JP2020101092A

JP2020101092A - 制御装置及び、制御方法

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Publication number: JP2020101092A
Application number: JP2018237744A
Authority: JP
Inventors: 修一矢作; Shuichi Yahagi
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2018-12-19
Filing date: 2018-12-19
Publication date: 2020-07-02

Abstract

【課題】イナーシャフェーズにおける回転数制御の制御精度を効果的に向上させる。【解決手段】クラッチ２１，２２の入力回転速度を取得するセンサ９０と、クラッチ２１，２２の出力回転速度を取得するセンサ９３，９４と、イナーシャフェーズにおいて、入力回転速度を出力回転速度に一致させる目標回転速度を設定すると共に、目標差回転速度と実差回転速度との偏差に基づいて駆動力源１０の駆動力をフィードバック制御する回転数制御を実行する回転数制御部１２０と、イナーシャフェーズ中に、入力回転速度が目標回転速度に追従するように、フィードバック制御のゲインを調整するオートチューニングを実施するゲイン調整部１７０とを備えた。【選択図】図３

Description

本開示は、制御装置及び、制御方法に関し、特に、駆動力源の回転動力がクラッチを介して自動変速機に伝達される動力伝達装置の制御装置及び、制御方法に関する。

例えば、特許文献１，２には、クラッチの架け替えにより複数の変速段を実現する有段式の自動変速機において、トルクフェーズ後のイナーシャフェーズ中に入力回転数を目標回転数に一致させる回転数制御を行う技術が開示されている。

特開２００２−２７６７９５号公報特開２００２−２９５６５８号公報

上記回転数制御を、例えばフィードバック制御で行う場合、入力回転数を目標回転数に効果的に追従させられる最適なゲインを設定するには、設定者の経験や知識等に基づく高い熟練度が必要となり、多大な労力や時間が必要となる。また、最適なゲインを設定しても、経年劣化等によりクラッチ特性に変化が生じた場合には、これに伴いゲインを適宜に調整又は修正しなければ、追従性や変速応答性の低下を招く可能性がある。

本開示の技術は、イナーシャフェーズにおける回転数制御の制御精度を効果的に向上させることを目的とする。

本開示の装置は、駆動力源の回転動力がクラッチを介して自動変速機に伝達される動力伝達装置の制御装置であって、前記駆動力源から前記クラッチに入力される回転動力の入力回転速度を取得する入力回転速度取得手段と、前記クラッチから出力される回転動力の出力回転速度を取得する出力回転速度取得手段と、前記自動変速機の変速進行過程の一つであるイナーシャフェーズにおいて、前記入力回転速度を前記出力回転速度に一致させる前記駆動力源の目標回転速度を設定すると共に、前記目標回転速度と前記入力回転速度との偏差に基づいて前記駆動力源の駆動力をフィードバック制御する回転数制御を実行する制御手段と、前記イナーシャフェーズ中に、前記入力回転速度が前記目標回転速度に追従するように、前記フィードバック制御のゲインを調整するオートチューニングを実行するゲイン調整手段と、を備えることを特徴とする。

また、前記ゲイン調整手段は、前記イナーシャフェーズにおいて、前記入力回転速度と、解放状態に切り替わる前記クラッチの出力回転速度との差回転速度が所定の閾値以上となるスリップ状態を検知すると、前記オートチューニングを開始することが好ましい。

また、前記ゲイン調整手段は、前記イナーシャフェーズにおいて、前記入力回転速度と、係合状態に切り替わる前記クラッチの出力回転速度との差回転速度が所定の下限閾値まで低下すると、前記オートチューニングを終了することが好ましい。

本開示の方法は、駆動力源の回転動力がクラッチを介して自動変速機に伝達される動力伝達装置の制御方法であって、前記自動変速機の変速進行過程の一つであるイナーシャフェーズにおいて、前記駆動力源から前記クラッチに入力される回転動力の入力回転速度を前記クラッチから出力される回転動力の出力回転速度に一致させる目標回転速度を設定すると共に、前記目標回転速度と前記入力回転速度との偏差に基づいて前記駆動力源の駆動力をフィードバック制御する回転数制御を実行し、前記イナーシャフェーズ中に、前記入力回転速度が前記目標回転速度に追従するように、前記フィードバック制御のゲインを調整するオートチューニングを実行することを特徴とする。

本開示の技術によれば、イナーシャフェーズにおける回転数制御の制御精度を効果的に向上させることができる。

本実施形態に係る車両に搭載された動力伝達装置を示す模式的な構成図である。本実施形態に係るエンジン回転数制御部の模式的な機能構成図である。第１クラッチを係合状態から解放状態にしつつ、第２クラッチを解放状態から係合状態に切り替えるシフトアップ時の各種状態量の変化を説明するタイミングチャート図である。本実施形態に係るエンジン回転数制御の流れを説明するフローチャート図である。

以下、添付図面に基づいて、本実施形態に係る制御装置及び、制御方法を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１は、本実施形態に係る車両１に搭載された動力伝達装置を示す模式的な構成図である。

車両１には、駆動力源の一例であるエンジン１０が搭載されている。エンジン１０のクランクシャフト１１は、デュアルクラッチ装置２０（クラッチ）を介して、変速機構３０（自動変速機）の第１及び第２変速機入力軸３１，３２に接続されている。変速機構３０の変速機出力軸３３には、何れも図示しない左右駆動輪にデファレンシャルギヤ装置等を介して連結されたプロペラシャフトが接続されている。

デュアルクラッチ装置２０は、第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２を有する。

第１クラッチ２１は、例えば、湿式多板クラッチであって、クランクシャフト１１と一体回転するクラッチハブ２３と、第１変速機入力軸３１と一体回転する第１クラッチドラム２４と、複数枚のフリクションプレート及びセパレートプレートを交互に配置した第１クラッチプレート２５と、第１クラッチプレート２５を圧接する第１ピストン２６と、第１油圧室２６Ａと、第１リターンスプリング２６Ｂとを備えている。第１クラッチプレート２５のフリクションプレートには、不図示の摩擦部材が取り付けられている。

第１クラッチ２１は、コントロールユニット１００からの指令に応じて油供給回路７０から第１油圧室２６Ａに供給される作動油の圧力（作動油圧）によって第１ピストン２６が出力側（図１の右方向）にストローク移動すると、第１クラッチプレート２５が圧接されて、トルクを伝達する係合状態（接状態）となる。一方、コントロールユニット１００からの指令に応じて第１油圧室２６Ａの作動油圧が解放されると、第１ピストン２６が第１リターンスプリング２６Ｂの付勢力によって入力側（図１の左方向）にストローク移動することで、第１クラッチ２１は動力伝達を遮断する解放状態（断状態）となる。

第２クラッチ２２は、例えば、湿式多板クラッチであって、クラッチハブ２３と、第２変速機入力軸３２と一体回転する第２クラッチドラム２７と、複数枚のフリクションプレート及びセパレートプレートを交互に配置した第２クラッチプレート２８と、第２クラッチプレート２８を圧接する第２ピストン２９と、第２油圧室２９Ａと、第２リターンスプリング２９Ｂとを備えている。第２クラッチプレート２８のフリクションプレートには、不図示の摩擦部材が取り付けられている。

第２クラッチ２２は、コントロールユニット１００からの指令に応じて油供給回路７０から第２油圧室２９Ａに供給される作動油圧によって第２ピストン２９が出力側（図１の右方向）にストローク移動すると、第２クラッチプレート２８が圧接されて、トルクを伝達する係合状態（接状態）となる。一方、コントロールユニット１００からの指令に応じて第２油圧室２９Ａの作動油圧が解放されると、第２ピストン２９が第２リターンスプリング２９Ｂの付勢力によって入力側（図１の左方向）にストローク移動することで、第２クラッチ２２は動力伝達を遮断する解放状態（断状態）となる。

油供給回路７０は、オイルパン７１内の作動油に浸漬されたオイルストレーナ７２と、オイルストレーナ７２に接続された主供給ライン７３と、主供給ライン７３から分岐する第１及び第２供給ライン７４，７５とを備えている。また、主供給ライン７３には、エンジン１０の動力で駆動するオイルポンプＯＰが設けられている。

第１供給ライン７４は、第１油圧室２６Ａに作動油を供給する。第１供給ライン７４には、第１油圧室２６Ａへの供給油圧を制御する第１電磁バルブ７６が設けられている。第２供給ライン７５は、第２油圧室２９Ａに作動油を供給する。第２供給ライン７５には、第２油圧室２９Ａへの供給油圧を制御する第２電磁バルブ７７が設けられている。これら第１及び第２電磁バルブ７６，７７の作動は、コントロールユニット１００からの指令に応じて通電されることにより制御される。

変速機構３０は、入力側に配置された副変速部４０と、出力側に配置された主変速部５０とを備えている。また、変速機構３０は、副変速部４０に設けられた第１変速機入力軸３１及び第２変速機入力軸３２と、主変速部５０に設けられた変速機出力軸３３と、これら各軸３１〜３３に並行に配置された副軸３４とを備えている。第１変速機入力軸３１は、第２変速機入力軸３２を軸方向に貫通する中空軸内に相対回転自在に挿入されている。

副変速部４０には、第１スプリッタギヤ対４１と、第２スプリッタギヤ対４２とが設けられている。第１スプリッタギヤ対４１は、第１変速機入力軸３１に一体回転可能に設けられた第１入力主ギヤ４３と、副軸３４に一体回転可能に設けられて、第１入力主ギヤ４３と常時歯噛する第１入力副ギヤ４４とを備えている。第２スプリッタギヤ対４２は、第２変速機入力軸３２に一体回転可能に設けられた第２入力主ギヤ４５と、副軸３４に一体回転可能に設けられて、第２入力主ギヤ４５と常時歯噛する第２入力副ギヤ４６とを備えている。

主変速部５０には、複数の出力ギヤ対５１と、複数のシンクロメッシュ機構５５とが設けられている。各出力ギヤ対５１は、副軸３４に一体回転可能に設けられた出力副ギヤ５２と、出力軸３３に相対回転自在に設けられると共に、出力副ギヤ５２と常時歯噛する出力主ギヤ５３とを備えている。各シンクロメッシュ機構５５は、何れも図示しないスリーブやシンクロナイザリング、ドグギヤ等を備えて構成されている。

シンクロメッシュ機構５５の作動は、コントロールユニット１００によって制御されており、車両１の走行状態やエンジン１０の運転状態等に応じて、変速シフタ８５がシンクロメッシュ機構５５のスリーブをシフト移動させることにより、変速機出力軸３３と出力主ギヤ５３とを選択的に係合状態（ギヤイン状態）又は非係合状態（ニュートラル状態）に切り替えるようになっている。なお、出力ギヤ対５１やシンクロメッシュ機構５５の個数、配列パターン等は図示例に限定されものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

本実施形態において、副変速部４０は、第１スプリッタギヤ対４１のギヤ比が第２スプリッタギヤ対４２よりも小さく設定されている。すなわち、第２クラッチ２２を締結して第２スプリッタギヤ対４２から主変速部５０に駆動力を伝達する場合には、低速側（奇数段）とすることができ、第１クラッチ２１を締結して第１スプリッタギヤ対４１から主変速部５０に駆動力を伝達する場合には、高速側（偶数段）とすることができるように構成されている。

エンジン回転数センサ９０（入力回転速度取得手段の一例）は、クランクシャフト１１からエンジン１０の単位時間当たりの回転数（以下、エンジン回転速度ω_ｅ）を取得する。アクセル開度センサ９１は、不図示のアクセルペダルの踏み込み量に応じたエンジン１０の燃料噴射量Ｑ（噴射指示値）を取得する。車速センサ９２は、変速機出力軸３３（又は、プロペラシャフト）から車両１の車速Ｖを取得する。なお、車速センサ９２は、車輪速センサであってもよい。第１入力軸回転数センサ９３（出力回転速度取得手段の一例）は、第１クラッチ２１に接続された第１変速機入力軸３１の単位時間当たりの回転数（以下、第１クラッチ出力回転速度ω_１）を取得する。第２入力軸回転数センサ９４（出力回転速度取得手段の一例）は、第２クラッチ２２に接続された第２変速機入力軸３２の単位時間当たりの回転数（以下、第２クラッチ出力回転速度ω_２）を取得する。これら各種センサ類９０〜９４のセンサ値は、電気的に接続されたコントロールユニット１００に出力される。

コントロールユニット１００は、エンジン１０、デュアルクラッチ装置２０、変速機構３０等の各種制御を行うもので、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入力ポート、出力ポート等を備えて構成されている。

また、コントロールユニット１００は、自動変速制御部１１０と、クラッチ制御部１１２と、エンジン回転数制御部１２０（制御手段）とを一部の機能要素として有する。これらの機能要素は、本実施形態では一体のハードウェアであるコントロールユニット１００に含まれるものとして説明するが、これらの何れか一部を別体のハードウェアに設けることもできる。

自動変速制御部１１０は、エンジン１０の運転状態や車両１の走行状態等に基づいて、変速機構３０を適切な変速段にシフトアップ又はシフトダウンさせる自動変速制御を実行する。より詳しくは、コントロールユニット１００のメモリには、燃料噴射量Ｑ及び車速Ｖに基づいて参照される不図示のシフトチェンジマップが格納されている。自動変速制御部１００は、アクセル開度センサ９１及び車速センサ９２から入力される各センサ値に基づいてシフトチェンジマップを参照することにより適切な変速段を特定し、変速シフタ８５を作動させることにより、変速機構３０を適切な変速段にシフトチェンジさせる。

自動変速制御部１１０は、シフトアップ要求の成立により、現在のギヤ段を奇数段から偶数段にシフトアップする場合には、主変速部５０の現在確立されている動力伝達経路を維持（現ギヤ段に対応するシンクロメッシュ機構５５を係合状態に維持）しつつ、クラッチ制御部１１２に、第２クラッチ２２を係合状態から解放状態、第１クラッチ２１を解放状態から係合状態に切り替えさせる指示信号を送信する。同様に、自動変速制御部１１０は、シフトダウン要求の成立により、現在のギヤ段を偶数段から奇数段にシフトダウンする場合には、主変速部５０の現在確立されている動力伝達経路を維持しつつ、クラッチ制御部１１２に、第１クラッチ２１を係合状態から解放状態、第２クラッチ２２を解放状態から係合状態に切り替えさせる指示信号を送信する。

一方、自動変速制御部１１０は、シフトアップ要求の成立により、現在のギヤ段を偶数段から奇数段にシフトアップする場合には、次のギヤ段に対応するシンクロメッシュ機構５５を係合状態にして、予め主変速部５０に次のギヤ段の動力伝達経路を確立させるプレシフトを行いつつ、クラッチ制御部１１２に、第１クラッチ２１を係合状態から解放状態、第２クラッチ２２を解放状態から係合状態に切り替えさせる指示信号を送信する。同様に、自動変速制御部１１０は、シフトダウン要求の成立により、現在のギヤ段を奇数段から偶数段にシフトダウンする場合には、次のギヤ段に対応するシンクロメッシュ機構５５を係合状態にして、予め主変速部５０に次のギヤ段の動力伝達経路を確立させるプレシフトを行いつつ、クラッチ制御部１１２に、第２クラッチ２２を係合状態から解放状態、第１クラッチ２１を解放状態か係合状態に切り替えさせる指示信号を送信する。

クラッチ制御部１１２は、自動変速制御部１１０から送信される指令に応じて、第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２の係合／解放を切り替えるクラッチ架け替え制御を行う。具体的には、クラッチ制御部１１２は、変速要求が成立するトルクフェーズの開始からイナーシャフェーズが終了するまでの期間に亘って、係合状態から解放状態に切り替わる第１又は第２クラッチ２１，２２の伝達トルクＴｃ_１，Ｔｃ_２（各クラッチ２１，２２から各入力軸３１，３２にそれぞれ伝達されるトルク）及び、解放状態から係合状態に切り替わる第１又は第２クラッチ２１，２２の伝達トルクＴｃ_１，Ｔｃ_２が、所望のクラッチ伝達トルクとなるように、第１又は第２油圧室２６Ａ，２９Ａへの供給油圧Ｐｃ（第１又は第２電磁バルブ７６，７７への通電量）及び、第１又は第２油圧室２６Ａ，２９Ａからの油排出量を制御する。

ここで、「トルクフェーズ」とは、自動変速の進行途中で生じる変速過程の一つであり、現ギヤ段のクラッチ２１，２２が係合状態から解放状態に徐々に移行すると共に、次のギヤ段のクラッチ２１，２２が解放状態から係合状態に徐々に移行するフェーズをいう。また、「イナーシャフェーズ」とは、自動変速の進行途中で生じる変速過程の一つであり、解放側のクラッチ２１，２２が完全に解放されると共に、係合側のクラッチ２１，２２がスリップ状態から完全に係合され、その間にシフトアップの場合にはエンジン回転速度ω_ｅを低下させる一方、シフトダウンの場合にはエンジン回転速度ω_ｅを上昇させるフェーズをいう。

エンジン回転数制御部１２０は、トルクフェーズ後のイナーシャフェーズにおいて、エンジン回転速度ω_ｅが解放状態から係合状態に切り替えられる第１又は第２クラッチ２１，２２のクラッチ出力回転速度ω_１,ω_２に徐々に一致するようにエンジントルクを制御して、エンジン回転速度ω_ｅを低下又は上昇させるエンジン回転数制御を実行する。

以下、エンジン回転数制御の詳細を、第１クラッチ２１を係合状態から解放状態にしつつ、第２クラッチ２２を解放状態から係合状態に切り替えるシフトアップ時を一例に説明する。なお、第１クラッチ２１を係合状態から解放状態にしつつ、第２クラッチ２２を解放状態から係合状態に切り替えるシフトダウン時、第２クラッチ２２を係合状態から解放状態にしつつ、第１クラッチ２１を解放状態から係合状態に切り替えるシフトアップ時、第２クラッチ２２を係合状態から解放状態にしつつ、第１クラッチ２１を解放状態から係合状態に切り替えるシフトダウン時も同様の処理内容となるため、これらの説明は省略する。

図２は、本実施形態に係るエンジン回転数制御部１２０の模式的な機能構成図である。

図２に示すように、エンジン回転数制御部１２０は、目標エンジン回転速度設定部１３０と、偏差演算部１４０と、フィードバック制御部１５０と、出力部１６０と、ゲイン調整部１７０（ゲイン調整手段）とを備えている。なお、ここではフィードバック制御の一態様としてＰＩＤ制御を用いるものとする。

目標エンジン回転速度設定部１３０は、イナーシャフェーズ中に、エンジン回転速度ω_ｅを第２クラッチ出力回転速度ω_２に徐々に一致させる目標エンジン回転速度ω_ｒｅｆを設定する。具体的には、目標エンジン回転速度設定部１３０は、図３に示すように、トルクフェーズからイナーシャフェーズへ移行した時刻ｔ１におけるエンジン回転速度初期値ω_ｅ＿ｉｖ及び、イナーシャフェーズ終了時の時刻ｔ４におけるエンジン回転速度最終目標値ω_ｅ＿ｆｖから、１次遅れや３次遅れ系の伝達関数を用いて、イナーシャフェーズ中にエンジン回転速度ω_ｅを第２クラッチ出力回転速度ω_２に滑らかに一致させる目標エンジン回転速度参照軌道ω_{ｒｅｆ＿ｌｉｎｅ}を生成する。ここで、エンジン回転速度初期値ω_ｅ＿ｉｖは、トルクフェーズからイナーシャフェーズに移行した際のエンジン回転数センサ９０（図１参照）のセンサ値であり、変速制御の都度、当該センサ値にリセットされる。また、エンジン回転速度最終目標値ω_ｅ＿ｆｖは、イナーシャフェーズの終盤にエンジン回転速度ω_ｅを第２クラッチ出力回転速度ω_２に一致させる最終的な目標値であり、変速制御の都度、イナーシャフェーズに移行した際のエンジン回転速度ω_ｅと第２クラッチ出力回転速度ω_２との差回転速度Δωに基づいて設定される。目標エンジン回転速度設定部１３０により設定される目標エンジン回転速度ω_ｒｅｆは、偏差演算部１４０に送信される。

偏差演算部１４０は、目標エンジン回転速度設定部１３０から入力される目標エンジン回転速度ω_ｒｅｆと、エンジン回転数センサ９０（図１参照）から入力されるエンジン回転速度ω_ｅとの偏差ｅ（＝ω_ｒｅｆ−ω_ｅ）を演算する。偏差演算部１４０により演算される偏差ｅは、フィードバック制御部１５０に送信される。

フィードバック制御部１５０は、偏差演算部１４０から入力される偏差ｅに対して、比例（Ｐ）、積分（Ｉ）、微分（Ｄ）の各処理を加えてエンジン１０への目標トルクｕを設定する。出力部１６０は、設定された目標トルクｕでエンジン１０を駆動させる燃料噴射指示値を制御対象のであるンジン１０の不図示のインジェクタに出力する。

ゲイン調整部１７０は、エンジン回転数センサ９０（図１参照）により取得されるエンジン回転速度ω_ｅが目標エンジン回転速度ω_ｒｅｆに追従するように、ＰＩＤ制御に用いられる比例ゲイン、積分ゲイン及び、微分ゲインの各ゲインのうち、少なくとも一つ又は全部を調整する制御パラメータのオートチューニング（以下、単にオートチューニング）を実行する。各ゲインの調整量は、偏差演算部１４０にて演算される偏差ｅ（＝ω_ｒｅｆ−ω_ｅ）に基づいて設定すればよい。例えば、偏差ｅが正の値であれば、ゲインの現在の設定値をエンジン回転速度ω_ｅが増加する方向に調整し、偏差ｅが負の値であれば、ゲインの現在の設定値をエンジン回転速度ω_ｅが減少する方向に調整すればよい。なお、ゲイン調整の手法は、偏差ｅに基づいた手法に限定されず、本開示の趣旨を逸脱しない範囲にて、エンジン出力及び、又は制御入力等、ゲイン調整部１７０に入力される他の信号に基づいて調整するように構成してもよい。

本実施形態において、ゲイン調整部１７０は、トルクフェーズからイナーシャフェーズへの移行により、エンジン回転速度初期値ω_ｅ＿ｉｖがリセットされた後、解放状態に切り替わる第１クラッチ２１のクラッチ出力回転速度ω_１とエンジン回転速度ω_ｅとの差回転速度Δω_１（＝ω_１−ω_ｅ）の絶対値が所定の閾値Δωｓ以上となるスリップ状態を検知すると、オートチューニングを開始する。すなわち、イナーシャフェーズに移行後、オートチューニングにより所望のゲインが得られるようになるスリップ発生までの間は、オートチューニングの開始を保留するように構成されている。これにより、イナーシャフェーズ中にオートチューニングによる各ゲインの最適化が効果的に図られるようになり、追従性及び変速応答性を確実に向上することが可能になる。

また、ゲイン調整部１７０は、オートチューニングを開始した後、イナーシャフェーズ中にエンジン回転速度ω_ｅと第２クラッチ出力回転速度ω_２との差回転速度Δω_２（＝ω_ｅ−ω_２）が所定の差回転速度閾値Δω_＿Ｍｉｎまで低下すると、オートチューニングを終了（中止）し、その時の値を次のエンジン回転数制御に用いるゲインとして更新する。すなわち、第２クラッチ２２がスリップ状態から完全係合（剛体接続）に切り替わるイナーシャフェーズの後半は、オートチューニングを禁止するように構成されている。ここで、差回転速度閾値Δω_＿Ｍｉｎは、エンジン回転速度ω_ｅを目標エンジン回転速度ω_ｒｅｆに効果的に追従させられる所望のゲインが得られる実差回転速度Δωの下限値を予め実験的に求めることにより設定すればよい。

図３は、第１クラッチ２１を係合状態から解放状態にしつつ、第２クラッチ２２を解放状態から係合状態に切り替えるシフトアップ時の各種状態量の変化を説明するタイミングチャート図である。図３において、（Ａ）は、エンジン回転速度ω_ｅ、第１クラッチ出力回転速度ω_１及び、第２クラッチ出力回転速度ω_２の変化を、（Ｂ）は、エンジントルクＴｅ、第１クラッチ出力トルクＴｃ_１及び、第２クラッチ出力トルクＴｃ_２の変化をそれぞれ示している。また、（Ｃ）は、ＰＩＤ制御を実行する第１フラグＦ_１のＯＮ／ＯＦＦを、（Ｄ）は、オートチューニングを実行する第２フラグＦ_２のＯＮ／ＯＦＦをそれぞれ示している。

時刻ｔ０にて、シフトアップ要求が成立すると、現ギヤ段に対応する第１クラッチ２１の解放を開始すると共に、次のギヤ段に対応する第２クラッチ２２の係合を開始するクラッチ架け替え制御が開始される。

時刻ｔ１にて、クラッチ架け替えの終了によりトルクフェーズが終了し、イナーシャフェーズに移行すると、ＰＩＤ制御を実行する第１フラグＦ_１がＯＮ（Ｆ_１＝１）にされる。さらに、目標エンジン回転速度ω_ｒｅｆの設定に用いるエンジン回転速度初期値ω_ｅ＿ｉｖが、その時のエンジン回転数センサ９０のセンサ値にリセットされる。

時刻ｔ２にて、第１クラッチ出力回転速度ω_１とエンジン回転速度ω_ｅとの差回転速度Δω_１（＝ω_１−ω_ｅ）の絶対値が所定の閾値Δωｓ以上となるスリップ状態を検知すると、オートチューニングを実行する第２フラグＦ_２もＯＮ（Ｆ_２＝１）にされる。すなわち、トルクフェーズの終了後、イナーシャフェーズに移行するとＰＩＤ制御が開始され、さらに、イナーシャフェーズ移行後にスリップ状態を検知するとオートチューニングが開始される。

時刻ｔ３にて、イナーシャフェーズ中にＰＩＤ制御によってエンジン回転速度ω_ｅと第２クラッチ出力回転速度ω_２との差回転速度Δω_２（＝ω_ｅ−ω_２）が差回転速度閾値Δω_＿Ｍｉｎまで減少すると、オートチューニングを実行する第２フラグＦ_２はＯＦＦ（Ｆ_２＝０）とされる。すなわち、イナーシャフェーズ中に差回転速度Δω_２が差回転速度閾値Δω_＿Ｍｉｎまで減少すると、以降、オートチューニングは禁止される。この際、ＰＩＤゲインは、オートチューニングにより調整された最後の値で更新される。

時刻ｔ４にて、エンジン回転速度ω_ｅが第２クラッチ出力回転速度ω_２と略一致してイナーシャフェーズを終了すると、ＰＩＤ制御を実行する第１フラグＦ_１がＯＦＦ（Ｆ_１＝０）となり、ＰＩＤ制御を終了する。

図４は、本実施形態に係るエンジン回転数制御の流れを説明するフローチャート図である。本ルーチンは、変速制御の開始（図３の時刻ｔ０参照）とともに実行される。なお、変速制御の開始からイナーシャフェーズに移行するまでのトルクフェーズ（図３の時刻ｔ０〜ｔ１参照）においては、現ギヤ段に対応する第１クラッチ２１を解放状態に移行させると共に、次のギヤ段に対応する第２クラッチ２２を係合状態に移行させるクラッチ架け替え制御が実行される。

ステップＳ１００では、トルクフェーズからイナーシャフェーズに移行したか否かを判定する。この判定は、例えば、クラッチ制御部１１２（図１参照）によるクラッチ架け替え制御が終了したか否かに基づいて判定すればよい。ステップＳ１００にて、イナーシャフェーズに移行したと判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１１０に進む。一方、イナーシャフェーズに移行していないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１００の処理を繰り返す。

ステップＳ１１０では、エンジン回転速度初期値ω_ｅ＿ｉｖをその時のエンジン回転速度ω_ｅにリセットすると共に、目標エンジン回転速度ω_ｒｅｆを設定する。次いで、ステップＳ１２０では、エンジン回転速度ω_ｅが目標エンジン回転速度ω_ｒｅｆとなるように、これらの偏差ｅ（＝ω_ｒｅｆ−ω_ｅ）に基づいてエンジン１０の駆動を制御するＰＩＤ制御を開始する。

ステップＳ１３０では、オートチューニングを実行するか否かを判定する。オートチューニングを実行するか否かは、例えば、ＰＩＤ制御を実行してもエンジン回転速度ω_ｅが目標エンジン回転速度ω_ｒｅｆに追従しない場合等に、オートチューニングを実行すると判定すればよい。オートチューニングを実行すると判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１４０に進む。一方、オートチューニングを実行しないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１８０に進み、ＰＩＤ制御のみを継続して実行する。

ステップＳ１４０では、第１クラッチ出力回転速度ω_１とエンジン回転速度ω_ｅとの差回転速度Δω_１（＝ω_１−ω_ｅ）の絶対値が所定の閾値Δωｓ以上となるスリップ状態を検知したか否かを判定する。スリップ状態を検知しなかった場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１４０の処理を繰り返す。すなわち、スリップ状態を検知するまで、オートチューニングの開始は保留される。一方、スリップ状態を検知した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１５０に進み、ＰＩＤ制御の各ゲインを調整するオートチューニングを開始する。この際、ステップＳ１５０にて、ＰＩＤゲインの更新を実行してもよく、或は、後述するステップＳ１７０にて、ＰＩＤゲインの更新を実行してもよい。

ステップＳ１６０では、エンジン回転速度ω_ｅと第２クラッチ出力回転速度ω_２との差回転速度Δω_２（＝ω_ｅ−ω_２）が差回転速度閾値Δω_＿Ｍｉｎまで低下したか否かを判定する。差回転速度Δω_２が差回転速度閾値Δω_＿Ｍｉｎまで低下したと判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１７０に進む。一方、差回転速度Δω_２が差回転速度閾値Δω_＿Ｍｉｎまで減少していないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１５０，１６０の処理を繰り返す。

ステップＳ１７０では、オートチューニングを終了（中止）すると共に、その時の値を次のＰＩＤ制御に用いるＰＩＤゲインとして更新する。次いで、ステップＳ２００では、エンジン回転速度ω_ｅが第２クラッチ出力回転速度ω_２に一致したか否かを判定する。エンジン回転速度ω_ｅが第２クラッチ出力回転速度ω_２に一致していない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ２１０に進み、ＰＩＤ制御を継続して、ステップＳ２００，２１０の処理を繰り返す。一方、エンジン回転速度ω_ｅが第２クラッチ出力回転速度ω_２に一致した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２２０に進み、ＰＩＤ制御を終了して、その後、本制御はリターンされる。

以上詳述した本実施形態によれば、トルクフェーズ後のイナーシャフェーズにおいて、エンジン回転速度ω_ｅを係合状態に切り替わる第１又は第２クラッチ２１，２２のクラッチ出力回転速度ω_１,ω_２に徐々に一致させる目標エンジン回転速度ω_ｒｅｆを設定すると共に、目標エンジン回転速度ω_ｒｅｆとエンジン回転速度ω_ｅとの偏差ｅに基づいてエンジン１０の駆動をＰＩＤ制御するエンジン回転数制御を実行し、さらに、エンジン回転数制御に用いる各ＰＩＤゲインを自動調整するオートチューニングを実行するように構成されている。

これにより、経年劣化等の影響でクラッチ特性に変化が生じた場合においても、エンジン回転速度ω_ｅを目標エンジン回転速度ω_ｒｅｆに効果的に追従させることが可能となり、エンジン回転数制御の制御精度を確実に向上することができる。

また、イナーシャフェーズに移行後、解放状態に切り替わる第１又は第２クラッチ２１，２２のクラッチ出力回転速度ω_１,ω_２とエンジン回転速度ω_ｅとの差回転速度Δω_１，２（＝ω_１,ω_２−ω_ｅ）の絶対値が所定の閾値Δωｓ以上となるスリップ状態を検知すると、オートチューニングを開始しつつ、イナーシャフェーズ中にエンジン回転速度ω_ｅと係合状態に切り替わる第１又は第２クラッチ２１，２２の出力回転速度ω_１,２との差回転速度Δω_１，２（＝ω_ｅ−ω_１，２）が所定の差回転速度閾値Δω_＿Ｍｉｎまで低下すると、オートチューニングを終了するように構成されている。

すなわち、イナーシャフェーズに移行後、オートチューニングにより所望のゲインが得られるようになるスリップ状態を検知するまでの間は、オートチューニングの開始を保留しつつ、オートチューニングの開始後、係合状態に切り替わる第１又は第２クラッチ２１，２２が剛体接続に移行するイナーシャフェーズの後半は、オートチューニングを禁止するように構成されている。これにより、オートチューニングによるゲイン調整の最適化が図られるようになり、イナーシャフェーズに要する時間が長引くことを効果的に防止しつつ、変速応答性も確実に向上することが可能になる。

なお、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。

例えば、上記実施形態では、エンジン回転数制御を目標エンジン回転速度ω_ｒｅｆとエンジン回転速度ω_ｅとの偏差ｅ（＝ω_ｒｅｆ−ω_ｅ）に基づいて行うものとして説明したが、目標差回転速度Δω_ｒｅｆ（＝ω_ｒｅｆ−ω_ｅ）と実差回転速度Δω（＝ω_ｅ−ω_１，２）との偏差ｅ（＝Δω_ｒｅｆ−Δω）に基づいた差回転数制御により行うように構成してもよい。

また、上記実施形態では、エンジン１０と変速機構３０との間の動力を断接するクラッチは、デュアルクラッチ装置２０を一例に説明したが、シングルクラッチ装置やＡＴ（Automatic Transmission）等のクラッチ架替による変速装置であってもよい。また、クラッチ装置は、湿式クラッチに限定されず、乾式クラッチであってもよく、さらには、多板クラッチ又は単板クラッチの何れであってもよい。

また、上記実施形態では、ＰＩＤ制御を一例に説明したが、閉ループ系のフィードバック制御にも適用することが可能である。また、各クラッチ２１，２２のクラッチ出力回転速度ω_１,ω_２は、入力軸回転数センサ９３，９４により取得するものとして説明したが、車速センサ９２のセンサ値に変速機構３０のギヤ比を乗じることにより取得してもよい。

また、車両１は、駆動力源としてエンジン１０を備えるものとして説明したが、エンジン１０とモータとを併用するハイブリッド車両等、エンジン１０以外の他の駆動力源を備える車両であってもよい。

１車両
１０エンジン
１１クランクシャフト
２０デュアルクラッチ装置
２１第１クラッチ
２２第２クラッチ
３０変速機構
３１第１変速機入力軸
３２第２変速機入力軸
９０エンジン回転数センサ（入力回転速度取得手段）
９１アクセル開度センサ
９２車速センサ
９３第１入力軸回転数センサ（出力回転速度取得手段）
９４第２入力軸回転数センサ（出力回転速度取得手段）
１００コントロールユニット
１１０自動変速制御部
１１２クラッチ制御部
１２０エンジン回転数制御部（制御手段）
１３０目標エンジン回転速度設定部
１４０偏差演算部
１５０フィードバック制御部
１６０出力部
１７０ゲイン調整部（ゲイン調整手段）

Claims

駆動力源の回転動力がクラッチを介して自動変速機に伝達される動力伝達装置の制御装置であって、
前記駆動力源から前記クラッチに入力される回転動力の入力回転速度を取得する入力回転速度取得手段と、
前記クラッチから出力される回転動力の出力回転速度を取得する出力回転速度取得手段と、
前記自動変速機の変速進行過程の一つであるイナーシャフェーズにおいて、前記入力回転速度を前記出力回転速度に一致させる前記駆動力源の目標回転速度を設定すると共に、前記目標回転速度と前記入力回転速度との偏差に基づいて前記駆動力源の駆動力をフィードバック制御する回転数制御を実行する制御手段と、
前記イナーシャフェーズ中に、前記入力回転速度が前記目標回転速度に追従するように、前記フィードバック制御のゲインを調整するオートチューニングを実行するゲイン調整手段と、を備える
ことを特徴とする制御装置。
前記ゲイン調整手段は、前記イナーシャフェーズにおいて、前記入力回転速度と、解放状態に切り替わる前記クラッチの出力回転速度との差回転速度が所定の閾値以上となるスリップ状態を検知すると、前記オートチューニングを開始する
請求項１に記載の制御装置。
前記ゲイン調整手段は、前記イナーシャフェーズにおいて、前記入力回転速度と、係合状態に切り替わる前記クラッチの出力回転速度との差回転速度が所定の下限閾値まで低下すると、前記オートチューニングを終了する
請求項１又は２に記載の制御装置。
駆動力源の回転動力がクラッチを介して自動変速機に伝達される動力伝達装置の制御方法であって、
前記自動変速機の変速進行過程の一つであるイナーシャフェーズにおいて、前記駆動力源から前記クラッチに入力される回転動力の入力回転速度を前記クラッチから出力される回転動力の出力回転速度に一致させる目標回転速度を設定すると共に、前記目標回転速度と前記入力回転速度との偏差に基づいて前記駆動力源の駆動力をフィードバック制御する回転数制御を実行し、前記イナーシャフェーズ中に、前記入力回転速度が前記目標回転速度に追従するように、前記フィードバック制御のゲインを調整するオートチューニングを実行する
ことを特徴とする制御方法。