JP3730470B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動変速機の制御装置に関し、詳しくは、異なる２つの摩擦係合要素の締結制御と解放制御とを同時に行う摩擦係合要素の掛け替えによって変速を行うよう構成された自動変速機において、摩擦係合要素の伝達トルク容量制御のためのフェーズ切り換え判定技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、摩擦係合要素の締結・解放を油圧によって制御するよう構成すると共に、２つの摩擦係合要素の締結制御と解放制御とを同時に行う摩擦係合要素の掛け替えによって変速を行わせる構成の自動変速機が知られている（特開平９−１３３２０５号公報等参照）。
【０００３】
ところで、前記掛け替え変速においては、準備フェーズ、トルクフェーズ、イナーシャフェーズ、終了フェーズなどの変速における各種フェーズの判断に基づいて、それぞれのフェーズに適合する油圧制御を行わせることが要求されるため、従来からタービン回転速度（変速機構の入力軸回転速度）や、タービン回転速度及び出力軸回転速度から算出されるギヤ比（変速比）に基づいて、フェーズの切り換え判断を行っていた（特開平５−０８７２２５号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、タービン回転速度等の検出値には、外乱による周期的な変動やノイズ成分の重畳が発生するため、係る外乱による回転速度変化をフェーズの切り換えによる回転速度変化として誤判断してしまう可能性があった。
【０００５】
前記フェーズ切り換えの誤判断を防止する方法としては、確実にフェーズが切り換わったと推定されるときにのみ、フェーズの切り換え判断を行わせるようにすれば良いが、係る構成ではフェーズ切り換えに基づく制御の切り換えが遅れることになり、特にパワーオンアップシフトにおける準備フェーズからトルクフェーズへの切り換え時には高い制御応答性が要求されるため、誤判断を回避しつつ、高い応答性でフェーズ切り換えを判断できるようにすることが望まれていた。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、フェーズの切り換え判断を、誤判断を回避しつつ、高い応答性で行える自動変速機の制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そのため請求項１記載の発明は、異なる２つの摩擦係合要素の締結制御と解放制御とを同時に行う摩擦係合要素の掛け替えによって変速を行うよう構成された自動変速機の制御装置において、変速機構の入力軸回転速度の中央値を算出すると共に、該中央値で上下に区分される速度領域毎の平均値を算出し、該平均値に基づいて基準速度を設定し、該基準速度と前記入力軸回転速度との比較に基づいて変速におけるフェーズの切り換えを判断するよう構成した。
【０００８】
かかる構成によると、変速機構の入力軸回転速度（タービン回転速度）と基準速度との比較からフェーズの切り換えを判断するが、前記基準速度が、入力軸回転速度の中央値で上下に区分される速度領域毎の平均値、即ち、外乱による変動の中央値よりも高い又は低い回転速度の平均値に基づいて設定される。
【０００９】
請求項２記載の発明では、前記入力軸回転速度のピーク値を算出し、前記平均値とピーク値との偏差に基づいて前記基準速度を設定する構成とした。
かかる構成によると、入力軸回転速度の外乱による変動のピーク値（上限値又は下限値）を求め、このピーク値と、外乱による変動の中央値よりも高い又は低い回転速度の平均値との偏差に基づいて基準速度を設定する。
【００１０】
請求項３記載の発明では、前記変速機構の出力軸回転速度及び変速前のギヤ比から求められる基準入力軸回転速度と閾値とから前記基準速度を設定する構成であって、前記閾値を、前記平均値とピーク値との偏差に基づいて設定する構成とした。
【００１１】
かかる構成によると、変速機構の出力軸回転速度及び変速前のギヤ比から求められる変速前のギヤ比を維持する場合の入力軸回転速度（基準入力軸回転速度）と、変動のピーク値と変動の中央値よりも高い又は低い回転速度の平均値との偏差から求められる閾値とから、基準速度が設定される。
【００１２】
請求項４記載の発明では、前記閾値を、前記中央値と前記基準入力軸回転速度との偏差、及び、前記平均値とピーク値との偏差に基づいて設定する構成とした。
【００１３】
かかる構成によると、変速が開始される前は、入力軸回転速度の中央値と基準入力軸回転速度とが一致することが理想であるが、これらに偏差がある場合に、係る偏差を見込んで回転変化が判別されるように、閾値を中央値と基準入力軸回転速度との偏差に基づき修正する。
【００１４】
請求項５記載の発明では、前記平均値とピーク値との偏差に所定値αを付加して前記閾値を設定する構成とした。
かかる構成によると、平均値とピーク値との偏差に所定値αを付加した閾値を超えて入力軸回転速度が変化したときに、フェーズ切り換え判断がなされることになる。
【００１５】
請求項６記載の発明では、エンジンの駆動トルクが加わっている状態でのアップシフト時に、前記中央値よりも高い入力軸回転速度の平均値を算出すると共に、前記ピーク値として上限値を算出し、前記閾値を、
閾値＝（中央値−基準入力軸回転速度）＋（上限値−平均値）＋所定値α
として算出し、前記入力軸回転速度が、前記基準入力軸回転速度＋前記閾値を上回ったときに、トルクフェーズへの切り換えを判断する構成とした。
【００１６】
かかる構成によると、エンジンの駆動トルクが加わっている状態でのアップシフト時（パワーオンアップシフト時）に、入力軸回転速度の中央値と基準入力軸回転速度とのずれと、上限値と中央値よりも高い入力軸回転速度の平均値との偏差と、所定値とを加算して求められる閾値を上回る変動を示すときに、トルクフェーズへの切り換えに伴って入力軸回転速度が空吹けしたものと判断する。
【００１７】
請求項７記載の発明では、前記所定値αを、車速に応じて異なる値に設定する構成とした。
かかる構成によると、平均値とピーク値との偏差よりもどれだけ回転速度が変動したときにフェーズ切り換えを判断させるかが、そのときの車両の走行速度（車速）によって変更される。
【００１８】
請求項８記載の発明では、前記入力軸回転速度の検出値から高周波成分を除去し、該高周波成分が除去された入力軸回転速度を用いてフェーズの切り換え判断を行わせる構成とした。
【００１９】
かかる構成によると、変速機構の入力軸回転速度（タービン回転速度）の検出値について、高周波成分（ノイズ成分）を除去する処理、即ち、ローパスフィルタ処理を施し、該処理後の入力軸回転速度を用いて、基準速度の設定及びフェーズ切り換えの判断を行わせる。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によると、回転変動の中央値よりも高い又は低い速度の平均値を基準としてフェーズ切り換えを判断するので、外乱による変動に基づいてフェーズ切り換えが誤判断されることを防止でき、フェーズ切り換えを、応答良くかつ高精度に判別できるという効果がある。
【００２１】
請求項２記載の発明によると、外乱による変動幅を考慮してフェーズ切り換えを高精度に判別できるという効果がある。
請求項３記載の発明によると、変速前のギヤ比を維持する場合の入力軸回転速度からの変動として、フェーズ切り換え（変速の開始）に伴う回転変動を検出できるという効果がある。
【００２２】
請求項４記載の発明によると、変速前のギヤ比を維持する場合の入力軸回転速度に対する外乱による回転変化をより精度良く判定して、フェーズ切り換えをより高精度に判別できるという効果がある。
【００２３】
請求項５記載の発明によると、外乱による変動範囲を確実に超える状態となってからフェーズ切り換えを判断させることができ、フェーズ切り換えをより高精度に判別できるという効果がある。
【００２４】
請求項６記載の発明によると、パワーオンアップシフト時の変速の開始に伴う空吹けの発生を、外乱による変動と区別して判別でき、トルクフェーズへの切り換えを、応答良くかつ高精度に判別できるという効果がある。
【００２５】
請求項７記載の発明によると、外乱による変動範囲を確実に超えた状態を車速条件に応じて適切に判断でき、車速条件が異なっても、フェーズ切り換えを応答良くかつ高精度に判別できるという効果がある。
【００２６】
請求項８記載の発明によると、入力軸回転速度に重畳したノイズ成分によって、フェーズ切り換えが誤判断されることを防止できるという効果がある。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、実施の形態における自動変速機の変速機構を示すものであり、エンジンの出力がトルクコンバータ１を介して変速機構２に伝達される構成となっている。
【００２８】
前記変速機構２は、２組の遊星歯車Ｇ１，Ｇ２、３組の多板クラッチＨ／Ｃ，Ｒ／Ｃ，Ｌ／Ｃ、１組のブレーキバンド２＆４／Ｂ、１組の多板式ブレーキＬ＆Ｒ／Ｂ、１組のワンウェイクラッチＬ／ＯＷＣで構成される。
【００２９】
前記２組の遊星歯車Ｇ１，Ｇ２は、それぞれ、サンギヤＳ１，Ｓ２、リングギヤｒ１，ｒ２及びキャリアｃ１，ｃ２よりなる単純遊星歯車である。
前記遊星歯車組Ｇ１のサンギヤＳ１は、リバースクラッチＲ／Ｃにより入力軸ＩＮに結合可能に構成される一方、ブレーキバンド２＆４／Ｂによって固定可能に構成される。
【００３０】
前記遊星歯車組Ｇ２のサンギヤＳ２は、入力軸ＩＮに直結される。
前記遊星歯車組Ｇ１のキャリアｃ１は、ハイクラッチＨ／Ｃにより入力軸Ｉに結合可能に構成される一方、前記遊星歯車組Ｇ２のリングギヤｒ２が、ロークラッチＬ／Ｃにより遊星歯車組Ｇ１のキャリアｃ１に結合可能に構成され、更に、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂにより遊星歯車組Ｇ１のキャリアｃ１を固定できるようになっている。
【００３１】
そして、出力軸ＯＵＴには、前記遊星歯車組Ｇ１のリングギヤｒ１と、前記遊星歯車組Ｇ２のキャリアｃ２とが一体的に直結されている。
上記構成の変速機構２において、１速〜４速及び後退は、図２に示すように、各クラッチ・ブレーキの締結状態の組み合わせによって実現される。
【００３２】
尚、図２において、丸印が締結状態を示し、記号が付されていない部分は解放状態とすることを示すが、特に、１速におけるロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂの黒丸で示される締結状態は、１レンジでのみの締結を示すものとする。
【００３３】
前記図２に示す各クラッチ・ブレーキの締結状態の組み合わせによると、例えば、４速から３速へのダウンシフト時には、ブレーキバンド２＆４／Ｂの解放を行う共にロークラッチＬ／Ｃの締結を行い、３速から２速へのダウンシフト時には、ハイクラッチＨ／Ｃの解放を行うと共にブレーキバンド２＆４／Ｂの締結を行うことになり、２速から３速へのアップシフト時には、ブレーキバンド２＆４／Ｂの解放を行うと共にハイクラッチＨ／Ｃの締結を行い、３速から４速へのアップシフト時には、ロークラッチＬ／Ｃの解放を行うと共にブレーキバンド２＆４／Ｂの締結を行うことになり、上記のように、クラッチ・ブレーキ（摩擦係合要素）の締結と解放とを同時に制御して摩擦係合要素の掛け替えを行う変速を掛け替え変速と称するものとする。
【００３４】
前記各クラッチ・ブレーキ（摩擦係合要素）は、供給油圧によって動作するようになっており、各クラッチ・ブレーキに対する供給油圧は、図３に示すソレノイドバルブユニット１１に含まれる各種ソレノイドバルブによって調整される。
【００３５】
前記ソレノイドバルブユニット１１の各種ソレノイドバルブを制御するＡ／Ｔコントローラ１２には、Ａ／Ｔ油温センサ１３，アクセル開度センサ１４，車速センサ１５，タービン回転センサ１６，エンジン回転センサ１７，エアフローメータ１８等からの検出信号が入力され、これらの検出結果に基づいて、各摩擦係合要素における係合油圧を制御する。
【００３６】
図３において、符号２０は、前記自動変速機と組み合わされるエンジンを示す。
ここで、前記Ａ／Ｔコントローラ１２による掛け替え変速の様子を、エンジンの駆動トルクが加わっている状態でのアップシフト（以下、パワーオンアップシフトという）の場合を例として、図４のタイムチャートを参照しつつ、以下に説明する。
【００３７】
図５のフローチャートは、締結側摩擦係合要素と解放側摩擦係合要素とに共通の伝達トルク容量制御のメインルーチンを示す。
ステップＳ１では、パワーオンアップシフトの変速判断を行う。
【００３８】
Ａ／Ｔコントローラ１２には、車速ＶＳＰとアクセル開度（スロットル開度）とに応じて変速段を設定した変速マップが予め記憶されており、例えば、現在（変速前）の変速段と前記変速マップから検索した変速段とが異なり、かつ、それがアップシフト方向であって、かつ、アクセルが全閉でない場合にパワーオンアップシフトとして判断する。
【００３９】
パワーオンアップシフトの変速判断がなされると、ステップＳ２へ進み、トルクフェーズへの移行（準備フェーズからトルクフェーズへの切り換え）を判別する。
【００４０】
前記ステップＳ２におけるトルクフェーズへの移行判定は、図６のフローチャートに詳細に示してある。
まず、ステップＳ２１では、トルクフェーズへの移行が判定済みであるか否かを判別し、トルクフェーズへの移行が判定済みであれば、後述するタービン回転速度Ｎｔ（変速機構の入力軸回転速度）に基づくフェーズ切り換え判定を行うことなく、トルクフェーズへの移行判定を保持して、本ルーチンを終了させる。
【００４１】
一方、トルクフェーズへの移行が判定済みでない場合には、ステップＳ２２へ進み、タービン回転速度Ｎｔ及び変速機構の出力軸回転速度Ｎｏを読込む。
ステップＳ２３では、タービン回転速度（入力軸回転速度）Ｎｔ及び出力軸回転速度Ｎｏの検出値から高周波成分（ノイズ成分）を除去する処理（ローパスフィルタ処理）を施す。そして、以下の各ステップにおいては、上記高周波成分（ノイズ成分）が除去されたタービン回転速度Ｎｔ及び出力軸回転速度Ｎｏを用いるようにする。
【００４２】
ステップＳ２４では、タービン回転速度Ｎｔの中央値を演算する。該中央値は、変速判断からのタービン回転速度Ｎｔの積算値の平均値として求められる。
ステップＳ２５では、前記中央値よりも高いタービン回転速度Ｎｔの平均値（中央値よりも上の速度領域の平均値）を演算する。該平均値は、前記中央値よりも高いタービン回転速度Ｎｔの積算値の平均値として求められる。
【００４３】
ステップＳ２６では、変速判断からのタービン回転速度Ｎｔの上限値（ピーク値）を、ピークホールド処理によって求める。
ステップＳ２７では、トルクフェーズへの移行判定に用いる閾値を、出力軸回転速度Ｎｏに変速前のギヤ比（ギヤ比＝タービン回転速度Ｎｔ／出力軸回転速度Ｎｏ）を乗算して得られる基準タービン回転速度（基準入力軸回転速度）、前記中央値、該中央値よりも高いタービン回転速度Ｎｔの平均値、上限値、所定値αに基づき、下式に従って算出する。
【００４４】
閾値＝（中央値−基準タービン回転速度）＋（上限値−平均値）＋α
上式で、中央値と基準タービン回転速度との偏差（中央値−基準タービン回転速度）は、準備フェーズ状態における基準タービン回転速度とタービン回転速度Ｎｔとのずれを示す。また、上限値（ピーク値）と中央値よりも高いタービン回転速度Ｎｔの平均値との偏差は、準備フェーズ状態におけるタービン回転速度Ｎｔの変動幅を示す。
【００４５】
尚、所定値αは、車速が高いときほど大きな値に設定される値であるが、固定値としても良い。
また、前記閾値は、変速判断から所定期間（例えばタービン回転速度Ｎｔの極大・極小値が求められるまでの間）は、予め記憶された所定値に保持させると良い。
【００４６】
上記のようにして、閾値を設定すると、ステップＳ２８では、基準タービン回転速度と閾値との加算値（基準速度）よりも実際のタービン回転速度Ｎｔが高いか否かを判別することで、トルクフェーズへの移行を判別する。
【００４７】
従って、上記トルクフェーズへの移行判別においては、高周波成分を除去する処理によってノイズ成分によりフェーズ切り換えが誤判別されることがなく、また、タービン回転速度Ｎｔの変動に基づき設定される閾値を用いることで、外乱によるタービン回転速度Ｎｔの変動範囲がフェーズ切り換え判断の不感帯として設定され、外乱によるタービン回転速度Ｎｔの乱れでフェーズ切り換えが誤判別されることがない。
【００４８】
ここで、基準タービン回転速度と閾値との加算値よりもタービン回転速度Ｎｔが高いと判別されたとき、即ち、外乱による乱れの範囲を超えてタービン回転速度Ｎｔが上昇したときには、解放側摩擦係合要素の解放制御が進んだ結果、空吹けが発生したものと判断し、ステップＳ２９へ進んで、準備フェーズからトルクフェーズへの移行を判定する。
【００４９】
トルクフェーズへの移行が判定されると、次回からは、ステップＳ２２〜２８を迂回してステップＳ２９へ進むので、初めてタービン回転速度Ｎｔが基準タービン回転速度と閾値との加算値（基準速度）よりも高くなった時点で、トルクフェーズへの移行を判定すると、その後は、たとえタービン回転速度Ｎｔが基準タービン回転速度と閾値との加算値（基準速度）を下回っても、トルクフェーズへの移行判定が撤回されることはなく、トルクフェーズ状態の判定が保持される。
【００５０】
尚、パワーオフアップシフト時には、トルクフェーズへの移行に伴うタービン回転速度Ｎｔの低下に基づき、トルクフェーズへの移行判定を行うために、中央値よりも低いタービン回転速度Ｎｔの平均値（中央値よりも下の速度領域の平均値）と、下限値とを算出し、前記閾値を、
閾値＝（中央値−基準タービン回転速度）＋（平均値−下限値）＋α
として算出させ、基準速度を、基準タービン回転速度−閾値として、この基準速度を初めて下回った時点で、トルクフェーズへの移行を判定する構成とすれば良い。
【００５１】
ところで、上記のトルクフェーズ移行判定では、初めてタービン回転速度Ｎｔが基準タービン回転速度と閾値との加算値（基準速度）よりも高くなった時点で、トルクフェーズへの移行を判定する構成としたが、タービン回転速度Ｎｔが基準タービン回転速度と閾値との加算値（基準速度）よりも高い状態を、連続して保持していると初めて判断された時点で、トルクフェーズへの移行を判定する構成としても良く、係る実施形態を、図７のフローチャートに示してある。
【００５２】
図７のフローチャートにおいて、ステップＳ２１〜２７及びステップＳ２９は、図６のフローチャートのステップＳ２１〜２７及びステップＳ２９と同じ処理を行い、ステップＳ２８Ａの部分のみが異なる。
【００５３】
ステップＳ２８Ａでは、基準タービン回転速度と閾値との加算値よりもタービン回転速度Ｎｔが高い状態を連続して２回検出したか否かを判別する。
そして、基準タービン回転速度と閾値との加算値（基準速度）よりもタービン回転速度Ｎｔが高いと２回連続して判別されたときには、ステップＳ２９へ進んで、準備フェーズからトルクフェーズへの移行を判定する。
【００５４】
トルクフェーズへの移行が判定されると、次回からは、ステップＳ２２〜２８を迂回してステップＳ２９へ進むので、基準速度よりもタービン回転速度Ｎｔが高いと初めて２回連続して判別された時点で、トルクフェーズへの移行を判定すると、その後は、たとえタービン回転速度Ｎｔが基準速度を下回っても、トルクフェーズへの移行判定が撤回されることはなく、トルクフェーズ状態の判定が保持される。
【００５５】
上記のように、基準速度よりもタービン回転速度Ｎｔが高いと２回連続して判別されたか否かに基づいて、トルクフェーズへの移行を判定する構成であれば、より確実なフェーズ判定が可能であり、閾値（所定値α）をより小さく設定して検出応答性を確保することが可能である。
【００５６】
尚、連続判定回数を上記では２回としたが、複数回であれば良く、２回に限定するものではない。また、上限値の変動などに基づいて前記連続判定回数を変化させる構成とすることも可能である。
【００５７】
ここで、図５のフローチャートに戻って説明を続ける。
ステップＳ２で、トルクフェーズへの移行が判定されるまでは、ステップＳ３の準備フェーズ処理を実行させる。
【００５８】
前記ステップＳ３の準備フェーズ処理は、解放側の処理と締結側の処理とに分かれる。
図８のフローチャートは、解放側摩擦係合要素の準備フェーズ処理のメインルーチンを示すものであり、ステップＳ３１では、変速の種類、解放制御する摩擦係合要素の種類及び油温に応じて予め記憶されている所定時間ＴＩＭＥＲ１だけ変速判断から経過したか否かを判別する。
【００５９】
前記所定時間ＴＩＭＥＲ１内であれば、ステップＳ３２へ進み、解放初期油圧の演算を行う。前記解放初期油圧は、解放制御を行う初期圧であり、非変速時の油圧から前記解放初期油圧まで、前記所定時間ＴＩＭＥＲ１内で低下させるようにする。
【００６０】
前記ステップＳ３２の解放初期油圧の演算は、図９のフローチャートに詳細に示してあり、ステップＳ３２１では、今回解放制御を行う摩擦係合要素の非変速時油圧Ｐｏ０（指示圧）を算出する。
【００６１】
前記非変速時油圧Ｐｏ０は、
Ｐｏ０＝Ｋ１×（Ｔｔ×Ｔr-o）×余裕代初期値＋Prtn-o
として算出される。
【００６２】
ここで、Ｋ１は、解放側の摩擦係合要素の伝達トルク容量を油圧に変換するための係数であり、変速の種類及び解放制御する摩擦係合要素の種類に応じて予め記憶されている。Ｔｔは、変速機構の入力軸トルクの推定値であり、エンジンの吸入空気量や回転速度及びトルクコンバータの速度比等から求められる。Ｔr-oは、前記入力軸トルクＴｔに対して、解放側摩擦係合要素が滑りを生じる臨界伝達トルク容量を求めるための解放臨界トルク比である。余裕代初期値は、前記臨界伝達トルク容量に対して余裕分の伝達トルク容量を付加するための補正係数である余裕代の初期値であり、例えば3.0程度の値として予め記憶されている。Prtn-oは、解放側のスタンバイ圧（解放側リターンスプリング圧）であり、摩擦係合要素毎に予め記憶される。
【００６３】
ステップＳ３２２では、前記余裕代の算出を行う。
前記余裕代は、前記余裕代初期値（＝3.0）から所定時間ＴＩＭＥＲ１経過後に目標値（余裕代（１））にまで低下させるものとして算出され、具体的には、経過時間ｔに対応する余裕代を、
余裕代＝初期値×（１−ゲインα×ｔ^1/2）
として求めるものとする。
【００６４】
ここで、所定時間ＴＩＭＥＲ１経過後の余裕代の目標値（余裕代（１））を1.2とすれば、所定時間ＴＩＭＥＲ１を前記ｔに代入し、余裕代に1.2を代入すれば、ゲインαが決定されることになり、このゲインαを用いることで経過時間ｔ毎の余裕代が求められることになる。
【００６５】
尚、所定時間ＴＩＭＥＲ１経過後の余裕代の目標値は、入力軸トルクの推定誤差が予想される範囲内で発生しても、解放側摩擦係合要素が締結状態を保持できる値として設定される。
【００６６】
ステップＳ３２３では、上記のようにして求められる経過時間ｔ毎の余裕代を用い、所定時間ＴＩＭＥＲ１内における解放側油圧Ｐｏ１を下式に従って算出する。
【００６７】
Ｐｏ１＝Ｋ１×（Ｔｔ×Ｔr-o）×余裕代＋Prtn-o
上記のようにして所定時間ＴＩＭＥＲ１内で解放側の油圧を徐々に低下させた後、ステップＳ３３で、トルクフェーズの移行判定がなされたと判別されるようになるまでの間においては、ステップＳ３４以降へ進む。
【００６８】
ステップＳ３４では、分担比ランプ制御を行う。
前記ステップＳ３４の分担比ランプ制御の詳細は、図１０のフローチャートに示してあり、ステップＳ３４１では、変速の種類及び解放制御する摩擦係合要素の種類に応じて予め記憶されている所定時間ＴＩＭＥＲ２内で、余裕代（１）から余裕代（２）（例えば0.8）まで一定速度で低下させるものとして、所定時間ＴＩＭＥＲ２内における余裕代を決定する（図１１参照）。
【００６９】
そして、ステップＳ３４２では、前記ステップＳ３４１で決定される余裕代を用い、解放側の油圧Ｐｏ２を下式に従って算出する。
Ｐｏ２＝Ｋ１×（Ｔｔ×Ｔr-o）×余裕代＋Prtn-o
尚、前記余裕代（２）（＝0.8）は、入力軸トルクの推定誤差が予想される範囲内で発生しても、解放側摩擦係合要素を確実に解放状態に移行させることができる値として設定される。
【００７０】
ステップＳ３５では、分担比ランプ制限を行う。
前記ステップＳ３５の分担比ランプ制限の詳細は、図１２のフローチャートに示してあり、ステップＳ３５１では、入力軸トルクＴｔが所定値以下であるか否かを判別する。
【００７１】
入力軸トルクＴｔが所定値を超える場合には、前記ステップＳ３４で算出される解放側の油圧Ｐｏ２をそのまま用いるべく、ステップＳ３５２〜３５４をジャンプして終了させるが、入力軸トルクＴｔが所定値以下であればステップＳ３５２へ進む。
【００７２】
ステップＳ３５２では、余裕代（２）をより小さい値に変更する。例えば標準値を0.8とするときに、これを0.6に変更する。上記変更により余裕代（解放側の油圧Ｐｏ２）の変化速度がより速くなり、低トルク時に変速時間が間延びしてしまうことを防止する。
【００７３】
ステップＳ３５３では、変更後の余裕代（２）に基づいて所定時間ＴＩＭＥＲ２内における余裕代をステップＳ３４１と同様にして再決定する。
ステップＳ３５４では、新たに決定された余裕代に基づいて解放側油圧Ｐｏ２を算出する。
【００７４】
ステップＳ３６では、分担比ランプ学習を行う。
前記ステップＳ３６の分担比ランプ学習の詳細は、図１３のフローチャートに示してあり、ステップＳ３６１では、入力軸トルクＴｔの推定誤差を補正するトルク推定学習が収束しているか否かを判別する。尚、前記トルク推定学習については後述する。
【００７５】
ステップＳ３６１でトルク推定学習が収束していると判別されたときには、ステップＳ３６２へ進み、余裕代（１）及び余裕代（２）をそれぞれより1.0に近い値に変更し、所定時間ＴＩＭＥＲ２内における余裕代の勾配を緩くする。例えば、余裕代（１）を1.2から1.1に変更し、余裕代（２）を0.8から0.9に変更する。上記余裕代の変更によって、トルクフェーズ初期の回転変化を緩やかにでき、トルクフェーズにおける制御性を向上できる。
【００７６】
ステップＳ３６３では、変更後の余裕代（１）（２）に基づいて所定時間ＴＩＭＥＲ２内における余裕代をステップＳ３４１と同様にして再決定する。
ステップＳ３６４では、新たに決定された余裕代に基づいて解放側油圧Ｐｏ２を算出する。
【００７７】
尚、余裕代（１）の変更に伴って、所定時間ＴＩＭＥＲ１内における余裕代の変化も変更されることになる。
上記のように、余裕代の減少設定に伴って解放側の油圧を所定時間ＴＩＭＥＲ２内で徐々に減少させると、タービン回転速度Ｎｔの吹け上がりが検出されることで、解放側の伝達トルク容量が臨界付近にまで低下したこと（トルクフェーズへの移行）を間接的に知ることができる。
【００７８】
ここで、余裕代が1.0付近になった時点で、空吹けが発生することが理想であるが、入力軸トルクＴｔの推定誤差があると、余裕代が1.0よりも大きい状態又は1.0よりも小さくなってからエンジンの空吹けが生じることになり、前記入力軸トルクＴｔの推定誤差を見込んで、前記所定時間ＴＩＭＥＲ２内での余裕代の変化範囲を、1.0を中心に広く（例えば1.2〜0.8）確保する必要が生じる。
【００７９】
例えば余裕代＝1.1に相当する解放側油圧でギヤ比が変化し始めたとすると、入力軸トルクの推定において実際値よりも小さく推定したため、本来、伝達トルク容量に余裕があることで締結状態を保持できる油圧であるのに滑り始めたものと判断され、逆に、例えば余裕代＝0.9に相当する解放側油圧でギヤ比が変化し始めたとすると、入力軸トルクの推定において実際値よりも大きく推定したため、本来の締結状態を保持できない油圧（伝達トルク容量）まで既に低下しているのに、滑り始めが遅れたものと判断される。
【００８０】
そこで、トルクフェーズへの移行が判定された時点で、ステップＳ３７へ進み、そのときの余裕代に基づいて入力軸トルク推定値を補正するための補正係数を求めるトルク推定学習を行う
前記ステップＳ３７のトルク推定学習の詳細は、図１４のフローチャートに示してあり、ステップＳ３７１では、トルクフェーズへの移行が判定された時点での余裕代を求める。尚、トルクフェーズへの移行（空吹け）の検出には遅れが生じるので、タービン回転速度Ｎｔに基づきトルクフェーズへの移行が判定された時点から所定時間前の余裕代を、トルクフェーズへの移行時（空吹け発生時点）の余裕代とすることが好ましい。
【００８１】
ステップＳ３７２では、図１５に示すように、1.0とエンジンの空吹け発生時の余裕代Ｔｒとの偏差（Ｔｒ−１）に応じて入力軸トルクの補正係数Ｋttを記憶したテーブルを予め記憶しており、前記ステップＳ３７１で求められた余裕代Ｔｒに基づいて前記テーブルを参照し、補正係数Ｋttを求める。
【００８２】
前記補正係数Ｋttは、前記余裕代Ｔｒが1.0であるときに1.0に、余裕代Ｔｒが1.0よりも小さい時には1.0よりも小さい値に、余裕代Ｔｒが1.0よりも大きい時には1.0よりも大きい値に設定され、前記余裕代Ｔｒが1.0のときにエンジンの空吹けが発生するように、入力軸トルクの推定値を補正する。
【００８３】
尚、前記補正係数Ｋttが設定されると、該補正係数Ｋttによる補正要求を含んで入力軸トルクを推定するように学習される構成としてある。また、前記補正係数Ｋttは、所定の上下限値内に制限されると共に、前記補正係数Ｋttの学習は、ＡＴＦ温度が所定温度以上であるときに行わせるようになっている。
【００８４】
一方、締結側の準備フェーズ処理は、図１６のフローチャートに示される。
ステップＳ４１では、トルクフェーズへの移行判定がなされているか否かを判別する。
【００８５】
そして、トルクフェーズへの移行判定がなされていない場合には、準備フェーズであるとしてステップＳ４２へ進む。
ステップＳ４２では、締結側摩擦係合要素のプリチャージ圧（スタンバイ圧）を、摩擦係合要素の種類に応じて設定する。
【００８６】
ステップＳ４３では、前記プリチャージ圧（スタンバイ圧）に過渡応答補償処理を施し、その結果を最終的な締結側油圧Ｐｏ０として出力する。
ステップＳ４４では、変速開始判断からの経過時間が前記所定時間ＴＩＭＥＲ１を超えたか否かを判別し、前記所定時間ＴＩＭＥＲ１を超えるとステップＳ４５の分担比ランプ制御へ進む。
【００８７】
ステップＳ４５の分担比ランプ制御の詳細は、図１７のフローチャートに示してあり、ステップＳ４５１では、所定時間ＴＩＭＥＲ２内で、余裕代（１）（例えば0.8）から余裕代（２）（例えば1.2）まで一定速度で増大させるものとして、所定時間ＴＩＭＥＲ２内における余裕代を決定する（図１８参照）。
【００８８】
そして、ステップＳ４５２では、前記ステップＳ４５１で決定される余裕代を用い、締結側の油圧Ｐｃ２を下式に従って算出する。
Ｐｃ２＝Ｋ２×（Ｔｔ×Ｔr-ｃ）×余裕代＋Prtn-ｃ
ここで、Ｋ２は、締結側の摩擦係合要素の伝達トルク容量（必要伝達トルク容量）を油圧に変換するための係数であり、変速の種類及び解放制御する摩擦係合要素の種類に応じて予め記憶されている。Ｔr-cは、入力軸トルクＴｔに対して、締結側の摩擦係合要素が締結し始める臨界伝達トルク容量を求めるための締結臨界トルク比である。Prtn-cは、締結側のスタンバイ圧（締結側リターンスプリング圧）であり、摩擦係合要素毎に予め記憶される。
【００８９】
ここで、前記図５のフローチャートに戻って説明を続けると、ステップＳ２でトルクフェーズへの移行が判定されると、ステップＳ４へ進み、ギヤ比がＦ／Ｂ（フィードバック）開始ギヤ比を超えてアップシフト方向に変化したか否かを判別する。そして、Ｆ／Ｂ開始ギヤ比を超えてアップシフト方向に変化するまでは、ステップＳ５のトルクフェーズ処理を行わせる。
【００９０】
解放側摩擦係合要素のトルクフェーズ処理（ソフトＯＷＣ制御）では、前記準備フェーズにおける余裕代の減少制御をそのままの速度で継続させて求められる解放側油圧Ｐｏ２に、空吹けに応じた補正油圧Ｐｏ３を加算して、最終的な解放側油圧Ｐｏ４を求める。
【００９１】
具体的には、図１９のフローチャートに示されるように、まず、ステップＳ５１で、実際のタービン回転速度Ｎｔの微分値ΔＮｔに応じた解放補正油圧Ｐｏ３を、下式に従って算出する。
【００９２】
Ｐｏ３＝Ｋ１×｛ＩＮＳ×（２π／６０）×ΔＮｔ＋１／ｇ（Ｎｔ−Ｎｏ×ｉ）｝
ここで、ＩＮＳは変速の種類毎に決められるイナーシャ（慣性モーメント）、ｇはクラッチトルクを回転速度に変換するゲイン、ｉは変速前のギヤ比である。
【００９３】
ステップＳ５２では、準備フェーズにおける余裕代の減少制御をそのままの速度で継続させて設定される余裕代に基づき算出される解放側油圧Ｐｏ２に、前記解放補正油圧Ｐｏ３を加算して、その結果を最終的な解放側油圧Ｐｏ４とする（Ｐｏ４＝Ｐｏ２＋Ｐｏ３）。
【００９４】
尚、最終的な解放側油圧Ｐｏ４が、解放側油圧Ｐｏ２を下回ることがないように、制限を加えるようにしてある。また、タービン回転速度の微分値ΔＮｔとしてローパスフィルタ処理後の値を用いるようにしてある。
【００９５】
一方、締結側摩擦係合要素のトルクフェーズ処理の様子は、図２０のフローチャートに示してある。
図２０のフローチャートにおいて、ステップＳ６１で、トルクフェーズへの移行判定がなされていると判別されると、ステップＳ６２へ進み、ギヤ比がＦ／Ｂ開始ギヤ比を超えてアップシフト方向に変化したか否かを判別する。そして、Ｆ／Ｂ開始ギヤ比を超えていないと、ステップＳ６３へ進む。
【００９６】
ステップＳ６３では、前記準備フェーズにおける余裕代の増大制御をそのままの速度で継続させて設定される余裕代に基づき締結側油圧Ｐｃ２を求める。
ステップＳ６４では、前記ステップＳ５１と同様にして、締結補正油圧Ｐｃ３を、下式に従って算出する。
【００９７】
Ｐｃ３＝Ｋ２×｛ＩＮＳ×（２π／６０）×ΔＮｔ＋１／ｇ（Ｎｔ−Ｎｏ×ｉ）｝
そして、Ｐｃ２＋Ｐｃ３＝Ｐｃ４として最終的な締結側油圧Ｐｃ４を求める。
【００９８】
図５のフローチャートのステップＳ４で、ギヤ比がＦ／Ｂ開始ギヤ比を超えたと判別されると、ステップＳ６へ進み、ギヤ比がＦ／Ｂ終了ギヤ比（＜Ｆ／Ｂ開始ギヤ比）を超えたか否かを判別する。
【００９９】
ギヤ比がＦ／Ｂ開始ギヤ比とＦ／Ｂ終了ギヤ比との間であるときには、ステップＳ７のイナーシャフェーズ処理を行わせる。
解放側のイナーシャフェーズ処理は、図２１のフローチャートに示してあり、ステップＳ７１でトルクフェーズ終了時の油圧（油圧＝０）を保持させる設定を行う。
【０１００】
また、締結側のイナーシャフェーズ処理は、図２２のフローチャートに示される。
図２２のフローチャートにおいて、ステップＳ８１では、図２３のフローチャートに示される基本制御を行う。
【０１０１】
前記基本制御においては、まず、ステップＳ８１１で、目標イナーシャトルクＴinr［Ｎｍ］を、下式に従って算出する。
Ｔinr＝イナーシャＩＮＳ×目標タービン角加速度［rad/sec²］
上式でイナーシャＩＮＳ（慣性モーメント）［Ｎｍ/rad/sec²］は、変速の種類に応じて決定される値である。
【０１０２】
また、目標タービン角加速度［rad/sec²］は、
目標タービン角加速度［rad/sec²］＝２×π×目標タービン加速度［１/sec²］／60
として算出され、前記目標タービン加速度［１/sec²］は、
目標タービン加速度［１/sec²］＝（Ｎｔ×ギヤ段差）／（目標変速時間［sec］）
上式でギヤ段差は、ギヤ段差＝１−（変速後ギヤ比／変速前ギヤ比）として算出される値であり、Ｎｔ［rpm］はイナーシャフェーズ開始時のタービン回転速度である。
【０１０３】
ステップＳ８１２では、前記目標イナーシャトルクＴinrに基づいて締結側油圧Ｐｃ７を下式に従って算出する。
Ｐｃ７＝Ｋ２×Ｔｔ×Ｔｒ×Ｔr-c＋Prtn-c＋Ｋ２×Ｔr-c×Ｔinr
上記基本制御に加え、ステップＳ８２では、回転フィードバック（Ｆ／Ｂ）制御を実行する。
【０１０４】
前記回転Ｆ／Ｂ制御を、図２４のフローチャートに従って説明する。
ステップＳ８２１では、目標タービン回転速度［rpm］を算出する。
前記目標タービン回転速度は、イナーシャフェーズ開始時のタービン回転速度Ｎｔ［rpm］と前記目標タービン加速度［１/sec²］とに基づき、イナーシャフェーズ開始時のタービン回転速度Ｎｔ［rpm］から目標タービン加速度［１/sec²］で減少変化する特性として算出される（目標タービン速度(n)＝目標タービン速度(n-1)＋目標タービン加速度）。
【０１０５】
ステップＳ８２２では、前記目標タービン回転速度［rpm］と実際のタービン回転速度Ｎｔ［rpm］との偏差に基づくＰＩＤ（比例・積分・微分）動作により、フィードバック補正分を算出する。
【０１０６】
ステップＳ８２３では、前記フィードバック補正分を前記締結側油圧Ｐｃ７に加算した結果を、締結側油圧Ｐｃ８として出力する。
ギヤ比がＦ／Ｂ終了ギヤ比よりも小さくなったことが、図５のフローチャートのステップＳ６で判別されると、ステップＳ６からステップＳ８へ進み、ギヤ比がＦ／Ｂ終了ギヤ比よりも初めて小さくなった時点から所定時間ＴＩＭＥＲ７だけ経過したか否かを判別する。
【０１０７】
そして、所定時間ＴＩＭＥＲ７内であれば、ステップＳ９へ進んで、終了フェーズ処理を行う。
解放側摩擦係合要素についての終了フェーズ処理は、図２５のフローチャートに示してあり、ステップＳ９１でイナーシャフェーズ終了時の油圧を保持する設定を行う。即ち、解放側摩擦係合要素の油圧は、イナーシャフェーズ及び終了フェーズにおいて、ギヤ比がＦ／Ｂ開始ギヤ比よりも小さくなった時点の値に保持されることになる。
【０１０８】
一方、締結側摩擦係合要素の終了フェーズ処理は、図２６のフローチャートに示され、ステップＳ１０１では、ギヤ比がＦ／Ｂ終了ギヤ比よりも初めて小さくなった時点から所定時間ＴＩＭＥＲ７内であるか否かを判別し、所定時間ＴＩＭＥＲ７内であればステップＳ１０２へ進んで、終了フェーズ処理を実行する。
【０１０９】
前記ステップＳ１０１の終了フェーズ処理の詳細は、図２７のフローチャートに示してあり、ステップＳ１１１では、締結臨界トルクに相当する油圧から締結臨界トルクの1.2倍に相当する油圧まで、前記所定時間ＴＩＭＥＲ７内で上昇させるランプ勾配Rmp-Tr2の設定を行う。尚、前記所定時間ＴＩＭＥＲ７は、変速及び摩擦係合要素の種類に応じて設定される。
【０１１０】
ステップＳ１１２では、締結側指示圧Ｐｃ９を、
Ｐｃ９＝Ｋ２×Ｔｔ×Ｔr-c×（１＋0.2×Rmp-Tr2）＋Prtn-c＋Ｋ２×Ｔr-c×Ｔinr
として算出する。
【０１１１】
そして、前記所定時間ＴＩＭＥＲ７が経過した時点で、締結側の指示圧を、前記Ｐｃ９から、最大圧までステップ変化させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態における自動変速機の変速機構を示す図。
【図２】前記変速機構における摩擦係合要素の締結状態の組み合わせと変速段との相関を示す図。
【図３】前記自動変速機の制御系を示すシステム図。
【図４】実施の形態における摩擦係合要素の掛け換えによる変速の様子を示すタイムチャート。
【図５】実施の形態における摩擦係合要素の掛け換え変速制御のメインルーチンを示すフローチャート。
【図６】トルクフェーズ移行判定の第１の実施形態を示すフローチャート。
【図７】トルクフェーズ移行判定の第２の実施形態を示すフローチャート。
【図８】解放側摩擦係合要素の準備フェーズ処理を示すフローチャート。
【図９】解放側摩擦係合要素の準備フェーズ処理における解放初期油圧演算を示すフローチャート。
【図１０】解放側摩擦係合要素の準備フェーズ処理における分担比ランプ制御を示すフローチャート。
【図１１】前記分担比ランプ制御における余裕代の変化を示す線図。
【図１２】解放側摩擦係合要素の準備フェーズ処理における分担比ランプ制限を示すフローチャート。
【図１３】解放側摩擦係合要素の準備フェーズ処理における分担比ランプ学習を示すフローチャート。
【図１４】解放側摩擦係合要素の準備フェーズ処理におけるトルク推定学習を示すフローチャート。
【図１５】前記トルク推定学習における入力軸トルクの補正係数の特性を示す線図。
【図１６】締結側摩擦係合要素の準備フェーズ処理を示すフローチャート。
【図１７】締結側摩擦係合要素の準備フェーズ処理における分担比ランプ制御を示すフローチャート。
【図１８】締結側摩擦係合要素の分担比ランプ制御における余裕代の変化を示す線図。
【図１９】解放側摩擦係合要素のトルクフェーズ処理を示すフローチャート。
【図２０】締結側摩擦係合要素のトルクフェーズ処理を示すフローチャート。
【図２１】解放側摩擦係合要素のイナーシャフェーズ処理を示すフローチャート。
【図２２】締結側摩擦係合要素のイナーシャフェーズ処理を示すフローチャート。
【図２３】締結側摩擦係合要素のイナーシャフェーズ処理における基本制御を示すフローチャート。
【図２４】締結側摩擦係合要素のイナーシャフェーズ処理における回転フィードバック制御を示すフローチャート。
【図２５】解放側摩擦係合要素の終了フェーズ処理を示すフローチャート。
【図２６】締結側摩擦係合要素の終了フェーズ処理を示すフローチャート。
【図２７】締結側摩擦係合要素の終了フェーズ処理の詳細を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…トルクコンバータ
２…変速機構
１１…ソレノイドバルブユニット
１２…Ａ／Ｔコントローラ
１３…Ａ／Ｔ油温センサ
１４…アクセル開度センサ
１５…車速センサ
１６…タービン回転センサ
１７…エンジン回転センサ
１８…エアフローメータ
２０…エンジン
Ｇ１，Ｇ２…遊星歯車
Ｈ／Ｃ…ハイクラッチ
Ｒ／Ｃ…リバースクラッチ
Ｌ／Ｃ…ロークラッチ
２＆４／Ｂ…２速／４速バンドブレーキ
Ｌ＆Ｒ／Ｂ…ロー＆リバースブレーキ

Claims (8)

1. 異なる２つの摩擦係合要素の締結制御と解放制御とを同時に行う摩擦係合要素の掛け替えによって変速を行うよう構成された自動変速機の制御装置において、
   変速機構の入力軸回転速度の中央値を算出すると共に、該中央値で上下に区分される速度領域毎の平均値を算出し、該平均値に基づいて基準速度を設定し、該基準速度と前記入力軸回転速度との比較に基づいて変速におけるフェーズの切り換えを判断するよう構成したことを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 前記入力軸回転速度のピーク値を算出し、前記平均値とピーク値との偏差に基づいて前記基準速度を設定することを特徴とする請求項１記載の自動変速機の制御装置。
3. 前記変速機構の出力軸回転速度及び変速前のギヤ比から求められる基準入力軸回転速度と閾値とから前記基準速度を設定する構成であって、前記閾値を、前記平均値とピーク値との偏差に基づいて設定することを特徴とする請求項２記載の自動変速機の制御装置。
4. 前記閾値を、前記中央値と前記基準入力軸回転速度との偏差、及び、前記平均値とピーク値との偏差に基づいて設定することを特徴とする請求項３記載の自動変速機の制御装置。
5. 前記平均値とピーク値との偏差に所定値αを付加して前記閾値を設定することを特徴とする請求項３又は４記載の自動変速機の制御装置。
6. エンジンの駆動トルクが加わっている状態でのアップシフト時に、前記中央値よりも高い入力軸回転速度の平均値を算出すると共に、前記ピーク値として上限値を算出し、前記閾値を、
   閾値＝（中央値−基準入力軸回転速度）＋（上限値−平均値）＋所定値α
   として算出し、前記入力軸回転速度が、前記基準入力軸回転速度＋前記閾値を上回ったときに、トルクフェーズへの切り換えを判断することを特徴とする請求項５記載の自動変速機の制御装置。
7. 前記所定値αを、車速に応じて異なる値に設定することを特徴とする請求項５又は６記載の自動変速機の制御装置。
8. 前記入力軸回転速度の検出値から高周波成分を除去し、該高周波成分が除去された入力軸回転速度を用いてフェーズの切り換え判断を行わせることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の自動変速機の制御装置。

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