JP5374434B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

この発明は自動変速機の制御装置に関し、より具体的にはトルクコンバータのロックアップクラッチを最適にオン（ＯＮ。係合）させるようにした装置に関する。

下記の特許文献１記載の技術は、ロックアップクラッチ域の制御の初回において検出トルクに対応したクラッチ容量制御指令値とクラッチ容量零の制御指令値との段差を時間で除算して時間変化勾配を求めて出力すると共に、次回以降は求めた時間変化勾配で指令値を増大させてロックアップクラッチのオン時間を制御することを提案している。

また、特許文献２記載の技術は、目標エンジン回転数の時系列変化を求め、タービン回転数との差から目標スリップ量を求め、目標スリップ量となるようにトルクコンバータをスリップ制御することを提案している。

特開２００４−２３２８７０号公報 特開２００５−０１６６７１号公報

ロックアップクラッチ（ＬＣ）をオフ（ＯＦＦ。非係合あるいは解放）状態からオン（ＯＮ。係合）させるとき、速やかにオンさせると、ＬＣオンショックが発生する一方、緩やかにオンさせると、エンジン回転の吸収が遅くなり、燃費性能やロックアップクラッチの耐久性が低下する。

その点、従来技術においては個体ばらつきや油温による油圧応答特性の変化などの影響も考慮し、全ての状態に対してＬＣオンショックが発生しないように安全マージンを設けている結果、ＬＣオン時間が長くなり、燃費性能やロックアップクラッチの耐久性が低下する場合が生じる不都合があった。

この発明の目的は上記した課題を解決し、ロックアップクラッチをＬＣオンショックが生じることがないように速やかにオンさせると共に、燃費性能やロックアップクラッチの耐久性も低下させることがないようにした自動変速機の制御装置を提供することにある。

上記した課題を解決するために、請求項１にあっては、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータを介して車両に搭載されたエンジンの出力を入力して変速する自動変速機の制御装置において、予め求められた特性に従って前記ロックアップクラッチの目標スリップ量を算出する目標スリップ量算出手段と、前記算出された目標スリップ量を吸収するのに必要な前記エンジンの回転数の減少量を算出するエンジン回転数減少量算出手段と、予め求められた特性に従って前記算出されたエンジンの回転数の減少量から前記ロックアップクラッチの目標オン時間を算出する目標オン時間算出手段と、前記エンジンとトルクコンバータのイナーシャトルクが前記算出された目標オン時間の途中で最大となるように前記ロックアップクラッチの伝達トルクを算出する伝達トルク算出手段と、前記算出された伝達トルクに基づいて主制御量を算出する制御量算出手段と、前記ロックアップクラッチの目標スリップ量と実スリップ量の偏差に基づいてフィードバック制御量を算出するフィードバック制御量算出手段と、前記算出されたフィードバック制御量に基づいて学習補正量を算出する学習補正量算出手段と、前記算出された主制御量を前記学習補正量で補正した値に基づいて前記ロックアップクラッチへの供給油圧を制御する油圧制御手段とを備える如く構成した。

請求項２に係る自動変速機の制御装置にあっては、前記学習補正量算出手段は、前記フィードバック制御量が所定の収束範囲に入ったとき、前記学習補正量の算出を中止する如く構成した。

請求項３に係る自動変速機の制御装置にあっては、前記学習補正量算出手段は、前記学習補正量を少なくとも前記目標オン時間と前記伝達トルクからなるパラメータの格子点で規定されるマップに格納する如く構成した。

請求項４に係る自動変速機の制御装置にあっては、前記学習補正量算出手段は、前記学習補正量を、前記パラメータに該当する格子点がないとき、隣接する格子点から検索自在に前記マップに格納する如く構成した。

請求項１に係る自動変速機の制御装置にあっては、ロックアップクラッチの目標スリップ量を算出し、算出された目標スリップ量を吸収するのに必要な前記エンジンの回転数の減少量を算出し、予め求められた特性に従って算出されたエンジンの回転数の減少量からロックアップクラッチの目標オン時間を算出し、エンジンとトルクコンバータのイナーシャトルクが算出された目標オン時間の途中で最大となるようにロックアップクラッチの伝達トルクを算出し、算出された伝達トルクに基づいて主制御量を算出し、目標スリップ量と実スリップ量の偏差に基づいて算出されたフィードバック制御量に基づいて学習補正量を算出すると共に、算出された主制御量を学習補正量で補正した値に基づいてロックアップクラッチへの供給油圧を制御する如く構成したので、即ち、算出されたロックアップクラッチの目標スリップ量を吸収するのに必要なエンジンの回転数の減少量を算出し、それから目標オン時間を算出し、目標オン時間の途中で最大となるように伝達トルクを算出してその値となるように油圧制御することで、換言すればロックアップクラッチのオン（係合）時に発生するショックはロックアップクラッチのタービントルクに比例し、それはエンジンとトルクコンバータのイナーシャトルクに依存することから、そのイナーシャトルクが目標オン時間の途中で最大となるように伝達トルクを算出して制御することで、ロックアップクラッチの作動状態を常にフィードフォワード的に推定することができ、ロックアップクラッチを速やかにオンさせることができて燃費性能やロックアップクラッチの耐久性を低下させることがない。

さらに、ロックアップクラッチのスリップ量の目標値と実際値との偏差に基づいて得たフィードバック制御量から学習補正量を算出し、それから主制御量を補正するように構成することで、外乱やトルクコンバータおよびロックアップクラッチの個体ばらつきを吸収してロックアップクラッチを一層速やかでかつショックなく、オンさせることができる。

また、エンジンとトルクコンバータのイナーシャトルクが算出された目標オン時間の途中で最大となるようにロックアップクラッチの伝達トルクを算出し、その伝達トルクとなるようにロックアップクラッチへの油圧制御値を算出することにより、エンジンの回転数の変化速度を最適に制御できるため、ＬＣオンショックが生じることもない。

請求項２に係る自動変速機の制御装置にあっては、フィードバック制御量が所定の収束範囲に入ったとき、学習補正量の算出を中止する如く構成したので、上記した効果に加え、学習補正量の算出を必要最小限の範囲に限定することができる。

請求項３に係る自動変速機の制御装置にあっては、学習補正量を少なくとも目標オン時間と伝達トルクからなるパラメータの格子点で規定されるマップに格納する如く構成したので、上記した効果に加え、仕様を簡易にできると共に、データ数を減らすことができる。即ち、通例は車速、変速段、アクセル開度などの軸でデータをもつことになるが、トルクの大きさを伝達トルクの軸、その傾き（変化量）を目標オン時間の軸で整理することができ、仕様を簡易にできると共に、データ数を削減することができる。

請求項４に係る自動変速機の制御装置にあっては、学習補正量を、パラメータに該当する格子点がないとき、隣接する格子点から検索自在に前記マップに格納する如く構成したので、上記した効果に加え、重み関数を用いることで学習補正量を的確に求めることができる。

この発明の実施例に係る自動変速機の制御装置を全体的に示す概略図である。 図１の自動変速機の油圧装置をトルクコンバータを中心に部分的に示す油圧回路図である。 図１のトルクコンバータの構造を詳細に示す説明図である。 図１に示す自動変速機の制御装置の動作を示すフロー・チャートである。 図４フロー・チャートのＬＣＯＮ制御許可条件以内か否かの判断に使用される特性の説明図である。 この実施例に係る制御を説明するブロック図である。 図６のトルクベースＦＦ値の算出を説明するタイム・チャートである。 図４フロー・チャートに示す制御を説明するタイム・チャートである。 図４フロー・チャートのＬＣＯＮ初回処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。 図９フロー・チャートで算出される目標スリップ量の特性を示す説明図である。 図９フロー・チャートの目標吸収ＬＣスリップ量の算出処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。 図９フロー・チャートの目標ＯＮ時間の算出処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。 図９フロー・チャートの制御周期毎の目標イナーシャトルク吸収量の算出処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。 図９フロー・チャートのＯＮ制御終了時目標ＬＣトルクの算出処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。 図１４フロー・チャートの処理を説明するタイム・チャートである。 図４フロー・チャートのＴＯＴＡＬ学習量検索処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。 図４フロー・チャートのＬＣＯＮ処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。 図１７フロー・チャートの次回目標ＬＣトルクの算出処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。 図１７フロー・チャートの次回目標イナーシャトルクの算出処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。 図１７フロー・チャートの処理を説明するタイム・チャートである。 図４フロー・チャートの学習パラメータ処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。 図４フロー・チャートの学習量反映処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。 図２２フロー・チャートの処理を示す説明図である。 図２２フロー・チャートの制御電流値変更量の算出処理を示す説明図である。 図２２フロー・チャートの処理を示すブロック図である。

以下、添付図面を参照してこの発明に係る自動変速機の制御装置を実施するための形態について説明する。

図１はこの発明の実施例に係る自動変速機の制御装置を全体的に示す概略図である。

以下説明すると、符号Ｔ／Ｍは自動変速機（以下「トランスミッション」という）を示す。トランスミッションＴ／Ｍは車両（図示せず）に搭載されてなると共に、前進５速および後進１速の速度段を有する平行軸式の有段型からなる。

トランスミッションＴ／Ｍは、エンジン（内燃機関）Ｅのクランクシャフトに接続されるアウトプットシャフト１０にロックアップ機構Ｌを有するトルクコンバータ１２を介して接続されたメインシャフト（入力軸）ＭＳと、このメインシャフトＭＳに複数のギヤ列を介して接続されたカウンタシャフト（出力軸）ＣＳとを備える。エンジンＥは複数気筒を備えると共に、ガソリンを燃料とする火花点火式のエンジンからなる。

トルクコンバータ１２のロックアップ機構ＬはロックアップクラッチＬＣを備え、供給される油圧（作動油ＡＴＦの圧力）に応じてアウトプットシャフト１０に対してメインシャフトＭＳをオン（より正確にはスリップ）させる。

アウトプットシャフト１０の回転数とメインシャフトＭＳの回転数の差ＳＬＩＰはトルクコンバータ１２、より具体的にはロックアップクラッチＬＣのスリップ量（係合度あるいはオン状態）を示す。アウトプットシャフト１０の回転数に対するメインシャフトＭＳの回転数の比ＥＴＲは直接的にはロックアップクラッチＬＣのスリップ率を意味するが、スリップ量と等価である。

メインシャフトＭＳには、メイン１速ギヤ１４、メイン２速ギヤ１６、メイン３速ギヤ１８、メイン４速ギヤ２０、メイン５速ギヤ２２、およびメインリバースギヤ２４が支持される。

また、カウンタシャフトＣＳには、メイン１速ギヤ１４に噛合するカウンタ１速ギヤ２８、メイン２速ギヤ１６と噛合するカウンタ２速ギヤ３０、メイン３速ギヤ１８に噛合するカウンタ３速ギヤ３２、メイン４速ギヤ２０に噛合するカウンタ４速ギヤ３４、メイン５速ギヤ２２に噛合するカウンタ５速ギヤ３６、およびメインリバースギヤ２４にリバースアイドルギヤ４０を介して接続されるカウンタリバースギヤ４２が支持される。

上記において、メインシャフトＭＳに相対回転自在に支持されたメイン１速ギヤ１４を１速用油圧クラッチ（摩擦係合要素。以下同様）Ｃ１でメインシャフトＭＳに結合すると、１速（ギヤ。速度段）が確立する。

メインシャフトＭＳに相対回転自在に支持されたメイン２速ギヤ１６を２速用油圧クラッチＣ２でメインシャフトＭＳに結合すると、２速（ギヤ。速度段）が確立する。カウンタシャフトＣＳに相対回転自在に支持されたカウンタ３速ギヤ３２を３速用油圧クラッチＣ３でカウンタシャフトＣＳに結合すると、３速（ギヤ。速度段）が確立する。

カウンタシャフトＣＳに相対回転自在に支持されたカウンタ４速ギヤ３４をセレクタギヤＳＧでカウンタシャフトＣＳに結合した状態で、メインシャフトＭＳに相対回転自在に支持されたメイン４速ギヤ２０を４速−リバース用油圧クラッチＣ４ＲでメインシャフトＭＳに結合すると、４速（ギヤ。速度段）が確立する。

また、カウンタシャフトＣＳに相対回転自在に支持されたカウンタ５速ギヤ３６を５速用油圧クラッチＣ５でカウンタシャフトＣＳに結合すると、５速（ギヤ。速度段）が確立する。

さらに、カウンタシャフトＣＳに相対回転自在に支持されたカウンタリバースギヤ４２をセレクタギヤＳＧでカウンタシャフトＣＳに結合した状態で、メインシャフトＭＳに相対回転自在に支持されたメインリバースギヤ２４を４速−リバース用油圧クラッチＣ４ＲでメインシャフトＭＳに結合すると、後進速度段が確立する。

カウンタシャフトＣＳの回転は、ファイナルドライブギヤ４６およびファイナルドリブンギヤ４８を介してディファレンシャルＤに伝達され、それから左右のドライブシャフト５０，５０を介し、エンジンＥおよびトランスミッションＴ／Ｍが搭載される車両（図示せず）の駆動輪Ｗ，Ｗに伝達される。

車両運転席（図示せず）のフロア付近にはシフトレバー５４が設けられ、運転者の操作によって８種のレンジ、Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ５，Ｄ４，Ｄ３，２，１のいずれか選択される。

エンジンＥの吸気路（図示せず）に配置されたスロットルバルブ（図示せず）はＤＢＷ（Drive By Wire）機構５５に接続される。即ち、スロットルバルブはアクセルペダル（図示せず）との機械的な連結が断たれ、電動機などのアクチュエータ（図示せず）によって駆動される。

ＤＢＷ機構５５のアクチュエータの付近にはスロットル開度センサ５６が設けられ、アクチュエータの回転量を通じてスロットル開度ＴＨＨＦを示す信号を出力する。またファイナルドリブンギヤ４８の付近には車速センサ５８が設けられ、ファイナルドリブンギヤ４８が１回転するごとに車速Ｖを示す信号を出力する。

更に、カムシャフト（図示せず）の付近にはクランク角センサ６０が設けられ、特定気筒の所定クランク角度でＣＹＬ信号を、各気筒の所定クランク角度でＴＤＣ信号を、所定クランク角度を細分したクランク角度（例えば１５度）ごとにＣＲＫ信号を出力する。また、エンジンＥの吸気路のスロットルバルブ配置位置の下流には絶対圧センサ６２が設けられ、吸気管内絶対圧（エンジン負荷）ＰＢＡを示す信号を出力する。

また、メインシャフトＭＳの付近には第１の回転数センサ６４が設けられ、メインシャフトＭＳの回転数（トランスミッションＴ／Ｍの入力回転数）ＮＭを示す信号を出力すると共に、カウンタシャフトＣＳの付近には第２の回転数センサ６６が設けられ、カウンタシャフトＣＳの回転数（トランスミッションＴ／Ｍの出力回転数）ＮＣを示す信号を出力する。

さらに、車両運転席付近に装着されたシフトレバー５４の付近にはシフトレバーポジションセンサ６８が設けられ、前記した８種のポジション（レンジ）の中、運転者によって選択されたポジションを示す信号を出力する。

後述するようにトランスミッションＴ／Ｍの油圧装置Ｏのリザーバの付近には温度センサ７０が設けられて油温（作動油Automatic Transmission Fluidの温度）ＴＡＴＦに比例した信号を出力すると共に、各油圧クラッチＣｎに接続される油路には油圧スイッチ７２（図２で図示省略）がそれぞれ設けられ、各油圧クラッチＣｎに供給される油圧が所定値に達したとき、ＯＮ信号を出力する。

車両運転席のブレーキペダル（図示せず）の付近にはブレーキスイッチ７４が設けられ、運転者のブレーキペダル操作に応じてＯＮ信号を出力すると共に、アクセルペダル（図示せず）の付近にはアクセル開度センサ７６が設けられ、運転者のアクセル開度（アクセルペダル踏み込み量）ＡＰに応じた出力を生じる。

これらセンサ５６などの出力は、ＥＣＵ（電子制御ユニット）８０に送られる。

ＥＣＵ８０は、ＣＰＵ８２，ＲＯＭ８４，ＲＡＭ８６、入力回路８８、および出力回路９０からなるマイクロコンピュータから構成される。マイクロコンピュータはＡ／Ｄ変換器９２を備える。

前記したセンサ５６などの出力は、入力回路８８を介してＥＣＵ８０内に入力され、アナログ出力はＡ／Ｄ変換器９２を介してデジタル値に変換されると共に、デジタル出力は波形整形回路などの処理回路（図示せず）を経て処理され、前記ＲＡＭ８６に格納される。

車速センサ５８の出力およびクランク角センサ６０のＣＲＫ信号出力はカウンタ（図示せず）で時間間隔が計測され、車速Ｖおよびエンジン回転数ＮＥが検出される。第１の回転数センサ６４および第２の回転数センサ６６の出力もカウントされ、トランスミッションの入力軸回転数ＮＭおよび出力軸回転数ＮＣが検出される。

図示の如く、トランスミッションＴ／Ｍの油圧装置ＯはシフトソレノイドＳＬ１からＳＬ５とリニアソレノイドＳＬ６からＳＬ９を備える。図２は図１の油圧装置Ｏをトルクコンバータ１２を中心に部分的に示す油圧回路図である。

油圧装置Ｏには油圧ポンプＯ１が設けられる。油圧ポンプＯ１はエンジンＥで駆動され、前記したリザーバ（符号Ｏ２で示す）に貯留された作動油ＡＴＦを汲み上げ、ＰＨレギュレータバルブＯ３に送る。

ＰＨレギュレータバルブＯ３は車両の走行状態に応じて油圧ポンプＯ１の吐出圧を調整し、ＰＨ圧（元圧あるいはライン圧）を生成し、油路Ｏ４に供給する。

油路Ｏ４は各油圧クラッチＣｎに接続されると共に、トルクコンバータ１２に接続される。即ち、トルクコンバータ１２のロックアップクラッチＬＣは背圧室ＬＣ１と、背圧室ＬＣ１に接続される内圧室ＬＣ２を備える。内圧室ＬＣ２は油路Ｏ４から分岐される油路Ｏ５に接続されて油圧を供給される一方、背圧室ＬＣ１はリニアソレノイドＳＬ８に接続されてオン状態（係合量）が制御される。

また、ロックアップクラッチＬＣの解放時には、背圧室ＬＣ１は油路Ｏ４から分岐される油路Ｏ５に接続されて油圧を供給される一方、内圧室ＬＣ２は油路Ｏ６を介してドレンＸに接続されて油圧を排出する。

トルクコンバータ１２においてロックアップクラッチＬＣは背圧室ＬＣ１と内圧室ＬＣ２の差圧（供給油圧）に応じた圧力でアウトプットシャフト１０に対してメインシャフトＭＳを係合（スリップ）させる。

ＥＣＵ８０においてＣＰＵ８２は行先段あるいは目標段（変速比）を決定し、出力回路９０および電圧供給回路（図示せず）を介して油圧装置Ｏに配置されたシフトソレノイドＳＬ１からＳＬ５を励磁・非励磁してクラッチ油路の切替え制御を行う。

またＣＰＵ８２はリニアソレノイドＳＬ６，ＳＬ７を励磁・非励磁して変速に関係する油圧クラッチＣｎへの供給油圧を制御すると共に、リニアソレノイドＳＬ８を励磁・非励磁してロックアップクラッチＬＣの背圧室ＬＣ１の油圧を制御し、さらにリニアソレノイドＳＬ９を励磁・非励磁してＰＨ圧を調整する。

図３は図１のトルクコンバータ（トルコン）１２の構造を詳細に示す説明図である。トルクコンバータ１２のロックアップクラッチＬＣが伝達するトルク（以下「ＬＣ伝達トルク」あるいは「ＬＣトルク」という）ＴＬＣなどは、図示の理論関係式に従って算出される。

尚、ＣＰＵ８２はエンジンＥの燃料噴射量と点火時期を決定し、インジェクタ（図示せず）を介して決定された噴射量の燃料を供給すると共に、点火装置（図示せず）を介して決定された点火時期に従って噴射された燃料と吸気の混合気を点火するが、それらはこの発明と直接の関連を有しないので、それ以上の説明を省略する。

次いで、この発明に係る自動変速機の制御装置の動作を説明する。

図４はその処理を示すフロー・チャートである。図示のプログラムはＣＰＵ８２によって所定時間ごとに実行される。

以下説明すると、Ｓ１０においてＬＣＯＮ制御許可条件（ＬＣＯＮ（オン）制御を行う領域）以内か否か判断する。これは、現在の変速段から該当の特性（ＬＣ制御マップ）を選択し、アクセル開度ＡＰと車速ＶからＬＣＯＮ制御を行う領域にあるか否か判定することで行う。

図５はその処理を示す説明図である。図示の如く、ＬＣＯＮ制御許可条件は、変速段（変速比）ＳＨとアクセル開度ＡＰと車速Ｖで設定される。尚、制御ハンチングを防止するため、領域の境界線にはヒステリシスが設けられる。

Ｓ１０で否定されるときは以降の処理をスキップすると共に、肯定されるときはＳ１２に進み、ＬＣＯＮ制御の初回、即ち、所定時間ごとに実行されるＬＣＯＮ制御周期の初回か、換言すればＳ１０で肯定されて初めてのプログラムループか否か判断する。

図４フロー・チャートの説明を続ける前に、図６を参照してこの実施例に係る制御を概説する。

図６はこの実施例に係る制御を説明するブロック図、図７はそのトルクベースＦＦ値の算出を説明するタイム・チャート、図８は図６に示す制御をより具体的に示すタイム・チャートである。

この制御は、図７に示す如く、ロックアップクラッチＬＣのオンショックがトルクコンバータ１２のタービントルクＴＴに比例し、タービントルクがエンジンＥとトルクコンバータ１２のイナーシャトルクＴＩ（図３に示す）に依存するという知見に基づき、イナーシャトルクから伝達トルクを算出するようにした。

具体的には、図６に示す如く、その伝達トルクをトルクベースＦＦ（フィードフォワード）値としてフィードフォワード的に与えるようにした。即ち、ロックアップクラッチＬＣの背圧室ＬＣ１への供給油圧を調整するリニアソレノイドＳＬ８への通電量Ｉを操作量とすると共に、トルクベースＦＦからフィードフォワード値Ｉｆｆと、ロックアップクラッチＬＣのスリップ量の目標値と実際値との偏差ｅに応じてフィードバック制御器によって算出される操作量Ｉｆｂとの和Ｉを実プラント（ロックアップクラッチＬＣ）に入力するようにした。

より具体的には、図８に示す如く、予め求められた特性に従って目標スリップ量を算出し、次いで目標吸収ＬＣスリップ量、即ち、算出された目標スリップ量を吸収するのに必要なエンジン回転数ＮＥの減少量を算出する。

次いで予め求められた特性に従って油温ＴＡＴＦと算出された目標吸収ＬＣスリップ量から目標ＯＮ時間（ロックアップクラッチＬＣの目標ＯＮ（オン）時間）を算出する。

次いでエンジンＥとトルクコンバータ１２のイナーシャトルクが算出された目標ＯＮ時間の途中、より具体的にはその１／２あるいはその近傍で最大となるように、ロックアップクラッチＬＣが伝達すべきＬＣ伝達トルク（ＬＣトルク）ＴＬＣ、より正確にはその目標値（目標ＬＣトルク）を算出する。

即ち、ロックアップクラッチＬＣをＯＮ（オン）したことによるエンジン回転数ＮＥの減少に伴って発生するショックの最大値、換言すればエンジンＥとトルクコンバータ１２のイナーシャトルクＴＩの最大値が、目標ＯＮ時間の半分で発生するようにＬＣトルク（ＬＣ伝達トルク）ＴＬＣを制御してエンジン回転を減少させるように構成した。

さらに、算出された目標ＬＣトルクとなるように、より具体的にはロックアップクラッチＬＣへの供給油圧（より正確にはその背圧室ＬＣ１と内圧室ＬＣ２の差圧）と供給油圧によってロックアップクラッチＬＣに実際に発生するＬＣトルクＴＬＣとの関係に基づいて予め設定された遅れ特性に従ってロックアップクラッチＬＣへの供給油圧を算出し、算出された供給油圧となるように油圧制御値を算出するように構成した。

上記を前提として図４フロー・チャートの説明に戻ると、Ｓ１２で肯定されるときはＳ１４に進み、ＬＣＯＮ初回処理を実行する。

図９はその処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。

以下説明すると、Ｓ１００において目標スリップ量を算出する。即ち、予め求められた特性に従って上記した目標スリップ量を算出する。

尚、目標スリップ量はアウトプットシャフト１０の回転数とメインシャフトＭＳの回転数の差ＳＬＩＰで算出するが、アウトプットシャフト１０の回転数に対するメインシャフトＭＳの回転数の比ＥＴＲで算出しても良い。即ち、この明細書において目標「スリップ量」は回転数の差ＳＬＩＰと回転数の比ＥＴＲの双方を含む。

図１０はその特性を示す説明図である。図示の如く、目標スリップ量は変速段ＳＨ（３ｒｄ，４ｔｈなど）とメインシャフト回転数ＮＭとスロットル開度ＴＨＨＦごとに設定され、それらのパラメータの検出値から検索して得た値を補間演算して算出する。

次いでＳ１０２に進み、上記した目標吸収ＬＣスリップ量を算出する。

図１１はその処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。

先ずＳ２００においてＯＮ制御初回実エンジン回転数ＮＥと実メインシャフト回転数ＮＭと目標スリップ量（Ｓ１００で算出された）からＯＮ制御初回目標エンジン回転数ＮＥを算出する。具体的には、目標スリップ量にＯＮ制御初回実メインシャフト回転数ＮＭを加算して算出する。

次いでＳ２０２に進み、ＯＮ制御初回実エンジン回転数ＮＥからＯＮ制御初回目標エンジン回転数ＮＥを減算して目標吸収ＬＣスリップ量を算出する。

図９フロー・チャートの説明に戻ると、次いでＳ１０４に進み、上記した目標ＯＮ時間を算出する。

図１２はその処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。

先ずＳ３００において、温度センサ７０から検出された油温ＴＡＴＦと、Ｓ１０２で算出された目標吸収ＬＣスリップ量から予め設定された適宜な特性を検索して基準変速段目標ＯＮ時間を算出する。

次いでＳ３０２に進み、現在の変速段とスロットル開度ＴＨＨＦから予め設定された適宜な特性を検索して目標ＯＮ時間検索用変速段係数を算出し、Ｓ３０４に進み、算出された基準変速段目標ＯＮ時間と変速段係数とから予め設定された適宜な特性を検索して目標ＯＮ時間を算出する。

図９フロー・チャートの説明に戻ると、次いでＳ１０６に進み、制御周期毎の目標イナーシャトルク吸収量を算出する。

図１３はその処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。

先ずＳ４００において、Ｓ１０２で算出された目標吸収ＬＣスリップ量をＳ１０４で算出された目標ＯＮ時間で除算して目標吸収ＮＥ量傾き（エンジン回転数ＮＥの吸収傾きの目標値）を算出する。

次いでＳ４０２に進み、算出された目標吸収ＮＥ量傾きから適宜な特性を検索して平均イナーシャトルク吸収量を算出し、Ｓ４０４に進み、Ｓ４０２で算出された平均イナーシャトルク吸収量とＳ１０４で算出された目標ＯＮ時間からエンジン・トルコンイナーシャＩと求めた値を積算して制御周期毎の目標イナーシャトルク吸収量を算出する。即ち、前記した所定時間、換言すれば図４フロー・チャートのプログラムループ周期の目標イナーシャトルク吸収量を算出する。

図９フロー・チャートの説明に戻ると、次いでＳ１０８に進み、ＯＮ制御終了時目標ＬＣトルクを算出する。

図１４はその処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャート、図１５はその処理を説明するタイム・チャートである。

図１４を中心に説明すると、Ｓ５００において目標ＥＴＲと、目標エンジン回転数ＮＥと、油温ＴＡＴＦから適宜な特性を検索して効率τを算出し、Ｓ５０２に進み、図示の式に従ってＯＮ制御終了時ポンプ吸収トルクＴＰｏｎを算出する。

次いでＳ５０４に進み、算出された値を図示のように置き換えることで、ＯＮ制御終了時目標ＬＣトルクＴＬＣｏｎ（ＬＣ伝達トルクＴＬＣのＯＮ制御終了時の目標値。図１５に示す）を算出する。

即ち、トルクコンバータ１２の釣り合い式は以下の通りである。
ＴＬＣ＝ＴＥ＋ＴＩ＋ＴＰ
上記のＯＮ制御終了時の値にｏｎを付して示すと、以下のようになる。
ＴＬＣｏｎ＝ＴＥｏｎ＋ＴＩｏｎ＋ＴＰｏｎ

図１５に示す如く、イナーシャトルクがＯＮ制御の間に吸収されることから、結局、ＯＮ制御終了時目標ＬＣトルクＴＬＣｏｎはＳ５０４に示すように算出することができる。

図４フロー・チャートの説明に戻ると、次いでＳ１６に進み、ＴＯＴＡＬ学習量を検索する。

図１６はその処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。

これはＳ６００においてＢ／Ｕ（バックアップ）ＲＡＭ（ＲＡＭ８６のエンジン停止時もメモリが保持されるバックアップ部）に格納されるマップからＯＮ制御終了時目標ＬＣトルクＴＬＣｏｎと目標ＯＮ時間と油温ＴＡＴＦを用いて検索することで行う。ＴＯＴＡＬ学習量については後述する。

図４フロー・チャートにあっては次いでＳ１８に進み、学習許可フラグのビットを１にセットして以降の処理を一旦スキップする。

次回以降のプログラムループにおいてＳ１２で否定されてＬＣＯＮ制御の初回ではないと判断されるときはＳ２０に進み、ＬＣＯＮ処理（ＬＣ制御が開始されてから２回目以降の処理）を実行する。

図１７はその処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。

以下説明すると、Ｓ７００において次回目標ＬＣトルク（ＬＣ伝達トルクＴＬＣの次回の目標値）を算出する。尚、この明細書において「次回」は次の制御周期、即ち、図４フロー・チャートの次回のプログラムループを意味する。従って、Ｓ７００では次回の制御周期のＬＣトルクの目標値を算出する。

図１８はその処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。

以下説明すると、Ｓ８００において次回のエンジントルクＴＥを算出する。これは、エンジンＥの回転数ＮＥと負荷（例えばスロットル開度ＴＨＨＦ）から適宜な特性を検索して算出する。

次いでＳ８０２に進み、次回の目標イナーシャトルクＴＩ、即ち、吸収されるべきイナーシャトルク値を算出する。即ち、図８に示す如く、エンジンＥとトルクコンバータ１２のイナーシャトルクＴＩが算出された目標ＯＮ時間の途中、より具体的にはその１／２あるいはその付近で最大となるように、算出した値を加減算して吸収されるべきイナーシャトルク値を算出する。

図１９はその処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャート、図２０は同様にその処理を示すタイム・チャートである。

図１９（および図２０）を参照しながら説明すると、Ｓ９００において目標吸収ＬＣスリップ量の残りが目標吸収ＬＣスリップ量の１／２を上回るか否か判断し、肯定されるときはＳ９０２に進み、次回の制御周期毎の目標イナーシャトルク吸収量を所定量で補正する。

目標イナーシャトルク吸収量を補正する所定量は、図８の末尾に示す如く、平均イナーシャトルク吸収量を２倍した値を目標ＯＮ時間の半分で除算して得た商に制御周期に応じた値γを乗じて算出する。

次いでＳ９０４に進み、所定量で加算補正された値をリミット処理、即ち、加算補正された値が平均イナーシャトルク吸収量の２倍以下となるように制限する。

他方、Ｓ９００で否定されるときはＳ９０６に進み、次回の制御周期毎の目標イナーシャトルク吸収量を所定量で減算補正し、Ｓ９０８に進み、減算補正された値をリミット、即ち、減算補正された値が零未満にならないように制限する。

尚、図２０においてＡで示す場合を所望する理論回転推移とするとき、Ｂで示す場合は放置するが、Ｃで示すようなＬＣスリップ量の吸収が遅い場合、トルク指令値（次回目標ＬＣトルク）はピークを維持させる。ピークの維持は、イナーシャトルク吸収量に上限を設け、エンジン回転変化を防止することで行う。

図１８フロー・チャートの説明に戻ると、次いでＳ８０４に進み、図３に示す計算式に従って次回のポンプトルクＴＰを算出する。次いでＳ８０６に進み、Ｓ８００からＳ８０４までに算出された値に基づき、次回の目標ＬＣトルク（次の制御周期のＬＣ伝達トルクＴＬＣの目標値）を算出する。

図１７フロー・チャートの説明に戻ると、続いてＳ７０２に進み、ＬＣ指令制御値を算出する。即ち、予め実験を通じて求められたロックアップクラッチＬＣへの供給油圧（即ち、その背圧室ＬＣ１と内圧室ＬＣ２の差圧）と供給油圧によってロックアップクラッチＬＣに実際に発生するＬＣトルクＴＬＣとの関係に基づいて設定された特性に従い、算出された目標ＬＣトルクを実現するのに必要な、換言すれば算出されたトルクとなるようにＬＣ指令制御値を算出する。

次いでＳ７０４に進み、算出されたＬＣ指令制御値となるようにＬＣ指令電流（前記したリニアソレノイドＳＬ８への通電指令値ＬＣＩＣＭＤ。主制御量）を算出する。

次いでＳ７０６に進み、算出されたＬＣ指令電流値と検索されたＴＯＴＡＬ学習量を加算してＬＣ指令学習電流を算出する。次いでＳ７０８に進み、算出されたＬＣ指令学習電流から適宜な特性を検索してＬＣ制御用油圧制御値を算出すると共に、油圧装置ＯのリニアソレノイドバルブＳＬ８に出力してロックアップクラッチＬＣの供給油圧を制御する。

図４フロー・チャートの説明に戻ると、次いでＳ２２に進み、ＯＮ制御の初期か否か判断する。これは、ＬＣＯＮ制御を開始してからの経過時間が図８（あるいは図２０）に示す目標ＯＮ時間の１／２未満か否か判定することで判断する。

Ｓ２２で肯定されるときはＳ２４に進み、学習領域か否か判断する。これはアクセル開度ＡＰの変動が設定値以下で前回（図４フロー・チャートの前回実行時）がＬＣＯＮ制御かその準備段階にあるか否か判定することで判断する。

Ｓ２４で否定されて学習領域にないと判断されるときはＳ２６に進み、学習許可フラグのビットを０にリセットする一方、肯定されるときはＳ２８に進み、学習許可フラグのビットを１にセットし、Ｓ３０に進み、学習パラメータ処理を実行する。

図２１はその処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートであり、学習パラメータ処理はＳ１０００においてフィードバック制御量積分値を格納することで行う。これについては後述する。尚、Ｓ２２で否定されるときはＳ２４からＳ３０までをスキップする。

図４フロー・チャートにあっては次いでＳ３２に進み、学習量の反映処理が可能か否か判断する。これはＬＣＯＮ制御が終了した直後にあり、学習フラグのビットが１であるか否か判断することで行う。

Ｓ３２で否定されるときは以降の処理をスキップすると共に、肯定されるときはＳ３４に進み、学習量の反映処理を実行する。

図２２はその処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。

以下説明すると、Ｓ１１００において学習が収束したか否か判断する。

図２２フロー・チャートの説明を続ける前に、図２３を参照して説明すると、この実施例においてはＬＣＯＮ制御中の目標スリップ量と実スリップ量との偏差に基づいてフィードバック制御積分量αが算出される。

他方、油温ＴＡＴＦから適宜な特性を検索することで学習係数ＫＬＥＡＲＮが算出され、それとフィードバック制御量積分量αを乗じることで学習ＭＡＸ量が算出され、それに基づいて前記したＴＯＴＡＬ学習量が算出される。

図２２フロー・チャートの説明に戻ると、Ｓ１１００の判断は、図２３の下部に示す如く、算出された積分量αが０を中心として±βの範囲に設定された学習収束判定域に入ったか否か判定することで行う。

Ｓ１１００で肯定されるときは以降の処理をスキップする一方、否定されるときはＳ１１０２に進み、上記した如く、油温ＴＡＴＦから学習係数ＫＬＥＡＲＮを検索（算出）し、Ｓ１１０４に進み、検索された学習係数ＫＬＥＡＲＮにフィードバック制御積分量αを乗じて学習ＭＡＸ量を算出する。

次いでＳ１１０６に進み、算出された学習ＭＡＸ量から制御電流変更量を算出する。

図２４はＳ１１０６の制御電流値変更量の算出処理を示す説明図である。

図２４に示す算出処理では、縦軸の目標ＬＣトルクと横軸の目標ＯＮ時間に対して０から１．０の間で増減すると共に、それぞれ補完関係にある実線と破線で示される２種の三角波からなり、合算値が常に１．０となる重み関数が使用される。

即ち、学習ＭＡＸ量（黒丸で示す）が重み関数を用いて隣接領域に制御電流変更量（白丸で示す）として割り振られる。さらに、図示の特性は油温ＴＡＴＦの適宜温度ごとに別々に設定される。

この重み関数を用いた隣接領域の制御電流変更量は縦軸の重み×横軸の重み×ＬＣ指令電流で算出される。尚、図２４に示す例では学習ＭＡＸ量（黒丸）が偶々関数の中心と一致しているが、もしそれが同図のＰ１であったとすると、４個の制御電流変更量（白丸）は、ＬＣ指令電流を例えば１０とするとき、左上が０．７５（目標ＬＣトルク軸）×０．７５（目標ＯＮ時間軸）×（１０）＝５．６２５となり、以下反時計回りに、
０．２５×０．７５×（１０）＝１．８７５
０．７５×０．２５×（１０）＝１．８７５
０．２５×０．２５×（１０）＝０．６２５
となる（総和１０）。

このように算出された結果は、４つの格子点に反映される。即ち、次回の算出時には、かかる修正された４つの格子点を含む新たな特性に従って制御電流変更量が算出される。

その場合、制御電流変更量は、図２４に示す４個の値を含む特性において該当する格子点があればその値、ない場合は隣接する格子点の値を補間して得られる値を用いて算出される。

図２２フロー・チャートにあっては次いでＳ１１０８に進み、ＴＯＴＡＬ学習量の前回値に算出された制御電流値を加算してＴＯＴＡＬ学習量の次回値を算出し、Ｓ１１１０に進み、算出されたＴＯＴＡＬ学習量の次回値を前記したバックアップＲＡＭに格納する。

図２５はその処理を示すブロック図である。

図示の如く、学習で収束していないと判定される限り、同図の上部の処理が実行されると共に、同図の下部に示すＬＣＯＮ処理時には図１７フロー・チャートのＳ７０８で述べたようにＴＯＴＡＬ学習量とＬＣ指令電流が加算されてＬＣ指令学習電流が算出される。

この実施例にあっては上記の如く、ロックアップクラッチＬＣを有するトルクコンバータ１２を介して車両に搭載されたエンジンＥの出力を入力して変速する自動変速機（トランスミッション）Ｔ／Ｍの制御装置（ＥＣＵ８０）において、予め求められた特性に従って前記ロックアップクラッチの目標スリップ量を算出する目標スリップ量算出手段（Ｓ１４，Ｓ１００）と、前記算出された目標スリップ量を吸収するのに必要な前記エンジンの回転数の減少量（目標吸収ＬＣスリップ量）を算出するエンジン回転数減少量算出手段（Ｓ１４，Ｓ１０２，Ｓ２００からＳ２０２）と、予め求められた特性に従って前記算出されたエンジンの回転数の減少量から前記ロックアップクラッチの目標係合（ＯＮ）時間を算出する目標係合時間算出手段（Ｓ１４，Ｓ１０４，Ｓ３００からＳ３０４）と、前記エンジンＥとトルクコンバータ１２のイナーシャトルクＴＩが前記算出された目標係合時間の途中で最大となるように前記ロックアップクラッチの伝達トルクＴＬＣ（より正確にはその目標値（目標ＬＣトルク。ＯＮ制御終了時目標ＬＣトルクＴＬＣｏｎ）を算出する伝達トルク算出手段（Ｓ１４，Ｓ１０８，Ｓ５００からＳ５０４）と、前記算出された伝達トルクに基づいて主制御量（ＬＣ指令電流）を算出する制御量算出手段（Ｓ２０，Ｓ７００からＳ７０４）と、前記ロックアップクラッチの目標スリップ量と実スリップ量の偏差に基づいてフィードバック制御量（フィードバック制御量積分値）を算出するフィードバック制御量算出手段（Ｓ３０，Ｓ１０００）と、前記算出されたフィードバック制御量に基づいて学習補正量（ＴＯＴＡＬ学習量）を算出する学習補正量算出手段（Ｓ３４，Ｓ１１００からＳ１１１０）と、前記算出された主制御量（ＬＣ指令電流）を前記学習補正量（ＴＯＴＡＬ学習量）で補正した値（ＬＣ指令学習電流）に基づいて前記ロックアップクラッチへの供給油圧を制御する油圧制御手段（Ｓ２０，Ｓ７０６，Ｓ７０８）とを備える如く構成したので、即ち、算出されたロックアップクラッチＬＣの目標スリップ量を吸収するのに必要なエンジンＥの回転数ＮＥの減少量を算出し、それから目標ＯＮ時間を算出し、目標ＯＮ時間の途中で最大となるように伝達トルク（より正確にはその目標値（ＯＮ制御終了時目標ＬＣトルクＴＬＣｏｎ））を算出してその値となるように油圧制御することで、換言すればロックアップクラッチＬＣのオン（係合）時に発生するショックはロックアップクラッチＬＣのタービントルクＴＴに比例し、それはエンジンＥとトルクコンバータ２０のイナーシャトルクＴＩに依存することから、そのイナーシャトルクＴＩが目標ＯＮ時間の途中で最大となるように伝達トルクを算出して制御することで、ロックアップクラッチＬＣの作動状態を常にフィードフォワード的に推定することができ、ロックアップクラッチＬＣを速やかにオンさせることができて燃費性能やロックアップクラッチＬＣの耐久性を低下させることがない。

さらに、ロックアップクラッチＬＣのスリップ量の目標値と実際値との偏差に基づいて得たフィードバック制御量（より正確にはフィードバック制御量積分値）から学習補正量を算出し、それから制御量（主制御量）を補正するように構成することで、外乱やトルクコンバータ２０およびロックアップクラッチＬＣの個体ばらつきを吸収してロックアップクラッチＬＣを一層速やかでかつショックなく、オンさせることができる。

また、エンジンＥとトルクコンバータ２０のイナーシャトルクＴＩが算出された目標ＯＮ時間の途中で最大となるようにロックアップクラッチＬＣの伝達トルク（ＯＮ制御終了時目標ＬＣトルクＴＬＣｏｎ）を算出し、その伝達トルクとなるようにロックアップクラッチＬＣへの油圧制御値を算出することにより、エンジンＥの回転数の変化速度を最適に制御できるため、ＬＣオンショックが生じることもない。

また、前記学習補正量算出手段は、前記フィードバック制御量が所定の収束範囲に入ったとき、前記学習補正量の算出を中止する（Ｓ１１００）如く構成したので、上記した効果に加え、学習補正量の算出を必要最小限の範囲に限定することができる。

また、前記学習補正量算出手段は、前記学習補正量を少なくとも前記目標オン時間（目標ＯＮ時間）と前記伝達トルク（目標ＬＣトルク）からなるパラメータの格子点で規定されるマップに格納する如く構成したので、上記した効果に加え、該当する格子点がないとき、補間演算するなどして学習補正量を求めることができる。

また、前記学習補正量算出手段は、図２４に示す如く、前記学習補正量を、前記パラメータに該当する格子点がないとき、隣接する格子点から検索自在に前記マップに格納する如く構成したので、上記した効果に加え、該当する格子点がないとき、補間演算することなく、学習補正量を求めることができる。

尚、上記において、この発明を平行軸式の自動変速機を例にとって説明したが、この発明はプラネタリ型の自動変速機にも妥当する。

Ｔ／Ｍ 自動変速機（トランスミッション）、Ｅ エンジン（内燃機関）、Ｏ 油圧装置、１２ トルクコンバータ、Ｌ ロックアップ機構、ＬＣ ロックアップクラッチ、ＬＣ１ 背圧室、ＬＣ２ 内圧室、１４，１６，１８，２０，２２，２４，２８，３０，３２，３４，３６，４２ ギヤ、Ｃｎ 油圧クラッチ（摩擦係合要素）、５５ ＤＢＷ機構、５８ 車速センサ、６０ クランク角センサ、６２ 絶対圧センサ、６４，６６ 回転数センサ、７６ アクセル開度センサ、８０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）

Claims (4)

1. ロックアップクラッチを有するトルクコンバータを介して車両に搭載されたエンジンの出力を入力して変速する自動変速機の制御装置において、予め求められた特性に従って前記ロックアップクラッチの目標スリップ量を算出する目標スリップ量算出手段と、前記算出された目標スリップ量を吸収するのに必要な前記エンジンの回転数の減少量を算出するエンジン回転数減少量算出手段と、予め求められた特性に従って前記算出されたエンジンの回転数の減少量から前記ロックアップクラッチの目標オン時間を算出する目標オン時間算出手段と、前記エンジンとトルクコンバータのイナーシャトルクが前記算出された目標オン時間の途中で最大となるように前記ロックアップクラッチの伝達トルクを算出する伝達トルク算出手段と、前記算出された伝達トルクに基づいて主制御量を算出する制御量算出手段と、前記ロックアップクラッチの目標スリップ量と実スリップ量の偏差に基づいてフィードバック制御量を算出するフィードバック制御量算出手段と、前記算出されたフィードバック制御量に基づいて学習補正量を算出する学習補正量算出手段と、前記算出された主制御量を前記学習補正量で補正した値に基づいて前記ロックアップクラッチへの供給油圧を制御する油圧制御手段とを備えたことを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 前記学習補正量算出手段は、前記フィードバック制御量が所定の収束範囲に入ったとき、前記学習補正量の算出を中止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. 前記学習補正量算出手段は、前記学習補正量を少なくとも前記目標オン時間と前記伝達トルクからなるパラメータの格子点で規定されるマップに格納することを特徴とする請求項１または２記載の自動変速機の制御装置。
4. 前記学習補正量算出手段は、前記学習補正量を、前記パラメータに該当する格子点がないとき、隣接する格子点から検索自在に前記マップに格納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。

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