WO2020234973A1

WO2020234973A1 - 変速制御方法及び変速制御システム

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Publication number: WO2020234973A1
Application number: PCT/JP2019/019931
Authority: WO
Inventors: 広樹下山; 上野　宗利; 健文鈴木
Original assignee: 日産自動車株式会社
Priority date: 2019-05-20
Filing date: 2019-05-20
Publication date: 2020-11-26
Also published as: JPWO2020234973A1; JP7294416B2; CN113785143B; EP3974684A4; US20220243805A1; CN113785143A; EP3974684B1; EP3974684A1

Abstract

自動変速機を搭載した車両において、変速中に自動変速機の入力軸回転数を所定の目標入力軸回転数に制御する変速制御方法であって、変速中の入力軸回転数の基本的な目標値であるを算出し、変速がダウンシフトであって車両に対する駆動力要求がある場合に、車両の加速意図の有無を判定し、加速意図が有ると判定した場合には、基本目標同期回転数を増加補正した第１目標入力軸回転数を目標入力軸回転数として設定し、加速意図が無いと判定した場合には、基本目標同期回転数を維持するか又は減少補正した第２目標入力軸回転数を目標入力軸回転数として設定する変速制御方法を提供する。

Description

変速制御方法及び変速制御システム

　本発明は、変速制御方法及び変速制御システムに関する。

　ＪＰ２００８－３２１８５Ａに記載の従来の変速制御方法において、変速が、アクセルペダルが操作されている状態で行われるダウンシフト（アクセル踏み込みダウンシフト）であるか否かを判定する。そして、アクセル踏み込みダウンシフトであると判定された場合には、変速中に車両が加速することを想定して、変速中における入力軸回転数の基本的な目標値である基本目標同期回転数を増加補正して目標入力軸回転数を設定する。

　しかしながら、変速中の走行状況によっては、アクセルペダルが操作されていて車両に駆動力が作用しても車速が減少する場合がある。このような場合に、上述した目標入力軸回転数の増加補正を行うと、入力軸回転数が最終的な目標出力軸回転数を超え、クラッチ締結時に変速ショックが生じる恐れがあった。

　このような事情に鑑み、本発明の目的は、アクセル踏み込みダウンシフト時における変速ショックを抑制し得る変速制御方法及び変速制御システムを提供することにある。

　本発明のある態様によれば、自動変速機を搭載した車両において、変速中に自動変速機の入力軸回転数を所定の目標入力軸回転数に制御する変速制御方法が提供される。この変速制御方法では、変速中の実出力軸回転数及び変速後の目標変速比に基づいて基本目標同期回転数を算出し、変速がダウンシフトであって車両に対する駆動力要求がある場合に、車両の加速意図の有無を判定する。

　そして、加速意図が有ると判定した場合には、基本目標同期回転数を増加補正した第１目標入力軸回転数を目標入力軸回転数として設定し、加速意図が無いと判定した場合には、基本目標同期回転数を維持するか又は減少補正した第２目標入力軸回転数を目標入力軸回転数として設定する。

図１は、本発明の実施形態による変速制御方法が適用される車両のパワートレーン構成を説明する図である。図２は、車両の制御系を説明するブロック図である。図３は、本実施形態の変速制御を説明するフローチャートである。図４は、加速意図判定基準領域の設定方法の一例を説明する図である。図５は、本実施形態の変速制御によるアクセル踏み込みダウンシフト中の目標入力軸回転数の経時変化を示すタイムチャートである。図６は、他の実施形態の変速制御によるアクセル踏み込みダウンシフト中の目標入力軸回転数の経時変化を示すタイムチャートである。

　以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。

　図１は、本実施形態による変速制御方法が適用される車両１００におけるパワートレーン構成を説明する図である。

　図示のように、本実施形態の車両１００は、内燃エンジン１と、モータジェネレータ２と、自動変速機３と、トランスファ１９と、を備えている。なお、本実施形態では、自動変速機３、及び変速制御装置として機能する後述する統合コントローラ２１により変速制御システムＳが構成される。

　本実施形態の車両１００では、前進方向における前方（以下、単に「車両前方」と称する）から順に内燃エンジン１、モータジェネレータ２、及び自動変速機３が配置されている。そして、内燃エンジン１、モータジェネレータ２、及び自動変速機３は、入力軸ａｘ＿ｉｎを介して相互に結合されている。すなわち、本実施形態の車両１００は、内燃エンジン１及びモータジェネレータ２を走行駆動源として備えるハイブリッド車両として構成されている。

　入力軸ａｘ＿ｉｎの内燃エンジン１とモータジェネレータ２の間の位置には、第１クラッチ４が設けられている。したがって、この第１クラッチ４の締結及び開放により内燃エンジン１とモータジェネレータ２の間の動力の伝達及び遮断の切替が可能である。

　第１クラッチ４は、第１ソレノイドバルブ１６によりクラッチ作動油流量、及びクラッチ作動油圧を連続的、若しくは段階的に制御することで伝達トルク容量Ｔｃ１を変更可能な湿式多板クラッチで構成される。

　自動変速機３は、入力軸ａｘ＿ｉｎから出力軸ａｘ＿ｏｕｔの間において変速を自動で行うための装置である。具体的に、自動変速機３は、第２クラッチ５と、入力回転センサ１２と、出力回転センサ１３と、機械式オイルポンプ１５と、を有している。

　第２クラッチ５は、第２ソレノイドバルブ１７によりクラッチ作動油流量、及びクラッチ作動油圧を連続的、若しくは段階的に制御することで伝達トルク容量Ｔｃ２を変更可能な湿式多板クラッチで構成することができる。

　第２ソレノイドバルブ１７には、統合コントローラ２１からの指令に基づき、伝達トルク容量Ｔｃ２が所望の目標伝達トルク容量ｔＴｃ２となるようにソレノイド電流が供給される。

　入力回転センサ１２は、入力軸ａｘ＿ｉｎの回転数（以下、単に「入力軸回転数Ｎ＿ｉｎ」とも称する）を検出する。なお、入力回転センサ１２は、入力軸回転数Ｎ＿ｉｎの検出値（以下、「実入力軸回転数Ｎｄ＿ｉｎ」とも称する）を統合コントローラ２１に送信する。

　出力回転センサ１３は、出力軸ａｘ＿ｏｕｔの回転数（以下、単に「出力軸回転数Ｎ＿ｏｕｔ」とも称する）を検出する。なお、出力回転センサ１３は、出力軸回転数Ｎ＿ｏｕｔの検出値（以下、「実出力軸回転数Ｎｄ＿ｏｕｔ」とも称する）を統合コントローラ２１に送信する。

　機械式オイルポンプ１５は、内燃エンジン１により駆動され、第２クラッチ５に作動油を供給するポンプである。なお、第２クラッチ５へ作動油の供給のために、モータジェネレータ２により駆動される電動式サブオイルポンプ１４を補助的に用いても良い。

　トランスファ１９は、自動変速機３の出力側に配置される。トランスファ１９は、出力軸ａｘ＿ｏｕｔの回転を、フロントファイナルドライブ６ｆ及びリアファイナルドライブ６ｒを介して前輪７ｆと後輪７ｒにそれぞれ分配する動力分配機構である。

　なお、上記構成を有する車両１００では、主として、電気走行モード(以下、「ＥＶモード」と称する)とハイブリッド走行モード(以下、「ＨＥＶモード」と称する)の２つの動力伝達モードを選択可能である。

　ＥＶモードでは、第１クラッチ４を解放し且つ第２クラッチ５を締結する。これにより、モータジェネレータ２からの出力のみが、入力軸ａｘ＿ｉｎ及び自動変速機３を介して出力軸ａｘ＿ｏｕｔに伝達される。

　また、ＨＥＶモードでは、第１クラッチ４及び第２クラッチ５の双方を締結する。これにより、内燃エンジン１からの出力及びモータジェネレータ２からの出力の双方が、入力軸ａｘ＿ｉｎ及び自動変速機３を介して出力軸ａｘ＿ｏｕｔに伝達される。

　なお、ＨＥＶモードにおいて、内燃エンジン１の運転により生成されるエネルギーが余剰となる場合、モータジェネレータ２を発電機として作動させることでこの余剰エネルギーを電力に変換して後述するバッテリ９に蓄電する。これにより、高負荷走行時に当該バッテリに蓄電された電力をモータジェネレータ２の駆動に用いることで内燃エンジン１の燃費を向上させることができる。

　次に、車両１００の制御系について説明する。

　図２は、車両１００の制御系を説明するためのブロック図である。図示のように、車両１００の制御系は、統合コントローラ２１と、エンジンコントローラ２２と、モータコントローラ２３と、インバータ８と、を有する。

　統合コントローラ２１は、パワートレーンの動作点を統合制御する装置である。特に、統合コントローラ２１は、エンジン回転センサ１１により検出されるエンジン回転数Ｎｅ、入力回転センサ１２により検出される実入力軸回転数Ｎｄ＿ｉｎ、出力回転センサ１３により検出される実出力軸回転数Ｎｄ＿ｏｕｔ、アクセル開度センサ２０により検出されるアクセル開度α（要求負荷）、及びＳＯＣセンサ１８により検出されるバッテリ９の蓄電状態（ＳＯＣ）に基づいてパワートレーンの動作点を制御する。また、統合コントローラ２１は、図示しない車速センサの検出値又は所定の演算により車速Ｖを入力情報として取得する。

　特に、統合コントローラ２１は、本実施形態の変速制御として、モータジェネレータ２を用いて入力軸回転数Ｎ＿ｉｎを、変速後における入力軸回転数Ｎ＿ｉｎの最終的な目標値（以下、「最終目標同期回転数ｔＮ＿ｉｎ^*」とも称する）に近づける回転同期変速を実行する。

　具体的に、本実施形態の統合コントローラ２１は、実入力軸回転数Ｎｄ＿ｉｎが変速中の目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎに近づくように、目標モータ回転数ｔＮｍを設定する。特に、統合コントローラ２１は、目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎから内燃エンジン１の回転による回転数を除去して目標モータ回転数ｔＮｍを演算する。なお、内燃エンジン１の回転による回転数は、エンジン回転数Ｎｅを当該内燃エンジン１からモータジェネレータ２までの動力伝達経路の減速比で補正した値（モータジェネレータ２に伝達する正味の回転数）として定まる。

　エンジンコントローラ２２は、内燃エンジン１の所望の動作点（目標エンジントルクｔＴｅ）に制御する装置である。より詳細には、エンジンコントローラ２２は、統合コントローラ２１で規定されるパワートレーンの動作点（目標エンジントルクｔＴｅ等）を実現するように、内燃エンジン１の補機として設けられる図示しない空気系アクチュエータ及び燃料系アクチュエータを操作する。

　モータコントローラ２３は、統合コントローラ２１で規定されるパワートレーンの動作点（目標モータトルクｔＴｍ又は目標モータ回転数ｔＮｍ等）を実現するように、インバータ８を操作してバッテリ９からモータジェネレータ２への供給電力を調節する。特に、本実施形態のモータコントローラ２３は、モータ回転数Ｎｍを統合コントローラ２１で演算された目標モータ回転数ｔＮｍに一致させるようにインバータ８を操作する。

　上述の統合コントローラ２１、エンジンコントローラ２２、及びモータコントローラ２３は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたコンピュータ、特にマイクロコンピュータで構成される。

　以下、本実施形態による統合コントローラ２１の変速制御についてより詳細に説明する。

　図３は、本実施形態の変速制御を説明するフローチャートである。なお、本実施形態において、統合コントローラ２１は、図３に示す処理を所定の演算周期で繰り返し実行する。

　先ず、ステップＳ１０において、統合コントローラ２１は、アクセル開度α及び車速Ｖに基づき、予め定められる変速マップ（図４）を参照して、車両１００がダウンシフトを実行すべきタイミングであるか否かを判定する。

　具体的に、統合コントローラ２１は、アクセル開度α及び車速Ｖの少なくとも一方が所定の制御周期の間に変化して、車両１００の動作点がダウンシフト線（図４の破線）を跨ぐように変化した場合に、ダウンシフトを実行すべきと判断する。

　なお、統合コントローラ２１は、ステップＳ１０の判定結果が否定的である場合には、本ルーチンを終了する。一方、肯定的である場合には、統合コントローラ２１はステップＳ２０以降の処理を実行する。

　ステップＳ２０において、統合コントローラ２１は、変速中の入力軸回転数Ｎ＿ｉｎの基本的な目標値である基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎを演算する。

　より詳細には、統合コントローラ２１は、実出力軸回転数Ｎｄ＿ｏｕｔにノイズや高周波振動成分を除去するフィルタ処理を施した値に対して目標変速比γを乗じることで基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎを演算する。

　また、本実施形態の変速制御における目標変速比γは、実出力軸回転数Ｎｄ＿ｏｕｔに対する実入力軸回転数Ｎｄ＿ｉｎの比として定められる。

　具体的に、基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎは、下記の式（１）に基づいて演算される。

　ステップＳ３０において、統合コントローラ２１は、変速がアクセル踏み込みダウンシフトであるか否かを判定する。

　ここで、アクセル踏み込みダウンシフトとは、アクセル開度αが０より大きいとき（車両１００のドライバによるアクセル操作が検出される場合）に実行されるダウンシフトを意味する。

　したがって、統合コントローラ２１は、上記ステップＳ１０を前提として本ステップＳ３０においてアクセル開度αが０より大きいか否かを判定することによって、実質的に変速がアクセル踏み込みダウンシフトであるか否かを判定している。

　統合コントローラ２１は、変速がアクセル踏み込みダウンシフトでないと判断した場合には、ステップＳ４０に進み、式（１）の基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎを目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎに設定する。

　一方、統合コントローラ２１は、変速がアクセル踏み込みダウンシフトであると判断した場合、ステップＳ５０の処理に移行する。

　ステップＳ５０において、統合コントローラ２１は、加速意図の有無を判断するための加速意図判定基準領域Ｒ（α，Ｖ）を演算する。

　ここで、「加速意図の有無」とは、ダウンシフト中のアクセル操作（駆動力要求）が、実際に車両１００を加速させることを目的としているか否かということを意味する。すなわち、車両１００が走行する路面の走行抵抗によっては、車速Ｖを過度に減少させないために、車両１００に一定の駆動力を与える必要があることが想定される。その場合は、アクセル操作が検出されても、当該アクセル操作が現実に車両１００の加速（車速Ｖの増加）を伴うものであるとは限らない。例えば、車両１００が登坂路を走行する場合には、ドライバがアクセルペダルを一定量操作していたとしても路面勾配の影響で車速Ｖが減少し、この状態でダウンシフトが開始されることも想定される。

　したがって、本実施形態の加速意図判定基準領域Ｒ（α，Ｖ）は、ダウンシフト中のアクセル操作が現実に車両１００の加速を伴うか否かを判断する観点から定める車両１００の動作点Ｏ（α，Ｖ）の好適な基準範囲として設定される。

　図４は、加速意図判定基準領域Ｒ（α，Ｖ）の設定方法の一例を説明する図である。

　図示のように、本実施形態の加速意図判定基準領域Ｒ（α，Ｖ）は、所定範囲のアクセル開度α及び車速Ｖから画定される領域である。例えば、加速意図判定基準領域Ｒ（α，Ｖ）は、アクセル開度αが３０～４０％程度且つ車速Ｖが数ｋｍ／ｈ～約６０ｋｍ／ｈの範囲として画定されている。なお、ここでは、２速から１速へのダウンシフト、或いは３速から２速へのダウンシフトを想定して加速意図判定基準領域Ｒ（α，Ｖ）を画定している。しかしながら、これに限られず、４速から３速へのダウンシフトなどのより高変速段の他のダウンシフトを想定して、加速意図判定基準領域Ｒ（α，Ｖ）の範囲を高車速側に拡大しても良い。

　すなわち、加速意図判定基準領域Ｒ（α，Ｖ）は、一般的に車両１００に作用する走行抵抗の範囲を想定し、当該範囲の走行抵抗に抗して車速Ｖを過度に減少させないようにするための駆動力を得ることのできる動作点Ｏ（α，Ｖ）の範囲として規定される。

　したがって、車両１００のアクセル開度αがこのように定めた加速意図判定基準領域Ｒ（α，Ｖ）以下の領域に存在する場合には、検出されるアクセル操作は車両１００を現実に加速させる意図が実行されものではなく、走行抵抗に抗して車速Ｖを過度に減少させない意図であると推定することができる。

　逆に、車両１００のアクセル開度αが加速意図判定基準領域Ｒ（α，Ｖ）を超える領域に存在する場合には、車両１００に作用する走行抵抗に抗するために必要な駆動力を超える要求駆動力が生じていると考えられるため、車両１００を現実に加速させる意図があると判断することができる。

　特に、図４に示す加速意図判定基準領域Ｒ（α，Ｖ）は、走行抵抗として実用上使用される範囲の路面勾配を想定して定められる。

　なお、加速意図判定基準領域Ｒ（α，Ｖ）は、上述の実用上使用される範囲の路面勾配などの既知の情報に基づいて定められる場合には、これを統合コントローラ２１のメモリなどに予め記憶させておくことができる。

　一方で、統合コントローラ２１が、車両１００が走行する路面の走行抵抗をリアルタイムに取得し、この取得した走行抵抗に基づいて加速意図判定基準領域Ｒ（α，Ｖ）を逐次演算しても良い。

　図３に戻り、統合コントローラ２１は、上記ステップＳ５０の処理を完了すると、ステップＳ６０の処理に移行する。

　ステップＳ６０において、統合コントローラ２１は、ステップＳ５０において設定した加速意図判定基準領域Ｒ（α，Ｖ）を用いて、車両１００に加速意図があるか否かを判定する。

　より詳細には、統合コントローラ２１は、車両１００の動作点Ｏ（α，Ｖ）が加速意図判定基準領域Ｒ（α，Ｖ）を超えている場合には加速意図が有ると判断する。一方、統合コントローラ２１は、加速意図判定基準領域Ｒ（α，Ｖ）内に含まれるか、若しくは加速意図判定基準領域Ｒ（α，Ｖ）を下回る場合には、加速意図が無いと判断する。

　なお、動作点Ｏ（α，Ｖ）が加速意図判定基準領域Ｒ（α，Ｖ）に含まれる場合は、厳密には、加速意図が無いとまで断ずることはできない。しかしながら、この場合においても、加速意図が無いものとみなして、少なくとも後述する基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎに対する増加補正を行わないようにする。

　そして、統合コントローラ２１は、加速意図が有ると判断した場合にはステップＳ７０に移行し、加速意図が無いと判断した場合にはステップＳ８０に移行する。

　ステップＳ７０において、統合コントローラ２１は回転数増加補正処理を実行する。具体的に、統合コントローラ２１は、ステップＳ２０で求めた基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎに正の補正量ΔＮ₊を加算して第１目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎ１を求める。

　具体的に、第１目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎ１は以下の式（２）により得られる。

　そして、統合コントローラ２１は、第１目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎ１を目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎとして設定し、モータコントローラ２３に出力する。

　一方、ステップＳ８０において、統合コントローラ２１は回転数減少補正処理を実行する。具体的に、統合コントローラ２１は、ステップＳ２０で求めた基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎに０又は負の補正量ΔＮ_-を加算して第２目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎ２を求める。

　具体的に、第２目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎ２は以下の式（３）により得られる。

　なお、上記ステップＳ６０において動作点Ｏ（α，Ｖ）が加速意図判定基準領域Ｒ（α，Ｖ）内に含まれていると判断された場合には、補正量ΔＮ_-を０に設定することが好ましい。

　そして、統合コントローラ２１は、第２目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎ２を目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎとして設定し、モータコントローラ２３に出力する。

　以上説明した図３の変速制御によれば、アクセル踏み込みダウンシフト時に車両１００の加速意図が有ると判断された場合には、基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎをプラス側にオフセット補正した第１目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎ１が目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎとして設定される。

　一方、アクセル踏み込みダウンシフト時に加速意図が無いと判断された場合には、基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎをマイナス側にオフセット補正した第２目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎ２が目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎとして設定される。

　次に、本実施形態の変速制御によるアクセル踏み込みダウンシフト中の入力軸回転数Ｎ＿ｉｎの挙動について説明する。

　図５は、本実施形態の変速制御によるアクセル踏み込みダウンシフト中の目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎの経時変化を示すタイムチャートである。なお、ここでは、本実施形態の変速制御の理解を容易化するために、アクセル踏み込みダウンシフト中の車速は一定とする。

　また、図５では、加速意図が有ると判断された場合の目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎの経時変化を実線で示す。また、動作点Ｏ（α，Ｖ）が図４の加速意図判定基準領域Ｒ（α，Ｖ）を下回った上で加速意図が無いと判断された場合の入力軸回転数Ｎ＿ｉｎの経時変化を点線で示す。さらに、動作点Ｏ（α，Ｖ）が加速意図判定基準領域Ｒ（α，Ｖ）内に含まれて加速意図が無いと判断された場合の入力軸回転数Ｎ＿ｉｎの経時変化を一点鎖線で示す。

　すなわち、図５の実線グラフは、第１目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎ１の経時変化を表す。また、図５の点線グラフは、補正量ΔＮ_-が０未満に設定された場合の第２目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎ２の経時変化を表す。

　また、実線Ｌ１及びＬ２は、最終的な第１目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎ１の値及び最終的な第２目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎ２の値を示している。さらに、破線Ｌ３は最終目標同期回転数ｔＮ＿ｉｎ^*を示したものである。

　図５に示すように、本実施形態の変速フェーズは、変速前の準備フェーズを経た後の第１フェーズ、第２フェーズ、及び第３フェーズにより構成される。

　具体的に、変速制御が開始（図３のステップＳ１０のＹｅｓ）されてから時刻ｔ０までの準備フェーズでは、変速動作の準備のため制御（第２クラッチ５を開放等）が行われる。

　そして、時刻ｔ０において、変速フェーズが準備フェーズから第１フェーズに移行して入力軸回転数Ｎ＿ｉｎの制御が開始される。この第１フェーズに移行するタイミングにおいて上記ステップＳ６０及びステップＳ７０の処理にしたがう目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎが設定される。

　すなわち、加速意図が有ると判断された場合、第１フェーズ及び第２フェーズ中における目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎとして、基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎをプラス側にオフセット補正した第１目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎ１が設定される。

　このため、入力軸回転数Ｎ＿ｉｎは、第１目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎ１に近づくように増大する。

　一方、動作点Ｏ（α，Ｖ）が加速意図判定基準領域Ｒ（α，Ｖ）を下回った上で加速意図が無いと判断された場合、第１フェーズ及び第２フェーズ中における目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎとして、基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎをマイナス側にオフセット補正した第２目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎ２が設定される。

　このため、入力軸回転数Ｎ＿ｉｎは、第２目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎ２に近づくように増大する。

　さらに、動作点Ｏ（α，Ｖ）が加速意図判定基準領域Ｒ（α，Ｖ）内に含まれた上で加速意図が無いと判断された場合、第１フェーズ及び第２フェーズ中における目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎとして、補正量ΔＮ_-が略０に設定された第２目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎ２（すなわち、基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎ）が設定される。

　このため、入力軸回転数Ｎ＿ｉｎは、基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎに近づくように増大する。なお、本実施形態では、加速意図の有り無しで第１フェーズにおける目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎの変化速度を変更させている。しかしながら、図６に示すように、入力軸回転数Ｎ＿ｉｎの変化速度と基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎの変化速度を同じに調節しても良い。

　次に、時刻ｔ１において、変速フェーズが第１フェーズから第２フェーズに移行する。第２フェーズは、入力軸回転数Ｎ＿ｉｎを第１フェーズの突入時に設定された目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎに安定的に収束させるために所定時間、目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎを維持する。

　そして、時刻ｔ２において、変速フェーズが第２フェーズから第３フェーズに移行する。

　第３フェーズでは、目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎを最終目標同期回転数ｔＮ＿ｉｎ^*に設定する。これにより、入力軸回転数Ｎ＿ｉｎは、第１フェーズ及び第２フェーズで設定されていた第１目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎ１又は第２目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎ２から最終目標同期回転数ｔＮ＿ｉｎ^*に収束する。そして、入力軸回転数Ｎ＿ｉｎが最終目標同期回転数ｔＮ＿ｉｎ^*に安定すると、第２クラッチ５が締結されて変速制御が完了する。

　以上説明した本実施形態の変速制御の技術的意義を背景技術を参照しつつ説明する。

　以下、本実施形態の前提となる背景技術について説明する。なお、説明の簡略化のため、背景技術の説明においても本実施形態と同様の要素には同一の符号を付す。

　車両１００に対する駆動力要求を伴うアクセル踏み込みダウンシフト時は、駆動力要求が無い場合と比べて実出力軸回転数Ｎｄ＿ｏｕｔの増加率が大きい。これにより、実出力軸回転数Ｎｄ＿ｏｕｔをフィルタ処理して得られる基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎ（式（１）参照）を目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎとして設定すると、目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎは実出力軸回転数Ｎｄ＿ｏｕｔの増加に遅れて追従することとなる。

　したがって、背景技術では、アクセル踏み込みダウンシフト時には、基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎの遅れを補償する観点から、基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎをプラス側にオフセット補正した値（すなわち、第１目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎ１）を目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎに設定していた。

　一方、既に説明したように、車両１００の走行シーンによっては、駆動力要求が検出されたとしても車速Ｖが減少した状態でダウンシフトが行われる場合がある。すなわち、既に説明したように、路面状況に応じた一定の走行抵抗が生じる走行シーンにおいては、車速Ｖを過度に減少させないように走行抵抗に抗する駆動力を車両１００に与えつつも、車速Ｖが低下してダウンシフトが開始されることがある。

　しかしながら、背景技術の変速制御では、このような車速Ｖの増加を伴わないアクセル踏み込みダウンシフトにおいても、基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎをプラス側にオフセット補正した第１目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎ１が目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎに設定されることとなる。

　その結果、変速中の実入力軸回転数Ｎｄ＿ｉｎが過剰に大きくなり、実入力軸回転数Ｎｄ＿ｉｎが最終目標同期回転数ｔＮ＿ｉｎ^*をオーバーシュートした状態で第２クラッチ５が締結されて変速ショックが生じるという問題が生じていた。

　このような背景技術の問題に対して、本実施形態では、アクセル踏み込みダウンシフト時において、加速意図の有無の判定結果に基づいて、現実に車両１００が加速すると想定される場合とそうでない場合においてそれぞれ、第１目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎ１（基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎをプラス側にオフセット補正した値）及び第２目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎ２（基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎと同一かマイナス側にオフセットした値）を目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎに設定する。

　これにより、アクセル踏み込みダウンシフト中におけるに入力軸回転数Ｎ＿ｉｎをより好適に調節することができ、変速ショックの発生を抑制することができる。

　特に、アクセル踏み込みダウンシフト中に基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎがプラス側にオフセット補正されることで発生する上記オーバーシュート、及びこれに起因する変速ショックの発生を防止することができる。

　以下、上述した本実施形態の構成による作用効果についてより詳細に説明する。

　本実施形態では、自動変速機３を搭載した車両１００において、変速中に自動変速機３の入力軸回転数Ｎ＿ｉｎを所定の目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎに制御する変速制御方法が提供される。

　この変速制御方法では、変速中の入力軸回転数Ｎ＿ｉｎの基本的な目標値である基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎを設定し（図３のステップＳ２０）、変速がダウンシフトであって車両１００に対する駆動力要求がある場合（すなわち、アクセル踏み込みダウンシフトである場合）に、車両１００の加速意図の有無を判定する（図３のステップＳ３０、ステップＳ５０、及びステップＳ６０）。

　加速意図が有ると判定した場合（ステップＳ６０のＹｅｓ）には、基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎを増加補正した第１目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎ１を目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎとして設定する（ステップＳ７０）。また、加速意図が無いと判定した場合（ステップＳ６０のＮｏ）には、基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎを維持するか又は減少補正した第２目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎ２を目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎとして設定する（ステップＳ８０）。

　これにより、アクセル踏み込みダウンシフト時において実際の車速Ｖの増加を伴う場合及びそうではない場合を推定し、その判定結果に応じて基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎに対する増減補正を行うことができる。結果として、アクセル踏み込みダウンシフト中に、上述した基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎの遅れをもたらす車速Ｖの増加が生じるか否かに応じて入力軸回転数Ｎ＿ｉｎを好適に調節することができる。

　特に、本実施形態の変速制御方法においては、基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎを、変速中の自動変速機３の実出力軸回転数Ｎｄ＿ｏｕｔにフィルタ処理を施して変速後の目標変速比γを乗じることで算出する（上記式（１）参照）。

　このように定められる基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎは、車速Ｖの増加を伴うアクセル踏み込みダウンシフト時には、フィルタ処理の作用で実出力軸回転数Ｎｄ＿ｏｕｔの増加に対して遅れて追従する。このようなシーンにおいて、本実施形態では、基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎを増加補正した第１目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎ１が目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎに設定される。このため、基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎの実出力軸回転数Ｎｄ＿ｏｕｔに対する追従遅れが補償されることとなるので、当該追従遅れに起因する変速ショックを抑制することができる。

　一方、基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎは、車速Ｖの増加を伴わないアクセル踏み込みダウンシフト時には、実出力軸回転数Ｎｄ＿ｏｕｔの増加に対する遅れが小さい。このようなシーンにおいて、本実施形態では、基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎが維持又は減少補正された第２目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎ２が目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎに設定される。このため、変速中の目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎを基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎ以下に調節される。結果として、実入力軸回転数Ｎｄ＿ｉｎの最終目標同期回転数ｔＮ＿ｉｎ^*に対するオーバーシュートに起因する変速ショックの発生を抑制することができる。

　また、本実施形態における変速制御方法では、アクセルペダル操作量としてのアクセル開度αが加速意図判定基準領域Ｒ（α，Ｖ）を越える場合に加速意図が有ると判定し、アクセル開度αが加速意図判定基準領域Ｒ（α，Ｖ）以下である場合に加速意図が無いと判定する。

　これにより、車両１００のドライバの加速意図の有無を、アクセルペダル操作量という具体的なパラメータを用いて容易に実現することができる。

　さらに、本実施形態における変速制御方法では、加速意図判定基準領域Ｒ（α，Ｖ）を車両１００の走行抵抗に基づいて定める。

　これにより、意図しない車速Ｖの減少を回避する観点から、車両１００に一定程度の前進方向への駆動力を与えることが要求される走行抵抗を生じる路面状況を想定した加速意図判定基準領域Ｒ（α，Ｖ）を定めることができる。結果として、ドライバが加速をするつもりは無いもののアクセルペダルを操作しているシーンをより確実に判定することができ、アクセル踏み込みダウンシフト時であっても車両１００の加速を伴わないシーンにおいて、基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎがプラス側に補正することをより確実に抑制できる。

　特に、本実施形態では、走行抵抗は、実用上使用される範囲として規定された路面勾配を含む（図４参照）。

　これにより、車両１００に一定程度の前進方向への駆動力を与えることが要求される路面状況として一般的な登坂路に関し、現実的に考えられる勾配の大きさを想定して、当該勾配に抗するために要求される駆動力（アクセルペダル操作量）から、加速意図判定基準領域Ｒ（α，Ｖ）を定めることができる。したがって、加速意図判定基準領域Ｒ（α，Ｖ）を、加速意図の有無の判断基準としてより好適に設定することができる。

　また、入力軸回転数Ｎ＿ｉｎを、車両１００に駆動源として搭載された電動モータとしてのモータジェネレータ２により制御する。

　これにより、回転同期変速を、モータジェネレータ２を用いた電気的制御により実現することができる。

　さらに、本実施形態では、自動変速機３と、変速中に自動変速機３の入力軸回転数Ｎ＿ｉｎを所定の目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎに制御する変速制御装置としての統合コントローラ２１と、を備える車両用の変速制御システムＳが提供される。

　そして、変速制御装置としての統合コントローラ２１は、変速中の入力軸回転数Ｎ＿ｉｎの基本的な目標値である基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎを算出する基本目標同期回転数設定部（図３のステップＳ２０）と、変速がダウンシフトであって車両１００に対する駆動力要求がある場合（すなわち、アクセル踏み込みダウンシフトである場合）に、車両１００の加速意図の有無を判定する加速意図判定部と（図３のステップＳ３０、ステップＳ５０、及びステップＳ６０）、を有する。

　加速意図判定部により加速意図があると判定された場合（ステップＳ６０のＹｅｓ）には基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎを増加補正した第１目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎ１を目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎとして設定する回転数増加補正部（ステップＳ７０）と、加速意図判定部により加速意図が無いと判定された場合（ステップＳ６０のＮｏ）には、基本目標同期回転数ｔｂＮ＿ｉｎを維持するか又は減少補正した第２目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎ２を目標入力軸回転数ｔＮ＿ｉｎとして設定する回転数減少補正部と（ステップＳ８０）、を備える。

　これにより、上記変速制御方法を実行するために好適なシステム構成が実現されることとなる。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

　また、本実施形態において、図４に示した加速意図判定基準領域Ｒ（α，Ｖ）において、アクセル開度αの範囲（上限と下限）は車速Ｖの大きさに対して略一定に設定されている。しかしながら、加速意図判定基準領域Ｒ（α，Ｖ）のアクセル開度αの上限又は下限を、車速Ｖの大きさに応じて変更しても良い。

　例えば、上記実施形態では、変速時にモータジェネレータ２を用いて入力軸回転数Ｎ＿ｉｎを調節する例を説明した。しかしながら、入力軸回転数Ｎ＿ｉｎを調節するためのアクチュエータはモータジェネレータ２に限られるものではない。例えば、第１クラッチ４を締結して内燃エンジン１の出力を適宜制御することで、上記実施形態の変速制御における入力軸回転数Ｎ＿ｉｎの調節を行うようにしても良い。

　また、上記実施形態では、車両１００に対する要求駆動力をアクセル開度α（すなわち、車両１００のドライバによるアクセルペダル操作量）に基づいて推定する例を説明した。しかしながら、車両１００に対する要求駆動力の推定の方法はこれに限られるものではない。例えば、車両１００にいわゆる自動運転機能又は運転補助機能が搭載される場合には、車両１００のユーザの指定或いは走行条件に基づいて自動運転コントローラ又は運転補助コントローラが演算する要求駆動力相当のパラメータに基づいて、車両１００に対する要求駆動力を推定しても良い。

Claims

　自動変速機を搭載した車両において、変速時に前記自動変速機の入力軸回転数を所定の目標入力軸回転数に制御する変速制御方法であって、
　変速中の前記入力軸回転数の基本的な目標値である基本目標同期回転数を設定し、
　変速がダウンシフトであって前記車両に対する駆動力要求がある場合に、前記車両の加速意図の有無を判定し、
　前記加速意図が有ると判定した場合には、前記基本目標同期回転数を増加補正した第１目標入力軸回転数を前記目標入力軸回転数として設定し、
　前記加速意図が無いと判定した場合には、前記基本目標同期回転数を維持するか又は減少補正した第２目標入力軸回転数を前記目標入力軸回転数として設定する、
　変速制御方法。
　請求項１に記載の変速制御方法であって、
　前記基本目標同期回転数を、変速中の前記自動変速機の実出力軸回転数に対してフィルタ処理を施して変速後の目標変速比を乗じることで算出する、
　変速制御方法。
　請求項１又は２に記載の変速制御方法であって、
　前記駆動力要求をアクセルペダル操作量に基づいて推定し、
　前記アクセルペダル操作量が所定の加速意図判定基準領域を越える場合に前記加速意図が有ると判定し、
　前記アクセルペダル操作量が前記加速意図判定基準領域以下である場合に前記加速意図が無いと判定する、
　変速制御方法。
　請求項３に記載の変速制御方法であって、
　前記加速意図判定基準領域を前記車両の走行抵抗に基づいて定める、
　変速制御方法。
　請求項４に記載の変速制御方法であって、
　前記走行抵抗は、実用上使用される範囲として規定された路面勾配を含む、
　変速制御方法。
　請求項１～５の何れか１項に記載の変速制御方法であって、
　前記入力軸回転数を、前記車両に駆動源として搭載された電動モータにより制御する、
　変速制御方法。
　自動変速機と、変速時に前記自動変速機の入力軸回転数を所定の目標入力軸回転数に制御する変速制御装置と、を備える車両用の変速制御システムであって、
　前記変速制御装置は、
　変速中の前記入力軸回転数の基本的な目標値である基本目標同期回転数を算出する基本目標同期回転数設定部と、
　変速がダウンシフトであって車両に対する駆動力要求がある場合に、前記車両の加速意図の有無を判定する加速意図判定部と、
　前記加速意図判定部により前記加速意図があると判定された場合には、前記基本目標同期回転数を増加側に補正して前記目標入力軸回転数を設定する回転数増加補正部と、
　前記加速意図判定部により前記加速意図が無いと判定された場合には、前記基本目標同期回転数を維持又は減少側に補正して前記目標入力軸回転数を設定する回転数減少補正部と、を備える、
　変速制御システム。