JP2021076147A - 車両用有段自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】油圧式の有段自動変速機において、無駄な油圧学習を抑制して演算負荷を軽減することができるようにする。【解決手段】車両の車速を含むパラメータで規定された変速機動作点が変速線を超えたら変速制御を開始する変速制御部１２Ａと、変速線に対して前記変速機動作点の移動方向手前に設定された学習開始線を前記変速機動作点が超えたら当該変速に係る油圧の学習制御を開始する学習制御部１２Ｂと、学習制御の開始後に第１所定時間が経過しても当該学習制御が完了しない場合は前記学習制御を中止する学習制御中止部１２Ｄと、学習制御の開始時点の車速と加速度とから、第１所定時間よりも短い第２所定時間後の前記車両の車速を推定し、推定した車速が前記変速線上の車速以上でない場合は学習を停止する学習制御停止部１２Ｅと、を備える。【選択図】図５

Description

本発明は、有段副変速機構付き無段変速機に用いて好適の車両用有段自動変速機の制御装置に関するものである。

油圧式の有段自動変速機では、変速（変速段の切替）の際に摩擦係合要素へ供給する油圧を学習制御することが知られている。これは、変速時に解放側の摩擦係合要素で滑りを開始する油圧や、係合側の摩擦係合要素でトルク伝達を開始する油圧が摩擦係合要素の経年劣化などによって変化するからである。

無段変速機構（バリエータ）に有段の副変速機構（有段副変速機ともいう）を組み合わせた副変速機構付き無段変速機（有段副変速機付きＣＶＴ）においても、かかる学習制御が知られている。
例えば特許文献１には、Ｌｏｗブレーキの係合で達成される１速（Ｌｏｗ）とＨｉｇｈクラッチの係合で達成される２速（Ｈｉｇｈ）との２段の変速段を備えた副変速機において、ＬｏｗからＨｉｇｈへ変速させる際に、Ｌｏｗブレーキで滑りを開始する油圧及びＨｉｇｈクラッチでトルク伝達を開始する油圧を学習することが記載されている。

この油圧学習では、副変速機を１速から２速へ変速させるモード切替線の少しＬｏｗ側に学習開始線を設定し、車両運転状態（変速機の運転状態）が学習開始線をＨｉｇｈ側へ超えたときに学習を開始し、その後に実際の変速が開始されるようになっている。

国際公開第２０１６／１５２３２７号

ところで、油圧式の有段自動変速機では、変速制御時に、解放側摩擦係合要素の油圧を緩やかなランプ状に減少させることで解放側摩擦係合要素の解放を行い、解放側摩擦係合要素の滑りが開始したら、係合側摩擦係合要素の油圧をプリチャージしてから係合側摩擦係合要素が係合を開始する棚圧に戻し、その後緩やかなランプ状に増加させて係合を強めていく。これによって、摩擦係合要素のスリップを利用して変速を滑らかに実施できる。

しかし、変速制御に時間が掛かって例えば解放側摩擦係合要素が長時間スリップするとこの摩擦係合要素の摩耗劣化が促進されてしまう。そこで、変速開始後所定時間が経過しても変速が完了できない場合、変速フィーリング（滑らかな変速）よりも摩擦係合要素の摩耗劣化の抑制を重視して、上記の変速制御を停止し、例えば係合側摩擦係合要素の油圧を即座に上昇させて変速を完了させるようにしている。

これに合わせて、上記油圧学習も、変速開始後所定時間が経過しても学習が完了しない場合には、学習は中止され、学習にかかる演算処理はすべてキャンセルされてしまう。
一方、近年の自動変速機用制御装置（コンピュータ，ＣＰＵ等の演算装置）では、上記学習制御の他、変速時の摩擦要素への油圧制御等、複雑な制御プログラムが多数用いられており、装置の演算負荷が増大しており、上記無駄な学習制御（途中でキャンセルされる制御）は装置に大きな（無駄な）演算負荷を掛けることとなる。

本発明は、このような課題に着目して創案されたもので、油圧式の有段変速機において、無駄な油圧学習を抑制して演算負荷を軽減することができるようにした車両用有段自動変速機の制御装置を提供することを目的としている。

本発明の車両用有段自動変速機の制御装置は、油圧によって係合，解放を制御される複数の摩擦要素を備え、複数の前記摩擦要素を係合，解放することにより変速を行う車両用有段自動変速機の制御装置であって、車両の車速を含むパラメータで規定された変速機動作点が変速線を越えたら変速制御を開始する変速制御部と、所定の学習開始前提条件が成立し、前記変速線に対して前記変速機動作点の移動方向手前に設定された学習開始線を前記変速機動作点が超えたら当該変速に係る油圧の学習制御を開始する学習制御部と、前記学習制御の開始後に第１所定時間が経過しても当該学習制御が完了しない場合は前記学習制御を中止する学習制御中止部と、前記学習制御中止部は、前記学習制御の開始時点の車速と加速度とから、前記学習制御の開始から前記第１所定時間よりも短い第２所定時間後の時点での前記車両の車速を推定し、推定した車速が前記変速線上の車速以上でない場合は学習を停止する学習制御停止部と、を備えていることを特徴としている。

前記変速制御部は、前記変速制御の開始後に所定時間が経過しても当該変速が完了しない場合は前記変速制御を停止する変速制御停止部を備え、前記第１所定時間には前記所定時間が適用されていることが好ましい。
前記車両用有段自動変速機は、無段変速機に直列に駆動連結され、１速と２速との前進２段を有する有段変速機であることが好ましい。
前記変速機動作点，前記変速線及び前記学習開始線は、前記車両の運転状態のパラメータである車速と前記無段変速機への入力回転とで規定される二次元マップに沿って規定されていることが好ましい。
前記学習開始前提条件には、前記車両の駆動力が一定又は略一定である安定走行条件が含まれていることが好ましい。

本発明によれば、無駄な学習演算を防止できるので、制御装置の演算負荷が軽減される。

一実施形態にかかる車両の駆動系およびその制御装置を示す構成図である。 一実施形態にかかる制御装置の記憶装置に格納された変速マップである。 一実施形態にかかる車両の駆動系の副変速機構において１速から２速に変速する場合の油圧変化等の一例を示すタイムチャートである。 一実施形態にかかる制御装置による学習制御の意義について説明するタイムチャートである。 一実施形態にかかる制御装置の機能ブロック図である。 一実施形態にかかる制御装置による学習制御の許可及び停止について説明する変速マップの要部拡大図であり、（ａ）は学習制御を許可する場合を示し、（ｂ）は学習制御を停止する場合を示す。 一実施形態にかかる制御装置による学習制御を説明するフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明にかかる車両用有段自動変速機の制御装置の実施形態を説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。かかる実施形態を部分的に用いて実施したり、一部を変更して実施したり、同等の機能を有する他の機構や装置に置き換えて実施したりすることができるものである。

また、以下の説明において、「変速比」は、無段変速機構において、当該変速機構の入力回転速度を当該変速機構の出力回転速度で割って得られる値である。また、「最Ｌｏｗ変速比」は当該変速機構の変速比が車両の発進時などに使用される最大変速比である。「最Ｈｉｇｈ変速比」は当該変速機構の最小変速比である。

図１に示すように、この車両は駆動源としてエンジン１を備え、エンジン１の出力回転は、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータ２、第１ギヤ列３、無段変速機（以下、単に「変速機」ともいう）４、第２ギヤ列５、差動装置６を介して駆動輪７へと伝達されるようになっている。

変速機４には、エンジン１の回転が入力されエンジン１の動力の一部を利用して駆動されるメカオイルポンプ１０ｍと、バッテリ１３から電力供給を受けて駆動される電動オイルポンプ１０ｅとが設けられている。また、変速機４には、メカオイルポンプ１０ｍあるいは電動オイルポンプ１０ｅから吐出される油によって発生する油圧を調圧して変速機４の各部位に供給する油圧制御回路１１が設けられている。

変速機４は、ベルト式無段変速機構（以下、「バリエータ」ともいう）２０と、副変速機構３０とを備え、バリエータ２０と副変速機構３０は、エンジン１から駆動輪７に至るまでの動力伝達経路において直列に設けられている。ただし、副変速機構３０は、この例のようにバリエータ２０の出力軸に直接接続されていてもよいし、その他の変速ないし動力伝達機構（例えば、ギヤ列）を介して接続されていてもよい。あるいは、副変速機構３０はバリエータ２０の前段（入力軸側）に接続されていてもよい。

バリエータ２０は、プライマリプーリ２１と、セカンダリプーリ２２と、プーリ２１、２２の間に掛け回されるＶベルト２３とを備える。バリエータ２０は、プライマリプーリ２１、セカンダリプーリ２２に油圧を給排することで、変速比を無段階に変化させる。

副変速機構３０は前進２段・後進１段の有段変速機構（車両用有段自動変速機）である。副変速機構３０は、２つの遊星歯車のキャリアを連結したラビニョウ型遊星歯車機構３１と、ラビニョウ型遊星歯車機構３１を構成する複数の回転要素に接続され、それらの連係状態を変更する複数の摩擦係合要素（Ｌｏｗブレーキ３２、Ｈｉｇｈクラッチ３３、Ｒｅｖブレーキ３４）とを備える。

各摩擦係合要素３２〜３４への供給油圧を調整し、各摩擦係合要素３２〜３４の係合・解放状態を変更すると、副変速機構３０の変速段が変更される。以下の説明では、副変速機構３０の変速段が１速（Ｌｏｗ）である場合に「変速機４が低速モードである」と表現し、２速（Ｈｉｇｈ）である場合に「変速機４が高速モードである」と表現する。運転者によりアクセルペダルが踏み込まれた状態における副変速機構３０の１速から２速への変速段の切り替えは、準備フェーズ、トルクフェーズ、イナーシャフェーズ、終了フェーズの順に進行する。

準備フェーズでは、Ｈｉｇｈクラッチ３３への油圧のプリチャージを行い、Ｈｉｇｈクラッチ３３を係合直前の状態で待機させる。トルクフェーズでは、Ｌｏｗブレーキ３２への供給油圧を低下させるとともにＨｉｇｈクラッチ３３への供給油圧を上昇させ、トルクの伝達を受け持つ摩擦係合要素をＬｏｗブレーキ３２からＨｉｇｈクラッチ３３へと移行させる。イナーシャフェーズでは、変速比が変速前変速段の変速比から変速後変速段の変速比まで変化する。終了フェーズでは、Ｌｏｗブレーキ３２への供給油圧をゼロとしてＬｏｗブレーキ３２を完全解放させるとともにＨｉｇｈクラッチ３３への供給油圧を上昇させてＨｉｇｈクラッチ３３を完全係合（締結）させる。

コントローラ１２は、ＣＰＵ１２１と、ＲＡＭ・ＲＯＭからなる記憶装置１２２と、入力インターフェース１２３と、出力インターフェース１２４と、これらを相互に接続するバス１２５とから構成され、変速機４のバリエータ２０の変速比及び推力の制御並びに副変速機構３０の変速段の切替制御を実施する機能（変速制御部１２Ａ）を備えている。

入力インターフェース１２３には、アクセルペダルの操作量であるアクセル開度ＡＰＯを検出するアクセルペダル開度センサ４１の出力信号、変速機４の入力回転速度（＝プライマリプーリ２１の回転速度、以下、「プライマリ回転速度（或いは、プライマリ回転数）Ｎｐｒｉ」という）を検出するプライマリ回転速度センサ４２の出力信号、セカンダリプーリ２２の出力回転速度（以下、「セカンダリ回転速度（或いは、セカンダリ回転数）Ｎｓｅｃ」という）を検出するセカンダリ回転速度センサ４３の出力信号、車速ＶＳＰを検出する車速センサ４４の出力信号等が入力される。

記憶装置１２２には、エンジン１の制御プログラム、変速機４の変速制御プログラム、これらプログラムで用いられる各種マップ・テーブルが格納されている。
ＣＰＵ１２１は、記憶装置１２２に格納されているプログラムを読み出して実行し、入力インターフェース１２３を介して入力される各種信号に対して各種演算処理を施して、燃料噴射量信号、点火時期信号、スロットル開度信号、変速制御信号、電動オイルポンプ１０ｅの駆動信号などを生成し、生成した信号を、出力インターフェース１２４を介してエンジン１、油圧制御回路１１、電動オイルポンプ１０ｅのモータドライバに出力する。ＣＰＵ１２１が演算処理で使用する各種値、その演算結果は記憶装置１２２に適宜格納される。

油圧制御回路１１は複数の流路、複数の油圧制御弁で構成される。油圧制御回路１１は、コントローラ１２からの変速制御信号に基づき、複数の油圧制御弁を制御して油圧の供給経路を切り替えるとともにメカオイルポンプ１０ｍまたは電動オイルポンプ１０ｅから吐出された作動油の油圧を必要な油圧を調圧し、これを変速機４の各部位に供給する。これにより、バリエータ２０の変速比、副変速機構３０の変速段が変更され、変速機４の変速が行われる。

図２は記憶装置１２２に格納される変速マップの一例を示している。コントローラ１２は、この変速マップに基づき、車両の運転状態（この実施形態では車速ＶＳＰ、プライマリ回転速度Ｎｐｒｉ、アクセル開度ＡＰＯ）に応じて、バリエータ２０、副変速機構３０を制御する。

この変速マップは、車速ＶＳＰとプライマリ回転速度Ｎｐｒｉとをパラメータとする二次元マップであり、変速機４の動作点（変速機動作点）が車速ＶＳＰとプライマリ回転速度Ｎｐｒｉとにより定義される。変速機４の動作点と変速マップ左下隅の零点を結ぶ線の傾き（車速ＶＳＰを示す横軸からの角度）が変速機４の変速比（バリエータ２０の変速比に副変速機構３０の変速比を掛けて得られる全体の変速比、以下、「スルー変速比」という）に対応する。

この変速マップには、従来のベルト式無段変速機の変速マップと同様に、アクセル開度ＡＰＯ毎に変速線が設定されており、変速機４の変速はアクセル開度ＡＰＯに応じて選択される変速線に従って行われる。なお、図２には便宜上、全負荷線（アクセルペダル開度ＡＰＯ＝８／８の場合の変速線）、パーシャル線（アクセル開度ＡＰＯ＝４／８の場合の変速線）、コースト線（アクセル開度ＡＰＯ＝０／８の場合の変速線）のみが示されている。

変速機４が低速モードの場合は、変速機４はバリエータ２０の変速比を最Ｌｏｗ変速比にして得られる低速モード最Ｌｏｗ線とバリエータ２０の変速比を最Ｈｉｇｈ変速比にして得られる低速モード最Ｈｉｇｈ線との間で変速することができる。この場合、変速機４の動作点はＡ領域とＢ領域内を移動する。

一方、変速機４が高速モードの場合は、変速機４はバリエータ２０の変速比を最Ｌｏｗ変速比にして得られる高速モード最Ｌｏｗ線とバリエータ２０の変速比を最Ｈｉｇｈ変速比にして得られる高速モード最Ｈｉｇｈ線との間で変速することができる。この場合、変速機４の動作点はＢ領域とＣ領域内を移動する。

副変速機構３０の各変速段の変速比は、低速モード最Ｈｉｇｈ線に対応する変速比（低速モード最Ｈｉｇｈ変速比）が高速モード最Ｌｏｗ線に対応する変速比（高速モード最Ｌｏｗ変速比）よりも小さくなるように設定される。これにより、低速モードでとりうる変速機４のスルー変速比の範囲（図中、「低速モードレシオ範囲」）と高速モードでとりうる変速機４のスルー変速比の範囲（図中、「高速モードレシオ範囲」）とが部分的に重複し、変速機４の動作点が高速モード最Ｌｏｗ線と低速モード最Ｈｉｇｈ線で挟まれるＢ領域にある場合は、変速機４は低速モード、高速モードのいずれのモードも選択可能になっている。

本実施形態は、車両の運転状態に応じて変速機４の変速（副変速機構３０を１速から２速へ切り替える変速）を行う変速線（以下、モード切替変速線ともいう）が、低速モード最Ｈｉｇｈ線上に重なるように設定されている。変速線をこのように設定するのは、バリエータ２０の変速比が小さいほど副変速機構３０への入力トルクが小さくなり、副変速機構３０で変速段を切り替える際の変速ショックを抑えられるからである。ただし、Ｂ領域内であれば変速は可能である。

ところで、副変速機構３０の変速は、油圧によって行われる。
本実施形態では、変速線に基づいて副変速機構３０の変速段を１速から２速に変更する際に、Ｌｏｗブレーキ３２で滑りを開始する油圧、及びＨｉｇｈクラッチ３３でトルク伝達を開始する油圧を学習する。これは、Ｌｏｗブレーキ３２で滑りを開始する油圧、Ｈｉｇｈクラッチ３３でトルク伝達を開始する油圧が経年劣化等によって変化するからである。

学習を行わない場合には、油圧が適正に制御されなくなるので、変速段を切り替える際に発生するショックが大きくなったり、バリエータ２０のトルク容量よりも大きいトルクがバリエータ２０に入力されることによりバリエータ２０でベルト滑りが発生したりするおそれがある。これらを防ぐために、Ｌｏｗブレーキ３２で滑りを開始する油圧、及びＨｉｇｈクラッチ３３でトルク伝達を開始する油圧の学習を行っている。

コントローラ１２は、この学習を実施する機能（学習制御部１２Ｂ、図５参照）を備えている。図２に示すように、変速線に対して変速機動作点の移動方向手前（すなわち、矢印で示す低車速側）に所定量（速度差ＤＶ）だけずらした学習開始線が設定されており、学習制御部１２Ｂは、所定の学習開始前提条件が成立していると、変速機４の動作点が変速線をＬｏｗ側からＨｉｇｈ側へ超える前に学習を開始する。学習開始前提条件とは、車両の駆動力が一定又は略一定である安定走行条件であり、ここでは、アクセル開度ＡＰＯが一定又は略一定であることとしている。

図３は副変速機構３０の変速段が１速から２速に変更される場合の油圧変化などを示すタイムチャートであり、時点ｔ０でアクセルペダルが踏み込まれた後はアクセル開度ＡＰＯは一定である。アクセルペダルが踏み込まれると車速が上がるため、変速機４の動作点が変速線をＬｏｗ側からＨｉｇｈ側へ超えることになり、ここでは、時点ｔ１において、変速機４の動作点がモード切替変速線をＬｏｗ側からＨｉｇｈ側へ超えて副変速機３０の変速（１速から２速への変速）を開始している。

変速機４の動作点は、モード切替変速線をＬｏｗ側からＨｉｇｈ側へ超える前に学習開始線を超えるため、Ｌｏｗブレーキ３２で滑りを開始する油圧の学習は、時点ｔ１よりも前の時点ｔ０１に開始され、Ｌｏｗブレーキ３２の指示圧Ｐｂｉを徐々に低下させる。これにより、Ｌｏｗブレーキ３２の実圧Ｐｂａが徐々に低下する。係合時のＬｏｗブレーキ３２の油圧は、副変速機構３０に入力するトルクに対して滑りが発生しないように安全率を考慮して設定されている。そのため、Ｌｏｗブレーキ３２の指示圧Ｐｂｉの低下を開始しても、Ｌｏｗブレーキ３２で直ぐに滑りが発生するわけではない。図３においては、Ｌｏｗブレーキ３２の指示圧Ｐｂｉを細実線で示し、Ｌｏｗブレーキ３２の実圧Ｐｂａを細破線で示す。

時点ｔ０２において、セカンダリ回転速度Ｎｓｅｃが増加すると、Ｌｏｗブレーキ３２の実圧Ｐｂａの低下によりＬｏｗブレーキ３２で滑りが発生しているものと判定される。この時のＬｏｗブレーキ３２の指示圧（目標圧）Ｐｂｉが、Ｌｏｗブレーキ３２で滑りを開始する油圧として学習される。なお、図３において、セカンダリ回転速度Ｎｓｅｃの実際の変化は実線で、１速時にＬｏｗブレーキ３２で滑りが生じない場合のセカンダリ回転速度Ｎｓｅｃ１の変化は細破線で、２速時にＨｉｇｈクラッチ３３で滑りが生じない場合のセカンダリ回転速度Ｎｓｅｃ２の変化は太破線で、それぞれ示している。

次に時点ｔ１において、変速機４の動作点がモード切替変速線をＬｏｗ側からＨｉｇｈ側へ超えるように変化し、変速が開始される。まず、準備フェーズが開始され、Ｈｉｇｈクラッチ３３の指示圧Ｐｃｉを一端高くした後に所定圧まで低くして所定圧に保持するプリチャージが行われ、Ｈｉｇｈクラッチ３３の実圧Ｐｃａが増加する。図３においては、Ｈｉｇｈクラッチ３３の指示圧（目標圧）Ｐｃｉを太破線で示し、Ｈｉｇｈクラッチ３３の実圧Ｐｃａを太実線で示す。

時点ｔ２において、セカンダリ回転速度Ｎｓｅｃが低下すると、Ｈｉｇｈクラッチ３３の実圧Ｐｃａの増加によりＨｉｇｈクラッチ３３でトルク伝達が開始されたと判定される。このときのＨｉｇｈクラッチ３３の油圧がクラッチミートポイントを規定する。準備フェーズを開始した後のトルク伝達開始タイミングとセカンダリ回転速度Ｎｓｅｃの変化速度とから、Ｈｉｇｈクラッチ３３でトルク伝達を開始する油圧を学習し、Ｈｉｇｈクラッチ３３のプリチャージ圧が補正される。

例えば、図４に示すように、Ｈｉｇｈクラッチ３３におけるトルク伝達開始タイミングが早い場合（早いミート）には、プリチャージ圧が低くなるように補正される。また、Ｈｉｇｈクラッチ３３におけるトルク伝達開始タイミングが遅い場合（遅いミート）には、プリチャージ圧が高くなるように補正される。
その後は、トルクフェーズ、イナーシャフェーズ、終了フェーズが実施されて、変速機４の変速が終了する。

ところで、油圧式の有段変速機では、変速制御時に、上記のように種々のフェーズを実行しながら解放側摩擦係合要素の油圧を緩やかなランプ状に減少させることで解放側摩擦係合要素の解放を行い、解放側摩擦係合要素の滑りが開始したら、係合側摩擦係合要素の油圧をプリチャージしてから係合側摩擦係合要素が係合を開始する棚圧に戻し、その後緩やかなランプ状に増加させて係合側摩擦係合要素の係合を緩やかに強めていくことによって、摩擦係合要素のスリップを利用して変速を滑らかに実施できる。

しかし、変速制御に時間が掛かって例えば解放側摩擦係合要素が長時間スリップするとこの摩擦係合要素の摩耗劣化が促進されてしまう。そこで、コントローラ１２は、変速開始後所定時間（例えば５秒）が経過しても変速が完了できない場合、変速フィーリング（滑らかな変速）よりも摩擦係合要素の摩耗劣化の抑制を重視して、上記の変速制御を停止させ、例えば係合側摩擦係合要素の油圧を即座に上昇させ速やかに係合させて変速を完了させるか或いは変速を中止して直前の変速段を維持する機能（変速制御停止部１２Ｃ）を備えている。

コントローラ１２は、この変速制御の停止に合わせて、油圧の学習制御も、変速開始後に第１所定時間が経過しても学習が完了しない場合には、学習を中止し、学習にかかる演算処理はすべてキャンセルする機能（学習制御中止部１２Ｄ）を備えている。この場合の第１所定時間は、変速制御の停止を判断する所定時間（例えば５秒）に対応して設定される。ここでは、第１所定時間を変速制御の停止を判断する所定時間と一致させているが、必ずしも一致させる必要はない。

しかし、このように、学習制御がタイムオーバーで中止されると、長い演算時間を要しながら何の結果も得られないことになり、制御装置に大きな（無駄な）演算負荷を掛けることになる。
そこで、本装置では、このように時間内に学習が完了しないと予測される場合には、この予測した時点で、学習制御を停止させて制御装置への演算負荷を軽減させるようにする機能（学習制御停止部１２Ｅ）を有している。

学習制御は、車両の駆動力（ここでは、アクセル開度ＡＰＯ）が一定又は略一定であることを前提に、変速機４の動作点がモード切替変速線（ここでは、１速から２速に変更する変速線）に接近している（即ち、一定の速度上昇がある）状態で動作点が学習開始点を超えたら開始されるので、学習制御の開始時には、車両は一定の加速度を有している。しかし、車両の走行路が登坂路であったり、車両の搭載重量が大きかったりすると、加速度は低く動作点が学習開始点を超えた後に変速線に到達するまでに時間がかかる場合がある。

このような動作点の車速方向への移動（速度上昇）は、車両の速度上昇状態（加速状態）等から把握できる。本装置の学習制御停止部１２Ｅでは、動作点が学習開始点を超えた時点から第２所定時間内にモード切替変速線に到達するか否かを演算して時間内学習が完了するか否かを推定する。また、第２所定時間は、第１所定時間より短い値（ここでは、３秒）に設定することで、学習制御停止部１２Ｅの演算自体が過剰な演算負荷とならないようにしている。

図５は本実施形態にかかる制御装置の機能ブロック図である。図５に示すように、コントローラ１２内には、変速制御部１２Ａ，学習制御部１２Ｂ，変速制御停止部１２Ｃ，学習制御中止部１２Ｄ及び学習制御停止部１２Ｅの各機能要素が設けられている。

学習制御停止部１２Ｅは、車速ＶＳＰと、加速度と、学習制御開始時点からの想定時間（第２所定時間、ここでは３秒）とから、想定時間における車速（＝３ｓ後車速）ＶＳＰ_３を計算する。また、３ｓ後車速から３秒後の変速機４の出力回転数を演算することができ、３ｓ後車速とアクセル開度ＡＰＯとから３秒後の目標出力回転数を演算でき、これらから、３秒後の変速機４の変速比（スルー変速比）である３ｓ後Ｄｒａｔｉｏを演算できる。３ｓ後車速と３ｓ後Ｄｒａｔｉｏとから変速機４の動作点を推定する。
ただし、アクセル開度が一定であれば低車速域を除いて変速機４の動作点の移動は車速方向が主体となるので、最もシンプルには、その時点の車速と加速度とから、想定時間後の車速を推定するだけで、想定時間後の動作点の位置を推定することができる。

図６（ａ），（ｂ）は、アクセル開度ＡＰＯ一定値ＡＰＯｎで車速ＶＳＰが上昇している状況で学習制御が開始された場合に、学習制御停止部１２Ｅで演算される学習制御開始時点からの想定時間（３秒）後の動作点（３ｓ後動作点）Ｐ２，Ｐ３の位置の例を示すものである。図６（ａ）に示すように、３ｓ後動作点Ｐ２が変速線（点Ｐ０参照）を超えた位置にあれば、学習制御を許可し、図６（ｂ）に示すように、３ｓ後動作点Ｐ３が変速線（点Ｐ０参照）よりも手前の位置にあれば、学習制御を停止する。

本制御装置は、上記のように構成されているので、例えば図７のフローチャートに示すように、副変速機３０の油圧制御にかかる学習制御が行われる。なお、図７のフローは所定周期で繰り返されるものとする。

図７に示すように、学習開始前提条件（スロットル開度ＡＰＯが一定）が成立しているか否かを判断する（ステップＳ１０）。学習開始前提条件が成立していなければタイマを０リセットして（ステップＳ１２０）この周期の処理を終えリターンする。学習開始前提条件が成立してれば、変速機４の動作点が学習制御開始線を越えたか否かを判断する（ステップＳ２０）。

動作点が学習制御開始線を越えなければタイマを０リセットして（ステップＳ１２０）この周期の処理を終えリターンする。一方、動作点が学習制御開始線を超えたら、タイマカウントを実施し（ステップＳ３０）、学習制御を実施する（ステップＳ４０）。さらに、その時点の車速と加速度を取得して（ステップＳ５０）、学習制御開始時点から第２所定時間後（ここでは、３秒後）の車速を推定し（ステップＳ６０）、推定車速に到達しても動作点が変速線（モード切替線）を越えないか否か（推定車速が変速線上の車速以上でないか否か）を判断する（ステップＳ７０）。
ただし、学習制御開始時点から第２所定時間が経過したら、ステップＳ７０では常に否定判定（Ｎｏ）され、ステップＳ７０からステップＳ９０に進むことになる。

推定車速に到達しても動作点が変速線を越えない（推定車速が変速線上の車速以上でない）と判断したら、学習制御を停止し（ステップＳ８０）、タイマを０リセットして（ステップＳ１３０）この周期の処理を終える。なお、学習制御を停止したら所定のインターバル時間（所定周期数）だけフローの処理を休止する。一方、推定車速に到達したら動作点が変速線を超えると判断したら、タイマ値が第１所定時間（ここでは、５秒）よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ９０）。

タイマ値が第１所定時間よりも小さいと判断した場合は、学習が完了したか否かを判断し（ステップＳ１００）、学習が完了したと判断した場合は、タイマを０リセットして（ステップＳ１３０）この周期の処理を終える。この場合も、学習制御を停止したら所定のインターバル時間（所定周期数）だけフローの処理を休止する。
学習が完了していないと判断した場合は、この周期の処理を終えリターンする。

タイマ値が第１所定時間以上であると判断した場合は、学習制御を中止し（ステップＳ１１０）、タイマを０リセットして（ステップＳ１３０）この周期の処理を終える。この場合も、学習制御を停止したら所定のインターバル時間（所定周期数）だけフローの処理を休止する。

なお、例えば学習制御の開始を判定した制御周期で、推定車速に到達しても動作点が変速線を越えない（推定車速が変速線上の車速以上でない）と判断したら、学習制御の開始同時に学習制御を停止することになり、実質的には学習制御は開始されないことになる。また、学習制御の開始を判定した制御周期では、推定車速に到達したら動作点が変速線を越える（推定車速が変速線上の車速以上である）と判断したが、その直後の加速度の低下により、その後の制御周期で、推定車速に到達しても動作点が変速線を越えない（推定車速が変速線上の車速以上でない）と判断する場合もあり、この場合は、学習制御を一旦開始した後に学習制御を停止することになる。

このようにして、動作点が制御開始点を超えて学習制御を開始したら、制御開始時点から所定時間後の動作点位置を周期的に推定し、動作点が変速線を越えない（推定車速が変速線上の車速以上でない）と判断したら、その時点で学習制御を停止するので、無駄な学習制御を続行することが防止されて制御装置１２の演算負荷を軽減することができる。
制御装置１２は、様々な処理を行っているので、かかる演算負荷の軽減により、他の処理を速やか且つ適正に実施できるようになる（以上、効果１）。

また、道路勾配、車重、空気抵抗、道路状況などに起因して、車速が想定通りに上がらない場合には、動作点が変速線を越えない（推定車速が変速線上の車速以上でない）と判断されないままで、変速制御の開始後に所定時間が経過しても当該変速が完了しない場合がある。この場合には、変速制御停止部１２Ｃが変速制御を停止するので、摩擦係合要素のスリップを利用した変速制御が長引くことによって発生する摩擦係合要素の摩耗劣化を抑制することができる。アップシフト側への変速制御の停止時に、変速を中止する場合、低速段による動力性能を維持でき、車両もたつきがない効果もある。
また、これと共に、学習制御中止部１２Ｄが学習制御を中止するので、誤った学習を回避することができる（以上、効果２）。

本実施形態のように、バリエータ（無段変速機構）２０に直列に駆動連結され、１速と２速との前進２段を有する有段変速機である副変速機を対象とする場合、誤学習を減らすことによって、１速モード（低速モード）と２速モード（高速モード）とが重複する領域における変速を適切に実施できるようになり、スルー変速比を滑らかに変更でき変速性能が向上する（以上、効果３）。

また、車両の運転状態のパラメータである車速と無段変速機への入力回転とで規定される二次元マップに沿って規定される変速機動作点，変速線及び学習開始線を用いて変速や学習を制御することにより、変速制御に対して適切に学習制御を実施することができる（以上、効果４）。

また、学習開始前提条件には、車両の駆動力が一定又は略一定である安定走行条件が含まれているので、変速開始から変速完了までがもたつくことなく完了しやすい状況で学習が開始される。このため、学習を適切かつ確実に行うことができる（以上、効果５）。

〔その他〕
以上実施形態を説明したが、上記実施形態は一例であり本発明は他の態様で実施することもできる。
例えば、上記実施形態では、学習制御停止部１２Ｅが学習制御の開始を判定してから第２所定時間が経過するまでの間は、周期的に制御開始時点から第２所定時間後の動作点位置（車速）を推定して学習の許可と停止とを判定しているが、学習制御停止部１２Ｅが学習制御の開始を判定した時点でのみ制御開始時点から第２所定時間後の動作点位置（車速）を推定して学習の許可と停止とを判定するようにしてもよい。この場合は、実質的には、学習制御を開始しないことになる。

また、上記実施形態では１速から２速への変速を例示したが、本発明はこれに限らず種々の変速に適用することができる。
さらに、本発明は、上記副変速機構に限らず、車両用有段自動変速機に広く適用することができる。

１ 駆動源としてのエンジン
２ ロックアップクラッチ付きトルクコンバータ
３ 第１ギヤ列
４ 無段変速機（変速機）
５ 第２ギヤ列
６ 差動装置
７ 駆動輪
１０ｍ メカオイルポンプ
１０ｅ 電動オイルポンプ
１１ 油圧制御回路
１２ コントローラ
１２Ａ 変速制御部
１２Ｂ 学習制御部
１２Ｃ 変速制御停止部
１２Ｄ 学習制御中止部
１２Ｅ 学習制御停止部
１２１ ＣＰＵ
１２２ 記憶装置
１２３ 入力インターフェース
１２４ 出力インターフェース
１２５ バス
２０ ベルト式無段変速機構（バリエータ）
２１ プライマリプーリ
２２ セカンダリプーリ
２３ Ｖベルト
３０ 副変速機構
３１ ラビニョウ型遊星歯車機構
３２ Ｌｏｗブレーキ
３３ Ｈｉｇｈクラッチ
３４ Ｒｅｖブレーキ
４１ アクセルペダル開度センサ
４２ プライマリ回転速度センサ
４３ セカンダリ回転速度センサ
４４ 車速センサ

Claims (5)

1. 油圧によって係合，解放を制御される複数の摩擦要素を備え、複数の前記摩擦要素を係合，解放することにより変速を行う車両用有段自動変速機の制御装置であって、
   車両の車速を含むパラメータで規定された変速機動作点が変速線を越えたら変速制御を開始する変速制御部と、
   所定の学習開始前提条件が成立し、前記変速線に対して前記変速機動作点の移動方向手前に設定された学習開始線を前記変速機動作点が超えたら当該変速に係る油圧の学習制御を開始する学習制御部と、
   前記学習制御の開始後に第１所定時間が経過しても当該学習制御が完了しない場合は前記学習制御を中止する学習制御中止部と、
   前記学習制御中止部は、前記学習制御の開始時点の車速と加速度とから、前記学習制御の開始から前記第１所定時間よりも短い第２所定時間後の時点での前記車両の車速を推定し、推定した車速が前記変速線上の車速以上でない場合は学習を停止する学習制御停止部と、を備えている
   ことを特徴とする車両用有段自動変速機の制御装置。
2. 前記変速制御部は、前記変速制御の開始後に所定時間が経過しても当該変速が完了しない場合は前記変速制御を停止する変速制御停止部を備え、
   前記第１所定時間には前記所定時間が適用されている
   ことを特徴とする請求項１に記載された車両用有段自動変速機の制御装置。
3. 前記車両用有段自動変速機は、無段変速機に直列に駆動連結され、１速と２速との前進２段を有する有段変速機である
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載された車両用有段自動変速機の制御装置。
4. 前記変速機動作点，前記変速線及び前記学習開始線は、前記車両の運転状態のパラメータである車速と前記無段変速機への入力回転とで規定される二次元マップに沿って規定されている
   ことを特徴とする請求項３に記載された車両用有段自動変速機の制御装置。
5. 前記学習開始前提条件には、前記車両の駆動力が一定又は略一定である安定走行条件が含まれている
   ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載された車両用有段自動変速機の制御装置。

Images