JP2008169874A - 車両用駆動装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】イナーシャ相で動力源の回転速度を引き上げる際に、その動力源側のイナーシャによって発生する負トルク（イナーシャトルク）により、動力源ブレーキが一時的に大きくなって運転者に違和感を生じさせることを防止する。
【解決手段】アクセルＯＦＦのエンジンブレーキ状態におけるダウンシフトに際して、タービン回転速度ＮＴやエンジン回転速度ＮＥを引き上げるイナーシャ相で、エンジン１０等のイナーシャによって発生する負トルク（イナーシャトルク）を低減するように、スロットル弁開度θ_THをイナーシャトルク相殺開度θ_THITだけ開き制御してポンピングロスによる回転抵抗を低下させる。これにより、イナーシャトルクに起因するエンジンブレーキの一時的な増大が抑制され、エンジンブレーキの変動による違和感が軽減されて乗り心地が向上する。
【選択図】図８

Description

本発明は車両用駆動装置の制御装置に係り、特に、動力源の回転抵抗で制動力を発生する動力源ブレーキ状態で、その動力源の回転速度を引き上げながら自動変速機をダウンシフトさせる際のトルク変動を抑制する技術に関するものである。

車輪側からの入力が動力源側からの入力を上回り、その動力源の回転抵抗で制動力を発生する動力源ブレーキ状態で、その動力源の回転速度を引き上げながら自動変速機をダウンシフトさせる車両用駆動装置の制御装置が知られている。特許文献１に記載の装置はその一例で、解放側摩擦係合装置が解放されるとともに係合側摩擦係合装置が係合させられることによってダウンシフトが行われる自動変速機を有し、パワーＯＦＦダウンシフトすなわち動力源ブレーキ状態でのダウンシフトでは、係合側摩擦係合装置の係合トルクを速やかに立ち上げることにより、解放側摩擦係合装置の係合トルクの低下に伴って動力源の回転速度を引き上げ、ダウンシフトを速やかに進行させるようになっている。また、このように係合側摩擦係合装置の係合トルクを速やかに立ち上げると、係合側摩擦係合装置および解放側摩擦係合装置が一時的に重複（オーバーラップ）して係合トルクを持つようになるため、係合側摩擦係合装置および解放側摩擦係合装置が共に解放状態となって動力源ブレーキが低下するトルク抜けを回避できる。
特開平９−６０７１７号公報

しかしながら、このようなオーバーラップ変速制御でトルク抜けを回避できても、その後のイナーシャ相で動力源の回転速度を引き上げる際に、動力源側のイナーシャによって発生する負トルク（イナーシャトルク）により、動力源ブレーキが一時的に大きくなって運転者に違和感を生じさせることがある。これに対し、イナーシャ相でアクセル操作とは無関係に動力源の出力を増大させることにより、動力源の回転速度を自力で上昇させてダウンシフトを速やかに進行させることが考えられるが、その場合には動力源ブレーキが得られなくなって却って運転者に違和感を生じさせる可能性がある。

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、イナーシャ相で動力源の回転速度を引き上げる際に、その動力源側のイナーシャによって発生する負トルク（イナーシャトルク）により、動力源ブレーキが一時的に大きくなって運転者に違和感を生じさせることを防止することにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、車輪側からの入力が動力源側からの入力を上回り、その動力源の回転抵抗で制動力を発生する動力源ブレーキ状態で、その動力源の回転速度を引き上げながら自動変速機をダウンシフトさせる車両用駆動装置の制御装置において、前記動力源の回転速度を引き上げるイナーシャ相で、その動力源側のイナーシャによって発生する負トルクを低減するように、その負トルクの範囲内で所定の相殺トルクを付与するイナーシャトルク相殺手段を設けたことを特徴とする。

第２発明は、(a) 解放側摩擦係合装置が解放されるとともに係合側摩擦係合装置が係合させられることによってダウンシフトが行われる自動変速機を有し、(b) 車輪側からの入力が動力源側からの入力を上回り、その動力源の回転抵抗で制動力を発生する動力源ブレーキ状態で、その動力源の回転速度を引き上げながら前記自動変速機をダウンシフトさせる車両用駆動装置の制御装置において、(c) 前記ダウンシフト時に、前記解放側摩擦係合装置および前記係合側摩擦係合装置が一時的に重複して係合トルクを持つように変速制御を行うオーバーラップ変速制御手段と、(d) 前記係合側摩擦係合装置の係合トルクで前記動力源の回転速度を引き上げるイナーシャ相で、その動力源側のイナーシャによって発生する負トルクを低減するように、その負トルクの範囲内で所定の相殺トルクを付与するイナーシャトルク相殺手段と、を有することを特徴とする。

第３発明は、第１発明または第２発明の車両用駆動装置の制御装置において、前記イナーシャトルク相殺手段は、前記動力源の回転抵抗を低下させることにより相対的に前記相殺トルクを付与し、前記負トルクを低減することを特徴とする。

このような車両用駆動装置の制御装置においては、動力源ブレーキ状態におけるダウンシフトに際して、動力源の回転速度を引き上げるイナーシャ相で、その動力源側のイナーシャによって発生する負トルク（イナーシャトルク）を低減するように相殺トルクを付与するイナーシャトルク相殺手段を有するため、そのイナーシャトルクに起因する動力源ブレーキの一時的な増大が抑制され、動力源ブレーキの変動による違和感が軽減されて乗り心地が向上する。また、本発明はイナーシャトルクを低減するように、そのイナーシャトルクの範囲内で相殺トルクを付与するため、動力源の出力増大制御によって動力源の回転速度を自力で上昇させる場合のように、動力源ブレーキが低下したり反対に駆動状態になったりして却って運転者に違和感を生じさせる恐れがない。

第２発明は、実質的に第１発明の一実施態様に相当するもので、第１発明と同様の作用効果が得られる。しかも、この第２発明では、解放側摩擦係合装置および係合側摩擦係合装置が一時的に重複（オーバーラップ）して係合トルクを持つようにダウンシフトの変速制御が行われるため、イナーシャ相が開始する前のトルク相において係合側摩擦係合装置および解放側摩擦係合装置が共に解放状態となって動力源ブレーキが低下するトルク抜けが防止され、トルク相からイナーシャ相が終了するまでの一連の変速過渡時の動力源ブレーキの変動が抑制されて、乗り心地が一層向上する。

第３発明では、動力源の回転抵抗を低下させることにより相対的に相殺トルクを付与し、イナーシャトルクを相殺するため、動力源とは別に電動モータ等を設けて相殺トルクを付与する場合に比較して、既存の車両用駆動装置をそのまま用いて動力源ブレーキの変動を抑制することが可能で、装置が安価に構成される。

本発明は、燃料の燃焼によって動力を発生するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関を走行用の動力源として備えているエンジン駆動車両や、電動モータを動力源として備えている電気自動車、或いはそれ等の両方を備えているハイブリッド車など、種々の車両用駆動装置に適用され得る。

自動変速機としては、例えば第２発明のように複数の摩擦係合装置の係合状態に応じて変速比が異なる複数のギヤ段が成立させられる遊星歯車式や平行軸式などの有段変速機が好適に用いられるが、第１発明の実施に際しては、ベルト式無段変速機など他の自動変速機を採用することもできる。

摩擦係合装置としては油圧式のものが好適に用いられ、例えばソレノイド弁等による油圧制御やアキュムレータの作用などで油圧（係合力）を所定の変化パターンで変化させたり、所定のタイミングで油圧を変化させたりすることによって変速制御が行われる。これ等の摩擦係合装置は、油圧シリンダ等のアクチュエータによって係合させられる単板式或いは多板式のクラッチやブレーキ、ベルト式のブレーキなどである。

動力源ブレーキ状態でのダウンシフトは、運転者の手動操作に従ってダウンシフトを行うマニュアルダウンシフトでも、アクセルＯＦＦのコースト走行時に予め定められたコーストダウン車速を跨いで車速が低下することによって自動的にダウンシフトを行うコーストダウンシフトでも良く、少なくとも何れか一方で本発明のイナーシャトルク相殺制御が行われるようになっておれば良い。

動力源ブレーキ状態でのダウンシフトは、例えばアクセル操作されていないアクセルＯＦＦ時のダウンシフトであるが、高速走行時などではアクセル操作されていても動力源ブレーキ状態となる場合があり、そのようなアクセルＯＮ時のダウシンフトに適用することも可能である。

イナーシャトルク相殺手段は、イナーシャトルクを越えない範囲で相殺トルクを付与するもので、例えば第３発明のように動力源の回転抵抗を低下させることにより相対的に相殺トルクを付与するように構成されるが、動力源とは別に電動モータ等を設けて自動変速機の入力側或いは出力側に相殺トルクを付与するようにしても良いし、ＥＣＢ（電子制御ブレーキシステム）等によりホイールブレーキの制動トルクを制御する場合は、その制動トルクを低下させることにより相対的に相殺トルク分だけ駆動トルクを増大させるようにしても良いなど、種々の態様が可能である。

動力源の回転抵抗を低下させる方法としては、例えば動力源として内燃機関を有する場合、燃料供給を停止しているフューエルカット時にスロットル弁開度を開き制御することにより、ポンピングロスを低下させて相殺トルク分だけ回転抵抗を低下させることが可能で、その分だけ入力トルクが増大してイナーシャトルクを相殺することができる。内燃機関がアイドル状態等で作動している場合には、燃料噴射量を増大させるなどして、イナーシャトルクを越えない範囲で相殺トルク分だけ動力源トルクを増大させるようにしても良く、動力源ブレーキ状態である限り、回転抵抗の低下に相当する。

動力源としてモータジェネレータを有し、アクセルＯＦＦ時等にモータジェネレータを回生制御或いは発電制御することにより、回転抵抗を発生させて動力源ブレーキ状態とする車両用駆動装置においては、その回生トルク或いは発電トルクを相殺トルク分だけ低下させて回転抵抗を低下させることが可能で、その分だけ入力トルクが増大してイナーシャトルクを相殺することができる。

上記イナーシャトルク相殺手段によって付与する相殺トルク、すなわちスロットル弁開度の開き量やモータトルク、回生トルクの低下幅、ＥＣＢによる制動トルクの低下幅などは、例えばどのギヤ段からどのギヤ段へのダウンシフトかを表す変速の種類や、自動変速かマニュアル変速か、或いは車速、動力源回転速度、入力軸回転速度等の車両状態、運転状態などをパラメータとして予めマップなどで設定される。必要に応じて逐次学習補正されるようにすることも可能である。また、モータトルクや回生トルクのように高い応答性が得られる場合には、動力源回転速度の変化率や入力軸回転速度の変化率を検出してイナーシャトルクを逐次算出し、そのイナーシャトルクに応じてリアルタイムで相殺トルクを制御することも可能である。

第２発明では、解放側摩擦係合装置および係合側摩擦係合装置が一時的に重複して係合トルクを持つように変速制御を行うオーバーラップ変速制御手段を備えており、トルク相でのトルク抜けが防止されるようになっているが、第１発明の実施に際しては、必ずしもこのようなオーバーラップ制御を行う必要はなく、アンダーラップ制御を用いることも可能である。また、必要に応じてＥＣＢ等によるホイールブレーキの制動トルク制御で、動力源ブレーキのトルク抜けを補完することもできるなど、種々の態様が可能である。

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。
図１は、本発明が適用された車両用駆動装置８の概略構成を制御系統と共に示すブロック線図で、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両用のものであり、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関によって構成されている走行用の動力源としてのエンジン１０の出力は、トルクコンバータ１２、自動変速機１４、差動歯車装置４０、および左右の車軸４４を経て左右の駆動輪４６へ伝達される。

図２の(a) は、上記トルクコンバータ１２および自動変速機１４の構成を具体的に説明する骨子図で、トルクコンバータ１２は、エンジン１０の出力を流体を介してポンプ翼車からタービン翼車、更に入力軸（タービン軸）３２に伝達する流体式動力伝達装置であるが、ロックアップクラッチ１２ｃが係合させられることにより、流体を介することなく直接伝達することができる。また、トルクコンバータ１２のポンプ翼車には、機械式のオイルポンプ１８が連結されており、エンジン１０によって回転駆動されるようになっている。なお、トルクコンバータ１２および自動変速機１４は中心線に対して略対称的に構成されており、図２の(a) では中心線の下半分が省略されている。

自動変速機１４は、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置２０を主体として構成されている第１変速部２２と、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２６およびダブルピニオン型の第３遊星歯車装置２８を主体として構成されている第２変速部３０とを同軸線上に有し、入力軸３２の回転を変速して出力歯車３４から出力する。入力軸３２は入力部材に相当する。また、出力歯車３４は出力部材に相当するもので、前記差動歯車装置４０に動力を伝達するためにそのデフドリブンギヤ（大径歯車）４２と噛み合うデフドライブギヤとして機能している。

上記第１変速部２２を構成している第１遊星歯車装置２０は、サンギヤＳ１、キャリアＣＡ１、およびリングギヤＲ１の３つの回転要素を備えており、サンギヤＳ１が入力軸３２に連結されて回転駆動されるとともに、リングギヤＲ１が第３ブレーキＢ３を介して回転不能にケース３６に固定されることにより、キャリアＣＡ１が中間出力部材として入力軸３２に対して減速回転させられて出力する。また、第２変速部３０を構成している第２遊星歯車装置２６および第３遊星歯車装置２８は、一部が互いに連結されることによって４つの回転要素ＲＭ１〜ＲＭ４が構成されており、具体的には、第３遊星歯車装置２８のサンギヤＳ３によって第１回転要素ＲＭ１が構成され、第２遊星歯車装置２６のリングギヤＲ２および第３遊星歯車装置２８のリングギヤＲ３が互いに連結されて第２回転要素ＲＭ２が構成され、第２遊星歯車装置２６のキャリアＣＡ２および第３遊星歯車装置２８のキャリアＣＡ３が互いに連結されて第３回転要素ＲＭ３が構成され、第２遊星歯車装置２６のサンギヤＳ２によって第４回転要素ＲＭ４が構成されている。上記第２遊星歯車装置２６および第３遊星歯車装置２８は、キャリアＣＡ２およびＣＡ３が共通の部材にて構成されているとともに、リングギヤＲ２およびＲ３が共通の部材にて構成されており、且つ第２遊星歯車装置２６のピニオンギヤが第３遊星歯車装置２８の第２ピニオンギヤを兼ねているラビニヨ型の遊星歯車列とされている。

上記第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ３）は第１ブレーキＢ１によって選択的にケース３６に連結されて回転停止させられ、第２回転要素ＲＭ２（リングギヤＲ２、Ｒ３）は第２ブレーキＢ２によって選択的にケース３６に連結されて回転停止させられ、第４回転要素ＲＭ４（サンギヤＳ２）は第１クラッチＣ１を介して選択的に前記入力軸３２に連結され、第２回転要素ＲＭ２（リングギヤＲ２、Ｒ３）は第２クラッチＣ２を介して選択的に入力軸３２に連結され、第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ３）は中間出力部材である前記第１遊星歯車装置２０のキャリアＣＡ１に一体的に連結され、第３回転要素ＲＭ３（キャリアＣＡ２、ＣＡ３）は前記出力歯車３４に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。

上記クラッチＣ１、Ｃ２およびブレーキＢ１、Ｂ２、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、油圧制御回路９８（図１参照）のリニアソレノイド弁ＳＬ１〜ＳＬ５の励磁、非励磁やマニュアルバルブ１０４（図３参照）によって油圧回路が切り換えられることにより、図２の(b) に示すように係合、解放状態が切り換えられ、シフトレバー７２（図１参照）の操作位置（ポジション）に応じて前進６段、後進１段の各ギヤ段が成立させられる。図２(b) の「１ｓｔ」〜「６ｔｈ」は前進の第１速ギヤ段〜第６速ギヤ段を意味しており、「Ｒｅｖ」は後進ギヤ段であり、それ等の変速比（＝入力軸回転速度Ｎ_IN／出力軸回転速度Ｎ_OUT ）は、前記第１遊星歯車装置２０、第２遊星歯車装置２６、および第３遊星歯車装置２８の各ギヤ比ρ１、ρ２、ρ３によって適宜定められる。図２(b) の「○」は係合、空欄は解放を意味している。

図１において、アクセルペダル５０の操作量（アクセル操作量）Ａccは、アクセル操作量センサ５１により検出されるようになっており、そのアクセル操作量Ａccを表す信号が電子制御装置９０に供給される。アクセルペダル５０は、運転者の出力要求量に応じて大きく踏み込み操作されるもので、アクセル操作部材に相当し、アクセル操作量Ａccは出力要求量に相当する。また、エンジン１０の吸気配管には、スロットルアクチュエータ５４によってスロットル弁開度θ_THが変化させられる電子スロットル弁５６が設けられている。この他、エンジン１０の回転速度ＮＥを検出するためのエンジン回転速度センサ５８、エンジン１０の吸入空気量Ｑを検出するための吸入空気量センサ６０、吸入空気の温度Ｔ_A を検出するための吸入空気温度センサ６２、上記電子スロットル弁５６の全閉状態（アイドル状態）およびその開度θ_THを検出するためのアイドルスイッチ付スロットルセンサ６４、車速Ｖに対応する出力歯車３４の回転速度（出力軸回転速度に相当）Ｎ_OUT を検出するための車速センサ６６、エンジン１０の冷却水温Ｔ_W を検出するための冷却水温センサ６８、常用ブレーキ用のブレーキペダル５２の操作の有無を検出するためのブレーキスイッチ７０、シフトレバー７２のレバーポジション（操作位置）Ｐ_SHを検出するためのレバーポジションセンサ７４、タービン回転速度ＮＴを検出するためのタービン回転速度センサ７６、油圧制御回路９８内の作動油の温度であるＡＴ油温Ｔ_OIL を検出するためのＡＴ油温センサ７８、アップシフトスイッチ８０、ダウンシフトスイッチ８２などが設けられており、それらのセンサから、エンジン回転速度ＮＥ、吸入空気量Ｑ、吸入空気温度Ｔ_A 、スロットル弁開度θ_TH、車速Ｖ（出力軸回転速度Ｎ_OUT ）、エンジン冷却水温Ｔ_W 、ブレーキペダル５２の踏込み操作（オン）Ｂ_ON、シフトレバー７２のレバーポジションＰ_SH、タービン回転速度ＮＴ、ＡＴ油温Ｔ_OIL 、変速レンジのアップシフト指令Ｒ_UP、変速レンジのダウンシフト指令Ｒ_DN、などを表す信号が電子制御装置９０に供給されるようになっている。上記タービン回転速度ＮＴは、入力部材である入力軸３２の回転速度（入力軸回転速度Ｎ_IN）と同じである。

上記シフトレバー７２は、例えば運転席の近傍に配設され、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１４内の動力伝達経路を解放、すなわち自動変速機１４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３４の回転を阻止（ロック）するための駐車ポジション（位置）であり、「Ｒ」ポジションは自動変速機１４を前記後進ギヤ段「Ｒｅｖ」として後進走行するための後進走行ポジション（位置）であり、「Ｎ」ポジションは自動変速機１４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中立ポジション（位置）であり、「Ｄ」ポジションは自動変速機１４の全変速範囲である第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変速制御を行う自動変速モード（Ｄレンジ）を成立させる前進走行ポジション（位置）であり、「Ｓ」ポジションは前進ギヤ段の変速範囲を制限した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シーケンシャルモード（以下、Ｓモードという）を成立させる前進走行ポジション（位置）である。この「Ｓ」ポジションには、シフトレバー７２の操作毎に変速レンジをアップ側にシフトさせるためのアップシフト位置「＋」、シフトレバー７２の操作毎に変速レンジをダウン側にシフトさせるためのダウンシフト位置「−」が備えられており、それ等の操作が前記アップシフトスイッチ８０、ダウンシフトスイッチ８２によって検出される。アップシフト位置「＋」およびダウンシフト位置「−」は何れも不安定で、シフトレバー７２はスプリング等の付勢手段により自動的に「Ｓ」ポジションへ戻されるようになっており、アップシフト位置「＋」またはダウンシフト位置「−」への操作回数或いは保持時間などに応じて変速レンジが変更される。上記Ｓモードは、手動変速モードに相当する。

図３は、油圧制御回路９８のうち自動変速機１４の変速制御、すなわちクラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１〜Ｂ３の油圧制御に関する部分を説明する回路図で、オイルポンプ１８から圧送された作動油は、リリーフ型の第１調圧弁１００により調圧されることによって第１ライン圧ＰＬ１とされる。第１調圧弁１００は、タービントルクＴ_T すなわち自動変速機１４の入力トルクＴ_IN、或いはその代用値であるスロットル弁開度θ_THに応じて第１ライン圧ＰＬ１を調圧するもので、その第１ライン圧ＰＬ１は、シフトレバー７２に連動させられるマニュアルバルブ１０４に供給される。そして、シフトレバー７２が「Ｄ」ポジションまたは「Ｓ」ポジションの前進走行ポジションへ操作されているときには、このマニュアルバルブ１０４から第１ライン圧ＰＬ１と同じ大きさの前進ポジション圧Ｐ_D がリニアソレノイド弁ＳＬ１〜ＳＬ５へ供給される。リニアソレノイド弁ＳＬ１〜ＳＬ５は、それぞれ前記クラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１〜Ｂ３に対応して配設されており、電子制御装置９０から出力される駆動信号に従ってそれぞれ励磁状態が制御されることにより、それ等の係合油圧Ｐ_C1、Ｐ_C2、Ｐ_B1、Ｐ_B2、Ｐ_B3がそれぞれ独立に制御され、これにより第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第６速ギヤ段「６ｔｈ」の何れかを択一的に成立させることができる。リニアソレノイド弁ＳＬ１〜ＳＬ５は何れも大容量型で、出力油圧がそのままクラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１〜Ｂ３に供給され、それ等の係合油圧Ｐ_C1、Ｐ_C2、Ｐ_B1、Ｐ_B2、Ｐ_B3を直接制御する直接圧制御が行われる。

前記電子制御装置９０は、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、図４に示すようにエンジン制御手段１１０および変速制御手段１２０の各機能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、変速制御用等に分けて構成される。

エンジン制御手段１１０は、エンジン１０の出力制御を行うもので、前記スロットルアクチュエータ５４により電子スロットル弁５６を開閉制御する他、燃料噴射量制御のために燃料噴射弁９２（図１参照）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９４を制御する。電子スロットル弁５６の制御は、例えば図５に示す関係から実際のアクセル操作量Ａccに基づいてスロットルアクチュエータ５４を駆動し、アクセル操作量Ａccが増加するほどスロットル弁開度θ_THを増加させる。このエンジン制御手段１１０はまた、フューエルカット手段１１２を備えており、アクセル操作量Ａccが０のアクセルＯＦＦ時であって所定のフューエルカット条件を満足する場合に、燃費向上や排出ガス低減等のために燃料噴射弁９２による燃料供給を停止し、エンジン１０の作動を停止させる。

変速制御手段１２０は、自動変速機１４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６の(a) 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。前記図２(b) の作動表から明らかなように、本実施例の自動変速機１４は、クラッチＣおよびブレーキＢの何れか１つを解放するとともに他の１つを係合させるクラッチツークラッチ変速により、連続するギヤ段の変速が行われるようになっている。図６の(a) の変速マップの実線はアップシフト線で、破線はダウンシフト線であり、車速Ｖが低くなったりアクセル操作量Ａccが大きくなったりするに従って、変速比が大きい低速側のギヤ段に切り換えられるようになっている。また、アクセル操作量Ａccが０のコースト走行時のダウンシフトに関しては、前記フューエルカット手段１１２によるフューエルカットが維持されるように、各ギヤ段毎にコーストダウン車速が別個に設定されており、そのコーストダウシ車速を跨いで車速Ｖが低下した場合にダウンシフトを行うようになっている。図中の「１」〜「６」は第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第６速ギヤ段「６ｔｈ」を意味している。

また、シフトレバー７２が「Ｓ」ポジションへ操作されることにより前記Ｓモードを成立させ、アップシフト指令Ｒ_UPやダウンシフト指令Ｒ_DNに従って図６の(b) に示すように最高速段すなわち変速比が小さい高速側の変速範囲が異なる６つの変速レンジ「Ｄ」、「５」、「４」、「３」、「２」、「Ｌ」の何れかを電気的に成立させるとともに、各変速範囲内において前記図６(a) の変速マップに従って自動変速を行う。したがって、例えば下り坂などでシフトレバー７２をダウンシフト位置「−」へ繰り返し操作すると、変速レンジが例えば「４」レンジから、「３」レンジ、「２」レンジ、「Ｌ」レンジへ切り換えられ、第４速ギヤ段「４ｔｈ」から第３速ギヤ段「３ｒｄ」、第２速ギヤ段「２ｎｄ」、第１速ギヤ段「１ｓｔ」へ順次ダウンシフトされて、エンジンンブレーキが増大させられる。

このような自動または手動による自動変速機１４の変速制御は、前記複数のクラッチＣおよびブレーキＢのうちの所定の係合側摩擦係合装置および解放側摩擦係合装置の油圧を予め定められた変化パターンに従って変化させたり、所定の変化タイミングで変化させたりすることによって行われる。すなわち、前記油圧制御回路９８のリニアソレノイド弁ＳＬ１〜ＳＬ５の励磁、非励磁を切り換えたり、その励磁状態を連続的に変化させたりするのであるが、この変化パターンや変化タイミング等の制御態様は、クラッチＣおよびブレーキＢの耐久性や変速応答性、変速ショック等を総合的に考慮して、どのギヤ段からどのギヤ段への変速かを表す変速の種類や、前記図６(a) の変速マップによる自動変速かシフトレバー操作によるマニュアル変速か、アップシフトかダウンシフトか、アクセルペダル５０が踏込み操作されたパワーＯＮ状態か踏込み操作されていないパワーＯＦＦ状態か、或いは先の変速制御が終了する前に次の変速制御を開始する多重変速か単一変速か、等の変速の態様に応じて定められる。

上記変速制御手段１２０はまた、パワーＯＦＦダウンシフト時オーバーラップ変速制御手段１２２を備えている一方、前記エンジン制御手段１１０は、パワーＯＦＦダウンシフト時イナーシャトルク相殺手段１１４を備えている。これ等のパワーＯＦＦダウンシフト時オーバーラップ変速制御手段１２２、パワーＯＦＦダウンシフト時イナーシャトルク相殺手段１１４は、何れもアクセルペダル５０が踏込み操作されていないアクセル操作量Ａcc＝０のパワーＯＦＦ時で、前記フューエルカット手段１１２によりエンジン１０に対する燃料供給が停止させられ、駆動輪４６側からの入力がエンジン１０側からの入力を上回り、エンジン１０のポンピングロスやフリクションロスによる回転抵抗で制動力を発生するエンジンブレーキ状態において、エンジン回転速度ＮＥを引き上げながら自動変速機１４をダウンシフトさせる際の変速制御、エンジン制御に関するもので、図７のフローチャートに従って信号処理を行う。図７のステップＳ２〜Ｓ４、Ｓ６〜Ｓ９は、パワーＯＦＦダウンシフト時オーバーラップ変速制御手段１２２に相当し、ステップＳ３、Ｓ５、Ｓ８、およびＳ１０は、パワーＯＦＦダウンシフト時イナーシャトルク相殺手段１１４に相当する。

図８は、このようなパワーＯＦＦダウンシフト時に、図７のフローチャートに従って変速制御およびエンジン制御が行われた場合の係合側摩擦係合装置および解放側摩擦係合装置の油圧指令値の変化を、タービン回転速度ＮＴや、自動変速機１４の入力トルクＴ_IN、出力トルクＴ_OUT 、スロットル弁開度θ_THと関連付けて示すタイムチャートの一例である。この中のタービン回転速度ＮＴの欄の縦軸の「ｈｉｄｏｋｉ」は、ダウンシフト前のギヤ段の同期回転速度で、「ｌｏｄｏｋｉ」はダウンシフト後のギヤ段の同期回転速度であり、各ギヤ段の変速比γ_HI、γ_LOと車速Ｖに対応する出力軸回転速度Ｎ_OUT とを掛け算した値である。そして、タービン回転速度ＮＴがそれ等の同期回転速度と一致している間は各ギヤ段が成立しているが、それ等の同期回転速度から外れている間は変速途中（イナーシャ相）であることを意味している。また、係合側摩擦係合装置の油圧指令値および解放側摩擦係合装置の油圧指令値は、何れも前記リニアソレノイド弁ＳＬ１〜ＳＬ６に対する励磁電流に対応するもので、実際の油圧は、この指令値よりも遅れてなまされた形で変化する。また、入力トルクＴ_INは、タービン回転速度ＮＴ等が一定の定常状態のもので、回転速度変化によって発生するイナーシャトルクは含まれていない。

図７のステップＳ１では、パワーＯＦＦダウンシフトか否か、すなわちアクセル操作量Ａccが０のパワーＯＦＦ時に、予め定められたコーストダウン車速を跨いで車速Ｖが低下することにより、或いは運転者のシフトレバー操作により、ダウンシフトの変速指令が出力されたか否かを判断し、パワーＯＦＦダウンシフトの場合はステップＳ２以下を実行する。この状態では、通常は前記フューエルカット手段１１２によりエンジン１０に対する燃料供給が停止させられ、駆動輪４６の回転が自動変速機１４、トルクコンバータ１２のロックアップクラッチ１２ｃ等を介してエンジン１０に伝達されることにより、エンジン１０が回転駆動されるとともに、フリクションロスやポンピングロスによる回転抵抗で所定のエンジンブレーキが発生させられる。図８の時間ｔ０は、ステップＳ１の判断がＹＥＳ（肯定）となり、ステップＳ２以下の実行が開始された時間である。

ステップＳ２では、予め定められた油圧制御パターンに従って係合側摩擦係合装置および解放側摩擦係合装置の油圧制御、すなわち前記リニアソレノイド弁ＳＬ１〜ＳＬ５に対する油圧指令値（励磁電流）の制御を開始する。具体的には、係合側摩擦係合装置については、ファーストフィルを行った後、時間ｔ０からスウィープ開始時間ｔｉｍｅＡが経過した所定のタイミング（時間ｔ１）で油圧指令値を予め定められた変化率でスウィープアップさせ、解放側摩擦係合装置については、ファーストドレンを行った後、係合側と同じタイミング（時間ｔ１）で油圧指令値を予め定められた変化率でスウィープダウンさせる。このスウィープアップおよびスウィープダウンの開始油圧や変化率は、例えばどのギヤ段からどのギヤ段へのダウンシフトかを表す変速の種類や、自動変速かマニュアル変速か、或いはＡＴ油温Ｔ_OIL 、車速Ｖ等をパラメータとして予めマップなどで設定されているとともに、必要に応じて学習補正される。そして、このように係合側摩擦係合装置および解放側摩擦係合装置の油圧指令値をそれぞれスウィープアップ、スウィープダウンさせることにより、解放側摩擦係合装置および係合側摩擦係合装置が一時的に重複（オーバーラップ）して係合トルクを持つようにして変速制御が行われ、解放側摩擦係合装置の係合トルクが所定値以下になって滑り始めることにより、係合側摩擦係合装置の係合トルクによりタービン回転速度ＮＴが引き上げられる。

ステップＳ３では、上記の油圧制御によりイナーシャ相が開始したか否か、具体的にはタービン回転速度ＮＴがダウンシフト前の同期回転速度ｈｉｄｏｋｉから変化し始めたか否かを判断する。そして、イナーシャ相の開始判定が為されたら、ステップＳ４で解放側摩擦係合装置の油圧指令値を０とし、解放側摩擦係合装置を速やかに解放する。これにより、イナーシャ相が開始する前のトルク相において、係合側摩擦係合装置および解放側摩擦係合装置が共に解放状態となってエンジンブレーキが低下するトルク抜けを防止しつつ、係合側摩擦係合装置の係合トルクでタービン回転速度ＮＴを上昇させるイナーシャ相へ滑らかに移行することができる。図８の時間ｔ２は、イナーシャ相の開始判定が為されてステップＳ３の判断がＹＥＳ（肯定）となり、解放側摩擦係合装置の油圧指令値が０とされた時間である。この時、自動変速機１４の出力トルクＴ_OUT は、入力トルクＴ_INにダウンシフト後のギヤ段の変速比γ_LOを掛け算した値となる。

ここで、タービン回転速度ＮＴやエンジン回転速度ＮＥが引き上げられるイナーシャ相では、エンジン１０やトルクコンバータ１２等の入力軸３２よりもエンジン１０側のイナーシャによって負トルク（イナーシャトルク）が発生し、図８の出力トルクＴ_OUT の欄に破線で示すように、ダウンシフト後のギヤ段における出力トルク（γ_LO×Ｔ_IN）よりもイナーシャトルク分だけ出力トルクＴ_OUT が一時的に低くなる。すなわち、イナーシャトルク分だけエンジンブレーキが一時的に大きくなるのであり、これにより乗り心地が悪くなったり運転者に違和感を生じさせたりする。

これに対し、本実施例では次のステップＳ５で、イナーシャトルク相殺制御を開始し、上記イナーシャトルクを相殺するように電子スロットル弁５６のスロットル弁開度θ_THを予め定められたイナーシャトルク相殺開度θ_THITだけ開き制御する。すなわち、フューエルカット状態でスロットル弁開度θ_THを開き制御すると、ポンピングロスによるエンジン１０の回転抵抗が低下し、相対的に入力トルクＴ_INを所定の相殺トルクだけ増大させることができるのであり、これによりイナーシャトルクによるエンジンブレーキの増加が抑制される。イナーシャトルク相殺開度θ_THITは相殺トルクに対応するもので、イナーシャ相におけるタービン回転速度ＮＴの変化率ΔＮＴ等に応じて定まるイナーシャトルクと略同じになるように、どのギヤ段からどのギヤ段へのダウンシフトかを表す変速の種類や、自動変速かマニュアル変速か、或いはＡＴ油温Ｔ_OIL 、車速Ｖ等をパラメータとして予めマップなどで設定されている。なお、イナーシャ相における出力トルクＴ_OUT の変動が所定値以下になるように、イナーシャトルク相殺開度θ_THITを逐次学習補正することも可能である。また、イナーシャトルクが大きい場合には、フューエルカットを中止して燃料噴射弁９２による燃料供給を再開し、エンジン１０を自力回転させるようにしても良い。

次のステップＳ６では、タービン回転速度ＮＴの変化率ΔＮＴが予め定められた設定変化率ΔＮＴ１に達したか否かを判断し、ΔＮＴ≧ΔＮＴ１になったら、ステップＳ７で係合側摩擦係合装置の油圧指令値のスウィープアップを終了し、その時の油圧指令値に固定する。これにより、タービン回転速度ＮＴは設定変化率ΔＮＴ１と略同じ変化率で上昇させられる。但し、タービン回転速度ＮＴが設定変化率ΔＮＴ１で上昇するように、係合側摩擦係合装置の油圧指令値をフィードバック制御することも可能である。この設定変化率ΔＮＴ１は、前記イナーシャトルク相殺開度θ_THITと同様に、どのギヤ段からどのギヤ段へのダウンシフトかを表す変速の種類や、自動変速かマニュアル変速か、或いはＡＴ油温Ｔ_OIL 、車速Ｖなどをパラメータとして予めマップなどで設定されている。図８の時間ｔ３は、ΔＮＴ≧ΔＮＴ１になってステップＳ６の判断がＹＥＳ（肯定）になった時間であり、スロットル弁開度θ_THは、応答遅れを考慮してタービン回転速度ＮＴの変化率ΔＮＴが設定変化率ΔＮＴ１に達する少し前に前記イナーシャトルク相殺開度θ_THITに達するように開き制御される。

ステップＳ８では、タービン回転速度ＮＴがダウンシフト後のギヤ段の同期回転速度ｌｏｄｏｋｉ付近に達したか否か、具体的には同期回転速度ｌｏｄｏｋｉよりも所定値αだけ低い回転速度（ｌｏｄｏｋｉ−α）に達したか否かを判断し、ＮＴ≧ｌｏｄｏｋｉ−αになったら（時間ｔ４）、ステップＳ９で係合側摩擦係合装置の油圧制御の終了処理を行う。具体的には、係合側摩擦係合装置の急係合による変速ショックを防止するため、一時的に油圧指令値を低下させてタービン回転速度ＮＴの上昇度合を緩和し、同期回転速度ｌｏｄｏｋｉに滑らかに近づけるなどした後、変速終了判定（時間ｔ５）に伴ってＭＡＸ圧（第１ライン圧ＰＬ１）まで一気に上昇させて完全係合させる。また、ステップＳ１０では、イナーシャトルク相殺制御の終了処理を行い、スロットル弁開度θ_THを滑らかに０まで低下させる。これにより、タービン回転速度ＮＴの上昇終了に伴うイナーシャトルクの減少に合わせて、ポンピングロスによる回転抵抗が増大させられ、イナーシャトルクの変化に伴う出力トルクＴ_OUT 、更には駆動トルク（エンジンブレーキ）の変動が抑制される。

このように、本実施例の車両用駆動装置の制御装置においては、アクセルＯＦＦのエンジンブレーキ状態におけるダウンシフトに際して、タービン回転速度ＮＴやエンジン回転速度ＮＥを引き上げるイナーシャ相で、そのエンジン１０等のイナーシャによって発生する負トルク（イナーシャトルク）を低減するように、スロットル弁開度θ_THをイナーシャトルク相殺開度θ_THITだけ開き制御してポンピングロスによる回転抵抗を低下させるパワーＯＦＦダウンシフト時イナーシャトルク相殺手段１１４を有するため、そのイナーシャトルクに起因するエンジンブレーキの一時的な増大が抑制され、エンジンブレーキの変動による違和感が軽減されて乗り心地が向上する。特に、イナーシャトルクを低減するように、そのイナーシャトルクの範囲内でポンピングロスによる回転抵抗を低下させるため、エンジン１０の出力増大制御などでエンジン回転速度ＮＥを自力で上昇させる場合のように、エンジンブレーキが低下したり反対に駆動状態になったりして却って運転者に違和感を生じさせる恐れがない。

また、本実施例では、パワーＯＦＦダウンシフト時オーバーラップ変速制御手段１２２を備えており、解放側摩擦係合装置および係合側摩擦係合装置が一時的に重複（オーバーラップ）して係合トルクを持つようにダウンシフトの変速制御が行われるため、イナーシャ相が開始する前のトルク相において係合側摩擦係合装置および解放側摩擦係合装置が共に解放状態となってエンジンブレーキが低下するトルク抜けが防止され、トルク相からイナーシャ相が終了するまでの一連の変速過渡時のエンジンブレーキの変動が抑制されて、乗り心地が一層向上する。

また、本実施例では、フューエルカット状態におけるエンジン１０のスロットル弁開度θ_THを開き制御することにより、ポンピングロスによる回転抵抗を低下させて相対的に相殺トルクを付与し、イナーシャトルクを低減するため、エンジン１０とは別に電動モータ等を設けて相殺トルクを付与する場合に比較して、既存の車両用駆動装置８をそのまま用いてエンジンブレーキの変動を抑制することが可能で、装置が安価に構成される。

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、これ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。

本発明が好適に適用される車両用駆動装置を制御系統と共に示す概略構成図である。 図１の自動変速機の具体的構成を説明する図で、(a) は骨子図、(b) は複数のギヤ段における摩擦係合装置の作動状態を示す作動表である。 図１の油圧制御回路のうち自動変速機の変速制御に関連する部分の構成を説明する回路図である。 図１の電子制御装置が備えている機能の要部を説明するブロック線図である。 図４のエンジン制御手段によって行われるスロットル制御で用いられるアクセル操作量Ａccとスロットル弁開度θ_THとの関係の一例を示す図である。 図４の変速制御手段によって行われる自動変速機の変速制御を説明する図で、(a) は運転状態に応じてギヤ段を自動的に切り換える際に用いられる変速マップの一例で、(b) は複数の変速レンジの変速範囲を示す図である。 図４のパワーＯＦＦダウンシフト時オーバーラップ変速制御手段、およびパワーＯＦＦダウンシフト時イナーシャトルク相殺手段によって行われる信号処理を具体的に説明するフローチャートである。 パワーＯＦＦダウンシフト時に図７のフローチャートに従ってオーバーラップ変速制御、イナーシャトルク相殺制御が行われた場合のタービン回転速度ＮＴや係合側および解放側の油圧指令値等の変化を示すタイムチャートの一例である。

符号の説明

８：車両用駆動装置 １０：エンジン（動力源） １４：自動変速機 ９０：電子制御装置 １１４：パワーＯＦＦダウンシフト時イナーシャトルク相殺手段（イナーシャトルク相殺手段） １２２：パワーＯＦＦダウンシフト時オーバーラップ変速制御手段（オーバーラップ変速制御手段） ＮＴ：タービン回転速度（入力軸回転速度） ＮＥ：エンジン回転速度（動力源回転速度） Ｃ１、Ｃ２：クラッチ（摩擦係合装置） Ｂ１〜Ｂ３：ブレーキ（摩擦係合装置） θ_THIT：イナーシャトルク相殺開度（相殺トルク）

Claims (3)

1. 車輪側からの入力が動力源側からの入力を上回り、該動力源の回転抵抗で制動力を発生する動力源ブレーキ状態で、該動力源の回転速度を引き上げながら自動変速機をダウンシフトさせる車両用駆動装置の制御装置において、
   前記動力源の回転速度を引き上げるイナーシャ相で、該動力源側のイナーシャによって発生する負トルクを低減するように、該負トルクの範囲内で所定の相殺トルクを付与するイナーシャトルク相殺手段を設けた
   ことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
2. 解放側摩擦係合装置が解放されるとともに係合側摩擦係合装置が係合させられることによってダウンシフトが行われる自動変速機を有し、
   車輪側からの入力が動力源側からの入力を上回り、該動力源の回転抵抗で制動力を発生する動力源ブレーキ状態で、該動力源の回転速度を引き上げながら前記自動変速機をダウンシフトさせる車両用駆動装置の制御装置において、
   前記ダウンシフト時に、前記解放側摩擦係合装置および前記係合側摩擦係合装置が一時的に重複して係合トルクを持つように変速制御を行うオーバーラップ変速制御手段と、
   前記係合側摩擦係合装置の係合トルクで前記動力源の回転速度を引き上げるイナーシャ相で、該動力源側のイナーシャによって発生する負トルクを低減するように、該負トルクの範囲内で所定の相殺トルクを付与するイナーシャトルク相殺手段と、
   を有することを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
3. 前記イナーシャトルク相殺手段は、前記動力源の回転抵抗を低下させることにより相対的に前記相殺トルクを付与し、前記負トルクを低減する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用駆動装置の制御装置。

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