JP2010002039A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 パワーオンダウンシフト中にアクセルペダルが解放されたとしても、運転者に違和感を与えることなく、かつ、変速ショックを回避可能な自動変速機の制御装置を提供すること。
【解決手段】 回転同期制御を行う自動変速機の制御装置において、ダウンシフト中にアクセルペダルが所定操作量まで戻されたことを検知したときは、解放側締結要素の締結容量を低下させて現在進行中のダウンシフトを継続し、回転同期制御は継続させる。
【選択図】 図１０

Description

本発明は、車両の変速機として適用される有段式の自動変速機に関する。

従来、解放側締結要素を解放し、締結側締結要素を締結することで変速を行う技術として特許文献１に記載の技術が開示されている。この公報には、解放側の締結要素の締結容量をスリップ状態となる一定値とし、エンジン回転数をダウンシフト後のギア比に応じたエンジン回転数にホールドし（以下、同期制御）、この回転数に到達したときは解放側の締結要素を解放状態とし、締結側の締結容量を増大させることで、良好なダウンシフトを行うものである。
特開平３−１９４２５６号公報

ここで、アクセルペダルが踏み込まれたことによりダウンシフト判断がなされ（以下、パワーオンダウンシフトと記載する。）、そのダウンシフト実行中にアクセルペダルが戻される場合がある。この場合、アクセルペダル開度（操作量）に応じた目標変速段はアップシフト側に変更されるものの、運転者は減速を要求していることが多い。このため、エンジンブレーキを積極的に利用する観点から、現在進行中のダウンシフトを継続してより大きなエンジンブレーキ力を得られるようにすることが好ましい。
そこで、このような運転状態のときにもダウンシフトを継続することが考えられるが、ダウンシフトの際に、特許文献１に記載された自動変速機の制御装置のように、解放側に締結容量を持った状態でエンジンの同期制御を継続すると、エンジン側から正トルクが出力され、駆動輪に正トルクが伝達されることで加速感が生じ、減速を要求している運転者に違和感を与えるおそれがある。

そこで、パワーオフ状態を判定したときに、エンジンの出力をアクセルペダル開度に応じた値に制御（以下、トルク制御）に切り換えるとともに、通常のパワーオフダウンシフト制御のごとく、解放側の締結要素を解放状態、締結側の締結要素を締結状態とし、この締結によってエンジン回転数を引き上げてダウンシフトを行う制御に切り換えることが考えられる。この場合には、エンジン側から正トルクが伝達されない（アクセルペダルが戻されているためエンジンはエンジン回転数を上昇させる程度のトルクが出ていない）ため、加速感の発生を回避できる。

しかしながら、エンジンのトルクを低下させつつ、締結要素の制御にあっては解放側の締結容量制御から締結側の締結容量制御に切り換える必要がある。よって、エンジンのトルク、締結要素の解放側、締結側の３つを適切なタイミングで切り換えないと変速ショックを招くこととなるが、全ての運転状態でこれら３つを適切なタイミングで切り換えようとすると制御自体が複雑化する。

本発明の目的とするところは、パワーオンダウンシフト中にアクセルペダルが解放されたとしても、運転者に違和感を与えることなく、かつ、制御自体を複雑化することなく変速ショックを回避可能な自動変速機の制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、エンジンの回転数を制御するエンジン制御手段と、解放側締結要素を解放し、締結側締結要素を締結することでダウンシフトを行う自動変速機と、パワーオン状態でダウンシフトを実行するときには、解放側締結要素に第１の締結容量を与え、締結側締結要素を解放状態とするとともに、前記エンジン制御手段によりダウンシフト後の変速段に応じたエンジン回転数に維持させ、前記変速の進行状態を表すパラメータが所定値となったときに前記締結側締結要素の締結容量を上昇させて締結させつつ、解放側締結要素の締結容量を低下させて解放するダウンシフト制御手段と、を備えた自動変速機の制御装置において、アクセルペダルの操作量を検知する検知手段と、前記ダウンシフト中にアクセルペダルが所定操作量まで戻されてパワーオフ状態を検知したときは、前記ダウンシフト制御手段は、前記解放側締結要素の締結容量を前記第１の締結容量よりも低い第２の締結容量に低下させて現在進行中のダウンシフトを継続し、前記エンジン制御手段によるエンジン回転数の制御は継続させることを特徴とする。

よって、本発明の自動変速機の制御装置にあっては、アクセルペダルが踏み込まれたダウンシフトの実行中にアクセルペダルが戻され、例えば目標変速段がアップシフトに変更されたとしても、現在進行中のダウンシフトを継続することでダウンシフト後にエンジンブレーキを得ることができる。また、ダウンシフト実行中に付与されている解放側締結要素の締結容量を低下させることで、エンジントルクが駆動輪側に伝達されることがなく、運転者に与える違和感を抑制できる。また、エンジン制御の切り換えや、締結要素の制御の切り換え等を行う必要が無く、制御の複雑化を回避することで変速ショックを抑制することができる。

以下では図面等を参照して本発明の実施の形態について詳しく説明する。

図１は実施例１における自動変速機の構成を示すスケルトン図である。本実施例１における自動変速機は、前進７速後退１速の有段式自動変速機であり、エンジンＥｇの駆動力がトルクコンバータＴＣを介して入力軸Ｉｎｐｕｔから入力され、４つの遊星ギアと７つの摩擦締結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。また、トルクコンバータＴＣ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、エンジンＥｇの駆動力によって回転駆動され、オイルを加圧する。

また、エンジンＥｇの駆動状態を制御するエンジンコントローラ（ＥＣＵ）１０と、自動変速機の変速状態等を制御する自動変速機コントローラ（ＡＴＣＵ）２０と、ＡＴＣＵ２０の出力信号に基づいて各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（ＣＶＵ）３０（連続変速制御手段）とが設けられている。なお、ＥＣＵ１０とＡＴＣＵ２０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。

ＥＣＵ１０には、運転者のアクセルペダル操作量を検出するＡＰＯセンサ１と、エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度センサ２とが接続されている。ＥＣＵ１０は、エンジン回転速度やアクセルペダル操作量に基づいて燃料噴射量やスロットル開度を制御し、エンジン出力回転速度及びエンジントルクを制御する。

ＡＴＣＵ２０には、第１キャリアＰＣ１の回転速度を検出する第１タービン回転速度センサ３、第１リングギアＲ１の回転速度を検出する第２タービン回転速度センサ４、出力軸Ｏｕｔｐｕｔの回転速度を検出する出力軸回転速度センサ５、及び運転者のシフトレバー操作状態を検出するインヒビタスイッチ６が接続され、Ｄレンジにおいて車速Ｖｓｐとアクセルペダル操作量ＡＰＯとに基づく最適な指令変速段を選択し、ＣＶＵ３０に指令変速段を達成する制御指令を出力する。

次に、入力軸Ｉｎｐｕｔと出力軸Ｏｕｔｐｕｔとの間の変速ギア機構について説明する。入力軸Ｉｎｐｕｔ側から軸方向出力軸Ｏｕｔｐｕｔ側に向けて、順に第１遊星ギアセットＧＳ１及び第２遊星ギアセットＧＳ２が配置されている。また、摩擦締結要素として複数のクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４が配置されている。また、複数のワンウェイクラッチＦ１、Ｆ２が配置されている。

第１遊星ギア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、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。第２遊星ギア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、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。第３遊星ギア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、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。第４遊星ギア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、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。

入力軸Ｉｎｐｕｔは、第２リングギアＲ２に連結され、エンジンＥｇからの回転駆動力を、トルクコンバータＴＣ等を介して入力する。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連結メンバＭ１は、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とを一体的に連結するメンバである。第２連結メンバＭ２は、第３リングギアＲ３と第４キャリアＰＣ４とを一体的に連結するメンバである。第３連結メンバＭ３は、第１サンギアＳ１と第２サンギアＳ２とを一体的に連結するメンバである。

第１遊星ギアセットＧＳ１は、第１遊星ギアＧ１と第２遊星ギアＧ２とを、第１連結メンバＭ１と第３連結メンバＭ３とによって連結して、４つの回転要素から構成される。また、第２遊星ギアセットＧＳ２は、第３遊星ギアＧ３と第４遊星ギアＧ４とを、第２連結メンバＭ２によって連結して、５つの回転要素から構成される。

第１遊星ギアセット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遊星ギアセットＧＳ２に出力される。第２遊星ギアセットＧＳ２では、トルクが入力軸Ｉｎｐｕｔから直接第２連結メンバＭ２に入力されるとともに、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。

インプットクラッチＣ１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。ダイレクトクラッチＣ２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。

Ｈ＆ＬＲクラッチＣ３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。また、第３サンギアＳ３と第４サンギアの間には、第２ワンウェイクラッチＦ２が配置されている。これにより、Ｈ＆ＬＲ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時、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遊星ギアＧ３と第４遊星ギアＧ４が第２連結メンバＭ２を介して接続された構成となり、それぞれの遊星ギアが独立したギア比を達成する。

フロントブレーキＢ１は、第１キャリアＰＣ１の回転を選択的に停止させるブレーキである。また、フロントブレーキＢ１と並列に第１ワンウェイクラッチＦ１が配置されている。ローブレーキＢ２は、第３サンギアＳ３の回転を選択的に停止させるブレーキである。２３４６ブレーキＢ３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の回転を選択的に停止させるブレーキである。リバースブレーキＢ４は、第４キャリアＰＣ４の回転を選択的に停止させるブレーキである。

変速ギア機構は以上のように構成され、図２の締結表に示すように各締結要素の締結状態を切り換えることで所望の変速段を実現することができる。図２は、変速段ごとの各締結要素の締結状態を示す締結表であり、○印は当該締結要素が締結状態となることを示し、（○）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締結要素が締結状態となることを示す。

すなわち、１速では、ローブレーキ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速では、ローブレーキＢ２及び２３４６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速では、ローブレーキＢ２、２３４６ブレーキＢ３及びダイレクトクラッチ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速では、２３４６ブレーキＢ３、ダイレクトクラッチＣ２及びＨ＆ＬＲクラッチＣ３が締結状態となる。５速では、インプットクラッチＣ１、ダイレクトクラッチＣ２及びＨ＆ＬＲクラッチＣ３が締結状態となる。６速では、２３４６ブレーキＢ３、インプットクラッチＣ１及びＨ＆ＬＲクラッチＣ３が締結状態となる。７速では、フロントブレーキＢ１、インプットクラッチＣ１及びＨ＆ＬＲ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。後退速では、リバースブレーキＢ４、フロントブレーキＢ１及びＨ＆ＬＲクラッチＣ３が締結状態となる。

図３は、ＣＶＵの油圧回路を示す回路図である。ここでは、主に、ローブレーキＢ２，インプットクラッチＣ１，Ｈ＆ＬＲクラッチＣ３及び２３４６ブレーキＢ３へ供給する油圧回路について説明する。

ＣＶＵ３０は、オイルポンプＯＰ、ライン圧を調圧するプレッシャレギュレータ弁３１及び各締結要素への供給路を切り換えるマニュアルバルブ３２を備え、オイルポンプＯＰの吐出圧は、プレッシャレギュレータ弁３１のドレンポートの開度に応じて調圧されてライン圧となる。ライン圧は、マニュアルバルブ３２において切り換えられる油路に従って各締結要素へと供給される。

ローブレーキＢ２は、第１摩擦板３３と第２摩擦板３４とがピストン３５、３６の付勢力によって圧接されることで摩擦締結する。ピストン３５、３６には、受圧面積の小さい第１ピストン３５と受圧面積の大きい第２ピストン３６とが一体的に形成される。これにより、第１ピストン３５に油圧を作用させる第１油圧室３７及び第２ピストン３６に油圧を作用させる第２油圧室３８には、それぞれ独立して油圧が供給され、第１ピストン３５及び第２ピストン３６がそれぞれ受ける油圧と受圧面積との積の和がピストン全体としての付勢力となり、ローブレーキＢ２の締結容量となる。

ローブレーキＢ２の油圧回路は、ローブレーキＢ２に供給される油圧を調圧する調圧弁３９、第１油圧室３７への油圧供給油路を開閉する第１切換弁４０及び第２油圧室３８への油圧供給油路を開閉する第２切換弁４１を備える。

なお、調圧弁３９はリニアソレノイド５０の作動量に応じて弁開度が制御される。第１切換弁４０は、ＯＮ／ＯＦＦソレノイド５１を信号圧にして、調圧弁３９と第１油圧室３７との間を連通状態とすると共にインプットクラッチＣ１の油圧室とドレンポートとを連通状態とする第１の位置と、調圧弁３９と第１油圧室３７との間を非連通状態とし、第１油圧室３７をドレンポートと連通させると共にインプットクラッチＣ１の油圧室と調圧弁４１とを連通状態とする第２の位置とに切り換える。尚、ソレノイド５１はインプットクラッチＣ１に油圧が発生している間（油圧指令を行っている間）はＯＦＦとし、インプットクラッチＣ３の油圧指令がゼロであるときには、ＯＮとして制御している。

第２切換弁４１は、インプットクラッチＣ１及びダイレクトクラッチＣ２へ供給される油圧を信号圧にして、調圧弁３９と第２油圧室３８との間が、インプットクラッチＣ１及びダイレクトクラッチＣ２へ油圧が供給されていないときは連通状態とする第１の位置、インプットクラッチＣ１又はダイレクトクラッチＣ２へ油圧が供給されているときは非連通状態とする第２の位置となるよう切り替わる。

同様に、インプットクラッチＣ１，Ｈ＆ＬＲクラッチＣ３及び２３４６ブレーキＢ３の油圧回路は、各締結要素に供給される油圧を調圧する調圧弁４２，４３，４４と、この各調圧弁の弁開度を制御するリニアソレノイド５２，５３，５４を有する。

マニュアルバルブ３２からローブレーキＢ２の油圧回路へ供給されたライン圧は、調圧弁３９において調圧されてローブレーキ作動油圧となる。ローブレーキ作動油圧は、第１切換弁４０及び第２切換弁４１のいずれもが第２の位置になったときは供給されず、第１切換弁４０及び第２切換弁４１の一方が第１の位置になっているとき、第１の位置となっている方の切換弁を介して第１油圧室３７又は第２油圧室３８へ供給され、第１切換弁４０及び第２切換弁４１の両方が第１の位置となっているとき第１油圧室３７及び第２油圧室３８に供給される。

図２の締結表に示すようにローブレーキＢ２は１速〜３速のみにおいて締結される。このうち、１速及び２速のときはトルク比（分担トルク）が大きいので、第１摩擦板と第２摩擦板との間により大きな締結容量が必要であり、第１切換弁４０及び第２切換弁４１がいずれも第１の位置となる。３速のときは、トルク比が相対的に小さいので、第１摩擦板と第２摩擦板との間に大きな締結容量を必要とせず、第１切換弁４０のみが第１の位置となり、第２切換弁４１は第２の位置となるよう制御される。

このような自動変速機において、例えば４速から３速への変速に際してインプットクラッチＣ１とローブレーキＢ２が同時に締結されると、インターロック等を生じて車両に急激な減速Ｇが発生する。そこで、第１及び第２切換弁４０，４１によりインプットクラッチＣ１とローブレーキＢ２の同時締結を回避している。

〔通常のダウンシフト制御処理〕
次に、図４，図５及び図６を用いてアクセルペダルが踏み込まれたことによるダウンシフト（以下、パワーオンダウンシフト）について説明する。図４は通常のパワーオンダウンシフトについて説明するためのタイムチャート、図５はパワーオンダウンシフト時の締結要素の制御（以下、変速制御）を表すフローチャート、図６はパワーオンダウンシフト時のエンジンにおける回転同期制御を表すフローチャートである。

第ｎ段での走行中に走行条件が変動して、ＡＴＣＵ２０内に設けられたシフトマップにより目標変速段NextGPが第ｎ−１段に設定されると、現在の変速段CutGPと目標変速段NextGPとが不一致となり、この不一致をもって変速要求があると判断する。そして、制御信号に基づき第ｎ段（現在の変速段CurGP）から第ｎ−１段へのダウンシフトが開始される。

このとき、図７のフローチャートに示すように、アクセルペダル開度（操作量）APOの変化率が、所定の変化率よりも大きく（ステップＳ４０１）、ＡＴＣＵ２０から変速要求が出ており（ステップＳ４０４）、また、キャンセル要求もないときは（ステップＳ４０５）、同期要求フラグがＯＮとされる（ステップＳ４０７）。尚、キャンセル要求とは、変速制御中にアクセルペダル開度が変更された場合等に同期回転制御を中断させる要求であり、詳細は後述する。

一方、エンジン側では、ＥＣＵ１０において、ＡＴＣＵ２０側から同期要求フラグＯＮ信号を受信すると（ステップＳ３０１）、回転同期制御が開始される。尚、本実施例１では、回転同期制御の開始トリガを同期要求フラグのＯＮ信号としているが、その他に例えばアクセルペダル開度が所定値以上の場合に開始するようにしてもよい。

回転同期制御では、ＡＴＣＵ２０側から現在の車速と目標変速段の情報を受信し、この情報に基づいて変速後の変速段に対応する目標エンジン回転数が設定される（ステップＳ３０２）。そして、エンジントルクを、通常制御時において設定されるアクセルペダル開度に応じたエンジントルクＴ（APO）から、目標エンジン回転数まで上昇させ、かつ、解放側摩擦要素の締結容量よりも大きな値である予め設定された同期トルクＴ（SYC）に設定する（ステップＳ３０３）。

ダウンシフトが開始されると、締結側摩擦要素では、変速開始とともに、ピストンストローク制御が実行される（図４の時刻ｔ１〜ｔ５）。このピストンストローク制御は、低圧の油圧指令を出力する第１の油圧値発信手段と、高圧の油圧指令を出力する第２の油圧値発信手段とから構成される。

第１の油圧値発信手段と第２の油圧値発信手段とは独立して演算されており、両発信結果のうち高い方の油圧値を最終的な指令として、例えばソレノイド５１といった各クラッチの作動油圧を制御するソレノイドに出力する。通常変速時は変速指令と共に第１の油圧値発信手段と第２の油圧値発信手段とによる発信とが開始される。そして、後述する所定時間Ｔ１経過までは、第２の油圧値発信手段によって発信された油圧値が締結側のクラッチの作動油圧を調圧するソレノイドに対して出力される。また、所定時間Ｔ１経過後は、第１の油圧値発信手段による発信のみが出力され、この油圧値がソレノイドに対して出力される。

第２の油圧値発信手段では、できるだけ早くピストンストロークを完了させるために実行される制御であって、全ピストンストロークの７０パーセント程度ストロークするような高い油圧指令値が所定期間Ｔ１だけ出力される。なお、このときの油圧指令値は予め設定された値ＰＡ１＋学習量として出力される。なお、学習量は、イナーシャフェーズまでの時間及び変化率に基づいて随時補正が行われる。

また、時刻ｔ１から第１の油圧値発信手段により発信された油圧値（ＰＡ２＋学習量）が発信され、所定時間Ｔ１経過後の時刻ｔ２になると、第１の油圧値発信手段により発信された油圧値がソレノイドに対して出力される。すなわち、時刻ｔ２まではＰＡ１＋学習量の油圧指令値が出力されるとともに、時刻ｔ２において油圧指令値としては一旦低下することになり、この高圧の油圧指令出力後は、ピストンストロークを緩やかに進行させ、かつ、保持できる程度の油圧値となるように予め設定された所定勾配ＲＡ１の低い油圧指令値を設定して締結に備える。上述したように、第１の油圧値発信手段による油圧指令値の演算は、ＰＡ２＋学習量を初期値として変速開始ｔ１後から所定勾配ＲＡ１による演算が行われる。

この場合、所定勾配ＲＡ１は、ピストンストローク制御終了後の実油圧の立ち上がりや、ピストンストロークのバラツキ等を考慮して設定される。なお、パワーオンダウンシフトの場合には、後述のエンジンにおける同期制御により解放側摩擦要素で変速制御を進行させ、また、パワーオフダウンシフトの場合には締結側摩擦要素で変速制御を進行させる。このため、パワーオンダウンシフトの方がパワーオフダウンシフトよりも所定勾配ＲＡ１が緩やか設定される。

そして、このような油圧指令値により締結側摩擦要素のピストンが徐々にストロークしていき、ピストンストローク制御開始から所定時間Ｔ２が経過するか、又はギア比がイナーシャフェーズ開始ギア比ＧＲ１よりも高くイナーシャフェーズ終了ギア比よりも低い所定ギア比ＧＲ６に達すると、ピストンストローク制御を終了する。

一方、解放側摩擦要素では、まずアンダーシュート防止制御（図５のステップＳ２０１）が実行される。すなわち、ダウンシフトが開始されると、解放側摩擦要素では、油圧指令値が、入力トルクに応じて設定される所定の油圧指令値ＴＲ２まで低減される。このとき、油圧の過度の低下（アンダーシュート）を防止するために、変速開始時には、目標とする油圧指令値ＴＲ２に対してやや高めの油圧指令値（＋ＴＲ１）が出力され、その後、油圧指令値を所定時間Ｔ１４だけかけて徐々に上記目標とする油圧指令値ＴＲ２まで漸減させる（以上、図５のステップＳ２０１参照）。

なお、上記の油圧指令値ＴＲ２は、パワーオンダウンシフト時はイナーシャフェーズを開始させる油圧であって、解放側摩擦要素のクラッチが僅かに滑り出す程度の油圧に相当している。また、パワーオフダウンシフト時は解放側摩擦要素のクラッチがスリップしない程度の油圧に相当している。

そして、イナーシャフェーズの開始が検知されるか、または所定時間Ｔ１４が経過すると（図５のステップＳ２０２参照）、解放側摩擦要素において、アクセル開度の変化率に関係なく予め設定された一定の締結容量を持たせる一定圧供給制御が実行される（ステップＳ２０６）。すなわち、解放側摩擦要素の締結容量を一定としてエンジンからの駆動力を出力軸に伝達して失速感を抑制しつつ、エンジン側において回転同期制御を行い、回転数を目標回転数に上昇させることでイナーシャフェーズを進行させる。

そして、時刻ｔ４１において、エンジン回転数が目標エンジン回転数より低い所定回転数に到達すると、エンジン回転数のオーバーシュート（目標エンジン回転数よりも高い回転数となる状態）を回避するためにエンジントルクを漸減させると共に、目標エンジン回転数を維持可能なクラッチ相当トルクＴ(CL)に設定する（ステップＳ３０４，Ｓ３０５）。このクラッチ相当トルクＴ（CL）とは、解放側摩擦要素が有する締結容量に相当する値であり、駆動輪側への出力トルクを維持しつつエンジン回転数を目標エンジン回転数に維持するものである。

更に、ギア比ＧＲが所定ギア比ＧＲ６に到達すると、タイマのカウントアップが開始され、ＧＲ６到達から所定時間経過した時刻ｔ４２において、同期要求フラグがＯＦＦ（ステップＳ４０８）とされる。これに伴い、回転同期制御では、エンジントルクがクラッチ相当トルクＴ(CL)から、アクセルペダル開度に応じたトルクＴ(APO)に変更される（ステップＳ３０１，Ｓ３０６）。すなわち、変速完了前にエンジントルクをアクセルペダル開度に応じたトルクＴ(APO)に設定することで、力強い加速感を得る。

時刻ｔ６において、ギア比ＧＲがｎ−１段のギア比に近い所定ギア比ＧＲ３に達すると、一定圧供給制御を終了する（ステップＳ２０７）。

また、締結側摩擦要素では、時刻ｔ５において、ギア比ＧＲが上述した所定ギア比ＧＲ３よりも手前に設定された所定ギア比ＧＲ６に到達すると（もしくはバックアップタイマにより時刻Ｔ２を経過すると）、ピストンストローク制御を終了する（ステップＳ１０２）。それまでは、ピストンストローク制御を継続する。

その後、締結側摩擦要素ではＭＡＸ圧到達制御（ステップＳ１０３）に移行する。このＭＡＸ圧到達制御では、入力トルクに基づいて予め設定された所定油圧ＴＡ１４まで油圧を予め定められた所定時間Ｔ１２かけて上昇させる。ここで、所定油圧ＴＡ１４はｎ速段を確実に確定させることができる油圧で、イナーシャフェーズ終了検出ばらつきにより発生する変速ショックを防止することができる。

時刻ｔ７において、所定時間Ｔ１２が経過すると、油圧指令値（デューティ）を１００％に設定し最大油圧（ＭＡＸ圧）を出力して締結側摩擦要素の変速を終了する。一方、解放側締結要素では、一定圧供給制御が終了すると、斜め抜き面取り制御（ステップＳ２０８）が実行される。この斜め抜き面取り制御では、時刻ｔ６において、イナーシャフェーズ終了判定すると、入力トルクに応じた所定勾配ＲＲ４で油圧を低下させ、出力軸のトルク変動を抑えつつ、素早く最小油圧（油圧ゼロ）となるように制御する（ステップＳ２０８）。

時刻ｔ８において、このように所定勾配ＲＲ４で油圧を低下させてから所定時間Ｔ８経過すると、油圧指令値（デューティ）を０％に設定し最小油圧（ＭＩＮ圧＝油圧ゼロ）を出力して解放側摩擦要素の制御を終了する。これにより、変速が完了し、現在の変速段CurGPが変速前の変速段（第ｎ速）から変速後の変速段（第（ｎ−１）速）に更新される。
以上のようにして、通常変速のダウンシフトが実行される。

〔パワーオンダウンシフト時の足離し制御処理〕
次に、パワーオンダウンシフトにおいて、回転同期制御が実行されているときに、アクセルペダルが戻されてパワーオフ状態になった場合の回転同期制御中断処理について説明する。図７は、回転同期制御実行中に、アクセルペダル開度に応じて変速制御（図５参照）及び回転同期制御（図６参照）を継続するか否かを判断するフローチャートである。

尚、本フローチャートにおいて示されたCurGPとは現在の変速段を、NextGPとは最終的な目標変速段であって、これは、図１１に示すように、車速とアクセル開度とによって変速段が規定されているシフトスケジュールを参照して決定された変速段(ステップ１００１)と、アクセルを戻したときのアクセル変化率から決定した変速段（ステップ１００２）とのうち、低速側の変速段が選択される（ステップ１００３）。

なお、ステップ１００２では、アクセルを戻したときのアクセル変化率が大きくなるほど現在の変速段CurGPに対してより低速の変速段が決定されるよう設定されている。また、SftGPとは現時点において進行している変速制御の目標変速段を表し、飛び変速をする場合において途中で経由する変速段を表す。例えば５速から３速への変速を判断した場合、まず５速から４速への変速を開始する。このとき、CurGPは５速であり、NextGPは３速であり、SftGPは４速である。５速から４速への変速が終了し、４速から３速への変速におけるイナーシャフェーズが開始すると、CurGPは４速であり、NextGPは３速であり、SftGPは３速となる。

また、実行される変速種は、縦軸にCurGP、横軸にNextGPのマップに基づいて決定する。例えば、CurGPが７速、NextGPが３速の場合、この関係に相当する領域には７速→６速の変速種が設定されている。７速→６速変速が終了すると、CurGPは６速、NextGPは３速であるから、この関係に相当する領域には６速→５速の変速種が設定されている、といった具合である。

ステップＳ５０１では、アクセルペダル開度が足離しを表す所定開度よりも小さくなったパワーオフ状態か否かを判断し、パワーオフと判断したときはステップＳ５０３に進み、それ以外のときはステップＳ５０１１に進んで現在進行中のエンジンの回転同期制御及びダウンシフト制御を継続する。

ステップＳ５０２では、パワーオフ状態となった結果、目標変速段NextGPと現在の変速段CurGPが一致しているか否かを判断する。一致しているときは、変速制御開始時に設定された目標変速段NextGPから、変速開始後に目標変速段NextGPが変速前の変速段CurGPに変更されたと判断してステップＳ５０３に進み、一致していないときはステップＳ５０６に進む。

ステップＳ５０３では、現在の状態がイナーシャフェーズ開始後か否かを判断する。すなわち、実ギア比ＧＰが現在変速段のギア比に対して所定ギア比以上乖離しているかを判断している。そして、所定ギア比以上（イナーシャフェーズ開始後）のときは、ステップＳ５０５に進んでエンジンの回転同期制御をキャンセルする要求を出力すると共に、変速制御として目標変速段を現在の変速段CurGPに変更する（以下、チェンジマインド）。尚、所定ギア比とは、イナーシャフェーズ開始を表すギア比ＧＲ１から２％程度変速が進行した状態を示す値であり、ほとんどイナーシャフェーズが進行していないことを表す。すなわち、変速としては逆戻りすることとされ、締結制御を実行していた締結側の締結要素を解放制御に切り換え、解放制御を実行していた解放側の締結要素を締結制御に切り換える。

一方、所定ギア比未満のときは、イナーシャフェーズがほとんど進行していないため、現在のエンジン回転同期制御及びダウンシフト制御を共にキャンセルする。実際の変速が開始されていなければ即座にキャンセルしても問題はないからである。

ステップＳ５０６では、パワーオフ状態となった結果、最終目標変速段NextGPが現在の変速段CurGPよりも低変速段か否かを判断し、低変速段であると判断したときはステップＳ５１０へ進み、高変速段であると判断したときはステップＳ５０７へ進む。例えば、５速から４速へのダウンシフト開始後に、目標変速段が６速に変更された場合にはステップＳ５０７へと進む。

ステップＳ５０７では、現在の状態がイナーシャフェーズ開始後か否かを判断する。実ギア比ＧＰが現在の変速段に対して所定ギア比以上乖離しているか否かを判断し、所定ギア比以上のときは、ステップＳ５０９に進んでエンジンの回転同期制御をキャンセルする要求を出力すると共に、変速制御としてチェンジマインドを行う。例えば、５速から４速への変速をしようとしていたのを、４速への変速途中から５速へ戻す。一方、所定ギア比未満のときは、ステップＳ５０８に進んでステップ５０４と同様にエンジンの回転同期制御及びダウンシフト制御を共にキャンセルする。

ステップＳ５１０では、現在進行しているダウンシフト制御中の目標変速段SftGPと最終目標変速段NextGPが一致しているか否かを判断し、一致しているときはステップＳ５１４に進み、不一致のときはステップＳ５１１に進む。例えば、現在変速段５速から最終目標変速段３速へのダウンシフトであって現在目標変速段SftGPを４速とするダウンシフトを実行中に、パワーオフ操作によって最終目標変速段NextGPが３速のままや２速に変更されたときはステップＳ５１４に進み、最終目標変速段NextGPが４速に変更されたときはステップＳ５１４に進む。

ステップＳ５１１では、現在の状態がイナーシャフェーズ開始後か否かを判断する。具体的には、実ギア比ＧＰが所定ギア比以上か否かを判断し、所定ギア比以上のときは、ステップＳ５１２に進み、それ以外のときはステップＳ５１３に進む。

ステップＳ５１２では、エンジンの回転同期制御をそのまま継続すると共に、変速制御として、同期キャンセル用制御を実行する。ここで、（＊１）は、エンジンの回転同期制御における目標回転数を適宜変更することを意味する。すなわち、回転同期制御を継続する際、同期回転制御における目標回転数は同期回転制御開始時の目標変速段NextGPに基づいて設定されている。このとき、目標変速段NextGPが変更されている場合（上記例でいうと２速に変更）は、３速相当の目標回転数から２速相当の目標回転数に設定しなおす。尚、同期キャンセル用制御については後述する。

ステップＳ５１３では、まだイナーシャフェーズが始まっていないため、エンジンの回転同期制御にキャンセル要求を出力すると共に、通常の変速制御を実行する。例えば、NextGPが３速から２速に変更された場合の通常の変速制御とは、５速から２速へのパワーオフダウンシフト（締結側の締結要素によってエンジンの回転数を引き上げる制御）を実行することになる。

ステップＳ５１４では、現在の状態がイナーシャフェーズ開始後か否かを判断する。具体的には、実ギア比ＧＰが所定ギア比以上か否かを判断し、所定ギア比以上のときは、ステップＳ５１５に進み、それ以外のときはステップＳ５１６に進む。

ステップＳ５１５では、エンジンの回転同期制御を継続すると共に、変速制御としては同期キャンセル用制御を実行する。すなわち、５速から３速へのパワーオンダウンシフト中であって、５速から４速への変速を実行している最中に、最終の目標変速段NextGPが３速から４速に変更された場合、とりあえず、４速までのダウンシフトは継続することを意味する。このときも、（＊１）で示すように、回転同期制御における目標回転数は３速相当から４速相当に変更する。

ステップＳ５１６では、まだイナーシャフェーズが始まっていないため、エンジンの回転同期制御にキャンセル要求を出力すると共に、通常の変速制御を実行する。例えば、NextGPが３速から４速に変更された場合の通常の変速制御とは、５速から４速へのパワーオフダウンシフト（締結側の締結要素によってエンジンの回転数を引き上げる制御）を実行することになる。

（同期キャンセル用制御について）
次に、同期キャンセル用制御について説明する。図９は同期キャンセル用制御の内容を表すフローチャートである。

ステップＳ６０１では、同期キャンセル用制御要求が出力されているか否かを判断し、出力されているときはステップＳ６０２へ進み、それ以外のときは本ステップを繰り返す。

ステップＳ６０２では、ギア比進行率Gr_sinを下記式により演算する。
Gr_sin＝（GR−GR1）/（GR3−GR1）

ステップＳ６０３では、解放トルクT_relを下記式により演算する。
T_rel＝T_GR1×Gr_sin
ここで、T_GR1とは、イナーシャフェーズ開始時点における解放側の締結容量を表すトルク、すなわち出力軸に伝達するトルクを表す。このT_GR1は予め設定された値を用いてもよいし、アクセルペダル開度等に基づいて適宜設定することとしてもよい。

ステップＳ６０４では、解放油圧P_relを下記式により演算する。
P_rel＝T_rel×クラッチゲイン＋RtnSpr圧
ここで、クラッチゲインとは、トルクを締結要素の油圧に変換するためのゲインであり、RtnSpr圧とは、締結要素に備えられたリターンスプリング力に抗するための油圧である。すなわち、解放制御自体は図５に示すフローチャートにおいて実行されているが、そこで算出された油圧から更に上記算出された解放油圧P_relを差し引いた値が出力されることとなる。

ステップＳ６０５では、ギア比ＧＲがイナーシャフェーズ終了を表す所定ギア比ＧＲ３に到達したか否かを判断し、到達したと判断したときは本制御フローを終了し、到達していない場合はステップＳ６０２に戻って制御を繰り返す。これにより、パワーオフ状態になったときは解放側の締結要素の作動油圧をイナーシャフェーズの進行状態に応じた油圧に設定できる。

次に、同期キャンセル用制御を用いた理由について説明する。パワーオンダウンシフト実行中にアクセルペダルが戻されてパワーオフ状態となった場合、シフトスケジュールを参照して決定する目標変速段NextGPはアップシフト側に変更される場合が想定される。しかしながら、運転者は減速を要求していることが多いため、エンジンブレーキを積極的に利用する観点から、ダウンシフトを継続することが好ましい。

そこで、このような運転状態のときにもダウンシフトを継続することが考えられるが、ダウンシフトの際に、特許文献１に記載された自動変速機の制御装置のように、解放側に締結容量を持った状態でエンジンの同期制御を継続すると、エンジン側から正トルクが出力され、駆動輪に正トルクが伝達されることで加速感が生じ、運転者に違和感を与えるおそれがある。

そこで、パワーオフ状態を判定したときに、エンジンの出力をアクセルペダル開度に応じた値に制御（以下、トルク制御）に切り換え、エンジン回転数を同期回転数に到達させるべく解放側の締結要素を解放状態、締結側の締結要素を締結状態とし、この締結によってエンジン回転数を引き上げてダウンシフトを行う制御が考えられる。この場合には、エンジン側から正トルクが伝達されない（アクセルペダルが戻されているためエンジンはエンジン回転数を上昇させる程度のトルクが出ていない）ため、加速感を回避できる。

しかしながら、エンジンのトルクを低下させつつ、締結要素の制御にあっては解放側の締結容量制御から締結側の締結容量制御に切り換える必要がある。よって、エンジンのトルク、締結要素の解放側、締結側の３つを適切なタイミングで切り換えないと変速ショックを招くこととなるが、全ての運転状態でこれら３つを適切なタイミングで切り換えようとすると制御自体が複雑化する。

そこで、実施例１では、エンジンの回転同期制御を継続しつつ、パワーオフ状態を検知したときに解放側の締結容量を低下させることでダウンシフトを継続させることとした。

これにより、アクセルペダルが踏み込まれたダウンシフトの実行中にアクセルペダルが戻されパワーオフ状態となっても、例えばシフトスケジュール上では目標変速段がアップシフトであったとしても、現在進行中のダウンシフトを継続することでダウンシフト後にエンジンブレーキを得ることができる。

また、ダウンシフト実行中に付与されている解放側締結要素の締結容量を、パワーオフ状態を検知したときに低下させることで、エンジントルクが駆動輪側に伝達されにくく、運転者に与える違和感を抑制できる。

また、エンジンのトルクの切り換えや、締結要素の制御の切り換え等を行う必要が無く、制御の複雑化を回避することで変速ショックを抑制することができる。

また、解放側の締結容量を低下させることで、エンジンの負荷が低下することによりエンジン回転数が上昇しやすくなり、目標回転数まで上昇しやすくなり、変速時間を短縮できる。

ここで、解放側の締結容量をどのように低下させるかが問題となる。例えば、足離しによるパワーオフ状態を検知したときに、解放側の油圧を最低油圧（油圧ゼロ）までステップ的に低下させることが考えられる。しかしながら、変速制御の進行状態によっては（特に変速初期）、締結側の締結容量が十分に確保されていない、もしくは締結側のピストンストロークが完了していない状態である。このような状態で、解放側の締結要素が一気に解放されてしまうと、締結側の油圧を精度良く制御できず、エンジン側で同期回転制御を行っているとはいえ、変速ショックを招く虞がある。

また、エンジン側では、変速初期は比較的大きなトルクを出して目標回転数に向かって回転数を上昇させていることから、大きなトルクを出しているときに突然負荷が減少することによってエンジン回転数が急上昇し、エンジン回転数を目標回転数にうまく収束させることができず、目標回転数に対して空吹くおそれもある。また、解放側の締結要素の油圧をステップ的にゼロに低下させて解放すると、出力軸へ伝達されるトルクも一気に抜けるため、加速度の急減（いわゆるＧ抜け感）が生じるため、運転者に違和感を与えるおそれもある。

一方、パワーオフ状態を検知したときに、検知した時点の油圧から所定の勾配で低下させることも考えられる。しかしながら、変速制御の進行状態にあっては（特に変速終了間際）、締結側の締結容量も確保され、エンジン側での回転同期制御も終了に近く、エンジンのトルクが低下している状態であるにも係らず、解放側の油圧の低下に時間がかかるため、変速終了までの時間が長くなったり、出力軸にトルクが伝達される時間が長くなってしまい、運転者に違和感を与えるおそれがある。

そこで、変速の進行状態が進行している度合いに応じて解放側の締結容量の低下量を設定することとした。具体的には、変速の進行状態が初期である場合には、締結容量の低下量は小さめに設定され、変速の進行状態が後期である場合には、締結容量の低下量は大きめに設定される。また、低下された後は、変速の進行状態に応じて低下するように設定するため、一気に解放されることに伴う変速ショック、エンジン空吹き、Ｇ抜け感を回避しつつ、出力軸にトルクが伝達される時間が長くなることもなく、運転者の違和感を抑制できる。

図１０は同期キャンセル用制御を実行したときのタイムチャートである。パワーオンダウンシフトが開始され、時刻ｔ２１において解放側締結要素に一定圧供給制御によって締結容量がT_GR1に設定されている。

時刻ｔ２２において、回転同期制御によってイナーシャフェーズが開始されると、所定の勾配によってギア比ＧＲが変化していく。このイナーシャフェーズ中の時刻ｔ２３において、アクセルペダルが足離しされると、同期キャンセル用制御の実行が要求される。

ここで、通常の回転同期制御を継続した場合、解放側の締結容量が残ったままでエンジン回転数を目標回転数に引き上げなければならず、ダウンシフトに時間がかかるほか、その間、出力軸にトルクが出力され続けてしまい、運転者に違和感を与えることになる。

これに対し、実施例１では、T_GR1から一気に変速の進行度に応じた解放トルク分低下され、その後は、変速の進行に応じて徐々に解放トルクが増大していく。時刻ｔ２４において、ギア比ＧＲがイナーシャフェーズの終了を表す所定ギア比ＧＲ３に到達するときには、締結要素のトルク容量が０となる。

すなわち、アクセルペダルの解放に伴いステップにゼロまで低下させるものではないため、変速ショック、エンジン空吹き、Ｇ抜け感を回避する。一方、アクセルペダルが解放されてから短時間で解放側の締結容量をゼロにすることで、出力軸にトルクが伝達される時間を短縮し、運転者の違和感を抑制することができる。

以上説明したように、実施例１では、下記に列挙する作用効果を得ることができる。
(1)パワーオンダウンシフトを実行するときは、解放側締結要素に一定圧（第１の締結容量）を与え、締結側締結要素を解放状態とすると共に、回転同期制御（エンジン制御手段）によりダウンシフト後の変速段（NextGP or SftGP）に応じたエンジン回転数に維持させ、変速の進行状態を表すパラメータが所定値となったときに締結側締結要素の締結容量を上昇させつつ、解放側締結要素の締結容量を低下させて解放するダウンシフト制御手段と、を備えた自動変速機の制御装置において、アクセルペダルの操作量を検知するＡＰＯセンサ１（検知手段）と、パワーオンダウンシフト中にアクセルペダルが所定操作量まで戻されてパワーオフ状態を検知したときは（ステップＳ４０１）、解放側締結要素の締結容量を一定圧よりも低い締結容量（第２の締結容量）に低下させて現在進行中のダウンシフトを継続し、回転同期制御は継続させることとした。

よって、アクセルペダルが踏み込まれたダウンシフトの実行中にアクセルペダルが戻され、例えば目標変速段がアップシフトに変更されたとしても、現在進行中のダウンシフトを継続することでダウンシフト後にエンジンブレーキを得ることができる。また、ダウンシフト実行中に付与されている解放側締結要素の締結容量を低下させることで、エンジントルクが駆動輪側に伝達されることがなく、運転者に与える違和感を抑制できる。また、エンジン制御の切り換えや、締結要素の制御の切り換え等を行う必要が無く、制御の複雑化を回避することで変速ショックを抑制することができる。

(2)第１の締結容量よりも低い締結容量（第２の締結容量）は、パワーオフ状態を検知したときのダウンシフトが進行しているほど低い締結容量とした。

よって、ステップ的に完全解放されることに伴う変速ショック、エンジン空吹き、Ｇ抜け感を回避しつつ、出力軸にトルクが伝達される時間が長くなることもなく、運転者の違和感を抑制できる。

実施例１における自動変速機の構成を示すスケルトン図である。 実施例１の変速段ごとの各締結要素の締結状態を示す締結表である。 実施例１のコントロールバルブユニットの油圧回路を示す回路図である。 実施例１の通常ダウンシフトについて説明するためのタイムチャートである。 実施例１の通常ダウンシフトについて説明するためのフローチャートである。 実施例１の回転同期制御におけるフローチャートである。 実施例１の同期要求フラグ設定処理を表すフローチャートである。 実施例１の回転同期中断処理を表すフローチャートである。 実施例１の同期キャンセル用制御を表すフローチャートである。 実施例１の同期キャンセル用制御を表すタイムチャートである。 実施例１の最終的な目標変速比を決定するフローチャートである。

符号の説明

１ APOセンサ
２ エンジン回転速度センサ
３ 第１タービン回転速度センサ
４ 第２タービン回転速度センサ
５ 出力軸回転速度センサ
６ インヒビタスイッチ
２０ ＡＴＣＵ
Ｂ２ ローブレーキ
Ｂ３ ２３４６ブレーキ
Ｃ１ インプットクラッチ
Ｃ３ Ｈ＆ＬＲクラッチ

Claims (2)

1. エンジンの回転数を制御するエンジン制御手段と、
   解放側締結要素を解放し、締結側締結要素を締結することでダウンシフトを行う自動変速機と、
   パワーオン状態でダウンシフトを実行するときには、解放側締結要素に第１の締結容量を与え、締結側締結要素を解放状態とするとともに、前記エンジン制御手段によりダウンシフト後の変速段に応じたエンジン回転数に維持させ、前記変速の進行状態を表すパラメータが所定値となったときに前記締結側締結要素の締結容量を上昇させて締結させつつ、解放側締結要素の締結容量を低下させて解放するダウンシフト制御手段と、
   を備えた自動変速機の制御装置において、
   アクセルペダルの操作量を検知する検知手段と、
   前記ダウンシフト中にアクセルペダルが所定操作量まで戻されてパワーオフ状態を検知したときは、前記ダウンシフト制御手段は、前記解放側締結要素の締結容量を前記第１の締結容量よりも低い第２の締結容量に低下させて現在進行中のダウンシフトを継続し、
   前記エンジン制御手段によるエンジン回転数の制御は継続させること
   を特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 請求項１に記載の自動変速機の制御装置において、
   前記第２の締結容量は、前記パワーオフ状態を検知したときのダウンシフトが進行しているほど低い締結容量であることを特徴とする自動変速機の制御装置。

Images