JP2002372142A - 変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クラッチ切り換えを適切に行う。 【解決手段】 制御部２０は、クラッチ切り換えタイミ
ングに至った場合には、係合側クラッチ伝達トルクモデ
ル記憶部２２、開放側クラッチ完全ドレインモデル記憶
部２４におけるモデルを利用して係合側クラッチの係合
に対する最適な開放側クラッチの油圧ドレインの指令の
タイミングを設定し、完全ドレインタイミングを設定す
る。また、実際の切り換えタイミングから学習を行い、
学習ゲイン記憶部２６の学習ゲインに応じて最適タイミ
ングを学習補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力軸の回転に応
じたタービン回転を複数のクラッチにより変速比の異な
る出力系へ伝達する変速機の制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車等の変速機として、自
動変速機が広く利用されている。この自動変速機では、
エンジンの駆動軸（入力軸）を入力としてトルクコンバ
ータのタービンを回転させ、このタービンの回転を複数
のクラッチを介し、所定の変速ギアを介し出力軸に伝達
する。そして、複数のクラッチのうちどのクラッチを接
続するかで、変速比を切り換えている。通常は、入力軸
回転数及びアクセル踏み込み量に応じて、クラッチの接
続を切り換え、変速比を切り換えている。

【０００３】ここで、この変速比の切り換えの際には、
それまで動力を伝達してた開放側クラッチを開放し、選
択された他の係合側クラッチを係合させなければならな
い。一方、これらクラッチは油圧で駆動され、瞬時に開
放、係合がなされる訳ではない。そして、開放側クラッ
チの開放タイミングに比べ、係合側クラッチの係合が遅
いと、開放側クラッチが開放されたときに係合側クラッ
チの伝達トルクが入力トルクに対して十分小さくなりタ
ービン回転数が吹き上がってしまう。一方、係合側クラ
ッチの係合タイミングが早いと、開放側クラッチが開放
されたときの係合側クラッチを介する伝達トルクが大き
くなりタービン回転数が落ち込むことになる。これによ
って、クラッチ切り換え時にショックが発生する。

【０００４】従って、開放側クラッチ伝達トルク容量
と、係合側クラッチ伝達トルク容量の和が入力軸トルク
より下回ることなく、かつ係合側クラッチの伝達トルク
が入力軸トルクに一致するときに開放側クラッチの伝達
トルクが０になるようなクラッチ切り換えタイミングを
制御することが望まれる。

【０００５】特開平１１−３３６８８７号公報では、開
放側クラッチの油圧を下げていき、入力軸トルクに等し
くなったときに、タービン回転速度が吹き上がることを
利用して、開放側伝達トルク容量を（１）式によりモデ
ル化する。

【０００６】 Ｔｉｎ＝Ａ１＊ｋ１＊ＰＣＬ１（ｔ） （１） ここで，Ａ１：固有値（定数）、ｋ１：誤差を表す不確
定な定数、ＰＣＬ１（ｔ）：油圧指令値であり、この
（１）式より不確定な定数ｋ１は、（２）式で表され
る。

【０００７】 ｋ１＝Ｔｉｎ／（Ａ１＊ＰＣＬ１（ｔ）） （２） このようにして、不確定な定数ｋ１が求まるため、油圧
指令値と開放側クラッチの伝達トルクとの関係が決定さ
れる。そこで、これを利用して、最適な油圧指令値を決
定することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図１に示すよ
うに、係合側クラッチがトルク伝達を始めている時に、
タービン回転速度が吹いた場合には、開放側伝達トルク
と、入力軸トルクは等しくなく、（１）式からｋ１を求
めることは出来ない。

【０００９】また、この手法では、求められるパラメー
タは（１）式の定数「ｋ１」のみであり、油圧特性ＰＣ
Ｌ１（ｔ）自体を求めることは出来ない。すなわち、油
圧応答特性変動やむだ時間変動などの時間的に変化する
特性変動に対しては、補償出来ないという問題があっ
た。

【００１０】係合側クラッチについて、（１）式のＰＣ
Ｌ１（ｔ）は、指令値に対応した油圧力が得られるダイ
レクト油圧制御系が対象であり，アキュームレータを使
用するタイプに適用するためには，まず図２に示すよう
に、係合側クラッチについては油圧の変化パターンを予
め与えておく方法が考えられる。しかし，図３に示すよ
うに、アキュームの特性を（１）式のｋ１のみので変更
で全ての特性を合わせ込みするのは困難である。従来法
が対応可能な変動は、ゲイン変動のみだからである。

【００１１】また、開放側クラッチでは、図４に示すよ
うに、完全ドレン時刻の予測可能なモデルが必要となる
が、これも（１）式のｋ１のみを用いて補正するのは困
難である。すなわち、この予測は、時間的な変化が主で
あり、ｋ１によって対応することはできないからであ
る。

【００１２】このように、上記従来手法では、タービン
吹き上げ時の入力軸トルクから、開放側クラッチの係数
ｋ１を求めるが、この係数ｋ１だけでは実際のクラッチ
における油圧応答特性を十分表すことができないという
問題があった。

【００１３】また、係合側クラッチの係合タイミングが
早いと、係合側クラッチの伝達トルクの影響が入るた
め、ｋ１を求められないという問題があった。

【００１４】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、変速時におけるクラッチ切り換えタイミングを適
切に制御できる変速機の制御装置及びその方法を提供す
ることを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、入力軸の回転
に応じたタービン回転を複数のクラッチの切替により変
速比の異なる出力系へ伝達する変速機の制御装置であっ
て、係合側クラッチの係合タイミングに対し、開放側ク
ラッチの開放タイミングを相対的に早めてタービン回転
数を吹き上がらせてから係合側クラッチを係合させた時
の係合側クラッチの伝達トルク特性についてのモデル
と、開放側クラッチの開放指令から開放までの時間の関
係についてのモデルを記憶するモデル記憶部と、クラッ
チの入力軸トルクと開放側クラッチ開放時における係合
側クラッチの伝達モデルにおける伝達トルクが一致する
ように開放側クラッチの開放指令のタイミングを調整す
る調整手段と、を有することを特徴とする。

【００１６】このように、アキュムレータを使用する場
合に、タービンを吹き上がらせたときの特性は、係合側
クラッチの伝達特性を無視することができる。そこで、
係合側のクラッチの伝達トルク特性を正確に反映したモ
デルを構築することができる。従って、このモデルを利
用して正確なクラッチ切り換えタイミング制御を行うこ
とができる。

【００１７】また、前記開放側クラッチは、アキュムレ
ータを使用する油圧系により駆動され、前記係合側クラ
ッチの伝達トルクモデルは、油圧が直線的に変化するこ
とに基づいて作成されていることが好適である。これに
よって、モデルを容易に構築でき、また正確なものにで
きる。

【００１８】また、所定のタイミングで、タービン回転
数を吹き上がらせ、そのときの特性によって、前記係合
側クラッチの伝達トルク特性についてのモデルを補正す
ることが好適である。これによって、常に正確なモデル
による制御が行える。

【００１９】また、実際の切り換え時の伝達特性を測定
し、測定結果に基づいて、前記調整手段における開放側
クラッチの開放指令のタイミングを学習補正することが
好適である。このような補正により、より正確な制御を
行うことができる。

【００２０】また、本発明は、入力軸の回転に応じたタ
ービン回転を複数のクラッチにより変速比の異なる出力
系へ伝達する変速機の制御方法であって、前記複数のク
ラッチのうちの動力伝達をしていた開放側クラッチの開
放タイミングをその後係合する係合側クラッチの係合タ
イミングに対し相対的に早めてタービン回転数を吹き上
がらせ、その後係合側クラッチを係合させそのときの動
力伝達特性を調べ、得られた動力伝達特性を用いて、開
放側クラッチの開放タイミングと係合側クラッチの係合
タイミングとの関係を制御することを特徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面に基づいて説明する。

【００２２】「基本的な考え方」まず、本発明の基本的
な考え方について説明する。

【００２３】（ステップ１）トルクコンバータ（以下ト
ルコンという）のタービンは、入力軸トルクとクラッチ
の伝達トルクによってその回転数が変化する。従って、
タービンの慣性質量（イナーシャ）をＩｔ、タービンの
回転数変化Ｎｔ／ｄｔとした場合に、Ｉｔ・ｄＮｔ／ｄ
ｔ＝（入力軸トルク）−（クラッチの伝達トルク）で、
表される。ここで、クラッチの伝達軸トルクは、係合側
クラッチの伝達トルクと、開放側クラッチ伝達トルクの
和である。

【００２４】また、入力軸トルクは、トルコンのトルク
比をｔ（ｅ）、容量係数をＣ（ｅ）、エンジン回転数を
Ｎｅとした場合に、ｔ（ｅ）・Ｃ（ｅ）・Ｎｅ²で表さ
れる。なお、ｅは、トルコンにおける速度比（Ｎｔ／Ｎ
ｅ：タービン回転数Ｎｔ／エンジン回転数Ｎｅ）であ
る。

【００２５】一方、開放側クラッチの完全ドレイン以降
は、イナーシャ相にはいるため、開放側クラッチの伝達
トルクはの影響はなくなる。そこで、係合側クラッチ伝
達トルクは、ｔ（ｅ）・Ｃ（ｅ）・Ｎｅ²−Ｉｔ・Ｎｔ
／ｄｔで表される。

【００２６】従って、このイナーシャ相の特性を見るこ
とで、係合側クラッチの伝達トルクをモデル化すること
ができる。特に、本実施形態では、クラッチ制御の油圧
系にアキュムレータが備えられている。このアキュムレ
ータが備えられた油圧系では、アキュムレータが動作し
ている際には、油圧は直線的に変化する。従って、上述
のようにして得られた係合側クラッチの伝達トルクを直
線で近似できる。

【００２７】一方、入力軸トルクは、上述のようにし
て、ｔ（ｅ）・Ｃ（ｅ）・Ｎｅ²から求められる。な
お、入力軸トルクは、変速比切り換え前の入力軸トルク
の推定値であるＴｔ、Ｔｔｈｄから決定してもよい。こ
こで、Ｔｔはスロットル開度、エンジン回転数などから
求めたそのときの出力トルクの推定値であり、Ｔｔｈｄ
は、変速指令を出力した時のトルクの推定値である。

【００２８】また、開放側クラッチについては、完全ド
レインのタイミングが分かればよい。そこで、指令時間
Ｓｔと完全ドレイン時刻の関係をモデル化する。すなわ
ち、完全ドレインの指令から何秒後に完全ドレインとな
るかという関係についてモデル化しておく。これは、予
め実験で求めておくか、オンラインで（学習を実行しな
がら）求めてこれを記憶しておく。

【００２９】このようにして、入力軸トルク、開放側ク
ラッチの完全ドレインタイミング、係合側クラッチの伝
達トルクが求められる。そこで、入力軸トルクと、開放
側クラッチの完全ドレインタイミングにおける係合側ク
ラッチの伝達トルクが一致するように、開放側クラッチ
の完全ドレイン指令の出力タイミングを調整する。これ
によって、ショックの生じない変速比切替を達成するこ
とができる。

【００３０】（ステップ２）また、最適タイミングから
のずれを検出して、学習補正する。この補正は、ステッ
プ１のモデルから求められる最適タイミング時の伝達ト
ルク特性と、実際（タイアップあるいは吹き時）の推定
トルク特性との差を用いて行う。すなわち、タイアップ
時には、タービン回転数の急激な落ち込みが発生するた
め、そのタイミングを検出し、一方吹き時には、タービ
ン回転数の吹きが発生するためその吹きの状態を学習し
て最適タイミングを学習補正する。なお、この学習補正
についてゲインについても安定する条件を求め、これを
利用する。

【００３１】「全体処理」全体処理のフローチャートを
図５に示す。係合側クラッチ伝達モデルの同定は、ター
ビンの吹き状態を発生させ、開放側クラッチ伝達トルク
の影響をなくした状態で行う。従って、図に示すよう
に、まず大ドレイン（完全ドレイン）への切り換え（す
なわち、開放指令）タイミングを一定値ずつ吹きに変更
する（Ｓ１１）。そして、吹きかどうかを判定する（Ｓ
１２）。吹きでなかった場合には、Ｓ１１に戻り、さら
にタイミングをずらす。

【００３２】そして、Ｓ１２において、ＹＥＳであった
場合に、伝達トルクモデルを同定するとともに、学習ゲ
インを計算する（Ｓ１３）。

【００３３】また、開放側クラッチにおける指令から完
全ドレインタイミングについての学習は、係合側クラッ
チ伝達モデルの係合側伝達トルクの最大勾配と、実際の
最大勾配の差にＳ１３において計算したゲインＫ１を乗
算して得られた値を前回の指令タイミングに加算するこ
とによって行う（Ｓ１４）。

【００３４】さらに、イナーシャ相の初期油圧の学習
は、油圧モデルより計算したゲインＫ２とイナーシャ相
中のタービン回転数変化ΔＮｔに基づいて背圧を変更す
ることによって行う（Ｓ１５）。すなわち、イナーシャ
相中におけるタービン回転数の変化とその目標値の差に
対し、ゲインＫ２を乗算した値を初期油圧（アキュムレ
ータの背圧）として学習する。

【００３５】以下、これらについて個別に説明する。

【００３６】「係合側伝達トルクモデルの同定」本実施
形態のトルク伝達系をモデル化すると、図６に示すよう
なものである。このように、エンジンの回転（回転数Ｎ
ｅ）は、トルコンに入力されタービンが回転数Ｎｔで回
転する。このタービンの回転は、クラッチＴｃ３または
Ｔｃ４を介し、出力軸に伝達される。出力の回転数はＮ
ｏである。なお、ＴＣ３は３速用クラッチ、ＴＣ４は４
速用クラッチである。

【００３７】上述のように、トルコンのタービンは、入
力軸トルクとクラッチの伝達トルクによってその回転数
が変化し、その時の運動は、 Ｉｔ・ｄＮｔ／ｄｔ＝（入力軸トルク）−（クラッチの
伝達トルク） で表される。

【００３８】ここで、入力軸トルクは、トルコンのトル
ク比をｔ（ｅ）、容量係数をＣ（ｅ）、エンジン回転数
をＮｅとした場合に、ｔ（ｅ）・Ｃ（ｅ）・Ｎｅ²で表
される。なお、ｅは、トルコンにおける速度比（Ｎｔ／
Ｎｅ：タービン回転数Ｎｔ／エンジン回転数Ｎｅ）であ
る。

【００３９】ここで、クラッチの伝達トルクは、係合側
クラッチの伝達トルクと、開放側クラッチ伝達トルクの
和であり、タービンの吹きが発生する開放側クラッチの
完全ドレイン以降は、イナーシャ相にはいるため、開放
側クラッチの伝達トルクの影響はなくなる。

【００４０】そこで、イナーシャ相における係合側クラ
ッチ伝達トルクは、 （係合側クラッチ伝達トルク）＝ｔ（ｅ）・Ｃ（ｅ）・
Ｎｅ²−Ｉｔ・Ｎｔ／ｄｔ で表される。

【００４１】従って、このイナーシャ相の特性を見るこ
とで、係合側クラッチの伝達トルクをモデル化すること
ができる。

【００４２】特に、本実施形態では、クラッチ制御の油
圧系にアキュムレータが備えられている。このアキュム
レータが備えられた油圧系では、アキュムレータが動作
している際には、油圧は直線的に変化する。従って、上
述のようにして得られた係合側クラッチの伝達トルクを
直線で近似できる。

【００４３】なお、図７に示されているように、２つの
直線にモデル化できる。

【００４４】すなわち、係合側クラッチ伝達トルク＝ａ
１・ｔ＋ｂ１（イナーシャ相）＝ａ２・ｔ＋ｂ２という
モデルにおける係数ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２を求めるこ
とができる。なお、図８に示すように、直線への近似
は、最小自乗法を用いればよい。

【００４５】ここで、アキュムレータは、背圧（スロッ
トル圧）が調整可能であり、スロットルデューティによ
って背圧が調整される。すなわち、スロットルデューテ
ィによってアキュムレータ背圧が調整され、これによっ
て係合側クラッチ伝達トルクが変わる（シフトする）。
そこで、係合側クラッチの伝達トルクモデルはスロット
ルデューティによって変化するものになる。

【００４６】「最適タイミングの学習」上述のようにし
て、イナーシャ相における係合側クラッチの伝達トルク
を求めることで、開放側クラッチ及び係合側クラッチの
最適タイミングにおける制御が行える。さらに、タイア
ップ時及び吹き時における特性を検出しておけば、最適
タイミングからずれたときのゲインを適切に制御するこ
とができる。そこで、タイアップ時及び吹き時における
特性を学習する。

【００４７】まず、開放側クラッチ伝達トルクを考慮す
ると、係合側クラッチ伝達トルクは、次のように表され
る。

【００４８】（係合側クラッチ伝達トルク）＝ｔ（ｅ）
・Ｃ（ｅ）・Ｎｅ²−Ｉｔ・Ｎｔ／ｄｔ＋（開放側クラ
ッチ伝達トルク） このため、タイアップ時には、上式に示すように開放側
クラッチ伝達トルクの影響で、上述のイナーシャ相にお
ける係合側クラッチ伝達トルクの式から計算される係合
側クラッチ伝達トルクは図９に示すように、変化が急に
なる。そこで、この係合側クラッチ伝達トルクと、係合
側クラッチ伝達トルクモデル式から計算される係合側ク
ラッチ伝達トルクのそれぞれの勾配（クラッチ伝達トル
クの時間微分）を比較し、その差を学習する。

【００４９】一方、吹き時には、開放側クラッチ伝達ト
ルクが早期に減少するため、図１０に示すように、上述
のイナーシャ相における係合側クラッチ伝達トルクの式
から導出した係合側クラッチ伝達トルクが一旦減少す
る。この係合側クラッチ伝達トルクの減少時の負の傾き
の大きさを学習する。

【００５０】「学習ゲインＫ１の計算」開放側クラッチ
の開放タイミングについては、次式により学習補正す
る。

【００５１】Ｓｔ（ｋ）＝Ｓｔ（ｋ−１）＋Ｋ１×（Δ
Ｔｒ−ΔＴｍａｘ） ここで、Ｓｔ：開放側クラッチの大ドレインタイミング
指令（開放指令）、Ｋ１：開放側クラッチの大ドレイン
タイミング学習ゲイン、ΔＴｒ：クラッチ伝達トルクの
最大勾配の目標値、ΔＴｍａｘ：クラッチ伝達トルクの
最大勾配の実際値であり、学習未実行時には、ΔＴｍａ
ｘ＝Ｇ×Ｓｔ（Ｇはスカラー値）の関係があるとする。

【００５２】この場合、この学習をブロックで表すと、
図１１のように表される。これを離散時間伝達関数で表
現すれば、次式で表される。

【００５３】ΔＴｍａｘ＝｛Ｇ・Ｋ１ｚ／（ｚ²＋（Ｇ
・Ｋ１−１）ｚ）｝・ΔＴｒ そして、この学習が安定（収束）するためには、０＜Ｋ
１＜２／Ｇであることが必要である。さらに、学習時に
オーバーシュートさせないためには、０＜Ｋ１＜１／Ｇ
の関係を満たす必要がある。

【００５４】「Ｇの導出」ΔＴｍａｘ＝Ｇ×ＳｔのＧを
求めるためには、以下の２つの関係を求める必要があ
る。ただし、上述の安定な学習ゲインを求めることが目
的であるので、厳密である必要はない。しかし、ばらつ
きの上限値はおおよそ把握して、Ｇを決定する必要があ
る。

【００５５】（ｉ）Ｓｔ→完全ドレイン時刻のゲイン：
Ｇ１ まず、開放側クラッチの大ドレイン（完全ドレイン）時
刻と完全ドレインタイミング指令Ｓｔ（指令時間）につ
いてのゲインＧ１を求める。すなわち、図１２の直線
（モデル）の傾きを求める。これは、学習適用前に実験
に求めておくかオンラインで、学習しながら求める。

【００５６】（ｉｉ）完全ドレイン時刻→ΔＴｍａｘの
ゲイン：Ｇ２ タイアップ時のクラッチ伝達トルク、クラッチ伝達トル
クの時間微分、タービン回転数Ｎｔは、図１３に示すよ
うになる。すなわち、ΔＴｍａｘは、係合側クラッチ伝
達モデルから求めた勾配と上述のイナーシャ相における
係合側クラッチ伝達トルクの式から求めた係合側クラッ
チ伝達トルクの最大勾配の差であり、Δｔは、モデルか
ら求めたイナーシャ相開始の最適時刻ｔｏｐｔと、実際
のイナーシャ相開始時刻の差である。そこで、ゲインＧ
２は、Ｇ２＝ΔＴｍａｘ／Δｔで求められる。

【００５７】一方、吹き時におけるΔＴｍａｘも、図１
４に示すように、上述のイナーシャ相における係合側ク
ラッチ伝達トルクの式を、最適時かつイナーシャ相以前
において適用導出した係合側クラッチ伝達トルクの最大
勾配と上述のイナーシャ相における係合側クラッチ伝達
トルクの式から求めた係合側クラッチ伝達トルクの最大
勾配の差で求められる。ただし、この場合、上述のイナ
ーシャ相における係合側クラッチ伝達トルクの式から導
出した係合側クラッチ伝達トルクの最大勾配は負であ
る。また、Δｔは、モデルから求めた最適時刻ｔｏｐｔ
と、係合側クラッチ伝達トルクが上昇し始める時刻の差
である。しかし、係合側クラッチ伝達トルクが上昇し始
める時刻は正確な検出が困難である。一方、タービンの
吹き開始時刻は容易に検出できるため、吹き開始時刻と
ｔｏｐｔの１／２の時刻で近似する。そして、この場合
のゲインＧ２もＧ２＝ΔＴｍａｘ／Δｔで求められる。

【００５８】（ｉｉｉ）そして、ゲインＧは、Ｇ＝Ｇ１
×Ｇ２で求められる。

【００５９】このようにしてＧが求められるため、この
ゲインＧを用いて、学習ゲインＫ１を決定し、Ｓｔ
（ｋ）＝Ｓｔ（ｋ−１）＋Ｋ１×（ΔＴｒ−ΔＴｍａ
ｘ）により学習補正する。

【００６０】「学習ゲインＫ２の計算」学習ゲインＫ２
は、次式に従って、学習補正する。

【００６１】Ｓｌｔｄｕｔｙ＝Ｓｌｔｄｕｔｙ＋Ｋ２×
（ΔＮｔ−ΔＮｔｒ） ここで、Ｓｌｔｄｕｔｙ：係合クラッチ油圧指令値、Ｋ
２：係合側クラッチ油圧指令値の学習ゲイン、ΔＮｔ
ｒ：タービン回転速度の目標値、ΔＮｔ：変速５０％時
におけるタービン回転速度の変化率である。

【００６２】そして、ΔＮｔ＝Ｈ×Ｓｌｔｄｕｔｙの関
係が、学習未実行時にあるとする。ここで、Ｈは、スカ
ラー値である。

【００６３】学習ゲインＫ１の場合と同様に、学習をブ
ロックで表すと図１５のようになる。従って、これを離
散時間伝達関数表現で表すと、次のようになる。

【００６４】ΔＮｔ＝｛Ｈ・Ｋ２ｚ／（ｚ²＋（Ｈ・Ｋ
２−１）ｚ）｝・Ｓｌｔｄｕｔｙ このため、学習が安定である（収束する）ためには、０
＜Ｋ２＜２／Ｈを満足する必要がある。さらに、学習時
にオーバーシュートさせないためには、０＜Ｋ２＜１／
Ｈを満足する必要がある。

【００６５】「Ｈの導出」ΔＮｔ＝Ｈ×Ｓｌｔｄｕｔｙ
のＨを求めるためには、以下の２つの関係を求める必要
がある。ただし、上述の安定な学習ゲインを求めること
が目的であるので、厳密である必要はない。しかし、ば
らつきの上限値をおおよそ把握して、Ｈを決定する必要
がある。

【００６６】（ｉ）Ｓｌｔｄｕｔｙ→係合側伝達トルク
のゲイン：Ｈ１ モデルＢとして、Ｔ２＾＝ａ２・ｔ＋ｂ２を考える。こ
こで、Ｔ２＾：推定係合クラッチ伝達トルク、ｔ：変速
指令からの時間、ａ２，ｂ２は、係数である。なお、図
１６に示されるように、Ｓｌｔｄｕｔｙ：係合クラッチ
油圧指令値によって、係数ａ２、ｂ２が変化する。

【００６７】オンラインで、図に示されるモデルＢを求
めることで、Ｈ１は、伝達トルクの勾配ａ２として求め
られる。

【００６８】（ｉｉ）係合側の伝達トルク→ΔＮｔのゲ
イン：Ｈ２ 次の式により、予め伝達トルクに対するΔＮｔのゲイン
を運転条件毎に求めておくことが可能である。しかし、
ここでは安定な学習ゲインＫ２を導出するのが目的であ
るので、Ｈ２の上限値だけを求める。

【００６９】ΔＮｔ＝ｄＮｔ／ｄｔ＝｛ｔ（ｅ）・Ｃ
（ｅ）・Ｎｅ²−（係合側クラッチ伝達トルク）｝／Ｉ
ｔ これより、Ｈ２は、各条件についての、（ΔＮｔについ
ての（係合側クラッチ伝達トルク）による偏微分）の最
大値で表される。

【００７０】（ｉｉｉ）そして、ゲインＨは、Ｈ１×Ｈ
２で求められる。

【００７１】「目標値の設定」係合側伝達トルクのモデ
ル化を行えるのは、吹き〜最適タイミング時の時だけで
あるので、モデル化の機会を増やすために、次式に示す
ように、目標値を最適タイミングの値からわずかずつ吹
き側へドリフトさせて定期的に吹きを起こさせる。

【００７２】 ΔＴｒ（ｋ）＝ΔＴｒ（ｋ−１）−ΔＴｒ＿ｈｏｓｅｉ ここで、ΔＴｒ（１）：クラッチ伝達トルクの最大勾配
の基本となる目標値、ΔＴｒ＿ｈｏｓｅｉ：吹き側へわ
ずかずつドリフトさせるときのステップ、ｋ：変速回数
で、吹きが起きたときにｋ＝１にリセットする。

【００７３】このようにして、図５のＳ１１及びＳ１２
における上述したタービンの吹き状態を発生することが
でき、これによって伝達トルクモデルの同定が行える。

【００７４】「その他の学習補正方式」上述の実施形態
では、伝達トルクの勾配に基づいて学習補正を実施し
た。本実施形態では、最適な完全ドレインタイミングｔ
ｏｐｔと実際の完全ドレインタイミングｔｄとの差に基
づいて学習補正を行う。

【００７５】「係合側クラッチ伝達トルクモデルの同
定」まず、図１７に示すように、大ドレインへの切り換
えタイミングを一定値吹き側に設定する。そして、吹き
がどうかを判定し、吹きであれば、係合側クラッチ伝達
トルクモデルを同定する。また、学習ゲインを計算す
る。これらは、上述の図５と同一である。

【００７６】「開放側クラッチ伝達モデルの同定」開放
側クラッチの伝達モデルは、図１８に示すように、完全
ドレイン指令のタイミング指令Ｓｔと、実際の完全ドレ
インタイミングｔｄとの関係をモデル化する。これは、
上述の場合と同様である。

【００７７】「学習モード」学習モードでは、図１９に
示すように、最適タイミングとのずれがあるかを判定
し、あれば最適完全ドレインタイミングｔｏｐｔと実際
の完全ドレインタイミングの差を学習する。

【００７８】一方、最適タイミングとのずれがなけれ
ば、次に係合側のモデルとのずれがあるかを判定する。
そして、ずれがあれば、係合側モデルを修正する。

【００７９】さらに、係合側モデルとのずれがなければ
推定入力軸トルクとのずれがあるかを判定する。そし
て、ずれがあれば、推定入力軸トルクを修正する。この
判定においてもずれがなければ処理を終了する。

【００８０】このような学習処理によって、開放側クラ
ッチの完全ドレイン指令タイミングの調整、係合側モデ
ルの修正、入力軸トルクの推定の修正を行うことができ
る。

【００８１】以上のように、本実施形態によれば、ター
ビンを吹きの状態として、イナーシャ相における係合側
モデルを構築する。特に、クラッチ駆動用にアキュムレ
ータがある油圧系を使用することで、油圧の変化（伝達
トルク）を直線で近似する。従って、係合側モデルを直
線で構築することができる。

【００８２】また、開放側クラッチについては、指令か
ら完全ドレインまでの時間のみモデル化する。このモデ
ルは、単純なモデルであり、油圧系の特性により容易に
推定できる。

【００８３】一方、入力軸トルクについては、従来と同
様に、トルコンの特性値などから推定する。

【００８４】これによって、開放側完全ドレイン時にお
ける推定入力トルクを係合側伝達トルクと一致させるよ
うに開放側完全ドレインタイミングを調整することがで
きる。

【００８５】また、最適タイミングからのずれを、係合
側伝達トルクの最大勾配及び最適時刻と最適完全ドレイ
ン時刻のずれなどによって定量的に把握し、これに応じ
て学習することで、適切な学習補正をすることができ
る。

【００８６】「装置構成」次に装置構成を図２０に基づ
いて説明する。油圧ポンプ１０は、高圧ポンプであっ
て、各種の油圧機器に操作用のオイルを供給する。バル
ブ１２は、油圧の供給制御用であり、この例では上述し
たクラッチの１つへの油圧を制御する。また、クラッチ
への油圧配管１４には、アキュムレータ１６が取り付け
られている。このアキュムレータ１６は、油圧配管１４
における油圧を調整するものであり、このアキュムレー
タ１６により上述したように油圧配管１４内の油圧の変
化が直線的になる。また、アキュムレータの背圧の調整
によって、油圧変化時の特性が変化する。

【００８７】本実施形態では、エンジン回転数Ｎｅ、タ
ービン回転数Ｎｔが制御部２０に供給される。また、こ
の制御部２０は、変速比切り換えタイミングを回転数及
びアクセル踏み込み量などその他の情報により認識す
る。そして、この変速比切り換えタイミングに至った場
合には、係合側クラッチ伝達トルクモデル記憶部２２、
開放側クラッチ完全ドレインモデル記憶部２４における
モデルを利用して係合側クラッチの係合に対する最適な
開放側クラッチの油圧ドレインの指令のタイミングを設
定し、完全ドレインタイミングを設定する。

【００８８】さらに、上述のようにして、学習ゲインな
どが学習ゲイン記憶部２６に記憶されており、タイミン
グにずれを生じた場合には、制御部２０が学習ゲインを
利用して油圧切り換えタイミングの学習補正する。

【００８９】なお、制御部２０による演算結果に従い、
油圧制御部２８がバルブの制御などを行い、実際の油圧
の制御を行う。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
タービンを吹き上がらせたときの特性は、開放側クラッ
チの伝達特性を無視することができる。そこで、係合側
のクラッチの伝達トルク特性を正確に反映したモデルを
構築することができる。従って、このモデルを利用して
正確なクラッチ切り換えタイミング制御を行うことがで
きる。

【００９１】また、前記開放側クラッチにアキュムレー
タを使用する油圧系を利用することにより、係合側クラ
ッチの伝達トルクモデルを、油圧が直線的に変化するこ
とに基づいて作成することができる。

【００９２】また、所定のタイミングで、タービン回転
数を吹き上がらせ、モデルを補正することで、常に正確
なモデルによる制御が行える。

【００９３】また、実際の切り換え時の伝達特性を測定
し、測定結果に基づいて、前記調整手段における開放側
クラッチの開放指令のタイミングを学習補正すること
で、より正確な制御を行うことができる。

【００９４】

【符号の説明】

１０ 油圧ポンプ、１６ アキュムレータ、２０ 制御
部、２２ 係合側クラッチ伝達トルクモデル記憶部、２
４ 開放側クラッチ完全ドレインモデル記憶部、２６
学習ゲイン記憶部、２８ 油圧制御部。

【図面の簡単な説明】

【図１】 係合側クラッチ伝達トルクの影響を示す図で
ある。

【図２】 アキュムレータ使用タイプの係合側油圧応答
を示す図である。

【図３】 同定可能なパターンを示す図である。

【図４】 アキュムレータ使用タイプの開放側油圧応答
を示す図である。

【図５】 全体処理を示すフローチャートである。

【図６】 変速機のトルク伝達を示す図である。

【図７】 係合側クラッチ伝達トルクのモデルを示す図
である。

【図８】 係合側クラッチ伝達トルクのモデルの傾き算
出を説明する図である。

【図９】 タイアップ時の学習を示す図である。

【図１０】 吹き時の学習を示す図である。

【図１１】 開放側クラッチの学習の動作を示すブロッ
ク図である。

【図１２】 Ｓｔと完全ドレイン時間の関係を示す図で
ある。

【図１３】 タイアップ時の学習ゲインＧ２を示す図で
ある。

【図１４】 吹き時の学習ゲインＧ２を示す図である。

【図１５】 係合側クラッチの学習動作を示すブロック
図である。

【図１６】 係合側クラッチ伝達トルクのモデルを示す
図である。

【図１７】 係合側クラッチ伝達トルクモデルの同定を
示すフローチャートである。

【図１８】 開放側クラッチ伝達トルクモデルの同定を
示すフローチャートである。

【図１９】 学習モードを説明するフローチャートであ
る。

【図２０】 制御装置の構成を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西澤 博幸 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 大澤 正敬 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 河野 克己 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 浅原 則己 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 戸倉 隆明 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3J552 MA01 MA12 NA01 NB01 PA02 PA55 QA33C RA13 RA18 SA10 SA14 SA15 SB33 TA11 VA07W VA32W VA33Z VA34Z VA39Z VA40Z VA42Z VA56Z VA76W VC01Z VC03Z

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力軸の回転に応じたタービン回転を複
   数のクラッチの切替により変速比の異なる出力系へ伝達
   する変速機の制御装置であって、 係合側クラッチの係合タイミングに対し開放側クラッチ
   の開放タイミングを相対的に早めて、タービン回転数を
   吹き上がらせてから係合側クラッチを係合させた時の係
   合側クラッチの伝達トルク特性についてのモデルと、開
   放側クラッチの開放指令から開放までの時間の関係につ
   いてのモデルを記憶するモデル記憶部と、 クラッチの入力軸トルクと開放側クラッチ開放時におけ
   る係合側クラッチの伝達モデルにおける伝達トルクが一
   致するように開放側クラッチの開放指令のタイミングを
   調整する調整手段と、 を有することを特徴とする変速機の制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の装置において、 前記開放側クラッチは、アキュムレータを使用する油圧
   系により駆動され、前記係合側クラッチの伝達トルクモ
   デルは、油圧が直線的に変化することに基づいて作成さ
   れている変速機の制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の装置におい
   て、 所定のタイミングで、タービン回転数を吹き上がらせ、
   そのときの特性によって、前記係合側クラッチの伝達ト
   ルク特性についてのモデルを補正する変速機の制御装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１つに記載の装
   置において、 実際の切り換え時の伝達特性を測定し、測定結果に基づ
   いて、前記調整手段における開放側クラッチの開放指令
   のタイミングを学習補正する変速機の制御装置。
5. 【請求項５】 入力軸の回転に応じたタービン回転を複
   数のクラッチにより変速比の異なる出力系へ伝達する変
   速機の制御方法であって、 前記複数のクラッチのうちの動力伝達をしていた開放側
   クラッチの開放タイミングをその後係合する係合クラッ
   チの係合タイミングに対し相対的に早めてタービン回転
   数を吹き上がらせ、その後係合側クラッチを係合させそ
   のときの動力伝達特性を調べ、得られた動力伝達特性を
   用いて、開放側クラッチの開放タイミングと係合側クラ
   ッチの係合タイミングとの関係を制御する変速機の制御
   方法。