(57)【要約】【課題】登坂時に車速の低下に伴ってワンウェイクラッチの係合により変速後ギヤ段が成立するダウンシフト変速が行われる際の変速ショックを低減する。【解決手段】登坂走行時にエンジン１２が等出力状態で車速Ｖが低下する時には、ステップＳ３でワンウェイクラッチ２４の係合によって変速後ギヤ段が成立するダウンシフト変速に関係するダウンシフト変速線が低車速側へ遷移させられる。これにより変速前後の入力側回転速度の変化幅が小さくなり、それだけワンウェイクラッチ２４が速やかに係合させられるようになるため、変速所要時間が短くなるとともにニュートラル時の駆動トルクの低下が抑制され、変速前後の駆動トルクの段差が小さくなって変速ショックが低減される。【選択図】図２
2010174935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワンウェイクラッチの係合によって変速後ギヤ段が成立するダウンシフト変速が行われる自動変速機を備えている車両用駆動装置において、
登坂状態か否かを判定する登坂状態判定手段と、
駆動力源の出力状態を検知する出力状態検知手段と、
前記登坂状態と判定され且つ前記駆動力源の出力状態の変化が所定以下の等出力状態で前記ダウンシフト変速が行われる際に、駆動トルクの段差が小さくなるようにするトルク段差低減手段と、
を有することを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項２】
車速が予め定められた変速線を跨いで低下した場合に前記ダウンシフト変速を行う変速制御手段を備えており、
前記トルク段差低減手段は前記変速線を低車速側へずらすものである
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置。
【請求項３】
前記トルク段差低減手段は前記駆動力源の出力を増大させるものである
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用駆動装置に係り、特に、登坂時にワンウェイクラッチの係合によって変速後ギヤ段が成立するダウンシフト変速が行われる際の変速ショックを低減する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ワンウェイクラッチの係合によって変速後ギヤ段が成立するダウンシフト変速が行われる自動変速機を備えている車両用駆動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、同文献の図１および図２には前進４速のギヤ段が成立させられる遊星歯車式自動変速機が記載されているとともに、Ｄレンジの３→２ダウンシフトではクラッチＣ2 が解放されることによりワンウェイクラッチＦ1 の係合で第２速ギヤ段が成立させられ、２→１ダウンシフトではブレーキＢ2 が解放されることによりワンウェイクラッチＦ2 の係合で第１速ギヤ段が成立させられる。また、スロットル弁開度および車速をパラメータとして予め定められた変速線に従って変速制御が行われるようになっており、スロットル弁開度が変速線を跨いで増大したり車速が変速線を跨いで低下したりした場合にダウンシフトが行われるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３４４９１２５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、登坂時に前記スロットル弁開度が略一定の等出力状態で車速が低下して変速線を超え、ワンウェイクラッチの係合によって変速後ギヤ段が成立するダウンシフト変速が行われる場合、変速前ギヤ段を成立させる係合装置（クラッチやブレーキ）のトルクが低下してニュートラル状態となった時に、車両の自重によって駆動トルク（アウトプットトルク）が平坦路走行時よりも小さくなるため、変速時のトルク差が大きくなって変速ショックが発生することがあった。すなわち、平坦路でも登坂路でも変速所要時間は略同じであるため、登坂路ではトルク差が大きい状態から変速が行われることになり、変速ショックが大きくなってしまうのである。
【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、登坂時にワンウェイクラッチの係合によって変速後ギヤ段が成立するダウンシフト変速が行われる際の変速ショックを低減することにある。
【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、ワンウェイクラッチの係合によって変速後ギヤ段が成立するダウンシフト変速が行われる自動変速機を備えている車両用駆動装置において、(a) 登坂状態か否かを判定する登坂状態判定手段と、(b) 駆動力源の出力状態を検知する出力状態検知手段と、(c) 前記登坂状態と判定され且つ前記駆動力源の出力状態の変化が所定以下の等出力状態で前記ダウンシフト変速が行われる際に、駆動トルクの段差が小さくなるようにするトルク段差低減手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
第２発明は、第１発明の車両用駆動装置において、(a) 車速が予め定められた変速線を跨いで低下した場合に前記ダウンシフト変速を行う変速制御手段を備えており、(b) 前記トルク段差低減手段は前記変速線を低車速側へずらすものであることを特徴とする。
【０００８】
第３発明は、第１発明の車両用駆動装置において、前記トルク段差低減手段は前記駆動力源の出力を増大させるものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
このような車両用駆動装置においては、登坂走行時に駆動力源が等出力状態でダウンシフト変速が行われる際には、例えば第２発明のように変速線をずらしたり第３発明のように駆動力源の出力を増大させたりすることにより、変速時の駆動トルクの段差が小さくされるため、登坂時にワンウェイクラッチの係合によって変速後ギヤ段が成立するダウンシフト変速が行われる際の変速ショックが低減される。
【００１０】
第２発明は、車速が予め定められた変速線を跨いで低下した場合にダウンシフト変速を行う変速制御手段を備えている場合で、その変速線が低車速側へずらされることにより変速前後の入力側回転速度の変化幅が小さくなり、それだけワンウェイクラッチが速やかに係合させられるようになるため、変速所要時間が短くなるとともにニュートラル時の駆動トルクの低下が抑制され、変速前後の駆動トルクの段差が小さくなって変速ショックが低減される。
【００１１】
第３発明では、変速時に駆動力源の出力が増大させられることにより、入力側回転速度が速やかに変速後の同期回転速度まで上昇させられ、それだけワンウェイクラッチが速やかに係合させられるようになるため、変速所要時間が短くなるとともにニュートラル時の駆動トルクの低下が抑制され、変速前後の駆動トルクの段差が小さくなって変速ショックが低減される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例である車両用駆動装置を説明するブロック線図である。
【図２】図１のトルク段差低減手段によって実行され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３】図２のステップＳ３で低車速側へ遷移させられる変速線の変化を具体的に説明する図である。
【図４】図１のトルク段差低減手段によって実行される信号処理の別の例を説明するフローチャートである。
【図５】図４のフローチャートに従って信号処理が行われた場合の駆動トルクの変化を、従来と比較して示すタイムチャートの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
前記自動変速機は、遊星歯車式や平行軸式等の有段の自動変速機で、クラッチやブレーキの係合装置が係合、解放されることにより変速比が異なる複数のギヤ段が成立させられるとともに、少なくとも一つのギヤ段は、上位ギヤ段の係合装置が解放されることによりワンウェイクラッチが係合させられるようになって成立させられる。
【００１４】
駆動力源としては、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関が好適に用いられるが、電動モータ、或いは内燃機関と電動モータとを組み合わせたハイブリッド型など、種々の態様が可能である。
【００１５】
登坂状態判定手段としては、例えば勾配センサや加速度センサなどが好適に用いられる。エンジン出力に対する車速変化などから登坂状態を判定することもできるなど、種々の態様が可能である。
【００１６】
出力状態検知手段としては、内燃機関のスロットル弁開度を検出するスロットルセンサや、電動モータのモータ電流を検出するセンサなどが好適に用いられる。それ等の出力状態がアクセル操作量に対応して制御される場合は、アクセル操作量センサを用いることもできるなど、駆動力源の出力状態に関連して変化する物理量を検出するものでも良い。
【００１７】
トルク段差低減手段は、例えば第２発明や第３発明のように構成されるが、ワンウェイクラッチが速やかに係合させられるようにしてニュートラル時の駆動トルクの低下を抑制することができる種々の手段を採用できる。
【００１８】
第２発明では、車速をパラメータとしてダウンシフト変速が自動的に行われるが、第３発明は、自動変速の他、運転者の変速指令に従ってダウンシフト変速を行うマニュアル変速にも適用され得る。第２発明では変速線を低車速側へずらすようになっているが、予め異なる変速線を設定しておいても良いなど、通常よりも低車速でダウンシフト変速が行われるようにすれば良い。
【実施例】
【００１９】
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は、本発明の一実施例である車両用駆動装置１０を説明するブロック線図で、駆動力源として用いられるエンジン１２から出力された駆動力は、トルクコンバータ１４を経て自動変速機１６に伝達され、所定の変速比で変速された後プロペラシャフト１８、差動装置２０などを介して駆動輪２２に伝達される。自動変速機１６は、例えば特許文献１の図１および図２に記載のような遊星歯車式の有段変速機で、クラッチやブレーキの係合装置が係合、解放されることにより変速比が異なる複数のギヤ段が成立させられるとともに、少なくとも一つのワンウェイクラッチ２４を備えていて、上位ギヤ段の係合装置が解放されてワンウェイクラッチ２４が係合させられることにより、少なくとも一つのギヤ段が成立させられるようになっている。
【００２０】
車両用駆動装置１０は、上記エンジン１２の出力制御や自動変速機１６の変速制御を行うための電子制御装置３０を備えている。電子制御装置３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うもので、上記制御に必要な各種の信号が供給されるようになっている。例えば、車速Ｖを検出する車速センサ４０、エンジン１２に備えられた電子スロットル弁の開度θTHを検出する電子スロットルセンサ４２、車両加速度αを検出する加速度センサ４４から、それぞれ車速Ｖ、スロットル弁開度θTH、車両加速度αを表す信号が供給される。
【００２１】
電子制御装置３０は、機能的に変速制御手段３２およびエンジン制御手段３４を備えており、変速制御手段３２は、例えばスロットル弁開度θTHおよび車速Ｖをパラメータとして予め定められた変速マップ（アップシフト変速線およびダウンシフト変速線）に従って前記自動変速機１６のギヤ段を自動的に切り換える。図３の実線は、第２速ギヤ段から第１速ギヤ段へ切り換える２→１ダウンシフト変速線の一例で、スロットル弁開度θTHが変速線を跨いで増大したり車速Ｖが変速線を跨いで低下したりした場合にダウンシフトを実行する。変速制御手段３２はまた、運転者のシフトレバー操作やアップダウンスイッチ操作等による変速指令に従って、変速マップとは別に自動変速機１６のギヤ段を切り換える。
【００２２】
エンジン制御手段３４は、図示しないアクセルペダル等による運転者の出力要求量に応じてエンジン１２の出力状態を制御するもので、例えば前記電子スロットル弁の開度θTHや燃料噴射量などを出力要求量（アクセル操作量など）に応じて増減制御する。スロットル弁開度θTHはエンジン１２の出力状態に対応するもので、そのスロットル弁開度θTHを検出する前記電子スロットルセンサ４２は出力状態検知手段に相当する。
【００２３】
ここで、登坂時にエンジン１２の出力状態の変化が所定以下の等出力状態、すなわちスロットル弁開度θTHが略一定の状態で、車速Ｖが低下して前記ダウンシフト変速線を超え、ワンウェイクラッチ２４の係合によって変速後ギヤ段が成立するダウンシフト変速（前記特許文献１の図１、図２では、Ｄレンジの３→２ダウンシフト、２→１ダウンシフト）が行われる場合、変速前ギヤ段を成立させる係合装置（クラッチやブレーキ）のトルクが低下してニュートラル状態となった時に、車両の自重によって駆動トルクが平坦路走行時よりも小さくなるため、変速時のトルク差が大きくなって変速ショックが発生することがある。これを防止するために、前記電子制御装置３０は、更にトルク段差低減手段３６を機能的に備えている。
【００２４】
図２は、上記トルク段差低減手段３６によって実行される信号処理を具体的に説明するフローチャートで、ステップＳ１では、前記加速度センサ４４によって検出される車両加速度αに基づいて登坂状態か否かを判断する。例えば、エンジン１２の出力状態（スロットル弁開度θTHなど）に対する車両加速度αの関係を予め路面勾配をパラメータとして演算式やデータマップ等で設定しておくことにより、実際の出力状態および車両加速度αに応じて路面勾配が求められ、その路面勾配が予め定められた判定値以上か否かによって登坂状態か否かを判断できる。判定値は、ダウンシフト変速の種類毎に一定値が定められても良いが、スロットル弁開度θTHなどをパラメータとして定められたデータマップ等により異なる値が設定されるようにしても良い。本実施例では、このステップＳ１が登坂状態判定手段に相当する。
【００２５】
上記ステップＳ１の判断がＹＥＳ（肯定）の場合はステップＳ２を実行し、アクセルＯＮの車速低下時か否かを判断する。具体的には、前記スロットル弁開度θTHが所定値以上のパワーＯＮ状態で且つそのスロットル弁開度θTHの変化が所定以下の等出力状態であり、その状態で車速Ｖが低下しているか否かを判断する。そして、このステップＳ２の判断がＹＥＳ（肯定）の場合は、車速Ｖが前記ダウンシフト変速線を跨いで低下することにより、前記ワンウェイクラッチ２４の係合によって変速後ギヤ段が成立するダウンシフト変速が行われて変速ショックを生じる可能性があるため、ステップＳ３以下を実行する。
【００２６】
ステップＳ３では、上記のようにワンウェイクラッチ２４の係合によって変速後ギヤ段が成立するダウンシフト変速に関係するダウンシフト変速線、例えば前記特許文献１の図１、図２では、３→２ダウンシフト変速線および２→１ダウンシフト変速線を、予め定められた変化量だけ低車速側へ遷移する。図３の一点鎖線は、このステップＳ３で低車速側へ遷移させられた２→１ダウンシフト変速線の一例である。このダウンシフト変速線の変化量は、変速の種類毎に一定値が定められても良いが、スロットル弁開度θTHなどをパラメータとして定められたデータマップ等により異なる変化量で遷移させるようにしても良い。前記変速制御手段３２は、このように変更された新たな変速線に従って自動変速機１６の変速制御を実行する。その場合に、変速線が低車速側へずらされることにより変速前後の入力側回転速度すなわちタービン回転速度の変化幅が小さくなり、それだけワンウェイクラッチ２４が速やかに係合させられるようになるため、変速所要時間が短くなるとともにニュートラル時の駆動トルクの低下が抑制され、変速前後の駆動トルクの段差が小さくなって変速ショックが低減される。
【００２７】
次のステップＳ４では、本制御を終了するか否かを、スロットル弁開度θTHが略０のアイドル状態すなわちアクセル操作量が略０のアクセルＯＦＦ状態となったか否か、或いは車両加速度αが０以上になったか否かによって判断し、何れか一方でも成立した場合には本制御を終了すべき判定を行う。そして、ステップＳ４の判断がＮＯ（否定）であればステップＳ３を繰り返すが、ＹＥＳ（肯定）になったらステップＳ５を実行し、ステップＳ３による変速線の遷移を解除するなどの制御終了処理を実行して本制御を終了する。
【００２８】
このように、本実施例の車両用駆動装置１０は、登坂走行時にエンジン１２が等出力状態で車速Ｖが低下する時には、ステップＳ３でワンウェイクラッチ２４の係合によって変速後ギヤ段が成立するダウンシフト変速に関係するダウンシフト変速線が低車速側へ遷移させられ、変速制御手段３２はその変更された新たな変速線に従って自動変速機１６の変速制御を行うため、変速前後の入力側回転速度の変化幅が小さくなり、それだけワンウェイクラッチ２４が速やかに係合させられるようになる。これにより、変速所要時間が短くなるとともにニュートラル時の駆動トルクの低下が抑制され、変速前後の駆動トルクの段差が小さくなるため、登坂時にワンウェイクラッチ２４の係合によって変速後ギヤ段が成立するダウンシフト変速が行われる際の変速ショックが低減される。
【００２９】
次に、本発明の他の実施例を説明する。
図４は、前記トルク段差低減手段３６によって実行される信号処理の別の例を説明する図で、前記図２の代わりに用いられるフローチャートである。図４のステップＲ１、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５は前記実施例のステップＳ１、Ｓ２、Ｓ４、Ｓ５と実質的に同じで、ステップＲ３のみが前記実施例と相違する。ステップＲ３では、ワンウェイクラッチ２４の係合によって変速後ギヤ段が成立するダウンシフト変速が行われる際に、エンジン１２の電子スロットル弁を所定量だけ開き制御する指令を前記エンジン制御手段３４に出力する。このスロットル弁開度θTHの増大量は、変速の種類毎に一定値が定められても良いが、元のスロットル弁開度θTHなどをパラメータとして定められたデータマップ等により異なる大きさが設定されるようにしても良い。
【００３０】
そして、エンジン制御手段３４により電子スロットル弁が開き制御され、変速中（イナーシャ相）にエンジン出力が増大させられると、入力側回転速度であるタービン回転速度が変速後ギヤ段の同期回転速度まで速やかに持ち上げられるようになる。これにより、ワンウェイクラッチ２４が速やかに係合させられるようになるため、変速所要時間が短くなるとともにニュートラル時の駆動トルクの低下が抑制され、変速前後の駆動トルクの段差が小さくなって変速ショックが低減される。図５のタイムチャートの実線は、この時の駆動トルクの変化の一例であり、時間ｔ１は変速開始時で、上位ギヤ段の係合装置が解放（係合トルクの低下）されるのに伴って駆動トルクは低下し、タービン回転速度が変速後ギヤ段の同期回転速度に達してワンウェイクラッチ２４が係合させられると、駆動トルクは上昇する。その場合に、本実施例では変速中に電子スロットル弁が開き制御されてタービン回転速度が変速後ギヤ段の同期回転速度まで速やかに持ち上げられるため、点線で示す従来の場合に比較して駆動トルクの立ち上がりが早くなり、時間ｔ２で上昇し始めるようになる。これにより、変速に伴うニュートラル時の駆動トルクの低下が抑制され、変速時の駆動トルクの段差が小さくなるのである。時間ｔ３は、ダウンシフト変速が完全に終了してダウンシフト後のギヤ段の変速比に応じた駆動トルクに達した時間である。
【００３１】
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、これ等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。
【符号の説明】
【００３２】
１０：車両用駆動装置    １２：エンジン（駆動力源）    １６：自動変速機    ２４：ワンウェイクラッチ    ３０：電子制御装置    ３２：変速制御手段    ３４：エンジン制御手段    ３６：トルク段差低減手段    ４２：電子スロットルセンサ（出力状態検知手段）
ステップＳ１、Ｒ１：登坂状態判定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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