JP4165591B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の制御装置に関し、特に、自動変速機をアップシフトさせるに際し、アップシフトのトルク相中に動力源のトルクアップを行なう技術に関する。

自動変速機をアップシフトさせる際、トルク相において、駆動力が引き込まれて（引き下げられて）、その後、トルク相からイナーシャ相に移行する際に駆動力が上昇してショックが発生することが知られている。このような変速時におけるショックを抑制するため、トルク相中にトルクアップを行なう技術が提案されている。

特開２００４−３１６８３８号公報（特許文献１）は、変速を予定通りに進行させるために動力源のトルクを上昇させるトルクアップを行なうようにした自動変速機の変速制御装置を開示する。この変速制御装置は、変速中に発生可能な動力源のトルク上限値を、変速指令時に求める動力源トルク上限値演算部と、トルクアップにより動力源が発生するトルクアップ時動力源トルクを、変速指令時に求めるトルクアップ時動力源トルク演算部と、トルクアップ時動力源トルクが動力源トルク上限値を越えると判定する場合、変速時に状態変化させるべき変速用摩擦要素の目標締結圧を動力源トルク上限値に基づいて設定する目標締結圧設定部と、トルクアップ時動力源トルクが動力源トルク上限値を越える場合、変速中に動力源を出力トルクがトルク上限値となるよう制御する動力源トルク制御部と、トルクアップ時動力源トルクが動力源トルク上限値を越える場合、変速中に変速用摩擦要素を締結圧が目標締結圧となるよう締結制御する摩擦要素締結制御部とを含む。トルク上限値が小さいほど目標締結圧の棚圧が低く設定される。

この公報に記載の変速制御装置によれば、動力源のトルク上限値によるトルクアップ不足を変速用摩擦要素の締結圧補正により補うに際し、フィードフォワード制御により補正を行なうこととなる。そのため、補正の対象が変速用摩擦要素の締結圧であっても、フィードバック制御である場合の低応答に関する問題を生ずることがなくなり、変速中トルクフェーズ直後の出力トルク段差を小さくすることができる。
特開２００４−３１６８３８号公報

ところで、アップシフトを行なう際には、係合される摩擦係合要素の係合圧（締結圧）がトルク相において予め定められた圧力（棚圧）に維持され、イナーシャ相において予め定められた勾配で増加される。また、特開２００４−３１６８３８号公報に記載の変速制御装置のように、トルク相中の係合圧は、自動変速機の入力トルクに応じて定められ、動力源のトルクアップが規制される場合は、トルクアップが規制されない場合に比べて低くされる。換言すると、トルク相中の係合圧は、動力源のトルクアップが規制されない場合は、トルクアップが規制される場合に比べて高くされる。ところが、イナーシャ相中の係合圧の増加勾配をトルク相中のトルクアップ制御を考慮せずに定めると、トルクアップが規制されない場合は、イナーシャ相開始時における係合圧が高いため、イナーシャ相の終了時、すなわち摩擦係合要素の係合時において、係合圧が高くなってしまい、ショックが発生し得る。

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、その目的は変速時のショックを小さくすることができる車両の制御装置を提供することである。

第１の発明に係る車両の制御装置は、動力源と、動力源に連結されるとともに複数の摩擦係合要素を選択的に係合させることでギヤ比の異なる複数のギヤ段を成立させる自動変速機とを備えた車両の制御装置であり、自動変速機をアップシフトさせるに際し、アップシフトのトルク相中に動力源のトルクアップを行なう。この制御装置は、自動変速機をアップシフトさせるに際して係合させる摩擦係合要素の係合圧をトルク相中には予め定められた圧力に上昇させるとともに、イナーシャ相が開始すると予め定められた圧力から予め定められた勾配で上昇させるように制御するための手段と、トルク相中のトルクアップが規制されたか否かを判断するための手段と、トルク相中のトルクアップが規制されたと判断されていないときには、規制されたと判断された場合に比べて、予め定められた圧力を大きな値に設定するとともに勾配を小さな値に設定するための手段とを含む。

第１の発明によると、自動変速機をアップシフトさせるに際して係合させる摩擦係合要素の係合圧が、トルク相中には予め定められた圧力に上昇されるとともに、イナーシャ相が開始すると予め定められた圧力から予め定められた勾配で上昇するように制御される。トルク相中のトルクアップが規制されたと判断されていないときには、規制されたと判断された場合に比べて、予め定められた圧力が大きな値に設定されるとともに勾配が小さな値に設定される。これにより、トルク相中の係合圧が大きい場合にはイナーシャ相中において係合圧を緩やかに上昇させることができる。そのため、イナーシャ相の終了時、すなわち摩擦係合要素の係合時において係合圧が必要以上に高くなることを抑制することができる。その結果、変速時のショックを小さくすることができる車両の制御装置を提供することができる。

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。

図１を参照して、本発明の実施の形態に係る制御装置を搭載した車両について説明する。この車両は、ＦＦ（Front engine Front drive）車両である。なお、ＦＦ以外の車両であってもよい。

車両は、エンジン１０００と、オートマチックトランスミッション２０００と、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、ディファレンシャルギヤ５０００と、ドライブシャフト６０００と、前輪７０００と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）８０００とを含む。本実施の形態に係る制御装置は、たとえばＥＣＵ８０００のＲＯＭ（Read Only Memory）に記録されたプログラムを実行することにより実現される。

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を、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。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３２００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速する。

オートマチックトランスミッション２０００の出力ギヤは、ディファレンシャルギヤ５０００と噛合っている。ディファレンシャルギヤ５０００にはドライブシャフト６０００がスプライン嵌合などによって連結される。ドライブシャフト６０００を介して、左右の前輪７０００に動力が伝達される。

ＥＣＵ８０００には、水温センサ８００２と、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とがハーネスなどを介して接続されている。

水温センサ８００２は、エンジン１０００の冷却水の温度（以下、水温と記載する）を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。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３２００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。

ＥＣＵ８０００は、水温センサ８００２、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などから送られてきた信号、ＲＯＭ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、１速〜６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。１速〜６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は前輪７０００に駆動力を伝達し得る。なおＤレンジにおいて、６速ギヤ段よりも高速のギヤ段、すなわち７速ギヤ段や８速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、ＥＣＴ＿ＥＣＵ８２００は、互いに信号を送受信可能であるように構成される。本実施の形態においては、エンジンＥＣＵ８１００からＥＣＴ＿ＥＣＵ８２００に、アクセル開度を表わす信号およびエンジン１０００の水温を表わす信号が送信される。ＥＣＴ＿ＥＣＵ８２００からエンジンＥＣＵ８１００には、エンジン１０００が出力すべきトルクとして定められるトルク要求量を表わす信号が送信される。

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３１００を有するトルクコンバータ３２００に接続されている。プラネタリギヤユニット３０００は、遊星歯車機構の第１セット３３００と、遊星歯車機構の第２セット３４００と、出力ギヤ３５００と、ギヤケース３６００に固定されたＢ１ブレーキ３６１０、Ｂ２ブレーキ３６２０およびＢ３ブレーキ３６３０と、Ｃ１クラッチ３６４０およびＣ２クラッチ３６５０と、ワンウェイクラッチＦ３６６０とを含む。

第１セット３３００は、シングルピニオン型の遊星歯車機構である。第１セット３３００は、サンギヤＳ（ＵＤ）３３１０と、ピニオンギヤ３３２０と、リングギヤＲ（ＵＤ）３３３０と、キャリアＣ（ＵＤ）３３４０とを含む。

サンギヤＳ（ＵＤ）３３１０は、トルクコンバータ３２００の出力軸３２１０に連結されている。ピニオンギヤ３３２０は、キャリアＣ（ＵＤ）３３４０に回転自在に支持されている。ピニオンギヤ３３２０は、サンギヤＳ（ＵＤ）３３１０およびリングギヤＲ（ＵＤ）３３３０と噛合している。

リングギヤＲ（ＵＤ）３３３０は、Ｂ３ブレーキ３６３０によりギヤケース３６００に固定される。キャリアＣ（ＵＤ）３３４０は、Ｂ１ブレーキ３６１０によりギヤケース３６００に固定される。

第２セット３４００は、ラビニヨ型の遊星歯車機構である。第２セット３４００は、サンギヤＳ（Ｄ）３４１０と、ショートピニオンギヤ３４２０と、キャリアＣ（１）３４２２と、ロングピニオンギヤ３４３０と、キャリアＣ（２）３４３２と、サンギヤＳ（Ｓ）３４４０と、リングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０とを含む。

サンギヤＳ（Ｄ）３４１０は、キャリアＣ（ＵＤ）３３４０に連結されている。ショートピニオンギヤ３４２０は、キャリアＣ（１）３４２２に回転自在に支持されている。ショートピニオンギヤ３４２０は、サンギヤＳ（Ｄ）３４１０およびロングピニオンギヤ３４３０と噛合している。キャリアＣ（１）３４２２は、出力ギヤ３５００に連結されている。

ロングピニオンギヤ３４３０は、キャリアＣ（２）３４３２に回転自在に支持されている。ロングピニオンギヤ３４３０は、ショートピニオンギヤ３４２０、サンギヤＳ（Ｓ）３４４０およびリングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０と噛合している。キャリアＣ（２）３４３２は、出力ギヤ３５００に連結されている。

サンギヤＳ（Ｓ）３４４０は、Ｃ１クラッチ３６４０によりトルクコンバータ３２００の出力軸３２１０に連結される。リングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０は、Ｂ２ブレーキ３６２０により、ギヤケース３６００に固定され、Ｃ２クラッチ３６５０によりトルクコンバータ３２００の出力軸３２１０に連結される。また、リングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０は、ワンウェイクラッチＦ３６６０に連結されており、１速ギヤ段の駆動時に回転不能となる。

ワンウェイクラッチＦ３６６０は、Ｂ２ブレーキ３６２０と並列に設けられる。すなわち、ワンウェイクラッチＦ３６６０のアウターレースはギヤケース３６００に固定され、インナーレースはリングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０に回転軸を介して連結される。

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、１速〜６速の前進ギヤ段と、後進ギヤ段が形成される。

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、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、Ｂ１ブレーキ３６１０、Ｂ２ブレーキ３６２０、Ｃ１クラッチ３６４０およびＣ２クラッチ３６５０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３６２０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３６４０に供給される油圧を調圧する。ＳＬ（２）４２２０は、Ｃ２クラッチ３６５０に供給される油圧を調圧する。ＳＬ（３）４２３０は、Ｂ１ブレーキ３６１０に供給される油圧を調圧する。ＳＬ（４）４２４０は、Ｂ３ブレーキ３６３０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、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３６２０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、ＳＬソレノイドバルブ（図示せず）および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。

ＳＬソレノイドバルブがオフで、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３６２０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。

ＳＬソレノイドバルブがオンで、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３６２０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を含む。トルク制御部８１１０は、ＥＣＴ＿ＥＣＵ８２００から出力されるトルク要求量を受け、この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、電子スロットルバルブ８０１６のスロットル開度およびイグニッションプラグによる点火時期などを制御する。

ＥＣＵ８０００のＥＣＴ＿ＥＣＵ８２００は、車速検出部８２１０と、係合圧制御部８２２０と、ドライバ要求トルク設定部８２３０と、トルク要求部８２４０と、トルクアップ制御部８２５０と、トルクアップ許可部８２６０と、トルクダウン制御部８２７０とを含む。

車速検出部８２１０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から車速を算出（検出）する。係合圧制御部８２２０は、変速終了後および変速中におけるＢ１ブレーキ３６１０、Ｂ２ブレーキ３６２０、Ｂ３ブレーキ３６３０、Ｃ１クラッチ３６４０およびＣ２クラッチ３６５０の係合圧を制御する。

係合圧制御部８２２０は、指示値設定部８２２２と、勾配設定部８２２４とを含む。指示値設定部８２２２は、変速前後のギヤ段の組合わせおよび吸気量から推定されるエンジン１０００のトルクをパラメータとして、変速（アップシフト）時に解放状態から係合状態にする摩擦係合要素のトルク相中における係合圧の指示値を設定する。

指示値設定部８２２２は、後述するトルク相中のトルクアップ制御が実行された（許可された）場合と実行されない（禁止された）場合とで異なるマップを使用して、係合圧の指示値を設定する。

変速前後のギヤ段の組合わせおよびドライバが要求するトルクが同じであれば、トルクアップ制御が実行される場合は、トルクアップ制御が実行されない場合に比べて、係合圧の指示値が大きな値に設定される。

勾配設定部８２２４は、変速前後のギヤ段の組合わせおよび吸気量から推定されるエンジン１０００のトルクをパラメータとして、変速（アップシフト）時に解放状態から係合状態にする摩擦係合要素の係合圧をイナーシャ相中において漸増させる際の勾配を設定する。

勾配設定部８２２４は、トルク相中のトルクアップ制御が実行される場合と実行されない場合とで異なるマップを使用して、勾配を設定する。変速前後のギヤ段の組合わせおよびエンジン１０００のトルクが同じであれば、トルクアップ制御が実行される場合は、トルクアップ制御が実行されない場合に比べて、勾配が小さな値に設定される。

ドライバ要求トルク設定部８２３０は、アクセル開度などに基づいて、ドライバが要求するトルクであるドライバ要求トルクを設定する。ドライバ要求トルクは、アクセル開度が大きくなるほど大きくなるように、アクセル開度に対応して設定される。

トルク要求部８２４０は、ドライバ要求トルクなどに基づいて、エンジン１０００に要求するトルクであるトルク要求量を設定する。変速を行なっていない定常走行時などにおいては、ドライバ要求トルクがトルク要求量として設定される。

トルクアップ制御部８２５０は、アップシフトの際のトルク相中においてトルクを増大させるトルクアップ制御を実行する。トルクアップ制御部８２５０は、トルクアップ量設定部８２５２と、トルクアップ要求量設定部８２５４とを含む。

トルクアップ量設定部８２５２は、トルクアップ制御において、エンジン１０００に要求するトルクアップ量を設定する。トルクアップ量は、ドライバ要求トルク、すなわち、アクセル開度に応じて設定される。

トルクアップ要求量設定部８２５４は、アップシフトの際のトルク相中において、予め定められた態様でトルクアップ量まで増大するようにトルクアップ要求量を設定する。すなわち、トルクアップ要求量が最終的に到達する値が、トルクアップ量である。

トルクアップ制御の実行時において、トルク要求部８２４０は、ドライバ要求トルクにトルクアップ要求量を加えたトルクをトルク要求量として設定する。

トルクアップ許可部８２６０は、予め定められた許可条件が満たされた場合、トルク相中のトルクアップ制御を許可し、許可条件が満たされない場合、トルク相中のトルクアップ制御を禁止する。

許可条件は、オートマチックトランスミッション２０００の制御特性が安定しているという条件、エンジン１０００の点火時期の遅角が許可されているという条件、トルクアップ制御の実行精度が安定しているという条件、トルクアップ制御に必要なセンサおよびアクチュエータが故障していないという条件、他のトルク制御との干渉がないという条件などを含む。

オートマチックトランスミッション２０００の制御特性が安定しているという条件は、ＡＴＦの温度がしきい値以上であるという条件、車両の起動後（イグニッションオン後）、Ｂ１ブレーキ３６１０、Ｂ２ブレーキ３６２０、Ｂ３ブレーキ３６３０、Ｃ１クラッチ３６４０、Ｃ２クラッチ３６５０の油圧サーボのピストンシリンダーにＡＴＦが充填された履歴があるという条件を含む。

ここで、油圧サーボのピストンシリンダーにＡＴＦが充填された履歴があるという条件は、たとえば各リニアソレノイドへの通電時間がしきい値以上であったり、車両の起動後、少なくとも１回は変速が行なわれたりした場合に満たされる。

エンジン１０００の点火時期の遅角が許可されているという条件は、水温がしきい値以上であるという条件、触媒（図示せず）保護の目的により点火時期の遅角が禁止された状態でないという条件が含まれる。ここで、触媒保護の目的により点火時期の遅角が禁止される状態とは、たとえば触媒の温度がしきい値よりも高いと推定される状態をいう。

トルクアップ制御の実行精度が安定しているという条件は、ノッキングが発生したことにより点火時期が遅角された状態ではないという条件を含む。

トルクアップ制御に必要なセンサとは、たとえば、前述した水温センサ８００２、アクセル開度センサ８０１０と、スロットル開度センサ８０１８と、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などである。トルクアップ制御に必要なアクチュエータとは、たとえば、電子スロットルバルブ８０１６のモータなどである。

他のトルク制御との干渉がないという条件は、車両の横滑りを抑制するようにエンジン１０００の出力トルクおよび制動力を自動制御するＶＳＣ（Vehicle Stability Control）が作動中でないという条件、車両の発進時および加速時のスリップを抑制するようにエンジン１０００の出力トルクを自動制御するＴＲＣ（TRaction Control）が作動中でないという条件、加速時のスロットル開度の急変を抑制する制御が作動中でないという条件などを含む。

さらに、許可条件は、スロットル開度がしきい値以下であるという条件、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レンジが選択されているという条件、変速線図に基づいて決定される自動的なアップシフトであるという条件などを含む。

トルクダウン制御部８２７０は、アップシフトの際のイナーシャ相中においてトルクを減少させるトルクダウン制御を実行する。トルクダウン制御において、トルクダウン制御部８２７０は、イナーシャ相の開始後、ドライバ要求トルクよりも低くなるように定められた値まで減少するように、要求トルクを設定する。トルクダウン制御の実行時において、トルク要求部８２４０は、トルクダウン制御部８２７０により設定された要求トルクをトルク要求量として設定する。

図６を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ８０００がアップシフト時に実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、以下に説明するプログラムは、予め定められた周期で繰返し実行される。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ８０００は、トルク相中のトルクアップ制御の許可条件が満たされているか否かを判別する。許可条件が満たされていると（Ｓ１００にＹＥＳ）、処理はＳ１１０に移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１２０に移される。

Ｓ１１０にて、ＥＣＵ８０００は、トルクアップ制御が実行される場合、すなわち許可される場合に用いられるマップに従って、解放状態から係合状態にする摩擦係合要素のトルク相中における係合圧の指示値を設定するとともに、係合圧をイナーシャ相中において漸増させる際の勾配を設定する。

Ｓ１２０にて、ＥＣＵ８０００は、トルクアップ制御が実行されない場合、すなわち禁止される場合に用いられるマップに従って、解放状態から係合状態にする摩擦係合要素のトルク相中における係合圧の指示値を設定するとともに、係合圧をイナーシャ相中において漸増させる際の勾配を設定する。

Ｓ１３０にて、ＥＣＵ８０００は、イナーシャ相が開始したか否かを判別する。出力軸回転数ＮＯに変速（アップシフト）開始前のギヤ段のギヤ比を乗じた回転数よりも、入力軸回転数ＮＩが低くなった場合、イナーシャ相が開始したことが検出される。なお、イナーシャ相が開始したことを検出する方法はこれに限らない。イナーシャ相が開始すると（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、処理はＳ１５０に移される。イナーシャ相が開始していないと（Ｓ１３０にてＮＯ）、処理はＳ１４０に移される。

Ｓ１４０にて、ＥＣＵ８０００は、設定された指示値になるように、解放状態から係合状態にする摩擦係合要素のトルク相中における係合圧を制御する。Ｓ１５０にて、ＥＣＵ８０００は、設定された勾配で漸増するように、解放状態から係合状態にする摩擦係合要素のイナーシャ相中における係合圧を制御する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ８０００の動作について説明する。

オートマチックトランスミッション２０００のアップシフト時において、許可条件が満たされていないと（Ｓ１００にてＮＯ）、トルク相中のトルクアップ制御は実行されない。この場合、図７において一点鎖線で示すドライバ要求トルクが、トルク相中におけるエンジン１０００へのトルク要求量として設定される。

この場合、トルクアップ制御が実行されない場合に用いられるマップに従って、解放状態から係合状態にする摩擦係合要素のトルク相中における係合圧の指示値を設定するとともに、係合圧をイナーシャ相中において漸増させる際の勾配が設定される（Ｓ１２０）。

イナーシャ相が開始していないと（Ｓ１３０にてＮＯ）、すなわちトルク相中であると、設定された指示値になるように、解放状態から係合状態にする摩擦係合要素のトルク相中における係合圧が制御される。

イナーシャ相が開始すると（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、解放状態から係合状態にする摩擦係合要素のイナーシャ相中における係合圧が制御される。これにより、トルク相およびイナーシャ相における係合圧が、図７において二点鎖線で示すように推移する。

一方、オートマチックトランスミッション２０００のアップシフト時において、許可条件が満たされていると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、トルク相中のトルクアップ制御が実行される。この場合、図７において実線で示すように、ドライバ要求トルクにトルクアップ要求量を加えたトルクが、トルク相中におけるエンジン１０００へのトルク要求量として設定される。

この場合、トルクアップ制御が実行される場合に用いられるマップに従って、解放状態から係合状態にする摩擦係合要素のトルク相中における係合圧の指示値を設定するとともに、係合圧をイナーシャ相中において漸増させる際の勾配が設定される（Ｓ１１０）。

イナーシャ相が開始していないと（Ｓ１３０にてＮＯ）、すなわちトルク相中であると、設定された指示値になるように、解放状態から係合状態にする摩擦係合要素のトルク相中における係合圧が制御される。

イナーシャ相が開始すると（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、解放状態から係合状態にする摩擦係合要素のイナーシャ相中における係合圧が制御される。これにより、トルク相およびイナーシャ相における係合圧が、図７において実線で示すように推移する。

トルクアップ制御が実行される場合は、実行されない場合に比べてオートマチックトランスミッション２０００に入力されるトルクが増大する。そのため、アップシフトを進行するためにより大きな係合圧が必要になる。

したがって、図７に示すように、トルクアップ制御が実行される場合は、トルクアップ制御が実行されない場合に比べて、トルク相中における係合圧の指示値が大きな値に設定される。

そのため、イナーシャ相が開始した後、仮に同じ勾配で係合圧を漸増させたとすると、トルクアップ制御が実行される場合は、トルクアップ制御が実行されない場合に比べて、イナーシャ相の終了時、すなわち摩擦係合要素が係合する時に到達する係合圧が必要以上に高くなり得る。

そこで、図７に示すように、トルクアップ制御が実行される場合は、トルクアップ制御が実行されない場合に比べて、イナーシャ相において係合圧を漸増させる際の勾配が小さな値に設定される。これにより、イナーシャ相の終了時の係合圧が必要以上に高くなることを抑制することができる。

以上のように、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵによれば、トルクアップ制御が実行される場合は、トルクアップ制御が実行されない場合に比べて、トルク相における係合圧の指示値が大きな値に設定されとともに、イナーシャ相において係合圧を増大させる際の勾配が小さな値に設定される。これにより、イナーシャ相の終了時の係合圧が必要以上に高くなることを抑制することができる。そのため、変速時において摩擦係合要素が係合することにより発生するショックを小さくすることができる。

なお、本実施の形態においては、トルクアップ制御を許可したり禁止したりするようにしていたが、トルクアップ制御におけるトルクアップ量に上限値を設けて、トルクアップ量を制限したり制限しなかったりするようにしてもよい。

この場合、トルクアップ制御におけるトルクアップ量が制限されないときは、制限されるときに比べて、トルク相における係合圧の指示値を大きな値に設定するとともに、イナーシャ相において係合圧を増大させる際の勾配を小さな値に設定するようにしてもよい。

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。

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。 ＥＣＵの機能ブロック図である。 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。 係合圧の推移を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１０００ エンジン、２０００ オートマチックトランスミッション、３０００ プラネタリギヤユニット、３２００ トルクコンバータ、３６１０ Ｂ１ブレーキ、３６２０ Ｂ２ブレーキ、３６３０ Ｂ３ブレーキ、３６４０ Ｃ１クラッチ、３６５０ Ｃ２クラッチ、４０００ 油圧回路、４２１０ ＳＬ１リニアソレノイド、４２２０ ＳＬ２リニアソレノイド、４２３０ ＳＬ３リニアソレノイド、４２４０ ＳＬ４リニアソレノイド、８０００ ＥＣＵ、８００２ 水温センサ、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、８１００ エンジンＥＣＵ、８１１０ トルク制御部、８２００ ＥＣＴ＿ＥＣＵ、８２１０ 車速検出部、８２２０ 係合圧制御部、８２２２ 指示値設定部、８２２４ 勾配設定部、８２３０ ドライバ要求トルク設定部、８２４０ トルク要求部、８２５０ トルクアップ制御部、８２５２ トルクアップ量設定部、８２５４ トルクアップ要求量設定部、８２６０ トルクアップ許可部、８２７０ トルクダウン制御部。

Claims (1)

1. 動力源と、前記動力源に連結されるとともに複数の摩擦係合要素を選択的に係合させることでギヤ比の異なる複数のギヤ段を成立させる自動変速機とを備えた車両であり、前記自動変速機をアップシフトさせるに際し、前記アップシフトのトルク相中に前記動力源のトルクアップを行なう車両の制御装置であって、
   前記自動変速機をアップシフトさせるに際して係合させる摩擦係合要素の係合圧を前記トルク相中には予め定められた圧力に上昇させるとともに、イナーシャ相が開始すると前記予め定められた圧力から予め定められた勾配で上昇させるように制御するための手段と、
   前記トルク相中のトルクアップが規制されたか否かを判断するための手段と、
   前記トルク相中のトルクアップが規制されたと判断されていないときには、規制されたと判断された場合に比べて、前記予め定められた圧力を大きな値に設定するとともに前記勾配を小さな値に設定するための手段とを含む、車両の制御装置。

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