JP2009041626A - 車両の制御装置、制御方法およびその方法をコンピュータで実現されるプログラムならびにそのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】パワーオンダウンシフト開始後に、アクセル操作に応じて係合側の摩擦係合要素を適切に係合して変速をスムーズに進行させる。
【解決手段】ＥＣＵは、パワーオンダウンシフト後の変速段を出力するステップ（Ｓ１００）と、アクセルオフ後にタービン回転数ＮＴが変速後の変速段に対応する同期回転数まで上昇しないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、スイープ制御（１）を実施するステップ（Ｓ１０４）と、変速後の変速段が形成されていない状態であって（Ｓ１０６にてＮＯ）、アクセルがオンされると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、スイープ制御（２）を実施するステップ（Ｓ１１０）とを含む、プログラムを実行する。
【選択図】図６

Description

本発明は、自動変速機が搭載された車両の制御装置に関し、特に、パワーオンダウンシフト後にアクセルのオフ操作およびオン操作が行なわれた場合において係合側の摩擦係合要素の係合油圧の不足を抑制する自動変速機の制御に関する。

従来より、クラッチやブレーキ等の摩擦係合要素を係合状態にする組み合わせにより、所望の変速段を形成する自動変速機が周知である。この自動変速機においては、アクセル開度（アクセルペダルの踏込み量）や車速に応じて変速が行なわれる。たとえば、車両の走行中にアクセル開度が急に増大した場合には、ダウンシフト（以下の説明において、パワーオンダウンシフトという）等が行なわれる。

パワーオンダウンシフトが開始された後にアクセルのオフ操作が行なわれると、エンジンから入力されるトルクが低下するため、タービン回転数と変速後の同期回転数との差が縮小せずに変速が停滞する。そのため、自動変速機のタービン回転数を同期回転数まで上昇させるために、係合側の摩擦係合要素の係合圧を予め定められた変化率で上昇させるスイープ制御が行なわれる。スイープ制御により係合側の摩擦係合要素が緩やかに係合するため、ショックの発生を抑制しつつ変速を進行させることができる。

このような変速制御として、たとえば、特開２００４−１２５０７５号公報（特許文献１）は、パワーオンダウンシフト開始後にパワーオフダウンシフトに切り換わった場合に、係合側の係合要素の油圧の追従遅れを解消して、ショックのない変速を実現する自動変速機の変速制御方法を開示する。この変速制御方法は、パワーオフダウンシフトの指令時に、係合要素に初期圧を供給するとともに、入力回転数が高速段における入力回転数より所定値上昇した時点で、入力回転数が目標変化率で上昇するようにの係合要素の油圧をフィードバック制御する。この制御方法は、パワーオンダウンシフトの開始後にパワーオフダウンシフトが指令されたことを検出する工程と、パワーオフダウンシフトの指令が検出された時から所定時間だけ、入力回転数の変化に関係なく、の係合要素に初期圧近傍の一定圧を保持する工程と、所定時間の終了後、入力回転数が目標変化率で上昇するように係合要素の油圧をフィードバック制御する工程とを有する。

上述した公報に開示された変速制御方法によると、係合側の係合要素の油圧の追従遅れを解消でき、ショックのない変速を実現できる。
特開２００４−１２５０７５号公報

しかしながら、スイープ制御が行なわれている際に、運転者が再びアクセルのオン操作を行なうと、エンジンから自動変速機に入力されるトルクが上昇し、係合側の摩擦係合要素の係合圧が十分に上昇していないと、自動変速機のタービン回転数が吹く（すなわち、不必要に上昇する）という問題がある。タービン回転数が吹くと、ダウンシフト後の変速段が形成されるときにショックが発生する可能性がある。上述した公報においては、このような問題について考慮されていない。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、パワーオンダウンシフト開始後に、アクセル操作に応じて係合側の摩擦係合要素を適切に係合して変速をスムーズに進行させる車両の制御装置、制御方法およびその方法をコンピュータで実現されるプログラムならびにそのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。

第１の発明に係る車両の制御装置は、油圧回路に出力された指令値に基づいて供給される油圧により、解放状態の第１の摩擦係合要素が係合され、係合状態の第２の摩擦係合要素が解放されることによりダウンシフト後の変速段を形成する自動変速機を搭載する車両の制御装置である。この制御装置は、自動変速機の状態に関連する物理量を検出するための検出手段と、アクセル開度の増大によりダウンシフト後の変速段の形成が開始された後に、自動変速機の状態に基づいて変速の遅延を示す条件が成立するか否かを判定するための判定手段と、条件が成立すると、予め定められた値を初期値として予め定められた第１の変化率で増加するように、第１の摩擦係合要素に供給される油圧に対応する指令値を出力するための手段と、第１の変化率で増加するように指令値を出力している際に、アクセル開度が増大すると、第１の変化率と異なる予め定められた第２の変化率で増加するように指令値を出力するための出力手段とを含む。第７の発明に係る車両の制御方法は、第１の発明に係る車両の制御装置と同様の構成を有する。

第１の発明によると、アクセル開度の増大によりダウンシフト後の変速段の形成が開始された後に、自動変速機の状態に基づいて変速の遅延を示す条件（たとえば、アクセルオフ後にタービン回転数が変速後の同期回転数に上昇しないという条件）が成立すると、予め定められた値を初期値として予め定められた第１の変化率で増加するように、第１の摩擦係合要素に供給される油圧に対応する指令値を出力する。これにより、アクセルオフにより停滞した変速を進行させて、ダウンシフト後の変速段を形成させることができる。また、第１の変化率で増加するように指令値を出力している際に、アクセル開度が増大すると、第１の変化率と異なる第２の変化率で増加するように指令値を出力する。たとえば、第２の変化率を第１の変化率よりも大きくすると、第１の摩擦係合要素の係合圧は、第１の変化率で指令値が出力される場合に比べて速やか増大する。そのため、アクセル開度が増大したことにより、エンジンから自動変速機に入力されるトルクが増大しても、係合側の摩擦係合要素の係合圧により自動変速機のタービン回転数が吹くことを抑制することができる。したがって、パワーオンダウンシフト開始後に、アクセル操作に応じて係合側の摩擦係合要素を適切に係合して変速をスムーズに進行させる車両の制御装置および制御方法を提供することができる。

第２の発明に係る車両の制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、第２の変化率は、第１の変化率よりも大きい。第８の発明に係る車両の制御方法は、第２の発明に係る車両の制御装置と同様の構成を有する。

第２の発明によると、第２の変化率を第１の変化率よりも大きくすると、第１の摩擦係合要素の係合圧は、第1の変化率で指令値が出力される場合に比べて速やか増大する。そのため、アクセル開度が増大したことにより、エンジンから自動変速機に入力されるトルクが増大しても、係合側の摩擦係合要素の係合圧により自動変速機のタービン回転数が吹くことを抑制することができる。

第３の発明に係る車両の制御装置は、第１または２の発明の構成に加えて、アクセル開度を検出するための手段をさらに含む。出力手段は、第１の変化率で増加するように指令値を出力している際に、検出されたアクセル開度が予め定められた開度以上になると、第２の変化率で増加するように指令値を出力するための手段を含む。第９の発明に係る車両の制御方法は、第３の発明に係る車両の制御装置と同様の構成を有する。

第３の発明によると、アクセル開度が予め定められた開度以上となることにより、エンジンから自動変速機に入力されるトルクが増大しても、係合側の摩擦係合要素の係合圧により自動変速機のタービン回転数が吹くことを抑制することができる。

第４の発明に係る車両の制御装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、判定手段は、車両が被駆動状態であるか否かを判定するための状態判定手段と、車両が被駆動状態であることが判定されてから予め定められた時間が経過するまでにダウンシフト後の変速段が形成されるか否かを判定するための変速段判定手段とを含む。第１０の発明に係る車両の制御方法は、第４の発明に係る車両の制御装置と同様の構成を有する。

第４の発明によると、車両が被駆動状態であることが判定されてから予め定められた時間が経過するまでにダウンシフト後の変速段が形成される否かを判定することにより、変速が遅延しているか否かを判定することができる。

第５の発明に係る車両の制御装置においては、第４の発明の構成に加えて、状態判定手段は、車両の速度およびアクセル開度のうちの少なくともいずれか一方に基づいて車両が被駆動状態であるか否かを判定するための手段を含む。第１１の発明に係る車両の制御方法は、第５の発明に係る車両の制御装置と同様の構成を有する。

第５の発明によると、車両の速度およびアクセル開度のうちの少なくともいずれか一方により、精度よく車両が被駆動状態であるか否かを判定することができる。

第６の発明に係る車両の制御装置においては、第４の発明の構成に加えて、自動変速機は、内燃機関の出力軸に連結された流体継手と、流体継手に連結された変速機構とを含む。制御装置は、変速機構の入力軸の回転数を検出するための手段をさらに含む。変速段判定手段は、検出された入力軸回転数とダウンシフト後の変速段に対応する回転数との差の絶対値が予め定められた値以下に縮小しないとダウンシフト後の変速段が形成されないことを判定するための手段を含む。第１２の発明に係る車両の制御方法は、第６の発明に係る車両の制御装置と同様の構成を有する。

第６の発明によると、入力軸回転数と変速後の変速段に対応する同期回転数との差が縮小しないと変速後の変速段が形成されないため、変速が遅延している状態であることを判定することができる。

第１３の発明に係るプログラムは、第７〜１２のいずれかの発明に係る車両の制御方法をコンピュータで実現されるプログラムであって、第１４の発明に係る記録媒体は、第７〜１２のいずれかの発明に係る車両の制御方法をコンピュータで実現されるプログラムを記録した媒体である。

第１３または第１４の発明によると、コンピュータ（汎用でも専用でもよい）を用いて、第７〜１２のいずれかの発明に係る車両の制御方法を実現することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、本発明の実施の形態に係る制御装置を搭載した車両について説明する。この車両は、ＦＲ（Front engine Rear drive）車両である。なお、ＦＲ以外の車両であってもよい。

車両には、エンジン１０００と、オートマチックトランスミッション２０００と、プロペラシャフト５０００と、ディファレンシャルギヤ６０００と、後輪７０００と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）８０００とが搭載される。オートマチックトランスミッション２０００は、トルクコンバータ２１００と、プラネタリギヤユニット３０００からなる変速機構と、油圧回路４０００とを含む。本実施の形態に係る制御装置は、たとえばＥＣＵ８０００のＲＯＭ（Read Only Memory）８００２に記録されたプログラムを実行することにより実現される。

エンジン１０００は、インジェクタ（図示せず）から噴射された燃料と空気との混合気を、シリンダの燃焼室内で燃焼させる内燃機関である。燃焼によりシリンダ内のピストンが押し下げられて、クランクシャフトが回転させられる。エンジン１０００の駆動力により、オルタネータおよびエアコンディショナーなどの補機１００４が駆動される。なお、エンジン１０００の代わりにもしくは加えて、動力源にモータを用いるようにしてもよい。

トルクコンバータ２１００の入力軸は、エンジン１０００の出力軸に連結される。オートマチックトランスミッション２０００は、所望の変速段を形成することにより、クランクシャフトの回転数を所望の回転数に変速する。

オートマチックトランスミッション２０００から出力された駆動力は、プロペラシャフト５０００およびディファレンシャルギヤ６０００を経由して、左右の後輪７０００に伝達される。

ＥＣＵ８０００には、シフトレバー８００４のポジションスイッチ８００６と、アクセルペダル８００８のアクセル開度センサ８０１０と、ブレーキペダル８０１２の踏力センサ８０１４と、電子スロットルバルブ８０１６のスロットル開度センサ８０１８と、エンジン回転数センサ８０２０と、入力軸回転数センサ８０２２と、出力軸回転数センサ８０２４と、油温センサ８０２６と、水温センサ８０２８とがハーネスなどを介して接続されている。

シフトレバー８００４の位置（ポジション）は、ポジションスイッチ８００６により検出され、検出結果を表す信号がＥＣＵ８０００に送信される。シフトレバー８００４の位置に対応して、オートマチックトランスミッション２０００の変速段が自動で形成される。また、運転者の操作に応じて、運転者が任意の変速段を選択できるマニュアルシフトモードを選択できるように構成してもよい。

アクセル開度センサ８０１０は、アクセルペダル８００８の開度を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。踏力センサ８０１４は、ブレーキペダル８０１２の踏力（運転者がブレーキペダル８０１２を踏む力）を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。

スロットル開度センサ８０１８は、アクチュエータにより開度が調整される電子スロットルバルブ８０１６の開度を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。電子スロットルバルブ８０１６により、エンジン１０００に吸入される空気量（エンジン１０００の出力）が調整される。

なお、電子スロットルバルブ８０１６の代わりにもしくは加えて、吸気バルブ（図示せず）や排気バルブ（図示せず）のリフト量や開閉する位相を変更することにより、エンジン１０００に吸入される空気量を調整するようにしてもよい。

エンジン回転数センサ８０２０は、エンジン１０００の出力軸（クランクシャフト）の回転数を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。タービン回転数センサ８０２２は、トルクコンバータ２１００のタービン回転数ＮＴを検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。出力軸回転数センサ８０２４は、オートマチックトランスミッション２０００の出力軸回転数ＮＯを検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。

油温センサ８０２６は、オートマチックトランスミッション２０００の作動や潤滑に用いられるオイル（ＡＴＦ：Automatic Transmission Fluid）の温度（油温）を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。

水温センサ８０２８は、エンジン１０００の冷却水の温度（水温）を検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ８０００に送信する。

ＥＣＵ８０００は、ポジションスイッチ８００６、アクセル開度センサ８０１０、踏力センサ８０１４、スロットル開度センサ８０１８、エンジン回転数センサ８０２０、入力軸回転数センサ８０２２、出力軸回転数センサ８０２４、油温センサ８０２６、水温センサ８０２８などから送られてきた信号、ＲＯＭ８００２に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、車両が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。

本実施の形態において、ＥＣＵ８０００は、シフトレバー８００４がＤ（ドライブ）ポジションであることにより、オートマチックトランスミッション２０００のシフトレンジにＤ（ドライブ）レンジが選択された場合、前進１速〜８速段のうちのいずれかの変速段が形成されるように、オートマチックトランスミッション２０００を制御する。前進１速〜８速段のうちのいずれかの変速段が形成されることにより、オートマチックトランスミッション２０００は後輪７０００に駆動力を伝達し得る。なおＤレンジにおいて、８速段よりも高速の変速段を形成可能であるようにしてもよい。形成する変速段は、車速とアクセル開度とをパラメータとして実験等により予め作成された変速線図に基づいて決定される。

図１に示すように、ＥＣＵ８０００は、エンジン１０００を制御するエンジンＥＣＵ８１００と、オートマチックトランスミッション２０００を制御するＥＣＴ（Electronic Controlled Transmission）＿ＥＣＵ８２００とを含む。

エンジンＥＣＵ８１００とＥＣＴ＿ＥＣＵ８２００とは、互いに信号を送受信可能であるように構成される。本実施の形態においては、エンジンＥＣＵ８１００からＥＣＴ＿ＥＣＵ８２００に、アクセル開度を表わす信号が送信される。ＥＣＴ＿ＥＣＵ８２００からエンジンＥＣＵ８１００には、エンジン１０００が出力すべきトルクとして定められるトルク要求量を表わす信号が送信される。

図２を参照して、プラネタリギヤユニット３０００について説明する。プラネタリギヤユニット３０００は、クランクシャフトに連結された入力軸２１０２を有するトルクコンバータ２１００に接続されている。

プラネタリギヤユニット３０００は、フロントプラネタリ３１００と、リアプラネタリ３２００と、Ｃ１クラッチ３３０１と、Ｃ２クラッチ３３０２と、Ｃ３クラッチ３３０３と、Ｃ４クラッチ３３０４と、Ｂ１ブレーキ３３１１と、Ｂ２ブレーキ３３１２と、ワンウェイクラッチ（Ｆ）３３２０とを含む。

フロントプラネタリ３１００は、ダブルピニオン型の遊星歯車機構である。フロントプラネタリ３１００は、第１サンギヤ（Ｓ１）３１０２と、１対の第１ピニオンギヤ（Ｐ１）３１０４と、キャリア（ＣＡ）３１０６と、リングギヤ（Ｒ）３１０８とを含む。

第１ピニオンギヤ（Ｐ１）３１０４は、第１サンギヤ（Ｓ１）３１０２および第１リングギヤ（Ｒ）３１０８と噛合っている。第１キャリア（ＣＡ）３１０６は、第１ピニオンギヤ（Ｐ１）３１０４が公転および自転可能であるように支持している。

第１サンギヤ（Ｓ１）３１０２は、回転不能であるようにギヤケース３４００に固定される。第１キャリア（ＣＡ）３１０６は、プラネタリギヤユニット３０００の入力軸３００２に連結される。

リアプラネタリ３２００は、ラビニヨ型の遊星歯車機構である。リアプラネタリ３２００は、第２サンギヤ（Ｓ２）３２０２と、第２ピニオンギヤ（Ｐ２）３２０４と、リアキャリア（ＲＣＡ）３２０６と、リアリングギヤ（ＲＲ）３２０８と、第３サンギヤ（Ｓ３）３２１０と、第３ピニオンギヤ（Ｐ３）３２１２とを含む。

第２ピニオンギヤ（Ｐ２）３２０４は、第２サンギヤ（Ｓ２）３２０２、リアリングギヤ（ＲＲ）３２０８および第３ピニオンギヤ（Ｐ３）３２１２と噛合っている。第３ピニオンギヤ（Ｐ３）３２１２は、第２ピニオンギヤ（Ｐ２）３２０４に加えて、第３サンギヤ（Ｓ３）３２１０と噛合っている。

リアキャリア（ＲＣＡ）３２０６は、第２ピニオンギヤ（Ｐ２）３２０４および第３ピニオンギヤ（Ｐ３）３２１２が公転および自転可能であるように支持している。リアキャリア（ＲＣＡ）３２０６は、ワンウェイクラッチ（Ｆ）３３２０に連結される。リアキャリア（ＲＣＡ）３２０６は、１速段の駆動時（エンジン１０００から出力された駆動力を用いた走行時）に回転不能となる。リアリングギヤ（ＲＲ）３２０８は、プラネタリギヤユニット３０００の出力軸３００４に連結される。

ワンウェイクラッチ（Ｆ）３３２０は、Ｂ２ブレーキ３３１２と並列に設けられる。すなわち、ワンウェイクラッチ（Ｆ）３３２０のアウターレースはギヤケース３４００に固定され、インナーレースはリアキャリア（ＲＣＡ）３２０６に連結される。

図３に、各変速段と、各クラッチおよび各ブレーキの作動状態との関係を表した作動表を示す。この作動表に示された組み合わせで各ブレーキおよび各クラッチを作動させることにより、前進１速〜８速の変速段と、後進１速および２速の変速段が形成される。

図４を参照して、油圧回路４０００の要部について説明する。なお、油圧回路４０００は、以下に説明するものに限られない。

油圧回路４０００は、オイルポンプ４００４と、プライマリレギュレータバルブ４００６と、マニュアルバルブ４１００と、ソレノイドモジュレータバルブ４２００と、ＳＬ１リニアソレノイド（以下、ＳＬ（１）と記載する）４２１０と、ＳＬ２リニアソレノイド（以下、ＳＬ（２）と記載する）４２２０と、ＳＬ３リニアソレノイド（以下、ＳＬ（３）と記載する）４２３０と、ＳＬ４リニアソレノイド（以下、ＳＬ（４）と記載する）４２４０と、ＳＬ５リニアソレノイド（以下、ＳＬ（５）と記載する）４２５０と、ＳＬＴリニアソレノイド（以下、ＳＬＴと記載する）４３００と、Ｂ２コントロールバルブ４５００とを含む。

オイルポンプ４００４は、エンジン１０００のクランクシャフトに連結されている。クランクシャフトが回転することにより、オイルポンプ４００４が駆動し、油圧を発生する。オイルポンプ４００４で発生した油圧は、プライマリレギュレータバルブ４００６により調圧され、ライン圧が生成される。

プライマリレギュレータバルブ４００６は、ＳＬＴ４３００により調圧されたスロットル圧をパイロット圧として作動する。ライン圧は、ライン圧油路４０１０を介してマニュアルバルブ４１００に供給される。

マニュアルバルブ４１００は、ドレンポート４１０５を含む。ドレンポート４１０５から、Ｄレンジ圧油路４１０２およびＲレンジ圧油路４１０４の油圧が排出される。マニュアルバルブ４１００のスプールがＤポジションにある場合、ライン圧油路４０１０とＤレンジ圧油路４１０２とが連通させられ、Ｄレンジ圧油路４１０２に油圧が供給される。このとき、Ｒレンジ圧油路４１０４とドレンポート４１０５とが連通させられ、Ｒレンジ圧油路４１０４のＲレンジ圧がドレンポート４１０５から排出される。

マニュアルバルブ４１００のスプールがＲポジションにある場合、ライン圧油路４０１０とＲレンジ圧油路４１０４とが連通させられ、Ｒレンジ圧油路４１０４に油圧が供給される。このとき、Ｄレンジ圧油路４１０２とドレンポート４１０５とが連通させられ、Ｄレンジ圧油路４１０２のＤレンジ圧がドレンポート４１０５から排出される。

マニュアルバルブ４１００のスプールがＮポジションにある場合、Ｄレンジ圧油路４１０２およびＲレンジ圧油路４１０４の両方と、ドレンポート４１０５とが連通させられ、Ｄレンジ圧油路４１０２のＤレンジ圧およびＲレンジ圧油路４１０４のＲレンジ圧がドレンポート４１０５から排出される。

Ｄレンジ圧油路４１０２に供給された油圧は、最終的には、Ｃ１クラッチ３３０１、Ｃ２クラッチ３３０２およびＣ３クラッチ３３０３に供給される。Ｒレンジ圧油路４１０４に供給された油圧は、最終的には、Ｂ２ブレーキ３３１２に供給される。

ソレノイドモジュレータバルブ４２００は、ライン圧を元圧とし、ＳＬＴ４３００に供給する油圧（ソレノイドモジュレータ圧）を一定の圧力に調圧する。

ＳＬ（１）４２１０は、Ｃ１クラッチ３３０１に供給される油圧を調圧する。ＳＬ（２）４２２０は、Ｃ２クラッチ３３０２に供給される油圧を調圧する。ＳＬ（３）４２３０は、Ｃ３クラッチ３３０３に供給される油圧を調圧する。ＳＬ（４）４２４０は、Ｃ４クラッチ３３０４に供給される油圧を調圧する。ＳＬ（５）４２５０は、Ｂ１ブレーキ３３１１に供給される油圧を調圧する。

ＳＬＴ４３００は、アクセル開度センサ８０１０により検出されたアクセル開度に基づいたＥＣＵ８０００からの制御信号に応じて、ソレノイドモジュレータ圧を調圧し、スロットル圧を生成する。スロットル圧は、ＳＬＴ油路４３０２を介して、プライマリレギュレータバルブ４００６に供給される。スロットル圧は、プライマリレギュレータバルブ４００６のパイロット圧として利用される。

ＳＬ（１）４２１０、ＳＬ（２）４２２０、ＳＬ（３）４２３０、ＳＬ（４）４２４０、ＳＬ（５）４２５０およびＳＬＴ４３００は、ＥＣＵ８０００から送信される制御信号により制御される。

Ｂ２コントロールバルブ４５００は、Ｄレンジ圧油路４１０２およびＲレンジ圧油路４１０４のいずれか一方からの油圧を選択的に、Ｂ２ブレーキ３３１２に供給する。Ｂ２コントロールバルブ４５００に、Ｄレンジ圧油路４１０２およびＲレンジ圧油路４１０４が接続されている。Ｂ２コントロールバルブ４５００は、ＳＬＵソレノイドバルブ（図示せず）から供給された油圧とスプリングの付勢力とにより制御される。

ＳＬＵソレノイドバルブがオンの場合、Ｂ２コントロールバルブ４５００は、図４において左側の状態となる。この場合、Ｂ２ブレーキ３３１２には、ＳＬＵソレノイドバルブから供給された油圧をパイロット圧として、Ｄレンジ圧を調圧した油圧が供給される。

ＳＬＵソレノイドバルブがオフの場合、Ｂ２コントロールバルブ４５００は、図４において右側の状態となる。この場合、Ｂ２ブレーキ３３１２には、Ｒレンジ圧が供給される。

以上のようなオートマチックトランスミッション２０００が搭載された車両において、ＥＣＵ８０００は、アクセル開度の増大によりダウンシフト後の変速段の形成が開始された後に、オートマチックトランスミッション２０００の状態に基づいて変速の遅延を示す条件が成立するか否かを判定する。ＥＣＵ８０００は、条件が成立すると、予め定められた値を初期値として予め定められた変化率（１）で増加するように、係合側に摩擦係合要素に供給される油圧に対応する指令値を出力する。ＥＣＵ８０００は、予め定められた変化率（１）で増加するように指令値を出力している際に、アクセル開度が増大すると、予め定められた変化率（１）と異なる予め定められた変化率（２）で増加するように指令値を出力する。本発明は、ＥＣＵ８０００が上述のように動作する点に特徴を有する。

具体的には、ＥＣＵ８０００は、アクセル開度の増大により、アクセル開度と車速とにより特定される変速線図上の位置がダウンシフト線を横切るとパワーオンダウンシフトを実施する。

ＥＣＵ８０００は、パワーオンダウンシフトを開始した後に、車両が被駆動状態である否かを判定する。ＥＣＵ８０００は、車両の速度およびアクセル開度のうちの少なくともいずれか一方に基づいて車両が被駆動状態であるか否かを判定する。

さらに、ＥＣＵ８０００は、車両が被駆動状態であることが判定されてから予め定められた時間が経過するまでにダウンシフト後の変速段が形成されるか否かを判定する。ＥＣＵ８０００は、タービン回転数ＮＴとダウンシフト後の変速段に対応する同期回転数との差が縮小しないとダウンシフト後の変速段が形成されないことを判定する。

さらに、ＥＣＵ８０００は、ダウンシフト後の変速段が形成されていないと、予め定められた値を初期値として予め定められた変化率（１）で増加するように指令値を出力する。そして、ＥＣＵ８０００は、予め定められた変化率（１）で増加するように指令値を出力している際に、アクセル開度が予め定められた開度以上に増大すると、予め定められた変化率よりも大きい予め定められた変化率（２）で増加するように指令値を出力する。

図５に、本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵ８０００の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ８０００は、入力インターフェース（以下、入力Ｉ／Ｆと記載する）３００と、演算処理部４００と、記憶部５００と、出力インターフェース（以下、出力Ｉ／Ｆと記載する）６００とを含む。

入力Ｉ／Ｆ３００は、エンジン回転数センサ８０２０からのエンジン回転数信号と、アクセル開度センサ８０１０からのアクセル開度信号と、タービン回転数センサ８０２２からのタービン回転数信号と、出力軸回転数センサ８０２４からの出力軸回転数信号とを受信して、演算処理部４００に送信する。

演算処理部４００は、パワーオンダウンシフト処理部４０２と、変速段判定部４０４と、スイープ制御部（１）４０６と、アクセル開度判定部４０８と、スイープ制御部（２）４１０とを含む。

パワーオンダウンシフト処理部４０２は、オートマチックトランスミッション２０００の状態に基づいてパワーオンダウンシフト処理を実施する。具体的には、パワーオンダウンシフト処理部４０２は、アクセル開度が増大されたときに、アクセル開度と車速とに基づく変速線図上の位置が変速線図に設けられるダウンシフト線を横切ると、ダウンシフト線に対応する変速段を変速後の変速段として出力して、変速後の変速段になるようにパワーオンダウンシフト処理を実施する。パワーオンダウンシフト処理部４０２は、アクセル開度信号と出力軸回転数信号とに基づいてアクセル開度と車速とに基づく変速線図上の位置を特定する。車速は、たとえば、出力軸回転数とオートマチックトランスミッション２０００から車輪までの減速比との積により算出するようにしてもよいし、車輪速センサ（図示せず）により検出される車輪速に基づいて算出するようにしてもよい。

パワーオンダウンシフト処理部４０２は、変速後の変速段に対応する摩擦係合要素が係合状態になるように、解放側の摩擦係合要素に供給される油圧を低下させる解放制御を実行し、さらに、係合側の摩擦係合要素に供給される油圧を増加させる係合制御を実行する。

変速段判定部４０４は、パワーオンダウンシフトが開始された後に車両が被駆動状態であると、被駆動状態となってから予め定められた時間が経過するまでに、変速の遅延を示す条件が成立したか否かを判定する。本実施の形態において変速の遅延を示す条件とは、車両が被駆動状態となってから予め定められた時間が経過するまでに、タービン回転数ＮＴがダウンシフト後の変速段に対応する同期回転数まで上昇しないという条件である。

変速段判定部４０４は、パワーオンダウンシフトが開始された後にアクセル開度が予め定められた開度Ａ（０）よりも下回ってアクセルオフとなったことにより車両が被駆動状態になったか否かを判定する。なお、変速段判定部４０４は、アクセル開度に加えてまたは代えて車速に基づいて車両が被駆動状態であるか否かを判定するようにしてもよい。たとえば、変速判定部４０４は、車速が車両の減速状態に対応する変化を示すと車両が被駆動状態であることを判定するようにしてもよい。

さらに変速判定部４０４は、車両が被駆動状態であることが判定されてから予め定められた時間が経過するまでにタービン回転数ＮＴとダウンシフト後の変速段に対応する同期回転数との差の絶対値が予め定められた値以下に縮小しないと、タービン回転数ＮＴがダウンシフト後の変速段に対応する同期回転数まで上昇しないこと、すなわち、変速の遅延を示す条件が成立したことを判定する。

スイープ制御部（１）４０６は、タービン回転数ＮＴがダウンシフト後の変速段に対応する同期回転数まで上昇しないことが判定されると、現時点で出力される指令値を初期値として予め定められた変化率（１）で増加するように、出力Ｉ／Ｆ６００を経由して指令値を出力する。以下、油圧の指令値を予め定められた変化率（１）で増加する制御をスイープ制御（１）という。なお、スイープ制御部（１）４０６は、たとえば、スイープ制御（１）を実行するとともにスイープ制御（１）実行フラグをオンするようにしてもよい。

また、スイープ制御部（１）４０６は、予め定められた値を初期値として予め定められた変化率（１）で増加するように指令値を出力するようにしてもよい。

アクセル開度判定部４０８は、スイープ制御部（１）４０６により予め定められた変化率（１）で増加するように指令値が出力されている際に、入力Ｉ／Ｆ３００から受信するアクセル開度が予め定められた開度Ａ（０）以上であるか否かを判定する。なお、アクセル開度判定部４０８は、たとえば、スイープ制御（１）実行フラグがオンであると、アクセル開度が予め定められた開度Ａ（０）以上であるか否かを判定するようにしてもよい。また、アクセル開度判定部４０８は、たとえば、アクセル開度が予め定められた開度Ａ（０）以上であると、アクセル開度判定フラグをオンするようにしてもよい。

スイープ制御部（２）４１０は、アクセル開度判定部４０８にて、アクセル開度が予め定められた開度Ａ（０）以上であると判定されると、現時点の指令値を初期値として予め定められた変化率（２）で増加するように、出力Ｉ／Ｆ６００を経由して指令値を出力する。以下、油圧の指令値を予め定められた変化率（２）で増加する制御をスイープ制御（２）という。なお、スイープ制御部（２）４１０は、たとえば、アクセル開度判定フラグがオンであると、スイープ制御（２）を実行するようにしてもよい。なお、本実施の形態において、「予め定められた変化率（２）」は、少なくとも「予め定められた変化率（１）」よりも大きく係合側の摩擦係合要素に供給される油圧の変化率が大きくなる値であれば特に限定されるものではなく、たとえば、実験等により適合される値である。

また、スイープ制御部（２）４０６は、予め定められた値を初期値として予め定められた変化率（２）で増加するように指令値を出力するようにしてもよい。

また、本実施の形態において、パワーオンダウンシフト処理部４０２と、変速段判定部４０４と、スイープ制御部（１）４０６と、アクセル開度判定部４０８と、スイープ制御部（２）４１０とは、いずれも演算処理部４００であるＣＰＵが記憶部５００に記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。

記憶部５００には、各種情報、プログラム、しきい値、マップ等が記憶され、必要に応じて演算処理部４００からデータが読み出されたり、格納されたりする。

以下、図６を参照して、本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵ８０００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ８０００は、アクセル開度が増大されて、アクセル開度と車両の速度とに基づく変速線図上の位置がダウンシフト線を横切るとダウンシフト線に対応する変速段を出力して、パワーオンダウンシフトを実行する。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ８０００は、アクセルがオフされた後にタービン回転数ＮＴがダウンシフト後の変速段に対応する同期回転数まで上昇するか否かを判定する。タービン回転数ＮＴがダウンシフト後の変速段に対応する同期回転数まで上昇すると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、この処理は終了する。もしそうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１０４に移される。

Ｓ１０４にて、ＥＣＵ８０００は、スイープ制御（１）を実施する。Ｓ１０６にて、ＥＣＵ８０００は、変速後の変速段が形成されているか否かを判定する。ＥＣＵ８０００は、たとえば、タービン回転数ＮＴと変速後の変速段に対応する同期回転数との差の絶対値が予め定められた値以下であると、変速後の変速段が形成されていることを判定する。変速後の変速段が形成されていると（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、この処理は終了する。もしそうでないと（Ｓ１０６にてＮＯ）、処理はＳ１０８に移される。

Ｓ１０８にて、ＥＣＵ８０００は、アクセルがオンであるか否かを判定する。すなわち、ＥＣＵ８０００は、アクセル開度が予め定められた開度以上であれば、アクセルがオンであると判定する。アクセルがオンであると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０に移される。もしそうでないと（Ｓ１０８にてＮＯ）、Ｓ１０４に移される。Ｓ１１０にて、ＥＣＵ８０００は、スイープ制御（２）を実施する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵ８０００の動作について図７を用いて説明する。

たとえば、車両が５速段で走行している場合を想定する。このとき、変速出力は５速段である。時間Ｔ（０）にて、運転者がアクセルペダルを踏み込んでアクセル開度が上昇すると、アクセル開度と車速とに基づく変速線図上の位置が５速段から４速段へのダウンシフト線と、４速段から３速段へのダウンシフト線と、３速段から２速段へのダウンシフト線とを横切ると、変速出力は２速段となる（Ｓ１００）。そのため、現在の変速段である５速段から２速段へのパワーオンダウンシフトが開始される。

５速段から２速段へのパワーオンダウンシフトが開始されると、Ｃ２クラッチ３３０２に対して解放制御が実行され、Ｂ１ブレーキ３３１１に対して係合制御が実行される。そのため、時間Ｔ（１）にて、Ｂ１ブレーキ３３１１に対する制御指示圧（すなわち、ＳＬ（５）４２５０に対する指令値）は、Ｐ（０）から予め定められた指示圧Ｐ（１）までステップ的に上昇し、予め定められた時間が経過する時間Ｔ（２）にて、予め定められた指示圧Ｐ（２）までステップ的に低下し、時間Ｔ（２）以降、Ｐ（２）が継続して出力される。

このとき、Ｃ２クラッチ３３０２の係合圧が低下し、Ｂ１ブレーキ３３１１の係合圧が増加するため、タービン回転数ＮＴは上昇を開始する。時間Ｔ（３）以降、運転者がアクセルペダルを解除側に操作し、時間Ｔ（４）にて、アクセル開度が予め定められた開度Ａ（０）を下回ると、アクセルがオフされたことが判定される。アクセルがオフされることにより、エンジン１０００の回転数が低下するため、時間Ｔ（５）にて、タービン回転数ＮＴが減少に転じる。

タービン回転数ＮＴが減少すると、タービン回転数ＮＴとダウンシフト後の変速段である２速段に対応する同期回転数との差が拡大する。時間Ｔ（４）から予め定められた時間が経過する時間Ｔ（６）にて、タービン回転数ＮＴがダウンシフト後の変速段に対応する同期回転数まで上昇しないことが判定されると（Ｓ１０２にてＮＯ）、スイープ制御（１）が実施される（Ｓ１０４）。

そのため、制御指示圧は、現時点の指示圧Ｐ（２）を初期値として、予め定められた変化率（１）で増加する。時間の経過とともに制御指示圧が予め定められた変化率（１）で増加していくと、Ｂ１ブレーキ３３１１の係合圧が上昇するため、タービン回転数ＮＴは上昇する。

変速後の変速段が形成されていない状態であって（Ｓ１０６にてＮＯ）、運転者が再びアクセルペダルを踏み込んで、時間Ｔ（７）にて、アクセル開度が予め定められた開度Ａ（０）以上になると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、スイープ制御（２）が実施される（Ｓ１１０）。

そのため、制御指示圧は、現時点の指示圧Ｐ（３）を初期値として、予め定められた変化率（２）で増加する。Ｂ１ブレーキ３３１１の係合圧の上昇の度合は、予め定められた変化率（２）で指令値を増加していくと、予め定められた変化率（１）の場合よりも大きい。そのため、タービン回転数ＮＴは速やかに２速段に対応する同期回転数に近づく。

時間Ｔ（８）にて、タービン回転数ＮＴとダウンシフト後の変速段に対応する同期回転数とが略一致すると、すなわち、タービン回転数ＮＴと２速段の同期回転数との差の絶対値が予め定められた値以下になると、制御指示圧として最大値が出力される。これにより、Ｂ１ブレーキ３３１１が完全に係合して、２速段が形成される。

以上のようにして、本実施の形態に係る車両の制御装置によると、アクセル開度の増大によりダウンシフト後の変速段の形成が開始された後に、自動変速機の状態に基づいて変速の遅延を示す条件（たとえば、アクセルオフ後にタービン回転数が変速後の同期回転数に上昇しないという条件）が成立すると、予め定められた値を初期値として予め定められた変化率（１）で増加するように、係合側の摩擦係合要素に供給される油圧に対応する指令値を出力する。これにより、アクセルオフにより停滞した変速を進行させて、ダウンシフト後の変速段を形成させることができる。

また、予め定められた変化率（１）で増加するように指令値を出力している際に、アクセル開度が増大すると、予め定められた変化率（２）で増加するように指令値を出力する。予め定められた変化率（２）は、予め定められた変化率（１）よりも油圧を大きく上昇させる値であるため、係合側の摩擦係合要素の係合圧は速やか増大する。そのため、アクセル開度が増大したことにより、エンジンから自動変速機に入力されるトルクが増大しても、係合側の摩擦係合要素の係合圧により自動変速機のタービン回転数が吹くことを抑制することができる。したがって、パワーオンダウンシフト開始後に、アクセル操作に応じて係合側の摩擦係合要素を適切に係合して変速をスムーズに進行させる車両の制御装置、制御方法およびその方法をコンピュータで実現されるプログラムならびにそのプログラムを記録した記録媒体を提供することができる。

さらに、車両の速度およびアクセル開度のうちの少なくともいずれか一方により、車両が被駆動状態であることが判定されてから予め定められた時間が経過するまでにダウンシフト後の変速段が形成される否かを判定することにより、変速が遅延しているか否かを判定することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

車両のパワートレーンを示す概略構成図である。 オートマチックトランスミッションのプラネタリギヤユニットを示すスケルトン図である。 オートマチックトランスミッションの作動表を示す図である。 オートマチックトランスミッションの油圧回路を示す図である。 本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵの機能ブロック図である。 本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵの動作を示すタイミングチャートである。

符号の説明

３００ 入力Ｉ／Ｆ、４００ 演算処理部、４０２ パワーオンダウンシフト処理部、４０４ 変速段判定部、４０６，４１０ スイープ制御部、４０８ アクセル開度判定部、５００ 記憶部、６００ 出力Ｉ／Ｆ、１０００ エンジン、２０００ オートマチックトランスミッション、２１００ トルクコンバータ、３０００ プラネタリギヤユニット、３１００ フロントプラネタリ、３２００ リアプラネタリ、３３０１ Ｃ１クラッチ、３３０２ Ｃ２クラッチ、３３０３ Ｃ３クラッチ、３３０４ Ｃ４クラッチ、３３１１ Ｂ１ブレーキ、３３１２ Ｂ２ブレーキ、３３２０ ワンウェイクラッチ、４０００ 油圧回路、８０００ ＥＣＵ、８００２ ＲＯＭ、８００４ シフトレバー、８００６ ポジションスイッチ、８００８ アクセルペダル、８０１０ アクセル開度センサ、８０１２ ブレーキペダル、８０１４ 踏力センサ、８０１６ 電子スロットルバルブ、８０１８ スロットル開度センサ、８０２０ エンジン回転数センサ、８０２２ 入力軸回転数センサ、８０２４ 出力軸回転数センサ、８０２６ 油温センサ、８０２８ 水温センサ、８１００ エンジンＥＣＵ、８２００ ＥＣＴ＿ＥＣＵ。

Claims (14)

1. 油圧回路に出力された指令値に基づいて供給される油圧により、解放状態の第１の摩擦係合要素が係合され、係合状態の第２の摩擦係合要素が解放されることによりダウンシフト後の変速段を形成する自動変速機を搭載する車両の制御装置であって、
   前記自動変速機の状態に関連する物理量を検出するための検出手段と、
   アクセル開度の増大により前記ダウンシフト後の変速段の形成が開始された後に、前記自動変速機の状態に基づいて変速の遅延を示す条件が成立するか否かを判定するための判定手段と、
   前記条件が成立すると、予め定められた値を初期値として予め定められた第１の変化率で増加するように、前記第１の摩擦係合要素に供給される油圧に対応する指令値を出力するための手段と、
   前記第１の変化率で増加するように指令値を出力している際に、アクセル開度が増大すると、前記第１の変化率と異なる予め定められた第２の変化率で増加するように指令値を出力するための出力手段とを含む、車両の制御装置。
2. 前記第２の変化率は、前記第１の変化率よりも大きい、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記制御装置は、アクセル開度を検出するための手段をさらに含み、
   前記出力手段は、前記第１の変化率で増加するように指令値を出力している際に、前記検出されたアクセル開度が予め定められた開度以上になると、前記第２の変化率で増加するように指令値を出力するための手段を含む、請求項１または２に記載の車両の制御装置。
4. 前記判定手段は、
   前記車両が被駆動状態であるか否かを判定するための状態判定手段と、
   前記車両が被駆動状態であることが判定されてから予め定められた時間が経過するまでにダウンシフト後の変速段が形成されるか否かを判定するための変速段判定手段とを含む、請求項１〜３のいずれかに記載の車両の制御装置。
5. 前記状態判定手段は、前記車両の速度およびアクセル開度のうちの少なくともいずれか一方に基づいて前記車両が被駆動状態であるか否かを判定するための手段を含む、請求項４に記載の車両の制御装置。
6. 前記自動変速機は、内燃機関の出力軸に連結された流体継手と、前記流体継手に連結された変速機構とを含み、
   前記制御装置は、前記変速機構の入力軸の回転数を検出するための手段をさらに含み、
   前記変速段判定手段は、前記検出された入力軸回転数と前記ダウンシフト後の変速段に対応する回転数との差の絶対値が予め定められた値以下に縮小しないと前記ダウンシフト後の変速段が形成されないことを判定するための手段を含む、請求項４に記載の車両の制御装置。
7. 油圧回路に出力された指令値に基づいて供給される油圧により、解放状態の第１の摩擦係合要素が係合され、係合状態の第２の摩擦係合要素が解放されることによりダウンシフト後の変速段を形成する自動変速機を搭載する車両の制御方法であって、
   前記自動変速機の状態に関連する物理量を検出する検出ステップと、
   アクセル開度の増大により前記ダウンシフト後の変速段の形成が開始された後に、前記自動変速機の状態に基づいて変速の遅延を示す条件が成立するか否かを判定する判定ステップと、
   前記条件が成立すると、予め定められた値を初期値として予め定められた第１の変化率で増加するように、前記第１の摩擦係合要素に供給される油圧に対応する指令値を出力するステップと、
   前記第１の変化率で増加するように指令値を出力している際に、アクセル開度が増大すると、前記第１の変化率と異なる予め定められた第２の変化率で増加するように指令値を出力する出力ステップとを含む、車両の制御方法。
8. 前記第２の変化率は、前記第１の変化率よりも大きい、請求項７に記載の車両の制御方法。
9. 前記制御方法は、アクセル開度を検出するステップをさらに含み、
   前記出力ステップは、前記第１の変化率で増加するように指令値を出力している際に、前記検出されたアクセル開度が予め定められた開度以上になると、前記第２の変化率で増加するように指令値を出力するステップを含む、請求項７または８に記載の車両の制御方法。
10. 前記判定ステップは、
    前記車両が被駆動状態であるか否かを判定する状態判定ステップと、
    前記車両が被駆動状態であることが判定されてから予め定められた時間が経過するまでにダウンシフト後の変速段が形成されるか否かを判定する変速段判定ステップとを含む、請求項７〜９のいずれかに記載の車両の制御方法。
11. 前記状態判定ステップは、前記車両の速度およびアクセル開度のうちの少なくともいずれか一方に基づいて前記車両が被駆動状態であるか否かを判定するステップを含む、請求項１０に記載の車両の制御方法。
12. 前記自動変速機は、内燃機関の出力軸に連結された流体継手と、前記流体継手に連結された変速機構とを含み、
    前記制御方法は、前記変速機構の入力軸の回転数を検出するステップをさらに含み、
    前記変速段判定ステップは、前記検出された入力軸回転数と前記ダウンシフト後の変速段に対応する回転数との差の絶対値が予め定められた値以下に縮小しないと前記ダウンシフト後の変速段が形成されないことを判定するステップを含む、請求項１０に記載の車両の制御方法。
13. 請求項７〜１２のいずれかに記載の車両の制御方法をコンピュータで実現されるプログラム。
14. 請求項７〜１２のいずれかに記載の車両の制御方法をコンピュータで実現されるプログラムを記録した記録媒体。

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