JP2010202166A - パワートレーンの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】制御上の目標値までトルクを減少できないことによる悪影響を低減する。
【解決手段】イナーシャ相におけるトルクダウン量がトルクダウン量の限界値を示すしきい値よりも小さいか否かは、イナーシャ相が開始する前に判断される。トルクダウン量がしきい値よりも小さい場合、点火時期を遅角することによって、エンジントルクがイナーシャ相において減少される。トルクダウン量がしきい値以上である場合、スロットル開度を小さくすることによって、エンジントルクがイナーシャ相において減少される。あるいは、トルクダウン量がしきい値以上である場合、小さい場合に比べて、オートマチックトランスミッションの摩擦係合要素の係合力が増大される。
【選択図】図１４

Description

本発明は、パワートレーンの制御装置に関し、特に、係合する摩擦係合要素の組合せを変更することにより変速する自動変速機と、自動変速機の変速中に、イナーシャ相においてトルクが減少するように制御される内燃機関とが設けられたパワートレーンを制御する技術に関する。

従来より、複数の摩擦係合要素のうちの係合される摩擦係合要素の組合せを変更することにより変速する自動変速機が知られている。自動変速機の変速は、トルク相およびイナーシャ相を経て完了する。イナーシャ相においては、ショックを小さくするなどの目的のために、自動変速機に連結されたエンジンの出力トルクが低減される。たとえば、点火時期を遅角することによりエンジンのトルクダウンが行われ得る。

ところが、点火時期を遅角量が過剰になると失火が起こり得る。したがって、失火を防ぐために点火時期の遅角量は、失火が起こらない範囲内に制限される。失火が起こらない範囲で点火時期を遅角しても要求されたトルクダウン量を実現できない場合には、点火時期の遅角とは異なる方法によりエンジンのトルクダウンが実現される。

特開平５−１６４２２５号公報（特許文献１）は、点火時期の遅角量が限界値になったら、フューエルカットを実行してエンジンのトルクダウンを実現することを開示する。

特開平５−１６４２２５号公報

しかしながら、実際に点火時期の遅角量が限界値に達してから点火時期の遅角以外の方法によりトルクダウンを実行した場合には、好ましい時期よりも遅れてトルクが減少され得る。そのため、所望の値までエンジントルクが減少されない期間が生じ得る。したがって、自動変速機に入力されるトルクが制御上の目標値よりも大きくなり、自動変速機の耐久性などに悪影響を与え得る。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、制御上の目標値までトルクを減少できないことによる悪影響を低減することができるパワートレーンの制御装置を提供することである。

第１の発明に係るパワートレーンの制御装置は、係合する摩擦係合要素の組合せを変更することにより変速する自動変速機と、自動変速機の変速中に、イナーシャ相において出力トルクが減少するように制御される内燃機関とが設けられたパワートレーンの制御装置である。制御装置は、内燃機関から出力されるトルクおよび自動変速機に入力されるトルクのうちのいずれか一方のトルクのイナーシャ相における減少量の目標値を、自動変速機の変速中にイナーシャ相が開始する前に設定するための手段と、目標値がしきい値よりも小さいか大きいかを、自動変速機の変速中にイナーシャ相が開始する前に判断するための手段と、目標値がしきい値よりも小さい場合、目標値に応じて内燃機関の点火時期をイナーシャ相中に遅角するための手段と、目標値がしきい値よりも大きい場合、目標値がしきい値よりも小さい場合とは異なる態様でパワートレーンをイナーシャ相中に制御するための制御手段とを備える。

この構成によると、イナーシャ相におけるトルクの減少量（トルクダウン量）の目標値がしきい値よりも小さい場合、失火しない範囲で点火時期を遅角すれば、目標値だけトルクを減少させることができると考えられる。したがって、目標値がしきい値よりも小さい場合、目標値に応じて内燃機関の点火時期がイナーシャ相中に遅角される。これにより、速やかに所望の値までトルクを減少することができる。一方、目標値がしきい値よりも大きい場合、失火が起こらない範囲で点火時期を遅角しても目標値だけトルクを減少させることができないと考えられる。この場合、目標値がしきい値よりも小さい場合とは異なる態様でパワートレーンがイナーシャ相中に制御される。たとえば、吸入空気量を減少することによって、目標値だけトルクが減少されたりし得る。また、変速に要する時間を短縮するために自動変速機の摩擦係合要素の変速中の係合力を高くすることによって、トルクが制御上の目標値よりも過剰になる期間が短くされる。イナーシャ相におけるトルクの減少量の目標値がしきい値よりも小さいか大きいかは、イナーシャ相が開始する前に判断される。そのため、トルクの減少量の目標値がしきい値よりも大きい場合に好適な態様でパワートレーンを制御するか否かを、イナーシャ相が開始する前に決定することができる。よって、イナーシャ相が開始した時点で、トルクの減少量の目標値がしきい値よりも大きい場合に好適な制御を速やかに実行することができる。その結果、制御上の目標値までトルクを減少できないことによる悪影響を低減することができるパワートレーンの制御装置を提供することができる。

第２の発明に係るパワートレーンの制御装置においては、第１の構成に加え、内燃機関には、吸入空気量を調整する調整機構が設けられる。制御手段は、目標値がしきい値よりも大きい場合、目標値がしきい値よりも小さい場合に比べて、内燃機関の吸入空気量が減少するように調整機構を制御するための手段を含む。

この構成によると、吸入空気量を減少することによって、点火時期の遅角量を失火しない範囲に制限しつつ、目標値だけトルクを減少することができる。

第３の発明に係るパワートレーンの制御装置においては、第１の構成に加え、制御手段は、目標値がしきい値よりも大きい場合、目標値がしきい値よりも小さい場合に比べて、摩擦係合要素の変速中の係合力が大きくなるように制御するための増大手段とを含む。

この構成によると、自動変速機の摩擦係合要素の変速中の係合力を高くすることによって、変速に要する時間を短縮することができる。そのため、変速中においてトルクが好適になるように定められた制御上の目標値よりも大きいトルクによって摩擦係合要素に悪影響を及ぼし得る期間を短くすることができる。

第４の発明に係るパワートレーンの制御装置においては、第３の構成に加え、増大手段は、目標値としきい値との差が大きいほど、摩擦係合要素の変速中の係合力がより大きくなるように制御するための手段を有する。

この構成によると、実現されない減少量が大きいほど、より変速時間が短縮される。これにより、制御上の目標値よりも大きいトルクによって摩擦係合要素に悪影響を及ぼし得る可能性が高いほど、変速に要する時間をより短くすることができる。

第５の発明に係るパワートレーンの制御装置においては、第１〜４のいずれかの構成に加え、イナーシャ相が開始するときの内燃機関の出力軸回転数および吸入空気量を、自動変速機の変速中にイナーシャ相が開始する前に予測するための手段と、イナーシャ相が開始するときの内燃機関の出力軸回転数の予測値および吸入空気量の予測値から、しきい値を、自動変速機の変速中にイナーシャ相が開始する前に算出するための手段とをさらに備える。

この構成によると、失火しない点火時期の遅角量の範囲は、内燃機関の出力軸回転数および吸入空気量に依存することを考慮して、内燃機関の出力軸回転数の予想値および吸入空気量の予測値から、しきい値が算出される。これにより、失火しない点火時期の遅角量の範囲を示すしきい値を精度よく算出することができる。

車両のパワートレーンを示す概略構成図である。 オートマチックトランスミッションのプラネタリギヤユニットを示すスケルトン図である。 オートマチックトランスミッションの作動表を示す図である。 オートマチックトランスミッションの油圧回路を示す図である。 第１の実施の形態におけるＥＣＵの機能ブロック図である。 エンジン回転数ＮＥおよびトルク要求量を示す図である。 変速線図を示す図である。 エンジン回転数ＮＥ、トルク要求量、係合油圧および解放油圧を示す図である。 エンジン回転数ＮＥ、トルク要求量および点火時期を制御することにより実現されるトルク要求量を示す図である。 エンジン回転数ＮＥ、トルク要求量、点火時期を制御することにより実現されるトルク要求量およびスロットル開度を制御することにより実現されるトルク要求量を示す図である。 第１の実施の形態においてエンジンＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 第１の実施の形態においてＥＣＴ−ＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 エンジン回転数ＮＥ、トルク要求量、吸入空気量の予想値およびトルクダウン量の限界値を示すしきい値（失火ガード値）を示す図である。 トルク要求量、点火時期を制御することにより実現されるトルク要求量、スロットル開度を制御することにより実現されるトルク要求量および実際に実現されるトルクを示す図である。 第２の実施の形態におけるＥＣＵの機能ブロック図である。 トルク要求量および係合油圧を示す図である。 第２の実施の形態においてＥＣＴ−ＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、第１の実施の形態におけるパワートレーン１００について説明する。パワートレーン１００が設けられた車両は、ＦＲ（Front engine Rear drive）車両である。なお、ＦＲ以外の車両であってもよい。

パワートレーン１００は、エンジン１０００と、オートマチックトランスミッション２０００と、トルクコンバータ２１００と、オートマチックトランスミッション２０００の一部を構成するプラネタリギヤユニット３０００と、オートマチックトランスミッション２０００の一部を構成する油圧回路４０００と、プロペラシャフト５０００と、デファレンシャルギヤ６０００とを含む。このパワートレーン１００は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）８０００により制御される。

エンジン１０００は、インジェクタ（図示せず）から噴射された燃料と空気との混合気にイグニッションプラグ１００２で着火して、シリンダの燃焼室内で燃焼させる内燃機関である。燃焼によりシリンダ内のピストンが押し下げられて、クランクシャフトが回転させられる。エンジン１０００の駆動力により、オルタネータおよびエアコンディショナーなどの補機１００４が駆動される。なお、エンジン１０００の代わりにもしくは加えて、動力源にモータを用いるようにしてもよい。

オートマチックトランスミッション２０００は、トルクコンバータ２１００を介してエンジン１０００に連結される。オートマチックトランスミッション２０００は、所望のギヤ段を形成することにより、クランクシャフトの回転数を所望の回転数に変える。

オートマチックトランスミッション２０００から出力された駆動力は、プロペラシャフト５０００およびデファレンシャルギヤ６０００を介して、左右の後輪７０００に伝達される。

ＥＣＵ８０００には、シフトレバー８００４のポジションスイッチ８００６と、アクセルペダル８００８のアクセル開度センサ８０１０と、ブレーキペダル８０１２の踏力センサ８０１４と、電子スロットルバルブ８０１６のスロットル開度センサ８０１８と、エンジン回転数センサ８０２０と、入力軸回転数センサ８０２２と、出力軸回転数センサ８０２４と、油温センサ８０２６と、エアフローメータ８０２８とがハーネスなどを介して接続されている。

シフトレバー８００４の位置（ポジション）は、ポジションスイッチ８００６により検出され、検出結果を表す信号がＥＣＵ８０００に送信される。シフトレバー８００４の位置に対応して、オートマチックトランスミッション２０００のギヤ段が自動で形成される。また、運転者の操作に応じて、運転者が任意のギヤ段を選択できるマニュアルシフトモードを選択できるように構成してもよい。

アクセル開度センサ８０１０は、アクセルペダル８００８の開度を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。踏力センサ８０１４は、ブレーキペダル８０１２の踏力（運転者がブレーキペダル８０１２を踏む力）を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。

スロットル開度センサ８０１８は、アクチュエータにより開度が調整される電子スロットルバルブ８０１６の開度を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。電子スロットルバルブ８０１６により、エンジン１０００に吸入される空気量（エンジン１０００の出力）が調整される。

なお、電子スロットルバルブ８０１６の代わりにもしくは加えて、吸気バルブ（図示せず）や排気バルブ（図示せず）のリフト量や開閉する位相を変更することにより、エンジン１０００に吸入される空気量を調整するようにしてもよい。

エンジン回転数センサ８０２０は、エンジン１０００の出力軸（クランクシャフト）の回転数を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。入力軸回転数センサ８０２２は、オートマチックトランスミッション２０００の入力軸回転数ＮＩ（トルクコンバータ２１００のタービン回転数ＮＴ）を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。出力軸回転数センサ８０２４は、オートマチックトランスミッション２０００の出力軸回転数ＮＯを検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。

油温センサ８０２６は、オートマチックトランスミッション２０００の作動や潤滑に用いられるオイル（ＡＴＦ：Automatic Transmission Fluid）の温度（油温）を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。

エアフローメータ８０２８は、エンジン１０００の吸入空気量を検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ８０００に送信する。

ＥＣＵ８０００は、ポジションスイッチ８００６、アクセル開度センサ８０１０、踏力センサ８０１４、スロットル開度センサ８０１８、エンジン回転数センサ８０２０、入力軸回転数センサ８０２２、出力軸回転数センサ８０２４、油温センサ８０２６、エアフローメータ８０２８などから送られてきた信号、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、車両が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。

本実施の形態において、ＥＣＵ８０００は、シフトレバー８００４がＤ（ドライブ）ポ
ジションであることにより、オートマチックトランスミッション２０００のシフトレンジにＤ（ドライブ）レンジが選択された場合、前進１速〜８速ギヤ段のうちのいずれかのギヤ段が形成されるように、オートマチックトランスミッション２０００を制御する。前進１速〜８速ギヤ段のうちのいずれかのギヤ段が形成されることにより、オートマチックトランスミッション２０００は後輪７０００に駆動力を伝達し得る。なおＤレンジにおいて、８速ギヤ段よりも高速のギヤ段を形成可能であるようにしてもよい。形成するギヤ段は、車速とアクセル開度とをパラメータとして実験等により予め作成された変速線図に基づいて決定される。

図１に示すように、ＥＣＵ８０００は、エンジン１０００を制御するエンジンＥＣＵ８１００と、オートマチックトランスミッション２０００を制御するＥＣＴ（Electronic Controlled Transmission）−ＥＣＵ８２００とを含む。

エンジンＥＣＵ８１００とＥＣＴ−ＥＣＵ８２００とは、互いに信号を送受信可能であるように構成される。

図２を参照して、プラネタリギヤユニット３０００について説明する。プラネタリギヤユニット３０００は、クランクシャフトに連結された入力軸２１０２を有するトルクコンバータ２１００に接続されている。

プラネタリギヤユニット３０００は、フロントプラネタリ３１００と、リアプラネタリ３２００と、Ｃ１クラッチ３３０１と、Ｃ２クラッチ３３０２と、Ｃ３クラッチ３３０３と、Ｃ４クラッチ３３０４と、Ｂ１ブレーキ３３１１と、Ｂ２ブレーキ３３１２と、ワンウェイクラッチ（Ｆ）３３２０とを含む。

フロントプラネタリ３１００は、ダブルピニオン型の遊星歯車機構である。フロントプラネタリ３１００は、第１サンギヤ（Ｓ１）３１０２と、１対の第１ピニオンギヤ（Ｐ１）３１０４と、キャリア（ＣＡ）３１０６と、リングギヤ（Ｒ）３１０８とを含む。

第１ピニオンギヤ（Ｐ１）３１０４は、第１サンギヤ（Ｓ１）３１０２および第１リングギヤ（Ｒ）３１０８と噛合っている。第１キャリア（ＣＡ）３１０６は、第１ピニオンギヤ（Ｐ１）３１０４が公転および自転可能であるように支持している。

第１サンギヤ（Ｓ１）３１０２は、回転不能であるようにギヤケース３４００に固定される。第１キャリア（ＣＡ）３１０６は、プラネタリギヤユニット３０００の入力軸３００２に連結される。

リアプラネタリ３２００は、ラビニヨ型の遊星歯車機構である。リアプラネタリ３２００は、第２サンギヤ（Ｓ２）３２０２と、第２ピニオンギヤ（Ｐ２）３２０４と、リアキャリア（ＲＣＡ）３２０６と、リアリングギヤ（ＲＲ）３２０８と、第３サンギヤ（Ｓ３）３２１０と、第３ピニオンギヤ（Ｐ３）３２１２とを含む。

第２ピニオンギヤ（Ｐ２）３２０４は、第２サンギヤ（Ｓ２）３２０２、リアリングギヤ（ＲＲ）３２０８および第３ピニオンギヤ（Ｐ３）３２１２と噛合っている。第３ピニオンギヤ（Ｐ３）３２１２は、第２ピニオンギヤ（Ｐ２）３２０４に加えて、第３サンギヤ（Ｓ３）３２１０と噛合っている。

リアキャリア（ＲＣＡ）３２０６は、第２ピニオンギヤ（Ｐ２）３２０４および第３ピニオンギヤ（Ｐ３）３２１２が公転および自転可能であるように支持している。リアキャリア（ＲＣＡ）３２０６は、ワンウェイクラッチ（Ｆ）３３２０に連結される。リアキャリア（ＲＣＡ）３２０６は、１速ギヤ段の駆動時（エンジン１０００から出力された駆動力を用いた走行時）に回転不能となる。リアリングギヤ（ＲＲ）３２０８は、プラネタリギヤユニット３０００の出力軸３００４に連結される。

ワンウェイクラッチ（Ｆ）３３２０は、Ｂ２ブレーキ３３１２と並列に設けられる。すなわち、ワンウェイクラッチ（Ｆ）３３２０のアウターレースはギヤケース３４００に固定され、インナーレースはリアキャリア（ＲＣＡ）３２０６に連結される。

図３に、各変速ギヤ段と、各クラッチおよび各ブレーキの作動状態との関係を表した作動表を示す。この作動表に示された組み合わせで各ブレーキおよび各クラッチを作動させることにより、前進１速〜８速のギヤ段と、後進１速および２速のギヤ段が形成される。

図３の作動表から明らかなように、たとえば前進３速ギヤ段から前進４速ギヤ段へアップシフトする際、Ｃ３クラッチ３３０３が係合状態から解放状態にされるとともに、Ｃ４クラッチ３３０４が解放状態から係合状態にされる。

図４を参照して、油圧回路４０００の要部について説明する。なお、油圧回路４０００は、以下に説明するものに限られない。

油圧回路４０００は、オイルポンプ４００４と、プライマリレギュレータバルブ４００６と、マニュアルバルブ４１００と、ソレノイドモジュレータバルブ４２００と、ＳＬ１リニアソレノイド（以下、ＳＬ（１）と記載する）４２１０と、ＳＬ２リニアソレノイド（以下、ＳＬ（２）と記載する）４２２０と、ＳＬ３リニアソレノイド（以下、ＳＬ（３）と記載する）４２３０と、ＳＬ４リニアソレノイド（以下、ＳＬ（４）と記載する）４２４０と、ＳＬ５リニアソレノイド（以下、ＳＬ（５）と記載する）４２５０と、ＳＬＴリニアソレノイド（以下、ＳＬＴと記載する）４３００と、Ｂ２コントロールバルブ４５００とを含む。

オイルポンプ４００４は、エンジン１０００のクランクシャフトに連結されている。クランクシャフトが回転することにより、オイルポンプ４００４が駆動し、油圧を発生する。オイルポンプ４００４で発生した油圧は、プライマリレギュレータバルブ４００６により調圧され、ライン圧が生成される。

プライマリレギュレータバルブ４００６は、ＳＬＴ４３００により調圧されたスロットル圧をパイロット圧として作動する。ライン圧は、ライン圧油路４０１０を介してマニュアルバルブ４１００に供給される。

マニュアルバルブ４１００は、ドレンポート４１０５を含む。ドレンポート４１０５から、Ｄレンジ圧油路４１０２およびＲレンジ圧油路４１０４の油圧が排出される。マニュアルバルブ４１００のスプールがＤポジションにある場合、ライン圧油路４０１０とＤレンジ圧油路４１０２とが連通させられ、Ｄレンジ圧油路４１０２に油圧が供給される。このとき、Ｒレンジ圧油路４１０４とドレンポート４１０５とが連通させられ、Ｒレンジ圧油路４１０４のＲレンジ圧がドレンポート４１０５から排出される。

マニュアルバルブ４１００のスプールがＲポジションにある場合、ライン圧油路４０１０とＲレンジ圧油路４１０４とが連通させられ、Ｒレンジ圧油路４１０４に油圧が供給される。このとき、Ｄレンジ圧油路４１０２とドレンポート４１０５とが連通させられ、Ｄレンジ圧油路４１０２のＤレンジ圧がドレンポート４１０５から排出される。

マニュアルバルブ４１００のスプールがＮポジションにある場合、Ｄレンジ圧油路４１０２およびＲレンジ圧油路４１０４の両方と、ドレンポート４１０５とが連通させられ、Ｄレンジ圧油路４１０２のＤレンジ圧およびＲレンジ圧油路４１０４のＲレンジ圧がドレンポート４１０５から排出される。

Ｄレンジ圧油路４１０２に供給された油圧は、最終的には、Ｃ１クラッチ３３０１、Ｃ２クラッチ３３０２およびＣ３クラッチ３３０３に供給される。Ｒレンジ圧油路４１０４に供給された油圧は、最終的には、Ｂ２ブレーキ３３１２に供給される。

ソレノイドモジュレータバルブ４２００は、ライン圧を元圧とし、ＳＬＴ４３００に供給する油圧（ソレノイドモジュレータ圧）を一定の圧力に調圧する。

ＳＬ（１）４２１０は、Ｃ１クラッチ３３０１に供給される油圧を調圧する。ＳＬ（２）４２２０は、Ｃ２クラッチ３３０２に供給される油圧を調圧する。ＳＬ（３）４２３０は、Ｃ３クラッチ３３０３に供給される油圧を調圧する。ＳＬ（４）４２４０は、Ｃ４クラッチ３３０４に供給される油圧を調圧する。ＳＬ（５）４２５０は、Ｂ１ブレーキ３３１１に供給される油圧を調圧する。

ＳＬＴ４３００は、アクセル開度センサ８０１０により検出されたアクセル開度に基づいたＥＣＵ８０００からの制御信号に応じて、ソレノイドモジュレータ圧を調圧し、スロットル圧を生成する。スロットル圧は、ＳＬＴ油路４３０２を介して、プライマリレギュレータバルブ４００６に供給される。スロットル圧は、プライマリレギュレータバルブ４００６のパイロット圧として利用される。

ＳＬ（１）４２１０、ＳＬ（２）４２２０、ＳＬ（３）４２３０、ＳＬ（４）４２４０、ＳＬ（５）４２５０およびＳＬＴ４３００は、ＥＣＵ８０００から送信される制御信号により制御される。

Ｂ２コントロールバルブ４５００は、Ｄレンジ圧油路４１０２およびＲレンジ圧油路４１０４のいずれか一方からの油圧を選択的に、Ｂ２ブレーキ３３１２に供給する。Ｂ２コントロールバルブ４５００に、Ｄレンジ圧油路４１０２およびＲレンジ圧油路４１０４が接続されている。Ｂ２コントロールバルブ４５００は、ＳＬＵソレノイドバルブ（図示せず）から供給された油圧とスプリングの付勢力とにより制御される。

ＳＬＵソレノイドバルブがオンの場合、Ｂ２コントロールバルブ４５００は、図４において左側の状態となる。この場合、Ｂ２ブレーキ３３１２には、ＳＬＵソレノイドバルブから供給された油圧をパイロット圧として、Ｄレンジ圧を調圧した油圧が供給される。

ＳＬＵソレノイドバルブがオフの場合、Ｂ２コントロールバルブ４５００は、図４において右側の状態となる。この場合、Ｂ２ブレーキ３３１２には、Ｒレンジ圧が供給される。

図５を参照して、ＥＣＵ８０００についてさらに説明する。なお、以下に説明するＥＣＵ８０００の機能は、ハードウエアにより実現するようにしてもよく、ソフトウエアにより実現するようにしてもよい。

ＥＣＵ８０００のエンジンＥＣＵ８１００は、トルク制御部８１１０と、しきい値算出部８１２０とを含む。トルク制御部８１１０は、ＥＣＴ−ＥＣＵ８２００から要求されるトルクに対応したトルクがエンジン１０００から出力されるように、イグニッションプラグ１００２による点火時期および電子スロットルバルブ８０１６のスロットル開度などを制御する。

また、トルク制御部８１１０は、オートマチックトランスミッション２０００の変速中に、オートマチックトランスミッション２０００の入力トルクを低減するために、ＥＣＴ−ＥＣＵ８２００からエンジン１０００の出力トルク（エンジントルク）を低減するように要求された場合には、点火時期を遅角したり、スロットル開度を小さくしたりすることにより出力トルクが低下するように制御する。

点火時期を遅角するか、スロットル開度を小さくするかは、ＥＣＴ−ＥＣＵ８２００からの要求（指令）に従って決定される。

しきい値算出部８１２０は、エンジン１０００の失火を起こさずに点火時期を遅角することができるトルクダウン量の限界値（失火ガード値）を示すしきい値を、オートマチックトランスミッション２０００の変速中にイナーシャ相が開始する前に算出する。

たとえば、エンジン回転数ＮＥおよび吸入空気量をパラメータとして予め定められたマップに従って、トルクダウン量の限界値を示すしきい値が算出される。なお、トルクダウン量の限界値を算出する方法はこれに限らない。

本実施の形態においては、イナーシャ相が開始するときのエンジン回転数ＮＥの予想値ならびに吸入空気量の予想値を用いて、トルクダウン量の限界値を示すしきい値が算出される。

イナーシャ相が開始するときのエンジン回転数ＮＥの予想値ならびに吸入空気量の予想値は、イナーシャ相が開始する前に、ＥＣＴ−ＥＣＵ８２００により算出される。イナーシャ相が開始するときのエンジン回転数ＮＥの予想値ならびに吸入空気量の予想値の算出方法は、後で説明する。

ＥＣＵ８０００のＥＣＴ−ＥＣＵ８２００は、トルク要求部８２１０と、変速制御部８２２０と、油圧制御部８２３０と、判断部８２４０と、遅角部８２５０と、制御態様変更部８２５２と、予想部８２６０とを含む。

トルク要求部８２１０は、アクセル開度などに基づいて、エンジン１０００の出力トルクの目標値、言い換えると、オートマチックトランスミッション２０００がエンジン１０００に対して要求するトルク要求量を設定する。

また、トルク要求部８２１０は、オートマチックトランスミッション２０００の変速（たとえばアップシフト）中のイナーシャ相における、エンジン１０００のトルクダウン量を、イナーシャ相が開始する前に設定する。トルクダウン量は、出力トルクの減少量の目標値を表わす。たとえば、図６に示すように、イナーシャ相が開始するとトルクダウン量だけトルク要求量が減少される。

なお、エンジン１０００の出力トルクの目標値をトルク要求量として算出する代わりに、オートマチックトランスミッション２０００の入力トルクの目標値をトルク要求量として算出するようにしてもよい。

図５に戻って、変速制御部８２２０は、車速およびアクセル開度をパラメータとした変速線図にしたがって、アップシフトまたはダウンシフトを行なう。図７に示すように、変速線図においては、変速の種類（変速前のギヤ段と変速後のギヤ段の組合わせ）毎にアップシフト線およびダウンシフト線が設定される。

図５に戻って、油圧制御部８２３０は、摩擦係合要素（クラッチ３３０１〜３３０４およびブレーキ３３１１〜３３１２）に供給する油圧を制御する。図８に示すように、時間Ｔ１においてＥＣＴ−ＥＣＵ８２００から変速指令が出力されると（変速が開始されると）、アップシフトにより係合状態から解放状態にされる摩擦係合要素に供給される油圧（以下、解放油圧とも記載する）が低下される。その後、アップシフトにより解放状態から係合状態にされる摩擦係合要素に供給される油圧（以下、係合油圧とも記載する）が増大される。

図５に戻って、判断部８２４０は、設定されたトルクダウン量が、トルクダウン量の限界値を示すしきい値よりも小さい（少ない）か、大きい（多い）かを、オートマチックトランスミッション２０００が変速中にイナーシャ相が開始する前に判断する。

遅角部８２５０は、設定されたトルクダウン量が、トルクダウン量の限界値を示すしきい値よりも小さい場合、図９に示すように、点火時期を制御することにより実現されるトルク要求量がイナーシャ相において小さくなるように要求（指令）する。すなわち、イグニッションプラグ１００２による点火時期を遅角することよって、エンジントルクをイナーシャ相中に減少することが要求される。したがって、イナーシャ相において点火時期を遅角するようにエンジン１０００が制御される。

制御態様変更部８２５２は、設定されたトルクダウン量がトルクダウン量の限界値を示すしきい値以上である場合、トルクダウン量がしきい値より小さい場合とは異なる態様でエンジン１０００を制御するように要求する。すなわち、設定されたトルクダウン量が、トルクダウン量の限界値を示すしきい値よりも小さい場合と大きい場合とで異なる態様で、パワートレーン１００がイナーシャ相中に制御される。

設定されたトルクダウン量が、トルクダウン量の限界値を示すしきい値よりも大きい場合、図１０に示すように、点火時期を制御することにより実現されるトルク要求量がイナーシャ相において小さくなるように要求されることに加えて、スロットル開度を制御することにより実現されるトルク要求量がイナーシャ相において小さくなるように要求される。すなわち、イグニッションプラグ１００２による点火時期を遅角することに加えてスロットル開度を小さくすることによって、エンジントルクをイナーシャ相中に減少することが要求（指令）される。したがって、イナーシャ相において点火時期が遅角されるとともに、スロットル開度が小さくなるようにエンジン１０００の電子スロットルバルブ８０１６が制御される。なお、点火時期を遅角することに代えて（点火時期を遅角せずに）、スロットル開度を小さくすることによりエンジン１０００のトルクダウンを行なうようにしてもよい。

図５に戻って、予想部８２６０は、イナーシャ相が開始するときのエンジン回転数ＮＥの予想値ならびに吸入空気量の予想値を算出する。たとえば、エンジン回転数ＮＥの変化率に、変速を開始してからイナーシャ相が開始するまでの時間を乗じてエンジン回転数ＮＥの変化量を算出し、算出された変化量をエンジン回転数ＮＥの実測値に加えることによって、エンジン回転数ＮＥの予想値が算出される。

同様に、吸入空気量の変化率に、変速を開始してからイナーシャ相が開始するまでの時間を乗じて吸入空気量の変化量を算出し、算出された変化量を吸入空気量の実測値に加えることによって、吸入空気量の予想値が算出される。

変速を開始してからイナーシャ相が開始するまでの時間は、実験およびシミュレーションなどの結果に基づいて、エンジン回転数ＮＥおよび変速の種類（変速前後のギヤ段の組合せ）をパラメータとしたマップとして予め作成される。

なお、イナーシャ相が開始するときのエンジン回転数ＮＥの予想値ならびに吸入空気量の予想値を算出する方法はこれらに限らない。

図１１を参照して、オートマチックトランスミッション２０００の変速（たとえばアップシフト）中にエンジンＥＣＵ８１００が実行するプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、エンジンＥＣＵ８１００は、イナーシャ相が開始するときのエンジン回転数ＮＥの予想値ならびに吸入空気量の予想値を、ＥＣＴ−ＥＣＵ８２００から受信する。

Ｓ１０２にて、エンジンＥＣＵ８１００は、エンジン１０００の失火を起こさずに点火時期を遅角することができるトルクダウン量の限界値を示すしきい値（失火ガード値）を、オートマチックトランスミッション２０００の変速中にイナーシャ相が開始する前に算出する。

Ｓ１０４にて、エンジンＥＣＵ８１００は、トルクダウン量の限界値を示すしきい値を、ＥＣＴ−ＥＣＵ８２００に送信する。

Ｓ１０６にて、エンジンＥＣＵ８１００は、ＥＣＴ−ＥＣＵ８２００から要求されるトルク要求量に対応したトルクがエンジン１０００から出力されるように、イグニッションプラグ１００２による点火時期および電子スロットルバルブ８０１６のスロットル開度などを制御する。

図１２を参照して、ＥＣＴ−ＥＣＵ８２００が実行するプログラムの制御構造について説明する。

Ｓ２００にて、ＥＣＴ−ＥＣＵ８２００は、変速（たとえばアップシフト）するか否かを変速線図に基づいて判断する。変速すると判断されると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ２０２に移される。もしそうでないと（Ｓ２００にてＮＯ）、この処理はＳ２００に戻される。

Ｓ２０２にて、ＥＣＴ−ＥＣＵ８２００は、変速するように解放油圧および係合油圧を制御する。

Ｓ２０４にて、ＥＣＴ−ＥＣＵ８２００は、オートマチックトランスミッション２０００の変速中のイナーシャ相における、エンジン１０００のトルクダウン量を、イナーシャ相が開始する前に設定する。

Ｓ２０６にて、ＥＣＴ−ＥＣＵ８２００は、イナーシャ相が開始するときのエンジン回転数ＮＥの予想値ならびに吸入空気量の予想値を、イナーシャ相が開始する前に算出する。

Ｓ２０８にて、ＥＣＴ−ＥＣＵ８２００は、イナーシャ相が開始するときのエンジン回転数ＮＥの予想値ならびに吸入空気量の予想値をエンジンＥＣＵ８１００に送信する。

Ｓ２１０にて、ＥＣＴ−ＥＣＵ８２００は、トルクダウン量の限界値を示すしきい値を、エンジンＥＣＵ８１００から受信する。

Ｓ２１２にて、ＥＣＴ−ＥＣＵ８２００は、トルクダウン量が、トルクダウン量の限界値を示すしきい値よりも小さい（少ない）か否かを、オートマチックトランスミッション２０００が変速中にイナーシャ相が開始する前に判断する。

トルクダウン量が、トルクダウン量の限界値を示すしきい値よりも小さい場合（Ｓ２１２にてＹＥＳ）、処理はＳ２２０に移される。トルクダウン量が、トルクダウン量の限界値を示すしきい値以上である場合（Ｓ２１２にてＮＯ）、処理はＳ２３０に移される。

Ｓ２２０にて、ＥＣＴ−ＥＣＵ８２００は、イグニッションプラグ１００２による点火時期を遅角することによって、エンジントルクがイナーシャ相において減少するようにエンジンＥＣＵ８１００に対して要求（指令）する。

Ｓ２３０にて、ＥＣＴ−ＥＣＵ８２００は、イグニッションプラグ１００２による点火時期を遅角することに加えてスロットル開度を小さくすることによって、エンジントルクがイナーシャ相において減少するようにエンジンＥＣＵ８１００に対して要求（指令）する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、オートマチックトランスミッション２０００の変速中の制御態様について説明する。

変速すると判断されると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、変速するように解放油圧および係合油圧が制御される（Ｓ２０２）。本実施の形態においては、アップシフトすると判断されたと想定する。

図１３に示すように、イナーシャ相が開始する前の時間Ｔ２において、イナーシャ相におけるエンジン１０００のトルクダウン量が設定される（Ｓ２０４）。さらに、イナーシャ相が開始するときのエンジン回転数ＮＥの予想値ならびに吸入空気量の予想値が算出される（Ｓ２０６）。

イナーシャ相が開始するときのエンジン回転数ＮＥの予想値ならびに吸入空気量の予想値は、エンジンＥＣＵ８１００に送信（公開）される（Ｓ２０８）。

エンジンＥＣＵ８１００がイナーシャ相が開始するときのエンジン回転数ＮＥの予想値ならびに吸入空気量の予想値をＥＣＴ−ＥＣＵ８２００から受信すると（Ｓ１００）、エンジン１０００の失火を起こさずに点火時期を遅角することができるトルクダウン量の限界値を示すしきい値が、オートマチックトランスミッション２０００の変速中にイナーシャ相が開始する前に算出される（Ｓ１０２）。

トルクダウン量の限界値を示すしきい値は、ＥＣＴ−ＥＣＵ８２００に送信（公開）される（Ｓ１０４）。

ＥＣＴ−ＥＣＵ８２００が、トルクダウン量の限界値を示すしきい値をエンジンＥＣＵ８１００から受信すると（Ｓ２１０）、トルクダウン量が、トルクダウン量の限界値を示すしきい値よりも小さいか否かが、オートマチックトランスミッション２０００の変速中にイナーシャ相が開始する前に判断される（Ｓ２１２）。

トルクダウン量が、トルクダウン量の限界値を示すしきい値よりも小さい場合（Ｓ２１２にてＹＥＳ）、イグニッションプラグ１００２による点火時期を遅角することによって、エンジントルクがイナーシャ相において減少するようにエンジンＥＣＵ８１００に対して要求がなされる（Ｓ２２０）。

この場合、ＥＣＴ−ＥＣＵ８２００から要求されるトルクダウン量だけイナーシャ相中にエンジントルクが減少するように、イグニッションプラグ１００２による点火時期が遅角される（Ｓ１０６）。これにより、応答性よくエンジントルクを減少することができる。

一方、図１４に示すように、トルクダウン量が、トルクダウン量の限界値を示すしきい値以上である場合（Ｓ２１２にてＮＯ）、要求されたトルクダウン量だけエンジントルクが減少するように点火時期を遅角すると、エンジン１０００の失火が起こりうる。この場合、失火を防止するために、点火時期の遅角量は、トルクダウン量の限界値に制限される。

そこで、イグニッションプラグ１００２による点火時期を遅角することに加えてスロットル開度を小さくすることによって、エンジントルクがイナーシャ相において減少するように、エンジンＥＣＵ８１００に対して要求がなされる（Ｓ２３０）。

この場合、ＥＣＴ−ＥＣＵ８２００から要求されるトルクダウン量だけイナーシャ相中にエンジントルクが減少するように、イグニッションプラグ１００２による点火時期が遅角されるともに、電子スロットルバルブ８０１６のスロットル開度が小さくされる（Ｓ１０６）。

これにより、図１４において実線で示すように、点火時期の遅角では不足したエンジントルクの減少量を、スロットル開度を小さくすることにより補うことができる。そのため、失火を起こさずに、要求通りにエンジントルクを減少することができる。

トルクダウン量がトルクダウン量の限界値を示すしきい値よりも小さいか否かは、イナーシャ相が開始する前に判断されるので、イナーシャ相におけるエンジン１０００の制御態様を、イナーシャ相が開始する前に決定することができる。そのため、イナーシャ相が開始した時点で、スロットル開度が小さくなるように制御を速やかに開始することができる。その結果、制御上の目標値までトルクを減少できないことによる悪影響を低減することができる。

＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、イナーシャ相におけるトルクダウン量が、トルクダウン量の限界値を示すしきい値以上である場合に点火時期を遅角することに加えてスロットル開度を小さくする代わりに、オートマチックトランスミッション２０００の摩擦係合要素に供給される油圧を増大する点で、前述の第１の実施の形態と相違する。その他の構造は、前述の第１の実施の形態を同じである。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。

図１５を参照して、本実施の形態におけるＥＣＵ８０００について説明する。なお、以下に説明するＥＣＵ８０００の機能は、ハードウエアにより実現するようにしてもよく、ソフトウエアにより実現するようにしてもよい。また、前述の第１の実施の形態と同じ構成については、同じ番号を付してある。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。

本実施の形態の遅角部８２７０は、設定されたトルクダウン量が、トルクダウン量の限界値を示すしきい値よりも小さいか大きいかにかかわらず、イグニッションプラグ１００２による点火時期を遅角することよって、エンジントルクをイナーシャ相中に減少することを要求（指令）する。すなわち、イナーシャ相中のエンジン１０００のトルクダウンが要求された際には、トルクダウン量がしきい値よりも小さい場合であっても大きい場合であっても、イナーシャ相において、エンジン１０００の失火が起こらない範囲で点火時期が遅角される。

制御態様変更部８２７２は、設定されたトルクダウン量がトルクダウン量の限界値を示すしきい値よりも大きい場合、図１６において実線で示すように、トルクダウン量がしきい値よりも小さい場合に比べてオートマチックトランスミッション２０００の摩擦係合要素に供給される油圧を増大し、係合力を増大する。たとえば、イナーシャ相以後の係合油圧が、トルクダウン量としきい値との差に応じて増大される。トルクダウン量としきい値との差が大きいほど、係合油圧がより増大される。すなわち、トルクダウン量としきい値との差が大きいほど、アップシフトによって解放状態から係合状態にされる摩擦係合要素のイナーシャ相以後の係合力が増大される。

トルクダウン量としきい値との差は変速中に常時監視される。したがって、トルクダウン量としきい値との差が変速中に変化した場合、摩擦係合要路の係合力はトルクダウン量としきい値との差に応じて変更される。

図１７を参照して、本実施の形態においてＥＣＴ−ＥＣＵ８２００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、前述の第１の実施の形態におけるプログラムと同じ処理には、同じステップ番号を付してある。エンジンＥＣＵ８１００は、前述の第１の実施の形態と同じプログラムを実行する。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。

Ｓ２３２にて、ＥＣＴ−ＥＣＵ８２００は、イグニッションプラグ１００２による点火時期を遅角することによって、エンジントルクがトルクダウン量の限界値だけイナーシャ相において減少するようにエンジンＥＣＵ８１００に対して要求（指令）する。

Ｓ２３４にて、ＥＣＴ−ＥＣＵ８２００は、トルクダウン量がトルクダウン量の限界値を示すしきい値よりも小さい場合に比べて、オートマチックトランスミッション２０００の摩擦係合要素に供給される油圧を増大し、係合力を増大する。

このようにすれば、変速（アップシフト）に要する時間を短縮することができる。そのため、変速中においてトルクが好適になるように定められた制御上の目標値よりも大きいトルクによって摩擦係合要素に悪影響を及ぼし得る期間を短くすることができる。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０００ エンジン、１００２ イグニッションプラグ、２０００ オートマチックトランスミッション、２１００ トルクコンバータ、３０００ プラネタリギヤユニット、３３０１ Ｃ１クラッチ、３３０２ Ｃ２クラッチ、３３０３ Ｃ３クラッチ、３３０４ Ｃ４クラッチ、３３１１ Ｂ１ブレーキ、３３１２ Ｂ２ブレーキ、４０００ 油圧回路、８０００ ＥＣＵ、８００４ シフトレバー、８００６ ポジションスイッチ、８００８ アクセルペダル、８０１０ アクセル開度センサ、８０１２ ブレーキペダル、８０１４ 踏力センサ、８０１６ 電子スロットルバルブ、８０１８ スロットル開度センサ、８０２０ エンジン回転数センサ、８０２２ 入力軸回転数センサ、８０２４ 出力軸回転数センサ、８０２６ 油温センサ、８０２８ エアフローメータ、８１００ エンジンＥＣＵ、８１１０ トルク制御部、８１２０ 値算出部、８２００ ＥＣＴ−ＥＣＵ、８２１０ トルク要求部、８２２０ 変速制御部、８２３０ 油圧制御部、８２４０ 判断部、８２５０，８２７０ 遅角部、８２５２，８２７２ 制御態様変更部、８２６０ 予想部。

Claims (5)

1. 係合する摩擦係合要素の組合せを変更することにより変速する自動変速機と、前記自動変速機の変速中に、イナーシャ相において出力トルクが減少するように制御される内燃機関とが設けられたパワートレーンの制御装置であって、
   前記内燃機関から出力されるトルクおよび前記自動変速機に入力されるトルクのうちのいずれか一方のトルクのイナーシャ相における減少量の目標値を、前記自動変速機の変速中にイナーシャ相が開始する前に設定するための手段と、
   前記目標値がしきい値よりも小さいか大きいかを、前記自動変速機の変速中にイナーシャ相が開始する前に判断するための手段と、
   前記目標値がしきい値よりも小さい場合、前記目標値に応じて前記内燃機関の点火時期をイナーシャ相中に遅角するための手段と、
   前記目標値が前記しきい値よりも大きい場合、前記目標値がしきい値よりも小さい場合とは異なる態様で前記パワートレーンをイナーシャ相中に制御するための制御手段とを備える、パワートレーンの制御装置。
2. 前記内燃機関には、吸入空気量を調整する調整機構が設けられ、
   前記制御手段は、前記目標値に応じて前記内燃機関の吸入空気量が減少するように前記調整機構を制御するための手段を含む、請求項１に記載のパワートレーンの制御装置。
3. 前記制御手段は、前記目標値がしきい値よりも小さい場合に比べて前記摩擦係合要素の変速中の係合力が大きくなるように制御するための増大手段を含む、請求項１に記載のパワートレーンの制御装置。
4. 前記増大手段は、前記目標値と前記しきい値との差が大きいほど、前記摩擦係合要素の変速中の係合力がより大きくなるように制御するための手段を有する、請求項３に記載のパワートレーンの制御装置。
5. イナーシャ相が開始するときの前記内燃機関の出力軸回転数および吸入空気量を、前記自動変速機の変速中にイナーシャ相が開始する前に予測するための手段と、
   イナーシャ相が開始するときの前記内燃機関の出力軸回転数の予測値および吸入空気量の予測値から、前記しきい値を、前記自動変速機の変速中にイナーシャ相が開始する前に算出するための手段とをさらに備える、請求項１〜４のいずれかに記載のパワートレーンの制御装置。

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