(57)【要約】【課題】自動変速機のダウンシフトに際し、機関出力を増大して機関回転速度を上昇させるブリッピング制御を実行する車載内燃機関の制御装置であって、ブリッピング制御の実行中における車速の上昇を抑えつつ、変速ショックの低減を図ることを可能とする車載内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】ＥＣＵは、ダウンシフトが行われる際に機関出力を増大して機関回転速度を上昇させるブリッピング制御を実行する（ステップＳ１３０）。自動変速機のダウンシフト時に係合状態から解放状態に移行する摩擦係合要素の係合度合をアウトプット回転数ＮＴによって推定し、ブリッピング制御の実行中におけるアウトプット回転数ＮＴの変化量が所定量ＮＴｐ以上であることをもって（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、機関出力を小さくすべく点火時期遅角処理を実行する（ステップＳ１５０）。【選択図】図４
2011007070.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摩擦係合させることにより変速段を切り替える自動変速機のダウンシフトに際し、機関出力を増大して機関回転速度を上昇させるブリッピング制御を実行する車載内燃機関の制御装置において、
前記自動変速機のダウンシフト時に係合状態から解放状態に移行する前記摩擦係合要素の係合度合を推定する推定手段と、
前記推定される係合度合が所定値以上であることを条件にブリッピング制御の実行中における機関出力が小さくなるようにこれを調整する機関出力調整手段とを備える
ことを特徴とする車載内燃機関の制御装置。
【請求項２】
複数の摩擦係合要素を選択的に摩擦係合させることにより変速段を切り替える自動変速機のダウンシフトに際し、機関出力を増大して機関回転速度を上昇させるブリッピング制御を実行する車載内燃機関の制御装置において、
前記自動変速機のダウンシフト時に係合状態から解放状態に移行する前記摩擦係合要素の係合度合を推定する推定手段と、
前記推定される係合度合が大きいときほどブリッピング制御の実行中における機関出力が小さくなるようにこれを調整する機関出力調整手段とを備える
ことを特徴とする車載内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記推定手段は前記自動変速機の出力側回転数がダウンシフト中に大きく上昇するときほど前記係合度合が大きい旨推定する
請求項１又は２に記載の車載内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記推定手段は車両加速度が前記自動変速機のダウンシフト中に大きく上昇するときほど前記係合度合が大きい旨推定する
請求項１又は２に記載の車載内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記推定手段はダウンシフト中における自動変速機の作動油の温度が低いほど前記係合度合が大きい旨推定する
請求項１又は２に記載の車載内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記ブリッピング制御は機関出力を増大させるために前記内燃機関の吸入空気量を増大させるものである
請求項１〜５のいずれか１項に記載の車載内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記機関出力調整手段は前記内燃機関の点火時期を遅角させることによって機関出力を低下させるものである
請求項１〜６のいずれか１項に記載の車載内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の摩擦係合要素を選択的に摩擦係合させることにより変速段を切り替える自動変速機を備える車載内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動変速機を搭載する車両においては、内燃機関の出力が自動変速機を介して駆動輪に伝達される。この自動変速機は、トルクコンバータや変速歯車機構等を備えており、上記変速歯車機構の動力伝達経路を切り替えることでその変速段が異なる複数の変速段に切り替えられる。
【０００３】
自動変速機の変速段を切り替えるための上記変速歯車機構における動力伝達経路の切り替えは、クラッチやブレーキ等の複数の摩擦係合要素の選択的な摩擦係合により実現される。また、これらクラッチやブレーキ等の摩擦係合要素は、油圧制御回路を通じて供給される作動油の油圧に基づき作動するものであり、この油圧制御回路に設けられた各種ソレノイドバルブを通じて油圧が調整されることによって、係合状態と解放状態との間で切り替えられる。具体的には、現在の変速段を成立させるべく摩擦係合されている摩擦係合要素に作用する油圧を低下させることにより同摩擦係合要素を解放する一方、切り替え予定の変速段を成立させるための摩擦係合要素に作用する油圧を上昇させることにより同摩擦係合要素を摩擦係合させる。
【０００４】
こうした自動変速機において、高速段から低速段へ指示段が変化するダウンシフトが行われる際には、内燃機関の出力軸に係合される摩擦係合要素の回転数が同出力軸の回転数よりも高くなることがある。そして、このように内燃機関の出力軸に係合される摩擦係合要素と同出力軸との間に回転速度の差が生じているときに摩擦係合要素が係合状態とされると、その係合に伴って変速ショックが生じるおそれがある。
【０００５】
そこで、ダウンシフト時の変速ショックを抑えるべく、従来においては、ダウンシフトが行われる際に機関出力を増大して機関回転速度を上昇させるブリッピング制御が提案されている。例えば、特許文献１においては、スロットルバルブの開度を、アクセル操作量等、車両の運転者による操作に基づいて設定される開度よりも開き側に制御して吸入空気量を増大させることによりブリッピング制御が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８‐１４４７３８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、自動変速機における変速処理によって摩擦係合要素が解放される際には、様々な要因により摩擦係合要素が完全に解放状態とならずに内燃機関の出力が自動変速機に伝達されてしまうことがある。この要因の１つとして、例えば、摩擦係合要素に作用する作動油の性能変化がある。すなわち、摩擦係合要素に作用する作動油は、その劣化度合や温度等に応じて粘性が変化する。そのため、例えば、作動油の温度が低い場合には同作動油の粘性が高くなり、ダウンシフトに際して係合状態から解放状態となる摩擦係合要素を解放操作する際の応答性が低下するようになる。このように摩擦係合要素を解放操作する際の応答性が低下すると、解放状態となるはずの摩擦係合要素が完全に解放されず半係合の状態、すなわち係合度合の大きい状態となる。こうして摩擦係合要素が半係合の状態となると、その半係合状態の間に摩擦係合要素を介して内燃機関から自動変速機に出力が伝達されることとなる。
【０００８】
さらに、上記要因の１つとして、摩擦係合要素を解放する際に動作する部材や摩擦機構が経時変化等により変形することがあり、そうした変形が生じている場合にも同様に、解放状態となるはずの摩擦係合要素が半係合の状態となるおそれがある。
【０００９】
こうして自動変速機のダウンシフトの際に摩擦係合要素が半係合状態となると、ブリッピング制御による機関出力及び機関回転速度の上昇に伴って車両の走行速度が上昇するといった車両の運転者が意図しない車両動作が生じることとなるため、運転者に違和感を与えるおそれがある。
【００１０】
そこで、こうした問題を解消すべく、例えば、ダウンシフト時において、上記ブリッピング制御と併せて内燃機関における点火時期の遅角制御を行うことによって、ダウンシフトが行われる際に内燃機関の出力を低下させることが考えられる。
【００１１】
ここで、上述したように、摩擦係合要素の半係合といった問題は、摩擦係合要素に作用する作動油の粘性が高くなっている場合や、摩擦係合要素の解放にて動作される部材や摩擦機構の経時変化等による変形が生じているといった場合に起こるものであるため、例えば、作動油の粘性が低い場合や上記変形が生じていない場合においては、そうした摩擦係合要素の半係合は生じない。そのため、例えば、ダウンシフト時においてブリッピング制御と併せて常に点火時期の遅角制御を行うようにすると、摩擦係合要素の半係合が生じていないにもかかわらず内燃機関の出力を低下させてしまうおそれがある。そして、このように内燃機関の出力が不必要に低下すると摩擦係合要素に伝達される出力が小さくなり、変速ショックの発生が避けられないものとなる。
【００１２】
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、自動変速機のダウンシフトに際し、機関出力を増大して機関回転速度を上昇させるブリッピング制御を実行する車載内燃機関の制御装置において、ブリッピング制御の実行中における車速の上昇を抑えつつ、変速ショックの低減を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
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、複数の摩擦係合要素を選択的に摩擦係合させることにより変速段を切り替える自動変速機のダウンシフトに際し、機関出力を増大して機関回転速度を上昇させるブリッピング制御を実行する車載内燃機関の制御装置において、前記自動変速機のダウンシフト時に係合状態から解放状態に移行する前記摩擦係合要素の係合度合を推定する推定手段と、前記推定される係合度合が所定値以上であることを条件にブリッピング制御の実行中における機関出力が小さくなるようにこれを調整する機関出力調整手段とを備えることをその要旨とする。
【００１４】
上記構成によれば、ダウンシフト時に係合状態から解放状態に移行する摩擦係合要素の係合度合が所定値以上であると推定されるとき、換言すれば摩擦係合要素が完全に解放されず半係合となり、内燃機関から自動変速機に機関出力が伝達されることによって車速が上昇してしまう可能性があることを条件に、ブリッピング制御中の機関出力が小さくなるようにこれを調整している。このため、ブリッピング制御の実行中における機関出力を不必要に低下させてしまうことがない。したがって、ブリッピング制御の実行中における車速の上昇を抑えつつ、変速ショックの低減を図ることができるようになる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、複数の摩擦係合要素を選択的に摩擦係合させることにより変速段を切り替える自動変速機のダウンシフトに際し、機関出力を増大して機関回転速度を上昇させるブリッピング制御を実行する車載内燃機関の制御装置において、前記自動変速機のダウンシフト時に係合状態から解放状態に移行する前記摩擦係合要素の係合度合を推定する推定手段と、前記推定される係合度合が大きいときほどブリッピング制御の実行中における機関出力が小さくなるようにこれを調整する機関出力調整手段とを備えることをその要旨とする。
【００１６】
上記構成によれば、ダウンシフト時に係合状態から解放状態に移行する摩擦係合要素の係合度合が大きいときほど、換言すれば摩擦係合要素が完全に解放されず半係合となり、内燃機関から自動変速機に機関出力が伝達されることによって上昇してしまう車速の度合が大きいほど、ブリッピング制御中の機関出力が小さくなるようにこれを調整している。このため、ブリッピング制御の実行中における機関出力を必要に応じて低下させることができる。したがって、ブリッピング制御の実行中における車速の上昇を抑えつつ、変速ショックの低減を図ることができるようになる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の車載内燃機関の制御装置において、前記推定手段は前記自動変速機の出力側回転数がダウンシフト中に大きく上昇するときほど前記係合度合が大きい旨推定することをその要旨とする。
【００１８】
ダウンシフト時に係合状態から解放状態に移行する摩擦係合要素の係合度合が小さいときには、ダウンシフト中に出力側回転数はほとんど変化しない。これに対して、係合度合が大きいときには、ブリッピング制御によって上昇した機関出力が自動変速機に入力されるようになるため、その出力側回転数が上昇するようになる。したがって、請求項３に記載の構成によるように、ダウンシフト中における自動変速機の出力側回転数を監視し、この出力側回転数が大きく上昇するときほど前記係合度合が大きい旨推定することができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の車載内燃機関の制御装置において、前記推定手段は車両加速度が前記自動変速機のダウンシフト中に大きく上昇するときほど前記係合度合が大きい旨推定することをその要旨とする。
【００２０】
ダウンシフト時に係合状態から解放状態に移行する摩擦係合要素の係合度合が小さいときには、ダウンシフト中に車両加速度はほとんど変化しない。これに対して、係合度合が大きいときには、ブリッピング制御によって上昇した機関出力が自動変速機に入力されるようになるため、自動変速機からの出力が駆動輪へ伝達され、車両加速度が上昇するようになる。したがって、請求項４に記載の構成によるように、ダウンシフト中における車両加速度を監視し、この車両加速度が大きく上昇するときほど前記係合度合が大きい旨推定することができる。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項１又は２に記載の車載内燃機関の制御装置において、前記推定手段はダウンシフト中における自動変速機の作動油の温度が低いほど前記係合度合が大きい旨推定することをその要旨とする。
【００２２】
上述したように、作動油の温度が低い場合には同作動油の粘性が高くなり、ダウンシフトに際して係合状態から解放状態となる摩擦係合要素を解放操作する際の応答性が低下する。このように摩擦係合要素を解放操作する際の応答性が低下すると、解放状態となるはずの摩擦係合要素が完全に解放されず半係合の状態、すなわち係合度合の大きい状態となる。そこで、請求項５に記載の構成によるように、ダウンシフト中における自動変速機の作動油の温度を監視し、この温度が低いほど、ダウンシフト時に係合状態から解放状態に移行する摩擦係合要素の係合度合が大きい旨推定することができる。
【００２３】
ブリッピング制御としては、具体的には、請求項６に記載の構成によるように、機関出力を増大させるために前記内燃機関の吸入空気量を増大させるものであるといった構成を採用することができる。また、機関出力調整手段としては、具体的には、請求項７に記載の構成によるように、前記内燃機関の点火時期を遅角させることによって機関出力を低下させるものであるといった構成を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施形態の制御装置が適用される車載内燃機関及び自動変速機、並びにそれらの周辺構造を示す模式図。
【図２】自動変速機の構成を説明するための骨子図。
【図３】自動変速機の各摩擦係合要素の作動の組み合わせと、それにより成立する変速段との関係を示す作動表。
【図４】同実施形態にかかる出力調整処理の処理手順を示すフローチャート。
【図５】この発明の出力調整処理の他の例についてその処理手順の一部を示すフローチャート。
【図６】この発明の出力調整処理の他の例についてその処理手順の一部を示すフローチャート。
【図７】この発明の点火時期遅角処理の他の例について、そのアウトプット回転数の変化量と点火時期遅角量との関係を示す概念図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、この発明にかかる車載内燃機関の制御装置を具体化した実施形態について、図１〜図４を参照して詳細に説明する。
図１に、本実施形態が適用される内燃機関及びその周辺部材の構成を示す。同図１に示すように、車両１においては、内燃機関２（以下、エンジンと称する）の機関出力が自動変速機３等を備える駆動系を介して駆動輪４に伝達される。エンジン２には、燃料が噴射供給される燃料噴射弁４５が設けられ、エンジン２の吸気通路７には、吸入空気量を調整するスロットルバルブ１７が設けられる。燃料噴射弁４５により供給される燃料と吸気通路７を流れる空気とからなる混合気は燃焼室に吸入された後、点火プラグ４６による点火を通じて燃焼する。なお、点火プラグ４６の点火時期はイグナイタ４７によって調整される。また、自動変速機３は、トルクコンバータ５と変速歯車機構６とを備え、クラッチやブレーキ等、複数の摩擦係合要素を選択的に摩擦係合して変速歯車機構６の動力伝達経路を切り換えることにより、変速比の異なる複数の変速段を成立させるものである。
【００２６】
図２は、自動変速機３の構成を説明する骨子図である。なお、この自動変速機３は中心線に対してほぼ上下対称に構成されており、図２では中心線よりも下側の半分が省略されている。
【００２７】
同図２に示されるように、自動変速機３には、変速歯車機構６、この変速歯車機構６とエンジン２との間の動力伝達を行うトルクコンバータ５、及び、エンジン２のクランクシャフト１１と変速歯車機構６の入力軸であるタービンシャフト２０とを直接的に連結可能なロックアップクラッチ２８が設けられている。トルクコンバータ５は、エンジン２のクランクシャフト１１に連結されたポンプ翼車１８と、タービンシャフト２０に連結されたタービン翼車２２と、一方向クラッチ２４によって一方向の回転が阻止されているステータ翼車２６とを備えている。そして、ポンプ翼車１８とタービン翼車２２との間には、エンジン２と変速歯車機構６との間での動力伝達を行うための作動油が存在している。また、ポンプ翼車１８には、後述する油圧制御回路５４（図１参照）やロックアップクラッチ２８、自動変速機３の各潤滑部等に作動油を供給するオイルポンプ（図示せず）が連結されている。このオイルポンプは、クランクシャフト１１の回転に連動して所定の油圧で作動油を圧送する。
【００２８】
変速歯車機構６は、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置３２を主体として構成される第１変速部３４と、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置３６及びダブルピニオン型の第３遊星歯車装置３８を主体として構成される第２変速部４０とを同軸線上に有している。そして、この変速歯車機構６は、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、そして第３ブレーキＢ３といった各摩擦係合要素のうち、いずれか２つを選択的に摩擦係合させることにより、所定の変速段を成立させるようになっている。また、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、そして第３ブレーキＢ３は、いずれも油圧シリンダによって摩擦係合させられる多板式の摩擦係合要素である。この変速歯車機構６において、タービンシャフト２０から入力された回転が成立した変速段に対応する所定の変速比で変速される。そして、その所定の変速比で変速された回転は、出力歯車４２、作動歯車装置（図示せず）、アウトプットシャフト１２（図１）の順に伝達された後、車両１の駆動輪４に伝達される。
【００２９】
第１変速部３４を構成している第１遊星歯車装置３２は、サンギヤＳ１及びキャリアＣＡ１、リングギヤＲ１の３つの回転要素を備えている。サンギヤＳ１はタービンシャフト２０に連結されており、このサンギヤＳ１がタービンシャフト２０と一体回転するとともに、リングギヤＲ１が第３ブレーキＢ３を介してハウジング４４に回転不能に固定されると、キャリアＣＡ１がタービンシャフト２０に対して減速回転するようになる。
【００３０】
また、第２変速部４０を構成している第２遊星歯車装置３６及び第３遊星歯車装置３８は、一部が互いに連結されることによって４つの回転要素ＲＭ１，ＲＭ２，ＲＭ３，ＲＭ４が構成されている。具体的には、第３遊星歯車装置３８のサンギヤＳ３によって第１回転要素ＲＭ１が構成され、第２遊星歯車装置３６のリングギヤＲ２及び第３遊星歯車装置３８のリングギヤＲ３が互いに連結されて第２回転要素ＲＭ２が構成されている。また、第２遊星歯車装置３６のキャリアＣＡ２及び第３遊星歯車装置３８のキャリアＣＡ３が互いに連結されて第３回転要素ＲＭ３が構成され、第２遊星歯車装置３６のサンギヤＳ２によって第４回転要素ＲＭ４が構成されている。すなわち、第２遊星歯車装置３６及び第３遊星歯車装置３８は、キャリアＣＡ２，ＣＡ３が一体的に構成されるとともに、リングギヤＲ２，Ｒ３が共通の部材にて構成されており、且つ第２遊星歯車装置３６のピニオンギヤが第３遊星歯車装置３８の第２ピニオンギヤを兼ねているラビニオ型の遊星歯車列とされている。
【００３１】
第１回転要素ＲＭ１は第１ブレーキＢ１によりハウジング４４に連結され、第２回転要素ＲＭ２は第２ブレーキＢ２によりハウジング４４に連結されてそれぞれの相対回転が阻止される。第４回転要素ＲＭ４は第１クラッチＣ１によりタービンシャフト２０に連結され、第２回転要素ＲＭ２は第２クラッチＣ２によりタービンシャフト２０に連結されてそれぞれ一体的に回転させられる。第１回転要素ＲＭ１は第１遊星歯車装置３２のキャリアＣＡ１に一体的に連結され、第３回転要素ＲＭ３は出力歯車４２に一体的に連結されており、それぞれ一体的に回転することにより回転力を出力する。なお、第２回転要素ＲＭ２とハウジング４４との間には、第２ブレーキＢ２と並列に、第２回転要素ＲＭ２の正回転すなわちタービンシャフト２０と同じ方向の回転を許容しつつ逆回転を阻止する一方向クラッチＦが設けられる。
【００３２】
図３の作動表は、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３といった摩擦係合要素の作動状態と成立する変速段（リバース、１速〜６速）との関係を示すものであり、「○」は係合、「◎」はエンジンブレーキ時などの係合を表している。なお、後進側の変速段であるリバースの変速比と前進側の変速段である１速〜６速における変速比とは、第１遊星歯車装置３２（図２）、第２遊星歯車装置３６、そして第３遊星歯車装置３８の各ギヤ比によって適宜定められる。
【００３３】
以下、各変速段を成立させる際の上記摩擦係合要素の作動状態、及び、それに伴う変速歯車機構６の動きについて、リバース及び１速〜６速といった変速段ごとに列記する。
後進側の変速段であるリバースを成立させる際には、第２ブレーキＢ２及び第３ブレーキＢ３が共に係合される。これにより、第２回転要素ＲＭ２のハウジング４４に対する回転が阻止されるとともに第１回転要素ＲＭ１が第１変速部３４により減速回転され、車両１を後退させるための後退変速段である「リバース」が成立し、第３回転要素ＲＭ３が「リバース」に対応する回転速度で逆回転される。
【００３４】
前進側の変速段のうちで最もロー側の変速段である１速を成立させる際には、第１クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２とが共に係合される。ただし、加速時であれば、必ずしも上記のように第２ブレーキＢ２を係合させる必要はない。これは、上述したように第２ブレーキＢ２と一方向クラッチＦとが並列に設けられており、加速時には一方向クラッチＦが第２ブレーキＢ２の係合と同じ働きをするためである。そして、第１クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２又はそれに替わる一方向クラッチＦとが共に係合されると、第４回転要素ＲＭ４がタービンシャフト２０と一体回転させられるとともに、第２回転要素ＲＭ２のハウジング４４に対する回転が阻止され、車両１を前進させるための前進変速段である「１速」が成立する。その結果、出力歯車４２に連結された第３回転要素ＲＭ３が上記「１速」に対応する回転速度で回転される。
【００３５】
１速よりもギヤ比がハイ側の変速段である２速を成立させる際には、第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１が共に係合される。これにより、第４回転要素ＲＭ４がタービンシャフト２０と一体回転させられるとともに第１回転要素ＲＭ１のハウジング４４に対する回転が阻止され、前進側の変速段である「２速」が成立する。その結果、第３回転要素ＲＭ３が「２速」に対応する回転速度で回転される。
【００３６】
２速よりもギヤ比がハイ側の変速段である３速を成立させる際には、第１クラッチＣ１及び第３ブレーキＢ３が共に係合されて、第４回転要素ＲＭ４がタービンシャフト２０と一体回転されるとともに第１回転要素ＲＭ１が第１変速部３４により減速回転される。これにより、前進側の変速段である「３速」が成立し、第３回転要素ＲＭ３が「３速」に対応する回転速度で回転される。
【００３７】
３速よりもギヤ比がハイ側の変速段である４速を成立させる際には、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２が共に係合されて、第２変速部４０がタービンシャフト２０と一体回転される。これにより、前進側の変速段である「４速」が成立し、第３回転要素ＲＭ３が「４速」に対応する回転速度で回転される。
【００３８】
４速よりもギヤ比がハイ側の変速段である５速を成立させる際には、第２クラッチＣ２及び第３ブレーキＢ３が共に係合されて、第２回転要素ＲＭ２がタービンシャフト２０と一体回転させられるとともに、第１回転要素ＲＭ１が第１変速部３４により減速回転される。これにより、前進側の変速段である「５速」が成立し、第３回転要素ＲＭ３が「５速」に対応する回転速度で回転される。
【００３９】
５速よりもギヤ比がハイ側の変速段である６速を成立させる際には、第２クラッチＣ２及び第１ブレーキＢ１が共に係合されて、第２回転要素ＲＭ２がタービンシャフト２０と一体回転させられるとともに、第１回転要素ＲＭ１のハウジング４４に対する回転が阻止される。これにより、前進側のギヤ段である「６速」が成立し、第３回転要素ＲＭ３が「６速」に対応する回転速度で回転される。
【００４０】
次に、本実施形態における車両１の制御装置の電気的構成について、図１を参照して説明する。なお、この制御装置５０（以下、ＥＣＵと称する）は、エンジン２の運転制御を行うエンジンコントロールコンピュータと、自動変速機３等の駆動系の駆動制御を行う駆動系コントロールコンピュータとにより構成されている。
【００４１】
図１に示されるように、ＥＣＵ５０には、アクセルペダル１５の操作量を検出するアクセルポジションセンサ１６や、吸気通路７を通過しエンジン２に供給される空気の量（吸入空気量）を検出するエアフローメータ２１、スロットルバルブ１７の開度を検出するスロットル開度センサ５２等の各種センサが接続されている。また、ＥＣＵ５０には、スロットルバルブ１７を開閉駆動するモータ５１の駆動回路や、燃料噴射弁４５の駆動回路、イグナイタ４７の駆動回路が接続されている。
【００４２】
そして、ＥＣＵ５０は、上記各種センサの検出信号に基づきエンジン２の運転状態を把握し、その運転状態に応じて上記各種機器の駆動回路に対して指令信号を出力する。こうしてエンジン２のスロットル開度制御や燃料噴射量制御、点火時期制御等がＥＣＵ５０を通じて実施される。エンジン２における機関出力の調整は、基本的にアクセルペダル１５の操作に基づいて行われる。詳しくは、運転者がアクセルペダル１５を操作すると、そのときのアクセル操作量等に基づいてスロットル開度の目標値が設定され、この目標値に基づいてモータ５１が制御される。これにより、スロットルバルブ１７の開度が調整され、吸入空気量が運転者の要求に対応した値となる。そして、燃料噴射量制御を通じて吸入空気量に対応した量の燃料が燃料噴射弁４５から噴射され、その燃料と空気とからなる混合気を上記点火時期制御に基づく点火プラグ４６の点火を通じて燃焼させることにより、エンジン２の機関出力が運転者の要求に対応した値に調整される。
【００４３】
また、ＥＣＵ５０には、変速歯車機構６の入力軸であるタービンシャフト２０の回転数を検出するインプット回転数センサ９、変速歯車機構６の出力軸であるアウトプットシャフト１２の回転数（アウトプット回転数ＮＴ）を検出するアウトプット回転数センサ１０が接続されている。この他、ＥＣＵ５０には、車両１の運転者により操作されるシフトレバー１３の位置に対応した信号を出力するシフトポジションセンサ１４、駆動輪４の回転速度を検出する車輪速センサ１９、車両１の加速度を検出する加速度センサ５３等が接続されている。また、ＥＣＵ５０には、自動変速機３の変速段を切り換えるための油圧制御回路５４に設けられた第１〜第５ソレノイドバルブ５５〜５９の駆動回路が接続されている。
【００４４】
この油圧制御回路５４は、第１クラッチＣ１や第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３といった摩擦係合要素に作動油を供給するためのものである。また、油圧制御回路５４に設けられた第１〜第５ソレノイドバルブ５５〜５９は、それぞれ対応する摩擦係合要素、すなわち第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、そして第３ブレーキＢ３に作用する油圧を調整し、それら摩擦係合要素を個別に係合及び解放するためのものである。
【００４５】
そして、ＥＣＵ５０は、上記各種センサから入力した検出信号に基づき駆動系の駆動状態等を把握し、第１〜第５ソレノイドバルブ５５〜５９の駆動回路に対して指令信号を出力する。こうして自動変速機３の変速段を切り換える変速制御がＥＣＵ５０を通じて実施される。
【００４６】
自動変速機３の変速制御については、車両１の運転状態に適した変速段である指示段がアクセル操作量、車速、及びシフトレバー１３の位置等に基づき設定され、自動変速機３の変速段が上記指示段となるように上記摩擦係合要素を係合状態又は解放状態とすべく、第１〜第５ソレノイドバルブ５５〜５９を個別に作動させることによって実現される。なお、上記変速制御で用いられる車速については、アウトプット回転数センサ１０からの検出信号であるアウトプット回転数ＮＴや、インプット回転数センサ９からの検出信号及び現在の変速段に基づいて求めることが可能である。そして、上述したように変速制御を行うことにより、車両１の運転状態に適した変速段が選択される。このように形成される変速段については、例えば、車両１の前進走行中にアクセル操作量が一定とされる条件下では、車速が大きくなるほどギア比がハイ側の変速段、すなわち１速から６速へとアップシフトするようになる。
【００４７】
自動変速機３の変速段を上記設定された指示段へと切り換える際には、その設定された指示段に応じて、所定の摩擦係合要素に作用する油圧を低下させて同摩擦係合要素を解放しつつ、他の摩擦係合要素に作用する油圧を指示圧に基づき上昇させて同摩擦係合要素を係合させ、それによって上記変速段の指示段への切り換えが行われることとなる。例えば、変速段が３速となっているときに指示段が２速に設定され、変速段を３速から２速にダウンシフトするような場合には、先の図３の表に示すように、第３ブレーキＢ３に作用する油圧を低下させて同第３ブレーキＢ３を解放させつつ、第１ブレーキＢ１に作用する油圧を指示圧に基づき上昇させて同第１ブレーキＢ１を係合させる。
【００４８】
なお、摩擦係合要素に作用する油圧を調整する際に用いられる上記指示圧は、同摩擦係合要素の係合を可能とし得る値として、エンジン２の吸入空気量から求められる同エンジン２の機関出力に基づき設定される。こうして設定された指示圧に関しては機関出力が大きくなるほど高い値になる。これは、エンジン２の機関出力が大きくなるほど、上記摩擦係合要素を係合させるために必要な油圧が大きくなるためである。また、自動変速機３の変速段をロー側の変速段に変更する際、その変速段の変更を違和感なく行うためには、係合すべき摩擦係合要素に作用する油圧を指示圧に向けて急速に上昇させるのではなく同指示圧に向けて徐々に上昇させ、上記係合すべき摩擦係合要素の係合を徐々に行うことが好ましい。
【００４９】
また、車両１においては、運転者によるシフトレバー１３の操作量に基づいて指示段が設定され、自動変速機３の変速段が運転者により設定された指示段となるように上記摩擦係合要素が係合・解放される。
【００５０】
ところで、こうした自動変速機において、ダウンシフトが行われる際には、エンジンの出力軸に係合される摩擦係合要素の回転数が同出力軸の回転数よりも高くなることがある。そして、このようにエンジンの出力軸に係合される摩擦係合要素と同出力軸との間に回転速度の差が生じているときに摩擦係合要素が係合状態とされると、その係合に伴って変速ショックが生じるおそれがある。
【００５１】
そこで、自動変速機にてダウンシフトを円滑に行うべく、本実施形態においては、ダウンシフトが行われる際に機関出力を増大して機関回転速度を上昇させるブリッピング制御を実行する。このブリッピング制御は、スロットルバルブの開度を、アクセル操作量等、車両の運転者による操作に基づいて設定される開度よりも開き側に制御することによって行われる。
【００５２】
ここで、自動変速機における変速処理によって摩擦係合要素が解放される際には、様々な要因により摩擦係合要素が完全に解放状態とならずにエンジンの出力が自動変速機に伝達されてしまうことがある。この要因としては、上述のように、例えば、摩擦係合要素に作用する作動油の性能変化や、摩擦係合要素の解放にて動作される部材や摩擦機構の経時変化等による変形といったことが生じることにより、解放状態となるはずの摩擦係合要素が完全に解放されず半係合の状態、すなわち係合度合の大きい状態となることが挙げられる。こうして摩擦係合要素が半係合の状態となると、その半係合状態の間に摩擦係合要素を介してエンジンから車輪へと出力が伝達されることとなる。
【００５３】
こうして自動変速機のダウンシフトの際に摩擦係合要素の半係合といった問題が生じる場合には、車両の走行速度が上昇するといった車両の運転者が意図しない車両動作が生じることとなるため、運転者に違和感を与えるおそれがある。
【００５４】
こうした問題を解消すべく、例えば、ダウンシフト時において、上記ブリッピング制御と併せてエンジンにおける点火時期の遅角制御を行うことによって、ダウンシフトが行われる際にエンジンの出力を低下させることが考えられる。しかしながら、上述した摩擦係合要素が半係合状態となるといった問題は、作動油の粘性や上記部材や摩擦機構の変形度合によっては生じないこともあるため、例えば、ダウンシフト時においてブリッピング制御と併せて常に点火時期の遅角制御を行うようにすると、摩擦係合要素の半係合が生じていないにもかかわらずエンジンからの出力が低下されるおそれがある。そして、エンジンから摩擦係合要素に伝達される出力が小さくなり変速ショックの発生が避けられないものとなる。
【００５５】
そこで、本実施形態においては、こうしたエンジン２の出力調整処理、すなわち点火時期遅角制御の実行条件を摩擦係合要素の係合状態に基づいて設定するようにしている。以下、この出力調整処理について図４を参照して説明する。
【００５６】
図４は出力調整処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、この出力調整処理は、ＥＣＵ５０を通じて、例えば所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。
本処理が開始されると、まず自動変速機３にてダウンシフトによる変速処理が実行中であるか否かが判断される（ステップＳ１１０）。ここで、ダウンシフトによる変速処理が実行中であると判断される条件としては、シフトポジションセンサ１４からの検出値に基づいて、車両１の運転者によりシフトレバー１３の指示段がハイ側からロー側へ変更されたと判断されること等が挙げられる。そして、上記シフトレバー１３の指示段が変更されていない場合等には、ダウンシフトによる変速処理は実行中ではないとして（ステップＳ１１０：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。
【００５７】
一方、上記シフトレバー１３の指示段がハイ側からロー側へ変更されたと判断され、ダウンシフトによる変速処理が実行中であると判断されると（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、ブリッピング制御の実行が可能か否かが判断される（ステップＳ１２０）。
【００５８】
なお、本実施形態におけるブリッピング制御は、上述したようにスロットルバルブ１７の開度を、アクセル操作量等、車両１の運転者による操作に基づいて設定される開度よりも所定開度開き側に制御することによって行われる。そして、このブリッピング制御の実行が可能であると判断される条件としては、上記スロットルバルブ１７が正常に駆動していると判断されることが挙げられる。すなわち、上述のスロットル開度制御において設定されるスロットル開度の目標値と、スロットル開度センサ５２により検出される実際のスロットルバルブ１７の開度とがほぼ同開度であることをもって、スロットルバルブ１７が正常に駆動していると判断される。
【００５９】
スロットルバルブ１７が正常に駆動していないと判断され、ブリッピング制御の実行ができないと判断されると（ステップＳ１２０：ＮＯ）、ブリッピング制御を実行しないまま本処理は一旦終了される。一方、スロットルバルブ１７が正常に駆動していると判断され、ブリッピング制御の実行が可能であると判断されると（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、ブリッピング制御が実行される（ステップＳ１３０）。その結果、スロットルバルブ１７の開度が大きくされ、機関出力及び機関回転速度が上昇するようになる。
【００６０】
こうしてブリッピング制御が実行された後、アウトプット回転数ＮＴの変化量が所定量ＮＴｐ以上であるか否かが判断される（ステップＳ１４０）。このアウトプット回転数ＮＴの変化量は、ダウンシフト中におけるアウトプット回転数ＮＴの上昇量である。
【００６１】
ここで、ダウンシフト時に係合状態から解放状態に移行する摩擦係合要素の係合度合が小さいときには、ダウンシフト中に出力側回転数であるアウトプット回転数ＮＴはほとんど変化しない。これに対して、係合度合が大きいときには、ブリッピング制御によって上昇した機関出力が自動変速機３に入力されるようになるため、そのアウトプット回転数ＮＴが上昇するようになる。
【００６２】
そのため、上記ステップＳ１４０において、アウトプット回転数ＮＴの変化量が所定量ＮＴｐ以上であるか否かを判断することによって、ダウンシフト時に係合状態から解放状態に移行する摩擦係合要素の係合度合が所定値以上であると推定されるか否かを判断するようにしている。すなわち、摩擦係合要素が完全に解放されず半係合となり、エンジン２から自動変速機３に機関出力が伝達されることによって車速が上昇してしまう可能性がある状況にあるか否かをアウトプット回転数ＮＴの変化量に基づいて判断するようにしている。なお、上記所定量ＮＴｐは、アウトプット回転数ＮＴの変化量がこの所定量ＮＴｐ以上である場合に、摩擦係合要素が完全に解放されず半係合となり、エンジン２から自動変速機３に機関出力が伝達されることによって車速が上昇してしまう可能性がある値に設定されている。
【００６３】
そして、アウトプット回転数ＮＴの変化量が所定量ＮＴｐ以上であり（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、上記摩擦係合要素の半係合によりエンジン２から自動変速機３に機関出力が伝達されていると判断される場合には、点火時期遅角処理が実行される（ステップＳ１５０）。この点火時期遅角処理では、点火時期を、ＥＣＵ５０によりエンジン２の運転状態等に基づいて設定される時期よりも所定量θｐ遅角させる。こうした点火時期遅角処理が実行された後、本処理は一旦終了される。なお、上記所定量θｐは、摩擦係合要素の半係合によってエンジン２から自動変速機３に機関出力が伝達される場合であっても、その所定量θｐに基づく点火時期の遅角により車速の上昇が無視できる程度に機関出力を低下させることができる大きさに設定されている。
【００６４】
一方、アウトプット回転数ＮＴの変化量が所定量ＮＴｐ未満であり（ステップＳ１４０：ＮＯ）、上記摩擦係合要素の半係合によるエンジン２から自動変速機３への機関出力の伝達は生じていないと判断される場合には、点火時期遅角処理を実行しないまま本処理は一旦終了される。
【００６５】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）ダウンシフト時に係合状態から解放状態に移行する摩擦係合要素の係合度合が所定値以上であると推定されるとき、換言すれば摩擦係合要素が完全に解放されず半係合となり、エンジン２から自動変速機３に機関出力が伝達されることによって車速が上昇してしまう可能性があることを条件に、ブリッピング制御中の機関出力が小さくなるようにこれを調整している。このため、ブリッピング制御の実行中における機関出力を不必要に低下させてしまうことがない。したがって、ブリッピング制御の実行中における車速の上昇を抑えつつ、変速ショックの低減を図ることができるようになる。
【００６６】
（２）ダウンシフト時に係合状態から解放状態に移行する摩擦係合要素の係合度合が小さいときには、ダウンシフト中に出力側回転数はほとんど変化しない。これに対して、係合度合が大きいときには、ブリッピング制御によって上昇した機関出力が自動変速機３に入力されるようになるため、その出力側回転数が上昇するようになる。したがって、ダウンシフト中における自動変速機３の出力側回転数を監視し、この出力側回転数が大きく上昇するときほど上記係合度合が大きい旨推定することができる。
【００６７】
なお、上記各実施形態は、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。
・上記実施形態においては、ダウンシフト時の係合状態から解放状態に移行する摩擦係合要素の係合度合について、アウトプット回転数ＮＴが大きく上昇するときほど、すなわち同アウトプット回転数ＮＴの変化量が大きいほど上記係合度合が大きいと推定するようにした。ここで、ダウンシフト時に係合状態から解放状態に移行する摩擦係合要素の係合度合が小さいときには、車両の加速度についても同様にダウンシフト中にほとんど変化せず、係合度合が大きいときには、車両の加速度も同様に上昇するようになる。そのため、上記実施形態におけるアウトプット回転数ＮＴに代えて、車両加速度に基づいて上記係合度合について推定するようにしてもよい。具体的には、図５に示すように、上記実施形態における出力調整処理（図４）のステップＳ１４０に代わり、車両加速度Ｇの変化量が所定量Ｇｐ以上であるか否かを判断するようにしてもよい（図５：ステップＳ１４５）。この車両加速度Ｇの変化量としては、加速度センサからの検出値に基づいて、ダウンシフト中に車両加速度Ｇが上昇した量を採用する。こうした形態においては、上記実施形態における（１）の効果に準ずる効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
【００６８】
（３）ダウンシフト時に係合状態から解放状態に移行する摩擦係合要素の係合度合が小さいときには、ダウンシフト中に車両加速度Ｇはほとんど変化しない。これに対して、係合度合が大きいときには、ブリッピング制御によって上昇した機関出力が自動変速機に入力されるようになるため、自動変速機からの出力が駆動輪へ伝達され、車両加速度Ｇが上昇するようになる。したがって、ダウンシフト中における車両加速度Ｇを監視し、この車両加速度Ｇが大きく上昇するときほど上記係合度合が大きい旨推定することができる。
【００６９】
・上記実施形態におけるアウトプット回転数ＮＴに代えて、自動変速機の作動油の温度に基づいて上記係合度合について推定するようにしてもよい。ここで、上述したように、作動油の温度が低い場合には同作動油の粘性が高くなり、ダウンシフトに際して係合状態から解放状態となる摩擦係合要素を解放操作する際の応答性が低下する。このように摩擦係合要素を解放操作する際の応答性が低下すると、解放状態となるはずの摩擦係合要素が完全に解放されず半係合の状態、すなわち係合度合の大きい状態となる。そこで、本形態においては、具体的には、図６に示すように、上記実施形態における出力調整処理（図４）のステップＳ１４０に代わり、自動変速機３の作動油の温度Ｔが所定温度Ｔｐ以上であるか否かを判断するようにする（図６：ステップＳ２４５）。こうした形態においては、上記実施形態における（１）の効果に準ずる効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
【００７０】
（４）作動油の温度が低い場合には同作動油の粘性が高くなり、ダウンシフトに際して係合状態から解放状態となる摩擦係合要素を解放操作する際の応答性が低下する。このように摩擦係合要素を解放操作する際の応答性が低下すると、解放状態となるはずの摩擦係合要素が完全に解放されず半係合の状態、すなわち係合度合の大きい状態となる。したがって、ダウンシフト中における自動変速機の作動油の温度Ｔを監視し、この温度Ｔが低いほど、ダウンシフト時に係合状態から解放状態に移行する摩擦係合要素の係合度合が大きい旨推定することができる。
【００７１】
・上記実施形態においては、点火時期遅角処理として、予め設定された所定量θｐをもって、上記点火時期制御にて設定された点火時期よりも点火時期を遅角させるようにした。この他、この点火時期遅角処理における点火時期の遅角量θを、アウトプット回転数ＮＴの変化量に応じて可変設定するようにしてもよい。この遅角量θについて、具体的には、図７に示すように、アウトプット回転数ＮＴの変化量が大きいほど、遅角量θの値も大きくなるように設定される。なお、本形態における点火時期遅角処理は、上記実施形態と同様に、アウトプット回転数ＮＴの変化量といった推定される係合度合に応じて実行するか否かが判断されるようにしてもよいし、推定される係合度合によらず点火時期遅角処理を実行するようにしてもよい。また、アウトプット回転数ＮＴの変化量に代わり、上記形態の車両加速度Ｇの変化量や自動変速機の作動油の温度Ｔに応じて遅角量θの値を可変設定するようにしてもよい。こうした本形態においては、上記実施形態における効果に代わって以下の効果を得ることができる。
【００７２】
（１）ダウンシフト時に係合状態から解放状態に移行する摩擦係合要素の係合度合が大きいときほど、換言すれば摩擦係合要素が完全に解放されず半係合となり、エンジンから自動変速機に機関出力が伝達されることによって上昇してしまう車速の度合が大きいほど、ブリッピング制御中の機関出力が小さくなるようにこれを調整している。このため、ブリッピング制御の実行中における機関出力を必要に応じて低下させることができる。したがって、ブリッピング制御の実行中における車速の上昇を抑えつつ、変速ショックの低減を図ることができるようになる。
【００７３】
・上記実施形態におけるブリッピング制御は、スロットルバルブ１７の開度について、スロットル開度制御によってアクセル操作量等に基づいて制御された開度よりも開側に設定することによって実行されていたが、ブリッピング制御の形態はこれに限らない。例えば、ディーゼルエンジンにおいては、エンジンの吸入空気量に対応するよう制御された噴射量よりも燃料噴射量を多い量に設定することによってブリッピング制御を実行するようにしてもよい。
【００７４】
・上記実施形態においては、点火時期遅角処理を実行することによりブリッピング制御の実行中における機関出力が小さくなるようにした。機関出力を小さく調整する手段については、点火時期遅角処理に代わって、例えば、スロットル開度を閉側へ制御することや、燃料噴射量を減量補正すること等を採用してもよい。
【００７５】
・自動変速機３の変速段が車両１の運転者によるシフトレバー１３の操作位置に基づいて変更される場合に本発明を適用する例を示したが、この他、車速やアクセル操作量等に基づいて自動的に変速段を変更する場合に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１…車両、２…エンジン（内燃機関）、３…自動変速機、４…駆動輪、５…トルクコンバータ、６…変速歯車機構、７…吸気通路、９…インプット回転数センサ、１０…アウトプット回転数センサ、１１…クランクシャフト、１２…アウトプットシャフト、１３…シフトレバー、１４…シフトポジションセンサ、１５…アクセルペダル、１６…アクセルポジションセンサ、１７…スロットルバルブ、１８…ポンプ翼車、１９…車輪速センサ、２０…タービンシャフト、２１…エアフローメータ、２２…タービン翼車、２４…一方向クラッチ、２６…ステータ翼車、２８…ロックアップクラッチ、３２…第１遊星歯車装置、３４…第１変速部、３６…第２遊星歯車装置、３８…第３遊星歯車装置、４０…第２変速部、４２…出力歯車、４４…ハウジング、４５…燃料噴射弁、４６…点火プラグ、４７…イグナイタ、５０…ＥＣＵ（制御装置、推定手段、機関出力調整手段）、５１…モータ、５２…スロットル開度センサ、５３…加速度センサ、５４…油圧制御回路、５５〜５９…第１〜第５ソレノイドバルブ、Ｆ…一方向クラッチ、Ｂ１…第１ブレーキ、Ｂ２…第２ブレーキ、Ｂ３…第３ブレーキ、Ｃ１…第１クラッチ、Ｃ２…第２クラッチ、Ｒ１〜Ｒ３…リングギヤ、Ｓ１〜Ｓ３…サンギヤ、ＣＡ１〜ＣＡ３…キャリア、ＲＭ１…第１回転要素、ＲＭ２…第２回転要素、ＲＭ３…第３回転要素、ＲＭ４…第４回転要素。
【図１】
2011007070.tif 000003
【図２】
2011007070.tif 000004
【図３】
2011007070.tif 000005
【図４】
2011007070.tif 000006
【図５】
2011007070.tif 000007
【図６】
2011007070.tif 000008
【図７】
2011007070.tif 000009