(57)【要約】【課題】連続したアップシフトの際のフューエルカットによる入力トルクの低減のタイムラグによる変速の遅れなどの違和感を低減することのできる車両の制御装置を提供する。【解決手段】コントローラ９は、アップシフトが連続して実行される場合に、所定の第１アップシフトにおけるイナーシャ相の開始から前記第１アップシフトに後続する第２アップシフトにおけるイナーシャ相の開始までの第１イナーシャ相間隔時間Ｔｎ−１を測定し、前記第２アップシフト以降のアップシフトにおけるイナーシャ相同士の間隔である第２イナーシャ相間隔時間Ｔｎを予測し、前記第２イナーシャ相間隔時間Ｔｎが前記第１イナーシャ相間隔時間Ｔｎ−１以上であることの判定が成立した場合に前記第２アップシフト以降のアップシフトで係合させる係合装置の係合を早くする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
係合装置を係合あるいは解放することで変速比を段階的に低下させるアップシフトが実行される自動変速機と、前記自動変速機の入力軸に連結されかつ前記アップシフトが実行されるときにフューエルカットによって燃焼を休止する内燃機関とを備えた車両の制御装置において、
前記エンジンと前記自動変速機とを制御するコントローラを備え、
前記コントローラは、
複数の前記アップシフトが連続して実行される場合に、所定の第１のアップシフトにおけるイナーシャ相の開始から前記第１のアップシフトに後続する第２のアップシフトにおけるイナーシャ相の開始までの第１イナーシャ相間隔時間を測定し、
前記第２のアップシフト以降のアップシフト同士のうち低ギヤ段側のアップシフトのイナーシャ相の開始から高速段側のアップシフトにおけるフューエルカットの指令出力までの間隔と、前記フューエルカットの指令が出力されてから実行されるまでのタイムラグとを合算した第２イナーシャ相間隔時間を予測し、
前記第２イナーシャ相間隔時間が前記第１イナーシャ相間隔時間以上であることを判定し、
前記判定が成立した場合に前記第２のアップシフト以降のアップシフトで係合させる係合装置の係合を早くする
ように構成され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】
この発明は、内燃機関の出力側に自動変速機が連結されている車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、エンジンの出力側に流体伝動装置（トルクコンバータ）を介して自動変速機が連結された構成の車両において、変速比を小さくするアップシフトの場合には、イナーシャ相の開始に先行して、もしくはイナーシャ相の開始と同時に、エンジンのフューエルカットが実行されるとともにエンジンの圧縮比を相対的に高く設定するように構成された制御装置が開示されている。特許文献１の装置では、アップシフトが完了したときに、エンジンの出力トルクの変動、あるいはエンジンと自動変速機との間のトルクの差に起因する変速ショックを低減することができる。そのため、変速ショックの発生を抑制するとともに変速時間を短縮することができる。
【０００３】
特許文献２には、クラッチを係合あるいは解放することにより変速が可能な自動変速機を介して、内燃機関の出力トルクを駆動輪に伝達するように構成された車両において、アップシフト時に内燃機関がカットオフ状態であった場合には、アップシフトを行うべく係合されるクラッチに作用させる油圧を、アクセル操作量とエンジン回転数とに基づいて補正するように構成された自動変速制御装置が開示されている。特許文献２の装置では、係合させるクラッチに作用する油圧がアクセル開度の変化に適した油圧になることにより、アップシフトによるショックが生じることを抑制することができる。
【０００４】
特許文献３には、クラッチペダルの位置に応じて係合または解放されるクラッチを備えるマニュアル変速式の車両において、変速時に燃料カット条件が成立した場合には、その変速がアップシフトであるか否かに応じて、燃料カットの指令から実行までのディレイ時間の長さを異ならせるように構成された制御装置が開示されている。特許文献３によると、ダウンシフト時と比較して、アップシフト時のディレイ時間を短くするように制御することで、変速時のエンジン回転数の調整を迅速、かつ容易にし、速やかな変速を実現することができる、とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１３２０８５号公報
【特許文献２】特開２００９−０１４１３５号公報
【特許文献３】特開２００５−１６３７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
変速段の変更は、アクセル開度や車速に応じて実行され、例えばアクセル開度が小さいほど、また高車速ほど、高速段が設定される。したがって、アクセルペダルが踏み込まれて車速が大きく増大した場合には、アップシフトが連続して生じることになる。そのアップシフトはエンジン出力を増大しつつエンジン回転数を低下させる変速になるために、上記の特許文献１ないし３に記載されているように、フューエルカットによるエンジントルクの低減制御が実行されることがある。しかしながら、フューエルカットによるエンジントルクの低下には不可避的な遅れがあり、しかもそのタイムラグにバラツキが生じる。フューエルカットによるエンジントルクの低下に遅れが生じた場合、アップシフトの過程で生じるイナーシャ相の開始が遅れることになる。そのため、上記のようにアップシフトが連続する場合、先行するアップシフトでのイナーシャ相の遅れが原因で後続するアップシフトの実行に遅れが生じ、また後続するアップシフトのイナーシャ相に遅れが生じることがある。このような場合、連続するアップシフトによる全体としての変速に時間を要することになって変速応答性が悪化したり、あるいは先行するアップシフトが終了したものの後続するアップシフトの終了に遅れが生じて、これが違和感になったりする可能性がある。
【０００７】
この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであって、連続したアップシフトの際のフューエルカットによる入力トルクの低減のタイムラグによる変速の遅れなどの違和感を低減することのできる車両の制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明は、係合装置を係合あるいは解放することで変速比を段階的に低下させるアップシフトが実行される自動変速機と、前記自動変速機の入力軸に連結されかつ前記アップシフトが実行されるときにフューエルカットによって燃焼を休止する内燃機関とを備えた車両の制御装置において、前記エンジンと前記自動変速機とを制御するコントローラを備え、前記コントローラは、複数の前記アップシフトが連続して実行される場合に、所定の第１のアップシフトにおけるイナーシャ相の開始から前記第１のアップシフトに後続する第２のアップシフトにおけるイナーシャ相の開始までの第１イナーシャ相間隔時間を測定し、前記第２のアップシフト以降のアップシフト同士のうち低ギヤ段側のアップシフトのイナーシャ相の開始から高速段側のアップシフトにおけるフューエルカットの指令出力までの間隔と、前記フューエルカットの指令が出力されてから実行されるまでのタイムラグとを合算した第２イナーシャ相間隔時間を予測し、前記第２イナーシャ相間隔時間が前記第１イナーシャ相間隔時間以上であることを判定し、前記判定が成立した場合に前記第２のアップシフト以降のアップシフトで係合させる係合装置の係合を早くするように構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、連続してパワーオンアップシフトが実行されるときに、第２イナーシャ相間隔時間が第１イナーシャ相間隔時間以上である場合には、第２アップシフト以降のアップシフトで係合させる係合装置の係合を早くする。すなわち、第１アップシフトと第２アップシフトとの間隔より、第２アップシフト以降のアップシフト同士の間隔のほうが長くなることを回避している。言い換えれば、イナーシャ相の開始が遅れることを抑制あるいは回避することにより、アップシフトとアップシフトとの間隔が、常に同じか、あるいは高速段ほど短くなるように構成されている。したがって、運転者に違和感あるいは不快感を与えることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施形態における制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図２】駆動装置の全体構成を説明するための模式図である。
【図３】この発明の実施形態と比較例とを比較して説明するための図である。
【図４】この発明の実施形態における制御の一例を比較例の制御と比較して説明するためのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照してこの発明における実施例を説明する。図２は、この発明が適用される駆動装置１を示す模式図である。図２に示すように、駆動装置１は、エンジン２と、エンジン２の回転が伝達される回転軸（入力軸）３を介して連結された自動変速機４を備えている。自動変速機４から出力された駆動トルクは、出力軸５を介してデファレンシャルギヤ６に伝達され、さらに、デファレンシャルギヤ６からドライブシャフト７を介して左右の駆動輪８に伝達されるように構成されている。自動変速機４は、複数の変速比を段階的に自動で設定することのできる変速機である。例えば、係合装置の一例であるクラッチあるいはブレーキなどを係合もしくは解放させることにより、駆動トルクの伝達経路を変えて変速を実行するように構成されている。なお、エンジン２は、この発明における内燃機関に相当する。
【００１２】
エンジン２は、燃料の供給や点火時期あるいは燃焼気筒数を電気的に制御できるように構成されている。その制御を行うための電子制御装置（Ｅ−ＥＣＵ）９が設けられている。このＥ−ＥＣＵ９は、マイクロコンピュータを主体として構成され、入力されたデータや予め記憶しているデータを使用して演算を行い、その演算の結果を制御指令信号としてエンジン２に出力するように構成されている。このＥ−ＥＣＵ９には、車速センサ１０やアクセル開度センサ１１、エンジン回転数センサ（図示せず）などが連結され、車両の走行状態を示すデータとして車速やアクセル開度、エンジン回転数などが各センサからＥ−ＥＣＵ９に入力されている。また、エンジン２は、Ｅ−ＥＣＵ９からの出力によってフューエルカットを実行することができるものである。フューエルカットとは、エンジン２における全部あるいは一部の気筒での燃焼を休止する気筒休止運転である。このフューエルカットを実行することによって、エンジン２の出力するトルクをダウンさせることができる。また、自動変速機４における変速はＥ−ＥＣＵ９によって制御される。
【００１３】
自動変速機４は、上述したように、クラッチやブレーキなどの係合装置の係合および解放の組み合わせに応じた変速段（変速比）が設定されるように構成されている。そのクラッチは、一例として、油圧によって係合および解放させられ、また油圧に応じた伝達トルク容量を持つ油圧式の摩擦係合装置である。図２には、所定の低速側の変速段で係合させられるクラッチＣ１と、その低速側の変速段より高速側の他の変速段で係合させられるクラッチＣ２とを模式的に示してある。また、自動変速機４の入力軸３側に連結された図示しないトルクコンバータは、ポンプインペラ、ステータおよびタービンランナを備える従来知られている構成のものであってよい。
【００１４】
自動変速機４のクラッチＣ１，Ｃ２は、油圧制御部１２によって制御される。油圧制御部１２は、電気的に制御されるバルブ（図示せず）によってライン圧を制御し、またロックアップクラッチやクラッチなどに対する油圧の供給および排出、ならびにクラッチの伝達トルク容量を設定するための油圧などを制御するように構成されている。この油圧制御部１２は、従来知られている車両用自動変速機に備えられている油圧制御部と同様の構成のものであってよい。
【００１５】
油圧制御部１２を介して自動変速機４を制御するための電子制御装置（Ｔ−ＥＣＵ）１３が設けられている。このＴ−ＥＣＵ１３は、マイクロコンピュータを主体として構成されており、上記のＥ−ＥＣＵ９とデータ通信可能に接続されている。また、Ｔ−ＥＣＵ１３は、車速やアクセル開度などのデータが入力され、それらの入力されたデータおよび予め記憶しているデータを使用して演算を行い、演算結果を制御指令信号として油圧制御部１２に出力するように構成されている。
【００１６】
車速の増大によってアップシフトの判断が成立し、そのアップシフトがクラッチＣ１を解放し、かつクラッチＣ２を係合させる変速（クラッチ・ツウ・クラッチ変速）の場合、この発明の実施形態における変速制御装置は、以下に説明する制御を実行するように構成されている。図２にその制御の一例をフローチャートで記載してあり、ここに示す各ステップでの制御は、クラッチ・ツウ・クラッチ変速のパワーオンアップシフト（以下、アップシフトと称することがある。）の際に、この発明のコントローラに相当する前述したＥ−ＥＣＵ９あるいはＴ−ＥＣＵ１３によって実行される。
【００１７】
図１のステップＳ１に示すように、まず、自動変速機４においてアップ変速、つまりパワーオンアップシフトを実行するときにステップＳ２へ進む。ステップＳ２では、そのパワーオンアップシフトが連続して実行されるか否かが判断される。この判断は、ステップＳ１で判断されたアップシフトを実行する直前に、アップシフトが実行されたか否かで行われる。パワーオンアップシフトが連続して実行されないことにより、ステップＳ２において否定的に判断された場合には、以降の制御を実行することなくこのルーチンをリターンする。
【００１８】
これに対して、パワーオンアップシフトを連続して実行することにより、ステップＳ２において肯定的に判断された場合には、ステップＳ３へ進む。アップシフトが実行される場合には、エンジン２のフューエルカットを実行することでエンジン２のトルクをダウンさせ、変速後の変速段である高速段側での同期回転数に次第に近づける。フューエルカットは、指令が出力されてから実行されるまでに不可避的なタイムラグが生じる。そのため、ステップＳ３では、連続して実行されるアップシフトのうち、高速段側の第２アップシフトにおけるフューエルカットの実行時に生じるタイムラグが予測あるいは算出される。なお、タイムラグの算出は、フューエルカットの指令が出力されたときに行われ、例えば、フューエルカットの指令が出力されたときに、フューエルカットの対象となる気筒において、燃料の噴射が決定した直後であるか否か、あるいは、エンジン２における燃焼サイクル（膨張・排気・吸入・圧縮）のうちどの状態にあるかなどの要因によって決定される。
【００１９】
ステップＳ３によって、第２アップシフトのフューエルカットにおけるタイムラグが算出されると、ステップＳ４に進む。ステップＳ４では、所定の式が成立するか否かを判断する。所定の式では、アップシフトにおけるイナーシャ相の開始から次のイナーシャ相の開始までの間隔と、イナーシャ相開始時のタービン回転数とが判断の対象となる。具体的には以下で説明する。
【００２０】
ステップＳ４では、まず、アップシフトとアップシフトとの間隔が算出される。すなわち、連続して実行されるアップシフトのうち、低速段側で実行される第１アップシフトで生じるイナーシャ相の開始から、第１アップシフトより高速段側で実行される第２アップシフトで生じるイナーシャ相の開始までの第１イナーシャ相間隔時間（以下、第１間隔時間と称する）を算出あるいは測定（実測）する。さらに、第２アップシフトで生じるイナーシャ相の開始から、第２アップシフトより高速段側で実行される第３アップシフトで生じるイナーシャ相の開始までの第２イナーシャ相間隔時間（以下、第２間隔時間と称する。）を算出あるいは予測する。第２間隔時間の予測は、第１アップシフトにおけるイナーシャ相の開始から第２アップシフトにおけるフューエルカットの指令出力までを測定（実測）し、この測定された値にステップＳ３で求められたフューエルカットの指令出力から実行までのタイムラグを加えることによって求められる。なお、ここで言うイナーシャ相とは、自動変速機４におけるタービン回転数（入力軸回転数）がアップシフト前の変速比の回転数から、アップシフト後の変速比の回転数に変化する期間である。
【００２１】
ついで、アップシフトのイナーシャ相開始時におけるタービン回転数が算出される。すなわち、第２アップシフトにおけるイナーシャ相の開始時点での第１タービン回転数が算出あるいは測定（実測）され、第３アップシフトにおけるイナーシャ相の開始時点での第２タービン回転数が算出あるいは予測される。第２タービン回転数は、フューエルカットの指令が出力される前後のタービン回転数の上昇率などに基づいて予測あるいは算出される。
【００２２】
そして、上述した各要素に基づいて、予め定められた所定の式が成り立つか否かが判断される。具体的には、第１タービン回転数をｎｔ＿ｎ−１（ｎｔ＿２）、第２タービン回転数をｎｔ＿ｎ（ｎｔ＿３）とし、また、第１所要時間をＴｎ−１（Ｔ１）、第２所要時間をＴｎ（Ｔ２）とし、さらに、車両の特性に応じて予め定められた所定値として、第１所定値をα、第２所定値をβとしたときに、以下の式が成り立つか否かを判断する。
ｎｔ＿ｎ≧ｎｔ＿ｎー１  −α（α≧０）・・・（１）
Ｔｎ≧Ｔｎー１  −β（β≧０）・・・（２）
【００２３】
上述した所定値α，βについて、具体的に説明する。上述したように、所定値α，βは、車両の特性などに応じて適宜決定される。すなわち、第１所定値αは、アップシフトが連続で実行されるときに、それぞれのアップシフトにおけるイナーシャ相の開始時のタービン回転数が同じであることが好ましい場合には、（１）の式における左辺と右辺とが等号で成り立つように設定される。それに対して、高速段でのアップシフトほどイナーシャ相開始時のタービン回転数が小さいほうが好ましい場合には、イナーシャ相の開始時のタービン回転数がそれぞれのアップシフトで同じ回転数になるように設定する場合と比較して、第１所定値αを大きくするように設定される。
【００２４】
また、第２所定値βは、アップシフトが連続で実行されるときに、第１間隔時間と第２間隔時間とを含む各間隔時間が同じであるほうが好ましい場合には、（２）の式における左辺と右辺とが等号で成り立つように設定される。それに対して、高速段になるほど間隔時間が短くなる方が好ましい場合には、各間隔時間が同じ時間になるように設定する場合と比較して、第２所定値βが大きな値に設定される。すなわち、各所定値α，βの値を調節することによって、高速段側における間隔時間およびタービン回転数を管理することができる。
【００２５】
上述した（１），（２）の式のうち、いずれも成立しないことにより、ステップＳ４で否定的に判断された場合には、以降の制御を実行することなく、このルーチンをリターンする。また、上述した二つの式のうち、少なくとも一方の式が成立する場合には、ステップＳ５へ進む。ステップＳ５へ進んだ場合には、高速段側のアップシフトを実行するときに係合されるクラッチＣ２の油圧の制御指令が変更される。具体的には、クラッチＣ２の係合させるタイミングを早くすることによって、（１），（２）の式が成立しないように制御する。すなわち、クラッチＣ２を早く係合することによってイナーシャ相の開始を早くするように制御される。
【００２６】
つぎに、上述した制御を実行することによって生じる比較例との相違を、縦軸をタービン回転数、横軸を時間で示した図３を用いて説明する。図３に示すように、実線で示すこの発明の実施形態における第２所要時間Ｔ２は、破線で示す比較例における第２所要時間Ｔ２と比較して短くなっている。すなわち、高速段側におけるアップシフト同士の間隔のほうが、低速段側のアップシフト同士の間隔と比較して短くなっている。また、実線で示すこの発明の実施形態における第２タービン回転数ｎｔ＿２は、破線で示す比較例における第２タービン回転数ｎｔ＿２と比較して小さくなっている。すなわち、低速段のアップシフトと比較して、高速段のアップシフトほど小さい回転数でイナーシャ相が開始されている。
【００２７】
つぎに、この発明の実施形態における制御を実行したときに、最も高速段側である第３アップシフトで生じる、クラッチ（係合側クラッチ）Ｃ２に作用させる油圧の変化などを、図４を用いて説明する。図４に示すように、第３アップシフトを実行すると判断されたときには、まず、クラッチＣ２に油圧が作用される。ここで作用させる油圧は、クラッチＣ２がトルクを伝達しない程度であって、係合の指令が出力されたときの応答性を高めるために供給される。
【００２８】
クラッチＣ２に作用する油圧は、このように制御された状態で維持された後に、次第に増大され、トルクが伝達され始める。また、図４では示していないが、第３アップシフトに伴って解放されるクラッチＣ１に作用する油圧は、次第に減少され、フューエルカットの指令が出力される時点では、クラッチＣ１が完全に解放される。そのため、自動変速機４の出力軸５におけるトルクが小さくなる。また、自動変速機４における入力軸３の回転数、つまり第２タービン回転数は、エンジン２のトルクによって一定の上昇率で推移している。
【００２９】
そして、フューエルカットの指令が出力されるときには、自動変速機４における出力軸５トルクの減少は止まっている（ｔ１時点）。また、フューエルカットの指令が出力された後、クラッチＣ２に作用させる油圧をさらに増大させる。この油圧をさらに増大させるタイミングは、（１），（２）の式がいずれも成立しないように決定されたタイミングである。そのため、図４に示すように、実線で示すこの発明の実施形態では、破線で示す比較例と比較して、クラッチＣ２に作用させる油圧の増大が早く実行されている。
【００３０】
この油圧の増大に伴い、クラッチＣ２の伝達トルク容量が増大するため、第２タービン回転数が小さくなる。そのため、図４に示すように、第２タービン回転数は、比較例のタービン回転数と比較して小さい値で減少が開始されている。すなわち、第３アップシフトは、比較例のアップシフトと比較してイナーシャ相を開始するタイミングが早くなっている。また、クラッチＣ２に作用させる油圧の増大に伴い、自動変速機４における出力軸５のトルクが大きくなる。この出力軸５トルクは、小さい値であるため、乗員がショックを感じるおそれは小さい。
【００３１】
フューエルカットが実行されると、エンジン２の出力するトルクが小さくなる（ｔ２時点）。エンジン２の出力するトルクが小さくなることで第２タービン回転数が小さくなり、さらに、クラッチＣ２を介して伝達される出力軸５のトルクが小さくなる。そして、フューエルカットを所定の時間継続することでエンジン２のトルクダウンが完了する。この実施形態では、クラッチＣ２の係合を早くしたことにより第２タービン回転数が比較例と比較して小さい値になるため、フューエルカットの実行時間が、比較例における実行時間と比較して短くなっている。
【００３２】
フューエルカットの完了に伴い、油圧をさらに増大させることでクラッチが完全係合される。また、フューエルカットの完了後は、エンジン２には燃料が供給されるため、第２タービン回転数と出力軸５のトルクとは次第に大きくなる。すなわち、イナーシャ相が終了し、第３アップシフトが完了する。
【００３３】
この構成により、連続してパワーオンアップシフトが実行されるときに、第２間隔時間が第１間隔時間以上である場合には、第２アップシフト以降のアップシフトで係合させるクラッチＣ２の係合を早くする。すなわち、第１アップシフトと第２アップシフトとの間隔より、第２アップシフト以降のアップシフト同士の間隔のほうが長くなることを回避している。言い換えれば、イナーシャ相の開始が遅れることを抑制あるいは回避することにより、アップシフトとアップシフトとの間隔が常に同じか、あるいは高速段ほど短くなるように構成されている。また、第２タービン回転数が第１タービン回転数以上である場合には、第２アップシフト以降のアップシフトで係合させるクラッチＣ２の係合を早くする。すなわち、第２タービン回転数が第１タービン回転数以上になることを回避している。言い換えれば、イナーシャ相開始時のタービン回転数は、常に同じか、あるいは高速段ほど小さくなるように構成されている。したがって、運転者に違和感あるいは不快感を与えることを抑制することができる。
【００３４】
以上、添付図面を参照しながらこの発明の好適な例について説明したが、この発明は上述した構成に限定されない。すなわち、上述した構成は、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、この発明を限定するものではない。また、特許請求の範囲に記載された発明の要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。例えば、各アップシフトのイナーシャ相の開始時におけるタービン回転数のみを比較するように構成されていてもよい。すなわち、上述したような構成の車両において、エンジン２と自動変速機４を制御するコントローラは、アップシフトが連続して実行される場合に、アップシフトのイナーシャ相の開始時におけるタービンランナの回転数であるタービン回転数を測定あるいは予測し、連続したアップシフトのうち、低速段側で実行される低速段アップシフトにおける第１タービン回転数を測定し、前記低速段アップシフトより高速段側で実行される高速段アップシフトにおける第２タービン回転数を予測し、第２タービン回転数が第１タービン回転数以上であることを判定し、その判定が成立した場合に前記高速段アップシフトで係合させるクラッチＣ２の係合を早くするように構成されていてよい。
【符号の説明】
【００３５】
１…駆動装置、  ２…エンジン、  ３…入力軸、  ４…自動変速機、  ５…出力軸、  ９…Ｅ−ＥＣＵ、  １３…Ｔ−ＥＣＵ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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