JP2018017321A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動変速機の多重ダウンシフト変速の場合に、摩擦係合要素の油圧制御のための学習補正に誤りが生じないようにする。【解決手段】ダウンシフト変速の開始からイナーシャ相の開始までの時間の目標値および実際値の偏差ΔＴを学習し、これに基づいて解放側の摩擦係合要素（例えばクラッチＣ３）の油圧制御を補正する（学習補正手段）。変速開始後に目標ギヤ段が変更され、変更前の目標ギヤ段を経由して変更後の目標ギヤ段へ変速する多重ダウンシフト変速の場合は、目標のイナーシャ相開始から実際のイナーシャ相開始の判断までの間に、目標ギヤ段が変更されれば（ステップＳＴ４でＮＯ）、学習を行わない（ステップＳＴ６）。【選択図】図８

Description

本発明は、エンジンおよび有段式の自動変速機が搭載された車両の制御装置に関連し、特に、自動変速機のダウンシフト変速時に解放側の摩擦係合要素が滑り出すまでの時間を学習して、その摩擦係合要素の油圧を補正する学習補正の技術に関する。

従来より、自動車などの車両に搭載される自動変速機としては、トルクコンバータを介してエンジンの駆動力が伝達される有段式の歯車変速機構が用いられており、この歯車変速機構においてはクラッチやブレーキなど複数の摩擦係合要素を選択的に係合または解放することによって、複数の変速段が成立するようになっている。そして、いずれかの変速段を成立させる摩擦係合要素が解放され、次の変速段を成立させる摩擦係合要素が係合されることで、変速段の切り替えが行われる。

このような自動変速機において、例えば運転者がアクセルペダルを踏み込んでいるパワーオン状態でダウンシフト変速を行う場合には、解放側の摩擦係合要素の油圧を徐々に低下させる（スイープ）とともに、この摩擦係合要素が滑り出して、イナーシャ相が始まるまでの時間（以下、滑り出し時間ともいう）を学習する。そして、この滑り出し時間の目標時間からの偏差に基づいて油圧を補正すること（学習補正）が行われる（例えば特許文献１を参照）。

ここで、前記の滑り出し時間は、回転数センサによって検出される自動変速機の入力軸回転数が、変速前の同期回転数から所定の閾値以上、高くなるまでの時間として算出される。一方、その目標時間は、変速開始からイナーシャ相の開始までの制御上の目標時間と、その後、入力軸回転数が前記の閾値に上昇するのに要する時間（以下、閾値相当時間ともいう）との和として算出される。なお、閾値相当時間は、例えば目標変速段毎にイナーシャ相における入力軸回転数の変化率に基づいて算出することができる。

特開２００６−３１６８４７号公報

ところで、前記のようなパワーオンダウンシフトにおいて、アクセルペダルの踏み込みが継続するときには、短時間でダウン変速指令が連続して出力され、変速の開始後に目標変速段が変更されることがある。このときには、変更前の目標変速段への変速（第１変速）の途中で、変更後の目標変速段への変速（第２変速）が開始され、変更前の目標変速段を経由する一連の動作で、変更後の目標変速段へ切り替わることがある（以下、多重ダウンシフト変速ともいう）。

そして、前記第１変速の際に、前記した学習補正のための演算（例えば閾値相当時間の算出）をしている途中で目標変速段が変更されると、この変更後の目標変速段に基づいて閾値相当時間を算出し直すことになる結果として、滑り出し時間の目標時間の算出が不正確なものになってしまい、これに対する実際の滑り出し時間の偏差の学習に誤りを生じるおそれがあった。

このような実状に鑑みて本発明の目的は、自動変速機のダウンシフト変速の開始後に、目標変速段が変更される多重ダウンシフト変速の場合に、摩擦係合要素の油圧制御のための学習補正に誤りが生じないようにすることにある。

前記の目的を達成するために本発明は、エンジンおよび有段式の自動変速機が搭載された車両の制御装置を対象として、その自動変速機のダウンシフト変速時に、変速開始からイナーシャ相の開始までの時間の目標値および実際値の偏差を学習し、これに基づいて解放側の摩擦係合要素の油圧を補正する学習補正手段を備えるものとする。

そして、前記ダウンシフト変速の開始後に目標変速段が変更され、変更前の目標変速段を経由して変更後の目標変速段へ変速する多重ダウンシフト変速の場合に、前記学習補正手段を、目標のイナーシャ相開始から実際のイナーシャ相開始の判断までの間に、前記目標変速段の変更が行われたときには、前記学習を行わないように構成した。

前記の構成により、車両の走行中に自動変速機のダウンシフト変速が行われるときには、変速開始からイナーシャ相の開始まで、すなわち解放側の摩擦係合要素が滑り出すまでの時間の目標値および実際値の偏差が学習され、これに基づいて解放側の摩擦係合要素の油圧が補正される。これにより、摩擦係合要素などの個体ばらつきや経時変化によらず、安定した変速制御が行われるようになる。

但し、ダウンシフト変速の開始後に目標変速段が変更される多重ダウンシフト変速の場合は、上述したように滑り出し時間の目標値（目標時間）を算出している途中で目標変速段が変更されることで、演算が不正確なものになってしまい、誤学習を引き起こすおそれがある。そこで、前記の構成では、多重ダウンシフト変速の場合には、前記目標変速段の変更が、目標のイナーシャ相開始から実際のイナーシャ相開始の判断までの間であれば、学習を行わないようにしている。

すなわち、前記の滑り出し時間の目標値の算出（例えばそのための閾値相当時間の算出）の途中で目標変速段が変更されたときには、その目標値に対する実際の滑り出し時間の偏差を学習することはないので、算出される滑り出し時間の目標値が不正確なものになったとしても、誤った学習が行われる心配はない。

本発明に係る車両の制御装置によると、ダウンシフト変速の際に摩擦係合要素の滑り出し時間を学習するものにおいても、多重ダウンシフト変速の場合に目標のイナーシャ相開始から実際のイナーシャ相開始の判断までの間に目標変速段が変更されたときには、学習を行わないようにしたので、滑り出し時間の目標値の算出が不正確なものになっても、摩擦係合要素の油圧制御のための学習補正に誤りは生じない。

実施の形態に係る車両のパワートレーンの概略構成図である。 自動変速機の構成を示すスケルトン図である。 自動変速機における各ギヤ段毎のクラッチおよびブレーキの係合状態を示す図表である。 油圧制御回路において摩擦係合要素を制御する部分の概略構成図である。 ７→６ダウンシフトの際の摩擦係合要素の滑り出し時間、入力軸回転数、油圧指令値などの変化を互いに対応付けて示すタイミングチャート図である。 一例として７→６→５多重ダウンシフトの際に学習が許容される場合の図５相当図である。 学習が禁止される場合についての図６相当図である。 ダウンシフト変速の際に学習補正を行うか否か判定する手順を示すフローチャート図である。

以下、本発明の制御装置をＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）の車両に適用した実施の形態について説明する。まず、図１には車両に搭載されたパワートレーンの全体的な構成を概略的に示している。このパワートレーンは、エンジン１、トルクコンバータ（ＴＣ）２、自動変速機（ＡＴ）３などを備えており、この自動変速機３からの出力がデファレンシャル装置５などを介して、例えば車両の前輪である駆動輪６に伝達されるようになっている。

一例としてエンジン１は多気筒ガソリンエンジンであって、その出力軸であるクランクシャフト１ａがトルクコンバータ２に連結されている。周知の如くエンジン１には、燃料噴射量を調整可能なインジェクタ１１、点火プラグの点火時期を調整可能なイグナイタ１２、吸気量を調整可能な電動のスロットルバルブ１３などが装備されている。また、クランクシャフト１ａの回転数（エンジン回転数）を検出するためのクランク角センサ１０１（図２を参照）が設けられている。

トルクコンバータ２は、図２に示すように、入力側のポンプインペラ２１と、出力側のタービンランナ２２と、トルク増幅機能を発現するステータ２３とを備え、ポンプインペラ２１とタービンランナ２２との間で流体を介して動力伝達を行う公知のものである。このトルクコンバータ２には、出力側のタービンランナ２２を入力側と連結するロックアップクラッチ２４が設けられ、また、出力軸であるタービンシャフト２ａの回転数（タービン回転数）を検出するタービン回転数センサ１０２も設けられている。

−自動変速機−
自動変速機３は、公知の有段式の歯車変速機構からなり、その入力軸３ａがタービンシャフト２ａに連結されて、トルクコンバータ２からの回転が入力されるようになっている。こうして入力される回転は以下、説明するように変速され、出力軸３ｂから出力ギヤ３ｃを介してデファレンシャル装置５に伝達される。この出力軸３ｂの回転数（出力軸回転数Ｎｏ）は出力軸回転数センサ１０３によって検出される。

図２には一例を示すように自動変速機３は、第１遊星歯車装置３１ａを主体として構成される第１変速部（フロントプラネタリ）３１、第２遊星歯車装置３２ａと第３遊星歯車装置３２ｂとを主体として構成される第２変速部（リアプラネタリ）３２、第１から第４の４つのクラッチＣ１〜Ｃ４、並びに第１および第２の２つのブレーキＢ１，Ｂ２などによって構成されている。

第１変速部３１を構成する第１遊星歯車装置３１ａは、ダブルピニオン型の遊星歯車機構であって、サンギヤＳ１と、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ１と、これらピニオンギヤＰ１を自転および公転可能に支持するプラネタリキャリアＣＡ１と、ピニオンギヤＰ１を介してサンギヤＳ１と噛み合うリングギヤＲ１とを備えている。

プラネタリキャリアＣＡ１は、入力軸３ａに連結され、その入力軸３ａと一体的に回転するようになっている。サンギヤＳ１は、トランスミッションケース３０に固定され、回転不能である。リングギヤＲ１は、中間出力部材として機能し、入力軸３ａに対して減速されてその減速回転を第２変速部３２に伝達する。

第２変速部３２を構成する第２遊星歯車装置３２ａは、シングルピニオン型の遊星歯車機構であって、サンギヤＳ２と、ピニオンギヤＰ２と、そのピニオンギヤＰ２を自転および公転可能に支持するプラネタリキャリアＲＣＡと、ピニオンギヤＰ２を介してサンギヤＳ２と噛み合うリングギヤＲＲとを備えている。

また、第２変速部３２を構成する第３遊星歯車装置３２ｂは、ダブルピニオン型の遊星歯車機構であって、サンギヤＳ３と、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ２およびＰ３と、それらピニオンギヤＰ２およびＰ３を自転および公転可能に支持するプラネタリキャリアＲＣＡと、ピニオンギヤＰ２およびＰ３を介してサンギヤＳ３と噛み合うリングギヤＲＲとを備えている。なお、プラネタリキャリアＲＣＡおよびリングギヤＲＲは、第２遊星歯車装置３２ａおよび第３遊星歯車装置３２ｂで共用されている。

サンギヤＳ２は、第１ブレーキＢ１によりトランスミッションケース３０に選択的に連結されるとともに、第３クラッチＣ３を介してリングギヤＲ１に選択的に連結され、また、第４クラッチＣ４を介してプラネタリキャリアＣＡ１に選択的に連結される。サンギヤＳ３は、第１クラッチＣ１を介してリングギヤＲ１に選択的に連結される。プラネタリキャリアＲＣＡは、第２ブレーキＢ２によりトランスミッションケース３０に選択的に連結される。プラネタリキャリアＲＣＡは、第２クラッチＣ２を介して入力軸３ａに選択的に連結される。リングギヤＲＲは、出力軸３ｂに連結されて一体的に回転する。

前記４つのクラッチＣ１〜Ｃ４および２つのブレーキＢ１，Ｂ２は、いずれも油圧アクチュエータＡｃ１〜Ａｃ６（図４を参照）によって摩擦係合させられる摩擦係合要素である。そして、これらの摩擦係合要素が選択的に係合されることによって、前進８速のギヤ段（変速段である１速ギヤ段〜８速ギヤ段）および後進のギヤ段（変速段である後進ギヤ段）が成立する。

図３は、ギヤ段毎の第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２の係合状態または解放状態を示した係合表であり、○印は「係合状態」を示し、空白は「解放状態」を示している。この図３に示すように、自動変速機３では、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２が係合されることにより、変速比（入力軸３ａの回転数／出力軸３ｂの回転数）が最も大きい１速ギヤ段（１ｓｔ）が成立する。

また、自動変速機３では、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１が係合されることにより２速ギヤ段（２ｎｄ）が成立し、第１クラッチＣ１および第３クラッチＣ３が係合されることにより３速ギヤ段（３ｒｄ）が成立する。第１クラッチＣ１および第４クラッチＣ４が係合されることにより４速ギヤ段（４ｔｈ）が成立し、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が係合されることにより５速ギヤ段（５ｔｈ）が成立する。

さらに、自動変速機３では、第２クラッチＣ２および第４クラッチＣ４が係合されることにより６速ギヤ段（６ｔｈ）が成立し、第２クラッチＣ２および第３クラッチＣ３が係合されることにより７速ギヤ段（７ｔｈ）が成立し、第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１が係合されることにより８速ギヤ段（８ｔｈ）が成立する。なお、後進段（Ｒｅｖ）は、第３クラッチＣ３および第２ブレーキＢ２が係合されることによって成立する。

−油圧制御回路−
前記のような複数の摩擦係合要素（クラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１，Ｂ２）の係合および開放は、油圧制御回路４によって制御される。図４には、油圧制御回路４のうち各摩擦係合要素の油圧アクチュエータＡｃ１〜Ａｃ６に、それぞれ制御油圧を供給するリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６についての回路図の一例を示す。なお、トルクコンバータ２などを制御する回路については図示を省略している。

リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６は、基本的に同じ構成であり、ＥＣＵ１００により個別に励磁、非励磁されて、ライン油圧ＰＬを調圧し各油圧アクチュエータＡｃ１〜Ａｃ６に直接的に供給する。これにより、各摩擦係合要素の係合油圧が個別に調圧され、前記図３の係合表に示すようにギヤ段が成立する。また、ギヤ段を切り替えるときには、解放側の摩擦係合要素と係合側の摩擦係合要素との掴み替えによるクラッチトゥクラッチ変速が行われる（後述する）。

なお、解放側の摩擦係合要素とは、ギヤ段の切り替えに際して解放される側の摩擦係合要素であり、例えば図３の係合表において３速→４速アップシフトではクラッチＣ３が、また、５速→６速アップシフトではクラッチＣ１が、それぞれ相当する。同様に係合側の摩擦係合要素とは、係合される側の油圧式摩擦係合要素であり、前記３速→４速アップシフトおよび５速→６速アップシフトでは、いずれもクラッチＣ４が相当する。

−ＥＣＵ−
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ、およびタイマ等を備えた公知のコンピュータ装置である。ＲＯＭには、各種制御プログラムやそれらを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された制御プログラムなどによって演算処理を実行する。また、ＲＡＭはＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭはエンジン１の停止時などにおいて保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。

図１に示すようにＥＣＵ１００には、前記したクランク角センサ１０１、タービン回転数センサ１０２、出力軸回転数センサ１０３の他に、図示しないアクセルペダルの操作量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ１０４、などが接続されている。また、エンジン１の状態を調整するためのインジェクタ１１、イグナイタ１２、電動のスロットルバルブ１３などもＥＣＵ１００に接続されている。

そして、ＥＣＵ１００は、前記の各種センサなど（スイッチ類も含む）から入力される信号に基づいて各種制御演算を行い、インジェクタ１１による燃料噴射量、イグナイタ１２による点火プラグの点火時期、およびスロットルバルブ１３の開度（即ち吸気量）などを制御することにより、エンジン１の運転状態、例えばエンジントルクなどを制御するようになっている。

また、ＥＣＵ１００は、車両の運転状態に応じて油圧制御回路４の油圧アクチュエータＡｃ１〜Ａｃ６を制御し、前記のように自動変速機３の複数の摩擦係合要素を係合、解放させて、適宜のギヤ段（１速ギヤ段〜８速ギヤ段、後進ギヤ段）を成立させる。なお、図１には１つのＥＣＵ１００を表しているが、これは、エンジン制御用や変速機制御用など複数のＥＣＵに分けて構成してもよい。

−自動変速機の変速制御−
本実施の形態では、例えばシフトレバーがドライブレンジに操作されて、自動変速機３が自動変速モード（オートマチックモード）になっていると、車両の運転状態などに基づき、例えば図示しない変速マップを参照して好適なギヤ段が選択される。なお、変速マップは、車速およびアクセル開度（スロットル開度でもよい）をパラメータとする変速線図の態様とされて、ＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されている。

具体的にはＥＣＵ１００は、出力軸回転数センサ１０３からの信号（出力軸回転数Ｎｏ）によって車速を算出し、この車速とアクセル開度センサ１０４からの信号（アクセル開度）とに基づき、変速マップを参照して目標ギヤ段を決定する。また、タービン回転数センサ１０２からの信号（タービン回転数は入力軸３ａの回転数と一致するので、以下では入力軸回転数Ｎinという）と、出力軸回転数Ｎｏとに基づいて、現在のギヤ段を判定する。

そして、この現在のギヤ段と目標ギヤ段とが異なっていれば、以下に説明するような変速制御を行って、ギヤ段を切り替える。例えば現在のギヤ段が３速ギヤ段であるときに、車速が上昇して変速線図における３→４アップシフト線を跨ぎ越すと、変速マップから算出される目標ギヤ段は４速になるので、４速ギヤ段に切り替えるための制御信号（リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６への油圧指令値）を自動変速機３の油圧制御回路４に出力して、３速から４速へのアップシフトを行う。

また、現在のギヤ段が７速ギヤ段であるときにアクセルペダルが踏み込まれて、変速線図における７→６ダウンシフト線を跨ぎ越すと、変速マップから算出される目標ギヤ段は６速になるので、６速ギヤ段に切り替えるための制御信号を自動変速機３の油圧制御回路４に出力して、７速から６速へのダウンシフトを行う。さらに、アクセルペダルの踏み込みが継続するときには、７速ギヤ段から６速ギヤ段を経由する一連の動作で５速ギヤ段への変速を行うこともある（後述する多重ダウンシフト変速）。

本実施の形態では、変速モデルを用いた変速制御が行われる。詳しい説明は省略するが変速モデルは、自動変速機３のギヤトレーン運動方程式によって、変速制御の変速目標値とこれを実現する制御操作量との対応関係を表したものである。なお、変速目標値とは、変速に際して実現したい自動変速機３の状態パラメータの目標値であり、本実施の形態では、入力軸３ａの目標角加速度と、出力軸３ｂの目標出力トルクの２つである。

また、制御操作量とは、変速目標値の実現のために操作する制御対象に対しての制御要求値のことであり、本実施の形態では、入力軸３ａへの要求入力トルク、係合側の摩擦係合要素の要求トルク容量、および解放側の摩擦係合要素の要求トルク容量の３つである。こうして２つの変速目標値を実現させるための制御操作量を３つ求めるために、本実施の形態では変速モデルの拘束条件として、変速制御における係合側および解放側の摩擦係合要素のトルク分担率を設定している。

すなわち、一般的にクラッチトゥクラッチの変速制御においては、入力軸３ａの要求入力トルクを係合側および解放側の摩擦係合要素で受け持ちつつ、変速の進行度合いに応じて、係合側および解放側の摩擦係合要素の要求入力トルクの分担を変えていく。そこで、本実施の形態では変速モデルの拘束条件として、変速制御における変速パターン毎の変速の進行度合い（例えば変速制御の開始からの経過時間）に応じたトルク分担率を設定している。

そして、ＥＣＵ１００は、変速パターン毎に変速の進行度合いに応じて変速目標値および制御操作量を算出する。なお、変速パターンというのは例えば、パワーオンアップシフト（車両の運転者がアクセルペダルを踏んでいる状態で行われるアップシフト）、パワーオフアップシフト（車両の運転者がアクセルペダルを離している状態で行われるアップシフト）、パワーオンダウンシフト（車両の運転者がアクセルペダルを踏んでいる状態で行われるダウンシフト）、およびパワーオフダウンシフトである。

例えばパワーオンダウンシフトおよびパワーオフアップシフトの場合、目標ギヤ段に応じた摩擦係合要素に対する油圧制御を開始すると、まず、変速比が変化するイナーシャ相の段階となり、その後、その各摩擦係合要素におけるそれぞれの要求トルク容量の分担が変化するトルク相の段階を経て、変速終了となる。つまり、これらの変速制御における変速進行度は、イナーシャ相前の段階、イナーシャ相の段階、トルク相の段階、変速終了時の段階へと進行する。

このような変速の進行に対応して変化する好適なトルク分担率が、変速パターン毎の変速の進行度合いに応じたものとして、例えば実験、シミュレーションによって予め設定されて、ＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されている。ＥＣＵ１００は、変速制御の際にその進行度合いに応じたトルク分担率を読み出して、前記の変速目標値と共に変速モデルに適用し、前記３つの制御操作量（入力軸３ａの要求入力トルク、係合側および解放側の摩擦係合要素の要求トルク容量）を算出する。

そして、以下に説明するようにＥＣＵ１００は、算出した要求トルク容量になるよう、変速の進行度合いに応じて係合側および解放側の摩擦係合要素の制御（油圧の制御）を行う。また、ＥＣＵ１００は、変速の進行度合いに応じて入力軸回転数Ｎinが好適な態様で変化するように、変速の進行度合いに応じた入力軸回転数の目標変化率に基づいて、エンジントルクを制御するようになっている。

−７→６ダウンシフト−
より具体的に、一例として７速から６速へのパワーオンダウンシフト（７→６ダウンシフト）について、図５のタイミングチャートを参照して説明する。まず、アクセルペダルが踏み込まれて７→６ダウンシフト線を跨ぎ越すような場合、同図の最上段に示すように目標ギヤ段が６速ギヤ段に切り替わって、前記した変速モデルに基づく制御信号、即ち７→６ダウン変速指令がＥＣＵ１００から油圧制御回路４に出力される（時刻ｔ１）。

これを受けて油圧制御回路４が動作し、同図の最下段に実線のグラフで示すように、まず、解放側のクラッチＣ３の油圧アクチュエータＡｃ３内の作動油をクイックドレーンするために、その油圧指令値が零（０）にされる。その後、所定時間が経過すると（時刻ｔ２）、クラッチＣ３の油圧は一旦、待機圧に戻されてから一定の変化率αで徐々に低下するようになる（スイープ）。一方、係合側のクラッチＣ４の油圧は破線のグラフで示すように、パック詰めのために一旦、上昇され、その後の時刻ｔ３からは比較的低圧に維持される。

そして、前記のように解放側のクラッチＣ３の油圧が徐々に低下してゆくと、このクラッチＣ３が滑り出してイナーシャ相が始まることになる。このタイミングは制御上は、上述した変速モデルを用いて変速開始からの目標滑り出し時間Ｔｔとして予め決められており、図５の例では時刻ｔ４においてクラッチＣ３が滑り出し、入力軸回転数の目標値Ｎintが上昇を始めることになっている。但し、実際には前記のようにクラッチＣ３が滑り出すタイミングには、その個体ばらつきや経時変化等によってズレ（偏差）が生じる。

すなわち、図５の例では実際には時刻ｔ６においてクラッチＣ３が滑り出し、入力軸回転数Ｎin（タービン回転数センサ１０２からの信号によって算出される）が上昇を始めている。そして、時刻ｔ７において入力軸回転数Ｎinの上昇量（第７速ギヤ段の同期回転数からの上昇量）が予め設定した閾値βを超えると、イナーシャ相の開始が判断される（実イナーシャ判断）。なお、時刻ｔ５については後述する。

そうして始まったイナーシャ相において解放側のクラッチＣ３の油圧は、入力軸回転数Ｎinが予め定められた割合（入力軸回転変化率）で変化するように、フィードバック制御される。そして、入力軸回転数Ｎinが徐々に上昇し、６速ギヤ段の同期回転数に近い所定回転数に達すると、クラッチＣ３の油圧は一旦、増大され（時刻ｔ８）、その後の時刻ｔ９からは低下する。なお、係合側のクラッチＣ４の油圧は、前記の時刻ｔ９から上昇し、その後の時刻ｔ１０から急上昇する。

−摩擦係合要素の油圧の学習補正−
本実施の形態では、前記のような摩擦係合要素（図５の例ではクラッチＣ３，Ｃ４）の油圧制御のパターン、例えばクイックドレーンの時間やスイープの変化率α、或いは目標滑り出し時間Ｔｔなどを変速パターン毎に予め設定している。また、そうして設定した値に学習補正値を加算して逐次、更新するようになっており、これにより、摩擦係合要素の個体ばらつきや経時変化によらず、安定した変速制御が行われるようになる。

具体的には、例えば前記図５において実際に解放側のクラッチＣ３が滑り出し、入力軸回転数Ｎinが上昇を始めるタイミング（時刻ｔ６）は、その目標値Ｎintが上昇を始めるタイミング（時刻ｔ４）よりも遅くなっている。言い換えると、変速開始からイナーシャ相が開始するまでの時間の実際値（実際の滑り出し時間Ｔａ）は、制御上の目標値である目標滑り出し時間Ｔｔよりも長くなっている。

そこで、本実施の形態では、前記滑り出し時間の実際値（実際の滑り出し時間Ｔａ）の目標値（目標滑り出し時間Ｔｔ）からの偏差ΔＴを学習し、これに基づいて目標滑り出し時間Ｔｔの学習補正値を増減させることにより、解放側の摩擦係合要素（図５の例ではクラッチＣ３）の油圧制御を補正（たとえばスイープの変化率αを補正）して、実際の滑り出し時間Ｔａが目標滑り出し時間Ｔｔに近づくようにしている。

詳しくは、まず、前記実際の滑り出し時間Ｔａは、例えば図５においては上述したように、変速の開始から入力軸回転数Ｎinが上昇を始める時刻ｔ６までであるが、その判断は時刻ｔ７において入力軸回転数Ｎinの上昇量が閾値βを超えたときになる。そこで、制御上の目標通りに時刻ｔ４でクラッチＣ３が滑り出したと仮定して、入力軸回転数Ｎinの上昇量が閾値βを超える時刻（図５の例では時刻ｔ５）を、目標イナーシャ相判断とし、これと前記実際の滑り出しの判断（時刻ｔ７：実イナーシャ判断）との偏差を求める。

この偏差（ｔ７−ｔ５）は、実際の滑り出し時間Ｔａの目標滑り出し時間Ｔｔからの偏差ΔＴと同じなので、これを学習するのである。なお、変速開始から前記目標イナーシャ相判断までの時間は、制御上の目標滑り出し時間Ｔｔと、その後、入力軸回転数Ｎinが閾値βまで上昇するのに要する時間（以下、閾値相当時間という）との和になり、この閾値相当時間は、変速後の目標ギヤ段毎に設定されている目標入力軸回転変化率に基づいて算出される。

このように、変速開始からクラッチＣ３が滑り出すまでの時間の偏差ΔＴを学習して、目標滑り出し時間Ｔｔの学習補正値を逐次、更新することにより、ＥＣＵ１００は、ダウンシフト変速の開始からイナーシャ相の開始までの時間の目標値（目標滑り出し時間Ｔｔ）および実際値（実際の滑り出し時間Ｔａ）の偏差ΔＴを学習し、これに基づいて解放側の摩擦係合要素の油圧を補正する学習補正手段を構成している。

−多重ダウンシフト変速−
ところで、本実施の形態では、前記のようなパワーオンダウンシフトにおいてアクセルペダルの踏み込みが継続したときなどに、短時間でダウン変速指令が連続して出力され、ダウンシフト変速の開始後に目標ギヤ段が変更されることがある。この場合は、変更前の目標ギヤ段への変速（以下、第１変速という）の途中で、変更後の目標ギヤ段への変速（以下、第２変速という）が開始され、変更前の目標ギヤ段を経由する一連の動作で変更後の目標ギヤ段へ切り替わることになる（以下、多重ダウンシフト変速という）。

図６には、このような多重ダウン変速の一例を示しており、第１変速として７→６ダウン変速指令が出力された後に、さらにアクセルペダルが踏み増しされるなどして、第１変速の途中で第２変速である６→５ダウン変速が開始されている。この場合、図３の作動表から明らかなように、７→６ダウン変速ではクラッチＣ３が解放されるとともに、クラッチＣ４が係合され、このクラッチＣ４が６→５ダウン変速では解放される一方、クラッチＣ１が係合される。なお、クラッチＣ２は係合状態に維持される。

詳しくは、図６の時刻ｔ１で７→６ダウン変速指令が出力されると、まず、実線のグラフで示す解放側クラッチＣ３の油圧指令値が、クイックドレーンのために零にされた後に、時刻ｔ２で一旦、待機圧に戻されてから徐々に低下するようになる。また、係合側のクラッチＣ４の油圧は、破線のグラフで示すように一旦、上昇した後に、時刻ｔ３からは比較的低圧に維持される。つまり、第１変速は、図５を参照して上述した単一の７→６ダウンシフト変速と同様に行われる。

そして、目標イナーシャ相開始の前の時刻ｔ４において目標ギヤ段が５速ギヤ段に変更されると、この５速ギヤ段への第２変速における係合側のクラッチＣ１の油圧が、時刻ｔ５においてパック詰めのために一旦、上昇し、その後は比較的低圧に維持されるようになる（一点鎖線のグラフで示す）。また、その時刻ｔ５は、ちょうど第１変速における解放側のクラッチＣ３の目標のイナーシャ相開始でもある。

図６の例では、時刻ｔ７において実際にクラッチＣ３が滑り出し、イナーシャ相が始まって、入力軸回転数Ｎinが上昇を始める。そして、時刻ｔ８において入力軸回転数Ｎinの上昇量が閾値βを超えると、実際にイナーシャ相が開始したと判断され（実イナーシャ判断）て、その後、クラッチＣ３の油圧がフィードバック制御されるようになる。そして、入力軸回転数Ｎinが所定回転数に達すれば（時刻ｔ９）、クラッチＣ３の油圧は一旦、増大された後に時刻ｔ１０から低下される。

このとき、係合側のクラッチＣ４は、その油圧が前記の時刻ｔ１０から上昇することによって係合され、これにより６速ギヤ段への第１変速が終了するものの、このクラッチＣ４の油圧は最大値には至らず、時刻ｔ１１からは、入力軸回転数Ｎinが予め定められた態様で変化するようにフィードバック制御される。すなわち、７速ギヤ段から６速ギヤ段への第１変速が終了するのに引き続いて、一連の動作で６速ギヤ段から５速ギヤ段への第２変速が行われる。

そうして入力軸回転数Ｎinがさらに上昇し、５速ギヤ段の同期回転数に近い所定回転数に達すれば（時刻ｔ１２）、第２変速における解放側のクラッチＣ４の油圧は一旦、増大された後に時刻ｔ１３から低下され、これにより時刻ｔ１４でクラッチＣ４が解放される。一方、第２変速における係合側のクラッチＣ１の油圧は、前記の時刻ｔ５〜ｔ８で一旦、上昇した後に暫くの間、比較的低圧に維持され、前記の時刻ｔ１３からは上昇されて最大値に至る。これにより変更後の目標ギヤ段（５速ギヤ段）への切り替えが終了する。

−多重ダウンシフト変速の際の学習の禁止−
前記した多重ダウンシフト変速の際にも、摩擦係合要素（図６の例ではクラッチＣ３）の制御油圧の学習補正が行われる。すなわち、図６の例では第１変速における解放側のクラッチＣ３の実際の滑り出し時間Ｔａ（入力軸回転数Ｎinが上昇を始める時刻ｔ７に相当）が、目標滑り出し時間Ｔｔ（目標値Ｎintが上昇を始める時刻ｔ５に相当）よりも長くなっているので、図５を参照して上述したように両者の偏差ΔＴを学習し、これに基づいて目標滑り出し時間Ｔｔを補正することができる。

しかしながら、多重ダウンシフト変速において目標ギヤ段が変更されるタイミングによっては、前記の滑り出し時間の偏差ΔＴを正確に算出できなくなり、学習に誤りを生じるおそれがある。具体的には図７に一例を示すように、時刻ｔ１で変速が開始した後に、第１変速の目標のイナーシャ相開始（時刻ｔ２）から閾値相当時間を算出している途中で、目標ギヤ段が変更されると（時刻ｔ３）、この変更後の目標ギヤ段に基づいて閾値相当時間を算出し直すことになる。

こうなると、図７には模式的に符号Ａとして示すように、閾値相当時間の算出を途中で中断してやり直す結果として、目標イナーシャ相判断（時刻ｔ４）が遅れてしまい、これに対する実際のイナーシャ相開始の判断（時刻ｔ５）の偏差ΔＴ、言い換えると目標滑り出し時間Ｔｔに対する実際の滑り出し時間Ｔａの偏差ΔＴが計算上、短くなってしまう。つまり、滑り出し時間の偏差ΔＴを正確に学習できなくなるのである。

このような新規な知見に基づいて本実施の形態では、図６、７の上段に表れているように学習許可期間を設定し、多重ダウンシフト変速の際に前記のように閾値相当時間を算出する期間、具体的には目標イナーシャ相開始（図７では時刻ｔ２）から実際のイナーシャ相開始の判断（図７では時刻ｔ５）までの間に目標ギヤ段が変更された場合は、滑り出し時間の偏差ΔＴの学習（これに基づく目標滑り出し時間Ｔｔの学習補正値の更新）を禁止するようにしたものである。

以下、図８を参照して、ダウンシフト変速の際に学習を行うか否か判定する手順について具体的に説明する。この図８のフローチャートに記載のルーチンは、車両の走行中に所定のタイミング（例えば所定時間間隔）で繰り返し実行されるものであり、まず、スタート後のステップＳＴ１では、車速およびアクセル開度に基づいて、パワーオンダウンシフト変速が行われるか否か判定する。

すなわち、上述したようにアクセルペダルの踏み込みに応じて、変速線図におけるダウンシフト線（例えば前記図６、７の場合、７速→６速ダウンシフト線）を跨ぎ越したか否か判定して、否定判定すれば（ＮＯ）後述のステップＳＴ６に進む。一方、肯定判定すれば（ＹＥＳ）ステップＳＴ２において目標ギヤ段が変化し、図６、７の時刻ｔ１に表れているようにダウンシフト変速が開始される。

続いてステップＳＴ３では多重ダウンシフト変速か否か判定する。すなわち、図６の時刻ｔ４や図７の時刻ｔ３に表れているように、第１変速の途中で第２変速のためのダウン変速指令（図６、７では６→５ダウンシフト）が入力し、目標ギヤ段が変更されたか否か判定する。そして、否定判定であれば（ＮＯ）後述のステップＳＴ６に進む一方、肯定判定であれば（ＹＥＳ）ステップＳＴ４に進む。

このステップＳＴ４では、第２変速のためのダウン変速指令、即ち目標ギヤ段の変更が、第１変速における学習許可期間で行われたか否か判定する。図５〜７を参照して上述したように、本実施の形態では、目標のイナーシャ相開始から実際のイナーシャ相の開始判断までの間が学習禁止期間とされており、それ以外は学習許可期間である。よって、例えば図６のように６→５ダウンシフトの変速指令、即ち５速ギヤ段への変更が学習許可期間で行われた場合、ステップＳＴ４で肯定判定して（ＹＥＳ）、ステップＳＴ５に進む。

そして、ステップＳＴ５では、上述したように実際の滑り出し時間Ｔａの目標滑り出し時間Ｔｔからの偏差ΔＴを学習して、これにより目標滑り出し時間Ｔｔの学習補正値を更新する（学習補正を行う）。一方、図７のように５速ギヤ段への変更が学習禁止期間で行われた場合は、前記ステップＳＴ４で否定判定して（ＮＯ）ステップＳＴ６に進み、学習補正は行わずにルーチンを終了する（エンド）。

前記図８に示すルーチンは、ＥＣＵ１００（学習補正手段）によって実行される。そして、ステップＳＴ４→ＳＴ６に表れているようにＥＣＵ１００は、多重ダウンシフト変速の際に第１変速における目標のイナーシャ相開始から実際のイナーシャ相開始の判断までの間に、目標ギヤ段の変更が行われた場合は、滑り出し時間の偏差ΔＴを学習しないように構成されている。

したがって、本実施の形態に係る車両の制御装置によると、車両の走行中に自動変速機３のダウンシフト変速が行われるときに、変速開始から解放側の摩擦係合要素が滑り出して、イナーシャ相が始まるまでの時間（滑り出し時間）のばらつき（実際の滑り出し時間Ｔａの目標滑り出し時間Ｔｔからの偏差ΔＴ）を学習し、これに基づいて摩擦係合要素の油圧制御を補正することで、その個体ばらつきや経時変化によらず、安定した変速制御が行われるようになる。

しかも、変速開始後に目標ギヤ段が変更される多重ダウンシフト変速の場合は、目標のイナーシャ相開始から実際のイナーシャ相開始の判断までの間に目標ギヤ段が変更されたときには、前記の学習を行わないようにしており、このことで、前記滑り出し時間の偏差ΔＴを正確に算出できなくなり、学習に誤りを生じることを阻止できる。

−他の実施形態−
以上、説明した実施の形態の記載は例示に過ぎず、本発明の構成や用途などについても限定することを意図しない。例えば前記実施の形態では一例として前進８速の自動変速機３を搭載したＦＦ車両に対して本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば前進７速以下や前進９速以上の自動変速機を搭載した車両や、ＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両、或いは四輪駆動車にも適用可能である。

また、前記実施の形態では、一例としてガソリンエンジンを搭載した車両に本発明を適用した場合について説明したが、これにも限定されず本発明は、例えばアルコールエンジンやガスエンジンなど、その他の火花点火式エンジンを搭載した車両にも適用可能である。また、駆動力源としてエンジンのみを搭載した車両にも限定されず、例えばハイブリッド車両（駆動力源としてエンジンおよび電動モータを搭載した車両）にも本発明は適用可能である。

本発明は、車両の自動変速機において学習補正による安定した変速制御を実現しながら、多重ダウンシフト変速の場合の誤学習を防止できるので、乗用車などに適用して特に効果が高い。

１ エンジン
３ 有段式の自動変速機
１００ ＥＣＵ（学習補正手段）

Claims (1)

1. エンジンおよび有段式の自動変速機が搭載された車両の制御装置であって、
   前記自動変速機のダウンシフト変速時に、変速開始からイナーシャ相の開始までの時間の目標値および実際値の偏差を学習し、これに基づいて解放側の摩擦係合要素の油圧を補正する学習補正手段を備えており、
   前記ダウンシフト変速の開始後に目標変速段が変更され、変更前の目標変速段を経由して変更後の目標変速段へ変速する多重ダウンシフト変速の場合に、前記学習補正手段が、目標のイナーシャ相開始から実際のイナーシャ相開始の判断までの間に、前記目標変速段の変更が行われたときには、前記学習を行わないように構成されていることを特徴とする車両の制御装置。

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