自動変速機の制御装置および変速機装置並びに動力出力装置
【課題】変更する変速段に拘わらず変速フィーリングを良好なものとする。
【解決手段】エンジンからオートマチックトランスミッションの入力軸にトルクが作用している状態で変速段の変更が指示されたとき、オンすべきクラッチにトルク相実行圧を作用させて待機することによりトルク相を行なうと共にアップシフト段Ｓｎが減速側のアップシフト段ほどエンジントルクが大きくダウンする傾向目標トルクダウン量ΔＴｅを設定し、トルク相実行圧Ｐｔｏｒで待機している状態で目標トルクダウン量ΔＴｅによるエンジンのトルクダウンによりイナーシャ相を開始させて変速段を変更する。
【解決手段】エンジンからオートマチックトランスミッションの入力軸にトルクが作用している状態で変速段の変更が指示されたとき、オンすべきクラッチにトルク相実行圧を作用させて待機することによりトルク相を行なうと共にアップシフト段Ｓｎが減速側のアップシフト段ほどエンジントルクが大きくダウンする傾向目標トルクダウン量ΔＴｅを設定し、トルク相実行圧Ｐｔｏｒで待機している状態で目標トルクダウン量ΔＴｅによるエンジンのトルクダウンによりイナーシャ相を開始させて変速段を変更する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一つの摩擦係合要素の係合圧を調圧する調圧器を備え、該調圧器を制御して前記摩擦係合要素の係合状態を切り替えることにより変速段の変更を伴って動力源から入力軸に入力された動力を出力軸に伝達可能で、前記入力軸にトルクが作用している状態で変速段を変更する際には該変速段の変更をトルクの伝達を変速後の変速段による伝達に変更するトルク相と該入力軸の回転速度を変速後の変速段に応じた回転速度に変更するイナーシャ相の２相によって行なう自動変速機を制御する自動変速機の制御装置および変速機装置並びに動力出力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の変速機装置としては、自動変速機の変速が要求されたとき、係合するクラッチ（摩擦要素）に作用させる油圧を調圧することにより、入力軸の回転速度の変化（イナーシャ相）を生じさせて変速段の変更を行なうものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２６３１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した変速機装置では、通常、各変速段間でステップ比が異なる（減速側の変速段間のステップ比ほど大きい）ため、変更する変速段によって、変速に要する時間や入力軸の回転速度変化は大きく異なるものとなり、変速フィーリングに大きな影響を与えてしまう。
【０００５】
本発明の自動変速機の制御装置および変速機装置並びに動力出力装置は、変更する変速段に拘わらず変速フィーリングを良好なものとすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の自動変速機の制御装置および変速機装置並びに動力出力装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の自動変速機の制御装置は、
少なくとも一つの摩擦係合要素の係合圧を調圧する調圧器を備え、該調圧器を制御して前記摩擦係合要素の係合状態を切り替えることにより変速段の変更を伴って動力源から入力軸に入力された動力を出力軸に伝達可能で、前記入力軸にトルクが作用している状態で変速段を変更する際には該変速段の変更をトルクの伝達を変速後の変速段による伝達に変更するトルク相と該入力軸の回転速度を変速後の変速段に応じた回転速度に変更するイナーシャ相の２相によって行なう自動変速機を制御する自動変速機の制御装置であって、
変速段の変更が指示されたときには、前記トルク相が、前記摩擦係合要素を所定の係合圧で滑りを伴って係合させて待機することにより行なわれ、前記イナーシャ相が、変更する変速段に拘わらず変速状態が所定範囲内と収まるように前記変更が指示された変速段に基づいて目標減少量を設定すると共に前記所定の係合圧で待機している状態で前記動力源から前記入力軸に作用するトルクを前記設定した目標減少量に基づいて減少させることにより行なわれるよう前記動力源側に指示すると共に前記調圧器を制御する
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明の自動変速機の制御装置では、変速段の変更が指示されたときには、トルク相が、摩擦係合要素を所定の係合圧で滑りを伴って係合させて待機することにより行なわれ、イナーシャ相が、変更する変速段に拘わらず変速状態が所定範囲内と収まるように変更が指示された変速段に基づいて目標減少量を設定すると共に所定の係合圧で待機している状態で動力源から入力軸に作用するトルクを設定した目標減少量に基づいて減少させることにより行なわれるよう動力源側に指示すると共に調圧器を制御する。これにより、変更する変速段に拘わらず変速フィーリングを良好なものとすることができる。また、イナーシャ相を摩擦係合要素の滑りを伴って係合圧を増圧させることにより行なうものに比して、摩擦係合要素の係合に伴う変速ショックを抑制しつつ変速段の変更を素早く行なうことができる。
【０００９】
こうした本発明の自動変速機の制御装置において、変速段を変更する際のステップ比が大きいほどトルクが大きく減少する傾向に前記目標減少量を設定するものとすることもできる。こうすれば、変更する変速段に拘わらず、変速に要する時間や変速の際の入力軸の回転速度の変化の程度を略均一な状態に近づけることができる。
【００１０】
また、本発明の自動変速機の制御装置において、前記変速状態として、変更する変速段に拘わらず変速に要する時間が所定時間幅内に収まるよう前記目標減少量を設定するものとすることもできる。この態様の本発明の自動変速機の制御装置において、変更する変速段に拘わらず変速に要する時間が略一定となるよう前記目標減少量を設定するものとすることもできる。
【００１１】
或いは、本発明の自動変速機の制御装置において、前記変速状態として、変更する変速段に拘わらず変速の際の前記入力軸の回転速度の変化の程度が所定幅内に収まるよう前記目標減少量を設定するものとすることもできる。この態様の本発明の自動変速機の制御装置において、変更する変速段に拘わらず変速の際の前記入力軸の回転速度の変化の程度が略一定となるよう前記目標減少量を設定するものとすることもできる。
【００１２】
本発明の変速機装置は、
自動変速機と、
上述した各態様のいずれかの本発明の自動変速機の制御装置と、
を備えることを要旨とする。
【００１３】
この本発明の変速機装置では、述した各態様のいずれかの本発明の自動変速機の制御装置を備えるから、本発明の変速機装置が奏する効果、例えば、変更する変速段に拘わらず変速フィーリングを良好なものとすることができる効果や、イナーシャ相を摩擦係合要素の滑りを伴って係合圧を増圧させることにより行なうものに比して摩擦係合要素の係合に伴う変速ショックを抑制しつつ変速段の変更を素早く行なうことができる効果などと同様な効果を奏することができる。
【００１４】
本発明の動力出力装置は、
上述した各態様のいずれかの本発明の変速機装置と、
動力源と、
前記変速機装置からの指示に基づいて前記動力源を制御する動力源用制御装置と
を備えることを要旨とする。
【００１５】
この本発明の動力出力装置では、上述した各態様のいずれかの本発明の変速機装置を備えるから、本発明の変速機装置が奏する効果、例えば、変更する変速段に拘わらず変速フィーリングを良好なものとすることができる効果や、イナーシャ相を摩擦係合要素の滑りを伴って係合圧を増圧させることにより行なうものに比して摩擦係合要素の係合に伴う変速ショックを抑制しつつ変速段の変更を素早く行なうことができる効果などと同様な効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施例としての変速機装置が組み込まれた動力出力装置を搭載する自動車１０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】オートマチックトランスミッション２０の作動表を示す説明図である。
【図３】油圧回路５０の構成の概略を示す構成図である。
【図４】実施例のＡＴＥＣＵ２９により実行される変速制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】トルクダウン量設定用マップの一例を示す説明図である。
【図６】変速要求とエンジントルクＴｅと入力軸回転速度Ｎｉｎと出力トルクＴｏｕｔと油圧指令Ｐｏ＊の時間変化の様子を示す説明図である。
【図７】２−３変速時の変速の様子と３−４変速時の変速の様子とを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１８】
図１は本発明の一実施例としての変速機装置が組み込まれた動力出力装置を搭載する自動車１０の構成の概略を示す構成図であり、図２はオートマチックトランスミッション２０の作動表を示し、図３はオートマチックトランスミッション２０の油圧回路５０の構成の概略を示す構成図である。実施例の自動車１０は、図１に示すように、ガソリンや軽油などの炭化水素系の燃料の爆発燃焼により動力を出力する内燃機関としてのエンジン１２と、エンジン１２のクランクシャフト１４に取り付けられたロックアップクラッチ付きのトルクコンバータ２４と、このトルクコンバータ２４の出力側に入力軸２１が接続されると共にギヤ機構２６およびデファレンシャルギヤ２８を介して駆動輪１８ａ，１８ｂに出力軸２２が接続され入力軸２１に入力された動力を変速して出力軸２２に伝達する有段の自動変速機としてのオートマチックトランスミッション２０と、動力出力装置全体をコントロールするメイン電子制御ユニット（以下、メインＥＣＵという）６０とを備える。なお、実施例では、エンジン１２とオートマチックトランスミッション２０との間にトルクコンバータ２４を介在させるものとしたが、これに限られず、種々の発進装置を採用しうる。
【００１９】
エンジン１２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）１６により運転制御されている。エンジンＥＣＵ１６は、詳細に図示しないが、ＣＰＵを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートと、通信ポートとを備える。このエンジンＥＣＵ１６には、クランクシャフト１４に取り付けられた回転速度センサなどのエンジン１２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されており、エンジンＥＣＵ１６からは、スロットル開度を調節するスロットルモータへの駆動信号や燃料噴射弁への制御信号，点火プラグへの点火信号などが出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ１６は、メインＥＣＵ６０と通信しており、メインＥＣＵ６０からの制御信号によってエンジン１２を制御したり、必要に応じてエンジン１２の運転状態に関するデータをメインＥＣＵ６０に出力する。
【００２０】
オートマチックトランスミッション２０は、６段変速の有段変速機として構成されており、シングルピニオン式の遊星歯車機構３０とラビニヨ式の遊星歯車機構４０と三つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３と二つのブレーキＢ１，Ｂ２とワンウェイクラッチＦ１とを備える。シングルピニオン式の遊星歯車機構３０は、外歯歯車としてのサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車としてのリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１はケースに固定されており、リングギヤ３２は入力軸２１に接続されている。ラビニヨ式の遊星歯車機構４０は、外歯歯車の二つのサンギヤ４１ａ，４１ｂと、内歯歯車のリングギヤ４２と、サンギヤ４１ａに噛合する複数のショートピニオンギヤ４３ａと、サンギヤ４１ｂおよび複数のショートピニオンギヤ４３ａに噛合すると共にリングギヤ４２に噛合する複数のロングピニオンギヤ４３ｂと、複数のショートピニオンギヤ４３ａおよび複数のロングピニオンギヤ４３ｂとを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア４４とを備え、サンギヤ４１ａはクラッチＣ１を介してシングルピニオン式の遊星歯車機構３０のキャリア３４に接続され、サンギヤ４１ｂはクラッチＣ３を介してキャリア３４に接続されると共にブレーキＢ１を介してケースに接続され、リングギヤ４２は出力軸２２に接続され、キャリア４４はクラッチＣ２を介して入力軸２１に接続されている。また、キャリア４４はブレーキＢ２を介してケースに接続されると共にワンウェイクラッチＦ１を介してケースに接続されている。
【００２１】
こうして構成されたオートマチックトランスミッション２０では、クラッチＣ１〜Ｃ３のオンオフ（オンが係合状態でオフが解放状態）とブレーキＢ１，Ｂ２のオンオフとの組み合わせによって前進１速〜６速と後進とニュートラルとを切り替えることができるようになっている。図２に、オートマチックトランスミッション２０の作動表を示す。なお、図２では、後進と前進１速〜前進６速の各ギヤ比と、前進１速〜前進６速の各変速段間における低速側のギヤ比を高速側のギヤ比で割ったステップ比も示した。ニュートラルの状態は、クラッチＣ１〜Ｃ３とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができる。また、前進１速の状態は、クラッチＣ１をオンとすると共にクラッチＣ２，Ｃ３とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができ、この状態では、入力軸２１からシングルピニオン式の遊星歯車機構３０のリングギヤ３２に入力される動力はサンギヤ３１の固定によりサンギヤ３１側で反力を受け持つことにより減速されてキャリア３４およびクラッチＣ１を介してラビニヨ式の遊星歯車機構４０のサンギヤ４１ａに伝達されると共にサンギヤ４１ａに入力される動力はワンウェイクラッチＦ１によるキャリア４４の固定によりキャリア４４側で反力を受け持つことにより減速されてリングギヤ４２を介して出力軸２２に出力されるから、入力軸２１に入力される動力は比較的大きな減速比をもって減速して出力軸２２に出力される。前進１速の状態では、エンジンブレーキ時には、ブレーキＢ２をオンとすることにより、ワンウェイクラッチＦ１に代えてキャリア４４が固定される。前進２速の状態は、クラッチＣ１とブレーキＢ１とをオンとすると共にクラッチＣ２，Ｃ３とブレーキＢ２とをオフとすることにより形成することができ、この状態では、入力軸２１からシングルピニオン式の遊星歯車機構３０のリングギヤ３２に入力される動力はサンギヤ３１の固定によりサンギヤ３１側で反力を受け持つことにより減速されてキャリア３４およびクラッチＣ１を介してラビニヨ式の遊星歯車機構４０のサンギヤ４１ａに伝達されると共にサンギヤ４１ａに入力される動力はブレーキＢ１によるサンギヤ４１ｂの固定によりサンギヤ４１ｂ側で反力を受け持つことにより減速されてリングギヤ４２を介して出力軸２２に出力されるから、入力軸２１に入力される動力は前進１速よりも小さな減速比をもって減速して出力軸２２に出力される。前進３速の状態は、クラッチＣ１，Ｃ３をオンとすると共にクラッチＣ２とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができ、この状態では、入力軸２１からシングルピニオン式の遊星歯車機構３０のリングギヤ３２に入力される動力はサンギヤ３１の固定によりサンギヤ３１側で反力を受け持つことにより減速されてキャリア３４およびクラッチＣ１を介してラビニヨ式の遊星歯車機構４０のサンギヤ４１ａに伝達されると共にサンギヤ４１ａに入力される動力はクラッチＣ１およびクラッチＣ３のオンによるラビニヨ式の遊星歯車機構４０の一体回転により等速をもってリングギヤ４２を介して出力軸２２に出力されるから、入力軸２１に入力される動力は前進２速よりも小さな減速比をもって減速して出力軸２２に出力される。前進４速の状態は、クラッチＣ１，Ｃ２をオンとすると共にクラッチＣ３とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができ、この状態では、入力軸２１からシングルピニオン式の遊星歯車機構３０のリングギヤ３２に入力される動力はサンギヤ３１の固定によりサンギヤ３１側で反力を受け持つことにより減速されてキャリア３４およびクラッチＣ１を介してラビニヨ式の遊星歯車機構４０のサンギヤ４１ａに伝達される一方で入力軸２１からクラッチＣ２を介して直接にラビニヨ式の遊星歯車機構４０のキャリア４４に伝達されてリングギヤ４２すなわち出力軸２２の駆動状態が決定されるから、入力軸２１に入力される動力は前進３速よりも小さな減速比をもって減速して出力軸２２に出力される。前進５速の状態は、クラッチＣ２，Ｃ３をオンとすると共にクラッチＣ１とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができ、この状態では、入力軸２１からシングルピニオン式の遊星歯車機構３０のリングギヤ３２に入力される動力はサンギヤ３１の固定によりサンギヤ３１側で反力を受け持つことにより減速されてキャリア３４およびクラッチＣ３を介してラビニヨ式の遊星歯車機構４０のサンギヤ４１ｂに伝達される一方で入力軸２１からクラッチＣ２を介して直接にラビニヨ式の遊星歯車機構４０のキャリア４４に伝達されてリングギヤ４２すなわち出力軸２２の駆動状態が決定されるから、入力軸２１に入力される動力は増速して出力軸２２に出力される。前進６速の状態は、クラッチＣ２とブレーキＢ１とをオンとすると共にクラッチＣ１，Ｃ３とブレーキＢ２とをオフとすることにより形成することができ、この状態では、入力軸２１からクラッチＣ２を介してラビニヨ式の遊星歯車機構４０のキャリア４４に入力される動力はブレーキＢ１によるサンギヤ４１ｂの固定によりサンギヤ４１ｂ側で反力を受け持つことにより増速されてリングギヤ４２を介して出力軸２２に出力されるから、入力軸２１に入力される動力は前進５速よりも小さな減速比をもって増速して出力軸２２に出力される。後進１速の状態は、クラッチＣ３とブレーキＢ２とをオンとすると共にクラッチＣ１，Ｃ２とブレーキＢ１とをオフとすることにより形成することができ、この状態では、入力軸２１からシングルピニオン式の遊星歯車機構３０のリングギヤ３２に入力される動力はサンギヤ３１の固定によりサンギヤ３１側で反力を受け持つことにより減速されてキャリア３４およびクラッチＣ３を介してラビニヨ式の遊星歯車機構４０のサンギヤ４１ｂに伝達されると共にサンギヤ４１ｂに入力される動力はブレーキＢ２によるキャリア４４の固定によりキャリア４４側で反力を受け持つことにより逆回転してリングギヤ４２を介して出力軸２２に出力されるから、入力軸２１に入力される動力は比較的小さな減速比をもって減速して逆回転の動力として出力軸２２に出力される。
【００２２】
オートマチックトランスミッション２０のクラッチＣ１〜Ｃ３やブレーキＢ１，Ｂ２は、図３に部分的に示す油圧回路５０によりオンオフされる。油圧回路５０は、図示するように、エンジン１２からの動力により作動油を圧送する機械式オイルポンプ５２と、機械式オイルポンプ５２により圧送された作動油の圧力（ライン圧ＰＬ）を調節するレギュレータバルブ５４と、このレギュレータバルブ５４を駆動するリニアソレノイド５５と、ライン圧ＰＬをマニュアルバルブ５６を介して入力すると共に調圧してクラッチＣ１側に出力するリニアソレノイドＳＬＣ１と、同じくライン圧ＰＬをマニュアルバルブ５６を介して入力すると共に調圧しクラッチＣ３側に出力するリニアソレノイドＳＬＣ３と、同じくライン圧ＰＬをマニュアルバルブ５６を介して入力すると共に調圧しブレーキＢ１側に出力するリニアソレノイドＳＬＢ１などにより構成されている。なお、図３では、クラッチＣ１，Ｃ３とブレーキＢ１の油圧系のみを図示したが、その他のクラッチＣ２やブレーキＢ２についても同様の油圧系により構成することができる。
【００２３】
オートマチックトランスミッション２０（油圧回路５０）は、オートマチックトランスミッション用電子制御ユニット（以下、ＡＴＥＣＵという）２９により駆動制御されている。ＡＴＥＣＵ２９は、詳細に図示しないが、ＣＰＵを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートと、通信ポートとを備える。ＡＴＥＣＵ２９には、入力軸２１に取り付けられた回転速度センサからの入力軸回転速度Ｎｉｎや出力軸２２に取り付けられた回転速度センサからの出力軸回転速度Ｎｏｕｔなどが入力ポートを介して入力されており、ＡＴＥＣＵ２９からは、リニアソレノイド５５やリニアソレノイドＳＬＣ１，リニアソレノイドＳＬＢ１への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。ＡＴＥＣＵ２９は、メインＥＣＵ６０と通信しており、メインＥＣＵ６０からの制御信号によってオートマチックトランスミッション２０（油圧回路５０）を制御したり、必要に応じてオートマチックトランスミッション２０の状態に関するデータをメインＥＣＵ６０に出力する。
【００２４】
メインＥＣＵ６０は、詳細には図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートと、通信ポートとを備える。メインＥＣＵ６０には、シフトレバー６１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＰやアクセルペダル６３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル操作量Ａｃｃ，ブレーキペダル６５の踏み込みを検出するブレーキスイッチ６６からのブレーキスイッチ信号ＢＳＷ，車速センサ６８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。メインＥＣＵ６０は、前述したように、エンジンＥＣＵ１６やＡＴＥＣＵ２９と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ１６やＡＴＥＣＵ２９と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２５】
ここで、実施例の動力出力装置としては、エンジン１２と、エンジンＥＣＵ１６と、オートマチックトランスミッション２０と、ＡＴＥＣＵ２９と、メインＥＣＵ６０とが該当し、変速機装置としては、オートマチックトランスミッション２０と、ＡＴＥＣＵ２９とが該当する。
【００２６】
次に、こうして構成された自動車１０が備える実施例の動力出力装置の動作、特に、オートマチックトランスミッション２０の変速段を変更する際の動作について説明する。図４は、ＡＴＥＣＵ２９により実行される変速制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、アップシフト変速が指示されたときに実行される。なお、アップシフト変速の指示は、アクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル操作量Ａｃｃや車速センサ６８からの車速Ｖなどに基づいてメインＥＣＵ６０によりＡＴＥＣＵ２９に対して行なわれる。なお、アップシフト変速は、前進１速から前進２速へのアップシフト変速（１−２変速）が指示されてブレーキＢ１をオンする場合と、前進２速から前進３速へのアップシフト変速（２−３変速）が指示されてブレーキＢ１をオフすると共にクラッチＣ３をオンする場合と、前進３速から前進４速へのアップシフト変速（３−４変速）が指示されてクラッチＣ３をオフすると共にクラッチＣ２をオンする場合と、前進４速から前進５速へのアップシフト変速（４−５変速）が指示されてクラッチＣ１をオフすると共にクラッチＣ３をオンする場合と、前進５速から前進６速へのアップシフト変速（５−６変速）が指示されてクラッチＣ３をオフすると共にブレーキＢ１をオンする場合とがある。
【００２７】
変速制御ルーチンが実行されると、ＡＴＥＣＵ２９のＣＰＵは、まず、オンすべきクラッチ（ブレーキの場合も含む）の図示しないピストンと摩擦板とのクリアランスを詰めるために作動油を急速充填するファストフィルを実行して（ステップＳ１００）、低圧待機する（ステップＳ１１０）。ファストフィルは、前進１速から前進２速へアップシフト変速するときには、ブレーキＢ１側に作動油が供給されるよう比較的高いデューティ比をもってリニアソレノイドＳＬＢ１を駆動することにより行なわれる。なお、変速段の変更に伴ってオンしていたクラッチやブレーキをオフするときにはそのクラッチやブレーキに作用している油圧をドレンするドレン処理も行なわれる。
【００２８】
続いて、所定のトルク相実行圧Ｐｔｏｒまでステップ状に増圧する油圧指令によりオンすべきクラッチに油圧を作用させて待機し（ステップＳ１２０）、トルク相が完了するのを待つ（ステップＳ１３０）。ここで、トルク相は、入力軸２１の回転速度は変速前の変速段に応じた回転速度を維持した状態で入力軸２１からのトルクを伝達するときに反力を受け持つクラッチやブレーキが変速後の変速段に応じたものに変更される状態であり、イナーシャ相は、入力軸２１の回転速度が変速後の変速段に応じた回転速度に変更される状態である。実施例では、オートマチックトランスミッション２０の変速段の変速は、トルク相とイナーシャ相の２相を伴って行なわれる。所定のトルク相実行圧Ｐｔｏｒは、トルク相が完了するために必要十分な油圧より大きくイナーシャ相が開始するために必要十分な油圧より小さな圧力として実験的に求めたものを設定するものとした。また、トルク相の完了は、トルク相実行圧Ｐｔｏｒをオンすべきクラッチに作用させてから実際にトルク相が略完了するまでに要する所要時間を予め実験的に求めておき、この所要時間が経過したか否かにより判定することができる。
【００２９】
トルク相が完了すると、入力軸回転速度センサ３６からの入力軸回転速度ＮｉｎやエンジントルクＴｅ，シフトアップ段Ｓｎを入力する（ステップＳ１４０）、ここで、エンジントルクＴｅは、図示しないトルクセンサにより検出されたものをエンジンＥＣＵ１６から通信により入力したり、エンジン１２の制御に用いられる目標トルクをエンジントルクＴｅとしてエンジンＥＣＵ１６から通信により入力したりすることができる。そして、入力した入力軸回転速度ＮｉｎとエンジントルクＴｅとシフトアップ段Ｓｎとに基づいてエンジン１２からの出力トルクを減少させるべき量として目標トルクダウン量ΔＴｅを設定し（ステップＳ１５０）、イナーシャ相を開始させるために、設定した目標トルクダウン量ΔＴｅでトルクダウン指令を出力する（ステップＳ１６０）。トルクダウン指令の出力は、この指令をメインＥＣＵ６０に送信することにより、トルクダウン指令を受信したメインＥＣＵ６０がエンジンＥＣＵ１６に対してトルクダウン指令を送信することにより行なわれる。トルクダウン指令を受信したエンジンＥＣＵ１６は、目標トルクダウン量ΔＴｅだけエンジントルクが減少するよう吸入空気量調節制御や燃焼噴射制御、点火制御を実行する。なお、ステップＳ１３０におけるトルク相の完了の判定をエンジン１２の応答時間だけ早いタイミングで行なってトルクダウン指令を出力するものとすれば、実際にトルク相が完了したタイミングでエンジン１２のトルクダウンを行なうことができる。ここで、目標トルクダウン量ΔＴｅとしては、実施例では、入力軸回転速度ＮｉｎとエンジントルクＴｅとシフトアップ段Ｓｎと目標トルクダウン量ΔＴｅとの関係を予め求めて目標トルクダウン量設定用マップとしてＲＯＭに記憶しておき、入力軸回転速度ＮｉｎとエンジントルクＴｅとシフトアップ段Ｓｎとが与えられると、目標トルクダウン量設定用マップから対応する目標トルクダウン量ΔＴｅを導出するものとした。このマップの一例を図５に示す。目標トルクダウン量ΔＴｅは、図示するように、入力軸回転速度Ｎｉｎが高いほど、アップシフト段Ｓｎが減速側のアップシフト段ほどトルクが大きく減少するように設定するものとした。また、図示しないが、変速時のエンジントルクＴｅが大きいほどトルクが大きく減少するように設定するものとした。これは、各変速段間のアップシフト変速前の変速比をアップシフト変速後の変速比で除したステップ比が、１−２変速，２−３変速，３−４変速，４−５変速，５−６変速の順（減速側ほど）で大きくなるよう各変速比を定めていることから、アップシフト段Ｓｎに拘わらず同量のトルクダウン量ΔＴｅを設定すると、ステップ比が大きくなるアップシフト段Ｓｎほど、変速に要する時間が長くなったりイナーシャ相における入力軸２１の回転速度の変化（回転加速度）が大きくなったりする傾向があり、変速フィーリングが大きく異なるものとなることから、これを解消しようとするものである。したがって、ステップ比が大きくなるアップシフト段Ｓｎほど大きくなる傾向に目標トルクダウン量ΔＴｅが設定されるものとなる。実際には、アップシフト変速に要する時間がいずれのアップシフト段Ｓｎでもほぼ均一となるように、アップシフトに関わる回転要素のイナーシャを考慮してシフトアップ段ＳｎとエンジントルクＴｅと入力軸回転速度Ｎｉｎと目標トルクダウン量ΔＴｅとの関係が定められる。なお、オンすべきクラッチの油圧をトルク実行圧Ｐｔｏｒで保持している状態でエンジン１２のトルクダウンによってイナーシャ相を開始させるのは、クラッチ圧（ブレーキ圧）の調圧はその機構上高い精度で行なうことが困難であることから、イナーシャ相の開始をオンすべきクラッチへの油圧の増圧によって行なうと、急激な係合により変速ショックが生じる場合があり、この変速ショックを抑制するために油圧の増圧を緩やかに行なうと、変速レスポンスが悪化するためである。
【００３０】
イナーシャ相が開始されると、イナーシャ相が完了するまで待つ（ステップＳ１７０）。イナーシャ相の完了は、入力軸回転速度センサ３６からの入力軸回転速度Ｎｉｎを出力軸回転速度センサ３８からの出力軸回転速度Ｎｏｕｔで除することにより現在のギヤ比（減速比）を計算し、計算したギヤ比が目標ギヤ段のギヤ比に略一致するか否かを判定することにより行なうことができる。イナーシャ相が完了すると、メインＥＣＵ６０を介してエンジンＥＣＵ１６に送信したトルクダウン指令を解除すると共に（ステップＳ１８０）、オンすべきクラッチに作用させる油圧を最大として（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。
【００３１】
図６は、変速要求とエンジントルクＴｅと入力軸回転速度Ｎｉｎと出力トルクＴｏｕｔと油圧指令Ｐｏ＊の時間変化の様子を示す説明図である。なお、図中破線は、比較例におけるエンジントルクＴｅと入力軸回転速度Ｎｉｎと出力トルクＴｏｕｔと油圧指令Ｐｏ＊の時間変化の様子を示す。実施例では、図示するように、時刻ｔ１２にアップシフト変速要求がなされると、ファストフィルを実行し、時刻ｔ１２にトルク実行圧Ｐｔｏｒをオンすべきクラッチに作用させて待機することによりトルク相が行われ、時刻ｔ１３にトルク相が完了すると、目標トルクダウン量ΔＴｅをもってエンジン１２のトルクダウンを行なう。これにより、イナーシャ相が開始され、入力軸２１の回転速度（入力軸回転速度Ｎｉｎ）は変速後の回転速度に向けて素早く下降する。時刻ｔ１４に入力軸回転速度Ｎｉｎが変速後の回転速度に至ってイナーシャ相が完了すると、エンジン１２のトルクダウンを解除すると共にオンするクラッチに作用させる油圧を最大とする。これに対して、比較例では、図中の破線で示すように、時刻ｔ１２でオンすべきクラッチに作用させる油圧を徐々に増圧することによりトルク相が行なわれると共にイナーシャ相が開始され、イナーシャ相が開始された後にエンジン１２のトルクダウンを行なって変速段を変更する。この比較例では、クラッチやブレーキの係合に伴う変速ショックが生じないように変速段の変更にはオンすべきクラッチに作用させる油圧の増圧を緩やかに行なっており、実施例に比して変速段の変更に長時間を要することがわかる。
【００３２】
図７は、２−３変速時の変速の様子と３−４変速時の変速の様子とを示す説明図である。なお、図中の破線は、２−３変速時のエンジン１２のトルクダウン量ΔＴｅを３−４変速時のエンジン１２のトルクダウン量ΔＴｅと同量した場合の変速の様子を示す。２−３変速は、３−４変速よりもステップ比（変速前のギヤ比を変速後のギヤ比で割ったもの）が大きいことから、図示するように、２−３変速で変速に要する時間を３−４変速で変速に要する時間に合わせるために、２−３変速のトルクダウン量ΔＴｅを３−４変速のトルクダウン量ΔＴｅよりも大きく設定していることがわかる。なお、同様に、１−２変速のトルクダウン量ΔＴｅは２−３変速のトルクダウン量ΔＴｅよりも大きくなり、４−５変速のトルクダウン量ΔＴｅは３−４変速のトルクダウン量ΔＴｅよりも小さくなり，５−６変速のトルクダウン量ΔＴｅは４−５変速のトルクダウン量ΔＴｅよりも小さくなるように設定される。
【００３３】
以上説明した実施例の動力出力装置によれば、エンジン１２からオートマチックトランスミッション２０の入力軸２１にトルクが作用している状態で変速段の変更が指示されたとき、オンすべきクラッチにトルク相実行圧Ｐｔｏｒを作用させて待機することによりトルク相を行なうと共にアップシフト段Ｓｎが減速側のアップシフト段ほどエンジントルクが大きく減少するよう目標トルクダウン量ΔＴｅを設定し、トルク相実行圧Ｐｔｏｒで待機している状態で目標トルクダウン量ΔＴｅによるエンジン１２のトルクダウンによりイナーシャ相を開始させて変速段を変更するから、アップシフト段Ｓｎに拘わらず変速フィーリングをほぼ均一なものとすることができる。また、オンすべきクラッチに作用させる油圧の増圧によってトルク相を行なうと共にイナーシャ相を開始させるものに比して、変速ショックを抑制しながら変速段の変更を迅速に行なうことができる。
【００３４】
実施例の動力出力装置では、変速に要する時間がアップシフト段Ｓｎに拘わらずほぼ均一となるようにシフトアップ段Ｓｎと目標トルクダウン量ΔＴｅとの関係を定めるものとしたが、変速に要する時間の許容時間幅を設定しこの許容時間幅に収まるようにシフトアップ段Ｓｎと目標トルクダウン量ΔＴｅとの関係を定めるものとしてもよい。また、変速中の入力軸回転速度Ｎｉｎの変化量（回転加速度）がアップシフト段Ｓｎに拘わらずほぼ均一となるようにシフトアップ段Ｓｎと目標トルクダウン量ΔＴｅとの関係を定めるものとしてもよいし、変速中の入力軸回転速度Ｎｉｎの変化量の許容幅を設定しこの許容幅に収まるようにシフトアップ段Ｓｎと目標トルクダウン量ΔＴｅとの関係を定めるものとしてもよい。
【００３５】
実施例の動力出力装置では、目標トルクダウン量ΔＴｅを入力軸回転速度ＮｉｎとエンジントルクＴｅとシフトアップ段Ｓｎとに基づいて設定するものとしたが、目標トルクダウン量ΔＴｅの設定に入力軸回転速度Ｎｉｎを考慮しないものとしてもよいし、エンジントルクＴｅを考慮しないものとしてもよいし、他のパラメータも考慮に入れるものとしても構わない。
【００３６】
実施例の動力出力装置では、目標トルクダウン量ΔＴｅを各シフトアップ段Ｓｎにおけるステップ比を考慮して設定するものとしたが、目標トルクダウン量ΔＴｅをステップ比に代えて変速前のギヤ比を考慮して設定するものとしてもよい。
【００３７】
実施例の動力出力装置では、トルク相を行なう際に、トルク相実行圧Ｐｔｏｒまでステップ状に増圧する油圧指令を設定してオンすべきクラッチに油圧を作用させるものとしたが、これに限定されるものではなく、勾配をもってトルク実行圧Ｐｔｏｒまで増圧する油圧指令を設定するものとしてもよい。
【００３８】
実施例の動力出力装置では、トルク相の完了をトルク相実行圧Ｐｔｏｒの経過時間に基づいて判定するものとしたが、トルク相が完了すると車両の加速度が減少することから、入力軸回転速度センサ３６からの入力軸回転速度Ｎｉｎに基づいて演算される入力軸２１の回転加速度や出力軸回転速度センサ３８からの出力軸回転速度Ｎｏｕｔに基づいて演算される出力軸２２の回転加速度に基づいて車両の加速度が減少したか否かを判定することによりトルク相の完了を判定するものとしてもよい。この場合、トルク相が完了するときの車両の加速度の減少は、目標ギヤ段のギヤ比（減速比）が小さいほど小さく現われることから、前進１速から前進２速へのアップシフト変速や前進２速から前進３速へのアップシフト変速など比較的高いギヤ比の変速段に変更する場合に限定して実行することが望ましい。
【００３９】
実施例の動力出力装置では、イナーシャ相が開始されてから完了するまでオンすべきクラッチをトルク相実行圧Ｐｔｏｒで待機するものとしたが、トルク相実行圧Ｐｔｏｒで待機している状態でイナーシャ相が開始された後はイナーシャ相が完了する前にトルク相実行圧Ｐｔｏｒとは異なる油圧をオンすべきクラッチに作用させるものとしてもよい。
【００４０】
実施例の動力出力装置では、イナーシャ相が完了するのを待ってエンジンＥＣＵ１６に送信したトルクダウン指令を解除するものとしたが、エンジン１２のトルクダウンをレート処理やなまし処理などの緩変化処理により徐々に復帰させるものとすれば、イナーシャ相が完了する前にトルクダウン指令を解除するものとしてもよい。
【００４１】
実施例の動力出力装置では、６段変速のオートマチックトランスミッション２０を用いるものとしたが、変速段は６段に限定されるものではなく、３〜５段の変速段としたり、７段以上の変速段としてもよい。
【００４２】
実施例では、本発明を動力出力装置の形態として説明したが、自動変速機の制御装置の形態とするものとしてもよいし、変速機装置の形態とするものとしてもよい。
【００４３】
ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン１２が「動力源」に相当し、オートマチックトランスミッション２０が「自動変速機」に相当し、リニアソレノイドＳＬＣ１，ＳＬＣ３やリニアソレノイドＳＬＢ１などが「調圧器」に相当し、図４の変速制御ルーチンを実行するＡＴＥＣＵ２９が「自動変速機の制御装置」に相当する。また、エンジンＥＣＵ１６が「動力源用制御装置」に相当する。ここで、「動力源」としては、内燃機関としてのエンジン１２に限定されるものではなく、電動機など、動力源として機能するものであれば如何なるタイプの動力源であっても構わない。「調圧器」としては、ライン圧から最適なクラッチ圧（ブレーキ圧）を生成してクラッチ（ブレーキ）をダイレクトに制御可能なダイレクト制御用のリニアソレノイドとして構成されたリニアソレノイドＳＬＣ１，ＳＬＣ３，ＳＬＢ１などに限定されるものではなく、パイロット制御用のリニアソレノイドを用いて別途コントロールバルブを駆動することによりライン圧からクラッチ圧（ブレーキ圧）を生成してクラッチ（ブレーキ）を制御するものなど、摩擦係合要素の係合圧を調圧できるものであれば如何なるものであっても構わない。また、「調圧器」としては、油圧を用いてクラッチやブレーキの係合圧を調節するものに限定されるものではなく、油圧以外の他の流体圧によりクラッチやブレーキの係合圧を調節するものや、電磁クラッチなど電磁力によってクラッチやブレーキの係合圧を調節するものなどとしても構わない。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００４４】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、自動変速機の制御装置の製造産業に利用可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１０ 自動車、１２ エンジン、１４ クランクシャフト、１６ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、１８ａ，１８ｂ 駆動輪、２０ オートマチックトランスミッション、２１ 入力軸、２２ 出力軸、２４ トルクコンバータ、２６ ギヤ機構、２８ デファレンシャルギヤ、２９ オートマチックトランスミッション用電子制御ユニット（ＡＴＥＣＵ）、３０ シングルピニオン式の遊星歯車機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３６ 入力軸回転速度センサ、３８ 出力軸回転速度センサ、４０ ラビニヨ式の遊星歯車機構、４１ａ，４１ｂ サンギヤ、４２ リングギヤ、４３ａ ショートピニオンギヤ、４３ｂ ロングピニオンギヤ、４４ キャリア、５０ 油圧回路、５２ 機械式オイルポンプ、５４ レギュレータバルブ、５５ リニアソレノイド、５６ マニュアルバルブ、６０ メイン電子制御ユニット（メインＥＣＵ）、６１ シフトレバー、６２ シフトポジションセンサ、６３ アクセルペダル、６４ アクセルペダルポジションセンサ、６５ ブレーキペダル、６６ ブレーキスイッチ、６８ 車速センサ、Ｃ１〜Ｃ３ クラッチ、Ｂ１，Ｂ２ ブレーキ、Ｆ１ ワンウェイクラッチ、ＳＬＣ１，ＳＬＣ３，ＳＬＢ１ リニアソレノイド。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一つの摩擦係合要素の係合圧を調圧する調圧器を備え、該調圧器を制御して前記摩擦係合要素の係合状態を切り替えることにより変速段の変更を伴って動力源から入力軸に入力された動力を出力軸に伝達可能で、前記入力軸にトルクが作用している状態で変速段を変更する際には該変速段の変更をトルクの伝達を変速後の変速段による伝達に変更するトルク相と該入力軸の回転速度を変速後の変速段に応じた回転速度に変更するイナーシャ相の２相によって行なう自動変速機を制御する自動変速機の制御装置および変速機装置並びに動力出力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の変速機装置としては、自動変速機の変速が要求されたとき、係合するクラッチ（摩擦要素）に作用させる油圧を調圧することにより、入力軸の回転速度の変化（イナーシャ相）を生じさせて変速段の変更を行なうものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２６３１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した変速機装置では、通常、各変速段間でステップ比が異なる（減速側の変速段間のステップ比ほど大きい）ため、変更する変速段によって、変速に要する時間や入力軸の回転速度変化は大きく異なるものとなり、変速フィーリングに大きな影響を与えてしまう。
【０００５】
本発明の自動変速機の制御装置および変速機装置並びに動力出力装置は、変更する変速段に拘わらず変速フィーリングを良好なものとすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の自動変速機の制御装置および変速機装置並びに動力出力装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の自動変速機の制御装置は、
少なくとも一つの摩擦係合要素の係合圧を調圧する調圧器を備え、該調圧器を制御して前記摩擦係合要素の係合状態を切り替えることにより変速段の変更を伴って動力源から入力軸に入力された動力を出力軸に伝達可能で、前記入力軸にトルクが作用している状態で変速段を変更する際には該変速段の変更をトルクの伝達を変速後の変速段による伝達に変更するトルク相と該入力軸の回転速度を変速後の変速段に応じた回転速度に変更するイナーシャ相の２相によって行なう自動変速機を制御する自動変速機の制御装置であって、
変速段の変更が指示されたときには、前記トルク相が、前記摩擦係合要素を所定の係合圧で滑りを伴って係合させて待機することにより行なわれ、前記イナーシャ相が、変更する変速段に拘わらず変速状態が所定範囲内と収まるように前記変更が指示された変速段に基づいて目標減少量を設定すると共に前記所定の係合圧で待機している状態で前記動力源から前記入力軸に作用するトルクを前記設定した目標減少量に基づいて減少させることにより行なわれるよう前記動力源側に指示すると共に前記調圧器を制御する
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明の自動変速機の制御装置では、変速段の変更が指示されたときには、トルク相が、摩擦係合要素を所定の係合圧で滑りを伴って係合させて待機することにより行なわれ、イナーシャ相が、変更する変速段に拘わらず変速状態が所定範囲内と収まるように変更が指示された変速段に基づいて目標減少量を設定すると共に所定の係合圧で待機している状態で動力源から入力軸に作用するトルクを設定した目標減少量に基づいて減少させることにより行なわれるよう動力源側に指示すると共に調圧器を制御する。これにより、変更する変速段に拘わらず変速フィーリングを良好なものとすることができる。また、イナーシャ相を摩擦係合要素の滑りを伴って係合圧を増圧させることにより行なうものに比して、摩擦係合要素の係合に伴う変速ショックを抑制しつつ変速段の変更を素早く行なうことができる。
【０００９】
こうした本発明の自動変速機の制御装置において、変速段を変更する際のステップ比が大きいほどトルクが大きく減少する傾向に前記目標減少量を設定するものとすることもできる。こうすれば、変更する変速段に拘わらず、変速に要する時間や変速の際の入力軸の回転速度の変化の程度を略均一な状態に近づけることができる。
【００１０】
また、本発明の自動変速機の制御装置において、前記変速状態として、変更する変速段に拘わらず変速に要する時間が所定時間幅内に収まるよう前記目標減少量を設定するものとすることもできる。この態様の本発明の自動変速機の制御装置において、変更する変速段に拘わらず変速に要する時間が略一定となるよう前記目標減少量を設定するものとすることもできる。
【００１１】
或いは、本発明の自動変速機の制御装置において、前記変速状態として、変更する変速段に拘わらず変速の際の前記入力軸の回転速度の変化の程度が所定幅内に収まるよう前記目標減少量を設定するものとすることもできる。この態様の本発明の自動変速機の制御装置において、変更する変速段に拘わらず変速の際の前記入力軸の回転速度の変化の程度が略一定となるよう前記目標減少量を設定するものとすることもできる。
【００１２】
本発明の変速機装置は、
自動変速機と、
上述した各態様のいずれかの本発明の自動変速機の制御装置と、
を備えることを要旨とする。
【００１３】
この本発明の変速機装置では、述した各態様のいずれかの本発明の自動変速機の制御装置を備えるから、本発明の変速機装置が奏する効果、例えば、変更する変速段に拘わらず変速フィーリングを良好なものとすることができる効果や、イナーシャ相を摩擦係合要素の滑りを伴って係合圧を増圧させることにより行なうものに比して摩擦係合要素の係合に伴う変速ショックを抑制しつつ変速段の変更を素早く行なうことができる効果などと同様な効果を奏することができる。
【００１４】
本発明の動力出力装置は、
上述した各態様のいずれかの本発明の変速機装置と、
動力源と、
前記変速機装置からの指示に基づいて前記動力源を制御する動力源用制御装置と
を備えることを要旨とする。
【００１５】
この本発明の動力出力装置では、上述した各態様のいずれかの本発明の変速機装置を備えるから、本発明の変速機装置が奏する効果、例えば、変更する変速段に拘わらず変速フィーリングを良好なものとすることができる効果や、イナーシャ相を摩擦係合要素の滑りを伴って係合圧を増圧させることにより行なうものに比して摩擦係合要素の係合に伴う変速ショックを抑制しつつ変速段の変更を素早く行なうことができる効果などと同様な効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施例としての変速機装置が組み込まれた動力出力装置を搭載する自動車１０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】オートマチックトランスミッション２０の作動表を示す説明図である。
【図３】油圧回路５０の構成の概略を示す構成図である。
【図４】実施例のＡＴＥＣＵ２９により実行される変速制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】トルクダウン量設定用マップの一例を示す説明図である。
【図６】変速要求とエンジントルクＴｅと入力軸回転速度Ｎｉｎと出力トルクＴｏｕｔと油圧指令Ｐｏ＊の時間変化の様子を示す説明図である。
【図７】２−３変速時の変速の様子と３−４変速時の変速の様子とを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１８】
図１は本発明の一実施例としての変速機装置が組み込まれた動力出力装置を搭載する自動車１０の構成の概略を示す構成図であり、図２はオートマチックトランスミッション２０の作動表を示し、図３はオートマチックトランスミッション２０の油圧回路５０の構成の概略を示す構成図である。実施例の自動車１０は、図１に示すように、ガソリンや軽油などの炭化水素系の燃料の爆発燃焼により動力を出力する内燃機関としてのエンジン１２と、エンジン１２のクランクシャフト１４に取り付けられたロックアップクラッチ付きのトルクコンバータ２４と、このトルクコンバータ２４の出力側に入力軸２１が接続されると共にギヤ機構２６およびデファレンシャルギヤ２８を介して駆動輪１８ａ，１８ｂに出力軸２２が接続され入力軸２１に入力された動力を変速して出力軸２２に伝達する有段の自動変速機としてのオートマチックトランスミッション２０と、動力出力装置全体をコントロールするメイン電子制御ユニット（以下、メインＥＣＵという）６０とを備える。なお、実施例では、エンジン１２とオートマチックトランスミッション２０との間にトルクコンバータ２４を介在させるものとしたが、これに限られず、種々の発進装置を採用しうる。
【００１９】
エンジン１２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）１６により運転制御されている。エンジンＥＣＵ１６は、詳細に図示しないが、ＣＰＵを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートと、通信ポートとを備える。このエンジンＥＣＵ１６には、クランクシャフト１４に取り付けられた回転速度センサなどのエンジン１２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されており、エンジンＥＣＵ１６からは、スロットル開度を調節するスロットルモータへの駆動信号や燃料噴射弁への制御信号，点火プラグへの点火信号などが出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ１６は、メインＥＣＵ６０と通信しており、メインＥＣＵ６０からの制御信号によってエンジン１２を制御したり、必要に応じてエンジン１２の運転状態に関するデータをメインＥＣＵ６０に出力する。
【００２０】
オートマチックトランスミッション２０は、６段変速の有段変速機として構成されており、シングルピニオン式の遊星歯車機構３０とラビニヨ式の遊星歯車機構４０と三つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３と二つのブレーキＢ１，Ｂ２とワンウェイクラッチＦ１とを備える。シングルピニオン式の遊星歯車機構３０は、外歯歯車としてのサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車としてのリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１はケースに固定されており、リングギヤ３２は入力軸２１に接続されている。ラビニヨ式の遊星歯車機構４０は、外歯歯車の二つのサンギヤ４１ａ，４１ｂと、内歯歯車のリングギヤ４２と、サンギヤ４１ａに噛合する複数のショートピニオンギヤ４３ａと、サンギヤ４１ｂおよび複数のショートピニオンギヤ４３ａに噛合すると共にリングギヤ４２に噛合する複数のロングピニオンギヤ４３ｂと、複数のショートピニオンギヤ４３ａおよび複数のロングピニオンギヤ４３ｂとを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア４４とを備え、サンギヤ４１ａはクラッチＣ１を介してシングルピニオン式の遊星歯車機構３０のキャリア３４に接続され、サンギヤ４１ｂはクラッチＣ３を介してキャリア３４に接続されると共にブレーキＢ１を介してケースに接続され、リングギヤ４２は出力軸２２に接続され、キャリア４４はクラッチＣ２を介して入力軸２１に接続されている。また、キャリア４４はブレーキＢ２を介してケースに接続されると共にワンウェイクラッチＦ１を介してケースに接続されている。
【００２１】
こうして構成されたオートマチックトランスミッション２０では、クラッチＣ１〜Ｃ３のオンオフ（オンが係合状態でオフが解放状態）とブレーキＢ１，Ｂ２のオンオフとの組み合わせによって前進１速〜６速と後進とニュートラルとを切り替えることができるようになっている。図２に、オートマチックトランスミッション２０の作動表を示す。なお、図２では、後進と前進１速〜前進６速の各ギヤ比と、前進１速〜前進６速の各変速段間における低速側のギヤ比を高速側のギヤ比で割ったステップ比も示した。ニュートラルの状態は、クラッチＣ１〜Ｃ３とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができる。また、前進１速の状態は、クラッチＣ１をオンとすると共にクラッチＣ２，Ｃ３とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができ、この状態では、入力軸２１からシングルピニオン式の遊星歯車機構３０のリングギヤ３２に入力される動力はサンギヤ３１の固定によりサンギヤ３１側で反力を受け持つことにより減速されてキャリア３４およびクラッチＣ１を介してラビニヨ式の遊星歯車機構４０のサンギヤ４１ａに伝達されると共にサンギヤ４１ａに入力される動力はワンウェイクラッチＦ１によるキャリア４４の固定によりキャリア４４側で反力を受け持つことにより減速されてリングギヤ４２を介して出力軸２２に出力されるから、入力軸２１に入力される動力は比較的大きな減速比をもって減速して出力軸２２に出力される。前進１速の状態では、エンジンブレーキ時には、ブレーキＢ２をオンとすることにより、ワンウェイクラッチＦ１に代えてキャリア４４が固定される。前進２速の状態は、クラッチＣ１とブレーキＢ１とをオンとすると共にクラッチＣ２，Ｃ３とブレーキＢ２とをオフとすることにより形成することができ、この状態では、入力軸２１からシングルピニオン式の遊星歯車機構３０のリングギヤ３２に入力される動力はサンギヤ３１の固定によりサンギヤ３１側で反力を受け持つことにより減速されてキャリア３４およびクラッチＣ１を介してラビニヨ式の遊星歯車機構４０のサンギヤ４１ａに伝達されると共にサンギヤ４１ａに入力される動力はブレーキＢ１によるサンギヤ４１ｂの固定によりサンギヤ４１ｂ側で反力を受け持つことにより減速されてリングギヤ４２を介して出力軸２２に出力されるから、入力軸２１に入力される動力は前進１速よりも小さな減速比をもって減速して出力軸２２に出力される。前進３速の状態は、クラッチＣ１，Ｃ３をオンとすると共にクラッチＣ２とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができ、この状態では、入力軸２１からシングルピニオン式の遊星歯車機構３０のリングギヤ３２に入力される動力はサンギヤ３１の固定によりサンギヤ３１側で反力を受け持つことにより減速されてキャリア３４およびクラッチＣ１を介してラビニヨ式の遊星歯車機構４０のサンギヤ４１ａに伝達されると共にサンギヤ４１ａに入力される動力はクラッチＣ１およびクラッチＣ３のオンによるラビニヨ式の遊星歯車機構４０の一体回転により等速をもってリングギヤ４２を介して出力軸２２に出力されるから、入力軸２１に入力される動力は前進２速よりも小さな減速比をもって減速して出力軸２２に出力される。前進４速の状態は、クラッチＣ１，Ｃ２をオンとすると共にクラッチＣ３とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができ、この状態では、入力軸２１からシングルピニオン式の遊星歯車機構３０のリングギヤ３２に入力される動力はサンギヤ３１の固定によりサンギヤ３１側で反力を受け持つことにより減速されてキャリア３４およびクラッチＣ１を介してラビニヨ式の遊星歯車機構４０のサンギヤ４１ａに伝達される一方で入力軸２１からクラッチＣ２を介して直接にラビニヨ式の遊星歯車機構４０のキャリア４４に伝達されてリングギヤ４２すなわち出力軸２２の駆動状態が決定されるから、入力軸２１に入力される動力は前進３速よりも小さな減速比をもって減速して出力軸２２に出力される。前進５速の状態は、クラッチＣ２，Ｃ３をオンとすると共にクラッチＣ１とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができ、この状態では、入力軸２１からシングルピニオン式の遊星歯車機構３０のリングギヤ３２に入力される動力はサンギヤ３１の固定によりサンギヤ３１側で反力を受け持つことにより減速されてキャリア３４およびクラッチＣ３を介してラビニヨ式の遊星歯車機構４０のサンギヤ４１ｂに伝達される一方で入力軸２１からクラッチＣ２を介して直接にラビニヨ式の遊星歯車機構４０のキャリア４４に伝達されてリングギヤ４２すなわち出力軸２２の駆動状態が決定されるから、入力軸２１に入力される動力は増速して出力軸２２に出力される。前進６速の状態は、クラッチＣ２とブレーキＢ１とをオンとすると共にクラッチＣ１，Ｃ３とブレーキＢ２とをオフとすることにより形成することができ、この状態では、入力軸２１からクラッチＣ２を介してラビニヨ式の遊星歯車機構４０のキャリア４４に入力される動力はブレーキＢ１によるサンギヤ４１ｂの固定によりサンギヤ４１ｂ側で反力を受け持つことにより増速されてリングギヤ４２を介して出力軸２２に出力されるから、入力軸２１に入力される動力は前進５速よりも小さな減速比をもって増速して出力軸２２に出力される。後進１速の状態は、クラッチＣ３とブレーキＢ２とをオンとすると共にクラッチＣ１，Ｃ２とブレーキＢ１とをオフとすることにより形成することができ、この状態では、入力軸２１からシングルピニオン式の遊星歯車機構３０のリングギヤ３２に入力される動力はサンギヤ３１の固定によりサンギヤ３１側で反力を受け持つことにより減速されてキャリア３４およびクラッチＣ３を介してラビニヨ式の遊星歯車機構４０のサンギヤ４１ｂに伝達されると共にサンギヤ４１ｂに入力される動力はブレーキＢ２によるキャリア４４の固定によりキャリア４４側で反力を受け持つことにより逆回転してリングギヤ４２を介して出力軸２２に出力されるから、入力軸２１に入力される動力は比較的小さな減速比をもって減速して逆回転の動力として出力軸２２に出力される。
【００２２】
オートマチックトランスミッション２０のクラッチＣ１〜Ｃ３やブレーキＢ１，Ｂ２は、図３に部分的に示す油圧回路５０によりオンオフされる。油圧回路５０は、図示するように、エンジン１２からの動力により作動油を圧送する機械式オイルポンプ５２と、機械式オイルポンプ５２により圧送された作動油の圧力（ライン圧ＰＬ）を調節するレギュレータバルブ５４と、このレギュレータバルブ５４を駆動するリニアソレノイド５５と、ライン圧ＰＬをマニュアルバルブ５６を介して入力すると共に調圧してクラッチＣ１側に出力するリニアソレノイドＳＬＣ１と、同じくライン圧ＰＬをマニュアルバルブ５６を介して入力すると共に調圧しクラッチＣ３側に出力するリニアソレノイドＳＬＣ３と、同じくライン圧ＰＬをマニュアルバルブ５６を介して入力すると共に調圧しブレーキＢ１側に出力するリニアソレノイドＳＬＢ１などにより構成されている。なお、図３では、クラッチＣ１，Ｃ３とブレーキＢ１の油圧系のみを図示したが、その他のクラッチＣ２やブレーキＢ２についても同様の油圧系により構成することができる。
【００２３】
オートマチックトランスミッション２０（油圧回路５０）は、オートマチックトランスミッション用電子制御ユニット（以下、ＡＴＥＣＵという）２９により駆動制御されている。ＡＴＥＣＵ２９は、詳細に図示しないが、ＣＰＵを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートと、通信ポートとを備える。ＡＴＥＣＵ２９には、入力軸２１に取り付けられた回転速度センサからの入力軸回転速度Ｎｉｎや出力軸２２に取り付けられた回転速度センサからの出力軸回転速度Ｎｏｕｔなどが入力ポートを介して入力されており、ＡＴＥＣＵ２９からは、リニアソレノイド５５やリニアソレノイドＳＬＣ１，リニアソレノイドＳＬＢ１への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。ＡＴＥＣＵ２９は、メインＥＣＵ６０と通信しており、メインＥＣＵ６０からの制御信号によってオートマチックトランスミッション２０（油圧回路５０）を制御したり、必要に応じてオートマチックトランスミッション２０の状態に関するデータをメインＥＣＵ６０に出力する。
【００２４】
メインＥＣＵ６０は、詳細には図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートと、通信ポートとを備える。メインＥＣＵ６０には、シフトレバー６１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＰやアクセルペダル６３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル操作量Ａｃｃ，ブレーキペダル６５の踏み込みを検出するブレーキスイッチ６６からのブレーキスイッチ信号ＢＳＷ，車速センサ６８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。メインＥＣＵ６０は、前述したように、エンジンＥＣＵ１６やＡＴＥＣＵ２９と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ１６やＡＴＥＣＵ２９と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２５】
ここで、実施例の動力出力装置としては、エンジン１２と、エンジンＥＣＵ１６と、オートマチックトランスミッション２０と、ＡＴＥＣＵ２９と、メインＥＣＵ６０とが該当し、変速機装置としては、オートマチックトランスミッション２０と、ＡＴＥＣＵ２９とが該当する。
【００２６】
次に、こうして構成された自動車１０が備える実施例の動力出力装置の動作、特に、オートマチックトランスミッション２０の変速段を変更する際の動作について説明する。図４は、ＡＴＥＣＵ２９により実行される変速制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、アップシフト変速が指示されたときに実行される。なお、アップシフト変速の指示は、アクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル操作量Ａｃｃや車速センサ６８からの車速Ｖなどに基づいてメインＥＣＵ６０によりＡＴＥＣＵ２９に対して行なわれる。なお、アップシフト変速は、前進１速から前進２速へのアップシフト変速（１−２変速）が指示されてブレーキＢ１をオンする場合と、前進２速から前進３速へのアップシフト変速（２−３変速）が指示されてブレーキＢ１をオフすると共にクラッチＣ３をオンする場合と、前進３速から前進４速へのアップシフト変速（３−４変速）が指示されてクラッチＣ３をオフすると共にクラッチＣ２をオンする場合と、前進４速から前進５速へのアップシフト変速（４−５変速）が指示されてクラッチＣ１をオフすると共にクラッチＣ３をオンする場合と、前進５速から前進６速へのアップシフト変速（５−６変速）が指示されてクラッチＣ３をオフすると共にブレーキＢ１をオンする場合とがある。
【００２７】
変速制御ルーチンが実行されると、ＡＴＥＣＵ２９のＣＰＵは、まず、オンすべきクラッチ（ブレーキの場合も含む）の図示しないピストンと摩擦板とのクリアランスを詰めるために作動油を急速充填するファストフィルを実行して（ステップＳ１００）、低圧待機する（ステップＳ１１０）。ファストフィルは、前進１速から前進２速へアップシフト変速するときには、ブレーキＢ１側に作動油が供給されるよう比較的高いデューティ比をもってリニアソレノイドＳＬＢ１を駆動することにより行なわれる。なお、変速段の変更に伴ってオンしていたクラッチやブレーキをオフするときにはそのクラッチやブレーキに作用している油圧をドレンするドレン処理も行なわれる。
【００２８】
続いて、所定のトルク相実行圧Ｐｔｏｒまでステップ状に増圧する油圧指令によりオンすべきクラッチに油圧を作用させて待機し（ステップＳ１２０）、トルク相が完了するのを待つ（ステップＳ１３０）。ここで、トルク相は、入力軸２１の回転速度は変速前の変速段に応じた回転速度を維持した状態で入力軸２１からのトルクを伝達するときに反力を受け持つクラッチやブレーキが変速後の変速段に応じたものに変更される状態であり、イナーシャ相は、入力軸２１の回転速度が変速後の変速段に応じた回転速度に変更される状態である。実施例では、オートマチックトランスミッション２０の変速段の変速は、トルク相とイナーシャ相の２相を伴って行なわれる。所定のトルク相実行圧Ｐｔｏｒは、トルク相が完了するために必要十分な油圧より大きくイナーシャ相が開始するために必要十分な油圧より小さな圧力として実験的に求めたものを設定するものとした。また、トルク相の完了は、トルク相実行圧Ｐｔｏｒをオンすべきクラッチに作用させてから実際にトルク相が略完了するまでに要する所要時間を予め実験的に求めておき、この所要時間が経過したか否かにより判定することができる。
【００２９】
トルク相が完了すると、入力軸回転速度センサ３６からの入力軸回転速度ＮｉｎやエンジントルクＴｅ，シフトアップ段Ｓｎを入力する（ステップＳ１４０）、ここで、エンジントルクＴｅは、図示しないトルクセンサにより検出されたものをエンジンＥＣＵ１６から通信により入力したり、エンジン１２の制御に用いられる目標トルクをエンジントルクＴｅとしてエンジンＥＣＵ１６から通信により入力したりすることができる。そして、入力した入力軸回転速度ＮｉｎとエンジントルクＴｅとシフトアップ段Ｓｎとに基づいてエンジン１２からの出力トルクを減少させるべき量として目標トルクダウン量ΔＴｅを設定し（ステップＳ１５０）、イナーシャ相を開始させるために、設定した目標トルクダウン量ΔＴｅでトルクダウン指令を出力する（ステップＳ１６０）。トルクダウン指令の出力は、この指令をメインＥＣＵ６０に送信することにより、トルクダウン指令を受信したメインＥＣＵ６０がエンジンＥＣＵ１６に対してトルクダウン指令を送信することにより行なわれる。トルクダウン指令を受信したエンジンＥＣＵ１６は、目標トルクダウン量ΔＴｅだけエンジントルクが減少するよう吸入空気量調節制御や燃焼噴射制御、点火制御を実行する。なお、ステップＳ１３０におけるトルク相の完了の判定をエンジン１２の応答時間だけ早いタイミングで行なってトルクダウン指令を出力するものとすれば、実際にトルク相が完了したタイミングでエンジン１２のトルクダウンを行なうことができる。ここで、目標トルクダウン量ΔＴｅとしては、実施例では、入力軸回転速度ＮｉｎとエンジントルクＴｅとシフトアップ段Ｓｎと目標トルクダウン量ΔＴｅとの関係を予め求めて目標トルクダウン量設定用マップとしてＲＯＭに記憶しておき、入力軸回転速度ＮｉｎとエンジントルクＴｅとシフトアップ段Ｓｎとが与えられると、目標トルクダウン量設定用マップから対応する目標トルクダウン量ΔＴｅを導出するものとした。このマップの一例を図５に示す。目標トルクダウン量ΔＴｅは、図示するように、入力軸回転速度Ｎｉｎが高いほど、アップシフト段Ｓｎが減速側のアップシフト段ほどトルクが大きく減少するように設定するものとした。また、図示しないが、変速時のエンジントルクＴｅが大きいほどトルクが大きく減少するように設定するものとした。これは、各変速段間のアップシフト変速前の変速比をアップシフト変速後の変速比で除したステップ比が、１−２変速，２−３変速，３−４変速，４−５変速，５−６変速の順（減速側ほど）で大きくなるよう各変速比を定めていることから、アップシフト段Ｓｎに拘わらず同量のトルクダウン量ΔＴｅを設定すると、ステップ比が大きくなるアップシフト段Ｓｎほど、変速に要する時間が長くなったりイナーシャ相における入力軸２１の回転速度の変化（回転加速度）が大きくなったりする傾向があり、変速フィーリングが大きく異なるものとなることから、これを解消しようとするものである。したがって、ステップ比が大きくなるアップシフト段Ｓｎほど大きくなる傾向に目標トルクダウン量ΔＴｅが設定されるものとなる。実際には、アップシフト変速に要する時間がいずれのアップシフト段Ｓｎでもほぼ均一となるように、アップシフトに関わる回転要素のイナーシャを考慮してシフトアップ段ＳｎとエンジントルクＴｅと入力軸回転速度Ｎｉｎと目標トルクダウン量ΔＴｅとの関係が定められる。なお、オンすべきクラッチの油圧をトルク実行圧Ｐｔｏｒで保持している状態でエンジン１２のトルクダウンによってイナーシャ相を開始させるのは、クラッチ圧（ブレーキ圧）の調圧はその機構上高い精度で行なうことが困難であることから、イナーシャ相の開始をオンすべきクラッチへの油圧の増圧によって行なうと、急激な係合により変速ショックが生じる場合があり、この変速ショックを抑制するために油圧の増圧を緩やかに行なうと、変速レスポンスが悪化するためである。
【００３０】
イナーシャ相が開始されると、イナーシャ相が完了するまで待つ（ステップＳ１７０）。イナーシャ相の完了は、入力軸回転速度センサ３６からの入力軸回転速度Ｎｉｎを出力軸回転速度センサ３８からの出力軸回転速度Ｎｏｕｔで除することにより現在のギヤ比（減速比）を計算し、計算したギヤ比が目標ギヤ段のギヤ比に略一致するか否かを判定することにより行なうことができる。イナーシャ相が完了すると、メインＥＣＵ６０を介してエンジンＥＣＵ１６に送信したトルクダウン指令を解除すると共に（ステップＳ１８０）、オンすべきクラッチに作用させる油圧を最大として（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。
【００３１】
図６は、変速要求とエンジントルクＴｅと入力軸回転速度Ｎｉｎと出力トルクＴｏｕｔと油圧指令Ｐｏ＊の時間変化の様子を示す説明図である。なお、図中破線は、比較例におけるエンジントルクＴｅと入力軸回転速度Ｎｉｎと出力トルクＴｏｕｔと油圧指令Ｐｏ＊の時間変化の様子を示す。実施例では、図示するように、時刻ｔ１２にアップシフト変速要求がなされると、ファストフィルを実行し、時刻ｔ１２にトルク実行圧Ｐｔｏｒをオンすべきクラッチに作用させて待機することによりトルク相が行われ、時刻ｔ１３にトルク相が完了すると、目標トルクダウン量ΔＴｅをもってエンジン１２のトルクダウンを行なう。これにより、イナーシャ相が開始され、入力軸２１の回転速度（入力軸回転速度Ｎｉｎ）は変速後の回転速度に向けて素早く下降する。時刻ｔ１４に入力軸回転速度Ｎｉｎが変速後の回転速度に至ってイナーシャ相が完了すると、エンジン１２のトルクダウンを解除すると共にオンするクラッチに作用させる油圧を最大とする。これに対して、比較例では、図中の破線で示すように、時刻ｔ１２でオンすべきクラッチに作用させる油圧を徐々に増圧することによりトルク相が行なわれると共にイナーシャ相が開始され、イナーシャ相が開始された後にエンジン１２のトルクダウンを行なって変速段を変更する。この比較例では、クラッチやブレーキの係合に伴う変速ショックが生じないように変速段の変更にはオンすべきクラッチに作用させる油圧の増圧を緩やかに行なっており、実施例に比して変速段の変更に長時間を要することがわかる。
【００３２】
図７は、２−３変速時の変速の様子と３−４変速時の変速の様子とを示す説明図である。なお、図中の破線は、２−３変速時のエンジン１２のトルクダウン量ΔＴｅを３−４変速時のエンジン１２のトルクダウン量ΔＴｅと同量した場合の変速の様子を示す。２−３変速は、３−４変速よりもステップ比（変速前のギヤ比を変速後のギヤ比で割ったもの）が大きいことから、図示するように、２−３変速で変速に要する時間を３−４変速で変速に要する時間に合わせるために、２−３変速のトルクダウン量ΔＴｅを３−４変速のトルクダウン量ΔＴｅよりも大きく設定していることがわかる。なお、同様に、１−２変速のトルクダウン量ΔＴｅは２−３変速のトルクダウン量ΔＴｅよりも大きくなり、４−５変速のトルクダウン量ΔＴｅは３−４変速のトルクダウン量ΔＴｅよりも小さくなり，５−６変速のトルクダウン量ΔＴｅは４−５変速のトルクダウン量ΔＴｅよりも小さくなるように設定される。
【００３３】
以上説明した実施例の動力出力装置によれば、エンジン１２からオートマチックトランスミッション２０の入力軸２１にトルクが作用している状態で変速段の変更が指示されたとき、オンすべきクラッチにトルク相実行圧Ｐｔｏｒを作用させて待機することによりトルク相を行なうと共にアップシフト段Ｓｎが減速側のアップシフト段ほどエンジントルクが大きく減少するよう目標トルクダウン量ΔＴｅを設定し、トルク相実行圧Ｐｔｏｒで待機している状態で目標トルクダウン量ΔＴｅによるエンジン１２のトルクダウンによりイナーシャ相を開始させて変速段を変更するから、アップシフト段Ｓｎに拘わらず変速フィーリングをほぼ均一なものとすることができる。また、オンすべきクラッチに作用させる油圧の増圧によってトルク相を行なうと共にイナーシャ相を開始させるものに比して、変速ショックを抑制しながら変速段の変更を迅速に行なうことができる。
【００３４】
実施例の動力出力装置では、変速に要する時間がアップシフト段Ｓｎに拘わらずほぼ均一となるようにシフトアップ段Ｓｎと目標トルクダウン量ΔＴｅとの関係を定めるものとしたが、変速に要する時間の許容時間幅を設定しこの許容時間幅に収まるようにシフトアップ段Ｓｎと目標トルクダウン量ΔＴｅとの関係を定めるものとしてもよい。また、変速中の入力軸回転速度Ｎｉｎの変化量（回転加速度）がアップシフト段Ｓｎに拘わらずほぼ均一となるようにシフトアップ段Ｓｎと目標トルクダウン量ΔＴｅとの関係を定めるものとしてもよいし、変速中の入力軸回転速度Ｎｉｎの変化量の許容幅を設定しこの許容幅に収まるようにシフトアップ段Ｓｎと目標トルクダウン量ΔＴｅとの関係を定めるものとしてもよい。
【００３５】
実施例の動力出力装置では、目標トルクダウン量ΔＴｅを入力軸回転速度ＮｉｎとエンジントルクＴｅとシフトアップ段Ｓｎとに基づいて設定するものとしたが、目標トルクダウン量ΔＴｅの設定に入力軸回転速度Ｎｉｎを考慮しないものとしてもよいし、エンジントルクＴｅを考慮しないものとしてもよいし、他のパラメータも考慮に入れるものとしても構わない。
【００３６】
実施例の動力出力装置では、目標トルクダウン量ΔＴｅを各シフトアップ段Ｓｎにおけるステップ比を考慮して設定するものとしたが、目標トルクダウン量ΔＴｅをステップ比に代えて変速前のギヤ比を考慮して設定するものとしてもよい。
【００３７】
実施例の動力出力装置では、トルク相を行なう際に、トルク相実行圧Ｐｔｏｒまでステップ状に増圧する油圧指令を設定してオンすべきクラッチに油圧を作用させるものとしたが、これに限定されるものではなく、勾配をもってトルク実行圧Ｐｔｏｒまで増圧する油圧指令を設定するものとしてもよい。
【００３８】
実施例の動力出力装置では、トルク相の完了をトルク相実行圧Ｐｔｏｒの経過時間に基づいて判定するものとしたが、トルク相が完了すると車両の加速度が減少することから、入力軸回転速度センサ３６からの入力軸回転速度Ｎｉｎに基づいて演算される入力軸２１の回転加速度や出力軸回転速度センサ３８からの出力軸回転速度Ｎｏｕｔに基づいて演算される出力軸２２の回転加速度に基づいて車両の加速度が減少したか否かを判定することによりトルク相の完了を判定するものとしてもよい。この場合、トルク相が完了するときの車両の加速度の減少は、目標ギヤ段のギヤ比（減速比）が小さいほど小さく現われることから、前進１速から前進２速へのアップシフト変速や前進２速から前進３速へのアップシフト変速など比較的高いギヤ比の変速段に変更する場合に限定して実行することが望ましい。
【００３９】
実施例の動力出力装置では、イナーシャ相が開始されてから完了するまでオンすべきクラッチをトルク相実行圧Ｐｔｏｒで待機するものとしたが、トルク相実行圧Ｐｔｏｒで待機している状態でイナーシャ相が開始された後はイナーシャ相が完了する前にトルク相実行圧Ｐｔｏｒとは異なる油圧をオンすべきクラッチに作用させるものとしてもよい。
【００４０】
実施例の動力出力装置では、イナーシャ相が完了するのを待ってエンジンＥＣＵ１６に送信したトルクダウン指令を解除するものとしたが、エンジン１２のトルクダウンをレート処理やなまし処理などの緩変化処理により徐々に復帰させるものとすれば、イナーシャ相が完了する前にトルクダウン指令を解除するものとしてもよい。
【００４１】
実施例の動力出力装置では、６段変速のオートマチックトランスミッション２０を用いるものとしたが、変速段は６段に限定されるものではなく、３〜５段の変速段としたり、７段以上の変速段としてもよい。
【００４２】
実施例では、本発明を動力出力装置の形態として説明したが、自動変速機の制御装置の形態とするものとしてもよいし、変速機装置の形態とするものとしてもよい。
【００４３】
ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン１２が「動力源」に相当し、オートマチックトランスミッション２０が「自動変速機」に相当し、リニアソレノイドＳＬＣ１，ＳＬＣ３やリニアソレノイドＳＬＢ１などが「調圧器」に相当し、図４の変速制御ルーチンを実行するＡＴＥＣＵ２９が「自動変速機の制御装置」に相当する。また、エンジンＥＣＵ１６が「動力源用制御装置」に相当する。ここで、「動力源」としては、内燃機関としてのエンジン１２に限定されるものではなく、電動機など、動力源として機能するものであれば如何なるタイプの動力源であっても構わない。「調圧器」としては、ライン圧から最適なクラッチ圧（ブレーキ圧）を生成してクラッチ（ブレーキ）をダイレクトに制御可能なダイレクト制御用のリニアソレノイドとして構成されたリニアソレノイドＳＬＣ１，ＳＬＣ３，ＳＬＢ１などに限定されるものではなく、パイロット制御用のリニアソレノイドを用いて別途コントロールバルブを駆動することによりライン圧からクラッチ圧（ブレーキ圧）を生成してクラッチ（ブレーキ）を制御するものなど、摩擦係合要素の係合圧を調圧できるものであれば如何なるものであっても構わない。また、「調圧器」としては、油圧を用いてクラッチやブレーキの係合圧を調節するものに限定されるものではなく、油圧以外の他の流体圧によりクラッチやブレーキの係合圧を調節するものや、電磁クラッチなど電磁力によってクラッチやブレーキの係合圧を調節するものなどとしても構わない。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００４４】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、自動変速機の制御装置の製造産業に利用可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１０ 自動車、１２ エンジン、１４ クランクシャフト、１６ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、１８ａ，１８ｂ 駆動輪、２０ オートマチックトランスミッション、２１ 入力軸、２２ 出力軸、２４ トルクコンバータ、２６ ギヤ機構、２８ デファレンシャルギヤ、２９ オートマチックトランスミッション用電子制御ユニット（ＡＴＥＣＵ）、３０ シングルピニオン式の遊星歯車機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３６ 入力軸回転速度センサ、３８ 出力軸回転速度センサ、４０ ラビニヨ式の遊星歯車機構、４１ａ，４１ｂ サンギヤ、４２ リングギヤ、４３ａ ショートピニオンギヤ、４３ｂ ロングピニオンギヤ、４４ キャリア、５０ 油圧回路、５２ 機械式オイルポンプ、５４ レギュレータバルブ、５５ リニアソレノイド、５６ マニュアルバルブ、６０ メイン電子制御ユニット（メインＥＣＵ）、６１ シフトレバー、６２ シフトポジションセンサ、６３ アクセルペダル、６４ アクセルペダルポジションセンサ、６５ ブレーキペダル、６６ ブレーキスイッチ、６８ 車速センサ、Ｃ１〜Ｃ３ クラッチ、Ｂ１，Ｂ２ ブレーキ、Ｆ１ ワンウェイクラッチ、ＳＬＣ１，ＳＬＣ３，ＳＬＢ１ リニアソレノイド。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの摩擦係合要素の係合圧を調圧する調圧器を備え、該調圧器を制御して前記摩擦係合要素の係合状態を切り替えることにより変速段の変更を伴って動力源から入力軸に入力された動力を出力軸に伝達可能で、前記入力軸にトルクが作用している状態で変速段を変更する際には該変速段の変更をトルクの伝達を変速後の変速段による伝達に変更するトルク相と該入力軸の回転速度を変速後の変速段に応じた回転速度に変更するイナーシャ相の２相によって行なう自動変速機を制御する自動変速機の制御装置であって、
変速段の変更が指示されたときには、前記トルク相が、前記摩擦係合要素を所定の係合圧で滑りを伴って係合させて待機することにより行なわれ、前記イナーシャ相が、変更する変速段に拘わらず変速状態が所定範囲内と収まるように前記変更が指示された変速段に基づいて目標減少量を設定すると共に前記所定の係合圧で待機している状態で前記動力源から前記入力軸に作用するトルクを前記設定した目標減少量に基づいて減少させることにより行なわれるよう前記動力源側に指示すると共に前記調圧器を制御する
ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項２】
変速段を変更する際のステップ比が大きいほどトルクが大きく減少する傾向に前記目標減少量を設定することを特徴とする請求項１記載の自動変速機の制御装置。
【請求項３】
前記変速状態として、変更する変速段に拘わらず変速に要する時間が所定時間幅内に収まるよう前記目標減少量を設定することを特徴とする請求項１または２記載の自動変速機の制御装置。
【請求項４】
変更する変速段に拘わらず変速に要する時間が略一定となるよう前記目標減少量を設定することを特徴とする請求項３記載の自動変速機の制御装置。
【請求項５】
前記変速状態として、変更する変速段に拘わらず変速の際の前記入力軸の回転速度の変化の程度が所定幅内に収まるよう前記目標減少量を設定することを特徴とする請求項１または２記載の自動変速機の制御装置。
【請求項６】
変更する変速段に拘わらず変速の際の前記入力軸の回転速度の変化の程度が略一定となるよう前記目標減少量を設定することを特徴とする請求項５記載の自動変速機の制御装置。
【請求項７】
自動変速機と、
請求項１ないし６いずれか１項に記載の自動変速機の制御装置と
を備える変速機装置。
【請求項８】
請求項１ないし７いずれか１項に記載の変速機装置と、
動力源と、
前記変速機装置からの指示に基づいて前記動力源を制御する動力源用制御装置と、
を備える動力出力装置。
【請求項１】
少なくとも一つの摩擦係合要素の係合圧を調圧する調圧器を備え、該調圧器を制御して前記摩擦係合要素の係合状態を切り替えることにより変速段の変更を伴って動力源から入力軸に入力された動力を出力軸に伝達可能で、前記入力軸にトルクが作用している状態で変速段を変更する際には該変速段の変更をトルクの伝達を変速後の変速段による伝達に変更するトルク相と該入力軸の回転速度を変速後の変速段に応じた回転速度に変更するイナーシャ相の２相によって行なう自動変速機を制御する自動変速機の制御装置であって、
変速段の変更が指示されたときには、前記トルク相が、前記摩擦係合要素を所定の係合圧で滑りを伴って係合させて待機することにより行なわれ、前記イナーシャ相が、変更する変速段に拘わらず変速状態が所定範囲内と収まるように前記変更が指示された変速段に基づいて目標減少量を設定すると共に前記所定の係合圧で待機している状態で前記動力源から前記入力軸に作用するトルクを前記設定した目標減少量に基づいて減少させることにより行なわれるよう前記動力源側に指示すると共に前記調圧器を制御する
ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項２】
変速段を変更する際のステップ比が大きいほどトルクが大きく減少する傾向に前記目標減少量を設定することを特徴とする請求項１記載の自動変速機の制御装置。
【請求項３】
前記変速状態として、変更する変速段に拘わらず変速に要する時間が所定時間幅内に収まるよう前記目標減少量を設定することを特徴とする請求項１または２記載の自動変速機の制御装置。
【請求項４】
変更する変速段に拘わらず変速に要する時間が略一定となるよう前記目標減少量を設定することを特徴とする請求項３記載の自動変速機の制御装置。
【請求項５】
前記変速状態として、変更する変速段に拘わらず変速の際の前記入力軸の回転速度の変化の程度が所定幅内に収まるよう前記目標減少量を設定することを特徴とする請求項１または２記載の自動変速機の制御装置。
【請求項６】
変更する変速段に拘わらず変速の際の前記入力軸の回転速度の変化の程度が略一定となるよう前記目標減少量を設定することを特徴とする請求項５記載の自動変速機の制御装置。
【請求項７】
自動変速機と、
請求項１ないし６いずれか１項に記載の自動変速機の制御装置と
を備える変速機装置。
【請求項８】
請求項１ないし７いずれか１項に記載の変速機装置と、
動力源と、
前記変速機装置からの指示に基づいて前記動力源を制御する動力源用制御装置と、
を備える動力出力装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１５８００１（Ｐ２０１１−１５８００１Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８４６２（Ｐ２０１０−１８４６２）
【出願日】平成２２年１月２９日（２０１０．１．２９）
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２９日（２０１０．１．２９）
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Ｆターム（参考）】
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