JP2020125786A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動変速機の変速制御に際して、係合側係合装置の係合状態への切替え遅れに起因する変速の停滞を防止しつつ、ガタ打ち時のショックを抑制する。【解決手段】係合側係合装置の係合状態への切替えによる変速の進行に伴う反力を自動変速機２２内の所定の回転要素が担うように変速前から変速後に亘って係合状態に維持される反力用係合装置のトルク容量を変速過渡中に一時的に小さくするトルク抑制制御が行われるので、係合側係合装置の係合状態への切替えを遅延させることなく、変速過渡中におけるガタ打ちによって発生するトルクの伝達を抑制することができる。よって、自動変速機２２の変速制御に際して、係合側係合装置の係合状態への切替え遅れに起因する変速の停滞を防止しつつ、ガタ打ち時のショックを抑制することができる。【選択図】図８

Description

本発明は、自動変速機を備えた車両の制御装置に関するものである。

複数の係合装置のうちの所定の係合装置の作動状態の切替えによって変速が行われる自動変速機を備えた車両の制御装置が良く知られている。例えば、特許文献１に記載された車両の制御装置がそれである。この特許文献１には、変速動作を自動変速機に実行させるときに、車両の駆動系を構成する機械部品におけるバックラッシすなわちガタが詰まっていない状態である場合、自動変速機の変速動作において係合される係合側係合装置に対する油圧指令値を係合開始から所定時間は通常時よりも低下させる制御を実行することにより、係合側係合装置を緩やかに係合させて、ガタが詰まることによるガタ打ち時のショックを防止することが開示されている。

特開２００４−３４７０６６号公報

ところで、前述したようなガタ打ち時のショックを抑制する為に係合側係合装置へ供給する油圧を下げると、係合側係合装置の係合状態への切替えが遅くなって変速制御に要する時間が長くなるつまり変速の進行が停滞する可能性がある。変速の停滞はドライバビリティの低下につながる。

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、自動変速機の変速制御に際して、係合側係合装置の係合状態への切替え遅れに起因する変速の停滞を防止しつつ、ガタ打ち時のショックを抑制することができる車両の制御装置を提供することにある。

第１の発明の要旨とするところは、（ａ）複数の係合装置のうちの所定の係合装置の作動状態の切替えによって変速が行われる自動変速機を備えた車両の、制御装置であって、（ｂ）前記所定の係合装置のうちの前記変速前には解放状態とされていた係合側係合装置の係合状態への切替えによる前記変速の進行に伴う反力を前記自動変速機内の所定の回転要素が担うように前記変速前から前記変速後に亘って係合状態に維持される、前記複数の係合装置のうちの前記所定の係合装置とは別の反力用係合装置のトルク容量を、前記変速過渡中に一時的に小さくするトルク抑制制御を行う変速制御部を含むことにある。

また、第２の発明は、前記第１の発明に記載の車両の制御装置において、前記トルク抑制制御が行われる前記変速は、前記自動変速機内のガタが詰まることによるガタ打ち時のショックを抑制する必要がある予め定められた変速である。

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制御装置において、前記変速制御部は、前記変速に伴って前記自動変速機内のガタが詰まる時点よりも前に前記反力用係合装置のトルク容量を小さくするように前記トルク容量を制御する指示圧を設定することで、前記トルク抑制制御を行うことにある。

また、第４の発明は、前記第３の発明に記載の車両の制御装置において、前記変速制御部は、前記トルク抑制制御によって半係合状態とされる前記反力用係合装置のスリップ回転速度に応じて、前記反力用係合装置のトルク容量を小さくする前記指示圧を設定することにある。

また、第５の発明は、前記第３の発明又は第４の発明に記載の車両の制御装置において、前記変速制御部は、前記反力用係合装置の所定の諸元に応じて、前記反力用係合装置のトルク容量を小さくする前記指示圧を設定することにある。

また、第６の発明は、前記第３の発明から第５の発明の何れか１つに記載の車両の制御装置において、前記変速制御部は、前記変速に伴って前記自動変速機内のガタが詰まることによるガタ打ち時に生じるトルクの伝達を抑制するように、前記反力用係合装置のトルク容量を小さくする前記指示圧を設定することにある。

また、第７の発明は、前記第３の発明から第６の発明の何れか１つに記載の車両の制御装置において、前記変速制御部は、前記変速に伴って前記自動変速機内のガタが詰まった後には、前記係合側係合装置を係合状態へ切り替える制御を完了するまでに前記反力用係合装置を係合状態に復帰させるように前記指示圧を設定することにある。

前記第１の発明によれば、係合側係合装置の係合状態への切替えによる変速の進行に伴う反力を自動変速機内の所定の回転要素が担うように変速前から変速後に亘って係合状態に維持される反力用係合装置のトルク容量を変速過渡中に一時的に小さくするトルク抑制制御が行われるので、係合側係合装置の係合状態への切替えを遅延させることなく、変速過渡中におけるガタ打ちによって発生するトルクの伝達を抑制することができる。よって、自動変速機の変速制御に際して、係合側係合装置の係合状態への切替え遅れに起因する変速の停滞を防止しつつ、ガタ打ち時のショックを抑制することができる。

また、前記第２の発明によれば、前記トルク抑制制御が行われる変速はガタ打ち時のショックを抑制する必要がある予め定められた変速であるので、ガタ打ち時のショックを抑制する必要がない変速では、トルク抑制制御が行われないことから、トルク抑制制御に起因して変速制御に要する時間が延びるおそれがなかったり、又、変速制御が簡素になる。

また、前記第３の発明によれば、変速に伴って自動変速機内のガタが詰まる時点よりも前に反力用係合装置のトルク容量を小さくするようにそのトルク容量を制御する指示圧を設定することで、前記トルク抑制制御が行われるので、変速過渡中におけるガタ打ちによって発生するトルクの伝達を適切に抑制することができる。

また、前記第４の発明によれば、反力用係合装置のスリップ回転速度に応じて反力用係合装置のトルク容量を小さくする指示圧が設定されるので、反力用係合装置のスリップ回転速度によって変化するトルクの伝達感度を所望のレベルとすることができる。これにより、ガタ打ちによって発生するトルクの大きさが異なる変速の種類毎に合わせた反力用係合装置のスリップ回転速度にてそのトルクの伝達を適切に抑制することができる。

また、前記第５の発明によれば、反力用係合装置の所定の諸元に応じて反力用係合装置のトルク容量を小さくする指示圧が設定されるので、反力用係合装置を係合状態に復帰させるときの応答性が適切に確保されるような指示圧が設定され得る。

また、前記第６の発明によれば、ガタ打ち時に生じるトルクの伝達を抑制するように反力用係合装置のトルク容量を小さくする指示圧が設定されるので、変速過渡中におけるガタ打ちによって発生するトルクの伝達を適切に抑制することができる。

また、前記第７の発明によれば、変速に伴って自動変速機内のガタが詰まった後には、係合側係合装置を係合状態へ切り替える制御が完了させられるまでに反力用係合装置を係合状態に復帰させるように指示圧が設定されるので、トルク抑制制御に起因して変速制御の終了が遅れることが防止される。

本発明が適用される車両の概略構成を説明する図であると共に、車両における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。 自動変速機の一例を説明する骨子図である。 自動変速機の変速作動とそれに用いられる係合装置の作動の組み合わせとの関係を説明する作動図表である。 自動変速機のＮポジションにおいて各回転要素に作用するトルクを説明する図である。 自動変速機のＮポジションにおける各回転要素の回転速度の状態を共線図上に示す図である。 自動変速機のＲポジションにおいて各回転要素に作用するトルクを説明する図である。 自動変速機のＲポジションにおける各回転要素の回転速度の状態を共線図上に示す図である。 電子制御装置の制御作動の要部すなわち自動変速機の変速制御に際して係合側係合装置の係合状態への切替え遅れに起因する変速の停滞を防止しつつガタ打ち時のショックを抑制する為の制御作動を説明するフローチャートである。 図８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の一例を示す図である。 電子制御装置の制御作動の要部すなわち自動変速機の変速制御に際して係合側係合装置の係合状態への切替え遅れに起因する変速の停滞を防止しつつガタ打ち時のショックを抑制する為の制御作動を説明するフローチャートであって、図８とは別の実施態様である。

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明が適用される車両１０の概略構成を説明する図であると共に、車両１０における各種制御の為の制御系統の要部を説明する図である。図１において、車両１０は、動力源としてのエンジン１２と、駆動輪１４と、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路に設けられた動力伝達装置１６とを備えている。動力伝達装置１６は、車体に取り付けられる非回転部材としてのケース１８内に配設されたトルクコンバータ２０及び自動変速機２２を備えている。又、動力伝達装置１６は、自動変速機２２の出力回転部材である変速機出力軸２４に連結されたプロペラシャフト２６、そのプロペラシャフト２６に連結されたディファレンシャルギヤ２８、そのディファレンシャルギヤ２８に連結された１対のドライブシャフト３０等を備えている。動力伝達装置１６において、エンジン１２から出力される動力は、トルクコンバータ２０、自動変速機２２、プロペラシャフト２６、ディファレンシャルギヤ２８、及びドライブシャフト３０等を順次介して駆動輪１４へ伝達される。前記動力は、特に区別しない場合にはトルクや力も同義である。

エンジン１２は、後述する電子制御装置８０によって車両１０に備えられたスロットルアクチュエータや燃料噴射装置や点火装置等のエンジン制御装置５０が制御されることによりエンジン１２の出力トルクであるエンジントルクＴeが制御される。

トルクコンバータ２０は、エンジン１２と自動変速機２２との間の動力伝達経路に配設されており、ポンプ翼車２０ｐとタービン翼車２０ｔとを備えた流体式伝動装置である。ポンプ翼車２０ｐは、トルクコンバータ２０の入力回転部材であり、エンジン１２のクランク軸３２に連結されている。タービン翼車２０ｔは、トルクコンバータ２０の出力回転部材であり、自動変速機２２の入力回転部材である変速機入力軸３４に連結されている。変速機入力軸３４は、タービン軸でもある。又、動力伝達装置１６は、ポンプ翼車２０ｐに連結された機械式のオイルポンプ３６を備えている。オイルポンプ３６は、エンジン１２によって回転駆動されることにより、自動変速機２２の変速制御に用いたり、動力伝達装置１６の各部に潤滑油を供給したりする為の作動油を吐出する。すなわち、オイルポンプ３６によって汲み上げられた作動油は、車両１０に備えられた油圧制御回路５２の元圧として供給される。

図２は、自動変速機２２の一例を説明する骨子図である。図２において、自動変速機２２は、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路の一部を構成する有段変速機である。自動変速機２２は、第１遊星歯車装置３８、第２遊星歯車装置４０、第３遊星歯車装置４２、及び第４遊星歯車装置４４の複数組の遊星歯車装置と、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１、及び第２ブレーキＢ２の複数の係合装置とを備えている、公知の遊星歯車式の自動変速機である。本実施例では、特に区別しない場合は、これらの複数の係合装置を単に係合装置ＣＢと称す。

係合装置ＣＢは、油圧アクチュエータにより押圧される多板式或いは単板式のクラッチやブレーキ、油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成される、油圧式の摩擦係合装置である。係合装置ＣＢは、油圧制御回路５２内のソレノイドバルブ等から各々出力される調圧された係合装置ＣＢの各係合圧としての各係合油圧ＰＲcbによりそれぞれのトルク容量である係合トルクＴcbが変化させられることで、各々、係合状態や解放状態などの作動状態が切り替えられる。係合装置ＣＢを滑らすことなくすなわち係合装置ＣＢに差回転速度を生じさせることなく、変速機入力軸３４と変速機出力軸２４との間で、例えば自動変速機２２に入力される入力トルクであるＡＴ入力トルクＴiを伝達する為には、そのＡＴ入力トルクＴiに対して係合装置ＣＢの各々にて受け持つ必要がある伝達トルク分が得られるトルク容量（＝係合トルクＴcb）が必要になる。上記伝達トルク分は、係合装置ＣＢの分担トルクである。

自動変速機２２は、複数組の遊星歯車装置３８，４０，４２，４４の各回転要素が、直接的に或いは係合装置ＣＢを介して間接的に、一部が互いに連結されたり、変速機入力軸３４、ケース１８、或いは変速機出力軸２４に連結されている。第１遊星歯車装置３８の各回転要素は、第１サンギヤＳ１、キャリアＲＣＡ、リングギヤＲＲである。第２遊星歯車装置４０の各回転要素は、第２サンギヤＳ２、キャリアＲＣＡ、リングギヤＲＲである。第３遊星歯車装置４２の各回転要素は、第３サンギヤＳ３、第３キャリアＣＡ３、第３リングギヤＲ３である。第４遊星歯車装置４４の各回転要素は、第４サンギヤＳ４、第４キャリアＣＡ４、第４リングギヤＲ４である。第１遊星歯車装置３８及び第２遊星歯車装置４０においては、キャリアが共通のキャリアＲＣＡで構成されると共にリングギヤが共通のリングギヤＲＲで構成される、所謂ラビニヨ型となっている。

自動変速機２２は、係合装置ＣＢが選択的に係合されることによって、変速比γ（＝ＡＴ入力回転速度Ｎi／ＡＴ出力回転速度Ｎo）が異なる複数の変速段が選択的に形成される有段変速機である。つまり、自動変速機２２は、係合装置ＣＢのうちの所定の係合装置の作動状態の切替えによって変速が行われる。ＡＴ入力回転速度Ｎiは、変速機入力軸３４の回転速度である自動変速機２２の入力回転速度であって、タービン回転速度Ｎtで表すことができる。ＡＴ出力回転速度Ｎoは、変速機出力軸２４の回転速度である自動変速機２２の出力回転速度である。各変速段に対応する自動変速機２２の変速比γは、複数組の遊星歯車装置３８，４０，４２，４４の各歯車比（＝サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）ρ１，ρ２，ρ３，ρ４によって適宜定められる。変速比はギヤ比と同意であり、変速段はギヤ段と同意である。

自動変速機２２は、例えば図３の係合作動表に示すように、第１速ギヤ段−第１０速ギヤ段の１０段の前進用のギヤ段（図中の「１ｓｔ」−「１０ｔｈ」参照）、及び１段の後進用のギヤ段（図中の「Ｒｅｖ」参照）が選択的に形成される。又、自動変速機２２は、例えば係合装置ＣＢが何れも解放状態とされることによりニュートラル状態とされても良いが、本実施例では、第２クラッチＣ２及び第２ブレーキＢ２が係合状態とされた状態でニュートラル状態とされる（図中の「Ｎ」参照）。自動変速機２２のニュートラル状態は、自動変速機２２における動力伝達が遮断された状態、すなわち自動変速機２２が動力を伝達することが不能な状態である。変速比γは、第１速ギヤ段が最も大きく、ハイ側となる第１０速ギヤ段側程小さくなる。図３の係合作動表は、自動変速機２２にて形成される各ギヤ段と係合装置ＣＢの各作動状態との関係をまとめたものであり、「○」は係合状態、空欄は解放状態をそれぞれ表している。

自動変速機２２は、後述する電子制御装置８０によって、運転者のアクセル操作や車速Ｖ等に応じて係合装置ＣＢのうちの所定の係合装置の作動状態が切り替えられることで、変速が行われる。例えば、電子制御装置８０は、第１速ギヤ段から第２速ギヤ段へのアップシフトでは、図３の係合作動表に示すように、解放側係合装置となる第２クラッチＣ２を解放すると共に、係合側係合装置となる第１ブレーキＢ１を係合する、所謂クラッチツゥクラッチ変速を実行する。この際、第２クラッチＣ２の解放過渡油圧や第１ブレーキＢ１の係合過渡油圧が調圧制御される。係合装置ＣＢのうちの所定の係合装置は、自動変速機２２の変速に関与する係合装置である。解放側係合装置は、所定の係合装置のうちの自動変速機２２の変速前には係合状態とされていた係合装置であって、自動変速機２２の変速時に解放状態へ切り替えられる係合装置、すなわち自動変速機２２の変速過渡において係合状態から解放状態に向けて制御される係合装置である。係合側係合装置は、所定の係合装置のうちの自動変速機２２の変速前には解放状態とされていた係合装置であって、自動変速機２２の変速時に係合状態へ切り替えられる係合装置、すなわち自動変速機２２の変速過渡において解放状態から係合状態に向けて制御される係合装置である。

図１に戻り、車両１０は、例えば自動変速機２２の変速制御などに関連する車両１０の制御装置を含むコントローラとしての電子制御装置８０を備えている。よって、図１は、電子制御装置８０の入出力系統を示す図であり、又、電子制御装置８０による制御機能の要部を説明する図である。電子制御装置８０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。電子制御装置８０は、必要に応じてエンジン出力制御用、変速制御用等に分けて構成される。

電子制御装置８０には、車両１０に設けられた各種センサ等（例えばエンジン回転速度センサ６０、入力回転速度センサ６２、出力回転速度センサ６４、アクセル開度センサ６６、スロットル弁開度センサ６８、操作ポジションセンサ７０など）による検出値に基づく各種信号（例えばエンジン１２の回転速度であるエンジン回転速度Ｎe、ＡＴ入力回転速度Ｎi（＝タービン回転速度Ｎt）、車速Ｖに対応するＡＴ出力回転速度Ｎo、アクセルペダルの操作量であるアクセル開度θacc、電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θth、車両１０に備えられたシフト操作部材としてのシフトレバー５４の操作ポジションPOSshなど）が、それぞれ供給される。

又、電子制御装置８０からは、車両１０に備えられた各装置（例えばエンジン制御装置５０、油圧制御回路５２など）に各種指令信号（例えばエンジン１２を制御する為のエンジン制御指令信号Ｓe、係合装置ＣＢの作動状態を制御する為の油圧制御指令信号Ｓatなど）が、それぞれ供給される。この油圧制御指令信号Ｓatは、例えば係合装置ＣＢの各々の油圧アクチュエータへ供給される各係合油圧ＰＲcbを調圧する油圧制御回路５２内の各ソレノイドバルブ等を駆動する為の指令信号である。この油圧制御指令信号Ｓatは、自動変速機２２の変速を制御する為の指令信号でもある。電子制御装置８０は、係合装置ＣＢの狙いの係合トルクＴcbを得る為の、各油圧アクチュエータへ供給される各係合油圧ＰＲcbの値に対応する指示油圧を設定し、その指示油圧に応じた駆動電流又は駆動電圧を油圧制御回路５２へ出力する。

シフトレバー５４は、自動変速機２２における複数種類のシフトポジションを人為的操作により選択する為の操作装置、すなわち人為的に操作されることで自動変速機２２のシフトポジションの切替え要求を受け付ける操作装置である。シフトレバー５４は、自動変速機２２のシフトポジションに対応した操作ポジションPOSshへ運転者により操作される。操作ポジションPOSshは、例えばＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄ操作ポジションを含んでいる。自動変速機２２のシフトポジションは、自動変速機２２のシフトレンジと同意である。

Ｐ操作ポジションは、自動変速機２２がニュートラル状態とされ且つ変速機出力軸２４の回転が機械的に阻止された、自動変速機２２のパーキングポジション（＝Ｐポジション）を選択するパーキング操作ポジションである。変速機出力軸２４の回転が機械的に阻止された状態は、出力軸２０が回転不能に固定されたパーキングロックの状態である。Ｒ操作ポジションは、車両１０の後進走行を可能とする自動変速機２２の後進走行ポジション（＝Ｒポジション）を選択する後進走行操作ポジションである。Ｎ操作ポジションは、自動変速機２２がニュートラル状態とされた自動変速機２２のニュートラルポジション（＝Ｎポジション）を選択するニュートラル操作ポジションである。Ｄ操作ポジションは、車両１０の前進走行を可能とする自動変速機２２の前進走行ポジション（＝Ｄポジション）を選択する前進走行操作ポジションである。

電子制御装置８０は、車両１０における各種制御を実現する為に、エンジン制御手段すなわちエンジン制御部８２、及び変速制御手段すなわち変速制御部８４を備えている。

エンジン制御部８２は、要求されたエンジントルクＴeが得られるようにエンジン１２を制御する。例えば、エンジン制御部８２は、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された関係すなわち予め定められた関係である例えば駆動力マップにアクセル開度θacc及び車速Ｖを適用することで要求駆動トルクＴdemを算出する。エンジン制御部８２は、補機負荷、自動変速機２２の変速比γ等を考慮して、その要求駆動トルクＴdemを実現するエンジントルクＴeを得る為のエンジン制御指令信号Ｓeをエンジン制御装置５０へ出力する。

変速制御部８４は、自動変速機２２の変速制御を実行する。例えば、変速制御部８４は、操作ポジションPOSshに基づいて自動変速機２２のシフトポジションを切り替えるように係合装置ＣＢの作動状態を切り替える為の油圧制御指令信号Ｓatを油圧制御回路５２へ出力する。変速制御部８４は、自動変速機２２のＤポジションにおいては、予め定められた関係である例えば変速マップを用いて自動変速機２２のギヤ段の切替えが必要であるか否かを判断し、そのギヤ段の切替えが必要であるとの変速判断をした場合には、自動変速機２２のギヤ段を切り替えるように係合装置ＣＢの作動状態を切り替える為の油圧制御指令信号Ｓatを油圧制御回路５２へ出力する。

ところで、自動変速機２２の内部には、回転方向における相互に作用する二つの部品間のすきまであるバックラッシ（ガタとも称する）が存在する。自動変速機２２のシフトポジションの違いや自動変速機２２のギヤ段の違いによって、同じ部品間において、ガタが詰まる方向が異なったり、ガタが詰まっていない状態となる。その為、自動変速機２２の変速制御の際には、ある部品間において、ガタが詰まる方向が変化したり、ガタが詰まっていない状態からガタが詰まっている状態へ変化したりする。この際、ガタが詰まることによるガタ打ち（＝歯打ち）によって発生するトルクに起因するショックが生じる可能性がある。ガタが詰まる方向は、例えば車両１０の前進方向の回転方向を正回転としたときに、正回転方向に作用するトルクによって詰まるガタを正側とする。又、本実施例では、ガタ打ち時のショックをガタ打ちショックと称する。

一方で、自動変速機２２の変速制御において、係合側係合装置の指示油圧は、例えばＡＴ入力トルクＴiに応じた値であって、変速ショックの抑制と変速時間とを考慮した値に設定される。本実施例では、このような値に設定された指示油圧を通常指示油圧と称する。自動変速機２２の変速制御の際に、例えば通常指示油圧よりもゆっくりと指示油圧を上昇させて係合側係合装置を緩やかに係合させることで、上述したようなガタ打ちショックを抑制することが考えられる。しかしながら、係合側係合装置を緩やかに係合させると、変速の進行が停滞してドライバビリティの低下につながる可能性がある。

本実施例では、自動変速機２２の変速制御の際に、係合側係合装置を緩やかに係合させるのではなく、係合側係合装置の指示油圧は通常指示油圧としたままで、係合側係合装置とは別の係合装置のトルク容量を一時的に小さくすることでガタ打ちショックを抑制する。以下に、その制御について詳述する。

図４は、自動変速機２２のＮポジションにおいて各回転要素に作用するトルクを説明する図である。図５は、自動変速機２２のＮポジションにおける各回転要素の回転速度の状態を共線図上に示す図である。図６は、自動変速機２２のＲポジションにおいて各回転要素に作用するトルクを説明する図である。図７は、自動変速機２２のＲポジションにおける各回転要素の回転速度の状態を共線図上に示す図である。図４−図７では、自動変速機２２の単体において、車重などによる路面からの負荷がない状態で、一定のＡＴ入力回転速度Ｎiを維持するようにＡＴ入力トルクＴiが付与された場合（図中の「Ｉｎｐｕｔ」参照）を例示している。

図４，図６において、自動変速機２２の骨子図上の矢印は各回転要素に作用するトルクの向きを示している。時計回りの矢印の方向が正側である。図４，図６では、図２に示した自動変速機２２の骨子図に対して、変速機入力軸３４の軸心の下半分が省略されている。

図５，図７に示す共線図は、各々、自動変速機２２における各回転要素の回転速度の相対的関係を表す図である。図５，図７において、９本の縦線Ｙ１−Ｙ９は、自動変速機２２の９つの回転要素に対応している。縦線Ｙ１は、第１回転要素ＲＥ１に対応する第１サンギヤＳ１の回転速度を表す軸である。縦線Ｙ２は、第２回転要素ＲＥ２に対応するキャリアＲＣＡの回転速度を表す軸である。縦線Ｙ３は、第３回転要素ＲＥ３に対応するリングギヤＲＲの回転速度を表す軸である。縦線Ｙ４は、第４回転要素ＲＥ４に対応する第２サンギヤＳ２の回転速度を表す軸である。縦線Ｙ５は、第５回転要素ＲＥ５に対応する第３リングギヤＲ３の回転速度を表す軸である。縦線Ｙ６は、第６回転要素ＲＥ６に対応する第３キャリアＣＡ３の回転速度を表す軸である。縦線Ｙ７は、第７回転要素ＲＥ７に対応する相互に連結された第３サンギヤＳ３及び第４サンギヤＳ４の回転速度を表す軸である。縦線Ｙ８は、第８回転要素ＲＥ８に対応する第４キャリアＣＡ４の回転速度を表す軸である。縦線Ｙ９は、第９回転要素ＲＥ９に対応する第４リングギヤＲ４の回転速度を表す軸である。又、第２回転要素ＲＥ２及び第８回転要素ＲＥ８は、変速機入力軸３４と連結され（図中の「ｉｎ」参照）、第６回転要素ＲＥ６は、変速機出力軸２４と連結されている（図中の「ｏｕｔ」参照）。又、第３回転要素ＲＥ３と第７回転要素ＲＥ７とは、第１クラッチＣ１を介して選択的に連結され、第４回転要素ＲＥ４と第７回転要素ＲＥ７とは、第２クラッチＣ２を介して選択的に連結され、第３回転要素ＲＥ３と第５回転要素ＲＥ５とは、第３クラッチＣ３を介して選択的に連結され、第６回転要素ＲＥ６と第９回転要素ＲＥ９とは、第４クラッチＣ４を介して選択的に連結され、第１回転要素ＲＥ１は、第１ブレーキＢ１を介してケース１８に選択的に連結され、第５回転要素ＲＥ５は、第２ブレーキＢ２を介してケース１８に選択的に連結されている。

図４，図５において、自動変速機２２のＮポジションでは、第２クラッチＣ２及び第２ブレーキＢ２が係合状態とされている。自動変速機２２では、第２クラッチＣ２及び第２ブレーキＢ２が係合状態とされていても、第１クラッチＣ１又は第３クラッチＣ３が解放状態とされておればＮポジションが成立させられる。自動変速機２２のＮポジションでは、例えば第１速ギヤ段や後進用のギヤ段を形成することに備えて、第２クラッチＣ２及び第２ブレーキＢ２が予め係合状態とされる。このような自動変速機２２のＮポジションでは、路面からの負荷がない状態であれば解放状態にある係合装置の引き摺りによって変速機出力軸２４が正回転となるトルクが発生する。その為、第２ブレーキＢ２とケース１８との間のスプライン嵌合部におけるガタは正側に詰まっている。

一方で、図６，図７において、自動変速機２２のＲポジションでは、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、及び第２ブレーキＢ２が係合状態とされている。自動変速機２２のＲポジションでは、各回転要素に作用するトルクによって、第２ブレーキＢ２とケース１８との間のスプライン嵌合部におけるガタは負側に詰まっている。従って、自動変速機２２をＮポジションからＲポジションへ切り替える変速制御の際には、ガタが詰まる方向が正側から負側に反転し、ガタ打ちが発生する。Ｒポジションでは、第３クラッチＣ３の係合によって第３回転要素ＲＥ３と第５回転要素ＲＥ５とが一体とされるので、第２ブレーキＢ２の係合によってケース１８に連結されるイナーシャが大きくなる。その為、自動変速機２２をＮポジションからＲポジションへ切り替える変速制御の際には、大きなガタ打ちショックが発生するおそれがある。

電子制御装置８０は、自動変速機２２をＮポジションからＲポジションへ切り替える変速制御の際には、係合状態とされている第２ブレーキＢ２のトルク容量を、変速過渡中に一時的に下げて第２ブレーキＢ２をスリップ状態（＝半係合状態）とする。これにより、ガタ打ちによって発生するトルクの伝達が低減されて、ガタ打ちショックが抑制され得る。自動変速機２２をＮポジションからＲポジションへ切り替える変速制御では、第３クラッチＣ３の指示油圧は、例えばＡＴ入力トルクＴiに応じた値であって、変速ショックの抑制と変速時間とを考慮した値に設定される。これにより、第３クラッチＣ３の係合状態への切替え遅れに起因する変速の停滞が防止され得る。

上述したような自動変速機２２をＮポジションからＲポジションへ切り替える変速制御では、第３クラッチＣ３が係合側係合装置となる。第２ブレーキＢ２の係合によってケース１８に連結される第５回転要素ＲＥ５は、第３クラッチＣ３の係合状態への切替えによる変速の進行に伴う反力を担う自動変速機２２内の所定の回転要素である。変速過渡中に一時的にトルク容量が下げられる第２ブレーキＢ２は、係合装置ＣＢのうちの自動変速機２２の変速に関与する所定の係合装置とは別の係合装置であり、本来は変速過渡中は係合状態に維持される。第２ブレーキＢ２は、自動変速機２２の変速進行の為に第３クラッチＣ３の一方の回転部材を回転固定する係合装置である。つまり、第２ブレーキＢ２は、第３クラッチＣ３の係合状態への切替えによる変速の進行に伴う反力を第５回転要素ＲＥ５が担うように変速前から変速後に亘って係合状態に維持される反力用係合装置である。本実施例では、反力用係合装置を反力要素とも言う。係合側係合装置は変速の進行を制御する係合装置であり、本実施例では、係合側係合装置を制御要素とも言う。

変速制御部８４は、係合側係合装置の係合状態への切替えによる自動変速機２２の変速の進行に伴う反力を自動変速機２２内の所定の回転要素が担うように変速前から変速後に亘って係合状態に維持される反力用係合装置のトルク容量を、変速過渡中に一時的に小さくするトルク抑制制御を行う。

より具体的には、自動変速機２２の変速過渡中にガタ打ちが発生する時点では、反力用係合装置のトルク容量が一時的に小さくされた状態となっていることが望ましい。変速制御部８４は、自動変速機２２の変速に伴って自動変速機２２内のガタが詰まる時点よりも前に反力用係合装置のトルク容量を小さくするようにそのトルク容量を制御する指示圧すなわち指示油圧を設定することで、トルク抑制制御を行う。例えば、変速制御部８４は、自動変速機２２の変速制御を開始した直後からトルク抑制制御を開始する。すなわち、変速制御部８４は、自動変速機２２の変速制御を開始したときに、反力用係合装置の係合油圧ＰＲcbを一時的に下げる指示油圧を出力する。

反力用係合装置の係合油圧ＰＲcbを一時的に下げる指示油圧は、例えば自動変速機２２の変速に伴って自動変速機２２内のガタが詰まることによるガタ打ち時に生じるトルクの伝達を抑制する為の予め定められた値である。変速制御部８４は、自動変速機２２の変速に伴うガタ打ち時に生じるトルクの伝達を抑制するように、反力用係合装置のトルク容量を小さくする指示油圧を設定する。

反力用係合装置のスリップ回転速度（＝差回転速度）が大きい程、トルクが伝達され難い、すなわちトルクの伝達感度が小さくされる。一方で、自動変速機２２の変速の種類毎に、ガタ打ちによって発生するトルクの大きさが異なると考えられる。例えば、前述したように、自動変速機２２をＮポジションからＲポジションへ切り替える変速制御では、大きなガタ打ちショックが発生するおそれがある。大きなガタ打ちショックが発生するような自動変速機２２の変速制御時には、トルクの伝達感度が小さくされることが望ましい。変速制御部８４は、自動変速機２２の変速の種類に合わせた狙いのトルクの伝達感度に応じて、すなわちトルク抑制制御によって半係合状態とされる反力用係合装置のスリップ回転速度に応じて、反力用係合装置のトルク容量を小さくする指示油圧を設定する。反力用係合装置が例えば第３リングギヤＲ３をケース１８に連結している第２ブレーキＢ２であるときには、第２ブレーキＢ２のスリップ回転速度は第３リングギヤＲ３の回転速度である。第３リングギヤＲ３の回転速度は、例えば不図示の回転速度センサにより検出されたり、又は、第３リングギヤＲ３とは別の複数の回転要素の回転速度を各々検出する回転速度センサの値を用いて算出される。

反力用係合装置は、一時的に係合油圧ＰＲcbが下げられた後に再び係合油圧ＰＲcbが上げられて係合状態へ復帰させられる。一時的に下げられる係合油圧ＰＲcbのレベルは、反力用係合装置を係合状態へ復帰させるときの応答性が適切に確保され得る程度の係合油圧ＰＲcbであることが望ましい。係合装置は、各摩擦材のクリアランスや弾性変形等のハード的に予め定められた所定の諸元によって係合状態へ復帰させるときの応答性が変わると考えられる。変速制御部８４は、反力用係合装置の所定の諸元に応じて、反力用係合装置のトルク容量を小さくする指示油圧を設定する。

反力用係合装置は、自動変速機２２の変速に伴うガタ打ち時に、一時的に係合油圧ＰＲcbが下げられておれば良い。反力用係合装置は、ガタ打ち後は速やかに係合状態へ復帰させられることが望ましい。例えば、係合側係合装置が係合状態へ切り替えられたことで変速制御が終了させられる為に、反力用係合装置は、通常指示油圧にて制御される係合側係合装置が係合状態へ切り替えられる時点よりも前に、係合状態へ復帰させられることが望ましい。変速制御部８４は、自動変速機２２の変速に伴って自動変速機２２内のガタが詰まった後には、係合側係合装置を係合状態へ切り替える制御を完了するまでに反力用係合装置を係合状態に復帰させるように指示油圧を設定する。自動変速機２２の変速に伴って自動変速機２２内のガタが詰まった時点は、例えば自動変速機２２の変速過渡におけるイナーシャ相の開始時点である。

図８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２２の変速制御に際して係合側係合装置の係合状態への切替え遅れに起因する変速の停滞を防止しつつガタ打ち時のショックを抑制する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば繰り返し実行される。図９は、図８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の一例である。

図８において、先ず、変速制御部８４の機能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、自動変速機２２の変速制御が開始させられた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。このＳ１０の判断が肯定される場合は変速制御部８４の機能に対応するＳ２０において、反力要素（＝反力用係合装置）の係合油圧ＰＲcbを一時的に下げる指示油圧が出力される。次いで、変速制御部８４の機能に対応するＳ３０において、制御要素（＝係合側係合装置）を係合状態へ切り替える為の指示油圧の出力が開始される。次いで、変速制御部８４の機能に対応するＳ４０において、自動変速機２２内のガタ打ちが発生した後、反力要素及び制御要素の各係合油圧ＰＲcbを各々の所定圧に向けて上昇させる指示油圧が出力される。この所定圧は、反力要素と制御要素とを各々係合状態に維持できる油圧であり、反力要素と制御要素とでは異なる油圧である。次いで、変速制御部８４の機能に対応するＳ５０において、反力要素及び制御要素の各指示油圧が何れも前記所定圧まで上げられたか否かに基づいて、自動変速機２２の変速制御が終了させられたか否かが判定される。このＳ５０の判断が否定される場合は、上記Ｓ４０に戻される。このＳ５０の判断が肯定される場合は、本ルーチンが終了させられる。

図９は、車両１０の停車中に、自動変速機２２をＮポジションからＲポジションへ切り替える変速制御の一例を示す図である。図９において、ｔ１時点は、自動変速機２２をＮポジションからＲポジションへ切り替える変速制御を実行する為の油圧制御指令信号Ｓatの出力が開始された時点を示している。変速制御が開始させられると、係合状態とされている反力要素の指示油圧が一時的に低下させられる（ｔ１時点以降参照）。一時的に低下させられるときの反力要素の指示油圧は、ガタ打ち発生時、車両１０に伝達するトルクを抑制できるトルク容量となる油圧に設定される。これにより、反力要素は半係合状態とされて差回転速度が生じる。この変速制御では、制御要素を係合状態へ切り替える通常指示油圧が出力される。自動変速機２２の変速が進行するとガタ打ちが発生する（ｔ２時点参照）。反力要素の差回転速度によってガタ打ちによる衝撃力が緩和される。ガタ打ち発生後、制御要素の係合状態への切替えが完了させられるよりも前に、反力要素を係合状態へ復帰させるように反力要素の指示油圧が上昇させられる（ｔ２時点−ｔ３時点参照）。制御要素の係合状態への切替えが完了させられて変速制御が終了させられる（ｔ３時点参照）。

上述のように、本実施例によれば、係合側係合装置の係合状態への切替えによる変速の進行に伴う反力を自動変速機２２内の所定の回転要素が担うように変速前から変速後に亘って係合状態に維持される反力用係合装置のトルク容量を変速過渡中に一時的に小さくするトルク抑制制御が行われるので、係合側係合装置の係合状態への切替えを遅延させることなく、変速過渡中におけるガタ打ちによって発生するトルクの伝達を抑制することができる。よって、自動変速機２２の変速制御に際して、係合側係合装置の係合状態への切替え遅れに起因する変速の停滞を防止しつつ、ガタ打ち時の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、自動変速機２２の変速に伴って自動変速機２２内のガタが詰まる時点よりも前に反力用係合装置のトルク容量を小さくするようにそのトルク容量を制御する指示油圧を設定することで、前記トルク抑制制御が行われるので、変速過渡中におけるガタ打ちによって発生するトルクの伝達を適切に抑制することができる。

また、本実施例によれば、反力用係合装置のスリップ回転速度に応じて反力用係合装置のトルク容量を小さくする指示油圧が設定されるので、反力用係合装置のスリップ回転速度によって変化するトルクの伝達感度を所望のレベルとすることができる。これにより、ガタ打ちによって発生するトルクの大きさが異なる変速の種類毎に合わせた反力用係合装置のスリップ回転速度にてそのトルクの伝達を適切に抑制することができる。

また、本実施例によれば、反力用係合装置の所定の諸元に応じて反力用係合装置のトルク容量を小さくする指示油圧が設定されるので、反力用係合装置を係合状態に復帰させるときの応答性が適切に確保されるような指示油圧が設定され得る。

また、本実施例によれば、ガタ打ち時に生じるトルクの伝達を抑制するように反力用係合装置のトルク容量を小さくする指示油圧が設定されるので、変速過渡中におけるガタ打ちによって発生するトルクの伝達を適切に抑制することができる。

また、本実施例によれば、自動変速機２２の変速に伴って自動変速機２２内のガタが詰まった後には、係合側係合装置を係合状態へ切り替える制御が完了させられるまでに反力用係合装置を係合状態に復帰させるように指示油圧が設定されるので、トルク抑制制御に起因して変速制御の終了が遅れることが防止される。

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、自動変速機２２の変速制御の際にトルク抑制制御が実行された。トルク抑制制御は、大きなガタ打ちショックが発生するおそれがある変速制御に限定して実行されても良い。つまり、トルク抑制制御が行われる自動変速機２２の変速は、自動変速機２２内のガタが詰まることによるガタ打ち時のショックを抑制する必要がある予め定められた変速である。この予め定められた変速は、例えば自動変速機２２をＮポジションからＲポジションへ切り替える変速制御である。

図１０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２２の変速制御に際して係合側係合装置の係合状態への切替え遅れに起因する変速の停滞を防止しつつガタ打ち時のショックを抑制する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば繰り返し実行される。図１０は、図８とは別の実施態様である。

図１０において、図８と相違する部分について主に説明する。前記Ｓ１０の判断が肯定される場合は変速制御部８４の機能に対応するＳ１５において、自動変速機２２内のガタが詰まることによるガタ打ち時のショックを抑制する必要がある予め定められた変速であるか否かが判定される。このＳ１５の判断が肯定される場合は前記Ｓ２０以降が実行される。このＳ１５の判断が否定される場合は変速制御部８４の機能に対応するＳ６０において、変速制御においてトルク抑制制御が実行されない通常の変速制御が実行される。

上述のように、本実施例によれば、トルク抑制制御が行われる自動変速機２２の変速はガタ打ち時のショックを抑制する必要がある予め定められた変速であるので、ガタ打ち時のショックを抑制する必要がない変速では、トルク抑制制御が行われないことから、トルク抑制制御に起因して自動変速機２２の変速制御に要する時間が延びるおそれがなかったり、又、自動変速機２２の変速制御が簡素になる。

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、前述の実施例では、自動変速機２２は、前進１０段の各ギヤ段が形成されたが、この態様に限らない。例えば、自動変速機２２は、複数のギヤ段が選択的に形成される自動変速機であれば良い。この自動変速機としては、自動変速機２２のような遊星歯車式の自動変速機の他に、同期噛合型平行２軸式自動変速機であって入力軸を２系統備えて各系統の入力軸に係合装置（クラッチ）がそれぞれつながり更にそれぞれ偶数段と奇数段へと繋がっている型式の変速機である公知のＤＣＴ（Dual Clutch Transmission）などの自動変速機であっても良い。要は、複数の係合装置のうちの所定の係合装置の作動状態の切替えによって変速が行われる自動変速機を備えた車両であれば、本発明を適用することができる。尚、ＤＣＴの場合には、所定の係合装置は、２系統の各入力軸にそれぞれつながる係合装置が相当する。

また、前述の実施例では、車両１０の動力源としてエンジン１２を例示したが、この態様に限らない。例えば、前記動力源は、電動機等の他の原動機を単独で或いはエンジン１２と組み合わせて採用することもできる。又、エンジン１２の動力は、流体式伝動装置としてトルクコンバータ２０を介して自動変速機２２へ伝達されたが、この態様に限らない。例えば、流体式伝動装置は、トルクコンバータ２０に替えて、トルク増幅作用のない流体継手などの他の流体式伝動装置が用いられても良い。或いは、この流体式伝動装置は必ずしも設けられなくても良い。

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
２２：自動変速機
８０：電子制御装置（制御装置）
８４：変速制御部
ＣＢ：係合装置
Ｃ３：第３クラッチ（係合側係合装置）
Ｂ２：第２ブレーキ（反力用係合装置）
ＲＥ５：第５回転要素（所定の回転要素）

Claims (7)

1. 複数の係合装置のうちの所定の係合装置の作動状態の切替えによって変速が行われる自動変速機を備えた車両の、制御装置であって、
   前記所定の係合装置のうちの前記変速前には解放状態とされていた係合側係合装置の係合状態への切替えによる前記変速の進行に伴う反力を前記自動変速機内の所定の回転要素が担うように前記変速前から前記変速後に亘って係合状態に維持される、前記複数の係合装置のうちの前記所定の係合装置とは別の反力用係合装置のトルク容量を、前記変速過渡中に一時的に小さくするトルク抑制制御を行う変速制御部を含むことを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記トルク抑制制御が行われる前記変速は、前記自動変速機内のガタが詰まることによるガタ打ち時のショックを抑制する必要がある予め定められた変速であることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記変速制御部は、前記変速に伴って前記自動変速機内のガタが詰まる時点よりも前に前記反力用係合装置のトルク容量を小さくするように前記トルク容量を制御する指示圧を設定することで、前記トルク抑制制御を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
4. 前記変速制御部は、前記トルク抑制制御によって半係合状態とされる前記反力用係合装置のスリップ回転速度に応じて、前記反力用係合装置のトルク容量を小さくする前記指示圧を設定することを特徴とする請求項３に記載の車両の制御装置。
5. 前記変速制御部は、前記反力用係合装置の所定の諸元に応じて、前記反力用係合装置のトルク容量を小さくする前記指示圧を設定することを特徴とする請求項３又は４に記載の車両の制御装置。
6. 前記変速制御部は、前記変速に伴って前記自動変速機内のガタが詰まることによるガタ打ち時に生じるトルクの伝達を抑制するように、前記反力用係合装置のトルク容量を小さくする前記指示圧を設定することを特徴とする請求項３から５の何れか１項に記載の車両の制御装置。
7. 前記変速制御部は、前記変速に伴って前記自動変速機内のガタが詰まった後には、前記係合側係合装置を係合状態へ切り替える制御を完了するまでに前記反力用係合装置を係合状態に復帰させるように前記指示圧を設定することを特徴とする請求項３から６の何れか１項に記載の車両の制御装置。

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