JP2004116479A

JP2004116479A - 車両用自動変速機の変速時遅角制御装置

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Publication number: JP2004116479A
Application number: JP2002284260A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Kondo; 近藤　貴裕; Toshimitsu Sato; 佐藤　利光; Hisatoku Nomoto; 野本　久徳; Naoyuki Sakamoto; 坂本　尚之; Yoshiharu Harada; 原田　吉晴; Toshio Sugimura; 杉村　敏夫; Masayasu Mizobuchi; 溝渕　真康; Ryuji Imai; 今井　竜二
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2022-09-27
Also published as: US20040063540A1; JP4013131B2; CN1492167A; US6941210B2; CN1289841C

Abstract

【課題】エンジンの出力特性の経時変化や燃料、気圧などの外的変化によって自動変速機の入力トルクが影響されたとしても、その変化に直ちに対応して変速ショックを抑制できる車両用自動変速機の変速時遅角制御装置制御装置を提供する。
【解決手段】補正値決定手段１２２により、たとえば図１１に示す予め記憶された関係から自動変速機１４の変速態様およびその自動変速機１４の入力トルクに関連する入力トルク関連値（車速Ｖ）に基づいて遅角補正値Ｋが決定され、遅角量補正手段１２６により、その補正値決定手段１２２により決定された遅角補正値Ｋに基づいて基本要求遅角量Ｂおよびエンジン側遅角量Ａを含む点火時期制御手段１１６への点火時期遅角量Ｄが補正されるので、変速ショックの発生が好適に抑制される。
【選択図】　　　図８

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変速時には要求遅角量に応じてエンジンからのトルクすなわち自動変速機の入力トルクを一時的に低下させる形式の車両用自動変速機の変速時遅角制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
点火時期遅角制御装置を備えたエンジンからの入力トルクを一時的に低下させるための要求遅角量を自動変速機の推定入力トルクや車速に基づいて決定し、変速時にはその要求遅角量に応じてその入力トルクを一時的に低下させるトルクダウン制御手段を備えた車両用自動変速機の変速時遅角制御装置が知られている。このような車両用自動変速機の変速時遅角制御装置では、変速期間内において自動変速機の入力トルクが一時的に低下させられるので、変速ショックが好適に抑制される。
【０００３】
ところで、上記のような変速時遅角制御装置では、予め記憶された関係から実際の自動変速機の推定入力トルクや車速に基づいて要求遅角量が一律に決定されるようになっているが、上記推定入力トルクの算出に用いるパラメータたとえばスロットル開度、アクセルペダル操作量、吸入空気量などの要求負荷値およびエンジン回転速度以外の原因でエンジンの出力状態が変化すると、上記変速ショックが十分に低減されない場合があった。
【０００４】
これに対し、特許文献１に記載されているように、変速時間と変速時間目標値との偏差を算出し、その偏差が解消するようにトルクダウン補正量を求め、その補正量だけ前回のトルクダウン量を補正したものを次回の変速時におけるトルクダウン量としてエンジンに指令するようにした自動変速機の変速ショック軽減装置が提案されている。これによれば、変速時間と変速時間目標値とが一致するようにトルクダウン量が補正されるので、エンジンの出力特性の経時変化や燃料、気圧などの外的変化によって自動変速機の入力トルクが影響されたとしても、変速ショックが好適に抑制される。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２８６２６０号公報
【特許文献２】特開平１０−３０４６６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の自動変速機の変速ショック軽減装置によれば、次回の変速時において反映させる制御であるため、エンジンの出力特性が変化した初回の変速時にはショックが発生することが避けられないし、また、エンジンの出力特性の変動が大きい場合には次回に反映させてもショックが発生するという問題があった。
【０００７】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、エンジンの出力特性の経時変化や燃料、気圧などの外的変化によって自動変速機の入力トルクが影響されたとしても、その変化に直ちに対応して変速ショックを抑制できる車両用自動変速機の変速時遅角制御装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、点火時期遅角制御装置を備えたエンジンからの入力トルクを一時的に低下させるための基本要求遅角量を決定し、変速時にはその基本要求遅角量に応じてその入力トルクを一時的に低下させるトルクダウン制御手段を備えた車両用自動変速機の変速時遅角制御装置であって、（ａ）　前記エンジン側から要求される点火時期の遅角量であるエンジン側遅角量を検出するエンジン側遅角量検出手段と、（ｂ）　予め記憶された関係から、前記自動変速機の変速態様またはその自動変速機の入力トルクに関連する入力トルク関連値に基づいて、遅角補正値を決定する補正値決定手段と、（ｃ）　その補正値決定手段により決定された遅角補正値に基づいて、前記基本要求遅角量およびエンジン側遅角量を含む前記点火時期遅角制御装置の点火時期の遅角量を補正する遅角量補正手段とを、含むことにある。
【０００９】
【発明の効果】
このようにすれば、補正値決定手段により、予め記憶された関係から自動変速機の変速態様またはその自動変速機の入力トルクに関連する入力トルク関連値に基づいて遅角補正値が決定され、遅角量補正手段により、その補正値決定手段により決定された遅角補正値に基づいて基本要求遅角量およびエンジン側遅角量を含む前記点火時期遅角制御装置の点火時期の遅角量が補正されるので、変速ショックの発生が好適に抑制される。すなわち、上記エンジン側遅角量はエンジンの出力特性に関連するものであることから、エンジンの出力特性の経時変化や燃料、気圧などの外的変化によって自動変速機の入力トルクが影響されたとしても、そのエンジン側遅角量或いはそれを含む点火時期遅角制御装置の点火時期遅角量が補正されることにより、自動変速機の入力トルク変化に応じた適切な補正が行われる。
【００１０】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、前記基本要求遅角量は、予め記憶された関係から前記入力トルク関連値およびおよび車速に基づいて決定された値である。このようにすれば、自動変速機の入力トルクや車速に応じて、変速ショックを抑制するために適切な基本要求遅角量が得られる。
【００１１】
また、好適には、前記エンジン側遅角量は、前記エンジンのノッキングを抑制するためにエンジン回転速度に応じて決定されている値である。このようにすれば、エンジン１０のノッキングを抑制するために適切なエンジン側遅角量が得られる。
【００１２】
また、好適には、前記入力トルク関連値は車速であり、前記補正値決定手段は、予め記憶された関係から実際の自動変速機の変速態様および車速に基づいて前記遅角補正値を決定するものである。このようにすれば、自動変速機の変速態様および入力トルクに関連する車速に応じて、変速ショックを抑制するために適切な遅角補正値が得られる。
【００１３】
また、好適には、前記遅角補正値は１より小さい補正係数であり、前記遅角量補正手段は、その補正係数を前記エンジン側遅角量に掛けることにより補正を行うものである。このようにすれば、エンジンの出力特性の経時変化や、燃料、気圧などの外的変化によって自動変速機の入力トルクが影響されたとしても、補正係数をエンジン側遅角量に掛けることにより、変速ショックが好適に抑制される。
【００１４】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１５】
図１は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両などの横置き型の車両用駆動装置の骨子図であり、ガソリンエンジン等の内燃機関によって構成されているエンジン１０の出力は、トルクコンバータ１２、自動変速機１４、差動歯車装置１６等の動力伝達装置を経て図示しない駆動輪（前輪）へ伝達されるようになっている。トルクコンバータ１２は、エンジン１０のクランク軸１８と連結されているポンプ翼車２０と、自動変速機１４の入力軸２２に連結されたタービン翼車２４と、一方向クラッチ２６を介して非回転部材であるハウジング２８に固定されたステータ３０と、図示しないダンパを介してクランク軸１８を入力軸２２に直結するロックアップクラッチ３２とを備えている。ポンプ翼車２０にはギヤポンプ等の機械式のオイルポンプ２１が連結されており、エンジン１０によりポンプ翼車２０と共に回転駆動されて変速用や潤滑用などの油圧を発生するようになっている。上記エンジン１０は車両走行用の駆動力源であり、トルクコンバータ１２は流体継手である。
【００１６】
自動変速機１４は、入力軸２２上に同軸に配設されるとともにキャリヤとリングギヤとがそれぞれ相互に連結されることにより所謂ＣＲ−ＣＲ結合の遊星歯車機構を構成するシングルピニオン型の一対の第１遊星歯車装置４０および第２遊星歯車装置４２と、前記入力軸２２と平行なカウンタ軸４４上に同軸に配置された１組の第３遊星歯車装置４６と、そのカウンタ軸４４の軸端に固定されて差動歯車装置１６と噛み合う出力ギヤ４８とを備えている。上記遊星歯車装置４０，４２，４６の各構成要素すなわちサンギヤ、リングギヤ、それらに噛み合う遊星ギヤを回転可能に支持するキャリヤは、４つのクラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３によって互いに選択的に連結され、或いは３つのブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３によって非回転部材であるハウジング２８に選択的に連結されるようになっている。また、２つの一方向クラッチＦ１、Ｆ２によってその回転方向により相互に若しくはハウジング２８と係合させられるようになっている。なお、差動歯車装置１６は軸線（車軸）に対して対称的に構成されているため、下側を省略して示してある。
【００１７】
上記入力軸２２と同軸上に配置された一対の第１遊星歯車装置４０，第２遊星歯車装置４２、クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２、ブレーキＢ１、Ｂ２、および一方向クラッチＦ１により前進４段、後進１段の主変速部ＭＧが構成され、上記カウンタ軸４４上に配置された１組の遊星歯車装置４６、クラッチＣ３、ブレーキＢ３、一方向クラッチＦ２によって副変速部すなわちアンダードライブ部Ｕ／Ｄが構成されている。主変速部ＭＧにおいては、入力軸２２はクラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２を介して第２遊星歯車装置４２のキャリヤＫ２、第１遊星歯車装置４０のサンギヤＳ１、第２遊星歯車装置４２のサンギヤＳ２にそれぞれ連結されている。第１遊星歯車装置４０のリングギヤＲ１と第２遊星歯車装置４２のキャリヤＫ２との間、第２遊星歯車装置４２のリングギヤＲ２と第１遊星歯車装置４０のキャリヤＫ１との間はそれぞれ連結されており、第２遊星歯車装置４２のサンギヤＳ２はブレーキＢ１を介して非回転部材であるハウジング２８に連結され、第１遊星歯車装置４０のリングギヤＲ１はブレーキＢ２を介して非回転部材であるハウジング２８に連結されている。また、第２遊星歯車装置４２のキャリヤＫ２と非回転部材であるハウジング２８との間には、一方向クラッチＦ１が設けられている。そして、第１遊星歯車装置４０のキャリヤＫ１に固定された第１カウンタギヤＧ１と第３遊星歯車装置４６のリングギヤＲ３に固定された第２カウンタギヤＧ２とは相互に噛み合わされている。アンダードライブ部Ｕ／Ｄにおいては、第３遊星歯車装置４６のキャリヤＫ３とサンギヤＳ３とがクラッチＣ３を介して相互に連結され、そのサンギヤＳ３と非回転部材であるハウジング２８との間には、ブレーキＢ３と一方向クラッチＦ２とが並列に設けられている。
【００１８】
上記クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３およびブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３（以下、特に区別しない場合は単にクラッチＣ、ブレーキＢという）は、多板式のクラッチやバンド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であり、油圧制御回路９８（図３参照）のソレノイドＳ１〜Ｓ５、およびリニアソレノイドＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬＵの励磁、非励磁や図示しないマニュアルバルブによって油圧回路が切り換えられることにより、例えば図２に示すように係合、解放状態が切り換えられ、シフトレバー７２（図３参照）の操作位置（ポジション）に応じて前進５段、後進１段、ニュートラルギヤ段の各ギヤ段が成立させられる。図２の「１ｓｔ」〜「５ｔｈ」は前進の第１速ギヤ段〜第５速ギヤ段を意味しており、「○」は係合、「×」は解放、「△」は駆動時のみ係合を意味している。シフトレバー７２は、例えば図４に示すシフトパターンに従って駐車ポジション「Ｐ」、後進走行ポジション「Ｒ」、ニュートラルポジション「Ｎ」、前進走行ポジション「Ｄ」、「４」、「３」、「２」、「Ｌ」へ操作されるようになっており、「Ｐ」および「Ｎ」ポジションでは動力伝達を遮断する非駆動ギヤ段としてニュートラルギヤ段が成立させられるが、「Ｐ」ポジションでは図示しないメカニカルパーキング機構によって機械的に駆動輪の回転が阻止される。また、「Ｄ」等の前進走行ポジションまたは「Ｒ」ポジションで成立させられる前進５段、後進１段の各ギヤ段は駆動ギヤ段に相当する。また、図２に示すように、第２速ギヤ段と第３速ギヤ段との間の変速は、クラッチＣ０の係合または解放とブレーキＢ１の解放または係合とが同時に実行されることにより達成されるクラッチツウクラッチ変速である。同様に、第３速ギヤ段と第４速ギヤ段との間の変速は、クラッチＣ１の係合または解放とブレーキＢ１の解放または係合とが同時に実行されることにより達成されるクラッチツウクラッチ変速である。上記油圧式摩擦係合装置には、タービントルクＴ_Ｔすなわち自動変速機１４の入力トルクＴ_ＩＮ或いはその代用値であるスロットル開度θ_ＴＨに応じて調圧されるライン圧がその元圧として用いられる。
【００１９】
図３は、図１のエンジン１０や自動変速機１４などを制御するために車両に設けられた制御系統を説明するブロック線図で、アクセルペダル５０の操作量（アクセル開度）Ａｃｃがアクセル操作量センサ５１により検出されるようになっている。アクセルペダル５０は、運転者の出力要求量に応じて大きく踏み込み操作されるもので、アクセル操作部材に相当し、アクセルペダル操作量Ａｃｃは出力要求量に相当する。エンジン１０の吸気配管には、図５に示す予め記憶（設定）された関係からアクセルペダル操作量Ａｃｃに基づいて決定された開き角（開度）θ_ＴＨ（％）とされるようにスロットルアクチュエータ５４によって開度が変化させられる電子スロットル弁５６が設けられている。上記関係は、アクセルペダル操作量Ａｃｃが多くなるほどスロットル開度θ_ＴＨが大きくなるように設定されている。また、アイドル回転速度制御のために上記電子スロットル弁５６をバイパスさせるバイパス通路５２には、エンジン１０のアイドル回転速度ＮＥ_ＩＤＬを制御するために電子スロットル弁５６の全閉時の吸気量を制御するＩＳＣ（アイドル回転速度制御）バルブ５３が設けられている。この他、エンジン１０の回転速度ＮＥを検出するためのエンジン回転速度センサ５８、エンジン１０の吸入空気量Ｑを検出するための吸入空気量センサ６０、吸入空気の温度Ｔ_Ａを検出するための吸入空気温度センサ６２、上記電子スロットル弁５６の全閉状態（アイドル状態）およびその開度θ_ＴＨを検出するためのアイドルスイッチ付スロットルセンサ６４、車速Ｖに対応するカウンタ軸４４の回転速度Ｎ_ＯＵＴを検出するための車速センサ６６、エンジン１０の冷却水温Ｔ_Ｗを検出するための冷却水温センサ６８、フットブレーキ操作の有無を検出するためのブレーキスイッチ７０、シフトレバー７２のレバーポジション（操作位置）Ｐ_ＳＨを検出するためのレバーポジションセンサ７４、タービン回転速度ＮＴ（＝入力軸２２の回転速度Ｎ_ＩＮ）を検出するためのタービン回転速度センサ７６、油圧制御回路９８内の作動油の温度であるＡＴ油温Ｔ_ＯＩＬを検出するためのＡＴ油温センサ７８、第１カウンタギヤＧ１の回転速度ＮＣを検出するためのカウンタ回転速度センサ８０、イグニッションスイッチ８２、ノックセンサ８４などが設けられており、それらのセンサから、エンジン回転速度ＮＥ、吸入空気量Ｑ、吸入空気温度Ｔ_Ａ、スロットル弁開度θ_ＴＨ、車速Ｖ、エンジン冷却水温Ｔ_Ｗ、ブレーキ操作の有無、シフトレバー７２のレバーポジションＰ_ＳＨ、タービン回転速度ＮＴ、ＡＴ油温Ｔ_ＯＩＬ、カウンタ回転速度ＮＣ、イグニッションスイッチ８２の操作位置、エンジン１０のノッキングなどを表す信号が電子制御装置９０に供給されるようになっている。ブレーキスイッチ７０は、常用ブレーキを操作するブレーキペダルの踏込み状態でＯＮ、ＯＦＦが切り換わるＯＮ−ＯＦＦスイッチである。
【００２０】
電子制御装置９０は、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、エンジン１０の出力制御や自動変速機１４の変速制御など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と変速制御用とに分けて構成される。エンジン１０の出力制御については、スロットルアクチュエータ５４により電子スロットル弁５６を開閉制御する他、燃料噴射量制御のために燃料噴射弁９２を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置９４を制御し、アイドル回転速度制御のためにＩＳＣバルブ５３を制御する。電子スロットル弁５６の制御は、例えば図５に示す関係から実際のアクセルペダル操作量Ａｃｃに基づいてスロットルアクチュエータ５４を駆動し、アクセルペダル操作量Ａｃｃが増加するほどスロットル弁開度θ_ＴＨを増加させる。また、エンジン１０の始動時には、スタータ（電動モータ）９６によってクランク軸１８をクランキングする。
【００２１】
図７は、油圧制御回路９８の要部であって４→３ダウン変速に関連する部分を示している。油圧ポンプ８８から圧送された作動油は、リリーフ型の第１調圧弁１００によって調圧されることによって第１ライン圧Ｐ_Ｌ１とされ、その第１調圧弁１００から流出させられた作動油はリリーフ型の第２調圧弁１０２によって調圧されることにより第２ライン油圧Ｐ_Ｌ２とされるようになっている。上記第１ライン油圧Ｐ_Ｌ１は、ライン油路Ｌ１を経て、シフトレバー７２に連動させられるマニアル弁１０４に供給されている。シフトレバー７２がＤポジション（レンジ）或いはＳポジション（レンジ）へ操作されているときには、このマニアル弁１０４からは第１ライン圧Ｐ_Ｌ１と同じ大きさの前進ポジション圧Ｐ_Ｄがソレノイド弁ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３などの各ソレノイド弁や図示しないシフト弁へ供給される。図７では、４→３ダウン変速を達成するための解放されるブレーキＢ１および係合されるクラッチＣ１と、そのブレーキＢ１の係合圧Ｐ_Ｂ１を直接制御するソレノイド弁ＳＬ３と、そのクラッチＣ１の係合圧Ｐ_Ｃ１を直接制御するソレノイド弁ＳＬ２と、係合圧Ｐ_Ｂ１を検出するためにブレーキＢ１に接続された油圧センサ１０６と、係合圧Ｐ_Ｃ１を検出するためにクラッチＣ１に接続された油圧センサ１０８とが示されている。
【００２２】
図８は、上記電子制御装置９０の制御機能の要部すなわち変速時の点火時期制御機能を説明する機能ブロック線図である。図８において、変速制御手段１１０は、例えば図６に示す予め記憶された変速線図（変速マップ）から実際のスロットル弁開度θ_ＴＨおよび車速Ｖに基づいて自動変速機１４の変速すべきギヤ段を決定しすなわち現在のギヤ段から変速先のギヤ段への変速判断を実行し、その決定されたギヤ段への変速作動を開始させる変速出力を実行するとともに、駆動力変化などの変速ショックが発生したり摩擦材の耐久性が損なわれたりすることがないように、油圧制御回路９８のソレノイドＳ４、ＳＲのＯＮ（励磁）、ＯＦＦ（非励磁）を切り換えたり、リニアソレノイドＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３などの励磁状態をデューティ制御などで連続的に変化させたりする。図６の実線はアップシフト線で、破線はダウンシフト線であり、車速Ｖが低くなったりスロットル弁開度θ_ＴＨが大きくなったりするに従って、変速比（＝入力回転速度Ｎ_ＩＮ／出力回転速度Ｎ_ＯＵＴ）が大きい低速側のギヤ段に切り換えられるようになっており、図中の「１」〜「５」は第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第５速ギヤ段「５ｔｈ」を意味している。また、クラッチツウクラッチダウン変速たとえば４→３ダウン変速に際しては、解放側油圧式摩擦係合装置であるブレーキＢ１の係合圧Ｐ_Ｂ１を低下させると同時に係合側油圧式摩擦係合装置であるクラッチＣ１の係合圧Ｐ_Ｃ１を上昇させる。このとき、クラッチＣ１の係合とブレーキＢ１の係合との重なり具合が小さいとエンジン回転速度Ｎ_Ｅの一時的急上昇である吹きが発生し、大きいと出力軸トルクＴ_ｏｕＴの一時的急低下であるタイアップが発生することから、それらが入力トルクに拘わらず小さくなるように上記係合圧Ｐ_Ｃ１および／またはＰ_Ｂ１は　自動変速機１４の入力トルクＴ_ＩＮに応じて設定されるとともに、上記吹きやタイアップが所定値以下となるように上記係合圧Ｐ_Ｃ１および／またはＰ_Ｂ１はフィードバック制御或いは学習制御により補正されるようになっている。
【００２３】
エンジン側遅角量算出手段１１２は、エンジン１０側の事情で要求される遅角量、たとえばエンジン１０のノッキングを抑制するために必要なエンジン遅角学習値Ａを予め設定された計算式からノッキング信号に基づいて逐次算出し、そのときのエンジン回転速度Ｎ_Ｅに対応して記憶させる。このエンジン遅角学習値Ａは、従来は、ノッキング抑制制御手段により、ノッキング防止のためにエンジン１０の点火時期を基本点火時期から遅角するために用いられていたものである。遅角時期判定手段１１３は、変速期間内における出力軸トルクＴ_ＯＵＴの変動開始時期たとえば４→３ダウン変速における係合側油圧式摩擦係合装置であるクラッチＣ１の係合ショック発生開始時期を、たとえばエンジン回転速度Ｎ_Ｅが変速後の回転速度からたとえば数百ｒｐｍ程度の所定値だけ低く予め設定された判定値に到達したこと、或いは変速出力からの経過時間が予め設定された判定時間を超えたことなどに基づいて判定する。
【００２４】
変速時遅角量出力手段１１４は、自動変速機１４の入力トルクＴ_ＩＮを反映する入力トルク関連値たとえば車速Ｖと自動変速機１４の変速状態たとえば変速先のギヤ段である変速段或いはいずれのギヤ段への変速かを示す変速の種類とに基づいて補正値たとえば補正係数Ｋを決定し、その補正係数Ｋと、エンジン遅角学習値Ａと、変速時たとえば４→３ダウン変速時の変速ショックを抑制するための本来の変速側基本要求遅角量Ｂとに基づいて、変速時遅角量Ｄを決定するとともに、遅角時期判定手段１１３により判定された出力軸トルクＴ_ＯＵＴの変動時期にそれを点火時期制御手段１１６へ出力し、点火時期制御手段１１６によりエンジン１０の点火時期をその基本点火時期から上記変速時遅角量Ｄだけ遅角させて一時的に入力トルクＴ_ＩＮを低下させる。前記点火装置９４および点火時期制御手段１１６はエンジン１０の点火時期を制御するための点火時期制御装置として機能している。
【００２５】
上記の変速時遅角量出力手段１１４は、基本要求遅角算出手段１２０と、補正値決定手段１２２と、エンジン側遅角量検出手段１２４と、遅角量補正手段１２６とを備えている。基本要求遅角算出手段１２０は、従来の遅角制御における変速時の要求遅角量の決定と同様に、たとえば図９に示す予め記憶されたマップ（関係）から実際の車速Ｖおよび自動変速機１４の入力トルクＴ_ＩＮに基づいて上記基本要求遅角量Ｂを算出する。この関係は、変速ショックを抑制するために予め実験的に求められたものである。しかし、この入力トルクＴ_ＩＮには、たとえば図１０に示す予め記憶されたトルク算出式からスロットル開度、アクセルペダル操作量、吸入空気量などの要求負荷値およびエンジン回転速度Ｎ_Ｅに基づいて算出（推定）されるものであるから、エンジン１０の出力特性の経時変化や、燃料、気圧などの外的変化による影響が含まれていない。
【００２６】
上記補正値決定手段１２２は、たとえば図１１に示す予め記憶されたマップ（関係）から実際の変速段および車速Ｖ（入力トルク関連値）に基づいて補正値すなわち補正係数Ｋを決定する。この関係は、変速時において、エンジン１０の出力特性の経時変化や、燃料、気圧などの外的変化による入力トルクＴ_ＩＮへの影響を考慮した遅角量でエンジン１０の点火時期を遅角させるために、予め実験的に求められたものである。
【００２７】
上記エンジン側遅角量検出手段１２４は、前記エンジン側遅角量算出手段１１２によってエンジン１０のノッキングを抑制するために逐次算出されたエンジン遅角学習値Ａを読み込むことにより検出する。遅角量補正手段１２６は、予め記憶された式（１）　から実際の上記補正係数Ｋ、エンジン遅角学習値Ａ、変速時の変速ショックを抑制するための本来の変速側基本要求遅角量Ｂに基づいて変速時遅角量Ｄを算出する。
【００２８】
Ｄ＝Ｋ・Ａ＋Ｂ　・・・（１）
【００２９】
図１２は、前記電子制御装置９０の制御作動の要部すなわちクラッチツウクラッチダウン変速時の点火時期の遅角制御作動を説明するフローチャートである。図１２において、ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１では、変速出力たとえば４→３ダウン変速出力が行われたか否かが変速制御手段１１０からの信号に基づいて判断される。このＳ１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、肯定される場合は、Ｓ２において遅角制御前提条件が成立した否か、たとえばエンジン１０の冷却水温が所定値以上である暖機状態であり、自動変速機１４の作動油温が所定値以上である暖機状態であり、且つ各センサのフェイルが発生していない状態であるか否かが判断される。このＳ２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、肯定される場合は、前記遅角時期判定手段１１３に対応するＳ３において、たとえば４→３ダウン変速においてクラッチＣ１の係合に起因する出力軸トルクＴ_ＯＵＴの変動開始時期すなわち係合側油圧式摩擦係合装置であるクラッチＣ１の係合ショック発生開始時期が、たとえばエンジン回転速度Ｎ_Ｅが変速後の回転速度からたとえば数百ｒｐｍ程度の所定値だけ低く予め設定された判定値に到達したこと、或いは変速出力からの経過時間が予め設定された判定時間を超えたことなどに基づいて判定される。
【００３０】
上記Ｓ３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、肯定される場合は、前記基本要求遅角算出手段１２０に対応するＳ４において、たとえば図９に示す予め記憶されたマップ（関係）から実際の車速Ｖおよび自動変速機１４の入力トルクＴ_ＩＮに基づいて上記基本要求遅角量Ｂが算出される。この入力トルクＴ_ＩＮは、たとえば図１０に示す関係から実際のエンジン回転速度Ｎ_Ｅおよびスロットル開度θに基づいて算出（推定）される。次いで、前記エンジン側遅角量検出手段１２４に対応するＳ５では、前記エンジン側遅角量算出手段１１２によってエンジン１０のノッキングを抑制するために逐次算出されたエンジン遅角学習値Ａが読み込まれる。次に、前記補正値決定手段１２２に対応するＳ６では、たとえば図１１に示す予め記憶されたマップ（関係）から実際の変速段および車速Ｖ（入力トルク関連値）に基づいて補正値すなわち補正係数Ｋが決定される。続いて、前記遅角量補正手段１２６に対応するＳ７では、予め記憶された式（１）　から実際の上記補正係数Ｋ、エンジン遅角学習値Ａ、変速時の変速ショックを抑制するための本来の変速側基本要求遅角量Ｂに基づいて変速時遅角量Ｄが算出される。そして、Ｓ８では、上記Ｓ７において算出された変速時遅角量Ｄが前記点火時期制御手段１１６へ出力され、エンジン１０がその基本点火時期から変速時遅角量Ｄだけ遅角されて作動させられる。
【００３１】
図１３は、上記電子制御装置９０の作動を説明するタイムチャートであり、破線はノッキング抑制のためのエンジン遅角学習値Ａが発生させられていない場合を示している。したがって、図１３の点火時期における破線の位置は、エンジン１０の基本点火時期を示している。また、図１３において、１点鎖線はエンジン遅角学習値Ａが発生させられているときの本実施例の場合を示し、実線はエンジン遅角学習値Ａが発生させられているときの従来の場合を示している。この実線において、出力軸トルクＴ_ＯＵＴの変動Ｈ１およびＨ２のうち、図１３のｔ_２時点からｔ_３時点までの区間内で発生する変動Ｈ１は、エンジン１０の出力特性の経時変化や、燃料、気圧などの外的変化に起因する入力トルクＴ_ＩＮの不足によってクラッチＣ１が早期に係合するタイアップショックを示し、図１３のｔ_４時点以降に発生する変動Ｈ２は、エンジン１０の一時的吹き上がりによるショックを示している。
【００３２】
図１３において、たとえば走行中にアクセルペダル５０の所定量踏み込まれたことに関連して４→３変速出力が行われると（ｔ_１時点）、ブレーキＢ１の係合圧Ｐ_Ｂ１が低下させられることによりそのブレーキＢ１が解放開始させられると略同時に、クラッチＣ１の係合圧Ｐ_Ｃ１の増加が開始され、エンジン回転速度Ｎ_Ｅが連続的に増加させられる。次いで、４→３ダウン変速中においてクラッチＣ１の係合に起因する出力軸トルクＴ_ＯＵＴの変動開始時期がエンジン回転速度Ｎ_Ｅに基づいて判定されると（ｔ_２時点）、変速時遅角量出力手段１１４からの変速時遅角量Ｄがｔ_２時点からｔ_３時点までの区間内で前記点火時期制御手段１１６へ出力され、エンジン１０がその基本点火時期から変速時遅角量Ｄだけ遅角されて作動させられるので、１点鎖線に示すように、出力トルクＴ_ＯＵＴの変動が好適に抑制される。
【００３３】
上述のように、本実施例によれば、補正値決定手段１２２（Ｓ６）により、たとえば図１１に示す予め記憶された関係から自動変速機１４の変速態様およびその自動変速機１４の入力トルクに関連する入力トルク関連値（車速Ｖ）に基づいて遅角補正値Ｋが決定され、遅角量補正手段１２６（Ｓ７）により、その補正値決定手段１２２により決定された遅角補正値Ｋに基づいて基本要求遅角量Ｂおよびエンジン側遅角量Ａを含む点火時期制御手段１１６への点火時期遅角量Ｄが補正されるので、変速ショックの発生が好適に抑制される。すなわち、上記エンジン側遅角量Ａはエンジンの出力特性に関連するものであることから、そのエンジン側遅角量Ａすなわちそれを含む点火時期制御手段１１６への点火時期遅角量Ｄが補正されることにより、エンジン１０の出力特性の経時変化や、燃料、気圧などの外的変化に起因した自動変速機１４の入力トルク変化があってもそれに応じた適切な補正が行われる。
【００３４】
また、本実施例によれば、前記基本要求遅角量Ｂは、たとえば図９に示す予め記憶された関係から入力トルクＴ_ＩＮまたはそれに関連するパラメータおよび車速に基づいて決定された値であるので、自動変速機１４の入力トルクＴ_ＩＮや車速Ｖに応じて、変速ショックを抑制するために適切な基本要求遅角量Ｂが得られる。
【００３５】
また、本実施例によれば、前記エンジン側遅角量Ａは、エンジン１０のノッキングを抑制するために学習によりエンジン回転速度毎に決定されている値であるので、エンジン１０のノッキングを高い精度で抑制するために適切なエンジン側遅角量Ａが得られる。
【００３６】
また、本実施例によれば、前記入力トルク関連値は車速Ｖであり、前記補正値決定手段１２２（Ｓ６）は、たとえば図１１に示す予め記憶された関係から実際の自動変速機１４の変速態様および車速Ｖに基づいて遅角補正値Ｋを決定するものであることから、自動変速機１４の変速態様および入力トルクに関連する車速に応じて、変速ショックを抑制するために適切な遅角補正値Ｋが得られる。
【００３７】
また、本実施例によれば、前記遅角補正値Ｋは１より小さい補正係数であり、前記遅角量補正手段１２６（Ｓ７）は、その補正係数Ｋをエンジン側遅角量Ａに掛けることにより補正を行うものであるので、エンジン１０の出力特性の経時変化や、燃料、気圧などの外的変化によって自動変速機１４の入力トルクＴ_ＩＮが影響されたとしても、補正係数Ｋをエンジン側遅角量Ａに掛けることにより、変速ショックが好適に抑制される。
【００３８】
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、これ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。
【００３９】
たとえば、前述の実施例において、遅角補正値Ｋを掛けたエンジン側遅角量Ａと基本要求遅角量Ｂとを加算した点火時期遅角量Ｄを用いてエンジン１０をその基本点火時期から遅角させる制御を行う変速として、４→３ダウン変速が説明されていたが、その他の変速たとえば３→２ダウン変速、２→３アップ変速、３→４アップ変速であってもよい。
【００４０】
また、前述の実施例において、入力トルク関連値として車速Ｖが用いられていたが、スロットル開度θ、エンジン１０の吸入空気量、エンジン１０の燃料噴射量、アクセルペダル操作量などが用いられてもよい。
【００４１】
また、前述の実施例において、遅角補正値である係数Ｋはエンジン側遅角量Ａに掛けられることによって点火時期遅角量Ｄが補正されていたが、図１１の関係を作成する前提を変更することによって、係数Ｋをその点火時期遅角量Ｄに掛けられるようにしてもよい。また、遅角補正値として１よりも小さい係数Ｋが用いられていたが、遅角補正値として、エンジン側遅角量Ａまたはそれを含む点火時期遅角量Ｄを加減することにより補正するための補正量が用いられてもよい。
【００４２】
また、前述の実施例において、遅角補正値である係数Ｋは、図１１の関係から車速Ｖおよび変速の種類に基づいて決定されていたが、車速Ｖおよび変速の種類のいずれか一方に基づいて決定されても一応の効果が得られる。
【００４３】
また、前述の図１２のフローチャートは種々の変更が加えられ得る。たとえばＳ３は、Ｓ８を実行するためのアンド条件であるから、そのＳ８より前のいずれの場所に設けられていてもよい。
【００４４】
また、前述の実施例において、自動変速機１４は、３組の遊星歯車装置４２、４４、４６の組み合わせから成る、ＦＦ横置き型の前進５速の変速機であったが、自動変速機１４を構成する遊星歯車装置の組数は３組とは異なる数であってもよい。また、ＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）車両用の縦置き型であっても差し支えない。
【００４５】
また、前述の実施例において、電子制御装置９０は、エンジン用電子制御装置および変速用電子制御装置などの複数のコンピュータから構成されてもよいし、ホストコンピュータの一部を構成するものであってもよい。
【００４６】
なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々の変更が加えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の変速時遅角制御装置が適用される車両用自動変速機の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の自動変速機の各ギヤ段を成立させるためのクラッチおよびブレーキの係合、解放状態を説明する図である。
【図３】図１の車両用駆動装置のエンジン制御や変速制御を行う制御系統を説明するブロック線図である。
【図４】図３のシフトレバーのシフトパターンの一例を示す図である。
【図５】図３の電子制御装置によって行われるスロットル制御で用いられるアクセルペダル操作量Ａｃｃとスロットル弁開度θ_ＴＨとの関係の一例を示す図である。
【図６】図３の電子制御装置によって行われる自動変速機の変速制御で用いられる変速線図（マップ）の一例を示す図である。
【図７】図３の油圧制御回路の要部の構成を説明する図である。
【図８】図３の電子制御装置の制御機能の要部すなわち変速時のエンジン点火時期遅角制御機能を説明する機能ブロック線図である。
【図９】図８の基本要求遅角算出手段において基本要求遅角を求めるために用いられる予め記憶された関係を示す図である。
【図１０】図８の基本要求遅角算出手段において入力トルクを推定するために用いられる予め記憶された関係を示す図である。
【図１１】図８の補正値決定手段において補正値を求めるために用いられる予め記憶された関係を示す図である。
【図１２】図３の電子制御装置の制御作動の要部すなわち変速時のエンジン点火時期遅角制御作動を説明するフローチャートである。
【図１３】図３の電子制御装置の制御作動の要部すなわち変速時のエンジン点火時期遅角制御作動を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
１０：エンジン
１４：自動変速機
９０：電子制御装置（変速時遅角制御装置）
９４：点火装置、１１６：点火時期制御手段（点火時期制御装置）
１２４：エンジン側遅角量検出手段
１２２：補正値決定手段
１２６：遅角量補正手段

Claims

点火時期遅角制御装置を備えたエンジンからの入力トルクを一時的に低下させるための基本要求遅角量を決定し、変速時には該基本要求遅角量に応じて該入力トルクを一時的に低下させるトルクダウン制御手段を備えた車両用自動変速機の変速時遅角制御装置であって、
前記エンジン側から要求される点火時期の遅角量であるエンジン側遅角量を検出するエンジン側遅角量検出手段と、
予め記憶された関係から、前記自動変速機の変速態様または該自動変速機の入力トルクに関連する入力トルク関連値に基づいて、遅角補正値を決定する補正値決定手段と、
該補正値決定手段により決定された遅角補正値に基づいて、前記基本要求遅角量およびエンジン側遅角量を含む前記点火時期遅角制御装置の点火時期の遅角量を補正する遅角量補正手段と
を、含むことを特徴とする車両用自動変速機の変速時遅角制御装置。
前記基本要求遅角量は、予め記憶された関係から前記入力トルク関連値およびおよび車速に基づいて決定された値である請求項１の車両用自動変速機の変速時遅角制御装置。
前記エンジン側遅角量は、前記エンジンのノッキングを抑制するためにエンジン回転速度に応じて決定されている値である請求項１または２の車両用自動変速機の変速時遅角制御装置。
前記入力トルク関連値は車速であり、
前記補正値決定手段は、予め記憶された関係から実際の自動変速機の変速態様および車速に基づいて前記遅角補正値を決定するものである請求項１乃至３のいずれかの車両用自動変速機の変速時遅角制御装置。
前記遅角補正値は１より小さい補正係数であり、
前記遅角量補正手段は、該補正係数を前記エンジン側遅角量に掛けることにより補正を行うものである請求項１乃至４のいずれかの車両用自動変速機の変速時遅角制御装置。