JP2014137102A - 車両の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】変速モデルを用いて自動変速機の所望の変速を実行する。
【解決手段】自動変速機の運動方程式の拘束条件としてトルク分担率を設定したので、変速制御において難しいとされる係合装置のトルクの受け渡しを制御するのに適しており、且つその運動方程式を解くことができる。更に、係合側クラッチのパッククリアランスが詰まった状態でトルク分担率の変更を行うので、クラッチ圧指令値に対してクラッチトルクの実際値が追従する為、変速モデルに従った変速を実行することができる。また、トルク分担率を変更する部分に条件を設けている為、係合側クラッチのパッククリアランスが詰まった状態となる前であっても変速制御自体は開始されるので、変速制御自体の開始を一律に遅延させる場合と比べて、変速制御を早く開始でき、素早く変速を完了させられる。
【選択図】図４

Description

本発明は、自動変速機の変速制御を実行する車両の変速制御装置に係り、特に、変速モデルを用いて自動変速機の変速を実行する技術に関するものである。

駆動力源からの動力を受ける入力軸と駆動輪に動力を伝達する出力軸との間で回転とトルクとを伝達する複数の係合装置を有して、その係合装置の係合と解放との切替えによって変速が実行される自動変速機が良く知られている。一般的に、このような自動変速機では、実車にて評価しながら各ギヤ段毎に制御対象に対して操作する要素（例えばトルク等）の要求値（すなわち制御操作量）の適合を行い、その適合結果により各ギヤ段毎に予め求められた制御マップから決定される制御操作量を用いて変速が実行される。しかしながら、自動変速機の多段化が進む中では、適合作業に非常に多くの労力が必要となり、制御マップを基にした変速制御の態様を採用することが困難化してきている。その為、自動変速機を構成する各回転要素における運動方程式を基にした変速制御の態様である変速モデル制御が提案されている。このような変速モデル制御では、変速時に実現したい変化態様（変速目標値）に基づいて予め求められた運動方程式を解くことで制御操作量を一意に決定し、その決定された制御操作量を用いて変速が実行される。例えば、特許文献１には、イナーシャ相制御において、変速目標値として変速機の入力軸回転速度の目標値を設定すると共に、制御操作量として係合側のクラッチトルクの要求値を変速モデルを用いて算出して変速を実行する技術、及び変速目標値として変速機の入力軸回転速度と出力軸トルクとの各目標値を設定すると共に、制御操作量として係合側のクラッチトルクの要求値と解放側のクラッチトルクの要求値とを変速モデルを用いて算出して変速を実行する技術が記載されている。

特開２０００−９７３２５号公報

ところで、前記特許文献１に記載の技術は、１つの変速目標値に対して１つの制御対象を操作することで、或いは２つの変速目標値に対して２つの制御対象を操作することで変速を実行している。しかしながら、この特許文献１に記載の技術では、イナーシャ相中のイナーシャトルクを相殺する為に（換言すれば、イナーシャ相中の出力軸トルクが実質的に変化しないように）、解放側の係合装置の油圧を、解放に向けて減じた後に一時的に再度係合に向けて上昇させており、変速完了が遅くなってドライバビリティが悪化してしまう可能性がある。一方で、上記イナーシャトルクを相殺する為に、イナーシャ相中にてエンジントルクを一時的に減じる所謂エンジントルクダウン制御という手法が良く知られている。しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、エンジンが制御対象として運動方程式に組み込まれていない。つまり、特許文献１に記載の技術では、成り行きのエンジントルクに対して運動方程式を解いている為、特許文献１に記載の変速モデル制御では、解放側の係合装置の一時的な油圧上昇に替えて、エンジントルクダウン制御によってイナーシャトルクを相殺することができない。この際、変速モデル制御とは別にエンジントルクダウン制御を実行することは可能であるが、そうすると変速モデル制御の全体が崩れ再度運動方程式から解を導くこととなり、結局、変速完了が遅くなったり、変速ショックが増大してドライバビリティが悪化してしまう可能性がある。他方で、エンジントルクについても制御操作量として変速モデル制御にて一意に決定しようとすると、２つの変速目標値に対して３つの制御操作量となり、運動方程式を解くことができず、変速モデル制御を用いた自動変速機の変速が実行できなくなる。

尚、上述したような課題は未公知であり、２つの変速目標値に対して３つの制御操作量がある場合に、パワーオンアップシフト、パワーオフアップシフト、パワーオンダウンシフト、及びパワーオフダウンシフトといった何れの変速パターン（変速様式）にも所定の変速モデルにて対応できるように、運動方程式を解く為の拘束条件を適切に設定することについて、未だ提案されていない。これに対して、本発明は、拘束条件を適切に設定して運動方程式を解くという新たな技術を提案するものである（本件出願人が先に出願した、現時点で未公開の国際出願(国際出願番号:PCT/JP2012/069408)を参照）。加えて、本発明は、上記新たな技術を基礎として、その技術を更に改良する技術を提案するものである。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、２つの変速目標値に対して３つの制御操作量があったとしても変速モデルを用いて自動変速機の所望の変速を実行することができる車両の変速制御装置を提供することにある。

前記目的を達成する為の第１の発明の要旨とするところは、(a) 駆動力源からの動力を受ける入力軸と駆動輪に動力を伝達する出力軸との間で回転とトルクとを伝達する複数の係合装置を有して、その係合装置の係合と解放との切替えによって変速が実行される自動変速機を備え、変速目標値を実現させる制御操作量を決定する予め定められた変速モデルを用いて前記自動変速機の変速を実行する車両の変速制御装置であって、(b) 前記変速目標値を、前記出力軸側の回転部材上のトルクと、前記入力軸側の回転部材の速度変化量との２つの値で設定し、(c) 前記制御操作量を、前記入力軸側の回転部材上のトルクと、前記変速時における係合側の係合装置のトルク容量と、前記変速時における解放側の係合装置のトルク容量との３つの値で設定し、(d) 前記変速時に前記係合側の係合装置と前記解放側の係合装置とで受け持つ伝達トルクのトルク分担率を設定することで、(e) 前記変速モデルを用いて前記自動変速機の変速を実行するものであり、(f) 前記トルク分担率の変更は、前記係合側の係合装置が解放状態において所定の状態まで作動していることを条件とすることにある。上記トルク分担率は、前記変速時に前記係合側の係合装置と前記解放側の係合装置とで受け持つ伝達トルクを前記入力軸側の回転部材上のトルクに置き換えたときの両係合装置にて分担するその伝達トルクのトルク分担率である。

このようにすれば、２つの変速目標値を実現する為に３つの制御操作量を決定する必要がある場合に、何らかの拘束条件を設定しなければそれら制御操作量を決定することができないことに対して、解放側の係合装置と係合側の係合装置とで受け持つ伝達トルクのトルク分担率を拘束条件としたので、変速制御において難しいとされる解放側の係合装置と係合側の係合装置とのトルクの受け渡し（すなわち変速進行度）を制御するのに適しており、且つ３つの制御操作量を決定することができる。見方を換えれば、３つの制御操作量を決定する為に何れかの制御操作量を予め定めた所定の値とする場合には、その所定の値としては各変速パターン毎に合わせた値とするなど無数にある。これに対して、本発明では、トルクの受け渡しを表現した前記トルク分担率を拘束条件としたので、何れの変速パターンにも所定の変速モデルにて対応することができる。具体的には、係合側の係合装置のトルク容量及び解放側の係合装置のトルク容量の一方のみを拘束条件とすると、タイアップやある回転部材の吹き上がりが発生する可能性があるが、変速進行度を制御するのに適した前記トルク分担率を拘束条件とすることで、上記タイアップや吹き上がりの発生を抑制したり、反対に、敢えてタイアップや吹き上がりを発生させる制御の制御性が向上する。また、入力軸側の回転部材上のトルクを拘束条件とすると、駆動力源の出力トルクを一時的に変化させるような制御を実行できなくなる可能性があるが、本発明では、例えばイナーシャ相中にて駆動力源の出力トルクを一時的に減じるようなトルクダウン制御を適切に実行することができる。このように、本発明では、２つの変速目標値に対して３つの制御操作量があったとしても、変速モデルを用いて３つの制御操作量を適切に決定し、２つの変速目標値を実現するような自動変速機の所望の変速を実行することができる。

ところで、係合装置は、ピストンが所定位置まで移動した待機状態にならないと（すなわちパッククリアランスが詰まった状態にならないと）、トルク容量を発生させることができない。一方で、前記変速モデルでは、前記トルク分担率を拘束条件に設定しており、変速目標値を実現するようにトルク分担率が変化させられ、決定された制御操作量に対応する指令値を出力することで、前記入力軸側の回転部材上のトルク、前記係合側の係合装置のトルク容量、及び前記解放側の係合装置のトルク容量が制御される。この際、係合装置のパッククリアランスが詰まった状態となる前に、指令値を変化させても、トルク容量の実際値はその変化に追従しておらず、入力軸側の回転部材の回転吹きや出力軸側の回転部材上のトルク抜けのような現象が生じる為、変速目標値通りの変速を実行できない可能性がある。このような現象を回避する為に、変速要求が為されたときに、係合側の係合装置のパッククリアランスが詰まった状態となるまで、変速制御自体の開始を一律に遅らせることが考えられる。しかしながら、その分、変速が進行させられず、変速完了が遅くなって、ドライバビリティが悪化する可能性がある。このような課題に対して、前記第１の発明では、更に、係合側の係合装置のパッククリアランスが詰まった状態でトルク分担率の変更を行うので、指令値に対してトルク容量の実際値が追従する為、変速モデルに従った変速を実行することができる。また、トルク分担率を変更する部分に条件を設けている為、係合側の係合装置のパッククリアランスが詰まった状態となる前であっても変速制御自体は開始されるので、変速制御自体の開始を一律に遅延させる場合と比べて、変速制御を早く開始でき、素早く変速を完了させられる。よって、本発明では、変速モデルを用いて自動変速機の所望の変速を一層適切に実行することができる。

ここで、第２の発明は、前記第１の発明に記載の車両の変速制御装置において、前記条件が成立していれば前記トルク分担率の変更が開始される開始時点において実際にはその条件が未成立である為に前記トルク分担率の変更ができない場合は、その開始時点での変速目標値を保持することにある。このようにすれば、係合側の係合装置のパッククリアランスが詰まった状態でない場合は、そのときの変速目標値を保持することでパッククリアランスが詰まった状態となるまで待機することができるので、指令値に対してトルク容量の実際値が追従する状態で、変速モデルに従った変速を実行することができる。

また、第３の発明は、前記第１の発明又は第２の発明に記載の車両の変速制御装置において、前記自動変速機の変速中に別の種類の変速が判断された場合は、その変速中の変速に対応するトルク分担率の変更を実行した後にその別の種類の変速を実行するものであり、その変速中の変速における前記係合側の係合装置が前記条件を満たすまでその変速中の変速に対応する前記トルク分担率の変更を実行しないと共に、前記変速目標値をその別の種類の変速に対応する変速目標値へ切り替えることにある。このようにすれば、変速中に別の種類の変速が判断された場合は、係合側の係合装置のパッククリアランスが詰まった状態で変速中の変速に対応するトルク分担率の変更を行うので、変速モデルに従った変速を実行することができる。この際、それまでの変速目標値をその別の種類の変速に対応する変速目標値へ切り替えるので、一つずつ変速を完了させる場合と比べて、変速を速やかに進行させることができ、別の種類の変速を含めた変速全体を素早く完了させられる。

また、第４の発明は、前記第１の発明乃至第３の発明の何れか１つに記載の車両の変速制御装置において、前記所定の状態は、前記係合側の係合装置が係合圧を増大すればトルク容量を発生させられる状態にまで作動させられている状態である。このようにすれば、係合側の係合装置が所定の状態まで作動していることを条件としてトルク分担率の変更を行うことで、指令値に対してトルク容量の実際値が適切に追従させられる。

また、第５の発明は、前記第１の発明乃至第４の発明の何れか１つに記載の車両の変速制御装置において、前記変速モデルは、前記変速目標値と前記制御操作量とを含む前記自動変速機の運動方程式と、前記トルク分担率を表す関係とを用いて、前記変速目標値に基づいて前記制御操作量を算出するものである。このようにすれば、変速制御において難しいとされる解放側の係合装置と係合側の係合装置とのトルクの受け渡しに関連する制御を運動方程式に反映させることができ、３つの制御操作量を適切に決定することができる。

本発明が適用される車両における動力伝達経路の概略構成を説明する図であると共に、車両に設けられた制御系統の要部を説明する図である。 電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 変速パターン毎に予め定められたトルク分担率を変化させる時期の一例を示す図である。（ａ）はパワーオンアップシフトの場合であり、（ｂ）はパワーオンダウンシフトの場合であり、（ｃ）はパワーオフアップシフトの場合であり、（ｄ）はパワーオフダウンシフトの場合である。 電子制御装置の制御作動の要部すなわち変速モデルを用いて自動変速機の所望の変速を一層適切に実行する為の制御作動を説明するフローチャートである。 図４のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートであって、パワーオンダウンシフト時の一例である。 電子制御装置の制御作動の要部すなわち多重変速が発生したとしても変速モデルを用いて自動変速機の所望の変速を適切に実行する為の制御作動を説明するフローチャートである。 図６のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートであって、パワーオンダウンシフト時の一例である。

本発明において、好適には、前記車両は、例えば前記駆動力源の動力を前記自動変速機などの動力伝達装置を介して前記駆動輪へ伝達するものである。また、前記自動変速機は、所定の係合装置の係合と解放との切替えによって各々異なる変速比（ギヤ比）を有する複数の変速段（ギヤ段）が択一的に形成される有段式自動変速機である。例えば、この有段式自動変速機は、公知の遊星歯車式自動変速機により構成される。この遊星歯車式自動変速機における係合装置としては、油圧アクチュエータによって係合させられる多板式、単板式のクラッチやブレーキ、或いはバンドブレーキ等の係合装置が広く用いられる。また、前記車両は、例えば複数の係合装置の油圧アクチュエータにそれぞれ油圧を供給する油圧制御回路を備えている。この油圧制御回路は、例えばリニアソレノイドバルブやＯＮ−ＯＦＦソレノイドバルブ等を備え、それらソレノイドバルブの出力油圧を直接的或いはシフトコントロールバルブ等を介して間接的に係合装置の油圧アクチュエータにそれぞれ供給する。尚、上記「油圧を供給する」とは、「油圧を作用させる」或いは「ある油圧に制御された作動油を供給する」ことを意味する。

また、好適には、前記駆動力源としては、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等のエンジンが用いられる。或いは、前記駆動力源としては、例えば電動機等の原動機が単独で或いは上記エンジンと組み合わせて用いられる。

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、本発明が適用される車両１０に備えられたエンジン１２から駆動輪２６までの動力伝達経路の概略構成を説明する図であると共に、車両１０に設けられた制御系統の要部を説明する図である。図１において、駆動力源としてのエンジン１２により発生させられた動力は、トルクコンバータ１４を経て入力軸１６から自動変速機１８に入力され、自動変速機１８の出力軸２０から差動歯車装置（ディファレンシャルギヤ）２２や一対の車軸（ドライブシャフト）２４等を順次介して左右の駆動輪２６へ伝達される。

自動変速機１８は、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース内において１組乃至複数組の遊星歯車装置と複数の係合装置（係合要素）とを有し、その係合装置によって複数のギヤ段が択一的に成立させられる公知の遊星歯車式自動変速機である。例えば、自動変速機１８は、複数の係合装置の何れかの掴み替えにより（すなわち係合装置の係合と解放との切替えにより）変速が実行される、所謂クラッチツゥクラッチ変速を行う有段変速機である。複数の係合装置はそれぞれ、エンジン１２からの動力を受ける入力軸１６と駆動輪２６に動力を伝達する出力軸２０との間で回転とトルクとを伝達する油圧式の摩擦係合装置である。この入力軸１６は、自動変速機１８の入力軸であるが、トルクコンバータ１４のタービン翼車によって回転駆動されるタービン軸でもある。

前記油圧式の摩擦係合装置は、油圧制御回路２８によってそれぞれ係合と解放とが制御され、その油圧制御回路２８内のソレノイドバルブ等の調圧によりそれぞれのトルク容量すなわち係合力が変化させられて、それが介挿されている両側の部材を選択的に連結するクラッチやブレーキである。ここで、係合装置のトルク容量（以下、クラッチトルクという）は、例えば係合装置の摩擦材の摩擦係数や摩擦板を押圧する係合油圧（以下、クラッチ圧という）によって決まるものである。係合装置を滑らすことなく（すなわち係合装置に差回転速度を生じさせることなく）入力軸１６と出力軸２０との間でトルク（例えば入力軸１６に入力される変速機入力トルクＴiすなわちタービントルクＴt）を伝達する為には、そのトルクに対して各係合装置にて受け持つ必要がある伝達トルク分（すなわち係合装置の分担トルク）が得られるトルク容量が必要になる。但し、伝達トルク分が得られるトルク容量においては、トルク容量を増加させても伝達トルクは増加しない。尚、本実施例では、便宜上、クラッチトルクとクラッチ圧とを同義に取り扱うこともある。

自動変速機１８におけるギヤ段の一例としては、例えばクラッチＣ１とブレーキＢ１との係合により低車速側ギヤ段（ローギヤ段例えば第１速ギヤ段）が成立させられ、クラッチＣ１とブレーキＢ２との係合により高車速側ギヤ段（ハイギヤ段例えば第２速ギヤ段）が成立させられる。従って、上記ローギヤ段とハイギヤ段との間の変速時には、ブレーキＢ１とブレーキＢ２とで掴み替えが行われる。本実施例では、変速時に掴み替えが行われる係合装置のうちで、ローギヤ段側の成立に関与する係合装置（例えばブレーキＢ１）をローギヤ段係合装置と称し、ハイギヤ段側の成立に関与する係合装置（例えばブレーキＢ２）をハイギヤ段係合装置と称する。ローギヤ段係合装置は、ローギヤ段からハイギヤ段へのアップシフト時には解放側の係合装置（以下、解放側クラッチという）となり、ハイギヤ段からローギヤ段へのダウンシフト時には係合側の係合装置（以下、係合側クラッチという）となる。一方で、ハイギヤ段係合装置は、上記アップシフト時には係合側クラッチとなり、上記ダウンシフト時には解放側クラッチとなる。上記ギヤ段とは別のギヤ段の一例としては、例えばクラッチＣ１とクラッチＣ２との係合により上記第２速ギヤ段よりも高車速側のギヤ段（例えば第３速ギヤ段）が成立させられる。第２速ギヤ段と第３速ギヤ段との間の変速においては、第２速ギヤ段はローギヤ段となり、第３速ギヤ段はハイギヤ段となる。

図１に戻り、車両１０には、例えば自動変速機１８の変速制御などに関連する変速制御装置を含む電子制御装置７０が備えられている。電子制御装置７０は、例えば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車両１０の各種制御を実行する。例えば、電子制御装置７０は、エンジン１２の出力制御、自動変速機１８の変速制御等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や油圧制御用（変速制御用）等に分けて構成される。また、電子制御装置７０には、各種センサ（例えば各回転速度センサ５０，５２，５４、アクセル開度センサ５６、スロットル弁開度センサ５８、シフトセンサ６０など）により検出された各種信号（例えばエンジン１２の回転速度を表すエンジン回転速度ωe，入力軸１６の回転速度を表すタービン回転速度ωtすなわち変速機入力回転速度ωi，車速Ｖに対応する出力軸２０の回転速度を表す変速機出力回転速度ωo、車両１０の駆動力（駆動トルク）に対する運転者の要求量を表すアクセル開度Ａcc、スロットル弁開度θth、シフトレバー或いはパドルスイッチによるシフト操作ＳＨなど）が、それぞれ供給される。また、電子制御装置７０からは、例えばエンジン１２の出力制御の為のエンジン出力制御指令信号Ｓe、自動変速機１８の油圧アクチュエータを制御する油圧制御回路２８を作動させる為の油圧指令信号Ｓpなどが、それぞれ出力される。

図２は、電子制御装置７０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図２において、エンジン出力制御手段すなわちエンジン出力制御部７２は、例えば要求されたエンジントルクＴe（以下、要求エンジントルクＴedem）が得られるように、スロットル制御の為にスロットルアクチュエータにより電子スロットル弁を開閉制御する他、燃料噴射量制御の為に燃料噴射装置による燃料噴射量を制御し、点火時期制御の為にイグナイタ等の点火装置を制御するエンジン出力制御指令信号Ｓeを出力する。エンジン出力制御部７２は、例えばアクセル開度Ａccをパラメータとして車速Ｖと要求駆動力Ｆdemとの予め記憶された不図示の関係（駆動力マップ）から実際のアクセル開度Ａcc及び車速Ｖに基づいて要求駆動力Ｆdemを算出する。そして、エンジン出力制御部７２は、例えば駆動輪２６のタイヤ有効半径、現在の自動変速機１８のギヤ段におけるギヤ比、出力軸２０よりも駆動輪２６側の動力伝達経路における終減速比、及びトルクコンバータ１４のトルク比ｔに基づいて、要求駆動力Ｆdemが得られる要求エンジントルクＴedemを算出する。尚、トルクコンバータ１４のトルク比ｔは、例えば速度比（＝タービン回転速度ωt／ポンプ回転速度ωp（エンジン回転速度ωe））とトルク比ｔ、効率、及び容量係数とのそれぞれの予め記憶された公知の関係（トルクコンバータ１４の作動特性図）から実際の速度比ｅに基づいて算出される。

変速制御手段すなわち変速制御部７４は、自動変速機１８の変速制御を実行する。具体的には、変速制御部７４は、車速Ｖ及びアクセル開度Ａccを変数として予め記憶された公知の関係（変速マップ、変速線図）から実際の車速Ｖ及びアクセル開度Ａccで示される車両状態に基づいて変速判断を行う。そして、変速制御部７４は、自動変速機１８の変速を実行すべきと判断した場合には、変速すべきギヤ段が得られるように自動変速機１８の自動変速制御を実行する。例えば、変速制御部７４は、判断したギヤ段が達成されるように、自動変速機１８の変速に関与する係合装置を係合及び／又は解放させる油圧指令信号Ｓpを油圧制御回路２８へ出力する。この油圧指令信号Ｓpとしては、例えば解放側クラッチのトルク容量（以下、解放側クラッチトルクという）を得る為の油圧指令値、及び係合側クラッチのトルク容量（以下、係合側クラッチトルクという）を得る為の油圧指令値である。

ここで、変速制御としては、例えば変速ショックや変速時間等が適切であるかを実車にて評価しつつ適合により予め定められた制御マップから、変速時のトルク容量（或いは油圧指令値）を決定して自動変速機１８の変速を実行する手法がある。このような制御マップを用いる手法では、どの変速の種類での変速であるかによって、各々異なる制御マップを作成する必要がある。その為、自動変速機１８のギヤ段が多段化される程、上記適合作業に多くの労力等が必要となってくる。上記変速の種類とは、例えばパワーオンアップシフト、パワーオフアップシフト、パワーオンダウンシフト、及びパワーオフダウンシフトといった各種の変速パターン（変速様式）と、１速−２速間、２速−３速間などの各種のギヤ段間との組み合わせで表される各種の変速態様である。より具体的には、変速の種類は、３速→２速パワーオンダウンシフト、２速→１速パワーオンダウンシフトなどとして表される。

そこで、本実施例では、変速制御として、上記制御マップを用いる手法に替えて、変速目標値を実現させる制御操作量を決定する予め定められた変速モデルを用いて自動変速機１８の変速を実行する手法を採用する。上記変速目標値は、変速時に実現したい変化態様を定める要素（例えば変速時間、駆動力等）の目標値である。上記制御操作量は、制御対象に対して操作する要素（エンジントルク、クラッチトルク等）の要求値である。

以下において、変速モデルを用いた自動変速機１８の変速制御について詳しく説明する。自動変速機１８の変速中における運動方程式は、次式（１）及び次式（２）で表される。この式（１）及び式（２）は、自動変速機１８を構成する相互に連結された各回転要素毎の運動方程式、及び自動変速機１８を構成する遊星歯車装置における関係式から導き出されたものである。上記各回転要素毎の運動方程式は、各回転要素におけるイナーシャと回転速度時間変化率との積で表されるトルクを、遊星歯車装置の３つの部材（サンギヤ、キャリヤ、リングギヤ）、及び係合装置の両側の部材のうちで各回転要素に関与する部材に作用するトルクにて規定した運動方程式である。また、遊星歯車装置における関係式は、遊星歯車装置の歯車比（＝サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）を用いて、その遊星歯車装置の３つの部材におけるトルクの関係と回転速度時間変化率の関係とを各々規定した関係式である。この式（１）及び式（２）において、dωt/dtは、タービン回転速度ωt（すなわち変速機入力回転速度ωi）の時間微分すなわち時間変化率であり、入力軸１６側の回転部材の速度変化量としての入力軸１６の角加速度（以下、入力軸角加速度）を表している（図面乃至数式においては時間変化率をドットで示している、以下の説明において同じ）。dωo/dtは、変速機出力回転速度ωoの時間変化率であり出力軸角加速度を表している。Ｔtは、入力軸１６側の回転部材上のトルクとしての入力軸１６上のトルクであるタービントルクすなわち変速機入力トルクＴiを表している。このタービントルクＴtは、トルクコンバータ１４のトルク比ｔを考慮すればエンジントルクＴe（＝Ｔt／ｔ）と同意である。Ｔoは、出力軸２０側の回転部材上のトルクとしての出力軸２０上のトルクである変速機出力トルクを表している。Ｔcaplは、係合側クラッチトルクであり、アップシフト時にはハイギヤ段側クラッチトルクとなり、ダウンシフト時にはローギヤ段側クラッチトルクとなる。Ｔcdrnは、解放側クラッチトルクであり、アップシフト時にはローギヤ段側クラッチトルクとなり、ダウンシフト時にはハイギヤ段側クラッチトルクとなる。ａ1,ａ2,ｂ1,ｂ2,ｃ1,ｃ2,ｄ1,ｄ2はそれぞれ、この式（１）及び式（２）を導き出した際に定数としたものであり、上記各回転要素におけるイナーシャ及び上記遊星歯車装置の歯車比から設計的に定められる係数である。この定数の具体的な数値は、例えば変速の種類（例えば変速パターンやギヤ段間）毎に異なる。従って、上記運動方程式としては１つの所定のものであるが、自動変速機１８の変速には、変速の種類毎に異なる定数とされたそれぞれの変速の種類に対応する運動方程式が用いられる。

前記式（１）及び式（２）は、変速目標値と制御操作量との関係を定式化した自動変速機１８のギヤトレーン運動方程式である。ここでの変速目標値は、変速時間及び駆動力の各目標値を表現でき、ギヤトレーン運動方程式上で取り扱えるものである。本実施例では、変速時間を表現できる要素の一例として、入力軸角加速度dωt/dtを用いている。また、駆動力を表現できる要素の一例として、変速機出力トルクＴoを用いている。つまり、本実施例では、変速目標値を、入力軸角加速度dωt/dtと、変速機出力トルクＴoとの２つの値で設定している。一方で、本実施例では、それら変速目標値を成立させる制御操作量を、タービントルクＴt（エンジントルクＴeも同意）と、係合側クラッチトルクＴcaplと、解放側クラッチトルクＴcdrnとの３つの値で設定している。そうすると、運動方程式が前記式（１）及び式（２）の２式で構成されることに対して制御操作量が３つある為に、２つの変速目標値を成立させる制御操作量を一意に解くことはできない。その為、変速モデルを用いて、２つの変速目標値を実現するような自動変速機１８の所望の変速を実行することができない。尚、出力軸角加速度dωo/dtは、回転速度センサ５４の検出値である変速機出力回転速度ωoから算出される。

ところで、前記式（１）及び式（２）の運動方程式に、ある拘束条件を追加することで制御操作量を一意に解くことができると考えられる。ここで、自動変速機１８の変速制御において難しいとされることは、解放側クラッチと係合側クラッチとのトルクの受け渡し（すなわち変速進行度）を制御することである。一方で、３つの制御操作量を決定する為に何れかの制御操作量を所定の値とする場合には、各変速パターン毎に合わせた所定の値とするなど無数の定め方がある。この所定の値に関し、例えば解放側クラッチトルクＴcdrn及び係合側クラッチトルクＴcaplのうちで一方のみを拘束条件とすると、変速中にタイアップや吹き上がりが発生し易くなったり、また、敢えて変速中にタイアップや吹き上がりを発生させる制御の制御性が低下したりする可能性がある。或いは、例えばエンジントルクの変化態様を拘束条件とすると、イナーシャ相中にエンジントルクを一時的に変化させるようなエンジントルクダウン制御を実行できなくなる可能性がある。そこで、本実施例では、変速中のトルクの受け渡しを表現したり制御するのに適しており、また、何れの変速パターンにも対応することができる、解放側クラッチと係合側クラッチとで受け持つ伝達トルクのトルク分担率を、上記拘束条件として設定することを見出した。つまり、変速中のトルクの受け渡しを運動方程式に組み込むことができ、且つ制御操作量を一意に解くことができる、伝達トルクのトルク分担率を上記拘束条件として設定することを見出した。上記トルク分担率は、自動変速機１８の変速時に解放側クラッチと係合側クラッチとで受け持つ必要がある合計の伝達トルク（合計伝達トルク）を例えば入力軸１６上のトルク（入力軸上合計伝達トルク）に置き換えたときに、その入力軸上合計伝達トルクに対して両係合装置が各々分担する伝達トルクの割合である。本実施例では、係合側クラッチのトルク分担率を「ｘapl」とし、解放側クラッチのトルク分担率を「ｘdrn」として、それぞれのトルク分担率を、変速中のトルクの受け渡しを反映するように時系列で変化するトルク分担率ｘ（例えば０≦ｘ≦１）を用いて次式（３）及び次式（４）のように定義する。
ｘapl ＝ ｘ ・・・（３）
ｘdrn ＝ １−ｘ ・・・（４）

係合側クラッチトルクＴcaplと解放側クラッチトルクＴcdrnとの関係式は、入力軸１６上のトルクに置き換えた「Ｔcapl」及び「Ｔcdrn」と、前記式（３）及び式（４）とに基づいて、「ｘ」（＝ｘapl）と「１−ｘ」（＝ｘdrn）とを用いて定義することができる。そして、前記式（１）、前記式（２）、及び「Ｔcapl」と「Ｔcdrn」との関係式から、制御操作量である、タービントルクＴt、係合側クラッチトルクＴcapl、及び解放側クラッチトルクＴcdrnを算出する関係式が導き出される。タービントルクＴt（エンジントルクＴeも同意）は、「ｘ」（＝ｘapl）、「１−ｘ」（＝ｘdrn）、入力軸角加速度dωt/dt、及び変速機出力トルクＴoなどを用いた関係式にて表される。同様に、係合側クラッチトルクＴcaplは、「ｘ」（＝ｘapl）、入力軸角加速度dωt/dt、及び変速機出力トルクＴoなどを用いた関係式にて表される。同様に、解放側クラッチトルクＴcdrnは、「１−ｘ」（＝ｘdrn）、入力軸角加速度dωt/dt、及び変速機出力トルクＴoなどを用いた関係式にて表される。つまり、本実施例の変速モデルは、前記変速目標値と前記制御操作量とを含む自動変速機１８の運動方程式（前記式（１）,（２））と、前記トルク分担率を表す関係（前記式（３）,（４））とを用いて、前記変速目標値に基づいて前記制御操作量を算出するものである。このように、本実施例では、前記式（１）,（２）に、トルク分担率ｘにて設定した拘束条件を追加することで、変速モデルを用いて自動変速機１８の変速を実行する。よって、２つの変速目標値に対して３つの制御操作量があったとしても、上記変速モデルを用いて３つの制御操作量を適切に決定することができる。この変速モデルとしては１つの所定のものであるが、上述したように変速の種類（例えば変速パターンやギヤ段間）毎に異なる定数とされたギヤトレーン運動方程式が用いられるので、自動変速機１８の変速には、それぞれの変速の種類に対応する変速モデルが用いられることになる。

ここで、自動変速機１８の変速制御においては、パワーオンアップシフト、パワーオフアップシフト、パワーオンダウンシフト、及びパワーオフダウンシフトといった様々な変速パターンがある。その為、各変速パターンに合わせてトルク分担率を設定することが望ましい。例えば、本実施例では、変速パターンに合わせて変速を適切に進行させる為に、変速パターンに基づいてトルク分担率を変化させる時期を変更する（すなわち変速パターンに基づいて解放側クラッチと係合側クラッチとのトルクを受け渡すタイミングを変更する）。以下に、各変速パターンに合わせたトルク分担率の設定について詳細に説明する。

パワーオンアップシフト或いはパワーオフダウンシフトでは、エンジントルクＴe（パワーオン時の正トルク、或いはパワーオフ時の負トルク（エンジンフリクショントルク））によってタービン回転速度ωt（すなわち変速機入力回転速度ωi）が変化させられる方向と、変速に伴うタービン回転速度ωtの変化方向（変速によって進められる方向）とが異なる。すなわち、パワーオンアップシフト或いはパワーオフダウンシフトでは、エンジントルクＴeにより自発的に変速を進行できない。従って、トルク分担率を変えないまま解放側クラッチトルクＴcdrnの絶対値のみを低下させるだけでは（すなわち解放側クラッチを解放に向かわせるだけでは）変速を進行させられないので、係合側クラッチによりタービン回転速度ωtを変速に伴う変化方向へ変化させる必要がある。そこで、変速パターンがパワーオンアップシフト或いはパワーオフダウンシフトの場合には、図３の（ａ）,（ｄ）に示すように、変速を適切に進行させる為に、トルク分担率を変化させる時期をイナーシャ相開始前とする（すなわち解放側クラッチと係合側クラッチとのトルクの受け渡しをイナーシャ相開始前に実行する）。

一方で、パワーオフアップシフト或いはパワーオンダウンシフトでは、エンジントルクＴeによってタービン回転速度ωtが変速に伴う変化方向へ変化させられる。すなわち、パワーオフアップシフト或いはパワーオンダウンシフトでは、エンジントルクＴeにより自発的に変速を進行できる。従って、トルク分担率を変えないまま解放側クラッチトルクＴcdrnの絶対値のみを低下させるだけで変速を進行させられるので、係合側クラッチによりタービン回転速度ωtを変速に伴う変化方向へ変化させる必要がない。パワーオフアップシフト或いはパワーオンダウンシフトでは、係合側クラッチにより変速を進行させようとすると、却ってイナーシャトルクが増大して変速ショックが悪化する可能性がある。そこで、変速パターンがパワーオフアップシフト或いはパワーオンダウンシフトの場合には、図３の（ｃ）,（ｂ）に示すように、変速を適切に進行させる為に、トルク分担率を変化させる時期をイナーシャ相終了時とする。すなわち、パワーオフアップシフト或いはパワーオンダウンシフトの場合には、変速ショックが抑制された滑らかな変速を実現する為に、エンジントルクＴeに合わせて解放側クラッチを解放することだけで変速を進行させた後、解放側クラッチと係合側クラッチとのトルクの受け渡しをイナーシャ相の終了に合わせるように実行することで係合側クラッチによりタービン回転速度ωtを変速後の同期回転に合わせる。ここでの、イナーシャ相終了時とは、例えばイナーシャ相が概ね終了したような、タービン回転速度ωtが変速後の同期回転に概ね近づいた時点である。つまり、イナーシャ相終了時とは、係合側クラッチを係合に向かわせなくとも、エンジントルクＴeと解放側クラッチの解放とによりイナーシャ相が開始されて更に進行させられ、タービン回転速度ωtを変速後の回転速度に同期させるところだけ係合側クラッチを係合に向けて制御すれば良いような、イナーシャ相の終了間近の時点である。尚、エンジントルクＴeと解放側クラッチの解放とによりイナーシャ相が進行させられて終了させられ得る場合には、イナーシャ相終了時をイナーシャ相終了後としても良い。

より具体的には、図２において、変速制御部７４は、自動変速機１８の変速中であるか否かを、例えば実行すべきと判断した変速が未だ終了していないか否かに基づいて判定する。

制御操作量算出手段すなわち制御操作量算出部７６は、変速制御部７４により自動変速機１８の変速中であると判定された場合には、上記変速モデルを用いて、前記変速目標値に基づいて前記制御操作量を算出する。制御操作量算出部７６は、トルク分担率算出手段すなわちトルク分担率算出部７８と、変速目標値算出手段すなわち変速目標値算出部８０とを備えている。

トルク分担率算出部７８は、例えばトルク分担率ｘを変化させる態様（例えば傾き等）が予め定められた関係（変速進行度マップ）から、変化開始時（或いは変速制御開始時、前回算出時等）からの経過時間に基づいてトルク分担率ｘを算出する。そして、トルク分担率算出部７８は、前記式（３）及び式（４）から、その算出したトルク分担率ｘに基づいて係合側クラッチのトルク分担率ｘaplと解放側クラッチのトルク分担率ｘdrnとを算出する。上記変速進行度マップは、例えば変速の種類（変速パターンやギヤ段間）毎に予め定められている。また、トルク分担率ｘの初期値は、「０」とされている。

変速目標値算出部８０は、例えばイナーシャ相中のタービン回転速度ωt（＝変速機入力回転速度ωi）の変化が変速ショックの抑制と変速時間とを両立させる所定変化となるように入力軸角加速度dωt/dtを変化させる態様が予め定められた関係（入力軸角加速度変化マップ）から、イナーシャ相開始時（或いは前回算出時）からの経過時間に基づいてイナーシャ相中の入力軸角加速度dωt/dtの目標値を算出する。また、変速目標値算出部８０は、例えばイナーシャ相中以外では、タービン回転速度ωt（＝変速機入力回転速度ωi）の変化に基づいて入力軸角加速度dωt/dtの目標値を算出する。加えて、変速目標値算出部８０は、例えば変速機出力トルクＴoを変化させる態様が予め定められた関係（変速機出力トルク変化マップ）から、エンジン出力制御部７２により算出された要求駆動力Ｆdem及び変速制御開始時（或いは前回算出時）からの経過時間に基づいて変速機出力トルクＴoの目標値を算出する。尚、上記入力軸角加速度変化マップ及び変速機出力トルク変化マップは、例えば変速の種類（変速パターンやギヤ段間）毎に予め定められている。

制御操作量算出部７６は、前記制御操作量を算出する関係式から、トルク分担率算出部７８により算出された係合装置のトルク分担率（ｘ，ｘapl，ｘdrn）、及び変速目標値算出部８０により算出された各変速目標値（dωt/dt、Ｔoの各目標値）に基づいて、制御操作量としての、タービントルクＴt（エンジントルクＴeも同意）、係合側クラッチトルクＴcapl、及び解放側クラッチトルクＴcdrnの各要求値を算出する。

エンジン出力制御部７２は、制御操作量算出部７６により算出されたタービントルクＴtの要求値が得られるように、エンジン出力制御指令信号Ｓeを出力する。変速制御部７４は、判断した自動変速機１８のギヤ段が達成されるように、制御操作量算出部７６により算出された係合側クラッチトルクＴcapl及び解放側クラッチトルクＴcdrnの各要求値を得る為の油圧指令信号（例えばクラッチ圧指令値）Ｓpを油圧制御回路２８へ出力する。

ところで、前記変速モデルを用いて、前記変速目標値に基づいて算出した前記制御操作量の各要求値が得られるように各指令値を出力したとしても、例えばトルク分担率ｘapl，ｘdrnを変化させるときに係合側クラッチのパッククリアランスが詰まった状態になっていないと、クラッチ圧（或いはクラッチトルク）の実際値はクラッチ圧指令値に追従し難い。そこで、本実施例では、電子制御装置７０は、トルク分担率ｘapl，ｘdrnの変更は、係合側クラッチが解放状態において所定の状態まで作動していることを条件とする。この所定の状態は、係合側クラッチがクラッチ圧（特にはクラッチ圧指令値）を増大すればクラッチトルクを直ちに発生させられる係合開始直前状態にまで作動させられている状態であって、係合側クラッチのピストンストロークがパック詰めを完了している量として予め定められた所定量分作動させられている状態である。これにより、係合側クラッチが所定の状態まで作動していることを条件としてトルク分担率ｘapl，ｘdrnの変更を行うことで、クラッチ圧指令値に対してクラッチトルクの実際値が適切に追従させられる。

このように、電子制御装置７０は、変速モデルに従った変速制御の実行中に、本来であればトルク分担率ｘapl，ｘdrnを変化させる時期であっても、係合側クラッチのパッククリアランスが詰まった状態となるまではトルク分担率ｘapl，ｘdrnを変化させない。この際、変速目標値を保持すれば、変速モデルに従った変速を実行する形で、パッククリアランスが詰まった状態となるまでトルク分担率ｘapl，ｘdrnの変化を待機することができる。そこで、本実施例では、電子制御装置７０は、前記条件が成立していればトルク分担率ｘapl，ｘdrnの変更が開始される開始時点において実際にはその条件が未成立である為にトルク分担率ｘapl，ｘdrnの変更ができない場合は、その開始時点での変速目標値を保持する。つまり、トルク分担率ｘapl，ｘdrnの変更を本来なら開始する時点（例えば変速制御開始後の予め定められた時点）にて設定された変速目標値を、係合側クラッチのパッククリアランスが詰まった状態となるまではそのまま保持する。

具体的には、トルク分担率変更可否判定手段すなわちトルク分担率変更可否判定部８２は、前記条件が成立しているか否か、すなわち係合側クラッチが解放状態において所定の状態まで作動しているか否かを判定する。つまり、トルク分担率変更可否判定部８２は、係合側クラッチのパッククリアランスが詰まった状態となっているか否か、すなわち係合側クラッチのピストンストロークがパック詰めを完了しているか否かを判定する。係合側クラッチのパッククリアランスが詰まった状態となっているか否かは、例えば係合側クラッチのクラッチ圧指令値の積分値が予め定められたパック詰め完了値以上となっているか否か、又は、係合側クラッチへ係合圧を入れている期間が予め定められたパック詰め完了時間以上となっているか否かなどに基づいて判定される。

トルク分担率変更可否判定部８２は、係合側クラッチのピストンストロークがパック詰めを完了していると判定した場合には、トルク分担率算出部７８によるトルク分担率ｘapl，ｘdrnの変化を許可する。この場合、トルク分担率算出部７８は、前述した通り、トルク分担率ｘapl，ｘdrnを算出する。

トルク分担率変更可否判定部８２は、係合側クラッチのピストンストロークがパック詰めを未だ完了していないと判定した場合には、トルク分担率算出部７８によるトルク分担率ｘapl，ｘdrnの変化を禁止する。この場合、トルク分担率算出部７８は、今回算出したトルク分担率ｘの値が前回値から変化しているときには、前回値をトルク分担率ｘの今回値として算出する。変速目標値算出部８０は、トルク分担率ｘapl，ｘdrnの変化の禁止が解除されるまで、トルク分担率ｘapl，ｘdrnの変化が禁止されなければトルク分担率ｘが変化開始した時点で算出した変速目標値を保持する。

図４は、電子制御装置７０の制御作動の要部すなわち変速モデルを用いて自動変速機１８の所望の変速を一層適切に実行する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。図５は、図４のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートであって、パワーオンダウンシフト時の一例である。

図４において、先ず、変速制御部７４に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１０において、例えば自動変速機１８の変速中であるか否かが判定される。このＳ１０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合はトルク分担率変更可否判定部８２に対応するＳ２０において、係合側クラッチのピストンストロークがパック詰めを完了しているか否かが判定される（図５のｔ１時点乃至ｔ５時点）。このＳ２０の判断が肯定される場合はトルク分担率変更可否判定部８２に対応するＳ３０において、例えばトルク分担率ｘapl，ｘdrnの変化が許可される（図５のｔ４時点乃至ｔ５時点）。一方で、上記このＳ２０の判断が否定される場合はトルク分担率変更可否判定部８２に対応するＳ４０において、例えばトルク分担率ｘapl，ｘdrnの変化が禁止される（図５のｔ１時点乃至ｔ４時点）。上記Ｓ３０或いは上記Ｓ４０に次いで、トルク分担率算出部７８に対応するＳ５０において、例えば前記変速進行度マップを用いて係合装置のトルク分担率（ｘ，ｘapl，ｘdrn）が算出される。特に、このＳ５０が上記Ｓ４０に次いで実行される際には、今回算出したトルク分担率ｘの値が前回値から変化している場合はその前回値がトルク分担率ｘの今回値として算出される。次いで、変速目標値算出部８０に対応するＳ６０において、各変速目標値（入力軸角加速度dωt/dt、変速機出力トルクＴoの各目標値）が算出される。特に、このＳ６０が上記Ｓ４０に次いで実行される際には、トルク分担率ｘapl，ｘdrnの変化が禁止されなければ上記Ｓ５０にてトルク分担率ｘが変化開始した時点の変速目標値が保持される。次いで、制御操作量算出部７６に対応するＳ７０において、前記制御操作量を算出する関係式から、上記Ｓ５０にて算出された各係合装置のトルク分担率、及び上記Ｓ６０にて算出された各変速目標値に基づいて、制御操作量（エンジントルクＴe、係合側クラッチトルクＴcapl、解放側クラッチトルクＴcdrnの各要求値）が算出される。次いで、エンジン出力制御部７２及び変速制御部７４に対応するＳ８０において、上記Ｓ７０にて算出された各制御操作量が得られるように、エンジン出力制御指令信号Ｓe及び油圧指令信号Ｓpが出力されて、エンジン１２、解放側クラッチ、係合側クラッチが制御される。

図５において、例えば変速モデルを用いて各目標値を実現させる各要求値が決定され、変速制御が開始される（ｔ１時点）。この図５の実施例は、パワーオンダウンシフト時であるので、変速を適切に進行させる為に、トルク分担率ｘapl，ｘdrnを変化させる時期が、本来は（破線で示す比較例参照）、イナーシャ相開始（ｔ２時点）後において変速機入力回転速度ωiが変速後の同期回転に概ね近づいたようなイナーシャ相終了時とされる（ｔ３時点乃至ｔ４時点）。実線で示す本実施例では、本来はトルク分担率ｘapl，ｘdrnを変化させる時期において、係合側クラッチのピストンストロークのパック詰めが未だ完了していない為、そのトルク分担率ｘapl，ｘdrnの変化が禁止されている。係合側クラッチのピストンストロークのパック詰めが完了した（ｔ４時点）後に、トルク分担率ｘapl，ｘdrnが変化させられ（ｔ４時点乃至ｔ５時点）、変速制御が終了させられる（ｔ５時点）。比較例では、係合側クラッチのピストンストロークのパック詰めが完了する前からトルク分担率ｘapl，ｘdrnが変化させられる為、係合側クラッチのクラッチ圧指令値に対するクラッチ圧（或いはクラッチトルク）の実際値の応答が遅れて、変速機出力トルクＴoの実際値が目標値に追従できない。これに対して、本実施例では、係合側クラッチのピストンストロークのパック詰めが完了した後に、保持されていた変速目標値と共にトルク分担率ｘapl，ｘdrnが変化させられるので、係合側クラッチのクラッチ圧指令値に対して応答性良く確実にクラッチトルクを発生させることができ、変速目標値に追従した滑らかな変速が実現される。

上述のように、本実施例によれば、前記式（１）及び式（２）の運動方程式に何らかの拘束条件を設定しなければその式が解けないことに対して、トルク分担率ｘを拘束条件としたので、変速制御において難しいとされる係合装置のトルクの受け渡しを制御するのに適しており、且つその式を解くことができる。見方を換えれば、トルクの受け渡しを表現したトルク分担率ｘを拘束条件としたので、何れの変速パターンにも所定の変速モデルにて対応することができる。具体的には、変速進行度を制御するのに適したトルク分担率ｘを拘束条件とすることで、タイアップや吹き上がりの発生を抑制したり、反対に、敢えてタイアップや吹き上がりを発生させる制御の制御性が向上する。また、エンジントルクダウン制御を適切に実行することができる。このように、本実施例によれば、２つの変速目標値に対して３つの制御操作量があったとしても、変速モデルを用いて３つの制御操作量を適切に決定し、２つの変速目標値を実現するような自動変速機１８の所望の変速を実行することができる。

また、本実施例によれば、更に、係合側クラッチのパッククリアランスが詰まった状態でトルク分担率ｘapl，ｘdrnの変更を行うので、クラッチ圧指令値に対してクラッチトルクの実際値が追従する為、変速モデルに従った変速を実行することができる。また、トルク分担率ｘapl，ｘdrnを変更する部分に条件を設けている為、係合側クラッチのパッククリアランスが詰まった状態となる前であっても変速制御自体は開始されるので、変速制御自体の開始を一律に遅延させる場合と比べて、変速制御を早く開始でき、素早く変速を完了させられる。よって、本発明では、変速モデルを用いて自動変速機１８の所望の変速を一層適切に実行することができる。

また、本実施例によれば、前記条件が成立していればトルク分担率ｘapl，ｘdrnの変更が開始される開始時点において実際にはその条件が未成立である為にトルク分担率ｘapl，ｘdrnの変更ができない場合は、その開始時点での変速目標値を保持するので、係合側クラッチのパッククリアランスが詰まった状態でない場合は、そのときの変速目標値を保持することでパッククリアランスが詰まった状態となるまで待機することができる。よって、クラッチ圧指令値に対してクラッチトルクの実際値が追従する状態で、変速モデルに従った変速を実行することができる。

また、本実施例によれば、前記式（１）及び式（２）の運動方程式と、前記式（３）及び式（４）の関係とを用いて、変速目標値に基づいて制御操作量を算出するので、変速制御において難しいとされるトルクの受け渡しに関連する制御を上記運動方程式に反映させることができ、３つの制御操作量を適切に決定することができる。

次に、本発明の他の実施例を説明する。尚、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

前述の実施例１では、単発の変速が実行される場合を例示したが、自動変速機１８の変速中に、更に別の種類の変速が判断される多重変速が発生する場合がある。例えば、３速→２速ダウンシフト中に、アクセルペダルの踏み増し操作などによって２速→１速パワーオンダウンシフトが判断されたり、ブレーキ操作による減速などによって２速→１速パワーオフダウンシフトが判断される場合がある。尚、多重変速の発生時において、先に実行されている変速の種類を第１変速と称し、その第１変速中に判断された別の種類の変速を第２変速と称す。

本実施例では、電子制御装置７０は、変速モデルを用いた自動変速機１８の第１変速中に第２変速が判断された場合は、第１変速に対応するトルク分担率ｘapl，ｘdrnの変更を実行した後に、第２変速を実行する。このようにすると、多重変速発生時の変速全体の完了が遅くなる可能性がある。その為、電子制御装置７０は、自動変速機１８の第１変速中に第２変速が判断された場合は、更に、第１変速に対応した変速目標値を第２変速に対応する変速目標値へ切り替える。つまり、変速目標値（特には、入力軸角加速度dωt/dtの目標値）が次の変速の完了に向けて速やかに増大させられるように、第２変速が判断された時点でその第２変速に対応する変速目標値へ切り替える。そして、第１変速に対応するトルク分担率の変更が完了した後に、第１変速に対応するギヤトレーン運動方程式を第２変速に対応するギヤトレーン運動方程式へ切り替える。尚、前述の実施例１と同様に、第１変速における係合側クラッチのピストンストロークがパック詰めを完了していると判定されるまで第１変速に対応するトルク分担率ｘapl，ｘdrnの変更を実行しないことは勿論のこと、第２変速に対応するトルク分担率ｘapl，ｘdrnの変更は、第２変速における係合側クラッチのピストンストロークがパック詰めを完了していることを条件とする。

より具体的には、図２において、変速制御部７４は、自動変速機１８の第１変速中であるか否かを、例えば実行すべきと判断した第１変速が未だ終了していないか否かに基づいて判定する。また、変速制御部７４は、自動変速機１８の第１変速中に第２変速を実行すべきと判断した第２変速要求（多重変速）が発生したか否かを判断する。

制御操作量算出部７６は、変速制御部７４により多重変速が発生したと判定された場合には、第１変速に対応する変速目標値を第２変速に対応する変速目標値へ切り替える。そして、制御操作量算出部７６は、第１変速に対応するギヤトレーン運動方程式を用いて、第２変速に対応する変速目標値に基づいて制御操作量を算出する。制御操作量算出部７６は、第１変速に対応するトルク分担率の変更が完了したと判定した後に、第１変速に対応するギヤトレーン運動方程式を第２変速に対応するギヤトレーン運動方程式へ切り替える。そして、制御操作量算出部７６は、第２変速に対応するギヤトレーン運動方程式を用いて、第２変速に対応する変速目標値に基づいて制御操作量を算出する。

図６は、電子制御装置７０の制御作動の要部すなわち多重変速が発生したとしても変速モデルを用いて自動変速機１８の所望の変速を適切に実行する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。図７は、図６のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートであって、パワーオンダウンシフト時の一例である。この図６は、前述した実施例１における図４に対応する別の実施例であり、以下に図４と相違する点について主に説明する。

図６において、先ず、変速制御部７４に対応するＳ１０’において、例えば自動変速機１８の第１変速中であるか否かが判定される。このＳ１０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合は変速制御部７４に対応するＳ１２において、多重変速（第２変速要求）が発生したか否かが判定される（図７のｔ１時点乃至ｔ８時点）。このＳ１２の判断が肯定される場合は制御操作量算出部７６に対応するＳ１４において、第１変速に対応する変速目標値が、第２変速に対応する変速目標値へ切り替えられる（図７のｔ３時点）。次いで、制御操作量算出部７６に対応するＳ１６において、第１変速におけるトルク分担率ｘapl，ｘdrnの変化が終了したか否かが判定される（図７のｔ１時点乃至ｔ６時点）。このＳ１６の判断が肯定される場合は制御操作量算出部７６に対応するＳ１８において、第１変速に対応するギヤトレーン運動方程式が、第２変速に対応するギヤトレーン運動方程式へ切り替えられる（図７のｔ６時点）。上記Ｓ１２の判断が否定される場合、上記Ｓ１６の判断が否定される場合、或いはＳ１８に次いで、トルク分担率変更可否判定部８２に対応するＳ２０’において、次にトルク分担率ｘapl，ｘdrnを変化させる必要がある変速に対応する係合側クラッチのピストンストロークがパック詰めを完了しているか否かが判定される（図７のｔ１時点乃至ｔ８時点）。このＳ２０’の判断が肯定される場合は前記Ｓ３０が実行される（図７のｔ５時点乃至ｔ６時点（第１変速）、ｔ７時点乃至ｔ８時点（第２変速））。一方で、上記このＳ２０’の判断が否定される場合は前記Ｓ４０が実行される（図７のｔ１時点乃至ｔ５時点（第１変速）、ｔ６時点乃至ｔ７時点（第２変速））。上記Ｓ３０或いは上記Ｓ４０に次いで、前記Ｓ５０乃至Ｓ８０が実行される。

図７において、例えば第１変速に対応する変速モデルを用いて各目標値を実現させる各要求値が決定され、第１変速の変速制御が開始される（ｔ１時点）。第１変速のイナーシャ相中（ｔ２時点以降）にて第２変速が判断されると（ｔ３時点）、その判断時点にて第１変速に対応する変速目標値が第２変速に対応する変速目標値に切り替えられる。この図７の実施例は、パワーオンダウンシフト時であるので、第１変速に対応するトルク分担率ｘapl，ｘdrnを変化させる時期が、破線で示す比較例のように第２変速要求時点から（ｔ３時点以降）とされるか、或いは変速機入力回転速度ωiが変速後の同期回転に概ね近づいたようなイナーシャ相終了時（ｔ４時点以降）とされる。実線で示す本実施例では、本来は第１変速に対応するトルク分担率ｘapl，ｘdrnを変化させる時期において、第１変速に対応する係合側クラッチのピストンストロークのパック詰めが未だ完了していない為、そのトルク分担率ｘapl，ｘdrnの変化が禁止され、係合側クラッチのピストンストロークのパック詰めが完了した（ｔ５時点）後に、トルク分担率ｘapl，ｘdrnが変化させられる（ｔ５時点乃至ｔ６時点）。この第１変速に対応するトルク分担率ｘapl，ｘdrnの変化が完了した後、第１変速に対応するギヤトレーン運動方程式が第２変速に対応するギヤトレーン運動方程式に切り替えられる（ｔ６時点）。第２変速が進行して、変速機入力回転速度ωiが変速後の同期回転に概ね近づいたようなイナーシャ相終了時（ｔ７時点以降）とされると、第２変速に対応する係合側クラッチのピストンストロークのパック詰めが既に完了しているので、第２変速に対応するトルク分担率ｘapl，ｘdrnが変化させられ（ｔ７時点乃至ｔ８時点）、変速制御が終了させられる（ｔ８時点）。

上述のように、本実施例によれば、前述の実施例１と同様の効果が得られることに加え、自動変速機１８の多重変速が判断された場合は、第１変速に対応するトルク分担率の変更を実行した後に第２変速を実行するものであり、第１変速における係合側クラッチのパッククリアランスが詰まった状態で第１変速に対応するトルク分担率の変更を行うので、変速モデルに従った変速を実行することができる。この際、それまでの変速目標値を第２変速に対応する変速目標値へ切り替えるので、一つずつ変速を完了させる場合と比べて、第１変速における変速後の変速機入力回転速度ωiの同期回転速度付近で、入力軸角加速度dωt/dtの目標値を停滞させることなく第２変速の完了に向けて速やかに増大させられる。よって、一つずつ変速を完了させる場合と比べて、変速を速やかに進行させることができ、第２変速を含めた変速全体を素早く完了させられる。

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、本発明は実施例相互を組み合わせて実施可能であると共にその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例２では、変速目標値を切り替える場合には入力軸角加速度dωt/dtの目標値と変速機出力トルクＴoの目標値とを共に切り替えたが、これに限らない。例えば、入力軸角加速度dωt/dtの目標値のみを切り替える態様であっても、本発明は適用され得る。このようにしても、一応の効果は得られる。

また、前述の実施例では、多重変速として、ダウンシフトが連続する多重変速を例示したが、これに限らない。例えば、アップシフトが連続する多重変速、アップシフトとダウンシフトとが連続する多重変速であっても良い。このような多重変速であっても、本発明は適用され得る。

また、前述の実施例における図４，６のフローチャートにおいて、ステップＳ５０とＳ６０との実行順が入れ替わっても良いなど、各ステップの実行順は差し支えのない範囲で適宜変更することができる。

また、前述の実施例では、出力軸２０側の回転部材として出力軸２０を例示したが、これに限らず、出力軸２０側の回転部材は、出力軸２０から駆動輪２６までの動力伝達経路における回転部材であれば良い。入力軸１６側の回転部材として入力軸１６を例示したが、これに限らず、入力軸１６側の回転部材は、エンジン１２から入力軸１６までの動力伝達経路における回転部材であれば良い。

尚、上述したの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。

１０：車両
１２：エンジン（駆動力源）
１６：入力軸
１８：自動変速機
２０：出力軸
２６：駆動輪
７０：電子制御装置（変速制御装置）
Ｂ１，Ｂ２：ブレーキ（係合装置）
Ｃ１，Ｃ２：クラッチ（係合装置）

Claims (5)

1. 駆動力源からの動力を受ける入力軸と駆動輪に動力を伝達する出力軸との間で回転とトルクとを伝達する複数の係合装置を有して、該係合装置の係合と解放との切替えによって変速が実行される自動変速機を備え、変速目標値を実現させる制御操作量を決定する予め定められた変速モデルを用いて前記自動変速機の変速を実行する車両の変速制御装置であって、
   前記変速目標値を、前記出力軸側の回転部材上のトルクと、前記入力軸側の回転部材の速度変化量との２つの値で設定し、
   前記制御操作量を、前記入力軸側の回転部材上のトルクと、前記変速時における係合側の係合装置のトルク容量と、前記変速時における解放側の係合装置のトルク容量との３つの値で設定し、
   前記変速時に前記係合側の係合装置と前記解放側の係合装置とで受け持つ伝達トルクのトルク分担率を設定することで、
   前記変速モデルを用いて前記自動変速機の変速を実行するものであり、
   前記トルク分担率の変更は、前記係合側の係合装置が解放状態において所定の状態まで作動していることを条件とすることを特徴とする車両の変速制御装置。
2. 前記条件が成立していれば前記トルク分担率の変更が開始される開始時点において実際には該条件が未成立である為に前記トルク分担率の変更ができない場合は、該開始時点での変速目標値を保持することを特徴とする請求項１に記載の車両の変速制御装置。
3. 前記自動変速機の変速中に別の種類の変速が判断された場合は、該変速中の変速に対応するトルク分担率の変更を実行した後に該別の種類の変速を実行するものであり、該変速中の変速における前記係合側の係合装置が前記条件を満たすまで該変速中の変速に対応する前記トルク分担率の変更を実行しないと共に、前記変速目標値を該別の種類の変速に対応する変速目標値へ切り替えることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の変速制御装置。
4. 前記所定の状態は、前記係合側の係合装置が係合圧を増大すればトルク容量を発生させられる状態にまで作動させられている状態であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両の変速制御装置。
5. 前記変速モデルは、前記変速目標値と前記制御操作量とを含む前記自動変速機の運動方程式と、前記トルク分担率を表す関係とを用いて、前記変速目標値に基づいて前記制御操作量を算出するものであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の車両の変速制御装置。

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