JP6791937B2 - 変速制御装置および変速制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、トルクコンバータ及びロックアップクラッチを有する多段変速機にトルクを出力する原動機の目標トルクを設定する変速制御装置及び変速制御方法に関する。

従来、トルクコンバータ及びロックアップクラッチを有する多段変速機と当該多段変速機にトルクを出力する原動機とが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１のものでは、バネ定数の異なる２種類のバネを有するダンパを備え、ロックアップクラッチが締結状態である場合には、ダンパのバネ定数が変化する所定トルクよりも原動機の出力トルクを低減させて、振動を低減させている。

特許第４８６７７２５号公報

近年、原動機の高出力化が進み、ロックアップクラッチを締結させるとロックアップクラッチの許容温度を超える範囲が大きくなってきている。ロックアップクラッチが許容温度を超えることが想定される場合には、ロックアップクラッチを締結させることができず、解放させたままとなるが、これでは、加速性能が悪化してしまう。

この問題を解決すべく出願人は、ロックアップクラッチを締結させても許容温度内に維持することができるようにアップシフト中に目標トルクを低減させる目標トルク制御装置を出願した。

しかしながら、ロックアップクラッチを締結させているときに目標トルクを低減させると、アップシフトが完了する前の段階における原動機の最大回転数が低下してしまうことが分かった。

本発明は、以上の点に鑑み、ロックアップクラッチを締結させているときのアップシフト中に目標トルクを低減させても最大回転数の低下を抑制させることができる変速制御装置および変速制御方法を提供することを目的とする。

［１］上記目的を達成するため、本発明は、
車両の入力軸、トルクコンバータ（例えば、実施形態のトルクコンバータ２。以下同一。）及びロックアップクラッチ（例えば、実施形態のロックアップクラッチ２ａ。以下同一。）を有する多段変速機（例えば、実施形態の多段変速機３。以下同一。）を制御すると共に、前記多段変速機にトルクを出力する原動機の目標トルクを要求する変速制御装置（例えば、実施形態の変速制御装置ＥＣＵ。以下同一。）であって、
前記ロックアップクラッチは、前記トルクコンバータを介して前記多段変速機に前記原動機の出力トルクを伝達させる解放状態と、前記トルクコンバータを介することなく前記多段変速機に前記原動機の出力トルクを直接的に伝達させる締結状態とに切り換え自在に構成され、
前記締結状態は、前記入力軸の回転数と前記原動機の回転数との間に差がある状態および前記入力軸の回転数と前記原動機の回転数との間に差がなく完全に締結されている状態を含み、
前記ロックアップクラッチが締結状態である場合（例えば、実施形態の図５のＳＴＥＰ１でＹＥＳ。以下同一。）には、
アップシフトの変速中（例えば、実施形態の図５のＳＴＥＰ３でＹＥＳ。以下同一。）に、前記原動機の出力トルクを前記ロックアップクラッチの発熱温度が許容温度を超えない程度の出力トルクとなるように前記原動機の目標トルクを低減させるように前記原動機に要求する目標トルク低減制御（例えば、実施形態の図５のＳＴＥＰ４。以下同一。）を実行し、
且つ、前記アップシフトのときに変速段を高速段側へ切り換えるときの前記原動機の回転数の閾値又は前記多段変速機の入力軸の回転数の閾値を高回転側へ変更し、
この変更する前記原動機の回転数の閾値または前記多段変速機の入力軸の回転数の閾値は、車両の加速度に基づいて低回転側に補正される閾値変更制御（例えば、実施形態の図５のＳＴＥＰ２。以下同一。）を実行することを特徴とする。

本発明によれば、ロックアップクラッチが締結されると、閾値変更制御によってアップシフトのときに変速段を高速段側へ切り換えるときの原動機又は多段変速機の回転数の閾値を高回転側へ変更する。これにより、ロックアップクラッチを締結させているときのアップシフト中に目標トルクを低減させてもアップシフトが完了する前の段階における原動機の最大回転数の低下を抑制させることができる。

［２］また、本発明においては、前記目標トルク低減制御は、前記アップシフトの変速中におけるトルク相で実行し、イナーシャ相では実行しないように制御することができる。かかる構成によれば、イナーシャ相で原動機の回転数を迅速にアップシフト後の変速段相当の回転数まで落とすことができる。

［３］また、本発明においては、前記目標トルク低減制御は、前記ロックアップクラッチが締結状態で前記許容温度を超えることが想定される場合に実行されるようにしてもよい。かかる構成によれば、ロックアップクラッチが許容温度を超えるか否かを判定して、目標トルク低減制御を実行させることができるため、ロックアップクラッチが締結されている場合に一律に目標トルク低減制御を実行する場合と比較して、加速性能の更なる向上を図ることができる。

［４］また、本発明は、
車両の入力軸、トルクコンバータ及びロックアップクラッチを有する多段変速機を制御すると共に、前記多段変速機にトルクを出力する原動機の目標トルクを要求する変速制御方法であって、
前記ロックアップクラッチは、前記トルクコンバータを介して前記多段変速機に前記原動機の出力トルクを伝達させる解放状態と、前記トルクコンバータを介することなく前記多段変速機に前記原動機の出力トルクを直接的に伝達させる締結状態とに切り換え自在に構成され、
前記締結状態は、前記入力軸の回転数と前記原動機の回転数との間に差がある状態および前記入力軸の回転数と前記原動機の回転数との間に差がなく完全に締結されている状態を含み、
前記ロックアップクラッチが締結状態である場合には、
アップシフトの変速中に、前記原動機の出力トルクを前記ロックアップクラッチの発熱温度が前記許容温度を超えない程度の出力トルクとなるように前記原動機の目標トルクを低減させるように前記原動機に要求する目標トルク低減制御を実行し、
且つ、前記アップシフトのときに変速段を高速段側へ切り換えるときの前記原動機の回転数の閾値又は前記多段変速機の入力軸の回転数の閾値を高回転側へ変更し、
この変更する前記原動機の回転数の閾値または前記多段変速機の入力軸の回転数の閾値は、車両の加速度に基づいて低回転側に補正される閾値変更制御を実行することを特徴とする。

本発明によれば、ロックアップクラッチが締結されると、閾値変更制御によってアップシフトのときに変速段を高速段側へ切り換えるときの原動機又は多段変速機の回転数の閾値を高回転側へ変更する。これにより、ロックアップクラッチを締結させているときのアップシフト中に目標トルクを低減させてもアップシフトが完了する前の段階における原動機の最大回転数の低下を抑制させることができる。

図１は、実施形態の変速制御装置を備える多段変速機を搭載した車両を模式的に示す説明図である。 図２は、本実施形態の多段変速機を示すスケルトン図である。 図３は、本実施形態の遊星歯車機構の共線図である。 図４は、本実施形態の各変速段における各係合機構の係合状態を示す説明図である。 図５は、本実施形態の変速制御装置の作動及び変速制御方法を示すフローチャートである。 図６は、本実施形態の変速制御装置において、全開加速した場合を示すタイミングチャートである。 図７は、本実施形態のアップシフトする回転数の閾値を高回転側に変更した場合の最大回転数を示すタイミングチャートである。 図８は、図７の比較例として、アップシフトする回転数の閾値を変更しなかった場合の最大回転数を示すタイミングチャートである。 図９は、他の実施形態のアップシフトする回転数の閾値を高回転側に変更した場合の最大回転数を示すタイミングチャートである。

図面を参照して実施形態の変速制御装置を備え、又は変速制御方法を適用した多段変速機及びこの多段変速機を搭載する車両について説明する。

図１に示すように、本実施形態の変速制御装置を備える多段変速機を搭載した車両Ｖは、エンジンＥ（内燃機関、駆動源。エンジンＥに代えて電動機を用いてもよい。）を、クランクシャフト１が車体左右方向を向くように横置きに車体へ搭載されている。エンジンＥから出力される駆動力は、動力伝達装置ＰＴに伝達される。そして、動力伝達装置ＰＴは、エンジンＥの駆動力を選択された変速比に対応して調整して、左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲに伝達する。

動力伝達装置ＰＴは、クランクシャフト１に接続されたトルクコンバータ２を有する多段変速機３と、多段変速機３に接続されたフロントデファレンシャルギヤ４とで構成される。トルクコンバータ２は、トルクを増加させることなくクランクシャフト１の回転を直接的に多段変速機３の入力軸１１へ入力させるためのロックアップクラッチ２ａを備えている。ロックアップクラッチ２ａは締結状態と解放状態とに切り換えられ、締結状態で、トルクを増加させることなくクランクシャフト１の回転を直接的に多段変速機３の入力軸１１へ入力させ、解放状態で、ロックアップクラッチ２ａを介した動力伝達が断たれ、トルクを増加させて多段変速機３へ入力される。

フロントデファレンシャルギヤ４は、前部左車軸７Ｌ及び前部右車軸７Ｒを介して左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲに接続される。

図２は、多段変速機３のトルクコンバータ２を除いた部分を示すスケルトン図である。この多段変速機３は、筐体としての変速機ケース１０内に回転自在に軸支した、原動機としてのエンジンＥが出力する駆動力がロックアップクラッチ及びダンパを有するトルクコンバータ２を介して伝達される入力軸１１と、入力軸１１と同心に配置された出力ギヤからなる出力部としての出力部材１３とを備えている。

出力部材１３の回転は、出力部材１３と噛合するアイドルギヤ２１と、アイドルギヤ２１を軸支するアイドル軸２３と、アイドル軸２３に軸支されるファイナルドライブギヤ２５と、ファイナルドライブギヤ２５に噛合するファイナルドリブンギヤ２７を備えるフロントデファレンシャルギヤ４と、を介して車両の左右の駆動輪（前輪ＷＦＬ，ＷＦＲ）に伝達される。また、フロントデファレンシャルギヤ４に代えてプロペラシャフトを接続して、後輪駆動車両に適用することもできる。また、フロントデファレンシャルギヤ４にトランスファーを介してプロペラシャフトを接続して、四輪駆動車両に適用することもできる。

筐体としての変速機ケース１０内には、エンジンＥ側から順に第１〜第４の４つの遊星歯車機構ＰＧ１〜４が入力軸１１と同心に配置されている。

第１遊星歯車機構ＰＧ１は、サンギヤＳａと、リングギヤＲａと、サンギヤＳａ及びリングギヤＲａに噛合するピニオンＰａを自転及び公転自在に軸支するキャリアＣａとからなる所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成される。

所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構は、キャリアを固定してサンギヤを回転させると、リングギヤがサンギヤと異なる方向に回転するため、マイナス遊星歯車機構又はネガティブ遊星歯車機構ともいう。なお、所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構は、リングギヤを固定してサンギヤを回転させると、キャリアがサンギヤと同一方向に回転する。

図３の上から３段目に示す第１遊星歯車機構ＰＧ１の共線図を参照して、第１遊星歯車機構ＰＧ１の３つの要素Ｓａ，Ｃａ，Ｒａを、共線図におけるギヤ比（リングギヤの歯数／サンギヤの歯数）に対応する間隔での並び順に左側から夫々第７要素、第８要素及び第９要素とすると、第７要素はサンギヤＳａ、第８要素はキャリアＣａ、第９要素はリングギヤＲａになる。サンギヤＳａとキャリアＣａ間の間隔とキャリアＣａとリングギヤＲａ間の間隔との比は、第１遊星歯車機構ＰＧ１のギヤ比をｈとして、ｈ：１に設定される。

第２遊星歯車機構ＰＧ２も、サンギヤＳｂと、リングギヤＲｂと、サンギヤＳｂ及びリングギヤＲｂに噛合するピニオンＰｂを自転及び公転自在に軸支するキャリアＣｂとからなる所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成される。

図３の上から４段目（最下段）に示す第２遊星歯車機構ＰＧ２の共線図を参照して、第２遊星歯車機構ＰＧ２の３つの要素Ｓｂ，Ｃｂ，Ｒｂを、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第１０要素、第１１要素及び第１２要素とすると、第１０要素はリングギヤＲｂ、第１１要素はキャリアＣｂ、第１２要素はサンギヤＳｂになる。サンギヤＳｂとキャリアＣｂ間の間隔とキャリアＣｂとリングギヤＲｂ間の間隔との比は、第２遊星歯車機構ＰＧ２のギヤ比をｉとして、ｉ：１に設定される。

第３遊星歯車機構ＰＧ３は、サンギヤＳｃと、リングギヤＲｃと、サンギヤＳｃとリングギヤＲｃとに噛合するピニオンＰｃを自転及び公転自在に軸支するキャリアＣｃとからなる所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成されている。

図３の上から２段目に示す第３遊星歯車機構ＰＧ３の共線図（サンギヤ、キャリア、リングギヤの３つの要素の相対回転速度の比を直線（速度線）で表すことができる図）を参照して、第３遊星歯車機構ＰＧ３の３つの要素Ｓｃ，Ｃｃ，Ｒｃを、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第１要素、第２要素及び第３要素とすると、第１要素はサンギヤＳｃ、第２要素はキャリアＣｃ、第３要素はリングギヤＲｃになる。

ここで、サンギヤＳｃとキャリアＣｃ間の間隔とキャリアＣｃとリングギヤＲｃ間の間隔との比は、第３遊星歯車機構ＰＧ３のギヤ比をｊとして、ｊ：１に設定される。なお、共線図において、下の横線と上の横線（４ｔｈ及び６ｔｈと重なる線）は夫々回転速度が「０」と「１」（入力軸１１と同じ回転速度）であることを示している。

第４遊星歯車機構ＰＧ４も、サンギヤＳｄと、リングギヤＲｄと、サンギヤＳｄ及びリングギヤＲｄに噛合するピニオンＰｄを自転及び公転自在に軸支するキャリアＣｄとからなる所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成される。

図３の上から１段目（最上段）に示す第４遊星歯車機構ＰＧ４の共線図を参照して、第４遊星歯車機構ＰＧ４の３つの要素Ｓｄ，Ｃｄ，Ｒｄを、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第４要素、第５要素及び第６要素とすると、第４要素はリングギヤＲｄ、第５要素はキャリアＣｄ、第６要素はサンギヤＳｄになる。サンギヤＳｄとキャリアＣｄ間の間隔とキャリアＣｄとリングギヤＲｄ間の間隔との比は、第４遊星歯車機構ＰＧ４のギヤ比をｋとして、ｋ：１に設定される。

第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）は、入力軸１１に連結されている。また、第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第１０要素）は、出力ギヤからなる出力部材１３に連結されている。

また、第３遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアＣｃ（第２要素）と第４遊星歯車機構ＰＧ４のキャリアＣｄ（第５要素）と第１遊星歯車機構ＰＧ１のリングギヤＲａ（第９要素）とが連結されて、第１連結体Ｃｃ−Ｃｄ−Ｒａが構成されている。また、第３遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤＲｃ（第３要素）と第２遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤＳｂ（第１２要素）とが連結されて、第２連結体Ｒｃ−Ｓｂが構成されている。また、第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第８要素）と第２遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアＣｂ（第１１要素）とが連結されて、第３連結体Ｃａ−Ｃｂが構成されている。

また、本実施形態の多段変速機は、第１から第３の３つのクラッチＣ１〜Ｃ３と、第１から第３の３つのブレーキＢ１〜Ｂ３と、１つのツーウェイクラッチＦ１からなる７つの係合機構を備える。

第１クラッチＣ１は、油圧作動型の湿式多板クラッチであり、第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）と第３連結体Ｃａ−Ｃｂとを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。

第３クラッチＣ３は、油圧作動型の湿式多板クラッチであり、第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）と第４遊星歯車機構ＰＧ４のリングギヤＲｄ（第４要素）とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。

第２クラッチＣ２は、油圧作動型の湿式多板クラッチであり、第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（第６要素）と第２連結体Ｒｃ−Ｓｂとを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。

ツーウェイクラッチＦ１は、第４ブレーキＢ４としての機能を兼ね備えるものであり、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの正転（入力軸１１の回転方向、及び／又は出力部材１３の車両前進時の回転方向と同一方向への回転）を許容し、逆転（正転とは反対の回転方向）を阻止する逆転阻止状態と、第３連結体Ｃａ−Ｃｂを変速機ケース１０に固定する固定状態とに切換自在に構成されている。

ツーウェイクラッチＦ１は、逆転阻止状態において、第３連結体Ｃａ−Ｃｂに正転方向に回転しようとする力が加わった場合に、この回転が許容されて開放状態となり、逆転方向に回転しようとする力が加わった場合に、この回転が阻止されて変速機ケース１０に固定される固定状態となる。

第１ブレーキＢ１は、油圧作動型の湿式多板ブレーキであり、第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第７要素）を変速機ケース１０に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成されている。

第２ブレーキＢ２は、油圧作動型の湿式多板ブレーキであり、第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（第６要素）を変速機ケース１０に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成されている。第３ブレーキＢ３は、油圧作動型の湿式多板ブレーキであり、第４遊星歯車機構ＰＧ４のリングギヤＲｄ（第４要素）を変速機ケース１０に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成されている。

各クラッチＣ１〜Ｃ３及び各ブレーキＢ１〜Ｂ３、ツーウェイクラッチＦ１は、図１に示すトランスミッション・コントロール・ユニット（ＴＣＵ）で構成される変速制御装置ＥＣＵにより、図示省略した統合制御ユニットなどから送信される車両の走行速度等の車両情報に基づいて、状態が切り換えられる。

変速制御装置ＥＣＵは、図示省略したＣＰＵやメモリ等により構成された電子ユニットで構成され、車両Ｖの走行速度やアクセル開度、エンジンＥの回転速度や出力トルク、シフトレバーの操作情報等の所定の車両情報を受信することができると共に、メモリなどの記憶装置に保持された制御プログラムをＣＰＵで実行することにより、多段変速機３（変速機構）を制御する。

図３中の破線で示す速度線は、４つの遊星歯車機構ＰＧ１〜ＰＧ４のうち動力伝達する遊星歯車機構に追従して他の遊星歯車機構の各要素が回転（空回り）することを表している。

図４は、各変速段におけるクラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１〜Ｂ３、ツーウェイクラッチＦ１の状態を纏めて表示した図であり、第１から第３の３つのクラッチＣ１〜Ｃ３、第１から第３の３つのブレーキＢ１〜Ｂ３の列の「○」は連結状態又は固定状態を示し、空欄は開放状態を示している。また、ツーウェイクラッチＦ１の列の「Ｒ」は逆転阻止状態を示し、「Ｌ」は固定状態を示している。

また、下線を付した「Ｒ」及び「Ｌ」はツーウェイクラッチＦ１の働きで第３連結体Ｃａ−Ｃｂの回転速度が「０」となることを示している。また、「Ｒ／Ｌ」は、通常時は逆転阻止状態の「Ｒ」であるが、エンジンブレーキを効かせる場合には固定状態の「Ｌ」に切り換えることを示している。

また、図４には、第１遊星歯車機構ＰＧ１のギヤ比ｈを２．６８１、第２遊星歯車機構ＰＧ２のギヤ比ｉを１．９１４、第３遊星歯車機構ＰＧ３のギヤ比ｊを２．７３４、第４遊星歯車機構ＰＧ４のギヤ比ｋを１．６１４とした場合における各変速段の変速比（入力軸１１の回転速度／出力部材１３の回転速度）、及び公比（各変速段間の変速比の比。所定の変速段の変速比を所定の変速段よりも１段高速側の変速段の変速比で割った値。）も示しており、これによれば、公比を適切に設定できることが分かる。

本実施形態においては、第１から第４の４つの遊星歯車気候ＰＧ１〜ＰＧ４、及び各クラッチＣ１〜Ｃ３及び各ブレーキＢ１〜Ｂ３、ツーウェイクラッチＦ１が変速部に該当する。

図５は、本実施形態の変速制御装置ＥＣＵの作動を示すフローチャートである。変速制御装置ＥＣＵは、図５の処理を所定の制御周期（例えば、１０ｍｓ）で繰り返し実行する。本実施形態においては、変速制御装置ＥＣＵが本発明の目標トルク制御装置としての機能を兼ね備えている。図６は、停車中の車両がアクセルペダルとブレーキペダルを両方踏み込んだ状態からブレーキペダルだけ放して全開加速発進をするときの変速制御装置ＥＣＵの一作動例を示すタイミングチャートである。図６の時刻ｔ１はブレーキペダルを放して車両が１速段で発進したときを示している。

図６では横軸を時間軸として、縦軸を、エンジンＥと入力軸１１の回転数、トルク、シフト指令信号及びロックアップクラッチ指令信号、ロックアップクラッチ２ａのプレート温度、で夫々示している。図６の回転数の段の点線は、比較例としてのロックアップクラッチが締結されている場合であって、目標トルク低減制御を実行しない場合の原動機の回転数を示している。図６の回転数の段の一点鎖線は、ロックアップクラッチが締結されていない場合の原動機の回転数を示している。図６のトルクの段の点線は比較例としてのロックアップクラッチが締結されている場合であって、目標トルク低減制御を実行しない場合の目標トルク要求値を示している。図６の最下段のロックアップクラッチのプレート温度の段の一点鎖線は、比較例としてのロックアップクラッチが締結されている場合であって、目標トルク低減制御を実行しない場合のプレート温度を示している。また、ロックアップクラッチ２ａのプレート温度は、ロックアップクラッチ２ａの動力伝達経路におけるイン側の回転数とアウト側の回転数の差（以下、差回転という）、潤滑油の温度、ロックアップクラッチ２ａが締結状態であるか解放状態であるか、などによって変速制御装置ＥＣＵが推定している。

図５及び図６を参照して、変速制御装置ＥＣＵは、まず、ＳＴＥＰ１で、ロックアップクラッチ２ａが締結状態とされているか否かを確認する。ロックアップクラッチ２ａの許容温度は、ロックアップクラッチ２ａの容量、多段変速機の潤滑油の許容温度などに応じて適宜設定される。

ロックアップクラッチ２ａが締結されている場合には（図６の時刻ｔ２）、ＳＴＥＰ２に進み、１速段から２速段に切り換えるエンジンＥの回転数の閾値を高回転側に切り換える。これにより、図７に示すように、ロックアップクラッチ２ａが締結されていない場合には時刻ｔ１０で２速段にアップシフトされるが、ロックアップクラッチ２ａが締結されている場合には、時刻ｔ１０よりもエンジンＥの回転数が上昇した後の時刻ｔ１１で２速段にアップシフトされる。ＳＴＥＰ２の処理が本実施形態の閾値変更制御に該当する。

そして、ＳＴＥＰ３に進み、アップシフト要求が出されているか否かを確認する。アップシフト要求が出されていない場合には、そのまま今回の処理を終了する。

ＳＴＥＰ３でアップシフト要求が出されている場合には（図６の時刻ｔ３）、ＳＴＥＰ４に進み、ロックアップクラッチ２ａのプレート温度が所定の許容温度を超えないように、アップシフト中であって１速段のクラッチと２速段のクラッチとの両締結状態であるトルク相において原動機の目標トルクを減少させるＬＣ低目標トルク要求を出す。変速制御装置ＥＣＵは、ＬＣ低目標トルク要求以外に他の目標トルク要求が出ている場合には、より低いほうの目標トルク要求を変速機側の目標トルク要求として原動機に要求する。なお、ＬＣ低目標トルク要求では、目標トルクが急激に低下しないように現在の目標トルクからＬＣ低目標トルクまで徐々に減算処理して急激なトルク変化によるショックを和らげるように処理することが望ましい。また、ＬＣ低目標トルクは、変速モード、現在の目標トルク、多段変速機の入力軸回転数に応じて適宜設定される。

そして、ＳＴＥＰ５で、変速中におけるトルク相から１速段のクラッチが解放され２速段のクラッチが締結され且つ原動機の回転数が２速段相当の回転数を上回った状態であるイナーシャ相に移行したか否かを確認する。イナーシャ相に移行していない場合には、ＳＴＥＰ５の処理を繰り返す。ＳＴＥＰ５でイナーシャ相に移行している場合には（図６の時刻ｔ５）、ＳＴＥＰ６に進み、ＳＴＥＰ４で実行されたＬＣ低目標トルク要求を終了させて今回の処理を終了する。なお、イナーシャ相においては、原動機の回転数を２速段相当の回転数まで迅速に下げるべく、目標トルクを大きく下げることが迅速に変速を完了させるためには好ましい。このように、ＳＴＥＰ４の目標トルク低減制御は、アップシフトの変速中におけるトルク相で実行し、イナーシャ相では実行しないように制御することにより、イナーシャ相でエンジンＥの回転数を迅速にアップシフト後の変速段相当の回転数（１−２速アップシフトであれば２速段の回転数）まで落とすことができる。

ＳＴＥＰ１でロックアップクラッチ２ａが解放状態である場合には、ＳＴＥＰ７に分岐し、１速段から２速段に切り換える原動機の回転数の閾値が高回転側に切り換えられている場合には、１速段から２速段に切り換える原動機の回転数の閾値を通常の回転数の閾値に戻して、今回の処理を終了する。

本実施形態の制御装置によれば、ロックアップクラッチ２ａが締結状態であるときに、アップシフトが要求された場合には、原動機の目標トルクの低減を要求する。これにより、ロックアップクラッチ２ａが締結状態とされても原動機の目標トルクが高すぎることによってロックアップクラッチ２ａが許容温度を超えて発熱することを防止することができる。また、ロックアップクラッチ２ａを解放状態に切り換えることなく、ロックアップクラッチ２ａのプレート温度を許容温度内に収めることができるため、例えば、全開加速発進を行う場合などにおいて、加速性能の悪化を防止することができる。

また、要求トルクの低減はトルクが変化する変速中に行われるため、要求トルクの低減に伴う運転者に与えるトルク変化の違和感を低減させることができる。

また、本実施形態においては、目標トルク低減制御は、ロックアップクラッチ２ａを締結させたときにロックアップクラッチ２ａが許容温度を超えることが想定される場合に実行される（図５のＳＴＥＰ１）。これにより、ロックアップクラッチ２ａが許容温度を超えるか否かを判定して、目標トルク低減制御を実行させることができるため、ロックアップクラッチ２ａが締結されている場合に一律に目標トルク低減制御を実行する場合（図５のＳＴＥＰ１で許容温度を超えるか否かを判定条件としない場合）と比較して、加速性能の更なる向上を図ることができる。

また、図８に比較例として示すように、図５のＳＴＥＰ２のアップシフトのときのエンジンＥの回転数の閾値の変更を行わない場合、アップシフトが完了するまでの領域でのエンジンＥの最大回転数がロックアップクラッチ２ａを締結させない場合と比較して大きく低下してしまうことが分かった。

このため、図７に示すように、本実施形態の制御装置では、ロックアップクラッチ２ａが締結状態である場合には、図５のＳＴＥＰ２で説明したように、アップシフトする際のエンジンＥの回転数の閾値を高回転側に切り換えている（この結果、アップシフトの開始時が図７の時刻ｔ１０から時刻ｔ１１に切り替わる。）。これにより、図５のＳＴＥＰ４の原動機への目標トルク低減要求を行っても、アップシフト中における最大回転数を適切に維持させることができるとともに、ロックアップクラッチ２ａを解放した状態で２速段にアップシフトする場合と比較して、アップシフトが完了するまでの領域でのエンジンＥの最大回転数の大幅な低下を抑制させることができる。

なお、本実施形態においては、図５のＳＴＥＰ２で、アップシフトするタイミングの条件としてエンジンＥの回転数を閾値として判断するものを説明した。しかしながら、本発明の変速制御装置の他の実施形態としては、アップシフトするタイミングの条件として多段変速機３の入力軸１１の回転数を閾値として判断するものであってもよい。このとき、低摩擦路面や積載重量が低い場合（例えば１名乗車）などの理由により入力軸１１の回転数の上昇率が所定値よりも大きい場合には、車両の加速度に基づいて入力軸１１の回転数を低回転側に補正することが好ましい。これにより、アップシフトを適切なタイミングで行うことができる。

当該他の実施形態においては、図５のＳＴＥＰ２に相当する状態で、ロックアップクラッチ２ａが締結されている場合に、１速段から２速段に切り換える入力軸１１の回転数の閾値を高回転側に切り換える。これにより、図９に示すように、ロックアップクラッチ２ａが締結されていない場合には通常時の入力軸１１の回転数を閾値として時刻ｔ２０で２速段にアップシフトされるが、ロックアップクラッチ２ａが締結されている場合には、通常時の時刻ｔ２０よりも入力軸１１の回転数が上昇した後の高回転側の閾値に達した時刻ｔ２１で２速段にアップシフトされる。

当該他の実施形態のＳＴＥＰ２に相当する処理も本発明の閾値変更制御に該当する。また、閾値変更制御の切り換え条件としては、入力軸の回転数とエンジンＥの回転数との何れにも閾値を設定して、エンジンＥと入力軸１１の何れか早く閾値に到達した方を基準として切り換えるように制御してもよい。

また、上述した両実施形態においては、ロックアップクラッチ２ａが完全に締結されておらず、ロックアップクラッチ２ａのエンジンＥのクランクシャフト側の回転速度と、入力軸１１側の回転速度との間に回転速度の差（以下、差回転という）がある状態で説明しているが、ロックアップクラッチ２ａが完全に締結されて、ロックアップクラッチ２ａのクランクシャフト側と入力軸１１側とで回転速度が完全に同期して差回転が存在しなくなった場合には、エンジンＥの回転数と入力軸１１の回転数は同一となり、エンジンＥの回転数を基準とするか入力軸の回転数を基準とするかについて実質的な違いはなくなる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

また、本実施形態においては、遊星歯車機構で構成された多段変速機を用いて説明したが、本発明は、トルクコンバータとロックアップクラッチとを備える多段変速機であれば、遊星歯車機構の変速機に限らず、他の多段変速機であってもよい。

また、本実施形態においては、１速段から２速段への全開加速時のアップシフトを例に説明したが、本発明のアップシフトはこれに限らず、例えば、２速段から３速段または３速段から４速段へのアップシフトであっても同様に本発明を適用することができる。

１ クランクシャフト
２ トルクコンバータ
２ａ ロックアップクラッチ
３ 多段変速機
４ フロントデファレンシャルギヤ
１０ 変速機ケース（筐体）
１１ 入力軸（入力部）
１３ 出力部材
２１ アイドルギヤ
２３ アイドル軸
２５ ファイナルドライブギヤ
２７ ファイナルドリブンギヤ
４０ パーキングロック機構
５４ パーキングピストン
５６ ストロークセンサ
Ｅ エンジン（内燃機関、原動機）
ＥＣＵ 変速制御装置
ＰＧ１ 第１遊星歯車機構
Ｓａ サンギヤ （第７要素）
Ｃａ キャリア （第８要素）
Ｒａ リングギヤ （第９要素）
Ｐａ ピニオン
ＰＧ２ 第２遊星歯車機構
Ｓｂ サンギヤ （第１２要素）
Ｃｂ キャリア （第１１要素）
Ｒｂ リングギヤ （第１０要素）
Ｐｂ ピニオン
ＰＧ３ 第３遊星歯車機構
Ｓｃ サンギヤ （第１要素）
Ｃｃ キャリア （第２要素）
Ｒｃ リングギヤ （第３要素）
Ｐｃ ピニオン
ＰＧ４ 第４遊星歯車機構
Ｓｄ サンギヤ （第６要素）
Ｃｄ キャリア （第５要素）
Ｒｄ リングギヤ （第４要素）
Ｐｄ ピニオン
ＰＴ 動力伝達装置
ＷＦＬ，ＷＦＲ 前輪
ＷＲＬ，ＷＲＲ 後輪
Ｃ１ 第１クラッチ
Ｃ２ 第２クラッチ
Ｃ３ 第３クラッチ
Ｂ１ 第１ブレーキ
Ｂ２ 第２ブレーキ
Ｂ３ 第３ブレーキ
Ｆ１ ツーウェイクラッチ（作動装置）
Ｖ 車両

Claims (4)

1. 車両の入力軸、トルクコンバータ及びロックアップクラッチを有する多段変速機を制御すると共に、前記多段変速機にトルクを出力する原動機の目標トルクを要求する変速制御装置であって、
   前記ロックアップクラッチは、前記トルクコンバータを介して前記多段変速機に前記原動機の出力トルクを伝達させる解放状態と、前記トルクコンバータを介することなく前記多段変速機に前記原動機の出力トルクを直接的に伝達させる締結状態とに切り換え自在に構成され、
   前記締結状態は、前記入力軸の回転数と前記原動機の回転数との間に差がある状態および前記入力軸の回転数と前記原動機の回転数との間に差がなく完全に締結されている状態を含み、
   前記ロックアップクラッチが締結状態である場合には、
   アップシフトの変速中に、前記原動機の出力トルクを前記ロックアップクラッチの発熱温度が許容温度を超えない程度の出力トルクとなるように前記原動機の目標トルクを低減させるように前記原動機に要求する目標トルク低減制御を実行し、
   且つ、前記アップシフトのときに変速段を高速段側へ切り換えるときの前記原動機の回転数の閾値又は前記多段変速機の入力軸の回転数の閾値を前記解放状態に比べて高回転側へ変更し、
   この変更する前記原動機の回転数の閾値または前記多段変速機の入力軸の回転数の閾値は、車両の加速度に基づいて低回転側に補正される閾値変更制御を実行することを特徴とする変速制御装置。
2. 請求項１記載の変速制御装置であって、
   前記目標トルク低減制御は、前記アップシフトの変速中におけるトルク相で実行し、イナーシャ相では実行しないことを特徴とする変速制御装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の変速制御装置であって、
   前記目標トルク低減制御は、前記ロックアップクラッチが締結状態で前記許容温度を超えることが想定される場合に実行されることを特徴とする変速制御装置。
4. 車両の入力軸、トルクコンバータ及びロックアップクラッチを有する多段変速機を制御すると共に、前記多段変速機にトルクを出力する原動機の目標トルクを要求する変速制御方法であって、
   前記ロックアップクラッチは、前記トルクコンバータを介して前記多段変速機に前記原動機の出力トルクを伝達させる解放状態と、前記トルクコンバータを介することなく前記多段変速機に前記原動機の出力トルクを直接的に伝達させる締結状態とに切り換え自在に構成され、
   前記締結状態は、前記入力軸の回転数と前記原動機の回転数との間に差がある状態および前記入力軸の回転数と前記原動機の回転数との間に差がなく完全に締結されている状態を含み、
   前記ロックアップクラッチが締結状態である場合には、
   アップシフトの変速中に、前記原動機の出力トルクを前記ロックアップクラッチの発熱温度が許容温度を超えない程度の出力トルクとなるように前記原動機の目標トルクを低減させるように前記原動機に要求する目標トルク低減制御を実行し、
   且つ、前記アップシフトのときに変速段を高速段側へ切り換えるときの前記原動機の回転数の閾値又は前記多段変速機の入力軸の回転数の閾値を高回転側へ変更し、
   この変更する前記原動機の回転数の閾値または前記多段変速機の入力軸の回転数の閾値は、車両の加速度に基づいて低回転側に補正される閾値変更制御を実行することを特徴とする変速制御方法。