(57)【要約】【課題】より確実に適切な変速を行うことができる自動変速機の変速制御装置を提供すること。【解決手段】要求駆動力を実現できる自動変速機２０のギヤ段が無い場合において、例えば車両の加速時の場合には、発生可能最大トルクＴｍによってギヤ段ごとの最大パワーを発生することのできるエンジン１０の回転数と、要求パワーＰｒを発生する際におけるエンジン１０の回転数とトルクとが総合的に最も近くなるギヤ段パワーを駆動輪に対して出力できるギヤ段を、現在の運転状態に適したギヤ段としてギヤ段選択部７１で選択する。これにより、要求駆動力が大きく、要求駆動力を発生させることができない場合でも、要求パワーＰｒに最も近いギヤ段パワーを発生させることのできるギヤ段を選択するため、車両の走行時における運転者の要求を、自動変速機２０の変速制御に最大限反映させることができる。この結果、より確実に適切な変速を行うことができる。【選択図】図１
2010185483.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行時の動力源であるエンジンの動力を駆動輪側に出力可能に設けられていると共に前記動力の回転数を変速可能な複数のギヤ段を有する自動変速機の前記ギヤ段を切り替える際に、前記車両の運転者が要求する駆動力である要求駆動力を実現できる前記ギヤ段が無い場合に、前記要求駆動力を実現できる駆動輪への出力である要求パワーを前記要求駆動力に基づいて算出する要求パワー算出手段と、
前記駆動輪に対して出力できる前記ギヤ段ごとのパワーであるギヤ段パワーを算出するギヤ段パワー算出手段と、
前記複数のギヤ段のうち、前記エンジンの回転数ごとに発生可能な最大トルクまたは最低トルクである発生可能トルクによって前記ギヤ段パワー算出手段で算出した前記ギヤ段パワーを発生することのできる前記エンジンの回転数と、前記要求パワー算出手段で算出した前記要求パワーを発生する際における前記エンジンの回転数とトルクとが総合的に最も近くなる前記ギヤ段パワーを前記駆動輪に対して出力できる前記ギヤ段を、現在の運転状態に適した前記ギヤ段として選択するギヤ段選択手段と、
を備えることを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
【請求項２】
前記ギヤ段選択手段は、前記要求パワーと前記ギヤ段パワーと前記発生可能トルクとを前記エンジンの回転数とトルクとにより表した場合に、複数の前記ギヤ段パワーのうち前記ギヤ段パワーと前記発生可能トルクとの交点と前記要求パワーとの距離が最も近くなる前記ギヤ段パワーを前記駆動輪に対して出力できる前記ギヤ段を、現在の運転状態に適した前記ギヤ段として選択することを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の変速制御装置。
【請求項３】
さらに、前記自動変速機はロックアップ機構を備えたトルクコンバータを有しており、
前記ギヤ段パワー算出手段は、前記トルクコンバータのロックアップの状態ごとに前記ギヤ段パワーを算出することを特徴とする請求項１または２に記載の自動変速機の変速制御装置。
【請求項４】
前記ギヤ段選択手段は、前記車両の加速時には前記発生可能トルクとして前記最大トルクを使用し、前記車両の減速時には前記発生可能トルクとして前記最低トルクを使用して前記ギヤ段を選択することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の自動変速機の変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機の変速制御装置に関するものである。特に、この発明は、運転者の要求駆動力に応じて変速を行う自動変速機の変速制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、車両には、エンジンの出力を駆動輪に伝達する際に、走行状態に応じて変速比を変更し、回転数及びトルクを所望の回転数やトルクにして伝達することのできる変速機が設けられているが、近年の車両では、電子制御等によって変速を自動的に行うことのできる自動変速機が多用されている。この自動変速機は、運転者が操作するアクセルペダルの開度や、車両の各部に設けられるセンサでの検出結果に基づいて自動的に変速が行われる。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の自動変速制御装置では、必要トルクがエンジンの最大トルク以下であるギヤ段の中で最も燃費消費率の低いギヤ段を目標ギヤ段として選定して変速機を目標ギヤ段に変速し、さらに、アクセル開度を大きくした際に所定の条件を満たす場合には、自動変速機の変速を禁止している。これにより、燃費を低減することができると共に、勾配が頻繁に変化するような登坂路を走行する場合などエンジン負荷が短い周期で変化する場合でも、変速回数を低減でき、良好なシフトフィーリングを確保することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３３６７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、車両の走行状態によっては、必要トルクがエンジン最大トルク以上の場合がある。例えば、運転者が大きな駆動力を要求している場合には、この駆動力を実現することができる変速比になるように自動変速機を制御するが、一方で、エンジンは性能にバラツキがあるため、このように運転者が大きな駆動力を要求している場合には、エンジンの性能を出し切るため、必要トルクを、予め想定されているエンジンの性能よりも大きめにして指示する場合がある。この場合、必要トルクが自動変速機の各ギヤ段における最大トルクよりも大きくなるため、適切な変速段を選択することが困難なものになっていた。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、より確実に適切な変速を行うことができる自動変速機の変速制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係る自動変速機の変速制御装置は、車両の走行時の動力源であるエンジンの動力を駆動輪側に出力可能に設けられていると共に前記動力の回転数を変速可能な複数のギヤ段を有する自動変速機の前記ギヤ段を切り替える際に、前記車両の運転者が要求する駆動力である要求駆動力を実現できる前記ギヤ段が無い場合に、前記要求駆動力を実現できる駆動輪への出力である要求パワーを前記要求駆動力に基づいて算出する要求パワー算出手段と、前記駆動輪に対して出力できる前記ギヤ段ごとのパワーであるギヤ段パワーを算出するギヤ段パワー算出手段と、前記複数のギヤ段のうち、前記エンジンの回転数ごとに発生可能な最大トルクまたは最低トルクである発生可能トルクによって前記ギヤ段パワー算出手段で算出した前記ギヤ段パワーを発生することのできる前記エンジンの回転数と、前記要求パワー算出手段で算出した前記要求パワーを発生する際における前記エンジンの回転数とトルクとが総合的に最も近くなる前記ギヤ段パワーを前記駆動輪に対して出力できる前記ギヤ段を、現在の運転状態に適した前記ギヤ段として選択するギヤ段選択手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この発明では、要求駆動力を実現できるギヤ段が無い場合に、エンジンの発生可能トルクによってギヤ段パワーを発生することのできるエンジンの回転数と、要求パワーを発生する際におけるエンジンの回転数とトルクとが総合的に最も近くなるギヤ段パワーを駆動輪に対して出力できるギヤ段を、現在の運転状態に適したギヤ段として選択するので、エンジンの性能により要求駆動力を発生させることができない場合でも、要求パワーに最も近いギヤ段パワーを発生させることのできるギヤ段を選択することができる。これにより、車両の走行時に運転者の要求を、自動変速機の変速制御に最大限反映させることができる。この結果、より確実に適切な変速を行うことができる。
【０００９】
また、この発明に係る自動変速機の変速制御装置は、上記自動変速機の変速制御装置において、前記ギヤ段選択手段は、前記要求パワーと前記ギヤ段パワーと前記発生可能トルクとを前記エンジンの回転数とトルクとにより表した場合に、複数の前記ギヤ段パワーのうち前記ギヤ段パワーと前記発生可能トルクとの交点と前記要求パワーとの距離が最も近くなる前記ギヤ段パワーを前記駆動輪に対して出力できる前記ギヤ段を、現在の運転状態に適した前記ギヤ段として選択することを特徴とする。
【００１０】
この発明では、要求駆動力を実現できるギヤ段が無い場合において現在の運転状態に適したギヤ段を選択する際に、要求パワーとギヤ段パワーと発生可能トルクとをエンジンの回転数とトルクとにより表した際におけるギヤ段パワー及び発生可能トルクと要求パワーとの関係に基づいてギヤ段を選択するので、より確実に適切なギヤ段を選択することができる。この結果、より確実に適切な変速を行うことができる。
【００１１】
また、この発明に係る自動変速機の変速制御装置は、上記自動変速機の変速制御装置において、さらに、前記自動変速機はロックアップ機構を備えたトルクコンバータを有しており、前記ギヤ段パワー算出手段は、前記トルクコンバータのロックアップの状態ごとに前記ギヤ段パワーを算出することを特徴とする。
【００１２】
この発明では、ギヤ段パワーを算出する際に、トルクコンバータのロックアップの状態ごとに算出するので、より正確にギヤ段パワーを算出することができる。これにより、ギヤ段パワーに基づいてギヤ段を選択する際に、より確実に適切なギヤ段を選択することができる。この結果、より確実に適切な変速を行うことができる。
【００１３】
また、この発明に係る自動変速機の変速制御装置は、上記自動変速機の変速制御装置において、前記ギヤ段選択手段は、前記車両の加速時には前記発生可能トルクとして前記最大トルクを使用し、前記車両の減速時には前記発生可能トルクとして前記最低トルクを使用して前記ギヤ段を選択することを特徴とする。
【００１４】
この発明では、要求駆動力を実現できるギヤ段が無い場合において現在の運転状態に適したギヤ段を選択する際に用いる発生可能トルクを、車両の加速時と減速時とで異なるトルクを使用するので、車両の加速時と減速時とのいずれの場合にも、適切なギヤ段を選択することができる。この結果、より確実に適切な変速を行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る自動変速機の変速制御装置は、より確実に適切な変速を行うことができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施例に係る自動変速機の変速制御装置の概略図である。
【図２】図２は、図１に示す自動変速機の変速制御装置の要部構成図である。
【図３】図３は、加速時に変速装置のギヤ段を選択する場合における説明図である。
【図４】図４は、減速時に変速装置のギヤ段を選択する場合における説明図である。
【図５】図５は、実施例に係る自動変速機の変速制御装置の処理手順を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明に係る自動変速機の変速制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例】
【００１８】
図１は、本発明の実施例に係る自動変速機の変速制御装置の概略図である。同図に示す変速制御装置１は、車両（図示省略）に搭載される自動変速機２０の変速制御が可能に設けられており、この自動変速機２０は、動力源であるエンジン１０に接続されている。このように、車両の走行時の動力源として設けられるエンジン１０は、ガソリンを燃料とするレシプロ式の火花点火式内燃機関となっている。なお、エンジン１０は、これに限定されるものではない。エンジン１０は、例えば、ＬＰＧ（Liquefied Petroleum Gas：液化石油ガス）やアルコールを燃料とする火花点火式内燃機関であってもよいし、いわゆるロータリー式の火花点火式内燃機関であってもよいし、ディーゼル機関であってもよい。エンジン１０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）６０に接続されており、ＥＣＵ６０によって回転数やトルク（出力）が制御可能に設けられている。
【００１９】
また、自動変速機２０は、トルクコンバータ２１、変速装置３０及び油圧制御装置３５を含んで構成されている。エンジン１０で発生し、自動変速機２０に入力される動力は、トルクコンバータ２１を介して変速比可変手段である変速装置３０に伝達可能に設けられており、エンジン１０の動力が変速装置３０に伝達された場合には、変速装置３０で車両の走行条件に応じて選択された変速比で回転数が変更され、変速したトルクを車両の駆動輪（図示省略）側に出力可能に設けられている。
【００２０】
このように設けられる自動変速機２０のうち、トルクコンバータ２１は、回転可能に設けられると共にエンジン１０の動力の入力側となるポンプ２２と、回転可能に設けられると共に変速装置３０への出力側となるタービン２３と、ポンプ２２とタービン２３との間に配設されたステータ２５とを備える流体伝動機構により構成されている。このうち、ポンプ２２は、エンジン１０の出力軸であるエンジン出力軸１１に接続され、エンジン出力軸１１と一体に回転するカバー２６に接続されており、これらのエンジン出力軸１１、カバー２６及びポンプ２２は、一体となって回転可能に設けられている。
【００２１】
また、タービン２３は、変速装置３０の入力軸である変速装置入力軸３１に接続されており、ポンプ２２を介して伝達されたエンジン１０の動力を変速装置３０に伝達可能に設けられている。即ち、タービン２３は、変速装置入力軸３１に対して当該タービン２３の回転を伝達することにより、エンジン１０から伝達された動力を、変速装置３０に出力可能に設けられている。また、ステータ２５は、回転をしないケース（図示省略）に、ワンウェイクラッチ（図示省略）を介して接続されており、このワンウェイクラッチによって、ステータ２５は一方向にのみ回転可能になっている。
【００２２】
また、ポンプ２２、タービン２３及びステータ２５の間には、動力を伝達する作動流体であるオイル（図示省略）が循環可能に封入されており、エンジン１０から伝達された動力は、このオイルを介して互いに伝達可能に設けられている。つまり、ポンプ２２は、エンジン１０からの動力が入力されることにより回転可能に設けられると共に作動流体であるオイルに対して回転時の運動エネルギーを伝達することにより動力を伝達可能に設けられている。また、タービン２３は、ポンプ２２で運動エネルギーを伝達するオイルを介して動力が伝達されることにより回転可能に設けられており、さらに、変速装置入力軸３１に回転を伝達することを介してエンジン１０から伝達された動力を変速装置３０に出力可能に設けられている。
【００２３】
さらに、トルクコンバータ２１は、共に回転可能なポンプ２２とタービン２３とを断続可能なロックアップ機構２７を備えている。このロックアップ機構２７は、タービン２３と共に回転可能なロックアップクラッチ２８と、ポンプ２２と一体となって回転可能なカバー２６とにより構成される。このうち、ロックアップクラッチ２８は、タービン２３とカバー２６との間に配設されており、トルクコンバータ２１内の油圧を制御することにより、カバー２６と係合したりカバー２６から離間したりする。このため、ロックアップクラッチ２８とカバー２６とが係合した場合には、ロックアップクラッチ２８及びカバー２６を介して、ポンプ２２とタービン２３とが係合した状態になる。この場合、エンジン１０から伝達された動力は、このポンプ２２とタービン２３との係合により、機械的に伝達される。
【００２４】
また、ロックアップクラッチ２８とカバー２６とを離間させた場合には、エンジン１０から伝達された動力は、ポンプ２２とタービン２３とを循環するオイルを介して伝達される。このように、ロックアップクラッチ２８とカバー２６とにより構成されるロックアップ機構２７は、ロックアップクラッチ２８とカバー２６とを係合させたり離間させたりすることにより、ポンプ２２とタービン２３との間の動力の伝達をオイルによる伝達である流体伝達と、ポンプ２２とタービン２３とを係合させることにより行う伝達である係合伝達とで切り替え可能に設けられている。
【００２５】
また、自動変速機２０が有する変速装置３０は、複数の変速要素である遊星歯車装置と、複数の摩擦係合要素（クラッチＣ１、クラッチＣ２、クラッチＣ３、クラッチＣ４、ブレーキＢ１、Ｂ２）４０とを組み合わせて構成される多段式の変速装置３０となっている。ここで、ブレーキは、変速装置３０の筐体に取り付けられる摩擦係合要素４０であり、クラッチは、変速装置３０の筐体ではなく、回転軸に取り付けられる摩擦係合要素４０である。なお、変速装置３０が備える変速要素や摩擦係合要素４０の数は、自動変速機２０の仕様に応じて適宜変更してもよい。
【００２６】
また、油圧制御装置３５は、それぞれの摩擦係合要素４０へ供給する制御油の油圧を調整する摩擦係合要素用油圧調整手段として、リニアソレノイドバルブ３６を備えている。この油圧制御装置３５は、各摩擦係合要素４０を動作させるための油圧を発生可能に設けられており、発生した油圧を所定の摩擦係合要素４０へ配分すると共に、摩擦係合要素４０に供給する制御油の油圧を調整する機能も有している。また、自動変速機２０には、リニアソレノイドバルブ３６に接続され、自動変速機２０内に貯留される制御油をリニアソレノイドバルブ３６に供給するポンプ（図示省略）が備えられている。
【００２７】
また、変速装置３０は、変速要素である遊星歯車装置の回転要素（キャリアやリングギヤ）を、摩擦係合要素４０であるブレーキＢ１、Ｂ２等によって停止させ、また、エンジン１０の動力を入力する変速装置３０の回転要素を摩擦係合要素４０であるクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４等によって切り替えることにより、変速比を変更可能に設けられている。そして、停止させる回転要素の組み合わせを変更することにより、変速段であるギヤ段を変更可能に設けられている。即ち、回転要素の回転や停止の各組み合わせは、それぞれ自動変速機２０のギヤ段として設定されており、自動変速機２０は、エンジン１０から伝達された動力の回転数を変速可能なこのギヤ段を、複数有している。
【００２８】
自動変速機２０は、これらのように設けられているため、エンジン１０が発生する動力は、トルクコンバータ２１を介して自動変速機２０の変速装置３０へ入力される。また、変速装置３０は、当該変速装置３０の出力軸である変速装置出力軸３２を有しており、変速装置出力軸３２は、車両のプロペラシャフト４５に接続されている。つまり、変速装置出力軸３２は、自動変速機２０の出力軸となっている。
【００２９】
また、エンジン１０には、エンジン出力軸１１の回転数を検出可能な機関回転数検出手段であるエンジン回転数センサ１５が設けられている。また、自動変速機２０には、変速装置入力軸３１の回転数を検出可能な変速装置入力軸回転数検出手段である変速装置入力軸回転数センサ４１と、変速装置出力軸３２の回転数を検出可能な変速装置出力軸回転数検出手段である変速装置出力軸回転数センサ４２とが設けられている。
【００３０】
これらのエンジン回転数センサ１５、変速装置入力軸回転数センサ４１、変速装置出力軸回転数センサ４２、及びリニアソレノイドバルブ３６は、ＥＣＵ６０に接続されている。さらに、ＥＣＵ６０には、車両の運転席に設けられるアクセルペダル５０の近傍に設けられ、アクセルペダル５０の開度であるアクセル開度を検出可能なアクセル開度検出手段であるアクセル開度センサ５１が接続されている。
【００３１】
図２は、図１に示す自動変速機の変速制御装置の要部構成図である。ＥＣＵ６０には、処理部６１、記憶部８０及び入出力部８１が設けられており、これらは互いに接続され、互いに信号の受け渡しが可能になっている。また、ＥＣＵ６０に接続されているエンジン回転数センサ１５、リニアソレノイドバルブ３６、変速装置入力軸回転数センサ４１、変速装置出力軸回転数センサ４２、アクセル開度センサ５１は、入出力部８１に接続されており、入出力部８１は、これらのエンジン回転数センサ１５等との間で信号の入出力を行う。また、記憶部８０には、自動変速機２０の変速制御装置１を制御するコンピュータプログラムが格納されている。この記憶部８０は、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、またはフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ等のような読み出しのみが可能な記憶媒体）や、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性のメモリ、或いはこれらの組み合わせにより構成することができる。
【００３２】
また、処理部６１は、メモリ及びＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成されており、少なくとも、アクセル開度センサ５１での検出結果よりアクセルペダル５０の開度であるアクセル開度を取得可能なアクセル開度取得手段であるアクセル開度取得部６２と、エンジン回転数センサ１５での検出結果よりエンジン回転数を取得する機関回転数取得手段であるエンジン回転数取得部６３と、変速装置出力軸回転数センサ４２での検出結果より車速を取得する車速取得手段である車速取得部６４と、を有している。
【００３３】
また、処理部６１は、アクセル開度取得部６２で取得したアクセル開度に基づいて要求駆動力を算出する要求駆動力算出手段である要求駆動力算出部６５と、変速装置３０を変速する際における候補となるギヤ段である候補ギヤ段を、車速取得部６４で取得した車速と要求駆動力算出部６５で算出した要求駆動力とに基づいて算出する候補ギヤ段算出手段である候補ギヤ段算出部６６と、要求駆動力を実現できる駆動輪への出力である要求パワーを、要求駆動力算出部６５で算出した要求駆動力に基づいて算出する要求パワー算出手段である要求パワー算出部６７と、駆動輪に対して出力できるギヤ段ごとのパワーであるギヤ段パワーを算出するギヤ段パワー算出手段であるギヤ段パワー算出部６８と、を有している。
【００３４】
また、処理部６１は、候補ギヤ段のうち、エンジンの上下限トルク内で要求駆動力を発生させることができるギヤ段とエンジンの上下限トルク内で要求駆動力を発生させることができないギヤ段とを選別する候補ギヤ段選別手段である候補ギヤ段選別部６９と、要求駆動力を満たし、変速時に選択することができるギヤ段が有るか否かを判定する選択ギヤ段有無判定手段である選択ギヤ段有無判定部７０と、選択ギヤ段有無判定部７０で、変速時に選択することができるギヤ段がないと判定された場合に、複数のギヤ段のうち、エンジン１０の回転数ごとに発生可能な最大トルクまたは最低トルクである発生可能トルクによってギヤ段パワー算出部６８で算出したギヤ段パワーを発生することのできるエンジンの回転数と、要求パワー算出部６７で算出した要求パワーを発生する際におけるエンジンの回転数とトルクとが総合的に最も近くなるギヤ段パワーを駆動輪に対して出力できるギヤ段を、現在の運転状態に適したギヤ段として選択するギヤ段選択手段であるギヤ段選択部７１と、を有している。
【００３５】
また、処理部６１は、エンジン１０の運転制御を行う内燃機関制御手段であるエンジン制御部７２と、自動変速機２０の摩擦係合要素４０に作用させる油圧を制御することにより自動変速機２０の変速制御が可能に設けられた油圧制御手段である変速制御部７３と、を有している。
【００３６】
ＥＣＵ６０によって制御される自動変速機２０の変速制御装置１の制御は、例えば、エンジン回転数センサ１５等の検出結果に基づいて、処理部６１が上記コンピュータプログラムを当該処理部６１に組み込まれたメモリに読み込んで演算し、演算の結果に応じてリニアソレノイドバルブ３６等を作動させることにより制御する。その際に処理部６１は、適宜記憶部８０へ演算途中の数値を格納し、また格納した数値を取り出して演算を実行する。なお、このように自動変速機２０の変速制御装置１を制御する場合には、上記コンピュータプログラムの代わりに、ＥＣＵ６０とは異なる専用のハードウェアによって制御してもよい。
【００３７】
この実施例に係る自動変速機２０の変速制御装置１は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。車両の走行中は、アクセルペダル５０を足で操作することにより、エンジン１０の回転数やトルクを調整し、車速を調整する。このように、アクセルペダル５０を操作している場合には、アクセルペダル５０のストローク量、或いはアクセル開度が、アクセルペダル５０の近傍に設けられるアクセル開度センサ５１によって検出される。アクセル開度センサ５１による検出結果は、ＥＣＵ６０の処理部６１が有するアクセル開度取得部６２に伝達され、アクセル開度取得部６２で取得する。アクセル開度取得部６２で取得したアクセル開度は、ＥＣＵ６０の処理部６１が有するエンジン制御部７２に伝達され、エンジン制御部７２は、伝達されたアクセル開度や、その他のセンサによる検出結果に基づいて、エンジン１０を制御する。
【００３８】
エンジン１０は、このようにエンジン制御部７２で制御されることにより運転可能になっているが、エンジン制御部７２によって制御されるエンジン１０の動力は、エンジン出力軸１１が回転することにより外部に出力される。このエンジン出力軸１１の回転は、まず、トルクコンバータ２１に伝達され、トルクコンバータ２１が回転し、トルクコンバータ２１を介して変速装置入力軸３１に伝達される。
【００３９】
トルクコンバータ２１を介して変速装置入力軸３１に伝達されたエンジン出力軸１１の回転は、変速装置入力軸３１によって変速装置３０へ伝達される。これにより、エンジン１０の動力は変速装置３０へ入力される。ここで、トルクコンバータ２１は、ロックアップ機構２７によってロックアップが可能に設けられているが、エンジン１０の動力がトルクコンバータ２１を介して変速装置３０へ入力される際には、ロックアップ状態であるか否かにより、トルクコンバータ２１内における動力の伝達経路が異なっている。
【００４０】
まず、トルクコンバータ２１がロックアップ状態ではない場合、つまり、ロックアップ機構２７のロックアップクラッチ２８がカバー２６から離間した流体伝達の場合について説明すると、エンジン１０の動力は、エンジン出力軸１１からトルクコンバータ２１のカバー２６に伝達され、動力が伝達されたカバー２６は、当該カバー２６と一体となって回転可能に設けられたポンプ２２と共に回転する。このようにポンプ２２が回転した場合、ポンプ２２は当該ポンプ２２とタービン２３との間に封入され、且つ、ポンプ２２とタービン２３との間を循環可能なオイルに、ポンプ２２の回転時の運動エネルギーを伝達する。これによりオイルは流動し、ポンプ２２とタービン２３との間を循環する際にポンプ２２から伝達された運動エネルギーをタービン２３に伝達する。
【００４１】
オイルから運動エネルギーが伝達されたタービン２３は、伝達された運動エネルギーによって回転する。このように、オイルから伝達された運動エネルギーにより回転するタービン２３は、変速装置３０の変速装置入力軸３１に接続されており、タービン２３が回転した場合には、タービン２３の回転に伴って変速装置入力軸３１も回転する。これにより、エンジン１０の動力は、トルクコンバータ２１を介して変速装置３０へ入力される。
【００４２】
これに対し、トルクコンバータ２１がロックアップ状態の場合、つまり、ロックアップ機構２７のロックアップクラッチ２８がカバー２６と係合した係合伝達の場合について説明すると、エンジン出力軸１１からトルクコンバータ２１のカバー２６に伝達されたエンジン１０の動力は、カバー２６からロックアップクラッチ２８に伝達される。ロックアップクラッチ２８に伝達された動力は、ロックアップクラッチ２８から変速装置入力軸３１に伝達される。これにより、トルクコンバータ２１がロックアップ状態の場合には、エンジン１０からトルクコンバータ２１に伝達された動力は、機械的に変速装置入力軸３１まで伝達され、トルクコンバータ２１を介して変速装置３０へ入力される。
【００４３】
さらに、トルクコンバータ２１は、スリップロックアップが可能になっている。このスリップロックアップについて説明すると、カバー２６とロックアップクラッチ２８とは、ロックアップ時には摩擦係合により係合可能になっているが、スリップロックアップでは、カバー２６とロックアップクラッチ２８とが滑りながら係合する状態となる。つまり、スリップロックアップは、ロックアップを行う場合よりも、カバー２６に対するロックアップクラッチ２８の圧着力を弱めた状態でロックアップクラッチ２８をカバー２６に係合させる。これにより、エンジン出力軸１１からトルクコンバータ２１のカバー２６に伝達されたエンジン１０の動力は、滑りながらカバー２６からロックアップクラッチ２８に伝達される。
【００４４】
また、この状態では、ポンプ２２とタービン２３とは回転差が発生する場合があるが、ポンプ２２とタービン２３とで回転差が生じた場合には、カバー２６と一体となって回転をするポンプ２２からタービン２３に対しても、エンジン出力軸１１から伝達されたエンジン１０の動力がオイルを介して伝達される。このように、ロックアップクラッチ２８やタービン２３に伝達された動力は、変速装置入力軸３１に伝達され、変速装置３０へ入力される。これらのように、スリップロックアップ状態の場合には、エンジン１０の動力がロックアップクラッチ２８及びタービン２３の双方より変速装置３０に伝達可能になっており、ロックアップを行わない状態とロックアップ状態との間の状態で動力が伝達される。
【００４５】
トルクコンバータ２１を介して変速装置入力軸３１から変速装置３０へ入力されたエンジン１０の動力は、変速装置３０の変速要素によって回転数及びトルクの大きさが変更されて、変速装置３０が有する変速装置出力軸３２から出力される。この変速装置出力軸３２は車両のプロペラシャフト４５に接続されているため、変速装置３０からの出力は、プロペラシャフト４５を介して車両の駆動輪へ伝達される。これにより駆動輪は回転し、車両は走行する。
【００４６】
また、車両の走行中には、ＥＣＵ６０の処理部６１が有する変速制御部７３は自動変速機２０を制御し、車両の走行状態に応じて変速制御を行う。詳しくは、車両の走行時には、エンジン回転数センサ１５でエンジン出力軸１１の回転数を検出し、検出結果がＥＣＵ６０の処理部６１が有するエンジン回転数取得部６３に伝達されて、エンジン回転数取得部６３で取得する。また、車両の走行時には、変速装置出力軸回転数センサ４２で変速装置出力軸３２の回転数を検出する。この変速装置出力軸３２と駆動輪とは、変速比が一定であるため、変速装置出力軸３２の回転数を検出することにより、駆動輪の回転数を推定することができ、これにより車速を推定することができる。このため、変速装置出力軸回転数センサ４２は、変速装置出力軸３２の回転数を検出することを介して車速を検出可能な車速検出手段として設けられている。この変速装置出力軸回転数センサ４２で検出した変速装置出力軸３２の回転数は、ＥＣＵ６０の処理部６１が有する車速取得部６４に伝達され、車速取得部６４で所定の演算を行うことにより、車速として取得する。
【００４７】
変速制御部７３は、エンジン回転数取得部６３で取得したエンジン回転数や車速取得部６４で取得した車速などに応じてリニアソレノイドバルブ３６を作動させることによりクラッチＣ１などの摩擦係合要素４０を作動させ、摩擦係合要素４０の係合や解放を切り替えて遊星歯車装置の回転要素の回転及び停止を切り替えることにより、変速比を変更し、ギヤ段を切り替える。詳しくは、ギヤ段を切り替える場合には、リニアソレノイドバルブ３６を作動させて、複数のギヤ段に対応した複数の摩擦係合要素４０の解放と係合とを切り替えることにより、エンジン１０の動力を出力する際におけるギヤ段を切り替える。このように摩擦係合要素４０の解放と係合とを切り替えることによりギヤ段を切り替える場合は、変速前のギヤ段に対応する摩擦係合要素４０は解放し、変速後のギヤ段に対応する摩擦係合要素４０を係合することによりギヤ段を切り替える。これにより、変速装置３０は、変速装置入力軸３１に入力されたエンジン１０の回転を、変速して変速装置出力軸３２から出力することができる。即ち、変速装置３０は、摩擦係合要素４０の係合及び解放に基づいてギヤ段を切り替え、変速が可能に設けられている。
【００４８】
図３は、加速時に変速装置のギヤ段を選択する場合における説明図である。変速装置３０のギヤ段の切り替えは、このように摩擦係合要素４０の係合や解放を切り替えることにより行うが、車両の加速時におけるギヤ段の切り替えは、運転者が要求する駆動力である要求駆動力に基づいて切り替える。具体的には、要求駆動力を発生させることができ、且つ、エンジン１０がストールせず、また、エンジン１０の回転数がオーバーレブにならず、さらに、エンジン１０の回転数がノイズや振動を発生しない回転数になるギヤ段を、候補ギヤ段としてＥＣＵ６０の処理部６１が有する候補ギヤ段算出部６６で、要求駆動力に基づいて算出する。
【００４９】
このため、まず、ギヤ段を所定のギヤ段にした場合におけるエンジン１０の回転数が、車速が車速取得部６４で取得した車速になる回転数になった場合に、その回転数が、エンジン１０がストールする回転数であるエンスト回転数Ｒｓ以下になったり、オーバーレブになる回転数であるオーバーレブ回転数Ｒｏ以上になったりする場合には、そのギヤ段は候補ギヤ段から除外する。
【００５０】
なお、エンジン１０の回転数は、車速が同じ場合でもトルクコンバータ２１のロックアップの状態によって変化するため、この判断はロックアップの状態ごとに判断をする。即ち、ギヤ段ごとに、トルクコンバータ２１が、ロックアップがオンの状態と、スリップロックアップの状態と、ロックアップがオフの状態、即ち流体伝達のみの状態であるトルコンモードとのそれぞれの状態の場合におけるエンジン１０の回転数を算出し、この回転数がエンスト回転数Ｒｓ以下になったり、オーバーレブ回転数Ｒｏ以上になったりするか否かを判断する。このため、例えば、図３に示すように、変速装置３０を１速や２速に変速した場合におけるエンジン回転数が、ロックアップオンＬｎ、スリップロックアップＬｓ、トルコンモードＬｆの全ての状態においてオーバーレブ回転数Ｒｏ以上になる場合には、１速と２速は候補ギヤ段から除外される。
【００５１】
また、エンジン１０の運転時におけるノイズや振動は、所定の回転数で所定のトルクを発生させる場合に大きくなる。このため、ギヤ段を所定のギヤ段にした場合におけるエンジン１０の回転数が、車速を車速取得部６４で取得した車速にすることができる回転数になり、エンジン１０のトルクが、要求駆動力を発生することができるトルクになる回転数及びトルクの状態が、ノイズや振動を発生しない運転状態になる要件であるＮ／Ｖ（Noise/Vibration）要件を満たしていない場合には、このギヤ段は候補ギヤ段から除外される。
【００５２】
このため、要求駆動力が大きいことにより、エンジン１０の回転数ごとに発生可能な最大トルクが用いられる場合における発生可能トルクである発生可能最大トルクＴｍが必要な場合において、例えば、図３に示すように、変速装置３０を６速に変速した場合で、且つ、トルクコンバータ２１がロックアップオンＬｎの場合とスリップロックアップＬｓの場合にＮ／Ｖ要件を満たさない場合には、これらの状態は候補ギヤ段から除外される。
【００５３】
つまり、変速装置３０のギヤ段を６速にし、トルクコンバータ２１をロックアップオンＬｎにした場合にロックアップオン時のＮ／Ｖ要件であるロックアップオン時Ｎ／Ｖ要件ＮＶｏを満たさず、変速装置３０のギヤ段を６速にし、トルクコンバータ２１をスリップロックアップＬｓにした場合にスリップロックアップ時のＮ／Ｖ要件であるスリップロックアップ時Ｎ／Ｖ要件ＮＶｓを満たさないため、変速装置３０を６速にし、且つ、トルクコンバータ２１をロックアップオンＬｎ、またはスリップロックアップＬｓにする状態は、候補ギヤ段から除外される。
【００５４】
さらに、これらのようにして候補としてあげられた候補ギヤ段のうち、エンジン１０の上下限トルク内に有するギヤ段をＥＣＵ６０の処理部６１が有する候補ギヤ段選別部６９で選別し、この中から最も燃費が良いギヤ段を、現在の走行状態に適しており、運転者の要求を、より満たすことができるギヤ段として選択する。このようにして選択したギヤ段が変速装置３０の現在のギヤ段の場合は、現在のギヤ段を維持し続け、選択したギヤ段が現在のギヤ段ではない場合には、変速制御部７３で変速装置３０を制御することによりギヤ段を切り替える。
【００５５】
変速装置３０のギヤ段は、このようにして選択するが、車両の運転状態によっては、選択することができるギヤ段が無い場合がある。例えば、運転者が大きな駆動力を要求している場合、その要求駆動力を実現できるギヤ段が無い場合がある。
【００５６】
この場合、各ギヤ段における最大のギヤ段パワー、即ち、各ギヤ段が選択された際に駆動輪に対して出力できるギヤ段ごとの最大パワーのうち、それぞれの最大パワーをエンジン１０の発生可能最大トルクＴｍによって発生するギヤ段ごとの回転数が、要求パワーＰｒのトルクと回転数に最も近いギヤ段を選択する。この選択は、ＥＣＵ６０の処理部６１が有するギヤ段選択部７１で行う。また、このように要求パワーＰｒと各ギヤ段で発生させることができる最大パワーとに基づいてギヤ段を選択する場合は、トルクコンバータ２１のロックアップの状態も含めて、ギヤ段を選択する。
【００５７】
つまり、エンジン１０のトルクは、エンジン１０の回転数ごとに最大トルクが異なっており、また、エンジン１０の回転数が同じ回転数であっても、アクセル開度等の運転状態によってトルクは変化する。このため、エンジン１０の発生可能最大トルクＴｍは、エンジン１０の回転数ごとの最大トルクとなっている。この発生可能最大トルクＴｍを、エンジン１０の回転数とトルクとにより表した場合、図３に示すようにエンジン１０の回転数ごとにトルクの大きさが変化する曲線で示される。
【００５８】
また、ギヤ段ごとの最大パワーは、最大パワーを発生できるエンジン１０の回転数とトルクとの関係がギヤ段ごとに設定されている。さらに、このギヤ段ごとの最大パワーは、トルクコンバータ２１の状態ごとに設定されており、各ギヤ段において、トルクコンバータ２１がロックアップオンＬｎ、スリップロックアップＬｓ、トルコンモードＬｆのそれぞれの状態ごとに設定されている。このため、ギヤ段及びトルクコンバータ２１の状態ごとの最大パワーを、発生可能最大トルクＴｍで発生する際におけるエンジン１０の回転数は、ギヤ段及びトルクコンバータ２１の状態ごとに異なっている。
【００５９】
例えば、上記のように１速と２速とが候補ギヤ段から除外され、また、６速がＮ／Ｖ要件により除外されることにより３速と４速と５速とが候補ギヤ段になった場合で、且つ、それぞれのギヤ段においてトルクコンバータ２１がロックアップオンＬｎの状態の場合における最大パワーを、順に３速ロックアップ最大パワーＰａ３、４速ロックアップ最大パワーＰａ４、５速ロックアップ最大パワーＰａ５とした場合に、これらをエンジン１０の回転数とトルクとにより表すと、図３に示すようにエンジン１０の回転数ごとにトルクの大きさが変化する曲線で示される。
【００６０】
ギヤ段及びトルクコンバータ２１の状態ごとの最大パワーを、発生可能最大トルクＴｍで発生する際におけるエンジン１０の回転数は、この３速ロックアップ最大パワーＰａ３、４速ロックアップ最大パワーＰａ４、５速ロックアップ最大パワーＰａ５と、エンジン１０の発生可能最大トルクＴｍとの各交点の回転数になっている。
【００６１】
また、要求パワーＰｒは、ギヤ段ごとの最大パワーと同様にエンジン１０の回転数とトルクとにより表すことができ、要求パワーＰｒをエンジン１０の回転数とトルクとにより表すと、図３に示すように、ギヤ段ごとの最大パワーと同様にエンジン１０の回転数ごとにトルクの大きさが変化する曲線で示される。このように示される要求パワーＰｒに基づいてギヤ段を選択する場合には、ギヤ段及びトルクコンバータ２１の状態ごとの最大パワーとエンジン１０の発生可能最大トルクＴｍとの交点と、要求パワーＰｒの曲線との距離が最も小さくなるギヤ段を選択する。
【００６２】
つまり、ギヤ段選択部７１は、要求パワーＰｒとギヤ段ごとの最大パワーと発生可能最大トルクＴｍとをエンジン１０の回転数とトルクとにより表した場合に、複数のギヤ段ごとの最大パワーのうち最大パワーと発生可能最大トルクＴｍとの交点と要求パワーＰｒとの距離が最も近くなる最大パワーを駆動輪に対して出力できるギヤ段を、現在の運転状態に適したギヤ段として選択する。
【００６３】
例えば、図３で例示するように、３速ロックアップ最大パワーＰａ３と発生可能最大トルクＴｍとの交点と、要求パワーＰｒとの距離をＤａ３とし、４速ロックアップ最大パワーＰａ４と発生可能最大トルクＴｍとの交点と、要求パワーＰｒとの距離をＤａ４とし、５速ロックアップ最大パワーＰａ５と発生可能最大トルクＴｍとの交点と、要求パワーＰｒとの距離をＤａ５とした場合において、各距離の関係がＤａ３＜Ｄａ４＜Ｄａ５になっている場合には、ギヤ段選択部７１は３速のギヤ段を選択する。
【００６４】
このように、ギヤ段選択部７１は、発生可能最大トルクＴｍによってギヤ段ごとの最大パワーを発生することのできるエンジン１０の回転数と、要求パワーＰｒを発生する際におけるエンジン１０の回転数とトルクとが総合的に最も近くなる最大パワーを駆動輪に対して出力できるギヤ段を、現在の運転状態に適したギヤ段として選択する。
【００６５】
換言すると、ギヤ段ごとの最大パワーを発生可能最大トルクＴｍによって発生する場合におけるエンジン１０の回転数と要求パワーＰｒを発生する場合における所定のエンジン１０の回転数との差と、この場合における発生可能最大トルクＴｍと要求パワーＰｒを発生するためのエンジン１０のトルクとの差とを、同じ重み付けをして足し合わせ、この足し合わせた値が最も小さくなる値となる最大パワーを駆動輪に対して出力できるギヤ段を選択する。即ち、ギヤ段ごとの最大パワーを発生可能最大トルクＴｍによって発生する場合におけるエンジン１０の回転数とトルクと、要求パワーＰｒを発生する場合における所定のエンジン１０の回転数とトルクとの差が総合的に小さくなる最大パワーを駆動輪に対して出力できるギヤ段を、現在の運転状態に適したギヤ段として選択する。
【００６６】
図４は、減速時に変速装置のギヤ段を選択する場合における説明図である。加速時における変速装置３０のギヤ段の切り替えは、このように運転者の要求駆動力に基づいて行うが、減速時におけるギヤ段の切り替えも加速時と同様に、運転者の要求駆動力に基づいて行う。つまり、減速時にエンジン１０の回転抵抗により発生する減速力、即ち、エンジンブレーキによる減速力は、車両の前方をプラスとし、後方をマイナスとした場合に、マイナス方向の駆動力になる。このため、減速時に運転者がアクセル開度を小さくすることにより発生するエンジンブレーキによる減速力も、運転者の要求駆動力になり、減速時におけるギヤ段の切り替えも、この運転者の要求駆動力に基づいて行う。
【００６７】
つまり、減速時にギヤ段を切り替える場合も、加速時にギヤ段を切り替える場合と同様に、ギヤ段を所定のギヤ段にした場合におけるエンジン１０の回転数が、車速が車速取得部６４で取得した車速になる回転数になった場合に、その回転数がエンスト回転数Ｒｓ以下になったりオーバーレブ回転数Ｒｏ以上になったりする場合には、そのギヤ段は候補ギヤ段から除外する。
【００６８】
減速時における変速装置３０のギヤ段の切り替えは、このようにして選択された候補ギヤ段のうち、要求駆動力を満たすことができるギヤ段を選択する。つまり、変速後のギヤ段における減速方向の駆動力が、減速方向の要求駆動力以下になるギヤ段の中から、変速するギヤ段を選択し、駆動力を絶対値で見た場合には、変速後のギヤ段における駆動力が要求駆動力以上になるギヤ段の中から、変速するギヤ段を選択する。しかし、減速時に切り替えるギヤ段を選択する場合も、加速時に切り替えるギヤ段を選択する場合と同様に、運転者が減速方向の大きな駆動力を要求している場合、その要求駆動力を実現できるギヤ段が無い場合がある。
【００６９】
この場合、各ギヤ段における最低のギヤ段パワーであり、各ギヤ段において減速力が最も大きくなるパワー、即ち、各ギヤ段が選択された際に駆動輪に対して出力できるギヤ段ごとの最低パワーのうち、それぞれの最低パワーをアイドルオン時最低トルクＴａによって発生するギヤ段ごとの回転数が、要求パワーＰｒに最も近いギヤ段を選択する。なお、このアイドルオン時最低トルクＴａは、エンジン１０の回転数ごとに発生可能な最低トルクが用いられる場合における発生可能トルクとなっており、アクセルペダル５０が全閉の状態においてアイドル運転が可能な燃料を噴射する際における最低トルクとなっている。
【００７０】
つまり、アクセルペダル５０を全閉してアイドルオンとなった場合におけるエンジン１０のトルクは、エンジン１０の回転数によって最低トルクが異なっており、回転数が高くなるに従って、概ねトルクが小さくなっており、換言すると、エンジン１０の回転数が高くなるに従って減速方向のトルクが大きくなっている。このため、アイドルオン時最低トルクＴａは、エンジン１０の回転数ごとの最低トルクとなっている。このアイドルオン時最低トルクＴａを、エンジン１０の回転数とトルクとにより表した場合、図４に示すようにエンジン１０の回転数が高くなるに従ってトルクが小さくなる線で示される。
【００７１】
また、ギヤ段ごとの最低パワーは、最低パワーを発生できるエンジン１０の回転数とトルクとの関係がギヤ段ごとに設定されている。
【００７２】
また、このように要求パワーＰｒと各ギヤ段で発生させることができる最低パワーに基づいてギヤ段を選択する場合は、トルクコンバータ２１のロックアップの状態も含めてギヤ段を選択するが、この実施例に係る自動変速機２０の変速制御装置１では、減速時にはロックアップを行う、いわゆる減速時ロックアップ制御を行う。このため、ギヤ段ごとの最低パワーは、トルクコンバータ２１がロックアップオンの状態における最低パワーになっている。
【００７３】
これらに基づいて行うギヤ段の選択について説明すると、例えば、減速時のギヤ段を選択する際に１速と２速はオーバーレブ回転数Ｒｏ以上になることにより候補ギヤ段から除外され、また、５速と６速は最低パワーが大きく、減速方向のパワーが小さいため候補ギヤ段から除外されることにより３速と４速とが候補ギヤ段になった場合における最低パワーを、順に３速ロックアップ最低パワーＰｉ３、４速ロックアップ最低パワーＰｉ４とする。この場合に、３速ロックアップ最低パワーＰｉ３と４速ロックアップ最低パワーＰｉ４とをエンジン１０の回転数とトルクとにより表すと、図４に示すようにエンジン１０の回転数ごとにトルクの大きさが変化する曲線で示される。
【００７４】
ギヤ段ごとの最低パワーを、アイドルオン時最低トルクＴａで発生する際におけるエンジン１０の回転数は、この３速ロックアップ最低パワーＰｉ３や４速ロックアップ最低パワーＰｉ４と、アイドルオン時最低トルクＴａとの各交点の回転数になっている。
【００７５】
また、要求パワーＰｒは、図４に示すように、加速時における要求パワーＰｒ（図３）と同様にエンジン１０の回転数ごとにトルクの大きさが変化する曲線で示される。このように示される要求パワーＰｒに基づいてギヤ段を選択する場合には、ギヤ段ごとの最低パワーとアイドルオン時最低トルクＴａとの交点と、要求パワーＰｒの曲線との距離が最も小さくなるギヤ段を選択する。
【００７６】
つまり、ギヤ段選択部７１は、要求パワーＰｒとギヤ段ごとの最低パワーとアイドルオン時最低トルクＴａとをエンジン１０の回転数とトルクとにより表した場合に、複数のギヤ段ごとの最低パワーのうち最低パワーとアイドルオン時最低トルクＴａとの交点と要求パワーＰｒとの距離が最も近くなる最低パワーを駆動輪に対して出力できるギヤ段を、現在の運転状態に適したギヤ段として選択する。
【００７７】
例えば、図４で例示するように、３速ロックアップ最低パワーＰｉ３とアイドルオン時最低トルクＴａとの交点と、要求パワーＰｒとの距離をＤｓ３とし、４速ロックアップ最低パワーＰｉ４とアイドルオン時最低トルクＴａとの交点と、要求パワーＰｒとの距離をＤｓ４とした場合において、双方の距離の関係がＤｓ３＜Ｄｓ４になっている場合には、ギヤ段選択部７１は３速のギヤ段を選択する。
【００７８】
このように、ギヤ段選択部７１は、アイドルオン時最低トルクＴａによってギヤ段ごとの最低パワーを発生することのできるエンジン１０の回転数と、要求パワーＰｒを発生する際におけるエンジン１０の回転数とトルクとが総合的に最も近くなる最低パワーを駆動輪に対して出力できるギヤ段を、現在の運転状態に適したギヤ段として選択する。
【００７９】
換言すると、ギヤ段ごとの最低パワーをアイドルオン時最低トルクＴａによって発生する場合におけるエンジン１０の回転数と要求パワーＰｒを発生する場合における所定のエンジン１０の回転数との差と、この場合におけるアイドルオン時最低トルクＴａと要求パワーＰｒを発生するためのエンジン１０のトルクとの差とを、同じ重み付けをして足し合わせ、この足し合わせた値が最も小さくなる値となる最低パワーを駆動輪に対して出力できるギヤ段を選択する。即ち、ギヤ段ごとの最低パワーをアイドルオン時最低トルクＴａによって発生する場合におけるエンジン１０の回転数とトルクと、要求パワーＰｒを発生する場合における所定のエンジン１０の回転数とトルクとの差が総合的に小さくなる最低パワーを駆動輪に対して出力できるギヤ段を、現在の運転状態に適したギヤ段として選択する。
【００８０】
なお、実施例に係る自動変速機２０の変速制御装置１では、減速時には減速時ロックアップ制御を行うため、減速時におけるギヤ段の選択は、トルクコンバータ２１がロックアップオンの状態について説明したが、減速時ロックアップ制御を行わない場合には、加速時にギヤ段を選択する場合と同様に、ギヤ段及びトルクコンバータ２１の状態ごとの最低パワーに基づいてギヤ段を選択する。
【００８１】
また、この説明では、アクセルペダル５０の全閉時にアイドル運転が可能な燃料を噴射する場合の最低トルクであるアイドルオン時最低トルクＴａに基づいてギヤ段を選択する場合について説明しているが、アクセルペダル５０の全閉時にフューエルカット（Fuel Cut）を行う場合には、フューエルカットを行う場合の最低トルクであるＦ／Ｃ時エンジントルクＴｆ（図４）を用いて、アイドルオン時と同様にギヤ段の選択を行う。なお、このＦ／Ｃ時エンジントルクＴｆも、アイドルオン時最低トルクＴａと同様に、エンジン１０の回転数ごとに発生可能な最低トルクが用いられる場合における発生可能トルクとなっている。
【００８２】
図５は、実施例に係る自動変速機の変速制御装置の処理手順を示すフロー図である。次に、実施例に係る自動変速機２０の変速制御装置１の制御方法、即ち、当該変速制御装置１の処理手順について説明する。詳しくは、実施例に係る自動変速機２０の変速制御装置１で変速装置３０のギヤ段を選択する際における処理手順について説明する。なお、以下の処理は、車両の運転時に各部を制御する際に、所定の期間ごとに呼び出されて実行する。
【００８３】
実施例に係る自動変速機２０の変速制御装置１の処理手順では、まず、車両の走行状態情報を取得する（ステップＳＴ１０１）。この走行状態情報としては、例えば、アクセル開度やエンジン１０の回転数や車速等を取得する。このうち、アクセル開度は、運転者が操作するアクセルペダル５０の開度であるアクセル開度をアクセル開度センサ５１で検出し、検出結果をＥＣＵ６０の処理部６１が有するアクセル開度取得部６２で取得する。また、エンジン１０の回転数は、エンジン出力軸１１の回転数をエンジン回転数センサ１５で検出し、検出結果をＥＣＵ６０の処理部６１が有するエンジン回転数取得部６３で取得する。また、車速は、変速装置出力軸３２の回転数を変速装置出力軸回転数センサ４２で検出し、検出結果をＥＣＵ６０の処理部６１が有する車速取得部６４で取得する。
【００８４】
次に、要求駆動力を算出する（ステップＳＴ１０２）。この要求駆動力の算出は、ＥＣＵ６０の処理部６１が有する要求駆動力算出部６５で行う。要求駆動力算出部６５は、アクセル開度取得部６２で取得したアクセル開度に基づいて、運転者が要求する駆動力である要求駆動力を算出する。なお、この要求駆動力は、加速時における駆動力のみならず、減速時に減速度を発生させる力である減速方向の駆動力も含まれる。
【００８５】
次に、候補ギヤ段を算出する（ステップＳＴ１０３）。この候補ギヤ段の算出は、ＥＣＵ６０の処理部６１が有する候補ギヤ段算出部６６で行う。候補ギヤ段算出部６６は、車速取得部６４で取得した車速、及び要求駆動力算出部６５で算出した要求駆動力より、要求駆動力に近い駆動力を発生させることができ、且つ、エンジン１０がストールせず、また、エンジン１０の回転数がオーバーレブにならず、さらに、エンジン１０の回転数がノイズや振動を発生しない回転数になるギヤ段を、候補ギヤ段として算出する。
【００８６】
この算出は、予めＥＣＵ６０の記憶部８０に記憶され、図３や図４に示すようなエンジン１０の回転数とトルクとの関係により表されるマップに基づいて算出する。詳しくは、車速が車速取得部６４で取得した車速の場合における変速装置３０の各ギヤ段でのエンジン１０の回転数を算出し、算出した回転数がエンスト回転数Ｒｓ以下になったりオーバーレブ回転数Ｒｏ以上になったりするギヤ段は、候補ギヤ段から除外する。また、算出したエンジン１０の回転数が、ロックアップオン時Ｎ／Ｖ要件ＮＶｏやスリップロックアップ時Ｎ／Ｖ要件ＮＶｓを満たさない回転数になるギヤ段も、候補ギヤ段から除外する。さらに、要求駆動力と各ギヤ段で発生させることのできる駆動力とを比較し、要求駆動力を発生させることができないギヤ段も、候補ギヤ段から除外する。候補ギヤ段算出部６６は、これらのようにして候補ギヤ段を算出する。
【００８７】
次に、エンジン動作範囲内の候補ギヤ段を選別する（ステップＳＴ１０４）。この選別は、ＥＣＵ６０の処理部６１が有する候補ギヤ段選別部６９で行う。候補ギヤ段選別部６９は、候補ギヤ段算出部６６で算出した各候補ギヤ段で要求駆動力を発生させる場合におけるエンジン１０のトルクを算出し、算出したトルクがエンジン１０の上下限トルク内となるギヤ段を選別し、エンジン動作範囲内の候補ギヤ段を選別する。候補ギヤ段のうち、要求駆動力を発生させる場合におけるエンジン１０のトルクがエンジン１０の上下限トルク内となるギヤ段が、加速時または減速時に選択するギヤ段となる。
【００８８】
次に、解がないか否かを判定する（ステップＳＴ１０５）。この判定は、ＥＣＵ６０の処理部６１が有する選択ギヤ段有無判定部７０で行う。選択ギヤ段有無判定部７０は、候補ギヤ段選別部６９でギヤ段を選別した際に選択可能なギヤ段が有るか否か、即ち、要求駆動力を満たすギヤ段を選択する際における解が有るか否かを判定する。この判定により、選択するギヤ段は有り、解は有ると判定された場合には、この処理手順から抜け出る。
【００８９】
選択ギヤ段有無判定部７０での判定（ステップＳＴ１０５）により、要求駆動力を満たすギヤ段を選択する際における解がないと判定された場合には、次に、要求パワーを算出する（ステップＳＴ１０６）。この要求パワーの算出は、要求駆動力算出部６５で算出した要求駆動力に基づいて、ＥＣＵ６０の処理部６１が有する要求パワー算出部６７で行う。要求パワー算出部６７は、要求駆動力を発生させるのに必要な駆動輪への出力である要求パワーを、図３や図４に示すようにエンジン１０の回転数とトルクとの関係を用いて算出する。
【００９０】
次に、候補ギヤ段のパワーを算出する（ステップＳＴ１０７）。この候補ギヤ段のパワーの算出は、ＥＣＵ６０の処理部６１が有するギヤ段パワー算出部６８で行う。ギヤ段パワー算出部６８は、車両の加速時の場合には、候補ギヤ段算出部６６で算出した候補ギヤ段のうち、各候補ギヤ段のそれぞれの最大パワーを算出し、車両の減速時の場合には、候補ギヤ段算出部６６で算出した候補ギヤ段のうち、各候補ギヤ段のそれぞれの最低パワーを算出する。これらのギヤ段の最大パワーや最低パワーは、図３や図４に示すようにエンジン１０の回転数とトルクとの関係を用いてマップの状態で予め設定され、ＥＣＵ６０の記憶部８０に記憶されている。ギヤ段パワー算出部６８は、候補ギヤ段の最大パワーや最低パワーを、記憶部８０に記憶されたマップを参照することにより算出する。なお、このように候補ギヤ段のパワーを算出する場合には、トルクコンバータ２１のロックアップの状態も含めて、ロックアップの状態ごとに算出する。
【００９１】
次に、ギヤ段を選択する（ステップＳＴ１０８）。このギヤ段の選択は、ＥＣＵ６０の処理部６１が有するギヤ段選択部７１で行う。ギヤ段選択部７１は、ギヤ段パワー算出部６８で算出した複数の候補ギヤ段の最大パワーを発生可能最大トルクＴｍで発生する際におけるトルクと回転数、またはギヤ段パワー算出部６８で算出した複数の候補ギヤ段の最低パワーをアイドルオン時最低トルクＴａやＦ／Ｃ時エンジントルクＴｆで発生する際におけるトルクと回転数と、要求パワー算出部６７で算出した要求パワーのトルクと回転数とを比較し、距離が最も小さい候補ギヤ段を選択する。具体的には、ギヤ段選択部７１は、ギヤ段パワー算出部６８で算出した複数の候補ギヤ段の最大パワーと発生可能最大トルクＴｍとの交点と、要求パワー算出部６７で算出した要求パワーＰｒとの距離、または、ギヤ段パワー算出部６８で算出した複数の候補ギヤ段の最低パワーとアイドルオン時最低トルクＴａやＦ／Ｃ時エンジントルクＴｆとの交点と、要求パワー算出部６７で算出した要求パワーＰｒとの距離を、これらを表すマップ上で比較し、距離が最も小さい候補ギヤ段を選択する。ギヤ段選択部７１でギヤ段を選択したら、この処理手順から抜け出る。
【００９２】
選択ギヤ段有無判定部７０での判定で（ステップＳＴ１０５）、ギヤ段を選択する際の解は有ると判定された場合、またはギヤ段選択部７１でギヤ段を選択した場合には（ステップＳＴ１０８）、実際に変速装置３０の変速を行う他の処理手順で、変速制御部７３によって変速装置３０の油圧制御装置３５を制御することにより、選択されたギヤ段に変速する。
【００９３】
以上の自動変速機２０の変速制御装置１は、要求駆動力を実現できるギヤ段が無い場合に、発生可能最大トルクＴｍやアイドルオン時最低トルクＴａなどのエンジン１０の発生可能トルクによってギヤ段ごとの最大パワーや最低パワーであるギヤ段パワーを発生することのできるエンジン１０の回転数と、要求パワーＰｒを発生する際におけるエンジン１０の回転数とトルクとが総合的に最も近くなるギヤ段パワーを駆動輪に対して出力できるギヤ段を、現在の運転状態に適したギヤ段としてギヤ段選択部７１で選択している。これにより、要求駆動力が大きく、エンジン１０の性能により要求駆動力を発生させることができない場合でも、要求パワーＰｒに最も近いギヤ段パワーを発生させることのできるギヤ段を選択することができ、車両の走行時における運転者の要求を、自動変速機２０の変速制御に最大限反映させることができる。この結果、より確実に適切な変速を行うことができる。
【００９４】
また、要求駆動力を実現できるギヤ段が無い場合に、適切なギヤ段を選択し、より確実に適切な変速を行うことができるので、エンジン１０の性能を最大限使い切ることができる。また、このように運転者の要求を自動変速機２０の変速制御に最大限反映させ、適切な変速を行うことにより、車両の運転時におけるフィーリングを向上させることができる。
【００９５】
また、要求駆動力を実現できるギヤ段が無い場合において現在の運転状態に適したギヤ段を選択する際に、各パワーをエンジン１０の回転数とトルクとにより表した場合におけるギヤ段パワーと発生可能トルクとの交点と要求パワーＰｒとの距離が、最も近くなるギヤ段パワーを駆動輪に対して出力できるギヤ段を、現在の運転状態に適したギヤ段として選択している。これにより、要求パワーＰｒを発生する際におけるエンジン１０の回転数とトルクとが総合的に最も近くなるギヤ段パワーを、より容易に選択することができ、このギヤ段パワーを駆動輪に対して出力できるギヤ段を選択することにより、容易に、且つ、確実に適切なギヤ段を選択することができる。この結果、より確実に適切な変速を行うことができる。
【００９６】
また、ギヤ段パワーを算出する際に、トルクコンバータ２１のロックアップの状態ごとに算出するので、より正確にギヤ段パワーを算出することができる。つまり、ギヤ段パワーを算出する際に、同じギヤ段であってもロックアップの状態が異なる場合には、異なるギヤ段パワーとして扱うので、各ギヤ段が選択された際に駆動輪に対して出力できる最大パワーや最低パワーを、より正確に算出することができる。これにより、ギヤ段パワーに基づいてギヤ段を選択する際に、より確実に適切なギヤ段を選択することができる。この結果、より確実に適切な変速を行うことができる。
【００９７】
また、要求駆動力を実現できるギヤ段が無い場合において現在の運転状態に適したギヤ段を選択する際に用いる発生可能トルクとして、車両の加速時にはエンジンの回転数ごとに発生可能な最大トルクである発生可能最大トルクＴｍを使用し、車両の減速時にはエンジンの回転数ごとに発生可能な最低トルクであるアイドルオン時最低トルクＴａやＦ／Ｃ時エンジントルクＴｆを使用している。このように発生可能トルクを、車両の加速時と減速時とで異なるトルクを使用することにより、車両が加速をしている場合でも減速をしている場合でも、確実にギヤ段パワーと要求パワーＰｒとを比較することができ、車両の加速時と減速時とのいずれの場合にも、適切なギヤ段を選択することができる。この結果、より確実に適切な変速を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
以上のように、本発明に係る自動変速機の変速制御装置は、運転者が要求する要求駆動力に応じて変速する自動変速機を制御する場合に有用であり、特に、適切に変速を行う領域を拡大し、より確実な変速を行う場合に適している。
【符号の説明】
【００９９】
１  変速制御装置
１０  エンジン
２０  自動変速機
２１  トルクコンバータ
２７  ロックアップ機構
３０  変速装置
３５  油圧制御装置
４０  摩擦係合要素
５０  アクセルペダル
５１  アクセル開度センサ
６０  ＥＣＵ
６１  処理部
６２  アクセル開度取得部
６３  エンジン回転数取得部
６４  車速取得部
６５  要求駆動力算出部
６６  候補ギヤ段算出部
６７  要求パワー算出部
６８  ギヤ段パワー算出部
６９  候補ギヤ段選別部
７０  選択ギヤ段有無判定部
７１  ギヤ段選択部
７２  エンジン制御部
７３  変速制御部
８０  記憶部
【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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