JP6922757B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車速とアクセル開度とに基づいて変速段を設定して制御する自動変速機の制御装置に関する。
特許文献１には、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータを有する車両において、ダウン変速時の変速応答性と変速ショックとを適切に両立させる技術が記載されている。具体的には、特許文献１に記載の技術は、ダウン変速時にアクセル操作量が判定値以上である場合、ロックアップクラッチを締結したままダウン変速を実行する。
特開２００５−２０１２２５号公報
特許文献１に記載の技術は、ダウン変速時の変速応答性向上のためにロックアップクラッチがオンしている運転領域を拡大し、ロックアップクラッチがオンしている状態で変速を実行している。このため、特許文献１に記載の技術は、高負荷領域でもロックアップクラッチがオンしている状態を維持するために高負荷領域で低速段側への変速を行うことになるが、変速点近傍の負荷に相当する走行抵抗での走行が継続すると、駆動力調整のために頻繁に変速が発生してしまう。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、駆動力調整のために頻繁に変速が発生することを抑制可能な自動変速機の制御装置を提供することにある。
本発明に係る自動変速機の制御装置は、車速とアクセル開度とに基づいて変速段を設定して制御する自動変速機の制御装置であって、ダウンシフト線よりも高アクセル開度側がロックアップクラッチをオフする領域として設定された変速線での走行制御中に走行抵抗による高負荷走行を判定し、高負荷走行と判定された場合、ダウンシフト前にロックアップクラッチをオフする制御手段を備えることを特徴とする。
本発明に係る自動変速機の制御装置は、上記発明において、前記制御手段は、高負荷走行と判定された場合、且つ、ダウンシフト前後で駆動力の段差が所定値以上発生し得る変速段での走行時である場合において、ダウンシフト前にロックアップクラッチをオフすることを特徴とする。これにより、ダウンシフト時の変速ショックを抑制できる。
本発明に係る自動変速機の制御装置によれば、走行抵抗による高負荷走行と判定された場合、ダウンシフト前にロックアップクラッチをオフするので、駆動力調整のために頻繁に変速が発生することを抑制できる。
図１は、本発明の一実施形態である自動変速機の制御装置が適用される車両の構成を示す模式図である。 図２は、本発明の一実施形態である変速制御処理の流れを示すフローチャートである。 図３は、通常負荷走行時及び高負荷走行時におけるダウンシフト線、ロックアップオフ線、及び走行抵抗線を示す図である。
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である自動変速機の制御装置の構成及びその動作について説明する。
〔構成〕
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態である自動変速機の制御装置が適用される車両の構成について説明する。
図１は、本発明の一実施形態である自動変速機の制御装置が適用される車両の構成を示す模式図である。図１に示すように、本発明の一実施形態である自動変速機の制御装置が適用される車両１は、エンジン２、自動変速機３、トルクコンバータ４、及びロックアップクラッチ５を主な構成要素として備えている。
エンジン２は、例えば気筒内に噴射される燃料の燃焼によって駆動力を発生させるガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である。
自動変速機３は、トルクコンバータ４の出力トルクとロックアップクラッチ５の出力トルクとの和を変速した後、図示しない駆動輪に伝達する。
トルクコンバータ４は、エンジン２のクランク軸に連結された入力回転部材に相当するポンプ翼車及びタービン軸を介して変速機に連結された出力回転部材に相当するタービン翼車を備え、流体を介して動力伝達を行う流体動力伝達装置である。
ロックアップクラッチ５は、その完全係合によってトルクコンバータ４の入力側と出力側とを機械的に直結し、トルクコンバータ４のポンプ翼車とタービン翼車とによる流体動力伝達機能を無効化させるものである。ロックアップクラッチ５は、後述するＥＣＵ（Electronic Control Unit）１４による制御によって、その係合状態が解放状態（ロックアップオフ状態）、スリップ係合状態（半係合状態）、及び完全係合状態（ロックアップオン状態）の間で制御されるように構成されている。
図１に示すように、車両１は、制御系として、エンジン回転数センサ１１、タービン回転数センサ１２、アクセル開度センサ１３、及びＥＣＵ１４を備えている。
エンジン回転数センサ１１は、エンジン２の回転数を検出し、検出されたエンジン２の回転数を示す電気信号をＥＣＵ１４に出力する。
タービン回転数センサ１２は、自動変速機３の入力軸（トルクコンバータ４の出力軸）の回転数であるタービン回転数を検出し、検出されたタービン回転数を示す電気信号をＥＣＵ１４に出力する。
アクセル開度センサ１３は、車両１のアクセルペダルの開度をアクセル開度として検出し、検出されたアクセル開度を示す電気信号をＥＣＵ１４に出力する。
ＥＣＵ１４は、マイクロコンピュータ等の情報処理装置によって構成され、内部のＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置が制御プログラムを実行することにより、車両１全体の動作を制御する。本実施形態では、ＥＣＵ１４は、車速とアクセル開度とに基づいて自動変速機３の変速段を設定して制御する。
このような構成を有する車両１では、ＥＣＵ１４が以下に示す変速制御処理を実行することにより、変速点近傍の負荷に相当する走行抵抗であっても、駆動力調整のために頻繁に変速が発生することを抑制する。以下、図２及び図３を参照して、本発明の一実施形態である変速制御処理を実行する際のＥＣＵ１４の動作について説明する。
〔変速制御処理〕
図２は、本発明の一実施形態である変速制御処理の流れを示すフローチャートである。図３（ａ），（ｂ）はそれぞれ、通常負荷走行時及び高負荷走行時におけるダウンシフト線Ｌ１、ロックアップオフ線Ｌ２、及び走行抵抗線Ｌ３を示す図である。図３（ａ），（ｂ）に示すマップでは、ダウンシフト線Ｌ１よりも高アクセル開度側がロックアップクラッチ５をオフする領域として設定されている。図２に示すフローチャートは、車両１のイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り換えられたタイミングで開始となり、変速制御処理はステップＳ１の処理に進む。
ステップＳ１の処理では、ＥＣＵ１４が、測定空気量からエンジン２の現在の出力トルク及び発生駆動力を予測し、車速やエンジン回転数変化率から求められる測定加速度との関係（発生駆動力−走行抵抗＝車重×加速度）から車両１の現在の走行抵抗を推定する。そして、ＥＣＵ１４は、推定された走行抵抗が閾値以上であるか否かを判別することにより、車両１が高負荷走行状態にあるか否かを判別する。判別の結果、走行抵抗が閾値以上である場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１４は、車両１が高負荷走行状態にあると判断し、変速制御処理をステップＳ２の処理に進める。一方、走行抵抗が閾値未満である場合には（ステップＳ１：Ｎｏ）、ＥＣＵ１４は、車両１は高負荷走行状態にないと判断し、変速制御処理をステップＳ１の処理に戻す。
なお、本実施形態では、走行抵抗に基づき車両１が高負荷走行状態にあるか否かを判別したが、運転者によるアクセルペダルの操作や変速傾向（ビジーシフト）から車両１が高負荷走行状態にあるか否かを判別してもよい。また、地図データや道路の画像等の車両外部情報から路面勾配を検出して車両１が高負荷走行状態にあるか否かを判別してもよい。また、ダウンシフト点相当の駆動力との差分（余裕代）が閾値以上である場合や、アクセル高開度でビジーシフトが発生した場合や、路面勾配が閾値以上である場合に、車両１が高負荷走行状態にあると判別してもよい。
ステップＳ２の処理では、ＥＣＵ１４が、ダウンシフト前後で駆動力の段差が所定値以上発生し得るギヤ段（トルクコンバータ走行許可ギヤ段）での走行時であるか否かを判別する。ダウンシフト前後で駆動力の段差が所定値以上発生し得るギヤ段であるか否かは、例えば予め設定されたテーブルデータを参照することにより判別できる。判別の結果、トルクコンバータ走行許可ギヤ段での走行時である場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１４は、変速制御処理をステップＳ３の処理に進める。一方、トルクコンバータ走行許可ギヤ段での走行時でない場合には（ステップＳ２：Ｎｏ）、ＥＣＵ１４は、変速制御処理をステップＳ１の処理に戻す。
ステップＳ３の処理では、ＥＣＵ１４が、変速前のギヤ段のトルクコンバータ走行を許可し、ダウンシフト判定を実施するドライバ要求（アクセル開度等）よりも早いタイミングでトルクコンバータ走行へ移行させるように、図３（ａ）に示す通常負荷走行時（平坦路等）のダウンシフト線Ｌ１又はロックアップオフ線Ｌ２を図３（ｂ）に示す高負荷走行時（登坂路等）のダウンシフト線Ｌ１又はロックアップオフ線Ｌ２に変更する。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、変速制御処理はステップＳ４の処理に進む。
ステップＳ４の処理では、ＥＣＵ１４が、図３（ｂ）に示す高負荷走行時のダウンシフト線Ｌ１及びロックアップオフ線Ｌ２に基づいて、ロックアップオフの条件が満足されたか否かを判別する。判別の結果、ロックアップオフの条件が満足された場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１４は、変速制御処理をステップＳ５の処理に進める。一方、ロックアップオフの条件が満足されていない場合には（ステップＳ４：Ｎｏ）、ＥＣＵ１４は、変速制御処理をステップＳ４の処理に戻す。
ステップＳ５の処理では、ＥＣＵ１４が、ロックアップクラッチ５の状態をオフ状態に制御する。このような処理によれば、例えば登り勾配走行時に３速（3rd）から２速（2nd）へのダウンシフトを実施する前に、３速でのロックアップ走行及び３速でのトルクコンバータ走行（ロックアップオフ走行，図３（ｂ）に示す領域Ｒ１）に移行することになるので、適切な駆動力を実現することができる。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、一連の変速制御処理は終了する。
以上の説明から明らかように、本発明の一実施形態である変速制御処理では、ＥＣＵ１４が、ダウンシフト線よりも高アクセル開度側がロックアップクラッチ５をオフする領域として設定された変速線での走行制御中に走行抵抗による高負荷走行を判定し、高負荷走行と判定された場合、ダウンシフト前にロックアップクラッチ５をオフするので、駆動力調整のために頻繁に変速が発生することを抑制できる。
また、本発明の一実施形態である変速制御処理では、ＥＣＵ１４が、高負荷走行と判定された場合、且つ、ダウンシフト前後で駆動力の段差が所定値以上発生し得る変速段での走行時である場合において、ダウンシフト前にロックアップクラッチをオフするので、ダウンシフト時の変速ショックを抑制できる。
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例、及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
１ 車両
２ エンジン
３ 自動変速機
４ トルクコンバータ
５ ロックアップクラッチ
１１ エンジン回転数センサ
１２ タービン回転数センサ
１３ アクセル開度センサ
１４ ＥＣＵ（Electronic Control Unit）

Claims (1)

  1. 車速とアクセル開度とに基づいて変速段を設定して制御する自動変速機の制御装置であって、
    ダウンシフト線よりも高アクセル開度側がロックアップクラッチをオフする領域として設定された変速線での走行制御中に走行抵抗による高負荷走行を判定し、高負荷走行と判定された場合、ダウンシフト前にロックアップクラッチをオフする制御手段を備え、
    前記制御手段は、高負荷走行と判定された場合、且つ、ダウンシフト前後で駆動力の段差が所定値以上発生し得る変速段での走行時である場合において、ダウンシフト前にロックアップクラッチをオフすることを特徴とする自動変速機の制御装置。
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