(57)【要約】【課題】クラッチ解放時に生じる駆動系の振動の影響を受けずに回転速度自動調整制御を実行することのできる車両の制御装置を提供し、ひいては変速段変更完了時の車速の不快な変動や変速ショックの発生を好適に抑制する。【解決手段】車両の制御装置である電子制御装置１００は、変速段の変更に伴ってクラッチ２１が解放されたときに、クラッチ２１が解放される直前に車速センサ６６から出力された車速信号と、クラッチ２１が解放されるまでの車速の変化と、変速段の変更に要する時間と、変速段変更後の変速比とに基づいて目標回転速度を算出し、変速段の変更に伴ってクラッチ２１が解放されている間にフライホイール２２の回転速度をクラッチディスク２３の変速段変更後の回転速度に一致させるように前記目標回転速度に基づいて機関回転速度をフィードバック制御する回転速度自動調整制御を実行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と駆動輪との間の接続を断接するクラッチを有し、変速指令に基づいて前記クラッチを一時的に解放するとともに自動的に変速段を変更する変速機と、前記内燃機関から前記駆動輪までの駆動系における前記変速機よりも駆動輪側の部位の回転速度に基づいて車速信号を出力する車速センサとを備え、
前記車速信号に基づいて目標回転速度を算出し、前記変速段の変更に伴って前記クラッチが解放されている間に前記クラッチの内燃機関側継合要素の回転速度を変速段変更後の同クラッチの駆動輪側継合要素の回転速度に一致させるように機関回転速度をフィードバック制御する回転速度自動調整制御を実行する車両の制御装置であって、
前記変速段の変更に伴って前記クラッチが解放されている間の車速の変化を推定する車速変化推定手段を備え、前記回転速度自動調整制御にあっては、前記変速段の変更に伴って前記クラッチが解放されたときに、前記クラッチが解放される直前に出力された前記車速信号と、前記車速変化推定手段によって推定される車速の変化と、変速段変更後の変速比とに基づいて前記目標回転速度を算出する
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の制御装置において、
前記車速変化推定手段は、前記変速段の変更に伴って前記クラッチが解放されるまでの車速の変化と、前記変速段の変更に要する時間とに基づいて前記クラッチが解放されている間の車速の変化を推定する
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の車両の制御装置において、
ブレーキの作動量を推定するブレーキ作動量推定手段を備え、
同ブレーキ作動量推定手段によって推定される前記ブレーキの作動量が大きいときほど前記目標回転速度が小さくなるように同目標回転速度を補正する
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、
走行中の路面の勾配を推定する勾配推定手段を備え、
同勾配推定手段によって推定される路面の勾配に基づいて前記目標回転速度を補正する
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両の制御装置において、
前記勾配推定手段によって推定される路面の勾配が上り勾配であるときに、同勾配が大きいときほど前記目標回転速度が小さくなるように同目標回転速度を補正する
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の車両の制御装置において、
前記勾配推定手段によって推定される路面の勾配が下り勾配であるときに、同勾配が大きいときほど前記目標回転速度が大きくなるように同目標回転速度を補正する
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、
前記回転速度自動調整制御を減速走行中のシフトダウンの際に実行する
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、
前記回転速度自動調整制御を加速走行中のシフトアップの際に実行する
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、
前記変速機は、前記変速段を選択する変速段選択機構と、前記内燃機関と同変速段選択機構との間に設けられた前記クラッチとを含み、変速指令に基づいて前記クラッチを解放して前記内燃機関と前記変速段選択機構との間の駆動力の伝達を禁止してから前記変速段選択機構を通じて前記変速段を変更し、前記変速段の変更が完了してから前記クラッチを継合させて駆動力の伝達を再開する
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、
前記変速機は、トルクコンバータと遊星歯車式変速機構とを備えてなり、
前記クラッチは、前記遊星歯車式変速機構に設けられて同遊星歯車式変速機構における駆動力の伝達経路を切り替える際に断接されるものである
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項１１】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、
前記変速機は、トルクコンバータと遊星歯車式変速機構とを備えてなり、
前記クラッチは、前記トルクコンバータに設けられて前記遊星歯車式変速機構における変速段を変更する際に断接されるロックアップクラッチである
ことを特徴とする車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、変速指令に基づいて変速段を自動で変更する変速機を備える車両の制御装置であって、特に変速段の変更に伴って自動で機関回転速度を調整する回転速度自動調整制御を実行する車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
変速機を備える車両にあっては、変速段の変更を滑らかに行うために内燃機関と駆動輪との間の接続を断接するクラッチが設けられており、変速段の変更時にこのクラッチを一時的に解放して内燃機関と駆動輪との間における駆動力の伝達を禁止した状態で変速段を変更する。このようにクラッチが解放されて内燃機関と駆動輪との間で駆動力の伝達が行われていない状態で変速段を変更することにより、変速段の変更操作を滑らかに進行させることができる。
【０００３】
ところで、変速段の変更に伴って変速比が変化すると、クラッチの内燃機関側継合要素の回転速度に対してクラッチの駆動輪側継合要素の回転速度は大きく変化することとなるが、クラッチが継合するときに内燃機関側継合要素の回転速度と駆動輪側継合要素の回転速度とが大きく乖離していると変速ショックが生じることとなる。
【０００４】
これに対して特許文献１には、変速段の変更に伴うクラッチ解放状態のときに車速センサから出力される車速信号と、変速段変更後の変速比とに基づいて変速段変更後の駆動輪側継合要素の回転速度を算出し、これを目標回転速度として機関回転速度をフィードバック制御する回転速度自動調整制御を実行する車両の制御装置が記載されている。こうした構成によれば、変速段の変更に伴うクラッチ継合時における内燃機関側継合要素の回転速度を駆動輪側継合要素の回転速度に近づけることができ、変速ショックの発生を抑制することができる。
【０００５】
このように、変速段の変更に伴って、アクセルペダル等の操作によらずに自動で機関回転速度を調整する回転速度自動調整制御を実行すれば、クラッチの継合に伴う変速ショックの発生を抑制することができるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８‐１６３８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、クラッチが継合されているときには、内燃機関と駆動輪との間で駆動力を伝達しているプロペラシャフトやドライブシャフト等の駆動系の構成部材には回転エネルギの一部がこれら構成部材の捻れとして蓄えられている。そのため、変速段の変更に伴ってクラッチが解放されたときには、これらの捻れが一気に解消されてその反動によって駆動系の構成部材に振動が発生することがある。
【０００８】
その結果、図５の中段に示されるようにクラッチが解放された直後（図５における時刻Ｔ１以降）には、プロペラシャフト等の回転速度を検出している車速センサから出力される車速信号にこの振動に起因する揺らぎが生じ、車速信号に基づいて算出される目標回転速度にも図５の上段に一点鎖線で示されるようにこの揺らぎが反映されるようになる。尚、図５は「３速」から「２速」への減速ダウンシフト時における車速信号の変化と機関回転速度の変化との関係を示している。
【０００９】
このように駆動系の振動の影響を受けて変動している目標回転速度に基づいて回転速度自動調整制御が実行され、同目標回転速度に一致するように機関回転速度がフィードバック制御された場合には、図５の上段に実線で示されるように機関回転速度がこの変動に追従するように増減するようになる。その結果、クラッチ継合直後（図５における時刻Ｔ２以降）には、この機関回転速度の変動が駆動輪にも伝達されるようになり、図５の中段において破線で囲んだ部分に示されるように車速が増減し、乗員の快適性が損なわれるおそれがある。
【００１０】
また、上記のように駆動系の振動の影響を受けて変動している目標回転速度に基づいてフィードバック制御を行う場合には、吸入空気量の応答遅れ等に起因して機関回転速度を目標回転速度近傍に収束させるまでに要する時間が長くなり、クラッチが解放されている期間が短い場合等には変速ショックを好適に抑制することができないおそれもある。
【００１１】
この発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的はクラッチ解放時に生じる駆動系の振動の影響を受けずに回転速度自動調整制御を実行することのできる車両の制御装置を提供し、ひいては変速段変更完了時の車速の不快な変動や変速ショックの発生を好適に抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、内燃機関と駆動輪との間の接続を断接するクラッチを有し、変速指令に基づいて前記クラッチを一時的に解放するとともに自動的に変速段を変更する変速機と、前記内燃機関から前記駆動輪までの駆動系における前記変速機よりも駆動輪側の部位の回転速度に基づいて車速信号を出力する車速センサとを備え、前記車速信号に基づいて目標回転速度を算出し、前記変速段の変更に伴って前記クラッチが解放されている間に前記クラッチの内燃機関側継合要素の回転速度を変速段変更後の同クラッチの駆動輪側継合要素の回転速度に一致させるように機関回転速度をフィードバック制御する回転速度自動調整制御を実行する車両の制御装置であって、前記変速段の変更に伴って前記クラッチが解放されている間の車速の変化を推定する車速変化推定手段を備え、前記回転速度自動調整制御にあっては、前記変速段の変更に伴って前記クラッチが解放されたときに、前記クラッチが解放される直前に出力された前記車速信号と、前記車速変化推定手段によって推定される車速の変化と、変速段変更後の変速比とに基づいて前記目標回転速度を算出することをその要旨とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両の制御装置において、前記車速変化推定手段は、前記変速段の変更に伴って前記クラッチが解放されるまでの車速の変化と、前記変速段の変更に要する時間とに基づいて前記クラッチが解放されている間の車速の変化を推定することをその要旨とする。
【００１４】
上記請求項１に記載の構成にあっては、クラッチが解放される直前すなわち駆動系の捻れが解消されて振動が発生する直前に出力された車速信号と、推定されるクラッチ解放中の車速の変化と、変速段変更後の変速比とに基づいて目標回転速度を算出するようにしている。こうした構成によれば、クラッチが解放される直前に出力された車速信号と、推定されるクラッチ解放中の車速の変化とに基づいてクラッチが解放されてから変速段の変更が完了してクラッチが継合されるまでの車速の変化を予測することができ、クラッチが解放された時点で変速段変更完了時の車速を推定することができる。また、こうして推定された変速段変更完了時の車速と、変速段変更後の変速比とに基づいて変速段変更完了時のクラッチの駆動輪側継合要素の回転速度を算出することができるため、上記構成によれば、クラッチが解放された時点で変速段変更完了時の駆動輪側継合要素の回転速度を推定することができるようになる。したがって、上記構成によれば、推定された変段変更完了時の駆動輪側継合要素の回転速度を目標回転速度として回転速度自動調整制御を実行することによってクラッチ解放時に生じる駆動系の振動の影響を受けずに回転速度自動調整制御を実行することができるようになる。また、クラッチが解放された時点において目標回転速度を算出することができるため、変速段変更操作開始直後から速やかに機関回転速度のフィードバック制御を開始することができる。その結果、変速段の変更に伴うクラッチの解放期間が短い場合であっても機関回転速度を速やかに目標回転速度に近づけることができるようになる。これにより、駆動系の振動に起因して従来の回転速度自動調整制御において生じていた変速段変更完了時の車速の不快な変動や変速ショックの発生といった不都合の発生を好適に抑制することができるようになる。
【００１５】
尚、クラッチが解放されている間の車速の変化を推定する車速変化推定手段は、具体的には請求項２に記載されているように、クラッチが解放されるまでの車速の変化と、予め推定することのできる変速段の変更に要する時間とに基づいてクラッチが解放されている間の車速の変化を推定する。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の車両の制御装置において、ブレーキの作動量を推定するブレーキ作動量推定手段を備え、同ブレーキ作動量推定手段によって推定される前記ブレーキの作動量が大きいときほど前記目標回転速度が小さくなるように同目標回転速度を補正することをその要旨とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、走行中の路面の勾配を推定する勾配推定手段を備え、同勾配推定手段によって推定される路面の勾配に基づいて前記目標回転速度を補正することをその要旨とする。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の車両の制御装置において、前記勾配推定手段によって推定される路面の勾配が上り勾配であるときに、同勾配が大きいときほど前記目標回転速度が小さくなるように同目標回転速度を補正することをその要旨とする。
【００１９】
そして、請求項６に記載の発明は、請求項４又は請求項５に記載の車両の制御装置において、前記勾配推定手段によって推定される路面の勾配が下り勾配であるときに、同勾配が大きいときほど前記目標回転速度が大きくなるように同目標回転速度を補正することをその要旨とする。
【００２０】
ブレーキの作動量が大きいときほど、クラッチが解放されている間に車速が低下しやすくなるため、変速段変更完了時の駆動輪側継合要素の回転速度が低くなる。これに対して上記請求項３に記載の発明にあっては、ブレーキ作動量推定手段によってブレーキの作動量を推定し、推定された作動量が大きいときほど目標回転速度が小さくなるように同目標回転速度を補正するようにしている。そのため、ブレーキ作動量に応じた駆動輪側継合要素の回転速度の変化に対応するように目標回転速度を補正することができ、より緻密な回転速度自動調整制御を実現することができるようになる。
【００２１】
また、クラッチ解放中の車速の変化態様は、走行している路面の勾配によっても変化する。そのため、上記請求項４に記載の発明のように、走行中の路面の勾配を推定する勾配推定手段を設け、推定される勾配に基づいて目標回転速度を補正することが望ましい。
【００２２】
尚、勾配が上り勾配のときにはその勾配が大きいときほどクラッチ解放中に車速が低下しやすく、勾配が下り勾配のときにはその勾配が大きいときほどクラッチ解放中に車速が低下しにくい。そのため、補正の具体的な態様としては、上記請求項５に記載の発明のように路面の勾配が上り勾配であるときに、同勾配が大きいときほど目標回転速度が小さくなるように同目標回転速度を補正する構成や、上記請求項６に記載の発明のように路面の勾配が下り勾配であるときに、同勾配が大きいほど目標回転速度が大きくなるように同目標回転速度を補正する構成を採用することが望ましい。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、前記回転速度自動調整制御を減速走行中のシフトダウンの際に実行することをその要旨とする。
【００２４】
減速走行中のシフトダウンにあっては、変速比の変化に伴ってクラッチの駆動輪側継合要素の回転速度が上昇するため、変速ショックの発生を抑制するためには、これにあわせて機関回転速度を上昇させる必要がある。また、シフトダウンを必要とするようなエンジンブレーキを使用した減速走行中にあっては、内燃機関と駆動輪との間の駆動系構成部材に特に大きな負荷が作用し、そのエネルギが捻れとして蓄えられることとなる。したがって、減速走行中のシフトダウン時にあっては特に駆動系の振動による不都合の発生が顕著となるため、上記請求項７に記載の発明のように特に減速走行中のシフトダウンの際に上記請求項１〜６に記載の回転速度自動調整制御を実行することが望ましい。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、前記回転速度自動調整制御を加速走行中のシフトアップの際に実行することをその要旨とする。
【００２６】
アクセルペダルを踏み込んだままの加速走行中のシフトアップにあっては、機関回転速度が上昇しようとする一方で、変速比の変化に伴って駆動輪側継合要素の回転速度が低下するため、変速ショックを抑制するためには、機関回転速度を低下させてその吹き上がりを抑制する必要がある。そのため、上記請求項８に記載の発明のように加速走行中のシフトアップの際にも上記請求項１〜７に記載の回転速度自動調整制御を実行することが望ましい。
【００２７】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、前記変速機は、前記変速段を選択する変速段選択機構と、前記内燃機関と同変速段選択機構との間に設けられた前記クラッチとを含み、変速指令に基づいて前記クラッチを解放して前記内燃機関と前記変速段選択機構との間の駆動力の伝達を禁止してから前記変速段選択機構を通じて前記変速段を変更し、前記変速段の変更が完了してから前記クラッチを継合させて駆動力の伝達を再開することをその要旨とする。
【００２８】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、前記変速機は、トルクコンバータと遊星歯車式変速機構とを備えてなり、前記クラッチは、前記遊星歯車式変速機構に設けられて同遊星歯車式変速機構における駆動力の伝達経路を切り替える際に断接されるものであることをその要旨とする。
【００２９】
そして、請求項１１に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、前記変速機は、トルクコンバータと遊星歯車式変速機構とを備えてなり、前記クラッチは、前記トルクコンバータに設けられて前記遊星歯車式変速機構における変速段を変更する際に断接されるロックアップクラッチであることをその要旨とする。
【００３０】
具体的には、上記請求項９に記載の発明のように、内燃機関と変速段選択機構との間にクラッチが配設されており、変速指令に基づいて同クラッチを解放して駆動力の伝達を禁止してから変速段を変更し、変速段の変更が完了してからクラッチを継合させて駆動力の伝達を再開する変速機を備える車両に請求項１〜８に記載の車両の制御装置を適用することができる。
【００３１】
またその他、請求項１０又は請求項１１に示されるようにトルクコンバータと遊星歯車式変速機構とを備える変速機を搭載した車両に請求項１〜８の車両の制御装置を適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の一実施形態にかかる車両の制御装置とその制御対象である車両の駆動系の概略構成を示す模式図。
【図２】同実施形態にかかる回転速度自動調整制御における目標回転速度の算出にかかる一連の処理の流れを示すフローチャート。
【図３】減速走行中のシフトダウン時に同実施形態にかかる回転速度自動調整制御を通じて制御された機関回転速の変化態様を示すタイムチャート。
【図４】加速走行中のシフトアップ時に同実施形態にかかる回転速度自動調整制御を通じて制御された機関回転速の変化態様を示すタイムチャート。
【図５】従来の回転速度自動調整制御を通じて制御された機関回転速度の変化態様を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、この発明にかかる車両の制御装置を、各部をアクチュエータで駆動することによって変速段を自動で変更することのできる変速機を搭載した車両を統括的に制御する電子制御装置として具体化した一実施形態について、図１〜４を参照して説明する。尚、図１は本実施形態にかかる電子制御装置と、その制御対象である車両の駆動系の概略構成を示す模式図である。
【００３４】
図１に示されるように本実施形態にかかる車両の駆動系は、内燃機関１０と変速機２０とを備えて構成されている。内燃機関１０の吸気通路１１には、モータ１３によって駆動され、その開度を変更することによって内燃機関１０の吸入空気量を調量するスロットルバルブ１２が設けられている。
【００３５】
変速機２０は、ギアの組み合わせによって構成される複数の変速段の中から１つの変速段を選択することにより変速比Ｒを変更する変速段選択機構２５と、内燃機関１０とこの変速段選択機構２５との接続を断接するクラッチ２１とによって構成されている。
【００３６】
図１の中央に示されるように内燃機関１０の出力軸１４にはフライホイール２２が固定されており、このフライホイール２２がクラッチ２１の内燃機関側継合要素となっている。また、変速段選択機構２５の入力軸２６には、クラッチ２１の駆動輪側継合要素であるクラッチディスク２３が固定されている。
【００３７】
このクラッチディスク２３は、クラッチアクチュエータ４０によって入力軸２６の延伸方向、すなわち図１における左右方向に駆動される。これにより、クラッチディスク２３が図１における左側に駆動されてフライホイール２２と当接することにより、内燃機関１０と変速段選択機構２５との間で駆動力が伝達されるようになる。一方で、クラッチディスク２３が図１における右側に駆動されてフライホイール２２から離間すると、内燃機関１０と変速段選択機構２５との間における駆動力の伝達が禁止されるようになる。
【００３８】
変速段選択機構２５には、シフトアクチュエータ５０が設けられており、変速段選択機構２５における変速段の変更は、このシフトアクチュエータ５０によって行われる。図１の右側に示されるように変速段選択機構２５の出力軸は、ディファレンシャル２８に接続されたプロペラシャフト２７に連結されており、変速機２０を介して変速された内燃機関１０の駆動力は、プロペラシャフト２７を介してディファレンシャル２８に伝達される。そして、ディファレンシャル２８に伝達された駆動力は、同ディファレンシャル２８を通じて左右のドライブシャフト２９Ｌ，２９Ｒに分配され、ドライブシャフト２９Ｌ，２９Ｒに接続された左右の駆動輪３０Ｌ，３０Ｒに伝達される。
【００３９】
スロットルバルブ１２の開度制御や、クラッチアクチュエータ４０及びシフトアクチュエータ５０の制御は、車両を統括的に制御する電子制御装置１００によって実行される。電子制御装置１００は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）に加えて、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、記憶データを書き換え可能な不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ等の各種メモリを備えている。
【００４０】
図１に示されるように電子制御装置１００には、下記のようなセンサやスイッチが接続されている。アクセルポジションセンサ６０は運転者によるアクセルペダルの操作量を検出する。ブレーキ圧センサ６１は図示しないブレーキの作動油圧を検出する。シフト位置センサ６２は図示しないシフトレバーの操作位置を検出する。変速スイッチ６３はシフトレバー及びステアリングホイールに設けられ、運転者の操作に基づいて変速要求としての信号を出力する。エアフロメータ６４は、内燃機関１０に導入される吸入空気量を検出する。回転速度センサ６５は内燃機関１０の出力軸１４近傍に設けられ、出力軸１４の回転速度に基づいて機関回転速度ＮＥを検出する。車速センサ６６は、プロペラシャフト２７近傍に設けられ、プロペラシャフト２７の回転速度に基づいて車速信号ＳＰＤを出力する。
【００４１】
電子制御装置１００は、これらの各種センサ６０〜６６からの出力信号に基づいて、車両を統括的に制御する。具体的には、アクセルポジションセンサ６０によって検出されるアクセルペダルの操作量に基づいてモータ１３を駆動し、スロットルバルブ１２の開度を調整する。これによって、アクセルペダルの操作量に応じて内燃機関１０の吸入空気量が制御されることとなる。
【００４２】
また、シフト位置センサ６２によって検出されるシフトレバーの操作位置が前進走行位置に相当する「Ｄ」レンジにあるときには、車速信号ＳＰＤと機関回転速度ＮＥとに基づいて予め設定された変速プログラムに従ってクラッチアクチュエータ４０とシフトアクチュエータ５０とを駆動し、変速段を自動的に変更する変速制御を実行する。
【００４３】
尚、本実施形態の車両にあっては、シフトレバー及びステアリングホイールに設けられた変速スイッチ６３を操作することにより、電子制御装置１００に対して変速要求としての信号を出力し、変速プログラムによらずに運転者の意志によって変速段を変更することもできるようになっている。
【００４４】
変速機２０にあっては、変速制御を通じた変速段の変更操作時にクラッチ２１を一時的に解放して内燃機関１０と駆動輪３０Ｌ，３０Ｒとの間における駆動力の伝達を禁止した状態で変速段を変更する。このようにクラッチ２１が解放されて内燃機関１０と駆動輪３０Ｌ，３０Ｒとの間で駆動力の伝達が行われていない状態で変速段を変更することにより、変速段の変更操作を滑らかに進行させることができる。
【００４５】
ところで、変速段の変更に伴って変速比Ｒが変化すると、クラッチ２１の内燃機関側継合要素であるフライホイール２２の回転速度に対してクラッチ２１の駆動輪側継合要素であるクラッチディスク２３の回転速度は大きく変化することとなる。ここで、変速段の変更が完了してクラッチ２１が継合されるときに、フライホイール２２の回転速度とクラッチディスク２３の回転速度とが大きく乖離していると、クラッチ２１の継合に伴って変速ショックが生じることとなる。
【００４６】
そこで従来では、クラッチ２１が解放されているときに出力される車速信号ＳＰＤと、変速段変更後の変速比Ｒとに基づいて変速段変更後のクラッチディスク２３の回転速度を推定し、推定された回転速度を目標回転速度ＮＥｔｒｇとして機関回転速度ＮＥをフィードバック制御する回転速度自動調整制御を実行するようにしていた。このように、変速段の変更に伴って、アクセルペダル等の操作によらずに自動で機関回転速度ＮＥを調整する回転速度自動調整制御を実行すれば、クラッチ２１の継合時におけるフライホイール２２の回転速度をクラッチディスク２３の回転速度に近づけることができ、変速ショックの発生を抑制することができる。
【００４７】
ところが、クラッチ２１が継合されているときには、内燃機関１０と駆動輪３０Ｌ，３０Ｒとの間で駆動力を伝達しているプロペラシャフト２７やドライブシャフト２９Ｌ，２９Ｒには、回転エネルギの一部が捻れとして蓄えられている。そのため、変速段の変更に伴ってクラッチ２１が解放されたときには、この捻れが一気に解消されてその反動によってプロペラシャフト２７やドライブシャフト２９Ｌ，２９Ｒに捻れ方向の振動が発生することがある。その結果、変速段の変更に伴ってクラッチ２１が解放された直後には、車速センサ６６によって検出される車速信号ＳＰＤにこの振動に起因する揺らぎが生じ、揺らぎの生じている車速信号ＳＰＤに基づいて算出される目標回転速度ＮＥｔｒｇにもこの揺らぎが反映されてしまうこととなる。したがって、プロペラシャフト２７やドライブシャフト２９Ｌ，２９Ｒの振動の影響を受けて変動している目標回転速度ＮＥｔｒｇに基づいて回転速度自動調整制御を実行し、機関回転速度ＮＥをフィードバック制御した場合には、機関回転速度ＮＥがこの変動に追従するように増減するようになる。
【００４８】
その結果、クラッチ２１の継合時には、この機関回転速度ＮＥの変動が駆動輪３０Ｌ，３０Ｒにも伝達されるようになり、車速が増減して乗員の快適性が損なわれるおそれがある。
【００４９】
また、このようにプロペラシャフト２７やドライブシャフト２９Ｌ，２９Ｒの振動の影響を受けて変動している目標回転速度ＮＥｔｒｇに基づいて機関回転速度ＮＥをフィードバック制御する場合には、吸入空気量の応答遅れ等に起因して機関回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥｔｒｇ近傍に収束するまでの時間が長くなりやすい。したがって、変速段の変更に伴うクラッチ２１の解放期間が短い場合には、変速ショックの発生を好適に抑制することができなくなってしまうおそれもある。
【００５０】
そこで、本実施形態の電子制御装置１００にあっては、クラッチ２１が解放される直前の車速信号ＳＰＤに基づいてクラッチ２１が継合されるときのクラッチディスク２３の回転速度を予測し、これに基づいて目標回転速度ＮＥｔｒｇを算出して回転速度自動調整制御を実行するようにしている。
【００５１】
以下、図２〜４を参照して本実施形態の回転速度自動調整制御にかかる目標回転速度ＮＥｔｒｇの算出態様について説明する。尚、図２は本実施形態にかかる回転速度自動調整制御における目標回転速度ＮＥｔｒｇの算出にかかる一連の処理の流れを示すフローチャートである。この一連の処理は、機関運転中に電子制御装置１００よって所定の制御周期で繰り返し実行される。
【００５２】
この一連の処理が開始されると、電子制御装置１００は図２のステップＳ１００に示されるように、まず変速段の変更操作が開始されたか否か、すなわち変速スイッチ６３の操作や変速プログラムに基づいて変速信号が出力され、クラッチ２１を解放させるべく、クラッチアクチュエータ４０の駆動が開始されたか否かを判定する。
【００５３】
そして、ステップＳ１００において、変速段の変更操作が開始された旨の判定がなされた場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）には、ステップＳ１１０へと進む。一方で、ステップＳ１００において変速段の変更操作が未だに開始されていない旨の判定がなされた場合（ステップＳ１００：ＮＯ）には、ステップＳ１１０へと進まずにステップＳ１００の判定処理を繰り返す。
【００５４】
ステップＳ１１０では、電子制御装置１００は、車速センサ６６から出力されている車速信号ＳＰＤをＲＡＭに記憶する。尚、本実施形態の電子制御装置１００にあっては、このステップＳ１１０を実行する度に、その時点において出力されている車速信号ＳＰＤをＲＡＭに順次記憶し、変速段の変更操作が開始されてからの車速信号ＳＰＤの変化履歴として保存するようにしている。
【００５５】
ステップＳ１１０において現在の車速信号ＳＰＤをＲＡＭに記憶すると、ステップＳ１２０へと進み、電子制御装置１００はクラッチ２１が解放されたか否かを判定する。そして、ステップＳ１２０において、クラッチ２１が未だに解放されていない旨の判定がなされた場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）には、ステップＳ１１０へと戻り、車速信号ＳＰＤを記憶する処理を繰り返す。
【００５６】
一方で、ステップＳ１２０においてクラッチ２１が解放された旨の判定がなされた場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）には、ステップＳ１３０へと進み、電子制御装置１００は保存されている車速信号ＳＰＤの履歴の中からクラッチ解放直前に記憶された車速信号ＳＰＤを読み出し、これを解放直前車速ＳＰＤｔとして設定する。
【００５７】
そして、ステップＳ１４０へと進み、電子制御装置１００は保存されている車速信号ＳＰＤの変化履歴に基づいて変速操作が開始されてからクラッチ２１が解放されるまでの間における単位時間当たりの車速の変化量を車速変化率Ｘとして算出する。
【００５８】
こうして車速変化率Ｘを算出すると、更にステップＳ１５０へと進み、電子制御装置１００は変速後の変速段の変速比Ｒを読み込む。ここでは、例えば「３速」から「２速」へのシフトダウン操作時にあっては「２速」の変速比Ｒ２を読み込む。
【００５９】
電子制御装置１００は、こうしてステップＳ１３０〜Ｓ１５０を通じて解放直前車速ＳＰＤｔ、車速変化率Ｘ、変速後の変速比Ｒを設定すると、ステップＳ１６０へと進み、これらの値に基づいて目標回転速度ＮＥｔｒｇを算出する。具体的には、解放直前車速ＳＰＤｔと車速変化率Ｘと変速に要する時間Ｔとに基づいて、クラッチ２１が継合するときの車速ＳＰＤｘを算出する。尚、変速に要する時間Ｔは、シフトアクチュエータ５０によって変速段を変更する操作に要する時間として予め設定されている値である。
【００６０】
そして、クラッチ２１が継合するときの車速ＳＰＤｘを算出すると、この車速ＳＰＤｘと変速完了後の変速比Ｒとに基づいて変速完了後のクラッチディスク２３の回転速度Ｎを算出する。そして最後にこの回転速度Ｎの値を目標回転速度ＮＥｔｒｇとして設定する。
【００６１】
こうしてステップＳ１６０において目標回転速度ＮＥｔｒｇを算出すると、ステップＳ１７０へと進み、電子制御装置１００は、スロットルバルブ１２の開度を制御することによって機関回転速度ＮＥをこの目標回転速度ＮＥｔｒｇに一致させるようにフィードバック制御して回転速度自動調整制御を実行する。
【００６２】
こうして目標回転速度ＮＥｔｒｇに基づいて回転速度自動調整制御を実行すると、ステップＳ１８０へと進み、電子制御装置１００は変速段の変更操作が完了したか否かを判定する。ステップＳ１８０において、変速段の変更操作が未だに完了していない旨の判定がなされた場合（ステップＳ１８０：ＮＯ）には、ステップＳ１７０へと戻り、目標回転速度ＮＥｔｒｇに基づく回転速度自動調整制御を繰り返し実行する。
【００６３】
一方で、ステップＳ１８０において変速段の変更操作が完了した旨の判定がなされた場合（ステップＳ１８０：ＹＥＳ）には、電子制御装置１００は、回転速度自動調整制御を終了させ、この一連の処理を一旦終了する。
【００６４】
以下、図３及び図４を参照して本実施形態にかかる回転速度自動調整制御による作用を説明する。尚、図３は減速走行中の「３速」から「２速」へのシフトダウン時の機関回転速度ＮＥの変化態様を示すタイムチャートであり、図４は加速走行中の「２速」から「３速」へのシフトアップ時の機関回転速度ＮＥの変化態様を示すタイムチャートである。
【００６５】
図３に示されるように時刻Ｔ１においてシフトダウンの要求がなされると、クラッチ２１が解放側に駆動され始める。そして、時刻Ｔ２においてクラッチ２１が解放されると、シフトアクチュエータ５０によって変速段選択機構２５が駆動され、変速段が「３速」から「２速」に向かって変更される。
【００６６】
このとき、時刻Ｔ２においてクラッチ２１が解放されると、それまでプロペラシャフト２７やドライブシャフト２９Ｌ，２９Ｒに生じていた捻れが一気に解消され、プロペラシャフト２７やドライブシャフト２９Ｌ，２９Ｒにはその反動による振動が生じるようになる。これにより、プロペラシャフト２７の回転速度に対応する車速信号ＳＰＤには、図３の中段に破線で示されるようにこの振動の影響による揺らぎが生じるようになる。
【００６７】
このとき、上述したように本実施形態の回転速度自動調整制御にあっては、時刻Ｔ２においてクラッチ２１が解放されると、クラッチ２１が解放される直前の車速信号ＳＰＤを解放直前車速ＳＰＤｔとして読み込む（図３における点Ａ）。そして、時刻Ｔ１〜Ｔ２の間において保存された車速の変化履歴に基づいて算出された車速変化率Ｘと、変速段の変更に要する時間Ｔとに基づいて変速段の変更が完了する時刻Ｔ３における車速ＳＰＤｘを推定する（図３における点Ｂ）。そして更に、こうして推定された車速ＳＰＤｘと、変速後の変速段である「２速」の変速比Ｒ２とに基づいて変速段の変更完了時のクラッチディスク２３の回転速度Ｎを算出し（図３における点Ｃ）、この値を目標回転速度ＮＥｔｒｇとして設定する。すなわち、図３に矢印で示されるように時刻Ｔ２においてクラッチ２１が解放された時点において目標回転速度ＮＥｔｒｇを設定する（図３における点Ｄ）。
【００６８】
こうして時刻Ｔ２においてクラッチ２１が解放されたときに解放直前車速ＳＰＤｔに基づいて目標回転速度ＮＥｔｒｇを設定することにより、図３の中段に破線で示されるような駆動系の振動の影響による車速信号ＳＰＤの揺らぎが目標回転速度ＮＥｔｒｇに反映されてしまうことが回避される。したがって、回転速度自動調整制御の実行に伴って図３の上段に実線で示されるように機関回転速度ＮＥが速やかに目標回転速度ＮＥｔｒｇに一致する。
【００６９】
そして、時刻Ｔ３において「３速」への変速段の変更操作が完了すると、機関回転速度ＮＥが、推定されたクラッチディスク２３の回転速度Ｎと等しい目標回転速度ＮＥｔｒｇに一致した状態でクラッチ２１が継合され、回転速度自動調整制御が終了されるとともにクラッチ２１の継合が開始される。
【００７０】
また、図４に示されるようにシフトアップ時にあってもシフトダウン時と同様に、時刻Ｔ１においてシフトアップの要求がなされると、クラッチ２１が解放側に駆動され始める。そして、時刻Ｔ２においてクラッチ２１が解放されると、シフトアクチュエータ５０によって変速段選択機構２５が駆動され、変速段が「２速」から「３速」に向かって変更される。
【００７１】
時刻Ｔ２においてクラッチ２１が解放されると、クラッチ２１が解放される直前の車速信号ＳＰＤが解放直前車速ＳＰＤｔとして読み込まれる（図４における点Ａ）。そして、ＲＡＭに保存された時刻Ｔ１〜Ｔ２の間の車速変化率Ｘと、変速段の変更に要する時間Ｔとに基づいて変速段の変更が完了する時刻Ｔ３における車速ＳＰＤｘを推定する（図４における点Ｂ）。そして更に、こうして推定された車速ＳＰＤｘと、変速後の変速段である「３速」の変速比Ｒ３とに基づいて変速段の変更完了時のクラッチディスク２３の回転速度Ｎを算出し（図４における点Ｃ）、この値を目標回転速度ＮＥｔｒｇとして設定する。すなわち、シフトアップ時にも図４に矢印で示されるように時刻Ｔ２においてクラッチ２１が解放された時点において目標回転速度ＮＥｔｒｇを設定する（図４における点Ｄ）。
【００７２】
こうして時刻Ｔ２においてクラッチ２１が解放されたときに解放直前車速ＳＰＤｔに基づいて目標回転速度ＮＥｔｒｇを設定することにより、図４の中段に破線で示されるような駆動系の振動の影響による車速信号ＳＰＤの揺らぎが目標回転速度ＮＥｔｒｇに反映されてしまうことが回避される。これにより、回転速度自動調整制御の実行に伴って図４の上段に実線で示されるように機関回転速度ＮＥが速やかに目標回転速度ＮＥｔｒｇに一致するようになる。
【００７３】
そして、時刻Ｔ３において「２速」への変速段の変更操作が完了すると、機関回転速度ＮＥが、推定されたクラッチディスク２３の回転速度Ｎと等しい目標回転速度ＮＥｔｒｇに一致した状態でクラッチ２１が継合され、回転速度自動調整制御が終了されるとともに、クラッチ２１の継合が開始される。
【００７４】
以上説明した実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）クラッチ２１が解放される直前、すなわちプロペラシャフト２７やドライブシャフト２９Ｌ，２９Ｒ等の駆動系の捻れが解消されて振動が発生する直前に出力された車速信号ＳＰＤである解放直前車速ＳＰＤｔと、クラッチ２１が解放されるまでの車速変化率Ｘと、変速段の変更に要する時間Ｔと、変速段変更後の変速比Ｒとに基づいて目標回転速度ＮＥｔｒｇを算出するようにしている。こうした構成によれば、上述したように解放直前車速ＳＰＤｔと、車速変化率Ｘと、変速段の変更に要する時間Ｔとに基づいてクラッチ２１が解放されてから変速段の変更が完了してクラッチ２１が継合されるまでの車速の変化を予測することができ、クラッチ２１が解放された時点において変速段変更完了時の車速ＳＰＤｘを推定することができる。また、こうして推定された変速段変更完了時の車速ＳＰＤｘと、変速段変更後の変速比Ｒとに基づいてクラッチ２１が解放された時点において変速段変更完了時のクラッチディスク２３の回転速度Ｎを推定することができる。したがって、クラッチ２１が解放された時点において、推定された変段変更完了時のクラッチディスク２３の回転速度Ｎを目標回転速度ＮＥｔｒｇとして回転速度自動調整制御を実行し、クラッチ２１解放時に生じる駆動系の振動の影響を受けずに回転速度自動調整制御を実行することができる。また、クラッチ２１が解放された時点において目標回転速度ＮＥｔｒｇを算出することができるため、変速段変更操作開始直後から速やかに機関回転速度ＮＥのフィードバック制御を開始することができる。その結果、変速段の変更に伴うクラッチ２１の解放期間が短い場合であっても機関回転速度ＮＥを速やかに目標回転速度ＮＥｔｒｇに近づけることができるようになる。これにより、駆動系の振動に起因して従来の回転速度自動調整制御において生じていた変速段変更完了時の車速の不快な変動や変速ショックの発生といった不都合の発生を好適に抑制することができる。
【００７５】
（２）減速走行中のシフトダウンにあっては、変速比Ｒの変化に伴ってクラッチディスク２３の回転速度が上昇するため、変速ショックの発生を抑制するためには、これにあわせて機関回転速度ＮＥを上昇させる必要がある。また、シフトダウンを必要とするようなエンジンブレーキを使用する減速走行中にあっては、内燃機関１０と駆動輪３０Ｌ，３０Ｒとの間のプロペラシャフト２７やドライブシャフト２９Ｌ，２９Ｒに特に大きな負荷が作用し、そのエネルギが捻れとして蓄えられることとなる。したがって、減速走行中のシフトダウン時にあっては特にこれらプロペラシャフト２７やドライブシャフト２９Ｌ，２９Ｒの振動による不都合の発生が顕著となる。
【００７６】
また、アクセルペダルを踏み込んだままの加速走行中のシフトアップにあっては、機関回転速度ＮＥが上昇しようとする一方で、変速比Ｒの変化に伴ってクラッチディスク２３の回転速度が低下するため、変速ショックを抑制するためには、機関回転速度ＮＥを低下させてその吹き上がりを抑制する必要がある。
【００７７】
これに対して、上記実施形態のように変速段の変更時に本願発明にかかる回転速度自動調整制御を実施する構成によれば、シフトダウン時及びシフトアップ時の双方においてプロペラシャフト２７やドライブシャフト２９Ｌ，２９Ｒの振動による不都合の発生を抑制するとともに、変速ショックの発生を抑制することができるようになる。
【００７８】
尚、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・ブレーキの作動量が大きいときほど、クラッチ２１が解放されている間に車速が低下しやすくなるため、変速段変更完了時のクラッチディスク２３の回転速度が低くなる。そこで、ブレーキ圧センサ６１によってブレーキの作動量を推定し、推定された作動量が大きいときほど目標回転速度ＮＥｔｒｇが小さくなるように同目標回転速度ＮＥｔｒｇを補正する構成を採用することもできる。こうした構成を採用すれば、ブレーキ作動量に応じたクラッチディスク２３の回転速度の変化に対応するように目標回転速度ＮＥｔｒｇを補正することができ、より緻密な回転速度自動調整制御を実現することができるようになる。
【００７９】
・尚、こうした構成を採用する場合には、ブレーキの作動量を推定するために上記ブレーキ圧センサ６１のようなブレーキ作動量推定手段が必要であるが、こうしたブレーキ作動量推定手段の構成は適宜変更することができる。すなわち、上記のようなブレーキ圧センサ６１の他、ブレーキペダルの踏み込み量に基づいてブレーキの作動量を推定するもの等を採用することもできる。
【００８０】
・また、ブレーキの作動量に基づいて目標回転速度ＮＥｔｒｇを補正する際の具体的な態様としては、クラッチ２１が解放され、目標回転速度ＮＥｔｒｇを算出するときのブレーキの作動量が大きいときほど目標回転速度ＮＥｔｒｇを小さくする構成や、目標回転速度ＮＥｔｒｇを算出したあと、変速段変更操作中のブレーキ操作量に基づいて目標回転速度ＮＥｔｒｇを随時補正する構成等を採用することができる。
【００８１】
・また、クラッチ２１が解放されている間の車速の変化態様は、車両が走行している路面の勾配によっても変化する。そのため、走行中の路面の勾配を推定する勾配推定手段を設け、推定される勾配に基づいて目標回転速度ＮＥｔｒｇを補正する構成を採用することもできる。尚、勾配が上り勾配のときにはその勾配が大きいときほどクラッチ２１が解放されている間に車速が低下しやすく、勾配が下り勾配のときにはその勾配が大きいときほどクラッチ２１が解放されているときに車速が低下しにくい。そのため、補正の具体的な態様としては、路面の勾配が上り勾配であるときに同勾配が大きいときほど目標回転速度ＮＥｔｒｇが小さくなるように同目標回転速度ＮＥｔｒｇを補正する構成や、路面の勾配が下り勾配であるときに同勾配が大きいほど目標回転速度ＮＥｔｒｇが大きくなるように同目標回転速度ＮＥｔｒｇを補正する構成を採用することが望ましい。
【００８２】
・尚、路面の勾配を推定する勾配推定手段としては、カーナビゲーションシステム等に搭載されるジャイロセンサを用いることができる。
・また、上り勾配又は下り勾配のときにのみ勾配の大きさに基づいて目標回転速度ＮＥｔｒｇを補正する構成を採用することもできる。
【００８３】
・上記実施形態では、車速変化推定手段として変速操作が開始されてクラッチ２１が解放側に駆動され始めてから車速信号ＳＰＤを順次記憶して車速の変化履歴を保存する構成を示したが、クラッチ２１が解放されるまでの車速の変化履歴を参照することのできる構成であれば、その構成は適宜変更することができる。例えば、過去の所定期間の間の車速の変化履歴を保存するように機関運転中に常に車速信号ＳＰＤを取得し続ける構成を採用することもできる。こうした構成を採用した場合にもクラッチ２１が解放されたときに保存されている車速の変更履歴に基づいてクラッチ２１が解放されるまでの所定期間の間の車速変化率Ｘを算出することができる。
【００８４】
・その他、クラッチ２１が解放されたときに、クラッチ２１が解放されている間の車速の変化を推定することのできる構成であれば、車速変化推定手段の構成は適宜変更することができる。
【００８５】
・上記実施形態にあっては、内燃機関１０と変速段選択機構２５との間にクラッチ２１を備え、クラッチ２１を解放している間に変速段選択機構２５において変速操作を行う変速機２０を搭載する車両に本願発明を適用した構成を例示した。これに対して本願発明はこうした変速機に限らず、遊星歯車式変速機構とトルクコンバータとを備える変速機を搭載した車両に本願発明の車両の制御装置を適用することもできる。
【００８６】
・また、上記実施形態のように変速プログラムに基づいて自動的に変速操作を実行する変速機２０に限らず、運転者による変速指令操作、すなわちシフトレバーや変速スイッチ６３の操作のみに基づいて変速操作を実行する変速機にあっても本願発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００８７】
１０…内燃機関、１１…吸気通路、１２…スロットルバルブ、１３…モータ、１４…出力軸、２０…変速機、２１…クラッチ、２２…フライホイール、２３…クラッチディスク、２５…変速段選択機構、２６…入力軸、２７…プロペラシャフト、２８…ディファレンシャル、２９Ｌ，２９Ｒ…ドライブシャフト、３０Ｌ，３０Ｒ…駆動輪、４０…クラッチアクチュエータ、５０…シフトアクチュエータ、６０…アクセルポジションセンサ、６１…ブレーキ圧センサ、６２…シフト位置センサ、６３…変速スイッチ、６４…エアフロメータ、６５…回転速度センサ、６６…車速センサ、１００…電子制御装置。
【図１】
2010159728.tif 000003
【図２】
2010159728.tif 000004
【図３】
2010159728.tif 000005
【図４】
2010159728.tif 000006
【図５】
2010159728.tif 000007