(57)【要約】【課題】摩擦要素の締結容量に関するバラツキ等があっても、変速ショック軽減用のトルク補正を確実に変速終了に調時させ得るようにする。【解決手段】変速ショック軽減用のトルクダウンを、ギヤ比Grが変速前ギヤ比Gr1から変速後ギヤ比Gr2に向かい始めたt1に開始させ、トルクダウン用目標変速機入力トルクTioを出力する。これを受けてエンジンはトルクTeを応答遅れの後目標トルクTeoから低下させる。Grの時間変化率(d/dt)Grおよび変速後ギヤ比Gr2までのギヤ比段差ΔGrから、Gr＝Gr2となる変速終了時t3までの変速終了予測時間T2＝ΔGr/(d/dt)Grを演算し、トルクダウン中における実エンジントルクTeと運転状態対応の目標エンジントルクTeoとの間のトルク段差ΔTe、およびエンジン回転数Neを基に、トルクダウン終了指令からTe＝Teoに戻るのに要する所定時間T1求め、T2≦T1となるt2にトルクダウン終了指令を発し、トルク戻し制御を開始させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転状態に応じたトルクを出力するエンジンからの回転を、変速機入出力回転数の比で表される実効ギヤ比に応じた回転数に変換する自動変速機の変速中、前記エンジンの出力トルクを変速ショック軽減用に補正するエンジントルク補正手段を具えた自動変速機の変速ショック軽減装置において、
前記エンジントルク補正手段は、エンジントルクを前記補正の終了により前記運転状態に応じたトルク値に向け戻すトルク戻し制御の開始時期を、前記実効ギヤ比の時間変化率に基づき決定するよう構成したことを特徴とする自動変速機の変速ショック軽減装置。
【請求項２】
請求項１に記載の変速ショック軽減装置において、前記実効ギヤ比の時間変化率に基づき前記変速の終了タイミングを推定する変速終了タイミング推定手段を設け、
前記エンジントルク補正手段は、該推定した変速終了タイミングから所定時間前を前記トルク戻し制御の開始時期と決定するよう構成したことを特徴とする自動変速機の変速ショック軽減装置。
【請求項３】
請求項２に記載の変速ショック軽減装置において、前記変速終了タイミング推定手段は、前記実効ギヤ比の時間変化率が大きいほど変速終了タイミングが早いと推定するよう構成したことを特徴とする自動変速機の変速ショック軽減装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の変速ショック軽減装置において、前記所定時間を、エンジントルクの前記補正中における前記運転状態に応じたトルク値と実エンジントルクとの間のエンジントルク段差に基づき求めるよう構成したことを特徴とする自動変速機の変速ショック軽減装置。
【請求項５】
請求項４に記載の変速ショック軽減装置において、前記所定時間を前記実効ギヤ比の時間変化率に基づき決定するよう構成したことを特徴とする自動変速機の変速ショック軽減装置。
【請求項６】
請求項５に記載の変速ショック軽減装置において、前記所定時間を、前記実効ギヤ比の時間変化率が大きいほど長くなるよう決定したことを特徴とする自動変速機の変速ショック軽減装置。
【請求項７】
請求項２乃至６のいずれか１項に記載の変速ショック軽減装置において、前記所定時間を、前記変速終了タイミングに調時してエンジントルクが前記運転状態に応じたトルク値に戻るような時間としたことを特徴とする自動変速機の変速ショック軽減装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機の変速ショックをエンジントルクの補正により軽減する自動変速機の変速ショック軽減装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動変速機は、変速中にギヤ比変化に起因して入力側回転数の変化を生じ、当該回転変化によるイナーシャ分が変速ショックとなる。
この変速ショックを軽減する技術としては従来、特許文献１に記載のごとく、変速中にエンジンのトルクを減少（トルクダウン）させるようにしたものが知られている。
【特許文献１】特公平５−００５６８８号公報
【０００３】
ところで変速ショック軽減用のエンジントルク補正は、自動変速機の変速期間に調時していないと、無用なエンジントルクの補正により運転性能に悪影響が及んだり、新たなショックの発生原因となる問題がある。
【０００４】
そこで上記特許文献１には、変速機の出力回転数に対する入力回転数の比で表される実効ギヤ比をモニタし、これが変速前ギヤ比から変速後ギヤ比に向けて変化し始めた時に変速ショック軽減用のエンジントルクダウンを開始させ、実効ギヤ比が設定ギヤ比になったところで、トルクダウンの終了指令によりエンジントルクを運転状態に応じた正規のトルク値に向け徐々に戻すトルク戻し制御を開始させる技術が提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のように実効ギヤ比そのものを基に、これが設定ギヤ比になった時をもってトルク戻し制御の開始時期とするのでは、以下のような問題がある。
つまり、変速を生起させる変速用摩擦要素（クラッチやブレーキ）の締結容量はバラツキを持っており、変速ショック軽減用のエンジントルク補正中にトルク補正量がバラツキを生ずることも避けられない。
【０００６】
これらのバラツキは実効ギヤ比の変化率を変化させることとなり、従来のように実効ギヤ比が設定ギヤ比になった時をトルク戻し制御の開始時期とする場合、上記のバラツキによっても変速終了時に確実にエンジントルクが正規のトルク値に戻っているようにするには、トルク戻し制御の開始時期に係わる上記設定ギヤ比の決定に際し、上記バラツキ分の余裕を持たせてトルク戻し制御の開始時期が早くなるよう当該決定を行う必要がある。
このため、上記バラツキによってはトルク戻し制御の開始時期が早すぎて、未だトルクダウンが必要な変速終了前であるにもかかわらず、エンジントルクが運転状態に応じた正規のトルクに戻ってしまい、変速ショック軽減効果が損なわれるという問題を生ずる。
【０００７】
本発明は、かかる問題の原因である上記のバラツキ、つまり、変速用摩擦要素の締結容量に関するバラツキや、変速ショック軽減用トルク補正量のバラツキが実効ギヤ比の時間変化率となって現れるとの事実を認識し、
実効ギヤ比そのものではなく、その時間変化率に基づいて、エンジントルク戻し制御の開始時期を決定することにより上記の問題を解消した自動変速機の変速ショック軽減装置を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的のため、本発明による自動変速機の変速ショック軽減装置は、請求項１に記載のごとく、
運転状態に応じたトルクを出力するエンジンからの回転を、変速機入出力回転数の比で表される実効ギヤ比に応じた回転数に変換する自動変速機の変速中、エンジントルクを変速ショック軽減用に補正するエンジントルク補正手段を具えた自動変速機の変速ショック軽減装置を前提とし、
上記のエンジントルク補正手段は、エンジントルクを上記補正の終了により上記運転状態に応じたトルク値に向け戻すトルク戻し制御の開始時期を、実効ギヤ比の時間変化率に基づき決定するよう構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
かかる本発明の変速ショック軽減装置によれば、変速ショック軽減用のエンジントルク補正の終了によりエンジントルクを運転状態に応じたトルク値に向け戻すトルク戻し制御の開始時期を実効ギヤ比の時間変化率に基づき決定するため、
そして、当該実効ギヤ比の時間変化率に前記した変速用摩擦要素の締結容量に関するバラツキや、変速ショック軽減用トルク補正量のバラツキが反映されていることから、
これらのバラツキによっても変速終了時に確実にエンジントルクが運転状態に応じた正規のトルク値に戻り得る。
【００１０】
よって、トルク戻し制御の開始時期の決定に際し上記バラツキ分の余裕を持たせてトルク戻し制御の開始時期が早くなるよう当該決定を行う必要がなく、
トルク戻し制御の開始時期が早すぎて、未だ変速ショック軽減用のトルク補正が必要な変速終了前であるにもかかわらず、エンジントルクが運転状態に応じた正規のトルクに戻ってしまい、変速ショック軽減効果が損なわれるという前記の問題を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例になる自動変速機の変速ショック軽減装置を具えた車両のパワートレーンをその制御系と共に示し、１はエンジン、２は自動変速機で、これらのタンデム結合により車両のパワートレーンを構成する。
エンジン１は、運転者が操作するアクセルペダル３に連動してその踏み込みにつれ全閉から全開に向け開度増大するスロットルバルブ４により出力を加減され、エンジン出力はトルクコンバータＴ／Ｃを経て自動変速機２に入力されるものとする。
【００１２】
エンジン１のスロットルバルブ４は、その開度を基本的にはアクセルペダル３の踏み込み量により決定されるが、スロットルアクチュエータ５によって開度制御可能とし、これにより変速ショック対策用にエンジントルクを後述のごとくに加減し得るようになす。
スロットルアクチュエータ５によるスロットル開度制御は、エンジンコントローラ６によりこれを行い、このエンジンコントローラ６は、エンジン１の点火時期制御によっても変速ショック対策用にエンジントルクを加減することができる。
【００１３】
なおエンジンコントローラ６は、上記した変速ショック対策用のスロットル開度制御および点火時期制御に専用のものではなく、燃料噴射量制御などの通常のエンジン制御を行うものであり、これがためエンジンコントローラ６には、スロットルバルブ４のスロットル開度TVOを検出するスロットル開度センサ７からの信号と、エンジン回転数Neを検出するエンジン回転センサ８からの信号とを入力され、通常はこれらスロットル開度TVOおよびエンジン回転数Neなどの車両運転状態に応じた正規の目標エンジントルクTeoを求め、これが達成されるよう燃料噴射量制御および点火時期制御を含むエンジン出力制御を行うものとする。
【００１４】
自動変速機２は、歯車伝動系の動力伝達経路（変速段）を決定する液圧作動クラッチや液圧作動ブレーキ等の変速用摩擦要素へ供給すべき作動液圧を直接的に制御する直動式とし、これがため変速制御用のコントロールバルブ１１に上記変速用摩擦要素の数だけ作動液圧デューティソレノイド１２，１３，１４を挿置して設ける。
これら作動液圧デューティソレノイド１２，１３，１４は、対応する摩擦要素の作動液圧を個々にデューティ制御し、当該摩擦要素を選択的に締結作動させることにより自動変速機２を所定の変速段が選択された状態にし得るようにする。
そして自動変速機は、選択変速段に応じたギヤ比でエンジン動力を変速して出力する。
【００１５】
デューティソレノイド１２，１３，１４の駆動デューティは変速機コントローラ１５によりこれらを決定し、この変速機コントローラには、エンジンコントローラ６を経由してセンサ７，８からのスロットル開度（TVO）信号およびエンジン回転数（Ne）信号を入力するほか、エンジンコントローラ６が内部情報から求めた実エンジントルク（Te）および前記した目標エンジントルク（Teo）に関する信号を入力し、更には、自動変速機２の入力回転数Ni を検出する入力回転センサ１６からの信号と、自動変速機２の出力回転数No を検出する出力回転センサ１７からの信号とを入力する。
【００１６】
変速機コントローラ１５は、上記した入力情報を基に図示せざる周知の制御プログラムを実行して自動変速機２を以下のように変速制御するものとする。
先ず、変速機出力回転数Noから演算により求めた車速VSPおよびスロットル開度TVOから、図示せざる予定の変速パターンをもとに現在の運転状態に好適な変速段を求める。
そして、この好適変速段と現在の選択変速段とが一致していれば、変速を行わないこととして変速指令を発しないことにより、デューティソレノイド１２，１３，１４の駆動デューティを今のままに保ち、現在の選択変速段を維持する。
しかし、現在の選択変速段が好適変速段と異なれば、変速指令を発して対応するデューティソレノイド１２，１３，１４の駆動デューティを変更することにより、選択変速段から好適変速段への変速が行われるよう変速用摩擦要素の解放、締結切り換えを実行する。
【００１７】
ところで、本実施例においては当該変速に際し、変速ショック防止用のエンジントルク制御（ここではトルクダウンとしたが、変速の種類によってはトルクアップの場合もある）を、図２に示す制御プログラムの実行により図３に示すごとくに行うものとする。
なお、ここでは図３に示すように変速用摩擦要素の締結容量（作動液圧）を漸増させて該摩擦要素を締結することにより生起される変速時の変速ショック軽減用トルクダウン制御につき述べることとする。
【００１８】
かかる変速時に変速機コントローラ１５が実行する図２の制御プログラムにおいては、先ずステップＳ１で、変速ショック軽減用にトルクダウンを開始すべきか否かを判定する。
この判定に当たっては、例えば前記した従来装置と同様に、そして図３に示すように、変速機入出力回転数Ni,Noの比で表される実効ギヤ比Gr（＝Ni／No）が変速前ギヤ比Gr1から変速後ギヤ比Gr2に向けて変化し始めた瞬時t1をもって、変速ショック軽減用のトルクダウンを開始すべきであると判定する。
【００１９】
この判定がなされた時(t1)、ステップＳ２において変速ショック軽減用のトルクダウン指令を図１に示すようにエンジンコントローラ６へ発する。
かかるトルクダウン指令は、図３に示すごとく瞬時t1にステップ状に低下する、変速の種類やエンジントルクTeなどに応じた変速ショック軽減のためのトルクダウン用目標変速機入力トルク（Tio）信号を含む。
エンジンコントローラ６はこれを受けて、スロットルアクチュエータ５によるスロットル開度低下（または、点火時期の遅角制御）によりエンジン１の出力トルクTeを図３のごとくステップ状に低下させるが、実際上このトルク低下は瞬時t1から若干の応答遅れをもって発生する。
上記の変速ショック軽減用エンジントルクダウン制御は、図２のステップＳ３でトルクダウン終了判定（トルク戻し制御開始判定）がなされるまで、図３に示すごとく継続的に実行される。
【００２０】
ステップＳ３でのトルクダウン終了判定（トルク戻し制御開始判定）は以下の如きものとする。
先ず図２のステップＳ６で、変速機入力回転数Niおよび変速機出力回転数Noから実効ギヤ比Gr（＝Ni／No）を演算する。
次いでステップＳ７において、時々刻々に実効ギヤ比Grの時間変化率(d/dt)Grを図３のごとくに演算し、ステップＳ８において、時々刻々における実効ギヤ比Grと変速後ギヤ比Gr2との間におけるギヤ比段差ΔGrを図３のごとくに演算する。
変速終了タイミング推定手段に相当するステップＳ９においては、現在から変速終了瞬時t3（実効ギヤ比Grが変速後ギヤ比Gr2となる瞬時）までの変速終了予測時間T2（図３参照）をT2＝ΔGr/(d/dt)Grにより演算する。
従って変速終了予測時間T2は、実効ギヤ比Grの時間変化率(d/dt)Grが大きいほど短くなり、実効ギヤ比Grの時間変化率(d/dt)Grが大きいほど変速終了タイミングt3が早いと推定して、この推定を正確なものにすることができる。
【００２１】
図２のステップＳ１１においては、変速ショック軽減用のエンジントルクダウン中における実エンジントルクTeと、運転状態に応じた正規の（トルクダウンを行わない時の）目標エンジントルクTeoとのエンジントルク段差ΔTe（図３参照）を演算する。
ステップＳ１２ではエンジン回転数Neを読み込み、ステップＳ１３では、このエンジン回転数Neおよび上記のエンジントルク段差ΔTeを基に、今トルクダウンの終了を指令したとしてエンジントルクTeが目標エンジントルクTeoに戻るのに要する所定時間T1（図３参照）をマップ検索などにより求める。
【００２２】
ステップＳ３でのトルクダウン終了判定（トルク戻し制御開始判定）に際しては、上記のようにして求めた変速終了予測時間T2および所定時間T1を基に、T2≦T1となる図３の瞬時t2をもってトルクダウンを終了すべき、つまり、トルク戻し制御を開始すべきと判定する。
このトルクダウン終了判定（トルク戻し制御開始判定）がなされた時（t2）、ステップＳ４において、変速ショック軽減用エンジントルクダウンの終了指令によりエンジントルクを運転状態に応じた目標トルク値Teoに向け戻すトルク戻し制御指令を図１のごとくエンジンコントローラ６に発する。
【００２３】
上記により図３の瞬時t2に開始されるトルク戻し制御は、例えば図３に例示するごとくエンジントルクTeを徐々に目標エンジントルクTeoに戻す制御とし、このトルク戻し制御の形態に応じて前記の所定時間T1が異なること勿論である。
これによりエンジントルクTeが目標エンジントルクTeoに戻った時（図３においては変速終了時と同じ瞬時t3）、ステップＳ５でトルクダウンの終了を指令するが、この指令は、図１に示すエンジンコントローラ６へのトルクダウン指令およびトルク戻し制御指令を消失させることにより行われる。
【００２４】
以上の説明から明らかなように、図２のステップＳ２〜ステップＳ５は、変速ショック軽減用のエンジントルク補正手段に相当する。
【００２５】
ところで、上記した本実施例によれば、変速終了ギヤ比Gr2までのギヤ比段差ΔGrおよび実効ギヤ比Grの時間変化率(d/dt)Grから変速終了までの時間T2を予測して変速終了タイミングt3を推定し、このタイミングから前記所定時間T1前の瞬時t2に変速ショック軽減用エンジントルクダウンの終了を指令してエンジントルクTeの目標トルクTeoへの戻し制御を開始させるように構成したから、
エンジンのトルク戻し制御の開始時期t2を実効ギヤ比Grの時間変化率(d/dt)Grに基づき決定することとなる。
【００２６】
しかし前記したごとく、当該実効ギヤ比Grの時間変化率(d/dt)Grには変速用摩擦要素の締結容量に関するバラツキや、変速ショック軽減用トルク補正量のバラツキが反映されていることから、これらのバラツキによっても図３のごとく変速終了時t3に確実にエンジントルクTeを運転状態に応じた正規の目標トルクTeoに戻すことができる。
【００２７】
よって、トルク戻し制御の開始時期t2の決定に際し上記バラツキ分の余裕を持たせてトルク戻し制御の開始時期が早くなるよう当該決定を行う必要がなく、
トルク戻し制御の開始時期が早すぎて、未だ変速ショック軽減用のトルク補正が必要な変速終了前であるにもかかわらず、エンジントルクが運転状態に応じた正規の目標トルクTeoに戻ってしまい、変速ショック軽減効果が損なわれるという従来の前記した問題を回避することができる。
【００２８】
また本実施例においては、実効ギヤ比Grの時間変化率(d/dt)Grに基づき推定した変速終了タイミングt3から所定時間T1前をトルク戻し制御の開始時期t2と決定するため、
変速終了タイミングt3を基準にした所定時間T1の適切な決定により、エンジントルクTeを変速終了タイミングt3に丁度目標トルクTeoに戻るようにすることができ、上記の作用効果を一層確実なものにすることができる。
【００２９】
本実施例においては更に、上記の所定時間T1を、エンジントルクダウン中における目標トルクTeoと実エンジントルクTeとの間のエンジントルク段差ΔTeに基づき求めるため、
この所定時間T1が、トルク戻し制御の開始時から目標トルクTeoに戻るまでのエンジントルク復帰時間に良く対応することとなり、上記の作用効果を一層確実に達成することができる。
【００３０】
なお本実施例では上記の所定時間T1を、エンジントルクダウン中における目標トルクTeoと実エンジントルクTeとの間のエンジントルク段差ΔTe、およびエンジン回転数Neに基づき求めることとしたが、
所定時間T1の設定に際して用いるエンジントルク段差Δteを実効ギヤ比Grの時間変化率(d/dt)Grで補正し、所定時間T1も実効ギヤ比Grの時間変化率(d/dt)Grに基づき、実効ギヤ比Grの時間変化率(d/dt)Grが大きいほど長くなるよう決定することができる。
この場合所定時間T1は、変速用摩擦要素の締結容量に関するバラツキや、変速ショック軽減用トルク補正量のバラツキが反映される実効ギヤ比Grの時間変化率(d/dt)Grに基づき設定することから、これらのバラツキによる影響を受けることなく所定時間T1を、トルク戻し制御の開始時から目標トルクTeoに戻るまでのエンジントルク復帰時間に正確に対応させることができ、前記の作用効果を更に一層確実に達成することができる。
【００３１】
しかし、所定時間T1に対する上記バラツキによる影響は、変速終了予測時間T2に対する上記バラツキによる影響ほど大きくなく、ほとんど無視しても実用上差し支えないため、本発明による変速ショック軽減装置は図1〜図３につき前述したように構築しても実用上何ら問題ない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施例になる自動変速機の変速ショック軽減装置を具えた車両のパワートレーンをその制御系と共に示すシステム図である。
【図２】同実施例において変速機コントローラが、変速中にエンジンコントローラへ発するべきトルクダウン指令、トルク戻し制御指令、トルクダウン終了指令を作り出す制御プログラムを示すフローチャートである。
【図３】同実施例における変速ショック軽減用のトルクダウン動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００３３】
１  エンジン
２  自動変速機
３  アクセルペダル
４  スロットルバルブ
５  スロットルアクチュエータ
６  エンジンコントローラ
７  スロットル開度センサ
８  エンジン回転センサ
11  コントロールバルブ
12  デューティソレノイド
13  デューティソレノイド
14  デューティソレノイド
15  変速機コントローラ
16  変速機入力回転センサ
17  変速機出力回転センサ
【図１】
2005076593.tif 000003
【図２】
2005076593.tif 000004
【図３】
2005076593.tif 000005