JP5055424B2

JP5055424B2 - 自動変速機の制御装置および制御方法

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Publication number: JP5055424B2
Application number: JP2010501819A
Authority: JP
Inventors: 直弘山田; 司林
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 2008-03-06
Filing date: 2009-01-26
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2029-01-26
Also published as: KR20100125386A; CN101965468A; JPWO2009110261A1; US8406972B2; CN101965468B; KR101520137B1; EP2251568A4; WO2009110261A1; EP2251568A1; EP2251568B1; US20110004381A1

Description

本発明は、所定時間後の車速推定値に基づいて変速比を制御する自動変速機の制御装置および制御方法に関する。

発明の背景

変速制御時の機械的構成要素の遅れによって、変速制御時にエンジン吹け上がり等が発生することを防止することを目的とし、所定時間後の推定車速を用いた変速制御を行う技術として日本特許出願公開公報特開平９−２１０１５９号（これは、米国特許第５，９５７，９３７号に対応）に記載の技術が知られている。この公報には、単に車速微分値等を用いた場合のノイズの影響を排除するために、積分器と所定の遅れ要素とで車速推定手段を構成している。具体的には、積分演算値に基づいて推定された推定車速2に遅れ要素を作用させて推定車速1を演算し、実車速と推定車速1との偏差を積分演算することで前記積分演算値を演算するように構成している。

上記従来技術の構成にあっては、例えば、一定速走行時に運転者がアクセルペダルを大きく踏み込むと、まず、実車速が上昇し、それに伴って生じる積分演算値に基づいて推定車速2が演算される。このとき、推定車速2は実車速より低めに演算された後、徐々に積分演算結果が積み重なることで、推定車速2が実車速に追いつき、その後、所定時間後の推定車速2が精度良く推定される。よって、推定車速2の演算結果を素早く追従させようとすると、積分演算に用いられるゲインを大きく設定しなければならない。

しかしながら、このゲインを大きく設定すると、推定車速2が精度の高い状態に収束するまでに大きくオーバーシュートを繰り返すことが判明した。

本発明の目的とするところは、推定車速2の推定応答性を確保しつつ、精度の高い状態に素早く収束することが可能な自動変速機の制御装置および制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、積分演算結果が実車速に基づく所定値を越えたときは、積分演算に用いられる所定ゲインを小さくすることとした。
具体的には、請求項１項に記載の発明では、車両のエンジン側に接続される入力軸と車両の駆動系に接続される出力軸との間の速度比を変更する自動変速機の制御装置において、車両の走行速度である実車速を検出する車速検出手段と、
該実車速に基づき目標とする所定時間未来の車速である推定車速2を演算する車速推定手段と、該推定車速2を含む所定の運転状態信号に基づき目標変速比を演算する目標変速比演算手段と、該目標変速比に基づいて前記自動変速機を制御する変速制御手段とを有し、前記車速推定手段は、前記実車速と後述する推定車速1との偏差を演算する車速偏差演算部と、該車速偏差を所定ゲインにより積分演算した積分演算結果に基づいて推定車速2を推定する推定車速2演算部と、該推定車速2に基づき、所定の遅延動作を行う遅れ要素により推定車速1を演算する推定車速1演算部と、前記積分演算結果が前記実車速に基づく所定値を越えたときは前記所定ゲインを小さくするゲイン変更部と、を備えることを特徴とする自動変速機の制御装置とした。又、請求項３項に記載の発明では、自動変速機の制御装置であって、該自動変速機は、車両のエンジン側に接続される入力軸と車両の駆動系に接続される出力軸との間の速度比を変更するように構成され、該制御装置は、車両の走行速度である実車速を検出するように構成された車速検出セクションと、制御器とからなり、該制御器は、
該実車速に基づき目標とする所定時間未来の車速である推定車速2を演算し、
該推定車速2を含む所定の運転状態信号に基づき目標変速比を演算し、
該目標変速比に基づいて前記自動変速機を制御するように構成され、前記推定車速２を演算する際には、前記実車速と推定車速1との偏差を演算し、該車速偏差を所定ゲインにより積分演算した積分演算結果に基づいて該推定車速2を推定し、該推定車速2に基づき、所定の遅延動作を行う遅れ要素により推定車速1を演算し、前記積分演算結果が前記実車速に基づく所定値を越えたときは前記所定ゲインを小さくするように構成されていることを特徴とする自動変速機の制御装置とした。更に、請求項５項に記載の発明では、自動変速機の制御方法であって、該自動変速機は、車両のエンジン側に接続される入力軸と車両の駆動系に接続される出力軸との間の速度比を変更するように構成され、該制御方法は、車両の走行速度である実車速を検出し、該実車速に基づき目標とする所定時間未来の車速である推定車速2を演算し、該推定車速2を含む所定の運転状態信号に基づき目標変速比を演算し、該目標変速比に基づいて前記自動変速機を制御するようにし、前記推定車速２を演算する際には、前記実車速と推定車速1との偏差を演算し、該車速偏差を所定ゲインにより積分演算した積分演算結果に基づいて該推定車速2を推定し、該推定車速2に基づき、所定の遅延動作を行う遅れ要素により推定車速1を演算し、前記積分演算結果が前記実車速に基づく所定値を越えたときは前記所定ゲインを小さくするように構成されていることを特徴とする自動変速機の制御方法とした。

なお、推定車速2は実車速と推定車速1との偏差が生じて初めて算出される値である。例えば一定速走行状態からの加速時において、推定車速2の精度が高い状態に推移するまでの間には、推定車速2は、実車速に対して小さい状態から大きい状態に移行し、その後、実際の所定時間後の車速（以下、未来車速）に近い状態に移行していく。言い換えると、積分演算結果が実車速に近づいたときは、推定車速2が未来車速に近い状態にある。このことから、積分演算結果が実車速に近づくまでは、所定ゲインを大きくすることで、推定車速2が未来車速に近づくまでは応答性を確保する。一方、推定車速2が未来車速に近づいた後は所定ゲインを小さくすることで、過剰なオーバーシュートを回避しつつ未来車速に素早く収束することができる。

実施例１の自動変速機の制御装置を備えた車両の全体システム図である。実施例１の変速制御部内に設定された変速マップである。実施例１の車速推定部における先読み車速推定処理を表す制御ブロック図である。実施例１のフィードバックゲイン設定処理を表すフローチャートである。実施例１のフィードバックゲインを変更する理由を説明する概略図である。図５のタイムチャートの各区間における実車速VSPと、推定車速VSP1と、先読み車速VSP2と、真の未来車速VSP*との関係を表す図である。実施例１のフィードバックゲイン設定処理を施したときのタイムチャートである。

以下、本発明の自動変速機の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。図１は実施例１の自動変速機の制御装置を備えた車両の全体システム図である。実施例１の車両は後輪駆動車両を例に説明するが、前輪駆動車両や4輪駆動車両でもよい。

実施例１の車両は、エンジンEと、トルクコンバータTCと、自動変速機ATとが備えられている。エンジンEから出力された駆動力はトルクコンバータTCを介して自動変速機ATの入力軸INに伝達される。自動変速機AT内には複数の遊星歯車組と複数の締結要素が備えられている。この締結要素の組み合わせにより決定された変速段により変速された駆動力は、出力軸OUTからデファレンシャルDFへ伝達される。デファレンシャルDFでは、左右後輪のドライブシャフトDSから左右後輪RR,RLへ駆動力が伝達される。

自動変速機ATは、走行状態に応じて変速比を設定可能に構成されており、入力軸INの回転数を増減速して出力軸OUTに出力する。実施例１の自動変速機ATとして、前進５速後退１速の有段自動変速機が搭載されている。

この自動変速機ATは、複数の締結要素と、ワンウェイクラッチと、オイルポンプとを内蔵しており、コントロールバルブC/V内において調圧された締結圧を各締結要素に供給する。この締結要素の組み合わせによって遊星歯車組のギヤ比を決定し、所望の変速段を達成する。

また、変速時には、変速前変速段を達成する締結要素である解放側締結要素を徐々に解放し、変速後変速段を達成する締結要素である締結側締結要素を徐々に締結するいわゆる掛け替え制御によって変速を行う。

自動変速機コントローラATCUは、各種入力情報に基づいて自動変速機ATの変速段を決定すると共に、各変速段（もしくは変速比）を達成するためのアクチュエータに対して制御指令信号を出力する。また、自動変速機コントローラATCU内には、所定時間未来の車速である先読み車速VSP2を推定する車速推定部４と、各種入力情報に基づいて締結要素の締結・解放状態を制御する変速制御部５が設けられている。

自動変速機コントローラATCUには、運転者の選択したシフトレバーの位置を表すインヒビタスイッチISWのレンジ位置信号、車速センサ１からの実車速、運転者の操作したアクセルペダル開度APOを検出するAPOセンサ２からのアクセル開度信号、車両の加速度を検出する加速度センサ３からの加速度信号が入力される。

ここで、インヒビタスイッチISWは、前進走行レンジ位置（D,L,1,2等）、後退走行レンジ位置（R）、ニュートラルレンジ位置（N）、パーキングレンジ位置（P）を表す信号を出力するものであり、実施例において走行レンジとは、前進走行レンジと後退走行レンジの両レンジを含むものとする。

図２は変速制御部５内に設定された変速マップである。この変速マップは、横軸に車速VSP、縦軸にアクセルペダル開度APOを設定している。ここで、車速とアクセルペダル開度によって決定される点を運転点と記載する。この運転点が変速マップ内に設定された領域に応じた変速段が選択される。

図２の変速マップ中、太い実線は、実際に変速が行われるのに理想的なタイミングを表す理想変速線である。また、各太い実線の図２中左側に設定された細い実線は、理想変速線において実際の変速が完了するために変速指令を出力する変速線である。運転点が車速VSPの増減やアクセルペダル開度APOの増減によって移動し、例えば、アクセルペダル開度APOが3/8のときに車速の上昇に伴って１→２変速線を跨ぎ、１速の領域から２速の領域に移動すると、アップシフト変速がなされ、１→２理想変速線において変速が完了する。尚、実際にはダウンシフト線やコースト走行制御線や、スリップロックアップ制御線等が設定されているが、省略して記載する。

変速マップは、アクセル開度APO軸において三つの領域に分割されている。開度1/8〜4/8の間は、車速センサ１により検出された実車速をそのまま用いて変速制御を行う通常制御領域である。開度7/8〜8/8の間は、後述する先読み車速を用いて変速制御を行う先読み制御領域である。開度4/8〜7/8の間は、アクセル開度APOに応じて先読み車速と実車速に重みをつけた重み付け車速を用いて変速制御を行う重み付け制御領域である。

通常制御領域にあっては、実車速が変速線を跨いだときに変速指令を出力する。すると、運転点が変速線に到達するタイミングで変速が完了する。尚、アクセルペダル開度APOが0〜1/8の間では、変速指令から変速完了までの遅れが僅かであることから、変速線と理想変速線とが同じ位置に設定されている。

重み付け制御領域では、重み付け車速が変速線を跨いだときに変速指令を出力する。重み付け車速とは、先読み車速VSP2と実車速VSPとをアクセルペダル開度APOに応じて重み付けして算出した値である。具体的には、重み付け車速VSP0とすると、
VSP0＝VSP2｛（APO−4/8）/（3/8）｝＋VSP｛（7/8−APO）/（3/8）｝
により算出される。この重み付け車速VSP0が変速線を跨いだときに変速指令を出力する。すると、運転点が変速線に到達するタイミングで変速が完了する。

先読み制御領域では、先読み車速が理想変速線を跨いだときに変速指令を出力する。すると、運転点が変速線に到達するタイミングで変速が完了する。

〔変速線と理想変速線との関係〕
ここで、変速線と理想変速線との関係について説明する。上述したように、自動変速機ATは、締結要素の締結・解放によって変速動作が行われる。このとき、解放側締結要素を解放し、締結側締結要素を締結する。

一般的な変速動作は、締結側締結要素をガタ詰めするプリチャージフェーズ、解放側締結要素の締結圧を若干抜きつつ締結側締結要素に締結圧を供給するトルクフェーズ、解放側締結要素の締結圧を減少させつつ締結側締結要素の締結圧を増大させてギヤ比の変化を促進するイナーシャフェーズ、そして、変速の完了により締結側締結要素の締結圧を完全締結圧とする変速終了フェーズを経ることで行われる。
入力トルクが大きい場合、特にイナーシャフェーズにおいて変速の進行を促進することが難しく、エンジントルクダウン制御等によって変速速度を制御する技術等も知られている。しかしながら、一般に入力トルクが大きいほど変速時間が長くなる傾向にある。言い換えると、機械的な動作応答性や、入力トルクに基づく遅れ要素が存在する。

一方、各変速段における車速守備範囲とドライバビリティには相関があると言われており、特にアップシフトがリズミカルな変速になるには、所望のタイミングで変速が完了することが望ましい。この変速が完了するタイミングが理想変速線である。

ここで、運転点が理想変速線に到達してから変速を開始していては、上記遅れ要素等によって実際に変速が完了するタイミングは変速線とは異なるタイミング（例えば高車速側）となり、予定しているドライバビリティを得ることができない。そこで、変速線を設定し、実際に変速が完了するタイミングと運転点が理想変速線と一致するようにしている
〔先読み車速〕
次に、先読み車速について説明する。上述した変速線は、あくまで運転点によって規定されるものであり、実際の走行環境等による影響を考慮したものとは言えない。例えば、アクセル開度APOが大きくても、車両負荷が大きい走行環境では、実際に車速VSPが上昇して理想変速線を横切る時間が長くなり、一方、車両負荷が小さい走行環境では理想変速線を横切る時間が短くなる。

このように、走行環境に応じてタイミングを適切に設定することが要求され、この要求は、特に、変速時間が長くなりがちなアクセルペダル開度APOの大きい領域で特に要求される。

そこで、実際の車速センサ１からの実車速に基づいて所定時間未来の車速を推定し、この推定した車速を先読み車速VSP2（＝推定車速2）として変速制御を行うこととした。具体的には、先読み車速VSP2に応じた推定運転点が理想変速線を跨いだときに変速指令を出力する。すると、走行環境に応じたタイミングで変速指令が出力され、実際の車速VSPに応じた運転点が所定時間経過後に理想変速線に到達したタイミングで変速が完了する。

図３は車速推定部４における先読み車速推定処理を表す制御ブロック図である。車速推定部４は積分器403と一次遅れ406で構成されており、先読み車速に基づいて推定された現在の車速である推定車速VSP1と実車速VSPとが一致すれば、先読み車速VSP2は遅れ要素に応じた時間だけ未来の車速となる。以下に各部の詳細を説明する。

車速偏差演算部401では、車速偏差Verrを実車速VSPと推定車速VSP1とから次式に基づいて演算する。
（式１）
Verr＝VSP−VSP1

フィードバックゲイン乗算部402では、演算された車速偏差Verrにフィードバックゲインｋ_F/Bを乗算する。

積分器403では、ｋ_F/B・Verrを下記式により積分し、積分演算値Vを演算する。
（式２）
V＝ｋ_F/B（1/s）
ただし、sはラプラス演算子である。

（加速成分について）
所定時間乗算部407では、加速度センサ３により検出された車両加速度に推定しようとする所定時間後の時間ｔを乗算し、加速成分atを演算する。

フィードフォワードゲイン乗算部408では、演算された加速成分atにフィードフォワードゲインｋ_F/Fを乗算する。

速度変換部409では、at・ｋ_F/Fに次式に示す一時遅れ要素を作用させ、加速成分車速Vaを演算する。
（式３）
G(s)＝1/（Ts＋１）
ただし、Tは設計者が目標とする先読み時間に相当する時定数である。

車速加算部404では、積分演算値Vと加速成分車速Vaを次式に基づいて加算し、位相補償前先読み車速VSP22を演算する。
（式４）
VSP22＝V＋Va

位相補償器405では、位相補償前先読み車速VSP22に次式に示す一次/一次位相補償Gh(s)を施し、先読み車速VSP2を演算する。
（式５）
Gh（ｓ）＝（T2s＋１）/（T1s＋１）
ここで、T1,T2は位相補償定数である。

この位相補償器405の導入により、系の安定性や応答性を表す一次遅れ極、固有振動数、減衰率という三つの未知数に対し、位相補償定数T1,T2,フィードバックゲインｋ_F/Bの
三つの設計要素を設定できる。これにより、設計者の希望する系を設計することができる。尚、詳細については特開平９−２１０１５９号公報（これは、上記のように米国特許第５，８５７，９３７号）に開示されているため、省略する。

一次遅れ406では、先読み車速VSP2を入力とし、次式に示すような一時遅れG(s)により算出される。
（式６）
G(s)＝1/（Ts＋１）
ただし、Tは設計者が目標とする先読み時間に相当する時定数である。

言い換えると、先読み車速VSP2に遅れ要素を作用させ、所定時間前の状態に戻す。これにより、先読み車速VSP2に基づいて現時点での車速を推定する（推定車速VSP1）。この推定車速VSP1と実車速VSPとが一致しているときは、先読み車速VSP2は正確であり、不一致のときは、車速偏差Verrに応じて先読み車速VSP2が修正される。

〔フィードバックゲイン設定処理〕
次に、フィードバックゲイン設定処理について説明する。図４はフィードバックゲイン設定処理を表すフローチャートである。フィードバックゲイン設定処理とは、上記車速推定部４において使用されるフィードバックゲインｋ_F/Bを状況に応じて変更する処理である。

ステップS1では、アクセルペダル開度APOが3/8より大きいか否かを判断し、大きいときはステップS2へ進み、それ以外のときはステップS5へ進む。

ステップS2では、積分演算値Vが実車速VSPより大きいか否かを判断し、大きいときはステップS3へ進み、それ以外のときはステップS5へ進む。

ステップS3では、フィードバックゲインｋ_F/Bをk2（＜k1）に設定する。
ステップS4では、変速制御が終了したかどうかを判断し、変速制御が終了するまではステップS3へ戻ってフィードバックゲインとしてk2を保持し、変速終了時には本制御フローを終了する。ここで、変速制御の終了とは、現在変速していない状態で先読み車速が変速線を跨いだとき、変速が開始され、その変速が終了するまでの間を表す。
ステップS5では、フィードバックゲインｋ_F/Bをk1（＞k2）に設定する。

図５はフィードバックゲインを変更する理由を説明する概略図、図６は図５のタイムチャートの各区間における実車速VSPと、推定車速VSP1と、先読み車速VSP2と、真の未来車速VSP*との関係を表す図である。尚、議論を簡略化するため、各区間は、制御周期の時間と一致しており、制御周期毎に(a0)→(a1)→と進行するものとする（実際には制御周期は、10msec程度である）。また、積分器403の作用として、デジタル演算器においては前回制御周期における車速偏差Verr値に今回制御周期における車速偏差Verrを加算することで積分がなされる。また、積分演算値Vに加速成分車速Vaを加算し、位相補償器を通した値が先読み車速VSP2となるが、ここでは、加速度を一定とし、先読み車速VSP2と積分演算値Vの動きは、概ね同じとみなす（実際には、積分演算値Vが先読み車速VSP2よりも小さな値となる）。

区間(a0)において、ある車速V0で一定速走行している。このときは、実車速VSPと、積分演算値V（≒先読み車速VSP2）と、推定車速VSP1と、未来車速VSP*はいずれもV0で一致している（図６の(a0)参照）。

区間(a1)において、運転者がアクセルペダルを踏み込んで加速を始めると、まず、実車速VSPが上昇し、これに伴い、未来車速VSP*も上昇する。この上昇により、推定車速VSP1と実車速VSPとの間に車速偏差Verr1が生じる。

区間(a2)において、実車速VSPが更に上昇し、これに伴い、未来車速VSP*も上昇する。また、積分演算値V（≒先読み車速VSP2）は区間(a1)において生じた車速偏差Verr1にフィードバックゲインk1を乗算した値として出力される。積分演算値V（≒先読み車速VSP2）の値に基づいて推定車速VSP1も上昇する。このとき、推定車速VSP1と実車速VSPとの間に車速偏差Verr2が生じる。

区間(a3)において、積分演算値V（≒先読み車速VSP2）として区間(a2)において算出された車速偏差Verr2が加算され、k1（Verr1＋Verr2）が算出される。この値は、未来車速VSP*にはまだ到達していないものの、実車速VSPよりは大きな値として算出される。このとき、積分演算値V（≒先読み車速VSP2）と未来車速との差は区間(a2)に比べて小さくなっている（精度が高まっている）。このとき、推定車速VSP1と実車速VSPとの間に車速偏差Verr3が生じる。

区間(a4)において、このまま制御を継続すると、次の制御周期においては、積分演算値V（≒先読み車速VSP2）としてk1（Verr1＋Verr2＋Verr3）が算出される。この値は、未来車速VSP*よりも大きくなっており、オーバーシュートしてしまう（図６の(a4)の(2)'参照）。特に、区間(a1)〜(a3)における追従制御を確保するために、フィードバックゲインk1を大きな値に設定すると、この傾向は顕著となることが見いだされた。

先読み車速VSP2は、もともと理想変速線を所望のタイミングで跨ぐために算出される値であり、この値がオーバーシュートすると、理想変速線を早めに跨いでしまい、加速力が不十分となって十分な動力性能を得ることができない。

そこで、積分演算値V（≒先読み車速VSP2）が実車速VSPを上回ったときは、フィードバックゲインk1を小さな値k2に変更することとした。これにより、積分演算値V（≒先読み車速VSP2）は、k2（Verr1＋Verr2＋Verr3）（＜k1（Verr1＋Verr2＋Verr3））となり、未来車速VSP*に素早く収束することができる。

すなわち、一定速走行時に運転者がアクセルペダルを大きく踏み込むと、まず、実車速VSPが上昇し、それに伴って生じる積分演算値Vに基づいて先読み車速VSP2が演算される。このとき、先読み車速VSP2は実車速VSPより低めに演算された後、徐々に積分演算結果が積み重なることで、先読み車速VSP2が実車速VSPに追いつき、その後、所定時間後の先読み車速VSP2が精度良く推定される。フィードバックゲインは、上記積分演算値Vが実車速VSPを素早く上回るように設定しなければ所望の応答性を確保できないからである。

上記現象を踏まえ、未来車速VSP*に近づいたと判定できるタイミングで、フィードバックゲインを小さな値に切り替えることができれば、応答性と収束性の両立を図ることができるはずである。

そこで、未来車速VSP*に追いつく直前の現象を検証した結果、積分演算値Vが実車速VSPを追い越したとき、そのタイミング付近で、先読み車速VSP2が未来車速VSP*に追いつくことが判明した。よって、積分演算値Vが実車速VSPを追い越す現象をトリガとして、フィードバックゲインを小さな値に切り替えると、応答性と収束性の両立を図ることができたものである。

尚、上記論理構成によれば、位相補償前先読み車速VSP22や先読み車速VSP2が車速VSPを上回ったときに行うことも考えられる。しかしながら、位相補償前先読み車速VSP22や先読み車速VSP2は、実車速VSPと推定車速VSP1との偏差には無関係な要素である加速成分車速Vaが加算されており、収束性を評価する上での指標としては問題があるため、積分演算値Vを用いることとした。

また、上記オーバーシュートの傾向は、加速時に生じるため、アクセルペダル開度APOが所定値3/8よりも大きいときにのみ実行することとした。すなわち、アクセルペダル開度APOが小さいときは、実車速VSPと推定車速VSP1との車速偏差Verrがさほど生じることはなく、このときは、オーバーシュートが小さいからである。

図７はフィードバックゲイン設定処理を施したときのタイムチャートである。アクセルペダルが踏み込まれ、時刻ｔ１において、アクセルペダル開度APOが3/8を越えると、先読み制御処理が開始される。このときのフィードバックゲインはk1が設定されている。尚、実施例１では、先読み車速VSP2を用いた変速制御はアクセルペダル開度APOが4/8より大きい領域で行われるものの、先読み車速VSP2の算出自体は、アクセルペダル開度APOが3/8か
ら開始している。

時刻ｔ２において、積分演算値Vが実車速VSPを上回ると、フィードバックゲインをk1からk2へ切り替える。すると、積分演算値Vは小さな値として算出されるため、一度積分演算値Vは低下する。しかしながら、変速制御が終了するまではフィードバックゲインはk2に維持される。

このようにフィードバックゲインをk1からk2に切り替えない場合は、図７の細い実線で示すように先読み車速VSP2が大きくオーバーシュートしていた。これに対し、実施例１では、図７の太い実線で示すように未来車速VSP*に対して精度良く追従していることが分かる。

以上説明したように、実施例１では、下記に列挙する作用効果を得ることができる。
(1)車両のエンジンE側に接続される入力軸INと車両の駆動系に接続される出力軸OUTとの間の速度比を変更する自動変速機ATの制御装置において、車両の走行速度である実車速VSPを検出する車速検出手段（車速検出セクション）としての車速センサ１と、実車速VSPに基づき目標とする所定時間未来の車速である先読み車速VSP2（推定車速2）を演算する車速推定手段としての車速推定部４と、先読み車速VSP2を含む所定の運転状態信号に基づき目標変速比を演算する目標変速比演算手段である変速マップと、該目標変速比に基づいて前記自動変速機を制御する変速制御手段としての変速制御部５とを有し、車速推定部４は、実車速VSPと後述する推定車速VSP1との偏差Verrを演算する車速偏差演算部401と、車速偏差Verrを所定ゲインｋ_F/Bにより積分演算した積分演算結果に基づいて先読み車速VSP2を推定する演算部（フィードバックゲイン乗算部402，積分器403，車速加算部404，位相補償器405等）と、先読み車速VSP2に基づき、所定の遅延動作を行う遅れ要素により推定車速VSP1を演算する推定車速演算部406と、積分演算結果Vが前記実車速に基づく所定値（実施例１では実車速VSP）を越えたときは所定ゲインｋ_F/Bを小さくするゲイン変更部（ステップS2）と、を備えた。

すなわち、積分演算結果Vが実車速VSPに近づくまでは、所定ゲインｋ_F/Bを大きくする（＝k1）ことで、先読み車速VSP2が未来車速VSP*に近づくまでは応答性を確保することができる。一方、先読み車速VSP2が未来車速VSP*に近づいた後は所定ゲインｋ_F/Bを小さくする（＝k2）ことで、過剰なオーバーシュートを回避しつつ未来車速VSP*に素早く収束することができる。

(2)ゲイン変更部は、アクセルペダル開度が所定値以上のときにのみ作動することとした（ステップS1）。よって、オーバーシュートが過剰なときのみゲインを変更することで、制御の安定性を向上することができる。

尚、実施例１では、実車速に基づく所定値として実車速VSPを用い、積分演算値Vと実車速VSPとの関係に基づいてフィードバックゲインｋ_F/Bを設定したが、例えば、実車速VSPに所定の値を加算もしくは減算した値と積分演算値Vとを比較して判断することとしてもよい。例えば、アクセルペダル開度APOが大きいときは、オーバーシュートしやすいと判断できるため、実車速VSPから所定の値を減算した値と比較することとしてもよい。

また、実施例１では、フィードバックゲインｋ_F/Bを変更したが、例えば、積分器403内で加算されていた値をリセットする、もしくは所定量減算することで、積分演算値Vを小さな値に設定することとしてもよい。

また、実施例１では、加速度センサ３の値に基づいて加速成分を加算したが、加速成分を加算することなく、大きなフィードバックゲインk1を用いて制御してもよい。また、実施例１では、位相補償器405を用いたが、位相補償器405の無い構成としてもよい。

また、加速度センサ３を備えていない場合には、エンジンの運転状態や、自動変速機の変速段から駆動力を求め、実車速等から走行抵抗を演算し、これらに基づいて車両加速度を演算するようにしてもよい。

次に、その他の技術思想を以下に示す。尚、作用効果は、上記（１）および（２）と同様である。
（３）自動変速機の制御装置であって、該自動変速機（AT）は、車両のエンジン（E）側に接続される入力軸（IN）と車両の駆動系に接続される出力軸（OUT）との間の速度比を変更するように構成され、該制御装置は、車両の走行速度である実車速を検出するように構成された車速検出セクション（１）と、制御器とからなり、該制御器は、該実車速に基づき目標とする所定時間未来の車速である推定車速2を演算し（４）、
該推定車速2を含む所定の運転状態信号に基づき目標変速比を演算し〔変速マップ〕、該目標変速比に基づいて前記自動変速機を制御するように構成され、前記推定車速２を演算する際には、前記実車速と推定車速1との偏差（Veｒｒ）を演算し（４０１）、該車速偏差を所定ゲイン（K_F/B）により積分演算した積分演算結果に基づいて該推定車速2を推定し（４０２，４０３，４０４，４０５）、該推定車速2に基づき、所定の遅延動作を行う遅れ要素により推定車速1を演算し（４０６）、前記積分演算結果が前記実車速に基づく所定値を越えたときは前記所定ゲイン（K_F/B）を小さくするように（ステップS2）構成されていることを特徴とする自動変速機の制御装置。
（４）前記制御器は、アクセルペダル開度が所定値以上のとき（ステップS1〕にのみ前記所定ゲインを小さくするように変更する構成としたことを特徴とする自動変速機の制御装置。
（５）自動変速機の制御方法であって、該自動変速機（AT）は、車両のエンジン（E）側に接続される入力軸と車両の駆動系に接続される出力軸（OUT）との間の速度比を変更するように構成され、該制御方法は、車両の走行速度である実車速を検出し（１）、該実車速に基づき目標とする所定時間未来の車速である推定車速2を演算し（ATCU、４）、該推定車速2を含む所定の運転状態信号に基づき目標変速比を演算し（ATCU、変速マップ）、該目標変速比に基づいて前記自動変速機を制御する（ATCU,５）ようにし、前記推定車速２を演算する際には、前記実車速と推定車速1との偏差（Verr）を演算し（ATCU,401）、該車速偏差を所定ゲイン（K_F/B）により積分演算した積分演算結果に基づいて該推定車速2を推定し（ATCU,４０２、４０３、４０４、４０５）、該推定車速2に基づき、所定の遅延動作を行う遅れ要素により推定車速1を演算し（ATCU,406）、前記積分演算結果が前記実車速に基づく所定値を越えたときは前記所定ゲインを小さくする（ATCU,ステップS2）ように構成されていることを特徴とする自動変速機の制御方法。
（６）アクセルペダル開度が所定値以上のとき〔ATCU,ステップS1〕にのみ前記所定ゲインを小さくする構成としたことを特徴とする自動変速機の制御装置。

Claims

車両のエンジン側に接続される入力軸と車両の駆動系に接続される出力軸との間の速度比を変更する自動変速機の制御装置において、
車両の走行速度である実車速を検出する車速検出手段と、
該実車速に基づき目標とする所定時間未来の車速である推定車速２を演算する車速推定手段と、
該推定車速２を含む所定の運転状態信号に基づき目標変速比を演算する目標変速比演算手段と、
該目標変速比に基づいて前記自動変速機を制御する変速制御手段と
を有し、前記車速推定手段は、
前記実車速と後述する推定車速１との偏差を演算する車速偏差演算部と、
該車速偏差を所定ゲインにより積分演算した積分演算結果に基づいて推定車速２を推定する推定車速２演算部と、
該推定車速２に基づき、所定の遅延動作を行う遅れ要素により推定車速１を演算する推定車速１演算部と、
前記積分演算結果が前記実車速に基づく所定値を越えたときは前記所定ゲインを小さくするゲイン変更部と、
を備え、かつ、前記ゲイン変更部は、アクセルペダル開度が所定値以上のときにのみ作動することを特徴とする自動変速機の制御装置。
自動変速機の制御装置であって、該自動変速機は、車両のエンジン側に接続される入力軸と車両の駆動系に接続される出力軸との間の速度比を変更するように構成され、該制御装置は、車両の走行速度である実車速を検出するように構成された車速検出セクションと、制御器とからなり、該制御器は、
該実車速に基づき目標とする所定時間未来の車速である推定車速２を演算し、
該推定車速２を含む所定の運転状態信号に基づき目標変速比を演算し、
該目標変速比に基づいて前記自動変速機を制御するように構成され、前記推定車速２を演算する際には、前記実車速と推定車速１との偏差を演算し、該車速偏差を所定ゲインにより積分演算した積分演算結果に基づいて該推定車速２を推定し、該推定車速２に基づき、所定の遅延動作を行う遅れ要素により推定車速１を演算し、前記積分演算結果が前記実車速に基づく所定値を越えたときは前記所定ゲインを小さくするように構成されており、かつ、前記制御器は、アクセルペダル開度が所定値以上のときにのみ前記所定ゲインを小さくするように変更する構成としたことを特徴とする自動変速機の制御装置。
自動変速機の制御方法であって、該自動変速機は、車両のエンジン側に接続される入力軸と車両の駆動系に接続される出力軸との間の速度比を変更するように構成され、該制御方法は、車両の走行速度である実車速を検出し、該実車速に基づき目標とする所定時間未来の車速である推定車速２を演算し、該推定車速２を含む所定の運転状態信号に基づき目標変速比を演算し、該目標変速比に基づいて前記自動変速機を制御するようにし、前記推定車速２を演算する際には、前記実車速と推定車速１との偏差を演算し、該車速偏差を所定ゲインにより積分演算した積分演算結果に基づいて該推定車速２を推定し、該推定車速２に基づき、所定の遅延動作を行う遅れ要素により推定車速１を演算し、前記積分演算結果が前記実車速に基づく所定値を越えたときは前記所定ゲインを小さくするようにし、かつ、アクセルペダル開度が所定値以上のときにのみ前記所定ゲインを小さくするようにすることを特徴とする自動変速機の制御方法。