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JP6493326B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ギヤ比が異なる複数のギヤ段が選択的に形成される有段変速機を備えた車両の制御装置に関するものである。
エンジンと、複数の係合装置のうちの係合側係合装置の係合と解放側係合装置の解放とが制御されることで、ギヤ比が異なる複数のギヤ段が選択的に形成される有段変速機とを備えた車両の制御装置が良く知られている。例えば、特許文献１に記載された自動変速機の変速制御装置がそれである。この特許文献１には、複数の係合装置の係合と解放との切替えによって変速を行うと共に、ダウンシフト中にはタービン回転速度が所定速度で増加するように係合装置への油圧を制御する自動変速機の変速制御装置において、ダウンシフト完了時のタービン回転速度を算出し、係合側係合装置への油圧の出力開始後からダウンシフト完了時のタービン回転速度への到達後までの間の所定時間内におけるタービン回転速度の上昇状況により吹き上がりの発生を検出し、吹き上がりの発生を検出したときには係合側係合装置に供給する油圧の上昇割合を上記所定時間内における上昇割合より大きくすることが開示されている。
特開２００３−６５４２９号公報
ところで、係合装置の係合と解放との切替えによって変速を行う自動変速機において、ダウンシフト前よりもギヤ比が大きいダウンシフト後のギヤ段(すなわちロー側のギヤ段)を形成する係合側係合装置で有段変速機の入力回転速度の吹き上がりを抑制するので、入力回転速度の引き下げによる駆動力増加が大きくなり、ドライバビリティが低下する可能性がある。このようなドライバビリティの低下は、アクセルオフの減速走行状態でのダウンシフト中に入力回転速度の吹き上がりが発生する場合に顕著になり易い。
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、有段変速機のコーストダウンシフト中に入力回転速度の吹き上がりが発生するときに、ドライバビリティの低下を抑制することができる車両の制御装置を提供することにある。
第１の発明の要旨とするところは、(a) エンジンと、複数の係合装置のうちの係合側係合装置の係合と解放側係合装置の解放とが制御されることで、ギヤ比が異なる複数のギヤ段が選択的に形成される有段変速機とを備えた車両の、制御装置であって、(b) 前記有段変速機のコーストダウンシフト中に、前記有段変速機の入力回転速度がダウンシフト後の同期回転速度を超える、前記入力回転速度の吹き上がりが発生しているか否かを判定する制御状態判定部と、(c) 前記有段変速機のコーストダウンシフト中に前記ダウンシフト後の同期回転速度を超える前記入力回転速度の吹き上がりが発生していると判定された場合には、前記入力回転速度を引き下げるように前記解放側係合装置の指示圧を増加する変速制御部とを、含むことにある。
また、第２の発明は、前記第１の発明に記載の車両の制御装置において、前記有段変速機のコーストダウンシフトは、変速過渡中の前記入力回転速度が前記エンジンのアイドル回転速度以下となるコーストダウンシフトである。
また、第３の発明は、前記第２の発明に記載の車両の制御装置において、前記制御状態判定部は、前記有段変速機のコーストダウンシフト中に前記入力回転速度の吹き上がりが発生していると判定した場合には、前記入力回転速度が変化せず停滞しているか否かを判定するものであり、前記変速制御部は、前記入力回転速度を引き下げるように前記解放側係合装置の指示圧を増加しているときに、前記入力回転速度が停滞していると判定された場合には、前記解放側係合装置の指示圧の増加勾配を小さくするか又は前記解放側係合装置の指示圧を現在値で保持することにある。
また、第４の発明は、前記第１の発明から第３の発明の何れか１つに記載の車両の制御装置において、前記変速制御部は、前記有段変速機のコーストダウンシフト中に前記ダウンシフト後の同期回転速度を超える前記入力回転速度の吹き上がりが発生していると判定された場合には、前記入力回転速度を引き下げるように、前記解放側係合装置の指示圧を増加すると共に前記係合側係合装置の指示圧を増加することにある。
前記第１の発明によれば、有段変速機のコーストダウンシフト中に入力回転速度の吹き上がりが発生している場合には、入力回転速度を引き下げるように解放側係合装置の指示圧が増加されるので、ダウンシフト後よりもギヤ比が小さいダウンシフト前のギヤ段(すなわちハイ側のギヤ段)を形成する解放側係合装置で入力回転速度の吹き上がりが抑制される。これにより、入力回転速度の引き下げによる駆動力変化が小さくされ、有段変速機のコーストダウンシフト中に入力回転速度の吹き上がりが発生するときに、ドライバビリティの低下を抑制することができる。
また、前記第２の発明によれば、有段変速機のコーストダウンシフトは、変速過渡中の入力回転速度がエンジンのアイドル回転速度以下となるコーストダウンシフトであるので、アクセルオフの減速走行状態であってもダウンシフト中に入力回転速度の吹き上がりが発生する可能性があることに対して、その吹き上がりの発生時には解放側係合装置の指示圧が増加されることで、入力回転速度の吹き上がりが抑制される。
また、前記第３の発明によれば、入力回転速度がエンジンのアイドル回転速度以下となるコーストダウンシフトでは、解放側係合装置のトルク容量が小さくても入力回転速度の吹き上がりはアイドル回転速度以下に留まることから、入力回転速度が停滞していることを判定することで解放側係合装置のトルク容量が上昇していないこと(すなわち解放側係合装置の指示圧に対してトルク容量の発生が遅れていること)を推定できるので、入力回転速度が停滞している場合に解放側係合装置の指示圧の増加勾配が小さくされるか又は解放側係合装置の指示圧が現在値で保持されることで、解放側係合装置の応答性低下時に解放側係合装置の指示圧の過剰な増加を抑制することができる。
また、前記第４の発明によれば、入力回転速度を引き下げるように、解放側係合装置の指示圧が増加されると共に係合側係合装置の指示圧が増加されることでも、ギヤ比が大きいロー側のギヤ段を形成する係合側係合装置のみで入力回転速度の吹き上がりが抑制されることと比較して、係合側係合装置による入力回転速度の引き下げ分が低減される。
本発明が適用される車両の概略構成を説明する図であると共に、車両における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。 トルクコンバータや自動変速機の一例を説明する骨子図である。 自動変速機の変速作動とそれに用いられる係合装置の作動の組み合わせとの関係を説明する作動図表である。 電子制御装置の制御作動の要部すなわち自動変速機のコーストダウンシフト中にタービン回転速度の吹き上がりが発生するときにドライバビリティの低下を抑制する為の制御作動を説明するフローチャートである。 図４のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例を示す図である。
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明が適用される車両１０の概略構成を説明する図であると共に、車両１０における各種制御の為の制御系統の要部を説明する図である。図１において、車両１０は、エンジン１２と、駆動輪１４と、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路に設けられた車両用動力伝達装置１６(以下、動力伝達装置１６という)とを備えている。動力伝達装置１６は、車体に取り付けられる非回転部材としてのケース１８内に、トルクコンバータ２０、自動変速機２２、自動変速機２２の出力回転部材である変速機出力歯車２４に連結された減速ギヤ機構２６、その減速ギヤ機構２６に連結されたディファレンシャルギヤ(差動歯車装置)２８等を備えている。又、動力伝達装置１６は、ディファレンシャルギヤ２８に連結された１対のドライブシャフト(車軸)３０等を備えている。動力伝達装置１６において、エンジン１２から出力される動力(特に区別しない場合にはトルクや力も同義)は、トルクコンバータ２０、自動変速機２２、減速ギヤ機構２６、ディファレンシャルギヤ２８、及びドライブシャフト３０等を順次介して駆動輪１４へ伝達される。
エンジン１２は、車両１０の駆動力源であり、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の公知の内燃機関である。このエンジン１２は、後述する電子制御装置７０によって吸入空気量、燃料供給量、点火時期等の運転状態が制御されることによりエンジントルクＴeが制御される。
図２は、トルクコンバータ２０や自動変速機２２の一例を説明する骨子図である。尚、トルクコンバータ２０や自動変速機２２等は、自動変速機２２の入力回転部材である変速機入力軸３２の軸心ＲＣに対して略対称的に構成されており、図２ではその軸心ＲＣの下半分が省略されている。
図２において、トルクコンバータ２０は、エンジン１２と自動変速機２２との間の動力伝達経路において、軸心ＲＣ回りに回転するように配設されており、エンジン１２に連結されたポンプ翼車２０ｐ、及び変速機入力軸３２に連結されたタービン翼車２０ｔなどを備えた流体式伝動装置である。変速機入力軸３２は、タービン翼車２０ｔによって回転駆動されるタービン軸でもある。又、動力伝達装置１６は、ポンプ翼車２０ｐとタービン翼車２０ｔとの間(すなわちトルクコンバータ２０の入出力回転部材間)を直結可能なロックアップクラッチＬＣを備えている。又、動力伝達装置１６は、ポンプ翼車２０ｐに連結された機械式のオイルポンプ３４を備えている。オイルポンプ３４は、エンジン１２によって回転駆動されることにより、自動変速機２２の変速制御に用いたり、動力伝達装置１６の動力伝達経路の各部に潤滑油を供給したりする為の作動油を吐出する。すなわち、オイルポンプ３４によって汲み上げられた作動油は、車両１０に備えられた油圧制御回路５０(図１参照)の元圧として供給される。
自動変速機２２は、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路の一部を構成する有段式の自動変速機である。自動変速機２２は、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置３６と、ラビニヨ型に構成されている、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置３８及びダブルピニオン型の第３遊星歯車装置４０とを同軸線上(軸心ＲＣ上)に有する、遊星歯車式の多段変速機である。自動変速機２２は、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１、及び第２ブレーキＢ２の複数の係合装置(以下、特に区別しない場合は単に係合装置Ｃという)を備えている。
第１遊星歯車装置３６は、第１サンギヤＳ１と、互いに噛み合う複数対の第１遊星歯車Ｐ１と、その第１遊星歯車Ｐ１を自転及び公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１と、第１遊星歯車Ｐ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１とを備えている。第２遊星歯車装置３８は、第２サンギヤＳ２と、第２遊星歯車Ｐ２と、その第２遊星歯車Ｐ２を自転及び公転可能に支持するキャリヤＲＣＡと、第２遊星歯車Ｐ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合うリングギヤＲＲとを備えている。第３遊星歯車装置４０は、第３サンギヤＳ３と、互いに噛み合う複数対の第３遊星歯車Ｐ３ａ，Ｐ３ｂと、その第３遊星歯車Ｐ３ａ，Ｐ３ｂを自転及び公転可能に支持するキャリヤＲＣＡと、第３遊星歯車Ｐ３ａ，Ｐ３ｂを介して第３サンギヤＳ３と噛み合うリングギヤＲＲとを備えている。第２遊星歯車装置３８及び第３遊星歯車装置４０においては、第３遊星歯車Ｐ３ｂは第２遊星歯車Ｐ２と共通化され、又、キャリヤが共通のキャリヤＲＣＡで構成されると共にリングギヤが共通のリングギヤＲＲで構成される、所謂ラビニヨ型となっている。
係合装置Ｃは、油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型のクラッチやブレーキ、油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成される、油圧式の摩擦係合装置である。係合装置Ｃは、油圧制御回路５０内の各ソレノイドバルブＳＬ１−ＳＬ６等から各々出力される各油圧(クラッチ圧)Ｐc(すなわちクラッチ圧Ｐc1，Ｐc2，Ｐc3，Ｐc4，Ｐb1，Ｐb2)によりそれぞれのトルク容量(クラッチトルク)Ｔc(すなわちクラッチトルクＴc1，Ｔc2，Ｔc3，Ｔc4，Ｔb1，Ｔb2)が変化させられることで、それぞれ作動状態(係合や解放などの状態)が切り替えられる。係合装置Ｃを滑らすことなく(すなわち係合装置Ｃに差回転速度を生じさせることなく)変速機入力軸３２と変速機出力歯車２４との間でトルク(例えば変速機入力軸３２に入力される入力トルクＴiすなわちタービントルクＴt)を伝達する為には、そのトルクに対して各係合装置Ｃにて受け持つ必要がある伝達トルク分(すなわち係合装置Ｃの分担トルク)が得られるトルク容量が必要になる。但し、伝達トルク分が得られるトルク容量においては、トルク容量を増加させても伝達トルクは増加しない。尚、本実施例では、便宜上、クラッチトルクＴcとクラッチ圧Ｐcとを同義に取り扱うこともある。
自動変速機２２において、第１サンギヤＳ１は、ケース１８に連結されている。第１キャリヤＣＡ１は、変速機入力軸３２に連結されている。第１キャリヤＣＡ１と第２サンギヤＳ２とは、第４クラッチＣ４を介して選択的に連結されている。第１リングギヤＲ１と第３サンギヤＳ３とは、第１クラッチＣ１を介して選択的に連結されている。第１リングギヤＲ１と第２サンギヤＳ２とは、第３クラッチＣ３を介して選択的に連結されている。第２サンギヤＳ２は、第１ブレーキＢ１を介してケース１８に選択的に連結されている。キャリヤＲＣＡは、第２クラッチＣ２を介して変速機入力軸３２に選択的に連結されている。キャリヤＲＣＡは、第２ブレーキＢ２を介してケース１８に選択的に連結されている。リングギヤＲＲは、変速機出力歯車２４に連結されている。
自動変速機２２は、後述する電子制御装置７０により運転者のアクセル操作や車速Ｖ等に応じて係合装置Ｃのうちの所定の係合装置の係合と解放とが制御されることで(すなわち係合側係合装置の係合と解放側係合装置の解放とが制御されることで)、ギヤ比(変速比)γ(＝ＡＴ入力回転速度Ｎi／ＡＴ出力回転速度Ｎo)が異なる複数のギヤ段(変速段)が選択的に形成される有段変速機である。自動変速機２２は、例えば図３の係合作動表に示すように、第１速ギヤ段「１st」−第８速ギヤ段「８th」の８つの前進ギヤ段、及び後進ギヤ段「Ｒev」の各ギヤ段が選択的に形成される。尚、ＡＴ入力回転速度Ｎiは、変速機入力軸３２の回転速度(すなわち自動変速機２２の入力回転速度)であり、ＡＴ出力回転速度Ｎoは、変速機出力歯車２４の回転速度(すなわち自動変速機２２の出力回転速度)である。各ギヤ段に対応する自動変速機２２のギヤ比γは、第１遊星歯車装置３６、第２遊星歯車装置３８、及び第３遊星歯車装置４０の各歯車比(＝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る。第１速ギヤ段「１st」のギヤ比γが最も大きく、高車速側(第８速ギヤ段「８th」側)程小さくなる。
図３の係合作動表は、自動変速機２２にて形成される各ギヤ段と係合装置Ｃの各作動状態との関係をまとめたものであり、「○」は係合、空欄は解放をそれぞれ表している。図３に示すように、前進ギヤ段では、第１クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２との係合によって第１速ギヤ段「１st」が成立させられる。第１クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１との係合によって第２速ギヤ段「２nd」が成立させられる。第１クラッチＣ１と第３クラッチＣ３との係合によって第３速ギヤ段「３rd」が成立させられる。第１クラッチＣ１と第４クラッチＣ４との係合によって第４速ギヤ段「４th」が成立させられる。第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２との係合によって第５速ギヤ段「５th」が成立させられる。第２クラッチＣ２と第４クラッチＣ４との係合によって第６速ギヤ段「６th」が成立させられる。第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ３との係合によって第７速ギヤ段「７th」が成立させられる。第２クラッチＣ２と第１ブレーキＢ１との係合によって第８速ギヤ段「８th」が成立させられる。又、第３クラッチＣ３と第２ブレーキＢ２との係合よって後進ギヤ段「Ｒev」が成立させられる。又、係合装置Ｃが何れも解放されることにより、自動変速機２２は、何れのギヤ段も形成されないニュートラル状態(すなわち動力伝達を遮断するニュートラル状態)とされる。
図１に戻り、車両１０は、例えば自動変速機２２の変速制御などに関連する車両１０の制御装置を含む電子制御装置７０を備えている。よって、図１は、電子制御装置７０の入出力系統を示す図であり、又、電子制御装置７０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。電子制御装置７０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車両１０の各種制御を実行する。例えば、電子制御装置７０は、エンジン１２の出力制御、自動変速機２２の変速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出力制御用、油圧制御用(変速制御用)等に分けて構成される。
電子制御装置７０には、車両１０に設けられた各種センサ等(例えばエンジン回転速度センサ５２、入力回転速度センサ５４、出力回転速度センサ５６、アクセル開度センサ５８、スロットル弁開度センサ６０、ブレーキスイッチ６２、シフトポジションセンサ６４、油温センサ６６など)による検出値に基づく各種信号(例えばエンジン回転速度Ｎe、タービン軸の回転速度(すなわちタービン回転速度Ｎt)でもあるＡＴ入力回転速度Ｎi、車速Ｖに対応するＡＴ出力回転速度Ｎo、アクセルペダルの操作量であるアクセル開度θacc、電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θth、ホイールブレーキを作動させる為のブレーキ操作部材の運転者による操作が為されたブレーキ操作状態を示す信号であるブレーキオンＢon、「Ｐ」，「Ｒ」，「Ｎ」，「Ｄ」等のシフトレバーの操作位置(シフトポジション)POSsh、油圧制御回路５０内の作動油の温度である作動油温ＴＨoilなど)が、それぞれ供給される。又、電子制御装置７０からは、車両１０に備えられた各装置(例えばエンジン１２、油圧制御回路５０など)に各種指令信号(例えばエンジン制御指令信号Ｓe、油圧制御指令信号Ｓatなど)が、それぞれ供給される。この油圧制御指令信号Ｓatは、係合装置Ｃの各油圧アクチュエータへ供給される各クラッチ圧Ｐcを調圧する各ソレノイドバルブＳＬ１−ＳＬ６を駆動する為の指令信号(油圧指令値、指示圧)であり、油圧制御回路５０へ出力される。
電子制御装置７０は、車両１０における各種制御の為の制御機能を実現する為に、エンジン制御手段すなわちエンジン制御部７２、及び変速制御手段すなわち変速制御部７４を備えている。
エンジン制御部７２は、例えば予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された(すなわち予め定められた)関係(例えば駆動力マップ)にアクセル開度θacc及び車速Ｖ(ＡＴ出力回転速度Ｎo等も同意)を適用することで要求駆動力Ｆdemを算出する。エンジン制御部７２は、伝達損失、補機負荷、自動変速機２２のギヤ比γ等を考慮して、その要求駆動力Ｆdemが得られる目標エンジントルクＴetgtを設定し、その目標エンジントルクＴetgtが得られるように、エンジン１２の出力制御を行うエンジン制御指令信号Ｓeをスロットルアクチュエータや燃料噴射装置や点火装置などへ出力する。
変速制御部７４は、例えば予め定められた関係(変速マップ、変速線図)を用いて自動変速機２２のギヤ段の切替え制御の実行有無を判断することで自動変速機２２の変速を判断する。変速制御部７４は、上記変速マップに車速関連値及び駆動要求量を適用することで自動変速機２２の変速を判断する(すなわち自動変速機２２にて形成するギヤ段を判断する)。変速制御部７４は、その判断したギヤ段を形成するように、自動変速機２２の変速に関与する係合装置Ｃを係合及び／又は解放させる変速指令を、油圧制御指令信号Ｓatとして油圧制御回路５０へ出力する。
上記変速マップは、車速関連値及び駆動要求量を変数とする二次元座標上に、自動変速機２２の変速が判断される為の変速線を有する所定の関係である。この変速マップにおける各変速線は、アップシフトが判断される為のアップ線、及びダウンシフトが判断される為のダウン線である。アップ線及びダウン線は、各々、複数のギヤ段において相互に１段異なるギヤ段間毎に予め定められている。この各変速線は、ある駆動要求量を示す線上において実際の車速関連値が線を横切ったか否か、又は、ある車速関連値を示す線上において実際の駆動要求量が線を横切ったか否か、すなわち変速線上の変速を実行すべき値(変速点)を横切ったか否かを判定する為のものであり、この変速点の連なりとして予め定められている。上記車速関連値は、車速Ｖやその車速Ｖに関連する値であって、例えば車速Ｖや車輪速やＡＴ出力回転速度Ｎo等である。上記駆動要求量は、運転者による車両１０に対する駆動要求の大きさを表す値であって、例えば上述した要求駆動力Ｆdem[Ｎ]、要求駆動力Ｆdemに関連する要求駆動トルク[Ｎｍ]や要求駆動パワー[Ｗ]等である。この駆動要求量として、単にアクセル開度θacc[％]やスロットル弁開度θth[％]や吸入空気量[g/sec]等を用いることもできる。
変速制御部７４は、自動変速機２２の変速の際には、係合装置Ｃのうちの所定の係合装置としての自動変速機２２の変速に関与する係合装置を掴み替える(すなわち所定の係合装置の係合と解放とを切り替える)、所謂クラッチツゥクラッチ変速を行う。例えば、第２速ギヤ段「２nd」から第１速ギヤ段「１st」への２→１ダウンシフトでは、第１ブレーキＢ１と第２ブレーキＢ２とで掴み替えが行われる(すなわち第１ブレーキＢ１を解放すると共に第２ブレーキＢ２を係合するクラッチツゥクラッチ変速が実行される)。本実施例では、変速時に掴み替えが行われる係合装置Ｃのうちで、解放される係合装置を解放側係合装置と称し、係合される係合装置を係合側係合装置と称する。前記油圧制御指令信号Ｓatとしては、変速時の解放側係合装置のクラッチトルク(解放側クラッチトルクともいう)を得る為の解放側係合装置の指示圧(解放側指示圧ともいう)、及び変速時の係合側係合装置のクラッチトルク(係合側クラッチトルクともいう)を得る為の係合側係合装置の指示圧(係合側指示圧ともいう)である。
ここで、自動変速機２２のダウンシフト時の制御について詳細に説明する。自動変速機２２のダウンシフトは、アクセル踏み増しやアクセルオフからアクセルオンによる駆動要求量(例えばアクセル開度θacc)の増大によってダウンシフトが判断(要求)されたパワーオンダウンシフト、及び、駆動要求量(例えばアクセル開度θacc)の減少やアクセルオフによる減速走行中の車速関連値(例えば車速Ｖ)の低下によってダウンシフトが判断(要求)されたパワーオフダウンシフトに大別できる。特に、パワーオフダウンシフトのうちで、アクセルオフの減速走行状態のままで要求されたダウンシフトは、コーストダウンシフトである。ダウン線のうちで、アクセル開度θaccがゼロ(又は、ゼロ及び略ゼロ)のときにダウンシフトを判断するコーストダウン線は、コーストダウン線以外のダウン線よりも低車速側に設定される。これにより、ハイギヤ段がより低車速まで維持されてＡＴ入力回転速度Ｎiが低回転とされるので、例えばダウンシフト前後のＡＴ入力回転速度Ｎiの同期回転速度(＝Ｎo×ギヤ比γ)の差が小さくされて変速ショックが抑制される。尚、パワーオンの状態は、自動変速機２２において駆動輪１６側へ伝達されるエンジントルクＴeを基にしたトルクが、自動変速機２２においてエンジン１２側へ伝達されるロードロードを基にしたトルクよりも大きな状態である駆動状態である。一方で、パワーオフの状態は、自動変速機２２において駆動輪１６側へ伝達されるエンジントルクＴeを基にしたトルクが、自動変速機２２においてエンジン１２側へ伝達されるロードロードを基にしたトルクよりも小さな状態である被駆動状態である。
パワーオンダウンシフトでは、解放側クラッチトルクを低下させれば、タービン回転速度Ｎt(＝ＡＴ入力回転速度Ｎi)がエンジン回転速度Ｎeに向かって上昇させられるので、係合側クラッチトルクを発生させなくても、タービン回転速度Ｎtをダウンシフト後の同期回転速度へ上昇させられる。このようなことから、パワーオンダウンシフトでは、解放側クラッチトルクの制御を主体としてダウンシフトを進行させることが好適である。一方で、パワーオフダウンシフトでは、ダウンシフト後のギヤ段を形成する係合側係合装置のクラッチトルクを発生させなければ、タービン回転速度Ｎtをダウンシフト後の同期回転速度へ上昇させられない為、係合側クラッチトルクの制御を主体としてダウンシフトを進行させることが好適である。
コーストダウンシフトでは、例えばアクセルオフの減速走行状態においてエンジン回転速度Ｎeがエンジン１２のアイドル回転速度に維持される。このようなコーストダウンシフトが、変速過渡中のタービン回転速度Ｎtがエンジン１２のアイドル回転速度以下となるコーストダウンシフトである場合には、係合側クラッチトルクを発生させなくても、タービン回転速度Ｎtがダウンシフト後の同期回転速度へ上昇させられる。その為、このような場合には、コーストダウンシフトであっても、パワーオンダウンシフトと同様に、解放側クラッチトルクの制御を主体としてコーストダウンシフトを進行させることが好適である。尚、エンジン１２のアイドル回転速度は、例えばエンジン１２が車両補機を駆動する動力を出力し、エンジン１２の自立運転に必要な動力を出力する為に駆動している状態である、エンジン１２のアイドリング状態でのエンジン回転速度Ｎeである。
変速制御部７４による、変速過渡中のタービン回転速度Ｎtがエンジン１２のアイドル回転速度以下となる、自動変速機２２のコーストダウンシフト時の変速制御について詳細に説明する。コーストダウンシフト時の変速指令が開始されると、先ず、解放側係合装置のクラッチ圧(解放側クラッチ圧ともいう)を低下させる準備の為の解放側指示圧が出力されると共に、係合側係合装置のパック詰めの為の(すなわちクラッチピストンがストロークエンドに到達し、且つ係合側クラッチトルクが発生していない状態とする為の)係合側指示圧が出力される。次いで、イナーシャ相を開始する為に、解放側クラッチ圧を低下させる為の解放側指示圧が出力される。タービン回転速度Ｎtの上昇が開始されてイナーシャ相が開始され、その後、タービン回転速度Ｎtがダウンシフト後の同期回転速度へ到達すると、解放側クラッチ圧を最小値(ゼロ値)に向けて速やかに漸減する解放側指示圧が出力されると共に、係合側係合装置の油圧(係合側クラッチ圧ともいう)を最大値(完全係合圧)に向けて速やかに漸増する係合側指示圧が出力されて、一連の変速制御が終了される。
ところで、変速過渡中のタービン回転速度Ｎtがエンジン１２のアイドル回転速度以下となるコーストダウンシフト中には、タービン回転速度Ｎtがダウンシフト後の同期回転速度を超える、タービン回転速度Ｎtの吹き上がりが発生する可能性がある。係合側係合装置が完全係合させられた状態では、タービン回転速度Ｎtがダウンシフト後の同期回転速度と一致させられた状態となるので、タービン回転速度Ｎtの吹き上がりが発生したら、係合側クラッチ圧を速やかに増加する係合側指示圧を出力することが考えられる。この場合、ダウンシフト前よりもギヤ比γが大きいダウンシフト後のギヤ段を形成する係合側係合装置でタービン回転速度Ｎtの吹き上がりを抑制することになるので、例えば吹き上がりを抑制するときのショックが比較的大きくなり、特にアクセルオフの減速走行状態のような走行状態では、ドライバビリティが低下し易くなるおそれがある。
そこで、変速制御部７４は、コーストダウンシフト中にタービン回転速度Ｎtの吹き上がりが発生した場合には、解放側指示圧を増加させる解放側係合装置の増圧処理を行って、解放側クラッチ圧を増加させることで、タービン回転速度Ｎtの吹き上がりを抑制する。
解放側係合装置の増圧処理は、イナーシャ相開始や変速進行の為に低下させた解放側クラッチ圧を再び増加させる制御である。その為、タービン回転速度Ｎtの吹き上がりが発生する前に解放側クラッチ圧の低下によって解放側係合装置のクラッチピストンがストロークエンドに到達していない状態(すなわちパック詰めが完了していない状態)とされていると、解放側係合装置の増圧処理によって解放側クラッチ圧を増加させても解放側クラッチトルクが直ぐに発生させられない。又は、解放側指示圧に対する実際の解放側クラッチ圧の応答遅れがあると、解放側係合装置の増圧処理時に実際の解放側クラッチ圧の増加が遅くなる。解放側係合装置のクラッチピストンがストロークエンドに到達していない状態になったことや実際の解放側クラッチ圧の応答遅れ等で解放側係合装置の油圧応答特性が遅い場合に、タービン回転速度Ｎtの吹き上がりが抑制されていないということで解放側係合装置の増圧処理中における解放側指示圧を更に増加してしまうと、タービン回転速度Ｎtの吹き上がりが抑制されてからも実際の解放側クラッチ圧が更に増加されてしまう。そうすると、タービン回転速度Ｎtがダウンシフト後の同期回転速度よりも低下してしまい(すなわちダウンシフト前の同期回転速度に向かって低下してしまい)、タービン回転速度Ｎtの変化がぎくしゃくする可能性がある。このように、解放側係合装置の油圧応答特性が遅い場合に、解放側係合装置の増圧処理中における解放側指示圧を過剰に増加してしまう可能性がある。
変速過渡中のタービン回転速度Ｎtがエンジン１２のアイドル回転速度以下となるコーストダウンシフトの場合、解放側クラッチトルクが小さいと、タービン回転速度Ｎtが吹き上がり後にエンジン１２のアイドル回転速度より低いそのアイドル回転速度付近に停滞する。見方を換えれば、タービン回転速度Ｎtはアイドル回転速度を超えては吹き上がらない。このような現象を利用することで、解放側係合装置のクラッチピストンがストロークエンドに到達しているか否かや、実際の解放側クラッチ圧の応答が遅いか否かを推測することができる。つまり、吹き上がったタービン回転速度Ｎtが、低下することなく停滞している(すなわち吹き上がりの上限となるアイドル回転速度付近に停滞している)ということは、解放側係合装置の油圧応答特性が遅い為に解放側クラッチトルクが小さいか或いは解放側クラッチトルクが発生していないということである。
電子制御装置７０は、上述したようなタービン回転速度Ｎtの吹き上がりが抑制する解放側係合装置の増圧処理を適切に実行する為に、制御状態判定手段すなわち制御状態判定部７６を更に備えている。
具体的には、制御状態判定部７６は、アクセルオフの減速走行状態での自動変速機２２のコーストダウンシフト中(特には、変速過渡中のタービン回転速度Ｎtがエンジン１２のアイドル回転速度以下となるコーストダウンシフト中)に、タービン回転速度Ｎtの吹き上がりが発生しているか否かを判定する。制御状態判定部７６は、例えばタービン回転速度Ｎtがダウンシフト後の同期回転速度(＝Ｎo×ダウンシフト後のギヤ比γ)を超えているか否かに基づいて、又は、タービン回転速度Ｎtがダウンシフト後の同期回転速度に対して所定回転速度以上上昇しているか否かに基づいて、タービン回転速度Ｎtの吹き上がりが発生しているか否かを判定する。この所定回転速度は、例えばタービン回転速度Ｎtの吹き上がりが確実に発生していると判断できる為の予め定められた閾値である。
制御状態判定部７６は、自動変速機２２のコーストダウンシフト中にタービン回転速度Ｎtの吹き上がりが発生していると判定した場合には、タービン回転速度Ｎtが変化せず停滞しているか否かを判定する。制御状態判定部７６は、例えばタービン回転速度Ｎtの今回値の前回値からの回転変化量の絶対値(＝|今回値−前回値|)が所定回転変化以内であることが連続して所定時間以上継続しているか否かに基づいて、タービン回転速度Ｎtが変化せず停滞しているか否かを判定する。この所定回転変化及び所定時間は、例えばタービン回転速度Ｎtが停滞していることを判断する為の予め定められた閾値である。尚、タービン回転速度Ｎtが変化せず停滞していると判定することは、例えば解放側係合装置のクラッチピストンがストロークエンドに到達していない状態であると判定すること、又は実際の解放側クラッチ圧の応答が遅いと判定すること、すなわち解放側係合装置の油圧応答特性が遅いと判定することである。
変速制御部７４は、制御状態判定部７６により自動変速機２２のコーストダウンシフト中にタービン回転速度Ｎtの吹き上がりが発生していると判定された場合には、タービン回転速度Ｎtを引き下げるように解放側指示圧を増加する、解放側係合装置の増圧処理を実行する。例えば、変速制御部７４は、制御状態判定部７６によりタービン回転速度Ｎtの吹き上がりが発生していると判定される毎に、解放側指示圧の今回値を前回値よりも所定圧分増加することで、解放側係合装置の増圧処理を実行する。この所定圧は、例えばタービン回転速度Ｎtの吹き上がりを抑制する為の予め定められた油圧増加分であって、一律の値を用いても良いし、又は、タービン回転速度Ｎtが上昇しているときの方が下降しているときよりも大きな値を用いても良いし、又は、タービン回転速度Ｎtが停滞しているとの判定前の方が、タービン回転速度Ｎtが停滞しているとの判定の解除後よりも大きな値を用いても良い。
変速制御部７４は、解放側係合装置の増圧処理を、制御状態判定部７６によりタービン回転速度Ｎtが停滞していないと判定された場合に実行する。そして、変速制御部７４は、タービン回転速度Ｎtを引き下げるように解放側指示圧を増加しているときに(すなわち解放側係合装置の増圧処理を実行しているときに)、制御状態判定部７６によりタービン回転速度Ｎtが停滞していると判定された場合には、解放側指示圧の増加勾配を小さくするか又は解放側指示圧を現在値で保持する、解放側係合装置の増圧処理のホールドを実行する。変速制御部７４は、例えば解放側指示圧の増加勾配を小さくする場合は、前記所定圧より小さくされた油圧分だけ解放側指示圧の今回値を前回値よりも増加する。又は、変速制御部７４は、例えば解放側指示圧を現在値で保持する場合は、解放側指示圧の今回値を前回値と同じ値とする。
図４は、電子制御装置７０の制御作動の要部すなわち自動変速機２２のコーストダウンシフト中にタービン回転速度Ｎtの吹き上がりが発生するときにドライバビリティの低下を抑制する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば自動変速機２２のコーストダウンシフトの変速指令の出力中に繰り返し実行される。図５は、図４のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例を示す図である。
図４において、先ず、制御状態判定部７６の機能に対応するステップ(以下、ステップを省略する)Ｓ１０において、タービン回転速度Ｎtの吹き上がりが発生しているか否かが判定される。このＳ１０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられる。このＳ１０の判断が肯定される場合は制御状態判定部７６の機能に対応するＳ２０において、タービン回転速度Ｎtが停滞しているか否かが判定される。このＳ２０の判断が否定される場合は変速制御部７４の機能に対応するＳ３０において、解放側係合装置の増圧処理が実行される。一方で、上記Ｓ２０の判断が肯定される場合は変速制御部７４の機能に対応するＳ４０において、解放側係合装置の増圧処理のホールドが実行される。つまり、上記Ｓ１０の判断が肯定される当初は上記Ｓ２０の判断が否定されて、解放側係合装置の増圧処理が実行されると考えられる。その為、上記Ｓ２０の判断が肯定されるときには、解放側係合装置の増圧処理が実行されており、このＳ４０では、その解放側係合装置の増圧処理のホールドが実行される。
図５は、変速過渡中のタービン回転速度Ｎtがエンジン１２のアイドル回転速度以下となる２→１コーストダウンシフト時の実施態様の一例を示している。図５において、２→１コーストダウンシフトの変速指令として、解放側指示圧と係合側指示圧とが出力される。ｔ１時点は、その変速指令の出力開始時点(すなわち変速制御開始時点)である。この変速指令では、イナーシャ相の開始の為に、解放側指示圧が低下させられる。その為、タービン回転速度Ｎtの吹き上がりが発生する前に、解放側係合装置のクラッチピストンがストロークエンドに到達していない状態となってしまう場合がある。イナーシャ相が開始して(ｔ２時点参照)、ダウンシフトが進行する。ダウンシフト過渡中にタービン回転速度Ｎtの吹き上がりが発生すると(ｔ３時点参照)、解放側係合装置の増圧処理が開始されて、解放側指示圧が漸増される(ｔ３時点−ｔ４時点参照)。この増圧処理中に、タービン回転速度Ｎtが停滞中であると判定されると(例えば解放側係合装置のクラッチピストンがストロークエンドに未到達であると判定されると)(ｔ４時点参照)、増圧処理のホールドが実行されて、解放側指示圧がそのままの値で保持される(ｔ４時点−ｔ５時点参照)。増圧処理のホールド中に、タービン回転速度Ｎtが低下したと判定されると(例えば解放側係合装置のクラッチピストンがストロークエンドに到達したと判定されると)(ｔ５時点参照)、タービン回転速度Ｎtの吹き上がりに対応して再び解放側係合装置の増圧処理が実行される(ｔ５時点−ｔ６時点参照)。ここでの増圧処理では、増圧処理のホールドが実行される前の増圧処理と比べて、解放側指示圧の増加勾配が小さくされる。タービン回転速度Ｎtの吹き上がりが収束してタービン回転速度Ｎtが１速同期回転速度とされると、解放側係合装置の増圧処理が終了させられる(ｔ６時点参照)。その増圧処理の終了後は、解放側指示圧が最小値(ゼロ値)に向けて速やかに漸減されると共に、係合側指示圧が最大値(係合側係合装置の完全係合圧)に向けて速やかに漸増される(ｔ６時点以降参照)。
上述のように、本実施例によれば、自動変速機２２のコーストダウンシフト中にタービン回転速度Ｎt(＝入力回転速度Ｎi)の吹き上がりが発生している場合には、タービン回転速度Ｎtを引き下げるように解放側指示圧が増加されるので、ダウンシフト後よりもギヤ比γが小さいダウンシフト前のギヤ段(すなわちハイ側のギヤ段)を形成する解放側係合装置でタービン回転速度Ｎtの吹き上がりが抑制される。これにより、タービン回転速度Ｎtの引き下げによる駆動力変化が小さくされ、自動変速機２２のコーストダウンシフト中にタービン回転速度Ｎtの吹き上がりが発生するときに、ドライバビリティの低下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２２のコーストダウンシフトは、変速過渡中のタービン回転速度Ｎtがエンジン１２のアイドル回転速度以下となるコーストダウンシフトであるので、アクセルオフの減速走行状態であってもダウンシフト中にタービン回転速度Ｎtの吹き上がりが発生する可能性があることに対して、その吹き上がりの発生時には解放側指示圧が増加されることで、タービン回転速度Ｎtの吹き上がりが抑制される。
また、本実施例によれば、タービン回転速度Ｎtがエンジン１２のアイドル回転速度以下となるコーストダウンシフトでは、解放側クラッチトルクが小さくてもタービン回転速度Ｎtの吹き上がりはアイドル回転速度以下に留まることから、タービン回転速度Ｎtが停滞していることを判定することで解放側クラッチトルクが上昇していないこと(すなわち解放側指示圧に対して解放側クラッチトルクの発生が遅れていること)を推定できるので、タービン回転速度Ｎtが停滞している場合に解放側指示圧の増加勾配が小さくされるか又は解放側指示圧が現在値で保持されることで、解放側係合装置の応答性低下時に解放側指示圧の過剰な増加を抑制することができる。これにより、タービン回転速度Ｎtがダウンシフト後の同期回転速度よりも低下してダウンシフト前の同期回転速度に向かってしまうことが抑制され、タービン回転速度Ｎtの変化がぎくしゃくすることが抑制される。
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、タービン回転速度Ｎtが停滞している場合には、解放側係合装置の増圧処理のホールドを実行したが、この態様に限らない。例えば、自動変速機２２のコーストダウンシフト中にタービン回転速度Ｎtの吹き上がりが発生している場合には、タービン回転速度Ｎtが停滞しているか否かに拘わらず、解放側係合装置の増圧処理を実行しても良い。この場合には、図４のフローチャートにおけるＳ２０，Ｓ４０は備えられず、Ｓ３０はＳ１０の判断が肯定された場合に実行される。このように、図４のフローチャートは、適宜変更され得る。このようにしても、解放側係合装置でタービン回転速度Ｎtの吹き上がりが抑制されることにより、ドライバビリティの低下を抑制することができるという一定の効果は得られる。尚、自動変速機２２のコーストダウンシフトは、アクセルオフの減速走行状態で実行されるダウンシフトであり、アクセルオフの減速走行状態であれば、ホイールブレーキを作動させる操作が為されているブレーキオンの状態で実行されるダウンシフトであっても良い。つまり、アクセルオフの減速走行状態には、ブレーキオンの状態も含まれる。
また、前述の実施例では、タービン回転速度Ｎtの吹き上がりを抑制する為に、解放側係合装置の増圧処理を行ったが、この態様に限らない。例えば、解放側係合装置の増圧処理に加えて、係合側指示圧を増加させる係合側係合装置の増圧処理を行って、タービン回転速度Ｎtの吹き上がりを抑制しても良い。すなわち、変速制御部７４は、タービン回転速度Ｎtを引き下げるように、解放側指示圧を増加すると共に係合側指示圧を増加しても良い。この場合、図４のフローチャートにおけるＳ３０では、解放側係合装置の増圧処理と係合側係合装置の増圧処理とが実行され、Ｓ４０では、各々の増圧処理のホールドが実行される。このように、図４のフローチャートは、適宜変更され得る。このようにすれば、タービン回転速度Ｎtを引き下げるように、解放側指示圧が増加されると共に係合側指示圧が増加されることでも、ギヤ比γが大きいロー側のギヤ段を形成する係合側係合装置のみでタービン回転速度Ｎtの吹き上がりが抑制されることと比較して、係合側係合装置によるタービン回転速度Ｎtの引き下げ分が低減される。これにより、ドライバビリティの悪化を抑制することができる。
また、前述の実施例では、自動変速機２２は、前進８段の各ギヤ段が形成されたが、この態様に限らない。自動変速機２２は、複数の係合装置のうちの所定の係合装置の係合と解放とが制御されることで、ギヤ比が異なる複数のギヤ段が選択的に形成される有段変速機であれば良い。有段変速機としては、自動変速機２２のような遊星歯車式の自動変速機でも良いし、又は、同期噛合型平行２軸式自動変速機であって入力軸を２系統備える公知のＤＣＴ(Dual Clutch Transmission)などの自動変速機であっても良い。
また、前述の実施例では、車両１０の駆動力源としてエンジン１２を例示したが、この態様に限らない。例えば、前記駆動力源は、電動機等の他の原動機をエンジン１２と組み合わせて採用することもできる。又、エンジン１２の動力は、トルクコンバータ２０を介して自動変速機２２へ伝達されたが、この態様に限らない。例えば、トルクコンバータ２０に替えて、トルク増幅作用のない流体継手(フルードカップリング)などの他の流体式伝動装置が用いられても良い。或いは、この流体式伝動装置は必ずしも設けられなくても良い。
尚、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：車両
１２：エンジン
２２：自動変速機(有段変速機)
７０：電子制御装置(制御装置)
７４：変速制御部
７６：制御状態判定部
Ｃ１−Ｃ４：第１−第４クラッチ(係合装置)
Ｂ１，Ｂ２：第１，第２ブレーキ(係合装置)

Claims (4)

  1. エンジンと、複数の係合装置のうちの係合側係合装置の係合と解放側係合装置の解放とが制御されることで、ギヤ比が異なる複数のギヤ段が選択的に形成される有段変速機とを備えた車両の、制御装置であって、
    前記有段変速機のコーストダウンシフト中に、前記有段変速機の入力回転速度がダウンシフト後の同期回転速度を超える、前記入力回転速度の吹き上がりが発生しているか否かを判定する制御状態判定部と、
    前記有段変速機のコーストダウンシフト中に前記ダウンシフト後の同期回転速度を超える前記入力回転速度の吹き上がりが発生していると判定された場合には、前記入力回転速度を引き下げるように前記解放側係合装置の指示圧を増加する変速制御部と
    を、含むことを特徴とする車両の制御装置。
  2. 前記有段変速機のコーストダウンシフトは、変速過渡中の前記入力回転速度が前記エンジンのアイドル回転速度以下となるコーストダウンシフトであることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
  3. 前記制御状態判定部は、前記有段変速機のコーストダウンシフト中に前記入力回転速度の吹き上がりが発生していると判定した場合には、前記入力回転速度が変化せず停滞しているか否かを判定するものであり、
    前記変速制御部は、前記入力回転速度を引き下げるように前記解放側係合装置の指示圧を増加しているときに、前記入力回転速度が停滞していると判定された場合には、前記解放側係合装置の指示圧の増加勾配を小さくするか又は前記解放側係合装置の指示圧を現在値で保持することを特徴とする請求項２に記載の車両の制御装置。
  4. 前記変速制御部は、前記有段変速機のコーストダウンシフト中に前記ダウンシフト後の同期回転速度を超える前記入力回転速度の吹き上がりが発生していると判定された場合には、前記入力回転速度を引き下げるように、前記解放側係合装置の指示圧を増加すると共に前記係合側係合装置の指示圧を増加することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の車両の制御装置。
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