎ−１段）と、上記補正車速算出処理、変速要否判定処理の概要を説明するための図である。図６の縦軸はアクセル開度Ｔ、横軸は補正車速Ｖｒとなっている。ブレーキが弱く減速Ｇが殆ど発生していない場合（上述ケース１）では、現速度Ｖと変わらない補正車速Ｖｒ_０が得られ、図６からも判別できるとおり、アクセル開度Ｔが相当値を超えていなければ、ダウンシフト要と判断されないことになる。

これに対し、ブレーキが強く操作されて減速Ｇが発生した場合（上述ケース２）では、現速度Ｖよりも十分に小さい補正車速Ｖｒ_１が得られ、図６からも判別できるとおり、アクセル開度Ｔが殆ど０であっても、ダウンシフトを行うよう判断されることになる。従って。同一車速であってもブレーキが強く踏まれたケース２では、ダウンシフトが積極的に行われる。

このようにして、選択したダウンシフト側変速線と補正車速Ｖｒとアクセル開度Ｔからダウンシフト要と判断した場合、電子制御部４は、ダウンシフトを行う（ステップ１９０）。一方、選択したダウンシフト側変速線と補正車速Ｖｒとアクセル開度Ｔからダウンシフト不要と判断した場合、電子制御部４は、現在の変速段を保持する（ステップ２００）。

以上のとおり、本実施の形態に係る自動変速装置は、ドライバーの減速意思、即ち、ブレーキの状態に応じて、クラッチのスリップ制御を実行するか否かを判定し、ブレーキ操作が行われていない場合には、エンジントルク値に応じて高速段側への変速を抑止するような制御を行う。一方、ブレーキ操作が行われている場合には、本実施の形態に係る自動変速装置は、減速Ｇに応じて低速段側への変速が行われやすくなるような変速制御を行う。従って、非制動操作時には適切なスリップ制御にてエンジンのフューエルカットも可能となることはもちろんとして、制動操作時にはドライバーの意思と合致した走行フィーリングが得られる。

以上、本発明の各実施の形態では、自動変速装置は、トルクコンバータ１０と、ソレノイドによって駆動される摩擦係合要素を備えた自動変速機１をそれぞれ備えるものとして説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明が開示するロジックを上記以外の車両状態に応じて複数の変速段を切り替える各種自動変速装置に適用することが可能である。

本発明を適用可能な自動変速装置を含んだ車両システムの概略構成図である。本発明の第１の実施の形態の自動変速機のスケルトン図である。摩擦係合要素の係合・非係合と変速段との関係を示す一覧図である。本発明の第１の実施の形態の動作を説明するためのフローチャートである。車速Ｖと補正車速Ｖｒの関係を説明するための図である。変速線（マップデータ）を用いた変速要否判定処理の概要を説明するための図である。

符号の説明

１自動変速機
２エンジン
３油圧制御部
４電子制御部
４１アクセルセンサ
４２出力回転センサ
４３ブレーキＳＷ（センサ）
４４スロットルセンサ
４５エンジン回転数センサ
１０トルクコンバータ
１１（変速機）入力軸
１２（変速機）出力軸
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３シングルピニオンプラネタリギヤ
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３摩擦クラッチ
Ｂ１、Ｂ２摩擦ブレーキ

Claims

車両の走行状況に応じて自動的に複数の変速段を構成する自動変速機の制御装置であって、
ブレーキの操作状態を検知するブレーキ操作状態検出部と、
車両の減速加速度を検知する車両加速度検出部と、を備え、
ブレーキが作動された場合に、車両の減速加速度が大きくなるに従って低速側の変速段への切り替えが行なわれ易くなるよう、車両の減速加速度を用いた変速の要否の判定を行い、前記判定した変速段を構成乃至保持するよう前記摩擦係合要素を制御すること、
を特徴とする自動変速機の制御装置。
車両の走行状況に応じて自動的に複数の変速段を構成する自動変速機の制御装置であって、
ブレーキの操作状態を検知するブレーキ操作状態検出部と、
車両の減速加速度を検知する車両加速度検出部と、
車速とアクセル開度の関係から、一の変速段から他の変速段への変速の要否を判定する変速線情報を記憶する記憶部と、
アクセル開度を検知するアクセル開度検出部と、
現車速に対して、車両の減速加速度の大きさに応じ減補正を行い、補正車速を求める補正車速算出部と、を備えるとともに、
ブレーキが作動された場合に、車両の減速加速度が大きくなるに従って大きな車速低減量が適用されるよう定めた車速補正式を用いて車速を補正し、
前記補正した車速を適用して現変速段及び低速側の変速段との変速線を参照して変速の要否を判定し、前記判定した変速段を構成乃至保持するよう前記摩擦係合要素を制御すること、
を特徴とする自動変速機の制御装置。
自動変速機と、請求項１又は２に記載の制御装置を備えたこと、
を特徴とする自動変速装置。