WO2019078037A1 - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

自動変速機の変速制御装置は、締結側摩擦要素の締結油圧室に供給される締結油圧を制御する締結制御部と、締結油圧を検出する油圧検出部と、前記締結油圧の供給が開始されてから締結側摩擦要素の締結が開始されるまでの締結油圧の上昇特性に基づいて、変速中の締結油圧の予測値を算出し、該予測値を基準油圧として設定する基準設定部と、変速中に油圧検出部により検出される油圧と前記基準油圧との差分に基づいて、締結側摩擦要素の締結開始時点を検出する締結開始検出部と、を備える。

Description

自動変速機の変速制御装置

　本発明は、車両に搭載される自動変速機の変速制御装置に関する。

　一般に、自動車等の車両に搭載される有段式の自動変速機は、複数のプラネタリギヤ機構とクラッチ及びブレーキなどの複数の摩擦要素とを有する変速機構を備える。この種の自動変速機では、複数の摩擦要素が選択的に締結されることにより、各プラネタリギヤ機構を経由する動力伝達経路が切り換えられ、これにより、車両の運転状態に応じた所定の変速段が形成される。

　自動変速機の摩擦要素は、通例、複数の摩擦板と、これらの摩擦板を押圧して締結させるピストンと、ピストンを締結方向に押圧する油圧が供給される締結油圧室とを備える。この種の摩擦要素は、締結油圧室に対する油圧の給排によって、締結ないし解放される。

　有段式の自動変速機では、通例、複数の摩擦要素が締結されることで各変速段が形成され、変速の際には、いわゆる摩擦要素の掛け替えが行われる。摩擦要素の掛け替えでは、締結状態にある１つの摩擦要素（以下、「解放側摩擦要素」という）が解放され、解放状態にある１つの摩擦要素（以下、「締結側摩擦要素」という）が締結される。

　解放側摩擦要素の締結油圧室から作動油を排出させる解放制御と、締結側摩擦要素の締結油圧室に作動油を供給する締結制御とは、タイミングを合わせて行われる。解放制御における油圧低下タイミングに対して、締結制御における油圧上昇タイミングが遅れると、一時的にニュートラル状態になり、これにより、エンジン回転数が一時的に急上昇する所謂吹き上がり現象が生じ得る。逆に、解放制御における油圧低下タイミングが遅れると、一時的にインターロック状態になり、これにより、出力トルクが一時的に低下する所謂引き込み感が生じ得る。このような不具合を回避するために、変速時には、解放制御及び締結制御の各タイミングを緻密に制御することが要求される。

　特許文献１に開示されているように、締結制御では、通例、締結の迅速化と締結ショック（締結時に生じるショック）の抑制との両立を図るために、プリチャージ工程、油圧保持工程、及び昇圧工程がこの順で行われる。

　プリチャージ工程では、締結側摩擦要素の締結油圧室に供給される締結油圧が速やかに立ち上がるように制御され、これにより、締結油圧室に作動油が速やかに充満される。油圧保持工程では、プリチャージ工程が完了してから摩擦板同士の圧接が開始されるまで（つまり実質的な締結の開始まで）の所定期間、締結油圧の上昇が抑制される。これにより、摩擦板同士の圧接が緩やかに開始されて、締結ショックが抑制される。昇圧工程は、摩擦板同士の圧接と共に開始される。昇圧工程では、締結油圧、及び、摩擦板同士の圧接力（締結力）が次第に上昇し、やがて、締結が完了する。

　また、特許文献１には、変速時の昇圧工程において、締結油圧が所定圧まで上昇するタイミングを検出し、このタイミングに基づいて、次回の変速時における締結制御のタイミングを補正する技術が開示されている。

　より具体的に、特許文献１の制御では、締結油圧が所定圧以上であるときにオンになる油圧スイッチが用いられ、この油圧スイッチがオンになるタイミングと、締結油圧の予測値が所定圧まで上昇するタイミングとのずれが検出される。そして、このずれの大きさに基づいて、実際の締結油圧の上昇タイミングを予測値の上昇タイミングに近づけるように、次回の変速時における締結制御のタイミングが補正される。

　ところで、近年の自動変速機の多段化等に応じて、変速時の油圧制御の精度向上に対する要求はますます高まっている。かかる要求に応えるため、本願発明者は、変速時の締結開始時点を検出し、この検出タイミングに基づいて変速制御の精度向上を図ることを検討している。

　かかる変速制御の実現を図る上で、上記のように油圧スイッチを用いる特許文献１の技術には、以下のような課題が残されている。

　一般に、締結側摩擦要素では、摩擦板の摩耗等により、締結油圧室の容積（クラッチボリューム）が経時的に増大する。そのため、締結に必要なピストンのストローク、及び、締結に必要な作動油の流量も経時的に増大する。また、締結油圧室の容積等には、そもそも自動変速機間の個体差が存在する。

　一方で、特許文献１に開示されているような油圧スイッチの検出結果を利用した締結制御の補正は、油圧スイッチがオンになった時点で摩擦板同士の圧接（実質的な締結）が開始されていることを前提として行われるものである。上述した自動変速機間の個体差及び経年変化に関わらず、確実に締結が開始されているタイミングで油圧スイッチをオンにさせるためには、油圧スイッチがオンになるときの油圧を高めに設定する必要がある。

　このような事情から、特許文献１の制御では、締結が開始されたときから油圧スイッチがオンになるまでに相当の時間が経過していることになる。そのため、締結開始時点を精度よく検出する上で改善の余地がある。

特許第５７６１３３７号公報

　そこで、本発明は、締結開始時点の検出精度を高めることにより変速制御の精度を向上させることを課題とする。

　前記課題を解決するためのものとして、本発明は、変速の開始時点で締結状態にあり且つ変速の終了までに解放される解放側摩擦要素と、変速の開始時点で解放状態にあり且つ変速の終了までに締結される締結側摩擦要素とを備えた自動変速機の変速を制御する装置であって、前記締結側摩擦要素の締結油圧室に供給される締結油圧を制御する締結制御部と、前記締結油圧を検出する油圧検出部と、前記締結油圧室に対し前記締結油圧の供給が開始されてから前記締結側摩擦要素の締結が開始されるまでの前記締結油圧の上昇特性に基づいて、前記変速中の前記締結油圧の予測値を算出し、該予測値を基準油圧として設定する基準設定部と、前記変速中に前記油圧検出部により検出される油圧と前記基準油圧との差分に基づいて、前記締結側摩擦要素の締結開始時点を検出する締結開始検出部と、を備えたことを特徴とするものである。

本発明の実施形態に係る自動変速機の変速制御装置を示す制御システム図である。 自動変速機の各摩擦要素の締結油圧室への油圧供給経路を示す図である。 締結制御の流れの一例を示すフローチャートである。 補正制御の流れの一例を示すフローチャートである。 変速中における油圧の推移の一例を示すタイムチャートである。 締結制御中における締結油圧の上昇特性の一例を示す制御マップである。 締結油圧に関する指示圧及び予測油圧間の差圧と、締結油圧室へ流入する作動油の流量との関係の一例を示す制御マップである。

　以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。

［全体構成］
　図１に示すように、本実施形態に係る自動変速機の変速制御装置１は、自動変速機（図示せず）の油圧制御に用いられる油圧制御装置１０と、油圧制御装置１０の動作を制御するコントロールユニット５０とを備えている。油圧制御装置１０は、後述する複数の油圧制御弁２０（２０Ａ，２０Ｂ）を含む。

　本実施形態における自動変速機は、有段式の変速機構を備える。変速機構は、複数のプラネタリギヤ機構（図示せず）と、クラッチ及びブレーキなどの複数の摩擦要素３０（図２）とを備える。この自動変速機では、複数の摩擦要素３０が選択的に締結されることにより、各プラネタリギヤ機構を経由する動力伝達経路が切り換えられ、これにより、車両の運転状態に応じた所定の変速段が形成される。

　図２に示すように、複数の摩擦要素３０を代表する２つの摩擦要素を３０Ａ，３０Ｂとする。各摩擦要素３０Ａ，３０Ｂは、それぞれ、摩擦板（図示せず）と、摩擦板を押圧して締結させるピストン（図示せず）と、ピストンを締結方向に押圧する油圧が供給される締結油圧室１２Ａ，１２Ｂとを有している。各摩擦要素３０Ａ，３０Ｂは、締結油圧室１２Ａ，１２Ｂに対する油圧の給排によって締結ないし解放される。

　一方の摩擦要素３０Ａの締結油圧室１２Ａには、油圧供給油路１４Ａを通じて作動油が供給される。同様に、他方の摩擦要素３０Ｂの締結油圧室１２Ｂには、油圧供給油路１４Ｂを通じて作動油が供給される。各油圧供給油路１４Ａ，１４Ｂには、油圧源としてのオイルポンプ１６により生成された油圧が油圧回路１８を介して供給される。

　油圧供給油路１４Ａ（１４Ｂ）上には、油圧制御弁２０Ａ（２０Ｂ）及び油圧センサ４５Ａ（４５Ｂ）が設けられている。すなわち、一方の摩擦要素３０Ａ用の油圧供給油路１４Ａ上に、油圧制御弁２０Ａ及び油圧センサ４５Ａが設けられ、他方の摩擦要素３０Ｂ用の油圧供給油路１４Ｂ上に、油圧制御弁２０Ｂ及び油圧センサ４５Ｂが設けられている。

　油圧制御弁２０Ａ（２０Ｂ）は、摩擦要素３０Ａ（３０Ｂ）の締結油圧室１２Ａ（１２Ｂ）に供給される締結油圧を制御する。油圧制御弁２０Ａ（２０Ｂ）は、例えばリニアソレノイドバルブである。油圧センサ４５Ａ（４５Ｂ）は、油圧供給油路１４Ａ（１４Ｂ）における油圧制御弁２０Ａ（２０Ｂ）と締結油圧室１２Ａ（１２Ｂ）との間に設けられ、締結油圧室１２Ａ（１２Ｂ）に供給される油圧の大きさを検出する。

　なお、以下では、摩擦要素３０Ａ，３０Ｂを含む複数の摩擦要素を特に区別せずに指すときは、単に摩擦要素３０ということがある。このことは、油圧制御弁２０Ａ，２０Ｂ及び油圧センサ４５Ａ，４５Ｂでも同様である（つまり、単に油圧制御弁２０、油圧センサ４５ということがある）。

　図１に戻って、コントロールユニット５０は、例えばマイクロプロセッサを主要部として構成されている。すなわち、コントロールユニット５０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、ＲＡＭ及びＲＯＭを含むメモリと、入出力インターフェース回路とを備えている。

　コントロールユニット５０には、種々のセンサからの信号が入力される。例えば、車両の速度を検出する車速センサ４１と、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ４２と、トルクコンバータのタービン（変速機構の入力軸）の回転数を検出するタービン回転数センサ４３と、自動変速機の油圧制御に用いられる作動油の温度を検出する油温センサ４４と、上述した油圧センサ４５とが、コントロールユニット５０と電気的に接続されており、これらのセンサ４１～４５により検出された情報が電気信号としてコントロールユニット５０に入力される。なお、油圧センサ４５は、請求項にいう「油圧検出部」に相当する。

　なお、上記センサ４１～４５以外にも、自動変速機のシフトレンジを検出するレンジセンサや、ブレーキペダルの踏み込みを検出するブレーキスイッチ等の各種機器からの信号がコントロールユニット５０に入力されるようにしてもよい。

　コントロールユニット５０は、上記各種センサからの入力信号に基づき、油圧制御装置１０に制御信号を出力して、自動変速機を制御する。例えば、コントロールユニット５０は、自動変速機の変速制御として、車速センサ４１によって検出される車速と、アクセル開度センサ４２によって検出されるアクセル開度と、所定の変速マップとに基づいて、目標変速段を決定し、決定した目標変速段が達成されるように油圧制御装置１０（各摩擦要素３０用の油圧制御弁２０）を制御する。

　目標変速段への変速（変速制御）が行われるときは、いわゆる摩擦要素３０の掛け替えが行われる。すなわち、変速開始時に締結状態にある特定の摩擦要素３０（解放側摩擦要素）が解放され、かつ変速開始時に解放状態にある特定の摩擦要素３０（締結側摩擦要素）が締結されるように、各油圧制御弁２０が制御される。

　以下では、図２に示した摩擦要素３０Ａを締結側摩擦要素、摩擦要素３０Ｂを解放側摩擦要素として説明することにする。この場合、上記変速制御としては、変速開始時に締結状態にある解放側摩擦要素３０Ｂを解放するために当該摩擦要素３０Ｂの締結油圧室１２Ｂの油圧が低下するように油圧制御弁２０Ｂを駆動する制御と、変速開始時に解放状態にある締結側摩擦要素３０Ａを締結するために当該摩擦要素３０Ａの締結油圧室１２Ａの油圧が上昇するように油圧制御弁２０Ａを駆動する制御とが並行して実行される。ここで、各変速段を達成するために締結または解放される摩擦要素の組合せは変速段によって異なる。このため、締結側摩擦要素３０Ａ及び解放側摩擦要素３０Ｂは、それぞれ特定の摩擦要素に限定されるわけではなく、変速段に応じて、自動変速機に含まれる複数の摩擦要素の中で適宜切り替わるものである。

　コントロールユニット５０は、締結側摩擦要素３０Ａを制御する締結制御部５１と、解放側摩擦要素３０Ｂを制御する解放制御部５２と、各摩擦要素３０Ａ，３０Ｂの締結油圧室１２Ａ，１２Ｂの容積（以下、「クラッチボリューム」ともいう）を含む各種情報を記憶する記憶部５３と、記憶部５３に記憶されたクラッチボリュームの情報を補正する容積補正部５４とを機能的に備えている。

　締結制御部５１は、記憶部５３に記憶されたクラッチボリュームに基づいて、締結側摩擦要素３０Ａの締結油圧室１２Ａに供給される締結油圧を制御する（以下、これを「締結制御」ともいう）。締結制御は、油圧制御弁２０Ａの開度を制御することで行われる。締結制御では、プリチャージ工程、油圧保持工程、及び昇圧工程がこの順で行われる。このため、締結制御部５１は、プリチャージ工程を制御するプリチャージ制御部６１と、油圧保持工程を制御する油圧保持制御部６２と、昇圧工程を制御する昇圧制御部６３とを機能的に備えている。

　プリチャージ制御部６１は、プリチャージ工程のときに、締結油圧室１２Ａに作動油を速やかに充満させるべく、締結油圧が速やかに上昇するように油圧制御弁２０Ａを制御する。プリチャージ制御部６１は、プリチャージ工程の長さ（以下、「プリチャージ時間Ｔｐ」（図５参照）ともいう）を制御可能であり、これにより、プリチャージ工程後における締結側摩擦要素３０Ａの締結開始タイミングが制御される。

　プリチャージ制御部６１は、次回の締結制御時におけるプリチャージ時間Ｔｐを延長又は短縮させるように補正する補正制御を行う。この補正制御は、例えば、締結制御毎に行われるが、必ずしも毎回行われなくてもよい。補正制御の制御動作については、後に説明する。

　補正制御を行うために、プリチャージ制御部６１は、基準設定部７１及び締結開始検出部７２を機能的に有する。また、基準設定部７１は、第１推定部８１及び第２推定部８２を機能的に有する。基準設定部７１、締結開始検出部７２、第１推定部８１、及び第２推定部８２の各構成については、図３に示す締結制御の制御動作及び図４に示す補正制御の制御動作の流れと共に後で説明する。

　油圧保持制御部６２は、油圧保持工程のときに締結油圧の上昇が抑制されるように油圧制御弁２０Ａを制御する。油圧保持工程は、プリチャージ工程終了時点から締結側摩擦要素３０Ａの締結開始時点までの期間に行われる。本実施形態において、油圧保持工程の長さ（以下、「油圧保持時間Ｔｈ」（図５参照）ともいう）は、所定の目標時間に設定される。ただし、実際の油圧保持工程の長さ（以下、「実時間Ｔ」ともいう）は、締結開始時点のずれに応じて、目標時間Ｔｈよりも長くなったり短くなったりする。

　油圧保持工程において、締結油圧は、緩やかに上昇されてもよいし、一定圧に維持されてもよい。油圧保持工程により締結油圧の上昇が抑制された状態で締結側摩擦要素３０Ａの締結が開始されることで、締結ショックが抑制される。

　昇圧制御部６３は、昇圧工程のときに締結油圧が上昇するように油圧制御弁２０Ａを制御する。昇圧工程では、締結油圧の上昇に応じて、締結側摩擦要素３０Ａの締結力（摩擦板同士の圧接力）が上昇する。なお、昇圧工程において、締結側摩擦要素３０Ａの締結完了直前には、締結油圧室１２Ａへの作動油の供給流量が減少されるように締結油圧が制御されてもよい。これにより、締結完了時のショックが抑制される。

　解放制御部５２は、解放側摩擦要素３０Ｂの締結油圧室１２Ｂから作動油が排出されるように、当該締結油圧室１２Ｂの油圧Ｒｏ（図５参照）を制御する（以下、これを「解放制御」ともいう）。解放制御は、解放側摩擦要素３０Ｂに対応する油圧制御弁２０Ｂの開度を制御することで行われる。

　解放制御では、例えば、解放側摩擦要素３０Ｂの締結油圧室１２Ｂの油圧を緩やかに低下させる解放準備工程と、締結油圧室１２Ｂから作動油を速やかに排出させるように油圧を急低下させる解放実施工程とがこの順で行われる。解放準備工程は、締結制御のプリチャージ工程及び油圧保持工程と並行して行われる。解放実施工程は、締結制御の昇圧工程と並行して行われる。

　解放実施工程は、締結制御における締結開始時点（油圧保持工程が終了し、昇圧工程が開始されるタイミング）に応じた適切なタイミングで開始される。これにより、変速中における一時的なインターロック状態及び一時的なニュートラル状態が回避される。

　記憶部５３に記憶されるクラッチボリュームの情報は、容積補正部５４による補正によって適宜更新される。容積補正部５４は、変速時において、締結側摩擦要素３０Ａのクラッチボリュームを補正し、この補正後のクラッチボリュームを記憶部５３に記憶させる。容積補正部５４による締結側摩擦要素３０Ａのクラッチボリュームの補正は、例えば、締結制御が行われる度に行われるが、必ずしも毎回行われなくてもよい。

　容積補正部５４による具体的な補正方法については、図３に示す締結制御の制御動作及び図４に示す補正制御の制御動作の流れと共に後に説明する。

［締結制御の制御動作］
　主に図３に示すフローチャートを参照しながら、締結制御部５１による締結制御の詳細を説明する。

　先ず、ステップＳ１では、締結制御に関連する各種情報が読み込まれる。ステップＳ２では、変速指令の有無が判定される。ステップＳ２の判定の結果、変速指令が出されていることが確認されると、ステップＳ３において、締結側摩擦要素３０Ａの締結油圧の目標値（指令値）である指示圧Ｐｏが設定される。

　図５に示すように、指示圧Ｐｏは、変速指令が出された時点ｔ０から時点ｔ１までのプリチャージ工程と、時点ｔ１から時点ｔ２までの油圧保持工程と、時点ｔ２以降の昇圧工程とで、それぞれ異なる値に設定される。プリチャージ工程（時点ｔ０から時点ｔ１まで）における指示圧Ｐｏは、プリチャージ工程の開始後に直ちに所定のピーク値まで立ち上がるように設定される。油圧保持工程（時点ｔ１から時点ｔ２まで）における指示圧Ｐｏは、プリチャージ工程における指示圧Ｐｏのピーク値よりも低い値で安定するように設定される。昇圧工程（時点ｔ２以降）における指示圧Ｐｏは、油圧保持工程における指示圧Ｐｏよりも十分に高い目標油圧まで継続的に上昇するように設定される。各工程の長さ及び指示圧Ｐｏの大きさは、記憶部５３に記憶されたクラッチボリュームに基づいて設定される。

　プリチャージ工程における指示圧Ｐｏのピーク値は、例えば、予め定められた固定値に設定される。プリチャージ時間Ｔｐは、同じ摩擦要素について最後に行われた補正制御（図３のステップＳ６、及び図４参照）により補正された時間に設定される。補正制御の構成については後に説明する。

　油圧保持工程における指示圧Ｐｏは、プリチャージ工程における指示圧Ｐｏのピーク値に比べて低い値（例えば当該ピーク値の半分程度の値）になるように、且つ、緩やかに上昇するか又は一定に推移するように設定される。油圧保持工程における指示圧Ｐｏ及び油圧保持時間Ｔｈは、それぞれ予め定められた固定値に設定される。

　昇圧工程における指示圧Ｐｏは、油圧保持工程に比べて急激な速度で上昇し、且つ途中で上昇速度が低下するように設定される。締結完了時の指示圧Ｐｏ（つまり締結油圧室１２Ａの最終的な目標圧力）は、例えばアクセル開度センサ４２及びタービン回転数センサ４３の出力値に基づいて、締結側摩擦要素３０Ａの伝達トルク等に応じた値に設定される。

　図３に戻って、ステップＳ４では、基準設定部７１により基準油圧Ｐｙが設定される。基準油圧Ｐｙは、後述する補正制御（図３のステップＳ６、及び図４参照）において利用されるものであり、第１推定部８１により推定される締結油圧の予測値（以下、「予測油圧Ｐｘ」ともいう）に基づいて設定される。

　予測油圧Ｐｘは、締結側摩擦要素３０Ａの締結制御中における締結油圧の上昇特性に基づいて推定される。図６は、締結側摩擦要素３０Ａの締結制御中における締結油圧の上昇特性の一例を示す制御マップである。より具体的に、図６の制御マップは、締結制御中に締結側摩擦要素３０Ａの締結油圧室１２Ａに供給される作動油の積算流量Ｑ１と、予測油圧Ｐｘとの関係を規定している。

　図６に示す制御マップにおいて、予測油圧Ｐｘの上昇曲線は、積算流量Ｑ１が所定量ｑ１に達する時点に対応する位置に変曲点を有している。すなわち、予測油圧Ｐｘの上昇特性は、積算流量Ｑ１が所定量ｑ１未満であるときの第１の特性と、積算流量Ｑ１が所定量ｑ１以上であるときの第２の特性とに分かれている。

　積算流量Ｑ１が所定量ｑ１に達する時点は、締結側摩擦要素３０Ａの締結が開始される時点に相当する。すなわち、第１の特性は、締結制御（締結油圧の供給）が開始されたときから締結側摩擦要素３０Ａの締結が開始されるときまでの締結油圧の上昇特性である。この第１の特性に対応する期間中、作動油に作用する抵抗は、主として流動抵抗（作動油が油路を流動する際に生じる抵抗）である。一方、第２の特性は、締結側摩擦要素３０Ａの締結が開始されたときから締結制御が完了するときまでの締結油圧の上昇特性である。この第２の特性に対応する期間中、作動油に作用する抵抗には、上記流動抵抗だけでなく、剛体である摩擦板から受ける抵抗（反力）も含まれる。このため、第２の特性における締結油圧の上昇速度は、第１の特性における上昇速度よりも速くなる。

　第１推定部８１は、図６に示される第１の特性に基づいて、積算流量Ｑ１が所定量ｑ１未満であるときの第１予測油圧Ｐｘ１を逐次算出し、図６に示される第２の特性に基づいて、積算流量Ｑ１が所定量ｑ１以上であるときの第２予測油圧Ｐｘ２を逐次算出する。第１推定部８１は、第１予測油圧Ｐｘ１及び第２予測油圧Ｐｘ２を算出するために、締結制御中における積算流量Ｑ１の推移を調べる。

　積算流量Ｑ１の推移は、例えば図７に示す制御マップに基づき調べられる。図７は、積算流量Ｑ１が所定量ｑ１（図６参照）に達するまでの作動油の流量特性を示すマップであり、第１の特性に対応する期間中の締結油圧（つまり第１予測油圧Ｐｘ１）を算出するのに用いられる。より具体的に、図７の制御マップには、指示圧Ｐｏと第１予測油圧Ｐｘ１との差圧（Ｐｏ－Ｐｘ１）と、締結油圧室１２Ａに流入する作動油の単位時間当たりの流量ΔＱ１との関係が規定されている。図７に示すように、単位時間当たりの流量ΔＱ１は、差圧（Ｐｏ－Ｐｘ１）が大きいほど、つまり指示圧Ｐｏに対し第１予測油圧Ｐｘ１が低いほど、多くなるように設定されている。

　締結制御の開始時、第１予測油圧Ｐｘ１はゼロである。そのため、締結制御の開始時、指示圧Ｐｏと第１予測油圧Ｐｘ１との差圧（Ｐｏ－Ｐｘ１）は、締結油圧の指示圧Ｐｏに等しい。このため、締結制御の開始時は、締結油圧の指示圧Ｐｏが差圧として図７の制御マップに当てはめられ、この差圧（＝Ｐｏ）に対応する流量ΔＱ１がそのまま積算流量Ｑ１として算出される。そして、これにより得られた積算流量Ｑ１と、図６に示す制御マップとに基づいて、締結制御の開始直後の第１予測油圧Ｐｘ１が算出される。

　その後は、上記のようにして算出された第１予測油圧Ｐｘ１、指示圧Ｐｏ、及び図７の制御マップに基づいて流量ΔＱ１が算出され、この流量ΔＱ１が直前の積算流量Ｑ１に加算されることで、積算流量Ｑ１が更新される。続いて、更新後の積算流量Ｑ１と、図６に示す制御マップとに基づいて、第１予測油圧Ｐｘ１が更新される。このような一連の計算は、積算流量Ｑ１が所定量ｑ１に達するまで繰り返され、これにより、第１予測油圧Ｐｘ１の推移が算出される。

　第２予測油圧Ｐｘ２の推移は、図７に示す制御マップとは別の流量特性マップを用いて、上記の第１予測油圧Ｐｘ１の推移と同様の方法で算出される。これにより、第１予測油圧Ｐｘ１及び第２予測油圧Ｐｘ２からなる予測油圧Ｐｘの推移が得られる。

　第２推定部８２は、第１推定部８１によって算出された第１予測油圧Ｐｘ１に基づいて、基準油圧Ｐｙを算出する。第２推定部８２による基準油圧Ｐｙの算出は、締結側摩擦要素３０Ａの締結が開始された後であっても、つまり積算流量Ｑ１が所定量ｑ１（図６参照）に到達した後であっても、締結油圧の上昇特性が変わらず、第１の特性に従って締結油圧が上昇するという仮定に基づいて行われる。すなわち、締結側摩擦要素３０Ａの締結開始直前における締結油圧の上昇速度が、締結制御完了時まで維持されるとの仮定の下で、基準油圧Ｐｙが算出される。

　言い換えると、第２推定部８２は、第１の特性のみに基づいて、締結制御の開始時から完了時までの締結油圧の予測値Ｐｙを算出する。すなわち、予測値Ｐｙの算出にあたっては、積算流量Ｑ１が所定量ｑ１未満であるときだけでなく、所定量ｑ１以上であるときにも、図６及び図７の制御マップを用いた第１予測油圧Ｐｘ１の算出方法と同様の方法が採用される。第２推定部８２は、このようにして算出された予測値を基準油圧Ｐｙとして設定する。

　図５に示すように、基準設定部７１の第２推定部８２によって設定された基準油圧Ｐｙは、締結開始以前において、実際の締結油圧（以下、「実油圧」ともいう）と略一致するように設定されることが好ましい。締結開始以前における実油圧Ｐと基準油圧Ｐｙとの一致を図るために、第１推定部８１は、上述した第１予測油圧Ｐｘ１（図６参照）の大きさ及び上昇速度を、油圧センサ４５Ａ（図２参照）によって検出される実油圧Ｐに略一致させるように適宜補正する。

　再び図３に戻って、ステップＳ５では、ステップＳ３で設定された指示圧Ｐｏに従って、締結側摩擦要素３０Ａの締結油圧室１２Ａに供給される締結油圧が制御される（締結制御）。具体的には、指示圧Ｐｏに従って締結油圧が上昇するように油圧制御弁２０Ａが制御される。

　ただし、図５に示すように、実油圧Ｐは、指示圧Ｐｏよりも遅れて上昇する。したがって、締結制御が完了するまで（締結側摩擦要素３０Ａが完全締結されるまで）、実油圧Ｐが指示圧Ｐｏよりも低くなる状態が継続される。

　図３に示すように、ステップＳ５における締結制御の実行中は、ステップＳ６による補正制御が実行される。

［補正制御］
　以下、図４に示すフローチャートを参照しながら、補正制御（Ｓ６）の詳細について説明する。

　先ず、ステップＳ１１では、油圧センサ４５Ａ（図２参照）により実油圧Ｐが検出される。また、ステップＳ１２では、ステップＳ１１で検出された実油圧Ｐと、図３のステップＳ４で設定された基準油圧Ｐｙとの差圧ΔＰ（Ｐ－Ｐｙ）が、所定値Ｐ１以上であるか否かが判定される。

　ステップＳ１２の処理は、締結側摩擦要素３０Ａの締結開始時に締結油圧の上昇特性が変化する（第１の特性から上昇速度の速い第２の特性に変化する）ことを利用して、基準油圧Ｐｙと実油圧Ｐとの差分から締結側摩擦要素３０Ａの締結が開始されたか否かを検出する処理である。したがって、ステップＳ１２における所定値Ｐ１は、締結側摩擦要素３０Ａの締結開始を判定する精度を保証し得る限度において極力低い値に設定される。

　ステップＳ１２の判定の結果、実油圧Ｐと基準油圧Ｐｙとの差圧ΔＰ（Ｐ－Ｐｙ）が所定値Ｐ１以上に達すると、ステップＳ１３において、締結開始検出部７２は、差圧ΔＰ（Ｐ－Ｐｙ）が所定値Ｐ１に達した時点を、締結側摩擦要素３０Ａの締結が開始された時点として検出する。なお、図５の例では、差圧ΔＰ（Ｐ－Ｐｙ）が所定値Ｐ１に達した時点をｔ３としている。

　なお、厳密に言えば、差圧ΔＰ（Ｐ－Ｐｙ）が所定値Ｐ１に達した時点では、締結側摩擦要素３０Ａの締結開始から僅かに時間が経過しているが、本実施形態の制御では、差圧ΔＰ（Ｐ－Ｐｙ）が所定値Ｐ１に達した時点が締結開始時点とみなされる。ただし、締結開始検出部７２は、差圧ΔＰ（Ｐ－Ｐｙ）が所定値Ｐ１に達したタイミングに基づいて、当該タイミングから所定時間ずれたタイミングを締結開始時点として検出してもよい。

　ステップＳ１３において締結側摩擦要素３０Ａの締結開始時点が検出されると、ステップＳ１４において、油圧保持工程の実時間Ｔが算出される。実時間Ｔは、指示圧Ｐｏに従って油圧保持工程が開始された時点（図５の時点ｔ１）からステップＳ１３で検出された締結開始時点（図５の時点ｔ３）までの経過時間（ｔ３－ｔ１）である。

　続くステップＳ１５では、油圧保持制御部６２によって設定された油圧保持工程の目標時間Ｔｈと、ステップＳ１４で算出された実時間Ｔとの時間差ΔＴが算出される。なお、ここでいう時間差ΔＴは、目標時間Ｔｈから実時間Ｔを差し引いた値の絶対値（｜Ｔｈ－Ｔ｜）を意味する。この時間差ΔＴ（｜Ｔｈ－Ｔ｜）は、指示圧Ｐｏに従って油圧保持工程が終了する時点つまり締結開始予測時点（図５の時点ｔ２）と、ステップＳ１３で検出された締結開始時点（図５の時点ｔ３）との時間差（｜ｔ２－ｔ３｜）に等しい。

　ステップＳ１６では、油圧保持工程の目標時間Ｔｈと実時間Ｔとの大小関係が判定される。

　ステップＳ１６の判定の結果、実時間Ｔが目標時間Ｔｈよりも長い場合、つまりステップＳ１３で検出された締結開始時点（図５の時点ｔ３）が締結開始予測時点（図５の時点ｔ２）よりも遅い場合、次回の締結制御に関するステップＳ１７，Ｓ１８の補正が実行される。なお、図５に例示されているのは、締結開始時点（ｔ３）が締結開始予測時点（ｔ２）よりも実際に遅いケースである。

　ステップＳ１７では、容積補正部５４により、記憶部５３に記憶されたクラッチボリュームを増大方向に補正する処理が行われる。このステップＳ１７でのクラッチボリュームの増大補正量は、ステップＳ１５で算出された時間差ΔＴ（｜Ｔｈ－Ｔ｜）が大きいほど大きくされる。

　ステップＳ１８では、プリチャージ制御部６１により、次回の締結制御のときのプリチャージ時間Ｔｐを延長方向に補正する処理が行われる。このステップＳ１８でのプリチャージ時間Ｔｐの補正量（延長時間）は、上記ステップＳ１７でのクラッチボリュームの増大補正量に応じて（つまり増大補正量が大きいほどプリチャージ時間Ｔｐが長くなるように）設定される。これにより、次回の締結制御において、プリチャージ工程による締結油圧室１２Ａへの作動油の供給がより促進されるので、今回の締結制御に比べて締結開始時点（ｔ３）を早めることができる。

　一方、ステップＳ１６の判定の結果、実時間Ｔが目標時間Ｔｈ以下である場合、つまり、ステップＳ１３で検出された締結開始時点（ｔ３）が締結開始予測時点（ｔ２）に比べて同じか又は早い場合、次回の締結制御に関するステップＳ１９，Ｓ２０の補正が実行される。

　ステップＳ１９では、容積補正部５４により、記憶部５３に記憶されたクラッチボリュームを減少方向に補正する処理が行われる。このステップＳ１９でのクラッチボリュームの減少補正量は、ステップＳ１５で算出された時間差ΔＴ（｜Ｔｈ－Ｔ｜）が大きいほど大きくされる。

　ステップＳ２０では、プリチャージ制御部６１により、次回の締結制御のときのプリチャージ時間Ｔｐを短縮方向に補正する処理が行われる。このステップＳ２０でのプリチャージ時間Ｔｐの補正量（短縮時間）は、上記ステップＳ１９でのクラッチボリュームの減少補正量に応じて（つまり減少補正量が大きいほどプリチャージ時間Ｔｐが短くなるように）設定される。これにより、次回の締結制御において、プリチャージ工程による締結油圧室１２Ａへの作動油の供給が抑制されるので、今回の締結制御に比べて締結開始時点（ｔ３）を遅らせることができる。

　なお、ステップＳ１７～Ｓ２０での各補正は、ステップＳ１５で算出された時間差ΔＴ（｜Ｔｈ－Ｔ｜）を完全に解消させるように行われてもよいし、時間差ΔＴ（｜Ｔｈ－Ｔ｜）の一部を解消させるように行われてもよい。

　また、ステップＳ１７～Ｓ２０の補正に応じて、解放制御のタイミングを補正してもよい。この場合、例えば、解放実施工程のタイミングが締結制御の昇圧工程のタイミングに合致するように補正される。これにより、変速中における一時的なインターロック状態及び一時的なニュートラル状態を効果的に回避することができる。

　以上のように、本実施形態の補正制御によれば、油圧センサ４５Ａによって検出される実油圧Ｐと基準油圧Ｐｙとの差分が算出され、当該差分に基づいて締結側摩擦要素３０Ａの締結開始時点が検出されるので（図４のステップＳ１３）、当該締結開始時点の検出精度を高めることができる。

　また、上記のように高精度に検出された締結開始時点と締結開始予測時点とのずれに基づいて、クラッチボリューム及びプリチャージ時間Ｔｐを精度よく補正することができる（図４のステップＳ１７～Ｓ２０）。これにより、締結制御の精度、ひいては変速制御の精度を効果的に高めることができる。

　以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。

　例えば、上記実施形態では、締結開始時点と締結開始予測時点とのずれに基づいてクラッチボリュームの補正量を決定するとともに（図４のステップＳ１７，Ｓ１９）、決定したクラッチボリュームの補正量に基づいてプリチャージ時間Ｔｐの補正量（図４のステップＳ１８，Ｓ２０）を決定したが、例えば、締結開始時点とプリチャージ時間Ｔｐとの関係を規定する制御マップを用いる等によって、図４のステップＳ１３で検出された締結開始時点から直接的にプリチャージ時間Ｔｐの補正量を決定するようにしてもよい。

　また、上記実施形態では、次回の締結制御での締結開始時点をプリチャージ時間Ｔｐの補正によって調整するようにしたが、別の制御量を補正することで締結開始時点を調整することも可能である。例えば、プリチャージ工程での締結油圧のピーク値を補正することで締結開始時点を調整するようにしてもよい。

　＜実施形態のまとめ＞
　前記実施形態をまとめると以下のとおりである。

　前記実施形態にかかる変速制御装置は、変速の開始時点で締結状態にあり且つ変速の終了までに解放される解放側摩擦要素と、変速の開始時点で解放状態にあり且つ変速の終了までに締結される締結側摩擦要素とを備えた自動変速機に適用される。この変速制御装置は、前記締結側摩擦要素の締結油圧室に供給される締結油圧を制御する締結制御部と、前記締結油圧を検出する油圧検出部と、前記締結油圧室に対し前記締結油圧の供給が開始されてから前記締結側摩擦要素の締結が開始されるまでの前記締結油圧の上昇特性に基づいて、前記変速中の前記締結油圧の予測値を算出し、該予測値を基準油圧として設定する基準設定部と、前記変速中に前記油圧検出部により検出される油圧と前記基準油圧との差分に基づいて、前記締結側摩擦要素の締結開始時点を検出する締結開始検出部と、を備える。

　この変速制御装置によれば、自動変速機の変速時において、締結油圧の供給が開始されてから締結側摩擦要素の締結が開始されるまでの締結油圧の上昇特性に基づき設定される基準油圧と、油圧検出部によって検出される油圧との差分に基づいて、締結側摩擦要素の締結開始時点を精度よく検出することができる。そして、このように高精度に検出された締結開始時点の情報を利用して、変速制御の精度を向上させることができる。

　好ましくは、前記締結開始検出部は、前記油圧検出部によって検出される油圧と前記基準油圧との差分が所定値に達したタイミングに基づいて、前記締結開始時点を検出する。

　この構成によれば、検出油圧と基準油圧との差分が所定値に達したタイミングに基づいて、締結開始時点を精度よく検出することができる。

　好ましくは、前記変速制御装置は、前記締結油圧室の容積を記憶する記憶部と、前記締結開始検出部によって検出された締結開始時点に基づいて、前記記憶部に記憶された容積を補正する容積補正部と、を備える。

　この構成によれば、上記のように精度よく検出された締結開始時点に基づいて、記憶部に記憶された締結側摩擦要素の締結油圧室の容積を精度よく補正することができる。したがって、締結油圧室の容積に関するより正確な情報を得ることができ、この情報を利用して変速制御の精度を高めることができる。

　前記構成において、より好ましくは、前記締結制御部は、前記記憶部に記憶された容積に基づいて、前記締結側摩擦要素の締結開始前に前記締結油圧室に作動油を充満させるプリチャージ工程を制御するプリチャージ制御部を有し、前記プリチャージ制御部は、前記容積補正部による容積の補正に応じて、前記プリチャージ工程の長さを変更する。

　この構成によれば、締結油圧室の容積に関するより正確な情報に基づいてプリチャージ工程の長さを適切に変更できるので、変速制御の精度を高めることができる。

　前記締結制御部は、前記締結側摩擦要素の締結開始前に前記締結油圧室に作動油を充満させるプリチャージ工程を制御するプリチャージ制御部を有し、前記プリチャージ制御部は、前記締結開始検出部によって検出された締結開始時点に基づいて、前記プリチャージ工程の長さを変更するものであってもよい。

　この構成によれば、上記のように精度よく検出された締結開始時点に基づいてプリチャージ工程の長さを適正に変更できるので、変速制御の精度を高めることができる。

　以上のように、本発明によれば、締結側摩擦要素の締結開始時点の検出精度を高めることで、変速制御の精度向上を図ることが可能となるから、有段式の自動変速機、及びこれを搭載した自動車の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。

Claims (5)

1. 　変速の開始時点で締結状態にあり且つ変速の終了までに解放される解放側摩擦要素と、変速の開始時点で解放状態にあり且つ変速の終了までに締結される締結側摩擦要素とを備えた自動変速機の変速を制御する装置であって、
   　前記締結側摩擦要素の締結油圧室に供給される締結油圧を制御する締結制御部と、
   　前記締結油圧を検出する油圧検出部と、
   　前記締結油圧室に対し前記締結油圧の供給が開始されてから前記締結側摩擦要素の締結が開始されるまでの前記締結油圧の上昇特性に基づいて、前記変速中の前記締結油圧の予測値を算出し、該予測値を基準油圧として設定する基準設定部と、
   　前記変速中に前記油圧検出部により検出される油圧と前記基準油圧との差分に基づいて、前記締結側摩擦要素の締結開始時点を検出する締結開始検出部と、を備えたことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
2. 　前記締結開始検出部は、前記油圧検出部によって検出される油圧と前記基準油圧との差分が所定値に達したタイミングに基づいて、前記締結開始時点を検出する、ことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の変速制御装置。
3. 　前記締結油圧室の容積を記憶する記憶部と、
   　前記締結開始検出部によって検出された締結開始時点に基づいて、前記記憶部に記憶された容積を補正する容積補正部と、を備えている、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動変速機の変速制御装置。
4. 　前記締結制御部は、前記記憶部に記憶された容積に基づいて、前記締結側摩擦要素の締結開始前に前記締結油圧室に作動油を充満させるプリチャージ工程を制御するプリチャージ制御部を有し、
   　前記プリチャージ制御部は、前記容積補正部による容積の補正に応じて、前記プリチャージ工程の長さを変更する、ことを特徴とする請求項３に記載の自動変速機の変速制御装置。
5. 　前記締結制御部は、前記締結側摩擦要素の締結開始前に前記締結油圧室に作動油を充満させるプリチャージ工程を制御するプリチャージ制御部を有し、
   　前記プリチャージ制御部は、前記締結開始検出部によって検出された締結開始時点に基づいて、前記プリチャージ工程の長さを変更することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動変速機の変速制御装置。

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