(57)【要約】【課題】パワーオンダウンシフト時において、トルクダウン制御によって入力軸回転速度の吹け上がりを抑制しつつ、応答性の高い駆動力特性を実現することができる車両の制御装置を提供する。【解決手段】パワーオンダウンシフト時におけるトルクダウン制御の実行中に（ＳＴ１３）、トルクダウン復帰制御の開始条件が成立した際には（ＳＴ１４でＹＥＳ判定）、トルク相制御において設定されている目標トルク相時間に応じた復帰割合でトルクダウン量を減少させていくトルクダウン復帰制御を実行する（ＳＴ１５）。これにより、トルクダウン量の減少割合を自動変速機の変速状態に連動した適切なものに設定でき、応答性の高い駆動力特性を実現することが可能になる。【選択図】図６
2018017121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の摩擦係合要素を選択的に係合させることにより複数の変速段のうちの１つを成立させる有段式の自動変速機と、この自動変速機の入力軸に向けてトルクを出力する駆動力源とを搭載した車両に適用される制御装置において、
前記自動変速機のパワーオンダウンシフト変速の同期回転速度付近で開始される前記駆動力源のトルクダウン制御に際し、このトルクダウン制御の終了に当たって、当該パワーオンダウンシフト変速のトルク相制御実行時間に応じた復帰割合でトルクダウン量を減少させていくトルク復帰制御部を備えてい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】
本発明は、駆動力源および自動変速機を搭載した車両の制御装置に係る。特に、本発明は、パワーオンダウンシフト変速時に実行される駆動力源のトルクダウン制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンおよび有段式の自動変速機を搭載した車両において、パワーオンダウンシフト変速時に、エンジントルクを低下させるトルクダウン制御が行われている。このトルクダウン制御の一例としては、点火プラグの点火時期を遅角させること（点火遅角）が挙げられる。
【０００３】
特許文献１には、トルクダウン制御での点火遅角量を所定割合で復帰させる（特許文献１では点火タイミング遅れを除去するとしている）ことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−２６２１６５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、特許文献１に開示されている点火遅角量の復帰は、イナーシャ相からトルク相への移行期間中に行われるものである。このため、トルクダウン制御によって入力軸回転速度の吹け上がり（回転同期時の吹け上がり）を抑制しながらも、トルク相の全期間において所望の駆動力特性を実現することは難しいものとなっている。例えば、トルクダウン制御におけるトルクの復帰勾配が小さく、入力軸回転速度の吹け上がりを抑制するのに必要十分な量以上のトルクダウン量となっている場合には、駆動力の応答性が低下することになる。このため、トルクダウン制御におけるトルクの復帰については改良の余地がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、パワーオンダウンシフト変速時において、トルクダウン制御によって入力軸回転速度の吹け上がりを抑制しつつ、応答性の高い駆動力特性を実現することができる車両の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、複数の摩擦係合要素を選択的に係合させることにより複数の変速段のうちの１つを成立させる有段式の自動変速機と、この自動変速機の入力軸に向けてトルクを出力する駆動力源とを搭載した車両に適用される制御装置を前提とする。そして、この制御装置は、前記自動変速機のパワーオンダウンシフト変速の同期回転速度付近で開始される前記駆動力源のトルクダウン制御に際し、このトルクダウン制御の終了に当たって、当該パワーオンダウンシフト変速のトルク相制御実行時間に応じた復帰割合でトルクダウン量を減少させていくトルク復帰制御部を備えていることを特徴とする。
【０００８】
この特定事項により、トルクダウン制御によって入力軸回転速度の吹け上がりを抑制しながらも、トルクダウン制御を終了させる際のトルクダウン量の減少割合（例えば単位時間当たりにおけるトルクダウン量の減少量）を、自動変速機の変速状態に連動した適切なものに設定でき、応答性の高い駆動力特性を実現することが可能になる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、自動変速機のパワーオンダウンシフト変速時における駆動力源のトルクダウン制御に際し、このトルクダウン制御の終了に当たって、当該パワーオンダウンシフト変速のトルク相制御実行時間に応じた復帰割合でトルクダウン量を減少させていくようにしている。これにより、トルクダウン制御によって入力軸回転速度の吹け上がりを抑制しつつ、応答性の高い駆動力特性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る車両の駆動系の概略構成を示す図である。
【図２】トルクコンバータおよび自動変速機の構成を示すスケルトン図である。
【図３】自動変速機における変速段毎の第１クラッチ〜第４クラッチ、第１ブレーキおよび第２ブレーキの係合状態を示す係合表である。
【図４】車両の制御系の構成を示すブロック図である。
【図５】実施形態に係るトルク相制御の手順を説明するためのフローチャート図である。
【図６】実施形態に係るトルクダウン制御の手順を説明するためのフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
先ず、図１〜図４を参照して、本実施形態に係る車両１００について説明する。
【００１３】
車両１００は、図１に示すように、エンジン１と、トルクコンバータ２と、有段式の自動変速機３と、油圧制御装置４と、ＥＣＵ５とを備えている。この車両１００は、例えばＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式であり、エンジン１の出力が、トルクコンバータ２および自動変速機３を介してデファレンシャル装置６に伝達され、左右の駆動輪（前輪）７に分配されるようになっている。
【００１４】
−エンジン−
エンジン（内燃機関）１は、走行用の駆動力源であり、例えば多気筒ガソリンエンジンである。エンジン１は、スロットルバルブのスロットル開度（吸入空気量）、燃料噴射量、点火時期などにより運転状態を制御可能に構成されている。
【００１５】
−トルクコンバータ−
トルクコンバータ２は、図２に示すように、エンジン１の出力軸であるクランクシャフト１ａに連結されたポンプインペラ２１と、自動変速機３に連結されたタービンランナ２２と、トルク増幅機能を有するステータ２３と、エンジン１と自動変速機３とを直結するためのロックアップクラッチ２４とを含んでいる。なお、図２では、トルクコンバータ２および自動変速機３の回転中心軸に対して、下側半分を省略して上側半分のみを模式的に示している。
【００１６】
−自動変速機−
自動変速機３は、エンジン１と駆動輪７との間の動力伝達経路に設けられ、入力軸３ａの回転を変速して出力軸３ｂに出力するように構成されている。この自動変速機３では、入力軸３ａがトルクコンバータ２のタービンランナ２２に連結され、出力軸３ｂがデファレンシャル装置６などを介して駆動輪７に連結されている。
【００１７】
自動変速機３は、第１遊星歯車装置３１ａを主体として構成される第１変速部（フロントプラネタリ）３１、第２遊星歯車装置３２ａと第３遊星歯車装置３２ｂとを主体として構成される第２変速部（リアプラネタリ）３２、第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２などによって構成されている。
【００１８】
第１変速部３１を構成する第１遊星歯車装置３１ａは、ダブルピニオン型の遊星歯車機構であって、サンギヤＳ１と、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ１と、これらピニオンギヤＰ１を自転および公転可能に支持するプラネタリキャリアＣＡ１と、ピニオンギヤＰ１を介してサンギヤＳ１と噛み合うリングギヤＲ１とを備えている。
【００１９】
プラネタリキャリアＣＡ１は、入力軸３ａに連結され、その入力軸３ａと一体的に回転するようになっている。サンギヤＳ１は、トランスミッションケース３０に固定され、回転不能である。リングギヤＲ１は、中間出力部材として機能し、入力軸３ａに対して減速されてその減速回転を第２変速部３２に伝達する。
【００２０】
第２変速部３２を構成する第２遊星歯車装置３２ａは、シングルピニオン型の遊星歯車機構であって、サンギヤＳ２と、ピニオンギヤＰ２と、そのピニオンギヤＰ２を自転および公転可能に支持するプラネタリキャリアＲＣＡと、ピニオンギヤＰ２を介してサンギヤＳ２と噛み合うリングギヤＲＲとを備えている。
【００２１】
また、第２変速部３２を構成する第３遊星歯車装置３２ｂは、ダブルピニオン型の遊星歯車機構であって、サンギヤＳ３と、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ２およびＰ３と、それらピニオンギヤＰ２およびＰ３を自転および公転可能に支持するプラネタリキャリアＲＣＡと、ピニオンギヤＰ２およびＰ３を介してサンギヤＳ３と噛み合うリングギヤＲＲとを備えている。なお、プラネタリキャリアＲＣＡおよびリングギヤＲＲは、第２遊星歯車装置３２ａおよび第３遊星歯車装置３２ｂで共用されている。
【００２２】
サンギヤＳ２は、第１ブレーキＢ１によりトランスミッションケース３０に選択的に連結される。また、サンギヤＳ２は、第３クラッチＣ３を介してリングギヤＲ１に選択的に連結される。更に、サンギヤＳ２は、第４クラッチＣ４を介してプラネタリキャリアＣＡ１に選択的に連結される。サンギヤＳ３は、第１クラッチＣ１を介してリングギヤＲ１に選択的に連結される。プラネタリキャリアＲＣＡは、第２ブレーキＢ２によりトランスミッションケース３０に選択的に連結される。また、プラネタリキャリアＲＣＡは、第２クラッチＣ２を介して入力軸３ａに選択的に連結される。リングギヤＲＲは、出力軸３ｂに連結され、その出力軸３ｂと一体的に回転するようになっている。
【００２３】
第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２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摩擦係合要素であり、油圧制御装置４およびＥＣＵ５によって制御される。
【００２４】
図３は、変速段（ギヤ段）毎の第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２の係合状態または解放状態を示した係合表である。なお、図３の係合表において、○印は「係合状態」を示し、空白は「解放状態」を示している。
【００２５】
図３に示すように、この例の自動変速機３では、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２が係合されることにより、変速比（入力軸３ａの回転速度／出力軸３ｂの回転速度）が最も大きい第１変速段（１ｓｔ）が成立する。第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１が係合されることにより第２変速段（２ｎｄ）が成立する。
【００２６】
第１クラッチＣ１および第３クラッチＣ３が係合されることにより第３変速段（３ｒｄ）が成立し、第１クラッチＣ１および第４クラッチＣ４が係合されることにより第４変速段（４ｔｈ）が成立する。第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が係合されることにより第５変速段（５ｔｈ）が成立し、第２クラッチＣ２および第４クラッチＣ４が係合されることにより第６変速段（６ｔｈ）が成立する。第２クラッチＣ２および第３クラッチＣ３が係合されることにより第７変速段（７ｔｈ）が成立し、第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１が係合されることにより第８変速段（８ｔｈ）が成立する。なお、第３クラッチＣ３および第２ブレーキＢ２が係合されることにより後進段（Ｒｅｖ）が成立する。
【００２７】
このように、自動変速機３は、複数の摩擦係合要素を選択的に係合させることにより複数の変速段のうちの１つを成立させる構成となっている。
【００２８】
−油圧制御装置−
油圧制御装置４は、自動変速機３の摩擦係合要素の状態（係合状態または解放状態）を制御するために設けられている。なお、油圧制御装置４は、トルクコンバータ２のロックアップクラッチ２４を制御する機能も有する。
【００２９】
−ＥＣＵ−
ＥＣＵ５は、エンジン１の運転制御および自動変速機３の変速制御などを行うように構成されている。具体的には、ＥＣＵ５は、図４に示すように、ＣＰＵ５１と、ＲＯＭ５２と、ＲＡＭ５３と、バックアップＲＡＭ５４と、入力インターフェース５５と、出力インターフェース５６とを含んでいる。なお、ＥＣＵ５は、本発明の「制御装置」の一例である。
【００３０】
ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。ＲＯＭ５２には、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップなどが記憶されている。ＲＡＭ５３は、ＣＰＵ５１による演算結果や各センサの検出結果などを一時的に記憶するメモリである。バックアップＲＡＭ５４は、イグニッションをオフする際に保存すべきデータなどを記憶する不揮発性のメモリである。
【００３１】
入力インターフェース５５には、クランクポジションセンサ８１、入力軸回転速度センサ８２、出力軸回転速度センサ８３、アクセル開度センサ８４およびスロットル開度センサ８５などが接続されている。
【００３２】
クランクポジションセンサ８１は、エンジン１の回転速度を算出するために設けられている。入力軸回転速度センサ８２は、自動変速機３の入力軸３ａの回転速度（入力軸回転速度；タービン回転速度）を算出するために設けられている。出力軸回転速度センサ８３は、自動変速機３の出力軸３ｂの回転速度（出力軸回転速度）を算出するために設けられている。なお、出力軸回転速度から車速を算出することが可能である。アクセル開度センサ８４は、アクセルペダルの踏込量（操作量）であるアクセル開度を検出するために設けられている。スロットル開度センサ８５は、スロットルバルブのスロットル開度を検出するために設けられている。
【００３３】
出力インターフェース５６には、インジェクタ９１、イグナイタ９２、スロットルモータ９３および油圧制御装置４などが接続されている。インジェクタ９１は、燃料噴射弁であり、燃料噴射量を調整可能である。イグナイタ９２は、点火プラグによる点火時期を調整するために設けられている。スロットルモータ９３は、スロットルバルブのスロットル開度を調整するために設けられている。
【００３４】
そして、ＥＣＵ５は、各センサの検出結果などに基づいて、スロットル開度、燃料噴射量および点火時期などを制御することにより、エンジン１の運転状態を制御可能に構成されている。また、ＥＣＵ５は、油圧制御装置４を制御することにより、自動変速機３の変速制御およびトルクコンバータ２のロックアップクラッチ２４の制御を実行可能に構成されている。
【００３５】
ＥＣＵ５による変速制御では、例えば、車速およびアクセル開度をパラメータとする変速マップに基づいて目標変速段が設定され、実際の変速段が目標変速段になるように油圧制御装置４が制御される。
【００３６】
−変速モデルを用いた変速制御−
本実施形態において特徴とする制御（トルクダウン制御）を説明する前に、前述した自動変速機３において変速目標値を実現させる制御操作量を決定するための変速制御の概略について説明する。
【００３７】
一般的な変速制御としては、例えば変速ショックや変速時間等が適切であるか否かを実車にて評価しつつ適合により予め定められた制御マップに基づいて、変速時の各摩擦係合要素のトルク容量（或いは油圧指令値）を決定して変速を実行する手法がある。この制御マップを用いる手法では、パワーオンダウンシフト変速（以下、単にパワーオンダウンシフトという場合もある）やパワーオフアップシフト変速（以下、単にパワーオフアップシフトという場合もある）等の変速パターンおよび変速前後の変速段の組み合わせに応じて、多数の制御マップを作成しておく必要がある。そのため、自動変速機の変速段が多段化されるほど、適合作業に多くの労力が必要となってしまう。
【００３８】
そこで、本実施形態では、変速制御として、前記制御マップを用いる手法に代えて、変速目標値を実現させる制御操作量を決定する変速モデルを用いて変速を実行する手法を採用している。前記変速目標値は、変速時に実現したい変化態様を定める要素（例えば変速時間、駆動力等）の目標値である。前記制御操作量は、制御対象に対して操作する要素（エンジントルク、クラッチトルク等）の要求値である。
【００３９】
以下、変速モデルを用いた変速制御について説明する。変速中における運動方程式は、下記の式（１）および式（２）で表される。
【００４０】
【数１】
2018017121.tif 000003
【００４１】
この式（１）および式（２）は、自動変速機３を構成する相互に連結された各回転要素毎の運動方程式、および、自動変速機３を構成する遊星歯車装置における関係式から導き出されたものである。前記各回転要素毎の運動方程式は、各回転要素におけるイナーシャと回転速度時間変化率との積で表されるトルクを、遊星歯車装置の３つの部材、および摩擦係合要素の両側の部材のうち各回転要素に関与する部材に作用するトルクにて規定した運動方程式である。また、遊星歯車装置における関係式は、遊星歯車装置の歯車比を用いて、その遊星歯車装置の３つの部材におけるトルクの関係と回転速度時間変化率の関係とを各々規定した関係式である。
【００４２】
式（１）および式（２）において、dωt/dtは、タービン回転速度（回転角速度）ωt（すなわち入力軸回転速度ωi）の時間微分すなわち時間変化率であり、入力軸３ａ側の回転部材の速度変化量としての入力軸３ａの加速度（角加速度、以下、入力軸加速度という）を表している。dωo/dtは、出力軸回転速度ωoの時間変化率であり、出力軸加速度を表している。Ｔtは、入力軸３ａ側の回転部材上のトルクとしての入力軸３ａ上のトルクであるタービントルクすなわち変速機入力トルクＴiを表している。このタービントルクＴtは、トルクコンバータ２のトルク比ｔを考慮すればエンジントルクＴe（＝Ｔt／ｔ）と同意である。Ｔoは、出力軸３ｂ側の回転部材上のトルクとしての出力軸３ｂ上のトルクである変速機出力トルクを表している。Ｔcaplは、変速時に係合動作を行う摩擦係合要素のトルク容量（以下、係合側クラッチトルクという）である。Ｔcdrnは、変速時に解放動作を行う摩擦係合要素のトルク容量（以下、解放側クラッチトルクという）である。ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２，ｃ１，ｃ２，ｄ１，ｄ２はそれぞれ、前記式（１）および式（２）を導き出した際に定数としたものであり、前記各回転要素におけるイナーシャおよび前記遊星歯車装置の歯車比から設計的に定められる係数である。この定数の具体的な数値は、例えば変速の種類（例えば変速パターンや変速前後の変速段の組み合わせ）毎に異なる。従って、前記運動方程式としては１つの所定のものであるが、自動変速機３の変速には、変速の種類毎に異なる定数とされたそれぞれの変速の種類に対応する運動方程式が用いられる。
【００４３】
前記式（１）および式（２）は、変速目標値と制御操作量との関係を定式化した自動変速機３のギヤトレーン運動方程式である。変速目標値は、変速時間および駆動力の各目標値を表現でき、ギヤトレーン運動方程式上で取り扱えるものである。本実施形態では、変速時間を表現できる物理量の一例として、入力軸加速度dωt/dtを用いている。また、駆動力を表現できる物理量の一例として、変速機出力トルクＴoを用いている。つまり、本実施形態では、変速目標値を、入力軸加速度dωt/dtと、変速機出力トルクＴoとの２つの値で設定している。
【００４４】
一方、本実施形態では、前記変速目標値を成立させる制御操作量を、タービントルクＴt（エンジントルクＴeも同意）と、係合側クラッチトルクＴcaplと、解放側クラッチトルクＴcdrnとの３つの値で設定している。そうすると、運動方程式が前記式（１）および式（２）の２式で構成されることに対して制御操作量が３つあるため、２つの変速目標値を成立させる制御操作量を一意に解くことはできない。なお、各式中の出力軸加速度dωo/dtは、前記出力軸回転速度センサ８３の検出値である出力軸回転速度ωoから算出される。
【００４５】
そこで、前記式（１）および式（２）の運動方程式に、拘束条件を追加して制御操作量を一意に解くことについて検討した。そして、本実施形態では、変速中のトルクの受け渡しを表現したり制御したりするのに適しており、また、何れの変速パターンにも対応することができる拘束条件として、解放側クラッチと係合側クラッチとで受け持つ伝達トルクのトルク分担率を用いることとしている。つまり、変速中のトルクの受け渡しを運動方程式に組み込むことができ、且つ制御操作量を一意に解くことができる、伝達トルクのトルク分担率を拘束条件として設定することとしている。前記トルク分担率は、自動変速機３の変速時に解放側クラッチと係合側クラッチとで受け持つ必要がある合計の伝達トルク（合計伝達トルク）を、例えば入力軸３ａ上のトルク（入力軸上合計伝達トルク）に置き換えたときに、その入力軸上合計伝達トルクに対して両摩擦係合要素が各々分担する伝達トルクの割合である。本実施形態では、係合側クラッチのトルク分担率を「ｘapl」とし、解放側クラッチのトルク分担率を「ｘdrn」として、それぞれのトルク分担率を、変速中のトルクの受け渡しを反映するように時系列で変化するトルク分担率ｘ（例えば０≦ｘ≦１）を用いて次式（３）および次式（４）のように定義する。
【００４６】
ｘapl＝ｘ        …（３）
ｘdrn＝１−ｘ    …（４）
係合側クラッチトルクＴcaplと解放側クラッチトルクＴcdrnとの関係式は、入力軸３ａ上のトルクに置き換えた「Ｔcapl」および「Ｔcdrn」と、前記式（３）および式（４）とに基づいて、「ｘ」（＝ｘapl）と「１−ｘ」（＝ｘdrn）とを用いて定義することができる。そして、前記式（１）、前記式（２）、および、「Ｔcapl」と「Ｔcdrn」との関係式から、制御操作量である、タービントルクＴt、係合側クラッチトルクＴcapl、および、解放側クラッチトルクＴcdrnを算出する関係式が導き出される。タービントルクＴt（エンジントルクＴeも同意）は、「ｘ」（＝ｘapl）、「１−ｘ」（＝ｘdrn）、入力軸加速度dωt/dt、および、変速機出力トルクＴoなどを用いた関係式にて表される。同様に、係合側クラッチトルクＴcaplは、「ｘ」（＝ｘapl）、入力軸加速度dωt/dt、および、変速機出力トルクＴoなどを用いた関係式にて表される。同様に、解放側クラッチトルクＴcdrnは、「１−ｘ」（＝ｘdrn）、入力軸加速度dωt/dt、および、変速機出力トルクＴoなどを用いた関係式にて表される。
【００４７】
つまり、本実施形態の変速モデルは、前記変速目標値と前記制御操作量とを含む自動変速機３の運動方程式（前記式（１）,（２））と、前記トルク分担率を表す関係（前記式（３）,（４））とを用いて、前記変速目標値に基づいて前記制御操作量を算出するものである。このように、本実施形態では、前記式（１）,（２）に、トルク分担率ｘにて設定した拘束条件を追加することで、変速モデルを用いて自動変速機３の変速を実行する。よって、２つの変速目標値に対して３つの制御操作量があったとしても、前記変速モデルを用いて３つの制御操作量を適切に決定することができる。この変速モデルとしては１つの所定のものであるが、上述したように変速の種類（例えば変速パターンや変速前後の変速段の組み合わせ）毎に異なる定数とされたギヤトレーン運動方程式が用いられるので、自動変速機３の変速には、それぞれの変速の種類に対応する変速モデルが用いられることになる。
【００４８】
−トルクダウン制御−
次に、本実施形態の特徴であるトルクダウン制御について説明する。
【００４９】
このトルクダウン制御とは、パワーオンダウンシフト時に、入力軸回転速度が、目標とされる変速段（以下、目標変速段という）の同期回転速度近傍に達した際に、エンジン出力トルクを低下させ、これによって、入力軸回転速度の吹け上がり（解放側の摩擦係合要素の解放が進むことに起因する吹け上がり）や変速ショック（各摩擦係合要素のトルク容量が大きくなることに起因する変速ショック）を抑制するためのものである。このトルクダウン制御の一例としては、点火プラグの点火時期を遅角側に移行させること（点火遅角）が挙げられる。また、吸気量を減量することによるトルクダウン制御も挙げられる。
【００５０】
このトルクダウン制御は、目標変速段の成立時（入力軸回転速度が目標変速段の同期回転速度近傍に達した時点）におけるトルク相制御（解放側の摩擦係合要素と係合側の摩擦係合要素との掛け替えを行う制御）が行われる際に実施される。
【００５１】
従来技術として前記特許文献１に開示されているトルクダウン制御における点火遅角量の復帰は、イナーシャ相からトルク相への移行期間中に行われるものである。このため、トルクダウン制御によって入力軸回転速度の吹け上がり等を抑制しながらも、トルク相の全期間において所望の駆動力特性を実現することは難しいものとなっている。
【００５２】
本実施形態は、この点に鑑み、パワーオンダウンシフト時において、トルクダウン制御によって入力軸回転速度の吹け上がりを抑制しつつ、応答性の高い駆動力特性を実現することができるようにしたものである。
【００５３】
具体的に、本実施形態では、自動変速機３のパワーオンダウンシフト変速の同期回転速度付近で開始されるエンジン（駆動力源）１のトルクダウン制御に際し、このトルクダウン制御の終了に当たって、当該パワーオンダウンシフト変速のトルク相制御実行時間に応じた復帰割合でトルクダウン量を減少させていくようにしている。
【００５４】
このトルクダウン制御は前記ＥＣＵ５によって実行される。このため、ＥＣＵ５において、前記トルクダウン制御を実行する機能部分が本発明でいうトルク復帰制御部として構成されている。
【００５５】
次に、本実施形態におけるトルクダウン制御の手順について説明する。このトルクダウン制御は、自動変速機３のトルク相制御が行われる際に実施されるものであるので、先ず、図５のフローチャートに沿ってトルク相制御の手順を説明した後、図６のフローチャートに沿ってトルクダウン制御の手順を説明する。これらのフローチャートは、車両のスタートスイッチがオン操作された後、所定時間毎に繰り返して実行される。
【００５６】
図５（トルク相制御）のステップＳＴ１において、自動変速機３の変速要求が生じ、その変速要求が、パワーオンダウンシフト要求であるか否かを判定する。つまり、アクセルペダルの踏込量の増加に伴い前記変速マップに基づいて設定される目標変速段が、現在の変速段よりもローギヤ側の変速段であるか否かを判定する。
【００５７】
パワーオンダウンシフト要求が生じていない場合、つまり、自動変速機３の変速要求がアップシフト要求であった場合や自動変速機３の変速要求が生じていない場合には、ステップＳＴ１でＮＯ判定され、そのままリターンされる。この場合、アップシフト要求が生じておれば、その変速要求に従った変速が実行されることになる。
【００５８】
一方、パワーオンダウンシフト要求が生じており、ステップＳＴ１でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ２に移り、トルク相制御開始条件が成立しているか否かを判定する。具体的には、トルク相制御は、入力軸回転速度が、今回のパワーオンダウンシフト要求での目標変速段の同期回転速度近傍に達した時点から開始されるので、このステップＳＴ２では、入力軸回転速度が目標変速段の同期回転速度近傍に達したか否かを判定する。つまり、変速開始前の変速段から目標変速段に向けての変速が開始され、この変速が進むことで、入力軸回転速度が目標変速段の同期回転速度近傍に達したか否かを判定する。例えば、入力軸回転速度が、目標変速段の同期回転速度に対して所定の偏差以内に達したか否かを判定する。ここでは、目標変速段に向けてのダウンシフトが行われているため、入力軸回転速度が、目標変速段の同期回転速度よりも低く、その差が所定の偏差以内に達したか否かを判定することになる。この閾値となる偏差は実験またはシミュレーションによって設定されている。
【００５９】
トルク相制御開始条件が成立しておらず、ステップＳＴ２でＮＯ判定された場合には、そのままリターンされる。つまり、未だトルク相制御を開始するタイミングではないとして、そのままリターンされる。すなわち、パワーオンダウンシフト要求が生じている期間中において、トルク相制御開始条件が成立する（入力軸回転速度が目標変速段の同期回転速度近傍に達する）のを待つ。
【００６０】
一方、トルク相制御開始条件が成立しており、ステップＳＴ２でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ３に移り、目標トルク相時間を設定する。この目標トルク相時間は、ドライバの要求駆動力を示すパラメータ（アクセル開度や車速等）に基づいて設定されるものであり、実験またはシミュレーションによって設定されて、前記ＲＯＭにマップ（目標トルク相時間マップ）として記憶されたものである。つまり、ステップＳＴ３では、この目標トルク相時間マップから目標トルク相時間を読み出して、目標トルク相時間が設定されることになる。
【００６１】
その後、ステップＳＴ４に移り、トルク相制御が実行される。つまり、前記ステップＳＴ３で設定された目標トルク相時間が得られるように摩擦係合要素に対して供給および排出する油圧を制御することになる。具体的には、この目標トルク相時間が得られるように、前記解放側クラッチトルクＴcdrnおよび前記係合側クラッチトルクＴcaplが前記式（１）および式（２）を利用して算出される。
【００６２】
このようにして目標トルク相時間が設定されてトルク相制御が行われ、解放側の摩擦係合要素と係合側の摩擦係合要素との掛け替えが完了すると、今回の変速（パワーオンダウンシフト変速）が終了する。
【００６３】
次に、本実施形態におけるトルクダウン制御について図６のフローチャートに沿って説明する。
【００６４】
先ず、ステップＳＴ１１において、自動変速機３の変速要求が生じ、その変速要求が、パワーオンダウンシフト要求であるか否かを判定する。つまり、アクセルペダルの踏込量の増加に伴い前記変速マップに基づいて設定される目標変速段が、現在の変速段よりもローギヤ側の変速段であるか否かを判定する。
【００６５】
パワーオンダウンシフト要求が生じていない場合、つまり、自動変速機３の変速要求がアップシフト要求であった場合や自動変速機３の変速要求が生じていない場合には、ステップＳＴ１１でＮＯ判定され、そのままリターンされる。この場合、前述したように、アップシフト要求が生じておれば、その変速要求に従った変速が実行されることになる。
【００６６】
一方、パワーオンダウンシフト要求が生じており、ステップＳＴ１１でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ１２に移り、入力軸回転速度の同期時に実施される前記トルクダウン制御の開始条件が成立しているか否かを判定する。具体的には、トルクダウン制御は、入力軸回転速度が、今回のパワーオンダウンシフト要求での目標変速段の同期回転速度近傍に達した時点から開始されるので、このステップＳＴ１２では、入力軸回転速度が目標変速段の同期回転速度近傍に達したか否かを判定する。つまり、変速開始前の変速段から目標変速段に向けての変速が開始され、この変速が進むことで、入力軸回転速度が目標変速段の同期回転速度近傍に達したか否かを判定する。例えば、入力軸回転速度が、目標変速段の同期回転速度に対して所定の偏差以内に達したか否かを判定する。ここでは、目標変速段に向けてのダウンシフトが行われているため、入力軸回転速度が、目標変速段の同期回転速度よりも低く、その差が所定の偏差以内に達したか否かを判定することになる。この閾値となる偏差は実験またはシミュレーションによって設定されている。また、この閾値となる偏差は、前記トルク相制御開始条件における閾値となっている偏差（前記ステップＳＴ２での判定において使用される偏差）とは同一でなくてもよい。
【００６７】
トルクダウン制御の開始条件が成立しておらず、ステップＳＴ１２でＮＯ判定された場合には、そのままリターンされる。つまり、未だトルクダウン制御を開始するタイミングではないとして、そのままリターンされる。すなわち、パワーオンダウンシフト要求が生じている期間中において、トルクダウン制御の開始条件が成立する（入力軸回転速度が目標変速段の同期回転速度近傍に達する）のを待つ。
【００６８】
一方、トルクダウン制御の開始条件が成立しており、ステップＳＴ１２でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ１３に移り、トルクダウン制御を実行する。つまり、点火プラグの点火時期を遅角側に移行させることによってエンジン出力トルクを低下させ、これによって、入力軸回転速度の吹け上がりを抑制すると共に変速ショックを抑制する。
【００６９】
このトルクダウン制御におけるトルクダウン量（点火時期の遅角量）は、入力軸回転速度の吹け上がりを十分に抑制し且つ変速ショックを十分に抑制しながらも、できるだけ速やかにダウンシフトが行われるものとして設定される。具体的には、変速前後の変速段の組み合わせやエンジン回転速度などの運転状態をパラメータとして予め設定された遅角量が前記ＲＯＭに記憶されており、現在の運転状態に対応する遅角量が前記ＲＯＭから抽出されることになる。
【００７０】
また、このトルクダウン制御は、吸気量を減量（スロットルバルブの開度を小さくする）ことによって行うようにしてもよい。
【００７１】
トルクダウン制御が実行された後、ステップＳＴ１４に移り、トルクダウン復帰制御の開始条件が成立しているか否かを判定する。この条件は、例えば、目標変速段が成立する際に係合側となる摩擦係合要素のトルク分担率が所定値に達した時点で成立する。なお、この条件は、パワーオンダウンシフト変速の開始時点からの経過時間（より具体的にはトルク相制御が開始されてからの経過時間）が所定時間に達した時点で成立するものであってもよい。
【００７２】
トルクダウン復帰制御の開始条件が成立しておらず、ステップＳＴ１４でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ１３に戻り、前述した遅角量（ＲＯＭから抽出された遅角量）でのトルクダウン制御を継続する。
【００７３】
そして、トルクダウン復帰制御の開始条件が成立し、ステップＳＴ１４でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ１５に移り、トルクダウン復帰制御を実行する。このトルクダウン復帰制御では、前記トルク相制御において設定されている目標トルク相時間（トルク相制御実行時間）に応じた復帰割合でトルクダウン量を徐々に減少させていく。
【００７４】
前記ＲＯＭには、応答性の高い駆動力特性を実現することができるように、目標トルク相時間に応じた（目標トルク相時間に連動した）トルクの復帰割合が実験またはシミュレーションによって求められて記憶されている。例えば、目標トルク相時間が長いほどトルクの復帰割合として小さな値が得られるように、トルクの復帰割合の情報が記憶されている。つまり、目標トルク相時間が長いほどトルクダウン復帰制御の実行時間も長くなるものである。
【００７５】
このため、ステップＳＴ１５では、前記目標トルク相時間に応じたトルクの復帰割合の情報を前記ＲＯＭから読み出し、この復帰割合でトルクダウン量を徐々に減少させていくトルクダウン復帰制御が実行されることになる。
【００７６】
このようにしてトルクダウン復帰制御が実行されることにより（設定された復帰割合でトルクダウン量が減少されていくことにより）、応答性の高い駆動力特性が実現されることになる。
【００７７】
前述したステップＳＴ１５の動作が、本発明でいう「トルク復帰制御部による動作であって、自動変速機のパワーオンダウンシフト変速の同期回転速度付近で開始される駆動力源のトルクダウン制御に際し、このトルクダウン制御の終了に当たって、当該パワーオンダウンシフト変速のトルク相制御実行時間に応じた復帰割合でトルクダウン量を減少させていく動作」に相当する。
【００７８】
以上の動作が、所定時間毎に繰り返されることになる。
【００７９】
以上説明したように、本実施形態では、自動変速機３のパワーオンダウンシフト変速時におけるエンジン１のトルクダウン制御に際し、このトルクダウン制御の終了に当たって、当該パワーオンダウンシフト変速のトルク相制御実行時間（目標トルク相時間）に応じた復帰割合でトルクダウン量を減少させていくようにしている。これにより、トルクダウン制御によって入力軸回転速度の吹け上がりを抑制しながらも、トルクダウン制御を終了させる際のトルクダウン量の減少割合を、自動変速機３の変速状態に連動した適切なものに設定でき、応答性の高い駆動力特性を実現することが可能になる。
【００８０】
（他の実施形態）
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、前記実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００８１】
例えば、前記実施形態では、車両１００がＦＦである例を示したが、これに限らず、車両が、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）であってもよいし、４輪駆動であってもよい。
【００８２】
また、前記目標トルク相時間は、解放側の摩擦係合要素に対する油圧制御もしくは係合側の摩擦係合要素に対する油圧制御の油圧スイープ制御時間として与えられるものであってもよい。
【００８３】
また、トルクダウン復帰制御の実行時間（トルクの復帰割合に応じて決定される実行時間）は、解放側の摩擦係合要素に対する油圧制御もしくは係合側の摩擦係合要素に対する油圧制御における油圧の応答性に基づいて補正するようにしてもよい。例えば、油圧の抜け特性の遅い摩擦係合要素や、油温が低い場合には、トルクダウン復帰制御の実行時間を長くするように補正することになる。
【００８４】
また、トルクダウン復帰制御の実行時間は、入力トルクやトルクダウン量に関係するパラメータに基づいて補正するようにしてもよい。例えば、トルクダウン量が小さい場合には、トルクダウン復帰制御の実行時間を短くするように（トルクの復帰割合を大きくするように）補正することになる。
【００８５】
また、今回は目標トルク相時間によってトルク相制御実行時間が決定される例を開示しているが、クラッチ掛け替え時の油圧指令値勾配の設定によってトルク相制御実行時間が決まるものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、自動変速機のパワーオンダウンシフト時にエンジンのトルクダウン制御を行う車両の制御装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１      エンジン（駆動力源）
３      自動変速機
５      ＥＣＵ
Ｃ１〜Ｃ４  クラッチ（摩擦係合要素）
Ｂ１、Ｂ２  ブレーキ（摩擦係合要素）
【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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【図６】
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