JP2022030163A - 摩擦係合要素の温度推定装置 - Google Patents

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temperature
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friction
friction engagement
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広太 藤井
Kota Fujii
淳 田端
Atsushi Tabata
弘一 奥田
Koichi Okuda
健 今村
Takeshi Imamura
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

Figure 2022030163000001
【課題】摩擦係合要素の温度を精度よく推定できる温度推定装置を提供する。
【解決手段】記憶装置４６には、写像を規定する写像データが記憶されている。写像は、入力変数として、自動変速機２６の変速中に摩擦係合要素で生じる熱量を示す変数である熱量変数と、自動変速機２６の変速に際して係合される摩擦係合要素を示す変速変数を含んで且つ、出力変数として摩擦係合要素の温度を含む。ＣＰＵ４２は、入力変数の値を取得する取得処理と、取得処理によって取得した入力変数の値を写像に入力することによって出力変数の値を算出する算出処理とを実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、摩擦係合要素の温度推定装置に関する。
下記の特許文献１には、変速機が備える摩擦係合要素の温度を推定する装置が記載されている。
特開２０１８－２０４７６８号公報
そうした摩擦係合要素を複数備える場合には、個々の摩擦係合要素についてその温度を精度よく推定することが望まれる。
上記課題を解決する摩擦係合要素の温度推定装置は、油圧にて動作する複数の摩擦係合要素を有した変速機を備える車両に適用されて、前記変速機の変速時における前記摩擦係合要素の温度を推定する装置である。この温度推定装置は、実行装置と、記憶装置とを備えている。前記記憶装置には、写像を規定する写像データが記憶されており、前記写像は、入力変数として、前記変速機の変速中に前記摩擦係合要素で生じる熱量を示す変数である熱量変数と、前記変速機の変速に際して係合される前記摩擦係合要素を示す変速変数を含んで且つ、出力変数として前記温度を含む。前記実行装置は、前記入力変数の値を取得する取得処理と、前記取得処理によって取得した前記入力変数の値を前記写像に入力することによって前記出力変数の値を算出する算出処理と、を実行する。
同構成では、変速中に摩擦係合要素で生じる熱量を入力変数として、その入力変数を、写像データによって規定される写像に入力することにより摩擦係合要素の温度を算出するようにしている。ここで、摩擦係合要素の熱容量は個々に異なっている。また、摩擦係合要素は作動油等によって冷却されるのであるが、摩擦係合要素の冷却効果は個々に異なっている。従って、発熱量と摩擦係合要素の温度変化との関係を示す温度特性は、個々の摩擦係合要素毎に異なっている。そこで、同構成では、変速機の変速に際して係合される摩擦係合要素を示す変速変数を入力変数に含むようにしている。そのため、個々の摩擦係合要素の温度特性を考慮したうえで上記出力変数が算出されるようになり、個々の摩擦係合要素について温度の推定精度が向上するようになる。
また、上記温度推定装置において、前記入力変数には、前記温度の算出対象となる前記摩擦係合要素の前回の係合開始タイミングから今回の係合開始タイミングまでの時間である変速インターバルを示す変数である時間変数が含まれてもよい。
摩擦係合要素は、係合が開始されてから係合が完了するまでの間においてその温度は上昇する一方、係合が完了した後は、作動油による冷却などを通じてその温度は低下していき、最終的には一定の温度に収束する。ここで、変速が繰り返し行われることにより、上記変速インターバルが短くなる場合には、係合完了後における摩擦係合要素の温度低下中に再度係合が開始される場合がある。この場合には、変速インターバルが長く摩擦係合要素の温度が一定の温度に収束した状態から係合が開始される場合と比較して、係合開始時点における摩擦係合要素の温度は高いため、変速時における摩擦係合要素の温度も高くなる。このように上記変速インターバルが異なると、係合開始時点における摩擦係合要素の温度が異なるようになるため、変速時における摩擦係合要素の温度も異なるようになる。この点、同構成では、上記入力変数に変速インターバルを示す時間変数が含まれるため、変速インターバルが係合開始時点の摩擦係合要素の温度に与える影響を考慮して摩擦係合要素の温度が算出される。従って、入力変数に上記時間変数を含まない場合と比較して、当該温度をより高精度に算出することができる。
また、上記温度推定装置において、前記熱量変数には、前記変速機の変速中に前記摩擦係合要素において互いに相対回転する部材の相対回転速度を示す変数である速度変数と、前記変速機の変速中に前記摩擦係合要素に供給される油圧を示す変数である油圧変数とが含まれてもよい。
摩擦係合要素において互いに相対回転する部材の相対回転速度が高いほど、摩擦係合要素の発熱量は多くなる。また、変速中において摩擦係合要素に供給される油圧が高いほど、摩擦係合要素の発熱量は多くなる。そこで、同構成では、変速中に摩擦係合要素で生じる熱量と関与する上記相対回転速度を示す速度変数や上記油圧を示す油圧変数を熱量変数として、写像データにて規定される写像に入力することにより摩擦係合要素の温度を算出するようにしている。そのため、摩擦係合要素の温度を精度よく推定することができる。
また、上記温度推定装置において、前記熱量変数には、前記摩擦係合要素に供給される作動油の温度を示す変数である油温変数が含まれてもよい。
作動油の温度が変化すると摩擦係合要素の雰囲気温度や、作動油による冷却効果が変化するため、摩擦係合要素の発熱量は変化する。この点、同構成では、熱量変数に上記油温変数が含まれるため、作動油の温度が上記発熱量に与える影響を考慮して摩擦係合要素の温度が算出される。従って、熱量変数に上記油温変数を含まない場合と比較して、当該温度をより高精度に算出することができる。
また、上記温度推定装置において、前記摩擦係合要素に供給される油圧は、前記車両の原動機の出力トルクが大きいときほど高い圧力となるように変更されるとともに、前記熱量変数には、前記出力トルクを示す変数であるトルク変数が含まれてもよい。
同構成によれば、原動機の出力トルクが大きいとき、例えば急加速が要求されているような状況では油圧が高められるため、摩擦係合要素が解放状態から係合状態に変わるまでの時間は短くなり、これにより変速に要する時間が短縮されて素早い変速が可能になる。ここで、そうした出力トルクに応じた油圧の可変設定を行う場合には、出力トルクの大きさが摩擦係合要素の発熱量に関与する。この点、同構成では、熱量変数に上記トルク変数が含まれるため、出力トルクが上記発熱量に与える影響を考慮して摩擦係合要素の温度が算出される。従って、熱量変数に上記トルク変数を含まない場合と比較して、熱負荷をより高精度に算出することができる。
一実施形態にかかる摩擦係合要素の温度推定装置の構成を示す図。 同実施形態にかかる制御装置が実行する処理を示すブロック図。 同実施形態にかかる制御装置が実行する処理の手順を示すフローチャート。 同実施形態の変速インターバルを示すタイムチャート。 個々の摩擦係合要素の発熱量と上昇温度との関係を示すグラフ。 （Ａ）は摩擦係合要素の状態、（Ｂ）は変速インターバルが長いときの摩擦係合要素の温度変化を示すタイミングチャート。 変速インターバルが短いときの摩擦係合要素の温度変化を示すタイミングチャート。
以下、摩擦係合要素の熱負荷推定装置にかかる実施形態について、図１～図７を参照して説明する。
図１に示すように、車両ＶＣは原動機として、内燃機関１０及び第１モータジェネレータ２２及び第２モータジェネレータ２４を備えている。
内燃機関１０のクランク軸１２には、動力分割装置２０が機械的に連結されている。動力分割装置２０は、内燃機関１０、第１モータジェネレータ２２、および第２モータジェネレータ２４の動力を分割する。動力分割装置２０は、遊星歯車機構を備えており、遊星歯車機構のキャリアＣにはクランク軸１２が機械的に連結されており、サンギアＳには第１モータジェネレータ２２の回転軸２２ａが機械的に連結されており、リングギアＲには第２モータジェネレータ２４の回転軸２４ａと自動変速機２６の入力軸２７ｉｎとが機械的に連結されている。なお、第１モータジェネレータ２２の端子には、第１インバータ２３の出力電圧が印加される。また、第２モータジェネレータ２４の端子には、第２インバータ２５の出力電圧が印加される。
自動変速機２６は、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２といった油圧で動作する複数の摩擦係合要素と、複数の遊星ギヤ機構と、ワンウェイクラッチＦ１とを備える多段式の変速機である。自動変速機２６では、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、及び第２ブレーキＢ２における係合状態及び解放状態の組み合わせと、ワンウェイクラッチＦ１による回転規制状態及び回転許容状態の組み合わせとによって変速段が切り替えられる。なお、本実施形態の自動変速機２６は、前進４段後進１段の変速機となっているが、変速段数は適宜変更可能である。
上記摩擦係合要素の基本構造はほぼ同一であり、周知の構造である。すなわち、摩擦係合要素には、互いに相対回転する第１プレート及び第２プレートが交互に配置されており、一方のプレートには摩擦材が貼り付けられている。そして、摩擦係合要素に油圧が供給されていない場合には、第１プレート及び第２プレートが離れており、それら第１プレート及び第２プレートの間でのトルク伝達が遮断される。
一方、摩擦係合要素に油圧が供給されると、第１プレートと第２プレートとの間のクリアランスであるパッククリアランスＰＣｔｃが詰まり、摩擦係合要素は係合開始直前状態の状態、すなわちパック詰めされた状態になる。このパック詰めが完了した後、さらに油圧が供給されると、第１プレート及び第２プレートは係合を開始することにより、第１プレート及び第２プレートの相対回転速度は徐々に小さくなっていき、摩擦係合要素のトルク容量が増大していく。そして最終的には、第１プレートと第２プレートとの間の相対回転速度が「０」になることで摩擦係合要素は完全に係合した状態になる。
自動変速機２６の出力軸２７ｏｕｔには、駆動輪３０が機械的に連結されている。
また、キャリアＣには、オイルポンプ３２の従動軸３２ａが機械的に連結されている。オイルポンプ３２は、オイルパン３４内のオイルを潤滑油として動力分割装置２０に循環させたり、同オイルを作動油として自動変速機２６に供給したりするポンプである。なお、オイルポンプ３２から吐出された作動油は、自動変速機２６内の油圧制御回路２８によってその圧力が調整されて、例えば上記摩擦係合要素に油圧を供給するための作動油などとして利用される。油圧制御回路２８は、複数のソレノイドバルブ２８ａを備えており、それら各ソレノイドバルブ２８ａの通電によって、作動油の流動状態や作動油の油圧を制御する回路である。
制御装置４０は、内燃機関１０を制御対象とし、その制御量であるトルクや排気成分比率等を制御すべく、内燃機関１０の各種操作部を操作する。また、制御装置４０は、第１モータジェネレータ２２を制御対象とし、その制御量であるトルクや回転速度等を制御すべく、第１インバータ２３を操作する。また、制御装置４０は、第２モータジェネレータ２４を制御対象とし、その制御量であるトルクや回転速度等を制御すべく、第２インバータ２５を操作する。
制御装置４０は、上記制御量を制御する際、クランク角センサ５０の出力信号Ｓｃｒや、第１モータジェネレータ２２の回転軸２２ａの回転角を検知する第１回転角センサ５２の出力信号Ｓｍ１、第２モータジェネレータ２４の回転軸２４ａの回転角を検知する第２回転角センサ５４の出力信号Ｓｍ２を参照する。また、制御装置４０は、油温センサ５６によって検出される上記作動油の温度である油温Ｔｏｉｌや、車速センサ５８によって検出される車速ＳＰＤ、アクセルセンサ６２によって検出されるアクセルペダル６０の踏み込み量であるアクセル操作量ＡＣＣＰを参照する。
制御装置４０は、ＣＰＵ４２、ＲＯＭ４４、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリである記憶装置４６、および周辺回路４８を備えており、それらがローカルネットワーク４９を介して通信可能とされている。ここで、周辺回路４８は、内部の動作を規定するクロック信号を生成する回路や、電源回路、リセット回路等を含む。制御装置４０は、ＲＯＭ４４に記憶されたプログラムをＣＰＵ４２が実行することにより制御量を制御する。ＣＰＵ４２およびＲＯＭ４４は実行装置を構成している。
図２に、制御装置４０が実行する処理を示す。図２に示す処理は、ＲＯＭ４４に記憶されたプログラムをＣＰＵ４２がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。
駆動トルク設定処理Ｍ６は、アクセル操作量ＡＣＣＰを入力とし、アクセル操作量ＡＣＣＰが大きい場合に小さい場合よりも、駆動輪３０に付与すべきトルクの指令値である駆動トルク指令値Ｔｒｑ＊を大きい値に算出する処理である。
駆動力分配処理Ｍ８は、駆動トルク指令値Ｔｒｑ＊に基づき、内燃機関１０に対するトルク指令値Ｔｒｑｅ＊、第１モータジェネレータ２２に対するトルク指令値Ｔｒｑｍ１＊、および第２モータジェネレータ２４に対するトルク指令値Ｔｒｑｍ２＊を設定する処理である。これらトルク指令値Ｔｒｑｅ＊，Ｔｒｑｍ１＊，Ｔｒｑｍ２＊に相当するトルクが、内燃機関１０、第１モータジェネレータ２２および第２モータジェネレータ２４によってそれぞれ生成されることにより、駆動輪３０に付与されるトルクは、駆動トルク指令値Ｔｒｑ＊に相当する値になる。
変速比指令値設定処理Ｍ１０は、駆動トルク指令値Ｔｒｑ＊および車速ＳＰＤに基づき、自動変速機２６の変速比の指令値である変速比指令値Ｖｓｆｔ＊と、変速比の切り替えがアップシフトであるかダウンシフトであるかを示す切替変数ΔＶｓｆｔとを設定する。したがって、例えば変速比指令値Ｖｓｆｔ＊が３速を示して且つ切替変数ΔＶｓｆｔがアップシフトである場合、変速の種類は３速から４速への切り替えであることを示す。この変速比指令値Ｖｓｆｔ＊及び切替変数ΔＶｓｆｔは、変速に際して係合される摩擦係合要素を示す変速変数となる。
油圧指令値設定処理Ｍ１２は、変速比の切り替え時において、駆動トルク指令値Ｔｒｑ＊と、油温Ｔｏｉｌと、変速比指令値Ｖｓｆｔ＊および切替変数ΔＶｓｆｔとに基づき、切替に用いられるソレノイドバルブによって調整される油圧の指令値のベース値である油圧指令値Ｐ０＊を算出する。この油圧指令値設定処理Ｍ１２は、駆動トルク指令値Ｔｒｑ＊と、変速比指令値Ｖｓｆｔ＊と、切替変数ΔＶｓｆｔと、油温Ｔｏｉｌとを入力変数とし、油圧指令値Ｐ０＊を出力変数とするマップデータがＲＯＭ４４に予め記憶された状態でＣＰＵ４２により油圧指令値Ｐ０＊をマップ演算することにより実現される。なお、駆動トルク指令値Ｔｒｑ＊が大きいとき、例えば急加速が要求されているような状況では、油圧を高めることで摩擦係合要素が解放状態から係合状態に変わるまでの時間は短くなり、これにより変速に要する時間が短縮されて素早い変速が可能になる。そこで、駆動トルク指令値Ｔｒｑ＊が大きい場合には、同駆動トルク指令値Ｔｒｑ＊が小さい場合と比べて、算出される油圧指令値Ｐ０＊の値は高い圧力にされる。更に、油圧指令値設定処理Ｍ１２は、油圧指令値Ｐ０＊を各種の値で補正することにより最終的な油圧指令値Ｐ＊を算出する。
電流変換処理Ｍ１８は、油圧指令値Ｐ＊を、ソレノイドバルブ２８ａに流れる電流の指令値である電流指令値Ｉ＊に変換する処理である。
制御装置４０は、変速比指令値Ｖｓｆｔ＊の値が変化する場合、変速比指令値Ｖｓｆｔ＊及び切替変数ΔＶｓｆｔに応じて係合を開始する摩擦係合要素に対応するソレノイドバルブ２８ａの電流指令値Ｉ＊を変化させることにより、摩擦係合要素を解放状態から係合状態に切り替える。
本実施形態の制御装置４０は、変速時に係合する摩擦係合要素の温度Ｔｋを推定する処理を実行する。以下、この推定処理について説明する。なお、以下の処理を実行する制御装置４０は、摩擦係合要素の温度推定装置を構成している。
図３に、本実施形態にかかる制御装置４０が実行する処理の手順を示す。図３に示す処理は、ＲＯＭ４４に記憶されたプログラムをＣＰＵ４２がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、以下では、先頭に「Ｓ」が付与された数字によって、各処理のステップ番号を表現する。
図３に示す一連の処理において、ＣＰＵ４２は、まず、変速中であるか否かを判定する（Ｓ１０）。そして、変速中ではないと判定する場合、ＣＰＵ４２は本処理を一旦終了する。
一方、変速中であると判定する場合、ＣＰＵ４２は、各種の値を取得する取得処理を実行する（Ｓ２０）。具体的には、変速インターバルＩＮＴ、相対回転速度Ｎｒ、油圧指令値Ｐ＊、油温Ｔｏｉｌ、アクセル操作量ＡＣＣＰ、変速比指令値Ｖｓｆｔ＊、及び切替変数ΔＶｓｆｔを取得する。
図４に示すように、変速インターバルＩＮＴは、温度Ｔｋの算出対象となる摩擦係合要素、つまり今回の変速で係合される摩擦係合要素の前回の係合開始タイミングから今回の係合開始タイミングまでの時間である。
相対回転速度Ｎｒは、自動変速機２６の変速中に摩擦係合要素において互いに相対回転する第１プレート及び第２プレートの相対回転速度であり、入力軸回転速度Ｎｉｎと「出力軸回転速度Ｎｏｕｔ×変速後のギヤ比」との差である。なお、ＣＰＵ４２は、車速ＳＰＤに基づいて出力軸回転速度Ｎｏｕｔを算出する。また、「変速後のギヤ比」として変速比指令値Ｖｓｆｔ＊を代入する。
次に、ＣＰＵ４２は、記憶装置４６に記憶された写像データＤＭによって規定される写像への入力変数に、Ｓ２０の処理にて取得した各値を代入する（Ｓ３０）。
すなわち、ＣＰＵ４２は、入力変数ｘ（１）に変速インターバルＩＮＴを代入し、入力変数ｘ（２）に相対回転速度Ｎｒを代入し、入力変数ｘ（３）に油圧指令値Ｐ＊を代入し、入力変数ｘ（４）に油温Ｔｏｉｌを代入し、入力変数ｘ（５）にアクセル操作量ＡＣＣＰを代入し、入力変数ｘ（６）に変速比指令値Ｖｓｆｔ＊を代入し、ｘ（７）に切替変数ΔＶｓｆｔを代入する。
本実施形態において、入力変数ｘ（１）は、変速インターバルＩＮＴを示す時間変数である。入力変数ｘ（２）は、上記相対回転速度Ｎｒを示す速度変数である。入力変数ｘ（３）は、自動変速機２６の変速中に摩擦係合要素に供給される油圧を示す油圧変数である。入力変数ｘ（４）は、摩擦係合要素に供給される作動油の温度を示す油温変数である。入力変数ｘ（５）は、車両ＶＣの上記原動機の出力トルクを示すトルク変数である。なお、アクセル操作量ＡＣＣＰは原動機の出力トルクに関与する値であるため、本実施形態では、アクセル操作量ＡＣＣＰをトルク変数として採用しているが、このトルク変数として上記駆動トルク指令値Ｔｒｑ＊を採用してもよい。入力変数ｘ（６）及び入力変数ｘ（７）は、変速に際して係合される摩擦係合要素を示す変速変数である。なお、入力変数ｘ（２）、入力変数ｘ（３）、入力変数ｘ（４）、及び入力変数ｘ（５）は、自動変速機２６の変速中に摩擦係合要素で生じる熱量を示す熱量変数である。
次に、ＣＰＵ４２は、上記写像に入力変数ｘ（１）、ｘ（２）、ｘ（３）、ｘ（４）、ｘ（５）、ｘ（６）、及びｘ（７）を代入することによって、出力変数である温度Ｔｋを算出する算出処理を実行して（Ｓ４０）、本処理を一旦終了する。
本実施形態では、写像として関数近似器を例示し、詳しくは、中間層が１層の全結合順伝搬型のニューラルネットワークを例示する。具体的には、Ｓ４０の処理により値が代入された入力変数ｘ（１）～ｘ（７）とバイアスパラメータであるｘ（０）とが、係数ｗＦｊｋ（ｊ＝１～ｍ，ｋ＝０～７）によって規定される線形写像にて変換された「ｍ」個の値のそれぞれが活性化関数ｆに代入されることによって、中間層のノードの値が定まる。また、係数ｗＳ１ｊによって規定される線形写像によって中間層のノードの値のそれぞれが変換された値が活性化関数ｇに代入されることによって、出力変数である温度Ｔｋの値が定まる。なお、本実施形態では、活性化関数ｆとして、ハイパボリックタンジェントを例示する。また、活性化関数ｇとして、ＲｅＬＵ関数を例示する。
上記写像データＤＭは、車両ＶＣに実装される以前に、車両ＶＣと同一仕様の車両、または内燃機関１０、第１モータジェネレータ２２、第２モータジェネレータ２４、動力分割装置２０、自動変速機２６およびオイルポンプ３２を備える動力伝達装置を用いて学習された学習済みモデルである。すなわち、動力伝達装置の状態を様々に設定した際の入力変数を取得するとともに、そのときの温度Ｔｋを計測する。このようにして訓練データを生成して、訓練データに基づき写像データＤＭを学習する。そして、出力変数である温度Ｔｋに関して、写像データＤＭが出力する値と訓練データの値との差が所定以下となることにより学習が完了したとして、その学習済みモデルである写像データＤＭを記憶装置４６に記憶させる。
次に、本実施形態の作用及び効果を説明する。
（１）図５に、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、及び第２ブレーキＢ２といった個々の摩擦係合要素について、係合を開始してから完了するまでの間に生じた発熱量Ｑｓの大きさと、係合過程における摩擦係合要素の上昇温度ΔＴとの関係を表す温度特性を示す。
この図５に示すように、個々の摩擦係合要素毎に温度特性は異なっている。これは、摩擦係合要素の熱容量が個々に異なること、また、摩擦係合要素は作動油等によって冷却されるのであるが、摩擦係合要素の冷却効果は個々に異なること等に依るものである。
そこで、本実施形態では、変速中に摩擦係合要素で生じる熱量を示す上記熱量変数を入力変数として、その入力変数を、写像データＤＭによって規定される写像に入力することにより摩擦係合要素の温度Ｔｋを算出するようにしている。そしてその算出に際しては、自動変速機２６の変速に際して係合される摩擦係合要素を示す変速変数、つまり上記変速比指令値Ｖｓｆｔ＊及び上記切替変数ΔＶｓｆｔ入力変数に含むようにしている。そのため、個々の摩擦係合要素の温度特性を考慮したうえで上記出力変数である温度Ｔｋが算出されるようになる。従って、個々の摩擦係合要素について温度Ｔｋの推定精度が向上するようになる。
（２）図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、時刻ｔ１において、ある変速段ｎへの変速が開始されることにより、当該変速段ｎを形成する摩擦係合要素の係合が開始されると、当該摩擦係合要素の温度Ｔｋは係合開始時点の温度Ｔｓから徐々に増大していく。そして、時刻ｔ２において係合が完了すると、温度Ｔｋは上述した上昇温度ΔＴの分だけ上昇して、変速完了時の温度Ｔｆになる。
時刻ｔ２において係合が完了した後は、作動油による冷却などを通じて温度Ｔｋは低下していき、最終的には一定の温度に収束する。そして、時刻ｔ３において、変速段ｎとは異なる他の変速段への変速が開始されると、現在の変速段ｎを形成する摩擦係合要素は解放される。その後、時刻ｔ４において再度、変速段ｎへの変速が開始されると、当該変速段ｎを形成する同摩擦係合要素の係合が開始される。
図７に示すように、そうした変速が短い期間内において繰り返し行われることにより、変速インターバルＩＮＴが短くなる場合には、係合完了後における摩擦係合要素の温度低下中（例えば図７に示す時刻ｔ５～時刻ｔ６の間など）に、再度、当該摩擦係合要素の係合が開始される場合がある。この場合には、図６に示したように、変速インターバルＩＮＴが長く摩擦係合要素の温度が一定の温度に収束した状態から再び係合が開始される場合と比較して、時刻ｔ６では、係合開始時点における摩擦係合要素の温度Ｔｓが高い状態から係合が開始されるため、変速時における摩擦係合要素の温度も高くなり、変速完了時の温度Ｔｆも高くなる。このように変速インターバルＩＮＴが異なると、係合開始時点における摩擦係合要素の温度Ｔｓが異なるようになるため、変速時における摩擦係合要素の温度Ｔｋも異なるようになる。
この点、本実施形態では、上記入力変数に変速インターバルＩＮＴを示す時間変数が含まれるため、変速インターバルＩＮＴが係合開始時点の摩擦係合要素の温度Ｔｓに与える影響を考慮して摩擦係合要素の温度Ｔｋが算出される。従って、入力変数に上記時間変数を含まない場合と比較して、当該温度Ｔｋをより高精度に算出することができる。
（３）摩擦係合要素において互いに相対回転する第１プレートと第２プレートとの相対回転速度Ｎｒが高いほど、摩擦係合要素の発熱量は多くなる。また、変速中において摩擦係合要素に供給される油圧が高いほど、摩擦係合要素の発熱量は多くなる。そこで、本実施形態では、変速中に摩擦係合要素で生じる熱量に関与する上記相対回転速度Ｎｒを示す速度変数や油圧指令値Ｐ＊で示される油圧変数を熱量変数として、写像データＤＭにて規定される写像に入力することにより摩擦係合要素の温度ＴＫを算出するようにしている。そのため、摩擦係合要素の温度Ｔｋを精度よく推定することができる。
（４）作動油の温度が変化すると摩擦係合要素の雰囲気温度や、作動油による冷却効果が変化するため、摩擦係合要素の発熱量は変化する。この点、本実施形態では、上記熱量変数に、作動油の温度を示す油温変数としての油温Ｔｏｉｌが含まれるため、作動油の温度が上記発熱量に与える影響を考慮して温度Ｔｋが算出される。従って、熱量変数に上記油温変数を含まない場合と比較して、温度Ｔｋをより高精度に算出することができる。
（５）本実施形態では、車両ＶＣに搭載された原動機の出力トルクに応じた油圧指令値Ｐ＊の可変設定を行うようにしているが、こうした出力トルクに応じた油圧の可変設定を行う場合には、出力トルクの大きさが摩擦係合要素の発熱量に関与する。この点、本実施形態では、上記熱量変数に、車載原動機の出力トルクを示すトルク変数としてのアクセル操作量ＡＣＣＰが含まれるため、出力トルクが発熱量に与える影響を考慮して温度Ｔｋが算出される。従って、熱量変数に上記トルク変数を含まない場合と比較して、温度Ｔｋをより高精度に算出することができる。
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、変速中に温度Ｔｋを算出するようにした。この他、変速中において上記入力変数の時系列データを取得しておく。そして、取得した時系列データを変速完了後に写像に入力することにより、変速完了時の摩擦係合要素の温度Ｔｋを算出してもよい。
・入力変数のうちの時間変数を省略してもよい。また、摩擦係合要素の温度に関与する他の変数を入力変数に加えてもよい。
・熱量変数のうちで、油温変数及びトルク変数の少なくとも一方を省略してもよい。また、摩擦係合要素の発熱量に関与する他の変数を熱量変数に加えてもよい。
・上記写像の活性化関数は例示であり、他の関数を採用してもよい。
・ニューラルネットワークとして、中間層の数が１層のニューラルネットワークを例示したが、中間層の数が２層以上であってもよい。
・ニューラルネットワークとして、全結合順伝搬型のニューラルネットワークを例示したが、これに限らない。例えば、ニューラルネットワークとしては、回帰結合型ニューラルネットワークを採用してもよい。
・上記写像としての関数近似器は、回帰式であってもよい。これは上記ニューラルネットワークにおいて中間層を備えないものに相当する。
・温度Ｔｋの算出対象である摩擦係合要素は、自動変速機２６の変速段を形成するための摩擦係合要素であったが、他の摩擦係合要素でもよい。例えば、トルクコンバータに設けられるロックアップクラッチでもよい。また、内燃機関とモータジェネレータとを備える車両に搭載されて同内燃機関から駆動輪へのトルク伝達状態を切り替えるクラッチでもよい。
・車両ＶＣに通信機を備える。そして、通信機及び外部ネットワークを介して車両ＶＣは外部のデータ解析センタと相互通信可能にする。データ解析センタは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、記憶装置および通信機を備えている。そして、上記算出処理をデータ解析センタのＣＰＵに行わせてもよい。この場合には、車両ＶＣのＣＰＵ４２で上記算出処理を実行する場合と比較して、当該ＣＰＵ４２の演算負荷を軽減することができる。
・実行装置としては、ＣＰＵ４２とＲＯＭ４４とを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、ハードウェア処理するたとえばＡＳＩＣ等の専用のハードウェア回路を備えてもよい。すなわち、実行装置は、以下の（ａ）～（ｃ）のいずれかの構成であればよい。（ａ）上記処理の全てを、プログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するＲＯＭ等のプログラム格納装置とを備える。（ｂ）上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置およびプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。（ｃ）上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置およびプログラム格納装置を備えたソフトウェア実行装置や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。
・車両ＶＣとしては、シリーズ・パラレルハイブリッド車に限らない。たとえばシリーズハイブリッド車や、パラレルハイブリッド車であってもよい。なお、車載原動機として、内燃機関とモータジェネレータとを備えるものにも限らない。たとえば内燃機関を備えるもののモータジェネレータを備えない車両であってもよく、また、たとえばモータジェネレータを備えるものの内燃機関を備えない車両であってもよい。
１０…内燃機関
１２…クランク軸
２０…動力分割装置
２２…第１モータジェネレータ
２４…第２モータジェネレータ
２６…自動変速機
Ｃ１…第１クラッチ
Ｃ２…第２クラッチ
Ｂ１…第１ブレーキ
Ｂ２…第２ブレーキ
４０…制御装置

Claims (5)

  1. 油圧にて動作する複数の摩擦係合要素を有した変速機を備える車両に適用されて、前記変速機の変速時における前記摩擦係合要素の温度を推定する装置であって、
    実行装置と、記憶装置とを備えており、
    前記記憶装置には、写像を規定する写像データが記憶されており、
    前記写像は、入力変数として、前記変速機の変速中に前記摩擦係合要素で生じる熱量を示す変数である熱量変数と、前記変速機の変速に際して係合される前記摩擦係合要素を示す変速変数を含んで且つ、出力変数として前記温度を含み、
    前記実行装置は、
    前記入力変数の値を取得する取得処理と、
    前記取得処理によって取得した前記入力変数の値を前記写像に入力することによって前記出力変数の値を算出する算出処理と、を実行する摩擦係合要素の温度推定装置。
  2. 前記入力変数には、前記温度の算出対象となる前記摩擦係合要素の前回の係合開始タイミングから今回の係合開始タイミングまでの時間である変速インターバルを示す変数である時間変数が含まれる
    請求項１に記載の摩擦係合要素の温度推定装置。
  3. 前記熱量変数には、前記変速機の変速中に前記摩擦係合要素において互いに相対回転する部材の相対回転速度を示す変数である速度変数と、前記変速機の変速中に前記摩擦係合要素に供給される油圧を示す変数である油圧変数とが含まれる
    請求項１または２に記載の摩擦係合要素の温度推定装置。
  4. 前記熱量変数には、前記摩擦係合要素に供給される作動油の温度を示す変数である油温変数が含まれる
    請求項３に記載の摩擦係合要素の温度推定装置。
  5. 前記摩擦係合要素に供給される油圧は、前記車両の原動機の出力トルクが大きいときほど高い圧力となるように変更されるとともに、
    前記熱量変数には、前記出力トルクを示す変数であるトルク変数が含まれる
    請求項３または４に記載の摩擦係合要素の温度推定装置。
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