JP2010053695A - 自動車の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】変速指示後に変速動作を遅らせることなく、変速ショックのないＮ→Ｄ変速を速やかに行う。
【解決手段】走行速度を検出する車速センサ１２と、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ１５と、アクセル開度に基づいて要求駆動トルクを求め、アクセル開度に基づいて駆動トルク変化率を求め、変速機の変速段が非走行レンジから走行レンジに変速された場合には、要求駆動トルク及び駆動トルク変化率に基づいて駆動トルク復帰制御を行う車両ＥＣＵ１３とを備えたことを特徴とする自動車の変速制御装置が提供される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、自動車の変速制御装置に関する。

近年自動車等の車両の変速機として摩擦クラッチと手動変速機を自動化した、いわゆる機械式自動変速機が開発されている。このような機械式自動変速機は、エンジンから駆動輪までの駆動伝達系に流体クラッチ（トルクコンバータ）が介在しないため、トルクコンバータを使用した自動変速機よりも動力伝達効率が高く、燃費の向上を図ることができ、ハイブリッド自動車にも適用されている。この機械式自動変速機の変速レンジとしては、トルクコンバータを使用した自動変速機と同様、非走行レンジである駐車用のＰレンジや中立用のＮレンジ、走行レンジである前進用のＤレンジやマニュアルレンジ，後進用のＲレンジが設けられており、ドライバによるシフトレバーの操作により任意に選択可能となっている。
この変速レンジは、前進用のＤレンジと中立用のＮレンジとが隣接して設けられていることが多くなっており、そのような配置をした車両においては、Ｄレンジの状態で車両が高速走行をしている最中に、ドライバが誤ってシフトレバーをＮレンジに選択し、その後、Ｄレンジに戻すことが考えられる。このような場合、ＤレンジからＮレンジへの変速時には駆動トルクがダウンされ、ＮレンジからＤレンジに戻された場合には、目標変速段に合わせた駆動トルクに復帰させる制御を行っている。従来、このような駆動トルク復帰制御では、ドライバによるアクセルの踏み込み具合や車速を考慮せずに予め定めてあるトルク変化率（kgfm/s）によって、駆動トルクを復帰させていたため、Ｄレンジへギヤ入れした際に大きな変速ショックが発生してしまうことがあり、ドライバに違和感や不快感を与えていた。
上述したような車両が高速走行中にＤ→Ｎ→Ｄレンジに変速した場合の変速ショックの発生を防止するため、特許文献１では、所定車速以上の高速走行中に、Ｎ→Ｄ変速指示後、変速動作を所定時間だけ禁止することで、該変速動作を開始するタイミングを遅らせて、Ｎ→Ｄ変速時のショックを回避する自動変速機の制御装置が開示されている。
特開平８−３２６９０７号公報

しかしながら、前述した特許文献１に開示された技術では、変速指令があっても変速動作の開始を所定時間禁止することにより変速ショックを抑え、また、不用意なシフト操作による変速動作の重複を防止するものである。従って、変速ショックを抑えることはできても、変速時間が長引いてしまう可能性がある。

そこで、本発明は、変速動作の指示後に該動作を開始するタイミングを遅らせることなく、車速やアクセル開度に応じた変速ショックを抑えつつ、変速を速やかに行うことを課題とする。

上記した目的を達成するために、請求項１の自動車の変速制御装置では、エンジンの駆動力が変速機を介して車両の駆動輪に伝達可能であると共に、上記エンジンと上記変速機とがクラッチを介して断接可能な自動車の変速制御装置において、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、上記アクセル開度に基づいて要求駆動トルクを求める要求駆動トルク推定手段と、上記アクセル開度に基づき、エンジントルクを制御するエンジントルク制御手段と、上記アクセル開度に基づき、駆動トルク変化率を求める駆動トルク変化率推定手段と、上記変速機の変速段が非走行レンジから走行レンジに変速された場合には、上記駆動トルク変化率推定手段により求められた駆動トルク変化率に基づいて、上記要求駆動トルクが得られるように、上記エンジントルクを制御することにより駆動トルク復帰を行う駆動トルク復帰制御手段と、を備えたことを特徴としている。
請求項２の自動車の変速制御装置では、エンジンの駆動力と電動機の駆動力とが変速機を介して車両の駆動輪に伝達可能であると共に、上記エンジンと上記変速機とがクラッチを介して断接可能な自動車の変速制御装置において、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、上記アクセル開度に基づいて要求駆動トルクを求める要求駆動トルク推定手段と、上記アクセル開度に基づき、エンジントルクを制御するエンジントルク制御手段と、上記電動機のモータトルクの制御を行うモータトルク制御手段と、上記アクセル開度に基づき、駆動トルク変化率を求める駆動トルク変化率推定手段と、上記変速機の変速段が非走行レンジから走行レンジに変速された場合には、上記駆動トルク変化率推定手段により求められた駆動トルク変化率に基づいて、上記要求駆動トルクが得られるように、上記モータトルクと上記エンジントルクとを制御することによりトルク復帰制御を行う駆動トルク復帰制御手段と、を備えたことを特徴としている。
請求項３の自動車の変速制御装置では、請求項１または２において、さらに上記車両の走行速度を検出する車速検出手段と、上記走行速度に基づき、上記車両が停車から発進する状態であるか、走行中の状態であるかを判定する走行状態判定手段を備え、上記駆動トルク復帰制御手段は、上記変速機の変速段が非走行レンジから走行レンジに変速された場合において、上記走行状態判定手段により上記車両が走行中の状態であると判定された場合には、上記駆動トルク変化率推定手段から求めた駆動トルク変化率に基づき、上記駆動トルク復帰制御を行うと共に、上記走行状態判定手段により上記車両が停車から発進する状態であると判定された場合には、上記アクセル開度と閾値との比較結果から予め定められ、上記駆動トルク変化率推定手段から求めた駆動トルク変化率よりも変化率の大きい駆動トルク変化率に基づき、上記駆動トルク復帰制御を行うことを特徴としている。
請求項４の自動車の変速制御装置では、請求項１または２において、上記駆動トルク変化率推定手段は、目標変速段毎に最適なトルク変化率が設定される複数のトルク変化率推定マップを備え、上記目標変速段に基づき、該複数のトルク変化率推定マップから最適なトルク変化率推定マップを選択することを特徴としている。

本発明の請求項１に記載されている自動車の変速制御装置によれば、非走行レンジから走行レンジへの変速指示後に変速動作の開始タイミングを遅らせることなく、アクセル開度に基づき推定された駆動トルク変化率によって、走行レンジへのギヤ入れ後、要求駆動トルクが得られるようにエンジントルクを制御して駆動トルクを復帰させるので、走行レンジへのギヤ入れ後に発生する変速ショックを抑制することができ、ドライバや同乗者の違和感や不快感を解消することができる。
本発明の請求項２に記載されている自動車の変速制御装置によれば、電動機を備えたハイブリッド自動車においても、非走行レンジから走行レンジへの変速指示後に変速動作の開始タイミングを遅らせることなく、アクセル開度に基づき推定された駆動トルク変化率によって、走行レンジへのギヤ入れ後、要求駆動トルクが得られるようにエンジントルクとモータトルクとを制御して駆動トルクを復帰させるので、走行レンジへのギヤ入れ後に発生する変速ショックを抑制することができ、ドライバや同乗者の違和感や不快感を解消することができる。
本発明の請求項３に記載されている自動車の変速制御装置によれば、非走行レンジから走行レンジに変速された場合に、走行速度に基づいて車両が停車から発進する状態であるか、走行中の状態であるかを判定し、走行中の状態であると判定された場合には、アクセル開度に依存するトルク変化率によりトルク復帰制御を行う。従って、変速ショックの影響が大きい走行中における非走行レンジから走行レンジへの変速では、アクセルの踏み込み具合に応じたトルク変化率により駆動トルクを復帰させるので、走行レンジへのギヤ入れ後に発生する変速ショックを抑制することができ、ドライバや同乗者の違和感や不快感を解消することができる。また、変速ショックの影響が少なく、発進応答性が要求される停車から発進する状態であると判定された場合には、アクセル開度と閾値との比較結果から予め定められ、上記駆動トルク変化率推定手段から求めた駆動トルク変化率よりも変化率の大きいトルク変化率により駆動トルクを復帰させるので、走行中における非走行レンジから走行レンジへの変速時よりも速やかに変速することができる。
本発明の請求項４に記載されている自動車の変速制御装置によれば、駆動トルク変化率推定手段は、目標変速段毎に最適なトルク変化率が設定される複数のトルク変化率推定マップを備え、該複数のトルク変化率推定マップから最適なトルク変化率推定マップを選択するので、ギヤ入れ後の目標変速段に応じて、最適なトルク変化率によって駆動トルクを復帰でき、変速ショックをより抑制することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳述する。

この発明の後述する第１、第２の実施の形態に係る変速制御装置では、Ｎ→Ｄ変速時のトルク復帰によるショックを軽減するために、変速時に車速とアクセル開度によりショックが発生しない最適トルク復帰勾配を選択可能とするものである。以下、詳述する。
（第１の実施の形態）
図１には、本発明の第１の実施の形態に係る変速制御装置を採用した車両の構成を示し説明する。図１に示されるように、自動車１は、動力発生源としてのディーゼルエンジン２（以下、単に「エンジン」という）を備える。エンジン２には、ＯＮ／ＯＦＦを指令する為の始動スイッチ１０が配設されている。エンジン２は、駆動力を伝達する出力軸を備え、該出力軸はクラッチ３の入力軸と連結されている。クラッチ３の出力軸は、自動変速機４の入力軸と連結されている。自動変速機４は、変速段の選択／非選択により非走行レンジであるニュートラルレンジ（以下、「Ｎ」と略記する）と、走行レンジ（以下、「Ｄ」と略記する）とに切換可能である。

自動変速機４の出力軸は、所謂動力伝達機構としてのプロペラシャフト５、差動装置（デファレンシャル）６及び駆動軸７を介して、左右に各２輪ずつ配設された駆動輪８に機械的に連結されている。クラッチ３が接続状態にあるときには、エンジン２の出力軸の駆動力が自動変速機４を介して駆動輪８に伝達されるように構成されている。

次に各種ＥＣＵ(Electric Control Unit)について言及する。

この自動車１は、車両ＥＣＵ１３、エンジンＥＣＵ９を備えている。車両ＥＣＵ１３とエンジンＥＣＵ９は、情報を送受信することが可能となっており、正常に作動するように各制御を分担している。車両ＥＣＵ１３は、エンジンＥＣＵ９からの情報を受けて、クラッチ３の接続／切断制御及び自動変速機４の変速段切換制御を行うものである。さらに、これらの制御状態や車両の運転状態に合わせて各部を統合制御するものである。

尚、車両ＥＣＵ１３には、車両の走行速度を検出するための車両速度（以下、車速）センサ１２、エンジンの回転数を検出するためのエンジン回転数センサ１１が電気的配線を介して接続されている。エンジンＥＣＵ９は、エンジン２内への燃料の噴射量に関わる制御等を司るものである。このエンジンＥＣＵ９による燃料の噴射量に関わる制御は、操作者（運転者）によるアクセルペダル１４の操作量をアクセル開度センサ１５が検出し、その検出値に基づいて図示しない燃料噴射装置により燃料供給が行われるようになっている。

このような構成において、エンジンＯＮ／ＯＦＦ始動スイッチ１０がＯＮされるとエンジン２が始動し、車両ＥＣＵ１３の制御の下、クラッチ３が接続状態とされるとエンジン２の駆動力がクラッチ３、自動変速機４、プロペラシャフト５、差動装置６、駆動軸７を介して左右の駆動輪８に伝達され、走行を開始することになる。そして、車両ＥＣＵ１３は詳細は後述する変速マップを参照しつつ、変速制御を行う。

ここで、図２を参照して、ギヤ変速（Ｎ→Ｄ）からトルク復帰制御までの処理の概要を説明する。即ち、ギヤがＮ状態から、ギヤ変速（Ｎ→Ｄ）されると、車両ＥＣＵ１３はクラッチ３を切断状態となるよう制御し、Ｎ状態にある変速機４を車両ＥＣＵ１３内の不図示のメモリ内に格納された変速マップに従ってＤ状態に切り換える。

このＤ状態下で、ドライバによりアクセルペダル１４が踏み込まれると、車両ＥＣＵ１３は、クラッチ３を接続状態にするとともにアクセル開度センサ１５により検出されたアクセル開度（％）とエンジン回転数センサ１１の出力であるエンジン回転数(rpm)とに基づいて、目標変速段に見合ったドライバ要求駆動トルク（kgfm）を算出する。

また、車両ＥＣＵ１３は、車速センサ１２の出力が所定車速以上が検出された場合（本実施形態では5km/h以上）には車両が走行中であるとし、所定車速が検出されなかった場合（本実施形態では5km/h未満）には停車から発進する状態であると判定する（走行状態判定手段）。更に、アクセル開度（％）に基づいて、所定時間当たりに駆動トルク（kgfm）をどの程度変化させるかを表すトルク変化率（inc_ret）を算出する(kgfm/sec)。トルク変化率は、所定車速以上が検出された場合（本実施形態では5km/h以上）、つまり車両走行中にＮからＤに変速された場合には、変速ショックの影響が大きいため、変速ショックを抑制すべく、アクセル開度に応じてトルク変化率が定められたトルク変化率推定マップにより算出される（トルク変化率推定手段）。なお、当該トルク変化率推定マップは目標変速段毎に設けられており、ギヤ入れ後の目標変速段に応じた最適なマップを選択するようになっている。また、所定車速が検出されなかった場合（本実施形態では5km/h未満）、つまり停車から発進する状態でＮからＤに変速された場合には、変速ショックの影響が少なく、発進応答性が要求されるため、トルク変化率推定マップにより定められたトルク変化率よりも変化率の大きいトルク変化率を定数として予め定めている。また、当該定数は、アクセル全開（本実施形態ではアクセル開度が90％以上）とそれ以外（本実施形態ではアクセル開度が90%未満）の場合で複数の定数が設定されている。

次に、上述の通り算出したトルク変化率に基づき、エンジントルクがドライバ要求駆動トルクとなるようエンジン２へ供給する燃料噴射量の供給量を制御（エンジン制御手段）しトルク復帰させる（駆動トルク復帰制御手段）。こうして、エンジン２の駆動力は、自動変速機４、プロペラシャフト５、差動装置６、駆動軸７を介して、左右の各駆動輪８に伝達される。

以下、図３のフローチャートを参照して、本発明の第１の実施の形態に係る変速制御装置を採用した車両によるトルク復帰制御について更に詳述する。

本処理を開始し、まずギヤがＮ状態から（ステップＳ１）、ギヤ変速（Ｎ→Ｄ）されると（ステップＳ２）、車両ＥＣＵ１３は、車速センサ１２の出力に基づいて車速が予め定められた閾値（本実施形態では５km/h）以上であるか否かを判断し、当該ギヤ変速（Ｎ→Ｄ）が、発進時における変速なのか、または、車両走行中における変速なのかを判別する（ステップＳ３）。

ここで、ギヤ変速（Ｎ→Ｄ）が車両走行中（本実施形態では、車速が５km/h以上）によるものと判定された場合には、アクセル開度センサ１５のアクセル開度に係る情報を入力として、該アクセル開度においてトルク復帰のショックが発生しないトルク変化率（inc_ret）を出力するトルク変化率推定マップを参照し（ステップＳ４）、アクセル開度に応じたトルク変化率（inc_ret）を求める（ステップＳ５）。このようにして求めたトルク変化率（inc_ret）に基づき、駆動トルクをドライバ要求駆動トルクになるよう制御することによりトルク復帰制御を行い（ステップＳ９）、処理を終了する。

一方、ステップＳ３において、ギヤ変速（Ｎ→Ｄ）が発進時（本実施形態では、車速が5km/h未満）によるものと判断された場合には、アクセル開度が予め定められた閾値（本実施形態ではアクセル開度９０％）以上であるか否かを判断する（ステップＳ６）。このステップＳ６において、アクセル開度が予め定められた閾値（本実施形態ではアクセル開度９０％）以上であると判断された場合には、トルク変化率を所定時間あたりのトルク変化率が大きく設定された第１の定数（inc_ret02q）に設定する（ステップＳ７）。これに対して、アクセル開度が予め定められた閾値（本実施形態ではアクセル開度９０％）に満たないと判断された場合には、トルク変化率を所定時間あたりのトルク変化率が上記第１の定数（inc_ret02q）よりも小さく設定された第２の定数（inc_ret02）に設定する（ステップＳ８）。このようにして求めたトルク変化率（inc_ret02qまたはinc_ret02）に基づき、エンジントルクをドライバ要求駆動トルクになるよう制御することによりトルク復帰制御を行い（ステップＳ９）、処理を終了する。
従って、以上の処理によれば、ＮからＤレンジへの変速が、車両走行中による場合と、発進時による場合とを区別する車速閾値を所定の値に設定可能とすることで、変速ショックの軽減が重視される中高速領域での車両走行中ではトルク変化率推定マップを参照し、一方、より早い発進が求められる発進時では予め定められた定数を参照してトルク変化率を求め、変速時の状況に応じて最適なトルク復帰制御を選択することを実現することができる。

以上説明したように、本発明の第１の実施形態によれば、非走行レンジ（Ｎ）から走行レンジ（Ｄ）への変速指示後に変速動作の開始タイミングを遅らせることなく、アクセル開度に基づき推定された駆動トルク変化率によって、走行レンジへのギヤ入れ後、要求駆動トルクが得られるようにエンジントルクを制御して駆動トルクを復帰させるので、走行レンジへのギヤ入れ後に発生する変速ショックを抑制することができ、ドライバや同乗者の違和感や不快感を解消することができる。

また、非走行レンジから走行レンジに変速された場合に、走行速度に基づいて車両が停車から発進する状態であるか、走行中の状態であるかを判定し、走行中の状態であると判定された場合には、アクセル開度に依存するトルク変化率によりトルク復帰制御を行うため、変速ショックの影響が大きい走行中における非走行レンジから走行レンジへの変速では、アクセルの踏み込み具合に応じたトルク変化率により駆動トルクを復帰させるので、走行レンジへのギヤ入れ後に発生する変速ショックを抑制することができ、ドライバや同乗者の違和感や不快感を解消することができる。また、変速ショックの影響が少なく、発進応答性が要求される停車から発進する状態であると判定された場合には、アクセル開度と閾値との比較結果から予め定められ、トルク変化率推定マップにより求めたトルク変化率よりも変化率の大きいトルク変化率により駆動トルクを復帰させるので、走行中における非走行レンジから走行レンジへの変速時よりも速やかに変速することができる。

さらに、駆動トルク変化率推定マップは、目標変速段毎に最適なトルク変化率が設定される複数のトルク変化率推定マップを備えており、該複数のトルク変化率推定マップから最適なトルク変化率推定マップを選択するので、ギヤ入れ後の目標変速段に応じて、最適なトルク変化率によって駆動トルクを復帰でき、変速ショックをより抑制することができる。
（第２の実施の形態）
図４には、本発明の第２の実施の形態に係る変速制御装置が搭載されたハイブリッド電気自動車２１の構成を示し説明する。

この図４に示されるように、ハイブリッド電気自動車２１は、動力発生源としてのディーゼルエンジン２２（以下、単にエンジンという）と電動機３１とを備えている。このハイブリッド電気自動車２１は、所謂パラレル式ＨＥＶシステムを採用し、走行状態に合わせてエンジン２２と電動機３１を使い分け、併用する。それにより、ハイブリッド電気自動車２１の燃費の向上や排出ガス低減等を実現する。エンジン２２には、そのＯＮ／ＯＦＦを指令する為の始動スイッチ３０が配設されている。

エンジン２２は駆動力を伝達するための出力軸を備え、該出力軸はクラッチ２３の入力軸と連結されている。そして、このクラッチ２３の出力軸は電動機３１の回転軸を介して自動変速機２４の入力軸と連結されている。自動変速機２４は、変速段の選択／非選択によりＮ状態とＤ状態とに切換可能となっている。

自動変速機２４の出力軸は、所謂動力伝達機構としてのプロペラシャフト２５、差動装置（デファレンシャル）２６及び駆動軸２７を介して、左右に各２輪ずつ配設された駆動輪２８に機械的に連結されている。クラッチ２３が接続状態にあるときには、エンジン２２の出力軸と電動機３１の回転軸の双方の駆動力が自動変速機２４を介して駆動輪２８に伝達されるように構成されている。クラッチ２３が切断状態にあるときには、電動機３１の回転軸の駆動力のみが自動変速機２４を介して駆動輪２８に伝達されるように構成されている。

電動機３１は、バッテリ３５の電力をインバータ３３で変換した交流電力を受けて、動力源としてのモータとして作動するように構成されている。このバッテリ３５は、高圧バッテリであり、後述するバッテリＥＣＵ３６に接続され、管理、制御されるように構成されている。電動機３１の駆動力は、自動変速機２４による変速後、各２つの左右の駆動輪２８に伝達されるように構成されている。この駆動力配分は、車両ＥＣＵ３７による。

次に各種ＥＣＵ(Electric Control Unit)について言及する。

このハイブリッド電気自動車２１は、車両ＥＣＵ３７、エンジンＥＣＵ２９、インバータＥＣＵ３４、そしてバッテリＥＣＵ３６を備えている。各ＥＣＵ２９、３４，３６，３７は、所謂ＣＡＮ(Controller Area Network)通信により情報を送受信することが可能となっており、正常に作動するように各制御を分担している。ここで、ＣＡＮ通信とは、国際的に統一された規格に基づく通信である。以下、各ＥＣＵにつき更に詳述する。

まず、車両ＥＣＵ３７は、ＣＡＮ通信によりエンジンＥＣＵ２９、インバータＥＣＵ３４、バッテリＥＣＵ３６からの各種情報を受けて、クラッチ２３の接続／切断制御及び変速機２４の変速段切換制御を行うものである。さらに、これらの制御状態や車両の運転状態に合わせて各部を統合制御するものである。尚、車両ＥＣＵ３７には、車両の走行速度を検出するための車両速度（以下、車速）センサ３８が電気的配線を介して接続されている。

エンジンＥＣＵ２９は、エンジン２２内への燃料の噴射量に関わる制御等を司るものである。このエンジンＥＣＵ２９による燃料の噴射量に関わる制御は、操作者（運転者）によるアクセルペダル３９の操作量をアクセル開度センサ４０が検出し、その検出値に基づいて図示しない燃料噴射装置により燃料供給が行われるようになっている。

一方、インバータＥＣＵ３４は、インバータ３３を制御するものである。より具体的には、車両ＥＣＵ３７からＣＡＮ通信で送信される指令信号に基づいてインバータ３３を制御することで、電動機３１をモータ或いは発電機として機能させるものである。更に、インバータＥＣＵ３４は、電動機３１のモータの回転数を検出するためのモータ回転数センサ３２が電気的配線を介して接続されており、電動機３１やインバータ３３の作動状態をリアルタイムで監視して、それらの作動状態に係る各種情報を車両ＥＣＵ３７に送る役割も担っている。

バッテリＥＣＵ３６（バッテリ状態検出手段）は、バッテリ３５の電圧等を統括管理・制御するものである。更には、これらの検出結果から該バッテリ３５の電力消費状態を監視するものである。バッテリＥＣＵ３６は、このバッテリ３５の電力消費状態や作動状態に係る各種情報を、ＣＡＮ通信により、車両ＥＣＵ３７に送信する役割を担っている。

このような構成において、走行時の基本的な作動について説明すると、このハイブリッド電気自動車２１は、走行状態やバッテリ３５の充電率に応じて、車両ＥＣＵ３７からのトルク配分に係る指令を受けて、エンジン２２或いは電動機３１を作動させる。発進時においては、先ずは電動機３１が作動されて発進する。走行時（バッテリ充電率が通常の場合）においては、クラッチ２３を接続状態とし、エンジン２２の動力を主体として走行する。走行時（バッテリ充電率が高い場合）においては、電動機３１の動力を主体として走行する。そして、走行時（バッテリ充電率が低い場合）には、電動機３１を発電機として使用し、エンジン２２の動力により発電しながら走行する。

ここで、図５を参照して、ギヤ変速（Ｎ→Ｄ）からトルク復帰制御までの処理の概要を説明する。即ち、図５に示されるように、ギヤがＮ状態から、ギヤ変速（Ｎ→Ｄ）されると、車両ＥＣＵ３７は、クラッチ２３を切断状態とし、Ｎ状態にある変速機２４を車両ＥＣＵ３７内の不図示のメモリ内に格納された変速マップに従ってＤ状態に切り換える。

このＤ状態下で、ドライバによりアクセルペダル３９が踏み込まれると、車両ＥＣＵ３７は、アクセル開度センサ４０により検出されたアクセル開度（％）とモータ回転数センサ３２の出力であるモータ回転数(rpm)に基づいて、目標変速段に見合ったドライバ要求駆動トルク（kgfm）を算出する。また、車両ＥＣＵ３７は、車速センサ３８の出力が所定車速以上が検出された場合（本実施形態では5km/h以上）には車両が走行中であるとし、所定車速が検出されなかった場合（本実施形態では5km/h未満）には停車から発進する状態であると判定する（走行状態判定手段）。

更に、アクセル開度（％）と車速センサ３８の出力である車速（ｋｍ／ｈ）に基づいて、所定時間当たりに駆動トルク（kgfm）をどの程度変化させるかを表すトルク変化率（inc_ret）を算出する（kgfm/sec）。トルク変化率は、所定車速以上が検出された場合（本実施形態では5km/h以上）、つまり車両走行中にＮからＤに変速された場合には、変速ショックの影響が大きいため、変速ショックを抑制すべく、アクセル開度に応じてトルク変化率が定められたトルク変化率推定マップにより算出される（トルク変化率推定手段）。なお、当該トルク変化率推定マップは目標変速段毎に設けられており、ギヤ入れ後の目標変速段に応じた最適なトルク変化率推定マップを選択するようになっている。

また、所定車速が検出されなかった場合（本実施形態では5km/h未満）、つまり停車から発進する状態でＮからＤに変速された場合には、変速ショックの影響が少なく、発進応答性が要求されるため、トルク変化率として予め定められ、トルク変化率推定マップにより求められるトルク変化率よりも変化率の大きい定数を用いている。また、当該定数は、アクセル全開（本実施形態ではアクセル開度が90％以上）とそれ以外（本実施形態ではアクセル開度が90%未満）の場合で複数の定数が設定されている。次に、上述の通り算出したトルク変化率に基づき、駆動トルクがドライバ要求駆動トルクとなるよう、エンジン２２へ供給する燃料噴射量の供給量を制御（エンジントルク制御手段）したり、インバータ３３により電動機３１のモータトルクを制御（モータトルク制御手段）してトルク復帰させる（駆動トルク復帰制御手段）。なお、トルク復帰制御は、バッテリ３５の状態により、エンジントルク、モータトルクを夫々単独で制御するか、エンジントルクとモータトルクとを協同で制御するようになっている。そして、このエンジン２２と電動機３１の駆動力は、自動変速機２４、プロペラシャフト２５、差動装置２６、駆動軸２７を介して、左右の各駆動輪２８に伝達される。

以下、図３及び図６のフローチャートを参照して、トルク復帰制御の詳細について説明する。本実施形態においても、第１の実施形態と同様、図３のＳ１からＳ５（またはＳ７、Ｓ８）までを行い、トルク変化率を求める。次に図６に示すように、トルク復帰制御をエンジンのみを制御して行うのか、モータのみを制御して行うのか、または、エンジンとモータを協同で制御して行うのかを決定する。まず、電動機３１の最大駆動トルク（例えば、温度やＳＯＣバッテリ充電率により定まる、この例ではＳＯＣが高いかどうかを判断する）が車両ＥＣＵ３７の要求を満足するか否かを判断する（ステップＳ１１）。ここで、最大駆動トルクが要求を満たさない場合（Ｎｏの場合）には、ＳＯＣが低いか否かを判断する（ステップＳ１２）。

そして、ＳＯＣが低い（Ｙｅｓ）と判断した場合には、エンジン２２のみでトルク復帰制御を行い（ステップＳ１３）、処理を終了する。一方で、ＳＯＣが低くない（Ｎｏ）と判断した場合には、エンジン２２及び電動機３１でトルク復帰制御を行い（ステップＳ１４）、処理を終了する。ステップＳ１１において、電動機３１の最大駆動トルクが車両ＥＣＵ３７の要求を満足するものである場合（Ｙｅｓの場合）には、車両ＥＣＵ３７は、電動機３１のみで走行可能であるか否かを判断する（ステップＳ１５）。ここで、電動機３１のみで走行可能である（Ｙｅｓ）と判断した場合には、クラッチ２３を切断状態として電動機３１のみでトルク復帰制御を行い（ステップＳ１６）、処理を終了する。

一方、ステップＳ１５において、電動機３１のみで走行不可能である（Ｎｏ）と判断した場合、エンジン２２及び電動機３１でトルク復帰制御を行い（ステップＳ１４）、処理を終了する。

以上説明したように本発明の第２の実施形態によれば、アクセル開度に基づき推定された駆動トルク変化率によって、ギヤ入れ後、目標変速段に最適な駆動トルクが得られるように電動機３１のモータトルクとエンジン２２のエンジントルクを制御して駆動トルク復帰制御を行うので、変速のギヤ入れ後に発生していた変速ショックを抑制して、ドライバや同乗者に違和感や不快感を与えるのを防止することができ、且つ、速やかに変速することができる。

また、非走行レンジから走行レンジに変速された場合に、走行速度に基づいて車両が停車から発進する状態であるか、走行中の状態であるかを判定し、走行中の状態であると判定された場合には、アクセル開度に依存するトルク変化率によりトルク復帰制御を行うようにすることが好ましい。

従って、ギヤ入れ後、変速ショックが生じやすい走行中（Ｄ→Ｎ→Ｄ）の変速では、アクセル開度に応じてトルク変化率が定められたトルク変化率推定マップに基づき推定された駆動トルク変化率によって、ギヤ入れ後、目標変速段に最適な駆動トルクが得られるように駆動トルク復帰制御を行うため、変速のギヤ入れ後に発生していた変速ショックを抑制することができる。また、ドライバの発進要求に対して応答性が求められる発進時（Ｎ→Ｄ）の変速では、上記アクセル開度と閾値との比較結果から求められ、トルク変化率推定マップにより求められるトルク変化率よりも変化率の大きい駆動トルク変化率に基づき、上記駆動トルク復帰制御を行うため、走行レンジへの変速応答性が向上し、より早く車両を発進させることができる。

さらに、駆動トルク変化率推定マップは、目標変速段毎に最適なトルク変化率が設定される複数のトルク変化率推定マップを備えており、該複数のトルク変化率推定マップから最適なトルク変化率推定マップを選択するので、ギヤ入れ後の目標変速段に応じて、最適なトルク変化率によって駆動トルクを復帰でき、変速ショックをより抑制することができる。

従って、目標変速段毎に最適なトルク変化率が設定される複数のマップが設定され、目標変速段に基づき、最適なマップを選択するので、エンジントルク復帰制御時のエンジントルク変化率をより最適に制御することができる。

以上詳述したように、本発明の第１、第２の実施の形態に係る自動車の変速制御装置によれば、変速マップから求めたトルク変化率（inc_ret）及び従来の制御でも参照していた定数から、適切な方を選択して用いることにより、常に車速、アクセル開度に応じたトルク変化率でトルク復帰を行い、ギヤ変速後のショックを軽減することができる。

特に、走行中（Ｄ→Ｎ→Ｄ）の変速後のトルク復帰時に発生していたショックが軽減されるため、ドライバ及び同乗者の違和感や不快感を解消することができる。つまり、きめ細やかな制御によりドライブフィーリングを向上させることができる。そして、車両の状況（例えば車速やアクセル開度）により、最適なトルク変化率（inc_ret）にてトルク復帰制御を行う為、変速ショックの低減と発進時間の短縮とを両立することができる。更に、Ｎ→Ｄ変速後のトルク復帰制御時、適切なトルク変化率（inc_ret）を変速マップから求めているため、エンジンに必要以上の燃料を供給することを防ぐこともできる。

尚、本発明は、上記第１、第２の実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の改良・変更が可能であることは勿論である。

例えば、前述した第１の実施の形態では、車速が予め定められた閾値以上の場合にのみトルク変化率推定マップを参照してトルク変化率を定めるようにしていたが、この閾値を更に複数設けて、複数の判断の下、複数のトルク変化率推定マップを参照して、よりきめ細やかな制御を行うようにしてもよいことは勿論である。

本発明の第１の実施の形態に係る変速制御装置が搭載された自動車の構成図。 本発明の第１の実施の形態に係るギヤ変速（Ｎ→Ｄ）からトルク復帰制御までの処理の概要を説明する図。 本発明の第１及び第２の実施の形態に係る変速制御装置を採用した車両によるトルク復帰制御について更に詳述するフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る変速制御装置が搭載されたハイブリッド電気自動車の構成図。 本発明の第２の実施の形態に係るギヤ変速（Ｎ→Ｄ）からトルク復帰制御までの処理の概要を説明する図。 本発明の第２の実施の形態に係る変速制御装置によるトルク復帰制御の詳細について説明するフローチャートである。

符号の説明

１…自動車、２…エンジン、３…クラッチ、４…変速機、５…プロペラシャフト、６…差動装置、７…駆動軸、８…駆動輪、９…エンジンＥＣＵ、１０…エンジンＯＮ／ＯＦＦ始動スイッチ、１１…エンジン回転数センサ、１２…車速センサ、１３…車両ＥＣＵ、１４…アクセルペダル、１５…アクセル開度センサ。

Claims (4)

1. エンジンの駆動力が変速機を介して車両の駆動輪に伝達可能であると共に、上記エンジンと上記変速機とがクラッチを介して断接可能な自動車の変速制御装置において、
   アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
   上記アクセル開度に基づいて要求駆動トルクを求める要求駆動トルク推定手段と、
   上記アクセル開度に基づき、エンジントルクを制御するエンジントルク制御手段と、
   上記アクセル開度に基づき、駆動トルク変化率を求める駆動トルク変化率推定手段と、上記変速機の変速段が非走行レンジから走行レンジに変速された場合には、上記駆動トルク変化率推定手段により求められた駆動トルク変化率に基づいて、上記要求駆動トルクが得られるように、上記エンジントルクを制御することにより駆動トルク復帰を行う駆動トルク復帰制御手段と、
   を備えたことを特徴とする自動車の変速制御装置。
2. エンジンの駆動力と電動機の駆動力とが変速機を介して車両の駆動輪に伝達可能であると共に、上記エンジンと上記変速機とがクラッチを介して断接可能な自動車の変速制御装置において、
   アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
   上記アクセル開度に基づいて要求駆動トルクを求める要求駆動トルク推定手段と、
   上記アクセル開度に基づき、エンジントルクを制御するエンジントルク制御手段と、
   上記電動機のモータトルクの制御を行うモータトルク制御手段と、
   上記アクセル開度に基づき、駆動トルク変化率を求める駆動トルク変化率推定手段と、
   上記変速機の変速段が非走行レンジから走行レンジに変速された場合には、上記駆動トルク変化率推定手段により求められた駆動トルク変化率に基づいて、上記要求駆動トルクが得られるように、上記モータトルクと上記エンジントルクとを制御することによりトルク復帰を行う駆動トルク復帰制御手段と、
   を備えたことを特徴とする自動車の変速制御装置。
3. さらに上記車両の走行速度を検出する車速検出手段と、
   上記走行速度に基づき、上記車両が停車から発進する状態であるか、走行中の状態であるかを判定する走行状態判定手段を備え、
   上記駆動トルク復帰制御手段は、上記変速機の変速段が非走行レンジから走行レンジに変速された場合において、上記走行状態判定手段により上記車両が走行中の状態であると判定された場合には、上記駆動トルク変化率推定手段から求めた駆動トルク変化率に基づき、上記駆動トルク復帰制御を行うと共に、上記走行状態判定手段により上記車両が停車から発進する状態であると判定された場合には、上記アクセル開度と閾値との比較結果から予め定められ、上記駆動トルク変化率推定手段から求めた駆動トルク変化率よりも変化率の大きい駆動トルク変化率に基づき、上記駆動トルク復帰を行うことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の自動車の変速制御装置。
4. 上記駆動トルク変化率推定手段は、目標変速段毎に最適なトルク変化率が設定される複数のトルク変化率推定マップを備え、上記目標変速段に基づき、該複数のトルク変化率推定マップから最適なトルク変化率推定マップを選択することを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の自動車の変速制御装置。