図1は、本発明が好適に適用される車両用自動変速機(以下、自動変速機と表す)10の構成を説明する骨子図であり、図2は、その自動変速機10において複数の変速段を成立させる際の係合要素の作動を説明する作動表である。この自動変速機10は、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース(以下、ケースと表す)26内において、ダブルピニオン型の第1遊星歯車装置12を主体として構成されている第1変速部14と、シングルピニオン型の第2遊星歯車装置16およびダブルピニオン型の第3遊星歯車装置18を主体として構成されている第2変速部20とを共通の軸心上に有し、入力軸22の回転を変速して出力軸24から出力する。入力軸22は入力回転部材に相当するものであり、本実施例では走行用の動力源であるエンジン30によって回転駆動されるトルクコンバータ32のタービン軸である。出力軸24は出力回転部材に相当するものであり、例えば図示しない差動歯車装置(終減速機)や一対の車軸等を順次介して左右の駆動輪を回転駆動する。なお、この自動変速機10はその軸心に対して略対称的に構成されており、図1の骨子図においてはその軸心の下半分が省略されている。
上記第1遊星歯車装置12は、サンギヤS1、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤP1、そのピニオンギヤP1を自転および公転可能に支持するキャリヤCA1、ピニオンギヤP1を介してサンギヤS1と噛み合うリングギヤR1を備え、サンギヤS1、キャリアCA1、およびリングギヤR1によって3つの回転要素が構成されている。キャリヤCA1は入力軸22に連結されて回転駆動され、サンギヤS1は回転不能にケース26に一体的に固定されている。リングギヤR1は中間出力部材として機能し、入力軸22に対して減速回転させられて、回転を第2変速部20へ伝達する。本実施例では、入力軸22の回転をそのままの速度で第2変速部20へ伝達する経路が、予め定められた一定の変速比(=1.0)で回転を伝達する第1中間出力経路PA1であり、その第1中間出力経路PA1には、入力軸22から第1遊星歯車装置12を経ることなく第2変速部20へ回転を伝達する直結経路PA1aと、入力軸22から第1遊星歯車装置12のキャリヤCA1を経て第2変速部20へ回転を伝達する間接経路PA1bとがある。また、入力軸22からキャリヤCA1、そのキャリヤCA1に配設されたピニオンギヤP1、およびリングギヤR1を経て第2変速部20へ伝達する経路が、第1中間出力経路PA1よりも大きい変速比(>1.0)で入力軸22の回転を変速(減速)して伝達する第2中間出力経路PA2である。
前記第2遊星歯車装置16は、サンギヤS2、ピニオンギヤP2、そのピニオンギヤP2を自転および公転可能に支持するキャリヤCA2、ピニオンギヤP2を介してサンギヤS2と噛み合うリングギヤR2を備えている。また、前記第3遊星歯車装置18は、サンギヤS3、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤP2およびP3、そのピニオンギヤP2およびP3を自転および公転可能に支持するキャリヤCA3、ピニオンギヤP2およびP3を介してサンギヤS3と噛み合うリングギヤR3を備えている。
上記第2遊星歯車装置16および第3遊星歯車装置18では、一部が互いに連結されることによって4つの回転要素RM1〜RM4が構成されている。具体的には、第2遊星歯車装置16のサンギヤS2によって第1回転要素RM1が構成され、第2遊星歯車装置16のキャリヤCA2および第3遊星歯車装置のキャリヤCA3が互いに一体的に連結されて第2回転要素RM2が構成され、第2遊星歯車装置16のリングギヤR2および第3遊星歯車装置18のリングギヤR3が互いに一体的に連結されて第3回転要素RM3が構成され、第3遊星歯車装置18のサンギヤS3によって第4回転要素RM4が構成されている。この第2遊星歯車装置16および第3遊星歯車装置18は、キャリアCA2およびCA3が共通の部材にて構成されているとともに、リングギヤR2およびR3が共通の部材にて構成されており、且つ第2遊星歯車装置16のピニオンギヤP2が第3遊星歯車装置18の第2ピニオンギヤを兼ねているラビニヨ型の遊星歯車列とされている。
前記自動変速機10は、ギヤ比の異なる複数のギヤ段を成立させるための係合要素としてクラッチC1、クラッチC2、クラッチC3、クラッチC4(以下、特に区別しない場合には単にクラッチCという)、ブレーキB1、ブレーキB2(以下、特に区別しない場合には単にブレーキBという)を備えており、上記第1回転要素RM1(サンギヤS2)は、第1ブレーキB1を介してケース26に選択的に連結されて回転停止され、第3クラッチC3を介して中間出力部材である第1遊星歯車装置12のリングギヤR1(すなわち第2中間出力経路PA2)に選択的に連結され、さらに第4クラッチC4を介して第1遊星歯車装置12のキャリヤCA1(すなわち第1中間出力経路PA1の間接経路PA1b)に選択的に連結されている。第2回転要素RM2(キャリヤCA2およびCA3)は、第2ブレーキB2を介してケース26に選択的に連結されて回転停止させられるとともに、第2クラッチC2を介して入力軸22(すなわち第1中間出力経路PA1の直結経路PA1a)に選択的に連結されている。第3回転要素RM3(リングギヤR2およびR3)は、出力軸24に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。第4回転要素RM4(サンギヤS3)は、第1クラッチC1を介してリングギヤR1に選択的に連結されている。なお、第2回転要素RM2とケース26との間には、第2回転要素RM2の正回転(入力軸22と同じ回転方向)を許容しつつ逆回転を阻止する一方向クラッチF1が第2ブレーキB2と並列に設けられている。
図2の作動表は、前記自動変速機10において各変速段(ギヤ段)を成立させる際のクラッチC1〜C4、ブレーキB1、B2の作動状態を説明する図表であり、「○」は係合状態を、「(○)」はエンジンブレーキ時のみ係合状態を、空欄は解放状態をそれぞれ表している。第1変速段「1st」を成立させるブレーキB2には並列に一方向クラッチF1が設けられているため、発進時(加速時)には必ずしもブレーキB2を係合させる必要は無い。また、各変速段の変速比は、第1遊星歯車装置12、第2遊星歯車装置16、および第3遊星歯車装置18の各ギヤ比ρ1、ρ2、ρ3によって適宜定められる。
図3は、前記第1変速部14および第2変速部20の各回転要素の回転速度を直線で表すことができる共線図であり、下の横線が回転速度「0」を示し、上の横線が回転速度「1.0」すなわち入力軸22と同じ回転速度を示している。また、第1変速部14の各縦線は、左側から順番にサンギヤS1、リングギヤR1、キャリヤCA1を表しており、それ等の間隔は第1遊星歯車装置12のギヤ比ρ1(=サンギヤS1の歯数/リングギヤR1の歯数)に応じて定められる。第2変速部20の4本の縦線は、左側から右端へ向かって順番に第1回転要素RM1(サンギヤS2)、第2回転要素RM2(キャリヤCA2およびキャリヤCA3)、第3回転要素RM3(リングギヤR2およびリングギヤR3)、第4回転要素RM4(サンギヤS3)を表しており、それ等の間隔は第2遊星歯車装置16のギヤ比ρ2および第3遊星歯車装置18のギヤ比ρ3に応じて定められる。
前述した図2及び図3に示すように、第1クラッチC1および第2ブレーキB2が係合させられて、第4回転要素RM4が第1変速部14を介して入力軸22に対して減速回転させられるとともに、第2回転要素RM2が回転停止させられると、出力軸24に連結された第3回転要素RM3は「1st」で示す回転速度で回転させられ、最も大きい変速比(=入力軸22の回転速度/出力軸24の回転速度)の第1変速段「1st」が成立させられる。
また、第1クラッチC1および第1ブレーキB1が係合させられて、第4回転要素RM4が第1変速部14を介して入力軸22に対して減速回転させられるとともに、第1回転要素RM1が回転停止させられると、第3回転要素RM3は「2nd」で示す回転速度で回転させられ、第1変速段「1st」よりも変速比が小さい第2変速段「2nd」が成立させられる。
また、第1クラッチC1および第3クラッチC3が係合させられて、第4回転要素RM4および第1回転要素RM1が第1変速部14を介して入力軸22に対して減速回転させられて第2変速部20が一体回転させられると、第3回転要素RM3は「3rd」で示す回転速度で回転させられ、第2変速段「2nd」よりも変速比が小さい第3変速段「3rd」が成立させられる。
また、第1クラッチC1および第4クラッチC4が係合させられて、第4回転要素RM4が第1変速部14を介して入力軸22に対して減速回転させられるとともに、第1回転要素RM1が入力軸22と一体回転させられると、第3回転要素RM3は「4th」で示す回転速度で回転させられ、第3変速段「3rd」よりも変速比が小さい第4変速段「4th」が成立させられる。
また、第1クラッチC1および第2クラッチC2係合させられて、第4回転要素RM4が第1変速部14を介して入力軸22に対して減速回転させられるとともに、第2回転要素RM2が入力軸22と一体回転させられると、第3回転要素RM3は「5th」で示す回転速度で回転させられ、第4変速段「4th」よりも変速比が小さい第5変速段「5th」が成立させられる。
また、第2クラッチC2および第4クラッチC4が係合させられて、第2変速部20が入力軸22と一体回転させられると、第3回転要素RM3は「6th」で示す回転速度すなわち入力軸22と同じ回転速度で回転させられ、第5変速段「5th」よりも変速比が小さい第6変速段「6th」が成立させられる。この第6変速段「6th」の変速比は1である。
また、第2クラッチC2および第3クラッチC3が係合させられて、第1回転要素RM1が第1変速部14を介して入力軸22に対して減速回転させられるとともに、第2回転要素RM2が入力軸22と一体回転させられると、第3回転要素RM3は「7th」で示す回転速度で回転させられ、第6変速段「6th」よりも変速比が小さい第7変速段「7th」が成立させられる。
また、第2クラッチC2および第1ブレーキB1が係合させられて、第2回転要素RM2が入力軸22と一体回転させられるとともに、第1回転要素RM1が回転停止させられると、第3回転要素RM3は「8th」で示す回転速度で回転させられ、第7変速段「7th」よりも変速比が小さい第8変速段「8th」が成立させられる。
また、第3クラッチC3および第2ブレーキB2が係合させられると、第1回転要素RM1が第1変速部14を介して減速回転させられるとともに、第2回転要素RM2が回転停止させられて、第3回転要素RM3は「Rev1」で示す回転速度で逆回転させられ、逆回転方向で変速比が最も大きい第1後進変速段「Rev1」が成立させられる。また、第4クラッチC4および第2ブレーキB2が係合させられると、第1回転要素RM1が入力軸22と一体回転させられるとともに、第2回転要素RM2が回転停止させられ、第3回転要素RM3は「Rev2」で示す回転速度で逆回転させられ、第1後進変速段「Rev1」よりも変速比が小さい第2後進変速段「Rev2」が成立させられる。第1後進変速段「Rev1」、第2後進変速段「Rev2」は、それぞれ逆回転方向の第1変速段、第2変速段に相当する。
このように本実施例の自動変速機10は、複数の係合要素すなわちクラッチC1〜C4、ブレーキB1、B2を選択的に係合させることによりギヤ比の異なる複数のギヤ段を成立させるものであり、変速比が異なる2つの中間出力経路PA1、PA2を有する第1変速部14および2組の遊星歯車装置16、18を有する第2変速部20により、4つのクラッチC1〜C4および2つのブレーキB1、B2の係合切換えで前進8速の変速ギヤ段が達成されるため、小型に構成され、車両への搭載性が向上する。また、図2の作動表から明らかなように、クラッチC1〜C4およびブレーキB1、B2の何れか2つを掴み替える所謂クラッチツウクラッチにより各変速段の変速を行うことができる。また、上記クラッチC1〜C4、およびブレーキB1、B2(以下、特に区別しない場合は単にクラッチC、ブレーキBと表す)は、多板式のクラッチや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る。
図4は、図1の自動変速機10などを制御するために車両に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。この図4に示す電子制御装置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、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、前記エンジン30の出力制御や自動変速機10の変速制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用や変速制御用等に分けて構成される。
図4において、アクセルペダル50の操作量Accがアクセル操作量センサ52により検出されるとともに、そのアクセル操作量Acc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。このアクセルペダル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あることから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。また、常用ブレーキであるフットブレーキのブレーキペダル54の操作の踏込量θSC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。このブレーキペダル54は、運転者の減速要求量に応じて大きく踏み込み操作されるものであることからブレーキ操作部材に相当し、その踏込量θSCはブレーキ操作量に相当する。
また、エンジン30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30の吸入空気量Qを検出するための吸入空気量センサ60、吸入空気の温度TAを検出するための吸入空気温度センサ62、エンジン30の電子スロットル弁の全閉状態(アイドル状態)およびその開度θTHを検出するためのアイドルスイッチ付スロットル弁開度センサ64、車速V(出力軸24の回転速度NOUTに対応)を検出するための車速センサ66、エンジン30の冷却水温TWを検出するための冷却水温センサ68、ブレーキペダル54の操作の有無乃至は踏込量θSCを検出するためのブレーキセンサ70、シフトレバー72のレバーポジション(操作位置)PSH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NIN)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TOILを検出するためのAT油温センサ78、車両の加速度(減速度)Gを検出するための加速度センサ80などが設けられており、それらのセンサやスイッチなどから、エンジン回転速度NE、吸入空気量Q、吸入空気温度TA、スロットル弁開度θTH、車速V、エンジン冷却水温TW、ブレーキ操作の有無乃至は踏込量θSC、シフトレバー72のレバーポジションPSH、タービン回転速度NT、AT油温TOIL、車両の加速度(減速度)G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。
上記シフトレバー72は例えば運転席の近傍に配設され、図5に示すように、5つのレバーポジション「P」、「R」、「N」、「D」、または「S」へ手動操作されるようになっている。「P」ポジションは自動変速機10内の動力伝達経路を解放し且つメカニカルパーキング機構によって機械的に出力軸24の回転を阻止(ロック)するための駐車位置であり、「R」ポジションは自動変速機10の出力軸24の回転方向を逆回転とするための後進走行位置であり、「N」ポジションは自動変速機10内の動力伝達経路を解放するための動力伝達遮断位置であり、「D」ポジションは自動変速機10の第1速乃至第8速の変速を許容する変速範囲(Dレンジ)で自動変速制御を実行させる前進走行位置であり、「S」ポジションは変速可能な高速側の変速段が異なる複数の変速レンジ或いは異なる複数の変速段を切り換えることにより手動変速が可能な前進走行位置である。この「S」ポジションにおいては、シフトレバー72の操作毎に変速範囲或いは変速段をアップ側にシフトさせるための「+」ポジション、シフトレバー72の操作毎に変速範囲或いは変速段をダウン側にシフトさせるための「−」ポジションが備えられている。前記レバーポジションセンサ74はシフトレバー72がどのレバーポジション(操作位置)PSHに位置しているかを検出する。
また、前記油圧制御回路98には、例えば上記シフトレバー72にケーブルやリンクなどを介して連結されたマニュアルバルブが備えられ、シフトレバー72の操作に伴ってそのマニュアルバルブが機械的に作動させられることにより油圧制御回路98内の油圧回路が切り換えられる。例えば、「D」ポジションおよび「S」ポジションでは前進油圧PDが出力されて前進用回路が機械的に成立させられ、前進変速段である第1変速段「1st」〜第8変速段「8th」で変速しながら前進走行することが可能となる。電子制御装置90は、シフトレバー72が「D」ポジションへ操作された場合は、そのことをレバーポジションセンサ74の信号から判断して自動変速モードを成立させ、第1変速段「1st」〜第8変速段「8th」の総ての前進変速段を用いて変速制御を行う。
上記電子制御装置90は、例えば図6に示すような車速Vおよびアクセル操作量Accをパラメータとして予め記憶された関係(マップ、変速線図)から実際の車速Vおよびアクセル操作量Accに基づいて変速判断を行い、その判断した変速段が得られるように変速制御を行う変速制御手段100(図8参照)を機能的に備えており、例えば車速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が大きい低速側の変速段が成立させられる。この変速制御においては、その変速判断された変速段が成立させられるように変速用の油圧制御回路98内のリニアソレノイドバルブSL1〜SL6の励磁、非励磁や電流制御が実行されてクラッチCやブレーキBの係合、解放状態が切り換えられるとともに変速過程の過渡油圧などが制御される。すなわち、前記リニアソレノイドバルブSL1〜SL6の励磁、非励磁をそれぞれ制御することによりクラッチCおよびブレーキBの係合、解放状態を切り換えて第1変速段「1st」〜第8変速段「8th」の何れかの前進変速段を成立させる。なお、スロットル弁開度θTHや吸入空気量Q、路面勾配などに基づいて変速制御を行うなど、種々の態様が可能である。
上記図6の変速線図において、実線はアップシフトが判断されるための変速線(アップシフト線)であり、破線はダウンシフトが判断されるための変速線(ダウンシフト線)である。また、この図6の変速線図における変速線は、実際のアクセル操作量Acc(%)を示す横線上において実際の車速Vが線を横切ったか否かすなわち変速線上の変速を実行すべき値(変速点車速)VSを越えたか否かを判断するためのものであり、上記値VSすなわち変速点車速の連なりとして予め記憶されていることにもなる。なお、図6の変速線図は自動変速機10で変速が実行される第1変速段乃至第8変速段のうちで第1変速段乃至第6変速段における変速線が例示されている。
図7は、油圧制御回路98のうちリニアソレノイドバルブSL1〜SL6に関する部分を示す回路図で、クラッチC1〜C4、およびブレーキB1、B2の各油圧アクチュエータ(油圧シリンダ)34、36、38、40、42、44には、油圧供給装置46から出力されたライン油圧PLがそれぞれリニアソレノイドバルブSL1〜SL6により調圧されて供給されるようになっている。油圧供給装置46は、前記エンジン30によって回転駆動される機械式のオイルポンプ48(図1参照)や、ライン油圧PLを調圧するレギュレータバルブ等を備えており、エンジン負荷等に応じてライン油圧PLを制御するようになっている。リニアソレノイドバルブSL1〜SL6は、基本的には何れも同じ構成で、電子制御装置90(図4参照)により独立に励磁、非励磁され、各油圧アクチュエータ34〜44の油圧が独立に調圧制御されるようになっている。そして、自動変速機10の変速制御においては、例えば変速に関与するクラッチCやブレーキBの解放と係合とが同時に制御される所謂クラッチツウクラッチ変速が実行される。例えば、図2の係合作動表に示すように5速→4速のダウンシフトでは、クラッチC2が解放されると共にクラッチC4が係合され、変速ショックを抑制するようにクラッチC2の解放過渡油圧とクラッチC4の係合過渡油圧とが適切に制御される。
図8は、前記電子制御装置90の制御機能の要部すなわち惰性走行時のダウンシフトに際しての制御作動(以下、コーストダウン変速制御作動と表す)を説明する機能ブロック線図である。この図8に示す変速制御手段100は、例えば図6に示すように予め記憶された変速線図から実際の車速Vおよびアクセル操作量Accに基づいて変速判断を実行し、判断された変速を実行させるための変速出力を油圧制御回路98に対して行うことにより、自動変速機10のギヤ段を自動的に切り換える。例えば、自動変速機10の変速段が第3変速段とされているときの惰性走行時において、変速制御手段100は実際の車速Vがアクセル操作量Accが零における3速→2速ダウンシフトを実行すべき変速点車速V3−2を越えたと判断した場合には、クラッチC3を解放開始させ、その係合トルクがある程度維持されているときにブレーキB1の係合を開始させてその係合トルクを発生させ、この状態で第3変速段の変速比γ3から第2変速段の変速比γ2へ移行させつつ、クラッチC3の解放とブレーキB1の係合とを完了させる指令を油圧制御回路98に出力する。
減速意図判定手段102は、上記変速制御手段100による変速制御に際して運転者の減速意図があるか否かを判定する。この判定はコーストダウン変速中に所定の時間周期で繰り返し実行されるものであり、ブレーキ操作がなされたことが判定された場合に運転者の減速意図がある旨を判定する。好適には、(a)ブレーキ操作が解除されたこと、(b)アクセル操作がなされたこと、及び(c)ブレーキ操作量の解除速度が所定値以上であることの何れかが判定された場合に運転者の減速意図がなくなった旨を判定する。(a)の判定は前記ブレーキセンサ70を介して検出される前記フットブレーキのブレーキ接点信号のオン・オフや図示しないブレーキマスタシリンダ圧等に基づいて行われ、ブレーキ接点信号がオフとされた場合或いはブレーキマスタシリンダ圧が所定値以下となった場合にはブレーキ操作が解除されたと判定される。また、(b)の判定は前記アクセル操作量センサ52を介して検出される前記アクセルペダル54の操作量Acc等に基づいて行われ、アクセル操作量Accが零ではない場合すなわちエンジン30がアイドル状態ではない場合にはアクセル操作がなされたと判定される。また、(c)の判定は前記ブレーキセンサ70を介して検出される前記フットブレーキの踏込量θSCの変化速度(所定時間あたりの変化量)や図示しないブレーキマスタシリンダ圧の変化速度等に基づいて行われ、ブレーキ踏込量θSCの変化速度が所定値以下となった場合或いはブレーキマスタシリンダ圧の変化速度が所定値以下となった場合にはブレーキ操作量の解除速度が所定値以上であると判定される。なお、上記(a)、(b)、(c)の判定のうち何れか1つの判定のみを行い、その判定に基づいて運転者の減速意図がなくなった旨を判定してもよい。
また、本実施例において、前記変速制御手段100は、変速待機手段104及び変速進行手段106を含んでいる。この変速待機手段104は、上記減速意図判定手段102の判定が肯定される場合、すなわち運転者の減速意図があると判定される場合には前記係合側係合要素の係合圧の上昇を停止させて変速を進行させないようにする。ここで、係合側係合要素とは、各コーストダウンシフト変速におけるクラッチツウクラッチ変速に関して係合される側(新たに係合される)の油圧式摩擦係合装置であり、本実施例の自動変速機10における8速→7速ダウンシフトではクラッチC3が、7速→6速ダウンシフトではクラッチC4が、6速→5速ダウンシフトではクラッチC1が、5速→4速ダウンシフトではクラッチC4が、4速→3速ダウンシフトではクラッチC3が、3速→2速ダウンシフトではブレーキB1が、2速→1速ダウンシフトではブレーキB2がそれぞれ相当する。すなわち、本実施例において変速待機手段104は、上記減速意図判定手段102の判定が肯定される場合には前記油圧制御回路98を介して前記係合側の油圧式摩擦係合装置に供給される係合側油圧の上昇を停止させて変速を進行させないようにする。なお、2速→1速ダウンシフトではブレーキB2に併設されたワンウェイクラッチF1がはたらくため斯かる係合圧の制御は行われない。
また、変速進行手段106は、上記変速待機手段104により前記係合圧の上昇が停止させられた場合において、前記減速意図判定手段102の判定が否定される場合、すなわち運転者の減速意図がないと判定される場合には前記係合側係合要素の係合圧を再び上昇させて変速を進行させる。すなわち、本実施例においては、前記減速意図判定手段102の判定が否定される場合には前記油圧制御回路98を介して前記係合側の油圧式摩擦係合装置に供給される係合側油圧を再び上昇させて変速を進行させる、よく知られたコーストダウン変速が実行される。
また、図8に示す旋回判定手段108は、車両が旋回状態(旋回走行中)であるか否かを判定する。好適には、図示しないセンサにより検出されたステアリングホイール或いは車輪の舵角、横方向加速度(横G)、コーナーRなどが所定の判断基準値を越えたか否かに基づいて、車両が旋回状態であるか否かを判定する。また、好適には、加速指向中においてチップイン操作を除くアクセル戻し速度が所定値以上であるとき、或いは制動時の減速度が所定値以上であるときに車両の旋回を判定する。これにより、舵角センサなどの検出装置を設けることなく、車両のコーナ前走行およびコーナ中走行が判定される。なお、上記旋回判定手段108は、単純に車両が旋回状態であるか否かを判定するものであってもよいが、車両の旋回量が所定の範囲内であるか否かを判定するもの等、様々な態様が考えられる。
ここで、前記変速待機手段104は、好適には、上記旋回判定手段108の判定が否定されていること、すなわち車両が旋回状態ではないことを条件に前記係合側の油圧式摩擦係合装置に供給される係合側油圧の上昇を停止させて変速を進行させないようにする前述の制御を行う。換言すれば、前記変速進行手段106は、好適には、上記旋回判定手段108の判定が肯定される場合、すなわち車両が旋回状態である場合には前記係合側の油圧式摩擦係合装置に供給される係合側油圧を上昇させて変速を進行させる。
図9及び図10は、本実施例のコーストダウン変速制御作動の一例として3速→2速ダウンシフトにおける係合側の油圧式摩擦係合装置すなわち前記ブレーキB1に対応する油圧指令値を説明するタイムチャートであり、図9は2速を経ずに3速→1速ダウンシフトが行われる例を、図10は変速中に運転者の減速意図がなくなり再加速される例をそれぞれ示している。これら図9及び図10に示す油圧指令値は、前記油圧制御回路98に備えられたリニアソレノイドバルブSL5を介して前記ブレーキB1の係合状態を制御するための指令値であり、そのブレーキB1の係合圧に一対一に対応している。
図9に示すタイムチャートでは、先ず、時点t1において前記変速制御手段100により3速→2速ダウンシフト(変速出力)の開始が判定され、前記ブレーキB1への作動油の供給が開始されると、所謂ファーストフィル制御が実行されて前記リニアソレノイドバルブSL5の出力ポートから出力される作動油の流量が急上昇させられる。次に、時点t2において前記ブレーキセンサ70によりフットブレーキの操作が検出され、前記減速意図判定手段102の判定が肯定される状態すなわち運転者の減速意図がある状態と判定されると、前記リニアソレノイドバルブSL5を介して前記ブレーキB1に供給される係合側油圧が所定圧まで上昇させられた後にその上昇が停止させられて維持され、変速がそれ以上進行させられないように制御される。そして、時点t3において前記変速制御手段100により2速→1速ダウンシフト(変速出力)の開始が判定されると、前記リニアソレノイドバルブSL5を介して前記ブレーキB1の係合油圧が零とされてそのブレーキB1が解放される。すなわち、時点t1乃至t3の間に3速→2速のダウンシフトは行われず、2速を経ずに3速→1速ダウンシフトが行われる。なお、斯かる制御は、図9に示すように変速出力が開始(時点t1)された後に運転者によりブレーキ操作が行われた(時点t2)場合のみならず、その運転者によるブレーキ操作が3速→2速ダウンシフトが判定される時点t1以前から行われている場合であっても同様に実行される。
図11は、図9のタイムチャートに対応する前記出力軸24のトルク及びフットブレーキのオン・オフを示すタイムチャートであり、本実施例の制御による出力軸トルクを実線で、前記ブレーキB1の係合圧の上昇を停止させない従来の制御による出力軸トルクを点線でそれぞれ示している。この図11に点線で示すように、3速→2速のコーストダウン変速時において、運転者によりフットブレーキのブレーキ操作が成されている場合であっても前記ブレーキB1の係合圧の上昇を停止させない従来の制御では、時点t2乃至t3の間にそのブレーキB1が完全に係合されて3速→2速ダウンシフト変速が完了し、その完了時点以降は第2変速段とされる。この変速に伴い図11に示すように比較的急激に出力軸トルクが上昇するため、変速ショックが発生する可能性がある。そして、時点t3において2速→1速ダウンシフト変速が出力されると、前記ブレーキB1が解放されて第1変速段とされるが、その変速に伴い図11に示すように比較的急激に出力軸トルクが低下するため、ここでも変速ショックが発生する可能性がある。一方、図11に実線で示すように、3速→2速のコーストダウン変速時において、運転者によりブレーキ操作が成されている場合には前記ブレーキB1の係合圧の上昇を停止させる本実施例の制御では、時点t2乃至t3を通して3速→2速ダウンシフト変速が完了しない状態で維持される。そして、時点t3において2速→1速(3速→1速)ダウンシフト変速が出力されると、前記ブレーキB1が解放されて第2変速段を経ることなく第1変速段とされる。ここで、本実施例による制御では、時点t2からt3の間に3速→2速ダウンシフト変速が完全には行われないため、不必要な変速を省くことができると共にその変速に伴う変速ショックが発生しない。また、時点t3における3速→1速ダウンシフト変速においても、図11に示すように出力軸トルクの変動が小さく、従来の制御よりも変速ショックが抑制されていることがわかる。
図10に示すタイムチャートでは、先ず、時点t1において前記変速制御手段100により3速→2速ダウンシフト(変速出力)の開始が判定され、前記ブレーキB1への作動油の供給が開始されると、所謂ファーストフィル制御が実行されて前記リニアソレノイドバルブSL5の出力ポートから出力される作動油の流量が急上昇させられる。次に、時点t2において前記ブレーキセンサ70によりフットブレーキの操作が検出され、前記減速意図判定手段102の判定が肯定される状態すなわち運転者の減速意図がある状態と判定されると、前記リニアソレノイドバルブSL5を介して前記ブレーキB1に供給される係合側油圧が所定圧まで上昇させられた後にその上昇が停止させられて維持され、変速がそれ以上進行させられないように制御される。次に、時点t3′において前記ブレーキセンサ70によりフットブレーキの解除が検出され、前記減速意図判定手段102の判定が否定される状態すなわち運転者の減速意図がない状態と判定されると、前記リニアソレノイドバルブSL5を介して前記ブレーキB1に供給される係合側油圧の上昇が再び開始させられる。そして、時点t4において前記ブレーキB1が完全に係合させられ、3速→2速ダウンシフト変速が完了させられる。なお、斯かる制御は、前述した図9に示す制御と同様に、変速出力が開始された後に運転者によりブレーキ操作が行われた場合のみならず、運転者によるブレーキ操作が3速→2速ダウンシフトが判定される時点t1以前から行われている場合であっても同様に実行される。
上述した図10に示すように、本実施例の制御では、前記減速意図判定手段102の判定が肯定される状態すなわち運転者の減速意図がある状態と判定される状態では前記ブレーキB1の係合圧の上昇を停止させて変速を進行させないようにする一方、そのようにして前記ブレーキB1の係合圧の上昇が停止させられた状態において前記減速意図判定手段102の判定が否定された場合すなわち運転者の減速意図がない状態と判定された場合には前記ブレーキB1の係合圧を再び上昇させて変速を進行させる。惰性走行(コースト)時のダウンシフトでは、一般に、再び加速する際にレスポンスよく適切な駆動力で加速できるようにアクセルの踏み込みに備えるコーストダウン変速制御が行われるが、前記減速意図判定手段102の判定が肯定される状態すなわち運転者の減速意図があると判定される状態が継続する場合は、減速状態から車両停止状態への移行が考えられるため、変速を中途で停止させて進行しないようにすることで、図11を用いて前述したように変速ショックの発生を好適に抑制できる。一方、前記減速意図判定手段102の判定が否定される状態すなわち運転者の減速意図がない状態と判定される状態になった場合には、車両の減速時から再加速に転ずることが考えられるため、コーストダウン変速を進行させてレスポンスよく適切な駆動力で加速できるようにアクセルの踏み込みに備える。ここで、本実施例の制御では、ブレーキ操作の解除により変速が進行するため、その解除の後にダウン変速が行われる可能性があるが、運転者により体感されるブレーキオフによるショックと変速ショックとは類似するものであることから、意図的なブレーキオフ操作によるショックに変速ショックが重なることで、運転者にそれを変速ショックとして感じさせることを抑制できるという利点もある。
図12は、図10のタイムチャートに対応して、車両の旋回状態における前記出力軸24のトルク及びブレーキのオン・オフを示すタイムチャートであり、本実施例の制御による出力軸トルクを実線で、前記ブレーキB1の係合圧の上昇を停止させない従来の制御による出力軸トルクを点線でそれぞれ示している。車両が旋回中である場合には、ブレーキ操作が解除された直後に前記アクセルペダル50が踏み込まれて再び加速される可能性が高いが、前述した本実施例の制御を行っている場合すなわちブレーキ操作によりコーストダウン変速制御が進行しないようにされ、そのブレーキ操作の解除と共にコーストダウン変速制御を再進行させる態様において、そのようにブレーキ操作の解除の直後に前記アクセルペダル50が踏み込まれて再加速されると、図12の時点t3′以降に実線で示すように短時間にやや変速ショックが生じてしまう特性となる可能性がある。そこで、本実施例では前述したように、前記旋回判定手段108の判定が肯定される場合すなわち車両が旋回状態である場合には前記ブレーキB1に供給される係合側油圧を上昇させて変速を進行させる。これにより、従来の制御と同様に3速→2速のコーストダウンシフト変速が速やかに完了させられ、図12に点線で示すように斯かる変速ショックを抑制することができる。
図13は、前記電子制御装置90によるコーストダウン変速制御の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。
先ず、ステップ(以下、ステップを省略する)S1において、コーストダウンシフト変速が行われる状態であるか否か、すなわち惰性走行(コースト)時のダウンシフト変速であるか否か判断される。このS1の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、S1の判断が肯定される場合には、前記減速意図判定手段102の動作に対応するS2において、運転者の減速意図があるか否かが判断される。例えば、前記ブレーキセンサ70を介して検出される前記フットブレーキのブレーキ接点信号のオン・オフや図示しないブレーキマスタシリンダ圧等に基づいて、ブレーキ接点信号がオンとされている場合或いはブレーキマスタシリンダ圧が所定値以上である場合には運転者の減速意図があるものと判断される。また、ブレーキ接点信号がオフとされた場合或いはブレーキマスタシリンダ圧が所定値以下となった場合や、前記アクセル操作量センサ52を介して検出される前記アクセルペダル54の操作量Acc等に基づいて、アクセル操作量Accが零ではない場合すなわちエンジン30がアイドル状態ではない場合には減速意図がないものと判断される。更に、前記ブレーキセンサ70を介して検出される前記フットブレーキの踏込量θSCの変化速度(所定時間あたりの変化量)や図示しないブレーキマスタシリンダ圧の変化速度等に基づいて、ブレーキ踏込量θSCの変化速度が所定値以下である場合或いはブレーキマスタシリンダ圧の変化速度が所定値以下となった場合にはブレーキ操作の解除速度が所定値以上であると判断され、その場合には減速意図がないものと判断される。このS2の判断が否定される場合、すなわち運転者の減速意図がないと判断される場合には、前記変速進行手段106の動作に対応するS4において、前記油圧制御回路98を介して前記係合側の油圧式摩擦係合装置に供給される係合側油圧が上昇させられ、コーストダウン変速制御が再開させられた後、本ルーチンが終了させられるが、S2の判断が肯定される場合、すなわち運転者の減速意図があると判断される場合には、前記旋回判定手段108の動作に対応するS3において、車両が旋回状態(旋回中)であるか否かをが判断される。例えば、図示しないセンサにより検出されたステアリングホイール或いは車輪の舵角、横方向加速度(横G)、コーナーRなどが所定の判断基準値を越えたか否かに基づいて、その判断基準を超えている場合には車両が旋回状態であると判断される。また、加速指向中においてチップイン操作を除くアクセル戻し速度が所定値以上である場合、或いは制動時の減速度が所定値以上である場合には車両が旋回状態であると判断される。このS3の判断が肯定される場合には、S4以下の処理が実行されるが、S3の判断が否定される場合には、前記変速待機手段104の動作に対応するS5において、前記油圧制御回路98を介して前記係合側の油圧式摩擦係合装置に供給される係合側油圧の上昇が停止させられ、変速を進行させない状態とされた後、本ルーチンが終了させられる。
このように、本実施例によれば、前記コーストダウン変速中に運転者の減速意図があるか否かを判定する減速意図判定手段102(S2)と、その減速意図判定手段102の判定が肯定される場合には前記係合側係合要素の係合圧の上昇を停止させて変速を進行させないようにする変速待機手段104(S5)と、その変速待機手段104により前記係合圧の上昇が停止させられた状態において、前記減速意図判定手段102の判定が否定される場合には前記係合側係合要素の係合圧を再び上昇させて変速を進行させる変速進行手段106(S4)とを、有することから、運転者の減速意図がある場合すなわち減速状態から停止状態へと移行させる意図があると考えられる場合にコーストダウン変速を進行させないようにすることで、不必要なコーストダウン変速により変速ショックが発生するのを防止できることに加え、運転者の減速意図がなくなった場合にはコーストダウン変速を進行させることで、減速時から再び加速する際にレスポンスよく加速できる。すなわち、車両の減速時から再び加速する際にレスポンスよく加速できるようにしつつ変速ショックを低減する車両用自動変速機10の変速制御装置を提供することができる。
また、前記係合要素は、油圧式摩擦係合装置であり、前記変速待機手段104は、前記減速意図判定手段102の判定が肯定される場合には前記係合側の油圧式摩擦係合装置に供給される係合側油圧の上昇を停止させて変速を進行させないようにするものであり、前記変速進行手段106は、前記減速意図判定手段102の判定が否定される場合には前記係合側の油圧式摩擦係合装置に供給される係合側油圧を再び上昇させて変速を進行させるものであるため、複数の油圧式摩擦係合装置を備えた実用的な車両用自動変速機10において、車両の減速時から再び加速する際にレスポンスよく加速できるようにしつつ変速ショックを低減することができる。
また、前記減速意図判定手段102は、ブレーキ操作が解除されたこと、アクセル操作がなされたこと、及びブレーキ操作量の解除速度が所定値以上であることの何れかが判定された場合に運転者の減速意図がなくなった旨を判定するものであるため、運転者の減速意図の有無を好適に判定できる。
また、車両が旋回状態であるか否かを判定する旋回判定手段108(S3)を有し、前記変速待機手段104は、その旋回判定手段108の判定が否定されていることを条件に前記係合側係合要素の係合圧の上昇を停止させて変速を進行させないようにするものであるため、車両が旋回中である場合には、旋回のためにブレーキ操作が成された直後に再び加速される可能性が高いことから、斯かる再加速時における加速性の悪化を好適に抑制できる。
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。
例えば、前述の実施例において、前記自動変速機10は、選択的に係合させることによりギヤ比の異なる複数のギヤ段を成立させるための係合要素として、複数の油圧式摩擦係合装置すなわちクラッチC及びブレーキBを備えたものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、電磁式クラッチや磁粉式クラッチ等の電磁制御による係合要素を備えたものであってもよい。この場合、前記変速待機手段104及び変速進行手段106は、それら係合要素に供給される指令信号を制御することによりそれら係合要素の係合圧を制御する。
また、前述の実施例では、前記解放側の油圧式摩擦係合装置の解放圧や係合側の油圧式摩擦係合装置の係合圧を前記リニヤソレノイドバルブSL1〜SL6を用いて直接的に制御してダウン変速を実行する直接圧制御について説明したが、そのように各油圧式摩擦係合装置に対応してリニヤソレノイドバルブが設けられたものではなく、直接圧制御ではない他の制御方式の油圧制御回路を用いた変速機構にも本発明は好適に適用されるものである。
また、前述の実施例では、コーストダウンシフト変速の例として、3速→2速及び第2変速段を経ない3速→1速のダウンシフト変速すなわちワンウェイクラッチ変速を含む制御について説明したが、本発明は車両の減速時に解放側係合要素と係合側係合要素との掴み換えによるコーストダウン変速に広く適用されるものであり、ワンウェイクラッチ変速を含まないクラッチツウクラッチ変速の制御にも好適に適用されるものであることは言うまでもない。
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。