車両のダウンシフト時制御装置
【課題】 アクセルＯＮ時のダウンシフト制御に関して、アクセル操作の相違に拘らず学習制御が安定して行われるようにして常に適切な変速制御が行われるようにする。
【解決手段】 自動変速機１０をダウンシフトする際の変速過渡時には、エンジン４０のスロットル弁開度θTHが、ダウンシフト時学習制御手段１２２の学習領域が定められた複数の車速領域Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 ・・・毎にそれぞれ同じ値となるようにアクセル操作量Ａccと無関係にスロットル指令値マップ１１４に設定されたスロットル指令値に従って制御されるため、車速領域Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 ・・・が同じであればアクセル操作の相違に拘らずエンジン出力が略一定とされ、且つその車速領域Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 ・・・に応じてダウンシフトの学習制御が行われるため、ダウンシフト時学習制御手段１２２による学習制御が安定して、常に適切な変速制御が行われるようになる。
【解決手段】 自動変速機１０をダウンシフトする際の変速過渡時には、エンジン４０のスロットル弁開度θTHが、ダウンシフト時学習制御手段１２２の学習領域が定められた複数の車速領域Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 ・・・毎にそれぞれ同じ値となるようにアクセル操作量Ａccと無関係にスロットル指令値マップ１１４に設定されたスロットル指令値に従って制御されるため、車速領域Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 ・・・が同じであればアクセル操作の相違に拘らずエンジン出力が略一定とされ、且つその車速領域Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 ・・・に応じてダウンシフトの学習制御が行われるため、ダウンシフト時学習制御手段１２２による学習制御が安定して、常に適切な変速制御が行われるようになる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両の制御装置に係り、特に、ダウンシフト時のエンジン出力制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
(a) 出力を電気的に制御できる車両走行用の駆動力源と、(b) その駆動力源からの動力伝達経路に配設されるとともに、複数の摩擦係合装置の係合、解放状態に応じて変速比が異なる複数の変速段を成立させる自動変速機と、(c) その自動変速機をダウンシフトする際の変速過渡時に、アクセル操作量すなわち運転者の出力要求量の変化に拘らず前記駆動力源の出力制御要素を一定に保持するダウンシフト時出力制御手段と、を有する車両の制御装置が知られている。特許文献１に記載の装置はその一例で、車両走行用の駆動力源としてエンジンを備えているとともに、変速中にアクセル操作量が変化してもエンジンのスロットル弁開度（出力制御要素）を変速直前の一定の値に固定するようになっており、これによりエンジン出力が略一定に維持されて、変速制御が簡略化されるとともに変速ショックの発生が抑制される。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３３０７７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、かかる従来の制御装置においては、スロットル弁開度が変速直前の値に固定されるため、アクセル操作量の変化速度が大きいキックダウン時とアクセル操作量の変化速度が小さいパーシャルダウン時とでスロットル弁開度が相違し、それに伴うエンジン出力の変化で変速制御が損なわれる場合があった。すなわち、各部の個体差や経時変化に拘らず適切な変速制御が行われるように、自動変速機をダウンシフトする際に係合または解放される摩擦係合装置の係合力、例えば解放側の初期油圧や係合側の低圧待機圧などを、変速の進行状況やエンジン吹きの程度等に応じて学習することが行われているが、スロットル弁開度の相違に伴ってエンジン出力が変化すると学習制御が不安定となり、変速制御が悪化することがある。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、アクセルＯＮ（パワーＯＮ）時のダウンシフト制御に関して、アクセル操作の相違に拘らず学習制御が安定して行われるようにして常に適切な変速制御が行われるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 出力を電気的に制御できる車両走行用の駆動力源と、(b) その駆動力源からの動力伝達経路に配設されるとともに、複数の摩擦係合装置の係合、解放状態に応じて変速比が異なる複数の変速段を成立させる自動変速機と、(c) その自動変速機をダウンシフトする際の変速過渡時に、アクセル操作量の変化に拘らず前記駆動力源の出力制御要素を一定に保持するダウンシフト時出力制御手段と、(d) 前記自動変速機をダウンシフトする際に係合または解放される前記摩擦係合装置の係合力を、車速に応じて学習領域が定められた学習値に基づいて制御するダウンシフト時学習制御手段と、を有する車両のダウンシフト時制御装置において、(e) 前記ダウンシフト時出力制御手段は、前記ダウンシフト時学習制御手段の学習領域が定められた複数の車速領域毎にそれぞれ同じ値となるように、前記アクセル操作量と無関係に予め設定された出力指令値に従って前記出力制御要素を制御することを特徴とする。
【０００７】
第２発明は、第１発明の車両のダウンシフト時制御装置において、(a) 前記駆動力源は、スロットル弁開度を電気的に制御できる電子スロットル弁を前記出力制御要素として備えているエンジンで、(b) 前記ダウンシフト時出力制御手段は前記スロットル弁開度を制御するもので、(c) 前記出力指令値は、前記エンジンのトルクが最大となるように定められたスロットル指令値であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
このような車両のダウンシフト時制御装置においては、自動変速機をダウンシフトする際の変速過渡時には、ダウンシフト時学習制御手段の学習領域が定められた複数の車速領域毎にそれぞれ同じ値となるように、アクセル操作量すなわち運転者の出力要求量とは無関係に予め設定された出力指令値に従って駆動力源の出力制御要素が制御されるため、車速領域が同じであればアクセル操作の相違に拘らず駆動力源の出力が略一定とされ、且つその車速領域に応じて学習制御が行われるため、ダウンシフト時学習制御手段による学習制御が安定して、常に適切な変速制御が行われるようになる。
【０００９】
第２発明は、駆動力源としてエンジンを備えており、そのスロットル弁開度によってエンジン出力を制御する場合で、ダウンシフト時の出力指令値としてエンジントルクが最大となるスロットル指令値が設定されているため、入力回転速度が速やかに上昇させられて変速応答性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
車両走行用の駆動力源としては、燃料の燃焼によって出力を発生する内燃機関等のエンジンが好適に用いられるが、電動モータなどの他の駆動力源を採用することもできる。第２発明では、電子スロットル弁によってエンジン出力を制御するようになっているが、吸排気バルブのリフト量などでエンジン出力を制御することもできるなど、種々の態様が可能である。
【００１１】
自動変速機としては、複数の遊星歯車装置を有する遊星歯車式の自動変速機が好適に用いられるが、複数の入力経路を切り換えて変速する平行軸式の自動変速機を用いることもできるなど、複数の摩擦係合装置の係合、解放状態を切り換えて変速する種々の自動変速機を採用できる。摩擦係合装置は、例えば油圧アクチュエータによって摩擦係合させられるクラッチやブレーキ等で、その場合は油圧によって係合力（トルク容量）を制御できるが、電磁力で係合力を制御するものなど他の摩擦係合装置を用いることもできる。
【００１２】
自動変速機は、車速やアクセル操作量等の運転状態に応じて自動的に変速段を切り換えるものでも、運転者の変速指令に従って変速段を切り換えるものでも良い。
【００１３】
ダウンシフト時学習制御手段は、例えばクラッチツークラッチ変速によってダウンシフトが行われる場合に、係合側の摩擦係合装置の初期油圧（係合力）を、イナーシャ相が開始する滑り出し時間が所定の範囲内となるように学習したり、解放側の摩擦係合装置の低圧待機圧（係合力）を、入力回転速度の吹き量に基づいて学習したりするように構成される。上記初期油圧や低圧待機圧等の所定の係合力の継続時間、或いはその係合力の漸減制御や漸増制御、フィードバック制御等の各種の制御の開始時間などを、学習によって逐次更新したり、漸減制御や漸増制御の変化率等を学習によって更新したりするなど、係合力に関する種々の学習制御が可能である。
【００１４】
係合側および解放側の両方を学習制御することもできるが、何れか一方だけ学習制御する場合であっても良い。複数の摩擦係合装置を解放するとともに係合して変速するクラッチツークラッチ変速に限らず、例えば一方向クラッチを有する場合に所定の摩擦係合装置を解放してダウンシフトする際に、その解放側の摩擦係合装置の係合力を学習制御する場合にも本発明は適用され得る。
【００１５】
ダウンシフト時出力制御手段の出力指令値は、ダウンシフト時学習制御手段の学習領域が定められた複数の車速領域毎に同じ値であれば良く、必ずしも複数の車速領域毎に異なる出力指令値が設定される必要はなく、例えば車速に拘らず一定の出力指令値が定められても良い。出力指令値や学習値は、車速領域だけでなく、変速の種類毎に定めることが望ましい。
【００１６】
出力指令値は、例えば第２発明のように駆動力源のトルクが最大となる値に設定するなど種々の態様が可能であるが、ダウンシフトに伴う入力回転速度の変化幅が小さい低車速領域では、摩擦係合装置の係合、解放制御が間に合わない可能性があるため、そのような低車速領域では比較的小さいトルクを発生するように出力指令値（スロットル指令値など）を設定することが望ましい。すなわち、低車速では小さなトルクを発生し、車速が高くなる程大きなトルクを発生するように出力指令値を設定するのである。第２発明では、少なくとも一部の車速領域（例えば最高車速領域）でエンジントルクが最大となるスロットル指令値が設定されておれば良い。
【実施例】
【００１７】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１の(a) は、本発明が適用された車両用駆動装置の骨子図で、(b) は複数の変速段を成立させる際の係合要素を説明する作動表である。自動変速機１０は、ＦＦ車両などの横置き用のもので、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置１２を主体として構成されている第１変速部１４と、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置１６およびダブルピニオン型の第３遊星歯車装置１８を主体として構成されている第２変速部２０とを同軸線上に有し、入力軸２２の回転を変速して出力歯車２４から出力する。入力軸２２は入力部材に相当するもので、走行用駆動力源としてのエンジン４０によって回転駆動されるトルクコンバータ４２のタービン軸であり、出力歯車２４は出力部材に相当するもので、図示しない差動歯車装置を介して左右の駆動輪を回転駆動する。エンジン４０は、燃料の燃焼によって出力を発生する内燃機関である。なお、この自動変速機１０は中心線に対して略対称的に構成されており、図１(a) では中心線の下半分が省略されている。
【００１８】
上記第１変速部１４を構成している第１遊星歯車装置１２は、サンギヤＳ１、プラネタリキャリアＣＡ１、およびリングギヤＲ１の３つの回転要素を備えており、サンギヤＳ１が入力軸２２に連結されて回転駆動されるとともに、リングギヤＲ１が第３ブレーキＢ３を介して回転不能にケース２６に固定されることにより、プラネタリキャリアＣＡ１が中間出力部材として入力軸２２に対して減速回転させられて出力する。また、第２変速部２０を構成している第２遊星歯車装置１６および第３遊星歯車装置１８は、一部が互いに連結されることによって４つの回転要素ＲＭ１〜ＲＭ４が構成されており、具体的には、第３遊星歯車装置１８のサンギヤＳ３によって第１回転要素ＲＭ１が構成され、第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２および第３遊星歯車装置１８のリングギヤＲ３が互いに連結されて第２回転要素ＲＭ２が構成され、第２遊星歯車装置１６のプラネタリキャリアＣＡ２および第３遊星歯車装置１８のプラネタリキャリアＣＡ３が互いに連結されて第３回転要素ＲＭ３が構成され、第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２によって第４回転要素ＲＭ４が構成されている。なお、リングギヤＲ２およびＲ３、プラネタリキャリアＣＡ２およびＣＡ３は、それぞれ共通の部材にて構成されているとともに、第２遊星歯車装置１６のピニオンは第３遊星歯車装置１８の第２ピニオン（外側のピニオン）を兼ねている。
【００１９】
上記第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ３）は第１ブレーキＢ１によって選択的にケース２６に連結されて回転停止させられ、第２回転要素ＲＭ２（リングギヤＲ２、Ｒ３）は第２ブレーキＢ２によって選択的にケース２６に連結されて回転停止させられ、第４回転要素ＲＭ４（サンギヤＳ２）は第１クラッチＣ１を介して選択的に前記入力軸２２に連結され、第２回転要素ＲＭ２（リングギヤＲ２、Ｒ３）は第２クラッチＣ２を介して選択的に入力軸２２に連結され、第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ３）は中間出力部材である前記第１遊星歯車装置１２のプラネタリキャリアＣＡ１に一体的に連結され、第３回転要素ＲＭ３（プラネタリキャリアＣＡ２、ＣＡ３）は前記出力歯車２４に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。
【００２０】
上記第１ブレーキＢ１〜第３ブレーキＢ３、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２（以下、特に区別しない場合は単にブレーキＢ、クラッチＣという）は、何れも油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる多板式の油圧式摩擦係合装置で、油圧制御回路９８（図２参照）のソレノイド弁Ｓol１〜Ｓol５、およびリニアソレノイド弁ＳＬ１、ＳＬ２の励磁、非励磁や図示しないマニュアルバルブによって油圧回路が切り換えられることにより、図１(b) に示すように係合、解放状態が切り換えられ、シフトレバー７２（図４参照）の操作位置（ポジション）に応じて６つの前進変速段（１ｓｔ〜６ｔｈ）および１つの後進変速段が成立させられる。図１(b) の「１ｓｔ」〜「６ｔｈ」は前進の第１変速段〜第６変速段を意味しており、第１変速段「１ｓｔ」から第６変速段「６ｔｈ」へ向かうに従って変速比（入力軸２２の回転速度Ｎin／出力歯車２４の回転速度Ｎout ）は小さくなり、第４変速段「４ｔｈ」の変速比は１．０である。また、図１(b) において「○」は係合、「×」は解放を表しており、本実施例では総ての前進変速段の切換えに際して、何れか１つの摩擦係合装置を解放するとともに他の１つの摩擦係合装置を係合させるクラッチツークラッチ変速が行われる。
【００２１】
図２の油圧制御回路９８は、上記変速用のソレノイド弁Ｓol１〜Ｓol５、リニアソレノイド弁ＳＬ１、ＳＬ２の他に、主にロックアップ油圧を制御するリニアソレノイド弁ＳＬＵ、主にライン油圧ＰＬを制御するリニアソレノイド弁ＳＬＴを備えており、油圧制御回路９８内の作動油は、トルクコンバータ４２のロックアップクラッチへも供給されるとともに、自動変速機１０等の各部の潤滑にも使用される。
【００２２】
図２は、図１の自動変速機１０やエンジン４０などを制御するために車両に設けられた制御系統を説明するブロック線図で、アクセルペダル５０の操作量Ａccがアクセル操作量センサ５２により検出されるようになっている。アクセルペダル５０は、運転者の出力要求量に応じて大きく踏み込み操作されるもので、アクセル操作部材に相当し、アクセル操作量Ａccは出力要求量に相当する。エンジン４０の吸気配管には、スロットルアクチュエータ５４によりアクセル操作量Ａccに応じて開き角（開度）θTHが電気的に制御される電子スロットル弁５６が設けられている。この電子スロットル弁５６は、エンジン４０の出力を制御する出力制御要素に相当する。また、エンジン４０の回転速度ＮＥを検出するためのエンジン回転速度センサ５８、エンジン４０の吸入空気量Ｑを検出するための吸入空気量センサ６０、吸入空気の温度ＴA を検出するための吸入空気温度センサ６２、上記電子スロットル弁５６の全閉状態（アイドル状態）およびその開度θTHを検出するためのアイドルスイッチ付スロットルセンサ６４、車速Ｖ（出力回転速度Ｎout に対応）を検出するための車速センサ６６、エンジン４０の冷却水温ＴW を検出するための冷却水温センサ６８、常用ブレーキであるフットブレーキの操作の有無を検出するためのブレーキスイッチ７０、シフトレバー７２の操作ポジション（操作位置）ＰSHを検出するためのレバーポジションセンサ７４、タービン回転速度ＮＴ（＝入力回転速度Ｎin）を検出するためのタービン回転速度センサ７６、油圧制御回路９８内の作動油の温度であるＡＴ油温ＴOIL を検出するためのＡＴ油温センサ７８、アップシフトスイッチ８０、ダウンシフトスイッチ８２などが設けられており、それらのセンサやスイッチから、エンジン回転速度ＮＥ、吸入空気量Ｑ、吸入空気温度ＴA 、スロットル弁開度θTH、車速Ｖ、エンジン冷却水温ＴW 、ブレーキ操作の有無、シフトレバー７２の操作ポジションＰSH、タービン回転速度ＮＴ、ＡＴ油温ＴOIL 、変速レンジのアップ指令ＲUP、ダウン指令ＲDN、などを表す信号が電子制御装置９０に供給されるようになっている。
【００２３】
電子制御装置９０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、図３に示すエンジン制御手段１１０および変速制御手段１２０の各機能を実施するようになっており、必要に応じてエンジン制御用と変速制御用とに分けて構成される。
【００２４】
エンジン制御手段１１０はエンジン４０の出力を制御するもので、スロットルアクチュエータ５４により電子スロットル弁５６を開閉制御する他、燃料噴射量制御のために燃料噴射装置９２を制御するとともに、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置９４を制御する。電子スロットル弁５６の制御は、例えば図５に示す関係（マップ）に従って実際のアクセル操作量Ａccに基づいてスロットルアクチュエータ５４を駆動し、アクセル操作量Ａccが増加するほどスロットル弁開度θTHを増加させる。また、エンジン４０の始動時には、スタータ（電動モータ）９６によってエンジン４０のクランク軸をクランキングする。
【００２５】
変速制御手段１２０は自動変速機１０の変速段を自動的に切り換えるもので、シフトレバー７２の操作ポジションＰSHに応じて行われる。シフトレバー７２は運転席の近傍に配設され、図４に示す４つの操作ポジション「Ｒ（リバース）」、「Ｎ（ニュートラル）」、「Ｄ（ドライブ）」、または「Ｓ（シーケンシャル）」へ手動操作されるようになっている。「Ｒ」ポジションは後進走行位置で、「Ｎ」ポジションは動力伝達遮断位置で、「Ｄ」ポジションは自動変速による前進走行位置で、「Ｓ」ポジションは変速可能な高速側の変速段が異なる複数の変速レンジを切り換えることにより手動変速が可能な前進走行位置であり、シフトレバー７２がどの操作ポジションへ操作されているかが前記レバーポジションセンサ７４によって検出される。また、操作ポジション「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ（Ｓ）」は車両の前後方向（図４の上方が車両前側）に沿って設けられており、シフトレバー７２にケーブルやリンクなどを介して連結された図示しないマニュアルバルブがシフトレバー７２の前後操作に伴って機械的に作動させられることにより、油圧回路が切り換えられるようになっており、「Ｒ」ポジションではリバース用回路が機械的に成立させられるなどして後進変速段が成立させられ、「Ｎ」ポジションではニュートラル回路が機械的に成立させられて総てのクラッチＣおよびブレーキＢが解放され、動力伝達を遮断するニュートラルが成立させられる。
【００２６】
また、前進走行位置である「Ｄ」ポジションまたは「Ｓ」ポジションへ操作された場合は、同じくシフトレバー７２の操作に従ってマニュアルバルブにより油圧回路が切り換えられることにより前進用回路が機械的に成立させられ、前進変速段である第１変速段「１ｓｔ」〜第６変速段「６ｔｈ」で変速しながら前進走行することが可能となる。シフトレバー７２が「Ｄ」ポジションへ操作された場合は、そのことをレバーポジションセンサ７４の信号から判断して自動変速モードを成立させ、第１変速段「１ｓｔ」〜第６変速段「６ｔｈ」の総ての前進変速段を用いて変速制御を行う。すなわち、前記ソレノイド弁Ｓol１〜Ｓol５、およびリニアソレノイド弁ＳＬ１、ＳＬ２の励磁、非励磁をそれぞれ制御することにより、油圧回路を切り換えて第１変速段「１ｓｔ」〜第６変速段「６ｔｈ」の何れかの前進変速段を成立させるのである。この変速制御は、例えば図６に示すように車速Ｖおよびアクセル操作量Ａccをパラメータとして予め記憶された変速マップ（変速条件）に従って行われ、車速Ｖが低くなったりアクセル操作量Ａccが大きくなったりするに従って変速比が大きい低速側の変速段を成立させる。なお、スロットル弁開度θTHや吸入空気量Ｑ、路面勾配などに基づいて変速制御を行うなど、種々の態様が可能である。
【００２７】
シフトレバー７２が「Ｓ」ポジションへ操作された場合は、そのことをレバーポジションセンサ７４の信号から判断してマニュアル変速モードを成立させる。「Ｓ」ポジションは、車両の前後方向において上記「Ｄ」ポジションと同じ位置において車両の幅方向に隣接して設けられており、油圧回路は「Ｄ」ポジションの時と同じであるが、「Ｄ」ポジションで変速可能な変速範囲内すなわち第１変速段「１ｓｔ」〜第６変速段「６ｔｈ」の間で定められた複数の変速レンジを任意に選択できるマニュアル変速モードを電気的に成立させるのである。「Ｓ」ポジションには、車両の前後方向にアップシフト位置「（＋）」、およびダウンシフト位置「（−）」が設けられており、シフトレバー７２がそれ等のアップシフト位置「（＋）」またはダウンシフト位置「（−）」へ操作されると、そのことが前記アップシフトスイッチ８０、ダウンシフトスイッチ８２によって検出され、アップ指令ＲUPやダウン指令ＲDNに従って最高速段すなわち変速比が小さい高速側の変速範囲が異なる複数の変速レンジが電気的に成立させられる。したがって、例えば下り坂などでシフトレバー７２をダウンシフト位置「−」へ繰り返し操作すると、変速レンジが切り換えられて最高速段が低下させられることにより、例えば第４変速段「４ｔｈ」から第３変速段「３ｒｄ」、第２変速段「２ｎｄ」、第１変速段「１ｓｔ」へ順次ダウンシフトされて、エンジンブレーキが段階的に増大させられる。
【００２８】
上記アップシフト位置「（＋）」およびダウンシフト位置「（−）」は何れも不安定で、シフトレバー７２はスプリング等の付勢手段により自動的に「Ｓ」ポジションへ戻されるようになっており、アップシフト位置「（＋）」またはダウンシフト位置「（−）」への操作回数或いは保持時間などに応じて変速レンジが変更される。
【００２９】
一方、前進走行時にアクセルペダル５０が踏込み操作されることによって行われるダウンシフト、すなわちパワーＯＮダウンシフトに関して、前記変速制御手段１２０はダウンシフト時学習制御手段１２２により図７に示すフローチャートに従って係合側および解放側の油圧を学習制御する一方、前記エンジン制御手段１１０はダウンシフト時スロットル制御手段１１２により図８に示すフローチャートに従ってスロットル制御を行うようになっている。ダウンシフト時スロットル制御手段１２２はダウンシフト時出力制御手段に相当する。図１１および図１２は、上記パワーＯＮダウンシフトの変速過渡時における各部の変化を示すタイムチャートの一例で、図１１はアクセルＯＦＦから大きく踏込み操作されたキックダウン変速の場合、図１２はアクセルペダル５０の緩やかな増し踏みによるパーシャルダウン変速の場合である。
【００３０】
図７において、ステップＳ１では、パワーＯＮ時に前記図６に示す変速マップに従ってダウンシフトすべき判断が為されたか否かを判断し、ダウンシフト判断が為された場合には、ステップＳ２で、逐次書換え可能な記憶装置に記憶されている変速学習値マップ１２４から変速学習値を読み込む。本実施例では、図９に示すように解放側の初期油圧ＰＡ、および係合側の低圧待機圧ＰＢ（図１１、図１２参照）を学習制御するようになっており、何れも車速Ｖおよび変速の種類に応じて定められた学習領域毎に学習するようになっている。車速Ｖの学習領域は、例えば１０ｋｍ／ｈ毎など予め定められた車速領域Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 ・・・に従って区分されており、初期油圧ＰＡ、低圧待機圧ＰＢ共に同じ車速領域Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 ・・・で区分されている。そして、次のステップＳ３では、読み込んだ学習値に基づいて初期油圧ＰＡ、低圧待機圧ＰＢを制御するとともに、予め定められたに制御条件に従ってフィードバック制御やフィードフォワード制御などを行い、何れか１つの摩擦係合装置を解放するとともに他の１つの摩擦係合装置を係合するクラッチツークラッチ変速を行う。図１１、図１２の時間ｔ1 は、ダウンシフトのための油圧制御が開始された時間、すなわち変速出力された時間である。なお、初期油圧ＰＡおよび低圧待機圧ＰＢは、学習領域毎に記憶された学習値をそのまま用いて制御されるが、実際の車速Ｖに応じて直線補間するなどしてきめ細かく制御することもできる。
【００３１】
ステップＳ４では、上記クラッチツークラッチ変速時に、変速出力すなわち油圧制御の開始から、解放側の摩擦係合装置がスリップし始めてイナーシャ相が開始するまでの滑り出し時間Ａ（図１１、図１２参照）を検出し、ステップＳ５では、タービン回転速度ＮＴの吹き量積分値Ｂ（図１１、図１２参照）を検出する。滑り出し時間Ａは、タービン回転速度ＮＴが変速前の変速段における同期回転速度からずれ始めたか否かを判断することによって検出でき、ＮＴ吹き量積分値Ｂは、タービン回転速度ＮＴが変速後の同期回転速度ＮＴDNよりも上回った分を逐次加算することによって求めることができる。図１１、図１２の時間ｔ2 は、解放側の摩擦係合装置がスリップし始めてイナーシャ相が開始した時間である。
【００３２】
ステップＳ６では、変速が終了したか否かを、例えばタービン回転速度ＮＴが変速後の同期回転速度ＮＴDNと所定時間以上一致したか否か等によって判断する。図１１、図１２の時間ｔ4 は変速終了時間で、このように変速が終了したらステップＳ７を実行し、所定の学習許可条件が成立するか否かを判断する。学習許可条件は、適切な学習制御を行うことができるか否かを判断するためのもので、例えばＡＴ油温ＴOIL やエンジン冷却水温ＴW がそれぞれ所定の範囲内であるとともに、車速Ｖの急な変化や路面μの変化、ＡＢＳ装置の作動が無いことなどで、本実施例では図８のステップＲ３以下のスロットル制御が行われることも含んでおり、学習許可条件が成立した場合にはステップＳ８を実行し、解放側の初期油圧ＰＡについては滑り出し時間Ａと予め定められた目標滑り出し時間との偏差に応じて、図９(a) のマップの対応する学習領域の学習値を更新する一方、係合側の低圧待機圧ＰＢについてはＮＴ吹き量積分値Ｂと予め定められた目標ＮＴ吹き量積分値との偏差に応じて、図９(b) のマップの対応する学習領域の学習値を更新する。また、学習許可条件が成立しない場合には、ステップＳ９を実行して現在の学習値を維持する。
【００３３】
一方、前記ダウンシフト時スロットル制御手段１１２によって実行される図８のステップＲ１では、パワーＯＮダウンシフトの変速出力が為されたか否か、すなわち図７のステップＳ３の油圧制御が開始されたか否かを判断し、油圧制御が開始された場合は、ステップＲ２を実行して制御実施条件が成立するか否かを判断する。この制御実施条件は、前記学習許可条件と同様に例えばＡＴ油温ＴOIL やエンジン冷却水温ＴW がそれぞれ所定の範囲内であることなどが定められており、制御実施条件が成立した場合はステップＲ３以下を実行するが、制御実施条件が成立しない場合にはステップＲ７を実行し、前記図５に示すマップに従ってアクセル操作量Ａccに応じてスロットル弁開度θTHを制御する通常のスロットル制御を実施する。
【００３４】
ステップＲ３では、現在の変速段および車速Ｖに関する情報を取得し、ステップＲ４では、逐次書換え可能な記憶装置に記憶されているスロットル指令値マップ１１４から、上記変速段および車速Ｖに基づいてスロットル指令値を読み込み、そのスロットル指令値に従ってアクセル操作量Ａccと無関係にスロットル弁開度θTHを一定の値に固定する。スロットル指令値マップ１１４は、図１０に示すように、前記変速学習値マップ１２４と同様に車速Ｖおよび変速の種類に応じて定められており、車速領域Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 ・・・は変速学習値マップ１２４と同じである。そして、本実施例では、車速領域Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 ・・・毎に異なるスロットル指令値が設定されているとともに、最高車速領域Ｖn では、ダウンシフトに伴うタービン回転速度ＮＴの変化幅が大きいためエンジントルクが最大となるようにスロットル指令値が全開とされ、車速Ｖが低くなるに従って変速がゆっくり進行するように、スロットル指令値が小さくされている。このスロットル指令値は出力指令値に相当する。なお、車速領域Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 ・・・毎のスロットル指令値をそのまま用いてスロットル弁開度θTHを制御しているが、実際の車速Ｖに応じて直線補間するなどしてスロットル弁開度θTHをきめ細かく制御することもできる。また、図１１、図１２のタイムチャートは何れも車速Ｖが中程度で、スロットル弁開度θTHが中間的な開度に固定されている場合である。図１１、図１２のスロットル弁開度θTH、エンジントルク、および出力軸トルクのグラフの実線は本実施例の場合で、一点鎖線はアクセル操作量Ａccに応じてスロットル弁開度θTHが制御された場合である。
【００３５】
次のステップＲ５では、予め定められた所定の設定状態まで変速が進行したか否かを判断し、所定の設定状態まで変速が進行した場合には、ステップＲ６を実行してスロットル弁開度θTHの復帰制御を行う。所定の設定状態は、変速終了後に速やかにアクセル操作量Ａccに応じた出力軸トルクが得られるように、具体的はスロットル弁開度θTHを前記図５のマップに従って求められる値までショックを生じることなく復帰させることができるように、ステップＲ６の復帰制御の内容に応じて、例えばタービン回転速度ＮＴが変速後の同期回転速度ＮＴDNよりも少し低い回転速度（例えば−５０ｒｐｍなど）に達したか否かによって判断する。ステップＲ６の復帰制御は、スロットル弁開度θTHを所定の変化率で変化させるもので、その変化率は、例えば図１０のマップと同様に車速Ｖおよび変速の種類に応じて設定される。また、実際のアクセル操作量Ａccに応じて図５のマップに従って求められる目標スロットル弁開度との偏差に応じて変化率を設定することもできる。図１１、図１２の時間ｔ3 は、ステップＲ５の判断がＹＥＳとなってスロットル弁開度θTHの復帰制御が開始された時間である。
【００３６】
このように、本実施例のダウンシフト時制御装置においては、自動変速機１０をダウンシフトする際の変速過渡時には、エンジン４０のスロットル弁開度θTHが、ダウンシフト時学習制御手段１２２の学習領域が定められた複数の車速領域Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 ・・・毎にそれぞれ同じ値となるようにアクセル操作量Ａccと無関係にスロットル指令値マップ１１４に設定されたスロットル指令値に従って制御されるため、車速領域Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 ・・・が同じであればアクセル操作の相違に拘らずエンジン出力が略一定とされ、且つその車速領域Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 ・・・に応じてダウンシフトの学習制御が行われるため、ダウンシフト時学習制御手段１２２による学習制御が安定して、常に適切な変速制御が行われるようになる。
【００３７】
また、上記スロットル指令値マップ１１４は、最高車速領域Ｖn ではエンジントルクが最大となるようにスロットル指令値が全開とされ、車速Ｖが低くなるに従ってスロットル指令値が小さくされているため、ダウンシフトに伴うタービン回転速度ＮＴの変化幅が大きい高車速側では、大きなスロットル弁開度θTHによる大きなエンジントルクでタービン回転速度ＮＴが速やかに上昇させられて、変速応答性が向上する一方、ダウンシフトに伴うタービン回転速度ＮＴの変化幅が小さい低車速側では、小さなスロットル弁開度θTHによる小さなエンジントルクでタービン回転速度ＮＴが緩やかに上昇させられるため、変速制御手段１２０による変速制御（油圧制御）が間に合わなくてエンジン吹き等のショックが生じることが抑制される。
【００３８】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明が適用された車両用駆動装置の一例を説明する図で、(a) は骨子図、(b) は複数の変速段を成立させるための係合要素を説明する作動表である。
【図２】図１の車両用駆動装置が備えている制御系統の要部を説明するブロック線図である。
【図３】図１の自動変速機のダウンシフト時の制御に関して図２の電子制御装置が備えている機能を説明するブロック線図である。
【図４】図２のシフトレバーを具体的に示す斜視図である。
【図５】図２の電子スロットル弁のスロットル弁開度とアクセル操作量との関係を示す図である。
【図６】図１の自動変速機の変速段を運転状態に応じて自動的に切り換える変速マップの一例を説明する図である。
【図７】図３のダウンシフト時学習制御手段による信号処理を具体的に説明するフローチャートである。
【図８】図３のダウンシフト時スロットル制御手段による信号処理を具体的に説明するフローチャートである。
【図９】図３の変速学習値マップの一例を説明する図である。
【図１０】図３のスロットル指令値マップの一例を説明する図である。
【図１１】キックダウン変速時に図７および図８のフローチャートに従ってダウンシフト時の学習制御およびエンジン制御が行われた場合の各部の変化を示すタイムチャートの一例である。
【図１２】パーシャルダウン変速時に図７および図８のフローチャートに従ってダウンシフト時の学習制御およびエンジン制御が行われた場合の各部の変化を示すタイムチャートの一例である。
【符号の説明】
【００４０】
１０：自動変速機 ４０：エンジン（駆動力源） ５６：電子スロットル弁（出力制御要素） ９０：電子制御装置 １１２：ダウンシフト時スロットル制御手段（ダウンシフト時出力制御手段） １２２：ダウンシフト時学習制御手段 Ｃ１、Ｃ２：クラッチ（摩擦係合装置） Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３：ブレーキ（摩擦係合装置） Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 ・・・：車速領域 θTH：スロットル弁開度 Ａcc：アクセル操作量
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両の制御装置に係り、特に、ダウンシフト時のエンジン出力制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
(a) 出力を電気的に制御できる車両走行用の駆動力源と、(b) その駆動力源からの動力伝達経路に配設されるとともに、複数の摩擦係合装置の係合、解放状態に応じて変速比が異なる複数の変速段を成立させる自動変速機と、(c) その自動変速機をダウンシフトする際の変速過渡時に、アクセル操作量すなわち運転者の出力要求量の変化に拘らず前記駆動力源の出力制御要素を一定に保持するダウンシフト時出力制御手段と、を有する車両の制御装置が知られている。特許文献１に記載の装置はその一例で、車両走行用の駆動力源としてエンジンを備えているとともに、変速中にアクセル操作量が変化してもエンジンのスロットル弁開度（出力制御要素）を変速直前の一定の値に固定するようになっており、これによりエンジン出力が略一定に維持されて、変速制御が簡略化されるとともに変速ショックの発生が抑制される。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３３０７７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、かかる従来の制御装置においては、スロットル弁開度が変速直前の値に固定されるため、アクセル操作量の変化速度が大きいキックダウン時とアクセル操作量の変化速度が小さいパーシャルダウン時とでスロットル弁開度が相違し、それに伴うエンジン出力の変化で変速制御が損なわれる場合があった。すなわち、各部の個体差や経時変化に拘らず適切な変速制御が行われるように、自動変速機をダウンシフトする際に係合または解放される摩擦係合装置の係合力、例えば解放側の初期油圧や係合側の低圧待機圧などを、変速の進行状況やエンジン吹きの程度等に応じて学習することが行われているが、スロットル弁開度の相違に伴ってエンジン出力が変化すると学習制御が不安定となり、変速制御が悪化することがある。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、アクセルＯＮ（パワーＯＮ）時のダウンシフト制御に関して、アクセル操作の相違に拘らず学習制御が安定して行われるようにして常に適切な変速制御が行われるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 出力を電気的に制御できる車両走行用の駆動力源と、(b) その駆動力源からの動力伝達経路に配設されるとともに、複数の摩擦係合装置の係合、解放状態に応じて変速比が異なる複数の変速段を成立させる自動変速機と、(c) その自動変速機をダウンシフトする際の変速過渡時に、アクセル操作量の変化に拘らず前記駆動力源の出力制御要素を一定に保持するダウンシフト時出力制御手段と、(d) 前記自動変速機をダウンシフトする際に係合または解放される前記摩擦係合装置の係合力を、車速に応じて学習領域が定められた学習値に基づいて制御するダウンシフト時学習制御手段と、を有する車両のダウンシフト時制御装置において、(e) 前記ダウンシフト時出力制御手段は、前記ダウンシフト時学習制御手段の学習領域が定められた複数の車速領域毎にそれぞれ同じ値となるように、前記アクセル操作量と無関係に予め設定された出力指令値に従って前記出力制御要素を制御することを特徴とする。
【０００７】
第２発明は、第１発明の車両のダウンシフト時制御装置において、(a) 前記駆動力源は、スロットル弁開度を電気的に制御できる電子スロットル弁を前記出力制御要素として備えているエンジンで、(b) 前記ダウンシフト時出力制御手段は前記スロットル弁開度を制御するもので、(c) 前記出力指令値は、前記エンジンのトルクが最大となるように定められたスロットル指令値であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
このような車両のダウンシフト時制御装置においては、自動変速機をダウンシフトする際の変速過渡時には、ダウンシフト時学習制御手段の学習領域が定められた複数の車速領域毎にそれぞれ同じ値となるように、アクセル操作量すなわち運転者の出力要求量とは無関係に予め設定された出力指令値に従って駆動力源の出力制御要素が制御されるため、車速領域が同じであればアクセル操作の相違に拘らず駆動力源の出力が略一定とされ、且つその車速領域に応じて学習制御が行われるため、ダウンシフト時学習制御手段による学習制御が安定して、常に適切な変速制御が行われるようになる。
【０００９】
第２発明は、駆動力源としてエンジンを備えており、そのスロットル弁開度によってエンジン出力を制御する場合で、ダウンシフト時の出力指令値としてエンジントルクが最大となるスロットル指令値が設定されているため、入力回転速度が速やかに上昇させられて変速応答性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
車両走行用の駆動力源としては、燃料の燃焼によって出力を発生する内燃機関等のエンジンが好適に用いられるが、電動モータなどの他の駆動力源を採用することもできる。第２発明では、電子スロットル弁によってエンジン出力を制御するようになっているが、吸排気バルブのリフト量などでエンジン出力を制御することもできるなど、種々の態様が可能である。
【００１１】
自動変速機としては、複数の遊星歯車装置を有する遊星歯車式の自動変速機が好適に用いられるが、複数の入力経路を切り換えて変速する平行軸式の自動変速機を用いることもできるなど、複数の摩擦係合装置の係合、解放状態を切り換えて変速する種々の自動変速機を採用できる。摩擦係合装置は、例えば油圧アクチュエータによって摩擦係合させられるクラッチやブレーキ等で、その場合は油圧によって係合力（トルク容量）を制御できるが、電磁力で係合力を制御するものなど他の摩擦係合装置を用いることもできる。
【００１２】
自動変速機は、車速やアクセル操作量等の運転状態に応じて自動的に変速段を切り換えるものでも、運転者の変速指令に従って変速段を切り換えるものでも良い。
【００１３】
ダウンシフト時学習制御手段は、例えばクラッチツークラッチ変速によってダウンシフトが行われる場合に、係合側の摩擦係合装置の初期油圧（係合力）を、イナーシャ相が開始する滑り出し時間が所定の範囲内となるように学習したり、解放側の摩擦係合装置の低圧待機圧（係合力）を、入力回転速度の吹き量に基づいて学習したりするように構成される。上記初期油圧や低圧待機圧等の所定の係合力の継続時間、或いはその係合力の漸減制御や漸増制御、フィードバック制御等の各種の制御の開始時間などを、学習によって逐次更新したり、漸減制御や漸増制御の変化率等を学習によって更新したりするなど、係合力に関する種々の学習制御が可能である。
【００１４】
係合側および解放側の両方を学習制御することもできるが、何れか一方だけ学習制御する場合であっても良い。複数の摩擦係合装置を解放するとともに係合して変速するクラッチツークラッチ変速に限らず、例えば一方向クラッチを有する場合に所定の摩擦係合装置を解放してダウンシフトする際に、その解放側の摩擦係合装置の係合力を学習制御する場合にも本発明は適用され得る。
【００１５】
ダウンシフト時出力制御手段の出力指令値は、ダウンシフト時学習制御手段の学習領域が定められた複数の車速領域毎に同じ値であれば良く、必ずしも複数の車速領域毎に異なる出力指令値が設定される必要はなく、例えば車速に拘らず一定の出力指令値が定められても良い。出力指令値や学習値は、車速領域だけでなく、変速の種類毎に定めることが望ましい。
【００１６】
出力指令値は、例えば第２発明のように駆動力源のトルクが最大となる値に設定するなど種々の態様が可能であるが、ダウンシフトに伴う入力回転速度の変化幅が小さい低車速領域では、摩擦係合装置の係合、解放制御が間に合わない可能性があるため、そのような低車速領域では比較的小さいトルクを発生するように出力指令値（スロットル指令値など）を設定することが望ましい。すなわち、低車速では小さなトルクを発生し、車速が高くなる程大きなトルクを発生するように出力指令値を設定するのである。第２発明では、少なくとも一部の車速領域（例えば最高車速領域）でエンジントルクが最大となるスロットル指令値が設定されておれば良い。
【実施例】
【００１７】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１の(a) は、本発明が適用された車両用駆動装置の骨子図で、(b) は複数の変速段を成立させる際の係合要素を説明する作動表である。自動変速機１０は、ＦＦ車両などの横置き用のもので、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置１２を主体として構成されている第１変速部１４と、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置１６およびダブルピニオン型の第３遊星歯車装置１８を主体として構成されている第２変速部２０とを同軸線上に有し、入力軸２２の回転を変速して出力歯車２４から出力する。入力軸２２は入力部材に相当するもので、走行用駆動力源としてのエンジン４０によって回転駆動されるトルクコンバータ４２のタービン軸であり、出力歯車２４は出力部材に相当するもので、図示しない差動歯車装置を介して左右の駆動輪を回転駆動する。エンジン４０は、燃料の燃焼によって出力を発生する内燃機関である。なお、この自動変速機１０は中心線に対して略対称的に構成されており、図１(a) では中心線の下半分が省略されている。
【００１８】
上記第１変速部１４を構成している第１遊星歯車装置１２は、サンギヤＳ１、プラネタリキャリアＣＡ１、およびリングギヤＲ１の３つの回転要素を備えており、サンギヤＳ１が入力軸２２に連結されて回転駆動されるとともに、リングギヤＲ１が第３ブレーキＢ３を介して回転不能にケース２６に固定されることにより、プラネタリキャリアＣＡ１が中間出力部材として入力軸２２に対して減速回転させられて出力する。また、第２変速部２０を構成している第２遊星歯車装置１６および第３遊星歯車装置１８は、一部が互いに連結されることによって４つの回転要素ＲＭ１〜ＲＭ４が構成されており、具体的には、第３遊星歯車装置１８のサンギヤＳ３によって第１回転要素ＲＭ１が構成され、第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２および第３遊星歯車装置１８のリングギヤＲ３が互いに連結されて第２回転要素ＲＭ２が構成され、第２遊星歯車装置１６のプラネタリキャリアＣＡ２および第３遊星歯車装置１８のプラネタリキャリアＣＡ３が互いに連結されて第３回転要素ＲＭ３が構成され、第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２によって第４回転要素ＲＭ４が構成されている。なお、リングギヤＲ２およびＲ３、プラネタリキャリアＣＡ２およびＣＡ３は、それぞれ共通の部材にて構成されているとともに、第２遊星歯車装置１６のピニオンは第３遊星歯車装置１８の第２ピニオン（外側のピニオン）を兼ねている。
【００１９】
上記第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ３）は第１ブレーキＢ１によって選択的にケース２６に連結されて回転停止させられ、第２回転要素ＲＭ２（リングギヤＲ２、Ｒ３）は第２ブレーキＢ２によって選択的にケース２６に連結されて回転停止させられ、第４回転要素ＲＭ４（サンギヤＳ２）は第１クラッチＣ１を介して選択的に前記入力軸２２に連結され、第２回転要素ＲＭ２（リングギヤＲ２、Ｒ３）は第２クラッチＣ２を介して選択的に入力軸２２に連結され、第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ３）は中間出力部材である前記第１遊星歯車装置１２のプラネタリキャリアＣＡ１に一体的に連結され、第３回転要素ＲＭ３（プラネタリキャリアＣＡ２、ＣＡ３）は前記出力歯車２４に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。
【００２０】
上記第１ブレーキＢ１〜第３ブレーキＢ３、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２（以下、特に区別しない場合は単にブレーキＢ、クラッチＣという）は、何れも油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる多板式の油圧式摩擦係合装置で、油圧制御回路９８（図２参照）のソレノイド弁Ｓol１〜Ｓol５、およびリニアソレノイド弁ＳＬ１、ＳＬ２の励磁、非励磁や図示しないマニュアルバルブによって油圧回路が切り換えられることにより、図１(b) に示すように係合、解放状態が切り換えられ、シフトレバー７２（図４参照）の操作位置（ポジション）に応じて６つの前進変速段（１ｓｔ〜６ｔｈ）および１つの後進変速段が成立させられる。図１(b) の「１ｓｔ」〜「６ｔｈ」は前進の第１変速段〜第６変速段を意味しており、第１変速段「１ｓｔ」から第６変速段「６ｔｈ」へ向かうに従って変速比（入力軸２２の回転速度Ｎin／出力歯車２４の回転速度Ｎout ）は小さくなり、第４変速段「４ｔｈ」の変速比は１．０である。また、図１(b) において「○」は係合、「×」は解放を表しており、本実施例では総ての前進変速段の切換えに際して、何れか１つの摩擦係合装置を解放するとともに他の１つの摩擦係合装置を係合させるクラッチツークラッチ変速が行われる。
【００２１】
図２の油圧制御回路９８は、上記変速用のソレノイド弁Ｓol１〜Ｓol５、リニアソレノイド弁ＳＬ１、ＳＬ２の他に、主にロックアップ油圧を制御するリニアソレノイド弁ＳＬＵ、主にライン油圧ＰＬを制御するリニアソレノイド弁ＳＬＴを備えており、油圧制御回路９８内の作動油は、トルクコンバータ４２のロックアップクラッチへも供給されるとともに、自動変速機１０等の各部の潤滑にも使用される。
【００２２】
図２は、図１の自動変速機１０やエンジン４０などを制御するために車両に設けられた制御系統を説明するブロック線図で、アクセルペダル５０の操作量Ａccがアクセル操作量センサ５２により検出されるようになっている。アクセルペダル５０は、運転者の出力要求量に応じて大きく踏み込み操作されるもので、アクセル操作部材に相当し、アクセル操作量Ａccは出力要求量に相当する。エンジン４０の吸気配管には、スロットルアクチュエータ５４によりアクセル操作量Ａccに応じて開き角（開度）θTHが電気的に制御される電子スロットル弁５６が設けられている。この電子スロットル弁５６は、エンジン４０の出力を制御する出力制御要素に相当する。また、エンジン４０の回転速度ＮＥを検出するためのエンジン回転速度センサ５８、エンジン４０の吸入空気量Ｑを検出するための吸入空気量センサ６０、吸入空気の温度ＴA を検出するための吸入空気温度センサ６２、上記電子スロットル弁５６の全閉状態（アイドル状態）およびその開度θTHを検出するためのアイドルスイッチ付スロットルセンサ６４、車速Ｖ（出力回転速度Ｎout に対応）を検出するための車速センサ６６、エンジン４０の冷却水温ＴW を検出するための冷却水温センサ６８、常用ブレーキであるフットブレーキの操作の有無を検出するためのブレーキスイッチ７０、シフトレバー７２の操作ポジション（操作位置）ＰSHを検出するためのレバーポジションセンサ７４、タービン回転速度ＮＴ（＝入力回転速度Ｎin）を検出するためのタービン回転速度センサ７６、油圧制御回路９８内の作動油の温度であるＡＴ油温ＴOIL を検出するためのＡＴ油温センサ７８、アップシフトスイッチ８０、ダウンシフトスイッチ８２などが設けられており、それらのセンサやスイッチから、エンジン回転速度ＮＥ、吸入空気量Ｑ、吸入空気温度ＴA 、スロットル弁開度θTH、車速Ｖ、エンジン冷却水温ＴW 、ブレーキ操作の有無、シフトレバー７２の操作ポジションＰSH、タービン回転速度ＮＴ、ＡＴ油温ＴOIL 、変速レンジのアップ指令ＲUP、ダウン指令ＲDN、などを表す信号が電子制御装置９０に供給されるようになっている。
【００２３】
電子制御装置９０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、図３に示すエンジン制御手段１１０および変速制御手段１２０の各機能を実施するようになっており、必要に応じてエンジン制御用と変速制御用とに分けて構成される。
【００２４】
エンジン制御手段１１０はエンジン４０の出力を制御するもので、スロットルアクチュエータ５４により電子スロットル弁５６を開閉制御する他、燃料噴射量制御のために燃料噴射装置９２を制御するとともに、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置９４を制御する。電子スロットル弁５６の制御は、例えば図５に示す関係（マップ）に従って実際のアクセル操作量Ａccに基づいてスロットルアクチュエータ５４を駆動し、アクセル操作量Ａccが増加するほどスロットル弁開度θTHを増加させる。また、エンジン４０の始動時には、スタータ（電動モータ）９６によってエンジン４０のクランク軸をクランキングする。
【００２５】
変速制御手段１２０は自動変速機１０の変速段を自動的に切り換えるもので、シフトレバー７２の操作ポジションＰSHに応じて行われる。シフトレバー７２は運転席の近傍に配設され、図４に示す４つの操作ポジション「Ｒ（リバース）」、「Ｎ（ニュートラル）」、「Ｄ（ドライブ）」、または「Ｓ（シーケンシャル）」へ手動操作されるようになっている。「Ｒ」ポジションは後進走行位置で、「Ｎ」ポジションは動力伝達遮断位置で、「Ｄ」ポジションは自動変速による前進走行位置で、「Ｓ」ポジションは変速可能な高速側の変速段が異なる複数の変速レンジを切り換えることにより手動変速が可能な前進走行位置であり、シフトレバー７２がどの操作ポジションへ操作されているかが前記レバーポジションセンサ７４によって検出される。また、操作ポジション「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ（Ｓ）」は車両の前後方向（図４の上方が車両前側）に沿って設けられており、シフトレバー７２にケーブルやリンクなどを介して連結された図示しないマニュアルバルブがシフトレバー７２の前後操作に伴って機械的に作動させられることにより、油圧回路が切り換えられるようになっており、「Ｒ」ポジションではリバース用回路が機械的に成立させられるなどして後進変速段が成立させられ、「Ｎ」ポジションではニュートラル回路が機械的に成立させられて総てのクラッチＣおよびブレーキＢが解放され、動力伝達を遮断するニュートラルが成立させられる。
【００２６】
また、前進走行位置である「Ｄ」ポジションまたは「Ｓ」ポジションへ操作された場合は、同じくシフトレバー７２の操作に従ってマニュアルバルブにより油圧回路が切り換えられることにより前進用回路が機械的に成立させられ、前進変速段である第１変速段「１ｓｔ」〜第６変速段「６ｔｈ」で変速しながら前進走行することが可能となる。シフトレバー７２が「Ｄ」ポジションへ操作された場合は、そのことをレバーポジションセンサ７４の信号から判断して自動変速モードを成立させ、第１変速段「１ｓｔ」〜第６変速段「６ｔｈ」の総ての前進変速段を用いて変速制御を行う。すなわち、前記ソレノイド弁Ｓol１〜Ｓol５、およびリニアソレノイド弁ＳＬ１、ＳＬ２の励磁、非励磁をそれぞれ制御することにより、油圧回路を切り換えて第１変速段「１ｓｔ」〜第６変速段「６ｔｈ」の何れかの前進変速段を成立させるのである。この変速制御は、例えば図６に示すように車速Ｖおよびアクセル操作量Ａccをパラメータとして予め記憶された変速マップ（変速条件）に従って行われ、車速Ｖが低くなったりアクセル操作量Ａccが大きくなったりするに従って変速比が大きい低速側の変速段を成立させる。なお、スロットル弁開度θTHや吸入空気量Ｑ、路面勾配などに基づいて変速制御を行うなど、種々の態様が可能である。
【００２７】
シフトレバー７２が「Ｓ」ポジションへ操作された場合は、そのことをレバーポジションセンサ７４の信号から判断してマニュアル変速モードを成立させる。「Ｓ」ポジションは、車両の前後方向において上記「Ｄ」ポジションと同じ位置において車両の幅方向に隣接して設けられており、油圧回路は「Ｄ」ポジションの時と同じであるが、「Ｄ」ポジションで変速可能な変速範囲内すなわち第１変速段「１ｓｔ」〜第６変速段「６ｔｈ」の間で定められた複数の変速レンジを任意に選択できるマニュアル変速モードを電気的に成立させるのである。「Ｓ」ポジションには、車両の前後方向にアップシフト位置「（＋）」、およびダウンシフト位置「（−）」が設けられており、シフトレバー７２がそれ等のアップシフト位置「（＋）」またはダウンシフト位置「（−）」へ操作されると、そのことが前記アップシフトスイッチ８０、ダウンシフトスイッチ８２によって検出され、アップ指令ＲUPやダウン指令ＲDNに従って最高速段すなわち変速比が小さい高速側の変速範囲が異なる複数の変速レンジが電気的に成立させられる。したがって、例えば下り坂などでシフトレバー７２をダウンシフト位置「−」へ繰り返し操作すると、変速レンジが切り換えられて最高速段が低下させられることにより、例えば第４変速段「４ｔｈ」から第３変速段「３ｒｄ」、第２変速段「２ｎｄ」、第１変速段「１ｓｔ」へ順次ダウンシフトされて、エンジンブレーキが段階的に増大させられる。
【００２８】
上記アップシフト位置「（＋）」およびダウンシフト位置「（−）」は何れも不安定で、シフトレバー７２はスプリング等の付勢手段により自動的に「Ｓ」ポジションへ戻されるようになっており、アップシフト位置「（＋）」またはダウンシフト位置「（−）」への操作回数或いは保持時間などに応じて変速レンジが変更される。
【００２９】
一方、前進走行時にアクセルペダル５０が踏込み操作されることによって行われるダウンシフト、すなわちパワーＯＮダウンシフトに関して、前記変速制御手段１２０はダウンシフト時学習制御手段１２２により図７に示すフローチャートに従って係合側および解放側の油圧を学習制御する一方、前記エンジン制御手段１１０はダウンシフト時スロットル制御手段１１２により図８に示すフローチャートに従ってスロットル制御を行うようになっている。ダウンシフト時スロットル制御手段１２２はダウンシフト時出力制御手段に相当する。図１１および図１２は、上記パワーＯＮダウンシフトの変速過渡時における各部の変化を示すタイムチャートの一例で、図１１はアクセルＯＦＦから大きく踏込み操作されたキックダウン変速の場合、図１２はアクセルペダル５０の緩やかな増し踏みによるパーシャルダウン変速の場合である。
【００３０】
図７において、ステップＳ１では、パワーＯＮ時に前記図６に示す変速マップに従ってダウンシフトすべき判断が為されたか否かを判断し、ダウンシフト判断が為された場合には、ステップＳ２で、逐次書換え可能な記憶装置に記憶されている変速学習値マップ１２４から変速学習値を読み込む。本実施例では、図９に示すように解放側の初期油圧ＰＡ、および係合側の低圧待機圧ＰＢ（図１１、図１２参照）を学習制御するようになっており、何れも車速Ｖおよび変速の種類に応じて定められた学習領域毎に学習するようになっている。車速Ｖの学習領域は、例えば１０ｋｍ／ｈ毎など予め定められた車速領域Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 ・・・に従って区分されており、初期油圧ＰＡ、低圧待機圧ＰＢ共に同じ車速領域Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 ・・・で区分されている。そして、次のステップＳ３では、読み込んだ学習値に基づいて初期油圧ＰＡ、低圧待機圧ＰＢを制御するとともに、予め定められたに制御条件に従ってフィードバック制御やフィードフォワード制御などを行い、何れか１つの摩擦係合装置を解放するとともに他の１つの摩擦係合装置を係合するクラッチツークラッチ変速を行う。図１１、図１２の時間ｔ1 は、ダウンシフトのための油圧制御が開始された時間、すなわち変速出力された時間である。なお、初期油圧ＰＡおよび低圧待機圧ＰＢは、学習領域毎に記憶された学習値をそのまま用いて制御されるが、実際の車速Ｖに応じて直線補間するなどしてきめ細かく制御することもできる。
【００３１】
ステップＳ４では、上記クラッチツークラッチ変速時に、変速出力すなわち油圧制御の開始から、解放側の摩擦係合装置がスリップし始めてイナーシャ相が開始するまでの滑り出し時間Ａ（図１１、図１２参照）を検出し、ステップＳ５では、タービン回転速度ＮＴの吹き量積分値Ｂ（図１１、図１２参照）を検出する。滑り出し時間Ａは、タービン回転速度ＮＴが変速前の変速段における同期回転速度からずれ始めたか否かを判断することによって検出でき、ＮＴ吹き量積分値Ｂは、タービン回転速度ＮＴが変速後の同期回転速度ＮＴDNよりも上回った分を逐次加算することによって求めることができる。図１１、図１２の時間ｔ2 は、解放側の摩擦係合装置がスリップし始めてイナーシャ相が開始した時間である。
【００３２】
ステップＳ６では、変速が終了したか否かを、例えばタービン回転速度ＮＴが変速後の同期回転速度ＮＴDNと所定時間以上一致したか否か等によって判断する。図１１、図１２の時間ｔ4 は変速終了時間で、このように変速が終了したらステップＳ７を実行し、所定の学習許可条件が成立するか否かを判断する。学習許可条件は、適切な学習制御を行うことができるか否かを判断するためのもので、例えばＡＴ油温ＴOIL やエンジン冷却水温ＴW がそれぞれ所定の範囲内であるとともに、車速Ｖの急な変化や路面μの変化、ＡＢＳ装置の作動が無いことなどで、本実施例では図８のステップＲ３以下のスロットル制御が行われることも含んでおり、学習許可条件が成立した場合にはステップＳ８を実行し、解放側の初期油圧ＰＡについては滑り出し時間Ａと予め定められた目標滑り出し時間との偏差に応じて、図９(a) のマップの対応する学習領域の学習値を更新する一方、係合側の低圧待機圧ＰＢについてはＮＴ吹き量積分値Ｂと予め定められた目標ＮＴ吹き量積分値との偏差に応じて、図９(b) のマップの対応する学習領域の学習値を更新する。また、学習許可条件が成立しない場合には、ステップＳ９を実行して現在の学習値を維持する。
【００３３】
一方、前記ダウンシフト時スロットル制御手段１１２によって実行される図８のステップＲ１では、パワーＯＮダウンシフトの変速出力が為されたか否か、すなわち図７のステップＳ３の油圧制御が開始されたか否かを判断し、油圧制御が開始された場合は、ステップＲ２を実行して制御実施条件が成立するか否かを判断する。この制御実施条件は、前記学習許可条件と同様に例えばＡＴ油温ＴOIL やエンジン冷却水温ＴW がそれぞれ所定の範囲内であることなどが定められており、制御実施条件が成立した場合はステップＲ３以下を実行するが、制御実施条件が成立しない場合にはステップＲ７を実行し、前記図５に示すマップに従ってアクセル操作量Ａccに応じてスロットル弁開度θTHを制御する通常のスロットル制御を実施する。
【００３４】
ステップＲ３では、現在の変速段および車速Ｖに関する情報を取得し、ステップＲ４では、逐次書換え可能な記憶装置に記憶されているスロットル指令値マップ１１４から、上記変速段および車速Ｖに基づいてスロットル指令値を読み込み、そのスロットル指令値に従ってアクセル操作量Ａccと無関係にスロットル弁開度θTHを一定の値に固定する。スロットル指令値マップ１１４は、図１０に示すように、前記変速学習値マップ１２４と同様に車速Ｖおよび変速の種類に応じて定められており、車速領域Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 ・・・は変速学習値マップ１２４と同じである。そして、本実施例では、車速領域Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 ・・・毎に異なるスロットル指令値が設定されているとともに、最高車速領域Ｖn では、ダウンシフトに伴うタービン回転速度ＮＴの変化幅が大きいためエンジントルクが最大となるようにスロットル指令値が全開とされ、車速Ｖが低くなるに従って変速がゆっくり進行するように、スロットル指令値が小さくされている。このスロットル指令値は出力指令値に相当する。なお、車速領域Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 ・・・毎のスロットル指令値をそのまま用いてスロットル弁開度θTHを制御しているが、実際の車速Ｖに応じて直線補間するなどしてスロットル弁開度θTHをきめ細かく制御することもできる。また、図１１、図１２のタイムチャートは何れも車速Ｖが中程度で、スロットル弁開度θTHが中間的な開度に固定されている場合である。図１１、図１２のスロットル弁開度θTH、エンジントルク、および出力軸トルクのグラフの実線は本実施例の場合で、一点鎖線はアクセル操作量Ａccに応じてスロットル弁開度θTHが制御された場合である。
【００３５】
次のステップＲ５では、予め定められた所定の設定状態まで変速が進行したか否かを判断し、所定の設定状態まで変速が進行した場合には、ステップＲ６を実行してスロットル弁開度θTHの復帰制御を行う。所定の設定状態は、変速終了後に速やかにアクセル操作量Ａccに応じた出力軸トルクが得られるように、具体的はスロットル弁開度θTHを前記図５のマップに従って求められる値までショックを生じることなく復帰させることができるように、ステップＲ６の復帰制御の内容に応じて、例えばタービン回転速度ＮＴが変速後の同期回転速度ＮＴDNよりも少し低い回転速度（例えば−５０ｒｐｍなど）に達したか否かによって判断する。ステップＲ６の復帰制御は、スロットル弁開度θTHを所定の変化率で変化させるもので、その変化率は、例えば図１０のマップと同様に車速Ｖおよび変速の種類に応じて設定される。また、実際のアクセル操作量Ａccに応じて図５のマップに従って求められる目標スロットル弁開度との偏差に応じて変化率を設定することもできる。図１１、図１２の時間ｔ3 は、ステップＲ５の判断がＹＥＳとなってスロットル弁開度θTHの復帰制御が開始された時間である。
【００３６】
このように、本実施例のダウンシフト時制御装置においては、自動変速機１０をダウンシフトする際の変速過渡時には、エンジン４０のスロットル弁開度θTHが、ダウンシフト時学習制御手段１２２の学習領域が定められた複数の車速領域Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 ・・・毎にそれぞれ同じ値となるようにアクセル操作量Ａccと無関係にスロットル指令値マップ１１４に設定されたスロットル指令値に従って制御されるため、車速領域Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 ・・・が同じであればアクセル操作の相違に拘らずエンジン出力が略一定とされ、且つその車速領域Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 ・・・に応じてダウンシフトの学習制御が行われるため、ダウンシフト時学習制御手段１２２による学習制御が安定して、常に適切な変速制御が行われるようになる。
【００３７】
また、上記スロットル指令値マップ１１４は、最高車速領域Ｖn ではエンジントルクが最大となるようにスロットル指令値が全開とされ、車速Ｖが低くなるに従ってスロットル指令値が小さくされているため、ダウンシフトに伴うタービン回転速度ＮＴの変化幅が大きい高車速側では、大きなスロットル弁開度θTHによる大きなエンジントルクでタービン回転速度ＮＴが速やかに上昇させられて、変速応答性が向上する一方、ダウンシフトに伴うタービン回転速度ＮＴの変化幅が小さい低車速側では、小さなスロットル弁開度θTHによる小さなエンジントルクでタービン回転速度ＮＴが緩やかに上昇させられるため、変速制御手段１２０による変速制御（油圧制御）が間に合わなくてエンジン吹き等のショックが生じることが抑制される。
【００３８】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明が適用された車両用駆動装置の一例を説明する図で、(a) は骨子図、(b) は複数の変速段を成立させるための係合要素を説明する作動表である。
【図２】図１の車両用駆動装置が備えている制御系統の要部を説明するブロック線図である。
【図３】図１の自動変速機のダウンシフト時の制御に関して図２の電子制御装置が備えている機能を説明するブロック線図である。
【図４】図２のシフトレバーを具体的に示す斜視図である。
【図５】図２の電子スロットル弁のスロットル弁開度とアクセル操作量との関係を示す図である。
【図６】図１の自動変速機の変速段を運転状態に応じて自動的に切り換える変速マップの一例を説明する図である。
【図７】図３のダウンシフト時学習制御手段による信号処理を具体的に説明するフローチャートである。
【図８】図３のダウンシフト時スロットル制御手段による信号処理を具体的に説明するフローチャートである。
【図９】図３の変速学習値マップの一例を説明する図である。
【図１０】図３のスロットル指令値マップの一例を説明する図である。
【図１１】キックダウン変速時に図７および図８のフローチャートに従ってダウンシフト時の学習制御およびエンジン制御が行われた場合の各部の変化を示すタイムチャートの一例である。
【図１２】パーシャルダウン変速時に図７および図８のフローチャートに従ってダウンシフト時の学習制御およびエンジン制御が行われた場合の各部の変化を示すタイムチャートの一例である。
【符号の説明】
【００４０】
１０：自動変速機 ４０：エンジン（駆動力源） ５６：電子スロットル弁（出力制御要素） ９０：電子制御装置 １１２：ダウンシフト時スロットル制御手段（ダウンシフト時出力制御手段） １２２：ダウンシフト時学習制御手段 Ｃ１、Ｃ２：クラッチ（摩擦係合装置） Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３：ブレーキ（摩擦係合装置） Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 ・・・：車速領域 θTH：スロットル弁開度 Ａcc：アクセル操作量
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力を電気的に制御できる車両走行用の駆動力源と、
該駆動力源からの動力伝達経路に配設されるとともに、複数の摩擦係合装置の係合、解放状態に応じて変速比が異なる複数の変速段を成立させる自動変速機と、
該自動変速機をダウンシフトする際の変速過渡時に、アクセル操作量の変化に拘らず前記駆動力源の出力制御要素を一定に保持するダウンシフト時出力制御手段と、
前記自動変速機をダウンシフトする際に係合または解放される前記摩擦係合装置の係合力を、車速に応じて学習領域が定められた学習値に基づいて制御するダウンシフト時学習制御手段と、
を有する車両のダウンシフト時制御装置において、
前記ダウンシフト時出力制御手段は、前記ダウンシフト時学習制御手段の学習領域が定められた複数の車速領域毎にそれぞれ同じ値となるように、前記アクセル操作量と無関係に予め設定された出力指令値に従って前記出力制御要素を制御する
ことを特徴とする車両のダウンシフト時制御装置。
【請求項２】
前記駆動力源は、スロットル弁開度を電気的に制御できる電子スロットル弁を前記出力制御要素として備えているエンジンで、
前記ダウンシフト時出力制御手段は前記スロットル弁開度を制御するもので、
前記出力指令値は、前記エンジンのトルクが最大となるように定められたスロットル指令値である
ことを特徴とする請求項１に記載の車両のダウンシフト時制御装置。
【請求項１】
出力を電気的に制御できる車両走行用の駆動力源と、
該駆動力源からの動力伝達経路に配設されるとともに、複数の摩擦係合装置の係合、解放状態に応じて変速比が異なる複数の変速段を成立させる自動変速機と、
該自動変速機をダウンシフトする際の変速過渡時に、アクセル操作量の変化に拘らず前記駆動力源の出力制御要素を一定に保持するダウンシフト時出力制御手段と、
前記自動変速機をダウンシフトする際に係合または解放される前記摩擦係合装置の係合力を、車速に応じて学習領域が定められた学習値に基づいて制御するダウンシフト時学習制御手段と、
を有する車両のダウンシフト時制御装置において、
前記ダウンシフト時出力制御手段は、前記ダウンシフト時学習制御手段の学習領域が定められた複数の車速領域毎にそれぞれ同じ値となるように、前記アクセル操作量と無関係に予め設定された出力指令値に従って前記出力制御要素を制御する
ことを特徴とする車両のダウンシフト時制御装置。
【請求項２】
前記駆動力源は、スロットル弁開度を電気的に制御できる電子スロットル弁を前記出力制御要素として備えているエンジンで、
前記ダウンシフト時出力制御手段は前記スロットル弁開度を制御するもので、
前記出力指令値は、前記エンジンのトルクが最大となるように定められたスロットル指令値である
ことを特徴とする請求項１に記載の車両のダウンシフト時制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−２９４８８（Ｐ２００６−２９４８８Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１０９９７（Ｐ２００４−２１０９９７）
【出願日】平成１６年７月２０日（２００４．７．２０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２０日（２００４．７．２０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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