WO2012164979A1

WO2012164979A1 - 有段自動変速機の制御装置

Info

Publication number: WO2012164979A1
Application number: PCT/JP2012/053698
Authority: WO
Inventors: 知明本間; 入山　正浩
Original assignee: 日産自動車株式会社
Priority date: 2011-06-01
Filing date: 2012-02-16
Publication date: 2012-12-06
Also published as: EP2716894A4; US8864625B2; CN103562522B; US20140106931A1; EP2716894A1; JP5772237B2; CA2837265A1; CN103562522A; CA2837265C; KR20150024404A; EP2716894B1; MX2013013312A; JP2012251575A; KR20140015598A

Abstract

　複数の締結要素を有し、エンジンが燃料カット状態となるコースト中にダウンシフトを開放側と締結側の一対の締結要素の掛け替えにより行う有段自動変速機において、ダウンシフトを行う操作にトルクフェーズ制御とイナーシャフェーズ制御とを含み、このイナーシャフェーズ制御期間で燃料カット状態からのリカバーを行う燃料カットリカバー実行部と、この燃料カット状態からのリカバーを行う気筒数を制限する気筒数制限部とを備える。

Description

有段自動変速機の制御装置

　本発明は、有段自動変速機の制御装置、特にコースト中のダウンシフトに関する。

　複数の締結要素を有し、エンジンが燃料カット状態となるコースト中に、開放側と締結側の一対の締結要素の掛け替えによってダウンシフトを行う有段自動変速機がある（ＪＰ２０１０－６００６５Ａ参照）。

　ところで、ＪＰ２０１０－６００６５Ａに記載の技術では、コースト中のダウンシフトによって車両にマイナスの加速度が発生する。このマイナスの車両加速度により、車両の動きを止めようとするトルク（コーストトルク）が作用する。このコーストトルクによって、乗員は上体が車両進行方向前方につんのめる、いわゆる引きショック感を感じて、運転フィーリングが悪くなる。

　本発明は、引きショック感を含めた、コースト中のダウンシフトによる変速ショックを緩和し得る装置を提供することを目的とする。

　一実施形態における制御装置は、複数の締結要素を有する有段自動変速機であって、エンジンが燃料カット状態となるコースト中にダウンシフトを開放側と締結側の一対の締結要素の掛け替えにより行う有段自動変速機を対象としている。そして、ダウンシフトを行う操作にトルクフェーズ制御とイナーシャフェーズ制御とを含み、このイナーシャフェーズ制御期間で燃料カット状態からのリカバーを行う燃料カットリカバー実行部と、この燃料カット状態からのリカバーを行う気筒数を制限する気筒数制限部とを備える。

　本発明の実施形態、本発明の利点については、添付された図面とともに以下に詳細に説明される。

図１は、本発明の第１実施形態の有段自動変速機の概略構成図である。図２は、第１実施形態の変速段ごとの各摩擦締結要素の締結作動表である。図３は、第１実施形態の変速線図である。図４は、コースト中にダウンシフトを行った場合の摩擦締結要素の油圧などの変化を示す参照例１のタイミングチャートである。図５は、コースト中にダウンシフトを行った場合の摩擦締結要素の油圧などの変化を示す参照例２のタイミングチャートである。図６は、コースト中にダウンシフトを行った場合の摩擦締結要素の油圧などの変化を示す第１実施形態のタイミングチャートである。図７は、第１実施形態のコーストダウン時燃料カットリカバー制御を説明するためのフローチャートである。図８は、第２実施形態のコーストダウン時燃料カットリカバー制御を説明するためのフローチャートである。

　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

　（第１実施形態）
　図１は、本発明の第１実施形態の有段自動変速機２の概略構成図である。

　有段自動変速機２は、トルクコンバータ３及び前進７速後退１速の遊星歯車式変速機４の組み合わせである。エンジン１の駆動力がトルクコンバータ３を介して遊星歯車式変速機４の入力軸Ｉｎｐｕｔに入力され、４つの遊星ギアと７つの摩擦締結要素（摩擦要素）とによって回転速度が変速されて、出力軸Ｏｕｔｐｕｔから出力される。有段自動変速機２及びエンジン１は、図示しない車両に搭載されている。
　上記の遊星歯車式変速機４について簡単に説明する。

　入力軸Ｉｎｐｕｔ側から出力軸Ｏｕｔｐｕｔ側までの軸上に、順に第１遊星歯車Ｇ１と第２遊星歯車Ｇ２からなる第１遊星歯車セットＧＳ１、及び第３遊星歯車Ｇ３と第４遊星歯車Ｇ４からなる第２遊星歯車セットＧＳ２を配置している。摩擦締結要素は、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３、第４ブレーキＢ４の７つである。また、第１ワンウェイクラッチＦ１と第２ワンウェイクラッチＦ２が設けられている。

　第１遊星歯車Ｇ１は、第１サンギアＳ１と、第１リングギアＲ１と、両ギアＳ１、Ｒ１に噛み合う第１ピニオンＰ１を支持する第１キャリアＰＣ１とを有する。第２遊星歯車Ｇ２は、第２サンギアＳ２と、第２リングギアＲ２と、両ギアＳ２、Ｒ２に噛み合う第２ピニオンＰ２を支持する第２キャリアＰＣ２とを有する。第３遊星歯車Ｇ３は、第３サンギアＳ３と、第３リングギアＲ３と、両ギアＳ３、Ｒ３に噛み合う第３ピニオンＰ３を支持する第３キャリアＰＣ３とを有する。第４遊星歯車Ｇ４は、第４サンギアＳ４と、第４リングギアＲ４と、両ギアＳ４、Ｒ４に噛み合う第４ピニオンＰ４を支持する第４キャリアＰＣ４とを有する。

　入力軸Ｉｎｐｕｔは、第２リングギアＲ２に連結され、エンジン１からの回転駆動力を、トルクコンバータ３を介して入力する。出力軸Ｏｕｔｐｕｔは、第３キャリアＰＣ３に連結され、出力回転駆動力を、ファイナルギア等を介して駆動輪に伝達する。

　第１リングギアＲ１と第２キャリアＰＣ２と第４リングギアＲ４とは、第１連結メンバＭ１により一体的に連結される。第３リングギアＲ３と第４キャリアＰＣ４とは、第２連結メンバＭ２により一体的に連結される。第１サンギアＳ１と第２サンギアＳ２とは、第３連結メンバＭ３により一体的に連結される。

　第１遊星歯車セットＧＳ１は、第１遊星歯車Ｇ１と第２遊星歯車Ｇ２とを、第１連結メンバＭ１と第３連結メンバＭ３とによって連結することで、４つの回転要素を有して構成される。また、第２遊星歯車セットＧＳ２は、第３遊星歯車Ｇ３と第４遊星歯車Ｇ４とを、第２連結メンバＭ２によって連結することで、５つの回転要素を有して構成される。

　第１遊星歯車セットＧＳ１では、トルクが入力軸Ｉｎｐｕｔから第２リングギアＲ２に入力され、入力されたトルクは第１連結メンバＭ１を介して第２遊星歯車セットＧＳ２に出力される。第２遊星歯車セットＧＳ２では、トルクが入力軸Ｉｎｐｕｔから直接第２連結メンバＭ２に入力されると共に、第１連結メンバＭ１を介して第４リングギアＲ４に入力され、入力されたトルクは、第３キャリアＰＣ３から出力軸Ｏｕｔｐｕｔに出力される。

　第１クラッチＣ１（インプットクラッチＩ／Ｃ）は、入力軸Ｉｎｐｕｔと第２連結メンバＭ２とを選択的に断接するクラッチである。第２クラッチＣ２（ダイレクトクラッチＤ／Ｃ）は、第４サンギアＳ４と第４キャリアＰＣ４とを選択的に断接するクラッチである。第３クラッチＣ３（Ｈ＆ＬＲクラッチＨ＆ｍ／Ｃ）は、第３サンギアＳ３と第４サンギアＳ４とを選択的に断接するクラッチである。

　第２ワンウェイクラッチＦ２は、第３サンギアＳ３と第４サンギアＳ４の間に配置されている。これにより、第３クラッチＣ３が解放され、第３サンギアＳ３よりも第４サンギアＳ４の回転速度が大きいとき、第３サンギアＳ３と第４サンギアＳ４とは独立した回転速度を発生する。よって、第３遊星歯車Ｇ３と第４遊星歯車Ｇ４が第２連結メンバＭ２を介して接続された構成となり、それぞれの遊星歯車が独立したギア比を達成する。

　第１ブレーキＢ１（フロントブレーキＦｒ／Ｂ）は、第１キャリアＰＣ１の回転をトランスミッションケースＣａｓｅに対し選択的に停止させるブレーキである。また、第１ワンウェイクラッチＦ１は、第１ブレーキＢ１と並列に配置されている。第２ブレーキＢ２（ローブレーキＬＯＷ／Ｂ）は、第３サンギアＳ３の回転をトランスミッションケースＣａｓｅに対し選択的に停止させるブレーキである。第３ブレーキＢ３（２３４６ブレーキ２３４６／Ｂ）は、第１サンギアＳ１及び第２サンギアＳ２を連結する第３連結メンバＭ３の回転をトランスミッションケースＣａｓｅに対し選択的に停止させるブレーキである。第４ブレーキＢ４（リバースブレーキＲ／Ｂ）は、第４キャリアＰＣ３の回転をトランスミッションケースＣａｓｅに対し選択的に停止させるブレーキである。

　図２は、遊星歯車式変速機４について、変速段ごとの各摩擦締結要素の締結状態を示す締結作動表である。なお、図２において、○印は当該摩擦締結要素が締結状態となることを示す。（○）印は、エンジンブレーキが作動するレンジ位置が選択されているときに、当該摩擦締結要素が締結状態となることを示す。無印は、当該摩擦締結要素が解放状態となることを示す。

　遊星歯車式変速機４では、アップシフトやダウンシフトを行う際に締結していた１つの摩擦締結要素を解放し、解放していた１つの摩擦締結要素を締結するという、一対の摩擦締結要素の掛け替えを行うことで、前進７速、後退１速の変速段を実現できる。すなわち、「１速段」では、第２ブレーキＢ２のみが締結状態となり、これにより第１ワンウェイクラッチＦ１及び第２ワンウェイクラッチＦ２が係合する。「２速段」では、第２ブレーキＢ２及び第３ブレーキＢ３が締結状態となり、第２ワンウェイクラッチＦ２が係合する。「３速段」では、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３及び第２クラッチＣ２が締結状態となり、第１ワンウェイクラッチＦ１及び第２ワンウェイクラッチＦ２はいずれも係合しない。

　「４速段」では、第３ブレーキＢ３、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３が締結状態となる。「５速段」では、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３が締結状態となる。「６速段」では、第３ブレーキＢ３、第１クラッチＣ１及び第３クラッチＣ３が締結状態となる。「７速段」では、第１ブレーキＢ１、第１クラッチＣ１及び第３クラッチＣ３が締結状態となり、第１ワンウェイクラッチＦ１が係合する。「後退速段」では、第４ブレーキＢ４、第１ブレーキＢ１及び第３クラッチＣ３が締結状態となる。

　図１に戻り、説明を続ける。トルクコンバータ３のポンプインペラと同軸上に、オイルポンプＯＰが設けられている。このオイルポンプＯＰは、エンジン１の駆動力によって回転駆動され、オイルを加圧して各摩擦締結要素に供給する。トルクコンバータ３は、ポンプインペラとタービンランナとの回転差をなくすためのロックアップクラッチ３ａを備えている。

　エンジンコントローラ１１、自動変速機コントローラ１２、及び自動変速機コントローラ１２の出力信号に基づいて、上記各摩擦締結要素の油圧を制御するコントロールバルブユニット１３が設けられている。エンジンコントローラ１１と自動変速機コントローラ１２とは、ＣＡＮ通信線等を介して接続され、相互にセンサ情報や制御情報を通信により共有している。

　エンジンコントローラ１１には、運転者のアクセルペダル操作量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ（ＡＰＯセンサ）１５からの信号、エンジン回転速度Ｎｅを検出するエンジン回転速度センサ１６からの信号が入力されている。エンジンコントローラ１１は、エンジン回転速度Ｎｅやアクセル開度に基づいて、基本的には、燃料噴射弁１ａから噴射する燃料噴射量と点火プラグ１ｂで行う火花点火とを制御することによって、エンジン出力回転速度及びエンジントルクを制御する。ここでは、エンジン１をガソリンエンジンとして説明するが、ディーゼルエンジンであってもかまわない。

　一方、燃費の向上を目的として、エンジンコントローラ１１（燃料カットリカバー実行部）は、燃料噴射弁１ａを介しての燃料供給及び点火プラグ１ｂを介しての火花点火を停止させる、いわゆる燃料カットを行う。すなわち、燃料カット条件を満たす場合に燃料カットを行い、エンジン１の運転を停止する（燃料カット状態）。燃料カット状態で燃料カットリカバー条件を満たすと、燃料カット状態からのリカバー、つまり燃料供給及び火花点火を再開する（燃料カットリカバー）。例えば、車両の加速が必要でないと運転者がアクセルペダルを戻し、車速が燃料カット車速以下に低下したときには、燃料カット条件を満たすと判断して燃料カットを行う。一方、燃料カット中に車速が低下し続けて燃料カットリカバー車速以下になったときには、エンジンストールに至ることを避けるため、燃料カットリカバーを行う。

　自動変速機コントローラ１２には、第１タービン回転速度センサ２１、第２タービン回転速度センサ２２、出力軸回転速度センサ２３及びインヒビタスイッチ（インヒビタＳＷ）２４からの信号が入力されている。ここで、第１タービン回転速度センサ２１は、第１キャリアＰＣ１の回転速度を、第２タービン回転速度センサ２２は、第１リングギアＲ１の回転速度を、出力軸回転速度センサ２３は、出力軸Ｏｕｔｐｕｔの回転速度を検出する。出力軸Ｏｕｔｐｕｔの回転速度からは、車速ＶＳＰを求めることができる。インヒビタスイッチ２４は、運転者のシフトレバーの操作により選択されたレンジ位置を検出する。

　自動変速機コントローラ１２は、Ｄレンジの選択時に、車速ＶＳＰとアクセル開度ＡＰＯとに基づく最適な指令変速段を選択し、コントロールバルブユニット３０に指令変速段を達成する制御指令を出力する。

　自動変速機コントローラ１２が行うこの変速制御について簡単に説明する。図３は、Ｄレンジ選択時における変速制御に用いられる変速線図である。図３において、実線はアップシフト線を、点線はダウンシフト線を示している。

　Ｄレンジの選択時には、出力軸回転速度センサ２３（車速センサ）からの車速ＶＳＰと、アクセル開度センサ１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３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３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３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。ダウンシフト指令によって、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から、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変速段へと切換わる。例えば横切る前に変速段がＮ速にあれば、横切った後にはＮ－１速になる。Ｎは、ここでは７から２までの自然数である。ここで、「ダウンシフト」とは、変速段の数が減る側の変速のことである。

　次に、コースト中のダウンシフトについて、具体的に説明する。ここで、「コースト」とは、エンジン１が燃料カット状態のまま、車両が惰性で走行している状態のことをいう。

　図４、図５、図６は、参照例１、参照例２、第１実施形態で、それぞれコースト中にダウンシフトを行った場合に、エンジン回転速度、開放側、締結側の一対の摩擦締結要素の油圧、車両に生じる加速度などがどのように変化するのかをモデルで示したタイミングチャートである。ここでは、簡単化のため開放側、締結側の一対の摩擦締結要素は、油圧によって断接される一対のクラッチであり、各クラッチを駆動するため各ピストンを有しているものとして説明する。また、各クラッチへの油圧の供給に遅れはなく、各クラッチに与える指令油圧と各クラッチの実際の油圧とは一致しているものとする。

　まず図４から説明する。「参照例１」では、後述する「参照例２」と共に、第１実施形態の前提となるダウンシフトを行う。

　ダウンシフトは、開放側と締結側の一対のクラッチの掛け替えにより行っている。このとき、各クラッチの開放、締結は、各クラッチに与える油圧によって行っているので、図４の第６段目には、開放側クラッチの油圧と、締結側クラッチの油圧とを重ねて示している。

　コースト中であるｔ０のタイミングでＮ速からＮ－１速へのダウンシフト指令が出力されたとする（図４最上段の実線参照）。このとき、締結側クラッチに対して、ｔ０からｔ１までの短い期間、ピストンストローク制御を実行する。すなわち、ｔ０からｔ１の短い期間で締結側クラッチに与える油圧を最小圧から第１油圧へとステップ的に大きくし、ｔ１からｔ２の期間で油圧を第１油圧から初期油圧へとステップ的に小さくする。まず、油圧を第１油圧へとステップ的に大きくするのは、締結側クラッチのピストンの動き始めを早くするためである。その後に油圧を初期油圧へとステップ的に小さくするのは、クラッチのピストンが動き始めた後には、大きな油圧は必要ないためである。

　締結側クラッチに対してピストンストローク制御を実行している間、解放側クラッチに対しては、アンダーシュート防止制御を実行する。この制御は、開放側クラッチに与える油圧を最大圧から一気に最小圧として開放側クラッチを開放したのでは、エンジン回転速度が一気に低下し、再び上昇させることが困難となるので、この必要以上の回転速度の低下（アンダーシュート）を防止するものである。すなわち、ｔ０のタイミングで解放側クラッチに与える油圧を最大圧から最小圧へとステップ的に低下させるのではなく、ｔ０からｔ１までの期間、解放側クラッチに与える油圧を最大圧から予め定めてある下降勾配で急激に減少させる。ｔ１からｔ２までの期間になると、予め定めてある下降勾配で徐々に減少させる。

　ｔ２からｔ３までのトルクフェーズ制御期間では、締結側クラッチに対してトルクフェーズ制御を実行する。この制御は、締結に要する押しつけ力を上げることで、締結側クラッチが締結したときに実現される回転速度に近づける向きにトルクを発生させるものである。すなわち、締結側クラッチに与える油圧を初期油圧から第２油圧（第２油圧＞第１油圧）まで予め定めてある上昇勾配で徐々に上昇させる。第２油圧は、締結側クラッチが締結するか締結しないか（滑るか滑らかないか）の状態を保ち得る油圧である。

　締結側クラッチに対してトルクフェーズ制御を実行している間、解放側クラッチに対してはクラッチの掛け替え制御を実行する。すなわち、解放側クラッチの油圧を予め定めてある下降勾配でさらに減少させる。

　締結側クラッチの油圧が第２油圧となるｔ３のタイミングでは、締結側クラッチは、締結するか締結しないか、言い換えると遊星歯車式変速機４のうち、エンジン側と駆動輪側とを締結しているかいないかの境界の状態となっている。以下、遊星歯車式変速機４のうちエンジン側を「エンジン側部分」、遊星歯車式変速機４のうち駆動輪側を「駆動輪側部分」として区別する。

　次に、ｔ３からｔ４までのイナーシャフェーズ制御期間では、締結側クラッチに対してイナーシャフェーズ制御を実行する。この制御は、エンジン回転速度を掛け替え前の回転速度から掛け替え後の回転速度へと移行させるものである。すなわち、締結側クラッチの油圧を第２油圧から予め定めてある上昇勾配で第３油圧まで徐々に上昇させる。ｔ３において、締結側クラッチは、エンジン側部分と駆動輪側部分を締結しているかいないかの境界にあるので、ｔ３より締結側クラッチの油圧を第２油圧より上昇させることは、エンジン側部分と駆動輪側部分を締結側クラッチによって締結させることを意味する。ｔ３のタイミング直前には、エンジン側部分と駆動輪側部分とで回転速度が相違し、エンジン側部分の回転速度のほうが駆動輪側部分の回転速度より低い状態にある。このため、締結側クラッチを締結することは、駆動輪側からの慣性力で回転している駆動輪側部分にエンジン側部分を締結することになるので、駆動輪側部分の有する慣性力によって、エンジン側部分の回転速度が駆動輪側部分の回転速度に向かって引き上げられる。このため、エンジン側部分の回転速度（つまりエンジン回転速度）は、ｔ３より駆動輪側部分の回転速度に向かって上昇する。

　このエンジン回転速度の上昇によって、エンジン回転速度が駆動輪側部分の回転速度と一致するｔ４のタイミングでイナーシャフェーズ制御を終了する。締結側クラッチに対してイナーシャフェーズ制御を行っている間、開放側クラッチに与える油圧は、最小圧を保たせる。

　イナーシャフェーズ制御を終了するｔ４のタイミングは、ダウンシフトを終えるタイミングでもあるので、ｔ４のタイミングで実際のギア段がＮ－１段へと切換わる（図４最上段の破線参照）。

　ｔ４のタイミングからは、締結側クラッチに対して変速終了フェーズを実行する。この制御は、締結を確実にするための後処理である。すなわち、締結側クラッチに与える油圧を第３油圧から予め定めてある上昇勾配で最大圧まで大きくし、最大圧に到達した後は最大圧を保持させる。

　このように締結側、開放側の一対のクラッチの掛け替えによりダウンシフトを行わせるための油圧制御が行われる。

　しかしながら、コースト中にダウンシフトを行うとき、図４の最下段に示したように、ｔ１のタイミングより、イナーシャフェーズ制御を終了するｔ４のタイミングの手前まで車両に作用する加速度がマイナス側に向けて徐々に大きくなっている。このコースト中のダウンシフトによって、マイナス側に大きくなっていく車両加速度により生じるトルクはコーストトルクと言われ、車両加速度がマイナス側に向けて大きくなるほど、コーストルクも大きくなる。この大きくなるコーストトルクによって、乗員には上体が車両進行方向前方につんのめる、いわゆる引きショック感として感じられることとなり、運転フィーリングが悪くなる。

　そこで、参照例１に対して、コースト中にダウンシフトを行うことに伴うコーストトルクを低減し、引きショック感を緩和することを目的として、燃料カットリカバーを導入する参照例２が考えられた。この参照例２について、図５を参照して説明する。

　図５は、コースト中にダウンシフトを行った場合に、エンジン回転速度、開放側、締結側の一対のクラッチの油圧、車両加速度などがどのように変化するのかをモデルで示した参照例２のタイミングチャートである。参照例２についても、参照例１と同一の条件でコースト中のダウンシフトを行っているものとする。図５の参照例２において、図４の参照例１と同じに変化する部分には、同じ変化を記載している。

　図５の参照例２では、さらにリカバー制御フラグ１、点火気筒数、エンジントルクの変化を追加して記載している。なお、図５の参照例２との比較のため、図４の参照例１にもリカバー制御フラグ１、点火気筒数、エンジントルクの変化を示している。

　図５の参照例２において、図４の参照例１と相違する部分は、ｔ３からｔ４までのイナーシャフェーズ制御期間で全気筒燃料カットリカバーを行わせる点にある。この参照例２で導入している全気筒燃料カットリカバーは、コースト中にダウンシフトを行ったとき、車両加速度がマイナス側に大きくなって運転フィーリングが悪くなるので、これを防止することを目的とするものである。この参照例２で新たに導入している全気筒燃料カットリカバーは、一般的な燃料カットリカバーとは燃料カットリカバーの導入の目的が相違する。一般的な燃料カットリカバーでは、燃料カット中にエンジン回転速度が低下して燃料カットリカバー回転速度以下になったり、車速が低下して燃料カットリカバー車速以下になったときに、燃料カットリカバー条件を満足すると判断して、エンジン１への燃料供給及び火花点火を再開する。一般的な燃料カットリカバーは、燃料カット中に、これ以上エンジン回転速度や車速が低下するとエンジンストールに至りかねないので、これを防止することを目的とする。このように導入の目的が違うので、コースト中にエンジン回転速度が燃料カットリカバー回転速度以下にまで低下していなくても、あるいは車速が燃料カットリカバー車速以下にまで低下していなくても、参照例２で導入した全気筒燃料カットリカバーは行われ得る。一般的な燃料カットリカバーと区別するため、参照例２で行う全気筒燃料カットリカバーを、以下「コーストダウン時燃料カットリカバー」という。

　具体的には、図５の第３段目に示したように、全気筒でコーストダウン時燃料カットリカバーを行うのは、ｔ３よりｔ５までの前半期間だけで、ｔ５よりｔ４までの後半期間では、半数気筒についてコーストダウン時燃料カットリカバーを行わせるようにしている。例えば６気筒エンジンでは前半期間で６気筒全てについて、後半期間で半分の３気筒についてコーストダウン時燃料カットリカバーを行う。

　ここで、イナーシャフェーズ制御中にエンジン回転速度が上昇し、ｔ４のタイミングの手前で緩やかとなるので、この緩やかとなるタイミングをｔ５として定める。ｔ５のタイミングは、エンジン回転速度センサ２により検出するか、またはｔ３からｔ５までの期間を予め適合により所定時間として求めておき、ｔ３のタイミングよりこの所定時間が経過したときｔ５のタイミングとなったと判断させればよい。すなわち、コーストダウン時燃料カットリカバーを行わせるため、リカバー制御フラグ１を新たに導入し、ｔ３からｔ５までの前半期間でリカバー制御フラグ＝１とする。このリカバー制御フラグ１を用い、リカバー制御フラグ１＝１のとき、全気筒でコーストダウン時燃料カットリカバーを行わせ、リカバー制御フラグ１＝０に切換わってから所定時間、半数気筒でコーストダウン時燃料カットリカバーを行わせるようにする。

　コーストダウン時燃料カットリカバーを行うことによって、エンジントルクはｔ３よりゼロに向かって上昇し、ゼロに近いマイナス側に落ち着く（図５の第３段目の実線参照）。ゼロに近いマイナス側を目標とするのは、車速が徐々に低下しているコースト中に正のエンジントルクを発生させたのでは、発生したエンジントルクによって、車両を却って加速しコースト中の運転フィーリングが悪くなるので、これを防止するためである。また、不要な燃料消費を抑制するためでもある。

　ｔ４の手前で点火気筒数を半数に切換えるのは、トルクショックを防止するためである。すなわち、ｔ４のタイミングでエンジン側部分と駆動輪側部分とが締結されるので、ｔ４の前後でトルク変化が大きいとトルクショックとして乗員に感じられてしまう。そこで、ｔ４の手前のｔ５からｔ４までの後半期間でエンジンの発生するトルクを半分に小さくすることで、トルクショックを防止する。なお、ｔ３でステップ的にエンジントルクの発生（トルク増大分）があっても、ｔ３のタイミングでは、エンジン側部分と駆動輪側部分とが締結と非締結の間にあるので、運転ショックとして感じられることはない。

　イナーシャフェーズ制御期間でのトルク増大分を見越すことによって得られるメリットは、ｔ２よりｔ３までのトルクフェーズ制御期間で締結側クラッチに与える油圧の上昇勾配を、図４の参照例１の場合より緩やかにすることが可能となる点にある。すなわち、図５の第６段目に示したように、ｔ２からｔ３までのトルクフェーズ制御期間で、締結側クラッチに与える油圧を最低圧から、参照例１よりも緩やかな上昇勾配で第２油圧まで上昇させている。参照例２での第２油圧は、第１油圧より小さい。

　このように、ｔ２よりｔ３までのトルクフェーズ制御期間の上昇勾配を、図４の参照例１の場合より緩やかにすることによって、ｔ１よりｔ３までの期間で車両加速度をほぼ一定に保持させることができる（図５の最下段参照）。車両加速度がほぼ一定に保持されるので、コーストトルクは低減され、引きショック感が緩和される。

　一方、第２油圧が参照例１より低くなったことで、ｔ３からｔ４までのイナーシャフェーズ制御期間では、締結側クラッチに与える油圧を、第２油圧から参照例１よりも急な上昇勾配で第３油圧まで上昇させることとなる。

　しかしながら、駆動輪側部分に入力されるエンジン側部分のトルクバラツキ（つまりエンジントルクのバラツキ）によって、ｔ４前後で変速ショックが生じることが新たに判明している。これを本発明者が解析してみると、図５の第４段目に示したように、全気筒でコーストダウン時燃料カットリカバーを行った際のトルクバラツキ幅は大きく（矢印参照）、トルク増大分のバラツキには、エンジントルクが正になるものも生じている。具体的には、図５第４段目において、ｔ３からｔ４までの期間でのエンジントルク（トルク増大分）の目標値を実線で想定したとき、この想定したトルク増大分の目標値よりも過大である場合（破線参照）と、想定したトルク増大分の目標値よりも過小である場合（一点鎖線参照）とが生じている。

　このトルク増大分のバラツキによって、車両加速度にも、図５の最下段に示したようにバラツキ幅が生じている。具体的には、図５の最下段において、ｔ３以降に想定した加速度の目標値を実線で想定したとき、この想定した加速度の目標値を上側に外れる場合（破線参照）と、想定した加速度の目標値よりも下側に外れる場合（一点鎖線参照）とが生じている。

　詳述すると、コーストダウン時燃料カットリカバーによるトルク増大分が想定した目標値よりも過大であった場合に、結果としてクラッチ容量が想定した目標値より過剰となる。これによって、車両加速度がｔ４の前後（ｔ５～ｔ６）で目標値を外れゼロに向かって一時的に大きくなっている（図５最下段の破線参照）。このｔ５からｔ６までのスパイク的なトルク変化によって、変速ショックが発生する。

　一方、コーストダウン時燃料カットリカバーによるトルク増大分が想定した目標値よりも過小であった場合には、結果としてクラッチ容量が想定した目標値より過小となる。これによって、ｔ３のタイミングより車両加速度が目標値を外れてマイナス側に向かって大きくなり、ｔ５からｔ４まで一定値を保ち、ｔ４からは反転して目標値に向かっている（図５最下段の一点鎖線参照）。このように、ｔ３から車両加速度がマイナス側に向かって大きくなるのでは、参照例２でのそもそもの狙いであるコーストトルク低減による引きショック感の緩和が見込めない。

　そこで本発明の第１実施形態では、参照例２を前提として、エンジンコントローラ１１（気筒数制限部）がコーストダウン時燃料カットリカバーを行わせる気筒数を制限する。ここで、「気筒数を制限する」とは、気筒総数未満にすることである。６気筒エンジンであれば、例えばコーストダウン時燃料カットリカバーを行わせる気筒を半数とする。これによって、ｔ３からｔ４までのイナーシャフェーズ制御期間でのコーストダウン時燃料カットリカバーによるトルク増大分のバラツキ幅を、全気筒でコーストダウン時燃料カットリカバーを行う場合よりも低減させる。

　このことについて、図６を参照して説明する。図６は、コースト中にダウンシフトを行った場合に、エンジン回転速度、開放側、締結側の一対のクラッチの油圧、加速度などがどのように変化するのかをモデルで示した第１実施形態のタイミングチャートである。第１実施形態についても、参照例２と同一の条件でコースト中のダウンシフトを行っているものとする。図６の第１実施形態において、図５の参照例２と同じに変化する部分には、同じ変化を記載している。図６の第１実施形態でも、リカバー制御フラグ２、点火気筒数、エンジントルクの変化を追加している。ただし、リカバー制御フラグ２は、参照例２のリカバー制御フラグ１とは相違する。

　図６の第１実施形態において、図５の参照例２と相違する部分を主に説明すると、ｔ３からｔ４までのイナーシャフェーズ制御期間では、コーストダウン時燃料カットリカバーを行わせる気筒数を半数に制限する。６気筒エンジンであれば、半数の３気筒でコーストダウン時燃料カットリカバーを行わせる。この制御を行わせるため、参照例２で導入したリカバー制御フラグ１とは別に、リカバー制御フラグ２を新たに導入し、ｔ３からｔ４までのイナーシャフェーズ制御期間でリカバー制御フラグ２＝１とする。このリカバー制御フラグ２を用い、リカバー制御フラグ２＝１のとき、半数気筒でのみコーストダウン時燃料カットリカバーを行わせるようにする。

　これによって、半数気筒分のコーストダウン時燃料カットリカバーによるトルク増大分のバラツキは、全気筒分のコーストダウン時燃料カットリカバーによるトルク増大分のバラツキよりも小さなものとなる。燃焼する気筒が減る分、図６第４段目に示したように、トルク増大分のバラツキ幅が狭くなる。具体的には、図６第４段目において、ｔ３からｔ４までの期間でのエンジントルク（トルク増大分）の目標値を、参照例２と同じように実線で想定する。参照例２では、この想定したトルク増大分の目標値よりも過大である場合（破線参照）と、想定したトルク増大分の目標値よりも過小である場合（一点鎖線参照）とが生じていたが、第１実施形態では、いずれの場合も、参照例２よりトルク増大分のバラツキが抑制されている。

　このトルク増大分のバラツキの抑制によって、車両加速度にも、図６最下段に示したように、バラツキ幅の減少が生じている。具体的には、図５最下段において、ｔ３以降に想定した加速度の目標値を、参照例２と同じように実線で想定する。参照例２では、この想定した加速度の目標値を上側に外れる場合（破線参照）と、想定した加速度の目標値よりも下側に外れる場合（一点鎖線参照）とが生じていたが、第１実施形態では、いずれの場合も、参照例２より加速度のバラツキ幅が抑制され小さくなっている。

　詳述すると、燃料カットリカバーによるトルク増大分が想定した目標値よりも過大となることが抑制されるので、（図６第４段目の破線参照）、車両加速度がｔ４の前後（ｔ５～ｔ６）で目標値を外れてゼロに向かう幅が減少している（図６最下段の破線参照）。この目標値から外れる幅の減少によって、変速ショックが発生することが抑制される。

　一方、燃料カットリカバーによるトルク増大分が想定した目標値よりも過小となることが抑制されるので（図６第４段目の一点鎖線参照）、ｔ３より車両加速度が目標を外れてマイナス側に向かう直線の勾配が緩やかとなっている（図６最下段の一点鎖線参照）。これによって、参照例２でのそもそもの狙いであるコーストトルク低減による引きショック感の緩和を見込めることとなる。

　なお、コーストダウン時燃料カットリカバーを行わせる気筒数を半数に制限する場合に限定されるものでない。気筒総数未満にすればよいので、例えば、６気筒エンジンであれば、５気筒から１気筒までのいずれかの気筒数で、コーストダウン時燃料カットリカバーを行わせることが考え得る。

　エンジンコントローラ１１で行われるこの制御について、フローチャートを参照して説明する。なお、締結側、開放側の一対のクラッチの掛け替えによりダウンシフトを行わせるための油圧制御については公知であるので（ＪＰ２０１０－６００６５Ａ参照）、ここではフローチャートを用いた説明を省略する。

　図７は、第１実施形態におけるコーストダウン時燃料カットリカバー制御のフローチャートである。図７のフローチャートの処理は、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。

　図７において、ステップＳ１ではコースト中か否かを判定し、ステップＳ２ではダウンシフト中であるか否かを判定する。例えば、燃料カット中でかつ出力軸回転速度センサ２３（車速センサ）により検出される車速ＶＳＰが減少している場合は、コースト中であると判断する。

　ダウンシフト中とは、図６においてダウンシフトを開始するｔ０のタイミングよりダウンシフトを終了するｔ４のタイミングまでの期間である。ここで、ダウンシフト指令がＮ（Ｎは７から２までのいずれかの自然数）速からＮ－１速へ切換わるタイミングでダウンシフトを開始すると、実際のギア段がＮ速からＮ－１速へ切換わるタイミングでダウンシフトを終了すると判断させればよい。コースト中でないときやコースト中であってもダウンシフト中でないときには、そのまま今回の処理を終了する。

　一方、コースト中かつダウンシフト中であるときには、ステップＳ１、Ｓ２を経てステップＳ３に進み、リカバー制御フラグ２＝１であるか否かを判断する。リカバー制御フラグ２は、コーストダウン時燃料カットリカバー制御を行わせるために新たに導入したフラグである。リカバー制御フラグ２＝１であれば、コーストダウン時燃料カットリカバー制御を行わせることを指示する。

　リカバー制御フラグ２＝０の場合にはステップＳ４に進み、締結側摩擦締結要素の油圧Ｐｏｎと第２油圧を比較する。第２油圧は、図６第６段目に示したように、第１油圧より小さな油圧である。この第２油圧は、トルクフェーズ制御を終了する油圧で予め適合により設定しておく。締結側摩擦締結要素の油圧Ｐｏｎは、油圧センサ（図示しない）により検出する。締結側摩擦締結要素の油圧Ｐｏｎが第２油圧未満であるときには、そのまま今回の処理を終了する。

　締結側摩擦締結要素の油圧Ｐｏｎが第２油圧以上であるときには、イナーシャフェーズ制御期間にあると判断して、ステップＳ５でリカバー制御フラグ２＝１とし、ステップＳ６で、半数気筒でコーストダウン時燃料カットリカバーを行わせる。

　ステップＳ５でのリカバー制御フラグ２＝１への設定により、次回以降は、ステップＳ３からステップＳ７に進む。ステップＳ７では、締結側摩擦締結要素の油圧Ｐｏｎと第３油圧を比較する。第３油圧は、イナーシャフェーズ制御によって、エンジン回転速度が駆動輪側部分の回転速度と一致するときの油圧である。第３油圧は、イナーシャフェーズ制御を終了する油圧で予め適合により設定しておく。締結側摩擦締結要素の油圧Ｐｏｎが第３油圧未満であるときには、ステップＳ６の操作（つまりコーストダウン時燃料カットリカバー）を継続する。

　やがて、締結側摩擦締結要素の油圧Ｐｏｎが第３油圧以上となったときには、イナーシャフェーズ制御を終了したと判断して、ステップＳ８に進み、コーストダウン時燃料カットリカバーを終了させるためリカバー制御フラグ２＝０とする。

　ステップＳ９では、燃料カットを行わせることを指示する。これによって、ダウンシフトの終了タイミングより再び燃料カットが行われる。このあと、車速が燃料カット車速以下となれば、一般的な燃料カットリカバーが行われる。一方、車速が燃料カット車速以下となる前に、Ｎ－１段からＮ－２段へのダウンシフトが行われるときには、再び図７のステップＳ２以降の操作が行われることとなる。

　ここで、本実施形態の作用効果を説明する。

　本実施形態によれば、複数の締結要素を有し、エンジン１が燃料カット状態となるコースト中にダウンシフトを開放側と締結側の一対の締結要素の掛け替えにより行う有段自動変速機２において、ダウンシフトを行う操作にトルクフェーズ制御とイナーシャフェーズ制御とを含み、このイナーシャフェーズ制御期間でコーストダウン時燃料カットリカバー（燃料カット状態からのリカバー）を行い（図７のステップＳ１～Ｓ６、Ｓ７参照）、このコーストダウン時燃料カットリカバーを行う気筒数を制限する（図７のステップＳ６参照）ので、コーストダウン時燃料カットリカバーによって生ずるトルク増大分のバラツキは気筒数を制限した分だけ、参照例２よりも低減する。この結果、コーストダウン時燃料カットリカバーによって生ずるトルク増大分は想定した目標値に近いものとなり、トルク増大分が目標値よりも過大となることによる変速ショックを抑制できる。

　また、トルク増大分が想定した目標値よりも過小となったのでは、参照例２のそもそもの狙いであるコーストトルク低減による引きショック感の緩和が見込めない。一方、本実施形態によれば、コーストダウン時燃料カットリカバーによって生ずるトルク増大分が目標値に近いものとなるので、コーストトルク低減による引きショック感の緩和を見込むことができる。

　（第２実施形態）
　図８は、第２実施形態におけるコーストダウン時燃料カットリカバー制御のフローチャートである。図８のフローチャートは、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。第１実施形態における図７のフローチャートと同一部分には、同一番号を付している。

　第１実施形態は、油圧センサにより検出される油圧に基づいてリカバー制御フラグ２を設定するものであった（図７のステップＳ４、Ｓ７参照）。第２実施形態は、油圧センサを設けなくても、コーストダウン時燃料カットリカバー制御を行うことができる。

　第１実施形態における図７のフローチャートと相違する部分について主に説明する。コースト中であるときには、ステップＳ１１、Ｓ１２に進み、今回にダウンシフト指令があるか否か、前回にダウンシフト指令があったか否かを判定する。今回にダウンシフト指令がないときには、そのまま今回の処理を終了する。

　今回にダウンシフト指令があり、かつ前回にダウンシフト指令がなかった場合、つまり今回にダウンシフト指令無しからダウンシフト指令有りに切換わった場合には、ダウンシフトの開始タイミングであると判断する。この場合には、ステップＳ１１、Ｓ１２を経てステップＳ１３に進んで、タイマをリセットした（タイマ値ｔ＝０）後に、ステップＳ３に進む。このタイマは、ダウンシフト開始してからの時間を計測するためのものである。

　一方、今回にダウンシフト指令があり、かつ前回にダウンシフト指令があった、つまりダウンシフト指令有りが続いているときには、ダウンシフト中であると判断する。このとき、ステップＳ１１、Ｓ１２からステップＳ１４に進んでタイマ値ｔを１だけインクリメントした（タイマ値ｔ＝ｔ＋１）後に、ステップＳ３に進む。タイマ値ｔの「１」は、制御周期である１０ｍｓに相当する。

　ステップＳ３では、リカバー制御フラグ２＝１であるか否かを判断する。リカバー制御フラグ２＝０である場合にはステップＳ１５に進み、タイマ値ｔと第１時間ｔ１を比較する。第１時間ｔ１は、図６において、ｔ０から第２油圧に到達するまでの時間である。第１時間ｔ１は、予め適合により設定しておく。タイマ値ｔが第１時間ｔ１未満であるときには、そのまま今回の処理を終了する。

　タイマ値ｔが第１時間ｔ１以上であるときには、イナーシャフェーズ制御期間にあると判断して、ステップＳ５でリカバー制御フラグ２＝１とし、ステップＳ６で、半数気筒でコーストダウン時燃料カットリカバーを行わせる。

　ステップＳ５でのリカバー制御フラグ２＝１への設定により、次回以降は、ステップＳ３からステップＳ１６に進む。ステップＳ１６では、タイマ値ｔと第２時間ｔ２を比較する。第２時間ｔ２は、図６において、ｔ０から第３油圧に到達するまでの時間である。第２時間ｔ２も予め適合により設定しておく。タイマ値ｔが第２時間ｔ２未満であるときには、ステップ６の操作（つまりコーストダウン時燃料カットリカバー）を継続する。

　やがて、タイマ値ｔが第２時間ｔ２以上となったときに、イナーシャフェーズ制御を終了したと判断してステップＳ８に進み、コーストダウン時燃料カットリカバーを終了させるためリカバー制御フラグ２＝１とする。ステップＳ９では、燃料カットを行わせることを指示して、ダウンシフトの終了タイミングより再び燃料カットを行わせる。

　第２実施形態によれば、コーストダウン時燃料カットリカバー（燃料カット状態からのリカバー）をダウンシフトの開始からの時間に基づいて行うので（図７のステップ１１～１４、１５、１６参照）、第１実施形態と同様の作用効果を奏するほか、油圧センサを設けなくても済む分だけコストを低減できる。

　以上、本発明を添付の図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこのような具体的構成に限定されるものではなく、添付した請求の範囲の趣旨内における様々な変更及び同等の構成を含むものである。

　本願は、２０１１年６月１日に日本国特許庁に出願された特願２０１１－１２３１５４に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims

　複数の締結要素を有する有段自動変速機であって、エンジンが燃料カット状態となるコースト中にダウンシフトを開放側と締結側の一対の締結要素の掛け替えにより行う有段自動変速機において、
　前記ダウンシフトを行う操作にトルクフェーズ制御とイナーシャフェーズ制御とを含み、
　イナーシャフェーズ制御期間で前記燃料カット状態からのリカバーを行う燃料カットリカバー実行部と、
　燃料カット状態からのリカバーを行う気筒数を制限する気筒数制限部と
を備える有段自動変速機の制御装置。
　請求項１に記載の有段自動変速機の制御装置において、
　前記燃料カットリカバー実行部は、前記燃料カット状態からのリカバーを前記ダウンシフトの開始からの時間に基づいて行う有段自動変速機の制御装置。