JP3536344B2 - エンジン及び自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は車両用パワープラント
におけるエンジン及び自動変速機の制御装置、特に摩擦
要素の締結力を油圧によって制御するようにしたものに
関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車などに搭載される自動変速機は、
エンジン出力が入力されるトルクコンバータと、該コン
バータの出力によって駆動される変速機構とを組み合わ
せ、この変速機構の動力伝達経路をクラッチやブレーキ
などの複数の摩擦要素の選択的作動により切り換えて、
運転者の要求や運転状態に応じて所定の変速段へ自動的
に変速させるように構成したもので、この種の自動変速
機においては、上記摩擦要素を締結するためのライン圧
を生成する油圧制御回路が備えられる。その場合に、こ
の油圧制御回路によって生成されるライン圧が摩擦要素
への入力トルクに対して低すぎると、該摩擦要素のトル
ク伝達容量が不足して、所要のトルクを確実に伝達でき
ず、例えば変速時に摩擦要素が不必要にスリップして変
速フィーリングを悪化させたり、摩擦要素の耐久性を損
なわせることにもなる。逆に、上記ライン圧が高すぎる
と、例えば変速時に過大な変速ショックを生じさせた
り、オイルポンプを駆動するためのトルクが必要以上に
大きくなってエンジン出力が徒に消費されることにな
り、燃費性能を悪化させることになる。

【０００３】これに対しては、例えば特開平３−２４９
４６９号公報に記載されているように、入力トルクに基
づいてライン圧を設定する一方、変速中には入力トルク
を変速動作が開始する直前の値に固定してライン圧を制
御すると共に、スロットルの変化割合に応じてライン圧
を補正するようにしたものがある。これによれば、変速
中のライン圧がエンジンの出力トルクにほぼ対応して制
御されることから、良好な変速特性を得ることが期待さ
れる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報記載の従来技術においては、変速時にエンジンの出力
トルクを調整するようにはなっていないから、変速ショ
ックを効果的に抑制できないことになる。

【０００５】この発明は、エンジンと自動変速機とが組
み合わされた車両用パワープラントにおける上記の問題
に対処するもので、変速ショックを効果的に抑制するよ
うにすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本願の請求項
１の発明（以下、第１発明という）は、出力トルクが調
整可能なエンジンと、該エンジンの出力トルクが入力さ
れる自動変速機とが組み合わされた車両用パワープラン
トにおいて、上記自動変速機に入力される入力トルクと
変速機構の回転の変化に伴うイナーシャトルクとに基づ
いて変速時の目標入力トルクを設定する目標入力トルク
設定手段と、設定された目標入力トルクと上記イナーシ
ャトルクとに基づいて変速時の摩擦要素締結用作動油圧
の目標油圧を設定する目標油圧設定手段と、変速中に上
記入力トルクが目標入力トルクとなるようにエンジント
ルクを低下させるエンジントルク制御手段と、変速中の
摩擦要素締結用作動油圧が上記目標油圧となるように該
作動油圧を制御すると共に、実入力トルクが目標入力ト
ルクよりも小さくなったときは、実入力トルクと上記イ
ナーシャトルクとに基づいて設定した値に制御する油圧
制御手段とを設けたことを特徴とする。

【０００７】また、本願の請求項２の発明（以下、第２
発明という）は、上記第１発明の構成において、目標油
圧設定手段は、ロックアップクラッチが備えられている
場合に、該クラッチがオフか否かに応じて目標油圧を設
定することを特徴とする。

【０００８】そして、本願の請求項３の発明（以下、第
３発明という）は、上記第１、第２発明の構成におい
て、入力トルクを少なくともエンジンの吸入空気量を含
むパラメータに基づいて判定するように構成したことを
特徴とする。

【０００９】さらに、本願の請求項４の発明（以下、第
４発明という）は、上記第１〜第３発明におけるエンジ
ントルク制御手段を、イナーシャフェーズにおいて実入
力トルクが目標入力トルクよりも大きいときに、エンジ
ントルクを目標入力トルクに対応する所定値に固定する
ように構成したことを特徴とする。

【００１０】また、本願の請求項５の発明（以下、第５
発明という）は、上記第１〜第４発明の構成に加えて、
変速前後における変速機構の入力側回転数の変化量と入
力トルクとに基づいて目標変速時間を設定する目標変速
時間設定手段を設けると共に、該設定手段で設定された
目標変速時間内で変速動作が完了する入力側回転数の変
化率をイナーシャトルクの代用値として採用したことを
特徴とする。

【００１１】さらに、本願の請求項６の発明（以下、第
６発明という）は、上記第１〜第５発明の構成に加え
て、変速中に実入力トルクに応じて目標変速時間を変更
する目標変速時間変更手段と、変更された目標変速時間
が長くなるほどイナーシャトルクに対応するイナーシャ
トルク油圧を小さく変更するイナーシャトルク油圧変更
手段とを設けたことを特徴とする。

【００１２】

【作用】上記の構成によれば次のような作用が得られ
る。

【００１３】すなわち、第１〜第６発明のいずれにおい
ても、自動変速機に入力される入力トルクと当該変速機
の変速機構の回転の変化に伴うイナーシャトルクとに基
づいて目標入力トルクが設定されると共に、該目標入力
トルクと上記イナーシャトルクとに基づいて摩擦要素締
結用作動油圧の目標油圧が設定されることになるので、
変速時に目標入力トルクを低下させることにより、トル
クダウンを行いつつ作動油圧を摩擦要素の要求油圧に適
切に対応させることが可能となって、変速ショックが効
果的に抑制されることになる。

【００１４】特に、第１発明によれば、変速中の摩擦要
素締結用作動油圧の目標油圧を、実入力トルクが目標入
力トルクよりも小さくなったときは、実入力トルクと上
記イナーシャトルクとに基づいて設定した値に制御する
ので、例えば変速中にスロットル操作が行われて実入力
トルクが目標入力トルクよりも低下したとしても、それ
に伴って摩擦要素締結用作動油圧も低下されることにな
り、これによって変速終了時のトルクショックが抑制さ
れることになる。

【００１５】また、第２発明によれば、ロックアップク
ラッチが備えられている場合に、該クラッチがオフか否
かに応じて目標油圧を設定するようにしているので、上
記第１発明と同様な作用が得られることになる。

【００１６】そして、第３発明によれば、上記入力トル
クを少なくとも吸入空気量を含むパラメータに基づいて
判定するようにしているので、作動油圧が要求油圧に精
度よく対応して制御されることになって、変速ショック
を効果的に防止することができる。

【００１７】一方、第４発明によれば、イナーシャフェ
ーズにおいて実入力トルクが目標入力トルクよりも大き
いときには、エンジントルクが目標入力トルクに対応す
る所定値に固定されるようになっているので、滑らかな
変速動作が行われることになる。

【００１８】また、第５発明によれば、変速前後におけ
る変速機構の入力側回転数の変化量と入力トルクとに基
づいて目標変速時間を設定すると共に、該目標変速時間
内で変速動作が完了する入力側回転数の変化率をイナー
シャトルクの代用値としているので、変速時の目標入力
トルク及び目標油圧を簡単かつ精度よく運転状態に対応
させて設定することができる。

【００１９】さらに、第６発明によれば、変速中に実入
力トルクに応じて目標変速時間が変更されると共に、変
更された目標変速時間が長くなるほどイナーシャトルク
に対応するイナーシャトルク油圧が小さく変更されるこ
とになるので、変速終了時のトルクショックがより一層
軽減されることになる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００２１】図１に示すように、本発明が適用される自
動車１は、左右の前輪２ａ，２ｂが駆動輪とされている
と共に，エンジン３の出力トルクが自動変速機４から差
動装置５及び左右の駆動軸６ａ，６ｂを介して前輪２
ａ，２ｂに伝達されるようになっている。エンジン３に
は、各気筒ごとに点火プラグ７…７が設けられている。

【００２２】一方、上記自動変速機４は、図２にも示す
ように、エンジン３の出力軸８に連結されたトルクコン
バータ２０と、その出力トルク（タービントルク）が入
力される変速機構３０と、該機構３０の動力伝達経路を
切り換えるクラッチやブレーキなどの複数の摩擦要素４
１〜４６及びワンウェイクラッチ５１，５２と、上記摩
擦要素４１〜４６に選択的にライン圧を供給することに
より上記変速機構３０の変速比（変速段）を切り換える
油圧制御ユニット６０とを有し、これらにより走行レン
ジとしてのＤ，Ｓ，Ｌ，Ｒの各レンジと、Ｄレンジでの
１〜４速、Ｓレンジでの１〜３速、Ｌレンジでの１〜２
速が得られるようになっている。

【００２３】上記トルクコンバータ２０は、エンジン出
力軸８に連結されたケース２１内に固設されたポンプ２
２と、該ポンプ２２に対向状に配置されて該ポンプ２２
により作動油を介して駆動されるタービン２３と、該ポ
ンプ２２とタービン２３との間に介設されると共に変速
機ケース９にワンウェイクラッチ２４を介して支持され
てトルク増大作用を行うステータ２５と、上記ケース２
１とタービン２３との間に設けられ、該ケース２１を介
してエンジン出力軸８とタービン２３とを直結するロッ
クアップクラッチ２６とで構成されている。そして、上
記タービン２３の回転がタービンシャフト２７を介して
変速機構３０側に出力されるようになっている。ここ
で、上記エンジン出力軸８にはタービンシャフト２７内
を貫通するポンプシャフト１０が連結され、該シャフト
１０により変速機４の反エンジン側端部に備えられたオ
イルポンプ１１が駆動されるようになっている。

【００２４】一方、上記変速機構３０はラビニョ型プラ
ネタリギヤ装置で構成され、上記タービンシャフト２７
上に遊嵌合された小径のスモールサンギヤ３１と、該サ
ンギヤ３１の反エンジン側において同じくタービンシャ
フト２７上に遊嵌合された大径のラージサンギヤ３２
と、上記スモールサンギヤ３１に噛合された複数個のシ
ョートピニオンギヤ３３と、エンジン側の半部が該ショ
ートピニオンギヤ３３に噛合され、反エンジン側の半部
が上記ラージサンギヤ３２に噛合されたロングピニオン
ギヤ３４と、該ロングピニオンギヤ３４及び上記ショー
トピニオンギヤ３３を回転自在に支持するキャリヤ３５
と、ロングピニオンギヤ３４に噛合されたリングギヤ３
６とで構成されている。

【００２５】そして、上記タービンシャフト２７とスモ
ールサンギヤ３１との間に、フォワードクラッチ４１と
第１ワンウェイクラッチ５１とが直列に介設され、また
これらのクラッチ４１，５１に並列にコーストクラッチ
４２が介設されていると共に、タービンシャフト２７と
キャリヤ３５との間には３−４クラッチ４３が介設さ
れ、さらに該タービンシャフト２７とラージサンギヤ３
２との間にリバースクラッチ４４が介設されている。ま
た、上記ラージサンギヤ３２とリバースクラッチ４４と
の間にはラージサンギヤ３２を固定するバンドブレーキ
でなる２−４ブレーキ４５が設けられていると共に、上
記キャリヤ３５と変速機ケース９との間には、該キャリ
ヤ３５の反力を受け止める第２ワンウェイクラッチ５２
と、キャリヤ３５を固定するローリバースブレーキ４６
とが並列に設けられている。そして、上記リングギヤ３
６が出力ギヤ１２に連結され、該出力ギヤ１２から差動
装置５を介して左右の前輪２ａ，２ｂに回転が伝達され
るようになっている。

【００２６】ここで、上記各クラッチやブレーキ等の摩
擦要素４１〜４６及びワンウェイクラッチ５１，５２の
作動状態と変速段との関係をまとめると、次の表１に示
すようになる。

【００２７】

【表１】 さらに、上記エンジン３及び自動変速機４を統合制御す
るコントロールユニット（以下、ＥＣＵという）７０が
備えられ、このＥＣＵ７０は、当該自動車１の車速を検
出する車速センサ７１からの信号、エンジン３のスロッ
トルバルブの開度を検出するスロットルセンサ７２から
の信号、エンジン３の吸入空気量を検出するエアフロー
センサ７３からの信号、エンジン回転数を検出するエン
ジン回転センサ７４からの信号、エンジン３の冷却水温
度を検出する水温センサ７５からの信号、トルクコンバ
ータ２０の出力回転数（タービン回転数）を検出するタ
ービン回転センサ７６からの信号、変速機構３０の出力
回転数を検出する出力回転センサ７７からの信号、セレ
クトレバー１３によるシフト位置（レンジ）を検出する
シフト位置センサ７８からの信号、自動変速機４の作動
油温度を検出する油温センサ７９からの信号などを入力
して、自動変速機４に対しては、油圧制御ユニット６０
に備えられた変速用ソレノイドバルブ６１…６１による
変速制御と、同じく油圧制御ユニット６０に備えられた
デューティソレノイドバルブ６２によるライン圧制御を
行うと共に、エンジン３に対しては点火プラグ７…７に
対する点火制御などを行うようになっている。さらに、
この実施例においては、変速時に点火制御によりエンジ
ン３の出力トルクを低減させる制御が行われる。

【００２８】ここで、上記油圧制御ユニット６０におけ
るライン圧制御部分の構成について説明する。

【００２９】図３に示すように、上記オイルポンプ１１
から吐出される作動油の圧力を所定のライン圧に調整す
るレギュレータバルブ６３と、該レギュレータバルブ６
３に制御圧を供給するスロットルモデュレータバルブ６
４とが備えられている。このスロットルモデュレータバ
ルブ６４には、上記オイルポンプ１１からの作動油が吐
出されるメインライン６５から該作動油を一定圧に減圧
するレデューシングバルブ６６を介して導かれた一定圧
ライン６７が接続されていると共に、該モデュレータバ
ルブ６４から上記レギュレータバルブ６３の一端に設け
られた増圧ポート６３ａに増圧ライン６８が導かれてい
る。また、該スロットルモデュレータバルブ６４の一端
の制御ポート６４ａには、上記一定圧ライン６７から分
岐された制御圧ライン６９が接続されている。

【００３０】そして、この制御圧ライン６９に、図１に
示したライン圧制御用のデューティソレノイドバルブ６
２が設置されて、該デューティソレノイドバルブ６２の
デューティ率に応じた制御圧が上記スロットルモデュレ
ータバルブ６４の制御ポート６４ａに導入されることに
より、上記ライン６７から制御圧ライン６９を介して給
圧された一定圧が、該パイロット圧ないし上記デューテ
ィ率に応じた圧力に調整された上で、増圧ライン６８を
介してレギュレータバルブ６３の増圧ポート６３ａに給
圧されるようになっている。したがって、このレギュレ
ータバルブ６３によって圧力が調整されたライン圧は上
記デューティ率に応じた圧力となる。

【００３１】次に、本発明の特徴部分である変速時のラ
イン圧制御とトルクダウン制御とを説明すると、例えば
スケジュールアップ変速時におけるライン圧制御は、具
体的には図４、図５に示すフローチャートに従って次の
ように行われる。

【００３２】すなわち、ＥＣＵ７０は、ステップＳ１で
各種信号を読み込んだ上で、ステップＳ２でシフトアッ
プフラグＦｕｐが１にセットされているか否かを判定す
る。シフトアップフラグＦｕｐが１にセットされている
ときには、ステップＳ３で次の関係式（１）に従って変
速前後のタービン回転数Ｎｔの回転変化量ΔＮｔを算出
すると共に、ステップＳ４で関係式（２）に従ってター
ビントルクＴｔを算出する。

【００３３】 ΔＮｔ＝Ｎｔｓ−Ｎｏｓ・Ｇｏ …（１） Ｔｔ＝ｔ・Ｔｅ …（２） ここで、Ｎｔｓは変速判定時のタービン回転数、Ｎｏｓ
は同じく変速機構３０の出力回転数、Ｇｏは変速終了後
のギヤ比、Ｔｅはエンジントルク、ｔはトルクコンバー
タ２０のトルク増大係数を示す。なお、エンジントルク
Ｔｅは、後述するように、吸入空気量、エンジン回転
数、点火時期などをパラメータとして算出されるように
なっている。

【００３４】次いで、ＥＣＵ７０はステップＳ５に進ん
でエンジン３がトルクダウンが可能な運転状態か否かを
判定する。なお、ＥＣＵ７０は、例えば水温センサ７５
からの信号が示す冷却水温度がエンジン３の暖機状態を
示すときにトルクダウンが可能と判定するようになって
いる。

【００３５】ＥＣＵ７０は、上記ステップＳ５において
トルクダウンが可能であると判定したときには、ステッ
プＳ６を実行してトルクコンバータ２０のロックアップ
クラッチ２６がＯＦＦ状態か否かを判定する。ＥＣＵ７
０は、ロックアップクラッチ２６がＯＦＦ状態、つまり
トルクコンバータ２０が作動流体を介してトルクの伝達
を行うコンバータ状態であると判定したときには、ステ
ップＳ７に進んで予めタービントルクＴｔと回転変化量
ΔＮｔとシフトパターン（変速の種類）Ｐｓとをパラメ
ータとして設定されたトルクダウン時用目標変速時間マ
ップに従って目標変速時間Ｔｓを算出した上で、ステッ
プＳ８で次の関係式（３）に従って目標角加速度Ａｍを
演算する。

【００３６】 Ａｍ＝｜ΔＮｔ／Ｔｓ｜ …（３） つまり、変速前後の回転変化量ΔＮｔを目標変速時間Ｔ
ｓで除算した値を目標角加速度Ａｍとするのである。

【００３７】次に、ＥＣＵ７０は、ステップＳ９を実行
してシフトアップフラグＦｕｐが非変速状態を示す０か
ら変速状態を示す１に切り換わった直後か否かを判定す
る。つまり、変速判定が行われた直後か否かを判定する
のである。ＥＣＵ７０はシフトアップフラグＦｕｐが０
から１に切り換わった直後であると判定したときには、
ステップＳ１０で予めタービントルクと角加速度とをパ
ラメータとして設定したマップに従って、現実のタービ
ントルクＴｔと目標角加速度Ａｍとに対応する変速時目
標トルクＴｍを設定すると共に、ステップＳ１１を実行
してエンジントルクＴｅが上記変速時目標トルクＴｍよ
りも大きいか否かを判定する一方、シフトアップフラグ
Ｆｕｐが０から１に切り換わった直後ではないと判定し
たときには、上記ステップＳ１０をスキップしてステッ
プＳ１１に進み、エンジントルクＴｅが上記変速時目標
トルクＴｍよりも大きいか否かを判定する。つまり、変
速判定時にのみ、そのときのタービントルクＴｔと角加
速度Ａｍとに基づいて変速時目標トルクＴｍが設定され
ることになる。

【００３８】ＥＣＵ７０は、上記ステップＳ１１におい
てエンジントルクＴｅが変速時目標トルクＴｍよりも大
きくないと判定したときには、ステップＳ１２に進んで
上記エンジントルクＴｅを変速時目標トルクＴｍとして
セットした上で、ステップＳ１３に進んで変速時目標ト
ルクＴｍに対応する入力トルク油圧Ｐｔを設定すると共
に、エンジントルクＴｅが変速時目標トルクＴｍよりも
大きいと判定したときには、ステップＳ１２をスキップ
してステップＳ１３を実行して変速時目標トルクＴｍに
対応する入力トルク油圧Ｐｔを設定する。つまり、ＥＣ
Ｕ７０は、例えば図６に示すように、予め入力トルクを
パラメータとしてシフトパターンごとに設定された入力
トルク油圧設定マップに、変速時目標トルクＴｍを当て
はめることにより、該目標トルクＴｍに対応する値を入
力トルク油圧Ｐｔとして読み出すようになっている。そ
の場合に、上記入力トルク油圧設定マップは、変速時目
標トルクＴｍ（入力トルク）が増大するほど該入力トル
ク油圧Ｐｔが増加するように設定されている。

【００３９】また、ＥＣＵ７０はステップＳ１４を実行
して、図７に示すように、角加速度をパラメータとして
シフトパターンごとに設定されたイナーシャトルク油圧
設定マップに基づいて、目標角加速度Ａｍに対応するイ
ナーシャトルク油圧Ｐｉを設定する。この場合において
も、上記イナーシャトルク油圧設定マップは、目標角加
速度Ａｍが増大するほどイナーシャトルク油圧Ｐｉが増
加するように設定されている。

【００４０】そして、ＥＣＵ７０はステップＳ１５を実
行して、次の関係式（４）に従って、入力トルク油圧Ｐ
ｔとイナーシャトルク油圧Ｐｉとから目標締結圧Ｐｃｌ
を演算する。

【００４１】 Ｐｃｌ＝Ｐｔ＋Ｐｉ …（４） 次に、ＥＣＵ７０はステップＳ１６に進んで、上記目標
締結圧Ｐｃｌに油温補正を行うことにより、最終的な目
標ライン圧Ｐを演算する。

【００４２】つまり、一般に、摩擦要素は摩擦部材同士
が摩擦接触することにより締結されることになるが、対
接する摩擦部材の接触面ないし摺動面の摩擦係数は、両
摩擦部材間の作動油温度Ｔｏによって左右される。具体
的には、作動油温度Ｔｏが低いほど摩擦係数μが増大す
る。したがって、例えば図８に示すように、作動油温度
をパラメータとして設定した油温補正係数のテーブルか
ら、現在の作動油温度Ｔｏに対応する油温補正係数Ｋμ
を読み出した上で、この補正係数Ｋμと上記目標締結圧
Ｐｃｌとを次の関係式（５）に代入することにより、上
記最終目標ライン圧Ｐを求めるのである。

【００４３】 Ｐ＝Ｐｃｌ・Ｋμ …（５） そして、ＥＣＵ７０はステップＳ１７を実行して、この
目標ライン圧Ｐと上記変速時目標トルクＴｍとを出力す
る。

【００４４】したがって、自動変速機４においては、上
記目標ライン圧Ｐが得られるようにデューティソレノイ
ドバルブ６２がデューティ制御されることになる。

【００４５】また、ＥＣＵ７０は上記ステップＳ６にお
いてロックアップクラッチ２６のＯＦＦ状態ではないと
判定したとき、つまりトルクコンバータ２０のロックア
ップ状態であると判定したときには、ステップＳ１８へ
分岐して予めタービントルクＴｔと回転変化量ΔＮｔと
シフトパターン（変速の種類）Ｐｓとをパラメータとし
て設定されたロックアップ用トルクダウン時用目標変速
時間マップに従って目標変速時間Ｔｓを算出した上で、
ステップＳ８で上記関係式（３）に従って目標角加速度
Ａｍを演算する。その場合に、上記ロックアップ用トル
クダウン時用目標変速時間マップは、非ロックアップ用
のトルクダウン時用目標変速時間マップに比べて目標変
速時間が長くなるように設定されている。したがって、
上記関係式（３）に従って演算される目標角加速度Ａｍ
は、コンバータ状態に比べて相対的に小さな値となる。

【００４６】このようにトルクダウン可能時において
は、目標角加速度ＡｍとタービントルクＴｔとに基づい
てエンジン３の変速時目標トルクＴｍが設定されると共
に、変速機構３０の入力トルクに対応する入力トルク油
圧Ｐｔが上記変速時目標トルクＴｍに基づいて設定され
ることになるので、該入力トルク油圧Ｐｔが変速時にお
ける変速機構３０への実際の入力トルクに精度よく対応
することになる。

【００４７】一方、ＥＣＵ７０は、上記ステップＳ５に
おいてエンジン３のトルクダウンが可能ではないと判定
したときには、図５のフローチャートのステップＳ１９
へ移って、トルクコンバータ２０のロックアップクラッ
チ２６がＯＦＦ状態か否かを判定する。ＥＣＵ７０は、
ロックアップクラッチ２６がＯＦＦ状態、つまりトルク
コンバータ２０がコンバータ状態であると判定したとき
には、ステップＳ２０に移って予めタービントルクＴｔ
と回転変化量ΔＮｔとシフトパターンＰｓとをパラメー
タとして設定された非トルクダウン時用目標変速時間マ
ップに従って目標変速時間Ｔｓを算出した上で、ステッ
プＳ２１で回転変化量ΔＮｔと目標変速時間Ｔｓとを上
記関係式（３）に代入することにより、目標角加速度Ａ
ｍを演算する。その場合に、上記非トルクダウン時用目
標変速時間マップは、非ロックアップ用の上記トルクダ
ウン時用目標変速時間マップに対して目標変速時間が長
くなるように設定されている。

【００４８】そして、ＥＣＵ７０は、ステップＳ２２を
実行して、エンジントルクＴｅを変速時目標トルクＴｍ
としてセットした上で、図４のフローチャートのステッ
プＳ１３に移って、以下の各ステップを実行する。した
がって、この場合にはエンジン３のトルクダウンが行わ
れない。

【００４９】また、ＥＣＵ７０は上記ステップＳ１９に
おいてロックアップクラッチ２６のＯＦＦ状態ではない
と判定したときには、ステップＳ２３へ分岐して予めタ
ービントルクＴｔと回転変化量ΔＮｔとシフトパターン
（変速の種類）Ｐｓとをパラメータとして設定されたロ
ックアップ用非トルクダウン時用目標変速時間マップに
従って目標変速時間Ｔｓを算出した上で、ステップＳ２
１で上記関係式（３）に従って目標角加速度Ａｍを演算
する。その場合に、上記ロックアップ用非トルクダウン
時用目標変速時間マップは、非ロックアップ用の非トル
クダウン時用目標変速時間マップに比べて目標変速時間
が長くなるように設定されている。したがって、上記関
係式（３）に従って演算される目標角加速度Ａｍは、コ
ンバータ状態に比べて相対的に小さな値となる。

【００５０】次に、上記シフトアップ変速時のトルクダ
ウン制御を図９のフローチャートを参照して説明する。

【００５１】すなわち、ＥＣＵ７０はステップＴ１で各
種信号を読み込んだ上で、ステップＴ２でシフトアップ
フラグＦｕｐが１にセットされているか否かを判定し
て、該フラグＦｕｐが１にセットされていればステップ
Ｔ３に進んで、トルクダウンフラグＦｔｄが１にセット
されているか否かを判定する。ここで、トルクダウンフ
ラグＦｔｄはトルクダウン実行時に１にセットされると
共に、トルクダウン終了時に０にリセットされるように
なっている。

【００５２】ＥＣＵ７０は、上記ステップＴ３において
トルクダウンフラグＦｔｄが１にセットされていないと
判定したときには、ステップＴ４に進んでタービン回転
数Ｎｔと出力回転数Ｎｏとから求めた現実のギヤ比Ｇｒ
が、所定のトルクダウン開始判定値ｇ₁（Ｎｔ）よりも
小さいか否かを判定し、ＹＥＳと判定した時点でステッ
プＴ５を実行してトルクダウンフラグＦｔｄを１にセッ
トした後、ステップＴ６に進む。ここで、上記トルクダ
ウン開始判定値ｇ₁（Ｎｔ）は変速前のギヤ比よりもわ
ずかに小さな値に設定されている。したがって、例えば
タービン回転数Ｎｔが変速前の回転数よりもわずかに低
下したとき、すなわちタービン回転数Ｎｔが低下し始め
たときにトルクダウンフラグＦｔｄが１にセットされる
ことになる。

【００５３】一方、ＥＣＵ７０は上記ステップＴ３にお
いてトルクダウンフラグＦｔｄが１にセットされている
と判定したときには、ステップＴ７に移ってギヤ比Ｇｒ
が所定のトルクダウン終了判定値ｇ２（Ｎｔ）よりも小
さいか否かを判定し、ＹＥＳと判定した時点でステップ
Ｔ８を実行してトルクダウンフラグＦｔｄを０にリセッ
トした後、ステップＴ６に進む。ここで、上記トルクダ
ウン終了判定値ｇ２（Ｎｔ）は変速後のギヤ比よりもや
や大きな値に設定されている。したがって、例えばター
ビン回転数Ｎｔが変速後の回転数に接近したとき、すな
わち変速動作が終了する直前でトルクダウンフラグＦｔ
ｄが０にリセットされることになる。

【００５４】ＥＣＵ７０は上記ステップＴ６に進むと、
トルクダウンフラグＦｔｄの今回値Ｆｔｄ_(J)が１であ
るか否かの判定を行うと共に、今回値Ｆｔｄ_(J)が１で
あると判定したときにはステップＴ９に進んで、該フラ
グＦｔｄの前回値Ｆｔｄ_(J-1)が０か否かを判定する。
すなわち、トルクダウンフラグＦｔｄが０から１に切り
換わった直後か否かを判定するのである。そして、ＥＣ
Ｕ７０はトルクダウンフラグＦｔｄの前回値Ｆｔｄ
_(J-1)が０であると判定したとき、つまりトルクダウン
フラグＦｔｄが１にセットされた直後であると判定した
ときには、ステップＴ１０に進んでエンジントルクＴｅ
が目標トルクＴｍよりも大きいか否かを判定し、エンジ
ントルクＴｅが目標トルクＴｍよりも大きいと判定した
ときにステップＴ１１を実行して、次の関係式（６）に
従って目標エンジントルクＭｔｅを算出した上で、ステ
ップＴ１２で該目標エンジントルクＭｔｅを出力する。

【００５５】 Ｍｔｅ＝Ｔｅ−（Ｔｅ−Ｔｍ）・Ｋ１ …（６） なお、Ｋ１（＜１）は所定の定数である。

【００５６】ＥＣＵ７０は、上記ステップＴ９において
トルクダウンフラグＦｔｄの前回値Ｆｔｄ_(J-1)が０で
はないと判定したときには、ステップＴ１３に進んでエ
ンジントルクＴｅが目標トルクＴｍよりも大きいか否か
を判定し、エンジントルクＴｅが目標トルクＴｍよりも
大きいと判定したときにステップＴ１４を実行して、次
の関係式（７）に従って目標エンジントルクＭｔｅを算
出する。

【００５７】 Ｍｔｅ＝ｍａｘ［Ｔｍ，（Ｍｔｅ_(J-1)−Ｋ２）］ …（７） この関係式（７）において、ｍａｘ［α，β］はαとβ
のうちの大きい方の値を採用するということを示してい
る。また、Ｍｔｅ_(j-1)は前回の目標エンジントルクＭ
ｔｅを示し、Ｋ２はＭｔｅの減少率を示す定数である。

【００５８】一方、ＥＣＵ７０は、上記ステップＴ６に
おいてトルクダウンフラグＦｔｄの今回値Ｆｔｄ（Ｊ）
が１ではないと判定したときには、ステップＴ１５に進
んで該フラグＦｔｄの前回値Ｆｔｄ（Ｊ−１）が１か否
かを判定する。すなわち、トルクダウンフラグＦｔｄが
１から０に切り換わった直後か否かを判定するのであ
る。そして、ＥＣＵ７０はトルクダウンフラグＦｔｄの
前回値Ｆｔｄ（Ｊ−１）が１であると判定したとき、つ
まりトルクダウンフラグＦｔｄが０にリセットされた直
後であると判定したときには、ステップＴ１６に進んで
エンジントルクＴｅが目標トルクＴｍよりも大きいか否
かを判定し、エンジントルクＴｅが目標トルクＴｍより
も大きいと判定したときにステップＴ１７を実行して、
次の関係式（８）に従って目標エンジントルクＭｔｅを
算出する。

【００５９】 Ｍｔｅ＝（Ｔｅ−Ｔｍ）・Ｋ３＋Ｔｍ …（８） なお、Ｋ３（＜１）は所定の定数である。

【００６０】ＥＣＵ７０は、上記ステップＴ１５におい
てトルクダウンフラグＦｔｄの前回値Ｆｔｄ（Ｊ−１）
が１ではないと判定したときには、ステップＴ１８ に
進んでエンジントルクＴｅが目標トルクＴｍよりも大き
いか否かを判定し、エンジントルクＴｅが目標トルクＴ
ｍよりも大きいと判定したときにステップＴ１９を実行
して、次の関係式（９）に従って目標エンジントルクＭ
ｔｅを算出する。

【００６１】 Ｍｔｅ＝ｍｉｎ［Ｔｅ，（Ｍｔｅ_(J-1)＋Ｋ４）］ …（９） この関係式（９）において、ｍｉｎ［α，β］は，αと
βのうちの小さい方の値を採用するということを示して
いる。また、Ｋ４はＭｔｅの増加率を示す定数である。

【００６２】そして、ＥＣＵ７０は上記ステップＴ２に
おいてシフトアップフラグＦｕｐが１ではないと判定し
たときには、ステップＴ２０に移って目標エンジントル
クＭｔｅとしてエンジントルクＴｅをセットした上で、
ステップＴ１２でその目標エンジントルクＭｔｅを出力
する。

【００６３】そして、この実施例においては、上記ステ
ップＴ１０，Ｔ１３，Ｔ１６，Ｔ１８において、エンジ
ントルクＴｅが目標トルクＴｍよりも大きくないと判定
されたときにも、上記ステップＴ２０が実行されて目標
エンジントルクＭｔｅとしてエンジントルクＴｅがセッ
トされるようになっている。したがって、エンジントル
クＴｅが目標トルクＴｍよりも小さいときには、エンジ
ントルクの制御が行われないことになる。

【００６４】ここで、ＥＣＵ７０が行うエンジントルク
制御を説明すると、この実施例においては図１０のフロ
ーチャートに従ってエンジントルク制御が次のように行
われる。

【００６５】すなわち、ＥＣＵ７０はステップＵ１，Ｕ
２で吸入空気量Ｑとエンジン回転数Ｎｅとを読み込んだ
上で、これらの値に基づいて空気充填効率Ｃｅを演算す
る。ＥＣＵ７０は、ステップＵ３で、図１１に示すよう
に、予めエンジン回転数と空気充填効率とをパラメータ
として設定した基本点火時期のマップに、現実のエンジ
ン回転数Ｎｅと空気充填効率Ｃｅとを当てはめて、これ
らに対応する基本点火時期Ｉｇｏを読み込む。その場合
に、上記基本点火時期のマップは、エンジン回転数Ｎｅ
が高くなるほど進角量が大きく、また空気充填効率Ｃｅ
が大きくなるほど進角量が小さくなるように設定されて
いる。

【００６６】そして、ＥＣＵ７０はステップＵ４でエン
ジントルク特性を読み込んだ上で、ステップＵ５でエン
ジントルクＴｅを演算する。

【００６７】つまり、正駆動状態でのエンジントルクＴ
ｅは、図１２に示すように点火時期Ｉｇについての２次
関数として近似することができ、これを式で示せば次の
関係式（１０）となる。

【００６８】 Ｔｅ＝−ａ（Ｉｇ−ｂ）²＋ｃ …（１０） ここで、ａ，ｂ，ｃは、エンジン３の運転状態に応じて
変化する係数であって、それぞれ図１３〜図１５に示す
ように、エンジン回転数Ｎｅと空気充填効率Ｃｅとをパ
ラメータとするマップとして設定されている。その場合
に、係数ａを表す関数Ｆａ（Ｎｅ，Ｃｅ）は、図１３に
示すように、エンジン回転数Ｎｅが増大するほどａの値
が小さく、また空気充填効率Ｃｅが増大するほどａの値
が増大するように設定されている。また、係数ｂを表す
関数Ｆｂ（Ｎｅ，Ｃｅ）は、図１４に示すように、エン
ジン回転数Ｎｅが増大するほどｂの値が大きく、また空
気充填効率Ｃｅが増大するほどｂの値が減少するように
設定されている。そして、係数ｃを表す関数Ｆｃ（Ｎ
ｅ，Ｃｅ）は、図１５に示すように、エンジン３の出力
トルクの特性に相似するように設定されている。

【００６９】ＥＣＵ７０は上記の各マップから読み出し
た係数ａ，ｂ，ｃと上記マップから読み出した現時点の
基本点火時期Ｉｇｏとを上記関係式（１０）に代入する
ことによりエンジントルクＴｅを演算する。これによ
り、トルクダウンを行わない場合のエンジントルクが求
められることになる。そして、このようにして求められ
たエンジントルクＴｅが各種の演算の基礎として用いら
れるようになっている。

【００７０】ＥＣＵ７０は、上記ステップＵ５において
エンジントルクＴｅを演算すると、ステップＵ６に進ん
で目標トルクＴｍを読み込むと共に、ステップＵ７でエ
ンジントルクＴｅが該目標トルクＴｍよりも大きいか否
かを判定する。エンジントルクＴｅが目標トルクＴｍよ
りも大きいときには、ステップＵ８で目標エンジントル
クＭｔｅを読み込んだ上で、上記関係式（１０）を変形
した関係式（１１）に従って目標点火時期Ｍｉｇを算出
する。

【００７１】 Ｍｉｇ＝ｂ−［（ｃ−Ｍｔｅ）／ａ］^1/2 …（１１） そして、ＥＣＵ７０はステップＵ１０を実行して、上記
目標点火時期Ｍｉｇに従って点火時期制御信号を出力す
る。

【００７２】一方、ＥＣＵ７０は上記ステップＵ７にお
いてエンジントルクＴｅが目標トルクＴｍよりも大きく
ないと判定したときには、ステップＵ１１に移って上記
基本点火時期Ｉｇｏを目標点火時期Ｍｉｇとしてセット
した上で、上記ステップＵ１０を実行して、該目標点火
時期Ｍｉｇに従って点火時期制御信号を出力する。

【００７３】次に、実施例の作用を説明する。

【００７４】今、トルクダウンが可能な状態でシフトア
ップ変速が行われるものとすると、図１６に示すよう
に、シフトアップ判定が行われた時点ｔ１で、シフトア
ップフラグＦｕｐが１にセットされると同時に、符号ア
で示すように、変速時目標トルクＴｍが設定されると共
に、該変速時目標トルクＴｍに基づいて設定された入力
トルク油圧Ｐｔと、イナーシャトルク油圧設定マップか
ら目標変速時間Ｔｓに対応して求められたイナーシャト
ルク油圧Ｐｉとにより、符号イで示すように目標ライン
圧Ｐが設定される。そして、符号ウで示すように出力軸
トルクが一時的に低下するトルクフェーズＴを経た後、
符号エで示すように出力トルクが上昇するイナーシャフ
ェーズＩに移行した時点ｔ２で、符号オで示すように上
記目標トルクＴｍが実現されるようにエンジントルクが
低下されることになる。

【００７５】ところで、変速途中に例えばアクセルペダ
ルが戻されて、符号カで示すように、スロットル開度θ
が低下する場合がある。この場合、スロットルバルブの
閉動に伴って吸入空気量Ｑが減少することになるから、
該吸入空気量Ｑをパラメータとして演算されるエンジン
トルクＴｅも低下することになる。その場合に、符号キ
で示すようにエンジントルクＴｅが目標トルクＴｍより
も低くなるような運転状態においては、トルクダウン制
御がキャンセルされると共に、上記エンジントルクＴｅ
に基づいて入力トルク油圧Ｐｔが設定されることにな
る。したがって、符号クで示すように、エンジントルク
Ｔｅの低下に応じて入力トルク油圧Ｐｔが低下すること
になる。

【００７６】そして、この実施例においては、エンジン
トルクＴｅの減少に伴って目標変速時間Ｔｓが延長され
ると共に、該目標変速時間Ｔｓの延長に応じてイナーシ
ャトルク油圧Ｐｉも減少されることになる。したがっ
て、エンジントルクＴｅが目標トルクＴｍよりも低下し
た後には、符号ケで示すようにタービン回転数Ｎｔの減
少率が低減されることになって、その結果、変速動作が
当初よりも緩やかに進行することになる。これにより、
イナーシャフェーズＩの後半における出力軸トルクが、
符号コで示すように緩やかに低下することになって、出
力軸トルクがイナーシャフェーズが終了した時点ｔ３か
ら変速後のギヤ比に対応するトルクに落ち着くまでのト
ルク段差ΔＴは、イナーシャフェーズの全期間にわたっ
てエンジントルクＴｅを目標トルクＴｍに制御する場合
のトルク変化（符号サ参照）に比べて著しく小さなもの
となる。

【００７７】なお、シフトアップフラグＦｕｐはイナー
シャフェーズＩが終了した時点ｔ３から所定時間ｔａが
経過した時点ｔ４でリセットされることになる。

【００７８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、自動変速
機に入力される入力トルクと当該変速機の変速機構の回
転の変化に伴うイナーシャトルクとに基づいて目標入力
トルクが設定されると共に、該目標入力トルクと上記イ
ナーシャトルクとに基づいて摩擦要素締結用作動油圧の
目標油圧が設定されることになるので、変速時に目標入
力トルクを低下させることにより、トルクダウンを行い
つつ作動油圧を摩擦要素の要求油圧に適切に対応させる
ことが可能となって、変速ショックが効果的に抑制され
ることになる。

【００７９】特に、第１発明によれば、変速中の摩擦要
素締結用作動油圧の目標油圧を、実入力トルクが目標入
力トルクよりも小さくなったときは、実入力トルクと上
記イナーシャトルクとに基づいて設定した値に制御する
ので、例えば変速中にスロットル操作が行われて実入力
トルクが目標入力トルクよりも低下したとしても、それ
に伴って摩擦要素の作動油圧も低下されることになり、
これによって変速終了時のトルクショックが抑制される
ことになる。

【００８０】また、第２発明によれば、ロックアップク
ラッチが備えられている場合に、該クラッチがオフか否
かに応じて目標油圧を設定するようにしているので、こ
の場合においても変速終了時のトルクショックが抑制さ
れることになる。

【００８１】そして、第３発明によれば、上記入力トル
クを少なくとも吸入空気量を含むパラメータに基づいて
判定するようにしているので、作動油圧が要求油圧に精
度よく対応して制御されることになって、変速ショック
を効果的に防止することができる。

【００８２】一方、第４発明によれば、イナーシャフェ
ーズにおいて実入力トルクが目標入力トルクよりも大き
いときに、エンジントルクが目標入力トルクに対応する
所定値に固定されるようになっているので、滑らかな変
速動作が行われることになる。

【００８３】また、第５発明によれば、変速前後におけ
る変速機構の入力側回転数の変化量と入力トルクとに基
づいて目標変速時間を設定すると共に、該目標変速時間
内で変速動作が完了する入力側回転数の変化率をイナー
シャトルクの代用値としているので、変速時の目標入力
トルク及び目標油圧を簡単かつ精度よく運転状態に対応
させて設定することができる。

【００８４】さらに、第６発明によれば、変速中に実入
力トルクに応じて目標変速時間が変更されると共に、変
更された目標変速時間が長くなるほどイナーシャトルク
に対応するイナーシャトルク油圧が小さく変更されるこ
とになるので、変速終了時のトルクショックがより一層
軽減されることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 エンジン及び自動変速機の制御システム図で
ある。

【図２】 自動変速機の骨子図である。

【図３】 油圧制御ユニットのライン圧制御部分を示す
回路図である。

【図４】 スケジュールアップ変速時におけるライン圧
制御の一部を示すフローチャート図である。

【図５】 同じくライン圧制御の一部を示すフローチャ
ート図である。

【図６】 該制御で用いるマップの説明図である。

【図７】 同じく該制御で用いるマップの説明図であ
る。

【図８】 同じく該制御で用いるマップの説明図であ
る。

【図９】 該制御と並行して行われるトルクダウン制御
を示すフローチャート図である。

【図１０】 エンジントルク制御を示すフローチャート
ずである。

【図１１】 該制御で用いるマップの説明図である。

【図１２】 エンジントルクの点火時期に対する特性図
である。

【図１３】 エンジントルクの近似式における係数を求
めるマップの説明図である。

【図１４】 同じくエンジントルクの近似式における係
数を求めるマップの説明図である。

【図１５】 同じくエンジントルクの近似式における係
数を求めるマップの説明図である。

【図１６】 実施例の作用を示すタイムチャート図であ
る。

【符号の説明】

３ エンジン ４ 自動変速機 ３０ 変速機構 ６０ 油圧制御ユニット ６２ デューティソレノイドバルブ ６３ レギュレータバルブ ７０ ＥＣＵ ７４ エンジン回転センサ ７６ タービン回転センサ ７７ 出力回転センサ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｈ 59:38 Ｆ１６Ｈ 59:38 (72)発明者 上野 隆司 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (72)発明者 西里 鉄也 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−26341（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−120561（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−209048（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−249468（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−248531（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−193717（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−127727（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−189452（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−27290（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60K 41/00 F16H 61/00 F02D 29/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 出力トルクが調整可能なエンジンと、該
   エンジンの出力トルクが入力される自動変速機とが組み
   合わされた車両用パワープラントにおけるエンジン及び
   自動変速機の制御装置であって、上記自動変速機に入力
   される入力トルクと変速機構の回転の変化に伴うイナー
   シャトルクとに基づいて変速時の目標入力トルクを設定
   する目標入力トルク設定手段と、設定された目標入力ト
   ルクと上記イナーシャトルクとに基づいて変速時の摩擦
   要素締結用作動油圧の目標油圧を設定する目標油圧設定
   手段と、変速中に上記入力トルクが目標入力トルクとな
   るようにエンジントルクを低下させるエンジントルク制
   御手段と、変速中の摩擦要素締結用作動油圧が上記目標
   油圧となるように該作動油圧を制御すると共に、実入力
   トルクが目標入力トルクよりも小さくなったときは、実
   入力トルクと上記イナーシャトルクとに基づいて設定し
   た値に制御する油圧制御手段とが設けられていることを
   特徴とする車両用パワープラントにおけるエンジン及び
   自動変速機の制御装置。
2. 【請求項２】 目標油圧設定手段は、ロックアップクラ
   ッチが備えられている場合に、該クラッチがオフか否か
   に応じて目標油圧を設定することを特徴とする請求項１
   に記載の車両用パワープラントにおけるエンジン及び自
   動変速機の制御装置。
3. 【請求項３】 入力トルクが少なくともエンジンの吸入
   空気量を含むパラメータに基づいて判定されるように構
   成されていることを特徴とする請求項１もしくは請求項
   ２のいずれかに記載の車両用パワープラントにおけるエ
   ンジン及び自動変速機の制御装置。
4. 【請求項４】 エンジントルク制御手段は、イナーシャ
   フェーズにおいて実入力トルクが目標入力トルクよりも
   大きいときに、エンジントルクを目標入力トルクに対応
   する所定値に固定するように構成されていることを特徴
   とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の車両用
   パワープラントにおけるエンジン及び自動変速機の制御
   装置。
5. 【請求項５】 変速前後における変速機構の入力側回転
   数の変化量と入力トルクとに基づいて目標変速時間を設
   定する目標変速時間設定手段が設けられていると共に、
   該設定手段で設定された目標変速時間内で変速動作が完
   了する入力側回転数の変化率がイナーシャトルクの代用
   値として採用されていることを特徴とする請求項１から
   請求項４のいずれかに記載の車両用パワープラントにお
   けるエンジン及び自動変速機の制御装置。
6. 【請求項６】 変速中に実入力トルクに応じて目標変速
   時間を変更する目標変速時間変更手段と、変更された目
   標変速時間が長くなるほどイナーシャトルクに対応する
   イナーシャトルク油圧を小さく変更するイナーシャトル
   ク油圧変更手段とが設けられていることを特徴とする請
   求項１から請求項５のいずれかに記載の車両用パワープ
   ラントにおけるエンジン及び自動変速機の制御装置。