JP2015190500A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】マニュアルシフトを選択可能な無段変速機構を備えた自動変速機に対して、加速しながらのアップシフト時に体感的に変速感を得られるよう制御できる自動変速機の制御装置を提供する。【解決手段】無段変速機構に対して、シフト信号が入力されることにより段階的に変速するマニュアルモードを実行可能であり、かつ変速中にエンジンの駆動トルクを低下させるためのトルクリダクション信号を出力可能な自動変速機の制御装置において、アクセル開度が閾値以上でアップシフトのシフト信号が入力されて変速する際に（ｔ２）、変速比が変化している間（ｔ３〜ｔ５）に無段変速機構の入力軸に作用するイナーシャトルクを相殺するように、かつ、変速の終了（ｔ５）より前に車両駆動力ＦＤＶを変速後の車両駆動力ＦＤＶ２まで下げるように、エンジンの駆動トルクを低下させるトルクリダクション信号を出力する。【選択図】図４

Description

本発明は、例えば駆動源と車輪とを駆動連結しつつ無段変速可能な無段変速機構を備えた自動変速機の制御装置に係り、詳しくは、駆動源の駆動トルクを低下させるためのトルクリダクション信号を出力可能な自動変速機の制御装置に関する。
従来、例えば、車両に用いて好適なベルト式無段変速機（ベルト式ＣＶＴ）において、アクセルペダルを踏み込みながらマニュアルシフトでアップシフトした時に、ＣＶＴの入力軸に作用するイナーシャトルクによる乗り心地の違和感を抑えるため、内燃エンジン（以下、エンジンという）の駆動トルクを低下させる制御装置が普及している。また、このような制御を行うＣＶＴの制御装置において、変速比の変化とエンジンの駆動トルクとが過渡的に不適合状態になりショックが発生してしまうことを抑制するために、変速の制御開始直後に駆動トルクをより大きく低下させるようにした制御装置が開発されている（特許文献１参照）。
特開２００５−１３２３２９号公報
しかしながら、特許文献１に記載の自動変速機の制御装置では、イナーシャトルクによる乗り心地の違和感を抑えることができるものの、車両の加速度の変化が緩やかになることから、運転者の体感的な変速感に関しては感じ方が弱くなってしまう。即ち、マニュアルシフトによる操作を選択する運転者は、変速時によるスポーティ感やメリハリ感を期待していることもあり、変速操作に連動して体感的に変速感を得られることが望まれていた。
そこで、マニュアルシフトを選択可能な無段変速機構を備えた自動変速機に対して、加速しながらのアップシフト時に体感的に変速感を得られるよう制御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。
本開示に係る自動変速機（４）の制御装置（５）は（例えば図１乃至図４参照）、駆動源（２）と車輪（７５ａ，７５ｂ）とを駆動連結しつつ無段変速可能な無段変速機構（４１）に対して、シフト信号（Ｓｓ）が入力されることにより段階的に変速するマニュアルモードを実行可能であり、かつ変速中に前記駆動源（２）の駆動トルクを低下させるためのトルクリダクション信号（Ｓｔｒ）を出力可能な自動変速機（４）の制御装置（５）において、
アクセル開度が閾値以上でアップシフトのシフト信号（Ｓｓ）が入力されて変速する際に、変速比が変化している間に前記無段変速機構（４１）の入力軸（４１ａ）に作用するイナーシャトルクを相殺するように、かつ、前記変速の終了前に車両駆動力を変速後の車両駆動力まで下げるように、前記駆動源（２）の前記駆動トルクを低下させるトルクリダクション信号（Ｓｔｒ）を出力することを特徴とする。
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。
本自動変速機の制御装置によると、アクセル開度が閾値以上でアップシフトのシフト信号が入力されて変速する際、即ちパワーオンアップシフトの際に、トルクリダクション信号を出力して駆動源の駆動トルクを低下させることにより、無段変速機構の入力軸に作用するイナーシャトルクを相殺すると共に、変速の終了前に車両駆動力を変速後の車両駆動力まで下げることができる。これにより、車両駆動力が変速の終了時まで掛けて緩やかに低下する場合に比べて車両駆動力の変化速度が速くなるので、運転者は加速度の速やかな変化を体感することで、変速応答性の高さやスポーティ感やメリハリ感を感じることができ、体感的に変速感を得ることができるようになる。
実施の形態に係る自動変速機を搭載した車両を示すブロック図。 実施の形態に係る自動変速機を示すスケルトン図。 実施の形態に係る自動変速機の動作を示すフローチャート。 実施の形態に係る自動変速機の動作を示すタイムチャート。
以下、自動変速機の実施の形態を図１乃至図４に沿って説明する。
まず、自動変速機４が搭載される車両１の概略構成について、図１及び図２に沿って説明する。図１に示すように、本実施の形態の車両１は、例えばＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）タイプであり、エンジン（駆動源）２と、エンジン２を制御するエンジンＥＣＵ３と、自動変速機４と、自動変速機４を制御する変速機ＥＣＵ（制御装置）５と、を備えている。
エンジンＥＣＵ３は、例えば、ＣＰＵと、処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートと、通信ポートとを備えており、スロットルバルブを駆動するスロットルモータへの駆動信号や、燃料噴射弁への制御信号や、点火プラグへの点火信号等、各種の信号を出力ポートから出力するようになっている。エンジンＥＣＵ３には、アクセル開度Ａｃｃを検出するアクセル開度センサ８１や、エンジン２のクランクシャフト２ａの回転速度Ｎｅを検出するエンジン回転速度センサ（Ｎｅセンサ）８２等が、入力ポートを介して接続されている。
自動変速機４は、エンジン２に接続されるトルクコンバータ４０と、トルクコンバータ４０に接続される無段変速機構４１と、それらを油圧制御するための油圧制御装置４２とを備えている。詳細には、自動変速機４は、図２に示すように、大まかにトルクコンバータ４０と無段変速機構４１とディファレンシャル装置４３とを備えている。また、無段変速機構４１は、前後進切換え装置６１とベルト式無段変速装置６２とを備えている。
トルクコンバータ４０は、エンジン２のクランクシャフト２ａと無段変速機構４１の入力軸４１ａとの間の動力伝達経路に配置され、クランクシャフト２ａに連結しているポンプインペラ４０ａと、無段変速機構４１の入力軸４１ａに連結しているタービンランナ４０ｂと、ワンウェイクラッチ４０ｄを介して一回転方向に規制されているステータ４０ｃとを備えており、更にポンプインペラ４０ａとタービンランナ４０ｂとを機械的に直接係合し得る（即ち、入出力回転をロックアップし得る）ロックアップクラッチ４０ｅを有している。従って、エンジン２のクランクシャフト２ａの回転は、ポンプインペラ４０ａ，タービンランナ４０ｂ，ステータ４０ｃを経由する油流を介して、又はロックアップクラッチ４０ｅによる機械的結合により入力軸４１ａに伝達されるようになっている。
前後進切換え装置６１は、動力伝達経路上でトルクコンバータ４０と直列に入力軸４１ａと同軸に配置され、１個のシンプルプラネタリギヤＳＰを有しており、該プラネタリギヤＳＰのサンギヤ６１ｓが入力軸４１ａに固定され、リングギヤ６１ｒが後述するプライマリプーリ６５に連結されて構成される。更に、前後進切換え装置６１は、ピニオン６１ｐを支持するキャリヤ６１ｃと入力軸４１ａとの間に介在される前進クラッチ６３と、キャリヤ６１ｃが連結される後進ブレーキ６４とを備えている。したがって、これら前進クラッチ６３及び後進ブレーキ６４は、動力伝達経路にトルクコンバータ４０と直列に配置される。これにより、前進クラッチ６３が係合された状態では、サンギヤ６１ｓ及びキャリヤ６１ｃに入力軸４１ａの入力回転が入力され、プラネタリギヤＳＰが直結状態の一体回転となって該入力回転がリングギヤ６１ｒよりプライマリプーリ６５に伝達される。また、後進ブレーキ６４が係合された状態では、サンギヤ６１ｓに入力軸４１ａの入力回転が入力されると共にキャリヤ６１ｃの回転が固定され、該キャリヤ６１ｃを介して反転された逆転回転がリングギヤ６１ｒよりのプライマリプーリ６５に伝達される。
ベルト式無段変速装置６２は、プライマリプーリ６５と、セカンダリプーリ６６と、これら両ベルトに巻掛けられたベルト（例えば金属製プッシュタイプベルト、金属製プルタイプベルト、金属リング等のあらゆる無端ベルトを含む）６７とを備えている。プライマリプーリ６５及びセカンダリプーリ６６の可動プーリが油圧を調節されて制御され、プライマリプーリ６５のベルト６７の挟持半径（回転半径）が大きくされると共にセカンダリプーリ６６のベルト６７の挟持半径が小さくされると変速比が大きくなる方向（ダウンシフト）に無段階で変速され、反対に、プライマリプーリ６５のベルト６７の挟持半径が小さくされると共にセカンダリプーリ６６のベルト６７の挟持半径が大きくされると変速比が小さくなる方向（アップシフト）に無段階で変速される。
そして、セカンダリプーリ６６に出力軸４１ｂにより連結された出力ギヤ７１は、カウンターシャフト７２の一端側のギヤ７２ａに噛合され、カウンターシャフト７２の他端側のギヤ７２ｂは、ディファレンシャル装置４３のリングギヤ７３に噛合されている。したがって、無段変速機構４１で無段変速された出力回転は、カウンターシャフト７２を介してディファレンシャル装置４３に伝達され、ディファレンシャル装置４３において左右駆動軸７４ａ，７４ｂの差回転が吸収されつつ、それら左右駆動軸７４ａ，７４ｂに接続された車輪７５ａ，７５ｂに出力される。したがって、無段変速機構４１は、エンジン２と車輪７５ａ，７５ｂとを駆動連結しつつ、無段変速可能になっている。
油圧制御装置４２には、エンジン２の回転に連動して駆動される不図示のオイルポンプが備えられており、該オイルポンプで発生された油圧は、不図示のプライマリレギュレータバルブ及びセカンダリレギュレータバルブにより、スロットル開度に基づきライン圧及びセカンダリ圧に調圧される。また、油圧制御装置４２は、不図示の複数のソレノイドバルブ等を備えており、変速機ＥＣＵ５の指令により、油圧等を用いてベルト式無段変速装置６２の変速や、前後進切換え装置６１やロックアップクラッチ４０ｅの係合等の制御を行うようになっている。
変速機ＥＣＵ５は、例えば、ＣＰＵと、処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートと、通信ポートとを備えており、油圧制御装置４２への制御信号や、エンジンＥＣＵ３へのトルクリダクション信号Ｓｔｒ等、各種の信号を出力ポートから出力するようになっている。変速機ＥＣＵ５には、アクセル開度センサ８１や、エンジン回転速度センサ８２や、入力軸４１ａの入力軸回転速度Ｎｉｎを検出する入力軸回転速度センサ８３や、出力軸４１ｂの出力軸回転速度Ｎｏｕｔを検出する出力軸回転速度センサ８４や、シフトレバーの位置をシフト信号Ｓｓとして検出するシフトポジションセンサ８５等が、入力ポートを介して接続されている。また、変速機ＥＣＵ５とエンジンＥＣＵ３とは、互いに通信ポートを介して接続されており、相互に制御信号やデータ等を送受信可能になっている。
また、変速機ＥＣＵ５は、無段変速機構４１に対して、シフトポジションセンサ８５からシフト信号Ｓｓが入力されることにより段階的に変速するマニュアルモードを実行可能になっている。更に、変速機ＥＣＵ５は、変速中にエンジン２の駆動トルクを低下させるためのトルクリダクション信号ＳｔｒをエンジンＥＣＵ３に対して出力可能になっている。尚、変速機ＥＣＵ５が無段変速機構４１にマニュアルモードを実行させる制御や、変速機ＥＣＵ５がトルクリダクション信号Ｓｔｒを出力し、エンジンＥＣＵ３がエンジン２の駆動トルクを低下させる制御については、公知の適宜な方法を適用することができるので、詳細な説明は省略する。
更に、変速機ＥＣＵ５は、アクセル開度Ａｃｃが閾値以上でアップシフトのシフト信号Ｓｓが入力されて変速する際に、変速比が変化している間に無段変速機構４１の入力軸４１ａに作用するイナーシャトルクを相殺するように、かつ、変速の終了前に車両駆動力を変速後の車両駆動力まで下げるように、エンジン２の駆動トルクを低下させるトルクリダクション信号Ｓｔｒを出力するようになっている。
ここで、無段変速機構４１の入力軸４１ａに作用するイナーシャトルクを相殺するように、かつ、変速の終了前に車両駆動力を変速後の車両駆動力（目標車両駆動力）まで下げるように、エンジン２の駆動トルクを低下させる際の変速機ＥＣＵ５における演算方法について、図４を参照して詳細に説明する。
図４に示すように、現在の変速比ＲＡＴＩＯを変速するように操作が行われた時刻ｔ１から、変速前の変速比ＲＡＴＩＯ１が変速後の変速比ＲＡＴＩＯ２になり変速を終了する終了時刻ｔ５までの時間を変速時間Ｔ０とする。変速機ＥＣＵ５は、変速前の変速比ＲＡＴＩＯ１が実際に変化し始める開始時刻ｔ３から変速終了時刻ｔ５までの間に無段変速機構４１の入力軸４１ａに作用するイナーシャトルクを相殺するように、エンジン２の駆動トルクを変速前の駆動トルクＴｒｑ１から低減する目標駆動トルクＴｒｑ２を演算する（図中、イナーシャ分）。この目標駆動トルクＴｒｑ２は、エンジン回転速度Ｎｅ、変速比ＲＡＴＩＯ、車速Ｖ等に基づいて、従来と同様の手法により演算可能であるので、演算方法についての詳細な説明は省略する。変速機ＥＣＵ５がエンジン２の駆動トルクを現在の駆動トルクＴｒｑ１から目標駆動トルクＴｒｑ２にまで低減することにより、車両駆動力ＦＤＶは、変速前の車両駆動力ＦＤＶ１から変速後の目標車両駆動力ＦＤＶ２に変化する際に、図中破線で示すように緩やかな直線を描いて下がるようになる。尚、目標車両駆動力ＦＤＶ２は、予め設定されているか、あるいは現在の走行状態から算出することができる。
次に、変速感を得るために、車両駆動力ＦＤＶの傾きの下げ勾配を急にして急速に変化させる場合は、上述したイナーシャ分を考慮した駆動トルクの低減に加えて、加速度変化分を考慮した駆動トルクの低減を行う（図中、加速度変化分）。ここで、加速度は力に対する質量での除算で算出され、走行中の車両１の質量は不変であるとすると、目標加速度の達成は、目標車両駆動力ＦＤＶ２の達成と同義である。
このために、まず、車両駆動力ＦＤＶを変速前の車両駆動力ＦＤＶ１から変速後の目標車両駆動力ＦＤＶ２に下げる変化時間ＪＥＲＫＴＩＭＥを設定する。この変化時間ＪＥＲＫＴＩＭＥにより変速感が異なるので、変化時間ＪＥＲＫＴＩＭＥの設定は変速感の所謂味付けとして適宜設定することができる。
尚、変化時間ＪＥＲＫＴＩＭＥとしては、変速時間Ｔ０の１／２以下であるようにしている。その理由としては、例えば、有段変速機構を備えた自動変速機で変速を行う際には、クラッチやブレーキを掴み換えるトルク相とその後のイナーシャ相とがあり、そのうちトルク相では車両駆動力ＦＤＶが低下することから変化時間ＪＥＲＫＴＩＭＥに類似すると考えられ、トルク相と同様に変速時間Ｔ０の１／２以下に設定することで、有段変速機構と同様の変速感を得られるためである。
また、変化時間ＪＥＲＫＴＩＭＥとしては、変速時間Ｔ０の１／２以下であることには限られず、変速終了前であればいつでも構わない。更に、変化時間ＪＥＲＫＴＩＭＥは、例えば入力軸回転速度Ｎｉｎや車速Ｖに応じて適宜変更してもよい。例えば、本実施の形態では、入力軸回転速度Ｎｉｎが高いほど、車速Ｖが低いほど変化時間ＪＥＲＫＴＩＭＥを短く、入力軸回転速度Ｎｉｎが低いほど、車速Ｖが高いほど変化時間ＪＥＲＫＴＩＭＥを長くするようにしている。
まず、変化時間ＪＥＲＫＴＩＭＥ経過の時刻ｔ４から変速終了の時刻ｔ５までの駆動トルクの低減量ΔＴの演算手法について説明する。車両駆動力ＦＤＶは、数式１により定義される。
Figure 2015190500
 ＦＤＶ：車両駆動力（Ｎ）
ＴＩＮ：駆動トルク（Ｎｍ）
ＴＲＱＩＴＩＮ：入力軸４１ａのイナーシャトルク（Ｎｍ）
ＴＲＱＩＴＯＵＴ：出力軸４１ｂのイナーシャトルク（Ｎｍ）
Ｅ：無段変速機構４１の伝達効率
ＲＡＴＩＯ：現在の変速比
ＲＥＤ：カウンターシャフト７２のギヤ７２ａ，７２ｂのギヤ比
ＤＩＦＦ：ディファレンシャル装置４３のギヤ比
ＴＩＲ：タイヤ半径（ｍ）
ＦＲＩＣ：走行抵抗（Ｎ）
目標車両駆動力ＦＤＶ２は、変速後の変速比（目標変速比）ＲＡＴＩＯ２により生成される車両駆動力ＦＤＶであるので、数式２の関係が成立する。
Figure 2015190500
 ＦＤＶ２：目標車両駆動力（Ｎ）
ＴＲＱＤＲＶＲＱ：ドライバ要求トルク（Ｎｍ）
ＲＡＴＩＯ２：目標変速比
尚、ドライバ要求トルクＴＲＱＤＲＶＲＱは、アクセル開度Ａｃｃに基づき設定される値であり、エンジンＥＣＵ３から得られる。また、ここでの駆動トルク項において、実際の駆動トルクＴＩＮではなくドライバ要求トルクＴＲＱＤＲＶＲＱを利用している。その理由としては、変速中の入力軸４１ａのイナーシャトルクＴＲＱＩＴＩＮの常時算出は回転センサで検出する回転速度の変化率から算出可能であるが、パルス検出時のノイズの影響で正確な値を算出困難であったり、ノイズ対策として移動平均化する算出方法でも１次遅れ等が生じて実際のイナーシャトルクとは異なる可能性があるから、より安定した値を得られるドライバ要求トルクＴＲＱＤＲＶＲＱを利用しているものである。このため、このような計測上の精度の問題が解決されれば、駆動トルク項でドライバ要求トルクＴＲＱＤＲＶＲＱではなく数式１のように駆動トルクＴＩＮを利用してもよい。
ここで、現在の変速比ＲＡＴＩＯにおいて目標車両駆動力ＦＤＶ２を達成するために要求すべき駆動トルク低減要求量をΔＴとすると、数式２に基づき数式３が得られる。
Figure 2015190500
 ΔＴ：目標車両駆動力ＦＤＶ２を達成する駆動トルク低減量（Ｎｍ）
そして、変速の前後で、出力軸４１ｂのイナーシャトルクＴＲＱＩＴＯＵＴ、走行抵抗ＦＲＩＣ、無段変速機構４１の伝達効率Ｅはほぼ変わらない。また、変速中の入力軸４１ａのイナーシャトルクＴＲＱＩＴＩＮは、上述したようにイナーシャトルクと同量の駆動トルク低減があるので、相殺されて０になる。更に、変速後の入力軸４１ａのイナーシャトルクＴＲＱＩＴＩＮは、ステップ変速完了後で急激な回転変化が無いので、ほぼ０である。
これらの条件を考慮し、数式２と数式３とを等式にすると、数式４が得られる。
Figure 2015190500
数式４を整理して、ΔＴを求めると、数式５が得られる。
Figure 2015190500
これにより、図４に示すように、変化時間ＪＥＲＫＴＩＭＥ経過の時刻ｔ４から変速終了の時刻ｔ５までの駆動トルクの低減量ΔＴは、数式５により得ることができる。
次に、変速開始の時刻ｔ３から変化時間ＪＥＲＫＴＩＭＥ経過の時刻ｔ４までの駆動トルクの低減量ΔＴ（ｉ）の演算手法について説明する。ここでは、図４に示すように、駆動トルクは変更前の駆動トルクＴｒｑ１から線形的に低減させるので、その下げ勾配を求める必要がある。そこで、下げ勾配として、数式６のように、目標車両駆動力ＦＤＶ２を達成する駆動トルク低減徐変量ΔＴＳＷＰを定義する。
Figure 2015190500
 ΔＴＳＷＰ：目標車両駆動力ＦＤＶ２を達成する駆動トルク低減徐変量（Ｎｍ／ｓｅｃ）
更に、変速開始の時刻ｔ３以降の経過時間ｉにより、駆動トルク低減徐変量ΔＴＳＷＰを累積して加算することにより、ある時点での駆動トルクの低減量ΔＴ（ｉ）を数式７により求めることができる。
Figure 2015190500
上述した自動変速機４の動作を、図３のフローチャート及び図４のタイムチャートに沿って説明する。
車両１の走行中に、運転者がマニュアルモードを選択し、アクセルペダルを所定量以上踏み込んで加速をしながら、例えばシフトレバーを操作してアップシフトする（ステップＳ１、図４のｔ１）。これにより、変速機ＥＣＵ５は、アクセル開度センサ８１を利用して得られるアクセル開度Ａｃｃと、シフトポジションセンサ８５からのシフト信号Ｓｓとの他、入力軸回転速度センサ８３を利用して得られる入力軸回転速度Ｎｉｎや、出力軸回転速度センサ８４を利用して得られる出力軸回転速度Ｎｏｕｔや、そこから演算される車速Ｖ等を参酌して、変速を開始するか否かの判定を行う（ステップＳ２）。
変速機ＥＣＵ５が変速を開始すると判定すると（図４のｔ２）、無段変速機構４１において変速動作が開始される（ステップＳ３、図４のｔ３）。これに伴い、変速機ＥＣＵ５は、車両駆動力ＦＤＶの制御を開始する（ステップＳ４、図４のｔ３）。ここで、変速機ＥＣＵ５は、無段変速機構４１の入力軸４１ａに作用するイナーシャトルクを相殺するように、かつ、変速の終了前に車両駆動力ＦＤＶを目標車両駆動力ＦＤＶ２まで下げるように、エンジン２の駆動トルクを低下させるためのトルクリダクション信号Ｓｔｒを生成して出力するが、その際に、図４に示すように、イナーシャ分を低減するための駆動トルクと変速感のために車両駆動力を変化させる分とは別個に算出し、それを合算して単一のトルクリダクション信号Ｓｔｒを生成して出力するようになっている。本実施の形態では、イナーシャ分を低減するために駆動トルクを低減するトルクリダクション量については、従来と同様であるので説明を省略する。
変速機ＥＣＵ５は、変速開始の時刻ｔ３からの経過時間が変化時間ＪＥＲＫＴＩＭＥを経過したか否かを判断する（ステップＳ５）。変速機ＥＣＵ５が、変速開始の時刻ｔ３からの経過時間が変化時間ＪＥＲＫＴＩＭＥを経過していないと判断した場合は（図４のｔ３〜ｔ４）、変速機ＥＣＵ５は、目標変速比ＲＡＴＩＯ２と現在の変速比ＲＡＴＩＯとに基づき、ドライバ要求トルクＴＲＱＤＲＶＲＱを利用して、目標車両駆動力ＦＤＶ２を達成する駆動トルク低減量ΔＴを数式５により算出する（ステップＳ６、図４のΔＴ）。そして、変速機ＥＣＵ５は、駆動トルク低減量ΔＴと変化時間ＪＥＲＫＴＩＭＥとに基づき、目標車両駆動力ＦＤＶ２を達成する駆動トルク低減徐変量ΔＴＳＷＰを数式６により算出する（ステップＳ７、図４のΔＴＳＷＰ）。更に、変速機ＥＣＵ５は、直前の駆動トルク低減量ΔＴ（ｉ−１）に駆動トルク低減徐変量ΔＴＳＷＰを加算して、現在の駆動トルク低減量ΔＴ（ｉ）を数式７により算出する（ステップＳ８、図４のΔＴ（ｉ））。
変速機ＥＣＵ５は、算出された現在の駆動トルク低減量ΔＴ（ｉ）にイナーシャを相殺する分の駆動トルク低減量を加算し、全体の駆動トルク低減量を算出し、これを実行するためのトルクリダクション信号Ｓｔｒを生成してエンジンＥＣＵ３に対して出力する（ステップＳ９）。エンジンＥＣＵ３は、トルクリダクション信号Ｓｔｒを受信して、エンジン２に対して駆動トルクを一時的に低下させるリダクション処理を行う。ここでのリダクション処理としては、例えば点火タイミングの調整や燃料噴射量の調整等、既存の手法を、駆動トルク低減量に応じて適宜適用することができる。そして、変速機ＥＣＵ５は、再度、変速開始の時刻ｔ３からの経過時間が変化時間ＪＥＲＫＴＩＭＥを経過したか否かを判断する（ステップＳ５）。
これにより、変速開始の時刻ｔ３から変化時間ＪＥＲＫＴＩＭＥが経過する時刻ｔ４までは、車両駆動力ＦＤＶが変速前の車両駆動力ＦＤＶ１から線形的に下がり、時刻ｔ４には目標車両駆動力ＦＤＶ２に到達するようになる（図４のｔ３〜ｔ４）。尚、変化時間ＪＥＲＫＴＩＭＥは変速時間Ｔ０の１／２以下であるので、車両駆動力ＦＤＶを目標車両駆動力ＦＤＶ２に到達させるタイミングは、変速操作が行われた時刻ｔ１から変速が終了する時刻ｔ５までの変速時間Ｔ０の１／２の時間の経過前になっている。
ここで、本実施の形態では、入力軸回転速度Ｎｉｎが高いほど、車速Ｖが低いほど変化時間ＪＥＲＫＴＩＭＥを短く、入力軸回転速度Ｎｉｎが低いほど、車速Ｖが高いほど変化時間ＪＥＲＫＴＩＭＥを長くするようにしている。このため、トルクリダクション信号Ｓｔｒの下げ勾配ΔＴＳＷＰは、入力軸回転速度Ｎｉｎが高いほど、車速Ｖが低いほど急であり、入力軸回転速度Ｎｉｎが低いほど、車速Ｖが高いほど緩やかになる。これにより、入力軸回転速度Ｎｉｎが高く車速Ｖが低い場合には、運転者は大きな変速感を期待することが多いので、下げ勾配ΔＴＳＷＰを急にして強い変速感を感じられるようにできる。また、入力軸回転速度Ｎｉｎが低く車速Ｖが高い場合には、運転者は余り大きな変速感を期待しないことが多いので、下げ勾配ΔＴＳＷＰを緩やかにして弱い変速感を感じられるようにできる。
また、変速機ＥＣＵ５は、ステップＳ５において、変速開始の時刻ｔ３からの経過時間が変化時間ＪＥＲＫＴＩＭＥを経過していると判断した場合は（図４のｔ４〜ｔ５）、変速機ＥＣＵ５は、目標変速比ＲＡＴＩＯ２と現在の変速比ＲＡＴＩＯとに基づき、ドライバ要求トルクＴＲＱＤＲＶＲＱを利用して、目標車両駆動力ＦＤＶ２を達成する駆動トルク低減量ΔＴを数式５により算出する（ステップＳ１０、図４のΔＴ）。そして、変速機ＥＣＵ５は、算出された現在の駆動トルク低減量ΔＴにイナーシャを相殺する分の駆動トルク低減量を加算し、全体の駆動トルク低減量を算出し、これを実行するためのトルクリダクション信号Ｓｔｒを生成してエンジンＥＣＵ３に対して出力する（ステップＳ１１）。更に、変速機ＥＣＵ５は、変速終了の条件が成立したか否かを判断する（ステップＳ１２）。変速機ＥＣＵ５が、変速終了の条件が成立していないと判断した場合は、再度、変速開始の時刻ｔ３からの経過時間が変化時間ＪＥＲＫＴＩＭＥを経過したか否かを判断する（ステップＳ５）。変速機ＥＣＵ５が、変速終了の条件が成立していると判断した場合は、処理を終了する。
これにより、変化時間ＪＥＲＫＴＩＭＥが経過する時刻ｔ４から変速終了の時刻ｔ５までは、車両駆動力ＦＤＶが目標車両駆動力ＦＤＶ２で維持される（図４のｔ４〜ｔ５）。したがって、車両駆動力ＦＤＶは、変速開始の時刻ｔ３から変化時間ＪＥＲＫＴＩＭＥが経過する時刻ｔ４までは、変速感を得るための駆動トルクの低減を行わない場合（図４の破線）に比べて、下り勾配が急になり、その後は変速終了の時刻ｔ５まで目標車両駆動力ＦＤＶ２で維持されるので、運転者は変化時間ＪＥＲＫＴＩＭＥの間において急な加速度を受けることになり、変速感を得ることができる。
以上説明したように、本実施の形態の自動変速機４の制御装置５によると、アクセル開度Ａｃｃが閾値以上でアップシフトのシフト信号Ｓｓが入力されて変速する際、即ちパワーオンアップシフトの際に、トルクリダクション信号Ｓｔｒを出力してエンジン２の駆動トルクを低下させることにより、無段変速機構４１の入力軸４１ａに作用するイナーシャトルクを相殺すると共に、変速の終了前に車両駆動力ＦＤＶを目標車両駆動力ＦＤＶ２まで下げることができる。これにより、車両駆動力ＦＤＶが変速の終了時まで掛けて緩やかに低下する場合に比べて車両駆動力ＦＤＶの変化速度が速くなるので、運転者は加速度の速やかな変化を体感することで、変速応答性の高さやスポーティ感やメリハリ感を感じることができ、体感的に変速感を得ることができるようになる。
また、本実施の形態の自動変速機４の制御装置５では、車両駆動力ＦＤＶを目標車両駆動力ＦＤＶ２に到達させるタイミングは、変速操作が行われた時刻ｔ１から変速が終了する時刻ｔ５までの変速時間Ｔ０の１／２の時間の経過前にしている。
これにより、本実施の形態の自動変速機４の制御装置５によると、例えば、有段変速機構と同様の変速感を得ることができるようになり、運転者は一層の体感的な変速感を得ることができるようになる。
また、本実施の形態の自動変速機４の制御装置５では、車両駆動力ＦＤＶを目標車両駆動力ＦＤＶ２まで下げる際のトルクリダクション信号Ｓｔｒは、無段変速機構４１の入力軸４１ａに作用するイナーシャトルクを相殺するトルクリダクション量に、無段変速機構４１の入力軸回転速度Ｎｉｎと車速Ｖとに基づいて設定される下げ勾配ΔＴＳＷＰのトルクリダクション量を合算した信号であるようにしている。
これにより、本実施の形態の自動変速機４の制御装置５によると、トルクリダクション信号Ｓｔｒには、イナーシャトルクを相殺するトルクリダクション量が含まれているので、車両駆動力ＦＤＶからイナーシャトルクを除去することができる。また、下げ勾配ΔＴＳＷＰのトルクリダクション量は、入力軸回転速度Ｎｉｎと車速Ｖとに相関する現在の変速比ＲＡＴＩＯ及び目標変速比ＲＡＴＩＯ２の関数として算出されるので、制御自体を容易に実行することができる。また、入力軸回転速度Ｎｉｎと車速Ｖは、下げ勾配ΔＴＳＷＰのトルクリダクション量を算出する時の実測値である。
また、本実施の形態の自動変速機４の制御装置５では、トルクリダクション信号Ｓｔｒの下げ勾配ΔＴＳＷＰは、入力軸回転速度Ｎｉｎが高いほど、車速Ｖが低いほど急であり、入力軸回転速度Ｎｉｎが低いほど、車速Ｖが高いほど緩やかであるようにしている。
これにより、本実施の形態の自動変速機４の制御装置５によると、入力軸回転速度Ｎｉｎが高く車速Ｖが低く、運転者は低速段を選択して大きな変速感を期待することが多い場合には、下げ勾配ΔＴＳＷＰを急にして強い変速感を感じられるようにできる。また、入力軸回転速度Ｎｉｎが低く車速Ｖが高く、運転者は高速段を選択して余り大きな変速感を期待しないことが多い場合には、下げ勾配ΔＴＳＷＰを緩やかにして弱い変速感を感じられるようにできる。このように、走行状態に応じた車両駆動力ＦＤＶの変化を実現することができるので、運転者の変速感をより自然なものにすることができる。尚、入力軸回転速度Ｎｉｎ及び車速Ｖを利用せず、変速段だけを利用し、変速段が低ければ下げ勾配ΔＴＳＷＰを急に設定し、変速段が高ければ下げ勾配ΔＴＳＷＰを緩やかに設定してもよい。また、変速段に依らずアップシフト時の変速フィーリングを揃えるために入力軸回転速度Ｎｉｎ及び車速Ｖが低いほど下げ勾配ΔＴＳＷＰを急に設定し、入力軸回転速度Ｎｉｎ及び車速Ｖが高いほど下げ勾配ΔＴＳＷＰを緩やかに設定してもよい。
また、本実施の形態の自動変速機４の制御装置５では、トルクリダクション信号Ｓｔｒの下げ勾配ΔＴＳＷＰは、現在の変速比ＲＡＴＩＯと、目標変速比ＲＡＴＩＯ２と、アクセル開度Ａｃｃに基づくドライバ要求トルクＴＲＱＤＲＶＲＱと、車両駆動力ＦＤＶを目標車両駆動力ＦＤＶ２まで下げる変化時間ＪＥＲＫＴＩＭＥとに基づいて演算されるようになっている（数式５、数式６参照）。
これにより、本実施の形態の自動変速機４の制御装置５によると、駆動トルクとしてはドライバ要求トルクＴＲＱＤＲＶＲＱを利用しているので、実際の駆動トルクＴＩＮを利用する場合に比べてイナーシャトルクＴＲＱＩＴＩＮの計測時のノイズの影響を除外して、より高精度な制御を実現することができる。
尚、上述した本実施の形態においては、変速感を得るための車両駆動力ＦＤＶの低下を変速開始の時刻ｔ３に開始しているが、これには限られない。変速感を得るための車両駆動力ＦＤＶの低下は、変速操作が行われた時刻ｔ１から変速終了の時刻ｔ５までであれば、いつでも開始するようにできる。例えば、変速感を得るための車両駆動力ＦＤＶの低下を時刻ｔ２から開始するようにした場合は、まだ実際の変速が開始されていないものの、運転者によるアップシフトの操作はなされているので、運転者にとってアップシフト操作の直後に変速感を得られるようになり、より心地よい変速感を得られる可能性がある。
また、上述した本実施の形態においては、駆動源として内燃エンジンを利用した場合について説明したが、これには限られず、例えば電動モータを搭載した電気自動車やハイブリッド車両等であれば、内燃エンジンを利用せず電動モータを利用してもよい。また、例えば、内燃エンジンと電動モータとを両方備えるハイブリッド車両であれば、イナーシャトルクを相殺する分のトルクリダクション量はエンジンの駆動トルク低下により担保し、変速感を得るためのトルクリダクション量はモータの駆動トルク低下による担保するように分担することもできる。
また、上述した本実施の形態においては、無段変速機構４１として無段変速装置６２を搭載したものとしたが、これには限られず、他の種類の無段変速機構であっても適用することができる。
２ エンジン（駆動源）
４ 自動変速機
５ 変速機ＥＣＵ（制御装置）
４１ 無段変速機構
４１ａ 入力軸
７５ａ，７５ｂ 車輪
ＦＤＶ 車両駆動力
ＦＤＶ２ 目標車両駆動力（変速後の車両駆動力）
ＪＥＲＫＴＩＭＥ 変化時間（車両駆動力を変速後の車両駆動力まで下げる時間）
Ｓｓ シフト信号
Ｓｔｒ トルクリダクション信号

Claims (5)

  1. 駆動源と車輪とを駆動連結しつつ無段変速可能な無段変速機構に対して、シフト信号が入力されることにより段階的に変速するマニュアルモードを実行可能であり、かつ変速中に前記駆動源の駆動トルクを低下させるためのトルクリダクション信号を出力可能な自動変速機の制御装置において、
    アクセル開度が閾値以上でアップシフトのシフト信号が入力されて変速する際に、変速比が変化している間に前記無段変速機構の入力軸に作用するイナーシャトルクを相殺するように、かつ、前記変速の終了前に車両駆動力を変速後の車両駆動力まで下げるように、前記駆動源の前記駆動トルクを低下させるトルクリダクション信号を出力する、
    ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
  2. 前記車両駆動力を前記変速後の車両駆動力に到達させるタイミングは、変速操作が開始されてから前記変速が終了するまでの時間の１／２の時間の経過前である、
    ことを特徴とする請求項１記載の自動変速機の制御装置。
  3. 前記車両駆動力を前記変速後の車両駆動力まで下げる際の前記トルクリダクション信号は、前記無段変速機構の入力軸に作用する前記イナーシャトルクを相殺するトルクリダクション量に、前記無段変速機構の入力軸回転速度と車速とに基づいて設定される下げ勾配のトルクリダクション量を合算した信号である、
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動変速機の制御装置。
  4. 前記トルクリダクション信号の前記下げ勾配は、前記入力軸回転速度が高いほど、前記車速が低いほど急であり、前記入力軸回転速度が低いほど、前記車速が高いほど緩やかである、
    ことを特徴とする請求項３記載の自動変速機の制御装置。
  5. 前記トルクリダクション信号の前記下げ勾配は、現在の変速比と、変速後の目標変速比と、前記アクセル開度に基づくドライバ要求トルクと、前記車両駆動力を前記変速後の車両駆動力まで下げる時間とに基づいて演算される、
    ことを特徴とする請求項３又は４に記載の自動変速機の制御装置。
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