(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022191016
(43)【公開日】2022-12-27
(54)【発明の名称】車両用駆動装置の制御装置
(51)【国際特許分類】
F16H 61/02 20060101AFI20221220BHJP
F16H 61/14 20060101ALI20221220BHJP
F16H 61/68 20060101ALI20221220BHJP
F16H 63/50 20060101ALI20221220BHJP
【ＦＩ】
F16H61/02
F16H61/14 601E
F16H61/14 601F
F16H61/68
F16H63/50
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021099619
(22)【出願日】2021-06-15
(71)【出願人】
【識別番号】000002082
【氏名又は名称】スズキ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001520
【氏名又は名称】弁理士法人日誠国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】金澤 弘樹
(72)【発明者】
【氏名】今村 友一
【テーマコード（参考）】
3J053
3J552
【Ｆターム（参考）】
3J053CA02
3J053CB05
3J053DA08
3J053DA13
3J053DA24
3J552MA01
3J552MA12
3J552NA01
3J552NB01
3J552PA20
3J552RA08
3J552RB15
3J552SA01
3J552SB10
3J552UA02
3J552UA07
3J552VA02W
3J552VA32W
3J552VA42Z
3J552VA43W
3J552VA74Z
3J552VC01W
3J552VD03W
(57)【要約】
【課題】ドライバの加速要求に対するキックダウン変速の応答性を向上させることができる車両用駆動装置の制御装置を提供すること。
【解決手段】制御装置は、キックダウン変速を実施して変速機の変速段を所定の変速段にダウンシフトする場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、ロックアップクラッチを解放状態に切り替えた状態で（ステップＳ２）、変速クラッチの切り替えを伴う変速段の変更を行う（ステップＳ２からステップＳ６）。制御装置は、キックダウン変速を実施して変速機の変速段を所定の変速段にダウンシフトする場合、キックダウン変速の実施中は、エンジンの目標回転速度である目標エンジン回転速度を、トルクコンバータと変速クラッチとを接続するタービン軸の目標回転速度である目標タービン回転速度よりも高く設定する。
【選択図】図２
【解決手段】制御装置は、キックダウン変速を実施して変速機の変速段を所定の変速段にダウンシフトする場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、ロックアップクラッチを解放状態に切り替えた状態で（ステップＳ２）、変速クラッチの切り替えを伴う変速段の変更を行う（ステップＳ２からステップＳ６）。制御装置は、キックダウン変速を実施して変速機の変速段を所定の変速段にダウンシフトする場合、キックダウン変速の実施中は、エンジンの目標回転速度である目標エンジン回転速度を、トルクコンバータと変速クラッチとを接続するタービン軸の目標回転速度である目標タービン回転速度よりも高く設定する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
エンジンと、
前記エンジンに接続されたロックアップクラッチ付きのトルクコンバータと、
前記エンジンの回転を変速段に応じた変速比で変速して出力する変速機構と、
前記トルクコンバータと前記変速機構との間に設けられ、動力を伝達する締結状態と動力を遮断する遮断状態とを切り替え可能な変速クラッチと、
前記変速クラッチの操作を自動で行うクラッチアクチュエータと、
を備えた車両用駆動装置の制御装置であって、
ドライバの加速要求に応じて前記変速段をダウンシフトするキックダウン変速を実施する制御部を備え、
前記制御部は、
前記キックダウン変速を実施して前記変速段を所定の変速段にダウンシフトする場合、
前記ロックアップクラッチを解放状態に切り替えた状態で、前記変速クラッチの切り替えを伴う前記変速段の変更を行うことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
前記エンジンに接続されたロックアップクラッチ付きのトルクコンバータと、
前記エンジンの回転を変速段に応じた変速比で変速して出力する変速機構と、
前記トルクコンバータと前記変速機構との間に設けられ、動力を伝達する締結状態と動力を遮断する遮断状態とを切り替え可能な変速クラッチと、
前記変速クラッチの操作を自動で行うクラッチアクチュエータと、
を備えた車両用駆動装置の制御装置であって、
ドライバの加速要求に応じて前記変速段をダウンシフトするキックダウン変速を実施する制御部を備え、
前記制御部は、
前記キックダウン変速を実施して前記変速段を所定の変速段にダウンシフトする場合、
前記ロックアップクラッチを解放状態に切り替えた状態で、前記変速クラッチの切り替えを伴う前記変速段の変更を行うことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項2】
前記制御部は、
前記キックダウン変速を実施して前記変速段を前記所定の変速段にダウンシフトする場合、
前記キックダウン変速の実施中は、前記エンジンの目標回転速度である目標エンジン回転速度を、前記トルクコンバータと前記変速クラッチとを接続するタービン軸の目標回転速度である目標タービン回転速度よりも高く設定することを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置の制御装置。
前記キックダウン変速を実施して前記変速段を前記所定の変速段にダウンシフトする場合、
前記キックダウン変速の実施中は、前記エンジンの目標回転速度である目標エンジン回転速度を、前記トルクコンバータと前記変速クラッチとを接続するタービン軸の目標回転速度である目標タービン回転速度よりも高く設定することを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項3】
前記所定の変速段は、車両の発進に用いる発進用変速段であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用駆動装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両用駆動装置の制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、エンジンと変速機との間にロックアップクラッチを内蔵した流体継手と変速クラッチとを介設し、発進時にはロックアップクラッチを断し、発進後にはロックアップクラッチを接し、変速時には変速クラッチを断接する制御を行う制御部を設けた動力伝達装置であって、上記制御部は、変速時に一旦断した変速クラッチを完接するまではロックアップクラッチ接の押圧力を弱め、変速クラッチを完接した後にロックアップクラッチ接の押圧力を元の状態まで高める制御を行うものが開示されている。特許文献１に記載の動力伝達装置によれば、ロックアップクラッチの耐久性を確保しつつ、変速クラッチの接ショックを減少できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００３－１６１３６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１に記載の動力伝達装置にあっては、変速時に、押圧力が弱められたロックアップクラッチを介して、トルクコンバータのイナーシャがエンジンに作用する。このため、特許文献１に記載の動力伝達装置にあっては、ドライバの加速要求に応じて変速機の変速段を低速側にダウンシフトするキックダウンを実施するとき、エンジン回転速度が速やかに上昇することができないため、キックダウン変速の開始から完了までの時間が長くなってしまい、キックダウン変速の応答性が良くないという問題があった。
【0005】
本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもので、ドライバの加速要求に対するキックダウン変速の応答性を向上させることができる車両用駆動装置の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、上記目的を達成するため、エンジンと、前記エンジンに接続されたロックアップクラッチ付きのトルクコンバータと、前記エンジンの回転を変速段に応じた変速比で変速して出力する変速機構と、前記トルクコンバータと前記変速機構との間に設けられ、動力を伝達する締結状態と動力を遮断する遮断状態とを切り替え可能な変速クラッチと、前記変速クラッチの操作を自動で行うクラッチアクチュエータと、を備えた車両用駆動装置の制御装置であって、ドライバの加速要求に応じて前記変速段をダウンシフトするキックダウン変速を実施する制御部を備え、前記制御部は、前記キックダウン変速を実施して前記変速段を所定の変速段にダウンシフトする場合、前記ロックアップクラッチを解放状態に切り替えた状態で、前記変速クラッチの切り替えを伴う前記変速段の変更を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、ドライバの加速要求に対するキックダウン変速の応答性を向上させることができる車両用駆動装置の制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の一実施の形態に係る車両用駆動装置の制御装置は、エンジンと、エンジンに接続されたロックアップクラッチ付きのトルクコンバータと、エンジンの回転を変速段に応じた変速比で変速して出力する変速機構と、トルクコンバータと変速機構との間に設けられ、動力を伝達する締結状態と動力を遮断する遮断状態とを切り替え可能な変速クラッチと、変速クラッチの操作を自動で行うクラッチアクチュエータと、を備えた車両用駆動装置の制御装置であって、ドライバの加速要求に応じて変速段をダウンシフトするキックダウン変速を実施する制御部を備え、制御部は、キックダウン変速を実施して変速段を所定の変速段にダウンシフトする場合、ロックアップクラッチを解放状態に切り替えた状態で、変速クラッチの切り替えを伴う変速段の変更を行うことを特徴とする。これにより、本発明の一実施の形態に係る車両用駆動装置の制御装置は、ドライバの加速要求に対するキックダウン変速の応答性を向上させることができる。
【実施例0010】
以下、本発明の一実施例に係る車両用駆動装置の制御装置を備えた車両について図面を参照して説明する。
【0011】
図１に示すように、車両１は、内燃機関型のエンジン２と、このエンジン２に接続されたトルクコンバータ３０と、変速機３と、駆動輪４と、制御装置１０と、エンジンコントローラ２０と、を含んで構成されている。エンジン２、変速機３およびトルクコンバータ３０は、本発明における車両用駆動装置を構成している。
【0012】
エンジン２には、複数の気筒が形成されている。本実施例において、エンジン２は、各気筒に対して、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行うように構成されている。エンジン２は、車両１の動力源である。
【0013】
変速機３は、エンジン２と駆動輪４との間の動力伝達経路に設けられている。変速機３は、変速機構３１と、変速クラッチ３２と、クラッチアクチュエータ３３と、図示しないシフトアクチュエータと、を有している。変速機３は、制御装置１０によってクラッチアクチュエータ３３およびシフトアクチュエータが制御されることにより、変速機構３１の変速段の変更操作と、変速クラッチ３２の状態の切り替え操作とが自動で行われる自動変速機である。本実施例において、変速機３は、平行軸歯車式の有段手動変速機の構成を基に変速動作を自動化したＡＭＴ（Automated Manual Transmission）からなる。
【0014】
トルクコンバータ３０は、ロックアップクラッチ３５を有する、いわゆるロックアップクラッチ付きのトルクコンバータである。トルクコンバータ３０は、エンジン２と変速クラッチ３２との間の動力伝達経路に設けられ、流体を介して動力の伝達を行いクランク軸２１から入力されるトルク（駆動力）をタービン軸３６に出力する。このように、トルクコンバータ３０は、エンジン２と変速機３との間に設けられている。
【0015】
タービン軸３６には、変速クラッチ３２が接続されている。つまり、タービン軸３６は、トルクコンバータ３０と変速クラッチ３２とを接続している。トルクコンバータ３０は、エンジン２のクランク軸２１から入力されるトルク（駆動力）を、流体を介することにより回転差にて増幅してタービン軸３６および変速クラッチ３２に出力する。そして、トルクコンバータ３０の出力は、タービン軸３６を介して変速クラッチ３２に伝達され、変速クラッチ３２を介して変速機構３１に伝達される。
【0016】
トルクコンバータ３０の内部は、ロックアップクラッチ３５を境にして図示しないアプライ室とリリース室とに区画されている。アプライ室又はリリース室には作動油が供給され、供給される作動油の油圧（作動油圧）によってロックアップクラッチ３５の作動状態を切り替えるようになっている。
【0017】
ロックアップクラッチ３５は、トルクコンバータ３０内に設けられている。ロックアップクラッチ３５は、エンジン２のクランク軸２１とタービン軸３６とが一体的に回転して動力伝達するように接続（以下、「直結」という）する締結状態と、クランク軸２１とタービン軸３６との直結を解除して流体（作動油）を介してクランク軸２１とタービン軸３６とが動力伝達をする解放状態と、の間で作動状態が切り替えられるようになっている。
【0018】
ロックアップクラッチ３５は、アプライ室に作動油圧（以下、この作動油圧を「締結油圧」という）が供給されてリリース室から作動油が排出されることで、締結状態に切り替えられる。逆に、ロックアップクラッチ３５は、リリース室に作動油圧（以下、この作動油圧を「解放油圧」という）が供給されてアプライ室から作動油が排出されることで、解放状態に切り替えられる。
【0019】
変速機構３１は、変速クラッチ３２と駆動輪４との間の動力伝達経路に設けられ、変速クラッチ３２に接続された入力軸３７と、図示しないディファレンシャルを介して駆動輪４に接続された出力軸３８と、を有する。変速機構３１は、変速クラッチ３２から入力軸３７に入力される駆動力を変換および回転速度を変速して、出力軸３８から出力する。このように、変速機構３１は、トルクコンバータ３０を介してエンジン２から伝達された回転を、変速段に応じた変速比で変速して出力する。
【0020】
変速機構３１は、エンジン２から出力され、入力軸３７に伝達されたエンジン２の回転を、後述する複数の変速段のうち選択されたいずれかの変速段に応じた変速比で変速して出力軸３８に出力する。出力軸３８に出力された回転や駆動力は、図示しないディファレンシャルを介して駆動輪４に伝達される。
【0021】
変速機構３１は、歯数比の異なる複数のギヤ対によって変速比の異なる複数の変速段を形成可能に構成されている。変速機構３１は図示しない同期機構（シンクロメッシュ）を備えており、同期機構は、切換え先の変速段での同期を行う。変速機構３１における変速段の変更は、図示しないシフトアクチュエータによって自動で行われるようになっている。詳細には、制御装置１０が、車速及びアクセルペダルの踏込み量に基づき変速マップを参照することにより変速の要否を判断し、変速の指示をシフトアクチュエータに出力する。そして、変速指示を受けたシフトアクチュエータが動作して、変速が行われる。
【0022】
変速クラッチ３２は、トルクコンバータ３０と変速機構３１との間の動力伝達経路に設けられており、トルクコンバータ３０と変速機構３１との間の動力伝達を締結状態または遮断状態に切り替える。変速クラッチ３２は、タービン軸３６と一体で回転するように連結されたクラッチホイールディスク３２ａと、変速機構３１の入力軸３７と一体で回転するように連結されたクラッチディスク３２ｂと、を有する。
【0023】
変速クラッチ３２は、乾式単板クラッチであって、クラッチディスク３２ｂをクラッチホイールディスク３２ａに押し付けることでクラッチディスク３２ｂとクラッチホイールディスク３２ａが一体的に回転して動力伝達する締結状態と、クラッチディスク３２ｂがクラッチホイールディスク３２ａから分離されることでクラッチホイールディスク３２ａとクラッチディスク３２ｂとの間の動力伝達を遮断する遮断状態と、に切り替えられるようになっている。つまり、変速クラッチ３２は、締結状態ではタービン軸３６と入力軸３７との間で動力を伝達し、遮断状態ではタービン軸３６と入力軸３７との間の動力伝達を遮断する。
【0024】
変速クラッチ３２に対する締結状態と遮断状態とを切り替える操作（以下、「クラッチ操作」という）は、クラッチアクチュエータ３３によって自動で行われるようになっている。このように、クラッチアクチュエータ３３によるクラッチ操作と、図示しないシフトアクチュエータによる変速段の変更操作と、により、変速機３の変速段の変更が行われる。
【0025】
クラッチアクチュエータ３３は、制御装置１０に電気的に接続されており、制御装置１０からの指令に基づき、変速クラッチ３２のクラッチ操作を行うようになっている。具体的には、クラッチアクチュエータ３３は、いずれも図示しないレリーズベアリングをレリーズフォーク等にて入力軸３７の軸方向に移動させ、レリーズベアリングにてクラッチホイールディスク３２ａのダイヤフラムスプリングを弾性変形させて変速クラッチ３２を遮断状態とする。また、クラッチアクチュエータ３３は、レリーズベアリングを遮断状態の位置から遮断状態にする時と反対の方向に移動させ、ダイヤフラムスプリングを弾性変形から解放させて変速クラッチ３２を締結状態とする。
【0026】
制御装置１０及びエンジンコントローラ２０は、それぞれＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、バックアップ用のデータなどを保存するフラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。
【0027】
これらコンピュータユニットのＲＯＭには、各種定数や各種マップ等とともに、これらコンピュータユニットを制御装置１０及びエンジンコントローラ２０として機能させるためのプログラムが格納されている。すなわち、ＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、これらコンピュータユニットは、本実施例における制御装置１０及びエンジンコントローラ２０として機能する。
【0028】
制御装置１０には、上述した図示しないシフトアクチュエータ、クラッチアクチュエータ３３及び油圧制御装置４０等の各種装置、クランク角センサ５０、タービン回転速度センサ５１、クラッチ回転速度センサ５２、クラッチ位置検出センサ５３、ロックアップ油圧センサ５４、車速センサ５５及びアクセルセンサ５６等の各種センサ類が接続されている。
【0029】
油圧制御装置４０は、トルクコンバータ３０のロックアップクラッチ３５やクラッチアクチュエータ３３に供給する作動油圧を制御する。油圧制御装置４０は、制御装置１０からの指令に基づきロックアップクラッチ３５に供給する作動油圧の大きさを調整することにより、ロックアップクラッチ３５を締結状態又は解放状態に切り替える。油圧制御装置４０は、制御装置１０からの指令に基づきクラッチアクチュエータ３３に供給する作動油圧の大きさを調整することにより、変速クラッチ３２を締結状態又は遮断状態に切り替える。
【0030】
クランク角センサ５０は、クランク軸２１の回転角（以下、「クランク角」という）を検出する。制御装置１０は、クランク角センサ５０から入力されたクランク角を示す情報に基づきエンジン２の回転速度（クランク軸２１の回転速度）であるエンジン回転速度を算出する。
【0031】
タービン回転速度センサ５１は、タービン軸３６の回転速度（以下、「タービン回転速度」という）を検出する。クラッチ回転速度センサ５２は、クラッチディスク３２ｂ及び入力軸３７の回転速度（以下、「クラッチ回転速度」という）を検出する。
【0032】
クラッチ位置検出センサ５３は、変速クラッチ３２におけるレリーズベアリングの位置あるいはレリーズベアリングの移動状態に関連して移動するレリーズフォーク等の部品の位置（以下、「クラッチ位置」という）を検出する。クラッチ位置は、変速クラッチ３２の状態（遮断状態/半クラッチ状態/締結状態）を示すものでもあり、変速クラッチ３２の伝達するトルクの大きさを示すものとも考えられる。ロックアップ油圧センサ５４は、ロックアップクラッチ３５に供給される作動油圧を検出する。本実施例では、アプライ室に作用する締結油圧を検出することを想定しているが、リリース室に作用する解放油圧を基準にアプライ室に作用する油圧を推定あるいは検出してもよいし、ロックアップ油圧センサ５４を設けなくてもよい。車速センサ５５は、車両１の速度である車速を検出する。アクセルセンサ５６は、運転者による図示しないアクセルペダルの踏込み量を検出する。したがって、アクセルセンサ５６は、ドライバの加速要求を検出する。なお、アクセルセンサ５６は、アクセルペダルの踏込み量に連動して変化するスロットル弁の動きを検出してもよい。
【0033】
制御装置１０は、クラッチ位置検出センサ５３によって検出されたクラッチ位置に基づき、クラッチ位置とクラッチ伝達トルク（以下、「クラッチトルク」ともいう）との関係を定義した図示しないマップを参照することにより、変速クラッチ３２を制御、具体的には変速クラッチ３２のクラッチ操作が行われるようクラッチアクチュエータ３３を制御するクラッチ制御部１０１としての機能を有する。本実施例の制御装置１０は、本発明における制御部を構成する。
【0034】
制御装置１０は、車両１の発進後の走行中の通常の変速を行う場合、変速クラッチ３２を締結状態から遮断状態に切り替えた後、変速機構３１における変速段を変更し、その後、変速クラッチ３２を遮断状態から締結状態に切り替えるように、クラッチアクチュエータ３３及びシフトアクチュエータを制御することによって、クラッチ操作及びシフト操作を自動で行うようになっている。通常の変速とは、例えば、緩い加速のための４速段から５速段へのアップシフト、または緩い減速のための４速段から３速段へのダウンシフトである。制御装置１０は、このような通常の変速を実施する場合、ロックアップクラッチ３５を締結状態に維持するようになっている。
【0035】
ここで、制御装置１０は、ドライバの加速要求に応じて変速機３の変速段をダウンシフトするキックダウン変速を実施する。詳しくは、ドライバの加速要求が大きく、アクセルペダルの踏込み量が所定値を超える場合、制御装置１０は、キックダウン変速を行う。キックダウン変速は、変速機３の変速段を低速側の変速段にダウンシフトして減速比を大きくし、エンジン回転速度を上昇させて駆動力を増大し、車両１を大きく加速させる変速である。
【0036】
キックダウン変速を行う場合、制御装置１０は、変速機３において、まず変速クラッチ３２を解放状態に切り替える。次いで、制御装置１０は、現在の変速段から低速側の変速段へ変更（ダウンシフト）を行う。詳細には、制御装置１０は現在成立している変速段を解除して変速機３を中立状態にし、その後、制御装置１０は、ダウンシフト先の変速段を成立させるべくシフトアクチュエータを制御する。この時、変速機構３１の同期機構が働いて、入力軸３７の回転（クラッチディスク３２ｂの回転）がダウンシフト先の変速段および車速に応じた回転速度となるように同期（シンクロ）を完了させる。その後、制御装置１０は、変速クラッチ３２を締結状態に切り替えるように、クラッチアクチュエータ３３を制御する。そして、これらの変速機３における制御と同時に、エンジン回転速度を上昇させる制御が行われる。
【0037】
したがって、キックダウン変速を速やかに完了させるためには、ダウンシフト先の変速段での同期を速やかに完了する必要がある。そして、この同期後に行われる変速クラッチ３２の締結を速やかに完了するためには、変速クラッチ３２の締結動作が開始できるエンジン回転速度（以下、同期回転速度という）までエンジン回転速度を速やかに上昇させる必要がある。エンジン回転速度を速やかに上昇させるためには、キックダウン変速の実施中にトルクコンバータ３０のイナーシャ（慣性質量）をエンジン２に作用させないようにすることが好ましい。キックダウン変速の実施中にロックアップクラッチ３５が締結状態に維持されている場合、トルクコンバータ３０のイナーシャ（慣性質量）がエンジン２に作用してしまうので、エンジン回転速度を同期回転速度まで速やかに上昇させることができない。つまり、ロックアップクラッチ３５が締結状態に維持されている場合、クランク軸２１には、タービン軸３６とクラッチホイールディスク３２ａが直結されているので、それらのイナーシャ（慣性質量）がクランク軸２１の回転数の上昇を抑制することとなり、キックダウン変速の実施中にエンジン回転速度を同期回転速度まで速やかに上昇させることができない。
【0038】
本実施例では、キックダウン中にタービン回転速度を素早く引き上げる手段として、ロックアップクラッチ３５を解放しエンジン回転速度を先に吹き上げているが、エンジン回転速度でなく、タービン回転に着目すると、以下の様になる。ダウンシフト先の変速段での同期後に行われる変速クラッチ３２の締結を速やかに完了するためには、変速クラッチ３２の締結動作が開始されてから完了するタービン回転速度までタービン回転速度を速やかに上昇させる必要がある。クラッチディスク３２ｂの回転力を利用してタービン回転速度を速やかに上昇させるためには、キックダウン変速の実施中にエンジン２のイナーシャ（慣性質量）をトルクコンバータ３０に作用させないようにすることが好ましい。キックダウン変速の実施中にロックアップクラッチ３５が締結状態に維持されている場合、エンジン２のイナーシャ（慣性質量）がトルクコンバータ３０に作用してしまうので、タービン回転速度を同期回転速度まで速やかに上昇させることができない。つまり、ロックアップクラッチ３５が締結状態に維持されている場合、タービン軸３６には、クランク軸２１が直結されているので、それらのイナーシャ（慣性質量）がタービン軸３６の回転数の上昇を抑制することとなり、キックダウン変速の実施中にタービン回転速度を同期回転速度まで速やかに上昇させることができない。
【0039】
そこで、本実施例において、制御装置１０は、キックダウン変速を実施して変速機３の変速段を所定の変速段にダウンシフトする場合、ロックアップクラッチ３５を解放状態に切り替えた状態で、変速クラッチ３２の切り替えを伴う変速段の変更を行う。ここでいう所定の変速段とは、車両の発進に用いる様な比較的大きな減速比に設定されている低速段である。なお、変速機構３１の変速段を減速比順に分けると、発進を含む低速走行用の変速段である低速段（発進用変速段ともいう）、中速段（低速段と高速段の中間の変速段）、高速走行用の変速段である高速段に変速段を分けることができる。
【0040】
所定の変速段は、例えば、最も変速比が大きく低速側の変速段である１速段を含み、発進用変速段には、１速段の次に変速比が大きい２速段を車両の発進に用いることがあるため（路面が低摩擦の場合等に用いられる）、１速段に加えて２速段も含まれる。
【0041】
発進用変速段を用いて車両１を発進させる場合、制御装置１０は、ロックアップクラッチ３５を解放状態に制御し、ロックアップクラッチ３５におけるトルク増幅により大きな駆動力を発生させる。また、発進用変速段ではない中高速用の変速段では、制御装置１０は、ロックアップクラッチ３５を締結状態に制御し、ロックアップクラッチ３５における滑りによる燃費の悪化を防止する。
【0042】
また、本実施例において、制御装置１０は、キックダウン変速を実施して変速機３の変速段を所定の変速段にダウンシフトする場合、キックダウン変速の実施中は、エンジン２の目標回転速度である目標エンジン回転速度を、トルクコンバータ３０と変速クラッチ３２とを接続するタービン軸の目標回転速度である目標タービン回転速度よりも高く設定する。
【0043】
次に、図２を参照して本実施例に係る制御装置１０のキックダウン変速の動作について説明する。
【0044】
制御装置１０は、ステップＳ１で、キックダウン変速の要求の有無を判断する。ここでは、アクセルペダルの踏み込み量に基づくドライバの加速要求が所定値より大きい場合等のとき、制御装置１０は、キックダウン変速の要求が有ると判断する。なお、キックダウン変速の要求有無の判断には、アクセルペダルの踏み込み量以外に、運転者によるブレーキ操作の有無やシフトレバー等によるシフトダウン操作を参照することができる。ブレーキ操作やシフトダウン操作を勘案して、キックダウン変速の要求を判断することができる。
【0045】
制御装置１０は、キックダウン変速の要求が有る場合、キックダウン変速を行う。キックダウン変速は、以下のステップＳ２からステップＳ１０からなる。
【0046】
制御装置１０は、ステップＳ２で、ロックアップクラッチ３５の解放指示と、変速クラッチ３２の解放指示とを行う。解放指示を受け、ロックアップクラッチ３５と変速クラッチ３２の解放が開始される。
【0047】
次いで、制御装置１０は、ステップＳ３で、変速クラッチトルク≦０［Ｎｍ］となるまで判別を繰り返す（条件の成立を待つ）。制御装置１０は、変速クラッチトルク≦０［Ｎｍ］となった場合に、ステップＳ４でギヤシフトを開始する。このギヤシフトは、現在の変速段よりも低速側の変速段へのダウンシフトである。つまり、ステップＳ３は、変速クラッチ３２が完全に断となったことを確認するステップであって、駆動力が伝達される状態にある時に変速機構３１のギヤ抜き（現在成立している変速段を解除して変速機３を中立状態にする）を抑制してショックの発生を防止する。
【0048】
制御装置１０は、ステップＳ５で、ステップＳ４で開始されたギヤシフトが完了し、かつ、エンジン回転速度の上昇に伴い増加するタービン回転速度がタービン回転速度≧目標回転速度の関係となるまで判別を繰り返す（条件の成立を待つ）。つまり、ステップＳ５は、変速クラッチ３２を締結する準備ができているかを判別し、変速クラッチ３２の締結開始の頃合いを見はからっている。
【0049】
制御装置１０は、ステップＳ５の判別がＹＥＳとなるとステップＳ６に進み、ステップＳ６で、変速クラッチ３２の締結指示を行う。これにより、変速クラッチ３２は締結が開始する。
【0050】
次いで、制御装置１０は、ステップＳ７で、タービン回転速度＝同期回転速度となるまで判別を繰り返す。なお、同期回転速度は、変速先の変速段の変速比と車速等から演算される入力軸３７の回転速度であって、クラッチディスク３２ｂの回転速度である。つまり、タービン回転速度とクラッチディスク３２ｂの回転速度が同じになり、変速クラッチ３２の締結が完了したことを判別し、ロックアップクラッチ３５の締結開始の頃合いを見はからっている。
【0051】
制御装置１０は、ステップＳ７でタービン回転速度＝同期回転速度になるとステップＳ８に進み、ステップＳ８で、ロックアップクラッチ３５の締結指示を行う。これにより、ロックアップクラッチ３５が締結を開始する。
【0052】
制御装置１０は、ステップＳ９で、タービン回転速度＝エンジン回転速度となるまで判別を繰り返す。
【0053】
制御装置１０は、ステップＳ９でタービン回転速度＝エンジン回転速度になった場合、ステップＳ１０で、ロックアップクラッチ３５の締結が完了したと判定する。
【0054】
制御装置１０は、ステップＳ１１で、キックダウン変速の動作が完了したと判定し、今回の動作を終了する。
【0055】
次に、図２のキックダウン変速の動作を行った場合（図３参照）と、ロックアップクラッチ３５を締結状態に維持したままキックダウン変速の動作を行う場合の比較例（図４参照）とについて、車両状態の推移について説明する。
【0056】
図３は、図２に示す本実施例のキックダウン変速の動作を行った場合の車両状態の推移を示すタイミングチャートであり、初期状態では、ロックアップクラッチ３５および変速クラッチ３２は締結状態にされており、中速段あるいは高速段にて一定の車速で走行している。
【0057】
図３において、時刻ｔ１で、キックダウン変速の要求（例えば、アクセルペダルが大きく踏込まれた）があり、キックダウン変速が開始される。この時刻ｔ１では、ロックアップクラッチ３５の解放指示と、変速クラッチ３２の解放指示とが行われる。
【0058】
その後、時刻ｔ２で、ロックアップクラッチ３５の解放が完了する。ロックアップクラッチ３５の解放が完了すると、エンジン２に対するタービン軸３６以降の動力伝達経路のイナーシャ（慣性質量）の作用が減少するため、エンジン回転速度が速やかに上昇を開始する。
【0059】
その後、時刻ｔ３で、変速クラッチ３２の解放が完了する。変速クラッチ３２の解放が完了すると、タービン軸３６は入力軸３７から分離されて流体（作動油）を介してクランク軸２１の回転が伝わりタービン回転速度が上昇を開始する。また、変速クラッチ３２の解放後は、変速段の変更（ダウンシフト）が行われるため、車速に対する切り替え後の変速段に応じた回転速度まで、クラッチ回転速度が上昇する。図３に示すように、タービン回転の加速度よりもクラッチ回転の加速度を大きくして、変速機構３１におけるダウンシフトを短時間で完了させる。また、クラッチ回転の加速度よりもタービン回転の加速度を比較的緩やかにして、エンジン回転速度の制御を容易にしている。そして、図３に示すように、キックダウン変速の時に、タービン回転速度よりもクラッチ回転速度が上回る瞬間が存在するようにしてもよく、この様に設定すれば、クラッチディスク３２ｂの回転力を利用してタービン軸３６の回転速度を上昇させることができる。
【0060】
その後、時刻ｔ４で、エンジン回転速度が最大値（目標エンジン回転速度）まで到達し、変速クラッチ３２の締結（タービン軸３６とクラッチディスク３２ｂの同期）が開始される。この時、エンジン回転速度は目標エンジン回転速度に維持される様に制御され、クラッチディスク３２ｂの回転速度に比較してタービン軸３６の回転速度が大きく低下してクラッチディスク３２ｂの回転速度とタービン軸３６の回転速度が近づいていく。
【0061】
この状態をタービン回転速度に着目すると、時刻ｔ４で、タービン回転速度が目標タービン回転速度に到達し、変速クラッチ３２の締結（タービン軸３６とクラッチディスク３２ｂの同期）が開始される。この後、タービン回転速度はクラッチディスク３２ｂによって回転速度が大きく低下するので、時刻ｔ４でタービン回転速度が最大値となる。
【0062】
その後、時刻ｔ５で、変速クラッチ３２の同期が完了する。変速クラッチ３２の同期が完了すると、タービン回転速度とクラッチ回転速度が等しくなる。また、この時刻ｔ５では、変速クラッチ３２の締結（タービン軸３６とクラッチディスク３２ｂの同期）が完了したことに応じて、ロックアップクラッチ３５の締結指示が行われる。そして、タービン回転速度およびクラッチ回転速度は、トルクコンバータ３０を介して伝達されたエンジン２の動力により、エンジン回転速度と等しくなるように上昇する。つまり、変速クラッチ３２が締結された時刻ｔ５以降に、車速の上昇が本格的に始まる。この時、エンジン回転速度は変速クラッチ３２を締結する時よりもやや高めに制御される。
【0063】
その後、時刻ｔ６で、ロックアップクラッチ３５の締結が完了し、キックダウン変速を構成する一連の動作の全てが完了する。その後は、アクセル操作に応じてエンジン回転速度が制御される。図３に示す例では、エンジン回転速度が上昇し車両の加速が継続されている。
【0064】
図４は、ロックアップクラッチ３５を締結状態に維持したまま変速段の変更を行う場合の比較例の車両状態の推移を示すタイミングチャートであり、初期状態では、ロックアップクラッチ３５および変速クラッチ３２は締結状態にされている。
【0065】
図４において、時刻ｔ１１で、キックダウン変速の要求があり、変速クラッチ３２の解放指示が行われる。
【0066】
その後、時刻ｔ１２で、変速クラッチ３２の解放が完了する。
【0067】
その後、時刻ｔ１３で、エンジン回転速度が最大値（目標エンジン回転速度）まで到達し、変速クラッチ３２の同期が開始される。
【0068】
その後、時刻ｔ１４で、変速クラッチ３２の同期が完了する。
【0069】
このように、図４の比較例では、時刻ｔ１１で、キックダウン変速の要求があったときに、ロックアップクラッチ３５を締結状態に維持しているため、エンジン回転速度が速やかに上昇することができない。そのため、時刻ｔ１３でエンジン回転速度が最大値（目標エンジン回転速度）に到達するタイミングが遅くなってしまい、変速クラッチ３２の同期を完了するタイミングが遅くなってしまう。このため、キックダウン変速の開始から完了までに要する時間が長くなってしまう。したがって、図４の比較例では、キックダウン変速の応答性が劣ってしまう。
【0070】
以上のように、本実施例において、制御装置１０は、キックダウン変速を実施して変速機３の変速段を所定の変速段にダウンシフトする場合、ロックアップクラッチ３５を解放状態に切り替えた状態で、変速クラッチ３２の切り替えを伴う変速段の変更を行う。
【0071】
この構成により、変速クラッチ３２の切り替えを伴う変速段の変更中は、ロックアップクラッチ３５が解放状態に切り替えられた状態となり、トルクコンバータ３０のタービン軸側のイナーシャトルクがエンジン２に作用しなくなるので、変速後の変速段に応じた目標回転速度まで速やかにエンジン回転速度を上昇させることができる。
【0072】
また、あらかじめエンジン回転速度を上昇させておくと、変速クラッチ３２の解放後にタービン回転速度を上昇させる際に、エンジン２のイナーシャトルクがトルクコンバータ３０に作用しなくなるため、変速後の変速段に応じた目標タービン回転速度まで速やかにタービン回転速度を上昇させることができる。つまり、ロックアップクラッチの解放により、変速クラッチ開放前にエンジン回転速度を速やかに上昇させたため、変速時間を短縮できただけでなく、エンジン回転を上昇させたことで変速クラッチ解放後にタービン回転をすぐに上昇させることができるので（エンジンのイナーシャが作用しないため）変速時間の短縮することができる。
【0073】
このため、変速に要する時間を短縮することができ、変速中のトルクの断絶時間を短縮できる。
【0074】
また、エンジン回転速度の上昇に伴うトルクコンバータ３０の増幅作用を利用して、力強い加速が可能となる。
【0075】
この結果、ドライバの加速要求に対するキックダウン変速の応答性を向上させることができる。
【0076】
また、本実施例において、制御装置１０は、キックダウン変速を実施して変速機３の変速段を所定の変速段にダウンシフトする場合、キックダウン変速の実施中は、エンジン２の目標回転速度である目標エンジン回転速度を、トルクコンバータ３０と変速クラッチ３２とを接続するタービン軸の目標回転速度である目標タービン回転速度よりも高く設定する。
【0077】
この構成により、キックダウン変速の実施中は、トルクコンバータ３０の作動流体を介してエンジン２の回転がタービン軸に伝達され、エンジン回転速度に近づくようにタービン回転速度が上昇するので、タービン回転速度の上昇を早めることができ、変速に要する時間を短縮することができる。
【0078】
また、本実施例において、所定の変速段は、車両の発進に用いる発進用変速段である。
【0079】
この構成により、ドライバの加速要求が大きいために１速段等の発進用変速段へのキックダウン変速が実施される場合、ロックアップクラッチ３５を解放状態に切り替えた状態で、変速クラッチ３２の切り替えを伴う変速段の変更が行われるので、ドライバの期待する加速を実現でき、ドライバの加速要求に対するキックダウン変速の応答性を向上させることができる。
【0080】
また、ドライバの加速要求が大きくなく、発進用変速段ではない変速段へのキックダウン変速を実施する場合は、ロックアップクラッチ３５を締結状態に維持したまま、変速クラッチ３２の切り替えを伴う変速段の変更が行われるので、トルクコンバータ３０の作動流体の滑りによる燃費の悪化を抑制することができる。
【0081】
本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【0082】
１ 車両
２ エンジン
３ 変速機
１０ 制御装置（制御部）
３０ トルクコンバータ
３１ 変速機構
３２ 変速クラッチ
３３ クラッチアクチュエータ（アクチュエータ）
３５ ロックアップクラッチ
３６ タービン軸
２ エンジン
３ 変速機
１０ 制御装置（制御部）
３０ トルクコンバータ
３１ 変速機構
３２ 変速クラッチ
３３ クラッチアクチュエータ（アクチュエータ）
３５ ロックアップクラッチ
３６ タービン軸
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】