JP2018013192A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】摩擦係合要素の耐久性の低下を抑制しながら、変速レスポンスの向上を図ることが可能な自動変速機の制御装置を提供する。【解決手段】ＥＣＵは、ダウンシフトの実行中にアップシフト判断がされた場合に、現在の入力軸回転速度とアップシフト後の同期回転速度との速度差が所定値以上のときにダウンシフトを継続し、速度差が所定値未満のときにアップシフトを実行するように構成されている。【選択図】図７

Description

本発明は、自動変速機の制御装置に関する。

従来、複数の摩擦係合要素を選択的に係合させることにより複数の変速段を成立させる自動変速機を制御する自動変速機の制御装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された自動変速機の制御装置は、アクセルペダルの踏み込みによるダウンシフトの実行中に、アクセルペダルの踏み戻しによりアップシフト判断がされた場合に、ダウンシフトを中止してアップシフトを実行するように構成されている。たとえば、第４速から第２速へのダウンシフト中に、第４速が目標変速段として設定された場合に、第２速へのダウンシフトを中止して第４速に戻る変速に移行されるようになっている。これにより、ダウンシフトが完了されることによるエンジンブレーキの増大を回避するとともに、変速レスポンスの向上を図ることが可能である。

特開平１１−１０８１７８号公報

しかしながら、上記した従来の自動変速機の制御装置では、ダウンシフトを中止してアップシフトを実行する場合に、アップシフトの際に係合する摩擦係合要素の負荷（摩擦負荷）が大きくなり、摩擦係合要素の耐久性が低下するおそれがある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、摩擦係合要素の耐久性の低下を抑制しながら、変速レスポンスの向上を図ることが可能な自動変速機の制御装置を提供することである。

本発明による自動変速機の制御装置は、複数の摩擦係合要素を選択的に係合させることにより複数の変速段を成立させる自動変速機に適用されるものである。自動変速機の制御装置は、ダウンシフトの実行中にアップシフト判断がされた場合に、現在の入力軸回転速度とアップシフト後の同期回転速度との速度差が所定値以上のときにダウンシフトを継続し、速度差が所定値未満のときにアップシフトを実行するように構成されている。

このように構成することによって、速度差が所定値以上であり、アップシフトを行うと摩擦係合要素の負荷が大きくなる場合に、アップシフトに切り替えることなくダウンシフトを継続することにより、摩擦係合要素に大きな負荷がかかるのを抑制することができる。また、速度差が所定値未満であり、アップシフトを行っても摩擦係合要素の負荷が大きくならない場合に、ダウンシフトを中止してアップシフトを実行することにより、変速レスポンスの向上を図ることができる。

本発明の自動変速機の制御装置によれば、摩擦係合要素の耐久性の低下を抑制しながら、変速レスポンスの向上を図ることができる。

本発明の一実施形態によるＥＣＵを備える車両の概略構成を示した図である。 図１のトルクコンバータおよび自動変速機の構成を示したスケルトン図である。 図２の自動変速機における変速段毎の第１クラッチ〜第４クラッチ、第１ブレーキおよび第２ブレーキの係合状態を示した係合表である。 図１のＥＣＵを示したブロック図である。 ダウンシフトの実行中にアップシフト判断がされた場合において、現在の入力軸回転速度とアップシフト後の同期回転速度との速度差が所定値未満であった場合の一例を示したタイミングチャートである。 ダウンシフトの実行中にアップシフト判断がされた場合において、現在の入力軸回転速度とアップシフト後の同期回転速度との速度差が所定値以上であった場合の一例を示したタイミングチャートである。 ダウンシフトの実行中にアップシフト判断がされた場合の制御を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

まず、図１〜図４を参照して、本発明の一実施形態によるＥＣＵ５を備える車両１００について説明する。

車両１００は、図１に示すように、エンジン１と、トルクコンバータ２と、自動変速機３と、油圧制御装置４と、ＥＣＵ５とを備えている。この車両１００は、たとえばＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式であり、エンジン１の出力が、トルクコンバータ２および自動変速機３を介してデファレンシャル装置６に伝達され、左右の駆動輪（前輪）７に分配されるようになっている。

−エンジン−
エンジン（内燃機関）１は、走行用の駆動力源であり、たとえば多気筒ガソリンエンジンである。エンジン１は、スロットルバルブのスロットル開度（吸入空気量）、燃料噴射量、点火時期などにより運転状態を制御可能に構成されている。

−トルクコンバータ−
トルクコンバータ２は、図２に示すように、エンジン１の出力軸であるクランクシャフト１ａに連結されたポンプインペラ２１と、自動変速機３に連結されたタービンランナ２２と、トルク増幅機能を有するステータ２３と、エンジン１と自動変速機３とを直結するためのロックアップクラッチ２４とを含んでいる。なお、図２では、トルクコンバータ２および自動変速機３の回転中心軸に対して、下側半分を省略して上側半分のみを模式的に示している。

−自動変速機−
自動変速機３は、エンジン１と駆動輪７との間の動力伝達経路に設けられ、入力軸３ａの回転を変速して出力軸３ｂに出力するように構成されている。この自動変速機３では、入力軸３ａがトルクコンバータ２のタービンランナ２２に連結され、出力軸３ｂがデファレンシャル装置６などを介して駆動輪７に連結されている。

自動変速機３は、第１遊星歯車装置３１ａを主体として構成される第１変速部（フロントプラネタリ）３１、第２遊星歯車装置３２ａと第３遊星歯車装置３２ｂとを主体として構成される第２変速部（リアプラネタリ）３２、第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２などによって構成されている。

第１変速部３１を構成する第１遊星歯車装置３１ａは、ダブルピニオン型の遊星歯車機構であって、サンギヤＳ１と、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ１と、これらピニオンギヤＰ１を自転および公転可能に支持するプラネタリキャリアＣＡ１と、ピニオンギヤＰ１を介してサンギヤＳ１と噛み合うリングギヤＲ１とを備えている。

プラネタリキャリアＣＡ１は、入力軸３ａに連結され、その入力軸３ａと一体的に回転するようになっている。サンギヤＳ１は、トランスミッションケース３０に固定され、回転不能である。リングギヤＲ１は、中間出力部材として機能し、入力軸３ａに対して減速されてその減速回転を第２変速部３２に伝達する。

第２変速部３２を構成する第２遊星歯車装置３２ａは、シングルピニオン型の遊星歯車機構であって、サンギヤＳ２と、ピニオンギヤＰ２と、そのピニオンギヤＰ２を自転および公転可能に支持するプラネタリキャリアＲＣＡと、ピニオンギヤＰ２を介してサンギヤＳ２と噛み合うリングギヤＲＲとを備えている。

また、第２変速部３２を構成する第３遊星歯車装置３２ｂは、ダブルピニオン型の遊星歯車機構であって、サンギヤＳ３と、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ２およびＰ３と、それらピニオンギヤＰ２およびＰ３を自転および公転可能に支持するプラネタリキャリアＲＣＡと、ピニオンギヤＰ２およびＰ３を介してサンギヤＳ３と噛み合うリングギヤＲＲとを備えている。なお、プラネタリキャリアＲＣＡおよびリングギヤＲＲは、第２遊星歯車装置３２ａおよび第３遊星歯車装置３２ｂで共用されている。

サンギヤＳ２は、第１ブレーキＢ１によりトランスミッションケース３０に選択的に連結される。また、サンギヤＳ２は、第３クラッチＣ３を介してリングギヤＲ１に選択的に連結される。さらに、サンギヤＳ２は、第４クラッチＣ４を介してプラネタリキャリアＣＡ１に選択的に連結される。サンギヤＳ３は、第１クラッチＣ１を介してリングギヤＲ１に選択的に連結される。プラネタリキャリアＲＣＡは、第２ブレーキＢ２によりトランスミッションケース３０に選択的に連結される。また、プラネタリキャリアＲＣＡは、第２クラッチＣ２を介して入力軸３ａに選択的に連結される。リングギヤＲＲは、出力軸３ｂに連結され、その出力軸３ｂと一体的に回転するようになっている。

第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２は、いずれも油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる摩擦係合要素であり、油圧制御装置４およびＥＣＵ５によって制御される。

図３は、変速段（ギヤ段）毎の第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２の係合状態または解放状態を示した係合表である。なお、図３の係合表において、○印は「係合状態」を示し、空白は「解放状態」を示している。

図３に示すように、この例の自動変速機３では、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２が係合されることにより、変速比（入力軸３ａの回転速度／出力軸３ｂの回転速度）が最も大きい第１変速段（１ｓｔ）が成立する。第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１が係合されることにより第２変速段（２ｎｄ）が成立する。

第１クラッチＣ１および第３クラッチＣ３が係合されることにより第３変速段（３ｒｄ）が成立し、第１クラッチＣ１および第４クラッチＣ４が係合されることにより第４変速段（４ｔｈ）が成立する。第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が係合されることにより第５変速段（５ｔｈ）が成立し、第２クラッチＣ２および第４クラッチＣ４が係合されることにより第６変速段（６ｔｈ）が成立する。第２クラッチＣ２および第３クラッチＣ３が係合されることにより第７変速段（７ｔｈ）が成立し、第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１が係合されることにより第８変速段（８ｔｈ）が成立する。なお、第３クラッチＣ３および第２ブレーキＢ２が係合されることにより後進段（Ｒｅｖ）が成立する。

−油圧制御装置−
油圧制御装置４は、自動変速機３の摩擦係合要素の状態（係合状態または解放状態）を制御するために設けられている。なお、油圧制御装置４は、トルクコンバータ２のロックアップクラッチ２４を制御する機能も有する。

−ＥＣＵ−
ＥＣＵ５は、エンジン１の運転制御および自動変速機３の変速制御などを行うように構成されている。具体的には、ＥＣＵ５は、図４に示すように、ＣＰＵ５１と、ＲＯＭ５２と、ＲＡＭ５３と、バックアップＲＡＭ５４と、入力インターフェース５５と、出力インターフェース５６とを含んでいる。なお、ＥＣＵ５は、本発明の「自動変速機の制御装置」の一例である。

ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２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。ＲＯＭ５２には、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップなどが記憶されている。ＲＡＭ５３は、ＣＰＵ５１による演算結果や各センサの検出結果などを一時的に記憶するメモリである。バックアップＲＡＭ５４は、イグニッションをオフする際に保存すべきデータなどを記憶する不揮発性のメモリである。

入力インターフェース５５には、クランクポジションセンサ８１、入力軸回転速度センサ８２、出力軸回転速度センサ８３、アクセル開度センサ８４およびスロットル開度センサ８５などが接続されている。

クランクポジションセンサ８１は、エンジン１の回転速度（角速度）を算出するために設けられている。入力軸回転速度センサ８２は、自動変速機３の入力軸３ａの回転速度（タービン回転速度）を算出するために設けられている。出力軸回転速度センサ８３は、自動変速機３の出力軸３ｂの回転速度を算出するために設けられている。アクセル開度センサ８４は、アクセルペダルの踏込量（操作量）であるアクセル開度を検出するために設けられている。スロットル開度センサ８５は、スロットルバルブのスロットル開度を検出するために設けられている。

出力インターフェース５６には、インジェクタ９１、イグナイタ９２、スロットルモータ９３および油圧制御装置４などが接続されている。インジェクタ９１は、燃料噴射弁であり、燃料噴射量を調整可能である。イグナイタ９２は、点火プラグによる点火時期を調整するために設けられている。スロットルモータ９３は、スロットルバルブのスロットル開度を調整するために設けられている。

そして、ＥＣＵ５は、各センサの検出結果などに基づいて、スロットル開度、燃料噴射量および点火時期などを制御することにより、エンジン１の運転状態を制御可能に構成されている。また、ＥＣＵ５は、油圧制御装置４を制御することにより、自動変速機３の変速制御およびトルクコンバータ２のロックアップクラッチ２４の制御を実行可能に構成されている。

ＥＣＵ５による変速制御では、たとえば、車速およびアクセル開度をパラメータとする変速マップに基づいて目標変速段が設定され、実際の変速段が目標変速段になるように油圧制御装置４が制御される。すなわち、ＥＣＵ５は、変速マップに基づいて変速判断を行い、変速を実行すべきと判断した場合に目標変速段が得られるように変速制御を実行する。なお、変速マップに基づいてダウンシフトを実行すべきと判断することをダウンシフト判断といい、変速マップに基づいてアップシフトを実行すべきと判断することをアップシフト判断という。

なお、この変速制御では、１つの摩擦係合要素の解放と１つの摩擦係合要素の係合とにより成立する変速段への切り替えが許可され、２つの摩擦係合要素の解放と２つの摩擦係合要素の係合とが必要な変速段への切り替えが禁止されている。また、現在の変速段から２段以上離れた変速段に切り替え可能である。

−自動変速機の変速制御−
ここで、一般的な変速制御としては、例えば変速ショックや変速時間等が適切であるか否かを実車にて評価しつつ適合により予め定められた制御マップに基づいて、変速時の各摩擦係合要素（前記クラッチおよびブレーキ）のトルク容量（或いは油圧指令値）を決定して変速を実行する手法がある。この制御マップを用いる手法では、パワーオンダウンシフトやパワーオフアップシフト等の変速パターンおよび変速前後の変速段の組み合わせに応じて、多数の制御マップを作成しておく必要がある。そのため、自動変速機の変速段が多段化されるほど、適合作業に多くの労力が必要となってしまう。

そこで、本実施形態では、変速制御として、前記制御マップを用いる手法に代えて、変速目標値を実現させる制御操作量を決定する変速モデルを用いて変速を実行する手法を採用している。前記変速目標値は、変速時に実現したい変化態様を定める要素（例えば変速時間、駆動力等）の目標値である。前記制御操作量は、制御対象に対して操作する要素（エンジントルク、クラッチトルク等）の要求値である。

以下、変速モデルを用いた変速制御について説明する。変速中における運動方程式は、下記の式（１）および式（２）で表される。

この式（１）および式（２）は、自動変速機３を構成する相互に連結された各回転要素毎の運動方程式、および、自動変速機３を構成する遊星歯車装置における関係式から導き出されたものである。前記各回転要素毎の運動方程式は、各回転要素におけるイナーシャと回転速度時間変化率との積で表されるトルクを、遊星歯車装置の３つの部材、および摩擦係合要素の両側の部材のうち各回転要素に関与する部材に作用するトルクにて規定した運動方程式である。また、遊星歯車装置における関係式は、遊星歯車装置の歯車比を用いて、その遊星歯車装置の３つの部材におけるトルクの関係と回転速度時間変化率の関係とを各々規定した関係式である。

式（１）および式（２）において、dωt/dtは、タービン回転速度ωt（すなわち変速機入力軸回転速度ωi）の時間微分すなわち時間変化率であり、入力軸３ａ側の回転部材の速度変化量としての入力軸３ａの加速度（以下、入力軸加速度という）を表している。dωo/dtは、変速機出力軸回転速度ωoの時間変化率であり、出力軸加速度を表している。Ｔtは、入力軸３ａ側の回転部材上のトルクとしての入力軸３ａ上のトルクであるタービントルクすなわち変速機入力トルクＴiを表している。このタービントルクＴtは、トルクコンバータ２のトルク比ｔを考慮すればエンジントルクＴe（＝Ｔt／ｔ）と同意である。Ｔoは、出力軸３ｂ側の回転部材上のトルクとしての出力軸３ｂ上のトルクである変速機出力トルクを表している。Ｔcaplは、変速時に係合動作を行う摩擦係合要素のトルク容量（以下、係合側クラッチトルクという）である。Ｔcdrnは、変速時に解放動作を行う摩擦係合要素のトルク容量（以下、解放側クラッチトルクという）である。ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２，ｃ１，ｃ２，ｄ１，ｄ２はそれぞれ、前記式（１）および式（２）を導き出した際に定数としたものであり、前記各回転要素におけるイナーシャおよび前記遊星歯車装置の歯車比から設計的に定められる係数である。この定数の具体的な数値は、例えば変速の種類（例えば変速パターンや変速前後の変速段の組み合わせ）毎に異なる。従って、前記運動方程式としては１つの所定のものであるが、自動変速機３の変速には、変速の種類毎に異なる定数とされたそれぞれの変速の種類に対応する運動方程式が用いられる。

前記式（１）および式（２）は、変速目標値と制御操作量との関係を定式化した自動変速機３のギヤトレーン運動方程式である。変速目標値は、変速時間および駆動力の各目標値を表現でき、ギヤトレーン運動方程式上で取り扱えるものである。本実施形態では、変速時間を表現できる物理量の一例として、入力軸加速度dωt/dtを用いている。また、駆動力を表現できる物理量の一例として、変速機出力トルクＴoを用いている。つまり、本実施形態では、変速目標値を、入力軸加速度dωt/dtと、変速機出力トルクＴoとの２つの値で設定している。

一方、本実施形態では、前記変速目標値を成立させる制御操作量を、タービントルクＴt（エンジントルクＴeも同意）と、係合側クラッチトルクＴcaplと、解放側クラッチトルクＴcdrnとの３つの値で設定している。そうすると、運動方程式が前記式（１）および式（２）の２式で構成されることに対して制御操作量が３つあるため、２つの変速目標値を成立させる制御操作量を一意に解くことはできない。尚、各式中の出力軸加速度dωo/dtは、前記出力軸回転速度センサ８３の検出値である変速機出力軸回転速度ωoから算出される。

そこで、前記式（１）および式（２）の運動方程式に、拘束条件を追加して制御操作量を一意に解くことについて検討した。そして、本実施形態では、変速中のトルクの受け渡しを表現したり制御したりするのに適しており、また、何れの変速パターンにも対応することができる拘束条件として、解放側クラッチと係合側クラッチとで受け持つ伝達トルクのトルク分担率を用いることとしている。つまり、変速中のトルクの受け渡しを運動方程式に組み込むことができ、且つ制御操作量を一意に解くことができる、伝達トルクのトルク分担率を拘束条件として設定することとしている。前記トルク分担率は、自動変速機３の変速時に解放側クラッチと係合側クラッチとで受け持つ必要がある合計の伝達トルク（合計伝達トルク）を、例えば入力軸３ａ上のトルク（入力軸上合計伝達トルク）に置き換えたときに、その入力軸上合計伝達トルクに対して両摩擦係合要素が各々分担する伝達トルクの割合である。本実施形態では、係合側クラッチのトルク分担率を「ｘapl」とし、解放側クラッチのトルク分担率を「ｘdrn」として、それぞれのトルク分担率を、変速中のトルクの受け渡しを反映するように時系列で変化するトルク分担率ｘ（例えば０≦ｘ≦１）を用いて次式（３）および次式（４）のように定義する。

ｘapl＝ｘ …（３）
ｘdrn＝１−ｘ …（４）
係合側クラッチトルクＴcaplと解放側クラッチトルクＴcdrnとの関係式は、入力軸３ａ上のトルクに置き換えた「Ｔcapl」および「Ｔcdrn」と、前記式（３）および式（４）とに基づいて、「ｘ」（＝ｘapl）と「１−ｘ」（＝ｘdrn）とを用いて定義することができる。そして、前記式（１）、前記式（２）、および、「Ｔcapl」と「Ｔcdrn」との関係式から、制御操作量である、タービントルクＴt、係合側クラッチトルクＴcapl、および、解放側クラッチトルクＴcdrnを算出する関係式が導き出される。タービントルクＴt（エンジントルクＴeも同意）は、「ｘ」（＝ｘapl）、「１−ｘ」（＝ｘdrn）、入力軸加速度dωt/dt、および、変速機出力トルクＴoなどを用いた関係式にて表される。同様に、係合側クラッチトルクＴcaplは、「ｘ」（＝ｘapl）、入力軸加速度dωt/dt、および、変速機出力トルクＴoなどを用いた関係式にて表される。同様に、解放側クラッチトルクＴcdrnは、「１−ｘ」（＝ｘdrn）、入力軸加速度dωt/dt、および、変速機出力トルクＴoなどを用いた関係式にて表される。

つまり、本実施形態の変速モデルは、前記変速目標値と前記制御操作量とを含む自動変速機３の運動方程式（前記式（１）,（２））と、前記トルク分担率を表す関係（前記式（３）,（４））とを用いて、前記変速目標値に基づいて前記制御操作量を算出するものである。このように、本実施形態では、前記式（１）,（２）に、トルク分担率ｘにて設定した拘束条件を追加することで、変速モデルを用いて自動変速機３の変速を実行する。よって、２つの変速目標値に対して３つの制御操作量があったとしても、前記変速モデルを用いて３つの制御操作量を適切に決定することができる。この変速モデルとしては１つの所定のものであるが、上述したように変速の種類（例えば変速パターンや変速前後の変速段の組み合わせ）毎に異なる定数とされたギヤトレーン運動方程式が用いられるので、自動変速機３の変速には、それぞれの変速の種類に対応する変速モデルが用いられることになる。

−ダウンシフトの実行中にアップシフト判断がされた場合の制御−
次に、ダウンシフトの実行中にアップシフト判断がされた場合の制御について説明する。

ここで、アクセルペダルが踏み込まれることによりダウンシフト判断がされ、そのダウンシフトの実行中に、アクセルペダルの踏み戻しによってアップシフト判断がされた場合に、ダウンシフトを中止してアップシフトを実行すると、現在の入力軸３ａの回転速度とアップシフト後の同期回転速度との速度差（以下、単に「速度差」ともいう）が大きい場合に、アップシフトの際に係合する摩擦係合要素の負荷（摩擦負荷）が大きくなるおそれがある。

そこで、本実施形態では、ＥＣＵ５は、ダウンシフトの実行中にアップシフト判断がされた場合に、速度差が所定値以上のときにダウンシフトを継続し、速度差が所定値未満のときにアップシフトを実行するように構成されている。なお、所定値は、ダウンシフトを継続するかダウンシフトを中止してアップシフトを実行するかを判定するための閾値であり、たとえば、各摩擦係合要素の耐久性を考慮して摩擦係合要素毎に予め設定されている。

図５および図６は、ダウンシフトの実行中にアップシフト判断がされた場合の一例を示したタイミングチャートである。次に、図５および図６を参照して、ダウンシフトの実行中にアップシフト判断がされた場合の動作例について説明する。なお、図５は、速度差が所定値未満である場合を示し、図６は、速度差が所定値以上である場合を示した。

［速度差が所定値未満の場合］
まず、図５に示すように、自動変速機３が第７変速段である状態から、アクセルペダルが踏み込まれ、アクセル開度が大きくなると、時点ｔ１において、ＥＣＵ５が変速マップに基づいて第３変速段へのダウンシフト判断を行う。このため、目標変速段として第３変速段が設定され、第３変速段に向けて変速制御が開始される。

具体的には、ＥＣＵ５により上記した変速モデルを用いた変速制御が実行される。すなわち、変速目標値である入力軸加速度dωt/dtおよび変速機出力トルクＴoが算出されるとともに、トルク分担率（ｘ、ｘapl、ｘdrn）が算出される。そして、その変速目標値およびトルク分担率に基づいて、制御操作量としてのタービントルクＴt、係合側クラッチトルクＴcaplおよび解放側クラッチトルクＴcdrnが算出される。ＥＣＵ５は、算出されたタービントルクＴtが得られるようにエンジン１を制御し、算出された係合側クラッチトルクＴcaplおよび解放側クラッチトルクＴcdrnが得られるように油圧制御装置４を制御する。

そして、第７変速段から第３変速段へと切り替えられるパワーオンダウンシフト時には、第２クラッチＣ２が解放されることにより、入力軸３ａの回転速度がダウンシフト後の同期回転速度（３速同期回転速度）に向けて上昇される。なお、変速後の同期回転速度は、変速後の変速比と出力軸３ｂの回転速度とに基づいて算出される。

その後、アクセルペダルの踏み戻しにより、アクセル開度が小さくなると、時点ｔ２において、ＥＣＵ５が変速マップに基づいて第７変速段へのアップシフト判断を行う。このため、目標変速段として第７変速段が設定される。

ここで、本実施形態では、ダウンシフトの実行中にアップシフト判断がされた場合に、現在の入力軸３ａの回転速度とアップシフト後の同期回転速度（７速同期回転速度）との速度差を算出する。そして、その速度差が所定値未満である場合には、アップシフトを行っても第２クラッチＣ２の負荷が大きくならないため、第３変速段へのダウンシフトを中止して、第７変速段へのアップシフトが実行される。このため、第３変速段に向かう変速制御が中止され、第７変速段に向けて変速制御が開始される。したがって、第２クラッチＣ２が係合されることにより、入力軸３ａの回転速度がアップシフト後の同期回転速度（７速同期回転速度）に向けて低下される。

その後、時点ｔ３において、入力軸３ａの回転速度がアップシフト後の同期回転速度に到達し、第２クラッチＣ２が完全に係合されることにより、第７変速段が成立してアップシフトが完了される。なお、アップシフトしているとき（第７変速段に向かう変速制御中）に、必要に応じてエンジン１のトルクダウン制御を行うようにしてもよい。

［速度差が所定値以上の場合］
次に、図６に示すように、自動変速機３が第７変速段である状態から、アクセルペダルが踏み込まれ、アクセル開度が大きくなると、時点ｔ１１において、ＥＣＵ５が変速マップに基づいて第３変速段へのダウンシフト判断を行う。このため、目標変速段として第３変速段が設定され、第３変速段に向けて変速制御が開始される。

そして、第７変速段から第３変速段へと切り替えられるパワーオンダウンシフト時には、第２クラッチＣ２が解放されることにより、入力軸３ａの回転速度がダウンシフト後の同期回転速度（３速同期回転速度）に向けて上昇される。

その後、アクセルペダルの踏み戻しにより、アクセル開度が小さくなると、時点ｔ１２において、ＥＣＵ５が変速マップに基づいて第７変速段へのアップシフト判断を行う。このため、目標変速段として第７変速段が設定される。

ここで、本実施形態では、ダウンシフトの実行中にアップシフト判断がされた場合に、現在の入力軸３ａの回転速度とアップシフト後の同期回転速度（７速同期回転速度）との速度差を算出する。そして、その速度差が所定値以上である場合には、アップシフトを行うと第２クラッチＣ２の負荷が大きくなるため、第３変速段へのダウンシフトが完了してから、第７変速段に向けてアップシフトが実行される。このため、第３変速段に向かう変速制御が継続される。

その後、入力軸３ａの回転速度がダウンシフト後の同期回転速度に到達し、第２クラッチＣ２が完全に解放されるとともに、第１クラッチＣ１が完全に係合されることにより、第３変速段が成立する。そして、時点ｔ１３から、目標変速段である第７変速段に向けて１段ずつアップシフトが実行される。

図７は、ダウンシフトの実行中にアップシフト判断がされた場合の制御を説明するためのフローチャートである。次に、図７を参照して、ダウンシフトの実行中にアップシフト判断がされた場合の制御について説明する。なお、以下の各ステップはＥＣＵ５により実行される。

まず、図７のステップＳＴ１において、パワーオンダウンシフトが行われるか否かが判断される。具体的には、アクセルペダルが踏み込まれてダウンシフト判断がされた場合に、パワーオンダウンシフトが行われると判断される。そして、パワーオンダウンシフトが行われると判断された場合には、ステップＳＴ２に移る。その一方、パワーオンダウンシフトが行われないと判断された場合には、リターンに移る。

次に、ステップＳＴ２において、パワーオンダウンシフト時の変速制御が実行される。具体的には、自動変速機３の変速段をステップＳＴ１で設定された目標変速段に切り替えるために、上記した変速モデルを用いた変速制御が実行される。

次に、ステップＳＴ３において、パワーオンダウンシフトが完了されたか否かが判断される。すなわち、ステップＳＴ１で設定された目標変速段への切り替えが完了されたか否かが判断される。そして、パワーオンダウンシフトが完了されていないと判断された場合には、ステップＳＴ４に移る。その一方、パワーオンダウンシフトが完了されたと判断された場合には、リターンに移る。

そして、ステップＳＴ４において、アップシフトが行われるか否かが判断される。具体的には、アクセルペダルの踏み戻しによってアップシフト判断がされた場合に、アップシフトが行われると判断される。すなわち、ダウンシフトの実行中にアップシフト判断がされたか否かが判断される。そして、アップシフトが行われると判断された場合には、ステップＳＴ５に移る。その一方、アップシフトが行われないと判断された場合には、ステップＳＴ２に戻る。

次に、ステップＳＴ５において、現在の入力軸３ａの回転速度とアップシフト後の同期回転速度との速度差が所定値以上であるか否かが判断される。なお、アップシフト後の同期回転速度は、ステップＳＴ４でアップシフト判断された際の目標変速段の同期回転速度である。そして、現在の入力軸３ａの回転速度とアップシフト後の同期回転速度との速度差が所定値以上ではないと判断された場合（速度差が所定値未満である場合）には、アップシフトを行っても摩擦係合要素の負荷が大きくならないことから、ステップＳＴ６に移る。その一方、現在の入力軸３ａの回転速度とアップシフト後の同期回転速度との速度差が所定値以上であると判断された場合には、アップシフトを行うと摩擦係合要素の負荷が大きくなることから、ステップＳＴ７に移る。

そして、ステップＳＴ６では、ダウンシフトが中止され、アップシフトが実行される。すなわち、ステップＳＴ１でダウンシフト判断された際の目標変速段に向けての変速制御が中止され、ステップＳＴ４でアップシフト判断された際の目標変速段に向けての変速制御が開始される。なお、アップシフトしているときに、必要に応じてエンジン１のトルクダウン制御を行うようにしてもよい。その後、アップシフトが完了されると、リターンに移る。

また、ステップＳＴ７では、ダウンシフトが継続される。すなわち、ステップＳＴ１でダウンシフト判断された際の目標変速段に向けての変速制御が継続される。その後、ダウンシフトが完了される。そして、ステップＳＴ８において、ダウンシフトの完了後に１段ずつアップシフトが実行される。つまり、ステップＳＴ１でダウンシフト判断された際の目標変速段に切り替えられた後に、ステップＳＴ４でアップシフト判断された際の目標変速段に向けて１段ずつアップシフトされる。その後、ステップＳＴ４でアップシフト判断された際の目標変速段に切り替えられ、アップシフトが完了されると、リターンに移る。

−効果−
本実施形態では、上記のように、ダウンシフトの実行中にアップシフト判断がされた場合に、現在の入力軸３ａの回転速度とアップシフト後の同期回転速度との速度差が所定値以上のときにダウンシフトを継続し、速度差が所定値未満のときにアップシフトを実行するように構成されている。このように構成することによって、速度差が所定値以上であり、アップシフトを行うと摩擦係合要素の負荷が大きくなる場合に、アップシフトに切り替えることなくダウンシフトを継続することにより、摩擦係合要素に大きな負荷がかかるのを抑制することができる。また、速度差が所定値未満であり、アップシフトを行っても摩擦係合要素の負荷が大きくならない場合に、ダウンシフトを中止してアップシフトを実行することにより、変速レスポンスの向上を図ることができる。その結果、摩擦係合要素の耐久性の低下を抑制しながら、変速レスポンスの向上を図ることができる。

−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、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。

たとえば、本実施形態では、車両１００がＦＦである例を示したが、これに限らず、車両が、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）であってもよいし、４輪駆動であってもよい。

また、本実施形態では、エンジン１が多気筒ガソリンエンジンである例を示したが、これに限らず、エンジンがディーゼルエンジンなどであってもよい。

また、本実施形態において、ＥＣＵ５が複数のＥＣＵにより構成されていてもよい。

本発明は、複数の摩擦係合要素を選択的に係合させることにより複数の変速段を成立させる自動変速機を制御する自動変速機の制御装置に利用可能である。

３ 自動変速機
５ ＥＣＵ（自動変速機の制御装置）
Ｃ１ 第１クラッチ（摩擦係合要素）
Ｃ２ 第２クラッチ（摩擦係合要素）
Ｃ３ 第３クラッチ（摩擦係合要素）
Ｃ４ 第４クラッチ（摩擦係合要素）
Ｂ１ 第１ブレーキ（摩擦係合要素）
Ｂ２ 第２ブレーキ（摩擦係合要素）

Claims (1)

1. 複数の摩擦係合要素を選択的に係合させることにより複数の変速段を成立させる自動変速機に適用される自動変速機の制御装置であって、
   ダウンシフトの実行中にアップシフト判断がされた場合に、現在の入力軸回転速度とアップシフト後の同期回転速度との速度差が所定値以上のときにダウンシフトを継続し、前記速度差が所定値未満のときにアップシフトを実行するように構成されていることを特徴とする自動変速機の制御装置。

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