(57)【要約】【課題】エンジンの運転状態の移行時における燃費悪化の低減とショックの低減とを両立することのできる係合学習制御装置を提供すること。【解決手段】ストイキ運転からリーン運転へ移行する場合に点火時期を遅角するエンジン５で発生する動力を、複数のクラッチ１１の係合状態を切り替えることにより変速して駆動輪２５側に伝達する有段変速機１０のクラッチ１１を作動させる係合油圧を制御することにより、クラッチ１１の係合状態を制御するＥＣＵ３０を備え、ＥＣＵ３０は、エンジン５がストイキ運転からリーン運転へ移行する場合に、現在係合しているクラッチ１１以外のクラッチ１１を係合し、変速時間が目標変速時間となるように係合油圧を学習させる学習制御を行い、学習制御中に、当該クラッチ１１の発熱量が所定値以上である場合は、点火時期を遅角する量を増加させてクラッチ１１のトルク容量を低下させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストイキ運転からリーン運転へ移行する場合に点火時期を遅角するエンジンで発生する動力を、複数の係合要素の係合状態を切り替えることにより変速して駆動輪側に伝達する有段変速機の前記係合要素を作動させる係合油圧を制御することにより、前記係合要素の係合状態を制御する係合制御手段を備え、
前記係合制御手段は、前記エンジンが前記ストイキ運転から前記リーン運転へ移行する場合に、現在係合している前記係合要素以外の前記係合要素を係合し、変速時間が目標変速時間となるように前記係合油圧を学習させる学習制御を行い、
前記学習制御中に、当該係合要素の発熱量が所定値以上である場合は、前記点火時期を遅角する量を増加させて前記係合要素のトルク容量を低下させることを特徴とする係合学習制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、係合学習制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のエンジンの中には、運転状態に応じて空燃比を切り替え、空燃比の変更と共に点火時期を変更しているものがある。例えば、特許文献１に記載された点火時期制御装置では、理論空燃比での運転であるストイキ運転から、リーン空燃比の運転であるリーン運転に移行する際に、エンジン負荷に応じて点火時期の補正を行っている。つまり、リーン運転では、ストイキ運転よりも点火時期を進角するように設定し、ストイキ運転からリーン運転へ移行する際には、運転状態が切り替わることに起因するトルク変動を抑制するために、点火時期を一旦遅角し、徐々にリーン運転用の点火時期に移行する。その際に、エンジン負荷が大きいほど、リーン運転への移行時の遅角量を大きくすることにより、エンジン負荷に対して点火時期が適正でないことに起因するノッキングやショックの発生を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３４３９５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ストイキ運転からリーン運転に切り替える際に、点火時期を遅角させてトルクダウンさせることによってショックの抑制を行うと、燃費が悪化することがある。ここで、エンジンの運転状態の切り替え時におけるショックを抑制する手法としては、エンジンと駆動輪との間に配設される変速機を用いることにより、ショックを低減することができる。
【０００５】
例えば、エンジンと駆動輪との間に、複数の係合要素を有する有段変速機が配設されている場合、エンジンの運転状態の移行時に点火時期を遅角させずに、現在係合している係合要素以外の係合要素を係合させる制御を行うことにより、駆動輪に伝達されるショックを抑制することができる。つまり、エンジンの運転状態の切り替え時に有段変速機を変速させると共に、変速時間が目標変速時間になるように制御を行い、ショックが発生しないように係合油圧を学習させる制御を行うことにより、ショックを抑制することができる。
【０００６】
しかし、係合要素は、係合状態に応じて発熱するため、係合要素の係合油圧を学習させる制御を行う場合、係合時における係合要素の発熱量によっては、学習制御を禁止する必要がある。しかしながら、エンジンの運転状態の移行時に係合要素の学習制御を禁止した場合、エンジンの運転状態の移行時のトルク変動を抑制することができなくなるため、トルク変動が駆動輪に伝達され、ショックが発生する虞がある。このように、エンジンの運転状態の移行時における燃費悪化の低減と、ショックの低減とを両立することは、大変困難なものとなっていた。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、エンジンの運転状態の移行時における燃費悪化の低減とショックの低減とを両立することのできる係合学習制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る係合学習制御装置は、ストイキ運転からリーン運転へ移行する場合に点火時期を遅角するエンジンで発生する動力を、複数の係合要素の係合状態を切り替えることにより変速して駆動輪側に伝達する有段変速機の前記係合要素を作動させる係合油圧を制御することにより、前記係合要素の係合状態を制御する係合制御手段を備え、前記係合制御手段は、前記エンジンが前記ストイキ運転から前記リーン運転へ移行する場合に、現在係合している前記係合要素以外の前記係合要素を係合し、変速時間が目標変速時間となるように前記係合油圧を学習させる学習制御を行い、前記学習制御中に、当該係合要素の発熱量が所定値以上である場合は、前記点火時期を遅角する量を増加させて前記係合要素のトルク容量を低下させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る係合学習制御装置は、エンジンの運転状態の移行時における燃費悪化の低減とショックの低減とを両立することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施形態に係る係合学習制御装置を備える車両の要部概略図である。
【図２】図２は、エンジントルクの急変を点火時期によって吸収する場合の説明図である。
【図３】図３は、エンジントルクの急変をクラッチの係合によって吸収する場合の説明図である。
【図４】図４は、エンジンの燃焼モードを切り替える際にクラッチの学習を行う場合の制御手順を示すフロー図である。
【図５】図５は、クラッチの詳細図である。
【図６】図６は、クラッチの動作時における各パラメータの関係を示す説明図である。
【図７】図７は、パラメータの寄与度についての説明図である。
【図８】図８は、クラッチの学習制御を行う場合の制御手順を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明に係る係合学習制御装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能、且つ、容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００１２】
〔実施形態〕
図１は、実施形態に係る係合学習制御装置を備える車両の要部概略図である。本実施形態に係る係合学習制御装置２は、同図に示す車両１に搭載されており、この車両１は、内燃機関であるエンジン５を備え、エンジン５は、当該エンジン５で発生する動力を変速して出力する有段変速機１０に連結されている。また、有段変速機１０は、動力伝達経路を介して最終減速機２０に接続されており、最終減速機２０は、ドライブシャフトを介して駆動輪２５に連結されている。
【００１３】
このうち、有段変速機１０は、係合要素であるクラッチ１１を複数備えており、また、これらのクラッチ１１を作動させる油圧を制御する油圧制御装置１５を備えている。この有段変速機１０は、クラッチ１１に付与する油圧を油圧制御装置１５によって切り替え、複数のクラッチ１１の係合状態を切り替えることにより、有段変速機１０内における、エンジン５から伝達された動力の伝達経路を切り替えることが可能になっている。これにより有段変速機１０は、エンジン５から伝達された動力を、複数のクラッチ１１の係合状態に応じた変速比で回転数を変更し、変速した動力を駆動輪２５側に出力することが可能になっている。また、有段変速機１０は、有段変速機１０の入力軸の回転数を検出する入力軸回転数センサ１６と、有段変速機１０の出力軸の回転数を検出する出力軸回転数センサ１７と、を備えている。
【００１４】
また、エンジン５は、空燃比を変化させたり、燃料を燃焼させる際の点火時期を変更したりすることにより、車両１の走行状態に応じた運転が可能になっている。例えば、ドライバのアクセル操作や、エアフロセンサ７の検出結果等に応じて、スロットル６の開度を変化させたり、燃料供給量を変化させたりすることにより、空燃比を変化させることが可能になっている。具体的には、エンジン５は、車両１の走行状態に応じて、空燃比を理論空燃比にした運転状態であるストイキ運転や、理論空燃比よりも燃料の比率が少ないリーン空燃比にした運転状態であるリーン運転に切り替えることが可能になっている。
【００１５】
これらのように設けられるエンジン５や有段変速機１０等の各装置や、エアフロセンサ７や入力軸回転数センサ１６、出力軸回転数センサ１７等のセンサ類は、車両１に搭載されると共に車両１の各部を制御するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）３０に接続されている。ＥＣＵ３０は、これらの装置やセンサ類との間で情報や信号のやり取りが可能になっており、これにより、車両１の各部は、センサ類での検出結果に基づいて、ＥＣＵ３０により制御されて作動する。例えば、エンジン５は、吸入空気量やインジェクタ（図示省略）による燃料噴射量、点火時期が、ドライバが操作をするアクセルペダル（図示省略）の開度やエンジン回転数等に応じてＥＣＵ３０によって制御されることにより作動する。
【００１６】
このように各部を制御可能なＥＣＵ３０のハード構成は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等を有する処理部や、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶部等を備えた公知の構成であるため、説明は省略する。また、このように設けられるＥＣＵ３０の処理部は、エンジン５の運転状態の制御を行うエンジン制御部３１と、有段変速機１０の変速制御を行う変速機制御部３５と、を有している。このうち、エンジン制御部３１は、エンジン５の吸入空気量や空燃比、点火時期等を制御することにより、エンジン５で発生するトルクや回転数を制御することが可能になっている。また、変速機制御部３５を有するＥＣＵ３０は、有段変速機１０のクラッチ１１を作動させる係合油圧を制御することにより、クラッチ１１の係合状態を制御する係合制御手段としての機能を含んで設けられている。
【００１７】
本実施形態に係る係合学習制御装置２は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。車両１の走行時は、車速や、運転者が操作をするアクセルペダルの開度をＥＣＵ３０で取得し、取得したアクセル開度や車速等に基づいて、目標駆動力を設定する。目標駆動力を設定したＥＣＵ３０は、目標駆動力を発生させることができる動力をエンジン５に発生させ、また、有段変速機１０の変速段を、目標駆動力を駆動輪２５から路面に伝達することができる変速比になる変速段に切り替える。
【００１８】
また、ＥＣＵ３０のエンジン制御部３１は、車両１の運転時におけるエンジン５の負荷や回転数に応じて、エンジン５の燃焼状態を、いくつかのモードに切り替えて運転させることができる。具体的には、エンジン制御部３１は、空燃比や吸気圧を切り替えたり、若しくはその両方を切り替えたりすることにより、いくつかのモードに切り替えてエンジン５を運転させることができ、これにより、例えば、ストイキ運転を行わせたり、リーン運転を行わせたりすることができる。
【００１９】
また、ＥＣＵ３０の変速機制御部３５は、有段変速機１０が有する油圧制御装置１５の制御を行うことにより、有段変速機１０に内蔵されている複数のクラッチ１１を、独立して制御することが可能になっており、複数のクラッチ１１の係合状態を切り替えることにより、変速を行う。
【００２０】
具体的には、ＥＣＵ３０の記憶部には、クラッチ１１の制御を行うための制御モデルが、予め記憶されており、制御モデルは、クラッチ１１毎のクラッチ１１の動作特性を決定するパラメータを含んだものになっている。変速機制御部３５は、車両１の走行状態とドライバの運転状態とから導き出されるパラメータを、この制御モデルに照らし合わせることにより、クラッチ１１ごとに動作を決定し、各クラッチ１１の係合制御を行う。
【００２１】
また、変速機制御部３５は、入力軸回転数センサ１６での検出結果と、出力軸回転数センサ１７での検出結果とより、有段変速機１０の内部で発生したトルク変化を検出し、係合制御時におけるトルク変化と、制御モデルとの差を見ることで、クラッチ１１の制御時の学習を行う。つまり、変速機制御部３５は、現在係合しているクラッチ１１以外のクラッチ１１を係合し、係合制御時におけるトルク変化と、制御モデルとの差を見ることにより、変速時間が、予め設定されている目標変速時間となるように係合油圧を学習させる学習制御を行う。このため、変速機制御部３５は、クラッチ１１の係合制御時における入力軸の回転数に対する出力軸の回転数の変化を検出することにより、係合制御時におけるクラッチ１１の状態を取得し、係合制御の指令に対する、実際のクラッチ１１の状態を取得する。
【００２２】
これにより、変速機制御部３５は、クラッチ１１を作動させる際における油圧の充填状態を示すクラッチパック詰めのタイミングや、係合動作時のクラッチ１１で伝達するトルクの変化の状態を示す、係合動作時のクラッチトルク容量の変化を制御モデルと比較し、クラッチ１１の係合制御時の学習を行う。本実施形態に係る係合学習制御装置２では、このクラッチ１１の制御時における学習を、エンジン５の燃焼モードの切り替え時に行う。つまり、燃焼モードを切り替えた場合には、エンジン５で発生するエンジントルクは急激に変化するため、従来の車両では、このエンジントルクの急変を、点火時期を変化させることにより吸収しているが、本実施形態に係る係合学習制御装置２では、クラッチ１１の係合によりエンジントルクの急変を吸収する。
【００２３】
図２は、エンジントルクの急変を点火時期によって吸収する場合の説明図である。例えば、図２に示すように、エンジン５の燃焼モードをストイキ運転からリーン運転に切り替える場合、吸入空気量を調節するエンジン５のスロットル６の開度を大きくすることにより、吸入空気量を増加させ、空燃比を大きくする。これにより、エンジントルクは急激に増加するため、従来の車両１では、燃焼モードをストイキ運転からリーン運転に切り替える際には、点火時期を遅角させることにより、エンジントルクの急変を吸収する。
【００２４】
つまり、吸入空気量を増加させた場合、空気量の増加に伴って変化するエンジントルクである空気量増加トルクＴａｉｒは、急激に増加するが、点火時期を遅角させることにより、エンジントルクは低下する。これにより、空気量増加トルクＴａｉｒに、点火時期の遅角によるトルクダウンを含んだエンジントルクである遅角トルクＴｒｔｄは、空気量増加トルクＴａｉｒに対して低下する。これにより、エンジン５から有段変速機１０に入力された動力を有段変速機１０から駆動輪２５側に出力する際におけるトルクである変速機出力トルクは、燃焼モードの切り替えに応じて、緩やかに増加する。
【００２５】
図３は、エンジントルクの急変をクラッチの係合によって吸収する場合の説明図である。燃焼モードの切り替え時に、点火時期を遅角させる従来の車両１に対し、本実施形態に係る係合学習制御装置２では、燃焼モードをストイキ運転からリーン運転に切り替える場合には、点火時期は変化させずに、有段変速機１０が有するクラッチ１１の学習制御を行う。つまり、ストイキ運転からリーン運転に切り替える場合でも、点火時期は変化させないため、エンジントルクは、吸入空気量の増加に伴って急激に増加する。
【００２６】
その際に、本実施形態に係る係合学習制御装置２では、有段変速機１０が有するクラッチ１１の学習制御を行い、学習するクラッチ１１を係合させる。つまり、クラッチ１１を係合させた場合、摩擦抵抗が発生するため、エンジン５から有段変速機１０に入力されたエンジントルクは、この摩擦抵抗によって低下してから、駆動輪２５側に出力される。これにより、変速機出力トルクは、燃焼モードの切り替えに応じて、緩やかに増加する。
【００２７】
詳しくは、燃焼モードをストイキ運転からリーン運転に切り替える場合には、ＥＣＵ３０の変速機制御部３５から有段変速機１０に対して、クラッチ１１の学習制御を行う指令を出し、学習するクラッチ１１を作動させる油圧である学習クラッチ制御油圧を増加させる準備を行う。この状態で、エンジン５の燃焼モードがストイキ運転からリーン運転に切り替えられたら、学習クラッチ制御油圧を上昇させる指令を有段変速機１０に送る。これにより、学習クラッチ制御油圧は上昇し、これに伴い、学習を行うクラッチ１１は係合を開始する。その際に、変速機制御部３５は、エアフロセンサ７の検出結果に基づいてエンジン制御部３１で推定したエンジントルクの大きさに応じて、学習クラッチ制御油圧を決定し、クラッチ１１を係合させる。
【００２８】
クラッチ１１が係合を開始すると、クラッチ１１で摩擦抵抗が発生するため、エンジントルクの一部は、この摩擦抵抗により吸収される。学習するクラッチ１１で吸収するエンジントルクの大きさである学習クラッチトルク容量は、クラッチ１１の係合状態に応じて変化し、学習クラッチ制御油圧が大きくなり、クラッチ１１の係合圧力が大きくなると、学習クラッチトルク容量も大きくなる。
【００２９】
燃焼モードの切り替え時に、急激に大きくなったエンジントルクは、学習クラッチトルク容量が大きくなったクラッチ１１により吸収され、有段変速機１０から駆動輪２５側に出力される。これにより、変速機出力トルクは、緩やかに増加し、ショックが発生することなく出力される。クラッチ１１の学習は、このように変化する変速機出力トルクの変化を検出し、係合時に変速機制御部３５から有段変速機１０に対して出す指令との差を見ることにより、クラッチ１１の係合制御時の学習を行う。
【００３０】
燃焼モードの切り替えによってエンジントルクが急変する期間が経過したら、学習クラッチ制御油圧を低下させ、クラッチ１１の係合圧力を低下させることにより、学習クラッチトルク容量を低下させる。つまり、エンジントルクが急変する期間が経過し、また、クラッチ１１の学習が完了したら、クラッチ１１を解放する。
【００３１】
また、このように燃焼モードの切り替え時に、クラッチ１１の学習を行う際には、クラッチ１１の発熱量も見ながら行う。即ち、クラッチ１１の学習制御中に、当該クラッチ１１の発熱量が、所定値以上である場合は、点火時期を遅角する量を増加させて、クラッチ１１のトルク容量を低下させる。なお、このクラッチ１１の発熱量の判断を行う際における所定値は、クラッチ１１の発熱が許容できる限界値として予め設定され、ＥＣＵ３０の記憶部に記憶されている。
【００３２】
具体的には、クラッチ１１は半係合の時間が長いと発熱するため、クラッチ１１の係合の割合と、その時間とより、クラッチ１１の発熱量は推測できる。変速機制御部３５は、学習制御中におけるクラッチ１１の係合状態と時間とに基づいて、発熱量を推定し、推定した発熱量が所定値以上の場合は、クラッチ１１のトルク容量を低下させる。即ち、学習しているクラッチ１１の制御油圧を低下させ、係合力を低下させる。
【００３３】
さらに、この場合は、エンジン制御部３１でエンジン５の点火時期を遅角させ、クラッチ１１のトルク容量を低下させることによる変速機出力トルクの低減量の低下分、エンジントルクを低下させる。これにより、クラッチ１１の学習制御による変速機出力トルクの低減量の低下分を、エンジントルクの低下により補い、変速機出力トルクの急変によるショックの発生を抑える。
【００３４】
次に、このようにエンジン５の燃焼モードの切り替え時の変速機出力トルクの急変を抑制するために、クラッチ１１の学習を行う場合の処理手順について説明する。図４は、エンジンの燃焼モードを切り替える際にクラッチの学習を行う場合の制御手順を示すフロー図である。エンジン５の燃焼モードを切り替える際にクラッチ１１の学習を行う場合は、まず、燃焼モードを切り替えるか否かを判定する（ステップＳＴ１０１）。この判定は、エンジン５の運転時におけるエンジン５の負荷や回転数等をＥＣＵ３０のエンジン制御部３１で取得し、取得した各値に応じて、空燃比や吸気圧を切り替えたり、若しくはその両方を切り替えたりすることにより燃焼モードを切り替えるか否かを判定する。例えば、ストイキ運転を行っているときに、リーン運転に切り替えるか否か等を判定する。この判定により、燃焼モードを切り替えないと判定された場合（ステップＳＴ１０１、Ｎｏ判定）は、この処理手順から抜け出る。
【００３５】
これに対し、燃焼モードを切り替えると判定された場合（ステップＳＴ１０１、Ｙｅｓ判定）は、学習クラッチを選択する（ステップＳＴ１０２）。つまり、有段変速機１０が有する複数のクラッチ１１のうち、学習を行うクラッチ１１を、ＥＣＵ３０の変速機制御部３５で選択する。変速機制御部３５は、学習を行うクラッチ１１を選択する際には、複数のクラッチ１１のうち、現在の走行には関わっておらず、次に係合が行われると予想されるクラッチ１１を選択する。この選択は、例えば、車両１の走行状態や、アクセル・ブレーキ・ハンドル操作等のドライバの運転操作、路面状況、過去の走行履歴等に基づいて、次に変速をする変速段を予測し、その変速段に変速するために係合するクラッチ１１を予測して選択する。
【００３６】
次に、パック詰めを行う（ステップＳＴ１０３）。即ち、選択したクラッチ１１の係合動作が可能になるように、変速機制御部３５で有段変速機１０の油圧制御装置１５を制御し、このクラッチ１１を作動させる際の油圧を充填状態にする。これにより、選択したクラッチ１１を係合させる準備を行う。
【００３７】
次に、吸入空気量を推定する（ステップＳＴ１０４）。つまり、エンジン５に設けられるエアフロセンサ７の検出結果をＥＣＵ３０のエンジン制御部３１で取得し、取得した検出結果に基づいて、エンジン５の吸入空気量を推定する。エンジン５の吸入空気量を推定したエンジン制御部３１は、推定した空気量に基づいて、エンジン５で発生するエンジントルクを推定する。このエンジントルクの推定は、例えば、ＥＣＵ３０の記憶部に記憶されている、吸入空気量とエンジントルクとの関係を示すマップを用いて行う。
【００３８】
次に、選択したクラッチ１１を係合させる（ステップＳＴ１０５）。即ち、変速機制御部３５で油圧制御装置１５を制御することにより、学習を行うクラッチ１１を係合させる。このように、クラッチ１１を係合させた場合、摩擦抵抗が発生するため、エンジン５から有段変速機１０に入力された動力は、この摩擦抵抗によって低下してから、駆動輪２５側に出力される。一方、エンジン５の燃焼モードを変化させた場合、エンジン５で発生するエンジントルクは急激に変化するが、このエンジントルクの急変は、クラッチ１１を係合させた際における摩擦抵抗によって吸収されてから、駆動輪２５側に出力される。これにより、有段変速機１０から駆動輪２５側に出力される変速機出力トルクは、急変してショックが発生することなく、燃焼モードの変化に伴って緩やかに変化する。
【００３９】
また、このようにクラッチ１１を係合させた際には、変速機制御部３５は、入力軸回転数センサ１６の検出結果と出力軸回転数センサ１７の検出結果とに基づいて、クラッチ１１の係合指令に対するエンジントルクと変速機出力トルクとの変化を推定する。例えば、燃焼モードの切り替え時にクラッチ１１の係合制御を開始するタイミングと、制御開始時間から所定の時間が経過した時のエンジントルクに対する変速機出力トルクの変化とを見ることにより、クラッチ１１の制御を行う際の制御モデルと、実際のクラッチ１１の動作との差を把握する。
【００４０】
次に、係合させたクラッチ１１を解放し、また、制御モデルと、実際のクラッチ１１の動作とを照らし合わせた結果を、制御モデルのパラメータへフィードバックする（ステップＳＴ１０６）。詳しくは、まず変速機制御部３５から、有段変速機１０の油圧制御装置１５に対して、係合しているクラッチ１１に付与している油圧を低下させる制御指令を送信する。これにより、係合油圧は低下し、クラッチ１１は解放する。
【００４１】
また、制御モデルのパラメータへのフィードバックは、制御モデル内のパラメータと、実際のクラッチ１１の動作状態との差が、所定値以上の場合、制御モデル内のパラメータを修正する。これにより、クラッチ１１を係合させて変速を行う際の変速時間が目標変速時間となるように、係合油圧の学習を行う。つまり、エンジン回転数や車速の変化、吸入空気量に対する変速機出力トルクの変化に対するクラッチパック詰めのタイミングや、クラッチトルク容量等について、クラッチ１１の制御時における学習をする。
【００４２】
また、このように燃焼モードの切り替え時にクラッチ１１の学習を行っているときに、変速機制御部３５で推定したクラッチ１１の発熱量が所定値以上になった場合は、クラッチ１１の制御油圧を低下させ、係合力を低下させる。この場合、エンジン制御部３１でエンジン５の点火時期を遅角させ、エンジントルクのトルクダウン量を増加させることにより、燃焼モードの切り替え時における変速機出力トルクの急変を抑える。
【００４３】
次に、これらのように行うクラッチ１１の学習制御について説明する。図５は、クラッチの詳細図である。クラッチ１１は、例えば、図５に示すように、第１回転部材４６に、第１回転部材４６と一体となって回転可能に設けられる第１係合部材４１と、第１回転部材４６と同一の軸心を有する第２回転部材４７に、第２回転部材４７と一体となって回転可能に設けられる第２係合部材４２と、を有している。さらに、クラッチ１１は、油圧制御装置１５で制御される油圧によって作動し、第１係合部材４１と第２係合部材４２とに対して軸方向の付勢力を付与することにより、第１係合部材４１と第２係合部材４２との間に摩擦力を発生させることのできるピストン４３を有している。クラッチ１１は、油圧制御装置１５によって制御油圧をピストン４３に付与し、ピストン４３をストロークさせることにより、第１係合部材４１と第２係合部材４２とが摩擦係合するように構成されている。
【００４４】
図６は、クラッチの動作時における各パラメータの関係を示す説明図である。このように、ピストン４３がストロークすることにより作動するクラッチ１１を操作する際における制御モデルは、下記の式（１）〜（３）に示す伝達関数で表すことができる。
Ｐｒｅａｌ＝Ｇ（Ｐｓｌｘ）・・・（１）
Ｘｐｉｓｔｏｎ＝Ｇ（Ｐｒｅａｌ）・・・（２）
ＴＣ＝Ｇ（Ｐｒｅａｌ−Ｐｅｎｄ）・・・（３）
【００４５】
なお、上述した式（１）〜（３）において、Ｐｓｌｘは、クラッチ１１を操作するための制御モデルに基づいて油圧制御装置１５に対して行う指令になっており、即ち、クラッチ１１を操作する際の油圧についての制御圧指令になっている。また、Ｐｒｅａｌは、クラッチ１１を操作する際におけるピストン４３を制御する圧力になっており、ピストン４３の位置での実際の油圧の制御圧力になっている。このため、Ｐｒｅａｌは、Ｐｓｌｘの増減に合わせて増減する。
【００４６】
また、Ｘｐｉｓｔｏｎは、クラッチ１１の操作を行う場合におけるピストン４３のストローク量になっている（図５参照）。また、Ｐｅｎｄは、クラッチ１１の操作を行う際において、クラッチ１１が係合し始めてトルク容量を持ち始める際の制御圧力であるピストン４３のエンド圧になっている。また、ＴＣは、クラッチ１１のトルク容量になっている。このため、クラッチ１１を係合する際には、ＴＣは、ＰｒｅａｌがＰｅｎｄの大きさになってから増加し始める。
【００４７】
クラッチ１１の係合制御時の学習を行う際には、パック詰めが完了するパックエンドのタイミングや学習指令開始から、所定の時間であるΔＴ（ｓ）が経過した時の、変速機出力トルクの変化が、狙いとする変化に対して所定範囲以上の差がある場合、制御モデルのパラメータを修正する。具体的には、式（１）〜（３）で示される伝達関数のうち、ピストン４３のＰｅｎｄを修正する。これにより、クラッチ１１に対して係合動作を行わせる際に、パック詰めが完了してから、実際にトルク容量を発生するまでのタイミングを調節することができ、係合指令後のクラッチ１１の係合タイミングを調節することができる。
【００４８】
なお、クラッチ１１の学習でのパラメータ修正においては、修正の効果の寄与度により、優先度の高いものを選んで行ってもよい。図７は、パラメータの寄与度についての説明図である。例えば、図７に示してパラメータＡとパラメータＢとでは、パラメータの値の変化に対する応答時間の変化の割合が異なっており、この場合は、パラメータＢよりも、パラメータＡの方が、修正の効果の寄与度が高い、ということになる。このように、クラッチ１１の制御モデルで用いられるパラメータは、それぞれのパラメータに応じて、クラッチ１１の実際の動作への影響度が異なるため、パラメータの修正は、修正の効果が大きいものから優先的に修正を行ってもよい。
【００４９】
また、パラメータの修正は、クラッチ１１の作動特性の応答性への寄与度の高いパラメータと、クラッチ１１のトルク容量の絶対値への寄与度の高いパラメータとを選別して、クラッチ１１の制御時における目標との乖離に対して、パラメータ変更幅が小さいものを選んで修正するのが好ましい。つまり、パラメータの修正を行う際に、目標との差を埋める際における変更幅の小さいパラメータを選び、このパラメータの修正を行うことにより、目標に近付けるのが好ましい。
【００５０】
また、これらのようにパラメータの修正を行う際には、修正するパラメータ値が所定範囲より外れる場合は、パラメータの修正を行わず、クラッチ１１の学習は行わない。この場合、変速機出力トルクの急変に対しては、エンジン５の点火時期を遅角させることによって対処するのが好ましい。
【００５１】
次に、クラッチ１１の学習制御を行う際の処理手順について説明する。図８は、クラッチの学習制御を行う場合の制御手順を示すフロー図である。クラッチ１１の学習制御を行う際には、まず、狙いとの差が所定範囲以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ２０１）。つまり、クラッチ１１の学習を行うためにクラッチ１１を係合させた際における変速機出力トルクの変化と、狙いとするトルクの変化との差が、予め設定されている所定範囲以上であるか否かを判定する。例えば、トルクの大きさの変化や、トルクが変化するタイミングについて、狙いとする変化に対して所定の範囲以上であるか否かを判定する。
【００５２】
この判定により、狙いとの差が所定範囲以上ではないと判定された場合（ステップＳＴ２０１、Ｎｏ判定）は、この処理手順から抜け出る。つまり、クラッチ１１の係合制御時における変速機出力トルクの変化が、狙いとする変化に対して所定範囲に収まっている場合には、所望の係合制御を実現できていることを示しているため、制御モデルのパラメータの修正は行わない。
【００５３】
これに対し、狙いとの差が所定範囲以上であると判定された場合（ステップＳＴ２０１、Ｙｅｓ判定）は、修正する制御モデルのパラメータを選別する（ステップＳＴ２０２）。このパラメータの選別は、パラメータの修正を行った際における修正の効果が大きいものを優先的に選別したり、クラッチ１１の制御時における目標との乖離に対して、パラメータ変更幅が小さいものを選別したりするなど、選別の基準を適宜設定して選別する。
【００５４】
パラメータの選別を行ったら、次に、修正する値が所定範囲内であるか否かを判定する（ステップＳＴ２０３）。即ち、修正を行うと選定したパラメータの修正値が、当該パラメータの修正範囲として予め設定されている範囲内であるか否かを判定する。この判定により、修正する値が所定範囲内ではないと判定された場合（ステップＳＴ２０３、Ｎｏ判定）は、この処理手順から抜け出る。つまり、この場合は制御モデルのパラメータの修正は行わず、クラッチ１１の制御の学習は行わない。
【００５５】
これに対し、修正する値が所定範囲内であると判定された場合（ステップＳＴ２０３、Ｙｅｓ）は、パラメータの修正を実行する（ステップＳＴ２０４）。これにより、クラッチ１１に対して係合動作を行わせる際における係合タイミングが、所望のタイミングになるように調節し、クラッチ１１を係合させて変速を行う際の変速時間が目標変速時間となるように、係合油圧の学習を行う。
【００５６】
以上の実施形態に係る係合学習制御装置２は、エンジン５をストイキ運転からリーン運転に移行する場合に、有段変速機１０の現在係合しているクラッチ１１以外のクラッチ１１を係合することにより、変速時間が目標変速時間になるように学習制御を行っている。これにより、ストイキ運転からリーン運転に移行する場合における点火時期の遅角を低減できるので、燃費の悪化を低減することができる。クラッチ１１の学習制御中に、学習制御を行うクラッチ１１の発熱量が所定値以上である場合は、点火時期を遅角する量を増加させてクラッチ１１のトルク容量を低下させるので、学習制御中にクラッチ１１が発熱した場合でも、点火時期の遅角によってショックを低減することができる。これらの結果、エンジン５の運転状態の移行時における燃費悪化の低減とショックの低減とを両立することができる。
【００５７】
また、点火時期の遅角によるトルクダウンは、コントロール精度は高くないため、燃焼モードの切り替え時における過渡のトルク変化への対応は、点火時期の遅角によっては対応しきれないことがある。また、過給器付きのエンジン５において過給圧が高い状態では、点火時期の遅角によるトルクダウン効果は小さくなっている。これに対し、本実施形態に係る係合学習制御装置２では、変速機出力トルクのダウンは、走行に関与しないクラッチ１１を係合させることで主に行うため、コントロール性とトルクダウン量が、点火時期の遅角に比べて大きくなっている。また、エンジン５の燃焼モードの切り替え時に、クラッチ１１の学習制御を行うことにより、学習制御のための時間を改めて設定することなく、クラッチ１１の係合制御の精度を向上させることができる。これらの結果、燃焼モードにおけるショックの抑制と、クラッチ１１の係合制御の精度とを、共に効果的に向上させることができる。
【００５８】
〔変形例〕
なお、上述した係合学習制御装置２では、係合学習を行う係合要素は、係合部材同士が回転部材に設けられる、いわゆるクラッチ１１を用いて説明したが、係合学習を行う係合要素は、一方の係合部材は回転部材に設けられ、他方の係合部材は停止部材に設けられる、いわゆるブレーキを用いてもよい。エンジン５の燃焼モードの切り替え時に、ブレーキの係合学習制御を行うことによっても、変速機出力トルクを低減でき、駆動輪２５に伝達されるショックを低減することができる。
【００５９】
また、上述した係合学習制御装置２では、クラッチ１１の発熱量は、クラッチ１１の半係合の時間に基づいて推定しているが、発熱量は、これ以外に基づいて取得してもよい。発熱量を取得する際の手法に関わらず、クラッチ１１の発熱量が所定値以上の場合に点火時期の遅角量を増加させる制御を行うことにより、クラッチ１１が発熱した場合でもショックを低減することができる。
【００６０】
また、上述した係合学習制御装置２では、入力軸回転数センサ１６の検出結果と出力軸回転数センサ１７の検出結果とに基づいて、クラッチ１１の係合指令に対して、有段変速機１０の内部で発生したトルク変化を検出しているが、このトルク変化を検出する手法は、これ以外の手法を用いてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１  車両
２  係合学習制御装置
５  エンジン
６  スロットル
７  エアフロセンサ
１０  有段変速機
１１  クラッチ（係合要素）
１５  油圧制御装置
１６  入力軸回転数センサ
１７  出力軸回転数センサ
２０  最終減速機
２５  駆動輪
３０  ＥＣＵ（係合制御手段）
３１  エンジン制御部
３５  変速機制御部
４１  第１係合部材
４２  第２係合部材
４３  ピストン
４６  第１回転部材
４７  第２回転部材
【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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