自動変速機の変速制御装置
【課題】エンジントルクコントロール制御と油圧学習制御とが行われる変速制御装置において、エンジンの要求トルクと出力トルクとの乖離を解消して油圧学習制御の精度を向上させる。
【解決手段】本発明は、第１の変速段から第２の変速段への変速を行う変速制御手段と、要求値として第１の要求トルクを変速時にエンジンに出力する第１のトルク要求手段（Ｓ３２）と、要求値として第２の要求トルクをエンジンに出力する第２のトルク要求手段と（Ｓ３５）、要求値が第２の要求トルクへ変更されたことによる回転要素の変化量に基づいて、要求値とエンジンの出力トルクとの間に乖離があるか否かを判定する乖離判定手段と（Ｓ３６）、次回の変速時に乖離を解消するように要求値を補正する要求値補正手段と（Ｓ３７）を備える。
【解決手段】本発明は、第１の変速段から第２の変速段への変速を行う変速制御手段と、要求値として第１の要求トルクを変速時にエンジンに出力する第１のトルク要求手段（Ｓ３２）と、要求値として第２の要求トルクをエンジンに出力する第２のトルク要求手段と（Ｓ３５）、要求値が第２の要求トルクへ変更されたことによる回転要素の変化量に基づいて、要求値とエンジンの出力トルクとの間に乖離があるか否かを判定する乖離判定手段と（Ｓ３６）、次回の変速時に乖離を解消するように要求値を補正する要求値補正手段と（Ｓ３７）を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンといった原動機のトルクコントロール制御と油圧学習制御とが行われる自動変速機の変速制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動変速機は複数の遊星歯車機構によって構成され、エンジンといった原動機（以下エンジンとする）からトルクコンバータを介して入力される入力軸の回転を変速して出力軸へと伝達する。遊星歯車機構は複数の回転要素と、回転要素の回転を拘束可能な油圧式摩擦要素とを有し、自動変速機は各摩擦要素の締結状態の組み合わせを切り替えることで、遊星歯車機構におけるトルクの伝達経路を切り替えて変速比を変化させている。
【０００３】
このような自動変速機では、変速時に出力軸のトルクが急激に変化して、このトルク変動によって変速ショックが発生することがある。そこで、変速時に一時的にエンジンの出力トルクを低減させることで変速ショックを低減させるエンジントルクコントロール制御が知られており、エンジントルクの低減量は変速ショックや変速フィーリング、変速時間などを考慮して設定される。
【０００４】
また、変速時に変速時間が目標変速時間となるように油圧を学習制御することや、入力軸の回転速度の変化率が目標変化率となるように油圧を学習制御することが従来から行われており、これら油圧学習制御によって摩擦要素を駆動するソレノイドや油圧回路、摩擦材などの個体差による変速性能の悪化が防止される。上記のようなエンジントルクコントロール制御と油圧学習制御とを行う技術が特許文献１、２に記載されている。
【特許文献１】特開平８−４９５７８号公報
【特許文献２】特開平１１−１０８１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし上記従来の技術では、油圧学習制御はエンジンの出力トルクが要求トルク通りに出力されているという前提で行われているので、個体差などによりエンジンの要求トルクと実際の出力トルクとの間に乖離がある場合には、仮に油圧学習制御によって変速時間や入力軸の回転速度の変化率が目標値に収束しても、変速ショックや変速フィーリングが狙い通りにならないという問題がある。
【０００６】
例えば、イナーシャフェーズの所要時間が目標時間となるように油圧学習制御している場合であって、個体差によりエンジンの出力トルクが要求トルク以上となる場合には、イナーシャフェーズの時間を目標時間に収束させることはできても、適正な油圧に対して油圧が高すぎるので、摩擦要素の締結時におけるトルク変動が大きくなって変速ショックが発生してしまう。
【０００７】
本発明は、変速中にエンジンといった原動機のトルクコントロール制御と変速制御とが行われる変速制御装置において、原動機の要求トルクと出力トルクとの乖離を解消して変速制御の精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、原動機からの伝達トルクによって回転する回転要素と複数の摩擦係合要素とを有する変速機構を備えた自動変速機の変速制御装置において、摩擦係合要素の係合圧を変化させて係合状態の組み合わせを切り替えることで、第１の変速段から第２の変速段への変速を行う変速制御手段と、要求値として第１の要求トルクを変速時に原動機に出力する第１のトルク要求手段と、第１の要求トルクが出力されているときに、要求値として第２の要求トルクを原動機に出力する第２のトルク要求手段と、要求値が第１の要求トルクから第２の要求トルクへ変更されたことによる回転要素の変化量に基づいて、要求値と原動機の出力トルクとの間に乖離があるか否かを判定する乖離判定手段と、乖離があると判定されたとき、次回の変速時に乖離を解消するように要求値を補正する要求値補正手段とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、要求値を第１の要求トルクから第２の要求トルクへと変更し、このときの回転要素の変化量から要求値とエンジンの出力トルクとの間の乖離を判定して、この乖離を解消するように要求値を補正するので、エンジントルクの要求値と実際の出力トルクとの間の乖離を解消することができる。これによりエンジンの出力トルクが要求トルク通りに出力されることになるので、エンジンが要求トルク通りに出力することが前提である変速制御の制御精度が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下では図面を参照して本発明の実施の形態について詳しく説明する。図１は本実施形態における自動変速機の変速制御装置を示す構成図である。図１に示すように、エンジン１の後端には自動変速機２が接続されており、エンジン１の駆動力は自動変速機２を介して駆動輪（図示せず）に伝達される。自動変速機２は、トルクコンバータ３、変速機本体４、油圧コントローラ５から構成されており、車室内等に設置された自動変速機制御用のＡＴＣＵ６（変速制御手段、記憶手段）により駆動制御される。変速機本体４は複数組のプラネタリギヤの他、油圧クラッチや油圧ブレーキ等の油圧摩擦係合要素を内蔵している。また、油圧コントローラ５には、一体に形成された油圧回路の他、ＡＴＣＵ６によってデューティ駆動される複数のソレノイド弁が収納されている。なお、このソレノイド弁は、後述する複数の摩擦係合要素毎にそれぞれ設けられている。
【００１１】
また、自動変速機２には運転モードを切り替える切替レバー（図示せず）が装着されており、運転者がこの切替レバーを操作することにより、パーキングレンジ、走行レンジ（例えば、１速段〜４速段）、ニュートラルレンジ及び後退レンジ等の変速レンジの選択を手動で行えるようになっている。この走行レンジには自動変速モードと手動変速モードの２つの変速モードがあり、自動変速モードが選択された場合には、変速（変速段切替）は、エンジン回転速度（例えばトルクコンバータ３のタービン３０のタービン回転速度）とエンジン負荷（例えばスロットル開度）とに基づき予め設定されたシフトマップに従って自動的に実施される一方、手動変速モードが選択された場合には、変速段はこのシフトマップにかかわらず選択された変速段に固定されるか、又は、選択された変速段領域内に限定してシフトマップに従って自動的に実施される。
【００１２】
ＡＴＣＵ６は、図示しない入出力装置、多数の制御プログラムを内蔵した記憶装置（不揮発性ＲＡＭ、ＲＯＭ、等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えており、その入力側には、トルクコンバータ３のタービン３０のタービン回転速度を検出するタービン回転センサ７、車速Ｖを検出する車速センサ８、図示しないスロットルバルブの開度を検出するスロットルセンサ９等が接続されている。一方、ＡＴＣＵ６の出力側には、前述の油圧コントローラ５に収納された複数のソレノイド弁及びエンジン１の出力を制御するＥＣＵ４０が接続されている。ＥＣＵ４０はＡＴＣＵ６から出力されたエンジン１のトルク要求値に従って、エンジン１の点火時期、吸入空気量、燃料供給量及び吸排気弁の開閉時期などを変更してエンジン１の出力を制御する。なお、ＡＴＣＵ６にはこれらのセンサの他、変速レンジの切替位置を検出するインヒビタスイッチ、スロットルバルブの閉鎖状態を検出するアイドルスイッチ等、種々のセンサやスイッチ類が接続されている。
【００１３】
トルクコンバータ３は、ハウジング３７、ケーシング３４、ポンプ３１、ステータ３２、タービン３０等を含む流体継手から構成されており、ポンプ３１はケーシング３４を介して入力軸たる駆動軸３６に連結されている。また、ステータ３２はワンウェイクラッチ３３を介してハウジング３７に連結され、タービン３０は出力軸たる変速機本体４のインプットシャフト１１に連結されている。更に、トルクコンバータ３内には、ケーシング３４とタービン３０との間に湿式単板型のダンパクラッチ（ロックアップクラッチ）３５が介装され、このダンパクラッチ３５の係合により駆動軸３６とインプットシャフト１１とが直結可能となっている。
【００１４】
図２は本実施形態における自動変速機の変速機本体内のギヤトレーンを示した概略図であり、例として前進４段、後進１段が達成可能な変速機本体４を示している。図２に示すように、タービン３０にはインプットシャフト１１（回転要素）が接続されており、このインプットシャフト１１には、変速機構１０として、第１、第２プラネタリギヤ１２（回転要素）、１３（回転要素）の他、第１プラネタリギヤ１２のサンギヤ１４をインプットシャフト１１に結合する第１クラッチ１５（摩擦係合要素）、第２プラネタリギヤ１３のピニオンキャリア１６をインプットシャフト１１に結合する第２クラッチ１７（摩擦係合要素）、第２プラネタリギヤ１３のサンギヤ１８をインプットシャフト１１に結合する第３クラッチ１９（摩擦係合要素）が保持されている。
【００１５】
また、変速機本体４のケーシング２０には、第１プラネタリギヤ１２のインターナルギヤ２１を固定し、反力要素となる第１ブレーキ２２（摩擦係合要素）と、第２プラネタリギヤ１３のサンギヤ１８を固定し、反力要素となる第２ブレーキ２３（摩擦係合要素）とが取り付けられている。インプットシャフト１１の回転は、第１プラネタリギヤ１２のピニオンキャリア２４、ピニオンキャリア２４に連結されたドライブギヤ２６及びドリブンギヤ２７を介してカウンターシャフト２８に伝達され、更にデファレンシャルキャリア２９に伝達される。
【００１６】
なお、第１プラネタリギヤ１２のインターナルギヤ２１と第２プラネタリギヤ１３のピニオンキャリア１６、第１プラネタリギヤ１２のピニオンキャリア２４と第２プラネタリギヤ１３のインターナルギヤ２５はそれぞれ結合されており、それらは一体に回転する。
【００１７】
図３は摩擦係合要素の油圧制御回路の一部を示す概略図である。油圧回路は、摩擦係合要素、例えば第２クラッチ１７への油圧の給排を制御するソレノイド弁、例えば第２ソレノイド弁７１を備えている。この第２ソレノイド弁７１は、常閉型の２位置切替弁で、３箇所にポート７１ａ、７１ｂ、７１ｃを有している。
【００１８】
第１ポート７１ａには、オイルパン６８から作動油を汲み上げるオイルポンプ６９に延びる第１油路６０が接続されており、この第１油路６０には、調圧弁（レギュレータ弁）７０が介在され、所定圧に調圧された作動油圧（ライン圧）が第２ソレノイド弁７１に供給されている。また、第２ポート７１ｂには、第２クラッチ１７に延びる第２油路６１が、第３ポート７１ｃには、オイルパン６８へ作動油を排出する第３油路６２がそれぞれ接続されており、第２油路６１には、アキュムレータ７３が介在されている。
【００１９】
第２ソレノイド弁７１は、ＡＴＣＵ６に電気的に接続されており、ＡＴＣＵ６からの駆動信号により、デューティ制御が実行される。そして、ソレノイド７１ｅが消勢されている場合には、弁体７１ｆは、リターンスプリング７１ｇに押圧されて第１ポート７１ａと第２ポート７１ｂの連通を遮断するとともに、第２ポート７１ｂと第３ポート７１ｃを連通させる。一方、ソレノイド７１ｅが付勢されている場合には、弁体７１ｆは、リターンスプリング７１ｇに抗してリフトし、第１ポート７１ａと第２ポート７１ｂを連通させるとともに、第２ポート７１ｂと第３ポート７１ｃとの連通を遮断する。
【００２０】
ＡＴＣＵ６からソレノイド弁、例えば第２ソレノイド弁７１に供給されるデューティ率が１００％の場合には、摩擦係合要素、例えば第２クラッチ１７に供給される作動油圧は調圧弁７０により調圧されたライン圧となる。一方、デューティ率の減少に応じて第２クラッチ１７に供給される油圧は小になり、デューティ率０％の場合には、弁体７１ｆはリターンスプリング７１ｇにより第１ポート７１ａと第２ポート７１ｂとの連通を遮断するとともに、第２ポート７１ｂと第３ポート７１ｃとを連通させ、第２クラッチ１７から作動油を排出することになる。
【００２１】
図４は、第２クラッチの断面詳細図である。図４に示すように、この第２クラッチ１７は、多数の摩擦係合板５０を備えている。これら摩擦係合板５０は、インプットシャフト１１と一体に回転するクラッチプレート５０ａと、ピニオンキャリア１６と一体に回転するクラッチディスク５０ｂとから構成されている。この第２クラッチ１７の結合時には、第２ソレノイド弁７１によって油圧制御された作動油が、第１油路６１からポート５１を介して第２クラッチ１７に供給され、ピストン５２が往動して各摩擦係合板５０のクラッチプレート５０ａとクラッチディスク５０ｂとが結合する。一方、解放時には、リターンスプリング５３によりピストン５２が押し戻されることにより、作動油がポート５１、第一油路６１、第２ソレノイド弁７１、第２油路６２を介して排出され、クラッチプレート５０ａとクラッチディスク５０ｂとの摩擦係合は解放される。
【００２２】
この第２クラッチ１７のクラッチプレート５０ａとクラッチディスク５０ｂとの間には、解放時において引きずり現象が発生することなく、完全に解放状態になるように、充分なクリアランス（ガタ）が設けられている。従って、結合時にあっては、クラッチプレート５０ａとクラッチディスク５０ｂとが結合状態に入る前に、先ず、該クリアランス（ガタ）を略ゼロにし、無効ストロークを解消するための所謂ガタ詰め操作が実施される。
【００２３】
なお、第１クラッチ１５、第２ブレーキ２３等については、第２クラッチ１７と略同一の構成であるから、それらの説明は省略する。
【００２４】
以上のような構成の変速機本体４を持つ自動変速機２では、切替レバーが走行レンジの自動変速モードに選択されて走行しているとき、前述したように車速センサ７で検出される車速Ｖ及びスロットルセンサ８で検出されるスロットル開度に応じて上述の第１〜第３クラッチ１５、１７、１９及び第１〜第２ブレーキ２２、２３等の摩擦係合要素が、各々に設定されたソレノイド弁によってデューティ駆動制御され、図５に示すような結合あるいは解放の組み合わせにより、自動的に各変速段が確立されるようになっている。図５の○が各クラッチあるいは各ブレーキの結合を示している。
【００２５】
変速時においては、所定のデューティ率に設定された駆動信号が所定の出力パターンで油圧コントローラ５の各ソレノイド弁に供給され、シフトフィーリングの良い最適な変速制御が実行される。すなわち、解放側の摩擦係合要素への供給油圧を低減させながら締結側の摩擦係合要素への供給油圧を増大させるように各摩擦係合要素への供給油圧が制御される。また、油圧制御とは別に自動変速機２の出力軸のトルク変動によるショックの発生を防止する目的でエンジン１の出力トルクを一時的に低減させるエンジントルクコントロール制御が実行される。
【００２６】
以下、図６、図７を参照しながら本実施形態で行う変速制御について説明する。図６は油圧制御を示すフローチャートであり、図７はエンジントルクコントロール制御を示すフローチャートである。なお、本実施形態では２−３アップシフト時における制御について例示しており、さらに図６は締結側の摩擦係合要素である第２クラッチ１７の係合圧の制御を示している。
【００２７】
初めに図６を参照しながら油圧制御について説明する。ＡＴＣＵ６から２−３アップシフトの変速指令が出力されると、解放側の摩擦係合要素である第２ブレーキ２３を駆動するソレノイド弁のデューティ率を１００％から０％に切り替え、第２ブレーキ２３の油圧を低下させる。
【００２８】
ステップＳ１１では、第２クラッチ１７の油圧をガタ詰め指示油圧に設定する。ガタ詰め指示油圧は、クラッチプレート５０ａとクラッチディスク５０ｂとの間のクリアランス（ガタ）を詰めて第２クラッチ１７の無効ストロークを解消するために必要な油圧である。したがって、第２クラッチ１７の動作が最も早くなるように第２ソレノイド弁７１のデューティ率が所定時間だけ１００％に設定される。これにより、第２クラッチ１７の油圧は徐々に増大し、所定時間が経過するとステップＳ１２へ進む。
【００２９】
ステップＳ１２では、第２クラッチ１７の油圧を結合準備指示油圧に設定する。結合準備指示油圧は、第２クラッチ１７のクラッチプレート５０ａとクラッチディスク５０ｂとの回転速度差を速やかに低減させるのに充分な油圧であり、タービントルク及び変速種に応じて設定される。
【００３０】
これにより、クラッチプレート５０ａとクラッチディスク５０ｂとの係合が開始され、それらの回転速度差が低減し始めると、タービン３０の回転速度が２速段での同期回転速度から３速段での同期回転速度に向けて低下し始める。
【００３１】
ステップＳ１３では、イナーシャフェーズが開始されたか否かを判定する。イナーシャフェーズが開始されたと判定されるとステップＳ１４へ進み、開始されていないと判定されると繰り返しステップＳ１３の判定が行われる。タービン３０の回転速度が２速段での同期回転速度から所定値以上低下したとき、イナーシャフェーズが開始されたと判定される。また、タービン３０の回転速度の代わりにギア比が所定値以上変化したときイナーシャフェーズが開始されたと判定してもよい。
【００３２】
ステップＳ１４では、第２クラッチ１７の油圧を結合指示油圧に設定する。結合指示油圧は、第２クラッチ１７の締結容量が第２クラッチ１７の分担トルクより所定量だけ大きくなるように、タービントルク及び変速種に応じて設定される。
【００３３】
ステップＳ１５（油圧補正禁止手段）では、前回変速時にエンジントルクコントロール制御においてトルク要求値を補正したか否かを判定する。トルク要求値を補正したと判定されるとステップＳ１９へ進み、補正していないと判定されるとステップＳ１６へ進む。前回変速時にエンジントルクコントロール制御においてトルク要求値を補正した場合には、今回変速時にトルク要求値を変更してトルク要求値の学習が行われるので、この場合には以下のステップＳ１７及びＳ１８における油圧学習制御及びフィードバック制御を禁止する。なお、エンジントルクコントロール制御については後述する。
【００３４】
ステップＳ１６では、結合指示油圧の補正が必要であるか否かを判定する。結合指示油圧の補正が必要であると判定されるとステップＳ１７へ進み、補正が必要ないと判定されるとステップＳ１８へ進む。イナーシャフェーズを検知した後、第１の時間（例えば検知後８０ｍｓ）から第２の時間（例えば検知後１４０ｍｓ）の間におけるタービン３０の回転速度の変化率の平均値が所定範囲内であるとき、結合指示油圧の補正が必要ないと判定される。ここで、イナーシャフェーズ検知後、第１の時間から第２の時間の間におけるタービン３０の回転速度の変化率の平均値が所定範囲内にないときは、第２クラッチ１７への供給油圧が高すぎるために係合が速くなっている場合、又は第２クラッチ１７への供給油圧が低すぎるために係合が遅くなっている場合であるので、次回変速時に結合指示油圧を補正する必要がある。
【００３５】
ステップＳ１７（油圧補正手段）では、次回変速時の結合指示油圧を補正する。イナーシャフェーズ検知後、第１の時間から第２の時間の間におけるタービン３０の回転速度の変化率の平均値が所定範囲より小さい（変化量が大きい）とき、次回変速時の結合指示油圧は小さくなるように補正され、所定範囲より大きい（変化量が小さい）とき、次回変速時の結合指示油圧は大きくなるように補正される。
【００３６】
ステップＳ１８（油圧補正手段）では、結合指示油圧をフィードバック制御する。結合指示油圧は、タービン３０の回転速度の変化率が、タービントルク及び変速種に応じて設定される目標タービン回転速度変化率となるようにリアルタイムでフィードバック制御される。
【００３７】
ステップＳ１９では、イナーシャフェーズが終了したか否かを判定する。イナーシャフェーズが終了したと判定されるとステップＳ２０へ進み、イナーシャフェーズが終了していないと判定されると繰り返しステップＳ１９の判定が行われる。タービン３０の回転速度が３速段での同期回転速度まで低下したとき、イナーシャフェーズが終了したと判定される。また、タービン３０の回転速度の代わりにギア比が３速段相当のギア比に変化したときイナーシャフェーズが終了したと判定してもよい。
【００３８】
ステップＳ２０では、第２クラッチ１７の油圧を変速完了指示油圧に設定する。変速完了指示油圧は第２クラッチ１７を締結状態に保持するための油圧であり、第２ソレノイド弁７１のデューティ率を１００％とすることで第２クラッチ１７を完全締結状態とする。
【００３９】
次に、図７を参照しながら上記油圧制御と並行して行われるエンジントルクコントロール制御について説明する。
【００４０】
ステップＳ３１では、図６のステップＳ１３と同様にしてイナーシャフェーズが開始されたか否かを判定する。イナーシャフェーズが開始されたと判定されるとステップＳ３２へ進み、開始されていないと判定されると繰り返しステップＳ３１の判定が行われる。
【００４１】
ステップＳ３２（第１のトルク要求手段）では、ＡＴＣＵ６からＥＣＵ４０に対してエンジンのトルク要求値として第１のトルク要求値を出力する。第１のトルク要求値は、変速時における自動変速機２の出力軸のトルク変動に伴うショックの発生を低減させる目的で一時的にエンジンの出力トルクを低下させるようにＥＣＵ４０に対して出力されるトルクであり、現在のエンジン１の出力トルクより低い値が出力される。トルク要求値を出力することによって低下するトルクダウン量はタービントルク及び変速種に基づいて決定される。
【００４２】
ステップＳ３３では、前回変速時にトルク要求値を補正したか否かを判定する。前回変速時にトルク要求値を補正したと判定されるとステップＳ３４へ進み、補正していないと判定されるとステップＳ３８へ進む。前回変速時にトルク要求値を補正したと判定されるのは、前回変速時に後述するステップＳ３７において補正を行った場合である。なお、エンジントルクコントロール制御が初めて実行されるときは本ステップの判定によらずステップＳ３４へと進む。
【００４３】
ステップＳ３４では、タービン３０の回転速度の変化率が所定時間一定であるか否かを判定する。タービン３０の回転速度の変化率が所定時間一定であると判定されるとステップＳ３５へ進み、一定でないと判定されると繰り返し本ステップＳ３４の判定が行われる。タービン３０の回転速度の変化率が所定時間一定であるか否かを判定することでタービントルクが安定状態にあるか否かを判定することができる。
【００４４】
ステップＳ３５（第２のトルク要求手段）では、トルク要求値を変更して第２のトルク要求値をＡＴＣＵ６からＥＣＵ４０に対して出力する。第２のトルク要求値はステップＳ３２において指令された第１のトルク要求値より大きなトルクであり、現在のタービントルク及び変速種に応じてタービントルクが小さいほど小さなトルクに設定される。なお、ここでは第２のトルク要求値は第１のトルク要求値より大きいが、第１のトルク要求値より小さくても以下の制御を行うことができ、タービントルク及び変速種に応じて適宜設定される。
【００４５】
ステップＳ３６（乖離判定手段）では、トルク要求値と実際のエンジン１の出力値との間にずれがあるか否かを判定する。トルク要求値と出力値との間にずれがあると判定されるとステップＳ３７へ進み、ずれがないと判定されるとステップＳ３８へ進む。ステップＳ３５においてトルク要求値を第１のトルク要求値から第２のトルク要求値へと変更したことによりタービン３０の回転速度の変化率が変化するが、この変化率が第１のトルク要求値と第２のトルク要求値との差に基づいた所定の変化率とならないときトルク要求値と実際のエンジン１の出力値との間にずれがあると判定される。
【００４６】
ステップＳ３７（要求値補正手段）では、次回変速時のトルク要求値を補正する。次回変速時のトルク要求値は、エンジン１のトルク要求値と実際の出力値との間のずれを解消するように補正される。
【００４７】
ここで、トルク要求値の補正量について説明する。エンジン１のトルク要求値と実際の出力値とのずれは例えば図８に示すように１次の近似式で表すことができる。図８はエンジンの要求トルクと実際の出力値との関係を示すグラフであり、点線はずれがない場合を示し、実線はずれがある場合を示している。
【００４８】
ずれの成分は点線に対する横軸方向の成分であるオフセット成分と、点線に対する傾き成分とに分けることができる。このうちオフセット成分は予め無負荷状態でのエンジン１のトルクを測定し、ＡＴＣＵ６に記憶しておくことで算出することができる。
【００４９】
また、ずれの傾き成分についてはトルク要求値を第１のトルク要求値から第２のトルク要求値へと変化させたときのタービン３０の回転速度の変化率の変位に基づいて推定することができる。すなわち、以下の（１）式に基づいてタービン３０の回転速度の変化率の変位量から実エンジン出力値変化量を演算し、さらに（２）式に基づいて実エンジン出力値変化量からずれの傾き成分を演算することができる。
【００５０】
（実エンジン出力値変化量）＝（タービン回転速度変化率の変位量）＊（エンジンイナーシャ） ・・・（１）
（ずれ（傾き成分））＝１−（実エンジン出力値変化量）／（トルク要求値の変化量） ・・・（２）
【００５１】
以上のようにして演算されたずれのオフセット成分と傾き成分とに基づいて、ずれを解消するようにトルク要求値の補正量が設定される。例えば、トルク要求値に対して実際の出力値が大きい方にずれている場合には、次回変速時のトルク要求値が小さくなるよう補正すればよい。
【００５２】
なお、トルク要求値の補正は設定された補正量を複数回に分けて徐々に行われる。すなわち、同種の変速が行われるたびに補正量を増やしていき、複数回行われたところで上記設定された補正量となるように補正される。また、補正の精度を高めるため変速時のエンジン回転速度に応じていくつかの領域に分けて補正してもよい。
【００５３】
ステップＳ３８では、図６のステップＳ１９と同様にしてイナーシャフェーズが終了したか否かを判定する。イナーシャフェーズが終了したと判定されるとステップＳ３９へ進み、イナーシャフェーズが終了していないと判定されると繰り返しステップＳ３８の判定が行われる。
【００５４】
ステップＳ３９では、ＡＴＣＵ６からＥＣＵ４０へのトルク要求を終了させる。これによりトルクダウン量はゼロとなり、エンジントルクはＥＣＵ４０の演算によって適宜設定される。
【００５５】
次に本実施形態における自動変速機の変速制御装置の作用について図９を参照しながら説明する。図９は、変速時におけるタービン回転速度、タービン回転速度の変化率、トルク要求値、解放側ソレノイド弁のデューティ率、結合側ソレノイド弁のデューティ率の変化を示すタイムチャートである。
【００５６】
時刻ｔ１において、ＡＴＣＵ６から２−３アップシフトの変速指令が出力されると、解放側ソレノイド弁のデューティ率が０％に設定され、解放側の第２ブレーキ２３が解放状態に切り替えられる（図９（ｄ））。また、結合側ソレノイド弁である第２ソレノイド弁のデューティ率を所定時間だけ１００％に設定して第２のクラッチ１７をガタ詰めすることで無効ストロークを解消する（図９（ｅ））。その後第２のクラッチ１７の油圧を結合準備指示油圧に設定する（図９（ｅ））。
【００５７】
時刻ｔ２において、タービン３０の回転速度が２速段での同期回転速度から所定値以上低下してイナーシャフェーズの開始が検知されると（図９（ａ））、ＥＣＵ４０に対して第１のトルク要求値が出力される（図９（ｃ））。また、第２クラッチ１７の油圧は結合指示油圧に設定され（図９（ｅ））、タービン３０の回転速度がさらに低下していく（図９（ａ））。このとき前回変速時にトルク要求値が補正されているので、結合指示油圧の補正及びフィードバック制御は禁止され、第２クラッチ１７の油圧は一定に保持される（図９（ｅ））。
【００５８】
時刻ｔ３において、タービン３０の回転速度の変化率が所定時間一定であると判定されると（図９（ｂ））、トルク要求値が第２のトルク要求値へと変更される（図９（ｃ））。このとき、トルク要求値の変更を変速中におこなうため、式（１）で表すように、エンジンの出力トルクの変化量がそのままタービン回転速度の変化率の変位量に基づいて検出することが可能となっている。その後のタービン３０の回転速度の変化率の変位に基づいてトルク要求値と実際のエンジン１の出力値との間にずれがあると判定されると次回変速時のトルク要求値が補正される。
【００５９】
時刻ｔ４において、タービン３０の回転速度が３速段での同期回転速度まで低下したときイナーシャフェーズの終了が検知され（図９（ａ））、トルク要求が終了してトルク要求値はエンジントルクコントロール制御開始前の値に戻る（図９（ｃ））。
【００６０】
以上のように本実施形態では、トルク要求値を第１のトルク要求値から第２のトルク要求値へと変更し、その後のタービン３０の回転速度の変化率が所定の変化率とならないとき、トルク要求値と実際のエンジン１の出力トルクとがずれていると判定し、このずれを解消するようにトルク要求値を補正するので、トルク要求値と実際の出力トルクとの間のずれを解消することができる。これによりエンジン１の出力トルクが要求トルク通りに出力されるようになるので、要求トルク通りに出力されていることが前提で行われる第２クラッチ１７の係合圧の制御精度を向上させることができる。さらに、トルク要求値の変更を変速中（イナーシャフェーズ中）に行うことにより、式（１）で表すように、タービン３０の回転速度の変化率の変位量といった検出可能なパラメータで行うことが可能となり、実際のエンジンの出力トルクを容易に検出することが可能となる（請求項１に対応）。
【００６１】
また、エンジンの要求トルクと実際の出力トルクとの乖離があるときには、前回変速時にトルク要求値が補正された場合にはステップＳ１６からＳ１８において行われる結合指示油圧の補正及びフィードバック制御を行わないので、エンジンの要求トルクと実際の出力トルクとがずれている状態で第２クラッチ１７の係合圧の誤った補正を行ってしまうのを防止することができる。そして、エンジンの要求トルクと実際の出力トルクとの乖離がなくなると、結合指示油圧の補正及びフィードバック制御といった油圧補正手段によって、第２クラッチ１７の係合圧が適切に行われることになり、狙い通りの変速ショックや変速フィーリングを達成できる（請求項２に対応）。
【００６２】
さらに、タービン３０の回転速度の変化率が所定時間一定であると判定されたとき第２のトルク要求値を出力するので、第１のトルク要求値を出力した後にエンジン１の出力が安定してから第２のトルク要求値が出力されることになり、トルク要求値と実際の出力値とのずれを精度よく演算することができる。これにより、精度よく演算されたずれに基づいてトルク要求値が補正されるのでトルク要求値の補正の精度を向上させることができる（請求項３に対応）。
【００６３】
さらに、第２のトルク要求値は第２のトルク要求値を出力するときのタービントルクが小さいほど小さく設定されるので、タービントルクの大小によらず変速時間をほぼ一定に保つことができ、変速時間がトルク要求値と実際の出力値との間のずれを演算するのに必要な時間より短くなってしまうことを防止することができる。これにより、時間不足によって補正できなくなる回数を減らし、補正の機会を増大させることができ、トルク要求値と実際のエンジン１の出力値とのずれをより早期に解消することができる（請求項４に対応）。
【００６４】
さらに、無負荷状態でのエンジン１のトルクと、トルク要求値を第１のトルク要求値から第２のトルク要求値へと変化させたときのタービン３０の回転速度の変化率の変位とに基づいてずれが演算されるので、ずれの演算精度を向上させることができる。さらにこのずれを解消するようにトルク要求値が補正されるので、補正の精度をさらに向上させることができる（請求項５に対応）。
【００６５】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
【００６６】
例えば、本実施形態は２−３アップシフトの場合を例示しているが、これに限定されることなくその他の変速種であっても同様の作用効果を得ることができる。
【００６７】
また、本実施形態は、原動機のトルクコントロール制御として、エンジンを対象に説明したが、これには限定されない。例えば、エンジン及び電動発電機を備えたハイブリッド車両の電動発電機のトルクコントロール制御においても同様の作用効果を得ることができる。さらに、油圧補正手段として、目標タービン回転速度変化率となるように行う結合指示油圧のフィードバック制御について説明したが、例えば、イナーシャフェーズ時間が目標時間となるように、実際値と目標値との差に応じて次回の結合指示油圧を学習補正する学習制御であっても、同様の作用効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本実施形態における自動変速機の変速制御装置の構成を示す構成図である。
【図２】本実施形態における自動変速機の変速機本体内のギヤトレーンを示した概略図である。
【図３】摩擦係合要素の油圧制御回路の一部を示す概略図である。
【図４】第２クラッチの断面詳細図である。
【図５】変速段ごとの各クラッチ及びブレーキの結合状態を示す図である。
【図６】本実施形態における自動変速機の変速制御装置の制御を示すフローチャートである。
【図７】本実施形態における自動変速機の変速制御装置の制御を示すフローチャートである。
【図８】エンジントルク要求値と出力値とのずれを示す図である。
【図９】本実施形態における自動変速機の変速制御装置の作用を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００６９】
１ エンジン
２ 自動変速機
６ ＡＴＣＵ
１０ 変速機構
１５ 第１クラッチ
１７ 第２クラッチ
１９ 第３クラッチ
２２ 第１ブレーキ
２３ 第２ブレーキ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンといった原動機のトルクコントロール制御と油圧学習制御とが行われる自動変速機の変速制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動変速機は複数の遊星歯車機構によって構成され、エンジンといった原動機（以下エンジンとする）からトルクコンバータを介して入力される入力軸の回転を変速して出力軸へと伝達する。遊星歯車機構は複数の回転要素と、回転要素の回転を拘束可能な油圧式摩擦要素とを有し、自動変速機は各摩擦要素の締結状態の組み合わせを切り替えることで、遊星歯車機構におけるトルクの伝達経路を切り替えて変速比を変化させている。
【０００３】
このような自動変速機では、変速時に出力軸のトルクが急激に変化して、このトルク変動によって変速ショックが発生することがある。そこで、変速時に一時的にエンジンの出力トルクを低減させることで変速ショックを低減させるエンジントルクコントロール制御が知られており、エンジントルクの低減量は変速ショックや変速フィーリング、変速時間などを考慮して設定される。
【０００４】
また、変速時に変速時間が目標変速時間となるように油圧を学習制御することや、入力軸の回転速度の変化率が目標変化率となるように油圧を学習制御することが従来から行われており、これら油圧学習制御によって摩擦要素を駆動するソレノイドや油圧回路、摩擦材などの個体差による変速性能の悪化が防止される。上記のようなエンジントルクコントロール制御と油圧学習制御とを行う技術が特許文献１、２に記載されている。
【特許文献１】特開平８−４９５７８号公報
【特許文献２】特開平１１−１０８１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし上記従来の技術では、油圧学習制御はエンジンの出力トルクが要求トルク通りに出力されているという前提で行われているので、個体差などによりエンジンの要求トルクと実際の出力トルクとの間に乖離がある場合には、仮に油圧学習制御によって変速時間や入力軸の回転速度の変化率が目標値に収束しても、変速ショックや変速フィーリングが狙い通りにならないという問題がある。
【０００６】
例えば、イナーシャフェーズの所要時間が目標時間となるように油圧学習制御している場合であって、個体差によりエンジンの出力トルクが要求トルク以上となる場合には、イナーシャフェーズの時間を目標時間に収束させることはできても、適正な油圧に対して油圧が高すぎるので、摩擦要素の締結時におけるトルク変動が大きくなって変速ショックが発生してしまう。
【０００７】
本発明は、変速中にエンジンといった原動機のトルクコントロール制御と変速制御とが行われる変速制御装置において、原動機の要求トルクと出力トルクとの乖離を解消して変速制御の精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、原動機からの伝達トルクによって回転する回転要素と複数の摩擦係合要素とを有する変速機構を備えた自動変速機の変速制御装置において、摩擦係合要素の係合圧を変化させて係合状態の組み合わせを切り替えることで、第１の変速段から第２の変速段への変速を行う変速制御手段と、要求値として第１の要求トルクを変速時に原動機に出力する第１のトルク要求手段と、第１の要求トルクが出力されているときに、要求値として第２の要求トルクを原動機に出力する第２のトルク要求手段と、要求値が第１の要求トルクから第２の要求トルクへ変更されたことによる回転要素の変化量に基づいて、要求値と原動機の出力トルクとの間に乖離があるか否かを判定する乖離判定手段と、乖離があると判定されたとき、次回の変速時に乖離を解消するように要求値を補正する要求値補正手段とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、要求値を第１の要求トルクから第２の要求トルクへと変更し、このときの回転要素の変化量から要求値とエンジンの出力トルクとの間の乖離を判定して、この乖離を解消するように要求値を補正するので、エンジントルクの要求値と実際の出力トルクとの間の乖離を解消することができる。これによりエンジンの出力トルクが要求トルク通りに出力されることになるので、エンジンが要求トルク通りに出力することが前提である変速制御の制御精度が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下では図面を参照して本発明の実施の形態について詳しく説明する。図１は本実施形態における自動変速機の変速制御装置を示す構成図である。図１に示すように、エンジン１の後端には自動変速機２が接続されており、エンジン１の駆動力は自動変速機２を介して駆動輪（図示せず）に伝達される。自動変速機２は、トルクコンバータ３、変速機本体４、油圧コントローラ５から構成されており、車室内等に設置された自動変速機制御用のＡＴＣＵ６（変速制御手段、記憶手段）により駆動制御される。変速機本体４は複数組のプラネタリギヤの他、油圧クラッチや油圧ブレーキ等の油圧摩擦係合要素を内蔵している。また、油圧コントローラ５には、一体に形成された油圧回路の他、ＡＴＣＵ６によってデューティ駆動される複数のソレノイド弁が収納されている。なお、このソレノイド弁は、後述する複数の摩擦係合要素毎にそれぞれ設けられている。
【００１１】
また、自動変速機２には運転モードを切り替える切替レバー（図示せず）が装着されており、運転者がこの切替レバーを操作することにより、パーキングレンジ、走行レンジ（例えば、１速段〜４速段）、ニュートラルレンジ及び後退レンジ等の変速レンジの選択を手動で行えるようになっている。この走行レンジには自動変速モードと手動変速モードの２つの変速モードがあり、自動変速モードが選択された場合には、変速（変速段切替）は、エンジン回転速度（例えばトルクコンバータ３のタービン３０のタービン回転速度）とエンジン負荷（例えばスロットル開度）とに基づき予め設定されたシフトマップに従って自動的に実施される一方、手動変速モードが選択された場合には、変速段はこのシフトマップにかかわらず選択された変速段に固定されるか、又は、選択された変速段領域内に限定してシフトマップに従って自動的に実施される。
【００１２】
ＡＴＣＵ６は、図示しない入出力装置、多数の制御プログラムを内蔵した記憶装置（不揮発性ＲＡＭ、ＲＯＭ、等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えており、その入力側には、トルクコンバータ３のタービン３０のタービン回転速度を検出するタービン回転センサ７、車速Ｖを検出する車速センサ８、図示しないスロットルバルブの開度を検出するスロットルセンサ９等が接続されている。一方、ＡＴＣＵ６の出力側には、前述の油圧コントローラ５に収納された複数のソレノイド弁及びエンジン１の出力を制御するＥＣＵ４０が接続されている。ＥＣＵ４０はＡＴＣＵ６から出力されたエンジン１のトルク要求値に従って、エンジン１の点火時期、吸入空気量、燃料供給量及び吸排気弁の開閉時期などを変更してエンジン１の出力を制御する。なお、ＡＴＣＵ６にはこれらのセンサの他、変速レンジの切替位置を検出するインヒビタスイッチ、スロットルバルブの閉鎖状態を検出するアイドルスイッチ等、種々のセンサやスイッチ類が接続されている。
【００１３】
トルクコンバータ３は、ハウジング３７、ケーシング３４、ポンプ３１、ステータ３２、タービン３０等を含む流体継手から構成されており、ポンプ３１はケーシング３４を介して入力軸たる駆動軸３６に連結されている。また、ステータ３２はワンウェイクラッチ３３を介してハウジング３７に連結され、タービン３０は出力軸たる変速機本体４のインプットシャフト１１に連結されている。更に、トルクコンバータ３内には、ケーシング３４とタービン３０との間に湿式単板型のダンパクラッチ（ロックアップクラッチ）３５が介装され、このダンパクラッチ３５の係合により駆動軸３６とインプットシャフト１１とが直結可能となっている。
【００１４】
図２は本実施形態における自動変速機の変速機本体内のギヤトレーンを示した概略図であり、例として前進４段、後進１段が達成可能な変速機本体４を示している。図２に示すように、タービン３０にはインプットシャフト１１（回転要素）が接続されており、このインプットシャフト１１には、変速機構１０として、第１、第２プラネタリギヤ１２（回転要素）、１３（回転要素）の他、第１プラネタリギヤ１２のサンギヤ１４をインプットシャフト１１に結合する第１クラッチ１５（摩擦係合要素）、第２プラネタリギヤ１３のピニオンキャリア１６をインプットシャフト１１に結合する第２クラッチ１７（摩擦係合要素）、第２プラネタリギヤ１３のサンギヤ１８をインプットシャフト１１に結合する第３クラッチ１９（摩擦係合要素）が保持されている。
【００１５】
また、変速機本体４のケーシング２０には、第１プラネタリギヤ１２のインターナルギヤ２１を固定し、反力要素となる第１ブレーキ２２（摩擦係合要素）と、第２プラネタリギヤ１３のサンギヤ１８を固定し、反力要素となる第２ブレーキ２３（摩擦係合要素）とが取り付けられている。インプットシャフト１１の回転は、第１プラネタリギヤ１２のピニオンキャリア２４、ピニオンキャリア２４に連結されたドライブギヤ２６及びドリブンギヤ２７を介してカウンターシャフト２８に伝達され、更にデファレンシャルキャリア２９に伝達される。
【００１６】
なお、第１プラネタリギヤ１２のインターナルギヤ２１と第２プラネタリギヤ１３のピニオンキャリア１６、第１プラネタリギヤ１２のピニオンキャリア２４と第２プラネタリギヤ１３のインターナルギヤ２５はそれぞれ結合されており、それらは一体に回転する。
【００１７】
図３は摩擦係合要素の油圧制御回路の一部を示す概略図である。油圧回路は、摩擦係合要素、例えば第２クラッチ１７への油圧の給排を制御するソレノイド弁、例えば第２ソレノイド弁７１を備えている。この第２ソレノイド弁７１は、常閉型の２位置切替弁で、３箇所にポート７１ａ、７１ｂ、７１ｃを有している。
【００１８】
第１ポート７１ａには、オイルパン６８から作動油を汲み上げるオイルポンプ６９に延びる第１油路６０が接続されており、この第１油路６０には、調圧弁（レギュレータ弁）７０が介在され、所定圧に調圧された作動油圧（ライン圧）が第２ソレノイド弁７１に供給されている。また、第２ポート７１ｂには、第２クラッチ１７に延びる第２油路６１が、第３ポート７１ｃには、オイルパン６８へ作動油を排出する第３油路６２がそれぞれ接続されており、第２油路６１には、アキュムレータ７３が介在されている。
【００１９】
第２ソレノイド弁７１は、ＡＴＣＵ６に電気的に接続されており、ＡＴＣＵ６からの駆動信号により、デューティ制御が実行される。そして、ソレノイド７１ｅが消勢されている場合には、弁体７１ｆは、リターンスプリング７１ｇに押圧されて第１ポート７１ａと第２ポート７１ｂの連通を遮断するとともに、第２ポート７１ｂと第３ポート７１ｃを連通させる。一方、ソレノイド７１ｅが付勢されている場合には、弁体７１ｆは、リターンスプリング７１ｇに抗してリフトし、第１ポート７１ａと第２ポート７１ｂを連通させるとともに、第２ポート７１ｂと第３ポート７１ｃとの連通を遮断する。
【００２０】
ＡＴＣＵ６からソレノイド弁、例えば第２ソレノイド弁７１に供給されるデューティ率が１００％の場合には、摩擦係合要素、例えば第２クラッチ１７に供給される作動油圧は調圧弁７０により調圧されたライン圧となる。一方、デューティ率の減少に応じて第２クラッチ１７に供給される油圧は小になり、デューティ率０％の場合には、弁体７１ｆはリターンスプリング７１ｇにより第１ポート７１ａと第２ポート７１ｂとの連通を遮断するとともに、第２ポート７１ｂと第３ポート７１ｃとを連通させ、第２クラッチ１７から作動油を排出することになる。
【００２１】
図４は、第２クラッチの断面詳細図である。図４に示すように、この第２クラッチ１７は、多数の摩擦係合板５０を備えている。これら摩擦係合板５０は、インプットシャフト１１と一体に回転するクラッチプレート５０ａと、ピニオンキャリア１６と一体に回転するクラッチディスク５０ｂとから構成されている。この第２クラッチ１７の結合時には、第２ソレノイド弁７１によって油圧制御された作動油が、第１油路６１からポート５１を介して第２クラッチ１７に供給され、ピストン５２が往動して各摩擦係合板５０のクラッチプレート５０ａとクラッチディスク５０ｂとが結合する。一方、解放時には、リターンスプリング５３によりピストン５２が押し戻されることにより、作動油がポート５１、第一油路６１、第２ソレノイド弁７１、第２油路６２を介して排出され、クラッチプレート５０ａとクラッチディスク５０ｂとの摩擦係合は解放される。
【００２２】
この第２クラッチ１７のクラッチプレート５０ａとクラッチディスク５０ｂとの間には、解放時において引きずり現象が発生することなく、完全に解放状態になるように、充分なクリアランス（ガタ）が設けられている。従って、結合時にあっては、クラッチプレート５０ａとクラッチディスク５０ｂとが結合状態に入る前に、先ず、該クリアランス（ガタ）を略ゼロにし、無効ストロークを解消するための所謂ガタ詰め操作が実施される。
【００２３】
なお、第１クラッチ１５、第２ブレーキ２３等については、第２クラッチ１７と略同一の構成であるから、それらの説明は省略する。
【００２４】
以上のような構成の変速機本体４を持つ自動変速機２では、切替レバーが走行レンジの自動変速モードに選択されて走行しているとき、前述したように車速センサ７で検出される車速Ｖ及びスロットルセンサ８で検出されるスロットル開度に応じて上述の第１〜第３クラッチ１５、１７、１９及び第１〜第２ブレーキ２２、２３等の摩擦係合要素が、各々に設定されたソレノイド弁によってデューティ駆動制御され、図５に示すような結合あるいは解放の組み合わせにより、自動的に各変速段が確立されるようになっている。図５の○が各クラッチあるいは各ブレーキの結合を示している。
【００２５】
変速時においては、所定のデューティ率に設定された駆動信号が所定の出力パターンで油圧コントローラ５の各ソレノイド弁に供給され、シフトフィーリングの良い最適な変速制御が実行される。すなわち、解放側の摩擦係合要素への供給油圧を低減させながら締結側の摩擦係合要素への供給油圧を増大させるように各摩擦係合要素への供給油圧が制御される。また、油圧制御とは別に自動変速機２の出力軸のトルク変動によるショックの発生を防止する目的でエンジン１の出力トルクを一時的に低減させるエンジントルクコントロール制御が実行される。
【００２６】
以下、図６、図７を参照しながら本実施形態で行う変速制御について説明する。図６は油圧制御を示すフローチャートであり、図７はエンジントルクコントロール制御を示すフローチャートである。なお、本実施形態では２−３アップシフト時における制御について例示しており、さらに図６は締結側の摩擦係合要素である第２クラッチ１７の係合圧の制御を示している。
【００２７】
初めに図６を参照しながら油圧制御について説明する。ＡＴＣＵ６から２−３アップシフトの変速指令が出力されると、解放側の摩擦係合要素である第２ブレーキ２３を駆動するソレノイド弁のデューティ率を１００％から０％に切り替え、第２ブレーキ２３の油圧を低下させる。
【００２８】
ステップＳ１１では、第２クラッチ１７の油圧をガタ詰め指示油圧に設定する。ガタ詰め指示油圧は、クラッチプレート５０ａとクラッチディスク５０ｂとの間のクリアランス（ガタ）を詰めて第２クラッチ１７の無効ストロークを解消するために必要な油圧である。したがって、第２クラッチ１７の動作が最も早くなるように第２ソレノイド弁７１のデューティ率が所定時間だけ１００％に設定される。これにより、第２クラッチ１７の油圧は徐々に増大し、所定時間が経過するとステップＳ１２へ進む。
【００２９】
ステップＳ１２では、第２クラッチ１７の油圧を結合準備指示油圧に設定する。結合準備指示油圧は、第２クラッチ１７のクラッチプレート５０ａとクラッチディスク５０ｂとの回転速度差を速やかに低減させるのに充分な油圧であり、タービントルク及び変速種に応じて設定される。
【００３０】
これにより、クラッチプレート５０ａとクラッチディスク５０ｂとの係合が開始され、それらの回転速度差が低減し始めると、タービン３０の回転速度が２速段での同期回転速度から３速段での同期回転速度に向けて低下し始める。
【００３１】
ステップＳ１３では、イナーシャフェーズが開始されたか否かを判定する。イナーシャフェーズが開始されたと判定されるとステップＳ１４へ進み、開始されていないと判定されると繰り返しステップＳ１３の判定が行われる。タービン３０の回転速度が２速段での同期回転速度から所定値以上低下したとき、イナーシャフェーズが開始されたと判定される。また、タービン３０の回転速度の代わりにギア比が所定値以上変化したときイナーシャフェーズが開始されたと判定してもよい。
【００３２】
ステップＳ１４では、第２クラッチ１７の油圧を結合指示油圧に設定する。結合指示油圧は、第２クラッチ１７の締結容量が第２クラッチ１７の分担トルクより所定量だけ大きくなるように、タービントルク及び変速種に応じて設定される。
【００３３】
ステップＳ１５（油圧補正禁止手段）では、前回変速時にエンジントルクコントロール制御においてトルク要求値を補正したか否かを判定する。トルク要求値を補正したと判定されるとステップＳ１９へ進み、補正していないと判定されるとステップＳ１６へ進む。前回変速時にエンジントルクコントロール制御においてトルク要求値を補正した場合には、今回変速時にトルク要求値を変更してトルク要求値の学習が行われるので、この場合には以下のステップＳ１７及びＳ１８における油圧学習制御及びフィードバック制御を禁止する。なお、エンジントルクコントロール制御については後述する。
【００３４】
ステップＳ１６では、結合指示油圧の補正が必要であるか否かを判定する。結合指示油圧の補正が必要であると判定されるとステップＳ１７へ進み、補正が必要ないと判定されるとステップＳ１８へ進む。イナーシャフェーズを検知した後、第１の時間（例えば検知後８０ｍｓ）から第２の時間（例えば検知後１４０ｍｓ）の間におけるタービン３０の回転速度の変化率の平均値が所定範囲内であるとき、結合指示油圧の補正が必要ないと判定される。ここで、イナーシャフェーズ検知後、第１の時間から第２の時間の間におけるタービン３０の回転速度の変化率の平均値が所定範囲内にないときは、第２クラッチ１７への供給油圧が高すぎるために係合が速くなっている場合、又は第２クラッチ１７への供給油圧が低すぎるために係合が遅くなっている場合であるので、次回変速時に結合指示油圧を補正する必要がある。
【００３５】
ステップＳ１７（油圧補正手段）では、次回変速時の結合指示油圧を補正する。イナーシャフェーズ検知後、第１の時間から第２の時間の間におけるタービン３０の回転速度の変化率の平均値が所定範囲より小さい（変化量が大きい）とき、次回変速時の結合指示油圧は小さくなるように補正され、所定範囲より大きい（変化量が小さい）とき、次回変速時の結合指示油圧は大きくなるように補正される。
【００３６】
ステップＳ１８（油圧補正手段）では、結合指示油圧をフィードバック制御する。結合指示油圧は、タービン３０の回転速度の変化率が、タービントルク及び変速種に応じて設定される目標タービン回転速度変化率となるようにリアルタイムでフィードバック制御される。
【００３７】
ステップＳ１９では、イナーシャフェーズが終了したか否かを判定する。イナーシャフェーズが終了したと判定されるとステップＳ２０へ進み、イナーシャフェーズが終了していないと判定されると繰り返しステップＳ１９の判定が行われる。タービン３０の回転速度が３速段での同期回転速度まで低下したとき、イナーシャフェーズが終了したと判定される。また、タービン３０の回転速度の代わりにギア比が３速段相当のギア比に変化したときイナーシャフェーズが終了したと判定してもよい。
【００３８】
ステップＳ２０では、第２クラッチ１７の油圧を変速完了指示油圧に設定する。変速完了指示油圧は第２クラッチ１７を締結状態に保持するための油圧であり、第２ソレノイド弁７１のデューティ率を１００％とすることで第２クラッチ１７を完全締結状態とする。
【００３９】
次に、図７を参照しながら上記油圧制御と並行して行われるエンジントルクコントロール制御について説明する。
【００４０】
ステップＳ３１では、図６のステップＳ１３と同様にしてイナーシャフェーズが開始されたか否かを判定する。イナーシャフェーズが開始されたと判定されるとステップＳ３２へ進み、開始されていないと判定されると繰り返しステップＳ３１の判定が行われる。
【００４１】
ステップＳ３２（第１のトルク要求手段）では、ＡＴＣＵ６からＥＣＵ４０に対してエンジンのトルク要求値として第１のトルク要求値を出力する。第１のトルク要求値は、変速時における自動変速機２の出力軸のトルク変動に伴うショックの発生を低減させる目的で一時的にエンジンの出力トルクを低下させるようにＥＣＵ４０に対して出力されるトルクであり、現在のエンジン１の出力トルクより低い値が出力される。トルク要求値を出力することによって低下するトルクダウン量はタービントルク及び変速種に基づいて決定される。
【００４２】
ステップＳ３３では、前回変速時にトルク要求値を補正したか否かを判定する。前回変速時にトルク要求値を補正したと判定されるとステップＳ３４へ進み、補正していないと判定されるとステップＳ３８へ進む。前回変速時にトルク要求値を補正したと判定されるのは、前回変速時に後述するステップＳ３７において補正を行った場合である。なお、エンジントルクコントロール制御が初めて実行されるときは本ステップの判定によらずステップＳ３４へと進む。
【００４３】
ステップＳ３４では、タービン３０の回転速度の変化率が所定時間一定であるか否かを判定する。タービン３０の回転速度の変化率が所定時間一定であると判定されるとステップＳ３５へ進み、一定でないと判定されると繰り返し本ステップＳ３４の判定が行われる。タービン３０の回転速度の変化率が所定時間一定であるか否かを判定することでタービントルクが安定状態にあるか否かを判定することができる。
【００４４】
ステップＳ３５（第２のトルク要求手段）では、トルク要求値を変更して第２のトルク要求値をＡＴＣＵ６からＥＣＵ４０に対して出力する。第２のトルク要求値はステップＳ３２において指令された第１のトルク要求値より大きなトルクであり、現在のタービントルク及び変速種に応じてタービントルクが小さいほど小さなトルクに設定される。なお、ここでは第２のトルク要求値は第１のトルク要求値より大きいが、第１のトルク要求値より小さくても以下の制御を行うことができ、タービントルク及び変速種に応じて適宜設定される。
【００４５】
ステップＳ３６（乖離判定手段）では、トルク要求値と実際のエンジン１の出力値との間にずれがあるか否かを判定する。トルク要求値と出力値との間にずれがあると判定されるとステップＳ３７へ進み、ずれがないと判定されるとステップＳ３８へ進む。ステップＳ３５においてトルク要求値を第１のトルク要求値から第２のトルク要求値へと変更したことによりタービン３０の回転速度の変化率が変化するが、この変化率が第１のトルク要求値と第２のトルク要求値との差に基づいた所定の変化率とならないときトルク要求値と実際のエンジン１の出力値との間にずれがあると判定される。
【００４６】
ステップＳ３７（要求値補正手段）では、次回変速時のトルク要求値を補正する。次回変速時のトルク要求値は、エンジン１のトルク要求値と実際の出力値との間のずれを解消するように補正される。
【００４７】
ここで、トルク要求値の補正量について説明する。エンジン１のトルク要求値と実際の出力値とのずれは例えば図８に示すように１次の近似式で表すことができる。図８はエンジンの要求トルクと実際の出力値との関係を示すグラフであり、点線はずれがない場合を示し、実線はずれがある場合を示している。
【００４８】
ずれの成分は点線に対する横軸方向の成分であるオフセット成分と、点線に対する傾き成分とに分けることができる。このうちオフセット成分は予め無負荷状態でのエンジン１のトルクを測定し、ＡＴＣＵ６に記憶しておくことで算出することができる。
【００４９】
また、ずれの傾き成分についてはトルク要求値を第１のトルク要求値から第２のトルク要求値へと変化させたときのタービン３０の回転速度の変化率の変位に基づいて推定することができる。すなわち、以下の（１）式に基づいてタービン３０の回転速度の変化率の変位量から実エンジン出力値変化量を演算し、さらに（２）式に基づいて実エンジン出力値変化量からずれの傾き成分を演算することができる。
【００５０】
（実エンジン出力値変化量）＝（タービン回転速度変化率の変位量）＊（エンジンイナーシャ） ・・・（１）
（ずれ（傾き成分））＝１−（実エンジン出力値変化量）／（トルク要求値の変化量） ・・・（２）
【００５１】
以上のようにして演算されたずれのオフセット成分と傾き成分とに基づいて、ずれを解消するようにトルク要求値の補正量が設定される。例えば、トルク要求値に対して実際の出力値が大きい方にずれている場合には、次回変速時のトルク要求値が小さくなるよう補正すればよい。
【００５２】
なお、トルク要求値の補正は設定された補正量を複数回に分けて徐々に行われる。すなわち、同種の変速が行われるたびに補正量を増やしていき、複数回行われたところで上記設定された補正量となるように補正される。また、補正の精度を高めるため変速時のエンジン回転速度に応じていくつかの領域に分けて補正してもよい。
【００５３】
ステップＳ３８では、図６のステップＳ１９と同様にしてイナーシャフェーズが終了したか否かを判定する。イナーシャフェーズが終了したと判定されるとステップＳ３９へ進み、イナーシャフェーズが終了していないと判定されると繰り返しステップＳ３８の判定が行われる。
【００５４】
ステップＳ３９では、ＡＴＣＵ６からＥＣＵ４０へのトルク要求を終了させる。これによりトルクダウン量はゼロとなり、エンジントルクはＥＣＵ４０の演算によって適宜設定される。
【００５５】
次に本実施形態における自動変速機の変速制御装置の作用について図９を参照しながら説明する。図９は、変速時におけるタービン回転速度、タービン回転速度の変化率、トルク要求値、解放側ソレノイド弁のデューティ率、結合側ソレノイド弁のデューティ率の変化を示すタイムチャートである。
【００５６】
時刻ｔ１において、ＡＴＣＵ６から２−３アップシフトの変速指令が出力されると、解放側ソレノイド弁のデューティ率が０％に設定され、解放側の第２ブレーキ２３が解放状態に切り替えられる（図９（ｄ））。また、結合側ソレノイド弁である第２ソレノイド弁のデューティ率を所定時間だけ１００％に設定して第２のクラッチ１７をガタ詰めすることで無効ストロークを解消する（図９（ｅ））。その後第２のクラッチ１７の油圧を結合準備指示油圧に設定する（図９（ｅ））。
【００５７】
時刻ｔ２において、タービン３０の回転速度が２速段での同期回転速度から所定値以上低下してイナーシャフェーズの開始が検知されると（図９（ａ））、ＥＣＵ４０に対して第１のトルク要求値が出力される（図９（ｃ））。また、第２クラッチ１７の油圧は結合指示油圧に設定され（図９（ｅ））、タービン３０の回転速度がさらに低下していく（図９（ａ））。このとき前回変速時にトルク要求値が補正されているので、結合指示油圧の補正及びフィードバック制御は禁止され、第２クラッチ１７の油圧は一定に保持される（図９（ｅ））。
【００５８】
時刻ｔ３において、タービン３０の回転速度の変化率が所定時間一定であると判定されると（図９（ｂ））、トルク要求値が第２のトルク要求値へと変更される（図９（ｃ））。このとき、トルク要求値の変更を変速中におこなうため、式（１）で表すように、エンジンの出力トルクの変化量がそのままタービン回転速度の変化率の変位量に基づいて検出することが可能となっている。その後のタービン３０の回転速度の変化率の変位に基づいてトルク要求値と実際のエンジン１の出力値との間にずれがあると判定されると次回変速時のトルク要求値が補正される。
【００５９】
時刻ｔ４において、タービン３０の回転速度が３速段での同期回転速度まで低下したときイナーシャフェーズの終了が検知され（図９（ａ））、トルク要求が終了してトルク要求値はエンジントルクコントロール制御開始前の値に戻る（図９（ｃ））。
【００６０】
以上のように本実施形態では、トルク要求値を第１のトルク要求値から第２のトルク要求値へと変更し、その後のタービン３０の回転速度の変化率が所定の変化率とならないとき、トルク要求値と実際のエンジン１の出力トルクとがずれていると判定し、このずれを解消するようにトルク要求値を補正するので、トルク要求値と実際の出力トルクとの間のずれを解消することができる。これによりエンジン１の出力トルクが要求トルク通りに出力されるようになるので、要求トルク通りに出力されていることが前提で行われる第２クラッチ１７の係合圧の制御精度を向上させることができる。さらに、トルク要求値の変更を変速中（イナーシャフェーズ中）に行うことにより、式（１）で表すように、タービン３０の回転速度の変化率の変位量といった検出可能なパラメータで行うことが可能となり、実際のエンジンの出力トルクを容易に検出することが可能となる（請求項１に対応）。
【００６１】
また、エンジンの要求トルクと実際の出力トルクとの乖離があるときには、前回変速時にトルク要求値が補正された場合にはステップＳ１６からＳ１８において行われる結合指示油圧の補正及びフィードバック制御を行わないので、エンジンの要求トルクと実際の出力トルクとがずれている状態で第２クラッチ１７の係合圧の誤った補正を行ってしまうのを防止することができる。そして、エンジンの要求トルクと実際の出力トルクとの乖離がなくなると、結合指示油圧の補正及びフィードバック制御といった油圧補正手段によって、第２クラッチ１７の係合圧が適切に行われることになり、狙い通りの変速ショックや変速フィーリングを達成できる（請求項２に対応）。
【００６２】
さらに、タービン３０の回転速度の変化率が所定時間一定であると判定されたとき第２のトルク要求値を出力するので、第１のトルク要求値を出力した後にエンジン１の出力が安定してから第２のトルク要求値が出力されることになり、トルク要求値と実際の出力値とのずれを精度よく演算することができる。これにより、精度よく演算されたずれに基づいてトルク要求値が補正されるのでトルク要求値の補正の精度を向上させることができる（請求項３に対応）。
【００６３】
さらに、第２のトルク要求値は第２のトルク要求値を出力するときのタービントルクが小さいほど小さく設定されるので、タービントルクの大小によらず変速時間をほぼ一定に保つことができ、変速時間がトルク要求値と実際の出力値との間のずれを演算するのに必要な時間より短くなってしまうことを防止することができる。これにより、時間不足によって補正できなくなる回数を減らし、補正の機会を増大させることができ、トルク要求値と実際のエンジン１の出力値とのずれをより早期に解消することができる（請求項４に対応）。
【００６４】
さらに、無負荷状態でのエンジン１のトルクと、トルク要求値を第１のトルク要求値から第２のトルク要求値へと変化させたときのタービン３０の回転速度の変化率の変位とに基づいてずれが演算されるので、ずれの演算精度を向上させることができる。さらにこのずれを解消するようにトルク要求値が補正されるので、補正の精度をさらに向上させることができる（請求項５に対応）。
【００６５】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
【００６６】
例えば、本実施形態は２−３アップシフトの場合を例示しているが、これに限定されることなくその他の変速種であっても同様の作用効果を得ることができる。
【００６７】
また、本実施形態は、原動機のトルクコントロール制御として、エンジンを対象に説明したが、これには限定されない。例えば、エンジン及び電動発電機を備えたハイブリッド車両の電動発電機のトルクコントロール制御においても同様の作用効果を得ることができる。さらに、油圧補正手段として、目標タービン回転速度変化率となるように行う結合指示油圧のフィードバック制御について説明したが、例えば、イナーシャフェーズ時間が目標時間となるように、実際値と目標値との差に応じて次回の結合指示油圧を学習補正する学習制御であっても、同様の作用効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本実施形態における自動変速機の変速制御装置の構成を示す構成図である。
【図２】本実施形態における自動変速機の変速機本体内のギヤトレーンを示した概略図である。
【図３】摩擦係合要素の油圧制御回路の一部を示す概略図である。
【図４】第２クラッチの断面詳細図である。
【図５】変速段ごとの各クラッチ及びブレーキの結合状態を示す図である。
【図６】本実施形態における自動変速機の変速制御装置の制御を示すフローチャートである。
【図７】本実施形態における自動変速機の変速制御装置の制御を示すフローチャートである。
【図８】エンジントルク要求値と出力値とのずれを示す図である。
【図９】本実施形態における自動変速機の変速制御装置の作用を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００６９】
１ エンジン
２ 自動変速機
６ ＡＴＣＵ
１０ 変速機構
１５ 第１クラッチ
１７ 第２クラッチ
１９ 第３クラッチ
２２ 第１ブレーキ
２３ 第２ブレーキ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機からの伝達トルクによって回転する回転要素と複数の摩擦係合要素とを有する変速機構を備えた自動変速機の変速制御装置において、
前記摩擦係合要素の係合圧を変化させて係合状態の組み合わせを切り替えることで、第１の変速段から第２の変速段への変速を行う変速制御手段と、
要求値として第１の要求トルクを前記変速時に前記原動機に出力する第１のトルク要求手段と、
前記第１の要求トルクが出力されているときに、前記要求値として第２の要求トルクを前記原動機に出力する第２のトルク要求手段と、
前記要求値が前記第１の要求トルクから前記第２の要求トルクへ変更されたことによる前記回転要素の変化量に基づいて、前記要求値と前記原動機の出力トルクとの間に乖離があるか否かを判定する乖離判定手段と、
前記乖離があると判定されたとき、次回の前記変速時に前記乖離を解消するように前記要求値を補正する要求値補正手段とを備えることを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
【請求項２】
前記回転要素の変化量と目標値との差、又は実際の変速時間と目標値との差に基づいて前記変速時の前記係合圧を補正する油圧補正手段を備え、
前記要求値と前記原動機の出力トルクとの間に乖離がなくなるまで、前記油圧補正手段による前記係合圧の補正を禁止する油圧補正禁止手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の変速制御装置。
【請求項３】
前記第２のトルク要求手段は、前記第１のトルク要求手段によって第１の要求トルクが出力されてから前記回転要素の変化量が略一定となったとき、前記第２の要求トルクを出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の自動変速機の変速制御装置。
【請求項４】
前記第２の要求トルクは、前記第２のトルク要求手段によって出力されるときの前記原動機の出力トルクが小さいほど小さく設定されることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の自動変速機の変速制御装置。
【請求項５】
無負荷状態での前記原動機の出力トルクを予め記憶しておく記憶手段をさらに備え、
前記要求値補正手段は、前記要求値が前記第１の要求トルクから前記第２の要求トルクへ変更されたことによる前記回転要素の変化量と、前記記憶手段によって記憶されている前記原動機の出力トルクとに基づいて前記要求値を補正することを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の自動変速機の変速制御装置。
【請求項１】
原動機からの伝達トルクによって回転する回転要素と複数の摩擦係合要素とを有する変速機構を備えた自動変速機の変速制御装置において、
前記摩擦係合要素の係合圧を変化させて係合状態の組み合わせを切り替えることで、第１の変速段から第２の変速段への変速を行う変速制御手段と、
要求値として第１の要求トルクを前記変速時に前記原動機に出力する第１のトルク要求手段と、
前記第１の要求トルクが出力されているときに、前記要求値として第２の要求トルクを前記原動機に出力する第２のトルク要求手段と、
前記要求値が前記第１の要求トルクから前記第２の要求トルクへ変更されたことによる前記回転要素の変化量に基づいて、前記要求値と前記原動機の出力トルクとの間に乖離があるか否かを判定する乖離判定手段と、
前記乖離があると判定されたとき、次回の前記変速時に前記乖離を解消するように前記要求値を補正する要求値補正手段とを備えることを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
【請求項２】
前記回転要素の変化量と目標値との差、又は実際の変速時間と目標値との差に基づいて前記変速時の前記係合圧を補正する油圧補正手段を備え、
前記要求値と前記原動機の出力トルクとの間に乖離がなくなるまで、前記油圧補正手段による前記係合圧の補正を禁止する油圧補正禁止手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の変速制御装置。
【請求項３】
前記第２のトルク要求手段は、前記第１のトルク要求手段によって第１の要求トルクが出力されてから前記回転要素の変化量が略一定となったとき、前記第２の要求トルクを出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の自動変速機の変速制御装置。
【請求項４】
前記第２の要求トルクは、前記第２のトルク要求手段によって出力されるときの前記原動機の出力トルクが小さいほど小さく設定されることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の自動変速機の変速制御装置。
【請求項５】
無負荷状態での前記原動機の出力トルクを予め記憶しておく記憶手段をさらに備え、
前記要求値補正手段は、前記要求値が前記第１の要求トルクから前記第２の要求トルクへ変更されたことによる前記回転要素の変化量と、前記記憶手段によって記憶されている前記原動機の出力トルクとに基づいて前記要求値を補正することを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の自動変速機の変速制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−１２１５５６（Ｐ２０１０−１２１５５６Ａ）
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９６６８８（Ｐ２００８−２９６６８８）
【出願日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【出願人】（０００２３１３５０）ジヤトコ株式会社 (899)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【出願人】（０００２３１３５０）ジヤトコ株式会社 (899)
【Ｆターム（参考）】
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