(57)【要約】【課題】発進クラッチを有する車両用動力伝達装置において、その発進クラッチの解放状態と係合状態との切換において良好な応答性とショックの低減とを成り立たせることのできる車両用動力伝達装置の制御装置を提供する。【解決手段】発進クラッチＣ０の入力回転速度Ｎｔが目標入力回転速度設定手段１１４により設定された目標入力回転速度Ｎｔ＿ｔｇｔとなるように、発進制御手段１０２により発進クラッチＣ０のトルク容量Ｔｃと入力トルクＴｔとが制御される。従って、発進クラッチＣ０のトルク容量Ｔｃのみを用いて制御を行なう場合に比べて、制御性が向上し、良好な応答性とショックの少ない発進クラッチＣ０の係合状態と解放状態との切換を行なうことができる。【選択図】図９
2011094756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力源と、該駆動力源とを駆動輪とを動力伝達可能に連結する係合状態と動力を伝達しない解放状態とを切換可能な発進クラッチとを有する車両用動力伝達装置において、
該発進クラッチにおける目標入力回転速度を設定する目標入力回転速度設定手段と、
該発進クラッチにおける実入力回転速度を該目標回転速度となるように前記発進クラッチのトルク容量と入力トルクとを制御する制御手段と、を備えること、
を特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記目標入力回転速度と前記実入力回転速度との差分、あるいは該差分の積分値の少なくとも１つに予め定められたゲインを掛けることにより、前記発進クラッチのトルク容量と入力トルクとを算出すること、
を特徴とする請求項１に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、フィードフォワード部とフィードバック部とを有し、
該フィードフォワード部による制御は、前記発進クラッチの入力トルクの操作量よりもトルク容量の操作量が多く、
該フィードバック部による制御は、前記発進クラッチのトルク容量の操作量よりも入力トルクの操作量が多いこと、
を特徴とする請求項１または２に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、入力トルクとクラッチトルクとを引数としてイナーシャを考慮して入力回転速度と出力回転速度とを求める運動方程式に基づいて算出された数式モデルを用いた制御を行なうこと、
を特徴とする請求項４に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記発進クラッチのトルク容量制御の応答性と前記発進クラッチの入力トルク制御の応答性とを比較し、応答性が遅い一方の応答限界を他方の応答限界に設定すること
を特徴とする請求項１乃至５のいずれか１に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両発進時に係合させられる発進クラッチを有する車両用動力伝達装置の制御装置に関するものであり、特に、その発進クラッチを係合する際のショックを低減することのできる車両用動力伝達装置の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジン等の駆動力源により発生される駆動力を駆動輪に伝達する動力伝達経路において、駆動力の伝達および遮断を切り換えることのできる発進クラッチを有する車両が知られている。例えば特許文献１に記載の車両がそれである。かかる発進クラッチが解放状態から係合状態にされると、前記動力伝達経路に駆動力が遮断された状態から伝達される状態に切り換えられる。
【０００３】
この特許文献１には、発進クラッチを有する車両において、発進クラッチの係合圧を変化させることにより発進クラッチの締結をスムーズに行ない、ショックを和らげることのできる発進クラッチの制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２１８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のように発進クラッチを解放状態から係合状態に切り換える際には、車両の駆動力はその発進クラッチのトルク容量と、発進クラッチに入力される入力トルクの両方の影響によって決定される。そのため、発進クラッチを係合する際に車両に発生するショックを低減するためには両者のバランスをとりながら、出力をゆっくりと変化させる必要がある。トルク容量のみが大きくされると駆動力の負荷が急激に大きくなり、エンストの恐れがある一方で、入力トルクのみが大きくされると、急発進につながり、乗り心地が悪化するからである。しかしながら、そのように出力をゆっくりと増加させ、すなわち出力の増加速度を遅くすると、応答性の低下、すなわち車両の発進のもたつきにつながり、ドライバビリティが悪化する。
【０００６】
従来においては、前記入力トルクとトルク容量とのバランスを取るため、数多くの状況や外乱を想定して予め設定されたパターンの中から、実際の状況や外乱に合致するパターンを選択し、そのパターンに規定された制御パラメータによる制御を行なうシーケンス制御やパターンマッチングなどが用いられていた。かかる方法によれば、ソフトウェアの規模や適合工数が膨大になっていた。また想定していない状況や外乱には対応ができないという問題があった。特に車両の発進および停止の切換は、通常の変速制御時のクラッチ係合に比べて感度が高く、駆動力変動も大きい領域であるので、従来のシーケンス制御においては予め設定されたパターンに則った制御を行なった場合でも良好な制御とならないこともありうる。
【０００７】
また、前記発進クラッチが油圧により係合状態と解放状態とが切り換えられる油圧式係合装置である場合において、低温では油圧の制御性が悪いため、特に低温での発進クラッチの係合による発進制御はドライバビリティと応答性を両立させに難くなる。このような状況においては、発進クラッチへの入力トルクの制御操作の方が発進クラッチのトルク容量の制御操作に比べて車両駆動力への影響が出やすく、発進クラッチへの入力トルクを用いた制御の方が制御応答姓がよいこととなる。すなわち、特に低温時には入力トルクの制御操作とトルク容量の制御操作との間に制御応答性の差が大きくなるため、両者のバランスを一層とり難くなる。
【０００８】
上述のように、良好な応答と小さいショックとを両立させつつ、発進クラッチを解放状態から係合状態へ切り換える制御技術は十分に確立されていなかった。
【０００９】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、発進クラッチを有する車両において、その発進クラッチの解放状態と係合状態との切換において良好な応答性とショックの低減とを成り立たせることのできる車両の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる目的を達成するための請求項１にかかる発明は、（ａ）駆動力源と、該駆動力源とを駆動輪とを動力伝達可能に連結する係合状態と動力を伝達しない解放状態とを切換可能な発進クラッチとを有する車両用動力伝達装置の制御装置であって、（ｂ）該発進クラッチにおける目標入力回転速度を設定する目標入力回転速度設定手段と、（ｃ）該発進クラッチにおける実入力回転速度を該目標回転速度となるように前記発進クラッチのトルク容量と入力トルクとを制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記発進クラッチの入力回転速度が前記目標入力回転速度設定手段により設定された目標入力回転速度となるように、前記制御手段により前記発進クラッチのトルク容量と入力トルクとが制御される。従って、前記発進クラッチのトルク容量のみを用いて制御を行なう場合に比べて、制御性が向上し、良好な応答性とショックの少ない前記発進クラッチの係合状態と解放状態との切換を行なうことができる。
【００１２】
ここで、好適には、請求項２にかかる発明のように、前記制御手段は、前記目標入力回転速度と前記実入力回転速度との差分、あるいは該差分の積分値の少なくとも１つに予め定められたゲインを掛けることにより、前記発進クラッチのトルク容量と入力トルクとを算出することを特徴とする。このようにすれば、目標入力回転速度と前記実入力回転速度との差分、あるいはその差分の積分値の少なくとも１つに基づいて前記発進クラッチのトルク容量および入力トルクとがそれぞれ算出され、前記実入力回転速度の制御が好適に行なわれて、特に良好な応答性のもとで実入力回転速度を目標実入力回転速度に追従させることができる。
【００１３】
また、好適には、請求項３にかかる発明のように、前記制御手段は、フィードフォワード部とフィードバック部とを有し、該フィードフォワード部による制御は、前記発進クラッチの入力トルクの操作量よりもトルク容量の操作量が多く、該フィードバック部による制御は、前記発進クラッチのトルク容量の操作量よりも入力トルクの操作量が多いこと、を特徴とする。このようにすれば、発進クラッチのトルク容量と入力トルクとのバランスがとれていることを前提に操作するフィードフォワード部による制御により入力トルクが操作されると駆動力の変動に直結するところ、前記発進クラッチの入力トルクの操作量よりもトルク容量の操作量の方が多くなるように制御が行なわれるので、駆動力の変化によるショックを低減することができる。また、想定していたバランスが崩れている際に操作するフィードバック部による制御は、駆動力よりも制御の安定性の維持により重みを置いたものであるので、前記発進クラッチのトルク容量の操作量よりも入力トルクの操作量の方が多くなるように制御が行なわれるので、精度がよく安定性の維持を図ることができる。
【００１４】
また、好適には、請求項４にかかる発明のように、前記制御手段は、入力トルクとクラッチトルクとを引数としてイナーシャを考慮して入力回転速度と出力回転速度とを求める運動方程式に基づいて算出された数式モデルを用いた制御を行なうことを特徴とする。このようにすれば、前記イナーシャを考慮して算出された数式モデルに基づいて、好適に良好な応答性とショックの少ない前記発進クラッチの係合状態と解放状態との切換に伴う制御を行なうことができる。
【００１５】
また、好適には、請求項５にかかる発明のように、前記制御手段は、前記発進クラッチのトルク容量制御の応答性と前記発進クラッチの入力トルク制御の応答性とを比較し、応答性が遅い一方の応答限界を他方の応答限界に設定することを特徴とする。このようにすれば、前記発進クラッチのトルク容量制御の応答性と前記発進クラッチの入力トルク制御とのいずれか応答性の遅い一方において、他方の遅れを全て吸収することができ、制御や適合を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明が好適に適用される車両の駆動装置の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の自動変速機において複数の変速段を成立させる際の係合要素の作動を説明する作動表である。
【図３】図１の自動変速機に備えられた第１変速部および第２変速部の各回転要素の回転速度を直線で表すことができる共線図である。
【図４】図１の自動変速機などを制御するために車両に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。
【図５】図４のシフトレバーの操作位置を説明する図である。
【図６】図４の電子制御装置の変速制御において用いられる変速線図の一例を示す図である。
【図７】図４の油圧制御回路の要部を説明する図である。
【図８】図４の電子制御装置の制御機能の要部すなわち発進クラッチのトルク容量と入力トルクの制御を説明する機能ブロック線図である。
【図９】実施例における制御対象の入出力の関係を表わした図（図９（ａ））とブロック線図で表わした図（図９（ｂ））であ。る。
【図１０】図９の制御対象を目標値に追従させるためのフィードバック系を説明するブロック線図である。
【図１１】（１２）式で表されるシステムに対応するブロック線図である。
【図１２】（１２）で表されるシステムに対応するブロック線図であって、図１に対応する図である。
【図１３】図１２のブロック線図において、発進直後であることを考慮したブロック線図である。
【図１４】フィードバック部およびフィードフォワード部を有するせい
【図１５】本実施例における車両の制御装置による発進クラッチの開放状態から係合状態への変更にかかる制御作動の一例を説明するフローチャートである。
【図１６】発進クラッチへの作動油圧の指示値および実査位置について、従来のパターンマッチングによる方法と本願に係る方法とのそれぞれを比較する図である。
【図１７】本発明に係る発進クラッチＣ０の解放状態から係合状態への制御において、車両の状態を表わす指標の変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明が好適に適用される発進クラッチを備える車両用動力伝達装置の一例である、トルクコンバータ３２、発進クラッチＣ０、および自動変速機（以下、自動変速機と表す）１０の構成を説明する骨子図である。図２は、その自動変速機１０において複数の変速段を成立させる際の係合要素の作動を説明する作動表である。自動変速機１０は、この自動変速機１０は、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース（以下、ケースと表す）２６内において、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置１２を主体として構成されている第１変速部１４と、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置１６およびダブルピニオン型の第３遊星歯車装置１８を主体として構成されている第２変速部２０とを共通の軸心上に有し、入力軸２２ｂの回転を変速して出力軸２４から出力する。入力軸２２ｂは入力回転部材に相当するものであり、本実施例では走行用の駆動力源であるエンジン３０によって回転駆動されるトルクコンバータ３２のタービン軸２２ａと発進クラッチＣ０を介して接続されている。発進クラッチＣ０は例えば油圧によって係合状態と解放状態とが切り換えられる油圧式摩擦係合装置であり、発進クラッチＣ０が車両停止状態から発進する発進時に係合状態とされると、トルクコンバータ３２のタービン軸２２ａと自動変速機１０の入力軸２２ｂとが動力伝達可能に連結され、エンジン３０の出力トルクが自動変速機１０および図示しない差動歯車装置を介して車両の駆動輪へ伝達される。一方、発進クラッチＣ０が解放状態とされると、トルクコンバータ３２のタービン軸２２ａと自動変速機１０の入力軸２２ｂとは動力伝達がされない状態となり、エンジン３０の出力トルクの伝達が遮断される。出力軸２４は出力回転部材に相当するものであり、例えば図示しない差動歯車装置（終減速機）や一対の車軸等を順次介して左右の駆動輪を回転駆動する。なお、この自動変速機１０はその軸心に対して略対称的に構成されており、図１の骨子図においてはその軸心の下半分が省略されている。
【００１９】
上記第１遊星歯車装置１２は、サンギヤＳ１、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ１、そのピニオンギヤＰ１を自転および公転可能に支持するキャリヤＣＡ１、ピニオンギヤＰ１を介してサンギヤＳ１と噛み合うリングギヤＲ１を備え、サンギヤＳ１、キャリアＣＡ１、およびリングギヤＲ１によって３つの回転要素が構成されている。キャリヤＣＡ１は入力軸２２ｂに連結されて回転駆動され、サンギヤＳ１は回転不能にケース２６に一体的に固定されている。リングギヤＲ１は中間出力部材として機能し、入力軸２２ｂに対して減速回転させられて、回転を第２変速部２０へ伝達する。本実施例では、入力軸２２ｂの回転をそのままの速度で第２変速部２０へ伝達する経路が、予め定められた一定の変速比（＝１．０）で回転を伝達する第１中間出力経路ＰＡ１であり、その第１中間出力経路ＰＡ１には、入力軸２２ｂから第１遊星歯車装置１２を経ることなく第２変速部２０へ回転を伝達する直結経路ＰＡ１ａと、入力軸２２ｂから第１遊星歯車装置１２のキャリヤＣＡ１を経て第２変速部２０へ回転を伝達する間接経路ＰＡ１ｂとがある。また、入力軸２２ｂからキャリヤＣＡ１、そのキャリヤＣＡ１に配設されたピニオンギヤＰ１、およびリングギヤＲ１を経て第２変速部２０へ伝達する経路が、第１中間出力経路ＰＡ１よりも大きい変速比（＞１．０）で入力軸２２ｂの回転を変速（減速）して伝達する第２中間出力経路ＰＡ２である。
【００２０】
前記第２遊星歯車装置１６は、サンギヤＳ２、ピニオンギヤＰ２、そのピニオンギヤＰ２を自転および公転可能に支持するキャリヤＣＡ２、ピニオンギヤＰ２を介してサンギヤＳ２と噛み合うリングギヤＲ２を備えている。また、前記第３遊星歯車装置１８は、サンギヤＳ３、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ２およびＰ３、そのピニオンギヤＰ２およびＰ３を自転および公転可能に支持するキャリヤＣＡ３、ピニオンギヤＰ２およびＰ３を介してサンギヤＳ３と噛み合うリングギヤＲ３を備えている。
【００２１】
上記第２遊星歯車装置１６および第３遊星歯車装置１８では、一部が互いに連結されることによって４つの回転要素ＲＭ１〜ＲＭ４が構成されている。具体的には、第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２によって第１回転要素ＲＭ１が構成され、第２遊星歯車装置１６のキャリヤＣＡ２および第３遊星歯車装置のキャリヤＣＡ３が互いに一体的に連結されて第２回転要素ＲＭ２が構成され、第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２および第３遊星歯車装置１８のリングギヤＲ３が互いに一体的に連結されて第３回転要素ＲＭ３が構成され、第３遊星歯車装置１８のサンギヤＳ３によって第４回転要素ＲＭ４が構成されている。この第２遊星歯車装置１６および第３遊星歯車装置１８は、キャリアＣＡ２およびＣＡ３が共通の部材にて構成されているとともに、リングギヤＲ２およびＲ３が共通の部材にて構成されており、且つ第２遊星歯車装置１６のピニオンギヤＰ２が第３遊星歯車装置１８の第２ピニオンギヤを兼ねているラビニヨ型の遊星歯車列とされている。
【００２２】
前記自動変速機１０は、変速比の異なる複数の変速段を成立させるための係合要素としてクラッチＣ１、クラッチＣ２、クラッチＣ３、クラッチＣ４（以下、特に区別しない場合には単にクラッチＣという）、ブレーキＢ１、ブレーキＢ２（以下、特に区別しない場合には単にブレーキＢという）を備えており、上記第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ２）は、第１ブレーキＢ１を介してケース２６に選択的に連結されて回転停止され、第３クラッチＣ３を介して中間出力部材である第１遊星歯車装置１２のリングギヤＲ１（すなわち第２中間出力経路ＰＡ２）に選択的に連結され、さらに第４クラッチＣ４を介して第１遊星歯車装置１２のキャリヤＣＡ１（すなわち第１中間出力経路ＰＡ１の間接経路ＰＡ１ｂ）に選択的に連結されている。第２回転要素ＲＭ２（キャリヤＣＡ２およびＣＡ３）は、第２ブレーキＢ２を介してケース２６に選択的に連結されて回転停止させられるとともに、第２クラッチＣ２を介して入力軸２２ｂ（すなわち第１中間出力経路ＰＡ１の直結経路ＰＡ１ａ）に選択的に連結されている。第３回転要素ＲＭ３（リングギヤＲ２およびＲ３）は、出力軸２４に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。第４回転要素ＲＭ４（サンギヤＳ３）は、第１クラッチＣ１を介してリングギヤＲ１に選択的に連結されている。なお、第２回転要素ＲＭ２とケース２６との間には、第２回転要素ＲＭ２の正回転（入力軸２２ｂと同じ回転方向）を許容しつつ逆回転を阻止する一方向クラッチＦ１が第２ブレーキＢ２と並列に設けられている。
【００２３】
図２の作動表は、前記自動変速機１０において各変速段（ギヤ段）を成立させる際のクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１、Ｂ２の作動状態を説明する図表であり、「○」は係合状態を、「（○）」はエンジンブレーキ時のみ係合状態を、空欄は解放状態をそれぞれ表している。第１変速段「１ｓｔ」を成立させるブレーキＢ２には並列に一方向クラッチＦ１が設けられているため、発進時（加速時）には必ずしもブレーキＢ２を係合させる必要は無い。また、各変速段の変速比は、第１遊星歯車装置１２、第２遊星歯車装置１６、および第３遊星歯車装置１８の各変速比ρ１、ρ２、ρ３によって適宜定められる。
【００２４】
図３は、前記第１変速部１４および第２変速部２０の各回転要素の回転速度を直線で表すことができる共線図であり、下の横線が回転速度「０」を示し、上の横線が回転速度「１．０」すなわち入力軸２２ｂと同じ回転速度を示している。また、第１変速部１４の各縦線は、左側から順番にサンギヤＳ１、リングギヤＲ１、キャリヤＣＡ１を表しており、それ等の間隔は第１遊星歯車装置１２の変速比ρ１（＝サンギヤＳ１の歯数／リングギヤＲ１の歯数）に応じて定められる。第２変速部２０の４本の縦線は、左側から右端へ向かって順番に第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ２）、第２回転要素ＲＭ２（キャリヤＣＡ２およびキャリヤＣＡ３）、第３回転要素ＲＭ３（リングギヤＲ２およびリングギヤＲ３）、第４回転要素ＲＭ４（サンギヤＳ３）を表しており、それ等の間隔は第２遊星歯車装置１６の変速比ρ２および第３遊星歯車装置１８の変速比ρ３に応じて定められる。
【００２５】
前述した図２及び図３に示すように、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２が係合させられて、第４回転要素ＲＭ４が第１変速部１４を介して入力軸２２ｂに対して減速回転させられるとともに、第２回転要素ＲＭ２が回転停止させられると、出力軸２４に連結された第３回転要素ＲＭ３は「１ｓｔ」で示す回転速度で回転させられ、最も大きい変速比（＝入力軸２２ｂの回転速度／出力軸２４の回転速度）の第１変速段「１ｓｔ」が成立させられる。
【００２６】
また、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１が係合させられて、第４回転要素ＲＭ４が第１変速部１４を介して入力軸２２ｂに対して減速回転させられるとともに、第１回転要素ＲＭ１が回転停止させられると、第３回転要素ＲＭ３は「２ｎｄ」で示す回転速度で回転させられ、第１変速段「１ｓｔ」よりも変速比が小さい第２変速段「２ｎｄ」が成立させられる。
【００２７】
また、第１クラッチＣ１および第３クラッチＣ３が係合させられて、第４回転要素ＲＭ４および第１回転要素ＲＭ１が第１変速部１４を介して入力軸２２ｂに対して減速回転させられて第２変速部２０が一体回転させられると、第３回転要素ＲＭ３は「３ｒｄ」で示す回転速度で回転させられ、第２変速段「２ｎｄ」よりも変速比が小さい第３変速段「３ｒｄ」が成立させられる。
【００２８】
また、第１クラッチＣ１および第４クラッチＣ４が係合させられて、第４回転要素ＲＭ４が第１変速部１４を介して入力軸２２ｂに対して減速回転させられるとともに、第１回転要素ＲＭ１が入力軸２２ｂと一体回転させられると、第３回転要素ＲＭ３は「４ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第３変速段「３ｒｄ」よりも変速比が小さい第４変速段「４ｔｈ」が成立させられる。
【００２９】
また、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２係合させられて、第４回転要素ＲＭ４が第１変速部１４を介して入力軸２２ｂに対して減速回転させられるとともに、第２回転要素ＲＭ２が入力軸２２ｂと一体回転させられると、第３回転要素ＲＭ３は「５ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第４変速段「４ｔｈ」よりも変速比が小さい第５変速段「５ｔｈ」が成立させられる。
【００３０】
また、第２クラッチＣ２および第４クラッチＣ４が係合させられて、第２変速部２０が入力軸２２ｂと一体回転させられると、第３回転要素ＲＭ３は「６ｔｈ」で示す回転速度すなわち入力軸２２ｂと同じ回転速度で回転させられ、第５変速段「５ｔｈ」よりも変速比が小さい第６変速段「６ｔｈ」が成立させられる。この第６変速段「６ｔｈ」の変速比は１である。
【００３１】
また、第２クラッチＣ２および第３クラッチＣ３が係合させられて、第１回転要素ＲＭ１が第１変速部１４を介して入力軸２２ｂに対して減速回転させられるとともに、第２回転要素ＲＭ２が入力軸２２ｂと一体回転させられると、第３回転要素ＲＭ３は「７ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第６変速段「６ｔｈ」よりも変速比が小さい第７変速段「７ｔｈ」が成立させられる。
【００３２】
また、第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１が係合させられて、第２回転要素ＲＭ２が入力軸２２ｂと一体回転させられるとともに、第１回転要素ＲＭ１が回転停止させられると、第３回転要素ＲＭ３は「８ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第７変速段「７ｔｈ」よりも変速比が小さい第８変速段「８ｔｈ」が成立させられる。
【００３３】
また、第３クラッチＣ３および第２ブレーキＢ２が係合させられると、第１回転要素ＲＭ１が第１変速部１４を介して減速回転させられるとともに、第２回転要素ＲＭ２が回転停止させられて、第３回転要素ＲＭ３は「Ｒｅｖ１」で示す回転速度で逆回転させられ、逆回転方向で変速比が最も大きい第１後進変速段「Ｒｅｖ１」が成立させられる。また、第４クラッチＣ４および第２ブレーキＢ２が係合させられると、第１回転要素ＲＭ１が入力軸２２ｂと一体回転させられるとともに、第２回転要素ＲＭ２が回転停止させられ、第３回転要素ＲＭ３は「Ｒｅｖ２」で示す回転速度で逆回転させられ、第１後進変速段「Ｒｅｖ１」よりも変速比が小さい第２後進変速段「Ｒｅｖ２」が成立させられる。第１後進変速段「Ｒｅｖ１」、第２後進変速段「Ｒｅｖ２」は、それぞれ逆回転方向の第１変速段、第２変速段に相当する。
【００３４】
このように本実施例の自動変速機１０は、複数の係合要素すなわちクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１、Ｂ２を選択的に係合させることにより変速比の異なる複数の変速段を成立させるものであり、変速比が異なる２つの中間出力経路ＰＡ１、ＰＡ２を有する第１変速部１４および２組の遊星歯車装置１６、１８を有する第２変速部２０により、４つのクラッチＣ１〜Ｃ４および２つのブレーキＢ１、Ｂ２の係合切換えで前進８速の変速変速段が達成されるため、小型に構成され、車両への搭載性が向上する。また、上記クラッチＣ１〜Ｃ４、およびブレーキＢ１、Ｂ２（以下、特に区別しない場合は単にクラッチＣ、ブレーキＢと表す）は、多板式のクラッチやブレーキなど油圧アクチュエータによって係合制御される油圧式摩擦係合装置である。
【００３５】
図４は、図１の自動変速機１０などを制御するために車両に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。この図４に示す電子制御装置９０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、前記エンジン３０の出力制御や自動変速機１０の変速制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用や変速制御用等に分けて構成される。
【００３６】
図４において、アクセルペダル５０の操作量Ａccがアクセル操作量センサ５２により検出されるとともに、そのアクセル操作量Ａccを表す信号が電子制御装置９０に供給されるようになっている。このアクセルペダル５０は、運転者の出力要求量に応じて大きく踏み込み操作されるものであることからアクセル操作部材に相当し、アクセル操作量Ａccは出力要求量に相当する。また、常用ブレーキであるフットブレーキのブレーキペダル５４の操作の踏込量θＳＣを表す信号が電子制御装置９０に供給されるようになっている。このブレーキペダル５４は、運転者の減速要求量に応じて大きく踏み込み操作されるものであることからブレーキ操作部材に相当し、その踏込量θＳＣはブレーキ操作量に相当する。
【００３７】
また、エンジン３０の回転速度ＮＥを検出するためのエンジン回転速度センサ５８、エンジン３０の吸入空気量Ｑを検出するための吸入空気量センサ６０、吸入空気の温度ＴＡを検出するための吸入空気温度センサ６２、エンジン３０の電子スロットル弁の全閉状態（アイドル状態）およびその開度（スロットル開度）θＴＨを検出するためのアイドルスイッチ付スロットル弁開度センサ６４、車速Ｖ（出力軸２４の回転速度ＮＯＵＴに対応）を検出するための車速センサ６６、エンジン３０の冷却水温ＴＷを検出するための冷却水温センサ６８、ブレーキペダル５４の操作の有無乃至は踏込量θＳＣを検出するためのブレーキセンサ７０、シフトレバー７２のレバーポジション（操作位置）ＰＳＨを検出するためのレバーポジションセンサ７４、タービン回転速度ＮＴ（＝発進クラッチＣ０の入力回転速度ＮＣ）を検出するためのタービン回転速度センサ７６、油圧制御回路９８内の作動油の温度であるＡＴ油温ＴＯＩＬを検出するためのＡＴ油温センサ７８、車両の加速度（減速度）Ｇを検出するための加速度センサ８０などが設けられており、それらのセンサやスイッチなどから、エンジン回転速度ＮＥ、吸入空気量Ｑ、吸入空気温度ＴＡ、スロットル弁開度θＴＨ、車速Ｖ、エンジン冷却水温ＴＷ、ブレーキ操作の有無乃至は踏込量θＳＣ、シフトレバー７２のレバーポジションＰＳＨ、タービン回転速度ＮＴ、ＡＴ油温ＴＯＩＬ、車両の加速度（減速度）Ｇなどを表す信号が電子制御装置９０に供給されるようになっている。
【００３８】
上記シフトレバー７２は例えば運転席の近傍に配設され、図５に示すように、５つのレバーポジション「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、または「Ｓ」へ手動操作されるようになっている。「Ｐ」ポジションは自動変速機１０内の動力伝達経路を解放し且つメカニカルパーキング機構によって機械的に出力軸２４の回転を阻止（ロック）するための駐車位置であり、「Ｒ」ポジションは自動変速機１０の出力軸２４の回転方向を逆回転とするための後進走行位置であり、「Ｎ」ポジションは自動変速機１０内の動力伝達経路を解放するための動力伝達遮断位置であり、「Ｄ」ポジションは自動変速機１０の第１速乃至第８速の変速を許容する変速範囲（Ｄレンジ）で自動変速制御を実行させる前進走行位置であり、「Ｓ」ポジションは変速可能な高速側の変速段が異なる複数の変速レンジ或いは異なる複数の変速段を切り換えることにより手動変速が可能な前進走行位置である。この「Ｓ」ポジションにおいては、シフトレバー７２の操作毎に変速範囲或いは変速段をアップ側にシフトさせるための「＋」ポジション、シフトレバー７２の操作毎に変速範囲或いは変速段をダウン側にシフトさせるための「−」ポジションが備えられている。前記レバーポジションセンサ７４はシフトレバー７２がどのレバーポジション（操作位置）ＰＳＨに位置しているかを検出する。
【００３９】
また、前記油圧制御回路９８には、例えば上記シフトレバー７２にケーブルやリンクなどを介して連結されたマニュアルバルブが備えられ、シフトレバー７２の操作に伴ってそのマニュアルバルブが機械的に作動させられることにより油圧制御回路９８内の油圧回路が切り換えられる。例えば、「Ｄ」ポジションおよび「Ｓ」ポジションでは前進油圧ＰＤが出力されて前進用回路が機械的に成立させられ、前進変速段である第１変速段「１ｓｔ」〜第８変速段「８ｔｈ」で変速しながら前進走行することが可能となる。電子制御装置９０は、シフトレバー７２が「Ｄ」ポジションへ操作された場合は、そのことをレバーポジションセンサ７４の信号から判断して自動変速モードを成立させ、第１変速段「１ｓｔ」〜第８変速段「８ｔｈ」の総ての前進変速段を用いて変速制御を行う。
【００４０】
上記電子制御装置９０は、例えば図６に示すような車速Ｖおよびアクセル操作量Ａccをパラメータとして予め記憶された関係（マップ、変速線図）から実際の車速Ｖおよびアクセル操作量Ａccに基づいて変速判断を行い、その判断した変速段が得られるように変速制御を行う変速制御手段１００（図８参照）を機能的に備えており、例えば車速Ｖが低くなったりアクセル操作量Ａccが大きくなったりするに従って変速比が大きい低速側の変速段が成立させられる。この変速制御においては、その変速判断された変速段が成立させられるように変速用の油圧制御回路９８内のリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６の励磁、非励磁や電流制御が実行されてクラッチＣやブレーキＢの係合、解放状態が切り換えられるとともに変速過程の過渡油圧などが制御される。すなわち、前記リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６の励磁、非励磁をそれぞれ制御することによりクラッチＣおよびブレーキＢの係合、解放状態を切り換えて第１変速段「１ｓｔ」〜第８変速段「８ｔｈ」の何れかの前進変速段を成立させる。なお、スロットル弁開度θＴＨや吸入空気量Ｑ、路面勾配などに基づいて変速制御を行うなど、種々の態様が可能である。
【００４１】
上記図６の変速線図において、実線はアップシフトが判断されるための変速線（アップシフト線）であり、破線はダウンシフトが判断されるための変速線（ダウンシフト線）である。また、この図６の変速線図における変速線は、実際のアクセル操作量Ａcc（％）を示す横線上において実際の車速Ｖが線を横切ったか否かすなわち変速線上の変速を実行すべき値（変速点車速）ＶＳを越えたか否かを判断するためのものであり、上記値ＶＳすなわち変速点車速の連なりとして予め記憶されていることにもなる。なお、図６の変速線図は自動変速機１０で変速が実行される第１変速段乃至第８変速段のうちで第１変速段乃至第６変速段における変速線が例示されている。
【００４２】
図７は、油圧制御回路９８のうちリニアソレノイドバルブＳＬ０〜ＳＬ６に関する部分を示す回路図で、発進クラッチＣ０、クラッチＣ１〜Ｃ４、およびブレーキＢ１、Ｂ２の各油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）３３、３４、３６、３８、４０、４２、４４には、油圧供給装置４６から出力されたライン油圧ＰＬがそれぞれリニアソレノイドバルブＳＬ０〜ＳＬ６により調圧されて供給されるようになっている。油圧供給装置４６は、前記エンジン３０によって回転駆動される機械式のオイルポンプ４８（図１参照）や、ライン油圧ＰＬを調圧するレギュレータバルブ等を備えており、エンジン負荷等に応じてライン油圧ＰＬを制御するようになっている。リニアソレノイドバルブＳＬ０〜ＳＬ６は、基本的には何れも同じ構成で、電子制御装置９０（図４参照）により独立に励磁、非励磁され、各油圧アクチュエータ３３〜４４の油圧が独立に調圧制御されるようになっている。そして、自動変速機１０の変速制御においては、例えば変速に関与するクラッチＣやブレーキＢの解放と係合とが同時に制御される所謂クラッチツウクラッチ変速が実行される。例えば、図２の係合作動表に示すように５速→４速のダウンシフトでは、クラッチＣ２が解放されると共にクラッチＣ４が係合され、変速ショックを抑制するようにクラッチＣ２の解放過渡油圧とクラッチＣ４の係合過渡油圧とが適切に制御される。また、発進クラッチＣ０の制御、すなわち発進クラッチＣ０の解放および係合、あるいは所定のトルク容量とする制御は、リニアソレノイドバルブＳＬ０および油圧アクチュエータ３３により、自動変速機１０の変速段の制御とは独立して行なわれることができる。
【００４３】
また電子制御装置９０は、後述するエンジン出力変更手段１１６（図８参照）により算出されるエンジン３０の図示しない電子スロットル弁の開度（スロットル開度）θＴＨを制御することにより、エンジン３０の運転状態、あるいは出力を制御する。
【００４４】
図８は、本発明の要部である電子制御装置９０の制御作動、すなわち発進クラッチの解放状態から係合状態への切換に伴う車両の制御作動を説明する機能ブロック図である。この制御作動では、例えば図５に示すシフトレバー７２がＤポジションにある場合において、車両の停止中において発進クラッチＣ０が解放状態としてタービン軸２２ａと入力軸２２ｂとの間の動力伝達を遮断するいわゆるニュートラル制御（Ｎ制御）の終了時などにおいて好適に行なわれる。このニュートラル制御によれば、トルクコンバータ３２のひきずり抵抗をなくし、あるいはトルクコンバータ３２を有さない動力伝達経路とすることによりエンジン負荷を軽減して燃費の改善を図る。かかるニュートラル制御の終了時においては、発進クラッチＣ０が係合状態とされ、タービン軸２２ａと入力軸２２ｂとの間の動力伝達が行なわれるようになり、車両が発進する。このとき、発進クラッチＣ０が急激に係合されると、車両に大きな加速度を生じ、快適性が失われるという問題がある。
【００４５】
図８において、変速制御手段１００は、例えば図６に示すように予め記憶された変速線図から実際の車速Ｖおよびアクセル操作量Ａccに基づいて変速判断を実行し、判断された変速を実行させるための変速出力を油圧制御回路９８に対して行うことにより、自動変速機１０の変速段を自動的に切り換える。
【００４６】
発進制御手段１０２は、発進クラッチＣ０の解放状態から係合状態への切換による車両の発進時、すなわち停止状態から走行状態への切り換わり時における車両の制御を行なう。この発進制御手段１０２は、発進クラッチＣ０の入力側要素の回転速度である入力回転速度ＮＣ０、およびその目標値である目標入力回転速度ＮＣ０＿ｔｇｔ、および発進クラッチＣ０への入力トルクの目標値である目標入力トルクＴＣｉｎ＿ｔｇｔに基づいて、発進クラッチＣ０のトルク容量Ｔｃを設定するとともに、発進クラッチＣ０への入力トルクＴＣｉｎを設定する。この発進制御手段１０２による発進クラッチＣ０のトルク容量Ｔｃおよび発進クラッチＣ０への入力トルクＴＣｉｎの設定は、予め記憶された数式モデルに基づいて行なわれる。この数式モデルについては後述する。本実施例においては、図１に示すように、発進クラッチＣ０の入力側回転要素はタービン軸２２ａに直結しているので、発進クラッチＣ０の入力側要素の回転速度である入力回転速度ＮＣ０、およびその目標値である目標入力回転速度ＮＣ０＿ｔｇｔはトルクコンバータ３２のタービン回転速度ＮＴおよびその目標値ＮＴ＿ｔｇｔに対応している。なお、タービン回転速度ＮＴは図示しない回転速度センサなどによってタービン軸３２の回転速度を検出することにより得られる。同様に、発進クラッチＣ０への入力トルクＴＣｉｎおよび目標入力トルクＴＣｉｎ＿ｔｇｔは、トルクコンバータ３２のタービントルクＴｔおよび目標タービントルクＴｔ＿ｔｇｔに対応している。したがって、以下においては、発進クラッチＣ０の入力側要素の回転速度である入力回転速度ＮＣ０およびその目標入力回転速度ＮＣ０＿ｔｇｔはトルクコンバータ３２のタービン回転速度ＮＴおよびその目標値ＮＴ＿ｔｇｔと表記する。また、発進クラッチＣ０への入力トルクＴＣ０および目標入力トルクＴＣｉｎ＿ｔｇｔは、トルクコンバータ３２のタービントルクＴｔおよび目標タービントルクＴｔ＿ｔｇｔと表記する。なお、この発進制御手段１０２や後述するエンジン出力変更手段１１６などが本発明の制御手段に対応する。
【００４７】
発進制御手段１０２は、その制御の観点から、フィードバック制御を行なうフィードバック部１０８とフィードフォワード制御を行なうフィードフォワード部１１０とを機能的に有している。これらのフィードバック部１０８およびフィードフォワード部１１０については後述する。
【００４８】
また、発進制御手段１０２は、油圧算出手段１１８を機能的に有している。この油圧算出手段１１８は、発進制御手段１０２によって算出される発進クラッチＣ０のトルク容量Ｔｃを実現するために、発進クラッチＣ０の作動油圧を変更する。具体的には例えば、本実施例においては、予め得られた発進クラッチＣ０の動特性、すなわち、供給される作動油圧に対するトルク容量の関係に基づいて、発進クラッチＣ０に油圧を供給するリニアソレノイドバルブＳＬ０のＤＵＴＹ比を、その油圧が前記トルク容量Ｔｃを実現するための作動油圧となるように変更するなどの作動を行なう。この油圧算出手段１１８によって指示される発進クラッチＣ０の作動油圧は、ソレノイドバルブＳＬ０のリターンスプリングやクッション荷重等を考慮したものとされている。具体的には、たとえばソレノイドバルブＳＬ０において、リターンスプリングによって戻される油圧領域では、油圧の変化がキャンセルされる。その結果、作動油圧が変更された場合であっても、その変化が前記リターンスプリングによって戻される油圧領域内のものである場合には、発進クラッチＣ０のトルク容量に変化を生じない。したがって、油圧算出手段１１８によって出力される油圧は、油圧領域に対応する油圧を予め足し込んだ油圧が指示されるようにして、油圧の立ち上がりにおける制御性を向上させることができる。
【００４９】
また、発進制御手段１０２は、遅れ制御手段１２０を機能的に有している。この遅れ制御手段１２０は、発進クラッチＣ０のトルク容量Ｔｃの制御における応答性と、入力トルクＴｔの制御における応答性とを比較し、応答性の遅い一方の応答限界を他方の応答限界とすることによりに両者の応答限界を前記応答性の遅い一方の応答限界に揃える。ここで、応答限界は、具体的には例えばむだ時間が該当する。より具体的には、例えば、入力トルクＴｔの制御におけるむだ時間がｄｔ［ｓｅｃ］、トルク容量Ｔｃの制御におけるむだ時間がｄｃ［ｓｅｃ］であり、ｄｃ＞ｄｔである場合には、遅れ制御手段１２０は入力トルクの制御における制御出力を（ｄｃ−ｄｔ）だけ遅らせて出力する。
【００５０】
必要駆動力算出手段１１６は、発進制御手段１０２によって算出される入力トルクを実現するために、エンジン３０の運転状態を変更する。具体的には例えば、予め記憶されたトルクコンバータ３２のトルク比τに基づいて必要なエンジントルクＴｅを算出するとともに、予め記憶されたスロットル開度θＴＨに対するエンジン３０の出力トルクの関係に基づいて、スロットル開度θＴＨをその必要なエンジントルクＴｅを出力するための値に変更させる。
【００５１】
目標入力トルク算出手段１１２は、アクセル操作量センサ５２によって検出されるアクセルペダル５０の開度（アクセル開度）Ａｃｃなどに基づいて、発進クラッチＣ０への目標入力トルクＴＣ０＿ｔｇｔに対応するトルクコンバータ３２の目標タービントルクＴｔ＿ｔｇｔを算出する。具体的には例えば、アクセル開度Ａｃｃに基づいて前記必要駆動力産出手段１１６によって算出されたエンジントルクＴｅとされた場合の発進クラッチＣ０の入力トルクとして算出される。
【００５２】
目標入力回転速度算出手段１１４は、アクセル操作量センサ５２によって検出されるアクセルペダル５０の開度Ａｃｃなどに基づいて、発進クラッチＣ０の目標入力回転速度ＮＣ０＿ｔｇｔに対応するトルクコンバータ３２のタービン目標回転速度ＮＴ＿ｔｇｔを算出する。具体的には例えば、アクセル開度Ａｃｃに基づいて前記必要駆動力産出手段１１６によって算出されたエンジントルクＴｅとされた場合のエンジン回転速度ＮＥに基づいてトルクコンバータ３２のトルク比などに基づいて発進クラッチＣ０の入力回転速度として算出される。
【００５３】
続いて、発進制御手段１０２の制御作動の詳細を説明する。まず、発進制御手段１０２において予め記憶される数式モデルの導出について説明する。
【００５４】
トルクコンバータ３２は非線形の運動方程式で表わされ、また、発進クラッチにおける油圧に対するクラッチのトルク容量も非線形に変化するので、トルクコンバータ３２のタービンと発進クラッチＣ１の領域に限定して制御対象としてモデル化する。以下において、次のように変数を設定する
Ｔｅ：エンジントルク［Ｎｍ］
Ｔｔ：タービントルク［Ｎｍ］
Ｔｃ：発進クラッチＣ１のトルク容量［Ｎｍ］
Ｉｅ：エンジン３０のイナーシャ及びトルクコンバータ３２のポンプ側のイナーシャの和［ｋｇ・ｍ２］
Ｉｔ：トルクコンバータ３２のタービン側および入力軸２２ｂのイナーシャの和［ｋｇ・ｍ２］
ＩＭ：（第１変速段における）自動変速機１０の発進クラッチＣ１よりも下流側のイナーシャと、車両重量をイナーシャに換算した量の和［ｋｇ・ｍ２］
ωｅ：エンジン回転角速度［ｒａｄ／ｓｅｃ−１］（前記エンジン回転速度ＮＥを角速度に変換したものに対応する。）
ωｔ（＝ωｉｎ）：タービン回転角速度（発進クラッチＣ０の入力側係合要素の回転角速度）［ｒａｄ／ｓｅｃ−１］（前記タービン回転速度ＮＴを角速度に変換したものに対応する。）
ωｏｕｔ：発進クラッチＣ０の出力側係合要素の回転角速度［ｒａｄ／ｓｅｃ−１］（前記入力軸２２ｂの回転速度ＮＩＮを角速度に変換したものに対応する。）
τ：トルクコンバータ３２のトルク比
ＣＴ：トルク容量［Ｎｍ］
ｋｇｅａｒ：自動変速機１０の変速比
【００５５】
これらの物理量について、以下の関係（１）〜（４）が成り立つ。
【数１】
2011094756.tif 000003
これは、エンジン３０の出力トルクと発進クラッチＣ０のトルク容量Ｔｃとの差分が発進クラッチＣ０への入力トルクＴｔであると考えることができ、また、その入力トルクを発進クラッチＣ０よりも上流側のイナーシャで除することにより発進クラッチＣ０の入力回転速度Ｎｉｎの変化量となると考えることにより得られる。また、その入力回転速度Ｎｉｎの変化量を積分することにより入力回転速度Ｎｉｎが得られる。なお、（４）式は、発進クラッチＣ０よりも下流側、すなわち自動変速機１０のイナーシャと、車両重量を考慮しない場合は、次式（４’）となる。
【数２】
2011094756.tif 000004
【００５６】
ここで、
【数３】
2011094756.tif 000005
とすると、前記（２）〜（４）式の関係は次の（５）式のように書き表される。
【数４】
2011094756.tif 000006
整理すると、（５）式は前記ｘ、ｕ、およびｙを用いて次式（６）のように書き表される。
【数５】
2011094756.tif 000007
これが、本実施例における制御対象（システム）である車両の数式モデルに対応する。ここで、ｘは発進クラッチＣ０の入力回転角速度ωｉｎおよび出力回転角速度ωｏｕｔを成分とするものであり、ｕは発進クラッチＣ０への入力トルクＴｔと発進クラッチＣ０のトルク容量Ｔｃを成分としているので、ｘを状態、ｕを入力とすると、発進クラッチＣ０への入力トルクＴｔと発進クラッチＣ０のトルク容量Ｔｃとを引数として、発進クラッチＣ０の入力回転角速度ωｉｎおよび出力回転角速度ωｏｕｔを求めるものであるということができる。また、前述のようにこのシステムはトルクコンバータ３２のタービン側および入力軸２２ｂのイナーシャの和Ｉｔおよび、自動変速機１０の発進クラッチＣ０よりも下流側のイナーシャと、車両重量をイナーシャに換算した量の和ＩＭを考慮したものとなっている。なお、ここで、ｖは外乱である。この（６）式で表わされた制御対象と入出力の関係を表わしたのが図９（ａ）であり、ブロック線図で表わした図が図９（ｂ）である。
【００５７】
前記（６）式、あるいは図９（ｂ）で表わされるシステムに対して、ステップ状の目標値ｒ（ｔ）に対する定常的な偏差が残らないように、図１０に示すような積分器を前置補償として有するフィードバック系を構築する。ここで、外部入力（外乱）ｖ（ｔ）、および比例ゲインＦは次のように定義されている。
【数６】
2011094756.tif 000008
なお、ｖｉｎ（ｔ）は発進クラッチＣ０の入力側、すなわち動力伝達経路における上流側における外乱を、ｖｏｕｔ（ｔ）は発進クラッチＣ０の出力側、すなわち動力伝達経路における下流側における外乱を表わしている。
【００５８】
ここで、前述のようにＡは零行列であるので、図１０のフィードバック系は次式（７）により表される。
【数７】
2011094756.tif 000009
ここで、積分器の出力ｚ（ｔ）を状態変数に取り込んだ新しい状態変数を次のように定義する。
【数８】
2011094756.tif 000010
なお、目標値ｒ（ｔ）は発進クラッチＣ０の入力目標回転速度ωｉｎ＿ｔｇｔ［ｒａｄ／ｓ］に対応する。このように定義された新たな状態変数を用いると、拡大系はつぎの式（８）ように書くことができる。
【数９】
2011094756.tif 000011
式（８）で表わされる拡大系のシステムを表わす各行列は、
【数１０】
2011094756.tif 000012
のように定義されている。
【００５９】
ところで、前記式（８）で表わされる拡大系の状態変数の微分は、次式（９）のようになる。
【数１１】
2011094756.tif 000013
この式（９）について検討すると、目標ｒ（ｔ）に追従させるのは目標ｒ（ｔ）との偏差の積分項のみであり、十分な応答性、すなわち、応答速度やショックの小ささを期待することができない。そこで、積分項に加え、比例項についても目標値に追従させるために、さらに新たな状態変数を次のように導入する。
【数１２】
2011094756.tif 000014
新たに導入された状態変数の微分は、次式（１０）のようになる。
【数１３】
2011094756.tif 000015
この状態変数を用いると、次式（１１）のように拡大系を表現することができる。
【数１４】
2011094756.tif 000016
さらに、前述の（８）式におけるシステム行列と同様のシステム行列を用いて、次式（１２）のように書き表される。
【数１５】
2011094756.tif 000017
【００６０】
前記（１２）式で表わされたシステムの可制御性行列ＵＣ
【数１６】
2011094756.tif 000018
は、具体的には次式（１３）で表わされる。
【数１７】
2011094756.tif 000019
従って、この可制御性行列ＵＣの階数は３（ｒａｎｋ（ＵＣ）＝３）であり、前記（１２）式で表わされたシステムの次元も３であるので、このシステムは可制御である。この（１２）式で表わされるシステムをブロック線図で表わすと図１１のようになる。
【００６１】
ここで、前記（１２）式におけるフィードバックゲインが次式（１４）のように書き表される場合には、図１１で表わされたブロック線図は図１２によっても表わされる。
【数１８】
2011094756.tif 000020
【００６２】
本実施例におけるωｏｕｔは、発進クラッチＣ０の出力回転速度を表わすものであるが、この発進クラッチＣ０の解放状態から係合状態への制御は車両の発進直後、すなわち微小な車速での走行状態であって、車両の停止状態とみなせる程度の車速であるのでωｏｕｔは十分小さいと考えられる。従って、ｆ２・ωｏｕｔ＝０と見なすことができる。図１２のブロック線図にこのことを反映させると、図１３のブロック線図となる。このように導出される数式モデルが、予め電子制御装置９０の図示しないメモリ等の記憶手段に記憶されている。そして、発進制御手段１０２においてその数式モデルを用いた制御が行なわれる。
【００６３】
続いて、フィードバックゲインの決定方法について説明する。まず、前記（１２）式のように表わされるシステムに対し、２次形式の評価関数を次式（１５）のように設定する。
【数１９】
2011094756.tif 000021
評価関数における行列Ｑは、システムの状態のうち、入力回転速度ωｉｎと目標値ｒ（ｔ）の偏差の積分項を小さくするように、すなわち応答性を向上するように設定される。また、行列Ｒは（１２）式で記述されるフィードバックシステムにおけるフィードバック制御が、発進クラッチＣ０の入力トルクＴｔとそのトルク容量Ｔｃとのいずれに重みを置くかを決定するように設定され、本実施例においては、フィードバック制御によっては発進クラッチＣ０のトルク容量Ｔｃの操作量よりも入力トルクＴｔの操作量が多くなるように操作するように定められる。具体的には例えば、
【数２０】
2011094756.tif 000022
のように定められる。これを用いて、前記（１５）式は次の（１６）式のように書き表される。
【数２１】
2011094756.tif 000023
【００６４】
前記（１５）式で表わされる評価関数Ｊを最小にする最適制御入力は、次式（１７）で表わされる。
【数２２】
2011094756.tif 000024
そのフィードバックゲインは、
【数２３】
2011094756.tif 000025
で表わされる。なお、Ｐは次式（１８）で表わされるリカッチ型代数方程式を満たす正定対称行列であり、一意に決定される。
【数２４】
2011094756.tif 000026
【００６５】
続いて発進制御手段１０２において実際の制御対象（実機）に対してフィードフォワード制御を行なうフィードフォワード制御について説明する。フィードフォワード制御においては、前記（１２）式で表わされた数式モデルをシミュレータとして用い、そのシミュレータにおける発進クラッチＣ０への入力トルクＴｔのうち、目標入力トルクＴｔ＿ｔｇｔへ加算もしくは減算される値（制御値）を、フィードバック制御によって設定される制御値に加える。すなわち、実際の制御対象における発進クラッチＣ０への入力トルクの指令値は、（目標入力トルクＴｔ＿ｔｇｔ）＋（フィードフォワード制御による入力トルクＴｔの制御値）＋（フィードバック制御による入力トルクＴｔの制御値）となる。
【００６６】
これを図示したブロック線図が図１４である。ここで、実際の制御対象（実機）に対してフィードバック制御を行なうフィードバック部におけるゲインＦ１ｆｂ、Ｆ２ｆｂ、Ｋ１ｆｂ、Ｋ２ｆｂはいずれも前記（１４）式で表わされるフィードバックゲインの要素によって作られるゲイン行列である。また、前述のように、本実施例においては、（１２）式で表わされた数式モデルがシミュレータとして用いられるので、図１４におけるフィードフォワード部は前記（１２）式に対応する。したがって、本実施例においては、Ｆ１ｆｆ、Ｆ２ｆｆ、Ｋ１ｆｆ、Ｋ２ｆｆはそれぞれＦ１ｆｂ、Ｆ２ｆｂ、Ｋ１ｆｂ、Ｋ２ｆｂと同じとされるが、異なるものとされてもよい。なお図１４におけるフィードフォワード部およびフィードバック部がそれぞれ図８におけるフィードフォワード部１１０およびフィードバック部１０８に対応する。
【００６７】
図１５は、電子制御装置９０による発進クラッチＣ０の解放状態から係合状態への変更における制御作動の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。まず、目標入力回転速度算出手段１１４および目標入力トルク算出手段１１２などに対応するステップ（以下「ステップ」を省略する。）Ｓ１においては、発進クラッチＣ０に入力される入力トルクの目標値である目標トルクＴｔ＿ｔｇｔ、および、発進クラッチＣ０の入力側回転要素の回転速度の目標値である目標入力回転速度Ｎｔ＿ｔｇｔの設定が行なわれる。この設定は、アクセル開度Ａｃｃに基づいて算出されるエンジントルクＴＥが出力される場合の発進クラッチＣ０の入力トルクや、そのエンジントルクＴＥとして出力される場合におけるエンジン回転速度ＮＥに基づいて、発進クラッチＣ０の入力回転速度が算出される。
【００６８】
続いて発進制御手段１０２のフィードバック部１０８およびフィードフォワード部１１０などに対応するＳ２においては、発進クラッチＣ０のトルク容量Ｔｃおよび発進クラッチＣ０へ入力される入力トルクＴｔの値が算出される。この算出は予め算出された数式モデルにおいて、Ｓ１で設定された目標入力回転速度Ｎｔ＿ｔｇｔに実際の入力回転速度Ｎｔが追従するように設計されたフィードバック制御およびフィードフォワード制御を行なうためのコントローラなどを用いて算出される。
【００６９】
続いて発進制御手段１０２の油圧算出手段１１８、および、エンジン出力変更手段１１６などに対応するＳ３においては、Ｓ２において算出された発進クラッチＣ０のトルク容量Ｔｃおよび発進クラッチＣ０へ入力される入力トルクＴｔを実現するために、スロットル開度θＴＨおよび発進クラッチＣ０の係合状態を制御するための油圧が変更させられる。このうち、スロットル開度θＴＨは、予め実験的に、あるいはシミュレーションにより得られているスロットル開度θＴＨとエンジン出力トルクＴＥとの関係や、トルクコンバータ３２における滑り率τなどに基づいて、トルクコンバータ３２のタービントルクが前記Ｔｔとなるように決定される。また、発進クラッチＣ０の係合状態を制御する油圧は、例えば、予め得られた発進クラッチＣ０のトルク容量と作動油圧との関係などに基づいて、トルク容量が前記Ｔｃとなるため油圧を算出し、アクチュエータＳＬ０のＤＵＴＹ比などを制御することによって、その油圧を出力する。
【００７０】
図１６は、発進クラッチＣ０の解放状態から係合状態への制御において、従来の適合制御による場合（変更前）と、本実施例の制御手法を適用した場合（変更後）とのそれぞれにおける発進クラッチＣ０の作動油圧の指令値（指示油圧）と実際の油圧値（実油圧）との時間変化を比較する図である。図１６に示すように、本制御によれば、発進クラッチＣ０の解放状態から係合状態への変更が指令された時刻ｔ０以降において、追従性のよい制御が行なわれていることがわかる。なお、本実施例の制御手法を適用した場合には、時刻ｔ０以前、すなわち発進クラッチＣ０を解放する場合において、指示油圧が微小に変化（増減）させられているが、これは、油圧の追従性を向上させるためのものである。前述のように、これはソレノイドバルブＳＬ０においてリターンスプリングなどにより実際に油圧の変化が生じない油圧領域において実施されることにより、発進クラッチＣ０のトルク容量には変化が生じず、車両の挙動に影響を及ぼさないものとされている。また、この変動の幅（振幅）の大きさや周期（変動速度）は作動油の油温に応じて変化させることができる。
【００７１】
図１７は、本実施例における発進クラッチＣ０の解放状態から係合状態への制御において、車両の状態を表わす指標の変化を示す図である。この図１７においてＳＦＴは自動変速機１０において選択された変速段を表わしている。Ｇは車両加速度、ａｏｐは点火時期を、Ｔｃは発進クラッチＣ０のトルク容量を表わしている。Ｎｔはトルクコンバータ３２のタービン回転速度であり、本実施例においては発進クラッチＣ０の入力回転速度でもある。また、Ｎｔ＿ｔｇｔはその目標値である。Ｎｏｕｔは発進クラッチＣ０の出力回転速度、すなわち自動変速機１０の入力軸２２ｂの回転速度である。また、ＰＳＬ０は発進クラッチＣ０に油圧を供給するソレノイド弁ＳＬ０のＤＵＴＹ比であり、Ｃ０圧はそのソレノイド弁ＳＬ０から発進クラッチＣ０へ供給される油圧である。また、Ａｃｃはアクセルペダルの開度であり、Ｔｔ＿ｔｇｔは発進クラッチＣ０の解放状態から係合状態への変更時における、発進クラッチＣ０への目標入力トルクであり、Ｔｔは本制御によって要求される発進クラッチＣ０への目標入力トルクである。
【００７２】
時刻ｔ１においてアクセルペダルが踏み込まれることにより、車両が発進するために発進クラッチＣ０の解放状態から係合状態への変更が判断されると、発進制御手段１０２（図８参照）による発進クラッチＣ０のトルク容量Ｔｃおよび入力トルクＴｔの制御が行なわれる。その結果、図１７に示すような車両の挙動が得られる。
【００７３】
前述の実施例によれば、発進クラッチＣ０の入力回転速度Ｎｔが目標入力回転速度設定手段１１４により設定された目標入力回転速度Ｎｔ＿ｔｇｔとなるように、発進制御手段１０２により発進クラッチＣ０のトルク容量Ｔｃと入力トルクＴｔとが制御される。従って、発進クラッチＣ０のトルク容量Ｔｃのみを用いて制御を行なう場合に比べて、制御性が向上し、良好な応答性とショックの少ない発進クラッチＣ０の係合状態と解放状態との切換を行なうことができる。
【００７４】
前述の実施例によれば、発進制御手段１０２は、目標入力回転速度Ｎｔ＿ｔｇｔと実入力回転速度Ｎｔとの差分ｅ、あるいは差分ｅの積分値の少なくとも１つに予め定められたゲインＦ１ｆｆ，Ｋ１ｆｆ，Ｆ２ｆｆ，Ｋ２ｆｆを掛けることにより、発進クラッチＣ０のトルク容量Ｔｃと入力トルクＴｔとを算出するので、実入力回転速度Ｎｔの制御が好適に行なわれて、特に良好な応答性のもとで実入力回転速度Ｎｔを目標実入力回転速度Ｎｔ＿ｔｇｔに追従させることができる。
【００７５】
前述の実施例によれば、発進制御手段１０２は、フィードフォワード部１１０とフィードバック部１０８とを有し、フィードフォワード部１１０による制御は、発進クラッチＣ０の入力トルクＴｔの操作量よりもトルク容量Ｔｃの操作量が多く、フィードバック部１０８による制御は、発進クラッチＣ０のトルク容量Ｔｃの操作量よりも入力トルクＴｔの操作量が多いので、発進クラッチＣ０のトルク容量Ｔｃと入力トルクＴｔとのバランスがとれていることを前提に操作するフィードフォワード部１１０による制御によれば入力トルクＴｔを変動させるので、駆動力の変動に直結するところ、発進クラッチＣ０の入力トルクＴｔの操作量よりもトルク容量Ｔｃの操作量の方が多くなるように制御が行なわれるので、駆動力の変化によるショックを低減することができる。また、想定していたバランスが崩れている際に操作するフィードバック部１０８による制御は、駆動力よりも制御の安定性の維持により重みを置いたものであるので、発進クラッチＣ０のトルク容量Ｔｃの操作量よりも入力トルクＴｔの操作量の方が多くなるように制御が行なわれるので、精度がよく安定性の維持を図ることができる。
【００７６】
前述の実施例によれば、発進制御手段１０２は、入力トルクＴｔとクラッチトルクＴｃとを引数としてイナーシャＩｅ，Ｉｔ，ＩＭを考慮して入力回転速度Ｎｔと出力回転速度Ｎｏｕｔとを求める運動方程式に基づいて算出された数式モデル（（１２）式など）を用いた制御を行なうので、好適に良好な応答性とショックの少ない発進クラッチＣ０の係合状態と解放状態との切換に伴う制御を行なうことができる。
【００７７】
前述の実施例によれば、遅れ制御手段１０２は、発進クラッチＣ０のトルク容量Ｔｃの制御の応答性と発進クラッチＣ０の入力トルクＴｃの制御の応答性とを比較し、応答性が遅い一方の応答限界を他方の応答限界に設定するので、発進クラッチＣ０のトルク容量制御の応答性と前記発進クラッチの入力トルク制御とのいずれか応答性の遅い一方において、他方の遅れを全て吸収することができ、制御や適合を簡素化することができる。
【００７８】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００７９】
例えば、前述の実施例においては、発進クラッチＣ０はトルクコンバータ３２のタービン軸と自動変速機１０の入力軸との間に設けられたが、このような態様に限られない。例えば、発進クラッチＣ０はエンジン３０のクランク軸とトルクコンバータ３２のポンプ軸との間に設けられてもよい。また、自動変速機１０において発進の際に成立する変速段を形成するために係合されるクラッチなどが発進クラッチとして用いられることができる。具体的には、前述の実施例において、発進クラッチＣ０を設けず、自動変速機１０において第１速を達成するために係合させられるクラッチＣ１を発進クラッチとしてもよい。
【００８０】
また、前述の実施例においては、駆動力源としては内燃機関であるエンジン３０が用いられたが、これに限られず、エンジンに代えてあるいはエンジンに加えてモータが設けられる構成とされてもよい。また、動力伝達経路にトルクコンバータ３２が設けられたが、このトルクコンバータ３２は本発明の適用される車両に必須の構成ではない。
【００８１】
また、前述の実施例においては、発進クラッチＣ０への入力トルクＴｔがその目標値Ｔｔ＿ｔｇｔに追従するように制御されたが、これに限定されず、駆動力に関連する指標(パラメータ)であればこれに代えて用いられることができる。具体的には車両加速度、車両の出力トルクなどがこれに該当する。
【００８２】
また前述の実施例においては、タービン回転速度Ｎｔが用いられたが、これに代えてエンジン回転速度ＮＥが用いられてもよい。タービン回転速度Ｎｔとエンジン回転速度ＮＥとはトルクコンバータのトルク比などを考慮して変換することができる。
【００８３】
また、前述の実施例においては、発進クラッチＣ０のトルク容量Ｔｃが制御されたが、これに限定されず、例えばそのトルク容量Ｔｃと密接に関連するパラメータである、発進クラッチＣ０に供給される作動油圧ＰＣＬ０が制御されるようにしてもよい。また、前述の実施例の発進クラッチＣ０は、リニアソレノイドバルブＳＬ０により制御される各油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）３３によってトルク容量が変化させられる油圧式摩擦クラッチであったが、励磁電流によってトルク容量が変化させられる磁粉式クラッチや電磁クラッチなどであってもよい。
【００８４】
また、前述の実施例においては、エンジン３０の出力を制御するためにスロットル開度θＴＨが用いられたが、これに限定されない。例えば可変バルブタイミング機構を有するエンジン３０が用いられる場合には、バルブタイミングが制御されても良いし、エンジンの点火タイミングを変更する遅角制御における位相が制御されてもよい。なお、遅角制御によれば、応答性が向上させられるが、一般にエンジンの出力トルクを下げる制御しか行なうことができない。しかしながら、予めスロットルバルブ開度θＴＨを増加させておき、スロットルバルブ開度が増加したことによる出力トルクの上昇分を遅角制御により相殺することにより、エンジンの出力トルクを上げる際にも遅角制御による良好な応答性を利用することができる。また、ディーゼルエンジンが用いられる場合などにおいては、燃料の噴射量が制御されてもよい。駆動力源としてモータが用いられる場合には、そのモータの駆動電流、駆動電圧などが制御されうる。
【００８５】
また、前述の実施例においては、自動変速機１０は前進８段、後進２段の変速段を有する自動変速機とされたが、このような自動変速機１０に限定されるものではなく、平行軸式常時噛合型変速機であってもよい。また、デュアルクラッチ型変速機（ＤＣＴ）のような変速機であってもよいし、変速比を無段階に変更可能な自動変速機であるＣＶＴ（無段変速機）や複数の動力源からの入力を合わせて出力することのできるハイブリッド機構などが用いられてもよい。
【００８６】
また、前述の実施例においては遅れ制御手段１２０における応答限界としては、むだ時間が用いられたがこれに限られない。すなわち、例えば過渡応答における応答性を時定数などにより評価し、速い方の応答限界を遅い方の応答限界に揃えることを行なってもよい。
【００８７】
また、前述の実施例においては、油圧算出手段１１８は、予め得られた発進クラッチＣ０のトルク容量と作動油圧との関係などに基づいて、トルク容量が前記Ｔｃとなるため油圧を算出するものとされたが、この際、クラッチＣの構造に起因する圧力変化を考慮したものとされることができる。具体的にはリターンスプリング、クッション、ウェーブなどによる圧力のキャンセルや、ピストンの移動に伴う油室の容量変化に起因する圧力変化などを考慮した油圧が算出されてもよい。また、油圧算出手段１１８は発進制御手段１０２の一部とされたが、発進制御手段１０２とは別に設けられてもよい。
【００８８】
また、油圧算出手段１１８は、発進クラッチＣ０のトルク容量Ｔｃの制御における応答性を考慮して油圧を出力するようにしてもよい。このようにすれば、油圧の応答遅れを考慮した制御が行なわれる。このとき、好適にはこの油圧の応答遅れは２次遅れモデルによって表現され、さらにその２次遅れモデルにおける係数は、作動油の油温に応じて変化させられる。このようにすれば、作用油の油温によって変化する油圧の応答遅れを実体に則して制御系に取り込むことができ、制御性が向上する。
【００８９】
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。
【符号の説明】
【００９０】
３０：エンジン（駆動力源）
１０２：制御手段
１０８：フィードバック部
１１０：フィードフォワード部
１１４：目標入力回転速度設定手段
１２０：遅れ制御部
Ｃ０：発進クラッチ
Ｔｃ：発進クラッチのトルク容量
Ｔｔ：発進クラッチの入力トルク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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