JP2017172630A - 車両の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アクセル高開度側においてもロックアップクラッチを係合させるようにした変速制御装置において、その係合状態に依らずエンジン回転数を適切に高めてからアップシフトすることで、ドライバビリティの向上を図る。
【解決手段】車両状態（例えば車速およびアクセル開度Acc）に基づいてロックアップクラッチを制御するロックアップ制御部と、少なくとも車速の変化に基づいて自動変速機の変速段を切り替える変速段制御部とを備える。アクセル操作量が所定値以上であれば（Acc≧Acc１：ステップＳＴ１）、トルクコンバータ入出力回転差が相対的に小さいときに、相対的に大きいときに比べて高車速側でアップシフトを行う（アップシフト線を高車速側に補正する：ステップＳＴ４）。
【選択図】図８

Description

本発明は、車両状態に基づいて自動変速機を制御する変速制御装置に関し、特にロックアップクラッチを有するトルクコンバータが設けられている場合の変速制御に係る。

従来より、車両に搭載される有段式の自動変速機においては、例えば車速やアクセル開度などの車両状態に対応する好適なシフトスケジュールを変速線図の態様で設定しておき、この変速線図、即ち変速マップを参照して、現在の運転状態に適した変速段を選択するようにしている。また、トルクコンバータのロックアップクラッチの好適な係合状態についても、同様に車両状態に対応づけて設定しておき、現在の車両状態に適した係合状態に制御するようにしている。

例えば、特許文献１に記載の制御装置では、ロックアップクラッチを完全に係合させるロックアップ領域と、スリップ状態に制御するフレックスロックアップ領域と、解放するトルクコンバータ領域とが、自動変速機の変速段毎に予めロックアップ線図の態様で設定されている。そして、そのロックアップ線図、即ちロックアップ制御マップを参照して、現在の車両状態に適した係合状態になるようにロックアップクラッチを制御する。

具体的には同文献の図５に例示されるロックアップ制御マップには、４速ギヤ段におけるアクセル高開度側のトルクコンバータ領域と、低開度側のフレックスロックアップ領域とが示されている。つまり、アクセル高開度側ではロックアップクラッチを解放して、車内こもり音等を抑制するようにしている。また、前記二つの領域の間にはフレックスロックアップオン線やフレックスロックアップオフ線などが設定されている。

特開２０１２−１０７５３７号公報

ところで、近年では車両のドライバビリティの向上のために、アクセル高開度側においてもロックアップクラッチを係合させることが提案されており、例えば、本発明の実施の形態に係る後述の図５に例示されているように、アクセル全開域であっても高回転側においてはフレックスロックアップ領域が設定されることがある（さらに高回転側にはロックアップ領域も設定されることがある）。

このようにアクセル開度の大きいときに車両の運転者は、エンジンの性能を最大限に発揮させることを望んでいると考えられるので、変速段のアップシフトを遅らせ、エンジン回転数が最高出力回転数を超えてからアップシフトすることが望ましい。しかしながら、前記特許文献１に記載されているように従来一般的にアクセル高開度側はトルクコンバータ領域とされており、トルクコンバータのスリップを考慮して、エンジン回転数が許容上限を超えないようにアップシフト線が設定されている。

このため、前記のようにアクセル高開度側でもロックアップクラッチを係合させるようにした場合、これによりトルクコンバータのスリップが抑えられることによって、例えば図６に実線のグラフで示すようにエンジン回転数Ｎｅの上昇が抑えられてしまう。この結果、最高出力回転数Ｎｅ１に到達する前にアップシフトが行われることになって、運転者の望むようなドライバビリティが得られなくなる。

これに対し、アクセル高開度側においてもロックアップクラッチが係合されることを前提として、例えば完全係合された状態でもエンジン回転数Ｎｅが最高出力回転数Ｎｅ１を超えるように、アップシフト線を設定することも考えられる。ところが、こうすると冷間などロックアップクラッチを係合できないときには、トルクコンバータのスリップの分だけエンジン回転数Ｎｅが上昇してしまい、一例を図７に実線のグラフで示すようにレッドゾーン回転数Ｎｅ２を超えてしまい、過回転になるおそれがある。

このような実状を考慮して本発明の目的は、アクセル高開度側においてもロックアップクラッチを係合させるようにした場合に、その係合状態に依らずエンジン回転数を適切に高めてからアップシフトすることで、ドライバビリティの向上を図ることにある。

前記の目的を達成するために本発明では、ロックアップクラッチの係合によってトルクコンバータのスリップが制限され、その入出力回転差が小さくなることに着目し、この影響を適切に反映するようにアップシフトのタイミングを補正するようにした。すなわち、本発明は、車両状態に基づいて自動変速機を制御する変速制御装置であって、その自動変速機とエンジンとの間には、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータが設けられており、このロックアップクラッチを車両状態に基づいて制御するロックアップ制御部を備えている。

そして、本発明の変速制御装置は、少なくとも車速の変化に基づいて自動変速機の変速段を切り替える変速段制御部を備えており、この変速段制御部を、アクセル操作量が所定値以上であれば、前記トルクコンバータの入出力回転差が相対的に小さいときに、相対的に大きいときに比べて高車速側でアップシフトを行うように構成したものである。

なお、前記アクセル操作量の所定値とは、エンジンの性能を最大限に発揮させたい、という運転者の意図が汲み取れるようなアクセル操作量のことであり、予め実験などによって適合すればよい。アクセル操作量が所定値以上であることは、必ずしもアクセルペダルの操作量によって判定しなくてもよく、例えばエンジントルクなどから判定してもよいし、基本的にはアクセルペダルの操作量から判定するようにしつつ、エンジントルク、エンジン回転数、タービン回転数、車速なども加味するようにしてもよい。

また、トルクコンバータの入出力回転差が相対的に小さい、大きいというのは、例えば予め設定した閾値を基準として、入出力回転差が当該閾値以下である、または当該閾値よりも大きいということであってもよいが、そのような閾値を設けずに、入出力回転差の小さい場合と大きい場合とを相対比較するということであってもよい。これは、トルクコンバータの入出力回転差に応じて連続的に、アップシフトする車速を変化させる、ということである。

さらに、トルクコンバータの入出力回転差は、例えばエンジン回転数およびタービン回転数をそれぞれセンサによって検出し、それらの回転差を算出すればよいが、これにも限定されず、エンジン回転数、エンジントルク、車速などから推定するようにしてもよい。

前記構成の変速制御装置では、アクセル高開度側においてロックアップクラッチが係合され、これによりトルクコンバータの入出力回転差が小さくなると（例えば閾値以下になると）、アップシフトのタイミングが高車速側に変更され、その分はエンジン回転数が上昇するようになる。すなわち、ロックアップクラッチの係合中はトルクコンバータのスリップが制限されることにより、解放中に比べると同じ車速であってもエンジン回転数は低くなるので、その分、高車速側でアップシフトを行うようにするのである。

つまり、本発明では、ロックアップクラッチの係合によってトルクコンバータの入出力回転差が変化することに着目し、この影響を適切に反映するようにアップシフトのタイミングを補正することで、ロックアップクラッチの係合状態に依らず、エンジン回転数を適切に高めてからアップシフトすることができるようになり、これによりドライバビリティの向上が図られる。

具体的には前記変速段制御部は、車速およびアクセル開度に対応づけて変速段を規定した変速マップ（変速線図の態様の変速マップ）を参照して、前記自動変速機の変速段を切り替えるものとすればよい。そして、この場合に変速マップには、ロックアップクラッチの係合中および解放中にそれぞれ対応するアップシフト線を設定し、そのうちの係合中のアップシフト線を解放中のアップシフト線よりも高車速側とすればよい。

こうすれば、ロックアップクラッチの係合によってトルクコンバータのスリップが制限され、その入出力回転差が小さくなれば、即ち車速に対するエンジン回転数が低めになれば、これに対応して高車速側に設定されているアップシフト線が用いられる。一方、トルクコンバータの入出力回転差が大きくなれば、即ち車速に対するエンジン回転数が高めになれば、これに対応して低車速側に設定されているアップシフト線が用いられる。

また、前記変速マップには、ロックアップクラッチの解放中に対応するアップシフト線を設定しておき、前記変速段制御部は、前記変速マップを参照して自動変速機の変速段を切り替える基本制御部と、トルクコンバータの入出力回転差が小さいほど、より高車速側に前記アップシフト線を補正する補正制御部とを有するものとしてもよい。こうすれば、ロックアップクラッチの係合によってトルクコンバータの入出力回転差が変化する度合いに応じてアップシフト線を変更し、より適切にエンジン回転数を高めることができる。

その場合に前記補正制御部は、車両の走行中に常時、所定間隔でトルクコンバータの入出力回転差を算出し、これに基づいてアップシフト線を補正するものとしてもよいが、制御演算の負荷を軽減するためには、例えば、車両状態を表す変速マップ上の作動点がアップシフト線に達したときに、前記トルクコンバータの入出力回転差を算出するようにしてもよい。

本発明に係る車両の変速制御装置では、アクセル高開度側においてもトルクコンバータのロックアップクラッチを係合させるようにした場合に、その係合状態に応じてエンジン回転数と車速との関係が変化することに着目し、アクセル操作量が所定値以上であれば、トルクコンバータの入出力回転差に応じてアップシフトのタイミングを変更するようにした。これにより、ロックアップクラッチの係合状態に依らず、エンジン回転数を適切に高めてからアップシフトすることができ、ドライバビリティの向上が図られる。

実施の形態に係る車両のパワートレーンの概略構成図である。 自動変速機における各ギヤ段毎の摩擦係合要素の係合状態を示す図表である。 ＥＣＵ等の制御系の構成を示すブロック図である。 ３速ギヤ段および４速ギヤ段の切り替えについて変速線図（変速マップ）上で模式的に示すイメージ図である。 ４速ギヤ段におけるロックアップ制御についてロックアップ線図（ロックアップ制御マップ）上で模式的に示すイメージ図である。 トルクコンバータ領域が前提の場合に、エンジン回転数が十分に高くならずにアップシフトする様子を示すタイミングチャートである。 ロックアップ領域が前提の場合に、エンジン回転数が高くなり過ぎる様子を示す図６相当図である。 アップシフト線の補正ルーチンを示すフローチャートである。 エンジン回転数およびタービン回転数の差回転に応じてアップシフト線を補正するイメージ図である。 本実施形態の補正ルーチンを実行した場合の図６相当図である。 他の実施形態の補正ルーチンを示す図８相当図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態では、自動変速機を搭載したＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）の車両に本発明を適用した場合について説明する。まず、車両のパワートレーンの全体的な構成を説明する。

図１は、本実施の形態に係る車両のパワートレーンを示す概略構成図であり、この車両は、エンジン１、トルクコンバータ２、ロックアップクラッチ３、自動変速機（ＡＴ）４、デファレンシャル装置５、駆動輪（前輪）６、従動輪（後輪：図示せず）、油圧制御回路１００およびＥＣＵ(Electronic Control Unit)２００などを備えている。エンジン１の出力軸であるクランクシャフト１１はトルクコンバータ２に連結されており、その回転数（エンジン回転数Ｎｅ）はエンジン回転数センサ２０１によって検出される。

−トルクコンバータ−
トルクコンバータ２は、入力側のポンプインペラ２１と、出力側のタービンランナ２２と、トルク増幅機能を発現するステータ２３と、ワンウェイクラッチ２４とを備え、ポンプインペラ２１とタービンランナ２２との間で作動油（ＡＴＦ）を介して動力伝達を行うものである。このとき、タービンランナ２２の回転数（タービン回転数Ｎｔ）がポンプインペラ２１の回転数（エンジン回転数Ｎｅと同じ）よりも低ければ、その差回転（トルクコンバータ２の入出力回転差：Ｎｅ−Ｎｔ）に応じてトルクが増幅される。

前記ポンプインペラ２１はエンジン１のクランクシャフト１１に連結されている一方、タービンランナ２２にはタービンシャフト２６が連結されており、自動変速機４に対して回転を出力する。このタービンシャフト２６の回転数（タービン回転数Ｎｔ）はタービン回転数センサ２０２によって検出される。なお、トルクコンバータ２の内部には、作動油を循環させるコンバータ油室２５が形成され、図示しないポートを介して作動油が給排されるようになっている。

−ロックアップクラッチ−
ロックアップクラッチ３は、前記トルクコンバータ２の入力側および出力側を直結するもので、複数のクラッチプレート３１，３２と、それらを押圧可能なロックアップピストン３３とを備えた多板式のものである。クラッチプレート３１は、トルクコンバータ２のフロントカバー２ａに固定されたクラッチハブに軸方向に摺動自在に支持されており、一方、クラッチプレート３２は、タービンランナ２２に接続されたクラッチハブに軸方向に摺動自在に支持されている。

また、ロックアップピストン３３は、トルクコンバータ２の内部に軸方向に移動自在に設けられており、その背面側（フロントカバー２ａとは反対の側であり、図１のでは左側）にはロックアップ油室３４が形成されている。このロックアップ油室３４に作動油が供給されることで、クラッチプレート３１とクラッチプレート３２とが係合し、ロックアップクラッチ３は完全係合またはスリップ制御の状態になる。

一方、前記ロックアップ油室３４の油圧が低下すれば、リターンスプリング（図示せず）によってロックアップピストン３３は解放側（図１の左側）へ作動し、解放状態になる。このようにロックアップ油室３４の油圧の制御によって、ロックアップクラッチ３の係合状態が切り替えられる。また、ロックアップ油室３４の油圧の制御は公知の油圧制御回路１００によって行われる。

−自動変速機−
自動変速機４は、公知の歯車変速機構からなり、複数の油圧式の摩擦係合要素および遊星歯車装置などを含んでいる。図１に表れているように、自動変速機４の入力軸４１は、トルクコンバータ２のタービンシャフト２６に連結されている一方、出力ギヤ４２は、デファレンシャル装置５を介して駆動輪６に連結されている。出力ギヤ４２の回転数（出力回転数Ｎｏ）は出力回転数センサ２０３によって検出される。

図２に一例を示すように、本実施の形態の自動変速機４は、摩擦係合要素として４つのクラッチＣ１〜Ｃ４と、２つのブレーキＢ１，Ｂ２とを含んでおり、これらが選択的に係合されることで、前進８速のギヤ段（１速ギヤ段「１ｓｔ」〜８速ギヤ段「８ｔｈ」）および後進のギヤ段（後進ギヤ段「Ｒｅｖ」）が成立するようになっている。なお、図２は、各ギヤ段を成立させる条件を示す係合表であり、○印は「係合」、無印は「解放」をそれぞれ表している。

それらクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１，Ｂ２を係合または解放させる制御も、油圧制御回路１００によって行われる。それらは例えば、前記ロックアップクラッチ３と同様に複数のプレートとピストンとを有する多板式の摩擦係合要素であり、油圧制御回路１００からの油圧の制御によって個別に係合、解放されることにより、前記図２のように複数のギヤ段が成立する。

−ＥＣＵ−
ＥＣＵ２００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ、およびタイマ等を備えている。ＲＯＭには、各種制御プログラムやそれらを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭはＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭはエンジン１の停止時などにおいて保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。

図３に模式的に示すようにＥＣＵ２００には、前記したエンジン回転数センサ２０１、タービン回転数センサ２０２、出力回転数センサ２０３の他に、図示しないアクセルペダルの操作量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ２０４、図示しないシフトレバーの位置を検出するシフトポジションセンサ２０５などのセンサが接続されており、これらの各種センサ（スイッチ類も含む）からの信号がＥＣＵ２００に入力される。

そして、ＥＣＵ２００は、各種センサからの信号に基づいてエンジン１のスロットル開度、燃料噴射量および点火時期などを制御することにより、エンジン１の運転状態を制御する。また、ＥＣＵ２００は、以下に説明するように自動変速機４の油圧制御回路１００に制御信号を出力して、ソレノイドバルブなどを動作させることにより、自動変速機４の摩擦係合要素を前記のように係合、解放させて適宜のギヤ段を成立させる。

また、そうして油圧制御回路１００に制御信号を出力し、ソレノイドバルブなどを動作させることにより、ＥＣＵ２００は、以下に説明するようにロックアップクラッチ３の係合状態を完全係合、半係合（スリップ制御下での係合）または解放のいずれかの状態に切り替える。なお、図１には１つのＥＣＵ２００を表しているが、必要に応じてエンジン制御用や変速機制御用など、複数のＥＣＵに分けて構成してもよい。

−自動変速機のギヤ段の制御−
前記自動変速機４のギヤ段を切り替える制御については、例えばシフトレバーがドライブレンジに操作されていて、自動変速モード（オートマチックモード）になっていると、ＥＣＵ２００は、以下に説明するように車両状態に基づいて変速マップを参照し、好適なギヤ段を選択する。この変速マップは、車速Ｖおよびアクセル開度Acc（スロットル開度でもよい）をパラメータとする変速線図の態様とされた公知のものであり、ＥＣＵ２００のＲＯＭに記憶されている。

すなわち、一例を図４に示すように変速マップは、車速Ｖを示す横軸とアクセル開度Accを示す縦軸との二次元座標において、好適なギヤ段をそれぞれ規定した複数の領域に区画されており、それらの領域の境界が変速線（ギヤ段の切り替えライン）になっている。説明の便宜上、図４には３速ギヤ段および４速ギヤ段の間でのアップシフトおよびダウンシフトについてのみ示すが、それ以外のギヤ段についても同様である。

図４には実線で示すように変速マップには、車両状態（車速Ｖおよびアクセル開度Acc）の変化に応じてアップシフトするための３→４アップシフト線が設定されるとともに、破線で示すように、ダウンシフトするための４→３ダウンシフト線も設定されている。そして、それら３→４アップシフト線および４→３ダウンシフト線の間が、アップシフトとダウンシフトとの間にヒステリシスを持たせるためのヒステリシス領域になる。

ＥＣＵ２００は、出力回転数センサ２０３からの信号（出力回転数Ｎｏ）によって車速Ｖを算出し、この車速Ｖとアクセル開度センサ２０４からの信号（アクセル開度Acc）とに基づいて前記の変速マップを参照し、目標ギヤ段を決定する。また、前記出力回転数Ｎｏとタービン回転数センサ２０２からの信号（タービン回転数Ｎｔ）とに基づいて、現在のギヤ段を判定する。

そして、その現在のギヤ段と目標ギヤ段とが異なっていれば、ギヤ段の切り替えを行う。例えば現在のギヤ段が３速ギヤ段であるときに車速Ｖが上昇して、図４には模式的に矢印Ａ１として示すように、車両状態を表す作動点Ｐが３→４アップシフト線を跨ぎ越すと、変速マップから算出される目標ギヤ段が４速になる。そこで、ＥＣＵ２００は、４速ギヤ段を設定する制御信号を自動変速機４の油圧制御回路１００に出力し、３速から４速へのアップシフトを行わせる。

また、例えば現在のギヤ段が４速ギヤ段であるときに、運転者がアクセルペダルを踏み込んで、図４には矢印Ａ２として示すように作動点Ｐが４→３ダウンシフト線を跨ぎ越すと、変速マップから算出される目標ギヤ段が３速になる。そこで、ＥＣＵ２００は、３速ギヤ段を設定する制御信号を油圧制御回路１００に出力し、４速から３速へのダウンシフトを行わせる。

そのようにしてギヤ段を切り替えるための公知の制御プログラムがＥＣＵ２００のＲＯＭに記憶されており、この制御プログラム（ギヤ段制御ルーチン）を実行することによってＥＣＵ２００は、車速Ｖおよびアクセル開度Accの変化に基づいて、自動変速機４のギヤ段を切り替える変速段制御部２１０（図３を参照）を備えることになる。そして、この変速段制御部２１０は、図４のような変速マップを参照して、自動変速機４のギヤ段を切り替える基本制御部２１０ａ（図３を参照）を有している。

−ロックアップクラッチの制御−
次にロックアップ制御について説明する。まず、ＥＣＵ２００のＲＯＭには、前記の変速マップと同様に車速Ｖおよびアクセル開度Accの二次元座標において、ロックアップクラッチ３の好適な係合状態を規定した公知のロックアップ制御マップが記憶されている。説明の便宜上、図５には４速ギヤ段におけるトルクコンバータ領域およびフレックスロックアップ領域のみを示しているが、ロックアップ制御マップは、前進８速の各ギヤ段毎に設定されている。

図５に示すように、４速ギヤ段においてロックアップクラッチ３を解放制御するトルクコンバータ領域は、低車速側からアクセル高開度側に亘って区画されている一方、ロックアップクラッチ３を半係合状態に制御（スリップ制御）するフレックスロックアップ領域は、高車速側からアクセル低開度側に亘って区画されている。なお、図５には示していないが、ロックアップクラッチ３を完全係合させるロックアップ領域も区画されている。

すなわち、従来、アクセル高開度側においては騒音や振動を抑制するために、ロックアップクラッチ３は係合させない（つまりトルクコンバータ領域とする）ことが一般的であったが、本実施の形態では、車両のドライバビリティの向上を目的として、アクセル高開度側においても係合させるようにしている。図５の例ではフレックスロックアップ領域は、低車速側ほどアクセル低開度側に小さくなっており、ロックアップクラッチ３の係合に伴い発生するこもり音などの低減が図られている。

そして、それらの領域の境界がロックアップ線（ロックアップクラッチ３の係合状態の切り替えライン）になっている。図５に実線で示すのは、車速Ｖやアクセル開度Accの変化に応じてロックアップクラッチ３を係合させるフレックスロックアップオン線であり、破線で示すのは、ロックアップクラッチ３を解放させるフレックスロックアップオフ線である。なお、これら二つのロックアップ線の間は、ロックアップクラッチ３のスリップ制御と解放制御との間にヒステリシスを持たせるためのヒステリシス領域になる。

ＥＣＵ２００は、前記のロックアップ制御マップにおいて、現在の車速Ｖおよびアクセル開度Acc、即ち車両状態を表す作動点Ｐが含まれる領域の係合状態になるように、油圧制御回路１００によってロックアップクラッチ３を制御する。例えばトルクコンバータ領域にあるときに車速Ｖが上昇して、図５には模式的に矢印Ａ３として示すように、作動点Ｐがフレックスロックアップオン線を越えてフレックスロックアップ領域に入れば、ロックアップクラッチ３をスリップ制御するための制御信号を自動変速機４の油圧制御回路１００に出力する。

また、図５に矢印Ａ４として示すように、フレックスロックアップオフ線を跨いで作動点Ｐがトルクコンバータ領域に入れば、ロックアップクラッチ３を解放させる。このようにしてロックアップクラッチ３の係合状態を制御する公知の制御プログラムは、ＥＣＵ２００のＲＯＭに記憶されており、この制御プログラム（ロックアップ制御ルーチン）を実行することによってＥＣＵ２００は、車両状態に基づいてロックアップクラッチ３の係合状態を制御するロックアップ制御部２２０（図３参照）を備えることになる。

−変速線の補正制御−
図４を参照して上述したようにＥＣＵ２００は、変速マップにおいて作動点Ｐがアップシフト線を跨ぎ越せば、アップシフトを行わせるようになっており、そのアップシフト線は、アクセル高開度側（図４の上側）ほど高車速側（図４の右側）に位置するように傾斜している。これは、アクセル操作量の大きいときには運転者が、エンジン１の性能を十分に発揮させようとしていると考えられるからであり、このときにはエンジン回転数Ｎｅが十分に高くなってからアップシフトすることが望ましい。

そこで、従来一般的には、トルクコンバータ領域であるアクセル高開度側においては、トルクコンバータ２のスリップを考慮してアップシフト線を設定しており、これにより、アップシフトの際のエンジン回転数Ｎｅの変化は、一例として図６のタイミングチャートに破線のグラフで示すようなものになる。すなわち、ロックアップクラッチ３の解放状態であれば、アップシフトの開始（時刻ｔ１）の前にエンジン回転数Ｎｅが最高出力回転数Ｎｅ１を越えて、レッドゾーン回転数Ｎｅ２の手前まで上昇するようになる。

しかしながら、前記したように本実施の形態では、アクセル高開度側にもフレックスロックアップ領域などが設定されており、ここではロックアップクラッチ３が係合されて、トルクコンバータ２のスリップが抑えられることにより、エンジン回転数Ｎｅが上昇し難くなる。すなわち、図６には実線のグラフで示すように、エンジン回転数Ｎｅが最高出力回転数Ｎｅ１に到達する前にアップシフトが行われてしまい、運転者の望むようなドライバビリティが得られなくなる。

なお、図６に一点鎖線のグラフで示しているのはタービン回転数Ｎｔの変化であって、これは、ロックアップクラッチ３が完全係合されたときのエンジン回転数Ｎｅと同じである。このグラフからは、ロックアップクラッチ３が完全係合状態になると、アップシフト前のエンジン回転数Ｎｅがさらに低くなってしまい、ドライバビリティが損なわれることが分かる。

これに対して、アクセル高開度側においてもロックアップクラッチ３が係合することを前提として、アップシフト線をより高車速側に設定することも考えられる。こうすれば、一例として図７に破線のグラフで示すように、エンジン回転数Ｎｅがレッドゾーン回転数Ｎｅ２の手前まで上昇してから（時刻ｔ１）、アップシフトが始まるようになる。なお、このときはタービン回転数Ｎｔ（図示せず）も同様にレッドゾーン回転数Ｎｅ２の手前まで上昇する。

ところが、例えば寒冷地における冷間始動後のようにＡＴＦの温度が低くなっていて、ロックアップクラッチ３を狙い通りに係合できない場合があり、このときにはトルクコンバータ２のスリップの分だけ、エンジン回転数Ｎｅが高くなってしまう。すなわち、図７に実線のグラフで示すようにエンジン回転数Ｎｅがレッドゾーン回転数Ｎｅ２を超えて上昇し（図の例では燃料カット回転数Ｎｅ３の近くまで上昇し）、いわゆる過回転になってしまう。

このようにロックアップクラッチ３の係合によってトルクコンバータ２のスリップが制限されると、エンジン回転数Ｎｅと車速Ｖとの関係が変化することに着目して、本実施の形態では、ロックアップクラッチ３の係合状態に応じて、その影響を適切に反映するようにアップシフト線、即ちアップシフトのタイミングを補正するようにした。これにより、ロックアップクラッチ３の係合状態に依らずエンジン回転数Ｎｅを適切に上昇させてからアップシフトするようになる。

以下、図８のフローチャートを参照してアップシフト線の補正ルーチンについて具体的に説明する。以下の説明では一例として３速→４速アップシフトの場合について説明するが、例えば２速→３速アップシフトや４速→５速アップシフトなど、それ以外のアップシフトの場合についても同様である。なお、図８に示すルーチンは、車両の走行中に基本的には常時、所定のタイミングで（例えば所定時間毎に）実行される。

まず、スタート後の最初のステップＳＴ１では、アクセル開度Accが所定値Acc1以上か否か判定する（Acc≧Acc1）。この所定値Acc1は、エンジン１の性能を最大限に発揮させたいという運転者の意図が汲み取れるようなアクセル開度であり、予め実験などによって適合されている。そして、アクセル開度Accが所定値Acc1未満で否定判定すれば（ＮＯ）、不要なアップシフト線の補正は行わずにルーチンを終了する（エンド）。

一方、アクセル開度Accが所定値Acc1以上で肯定判定すれば（ＹＥＳ）、ステップＳＴ２に進んで、今度はエンジン回転数Ｎｅ、タービン回転数Ｎｔ、車速Ｖ、エンジントルクなど、アクセル開度Acc以外のパラメータについて、所定値以上であるか否かの判定を行う。なお、この所定値は、前記アクセル開度Accの場合と同じく運転者の意図が汲み取れるような値である。

例えば、アクセル開度Accや吸気流量、エンジン回転数Ｎｅなどに基づいてエンジントルクを算出し、この算出値が所定値未満で否定判定すれば（ＮＯ）、アップシフト線の補正は行わずにルーチンを終了する（エンド）。一方、エンジントルクが所定値以上で肯定判定すれば（ＹＥＳ）、ステップＳＴ３に進んで、今度は、エンジン回転数Ｎｅおよびタービン回転数Ｎｔの差回転（Ｎｅ−Ｎｔ）を算出し、この算出した差回転が予め設定した閾値以下か否か判定する。

すなわち、本実施の形態では基本的に変速マップには、ロックアップクラッチ３が解放中であり、エンジン回転数Ｎｅおよびタービン回転数Ｎｔの差回転がかなり大きくなることを前提として、アップシフト線が設定されている。このため、ロックアップクラッチ３が例えば半係合状態になって、トルクコンバータ２のスリップが制限されると（つまり、前記差回転が閾値以下になると）、変速マップに設定されているアップシフト線に達しても、エンジン回転数Ｎｅは十分に高くなっていないと考えられる。

そこで、ステップＳＴ３において算出した差回転が閾値よりも大きいと否定判定すれば（ＮＯ）、ロックアップクラッチ３は解放中であるか、係合されていてもその影響は軽微であるから、アップシフト線は補正せずにルーチンを終了する（エンド）。一方、前記の算出した差回転が閾値以下になっていると肯定判定すれば（ＹＥＳ）、ステップＳＴ４に進んでアップシフト線を高車速側に補正し、ルーチンを終了する（エンド）。

ステップＳＴ４では、前記差回転に応じたアップシフト線の補正値を補正マップから算出する。この補正マップには、ロックアップクラッチ３の解放（差回転が最大）から完全係合（差回転が零）まで、差回転が大きいほど小さな値になるように補正値が設定されている。すなわち、補正値は、差回転が異なっていても概ね同じエンジン回転数Ｎｅでアップシフトが行われるように、アップシフト線（車速Ｖ）を変更するものであり、予め実験などによって設定されている。

これにより、図９に模式的に示すように差回転が小さいほど、前記の補正値によって、より高車速側にアップシフト線が補正されるようになる。そして、ロックアップクラッチ３の係合状態に応じて、その解放状態であっても半係合状態であっても、さらには完全係合状態であっても同様に、エンジン回転数Ｎｅが最高出力回転数Ｎｅ１を越えてレッドゾーン回転数Ｎｅ２の手前まで上昇した後に、アップシフトが行われる。

前記図８のフローチャートの各ステップを実行することによってＥＣＵ２００の変速段制御部２１０は、エンジン回転数Ｎｅおよびタービン回転数Ｎｔの差回転（トルクコンバータ２の入出力回転差）が小さいほど、より高車速側にアップシフト線を補正する補正制御部２１０ｂ（図３を参照）を有するものとなる。言い換えると、本実施の形態においてＥＣＵ２００の変速段制御部２１０は、アクセル開度Accが所定値Acc1以上であれば、前記差回転が相対的に小さいときに、相対的に大きいときに比べて高車速側でアップシフトを行うように構成されている。

以上、説明したように本実施の形態に係る車両の変速制御装置によると、まず、アクセル高開度側は基本的にトルクコンバータ領域であることを前提として、好適なアップシフト線が変速マップに設定されている。このため、ロックアップクラッチ３が解放されていれば、図１０のタイミングチャートに破線のグラフで示すように、アップシフト開始（時刻ｔ１）の前にエンジン回転数Ｎｅが最高出力回転数Ｎｅ１を越えて、レッドゾーン回転数Ｎｅ２の手前まで上昇するようになる。

しかしながら、本実施の形態では、アクセル高開度側にもフレックスロックアップ領域などが設定されており、ここではロックアップクラッチ３が係合（半係合を含む）され、トルクコンバータ２のスリップが抑えられるので、エンジン回転数Ｎｅおよびタービン回転数Ｎｔの差回転があまり大きくならないこともある。このため、前記の変速マップに従ってギヤ段が切り替えられると、図１０には二点差線で示すようにエンジン回転数Ｎｅが十分に上昇しないおそれがある。

これに対して、前記したように差回転に応じてアップシフト線を高車速側に補正することで、図１０には実線のグラフで示すようにアップシフトのタイミングが遅くなり、エンジン回転数Ｎｅが最高出力回転数Ｎｅ１を超えてから（時刻ｔ２）アップシフトが始まる。つまり、ロックアップクラッチ３の係合によってエンジン回転数Ｎｅと車速Ｖとの関係が変化しても、このことを適切に反映するようにアップシフトのタイミングが補正され、エンジン回転数Ｎｅが十分に上昇してからアップシフトするようになる。よって、ドライバビリティの向上が図られる。

−他の実施形態−
以上、説明した実施の形態はあくまで例示に過ぎず、本発明の構成や用途などについても限定することを意図しない。例えば前記実施の形態における補正ルーチン（図８のフローチャート）では、車両の走行中に常時、行うようにしているが、これに限らず、例えば変速マップ上で作動点Ｐがアップシフト線に達したときに、補正ルーチンを開始するようにしてもよい。

すなわち、図１１に一例を示すように、図８のフローチャートのステップＳＴ１の前に新たなステップＳＴ０を設け、ここでは車両状態（車速Ｖおよびアクセル開度Acc）を表す作動点Ｐがアップシフト線に達したか否か（アップシフトか？）判定する。そして、否定判定すれば（ＮＯ）、アップシフト線の補正は行わずにルーチンを終了する（エンド）一方、肯定判定すれば（ＹＥＳ）ステップＳＴ１に進む。このように車両状態が変化してアップシフトするタイミングで、補正ルーチンを開始するようにすれば、前記実施の形態のように車両の運転中に常時、補正ルーチンを行うのに比べて、ＥＣＵ２００におけるＣＰＵの演算負荷を軽減することができる。

また、前記実施の形態では、図８のフローチャートのステップＳＴ１においてアクセル開度Accが所定値Acc1以上か否か判定するようにしているが、これにも限定されず、アクセル操作量が大きいことをアクセル開度Acc以外のパラメータ（例えばエンジン回転数Ｎｅ、タービン回転数Ｎｔ、車速Ｖ、エンジントルクなど）から判定するようにしてもよい。

反対に、図８のフローチャートのステップＳＴ２におけるエンジントルクなどについての判定を行わないようにしてもよいが、前記実施の形態のようにアクセル開度Acc以外のパラメータについても判定するようにすれば、センサの故障などに対して制御のロバスト性が高くなるので、好ましいといえる。

さらに、前記実施の形態では、アクセル高開度側では基本的にロックアップクラッチ３が解放されていることを前提として、アップシフト線を変速マップに設定するとともに、このアップシフト線をエンジン回転数Ｎｅおよびタービン回転数Ｎｔの差回転に応じて補正するようにしているが、これにも限定されない。例えばロックアップクラッチ３が半係合状態であることを前提としてアップシフト線を設定し、これを差回転に応じて補正するようにしてもよいし、ロックアップクラッチ３が完全係合状態であることを前提としてアップシフト線を設定し、これを差回転に応じて補正するようにしてもよい。

或いは前記の変速マップには、ロックアップクラッチ３の解放状態および完全係合状態にそれぞれ対応するアップシフト線を設定しておき、ロックアップクラッチ３の係合状態に応じていずれかのアップシフト線を選択するようにしてもよい。すなわち、完全係合状態に対応するアップシフト線は、解放状態に対応するアップシフト線よりも高車速側に設定しておき、エンジン回転数Ｎｅおよびタービン回転数Ｎｔの差回転が予め設定した閾値よりも大きければ、解放状態に対応するアップシフト線を選択し、閾値以下であれば、完全係合状態に対応するアップシフト線を選択すればよい。

さらにまた、前記実施の形態は、一例としてＦＦ車両に搭載された前進８速の自動変速機４に対して本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば前進７速以下や前進９速以上の自動変速機、或いは無段変速機に対しても適用できる。なお、無段変速機に適用する場合は、制御によって変速比を段階的に切り替えるシーケンシャルモードに適用する。また、ロックアップクラッチについても前記実施の形態のような多板式のものに限定されないし、車両は、ＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両や４輪駆動車であってもよい。

本発明は、アクセル高開度側においてもロックアップクラッチを係合させるようにした変速制御装置において、その係合状態に依らずエンジン回転数を適切に高めてからアップシフトすることで、ドライバビリティの向上が図られる。よって、乗用車などに適用して効果が高い。

１ エンジン
２ トルクコンバータ
３ ロックアップクラッチ
４ 自動変速機
２００ ＥＣＵ
２１０ 変速段制御部
２１０ａ 基本制御部
２１０ｂ 補正制御部
２２０ ロックアップ制御部

Claims (6)

1. 車両状態に基づいて自動変速機を制御する変速制御装置であって、
   前記自動変速機とエンジンとの間には、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータが設けられ、
   車両状態に基づいて前記ロックアップクラッチを制御するロックアップ制御部と、
   少なくとも車速の変化に基づいて自動変速機の変速段を切り替える変速段制御部とを備え、
   前記変速段制御部は、アクセル操作量が所定値以上であれば、前記トルクコンバータの入出力回転差が相対的に小さいときに、相対的に大きいときに比べて高車速側でアップシフトを行うように構成されていることを特徴とする車両の変速制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の変速制御装置において、
   前記変速段制御部は、アクセル操作量が所定値以上であれば、前記トルクコンバータの入出力回転差が予め設定した閾値以下のときには、この閾値よりも大きいときに比べて高車速側でアップシフトを行う、ことを特徴とする車両の変速制御装置。
3. 請求項１または２のいずれかに記載の車両の変速制御装置において、
   前記変速段制御部は、車速およびアクセル開度に対応づけて変速段を規定した変速マップを参照して、前記自動変速機の変速段を切り替えるものであり、
   前記変速マップには、前記ロックアップクラッチの係合中および解放中にそれぞれ対応するアップシフト線が設定され、そのうちの係合中のアップシフト線が解放中のアップシフト線よりも高車速側に設定されている、車両の変速制御装置。
4. 請求項１または２のいずれかに記載の車両の変速制御装置において、
   前記変速段制御部は、車速およびアクセル開度に対応づけて変速段を規定した変速マップを参照して、前記自動変速機の変速段を切り替える基本制御部を有し、
   前記変速マップには、前記ロックアップクラッチの解放中に対応するアップシフト線が設定され、
   前記変速段制御部は、前記トルクコンバータの入出力回転差が小さいほど、より高車速側に前記アップシフト線を補正する補正制御部を有する、車両の変速制御装置。
5. 請求項４に記載の車両の変速制御装置において、
   前記補正制御部は、車両状態を表す前記変速マップ上の作動点がアップシフト線に達したときに、前記トルクコンバータの入出力回転差を算出し、これに基づいてアップシフト線を補正する、車両の変速制御装置。
6. 請求項４に記載の車両の変速制御装置において、
   前記補正制御部は、車両の走行中に常時、所定間隔で前記トルクコンバータの入出力回転差を算出し、これに基づいてアップシフト線を補正する、車両の変速制御装置。

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