JPWO2014034280A1 - 自動変速機の制御装置および自動変速機の制御方法 - Google Patents

Abstract

伝達トルクを連続的に変更可能な摩擦締結要素を有する自動変速機を制御する自動変速機の制御装置であって、摩擦締結要素における熱負荷状態を伝達トルクの指示値に基づいて推定する第１熱負荷推定部と、伝達トルクの指示値と摩擦締結要素が実際に伝達している伝達トルクの実行値との乖離状態に基づいて熱負荷状態の推定を停止する推定停止部とを備える。

Description

本発明は自動変速機の制御装置および自動変速機の制御方法に関するものである。

従来、クラッチが解放状態から締結状態へ移行する締結過渡時におけるクラッチの発熱量を、クラッチの入力軸とクラッチの出力軸との相対回転速度差とクラッチの伝達トルクとに基づいて算出するものがＪＰ２００７−２６３１７２Ａに開示されている。伝達トルクは、クラッチに油圧を給排するためのソレノイドバルブのデューティ値、すなわちクラッチへの指示油圧から算出される。

自動変速機のクラッチへの油圧の給排は、シフトレバーのセレクト位置によって切り替えられるマニュアルバルブと、シフトレバーの位置を検出するインヒビタスイッチからの信号に基づいて切り替わるソレノイドバルブとを制御することで行われる。

マニュアルバルブは、リンケージを介してシフトレバーに接続しており、シフトレバーが操作されてレンジが変更される場合にはシフトレバーが変更後の位置に完全に移動しないと、変更後のレンジに対応する位置への移動は完了しない。

一方、ソレノイドバルブは、インヒビタスイッチからの信号に基づいて移動する。インヒビタスイッチの検知範囲（導通域）は比較的広めに設定されているので、シフトレバーが操作された場合には、シフトレバーが変更後の位置に完全に移動する前に、インヒビタスイッチの信号は変更後の信号に切り替わる。

そのため、例えばシフトレバーをゆっくり動かした場合には、インヒビタスイッチの信号は変更後の信号に切り替わっているにもかかわらず、マニュアルバルブの位置は変更前のレンジに対応した位置となっており、シフトレバーの操作により締結する予定のクラッチに実際には油圧が供給されていない場合がある。このようにクラッチへの指示油圧と、実際にクラッチに供給されている実油圧とが乖離する場合がある。

このような場合に、特許文献１の発明では、クラッチへの指示油圧に基づいてクラッチの発熱量を算出しているので、クラッチに実際には油圧が供給されておらずクラッチが発熱していないにもかかわらず、クラッチが発熱していると誤判定してしまう、といった問題点がある。

本発明はこのような問題点を解決するために発明されたもので、クラッチの指示油圧と実油圧とが乖離する場合に、クラッチの温度、発熱量といった熱負荷状態が誤判定されることを抑制することを目的とする。

本発明のある態様に係る自動変速機の制御装置は、伝達トルクを連続的に変更可能な摩擦締結要素を有する自動変速機を制御する自動変速機の制御装置であって、摩擦締結要素における熱負荷状態を伝達トルクの指示値に基づいて推定する第１熱負荷推定部と、伝達トルクの指示値と摩擦締結要素が実際に伝達している伝達トルクの実行値との乖離状態に基づいて熱負荷状態の推定を停止する推定停止部とを備える。

本発明の別の態様に係る自動変速機の制御方法は、伝達トルクを連続的に変更可能な摩擦締結要素を有する自動変速機を制御する自動変速機の制御方法であって、摩擦締結要素における熱負荷状態を前記伝達トルクの指示値に基づいて推定し、伝達トルクの指示値と摩擦締結要素が実際に伝達している伝達トルクの実行値との乖離状態に基づいて熱負荷状態の推定を停止する。

これらの態様によると、伝達トルクの指示値と伝達トルクの実行値との乖離状態に基づいて熱負荷状態の推定を停止することで、熱負荷状態が誤判定されることを抑制することができる。

図１は本実施形態のハイブリッド車両の概略構成図である。 図２は第２クラッチの温度推定停止制御を説明するフローチャートである。 図３は第２クラッチの温度などの変化を示すタイムチャートである。 図４は第２クラッチの温度などの変化を示すタイムチャートである。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態の駆動力制御装置を内蔵するハイブリッド駆動装置を備えたフロントエンジン・リヤホイールドライブ式ハイブリッド車両（電動車両）のパワートレーンを、その制御系と共に示す。

図１に示すハイブリッド車両のパワートレーンにおいては、通常の後輪駆動車と同様にエンジン１の車両前後方向後方に自動変速機４をタンデムに配置し、エンジン１（詳しくはクランクシャフト１ａ）からの回転を自動変速機４の入力軸４ａへ伝達する軸５に結合してモータ/ジェネレータ６を設ける。

モータ/ジェネレータ６は、ハウジング内に固設した環状のステータ６ａと、このステータ６ａ内に所定のエアギャップを持たせて同心に配置したロータ６ｂとよりなり、運転状態の要求に応じ、モータ（電動機）として作用したり、ジェネレータ（発電機）として作用したりするもので、エンジン１及び自動変速機４間に配置する。モータ/ジェネレータ６は、ロータ６ｂの中心に上記の軸５を貫通して結着し、この軸５をモータ/ジェネレータ軸として利用する。

かかるモータ/ジェネレータ６及びエンジン１間、詳しくは、モータ/ジェネレータ軸５とエンジンクランクシャフト１ａとの間に第１クラッチ７を介挿し、この第１クラッチ７によりエンジン１及びモータ/ジェネレータ６間を切り離し可能に結合する。

第１クラッチ７は、伝達するトルクを連続的に変更可能なものとし、例えば、比例ソレノイドでクラッチ作動油流量及びクラッチ作動油圧を連続的に制御して伝達するトルクを変更可能な湿式多板クラッチで構成する。

モータ/ジェネレータ６及び自動変速機４間は、モータ/ジェネレータ軸５と変速機入力軸４ａとの直接結合により相互に直結させる。

自動変速機４は、例えば２００３年１月、日産自動車（株）発行「スカイライン新型車（ＣＶ３５型車）解説書」第Ｃ−９頁〜第Ｃ−２２頁に記載されたと同じものであるが、これからトルクコンバータを排除して、その代わりにモータ/ジェネレータ６を変速機入力軸４ａに直接結合したものとし、複数の変速摩擦要素（クラッチやブレーキ等）を選択的に締結させたり解放させたりすることで、これら変速摩擦要素の締結・解放の組み合わせにより伝動系路（変速段）を決定するものとする。

従って自動変速機４は、入力軸４ａからの回転を選択変速段に応じたギヤ比で変速して出力軸４ｂに出力する。

自動変速機４の出力回転は、ディファレンシャルギヤ装置８により左右後輪３ＲＬ、３ＲＲへ分配して伝達され、車両の走行に供される。

但し自動変速機４は、上記したような有段式のものに限られず、前後進切換機構または発進クラッチを備えた無段変速機であってもよいのは言うまでもない。

なおハイブリッド車両にあっては、モータ/ジェネレータ６及び駆動輪３ＲＬ、３ＲＲを切り離し可能に結合する第２クラッチ９が必要であるが、本実施形態においてはこの第２クラッチ９を自動変速機４の前、若しくは、後に追加して新設する構成を採用せず、この代わりに第２クラッチ９として、自動変速機４内に既存する前記した変速摩擦要素のうち、前進変速段選択用の変速摩擦要素または後退変速段選択用の変速摩擦要素を流用する。

第２クラッチ９として用いる自動変速機４内に既存の前進変速段選択用の変速摩擦要素または後退変速段選択用の変速摩擦要素はもともと、第１クラッチ７と同様、伝達トルク容量を連続的に変更可能なものである。

自動変速機４の制御装置は、コントローラ１１と油圧制御ユニット３０とから構成され、コントローラ１１はエンジン１及びモータ/ジェネレータ６の制御機能も備えている。油圧制御ユニット３０は、マニュアルバルブ３１と、第２クラッチ９への油圧を制御するソレノイドバルブ３２の他、図示しない他の摩擦締結要素への油圧を制御するソレノイドバルブを備えている。

マニュアルバルブ３１は、シフトレバーと機械的に連結しており、シフトレバーの操作に基づいて油路を切り換えて、第２クラッチ９への油圧を給排する。

ソレノイドバルブ３２は、インヒビタスイッチ１９及び後述する他のセンサからの信号に基づいてコントローラ１１で算出されたトルク指示信号により駆動され、第２クラッチ９へ供給される油圧を指示トルク（以下、伝達トルクの指示値、または指示クラッチトルクとも言う。）に応じた油圧となるように制御する。

なお、インヒビタスイッチ１９は、前述の通り、検知範囲が比較的広めに設定されていてシフトレバーの操作が完了する以前に信号が切り替わってしまうため、マニュアルバルブ３１による油路の切り換え完了以前にコントローラ１１から信号が発せられてソレノイドバルブ３２が作動してしまうことがある。

コントローラ１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどによって構成されており、ＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵによって読み出すことによって、各機能が発揮される。

コントローラ１１には、エンジン回転速度を検出するエンジン回転センサ１２からの信号と、モータ/ジェネレータ回転速度を検出するモータ/ジェネレータ回転センサ１３からの信号と、変速機入力回転速度を検出する入力回転センサ１４からの信号と、変速機出力回転速度を検出する出力回転センサ１５からの信号と、アクセルペダル踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ１６からの信号と、モータ/ジェネレータ６用の電力を蓄電しておくバッテリ２０の蓄電状態（持ち出し可能電力）を検出する蓄電状態センサ１７からの信号と、自動変速機４のオイルパンの油温を検出する油温センサ１８からの信号と、シフトレバーの位置を検出するインヒビタスイッチ１９からの信号が入力する。

コントローラ１１は、上記各入力情報を用いて、運転者が希望している車両の駆動力を実現可能な運転モード（ＥＶモード、ＨＥＶモード）及び自動変速機４の変速段を選択すると共に、目標エンジントルク、目標モータ/ジェネレータトルクを算出し、同算出値に基づいて各装置を制御する。

また、コントローラ１１は、少なくともアクセル開度に基づいて第１クラッチ目標締結容量及び第２クラッチ目標締結容量を算出し、各目標締結容量に基づいて第１クラッチ７の指示トルク及び第２クラッチ９の指示トルク（伝達トルクの指示値）を算出し、図示しない他のソレノイドバルブを制御して第１クラッチ７の伝達トルク容量を制御すると共に、ソレノイドバルブ３２を制御して第２クラッチ９の伝達トルク容量を制御する。

コントローラ１１は、エンジン回転センサ１２で検出したエンジン回転速度と目標エンジントルクとから、エンジン回転速度のもとで目標エンジントルクを実現するためのスロットル開度制御や燃料噴射量制御などにより、エンジントルクが目標エンジントルクとなるようにエンジン１を制御する。

コントローラ１１は、バッテリ２０の電力をインバータ３４により直流−交流変換して、モータ/ジェネレータトルクが目標モータ/ジェネレータトルクに一致するようモータ/ジェネレータ６を制御する。

上記するように本実施形態ではトルクコンバータを設けていないため、例えば、シフトレバーがＮレンジの非走行モードからＲレンジの走行モードに操作されて車両を発進させる場合、第２クラッチ９を解放状態からスリップ状態に変更し、車両を発進させる。このとき、第２クラッチ９は、コントローラ１１により算出された指示トルクに基づいて、伝達トルク容量が制御されている。

第２クラッチ９が解放状態からスリップ状態になると、第２クラッチ９はトルク伝達を開始するが、この場合には、第２クラッチ９の入力軸回転速度と出力軸回転速度との間に相対回転速度差が生じ、相対回転速度差とそのときに実際に伝達しているトルクとに応じて第２クラッチ９は発熱し、第２クラッチ９の温度が高くなる。第２クラッチ９の温度が高くなりすぎると、第２クラッチ９が高熱により劣化する。そのため本実施形態では、コントローラ１１によって温度推定制御を行い、第２クラッチ９の温度が、第２クラッチ９が劣化しない上限温度（上限負荷状態）以上になる場合には、第２クラッチ９の温度を下げて第２クラッチ９を保護するための制御をおこなう。この制御は、例えば、警告灯を点灯して警告を行い、クラッチを解放状態に保持して第２クラッチ９が発熱するスリップ状態とならないようにしたり、第２クラッチ９に入力されるトルクを減少させたりして、第２クラッチ９の温度を下げる。

コントローラ１１は、温度推定制御において、第２クラッチ９の指示トルクと、第２クラッチ９の相対回転速度差とを乗算して第２クラッチ９の発熱量を算出し、算出した発熱量から第２クラッチ９の上昇温度を算出し、前回の演算によって推定した第２クラッチ９の温度に上昇温度を加算して現在の第２クラッチ９の温度を推定する。このように温度推定制御では、第２クラッチ９の指示トルクに基づいて第２クラッチ９の発熱量、または温度といった熱負荷状態を推定する。なお、第２クラッチ９の初期温度は油温センサ１８によって検出したオイルパンの油温に設定される。

温度推定制御では、第２クラッチ９の指示トルクに基づいて第２クラッチ９の温度が推定されるが、指示トルクと第２クラッチ９が実際に伝達している実トルク（伝達トルクの実行値）とが乖離すると、推定された第２クラッチ９の温度と、実際の第２クラッチ９の温度とが乖離する。

前述のように、マニュアルバルブ３１の切り換え完了以前にコントローラ１１からソレノイドバルブ３２への信号が発せられた場合、第２クラッチ９への油圧供給が開始されていないにもかかわらず、コントローラ１１では第２クラッチが係合を開始した、すなわち、解放状態からスリップ状態になったと誤認することとなる。

このような場合には、第２クラッチ９は解放しており、第２クラッチ９は発熱しておらず、実際の第２クラッチ９の温度は高くなっていないにもかかわらず、第２クラッチ９の指示トルクは高くなるので、温度推定制御によって推定される第２クラッチ９の温度は高くなり、推定した第２クラッチ９の温度と実際の第２クラッチ９の温度とが乖離する。実際の第２クラッチ９の温度が上限温度よりも低い場合でも、推定した第２クラッチ９の温度が上限温度以上となると、前述のクラッチ温度を下げる制御が実行されることとなる。

そこで、本実施形態では、温度推定制御を実行するにあたり、第２クラッチ９の温度が誤判定されることを防止するために、温度推定停止制御を実行する。

本実施形態の温度推定停止制御について図２に示すフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ１００では、コントローラ１１は、第２クラッチ９が発熱するシーンとなっているかどうか判定する。具体的には、コントローラ１１は、第２クラッチ９がスリップ状態であるかどうか判定する。例えば、シフトレバーがＮレンジからＲレンジに変更された場合にインヒビタスイッチ１９からＲレンジの信号が出力されるとコントローラ１１は、第２クラッチ９がスリップ状態、すなわち発熱するシーンになっていると判定する。コントローラ１１は、第２クラッチ９が発熱するシーンになっていると判定するとステップＳ１０１に進み、第２クラッチ９が発熱するシーンになっていないと判定するとステップＳ１１１に進む。

ステップＳ１０１では、コントローラ１１は、入力回転センサ１４からの信号に基づいて第２クラッチ９の入力軸回転速度を検出する。

ステップＳ１０２では、コントローラ１１は、出力回転センサ１５からの信号に基づいて第２クラッチ９の出力軸回転速度を検出する。

ステップＳ１０３では、コントローラ１１は、第２クラッチ９の入力軸回転速度と第２クラッチ９の出力軸回転速度との偏差を算出し、相対回転速度差を算出する。

ステップＳ１０４では、コントローラ１１は、疑似状態誤検知防止条件を満たすかどうか判定する。具体的には、コントローラ１１は、以下に示す条件（ａ）、または（ｂ）を満たすかどうか判定する。なお、疑似状態とは、制御上の第２クラッチ９の状態と、実際の第２クラッチ９との状態とが異なる状態のことを言い、例えば、インヒビタスイッチ１９の信号がＲレンジに対応した信号であり、制御上は第２クラッチ９が締結状態またはスリップ状態となっているが、実際には第２クラッチ９には油圧が供給されておらず、第２クラッチ９が解放状態となっている場合である。

（ａ）相対回転速度差が上限回転速度（第２所定回転速度）よりも小さい。

（ｂ）アクセル開度が所定開度よりも小さい。

上限回転速度は、予め実験で所定の安全率を考慮して求めた第２クラッチ９が疑似状態となりうる時間の間、第２クラッチ９の指示トルクと第２クラッチ９の実トルクとが乖離した状態で指示トルクに基づく第２クラッチ９の温度推定を継続したとしても、第２クラッチ９の温度が上限温度以上に推定されることはないと推定可能な回転速度に設定している。

所定開度は、予め実験で所定の安全率を考慮して求めた第２クラッチ９が疑似状態となりうる時間の間、第２クラッチ９の指示トルクと第２クラッチ９の実トルクとが乖離した状態で指示トルクに基づく第２クラッチ９の温度推定を継続したとしても、第２クラッチ９の温度が上限温度以上に推定されることはないと推定可能な指示トルクとなる所定開度に設定している。

相対回転速度差が上限回転速度よりも小さい、またはアクセル開度が所定開度よりも小さい場合には、第２クラッチ９の指示トルクと第２クラッチ９の実トルクとが乖離した状態で指示トルクに基づく第２クラッチ９の温度推定を継続したとしても、第２クラッチ９の温度が上限温度以上に推定されることはない。そのため、コントローラ１１は、条件（ａ）、（ｂ）のいずれかを満たす場合にはステップＳ１１１に進み、条件（ａ）、（ｂ）を共に満たさない場合にはステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５では、コントローラ１１は、第２クラッチ９が実際に伝達しているトルクを推定する。この推定クラッチトルク（伝達トルクの推定値）は、式（１）に基づいて算出される。

推定クラッチトルク＝入力トルク−イナーシャトルク−フリクション＋その他ばらつき・・・（１）

入力トルクは、エンジントルクとモータ/ジェネレータトルクとの合計値であり、第２クラッチ９の入力軸に入力されるトルクである。なお、本実施形態では、第１クラッチ７が締結しているものとする。イナーシャトルクは、予め求めたイナーシャと、第２クラッチ９の入力軸の単位時間あたりの回転速度変化量とを乗算して算出される。なお、イナーシャトルクは、第１クラッチ７の締結状態によって異なる値となる。フリクションは、自動変速機４のフリクションであり、第２クラッチ９の入力軸の回転速度毎の定数であり、予め実験などによって求めたマップを基に算出される。その他ばらつきは、予め実験などにより求めた値である。

式（１）に示すように、推定クラッチトルクは、入力トルクのうち第２クラッチ９によって伝達されたトルク以外のトルクは、入力軸の回転速度上昇及びフリクションによって消費される、というメカニズムに基づいて算出される。推定クラッチトルクが小さくなるのは、イナーシャトルクが大きい、または入力トルクが小さい場合である。イナーシャトルクは、第２クラッチ９の入力軸の単位時間あたりの回転速度変化量が大きくなると、大きくなる。入力トルクは、アクセルペダルの踏み込みが小さい場合、または回転数制御を行っている場合に小さくなる。

回転数制御とは、エンジン回転速度の吹け上がりを抑制するために、エンジントルクに対してマイナスのモータトルクをモータ/ジェネレータ６で発生させる制御である。回転数制御が行われると、入力軸の回転速度がほぼ一定に保たれ、第２クラッチ９の入力トルクの変動が抑制される。

ステップＳ１０６では、コントローラ１１は、疑似状態検知条件を満たすかどうか判定する。具体的にはコントローラ１１は、以下に示す条件（ｃ）、（ｄ）を判定する。

（ｃ）指示クラッチトルクと推定クラッチトルクとの偏差が所定値よりも大きい。

（ｄ）相対回転速度差が所定回転速度（第１所定回転速度）よりも大きい。

所定値は、第２クラッチ９への指示トルクと第２クラッチ９が実際に伝達している実トルクとが乖離し、実際には第２クラッチ９の発熱量が小さく、第２クラッチ９の温度が高くなっていないにもかかわらず、温度推定制御において指示トルクに基づいて算出される第２クラッチ９の温度が高くなり、第２クラッチ９が高温となっていると誤判定されるおそれがある値である。

所定回転速度は、シフトレバーがＮレンジとなっている場合のアイドル回転速度に所定の余裕代を加算した値である。なお、所定回転速度は、上限回転速度よりも大きい。

指示クラッチトルクと推定クラッチトルクとの偏差が所定値よりも大きい場合、または相対回転速度差が所定回転速度よりも大きい場合には、前述の疑似状態である、とみなすことができる。

コントローラ１１は、条件（ｃ）、（ｄ）のいずれかを満たす場合には疑似状態検知条件を満たすと判定し、ステップＳ１０７に進み、条件（ｃ）、（ｄ）のいずれも満たさない場合には疑似状態検知条件を満たさないと判定し、ステップＳ１１１へ進む。

ステップＳ１０７では、コントローラ１１は、疑似状態検知条件を所定時間連続して満たすかどうか判定する。コントローラ１１は、疑似状態検知条件を所定時間連続して満たす場合にはステップＳ１０８へ進み、疑似状態検知条件を所定時間連続して満たさない場合にはステップ１１１へ進む。所定時間は確実に疑似状態となっていると判断することができる時間であり、予め設定されている。

ステップＳ１０８では、コントローラ１１は、指示トルクに基づく温度推定制御を行っているかどうか判定する。コントローラ１１は、指示トルクに基づく温度推定制御を行っている場合にはステップＳ１０９へ進み、指示トルクに基づく温度推定制御を行っていない場合にはステップＳ１１０へ進む。

ステップＳ１０９では、コントローラ１１は、指示トルクに基づく温度推定制御を停止し、油温センサ１８によってオイルパンの油温を検出し、第２クラッチ９の温度がオイルパンの油温と同じ温度であると推定する。

ステップＳ１１０では、コントローラ１１は、第２クラッチ９が放熱していると推定し、前回の制御によって推定した第２クラッチ９の温度から予め設定された値を減算して現在の第２クラッチ９の温度を推定する。ここでの温度推定は、オイルパンの温度を下限値として推定される。なお、ステップＳ１０９において第２クラッチ９の温度はオイルパンの温度に推定されており、ここでは第２クラッチ９の温度はオイルパンの温度に推定される。

ステップＳ１１１では、コントローラ１１は、指示トルクに基づいて第２クラッチ９の温度推定制御を行う。

次に、本実施形態における第２クラッチ９の温度変化などについて図３、図４のタイムチャートを用いて説明する。

本実施形態のハイブリッド自動車においては、上記した回転数制御を実施することができる。ここでは、回転数制御が実施された場合と、実施されなかった場合とに分けて第２クラッチ９の温度変化などについて説明する。

図３は回転数制御が実施される場合のタイムチャートである。図４は回転数制御が実施されない場合のタイムチャートである。まず図３を用いて説明する。

時間ｔ０において、シフトレバーがＮレンジからＲレンジへの変更が開始される。ここではシフトレバーがゆっくり操作されるものとする。シフトレバーが変更されるとインヒビタスイッチ１９からの信号がＲレンジに対応する信号に代わり、指示クラッチトルクに基づく第２クラッチ９の指示油圧（図３中、実線）が出力される。しかし、マニュアルバルブ３１はＮレンジに対応する位置にあり、実際には第２クラッチ９へ油圧は供給されておらず、第２クラッチ９に実際に供給される実油圧（図３中、破線）はゼロであり、第２クラッチ９は解放している。

ここでは、アクセルペダルが踏み込まれていないので、第２クラッチ９のガタ詰めのために第２クラッチ９の指示油圧（図３中、実線）は一旦高くなった後、一定の値に維持される。また、アクセルペダルが踏み込まれていないので入力トルク及びイナーシャトルクは一定である。従って、推定クラッチトルク（図３中、破線）は、ほぼ一定の値に維持される。そのため、指示クラッチトルクと推定クラッチトルクとの偏差はほぼ一定である。また、温度推定制御によって推定される第２クラッチ９の温度もほぼ一定である。

時間ｔ１において、アクセルペダルが踏み込まれるとエンジントルク（図３中、破線）が大きくなり、第２クラッチ９は解放状態であるためエンジン回転速度が吹け上がろうとするが、ここでは回転数制御を行うので、モータ/ジェネレータ６によってマイナスのモータトルク（図３中、一点鎖線）が発生し、エンジン回転速度の吹け上がり及び第２クラッチ９の入力トルク（図３中、実線）の増加は抑制される。また、第２クラッチ９の入力軸の回転速度がほぼ一定に保たれるので、イナーシャトルクはほぼ変化しない。そのため、式（１）で算出される推定クラッチトルクはほとんど変化しない。しかし、指示クラッチトルクは、アクセルペダルの踏み込みに応じて大きくなるので、指示クラッチトルクと推定クラッチトルクとの偏差が大きくなる。また、第２クラッチ９は解放状態であって発熱していないにもかかわらず、指示トルクに基づいて推定される第２クラッチ９の温度は高くなる。

時間ｔ２において、指示クラッチトルクと推定クラッチトルクとの偏差が所定値よりも大きくなると、指示トルクに基づく温度推定制御を停止し、第２クラッチ９の温度をオイルパンの温度と同じ温度であると推定されるので、推定される第２クラッチ９の温度は低くなる。時間ｔ２以降は、指示トルクに基づく温度推定制御が停止されている間、第２クラッチ９が放熱していると推定する。

本実施形態を用いない場合には、指示トルクに基づく温度推定制御が停止されず、実際には第２クラッチ９が解放しており発熱していないにもかかわらず、指示トルクに基づく温度推定制御によって推定される第２クラッチ９の温度が高くなる。図３において本実施形態を用いない場合に推定された第２クラッチ９の温度を一点鎖線で示す。時間ｔ３において、推定された第２クラッチ９の温度が上限値となると、本来必要ではないクラッチ温度を下げる制御が実行されることとなる。このように本実施形態を用いない場合には、第２クラッチ９の温度が高くなっていないにもかかわらず、クラッチ温度を下げる制御を実行してしまう。

次に図４を用いて説明する。

時間ｔ０における変化は図３を用いて説明した場合と同じである。

時間ｔ１において、アクセルペダルが踏み込まれるとエンジントルクが大きくなると共に、第２クラッチ９は解放状態であり回転数制御を行わないため、エンジン回転速度が吹け上がる。そのため、第２クラッチ９の入力軸の入力トルクが大きくなると共に、第２クラッチ９の入力軸の回転速度が高くなりイナーシャトルクが大きくなる。式（１）では、入力トルクが大きくなり、イナーシャトルクも大きくなるので、推定クラッチトルクはさほど変化しない。しかし、指示トルクはアクセル開度に応じて大きくなり、指示クラッチトルクも大きくなるので、指示クラッチトルクと推定クラッチトルクとの偏差が大きくなる。また、第２クラッチ９は解放状態であって発熱していないにもかかわらず、指示トルクに基づいて推定される第２クラッチ９の温度は高くなる。

時間ｔ２において、指示クラッチトルクと推定クラッチトルクとの偏差が所定値よりも大きくなると、指示トルクに基づく温度推定制御を停止し、第２クラッチ９の温度がオイルパンの温度と同じ温度であると推定されるので、推定される第２クラッチ９の温度は低くなる。時間ｔ２以降は、指示トルクに基づく温度推定制御が停止されている間、第２クラッチ９が放熱していると推定する。

本実施形態を用いない場合には、図３に示す場合と同様に、指示トルクに基づいて推定した第２クラッチ９の温度が高くなるが、ここではエンジン回転速度が吹け上がる分、相対回転速度差が大きくなるので、推定される第２クラッチ９の温度上昇が図３に示す場合よりも早く、推定された第２クラッチ９の温度が早く上限値となり、本来必要ではないクラッチ温度を下げる制御が実行されることとなる。

本発明の実施形態の効果について説明する。

第２クラッチ９の指示トルクに基づいて第２クラッチ９の温度を推定する温度推定制御を行い、第２クラッチ９の指示トルクと第２クラッチ９の実トルクとが乖離する場合に、温度推定制御による第２クラッチ９の指示トルクに基づく温度推定を停止する。これにより、第２クラッチ９の指示トルクと実トルクとが乖離しているにもかかわらず指示トルクに基づく温度推定を継続することにより第２クラッチ９の温度が誤判定されることを防止することができ、例えば実際には第２クラッチ９の温度が高くないにもかかわらず、第２クラッチ９の温度が高いと推定され、本来必要ではないクラッチ温度を下げる制御が実行されることを防止することができる。

本実施形態の温度推定制御では、第２クラッチ９の推定クラッチトルクを用いずに第２クラッチ９の指示トルクを用いて第２クラッチ９の温度を算出している。これは、推定クラッチトルクを用いるよりも、指示トルクを用いて算出した方が、算出精度が良いためである。推定クラッチトルクは、計算によって求めるため、例えばフリクションの大きさなど第２クラッチ９毎のばらつきや、外乱の影響を受け、精度が悪くなる。指示トルクは、ばらつきによる誤差を解消して実トルクと一致するように学習制御することも可能であり、精度がよい。このように、指示トルクを用いて第２クラッチ９の温度を推定することで、第２クラッチ９の温度を正確に推定することができる。さらに、指示トルクのとおりの実トルクとなっているかどうかを推定クラッチトルクに基づいて判断することによって、指示トルクに基づく第２クラッチ９の温度推定の精度が悪化することを抑制することができる。

本実施形態では、第２クラッチ９の入力軸の入力トルクと第２クラッチ９の入力軸のイナーシャトルクとの偏差に基づいて推定クラッチトルクを算出し、指示クラッチトルクと推定クラッチトルクとの差が所定値よりも大きい場合に、温度推定制御による第２クラッチ９の指示トルクに基づく第２クラッチ９の温度推定を停止する。これにより、回転数制御が実行されてエンジン回転速度が吹け上がらず、エンジン回転速度の吹け上がりから第２クラッチ９が解放状態であることを判断できない場合でも、第２クラッチ９の指示トルクと第２クラッチ９の実トルクとが乖離していることを判断することができ、第２クラッチ９の温度推定を精度良く行うことができる。

例えば、エンジン回転速度が吹け上がったこと、またはエンジン回転速度の吹け上がりにより第２クラッチ９の相対回転速度が急増したことに基づいて、第２クラッチ９の指示トルクと実トルクとが乖離している状態（第２クラッチ９が解放状態）であると判断するロジックは、回転数制御を行っている場合には、エンジン回転速度が吹け上がることはないため、実際には第２クラッチ９の指示トルクと実トルクとが乖離している状態であるにもかかわらず、乖離している（解放状態である）と判断することができず、第２クラッチ９はトルクを伝達している、と誤判断してしまう。従って、この状態で指示トルクに基づく温度推定を継続すると、第２クラッチ９の温度が高いと推定され、本来必要ではないクラッチ温度を下げる制御が実行される。本実施形態では、このようにエンジン回転速度に基づいて第２クラッチ９の指示トルクと実トルクとの乖離状態を精度よく判断できない場合であっても、第２クラッチ９の温度を正確に推定することができ、本来必要がないクラッチ温度を下げる制御が実行されることを防止することができる。

本実施形態の温度推定制御では、第２クラッチ９の相対回転速度差が所定回転速度よりも大きい場合に、温度推定制御による第２クラッチ９の温度推定を停止する。第２クラッチ９に実際には油圧が供給されていない場合に運転者がアクセルを踏み込むと、第２クラッチ９の相対回転速度差が大きくなる（エンジン回転が吹け上がる）ため、相対回転速度差が所定回転速度よりも大きくなったときに指示トルクと実トルクとが乖離していると判断することができる。また、推定クラッチトルクに基づく指示トルクと実トルクとの乖離の判断に加えて、相対回転速度差に基づく判断を行うことで、指示トルクと実トルクとが乖離していることをさらに正確に判断することができる。そのため、第２クラッチ９の温度を正確に推定することができ、本来必要がないクラッチ温度を下げる制御が実行されることを防止することができる。

本実施形態では、相対回転速度差が上限回転速度よりも小さい場合またはアクセル開度が所定開度よりも小さい場合などの、第２クラッチ９がトルクを伝達していたとしても第２クラッチ９による発熱量が小さい場合は、第２クラッチ９の指示トルクに基づく温度推定を停止せず、温度推定制御によって第２クラッチ９の温度を推定する。発熱量が小さい場合は、第２クラッチ９がトルクを伝達していない解放状態で第２クラッチ９の指示トルクに基づく温度推定を継続したとしても、第２クラッチが劣化するような高熱であるとは推定されないので、指示トルクに基づく温度推定制御を停止せず、温度推定制御によって第２クラッチ９の温度を推定する。従って、上記（ｃ）、（ｄ）の判断を誤判断して指示トルクに基づく温度推定を誤って停止することを抑制することができ、温度推定制御を適切に停止することができる。

本実施形態では、指示トルクに基づく温度推定制御を停止した時に、第２クラッチ９の温度がオイルパンの温度と同じ温度であると推定する。これにより、第２クラッチ９の疑似状態が解消されて指示トルクに基づく温度推定制御を再開したときに、第２クラッチ９の温度が実際の温度よりも高く推定されて、本来必要ではないクラッチ温度を下げる制御が実行されることを防止することができる。

本実施形態では、温度推定制御を停止して第２クラッチ９の温度がオイルパンの温度と同じ温度であると推定した後に、指示トルクに基づく温度推定を停止している間、オイルパンの油温を下限値として、第２クラッチ９が放熱しているとみなして、第２クラッチ９の温度を推定する。これにより、第２クラッチ９の疑似状態が解消されて指示トルクに基づく温度推定制御を再開したときに、第２クラッチ９の温度が実際の温度よりも高く推定され、本来必要ではないクラッチ温度を下げる制御が実行されることを防止することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

上記実施形態では、指示トルクに基づく温度推定制御を停止した場合に、第２クラッチ９の温度がオイルパンの油温と同じ温度であると推定したが、シフトレバー操作時の第２クラッチ９の温度と同じ温度であると推定してもよい。例えばシフトレバーがＮレンジからＲレンジに変更されて第２クラッチ９を解放状態から締結状態へ切り換える場合には、インヒビタスイッチ１９の信号がＲレンジとなった時の第２クラッチ９の温度と同じ温度であると推定する。これにより、第２クラッチ９の疑似状態が解消されて指示トルクに基づく温度推定制御を再開したときに、本来必要ではないクラッチ温度を下げる制御が実行されることを抑制しつつ、第２クラッチ９の温度がオイルパンの油温と同じ温度であると推定する場合よりも、第２クラッチ９を保護するための制御を行われやすくすることができ、第２クラッチ９を安全に制御することができる。

また、指示トルクに基づく温度推定制御を停止した場合に、第２クラッチ９の温度が指示トルクに基づく温度推定制御を停止した時の温度と同じ温度であると推定してもよい。これにより、第２クラッチ９の温度をオイルパンの油温と同じ温度であると推定する場合などよりも、第２クラッチ９の疑似状態が解消されて指示トルクに基づく温度推定制御を再開したときに、第２クラッチ９を保護するための制御を行われやすくすることができ、第２クラッチ９を安全に制御することができる。

上記実施形態では、指示トルクに基づく温度推定制御を停止している間、オイルパンの温度を下限値として第２クラッチ９が放熱していると推定し、前回の制御によって推定した第２クラッチ９の温度から予め設定された値を減算して現在の第２クラッチ９の温度を推定したが、指示トルクに基づく温度推定制御を停止した時の温度が維持されると推定し、第２クラッチ９の温度を推定してもよい。これにより、第２クラッチ９の疑似状態が解消されて指示トルクに基づく温度推定制御を再開したときに、本来必要ではないクラッチ温度を下げる制御が実行されることを抑制しつつ、放熱していると推定する場合よりも、第２クラッチ９を保護するための制御を行われやすくすることができ、第２クラッチ９を安全に制御することができる。

また、指示トルクに基づく温度推定制御の停止している間、第２クラッチ９の推定クラッチトルクに基づいて第２クラッチ９の温度推定を行ってもよい。これにより、第２クラッチ９が放熱していると推定する場合などよりも、第２クラッチ９の疑似状態が解消されて指示トルクに基づく温度推定制御を再開したときに、第２クラッチ９を保護するための制御を行われやすくすることができ、第２クラッチ９を安全に制御することができる。

なお、温度推定制御を停止した時の温度推定と、第２クラッチ９の指示トルクに基づいた温度推定制御を停止した後の温度推定は、上記実施形態と上記した変形例とを組み合わせることも可能である。

上記実施形態では、第２クラッチ９が発熱するシーンとして、シフトレバーがＮレンジからＲレンジに変更される場合を一例として説明したが、変速によってクラッチを切り替える場合など、クラッチなどの摩擦締結要素がスリップ状態となり、発熱するようなシーンであればよい。

上記実施形態では、エンジン１とモータ/ジェネレータ６との間の第１クラッチ７が締結している場合について説明したが、第１クラッチ７が解放している場合やスリップ状態であるときに上記制御を行ってもよい。

上記実施形態では、シフトレバーが操作されて、インヒビタスイッチ１９からの信号と、マニュアルバルブ３１の位置とが一致しない疑似状態が発生し、第２クラッチ９の指示トルクと、実トルクとが乖離する場合について説明したが、極低温時など油温が下がり、油圧の応答が遅くなり、第２クラッチ９の指示トルクと、実トルクとが乖離する場合に上記制御を行ってもよい。この場合、油温が油圧の応答が遅くなる所定油温以下である場合に、第２クラッチ９の指示トルクと実トルクとが乖離すると判断してもよい。またバルブスティックなどによる不具合が生じて第２クラッチ９の指示トルクと実トルクとが乖離する場合に上記制御を行ってもよい。

上記実施形態では、第２クラッチ９の指示トルクと、第２クラッチ９の相対回転速度差とに基づいて第２クラッチ９の温度を推定する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、少なくとも第２クラッチ９の指示トルクに基づいて第２クラッチ９の温度を推定するものであればよい。

上記実施形態では、第２クラッチ９の指示クラッチトルクと推定クラッチトルクとの偏差を所定値と比較したが、第２クラッチ９の指示クラッチトルクと推定クラッチトルクとの偏差の絶対値と所定値とを比較してもよい。これにより、第２クラッチ９の指示クラッチトルクが推定クラッチトルクよりも低くなるように乖離する場合であっても、誤検知を抑制することができる。

上記実施形態では、疑似状態誤検知防止条件として、条件（ａ）、（ｂ）のいずれか一つを満たす場合に温度推定制御による温度推定を行っているが、条件（ａ）、（ｂ）を共に満たす場合にステップＳ１１１に進み、温度推定制御による温度推定を行い、条件（ａ）、（ｂ）のいずれか一つを満たさない場合にステップＳ１０５へ進んでもよい。

本願は２０１２年８月３１日に日本国特許庁に出願された特願２０１２−１９１５３６に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

本発明のある態様に係る自動変速機の制御装置は、駆動源から入力されるトルクの伝達トルクを作動油の油圧により連続的に変更可能な摩擦締結要素を有する自動変速機を制御する自動変速機の制御装置であって、摩擦締結要素に供給される作動油の油温を検出する油温検出手段と、摩擦締結要素の入出力回転速度差を検出する入出力回転速度差検出手段と、駆動源への駆動力要求に基づいて摩擦締結要素の伝達トルクの指示値を決定する指示値決定手段と、駆動源から入力されるトルクに基づいて、摩擦締結要素の伝達トルクの実行値を推定する伝達トルク実行値推定手段と、摩擦締結要素における熱負荷状態を、伝達トルクの指示値と摩擦締結要素の入出力回転速度差とに基づいて推定するトルク熱負荷推定手段と、伝達トルクの指示値と摩擦締結要素が実際に伝達している伝達トルクの実行値との乖離状態に基づいて、トルク熱負荷推定手段による熱負荷状態の推定を停止し、油温検出手段が検出した作動油の油温に基づいて熱負荷状態を推定する油温熱負荷推定手段と、を備える

本発明の別の態様に係る自動変速機の制御方法は、駆動源から入力されるトルクの伝達トルクを作動油の油圧により連続的に変更可能な摩擦締結要素を有する自動変速機を制御する自動変速機の制御方法であって、駆動源への駆動力要求に基づいて摩擦締結要素の伝達トルクの指示値を決定し、駆動源から入力されるトルクに基づいて、摩擦締結要素の伝達トルクの実行値を推定し、摩擦締結要素における熱負荷状態を、伝達トルクの指示値と摩擦締結要素の入出力回転速度差とに基づいて推定し、伝達トルクの指示値と摩擦締結要素が実際に伝達している伝達トルクの実行値との乖離状態に基づいて、熱負荷状態の推定を停止し、作動油の油温に基づいて熱負荷状態を推定する。

これらの態様によると、伝達トルクの指示値と伝達トルクの実行値との乖離状態に基づいて熱負荷状態の推定を停止し、作動油の油温に基づいて熱負荷状態を推定するので、熱負荷状態が誤判定されることを抑制することができる。

Claims (13)

1. 伝達トルクを連続的に変更可能な摩擦締結要素を有する自動変速機を制御する自動変速機の制御装置であって、
   前記摩擦締結要素における熱負荷状態を前記伝達トルクの指示値に基づいて推定する第１熱負荷推定手段と、
   前記伝達トルクの指示値と前記摩擦締結要素が実際に伝達している伝達トルクの実行値との乖離状態に基づいて前記熱負荷状態の推定を停止する推定停止手段と、を備える自動変速機の制御装置。
2. 請求項１に記載の自動変速機の制御装置であって、
   前記摩擦締結要素の入力軸の回転速度を検出する第１回転速度検出手段と、
   前記入力軸に入力されるトルクと、単位時間における前記入力軸の回転速度の変化量に基づく前記入力軸のイナーシャトルクとの差に基づいて前記伝達トルクの推定値を算出するトルク算出手段と、を備え、
   前記推定停止手段は、前記伝達トルクの指示値と前記伝達トルクの推定値との差が所定値よりも大きい場合に前記第１熱負荷推定手段による前記熱負荷状態の推定を停止する自動変速機の制御装置。
3. 請求項１または２に記載の自動変速機の制御装置であって、
   前記摩擦締結要素の入力軸の回転速度を検出する第１回転速度検出手段と、
   前記摩擦締結要素の出力軸の回転速度を検出する第２回転速度検出手段と、を備え、
   前記推定停止手段は、前記入力軸と前記出力軸との回転速度差が第１所定回転速度よりも大きい場合に前記熱負荷状態の推定を停止する自動変速機の制御装置。
4. 請求項１から３のいずれか一つに記載の自動変速機の制御装置であって、
   前記推定停止手段は、前記摩擦締結要素の発熱量が所定発熱量よりも小さい場合は前記熱負荷状態の推定を停止しない自動変速機の制御装置。
5. 請求項４に記載の自動変速機の制御装置であって、
   前記摩擦締結要素の入力軸の回転速度を検出する第１回転速度検出手段と、
   前記摩擦締結要素の出力軸の回転速度を検出する第２回転速度検出手段と、を備え、
   前記推定停止手段は、前記入力軸と前記出力軸との回転速度差が、第２所定回転速度よりも小さい場合は前記熱負荷状態の推定を停止しない自動変速機の制御装置。
6. 請求項４または５に記載の自動変速機の制御装置であって、
   アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段を備え、
   前記推定停止手段は、前記アクセル開度が、所定開度よりも小さい場合は前記熱負荷状態の推定を停止しない自動変速機の制御装置。
7. 請求項１から６のいずれか一つに記載の自動変速機の制御装置であって、
   前記自動変速機のオイルパンの油温を検出する油温検出手段と、
   前記推定停止手段によって前記熱負荷状態の推定を停止した場合には、推定停止時の前記熱負荷状態を前記オイルパンの油温と同じ状態であると推定する第２熱負荷推定手段と、を備える自動変速機の制御装置。
8. 請求項１から６のいずれか一つに記載の自動変速機の制御装置であって、
   前記推定停止手段によって前記熱負荷状態の推定を停止した場合には、推定停止時の前記熱負荷状態を、前記摩擦締結要素を解放状態から締結状態へ切り換えた時の前記摩擦締結要素の前記熱負荷状態と同じ状態であると推定する第２熱負荷推定手段と、を備える自動変速機の制御装置。
9. 請求項１から６のいずれか一つに記載の自動変速機の制御装置であって、
   前記推定停止手段によって前記熱負荷状態の推定を停止した場合には、推定停止時の前記熱負荷状態を推定停止時に前記第１熱負荷推定手段によって推定した前記熱負荷状態と同じ状態であると推定する第２熱負荷推定手段を備える自動変速機の制御装置。
10. 請求項７から９のいずれか一つに記載の自動変速機の制御装置であって、
    前記推定停止手段によって前記第１熱負荷推定手段による前記熱負荷状態の推定を停止している場合に、前記摩擦締結要素が放熱しているとみなし、オイルパンの油温に相当する熱負荷状態を下限として前記熱負荷状態を推定する第３熱負荷推定手段を備える自動変速機の制御装置。
11. 請求項７から９のいずれか一つに記載の自動変速機の制御装置であって、
    前記推定停止手段によって前記第１熱負荷推定手段による前記熱負荷状態の推定を停止している場合に、前記第２熱負荷推定手段によって推定した前記熱負荷状態が維持されると推定する第３熱負荷推定手段を備える自動変速機の制御装置。
12. 請求項７から９のいずれか一つに記載の自動変速機の制御装置であって、
    前記摩擦締結要素の入力軸の回転速度を検出する第１回転速度検出手段と、
    前記入力軸に入力されるトルクと、単位時間における前記入力軸の回転速度の変化量に基づく前記入力軸のイナーシャトルクとの差に基づいて前記伝達トルクの推定値を算出するトルク算出手段と、
    前記推定停止手段によって前記第１熱負荷推定手段による前記熱負荷状態の推定を停止している場合に、前記伝達トルクの推定値に基づいて前記熱負荷状態を推定する第３熱負荷推定手段とを備える自動変速機の制御装置。
13. 伝達トルクを連続的に変更可能な摩擦締結要素を有する自動変速機を制御する自動変速機の制御方法であって、
    前記摩擦締結要素における熱負荷状態を前記伝達トルクの指示値に基づいて推定し、
    前記伝達トルクの指示値と前記摩擦締結要素が実際に伝達している伝達トルクの実行値との乖離状態に基づいて前記熱負荷状態の推定を停止する自動変速機の制御方法。

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