自動変速機の制御装置
【課題】変速時に低下させるべきエンジン出力量を適正に算出し、それに基づいてエンジン出力を低下させるようにした自動変速機の制御装置を提供する。
【解決手段】検出されたトランスミッション（自動変速機）Ｔの入力回転数ＮＭと出力回転数ＮＣと出力回転数の変化量ＮＣｄｏｔと算出されたイナーシャ相の目標時間（目標Ｉ相時間ＳＦＴｔ）から変速後のエンジン回転数（変速後ＮＥあるいはΔＮＥ）を推定し（Ｓ１２）、推定された変速後のエンジン回転数とエンジンの慣性質量を乗じて得た積をイナーシャエネルギＥＩ、より具体的には目標Ｉ相時間を達成するために必要な吸収ＥＩ量として算出すると共に（Ｓ１４）、算出されたイナーシャエネルギに基づいてエンジンのトルクをダウン（出力を低下させる（Ｓ１６からＳ２０）。
【解決手段】検出されたトランスミッション（自動変速機）Ｔの入力回転数ＮＭと出力回転数ＮＣと出力回転数の変化量ＮＣｄｏｔと算出されたイナーシャ相の目標時間（目標Ｉ相時間ＳＦＴｔ）から変速後のエンジン回転数（変速後ＮＥあるいはΔＮＥ）を推定し（Ｓ１２）、推定された変速後のエンジン回転数とエンジンの慣性質量を乗じて得た積をイナーシャエネルギＥＩ、より具体的には目標Ｉ相時間を達成するために必要な吸収ＥＩ量として算出すると共に（Ｓ１４）、算出されたイナーシャエネルギに基づいてエンジンのトルクをダウン（出力を低下させる（Ｓ１６からＳ２０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は自動変速機の制御装置に関し、より具体的には変速時のエンジン出力低下制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
変速時にエンジン出力を低下させて変速ショックを軽減する制御は良く知られており、その一例として下記の特許文献１記載の技術を挙げることができる。特許文献１記載の技術にあっては、従来、エンジン出力低下期間を一定にしていた結果、制御時期が実際の変速時間と正確に対応しない不都合を生じていたため、それを解消すべく、アップシフト変速中にはエンジン回転数がある傾向をもって変化する事実に着目し、エンジン回転数によってアップシフト変速の開始と終了を判断するように構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６０−２２７０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載の技術はエンジン回転数から変速時間を的確に判断するように構成しているが、エンジン出力低下制御においては変速時間の他にもエンジン出力低下量の算出などの問題がある。即ち、エンジン出力低下量は点火時期の遅角、吸気量低減などの手法やエンジンの運転状態に応じて変化するため、エンジン出力低下量を適正に算出するのが困難であった。
【０００５】
この発明の目的は上記した課題を解決し、変速時に低下させるべきエンジン出力量を適正に算出し、それに基づいてエンジン出力を低下させるようにした自動変速機の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した課題を解決するために、請求項１にあっては、摩擦係合要素を介して車両に搭載されたエンジンの出力を変速する自動変速機の制御装置で、変速時に前記エンジンの出力を低下させる制御を実行するエンジン出力低下制御手段を備えた自動変速機の制御装置において、前記自動変速機の入力回転数を検出する入力回転数検出手段と、前記自動変速機の出力回転数を検出する出力回転数検出手段と、前記出力回転数の変化量を検出する出力回転数変化量検出手段と、イナーシャ相の目標時間を算出する目標イナーシャ相時間算出手段と、前記検出された自動変速機の入力回転数と出力回転数と出力回転数の変化量と前記算出されたイナーシャ相の目標時間から変速後のエンジン回転数を推定する変速後エンジン回転数推定手段と、前記推定された変速後のエンジン回転数と前記エンジンの慣性質量を乗じて得た積をイナーシャエネルギとして算出するイナーシャエネルギ算出手段とを備えると共に、前記制御手段は前記算出されたイナーシャエネルギに基づいて前記エンジンの出力を低下させる如く構成した。
【０００７】
請求項２に係る自動変速機の制御装置にあっては、前記エンジン出力低下制御手段は、前記算出されたイナーシャエネルギと前記エンジンの運転状態に基づき、前記エンジンの点火時期と吸気量の少なくともいずれかを介して前記エンジンの出力を低下させる如く構成した。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る自動変速機の制御装置にあっては、検出された自動変速機の入力回転数と出力回転数と出力回転数の変化量と算出されたイナーシャ相の目標時間から変速後のエンジン回転数を推定し、推定された変速後のエンジン回転数とエンジンの慣性質量を乗じて得た積をイナーシャエネルギとして算出すると共に、算出されたイナーシャエネルギに基づいてエンジンの出力を低下させる如く構成したので、変速時に低下させるべきエンジン出力量を適正に算出することができ、それに基づいてエンジン出力を低下させれば足りることとなる。また、制御アルゴリズムが簡易となるため、変速時のエンジン出力低下制御のアルゴリズムを実機にセッティングするときも、セッティング作業が容易となって工数やデータを削減することができる。
【０００９】
請求項２に係る自動変速機の制御装置にあっては、算出されたイナーシャエネルギとエンジンの運転状態に基づき、エンジンの点火時期と吸気量の少なくともいずれかを介してエンジンの出力を低下させる如く構成したので、上記した効果に加え、例えばエンジン水温が低温のときは点火時期の遅角を中止することも可能となり、エンジンの保護にも欠けることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明に係る自動変速機の制御装置を全体的に示す概略図である。
【図２】図１に示す自動変速機の制御装置の動作を示すフロー・チャートである。
【図３】図２の処理を説明するブロック図である。
【図４】図２フロー・チャートの変速後ＮＥの推定処理を示すタイム・チャートである。
【図５】図２フロー・チャートのＤＢＷによる吸収ＥＩ量の演算処理を示す説明図である。
【図６】同様に図２フロー・チャートのＤＢＷによる吸収ＥＩ量の演算処理を示す説明図である。
【図７】図６のトルク復帰時間のエンジン回転数ＮＥに対する特性を示す説明グラフである。
【図８】図２のトルクダウン手法の決定処理をパターンＡ，Ｂ，Ｃとして示す説明図である。
【図９】同様に図２のトルクダウン手法の決定処理をエンジン運転状態に対して示す説明図である。
【図１０】図２のトルクダウン手法の決定処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照してこの発明に係る自動変速機の制御装置を実施するための形態について説明する。
【実施例】
【００１２】
図１はこの発明の一つの実施の形態に係る自動変速機の制御装置を全体的に示す概略図である。
【００１３】
以下説明すると、符号Ｔは自動変速機（以下「トランスミッション」という）を示す。トランスミッションＴは車両（図示せず）に搭載されてなると共に、前進５速および後進１速の速度段を有する平行軸式の有段型からなる。
【００１４】
トランスミッションＴは、エンジン（内燃機関）Ｅのクランクシャフト１０にロックアップ機構Ｌを有するトルクコンバータ１２を介して接続されたメインシャフト（入力軸）ＭＳと、このメインシャフトＭＳに複数のギヤ列を介して接続されたカウンタシャフト（出力軸）ＣＳとを備える。エンジンＥは複数気筒を備えると共に、ガソリンを燃料とする火花点火式のエンジンからなる。
【００１５】
メインシャフトＭＳには、メイン１速ギヤ１４、メイン２速ギヤ１６、メイン３速ギヤ１８、メイン４速ギヤ２０、メイン５速ギヤ２２、およびメインリバースギヤ２４が支持される。
【００１６】
また、カウンタシャフトＣＳには、メイン１速ギヤ１４に噛合するカウンタ１速ギヤ２８、メイン２速ギヤ１６と噛合するカウンタ２速ギヤ３０、メイン３速ギヤ１８に噛合するカウンタ３速ギヤ３２、メイン４速ギヤ２０に噛合するカウンタ４速ギヤ３４、メイン５速ギヤ２２に噛合するカウンタ５速ギヤ３６、およびメインリバースギヤ２４にリバースアイドルギヤ４０を介して接続されるカウンタリバースギヤ４２が支持される。
【００１７】
上記において、メインシャフトＭＳに相対回転自在に支持されたメイン１速ギヤ１４を１速用油圧クラッチ（摩擦係合要素。以下同様）Ｃ１でメインシャフトＭＳに結合すると、１速（ギヤ。速度段）が確立する。
【００１８】
メインシャフトＭＳに相対回転自在に支持されたメイン２速ギヤ１６を２速用油圧クラッチＣ２でメインシャフトＭＳに結合すると、２速（ギヤ。速度段）が確立する。カウンタシャフトＣＳに相対回転自在に支持されたカウンタ３速ギヤ３２を３速用油圧クラッチＣ３でカウンタシャフトＣＳに結合すると、３速（ギヤ。速度段）が確立する。
【００１９】
カウンタシャフトＣＳに相対回転自在に支持されたカウンタ４速ギヤ３４をセレクタギヤＳＧでカウンタシャフトＣＳに結合した状態で、メインシャフトＭＳに相対回転自在に支持されたメイン４速ギヤ２０を４速−リバース用油圧クラッチＣ４ＲでメインシャフトＭＳに結合すると、４速（ギヤ。速度段）が確立する。
【００２０】
また、カウンタシャフトＣＳに相対回転自在に支持されたカウンタ５速ギヤ３６を５速用油圧クラッチＣ５でカウンタシャフトＣＳに結合すると、５速（ギヤ。速度段）が確立する。
【００２１】
さらに、カウンタシャフトＣＳに相対回転自在に支持されたカウンタリバースギヤ４２をセレクタギヤＳＧでカウンタシャフトＣＳに結合した状態で、メインシャフトＭＳに相対回転自在に支持されたメインリバースギヤ２４を４速−リバース用油圧クラッチＣ４ＲでメインシャフトＭＳに結合すると、後進速度段が確立する。
【００２２】
カウンタシャフトＣＳの回転は、ファイナルドライブギヤ４６およびファイナルドリブンギヤ４８を介してディファレンシャルＤに伝達され、それから左右のドライブシャフト５０，５０を介し、エンジンＥおよびトランスミッションＴが搭載される車両（図示せず）の駆動輪Ｗ，Ｗに伝達される。
【００２３】
車両運転席（図示せず）のフロア付近にはシフトレバー５４が設けられ、運転者の操作によって８種のレンジ、Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ５，Ｄ４，Ｄ３，２，１のいずれか選択される。
【００２４】
エンジンＥの吸気路（図示せず）に配置されたスロットルバルブ（図示せず）はＤＢＷ（Drive By Wire）機構５５に接続される。即ち、スロットルバルブはアクセルペダル（図示せず）との機械的な連結が断たれ、電動機などのアクチュエータ（図示せず）によって駆動される。
【００２５】
ＤＢＷ機構５５のアクチュエータの付近にはスロットル開度センサ５６が設けられ、アクチュエータの回転量を通じてスロットル開度ＴＨを示す信号を出力する。またファイナルドリブンギヤ４８の付近には車速センサ５８が設けられ、ファイナルドリブンギヤ４８が１回転するごとに車速Ｖを示す信号を出力する。
【００２６】
更に、カムシャフト（図示せず）の付近にはクランク角センサ６０が設けられ、特定気筒の所定クランク角度でＣＹＬ信号を、各気筒の所定クランク角度でＴＤＣ信号を、所定クランク角度を細分したクランク角度（例えば１５度）ごとにＣＲＫ信号を出力する。また、エンジンＥの吸気路のスロットルバルブ配置位置の下流には絶対圧センサ６２が設けられ、吸気管内絶対圧（エンジン負荷）ＰＢＡを示す信号を出力する。
【００２７】
また、メインシャフトＭＳの付近には第１の回転数センサ６４が設けられ、メインシャフトＭＳの回転数（トランスミッションＴの入力回転数）ＮＭを示す信号を出力すると共に、カウンタシャフトＣＳの付近には第２の回転数センサ６６が設けられ、カウンタシャフトＣＳの回転数（トランスミッションＴの出力回転数）ＮＣを示す信号を出力する。
【００２８】
さらに、車両運転席付近に装着されたシフトレバー５４の付近にはシフトレバーポジションセンサ６８が設けられ、前記した８種のポジション（レンジ）の中、運転者によって選択されたポジションを示す信号を出力する。
【００２９】
さらに、トランスミッションＴの油圧回路Ｏのリザーバの付近には温度センサ７０が設けられて油温（作動油Automatic Transmission Fluidの温度）ＴＡＴＦに比例した信号を出力すると共に、各クラッチに接続される油路には油圧スイッチ７２がそれぞれ設けられ、各クラッチに供給される油圧が所定値に達したとき、ＯＮ信号を出力する。
【００３０】
また車両運転席のブレーキペダル（図示せず）の付近にはブレーキスイッチ７４が設けられ、運転者のブレーキペダル操作に応じてＯＮ信号を出力すると共に、アクセルペダル（図示せず）の付近にはアクセル開度センサ７６が設けられ、運転者のアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度）ＡＰに応じた出力を生じる。
【００３１】
これらセンサ５６などの出力は、ＥＣＵ（電子制御ユニット）８０に送られる。
【００３２】
ＥＣＵ８０は、ＣＰＵ８２，ＲＯＭ８４，ＲＡＭ８６、入力回路８８、および出力回路９０からなるマイクロコンピュータから構成される。マイクロコンピュータはＡ／Ｄ変換器９２を備える。
【００３３】
前記したセンサ５６などの出力は、入力回路８８を介してＥＣＵ８０内に入力され、アナログ出力はＡ／Ｄ変換器９２を介してデジタル値に変換されると共に、デジタル出力は波形整形回路などの処理回路（図示せず）を経て処理され、前記ＲＡＭ８６に格納される。
【００３４】
前記した車速センサ５８の出力およびクランク角センサ６０のＣＲＫ信号出力はカウンタ（図示せず）で時間間隔が計測され、車速Ｖおよびエンジン回転数ＮＥが検出される。第１の回転数センサ６４および第２の回転数センサ６６の出力もカウントされ、トランスミッションの入力軸回転数ＮＭおよび出力軸回転数ＮＣが検出される。さらに第２の回転数センサ６６の出力の差分値が算出されて出力回転数の変化量ＮＣｄｏｔが算出される。
【００３５】
ＥＣＵ８０においてＣＰＵ８２は行先段あるいは目標段（変速比）を決定し、出力回路９０および電圧供給回路（図示せず）を介して油圧回路Ｏに配置されたシフトソレノイドＳＬ１からＳＬ５を励磁・非励磁して各クラッチの切替え制御を行うと共に、リニアソレノイドＳＬ６からＳＬ８を励磁・非励磁してトルクコンバータ１２のロックアップ機構Ｌの動作及び各クラッチ油圧を制御する。
【００３６】
さらに、ＣＰＵ８２はエンジンＥの燃料噴射量と点火時期を決定し、インジェクタ（図示せず）を介して決定された噴射量の燃料を供給すると共に、点火装置（図示せず）を介して決定された点火時期に従って噴射された燃料と吸気の混合気を点火する。
【００３７】
このように、この実施例においてトランスミッションＴは、車両に搭載されたエンジン（内燃機関）Ｅに接続されると共に、油圧クラッチ（摩擦係合要素）Ｃｎ（ｎ：１，２，３，４Ｒ，５）を介してエンジンＥの出力を変速する。
【００３８】
次いで、この発明に係る自動変速機の制御装置の動作、即ち、変速時のエンジン出力低下制御を説明する。尚、この制御はアップシフトに限って実行される。
【００３９】
図２はその動作を示すフロー・チャート、図３は図２の処理を説明するブロック図である。図２のプログラムは例えば１０ｍｓｅｃごとに実行される。
【００４０】
以下説明すると、Ｓ１０において目標Ｉ相時間ＳＦＴｔを検索、即ち、アップシフト時のイナーシャ相の目標時間ＳＦＴｔを検索する。
【００４１】
目標Ｉ相時間ＳＦＴｔは、図３に示す如く、少なくともエンジンＥに対する運転者の要求駆動力を示すパラメータ、例えばアクセル開度ＡＰやエンジントルクＴＥ（エンジン回転数ＮＥとエンジン負荷を示す吸気管内絶対圧ＰＢＡからマップ（特性）を検索して算出）と、車速Ｖから予め設定されているマップ（特性）を検索して算出する。
【００４２】
次いでＳ１２に進み、変速後ＮＥ、即ち、変速後のエンジン回転数ＮＥを推定する。
【００４３】
図４は変速後ＮＥの推定を示すタイム・チャートである。
【００４４】
イナーシャ相が時刻ｔ１開始で時刻ｔ２終了とすると、アップシフト時に必要なエンジン回転数ＮＥの変化量ΔＮＥは、以下のように算出される（以降、添字１は時刻ｔ１、添字２は時刻ｔ２のときの値を示す）。
ΔＮＥ＝ＮＥ１−ＮＥ２
【００４５】
ここで、変速前後のＥＴＲ（トルクコンバータ１２のトルク伝達効率）が等しいと仮定すると、ΔＮＥはトランスミッションＴの入力回転数ＮＭを用いて以下のように表わされる。
ΔＮＥ＝ΔＮＭ＝ＮＭ１−ＮＭ２
【００４６】
トランスミッションＴの入力回転数ＮＭは出力回転数ＮＣとギヤ歯数ｉを用いて以下のように算出される。
ＮＭ１＝ＮＣ１×ｉ１
ＮＭ２＝ＮＣ２×ｉ２
∴ΔＮＥ＝ＮＣ１×ｉ１−ＮＣ２×ｉ２
【００４７】
変速前時点でＮＣ２は未知であるが、目標Ｉ相時間ＳＦＴｔを用いれば下記のように表わすことができる。
ＮＣ２＝ＮＣ１＋ＮＣｄｏｔ×ＳＦＴｔ
上でＮＣｄｏｔはＮＣの変化量、より具体的には微分値（あるいは差分値）である。ＮＣは車速Ｖと同値となる。
【００４８】
以上からΔＮＥ（変速後ＮＥ）は、出力回転数ＮＣと目標Ｉ相時間ＳＦＴｔを用いて以下のように求めることができる。
ΔＮＥ＝ＮＣ１×ｉ１−（ＮＣ１＋ＮＣｄｏｔ×ＳＦＴｔ）×ｉ２
【００４９】
図２フロー・チャートの説明に戻ると、Ｓ１４に進み、目標Ｉ相時間ＳＦＴｔを達成するために必要な吸収ＥＩ量、即ち、目標Ｉ相時間ＳＦＴｔを達成するために必要なエンジントルクダウン量（エンジン出力低下量）を算出する。この量を（１）とする。
【００５０】
目標Ｉ相時間ＳＦＴｔを達成するために必要な吸収ＥＩ量は、エンジンイナーシャＩＥにΔＮＥ（変速後ＮＥ）を乗じることで算出される。尚、エンジンイナーシャＩＥはエンジンＥの慣性質量を示す。
【００５１】
ここでＥＩは発明者達による造語であり、イナーシャエネルギを意味する。即ち、発明者達は知見を重ねた結果、エンジントルクダウン量をエンジン回転変化量×エンジンイナーシャ＝イナーシャエネルギの概念で整理し、その値を用いてエンジントルクダウン（出力低下）制御を行うようにした。
エンジントルクダウン量［Ｎｍ］＝エンジン回転変化量［ｒａｄ／ｓ］× エンジンイナーシャＩＥ［ｋｇｍ２］
＝トルク（Δ）［Ｎｍ］×時間（積分）［ｓ］
＝イナーシャエネルギＥＩ［Ｎｍｓ］
【００５２】
これについて説明すると、あるイナーシャを備えたものの回転をどれだけ低下すべきかが判っている状態において、その回転変化を所定の時間（ＳＦＴｔ）で実行するのに、必要なエンジントルクダウン量は、図３の末尾に示す如く、イナーシャエネルギＥＩを所定の時間（ＳＦＴｔ）で除算することで求めることができる。
【００５３】
図２フロー・チャートにおいては次いでＳ１６に進み、点火時期の遅角ＲＴＤによる吸収ＥＩ量（２）を演算し、Ｓ１８に進み、ＤＢＷによる（吸気量調整による）吸収ＥＩ量（３）を演算する。
【００５４】
即ち、Ｓ１６，Ｓ１８では、点火時期の遅角ＲＴＤあるいはＤＢＷ（即ち、ＤＢＷ機構５５を駆動して吸気量を減少させること）によるエンジントルクダウン量とその操作時間より、ＳＦＴｔに吸収可能な最大ＥＩ量を算出する。
【００５５】
先にＤＢＷによる吸収ＥＩ量の演算を説明すると、ＤＢＷによる場合は点火時期の遅角ＲＴＤに比してエンジンＥ側の応答が遅いことから、図５（ａ）（ｂ）に示す如く、エンジントルクダウンを生じさせるにも、その後に復帰させるにもかなりの時間がかかる。
【００５６】
そのため、図５（ｃ）と図６（ａ）（ｂ）に示す如く、トルクダウン時間、換言すればトルクダウン量は算出された目標Ｉ相時間ＳＦＴｔで制約される。さらに、トルク復帰時間は吸気管内絶対圧ＰＢＡに依存することから、図７に示す如く、エンジン回転数ＮＥが低下するほど増加する。
【００５７】
従って、Ｓ１８の処理においては、図７の特性（ＰＢＡ応答時間特性）をエンジン回転数ＮＥで検索して得られたトルク復帰時間を算出された目標Ｉ相時間ＳＦＴｔから減算して得た時間をＤＢＷ閉め時間（ＤＢＷ機構５５でスロットルバルブを閉弁方向に駆動する時間。図６（ａ））とし、図６（ｂ）での実質的にトルクダウン可能な面積をＤＢＷによる吸収可能な最大ＥＩ量とする。
【００５８】
次いで点火時期の遅角ＲＴＤによる吸収ＥＩ量の演算を説明すると、点火時期の遅角ＲＴＤはＤＢＷによる場合に比してエンジンＥ側の応答が遥かに迅速ではあるが、点火時期はＴＤＣ付近の所定クランク角度ごとに制御されることから、同様にエンジン回転数ＮＥの影響を受ける。
【００５９】
そこで、Ｓ１６の処理においても図７と同様に設定されたエンジン回転数ＮＥに対して設定されたトルク復帰時間（図示せず）特性をエンジン回転数ＮＥで検索し、よって得られたトルク復帰時間を算出された目標Ｉ相時間ＳＦＴｔから減算して得た時間をＲＴＤ実行可能時間とし、この状態下でのガード値を検索し、実行可能な遅角量を決定する。
【００６０】
次いでその遅角量で達成可能なトルクダウン量を予め定めたマップ（特性）からエンジン回転数ＮＥと吸気管内絶対圧ＰＢＡで検索し、前述のＲＴＤ実行可能時間と乗算することで、点火時期の遅角ＲＴＤにより吸収可能な最大ＥＩ量とする。
【００６１】
尚、ＲＴＤによる手法は後述する如く、エンジン水温ＴＷからエンジンＥが冷機状態（ＣＯＬＤ）にあるときは禁止されると共に、エンジン回転数ＮＥなどから失火限界を示すガード値が設定される。
【００６２】
図２フロー・チャートの説明に戻ると、Ｓ２０に進み、吸収ＥＩ量（１）（２）（３）の演算結果とエンジンＥの運転状態よりトルクダウン手法を決定する。
【００６３】
図８（および図３の右下部）は吸収ＥＩ量（１）（２）（３）の演算結果によるトルクダウン手法をパターンＡ，Ｂ，Ｃとして示す説明図である。
【００６４】
図８などにおいて、パターンＡは、ＲＴＤによる吸収ＥＩ量（ＥＩ ｂｙ ＲＴＤ）が目標Ｉ相時間ＳＦＴｔを達成するために必要な吸収ＥＩ量（ＥＩ）以上である場合である。
【００６５】
パターンＢは目標Ｉ相時間ＳＦＴｔを達成するために必要な吸収ＥＩ量（ＥＩ）がＲＴＤによる吸収ＥＩ量を超えるが、ＲＴＤとＤＢＷの両者による吸収ＥＩ量（ＥＩ ｂｙ ＲＴＤ，ＥＩ ｂｙ ＤＢＷ）以下である場合である。
【００６６】
パターンＣは、目標Ｉ相時間ＳＦＴｔを達成するために必要な吸収ＥＩ量がＲＴＤとＤＢＷの両者による吸収ＥＩ量を超える場合である。
【００６７】
図９は、エンジンＥの運転状態、より正確にはエンジンＥの水温ＴＷによる運転状態とトルクダウン手法の関係を示す説明図である。
【００６８】
図示の如く、エンジン水温ＴＷが低いＣＯＬＤ（冷機状態）にあるときは、ＲＴＤによる手法は禁止され、ＤＢＷによる手法を優先順位１位（ＰＲＩ１）とし、ＴＣＬＯＮ、即ち、変速先の速度段の油圧クラッチＣｎのクラッチトルク（トルク伝達容量）を増加させて変速時間を短縮することでＥＩ吸収量を得る手法を優先順位２位（ＰＲＩ２）とする。
【００６９】
他方、エンジン水温ＴＷがＨＯＴ（暖機状態）にあるときは、ＲＴＤによる手法を優先順位１位（ＰＲＩ１）、ＤＢＷによる手法を優先順位２位（ＰＲＩ２）とし、ＴＣＬＯＮによる手法を優先順位３位（ＰＲＩ３）とする。
【００７０】
エンジンＥが暖機されている限り、ＲＴＤによる手法を最優先させるのは前記した通り、応答が早いためである。また、ＲＴＤあるいはＤＢＷによる手法をＴＣＬＯＮによる手法に優先させるのは、図８（ａ）（ｂ）のパターンＡ，Ｂに示す如く、ＲＴＤあるいはＤＢＷによる手法の場合、目標とする変速Ｇ波形（変速時の車両加速度）が良好なためである。
【００７１】
ただし、ＲＴＤあるいはＤＢＷによる手法を併用しても不足するときは、他の手法に頼らざるを得ない。即ち、変速時間は変速先の速度段の油圧クラッチＣｎのクラッチトルクとエンジントルクとの差で決定される。この差は回転変化に使われるトルク量であることから、変速時間を短縮するためにはエンジントルクを下げるか、クラッチトルクを上げれば良い。
【００７２】
このクラッチトルクを上げる、即ち、ＴＣＬＯＮによる手法（ＥＩ ｂｙ ＴＣＬＯＮ）の場合、図８（ｃ）のパターンＣに示す如く、イナーシャ波形が悪化することから、目標とする変速Ｇ波形は悪くはない程度となってしまうが、ＴＣＬＯＮによる手法を操作（使用）しないと、変速Ｇ波形がさらに悪化、即ち、変速時間が長くなり、変速フィーリングと油圧クラッチＣｎの耐久性が共に悪化するからである。
【００７３】
従って、パターンＣの場合、ＯＮ側（変速先）の速度段の油圧クラッチＣｎのクラッチトルク（トルク伝達容量）の増加、即ち、供給油圧指令値の増加を要求する。
【００７４】
図１０は、図２フロー・チャートのＳ２０の処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。
【００７５】
以下説明すると、Ｓ１００において吸収ＥＩ量（１）（２）（３）の演算結果とエンジンＥの運転状態よりパターンＡが可能か否か判断し、肯定されるときはＳ１０２に進み、ＲＴＤのみによるトルクダウンを要求する。ＥＣＵ８０はその要求に応じて点火時期を遅角する。
【００７６】
Ｓ１００で否定されるときはＳ１０４に進み、パターンＢが可能か否か判断し、肯定されるときはＳ１０６に進んでＤＢＷによるトルクダウンを要求すると共に、Ｓ１０２に進んでＲＴＤによるトルクダウンを要求する。
【００７７】
即ち、図８（ｂ）に示す如く、ＲＴＤのみでは不足することから、ＲＴＤとＤＢＷの双方によるトルクダウンを要求する。ＥＣＵ８０はその要求に応じて点火時期を遅角すると共に、ＤＢＷ機構５５を駆動してスロットルバルブを閉弁方向に駆動する。
【００７８】
Ｓ１０４で否定されるときはパターンＣと判断されることからＳ１０８に進み、ＯＮ側の油圧クラッチＣｎのクラッチトルクＴＣＬＯＮの増加を要求する。次いでＳ１０６に進んでＤＢＷによるトルクダウンを要求すると共に、Ｓ１０２に進んでＲＴＤによるトルクダウンを要求する。
【００７９】
即ち、図８（ｃ）に示す如く、ＲＴＤとＤＢＷの両者によるトルクダウンでも不足することから、クラッチトルクの増加も要求する。ＥＣＵ８０はその要求に応じて点火時期を遅角し、ＤＢＷ機構５５を駆動してスロットルバルブを閉弁方向に駆動すると共に、リニアソレノイドＳＬ６からＳＬ８のうちの該当するものを励磁・消磁、より具体的にはＰＷＭ制御のデューティ比を変更して供給油圧を増加する。これにより、変速ショックをかなりの程度軽減することができる。
【００８０】
この実施例は上記の如く、油圧クラッチ（摩擦係合要素）Ｃｎを介して車両に搭載されたエンジンＥの出力を変速するトランスミッション（自動変速機）Ｔの制御装置で、変速時に前記エンジンＥのトルク（出力）をダウン（低下）させる制御を実行するエンジントルクダウン（出力低下）制御手段（ＥＣＵ８０，Ｓ２０）を備えた自動変速機の制御装置において、前記トランスミッション（自動変速機）Ｔの入力回転数ＮＭを検出する入力回転数検出手段（回転数センサ６４）と、前記トランスミッション（自動変速機）Ｔの出力回転数ＮＣを検出する出力回転数検出手段（回転数センサ６６）と、前記出力回転数の変化量ＮＣｄｏｔを検出する出力回転数変化量検出手段（ＥＣＵ８０）と、イナーシャ相の目標時間（目標Ｉ相時間ＳＦＴｔ）を算出する目標イナーシャ相時間算出手段（ＥＣＵ８０，Ｓ１０）と、前記検出されたトランスミッション（自動変速機）Ｔの入力回転数ＮＭと出力回転数ＮＣと出力回転数の変化量ＮＣｄｏｔと前記算出されたイナーシャ相の目標時間（目標Ｉ相時間ＳＦＴｔ）から変速後のエンジン回転数（変速後ＮＥあるいはΔＮＥ）を推定する変速後エンジン回転数推定手段（ＥＣＵ８０，Ｓ１２）と、前記推定された変速後のエンジン回転数と前記エンジンの慣性質量を乗じて得た積をイナーシャエネルギＥＩ、より具体的には目標Ｉ相時間を達成するために必要な吸収ＥＩ量）として算出するイナーシャエネルギ算出手段（ＥＣＵ８０，Ｓ１４）とを備えると共に、前記制御手段は前記算出されたイナーシャエネルギに基づいて前記エンジンのトルクをダウン（出力を低下）させる（Ｓ１６からＳ２０，Ｓ１００からＳ１０８）如く構成したので、変速時にダウン（低下）させるべきエンジントルク（出力量）を適正に算出することができ、それに基づいてエンジントルクをダウン（出力を低下）させれば足りることとなる。また、制御アルゴリズムが簡易となるため、変速時のエンジン出力低下制御のアルゴリズムを実機にセッティングするときも、セッティング作業が容易となって工数やデータを削減することができる。
【００８１】
また、前記エンジン出力低下制御手段は、前記算出されたイナーシャエネルギＥＩ、より具体的には目標Ｉ相時間を達成するために必要な吸収ＥＩ量と前記エンジンの運転状態に基づき、前記エンジンの点火時期、即ち、ＲＴＤによる手法と吸気量、即ち、ＤＢＷによる手法の少なくともいずれかを介して前記エンジンＥのトルクをダウン（出力を低下）させる（Ｓ１６からＳ２０，Ｓ１００からＳ１０８）如く構成したので、上記した効果に加え、例えばエンジン水温ＴＷが低温のときは点火時期の遅角ＲＴＤを中止することも可能となり、エンジンＥの保護にも欠けることがない。
【００８２】
尚、上記において、エンジン出力低下の手法として点火時期の遅角ＲＴＤなどを開示したが、それ以外にもエンジンＥが複数の気筒の一部または全てへの燃料供給を停止するようにしても良い。
【００８３】
また、この発明を平行軸式の自動変速機を例にとって説明したが、この発明はプラネタリ型の自動変速機にも妥当する。
【００８４】
またＥＣＵ８０がエンジンＥとトランスミッションＴを共に制御するように構成したが、第２のＥＣＵを設け、それにエンジンＥの点火時期とＤＢＷ機構５５の動作を制御させても良い。
【符号の説明】
【００８５】
Ｔ 自動変速機（トランスミッション）、Ｅ エンジン（内燃機関）、Ｏ 油圧回路、１４，１６，１８，２０，２２，２４，２８，３０，３２，３４，３６，４２ ギヤ、Ｃｎ 油圧クラッチ（摩擦係合要素）、５５ ＤＢＷ機構、５８ 車速センサ、６０ クランク角センサ、６２ 絶対圧センサ、６４，６６ 回転数センサ、７６ アクセル開度センサ、８０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
【技術分野】
【０００１】
この発明は自動変速機の制御装置に関し、より具体的には変速時のエンジン出力低下制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
変速時にエンジン出力を低下させて変速ショックを軽減する制御は良く知られており、その一例として下記の特許文献１記載の技術を挙げることができる。特許文献１記載の技術にあっては、従来、エンジン出力低下期間を一定にしていた結果、制御時期が実際の変速時間と正確に対応しない不都合を生じていたため、それを解消すべく、アップシフト変速中にはエンジン回転数がある傾向をもって変化する事実に着目し、エンジン回転数によってアップシフト変速の開始と終了を判断するように構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６０−２２７０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載の技術はエンジン回転数から変速時間を的確に判断するように構成しているが、エンジン出力低下制御においては変速時間の他にもエンジン出力低下量の算出などの問題がある。即ち、エンジン出力低下量は点火時期の遅角、吸気量低減などの手法やエンジンの運転状態に応じて変化するため、エンジン出力低下量を適正に算出するのが困難であった。
【０００５】
この発明の目的は上記した課題を解決し、変速時に低下させるべきエンジン出力量を適正に算出し、それに基づいてエンジン出力を低下させるようにした自動変速機の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した課題を解決するために、請求項１にあっては、摩擦係合要素を介して車両に搭載されたエンジンの出力を変速する自動変速機の制御装置で、変速時に前記エンジンの出力を低下させる制御を実行するエンジン出力低下制御手段を備えた自動変速機の制御装置において、前記自動変速機の入力回転数を検出する入力回転数検出手段と、前記自動変速機の出力回転数を検出する出力回転数検出手段と、前記出力回転数の変化量を検出する出力回転数変化量検出手段と、イナーシャ相の目標時間を算出する目標イナーシャ相時間算出手段と、前記検出された自動変速機の入力回転数と出力回転数と出力回転数の変化量と前記算出されたイナーシャ相の目標時間から変速後のエンジン回転数を推定する変速後エンジン回転数推定手段と、前記推定された変速後のエンジン回転数と前記エンジンの慣性質量を乗じて得た積をイナーシャエネルギとして算出するイナーシャエネルギ算出手段とを備えると共に、前記制御手段は前記算出されたイナーシャエネルギに基づいて前記エンジンの出力を低下させる如く構成した。
【０００７】
請求項２に係る自動変速機の制御装置にあっては、前記エンジン出力低下制御手段は、前記算出されたイナーシャエネルギと前記エンジンの運転状態に基づき、前記エンジンの点火時期と吸気量の少なくともいずれかを介して前記エンジンの出力を低下させる如く構成した。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る自動変速機の制御装置にあっては、検出された自動変速機の入力回転数と出力回転数と出力回転数の変化量と算出されたイナーシャ相の目標時間から変速後のエンジン回転数を推定し、推定された変速後のエンジン回転数とエンジンの慣性質量を乗じて得た積をイナーシャエネルギとして算出すると共に、算出されたイナーシャエネルギに基づいてエンジンの出力を低下させる如く構成したので、変速時に低下させるべきエンジン出力量を適正に算出することができ、それに基づいてエンジン出力を低下させれば足りることとなる。また、制御アルゴリズムが簡易となるため、変速時のエンジン出力低下制御のアルゴリズムを実機にセッティングするときも、セッティング作業が容易となって工数やデータを削減することができる。
【０００９】
請求項２に係る自動変速機の制御装置にあっては、算出されたイナーシャエネルギとエンジンの運転状態に基づき、エンジンの点火時期と吸気量の少なくともいずれかを介してエンジンの出力を低下させる如く構成したので、上記した効果に加え、例えばエンジン水温が低温のときは点火時期の遅角を中止することも可能となり、エンジンの保護にも欠けることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明に係る自動変速機の制御装置を全体的に示す概略図である。
【図２】図１に示す自動変速機の制御装置の動作を示すフロー・チャートである。
【図３】図２の処理を説明するブロック図である。
【図４】図２フロー・チャートの変速後ＮＥの推定処理を示すタイム・チャートである。
【図５】図２フロー・チャートのＤＢＷによる吸収ＥＩ量の演算処理を示す説明図である。
【図６】同様に図２フロー・チャートのＤＢＷによる吸収ＥＩ量の演算処理を示す説明図である。
【図７】図６のトルク復帰時間のエンジン回転数ＮＥに対する特性を示す説明グラフである。
【図８】図２のトルクダウン手法の決定処理をパターンＡ，Ｂ，Ｃとして示す説明図である。
【図９】同様に図２のトルクダウン手法の決定処理をエンジン運転状態に対して示す説明図である。
【図１０】図２のトルクダウン手法の決定処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照してこの発明に係る自動変速機の制御装置を実施するための形態について説明する。
【実施例】
【００１２】
図１はこの発明の一つの実施の形態に係る自動変速機の制御装置を全体的に示す概略図である。
【００１３】
以下説明すると、符号Ｔは自動変速機（以下「トランスミッション」という）を示す。トランスミッションＴは車両（図示せず）に搭載されてなると共に、前進５速および後進１速の速度段を有する平行軸式の有段型からなる。
【００１４】
トランスミッションＴは、エンジン（内燃機関）Ｅのクランクシャフト１０にロックアップ機構Ｌを有するトルクコンバータ１２を介して接続されたメインシャフト（入力軸）ＭＳと、このメインシャフトＭＳに複数のギヤ列を介して接続されたカウンタシャフト（出力軸）ＣＳとを備える。エンジンＥは複数気筒を備えると共に、ガソリンを燃料とする火花点火式のエンジンからなる。
【００１５】
メインシャフトＭＳには、メイン１速ギヤ１４、メイン２速ギヤ１６、メイン３速ギヤ１８、メイン４速ギヤ２０、メイン５速ギヤ２２、およびメインリバースギヤ２４が支持される。
【００１６】
また、カウンタシャフトＣＳには、メイン１速ギヤ１４に噛合するカウンタ１速ギヤ２８、メイン２速ギヤ１６と噛合するカウンタ２速ギヤ３０、メイン３速ギヤ１８に噛合するカウンタ３速ギヤ３２、メイン４速ギヤ２０に噛合するカウンタ４速ギヤ３４、メイン５速ギヤ２２に噛合するカウンタ５速ギヤ３６、およびメインリバースギヤ２４にリバースアイドルギヤ４０を介して接続されるカウンタリバースギヤ４２が支持される。
【００１７】
上記において、メインシャフトＭＳに相対回転自在に支持されたメイン１速ギヤ１４を１速用油圧クラッチ（摩擦係合要素。以下同様）Ｃ１でメインシャフトＭＳに結合すると、１速（ギヤ。速度段）が確立する。
【００１８】
メインシャフトＭＳに相対回転自在に支持されたメイン２速ギヤ１６を２速用油圧クラッチＣ２でメインシャフトＭＳに結合すると、２速（ギヤ。速度段）が確立する。カウンタシャフトＣＳに相対回転自在に支持されたカウンタ３速ギヤ３２を３速用油圧クラッチＣ３でカウンタシャフトＣＳに結合すると、３速（ギヤ。速度段）が確立する。
【００１９】
カウンタシャフトＣＳに相対回転自在に支持されたカウンタ４速ギヤ３４をセレクタギヤＳＧでカウンタシャフトＣＳに結合した状態で、メインシャフトＭＳに相対回転自在に支持されたメイン４速ギヤ２０を４速−リバース用油圧クラッチＣ４ＲでメインシャフトＭＳに結合すると、４速（ギヤ。速度段）が確立する。
【００２０】
また、カウンタシャフトＣＳに相対回転自在に支持されたカウンタ５速ギヤ３６を５速用油圧クラッチＣ５でカウンタシャフトＣＳに結合すると、５速（ギヤ。速度段）が確立する。
【００２１】
さらに、カウンタシャフトＣＳに相対回転自在に支持されたカウンタリバースギヤ４２をセレクタギヤＳＧでカウンタシャフトＣＳに結合した状態で、メインシャフトＭＳに相対回転自在に支持されたメインリバースギヤ２４を４速−リバース用油圧クラッチＣ４ＲでメインシャフトＭＳに結合すると、後進速度段が確立する。
【００２２】
カウンタシャフトＣＳの回転は、ファイナルドライブギヤ４６およびファイナルドリブンギヤ４８を介してディファレンシャルＤに伝達され、それから左右のドライブシャフト５０，５０を介し、エンジンＥおよびトランスミッションＴが搭載される車両（図示せず）の駆動輪Ｗ，Ｗに伝達される。
【００２３】
車両運転席（図示せず）のフロア付近にはシフトレバー５４が設けられ、運転者の操作によって８種のレンジ、Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ５，Ｄ４，Ｄ３，２，１のいずれか選択される。
【００２４】
エンジンＥの吸気路（図示せず）に配置されたスロットルバルブ（図示せず）はＤＢＷ（Drive By Wire）機構５５に接続される。即ち、スロットルバルブはアクセルペダル（図示せず）との機械的な連結が断たれ、電動機などのアクチュエータ（図示せず）によって駆動される。
【００２５】
ＤＢＷ機構５５のアクチュエータの付近にはスロットル開度センサ５６が設けられ、アクチュエータの回転量を通じてスロットル開度ＴＨを示す信号を出力する。またファイナルドリブンギヤ４８の付近には車速センサ５８が設けられ、ファイナルドリブンギヤ４８が１回転するごとに車速Ｖを示す信号を出力する。
【００２６】
更に、カムシャフト（図示せず）の付近にはクランク角センサ６０が設けられ、特定気筒の所定クランク角度でＣＹＬ信号を、各気筒の所定クランク角度でＴＤＣ信号を、所定クランク角度を細分したクランク角度（例えば１５度）ごとにＣＲＫ信号を出力する。また、エンジンＥの吸気路のスロットルバルブ配置位置の下流には絶対圧センサ６２が設けられ、吸気管内絶対圧（エンジン負荷）ＰＢＡを示す信号を出力する。
【００２７】
また、メインシャフトＭＳの付近には第１の回転数センサ６４が設けられ、メインシャフトＭＳの回転数（トランスミッションＴの入力回転数）ＮＭを示す信号を出力すると共に、カウンタシャフトＣＳの付近には第２の回転数センサ６６が設けられ、カウンタシャフトＣＳの回転数（トランスミッションＴの出力回転数）ＮＣを示す信号を出力する。
【００２８】
さらに、車両運転席付近に装着されたシフトレバー５４の付近にはシフトレバーポジションセンサ６８が設けられ、前記した８種のポジション（レンジ）の中、運転者によって選択されたポジションを示す信号を出力する。
【００２９】
さらに、トランスミッションＴの油圧回路Ｏのリザーバの付近には温度センサ７０が設けられて油温（作動油Automatic Transmission Fluidの温度）ＴＡＴＦに比例した信号を出力すると共に、各クラッチに接続される油路には油圧スイッチ７２がそれぞれ設けられ、各クラッチに供給される油圧が所定値に達したとき、ＯＮ信号を出力する。
【００３０】
また車両運転席のブレーキペダル（図示せず）の付近にはブレーキスイッチ７４が設けられ、運転者のブレーキペダル操作に応じてＯＮ信号を出力すると共に、アクセルペダル（図示せず）の付近にはアクセル開度センサ７６が設けられ、運転者のアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度）ＡＰに応じた出力を生じる。
【００３１】
これらセンサ５６などの出力は、ＥＣＵ（電子制御ユニット）８０に送られる。
【００３２】
ＥＣＵ８０は、ＣＰＵ８２，ＲＯＭ８４，ＲＡＭ８６、入力回路８８、および出力回路９０からなるマイクロコンピュータから構成される。マイクロコンピュータはＡ／Ｄ変換器９２を備える。
【００３３】
前記したセンサ５６などの出力は、入力回路８８を介してＥＣＵ８０内に入力され、アナログ出力はＡ／Ｄ変換器９２を介してデジタル値に変換されると共に、デジタル出力は波形整形回路などの処理回路（図示せず）を経て処理され、前記ＲＡＭ８６に格納される。
【００３４】
前記した車速センサ５８の出力およびクランク角センサ６０のＣＲＫ信号出力はカウンタ（図示せず）で時間間隔が計測され、車速Ｖおよびエンジン回転数ＮＥが検出される。第１の回転数センサ６４および第２の回転数センサ６６の出力もカウントされ、トランスミッションの入力軸回転数ＮＭおよび出力軸回転数ＮＣが検出される。さらに第２の回転数センサ６６の出力の差分値が算出されて出力回転数の変化量ＮＣｄｏｔが算出される。
【００３５】
ＥＣＵ８０においてＣＰＵ８２は行先段あるいは目標段（変速比）を決定し、出力回路９０および電圧供給回路（図示せず）を介して油圧回路Ｏに配置されたシフトソレノイドＳＬ１からＳＬ５を励磁・非励磁して各クラッチの切替え制御を行うと共に、リニアソレノイドＳＬ６からＳＬ８を励磁・非励磁してトルクコンバータ１２のロックアップ機構Ｌの動作及び各クラッチ油圧を制御する。
【００３６】
さらに、ＣＰＵ８２はエンジンＥの燃料噴射量と点火時期を決定し、インジェクタ（図示せず）を介して決定された噴射量の燃料を供給すると共に、点火装置（図示せず）を介して決定された点火時期に従って噴射された燃料と吸気の混合気を点火する。
【００３７】
このように、この実施例においてトランスミッションＴは、車両に搭載されたエンジン（内燃機関）Ｅに接続されると共に、油圧クラッチ（摩擦係合要素）Ｃｎ（ｎ：１，２，３，４Ｒ，５）を介してエンジンＥの出力を変速する。
【００３８】
次いで、この発明に係る自動変速機の制御装置の動作、即ち、変速時のエンジン出力低下制御を説明する。尚、この制御はアップシフトに限って実行される。
【００３９】
図２はその動作を示すフロー・チャート、図３は図２の処理を説明するブロック図である。図２のプログラムは例えば１０ｍｓｅｃごとに実行される。
【００４０】
以下説明すると、Ｓ１０において目標Ｉ相時間ＳＦＴｔを検索、即ち、アップシフト時のイナーシャ相の目標時間ＳＦＴｔを検索する。
【００４１】
目標Ｉ相時間ＳＦＴｔは、図３に示す如く、少なくともエンジンＥに対する運転者の要求駆動力を示すパラメータ、例えばアクセル開度ＡＰやエンジントルクＴＥ（エンジン回転数ＮＥとエンジン負荷を示す吸気管内絶対圧ＰＢＡからマップ（特性）を検索して算出）と、車速Ｖから予め設定されているマップ（特性）を検索して算出する。
【００４２】
次いでＳ１２に進み、変速後ＮＥ、即ち、変速後のエンジン回転数ＮＥを推定する。
【００４３】
図４は変速後ＮＥの推定を示すタイム・チャートである。
【００４４】
イナーシャ相が時刻ｔ１開始で時刻ｔ２終了とすると、アップシフト時に必要なエンジン回転数ＮＥの変化量ΔＮＥは、以下のように算出される（以降、添字１は時刻ｔ１、添字２は時刻ｔ２のときの値を示す）。
ΔＮＥ＝ＮＥ１−ＮＥ２
【００４５】
ここで、変速前後のＥＴＲ（トルクコンバータ１２のトルク伝達効率）が等しいと仮定すると、ΔＮＥはトランスミッションＴの入力回転数ＮＭを用いて以下のように表わされる。
ΔＮＥ＝ΔＮＭ＝ＮＭ１−ＮＭ２
【００４６】
トランスミッションＴの入力回転数ＮＭは出力回転数ＮＣとギヤ歯数ｉを用いて以下のように算出される。
ＮＭ１＝ＮＣ１×ｉ１
ＮＭ２＝ＮＣ２×ｉ２
∴ΔＮＥ＝ＮＣ１×ｉ１−ＮＣ２×ｉ２
【００４７】
変速前時点でＮＣ２は未知であるが、目標Ｉ相時間ＳＦＴｔを用いれば下記のように表わすことができる。
ＮＣ２＝ＮＣ１＋ＮＣｄｏｔ×ＳＦＴｔ
上でＮＣｄｏｔはＮＣの変化量、より具体的には微分値（あるいは差分値）である。ＮＣは車速Ｖと同値となる。
【００４８】
以上からΔＮＥ（変速後ＮＥ）は、出力回転数ＮＣと目標Ｉ相時間ＳＦＴｔを用いて以下のように求めることができる。
ΔＮＥ＝ＮＣ１×ｉ１−（ＮＣ１＋ＮＣｄｏｔ×ＳＦＴｔ）×ｉ２
【００４９】
図２フロー・チャートの説明に戻ると、Ｓ１４に進み、目標Ｉ相時間ＳＦＴｔを達成するために必要な吸収ＥＩ量、即ち、目標Ｉ相時間ＳＦＴｔを達成するために必要なエンジントルクダウン量（エンジン出力低下量）を算出する。この量を（１）とする。
【００５０】
目標Ｉ相時間ＳＦＴｔを達成するために必要な吸収ＥＩ量は、エンジンイナーシャＩＥにΔＮＥ（変速後ＮＥ）を乗じることで算出される。尚、エンジンイナーシャＩＥはエンジンＥの慣性質量を示す。
【００５１】
ここでＥＩは発明者達による造語であり、イナーシャエネルギを意味する。即ち、発明者達は知見を重ねた結果、エンジントルクダウン量をエンジン回転変化量×エンジンイナーシャ＝イナーシャエネルギの概念で整理し、その値を用いてエンジントルクダウン（出力低下）制御を行うようにした。
エンジントルクダウン量［Ｎｍ］＝エンジン回転変化量［ｒａｄ／ｓ］× エンジンイナーシャＩＥ［ｋｇｍ２］
＝トルク（Δ）［Ｎｍ］×時間（積分）［ｓ］
＝イナーシャエネルギＥＩ［Ｎｍｓ］
【００５２】
これについて説明すると、あるイナーシャを備えたものの回転をどれだけ低下すべきかが判っている状態において、その回転変化を所定の時間（ＳＦＴｔ）で実行するのに、必要なエンジントルクダウン量は、図３の末尾に示す如く、イナーシャエネルギＥＩを所定の時間（ＳＦＴｔ）で除算することで求めることができる。
【００５３】
図２フロー・チャートにおいては次いでＳ１６に進み、点火時期の遅角ＲＴＤによる吸収ＥＩ量（２）を演算し、Ｓ１８に進み、ＤＢＷによる（吸気量調整による）吸収ＥＩ量（３）を演算する。
【００５４】
即ち、Ｓ１６，Ｓ１８では、点火時期の遅角ＲＴＤあるいはＤＢＷ（即ち、ＤＢＷ機構５５を駆動して吸気量を減少させること）によるエンジントルクダウン量とその操作時間より、ＳＦＴｔに吸収可能な最大ＥＩ量を算出する。
【００５５】
先にＤＢＷによる吸収ＥＩ量の演算を説明すると、ＤＢＷによる場合は点火時期の遅角ＲＴＤに比してエンジンＥ側の応答が遅いことから、図５（ａ）（ｂ）に示す如く、エンジントルクダウンを生じさせるにも、その後に復帰させるにもかなりの時間がかかる。
【００５６】
そのため、図５（ｃ）と図６（ａ）（ｂ）に示す如く、トルクダウン時間、換言すればトルクダウン量は算出された目標Ｉ相時間ＳＦＴｔで制約される。さらに、トルク復帰時間は吸気管内絶対圧ＰＢＡに依存することから、図７に示す如く、エンジン回転数ＮＥが低下するほど増加する。
【００５７】
従って、Ｓ１８の処理においては、図７の特性（ＰＢＡ応答時間特性）をエンジン回転数ＮＥで検索して得られたトルク復帰時間を算出された目標Ｉ相時間ＳＦＴｔから減算して得た時間をＤＢＷ閉め時間（ＤＢＷ機構５５でスロットルバルブを閉弁方向に駆動する時間。図６（ａ））とし、図６（ｂ）での実質的にトルクダウン可能な面積をＤＢＷによる吸収可能な最大ＥＩ量とする。
【００５８】
次いで点火時期の遅角ＲＴＤによる吸収ＥＩ量の演算を説明すると、点火時期の遅角ＲＴＤはＤＢＷによる場合に比してエンジンＥ側の応答が遥かに迅速ではあるが、点火時期はＴＤＣ付近の所定クランク角度ごとに制御されることから、同様にエンジン回転数ＮＥの影響を受ける。
【００５９】
そこで、Ｓ１６の処理においても図７と同様に設定されたエンジン回転数ＮＥに対して設定されたトルク復帰時間（図示せず）特性をエンジン回転数ＮＥで検索し、よって得られたトルク復帰時間を算出された目標Ｉ相時間ＳＦＴｔから減算して得た時間をＲＴＤ実行可能時間とし、この状態下でのガード値を検索し、実行可能な遅角量を決定する。
【００６０】
次いでその遅角量で達成可能なトルクダウン量を予め定めたマップ（特性）からエンジン回転数ＮＥと吸気管内絶対圧ＰＢＡで検索し、前述のＲＴＤ実行可能時間と乗算することで、点火時期の遅角ＲＴＤにより吸収可能な最大ＥＩ量とする。
【００６１】
尚、ＲＴＤによる手法は後述する如く、エンジン水温ＴＷからエンジンＥが冷機状態（ＣＯＬＤ）にあるときは禁止されると共に、エンジン回転数ＮＥなどから失火限界を示すガード値が設定される。
【００６２】
図２フロー・チャートの説明に戻ると、Ｓ２０に進み、吸収ＥＩ量（１）（２）（３）の演算結果とエンジンＥの運転状態よりトルクダウン手法を決定する。
【００６３】
図８（および図３の右下部）は吸収ＥＩ量（１）（２）（３）の演算結果によるトルクダウン手法をパターンＡ，Ｂ，Ｃとして示す説明図である。
【００６４】
図８などにおいて、パターンＡは、ＲＴＤによる吸収ＥＩ量（ＥＩ ｂｙ ＲＴＤ）が目標Ｉ相時間ＳＦＴｔを達成するために必要な吸収ＥＩ量（ＥＩ）以上である場合である。
【００６５】
パターンＢは目標Ｉ相時間ＳＦＴｔを達成するために必要な吸収ＥＩ量（ＥＩ）がＲＴＤによる吸収ＥＩ量を超えるが、ＲＴＤとＤＢＷの両者による吸収ＥＩ量（ＥＩ ｂｙ ＲＴＤ，ＥＩ ｂｙ ＤＢＷ）以下である場合である。
【００６６】
パターンＣは、目標Ｉ相時間ＳＦＴｔを達成するために必要な吸収ＥＩ量がＲＴＤとＤＢＷの両者による吸収ＥＩ量を超える場合である。
【００６７】
図９は、エンジンＥの運転状態、より正確にはエンジンＥの水温ＴＷによる運転状態とトルクダウン手法の関係を示す説明図である。
【００６８】
図示の如く、エンジン水温ＴＷが低いＣＯＬＤ（冷機状態）にあるときは、ＲＴＤによる手法は禁止され、ＤＢＷによる手法を優先順位１位（ＰＲＩ１）とし、ＴＣＬＯＮ、即ち、変速先の速度段の油圧クラッチＣｎのクラッチトルク（トルク伝達容量）を増加させて変速時間を短縮することでＥＩ吸収量を得る手法を優先順位２位（ＰＲＩ２）とする。
【００６９】
他方、エンジン水温ＴＷがＨＯＴ（暖機状態）にあるときは、ＲＴＤによる手法を優先順位１位（ＰＲＩ１）、ＤＢＷによる手法を優先順位２位（ＰＲＩ２）とし、ＴＣＬＯＮによる手法を優先順位３位（ＰＲＩ３）とする。
【００７０】
エンジンＥが暖機されている限り、ＲＴＤによる手法を最優先させるのは前記した通り、応答が早いためである。また、ＲＴＤあるいはＤＢＷによる手法をＴＣＬＯＮによる手法に優先させるのは、図８（ａ）（ｂ）のパターンＡ，Ｂに示す如く、ＲＴＤあるいはＤＢＷによる手法の場合、目標とする変速Ｇ波形（変速時の車両加速度）が良好なためである。
【００７１】
ただし、ＲＴＤあるいはＤＢＷによる手法を併用しても不足するときは、他の手法に頼らざるを得ない。即ち、変速時間は変速先の速度段の油圧クラッチＣｎのクラッチトルクとエンジントルクとの差で決定される。この差は回転変化に使われるトルク量であることから、変速時間を短縮するためにはエンジントルクを下げるか、クラッチトルクを上げれば良い。
【００７２】
このクラッチトルクを上げる、即ち、ＴＣＬＯＮによる手法（ＥＩ ｂｙ ＴＣＬＯＮ）の場合、図８（ｃ）のパターンＣに示す如く、イナーシャ波形が悪化することから、目標とする変速Ｇ波形は悪くはない程度となってしまうが、ＴＣＬＯＮによる手法を操作（使用）しないと、変速Ｇ波形がさらに悪化、即ち、変速時間が長くなり、変速フィーリングと油圧クラッチＣｎの耐久性が共に悪化するからである。
【００７３】
従って、パターンＣの場合、ＯＮ側（変速先）の速度段の油圧クラッチＣｎのクラッチトルク（トルク伝達容量）の増加、即ち、供給油圧指令値の増加を要求する。
【００７４】
図１０は、図２フロー・チャートのＳ２０の処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。
【００７５】
以下説明すると、Ｓ１００において吸収ＥＩ量（１）（２）（３）の演算結果とエンジンＥの運転状態よりパターンＡが可能か否か判断し、肯定されるときはＳ１０２に進み、ＲＴＤのみによるトルクダウンを要求する。ＥＣＵ８０はその要求に応じて点火時期を遅角する。
【００７６】
Ｓ１００で否定されるときはＳ１０４に進み、パターンＢが可能か否か判断し、肯定されるときはＳ１０６に進んでＤＢＷによるトルクダウンを要求すると共に、Ｓ１０２に進んでＲＴＤによるトルクダウンを要求する。
【００７７】
即ち、図８（ｂ）に示す如く、ＲＴＤのみでは不足することから、ＲＴＤとＤＢＷの双方によるトルクダウンを要求する。ＥＣＵ８０はその要求に応じて点火時期を遅角すると共に、ＤＢＷ機構５５を駆動してスロットルバルブを閉弁方向に駆動する。
【００７８】
Ｓ１０４で否定されるときはパターンＣと判断されることからＳ１０８に進み、ＯＮ側の油圧クラッチＣｎのクラッチトルクＴＣＬＯＮの増加を要求する。次いでＳ１０６に進んでＤＢＷによるトルクダウンを要求すると共に、Ｓ１０２に進んでＲＴＤによるトルクダウンを要求する。
【００７９】
即ち、図８（ｃ）に示す如く、ＲＴＤとＤＢＷの両者によるトルクダウンでも不足することから、クラッチトルクの増加も要求する。ＥＣＵ８０はその要求に応じて点火時期を遅角し、ＤＢＷ機構５５を駆動してスロットルバルブを閉弁方向に駆動すると共に、リニアソレノイドＳＬ６からＳＬ８のうちの該当するものを励磁・消磁、より具体的にはＰＷＭ制御のデューティ比を変更して供給油圧を増加する。これにより、変速ショックをかなりの程度軽減することができる。
【００８０】
この実施例は上記の如く、油圧クラッチ（摩擦係合要素）Ｃｎを介して車両に搭載されたエンジンＥの出力を変速するトランスミッション（自動変速機）Ｔの制御装置で、変速時に前記エンジンＥのトルク（出力）をダウン（低下）させる制御を実行するエンジントルクダウン（出力低下）制御手段（ＥＣＵ８０，Ｓ２０）を備えた自動変速機の制御装置において、前記トランスミッション（自動変速機）Ｔの入力回転数ＮＭを検出する入力回転数検出手段（回転数センサ６４）と、前記トランスミッション（自動変速機）Ｔの出力回転数ＮＣを検出する出力回転数検出手段（回転数センサ６６）と、前記出力回転数の変化量ＮＣｄｏｔを検出する出力回転数変化量検出手段（ＥＣＵ８０）と、イナーシャ相の目標時間（目標Ｉ相時間ＳＦＴｔ）を算出する目標イナーシャ相時間算出手段（ＥＣＵ８０，Ｓ１０）と、前記検出されたトランスミッション（自動変速機）Ｔの入力回転数ＮＭと出力回転数ＮＣと出力回転数の変化量ＮＣｄｏｔと前記算出されたイナーシャ相の目標時間（目標Ｉ相時間ＳＦＴｔ）から変速後のエンジン回転数（変速後ＮＥあるいはΔＮＥ）を推定する変速後エンジン回転数推定手段（ＥＣＵ８０，Ｓ１２）と、前記推定された変速後のエンジン回転数と前記エンジンの慣性質量を乗じて得た積をイナーシャエネルギＥＩ、より具体的には目標Ｉ相時間を達成するために必要な吸収ＥＩ量）として算出するイナーシャエネルギ算出手段（ＥＣＵ８０，Ｓ１４）とを備えると共に、前記制御手段は前記算出されたイナーシャエネルギに基づいて前記エンジンのトルクをダウン（出力を低下）させる（Ｓ１６からＳ２０，Ｓ１００からＳ１０８）如く構成したので、変速時にダウン（低下）させるべきエンジントルク（出力量）を適正に算出することができ、それに基づいてエンジントルクをダウン（出力を低下）させれば足りることとなる。また、制御アルゴリズムが簡易となるため、変速時のエンジン出力低下制御のアルゴリズムを実機にセッティングするときも、セッティング作業が容易となって工数やデータを削減することができる。
【００８１】
また、前記エンジン出力低下制御手段は、前記算出されたイナーシャエネルギＥＩ、より具体的には目標Ｉ相時間を達成するために必要な吸収ＥＩ量と前記エンジンの運転状態に基づき、前記エンジンの点火時期、即ち、ＲＴＤによる手法と吸気量、即ち、ＤＢＷによる手法の少なくともいずれかを介して前記エンジンＥのトルクをダウン（出力を低下）させる（Ｓ１６からＳ２０，Ｓ１００からＳ１０８）如く構成したので、上記した効果に加え、例えばエンジン水温ＴＷが低温のときは点火時期の遅角ＲＴＤを中止することも可能となり、エンジンＥの保護にも欠けることがない。
【００８２】
尚、上記において、エンジン出力低下の手法として点火時期の遅角ＲＴＤなどを開示したが、それ以外にもエンジンＥが複数の気筒の一部または全てへの燃料供給を停止するようにしても良い。
【００８３】
また、この発明を平行軸式の自動変速機を例にとって説明したが、この発明はプラネタリ型の自動変速機にも妥当する。
【００８４】
またＥＣＵ８０がエンジンＥとトランスミッションＴを共に制御するように構成したが、第２のＥＣＵを設け、それにエンジンＥの点火時期とＤＢＷ機構５５の動作を制御させても良い。
【符号の説明】
【００８５】
Ｔ 自動変速機（トランスミッション）、Ｅ エンジン（内燃機関）、Ｏ 油圧回路、１４，１６，１８，２０，２２，２４，２８，３０，３２，３４，３６，４２ ギヤ、Ｃｎ 油圧クラッチ（摩擦係合要素）、５５ ＤＢＷ機構、５８ 車速センサ、６０ クランク角センサ、６２ 絶対圧センサ、６４，６６ 回転数センサ、７６ アクセル開度センサ、８０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦係合要素を介して車両に搭載されたエンジンの出力を変速する自動変速機の制御装置で、変速時に前記エンジンの出力を低下させる制御を実行するエンジン出力低下制御手段を備えた自動変速機の制御装置において、前記自動変速機の入力回転数を検出する入力回転数検出手段と、前記自動変速機の出力回転数を検出する出力回転数検出手段と、前記出力回転数の変化量を検出する出力回転数変化量検出手段と、イナーシャ相の目標時間を算出する目標イナーシャ相時間算出手段と、前記検出された自動変速機の入力回転数と出力回転数と出力回転数の変化量と前記算出されたイナーシャ相の目標時間から変速後のエンジン回転数を推定する変速後エンジン回転数推定手段と、前記推定された変速後のエンジン回転数と前記エンジンの慣性質量を乗じて得た積をイナーシャエネルギとして算出するイナーシャエネルギ算出手段とを備えると共に、前記制御手段は前記算出されたイナーシャエネルギに基づいて前記エンジンの出力を低下させることを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項２】
前記エンジン出力低下制御手段は、前記算出されたイナーシャエネルギと前記エンジンの運転状態に基づき、前記エンジンの点火時期と吸気量の少なくともいずれかを介して前記エンジンの出力を低下させ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１】
摩擦係合要素を介して車両に搭載されたエンジンの出力を変速する自動変速機の制御装置で、変速時に前記エンジンの出力を低下させる制御を実行するエンジン出力低下制御手段を備えた自動変速機の制御装置において、前記自動変速機の入力回転数を検出する入力回転数検出手段と、前記自動変速機の出力回転数を検出する出力回転数検出手段と、前記出力回転数の変化量を検出する出力回転数変化量検出手段と、イナーシャ相の目標時間を算出する目標イナーシャ相時間算出手段と、前記検出された自動変速機の入力回転数と出力回転数と出力回転数の変化量と前記算出されたイナーシャ相の目標時間から変速後のエンジン回転数を推定する変速後エンジン回転数推定手段と、前記推定された変速後のエンジン回転数と前記エンジンの慣性質量を乗じて得た積をイナーシャエネルギとして算出するイナーシャエネルギ算出手段とを備えると共に、前記制御手段は前記算出されたイナーシャエネルギに基づいて前記エンジンの出力を低下させることを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項２】
前記エンジン出力低下制御手段は、前記算出されたイナーシャエネルギと前記エンジンの運転状態に基づき、前記エンジンの点火時期と吸気量の少なくともいずれかを介して前記エンジンの出力を低下させ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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−４７３８６（Ｐ２０１１−４７３８６Ａ）
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９８９９９（Ｐ２００９−１９８９９９）
【出願日】平成２１年８月２８日（２００９．８．２８）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２８日（２００９．８．２８）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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