(57)【要約】【課題】トルク復帰制御のためのマップ作成工数をなくす。【解決手段】イナーシャ相開始からの経過時間ｔに対する自動変速機の挙動を示す動的モデルを用いる。この動的モデルは、経過時間ｔに対して線形な項、自動変速機の係合クラッチにおける伝達トルク容量やエンジントルクの時間変化分を積分して得られる項等を含む。この動的モデルを使用して、目標イナーシャ相時間ｔｉｒ経過時点における入力軸回転数を推定し、変速終了時同期回転数ωｔ＿ａｆと一致するという結果が得られた時点で、トルク復帰制御を開始する。それにより、変速終了時点で好適な同期が得られやすくなる。この制御の実施に、マップ作成は必要でない。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動変速機による変速動作中にその自動変速機の入力軸に連結されているエンジンのトルクを制御する制御装置であって、
このエンジントルクを所定量低減させるトルクダウン制御を実行するトルクダウン制御手段と、
トルク復帰制御を開始させるトルク復帰制御開始時点をトルクダウン制御中に決定するトルク復帰制御開始時点決定手段と、
エンジントルクをトルクダウン制御前の値まで徐々に復帰させる上記トルク復帰制御を上記トルク復帰制御開始時点にて開始するトルク復帰制御手段と、
を備え、上記トルク復帰制御開始時点決定手段が、トルクダウン制御開始からの経過時間に対する自動変速機の挙動を模した動的モデルに従い、かつ、目標時点における自動変速機入力軸回転数が目標回転数となるよう、トルク復帰制御開始時点を決定することを特徴とする制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の制御装置において、
上記動的モデルが、トルクダウン制御開始からの経過時間に対して、上記目標時点における自動変速機入力軸回転数を関連づけるモデルであり、
上記トルク復帰制御開始時点決定手段が、その時点でトルク復帰制御を開始したら変速終了時における自動変速機入力軸回転数が上記目標回転数となるであろう時点を、上記動的モデルによる予測乃至推定によって検出し、その時点を以て上記トルク復帰制御開始時点とすることを特徴とする制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の制御装置において、
上記トルク復帰制御開始時点決定手段が、トルクダウン制御開始からの経過時間に基づきかつ上記動的モデルに従い上記目標時点における自動変速機入力軸回転数を予測する処理を、その処理によって得られる自動変速機入力軸回転数が上記目標回転数又はそれ以下になるまで、トルクダウン制御開始から所定頻度又は所定間隔で繰り返し実行することを特徴とする制御装置。
【請求項４】
請求項２又は３記載の制御装置において、
上記動的モデルが、
上記目標時点までの残り時間に対して線形な項と、
上記目標時点までに生じるであろうエンジントルクの変化分及び自動変速機内クラッチの伝達トルク容量変化分のうち少なくとも一方の当該目標時点までの積分値に比例する項と、
を含むことを特徴とする制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等に搭載される自動変速機の制御装置に関し、特にトルク復帰制御開始時期の決定手法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３に、下記特許文献１に記載の車両におけるエンジン１０と自動変速機１２の大まかな関係を示す。ＥＣＵ（電子制御ユニット）１４は、エンジン１０に付設されている各種のセンサによりエンジン１０の回転数等を監視しながら、エンジン１０に付設されている各種のバルブやプラグ等の動作を制御する。変速機制御装置１６は、自動変速機１２に付設されている各種センサによりエンジン１０から自動変速機１２への入力軸の回転数等を監視しながら、自動変速機内に設けられている係合クラッチ等の動作を制御する。更に、ＥＣＵ１４と変速機制御装置１６は連係して動作し、変速時における一時的なトルクダウン制御及びそれに続くトルク復帰制御を協働で実行する。
【０００３】
ここでいうトルクダウン制御は、変速ショックを低減しまた摩擦係合要素の寿命を延ばすため変速中に実行され、エンジン１０から出力されるトルク即ちエンジントルクを一時的に所定量低減させる制御である。この制御の開始と同時に自動変速機の動作はイナーシャ相に移り、自動変速機１２の入力軸回転数は徐々に低下して、変速終了時に同期させるべき回転数即ち変速終了時同期回転数に接近していく。理想的には、トルクダウン制御開始即ちイナーシャ相開始から所定の目標時間即ち目標イナーシャ相時間が経過した時点を以て変速終了時点とし、変速終了時点における自動変速機１２の入力軸回転数がその目標回転数たる変速終了時同期回転数となっているのが、望ましい。また、トルクダウン制御によって低減したエンジントルクは、変速終了時にはトルクダウン制御開始前の値に戻しておく必要がある。そのため、トルクダウン制御開始前の値までエンジントルクを徐々に増加させていくトルク復帰制御が、イナーシャ相に属する適当な時点で、開始される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平２−３０８９３４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１では、自動変速機内の回転部材の現在の回転数と変速終了時の回転数との差に基づき、変速の進行度合いを推定・検出し、その結果に基づき、トルク復帰制御におけるエンジントルクの変更量を適応的に変化させている。変速進行度検出には、エンジンのスロットル開度、回転数、自動変速機の変速段等、様々な数値、状態量を考慮して作成したマップを利用している。このマップを作成するには、多大な工数がかかる。
【０００６】
本発明は、この様な問題点を解決することを課題としてなされたものであり、時間経過に伴う自動変速機の挙動に着目して、変速進行度の検出やそのためのマップ事前作成等の必要がなく、従って従来よりも低コストで実現可能な制御装置を実現することを、目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この様な目的を達成するために、本発明に係る制御装置は、自動変速機による変速動作中にその自動変速機の入力軸に連結されているエンジンのトルクを制御する制御装置であって、このエンジントルクを所定量低減させるトルクダウン制御を実行するトルクダウン制御手段と、トルク復帰制御を開始させるトルク復帰制御開始時点をトルクダウン制御中に決定するトルク復帰制御開始時点決定手段と、エンジントルクをトルクダウン制御前の値まで徐々に復帰させる上記トルク復帰制御を上記トルク復帰制御開始時点にて開始するトルク復帰制御手段と、を備え、上記トルク復帰制御開始時点決定手段が、トルクダウン制御開始からの経過時間に対する自動変速機の挙動を模した動的モデルに従い、かつ、目標時点（イナーシャ相開始から目標イナーシャ相時間が経過した時点）における自動変速機入力軸回転数が目標回転数（変速終了時同期回転数）となるよう、トルク復帰制御開始時点を決定することを特徴とする。
【０００８】
また、好ましくは、上記動的モデルとして、トルクダウン制御開始からの経過時間に対して、上記目標時点における自動変速機入力軸回転数を関連づけるモデルを用い、上記トルク復帰制御開始時点決定手段が、その時点でトルク復帰制御を開始したら変速終了時における自動変速機入力軸回転数が上記目標回転数となるであろう時点を、上記動的モデルによる予測乃至推定によって検出し、その時点を以て上記トルク復帰制御開始時点とする。更に好ましくは、上記トルク復帰制御開始時点決定手段が、トルクダウン制御開始からの経過時間に基づきかつ上記動的モデルに従い上記目標時点における自動変速機入力軸回転数を予測する処理を、その処理によって得られる自動変速機入力軸回転数が上記目標回転数又はそれ以下になるまで、トルクダウン制御開始から所定頻度又は所定間隔で繰り返し実行する。そして、上記動的モデルは、例えば、上記目標時点までの残り時間に対して線形な項と、上記目標時点までに生じるであろうエンジントルクの変化分及び自動変速機内クラッチの伝達トルク容量変化分のうち少なくとも一方の当該目標時点までの積分値に比例する項と、を含む。
【０００９】
このように、動的モデルを用いてトルク復帰制御開始時点を決定しているため、マップ作成等の手間が不要で、従って実現に要するコストが抑えられる。また、使用する動的モデルが、トルクダウン制御開始からの経過時間に対する自動変速機の挙動を模した動的モデル、例えばトルクダウン制御開始からの経過時間に対して目標時点における自動変速機入力軸回転数を関連づける動的モデルであるため、エンジントルク復帰完了がイナーシャ相終了に好適に同期し、変速ショックが抑えられまた摩擦係合要素の寿命が延びる。特に、動的モデルによる自動変速機入力軸回転数予測処理を繰り返し実行することにより、同期精度が更に高まる。また、目標時点までに生じるであろうエンジントルクの変化分及び自動変速機内クラッチの伝達トルク容量変化分のうち少なくとも一方を積分して動的モデルに組み込むこと、言い換えれば比例積分制御における積分項として組み込むことにより、上記各効果を好適にかつ比較的簡便に実現できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態に関し図面に基づき説明する。なお、本発明は図３に記載した装置環境下で実施できるため、以下の説明では当該装置環境を想定する。また、いわゆる当業者であれば、本願による開示に基づき、装置環境の細部や後述する手順の細部を変形することができる。その種の変形は、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、本発明の一実施形態と認められるべきである。
【００１１】
本発明の好適な実施形態における制御タイミングを図１に、制御フローを図２に、それぞれ示す。また、図１の上半分は、イナーシャ相開始（時間＝０）からの経過時間ｔに対する自動変速機１２の入力軸回転数ωｔ（ｔ）の変化を示しており、下半分は、イナーシャ相開始からの経過時間ｔに対するエンジントルクダウン量の変化を示している。
【００１２】
まず、図１に示すように、変速の際には、エンジントルクに関する一時的かつ所定量の低減制御即ちトルクダウン制御によって、自動変速機１２の動作はイナーシャ相となる（時間＝０）。イナーシャ相開始後、入力軸回転数ωｔ（ｔ）は徐々に低下していく。適当な時点においてトルク復帰制御を開始させれば、図１中に破線で示されるように、イナーシャ相終了の目標時点即ちイナーシャ相開始から目標イナーシャ相時間ｔｉｒが経過した時点にて、入力軸回転数ωｔ（ｔｉｒ）が変速終了時同期回転数ωｔ＿ａｆと等しくなるはずである。ωｔ（ｔｉｒ）＝ωｔ＿ａｆであれば、或いは前者が後者より若干低い程度であれば、変速ショックや摩擦係合要素耐久性等に関連した問題は生じにくい。逆に、不適当な時点においてトルク復帰制御を開始させたならば、図１中に一点鎖線で示されるように、ωｔ（ｔｉｒ）＞ωｔ＿ａｆとなってしまう。
【００１３】
ωｔ（ｔｉｒ）＞ωｔ＿ａｆとなることを避けるために、前掲の特許文献１では、マップ作成の労を要していたが、本実施形態ではそのような必要はない。即ち、本実施形態においては、図２に示すように、ＥＣＵ１４及び変速機制御装置１６が協働で又はいずれか単独で、次の式
【数１】
2004124802.tif 000003
により与えられる動的モデルに従い、好適なトルク復帰制御開始時点を検出してトルク復帰制御を開始させるようにしている。そのため、マップ作成無しで、図１中の破線により示されたωｔ（ｔｉｒ）＝ωｔ＿ａｆなる期待に近い好適な同期化を、達成できる。
【００１４】
より詳細に述べると、図２に示す手順においては、まず、変速段等の情報に従い、変速終了時同期回転数ωｔ＿ａｆが算出される（１００）。次に、図示しないセンサにより逐次検出される入力軸回転数ωｔ（ｔ）、その時間微分、自動変速機１２内の係合クラッチの伝達トルク容量Ｔｃ（ｔ）及びエンジントルクＴｅ（ｔ）に加え、予め目標として設定してある目標イナーシャ相時間ｔｉｒや積分項の定数Ａ，Ｂに基づき、上掲の動的モデルにより、入力軸回転数ωｔ（ｔｉｒ）が推定・予測・算出される（１０２）。ステップ１００及び１０２の処理は、ωｔ（ｔｉｒ）＝ωｔ＿ａｆが成り立つに至るまで繰り返され（１０４）、その間はトルクダウン制御が継続される（１０６）。ωｔ（ｔｉｒ）＝ωｔ＿ａｆが成り立つに至ると（１０４）、トルク復帰制御が開始される（１０８）。この手順を実行するのに前掲の如きマップは必要でないため、本実施形態はマップ作成工数無しで従って低コストで、実施できる。また、入力軸回転数の時間変化に係る線形項や、伝達トルク容量，エンジントルクの変化分の積分値に比例した項を含む動的モデルを用いているため、ωｔ（ｔｉｒ）＝ωｔ＿ａｆ又はそれに近い結果、即ち変速終了時点における好適な同期を達成できる。
【００１５】
なお、図２に示した手順ではステップ１００〜１０６が所定間隔又は所定頻度で実行されることから、ステップ１０４において厳密にωｔ（ｔｉｒ）＝ωｔ＿ａｆが成立しないことがあり得る。そのため、実際には、この一致判定に若干の幅を持たせること（実質的に無視しうる程度の差であれば「一致」と判定すること）が望ましい。また、ωｔ（ｔｉｒ）＜ωｔ＿ａｆであればトルク復帰制御開始、という手順にしてもよい。更に、ステップ１０４にてωｔ（ｔｉｒ）＝ωｔ＿ａｆ或いはωｔ（ｔｉｒ）＜ωｔ＿ａｆという結論が所定回数連続して得られた場合のみトルク復帰制御開始、という手順にすることにより、ノイズ排除或いは信頼性向上を図ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における制御タイミング例を示すタイムチャートである。
【図２】本実施形態における制御フローを示すフローチャートである。
【図３】装置環境例を示すブロック図である。
【符号の説明】
ｔ　イナーシャ相開始からの経過時間、ｔｉｒ　目標イナーシャ相時間、ωｔ＿ａｆ　変速終了時同期回転数、ωｔ（ｔｉｒ）　目標イナーシャ相時間経過時点における入力軸回転数に関する予測値。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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