JP2004218799A

JP2004218799A - 車両用高加速時変速制御装置

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Publication number: JP2004218799A
Application number: JP2003009521A
Authority: JP
Inventors: Masumi Wada; 真純和田; Yoshiharu Harada; 吉晴原田; Masayasu Mizobuchi; 真康溝渕; Naoyuki Sakamoto; 尚之坂本
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-01-17
Filing date: 2003-01-17
Publication date: 2004-08-05
Anticipated expiration: 2023-01-17
Also published as: US7194348B2; US20040153232A1; JP3876838B2

Abstract

【課題】アップシフト指令が出力された後のトルク相等によるタービン回転速度の変化率の変化を考慮して全開時変速点を設定できるとともに、変速機のハード的な個体差に影響されることなく目標最高回転速度付近で安定して変速が行なわれるようにする。
【解決手段】アップシフト指令が出力された時のタービン回転速度ｎｔｓｆｔｃｈｇ、アップシフト指令からイナーシャ相開始までの無効時間ｔｉｓｔａ、および予め定められた基準回転変化率ｇｄｎｔｍから、タービン回転速度ＮＴが基準回転変化率ｇｄｎｔｍで変化した場合の最高回転速度である仮想最高回転速度ｇｎｔｉｓｔａを求め、その仮想最高回転速度ｇｎｔｉｓｔａが目標最高回転速度ｎｔｍに近づくように全開時変速点ｎｏｍｃｈｇを補正する。
【選択図】図９

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用変速制御装置に係り、特に、運転者の加速要求が略最大の高加速時におけるアップシフト制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
（ａ）変速比が異なる複数の変速段を成立させる変速機と、（ｂ）アクセル操作量などの運転者の加速要求が大きい時に、前記変速機の入力回転速度が予め定められた目標最高回転速度付近に達するように、車速などの所定の判定用回転速度に基づいてその変速機の変速段をアップシフトする高加速時アップシフト手段と、を有する車両用高加速時変速制御装置が知られている。特許文献１に記載の装置はその一例で、上記高加速時アップシフト手段は、（ｃ）前記判定用回転速度が所定の変速判定速度に達した時に、アップシフトするためのアップシフト指令を出力する変速判断手段と、（ｄ）前記アップシフト指令が出力された後、実際に変速が開始して前記入力回転速度が低下し始めるまでの実際の無効時間を求める無効時間算出手段と、を有し、（ｅ）実際の加速走行中の入力回転速度の変化率を逐次算出して、その変化率で入力回転速度が変化した場合に上記無効時間で目標最高回転速度に達するように前記変速判定速度を設定するようになっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−８９４５５号公報
【特許文献２】
特開平３−２６０４５５号公報
【特許文献３】
特開平２−９７７６３号公報
【特許文献４】
実公平５−１４０３９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように実際の加速走行中の入力回転速度の変化率に基づいて変速判定速度を設定する場合、アップシフト指令が出力された後も同じ変化率で入力回転速度が変化することを前提としているため、例えばトルク相による変化率の変化（低下）が反映されないとともに、路面勾配の変化などの外乱によっても変化率が変化するため、必ずしも高い精度で目標最高回転速度付近で変速させることができなかった。また、高加速時のアップシフトの度に実際の変化率に応じて変速判定速度を設定するため、アップシフト毎に変速判定速度が変化し、制御が安定しないという問題も含んでいた。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、アップシフト指令が出力された後のトルク相等による入力回転速度の変化率の変化を考慮して変速判定速度を設定できるとともに、変速機のハード的な個体差に影響されることなく目標最高回転速度付近で安定して変速が行なわれるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、第１発明は、（ａ）変速比が異なる複数の変速段を成立させる変速機と、（ｂ）運転者の加速要求が大きい時に、前記変速機の入力回転速度が予め定められた目標最高回転速度付近に達するように、所定の判定用回転速度に基づいてその変速機の変速段をアップシフトする高加速時アップシフト手段と、を有する車両用高加速時変速制御装置において、（ｃ）前記高加速時アップシフト手段は、（ｃ−１）前記判定用回転速度が所定の変速判定速度に達した時に、アップシフトするためのアップシフト指令を出力する変速判断手段と、（ｃ−２）前記アップシフト指令が出力された後、実際に変速が開始して前記入力回転速度が低下し始めるまでの実際の無効時間を求める無効時間算出手段と、（ｃ−３）前記アップシフト指令が出力された時の入力回転速度、前記無効時間、および予め定められた基準回転変化率に基づいて、前記入力回転速度がその基準回転変化率で変化した場合の最高回転速度である仮想最高回転速度を求める仮想最高回転速度演算手段と、（ｃ−４）その仮想最高回転速度が前記目標最高回転速度に近づくように、前記変速判定速度を変更する学習手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
第２発明は、第１発明の車両用高加速時変速制御装置において、前記基準回転変化率は、前記アップシフトの種類毎に定められていることを特徴とする。
【０００８】
【発明の効果】
このような車両用高加速時変速制御装置においては、アップシフト指令が出力された時の入力回転速度と、アップシフト指令が出力された後、実際に変速が開始して入力回転速度が低下し始めるまでの実際の無効時間と、予め定められた基準回転変化率とに基づいて、入力回転速度がその基準回転変化率で変化した場合の最高回転速度である仮想最高回転速度を求め、その仮想最高回転速度が目標最高回転速度に近づくように変速判定速度を変更するため、アップシフト指令が出力された後のトルク相等による入力回転速度の変化率の変化を加味して基準回転変化率を設定することにより、高い精度で目標最高回転速度付近で変速が行なわれるようにすることができる。また、実際の無効時間を求めて仮想最高回転速度を算出し、変速判定速度を変更するため、無効時間に影響する変速機のハード的な個体差に応じて変速判定速度が略一定の値に収束し、予め定められた基準回転変化率と略同じ変化率で入力回転速度が変化する限り、変速機のハード的な個体差に拘らず目標最高回転速度付近で安定して変速が行なわれるようになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
前記変速機としては、例えば複数の遊星歯車装置の回転要素を摩擦係合装置により接続、遮断して複数の前進変速段を成立させる遊星歯車式の変速機など、複数の摩擦係合装置の係合、解放状態を切り換えて変速比が異なる複数の変速段を成立させる変速機が好適に用いられる。すなわち、アップシフト指令後に実際に変速が行なわれるまでの間に遅れ時間（無効時間）があり、その間に入力回転速度が上昇する変速機であれば、本発明が適用され得る。前記変速判断手段は、例えば上記摩擦係合装置の係合、解放状態を切り換えるためのアップシフト指令を出力するように構成される。
【００１０】
上記摩擦係合装置としては、例えば油圧アクチュエータによって係合させられる油圧式の摩擦係合装置が用いられ、アップシフト指令に従って油圧回路が切り換えられて油圧アクチュエータに油圧が供給され、ピストンが移動して摩擦係合装置が係合力（トルク）を発生するまでの遅れ時間が無効時間に対応する。遅れ時間（無効時間）は、ハード的な個体差によってばらつきを有することが避けられず、前記学習手段によってその個体差の影響が排除される。なお、作動油の粘性が変化すると遅れ時間も変化するため、粘性に影響する温度などをパメラータとして学習するこが望ましい。
【００１１】
上記変速機は、通常は例えば車速およびスロットル弁開度等の運転状態をパラメータとして複数の前進変速段が自動的に切り換えられるように構成され、運転者の加速要求が大きい場合だけ高加速時アップシフト手段によるアップシフト制御が行なわれる。
【００１２】
変速機と走行用駆動力源との間には、流体を介して動力を伝達する流体式動力伝達装置、例えばトルクコンバータやフルードカップリングなどを設けることが望ましい。走行用駆動力源としては、例えばエンジンや電動モータなどが用いられるが、エンジンおよび電動モータの両方を備えているハイブリッド車両にも適用され得る。
【００１３】
運転者の加速要求は、例えばアクセルペダルなどのアクセル操作部材の操作量、或いはその操作量に対応するスロットル弁開度などで判断でき、高加速時アップシフト手段は、アクセル操作量が例えば８５％程度以上などの高加速時に制御を実施するように構成される。
【００１４】
高加速時アップシフト手段がアップシフトを判断する判定用回転速度は、変速機の出力回転速度や車速が好適に用いられるが、入力回転速度などの他の回転速度を用いることもできる。
【００１５】
基準回転変化率は、変速機の変速比によって異なるため、第２発明のようにアップシフトの種類毎に設定することが望ましい。また、例えば平坦地における高加速要求時の走行を基準として設定されるが、下り勾配などで入力回転速度、更には駆動力源の回転速度が過大になることを防止するため、所定の安全を見込んで大きめに設定することが望ましい。目標最高回転速度を、所定の安全を見込んで低めに設定するようにしても良い。
【００１６】
仮想最高回転速度演算手段は、例えば上記基準回転変化率に無効時間を掛け算して、アップシフト指令が出力された時の入力回転速度に加算することにより求めることができる。
【００１７】
学習手段は、仮想最高回転速度が目標最高回転速度に近づくように、例えば変速判定速度を一定値ずつ増減させたり、目標最高回転速度と仮想最高回転速度との偏差に所定の係数を掛け算した値だけ増減させたりするように構成されるが、その仮想最高回転速度或いは実際の入力回転速度が所定のガード値を越えて過大になった場合には、その最高回転速度を速やかに低下させるため、上記係数を大きくするなどして変速判定速度を速やかに低下させることが望ましい。
【００１８】
【実施例】
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、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両などの横置き型の車両用駆動装置の骨子図で、燃料の燃焼で動力を発生するガソリンエンジン等のエンジン１０の出力は、トルクコンバータ１２、自動変速機１４、差動歯車装置１６を経て図示しない駆動輪（前輪）へ伝達されるようになっている。トルクコンバータ１２は、流体を介して動力を伝達する流体式動力伝達装置で、エンジン１０のクランク軸１８と連結されているポンプ翼車２０と、自動変速機１４の入力軸２２に連結されたタービン翼車２４と、一方向クラッチ２６を介して非回転部材であるハウジング２８に固定されたステータ３０と、図示しないダンパを介してクランク軸１８を入力軸２２に直結するロックアップクラッチ３２とを備えている。ポンプ翼車２０にはギヤポンプ等の機械式のオイルポンプ２１が連結されており、エンジン１０によりポンプ翼車２０と共に回転駆動されて変速用や潤滑用などの油圧を発生するようになっている。エンジン１０は走行用駆動力源に相当する。
【００１９】
ロックアップクラッチ３２は、係合側油室内の油圧と解放側油室内の油圧との差圧ΔＰによって摩擦係合させられる油圧式摩擦クラッチで、完全係合させられることにより、ポンプ翼車２０およびタービン翼車２４は一体回転させられる。また、所定のスリップ状態で係合するように差圧ΔＰすなわち係合トルクがフィードバック制御されることにより、駆動時には例えば５０ｒｐｍ程度の所定のスリップ量でタービン翼車２４をポンプ翼車２０に対して追従回転させる一方、逆入力時には例えば−５０ｒｐｍ程度の所定のスリップ量でポンプ翼車２０をタービン翼車２４に対して追従回転させることができる。
【００２０】
自動変速機１４は、入力軸２２上に同軸に配設されるとともにキャリアとリングギヤとがそれぞれ相互に連結されることにより所謂ＣＲ−ＣＲ結合の遊星歯車機構を構成するシングルピニオン型の一対の第１遊星歯車装置４０および第２遊星歯車装置４２と、前記入力軸２２と平行なカウンタ軸４４上に同軸に配置された１組の第３遊星歯車装置４６と、そのカウンタ軸４４の軸端に固定されて差動歯車装置１６と噛み合う出力ギヤ４８とを備えている。上記遊星歯車装置４０，４２，４６の各構成要素すなわちサンギヤ、リングギヤ、それらに噛み合う遊星ギヤを回転可能に支持するキャリアは、４つのクラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３によって互いに選択的に連結され、或いは３つのブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３によって非回転部材であるハウジング２８に選択的に連結されるようになっている。また、２つの一方向クラッチＦ１、Ｆ２によってその回転方向によりハウジング２８と係合させられるようになっている。なお、差動歯車装置１６は軸線（車軸）に対して対称的に構成されているため、下側を省略して示してある。
【００２１】
上記入力軸２２と同軸上に配置された一対の第１遊星歯車装置４０，第２遊星歯車装置４２、クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２、ブレーキＢ１、Ｂ２、および一方向クラッチＦ１により前進４段且つ後進１段の主変速部ＭＧが構成され、上記カウンタ軸４４上に配置された１組の遊星歯車装置４６、クラッチＣ３、ブレーキＢ３、一方向クラッチＦ２によって副変速部すなわちアンダードライブ部Ｕ／Ｄが構成されている。主変速部ＭＧにおいては、入力軸２２はクラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２を介して第２遊星歯車装置４２のキャリアＫ２、第１遊星歯車装置４０のサンギヤＳ１、第２遊星歯車装置４２のサンギヤＳ２にそれぞれ連結されている。第１遊星歯車装置４０のリングギヤＲ１と第２遊星歯車装置４２のキャリアＫ２との間、第２遊星歯車装置４２のリングギヤＲ２と第１遊星歯車装置４０のキャリアＫ１との間はそれぞれ連結されており、第２遊星歯車装置４２のサンギヤＳ２はブレーキＢ１を介して非回転部材であるハウジング２８に連結され、第１遊星歯車装置４０のリングギヤＲ１はブレーキＢ２を介して非回転部材であるハウジング２８に連結されている。また、第２遊星歯車装置４２のキャリアＫ２と非回転部材であるハウジング２８との間には、一方向クラッチＦ１が設けられている。そして、第１遊星歯車装置４０のキャリアＫ１に固定された第１カウンタギヤＧ１と第３遊星歯車装置４６のリングギヤＲ３に固定された第２カウンタギヤＧ２とは相互に噛み合わされている。アンダードライブ部Ｕ／Ｄにおいては、第３遊星歯車装置４６のキャリアＫ３とサンギヤＳ３とがクラッチＣ３を介して相互に連結され、そのサンギヤＳ３と非回転部材であるハウジング２８との間には、ブレーキＢ３と一方向クラッチＦ２とが並列に設けられている。
【００２２】
上記クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３およびブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３（以下、特に区別しない場合は単にクラッチＣ、ブレーキＢという）は、多板式のクラッチやバンドブレーキなど油圧アクチュエータによって係合制御される油圧式摩擦係合装置で、油圧制御回路９８（図３参照）のリニアソレノイドＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬＴ、およびソレノイドＤＳＬ、Ｓ４、ＳＲの励磁、非励磁やマニュアルバルブによって油圧回路が切り換えられることにより、例えば図２に示すように係合、解放状態が切り換えられ、シフトレバー７２（図３参照）の操作位置（ポジション）に応じて前進５段、後進１段、ニュートラルの各変速段が成立させられる。図２の「１ｓｔ」〜「５ｔｈ」は前進の第１変速段〜第５変速段を意味しており、第１変速段「１ｓｔ」から第５変速段「５ｔｈ」に向かうに従って変速比γ（＝入力回転速度Ｎ_ＩＮ／出力回転速度Ｎ_ＯＵＴ）は小さくなる。図中の「○」は係合、「×」は解放、「△」は動力伝達に関与しない係合を意味している。また、シフトレバー７２は、例えば図４に示すシフトパターンに従って駐車ポジション「Ｐ」、後進走行ポジション「Ｒ」、ニュートラルポジション「Ｎ」、前進走行ポジション「Ｄ」、「４」、「３」、「２」、「Ｌ」へ操作されるようになっており、「Ｐ」および「Ｎ」ポジションでは動力伝達を遮断する非駆動変速段としてニュートラルが成立させられるが、「Ｐ」ポジションでは図示しないメカニカルパーキングブレーキによって機械的に駆動輪の回転が阻止される。
【００２３】
図２において、第２変速段〜第５変速段は、何れも駆動輪側からの逆入力がエンジン１０側へ伝達されることによりエンジンブレーキが作用する変速段で、それ等の間の変速は、２つの摩擦係合装置の一方を解放しながら他方を係合させる所謂クラッチツークラッチ変速によって達成される。例えば、第３変速段と第４変速段との間の３→４変速或いは４→３変速は、クラッチＣ１の解放およびブレーキＢ１の係合、或いはブレーキＢ１の解放およびクラッチＣ１の係合により達成される。なお、第１変速段でも、ブレーキＢ２を係合させることによってエンジンブレーキが作用するようになり、その場合の第２変速段との間の変速はクラッチツークラッチ変速になる。
【００２４】
図３は、図１のエンジン１０や自動変速機１４などを制御するために車両に設けられた制御系統を説明するブロック線図で、アクセルペダル５０の操作量Ａ_ＣＣがアクセル操作量センサ５１により検出されるようになっている。アクセルペダル５０は、運転者の加速要求に応じて大きく踏み込み操作されるもので、アクセル操作部材に相当し、アクセルペダル操作量Ａ_ＣＣは加速要求量を表している。エンジン１０の吸気配管には、スロットルアクチュエータ５４によってアクセルペダル操作量Ａ_ＣＣに応じた開き角（開度）θ_ＴＨとされる電子スロットル弁５６が設けられている。また、アイドル回転速度制御のために上記電子スロットル弁５６をバイパスさせるバイパス通路５２には、エンジン１０のアイドル回転速度ＮＥ_ＩＤＬを制御するために電子スロットル弁５６の全閉時の吸気量を制御するＩＳＣ（アイドル回転速度制御）バルブ５３が設けられている。この他、エンジン１０の回転速度ＮＥを検出するためのエンジン回転速度センサ５８、エンジン１０の吸入空気量Ｑを検出するための吸入空気量センサ６０、吸入空気の温度Ｔ_Ａを検出するための吸入空気温度センサ６２、上記電子スロットル弁５６の全閉状態（アイドル状態）およびその開度θ_ＴＨを検出するためのアイドルスイッチ付スロットルセンサ６４、カウンタ軸４４の回転速度である出力回転速度Ｎ_ＯＵＴ（車速Ｖに対応）を検出するための出力回転速度センサ６６、エンジン１０の冷却水温Ｔ_Ｗを検出するための冷却水温センサ６８、ブレーキの作動を検出するためのブレーキスイッチ７０、シフトレバー７２のシフトポジション（操作位置）Ｐ_ＳＨを検出するためのシフトポジションセンサ７４、タービン回転速度ＮＴ（＝入力軸２２の回転速度（入力回転速度）Ｎ_ＩＮ）を検出するためのタービン回転速度センサ７６、油圧制御回路９８内の作動油の温度であるＡＴ油温Ｔ_ＯＩＬを検出するためのＡＴ油温センサ７８、第１カウンタギヤＧ１の回転速度ＮＣを検出するためのカウンタ回転速度センサ８０などが設けられており、それらのセンサから、エンジン回転速度ＮＥ、吸入空気量Ｑ、吸入空気温度Ｔ_Ａ、スロットル弁開度θ_ＴＨ、出力回転速度Ｎ_ＯＵＴ、エンジン冷却水温Ｔ_Ｗ、ブレーキの作動状態ＢＫ、シフトレバー７２のシフトポジションＰ_ＳＨ、タービン回転速度ＮＴ、ＡＴ油温Ｔ_ＯＩＬ、カウンタ回転速度ＮＣなどを表す信号が電子制御装置９０に供給されるようになっている。
【００２５】
電子制御装置９０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン１０の出力制御や自動変速機１４の変速制御、ロックアップクラッチ３２のスリップ制御などを実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用と変速制御用とに分けて構成される。図５は、電子制御装置９０の信号処理によって実行される主な機能を説明するブロック線図で、エンジン制御手段１００および変速制御手段１１０を備えており、変速制御手段１１０は更に高加速時アップシフト手段１１２を備えている。
【００２６】
エンジン制御手段１００は、基本的にエンジン１０の出力制御を行うもので、スロットルアクチュエータ５４により電子スロットル弁５６を開閉制御する他、燃料噴射量制御のために燃料噴射装置９２を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置９４を制御し、アイドル回転速度制御のためにＩＳＣバルブ５３を制御する。電子スロットル弁５６の制御は、例えば図６に示す関係から実際のアクセルペダル操作量Ａｃｃに基づいてスロットルアクチュエータ５４を駆動し、アクセルペダル操作量Ａｃｃが増加するほどスロットル弁開度θ_ＴＨを増加させる。
【００２７】
変速制御手段１１０は、シフトレバー７２のシフトポジションＰ_ＳＨに応じて自動変速機１４の変速制御を行うもので、例えば「Ｄ」ポジションでは、第１変速段「１ｓｔ」〜第５変速段「５ｔｈ」の総ての前進変速段を用いて変速制御を行う。この変速制御は、例えば図７に示す予め記憶された変速マップ（変速条件）から実際のスロットル弁開度θ_ＴＨおよび出力回転速度Ｎ_ＯＵＴに基づいて自動変速機１４の変速段を決定し、この決定された変速段を成立させるように油圧制御回路９８のソレノイドＤＳＬ、Ｓ４、ＳＲのＯＮ（励磁）、ＯＦＦ（非励磁）を切り換えたり、リニアソレノイドＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬＴの励磁状態をデューティ制御などで連続的に変化させたりする。リニアソレノイドＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３は、それぞれブレーキＢ１、クラッチＣ０、Ｃ１の係合油圧を直接制御できるようになっており、駆動力変化などの変速ショックが発生したり摩擦材の耐久性が損なわれたりすることがないようにそれ等の油圧を調圧制御する。図７の実線はアップシフト線で、破線はダウンシフト線であり、出力回転速度Ｎ_ＯＵＴが低くなったりスロットル弁開度θ_ＴＨが大きくなったりするに従って、変速比γが大きい低速側の変速段に切り換えられるようになっている。なお、図中の「１」〜「５」は、第１変速段「１ｓｔ」〜第５変速段「５ｔｈ」を意味している。
【００２８】
変速制御手段１１０はまた、運転者の加速要求が大きい高加速時には、前記図７の変速マップとは別に、自動変速機１４の入力回転速度であるタービン回転速度ＮＴが予め定められた目標最高回転速度ｎｔｍ付近に達するように、出力回転速度Ｎ_ＯＵＴに基づいてアップシフト制御を行なう高加速時アップシフト手段１１２を備えている。図８は、高加速時アップシフト手段１１２の具体的な処理内容を説明するフローチャートで、ステップＳ２〜Ｓ４を実行する部分は変速判断手段として機能し、ステップＳ５を実行する部分は変速実行手段として機能し、ステップＳ７を実行する部分は無効時間算出手段として機能し、ステップＳ８を実行する部分は仮想最高回転速度演算手段として機能し、ステップＳ９〜Ｓ１６を実行する部分は学習手段として機能している。また、図９は、図８のフローチャートに従ってアップシフトが行なわれた場合のタイムチャートの一例である。
【００２９】
図８のステップＳ１では、アクセルが全開か否か、すなわちアクセルペダル操作量Ａ_ＣＣが例えば８５％以上の高加速要求時か否かを判断し、高加速要求時にはステップＳ２で全開時変速点ｎｏｍｃｈｇを算出する。全開時変速点ｎｏｍｃｈｇは、アップシフトを行なうか否かの判断を行なう変速判定速度で、本実施例では出力回転速度Ｎ_ＯＵＴが判定用回転速度として用いられており、その出力回転速度Ｎ_ＯＵＴが全開時変速点ｎｏｍｃｈｇに達したらアップシフト判断が行なわれるもので、予め定められた基準変速点ｎｏｃｈｇに学習補正値ｇｗｏｔｎｏを加算して全開時変速点ｎｏｍｃｈｇが求められる。これらの基準変速点ｎｏｃｈｇおよび学習補正値ｇｗｏｔｎｏは、アップシフトの種類毎にＲＡＭ等の記憶装置に記憶されている。そして、次のステップＳ３では、実際の出力回転速度Ｎ_ＯＵＴが全開時変速点ｎｏｍｃｈｇ以上か否かを判断し、Ｎ_ＯＵＴ≧ｎｏｍｃｈｇになったらステップＳ４を実行してアップシフト指令を出力する。また、ステップＳ５では、そのアップシフト指令に従って油圧制御回路９８のソレノイドＤＳＬ、Ｓ４、ＳＲのＯＮ、ＯＦＦを切り換え、クラッチＣやブレーキＢの係合、解放状態を切り換えるとともに、リニアソレノイドＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、またはＳＬＴのデューティ制御によりそれ等の油圧を予め定められた変化パターン等に従って連続的に制御し、変速ショックを抑制しつつできるだけ速やかにアップシフトを行なう。
【００３０】
ここで、クラッチＣやブレーキＢの油圧アクチュエータのピストンが実際に移動して摩擦材を押圧し、係合力を発生するまでには応答遅れがあるため、図９の時間ｔ_１でアップシフト指令が出力された後、実際にタービン回転速度ＮＴが低下するイナーシャ相が開始する時間ｔ_２までには相当の遅れ時間があり、この間はタービン回転速度ＮＴが上昇し続けるとともに、この遅れ時間はクラッチＣやブレーキＢ、ソレノイドバルブの特性など自動変速機１４のハード的な個体差によりばらつきが生じることが避けられない。図９の回転速度ｎｔｓｆｔｃｈｇは、アップシフト指令時すなわち時間ｔ_１における実際のタービン回転速度ＮＴであり、回転速度ｎｔｍａｘは、イナーシャ相開始時すなわち時間ｔ_２における実際のタービン回転速度ＮＴで、アップシフト時のタービン回転速度ＮＴの最大値である。
【００３１】
ステップＳ６では、アップシフトが終了したか否かを、例えばアップシフト後の変速段の変速比γと出力回転速度Ｎ_ＯＵＴとを掛け算した値がタービン回転速度ＮＴと一致するか否か、等によって判断し、アップシフトが終了したらステップＳ７以下を実行する。ステップＳ７では、前記アップシフト指令からイナーシャ相開始までの遅れ時間すなわち時間（ｔ_２−ｔ_１）を、無効時間ｔｉｓｔａとして算出し、ステップＳ８では、アップシフト指令が出力された時のタービン回転速度ｎｔｓｆｔｃｈｇ、無効時間ｔｉｓｔａ、および予め定められた基準回転変化率ｇｄｎｔｍを用いて、次式（１）に従って仮想最高回転速度ｇｎｔｉｓｔａを算出する。
ｇｎｔｉｓｔａ＝ｎｔｓｆｔｃｈｇ＋（ｔｉｓｔａ×ｇｄｎｔｍ）・・・（１）
【００３２】
上記仮想最高回転速度ｇｎｔｉｓｔａは、タービン回転速度ＮＴが予め定められた基準回転変化率ｇｄｎｔｍで変化した場合の最高回転速度で、高加速時アップシフト手段１１２は、この仮想最高回転速度ｇｎｔｉｓｔａが予め定められた目標最高回転速度ｎｔｍ付近になるように変速制御を行なうものである。目標最高回転速度ｎｔｍは、エンジン１０がオーバーランしない範囲でできるだけ高い回転速度であり、これにより高加速走行が可能になる。また、基準回転変化率ｇｄｎｔｍは、アップシフト指令が出力された後のタービン回転速度ＮＴの変化率で、平坦地におけるアクセル全開（１００％）の高加速走行を基準として、トルク相等による回転速度変化などを考慮してアップシフトの種類毎に予め一定値が定められている。なお、下り勾配などでタービン回転速度ＮＴ、更にはエンジン回転速度ＮＥが過大になることを防止するため、所定の安全を見込んで基準回転変化率ｇｄｎｔｍを大きめに設定するか、目標最高回転速度ｎｔｍが低めに設定される。また、前記無効時間ｔｉｓｔａは作動油の粘性、すなわち油温によって変化し、それに伴って仮想最高回転速度ｇｎｔｉｓｔａも変化するため、前記基準変速点ｎｏｃｈｇおよび学習補正値ｇｗｏｔｎｏは、油温等をパラメータとして設定することが望ましい。
【００３３】
次のステップＳ９では、全開時変速点ｎｏｍｃｈｇの学習を行なう必要がない学習不感帯領域か否かを、上記仮想最高回転速度ｇｎｔｉｓｔａが目標最高回転速度ｎｔｍの上下に設定された上限回転速度ｇｎｔｌｒｎｈと下限回転速度ｇｎｔｌｒｎｌとの範囲内か否かによって判断し、学習不感帯領域であれば学習制御を中止してそのまま終了する。これにより、仮想最高回転速度ｇｎｔｉｓｔａと目標最高回転速度ｎｔｍとの微差による全開時変速点ｎｏｍｃｈｇのハンチング（僅かな上下変動）が防止される。
【００３４】
上記ステップＳ９の判断がＮＯの場合、すなわち仮想最高回転速度ｇｎｔｉｓｔａが学習不感帯領域でない場合は、ステップＳ１０を実行し、変速時の実際のタービン回転速度ＮＴの最大値、すなわちイナーシャ相開始時（時間ｔ_２）におけるタービン回転速度ｎｔｍａｘが、予め定められたオーバーラン防止用のガード回転速度ｇｎｔｇｄ以上か否かを判断する。ガード回転速度ｇｎｔｇｄは、エンジン１０のオーバーラン防止のためのもので、エンジン１０の作動を強制的に停止する燃料カット回転領域よりも少し低い回転速度が設定されている。そして、ｎｔｍａｘ＜ｇｎｔｇｄであれば直ちにステップＳ１２を実行し、予め定められた係数を用いて目標最高回転速度ｎｔｍと仮想最高回転速度ｇｎｔｉｓｔａとの偏差（ｎｔｍ −ｇｎｔｉｓｔａ）に応じて次式（２）に従って補正量ｇｄｎｏを算出するが、ｎｔｍａｘ ≧ｇｎｔｇｄの場合は、次回の高加速時アップシフト時にはガード回転速度ｇｎｔｇｄを越えないように、速やかに全開時変速点ｎｏｍｃｈｇを低下させるため、ステップＳ１１で（２）式の係数を通常よりも大きくし、ステップＳ１２ではその係数を用いて補正量ｇｄｎｏを算出する。全開時変速点ｎｏｍｃｈｇは出力回転速度Ｎ_ＯＵＴに関するものであるため、入力側の偏差（ｎｔｍ −ｇｎｔｉｓｔａ）をアップシフト前の変速段の変速比γで割り算するようになっている。
ｇｄｎｏ＝係数×（ｎｔｍ−ｇｎｔｉｓｔａ）／γ ・・・（２）
【００３５】
ステップＳ１３では補正量ｇｄｎｏを所定の範囲内に制限するガード処理を行い、ステップＳ１４では現在の学習補正値ｇｗｏｔｎｏに補正量ｇｄｎｏを加算することによって新たな学習補正値ｇｗｏｔｎｏを算出する。また、次のステップＳ１５では、学習補正値ｇｗｏｔｎｏを所定の範囲内に制限するガード処理を行い、ステップＳ１６ではＲＡＭ等の記憶装置に記憶されている学習補正値ｇｗｏｔｎｏを新たな値に更新する。
【００３６】
このような高加速時アップシフト手段１１２による全開時変速点ｎｏｍｃｈｇの補正（変更）が繰り返されることにより、クラッチＣやブレーキＢなどのハード的な個体差による無効時間ｔｉｓｔａのばらつきに拘らず、仮想最高回転速度ｇｎｔｉｓｔａが目標最高回転速度ｎｔｍと略一致するように、全開時変速点ｎｏｍｃｈｇが略一定の値に収束する。すなわち、図１０に示すように、今回の高加速時アップシフトで仮想最高回転速度ｇｎｔｉｓｔａが目標最高回転速度ｎｔｍより低い場合には、その偏差（ｎｔｍ −ｇｎｔｉｓｔａ）に応じて補正量ｇｄｎｏだけ学習補正値ｇｗｏｔｎｏ、更には全開時変速点ｎｏｍｃｈｇが上昇させられることにより、学習後の高加速時アップシフトでは、仮想最高回転速度ｇｎｔｉｓｔａが目標最高回転速度ｎｔｍと略一致するようになるのである。また、全開時変速点ｎｏｍｃｈｇは予め定められた基準回転変化率ｇｄｎｔｍに基づいて補正されるため、路面勾配などの外乱により実際のタービン回転速度ＮＴの変化率や最大値ｎｔｍａｘが変化しても、全開時変速点ｎｏｍｃｈｇの学習補正値ｇｗｏｔｎｏは何等影響を受けず、その学習補正値ｇｗｏｔｎｏや全開時変速点ｎｏｍｃｈｇが安定するとともに、平坦地での高加速時など基準回転変化率ｇｄｎｔｍの設定時と略同じ走行条件の下では、図１０の学習後変速時に示すようにタービン回転速度ＮＴが基準回転変化率ｇｄｎｔｍと略同じ変化率で変化させられ、目標最高回転速度ｎｔｍ付近で変速が行なわれる。
【００３７】
このように本実施例の高加速時アップシフト手段１１２は、アップシフト指令が出力された時のタービン回転速度ｎｔｓｆｔｃｈｇ、無効時間ｔｉｓｔａ、および予め定められた基準回転変化率ｇｄｎｔｍを用いて、タービン回転速度ＮＴが基準回転変化率ｇｄｎｔｍで変化した場合の最高回転速度である仮想最高回転速度ｇｎｔｉｓｔａを求め、その仮想最高回転速度ｇｎｔｉｓｔａが目標最高回転速度ｎｔｍに近づくように全開時変速点ｎｏｍｃｈｇを補正するため、アップシフト指令が出力された後のトルク相等によるタービン回転速度ＮＴの変化率の変化を加味して基準回転変化率ｇｄｎｔｍを設定することにより、高い精度で目標最高回転速度ｎｔｍ付近で変速が行なわれるようになる。
【００３８】
また、実際の無効時間ｔｉｓｔａを求めて仮想最高回転速度ｇｎｔｉｓｔａを算出し、全開時変速点ｎｏｍｃｈｇを補正するため、無効時間ｔｉｓｔａに影響するクラッチＣやブレーキＢなどの自動変速機１４のハード的な個体差に応じて全開時変速点ｎｏｍｃｈｇが略一定の値に収束し、予め定められた基準回転変化率ｇｄｎｔｍと略同じ変化率でタービン回転速度ＮＴが変化する限り、自動変速機１４のハード的な個体差に拘らず目標最高回転速度ｎｔｍ付近で安定して変速が行なわれるようになる。
【００３９】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された車両用駆動装置を説明する骨子図である。
【図２】図１の自動変速機における、複数の油圧式摩擦係合装置の作動の組合わせとそれにより成立する変速段との関係を示す図である。
【図３】図１の車両用駆動装置が備えている制御系統の要部を説明するブロック線図である。
【図４】図３のシフトレバーのシフトポジションを説明する図である。
【図５】図３の電子制御装置が備えている機能の要部を説明するブロック線図である。
【図６】図５のエンジン制御手段によって制御される電子スロットル弁のスロットル弁開度とアクセル操作量との関係を示す図である。
【図７】図５の変速制御手段によって自動変速機の変速段を運転状態に応じて自動的に切り換える変速マップの一例を説明する図である。
【図８】図５の高加速時アップシフト手段の処理内容を具体的に説明するフローチャートである。
【図９】図８のフローチャートに従ってアップシフト制御が行なわれた場合の回転速度変化、および学習制御で用いられる各種パラメータを説明するタイムチャートの一例である。
【図１０】図８のフローチャートに従って全開時変速点ｎｏｍｃｈｇが補正される前と後のアップシフト時の回転速度変化を示すタイムチャートの一例である。
【符号の説明】
１４：自動変速機（変速機）９０：電子制御装置１１２：高加速時アップシフト手段ＮＴ：タービン回転速度（入力回転速度）Ｎ_ＯＵＴ：出力回転速度（判定用回転速度）ｎｏｍｃｈｇ：全開時変速点（変速判定速度）ｎｔｍ：目標最高回転速度ｇｎｔｉｓｔａ：仮想最高回転速度ｔｉｓｔａ：無効時間
ｇｄｎｔｍ：基準回転変化率
ステップＳ２〜Ｓ４：変速判断手段
ステップＳ５：変速実行手段
ステップＳ７：無効時間算出手段
ステップＳ８：仮想最高回転速度演算手段
ステップＳ９〜Ｓ１６：学習手段

Claims

変速比が異なる複数の変速段を成立させる変速機と、
運転者の加速要求が大きい時に、前記変速機の入力回転速度が予め定められた目標最高回転速度付近に達するように、所定の判定用回転速度に基づいて該変速機の変速段をアップシフトする高加速時アップシフト手段と、
を有する車両用高加速時変速制御装置において、
前記高加速時アップシフト手段は、
前記判定用回転速度が所定の変速判定速度に達した時に、アップシフトするためのアップシフト指令を出力する変速判断手段と、
前記アップシフト指令が出力された後、実際に変速が開始して前記入力回転速度が低下し始めるまでの実際の無効時間を求める無効時間算出手段と、
前記アップシフト指令が出力された時の入力回転速度、前記無効時間、および予め定められた基準回転変化率に基づいて、前記入力回転速度が該基準回転変化率で変化した場合の最高回転速度である仮想最高回転速度を求める仮想最高回転速度演算手段と、
該仮想最高回転速度が前記目標最高回転速度に近づくように、前記変速判定速度を変更する学習手段と、
を有することを特徴とする車両用高加速時変速制御装置。
前記基準回転変化率は、前記アップシフトの種類毎に定められている
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用高加速時変速制御装置。