(57)【要約】【課題】変速段を実際に切り替える際に発生するショックを低減させ、内燃機関の出力制御の際の応答性を向上させることが可能な内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】変速比が小さいもの及び大きなもののうち一方から他方へ切り替えられるシフトチェンジを行なうための自動変速機５が設けられた内燃機関２に適用され、内燃機関の運転状態を検出する検出手段（２４等）と、シフトチェンジが完了する変速タイミングを推定する推定手段（２０）と、所定マップに基づいて、推定された変速タイミングを補正する補正手段（２０）と、補正された変速タイミングに基づいて、所定マップを変化させるマップ変化手段（２０）と、シフトチェンジの際に、内燃機関の機関要求トルクを、シフトチェンジの前後に生じ得る自動変速機の出力トルク差に基づいて算出する算出手段（２０）と、シフトチェンジの際に、算出された機関要求トルクが出力軸から出力されるように内燃機関を制御する機関制御手段（２０）と、を備える。【選択図】図１
2009013954.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の出力軸に連結されて互いに大きさの異なる複数の変速比に切り替え可能な自動変速機と、
前記内燃機関の運転状態を検出する検出手段と、
前記変速比が小さいもの及び大きなもののうち一方から他方へ切り替えられるシフトチェンジが前記自動変速機にて行われる際に前記シフトチェンジが完了する変速タイミングを推定する推定手段と、
前記検出された運転状態を規定する変数を入力情報とする所定マップに基づいて、前記推定された変速タイミングを補正する補正手段と、
前記補正された変速タイミングに基づいて、前記所定マップを変化させるマップ変化手段と、
前記シフトチェンジの際に、前記内燃機関の機関要求トルクを、前記シフトチェンジの前後に生じ得る前記自動変速機の出力トルク差に基づいて算出する算出手段と、
前記シフトチェンジの際に、前記算出された機関要求トルクが前記出力軸から出力されるように前記内燃機関を制御する機関制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記自動変速機は、前記内燃機関の前記出力軸に連結されるポンプと、前記ポンプに組み合わされるタービンとを備えたトルクコンバータを介して前記内燃機関の前記出力軸に連結され、
前記推定手段は、前記変速タイミングとして、前記シフトチェンジの開始から完了までの過程で、前記自動変速機の出力回転速度に前記シフトチェンジ後の変速比を乗じた目標回転速度と前記タービンのタービン回転速度との差として与えられる余裕回転速度を、前記目標回転速度及び前記タービン回転速度のそれぞれの時間変化を考慮して推定し、
前記補正手段は、前記所定マップに基づいて、前記推定された余裕回転速度を補正し、
前記マップ変化手段は、前記補正された余裕回転速度に基づいて、前記所定マップを変化させることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記補正手段は、前記所定マップとして、前記シフトチェンジの際の運転状態を規定する変数を入力情報とし、前記余裕回転速度を補正するための補正値を出力情報とするマップに基づいて、前記推定された変速タイミングを補正することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記マップ変化手段は、（i）前記補正された余裕回転速度の絶対値が所定値より小さい場合、前記所定マップを変化させないことに加えて又は代えて、（ii）前記補正された余裕回転速度の絶対値が所定値より大きい場合、前記所定マップを変化させることを特徴とする請求項２又は３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記マップ変化手段は、（i）前記推定された変速タイミングが、前記シフトチェンジが実際に完了した実タイミングより早い場合、前記所定マップに所定量のオフセット量を加算することで、前記所定マップを変化させることに加えて又は代えて、（ii）前記推定された変速タイミングが、前記シフトチェンジが実際に完了した実タイミングより遅い場合、前記所定マップに１より大きい所定係数を乗算することで、前記所定マップを変化させることを特徴とする請求項２から４のうちいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記マップ変化手段は、前記実タイミングとして、前記シフトチャンジの際の、前記タービン回転速度の時間変化と、前記目標回転速度の時間変化とが等しくなるタイミングに基づいて、前記推定された変速タイミングが、前記実タイミングより早いこと又は遅いことを特定することを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の出力軸に連結されて互いに大きさの異なる複数の変速比に切り替え可能な自動変速機が設けられた内燃機関に適用される制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動変速機を備えた内燃機関の制御装置として、自動変速機の出力回転速度にダウンシフト後の変速比を乗じ、かつこれから内燃機関の負荷の変化率が大きいときに大きく、その変化率が小さいときに小さく設定される所定値を減じたものが内燃機関の回転速度以上になった時から内燃機関のトルク低減制御を行うものが知られている（特許文献１）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２及び３が存在する。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１３５２６３号公報
【特許文献２】特開２００３−４１９８７号公報
【特許文献３】特開平８−２３２６９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１等におけるトルク低減制御は、学習値の反映後の学習用マップを、常時、学習値の反映前の学習用マップに対して、１より小さい所定係数を乗算した値で更新しているため、変速の際に発生するショックを抑制するための各種の制御処理の開始が遅れている。このため、ドライバーにはショック感を与えてしまう。具体的には、学習用マップは、常時、１より小さい所定係数を乗算した値で更新した場合、変速段の切り替えが完了したタイミングの実測値と、変速段の切り替えが完了するタイミングの推定値との差に基づいて、学習用マップを適切に更新する時間間隔は長くなってしまう。このため、学習用マップが最適な値を取得するまでに、ドライバーは、変速の際に発生するショックを繰り返し連続して感じてしまうため、運転操作上、不快感を感じてしまう。
【０００５】
そこで本発明は、例えば上記の問題点に鑑みなされたものであり、変速段を実際に切り替える際に発生するショックを低減させ、内燃機関の出力制御の際の応答性を向上させることが可能な内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の内燃機関の制御装置は、内燃機関の出力軸に連結されて互いに大きさの異なる複数の変速比に切り替え可能な自動変速機と、前記内燃機関の運転状態を検出する検出手段と、前記変速比が小さいもの及び大きなもののうち一方から他方へ切り替えられるシフトチェンジが前記自動変速機にて行われる際に前記シフトチェンジが完了する変速タイミングを推定する推定手段と、前記検出された運転状態を規定する変数を入力情報とする所定マップに基づいて、前記推定された変速タイミングを補正する補正手段と、前記補正された変速タイミングに基づいて、前記所定マップを変化させるマップ変化手段と、前記シフトチェンジの際に、前記内燃機関の機関要求トルクを、前記シフトチェンジの前後に生じ得る前記自動変速機の出力トルク差に基づいて算出する算出手段と、前記シフトチェンジの際に、前記算出された機関要求トルクが前記出力軸から出力されるように前記内燃機関を制御する機関制御手段と、を備える。
【０００７】
本発明の内燃機関の制御装置によれば、推定手段によって、シフトチェンジ（所謂、変速段の切り替え）が自動変速機にて行われる際にシフトチェンジが完了する変速タイミングが推定される。補正手段によって、検出された運転状態を規定する変数を入力情報とする所定マップに基づいて、推定された変速タイミングが補正される。ここに、本発明に係る運転状態とは、回転系センサーによって、検出される回転速度や回転力（トルク）などの各種の変数によって規定可能な走行状態を意味してよい。
【０００８】
マップ変化手段によって、補正された変速タイミングに基づいて、所定マップが変化される。算出手段によって、シフトチェンジの際に、内燃機関の機関要求トルクが、シフトチェンジの前後に生じ得る自動変速機の出力トルク差に基づいて算出される。機関制御手段によって、シフトチェンジの際に、算出された機関要求トルクが出力軸から出力されるように内燃機関が制御される。この結果、シフトチェンジの際に発生するショックを効果的に低減させると共に、内燃機関の出力制御の際の応答性を顕著に向上させることを実現することができる。
【０００９】
本発明の内燃機関の制御装置の一態様は、前記自動変速機は、前記内燃機関の前記出力軸に連結されるポンプと、前記ポンプに組み合わされるタービンとを備えたトルクコンバータを介して前記内燃機関の前記出力軸に連結され、前記推定手段は、前記変速タイミングとして、前記シフトチェンジの開始から完了までの過程で、前記自動変速機の出力回転速度に前記シフトチェンジ後の変速比を乗じた目標回転速度と前記タービンのタービン回転速度との差として与えられる余裕回転速度を、前記目標回転速度及び前記タービン回転速度のそれぞれの時間変化を考慮して推定し、前記補正手段は、前記所定マップに基づいて、前記推定された余裕回転速度を補正し、前記マップ変化手段は、前記補正された余裕回転速度に基づいて、前記所定マップを変化させるようにしてよい。
【００１０】
この態様によれば、補正された余裕回転速度に基づいて、定量的又は定性的に所定マップを高精度に変化させることが可能である。
【００１１】
上述した補正手段に係る態様によれば、前記補正手段は、前記所定マップとして、前記シフトチェンジの際の運転状態を規定する変数を入力情報とし、前記余裕回転速度を補正するための補正値を出力情報とするマップに基づいて、前記推定された変速タイミングを補正するようにしてよい。
【００１２】
このように構成すれば、マップに基づいて、推定された変速タイミングを定量的又は定性的に補正することが可能である。
【００１３】
上述したマップ変化手段に係る態様によれば、前記マップ変化手段は、（i）前記補正された余裕回転速度の絶対値が所定値より小さい場合、前記所定マップを変化させないことに加えて又は代えて、（ii）前記補正された余裕回転速度の絶対値が所定値より大きい場合、前記所定マップを変化させるように構成してよい。
【００１４】
このように構成すれば、余裕回転速度の絶対値が、所定値より大きいか否かなどの、変速タイミングの学習処理を実施するか否かの実施条件を考慮し、変速タイミングの学習処理が安定した場合、変速タイミングの学習処理を停止する。
【００１５】
仮に、所定マップに対して、変速タイミングの学習処理を常時、反映させた場合、例えば各種のセンサーの測定誤差に起因して、変速タイミングに対応した内燃機関の出力制御を含む内燃機関の統括制御が発散してしまい、ハンチングが発生してしまう可能性がある。よって、変速段の切り替えが実際に完了したか否かの判定が常時、変化して不安定になってしまい、ドライバーは、変速の際に発生するショックを繰り返し連続して感じてしまうため、運転操作上、不快感を感じてしまう。
【００１６】
これに対して、この態様によれば、余裕回転速度の絶対値が、所定値より大きいか否かなどの、変速タイミングの学習処理を実施するか否かの実施条件を考慮し、変速タイミングの学習処理が安定した場合、変速タイミングの学習処理を停止する。
【００１７】
この結果、変速タイミングに対応した内燃機関の出力制御を含む内燃機関の統括制御を安定状態に迅速に収束させることができる。従って、変速タイミングに、より適切に、より安定的に、より迅速に応答した内燃機関の統括制御を実現することができる。
【００１８】
上述したマップ変化手段に係る態様によれば、前記マップ変化手段は、（i）前記推定された変速タイミングが、前記シフトチェンジが実際に完了した実タイミングより早い場合、前記所定マップに所定量のオフセット量を加算することで、前記所定マップを変化させることに加えて又は代えて、（ii）前記推定された変速タイミングが、前記シフトチェンジが実際に完了した実タイミングより遅い場合、前記所定マップに１より大きい所定係数を乗算することで、前記所定マップを変化させるように構成してよい。
【００１９】
このように構成すれば、シフトチェンジが完了したタイミングの実測値が、シフトチェンジが完了するタイミングの推定値より、時間軸上、遅い場合、変化後の所定マップを、変化前の所定マップに対して、例えば１より小さい所定係数ｂを乗算した値を加算することによって更新する。従って、シフトチェンジが実際に完了するタイミングより以前に、変速の際の発生するショックを抑制するための各種の制御処理が実行されている運転状態において、変速タイミングの学習処理が、より高精度且つ適切に行われる。
【００２０】
この結果、変速タイミングに対応した内燃機関の出力制御を含む内燃機関の統括制御を安定状態に迅速に収束させることができる。従って、変速タイミングに、より適切に、より安定的に、より迅速に応答した内燃機関の統括制御を実現することができる。
【００２１】
他方、この態様によれば、シフトチェンジが完了したタイミングの実測値が、シフトチェンジが完了するタイミングの推定値より、時間軸上、早い場合、変化後の所定マップを、変化前の所定マップに対して、例えば１より大きい所定係数を乗算した値で更新する。
【００２２】
この結果、シフトチェンジが完了したタイミングの実測値が、シフトチェンジが完了するタイミングの推定値より、時間軸上、早い運転状態において、変速の際に発生するショックが一度発生した場合、シフトチェンジが実際の完了したタイミングを、シフトチェンジが完了するタイミングの推定値より、遅くさせる確実性を顕著に高めることができる。従って、ドライバーに、シフトチェンジの際に発生するショックを繰り返し連続して感じさせてしまうことを迅速に無くすことができ、運転操作上、不快感を殆ど又は完全に無くすことができる。
【００２３】
上述したマップ変化手段に係る態様によれば、前記マップ変化手段は、前記実タイミングとして、前記シフトチャンジの際の、前記タービン回転速度の時間変化と、前記目標回転速度の時間変化とが等しくなるタイミングに基づいて、前記推定された変速タイミングが、前記実タイミングより早いこと又は遅いことを特定するように構成してよい。
【００２４】
このように構成すれば、タービン回転速度の時間変化と、目標回転速度の時間変化とが等しくなるタイミングに基づいて、推定された変速タイミングが、実タイミングより早いこと又は遅いことを高精度に特定することが可能である。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように、本発明の内燃機関の制御装置によれば、変速段の切り替えタイミングの実測値と、学習用マップによって推定される推定値とを比較し、学習用マップを適切に変化させることで、シフトチェンジの際に発生するショックを効果的に低減させると共に、内燃機関の出力制御の際の応答性を顕著に向上させることを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
（第１の形態）
図１は本発明の制御装置が適用された内燃機関を搭載する車両の概略を示している。車両１には内燃機関２が走行用動力源として搭載されている。内燃機関１は直列４気筒型のガソリンエンジンとして構成され、その出力軸としてのクランク軸３にはトルクコンバータ４を介して自動変速機５が連結される。トルクコンバータ４はクランク軸３に連結されるポンプ４ａとそのポンプ４ａと組み合わされて自動変速機５の入力軸６と連結されるタービン４ｂとを有した周知のものである。自動変速機５は互いに大きさの異なる複数の変速比に切り替え可能に構成され、車両１の走行状態及び内燃機関２の運転状態に応じて適切な変速比に切り替えられる。図示の自動変速機５は前進４段、後退１段の変速比が設定されている。自動変速機５の出力軸７の回転は差動装置８を介して駆動輪１０に伝達される。
【００２７】
内燃機関２及び自動変速機５の制御はエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２０にて実施される。ＥＣＵ２０はマイクロプロセッサ及びその動作に必要なＲＯＭ、ＲＡＭ等の周辺装置を備えたコンピュータとして構成される。ＥＣＵ２０には、内燃機関２の回転速度、即ちクランク軸３の回転速度に応じた信号を出力する機関回転速度センサ２１、運転者によるアクセルペダルの操作量、即ちアクセル開度に応じた信号を出力するアクセル開度センサ２２、タービン４ｂの回転速度に応じた信号を出力するタービン回転速度センサ２３、タービン４ｂのトルクに応じた信号を出力するタービントルクセンサ２４、自動変速機５の出力軸７の回転速度に応じた信号を出力する変速機出力回転速度センサ２５及び自動変速機５の出力軸７のトルクに応じた信号を出力する変速機出力トルクセンサ２６からの出力信号がそれぞれ入力される。
【００２８】
ＥＣＵ２０が行う制御は多岐に亘るが、以下では本発明に関連する制御を中心に説明する。図２はＥＣＵ２０が行う機関出力トルク制御の制御ルーチンの一例を示したフローチャートである。このルーチンのプログラムはＥＣＵ２０のＲＯＭに保持されており、所定の演算周期で繰り返し実行される。まず、ＥＣＵ２０はステップＳ１で運転者による加速要求を検出する。具体的にはアクセル開度センサ２２の出力信号を参照してアクセル開度Ａｃｃを取得する。次に、ステップＳ３で、機関回転速度センサ２１、タービン回転速度センサ２３及び変速機出力回転速度センサ２５のそれぞれの出力信号を参照して、内燃機関２の運転状態として内燃機関２の回転速度である機関回転速度Ｎｅ、タービン４ｂの回転速度であるタービン回転速度Ｎｔ及び自動変速機５の出力軸７の回転速度である変速機出力回転速度Ｎｏ、並びに、内燃機関の負荷ＴＲＱをそれぞれ取得する。尚、内燃機関の負荷ＴＲＱは、例えばディーゼルエンジンの場合、燃料の噴射量によって定量的又は定性的に規定することができる。
【００２９】
次に、ステップＳ３では、自動変速機５の切り替え前の変速段Ｓｆｔ＿ｂと切り替え後の変速段Ｓｆｔ＿ａとをそれぞれ検出する。これらの変速段Ｓｆｔ＿ｂ、Ｓｆｔ＿ａはＥＣＵ２０が図２と並行して実行する変速制御（不図示）の処理情報から取得できる。この変速制御では、切り替え後の変速段Ｓｆｔ＿ａが図１１に示す変速線図に基づいて判定される。図１１の変速線図は自動変速機５の出力軸７の回転速度Ｎｏとアクセル開度Ａｃｃとを変数として各変速段を対応付けたものであり、実線がアップシフトを破線がダウンシフトをそれぞれ示している。
【００３０】
次に、ステップＳ４では、変速段Ｓｆｔ＿ｂと変速段Ｓｆｔ＿ａとを比較して、ダウンシフトが行われるか否かを判定する。なお、言うまでもないが、ダウンシフトの場合には切り替え前の変速比よりも切り替え後の変速比が大きくなる。ダウンシフトが行われない場合はステップＳ１１に進んで、ダウンシフトの前後において生じ得る出力トルク差ΔＴｏに０（ゼロ）を代入してステップＳ９に進む。ダウンシフトが行われる場合はステップＳ５に進んで変速タイミングを推定する。
【００３１】
図３はステップＳ５の変速タイミング推定処理の概要を説明する説明図であり、図４はその変速タイミング推定処理の詳細を示すフローチャートである。まず、図３を参照して変速タイミング推定処理の概要を説明する。
【００３２】
図３にはダウンシフトの開始時刻ｔ０から完了時刻ｔ１までのタービン回転速度Ｎｔと目標回転速度ＮｏＳｆｔとの時間的変化が示されており、時刻ｔｎが今回の演算時期を、時刻ｔｎ−１が前回の演算時期を、時刻ｔｎ＋１が次回の演算時期をそれぞれ示している。図３に示すように、本実施形態の特徴は目標回転速度ＮｏＳｆｔとタービン回転速度Ｎｔとの差として与えられる余裕回転速度Ｎｍａｒｇを、前回演算時期ｔｎ−１から今回演算時期ｔｎまでの目標回転速度ＮｏＳｆｔ及びタービン回転速度Ｎｔのそれぞれの時間変化ΔＮｏＳｆｔ、ΔＮｔを考慮して予測する点にある。つまり、次回演算時期ｔｎ＋１における余裕回転速度Ｎｍａｒｇを今回の演算時期ｔｎにおいて算出し、その余裕回転速度Ｎｍａｒｇが所定値であるゼロ以下になったタイミングをダウンシフトが完了する変速タイミングとして特定する。これにより、今回の演算時期ｔｎから次回の演算時期ｔｎ＋１までの間に変速タイミングが到来するか否かを判定できるため、変速タイミングを逸することなく正確に捉えることができる。
【００３３】
次に、図４を参照して変速タイミング推定処理を具体的に説明する。まず、ステップＳ５１では目標回転速度ＮｏＳｆｔを式１にて算出する。
【００３４】
ＮｏＳｆｔ＝Ｎｏ×Ｒａｔｉｏ（Ｓｆｔ＿ａ）            ………………………１
ここで、Ｒａｔｉｏ（ｘ）は変速段ｘに応じた変速比を与える関数であり、Ｒａｔｉｏ（Ｓｆｔ＿ａ）は変速後の変速比を、Ｒａｔｉｏ（Ｓｆｔ＿ｂ）は変速前の変速比をそれぞれ意味する。
【００３５】
次に、ステップＳ５２でタービン回転速度Ｎｔの時間変化ΔＮｔを式２にて算出する。
【００３６】
ΔＮｔ＝Ｎｔ−Ｎｔｏｌｄ                              ………………………２
ここで、Ｎｔｏｌｄは前回演算時のタービン回転速度である。
【００３７】
次に、ステップＳ５３で目標回転速度ＮｏＳｆｔの時間変化ΔＮｏＳｆｔを式３にて算出する。
【００３８】
ΔＮｏＳｆｔ＝ＮｏＳｆｔ−ＮｏＳｆｔｏｌｄ            ………………………３
ここで、ＮｏＳｆｔｏｌｄは前回演算時の目標回転速度である。
【００３９】
次に、ステップＳ５４で今回のタービン回転速度Ｎｔを前回のタービン回転速度Ｎｔｏｌｄに置き換え、かつ今回の目標回転速度ＮｏＳｆｔを前回の目標回転速度ＮｏＳｆｔｏｌｄに置き換える。即ち、Ｎｔｏｌｄ＝Ｎｔ、ＮｏＳｆｔｏｌｄ＝ＮｏＳｆｔとする。
【００４０】
次に、ステップＳ５５で余裕回転速度Ｎｍａｒｇを式４にて算出する。
【００４１】
Ｎｍａｒｇ＝ＮｏＳｆｔ−Ｎｔ−α（ΔＮｔ−ΔＮｏＳｆｔ）    ………………４
ここで、αは内燃機関２の負荷が大きいほど大きな値に設定される１以上の係数であり、次回の演算時期までにタービン回転速度及び目標回転速度がどのくらい変化するかを見積もるために設けられる。
【００４２】
次に、変速タイミングの学習処理が行われる（ステップＳ５００）。尚、この変速タイミングの学習処理については、後述される。
【００４３】
（変速タイミングの学習処理）  
ここで、図５から図８を参照して変速タイミングの学習処理について具体的に説明する。ここに、図５は、本実施形態に係る変速タイミングの学習処理の一連の流れを示したフローチャートである。図６は、本実施形態に係る、実際に、変速段が切り替えられる場合の、自動変速機５の入力側の回転速度に対応されるタービン回転速度Ｎｔと変速機出力回転速度Ｎｏとの関係を示したグラフである。図７は、本実施形態に係る変速タイミングの学習処理における変速タイミングの推定値に対応される回転速度と、変速タイミングの実測値に対応される回転速度とを図式的に示した模式図（図７（ａ）から図７（ｃ））である。図８は、本実施形態に係る、変速段の切り替えが完了したタイミングの実測値と、変速段の切り替えが完了するタイミングの推定値との時間軸上の比較に対応したトルクの変化を示したグラフ（図８（ａ））及び車両の加速度の変化を示したグラフ（図８（ｂ））である。
【００４４】
図５に示されるように、実際の変速状態に対応した学習用マップＮｍａｒｇ＿ｍｏｄ＿ｍａｐに基づいて、余裕回転速度Ｎｍａｒｇを補正するための補正値が決定される（ステップＳ５０１）。ここに、本実施形態に係る学習用マップＮｍａｒｇ＿ｍｏｄ＿ｍａｐは、実際の変速状態を規定する変数を入力情報とし、上述したステップＳ５５で算出された余裕回転速度Ｎｍａｒｇを補正するための補正値を出力情報とするマップを意味してよい。
【００４５】
より具体的には、この学習用マップＮｍａｒｇ＿ｍｏｄ＿ｍａｐは、ドライバーの目標となる変速段である、自動変速機５の切り替え後の複数種類の変速段Ｓｆｔ＿ａに夫々対応して、内燃機関の負荷ＴＲＱ、又は、タービン４ｂの回転速度であるタービン回転速度Ｎｔを入力情報とし、余裕回転速度Ｎｍａｒｇを補正するための補正値を出力情報とするように規定してよい。或いは、この学習用マップＮｍａｒｇ＿ｍｏｄ＿ｍａｐは、タービン４ｂの回転速度であるタービン回転速度Ｎｔの代わりに、自動変速機５の入力側の負荷やトルクを入力情報としてよい。或いは、この学習用マップＮｍａｒｇ＿ｍｏｄ＿ｍａｐは、内燃機関の負荷ＴＲＱの代わりに、内燃機関２の回転速度である機関回転速度Ｎｅを入力情報としてよい。
【００４６】
更に、この学習用マップＮｍａｒｇ＿ｍｏｄ＿ｍａｐは、自動変速機５の切り替え後の複数種類の変速段Ｓｆｔ＿ａに夫々対応する代わりに、自動変速機５の切り替え後の変速段Ｓｆｔ＿ａと、自動変速機５の切り替え前の変速段Ｓｆｔ＿ｂとの、複数種類の組み合わせ（パターン）に夫々対応してよい。尚、この学習用マップＮｍａｒｇ＿ｍｏｄ＿ｍａｐによって、本発明に係る所定マップの一具体例が構成されている。
【００４７】
次に、上述したステップＳ５５で算出された余裕回転速度Ｎｍａｒｇが、上述したステップＳ５０１で決定された補正値によって補正されることで、補正後の余裕回転速度Ｎｍａｒｇ＿ｍｏｄが取得される（ステップＳ５０２）。具体的には、次の式５０によって、補正後の余裕回転速度Ｎｍａｒｇ＿ｍｏｄが取得される。
【００４８】
Ｎｍａｒｇ＿ｍｏｄ＝Ｎｍａｒｇ＋Ｎｍａｒｇ＿ｍｏｄ＿ｍａｐ……………５０
次に、自動変速機５の入力側の回転速度に対応されるタービン回転速度Ｎｔ及び変速機出力回転速度Ｎｏに基づいて、変速段の切り替えが実際に完了したか否かが判定される（ステップＳ５０３）。具体的には、図６に示されるように、例えばダウンシフトの方向に変速段が切り替えられる場合、変速中における、タービン回転速度の時間変化ΔＮｔは、目標回転速度の時間変化Δ（Ｎｏ×Ｒａｔｉｏ（Ｓｆｔ＿ａ））より、十分に大きな値となる。他方で、変速段の切り替えが完了した場合、タービン４ｂと、自動変速機５の入力軸とが機械的又機構的に接続されるため、タービン回転速度の時間変化ΔＮｔと、目標回転速度の時間変化Δ（Ｎｏ×Ｒａｔｉｏ（Ｓｆｔ＿ａ））とは、ほぼ同じ値となる。従って、変速段の切り替えが実際に完了したか否かを、次の条件式５１を満たすか否かに基づいて判定することが可能である。
【００４９】
｜ΔＮｔ｜  ＜  ｜Δ（Ｎｏ×Ｒａｔｉｏ（Ｓｆｔ＿ａ））×ａ｜…………５１
但し、ａは、１を超える範囲の定数を意味してよい。また、例えばアップシフトの方向に変速段が切り替えられる場合についても、概ね同様の手法によって判定してよい。また、「｜ｘ｜」は、実数ｘの絶対値を示す。
【００５０】
次に、上述したステップＳ５０３の判定の結果、変速段の切り替えが実際に完了したと判定される場合（ステップＳ５０３：Ｙｅｓ）、この変速段の切り替えが実際に完了したことに対応して、次の式５２に示されるように、余裕回転速度の学習値Ｎｓｔｄに補正後の余裕回転速度Ｎｍａｒｇ＿ｍｏｄが代入される（ステップＳ５０４）。
【００５１】
Ｎｓｔｄ  ＝  Ｎｍａｒｇ＿ｍｏｄ  …………５２
尚、上述した式４に基づいて、余裕回転速度の学習値Ｎｓｔｄが正の値を取る場合、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示されるように、変速段の切り替えが実際に完了したタイミング（所謂、実測値）は、変速段の切り替えが完了するとして推定された又は予測されたタイミング（所謂、推定値）より時間軸上、遅いことを意味してよい。
【００５２】
他方で、上述した式４に基づいて、余裕回転速度の学習値Ｎｓｔｄが負の値を取る場合、図７（ａ）及び図７（ｃ）に示されるように、変速段の切り替えが実際に完了したタイミング（所謂、実測値）は、変速段の切り替えが完了するとして推定された又は予測されたタイミング（所謂、推定値）より時間軸上、早いことを意味してよい。
【００５３】
次に、変速段の切り替えが実際に完了したことを、ＥＣＵ２０に通知するために、変速タイミング判定フラグＮｍａｒｇ＿ｊｄｇをセットしてよい、言い換えると、変数Ｎｍａｒｇ＿ｊｄｇに対して「１」を代入してよい（ステップＳ５０５）。
【００５４】
次に、余裕回転速度の学習値Ｎｓｔｄの絶対値が、所定閾値Ｎｊｄｇより大きいか否かが判定される（ステップＳ５０６）。ここに、本実施形態に係る所定閾値Ｎｊｄｇは、タービン回転速度の時間変化ΔＮｔを意味してよいし、このタービン回転速度の時間変化ΔＮｔに１より大きい所定係数を乗算した値を意味してよい。或いは、この所定閾値Ｎｊｄｇは、自動変速機５の切り替え後の複数種類の変速段Ｓｆｔ＿ａに夫々対応して、内燃機関の負荷、又は、タービン４ｂの回転速度であるタービン回転速度Ｎｔを入力情報とするマップや関数によって規定されてよい。更に、或いは、この所定閾値Ｎｊｄｇは、自動変速機５の切り替え後の変速段Ｓｆｔ＿ａと、自動変速機５の切り替え前の変速段Ｓｆｔ＿ｂとの、複数種類の組み合わせ（パターン）に夫々対応して、自動変速機５の入力側の回転速度を入力情報とするマップや関数によって規定されてよい。より具体的には、この所定閾値Ｎｊｄｇは、例えば内燃機関の機関回転数に基づいて規定可能な各種のセンサーにおける測定誤差の割合より大きくさせることが変速タイミングの学習の精度を高精度化させる観点において好ましい。
【００５５】
仮に、学習用マップＮｍａｒｇ＿ｍｏｄ＿ｍａｐに対して、変速タイミングの学習処理を常時、反映させた場合、例えば各種のセンサーの測定誤差に起因して、変速タイミングに対応した内燃機関の出力制御を含む内燃機関の統括制御が発散してしまい、ハンチングが発生してしまう可能性がある。よって、変速段の切り替えが実際に完了したか否かの判定が常時、変化して不安定になってしまい、ドライバーは、変速の際に発生するショックを繰り返し連続して感じてしまうため、運転操作上、不快感を感じてしまう。
【００５６】
これに対して、本実施形態によれば、例えば余裕回転速度の学習値Ｎｓｔｄの絶対値が、所定閾値Ｎｊｄｇより大きいか否かなどの、変速タイミングの学習処理を実施するか否かの実施条件を考慮し、変速タイミングの学習処理が安定した場合、変速タイミングの学習処理を停止する。この結果、変速タイミングに対応した内燃機関の出力制御を含む内燃機関の統括制御を安定状態に迅速に収束させることができる。以上の結果、変速タイミングに、より適切に、より安定的に、より迅速に応答した内燃機関の統括制御を実現することができる。
【００５７】
次に、余裕回転速度の学習値Ｎｓｔｄが、０より大きいか否か、即ち、正の値を取るか否かが判定される（ステップＳ５０７）。ここで、余裕回転速度の学習値Ｎｓｔｄが正の値を取ると判定される場合（ステップＳ５０７：Ｙｅｓ）、学習値Ｎｓｔｄが、上述した学習用マップＮｍａｒｇ＿ｍｏｄ＿ｍａｐに一の手法によって反映され、この学習用マップＮｍａｒｇ＿ｍｏｄ＿ｍａｐが更新されつつ変化される（ステップＳ５０８）。具体的には、余裕回転速度の学習値Ｎｓｔｄが正の値を取ると判定される場合、変速段の切り替えが実際に完了したタイミング（所謂、変速段の切り替えが完了したタイミングの実測値）は、変速段の切り替えが完了するとして推定された又は予測されたタイミング（所謂、変速段の切り替えが完了するタイミングの推定値）より時間軸上、遅いため、変速の際の発生するショックを抑制するための各種の制御処理は既に実行されている。従って、学習値の反映の度合いを、時間経過に伴って緩やかに行ってよい。より具体的には、次の式５３に示されるように、学習値の反映後の学習用マップＮｍａｒｇ＿ｍｏｄ＿ｍａｐを、学習値の反映前の学習用マップＮｍａｒｇ＿ｍｏｄ＿ｍａｐに対して、学習値Ｎｓｔｄに１より小さい所定係数ｂを乗算した値を加算することによって更新してよい。
【００５８】
Ｎｍａｒｇ＿ｍｏｄ＿ｍａｐ  ＝Ｎｍａｒｇ＿ｍｏｄ＿ｍａｐ  ＋Ｎｓｔｄ×ｂ
……………５３
他方、ステップＳ５０７の判定の結果、余裕回転速度の学習値Ｎｓｔｄが正の値を取ると判定されない場合、即ち、負の値を取ると判定される場合（ステップＳ５０７：Ｎｏ）、学習値Ｎｓｔｄが、上述した学習用マップＮｍａｒｇ＿ｍｏｄ＿ｍａｐに他の手法によって反映され、この学習用マップＮｍａｒｇ＿ｍｏｄ＿ｍａｐが更新されつつ変化される（ステップＳ５０９）。具体的には、余裕回転速度の学習値Ｎｓｔｄが負の値を取る場合、変速段の切り替えが実際に完了したタイミング（所謂、変速段の切り替えが完了したタイミングの実測値）は、変速段の切り替えが完了するとして推定された又は予測されたタイミング（所謂、変速段の切り替えが完了するタイミングの推定値）より、時間軸上、早く、変速の際の発生するショックを抑制するための各種の制御処理の開始も遅延しているので、学習値の反映を、時間経過に伴ってより迅速且つ適切に行ってよい。より具体的には、次の式５４に示されるように、学習値の反映後の学習用マップＮｍａｒｇ＿ｍｏｄ＿ｍａｐを、学習値の反映前の学習用マップＮｍａｒｇ＿ｍｏｄ＿ｍａｐに対して、１より大きい所定係数ｃを乗算した値としてよい。
【００５９】
Ｎｍａｒｇ＿ｍｏｄ＿ｍａｐ  ＝  Ｎｓｔｄ×ｃ  ……………５４
仮に、学習値の反映後の学習用マップＮｍａｒｇ＿ｍｏｄ＿ｍａｐを、常時、学習値の反映前の学習用マップＮｍａｒｇ＿ｍｏｄ＿ｍａｐに対して、１より小さい所定係数を乗算した値で更新した場合、変速の際に発生するショックを抑制するための各種の制御処理の開始が遅れているため、ドライバーにはショック感を与えてしまう。具体的には、学習用マップＮｍａｒｇ＿ｍｏｄ＿ｍａｐは、常時、１より小さい所定係数を乗算した値で更新した場合、変速段の切り替えが完了したタイミングの実測値と、変速段の切り替えが完了するタイミングの推定値との差に基づいて、学習用マップを適切に更新する時間間隔は長くなってしまう。このため、学習用マップが最適な値を取得するまでに、ドライバーは、変速の際に発生するショックを繰り返し連続して感じてしまうため、運転操作上、不快感を感じてしまう。
【００６０】
具体的には、図８（ａ）に示されるように、例えば、変速段の切り替えが完了したタイミングの実測値が、変速段の切り替えが完了するタイミングの推定値より、時間軸上、遅い場合、言い換えると、推定値が実測値より時間軸上、早い場合、変速段の切り替えの際に発生するトルクの変化が、変速段の実際の切り替えタイミングより早く行なわれる。よって、図８（ｂ）に示されるように、車両の加速度の変化を迅速に低減させること困難となってしまい、加速度が一定値に収束するまでに長い時間がかかってしまう。
【００６１】
或いは、具体的には、図８（ａ）に示されるように、例えば、変速段の切り替えが完了したタイミングの実測値が、変速段の切り替えが完了するタイミングの推定値より、時間軸上、早い場合、言い換えると、推定値が実測値より時間軸上、遅い場合、変速段の切り替えの際に発生するトルクの変化が、変速段の実際の切り替えタイミングより遅く行なわれる。よって、図８（ｂ）に示されるように、車両の加速度の変化が大きくなってしまい、ドライバーに、変速の際に発生するショックを繰り返し連続して感じさせてしまう。加えて、加速度が一定値に収束するまでに長い時間がかかってしまうので、ドライバーは、運転操作上、不快感を感じてしまう。
【００６２】
これに対して、本実施形態によれば、上述したステップＳ５０８に従って、変速段の切り替えが完了したタイミングの実測値が、変速段の切り替えが完了するタイミングの推定値より、時間軸上、遅い場合、学習値の反映後の学習用マップＮｍａｒｇ＿ｍｏｄ＿ｍａｐを、学習値の反映前の学習用マップＮｍａｒｇ＿ｍｏｄ＿ｍａｐに対して、学習値Ｎｓｔｄに１より小さい所定係数ｂを乗算した値を加算することによって更新する。従って、変速段の切り替えが実際に完了するタイミングより以前に、変速の際の発生するショックを抑制するための各種の制御処理が実行されている運転状態において、変速タイミングの学習処理が、より高精度且つ適切に行われる。具体的には、図８（ａ）に示されるように、変速段の切り替えが完了したタイミングの実測値と、変速段の切り替えが完了するタイミングの推定値とが略等しい場合、変速段の切り替えの際に発生するトルクの変化と、変速段の実際の切り替えタイミングとが略等しくなる。従って、図８（ｂ）に示されるように、車両の加速度の変化を迅速に低減させることが可能であり、加速度を一定値に迅速に収束させることが可能である。
【００６３】
この結果、変速タイミングに対応した内燃機関の出力制御を含む内燃機関の統括制御を安定状態に迅速に収束させることができる。従って、変速タイミングに、より適切に、より安定的に、より迅速に応答した内燃機関の統括制御を実現することができる。
【００６４】
他方、本実施形態によれば、変速段の切り替えが完了したタイミングの実測値が、変速段の切り替えが完了するタイミングの推定値より、時間軸上、早い場合、上述したステップＳ５０９に従って、学習値の反映後の学習用マップＮｍａｒｇ＿ｍｏｄ＿ｍａｐを、学習値の反映前の学習用マップＮｍａｒｇ＿ｍｏｄ＿ｍａｐに対して、１より大きい所定係数ｃを乗算した値で更新する。
【００６５】
この結果、変速段の切り替えが完了したタイミングの実測値が、変速段の切り替えが完了するタイミングの推定値より、時間軸上、早い運転状態において、変速の際に発生するショックが一度発生した場合、変速段の切り替えが実際の完了したタイミングを、変速段の切り替えが完了するタイミングの推定値より、遅くさせる確実性を顕著に高めることができる。従って、ドライバーに、変速の際に発生するショックを繰り返し連続して感じさせてしまうことを迅速に無くすことができ、運転操作上、不快感を殆ど又は完全に無くすことができる。
【００６６】
以上の結果、変速段の切り替えタイミングの実測値と、学習用マップによって推定される推定値とを比較し、学習用マップを適切に変化させることで、変速段を実際に切り替える際に発生するショックを効果的に低減させると共に、内燃機関の出力制御の際の応答性を顕著に向上させることを実現することができる。
【００６７】
他方、上述したステップＳ５０３の判定の結果、変速段の切り替えが実際に完了したと判定されない場合（ステップＳ５０３：Ｎｏ）、更に、余裕回転速度Ｎｍａｒｇが０以下か否かを判定される（ステップＳ５１０）。ここで、余裕回転速度Ｎｍａｒｇが０以下の場合（ステップＳ５１０：Ｙｅｓ）、変速タイミング判定フラグＮｍａｒｇ＿ｊｄｇをセットする、言い換えると、変数Ｎｍａｒｇ＿ｊｄｇに「１」を代入する（ステップＳ５１１）。このことに加えて、変速段の切り替えが実際に完了したことを、ＥＣＵ２０に通知するようにしてよい。
【００６８】
他方、上述したステップＳ５１０の判定の結果、余裕回転速度Ｎｍａｒｇが０以下でない場合（ステップＳ５１０：Ｎｏ）、その判定フラグＮｍａｒｇ＿ｊｄｇをクリアする、言い換えると、変数Ｎｍａｒｇ＿ｊｄｇに「０」を代入する（ステップＳ５１２）。このことに加えて、変速段の切り替えが実際に完了したことを、ＥＣＵ２０に通知しないようにしてよい。この結果、上述した一連の変速タイミングの学習処理が反復して行われることで、変速段の切り替えが実際に完了したタイミングと、変速段の切り替えが完了するとして推定された又は予測されたタイミングとが略一致する方向に補正されていくため、変速段の切り替えが完了するとして推定された又は予測されたタイミングが最適化される。
【００６９】
そして、上述した図２のステップＳ６に進む。
【００７０】
図２のステップＳ６では、変速タイミングにおける出力トルク差ΔＴｏを推定する。図９はステップＳ６で実行する出力トルク差推定処理の詳細を示したフローチャートである。図９に示すように、まずステップＳ６１で、タービントルクセンサ２４からの信号を参照してタービントルクＴｔを検出し、続くステップＳ６２で、変速機出力トルクセンサ２６の信号を参照して、変速機出力トルクＴｏを検出する。
【００７１】
次に、ステップＳ６３で変速前における自動変速機５の出力軸７の出力トルクである変速前出力トルクＴｏ＿ｂを算出する。ここではステップＳ６２で検出した変速機出力トルクＴｏを変速前出力トルクＴｏ＿ｂとする。次に、ステップＳ６４で変速後における自動変速機５の出力軸７の出力トルクである変速後出力トルクＴｏ＿ａを式５にて算出する。
【００７２】
Ｔｏ＿ａ＝Ｔｔ×Ｒａｔｉｏ（Ｓｆｔ＿ａ）              ………………………５
次に、ステップＳ６５で、出力トルク差ΔＴｏを式６にて算出して、図２のステップＳ７に進む。
【００７３】
ΔＴｏ＝Ｔｏ＿ａ−Ｔｏ＿ｂ                            ………………………６
図２のステップＳ７では、変速タイミング判定フラグＮｍａｒｇ＿ｊｄｇがセットされているか否かを判定し、セットされている場合にはステップＳ８に進み、そうでない場合はステップＳ１１に進んで、出力トルク差ΔＴｏをゼロとする。
【００７４】
ステップＳ８では、内燃機関２の駆動系における共振周波数ｆｖを読み込む。共振周波数fvは変速段毎につまり変速比毎に予め設定されていて、その対応関係がＥＣＵ２０のＲＯＭに記憶されている。これにより、ＥＣＵ２０は共振周波数記憶手段として機能する。ステップＳ８でダウンシフト後の変速段に対応する共振周波数fvを読み込んだ後には、ステップＳ９に進んで、機関要求トルクＴｅ＿ｄｅｍを算出する。
【００７５】
図１０は図２のステップＳ９で実行する機関要求トルク算出処理の詳細を示したフローチャートである。まず、ステップＳ９１で変速機出力トルクセンサ２６の出力信号を参照して、変速機出力トルクＴｏを検出する。次にステップＳ９２において、変速機要求トルク加算値Ｔｏ＿ｆｉｌｌを算出する。このトルク加算値Ｔｏ＿ｆｉｌｌは出力トルク差ΔＴｏから共振周波数fvに相当する成分が除かれたものであり、本発明に係る変速機要求トルクの変化量に相当する。このトルク加算値Ｔｏ＿ｆｉｌｌは、例えば共振周波数fvに相当する成分の通過を阻止し、その成分以外を通過させるバンドエリミネーションフィルタを利用して求めることができる。
【００７６】
次に、ステップＳ９３で、変速機要求トルクＴｏ＿ｄｅｍを式７にて算出する。
【００７７】
Ｔｏ＿ｄｅｍ＝Ｔｏ＋Ｔｏ＿ｆｉｌｌ                    ………………………７
次に、ステップＳ９４で、トルクコンバータ４のトルク比ｔを算出する。トルク比ｔの算出は、例えばタービン回転数Ｎｔと機関回転数Ｎｅとの比Ｎｔ／Ｎｅを変数としてトルク比ｔを与えるマップを予め準備しておいて、そのマップを参照することにより実現できる。
【００７８】
次にステップＳ９５では、変速比要求トルクＴｏ＿ｄｅｍを機関要求トルクＴｅ＿ｄｅｍに換算する。ここでは、変速機要求トルクＴｏ＿ｄｅｍ、変速後のシフト段Ｓｆｔ＿ａ及びトルク比ｔを変数として機関要求トルクＴｅ＿ｄｅｍを与えるマップを準備しておき、そのマップを参照することによりこの換算を実現する。そして、図２のステップＳ１０に進む。
【００７９】
図２のステップＳ１０では、ステップＳ９で算出した機関要求トルクＴｅ＿ｄｅｍがクランク軸３から出力されるように、内燃機関２の燃料噴射量を制御して今回のルーチンを終える。
【００８０】
以上の制御ルーチンを実行することにより、変速タイミングに達したことを条件として、内燃機関２の駆動系との共振を抑制できる機関要求トルクＴｅ＿ｄｅｍが内燃機関２から出力され、かつその機関要求トルクＴｅ＿ｄｅｍはダウンシフトの前後に生じ得る出力トルク差ΔＴｏに基づいて算出される。これにより、ダウンシフトの際に発生するショックを低減することができるとともに、そのショックの低減のために内燃機関２の出力トルクが過度に低下することが防止される。従って、ダウンシフトの際に発生するショックを低減しながらダウンシフト開始から完了までのトルクの立ち上がりを鋭くすることが可能になる。
（第２の形態）
次に、本発明の第２の形態を図１２を参照して説明する。この形態は図２のステップＳ９で実行する機関要求トルク算出処理の内容を除いて第１の形態と同一である。そのため、以下、第１の形態と同一部分の説明を省略する。図１２は第２の形態に係る機関要求トルク算出処理の内容を示している。第１の形態に係る図１０に示した機関要求トルク算出処理と同一処理には同一符号を付して説明を省略する。ステップＳ９４でトルク比ｔを算出した後には、ステップＳ９５１に進んでタービン要求トルクＴｔ＿ｄｅｍを式８にて算出する。
【００８１】
Ｔｔ＿ｄｅｍ＝Ｔｏ＿ｄｅｍ×Ｒａｔｉｏ（Ｓｆｔ＿ａ）＋Ｉｔ×ΔＮｔ  ……８
ここで、Ｉｔはタービン４ｂの慣性トルクである。
【００８２】
次に、ステップＳ９５２に進んで、タービン要求トルクＴｔ＿ｄｅｍを機関要求トルクＴｅ＿ｄｅｍに換算する。ここでは、タービン要求トルクＴｔ＿ｄｅｍ及びトルク比ｔを変数として機関要求トルクＴｅ＿ｄｅｍを与えるマップを準備しておき、そのマップを参照することにより、この換算を実現する。
【００８３】
第２の形態によれば、ダウンシフト後の変速比に応じたタービン要求トルクＴｔ＿ｄｅｍを算出しているので、第１の形態のように機関要求トルクＴｅ＿ｄｅｍを算出するために変速段を考慮する必要がない。これにより、マップの変数が第１の形態よりも一つ減り、マップの情報量を削減できる利点がある。
（第３の形態）
次に、本発明の第３の形態を図１３を参照して説明する。この形態は図２のステップＳ９で実行する機関要求トルク算出処理の内容を除いて第１の形態と同一である。そのため、以下、第１の形態と同一部分の説明を省略する。図１３は第３の形態に係る機関要求トルク算出処理の内容を示している。図１２に示した機関要求トルク算出処理と同一処理には同一符号を付して説明を省略する。ステップＳ９５１でタービン要求トルクＴｔ＿ｄｅｍを算出した後には、ステップＳ９５３に進んで、機関回転速度の時間変化ΔＮｅを算出する。この時間変化は前回の演算時期から今回の演算時期までの機関回転速度Ｎｅの変化を意味する。次に、ステップＳ９５４に進んで、トルクコンバータ４のポンプ４ａのポンプ要求トルクＴｐ＿ｄｅｍを式９に基づいて算出する。
【００８４】
Ｔｐ＿ｄｅｍ＝Ｔｔ＿ｄｅｍ／ｔ                        ………………………９
次に、ポンプ要求トルクＴｐ＿ｄｅｍを機関要求トルクＴｅ＿ｄｅｍへ式１０に基づいて換算する。
【００８５】
Ｔｅ＿ｄｅｍ＝Ｔｐ＿ｄｅｍ＋Ｉｐ×ΔＮｅ            ………………………１０
ここで、Ｉｐはポンプ４ａの慣性トルクである。
【００８６】
第３の形態によれば、機関要求トルクＴｅ＿ｄｅｍを算出するためにマップを必要としないので、マップを作成する労力を低減できる利点がある。また、機関要求トルクＴｅ＿ｄｅｍを算出する過程でトルクコンバータ４の慣性が考慮されるので、機関要求トルクＴｅ＿ｄｅｍの算出精度が向上する。
（第４の形態）
次に、本発明の第４の形態を図１４を参照して説明する。この形態は出力トルク差の推定方法に特徴があり、上述した各形態に適用できる。以下、上記各形態との共通部分の説明を省略する。上述した各形態では、出力トルク差を推定するために図９のステップＳ６１及びステップＳ６２でタービントルクＴｔと変速機出力トルクＴｏとをそれぞれトルクセンサ２４、２６にて検出したが、第４の形態ではこれらのトルクセンサを設けずに出力トルク差を推定する。図１４は第４の形態に係る出力トルク差推定処理の詳細を示すフローチャートである。まず、ＥＣＵ２０はステップＳ２６１にて、クランク軸３の出力トルクである機関出力トルクＴｅをアクセル開度Ａｃｃ及び機関回転速度Ｎｅに基づいて算出する。機関出力トルクＴｅの算出は図１５に示すような機関回転数Ｎｅとアクセル開度Ａｃｃとを変数として機関出力トルクＴｅを与えるマップを用意し、そのマップを参照することにより実現できる。
【００８７】
次に、ステップＳ２６２で変速前出力トルクＴｏ＿ｂを式１１にて算出する。
【００８８】
Ｔｏ＿ｂ＝Ｔｅ×Ｒａｔｉｏ（Ｓｆｔ＿ｂ）            ………………………１１
次に、ステップＳ２６３で変速後出力トルクＴｏ＿ａを式１２にて算出する。
【００８９】
Ｔｏ＿ａ＝Ｔｅ×Ｒａｔｉｏ（Ｓｆｔ＿ａ）            ………………………１２
次に、ステップＳ２６４で出力トルク差ΔＴｏを上述した式６にて算出して図２のステップＳ７に進む。
【００９０】
変速前出力トルクＴｏ＿ｂ及び変速後出力トルクＴｏ＿ａは以下に説明する他の方法でそれぞれ算出することもできる。
（変速前出力トルクＴｏ＿ｂの算出について）
（１−１）変速完了直前に自動変速機５でトルクが完全に伝達されなくなると仮定し、その仮定に基づいて変速前出力トルクＴｏ＿ｂを０（ゼロ）として算出してもよい。
（１−２）変速完了直前に自動変速機５でトルクが完全に伝達されず、かつ駆動輪１０による被駆動状態であると仮定し、その仮定に基づいて式１３にて変速前出力トルクＴｏ＿ｂを算出してもよい。
【００９１】
Ｔｏ＿ｂ＝（Ｒ／Ｌ）×ｒ／Ｒ＿ｄｉｆ×ｂ            ………………………１３
ここで、Ｒ／Ｌは走行抵抗であり、車両１の走行速度Ｖを変数としたマップ又は関数により算出される。車両１の走行速度Ｖは不図示の車速センサの出力信号に基づいて検出する。また、ｒは駆動輪１０の回転半径であり、Ｒ＿ｄｉｆは差動装置８のギア比であり、ｂは差動装置８の効率であり、これらはＥＣＵ２０に予め保持させておく。
（１−３）上記（１−２）の方法に車両の前後方向の加速度Ｇを考慮に入れた式１４にて変速前出力トルクＴｏ＿ｂを算出することもできる。
【００９２】
Ｔｏ＿ｂ＝（Ｇ×Ｍ＋Ｒ／Ｌ）×ｒ／Ｒ＿ｄｉｆ×ｂ    ………………………１４
ここで、Ｍは車両１の重量である。加速度Ｇは車両１に加速度センサを設け、その加速度センサから検出することもできるし、車速の時間微分により算出することもできる。
（１−４）変速完了前においては、タービントルクの多くは回転上昇に使われるため、タービントルクＴｔとポンプトルクＴｐとの間には、タービンの慣性を考慮すると式１５が成立する。
【００９３】
Ｔｔ＝Ｔｐ×ｔ−Ｉｔ×ΔＮｔ                        ………………………１５
ここで、ポンプトルクＴｐは式１６で求めることができる。
【００９４】
Ｔｐ＝Ｃ×Ｎｅ２                                     ………………………１６
式１６のＣはトルクコンバータの容量係数である。式１５で得たタービントルクＴｔに基づいて式１７にて変速前出力トルクＴｏ＿ｂを算出できる。
【００９５】
Ｔｏ＿ｂ＝Ｔｔ×Ｒａｔｉｏ（Ｓｆｔ＿ｂ）            ………………………１７
（変速後出力トルクＴｏ＿ａの算出について）
（２−１）まず、機関出力トルクＴｅを上述した方法で算出し、その機関出力トルクＴｅと機関回転数の時間変化ΔＮｅとを利用して式１８にてポンプトルクＴｐを算出する。
【００９６】
Ｔｐ＝Ｔｅ−Ｉｐ×ΔＮｅ                            ………………………１８
式１８で得たポンプトルクＴｐを式１５に代入してタービントルクＴｔを得て、式１９にそのタービントルクＴｔを代入して変速後出力トルクＴｏ＿ａを算出できる。なお、式１５でタービントルクＴｔを得る際に、変速直後にΔＮｔが小さくなることを考慮してΔＮｔ＝０と見なしてもよい。
【００９７】
Ｔｏ＿ａ＝Ｔｔ×Ｒａｔｉｏ（Ｓｆｔ＿ａ）            ………………………１９
（２−２）また、上記（１−４）と同様にして変速後出力トルクＴｏ＿ａを算出できる。即ち、式１６にてポンプトルクＴｐを得て、そのポンプトルクＴｐを式１５に代入してタービントルクＴｔを算出し、式１９にて変速後出力トルクＴｏ＿ａを算出できる。なお、式１５でタービントルクＴｔを得る際に、変速直後にΔＮｔが小さくなることを考慮してΔＮｔ＝０と見なしてもよい。
【００９８】
図１４のステップＳ２６２及びステップＳ２６３において以上の方法を適宜選択して、変速前出力トルクＴｏ＿ｂ及び変速後出力トルクＴｏ＿ａをそれぞれ算出することにより、トルクセンサ２４、２６を利用せずに出力トルク差ΔＴｏを種々の方法で推定することができる。
【００９９】
上記の各形態において、図２のステップＳ５（図４）の処理を実行することによりＥＣＵ２０は本発明に係る変速タイミング推定手段として、図２のステップＳ６（図９又は図１４）の処理を実行することによりＥＣＵ２０は本発明に係る出力トルク差推定手段として、図２のステップＳ９（図１０、図１２又は図１３）の処理を実行することによりＥＣＵ２０は本発明に係る機関要求トルク算出手段として、図２のステップＳ１０の処理を実行することによりＥＣＵ２０は機関制御手段として、それぞれ機能する。
【０１００】
また、図４のステップＳ５１〜ステップＳ５５の処理を実行することによりＥＣＵ２０は余裕回転速度予測手段として、図４のステップＳ５６〜ステップＳ５８の処理を実行することによりＥＣＵ２０は変速タイミング特定手段として、それぞれ機能する。
【０１０１】
また、図１０、図１２及び図１３のステップＳ９１〜ステップＳ９３の処理を実行することによりＥＣＵ２０は本発明に係る変速機要求トルク算出手段として、図１０のステップＳ９５、図１２のステップＳ９５２又は図１３のステップＳ９５５の処理を実行することによりＥＣＵ２０は本発明に係る換算手段として、それぞれ機能する。
【０１０２】
但し、本発明は上記の各形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の形態にて実施できる。上記の各形態では、本発明に係る制御装置を自動変速機がトルクコンバータを介してクランク軸に連結された内燃機関に適用したが、本発明に係る制御装置はトルクコンバータの代りに電磁クラッチが設けられた内燃機関に対しても適用することができる。
【０１０３】
また、上述した実施形態では、変速タイミングを学習する学習用マップについて説明したが、理論的、実験的、経験的、又はシミュレーション的に、変速タイミングを学習する関数や数式モデルや線形結合などを適用してよい。
【０１０４】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う内燃機関の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明に係る制御装置が適用された内燃機関を搭載する車両の概略を示した図。
【図２】機関出力トルク制御の制御ルーチンの一例を示したフローチャート。
【図３】変速タイミング推定処理の概要を説明する説明図。
【図４】変速タイミング推定処理の詳細を示すフローチャート。
【図５】変速タイミングの学習処理の一連の流れを示したフローチャート。
【図６】実際に、変速段が切り替えられる場合の、自動変速機５の入力側の回転速度に対応されるタービン回転速度Ｎｔと変速機出力回転速度Ｎｏとの関係を示したグラフ。
【図７】変速タイミングの学習処理における変速タイミングの推定値に対応される回転速度と、変速タイミングの実測値に対応される回転速度とを図式的に示した模式図。
【図８】変速段の切り替えが完了したタイミングの実測値と、変速段の切り替えが完了するタイミングの推定値との時間軸上の比較に対応したトルクの変化を示したグラフ及び車両の加速度の変化を示したグラフ。
【図９】出力トルク差推定処理の詳細を示したフローチャート。
【図１０】機関要求トルク算出処理の詳細を示したフローチャート。
【図１１】変速線図の一例を示した図。
【図１２】第２の形態に係る機関要求トルク算出処理の詳細を示したフローチャート。
【図１３】第３の形態に係る機関要求トルク算出処理の詳細を示したフローチャート。
【図１４】第４の形態に係る出力トルク差推定処理の詳細を示すフローチャート。
【図１５】機関出力トルクを算出するためのマップの一例を示した図。
【符号の説明】
【０１０６】
１  車両
２  内燃機関
３  自動変速機
４  トルクコンバータ
４ａ  ポンプ
４ｂ  タービン
２０  ＥＣＵ（推定手段、補正手段、マップ変化手段、算出手段、機関制御手段）
２４  センサー（検出手段）
【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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