(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機構の入力軸トルク及び変速に伴って発生するイナーシャトルクをそれぞれ推定すると共に、前記入力軸トルクの正負と前記入力軸トルクに前記イナーシャトルクを加算した結果の正負とを比較することで、変速に伴って変速機構の出力軸トルクの正負が反転するか否かを判別し、前記出力軸トルクの正負が反転する場合に、エンジンに対して変速中のトルク変更要求信号を出力するよう構成されたことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
【請求項２】
アップ変速時において前記出力軸トルクの正負が反転すると判断されたときに、エンジンに対してトルクダウン要求信号を出力し、
ダウン変速時において前記出力軸トルクの正負が反転すると判断されたときに、エンジンに対してトルクアップ要求信号を出力することを特徴とする請求項１記載の自動変速機の変速制御装置。
【請求項３】
前記イナーシャトルクに応じてトルク変更量の要求を変化させることを特徴とする請求項１又は２記載の自動変速機の変速制御装置。
【請求項４】
前記イナーシャトルクを目標変速時間に応じて推定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の自動変速機の変速制御装置。
【請求項５】
エンジンの出力軸トルクを、エンジンの吸入空気量と回転速度とに基づいて推定し、エンジンと変速機構との間に介装されるトルクコンバータのトルク比と前記エンジンの出力軸トルクとに基づいて、変速機構の入力軸トルクを推定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の自動変速機の変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動変速機の変速制御装置に関し、詳しくは、変速時にエンジンに対してトルク変更要求信号を出力する構成の装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、変速ショックの緩和を目的として、エンジンに対してトルク変更要求信号（トルクダウン要求信号）を出力する構成の自動変速機の変速制御装置が知られている（特開平１０−０１８８７７号公報等参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、アップ変速時にはギヤ比（入力軸回転速度／出力軸回転速度）の減少変化に伴って正のイナーシャトルクが発生し、ダウン変速時にはギヤ比の増大変化に伴って負のイナーシャトルクが発生することが知られている。
【０００４】
ここで、例えばエンジンの低負荷状態からのアクセル踏み込みに伴うダウン変速時には、負のイナーシャトルクＴｉｎｒが発生することで、図６に示すように、変速機構の入力軸トルクＴｔが正であるのに対し、変速機構の出力軸トルクが負に転じ、加速しようとしているのに減速感（トルクの引け）を運転者に感じさせてしまうことがあった。
【０００５】
また、アクセルの閉操作に伴うアップ変速時には、エンジンが駆動輪側から逆に駆動されて、変速機構の入力軸トルクＴｔが負となるが、図５に示すように、変速に伴って発生する正のイナーシャトルクＴｉｎｒによって、変速機構の出力軸トルクが正に転じ、運転者に加速感を感じさせてしまうことがあった。
【０００６】
従来の変速時におけるエンジンに対するトルク変更要求は、変速ショックの緩和を目的とするものであって、上記のようなイナーシャトルクの影響を回避することができず、運転者に違和感を与えることがあったものである。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、変速（ギヤ比変化）に伴って発生するイナーシャトルクによる出力軸トルクの正負反転を回避して、運転者に違和感を与えることのない変速が行えるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そのため請求項１記載の発明は、変速機構の入力軸トルク及び変速に伴って発生するイナーシャトルクをそれぞれ推定すると共に、前記入力軸トルクの正負と前記入力軸トルクに前記イナーシャトルクを加算した結果の正負とを比較することで、変速に伴って変速機構の出力軸トルクの正負が反転するか否かを判別し、前記出力軸トルクの正負が反転する場合に、エンジンに対して変速中のトルク変更要求信号を出力するよう構成した。
【０００９】
かかる構成によると、変速機構の入力軸トルクを、駆動輪側からエンジンが駆動される状態を負のトルクとして推定すると共に、ギヤ比の変化方向に応じてイナーシャトルクを正負に区別して推定し、これら入力軸トルクとイナーシャトルクとから、エンジントルクの変更が要求されるか否かを判断して、トルク変更要求信号をエンジンに出力する。
【００１１】
即ち、入力軸トルクにイナーシャトルクを加算することで変速に伴ってイナーシャトルクが発生するときの出力軸トルクの正負を推定し、入力軸トルクが正であるときに前記出力軸トルクが負であるとき、又は、入力軸トルクが負であるときに前記出力軸トルクが正である場合を、トルクの正負が反転する状態として判断し、係る正負反転が生じる変速においてエンジンにトルク変更要求信号を出力する。
【００１２】
尚、前記入力軸トルクが負の状態は、エンジンで駆動輪を駆動する状態ではなく、駆動輪側からエンジンを駆動する減速状態でのトルクを示す。
請求項２記載の発明では、アップ変速時において前記出力軸トルクの正負が反転すると判断されたときに、エンジンに対してトルクダウン要求信号を出力し、ダウン変速時において前記出力軸トルクの正負が反転すると判断されたときに、エンジンに対してトルクアップ要求信号を出力する構成とした。
【００１３】
かかる構成によると、アップ変速時には、ギヤ比（入力軸回転速度／出力軸回転速度）の減少変化に伴って正のイナーシャトルクが発生するから、該正のイナーシャトルクを入力軸トルクに加算した結果、負の入力軸トルクに対して出力軸トルクが正に反転すると判断される場合に、エンジンに対してトルクダウン要求信号を出力して、正のイナーシャトルクが発生しても出力軸トルクが正に反転しないように、入力軸トルクをより低下させる。また、ダウン変速時には、ギヤ比（入力軸回転速度／出力軸回転速度）の増大変化に伴って負のイナーシャトルクが発生するから、該負のイナーシャトルクを入力軸トルクから減算した結果、正の入力軸トルクに対して出力軸トルクが負に反転すると判断される場合に、エンジンに対してトルクアップ要求信号を出力して、負のイナーシャトルクが発生しても出力軸トルクが負に反転しないように、入力軸トルクをより増大させる。
【００１４】
請求項３記載の発明では、前記イナーシャトルクに応じてトルク変更量の要求を変化させる構成とした。
かかる構成によると、イナーシャトルクの発生による出力軸トルクの正負反転を防ぐためのトルク変更量の要求は、イナーシャトルクに応じて異なるので、イナーシャトルクに応じてエンジンに対するトルク変更の要求を変化させる。
【００１５】
請求項４記載の発明では、前記イナーシャトルクを目標変速時間に応じて推定する構成とした。
かかる構成によると、そのときの変速における目標変速時間に応じて、変速に伴って発生するイナーシャトルクを推定するものであり、目標変速時間が短い時ほど絶対値が大きくなるイナーシャトルクを推定する。
【００１６】
請求項５記載の発明では、エンジンの出力軸トルクを、エンジンの吸入空気量と回転速度とに基づいて推定し、エンジンと変速機構との間に介装されるトルクコンバータのトルク比と前記エンジンの出力軸トルクとに基づいて、変速機構の入力軸トルクを推定する構成とした。
【００１７】
かかる構成によると、エンジンが駆動輪側から駆動される状態を負として、エンジンの出力軸トルクを空気量と回転速度から推定し、該推定したエンジンの出力軸トルクを、トルクコンバータのトルク比によって、変速機構の入力軸トルクに変換する。
【００１８】
尚、トルクコンバータのトルク比は、速度比から求められ、前記速度比は、ポンプ回転速度（エンジン回転速度）とタービン回転速度とから求められる。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によると、変速機構の出力軸トルクが変速に伴って発生するイナーシャトルクにより正負反転することを回避でき、以って、運転者に対し、加速時に減速感を与えたり、減速時に加速感を与えたりすることを回避できるという効果がある。
【００２１】
請求項２記載の発明によると、減速時に正のイナーシャトルクの発生によって運転者に加速感を与えることを防止でき、また、加速時に負のイナーシャトルクの発生によって運転者に減速感を与えることを防止できるという効果がある。
【００２２】
請求項３記載の発明によると、エンジントルクの変更要求によって確実にイナーシャトルクの影響を回避できるという効果がある。
請求項４記載の発明によると、変速に伴って発生するイナーシャトルクを簡便に求めることができるという効果がある。
【００２３】
請求項５記載の発明によると、変速機構の入力軸トルクを、精度良く推定できるという効果がある。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、車両に搭載されるエンジン１及び該エンジン１に組み合わされる自動変速機２を示す。
【００２５】
前記自動変速機２は、歯車式の変速機構２ａがトルクコンバータ２ｂを介してエンジン１に連結される構成であって、ソレノイドバルブ３Ａ〜３Ｅによって各種の摩擦係合要素に供給する油圧を制御して変速を行わせる油圧式自動変速機であり、前記ソレノイドバルブ３Ａ〜３Ｅは、Ａ／Ｔコントロールユニット１０からの制御信号により制御される。
【００２６】
Ａ／Ｔコントロールユニット１０には、運転者によって操作されるアクセルペダルの開度（アクセル開度）ＡＰを検出するアクセルセンサ１１、及び、車速ＶＳＰを検出する車速センサ１２からの検出信号が入力される。そして、予めアクセル開度ＡＰと車速ＶＳＰとに応じて変速段を設定した変速マップを参照して変速段を決定し、変速段毎に予め設定されている各摩擦係合要素の作動状態（締結・解放）に応じて前記ソレノイドバルブ３Ａ〜３Ｅを制御し、アクセル開度ＡＰと車速ＶＳＰとに対応する変速段に自動変速する。
【００２７】
また、前記Ａ／Ｔコントロールユニット１０には、前記トルクコンバータ２ａのタービン回転速度Ｎｔを検出するタービンセンサ１３，エンジン１の吸入空気量Ｑａを検出するエアフローメータ１４，エンジン１のクランク角を検出するクランク角センサ１５からの検出信号が入力される。
【００２８】
尚、前記クランク角センサ１５からの検出信号に基づいてエンジン１の回転速度Ｎｅが算出される。
前記エンジン１は、４サイクルガソリンエンジンであり、アクセルペダルと連動して開閉するスロットルバルブ４によって吸入空気量が調整され、図示しない燃料噴射弁から噴射される燃料と前記スロットルバルブ４を介して吸入される空気とによって燃焼混合気が形成され、該燃焼混合気を図示しない点火プラグによる火花点火で着火燃焼させる。
【００２９】
エンジンコントロールユニット２１には、前記エアフローメータ１４，クランク角センサ１５等からの検出信号が入力され、これらに基づいて前記燃料噴射弁による燃料噴射量を制御し、また、前記点火プラグの点火時期を制御する。
【００３０】
ここで、前記Ａ／Ｔコントロールユニット１０は、変速時にエンジンコントロールユニット２１に対して必要に応じトルク変更要求信号を出力するようになっており、以下、図２のフローチャートに従ってＡ／Ｔコントロールユニット１０によるトルク変更要求信号の出力制御について説明する。
【００３１】
図２のフローチャートにおいて、まず、ステップＳ１では、車速ＶＳＰ，アクセル開度ＡＰ，吸入空気量Ｑａ，エンジン回転速度Ｎｅ，タービン回転速度Ｎｔなどを読み込む。
【００３２】
ステップＳ２では、変速マップを参照することで、現在の車速ＶＳＰ及びアクセル開度ＡＰに対応して要求される変速段を求める。
ステップＳ３では、現在の変速段と前記ステップＳ２で求めた要求変速段とを比較することで、変速の必要があるか否かを判別する。
【００３３】
ここで、現在の変速段とステップＳ２で求めた要求変速段とが同じであって変速の必要がないと判断されたときには、そのまま本ルーチンを終了させる。
一方、現在の変速段とステップＳ２で求めた要求変速段とが異なり、アップ変速又はダウン変速の必要があるときには、ステップＳ４へ進む。
【００３４】
ステップＳ４では、変速機構２ａの入力軸トルクＴｔを推定する。
Ａ／Ｔコントロールユニット１０には、予め図３に示すように、吸入空気量Ｑａとエンジン回転速度Ｎｅとに対応してエンジン出力軸トルクＴｅを記憶したマップが設定されており、かかるマップを参照してその時のエンジン出力軸トルクＴｅを求める。前記エンジン出力軸トルクＴｅを記憶したマップは、減速によってエンジン１が駆動輪側から逆に駆動される状態での出力軸トルクＴｅを負として表すようになっている。
【００３５】
エンジンの出力軸トルクＴｅを求めると、エンジン回転速度Ｎｅとタービン回転速度Ｎｔとから求められるトルクコンバータの２ａの速度比からトルクコンバータ２ａのトルク比を求め、該トルク比と前記エンジン出力軸トルクＴｅとから変速機構２ｂの入力軸トルクＴｔを求める。
【００３６】
ステップＳ５では、図４に示すように、予め目標変速時間に応じてイナーシャトルクＴｉｎｒの絶対値を記憶したテーブルを参照し、変速に伴って発生するイナーシャトルクＴｉｎｒの絶対値を求める。
【００３７】
ステップＳ６では今回の変速がアップ変速であるか否かを判別し、アップ変速であるときには、ステップＳ７へ進む。
ステップＳ７では、変速機構２ｂの入力軸トルクＴｔが負であって、かつ、入力軸トルクＴｔにイナーシャトルクＴｉｎｒを加算した結果が正であるか否かを判別する。
【００３８】
アップ変速時には、変速（回転低下）に伴って正のイナーシャトルクＴｉｎｒが発生し、変速機構２ｂにおける伝達トルク（変速機構２ｂの出力軸トルク）は、入力軸トルクＴｔ＋イナーシャトルクＴｉｎｒとなる。ここで、入力軸トルクＴｔが負であるのに、入力軸トルクＴｔ＋イナーシャトルクＴｉｎｒが正である場合には、図５に示すように、変速に伴って発生するイナーシャトルクＴｉｎｒによって、変速機構２ｂの出力軸トルクが負（減速）から正（加速）に反転することを示し、例えばアクセルの閉じ操作に伴うアップ変速において、飛び出し感（加速感）を運転者に与える可能性がある。
【００３９】
そこで、変速機構２ｂの入力軸トルクＴｔが負であって、かつ、入力軸トルクＴｔにイナーシャトルクＴｉｎｒを加算した結果が正である場合には、ステップＳ８へ進み、変速中にエンジン出力軸トルクＴｅを強制的に低下させるトルク変更要求信号（トルクダウン要求信号）を、エンジンコントロールユニット２１側に出力する。
【００４０】
即ち、変速中のエンジン出力軸トルクＴｅを強制的に低下させることで、イナーシャトルクＴｉｎｒが加算されても、変速機構２ｂの出力軸トルクが負（減速）から正（加速）に反転しないようにするものである。
【００４１】
エンジン出力軸トルクＴｅを低下させるトルク変更量（トルクダウン量）は固定値であっても良いが、好ましくは、イナーシャトルクＴｉｎｒ＋余裕分をトルクダウン変更量として、エンジンコントロールユニット２１側に要求することが好ましい。
【００４２】
トルクダウン要求信号を受けたエンジンコントロールユニット２１側では、点火時期の遅角補正やエンジン吸入空気量の減量補正などを行って、エンジン出力軸トルクＴｅの低下を図り、トルク変更量は、点火時期の遅角補正量や吸入空気量の減量補正量によって制御する。
【００４３】
一方、変速機構２ｂの入力軸トルクＴｔが正である場合、又は、入力軸トルクＴｔが負であるがイナーシャトルクＴｉｎｒを加算しても負である場合には、トルク変更要求信号を出力することなく、本ルーチンを終了させる。
【００４４】
但し、変速機構２ｂの入力軸トルクＴｔが負であるアップ変速時に、入力軸トルクＴｔにイナーシャトルクＴｉｎｒを加算した結果が正であるか負であるかに関わらずに、トルクダウン要求信号をエンジンコントロールユニット２１側に出力する構成としても良い。これは、変速機構２ｂの入力軸トルクＴｔが負であるアップ変速時に、入力軸トルクＴｔにイナーシャトルクＴｉｎｒを加算した結果が負であっても、イナーシャトルクＴｉｎｒにより減速が弱められることになるためである。
【００４５】
また、ステップＳ６でアップ変速でないと判別されたとき、即ち、ダウン変速時には、ステップＳ９へ進む。
ステップＳ９では、変速機構２ｂの入力軸トルクＴｔが正であって、かつ、入力軸トルクＴｔからイナーシャトルクＴｉｎｒを減算した結果が負であるか否かを判別する。
【００４６】
ダウン変速時には、変速（回転上昇）に伴って負のイナーシャトルクＴｉｎｒが発生し、変速機構２ｂにおける伝達トルク（変速機構２ｂの出力軸トルク）は、入力軸トルクＴｔ−イナーシャトルクＴｉｎｒとなる。ここで、入力軸トルクＴｔが正であるのに、入力軸トルクＴｔ−イナーシャトルクＴｉｎｒが負である場合には、図６に示すように、変速に伴って発生するイナーシャトルクＴｉｎｒによって、変速機構２ｂの出力軸トルクが正（加速）から負（減速）に反転することを示し、例えばアクセルの踏み込み操作に伴うダウン変速において、減速感（加速不良感）を運転者に与える可能性がある。
【００４７】
そこで、変速機構２ｂの入力軸トルクＴｔが正であって、かつ、入力軸トルクＴｔからイナーシャトルクＴｉｎｒを減算した結果が負である場合には、ステップＳ１０へ進み、変速中にエンジン出力軸トルクＴｅを強制的に増大させるトルク変更要求信号（トルクアップ要求信号）を、エンジンコントロールユニット２１側に出力する。
【００４８】
即ち、変速中のエンジン出力軸トルクＴｅを強制的に増大させることで、イナーシャトルクＴｉｎｒが減算されても、変速機構２ｂの出力軸トルクが正（加速）から負（減速）に反転しないようにするものである。
【００４９】
ここでも、エンジン出力軸トルクＴｅを増大させるトルク変更量（トルクアップ量）は固定値であっても良いが、好ましくは、イナーシャトルクＴｉｎｒ＋余裕分をトルクアップ変更量として、エンジンコントロールユニット２１側に要求することが好ましい。
【００５０】
トルクアップ要求信号を受けたエンジンコントロールユニット２１側では、点火時期の進角補正やエンジン吸入空気量の増量補正などを行って、エンジン出力軸トルクＴｅの増大を図り、トルク変更量は、点火時期の進角補正量や吸入空気量の増量補正量によって制御する。
【００５１】
一方、変速機構２ｂの入力軸トルクＴｔが負である場合、又は、入力軸トルクＴｔが正であるがイナーシャトルクＴｉｎｒを減算しても正である場合には、トルク変更要求信号を出力することなく、本ルーチンを終了させる。
【００５２】
但し、変速機構２ｂの入力軸トルクＴｔが正であるダウン変速時に、入力軸トルクＴｔからイナーシャトルクＴｉｎｒを減算した結果が正であるか負であるかに関わらずに、トルクアップ要求信号をエンジンコントロールユニット２１側に出力する構成としても良い。これは、変速機構２ｂの入力軸トルクＴｔが正であるダウン変速時に、入力軸トルクＴｔからイナーシャトルクＴｉｎｒを減算した結果が正であっても、イナーシャトルクＴｉｎｒにより加速が弱められることになるためである。
【００５３】
尚、上記実施の形態では、Ａ／Ｔコントロールユニット１０とエンジンコントロールユニット２１とを個別に備える構成としたが、１つのコントロールユニットによってエンジン及び自動変速機を制御する構成であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態のシステム構成図。
【図２】実施の形態の変速時におけるトルクアップ・トルクダウン制御を示すフローチャート。
【図３】エンジン出力軸トルクを求めるマップを示す線図。
【図４】イナーシャトルクを求めるテーブルを示す線図。
【図５】アップ変速でのトルクダウン要求状態を示すタイムチャート。
【図６】ダウン変速でのトルクアップ要求状態を示すタイムチャート。
【符号の説明】
１…エンジン
２…自動変速機
２ａ…変速機構
２ｂ…トルクコンバータ
１０…Ａ／Ｔコントロールユニット
１１…アクセルセンサ
１２…車速センサ
１３…タービンセンサ
１４…エアフローメータ
１５…クランク角センサ
２１…エンジンコントロールユニット
【図１】
0003621302.tif 000002
【図２】
0003621302.tif 000003
【図３】
0003621302.tif 000004
【図４】
0003621302.tif 000005
【図５】
0003621302.tif 000006
【図６】
0003621302.tif 000007