JP2014034991A - 車両の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】変速モデルを用いて自動変速機の所望の変速を実行する。
【解決手段】自動変速機の運動方程式の拘束条件としてトルク分担率を設定したので、変速制御において難しいとされる係合装置のトルクの受け渡しを制御するのに適しており、且つその運動方程式を解くことができる。見方を換えれば、トルクの受け渡しを表現したトルク分担率を拘束条件としたので、何れの変速パターンにも１つの変速モデルにて対応することができる。更に、変速パターンに基づいてトルク分担率を変化させる時期を変更するので、変速パターンに合わせて変速を適切に進行させることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、自動変速機の変速制御を実行する車両の変速制御装置に係り、特に、変速モデルを用いて自動変速機の変速を実行する技術に関するものである。

駆動力源からの動力を受ける入力軸と駆動輪に動力を伝達する出力軸との間で回転とトルクとを伝達する複数の係合装置を有して、その係合装置の係合と解放との切替えによって変速が実行される自動変速機が良く知られている。一般的に、このような自動変速機では、実車にて評価しながら各ギヤ段毎に制御対象に対して操作する要素（例えばトルク等）の要求値（すなわち制御操作量）の適合を行い、その適合結果により各ギヤ段毎に予め求められた制御マップから決定される制御操作量を用いて変速が実行される。しかしながら、自動変速機の多段化が進む中では、適合作業に非常に多くの労力が必要となり、制御マップを基にした変速制御の態様を採用することが困難化してきている。その為、自動変速機を構成する各回転要素における運動方程式を基にした変速制御の態様である変速モデル制御が提案されている。このような変速モデル制御では、変速時に実現したい変化態様（変速目標値）に基づいて予め求められた運動方程式を解くことで制御操作量を一意に決定し、その決定された制御操作量を用いて変速が実行される。例えば、特許文献１には、イナーシャ相制御において、変速目標値として変速機の入力軸回転速度の目標値を設定すると共に、制御操作量として係合側のクラッチトルクの要求値を変速モデルを用いて算出して変速を実行する技術、及び変速目標値として変速機の入力軸回転速度と出力軸トルクとの各目標値を設定すると共に、制御操作量として係合側のクラッチトルクの要求値と解放側のクラッチトルクの要求値とを変速モデルを用いて算出して変速を実行する技術が記載されている。

特開２０００−９７３２５号公報

ところで、前記特許文献１に記載の技術は、１つの変速目標値に対して１つの制御対象を操作することで、或いは２つの変速目標値に対して２つの制御対象を操作することで変速を実行している。しかしながら、この特許文献１に記載の技術では、イナーシャ相中のイナーシャトルクを相殺する為に（換言すれば、イナーシャ相中の出力軸トルクが実質的に変化しないように）、解放側の係合装置の油圧を、解放に向けて減じた後に一時的に再度係合に向けて上昇させており、変速完了が遅くなってドライバビリティが悪化してしまう可能性がある。一方で、上記イナーシャトルクを相殺する為に、イナーシャ相中にてエンジントルクを一時的に減じる所謂エンジントルクダウン制御という手法が良く知られている。しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、エンジンが制御対象として運動方程式に組み込まれていない。つまり、特許文献１に記載の技術では、成り行きのエンジントルクに対して運動方程式を解いている為、特許文献１に記載の変速モデル制御では、解放側の係合装置の一時的な油圧上昇に替えて、エンジントルクダウン制御によってイナーシャトルクを相殺することができない。この際、変速モデル制御とは別にエンジントルクダウン制御を実行することは可能であるが、そうすると変速モデル制御の全体が崩れ再度運動方程式から解を導くこととなり、結局、変速完了が遅くなったり、変速ショックが増大してドライバビリティが悪化してしまう可能性がある。他方で、エンジントルクについても制御操作量として変速モデル制御にて一意に決定しようとすると、２つの変速目標値に対して３つの制御操作量となり、運動方程式を解くことができず、変速モデル制御を用いた自動変速機の変速が実行できなくなる。尚、上述したような課題は未公知であり、パワーオンアップシフト、パワーオフアップシフト、パワーオンダウンシフト、及びパワーオフダウンシフトといった何れの変速パターン（変速様式）にも１つの変速モデルにて対応できるように、運動方程式を解く為の拘束条件を適切に設定することについて未だ提案されていない。

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、変速モデルを用いて自動変速機の所望の変速を実行することができる車両の変速制御装置を提供することにある。

前記目的を達成する為の第１の発明の要旨とするところは、(a) 駆動力源からの動力を受ける入力軸と駆動輪に動力を伝達する出力軸との間で回転とトルクとを伝達する複数の係合装置を有して、その係合装置の係合と解放との切替えによって変速が実行される自動変速機を備え、変速目標値を実現させる制御操作量を決定する予め定められた変速モデルを用いて前記自動変速機の変速を実行する車両の変速制御装置であって、(b) 前記変速目標値を、前記出力軸側の回転部材上のトルクと、前記入力軸側の回転部材の速度変化量との２つの値で設定し、(c) 前記制御操作量を、前記入力軸側の回転部材上のトルクと、前記変速時における係合側の係合装置のトルク容量と、前記変速時における解放側の係合装置のトルク容量との３つの値で設定し、(d) 前記変速時に前記係合側の係合装置と前記解放側の係合装置とで受け持つ伝達トルクを前記入力軸側の回転部材上のトルクに置き換えたときの両係合装置にて分担するその伝達トルクのトルク分担率を設定することで、(e) 前記変速モデルを用いて前記自動変速機の変速を実行するものであり、(f) 変速様式に基づいて前記トルク分担率を変化させる時期を変更することにある。

このようにすれば、２つの変速目標値を実現する為に３つの制御操作量を決定する必要がある場合に、何らかの拘束条件を設定しなければそれら制御操作量を決定することができないことに対して、解放側の係合装置と係合側の係合装置とにて分担する伝達トルクのトルク分担率を拘束条件としたので、変速制御において難しいとされる解放側の係合装置と係合側の係合装置とのトルクの受け渡し（すなわち変速進行度）を制御するのに適しており、且つ３つの制御操作量を決定することができる。見方を換えれば、３つの制御操作量を決定する為に何れかの制御操作量を予め定めた所定の値とする場合には、その所定の値としては各変速パターン毎に合わせた値とするなど無数にある。これに対して、本発明では、トルクの受け渡しを表現した前記トルク分担率を拘束条件としたので、何れの変速パターンにも１つの変速モデルにて対応することができる。具体的には、係合側の係合装置のトルク容量及び解放側の係合装置のトルク容量の一方のみを拘束条件とすると、タイアップやある回転部材の吹き上がりが発生する可能性があるが、変速進行度を制御するのに適した前記トルク分担率を拘束条件とすることで、上記タイアップや吹き上がりの発生を抑制したり、反対に、敢えてタイアップや吹き上がりを発生させる制御の制御性が向上する。また、入力軸側の回転部材上のトルクを拘束条件とすると、駆動力源の出力トルクを一時的に変化させるような制御を実行できなくなる可能性があるが、本発明では、例えばイナーシャ相中にて駆動力源の出力トルクを一時的に減じるようなトルクダウン制御を適切に実行することができる。このように、本発明では、２つの変速目標値に対して３つの制御操作量があったとしても、変速モデルを用いて３つの制御操作量を適切に決定し、２つの変速目標値を実現するような自動変速機の所望の変速を実行することができる。

ところで、自動変速機の変速制御においては、パワーオンアップシフト、パワーオフアップシフト、パワーオンダウンシフト、及びパワーオフダウンシフトといった様々な変速パターン（変速様式）がある。変速パターンが異なれば変速の進行具合も異なる可能性があり、前記トルク分担率を一律に設定すると、変速パターンによっては適切な変速ができない可能性がある。その為、各変速パターンに合わせてトルク分担率を設定することが望ましい。このような課題に対して、前記第１の発明では、更に、変速パターンに基づいて前記トルク分担率を変化させる時期を変更するので、すなわち変速パターンに基づいて解放側の係合装置と係合側の係合装置とのトルクを受け渡すタイミングを変更するので、変速パターンに合わせて変速を適切に進行させることができる。よって、本発明では、変速モデルを用いて自動変速機の所望の変速を一層適切に実行することができる。

ここで、第２の発明は、前記第１の発明に記載の車両の変速制御装置において、前記変速様式がパワーオンアップシフト或いはパワーオフダウンシフトである場合には、前記トルク分担率を変化させる時期をイナーシャ相開始前とする一方で、前記変速様式がパワーオフアップシフト或いはパワーオンダウンシフトである場合には、前記トルク分担率を変化させる時期をイナーシャ相終了時とすることにある。このようにすれば、パワーオンアップシフト或いはパワーオフダウンシフトでは、駆動力源によるトルク（正トルクはもちろんのこと負トルクも含まれる）によって入力軸側の回転部材の回転速度が変化させられる方向と変速に伴う変化方向（変速によって進められる方向）とが異なることに対して、すなわち駆動力源によるトルクにより自発的に変速を進行できないことに対して、前記トルク分担率を変化させる時期がイナーシャ相開始前とされるので、係合側の係合装置により変速が適切に進行させられる。一方で、パワーオフアップシフト或いはパワーオンダウンシフトでは、駆動力源によるトルクによって入力軸側の回転部材の回転速度が変速に伴う変化方向へ変化させられることに対して、すなわち駆動力源によるトルクにより自発的に変速を進行できることに対して、前記トルク分担率を変化させる時期がイナーシャ相終了時とされるので、前記トルク分担率を変えないまま解放側の係合装置のトルクの絶対値のみを低下させることにより（すなわち解放側の係合装置を解放に向かわせることのみにより）変速が適切に進行させられる。見方を換えれば、パワーオフアップシフト或いはパワーオンダウンシフトでは、前記トルク分担率を変化させる時期をイナーシャ相開始前として係合側の係合装置により変速を進行させると、イナーシャトルクが増大して変速ショックが悪化する可能性があることに対して、駆動力源のトルクと解放側の係合装置の解放とにより変速を進行させつつ変速後の同期回転に合わせるように係合側の係合装置を係合することで、滑らかな変速を実現することができる。

また、第３の発明は、前記第１の発明又は第２の発明に記載の車両の変速制御装置において、前記変速モデルは、前記変速目標値と前記制御操作量とを含む前記自動変速機の運動方程式と、前記トルク分担率を表す関係とを用いて、前記変速目標値に基づいて前記制御操作量を算出するものである。このようにすれば、変速制御において難しいとされる解放側の係合装置と係合側の係合装置とのトルクの受け渡しに関連する制御を運動方程式に反映させることができ、３つの制御操作量を適切に決定することができる。

また、第４の発明は、前記第１の発明乃至第３の発明の何れか１つに記載の車両の変速制御装置において、前記係合側の係合装置及び前記解放側の係合装置のうちの所定の係合装置のトルク容量の決定には、前記トルク分担率としてタイアップ度合分を加えたトルク分担率を用いるものであり、前記所定の係合装置は、前記変速様式に基づいて変更されることにある。このようにすれば、変速中のイナーシャ相の開始時や終了時などのように変速目標値が大きく切り替わるときに、解放側の係合装置及び係合側の係合装置のうちの一方の係合装置のトルク容量の制御操作量が零になっていると、制御操作量に対する実際のトルク容量の応答遅れやばらつき等により実際の出力軸側の回転部材上のトルクや入力軸側の回転部材の速度変化が変速目標値の変化よりも急変したり、入力軸側の回転部材の回転速度が吹き上がったりして変速ショックが増大する可能性があることに対して、上記トルクの受け渡しをタイアップ側に制御することで、そのトルクの受け渡しを滑らかにでき、所定の係合装置にてその急変する分を受け持つことができたりその吹き上がりを抑制できたりして、変速目標値が大きく切り替わるときに増大する可能性がある変速ショックを抑制することができる。加えて、前記所定の係合装置は、変速パターンに基づいて変更されるので、変速パターンに合わせて変速ショックを一層適切に抑制することができる。

また、第５の発明は、前記第４の発明に記載の車両の変速制御装置において、前記変速様式がパワーオンアップシフト或いはパワーオフダウンシフトである場合には、前記所定の係合装置を前記解放側の係合装置とする一方で、前記変速様式がパワーオフアップシフト或いはパワーオンダウンシフトである場合には、前記所定の係合装置を前記係合側の係合装置とすることにある。このようにすれば、タイアップさせる為に係合装置のトルク容量を増加させても、伝達トルク延いては出力軸側の回転部材上のトルクに影響を与え難い、或いは変速の進行に影響を与え難い。例えば、パワーオンアップシフト或いはパワーオフダウンシフトにおいて前記トルク分担率を変化させる時期がイナーシャ相開始前とされる場合、解放側の係合装置のトルク容量にタイアップ分を加えることで、イナーシャ相開始前では出力軸側の回転部材上のトルクに影響を与えることなく、イナーシャ相開始後に実際の出力軸側の回転部材上のトルクや入力軸側の回転部材の速度変化が急変することが適切に抑制される。一方で、パワーオフアップシフト或いはパワーオンダウンシフトにおいて前記トルク分担率を変化させる時期がイナーシャ相終了時とされる場合、係合側の係合装置のトルク容量にタイアップ分を加えることで、解放側の係合装置の解放による変速の進行に影響を与え難くしつつ、イナーシャ相終了時の入力軸側の回転部材の吹き上がり等が適切に抑制される。

本発明が適用される車両における動力伝達経路の概略構成を説明する図であると共に、車両に設けられた制御系統の要部を説明する図である。 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。 変速パターン毎に予め定められたトルク分担率を変化させる時期の一例を示す図である。（ａ）はパワーオンアップシフトの場合であり、（ｂ）はパワーオンダウンシフトの場合であり、（ｃ）はパワーオフアップシフトの場合であり、（ｄ）はパワーオフダウンシフトの場合である。 電子制御装置の制御作動の要部すなわち変速モデルを用いて自動変速機の所望の変速を実行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であって、パワーオンアップシフト時の一例である。 変速パターンに応じて変更する、タイアップ度合分を加える係合装置の一例を示す図表である。 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であって、パワーオンアップシフト時にタイアップをさせたときの一例である。

本発明において、好適には、前記車両は、例えば前記駆動力源の動力を前記自動変速機などの動力伝達装置を介して前記駆動輪へ伝達するものである。また、前記自動変速機は、所定の係合装置の係合と解放との切替えによって各々異なる変速比（ギヤ比）を有する複数の変速段（ギヤ段）が択一的に形成される有段式自動変速機である。例えば、この有段式自動変速機は、公知の遊星歯車式自動変速機により構成される。この遊星歯車式自動変速機における係合装置としては、油圧アクチュエータによって係合させられる多板式、単板式のクラッチやブレーキ、或いはバンドブレーキ等の係合装置が広く用いられる。また、前記車両は、例えば複数の係合装置の油圧アクチュエータにそれぞれ油圧を供給する油圧制御回路を備えている。この油圧制御回路は、例えばリニアソレノイドバルブやＯＮ−ＯＦＦソレノイドバルブ等を備え、それらソレノイドバルブの出力油圧を直接的或いはシフトコントロールバルブ等を介して間接的に係合装置の油圧アクチュエータにそれぞれ供給する。尚、上記「油圧を供給する」とは、「油圧を作用させる」或いは「ある油圧に制御された作動油を供給する」ことを意味する。

また、好適には、前記駆動力源としては、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等のエンジンが用いられる。或いは、前記駆動力源としては、例えば電動機等の原動機が単独で或いは上記エンジンと組み合わせて用いられる。

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、本発明が適用される車両１０に備えられたエンジン１２から駆動輪２６までの動力伝達経路の概略構成を説明する図であると共に、車両１０に設けられた制御系統の要部を説明する図である。図１において、駆動力源としてのエンジン１２により発生させられた動力は、トルクコンバータ１４を経て入力軸１６から自動変速機１８に入力され、自動変速機１８の出力軸２０から差動歯車装置（ディファレンシャルギヤ）２２や一対の車軸（ドライブシャフト）２４等を順次介して左右の駆動輪２６へ伝達される。

自動変速機１８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内において１組乃至複数組の遊星歯車装置と複数の係合装置（係合要素）とを有し、その係合装置によって複数のギヤ段が択一的に成立させられる公知の遊星歯車式自動変速機である。例えば、自動変速機１８は、複数の係合装置の何れかの掴み替えにより（すなわち係合装置の係合と解放との切替えにより）変速が実行される、所謂クラッチツゥクラッチ変速を行う有段変速機である。複数の係合装置はそれぞれ、エンジン１２からの動力を受ける入力軸１６と駆動輪２６に動力を伝達する出力軸２０との間で回転とトルクとを伝達する油圧式の摩擦係合装置である。この入力軸１６は、自動変速機１８の入力軸であるが、トルクコンバータ１４のタービン翼車によって回転駆動されるタービン軸でもある。

前記油圧式の摩擦係合装置は、油圧制御回路２８によってそれぞれ係合と解放とが制御され、その油圧制御回路２８内のソレノイドバルブ等の調圧によりそれぞれのトルク容量すなわち係合力が変化させられて、それが介挿されている両側の部材を選択的に連結するクラッチやブレーキである。ここで、係合装置のトルク容量（以下、クラッチトルクという）は、例えば係合装置の摩擦材の摩擦係数や摩擦板を押圧する係合油圧によって決まるものである。係合装置を滑らすことなく（すなわち係合装置に差回転速度を生じさせることなく）入力軸１６と出力軸２０との間でトルク（例えば入力軸１６に入力される変速機入力トルク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、クラッチトルクと係合油圧とを同義に取り扱うこともある。

自動変速機１８におけるギヤ段の一例としては、例えばクラッチＣ１とブレーキＢ１との係合により低車速側ギヤ段（ローギヤ段例えば第１速ギヤ段）が成立させられ、クラッチＣ１とブレーキＢ２との係合により高車速側ギヤ段（ハイギヤ段例えば第２速ギヤ段）が成立させられる。従って、上記ローギヤ段とハイギヤ段との間の変速時には、ブレーキＢ１とブレーキＢ２とで掴み替えが行われる。本実施例では、変速時に掴み替えが行われる係合装置のうちで、ローギヤ段側の成立に関与する係合装置（例えばブレーキＢ１）をローギヤ段係合装置と称し、ハイギヤ段側の成立に関与する係合装置（例えばブレーキＢ２）をハイギヤ段係合装置と称する。ローギヤ段係合装置は、ローギヤ段からハイギヤ段へのアップシフト時には解放側の係合装置となり、ハイギヤ段からローギヤ段へのダウンシフト時には係合側の係合装置となる。一方で、ハイギヤ段係合装置は、上記アップシフト時には係合側の係合装置となり、上記ダウンシフト時には解放側の係合装置となる。

図１に戻り、車両１０には、例えば自動変速機１８の変速制御などに関連する変速制御装置を含む電子制御装置７０が備えられている。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１８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制御用や油圧制御用（変速制御用）等に分けて構成される。また、電子制御装置７０には、各種センサ（例えば各回転速度センサ５０，５２，５４、アクセル開度センサ５６、スロットル弁開度センサ５８、シフトセンサ６０など）により検出された各種信号（例えばエンジン１２の回転速度を表すエンジン回転速度ωe，入力軸１６の回転速度を表すタービン回転速度ωtすなわち変速機入力回転速度ωi，車速Ｖに対応する出力軸２０の回転速度を表す変速機出力回転速度ωo、車両１０の駆動力（駆動トルク）に対する運転者の要求量を表すアクセル開度Ａcc、スロットル弁開度θth、シフトレバー或いはパドルスイッチによるシフト操作ＳＨなど）が、それぞれ供給される。また、電子制御装置７０からは、例えばエンジン１２の出力制御の為のエンジン出力制御指令信号Ｓe、自動変速機１８の油圧アクチュエータを制御する油圧制御回路２８を作動させる為の油圧指令信号Ｓpなどが、それぞれ出力される。

図２は、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。図２において、エンジン出力制御手段すなわちエンジン出力制御部７２は、例えば要求されたエンジントルクＴe（以下、要求エンジントルクＴedem）が得られるように、スロットル制御の為にスロットルアクチュエータにより電子スロットル弁を開閉制御する他、燃料噴射量制御の為に燃料噴射装置による燃料噴射量を制御し、点火時期制御の為にイグナイタ等の点火装置を制御するエンジン出力制御指令信号Ｓeを出力する。エンジン出力制御部７２は、例えばアクセル開度Ａccをパラメータとして車速Ｖと要求駆動力Ｆdemとの予め記憶された不図示の関係（駆動力マップ）から実際のアクセル開度Ａcc及び車速Ｖに基づいて要求駆動力Ｆdemを算出する。そして、エンジン出力制御部７２は、例えば駆動輪２６のタイヤ有効半径、現在の自動変速機１８のギヤ段におけるギヤ比、出力軸２０よりも駆動輪２６側の動力伝達経路における終減速比、及びトルクコンバータ１４のトルク比ｔに基づいて、要求駆動力Ｆdemが得られる要求エンジントルクＴedemを算出する。尚、トルクコンバータ１４のトルク比ｔは、例えば速度比（＝タービン回転速度ωt／ポンプ回転速度ωp（エンジン回転速度ωe））とトルク比ｔ、効率、及び容量係数とのそれぞれの予め記憶された公知の関係（トルクコンバータ１４の作動特性図）から実際の速度比ｅに基づいて算出される。

変速制御手段すなわち変速制御部７４は、自動変速機１８の変速制御を実行する。具体的には、変速制御部７４は、車速Ｖ及びアクセル開度Ａccを変数として予め記憶された公知の関係（変速マップ、変速線図）から実際の車速Ｖ及びアクセル開度Ａccで示される車両状態に基づいて変速判断を行う。そして、変速制御部７４は、自動変速機１８の変速を実行すべきと判断した場合には、変速すべきギヤ段が得られるように自動変速機１８の自動変速制御を実行する。例えば、変速制御部７４は、判断したギヤ段が達成されるように、自動変速機１８の変速に関与する係合装置を係合及び／又は解放させる油圧指令信号Ｓpを油圧制御回路２８へ出力する。この油圧指令信号Ｓpとしては、例えばローギヤ段係合装置のトルク容量（以下、ローギヤ段側クラッチトルクという）を得る為の油圧指令値、及びハイギヤ段係合装置のトルク容量（以下、ハイギヤ段側クラッチトルクという）を得る為の油圧指令値である。

ここで、変速制御としては、例えば変速ショックや変速時間等が適切であるかを実車にて評価しつつ適合により予め定められた制御マップから、変速時のトルク容量（或いは油圧指令値）を決定して自動変速機１８の変速を実行する手法がある。このような制御マップを用いる手法では、パワーオンアップシフト、パワーオフアップシフト、パワーオンダウンシフト、及びパワーオフダウンシフトのうちのどの変速パターンであるか、及びどの変速段間での変速であるかによって、各々異なる制御マップを作成する必要がある。その為、自動変速機１８のギヤ段が多段化される程、上記適合作業に多くの労力等が必要となってくる。

そこで、本実施例では、変速制御として、上記制御マップを用いる手法に替えて、変速目標値を実現させる制御操作量を決定する予め定められた変速モデルを用いて自動変速機１８の変速を実行する手法を採用する。上記変速目標値は、変速時に実現したい変化態様を定める要素（例えば変速時間、駆動力等）の目標値である。上記制御操作量は、制御対象に対して操作する要素（エンジントルク、クラッチトルク等）の要求値である。

以下において、変速モデルを用いた自動変速機１８の変速制御について詳しく説明する。自動変速機１８の変速中における運動方程式は、次式（１）及び次式（２）で表される。この式（１）及び式（２）は、自動変速機１８を構成する相互に連結された各回転要素毎の運動方程式、及び自動変速機１８を構成する遊星歯車装置における関係式から導き出されたものである。上記各回転要素毎の運動方程式は、各回転要素におけるイナーシャと回転速度時間変化率との積で表されるトルクを、遊星歯車装置の３つの部材（サンギヤ、キャリヤ、リングギヤ）、及び係合装置の両側の部材のうちで各回転要素に関与する部材に作用するトルクにて規定した運動方程式である。また、遊星歯車装置における関係式は、遊星歯車装置の歯車比（＝サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）を用いて、その遊星歯車装置の３つの部材におけるトルクの関係と回転速度時間変化率の関係とを各々規定した関係式である。この式（１）及び式（２）において、dωt/dtは、タービン回転速度ωt（すなわち変速機入力回転速度ωi）の時間微分すなわち時間変化率であり、入力軸１６側の回転部材の速度変化量としての入力軸１６の角加速度（以下、入力軸角加速度）を表している（図面乃至数式においては時間変化率をドットで示している、以下の説明において同じ）。dωo/dtは、変速機出力回転速度ωoの時間変化率であり出力軸角加速度を表している。Ｔtは、入力軸１６側の回転部材上のトルクとしての入力軸１６上のトルクであるタービントルクすなわち変速機入力トルクＴiを表している。このタービントルクＴtは、トルクコンバータ１４のトルク比ｔを考慮すればエンジントルクＴe（＝Ｔt／ｔ）と同意である。Ｔoは、出力軸２０側の回転部材上のトルクとしての出力軸２０上のトルクである変速機出力トルクを表している。Ｔclowは、ローギヤ段側クラッチトルクであり、アップシフト時には解放側のクラッチトルクとなり、ダウンシフト時には係合側のクラッチトルクとなる。Ｔchiは、ハイギヤ段側クラッチトルクであり、アップシフト時には係合側のクラッチトルクとなり、ダウンシフト時には解放側のクラッチトルクとなる。ａ1,ａ2,ｂ1,ｂ2,ｃ1,ｃ2,ｄ1,ｄ2はそれぞれ、この式（１）及び式（２）を導き出した際に定数としたものであり、上記各回転要素におけるイナーシャ及び上記遊星歯車装置の歯車比から設計的に定められる係数である（具体的な数値としては、変速パターン毎に異なる）。

前記式（１）及び式（２）は、変速目標値と制御操作量との関係を定式化した自動変速機１８のギヤトレーン運動方程式である。ここでの変速目標値は、変速時間及び駆動力の各目標値を表現でき、ギヤトレーン運動方程式上で取り扱えるものである。本実施例では、変速時間を表現できる要素の一例として、入力軸角加速度dωt/dtを用いている。また、駆動力を表現できる要素の一例として、変速機出力トルクＴoを用いている。つまり、本実施例では、変速目標値を、入力軸角加速度dωt/dtと、変速機出力トルクＴoとの２つの値で設定している。一方で、本実施例では、それら変速目標値を成立させる制御操作量を、タービントルクＴt（エンジントルクＴeも同意）と、ローギヤ段側クラッチトルクＴclowと、ハイギヤ段側クラッチトルクＴchiとの３つの値で設定している。そうすると、運動方程式が前記式（１）及び式（２）の２式で構成されることに対して制御操作量が３つある為に、２つの変速目標値を成立させる制御操作量を一意に解くことはできない。その為、変速モデルを用いて、２つの変速目標値を実現するような自動変速機１８の所望の変速を実行することができない。尚、出力軸角加速度dωo/dtは、回転速度センサ５４の検出値である変速機出力回転速度ωoから算出される。

ところで、前記式（１）及び式（２）の運動方程式に、ある拘束条件を追加することで制御操作量を一意に解くことができると考えられる。ここで、自動変速機１８の変速制御において難しいとされることは、解放側の係合装置と係合側の係合装置とのトルクの受け渡し（すなわち変速進行度）を制御することである。一方で、３つの制御操作量を決定する為に何れかの制御操作量を所定の値とする場合には、各変速パターン毎に合わせた所定の値とするなど無数の定め方がある。この所定の値に関し、例えば解放側のクラッチトルク及び係合側のクラッチトルクのうちで一方のみを拘束条件とすると、変速中にタイアップや吹き上がりが発生し易くなったり、また、敢えて変速中にタイアップや吹き上がりを発生させる制御の制御性が低下したりする可能性がある。或いは、例えばエンジントルクの変化態様を拘束条件とすると、イナーシャ相中にエンジントルクを一時的に変化させるようなエンジントルクダウン制御を実行できなくなる可能性がある。そこで、本実施例では、変速中のトルクの受け渡しを表現したり制御するのに適しており、また、何れの変速パターンにも対応することができる、解放側の係合装置と係合側の係合装置とにて分担する伝達トルクのトルク分担率を、上記拘束条件として設定することを見出した。つまり、変速中のトルクの受け渡しを運動方程式に組み込むことができ、且つ制御操作量を一意に解くことができる、伝達トルクのトルク分担率を上記拘束条件として設定することを見出した。上記トルク分担率は、自動変速機１８の変速時に解放側の係合装置と係合側の係合装置とで受け持つ必要がある合計の伝達トルク（合計伝達トルク）を例えば入力軸１６上のトルク（入力軸上合計伝達トルク）に置き換えたときに、その入力軸上合計伝達トルクに対して両係合装置が各々分担する伝達トルクの割合である。本実施例では、ローギヤ段係合装置のトルク分担率を「ｘlow」とし、ハイギヤ段係合装置のトルク分担率を「ｘhi」として、それぞれのトルク分担率を、変速中のトルクの受け渡しを反映するように時系列で変化するトルク分担率ｘ（例えば０≦ｘ≦１）を用いて次式（３）及び次式（４）のように定義する。
ｘlow ＝ ｘ ・・・（３）
ｘhi ＝ １−ｘ ・・・（４）

ローギヤ段側クラッチトルクＴclowとハイギヤ段側クラッチトルクＴchiとの関係式は、入力軸１６上のトルクに置き換えた「Ｔclow」及び「Ｔchi」と、前記式（３）及び式（４）とに基づいて、「ｘ」（＝ｘlow）と「１−ｘ」（＝ｘhi）とを用いて定義することができる。そして、前記式（１）、前記式（２）、及び「Ｔclow」と「Ｔchi」との関係式から、制御操作量である、タービントルクＴt、ローギヤ段側クラッチトルクＴclow、及びハイギヤ段側クラッチトルクＴchiを算出する関係式が導き出される。タービントルクＴt（エンジントルクＴeも同意）は、「ｘ」（＝ｘlow）、「１−ｘ」（＝ｘhi）、入力軸角加速度dωt/dt、及び変速機出力トルクＴoなどを用いた関係式にて表される。同様に、ローギヤ段側クラッチトルクＴclowは、「ｘ」（＝ｘlow）、入力軸角加速度dωt/dt、及び変速機出力トルクＴoなどを用いた関係式にて表される。同様に、ハイギヤ段側クラッチトルクＴchiは、「１−ｘ」（＝ｘhi）、入力軸角加速度dωt/dt、及び変速機出力トルクＴoなどを用いた関係式にて表される。つまり、本実施例の変速モデルは、前記変速目標値と前記制御操作量とを含む自動変速機１８の運動方程式（前記式（１）,（２））と、前記トルク分担率を表す関係（前記式（３）,（４））とを用いて、前記変速目標値に基づいて前記制御操作量を算出するものである。このように、本実施例では、前記式（１）,（２）に、トルク分担率ｘにて設定した拘束条件を追加することで、変速モデルを用いて自動変速機１８の変速を実行する。よって、２つの変速目標値に対して３つの制御操作量があったとしても、上記変速モデルを用いて３つの制御操作量を適切に決定することができる。

ところで、自動変速機１８の変速制御においては、パワーオンアップシフト、パワーオフアップシフト、パワーオンダウンシフト、及びパワーオフダウンシフトといった様々な変速パターン（変速様式）がある。その為、各変速パターンに合わせてトルク分担率を設定することが望ましい。以下に、各変速パターンに合わせたトルク分担率の設定について詳細に説明する。

パワーオンアップシフト或いはパワーオフダウンシフトでは、エンジントルクＴe（パワーオン時の正トルク、或いはパワーオフ時の負トルク（エンジンフリクショントルク））によってタービン回転速度ωt（すなわち変速機入力回転速度ωi）が変化させられる方向と、変速に伴うタービン回転速度ωtの変化方向（変速によって進められる方向）とが異なる。すなわち、パワーオンアップシフト或いはパワーオフダウンシフトでは、エンジントルクＴeにより自発的に変速を進行できない。従って、トルク分担率を変えないまま解放側のクラッチトルクの絶対値のみを低下させるだけでは（すなわち解放側の係合装置を解放に向かわせるだけでは）変速を進行させられないので、係合側の係合装置によりタービン回転速度ωtを変速に伴う変化方向へ変化させる必要がある。そこで、変速パターンがパワーオンアップシフト或いはパワーオフダウンシフトの場合には、図３の（ａ）,（ｄ）に示すように、変速を適切に進行させる為に、トルク分担率を変化させる時期をイナーシャ相開始前とする（すなわち解放側の係合装置と係合側の係合装置とのトルクの受け渡しをイナーシャ相開始前に実行する）。

一方で、パワーオフアップシフト或いはパワーオンダウンシフトでは、エンジントルクＴeによってタービン回転速度ωtが変速に伴う変化方向へ変化させられる。すなわち、パワーオフアップシフト或いはパワーオンダウンシフトでは、エンジントルクＴeにより自発的に変速を進行できる。従って、トルク分担率を変えないまま解放側のクラッチトルクの絶対値のみを低下させるだけで変速を進行させられるので、係合側の係合装置によりタービン回転速度ωtを変速に伴う変化方向へ変化させる必要がない。パワーオフアップシフト或いはパワーオンダウンシフトでは、係合側の係合装置により変速を進行させようとすると、却ってイナーシャトルクが増大して変速ショックが悪化する可能性がある。そこで、変速パターンがパワーオフアップシフト或いはパワーオンダウンシフトの場合には、図３の（ｃ）,（ｂ）に示すように、変速を適切に進行させる為に、トルク分担率を変化させる時期をイナーシャ相終了時とする。すなわち、パワーオフアップシフト或いはパワーオンダウンシフトの場合には、変速ショックが抑制された滑らかな変速を実現する為に、エンジントルクＴeに合わせて解放側の係合装置を解放することだけで変速を進行させた後、解放側の係合装置と係合側の係合装置とのトルクの受け渡しをイナーシャ相の終了に合わせるように実行することで係合側の係合装置によりタービン回転速度ωtを変速後の同期回転に合わせる。ここでの、イナーシャ相終了時とは、例えばイナーシャ相が概ね終了したような、タービン回転速度ωtが変速後の同期回転に概ね近づいた時点である。つまり、イナーシャ相終了時とは、係合側の係合装置を係合に向かわせなくとも、エンジントルクＴeと解放側の係合装置の解放とによりイナーシャ相が開始されて更に進行させられ、タービン回転速度ωtを変速後の回転速度に同期させるところだけ係合側の係合装置を係合に向けて制御すれば良いような、イナーシャ相の終了間近の時点である。尚、エンジントルクＴeと解放側の係合装置の解放とによりイナーシャ相が進行させられて終了させられ得る場合には、イナーシャ相終了時をイナーシャ相終了後としても良い。

このように、変速パターンが異なれば変速の進行具合も異なるので、本実施例では、変速パターンに合わせて変速を適切に進行させる為に、変速パターンに基づいてトルク分担率を変化させる時期を変更する（すなわち変速パターンに基づいて解放側の係合装置と係合側の係合装置とのトルクを受け渡すタイミングを変更する）のである。

より具体的には、図２において、変速制御部７４は、自動変速機１８の変速中であるか否かを、例えば実行すべきと判断した変速が未だ終了していないか否かに基づいて判定する。また、変速制御部７４は、変速中の変速パターンがパワーオンアップシフト或いはパワーオフダウンシフトであるか否かを、例えばアクセル開度Ａcc及び変速すべきギヤ段に基づいて判定する。

制御操作量算出手段すなわち制御操作量算出部７６は、変速制御部７４により自動変速機１８の変速中であると判定された場合には、上記変速モデルを用いて、前記変速目標値に基づいて前記制御操作量を算出する。具体的には、制御操作量算出部７６は、トルク分担率算出手段すなわちトルク分担率算出部７８と、変速目標値算出手段すなわち変速目標値算出部８０とを備えている。

トルク分担率算出部７８は、例えばトルク分担率ｘを変化させる態様が予め定められた関係（変速進行度マップ）から、変速制御開始時（或いは前回算出時）からの経過時間に基づいてトルク分担率ｘを算出する。そして、トルク分担率算出部７８は、前記式（３）及び式（４）から、その算出したトルク分担率ｘに基づいてローギヤ段係合装置のトルク分担率ｘlowとハイギヤ段係合装置のトルク分担率ｘhiとを算出する。尚、トルク分担率ｘの初期値は、アップシフトでは１とされ、ダウンシフトでは０とされている。

上記変速進行度マップは、例えば変速パターン毎や変速段間毎に予め定められている。トルク分担率算出部７８は、変速制御部７４により変速パターンがパワーオンアップシフト或いはパワーオフダウンシフトであると判定された場合には、トルク分担率を変化させる時期がイナーシャ相開始前に設定された変速進行度マップを選択する。一方で、トルク分担率算出部７８は、変速制御部７４により変速パターンがパワーオンアップシフト或いはパワーオフダウンシフトでないと判定された場合には、トルク分担率を変化させる時期がイナーシャ相終了時に設定された変速進行度マップを選択する。尚、トルク分担率を変化させる時期がイナーシャ相終了時に設定された変速進行度マップが選択された場合には、イナーシャ相開始時点からの経過時間に基づいてトルク分担率ｘが算出されても良い。

変速目標値算出部８０は、例えばイナーシャ相中のタービン回転速度ωt（＝変速機入力回転速度ωi）の変化が変速ショックの抑制と変速時間とを両立させる所定変化となるように入力軸角加速度dωt/dtを変化させる態様が予め定められた関係（入力軸角加速度変化マップ）から、イナーシャ相開始時（或いは前回算出時）からの経過時間に基づいてイナーシャ相中の入力軸角加速度dωt/dtの目標値を算出する。また、変速目標値算出部８０は、例えばイナーシャ相中以外では、タービン回転速度ωt（＝変速機入力回転速度ωi）の変化に基づいて入力軸角加速度dωt/dtの目標値を算出する。加えて、変速目標値算出部８０は、例えば変速機出力トルクＴoを変化させる態様が予め定められた関係（変速機出力トルク変化マップ）から、エンジン出力制御部７２により算出された要求駆動力Ｆdem及び変速制御開始時（或いは前回算出時）からの経過時間に基づいて変速機出力トルクＴoの目標値を算出する。尚、上記入力軸角加速度変化マップ及び変速機出力トルク変化マップは、例えば変速パターン毎や変速段間毎に予め定められている。

制御操作量算出部７６は、前記制御操作量を算出する関係式から、トルク分担率算出部７８により算出された係合装置のトルク分担率（ｘ，ｘlow，ｘhi）、及び変速目標値算出部８０により算出された各変速目標値（dωt/dt、Ｔoの各目標値）に基づいて、制御操作量としての、タービントルクＴt（エンジントルクＴeも同意）、ローギヤ段側クラッチトルクＴclow、及びハイギヤ段側クラッチトルクＴchiの各要求値を算出する。

エンジン出力制御部７２は、変速制御部７４により自動変速機１８の変速中であると判定された場合には、制御操作量算出部７６により算出されたタービントルクＴt（エンジントルクＴeも同意）の要求値が得られるように、エンジン出力制御指令信号Ｓeを出力する。変速制御部７４は、自動変速機１８の変速を実行すべきと判断した場合には、判断したギヤ段が達成されるように、制御操作量算出部７６により算出されたローギヤ段側クラッチトルクＴclow及びハイギヤ段側クラッチトルクＴchiの各要求値を得る為の油圧指令信号Ｓpを油圧制御回路２８へ出力する。

図４は、電子制御装置７０の制御作動の要部すなわち変速モデルを用いて自動変速機１８の所望の変速を実行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。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であって、パワーオンアップシフト時の一例である。

図４において、先ず、変速制御部７４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、例えば自動変速機１８の変速中であ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が肯定される場合（図５のｔ１時点乃至ｔ３時点）は変速制御部７４に対応するＳ２０において、変速中の変速パターンがパワーオンアップシフト或いはパワーオフダウンシフトであるか否かが判定される。このＳ２０の判断が肯定される場合はトルク分担率算出部７８に対応するＳ３０において、例えばトルク分担率を変化させる時期がイナーシャ相開始前に設定された変速進行度マップが選択される。つまり、トルク分担率を変化させる時期がイナーシャ相開始前とされる（図５のｔ１時点乃至ｔ２時点、図３の（ａ）,（ｄ）参照）。一方で、このＳ２０の判断が否定される場合はトルク分担率算出部７８に対応するＳ４０において、例えばトルク分担率を変化させる時期がイナーシャ相終了時に設定された変速進行度マップが選択される。つまり、トルク分担率を変化させる時期がイナーシャ相終了時とされる（図３の（ｂ）,（ｃ）参照）。上記Ｓ３０或いはＳ４０に次いで、トルク分担率算出部７８に対応するＳ５０において、例えば上記選択された変速進行度マップを用いて係合装置のトルク分担率（ｘ，ｘlow，ｘhi）が算出される。次いで、変速目標値算出部８０に対応するＳ６０において、各変速目標値（入力軸角加速度dωt/dt、変速機出力トルクＴoの各目標値）が算出される。次いで、制御操作量算出部７６に対応するＳ７０において、前記制御操作量を算出する関係式から、上記Ｓ５０にて算出された係合装置のトルク分担率、及び上記Ｓ６０にて算出された各変速目標値に基づいて、制御操作量（エンジントルクＴe、ローギヤ段側クラッチトルクＴclow、ハイギヤ段側クラッチトルクＴchiの各要求値）が算出される。次いで、エンジン出力制御部７２及び変速制御部７４に対応するＳ８０において、上記Ｓ７０にて算出された各制御操作量が得られるように、エンジン出力制御指令信号Ｓe及び油圧指令信号Ｓpが出力されて、エンジン１２、解放側の係合装置、及び係合側の係合装置が制御される。

図５において、例えばイナーシャ相中ではイナーシャトルクによって変速機出力トルクＴoが急変させられる可能性があるが、本実施例では、変速ショックの発生を抑制する為に、イナーシャ相中における変速機出力トルクＴoの目標値はイナーシャトルクが発生していないかのような目標値とされている。そして、その目標値を実現させるエンジントルクＴeの要求値が決定され、イナーシャトルクを相殺する為のエンジントルクダウン制御が実行される。このように、本実施例では、変速モデル制御の全体を崩すことなく、エンジン１２が制御対象として運動方程式に組み込まれる。また、図５の実施例は、パワーオンアップシフト時であるので、変速を適切に進行させる為に、解放側の係合装置と係合側の係合装置とのトルクの受け渡しがイナーシャ相開始前に実行されている。

上述のように、本実施例によれば、前記式（１）及び式（２）の運動方程式に何らかの拘束条件を設定しなければその式が解けないことに対して、トルク分担率ｘを拘束条件としたので、変速制御において難しいとされる係合装置のトルクの受け渡しを制御するのに適しており、且つその式を解くことができる。見方を換えれば、トルクの受け渡しを表現したトルク分担率ｘを拘束条件としたので、何れの変速パターンにも１つの変速モデルにて対応することができる。具体的には、変速進行度を制御するのに適したトルク分担率ｘを拘束条件とすることで、タイアップや吹き上がりの発生を抑制したり、反対に、敢えてタイアップや吹き上がりを発生させる制御の制御性が向上する。また、エンジントルクダウン制御を適切に実行することができる。このように、本実施例によれば、２つの変速目標値に対して３つの制御操作量があったとしても、変速モデルを用いて３つの制御操作量を適切に決定し、２つの変速目標値を実現するような自動変速機１８の所望の変速を実行することができる。

また、本実施例によれば、更に、変速パターンに基づいてトルク分担率を変化させる時期を変更するので、変速パターンに合わせて変速を適切に進行させることができる。よって、本実施例では、変速モデルを用いて自動変速機１８の所望の変速を一層適切に実行することができる。

また、本実施例によれば、変速パターンがパワーオンアップシフト或いはパワーオフダウンシフトである場合には、トルク分担率を変化させる時期がイナーシャ相開始前とされるので、係合側の係合装置により変速が適切に進行させられる。一方で、変速パターンがパワーオフアップシフト或いはパワーオンダウンシフトである場合には、トルク分担率を変化させる時期がイナーシャ相終了時とされるので、解放側の係合装置のトルクの絶対値のみを低下させることにより変速が適切に進行させられる。見方を換えれば、変速パターンがパワーオフアップシフト或いはパワーオンダウンシフトである場合には、トルク分担率を変化させる時期をイナーシャ相開始前としないことで変速ショックが悪化する可能性が回避され、トルク分担率を変化させる時期をイナーシャ相終了時とすることで滑らかな変速を実現することができる。

また、本実施例によれば、前記式（１）及び式（２）の運動方程式と、前記式（３）及び式（４）の関係とを用いて、変速目標値に基づいて制御操作量を算出するので、変速制御において難しいとされるトルクの受け渡しに関連する制御を上記運動方程式に反映させることができ、３つの制御操作量を適切に決定することができる。

次に、本発明の他の実施例を説明する。尚、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

前述の実施例１では、図５のタイムチャートに示すように、エンジントルクダウン制御にてイナーシャトルク分を相殺できることを前提として、イナーシャ相中における変速機出力トルクＴoの目標値が定められている。ところで、変速パターン、変速段間、変速時の車速Ｖ、エンジン１２の状態等によっては、明らかにイナーシャトルクの一部分しか相殺できない場合が考えられる。その為、本実施例の変速目標値算出部８０は、このような場合には、エンジントルクダウン制御にてイナーシャトルクの一部分しか相殺できないことを前提として、イナーシャ相中における変速機出力トルクＴoの目標値を定める。その為、イナーシャ相中における変速機出力トルクＴoの目標値は、相殺できない分のイナーシャトルク分が加えられることになるので、イナーシャ相開始時或いはイナーシャ相終了時には大きく変化させられる。このとき、図５に示すように、係合装置のトルクの受け渡しの終了に伴って一方のクラッチトルク（ここでは、解放側のクラッチトルク）の要求値が零になっていると、制御操作量（クラッチトルクやエンジントルクの各要求値）に対する実際値の応答遅れやばらつき等により、実際の変速機出力トルクＴoや入力軸角加速度dωt/dtが目標値よりも急変したり、タービン回転速度ωtが吹き上がったりして変速ショックが増大する可能性がある。

そこで、本実施例では、係合装置のトルクの受け渡しにおいてタイアップさせることで、上記急変や吹き上がりを抑制する。例えば、ローギヤ段側クラッチトルクＴclow及びハイギヤ段側クラッチトルクＴchiのうちの少なくとも一方のクラッチトルクを上昇させて変速機出力トルクＴoの変化を受け持たせることで、変速機出力トルクＴoの変化を緩和させたり、タービン回転速度ωtの吹き上がりを抑制する。以下に、このタイアップのさせ方の一例を説明する。前述の実施例１では、ローギヤ段係合装置のトルク分担率ｘlowとハイギヤ段係合装置のトルク分担率ｘhiとの合算は「１（＝ｘlow＋ｘhi）」であり、タイアップも吹き上がりも発生させないように設定した。これに対して、本実施例では、次式（５）及び次式（６）に示すように、トルク分担率ｘlow及びトルク分担率ｘhiの少なくとも一方のトルク分担率として、タイアップ度合α（タイアップ率α）分を加えたトルク分担率を用いる。
ｘlow ＝ ｘ＋α ・・・（５）
ｘhi ＝ (１−ｘ)＋α ・・・（６）

より具体的には、制御操作量算出部７６は、前記制御操作量を算出する関係式において、変速目標値算出部により算出された入力軸角加速度dωt/dtと変速機出力トルクＴoとの各目標値をそのまま用いる。制御操作量算出部７６は、タービントルクＴtの算出時には、上記関係式において、トルク分担率算出部７８により算出された係合装置のトルク分担率ｘをそのまま用いる。一方で、制御操作量算出部７６は、ローギヤ段側クラッチトルクＴclow及びハイギヤ段側クラッチトルクＴchiのうちでタイアップさせる為にクラッチトルクを上昇させる所定の係合装置のクラッチトルクの算出時には、上記関係式において、タイアップ度合α分を加えたトルク分担率ｘlow,ｘhi（前記式（５）,（６）参照）を用いる。

ところで、前記実施例１でも述べたように、自動変速機１８の変速制御においては、様々な変速パターンがあり、その各変速パターンに合わせて解放側の係合装置と係合側の係合装置とのトルクを受け渡すタイミングを変更した。一方で、タイアップを生じさせる際には、例えばクラッチトルクを増加させても、伝達トルク延いては実際の変速機出力トルクＴoに影響を与え難いこと、或いは変速の進行に影響を与え難いことが望ましい。以下に、各変速パターンに合わせた前記所定の係合装置の設定について詳細に説明する。基本的な考え方としては、係合装置の両側の部材に差回転が生じていない状態であれば、クラッチトルクを増加させても伝達トルクは増加しない。その為、前記所定の係合装置は、例えばトルクの受け渡し開始時に差回転が生じていない状態にある係合装置である。

ここで、パワーオンアップシフト或いはパワーオフダウンシフトでは、前述したように、前記トルク分担率を変化させる時期がイナーシャ相開始前とされる。その為、イナーシャ相開始前では、解放側の係合装置にタイアップ度合α分を加えても、実際の変速機出力トルクＴoに影響を与えることはない。加えて、解放側の係合装置にタイアップ度合α分を加えることで、イナーシャ相開始後に実際の変速機出力トルクＴoや入力軸角加速度dωt/dtが急変することを適切に抑制することができる。そこで、変速パターンがパワーオンアップシフト或いはパワーオフダウンシフトの場合には、図６の図表に示すように、タイアップ度合α分を加える前記所定の係合装置を解放側の係合装置とする。

一方で、パワーオフアップシフト或いはパワーオンダウンシフトでは、前述したように、前記トルク分担率を変化させる時期がイナーシャ相終了時とされる。その為、イナーシャ相中に解放側の係合装置にタイアップ度合α分を加えると、変速の進行に影響を与えてしまう。反対に、係合側の係合装置にタイアップ度合α分を加える場合には、イナーシャ相の終了時となる為、解放側の係合装置の解放による変速の進行に影響を与え難い。加えて、係合側の係合装置にタイアップ度合α分を加えることで、イナーシャ相終了時のタービン回転速度ωtの吹き上がりを適切に抑制することができる。そこで、変速パターンがパワーオフアップシフト或いはパワーオンダウンシフトの場合には、図６の図表に示すように、タイアップ度合α分を加える前記所定の係合装置を係合側の係合装置とする。

このように、変速パターンが異なれば変速の進行具合も異なるので、本実施例では、変速パターンに合わせて変速ショックを適切に抑制する為に、変速パターンに基づいて前記所定の係合装置を変更するのである。

本実施例でも、基本的には、前記図４のフローチャートに従って制御作動が実行される。本実施例では、所定の係合装置のクラッチトルクの算出にタイアップ度合α分を加えたトルク分担率が用いられる。図７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であって、パワーオンアップシフト時にタイアップさせたときの一例である。

図７において、破線は、各変速目標値であって、それら変速目標値を実現させる際の制御操作量であり、タイアップを実行しない場合の一例である。実線は、各変速目標値を変更しないまま、タイアップを実行した場合の一例である。イナーシャ相中では、エンジントルクダウン制御によって相殺できないイナーシャトルク分だけ変速機出力トルクＴoの目標値が上昇させられるので、イナーシャ相開始後に変速機出力トルクＴoの目標値が大きく変化させられる。これに対して、パワーオンアップシフト時での所定の係合装置としての解放側の係合装置のトルク分担率ｘlowには、タイアップ度合α分を加えたトルク分担率が用いられて、タイアップが生じさせられる。これにより、イナーシャ相開始後の実際の変速機出力トルクＴoや入力軸角加速度dωt/dtは、目標値よりも変化が緩められる。

上述のように、本実施例によれば、前述の実施例１と同様の効果が得られることに加え、所定の係合装置のトルク容量の決定には、タイアップ度合α分を加えたトルク分担率が用いられて、係合装置のトルクの受け渡しがタイアップ側に制御されるので、そのトルクの受け渡しを滑らかにでき、所定の係合装置にてその急変する分を受け持つことができたりその吹き上がりを抑制できたりして、変速目標値が大きく切り替わるときに増大する可能性がある変速ショックが抑制される。加えて、前記所定の係合装置は、変速パターンに基づいて変更されるので、変速パターンに合わせて変速ショックを一層適切に抑制することができる。

また、本実施例によれば、変速パターンがパワーオンアップシフト或いはパワーオフダウンシフトである場合には、前記所定の係合装置が解放側の係合装置とされる一方で、変速パターンがパワーオフアップシフト或いはパワーオンダウンシフトである場合には、前記所定の係合装置が係合側の係合装置とされるので、実際の変速機出力トルクＴoに影響を与え難い、或いは変速の進行に影響を与え難い。

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、その他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例において、各実施例が独立して実施されているが、上記各実施例は必ずしも独立して実施する必要はなく、適宜組み合わせて実施しても構わない。

また、前述の実施例では、出力軸２０側の回転部材として出力軸２０を例示したが、これに限らず、出力軸２０側の回転部材は、出力軸２０から駆動輪２６までの動力伝達経路における回転部材であれば良い。入力軸１６側の回転部材として入力軸１６を例示したが、これに限らず、入力軸１６側の回転部材は、エンジン１２から入力軸１６までの動力伝達経路における回転部材であれば良い。

また、前述の実施例２，３では、変速機出力トルクＴoの目標値がイナーシャ相開始時或いはイナーシャ相終了時に大きく変化させられる場合として、エンジントルクダウン制御にてイナーシャトルクの一部分しか相殺できない場合を例示したが、これに限らない。要は、イナーシャ相開始時或いはイナーシャ相終了時に大きく変化させられるように変速機出力トルクＴoの目標値が設定される場合であれば、本発明は適用され得る。

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（駆動力源）
１６：入力軸
１８：自動変速機
２０：出力軸
２６：駆動輪
７０：電子制御装置（変速制御装置）
Ｂ１，Ｂ２：ブレーキ（係合装置）
Ｃ１：クラッチ（係合装置）

Claims (5)

1. 駆動力源からの動力を受ける入力軸と駆動輪に動力を伝達する出力軸との間で回転とトルクとを伝達する複数の係合装置を有して、該係合装置の係合と解放との切替えによって変速が実行される自動変速機を備え、変速目標値を実現させる制御操作量を決定する予め定められた変速モデルを用いて前記自動変速機の変速を実行する車両の変速制御装置であって、
   前記変速目標値を、前記出力軸側の回転部材上のトルクと、前記入力軸側の回転部材の速度変化量との２つの値で設定し、
   前記制御操作量を、前記入力軸側の回転部材上のトルクと、前記変速時における係合側の係合装置のトルク容量と、前記変速時における解放側の係合装置のトルク容量との３つの値で設定し、
   前記変速時に前記係合側の係合装置と前記解放側の係合装置とで受け持つ伝達トルクを前記入力軸側の回転部材上のトルクに置き換えたときの両係合装置にて分担する該伝達トルクのトルク分担率を設定することで、
   前記変速モデルを用いて前記自動変速機の変速を実行するものであり、
   変速様式に基づいて前記トルク分担率を変化させる時期を変更することを特徴とする車両の変速制御装置。
2. 前記変速様式がパワーオンアップシフト或いはパワーオフダウンシフトである場合には、前記トルク分担率を変化させる時期をイナーシャ相開始前とする一方で、
   前記変速様式がパワーオフアップシフト或いはパワーオンダウンシフトである場合には、前記トルク分担率を変化させる時期をイナーシャ相終了時とすることを特徴とする請求項１に記載の車両の変速制御装置。
3. 前記変速モデルは、前記変速目標値と前記制御操作量とを含む前記自動変速機の運動方程式と、前記トルク分担率を表す関係とを用いて、前記変速目標値に基づいて前記制御操作量を算出するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の変速制御装置。
4. 前記係合側の係合装置及び前記解放側の係合装置のうちの所定の係合装置のトルク容量の決定には、前記トルク分担率としてタイアップ度合分を加えたトルク分担率を用いるものであり、
   前記所定の係合装置は、前記変速様式に基づいて変更されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両の変速制御装置。
5. 前記変速様式がパワーオンアップシフト或いはパワーオフダウンシフトである場合には、前記所定の係合装置を前記解放側の係合装置とする一方で、
   前記変速様式がパワーオフアップシフト或いはパワーオンダウンシフトである場合には、前記所定の係合装置を前記係合側の係合装置とすることを特徴とする請求項４に記載の車両の変速制御装置。

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