JP2008196577A - 自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パワーオフダウンシフト時において、現在の車両の走行状況に応じた適正な変速レスポンスを実現するとともに、パワーオフダウンシフト時の変速ショックを抑制する。
【解決手段】変速指示時の車速及び車両の減速度をパラメータとして、係合側摩擦係合要素の変速開始までの定圧待機圧の指示油圧ＰＡを設定することで、現在の車両の走行状況（減速度の大小）に応じた適正な定圧待機圧を設定する。例えば車両の減速度が大きいときには変速開始までの定圧待機圧の指示油圧ＰＡを通常時よりも大きくして、変速指示時から変速開始までの時間を短縮することで、急減速時に要求される素早い変速に対応できるようにする。また、定圧待機圧の指示油圧ＰＡを大きくしているときには、減速度変化量ｄＶ３を考慮して、変速開始後のスイープ圧の指示油圧Ｐｓｗを小さく設定することで変速ショックを抑制する。
【選択図】図９

Description

本発明は、車両に搭載される自動変速機の油圧制御装置に関する。

エンジンを搭載した車両において、エンジンが発生するトルク及び回転速度を車両の走行状態に応じて適切に駆動輪に伝達する変速機として、エンジンと駆動輪との間の変速比を自動的に最適設定する自動変速機が知られている。

車両に搭載される自動変速機としては、例えば、クラッチ及びブレーキと遊星歯車装置とを用いてギヤ段を設定する遊星歯車式変速機や、変速比を無段階に調整するベルト式無段変速機（ＣＶＴ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）がある。

遊星歯車式の自動変速機が搭載された車両においては、車速とスロットル開度（またはアクセル開度）に応じた最適なギヤ段を得るための変速線（ギヤ段の切り換えライン）を有する変速マップがＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）等に記憶されており、車速及びスロットル開度に基づいて変速マップを参照して目標ギヤ段を算出し、その目標ギヤ段に基づいて、摩擦係合要素であるクラッチ、ブレーキ及びワンウェイクラッチなどを、所定の状態に係合または解放することによってギヤ段（変速段）を自動的に設定している。

また、自動変速機が搭載された車両においては、一般に、運転者により操作されるシフトレバーが設けられており、そのシフトレバーを操作することにより、自動変速機のシフトポジションを、例えばＰ位置（パーキングレンジ）、Ｒ位置（後進走行レンジ）、Ｎ位置（ニュートラルレンジ）、Ｄ位置（前進走行レンジ）等に切り変えることができる。

このような自動変速機においてダウンシフト時の制御として、下記の特許文献１に記載の技術がある。この特許文献１に記載の技術では、ダウンシフト時に車両の減速度が大きい場合には、係合側の摩擦係合要素の係合遅れが生じないように、係合側摩擦係合要素の供給油圧を高めに設定して変速ショックを防止している。また、ダウンシフト時に車両の減速度が小さい場合には、係合側摩擦係合要素の係合が早過ぎるタイミングとならないように、係合側摩擦係合要素の供給油圧を低めに設定することで変速ショックを防止している。
特許第２９１７６０１号明細書 特開平８−４２６７８号公報

ところで、自動変速機が搭載された車両において、マニュアルシフトの操作時や降坂制御時などの運転状態つまり被駆動状態（パワーオフ：エンジンが駆動輪側にて駆動される状態）でのダウンシフト指示油圧（係合側摩擦係合要素の指示油圧）は、一般に、車速のみをパラメータとして設定している。このため、以下の点が問題となる。

まず、パワーオフでの変速指示時の減速状態には、減速度の小さい状態（惰行時）や、ドライバがブレーキペダルを踏み込んだときの急減速などがあるが、車速のみをパラメータとして指示油圧を設定する制御では、そのような車両の走行状態（減速度の大小）を反映することができないため、惰行時などの通常減速時に要求される変速制御と、急減速時に要求される変速制御の双方を満足するような指示油圧を適合することが難しい。

例えば、急減速時には通常減速時よりも素早い変速が要求されるが、惰行時などの通常減速時に合わせて指示油圧を適合した場合、急減速時の素早い変速に対応することができない。このような点を考慮して、変速開始までの指示油圧（定圧待機圧の指示油圧）を急減速時に合わせて高く設定すると、変速指示時点から変速開始までの時間を短縮することができ、急減速時に要求される素早い変速に対応することができる。しかし、変速開始までの時間を短縮する油圧設定がそのまま変速終了までの指示油圧のベースとなるため、変速開始までの指示油圧を高く設定すると、変速開始後のスイープ圧が高くなりすぎて変速ショックが大きくなる。

なお、特許文献１には、ダウンシフト時に車両減速度が大きいときには係合側摩擦係合用の供給油圧を高めに設定し、車両減速度が小さいときには供給油圧を低めに設定することで変速ショックを防止することは記載されているが、変速指示時点から変速開始までの油圧設定に関しては言及されておらず、また、変速指示時点から変速開始までの油圧設定と変速開始後の油圧設定との関係についても示唆されていない。従って、特許文献１に記載の技術を利用しても、上記した問題を解決することはできない。

本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、パワーオフ（被駆動状態）でのダウンシフト時に、現在の車両の走行状況に応じた適正な変速レスポンスで変速を行うことができ、かつ、変速ショックを抑制することが可能な自動変速機の油圧制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、車両に搭載される自動変速機の油圧を制御する油圧制御装置において、パワーオフダウンシフトを判定して変速指示を出すダウンシフト判定手段と、前記車両の車速を検出する車速検出手段と、前記車両の減速度を検出する減速度検出手段と、前記車両減速度の変化量を算出する減速度変化量算出手段と、待機圧設定手段及びスイープ圧設定手段とを備えている。そして、待機圧設定手段は、変速指示があったときに、その変速指示時の車速及び車両の減速度に基づいて係合側摩擦係合要素の変速開始までの待機圧を設定し、スイープ圧設定手段は、前記車両の減速度変化量に基づいて係合側摩擦係合要素の変速開始後のスイープ圧を設定することを特徴としている。

本発明の具体的な構成として、変速指示時の車両減速度と変速開始時の車両減速度との差から減速度変化量を算出し、その減速度変化量が下限閾値以上で上限閾値以下であるときには、変速開始後のスイープ圧を予め設定された基本スイープ圧よりも小さく設定し、また、減速度変化量が上限閾値よりも大きいときには、変速開始後のスイープ圧を前記減速度変化量が下限閾値以上で上限閾値以下である場合よりも小さく設定する。さらに、減速度変化量が下限閾値よりも小さいときには、変速開始後のスイープ圧を基本スイープ圧よりも大きく設定するという構成を挙げることができる。

本発明によれば、変速指示時の車速及び車両の減速度をパラメータとして、係合側摩擦係合要素の変速開始までの待機圧（具体的には、定圧待機圧の指示油圧）を設定するので、現在の車両の走行状況（減速度の大小）に応じて、例えば車両の減速度が大きいときには変速開始までの待機圧を大きくすることで、変速指示時から変速開始までの時間を短縮することが可能となる。これによって、急減速時に要求される素早い変速に対応することができる。

このようにベースとなる待機圧を高く設定した場合、係合側摩擦係合要素の変速開始後のスイープ圧（具体的には、スイープ圧の指示油圧）を通常時と同じ値に設定すると、油圧が大きくなりすぎて変速ショックが悪化することが懸念される。これを解消するため、本発明では、変速開始までの待機圧を高く設定した場合には、変速開始後のスイープ圧を通常制御時よりも小さく設定することで、変速ショックを抑制する。

ここで、パワーオフ時の車両の減速度は、変速指示時から継続して減速しているときには変化が小さいが、変速操作中にブレーキオフやブレーキオンがあると、変速途中で車両の減速度が上昇・低下する。この点を考慮して、本発明では、車両の減速度変化量を算出し、その減速度変化量に応じて変速開始後のスイープ圧を設定する。

具体的には、例えば、ブレーキオン等により変速指示時の車両の減速度が大きくて、変速開始までの待機圧を高く設定した場合に、変速指示時から継続して減速する状況で車両の減速度の変化量が小さいときには（減速度変化量が下限閾値以上で上限閾値以下であるときには）、変速開始後のスイープ圧を予め設定された基本スイープ圧よりも小さく設定することで、変速ショックを抑制する。

また、同様に変速開始までの待機圧を高く設定した場合に、変速操作中のブレーキオフにより変速途中で車両の減速度が小さくなったときには（減速度変化量が上限閾値よりも大きいときには）、変速開始後のスイープ圧を、上記減速度変化量が下限閾値以上で上限閾値以下である場合よりも小さく設定することで、変速ショックを抑制する。

一方、例えば惰行時のように、変速指示時の車両の減速度が小さくて、変速開始までの待機圧を小さい値（例えば通常制御時と同じ値）に設定した場合に、変速操作中のブレーキオンにより車両の減速度が変速途中で上昇したとき、つまり、変速指示時と変速開始後との減速度の差が負であり、減速度変化量が下限閾値よりも小さいときには、変速開始後のスイープ圧を基本スイープ圧よりも大きく設定することで、変速速度を短縮する。

本発明によれば、変速指示時の車速及び車両の減速度に基づいて係合側摩擦係合要素の変速開始までの待機圧を設定し、車両の減速度変化量に基づいて係合側摩擦係合要素の変速開始後のスイープ圧を設定しているので、パワーオフ（被駆動状態）でのダウンシフト時に、車両の走行状態に応じた適正な変速レスポンスで変速を行うことが可能になるとともに、変速ショックを抑制することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の油圧制御装置が搭載された車両の一例を示す概略構成図である。

この例の車両には、エンジン１、トルクコンバータ２、自動変速機３、油圧制御回路３００（図３参照）、及び、ＥＣＵ１００などが搭載されている。

これらエンジン１、トルクコンバータ２、自動変速機３（油圧制御回路３００も含む）及びＥＣＵ１００の各部について以下に説明する。

−エンジン−
エンジン１の出力軸であるクランクシャフト１１はトルクコンバータ２の入力軸に接続される。クランクシャフト１１の回転数（エンジン回転数）はエンジン回転数センサ２０１によって検出される。

エンジン１に吸入される空気量は、電子制御式のスロットルバルブ１２により調整される。スロットルバルブ１２は、運転者のアクセルペダル操作とは独立してスロットル開度を電子的に制御することが可能であり、その開度（スロットル開度）はスロットル開度センサ２０２によって検出される。

スロットルバルブ１２のスロットル開度はＥＣＵ１００によって駆動制御される。具体的には、エンジン回転数センサ２０１によって検出されるエンジン回転数、及び、運転者のアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度）等のエンジン１の運転状態に応じた最適な吸入空気量（目標吸気量）が得られるようにスロットルバルブ１２のスロットル開度を制御している。より具体的には、スロットル開度センサ２０２を用いてスロットルバルブ１２の実際のスロットル開度を検出し、その実スロットル開度が、上記目標吸気量が得られるスロットル開度（目標スロットル開度）に一致するようにスロットルバルブ１２のスロットルモータをフィードバック制御している。

−トルクコンバータ・自動変速機−
トルクコンバータ２は、図１に示すように、入力軸側のポンプ羽根車２１と、出力軸側のタービン羽根車２２と、トルク増幅機能を発現するステータ２３と、ワンウェイクラッチ２４とを備え、ポンプ羽根車２１とタービン羽根車２２との間で流体を介して動力伝達を行う。

トルクコンバータ２には、入力側と出力側とを直結状態にするロックアップクラッチ２５が設けられており、このロックアップクラッチ２５を完全係合させることにより、ポンプ羽根車２１とタービン羽根車２２とが一体回転する。また、ロックアップクラッチ２５を所定のスリップ状態で係合させることにより、駆動時には所定のスリップ量でタービン羽根車２２がポンプ羽根車２１に追随して回転する。トルクコンバータ２と自動変速機３とは回転軸によって接続される。トルクコンバータ２のタービン回転数ＮＴは、タービン回転数センサ２０３によって検出される。

自動変速機３は、図１に示すように、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置３１、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置３２、及び、シングルピニオン型の第３遊星歯車装置３３を備えた遊星歯車式の変速機である。

第１遊星歯車装置３１のサンギヤＳ１はクラッチＣ３を介して入力軸３０に選択的に連結される。また、サンギヤＳ１は、ワンウェイクラッチＦ２及びブレーキＢ３を介してハウジングに選択的に連結され、逆方向（入力軸３０の回転と反対方向）の回転が阻止される。第１遊星歯車装置３１のキャリアＣＡ１は、ブレーキＢ１を介してハウジングに選択的に連結されるとともに、そのブレーキＢ１と並列に設けられたワンウェイクラッチＦ１により、常に逆方向の回転が阻止される。第１遊星歯車装置３１のリングギヤＲ１は、第２遊星歯車装置３２のリングギヤＲ２と一体的に連結されており、ブレーキＢ２を介してハウジングに選択的に連結される。

第２遊星歯車装置３２のサンギヤＳ２は、第３遊星歯車装置３３のサンギヤＳ３と一体的に連結されており、クラッチＣ４を介して入力軸３０に選択的に連結される。また、サンギヤＳ２は、ワンウェイクラッチＦ０及びクラッチＣ１を介して入力軸３０に選択的に連結され、その入力軸３０に対して相対的に逆方向へ回転することが阻止される。

第２遊星歯車装置３２のキャリアＣＡ２は、第３遊星歯車装置３３のリングギヤＲ３と一体的に連結されており、クラッチＣ２を介して入力軸３０に選択的に連結されるとともに、ブレーキＢ４を介してハウジングに選択的に連結される。また、キャリアＣＡ２は、ブレーキＢ４と並列に設けられたワンウェイクラッチＦ３によって、常に逆方向の回転が阻止される。そして、第３遊星歯車装置３３のキャリアＣＡ３は出力軸３４に一体的に連結されている。出力軸３４の回転数は、出力軸回転数センサ２０４によって検出される。

以上の自動変速機３では、摩擦係合要素であるクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ４、及び、ワンウェイクラッチＦ０〜Ｆ３などが、所定の状態に係合または解放されることによってギヤ段（変速段）が設定される。クラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ４の係合・開放は油圧制御回路３００（図３参照）によって制御される。

油圧制御回路３００には、リニアソレノイドバルブ及びオンオフソレノイドバルブなどが設けられており、それらソレノイドバルブの励磁・非励磁を制御して油圧回路を切り替えることによって自動変速機３のクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ４の係合・開放を制御することができる。油圧制御回路３００のリニアソレノイドバルブ及びオンオフソレノイドバルブの励磁・非励磁は、ＥＣＵ１００からのソレノイド制御信号（指示油圧信号）によって制御される。

以上の自動変速機３のクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ４、及び、ワンウェイクラッチＦ０〜Ｆ３の係合・解放状態を図２の作動表に示す。図２の作動表において「○」は「係合」を表し、「空欄」は「解放」を表している。また、「◎」は「エンジンブレーキ時の係合」を表し、「△」は「動力伝達に関係しない係合」を表している。

この図２に示すように、例えば、車両の発進時に使用される１速（１ｓｔ）時には、クラッチＣ１、ワンウェイクラッチＦ０、Ｆ３が係合する。また、例えば６速（６ｔｈ）から５速（５ｔｈ）へのダウンシフト時には、ブレーキＢ２を開放すると同時に、クラッチＣ２を係合する。

一方、車両の運転席の近傍には図４に示すシフト装置４が配置されている。シフト装置４にはシフトレバー４１が変位可能に設けられている。また、シフト装置４には、リバース（Ｒ）位置、ニュートラル（Ｎ）位置、ドライブ（Ｄ）位置、及び、シーケンシャル（Ｓ）位置が設定されており、ドライバが所望の変速位置へシフトレバー４１を変位させることが可能となっている。これらリバース（Ｒ）位置、ニュートラル（Ｎ）位置、ドライブ（Ｄ）位置、シーケンシャル（Ｓ）位置（下記の「＋」位置及び「−」位置も含む）の各変速位置は、シフトポジションセンサ２０６（図３参照）によって検出される。

以下、それら変速位置が選択される状況と、そのときの自動変速機３の動作態様について各変速位置（「Ｎ位置」、「Ｒ位置」、「Ｄ位置」「Ｓ位置」）ごとに説明する。

「Ｎ位置」は、自動変速機３の入力軸３０と出力軸３４との連結を切断する際に選択される位置であり、シフトレバー４１が「Ｎ位置」に操作されると、自動変速機３のクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ４、及び、ワンウェイクラッチＦ０〜Ｆ３の全てが解放される（図２参照）。

「Ｒ位置」は、車両を後退させる際に選択される位置であり、シフトレバー４１がこのＲ位置に操作されると、自動変速機３は後進ギヤ段に切り換えられる。

「Ｄ位置」は、車両を前進させる際に選択される位置であり、シフトレバー４１がこのＤ位置に操作されると、車両の運転状態などに応じて、自動変速機３の複数の前進ギヤ段（前進６速）が自動的に変速制御される。

「Ｓ位置」は、複数の前進ギヤ段（前進６速）の変速動作をドライバが手動によって行う際に選択される位置（マニュアル変速位置）であって、このＳ位置の前後に「−」位置及び「＋」位置が設けられている。「＋」位置は、マニュアルアップシフトのときにシフトレバー４１が操作される位置であり、「−」位置は、マニュアルダウンシフトのときにシフトレバー４１が操作される位置である。そして、シフトレバー４１がＳ位置にあるときに、シフトレバー４１がＳ位置を中立位置として「＋」位置または「−」位置に操作されると、自動変速機３の前進ギヤ段がアップまたはダウンされる。具体的には、「＋」位置への１回操作ごとにギヤ段が１段ずつアップ（例えば１ｓｔ→２ｎｄ→・・→６ｔｈ）される。一方、「−」位置への１回操作ごとにギヤ段が１段ずつダウン（例えば６ｔｈ→５ｔｈ→・・→１ｓｔ）される。

−ＥＣＵ−
ＥＣＵ１００は、図３に示すように、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３及びバックアップＲＡＭ１０４などを備えている。

ＲＯＭ１０２には、車両の基本的な運転に関する制御の他、車両の走行状態に応じて自動変速機３のギヤ段を設定する変速制御を実行するためのプログラムを含む各種プログラムなどが記憶されている。この変速制御の具体的な内容については後述する。

ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭ１０３はＣＰＵ１０１での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭ１０４はエンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。

これらＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、及び、バックアップＲＡＭ１０４はバス１０６を介して互いに接続されるとともに、インターフェース１０５と接続されている。

ＥＣＵ１００のインターフェース１０５には、エンジン回転数センサ２０１、スロットル開度センサ２０２、タービン回転数センサ２０３、出力軸回転数センサ２０４、アクセルペダルの開度を検出するアクセル開度センサ２０５、シフトポジションセンサ２０６、及び、ブレーキペダルセンサ２０７などが接続されており、これらの各センサからの信号がＥＣＵ１００に入力される。

ＥＣＵ１００は、上記した各種センサの出力信号に基づいて、エンジン１のスロットルバルブ１２の開度制御を含むエンジン１の各種制御を実行する。

ＥＣＵ１００は、トルクコンバータ２にロックアップクラッチ制御信号を出力する。このロックアップクラッチ制御信号に基づいてロックアップクラッチ２５の係合圧が制御される。また、ＥＣＵ１００は、自動変速機３の油圧制御回路３００にソレノイド制御信号（油圧指令信号）を出力する。このソレノイド制御信号に基づいて、油圧制御回路３００のリニアソレノイドバルブやオンオフソレノイドバルブなどが制御され、所定の変速ギヤ段（１速〜６速）を構成するように、クラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ４、及び、ワンウェイクラッチＦ０〜Ｆ３などが、所定の状態に係合または解放される。

さらに、ＥＣＵ１００は下記の「変速制御」及び「パワーオフダウンシフト時制御」を実行する。

−変速制御−
まず、この例の変速制御に用いる変速マップについて図５を参照して説明する。

図５に示す変速マップは、車速及びアクセル開度をパラメータとし、それら車速及びアクセル開度に応じて、適正なギヤ段を求めるための複数の領域が設定されたマップであって、ＥＣＵ１００のＲＯＭ１０２内に記憶されている。変速マップの各領域は複数の変速線（ギヤ段の切り換えライン）によって区画されている。

なお、図５に示す変速マップにおいて、シフトアップ線（変速線）を実線で示し、シフトダウン線（変速線）を破線で示している。また、シフトアップ及びシフトダウンの各切り換え方向を図中に数字と矢印とを用いて示している。

次に、変速制御の基本動作について説明する。

ＥＣＵ１００は、出力軸回転数センサ２０４の出力信号から車速を算出するとともに、スロットル開度センサ２０２の出力信号からスロットル開度を算出し、それら車速及びスロットル開度に基づいて、図５の変速マップを参照して目標ギヤ段を算出し、その目標ギヤ段と現状ギヤ段とを比較して変速操作が必要であるか否かを判定する。

その判定結果により、変速の必要がない場合（目標ギヤ段と現状ギヤ段とが同じで、ギヤ段が適切に設定されている場合）には、現状ギヤ段を維持するソレノイド制御信号（油圧指令信号）を自動変速機３の油圧制御回路３００に出力する。

一方、目標ギヤ段と現状ギヤ段とが異なる場合には変速制御を行う。例えば、自動変速機３のギヤ段が「５速」の状態で走行している状況から、車両の走行状態が変化して、例えば図５に示す点Ａから点Ｂに変化した場合、シフトダウン変速線［５→４］を跨ぐ変化となるので、変速マップから算出される目標ギヤ段が「４速」となり、その４速のギヤ段を設定するソレノイド制御信号（油圧指令信号）を自動変速機３の油圧制御回路３００に出力して、５速のギヤ段から４速のギヤ段への変速（５→４ダウン変速）を行う。

−パワーオフダウンシフト時制御−
まず、パワーオフ状態（被駆動状態）でのダウンシフト時に発生する問題について説明する。

上述したように、自動変速機３が搭載された車両においては、パワーオフダウンシフト時の係合側の摩擦係合要素の指示油圧は、一般に車速のみをパラメータとして設定しているため、車両の走行状態（減速度の大小）を反映した変速制御を行うこと難しい。すなわち、パワーオフでの変速指示時の減速状態には、減速度の小さい状態（惰行時）や、ドライバがブレーキペダルを踏み込んだときの急減速状態があるが、車速のみをパラメータとして指示油圧を設定する制御では、そのような車両の走行状態（減速度の大小）を反映することができないため、惰行時などの通常減速時に要求される変速制御と、急減速時に要求される変速制御の双方を満足するような指示油圧を適合することが難しい。

例えば、急減速時には通常減速時よりも素早い変速が要求されるが、惰行時などの通常減速時に合わせて指示油圧を適合した場合、急減速時の素早い変速に対応することができない。このような点を考慮して、変速開始までの定圧待機圧の指示油圧を急減速時に合わせて高く設定すると、変速指示時点から変速開始までの時間を短縮することができ、急減速時に要求される素早い変速に対応することができる。しかし、変速開始までの時間を短縮する油圧設定がそのまま変速終了までの指示油圧のベースとなるため、変速開始までの指示油圧を高く設定すると、変速開始後のスイープ圧が高くなりすぎて変速ショックが大きくなる。

そこで、この例では、パワーオフダウンシフト時において、減速指示時の車速及び車両の減速度をパラメータとして、減速開始までの定圧待機圧の指示油圧を車両の走行状態に応じて設定する。また、変速開始後については、変速指示時の車両減速度と現在の車両減速度の差（減速度変化量）を求め、その減速度変化量に基づいて、変速ショックが生じないように変速開始後のスイープ圧の指示油圧を設定することで、パワーオフダウンシフト時において、現在の車両の走行状態に応じた適正な変速レスポンスを実現するとともに、パワーオフダウンシフト時の変速ショックを抑制する。

その具体的な制御（パワーオフダウンシフト時制御）の例について図６のフローチャートを参照して説明する。図６のパワーオフダウンシフト時制御ルーチンは、ＥＣＵ１００において実行される。

まず、ステップＳＴ１において、車両の現在の走行状況、及び、シフトポジションセンサ２０６の出力信号（マニュアルダウンシフト信号）や図５の変速マップに基づく変速要求などの情報に基づいて、パワーオフでのダウンシフトの変速指示があるか否かを判定する。その判定結果が否定判定である場合は、このルーチンを一旦終了する。ステップＳＴ１の判定結果が肯定判定である場合はステップＳＴ２に進む。

このステップＳＴ１において、パワーオフ（被駆動状態）の判定は図７に示す判定マップを参照して行う。図７に示す判定マップは、車速及びスロットル開度をパラメータとして、予め実験・計算等によってパワーオン（駆動状態）の領域とパワーオフ（被駆動状態）の領域とを経験的に求め、その結果を基にパワーオンとパワーオフとを判定する判定線を設定したマップであり、ＥＣＵ１００のＲＯＭ１０２に記憶されている。

図７に示す判定マップにおいて、車両の走行状態がパワーオン領域からパワーオフ領域側に変化する場合、その変化過程において実線の判定線を跨いだ時点で「パワーオフ」と判定され、パワーオフの領域からパワーオン領域側に変化する過程で破線の判定線を跨いだ時点で「パワーオフ」と判定される。なお、ステップＳＴ１の判定に用いる車速は出力軸回転数センサ２０４の出力信号に基づいて算出し、スロットル開度はスロットル開度センサ２０２の出力信号に基づいて算出する。

ステップＳＴ２では、出力軸回転数センサ２０４の出力信号に基づいて、変速指示時の車速を算出するとともに、変速指示時の車両の減速度ｄＶ１（出力軸回転数の単位時間当たりの変化率）を算出し、それら変速指示時の車速及び車両の減速度ｄＶ１に基づいて、自動変速機３の係合側摩擦係合要素の変速開始までの定圧待機圧の指示油圧ＰＡを、図８に示す２次元マップを参照して求めて設定する。例えば、６速（６ｔｈ）から５速（５ｔｈ）へのダウンシフトを行う場合、自動変速機３の係合側摩擦係合要素であるクラッチＣ３（図２参照）の変速開始までの定圧待機圧の指示油圧ＰＡを、図８に示す２次元マップを参照して設定する。なお、定圧待機圧とは、変速指示があったときに設定する初期制御圧（ファストフィル）に継続して変速開始まで設定される油圧のことである。

ステップＳＴ２の処理に用いる指示油圧算出用の２次元マップ（図８）は、車速と車両の減速度をパラメータとして、車両の走行状態に応じた適正な変速レスポンス（変速指示時点から変速開始までの時間）が得られるような定圧待機圧の指示油圧ＰＡを、予め実験・計算等によって求めてマップ化したものであり、ＥＣＵ１００のＲＯＭ１０２内に記憶されている。

そして、この例に用いる指示油圧算出用の２次元マップにおいては、指示油圧ＰＡを、車両の走行状態（減速度の大小）が変速制御に反映されるように、車両の減速度が大きいほど定圧待機圧が大きな値となるように設定している。従って、例えば、図９及び図１０に示すように、変速指示時点の車両の減速度ｄＶ１が大きい場合（急減速時）には、定圧待機圧の指示油圧ＰＡは通常制御時よりも大きい値が設定される。また、図１１に示すように、変速指示時点の車両の減速度ｄＶ１が小さい場合（惰行時など）には、定圧待機圧の指示油圧ＰＡは小さい値（通常制御時の指示油圧）が設定される。

なお、この例に用いる指示油圧算出用の２次元マップにおいて、定圧待機圧の指示油圧ＰＡは、車速が増大するに伴って大きな値となるように設定されている。

次に、ステップＳＴ３においてタービン回転数変化開始を判定する。具体的には、タービン回転数センサ２０３の出力信号に基づいてタービン回転数ＮＴを算出する。さらに、出力軸回転数センサ２０４に出力信号に基づいて出力軸回転数を算出し、その出力軸回転数と自動変速機３の現状ギヤ段の変速比とに基づいて、現状ギヤ段での仮想タービン回転数ｎｔ（図９〜図１１参照）を求める。そして、実際のタービン回転数ＮＴと仮想タービン回転数ｎｔとの間に差が生じたときに「タービン回転数変化開始」と判定してステップＳＴ４に進む。

ステップＳＴ４では、出力軸回転数センサ２０４に出力信号に基づいて現在の車両の減速度ｄＶ２（出力軸回転数の単位時間当たりの変化率）を算出する。

ステップＳＴ５では、変速指示時の車両の減速度ｄＶ１と、現在（減速開始後）の車両の減速度ｄＶ２との差から減速度変化量ｄＶ３［ｄＶ３＝ｄＶ１−ｄＶ２］を算出する。

ステップＳＴ６においては、ステップＳＴ５で算出した減速度変化量ｄＶ３が下限閾値Ｔｈ１以上で、かつ、上限閾値Ｔｈ２以内であるか否かを判定する。このステップＳＴ６の判定結果が肯定判定である場合（Ｔｈ１≦ｄＶ３≦Ｔｈ２である場合）は、変速指示時から継続して減速していると判断してステップＳＴ７に進む。ステップＳＴ６の判定結果が否定判定である場合は、変速途中に車両の減速度が大きく変化（上昇または低下）したと判断してステップＳＴ９に進む。

ステップＳＴ７では、スイープ圧の指示油圧Ｐｓｗの補正を行う。

具体的には、定圧待機圧の指示油圧ＰＡを通常制御時と比較して大きく設定している状況で、変速指示時から継続して減速している場合（減速度変化量ｄＶ３の絶対値が小さい場合）、スイープ圧がそのままであると油圧が大きすぎて変速ショックが悪化することが懸念される。これを回避するため、スイープ圧の指示油圧Ｐｓｗを、基本スイープ圧の指示油圧Ｐｓｗ０よりも小さく設定（Ｐｓｗ＝Ｐｓｗ０−α１）して変速ショックを抑制する。このスイープ圧設定を行った後、変速が終了した時点で（ステップＳＴ８）、このルーチンを一旦終了する。

一方、ステップＳＴ９において、減速度変化量ｄＶ３が下限閾値Ｔｈ１よりも小さいか否かを判定する。その判定結果が肯定判定である場合、例えば、惰行時において変速操作中にドライバがブレーキペダルを踏み込み（ブレーキオン）、変速途中で車両の減速度が上昇した状況（急減速）であるので、スイープ圧の指示油圧Ｐｓｗを、基本スイープ圧の指示油圧Ｐｓｗ０よりも大きく設定（Ｐｓｗ＝Ｐｓｗ０＋β）して、変速時間を短縮する（ステップＳＴ１０）。このスイープ圧設定を行った後、変速が終了した時点で（ステップＳＴ８）、このルーチンを一旦終了する。

ステップＳＴ９の判定結果が否定判定である場合つまり減速度変化量ｄＶ３が上限閾値Ｔｈ２よりも大きい場合、例えば、ブレーキオンによる急減速時において、変速操作中にブレーキペダル操作が解除され（ブレーキオフ）、変速途中で車両の減速度が減少した状況であるので、変速開始後のスイープ圧の指示油圧Ｐｓｗを、基本スイープ圧の指示油圧Ｐｓｗ０よりも小さく設定（Ｐｓｗ＝Ｐｓｗ０−α２）して、変速ショックを抑制する（ステップＳＴ１１）。このスイープ圧設定を行った後、変速が終了した時点で（ステップＳＴ８）、このルーチンを一旦終了する。

なお、ステップＳＴ１１のスイープ圧補正に用いるα２は、上記したステップＳＴ７のスイープ圧補正に用いるα１よりも大きな値（α２＞α１）とし、ステップＳＴ１１において設定するスイープ圧の指示油圧Ｐｓｗを、ステップＳＴ７で設定するスイープ圧の指示油圧Ｐｓｗよりも小さくする。

ここで、ステップＳＴ６での判定に用いる下限閾値Ｔｈ１及び上限閾値Ｔｈ２については、例えば、変速指示時から継続して減速しているときの車両の減速度変化量ｄＶ３と、変速途中でブレーキオフ・ブレーキオンの操作を行ったときの車両の減速度変化量ｄＶ３とを予め実験・計算等により取得しておき、その結果に基づいて、変速指示時から継続して減速していると判定しても問題のない減速度変化量の範囲を経験的に求め、その判定範囲の下限値と上限値をそれぞれ下限閾値Ｔｈ１と上限閾値Ｔｈ２と設定すればよい。

なお、変速途中でブレーキオフとなった場合、例えば図１１に示すように、変速開始後の車両の減速度ｄＶ２が、変速指示時の車両の減速度ｄＶ１よりも大きくなり、減速度変化量ｄＶ３（ｄＶ３＝ｄＶ１−ｄＶ２）は負の値となるので、Ｔｈ１は「０」もしくは負の値を設定する。

また、ステップＳＴ７、ステップＳＴ１０、ステップＳＴ１１のスイープ圧補正に用いるα１、β、α２については、ベースとなる定圧待機圧の指示油圧ＰＡ、変速ショック及び変速速度などを考慮して、予め実験・計算等により経験的に求めた値を設定する。

次に、以上のパワーオフダウンシフト時制御の具体的な例を図９〜図１１を参照して説明する。

まず、図９に示すように、例えばブレーキオン等により、変速指示時の車両の減速度ｄＶ１が大きい場合、その減速度ｄＶ１に応じて変速開始（タービン回転数変化開始）までの定圧待機圧の指示油圧ＰＡを通常制御時よりも大きな値に設定することで（図６のステップＳＴ２の処理）、変速指示時から変速開始までの変速時間を通常制御時よりも短縮することができる。これによって、急減速時に要求される素早い変速に対応することができる。

ただし、ベースとなる定圧待機圧の指示油圧ＰＡを高く設定した状況で、スイープ圧の指示油圧Ｐｓｗを通常制御時と同じ値を設定すると、油圧が大きくなりすぎて変速ショックが悪化することが懸念される。これを回避するため、この例では、図９に示すように、スイープ圧の指示油圧Ｐｓｗを通常制御時（基本スイープ圧の指示油圧Ｐｓｗ０）よりも小さく設定（Ｐｓｗ＝Ｐｓｗ０−α１）して変速ショックを抑制している（図６のステップＳＴ７の処理）。なお、図９には、変速指示時から継続して減速（ブレーキオン）している場合で、車両の減速度変化量ｄＶ３の絶対値が小さい場合の例を示している。

また、図１０に示すように、ブレーキオンにより変速指示時の車両の減速度ｄＶ１が大きいときに、変速途中でブレーキオフとなり減速度ｄＶ２が小さくなった場合に、スイープ圧の指示油圧Ｐｓｗが図９の例と同じであると、油圧が大きくなりすぎて変速ショックが悪化することが懸念される。これを回避するため、この例では、図１０に示すように、変速途中で車両の減速度が小さくなり（ｄＶ１→ｄＶ２）、減速度変化量ｄＶ３が上限閾値よりも大きくなったときには、スイープ圧の指示油圧Ｐｓｗを、図９の例よりも小さく設定（Ｐｓｗ＝Ｐｓｗ０−α２ α２＞α１）することで、変速ショックを抑制している（図７のステップＳＴ１１の処理）。

一方、図１１に示すように、変速指示時の車両の減速度ｄＶ１が小さい場合（例えば惰行時など）、変速開始（タービン回転数変化開始）までの定圧待機圧の指示油圧ＰＡを通常制御時と同じ値として、車両の走行状態（惰行時）に合った変速レスポンス（変速指示時から変速開始までの変速時間）を設定する。

このように定圧待機圧の指示油圧ＰＡを通常制御時と同じ値に設定した変速制御中に、ドライバのブレーキペダル操作により車両が急減速して、変速途中で車両の減速度が上昇した場合（ｄＶ１＜ｄＶ２）、変速時間が長くなることが懸念される。これを回避するため、この例では、図１１に示すように、変速途中で車両の減速度が変速指示時に対して大きくなり、減速度変化量ｄＶ３が負の値になったとき（下限閾値Ｔｈ１よりも小さくなったとき）には、スイープ圧の指示油圧Ｐｓｗを通常制御時（基本スイープ圧の指示油圧Ｐｓｗ０）よりも大きく設定（Ｐｓｗ＝Ｐｓｗ０＋β）して変速時間を短縮する（図７のステップＳＴ１０の処理）。

以上説明したように、この例のパワーオフダウンシフト時制御によれば、変速指示時の車速及び車両の減速度に基づいて変速開始までの定圧待機圧の指示油圧ＰＡを設定し、さらに、変速開始後のスイープ圧の指示油圧Ｐｓｗを車両の減速度変化量ｄＶ３に応じて設定しているので、車両の走行状態（減速度の大小）に応じた適正な変速レスポンスを実現することができるとともに、変速ショックを抑制することができる。

−他の実施形態−
以上の例では、出力軸回転数センサ２０４の出力信号に基づいて、車両の減速度（車速の単位時間当たりの変化量）を算出しているが、本発明はこれに限られることなく、車両の前後加速度を検出する加速度センサを設け、そのセンサ出力から車両の減速度及び減速度変化量を求めるようにしてもよい。

以上の例では、前進６段変速の自動変速機の制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、他の任意の変速段の遊星歯車式自動変速機の油圧制御にも適用可能である。

以上の例では、車速とスロットル開度に基づいて適正なギヤ段を求めて変速制御を実行する例を示したが、本発明はこれに限られることなく、車速とアクセル開度に基づいて適正なギヤ段を求めて変速制御を実行するようにしてもよい。また、車両の走行状態に関する他のパラメータに基づいてギヤ段の変速制御を行う自動変速機の油圧制御にも本発明を適用することができる。

本発明において、車両に搭載されるエンジンは、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンのいずれであってもよい。

本発明の油圧制御装置が搭載された車両の一例を示す概略構成図である。 図１に示す自動変速機の作動表である。 ＥＣＵ等の制御系の構成を示すブロック図である。 シフト装置のシフトレバー部分の構成を示す斜視図である。 変速制御に用いる変速マップを示す図である。 パワーオフダウンシフト時制御の一例を示すフローチャートである。 パワーオン／パワーオフの判定に用いる判定マップを示す図である。 定圧待機圧の指示油圧算出に用いる２次元マップである。 パワーオフダウンシフト時制御の一例を示すタイミングチャートである。 パワーオフダウンシフト時制御の一例を示すタイミングチャートである。 パワーオフダウンシフト時制御の一例を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１ エンジン
２ トルクコンバータ
３ 自動変速機
３００ 油圧制御回路
３０ 入力軸
３４ 出力軸
１００ ＥＣＵ
２０２ スロットル開度センサ
２０３ タービン回転数センサ
２０４ 出力軸回転数センサ
２０５ アクセル開度センサ
２０６ シフトポジションセンサ
２０７ ブレーキペダルセンサ

Claims (2)

1. 車両に搭載される自動変速機の摩擦係合要素の油圧を制御する油圧制御装置であって、
   パワーオフダウンシフトを判定して変速指示を出すダウンシフト判定手段と、前記車両の車速を検出する車速検出手段と、前記車両の減速度を検出する減速度検出手段と、前記車両減速度の変化量を算出する減速度変化量算出手段と、前記変速指示があったときに、その変速指示時の車速及び車両の減速度に基づいて係合側摩擦係合要素の変速開始までの待機圧を設定する待機圧設定手段と、前記車両の減速度変化量に基づいて係合側摩擦係合要素の変速開始後のスイープ圧を設定するスイープ圧設定手段とを備えていることを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
2. 請求項１記載の自動変速機の油圧制御装置において、
   前記減速度変化量算出手段は、変速指示時の車両減速度と変速開始時の車両減速度との差から減速度変化量を算出し、
   前記スイープ圧設定手段は、前記減速度変化量が下限閾値以上で上限閾値以下であるときには、前記変速開始後のスイープ圧を予め設定された基本スイープ圧よりも小さく設定し、前記減速度変化量が上限閾値よりも大きいときには、前記変速開始後のスイープ圧を前記減速度変化量が下限閾値以上で上限閾値以下である場合よりも小さく設定し、前記減速度変化量が下限閾値よりも小さいときには、前記変速開始後のスイープ圧を前記基本スイープ圧よりも大きく設定することを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。

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