図1は、本発明が適用された車両用自動変速機(以下、自動変速機と表す)10の構成を説明する骨子図である。この自動変速機10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(以下、ケースと表す)12内において、ダブルピニオン型の第1遊星歯車装置14を主体として構成されている第1変速部16と、シングルピニオン型の第2遊星歯車装置18及びダブルピニオン型の第3遊星歯車装置20を主体として構成されている第2変速部22とを共通の軸心C上に備え、入力軸24の回転を変速して出力軸26から出力する。入力軸24は入力側回転部材に相当するものであり、本実施例では走行用の駆動力源であるエンジン28によって回転駆動されるトルクコンバータ30のタービン軸である。出力軸26は出力側回転部材に相当するものであり、例えば図4に示すように差動歯車装置(終減速機)34や一対の車軸36等を順次介して左右の駆動輪38を回転駆動する。
尚、上記入力側回転部材は、自動変速機10により変速される前の回転部材であり、入力軸24の他にエンジン28のクランク軸32等が相当する。また、上記出力側回転部材は、自動変速機10により変速された入力側回転部材の回転が伝達される回転部材であり、出力軸26の他に差動歯車装置34や車軸36や駆動輪38等が相当する。また、この自動変速機10は中心線(軸心)Cに対して略対称的に構成されており、図1の骨子図においてはその軸心Cの下半分が省略されている。
第1遊星歯車装置14はダブルピニオン型の遊星歯車装置であり、サンギヤS1、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤP1、そのピニオンギヤP1を自転及び公転可能に支持するキャリヤCA1、ピニオンギヤP1を介してサンギヤS1と噛み合うリングギヤR1を備え、サンギヤS1、キャリアCA1、及びリングギヤR1によって3つの回転要素が構成されている。キャリヤCA1は入力軸24に連結されて回転駆動され、サンギヤS1は回転不能にケース12に一体的に固定されている。リングギヤR1は中間出力部材として機能し、入力軸24に対して減速回転させられて、回転を第2変速部22へ伝達する。
第2遊星歯車装置18はシングルピニオン型の遊星歯車装置であり、サンギヤS2、ピニオンギヤP2、そのピニオンギヤP2を自転及び公転可能に支持するキャリヤCA2、ピニオンギヤP2を介してサンギヤS2と噛み合うリングギヤR2を備えている。また、第3遊星歯車装置20はダブルピニオン型の遊星歯車装置であり、サンギヤS3、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤP2及びP3、そのピニオンギヤP2及びP3を自転及び公転可能に支持するキャリヤCA3、ピニオンギヤP2及びP3を介してサンギヤS3と噛み合うリングギヤR3を備えている。
第2遊星歯車装置18及び第3遊星歯車装置20では、一部が互いに連結されることによって4つの回転要素RM1〜RM4が構成されている。具体的には、第2遊星歯車装置18のサンギヤS2によって第1回転要素RM1が構成され、第2遊星歯車装置18のキャリヤCA2及び第3遊星歯車装置のキャリヤCA3が互いに一体的に連結されて第2回転要素RM2が構成され、第2遊星歯車装置18のリングギヤR2及び第3遊星歯車装置20のリングギヤR3が互いに一体的に連結されて第3回転要素RM3が構成され、第3遊星歯車装置20のサンギヤS3によって第4回転要素RM4が構成されている。この第2遊星歯車装置18及び第3遊星歯車装置20は、キャリアCA2及びCA3が共通の部材にて構成されているとともに、リングギヤR2及びR3が共通の部材にて構成されており、且つ第2遊星歯車装置18のピニオンギヤP2が第3遊星歯車装置20の第2ピニオンギヤを兼ねているラビニヨ型の遊星歯車列とされている。
第1回転要素RM1(サンギヤS2)は、第1ブレーキB1を介してケース12に選択的に連結されて回転停止され、第3クラッチC3を介して中間出力部材である第1遊星歯車装置14のリングギヤR1に選択的に連結され、さらに第4クラッチC4を介して第1遊星歯車装置14のキャリヤCA1に選択的に連結されている。第2回転要素RM2(キャリヤCA2及びCA3)は、第2ブレーキB2を介してケース12に選択的に連結されて回転停止させられるとともに、第2クラッチC2を介して入力軸24に選択的に連結されている。第3回転要素RM3(リングギヤR2及びR3)は、出力軸26に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。第4回転要素RM4(サンギヤS3)は、第1クラッチC1を介してリングギヤR1に連結されている。尚、第2回転要素RM2とケース12との間には、第2回転要素RM2の正回転(入力軸24と同じ回転方向)を許容しつつ逆回転を阻止する一方向クラッチF1が第2ブレーキB2と並列に設けられている。
図2は、自動変速機10の複数のギヤ段(変速段)を成立させる際の係合装置(係合要素)の作動の組み合わせを説明する作動図表(係合作動表)であり、「○」はクラッチC1〜C4、ブレーキB1、B2の作動状態が係合状態を表し、「(○)」はエンジンブレーキ時のみ係合状態を表し、空欄は解放状態をそれぞれ表している。自動変速機10においては、クラッチC1〜C4、ブレーキB1、B2を選択的に係合することによりギヤ比γ(=入力軸24の回転速度/出力軸26の回転速度)が異なる複数のギヤ段例えば前進8段及び後進2段の多段変速が達成される。また、特に、第2ブレーキB2と並列に一方向クラッチF1が設けられていることから、第1速ギヤ段(1st)を成立させる際に、第2ブレーキB2はエンジンブレーキ時には係合させられる一方、駆動時には解放させられる。
また、各ギヤ段毎に異なるギヤ比γは、第1遊星歯車装置14、第2遊星歯車装置18、第3遊星歯車装置20の各ギヤ比(=サンギヤの歯数/リングギヤの歯数)ρ1〜ρ3によって適宜定められる。また、図2から明らかなように、クラッチC1〜C4及びブレーキB1、B2の何れか2つを掴み替える所謂クラッチツウクラッチ変速により各ギヤ段の変速が行われており、変速制御が容易で変速ショックの発生が抑制される。
また、クラッチC1〜C4、及びブレーキB1、B2(以下、特に区別しない場合は単にクラッチC、ブレーキBと表す)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摩擦係合装置(以下、係合装置という)であり、油圧制御回路40(図4参照)内のリニアソレノイドバルブSL1〜SL6の励磁、非励磁や電流制御により、係合、解放状態が切り換えられるとともに係合、解放時の過渡油圧などが制御される。
図3は、第1変速部16及び第2変速部22の各回転要素の回転速度を直線で表すことができる共線図であり、下の横線が回転速度「0」を示し、上の横線が回転速度「1.0」すなわち入力軸24と同じ回転速度を示している。また、第1変速部16の各縦線は、左側から順番にサンギヤS1、リングギヤR1、キャリヤCA1を表しており、それ等の間隔は第1遊星歯車装置14のギヤ比ρ1に応じて定められる。第2変速部22の4本の縦線は、左側から順番に第1回転要素RM1(サンギヤS2)、第2回転要素RM2(キャリヤCA2及びキャリヤCA3)、第3回転要素RM3(リングギヤR2及びリングギヤR3)、第4回転要素RM4(サンギヤS3)を表しており、それ等の間隔は第2遊星歯車装置18のギヤ比ρ2及び第3遊星歯車装置20のギヤ比ρ3に応じて定められる。
そして、この共線図から明らかなように、第1クラッチC1及び一方向クラッチF1(或いはエンジンブレーキ時は第2ブレーキB2)が係合させられて、第4回転要素RM4が第1変速部16を介して入力軸24に対して減速回転させられるとともに、第2回転要素RM2が回転停止させられると、出力軸26に連結された第3回転要素RM3は「1st」で示す回転速度で回転させられ、最も大きいギヤ比(変速比)γ1の第1速ギヤ段(第1変速段)「1st」が成立させられる。他の変速段も同様にクラッチC及びブレーキBの何れかが選択的に係合されることにより成立させられる。
図4は、図1の自動変速機10などを含むエンジン28から駆動輪38までの動力伝達経路の概略構成を説明する図であると共に、その自動変速機10などを制御するために車両に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。電子制御装置100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、基本的にはエンジン28の出力制御や自動変速機10のギヤ段を自動的に切り換える変速制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用やリニアソレノイドバルブSL1〜SL6を制御する変速制御用等に分けて構成される。
図4において、車両に設けられたセンサやスイッチなどから、例えばクランク角度(位置)ACR(°)及びエンジン28の回転速度NEに対応するクランクポジションを検出するクランクポジションセンサ42、トルクコンバータ30のタービン軸の回転速度NTすなわち自動変速機10の入力軸24の回転速度NINを検出する入力側回転速度センサとしての入力回転速度センサ44、車速Vに対応する出力軸26の回転速度NOUTを検出する出力側回転速度センサとしての出力回転速度センサ46、車両の加速度(減速度)Gを検出するための加速度センサ50、油圧制御回路40内の作動油の温度であるAT油温TOILを検出するためのAT油温センサ52、エンジン28の吸入空気量QAIRを検出する吸入空気量センサ54、吸気配管56に設けられた電子スロットル弁58の開き角すなわちスロットル弁開度θTHを検出するスロットルポジションセンサ60、運転者の要求する車両駆動力(加速要求量)に応じて踏み込み操作される出力操作部材に相当するアクセルペダル62の操作量であるアクセル開度Accを検出するアクセル開度センサ64、常用ブレーキであるフットブレーキ66の操作の有無を表すブレーキ操作信号BONを検出するブレーキスイッチ68、手動変速操作装置としてのシフトレバー70のレバーポジション(操作位置)PSHを検出するシフトポジションセンサ72等から、クランク角度(位置)ACR(°)及びエンジン回転速度NE、入力回転速度NIN(=タービン回転速度NT)、出力回転速度NOUT、車速V、加速度(減速度)G、AT油温TOIL、吸入空気量QAIR、スロットル弁開度θTH、アクセル開度Acc、ブレーキ操作信号BON、レバーポジションPSHなどを表す信号が電子制御装置100に供給される。
また、電子制御装置100からは、エンジン28の出力制御の為のエンジン出力制御指令信号SE、例えばアクセル開度Accに応じて電子スロットル弁58の開閉を制御するためのスロットルアクチュエータ74への駆動信号や燃料噴射装置76から噴射される燃料の量を制御するための噴射信号やイグナイタ78によるエンジン28の点火時期を制御するための点火時期信号などが出力されている。また、自動変速機10の変速制御の為の変速制御指令信号SP、例えば自動変速機10のギヤ段を切り換えるために油圧制御回路40内のリニアソレノイドバルブSL1〜SL6の励磁、非励磁などを制御するためのバルブ指令信号やライン油圧PLを制御するためのリニアソレノイドバルブSLTへの駆動信号などが出力されている。
図5は、クラッチC及びブレーキBの各油圧アクチュエータ80、82、84、86、88、90の作動を制御するリニアソレノイドバルブSL1〜SL6等に関する回路図であって、油圧制御回路40の要部を示す回路図である。
図5において、クラッチC1、C2、及びブレーキB1、B2の各油圧アクチュエータ(油圧シリンダ)80、82、88、90には、油圧供給装置92から出力されたDレンジ圧(前進レンジ圧、前進油圧)PDがそれぞれリニアソレノイドバルブSL1、SL2、SL5、SL6により調圧されて供給され、クラッチC3及びC4の各油圧アクチュエータ84、86には、油圧供給装置92から出力された第1ライン油圧PL1がそれぞれリニアソレノイドバルブSL3、SL4により調圧されて供給されるようになっている。尚、ブレーキB2の油圧アクチュエータ90には、リニアソレノイドバルブSL6の出力油圧及びリバース圧(後進レンジ圧、後進油圧)PRのうち何れか供給された油圧がシャトル弁94を介して供給される。
油圧供給装置92は、エンジン28によって回転駆動される機械式のオイルポンプ48から発生する油圧を元圧として第1第1ライン油圧PL1を調圧する例えばリリーフ型のプライマリレギュレータバルブ(第1調圧弁)95、第1ライン油圧PL1の調圧のために第1調圧弁95から排出される油圧を元圧として第2ライン油圧PL2を調圧するセカンダリレギュレータバルブ(第2調圧弁)96、アクセル開度Acc或いはスロットル弁開度θTHで表されるエンジン負荷等に応じた第1ライン油圧PL1、第2ライン油圧PL2に調圧されるために第1調圧弁95及び第2調圧弁96へ信号圧PSLTを供給するリニアソレノイドバルブSLT、第1ライン油圧PL1を元圧として一定圧のモジュレータ油圧PMを調圧するモジュレータバルブ97、及びケーブルやリンクなどを介して機械的に連結されるシフトレバー70の操作に伴い機械的に作動させられて油路が切り換えられることにより入力された第1ライン油圧PL1をシフトレバー70が「D」ポジションへ操作されたときにはDレンジ圧PDとして出力し或いは「R」ポジションへ操作されたときにはリバース圧PRとして出力するマニュアルバルブ98等を備えており、第1ライン油圧PL1、第2ライン油圧PL2、モジュレータ油圧PM、Dレンジ圧PD、及びリバース圧PRを供給する。
リニアソレノイドバルブSL1〜SL6は、基本的には何れも同じ構成で、電子制御装置100により独立に励磁、非励磁され、各油圧アクチュエータ80〜90の油圧が独立に調圧制御されてクラッチC1〜C4、ブレーキB1、B2の係合圧が制御される。そして、自動変速機10は、例えば図2の係合作動表に示すように予め定められた係合装置が係合されることによって各ギヤ段が成立させられる。また、自動変速機10の変速制御においては、例えば変速に関与するクラッチCやブレーキBの解放と係合とが同時に制御される所謂クラッチツウクラッチ変速が実行され、変速ショックを抑制するように解放過渡油圧と係合過渡油圧とが適切に制御される。
図6は、電子制御装置100による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図6において、エンジン出力制御手段102は、例えばスロットルアクチュエータ74により電子スロットル弁58を開閉制御する他、燃料噴射量制御のために燃料噴射装置76を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ78を制御するエンジン出力制御指令信号SEを出力する。例えば、エンジン出力制御手段102は、図7に示すようなスロットル弁開度θTHをパラメータとしてエンジン回転速度NEとエンジントルク推定値TE0との予め実験的に求められて記憶された関係(エンジントルクマップ)から実際のエンジン回転速度NEに基づいて目標エンジントルクTE *が得られるスロットル弁開度θTHとなるようにスロットルアクチュエータ74により電子スロットル弁58を開閉制御する。上記目標エンジントルクTE *は、例えば運転者の加速要求量に対応するアクセル開度Accに基づいてそのアクセル開度Accが大きい程大きくされるように電子制御装置100により求められるものであり、ドライバー要求エンジントルクTEDEMに相当する。
変速制御手段104は、例えば図8に示すような車速V及びアクセル開度Accを変数として予め記憶された関係(変速マップ、変速線図)から実際の車速V及びアクセル開度Accに基づいて変速判断を行い、自動変速機10の変速を実行すべきか否かを判断し、例えば自動変速機10の変速すべきギヤ段を判断し、その判断したギヤ段が得られるように自動変速機10の自動変速制御を実行する。このとき、変速制御手段104は、例えば図2に示す係合表に従ってギヤ段が達成されるように、自動変速機10の変速に関与する油圧式摩擦係合装置を係合及び/または解放させる変速制御指令信号SP(変速出力指令、油圧指令)を油圧制御回路40へ出力する。
その指令SPに従って、自動変速機10の変速が実行されるように油圧制御回路40内のリニアソレノイドバルブSL1〜SL6が駆動させられて、その変速に関与する油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータ80〜90が作動させられる。
図8の変速線図において、実線はアップシフトが判断されるための変速線(アップシフト線)であり、破線はダウンシフトが判断されるための変速線(ダウンシフト線)である。また、この図8の変速線図における変速線は、実際のアクセル開度Acc(%)を示す横線上において実際の車速Vが線を横切ったか否かすなわち変速線上の変速を実行すべき値(変速点車速)VSを越えたか否かを判断するためのものであり、この値VSすなわち変速点車速の連なりとして予め記憶されていることにもなる。尚、図8の変速線図は自動変速機10で変速が実行される第1速ギヤ段乃至第8速ギヤ段のうちで第1速ギヤ段乃至第6速ギヤ段における変速線が例示されている。
例えば、変速制御手段104は、実際の車速Vが2速→3速アップシフトを実行すべき2速→3速アップシフト線を横切ったと判断した場合には、すなわち変速点車速V2−3を越えたと判断した場合には、ブレーキB1を解放させると共にクラッチC3を係合させる指令を油圧制御回路40に出力する、すなわち非励磁によってブレーキB1の係合油圧を排油(ドレン)させる指令をリニアソレノイドバルブSL5に出力すると共に、励磁によってクラッチC3の係合油圧を供給させる指令をリニアソレノイドバルブSL3に出力する。
このように、変速制御手段104は、リニアソレノイドバルブSL1〜SL6の励磁、非励磁をそれぞれ制御することにより、リニアソレノイドバルブSL1〜SL6にそれぞれ対応するクラッチC1〜C4、及びブレーキB1、B2の係合、解放状態を切り換えて何れかのギヤ段を成立させる。また、変速制御手段104は、変速ショックの抑制と変速応答性の向上とが両立するように、タービン回転速度NT及び出力回転速度NOUTに基づいて変速過程における係合油圧(解放過渡油圧及び/または係合過渡油圧)をフィードバック制御したり或いは学習制御したりすることによりクラッチツウクラッチ変速を行う。
ところで、本実施例の自動変速機10では、一方向クラッチF1の係合により成立させられる第1速ギヤ段において一方向クラッチF1が空転状態であるときには、例えば図9(a)の共線図に示す実線のようにクラッチC1のみが係合させられて一方向クラッチF1が未だ同期していない状態であるときには、自動変速機10内の動力伝達経路が解放されたすなわち自動変速機10内の動力伝達が遮断された所謂ニュートラル状態(中立状態)とされており、駆動輪38には駆動力が発生させられない。つまり、入力トルクに対して反力がない状態であるので出力トルクが零とされる。
このような一方向クラッチF1が空転状態であるときに例えばアクセルオンとなる加速要求がなされると、エンジン回転速度NE(すなわちタービン回転速度NTに相当)の上昇に伴って第4回転要素RM4の回転速度が図9(a)の矢印に示す如く上昇させられ、駆動輪38の回転速度に拘束される第3回転要素RM3の回転速度を示す点Aを支点として(例えば点Aをシーソーの中心として)第2回転要素RM2の回転速度が低下させられて一方向クラッチF1が同期させられる回転方向に向かわさせられる。図9(a)の共線図に示す破線は一方向クラッチF1が同期した状態を示している。尚、図9(a)の共線図に示す一点鎖線はブレーキB1が係合させられて第2速ギヤ段が成立させられた状態を示している。
そして、一方向クラッチF1が同期するときには、エンジントルクTEの伝達がステップ的に行われることによる急激なトルクの立ち上がりと駆動系のねじり振動に起因したトルク振動により同期ショックが発生することがある。また、加速要求がなされたとしても一方向クラッチF1が同期するまで駆動力が発生させられない。
そこで、本実施例では駆動力レスポンスを向上しつつ、同期ショックを低減する為に、一方向クラッチF1の係合により成立させられる第1所定変速段としての第1速ギヤ段における一方向クラッチF1の空転状態にて加速要求がなされた際には、図9(b)に示すように、エンジン回転速度NEの上昇に伴って一方向クラッチF1が同期させられる回転方向に向かうことは継続させつつ本来なら一方向クラッチF1の空転状態が維持される第2所定変速段を成立させる為の摩擦係合装置にトルク容量を生じさせる。この第2所定変速段は、本実施例の自動変速機10においては、第1所定変速段(第1速ギヤ段)よりも自動変速機10の入力回転速度NINを低下させる高速段側の変速段であり、例えば第2速ギヤ段が想定される。従って、ここでは第2速ギヤ段を成立させる為のブレーキB1にトルク容量が生じさせられる。
つまり、ブレーキB1を完全係合するのではなく半係合することで所定のトルク容量を生じさせて自動変速機10の出力トルク(アウトプットトルク)TOUTを発生させる。この際、ブレーキB1の半係合により一方向クラッチF1が同期させられる回転方向と反対方向に向かわさせられる力が働くので、一方向クラッチF1が同期させられる回転方向に向かうことが継続されるようにエンジントルクTEを加速要求量に応じた要求出力トルクとしてのドライバー要求エンジントルクTEDEMよりも所定値上昇させるエンジントルクアップを実行する。
以下、駆動力レスポンスを向上しつつ同期ショックを低減する為の電子制御装置100による制御機能を具体的に説明する。図6に戻り、電子制御装置100は、係合状態判定手段106と、加速要求判定手段108と、同期前制御手段110と、同期後制御手段112とを更に機能的に備えている。
係合状態判定手段106は、一方向クラッチF1の係合により成立させられる第1速ギヤ段において一方向クラッチF1が係合状態とされているか否かを判定する。例えば、変速制御手段104は、変速マップから一方向クラッチF1でギヤ段を形成する第1速ギヤ段であるか否かを判断する。そして、係合状態判定手段106は、変速制御手段104により第1速ギヤ段であると判断された場合には、例えば実際のタービン回転速度NTが出力回転速度NOUTと第1速ギヤ段のギヤ比γ1とから一意的に決定される第1速ギヤ段におけるタービン回転速度NTの同期回転速度(=ギヤ比γ1×出力回転速度NOUT)に一致したか否かに基づいて、一方向クラッチF1が係合状態(同期状態)とされているか否かを判定する。尚、実回転速度と同期回転速度とが一致したか否かは、例えば実回転速度と同期回転速度とが一致したと判断される回転速度差以内になったことで判断される。
加速要求判定手段108は、車両に対する加速要求の有無を判定する。例えば、加速要求判定手段108は、アクセルペダル62の踏み増し操作が行われたか否か、例えばアクセルオフからアクセルオンとされたか否かに基づいて加速要求の有無を判定する。
同期前制御手段110は、変速制御手段104により一方向クラッチF1でギヤ段を形成する第1速ギヤ段であると判定されたときに、係合状態判定手段106により第1速ギヤ段において一方向クラッチF1が未だ係合状態(同期状態)とされていないと判定されすなわち一方向クラッチF1が空転状態であると判定され、且つ加速要求判定手段108により車両に対する加速要求が発生したと判定された際に、一方向クラッチF1の空転状態が維持される第2所定変速段として第2速ギヤ段を選択する。尚、この第2所定変速段は実際に形成される為に選択されるのではなく、あくまで一方向クラッチF1の空転状態において駆動力を発生させる為に見かけ上選択されるものである。見方を換えれば、同期前制御手段110は、一方向クラッチF1の空転状態において駆動力を発生させる為に係合力(トルク容量)を発生させる摩擦係合装置として一方向クラッチF1の空転状態が維持される第2速ギヤ段を成立させる為のブレーキB1を選択する。そして、同期前制御手段110は、その加速要求に伴って一方向クラッチF1が同期させられる回転方向に向かうことは継続させつつ第2速ギヤ段を成立させる為のブレーキB1にトルク容量を生じさせる。
例えば、同期前制御手段110は、加速要求時の要求量(例えばアクセル開度Acc)が大きい程大きくされた自動変速機10の出力トルクの目標値(目標出力トルク)TOUT *が得られ且つ一方向クラッチF1を同期させる回転方向へ向かわせる為のタービン回転速度の目標値(目標タービン回転速度)NT *に沿ってタービン回転速度NTが上昇させられるように(すなわちエンジン回転速度NEが上昇させられるように)、ブレーキB1のトルク容量を発生させる指令を変速制御手段104へ出力し且つエンジントルクTEを加速要求時の要求量に応じたドライバー要求エンジントルクTEDEMよりも上昇させる指令をエンジン出力制御手段102へ出力する。
より具体的には、一方向クラッチF1の同期前の自動変速機10の出力トルクTOUTは、ブレーキB1のトルク容量(クラッチトルク)TCが大きくされる程大きくされ且つエンジントルクTEの上昇分(エンジントルクアップ)TUPが大きくされる程大きくされる第1の所定の関係式例えば次式(1)に示す関係式に基づいて算出される。
TOUT=β1×(TEDEM+TUP)+α×TC ・・・(1)
また、タービン回転速度NTの上昇分(タービン回転速度アップ)ΔNTは、ブレーキB1のクラッチトルクTCが大きくされる程小さくされ且つエンジントルクアップTUPが大きくされる程大きくされる第2の所定の関係式例えば次式(2)に示す関係式に基づいて算出される。
ΔNT=β2×(TEDEM+TUP)−γ×TC ・・・(2)
尚、上記式(1)(2)内のα、β1、β2、γの各数値は、例えばギヤ比や回転部材の慣性モーメントなどに基づいて車両や自動変速機10を含む動力伝達装置等で一意的に算出される定数であり、特に、β1は(β1×(TEDEM+TUP))の項が無視できる程αに比べて十分小さな値とされている。
そして、同期前制御手段110は、自動変速機10の出力トルクTOUTが運転者の操作に基づき求められた目標出力トルクTOUT *となるように前記(1)式及び前記(2)式に基づいてクラッチトルクTCを発生させ且つエンジントルクTEをドライバー要求エンジントルクTEDEMよりもエンジントルクアップTUPだけ上昇させる。すなわち、同期前制御手段110は、目標出力トルクTOUT *が得られ且つ目標タービン回転速度NT *に沿ってタービン回転速度NTが上昇させられるように、前記(1)、(2)式を用いてクラッチトルクTCとエンジントルクアップTUPとを決定し、ブレーキB1にクラッチトルクTCを発生させる指令及びドライバー要求エンジントルクTEDEMにエンジントルクアップTUPを加えたエンジントルクTEを発生させる指令を出力する。上記指令に従って、変速制御手段104はブレーキB1にクラッチトルクTCを発生させる為のバルブ指令信号(油圧指令値)を油圧制御回路40へ出力する。また、エンジン出力制御手段102は例えばドライバー要求エンジントルクTEDEMにエンジントルクアップTUPを加えたエンジントルクTEを発生する為の例えばスロットル弁開度θTHとするエンジン出力制御指令信号SEを出力する。
尚、目標出力トルクTOUT *は、一方向クラッチF1の同期後においては例えばアクセル開度Accが大きい程大きくされたドライバー要求エンジントルクTEDEMに対応する値(例えばドライバー要求エンジントルクTEDEMに第1速ギヤ段のギヤ比γ1を乗じた値)である。また、一方向クラッチF1の同期前においては例えばアクセルオンに対して駆動力の発生に遅れ感が生じ難く、駆動力の立ち上がりによるショックが抑制されるように同期後の目標出力トルクTOUT *に向かって漸増される値が設定される。
また、目標タービン回転速度NT *は、一方向クラッチF1の同期後においては第1速ギヤ段におけるタービン回転速度NTの同期回転速度である。また、一方向クラッチF1の同期前においては例えば一方向クラッチF1の同期回転速度に向かう変化速度がブレーキB1のクラッチトルクTCを生じさせないときと比較して同等か或いは若干の遅れ程度となるように第1速ギヤ段におけるタービン回転速度NTの同期回転速度に向かって漸増される値が設定される。このように設定するのは、一方向クラッチF1を速やかに同期させて一方向クラッチF1の同期前から駆動力を発生させる為の制御を速やかに終了させたい為でもある。
同期後制御手段112は、一方向クラッチF1の同期後は、例えば係合状態判定手段106により第1速ギヤ段において一方向クラッチF1が係合状態(同期状態)とされたと判定された後は、同期前制御手段110による上述した制御に替えて、ドライバー要求エンジントルクTEDEMのみで目標出力トルクTOUT *が得られるように、ブレーキB1のクラッチトルクTCを減少させる指令を変速制御手段104へ出力し且つエンジントルクアップTUPを減少させる指令をエンジン出力制御手段102へ出力する。
より具体的には、一方向クラッチF1の同期後の自動変速機10の出力トルクTOUTは、ブレーキB1のクラッチトルクTCが大きくされる程小さくされ且つエンジントルクアップTUPが大きくされる程大きくされる第3の所定の関係式例えば次式(3)に示す関係式に基づいて算出される。
TOUT=β3×TEDEM+β3×TUP−α2×TC ・・・(3)
尚、上記式(3)内のβ3やα2の各数値も、前記式(1)、(2)と同様に、例えばギヤ比や回転部材の慣性モーメントなどに基づいて車両や自動変速機10を含む動力伝達装置等で一意的に算出される定数である。
そして、同期後制御手段112は、前記(3)式における(β3×TEDEM)の項で設定されるドライバー要求エンジントルクTEDEMに対応する目標出力トルクTOUT *が得られるように、(β3×TUP−α2×TC)の項を零としながら、すなわち(β3×TUP=α2×TC)の関係を維持しながら、言い換えればドライバーからは制御していないのと同じように見えるように、所定時間内にエンジントルクアップTUP及びブレーキB1のクラッチトルクTCを零に戻す。例えば、同期後制御手段112は、一方向クラッチF1の同期後の所定時間内にエンジントルクアップTUPを零に向かって逓減させる指令及びブレーキB1のクラッチトルクTCを前記(3)式に従って逓減させる指令を出力する。上記指令に従って、変速制御手段104はブレーキB1のクラッチトルクTCを逓減してブレーキB1を解放させる為のバルブ指令信号(油圧指令値)を油圧制御回路40へ出力する。また、エンジン出力制御手段102は例えばエンジントルクアップTUPを逓減させる為の例えばスロットル弁開度θTHとするエンジン出力制御指令信号SEを出力する。尚、上記所定時間は、一方向クラッチF1が同期した後には一方向クラッチF1の同期前から駆動力を発生させた一連の制御を速やかに終了させる為の予め求められた設定時間である。
このように、本実施例では、同期前制御手段110は、第2速ギヤ段を成立させる為のブレーキB1にトルク容量を発生させて一方向クラッチF1の同期前から自動変速機10の出力トルクTOUTを発生させている(特に、前記式(1)参照)。この際、ブレーキB1にトルク容量を発生させると一方向クラッチF1が同期させられる回転方向へ向かうことが妨げられることから、エンジントルクTEをドライバー要求エンジントルクTEDEMよりもエンジントルクアップTUP分上昇させることにより一方向クラッチF1の同期(第1速ギヤ段への変速の進行)を補償している(特に、前記式(2)参照)。
ところで、エンジントルクTEをドライバー要求エンジントルクTEDEMよりも上昇させる際、一方向クラッチF1の同期を補償する為に必要とされるトルクアップ後エンジントルクTE+UP(=TEDEM+TUP)がエンジン28の出力可能なエンジン最大トルクTEMAXを超えてしまう可能性がある。そのため、図10に示すように、トルクアップ後エンジントルクTE+UPがエンジン最大トルクTEMAXを超えてしまうような加速要求時の要求量が大きな領域すなわちアクセル開度Accが所定アクセル開度AccTHを超える領域では、アクセル開度Accに応じて本来必要とされる図10の二点鎖線で示すようなトルクアップ後エンジントルクTE+UPが得られず、アクセル開度Accに対してトルクアップ後エンジントルクTE+UPが一律にエンジン最大トルクTEMAXとなり(つまりエンジン最大トルクTEMAXで頭打ちとなり)、自動変速機10の出力トルクTOUTが目標出力トルクTOUT *に向かって上昇させられるときに一方向クラッチF1の同期をエンジントルクアップTUPにより補償できないためにブレーキB1のクラッチトルクTCをエンジン最大トルクTEMAXに対応させる以上に上昇させられない。このため、自動変速機10の実際の出力トルクTOUTが頭打ちになって増大させられず、一方向クラッチF1が同期して自動変速機10の実際の出力トルクTOUTを目標出力トルクTOUT *に向かって増大させられるようになるまでの間加速感が得られないという不感帯が発生してしまい、違和感を生じる可能性がある。つまり、加速要求時の要求量において不感帯が発生する不感帯領域が存在する。
そこで、本実施例では、更に、同期前制御手段110は、エンジントルクTEをドライバー要求エンジントルクTEDEMよりもエンジントルクアップTUP分上昇させる際に、トルクアップ後エンジントルクTE+UPがエンジン最大トルクTEMAXを超えるような場合すなわち車両状態が不感帯領域にある場合は、トルクアップ後エンジントルクTE+UPが一律にエンジン最大トルクTEMAXとされず加速要求時の要求量が大きい程大きな加速感が得られる為に、図10の実線で示すように、トルクアップ後エンジントルクTE+UPがエンジン最大トルクTEMAXの範囲内で加速要求時の要求量が大きい程大きくなるように、例えばアクセル開度Accに対してトルクアップ後エンジントルクTE+UPの右肩上がりが維持されるように、車両状態が不感帯領域にない場合に比較してエンジントルクアップTUP量を抑制するエンジントルクアップ抑制制御を実行する。また、同期前制御手段110は、エンジントルクアップ抑制制御を実行しない場合に比較して一方向クラッチF1が同期させられる回転方向へ早く向かわせられるように、すなわち一方向クラッチF1の同期(第1速ギヤ段への変速の進行)が促進されるように、エンジントルクアップTUP量の抑制に応じて第2速ギヤ段を成立させる為のブレーキB1に発生させるトルク容量すなわちクラッチトルクTCを抑制する。
上記エンジントルクアップ抑制制御を実行するときも、同期前制御手段110は、車両状態が不感帯領域にない場合と同様に、前記(1)式及び前記(2)式に基づいて目標出力トルクTOUT *と目標タービン回転速度NT *とが得られるように抑制後のトルクアップ後エンジントルクTE+UPに応じてクラッチトルクTCを制御する。特に、一方向クラッチF1の同期前の一時的な(同期するまでの仮の)目標出力トルクTOUT *として、例えばエンジントルクアップTUP量が抑制されたときのトルクアップ後エンジントルクTE+UPと同等のトルクアップ後エンジントルクTE+UPとされる車両状態が不感帯領域にない場合の要求量に応じた値が設定される。例えば、図10において、アクセル開度の値がAcc1であるときのエンジントルクアップ抑制制御時のトルクアップ後エンジントルクTE+UPと不感帯領域にない場合に同等のトルクアップ後エンジントルクTE+UPとなるアクセル開度の値であるAcc1’に応じた目標出力トルクTOUT *が設定される。従って、車両状態が不感帯領域にない場合と異なり、一方向クラッチF1の同期時にはアクセル開度Acc1に応じた目標出力トルクTOUT *ではなく、それよりも小さなアクセル開度Acc1’に応じた目標出力トルクTOUT *とされる。そのため、不感帯領域にない場合の一方向クラッチF1の同期後には目標出力トルクTOUT *を略一定に維持するようにすなわち前記(3)式において(β3×TUP=α2×TC)の関係を維持するようにエンジントルクアップTUP及びブレーキB1のクラッチトルクTCを零に戻したが、上記エンジントルクアップ抑制制御を実行するときの一方向クラッチF1の同期後には、本来の目標出力トルクTOUT *(例えばAcc1に応じた目標出力トルクTOUT *)を実現するように前記(3)式に従ってエンジントルクアップTUP及びブレーキB1のクラッチトルクTCを零に戻す。
尚、車両状態が不感帯領域にあるか否かは、例えばエンジントルクTEをドライバー要求エンジントルクTEDEMよりもエンジントルクアップTUP分上昇させる際にトルクアップ後エンジントルクTE+UPがエンジン最大トルクTEMAXを超えるか否かに基づいて、すなわちアクセル開度Accが所定アクセル開度AccTHを超えているか否かに基づいて不感帯領域判定手段114により判断される。この所定アクセル開度AccTHは、例えばトルクアップ後エンジントルクTE+UPがエンジン最大トルクTEMAXとなるアクセル開度Accである。
このように、車両状態が不感帯領域にある場合には同期前制御手段110よるエンジントルクアップ抑制制御を実行して、クラッチトルクTCを抑制することで加速要求時の要求量に応じた出力トルクTOUTの上昇(加速感)は抑制されるものの一方向クラッチF1の同期を促進し、その同期後にクラッチトルクTCを抜くことで本来の目標出力トルクTOUT *を実現するよう出力トルクTOUTを上昇させることにより、上述した不感帯の発生を解消するものである。
ここで、同期前制御手段110よるエンジントルクアップ抑制制御の適用について考察する。エンジントルクアップ抑制制御を実行しない場合には、ブレーキB1の係合のみで一方向クラッチF1の同期までに加速要求時の要求量に応じた目標出力トルクTOUT *を実現することができる。よって、目標出力トルクTOUT *を実現するまでの過渡期間における出力トルクTOUTの変化状態を滑らかで良好な加速フィーリングが得られるものにし易い。一方で、エンジントルクアップ抑制制御を実行する場合には、ブレーキB1の係合で一方向クラッチF1の同期までに加速要求時の要求量よりも小さな一時的に設定した仮の要求量に応じた目標出力トルクTOUT *を実現した後、一方向クラッチF1の同期後にブレーキB1の解放で加速要求時の要求量に応じた本来の目標出力トルクTOUT *を実現するものである。つまり、エンジントルクアップ抑制制御を実行する場合には、ブレーキB1の係合と解放との繋ぎで本来の目標出力トルクTOUT *を実現するものである。よって、一方向クラッチF1の同期は促進されるものの、ブレーキB1の係合と解放との繋ぎがあるので繋ぎ前後で出力トルクTOUTの変化状態を滑らかにし難くエンジントルクアップ抑制制御を実行しない場合に比較して良好な加速フィーリングが得られ難い。従って、不感帯が発生しないのであればすなわち車両状態が不感帯領域にない場合には、エンジントルクアップ抑制制御を実行しないことが望ましい。反対に、不感帯が発生するのであればすなわち車両状態が不感帯領域にある場合には、制御として複雑になりブレーキB1の係合と解放との繋ぎになるが、不感帯が発生するよりは優っているので、エンジントルクアップ抑制制御を実行することが望ましい。
図11は、電子制御装置100の制御作動の要部すなわち駆動力レスポンスを向上しつつ同期ショックを低減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。また、図12及び図13は、図11のフローチャートに示す制御作動を説明するタイムチャートであって、図12は車両状態が不感帯領域にない場合の実施例であり、図13は車両状態が不感帯領域にある場合の実施例である。また、図13には、本実施例であるトルクアップ制限制御を行う場合を実線で示した他に、そのトルクアップ制限制御を行わない場合を破線で示し、エンジントルクTEに上限がない(エンジントルク無限大)と仮定したときにそのトルクアップ制限制御を行わない場合を二点鎖線で示した。
図11において、先ず、変速制御手段104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、例えば変速マップから一方向クラッチF1でギヤ段を形成する第1速ギヤ段であるか否かがすなわち一方向クラッチF1の係合により成立させられる第1速ギヤ段であるか否かが判断される。第1速ギヤ段でないと判定されてこの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が、第1速ギヤ段であると判定されてこのS10の判断が肯定される場合は係合状態判定手段106に対応するS20において、一方向クラッチF1の係合により成立させられる第1速ギヤ段において一方向クラッチF1が係合状態とされているか否かがすなわち一方向クラッチF1が同期しているか否かが判定される。
一方向クラッチF1が既に同期しており上記S20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が一方向クラッチF1が未だ同期しておらず上記S20の判断が否定される場合は加速要求判定手段108に対応するS30において、車両に対する加速要求が有るか否かが、例えばアクセルオフからアクセルオンとされたか否かに基づいて判定される。アクセルオンされておらずこのS30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が、アクセルオンされてこのS30の判断が肯定される場合は同期前制御手段110に対応するS40において、一方向クラッチF1の空転状態において駆動力を発生させる為に係合力(トルク容量)を発生させる摩擦係合装置として一方向クラッチF1の空転状態が維持される第2速ギヤ段を成立させる為のブレーキB1が選択される(図12のt1時点、図13のt1時点)。次いで、不感帯領域判定手段114に対応するS50において、車両状態が不感帯領域にあるか否かが、例えばアクセル開度Accが所定アクセル開度AccTHを超えているか否かに基づいて判断される。
上記S50の判断が否定される場合は同期前制御手段110に対応するS60において、例えば図12に示すt3時点から立ち上がる目標出力トルクTOUT *が得られ且つ一方向クラッチF1を同期させる回転方向へ向かわせる為の例えば図12に示す目標タービン回転速度NT *に沿ってタービン回転速度NTが上昇させられるように、前述した式(1)、(2)を用いてクラッチトルクTCとエンジントルクアップTUPとが例えば図12に示すように決定される。そして、ブレーキB1にその決定されたクラッチトルクTCを発生させる指令が変速制御手段104へ出力される(図12のt2時点乃至t4時点)。及び、ドライバー要求エンジントルクTEDEMにエンジントルクアップTUPを加えたエンジントルクTEを発生させる指令がエンジン出力制御手段102へ出力される(図12のt1時点乃至t4時点)。
次いで、係合状態判定手段106に対応するS70において、一方向クラッチF1が同期したか否かが判定される。一方向クラッチF1が未だ同期しておらずこのS70の判断が否定される場合は前記S60に戻りこのS60以下が繰り返し実行される。一方、一方向クラッチF1が同期しこのS70の判断が肯定される場合は同期後制御手段112に対応するS80において、前記S60において実行されているブレーキB1にクラッチトルクTCを発生させ且つドライバー要求エンジントルクTEDEMにエンジントルクアップTUPを加えたエンジントルクTEを発生させる同期前制御に替えて、ドライバー要求エンジントルクTEDEMのみで目標出力トルクTOUT *が得られるように、ブレーキB1のクラッチトルクTCを減少させ且つエンジントルクアップTUPを減少させる同期後制御が実行される。例えば、一方向クラッチF1の同期後の所定時間内にエンジントルクアップTUPを零に向かって逓減させる指令がエンジン出力制御手段102へ出力され、且つブレーキB1のクラッチトルクTCを前述した式(3)に従って逓減させる指令が変速制御手段104へ出力される(図12のt4時点乃至t5時点)。
一方で、上記S50の判断が肯定される場合は同期前制御手段110に対応するS90において、図10の実線で示すように車両状態が不感帯領域にない場合に比較してエンジントルクアップTUP量を抑制するエンジントルクアップ抑制制御が実行される。また、エンジントルクアップTUP量の抑制に応じてブレーキB1に発生させるクラッチトルクTCが抑制されて、一方向クラッチF1の同期(第1速ギヤ段への変速の進行)が促進される。例えば図13に示すt3時点から立ち上がる目標出力トルクTOUT *が得られ且つ一方向クラッチF1を同期させる回転方向へ向かわせる為の例えば図13の実線に示す目標タービン回転速度NT *に沿ってタービン回転速度NTが上昇させられるように、前述した式(1)、(2)を用いてクラッチトルクTCとエンジントルクアップTUPとが例えば図13の実線に示すように決定される。そして、ブレーキB1にその決定されたクラッチトルクTCを発生させる指令が変速制御手段104へ出力される(図13のt2時点乃至t5時点)。及び、ドライバー要求エンジントルクTEDEMにエンジントルクアップTUPを加えたエンジントルクTEを発生させる指令がエンジン出力制御手段102へ出力される(図13のt1時点乃至t5時点)。このS90の同期前制御における目標出力トルクTOUT *は、例えばエンジントルクアップTUP量が抑制されたときのトルクアップ後エンジントルクTE+UPと同等のトルクアップ後エンジントルクTE+UPとされる車両状態が不感帯領域にない場合のアクセル開度Accに応じた値が一時的に(仮に)設定される。従って、図13の実線に示すように、結果的に二点鎖線の場合に比べて抑制されたクラッチトルクTCとエンジントルクアップTUPとが決定される。尚、クラッチトルクTCとエンジントルクアップTUPとを二点鎖線の場合に比べて抑制し、結果的に図13の実線に示すような出力トルクTOUTとタービン回転速度NTとが実現されるようにしても良い。
次いで、係合状態判定手段106に対応するS100において、一方向クラッチF1が同期したか否かが判定される。一方向クラッチF1が未だ同期しておらずこのS100の判断が否定される場合は前記S90に戻りこのS90以下が繰り返し実行される。一方、一方向クラッチF1が同期しこのS100の判断が肯定される場合は同期後制御手段112に対応するS110において、前記S90において実行されているブレーキB1にクラッチトルクTCを発生させ且つドライバー要求エンジントルクTEDEMにエンジントルクアップTUPを加えたエンジントルクTEを発生させる同期前制御に替えて、ドライバー要求エンジントルクTEDEMのみで目標出力トルクTOUT *が得られるように、ブレーキB1のクラッチトルクTCを減少させ且つエンジントルクアップTUPを減少させる同期後制御が実行される。例えば、一方向クラッチF1の同期後の所定時間内にエンジントルクアップTUPを零に向かって逓減させる指令がエンジン出力制御手段102へ出力され、且つブレーキB1のクラッチトルクTCを前述した式(3)に従って逓減させる指令が変速制御手段104へ出力される(図13のt5時点乃至t7時点)。このS110の同期後制御では、一方向クラッチF1の同期時点では本来の目標出力トルクTOUT *が得られていないので、ブレーキB1のクラッチトルクTCを減少させ且つエンジントルクアップTUPを減少させることで目標出力トルクTOUT *に向かって出力トルクTOUTが上昇させられてその目標出力トルクTOUT *が実現される。
図13において、破線で示したトルクアップ制限制御を行わない場合は、本来は二点鎖線で示すトルクアップ後エンジントルクTE+UPが要求されるところをエンジン最大トルクTEMAXが上限とされるので、エンジン最大トルクTEMAXに対応する以上にクラッチトルクTCが上昇させられない。従って、出力トルクTOUTの上昇が二点鎖線に示すようにならずt4時点にて頭打ちとなる。また、一方向クラッチF1の同期も遅れるので、出力トルクTOUTが停滞して加速感が得られにくくなってしまう(不感帯、図13のt4時点乃至t8時点)。それに対して、実線で示す本実施例のトルクアップ制限制御を行う場合は、エンジントルクアップTUP分を抑制してクラッチトルクTCを抑制することで、出力トルクTOUTの立ち上がり速度は減少するものの同期が促進され、出力トルクTOUTが停滞することなく本来の目標出力トルクTOUT *に向かって上昇させられるので、連続的な加速感が得られる。但し、ブレーキB1の係合(図13のt2時点乃至t5時点)と解放(図13のt5時点乃至t7時点)との繋ぎで目標出力トルクTOUT *を実現するために二点鎖線の場合と比較して出力トルクTOUTの変化状態をスムーズにし難いので、不感帯が発生しないのであればこのトルクアップ制限制御を行わない方が望ましい。しかし、破線の場合のように不感帯が発生するのであれば、このトルクアップ制限制御を行う方が望ましい。また、図10に示すようにアクセル開度Accに対して右肩上がりを維持しつつエンジントルクアップTUP分を抑制するので、加速感は抑制されるもののアクセル開度Accに応じて出力トルクTOUTの立ち上がり速度が変化させられるすなわちアクセル開度Accに応じた加速感が得られる。
上述のように、本実施例によれば、第1所定変速段(第1速ギヤ段)における一方向クラッチF1の空転状態にて例えばアクセルオンの加速要求が発生した場合には、同期前制御手段110により一方向クラッチF1の空転状態が維持される第2所定変速段(第2速ギヤ段)を成立させる為の摩擦係合装置であるブレーキB1にクラッチトルクTCが生じさせられるので、第1速ギヤ段における一方向クラッチF1の空転状態ではあるがすなわち一方向クラッチF1の同期前ではあるが自動変速機10の出力トルクTOUTが発生させられる。この際、同期前制御手段110により、第2速ギヤ段が成立させられわけではなく加速要求に伴って一方向クラッチF1が同期させられる回転方向に向かうことは継続させられるので、一方向クラッチF1は確実に同期させられて第1速ギヤ段が成立させられる。これにより、一方向クラッチF1の同期前に出力トルクTOUTが発生させられて駆動力レスポンスが向上する。
別の見方をすれば、第2速ギヤ段を成立させる為のブレーキB1にクラッチトルクTCを生じさせることで、単に加速要求に伴って一方向クラッチF1が同期させられる回転方向へ向かうことに比較して緩やかな速度で同期させられる回転方向へ向かわせることもでき、それにより同期ショックを抑制することが可能になる。この際、単に加速要求に伴って一方向クラッチF1が同期させられることに比較して一方向クラッチF1の同期は遅延させられるが、同期前から出力トルクTOUTが発生させられていることから、駆動力レスポンスは向上させられるものの低下させられることはない。
また、同期前制御手段110により、加速要求時の要求量が大きい程大きくされた自動変速機10の目標出力トルクTOUT *に向かって実際の出力トルクTOUTが上昇させられ且つ一方向クラッチF1が同期させられる回転方向へ向かわせられるように、第2速ギヤ段を成立させる為のブレーキB1のクラッチトルクTCが発生させられ且つエンジントルクTEが加速要求時の要求量に応じたドライバー要求エンジントルクTEDEMよりも上昇させられるので、一方向クラッチF1の同期前から自動変速機10の出力トルクTOUTが適切に発生させられ、加えて一方向クラッチF1が確実に同期させられる。この一方向クラッチF1の同期時には第2速ギヤ段を成立させる為のブレーキB1に発生させられたクラッチトルクTC及びドライバー要求エンジントルクTEDEMよりも上昇させられたトルクアップ後エンジントルクTE+UPによって既に自動変速機10の出力トルクTOUTが発生させられており、一方向クラッチF1の同期によって出力トルクTOUTがステップ的に立ち上がるものではないことから、一方向クラッチF1の同期ショックが抑制される。
また、エンジントルクTEをドライバー要求エンジントルクTEDEMよりも上昇させる際にトルクアップ後エンジントルクTE+UPがエンジン最大トルクTEMAXを超える場合には、同期前制御手段110により、トルクアップ後エンジントルクTE+UPがエンジン最大トルクTEMAXの範囲内で加速要求時の要求量が大きい程大きくなるように(トルクアップ後エンジントルクTE+UPがエンジン最大トルクTEMAX以下となる場合に比較して)エンジントルクアップTUP量が抑制されると共に、エンジントルクアップTUP量を抑制しない場合に比較して一方向クラッチF1が同期させられる回転方向へ早く向かわせられるようにそのエンジントルクアップTUP量の抑制に応じて第2速ギヤ段を成立させる為のブレーキB1に発生させるクラッチトルクTCが抑制されるので、加速要求時の要求量に応じた加速感は抑制されるもののトルクアップ後エンジントルクTE+UPが一律にエンジン最大トルクTEMAXとならず加速要求時の要求量が大きい程大きな加速感が得られると共に、ブレーキB1のクラッチトルクTCの抑制により一方向クラッチF1の同期が促進され、その同期後に自動変速機10の実際の出力トルクTOUTを最終的な(本来の)目標出力トルクTOUT *に向かって速やかに増大させることができて不感帯を解消することが可能になる。
このように、本実施例によれば、一方向クラッチF1の係合により成立させられる変速段において一方向クラッチF1が空転状態であるときに加速要求がなされた際に、駆動力レスポンスの向上と同期ショックの低減とを両立することができる。
また、本実施例によれば、同期前制御手段110は、自動変速機10の目標出力トルクTOUT *が得られ且つ一方向クラッチF1を同期させる回転方向へ向かわせる為の目標タービン回転速度NT *に沿ってタービン回転速度NTが上昇させられるように、第2速ギヤ段を成立させる為のブレーキB1のクラッチトルクTCを発生させ且つエンジントルクTEを加速要求時の要求量に応じたドライバー要求エンジントルクTEDEMよりも上昇させるので、一方向クラッチF1の同期前から自動変速機10の出力トルクTOUTが適切に発生させられ、加えて一方向クラッチF1が確実に同期させられる。
また、本実施例によれば、同期前制御手段110は、自動変速機10の出力トルクTOUTが運転者の操作に基づき求められた目標出力トルクTOUT *となるように前記(1)式及び前記(2)式に基づいてブレーキB1のクラッチトルクTCを発生させ且つエンジントルクTEをドライバー要求エンジントルクTEDEMよりもエンジントルクアップTUPだけ上昇させるので、目標出力トルクTOUT *となる出力トルクTOUTが得られ且つタービン回転速度NTが目標タービン回転速度NT *に沿って上昇させられるように、前記(1)及び(2)式に基づいて第2速ギヤ段を成立させる為のブレーキB1のクラッチトルクTCとエンジントルクアップTUPとが算出され、その算出結果に基づいてブレーキB1の作動とエンジントルクとが適切に制御される。
また、本実施例によれば、同期後制御手段112は、一方向クラッチF1の同期後は、同期前制御手段110による制御に替えて、ドライバー要求エンジントルクTEDEMのみで目標出力トルクTOUT *が得られるように、第2速ギヤ段を成立させる為のブレーキB1のクラッチトルクTCを減少させ且つエンジントルクアップTUPを減少させるので、一方向クラッチF1の同期後は同期前制御手段110により発生させられたブレーキB1のクラッチトルクTCやエンジントルクアップTUPが速やかに解除させられ、ドライバー要求エンジントルクTEDEMのみで目標出力トルクTOUT *を得るという通常状態の制御に速やかに戻される。
また、本実施例によれば、同期後制御手段112は、一方向クラッチF1の同期後の所定時間内にエンジントルクアップTUPを零に向かって逓減させ、第2速ギヤ段を成立させる為のブレーキB1のクラッチトルクTCを前記(3)式に従って逓減させるので、前記(3)式に基づいて一方向クラッチF1の同期後の所定時間内に同期前制御手段110により発生させられたブレーキB1のクラッチトルクTCやエンジントルクアップTUPが解除させられる。
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、加速要求時の要求量としてアクセル開度Accを例示し、車両状態が不感帯領域にあるか否か(不感帯領域判定手段114に対応するS50)を、アクセル開度Accが所定アクセル開度AccTHを超えているか否かに基づいて判断したが、加速要求時の要求量としてはドライバー要求エンジントルクTEDEM、スロットル弁開度θTH、吸入空気量QAIR、燃料噴射量等を用いても良く、例えばドライバー要求エンジントルクTEDEMが所定ドライバー要求エンジントルクTEDEMTHを超えているか否かに基づいて車両状態が不感帯領域にあるか否かを判断しても良い。この所定ドライバー要求エンジントルクTEDEMTHは、例えばトルクアップ後エンジントルクTE+UPがエンジン最大トルクTEMAXとなるドライバー要求エンジントルクTEDEMである。
また、この不感帯領域の判定では、前述したように、所定アクセル開度AccTHや所定ドライバー要求エンジントルクTEDEMTHのような不感帯領域となる要求量の下限を閾値としたが、これに限らず不感帯領域とならない要求量を閾値としても良い。例えば、不感帯領域となる要求量の下限に対して小さくなる側に所定のマージンを取った要求量であっても良い。例えば、図10の実線に示したエンジントルクアップ抑制制御時のトルクアップ後エンジントルクTE+UPの一例においてトルクアップ後エンジントルクTE+UPが抑制される境界点(直線が折れた部分)に対応する要求量であっても良い。従って、実際に不感帯領域にある場合だけでなく、不感帯領域に入ることが予想されるような場合にもトルクアップ制限制御を行うようにしても良い。
また、前述の実施例では、第1所定変速段は第1速ギヤ段であり、第2所定変速段は第2速ギヤ段であったが、例えば第1所定変速段は一方向クラッチの係合により成立させられるギヤ段であれば良く、また第2所定変速段は一方向クラッチの空転状態を維持するギヤ段であれば良く、車両用自動変速機のギヤ段の構成によって各々1つ乃至複数の種々のギヤ段が適用され得る。
また、前述の実施例では、加速要求としてアクセルオフからのアクセルオンを例示したが、例えばアクセルペダル62の一定踏込状態からのアクセルペダル62の踏み増しであっても良いし、良く知られたクルーズコントロール制御における加速要求等であっても良い。
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。