JP5803182B2 - 車両用動力伝達装置の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用動力伝達装置の制御装置に係り、特に、駆動源と変速機と間にトルクコンバータが動力伝達可能に設けられている構成において、トルクコンバータで発生する発熱量を好適に抑制する技術に関するものである。

駆動源と変速機との間に流体伝動装置であるトルクコンバータが動力伝達可能に設けられている車両用動力伝達装置がよく知られている。例えば特許文献１がその一例である。特許文献１では、エンジン１１と自動変速機１０との間にトルクコンバータ１２が動力伝達可能に設けられている。そして、トルクコンバータで発生する単位時間当たりの発熱量が上限値以上となると、自動変速機をダウンシフトしてアップシフトを禁止する技術が開示されている。このように自動変速機をダウンシフトすることにより、トルクコンバータ内の作動油の攪拌が抑制されるに従い、作動油の温度上昇が抑制される。

特開２００９−５８０２３号公報 特開２００９−１２１２３８号公報

ところで、特許文献１の動力伝達装置において、トルクコンバータの発熱量が上限値以上となると、通常ダウンシフトされないタイミングでダウンシフトされるため、ダウンシフトに伴う駆動力変化や駆動源回転速度変化によって運転者に違和感を与える可能性があった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、駆動源と変速機との間にトルクコンバータが動力伝達可能に設けられている車両用動力伝達装置において、トルクコンバータで発生する単位時間当たりの発熱量を抑制するためにダウンシフトを実行するに際して、そのダウンシフトによって運転者に与える違和感を抑制することができる車両用動力伝達装置の制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するための、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、(a)駆動源と自動変速機との間にトルクコンバータが動力伝達可能に設けられている車両用動力伝達装置の制御装置であって、(b)前記トルクコンバータの単位時間当たりの発熱量が予め設定されている上限値以上、または、そのトルクコンバータの速度比が予め設定されている下限値以下となり、且つ、前記自動変速機の変速前後において、前記駆動源の回転速度変化量が予め設定されている所定値以下であることに基づいて、前記自動変速機のダウンシフトを実行し、(c)その自動変速機をダウンシフトする際には、変速前後に発生する駆動力段差を抑制する制御を実行するものであり、(d)前記上限値は、油圧制御回路内の油温が高くなるに従って小さい値に設定され、前記下限値は、前記油圧制御回路内の油温が高くなるに従って大きい値に設定されていることを特徴とする。

このようにすれば、トルクコンバータの単位時間当たりの発熱量が上限値以上、または、トルクコンバータの速度比が下限値以下となることに基づいて、通常ダウンシフトが実施されないタイミングでダウンシフトが実行され、自動変速機の変速前後に発生する駆動力段差によって運転者に違和感を与えることとなるが、ダウンシフトの際に発生する、変速前後の駆動力段差を抑制する制御が実行されるため、その運転者に与える違和感を抑制することができる。また、前記駆動源の回転速度変化量が予め設定されている所定値以下であることに基づいて、ダウンシフトを実行するため、ダウンシフトの際に発生する駆動源の回転速度変化量も抑制され、駆動源の回転速度変化によって運転者に与える違和感をさらに抑制することができる。さらに、前記上限値は、油圧制御回路内の油温が高くなるに従って小さい値に設定され、前記下限値は、前記油圧制御回路内の油温が高くなるに従って大きい値に設定されているため、油温が高温になりやすい状態ほど、自動変速機がダウンシフトされやすくなり、油温の高温化が防止されます。一方、油温が高温になりにくい状態ほど、自動変速機がダウンシフトされにくくなり、ダウンシフトによる違和感を低減することができます。

また、好適には、前記駆動力段差を抑制する制御とは、前記駆動源のトルクを低減させる制御である。このようにすれば、自動変速機のダウンシフトによる駆動力の増加分を駆動源のトルクの低減によって相殺することができ、結果として前記駆動力段差を抑制することができる。

また、好適には、前記駆動力段差を抑制する制御とは、前記トルクコンバータに備えられているロックアップクラッチのスリップ制御である。このようにすれば、自動変速機のダウンシフトによる駆動力の増加分を、ロックアップクラッチのスリップ制御による、トルクコンバータのトルク増幅機能の抑制によって相殺することができ、結果として前記駆動力段差を抑制することができる。

また、好適には、前記駆動力段差を抑制する制御とは、前記駆動源と駆動輪との間に動力伝達可能に連結されている電動機の回生制御である。このようにすれば、自動変速機のダウンシフトによる駆動力の増加分を、電動機の回生制御によって相殺することができ、結果として前記駆動力段差を抑制することができる。

また、好適には、前記駆動力段差を抑制する制御とは、車輪に制動力を発生させる制動装置によって制動力を付与する制御である。このようにすれば、自動変速機のダウンシフトによる駆動力の増加分を、車輪に付与される制動力によって相殺することができ、結果として前記駆動力段差を抑制することができる。

また、好適には、前記駆動力段差を抑制する制御とは、前記自動変速機のダウンシフトの際に係合されない所定の摩擦係合装置をスリップさせる制御である。このようにすれば、自動変速機のダウンシフトによる駆動力の増加分を、自動変速機の摩擦係合装置をスリップさせて、自動変速機を僅かにタイラップ状態（固着状態）とすることで相殺することができ、結果として前記駆動力段差を抑制することができる。

本発明が適用された車両用動力伝達装置の構成を示す骨子図の一例である。 図１の車両用自動変速機の複数のギヤ段を成立させる際の摩擦係合装置の作動の組み合わせを説明する作動図表である。 図１の自動変速機などを制御するために車両に設けられた制御系統の要部およびエンジンから駆動輪までの動力伝達系の概略構成を説明するブロック線図である。 図３の電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 図１の自動変速機の変速制御に関し、複数のギヤ段を運転状態に応じて自動的に切り替える変速マップの一例である。 速度比と単位時間当たりの発熱量との関係を示す２次元マップである。 作動油の油温と発熱量の上限値との関係を示す２次元マップである。 作動油の油温と速度比の下限値との関係を示す２次元マップである。 トルクコンバータのタービン回転速度とポンプ回転速度との関係を示す特性マップである。 エンジン回転速度と予め設定されている所定値との関係を示す２次元マップである。 図５のダウン変速線のうちの１つを拡大した変速線図である。 図３の電子制御装置の制御作動の要部すなわちトルクコンバータで発生する単位時間当たりの発熱量を抑制するためにダウンシフトを実行するに際して、ダウンシフトによって運転者に与える違和感を抑制する制御作動を説明するためのフローチャートである。 図１２のフローチャートに基づく作動状態を説明するためのタイムチャートである。 本発明の他の実施例である車両用動力伝達装置の基本構成を示すと共に、その動力伝達装置を制御する電子制御装置による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。

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。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明が適用された車両用動力伝達装置１０（以下、動力伝達装置１０）の骨子図である。図２は複数の変速段（ギヤ段）を成立させる際の摩擦係合要素すなわち摩擦係合装置の作動状態を説明する作動表である。動力伝達装置１０は、駆動源であるエンジン１２と駆動輪１４（図３参照）との間の動力伝達経路を構成するものであり、車両の左右方向（横置き）に搭載するＦＦ車両に好適に用いられる。動力伝達装置１０は、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース１４内において、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置１６を主体として構成されている第１変速部１８と、ダブルピニオン型の第２遊星歯車装置２０およびシングルピニオン型の第３遊星歯車装置２２を主体としてラビニヨ型に構成されている第２変速部２４とから構成される自動変速機２６を共通の軸心Ｃ上に有し、入力軸２８の回転を変速して出力歯車３０から出力する。

入力軸２８は、走行用の動力源であるエンジン１２によって回転駆動される流体式伝動装置としてのトルクコンバータ３４のタービン軸である。また、出力歯車３０は、図３に示す差動歯車装置３５に動力を伝達するために、デフリングギヤ３６と噛み合ってファイナルギヤ対を構成するデフドライブピニオンと同軸上に配置されたカウンタドリブンギヤと噛み合ってカウンタギヤ対を構成するカウンタドライブギヤである。この出力歯車３０の回転速度Ｎoutが出力軸回転速度センサ６６によって検出され、後述する電子制御装置１００に供給される。そして回転速度Ｎoutに基づいて車速Ｖが算出されて変速判断に用いられる。

トルクコンバータ３４は、エンジン１２の動力を流体を介することなく入力軸２８へ直接伝達するためのロックアップクラッチ３２を備えている。このロックアップクラッチ３２は、係合側油室３８内の油圧と開放側油室４０内の油圧との差圧ΔＰにより摩擦係合させられる油圧式摩擦クラッチであり、それが完全係合（ロックアップオン）させられることにより、エンジン３０の動力が入力軸２８に直接伝達される。また、所定のスリップ状態で係合するように差圧ΔＰすなわちトルク容量がフィードバック制御されることにより、例えば５０ｒｐｍ程度の所定のスリップ量でタービン軸（入力軸２８）をエンジン１２の出力回転部材（クランク軸）に対して追従回転させる。また、エンジン１２のクランク軸はオイルポンプ４６に連結されており、エンジン１２の駆動に伴って油圧制御回路５０（図３参照）に供給される油圧（元圧）を発生させる。

このように構成された動力伝達装置１０において、エンジン１２の出力は、トルクコンバータ３４、自動変速機２６、差動歯車装置３５、および一対の車軸３９等を介して一対の駆動輪４８へ伝達される（図３参照）。なお、この自動変速機２６やトルクコンバータ３４は中心線（軸心）Ｃに対して略対称的に構成されており、図１の骨子図においてはその中心線Ｃの下半分が省略されている。

自動変速機２６は、第１変速部１８および第２変速部２４の各回転要素（サンギヤＳ１〜Ｓ３、キャリアＣＡ１〜ＣＡ３、リングギヤＲ１〜Ｒ３）のうちのいずれかの連結状態の組み合わせに応じて第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第６速ギヤ段「６ｔｈ」の６つの前進ギヤ段が成立させられるとともに、後退ギヤ段「Ｒ」が成立させられる。図２に示すように、例えば前進ギヤ段では、クラッチＣ１とブレーキＢ２との係合により第１速ギヤ段が、クラッチＣ１とブレーキＢ１との係合により第２速ギヤ段が、クラッチＣ１とブレーキＢ３との係合により第３速ギヤ段が、クラッチＣ１とクラッチＣ２との係合により第４速ギヤ段が、クラッチＣ２とブレーキＢ３との係合により第５速ギヤ段が、クラッチＣ２とブレーキＢ１との係合により第６速ギヤ段が、それぞれ成立させられるようになっている。また、ブレーキＢ２とブレーキＢ３との係合により後退ギヤ段が成立させられ、クラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１〜Ｂ３のいずれも解放されることによりニュートラル状態となるように構成されている。

図２の作動表は、上記各ギヤ段とクラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１〜Ｂ３の作動状態との関係をまとめたものであり、「○」は係合、「◎」はエンジンブレーキ時のみ係合を表している。特に、第１速ギヤ段「１ｓｔ」を成立させるブレーキＢ２には並列に一方向クラッチＦ１が設けられているため、発進時（加速時）にはクラッチＣ１のみを係合させ、エンジンブレーキを作用させるときにはクラッチＣ１とブレーキＢ２とを係合させる。また、各ギヤ段のギヤ比（変速比）γ（＝入力軸２８の回転速度／出力歯車３０の回転速度）は、第１遊星歯車装置１６、第２遊星歯車装置２０、および第３遊星歯車装置２２の各ギヤ比（＝サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）ρ１、ρ２、ρ３によって適宜定められ、第１速ギヤ段「１ｓｔ」の変速比γが最も大きく、高速側（第６速ギヤ段「６ｔｈ」）程小さくなる。

このように本実施例の自動変速機１０は、複数の摩擦係合装置すなわちクラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１〜Ｂ３を選択的に係合させることによりギヤ比の異なる複数のギヤ段を成立させるものであり、図２の作動表から明らかなように、クラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１〜Ｂ３の何れか２つを掴み替える所謂クラッチツウクラッチ変速により各ギヤ段の切り替えを行うことができる。これらクラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１〜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（図３参照）のリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５の励磁、非励磁や電流制御により、係合、開放状態が切り替えられると共に係合、開放時の過渡油圧などが制御される。

図３は、図１の自動変速機２６などを制御するために車両に設けられた制御系統の要部およびエンジン１２から駆動輪４８までの動力伝達系の概略構成を説明するブロック線図である。

図３において、電子制御装置１００は、例えば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１２の出力制御や自動変速機２６の変速制御、ロックアップクラッチ３２のロックアップ制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用や油圧制御回路５０のリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５、ＳＬＵ、ＳＬＴを制御する変速制御用等に分けて構成される。

例えば、電子制御装置１００には、アクセル開度センサ５４により検出されたアクセルペダル５２の操作量に相当するアクセル開度Ａccを表すアクセル開度信号、エンジン回転速度センサ５６により検出されたエンジン１２の回転速度であるエンジン回転速度Ｎeを表す信号、冷却水温センサ５８により検出されたエンジン１２の冷却水温Ｔwを表す信号、吸入空気量センサ６０により検出されたエンジン１２の吸入空気量Ｑを表す信号、スロットル弁開度センサ６４により検出された電子スロットル弁６２のスロットル弁開度θ_THを表すスロットル弁開度信号、出力軸回転速度センサ６６により検出された出力歯車３０の回転速度である出力回転速度Ｎoutすなわち車速Ｖを表す信号、ブレーキスイッチ７０により検出された常用ブレーキであるフットブレーキ（ホイールブレーキ）の作動中（踏込操作中）を示すフットブレーキペダル６８の操作（オン）Ｂonを表す信号、レバーポジションセンサ７４により検出されたシフト装置７１のシフトレバー７２のレバーポジション（操作位置、シフトポジション）Ｐ_SHを表す信号、タービン回転速度センサ７６により検出されたトルクコンバータ３２のタービン軸の回転速度であるタービン回転速度Ｎtすなわち入力軸２８の回転速度Ｎinを表す信号、ＡＴＦ油温センサ７８により検出された油圧制御回路５０内の作動油の温度であるＡＴＦ油温Ｔoil表す信号などがそれぞれ供給される。

また、電子制御装置１００からは、電子スロットル弁６２を開閉駆動するスロットルアクチュエータ８０への駆動信号、エンジン１２の点火時期を指令する点火信号、エンジン１２の吸気管または筒内に燃料を供給し或いは停止する燃料噴射装置８２によるエンジン１２への燃料供給量を制御する燃料供給量信号、シフトインジケータを作動させるためのレバーポジションＰ_SH表示信号、自動変速機２６のギヤ段を切り換えるために油圧制御回路５０内のシフト弁を駆動するシフトソレノイドを制御する信号、およびライン圧を制御するリニヤソレノイド弁を駆動するための指令信号などがそれぞれ出力される。

シフトレバー７２は例えば運転席の近傍に配設され、図３に示すように、５つのレバーポジション「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、または「Ｓ」へ手動操作されるようになっている。「Ｐ」ポジションは自動変速機２６内の動力伝達経路を解放しすなわち自動変速機２６内の動力伝達が遮断されるニュートラル状態（中立状態）とし且つメカニカルパーキング機構によって機械的に出力歯車３０の回転を阻止（ロック）するための駐車レンジ（位置）であり、「Ｒ」ポジションは自動変速機２６の出力歯車３０の回転方向を逆回転とするための後退走行レンジであり、「Ｎ」ポジションは自動変速機２６内の動力伝達が遮断されるニュートラル状態とするための非走行レンジであり、「Ｄ」ポジションは自動変速機２６の変速を許容する変速範囲で第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第６速ギヤ段「６ｔｈ」の総ての前進ギヤ段を用いて自動変速制御を実行させる前進走行レンジであり、「Ｓ」ポジションはギヤ段の変化範囲を制限する複数種類の変速レンジすなわち高車速側のギヤ段が異なる複数種類の変速レンジを切り換えることにより手動変速が可能な前進走行レンジである。この「Ｓ」ポジションにおいては、シフトレバー７２の操作毎に変速範囲をアップ側にシフトさせるためのレバーポジションＰ_SHとしての「＋」ポジション、シフトレバー７２の操作毎に変速範囲をダウン側にシフトさせるためのレバーポジションＰ_SHとしての「−」ポジションが備えられている。

図４は、上記電子制御装置１００による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図４において、エンジン出力制御手段１０２は、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータ８０により電子スロットル弁６２を開閉制御する他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置８２による燃料噴射を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置による点火時期を制御するなどしてエンジン１２の出力制御を実行する。スロットル制御は、予め記憶された関係からアクセル操作量Ａccに基づいてスロットルアクチュエータを駆動し、アクセル操作量Ａccが増加する程スロットル弁開度θ_THを増加させるように行われる。

変速制御手段１０４は、自動変速機２６の変速制御を行うもので、シフトレバー７２が「Ｄ」ポジションへ操作されることにより前記自動変速モード（Ｄレンジ）を成立させ、例えば図５に示すように車速Ｖおよびアクセル操作量Ａccをパラメータとして予め設定された変速マップに従って、総ての前進ギヤ段「１ｓｔ」〜「６ｔｈ」を用いて自動変速を行う。図５の変速マップは、変速規則に相当するもので、実線はアップ変速を判断するためのアップ変速線であり、破線はダウン変速を判断するためのダウン変速線である。

発熱時ダウンシフト手段１０６は、トルクコンバータ３４の単位時間当たりの発熱量ｑが予め設定されている上限値ｑmax以上、且つ、自動変速機２６のダウンシフト前後のエンジン１２の回転速度変化量ΔＮeが所定値α以下であることに基づいて、変速線図に拘わらずダウンシフトを実行する指令を変速制御手段１０４に出力する。例えば第６速ギヤ段で走行時に単位時間当たりの発熱量が上限値ｑmaxを越え、さらに、後述するエンジン１２の回転速度変化量ΔＮeが所定値α以下となることに基づいて、第５速ギヤ段へのダウンシフトを実行する指令を変速制御手段１０４に出力する。そして、変速制御手段１０４によって自動変速機２６がダウンシフトされると、自動変速機２６の入力軸２８の回転速度Ｎinすなわちトルクコンバータ３４のタービン回転速度Ｎtが上昇するため、トルクコンバータ３４のポンプインペラ側のポンプ回転速度Ｎpすなわちエンジン回転速度Ｎeとタービン回転速度Ｎtとの差回転ΔＮが低減される。これに従い、トルクコンバータ３４内の作動油の攪拌が抑制されるので発熱量ｑが低減される。

発熱量算出手段１０８は、トルクコンバータ３４で発生する単位時間当たりの発熱量ｑ(cal/s)を算出する。発熱量算出手段１０８は、例えば図６に示すような、予め実験的に求められた速度比ｅと発熱量ｑとの２次元マップに基づいて、現時点における速度比ｅを参照することにより、単位時間当たりの発熱量ｑを算出する。ここで、速度比ｅは、タービン回転速度Ｎtとポンプ回転速度Ｎp（エンジン回転速度Ｎe）との比（＝Ｎt/Ｎp）で算出される値である。図６に示すように、速度比ｅが小さい場合、タービン回転速度Ｎtとポンプ回転速度Ｎpとの差回転ΔＮ（Ｎp−Ｎt）が大きいことから、トルクコンバータ３４内の作動油が攪拌されるため、発熱量ｑが大きくなる。そして、速度比ｅが増加するに従って差回転ΔＮが小さくなることから、トルクコンバータ３４内の作動油の攪拌が抑制されて発熱量ｑが減少する。なお、発熱量ｑは、上記図６に示すような２次元マップからではなく、公知である計算式に基づいて算出しても構わない。

発熱時ダウンシフト手段１０６は、発熱量算出手段１０８によって求められた発熱量ｑが予め設定されている上限値ｑmax以上であるか否かを判定する。ここで、上限値ｑmaxは、予め実験等に基づいて求められており、トルクコンバータ３４内の作動油の過度の温度上昇が防止される発熱量に設定されている。また、上限値ｑmaxは必ずしも一定値ではなく、例えば油圧制御回路５０内の作動油のＡＴＦ油温Ｔoilに応じて設定される。具体的には、図７に示すようなＡＴＦ油温Ｔoilと上限値ｑmaxとをパラメータとする２次元マップが予め実験的に求められており、ＡＴＦ油温センサ７８によって検出されたＡＴＦ油温Ｔoilからこの２次元マップを参照することにより上限値ｑmaxが求められる。図７に示すように、ＡＴＦ油温Ｔoilが低温状態にあるとき上限値ｑmaxが高い値に設定される。これは、ＡＴＦ油温Ｔoilが低い場合には、発熱量ｑが大きくてもＡＴＦ油温Ｔoilが過度に高くならないためである。そして、ＡＴＦ油温Ｔoilが高くなるに従って、上限値ｑmaxが小さくなるように設定されている。これは、ＡＴＦ油温Ｔoilが高くなると、発熱量ｑが小さくてもＡＴＦ油温Ｔoilが高温状態になり易いためである。

また、発熱時ダウンシフト手段１０６は、発熱量算出手段１０８に代わって、速度比算出手段１１０によって速度比ｅ（＝Ｎt/Ｎp）を算出して自動変速機２６のダウンシフトの実施を判断しても構わない。図６に示したように、速度比ｅと発熱量ｑとは、相関関係にあることが知られている。従って、速度比ｅを算出し、算出された速度比ｅに基づいてダウンシフトの実施を判断しても、発熱量ｑに基づいてダウンシフトの実施を判断することと実質的に変わらない。発熱時ダウンシフト手段１０６は、速度比算出手段１１０によって算出された速度比ｅが予め設定されている下限値ｅmin以下であるか否かを判定する。なお、下限値ｅminは、予め実験等によって求められており、トルクコンバータ３４内の作動油の過度の温度上昇が防止される発熱量に設定されている。また、下限値ｅminは、必ずしも一定値ではなく、例えば油圧制御回路５０内の作動油のＡＴＦ油温Ｔoilに応じて設定される。具体的には、図８に示すようなＡＴＦ油温Ｔoilと下限値ｅminとをパラメータとする２次元マップが予め実験的に求められており、ＡＴＦ油温センサ７８によって検出されたＡＴＦ油温Ｔoilからこの２次元マップを参照することにより下限値ｅminが求められる。図８に示すように、ＡＴＦ油温が低温状態にあるとき下限値ｅminが低い値に設定される。これは、速度比ｅが小さい状態ではトルクコンバータ３４内の作動油が攪拌されて発熱量ｑが大きくなるが、ＡＴＦ油温Ｔoilが低いため、その発熱量ｑが大きくてもＡＴＦ油温Ｔoilが高温状態にはならないためである。そして、ＡＴＦ油温Ｔoilが高くなるに従って下限値ｅminが大きくなるように設定されている。これは、ＡＴＦ油温Ｔoilが高くなるに従って、発熱量ｑを抑制するためである。

回転変化量判定手段１１２は、発熱時ダウンシフト手段１０６によるダウンシフトを実行するに際して、変速前後のエンジン１２の回転速度変化量ΔＮeが予め設定されている所定値α以下となるか否かを判定する。ここで、変速後のエンジン回転速度Ｎe'は、予め求められて記憶されている図９に示すトルクコンバータ３４の回転速度の特性マップから、変速後のタービン回転速度Ｎt’を参照することで求められる。なお、変速後のタービン回転速度Ｎt’は、出力軸回転速度センサ６６から検出される出力回転速度Ｎoutと変速後のギヤ段の変速比γとの積（＝Ｎout×γ）で算出される。そして、回転変化量判定手段１１２は、算出された変速後のエンジン回転速度Ｎe'と現時点におけるエンジン回転速度Ｎeとの回転速度変化量ΔＮe（Ｎe'−Ｎe）が、予め設定されている所定値α以下であるか否かを判定する。

ここで、上記所定値αは、予め実験等によって求められ、変速前後において発生するエンジン１２の回転速度変化が運転者に知覚されない、すなわち運転者に違和感を与えない値に設定されている。上記所定値αは、例えばエンジン回転速度Ｎeに応じて変化するように設定されている。例えば、変速前後でエンジン回転速度Ｎeが５００ｒｐｍ変化すると仮定し、エンジン回転速度Ｎeが６０００ｒｐｍで回転している場合、この５００ｒｐｍの変化は相対的には小さいため、運転者に殆ど違和感を与えない。一方、エンジン回転速度Ｎeが１０００ｒｐｍで回転している場合、５００ｒｐｍ変化するとその変化は相対的に大きいため、運転者に違和感を与えることとなる。これより、所定値αは、図１０に示すように、エンジン回転速度Ｎeが増加するに従って大きくなるように設定されている。この変速前後のエンジン１２の回転速度変化量ΔＮeが所定値α以下となるのは、図１１の斜線で示すようにダウン変速線に隣接する領域となる。この図１１は、図５のダウン変速線のうちの１つを拡大したものである。図１１に示すように、自動変速機２６の変速前後のエンジン１２の回転速度変化量ΔＮeが所定値α以下となる領域、すなわちエンジン１２の回転速度変化が運転者によって知覚されない領域は、各ダウン変速線毎に存在し、予め実験的に求めることができる。これより、回転変化量判定手段１１２は、自動変速機２６の変速前後におけるエンジン１２の回転速度変化量ΔＮeが所定値α以下となる予め設定されている領域にあるか否かを判断しても構わない。

この自動変速機２６の変速前後のエンジン回転速度Ｎeの回転速度変化量ΔＮeが所定値α以下となる領域でダウンシフトが実行されると、エンジン１２の回転速度変化量ΔＮeが所定値αとなるため、エンジン回転速度Ｎeの回転速度変化によって運転者に与える違和感が抑制される。発熱時ダウンシフト手段１０６は、発熱量ｑが上限値ｑmax以上となり、回転変化量判定手段１１２によって変速前後のエンジン１２の回転速度変化量ΔＮeが所定値α以下となると判断されると、変速制御手段１０４によるダウンシフトを実行（開始）する。

駆動力調整手段１１４は、発熱時ダウンシフト手段１０６が実行されるに際して、自動変速機２６の変速前後に発生する出力歯車３０から出力される駆動力Ｔoutの段差ΔＴ（駆動力段差ΔＴ）を抑制する制御を実行する。具体的には、駆動力調整手段１１４は、自動変速機２６のダウンシフトによる駆動力Ｔoutの増加分が相殺されるように、エンジン１２の出力トルクを低減させる指令をエンジン出力制御手段１０２に出力する。なお、エンジン１２の出力トルクの低減量は、ダウンシフトされるギヤ段の変速比γ等に応じて変速前後の駆動力段差ΔＴ（駆動力変化）が抑制される値に設定されている。

また、駆動力調整手段１１４は、駆動力段差ΔＴを抑制する他の手段として、トルクコンバータ３４のロックアップクラッチ３２をスリップさせる制御（スリップ制御）を実行する。ロックアップクラッチ３２がスリップされると、ポンプ回転速度Ｎpとタービン回転速度Ｎtとの差回転ΔＮが抑制される。すなわち、トルクコンバータ３４のトルク増幅作用が抑制され、結果として出力歯車３０から出力される駆動力Ｔoutが低減される。なお、ロックアップクラッチ３２のスリップ量Ｎslipは、予め実験的に求められており、変速前後の駆動力段差ΔＴが抑制される、すなわちダウンシフトによる駆動力Ｔoutの増加分が相殺される値に設定されている。

さらに、駆動力調整手段１１４は、駆動力段差ΔＴを抑制するさらに他の手段として、自動変速機２６の所定の摩擦係合装置（クラッチＣ、ブレーキＢ）をスリップさせる。なお、この所定の摩擦係合装置とは、ダウンシフトの際に係合される摩擦係合装置に該当しない摩擦係合装置である。すなわち、この変速の際に係合されない摩擦係合装置をスリップさせることで、自動変速機２６を僅かにタイラップ状態（ロック状態）とすることで、出力歯車３４から出力される駆動段差ΔＴを抑制する。例えば、第６速ギヤ段から第５速ギヤ段へのダウンシフトの場合、クラッチＣ１、ブレーキＢ１、ブレーキＢ２が係合されないので、これらの摩擦係合装置が所定の摩擦係合装置となる。駆動力調整手段１１４は、上記駆動力段差を抑制する各手段のうちの何れか１つ、或いは各手段を組み合わせて実施することにより、変速前後に発生する駆動力段差ΔＴを抑制する。

図１２は、電子制御装置１００の制御作動の要部すなわちトルクコンバータ３４で発生する単位時間当たりの発熱量ｑを抑制するためにダウンシフトを実行するに際して、ダウンシフトによって運転者に与える違和感を抑制する制御作動を説明するためのフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行されるものである。

先ず、発熱量算出手段１０８および発熱時ダウンシフト手段１０６に対応するステップＳＡ１（以下、ステップを省略する）において、トルクコンバータ３４で発生する単位時間当たりの発熱量ｑが算出され、その発熱量ｑが上限値ｑmax以上であるか否かが判定される。ＳＡ１が否定される場合、ＳＡ１が肯定されるまで繰り返しＳＡ１の判定が実施される。ＳＡ１が肯定される場合、回転変化量判定手段１１２に対応するＳＡ２において、自動変速機２６の変速前後のエンジン回転速度Ｎeの変化量ΔＮが予め設定されている所定値α以下か否かが判定される。ＳＡ２が否定される場合、再度ＳＡ１に戻り、同様のステップが繰り返される。ＳＡ２が肯定される場合、発熱時ダウンシフト手段１０６に対応するＳＡ３において、自動変速機２６のダウンシフトが開始される。そして、ＳＡ３のステップと並行して、駆動力調整手段１１４に対応するＳＡ４において、出力歯車３０において発生する駆動力段差ΔＴが抑制されるように、エンジン１２の出力トルク低減制御、ロックアップクラッチ３２のロックアップ制御、および自動変速機２６の所定の摩擦係合装置のスリップ制御の何れか１つ、或いはこれらを組み合わせた制御が開始される。

図１３は、図１２のフローチャートに基づく作動状態を説明するためのタイムチャートである。ｔ１時点において単位時間当たりの発熱量ｑが上限値ｑmax以上となり、発熱量ｑを抑制するためのダウンシフト側への変速判断が為され、これと同時に自動変速機２６の変速前後のエンジン回転速度Ｎeの回転速度変化量ΔＮeが算出され、その回転速度変化量ΔＮeが所定値α以下か否かが判定される。そして、変化量ΔＮが所定値α以下であると判断されると、ダウンシフトが開始される。なお、実際の変速制御は、所定の時間遅れの後、ｔ２時点から開始される。また、ｔ２時点において、ダウンシフトの開始と同時に、自動変速機２６の変速前後の駆動力段差ΔＴ（駆動力変化）を抑制する制御が開始される。そして、ｔ３時点において、タービン回転速度Ｎtが変化するイナーシャ相が開始される。ｔ４時点において、イナーシャ相が終了すると、変速終期に実施される摩擦係合装置の油圧を上昇させる制御が実行され、摩擦係合装置が完全係合される。ここで、図１３に示すように、エンジン回転速度Ｎeのｔ１時点からｔ５時点間の変化量ΔＮは、数百回転程度と比較的小さいので、エンジン回転速度Ｎeの変化によって運転者に与える違和感は抑制されている。また、ｔ３時点からｔ５時点間における自動変速機２６（出力歯車３０）の駆動力段差ΔＴも駆動力調整手段１１４によって抑制されている。これらより、エンジン回転速度変化による違和感、および、駆動力段差によって運転車に与える違和感が抑制される。

上述のように、本実施例によれば、トルクコンバータ３４の単位時間当たりの発熱量ｑが上限値ｑmax以上、または、トルクコンバータ３４の速度比ｅが下限値ｅmin以下となることに基づいて、通常ダウンシフトが実施されないタイミングでダウンシフトされ、自動変速機２６の変速前後に発生する駆動力段差ΔＴによって運転者に違和感を与えることとなるが、ダウンシフトの際に発生する、変速前後の駆動力段差ΔＴを抑制する制御が実行されるため、運転者に与える違和感を抑制することができる。

また、本実施例によれば、自動変速機２６の変速前後において、エンジン１２の回転速度変化量ΔＮeが予め設定されている所定値α以下であることに基づいてダウンシフトを実行する。このようにすれば、ダウンシフトの際にエンジン１２の回転速度変化量ΔＮeも抑制されるため、エンジン１２の回転速度変化によって運転者に与える違和感をさらに抑制することができる。

また、本実施例によれば、駆動力段差ΔＴを抑制する制御として、エンジン１２の出力トルクを低減させる。このようにすれば、自動変速機２６のダウンシフトによる駆動力の増加分をエンジン１２のトルクの低減によって相殺することができ、結果として駆動力段差ΔＴを抑制することができる。

また、本実施例によれば、駆動力段差ΔＴを抑制する制御として、トルクコンバータ３４に備えられているロックアップクラッチ３２をスリップ制御させる。このようにすれば、自動変速機２６のダウンシフトによる駆動力の増加分を、ロックアップクラッチ３２のスリップ制御による、トルクコンバータ３４のトルク増幅機能の抑制によって相殺することができ、結果として駆動力段差ΔＴを抑制することができる。

また、本実施例によれば、駆動力段差ΔＴを抑制する制御として、自動変速機２６のダウンシフトの際に係合されない所定の摩擦係合装置をスリップさせる。このようにすれば、自動変速機２６のダウンシフトによる駆動力の増加分を、自動変速機２６の摩擦係合装置をスリップさせて、自動変速機２６を僅かにタイラップ状態（固着状態）とすることで相殺することができ、結果として駆動力段差ΔＴを抑制することができる。

つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図１４は、本発明の他の実施例である車両用動力伝達装置１５０（動力伝達装置１５０）の基本構成を示すと共に、その動力伝達装置１５０を制御する電子制御装置１５２による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。

動力伝達装置１５０は、エンジン１５４、電動機ＭＧ、トルクコンバータ１５６、および油圧制御回路１５９の油圧制御によって変速される自動変速機１５８を主に備えて構成されている。なお、エンジン１５４（駆動源）、トルクコンバータ１５６、および自動変速機１５８の構成は、基本的には前述した実施例と略変わらないのでその説明を省略する。電動機ＭＧは、エンジン１５４のクランク軸（すなわちトルクコンバータ１５６のポンプ軸）に動力伝達可能に連結されており、蓄電装置１５５に連結されているインバータ１５７によって力行または回生制御させられる。なお、電動機ＭＧは必ずしも直列に配置される必要はなく、歯車等を介して並列に設けられていても構わない。また、電動機ＭＧの配置位置もエンジン１５４とトルクコンバータ１５６との間にのみに限定されない。例えば、電動機ＭＧがトルクコンバータ１５６のタービン軸に動力伝達可能に連結される構成、或いは、電動機ＭＧが自動変速機１５８の出力軸１６０に動力伝達可能に連結される構成であっても構わない。すなわち、電動機ＭＧは、エンジン１５４から車輪１６４の間に動力伝達可能に連結されている構成であればよい。

制動装置１６２は、図１４に示すように、常用ブレーキとしてよく知られた所謂ディスクブレーキであって、車軸に固定されて車輪１６４と共に回転するディスク１６６と、車体に連結されたサスペンションを構成する部材等に配設され、ブレーキ制御装置１６８等からブレーキ油圧が供給されることによりブレーキパッド（摩擦材）を介してディスク１６６を挟圧するキャリパ１７０とを備えるホイールブレーキ１７２と、ブレーキアクチュエータ１７４等とを有して構成されている。上記ブレーキアクチュエータ１７４は、たとえば、ブレーキ油圧の元圧を発生させる油圧ポンプやアキュムレータ、および各車輪１６４のブレーキ油圧を独立に調圧する電磁弁（たとえばリニアソレノイドバルブ等）等を備え、電子制御装置１５２からの指令に従って各車輪１６４のキャリパ１７０へブレーキ油圧を供給するとともにその供給されるブレーキ油圧を調圧制御するものである。上記ホイールブレーキ１７２は、車両の制動時において、車輪１６４と共に回転するディスク１６６に対してキャリパ１７０からブレーキパッドが押し付けられることにより発生する摩擦により車輪１６４の回転を制動するものであり、その摩擦による制動力（油圧制動トルクＴb-oil、ブレーキ制動トルク）は、ブレーキアクチュエータから供給される油圧の大きさに応じて増減させられるようになっている。

駆動力調整手段１８０は、前述した駆動力調整手段１１４と同様に、エンジンの出力トルクを低減させることによる自動変速機１５８の変速前後の駆動力段差ΔＴの抑制、トルクコンバータ１５６に備えられているロックアップクラッチ１５３のロックアップ制御による駆動力段差ΔＴの抑制、および、自動変速機１５８のダウンシフト時に係合されない所定の摩擦係合装置のスリップによる駆動力段差ΔＴの抑制を実施することができる。

また、駆動力調整手段１８０は、変速前後の駆動力段差ΔＴを抑制する他の手段として、制動装置１６２による制動力を発生させる制御を実行する。具体的には、駆動力調整手段１８０は、自動変速機１５８のダウンシフトによる駆動力の増加分を相殺する大きさの制動力を発生させる。なお、上記駆動力段差ΔＴを抑制する制動力（油圧制動トルクＴb-oil）は、予め実験的に求められて記憶されている。

また、駆動力調整手段１８０は、変速前後の駆動力段差ΔＴを抑制するさらに他の手段として、電動機ＭＧの回生制御により電気的な制動力を発生させる制御を実行する。具体的には、駆動力調整手段１８０は、自動変速機１５８のダウンシフトによる駆動力の増加分を相殺する大きさの制動力を発生させる。なお、上記駆動力段差ΔＴを相殺できる電動機ＭＧによる制動力は、予め実験的に求められて記憶されている。

駆動力調整手段１８０は、上記駆動力段差ΔＴを抑制する各手段のうちの何れか１つ、或いは各手段を組み合わせて実施することにより、自動変速機１５８の出力軸１６０で発生する駆動力Ｔoutの駆動力段差Δを抑制する。なお、電子制御装置１５２の各手段の作動については、前述の実施例と同様であるため、その説明を省略する。

上記のように構成される車両用動力伝達装置１５０においても、前述の実施例と同様に、発熱量ｑが上限値ｑmax以上となって自動変速機１５８のダウンシフトが実施されても、自動変速機１５８の変速前後の駆動力変化およびエンジン回転速度Ｎeの変化が抑制されるため、運転者に与える違和感が抑制される。

また、本実施例によれば、駆動力段差ΔＴを抑制する制御として、エンジン１５４と車輪１６４（駆動輪）との間に動力伝達可能に連結されている電動機ＭＧの回生制御が実施される。このようにすれば、自動変速機１５８のダウンシフトによる駆動力の増加分を、電動機ＭＧの回生制御によって相殺することができ、結果として駆動力段差ΔＴを抑制することができる。

また、本実施例によれば、駆動力段差ΔＴを抑制する手段として、車輪１６４に制動力を発生させる制動装置１６２によって制動力を付与する。このようにすれば、自動変速機１５８のダウンシフトによる駆動力の増加分を、車輪１６４に付与される制動力によって相殺することができ、結果として駆動力段差ΔＴを抑制することができる。

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、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例では、有段式の自動変速機２６、１５８が用いられているが、自動変速機は必ずしも有段式の変速機に限定されず、ベルト式無段変速機など、無段式の変速機であっても構わない。

また、前述の実施例では、単位時間当たりの発熱量ｑが上限値ｑmax以上となり、且つ、エンジン１２の回転速度変化量ΔＮeが所定値α以下となるとダウンシフトを実行するものであったが、エンジン１２の回転速度変化量ΔＮeが所定値α以下であることは必ずしも必要なく、単位時間当たりの発熱量ｑが上限値ｑmaxを越えると、ダウンシフトを実行するものであっても構わない。

なお、上述したの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。

１０、１５０：車両用動力伝達装置
１２、１５４：エンジン（駆動源）
２６、１５８：自動変速機
３２、１５３：ロックアップクラッチ
３４、１５６：トルクコンバータ
１００、１５２：電子制御装置
１６２：制動装置
１６４：車輪（駆動輪）
ＭＧ：電動機
ｅ：速度比
ｅmin：下限値
ｑ：単位時間当たりの発熱量
ｑmax：上限値
α：所定値
ΔＮe：エンジンの回転速度変化量（駆動源の回転速度変化量）

Claims (6)

1. 駆動源と自動変速機との間にトルクコンバータが動力伝達可能に設けられている車両用動力伝達装置の制御装置であって、
   前記トルクコンバータの単位時間当たりの発熱量が予め設定されている上限値以上、または、該トルクコンバータの速度比が予め設定されている下限値以下となり、且つ、前記自動変速機の変速前後において、前記駆動源の回転速度変化量が予め設定されている所定値以下であることに基づいて、前記自動変速機のダウンシフトを実行し、
   該自動変速機をダウンシフトする際には、変速前後に発生する駆動力段差を抑制する制御を実行するものであり、
   前記上限値は、油圧制御回路内の油温が高くなるに従って小さい値に設定され、前記下限値は、前記油圧制御回路内の油温が高くなるに従って大きい値に設定されている
   ことを特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。
2. 前記駆動力段差を抑制する制御とは、前記駆動源のトルクを低減させる制御であることを特徴とする請求項１の車両用動力伝達装置の制御装置。
3. 前記駆動力段差を抑制する制御とは、前記トルクコンバータに備えられているロックアップクラッチのスリップ制御であることを特徴とする請求項１の車両用動力伝達装置の制御装置。
4. 前記駆動力段差を抑制する制御とは、前記駆動源と駆動輪との間に動力伝達可能に連結されている電動機の回生制御であることを特徴とする請求項１の車両用動力伝達装置の制御装置。
5. 前記駆動力段差を抑制する制御とは、車輪に制動力を発生させる制動装置によって制動力を付与する制御であることを特徴とする請求項１の車両用動力伝達装置の制御装置。
6. 前記駆動力段差を抑制する制御とは、前記自動変速機のダウンシフトの際に係合されない所定の摩擦係合装置をスリップさせる制御であることを特徴とする請求項１の車両用動力伝達装置の制御装置。

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