JP2014043869A - 車両の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パワーオンダウンシフト中のショック抑制およびドラビリ向上を両立できる車両の変速制御装置を提供する。
【解決手段】変速制御部８４は、ロックアップクラッチ３６が完全係合状態でパワーオンダウンシフトを行う場合には、上述した開放側摩擦装置が滑った状態でエンジントルクＴeを伝達する変速制御（本発明の第２の変速に対応）に切替え、ロックアップクラッチ３６が開放状態でパワーオンダウンシフトを行う場合には、開放側摩擦装置が係合した状態でエンジントルクＴeを伝達する上記従来の変速制御（本発明の第１の変速に対応）に切替えることで、ショック抑制とドラビリの向上とを両立できる。
【選択図】図６

Description

本発明は、駆動力源と、自動変速機と、前記駆動力源と自動変速機との間に設けられたロックアップクラッチ付トルクコンバータとを備えた車両の変速制御に関するものである。

駆動力源と、少なくともアクセル開度に基づいて、開放側摩擦係合装置の開放を行うことで変速する自動変速機と、前記駆動力源と前記自動変速機との間に設けられたロックアップクラッチ付トルクコンバータとを、備える車両が良く知られている。例えば、特許文献１の自動変速機の制御装置がその一例である。

特許文献１には、自動変速機のダウンシフトに際して、アクセルペダルを踏み込まないパワーオフダウンシフトでは、開放側摩擦装置をスリップさせてからイナーシャトルクを駆動力源トルクで補償する補償制御を行って変速ショックを緩和しつつ変速速度を速くする一方、アクセルペダルの踏み込みによるパワーオンダウンシフトでは、開放側係合装置が係合した状態で駆動力源トルクを増加させる技術が開示されている。

特開２００５−３１５０８４号公報

ところで、特許文献１では、自動変速機のダウンシフト制御がパワーオンダウンシフトおよびパワーオフダウンシフトの何れであるかを判断して、ダウンシフトの制御態様を切り替えているが、同じパワーオンダウンシフトであってもトルクコンバータに備えられているロックアップクラッチの係合状態によっては、ショックおよびドラビリ（応答性）が悪化する可能性があった。例えば、ロックアップクラッチの係合中に自動変速機のパワーオンダウンシフトが開始される場合、アクセルペダルの踏み増しによって駆動力源トルクが上昇して駆動力が増加し、さらにイナーシャ相が開始されると、駆動力源およびトルクコンバータのタービン翼車の回転を上昇させるためのイナーシャトルク損失が生じて駆動力が落ち込んでしまうことで、変速中に駆動力変動が生じてショックが発生する。また、ロックアップクラッチの係合時は、イナーシャが大きいために変速応答性も低下する。

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、駆動力源と、自動変速機と、駆動力源と自動変速機との間に設けられたロックアップクラッチ付トルクコンバータを備えた車両において、パワーオンダウンシフト中のショック抑制およびドラビリ向上を両立できる車両の変速制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するための、第１発明の要旨とするところは、(a)駆動力源と、少なくともアクセル開度に基づいて、開放側摩擦装置の開放を行うことで変速する自動変速機と、前記駆動力源と前記自動変速機との間に設けられたロックアップクラッチ付トルクコンバータとを、備える車両の変速制御装置であって、(b)アクセルペダルの踏み増しにより前記自動変速機をダウンシフトするに際して、開放側摩擦装置の初期油圧を、その開放側摩擦装置において滑りが生じないトルク容量以上となる大きさで一時待機させ、その開放側摩擦装置が係合した状態で駆動力源トルクを変速中に伝達する第１の変速と、(c)前記開放側摩擦装置の初期油圧を前記第１の変速において設定される初期油圧よりも低い油圧に設定し、その開放側摩擦装置が滑った状態で駆動力源トルクを変速中に伝達する第２の変速とに、切替可能に構成され、(d)前記第２の変速に切り替えられるときの前記ロックアップクラッチの係合力は、前記第１の変速に切り替えられるときのそのロックアップクラッチの係合力よりも大きいことを特徴とする。

ロックアップクラッチの係合力が大きい場合には、変速時のイナーシャが大きくなる。このイナーシャが大きいことに起因して、ダウンシフト中の自動変速機の回転変化の応答性が悪化する。そこで、ロックアップクラッチが係合状態である場合には第２の変速に切り替え、開放側摩擦装置において滑りを生じさせてイナーシャを小さくした状態で駆動力源トルクを伝達することで、自動変速機の回転変化の応答性が向上する。また、開放側摩擦装置において滑りを生じさせるので、駆動源トルク上昇による駆動力増加のタイミングと、自動変速機の回転変化に起因するイナーシャトルク損失が生じるタイミングとを合わせることで、駆動力変動を抑制してショックを低減することもできる。

一方、ロックアップクラッチの係合力が小さい場合には、第１の変速に切り替える。ロックアップクラッチの係合力が小さい場合には、変速中のイナーシャが小さくなる。イナーシャが小さい場合には、自動変速機の回転変化の応答性も悪化しないので、変速応答性の悪化が問題とならない。また、ショックについてもロックアップクラッチが開放状態にあるので、トルクコンバータの流体伝動作用によってそのショックが効果的に吸収される。さらに、開放側摩擦装置の初期油圧が前記第２の変速のように大幅に低下しないので、油圧の制御性が悪化することも抑制されてショックがさらに抑制される。このように、ロックアップクラッチの係合状態に応じて自動変速機の変速を切替えることで、変速中のショック抑制およびドラビリ向上を両立することができる。

また、好適には、第２発明の要旨とするところは、第１発明の車両の変速制御装置において、前記第２の変速は、予め設定されている車両加速度を生じさせる前記駆動力源トルクが伝達されるタイミングで前記開放側摩擦装置が滑り出すように、その開放側摩擦装置の初期油圧が設定される。このようにすれば、予め設定されている加速度変化を生じさせる駆動力源トルクが伝達されるタイミングで開放側摩擦装置を滑らせて、イナーシャトルク損失を発生させることで、駆動力源トルクの上昇による変速時の駆動力変化を抑制し、ショックを抑制することができる。

また、好適には、第３発明の要旨とするところは、第１発明または第２発明の車両の変速制御装置において、前記ロックアップクラッチが完全係合した場合には、前記第２の変速に切り替えられる。このようにすれば、ロックアップクラッチが完全係合した状態では、開放時と比べてイナーシャが大きくなる。このようなときに第２の変速を実行することで、変速中のショック抑制およびドラビリ向上を両立することができる。

また、好適には、第４発明の要旨とするところは、第１発明または第２発明の車両の変速制御装置において、前記ロックアップクラッチの係合力が予め設定されている所定値以上である場合には、前記第２の変速に切り替えられる。このようにすれば、ロックアップクラッチの係合力が大きくなる程イナーシャが大きくなるので、ダウンシフト中の自動変速機の回転変化の応答性が悪化する。そこで、ロックアップクラッチの係合力が所定値以上である場合には、第２の変速に切り替えることで、変速中のショック抑制およびドラビリ向上を両立することができる。また、ロックアップクラッチの係合力が所定値よりも小さい場合には、イナーシャが小さくなることから、第１の変速を実行しても変速時の応答性は悪化せず、ショックも好適に抑制される。

本発明が適用された動力伝達装置を有する車両用駆動装置の一例を説明する概略構成図である。 図１のエンジン、トルクコンバータ、および自動変速機の骨子図である。 図１の自動変速機において、上記各ギヤ段を成立させる際の摩擦係合装置の作動状態を説明する作動表である。 図１の自動変速機の変速を規定する変速マップである。 図１の自動変速機のパワーオンダウンシフトが実行されたときの電子制御装置による作動状態を示すタイムチャートである。 図１の電子制御装置の制御作動の要部すなわち自動変速機のパワーオンダウンシフトにおいて、ショックの抑制およびドラビリの向上を両立できる制御作動を説明するためのフローチャートである。 本発明の他の実施例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パワーオンダウンシフトにおいて、ショックの抑制およびドラビリの向上を両立できる制御作動を説明するためのフローチャートである。

ここで、好適には、本明細書中に記載のイナーシャトルク損失とは、自動変速機のダウンシフト中において駆動力源およびトルクコンバータのタービン翼車の回転速度を引き上げるために消費されるトルク損失である。

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。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明が適用された駆動装置１２を有する車両１０の一例を説明する概略構成図で、エンジン（ＥＮＧ）１４、トルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）１６、および自動変速機（ＡＴ）１８を含んで駆動装置１２が構成されており、差動歯車装置２０から左右の車軸２２を経て駆動輪２４に動力が伝達される。この駆動装置１２は、車両の左右方向（横置き）に搭載するＦＦ車両に好適に用いられるものである。駆動力源であるエンジン１４は、燃料の燃焼で動力を発生するガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等の内燃機関で、トルクコンバータ１６は流体式伝動装置に相当する。

図２は、上記エンジン１４、トルクコンバータ１６、および自動変速機１８の骨子図で、エンジン１４とトルクコンバータ１６との間にはダンパ２６が配設されている。ダンパ２６は、エンジン１４のトルク変動を吸収したりねじり振動を吸収したりするもので、軸心まわりに配設された複数の圧縮コイルスプリング２８を備えて構成されている。

トルクコンバータ１６は、ポンプ翼車１６ｐおよびタービン翼車１６ｔを有し、エンジン１４からダンパ２６を介して伝達された動力を、流体を介してタービン軸３４に出力するとともに、エンジン１４の動力を流体を介することなくタービン軸３４に直接伝達するロックアップクラッチ（Ｌ／Ｕクラッチ）３６を備えている。このロックアップクラッチ３６は、係合側油室３８内の油圧と開放側油室４０内の油圧との差圧ΔＰにより摩擦係合させられる油圧式摩擦クラッチであり、それが完全係合（ロックアップＯＮ）させられることにより、エンジン１４の動力がタービン軸３４に直接伝達される。また、所定のスリップ状態で係合するように差圧ΔＰすなわちトルク容量がフィードバック制御されることにより、例えば５０ｒｐｍ程度の所定のスリップ量ΔＮ（差回転ΔＮ）でスリップ係合させられる。具体的には、図１に記載の油圧制御回路４２に設けられたソレノイド弁ＳＬにより係合（ロックアップＯＮ）および開放（ロックアップＯＦＦ）が切り換えられるとともに、リニアソレノイド弁ＳＬＵによってロックアップＯＮ時の差圧ΔＰが制御されて所定のスリップ状態とされる。上記ポンプ翼車１６ｐには機械式のオイルポンプ４４が接続されており、エンジン１４によって回転駆動されることにより、ロックアップクラッチ３６を係合させたり前記自動変速機１８を変速したりするための油圧が発生させられる。

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５０内において、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置５２を主体として構成されている第１変速部５４と、ダブルピニオン型の第２遊星歯車装置５６およびシングルピニオン型の第３遊星歯車装置５８を主体としてラビニヨ型に構成されている第２変速部６０とを共通の軸心上に有し、タービン軸３４の回転を変速して出力回転部材６２から出力する。タービン軸３４は、自動変速機１８の入力部材に相当する。また、出力回転部材６２は自動変速機１８の出力部材に相当するもので、本実施例では図１に示す差動歯車装置２０のドリブンギヤ（大径歯車）６４と噛み合う出力歯車すなわちデフドライブギヤである。なお、この自動変速機１８および前記トルクコンバータ１６は、中心線（軸心）に対して略対称的に構成されており、図２の骨子図においてはその中心線の下半分が省略されている。

自動変速機１８は、２つのクラッチＣ１、Ｃ２、および３つのブレーキＢ１〜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）を備えており、それ等のクラッチＣおよびブレーキＢがそれぞれ係合、開放されることにより、第１変速部５４および第２変速部６０の各回転要素（サンギヤＳ１〜Ｓ３、キャリアＣＡ１〜ＣＡ３、リングギヤＲ１〜Ｒ３）の連結状態が変更されて、第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第６速ギヤ段「６ｔｈ」の６つの前進ギヤ段が成立させられるとともに、後進ギヤ段「Ｒｅｖ」が成立させられる。クラッチＣおよびブレーキＢ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の摩擦係合装置で、油圧制御回路４２のリニアソレノイド弁ＳＬ１〜ＳＬ５によってそれぞれ係合、開放状態が切り換えられるとともに、係合、開放時の過渡油圧などが制御される。図３は、上記各ギヤ段を成立させる際の摩擦係合装置の作動状態を説明する作動表で、「○」は係合、空欄は開放、「◎」はエンジンブレーキ時のみ係合、「△」は駆動時のみ作動、を意味している。

図３において、前進ギヤ段では、クラッチＣ１とブレーキＢ２との係合により第１速ギヤ段「１ｓｔ」が、クラッチＣ１とブレーキＢ１との係合により第２速ギヤ段「２ｎｄ」が、クラッチＣ１とブレーキＢ３との係合により第３速ギヤ段「３ｒｄ」が、クラッチＣ１とクラッチＣ２との係合により第４速ギヤ段「４ｔｈ」が、クラッチＣ２とブレーキＢ３との係合により第５速ギヤ段「５ｔｈ」が、クラッチＣ２とブレーキＢ１との係合により第６速ギヤ段「６ｔｈ」が、それぞれ成立させられる。また、ブレーキＢ２とブレーキＢ３との係合により後進ギヤ段「Ｒｅｖ」が成立させられ、クラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１〜Ｂ３が何れも開放されることにより、動力伝達を遮断するニュートラル「Ｎ」が成立させられる。上記各ギヤ段の変速比γ（＝タービン軸３４の回転速度Ｎt／出力回転部材６２の回転速度Ｎout）は、第１遊星歯車装置５２、第２遊星歯車装置５６、および第３遊星歯車装置５８の各ギヤ比（＝サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）ρ１、ρ２、ρ３に応じて定められ、第１速ギヤ段「１ｓｔ」の変速比γが最も大きく、高速側（第６速ギヤ段「６ｔｈ」側）程小さくなる。

このような駆動装置１２は、図１に示すように電子制御装置８０（本発明の変速制御装置に対応）を備えている。電子制御装置８０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、エンジン１４の出力制御や自動変速機１８の変速制御、ロックアップクラッチ３６のＯＮ・ＯＦＦ制御等を実行するようになっている。この電子制御装置８０は、必要に応じてエンジン制御用や変速制御用等に分けて構成される。

上記電子制御装置８０には、アクセル開度センサ６６により検出されたアクセルペダル６８の操作量であるアクセル開度Ａccを表すアクセル操作量信号、エンジン回転速度センサ７０により検出されたエンジン１４の回転速度であるエンジン回転速度Ｎeを表す信号、冷却水温センサ７２により検出されたエンジン１４の冷却水温ＴＨwを表す信号、スロットル弁開度センサ７４により検出された電子スロットル弁の開度θthを表すスロットル弁開度信号、タービン回転速度センサ７６により検出されたタービン軸３４の回転速度であるタービン回転速度Ｎtを表す信号、車速センサ７８により検出された出力回転部材６２の回転速度Ｎoutすなわち車速Ｖに対応する車速信号、などがそれぞれ供給される。

また、電子制御装置８０からは、電子スロットル弁の開度θthを操作するスロットルアクチュエータへの駆動信号、エンジン１４の点火時期を指令する点火信号、エンジン１４の吸気管または筒内に燃料を供給し或いは停止する燃料噴射装置によるエンジン１４への燃料供給量を制御する燃料供給量信号、等のエンジン制御信号Ｓeが出力されるとともに、エンジン１４を始動する際にはエンジン１４をクランキングするためのモータ駆動信号Ｓmがスタータモータ３０に出力される。また、自動変速機１８のギヤ段（ニュートラル「Ｎ」を含む）を切り換えるために油圧制御回路４２内のリニアソレノイド弁ＳＬ１〜ＳＬ５を制御する変速制御信号Ｓc、ロックアップクラッチ３６のＯＮ、ＯＦＦやスリップ量ΔＮを制御するソレノイド弁ＳＬおよびリニアソレノイド弁ＳＬＵを駆動するためのロックアップ制御信号Ｓpなどが出力される。

上記電子制御装置８０は、エンジン出力制御部８２、変速制御部８４、およびロックアップ判定部８６を機能的に含んで構成されている。エンジン出力制御部８２（エンジン出力制御手段）は、アクセル開度Ａccが増加する程エンジン出力が増大するように、スロットルアクチュエータにより電子スロットル弁をアクセル開度Ａccに応じて開閉制御する他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置による燃料噴射量を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置による点火時期を制御するなどして、エンジン１４の出力制御を実行する。

変速制御部８４（変速制御手段）は、自動変速機１８の変速制御やニュートラル制御等を行うもので、例えば図４に示すような車速Ｖおよびアクセル開度Ａccからなる予め設定されている変速マップに従って、実際の車速Ｖおよびアクセル開度Ａccを参照することで、第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第６速ギヤ段「６ｔｈ」を変速制御したり、前記後進ギヤ段「Ｒｅｖ」を成立させたり、総てのクラッチＣおよびブレーキＢを開放してニュートラル「Ｎ」にしたりする。

図４に示すように、変速マップは、車速Ｖおよびアクセル開度Ａccからなる２次元マップで構成され、各変速段に対応する実線で示すアップシフト線および破線で示すダウンシフト線が設定されている。そして、車両の走行状態が何れかの変速線を跨いだ位置に変化すると、その変速線に対応する変速段への変速が実行される。例えば、運転者のアクセルペダルの踏み込みによってアクセル開度Ａccが増加し、図４に示す走行状態ｂから走行状態ａに変化すると、破線で示す第３速ギヤ段（３ｒｄ）から第２速ギヤ段（２ｎｄ）へのダウンシフト線を跨ぐので、第３速ギヤ段から第２速ギヤ段へのダウンシフトが判断される。また、車速Ｖが低下することで、図４に示す走行状態ｃから走行状態ａに変化した場合も同様に、破線で示す破線で示す第３速ギヤ段（３ｒｄ）から第２速ギヤ段（２ｎｄ）へのダウンシフト線を跨ぐので、第３速ギヤ段から第２速ギヤ段へのダウンシフトが判断される。なお、第３速ギヤ段から第２速ギヤ段へのダウンシフトにおいて、図３の係合作動表に示すように、第１ブレーキＢ１が係合されると共に、第３ブレーキＢ３が開放される。したがって、例えば第３速ギヤ段から第２速ギヤ段へのダウンシフトでは、第１ブレーキＢ１が係合側摩擦装置となり、第３ブレーキＢ３が開放側摩擦装置となる。すなわち、自動変速機１８は、係合側摩擦装置の係合と開放側摩擦装置の開放とが為されることで変速される。

ところで、アクセルペダル６８の踏み込みに伴うアクセル開度Ａccの増加による自動変速機１８のダウンシフト、所謂パワーオンダウンシフトが実行されるに際して、従来では、ロックアップクラッチ３６の係合状態を考慮せず、一律な変速制御が実行されていた。従来の変速制御では、変速時に開放される開放側摩擦装置の油圧を、その開放側摩擦装置において滑りが生じない程度の初期油圧まで低下させて一時的に待機し、所定時間経過すると開放側摩擦装置の油圧を漸減する。この過渡期に自動変速機１８の入力軸としても機能するタービン軸３４の回転変化が生じる、所謂イナーシャ相が発生する。このような制御が実行されると、変速初期では、エンジントルクＴeの増加に伴って駆動輪２４から出力される駆動力が増加し、イナーシャ相が開始されるとイナーシャトルク損失が生じて駆動力が減少する。このように駆動力が変動することで、運転者にショックを与えていた。特に、ロックアップクラッチ３６が完全係合されている状態で上記従来の変速制御を実行すると、トルクコンバータ１６が本来有する流体によるショック吸収作用も殆ど機能しない。また、ロックアップクラッチ３６が完全係合されていると、タービン軸３４のイナーシャが大きくなるので、タービン回転速度Ｎtの回転上昇のレスポンスも悪く、変速応答性が悪くなる問題もあった。そこで、変速制御部８４は、ロックアップクラッチ３６の係合力に応じてパワーオンダウンシフトの変速制御方法を切り替えて実行する。以下、変速制御部８４による自動変速機１８のパワーオンダウンシフトについて詳細に説明する。

変速制御部８４は、アクセルペダル６８の踏み込み操作によってアクセル開度Ａccが増加し、変速マップのダウンシフト線を跨いたことを判断すると、自動変速機１８のダウンシフト、所謂アクセルペダル６８の踏み込みによるパワーオンダウンシフトの実行を判断する。ここで、パワーオンダウンシフトの変速開始に先だって、ロックアップ判定部８６は、ロックアップクラッチ３６の係合状態が完全係合状態であるか否かを判定する。

ロックアップ判定部８６（ロックアップ判定手段）は、ロックアップクラッチ３６の係合状態が完全係合、または開放状態の何れであるかを判定する。ロックアップ判定部８６は、例えば予め設定されている車速Ｖおよびアクセル開度Ａccからなるロックアップクラッチ３６の図示しない切替マップから、実際の車速Ｖおよびアクセル開度Ａccを参照することで、ロックアップクラッチ３６の係合状態を判定する。或いは、ロックアップ判定部８６は、図１に記載の油圧制御回路４２に設けられたロックアップクラッチ３６のオンオフを切替える切替圧を出力するソレノイド弁ＳＬの切替圧、またはソレノイド弁ＳＬへの指令信号に基づいてロックアップクラッチ３６の係合状態を判定する。そして、変速制御部８４は、ロックアップクラッチ３６が完全係合状態および開放状態の何れであるかが判定されると、それに応じたパワーオンダウンシフトを実行する。

先ず、ロックアップ判定部８６が、ロックアップクラッチ３６が完全係合状態であると判定した場合の自動変速機１８のパワーオンダウンシフトについて、図５に示すタイムチャートを用いて説明する。なお、このロックアップクラッチ３６が完全係合状態であると判定した場合の自動変速機１８のパワーオンダウンシフトが、本発明の第２の変速に対応している。図５のタイムチャートは、パワーオンダウンシフトが実行されたときの電子制御装置８０の制御作動による作動状態（作動結果）を示しており、上から順番に、エンジン回転速度Ｎe（タービン回転速度Ｎt）、エンジントルクＴe、駆動力に対応する自動変速機１８の出力トルクＴout、および係合側摩擦要素の係合側油圧Ｐclose（以下、油圧Ｐclose）、開放側摩擦装置の開放側油圧Ｐopen(以下、油圧Ｐopen)の作動状態（時間変化）を示している。なお、図５の実線が、ロックアップクラッチ３６の完全係合状態でのパワーオンダウンシフトを示し、破線が、ロックアップクラッチ３６の開放状態でのパワーオンダウンシフトを示している。

変速制御部８４は、ロックアップクラッチ３６が完全係合状態であると判定されると、運転者が車両挙動を感じる車両加速度αを生じさせる出力トルクＴoutが発生するタイミング、言い換えれば、車両挙動を感じる車両加速度αを生じさせるエンジントルクＴeが伝達されるタイミングで開放側摩擦装置が滑り出す、すなわちタービン回転速度Ｎtが上昇し出す開放側摩擦装置の油圧Ｐopenを算出し、算出された油圧Ｐopenを指令圧として油圧制御回路４２に出力する。これより、運転者が車両挙動を感じる車両加速度αが生じるエンジントルクＴeが発生するときには、開放側摩擦装置が滑った状態となるので、運転者が車両挙動を感じることも防止される。ここで、前記油圧Ｐopenは、予め実験や解析的に求められた関係マップとして記憶されており、例えば車両加速度αが０．１Ｇとなる駆動力（出力トルクＴout）が出力されるタイミングで、タービン回転速度Ｎtが上昇し出す値に設定されている。具体的には、例えばエンジントルクＴe等をパラメータとした油圧Ｐopenの関係マップが予め求められており、その関係マップからアクセルペダル６８が踏み込まれた時点でのエンジントルクＴeを参照して、油圧Ｐopenを決定する。なお、エンジントルクＴeは、例えばアクセル開度Ａccおよび車速Ｖから成る予め求められたエンジントルクＴeの関係マップから、実際のアクセル開度Ａccおよび車速Ｖを参照することで算出される。また、前記関係マップに基づいて決定される油圧が、本発明の開放側摩擦装置の初期油圧に対応している。

図５のタイムチャートにおいて、前記関係マップに基づいて決定される油圧Ｐopen（初期油圧）は、ｔ１時点の実線で示す油圧に対応している。開放側摩擦装置の油圧Ｐopenがこの決定された油圧（指示圧）に設定されると、運転者が車両挙動を感じる車両加速度αを生じさせる出力トルクＴoutが発生する（すなわち、運転者が車両挙動を感じる車両加速度αを生じさせるエンジントルクＴeが伝達される）ｔ２時点において、開放側摩擦装置が滑り出し、タービン回転速度Ｎtの上昇が開始される。このように、エンジントルクＴeの上昇により出力トルクＴoutが増加するタイミングと、タービン回転速度Ｎtの回転変化によるイナーシャトルク損失の発生のタイミングとが、合わせられることで、自動変速機１８の出力トルクＴoutの駆動力変動が抑制されてショックが低減される。また、アクセルペダル６８の踏み込みからタービン回転速度Ｎtが上昇するまでの応答時間が従来の変速制御と比べて短くなり、ドラビリが向上する。また、変速制御部８４は、ｔ２時点以降において、タービン回転速度Ｎtが予め設定されている変化率で上昇するように油圧Ｐopenのフィードバック制御を実行する。なお、図５のタイムチャートでは、ｔ２時点からｔ４時点までのでイナーシャ相中に開放側摩擦装置の油圧Ｐopenが一定とされているが、実際には、前記フィードバック制御が実行されることで逐次変化する。変速制御部８４は、ｔ４時点において、タービン回転速度Ｎtが変速後に設定される同期回転速度に同期したことを判断すると、開放側摩擦装置の油圧Ｐopenをさらに漸減させて開放側摩擦装置のトルク容量を零まで低下させて変速を終了する。

また、ダウンシフト時に締結される係合側摩擦装置の油圧制御について説明すると、ｔ１時点から所定の遅れ時間経過後、変速制御手段８４は、係合側摩擦装置の実際の油圧を速やかに引き上げるため、油圧Ｐclose(指示圧)を一時的に高い値に設定する所謂ファーストフィル制御を実行する。次いで、変速制御手段８４は、イナーシャ相中において係合側摩擦装置のトルク容量が最小に維持される油圧で待機させる。そして、タービン回転速度Ｎtが変速後に設定される同期回転速度と略同期すると、変速制御手段８４は、タービン回転速度Ｎtが吹き上がらないように油圧Ｐcloseを増圧する。

このように、ロックアップクラッチ３６が完全係合状態でのパワーオンダウンシフトである場合には、上記変速制御を実行することで、ダウンシフト時のショックが低減されると共に、ドラビリ（変速応答性）も向上するという効果が得られる。

次いで、ロックアップ判定部８６が、ロックアップクラッチ３６が開放状態にあると判断した場合の自動変速機１８のパワーオンダウンシフトについて説明する。なお、このロックアップクラッチ３６の開放状態での自動変速機１８のパワーオンダウンシフトは、前記従来の変速制御に対応し、本発明の第１の変速に対応している。

変速制御部８４は、ロックアップクラッチ３６が開放状態であると判断された場合、開放側摩擦装置の油圧Ｐopenを低下し、その開放側摩擦装置において滑りが生じないトルク容量以上となる油圧、すなわち開放側摩擦装置に入力されるトルクを伝達できるトルク容量を確保できる油圧以上で一時的に待機させ、開放側摩擦装置が係合した状態でエンジントルクＴeを伝達する。この油圧Ｐopenは、図５のフローチャートにおいて破線で示すｔ１時点（変速開始時点）での油圧に対応している。図５からもわかるように、ｔ１時点におけるロックアップクラッチ３６の開放時の油圧Ｐopenは、実線で示すロックアップクラッチ３６の完全係合時の油圧Ｐopenに比べて高い値となっている。なお、開放側摩擦装置に入力されるトルクは、エンジントルクＴeやトルクコンバータ１６の特性マップ等に基づいて算出され、そのトルクを伝達できるトルク容量を確保できる油圧Ｐopenは、開放側摩擦装置を構成するピストンの受圧面積やリターンスプリングの弾性率等の各諸元から算出される。

このとき、開放側摩擦装置がトルク伝達可能なトルク容量を有しているので、、図５の破線で示すように、エンジントルクＴeの増加に伴って自動変速機１８の出力トルクＴoutが増加する。その後、変速制御部８４は、開放側摩擦装置の油圧を低下させ、所定の油圧まで低下したｔ３時点においてイナーシャ相が開始され、タービン回転速度Ｎtが上昇する。変速制御部８４は、タービン回転速度Ｎtが予め設定されている変化率で上昇するように、開放側摩擦装置の油圧Ｐopenのフィードバック制御を実行する。これより、イナーシャトルク損失が生じて出力トルクＴoutが減少する。このように、図５のｔ２時点〜ｔ４時点の間で、破線で示すような出力トルクＴoutのトルク変動が生じるが、ロックアップクラッチ３６が開放されているため、そのトルク変動によって生じるショックがトルクコンバータ１６の流体によるショック吸収作用によって吸収される。また、ロックアップクラッチ３６の開放時ではイナーシャも小さいので、イナーシャトルク損失自体も小さくなる。そして、変速制御部８４は、タービン回転速度Ｎtが変速後の同期回転速度に同期したことを判断すると、開放側摩擦装置のトルク容量が零となるように油圧Ｐopenを低下させて変速を終了する。

また、ダウンシフト時に締結される係合側摩擦装置の油圧制御について説明すると、ｔ１時点から所定の遅れ時間経過後、変速制御手段８４は、係合側摩擦装置の実際の油圧を速やかに引き上げるため、油圧Ｐclose（指示圧）を一時的に高い値に設定する所謂ファーストフィル制御を実行する。次いで、変速制御手段８４は、イナーシャ相中のトルク容量が最小に維持される油圧で待機させる。そして、タービン回転速度Ｎtが変速後に設定される同期回転速度に略同期すると、変速制御手段８４は、タービン回転速度Ｎtが吹き上がらないように油圧Ｐcloseを上昇させる。

このように、ロックアップクラッチ３６が開放されている場合のパワーオンダウンシフトは、上述した従来の変速制御（第１の変速）が実行される。ロックアップクラッチ３６が開放された状態では、トルクコンバータ１６の作動流体によってショックが吸収されるので、上記変速制御によってトルク変動が生じてもそれによるショックが抑制される。また、ロックアップクラッチ３６が開放されているので、タービン軸３４のイナーシャが小さくなっており、エンジントルクＴeに対するタービン回転速度Ｎtの上昇の応答性（レスポンス）も高い。すなわち、従来の変速制御を実行しても変速応答性の悪化は殆ど生じない。さらに、ロックアップクラッチ３６が完全係合されている場合に実施される、上述した変速制御のように、開放側摩擦装置の油圧Ｐopenを大幅に低下させないので、油圧Ｐopenが不安定になることもなく、油圧の制御性低下によるショックも抑制される。従って、ロックアップクラッチ３６が開放されている状態では、上記のように従来の変速制御を実行しても変速応答性の悪化も殆どなく、ショックも好適に抑制される。このように、ロックアップクラッチ３６が開放状態でのパワーオンダウンシフトである場合には、上述した従来の変速制御を実行することで、変速応答性の悪化も殆どなく、変速時のショックも好適に抑制されるという効果が得られる。

図６は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわち自動変速機１８のパワーオンダウンシフトにおいて、ショックの抑制およびドラビリの向上を両立できる制御作動を説明するための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ものである。

先ず、変速制御部８４に対応するステップＳ１（以下、ステップを省略する）において自動変速機１８のパワーオンダウンシフトの開始が判断されると、ロックアップ判定部８６に対応するＳ２において、ロックアップクラッチ３６の係合状態が判定される。ロックアップクラッチ３６が開放状態にあると判断されると、変速制御手段８４に対応するＳ７において、上述したロックアップクラッチ３６の開放時に実施される従来の変速制御が実行される。一方、Ｓ２において、ロックアップクラッチ３６が完全係合状態と判定されると、変速制御部８４に対応するＳ３において、開放側摩擦装置の油圧Ｐopenが、車両挙動を感じる車両加速度αが生じるタイミングで開放側摩擦装置が滑り出す値に設定され、初期油圧として出力される。そして、変速制御部８４に対応するＳ４において、タービン回転速度Ｎtの上昇制御が開始される。具体的には、タービン回転速度Ｎtが所定の変化率で上昇するようにフィードバック制御が実行される。そして、変速制御部８４に対応するＳ５において、タービン回転速度Ｎtが変速後の同期回転速度と同期したか否かが判定される。Ｓ５が否定される場合、Ｓ４に戻り、タービン回転速度Ｎtの上昇制御（フィードバック制御）が繰り返し実行される。Ｓ５が肯定される場合、変速制御部８４に対応するＳ６において、変速終了が判定されて本ルーチンを終了する。

このように、変速制御部８４は、ロックアップクラッチ３６が完全係合状態でパワーオンダウンシフトを行う場合には、上述した開放側摩擦装置が滑った状態でエンジントルクＴeを伝達する変速制御（本発明の第２の変速に対応）に切替え、ロックアップクラッチ３６が開放状態でパワーオンダウンシフトを行う場合には、開放側摩擦装置が係合した状態でエンジントルクＴeを伝達する上記従来の変速制御（本発明の第１の変速に対応）に切替えることで、ショック抑制とドラビリの向上とを両立できる。言い換えれば、本発明の第２の変速に切り替えられるときのロックアップクラッチ３６の係合力は、本発明の第１の変速に切り替えられるときのロックアップクラッチ３６の係合力よりも大きいことで、ショック抑制とドラビリの向上とを両立できる。

上述のように、本実施例によれば、ロックアップクラッチ３６の係合力が大きい場合には、変速時のイナーシャが大きくなる。このイナーシャが大きいことに起因して、ダウンシフト中のタービン回転速度Ｎtの応答性が悪化する。そこで、ロックアップクラッチ３６が係合状態である場合には、開放側摩擦装置において滑りを生じさせてイナーシャを小さくした状態でエンジントルクＴeを伝達することで、自動変速機１８の回転変化の応答性が向上する。また、開放側摩擦装置において滑りを生じさせるので、エンジントルクＴe上昇による駆動力増加のタイミングと、自動変速機１８の回転変化に起因するイナーシャトルク損失が生じるタイミングとを合わせることで、駆動力変動を抑制してショックを低減することもできる。一方、ロックアップクラッチ３６の係合力が小さい場合には、従来の変速制御（第１の変速）に切り替えられる。ロックアップクラッチ３６の係合力が小さい場合には、変速時のイナーシャが小さくなる。イナーシャが小さい場合には、自動変速機１８の回転変化の応答性も悪化しないので、変速応答性の悪化が問題とならない。また、ショックについてもロックアップクラッチ３６が開放状態にあるので、トルクコンバータ１６の流体伝動作用によってそのショックが効果的に吸収される。さらに、開放側摩擦装置の初期油圧が大幅に低下しないので、油圧の制御性が悪化することも抑制されてショックがさらに抑制される。このように、ロックアップクラッチ３６の係合状態に応じて自動変速機１８の変速を切替えることで、変速中のショック抑制およびドラビリ向上を両立することができる。

また、本実施例によれば、予め設定されている車両加速度αを生じさせるエンジントルクＴeが伝達されるタイミングで前記開放側摩擦装置が滑り出すように、その開放側摩擦装置の初期油圧Ｐopenが設定される。このようにすれば、予め設定されている加速度変化αを生じさせるエンジントルクＴeが伝達されるタイミングで開放側摩擦装置を滑らせて、イナーシャトルク損失を発生させることで、エンジントルクＴeの上昇による変速時の駆動力変化を抑制し、ショックを抑制することができる。

また、本実施例によれば、ロックアップクラッチ３６が完全係合した場合には、前記開放側摩擦装置において滑りが生じた状態でエンジントルクＴeを伝達する変速制御（第２の変速）に切り替えられる。このようにすれば、ロックアップクラッチ３６が完全係合した状態では、開放時と比べてイナーシャが大きくなる。このようなときに上記変速制御を実行することで、変速中のショック抑制およびドラビリ向上を両立することができる。

つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

また、前述の実施例では、ロックアップクラッチ３６が完全係合および開放の何れであるかを判断してパワーオンダウンシフトの変速制御方法を切り替えていたが、更にスリップ係合を考慮し、ロックアップクラッチ３６の係合力に応じて変速制御方法を切り替えて実施することもできる。ロックアップクラッチ３６の係合力が強くなるに従ってタービン軸３４のイナーシャも大きくなる。そこで、ロックアップクラッチ３６の係合力が予め設定されている所定値βより低い領域では、従来の変速制御を実行し、係合力が前記所定値β以上となると、開放側摩擦装置に滑りを生じさせる変速制御に切替えることでも、前述の実施例と同様の効果を得ることができる。

本実施例のロックアップ判定部８６は、ロックアップクラッチ３６の係合力が予め設定されている所定値β以上か否かを判定する。ここで、ロックアップクラッチ３６の係合力は、例えば係合側油室３８内の油圧と開放側油室４０内の油圧との差圧ΔＰやタービン回転速度Ｎtとポンプ回転速度Ｎp（すなわちエンジン回転速度Ｎe）とのスリップ量ΔＮ（差回転ΔＮ）で推定することができる。例えば差圧ΔＰが大きくなるに従って、ロックアップクラッチ３６の係合力が大きくなる。また、スリップ量ΔＮ（差回転ΔＮ）が大きくなるに従って、ロックアップクラッチ３６の係合力が小さくなる。そこで、ロックアップ判定部８６は、ロックアップクラッチ３６の差圧ΔＰ、或いはスリップ量ΔＮに基づいてロックアップクラッチ３６の係合力を推定し、その係合力が予め設定されている所定値β以上か否かを判定する。なお、前記所定値βは、予め実験や解析によって求められる値であり、この所定値βで変速制御方法を切替えることで、パワーオンダウンシフト時のショック抑制とドラビリ向上とを両立できるような値に設定されている。また、所定値βは、必ずしも一定値とはならず、例えばエンジントルクＴe等のパラメータに応じて変化しても構わない。

変速制御部８４は、ロックアップクラッチ３６の係合力が予め設定されている所定値β以上である場合には、前述した実施例のロックアップ完全係合時の変速制御すなわち開放側摩擦装置において滑りを生じさせた状態でエンジントルクＴeを伝達する変速制御（本発明の第２の変速に対応）に切り替えて実行する。一方、ロックアップクラッチ３６の係合力が予め設定されている所定値βよりも小さい場合には、変速制御部８４は、前述した実施例においてロックアップクラッチ３６の開放時に実施される従来の変速制御、すなわち開放側摩擦装置が係合した状態でエンジントルクＴeを伝達する変速制御（本発明の第１の変速に対応）に切り替えて実行する。すなわち、本発明の第２の変速に切り替えられるときのロックアップクラッチ３６の係合力は、本発明の第１の変速に切り替えられるときのロックアップクラッチ３６の係合力よりも大きい。なお、変速制御手段８４による具体的な変速制御については、前述した実施例と同様であるので、その説明を省略する。

図７は、本発明の他の実施例である電子制御装置８０の制御作動の要部すなわち自動変速機１８のパワーオンダウンシフトにおいて、ショックの抑制およびドラビリの向上を両立できる制御作動を説明するための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ものである。

先ず、変速制御部８４に対応するＳ１において自動変速機のパワーオンダウンシフトの開始が判断されると、ロックアップ判定部８６に対応するＳ２２において、ロックアップクラッチ３６の係合力が所定値β以上か否かが判定される。Ｓ２２が否定される場合、変速制御部８４に対応するＳ７において、上述した従来の変速制御が実行される。一方、Ｓ２２が否定される場合、Ｓ３以下のステップが実行される。なお、Ｓ３以下の具体的な制御作動についても前述した実施例と同じであるため、その説明を省略する。

上述したように、本実施例のように、ロックアップクラッチ３６の係合力に応じて自動変速機１８のパワーオンダウンシフト時の変速制御方法を切替えることでも、前述した実施例と同様に効果を得ることができる。

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、前述の実施例の変速マップは、車速Ｖおよびアクセル開度Ａccからなる２次元マップで構成されるとしたが、例えば、車速Ｖを出力回転速度Ｎout、アクセル開度Ａccをスロットル弁の開度θthに置き換えて実施しても構わない。

また、前述の実施例において、開放側摩擦装置が滑り出すタイミングを、例えば車両加速度が０．１Ｇとなる時点としたが、これは一例であって、車両加速度の値は適宜変更しても構わない。

また、前述の実施例では、油圧Ｐopenは、エンジントルクＴeをパラメータとした関係マップに基づいて決定するとしたが、エンジントルクＴeに限定されず、さらに車速Ｖ等も考慮した関係マップであっても構わない。また、関係マップに限定されず、予め求められた関係式に基づいて決定するものであっても構わない。

また、前述の実施例において、自動変速機１８のイナーシャ相が開始されると、タービン回転速度Ｎtが予め設定されている変化率で上昇するようにフィードバック制御を実行するとしたが、必ずしも必要なくフィードバック制御を行わない態様であっても構わない。

また、前述の実施例において、ロックアップクラッチ３６の係合力に基づいて開放側摩擦装置が滑った状態でエンジントルクＴeを伝達する変速制御を実施する場合には、開放側摩擦装置の初期油圧Ｐopenについても前記係合力に応じて変更されるのが好ましい。

また、前述の実施例において、開放側摩擦装置が開放されると共に、係合側摩擦装置が係合されるが、前記係合側摩擦装置に代えてワンウェイクラッチを用いる構成であっても構わない。

なお、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
１４：エンジン（駆動力源）
１６：トルクコンバータ
１８：自動変速機
２６：ロックアップクラッチ
８０：電子制御装置（変速制御装置）
Ｂ１〜Ｂ３：ブレーキ（摩擦係合装置）
Ｃ１、Ｃ２：クラッチ（摩擦係合装置）

Claims (4)

1. 駆動力源と、少なくともアクセル開度に基づいて、開放側摩擦係合装置の開放を行うことで変速する自動変速機と、前記駆動力源と前記自動変速機との間に設けられたロックアップクラッチ付トルクコンバータとを、備える車両の変速制御装置であって、
   アクセルペダルの踏み増しにより前記自動変速機をダウンシフトするに際して、前記開放側摩擦装置の初期油圧を、該開放側摩擦装置において滑りが生じないトルク容量以上となる大きさで一時待機させ、該開放側摩擦装置が係合した状態で駆動力源トルクを変速中に伝達する第１の変速と、
   前記開放側摩擦装置の初期油圧を前記第１の変速において設定される油圧よりも低い油圧に設定し、該開放側摩擦装置が滑った状態で駆動力源トルクを変速中に伝達する第２の変速とに、切替可能に構成され、
   前記第２の変速に切り替えられるときの前記ロックアップクラッチの係合力は、前記第１の変速に切り替えられるときの該ロックアップクラッチの係合力よりも大きいことを特徴とする車両の変速制御装置。
2. 前記第２の変速は、予め設定されている車両加速度を生じさせる駆動力源トルクが伝達されるタイミングで前記開放側摩擦装置が滑り出すように、該開放側摩擦装置の初期油圧が設定されることを特徴とする請求項１の車両の変速制御装置。
3. 前記ロックアップクラッチが完全係合した場合に、前記第２の変速に切り替えられることを特徴とする請求項１または２の車両の変速制御装置。
4. 前記ロックアップクラッチの係合力が予め設定されている所定値以上である場合には、前記第２の変速に切り替えられることを特徴とする請求項１または２の車両の変速制御装置。

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