(57)【要約】【課題】従来の自動変速機の制御装置では、変速時の目標タービン回転変化率が一旦設定されると、その後変速終了時まで変更されないため、変速時間がばらくことがあった。【解決手段】イナーシャ相時間内の各時刻ｔにおける目標入力軸回転変化率を、各時刻ｔに対応する座標（ｔ、ω（ｔ））と座標（ｔｉｒ、ω＿ａｆ）とを結ぶ直線の傾きと等しくなるように設定する。この目標入力軸回転変化率に基づいて、変速機の入力軸の回転制御を行なう。【選択図】　　　　図３
2004019913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イナーシャ相時間内において変速機入力軸の回転制御を行なう自動変速機の制御装置において、
イナーシャ相終了時における目標入力軸回転速度を設定する手段と、
所定の時間毎に、前記設定された目標入力軸回転速度に基づいて前記クラッチの実入力軸回転速度の目標回転変化率を算出する算出手段と、
前記目標回転変化率に基づいて前記変速機入力軸の回転をフィードバック制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項２】
前記算出手段は、所定の時間毎の実入力軸回転速度がイナーシャ相終了時における目標入力軸回転速度まで一定の割合で変化するときの基準回転変化率に基づいて前記目標回転変化率を算出することを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
【請求項３】
前記算出手段は、前記基準回転変化率を前記目標回転変化率とすることを特徴とする請求項２に記載の自動変速機の制御装置。
【請求項４】
前記算出手段は、前記基準回転変化率より大きい値を前記目標回転変化率とすることを特徴とする請求項２に記載の自動変速機の制御装置。
【請求項５】
前記算出手段は、変速が進行するに従って前記目標回転変化率を減少させることを特徴とする請求項４に記載の自動変速機の制御装置。
【請求項６】
前記算出手段は、イナーシャ相終了時において、前記実入力回転速度が前記目標入力回転速度になるように前記目標回転変化率を設定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、自動車に搭載された自動変速機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動変速機は、複数のクラッチやブレーキといった摩擦係合要素を係合・解放することにより、動力伝達経路を切り替え、所定の変速段に変速する。この変速時において、解放されていた摩擦係合要素を契合するときに、変速ショックの低減、変速時間の短縮等の観点から、たとえば、特開平９−２６９０５１号公報では、タービン回転数（入力軸回転数）を目標回転数に一致させ、また、タービン回転変化率を目標変化率に一致させるように、摩擦要素に対する実際の作動圧を検出し、検出結果と目標変化率に基づいてフィードバック制御をする自動変速機の制御装置が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報記載の制御装置は、変速時の目標タービン回転変化率が一旦設定されると、その後変速終了時まで変更されないため、変速時間がばらつくという問題があった。
【０００４】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる自動変速機の制御装置を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、イナーシャ相時間内において変速機入力軸の回転制御を行なう自動変速機の制御装置において、イナーシャ相終了時における目標入力軸回転速度を設定する手段と、所定の時間毎に、前記設定された目標入力軸回転速度に基づいて前記クラッチの実入力軸回転速度の目標回転変化率を算出する算出手段と、前記目標回転変化率に基づいて前記変速機入力軸の回転をフィードバック制御する制御手段と、を備える。
【０００６】
望ましくは、前記算出手段は、所定の時間毎の実入力軸回転速度がイナーシャ相終了時における目標入力軸回転速度まで一定の割合で変化するときの基準回転変化率に基づいて前記目標回転変化率を算出する。
【０００７】
また、望ましくは、前記算出手段は、前記基準回転変化率を前記目標回転変化率とする。
【０００８】
また、望ましくは、前記算出手段は、前記基準回転変化率より大きい値を前記目標回転変化率とする。
【０００９】
また、望ましくは、前記算出手段は、変速が進行するに従って前記目標回転変化率を減少させる。
【００１０】
また、望ましくは、前記算出手段は、イナーシャ相終了時において、前記実入力回転速度が前記目標入力回転速度になるように前記目標回転変化率を設定する。
【００１１】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１３】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明が適用される自動変速機の具体的な一例を示す構成概略図である。
【００１４】
この自動変速機は、トルクコンバータ２及び変速部４を備える。トルクコンバータ２はエンジン出力軸１０と連結されたポンプ１２と、一方向クラッチ１４により変速機のケース１５に連結されたステータ１６及びタービン１８を含む。タービン１８は変速機の入力軸２０と連結され、入力軸２０はハイギヤクラッチＣＨ（高速段側摩擦係合要素）を介してハイギヤ対２２に連結されると共に、ローギヤクラッチＣＬ（低速段側摩擦係合要素）を介してローギヤ対２４に連結されている。ハイギヤ対２２は駆動側ギヤ２２ａと従動側ギヤ２２ｂとからなり、ローギヤ対２４は駆動側ギヤ２４ａと従動側ギヤ２４ｂとからなる。又、各クラッチＣＨ、ＣＬは、それぞれを駆動する油圧Ｐｃｈ、Ｐｃｌに比例する伝達トルク容量Ｔｃｈ、Ｔｃｌを持つ。又、各ギヤ対２２、２４の従動側ギヤ２２ｂ、２４ｂは出力軸２６に連結され、常時同一回転をしている。
【００１５】
各クラッッチＣＨ、ＣＬの解放あるいは係合は、油圧制御装置３０（制御手段）内の電磁弁やリニアソレノイド（図示せず）が、コンピュータ４０からの指令に基づいて駆動されることによって実行される。コンピュータ４０には、各種センサ群５０からの信号、例えば、車速センサ５１からの車速信号（出力軸２６の回転速度Ｎｏｕｔ　の信号）、スロットルセンサ５２からのスロットル開度信号、パターンセレクトスイッチ５３からのパターンセレクト信号、シフトポジションスイッチ５４からのシフトポジション信号、ブレーキスイッチ５５からのフットブレーキ信号等の基本的な信号の他、入力軸速度センサ５６からの変速機の入力軸２０の回転速度ω（ｔ）の信号が入力されている。アップシフトを実行すべき判断や、イナーシャ相領域に入ったことの判断、及び以下述べる変速前後の出力軸トルクの見積り等はコンピュータ４０において行われる。
【００１６】
次に、第１実施形態の変速制御について説明する。図２は、アップシフト制御におけるフローチャートである。まず、車速センサ５１からの車速信号およびスロットルセンサ５２からのスロットル開度信号に基づいて、コンピュータ４０がアップシフト信号を出力した後、所定の時間経過後（目標イナーシャ相時間）における変速終了時の変速機入力回転速度ω＿ａｆを算出する（Ｓ１０）。変速機入力回転速度ω＿ａｆの算出は、車速センサ５１からの車速信号および変速後の変速段の変速比を用いて算出される。次に、イナーシャ相開始後の時刻ｔにおける目標入力回転変化率ｄω（ｔ）／ｄｔの算出が行なわれる（Ｓ２０）。目標入力回転変化率ｄω（ｔ）／ｄｔの算出の具体例については後述する。次に、算出された目標入力回転変化率ｄω（ｔ）／ｄｔに基づいて、入力軸２０の回転制御が行なわれる。次に、時刻ｔから所定時間経過後の現時点がイナーシャ相内であれば、Ｓ１０に戻る。現時点がイナーシャ相を超過している場合には、ここでの処理を終える。ここで、上記ω＿ａｆは、ｄω（ｔ）／ｄｔと同期して算出されても、独立の周期で算出されてもよい。
【００１７】
（目標入力回転変化率ｄω（ｔ）／ｄｔの算出方法１）
目標入力回転変化率ｄω（ｔ）／ｄｔは、下記の式（１）を用いて算出される。
【００１８】
【数１】
2004019913.tif 000003
ここで、ｔｉｒは、目標イナーシャ相時間（変速終了時間）を示す。
式（１）が示すように、目標入力回転変化率ｄω（ｔ）／ｄｔは、各時刻ｔにおける入力軸回転速度ω（ｔ）と、目標イナーシャ相時間ｔｉｒにおける変速機入力回転速度ω＿ａｆとの差についての時刻ｔから目標イナーシャ相時間ｔｉｒまでの時間変化で表され、入力軸回転速度ω（ｔ）に伴って刻々と変化する。
【００１９】
図３は、算出方法１に基づくアップシフト時における目標入力回転変化率ｄω（ｔ）／ｄｔの具体例および入力軸回転速度ω（ｔ）の時間変化を示す図である。たとえば、イナーシャ相開始後の時刻ｔ１における目標入力回転変化率ｄω（ｔ１）／ｄｔは、式（１）を用いて、下記の式（２）で表される。
【００２０】
【数２】
2004019913.tif 000004
すなわち、目標入力回転変化率ｄω（ｔ１）／ｄｔは、座標（ｔ１、ω（ｔ１））と座標（ｔｉｒ、ω＿ａｆ）とを結ぶ直線の傾きと等しい。目標入力回転変化率ｄω（ｔ１）／ｄｔに基づく入力軸２０の回転制御が行なわれた後、順次、同様に目標入力回転変化率の算出および目標入力回転変化率に基づく入力軸２０の回転制御が行なわれ、最終的には、目標イナーシャ相時間ｔｉｒにおける入力軸回転速度はω＿ａｆとなる。このように、所定の時間毎に変速機の入力軸回転速度の目標回転変化率が算出されるため、変速時間のばらつきが防止され、目標イナーシャ相時間ｔｉｒ時において確実に変速を終了することができる。
【００２１】
（目標入力回転変化率ｄω（ｔ）／ｄｔの算出方法２）
この場合には、目標入力回転変化率ｄω（ｔ）／ｄｔは、下記の式（３）を用いて算出される。
【００２２】
【数３】
2004019913.tif 000005
ここで、ｋは１より大きい定数を示す。式（１）が示すように、目標入力回転変化率ｄω（ｔ）／ｄｔは、各時刻ｔにおける入力軸回転速度ω（ｔ）と、目標イナーシャ相時間ｔｉｒにおける変速機入力回転速度ω＿ａｆとの差についての時刻ｔから目標イナーシャ相時間ｔｉｒまでの時間変化に定数ｋを乗じた関数で表され、入力軸回転速度ω（ｔ）に伴って刻々と変化する。
【００２３】
図４は、算出方法２に基づくアップシフト時における目標入力回転変化率ｄω（ｔ）／ｄｔの具体例および入力軸回転速度ω（ｔ）の時間変化を示す図である。たとえば、イナーシャ相開始後の時刻ｔ１における目標入力回転変化率ｄω（ｔ１）／ｄｔは、式（３）を用いて、下記の式（４）で表される。
【００２４】
【数４】
2004019913.tif 000006
ここで、ｋは１より大きい定数であるので、目標入力回転変化率ｄω（ｔ１）／ｄｔは、座標（ｔ１、ω（ｔ１））と座標（ｔｉｒ、ω＿ａｆ）とを結ぶ直線の傾きよりも大きく設定される。この結果、変速初期において、より速やかに入力軸回転速度がω＿ａｆに近づき、変速終了時には、ω（ｔ）は滑らかにω＿ａｆに漸近した曲線となる。
【００２５】
このように、所定の時間毎に変速機の入力軸回転速度の目標回転変化率が算出されるため、変速時間のばらつきが防止され、目標イナーシャ相時間ｔｉｒ時において確実に変速を終了することができる。また、変速終了時には、ω（ｔ）はω＿ａｆに漸近した曲線となるので、変速時のショックをより低減することができる。また、変速初期において速やかに入力軸回転速度を減衰させることにより、クラッチ負荷低減が図られ、クラッチの係合耐久性の向上が期待できる。
【００２６】
なお、上述のようにｋを１より大きい定数とする以外に、ｋに自由度を持たせ、イナーシャ相開始後から目標イナーシャ相時間ｔｉｒまでの間で、変速の進行割合に応じて変化させてもよい。たとえば、イナーシャ相初期のｋを２，イナーシャ相中間のｋを１．５，イナーシャ相終期のｋを１とすることにより、変速初期により大きく入力軸回転速度を減衰させることができる。これにより、クラッチ負荷低減が図られ、クラッチの係合耐久性の向上が期待できるともに、より滑らかに変速を行なうことができる。
【００２７】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００２８】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、本発明によれば、自動変速機による変速時の変速時間のばらつきを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される自動変速機の具体的な一例を示す構成概略図である。
【図２】アップシフト制御におけるフローチャートである。
【図３】算出方法１に基づくアップシフト時における目標入力回転変化率ｄω（ｔ）／ｄｔの具体例および入力軸回転速度ω（ｔ）の時間変化を示す図である。
【図４】算出方法２に基づくアップシフト時における目標入力回転変化率ｄω（ｔ）／ｄｔの具体例および入力軸回転速度ω（ｔ）の時間変化を示す図である。
【符号の説明】
１０　エンジン出力軸、１２　ポンプ、１４　一方向クラッチ、１５　ケース、１６　ステータ、１８　タービン、２０　入力軸、２２　ハイギヤ対、２２ａ駆動側ギヤ、２２ｂ　従動側ギヤ、２４　ローギヤ対、２４ａ　駆動側ギヤ、２４ｂ　従動側ギヤ、２６　出力軸、３０　油圧制御装置、４０　コンピュータ、５０　各種センサ群、５１　車速センサ、５２　スロットルセンサ、５３　パターンセレクトスイッチ、５４　シフトポジションスイッチ、５５　ブレーキスイッチ、５６　入力軸速度センサ。
【図１】
2004019913.tif 000007
【図２】
2004019913.tif 000008
【図３】
2004019913.tif 000009
【図４】
2004019913.tif 000010