JP2017129233A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フューエルカット状態でのコースト走行中にダウンシフトする際に、フューエルリカバーによる入力トルクの急変を回避する。【解決手段】コースト走行中に、トルクコンバータ２をロックアップ状態にしてフューエルカットを行ない、フューエルカット中にエンジン回転数がフューエルリカバー回転数まで低下すると、フューエルリカバーを行なう。フューエルカット中にタービン回転数がダウンシフト回転数まで低下すると、摩擦係合要素の掛け替えによる自動変速機構のダウンシフト制御を実施する変速制御手段１０Ａとを有し、変速制御手段１０Ａは、ダウンシフトと前記フューエルリカバーとが重なると推定するとフューエルリカバーを優先して実施する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両に装備され、ロックアップ可能なトルクコンバータと自動変速機構を備えた自動変速機を制御する、自動変速機の制御装置に関するものである。

車両に装備され、複数の係合要素を有する有段の自動変速機において、車両のコースト走行中に、トルクコンバータをロックアップしエンジンをフューエルカット状態にして燃費を向上させる技術が開発されている。コースト走行中には車速が次第に低下していくため、車速が変速線を横切り、何れかの係合要素の掛け替えによるダウンシフト（コーストダウンシフト）を実施する必要が生じる。

また、フューエルカット状態でのコースト走行中に、エンジン回転数がフューエルリカバー回転数まで低下すると、フューエルカットを終了してエンジンへの燃料供給を再開するフューエルリカバー（ＦＣＲ）を行なう。すなわち、コースト走行中に車速が低下すると、エンジン回転数がフューエルリカバー回転数まで低下してフューエルリカバーを実施する。このため、フューエルカット状態でのコースト走行中に、ダウンシフトを実施すると同時にフューエルリカバーを実施する状況が生じる場合がある。

これに関連して、特許文献１には、フューエルカット状態でのコースト走行中に、コーストダウンシフトを実施する際に、同時に、強制的にフューエルリカバーを実施してエンジン回転数を上昇させることで変速機入力側回転数を上昇させ、エンジン回転数がロックアップ解除回転数まで低下する虞を緩和し、ロックアップ時間の延長で燃費を向上させようとする技術が記載されている。

特開２０１０−７８１２４号公報

ところで、特許文献１では着目されていないが、フューエルカット状態でのコースト走行中に、ダウンシフトを実施すると同時にフューエルリカバーを実施すると、ダウンシフトにおけるトルクフェーズ中（クラッチの掛け替え中）にフューエルリカバーによって入力トルクが急変して車両挙動が変化し、運転者に違和感を与えてしまう場合がある。

本発明は、このような課題に着目して創案されたもので、フューエルカット状態でのコースト走行中にダウンシフトを行なう際に、トルクフェーズ中にフューエルリカバーによって入力トルクが急変することを回避できるようにした、自動変速機の制御装置を提供することを目的としている。

（１）本発明の自動変速機の制御装置は、エンジンを無負荷状態にしたコースト走行中に、トルクコンバータをロックアップ状態にすると共に、前記エンジンへの燃料供給を中止するフューエルカットを行ない、前記フューエルカット中に、前記エンジンの回転数がフューエルリカバー回転数まで低下すると、前記フューエルカットを終了させてエンジンへの燃料供給を再開するフューエルリカバーを行なう車両に装備され、前記トルクコンバータと、前記トルクコンバータを介して前記エンジンからの回転を入力される有段式の自動変速機構と、を有する自動変速機を制御する制御装置であって、前記フューエルカット中に、前記トルクコンバータのタービン回転数がダウンシフト回転数まで低下するとダウンシフト要求を判定し、摩擦係合要素の掛け替えによる前記自動変速機構のダウンシフト制御を実施する変速制御手段を備え、前記変速制御手段は、ダウンシフトと前記フューエルリカバーとが重なると推定すると、前記フューエルリカバーを優先することを特徴としている。
前記変速制御手段は、前記トルクコンバータをスリップロックアップ状態にしながら、摩擦係合要素の掛け替えによる前記自動変速機構のダウンシフト制御を実施することも好ましい。

（２）前記変速制御手段は、前記ダウンシフト要求を判定したら、前記ダウンシフト制御した場合にダウンシフト中に前記フューエルリカバーが開始されるか否かを推定する推定手段と、前記推定手段が、ダウンシフト中に前記フューエルリカバーが実施されると推定すると、前記フューエルリカバーが完了するまで前記ダウンシフト制御の開始を遅らせるダウンシフト遅延手段と、を有していることが好ましい。

（３）前記推定手段は、前記ダウンシフト中のイナーシャフェーズが開始されるまでに前記フューエルリカバーが開始されるか否かを推定することが好ましい。

（４）前記ダウンシフト遅延手段は、前記フューエルリカバーの完了後に前記ダウンシフト制御を実施して前記ダウンシフトが完了したときにも、前記タービン回転数が前記エンジン回転数を上回らないと見込める状態になるまでダウンシフト制御の開始を遅らせることが好ましい。

（５）前記ダウンシフト遅延手段は、前記フューエルリカバーの完了後にエンジ回転が安定するまでダウンシフト制御の開始を遅らせることが好ましい。
ことが好ましい。

（６）前記エンジン回転数が低下してロックアップ解除回転数を下回ると、前記トルクコンバータのロックアップクラッチを解放するロックアップ制御手段を更に有し、前記ロックアップ解除回転数はフューエルリカバー回転数よりも高い値に設定されていることが好ましい。

（７）前記ロックアップ制御手段は、前記推定手段が前記フューエルリカバーの開始前に前記ダウンシフトが完了すると判断すると、前記ロックアップ解除回転数を前記フューエルリカバー回転数まで一時的に低下させることが好ましい。

（８）前記推定手段は、前記ダウンシフト中のイナーシャフェーズが開始されるまでに前記エンジン回転数が前記ロックアップ解除回転数を下回るか否かによって前記フューエルリカバーが開始されるか否かを推定することも好ましい。

本発明によれば、フューエルカット状態でのコースト走行中にダウンシフトが要求される際に、ダウンシフトが完了するよりも前にフューエルリカバーが実施されるなどダウンシフトとフューエルリカバーとが重なって行なわれることが推定されると、フューエルリカバーが完了するまでダウンシフト制御の開始を遅らせるので、フューエルリカバーによる入力トルクの急変がダウンシフト中に発生することを回避することができ、変速ショックを低減することができる。

本発明の一実施形態に係る車両のパワートレーンをその制御系とともに示す全体システム構成図である。 本発明の一実施形態に係る自動変速機の構成を示すスケルトン図である。 本発明の一実施形態に係る自動変速機の変速段ごとの各摩擦係合要素の締結作動表である。 本発明の一実施形態に係る自動変速機の変速線図である。 本発明の一実施形態に係る自動変速機の制御装置による制御を説明するタームチャートであり、本制御を行なわなかった場合を示す。 本発明の一実施形態に係る自動変速機の制御装置による制御を説明するタームチャートであり、本制御を行なった場合を示す。 本発明の一実施形態に罹る自動変速機の制御装置による制御を説明するフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することや適宜組み合わせることが可能である。

［１．全体システム構成］
図１に示すように、本実施形態に係る車両のパワートレーンは、エンジン１と、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータ２及び有段式の自動変速機構３からなる自動変速機４と、自動変速機４の出力軸と駆動輪６との間に設けられた動力伝達機構５と、を備えている。

有段式の自動変速機構３は、ロックアップクラッチ２０を備えたトルクコンバータ２を介してエンジン１と接続され、種々の摩擦係合要素（クラッチ又はブレーキ）を備え、これらの摩擦係合要素を締結又は解放することにより各変速段が達成される。種々の摩擦係合要素の締結又は解放やトルクコンバータ２のロックアップクラッチの係合状態は、油圧回路ユニット７に設けられた所要のソレノイドバルブを制御して油の供給状態を切り替えることによって行なう。

このような油圧回路ユニット７を制御するために、自動変速機コントローラ（変速機制御手段）１０が設けられ、また、エンジン１を制御するために、エンジンコントローラ１００が設けられている。自動変速機コントローラ１０では種々のセンサ類１１〜１５からの情報に基づいて油圧回路ユニット７を制御する。なお、自動変速機コントローラ１０とエンジンコントローラ１００とは、互いに情報伝達できるように接続されており、自動変速機構３とエンジン１とを連携して制御できるようになっている。

［２．自動変速機の構成］
図２に示すように、自動変速機構３は、第１プラネタリギヤ機構（ＰＧ１）３１，第２プラネタリギヤ機構（ＰＧ２）３２，第３プラネタリギヤ機構（ＰＧ３）３３，第４プラネタリギヤ機構（ＰＧ４）３４の４つのプラネタリギヤ機構が、同軸上に直列に配置され、第１速〜第９速の前進９段及び後退段の変速段を有している。なお、各プラネタリギヤ機構３１〜３４は、サンギヤ３１Ｓ〜３４Ｓ，キャリア３１Ｃ〜３４Ｃ，リングギヤ３１Ｒ〜３４Ｒを備えて構成される。

自動変速機構３は、トルクコンバータ２を介してエンジン１から回転が入力される入力軸３０Ａと、動力伝達機構５を介して駆動輪へ回転を出力する出力軸３０Ｂと、プラネタリギヤ機構３１〜３４の特定の要素間を連結する中間軸３０Ｃ，３０Ｄとを備えている。各プラネタリギヤ機構３１〜３４の所要の要素が選択的に組み合わされることにより、所要の動力伝達経路が構成され対応する変速段が達成される。

つまり、自動変速機構３の入力軸３０Ａには、第１プラネタリギヤ機構３１のサンギヤ３１Ｓ及び第４プラネタリギヤ機構３４のキャリア３４Ｃが直接結合されている。したがって、第１プラネタリギヤ機構３１のサンギヤ３１Ｓ及び第４プラネタリギヤ機構３４のキャリア３４Ｃは、入力軸３０Ａと常に一体回転する。また、自動変速機構３の入力軸３０Ａには、第２クラッチＣ２を介して第１プラネタリギヤ機構３１のキャリア３１Ｃが結合されている。

自動変速機構３の出力軸３０Ｂには、第３プラネタリギヤ機構３３のキャリア３３Ｃが直接結合されている。したがって、第３プラネタリギヤ機構３３のキャリア３３Ｃは、出力軸３０Ｂと常に一体回転する。また、自動変速機構３の出力軸３０Ｂには、第１クラッチＣ１を介して第４プラネタリギヤ機構３４のリングギヤ３４Ｒが結合されている。

第１プラネタリギヤ機構３１のリングギヤ３１Ｒ及び第２プラネタリギヤ機構３２のキャリア３２Ｃは何れも中間軸３０Ｃに直接結合されている。したがって、第１プラネタリギヤ機構３１のリングギヤ３１Ｒと第２プラネタリギヤ機構３２のキャリア３２Ｃとは常に一体回転する。

第２プラネタリギヤ機構３２のリングギヤ３２Ｒ，第３プラネタリギヤ機構３３のサンギヤ３３Ｓ及び第４プラネタリギヤ機構３４のサンギヤ３４Ｓは何れも中間軸３０Ｄに直接結合されている。したがって、第１プラネタリギヤ機構３１のリングギヤ３２Ｒと第３プラネタリギヤ機構３３のサンギヤ３３Ｓと第４プラネタリギヤ機構３４のサンギヤ３４Ｓとは常に一体回転する。

第１プラネタリギヤ機構３１のキャリア３１Ｃは、第３クラッチＣ３を介して中間軸３０Ｄに結合されている。さらに、第１プラネタリギヤ機構３１のキャリア３１Ｃは、第１ブレーキＢ１を介してトランスミッションケース３Ａに結合されている。また、第２プラネタリギヤ機構３２のサンギヤ３２Ｓは第３ブレーキＢ３を介して、第３プラネタリギヤ機構３３のリングギヤ３３Ｒは第２ブレーキＢ２を介して、それぞれトランスミッションケース３Ａに結合されている。

このように構成された自動変速機構３においては、第１クラッチＣ１，第２クラッチＣ２，第３クラッチＣ３，第１ブレーキＢ１，第２ブレーキＢ２，第３ブレーキＢ３といった各摩擦係合要素の締結の組み合わせによって、第１速〜第９速の前進９段及び後退段の内の何れかの変速段が達成される。

図３は自動変速機構３について変速段ごとの各摩擦係合要素の締結状態を示す締結作動表である。図３において、○印は当該摩擦係合要素が締結状態となることを示し、空欄は当該摩擦係合要素が解放状態となることを示す。段数の１〜９は前進第１速〜第９速を示し、段数のＲｅｖは後退段を示す。

図３に示すように、第１速を達成するには、第２ブレーキＢ２，第３ブレーキＢ３，第３クラッチＣ３を締結し、他の摩擦係合要素は解放する。第２速を達成するには、第２ブレーキＢ２，第２クラッチＣ２，第３クラッチＣ３を締結し、他の摩擦係合要素は解放する。第３速を達成するには、第２ブレーキＢ２，第３ブレーキＢ３，第２クラッチＣ２を締結し、他の摩擦係合要素は解放する。

第４速を達成するには、第２ブレーキＢ２，第３ブレーキＢ３，第１クラッチＣ１を締結し、他の摩擦係合要素は解放する。第５速を達成するには、第３ブレーキＢ３，第１クラッチＣ１，第２クラッチＣ２を締結し、他の摩擦係合要素は解放する。第６速を達成するには、第１クラッチＣ１，第２クラッチＣ２，第３クラッチＣ３を締結し、他の摩擦係合要素は解放する。

また、第７速を達成するには、第３ブレーキＢ３，第１クラッチＣ１，第３クラッチＣ３を締結し、他の摩擦係合要素は解放する。第８速を達成するには、第１ブレーキＢ１，第１クラッチＣ１，第３クラッチＣ３を締結し、他の摩擦係合要素は解放する。第９速を達成するには、第１ブレーキＢ１，第３ブレーキＢ３，第１クラッチＣ１を締結し、他の摩擦係合要素は解放する。後退段を達成するには、第１ブレーキＢ１，第２ブレーキＢ２，第３ブレーキＢ３を締結し、他の摩擦係合要素は解放する。

［３．自動変速機の変速制御］
このような自動変速機構３の各摩擦係合要素の締結や解放による変速制御は自動変速機コントローラ１０によって行なわれる。図４はＤレンジ選択時に変速制御に用いられる変速線図である。図４において実線はアップシフト線を、破線はダウンシフト線を示している。なお、図１に示すように、自動変速機コントローラ１０には、アクセル開度センサ１１，エンジン回転数センサ１２，インヒビタスイッチ１３，タービン回転数センサ１４，出力軸回転数センサ（車速センサ）１５からの各情報が入力される。

自動変速機コントローラ１０は、変速制御部（変速制御手段）１０Ａとロックアップ制御部（ロックアップ制御手段）１０Ｂとを備えている。変速制御部１０Ａでは、インヒビタスイッチ１３のレンジ選択情報からＤレンジの選択を判断し、Ｄレンジ選択時には、出力軸回転数センサ１５からの変速機出力軸回転数Ｎｏから得られる車速ＶＳＰと、アクセル開度センサ１１からのアクセル開度ＡＰＯとに基づき決まる運転点が、変速線図上において存在する位置を検索する。そして、運転点が動かない、あるいは、運転点が動いても図４の変速線図上で１つの変速段領域内に存在したままであれば、そのときの変速段をそのまま維持する。

一方、運転点が動いて図４の変速線図上でアップシフト線を横切ると、横切る前の運転点が存在する領域が示す変速段から横切った後の運転点が存在する領域が示す変速段へのアップシフト指令を出力する。また、運転点が動いて図４の変速線図上でダウンシフト線を横切ると、横切る前の運転点が存在する領域が示す変速段から横切った後の運転点が存在する領域が示す変速段へのダウンシフト指令を出力する。

例えば、ダウンシフト指令が出力されると、ダウンシフト線を横切る前の運転点が存在する領域の変速段が第ｎ速であれば、ダウンシフト操作によって、ダウンシフト線を横切った後の運転点が存在する領域の第ｎ−１速へと切り換わる。また、アップシフト指令が出力されると、変速段は第ｎ−１速から第ｎ速へと切り換わる。ｎはここでは９から２までの自然数である。

なお、コースト走行時には、アクセル開度ＡＰＯは０であり、運転点は車速変化のみに応じて移動する。車速はその時点の自動変速機構３の入力回転数（つまり、トルクコンバータ２のタービン回転数Ｎｔ）と変速段とにより決まるので、例えば、運転点がダウンシフト線を横切ることは、タービン回転数Ｎｔがダウンシフト線に対応したダウンシフト回転数を横切るまで低下することに相当する。

［４．コースト走行時の制御］
エンジンコントローラ１００は、アクセル開度センサ１１やエンジン回転数センサ１２やクランク角センサ（図示略）等の検出情報に基づいてエンジン１の燃料噴射や点火を制御する。本車両では、アクセル開度が０（又は、微小値未満）であること、及び、エンジン回転数Ｎｅがフューエルリカバー回転数Ｎrec以上であることをアンド条件として、エンジン１への燃料供給を中止するフューエルカットを行なうようになっている。なお、制御ハンチングの防止を考慮すると、フューエルリカバー回転数Ｎrecよりも大きいフューエルカット回転数Ｎcutを設定し、エンジン回転数Ｎｅがこのフューエルカット回転数Ｎcut以上であることを、アンド条件の後者の条件とすることが好ましい。

つまり、アクセルペダルが踏み込まれずにエンジン１を無負荷状態にしてコースト（惰性）走行しているときに、エンジン回転数Ｎｅがフューエルリカバー回転数Ｎrec以上の場合には、エンジンコントローラ１００はフューエルカットを行なう。このとき、自動変速機コントローラ１０は、これと連携して、ロックアップ制御部１０Ｂがトルクコンバータ２をロックアップ状態に制御する。

なお、トルクコンバータ２をロックアップ状態にするには、トルクコンバータ２のポンプインペラ側とタービンランナ側との間に介装されたロックアップクラッチ２０を係合させることによって行なう。この場合のロックアップクラッチ２０の係合には、ポンプインペラ側とタービンランナ側とを一体回転させる完全係合（即ち、締結）と、ポンプインペラ側とタービンランナ側との滑りを許容しながら係合させるスリップ係合とがある。

また、エンジン回転数Ｎｅがロックアップ解除回転数Ｎoff未満になったら、自動変速機コントローラ１０の制御によって、ロックアップクラッチ２０が解放され、トルクコンバータ２のロックアップが解除される。

なお、上記のフューエルリカバー回転数Ｎrecは、ロックアップ解除回転数Ｎoffよりも低い値に設定されている。これは、フューエルリカバーによりエンジン１への燃料供給を再開すると、エンジントルクの急な立ち上がりが生じ、トルクコンバータ２がロックアップ状態のままだと、急上昇したエンジントルクがロックアップ状態のトルクコンバータ２等を経てそのまま駆動輪６に達して大きなショックを発生するので、これを回避するためである。

コースト走行中に、トルクコンバータ２をロックアップ状態にしてフューエルカットを行なっていると、当然ながら車速が低下し、エンジン回転数Ｎｅもトルクコンバータ２のタービン回転数Ｎｔも低下していく。このため、まず、エンジン回転数Ｎｅがロックアップ解除回転数Ｎoff未満となって、自動変速機コントローラ１０によってトルクコンバータ２のロックアップが解除される。その後、エンジン回転数Ｎｅがフューエルリカバー回転数Ｎrec未満となると、エンジンコントローラ１００によってフューエルカットを終了させてエンジンへの燃料供給を再開するフューエルリカバーが実施される。このように燃料供給の再開時には、トルクコンバータ２のロックアップが解除されているので、エンジン１は円滑に完爆して始動する。

ところで、フューエルカットを行ないながらコースト走行しているときに、車速の低下によって運転点が動いて、図４の変速線図上でダウンシフト線を横切る場合がある。このときには、自動変速機コントローラ１０の制御によってダウンシフト（コーストダウンシフト）が実施されるが、このダウンシフト中に、フューエルリカバーが並行して実施される場合も想定される。本実施形態の自動変速機構３の場合、フューエルリカバーが並行して実施されるダウンシフトとして、例えば、第３速から第２速へのダウンシフトや第４速から第３速へのダウンシフトを想定することができる。

コーストダウンシフトでは、変速開始指令後、解放側摩擦係合要素を解放すると共に締結側摩擦係合要素を締結する、摩擦係合要素の掛け替えを行なう。このとき、解放側摩擦係合要素の締結容量が減少を開始し、その後、締結側摩擦係合要素が締結容量を持ち始め、この締結容量が増大する。締結容量が増大していく過程で、実ギヤ比の変動が開始し、実ギヤ比が変速前変速段のギヤ比から変速後変速段のギヤ比まで変動する。

締結側摩擦係合要素が締結容量を持ち始めた時点から実ギヤ比の変動が開始する時点までは、出力軸トルクのみが変化するトルクフェーズ（ＴＦ）であり、その後、実ギヤ比が変速前変速段のギヤ比から変速後変速段のギヤ比に変動するまでは、駆動源系のイナーシャの変化を伴って変速機入力回転数が変化するイナーシャフェーズである。

図５はコーストダウンシフト中にフューエルリカバーが実施される場合を例示するタイムチャートである。図５において、（ａ）は指示変速段Ｇｐの変化を示し、（ｂ）はエンジン回転数Ｎｅ，タービン回転数Ｎｔの変化をロックアップ解除回転数Ｎoff，フューエルリカバー回転数Ｎrecと共に示し、（ｃ）はトルクコンバータ２のタービントルクＴｔの変化を示し、（ｄ）は締結側摩擦係合要素の油圧の変化を示す。

図５（ａ）に示すように、時点ｔ１でダウンシフトが指示されると、解放側摩擦係合要素の油圧は瞬時に低下されるのに対して（図示せず）、締結側摩擦係合要素の油圧は、図５（ｄ）に鎖線で示すように、初期にステップ状に高められた後に低下されその後ランプ状に上昇される。初期にステップ状に高められることにより、締結側摩擦係合要素のガタ詰が行われる。

時点ｔ１の直後に締結側摩擦係合要素が締結容量を持ち始めトルクフェーズとなるが、このトルクフェーズ中に、図５（ｂ）に示すように、エンジン回転数Ｎｅがロックアップ解除回転数Ｎoffまで低下した場合、ロックアップが解除される。ロックアップが解除され駆動輪６から切り離されたエンジン１は、エンジン回転数Ｎｅがフューエルリカバー回転数Ｎrecまで低下してフューエルリカバーが実施される。

この場合、トルクコンバータ２のタービンに入力されるタービントルクＴｔ（自動変速機構３に入力されるトルク）の大きさ（絶対値）が急激に減少（時点ｔ２）して、締結側摩擦係合要素の締結容量が過多になって急締結して車両が減速し運転者に違和感を与えるおそれが発生する。

つまり、コースト走行中には、駆動輪６の回転エネルギ（車両の走行による運動エネルギ）によってエンジン１が回転している状態であり、図５（ｃ）に示すように、トルクコンバータ２のタービントルクＴｔは負の状態にある。この状態の時点ｔ２で、フューエルリカバーが実施されてエンジントルクが立ち上がると、トルクコンバータ２のタービントルクＴｔは正の方向に変化するため、タービントルクＴｔの大きさ（絶対値）が急激に減少する。

したがって、タービントルクＴｔは締結側摩擦係合要素の締結容量よりも大きい状態から小さい状態へと変化し、タービン回転数Ｎｔが、図５（ｂ）に実線で示すように時点ｔ３から急上昇していることからわかるように、時点ｔ３から締結側摩擦係合要素が急締結し、実ギヤ比が急変動する。このため、車両は一時的に減速し、減速によるショック（引きショック）が発生する。この場合、時点ｔ１の直後から時点ｔ３までがトルクフェーズＴＰ´となり、時点ｔ３から時点ｔ４までがイナーシャフェーズＩＰ´となる。

一方、トルクフェーズ中にロックアップが解除されなければ、エンジン回転数Ｎｅがフューエルリカバー回転数Ｎrecまで低下せずにフューエルリカバーは実施されない。この場合、図５（ｃ）に破線で示すように、タービントルクＴｔは変化しないので、締結側摩擦係合要素の締結容量が過多にならず、タービン回転数Ｎｔが図５（ｂ）に破線で示すように低下した時点ｔ５から、実ギヤ比がダウンシフト先の変速段のギヤ比に向けて変動を開始し、タービン回転数Ｎｔが上昇側に変動していく。この場合には、締結側摩擦係合要素の締結が緩やかに行なわれ、引きショックを招くことはない。

このように、コーストダウンシフトを開始してもイナーシャフェーズの開始までにフューエルリカバーが実施されなければ、コーストダウンシフト中にフューエルリカバーが実施されることなく、イナーシャフェーズが完了する。

そこで、本制御装置では、車速の低下による運転点の変動からダウンシフトを実施することが判定されたら、ダウンシフトを実施した場合に、ダウンシフトが完了するよりも前にフューエルリカバーが開始されるか否かを推定し、ダウンシフトが完了するよりも前にフューエルリカバーが開始されること、即ち、ダウンシフトとフューエルリカバーとが重なって実施されることが推定されたら、変速制御部は、ダウンシフトとフューエルリカバーとが重なると推定すると、フューエルリカバーをダウンシフト制御よりも優先して実施し、フューエルリカバーが完了するまでダウンシフト制御の開始を遅らせるようにしている。

自動変速機コントローラ１０の変速制御部１０Ａには、タービン回転数Ｎｔがダウンシフト回転数まで低下したら、この時点で、もしもダウンシフト制御を実施した場合にダウンシフトが完了するよりも前にフューエルリカバーが開始される（即ち、ダウンシフトとフューエルリカバーとが重なって実施される）か否かを推定する推定部（推定手段）１０Ｃと、推定部Ａが、ダウンシフトが完了するよりも前にフューエルリカバーが実施されると推定すると、フューエルリカバーをダウンシフト制御よりも優先して実施し、フューエルリカバーが完了するまでダウンシフト制御の開始を遅らせるダウンシフト遅延部（ダウンシフト遅延手段）１０Ｄと、が設けられている。

推定部１０Ｃでは、上述のように、イナーシャフェーズの開始までにフューエルリカバーが実施されなければ、コーストダウンシフト中にフューエルリカバーが実施されることはないとの考えを用いて推定する。つまり、コーストダウンシフトを開始してからイナーシャフェーズが開始されるまでの時間を推定し、このイナーシャフェーズの開始時点でフューエルリカバーが開始されるか否かを推定する。

本実施形態では、イナーシャフェーズが開始される時点で、まず、フューエルリカバーの前提となるロックアップ解除が開始されるか否か、即ち、エンジン回転数Ｎｅがロックアップ解除回転数Ｎoff未満に低下するか否かに基づいて判定している。つまり、イナーシャフェーズが開始される時点で、タービン回転数Ｎｔがロックアップ解除回転数Ｎoff以上であると判定できれば、イナーシャフェーズが開始される時点でフューエルリカバーは開始されないと判定することができる。

ここでは、この判定に、図５（ｂ）に示すように、エンジン回転数Ｎｅに関する判定回転数Ｎjudを用いている。この判定回転数Ｎjudは、ダウンシフト判定時に、その時点でのエンジン回転数Ｎｅと、その時点でのエンジン回転数Ｎｅの減少ランプ状態（減速度）と、イナーシャフェーズの開始までの時間とから設定する。つまり、ダウンシフト判定時のエンジン回転数Ｎｅの減少ランプ状態と、ダウンシフト判定時からイナーシャフェーズの開始までの時間とから、イナーシャフェーズの開始時点までに低下するエンジン回転数低下量ΔＮｔを推定でき、ロックアップ解除回転数Ｎoffにエンジン回転数低下量ΔＮｔを加算した回転数を判定回転数Ｎjudとする。

ダウンシフト判定時に、エンジン回転数Ｎｅが判定回転数Ｎjud以上であれば、イナーシャフェーズの開始時点ではエンジン回転数Ｎｅがロックアップ解除回転数Ｎoff以上であって、トルクコンバータ２はロックアップ解除されておらず、フューエルリカバーも開始されていないものと推定することができる。

なお、このイナーシャフェーズの開始時点でフューエルリカバーが開始されるか否かの推定は、判定回転数Ｎjudを用いずに、ダウンシフト判定時に、その時点でのエンジン回転数Ｎｅと、その時点でのエンジン回転数Ｎｅの減少ランプ状態（減速度）と、イナーシャフェーズの開始までの時間とから、イナーシャフェーズの開始時点のエンジン回転数Ｎｅを推定し、この推定したエンジン回転数Ｎｅとロックアップ解除回転数Ｎoffとを比較して行なっても良い。この場合、推定したエンジン回転数Ｎｅがロックアップ解除回転数Ｎoff以上であれば、イナーシャフェーズの開始時点ではフューエルリカバーは開始されていないものと推定することができる。

なお、コーストダウンシフトを開始してからイナーシャフェーズが開始されるまでの時間は、コースト走行中のトルク（コーストトルク）の状態と、締結側摩擦係合要素の油圧を込めるスケジュールとにより決まるので、これらに基づいて推定することができる。例えば、コーストトルク（負のトルク）が大きいほど、また、油圧の増加が緩やかなほどイナーシャフェーズが開始されるまでの時間は長くなり、コーストトルクが小さいほど、また、油圧の増加が急なほどイナーシャフェーズが開始されるまでの時間は短くなる。

ダウンシフト遅延部１０Ｄでは、フューエルリカバーが完了するまでダウンシフト制御の開始を遅らせるが、このとき、ダウンシフト制御を開始する条件に、更に、フューエルリカバー後、エンジン回転数Ｎｅが安定すること、及び、ダウンシフト制御を実施してダウンシフトが完了した後でも、タービン回転数Ｎｔがエンジン回転数Ｎｔを上回らないと見込める状態になることの２つの条件を加えている。

つまり、ダウンシフト遅延部１０Ｄでは、フューエルリカバーが完了して（条件１）、エンジン回転数Ｎｅが安定し（条件２）、且つ、ダウンシフト制御を実施してダウンシフトが完了した後でも、タービン回転数Ｎｔがエンジン回転数Ｎｔを上回らないと見込める状態になる（条件３）まで、ダウンシフト制御の開始を遅延させる。

図６は推定部１０Ｃによりコーストダウンシフト中にフューエルリカバーが実施されると推定された場合のダウンシフト遅延部１０Ｄによる遅延制御を説明するタイムチャートである。図６は図５に対応し、図６において、（ａ）は指示変速段Ｇｐの変化を示し、（ｂ）はエンジン回転数Ｎｅ，タービン回転数Ｎｔの変化をロックアップ解除回転数Ｎoff，フューエルリカバー回転数Ｎrecと共に示し、（ｃ）はトルクコンバータ２のタービントルクＴｔの変化を示し、（ｄ）は締結側摩擦係合要素の油圧の変化を示す。

図６（ｂ）に示すように、コーストダウンシフトを判定した際に、エンジン回転数Ｎｅが判定回転数Ｎjud未満であれば、推定部１０Ｃが、イナーシャフェーズの開始時点でフューエルリカバーが開始されるものと推定するので、ダウンシフト遅延部１０Ｄでは、ダウンシフト制御の開始を遅らせる。

フューエルリカバーを優先させてダウンシフト制御の開始を遅らせると、フューエルリカバーによって、エンジン回転数Ｎｅがタービン回転数Ｎｔを上回る状況になる。ここで、フューエルリカバーが完了したことを条件にダウンシフト制御の開始することとすると、例えば時点ｔ７´でダウンシフト制御を開始した場合、タービン回転数Ｎｔは、図６（ｂ）に鎖線で示すように上昇し、エンジン回転数Ｎｅを超えることになる。

エンジン回転数Ｎｅがタービン回転数Ｎｔを上回る状況では、トルクコンバータ２ではエンジン１側（ポンプインペラ側）から自動変速機構３側（タービンランナー側）にトルクが伝達されるが、タービン回転数Ｎｔがエンジン回転数Ｎｅを上回る状況では、トルクコンバータ２では逆にエンジン１側から自動変速機構３側にトルクが伝達されるようになり、トルク伝達方向が逆転する。このように、トルク伝達方向が逆転すると、動力伝達経路内に介装された動力伝達ギヤのガタによるショックが発生し、運転者に違和感を与えてしまう場合がある。

そこで、ダウンシフト制御を遅延させる場合のダウンシフト制御の開始条件に、フューエルリカバーの完了（条件１）に、エンジン回転数Ｎｅが安定すること（条件２）、及び、ダウンシフト制御を実施してダウンシフトが完了した後でも、タービン回転数Ｎｔがエンジン回転数Ｎｔを上回らないと見込める状態になること（条件３）を加えて、ダウンシフト遅延部１０Ｄでは、条件１〜３の全ての上件が成立したらダウンシフト制御の開始を許可するようにしている。

条件１のフューエルリカバーの完了は、エンジン回転数Ｎｅが判定回転数に達したことから判定することができる。また、条件２のエンジン回転数Ｎｅの安定は、周期的に取得するエンジン回転数Ｎｅの検出値の変化から判定しても良く、又、フューエルリカバーの完了判定後の経過時間が所定時間に達したことから判定しても良い。条件３は、タービン回転数Ｎｔの減少ランプ状態（減速度）とダウンシフトによるタービン回転数Ｎｔの増加量とから各変速タイミングでのダウンシフト後のタービン回転数Ｎｔを求め、安定しているエンジン回転数Ｎｅとの比較により判定することができる。

図６（ｂ）にタービン回転数Ｎｔを実線で示すように、条件１〜３が全て成立した時点ｔ６でダウンシフト制御を開始した場合、タービン回転数Ｎｔは、ダウンシフトが完了して最も上昇した場合にもエンジン回転数Ｎｅを超えることはない。したがって、トルク伝達方向が逆転することはなく、動力伝達経路内に介装された動力伝達ギヤのガタによるショックが発生することもない。

一方、推定部１０Ｃにより、エンジン回転数Ｎｅがロックアップ解除回転数Ｎoffを下回ってもロックアップ解除をしないままダウンシフトを実施すれば、エンジン回転数Ｎｅがフューエルリカバー回転数Ｎrecを下回ることなくダウンシフトが完了し、コーストダウンシフト中にフューエルリカバーが実施されないと推定された場合には、直ぐにコーストダウンシフトを開始する。この際には、ロックアップ制御部１０Ｂは、ロックアップ解除回転数Ｎoffをフューエルリカバー回転数Ｎrecへコーストダウンシフトが終了するまで一時的に低下させる。

フューエルリカバーが実施されない状況では、ロックアップ解除をしなくても、フューエルリカバーによる入力トルク急変の影響がないので、フューエルカット及びロックアップの継続による燃費改善が図れる。また、ダウンシフトが完了すると、変速比が上昇しタービン回転数Ｎｔが上昇するので、エンジンの回転数の低下も防止され、エンストの発生のおそれが回避される。

［５．作用及び効果］
本発明の一実施形態にかかる自動変速機の制御装置は、上述のように構成されているので、フューエルカット状態でのコースト走行中に、例えば図７に示すように、自動変速機の制御を、エンジン制御と連携させて行なうことができる。

図７に示すように、コースト走行中（燃料カットを伴う）であるか否かを判定し（ステップＳ１０）、コースト走行中であれば、ダウンシフトが判定されたか否かを判定する（ステップＳ２０）。コースト走行中でない場合や、ダウンシフトが判定されない場合には、この制御周期の処理を終え、次の制御周期で再びステップＳ１０から処理を実施する。

ステップＳ２０でダウンシフトが判定されたら、その時点でダウンシフトを開始した場合に想定されるイナーシャフェーズ開始までの時間（ＩＰ開始時間）を推定し、ＩＰ開始時間後のエンジン回転数Ｎｅがロックアップ解除回転数（ＬＵ解除回転数）Ｎoff未満であるか否かを判定する（ステップＳ３０）。この判定は、前記判定回転数Ｎjudを用いて行なってもよい。

ＩＰ開始時間後のエンジン回転数Ｎｅがロックアップ解除回転数Ｎoff未満であると判定されたら、ＩＰ開始時間後のエンジン回転数Ｎｅがフューエルリカバー回転数Ｎrec未満であるか否かを判定する（ステップＳ３２）。ＩＰ開始時間後のエンジン回転数Ｎｅがフューエルリカバー回転数Ｎrec未満であると判定されたら、ダウンシフト指令をディレーさせて（ステップＳ４０）、ロックアップを解除する（ステップＳ４２，ＬＵ解除）。
そして、フューエルリカバーが実施され、フューエルリカバー後の回転が安定したか否かを判定し（ステップＳ５０）、回転が安定したら、その時点でダウンシフトをした場合にダウンシフト終了後のタービン回転数Ｎｔがエンジン回転数Ｎｅを上回らないか否かを判定する（ステップＳ６０）。

ダウンシフト指令をディレーさせている間には、ステップＳ５０及びＳ６０で何れも肯定判定がされるまで、制御周期毎に、ステップＳ４０，Ｓ５０及びＳ６０を実施する。そして、フューエルリカバー後の回転が安定したと判定し、且つ、ダウンシフト終了後のタービン回転数Ｎｔがエンジン回転数Ｎｅを上回らないと判定したら、ダウンシフト指令によってダウンシフトを実施する（ステップＳ９０）。

一方、ステップＳ３０で、ＩＰ開始時間後のエンジン回転数Ｎｅがロックアップ解除回転数Ｎoff以上であると判定すると、直ぐにダウンシフトを実施する（ステップＳ９０）。
また、ステップＳ３２で、ＩＰ開始時間後のエンジン回転数Ｎｅがフューエルリカバー回転数Ｎrec以上であると判定すると、ロックアップ解除回転数Ｎoffをフューエルリカバー回転数Ｎrecまで（フューエルリカバー回転数Ｎrecに対するマージン分だけ）コーストダウンシフトが終了するまで一時的に低下させる（ステップＳ７０）。そして、フラグＦＲを１にセットして（ステップＳ８０）、直ぐにダウンシフトを実施する（ステップＳ９０）。フラグＦＲは、ロックアップ解除回転数Ｎoffを一時的に低下させている際には１とされ、他の場合には０とされる。

ダウンシフトを実施した場合には、ダウンシフトが完了したか否かを判定し（ステップＳ１００）、ダウンシフトが完了したらフラグＦＲが１か否かを判定し（ステップＳ１１０）、フラグＦＲが１なら、低下させていたロックアップ解除回転数Ｎoffをフューエルリカバー回転数Ｎrecまで（フューエルリカバー回転数Ｎrecに対するマージン分だけ）上昇させ（ステップＳ１２０）、フラグＦＲを０にセットする（ステップＳ１３０）。

このようにして、ＩＰ開始時間後のエンジン回転数Ｎｅがロックアップ解除回転数Ｎoff未満であると判定されたら、ダウンシフト指令をディレーさせるので、フューエルリカバーと、ダウンシフト（特に、トルクフェーズ）とが同時に実施されることはなく、トルクフェーズ中にフューエルリカバーによって入力トルクが急変することを回避することができ、運転者に違和感を与えないようにすることができる。

また、フューエルリカバー後の回転が安定したと判定し、且つ、ダウンシフト終了後のタービン回転数Ｎｔがエンジン回転数Ｎｅを上回らないと判定したら、ダウンシフト指令によってダウンシフトを実施するので、トルクコンバータ２でのトルク伝達方向が逆転することがなく、トルク伝達方向の逆転に起因した、動力伝達経路内に介装された動力伝達ギヤのガタによるショックの発生を防止でき、運転者に違和感を与えないようにすることができる。

また、ＩＰ開始時間後のエンジン回転数Ｎｅがロックアップ解除回転数Ｎoff以上であると判定して、直ぐにダウンシフトを実施する場合も、ロックアップ解除回転数Ｎoffを一時的に低下させているので、エンストの発生のおそれを回避しつつロックアップ解除を防止して、ロックアップを継続させて燃費の向上を図ることができる。

［６．その他］
以上、本発明の一実施形態にかかる自動変速機の制御装置について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨（ダウンシフトとフューエルリカバーとが重なることが推定されると、フューエルリカバーの方をダウンシフト制御よりも優先して実施する）を逸脱しない範囲で上記実施形態を適宜変更して実施してもよい。
例えば、上記実施形態では、前進９段の変速段を有する有段式の自動変速機構を例示したが、有段式の自動変速機構の変速段数はこれに限るものではない。

１ エンジン
２ トルクコンバータ
３ 自動変速機構
４ 自動変速機
５ 動力伝達機構
６ 駆動輪
７ 油圧回路ユニット
１０ 自動変速機コントローラ（変速機制御手段）
１０Ａ 変速制御部（変速制御手段）
１０Ｂ ロックアップ制御部（ロックアップ制御手段）
１０Ｃ 推定部（推定手段）
１０Ｄ ダウンシフト遅延部（ダウンシフト遅延手段）
２０ ロックアップクラッチ
１００ エンジンコントローラ（エンジン制御手段）

Claims (8)

1. エンジンを無負荷状態にしたコースト走行中に、トルクコンバータをロックアップ状態にすると共に、前記エンジンへの燃料供給を中止するフューエルカットを行ない、前記フューエルカット中に、前記エンジンの回転数がフューエルリカバー回転数まで低下すると、前記フューエルカットを終了させてエンジンへの燃料供給を再開するフューエルリカバーを行なう車両に装備され、
   前記トルクコンバータと、前記トルクコンバータを介して前記エンジンからの回転を入力される有段式の自動変速機構とを有する自動変速機を制御する制御装置であって、
   前記フューエルカット中に、前記トルクコンバータのタービン回転数がダウンシフト回転数まで低下するとダウンシフト要求を判定し、摩擦係合要素の掛け替えによる前記自動変速機構のダウンシフト制御を実施する変速制御手段を備え、
   前記変速制御手段は、ダウンシフトと前記フューエルリカバーとが重なると推定すると、前記フューエルリカバーを優先して実施する
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 前記変速制御手段は、
   前記ダウンシフト要求を判定したら、前記ダウンシフト制御した場合にダウンシフト中に前記フューエルリカバーが開始されるか否かを推定する推定手段と、
   前記推定手段が、ダウンシフト中に前記フューエルリカバーが実施されると推定すると、前記フューエルリカバーが完了するまで前記ダウンシフト制御の開始を遅らせるダウンシフト遅延手段と、を有している
   ことを特徴とする請求項１記載の自動変速機の制御装置。
3. 前記推定手段は、前記ダウンシフト中のイナーシャフェーズが開始されるまでに前記フューエルリカバーが開始されるか否かを推定する
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の自動変速機の制御装置。
4. 前記ダウンシフト遅延手段は、前記ダウンシフト制御を実施して前記ダウンシフトが完了した後でも、前記タービン回転数が前記エンジン回転数を上回らないと見込める状態になるまでダウンシフト制御の開始を遅らせる
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の自動変速機の制御装置。
5. 前記ダウンシフト遅延手段は、前記フューエルリカバーの完了後にエンジ回転が安定するまでダウンシフト制御の開始を遅らせる
   ことを特徴とする請求項４記載の自動変速機の制御装置。
6. 前記エンジン回転数が低下してロックアップ解除回転数を下回ると、前記トルクコンバータのロックアップクラッチを解放するロックアップ制御手段を更に有し、
   前記ロックアップ解除回転数はフューエルリカバー回転数よりも高い値に設定されている
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の自動変速機の制御装置。
7. 前記ロックアップ制御手段は、前記推定手段が前記フューエルリカバーの開始前に前記ダウンシフトが完了すると判断すると、前記ロックアップ解除回転数を前記フューエルリカバー回転数まで一時的に低下させる
   ことを特徴とする請求項６記載の自動変速機の制御装置。
8. 前記推定手段は、前記ダウンシフト中のイナーシャフェーズが開始されるまでに前記エンジン回転数が前記ロックアップ解除回転数を下回るか否かによって前記フューエルリカバーが開始されるか否かを推定する
   ことを特徴とする請求項６又は７記載の自動変速機の制御装置。

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