JP2009144588A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動変速機のアップシフト時に動力源の出力トルクを低下させるために複数のトルクダウン手段を併用する場合であっても、適切なタイミングで動力源の出力トルクを低下させることができる自動変速機の制御装置を提供する。
【解決手段】電子制御装置は、変速指令信号を出力し（ステップＳ１）、変速指令信号が出力されてからイナーシャ相が開始するまでの予想経過時間を表す学習値（Ｎ−１）と実際に要した実経過時間Ｔとの差が予め設定された範囲内にあるか否かを判定し（ステップＳ９）、その差が予め設定された範囲内にないと判定した場合、学習値（Ｎ−１）を補正し（ステップＳ１０）、得られた学習値（Ｎ）、吸入空気量変更応答時間Ｔ_ｒ１および点火時期変更応答時間Ｔ_ｒ２に基づいて、次回のアップシフト時におけるエンジンのトルクダウンを要求するタイミングをそれぞれ補正する。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両に搭載される自動変速機の制御装置に関し、特に、自動変速機のアップシフト時において一時的に動力源をトルクダウンさせる自動変速機の制御装置に関する。

従来、自動変速機のアップシフト時にエンジンの出力トルクを適切なタイミングで減少させ、速度変化を起こすトルクを大きくし、変速を短時間で終了させることにより、シフトクオリティの向上ならびに自動変速機を構成する摩擦材の耐久性および信頼性の向上を図るトルクダウン制御が知られている。

このようなトルクダウン制御を行う従来の自動変速機の制御装置としては、車両のスロットル開度と車速の関係が変速スケジュールの変速線を横切ると、少なくとも解放されている摩擦要素を締結することで変速を行う変速制御手段と、変速制御手段から変速開始指令を入力すると、変速過渡期にて一時的にエンジントルクを低下させるトルクダウン制御手段と、所定のギヤ比に到達したことを検出する所定ギヤ比到達検出手段と、トルクダウン制御手段によりトルクダウンが開始されてから、所定ギヤ比到達検出手段により所定のギヤ比に到達したことが検出されるまでの時間を計測するタイミングタイマと、このタイミングタイマにより計測された計測時間と、予め設定された設定時間とを比較するタイミング比較判定手段と、この比較判定結果に基づいて、トルクダウンの開始タイミングを補正する補正手段と、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このように、特許文献１に記載された従来の自動変速機の制御装置においては、トルクダウン制御手段によりトルクダウンが開始されてから所定ギヤ比到達検出手段により所定のギヤ比に到達したことが検出されるまでの時間が予め設定された時間となるよう、トルクダウンの開始タイミングを補正している。
特開２００３−１７２１６２号公報

また、近年の自動変速機の制御装置においては、動力源であるエンジンの出力トルクを短時間で十分に低下させるために複数のトルクダウン手段が併用されている。このように、動力源の出力トルクを低下させるために複数のトルクダウン手段を併用する場合には、各トルクダウン手段の応答時間に応じてトルクダウンの開始タイミングをそれぞれ補正する必要がある。

しかしながら、特許文献１に記載された自動変速機の制御装置においては、各トルクダウン手段によるトルクダウンの開始タイミングをどの程度ずつ補正したらよいのかが分からないため、適切なタイミングで動力源の出力トルクを低下させることができなくなるという問題があった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、自動変速機のアップシフト時に動力源の出力トルクを低下させるために複数のトルクダウン手段を併用する場合であっても、適切なタイミングで動力源の出力トルクを低下させることができる自動変速機の制御装置を提供することを目的とする。

本発明の自動変速機の制御装置は、上記目的を達成するため、（１）車両に搭載された動力源をトルクダウンさせる複数のトルクダウン手段と、前記動力源によって発生された動力が伝達される自動変速機に変速指令信号を出力する出力手段と、前記出力手段によってアップシフトを表す変速指令信号が出力されてからイナーシャ相が開始するまでの予想経過時間を算出する予想経過時間算出手段と、前記予想経過時間算出手段によって前回のアップシフト時に算出された予想経過時間に基づいたタイミングで、前記複数のトルクダウン手段をそれぞれ作動させるトルクダウン作動手段と、を備えた構成を有している。

この構成により、変速指令信号が出力されてからイナーシャ相が開始するまでの予想経過時間を補正し、補正した予想経過時間に基づいて、次回のアップシフト時における各トルクダウン作動手段を作動させるタイミングをそれぞれ決定するため、自動変速機のアップシフト時に動力源の出力トルクを低下させるために複数のトルクダウン手段を併用する場合であっても、適切なタイミングで動力源の出力トルクを低下させることができる。したがって、シフトクオリティの向上ならびに自動変速機を構成する摩擦材の耐久性および信頼性の向上を図ることができる。

また、上記（１）の構成を有する自動変速機の制御装置において、（２）前記予想経過時間算出手段は、前記出力手段によってアップシフトを表す変速指令信号が出力されてからイナーシャ相が開始するまでに実際に要した実経過時間を記憶して学習することによって、前記予想経過時間を算出するようにしてもよい。

この構成により、変速指令信号が出力されてからイナーシャ相が開始するまでの予想経過時間を実経過時間に基づいて算出することができる。

また、上記（１）の構成を有する自動変速機の制御装置において、（３）前記予想経過時間算出手段は、算出済みの前記予想経過時間と、前記出力手段によってアップシフトを表す変速指令信号が出力されてからイナーシャ相が開始するまでに実際に要した実経過時間とを比較し、該比較の結果に基づいて、前記予想経過時間を算出するようにしてもよい。

この構成により、変速指令信号が出力されてからイナーシャ相が開始するまでの予想経過時間と実経過時間とを比較した結果に基づいて新たな予想経過時間を算出することができる。

また、上記（１）から（３）の何れか１の構成を有する自動変速機の制御装置において、（４）前記予想経過時間算出手段は、前記動力源のトルク、締結クラッチの指示油圧、前記自動変速機の入力軸の回転速度およびアクセルペダルの操作量の何れかまたは組み合せより得られる車両状態毎に、前記予想経過時間を算出し、前記トルクダウン作動手段は、現在の車両状態に対応して算出された予想経過時間に基づいたタイミングで、前記複数のトルクダウン手段をそれぞれ作動させるようにしてもよい。

この構成により、車両状態毎に予想経過時間を算出するため、車両状態に応じたタイミングで動力源の出力トルクを低下させることができる。

また、上記（１）から（４）の何れか１の構成を有する自動変速機の制御装置において、（５）前記複数のトルクダウン手段は、前記動力源の点火時期を変更する点火時期変更手段と、前記動力源の吸入空気量を変更する吸入空気量変更手段と、を含む。

この構成により、動力源の点火時期を変更したり、動力源の吸入空気量を変更したりすることによって、動力源の出力トルクを低下させることができる。

また、上記（５）の構成を有する自動変速機の制御装置において、（６）前記トルクダウン作動手段は、前記吸入空気量変更手段を作動させた後に前記点火時期変更手段を作動させるようにしてもよい。

この構成により、動力源の点火時期の変更より応答時間が遅い動力源の吸入空気量の変更を先に要求するため、動力源の出力トルクを低下させるために、動力源の点火時期を変更する手段と、動力源の吸入空気量を変更する手段との２つのトルクダウン手段を併用する場合であっても、適切なタイミングで動力源の出力トルクを低下させることができる。

また、上記（６）の構成を有する自動変速機の制御装置において、（６）前記トルクダウン作動手段は、前記吸入空気量変更手段を作動させてから前記吸入空気量の変更によりトルクダウンが開始されるまでの吸入空気量変更応答時間と、前記点火時期変更手段を作動させてから前記点火時期の変更によりトルクダウンが開始されるまでの点火時期変更応答時間とを、前記動力源のトルク、締結クラッチの指示油圧、前記自動変速機の入力軸の回転速度およびアクセルペダルの操作量の何れかまたは組み合せより得られる車両状態に基づいてそれぞれ決定し、前記出力手段によってアップシフトを表す変速指令信号が出力されてから前記予想経過時間が経過するより前記吸入空気量変更応答時間前に前記吸入空気量変更手段を作動させ、前記出力手段によってアップシフトを表す変速指令信号が出力されてから前記予想経過時間が経過するより前記点火時期変更応答時間前に前記点火時期変更手段を作動させるようにしてもよい。

この構成により、動力源の点火時期を変更する手段と、動力源の吸入空気量を変更する手段との２つのトルクダウン手段の各応答時間を考慮した各タイミングで、動力源の点火時期の変更と、動力源の吸入空気量の変更とを要求するため、自動変速機のアップシフト時に動力源の点火時期を変更する手段と、動力源の吸入空気量を変更する手段との２つのトルクダウン手段を併用する場合であっても、適切なタイミングで動力源の出力トルクを低下させることができる。

本発明によれば、自動変速機のアップシフト時に動力源の出力トルクを低下させるために複数のトルクダウン手段を併用する場合であっても、適切なタイミングで動力源の出力トルクを低下させることができる自動変速機の制御装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る自動変速機の制御装置を適用した車両駆動装置の構成を示す骨子図である。

図１に示すように、車両駆動装置は、自動車などの車両に搭載され、エンジン１１および自動変速機１によって構成されている。エンジン１１は、内燃機関で構成される走行用の動力源であり、このエンジン１１の出力は、流体式動力伝達装置としてのトルクコンバータ１２を経て自動変速機１に入力され、図示しない差動歯車装置および車軸を介して駆動輪へ伝達されるようになっている。

トルクコンバータ１２は、エンジン１１の出力軸に連結されたポンプ翼車２１と、自動変速機１の入力軸２２に連結されたタービン翼車２３と、一方向クラッチ２４によって一方向の回転が阻止されているステータ翼車２５とを備えており、ポンプ翼車２１とタービン翼車２３との間で流体を介して動力伝達を行うようになっている。

さらに、トルクコンバータ１２は、ポンプ翼車２１とタービン翼車２３との間を直結するためのロックアップクラッチ２６を備えている。また、ポンプ翼車２１には、自動変速機１を変速制御するための油圧や、各部に潤滑油を供給したりするための油圧を発生する機械式のオイルポンプ２７が設けられている。

自動変速機１は、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置２８、およびシングルピニオン型の第２遊星歯車装置２９、第３遊星歯車装置３０を備えている遊星歯車式の変速機構である。

第１遊星歯車装置２８のサンギヤＳ１は、クラッチＣ３を介して入力軸２２に選択的に連結されるとともに、一方向クラッチＦ２およびブレーキＢ３を介してハウジング３１に選択的に連結され、逆方向（入力軸２２の回転方向と反対方向）へ回転することが阻止されるようになっている。

第１遊星歯車装置２８のキャリアＣＡ１は、ブレーキＢ１を介してハウジング３１に選択的に連結されるとともに、そのブレーキＢ１と並列に設けられた一方向クラッチＦ１により、常に逆方向の回転が阻止されるようになっている。

第１遊星歯車装置２８のリングギヤＲ１は、第２遊星歯車装置２９のリングギヤＲ２と一体的に連結されており、ブレーキＢ２を介してハウジング３１に選択的に連結されるようになっている。

第２遊星歯車装置２９のサンギヤＳ２は、第３遊星歯車装置３０のサンギヤＳ３と一体的に連結されており、クラッチＣ４を介して入力軸２２に選択的に連結されるとともに、一方向クラッチＦ４およびクラッチＣ１を介して入力軸２２に選択的に連結され、逆方向へ回転することが阻止されるようになっている。

第２遊星歯車装置２９のキャリアＣＡ２は、第３遊星歯車装置３０のリングギヤＲ３と一体的に連結されており、クラッチＣ２を介して入力軸２２に選択的に連結されるとともに、ブレーキＢ４を介してハウジング３１に選択的に連結されるようになっており、さらにブレーキＢ４と並列に設けられた一方向クラッチＦ３により、逆方向へ回転することが阻止されるようになっている。そして、第３遊星歯車装置３０のキャリアＣＡ３は、出力軸３２に一体的に連結されている。

クラッチＣ１〜Ｃ４およびブレーキＢ１〜Ｂ４（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る。

また、クラッチＣおよびブレーキＢは、油圧制御回路５６（図３参照）のソレノイドバルブＳｏｌ１〜Ｓｏｌ５、およびリニアソレノイドバルブＳＬ１、ＳＬ２の励磁、非励磁や図示しないマニュアルバルブによって油圧回路が切り換えられることにより、例えば図２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５４（図３参照）の操作位置（ポジション）に応じて６つの前進変速段（１ｓｔ〜６ｔｈ）および１つの後進変速段（Ｒｅｖ）が成立させられる。

図２は、本発明の実施の形態に係る自動変速機における複数の油圧式摩擦係合装置の作動の組み合せとそれにより成立する変速段との関係を示す図である。

図２に示す「１ｓｔ」〜「６ｔｈ」は、前進の第１変速段〜第６変速段を意味しており、第１変速段「１ｓｔ」から第６変速段「６ｔｈ」へ向かうに従って変速比（入力軸２２の回転速度Ｎ_ｉｎ／出力軸３２の回転速度Ｎ_ＯＵＴ）は小さくなり、第４変速段「４ｔｈ」の変速比は１．０に設定している。また、図２において「○」は係合、空欄は解放を表し、「（○）」はエンジンブレーキ時の係合を表し、「△」は動力伝達に関与しない係合を表している。

図３は、本発明の実施の形態に係る自動変速機を制御する制御系統の要部を示すブロック図である。

電子制御装置４１は、本発明に係る自動変速機の制御装置を構成し、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、入出力インターフェースなどを備えたマイクロコンピュータによって構成されている。

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１１の出力制御や自動変速機１の変速制御など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、およびブレーキ制御用に分けて構成される。

電子制御装置４１は、自動変速機１に変速指令信号を出力するようになっている。このように、電子制御装置４１は、本発明の出力手段を構成する。また、電子制御装置４１は、アップシフトを表す変速指令信号を自動変速機１に出力してからイナーシャ相が開始するまでの予想経過時間を算出するようになっている。このように、電子制御装置４１は、本発明の予想経過時間算出手段を構成する。

また、電子制御装置４１は、スロットルアクチュエータ４２によりスロットルバルブ４３を開閉制御するようになっている。例えば、電子制御装置４１は、後述するアクセル操作量Ａｃｃに基づいて後述するスロットル開度θ_ＴＨが増減するようにスロットルアクチュエータ４２を制御し、エンジン１１に流入する空気の量（以下、「吸入空気量」という。）Ｑを変更するようになっている。このように、電子制御装置４１は、本発明のトルクダウン作動手段および吸入空気量変更手段（トルクダウン手段）を構成する。

また、電子制御装置４１は、燃料噴射量制御のために燃料噴射装置４４を制御し、点火時期制御のためにイグナイタなどの点火装置４５の点火時期を制御するようになっている。このように、電子制御装置４１は、本発明のトルクダウン作動手段および点火時期変更手段（トルクダウン手段）を構成する。

電子制御装置４１には、アクセル操作量センサ４６、出力軸回転速度センサ４７、スロットル開度センサ４８、車速センサ４９、レバーポジションセンサ５０、タービン回転速度センサ５１、エンジン回転速度センサ５２およびエアフローセンサ５３などがハーネスなどを介して接続されている。

アクセル操作量センサ４６は、車両の運転席に設けられたアクセルペダル５４の操作量（以下、「アクセルペダル操作量」という。）Ａｃｃを検出し、検出したアクセルペダル操作量Ａｃｃを表す信号を電子制御装置４１に出力するようになっている。

出力軸回転速度センサ４７は、自動変速機１の出力軸３２の回転速度（以下、「出力軸回転速度」という。）Ｎ_ＯＵＴを検出し、検出した出力軸回転速度Ｎ_ＯＵＴを表す信号を電子制御装置４１に出力するようになっている。

スロットル開度センサ４８は、エンジン１１の吸気配管内に設けられ、アクセルペダル５４の操作量に応じて開閉されるスロットルバルブ４３の開度（以下、「スロットル開度」という。）θ_ＴＨを検出し、検出したスロットル開度θ_ＴＨを表す信号を電子制御装置４１に出力するようになっている。

車速センサ４９は、出力軸回転速度Ｎ_ＯＵＴから車両の車速Ｖを検出し、検出した車速Ｖを表す信号を電子制御装置４１に出力するようになっている。

レバーポジションセンサ５０は、シフトレバー５５のレバーポジション（操作位置）Ｐ_ＳＨを検出し、検出したレバーポジションＰ_ＳＨを表す信号を電子制御装置４１に出力するようになっている。

タービン回転速度センサ５１は、自動変速機１の入力軸２２の回転速度（以下、「タービン回転速度」という。）ＮＴを検出し、検出したタービン回転速度ＮＴを表す信号を電子制御装置４１に出力するようになっている。

エンジン回転速度センサ５２は、エンジン１１の出力軸の回転速度（以下、「エンジン回転速度」という。）ＮＥを検出し、検出したエンジン回転速度ＮＥを表す信号を電子制御装置４１に出力するようになっている。

エアフローセンサ５３は、エンジン１１の吸気配管内に設けられ、エンジン１１に流入する吸入空気量Ｑを検出し、検出した吸入空気量Ｑを表す信号を電子制御装置４１に出力するようになっている。

油圧制御回路５６は、電子制御装置４１からの変速指令信号により制御される変速用のソレノイドバルブＳｏｌ１〜Ｓｏｌ５、リニアソレノイドバルブＳＬ１、ＳＬ２、主にロックアップ油圧を制御するリニアソレノイドバルブＳＬＵ、および主にライン油圧を制御するリニアソレノイドバルブＳＬＴを備えている。なお、油圧制御回路５６内の作動油は、ロックアップクラッチ２６などに供給されるようになっている。

図４は、本発明の実施の形態に係る電子制御装置のトルクダウン動作を説明するためのフロー図である。以下、図５および図６を適宜参照しつつ、図４に基づいて、本発明の実施の形態に係る電子制御装置のトルクダウン動作について説明する。

以下に説明するトルクダウン動作は、電子制御装置４１が、自動変速機１によってアップシフトされると判断した場合に実行される。例えば、電子制御装置４１が、ＲＯＭに予め記憶されている変速線図を参照して、スロットル開度センサ４８によって検出されたスロットル開度θ_ＴＨおよび車速センサ４９によって検出された車速Ｖに基づいて、変速線（アップシフト線）を越えたと判断した場合にトルクダウン動作は実行される。

また、以下の説明において、トルクダウン動作が始まる前に、電子制御装置４１によって（Ｎ−１）回の学習値の学習（補正）が行われているものとする。ここで、学習値は、電子制御装置４１から変速指令信号が出力されてからイナーシャ相が開始するまでの予想経過時間を表している。なお、学習値（Ｎ−１）は、前回の変速時までに補正された学習値を表している。

図５は、本発明の実施の形態に係る電子制御装置に格納される学習値を説明するための概念図である。学習値は、変速前後の変速段および車両状態毎に電子制御装置４１のフラッシュメモリに格納されている。なお、各学習値の初期値である学習値（０）は、予め設定されていたものとする。

ここで、車両状態とは、エンジン回転速度センサ５２によって検出されたエンジン回転速度ＮＥおよびエアフローセンサ５３によって検出された吸入空気量Ｑから得られるエンジン１１のトルクＴＥ、タービン回転速度センサ５１によって検出されたタービン回転速度ＮＴ、ならびに、アクセル操作量センサ４６によって検出されたアクセル操作量Ａｃｃの何れか、または、これらの組み合せのことをいう。なお、図５においては、タービン回転速度ＮＴとアクセル操作量Ａｃｃとの組み合せ毎に学習値を格納する例が示されている。

また、変速前後の変速段に応じて自動変速機１の出力軸トルクの引き込みが発生する時点が異なり、結果として、変速指令信号が出力されてからイナーシャ相が開始するまでの時間が異なってくるため、学習値は、変速前後の変速段毎に格納される。仮に、変速前後の変速段に関らずに同じ学習値を使用した場合には、適切なタイミングでトルクダウンを開始させることができなくなってしまう。

図４において、まず、電子制御装置４１は、変速指令信号を出力すると共にタイマをスタートさせる（ステップＳ１）。例えば、電子制御装置４１は、各変速段などに応じて油圧制御回路５６のソレノイドバルブＳｏｌ１〜Ｓｏｌ５、リニアソレノイドバルブＳＬ１、ＳＬ２、リニアソレノイドバルブＳＬＵ、リニアソレノイドバルブＳＬＴに変速指令信号を出力する（図６参照）。

なお、本実施の形態においては、電子制御装置４１が、変速前後の変速段と、ステップＳ１を実行したときの車両状態とに対応する学習値（Ｎ−１）を取得するものとして説明するが、電子制御装置４１が学習値（Ｎ−１）を取得するタイミングは、ステップＳ１を実行したときから、トルクアップを要求するタイミング（図６参照）までの間であればよい。

ここで、電子制御装置４１が学習値（Ｎ−１）を取得するタイミングは、トルクアップを要求するタイミングに近い方が最新の車両状態に対応する学習値（Ｎ−１）が取得できるため好ましい。

次に、電子制御装置４１は、イナーシャ相が開始していないか否かを判定する（ステップＳ２）。例えば、電子制御装置４１は、出力軸回転速度センサ４７によって検出された出力軸回転速度Ｎ_ＯＵＴと所定の変速段のギヤ比とに基づいて、タービン回転速度に相当する値を算出する。

そして、電子制御装置４１は、算出した値とタービン回転速度センサ５１によって検出されたタービン回転速度ＮＴとを比較し、比較した結果が所定範囲内である場合、イナーシャ相が開始していないと判定し、比較した結果が所定範囲内でない場合には、イナーシャ相が開始していると判定する（図６参照）。ここで、イナーシャ相が開始していると判定された場合（ステップＳ２でＮＯ）、トルクダウン動作は終了する。

一方、イナーシャ相が開始していないと判定された場合（ステップＳ２でＹＥＳ）には、電子制御装置４１は、変速指令信号が出力されてからの時間Ｔが、学習値（Ｎ−１）と吸入空気量変更応答時間Ｔ_ｒ１との差より大きいか否か判定する（ステップＳ３）。

すなわち、電子制御装置４１は、ステップＳ１においてスタートさせたタイマのカウンタ値が、学習値（Ｎ−１）と吸入空気量変更応答時間Ｔ_ｒ１との差より大きくなっているか否かを判定する。

ここで、吸入空気量変更応答時間Ｔ_ｒ１は、電子制御装置４１がスロットルアクチュエータ４２を介してスロットルバルブ４３にスロットル開度θ_ＴＨの変更を要求したときから、このスロットル開度θ_ＴＨの変更によってトルクダウンが開始されるまでの応答時間を表している。

例えば、吸入空気量変更応答時間Ｔ_ｒ１は、電子制御装置４１のＲＯＭなどに予め記憶された吸入空気量変更応答時間マップによって、車両状態に対応付けられている。電子制御装置４１は、吸入空気量変更応答時間マップにおいて現在の車両状態に対応する吸入空気量変更応答時間Ｔ_ｒ１を決定した上で、ステップＳ３を実行する。

ここで、車両状態とは、エンジン回転速度センサ５２によって検出されたエンジン回転速度ＮＥおよびエアフローセンサ５３によって検出された吸入空気量Ｑから得られるエンジン１１のトルクＴＥ、タービン回転速度センサ５１によって検出されたタービン回転速度ＮＴ、ならびに、アクセル操作量センサ４６によって検出されたアクセル操作量Ａｃｃの何れか、または、これらの組み合せのことをいう。

なお、学習値が対応付けられる車両状態と、吸入空気量変更応答時間マップにおいて吸入空気量変更応答時間Ｔ_ｒ１が対応付けられる車両状態とは、同一内容でなくてもよい。例えば、学習値が対応付けられる車両状態が、タービン回転速度ＮＴとアクセル操作量Ａｃｃとの組み合せであり、吸入空気量変更応答時間Ｔ_ｒ１が対応付けられる車両状態が、エンジン１１のトルクＴＥであってもよい。

ここで、変速指令信号が出力されてからの時間Ｔが、学習値（Ｎ−１）と吸入空気量変更応答時間Ｔ_ｒ１との差より大きくないと判定された場合（ステップＳ３でＮＯの場合）、トルクダウン動作はステップＳ３を繰り返す。

一方、変速指令信号が出力されてからの時間Ｔが、学習値（Ｎ−１）と吸入空気量変更応答時間Ｔ_ｒ１との差より大きいと判定された場合（ステップＳ３でＹＥＳの場合）には、電子制御装置４１は、エンジン１１のトルクダウンを開始させるように、スロットルアクチュエータ４２を介してスロットルバルブ４３に吸入空気量の変更を要求する（ステップＳ４）。

例えば、電子制御装置４１は、スロットルバルブ４３のスロットル開度θ_ＴＨを小さくして吸入空気量が減少するようスロットルアクチュエータ４２を制御する。

次に、電子制御装置４１は、変速指令信号が出力されてからの時間Ｔが、学習値（Ｎ−１）と点火時期変更応答時間Ｔ_ｒ２との差より大きいか否か判定する（ステップＳ５）。すなわち、電子制御装置４１は、ステップＳ１においてスタートさせたタイマのカウンタ値が、学習値（Ｎ−１）と点火時期変更応答時間Ｔ_ｒ２との差より大きくなっているか否かを判定する。

なお、点火時期変更応答時間Ｔ_ｒ２は、電子制御装置４１が点火装置４５に点火時期の変更を要求したときから、この点火時期の変更によってトルクダウンが開始されるまでの応答時間を表している。

例えば、点火時期変更応答時間Ｔ_ｒ２は、電子制御装置４１のＲＯＭなどに予め記憶された点火時期変更応答時間マップによって、車両状態に対応付けられている。電子制御装置４１は、点火時期変更応答時間マップにおいて現在の車両状態に対応する点火時期変更応答時間Ｔ_ｒ２を決定した上で、ステップＳ５を実行する。

ここで、車両状態は、吸入空気量変更応答時間マップと同様に、エンジン回転速度センサ５２によって検出されたエンジン回転速度ＮＥおよびエアフローセンサ５３によって検出された吸入空気量Ｑから得られるエンジン１１のトルクＴＥ、タービン回転速度センサ５１によって検出されたタービン回転速度ＮＴ、ならびに、アクセル操作量センサ４６によって検出されたアクセル操作量Ａｃｃの何れか、または、これらの組み合せのことをいう。

なお、学習値が対応付けられる車両状態と、吸入空気量変更応答時間マップにおいて吸入空気量変更応答時間Ｔ_ｒ１が対応付けられる車両状態と、点火時期変更応答時間マップにおいて点火時期変更応答時間Ｔ_ｒ２が対応付けられる車両状態とは、同一内容でなくてもよい。

例えば、学習値が対応付けられる車両状態が、タービン回転速度ＮＴとアクセル操作量Ａｃｃとの組み合せであり、吸入空気量変更応答時間Ｔ_ｒ１が対応付けられる車両状態が、エンジン１１のトルクＴＥであり、点火時期変更応答時間Ｔ_ｒ２が対応付けられる車両状態が、アクセル操作量Ａｃｃとエンジン１１のトルクＴＥとの組み合せであってもよい。

ここで、変速指令信号が出力されてからの時間Ｔが、学習値（Ｎ−１）と点火時期変更応答時間Ｔ_ｒ２との差より大きくないと判定された場合（ステップＳ５でＮＯの場合）、トルクダウン動作はステップＳ５を繰り返す。

一方、変速指令信号が出力されてからの時間Ｔが、学習値（Ｎ−１）と点火時期変更応答時間Ｔ_ｒ２との差より大きいと判定された場合（ステップＳ５でＹＥＳの場合）には、電子制御装置４１は、エンジン１１のトルクダウンを開始させるように、点火装置４５に点火時期の変更を要求する（ステップＳ６）。例えば、電子制御装置４１は、点火時期の遅角率を上げるよう点火装置４５を制御する。

次に、電子制御装置４１は、イナーシャ相が開始したか否かを判定する（ステップＳ７）。例えば、電子制御装置４１は、出力軸回転速度センサ４７によって検出された出力軸回転速度Ｎ_ＯＵＴと所定の変速段のギヤ比とに基づいて、タービン回転速度に相当する値を算出する。

そして、電子制御装置４１は、算出した値とタービン回転速度センサ５１によって検出されたタービン回転速度ＮＴとを比較し、比較した結果が所定範囲内である場合、イナーシャ相が開始していないと判定し、比較した結果が所定範囲内でない場合には、イナーシャ相が開始したと判定する（図６参照）。ここで、イナーシャ相が開始していないと判定された場合（ステップＳ７でＮＯの場合）、トルクダウン動作は、ステップＳ７を繰り返す。

一方、イナーシャ相が開始したと判定された場合（ステップＳ５でＹＥＳの場合）には、電子制御装置４１は、このときの時間Ｔ（タイマのカウンタ値）、すなわち、変速指令信号が出力されてからイナーシャ相が開始するまでの実際に要した実経過時間を、イナーシャ相開始判定時間Ｔ_ＲとしてＲＡＭに記憶する（ステップＳ８）。ここで、電子制御装置４１は、タイマのカウンタ値をクリアする。

次に、電子制御装置４１は、イナーシャ相開始判定時間Ｔ_Ｒと学習値（Ｎ−１）との差が、予め設定された値ＡとＢの範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ９）。すなわち、電子制御装置４１は、イナーシャ相開始判定時間Ｔ_Ｒと学習値（Ｎ−１）との差を算出し、算出して得られた差が予め設定された値ＡとＢの範囲内にあるか否かを判定する。

ここで、イナーシャ相開始判定時間Ｔ_Ｒと学習値（Ｎ−１）との差が、予め設定された値ＡとＢの範囲内にあると判定された場合（ステップＳ９でＹＥＳ）、トルクダウン動作は終了する。

一方、イナーシャ相開始判定時間Ｔ_Ｒと学習値（Ｎ−１）との差が、予め設定された値ＡとＢの範囲内にないと判定された場合（ステップＳ９でＮＯ）には、電子制御装置４１は、学習値（Ｎ−１）を補正し（ステップＳ１０）、トルクダウン動作は終了する。例えば、電子制御装置４１は、以下の式（１）を用いて学習値（Ｎ−１）を学習値（Ｎ）に更新する。なお、ｓはサンプル数を表す。
（式１）
学習値（Ｎ）＝{（ｓ−１）×学習値（Ｎ−１）＋Ｔ_Ｒ}／ｓ （１）
ただし、ｓ≧２。

そして、次回のアップシフト時において、電子制御装置４１は、変速前後の変速段および車両状態に基づいて新たに得られた学習値（Ｎ）を、変速指令信号が出力されてからイナーシャ相が開始するまでの予想経過時間としてトルクダウン動作を実行する。

図６は、本発明の実施の形態に係る各要素のタイミングチャートである。

図６に示すように、実線１０１は、アップシフト時において電子制御装置４１が出力する変速指令信号の変化を示す。実線１０２は、タービン回転速度センサ５１によって検出されるタービン回転数を示す。実線１０３は、電子制御装置４１がエンジン１１にトルクアップさせるためのトルクアップ要求量を示す。

また、実線１０４は、電子制御装置４１がスロットルアクチュエータ４２を介してスロットルバルブ４３に吸入空気量を変更させて、エンジン１１にトルクダウンさせるためのトルクダウン要求量を示す。

また、実線１０５は、電子制御装置４１が点火装置４５に点火時期の遅角率を指定して、エンジン１１にトルクダウンさせるためのトルクダウン要求量を示す。実線１０６は、エンジン１１の出力軸に実際に現れる実エンジントルクを示す。実線１０７は、自動変速機１の出力軸３２に現れる出力軸トルクを示す。

前述したように、電子制御装置４１は、変速指令信号が出力されて（点ａ）からイナーシャ相が開始するまでの予想経過時間を表す学習値の補正を繰り返す。これにより、学習値と、変速指令信号が出力されて（点ａ）からイナーシャ相が開始する（点ｂ）までの実際に要した実経過時間とを一致させることができる。

この場合、変速指令信号が出力されてからの時間が、学習値とトルクアップ時間Ｔ_ＵＰとの差分時間に到達した時点（点ｃ）で、電子制御装置４１がエンジン１１のトルクアップを開始させる（トルクアップ要求）。

例えば、電子制御装置４１は、スロットルバルブ４３のスロットル開度θ_ＴＨを大きくして吸入空気量が増加するようスロットルアクチュエータ４２を制御し、さらに、増加した吸入空気量に応じて燃料噴射量が増加するよう燃料噴射装置４４を制御する。これにより、エンジン１１のトルクアップが行われる。

ここで、増加させる吸入空気量は、トルクアップ要求量の上限値Ｔ_Ｅｍａｘに基づいて算出することができる。なお、上限値Ｔ_Ｅｍａｘは、以下の式（２）を用いて算出することができる。
（式２）
Ｔ_Ｅｍａｘ＝（ｉ_ＬＯ／ｉ_ＨＩ）×Ｔ_Ｅ０ （２）
ｉ_ＬＯ：変速前の低速段ギヤ比
ｉ_ＨＩ：変速後の高速段ギヤ比
Ｔ_Ｅ０：変速前のエンジントルク

なお、トルクアップ時間Ｔ_ＵＰは、予め定められたトルクアップに必要な時間であり、電子制御装置４１がエンジン１１のトルクアップを開始させるようにエンジン１１の制御を開始した時点（点ｃ）から、実際にエンジン１１が行ったトルクアップの量が要求された量になった時点（点ｈ）までの時間である。

トルクアップ時間Ｔ_ＵＰは、例えば、クラッチの枚数、ピストンやアキュムレータのストローク量などの諸元値、およびクラッチやブレーキの油圧の設定値に基づいて算出される。なお、電子制御装置４１は、アクセル操作量Ａｃｃと変速段に応じてトルクアップ時間Ｔ_ＵＰが決定されるトルクアップマップをＲＯＭに記憶しており、アクセル操作量センサ４６によって検出されたアクセル操作量Ａｃｃと変速段とに基づき、トルクアップマップを参照して、使用するトルクアップ時間Ｔ_ＵＰを決定する。

エンジン１１にトルクアップを開始させてから一定時間経過した時点（点ｄ）で、実際にエンジン１１がトルクアップを開始する。

ここで、電子制御装置４１がエンジン１１のトルクアップを開始させるようにエンジン１１の制御を開始した時点（点ｃ）から、実際にエンジン１１が行ったトルクアップの量が要求された量になった時点（点ｈ）までの時間と、トルクアップ時間Ｔ_ＵＰとが一致し、かつ、学習値と、変速指令信号が出力された時点（点ａ）からイナーシャ相が開始する時点（点ｂ）までの実際に要した実経過時間とが一致していれば、電子制御装置４１がエンジン１１のトルクアップを開始させるようにエンジン１１の制御を開始した時点（点ｃ）から実際にエンジン１１がトルクアップを開始する時点（点ｄ）までの時間が一定であるため、自動変速機１の出力軸トルクの引き込みが発生する時点（点ｅ）と実際にエンジン１１がトルクアップを開始する時点（点ｄ）とが一致する。この結果、トルクアップを開始させるタイミングを適切なものにすることができ、自動変速機１の出力軸トルクの引き込みを十分に低減することができる。

また、イナーシャ相が開始される直前には、変速ショックを軽減するために２度のトルクダウンが電子制御装置４１によって要求される（トルクダウン要求）。１度目のトルクダウンの要求では、イナーシャ相が開始されると予想された時刻より吸入空気量変更応答時間だけ前の時点（点ｆ）で、電子制御装置４１がエンジン１１のトルクダウンを開始させるためにスロットルアクチュエータ４２を介してスロットルバルブ４３に吸入空気量の減少を要求する。

なお、１度目のトルクダウンの要求において、電子制御装置４１がスロットルバルブ４３に要求する吸入空気量は、目標とするイナーシャ相の長さに応じて定められ、例えば、ＲＯＭに予め記憶されたマップに基づいて定められる。

また、電子制御装置４１がトルクダウンを要求した時点（点ｆ）を過ぎてもトルクアップが要求されているが、トルクアップの要求よりトルクダウンの要求の方が優先されるため、トルクアップの要求は、トルクダウンを要求した時点（点ｆ）で実質的に終了する。

２度目のトルクダウンの要求では、イナーシャ相が開始されると予想された時刻より点火時期変更応答時間だけ前の時点（点ｇ）で、電子制御装置４１がエンジン１１のトルクダウンを開始させるために点火装置４５に点火時期の遅角率を指定する。

なお、２度目のトルクダウンの要求において、電子制御装置４１が点火装置４５に要求する点火時期の遅角率は、目標とするイナーシャ相の長さに応じて定められ、例えば、ＲＯＭに予め記憶されたマップに基づいて定められる。

ここで、学習値と、変速指令信号が出力されて（点ａ）からイナーシャ相が開始する（点ｂ）までの実際に要した実経過時間とが一致すれば、イナーシャ相が開始する時点（点ｂ）と、エンジン１１がトルクダウンを開始する時点（点ｈ）とを一致させることができる。

したがって、実線１０６に示すように、アップシフト時にエンジンの出力トルクを減少させ、速度変化を起こすトルクを大きくし、短時間で変速を終了させることにより、シフトクオリティの向上ならびに自動変速機を構成する摩擦材の耐久性および信頼性の向上を図ることができる。

以上のように、本発明の実施の形態に係る電子制御装置４１によれば、変速指令信号が出力されてからイナーシャ相が開始するまでの予想経過時間を補正し、補正した予想経過時間に基づいて、次回のアップシフト時における各トルクダウン作動手段を作動させるタイミングをそれぞれ決定するため、自動変速機１のアップシフト時にエンジン１１の出力トルクを低下させるために複数のトルクダウン手段を併用する場合であっても、適切なタイミングでエンジン１１の出力トルクを低下させることができる。

また、電子制御装置４１によれば、変速指令信号が出力されてからイナーシャ相が開始するまでの予想経過時間を実経過時間に基づいて算出することができ、変速指令信号が出力されてからイナーシャ相が開始するまでの予想経過時間と実経過時間とを比較した結果に基づいて新たな予想経過時間を算出することもできる。

また、電子制御装置４１によれば、車両状態毎に予想経過時間（学習値）を算出するため、車両状態に応じたタイミングで動力源の出力トルクを低下させることができる。

また、電子制御装置４１によれば、動力源の点火時期を変更する手段と、動力源の吸入空気量を変更する手段との２つのトルクダウン手段の各応答時間を考慮した各タイミングで、エンジン１１の点火時期の変更と、エンジン１１の吸入空気量の変更とを要求するため、エンジン１１の点火時期を変更する手段と、エンジン１１の吸入空気量を変更する手段との２つのトルクダウン手段を併用する場合であっても、適切なタイミングで動力源の出力トルクを低下させることができる。

なお、本実施の形態では、電子制御装置４１は、式（１）を用いて学習値（Ｎ−１）を学習値（Ｎ）に更新するようにしたが、これに限らない。例えば、電子制御装置４１は、以下の式（３）〜（５）を用いて学習値（Ｎ−１）を学習値（Ｎ）に更新するようにしてもよい。
（式３）
学習値（Ｎ）＝Ｔ_Ｒ （３）
（式４）
学習値（Ｎ）＝学習値（Ｎ−１）＋Ｃ （４）
（式５）
学習値（Ｎ）＝学習値（Ｎ−１）＋{Ｔ_Ｒ−学習値（Ｎ−１）}×Ｄ （５）

なお、式（４）において、Ｃは、学習値（Ｎ−１）＞学習値（Ｎ−２）のとき、予め定められた正の補正値であり、学習値（Ｎ−１）＝学習値（Ｎ−２）のとき、０であり、学習値（Ｎ−１）＜学習値（Ｎ−２）のとき、予め定められた負の補正値Ｃ＜０である。また、式（５）において、Ｄは、予め定められたゲインである。

また、本実施の形態では、電子制御装置４１をトルクダウン手段として機能させるために、電子制御装置４１が、吸入空気量の変更を要求することによってエンジン１１にトルクダウンを開始させる吸入空気量変更手段と、点火装置４５の点火時期の変更を要求することによってエンジン１１にトルクダウンを開始させる点火時期変更手段とを構成する例について説明した。

しかしながら、電子制御装置４１をトルクダウン手段として機能させるために、電子制御装置４１は、エンジン１１がディーゼルエンジンによって構成される場合には、エンジン１１に対する燃料噴射量を変更することによってエンジン１１にトルクダウンを開始させるようにしてもよい。

この場合には、電子制御装置４１がディーゼルエンジンに対する燃料噴射量の変更を要求したときから、この燃料噴射量の変更によってトルクダウンが開始されるまでの応答時間と、車両状態とを対応付けるマップを電子制御装置４１のＲＯＭなどに予め記憶しておき、電子制御装置４１は、このマップに基づいて、当該応答時間を決定し、イナーシャ相が開始されると予想された時刻より当該応答時間だけ前に、エンジン１１の燃料噴射装置に燃料噴射量の変更を要求するよう構成する。

このように、電子制御装置４１が各部にトルクダウンを要求したときから、トルクダウンが開始されるまでの応答時間と、車両状態とを対応付けるマップを電子制御装置４１のＲＯＭなどに予め記憶しておき、電子制御装置４１は、このマップに基づいて、当該応答時間を決定し、イナーシャ相が開始されると予想された時刻より当該応答時間だけ前に、エンジン１１のトルクダウンを要求するように構成することにより、電子制御装置４１が複数のトルクダウン手段を構成する場合であっても、適切なタイミングで動力源の出力トルクを低下させることができる。

例えば、電子制御装置４１をトルクダウン手段として機能させるために、電子制御装置４１は、エンジン１１がハイブリッドエンジンによって構成される場合には、ハイブリッドエンジンのモータトルクを変更することによってエンジン１１にトルクダウンを開始させるようにしてもよい。

また、電子制御装置４１をトルクダウン手段として機能させるために、電子制御装置４１は、車両に設けられた補機用に発電するためにエンジン１１が発生する補機トルクを変更することによってエンジン１１にトルクダウンを開始させるようにしてもよい。

また、本実施の形態において、学習値、吸入空気量変更応答時間Ｔ_ｒ１および点火時期変更応答時間Ｔ_ｒ２が対応付けられる各車両状態は、エンジン１１のトルクＴＥ、タービン回転速度ＮＴ、および、アクセル操作量Ａｃｃの何れか、または、これらの組み合せとして説明したが、エンジン１１のトルクＴＥ、タービン回転速度ＮＴ、アクセル操作量Ａｃｃ、電子制御装置４１が油圧制御回路５６に対して制御するライン油圧の制御量、および、締結クラッチの指示油圧の何れか、または、これらの組み合せとしてもよい。

以上、説明したように、本発明は、自動変速機のアップシフト時に動力源の出力トルクを低下させるために複数のトルクダウン手段を併用する場合であっても、適切なタイミングで動力源の出力トルクを低下させることができるという効果を有するものであり、車両に搭載される自動変速機の制御装置に有用である。

本発明の実施の形態に係る車両駆動装置の構成を示す骨子図である。 本発明の実施の形態に係る自動変速機における複数の油圧式摩擦係合装置の作動の組み合せとそれにより成立する変速段との関係を示す図である。 本発明の実施の形態に係る自動変速機を制御する制御系統の要部を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る電子制御装置の動作説明をするためのフロー図である。 本発明の実施の形態に係る電子制御装置に格納される学習値を説明するための概念図である。 本発明の実施の形態に係る各要素のタイミングチャートである。

符号の説明

１ 自動変速機
１１ エンジン（動力源）
４１ 電子制御装置（出力手段、予想経過時間算出手段、トルクダウン作動手段、点火時期変更手段、吸入空気量変更手段）
４２ スロットルアクチュエータ
４３ スロットルバルブ
４４ 燃料噴射装置
４５ 点火装置
４６ アクセル操作量センサ
４７ 出力軸回転速度センサ
４８ スロットル開度センサ
４９ 車速センサ
５１ タービン回転速度センサ
５２ エンジン回転速度センサ
５３ エアフローセンサ
５６ 油圧制御回路

Claims (7)

1. 車両に搭載された動力源をトルクダウンさせる複数のトルクダウン手段と、
   前記動力源によって発生された動力が伝達される自動変速機に変速指令信号を出力する出力手段と、
   前記出力手段によってアップシフトを表す変速指令信号が出力されてからイナーシャ相が開始するまでの予想経過時間を算出する予想経過時間算出手段と、
   前記予想経過時間算出手段によって前回のアップシフト時に算出された予想経過時間に基づいたタイミングで、前記複数のトルクダウン手段をそれぞれ作動させるトルクダウン作動手段と、を備えた自動変速機の制御装置。
2. 前記予想経過時間算出手段は、前記出力手段によってアップシフトを表す変速指令信号が出力されてからイナーシャ相が開始するまでに実際に要した実経過時間を記憶して学習することによって、前記予想経過時間を算出することを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
3. 前記予想経過時間算出手段は、算出済みの前記予想経過時間と、前記出力手段によってアップシフトを表す変速指令信号が出力されてからイナーシャ相が開始するまでに実際に要した実経過時間とを比較し、該比較の結果に基づいて、前記予想経過時間を算出することを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
4. 前記予想経過時間算出手段は、前記動力源のトルク、締結クラッチの指示油圧、前記自動変速機の入力軸の回転速度およびアクセルペダルの操作量の何れかまたは組み合せより得られる車両状態毎に、前記予想経過時間を算出し、
   前記トルクダウン作動手段は、現在の車両状態に対応して算出された予想経過時間に基づいたタイミングで、前記複数のトルクダウン手段をそれぞれ作動させることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１の請求項に記載の自動変速機の制御装置。
5. 前記複数のトルクダウン手段は、
   前記動力源の点火時期を変更する点火時期変更手段と、
   前記動力源の吸入空気量を変更する吸入空気量変更手段と、を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１の請求項に記載の自動変速機の制御装置。
6. 前記トルクダウン作動手段は、前記吸入空気量変更手段を作動させた後に前記点火時期変更手段を作動させることを特徴とする請求項５に記載の自動変速機の制御装置。
7. 前記トルクダウン作動手段は、前記吸入空気量変更手段を作動させてから前記吸入空気量の変更によりトルクダウンが開始されるまでの吸入空気量変更応答時間と、前記点火時期変更手段を作動させてから前記点火時期の変更によりトルクダウンが開始されるまでの点火時期変更応答時間とを、前記動力源のトルク、締結クラッチの指示油圧、前記自動変速機の入力軸の回転速度およびアクセルペダルの操作量の何れかまたは組み合せより得られる車両状態に基づいてそれぞれ決定し、前記出力手段によってアップシフトを表す変速指令信号が出力されてから前記予想経過時間が経過するより前記吸入空気量変更応答時間前に前記吸入空気量変更手段を作動させ、前記出力手段によってアップシフトを表す変速指令信号が出力されてから前記予想経過時間が経過するより前記点火時期変更応答時間前に前記点火時期変更手段を作動させることを特徴とする請求項６に記載の自動変速機の制御装置。

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