自動変速機の変速制御装置
【目的】 エンジンブレーキ時のダウンシフトが変速ショックを生じることなく速やかに行われるようにする。
【構成】 アクセルＯＦＦのエンジンブレーキ時にダウンシフトする際に、Ｓ１１においてスロットル弁開度θが（ＴＨａ＋ΔＴＨ）となるようにスロットル開き制御を行うとともに、通常はエンジン出力に応じた伝達トルクが得られるようにＳ１７においてスロットル弁開度θに応じてデューティ制御されるライン油圧を、上記スロットル開き制御に拘らずＳ１２においてスロットル全閉時（θ＝０）の油圧となるように制御する。
【構成】 アクセルＯＦＦのエンジンブレーキ時にダウンシフトする際に、Ｓ１１においてスロットル弁開度θが（ＴＨａ＋ΔＴＨ）となるようにスロットル開き制御を行うとともに、通常はエンジン出力に応じた伝達トルクが得られるようにＳ１７においてスロットル弁開度θに応じてデューティ制御されるライン油圧を、上記スロットル開き制御に拘らずＳ１２においてスロットル全閉時（θ＝０）の油圧となるように制御する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動変速機の変速制御装置に係り、特に、エンジンブレーキ時にダウンシフトする際の油圧制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】複数の油圧式摩擦係合装置が選択的に係合させられることによって複数の変速段が成立させられる自動変速機と、前記油圧式摩擦係合装置に選択的に係合油圧を作用させる油圧制御回路を切り換えて前記自動変速機の変速段を変更する変速制御手段とを有するオートマチック車両が多用されているが、かかる変速制御手段は一般に、アクセル操作量若しくはスロットル弁開度と車速とに基づいて変速段を変更するようになっている。図８は、４つの変速段を有する自動変速機の変速マップの一例で、アクセル操作量および車速に基づいて変速段が切り換えられる場合である。このような変速マップは通常、アクセル操作量が零すなわちＯＦＦ状態の場合でも車速に応じてアップシフトするようになっているため、下り坂でアクセルペダルを放した場合でも、充分なエンジンブレーキ力が得られずに車速が増加すると、アップシフトしてエンジンブレーキ力が更に低下するという問題があった。この対策として、アクセルＯＦＦ状態で車両の加速度が負以外であったり車速が一定時間増加し続けたりした場合には、自動変速機の変速比を大きくするようにダウンシフトさせてエンジンブレーキ力を増大させることが、例えば特開昭６２−２４６６５０号公報や特開昭６１−１０３０４４号公報等に開示されている。
【０００３】ところで、このようにアクセルＯＦＦ状態時にエンジンブレーキ力を増大させるためにダウンシフトする場合、その変速段の切換えに要する変速時間が比較的長いとともに、その間は充分なエンジンブレーキ力が得られないため、変速中における車速の上昇幅が大きいという問題があった。すなわち、ダウンシフトでは自動変速機の変速比が大きくなるため、それだけエンジンの回転速度を上昇させる必要があるが、エンジンブレーキ時にダウンシフトする場合、スロットル弁は通常閉じているため、ダウンシフト後の変速段を達成するための油圧式摩擦係合装置、例えばクラッチやブレーキの伝達トルクによってアウトプット側のトルクがエンジン側へ伝達されることにより、エンジンの回転速度が上昇させられ、自動変速機のアウトプット側とインプット側の回転速度がダウンシフト後の変速比に応じて同期した時にクラッチやブレーキが完全係合させられてダウンシフトが達成される。したがって、アクセルが踏込み操作されたパワーオン時のダウンシフトに比較してエンジン回転速度の上昇が遅く、変速時間が長くなってしまうのである。
【０００４】これに対し、本願出願人は、先に出願した特願平３−３５７７５８号において、エンジンブレーキ時にダウンシフトする際には一時的にスロットル弁を開いてエンジン出力を上昇させ、エンジン回転速度を高めてダウンシフトに要する変速時間を短縮することを提案した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このようにダウンシフト時にエンジン出力を上昇させると、変速時間が短縮される反面、制動トルクが急増して変速ショックが発生し、乗り心地が悪化するという問題があった。すなわち、複数の変速段を成立させる前記油圧式摩擦係合装置の係合油圧は、一般に伝達トルクに応じて必要な係合摩擦力が得られるように、エンジン出力が大きくなる程高くなるようにスロットル弁開度等に応じて制御されるため、エンジン回転速度が吹き上がって自動変速機のアウトプット側とインプット側の回転速度が同期する前に摩擦係合装置の伝達トルクが上昇すると、制動トルクが急増して変速ショックを生じるのである。
【０００６】なお、このような問題は、エンジンブレーキ力を増大するために自動でダウンシフトする変速制御装置に限らず、下り坂等で運転者がオーバードライブスイッチをＯＦＦ操作したり、シフトレバーをＤレンジからＳレンジ、Ｌレンジへ切り換えたりしてダウンシフトする場合にも、その変速時間を短縮するためにエンジン出力を一時的に上昇させるようにした変速制御装置においては同様に生じることである。
【０００７】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、エンジンブレーキ時のダウンシフトが変速ショックを生じることなく速やかに行われるようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するためには、エンジンブレーキ時のダウンシフトの際にはエンジン出力が上昇しても摩擦係合装置の係合油圧を上昇させないようにすれば良く、本発明は、図１のクレーム対応図に示されているように、（ａ）複数の油圧式摩擦係合装置が選択的に係合させられることによって複数の変速段が成立させられる自動変速機と、（ｂ）前記油圧式摩擦係合装置に選択的に係合油圧を作用させる油圧制御回路を切り換えて前記自動変速機の変速段を変更する変速制御手段と、（ｃ）前記係合油圧をエンジン出力が大きい程高くなるように制御する油圧制御手段と、（ｄ）エンジンブレーキ時に前記自動変速機をダウンシフトする際にエンジン出力を増大させるエンジン出力制御手段とを備えた自動変速機の変速制御装置において、（ｅ）前記エンジンブレーキ時に前記自動変速機をダウンシフトする際には、少なくともそのダウンシフト時に係合制御される油圧式摩擦係合装置の係合油圧を前記油圧制御手段によりエンジン出力に応じて制御される油圧よりも低くする油圧制限手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
【作用】このような自動変速機の変速制御装置においては、エンジンブレーキ時にダウンシフトが行われる際に、エンジン出力制御手段によってエンジン出力が増大させられるため、エンジン回転速度が速やかに高められて変速時間が短縮される一方、通常はエンジン出力に応じた伝達トルクが得られるように油圧制御手段によって制御される油圧制御回路の係合油圧が、エンジンブレーキ時のダウンシフトの際には、油圧制限手段によってエンジン出力に対応する油圧よりも低い油圧に制限される。このため、上記エンジン出力制御手段によるエンジン出力の増大に拘らず係合油圧が低く維持され、ダウンシフトによって係合制御される低速段側の摩擦係合装置の伝達トルクが緩やかに上昇させられるとともに、その摩擦係合装置はエンジン出力の増大に伴うエンジン回転速度の上昇によって完全係合させられるようになり、伝達トルクの急増に起因して発生する変速ショックが軽減される。
【００１０】
【発明の効果】このように、本発明の変速制御装置によれば、エンジンブレーキ時におけるダウンシフトが変速ショックを抑制しつつ短時間で行われるようになるのであり、これにより、乗り心地を損なうことなく変速中の車速の増加が小さくされる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】図２において、ガソリンエンジン１０の燃焼室１２内には、エアクリーナ１４，エアフローメータ１６，吸気通路１８，スロットル弁２０，バイパス通路２２，サージタンク２４，インテークマニホルド２６，および吸気弁２８を介して空気が吸入されるとともに、その空気には、インテークマニホルド２６に設けられた燃料噴射弁３０から噴射される燃料ガスが混合されるようになっている。エアフローメータ１６は吸入空気量を測定するもので、その吸入空気量を表す信号をエンジン制御用コンピュータ３２に出力する。スロットル弁２０はエンジン１０に吸入される空気量を連続的に変化させるもので、スロットル制御用コンピュータ３５から供給されるスロットル制御信号ＤＴＨに従ってスロットル弁開度θが制御されるようになっているとともに、そのスロットル弁２０にはスロットルポジションセンサ３６が設けられて、スロットル弁開度θを表すスロットル弁開度信号Ｓθをエンジン制御用コンピュータ３２、トランスミッション制御用コンピュータ３４、およびスロットル制御用コンピュータ３５に出力する。バイパス通路２２はスロットル弁２０と並列に配設されているとともに、そのバイパス通路２２にはアイドル回転数制御弁３８が設けられており、エンジン制御用コンピュータ３２によってアイドル回転数制御弁３８の開度が制御されることにより、スロットル弁２０をバイパスして流れる空気量が調整されてアイドル時のエンジン回転数が制御される。燃料噴射弁３０も、エンジン制御用コンピュータ３２によってその噴射タイミングや噴射量が制御される。なお、上記エアフローメータ１６の上流側には吸入空気の温度を測定する吸気温センサ４０が設けられ、その吸気温を表す信号をエンジン制御用コンピュータ３２に出力する。
【００１３】エンジン１０は、吸気弁２８，排気弁４２，ピストン４４，および点火プラグ４６を備えて構成されており、点火プラグ４６は、エンジン制御用コンピュータ３２によって制御されるイグナイタ４８からディストリビュータ５０を介して供給される高電圧によって点火火花を発生し、燃焼室１２内の混合ガスを爆発させてピストン４４を上下動させることによりクランク軸を回転させる。吸気弁２８および排気弁４２は、クランク軸の回転に同期して回転駆動されるカムシャフトにより開閉されるようになっているとともに、エンジン制御用コンピュータ３２によって制御される図示しない可変バルブタイミング機構により、カムシャフトとクランク軸との回転位相が変更されて開閉タイミングが調整されるようになっている。そして、燃焼室１２内で燃焼した排気ガスは、排気弁４２からエキゾーストマニホルド５４，排気通路５６，触媒装置５８を経て大気に排出される。エンジン１０にはエンジン冷却水温を測定する水温センサ６０が設けられており、そのエンジン冷却水温を表す信号をエンジン制御用コンピュータ３２に出力するようになっているとともに、エキゾーストマニホルド５４には排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサ６２が設けられており、その酸素濃度を表す信号をエンジン制御用コンピュータ３２に出力する。また、ディストリビュータ５０にはクランク軸の回転に同期してパルスを発生する回転角センサが設けられており、そのパルス信号すなわちエンジン回転速度ＮＥを表すエンジン回転速度信号ＳＮＥをエンジン制御用コンピュータ３２およびトランスミッション制御用コンピュータ３４に出力する。
【００１４】上記エンジン制御用コンピュータ３２，トランスミッション制御用コンピュータ３４，スロットル制御用コンピュータ３５は、何れもＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ，入出力インタフェース回路，Ａ／Ｄコンバータ等を備えて構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うもので、トランスミッション制御用コンピュータ３４には、上記各信号の他、パターンセレクトスイッチ７０から選択パターンを表すパターン信号ＳＰ、ブレーキランプスイッチ７２からブレーキが踏込み操作されたことを表すブレーキ信号ＳＢ、オーバードライブスイッチ７４からＯ／Ｄ変速段までの変速許可を表すＯ／Ｄ信号ＳＯ、アクセル操作量センサ７６からアクセルペダルの操作量Ａｃを表すアクセル操作量信号ＳＡｃがそれぞれ供給されるようになっている。アクセル操作量信号ＳＡｃはエンジン制御用コンピュータ３２およびスロットル制御用コンピュータ３５にも供給される。上記パターンセレクトスイッチ７０は、動力性能を重視した変速マップによって自動変速機７８の変速制御を行うパワーパターン、燃費を重視した変速マップによって変速制御を行うエコノミーパターンなど、予め定められた複数の走行パターンの中から運転者が好みの走行パターンを選択操作するものである。
【００１５】自動変速機７８は、例えば図３に示すようにトルクコンバータ１１０，第１変速機１１２，および第２変速機１１４を備えて構成されている。トルクコンバータ１１０のポンプ翼車は前記エンジン１０のクランク軸１１８に連結されており、タービン翼車は入力軸１２０を介して第１変速機１１２のキャリヤ１２２に連結されている。第１変速機１１２は、サンギヤ１２４，リングギヤ１２６，およびキャリヤ１２２に回転可能に配設されてサンギヤ１２４，リングギヤ１２６と噛み合わされているプラネタリギヤ１２８から成る遊星歯車装置を含んで構成されており、サンギヤ１２４とキャリヤ１２２との間にはクラッチＣ0 および一方向クラッチＦ0 が並列に設けられ、サンギヤ１２４とハウジング１３０との間にはブレーキＢ0 が設けられている。
【００１６】第２変速機１１４は、サンギヤ１３２，一対のリングギヤ１３４，１３６，キャリヤ１３８に回転可能に配設されてサンギヤ１３２，リングギヤ１３４と噛み合わされているプラネタリギヤ１４０，およびキャリヤ１４２に回転可能に配設されてサンギヤ１３２，リングギヤ１３６と噛み合わされているプラネタリギヤ１４４とから成る複合型の遊星歯車装置を含んで構成されており、リングギヤ１３６と前記第１変速機１１２のリングギヤ１２６との間にはクラッチＣ1 が設けられ、サンギヤ１３２とリングギヤ１２６との間にはクラッチＣ2 が設けられ、サンギヤ１３２とハウジング１３０との間にはブレーキＢ1 と、直列に配設された一方向クラッチＦ1 およびブレーキＢ2 とが並列に設けられ、キャリヤ１３８とハウジング１３０との間にはブレーキＢ3 および一方向クラッチＦ2 が並列に設けられている。また、リングギヤ１３４およびキャリヤ１４２は出力軸１４６に一体的に連結されており、その出力軸１４６は差動歯車装置等を介して駆動輪に連結されている。
【００１７】上記クラッチＣ0 〜Ｃ2 およびブレーキＢ0 〜Ｂ3 （以下、特に区別しない場合にはクラッチ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、その油圧アクチュエータには、油圧制御回路１５０から作動油が供給されるようになっている。油圧制御回路１５０は多数の切換バルブ等を備えており、トランスミッション制御用コンピュータ３４からの信号に従ってソレノイドＳ１，Ｓ２，およびＳ３の励磁，非励磁がそれぞれ切り換えられることにより、油圧回路が切り換えられて上記クラッチＣおよびブレーキＢが選択的に係合制御され、図４に示されているように前進４段のうちの何れかの変速段が成立させられる。かかる図４におけるソレノイドの欄の「○」印は励磁を意味し、クラッチおよびブレーキの欄の「○」印は係合を意味する。シフトポジションの「Ｄ」，「Ｓ」，「Ｌ」は運転席のシフトレバーの操作レンジであり、「Ｄ」レンジでは１ｓｔからＯ／Ｄまでの４段で変速制御が行われ、「Ｓ」レンジでは１ｓｔから３ｒｄまでの３段で変速制御が行われ、「Ｌ」レンジでは１ｓｔおよび２ｎｄの２段で変速制御が行われる。変速比（入力軸１２０の回転速度／出力軸１４６の回転速度）は、１ｓｔで最も大きく、２ｎｄ，３ｒｄ，Ｏ／Ｄとなるに従って小さくなり、３ｒｄの変速比は１．０である。また、「Ｄ」レンジでは、３ｒｄおよびＯ／Ｄでエンジンブレーキが作用し、１ｓｔおよび２ｎｄでは一方向クラッチＦ2 ，Ｆ1の作用によりエンジンブレーキが効かないが、括弧書きで示されている（１ｓｔ），（２ｎｄ）では、それぞれソレノイドＳ３が励磁されることによりブレーキＢ3 ，Ｂ1 が係合させられてエンジンブレーキが作用するようになる。「Ｓ」レンジの２ｎｄおよび「Ｌ」レンジの１ｓｔおよび２ｎｄでもエンジンブレーキが作用するようになっている。なお、図示は省略するが、シフトレバーが「Ｒ」レンジへ操作されると、油圧制御回路１５０のマニュアルシフトバルブが切り換えられて後進変速段が成立させられる。
【００１８】また、かかる油圧制御回路１５０は、上記油圧アクチュエータに供給する作動油の元圧、すなわちライン油圧ＰＬを調圧するための回路を備えている。図５R>５は、その調圧回路の一例であり、モジュレータ弁１６０は、ライン油圧ＰＬが供給される入力ポート１６２とモジュレータ油圧ＰＭを出力する出力ポート１６４との間を開閉するスプール弁子１６６と、スプール弁子１６６を開弁方向へ付勢するスプリング１６８と、スプール弁子１６６を閉弁方向へ付勢するためにモジュレータ油圧ＰＭが導かれる油室１７０とを備え、ライン油圧ＰＬの変動に拘らず一定のモジュレータ油圧ＰＭをリニアソレノイド弁１７２へ出力する。リニアソレノイド弁１７２は、モジュレータ油圧ＰＭが供給される入力ポート１７４と信号油圧ＰＳを出力する出力ポート１７６との間を開閉するスプール弁子１７８と、スプール弁子１７８を閉弁方向へ付勢するスプリング１８０と、スプール弁子１７８を開弁方向へ付勢するリニアソレノイドＳ４と、スプール弁子１７８を閉弁方向へ付勢するために信号油圧ＰＳが導かれる油室１８２とを備え、リニアソレノイドＳ４に供給される励磁電流ＳＡ（図３参照）に従って連続的に変化する信号油圧ＰＳをライン油圧調圧弁１８４へ出力する。ライン油圧調圧弁１８４は、エンジン１０によって回転駆動される油圧ポンプ１８６から作動油が供給されるライン油圧ポート１８８とライン油圧ＰＬよりも低圧の第２ライン油圧ＰＬ２に調圧される第２ライン油圧ポート１９０および戻り油路に接続される戻り油ポート１９２との間を開閉するスプール弁子１９４と、そのスプール弁子１９４を閉弁方向へ付勢するスプリング１９６と、スプール弁子１９４を閉弁方向へ付勢するために信号油圧ＰＳが導かれる油室１９８と、スプール弁子１９４を開弁方向へ付勢するためにライン油圧ＰＬが導かれるフィードバック油室２００とを備え、信号油圧ＰＳに応じて高くなるようにライン油圧ＰＬを調圧する。上記励磁電流ＳＡは前記トランスミッション制御用コンピュータ３４によってデューティ制御されるようになっており、その励磁電流ＳＡが大きくなるに従って信号油圧ＰＳは上昇させられ、それに伴ってライン油圧ＰＬも上昇させられる。
【００１９】前記自動変速機７８には、一対の回転速度センサ８０および８２が配設されている。回転速度センサ８０は第１変速機１１２のサンギヤ１２４の回転速度、すなわちクラッチＣ0 のハウジングの回転速度ＮC0を検出するもので、回転速度センサ８２は出力軸１４６の回転速度ＮO を検出するものであり、それぞれその回転速度ＮC0，ＮO を表す回転速度信号ＳＮC0，ＳＮO をトランスミッション制御用コンピュータ３４に出力する。また、油圧制御回路１５０にはニュートラルスタートスイッチ８４が配設されており、シフトレバー操作によって切り換えられるマニュアルシフトバルブの位置から前記「Ｄ」，「Ｓ」，「Ｌ」，「Ｒ」等のシフトレンジを検出して、そのシフトレンジを表すシフトレンジ信号ＳＲをトランスミッション制御用コンピュータ３４に出力する。油圧制御回路１５０にはまた、作動油の油温ＴO を検出する油温センサ８６が設けられ、その油温ＴO を表す油温信号ＳＴO をトランスミッション制御用コンピュータ３４に出力するようになっている。
【００２０】なお、各制御用コンピュータ３２，３４，３５間では必要な情報が授受されるようになっており、前記スロットル弁開度信号Ｓθやエンジン回転速度信号ＳＮＥ，アクセル操作量信号ＳＡｃは、少なくとも何れかの制御用コンピュータ３２，３４，または３５に供給されるようになっておれば良い。また、例えばステアリングホイールの操舵角、路面の勾配、排気温度など、自動車の運転状態を表す他の種々の信号を取り込んで、エンジン制御や自動変速機７８の変速制御，スロットル制御に利用することも可能である。
【００２１】そして、上記エンジン制御用コンピュータ３２は、前記吸入空気量やスロットル弁開度θ，エンジン回転速度ＮＥ，エンジン１０の冷却水温度，吸入空気温度，排気通路５６内の酸素濃度，アクセル操作量Ａｃなどに応じて、例えば必要なエンジン出力を確保しつつ燃費や有害排出ガスを低減するように予め定められたデータマップや演算式などに基づいて、前記燃料噴射弁３０による燃料ガスの噴射量や噴射タイミング、イグナイタ４８による点火時期、アイドル回転数制御弁３８によるアイドル回転数、および可変バルブタイミング機構による吸排気弁２８，４２の開閉タイミングなどを制御する。トランスミッション制御用コンピュータ３４は、スロットル弁開度θ，エンジン回転速度ＮＥ，パターン信号ＳＰが表す選択パターン，ブレーキ信号ＳＢが表すブレーキ操作の有無，Ｏ／Ｄ信号ＳＯが表すＯ／Ｄ変速段への変速の可否，アクセル操作量Ａｃ，自動変速機７８の出力軸回転速度ＮO などに基づいて、ソレノイドＳ１，Ｓ２，およびＳ３の励磁，非励磁をそれぞれ切り換えることにより自動変速機７８の変速段を切換制御する。トランスミッション制御用コンピュータ３４はまた、エンジン１０の出力に対応するスロットル弁開度θに応じてリニアソレノイドＳ４の励磁電流ＳＡを制御し、リニアソレノイド弁１７２による信号油圧ＰＳを変化させてライン油圧ＰＬを調圧することにより、前記クラッチＣやブレーキＢの係合摩擦力をエンジン出力の増加に伴って増大させる。更に、トルクコンバータ１１０のロックアップクラッチについても、油圧制御回路１５０に設けられた図示しないソレノイドをデューティ制御することにより、完全係合かスリップ状態か解放かを切り換えるとともに、スロットル弁２０のスロットル弁開度θをアクセル操作量Ａｃに応じて制御するため、スロットル制御用コンピュータ３５にスロットル指令信号ＳＱを出力する。スロットル制御用コンピュータ３５は、基本的に上記スロットル指令信号ＳＱに従ってスロットル弁開度θを制御するためのスロットル制御信号ＤＴＨをスロットル弁２０に出力するようになっている。
【００２２】上記トランスミッション制御用コンピュータ３４はまた、下り坂などでアクセル操作量Ａｃが略零とされたエンジンブレーキ時にダウンシフトを行う際に、変速ショックを抑制しつつ変速時間を短縮するため、前記スロットル弁開度θやライン油圧ＰＬに関して上記とは異なる制御を行うようになっている。以下、このエンジンブレーキ時のダウンシフトについて、通常の変速制御と共に図６のフローチャートや図７のタイムチャートを参照しつつ具体的に説明する。なお、かかる変速制御は８〜３２ｍｓｅｃ程度のサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００２３】図６のステップＳ１では、アクセルがＯＦＦすなわちアクセル操作量信号ＳＡｃが表すアクセル操作量Ａｃが略零か否か、具体的には検出誤差などを考慮して５％程度以下か否かを判断し、アクセルＯＦＦでない場合にはステップＳ１３でフラグＦを「０」とした後、ステップＳ１４以下の通常の変速制御を行う。すなわち、ステップＳ１４では基本的に、アクセル操作量信号ＳＡｃが表すアクセル操作量Ａｃ（％）、および回転速度信号ＳＮO が表す回転速度ＮO に対応する車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）に基づいて、図８に示す変速マップに従って自動変速機７８の変速段を切り換えるか否かを判断し、変速すべき判断が為された場合にはステップＳ１５において、前記ソレノイドＳ１，Ｓ２，Ｓ３の励磁，非励磁を切り換えることにより変速を実行する。上記ステップＳ１４では、前記シフトレンジ信号ＳＲが表すシフトレンジが「Ｄ」で且つＯ／Ｄ信号ＳＯがＯＮの場合にはＯ／Ｄ変速段を含めて変速判断を行うが、Ｏ／Ｄ信号ＳＯがＯＦＦの場合やシフトレンジが「Ｓ」の場合には３ｒｄまでで変速判断を行い、シフトレンジが「Ｌ」の場合には２ｎｄまでで変速判断を行う。また、上記変速マップは、パターンセレクトスイッチ７０によって選択できる複数の走行パターンに応じて複数種類のものが予め記憶されている。
【００２４】続くステップＳ１６では、アクセル操作量信号ＳＡｃが表すアクセル操作量Ａｃに基づいて、予め定められたマップや演算式等からスロットル弁開度ＴＨ（Ａｃ）を求め、そのスロットル弁開度ＴＨ（Ａｃ）を目標スロットル弁開度ＴＨに設定するとともに、その目標スロットル弁開度ＴＨを表すスロットル指令信号ＳＱをスロットル制御用コンピュータ３５に出力する。スロットル弁開度ＴＨ（Ａｃ）を求めるためのマップや演算式等は、アクセル操作量Ａｃが大きくなるに従ってスロットル弁開度ＴＨ（Ａｃ）も大きくなるように予め定められている。スロットル制御用コンピュータ３５は、フィードバック制御等によりスロットル弁２０の実際のスロットル弁開度θを上記スロットル指令信号ＳＱが表す目標スロットル弁開度ＴＨと一致させるように、スロットル制御信号ＤＴＨをスロットル弁２０に出力する。
【００２５】また、ステップＳ１７では、スロットル弁開度信号Ｓθが表す実際のスロットル弁開度θに基づいて、予め定められたマップや演算式等からデューティ比ＤＵＴＹを求め、そのデューティ比に従って前記リニアソレノイドＳ４の励磁電流ＳＡをデューティ制御する。デューティ比ＤＵＴＹを求めるためのマップや演算式等は、スロットル弁開度θが大きくなるに従ってデューティ比も大きくなるように予め定められており、それに従って励磁電流ＳＡが大きくされることにより、前記リニアソレノイド弁１７２から出力される信号油圧ＰＳが高められるとともにライン油圧調圧弁１８４から出力されるライン油圧ＰＬが上昇させられる。言い換えれば、スロットル弁開度θが大きくなってエンジン出力が上昇するに従ってライン油圧ＰＬを上昇させるのであり、これにより、自動変速機７８のクラッチＣやブレーキＢの係合油圧すなわち伝達トルクがエンジン出力に応じて高められる。
【００２６】一方、前記ステップＳ１の判断がＹＥＳ、すなわちアクセル操作量Ａｃが略零の場合には、ステップＳ２以下のエンジンブレーキ時の変速制御を実行する。ステップＳ２ではフラグＦが「０」か否かを判断し、フラグＦ＝０の場合には、ステップＳ３においてエンジンブレーキが作用する次の低速段、すなわちＤレンジにおける１ｓｔ，２ｎｄについては図４において括弧付きで示されている（１ｓｔ），（２ｎｄ）へダウンシフトするか否かを判断する。かかるステップＳ３の変速判断は、基本的にはアクセル操作量信号ＳＡｃが表すアクセル操作量Ａｃ（％）、および回転速度信号ＳＮO が表す回転速度ＮO に対応する車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）に基づいて、図８において破線で示されているダウンシフト用の変速マップに従って行うが、前記オーバードライブスイッチ７４のＯＦＦ操作によりＯ／Ｄ信号ＳＯがＯＦＦへ切り替わった場合や、シフトレバー操作によりシフトレンジ信号ＳＲが表すシフトレンジが「Ｄ」レンジから「Ｓ」レンジまたは「Ｌ」レンジへ切り替わった場合、「Ｓ」レンジから「Ｌ」レンジへ切り替わった場合には、その切替え後の変速段範囲に基づいてダウンシフトを行うか否かを判断する。
【００２７】上記ステップＳ３においてダウンシフトすべき旨の変速判断が為されなかった場合には、前記ステップＳ１３以下の通常の制御を実行するが、ダウンシフトすべき旨の判断が為された場合には、ステップＳ４においてタイマＴをリセットするとともに、次のステップＳ５でソレノイドＳ１，Ｓ２，Ｓ３の励磁、非励磁を切り換えることにより変速を実行する。図７のタイムチャートは、Ｏ／Ｄ変速段から３ｒｄ変速段へダウンシフトする場合のもので、時間ｔ１は、かかるステップＳ５において変速出力が為された時間である。また、続くステップＳ６においてフラグＦを「１」とし、ステップＳ７においてスロットル弁開度（ＴＨａ＋ΔＴＨ）を設定するとともに、ステップＳ８においてスロットル開きタイミング時間Ｔａを設定する。ステップＳ６でフラグＦが「１」とされることにより、以後のサイクルでは前記ステップＳ２に続いてステップＳ５以下、実質的にはステップＳ９以下が直ちに実行されるようになる。
【００２８】上記ステップＳ７で設定されるスロットル弁開度（ＴＨａ＋ΔＴＨ）は、アクセルＯＦＦ状態時のダウンシフトにおいてエンジン回転速度ＮＥを速やかに高め、変速時間を短くするためのものである。図７のタイムチャートを参照しつつ具体的に説明すると、変速出力によってソレノイドＳ２がＯＮ（励磁）され、油圧制御回路１５０のバルブが切り換えられることによりブレーキＢ0 の係合油圧ＰB0が低下し、そのブレーキＢ0 が滑り始めると（時間ｔ２）、スロットル弁２０がアクセル操作量Ａｃに対応して全閉状態の場合にはエンジン回転速度ＮＥは実線で示されているように低下し、３ｒｄ変速段を成立させるためのクラッチＣ0の伝達トルクのみに基づいてエンジン回転速度ＮＥは上昇させられることとなり、変速終了（時間ｔ５）までに比較的長い時間を必要とする。これに対し、この変速時にスロットル弁２０を一時的に開き、エンジン出力を増大させてエンジン回転速度ＮＥを高めてやれば、回転速度ＮＥおよびＮC0は一点鎖線で示されているように速やかに変化し、変速終了（時間ｔ３）までの時間を短くできるのである。
【００２９】上記スロットル弁開度（ＴＨａ＋ΔＴＨ）のうち、ＴＨａは、平坦地走行であれば変速後も現在の車速Ｖを維持できるスロットル弁開度、すなわち走行抵抗を見込んだ駆動力が略零となるスロットル弁開度（％）であり、変速後の変速段および車速Ｖに基づいて、例えば図９に示されているような予め記憶されたデータマップからマップ補間により算出する。図９のデータマップは、予め実験またはシミュレーションによって求められた図１０に示すようなデータに基づいて、駆動力が走行抵抗と一致するスロットル弁開度を変速段および車速毎に求めたものであり、例えば車速が８０ｋｍ／ｈの場合のスロットル弁開度ＴＨａ（％）は、平坦地における走行抵抗と一致する点Ａのスロットル弁開度（角度）が約７．４゜であるから、これを全開の８０゜に対して％に換算すると、（７．４／８０）×１００＝９．３となる。すなわち、図９のデータマップにおいて、Ｏ／Ｄ変速段で車速８０ｋｍ／ｈの場合のスロットル弁開度ＴＨ45は、具体的には９．３％であり、このようにしてＯ／Ｄ変速段における各車速のスロットル弁開度ＴＨ41〜ＴＨ47は求められている。３ｒｄ変速段およびエンジンブレーキが作用する２ｎｄ変速段，１ｓｔ変速段についても、上記Ｏ／Ｄ変速段の場合と同様にしてスロットル弁開度ＴＨ31〜ＴＨ37，ＴＨ21〜ＴＨ27，ＴＨ11〜ＴＨ17が求められている。このスロットル弁開度ＴＨａは、図１０から明らかなように車速が大きい程大きくなり、同じ車速であれば変速比が大きい低速の変速段程大きくなる。また、ΔＴＨは、クランク軸１１８やトルクコンバータ１１０等のイナーシャ分を考慮して予め設定された一定値であるが、演算式やマップにより車速Ｖ等に応じて設定されるようにすることもできる。このΔＴＨを含んでＴＨａを設定しておいても差支えない。なお、図９のデータマップにはＯ／Ｄ変速段が含まれているが、スロットル弁開度ＴＨａはダウンシフト後の変速段で現在の車速Ｖを維持できるスロットル弁開度であるため、ステップＳ７においてＯ／Ｄ変速段のデータが使われることはない。
【００３０】また、ステップＳ８で設定されるスロットル開きタイミング時間Ｔａは、ステップＳ５の変速出力時からスロットル弁２０を上記スロットル弁開度（ＴＨａ＋ΔＴＨ）だけ開くまでの遅れ時間で、ダウンシフトによって解放制御される高速段側の摩擦係合装置に滑りが生じ始めてから、そのダウンシフトによって係合制御される低速段側の摩擦係合装置が係合して変速が終了する前までにエンジン回転が吹き上がるように、Ｏ／Ｄ→３ｒｄ変速，Ｏ／Ｄ→２ｎｄ変速等の変速の種類や車速Ｖ、油圧制御回路１５０の油温ＴO 等をパラメータとして予め実験やシミュレーション等によって定められたマップ等から算出される。図７を参照しつつ具体的に説明すると、Ｏ／Ｄ→３ｒｄダウンシフト時に解放制御されるブレーキＢO が滑り始める時間ｔ２から、そのダウンシフト時に係合制御されるクラッチＣ0 がスロットル開き制御を行わない場合に完全に係合する時間ｔ５までの間にエンジン回転が吹き上がるように設定されるのであり、本実施例では時間ｔ２の直後に吹き上がるように定められている。
【００３１】ステップＳ９では、前記ステップＳ４でリセットされたタイマＴの時間がステップＳ８で設定されたスロットル開きタイミング時間Ｔａに達したか否かを判断し、タイミング時間Ｔａに達するまでは前記ステップＳ１６以下を実行するが、タイミング時間Ｔａに達するとステップＳ１０を実行する。ステップＳ１０では、回転速度ＮC0，ＮO ，および切換え後の変速段における変速比ｉL に基づいて、次式（１）を満足するか否かにより変速段の切り換えが終了したか否かを判断する。（１）式のＮ1 は測定誤差等を考慮して予め定められた正の一定値で、変速段の切換えが完全に終了するとＮC0＝ＮO ×ｉL となってステップＳ１０の判断はＹＥＳとなる。
【００３２】
【数１】ＮC0≧ＮO ×ｉL −Ｎ1 ・・・（１）
【００３３】変速段の切換えが終了すると前記ステップＳ１３以下を実行するが、タイマＴがタイミング時間Ｔａに達した当初は未だ変速は終了していないため、続いてステップＳ１１を実行する。ステップＳ１１では、前記スロットル弁開度（ＴＨａ＋ΔＴＨ）を目標スロットル弁開度ＴＨに設定し、その目標スロットル弁開度ＴＨを表すスロットル指令信号ＳＱをスロットル制御用コンピュータ３５に出力することにより、スロットル弁２０の実際のスロットル弁開度θがスロットル弁開度（ＴＨａ＋ΔＴＨ）となるように制御する。そして、次のステップＳ１２において、スロットル弁開度θが全閉の場合のデューティ比ＤＵＴＹを前記ステップＳ１７と同様にしてマップや演算式等から求め、そのデューティ比に従って前記リニアソレノイドＳ４の励磁電流ＳＡをデューティ制御する。すなわち、変速出力からタイミング時間Ｔａが経過すると、高速段側の摩擦係合装置に滑りが生じ始めた後にエンジン回転が吹き上がるようにステップＳ１１においてスロットル弁２０が開かれるが、ライン油圧ＰＬについては、そのスロットル弁２０の開きすなわちエンジン出力の上昇に拘らず、スロットル弁２０の全閉時と同じ低い油圧に制御するのである。タイミング時間Ｔａが経過した後は、変速が終了してステップＳ１０の判断がＹＥＳとなるまでステップＳ１６，Ｓ１７は実行されないため、スロットル弁開度θは上記スロットル弁開度（ＴＨａ＋ΔＴＨ）に維持され、ライン油圧ＰＬはスロットル全閉時の低油圧に維持される。
【００３４】ここで、ライン油圧ＰＬをスロットル全閉時の低油圧に制御するのは、ダウンシフト時に係合制御される低速段側の摩擦係合装置の係合油圧が急増して変速ショックが生じることを防止するためである。すなわち、スロットル弁開度θに応じてライン油圧ＰＬが上昇させられると、それに伴って低速段側の摩擦係合装置、Ｏ／Ｄ→３ｒｄ変速ではクラッチＣ0 の係合油圧ＰC0も図７において一点鎖線で示されるように急増するため、そのクラッチＣ0 の伝達トルク増大によりエンジン１０が強制回転させられ、制動トルクが一時的に増大してショックを生じるのである。一点鎖線で示されている回転速度ＮＥ，ＮC0や駆動トルクのグラフは、このようにライン油圧ＰＬがスロットル弁開度θに応じて上昇させられる場合である。これに対し、本実施例のようにライン油圧ＰＬをスロットル全閉時の油圧に維持した場合には、クラッチＣ0 の係合油圧ＰC0が実線で示されているように緩やかに変化させられるため、回転速度ＮＥ，ＮC0は、スロットル弁２０の開きに伴うエンジン出力の増加に伴って破線で示されているように滑らかに上昇させられ、トルク変動に伴うショックが軽減されるのである。図７の時間ｔ４は、本実施例における変速終了時間であり、スロットル弁２０の開き制御のみを行う場合（時間ｔ３）に比較して変速時間は長くなるが、スロットル弁２０の開き制御を行わない場合（時間ｔ５）よりも短縮される。なお、クラッチＣ0 の係合油圧ＰC0の過渡特性は、油圧回路に設けられたオリフィスやアキュムレータなどの作用によるものである。また、スロットル弁開度（ＴＨａ＋ΔＴＨ）は、平坦地であれば車速Ｖを維持できる程度にエンジン回転を吹き上げるように定められているため、この場合のクラッチＣ0 の係合油圧ＰC0をそれ程大きくする必要はなく、スロットル全閉時のライン油圧ＰＬで何等差支えないのである。
【００３５】このように本実施例では、アクセルＯＦＦのエンジンブレーキ時にダウンシフトを行う際に、スロットル弁２０のスロットル弁開度θを（ＴＨａ＋ΔＴＨ）となるようにスロットル制御するとともに、そのダウンシフト時にはスロットル弁２０の開きに拘らずライン油圧ＰＬをスロットル全閉時の油圧に制御しているため、変速ショックを抑制しつつ変速時間を短縮でき、下り坂での変速中の車速増加を小さくできるのである。
【００３６】本実施例では、トランスミッション制御用コンピュータ３４による一連の信号処理のうちステップＳ３，Ｓ５，Ｓ１４，およびＳ１５を実行する部分が変速制御手段に相当し、ステップＳ１２を実行する部分は油圧制限手段に相当する。また、ステップＳ７およびＳ１１を実行する部分はスロットル弁２０およびスロットル制御用コンピュータ３５と共にエンジン出力制御手段を構成しており、ステップＳ１７を実行する部分はリニアソレノイド弁１７２，ライン油圧調圧弁１８４と共に油圧制御手段を構成している。
【００３７】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明は他の態様で実施することもできる。
【００３８】例えば、前記実施例ではオーバードライブスイッチ７４やシフトレバーのマニュアル操作、或いは車速Ｖの低下によってダウンシフトを行う場合について説明したが、アクセルＯＦＦ時の車速Ｖを超えないようにダウンシフトする自動エンジンブレーキ制御等にも本発明は同様に適用され得る。
【００３９】また、前記実施例ではスロットル弁開度θを制御してエンジン出力を増大させていたが、アイドル回転数制御弁３８を開いたりオルタネータなどのエンジン補器を利用したりしてエンジン出力を増大させることもできる。スロットル弁開度θの開き量についても、予め一定値を設定したり、エンジン回転が吹き上がるまでは一時的に大きく開くようにしたりするなど適宜変更され得る。
【００４０】また、前記実施例ではエンジン出力の代用値としてスロットル弁開度θを用いてライン油圧ＰＬを調圧していたが、エアフローメータ１６によって検出した実際の吸入空気量や吸気管圧力などを用いてライン油圧ＰＬを調圧するようにしても差支えない。
【００４１】また、前記実施例のステップＳ１２ではライン油圧ＰＬを制御してクラッチＣやブレーキＢの係合油圧が低くなるようにしていたが、スロットル弁開度θに応じてライン油圧ＰＬを制御するスロットル油圧を調圧したり、ライン油圧ＰＬはそのままで変速過渡時の係合油圧を制御するアキュムレータ背圧などを調圧したりしても良い。また、クラッチＣやブレーキＢの係合油圧を直接制御する電磁弁などを有する場合には、その係合油圧を直接調圧するようにしても良い。このステップＳ１２では、少なくともダウンシフトによって係合制御される摩擦係合装置、前記実施例のＯ／Ｄ→３ｒｄ変速ではクラッチＣ0 の係合油圧を低くするようになっておれば良い。
【００４２】また、上記ステップＳ１２ではスロットル全閉時のライン油圧ＰＬに制御していたが、少なくともスロットル弁開度（ＴＨａ＋ΔＴＨ）に対応するライン油圧ＰＬよりも低い油圧、具体的には図７に示されている係合油圧ＰC0が一点鎖線よりも小さくなるように制御すれば良い。なお、図６のフローチャートでは、ステップＳ９の判断がＹＥＳとなった後は変速が終了するまでステップＳ１７が実行されないので、ステップＳ１２を設けなくてもライン油圧ＰＬはスロットル全閉時の油圧に制御されることとなり、ステップＳ１２を省略することも可能である。また、このステップＳ１２の油圧制限は、ステップＳ１１のスロットル制御と同期して行う必要はなく、ステップＳ５の変速出力から変速が終了するまで行われるようになっていても良い。
【００４３】また、前記実施例ではアクセルＯＦＦ状態時にステップＳ２以下を実行するようになっていたが、アクセルが完全にＯＦＦ状態でなくても駆動トルクが負のエンジンブレーキ時には、ステップＳ２以下が実行されるようにしても良い。駆動トルクが負か否かは、例えばエンジン回転速度ＮＥとトルクコンバータ１１０のタービン回転速度すなわち入力軸１２０の回転速度とを比較すること等によって検出できる。
【００４４】また、前記実施例ではスロットル開きタイミング時間ＴａがステップＳ５の変速出力時を起点として設定されていたが、例えば高速段側の摩擦係合装置に滑りが生じ始めた時を起点としてタイミング時間Ｔａを設定することも可能である。高速段側の摩擦係合装置が滑り始めたか否かは、入力軸１２０の回転速度、出力軸回転速度ＮO 、変速前の変速段における変速比に基づいて検出できる。
【００４５】また、前記実施例ではスロットル弁開度θがスロットル制御用コンピュータ３５によって制御される車両について説明したが、スロットル弁２０がアクセルペダルに機械的に連結されて開閉される車両にも本発明は適用可能である。自動変速機７８の構成や変速段の数についても適宜変更できる。
【００４６】また、前記実施例ではエンジン制御用コンピュータ３２，トランスミッション制御用コンピュータ３４，およびスロットル制御用コンピュータ３５が別体に構成されていたが、それ等を単一のコンピュータにて構成することも可能である。前記ステップＳ７〜Ｓ１１，Ｓ１６のスロットル制御をエンジン制御用コンピュータ３２によって行わせるようにしても良い。
【００４７】その他一々例示はしないが、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のクレーム対応図である。
【図２】本発明の一実施例である変速制御装置を備えた自動変速機およびエンジン等の構成を説明する図である。
【図３】図２の自動変速機の構成を説明する図である。
【図４】図３の自動変速機の変速段とそれを成立させるためのソレノイドの励磁、クラッチおよびブレーキの係合作動を示す図である。
【図５】図３の油圧制御回路においてライン油圧を調圧する部分を示す回路図である。
【図６】図２の変速制御装置の作動を説明するフローチャートである。
【図７】図２の自動変速機をＯ／Ｄ変速段から３ｒｄ変速段へダウンシフトする際の油圧や回転速度変化等を示すタイムチャートである。
【図８】図２の自動変速機の変速段を切り換える変速マップの一例である。
【図９】図６のステップＳ７において変速段および車速から走行抵抗を見込んだ駆動力が略零となるスロットル弁開度ＴＨａを求めるために用いられるデータマップの一例である。
【図１０】図９のデータマップを作成するための基本データである。
【符号の説明】
１０：エンジン
２０：スロットル弁
３４：トランスミッション制御用コンピュータ
３５：スロットル制御用コンピュータ
７８：自動変速機
１５０：油圧制御回路
１７２：リニアソレノイド弁
１８４：ライン油圧調圧弁
Ｃ0 ，Ｃ1 ，Ｃ2 ：クラッチ（油圧式摩擦係合装置）
Ｂ0 ，Ｂ1 ，Ｂ2 ，Ｂ3 ：ブレーキ（油圧式摩擦係合装置）
ステップＳ３，Ｓ５，Ｓ１４，Ｓ１５：変速制御手段
ステップＳ７，Ｓ１１：エンジン出力制御手段
ステップＳ１２：油圧制限手段
ステップＳ１７：油圧制御手段
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動変速機の変速制御装置に係り、特に、エンジンブレーキ時にダウンシフトする際の油圧制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】複数の油圧式摩擦係合装置が選択的に係合させられることによって複数の変速段が成立させられる自動変速機と、前記油圧式摩擦係合装置に選択的に係合油圧を作用させる油圧制御回路を切り換えて前記自動変速機の変速段を変更する変速制御手段とを有するオートマチック車両が多用されているが、かかる変速制御手段は一般に、アクセル操作量若しくはスロットル弁開度と車速とに基づいて変速段を変更するようになっている。図８は、４つの変速段を有する自動変速機の変速マップの一例で、アクセル操作量および車速に基づいて変速段が切り換えられる場合である。このような変速マップは通常、アクセル操作量が零すなわちＯＦＦ状態の場合でも車速に応じてアップシフトするようになっているため、下り坂でアクセルペダルを放した場合でも、充分なエンジンブレーキ力が得られずに車速が増加すると、アップシフトしてエンジンブレーキ力が更に低下するという問題があった。この対策として、アクセルＯＦＦ状態で車両の加速度が負以外であったり車速が一定時間増加し続けたりした場合には、自動変速機の変速比を大きくするようにダウンシフトさせてエンジンブレーキ力を増大させることが、例えば特開昭６２−２４６６５０号公報や特開昭６１−１０３０４４号公報等に開示されている。
【０００３】ところで、このようにアクセルＯＦＦ状態時にエンジンブレーキ力を増大させるためにダウンシフトする場合、その変速段の切換えに要する変速時間が比較的長いとともに、その間は充分なエンジンブレーキ力が得られないため、変速中における車速の上昇幅が大きいという問題があった。すなわち、ダウンシフトでは自動変速機の変速比が大きくなるため、それだけエンジンの回転速度を上昇させる必要があるが、エンジンブレーキ時にダウンシフトする場合、スロットル弁は通常閉じているため、ダウンシフト後の変速段を達成するための油圧式摩擦係合装置、例えばクラッチやブレーキの伝達トルクによってアウトプット側のトルクがエンジン側へ伝達されることにより、エンジンの回転速度が上昇させられ、自動変速機のアウトプット側とインプット側の回転速度がダウンシフト後の変速比に応じて同期した時にクラッチやブレーキが完全係合させられてダウンシフトが達成される。したがって、アクセルが踏込み操作されたパワーオン時のダウンシフトに比較してエンジン回転速度の上昇が遅く、変速時間が長くなってしまうのである。
【０００４】これに対し、本願出願人は、先に出願した特願平３−３５７７５８号において、エンジンブレーキ時にダウンシフトする際には一時的にスロットル弁を開いてエンジン出力を上昇させ、エンジン回転速度を高めてダウンシフトに要する変速時間を短縮することを提案した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このようにダウンシフト時にエンジン出力を上昇させると、変速時間が短縮される反面、制動トルクが急増して変速ショックが発生し、乗り心地が悪化するという問題があった。すなわち、複数の変速段を成立させる前記油圧式摩擦係合装置の係合油圧は、一般に伝達トルクに応じて必要な係合摩擦力が得られるように、エンジン出力が大きくなる程高くなるようにスロットル弁開度等に応じて制御されるため、エンジン回転速度が吹き上がって自動変速機のアウトプット側とインプット側の回転速度が同期する前に摩擦係合装置の伝達トルクが上昇すると、制動トルクが急増して変速ショックを生じるのである。
【０００６】なお、このような問題は、エンジンブレーキ力を増大するために自動でダウンシフトする変速制御装置に限らず、下り坂等で運転者がオーバードライブスイッチをＯＦＦ操作したり、シフトレバーをＤレンジからＳレンジ、Ｌレンジへ切り換えたりしてダウンシフトする場合にも、その変速時間を短縮するためにエンジン出力を一時的に上昇させるようにした変速制御装置においては同様に生じることである。
【０００７】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、エンジンブレーキ時のダウンシフトが変速ショックを生じることなく速やかに行われるようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するためには、エンジンブレーキ時のダウンシフトの際にはエンジン出力が上昇しても摩擦係合装置の係合油圧を上昇させないようにすれば良く、本発明は、図１のクレーム対応図に示されているように、（ａ）複数の油圧式摩擦係合装置が選択的に係合させられることによって複数の変速段が成立させられる自動変速機と、（ｂ）前記油圧式摩擦係合装置に選択的に係合油圧を作用させる油圧制御回路を切り換えて前記自動変速機の変速段を変更する変速制御手段と、（ｃ）前記係合油圧をエンジン出力が大きい程高くなるように制御する油圧制御手段と、（ｄ）エンジンブレーキ時に前記自動変速機をダウンシフトする際にエンジン出力を増大させるエンジン出力制御手段とを備えた自動変速機の変速制御装置において、（ｅ）前記エンジンブレーキ時に前記自動変速機をダウンシフトする際には、少なくともそのダウンシフト時に係合制御される油圧式摩擦係合装置の係合油圧を前記油圧制御手段によりエンジン出力に応じて制御される油圧よりも低くする油圧制限手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
【作用】このような自動変速機の変速制御装置においては、エンジンブレーキ時にダウンシフトが行われる際に、エンジン出力制御手段によってエンジン出力が増大させられるため、エンジン回転速度が速やかに高められて変速時間が短縮される一方、通常はエンジン出力に応じた伝達トルクが得られるように油圧制御手段によって制御される油圧制御回路の係合油圧が、エンジンブレーキ時のダウンシフトの際には、油圧制限手段によってエンジン出力に対応する油圧よりも低い油圧に制限される。このため、上記エンジン出力制御手段によるエンジン出力の増大に拘らず係合油圧が低く維持され、ダウンシフトによって係合制御される低速段側の摩擦係合装置の伝達トルクが緩やかに上昇させられるとともに、その摩擦係合装置はエンジン出力の増大に伴うエンジン回転速度の上昇によって完全係合させられるようになり、伝達トルクの急増に起因して発生する変速ショックが軽減される。
【００１０】
【発明の効果】このように、本発明の変速制御装置によれば、エンジンブレーキ時におけるダウンシフトが変速ショックを抑制しつつ短時間で行われるようになるのであり、これにより、乗り心地を損なうことなく変速中の車速の増加が小さくされる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】図２において、ガソリンエンジン１０の燃焼室１２内には、エアクリーナ１４，エアフローメータ１６，吸気通路１８，スロットル弁２０，バイパス通路２２，サージタンク２４，インテークマニホルド２６，および吸気弁２８を介して空気が吸入されるとともに、その空気には、インテークマニホルド２６に設けられた燃料噴射弁３０から噴射される燃料ガスが混合されるようになっている。エアフローメータ１６は吸入空気量を測定するもので、その吸入空気量を表す信号をエンジン制御用コンピュータ３２に出力する。スロットル弁２０はエンジン１０に吸入される空気量を連続的に変化させるもので、スロットル制御用コンピュータ３５から供給されるスロットル制御信号ＤＴＨに従ってスロットル弁開度θが制御されるようになっているとともに、そのスロットル弁２０にはスロットルポジションセンサ３６が設けられて、スロットル弁開度θを表すスロットル弁開度信号Ｓθをエンジン制御用コンピュータ３２、トランスミッション制御用コンピュータ３４、およびスロットル制御用コンピュータ３５に出力する。バイパス通路２２はスロットル弁２０と並列に配設されているとともに、そのバイパス通路２２にはアイドル回転数制御弁３８が設けられており、エンジン制御用コンピュータ３２によってアイドル回転数制御弁３８の開度が制御されることにより、スロットル弁２０をバイパスして流れる空気量が調整されてアイドル時のエンジン回転数が制御される。燃料噴射弁３０も、エンジン制御用コンピュータ３２によってその噴射タイミングや噴射量が制御される。なお、上記エアフローメータ１６の上流側には吸入空気の温度を測定する吸気温センサ４０が設けられ、その吸気温を表す信号をエンジン制御用コンピュータ３２に出力する。
【００１３】エンジン１０は、吸気弁２８，排気弁４２，ピストン４４，および点火プラグ４６を備えて構成されており、点火プラグ４６は、エンジン制御用コンピュータ３２によって制御されるイグナイタ４８からディストリビュータ５０を介して供給される高電圧によって点火火花を発生し、燃焼室１２内の混合ガスを爆発させてピストン４４を上下動させることによりクランク軸を回転させる。吸気弁２８および排気弁４２は、クランク軸の回転に同期して回転駆動されるカムシャフトにより開閉されるようになっているとともに、エンジン制御用コンピュータ３２によって制御される図示しない可変バルブタイミング機構により、カムシャフトとクランク軸との回転位相が変更されて開閉タイミングが調整されるようになっている。そして、燃焼室１２内で燃焼した排気ガスは、排気弁４２からエキゾーストマニホルド５４，排気通路５６，触媒装置５８を経て大気に排出される。エンジン１０にはエンジン冷却水温を測定する水温センサ６０が設けられており、そのエンジン冷却水温を表す信号をエンジン制御用コンピュータ３２に出力するようになっているとともに、エキゾーストマニホルド５４には排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサ６２が設けられており、その酸素濃度を表す信号をエンジン制御用コンピュータ３２に出力する。また、ディストリビュータ５０にはクランク軸の回転に同期してパルスを発生する回転角センサが設けられており、そのパルス信号すなわちエンジン回転速度ＮＥを表すエンジン回転速度信号ＳＮＥをエンジン制御用コンピュータ３２およびトランスミッション制御用コンピュータ３４に出力する。
【００１４】上記エンジン制御用コンピュータ３２，トランスミッション制御用コンピュータ３４，スロットル制御用コンピュータ３５は、何れもＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ，入出力インタフェース回路，Ａ／Ｄコンバータ等を備えて構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うもので、トランスミッション制御用コンピュータ３４には、上記各信号の他、パターンセレクトスイッチ７０から選択パターンを表すパターン信号ＳＰ、ブレーキランプスイッチ７２からブレーキが踏込み操作されたことを表すブレーキ信号ＳＢ、オーバードライブスイッチ７４からＯ／Ｄ変速段までの変速許可を表すＯ／Ｄ信号ＳＯ、アクセル操作量センサ７６からアクセルペダルの操作量Ａｃを表すアクセル操作量信号ＳＡｃがそれぞれ供給されるようになっている。アクセル操作量信号ＳＡｃはエンジン制御用コンピュータ３２およびスロットル制御用コンピュータ３５にも供給される。上記パターンセレクトスイッチ７０は、動力性能を重視した変速マップによって自動変速機７８の変速制御を行うパワーパターン、燃費を重視した変速マップによって変速制御を行うエコノミーパターンなど、予め定められた複数の走行パターンの中から運転者が好みの走行パターンを選択操作するものである。
【００１５】自動変速機７８は、例えば図３に示すようにトルクコンバータ１１０，第１変速機１１２，および第２変速機１１４を備えて構成されている。トルクコンバータ１１０のポンプ翼車は前記エンジン１０のクランク軸１１８に連結されており、タービン翼車は入力軸１２０を介して第１変速機１１２のキャリヤ１２２に連結されている。第１変速機１１２は、サンギヤ１２４，リングギヤ１２６，およびキャリヤ１２２に回転可能に配設されてサンギヤ１２４，リングギヤ１２６と噛み合わされているプラネタリギヤ１２８から成る遊星歯車装置を含んで構成されており、サンギヤ１２４とキャリヤ１２２との間にはクラッチＣ0 および一方向クラッチＦ0 が並列に設けられ、サンギヤ１２４とハウジング１３０との間にはブレーキＢ0 が設けられている。
【００１６】第２変速機１１４は、サンギヤ１３２，一対のリングギヤ１３４，１３６，キャリヤ１３８に回転可能に配設されてサンギヤ１３２，リングギヤ１３４と噛み合わされているプラネタリギヤ１４０，およびキャリヤ１４２に回転可能に配設されてサンギヤ１３２，リングギヤ１３６と噛み合わされているプラネタリギヤ１４４とから成る複合型の遊星歯車装置を含んで構成されており、リングギヤ１３６と前記第１変速機１１２のリングギヤ１２６との間にはクラッチＣ1 が設けられ、サンギヤ１３２とリングギヤ１２６との間にはクラッチＣ2 が設けられ、サンギヤ１３２とハウジング１３０との間にはブレーキＢ1 と、直列に配設された一方向クラッチＦ1 およびブレーキＢ2 とが並列に設けられ、キャリヤ１３８とハウジング１３０との間にはブレーキＢ3 および一方向クラッチＦ2 が並列に設けられている。また、リングギヤ１３４およびキャリヤ１４２は出力軸１４６に一体的に連結されており、その出力軸１４６は差動歯車装置等を介して駆動輪に連結されている。
【００１７】上記クラッチＣ0 〜Ｃ2 およびブレーキＢ0 〜Ｂ3 （以下、特に区別しない場合にはクラッチ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、その油圧アクチュエータには、油圧制御回路１５０から作動油が供給されるようになっている。油圧制御回路１５０は多数の切換バルブ等を備えており、トランスミッション制御用コンピュータ３４からの信号に従ってソレノイドＳ１，Ｓ２，およびＳ３の励磁，非励磁がそれぞれ切り換えられることにより、油圧回路が切り換えられて上記クラッチＣおよびブレーキＢが選択的に係合制御され、図４に示されているように前進４段のうちの何れかの変速段が成立させられる。かかる図４におけるソレノイドの欄の「○」印は励磁を意味し、クラッチおよびブレーキの欄の「○」印は係合を意味する。シフトポジションの「Ｄ」，「Ｓ」，「Ｌ」は運転席のシフトレバーの操作レンジであり、「Ｄ」レンジでは１ｓｔからＯ／Ｄまでの４段で変速制御が行われ、「Ｓ」レンジでは１ｓｔから３ｒｄまでの３段で変速制御が行われ、「Ｌ」レンジでは１ｓｔおよび２ｎｄの２段で変速制御が行われる。変速比（入力軸１２０の回転速度／出力軸１４６の回転速度）は、１ｓｔで最も大きく、２ｎｄ，３ｒｄ，Ｏ／Ｄとなるに従って小さくなり、３ｒｄの変速比は１．０である。また、「Ｄ」レンジでは、３ｒｄおよびＯ／Ｄでエンジンブレーキが作用し、１ｓｔおよび２ｎｄでは一方向クラッチＦ2 ，Ｆ1の作用によりエンジンブレーキが効かないが、括弧書きで示されている（１ｓｔ），（２ｎｄ）では、それぞれソレノイドＳ３が励磁されることによりブレーキＢ3 ，Ｂ1 が係合させられてエンジンブレーキが作用するようになる。「Ｓ」レンジの２ｎｄおよび「Ｌ」レンジの１ｓｔおよび２ｎｄでもエンジンブレーキが作用するようになっている。なお、図示は省略するが、シフトレバーが「Ｒ」レンジへ操作されると、油圧制御回路１５０のマニュアルシフトバルブが切り換えられて後進変速段が成立させられる。
【００１８】また、かかる油圧制御回路１５０は、上記油圧アクチュエータに供給する作動油の元圧、すなわちライン油圧ＰＬを調圧するための回路を備えている。図５R>５は、その調圧回路の一例であり、モジュレータ弁１６０は、ライン油圧ＰＬが供給される入力ポート１６２とモジュレータ油圧ＰＭを出力する出力ポート１６４との間を開閉するスプール弁子１６６と、スプール弁子１６６を開弁方向へ付勢するスプリング１６８と、スプール弁子１６６を閉弁方向へ付勢するためにモジュレータ油圧ＰＭが導かれる油室１７０とを備え、ライン油圧ＰＬの変動に拘らず一定のモジュレータ油圧ＰＭをリニアソレノイド弁１７２へ出力する。リニアソレノイド弁１７２は、モジュレータ油圧ＰＭが供給される入力ポート１７４と信号油圧ＰＳを出力する出力ポート１７６との間を開閉するスプール弁子１７８と、スプール弁子１７８を閉弁方向へ付勢するスプリング１８０と、スプール弁子１７８を開弁方向へ付勢するリニアソレノイドＳ４と、スプール弁子１７８を閉弁方向へ付勢するために信号油圧ＰＳが導かれる油室１８２とを備え、リニアソレノイドＳ４に供給される励磁電流ＳＡ（図３参照）に従って連続的に変化する信号油圧ＰＳをライン油圧調圧弁１８４へ出力する。ライン油圧調圧弁１８４は、エンジン１０によって回転駆動される油圧ポンプ１８６から作動油が供給されるライン油圧ポート１８８とライン油圧ＰＬよりも低圧の第２ライン油圧ＰＬ２に調圧される第２ライン油圧ポート１９０および戻り油路に接続される戻り油ポート１９２との間を開閉するスプール弁子１９４と、そのスプール弁子１９４を閉弁方向へ付勢するスプリング１９６と、スプール弁子１９４を閉弁方向へ付勢するために信号油圧ＰＳが導かれる油室１９８と、スプール弁子１９４を開弁方向へ付勢するためにライン油圧ＰＬが導かれるフィードバック油室２００とを備え、信号油圧ＰＳに応じて高くなるようにライン油圧ＰＬを調圧する。上記励磁電流ＳＡは前記トランスミッション制御用コンピュータ３４によってデューティ制御されるようになっており、その励磁電流ＳＡが大きくなるに従って信号油圧ＰＳは上昇させられ、それに伴ってライン油圧ＰＬも上昇させられる。
【００１９】前記自動変速機７８には、一対の回転速度センサ８０および８２が配設されている。回転速度センサ８０は第１変速機１１２のサンギヤ１２４の回転速度、すなわちクラッチＣ0 のハウジングの回転速度ＮC0を検出するもので、回転速度センサ８２は出力軸１４６の回転速度ＮO を検出するものであり、それぞれその回転速度ＮC0，ＮO を表す回転速度信号ＳＮC0，ＳＮO をトランスミッション制御用コンピュータ３４に出力する。また、油圧制御回路１５０にはニュートラルスタートスイッチ８４が配設されており、シフトレバー操作によって切り換えられるマニュアルシフトバルブの位置から前記「Ｄ」，「Ｓ」，「Ｌ」，「Ｒ」等のシフトレンジを検出して、そのシフトレンジを表すシフトレンジ信号ＳＲをトランスミッション制御用コンピュータ３４に出力する。油圧制御回路１５０にはまた、作動油の油温ＴO を検出する油温センサ８６が設けられ、その油温ＴO を表す油温信号ＳＴO をトランスミッション制御用コンピュータ３４に出力するようになっている。
【００２０】なお、各制御用コンピュータ３２，３４，３５間では必要な情報が授受されるようになっており、前記スロットル弁開度信号Ｓθやエンジン回転速度信号ＳＮＥ，アクセル操作量信号ＳＡｃは、少なくとも何れかの制御用コンピュータ３２，３４，または３５に供給されるようになっておれば良い。また、例えばステアリングホイールの操舵角、路面の勾配、排気温度など、自動車の運転状態を表す他の種々の信号を取り込んで、エンジン制御や自動変速機７８の変速制御，スロットル制御に利用することも可能である。
【００２１】そして、上記エンジン制御用コンピュータ３２は、前記吸入空気量やスロットル弁開度θ，エンジン回転速度ＮＥ，エンジン１０の冷却水温度，吸入空気温度，排気通路５６内の酸素濃度，アクセル操作量Ａｃなどに応じて、例えば必要なエンジン出力を確保しつつ燃費や有害排出ガスを低減するように予め定められたデータマップや演算式などに基づいて、前記燃料噴射弁３０による燃料ガスの噴射量や噴射タイミング、イグナイタ４８による点火時期、アイドル回転数制御弁３８によるアイドル回転数、および可変バルブタイミング機構による吸排気弁２８，４２の開閉タイミングなどを制御する。トランスミッション制御用コンピュータ３４は、スロットル弁開度θ，エンジン回転速度ＮＥ，パターン信号ＳＰが表す選択パターン，ブレーキ信号ＳＢが表すブレーキ操作の有無，Ｏ／Ｄ信号ＳＯが表すＯ／Ｄ変速段への変速の可否，アクセル操作量Ａｃ，自動変速機７８の出力軸回転速度ＮO などに基づいて、ソレノイドＳ１，Ｓ２，およびＳ３の励磁，非励磁をそれぞれ切り換えることにより自動変速機７８の変速段を切換制御する。トランスミッション制御用コンピュータ３４はまた、エンジン１０の出力に対応するスロットル弁開度θに応じてリニアソレノイドＳ４の励磁電流ＳＡを制御し、リニアソレノイド弁１７２による信号油圧ＰＳを変化させてライン油圧ＰＬを調圧することにより、前記クラッチＣやブレーキＢの係合摩擦力をエンジン出力の増加に伴って増大させる。更に、トルクコンバータ１１０のロックアップクラッチについても、油圧制御回路１５０に設けられた図示しないソレノイドをデューティ制御することにより、完全係合かスリップ状態か解放かを切り換えるとともに、スロットル弁２０のスロットル弁開度θをアクセル操作量Ａｃに応じて制御するため、スロットル制御用コンピュータ３５にスロットル指令信号ＳＱを出力する。スロットル制御用コンピュータ３５は、基本的に上記スロットル指令信号ＳＱに従ってスロットル弁開度θを制御するためのスロットル制御信号ＤＴＨをスロットル弁２０に出力するようになっている。
【００２２】上記トランスミッション制御用コンピュータ３４はまた、下り坂などでアクセル操作量Ａｃが略零とされたエンジンブレーキ時にダウンシフトを行う際に、変速ショックを抑制しつつ変速時間を短縮するため、前記スロットル弁開度θやライン油圧ＰＬに関して上記とは異なる制御を行うようになっている。以下、このエンジンブレーキ時のダウンシフトについて、通常の変速制御と共に図６のフローチャートや図７のタイムチャートを参照しつつ具体的に説明する。なお、かかる変速制御は８〜３２ｍｓｅｃ程度のサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００２３】図６のステップＳ１では、アクセルがＯＦＦすなわちアクセル操作量信号ＳＡｃが表すアクセル操作量Ａｃが略零か否か、具体的には検出誤差などを考慮して５％程度以下か否かを判断し、アクセルＯＦＦでない場合にはステップＳ１３でフラグＦを「０」とした後、ステップＳ１４以下の通常の変速制御を行う。すなわち、ステップＳ１４では基本的に、アクセル操作量信号ＳＡｃが表すアクセル操作量Ａｃ（％）、および回転速度信号ＳＮO が表す回転速度ＮO に対応する車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）に基づいて、図８に示す変速マップに従って自動変速機７８の変速段を切り換えるか否かを判断し、変速すべき判断が為された場合にはステップＳ１５において、前記ソレノイドＳ１，Ｓ２，Ｓ３の励磁，非励磁を切り換えることにより変速を実行する。上記ステップＳ１４では、前記シフトレンジ信号ＳＲが表すシフトレンジが「Ｄ」で且つＯ／Ｄ信号ＳＯがＯＮの場合にはＯ／Ｄ変速段を含めて変速判断を行うが、Ｏ／Ｄ信号ＳＯがＯＦＦの場合やシフトレンジが「Ｓ」の場合には３ｒｄまでで変速判断を行い、シフトレンジが「Ｌ」の場合には２ｎｄまでで変速判断を行う。また、上記変速マップは、パターンセレクトスイッチ７０によって選択できる複数の走行パターンに応じて複数種類のものが予め記憶されている。
【００２４】続くステップＳ１６では、アクセル操作量信号ＳＡｃが表すアクセル操作量Ａｃに基づいて、予め定められたマップや演算式等からスロットル弁開度ＴＨ（Ａｃ）を求め、そのスロットル弁開度ＴＨ（Ａｃ）を目標スロットル弁開度ＴＨに設定するとともに、その目標スロットル弁開度ＴＨを表すスロットル指令信号ＳＱをスロットル制御用コンピュータ３５に出力する。スロットル弁開度ＴＨ（Ａｃ）を求めるためのマップや演算式等は、アクセル操作量Ａｃが大きくなるに従ってスロットル弁開度ＴＨ（Ａｃ）も大きくなるように予め定められている。スロットル制御用コンピュータ３５は、フィードバック制御等によりスロットル弁２０の実際のスロットル弁開度θを上記スロットル指令信号ＳＱが表す目標スロットル弁開度ＴＨと一致させるように、スロットル制御信号ＤＴＨをスロットル弁２０に出力する。
【００２５】また、ステップＳ１７では、スロットル弁開度信号Ｓθが表す実際のスロットル弁開度θに基づいて、予め定められたマップや演算式等からデューティ比ＤＵＴＹを求め、そのデューティ比に従って前記リニアソレノイドＳ４の励磁電流ＳＡをデューティ制御する。デューティ比ＤＵＴＹを求めるためのマップや演算式等は、スロットル弁開度θが大きくなるに従ってデューティ比も大きくなるように予め定められており、それに従って励磁電流ＳＡが大きくされることにより、前記リニアソレノイド弁１７２から出力される信号油圧ＰＳが高められるとともにライン油圧調圧弁１８４から出力されるライン油圧ＰＬが上昇させられる。言い換えれば、スロットル弁開度θが大きくなってエンジン出力が上昇するに従ってライン油圧ＰＬを上昇させるのであり、これにより、自動変速機７８のクラッチＣやブレーキＢの係合油圧すなわち伝達トルクがエンジン出力に応じて高められる。
【００２６】一方、前記ステップＳ１の判断がＹＥＳ、すなわちアクセル操作量Ａｃが略零の場合には、ステップＳ２以下のエンジンブレーキ時の変速制御を実行する。ステップＳ２ではフラグＦが「０」か否かを判断し、フラグＦ＝０の場合には、ステップＳ３においてエンジンブレーキが作用する次の低速段、すなわちＤレンジにおける１ｓｔ，２ｎｄについては図４において括弧付きで示されている（１ｓｔ），（２ｎｄ）へダウンシフトするか否かを判断する。かかるステップＳ３の変速判断は、基本的にはアクセル操作量信号ＳＡｃが表すアクセル操作量Ａｃ（％）、および回転速度信号ＳＮO が表す回転速度ＮO に対応する車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）に基づいて、図８において破線で示されているダウンシフト用の変速マップに従って行うが、前記オーバードライブスイッチ７４のＯＦＦ操作によりＯ／Ｄ信号ＳＯがＯＦＦへ切り替わった場合や、シフトレバー操作によりシフトレンジ信号ＳＲが表すシフトレンジが「Ｄ」レンジから「Ｓ」レンジまたは「Ｌ」レンジへ切り替わった場合、「Ｓ」レンジから「Ｌ」レンジへ切り替わった場合には、その切替え後の変速段範囲に基づいてダウンシフトを行うか否かを判断する。
【００２７】上記ステップＳ３においてダウンシフトすべき旨の変速判断が為されなかった場合には、前記ステップＳ１３以下の通常の制御を実行するが、ダウンシフトすべき旨の判断が為された場合には、ステップＳ４においてタイマＴをリセットするとともに、次のステップＳ５でソレノイドＳ１，Ｓ２，Ｓ３の励磁、非励磁を切り換えることにより変速を実行する。図７のタイムチャートは、Ｏ／Ｄ変速段から３ｒｄ変速段へダウンシフトする場合のもので、時間ｔ１は、かかるステップＳ５において変速出力が為された時間である。また、続くステップＳ６においてフラグＦを「１」とし、ステップＳ７においてスロットル弁開度（ＴＨａ＋ΔＴＨ）を設定するとともに、ステップＳ８においてスロットル開きタイミング時間Ｔａを設定する。ステップＳ６でフラグＦが「１」とされることにより、以後のサイクルでは前記ステップＳ２に続いてステップＳ５以下、実質的にはステップＳ９以下が直ちに実行されるようになる。
【００２８】上記ステップＳ７で設定されるスロットル弁開度（ＴＨａ＋ΔＴＨ）は、アクセルＯＦＦ状態時のダウンシフトにおいてエンジン回転速度ＮＥを速やかに高め、変速時間を短くするためのものである。図７のタイムチャートを参照しつつ具体的に説明すると、変速出力によってソレノイドＳ２がＯＮ（励磁）され、油圧制御回路１５０のバルブが切り換えられることによりブレーキＢ0 の係合油圧ＰB0が低下し、そのブレーキＢ0 が滑り始めると（時間ｔ２）、スロットル弁２０がアクセル操作量Ａｃに対応して全閉状態の場合にはエンジン回転速度ＮＥは実線で示されているように低下し、３ｒｄ変速段を成立させるためのクラッチＣ0の伝達トルクのみに基づいてエンジン回転速度ＮＥは上昇させられることとなり、変速終了（時間ｔ５）までに比較的長い時間を必要とする。これに対し、この変速時にスロットル弁２０を一時的に開き、エンジン出力を増大させてエンジン回転速度ＮＥを高めてやれば、回転速度ＮＥおよびＮC0は一点鎖線で示されているように速やかに変化し、変速終了（時間ｔ３）までの時間を短くできるのである。
【００２９】上記スロットル弁開度（ＴＨａ＋ΔＴＨ）のうち、ＴＨａは、平坦地走行であれば変速後も現在の車速Ｖを維持できるスロットル弁開度、すなわち走行抵抗を見込んだ駆動力が略零となるスロットル弁開度（％）であり、変速後の変速段および車速Ｖに基づいて、例えば図９に示されているような予め記憶されたデータマップからマップ補間により算出する。図９のデータマップは、予め実験またはシミュレーションによって求められた図１０に示すようなデータに基づいて、駆動力が走行抵抗と一致するスロットル弁開度を変速段および車速毎に求めたものであり、例えば車速が８０ｋｍ／ｈの場合のスロットル弁開度ＴＨａ（％）は、平坦地における走行抵抗と一致する点Ａのスロットル弁開度（角度）が約７．４゜であるから、これを全開の８０゜に対して％に換算すると、（７．４／８０）×１００＝９．３となる。すなわち、図９のデータマップにおいて、Ｏ／Ｄ変速段で車速８０ｋｍ／ｈの場合のスロットル弁開度ＴＨ45は、具体的には９．３％であり、このようにしてＯ／Ｄ変速段における各車速のスロットル弁開度ＴＨ41〜ＴＨ47は求められている。３ｒｄ変速段およびエンジンブレーキが作用する２ｎｄ変速段，１ｓｔ変速段についても、上記Ｏ／Ｄ変速段の場合と同様にしてスロットル弁開度ＴＨ31〜ＴＨ37，ＴＨ21〜ＴＨ27，ＴＨ11〜ＴＨ17が求められている。このスロットル弁開度ＴＨａは、図１０から明らかなように車速が大きい程大きくなり、同じ車速であれば変速比が大きい低速の変速段程大きくなる。また、ΔＴＨは、クランク軸１１８やトルクコンバータ１１０等のイナーシャ分を考慮して予め設定された一定値であるが、演算式やマップにより車速Ｖ等に応じて設定されるようにすることもできる。このΔＴＨを含んでＴＨａを設定しておいても差支えない。なお、図９のデータマップにはＯ／Ｄ変速段が含まれているが、スロットル弁開度ＴＨａはダウンシフト後の変速段で現在の車速Ｖを維持できるスロットル弁開度であるため、ステップＳ７においてＯ／Ｄ変速段のデータが使われることはない。
【００３０】また、ステップＳ８で設定されるスロットル開きタイミング時間Ｔａは、ステップＳ５の変速出力時からスロットル弁２０を上記スロットル弁開度（ＴＨａ＋ΔＴＨ）だけ開くまでの遅れ時間で、ダウンシフトによって解放制御される高速段側の摩擦係合装置に滑りが生じ始めてから、そのダウンシフトによって係合制御される低速段側の摩擦係合装置が係合して変速が終了する前までにエンジン回転が吹き上がるように、Ｏ／Ｄ→３ｒｄ変速，Ｏ／Ｄ→２ｎｄ変速等の変速の種類や車速Ｖ、油圧制御回路１５０の油温ＴO 等をパラメータとして予め実験やシミュレーション等によって定められたマップ等から算出される。図７を参照しつつ具体的に説明すると、Ｏ／Ｄ→３ｒｄダウンシフト時に解放制御されるブレーキＢO が滑り始める時間ｔ２から、そのダウンシフト時に係合制御されるクラッチＣ0 がスロットル開き制御を行わない場合に完全に係合する時間ｔ５までの間にエンジン回転が吹き上がるように設定されるのであり、本実施例では時間ｔ２の直後に吹き上がるように定められている。
【００３１】ステップＳ９では、前記ステップＳ４でリセットされたタイマＴの時間がステップＳ８で設定されたスロットル開きタイミング時間Ｔａに達したか否かを判断し、タイミング時間Ｔａに達するまでは前記ステップＳ１６以下を実行するが、タイミング時間Ｔａに達するとステップＳ１０を実行する。ステップＳ１０では、回転速度ＮC0，ＮO ，および切換え後の変速段における変速比ｉL に基づいて、次式（１）を満足するか否かにより変速段の切り換えが終了したか否かを判断する。（１）式のＮ1 は測定誤差等を考慮して予め定められた正の一定値で、変速段の切換えが完全に終了するとＮC0＝ＮO ×ｉL となってステップＳ１０の判断はＹＥＳとなる。
【００３２】
【数１】ＮC0≧ＮO ×ｉL −Ｎ1 ・・・（１）
【００３３】変速段の切換えが終了すると前記ステップＳ１３以下を実行するが、タイマＴがタイミング時間Ｔａに達した当初は未だ変速は終了していないため、続いてステップＳ１１を実行する。ステップＳ１１では、前記スロットル弁開度（ＴＨａ＋ΔＴＨ）を目標スロットル弁開度ＴＨに設定し、その目標スロットル弁開度ＴＨを表すスロットル指令信号ＳＱをスロットル制御用コンピュータ３５に出力することにより、スロットル弁２０の実際のスロットル弁開度θがスロットル弁開度（ＴＨａ＋ΔＴＨ）となるように制御する。そして、次のステップＳ１２において、スロットル弁開度θが全閉の場合のデューティ比ＤＵＴＹを前記ステップＳ１７と同様にしてマップや演算式等から求め、そのデューティ比に従って前記リニアソレノイドＳ４の励磁電流ＳＡをデューティ制御する。すなわち、変速出力からタイミング時間Ｔａが経過すると、高速段側の摩擦係合装置に滑りが生じ始めた後にエンジン回転が吹き上がるようにステップＳ１１においてスロットル弁２０が開かれるが、ライン油圧ＰＬについては、そのスロットル弁２０の開きすなわちエンジン出力の上昇に拘らず、スロットル弁２０の全閉時と同じ低い油圧に制御するのである。タイミング時間Ｔａが経過した後は、変速が終了してステップＳ１０の判断がＹＥＳとなるまでステップＳ１６，Ｓ１７は実行されないため、スロットル弁開度θは上記スロットル弁開度（ＴＨａ＋ΔＴＨ）に維持され、ライン油圧ＰＬはスロットル全閉時の低油圧に維持される。
【００３４】ここで、ライン油圧ＰＬをスロットル全閉時の低油圧に制御するのは、ダウンシフト時に係合制御される低速段側の摩擦係合装置の係合油圧が急増して変速ショックが生じることを防止するためである。すなわち、スロットル弁開度θに応じてライン油圧ＰＬが上昇させられると、それに伴って低速段側の摩擦係合装置、Ｏ／Ｄ→３ｒｄ変速ではクラッチＣ0 の係合油圧ＰC0も図７において一点鎖線で示されるように急増するため、そのクラッチＣ0 の伝達トルク増大によりエンジン１０が強制回転させられ、制動トルクが一時的に増大してショックを生じるのである。一点鎖線で示されている回転速度ＮＥ，ＮC0や駆動トルクのグラフは、このようにライン油圧ＰＬがスロットル弁開度θに応じて上昇させられる場合である。これに対し、本実施例のようにライン油圧ＰＬをスロットル全閉時の油圧に維持した場合には、クラッチＣ0 の係合油圧ＰC0が実線で示されているように緩やかに変化させられるため、回転速度ＮＥ，ＮC0は、スロットル弁２０の開きに伴うエンジン出力の増加に伴って破線で示されているように滑らかに上昇させられ、トルク変動に伴うショックが軽減されるのである。図７の時間ｔ４は、本実施例における変速終了時間であり、スロットル弁２０の開き制御のみを行う場合（時間ｔ３）に比較して変速時間は長くなるが、スロットル弁２０の開き制御を行わない場合（時間ｔ５）よりも短縮される。なお、クラッチＣ0 の係合油圧ＰC0の過渡特性は、油圧回路に設けられたオリフィスやアキュムレータなどの作用によるものである。また、スロットル弁開度（ＴＨａ＋ΔＴＨ）は、平坦地であれば車速Ｖを維持できる程度にエンジン回転を吹き上げるように定められているため、この場合のクラッチＣ0 の係合油圧ＰC0をそれ程大きくする必要はなく、スロットル全閉時のライン油圧ＰＬで何等差支えないのである。
【００３５】このように本実施例では、アクセルＯＦＦのエンジンブレーキ時にダウンシフトを行う際に、スロットル弁２０のスロットル弁開度θを（ＴＨａ＋ΔＴＨ）となるようにスロットル制御するとともに、そのダウンシフト時にはスロットル弁２０の開きに拘らずライン油圧ＰＬをスロットル全閉時の油圧に制御しているため、変速ショックを抑制しつつ変速時間を短縮でき、下り坂での変速中の車速増加を小さくできるのである。
【００３６】本実施例では、トランスミッション制御用コンピュータ３４による一連の信号処理のうちステップＳ３，Ｓ５，Ｓ１４，およびＳ１５を実行する部分が変速制御手段に相当し、ステップＳ１２を実行する部分は油圧制限手段に相当する。また、ステップＳ７およびＳ１１を実行する部分はスロットル弁２０およびスロットル制御用コンピュータ３５と共にエンジン出力制御手段を構成しており、ステップＳ１７を実行する部分はリニアソレノイド弁１７２，ライン油圧調圧弁１８４と共に油圧制御手段を構成している。
【００３７】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明は他の態様で実施することもできる。
【００３８】例えば、前記実施例ではオーバードライブスイッチ７４やシフトレバーのマニュアル操作、或いは車速Ｖの低下によってダウンシフトを行う場合について説明したが、アクセルＯＦＦ時の車速Ｖを超えないようにダウンシフトする自動エンジンブレーキ制御等にも本発明は同様に適用され得る。
【００３９】また、前記実施例ではスロットル弁開度θを制御してエンジン出力を増大させていたが、アイドル回転数制御弁３８を開いたりオルタネータなどのエンジン補器を利用したりしてエンジン出力を増大させることもできる。スロットル弁開度θの開き量についても、予め一定値を設定したり、エンジン回転が吹き上がるまでは一時的に大きく開くようにしたりするなど適宜変更され得る。
【００４０】また、前記実施例ではエンジン出力の代用値としてスロットル弁開度θを用いてライン油圧ＰＬを調圧していたが、エアフローメータ１６によって検出した実際の吸入空気量や吸気管圧力などを用いてライン油圧ＰＬを調圧するようにしても差支えない。
【００４１】また、前記実施例のステップＳ１２ではライン油圧ＰＬを制御してクラッチＣやブレーキＢの係合油圧が低くなるようにしていたが、スロットル弁開度θに応じてライン油圧ＰＬを制御するスロットル油圧を調圧したり、ライン油圧ＰＬはそのままで変速過渡時の係合油圧を制御するアキュムレータ背圧などを調圧したりしても良い。また、クラッチＣやブレーキＢの係合油圧を直接制御する電磁弁などを有する場合には、その係合油圧を直接調圧するようにしても良い。このステップＳ１２では、少なくともダウンシフトによって係合制御される摩擦係合装置、前記実施例のＯ／Ｄ→３ｒｄ変速ではクラッチＣ0 の係合油圧を低くするようになっておれば良い。
【００４２】また、上記ステップＳ１２ではスロットル全閉時のライン油圧ＰＬに制御していたが、少なくともスロットル弁開度（ＴＨａ＋ΔＴＨ）に対応するライン油圧ＰＬよりも低い油圧、具体的には図７に示されている係合油圧ＰC0が一点鎖線よりも小さくなるように制御すれば良い。なお、図６のフローチャートでは、ステップＳ９の判断がＹＥＳとなった後は変速が終了するまでステップＳ１７が実行されないので、ステップＳ１２を設けなくてもライン油圧ＰＬはスロットル全閉時の油圧に制御されることとなり、ステップＳ１２を省略することも可能である。また、このステップＳ１２の油圧制限は、ステップＳ１１のスロットル制御と同期して行う必要はなく、ステップＳ５の変速出力から変速が終了するまで行われるようになっていても良い。
【００４３】また、前記実施例ではアクセルＯＦＦ状態時にステップＳ２以下を実行するようになっていたが、アクセルが完全にＯＦＦ状態でなくても駆動トルクが負のエンジンブレーキ時には、ステップＳ２以下が実行されるようにしても良い。駆動トルクが負か否かは、例えばエンジン回転速度ＮＥとトルクコンバータ１１０のタービン回転速度すなわち入力軸１２０の回転速度とを比較すること等によって検出できる。
【００４４】また、前記実施例ではスロットル開きタイミング時間ＴａがステップＳ５の変速出力時を起点として設定されていたが、例えば高速段側の摩擦係合装置に滑りが生じ始めた時を起点としてタイミング時間Ｔａを設定することも可能である。高速段側の摩擦係合装置が滑り始めたか否かは、入力軸１２０の回転速度、出力軸回転速度ＮO 、変速前の変速段における変速比に基づいて検出できる。
【００４５】また、前記実施例ではスロットル弁開度θがスロットル制御用コンピュータ３５によって制御される車両について説明したが、スロットル弁２０がアクセルペダルに機械的に連結されて開閉される車両にも本発明は適用可能である。自動変速機７８の構成や変速段の数についても適宜変更できる。
【００４６】また、前記実施例ではエンジン制御用コンピュータ３２，トランスミッション制御用コンピュータ３４，およびスロットル制御用コンピュータ３５が別体に構成されていたが、それ等を単一のコンピュータにて構成することも可能である。前記ステップＳ７〜Ｓ１１，Ｓ１６のスロットル制御をエンジン制御用コンピュータ３２によって行わせるようにしても良い。
【００４７】その他一々例示はしないが、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のクレーム対応図である。
【図２】本発明の一実施例である変速制御装置を備えた自動変速機およびエンジン等の構成を説明する図である。
【図３】図２の自動変速機の構成を説明する図である。
【図４】図３の自動変速機の変速段とそれを成立させるためのソレノイドの励磁、クラッチおよびブレーキの係合作動を示す図である。
【図５】図３の油圧制御回路においてライン油圧を調圧する部分を示す回路図である。
【図６】図２の変速制御装置の作動を説明するフローチャートである。
【図７】図２の自動変速機をＯ／Ｄ変速段から３ｒｄ変速段へダウンシフトする際の油圧や回転速度変化等を示すタイムチャートである。
【図８】図２の自動変速機の変速段を切り換える変速マップの一例である。
【図９】図６のステップＳ７において変速段および車速から走行抵抗を見込んだ駆動力が略零となるスロットル弁開度ＴＨａを求めるために用いられるデータマップの一例である。
【図１０】図９のデータマップを作成するための基本データである。
【符号の説明】
１０：エンジン
２０：スロットル弁
３４：トランスミッション制御用コンピュータ
３５：スロットル制御用コンピュータ
７８：自動変速機
１５０：油圧制御回路
１７２：リニアソレノイド弁
１８４：ライン油圧調圧弁
Ｃ0 ，Ｃ1 ，Ｃ2 ：クラッチ（油圧式摩擦係合装置）
Ｂ0 ，Ｂ1 ，Ｂ2 ，Ｂ3 ：ブレーキ（油圧式摩擦係合装置）
ステップＳ３，Ｓ５，Ｓ１４，Ｓ１５：変速制御手段
ステップＳ７，Ｓ１１：エンジン出力制御手段
ステップＳ１２：油圧制限手段
ステップＳ１７：油圧制御手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】 複数の油圧式摩擦係合装置が選択的に係合させられることによって複数の変速段が成立させられる自動変速機と、前記油圧式摩擦係合装置に選択的に係合油圧を作用させる油圧制御回路を切り換えて前記自動変速機の変速段を変更する変速制御手段と、前記係合油圧をエンジン出力が大きい程高くなるように制御する油圧制御手段と、エンジンブレーキ時に前記自動変速機をダウンシフトする際にエンジン出力を増大させるエンジン出力制御手段とを備えた自動変速機の変速制御装置において、前記エンジンブレーキ時に前記自動変速機をダウンシフトする際には、少なくとも該ダウンシフト時に係合制御される油圧式摩擦係合装置の係合油圧を前記油圧制御手段によりエンジン出力に応じて制御される油圧よりも低くする油圧制限手段を設けたことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
【請求項１】 複数の油圧式摩擦係合装置が選択的に係合させられることによって複数の変速段が成立させられる自動変速機と、前記油圧式摩擦係合装置に選択的に係合油圧を作用させる油圧制御回路を切り換えて前記自動変速機の変速段を変更する変速制御手段と、前記係合油圧をエンジン出力が大きい程高くなるように制御する油圧制御手段と、エンジンブレーキ時に前記自動変速機をダウンシフトする際にエンジン出力を増大させるエンジン出力制御手段とを備えた自動変速機の変速制御装置において、前記エンジンブレーキ時に前記自動変速機をダウンシフトする際には、少なくとも該ダウンシフト時に係合制御される油圧式摩擦係合装置の係合油圧を前記油圧制御手段によりエンジン出力に応じて制御される油圧よりも低くする油圧制限手段を設けたことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
【図１】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開平５−２３１５２５
【公開日】平成５年（１９９３）９月７日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平４−６１３５６
【出願日】平成４年（１９９２）２月１４日
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【公開日】平成５年（１９９３）９月７日
【国際特許分類】
【出願日】平成４年（１９９２）２月１４日
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
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