JP2012036931A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン回転数が減速フューエルカット開始設定値よりも低い状態で走行している場合に、アクセルオフして減速状態に移行したとき、減速フューエルカットを行うことができるようにする。
【解決手段】車両の運転状態が加速から減速に移行したことが検出されたとき、減速フューエルカット作動中でなく且つエンジン回転数がフューエルカット開始設定値に達していないことを少なくとも基本的条件として、自動変速機に対してシフトダウンを指示する。基本的条件に加えて、更に、一定時間内にブレーキ操作がなされたこと、あるいはシフトダウン後の予測エンジン回転数がフューエルカット開始設定値よりも高いこと、あるいは、トルクコンバータがロックアップ作動中であることを条件としてシフトダウンを指示するようにしてもよい。
【選択図】 図２

Description

本発明は、自動車等車両の自動変速機の制御装置に関し、特に、アクセルオフ時においてシフトダウン制御及び減速フューエルカット制御を行うようにしたことに関する。

一般に「減速フューエルカット」といわれる処理は、減速コースティング開始時（アクセルオンからオフへの移行時）にエンジン回転数が所定のフューエルカット開始設定値以上の場合に、所定のフューエルカット終了設定値まで燃料の噴射を停止する処理であり、これにより燃費向上等を図っている（例えば特許文献１）。また、減速フューエルカット作動中に所定のフューエルカット終了設定値近くまでエンジン回転数が低下したとき、フューエルカット制御から通常運転に復帰することを防止するために、シフトダウンを行うことでエンジン回転数を上昇させ、減速フューエルカット運転を継続させるよう制御することも従来より行われている（例えば特許文献２）。

特開平０６−２９９９１２号公報 特許第２８３２７０３号公報

ところで、燃費を抑えるためにシフトアップを早期化する（低いエンジン回転でシフトアップを行う）ことが行われるようになってきており、そうすると、エンジン回転数が所定の減速フューエルカット開始設定値よりも低い状態でクルーズ走行を行う機会が増すことになる。そのようにエンジン回転数が所定の減速フューエルカット開始設定値よりも低い状態で走行している場合に、アクセルオフして減速状態に移行したとしても、従来技術においては、減速フューエルカットは行われない。従って、燃料を噴射して減速が行われることとなり、無駄に燃料が消費されるという問題があった。なお、所定の減速フューエルカット開始設定回転数は、エンスト対策等の観点から一定回転数以下に下げることはできないため、減速フューエルカット開始設定回転数を下げることによっては、この問題に対処することができない。また、上記特許文献２に示された発明は、既に減速フューエルカットを開始している場合において減速フューエルカットを継続させるための制御にかかわるものであるから、上記問題に対処することができない。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、エンジン回転数が所定の減速フューエルカット開始設定値よりも低い状態で走行している場合に、アクセルオフして減速状態に移行したとき、減速フューエルカットを行うことができるように制御することで、燃費の節約を図ることができるようにした自動変速機の制御装置を提供しようとするものである。

本発明に係る自動変速機の制御装置は、車両の運転状態が加速から減速に移行したことを検出する検出手段（８，２０７，５，Ｓ１）と、前記検出手段により車両の運転状態が加速から減速に移行したことが検出されたとき、エンジン回転数が所定のフューエルカット開始設定値よりも高いならば、燃料の噴射を停止する減速フューエルカット制御を行う燃料噴射制御手段（４）と、前記検出手段により車両の運転状態が加速から減速に移行したことが検出されたとき、減速フューエルカット作動中でなく且つエンジン回転数が所定のフューエルカット開始設定値に達していないことを少なくとも基本的条件として、自動変速機に対してシフトダウンを指示する変速制御手段（５，Ｓ２，Ｓ３）とを備える。なお、上記で括弧内に記載した符号は、以下説明する実施例における対応要素を例示的に示すものである。

検出手段は、例えばアクセルペダルがオフされたとき、車両の運転状態が加速から減速に移行したことを検出する。燃料噴射制御手段は、従来より知られた減速フューエルカット制御を行う。燃料噴射制御手段による減速フューエルカット作動中でないときに、車両の運転状態が加速から減速に移行したことが検出されると（つまりアクセルペダルがオフされると）、変速制御手段によりシフトダウンが指示され、自動変速機においてシフトダウンが行われる。シフトダウン実行による変速比の下位段への変化により、エンジン回転数が上昇する。これに伴い、エンジン回転数が所定のフューエルカット開始設定値よりも上昇すると、燃料噴射制御手段により減速フューエルカットが行われるようになる。従って、エンジン回転数が所定の減速フューエルカット開始設定値よりも低い状態で走行している場合に、アクセルオフして減速状態に移行したとき、シフトダウンが行われ、これに応じて減速フューエルカットを行わせることができるようになり、燃費の節約を図ることができる。

好ましい実施態様として、前記変速制御手段は、前記基本的条件に加えて、更に、前記減速に移行したことが検出されたときから一定時間内にブレーキ操作がなされたことを条件として、前記自動変速機に対してシフトダウンを指示することを特徴とする。これにより、確実にドライバーが減速する意思があることが確認されたときにシフトダウンを行う。

更に、好ましい実施態様として、前記変速制御手段は、前記基本的条件に加えて、更に、シフトダウンした後の予測エンジン回転数が前記所定のフューエルカット開始設定値よりも高いことを条件として、前記自動変速機に対してシフトダウンを指示することを特徴とする。これにより、シフトダウン後に確実に減速フューエルカットが行われるであろうことが確認されたときにシフトダウンを行う。

更に、好ましい実施態様として、前記変速制御手段は、前記基本的条件に加えて、更に、トルクコンバータがロックアップ作動中であることを条件として、前記自動変速機に対してシフトダウンを指示することを特徴とする。これにより、トルクコンバータロックアップによってシフトダウン後の変速比に従いエンジン回転数が確実に上昇される状態となっていることが確認されたときにシフトダウンを行う。

上記各実施態様は、それぞれ適宜組み合わせて実施してよい。例えば、前記変速制御手段は、前記基本的条件に加えて、更に、シフトダウンした後の予測エンジン回転数が前記所定のフューエルカット開始設定値よりも高く、且つ、トルクコンバータがロックアップ作動中である、ことを条件として、前記自動変速機に対してシフトダウンを指示するようにしてよい。

本発明の一実施形態に係る自動変速機の制御装置が適用される車両の駆動系の概略図。

ＡＴ−ＥＣＵ（自動変速制御装置）によって実行されるアクセルオフ時ダウンシフト処理の一例を示すフローチャート。

図２のアクセルオフ時ダウンシフト処理に従い実現されるダウンシフト処理及び減速フューエルカット動作の一例を示すタイミングチャート。

ＡＴ−ＥＣＵ（自動変速制御装置）によって実行されるアクセルオフ時ダウンシフト処理の別の例を示すフローチャート。

ＡＴ−ＥＣＵ（自動変速制御装置）によって実行されるアクセルオフ時ダウンシフト処理の更に別の例を示すフローチャート。

ＡＴ−ＥＣＵ（自動変速制御装置）によって実行されるアクセルオフ時ダウンシフト処理の更に別の例を示すフローチャート。

ＡＴ−ＥＣＵ（自動変速制御装置）によって実行されるアクセルオフ時ダウンシフト処理の更に別の例を示すフローチャート。

図１は、本発明の一実施形態に係る自動変速機の制御装置が適用される車両の駆動系の概略図である。図１に示すように、本実施形態の車両は、エンジン１と、流体式のトルクコンバータ３を介してエンジン１と連結される自動変速機２と、エンジン１を電子的に制御するＦＩ−ＥＣＵ（燃料噴射制御装置）４と、トルクコンバータ３を含む自動変速機２を電子的に制御するＡＴ−ＥＣＵ（自動変速制御装置）５と、ＡＴ−ＥＣＵ５の制御に従いトルクコンバータ３の回転駆動やロックアップ制御および自動変速機２の複数の摩擦係合要素の締結（係合）・解放を油圧制御する油圧制御装置６とを備えている。

エンジン１の回転出力は、クランクシャフト（エンジン１の出力軸）２１に出力され、トルクコンバータ３を介して自動変速機２のメインシャフト２２に伝達される。トルクコンバータ３には、ロックアップクラッチ３０が設けられている。ロックアップクラッチ３０は、ＡＴ−ＥＣＵ５によるロックアップ制御に従い、ロックアップＯＮ(スリップ制御を含む)又はＯＦＦのいずれかの状態に設定される。ロックアップ制御の手法は公知の手法を採用するものとし、その詳細説明は省略する。

クランクシャフト２１の近傍には、クランクシャフト２１（エンジン１）の回転数Ｎｅを検出するクランクシャフト回転数センサ２０１が設けられる。メインシャフト２２の近傍には、メインシャフト２２の回転数（自動変速機２の入力軸回転数）Ｎｉを検出するメインシャフト回転数センサ２０２が設けられる。カウンタシャフト２３の近傍には、カウンタシャフト２３の回転数（自動変速機２の出力軸回転数）Ｎｏを検出するカウンタシャフト回転数センサ２０３が設けられる。各センサ２０１〜２０３により検出された回転数データＮｅ，Ｎｉ，Ｎｏ及び車速センサ２０４で検出された車速データＮｖがＡＴ−ＥＣＵ５に与えられる。また、エンジン回転数データＮｅは、ＦＩ−ＥＣＵ（燃料噴射制御装置）４に与えられる。

エンジン１の近傍には、エンジン１を冷却するためのエンジン冷却水の温度Ｔｗを検出する冷却水温センサ２０５と、エンジン１の図示しないスロットルの開度ＴＨを検出するスロットル開度センサ２０６とが設けられる。冷却水温センサ２０５により検出されたエンジン冷却水の温度データおよびスロットル開度センサ２０６により検出されたスロットル開度データはＦＩ−ＥＣＵ４に出力される。また、アクセルペダル８の近傍には、アクセルペダル８の開度を検出するアクセルペダル開度センサ２０７が設けられる。アクセルペダル開度センサ２０７により検出されたアクセルペダル開度ＡＰのデータはＦＩ−ＥＣＵ４及びＡＴ−ＥＣＵ５に与えられる。また、ブレーキペダル９の近傍には、ブレーキペダル９の踏み込みを検出するブレーキ操作センサ２０８が設けられる。ブレーキ操作センサ２０８により検出されたブレーキ操作検出データはＦＩ−ＥＣＵ４及びＡＴ−ＥＣＵ５に与えられる。また、油圧制御装置６内の図示しないオイルタンクの近傍には、油圧制御装置６の作動油（および潤滑油）の温度ＴＡＴＦを検出する油温センサ２０９が設けられる。油温センサ２０９により検出された作動油温ＴＡＴＦのデータはＡＴ−ＥＣＵ５に出力される。

本発明に関連する制御として、ＦＩ−ＥＣＵ（燃料噴射制御装置）４は、公知の「減速フューエルカット」制御を行う。すなわち、車両の運転状態が加速から減速に移行したことが検出されたとき、エンジン回転数Ｎｅが所定のフューエルカット開始設定値Ｎｅｆｓよりも高い場合に、燃料の噴射を停止する（フューエルカットする）。車両の運転状態が加速から減速に移行したことを検出するための検出手段としては、アクセルペダル開度センサ２０７を用いる。すなわち、アクセルペダル開度センサ２０７から出力されるアクセルペダル開度ＡＰのデータがアクセルオフ（アクセルペダル開度０）であれば、車両の運転状態が加速から減速に移行したと判定する。フューエルカット運転から通常運転に復帰するのは、アクセルペダル８が踏み込まれたとき、あるいは減速フューエルカット作動中においてエンジン回転数Ｎｅが所定のフューエルカット終了設定値Ｎｅｆｅよりも低くなったとき、である。このフューエルカット終了設定値Ｎｅｆｅは、フューエルカット開始設定値Ｎｅｆｓよりも小さい値であり、適宜のヒステリシスが設定されている。なお、このような減速フューエルカット制御それ自体は公知の手法を採用してよいので、その詳細説明は省略する。

図２は、本発明に従い、ＡＴ−ＥＣＵ（自動変速制御装置）５によって実行されるアクセルオフ時ダウンシフト処理の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１では、アクセルペダル開度ＡＰのデータがアクセルオンからオフ（アクセルペダル開度が０）に移行したかどうかを判定する。この判定結果がＹＥＳであれば、車両の運転状態が加速から減速に移行したことが検出されたものとし、ステップＳ２に移行する。ＮＯであれば、このルーチンを終了する。

ステップＳ２では、エンジン回転数Ｎｅが所定のフューエルカット開始設定値Ｎｅｆｓよりも低い（Ｎｅｆｓに達していない）かどうかを判定する。ＹＥＳであれば、ステップＳ３に移行し、ＮＯであれば、このルーチンを終了する。ステップＳ３では、フューエルカット作動中かどうかを判定する。ＹＥＳであれば、ステップＳ４に移行し、ＮＯであれば、このルーチンを終了する。ステップＳ４では、自動変速機２に対してシフトダウンを指示する。

ステップＳ２のＹＥＳ及びステップＳ３のＮＯが成立した場合、減速フューエルカット作動中でなく且つエンジン回転数Ｎｅが所定のフューエルカット開始設定値Ｎｅｆｓに達していない、という基本的条件が満たされたことを意味する。このように基本的条件が満たされた場合、ステップＳ４が実行され、自動変速機２に対してシフトダウンを指示する。

図３は、図２のアクセルオフ時ダウンシフト処理に従い実現されるダウンシフト処理及び減速フューエルカット動作の一例を示すタイミングチャートである。時点ｔ１よりも前では、エンジン回転数Ｎｅはフューエルカット開始設定値Ｎｅｆｓよりも低く、フューエルカット動作が行われていないものとする。時点ｔ１でアクセルオフ（アクセルペダル開度０）が検出されると、ステップＳ１のＹＥＳからステップＳ２に行き、Ｎｅ＜Ｎｅｆｓであるから、ステップＳ２がＹＥＳと判定され、ステップＳ３に行き、フューエルカット作動中ではないから、ステップＳ３がＮＯと判定され、ステップＳ４でシフトダウンが指示される。これによって、自動変速機２のギヤ段が１段下のシフト段に変更される。このダウンシフトによって変速比が低い方に移行することにより、エンジン回転数Ｎｅが上昇する。このエンジン回転数Ｎｅの上昇によって、エンジン回転数Ｎｅがフューエルカット開始設定値Ｎｅｆｓよりも高くなると、ＦＩ−ＥＣＵ（燃料噴射制御装置）４によってフューエルカットが指示され、燃料噴射が停止される。また、ＦＩ−ＥＣＵ（燃料噴射制御装置）４がフューエルカットを指示したとき、ＡＴ−ＥＣＵ（自動変速制御装置）５内でフューエルカット作動フラグが１にセットされ、フューエルカット作動中であることを示す。

こうして、エンジン回転数Ｎｅが所定の減速フューエルカット開始設定値Ｎｅｆｓよりも低い状態で走行している場合に、アクセルオフして減速状態に移行したとき、シフトダウンを指示し、シフトダウンによりエンジン回転数Ｎｅを上昇させ、減速フューエルカットを行わせるようにしている。従って、エンジン回転数Ｎｅが所定の減速フューエルカット開始設定値Ｎｅｆｓよりも低い状態でクルーズ走行している場合にアクセルオフして減速状態に移行したとき、減速フューエルカット運転を行わせることができるので、燃費の節約を図ることができる。なお、減速フューエルカット制御中、エンジン回転数Ｎｅが低下し、所定のフューエルカット終了設定値Ｎｅｆｅよりも低くなると、ＦＩ−ＥＣＵ（燃料噴射制御装置）４はフューエルカット終了を指示し、通常運転に復帰する。同時に、ＡＴ−ＥＣＵ（自動変速制御装置）５内のフューエルカット作動フラグが０にリセットされ、フューエルカット作動中でないことを示す。

上記例では、アクセルオフ時ダウンシフト処理を実行するための条件が基本的条件のみからなっている。このように、少なくとも基本的条件が成立したときにシフトダウンを指示することで、本発明の目的を達成することができる。しかし、これに限らず、基本的条件に更に追加の条件を加えるようにし、これらの条件が全て成立したときに、シフトダウンを指示するようにしてもよい。図４〜７は、そのような追加条件を付加した例を示すフローチャートである。図４〜７において、ステップＳ１〜Ｓ４は、図２に示したものと同じである。

図４の例においては、ステップＳ１がＹＥＳの場合に実行する処理としてステップＳ５１が追加され、ステップＳ３がＮＯの場合に実行する処理としてステップＳ５２が追加されている。ステップＳ５１では、加速から減速に移行したことが検出された（アクセルペダル開度がオンからオフに変化した）ときから一定時間が経過したかどうかを判定する。経過していなければステップＳ２に行き、経過したならばこのルーチンを終了する。ステップＳ５２では、加速から減速に移行したことが検出された（アクセルペダル開度がオンからオフに変化した）ときから一定時間内にブレーキ操作（ブレーキペダル９の踏み込み操作）がなされたかどうかを判定する。ＹＥＳであればステップＳ４に移行し、シフトダウンを指示するが、ＮＯであれば、このルーチンを終了し、シフトダウンを指示しない。これにより、ブレーキ操作を伴って確実にドライバーが減速する意思があることが確認されたときに、シフトダウンを行うようにすることができる。

図５の例においては、ステップＳ３がＮＯの場合に実行する処理としてステップＳ６が追加されている。ステップＳ６では、シフトダウンした後の予測エンジン回転数ｅＮｅが前記所定のフューエルカット開始設定値Ｎｅｆｓよりも高いかどうかを判定する。ＹＥＳであればステップＳ４に移行し、シフトダウンを指示するが、ＮＯであれば、このルーチンを終了し、シフトダウンを指示しない。変速比は、各ギヤ段毎に異なるので、シフトダウンした後のギヤ段の変速比と現在のエンジン回転数若しくは車速との関係によっては、シフトダウン後のエンジン回転数が所定のフューエルカット開始設定値Ｎｅｆｓよりも高くならない場合があり得る。そのような場合は、減速フューエルカットが行われないので、シフトダウンを行う意味がない。従って、この例に示すように、シフトダウンした後の予測エンジン回転数ｅＮｅが前記所定のフューエルカット開始設定値Ｎｅｆｓよりも高いかどうかを予め判定し、ＹＥＳと判定されたときにシフトダウンを指示するようにするとよい。これにより、シフトダウン後に確実に減速フューエルカットが行われるであろうことが確認されたときにシフトダウンを行うようにすることができる。

図６の例においては、ステップＳ３がＮＯの場合に実行する処理としてステップＳ７が追加されている。ステップＳ７では、トルクコンバータ３がロックアップ作動中であるかどうかを判定する。ＹＥＳであればステップＳ４に移行し、シフトダウンを指示するが、ＮＯであれば、このルーチンを終了し、シフトダウンを指示しない。トルクコンバータ３がロックアップ作動中とは、エンジン１の出力軸２１と自動変速機２のメインシャフト２２がトルクコンバータ３を介してほぼ直結された状態であり、変速比の低ギヤ段側への変更がエンジン回転数の上昇として確実に反映される状態となっている。従って、トルクコンバータ３がロックアップ作動中であることを条件としてシフトダウンを指示することにより、トルクコンバータ３のロックアップによってシフトダウン後の変速比に従いエンジン回転数が確実に上昇される状態となっていることが確認されたときに、シフトダウンを行うようにすることができる。

図７の例においては、ステップＳ３がＮＯの場合に実行する処理として上記ステップＳ６及びＳ７が追加されている。これにより、前記基本的条件に加えて、更に、シフトダウンした後の予測エンジン回転数ｅＮｅが所定のフューエルカット開始設定値Ｎｅｆｓよりも高く（Ｓ６のＹＥＳ）、且つ、トルクコンバータ３がロックアップ作動中である（Ｓ７のＹＥＳ）、ことを条件として、ステップＳ４によるシフトダウン指示が実行される。

上記態様のほか、追加の条件を設定する各ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ７は、適宜組み合わせてもよい。例えば、Ｓ５とＳ６を組み合わせる、あるいはＳ５とＳ７を組み合わせる、あるいはＳ５，Ｓ６，Ｓ７を組み合わせるようにしてもよい。なお、設計上の要請に応じ、ステップＳ２におけるフューエルカット開始設定値Ｎｅｆｓは、ＦＩ−ＥＣＵ（燃料噴射制御装置）４におけるフューエルカット開始設定値Ｎｅｆｓよりも幾分大きな値に設定してもよい。

１ エンジン
２ 自動変速機
３ トルクコンバータ
４ ＦＩ−ＥＣＵ（燃料噴射制御装置）
５ ＡＴ−ＥＣＵ（自動変速制御装置）
６ 油圧制御装置
８ アクセルペダル
９ ブレーキペダル
２１ クランクシャフト（エンジン出力軸）
２２ メインシャフト
３０ ロックアップクラッチ

Claims (4)

1. 車両の運転状態が加速から減速に移行したことを検出する検出手段と、
   前記検出手段により車両の運転状態が加速から減速に移行したことが検出されたとき、エンジン回転数が所定のフューエルカット開始設定値よりも高いならば、燃料の噴射を停止する減速フューエルカット制御を行う燃料噴射制御手段と、
   前記検出手段により車両の運転状態が加速から減速に移行したことが検出されたとき、減速フューエルカット作動中でなく且つエンジン回転数が所定のフューエルカット開始設定値に達していないことを少なくとも基本的条件として、自動変速機に対してシフトダウンを指示する変速制御手段と
   を備える自動変速機の制御装置。
2. 前記変速制御手段は、前記基本的条件に加えて、更に、前記減速に移行したことが検出されたときから一定時間内にブレーキ操作がなされたことを条件として、前記自動変速機に対してシフトダウンを指示することを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
3. 前記変速制御手段は、前記基本的条件に加えて、更に、シフトダウンした後の予測エンジン回転数が前記所定のフューエルカット開始設定値よりも高いことを条件として、前記自動変速機に対してシフトダウンを指示することを特徴とする請求項１又は２に記載の自動変速機の制御装置。
4. 前記変速制御手段は、前記基本的条件に加えて、更に、トルクコンバータがロックアップ作動中であることを条件として、前記自動変速機に対してシフトダウンを指示することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の自動変速機の制御装置。

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