(57)【要約】【課題】アクセル操作やエンジン回転数の変化に応じて、クラッチの締結方法をスムーズに変更できる自動変速機の制御装置および制御方法を提供することにある。【解決手段】変速機制御ユニット１００は、要求トルク推定手段１２０と、入力トルク推定手段１３０と、クラッチ制御手段１４０とを備える。クラッチ制御手段１４０は、要求トルクおよびエンジン回転数と入力軸回転数の大小関係に応じてクラッチの締結開始タイミングを変更する。また、クラッチ制御手段１４０は、クラッチを締結させる際に、エンジン回転数に応じて半クラッチ制御のパラメータを変更する。【選択図】図１
2008151230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのトルクを変速機の入力軸に伝達するクラッチと前記変速機を制御する自動変速機の制御装置であって、
運転者が要求するトルクを検出または推定する要求トルク推定手段と、
前記クラッチに入力するトルクを検出または推定する入力トルク推定手段と、
エンジン回転数と、入力軸回転数と、前記要求トルク推定手段により検出または推定された要求トルクと、前記入力トルク推定手段により検出または推定された入力トルクに応じて前記クラッチを制御するクラッチ制御手段とを備え、
前記クラッチ制御手段は、前記要求トルクおよび前記エンジン回転数と前記入力軸回転数の大小関係に応じて前記クラッチの締結開始タイミングを変更することを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項２】
エンジンのトルクを変速機の入力軸に伝達するクラッチと前記変速機を制御する自動変速機の制御装置であって、
運転者が要求するトルクを検出または推定する要求トルク推定手段と、
前記クラッチに入力するトルクを検出または推定する入力トルク推定手段と、
エンジン回転数と、入力軸回転数と、前記要求トルク推定手段により検出または推定された要求トルクと、前記入力トルク推定手段により検出または推定された入力トルクに応じて前記クラッチを制御するクラッチ制御手段とを備え、
前記クラッチ制御手段は、前記クラッチを締結させる際に、前記エンジン回転数に応じて半クラッチ制御のパラメータを変更することを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項３】
エンジンのトルクを変速機の入力軸に伝達するクラッチと前記変速機を制御する自動変速機の制御方法であって、
前記エンジンの回転数と、前記入力軸の回転数と、運転者が要求するトルクと、前記クラッチに入力するトルクに応じて前記クラッチを制御するとともに、
運転者が要求するトルクおよび前記エンジンの回転数と前記入力軸の回転数の大小関係に応じて前記クラッチの締結開始タイミングを変更することを特徴とする自動変速機の制御方法。
【請求項４】
エンジンのトルクを変速機の入力軸に伝達するクラッチと前記変速機を制御する自動変速機の制御方法であって、
前記エンジンの回転数と、前記入力軸の回転数と、運転者が要求するトルクと、前記クラッチに入力するトルクに応じて前記クラッチを制御するとともに、
前記クラッチを締結させる際に、前記エンジンの回転数に応じて半クラッチ制御のパラメータを変更することを特徴とする自動変速機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機の制御装置および制御方法に係り、特に、自動車パワートレインにおけるエンジンと、自動化された変速機との間に配置されているクラッチの制御に好適な自動変速機の制御装置および制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車で多く使用されている手動変速機は、小型・軽量かつ高効率である。変速機は、クラッチを介してエンジンに接続されている。これらの変速機およびクラッチを自動化したシステムは、一般に自動ＭＴ（ＡＭＴ：Automated Manual Transmission）と呼ばれており、燃費低減とイージードライブを両立可能な次世代変速機システムとして期待されている。
【０００３】
自動ＭＴにおいては、乗員の乗り心地を改善するため、クラッチ締結時の制御方法が重要である。例えば、特開２００４−２７０９４４号公報には、エンジンブレーキ動作状態において惰性走行が実現されるようにクラッチを制御する方法が知られている。この方法では、惰性走行からの逸脱の際にアクセルペダルが操作されると、エンジン回転数が変速機の入力軸の回転数よりも上になった後でクラッチを締結するようにしている。この方法によれば、運転者がアクセルペダルを踏み込んだ際に、クラッチの締結によりエンジン回転数が低下するため、正のイナーシャトルクが発生して加速トルクを増大することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２７０９４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特開２００４−２７０９４４号公報に記載の方法を実現するためには、運転者が要求するトルクを精度良く推定し、アクセル操作の変化に応じてクラッチの締結方法をスムーズに変更する必要がある。
【０００６】
また、高回転域では即応性を重視して迅速にクラッチの締結を行い、低回転域ではクラッチ締結時のショック緩和を重視して滑らかなクラッチの締結を行うなど、エンジン回転数の大小によっても運転者の要求が変化するため、エンジン回転数の変化に応じてクラッチの締結方法をスムーズに変更する必要がある。
【０００７】
本発明の第１の目的は、アクセル操作に応じてクラッチの締結方法をスムーズに変更できる自動変速機の制御装置および制御方法を提供することにある。
【０００８】
本発明の第２の目的は、エンジン回転数の変化に応じてクラッチの締結方法をスムーズに変更できる自動変速機の制御装置および制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）上記第１の目的を達成するために、本発明は、エンジンのトルクを変速機の入力軸に伝達するクラッチと前記変速機を制御する自動変速機の制御装置であって、運転者が要求するトルクを検出または推定する要求トルク推定手段と、前記クラッチに入力するトルクを検出または推定する入力トルク推定手段と、エンジン回転数と、入力軸回転数と、前記要求トルク推定手段により検出または推定された要求トルクと、前記入力トルク推定手段により検出または推定された入力トルクに応じて前記クラッチを制御するクラッチ制御手段とを備え、前記クラッチ制御手段は、前記要求トルクおよび前記エンジン回転数と前記入力軸回転数の大小関係に応じて前記クラッチの締結開始タイミングを変更するようにしたものである。  
かかる構成により、アクセル操作に応じてクラッチの締結方法をスムーズに変更できるものとなる。
【００１０】
（２）上記第２の目的を達成するために、本発明は、エンジンのトルクを変速機の入力軸に伝達するクラッチと前記変速機を制御する自動変速機の制御装置であって、運転者が要求するトルクを検出または推定する要求トルク推定手段と、前記クラッチに入力するトルクを検出または推定する入力トルク推定手段と、エンジン回転数と、入力軸回転数と、前記要求トルク推定手段により検出または推定された要求トルクと、前記入力トルク推定手段により検出または推定された入力トルクに応じて前記クラッチを制御するクラッチ制御手段とを備え、前記クラッチ制御手段は、前記クラッチを締結させる際に、前記エンジン回転数に応じて半クラッチ制御のパラメータを変更するようにしたものである。  
かかる構成により、エンジン回転数の変化に応じてクラッチの締結方法をスムーズに変更できるものとなる。
【００１１】
（３）上記第１の目的を達成するために、本発明は、エンジンのトルクを変速機の入力軸に伝達するクラッチと前記変速機を制御する自動変速機の制御方法であって、前記エンジンの回転数と、前記入力軸の回転数と、運転者が要求するトルクと、前記クラッチに入力するトルクに応じて前記クラッチを制御するとともに、運転者が要求するトルクおよび前記エンジンの回転数と前記入力軸の回転数の大小関係に応じて前記クラッチの締結開始タイミングを変更する  ようにしたものである。  
かかる方法により、アクセル操作に応じてクラッチの締結方法をスムーズに変更できるものとなる。
【００１２】
（４）上記第２の目的を達成するために、本発明は、エンジンのトルクを変速機の入力軸に伝達するクラッチと前記変速機を制御する自動変速機の制御方法であって、前記エンジンの回転数と、前記入力軸の回転数と、運転者が要求するトルクと、前記クラッチに入力するトルクに応じて前記クラッチを制御するとともに、前記クラッチを締結させる際に、前記エンジンの回転数に応じて半クラッチ制御のパラメータを変更するようにしたものである。  
かかる方法により、エンジン回転数の変化に応じてクラッチの締結方法をスムーズに変更できるものとなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、アクセル操作に応じてクラッチの締結方法をスムーズに変更できるものとなる。
【００１４】
また、本発明によれば、エンジン回転数の変化に応じてクラッチの締結方法をスムーズに変更できるものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図１〜図１０を用いて、本発明の一実施形態による自動変速機の制御装置の構成及び動作について説明する。  
最初に、図１を用いて、本実施形態による自動変速機の制御装置を用いた自動車システムの構成について説明する。  
図１は、本発明の一実施形態による自動変速機の制御装置を用いた自動車システムの構成を示すシステム構成図である。
【００１６】
エンジン１では、吸気管３に設けられた電子制御スロットル２（スロットルバルブ，駆動モータ，スロットルセンサから成る）により吸入空気量が制御され、前記空気量に見合う燃料量が燃料噴射装置（図示しない）から噴射される。また、前記空気量および燃料量から決定される空燃比、エンジン回転数などの信号から点火時期が決定され、点火装置（図示しない）により点火される。前記燃料噴射装置には燃料が吸気ポートに噴射される吸気ポート方式あるいはシリンダ内に直接噴射される筒内噴射方式があるが、エンジンに要求される運転域（エンジントルク、エンジン回転数で決定される領域）を比較して燃費が低減でき、かつ排気性能が良い方式のエンジンを選択することが望ましいものである。
【００１７】
エンジン１のクランク軸４と変速機７の入力軸６の間には、入力クラッチ５が介装されており、入力クラッチ５の押付け力を制御することによりクランク軸４と入力軸６の間で伝達されるトルクを調節できる。また、入力クラッチ５の押付け力を解放することにより、クランク軸４と入力軸６の間の動力伝達を遮断することができる。入力クラッチ５は乾式単板クラッチであり、通常の手動変速機（ＭＴ：Manual Transmission）を搭載した車に一般的に利用されている。クラッチ駆動ユニット２００は、油圧アクチュエータであり、電磁弁等を用いて入力クラッチ５の押付け力を制御している。また、入力クラッチ５には、従来の自動変速機（ＡＴ：Automatic Transmission）に用いられている湿式多板クラッチ、無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）に用いられている電磁クラッチなど、伝達されるトルクを調節可能なクラッチならばいずれも適用可能である。さらにクラッチ駆動ユニット２００としては、図示しないモータと前記モータの回転運動を直線運動に変換するメカ機構から構成される電動アクチュエータを適用してもよい。
【００１８】
このように、エンジン１の動力は入力クラッチ５を介して変速機７の入力軸６に伝達され，入力軸６に伝達された動力は変速機７を介して出力軸８に伝達される。そして、出力軸８に伝達された動力はファイナルギア９，車軸１０を介してタイヤ１１まで伝達される。
【００１９】
変速機７は通常の手動変速機ＭＴを自動化したものであり、従来運転者が行っていたシフト操作をアクチュエータ等を用いて自動化したものである。このように、従来のＭＴにおけるクラッチ・シフト操作を自動化したシステムは自動ＭＴ（ＡＭＴ：Automated Manual Transmission）と呼ばれており、燃費低減を実現する次世代変速機として期待されている。
【００２０】
次に、本発明の変速機制御ユニット１００について説明する。
【００２１】
変速機制御ユニット１００は、入力インターフェース１１０と、要求トルク推定手段１２０と、入力トルク推定手段１３０と、クラッチ制御手段１４０と、出力インターフェース１５０とを備えている。
【００２２】
変速機制御ユニット１００は、ＬＡＮ（Local Area Network）等の信号やセンサ信号を入力し、入力インターフェース１１０において、ビットレートの変換処理やセンサ電圧から物理値への変換処理を行う。要求トルク推定手段１２０は、アクセル開度ＡＰＳとエンジン回転数ＮＥに応じて運転者の要求トルクＴＴＩＮを推定する。
【００２３】
入力トルク推定手段１３０は、エンジン回転数ＮＥと図示しないエンジン制御ユニット等によって推定された推定エンジントルクＳＴＥＧに応じて入力クラッチ５に入力する入力トルクＳＴＩＮを推定する。クラッチ制御手段１４０は、要求トルク推定手段１２０により推定された要求トルクＴＴＩＮと、入力トルク推定手段１３０により推定された入力トルクＳＴＩＮ、エンジン１の回転数ＮＥおよび入力軸６の回転数ＮＩに応じてクラッチ目標トルクＴＴＣＬを算出する。
【００２４】
出力インターフェース１５０は、クラッチ制御手段１４０により算出されたクラッチ目標トルクＴＴＣＬを電圧等の操作指令値に変換する出力処理を行う。
【００２５】
クラッチ駆動ユニット２００は、変速機制御ユニット１００により出力された操作指令値に応じて、入力クラッチ５の押付け力を制御する。
【００２６】
次に、図２〜図４を用いて、本実施形態による自動変速機の制御装置の中の要求トルク推定手段１２０および入力トルク推定手段１３０の構成及び処理内容について説明する。  
図２は、本発明の一実施形態による自動変速機の制御装置の中の要求トルク推定手段及び入力トルク推定手段の構成を示すブロック図である。図３は、本発明の一実施形態による自動変速機の制御装置の中の要求トルク推定手段の処理内容を示すフローチャートである。図４は、本発明の一実施形態による自動変速機の制御装置の中の入力トルク推定手段の処理内容を示すフローチャートである。
【００２７】
図２において、要求トルク推定手段１２０は、アクセル開度ＡＰＳとエンジン回転数ＮＥを入力パラメータとする補間付きマップｍＴＴＤＲＶ（，）１２２により、フィルタ前要求トルクＴＴＤＲＶを算出する。さらに、算出されたフィルタ前要求トルクＴＴＤＲＶに対して、変化量制限処理手段１２４により、所定の変化量制限処理を行い、ローパスフィルタ処理手段１２６によりローパスフィルタ処理を行って、要求トルクＴＴＩＮを算出する。  
入力トルク推定手段１３０は、微分手段１３２により、エンジン回転数ＮＥの微分値を求め、乗算手段１３４により、この微分値にクランク軸４まわりの慣性質量Ｉｅを乗じることにより、エンジンイナーシャトルクＴＩＥＧを算出する。そして、減算手段１３６により、推定エンジントルクＳＴＥＧからエンジンイナーシャトルクＴＩＥＧを減算することにより、推定入力トルクＳＴＩＮを算出する。
【００２８】
図３は、要求トルク推定手段１２０の処理内容を示している。
【００２９】
まず、ステップＳ３０１において、入力インターフェース１１０にて算出されたアクセル開度ＡＰＳ，エンジン回転数ＮＥを読み込む。次に、ステップＳ３０２において、ステップＳ３０１にて読み込まれたアクセル開度ＡＰＳ，エンジン回転数ＮＥに基づいて補間付きマップｍＴＴＤＲＶ（，）を用いてフィルタ前要求トルクＴＴＤＲＶを算出する。
【００３０】
次に、ステップＳ３０３において、以下の式（１）の条件C1）が成立するか否かの判定を行う。  
ＴＴＤＲＶ−ＴＴＤＲＶＬｚ≧ｃＴＴＤＲＶ  …（１）
ここで、C1）条件が成立すると判定した場合は、ステップＳ３０４に進み、C1）条件が非成立の場合には、ステップＳ３０５に進む。
【００３１】
ステップＳ３０４では、以下の式（２），（３）を用いて、増加側の変化量制限処理を行う。  
ＴＴＤＲＶＬ＝ＴＴＤＲＶＬｚ＋ｃＴＴＤＲＶ  …（２）
リミッタ  ＴＴＤＲＶＬ≦ＴＴＤＲＶ  …（３）
ここで、ＴＴＤＲＶＬは変化量制限後要求トルクであり、ＴＴＤＲＶＬｚはその前回値（１周期前の値）である。
【００３２】
一方、ステップＳ３０５では、以下の式（４），（５）を用いて、減少側の変化量制限処理を行う。  
ＴＴＤＲＶＬ＝ＴＴＤＲＶＬｚ−ｃＴＴＤＲＶ  …（４）
リミッタ  ＴＴＤＲＶＬ≧ＴＴＤＲＶ  …（５）
次に、ステップＳ３０６において、式（６）を用いて変化量制限後要求トルクＴＴＤＲＶＬに対するローパスフィルタ処理を行い、要求トルクＴＴＩＮを算出する。  
ＴＴＩＮ＝ｋ１×ＴＴＤＲＶＬ＋（１−ｋ１）×ＴＴＩＮｚ        …（６）
ここで、ＴＴＩＮｚは要求トルクＴＴＩＮの前回値であり、ｋ１はフィルタの重み係数である。
【００３３】
なお、変化量制限処理およびローパスフィルタ処理は、自動車システムに要求される性能や使用するアクチュエータの性能に応じて設定を行うことが望ましいものである。
【００３４】
図４は、入力トルク推定手段１３０の処理内容を示している。
【００３５】
まず、ステップＳ４０１において、入力インターフェース１１０にて算出されたエンジン回転数ＮＥ，推定エンジントルクＳＴＥＧを読み込む。次に、ステップＳ４０２において、エンジン回転数ＮＥとその前回値ＮＥｚの差分を制御周期Ｔｓで除算することによりエンジン回転数の変化量（ｄＮＥ／ｄｔ）を算出する。
【００３６】
次に、ステップＳ４０３において、ステップＳ４０２にて算出されたエンジン回転数の変化量（ｄＮＥ／ｄｔ）にクランク軸の慣性質量Ｉｅを乗じることによりエンジンイナーシャトルクＴＩＥＧを算出する。次に、ステップＳ４０４において、推定エンジントルクＳＴＥＧからエンジンイナーシャトルクＴＩＥＧを除算することにより入力トルクＳＴＩＮを算出する。
【００３７】
このように、エンジンの回転変化分を考慮することにより入力クラッチ５に入力するトルクをより精度良く推定することが可能となる。
【００３８】
次に、図５〜図９を用いて、本実施形態による自動変速機の制御装置の中のクラッチ制御手段１４０の構成及び処理内容について説明する。  
図５は、本発明の一実施形態による自動変速機の制御装置の中のクラッチ制御手段の構成を示すブロック図である。図６は、本発明の一実施形態による自動変速機の制御装置の中のクラッチ制御手段のクラッチ目標Ｆ／Ｆトルク演算部の構成を示すブロック図である。図７は、本発明の一実施形態による自動変速機の制御装置の中のクラッチ制御手段のクラッチ目標Ｆ／Ｆトルク演算部の動作説明図である。図８は、本発明の一実施形態による自動変速機の制御装置の中のクラッチ制御手段のクラッチ目標Ｆ／Ｆトルク演算部の処理内容を示すフローチャートである。図９は、本発明の一実施形態による自動変速機の制御装置の中のクラッチ制御手段のクラッチ目標Ｆ／Ｂトルク演算部の構成を示すブロック図である。
【００３９】
図５に示すように、クラッチ制御手段１４０は、クラッチ目標Ｆ／Ｆ（フィードフォワード）トルク演算部１４２と、クラッチ目標Ｆ／Ｂ（フィードバック）トルク手段１４４とを備えている。
【００４０】
クラッチ目標Ｆ／Ｆ（フィードフォワード）トルク演算部１４２は、要求トルク推定手段１２０により算出された要求トルクＴＴＩＮ、入力トルク推定手段１３０により算出された入力トルクＳＴＩＮ、入力インタフェース１１０により算出されたエンジン回転数ＮＥおよび入力軸回転数ＮＩに基づいて、クラッチ目標Ｆ／ＦトルクＴＴＣＦＦを算出する。その詳細については、図６〜図８を用いて後述する。
【００４１】
クラッチ目標Ｆ／Ｂ（フィードバック）トルク手段１４４は、入力インタフェース１１０により算出されたエンジン回転数ＮＥおよび入力軸回転数ＮＩに基づいてクラッチ目標Ｆ／ＢトルクＴＴＣＦＢを算出する。クラッチ制御手段１４０は、クラッチ目標Ｆ／ＦトルクＴＴＣＦＦにクラッチ目標Ｆ／ＢトルクＴＴＣＦＢを加算することにより、クラッチ目標トルクＴＴＣＬを算出する。その詳細については、図９を用いて後述する。
【００４２】
次に、図６を用いて、クラッチ目標Ｆ／Ｆトルク演算部１４２の構成及び処理内容について説明する。
【００４３】
補間付きテーブルｔＴＴＣＦＦＭＮ（）１４２Ａにより、エンジン回転数ＮＥ（または、クラッチ目標Ｆ／Ｂトルク演算部１４４にて算出された目標エンジン回転数ＴＮＥ）に応じて、クラッチ目標Ｆ／Ｆトルク下限値ＴＴＣＦＦＭＮを算出する。
【００４４】
絶対値処理手段１４２Ｂにより、入力トルク推定手段１３０により算出された入力トルクＳＴＩＮを、絶対値処理する。選択手段１４２Ｃにより、絶対値処理手段１４２Ｂにより絶対値処理した値と、補間付きテーブルｔＴＴＣＦＦＭＮ（）１４２Ａにより算出されたクラッチ目標Ｆ／Ｆトルク下限値ＴＴＣＦＦＭＮの高い方の値を選択して、クラッチ目標Ｆ／Ｆトルク基本値ＴＴＣＦＦＢＳを算出する。
【００４５】
減算手段１４２Ｄにより、エンジン回転数ＮＥと入力軸回転数ＮＩの差回転数ＳＮＥＮＩが算出される。テーブルｔＧＴＣＩＮＩ（）１４２Ｅにより、差回転数ＳＮＥＮＩに応じて、クラッチ目標トルク初期値調整ゲインＧＴＣＩＮＩを算出する。そして、乗算手段１４２Ｆにより、下限値ＴＴＣＦＦＭＮにゲインＧＴＣＩＮＩを乗じて変化量制限付きクラッチ目標Ｆ／Ｆトルク初期値ＴＴＣＦＦＲＬＩＮＩを算出する。
【００４６】
さらに、補間付きマップｍＤＴＣＦＦ（，）１４２Ｇにより、差回転数ＳＮＥＮＩと要求トルクＴＴＩＮに応じて、クラッチ目標Ｆ／Ｆトルク変化量ＤＴＣＦＦを算出する。加算部１４２Ｈと条件分岐部１４２Ｊにより、初期値ＴＴＣＦＦＲＬＩＮＩを始点として変化量ＤＴＣＦＦを加算していくことにより、変化量制限付きクラッチ目標Ｆ／ＦトルクＴＴＣＦＦＲＬを算出する。
【００４７】
さらに、選択手段１４２Ｋにより、クラッチ目標Ｆ／Ｆトルク基本値ＴＴＣＦＦＢＳと、変化量制限付きクラッチ目標Ｆ／ＦトルクＴＴＣＦＦＲＬの低い方の値を選択することによりクラッチ目標Ｆ／ＦトルクＴＴＣＦＦを算出する。
【００４８】
図７は、クラッチ目標Ｆ／ＦトルクＴＴＣＦＦのプロファイルを示すタイムチャートである。
【００４９】
クラッチ締結制御の開始時（ｔ＝０）において、クラッチ目標Ｆ／Ｆトルク基本値ＴＴＣＦＦＢＳが、変化量制限付きクラッチ目標Ｆ／Ｆトルク初期値ＴＴＣＦＦＲＬＩＮＩよりも大きい場合について説明する。
【００５０】
時刻ｔ＝0のときは、クラッチ目標Ｆ／ＦトルクＴＴＣＦＦとして、初期値ＴＴＣＦＦＲＬＩＮＩが代入され、その後は、変化量制限付きクラッチ目標Ｆ／ＦトルクＴＴＣＦＦＲＬが代入される。変化量制限付きクラッチ目標Ｆ／ＦトルクＴＴＣＦＦＲＬがクラッチ目標Ｆ／Ｆトルク基本値ＴＴＣＦＦＢＳよりも大きくなる時刻ｔ＝Ｔ１以降においては、クラッチ目標Ｆ／ＦトルクＴＴＣＦＦとして基本値ＴＴＣＦＦＢＳが代入される。
【００５１】
図８を用いて、クラッチ目標Ｆ／Ｆトルク演算部１４２の処理内容について説明する。
【００５２】
まず、ステップＳ７０１において、入力インターフェース１１０にて算出されたエンジン回転数ＮＥ，入力軸回転数ＮＩ、要求トルク推定手段１２０にて算出された要求トルクＴＴＩＮ、および入力トルク推定手段１３０にて算出された入力トルクＳＴＩＮを読み込む。
【００５３】
次に、ステップＳ７０２において、エンジン回転数ＮＥに応じて補間付きテーブルｔＴＴＣＦＦＭＮ（）を用いてクラッチ目標Ｆ／Ｆトルク下限値ＴＴＣＦＦＭＮを算出する。
【００５４】
次に、ステップＳ７０３において、入力トルクＳＴＩＮの絶対値をクラッチ目標Ｆ／Ｆトルク基本値ＴＴＣＦＦＢＳに代入する。このとき、基本値ＴＴＣＦＦＢＳは、ステップＳ７０２にて算出した下限値ＴＴＣＦＦＭＮにて下限処理を行う。
【００５５】
次に、ステップＳ７０４において、エンジン回転数ＮＥと入力軸回転数ＮＩの差回転数ＳＮＥＮＩに応じて補間付きテーブルｔＧＴＣＩＮＩ（）を用いて調整ゲインＧＴＣＩＮＩを算出する。
【００５６】
次に、ステップＳ７０５において、差回転数ＳＮＥＮＩと要求トルクＴＴＩＮに応じて補間付きマップｍＤＴＣＦＦ（，）を用いてトルク変化量ＤＴＣＦＦを算出する。
【００５７】
次に、ステップＳ７０６において、締結制御の開始時か否かの判定を行い、締結制御開始時（ｔ＝０）と判定した場合にはステップＳ７０７に進み、下限値ＴＴＣＦＦＭＮに調整ゲインＧＴＣＩＮＩを乗じることにより変化量制限付きクラッチ目標Ｆ／ＦトルクＴＴＣＦＦＲＬを算出する。
【００５８】
ステップＳ７０６において、締結制御開始時でない（ｔ＞０）と判定した場合にはステップＳ７０８に進み、式（７）を用いて変化量制限付きクラッチ目標Ｆ／ＦトルクＴＴＣＦＦＲＬを算出する。  
ＴＴＣＦＦＲＬ＝ＴＴＣＦＦＲＬｚ＋ＤＴＣＦＦ  …（７）
ここで、ＴＴＣＦＦＲＬｚは、ＴＴＣＦＦＲＬの前回値（１周期前の値）である。
【００５９】
次に、ステップＳ７０９において、クラッチ目標Ｆ／ＦトルクＴＴＣＦＦに変化量制限付きクラッチ目標Ｆ／ＦトルクＴＴＣＦＦＲＬを代入し、目標Ｆ／ＦトルクＴＴＣＦＦをステップＳ７０３にて算出した基本値ＴＴＣＦＦＢＳにて上限処理を行い、処理を終了する。
【００６０】
以上説明したように、図８のフローチャートにより図６に示す制御構成を実現することができ、図７に示すようにクラッチ目標Ｆ／ＦトルクＴＴＣＦＦを推定入力トルクＳＴＩＮ（または下限値ＴＴＣＦＦＭＮ）に漸近させることが可能となる。
【００６１】
また、差回転数ＳＮＥＮＩに応じて変化量ＤＴＣＦＦを算出することにより、差回転数ＳＮＥＮＩに応じてクラッチの締結速度を変更することが可能となる。例えば、差回転数が大きいときは変化量を大きな値に設定して応答性を重視し、差回転数が小さいときは変化量を小さな値に設定してクラッチの締結によるショックを緩和できる。また、運転者のアクセル操作に応じたパラメータである要求トルクＴＴＩＮに応じて変化量ＤＴＣＦＦを算出することにより、アクセル開度ＡＰＳに応じてクラッチの締結速度を変更することが可能となる。例えば、パワーオン状態（運転者がアクセルを踏み込み、エンジンが自力で回転上昇可能な状態）においては、差回転数ＳＮＥＮＩが正（ＮＥ−ＮＩ＞０）の状態でクラッチを徐々に締結させていくことにより正のイナーシャトルクを発生させて加速感を向上することができる。また、パワーオフ状態（運転者がアクセルペダルを戻し、エンジンが自力で回転上昇できない状態）においては、差回転数ＳＮＥＮＩが負（ＮＥ−ＮＩ＞０）の状態でクラッチを徐々に締結させていくことにより負のイナーシャトルクを発生させて減速感を向上することができる。
【００６２】
このように、図６に示すマップｍＤＴＣＦＦ（，）１４２Ｇを要求トルクＴＴＩＮおよび差回転数ＳＮＥＮＩに応じて設定することにより、運転者が要求するトルクと、エンジンの回転数と入力軸の回転数の大小関係に応じてクラッチの締結開始タイミングを変更することが可能となり、本発明の第１の目的に対応して、アクセル操作の変化に応じてクラッチの締結方法をスムーズに変更することができる。
【００６３】
さらに、クラッチの伝達トルクにエンジン回転数に応じた下限値を設けることにより、推定エンジントルクＳＴＥＧがゼロ近傍となるパワーオフ状態（運転者がアクセルペダルを戻し、エンジンが自力で回転上昇できない状態）において、確実にクラッチを締結することが可能となる。さらに、下限値ＴＴＣＦＦＭＮをエンジン回転数ＮＥまたは目標エンジン回転数ＴＮＥに応じて算出することにより、エンジン回転数に応じて半クラッチ制御の状態を変更することが可能となる。例えば、エンジンブレーキが大きくなる高回転時にはクラッチの伝達トルクが高くなるように設定し、エンジンブレーキが小さくなる低回転時にはクラッチの伝達トルクが低くなるように設定することにより高回転時には即応性を重視して迅速にクラッチの締結を行い、低回転時にはショック緩和を重視して滑らかなクラッチの締結行うことにより運転フィーリングを向上できる。
【００６４】
このように、図６に示すテーブルｔＴＴＣＦＦＭＮ（）をエンジン回転数ＮＥ（または、目標エンジン回転数ＴＮＥ）に応じて設定することによりエンジンの回転数に応じて半クラッチ制御のパラメータを変更することが可能となり、本発明の第２の目的に対応して、エンジン回転数の変化に応じてクラッチの締結方法をスムーズに変更することができる。
【００６５】
次に、図９を用いて、クラッチ目標Ｆ／Ｂトルク演算部１４４の構成及び処理内容について説明する。
【００６６】
目標エンジン回転数設定部１４４Ａは、エンジン回転数ＮＥと入力軸回転数ＮＩに応じて目標エンジン回転数ＴＮＥを算出する。目標エンジン回転数設定部１４４Ａは、図中に示すタイムチャートのように、クラッチが解放している状態から締結制御を行う。図の横軸は時間であり、縦軸は回転数を示している。いま、図のＡ点で締結制御が開始されると、締結制御の開始時には目標エンジン回転数ＴＮＥの初期値としてエンジン回転数ＮＥが代入され、その後は目標エンジン回転数ＴＮＥを入力軸回転数ＮＩまで変化量制限付きで漸近させる。目標エンジン回転数ＴＮＥが入力軸回転数ＮＩまで漸近した後は、目標エンジン回転数ＴＮＥとして入力軸回転数ＮＩを代入する。
【００６７】
減算手段１４４Ｂは、目標エンジン回転数設定部１４４Ａにより算出した目標エンジン回転数ＴＮＥと、エンジン回転数ＮＥの偏差ＥＮＥを算出する。
【００６８】
エンジン回転数ＮＥの偏差ＥＮＥに対して、乗算手段１４４Ｃにより比例ゲインＫＰを乗じ、また、積分手段１４４Ｄにより偏差ＥＮＥを積分した値に、乗算手段１４４Ｅにより積分ゲインＫＩを乗じ、さらに、微分手段１４４Ｆにより偏差ＥＮＥを微分した値に、乗算手段１４４Ｇにより微分ゲインＫＤを乗じた値を、それぞれ、加算手段１４４Ｈにより加算し、さらに、反転手段１４４Ｊにより符号を反転することにより、Ｆ／ＢトルクＴＴＣＦＢを算出する。
【００６９】
なお、図９の目標エンジン回転数設定部１４４Ａの中に示すように、ＮＥ＞ＮＩとなっている場合には、クラッチを締結方向に作用させるとエンジン回転数ＮＥが入力軸回転数ＮＩに向かって低下していくため、反転手段１４４ＪによりＦ／Ｂトルクの符号を負に設定する必要がある。
【００７０】
以上説明したように、目標エンジン回転数ＴＮＥを設定し、エンジン回転数ＮＥをフィードバックしてクラッチ目標Ｆ／Ｂトルクを算出することにより、エンジン回転数ＮＥを制御することが可能となる。
【００７１】
次に、図１０および図１１を用いて、本実施形態による自動変速機の制御装置による具体的制御内容の一例について説明する。  
図１０および図１１は、本発明の一実施形態による自動変速機の制御装置による制御内容を示すタイムチャートである。図１０は、パワーオンダウンシフト（４速→３速）における本実施形態の制御方法を示している。図１１は、パワーオフアップシフト（５速→６速）における本実施形態の制御方法を示している。
【００７２】
図１０において、図１０（Ａ）の縦軸はトルクを示し、図１０（Ｂ）の縦軸はギア位置を示し、図１０（Ｃ）の縦軸は回転数を示している。図１０において、横軸は時間ｔを示し、時刻ｔ１は変速指令が発せられた時点、時刻ｔ２は回転同期開始の時点、時刻ｔ３はシフト完了の時点、時刻ｔ４は締結開始の時点、時刻ｔ５は締結完了の時点を示している。
【００７３】
いま、時刻ｔ１で変速指令が発生すると、図１０（Ａ）に示すように、エンジンのトルクダウン制御により推定エンジントルクＳＴＥＧが徐々に低下し、クラッチ目標トルクＴＴＣＬも推定エンジントルクＳＴＥＧに応じて徐々に低下する。
【００７４】
時刻ｔ２でエンジンのトルクダウンが完了すると、図１０（Ａ）に示すように、クラッチ目標トルクＴＴＣＬをゼロとしてクラッチを解放させる制御を行う。時刻ｔ２からはエンジンの回転数を次の変速段（３速）相当の回転数に同期させる制御を行うとともに、通常のＭＴにおけるシフト動作と同様に変速機のギアを４速から３速に切り替える制御を行う。図１０（Ｂ）に示すように、ギア位置がＮ（ニュートラル）を経由して時刻ｔ３でシフト動作が完了する。
【００７５】
時刻ｔ４において、図１０（Ｃ）に示すように、エンジン回転数ＮＥが所定の閾値よりも大きくなると、クラッチの締結制御が開始される。このとき、ギア位置は３速となっているため、入力軸回転数ＮＩは３速相当の回転数（出力軸８の回転数×３速ギア比）となっている。時刻ｔ４でクラッチの締結制御を開始した後は、図１０（Ａ）に示すように、エンジンのトルクを徐々に運転者の要求トルクまで復帰させるとともに、図７に示すプロファイルによりクラッチの締結制御を行う。
【００７６】
なお、パワーオンダウンシフトにおいては、運転者の加速要求に対する応答性を確保するために、エンジン回転数ＮＥを入力軸回転数ＮＩよりも上昇させた状態でクラッチの締結を開始し、正のイナーシャトルクにより加速感を実現することが好ましい。したがって、時刻ｔ４〜ｔ５の間では、図１０（Ａ）に示すように、クラッチ目標トルクＴＴＣＬは推定エンジントルクＳＴＥＧよりも大きくなるように設定する。
【００７７】
時刻ｔ５において、図１０（Ａ）に示すように、推定エンジントルクＳＴＥＧが復帰し、図１０（Ｃ）に示すように、エンジン回転数ＮＥが入力軸回転数ＮＩに収束した後は、クラッチ目標トルクＴＴＣＬに所定のマージンを加算して締結制御は終了となる。
【００７８】
次に、図１１により、パワーオフアップシフト（５速→６速）における制御方法について説明する。
【００７９】
図１１において、図１１（Ａ）の縦軸はトルクを示し、図１１（Ｂ）の縦軸はギア位置を示し、図１１（Ｃ）の縦軸は回転数を示している。図１１において、横軸は時間ｔを示し、時刻ｔ１は変速指令が発せられた時点、時刻ｔ２は回転同期開始の時点、時刻ｔ３はシフト完了の時点、時刻ｔ４は締結開始の時点、時刻ｔ５は締結完了の時点を示している。
【００８０】
いま、時刻ｔ１で変速指令が発生すると、図１１（Ａ）に示すように、クラッチ目標トルクＴＴＣＬを徐々に低下させていき、時刻ｔ２でクラッチ目標トルクＴＴＣＬをゼロとしてクラッチを解放させる制御を行う。
【００８１】
時刻ｔ２からはエンジンの回転数を次の変速段（６速）相当の回転数に同期させる必要があるが、パワーオフ状態での変速のため、推定エンジントルクＳＴＥＧが既に負になっており、エンジン回転数ＮＥは自然に低下していく。また、時刻ｔ２からは通常のＭＴにおけるシフト動作と同様に変速機のギアを５速から６速に切り替える制御を行う。図１１（Ｂ）に示すように、ギア位置がＮ（ニュートラル）を経由して時刻ｔ３でシフト動作が完了する。
【００８２】
時刻ｔ４において、図１１（Ｃ）に示すように、エンジン回転数ＮＥが所定の閾値よりも小さくなると、クラッチの締結制御が開始される。このとき、ギア位置は６速となっているため、入力軸回転数ＮＩは６速相当の回転数（出力軸８の回転数×６速ギア比）となっている。時刻ｔ４でクラッチの締結制御を開始した後は、図７に示すプロファイルによりクラッチの締結制御を行う。
【００８３】
なお、パワーオフアップシフトにおいては、運転者の減速要求に対する応答性を確保するために、エンジン回転数ＮＥを入力軸回転数ＮＩよりも低下させた状態でクラッチの締結を開始し、負のイナーシャトルクにより減速感を実現することが好ましい。したがって、時刻ｔ４〜ｔ５の間では、図１１（Ａ）に示すように、クラッチ目標トルクＴＴＣＬは推定エンジントルクＳＴＥＧの絶対値よりも大きくなるように設定し、負のエンジントルク（エンジンブレーキ）に加えて負のイナーシャトルクを伝達する必要がある。
【００８４】
時刻ｔ５において、図１１（Ｃ）に示すように、エンジン回転数ＮＥが入力軸回転数ＮＩに収束した後は、クラッチ目標トルクＴＴＣＬに所定のマージンを加算して締結制御は終了となる。
【００８５】
なお、図１０および図１１に示したエンジン回転数の同期制御は、図示しないエンジン制御ユニット内で目標回転数を設定して実現しても良いし、変速機制御ユニット１００内で同期制御に必要なエンジントルクを算出し、算出したエンジントルクをＬＡＮを用いてエンジン制御ユニットに送信することにより実現しても良い。
【００８６】
また、パワーオンダウンシフトの変速指令が発生した直後に運転者がアクセルペダルを戻し、手動変速モード（運転者のスイッチ操作等により変速指令を発生させるモード）の操作によりパワーオフアップシフトの変速指令が発生した場合を考える。例えば、図１０の時刻ｔ１〜ｔ２の間で（クラッチの解放動作中）にパワーオフダウンシフトが発生した場合、エンジンによる回転同期制御が不要となり、エンジン側は通常の動作を行う必要がある。したがって、変速機制御ユニット１００内でエンジンによる回転同期制御を実行するか否かの判定を行う場合には、クラッチの解放動作またはエンジンのトルクダウンが完了する時刻ｔ２までに行うことが望ましい。
【００８７】
以上説明したように、本実施形態によれば、エンジンのトルクを変速機の入力軸に伝達するクラッチと前記変速機を搭載した自動車において、エンジンの回転数と、入力軸の回転数と、運転者が要求するトルクと、クラッチに入力するトルクに応じてクラッチを制御することによりクラッチの締結方法をスムーズに変更することができる。
【００８８】
また、本実施形態によれば、運転者が要求するトルクと、エンジンの回転数と入力軸の回転数の大小関係に応じてクラッチの締結開始タイミングを変更することによりアクセル操作の変化に応じてクラッチの締結方法をスムーズに変更することができる。
【００８９】
さらに、本実施形態によれば、クラッチを締結させる際に、エンジンの回転数に応じて半クラッチ制御のパラメータを変更することによりエンジン回転数の変化に応じてクラッチの締結方法をスムーズに変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の一実施形態による自動変速機の制御装置を用いた自動車システムの構成を示すシステム構成図である。
【図２】本発明の一実施形態による自動変速機の制御装置の中の要求トルク推定手段及び入力トルク推定手段の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による自動変速機の制御装置の中の要求トルク推定手段の処理内容を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態による自動変速機の制御装置の中の入力トルク推定手段の処理内容を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態による自動変速機の制御装置の中のクラッチ制御手段の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態による自動変速機の制御装置の中のクラッチ制御手段のクラッチ目標Ｆ／Ｆトルク演算部の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の一実施形態による自動変速機の制御装置の中のクラッチ制御手段のクラッチ目標Ｆ／Ｆトルク演算部の動作説明図である。
【図８】本発明の一実施形態による自動変速機の制御装置の中のクラッチ制御手段のクラッチ目標Ｆ／Ｆトルク演算部の処理内容を示すフローチャートである。
【図９】本発明の一実施形態による自動変速機の制御装置の中のクラッチ制御手段のクラッチ目標Ｆ／Ｂトルク演算部の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の一実施形態による自動変速機の制御装置による制御内容を示すタイムチャートである。
【図１１】本発明の一実施形態による自動変速機の制御装置による制御内容を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００９１】
１…エンジン
２…電子制御スロットル
３…吸気管
４…クランク軸
５…クラッチ
６…入力軸
７…変速機
８…出力軸
９…ファイナルギア
１０…車軸
１１…タイヤ
１００…変速機制御ユニット
１１０…入力インターフェース
１２０…要求トルク推定手段
１３０…入力トルク推定手段
１４０…クラッチ制御手段
１５０…出力インターフェース
２００…クラッチ駆動ユニット
【図１】
2008151230.tif 000003
【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】
2008151230.tif 000008
【図７】
2008151230.tif 000009
【図８】
2008151230.tif 000010
【図９】
2008151230.tif 000011
【図１０】
2008151230.tif 000012
【図１１】
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