JP4752196B2

JP4752196B2 - 車両用自動変速機の変速制御装置

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Publication number: JP4752196B2
Application number: JP2004163167A
Authority: JP
Inventors: 篤志綾部; 敏夫杉村; 俊成鈴木; 真康溝渕; 達哉河村
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-06-01
Filing date: 2004-06-01
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2024-06-01
Also published as: JP2005344773A

Description

本発明は車両用自動変速機の変速制御装置に係り、特に、急減速時のコーストダウン変速を速やかに行う変速制御装置に関するものである。

(a) 複数の摩擦係合装置が選択的に係合させられることにより、変速比が異なる複数のギヤ段が成立させられる自動変速機と、(b) アクセルＯＦＦの減速時に、車速をパラメータとして予め定められた変速条件に従ってダウン変速を行うコーストダウン変速制御手段と、を有する車両用自動変速機の変速制御装置が知られている。特許文献１に記載の変速制御装置はその一例で、急減速時に２段以上下のギヤ段へ変速する多段のダウン変速が必要となった場合には、中間のギヤ段を飛び越してダウン変速する飛び変速を行うことにより、１段ずつダウン変速する単変速を繰り返す場合に比較して変速時間を短縮するようになっている。また、特許文献２には、複数回のダウン変速がタイミング的に重複した場合に、第１の変速制御の途中から次の変速制御へ移行したり、第１の変速制御の終了後に直ちに次の変速制御を開始したりする多重変速を行うことが提案されている。

特開２０００−２０５３８６号公報特開平１０−２８１２７７号公報

しかしながら、ダウン変速の種類によっては、飛び変速を行ったり多重変速を行ったりした場合に摩擦係合装置の係合、解放タイミングがずれてエンジンが吹き上がったりトルクが抜けたりして変速ショックを生じることがあるとともに、それに伴って変速制御（油圧制御など）が遅延することにより変速時間が却って長くなり、再加速性能が損なわれる場合がある。例えば複数の摩擦係合装置を同時に係合させて変速する場合、その係合タイミングを適切に制御することは困難で、上記変速ショックが発生する可能性があるなど、自動変速機の構造によって所定の飛び変速や多重変速が制限される。図１および図２に示す自動変速機について具体的に説明すると、例えば４→１変速ではクラッチＣ０およびブレーキＢ１を解放するとともにクラッチＣ１およびブレーキＢ２を係合させる必要があるため、制御が複雑になって変速ショックが発生し易くなり、そのような飛び変速は禁止される。

このため、ダウン変速の種類によっては単変速を繰り返して多段のダウン変速を行うことになるが、総変速時間が長くなるため、再加速性能が損なわれてドライバビリティが悪くなる。このような問題は、自動変速機のギヤ段の数が多い程顕著となる。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、変速ショックを回避しつつ急減速時のコーストダウン変速ができるだけ速やかに行われるようにして、自動変速機の多段化などによりドライバビリティが悪化することを抑制することにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 複数の摩擦係合装置が選択的に係合させられることにより、変速比が異なる複数のギヤ段が成立させられる自動変速機と、(b) 変速条件として予め記憶された変速線図から実際のアクセル操作量および車速に基づいて目標ギヤ段を決定する変速制御手段と、(c) アクセルＯＦＦの減速時に、ダウン変速を行うコーストダウン変速制御手段と、を有する車両用自動変速機の変速制御装置において、(d) 前記ダウン変速に際して一連の変速制御で変速が可能な複数の変速パターンが予め記憶装置に記憶されている一方、(e) 前記コーストダウン変速制御手段は、(e-1) ダウン変速後の車速を予測し、その予測した車速に基づいて前記変速条件に従って目標ギヤ段を設定する目標ギヤ段設定手段と、(e-2) 前記記憶装置に記憶されている複数の変速パターンの中から、前記目標ギヤ段までダウン変速するのに必要な変速時間が最短となる単一の変速パターン、または複数の変速パターンの組合せを選択する変速パターン選択手段と、(e-3) その選択された変速パターンを用いて前記目標ギヤ段までダウン変速を行うダウン変速実行手段と、を有することを特徴とする。

第２発明は、第１発明の車両用自動変速機の変速制御装置において、(a) 前記コーストダウン変速制御手段は、２段以上下のギヤ段へダウン変速する多段変速が必要な、車両減速度が所定値以上の急減速時か否かを判断し、その急減速時には、前記目標ギヤ段設定手段、前記変速パターン選択手段、および前記ダウン変速実行手段によるコーストダウン変速制御を実行するもので、(b) 前記目標ギヤ段設定手段は、前記変速条件に従ってダウン変速すべき変速判断が為された場合に、その時の車両の減速度とそのダウン変速の種類に応じて予め記憶された変速時間とに基づいてダウン変速後の車速を予測することを特徴とする。

第３発明は、第１発明または第２発明の車両用自動変速機の変速制御装置において、前記コーストダウン変速制御手段は、前記目標ギヤ段設定手段により前記目標ギヤ段を適切に設定することが可能か否かを運転者の操作状況に基づいて判定する実行可否判定手段を有し、その目標ギヤ段の設定が不可と判定した場合には、その目標ギヤ段設定手段、前記変速パターン選択手段、および前記ダウン変速実行手段によるダウン変速を中止するとともに、その時の実際の車速に基づいてダウン変速を行うことを特徴とする。

第４発明は、第１発明〜第３発明の何れかの車両用自動変速機の変速制御装置において、前記コーストダウン変速制御手段は、前記目標ギヤ段設定手段により前記目標ギヤ段を適切に設定することが可能か否かを車両の運転状況に基づいて判定する実行可否判定手段を有し、その目標ギヤ段の設定が不可と判定した場合には、その目標ギヤ段設定手段、前記変速パターン選択手段、および前記ダウン変速実行手段によるダウン変速を中止するとともに、その時の実際の車速に基づいてダウン変速を行うことを特徴とする。

第５発明は、第１発明〜第４発明の何れかの車両用自動変速機の変速制御装置において、(a) 前記記憶装置には、前記変速パターン毎に変速に必要な変速時間が予め記憶されており、(b) 前記変速パターン選択手段は、前記目標ギヤ段までダウン変速するための前記複数の変速パターンの組合せが複数存在する場合に、前記記憶装置に記憶された変速時間に基づいてその目標ギヤ段までダウン変速するのに必要な総変速時間を求め、その総変速時間が最短となる組合せを選択することを特徴とする。

このような変速制御装置によれば、ダウン変速後の車速を予測して、その予測した車速に基づいて変速条件に従って目標ギヤ段を設定するとともに、予め記憶装置に記憶された複数の変速パターンの中から目標ギヤ段までダウン変速するのに必要な変速時間が最短となる単一の変速パターン、または複数の変速パターンの組合せを選択して、その選択した変速パターンを用いてダウン変速を行うため、変速ショックが発生し易いなど変速制御が困難な変速パターンを予め除外しておくことにより、エンジンが吹き上がったりトルクが抜けたりする等の変速ショックを回避しつつ目標ギヤ段まで速やかにダウン変速することが可能となり、自動変速機の多段化などにより変速時間が長くなって再加速性能などのドライバビリティが悪化することが抑制される。

第２発明では、車両の減速度と変速時間とに基づいてダウン変速後の車速を予測するため、そのダウン変速後の車速が高い精度で求められるとともに、その車速に基づいて目標ギヤ段が一層適切に設定され、変速時間が短いコーストダウン変速制御が好適に行われる。

第３発明および第４発明では、運転者の操作状況や車両の運転状況に基づいて、目標ギヤ段設定手段により目標ギヤ段を適切に設定することが可能か否かを判定し、その目標ギヤ段の設定が不可と判定した場合には、その時の実際の車速に基づいてダウン変速を行うため、誤った目標ギヤ段に向かってダウン変速することが回避される。

第５発明では、変速パターン毎に変速に必要な変速時間が予め記憶装置に記憶されており、目標ギヤ段までダウン変速するための変速パターンの組合せが複数存在する場合には、その記憶装置に記憶された変速時間に基づいて目標ギヤ段までダウン変速するのに必要な総変速時間を求め、その総変速時間が最短となる組合せを選択してダウン変速を行うため、エンジンが吹き上がったりトルクが抜けたりする等の変速ショックを回避しつつ、目標ギヤ段までコーストダウン変速する総変速時間を可及的に短くできる。

自動変速機としては、複数の遊星歯車装置を有する遊星歯車式の自動変速機が好適に用いられるが、複数の入力経路を切り換えて変速する平行軸式の自動変速機を用いることもできるなど、複数の摩擦係合装置を有する種々の自動変速機を採用できる。摩擦係合装置としては、油圧アクチュエータによって係合させられる多板式、単板式のクラッチやブレーキ、或いはベルト式のブレーキが好適に用いられる。

コーストダウン変速制御手段は、例えば２段以上下のギヤ段へダウン変速する多段変速が必要なブレーキＯＮ等の急減速時には、前記目標ギヤ段設定手段、変速パターン選択手段、およびダウン変速実行手段によってコーストダウン変速制御を実行するが、ブレーキＯＦＦ等の緩減速時には、実際の車速に基づくダウン変速判断に従って１段ずつ変速する単変速のみでダウン変速を行う通常のコーストダウン変速制御を行うように構成される。

上記急減速時のコーストダウン変速制御は、例えば運転者の操作状況によってその後の目標ギヤ段が予測不可能な場合や、運転者の減速意思がなくなった場合、或いは運転者が加速を要求した場合には、実行を禁止し、実行中の場合には直ちに中止することが望ましく、具体的には、例えばブレーキ操作装置（ペダルなど）の操作が解除されたり、そのブレーキ操作装置の操作力（踏力など）が弱くなったりした場合、或いはアクセル操作部材（ペダルなど）が操作された場合には、上記急減速時のコーストダウン変速制御を中止或いは禁止することが望ましい。運転者がマニュアル操作でダウン変速を要求した場合も、その後の目標ギヤ段を予測できないため、同様に急減速時のコーストダウン変速制御を中止或いは禁止することが望ましい。

また、運転者の操作以外でも、例えば車両の運転状況によってその後の目標ギヤ段が予測不可能となった場合には、本制御の実行を中止或いは禁止することが望ましく、具体的には、例えば減速度が著しく変化した場合や、車両がスリップした場合、或いは回転速度センサが故障した場合等には、上記急減速時のコーストダウン変速制御を中止或いは禁止することが望ましい。

予め記憶装置に記憶される変速パターンは、例えば変速ショックを抑制しつつ一連の変速制御で変速を行うことができるもので、自動変速機の構成に応じて適宜設定され、１段だけダウン変速する単変速は勿論、複数のギヤ段に跨がって連続的にダウン変速する多重変速や、１または複数のギヤ段を飛び越してダウン変速する飛び変速、或いはそれ等の単変速や多重変速、飛び変速を組み合わせたものが可能である。なお、変速の種類によっても異なるが、一般には、単変速を繰り返すよりも多重変速の方が変速時間は短く、多重変速よりも飛び変速の方が変速時間は更に短くなる。

目標ギヤ段設定手段は、例えばアクセルＯＦＦのコースト走行時の減速に伴って、変速条件として定められたダウン変速車速をよぎってダウン変速判断が為された場合に、その時の車両の減速度と、そのダウン変速（単変速）に関して予め定められた変速時間とに基づいてダウン変速後の車速を予測し、その予測した車速に基づいて変速条件に従って目標ギヤ段を設定するように構成されるが、例えば車両の減速度だけでダウン変速後の車速を予測したり、その時の車両の減速度等から多段変速か否かを判断して、多段変速の場合のダウン変速後の車速を予測したりするなど、他の態様を採用することもできる。

上記目標ギヤ段設定手段はまた、変速パターン選択手段によって選択された変速パターンでダウン変速した場合の総変速時間に基づいて、再度ダウン変速後の車速を予測し、目標ギヤ段を設定し直すように構成することも可能である。このような目標ギヤ段の見直しで、目標ギヤ段に変化がなければ、そのままダウン変速実行手段によってダウン変速を実行すれば良いが、目標ギヤ段が変化した場合には、改めて変速パターン選択手段により変速パターンを選択し直すようにすれば良い。

また、ダウン変速実行手段により１つの変速パターンに従ってダウン変速が行われる毎に、その時の車速や減速度などに基づいて目標ギヤ段を見直し、必要に応じてその後の変速パターンを選択し直すようにすることもできるなど、種々の態様が可能である。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両などの横置き型の車両用駆動装置の骨子図であり、ガソリンエンジン等の内燃機関によって構成されているエンジン１０の出力は、トルクコンバータ１２、自動変速機１４、差動歯車装置１６等の動力伝達装置を経て図示しない駆動輪（前輪）へ伝達されるようになっている。トルクコンバータ１２は、エンジン１０のクランク軸１８と連結されているポンプ翼車２０と、自動変速機１４の入力軸２２に連結されたタービン翼車２４と、一方向クラッチ２６を介して非回転部材であるハウジング２８に固定されたステータ３０と、図示しないダンパを介してクランク軸１８を入力軸２２に直結するロックアップクラッチ３２とを備えている。ポンプ翼車２０にはギヤポンプ等の機械式のオイルポンプ２１が連結されており、エンジン１０によりポンプ翼車２０と共に回転駆動されて変速用や潤滑用などの油圧を発生するようになっている。上記エンジン１０は車両走行用の駆動力源であり、トルクコンバータ１２は流体継手である。

自動変速機１４は、入力軸２２上に同軸に配設されるとともにキャリアとリングギヤとがそれぞれ相互に連結されることにより所謂ＣＲ−ＣＲ結合の遊星歯車機構を構成するシングルピニオン型の一対の第１遊星歯車装置４０および第２遊星歯車装置４２と、前記入力軸２２と平行なカウンタ軸４４上に同軸に配置された１組の第３遊星歯車装置４６と、そのカウンタ軸４４の軸端に固定されて差動歯車装置１６と噛み合う出力ギヤ４８とを備えている。上記遊星歯車装置４０，４２，４６の各構成要素すなわちサンギヤ、リングギヤ、それらに噛み合う遊星ギヤを回転可能に支持するキャリアは、４つのクラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３によって互いに選択的に連結され、或いは３つのブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３によって非回転部材であるハウジング２８に選択的に連結されるようになっている。また、２つの一方向クラッチＦ１、Ｆ２によってその回転方向により相互に若しくはハウジング２８と係合させられるようになっている。なお、差動歯車装置１６は軸線（車軸）に対して対称的に構成されているため、下側を省略して示してある。

上記入力軸２２と同軸上に配置された一対の第１遊星歯車装置４０，第２遊星歯車装置４２、クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２、ブレーキＢ１、Ｂ２、および一方向クラッチＦ１により前進４段、後進１段の主変速部ＭＧが構成され、上記カウンタ軸４４上に配置された１組の遊星歯車装置４６、クラッチＣ３、ブレーキＢ３、一方向クラッチＦ２によって副変速部すなわちアンダードライブ部Ｕ／Ｄが構成されている。主変速部ＭＧにおいては、入力軸２２はクラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２を介して第２遊星歯車装置４２のキャリアＫ２、第１遊星歯車装置４０のサンギヤＳ１、第２遊星歯車装置４２のサンギヤＳ２にそれぞれ連結されている。第１遊星歯車装置４０のリングギヤＲ１と第２遊星歯車装置４２のキャリアＫ２との間、第２遊星歯車装置４２のリングギヤＲ２と第１遊星歯車装置４０のキャリアＫ１との間はそれぞれ連結されており、第２遊星歯車装置４２のサンギヤＳ２はブレーキＢ１を介して非回転部材であるハウジング２８に連結され、第１遊星歯車装置４０のリングギヤＲ１はブレーキＢ２を介して非回転部材であるハウジング２８に連結されている。また、第２遊星歯車装置４２のキャリアＫ２と非回転部材であるハウジング２８との間には、一方向クラッチＦ１が設けられている。そして、第１遊星歯車装置４０のキャリアＫ１に固定された第１カウンタギヤＧ１と第３遊星歯車装置４６のリングギヤＲ３に固定された第２カウンタギヤＧ２とは相互に噛み合わされている。アンダードライブ部Ｕ／Ｄにおいては、第３遊星歯車装置４６のキャリアＫ３とサンギヤＳ３とがクラッチＣ３を介して相互に連結され、そのサンギヤＳ３と非回転部材であるハウジング２８との間には、ブレーキＢ３と一方向クラッチＦ２とが並列に設けられている。

上記クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３およびブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３（以下、特に区別しない場合は単にクラッチＣ、ブレーキＢという）は、多板式のクラッチやバンドブレーキなど油圧アクチュエータによって係合制御される油圧式摩擦係合装置であり、油圧制御回路９８（図３参照）のソレノイド弁Ｓ１〜Ｓ５、およびリニアソレノイド弁ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬＵの励磁、非励磁や図示しないマニュアルバルブによって油圧回路が切り換えられることにより、例えば図２に示すように係合、解放状態が切り換えられ、シフトレバー７２（図３参照）の操作位置（ポジション）に応じて前進５段、後進１段、ニュートラルの各ギヤ段が成立させられる。図２の「１ｓｔ」〜「５ｔｈ」は前進の第１速ギヤ段〜第５速ギヤ段を意味しており、「○」は係合、「×」は解放、「△」は駆動時のみ係合を意味している。シフトレバー７２は、例えば図４に示すシフトパターンに従って駐車ポジション「Ｐ」、後進走行ポジション「Ｒ」、ニュートラルポジション「Ｎ」、前進走行ポジション「Ｄ」、「４」、「３」、「２」、「Ｌ」へ操作されるようになっており、「Ｐ」および「Ｎ」ポジションでは動力伝達を遮断する非駆動ギヤ段としてニュートラルギヤ段が成立させられるが、「Ｐ」ポジションでは図示しないメカニカルパーキング機構によって機械的に駆動輪の回転が阻止される。

図３は、図１のエンジン１０や自動変速機１４などを制御するために車両に設けられた制御系統を説明するブロック線図で、アクセルペダル５０の操作量（アクセル開度）Ａccがアクセル操作量センサ５１により検出されるようになっている。アクセルペダル５０は、運転者の出力要求量に応じて大きく踏み込み操作されるもので、アクセル操作部材に相当し、アクセル操作量Ａccは出力要求量に相当する。エンジン１０の吸気配管には、スロットル指令値ＴＡに従ってスロットルアクチュエータ５４が制御されることによりスロットル弁開度θ_THが変化させられる電子スロットル弁５６が設けられている。スロットル指令値ＴＡはスロットル弁開度θ_THに対応し、基本的には図５に示すようにアクセル操作量Ａccをパラメータとして予め定められた目標スロットル指令値ＴＡ^*のマップに従って制御され、アクセル操作量Ａccが多くなるほど目標スロットル指令値ＴＡ^*、更にはスロットル指令値ＴＡが大きくされ、スロットル弁開度θ_THが開き制御されてエンジン出力が増大させられる。

また、エンジン１０の回転速度ＮＥを検出するためのエンジン回転速度センサ５８、エンジン１０の吸入空気量Ｑを検出するための吸入空気量センサ６０、上記電子スロットル弁５６の全閉状態（アイドル状態）およびその開度θ_THを検出するためのアイドルスイッチ付スロットルセンサ６４、車速Ｖに対応するカウンタ軸４４の回転速度Ｎ_OUTを検出するための車速センサ６６、エンジン１０の冷却水温Ｔ_Wを検出するための冷却水温センサ６８、フットブレーキ操作の有無を検出するためのブレーキスイッチ７０、シフトレバー７２のレバーポジション（操作位置）Ｐ_SHを検出するためのレバーポジションセンサ７４、タービン回転速度ＮＴ（＝入力軸２２の回転速度Ｎ_IN）を検出するためのタービン回転速度センサ７６、油圧制御回路９８内の作動油の温度であるＡＴ油温Ｔ_OILを検出するためのＡＴ油温センサ７８、第１カウンタギヤＧ１の回転速度ＮＣを検出するためのカウンタ回転速度センサ８０などが設けられており、それらのセンサから、エンジン回転速度ＮＥ、吸入空気量Ｑ、スロットル弁開度θ_TH、車速Ｖ、エンジン冷却水温Ｔ_W、ブレーキ操作の有無、シフトレバー７２のレバーポジションＰ_SH、タービン回転速度ＮＴ、ＡＴ油温Ｔ_OIL、カウンタ回転速度ＮＣ、などを表す信号が電子制御装置９０に供給されるようになっている。ブレーキスイッチ７０は、常用ブレーキを操作するブレーキペダルの踏込み状態でＯＮ、ＯＦＦが切り換わるＯＮ−ＯＦＦスイッチである。

電子制御装置９０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン１０の出力制御や自動変速機１４の変速制御などを実行するもので、図７に示すように機能的にエンジン制御手段１１０および変速制御手段１２０を備えており、必要に応じてエンジン制御用と変速制御用とに分けて構成される。

エンジン制御手段１１０は、前記スロットルアクチュエータ５４により電子スロットル弁５６を開閉制御する他、燃料噴射量制御のために燃料噴射弁９２を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置９４を制御するとともに、エンジン１０の始動時にはスタータ（電動モータ）９６によってクランク軸１８をクランキングする。電子スロットル弁５６の開閉制御は、基本的には図５に示す関係から実際のアクセル操作量Ａccに基づいて目標スロットル指令値ＴＡ^*を求め、その目標スロットル指令値ＴＡ^*をそのままスロットル指令値ＴＡとして出力してスロットルアクチュエータ５４を駆動することにより、アクセル操作量Ａccが増加するほどスロットル弁開度θ_THを増加させるが、トラクションコントロールなどにより必要に応じてアクセル操作量Ａccに応じた目標スロットル指令値ＴＡ^*とは異なるスロットル指令値ＴＡを出力する。

変速制御手段１２０は、変速条件記憶手段１３０に変速条件として予め記憶された図６に示す変速線図（変速マップ）から実際のアクセル操作量Ａccおよび車速Ｖに基づいて自動変速機１４の目標ギヤ段を決定し、その目標ギヤ段を成立させるように前記クラッチＣやブレーキＢの係合、解放状態を変更するため、油圧制御回路９８のソレノイド弁Ｓ１〜Ｓ５のＯＮ（励磁）、ＯＦＦ（非励磁）を切り換えるとともに、駆動力変化などの変速ショックが発生したり摩擦材の耐久性が損なわれたりすることがないように、リニアソレノイド弁ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬＵの通電量を連続的に変化させて係合解放油圧を制御する。図６の実線はアップ変速線で、破線はダウン変速線であり、車速Ｖが低くなったりアクセル操作量Ａccが大きくなったりするに従って、変速比（＝入力回転速度Ｎ_IN／出力回転速度Ｎ_OUT）が大きい低速側のギヤ段に切り換えられるようになっており、図中の「１」〜「５」は第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第５速ギヤ段「５ｔｈ」を意味している。

上記変速制御手段１２０はまた、アクセルペダル５０が踏込み操作されていないアクセルＯＦＦのコースト走行時に、車両の減速に伴って自動変速機１４をダウン変速するコーストダウン変速制御手段１２２を備えており、変速条件記憶手段１３０に記憶された前記変速条件（変速線図）や変速パターン記憶手段１３２に記憶された変速パターン情報を用いて、図８のフローチャートに従ってコーストダウンの変速制御を行う。変速パターン記憶手段１３２に記憶されている変速パターン情報は、例えば図９に示すような変速パターンとその変速時間であり、変速パターンは、変速制御が比較的容易で変速ショックの発生を防止しつつ一連の変速制御で変速を行うことができるもので、自動変速機１４の構成に応じて適宜設定され、１段だけダウン変速する単変速（図９のNo１〜No４）は勿論、複数のギヤ段に跨がって連続的にダウン変速する多重変速（図９のNo７、No９、No１０）や、１または複数のギヤ段を飛び越してダウン変速する飛び変速（図９のNo５、No６）、或いはそれ等の単変速や多重変速、飛び変速を組み合わせたもの（図９のNo８）が設定されている。変速時間は、各変速パターン毎に例えば一定時間が設定されるが、減速度などの車両状態をパラメータとして定めることもできる。上記変速パターン記憶手段１３２は記憶装置に相当し、その変速パターン記憶手段１３２や変速条件記憶手段１３０は、例えば前記ＲＡＭ等によって構成されている。また、図８のステップＳ２は実行可否判定手段に相当し、ステップＳ３およびＳ４は目標ギヤ段設定手段に相当し、ステップＳ５は変速パターン選択手段に相当し、ステップＳ６〜Ｓ８はダウン変速実行手段に相当する。

図８のステップＳ１ではコーストダウン変速か否か、すなわちアクセルＯＦＦのコースト走行時に減速に伴って車速Ｖが前記ダウン変速線をよぎったか否かを判断し、コーストダウン変速の場合は、ステップＳ２を実行して急減速時のコーストダウン変速制御が可能か否かを判断する。急減速時のコーストダウン変速制御は、ブレーキＯＮ等の急減速時に短時間で２段以上下のギヤ段へ変速する多段変速を行う場合の制御で、基本的にはブレーキスイッチ７０がＯＮで且つ車両の減速度が所定値以上である場合に実行するが、運転者の操作状況や車両の運転状況によりステップＳ３、Ｓ４で目標ギヤ段を適切に設定することが不可能と判定した場合、すなわちその後のギヤ段を適切に予測することができないと判定した場合には、ステップＳ３以下の急減速時のコーストダウン変速制御を中止する。具体的には、運転者のブレーキ操作が解除されたり、ブレーキ操作力が弱くなったりした場合、或いはアクセルペダル５０が踏込み操作された場合には、その後のギヤ段を適切に予測することは困難である。また、車両の減速度が著しく変化した場合や、車両がスリップした場合、或いは回転速度センサが故障した場合も、その後のギヤ段を予測することは困難であり、そのような予め定められた実行可否判定条件に従って、急減速時のコーストダウン変速制御を適切に行うことができるか否かを判定する。このステップＳ２の実行可否判定は、ステップＳ３以下の急減速時のコーストダウン変速制御の実行中も適宜行われ、必要に応じてその実行を中止する。

そして、ブレーキＯＦＦの緩減速時や目標ギヤ段の予測不可などにより、急減速時のコーストダウン変速制御が実行不可と判定されると、ステップＳ２の判断はＮＯ（否定）となり、ステップＳ９を実行する。ステップＳ９では、実際の車速Ｖに基づく前記ステップＳ１のダウン変速判断に従って、１段ずつ変速する単変速のみでダウン変速を行う通常のコーストダウン変速制御を行う。

一方、急減速時のコーストダウン変速制御が可能でステップＳ２の判断がＹＥＳ（肯定）の場合は、ステップＳ３を実行し、前記ステップＳ１のダウン変速判断に従って１段だけダウン変速した場合の変速終了後の予想車速Ｖｄを、その時の車速Ｖ、減速度ΔＶ、および変速時間Ｔｄに基づいて次式(1) に従って算出（予測）する。変速時間Ｔｄは、前記変速パターン記憶手段１３２に記憶されている変速パターン情報から、その時の変速の種類に応じて読み込まれる。
Ｖｄ＝Ｖ−（ΔＶ×Ｔｄ）・・・(1)

また、次のステップＳ４では、その予想車速Ｖｄに基づいて前記図６の変速線図に従って目標ギヤ段を設定する。すなわち、その予想車速Ｖｄまで減速した場合のギヤ段を前記ダウン変速線に従って判断し、そのギヤ段を目標ギヤ段として設定するのである。

ステップＳ５では、変速パターン記憶手段１３２に記憶されている変速パターンの中から、上記目標ギヤ段までダウン変速するのに必要な変速時間が最短となる単一の変速パターン、または複数の変速パターンの組合せを選択する。この時、複数の変速パターンの組合せでダウン変速する場合に、その組合せが複数存在する場合には、その変速パターンの組合せを総て求めるとともに、各変速パターンの組合せによるダウン変速時の総変速時間を、変速パターン記憶手段１３２に記憶されている変速時間から計算し、最適すなわち総変速時間が最短となる変速パターンの組合せを選択する。例えば、急減速に伴って第５速ギヤ段「５ｔｈ」から第１速ギヤ段「１ｓｔ」まで変速する場合、図１０に示すようにNo１〜No９の９つの組合せが可能で、各々の総変速時間を算出するとともに、その総変速時間が最も短い変速パターンの組合せ、この場合はNo８の５→４→３の多重変速および３→１の飛び変速の２つの変速パターンの組合せを選択する。

そして、ステップＳ６では、変速パターン毎にコーストダウン変速を実施し、ここでは先ず５→４→３の多重変速を行うための変速指令を出力することにより、油圧制御回路９８のソレノイド弁Ｓ１〜Ｓ５のＯＮ、ＯＦＦを切り換えてクラッチＣおよびブレーキＢの係合、解放状態を変化させるとともに、リニアソレノイド弁ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬＵの通電量を連続的に変化させて係合解放油圧を制御する。ステップＳ７では、１つの変速パターンのコーストダウン変速が終了したか否か、すなわち変速のための一連の油圧制御が終了したか否かを、上記ソレノイド弁Ｓ１〜Ｓ５やリニアソレノイド弁ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬＵに対する指令信号の出力状態などに基づいて判断し、１つの変速パターンのコーストダウン変速が終了したらステップＳ８を実行する。

ステップＳ８では、目標ギヤ段までダウン変速したか否かを、ソレノイド弁Ｓ１〜Ｓ５に対する指令信号の出力状態などに基づいて判断し、目標ギヤ段までダウン変速したら一連のコーストダウン変速制御を終了するが、目標ギヤ段まで達していない場合は、ステップＳ６以下を繰り返して次の変速パターンのコーストダウン変速を実施する。ここでは５→４→３の多重変速が行われただけで、自動変速機１４のギヤ段は第３速ギヤ段「３ｒｄ」であり、まだ３→１の飛び変速が残っているため、引き続きステップＳ６以下を実行して３→１の飛び変速を実施する。そして、その３→１の飛び変速が終了したら、ステップＳ８の判断がＹＥＳとなって一連のコーストダウン変速制御を終了する。

このように、本実施例の変速制御装置は、急減速時のコーストダウン変速の判断が為されてステップＳ１およびＳ２の判断が共にＹＥＳとなった場合に、ステップＳ３以下を実行し、通常の単変速によるダウン変速後の予想車速Ｖｄを求めるとともに、ステップＳ４で、その予想車速Ｖｄに基づいて目標ギヤ段を設定し、予め変速パターン記憶手段１３２に記憶された複数の変速パターンの中から、目標ギヤ段までダウン変速するのに必要な変速時間が最短となる単一の変速パターン、または複数の変速パターンの組合せを選択して、その選択した変速パターンを用いてダウン変速を行う。その場合に、変速パターン記憶手段１３２には、変速制御が比較的容易で変速ショックの発生を防止しつつ一連の変速制御で変速を行うことができる変速パターンのみが設定されているため、エンジン１０が吹き上がったりトルクが抜けたりする等の変速ショックを回避しつつ、目標ギヤ段まで速やかにコーストダウン変速を行うことが可能で、自動変速機１４の多段化などにより変速時間が長くなって再加速性能などのドライバビリティが悪化することが抑制される。

特に、本実施例では、変速パターン毎に変速に必要な変速時間が予め変速パターン記憶手段１３２に記憶されており、目標ギヤ段までダウン変速するための変速パターンの組合せが複数存在する場合には、その変速パターン記憶手段１３２に記憶された変速時間に基づいて目標ギヤ段までダウン変速するのに必要な総変速時間を求め、総変速時間が最短となる変速パターンの組合せを選択して、その選択した変速パターンの組合せに従って順番にコーストダウン変速を行うため、目標ギヤ段までコーストダウン変速するのに必要な総変速時間を可及的に短くできる。

また、本実施例では車速Ｖ、減速度ΔＶ、および変速時間Ｔｄに基づいてダウン変速後の予想車速Ｖｄを前記(1) 式に従って算出するため、そのダウン変速後の予想車速Ｖｄの精度が高いとともに、その予想車速Ｖｄに基づいて目標ギヤ段が一層適切に設定され、変速時間が短いコーストダウン変速制御が好適に行われる。

また、ステップＳ２では、運転者の操作状況や車両の運転状況に基づいて目標ギヤ段を適切に設定することが可能か否かを判定し、その目標ギヤ段の設定が不可と判定した場合にはステップＳ３以下の急減速時のコーストダウン変速制御を中止し、ステップＳ９で、その時の実際の車速Ｖに基づいてダウン変速を行う通常のコーストダウン変速制御を実行するため、誤った目標ギヤ段に向かってダウン変速することが回避される。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

本発明が好適に適用される車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。図１の自動変速機の各ギヤ段を成立させるためのクラッチおよびブレーキの係合解放状態を説明する図である。図１の車両用駆動装置のエンジン制御や変速制御を行う制御系統を説明するブロック線図である。図３のシフトレバーのシフトパターンの一例を示す図である。図３の電子制御装置によって行われるスロットル制御で用いられるアクセル操作量Ａccと目標スロットル指令値ＴＡ^*との関係の一例を示す図である。図３の電子制御装置によって行われる自動変速機の変速制御で用いられる変速線図（マップ）の一例を示す図である。図３の電子制御装置の制御機能の要部を説明するブロック線図である。図７のコーストダウン変速制御手段の処理内容を具体的に説明するフローチャートである。図７の変速パターン記憶手段に記憶されている変速パターン情報の一例を示す図である。図８のステップＳ５で求められる選択可能な変速パターンの組合せの一例を説明する図である。

符号の説明

１４：自動変速機９０：電子制御装置１２２：コーストダウン変速制御手段１３２：変速パターン記憶手段（記憶装置）Ｃ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３：クラッチ（摩擦係合装置）Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３：ブレーキ（摩擦係合装置）
ステップＳ２：実行可否判定手段
ステップＳ３、Ｓ４：目標ギヤ段設定手段
ステップＳ５：変速パターン選択手段
ステップＳ６〜Ｓ８：ダウン変速実行手段

Claims

複数の摩擦係合装置が選択的に係合させられることにより、変速比が異なる複数のギヤ段が成立させられる自動変速機と、
変速条件として予め記憶された変速線図から実際のアクセル操作量および車速に基づいて目標ギヤ段を決定する変速制御手段と、
アクセルＯＦＦの減速時に、ダウン変速を行うコーストダウン変速制御手段と、
を有する車両用自動変速機の変速制御装置において、
前記ダウン変速に際して一連の変速制御で変速が可能な複数の変速パターンが予め記憶装置に記憶されている一方、
前記コーストダウン変速制御手段は、
ダウン変速後の車速を予測し、該予測した車速に基づいて前記変速条件に従って目標ギヤ段を設定する目標ギヤ段設定手段と、
前記記憶装置に記憶されている複数の変速パターンの中から、前記目標ギヤ段までダウン変速するのに必要な変速時間が最短となる単一の変速パターン、または複数の変速パターンの組合せを選択する変速パターン選択手段と、
該選択された変速パターンを用いて前記目標ギヤ段までダウン変速を行うダウン変速実行手段と、
を有することを特徴とする車両用自動変速機の変速制御装置。
請求項１に記載の車両用自動変速機の変速制御装置において、
前記コーストダウン変速制御手段は、２段以上下のギヤ段へダウン変速する多段変速が必要な、車両減速度が所定値以上の急減速時か否かを判断し、該急減速時には、前記目標ギヤ段設定手段、前記変速パターン選択手段、および前記ダウン変速実行手段によるコーストダウン変速制御を実行するもので、
前記目標ギヤ段設定手段は、前記変速条件に従ってダウン変速すべき変速判断が為された場合に、その時の車両の減速度と該ダウン変速の種類に応じて予め記憶された変速時間とに基づいてダウン変速後の車速を予測する
ことを特徴とする車両用自動変速機の変速制御装置。
請求項１または２に記載の車両用自動変速機の変速制御装置において、
前記コーストダウン変速制御手段は、前記目標ギヤ段設定手段により前記目標ギヤ段を適切に設定することが可能か否かを運転者の操作状況に基づいて判定する実行可否判定手段を有し、該目標ギヤ段の設定が不可と判定した場合には、該目標ギヤ段設定手段、前記変速パターン選択手段、および前記ダウン変速実行手段によるダウン変速を中止するとともに、その時の実際の車速に基づいてダウン変速を行う
ことを特徴とする車両用自動変速機の変速制御装置。
請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用自動変速機の変速制御装置において、
前記コーストダウン変速制御手段は、前記目標ギヤ段設定手段により前記目標ギヤ段を適切に設定することが可能か否かを車両の運転状況に基づいて判定する実行可否判定手段を有し、該目標ギヤ段の設定が不可と判定した場合には、該目標ギヤ段設定手段、前記変速パターン選択手段、および前記ダウン変速実行手段によるダウン変速を中止するとともに、その時の実際の車速に基づいてダウン変速を行う
ことを特徴とする車両用自動変速機の変速制御装置。
請求項１〜４の何れか１項に記載の車両用自動変速機の変速制御装置において、
前記記憶装置には、前記変速パターン毎に変速に必要な変速時間が予め記憶されており、
前記変速パターン選択手段は、前記目標ギヤ段までダウン変速するための前記複数の変速パターンの組合せが複数存在する場合に、前記記憶装置に記憶された変速時間に基づいて該目標ギヤ段までダウン変速するのに必要な総変速時間を求め、該総変速時間が最短となる組合せを選択する
ことを特徴とする車両用自動変速機の変速制御装置。