JP2014149015A - 車両の自動変速機のシフトダウン制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、アクセル全閉での減速時（コーストダウン時）における車両の自動変速機のダウンシフト制御装置を提供する。
【解決手段】本車両の自動変速のダウンシフト制御装置は、（１）ブレーキＯＮを検知し、且つフューエルカット中でなく、ブレーキＯＮ時にシフトダウン後のエンジン回転数を算出し、その算出したエンジン回転数がフューエルカット突入回転数を超える場合、又は、（２）ブレーキＯＮを検知し、且つフューエルカット中であり、ブレーキＯＮ時のエンジン回転数がフューエルカット復帰回転数から所定範囲内である場合には、シフトダウンを実行し、それ以外の場合にはシフトダウンを実行しないように制御している。
【選択図】図３

Description

本発明は、アクセル全閉での減速時（コーストダウン時）における車両のダウンシフト制御装置に関する。

一般に車両に搭載される自動変速機において自由に変速点を設定できる場合には、コーストダウン時（アクセル全閉での減速時）の変速点は、自動変速機のタービン回転数がアイドリング回転数近傍になるように設定されている。これは乗員の「違和感」の緩和のため、すなわちコーストダウン時の回転数が過度に高いと変速時のエンジンブレーキによる減速感が大きくなり、逆に過度に低いと変速時に飛び出し感が発生してしまうため両者のバランスをとってアイドリング回転数近傍にタービン回転数を設定したものである。

しかしながら、通常、アイドリング回転数付近では燃料不足によるエンジンストールを防止すべくフューエルカットを実施していないため、コーストダウン時にあっても燃料が消費され、燃費上好ましくない。

例えば、特許文献１ではアクセル全閉時のコーストダウン制御技術が開示されている。具体的には、アクセル全閉時で車速が低下するコーストダウンシフトが行われるとき、ダウンシフトに伴うエンジン回転数の上昇によるエンジンブレーキの増大を相殺するようにホイルブレーキのブレーキ力を減少させて急激な減速感（ショック）を抑制する制御が開示されている。しかしながら、特許文献１の制御構成においてもコーストダウン時のシフトダウンが「必ず」実行され、乗員の「減速感」を完全に解消し得るものではなく、ブレーキ使用時の「減速感」を防止すべく別途、ブレーキ液圧制御装置を設けることはコスト上問題がある。一方、「減速感」を低減すべく変速点を低くすると前述のフューエルカット不実施による燃費性能低下を招くこととなる。

特開２００４−５１０２３号公報

本発明は、上記課題に鑑み創作されたものであり、コーストダウン時にエンジン回転数を高く維持してフューエルカット実行による燃費向上を実行しながら、同時にエンジンブレーキによるころがり抵抗の低減し、必要以上の減速による乗員の「違和感」を防止し得る、車両の自動変速機のダウンシフト制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、コーストダウン時の車両の自動変速機のシフトダウン制御装置を提供する。具体的に本シフトダウン制御装置は、
（１） ブレーキＯＮを検知し、且つフューエルカット中でなく、ブレーキＯＮ時にシフトダウン後のエンジン回転数を算出し、その算出したエンジン回転数がフューエルカット突入回転数を超える場合、又は、
（２） ブレーキＯＮを検知し、且つフューエルカット中であり、ブレーキＯＮ時のエンジン回転数がフューエルカット復帰回転数から所定範囲内である場合には、
シフトダウンを実行し、それ以外の場合にはシフトダウンを実行しないように制御する。

すなわち、本発明はコーストダウン時に、フューエルカット中でない減速中、またはフューエルカット中であってもフューエルカットから復帰するような状態において、シフトダウン後のエンジン回転数を予測算出してシフトダウン後がフューエルカットに入るならば、ブレーキＯＮでの減速度要求に応じてシフトダウンさせることとしている。これにより必要なときのみシフトダウンさせ、不要な場合にはシフトダウンさせないように制御することとなる。

本発明の車両の自動変速機のシフトダウン制御装置によれば、コーストダウン時におけるダウンシフトについて、シフトダウン後にフューエルカットがかかると予測できる場合には、積極的にフューエルカットを作動させ、燃費向上を図ることができる。一方、シフトダウン後にフューエルカットがかからないと予測される場合には、ダウンシフトを禁止し、エンジンブレーキが効かないようにすることで、ころがり抵抗を低減し、必要以上の減速による乗員の「違和感」を減らすことができる。

本発明の車両の自動変速機のシフトダウン制御装置で実施する制御方法のうち、減速時にロックアップ締結が実行された場合のエンジン回転数とタービン回転数の時系列変化を例示するグラフ図である。 本発明の車両の自動変速機のシフトダウン制御装置で実施する制御方法のうち、減速時にロックアップ締結が実行されていない場合のエンジン回転数とタービン回転数の時系列変化を例示するグラフ図である。 本発明の車両の自動変速機のシフトダウン制御装置の具体的なフロー図が例示されている。

本発明の車両の自動変速機のシフトダウン制御装置で実施する制御方法について図１〜図２に示すエンジン回転数及びタービン回転数の時系列変化のグラフ図を見ながら説明する。図１は、減速時にロックアップ締結が実行された場合のエンジン回転数とタービン回転数との時系列変化を示している。まず、図１を参照する。

図１（ａ）は、ブレーキＯＮ／ＯＦＦ状況を示すグラフ図であり、図１（ｂ）〜（ｄ）に共通する。図１（ｂ）は、フューエルカットが実行されていない状態で減速中に時間ｔ１でブレーキＯＮしている。なお、図１（ｂ）において上方の一点鎖線はフューエルカット突入する回転数を示しており（Ｆ／Ｃｕｔ回転数）、下方の点線はフューエルカットが終了し再び燃料が供給される回転数（Ｆ／Ｃｕｔ復帰回転数）を示している。また、タービン回転数は実線、エンジン回転数は点線で示されている。これらは図１（ｃ）〜（ｄ）、図２（ｂ）〜（ｄ）においても同様である。

さらに、図１（ｂ）〜（ｄ）ではロックアップが実行された状況であるためタービン回転数とエンジン回転数とは同一回転数で変化するが図視上の便宜により少しずれて表記している。

本シフトダウン制御装置では、時間ｔ０からフューエルカット中でない減速中において常時、シフトダウンした場合のシフトダウン後（時間ｔ２）の予測のエンジン回転数を算出している。現在のエンジン回転数は常時検出されており、図１の場合はロックアップが実行されているため現在のタービン回転数は、エンジン回転数＝タービン回転数 としてなる。そして、現状のタービン回転数がわかれば、ギヤ比等の固定値に基づいてシフトダウン後のタービン回転数も算出され、結果、シフトダウン後のエンジン回転数も算出される。図１（ｂ）では、ブレーキＯＮ時（時間ｔ１）に算出したシフトダウン後の予測のエンジン回転数がフューエルカット突入回転数を超えていることがわかる。この場合には、ブレーキＯＮでの減速度要求に応じてシフトダウンをさせることで減速中にフューエルカットを実行する。

一方、図１（ｃ）は、図１（ｂ）と異なりフューエルカットが実行されていない状態で減速中に時間ｔ１でブレーキＯＮしている点で図１（ｂ）と同様であるが、図１（ｂ）と異なり、ブレーキＯＮ時（時間ｔ１）に算出したシフトダウン後の予測のエンジン回転数がフューエルカット突入回転数を下回っている。この場合には、シフトダウンを禁止し、通常変速制御が維持される。図１（ｃ）では、禁止されたシフトダウン時のエンジン回転数及びタービン回転数（仮想）がバツ印で示されており、実際のエンジン回転数及びタービン回転数が二重丸印で示されている。

図１（ｄ）は、（ｂ）（ｃ）と異なりフューエルカットが実行された状態で減速中に時間ｔ１でブレーキＯＮしている。ただし、図１（ｂ）では、ブレーキＯＮ時点（時間ｔ１）で早々にフューエルカットから復帰するような場合には、シフトダウンを禁止し、通常変速制御を維持することとしている。フューエルカットから早々に復帰しし燃料が再供給されるような場合は、ダウンシフトをさせずエンジンブレーキを効かないようにすることで、ころがり抵抗を減らし、再加速の機会を減らし、運転者の違和感を減らすこととしている。図１（ｄ）でも、禁止されたシフトダウン時のエンジン回転数及びタービン回転数（仮想）がバツ印で示されており、実際のエンジン回転数及びタービン回転数が二重丸印で示されている。

次に、図２を参照する。図２は、減速時にロックアップ締結が実行されない場合のエンジン回転数とタービン回転数の時系列変化を示している。
図２（ａ）は、図１と同様にブレーキＯＮ／ＯＦＦ状況を示すグラフ図であり、図２（ｂ）〜（ｄ）に共通する。図２（ｂ）は、図１（ｂ）と同様にフューエルカットが実行されていない状態で減速中に時間ｔ１でブレーキＯＮしている。なお、図２（ｂ）〜（ｄ）ではロックアップが実行されない状況であるためタービン回転数よりエンジン回転数が低い回転数で変化している。

図２（ｂ）の場合、図１（ｂ）と同様に時間ｔ０からフューエルカット中でない減速中において常時、シフトダウンした場合のシフトダウン後（時間ｔ２）の予測のエンジン回転数を算出している。上述するようにタービン回転数はエンジン回転数と異なるがトルクコンバータの特性からタービン回転数とエンジン回転数との関係がわかるため常時検出されている現在のエンジン回転数からその時点でのタービン回転数も算出可能である。そして、現状のタービン回転数がわかれば、ギヤ比等の固定値に基づいてシフトダウン後の予測のタービン回転数も算出される。シフトダウン後のタービン回転数がわかると、前述のトルクコンバータ特性に基づくタービン回転数とエンジン回転数との関係からシフトダウン後のエンジン回転数の予測値も算出されることとなる。

図２（ｂ）では、ブレーキＯＮ時（時間ｔ１）に算出したシフトダウン後の予測のエンジン回転数がフューエルカット突入回転数を超えていることがわかる。この場合には、図１（ｂ）の場合と同様にブレーキＯＮでの減速度要求に応じてシフトダウンをさせることで減速中にフューエルカットを実行する。

一方、図２（ｃ）は、フューエルカットが実行されていない状態で減速中に時間ｔ１でブレーキＯＮしている点で図２（ｂ）と同様であるが、図２（ｂ）と異なり、ブレーキＯＮ時（時間ｔ１）に算出したシフトダウン後の予測のエンジン回転数がフューエルカット突入回転数を下回っている。この場合には、シフトダウンを禁止し、通常変速制御が維持される。図２（ｃ）では、図１（ｃ）と同様に禁止されたシフトダウン時のエンジン回転数及びタービン回転数（仮想）がバツ印で示されており、実際のエンジン回転数及びタービン回転数が二重丸印で示されている。

図２（ｄ）は、（ｂ）（ｃ）と異なりフューエルカットが実行された状態で減速中に時間ｔ１でブレーキＯＮしている。ただし、図２（ｄ）では、図１（ｄ）と同様の理由でブレーキＯＮ時点（時間ｔ１）で早々にフューエルカットから復帰するような場合には、シフトダウンを禁止し、通常変速制御を維持することとしている。図２（ｄ）でも、禁止されたシフトダウン時のエンジン回転数及びタービン回転数（仮想）がバツ印で示されており、実際のエンジン回転数及びタービン回転数が二重丸印で示されている。

次に、本自動変速機のシフトダウン制御装置の制御構成の具体的なフロー図が例示されている。まず、本シフトダウン制御装置ではアクセルを全閉でアイドリング状態であることが前提となる（ＳＴＥＰ１０）。アイドリング状態である場合、現在のエンジン回転数ＮＥ１が検知され、設定される（ＳＴＥＰ１２）。また、現在のエンジン回転数ＮＥ１が検知されると、これに基づいて常時、シフトダウン後のタービン回転数ＮＴ２とシフトダウン後のエンジン回転数ＮＥ２とが算出される（ＳＴＥＰ１２）。算出方法については前述の通りである。

次に、ブレーキＯＮ信号を確認すると（ＳＴＥＰ１４）、これをトリガーとしてフューエルカット中か否かを検知する（ＳＴＥＰ１６）。フューエルカット中でない場合には、シフトダウン後のエンジン回転数ＮＥ２がフューエルカット突入回転数を超えている場合には、シフトダウン要求信号が発信される（ＳＴＥＰ１８〜ＳＴＥＰ２４）。一方、シフトダウン後のエンジン回転数ＮＥ２がフューエルカット突入回転数以下の場合には、シフトダウンは禁止され通常の変速制御を維持する（ＳＴＥＰ１８〜ＳＴＥＰ２２）。

また、ブレーキＯＮ時点で既にフューエルカット中の場合（ＳＴＥＰ１６）、現在のエンジン回転数ＮＥ２がフューエルカット復帰回転数から所定範囲内（＋α０内）である場合には、シフダウン要求信号が発信される（ＳＴＥＰ２０〜ＳＴＥＰ２４）。一方、現在のエンジン回転数ＮＥ２がフューエルカット復帰回転数よりも十分に大きく（＋α０以上）である場合には、シフダウンは禁止され通常の変速制御を維持する（ＳＴＥＰ２０〜ＳＴＥＰ２２）。

以上、本発明の車両の自動変速機のシフトダウン制御装置についての実施形態およびその概念について説明してきたが本発明はこれに限定されるものではなく特許請求の範囲および明細書等に記載の精神や教示を逸脱しない範囲で他の変形例、改良例が得られることが当業者は理解できるであろう。

Claims (1)

1. コーストダウン時の車両の自動変速機のシフトダウン制御装置であって、
   ブレーキＯＮを検知し、且つフューエルカット中でなく、ブレーキＯＮ時にシフトダウン後のエンジン回転数を算出し、その算出したエンジン回転数がフューエルカット突入回転数を超える場合、
   又は、ブレーキＯＮを検知し、且つフューエルカット中であり、ブレーキＯＮ時のエンジン回転数がフューエルカット復帰回転数から所定範囲内である場合には、
   シフトダウンを実行し、それ以外の場合にはシフトダウンを実行しない、
   ことを特徴とする自動変速機のシフトダウン制御装置。