JP4910246B2 - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の摩擦係合要素の係合状態を制御して変速段を自動的に切り換える車両用自動変速機の変速制御装置に係り、特に、変速時のスリップ量を制御する変速制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機の変速においては、係合側摩擦係合要素の伝達トルクの上昇に合わせて解放側摩擦係合要素の受け持つ伝達トルクを減少する必要がある。ワンウェイクラッチは、この解放側摩擦係合要素の受け持つ伝達トルクを減少するために採用される機構である。一方、近年においては、ワンウェイクラッチを廃止するとともに、同ワンウェイクラッチの機能を摩擦係合要素への油圧制御によって達成する「クラッチ・ツゥ・クラッチ（Clutch to Clutch）」変速制御が採用されて来ている。
【０００３】
かかるクラッチ・ツゥ・クラッチ変速制御においては、油圧制御が適切に行われないと、自動変速機のアウトプットトルクが急変して変速フィーリングの悪化を招く。例えば、係合側摩擦係合要素の伝達トルクの上昇に対して解放側摩擦係合要素の伝達トルクの減少が遅れると、所謂インターロック状態が生じてアウトプットトルクが急激に減少する。他方、係合側摩擦係合要素の伝達トルクの上昇に対して解放側摩擦係合要素の伝達トルクの減少が早過ぎると、タービン回転速度が上昇し（タービン回転数が吹き上がり）、このためにアウトプットトルクが急激に減少する。
【０００４】
このようなクラッチ・ツゥ・クラッチ変速制御の課題に対処するため、実際のスリップ量を検出し、同検出されたスリップ量が目標値と等しくなるように解放側摩擦係合要素の伝達トルクを制御するスリップ量のフィードバック制御が提案されている。このフィードバック制御によれば、係合側摩擦係合要素の伝達トルクを徐々に上昇させてスリップ量を減少させると、スリップ量を目標値に維持しようとするために解放側摩擦係合要素の伝達トルクが自動的に減少され、この結果、クラッチ・ツゥ・クラッチ変速が容易に達成され得る。また、係るフィードバック制御によれば、係合側摩擦係合要素の伝達トルクの上昇タイミングが油温や経時変化等により変動した場合であっても、同係合側摩擦係合要素の伝達トルクが上昇するまでの間はスリップ量が目標値に維持されるため、上記インターロックやタービン回転速度の上昇が発生しない円滑な変速を行うことができる。
【０００５】
図１８はこのようなスリップ量フィードバック制御システムの概念を示すブロック図であり、このシステムは、自動変速機１００の入力軸回転速度であるタービン回転速度ｎｔから、同自動変速機１００の出力軸回転速度ｎоに変速前のギヤ比G1を乗じた値ｎо・G1を減じることでスリップ量ｓｐ（ｓｐ＝ｎｔ−ｎо・G1）を求めるとともに、同スリップ量ｓｐと目標値ｒの差Δｓｐを求め、フィードバックコントローラＦＢＣによって同差Δｓｐを小さくするように同自動変速機１００の解放側摩擦係合要素の伝達トルクを制御する構成を備えている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のフィードバック制御システムによると、変速時にスリップ量が発散し、大きな変速ショックを招く場合があることが判明した。これは、図１９に示したように、解放側摩擦係合要素の伝達トルクを減少させることによりスリップが時刻ｔｓにて発生したとき、出力軸回転速度ｎоに振動が発生し、実際のタービン回転速度は振動していないにも関わらず、上記求められるスリップ量ｓｐに振動が発生することに起因する。この出力軸回転速度ｎоの振動は、スリップの発生に伴ってタービン回転速度（自動変速機の入力軸回転速度）が上昇すると同時に自動変速機による伝達トルクが減少するため、プロペラシャフト等の動力伝達系に加わっていたトルクが急減して同プロペラシャフト等及びタイヤ等に捩れが発生することに起因するものと推定される。また、同振動は、出力軸回転速度センサがエンジンマウントにより支持されたエンジンと一体的な自動変速機ケースに固定されている場合、前記伝達トルクの急変によりエンジンが振動することに伴って同センサが振動することにも依ると考えられる。
【０００７】
そして、上記従来のスリップ量フィードバック制御システムは、求められたスリップ量ｓｐの振動に応答して解放側摩擦係合要素の伝達トルクを変更するため、この伝達トルクの変更がタービン回転速度ｎｔに振動を誘発し、更にこのタービン回転速度ｎｔの振動が出力軸回転速度ｎоを一層振動させるので、最終的にはスリップ量の振動が発散するのである。
【０００８】
【発明の概要】
本発明の目的は、上記スリップ量の振動の発散を招くことのない変速制御装置を提供することにあり、その特徴は、複数の摩擦係合要素の各々を係合状態又は解放状態に維持することにより所定の変速段を達成し、一の変速段から他の変速段への変速にあたり同変速前に係合状態にあり同変速後に解放状態とされる解放側摩擦係合要素による伝達トルクを減少させることによりスリップを発生させるとともに、同変速前に解放状態にあり同変速後に係合状態とされる係合側摩擦係合要素による伝達トルクを増大させることにより同変速を行う自動変速機の変速制御装置が、前記自動変速機の入力軸回転速度を検出する入力軸回転速度検出手段と、前記自動変速機の出力軸回転速度を検出する出力軸回転速度検出手段と、前記検出された出力軸回転速度に対し所定の周波数成分を除去するフィルタ処理を施してフィルタ後出力軸回転速度を得る出力軸回転速度フィルタ手段と、前記検出された入力軸回転速度と前記フィルタ後出力軸回転速度とに基いてスリップ量を求めるスリップ量算出手段と、前記求められたスリップ量と目標スリップ量とが等しくなるように前記解放側摩擦係合要素による伝達トルクを制御するスリップ量フィードバック制御手段とを含んだことにある。
【０００９】
これによれば、検出された出力軸回転速度がフィルタ処理されることにより、同出力軸回転速度から所定の周波数成分が除去されたフィルタ後出力軸回転速度が求められる。従って、このフィルタ後出力軸回転速度は、前記所定の周波数成分を適切に選択することで、スリップ開始時において発生するプロペラシャフトの捩り等に起因する振動を実質的に含まない値となり得る。この結果、検出された入力軸回転速度と前記フィルタ後出力軸回転速度とに基いて求められるスリップ量にも前記スリップ開始時の出力軸回転速度の振動が重畳しないので、スリップ量フィードバック制御手段によって前記求められたスリップ量と目標スリップ量とが等しくなるように前記解放側摩擦係合要素による伝達トルクが制御されるとき、スリップ量が発散せず、円滑なクラッチ・ツゥ・クラッチ変速が達成され得る。
【００１０】
本発明の他の特徴は、上記変速制御装置と同様に、スリップを発生させながら変速を行う自動変速機の変速制御装置であって、前記自動変速機の入力軸回転速度を検出する入力軸回転速度検出手段と、前記検出された入力軸回転速度に対し第１周波数以上の成分を除去するフィルタ処理を施してフィルタ後入力軸回転速度を得る入力軸回転速度フィルタ手段と、前記自動変速機の出力軸回転速度を検出する出力軸回転速度検出手段と、前記検出された出力軸回転速度に対し少なくとも前記第１周波数よりも小さな周波数成分を除去するフィルタ処理を施してフィルタ後出力軸回転速度を得る出力軸回転速度フィルタ手段と、前記フィルタ後入力軸回転速度と前記フィルタ後出力軸回転速度とに基いてスリップ量を求めるスリップ量算出手段と、前記求められたスリップ量が目標スリップ量と等しくなるように前記解放側摩擦係合要素による伝達トルクを制御するスリップ量フィードバック制御手段とを含んだことにある。
【００１１】
これによれば、検出された入力軸回転速度がフィルタ処理され、同入力軸回転速度から第１周波数以上の成分が除去されたフィルタ後入力軸回転速度が求められる。また、検出された出力軸回転速度がフィルタ処理され、同出力軸回転速度から前記第１周波数よりも小さな周波数成分が少なくとも除去されたフィルタ後出力軸回転速度が求められる。これにより、前記フィルタ後入力軸回転速度は、高周波ノイズ成分が除去された安定した値となり、前記フィルタ後出力軸回転速度は、スリップ開始時において発生するプロペラシャフトの捩り等に起因する相対的に低周波数の振動を含んでいない安定した値となり得る。従って、フィルタ後入力軸回転速度とフィルタ後出力軸回転速度とに基いて求められるスリップ量には、スリップの開始に伴って出力軸回転速度に重畳する振動が含まれておらず、また、入力軸回転速度に重畳するセンサノイズ等の高周波数の振動も含まれていない。この結果、前記求められたスリップ量と目標スリップ量とが等しくなるように前記解放側摩擦係合要素による伝達トルクが制御されるとき、スリップ量が発散しないので、円滑なクラッチ・ツゥ・クラッチ変速が達成され得る。
【００１２】
これらの変速制御装置において、前記スリップ量算出手段は、前記フィルタ後出力軸回転速度に所定のオフセット量を加えた値に基いて前記スリップ量を求めるように構成されている。
【００１３】
フィルタ後出力軸回転速度の位相は、前記出力軸回転速度フィルタ手段のフィルタ処理により、理想的に振動成分のみを除去した出力軸回転速度に対して定常的に遅れている。換言すると、フィルタ後出力軸回転速度は、理想的に振動成分のみを除去した出力軸回転速度に対して所定量だけ小さい値となっている。従って、フィルタ後出力軸回転速度に所定のオフセット量を加えることで、前記位相遅れを補償することができ、その結果、真のスリップ量を精度良く表す値に基くスリップ量のフィードバック制御が達成されるので、円滑な変速が行われ得る。
【００１４】
更に、前記オフセット量は、前記検出された入力軸回転速度に応じた値と、前記検出された出力軸回転速度に応じた値に前記自動変速機の前記変速前のギヤ比を乗じた値との差が閾値を超えた時点における出力軸回転速度に応じた値と前記フィルタ後出力軸回転速度の差に基いて設定されることが好適である。
【００１５】
この場合「入力軸回転速度に応じた値」は、検出された入力軸回転速度そのものの値でもよく、入力軸回転速度から前記出力軸回転速度フィルタ手段が除去する周波数成分のうちの最小の周波数より大きい周波数（高周波数）帯域の周波数成分（高周波ノイズ）をフィルタにより除去した値（例えば、前記フィルタ後入力軸回転速度）であってもよい。同様に、前記「出力軸回転速度に応じた値」は、検出された出力軸回転速度そのものの値でもよく、出力軸回転速度から前記出力軸回転速度フィルタ手段が除去する周波数成分のうち最小の周波数より大きい周波数（高周波数）帯域の周波数成分（高周波ノイズ）をフィルタにより除去した値であってもよい。
【００１６】
前記出力軸回転速度フィルタ手段による位相遅れ分は、入力軸回転速度の変化速度等に応じて変動し得るので、上記のようにオフセット量を決定することにより同オフセット量を変速に応じた適値とすることができ、その結果、スリップ量をより正確に求めることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による車両用自動変速機の変速制御装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る自動変速機の変速制御装置を車両に搭載した例を概略的に示している。この車両は、原動機としてのエンジン１０と、ロックアップクラッチ付流体式トルクコンバータ２０と、自動変速機３０と、トルクコンバータ２０及び自動変速機３０に供給される油の圧力（油圧）を制御するための油圧制御回路４０と、油圧制御回路４０に制御指示信号を与える電気制御装置５０とを含んでいて、図示しないアクセルペダルの操作により増減されるエンジン１０の発生トルクを、ロックアップ付トルクコンバータ２０、自動変速機３０、及び図示しない差動歯車装置（ディファレンシャルギヤ）などを介して駆動輪へ伝達するようになっている。
【００１８】
ロックアップ付トルクコンバータ２０は、図１及び図２に示したように、エンジン１０が発生する動力を流体（作動油）を介して自動変速機３０に伝達する流体式伝達機構２１と、この流体式伝達機構２１に対して並列に連結されたロックアップクラッチ機構２２とからなっている。
【００１９】
流体式伝達機構２１は、エンジン１０のクランク軸と一体的に回転するトルクコンバータ入力軸１２に連結されたポンプ羽根車２１ａと、同ポンプ羽根車２１ａが発生する作動油の流れにより回転されるとともに自動変速機３０の入力軸３１に連結されたタービン羽根車２１ｂと、ステータ羽根車２１ｃ（図１においては省略）とを含んでいる。
【００２０】
ロックアップクラッチ機構２２は、図２に示したように、ロックアップクラッチ２２ａを含んで構成されていて、接続された油圧制御回路４０による作動油の給排により、トルクコンバータ入力軸１２と自動変速機３０の入力軸３１とを同ロックアップクラッチ２２ａにより機械的に結合してこれらを一体的に回転させる係合状態と、前記ロックアップクラッチ２２ａによる機械的な結合を解除する非係合状態とを達成し得るようになっている。
【００２１】
自動変速機３０は、前進６段後進１段の変速段を達成するものであって、リングギヤＲ１を有する第１列のシングルピニオンプラネタリギヤＧ１と、第２列のシングルピニオンプラネタリギヤＧ２、及び第３列のシングルピニオンプラネタリギヤＧ３を備えるとともに、摩擦クラッチＣ１、Ｃ２、及びＣ３と、摩擦ブレーキＢ１、Ｂ２とを摩擦係合要素として備えている。この自動変速機３０における各摩擦係合要素の係合・解放（非係合）状態と達成される変速段との関係は下記表１に示す通りである。なお、表１において○は係合状態を、空欄は解放状態を示している。
【００２２】
【表１】
【００２３】
油圧制御回路４０は、図１に示したように、電気制御装置５０からの制御指示信号により制御される３個のオン・オフソレノイドバルブ４１〜４３及び３個のリニアソレノイドバルブ４４〜４６を含んでいて、前記オン・オフソレノイドバルブ４１〜４３の作動の組み合わせに基づいてロックアップクラッチ機構２２及び自動変速機３０の摩擦係合要素に対する油の給排を制御するとともに、前記リニアソレノイドバルブ４４〜４６を駆動して同給排される油の圧力（油圧）をライン圧以下の範囲内で調整し得るようになっている。
【００２４】
電気制御装置５０は、何れも図示を省略したＣＰＵ、メモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ）、及びインタフェースなどから成るマイクロコンピュータであって、スロットル開度センサ６１、エンジン回転速度センサ６２、タービン回転速度センサ６３、及び出力軸回転速度センサ６４と接続されていて、これらのセンサ６１〜６４が発生する信号を入力するようになっている。
【００２５】
スロットル開度センサ６１は、エンジン１０の吸気通路に設けられ図示しないアクセルペダルの操作に応じて開閉されるスロットルバルブ１１の開度（以下、「スロットル開度」という。）を検出し、同スロットル開度ｔｈを表す信号を発生するようになっている。エンジン回転速度センサ６２は、エンジン１０の回転速度を検出し、エンジン回転速度ｎｅを表す信号を発生するようになっている。タービン回転速度センサ６３は、自動変速機の入力軸３１の回転速度を検出し、タービン回転速度（自動変速機３０の入力軸回転速度）ｎｔを表す信号を発生するようになっている。出力軸回転速度センサ６４は、図示しないエンジンマウントにより支持されたエンジン１０と一体的な自動変速機ケース（図示省略）に固定されていて、自動変速機の出力軸３２の回転速度（アウトプット回転速度）を検出し、同自動変速機３０の出力軸回転速度（即ち、車速に比例する値）ｎоを表す信号を発生するようになっている。
【００２６】
上記電気制御装置５０は、出力軸回転速度ｎоとスロットル開度ｔｈとで構成される変速マップ及びロックアップクラッチ作動マップをメモリ内に記憶していて、検出された出力軸回転速度ｎоと検出されたスロットル開度ｔｈにより定まる点が変速マップに示された変速線を横切るとき、及び、前記点が前記ロックアップクラッチ作動マップのロックアップ領域内にあるか否かに応じ、油圧制御回路４０のオン・オフソレノイドバルブ４１〜４３及びリニアソレノイドバルブ４４〜４６を制御して、上記表１に示したように摩擦係合要素の係合・解放状態を変更するとともに、ロックアップクラッチ２２ａの係合・非係合状態を変更するようになっている。
【００２７】
次に、上記のように構成された自動変速機の変速制御装置が、自動変速機３０の変速段を２速から３速へ変速する際に実行する「クラッチ・ツゥ・クラッチ制御」について説明する。
【００２８】
（概要）
先ず、図３を参照しながら、２速から３速への変速時における油圧制御の概要について説明する。時刻ｔ１において、出力軸回転速度ｎоとスロットル開度ｔｈとで定まる点が２速から３速へのシフトアップ変速線を横切ると、電気制御装置５０は解放側摩擦係合要素（ブレーキＢ１）に対する油圧（以下、「解放側油圧」と云う。）をライン圧ＰＬから急速に減少させる解放初期ランプ制御を行う。これにより、時刻ｔ３にて解放側摩擦係合要素による伝達トルクが減少し、スリップが発生する。次いで、電気制御装置５０は後述するスリップ量のフィードバック制御を行う。この結果、時刻ｔ３〜ｔ４においてスリップ量は滑らかに上昇する。
【００２９】
一方、電気制御装置５０は、時刻ｔ１から所定時間だけ係合側摩擦係合要素（クラッチＣ３）に対する油圧（以下、「係合側油圧」と云う。）を急激に上昇させるプリチャージ制御を行い、同プリチャージ制御を時刻ｔ２で終了するとスリップが開始するまで係合側油圧を一定値に維持する係合待機圧制御を行う。そして、時刻ｔ３においてスリップが開始すると、時間経過とともに係合側油圧を徐々に上昇させて同係合側摩擦係合要素による伝達トルクを増大させるランプ昇圧制御を開始する。これにより、時刻ｔ４において係合側摩擦係合要素がトルクの伝達を開始し、スリップ量が減少し始める。このとき、電気制御装置５０は上記スリップ量のフィードバック制御によりスリップ量を目標値に維持しようとするので、同スリップ量を増大させようとして解放側油圧（解放側摩擦係合要素の伝達トルク）を減少させる。
【００３０】
この状態が継続し時刻ｔ５においてスリップ量が消失すると、電気制御装置５０は解放側油圧を時間の経過とともに減少させるランプ解放制御を行うともに、係合側油圧をタービン回転速度ｎｔの変化率Δntが目標回転変化率ΔMNTとなるように制御する。そして、時刻ｔ６にてタービン回転速度ｎｔが変速後（この場合は３速）のギヤ比と出力軸回転速度ｎоとの積に一致すると係合側油圧をライン圧ＰＬまで増大させるとともに、解放側油圧を「０」とする。以上によって変速が終了する。
【００３１】
（スリップ量フィードバック制御の原理）
次に、上述した時刻ｔ３〜ｔ５におけるスリップ量フィードバック制御の原理について説明する。先ず、図４に示した規範モデルＭ（ｓ）を考え、この規範モデルＭ（ｓ）が、図５に示したように、ステップ状に変化する目標スリップ量rslipに対してオーバーシュートすることなく時間ｔｒを経て同目標スリップ量rslipへと移行する応答（挙動）を示すように二項係数ｔｒ１を決定し、同規範モデルＭ（ｓ）の伝達関数を「二項モデル」を用いて決定する。この結果、規範モデルＭ（ｓ）は、下記数１により表される。ここで、ｓは微分演算子である。
【００３２】
【数１】
Ｍ（ｓ）＝rslip／(ｔｒ１・ｓ＋１)2
【００３３】
次に、図６に示したように、制御対象Ｐ（ｓ）をフィードバックコントローラＦＢＣであるＣEMM（ｓ）を用いて制御する閉ループ系を考える。そして、この閉ループ系へ入力として上記目標スリップ量rslipを与えた場合の出力が上記規範モデルＭ（ｓ）の出力と一致するように、完全モデルマッチング法を用いてコントローラＣEMM（ｓ）を求める。具体的には、図４及び図６から下記数２が得られるので、同数２を変形してコントローラＣEMM（ｓ）を求めるための下記数３を得て、この数３と上記数１とからコントローラＣEMM（ｓ）を決定する。
【００３４】
【数２】
Ｍ（ｓ）＝ＣEMM（ｓ）・Ｐ（ｓ）／｛１＋ＣEMM（ｓ）・Ｐ（ｓ）｝
【００３５】
【数３】
ＣEMM（ｓ）＝Ｍ（ｓ）／｛１−Ｍ（ｓ）｝・Ｐ（ｓ）
【００３６】
上記の制御対象Ｐ（ｓ）は、入力を解放側油圧（ブレーキＢ１の係合圧）とするとともに出力を実際のスリップ量（実スリップ量）spとして、システム同定の手法を用いて決定したものであり、微分演算子ｓの多項式で表される。従って、コントローラＣEMM（ｓ）も微分演算子ｓの多項式で表される。このようにして得られたコントローラＣEMM（ｓ）を用いて解放側油圧を制御すれば、実スリップ量spは規範モデルの出力のように滑らかに上昇し、従って、自動変速機３０のアウトプットトルクの変動が抑制される。
【００３７】
また、本実施形態においては、図７に示したように、目標スリップ量（ｘ（ｔ）＝rslip）に対する規範モデルＭ（ｓ）の出力ms（ｔ）と、上記のようにして求めたコントローラＣEMM（ｓ）を含む閉ループ系の出力、即ち実スリップ量sp（ｔ）との差eg(t)（モデル誤差量）を求め、これにゲインＴを乗じて制御対象Ｐ（ｓ）の入力に戻す。即ち、モデル誤差量eg(t)をフィードバックする。
【００３８】
これにより、クラッチストロークや油圧制御バルブ特性等のばらつき、油温度変化や油の劣化による油特性の変動、及び摩擦係合要素の摩耗等に起因する外乱（即ち、制御対象Ｐ（ｓ）のずれ）の影響を受け難い変速制御を実現することが可能となる。なお、図７に示したシステムでは、破線にて囲んだブロックがフィードバックコントローラＦＢＣを形成している。
【００３９】
（実際のスリップ量の求め方）
次に、上記スリップ量のフィードバック制御において使用される実スリップ量sp（ｔ）の求め方について、図８を参照しながら説明する。図８は上記スリップ量のフィードバック制御を行うシステムの概念を示すブロック図であり、このシステムは、自動変速機３０の出力軸回転速度ｎоをローパスフィルタＬＰＦにてフィルタ処理し、同出力軸回転速度ｎоから所定の周波数（例えば、１Ｈｚ）より大きい周波数成分を除去してフィルタ後出力軸回転速度noflt求める。これにより、フィルタ後出力軸回転速度nofltは、スリップの発生に伴って生じるプロペラシャフトやタイヤ等の駆動系部材の捩りに起因する振動が出力軸回転速度ｎоから除去された値となる。
【００４０】
また、このシステムは、オフセット量決定部ＯＦＳにより、上記スリップ量のフィードバック制御を開始する時点（入力軸回転速度ｎｔ（入力軸回転速度に実質的に応じた値、例えば入力軸回転速度ｎｔを高周波成分除去用のローパスフィルタでフィルタ処理した値でも良い。）と、出力軸回転速度ｎо（出力軸回転速度に実質的に応じた値、例えば出力軸回転速度ｎоを高周波成分除去用のローパスフィルタでフィルタ処理した値でも良い。）に変速前のギヤ比を乗じた値、との差が閾値γを超えた時点）における出力軸回転速度ｎо（又は、出力軸回転速度ｎоに応じた値、例えば、同出力軸回転速度ｎоを高周波成分除去用のローパスフィルタでフィルタ処理した値）と上記フィルタ後出力軸回転速度nofltとの差をオフセット量nosa（＝ｎо−noflt）として設定する。そして、定数乗算部ＡＰにて、フィルタ後出力軸回転速度nofltとオフセット量nosaの和に自動変速機３０の変速前のギヤ比G1を乗じ、これにより得られる積をタービン回転速度ｎｔから減じることでスリップ量sp（ｔ）を求める。即ち、本実施形態においては、スリップ量のフィードバック制御で使用されるスリップ量sp（ｔ）を下記数４に従って求める。フィードバックコントローラＦＢＣは、このように求められたスリップ量sp（ｔ）が目標値（目標スリップ量）ｒと等しくなるように、自動変速機３０の解放側摩擦係合要素の伝達トルク（同摩擦係合要素への供給油圧）を制御する。
【００４１】
【数４】
sp（ｔ）＝ｎｔ−（noflt＋nosa）・G1
【００４２】
上述したように、数４で使用するフィルタ後出力軸回転速度nofltは、センサノイズ等の高周波成分のみでなく、ｓスリップを発生させることに伴って生じるプロペラシャフト等の振動成分がローパスフィルタにより除去された値となっている。更に、ローパスフィルタＬＰＦによって生じる出力軸回転速度ｎоとフィルタ後出力軸回転速度nofltとの位相差は、オフセット量nosaによって補償される。従って、求められるスリップ量sp（ｔ）の値は、安定した値であって真のスリップ量を精度良く表す値となっているので、これを用いたフィードバック制御により更なる振動の励起がもたらされることはなく、円滑なクラッチ・ツゥ・クラッチ変速を達成することができる。
【００４３】
（具体的作動）
次に、上記自動変速機の変速制御装置の２速から３速への変速時における具体的な作動について説明する。電気制御装置５０のＣＰＵは、図９にフローチャートにて示したフィルタリングルーチンを所定時間（例えば５ｍsec）の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵはステップ９００から処理を開始してステップ９０５に進み、同ステップ９０５にてその時点の出力軸回転速度ｎоを今回の出力軸回転速度ｎо（ｋ）として設定する。
【００４４】
次いで、ＣＰＵはステップ９１０に進み、同ステップ９１０にて下記数５に従って出力軸回転速度ｎоをフィルタ処理し、ステップ９９５にて本ルーチンを一旦終了する。上記ステップ９１０のフィルタ処理は、カットオフ周波数が所定の低周波数（ここでは、１Ｈｚであり便宜上「第２周波数」と呼ぶ。）であるローパスフィルタ処理である。換言すると、ステップ９１０の処理によって出力軸回転速度ｎоから前記所定の周波数（第２周波数）より大きい周波数成分が除去される。前記所定の周波数（第２周波数）は、スリップを発生させた直後において出力軸回転速度ｎоに重畳する駆動系捩り等に基く振動の周波数より若干だけ小さい値又は同等の値に選ばれている。従って、フィルタ後出力軸回転速度nofltは、出力軸回転速度ｎоから駆動系捩り等に基く振動が除去された値となる。なお、数５における変数ｋは、今回の演算により得られた値であることを意味し、変数ｋ−１は前回の本ルーチンの処理により得られた値であることを意味している。また、数５において、ｎ及びｍは正の整数である。
【００４５】
【数５】
【００４６】
一方、ＣＰＵは図１０にフローチャートにて示した解放側油圧制御ルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵはステップ１０００から処理を開始し、ステップ１００５に進んで２速から３速のシフトアップタイミングか否かを、出力軸回転速度ｎоとスロットル開度ｔｈにより定まる点が変速マップに示された２速から３速へのシフトアップ変速線を横切ったか否かに基いて判定する。このとき、２速から３速のシフトアップタイミングでなければ、ＣＰＵはステップ１００５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１０９５に進み本ルーチンを一旦終了する。
【００４７】
一方、現時点が２速から３速のシフトアップタイミングであると、ＣＰＵはステップ１００５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１０１０〜ステップ１０６５に進み、解放初期ランプ制御を開始する。具体的に述べると、ＣＰＵはステップ１０１０にて解放側油圧の指示油圧（解放側油圧）PDをライン圧ＰＬから所定圧SKを減じた値に設定する。これにより、リニアソレノイドバルブ４４が駆動されて解放側油圧が所定圧SKだけ減少される（図３の時刻ｔ１参照）。
【００４８】
次いで、ＣＰＵはステップ１０１５に進んでタイマＴ１をリセットしてスタートし（計時を開始し）、ステップ１０２０にてスリップ量spnamaが閾値γ（例えば、１５ｒｐｍ程度の微小な値）より大きいか（即ち、スリップが開始したか否か）を判定する。ここで、スリップ量spnamaは、その時点のタービン回転速度ｎｔ（自動変速機３０の入力軸回転速度）、出力軸回転速度ｎо、及び変速前のギヤ比G1（ここでは、２速のギヤ比）を用いて下記数６に基いて求められる。即ち、このスリップ量spnamaは、出力軸回転速度ｎоそのものに基いて求められる値である。
【００４９】
【数６】
spnama＝ｎｔ−ｎо・G1
【００５０】
この段階でスリップが発生していると、ＣＰＵはステップ１０２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１０２５に進み、スリップ量のフィードバック制御を実行する。また、この段階でスリップが発生していなければ、ＣＰＵはステップ１０２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１０３０に進み、タイマＴ１の値が所定値ＴＡより大きいか否かを判定する。現時点ではタイマＴ１は計時を開始した直後であるから、同タイマＴ１の値は所定値ＴＡより小さい。従って、ＣＰＵはステップ１０３０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１０３５に進み、同ステップ１０３５にて解放側指示油圧PDの値を所定値αだけ減少させ、続くステップ１０４０にて先のステップ１０３５の実行から僅かな時間Δｔが経過するのを待ってステップ１０２０に戻る。このようにして、ＣＰＵは時間Δｔ毎に所定値αだけ解放側指示油圧PDを減少させるとともに、ステップ１０２０にてスリップの開始をモニタする。従って、タイマＴ１の値が所定値ＴＡより大きくなる前にスリップが発生すると、ＣＰＵはステップ１０２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１０２５に進む（図３の時刻ｔ３参照）。
【００５１】
一方、タイマＴ１の値が所定値ＴＡより大きくなる前にスリップが発生しなければ、ＣＰＵはステップ１０３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１０４５に進み、同ステップ１０４５にてタイマＴ１を再びリセットしてスタートする。次いで、ＣＰＵはステップ１０５０に進んで解放側指示油圧PDを所定値αより小さい所定値βだけ減少させ、続くステップ１０５５にて先のステップ１０５０の実行から僅かな時間Δｔが経過するのを待ってステップ１０６０に進み、同ステップ１０６０にてスリップ量spnamaが閾値γより大きいかを判定する。
【００５２】
この段階でスリップが発生していれば、ＣＰＵはステップ１０６０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１０２５に進む。一方、スリップが発生していなければ、ＣＰＵはステップ１０６０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１０６５に進み、同ステップ１０６５にてタイマＴ１の値が所定値ＴＢより大きいか否かを判定する。この場合、タイマＴ１は先のステップ１０４５にて計時を開始した直後であるから、同タイマＴ１の値は所定値ＴＢより小さい。従って、ＣＰＵはステップ１０６５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１０５０に戻る。このようにして、ＣＰＵは時間Δｔ毎に所定値βだけ解放側指示油圧PDを減少させるとともに、ステップ１０６０にてスリップの開始をモニタする。これにより、タイマＴ１の値が所定値ＴＢより大きくなる前にスリップが発生すると、ＣＰＵはステップ１０６０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１０２５に進む。
【００５３】
ＣＰＵは上記ステップ１０２５に進むと、図１１に示したスリップ量フィードバック制御ルーチンの処理をステップ１１００から開始し、ステップ１１０５に進んで離散化（Ｚ変換）された前記規範モデルＭ（ｚ）の係数｛ａｍ１，ａｍ２，ｂｍ０，ｂｍ１，ｂｍ２｝を読み込む。次いで、ＣＰＵはステップ１１１０にて離散化された前記フィードバックコントローラＣEMM（ｚ）の係数｛a1，a2，・・・an，b0，b1，b2，・・・bn：ｎはＣEMM（ｚ）の次数｝を読み込み、ステップ１１１５にて誤差フィードバックゲインＴを読み込む。
【００５４】
次いで、ＣＰＵはステップ１１２０に進み、同ステップ１１２０にて出力軸回転速度ｎоとフィルタ後出力軸回転速度noflt（ｋ）との差をオフセット量nosaとして設定し、続くステップ１１２５にて上記数４に従う下記数７により今回のスリップ量sp（ｋ）を求める。なお、オフセット量nosaは、出力軸回転速度ｎоとフィルタ後出力軸回転速度noflt（ｋ）の差に基いていればよく、例えば同差に所定の定数を乗じた値であってもよい。
【００５５】
【数７】
sp（ｋ）＝ｎｔ−（noflt（ｋ）＋nosa）・G1
【００５６】
次いで、ＣＰＵはステップ１１３０にて目標スリップ量ｘ（ｋ）を読み込み、続くステップ１１３５にて離散化された規範モデルＭ（ｚ）の出力である規範モデルスリップ量ｍｓ（ｋ）（＝−ａｍ１・ｍｓ（ｋ−１）−ａｍ２・ｍｓ（ｋ−２）＋ｂｍ０・ｘ（ｋ）＋ｂｍ１・ｘ（ｋ−１）＋ｂｍ２・ｘ（ｋ−２））を求める。
【００５７】
次に、ＣＰＵはステップ１１４０にて、上記規範モデルスリップ量ｍｓ（ｋ）からスリップ量sp（ｋ）を減じてモデル誤差量eg（ｋ）を求め、続くステップ１１４５にて目標スリップ量ｘ（ｋ）からスリップ量sp（ｋ）を減じて偏差ｅ（ｋ）を求める。次いで、ＣＰＵはステップ１１５０に進み、解放側指示油圧PD（ｋ）を求める。具体的には、下記数８により示される離散化されたコントローラＣEMM（ｋ）の出力に、ゲインＴとモデル誤差量eg（ｋ）の積を加えることで、解放側指示油圧PD（ｋ）を求める。なお、実際の計算はステップ１１５０内に示した数式に従う。
【００５８】
【数８】
【００５９】
次に、ＣＰＵはステップ１１５５にて解放側指示油圧PDを最大値PDmaxと最小値PDminとの間に制限し、ステップ１１６０にて上記数６によって求められるスリップ量spnamaが「０」以下となったか否かを判定する。この段階ではスリップが開始した直後である。また、後述するように係合側摩擦係合要素に対する供給油圧は小さいので、同係合側摩擦係合要素はトルク伝達を開始していない。従って、スリップ量spnamaは「０」より大きいため、ＣＰＵはステップ１１６０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１１６５に進み、所定時間（ここでは５ｍsec）だけ経過するのを待って上記ステップ１１２５に戻る。以降、ＣＰＵは、スリップ量spnamaが「０」以下となるまで、ステップ１１２５〜１１６５を繰り返し実行する。
【００６０】
このようにして、スリップ量のフィードバック制御が行われると、図３の時刻ｔ３〜ｔ４に示したように、スリップ量は規範モデルＭ（ｓ）の出力に略一致するように滑らかに増大して行く。この結果、自動変速機のアウトプットトルクの上下変動は小さく、変速フィーリングが良好なものとなる。
【００６１】
他方、電気制御装置５０のＣＰＵは、図１２にフローチャートにて示した係合側油圧制御ルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行していて、所定のタイミングにてステップ１２００から処理を開始し、ステップ１２０５に進んでステップ１００５と同様に２速から３速のシフトアップタイミングか否かを判定する。このとき、２速から３速のシフトアップタイミングでなければ、ＣＰＵはステップ１２０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１２９５に進み本ルーチンを一旦終了する。
【００６２】
また、現時点が２速から３速のシフトアップタイミングであると、ＣＰＵはステップ１２０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１２１０に進み、上記プリチャージ制御を行うために係合側指示油圧PEを所定のプリチャージ圧PRCHに設定する。これにより、図３の時刻ｔ１〜ｔ２に示したように、係合側油圧が上昇して油路等に油が充填される。次に、ＣＰＵはステップ１２１５にてタイマＴ２をリセットしてスタートし（計時を開始し）、ステップ１２２０にてタイマＴ２の値が所定値tprchより大きくなったか否かを判定し、タイマＴ２の値が所定値tprchより小さければ、同ステップ１２２０を繰り返し実行する。
【００６３】
その後タイマＴ２の値が所定値tprchより大きくなると、ＣＰＵはステップ１２２５に進んでスリップ量spnamaが閾値γより大きくなったか否かをモニタする。前述したように、この段階では解放側油圧が減少され、図３の時刻ｔ３においてスリップが発生する。このため、ＣＰＵはステップ１２２５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１２３０に進み、同ステップ１２３０にてタイマＴ２の値を再びリセットしてスタートする。次いで、ＣＰＵはステップ１２３５〜ステップ１２６０にて係合側油圧を徐々に上昇させるランプ昇圧制御を実行する。
【００６４】
即ち、ＣＰＵはステップ１２３５にて係合側指示油圧PEの値を所定値ｕ１だけ増大させ、続くステップ１２４０にて先のステップ１２３５の実行から僅かな時間Δｔが経過するのを待ってステップ１２４５に進み、同ステップ１２４５にてタイマＴ２の値が所定値Trampより大きいか否かを判定する。現時点では、タイマＴ２は計時を開始した直後であるので、同タイマＴ２の値は所定値Tramp以下である。このため、ＣＰＵはステップ１２４５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１２３５に戻る。このようにして、ＣＰＵは、タイマＴ２の値が所定値Trampより大きくなるまで、時間Δｔ毎に所定値ｕ１だけ係合側指示油圧PEを増大させる。
【００６５】
所定の時間が経過してタイマＴ２の値が所定値Trampより大きくなると、ＣＰＵはステップ１２４５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１２５０に進み、同ステップ１２５０にて係合側指示油圧PEの値を前記所定値ｕ１より大きい所定値ｕ２だけ増大させる。次いで、ＣＰＵはステップ１２５５にて先のステップ１２５０の実行から僅かな時間Δｔが経過するのを待ってステップ１２６０に進み、同ステップ１２６０にてスリップ量spnamaが「０」以下となったか否かを判定する。そして、スリップ量spnamaが「０」以下でなければ、ＣＰＵはステップ１２６０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１２５０に戻る。このようにして、ＣＰＵは、時間Δｔ毎に所定値ｕ２だけ係合側油圧を増大させる。この結果、所定の時間が経過すると係合側摩擦係合要素がトルク伝達を開始し、スリップ量が減少し始める（時刻ｔ４）。
【００６６】
この間、解放側油圧はコントローラＣEMM（ｓ）によるスリップ量のフィードバック制御によってコントロールされている。フィードバック制御は、スリップ量を目標値に維持するように解放側油圧を制御するものであるから、図３の時刻ｔ４以降においてスリップ量が減少し始めると、ＣＰＵは同スリップ量を増大させようとして解放側油圧（解放側指示油圧PD）を減少させる。
【００６７】
そして、図３の時刻ｔ５に示したように、スリップ量が「０」以下となると、ＣＰＵはステップ１２６０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１２６５に進み、トルク相を終了してイナーシャ相に移行するべくタービン回転速度ｎｔの変化率Δntが目標回転変化率ΔMNTとなるように係合側油圧PEを制御する。
【００６８】
次いで、ＣＰＵはステップ１２７０に進み、同ステップ１２７０にてタービン回転速度ｎｔが変速後である３速のギヤ比G2と出力軸回転速度ｎоの積に一致するか否かを判定し、一致していなければ前記ステップ１２６５に戻る。その後、タービン回転速度ｎｔが変速後である３速のギヤ比G2と出力軸回転速度ｎоの積に一致すると、ＣＰＵはステップ１２７０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１２７５に進み、同ステップ１２７５にて係合側指示油圧PEをライン圧ＰＬに設定し、ステップ１２９５にて本ルーチンを一旦終了する。
【００６９】
また、図３の時刻ｔ５に示したように、スリップ量spnamaが「０」以下となると、ＣＰＵは図１１のステップ１１６０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１１９５を経由して図１０のステップ１０７０に戻り、同ステップ１０７０及びステップ１０７５により解放側指示油圧PDが「０」以下となるまで同解放側指示油圧PDを所定量ωずつ減少させる。そして、ＣＰＵは解放側指示油圧PDが「０」となるとステップ１０７５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１０９５に進み、本ルーチンを終了する。以上によって２速から３速へのクラッチ・ツゥ・クラッチ変速が終了する。
【００７０】
なお、図１０の解放側油圧制御において、タイマＴ１の値が所定値ＴＢより大きくなる前にスリップが発生しなければ、ＣＰＵはステップ１０６５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１０７０に直接進む。これは、解放側油圧を十分に減少させたのにも拘らずスリップが発生しないのであるから、スリップを発生させることなく解放側油圧を一挙に低下させても、タービン回転速度ｎｔの吹き上がりが発生しないと考えられるからである。
【００７１】
以上説明したように、上記第１実施形態によれば、実際のスリップ量の時間変化が規範モデルＭ（ｓ）の出力に沿うように完全モデルマッチング法を用いてコントローラＣEMM（ｓ）を決定し、このコントローラＣEMM（ｓ）を用いてスリップ量のフィードバック制御を行う。この結果、スリップ量が滑らかに変化するとともに、係合側摩擦係合要素のクラッチストロークのばらつきや油圧特性の変化等により同係合側摩擦係合要素による伝達トルクが予定されているタイミングより遅れて上昇する場合であっても、タービン回転速度ｎｔの吹き上がりが回避され得るので、変速フィーリングが良好に維持され得る。また、上記実施形態においては、モデル誤差量eg（ｋ）を求めてフィードバックしているので、入力トルクの変化、油温変化によるシステムの特性変動、クラッチの摩耗や油の劣化等の経年変化によるシステムの特性変化などの外乱の影響を受け難い変速制御を行うことができる。
【００７２】
図１３は、本実施形態の変速制御装置により、自動変速機３０の変速段が２速から３速に変速される際のタービン回転速度ｎｔ、出力軸回転速度ｎоと変速前ギヤ比G1の積、フィルタ後出力軸回転速度nofltと変速前ギヤ比G1の積、及びフィルタ後出力軸回転速度nofltにオフセット量nosaを加えた値と変速前ギヤ比G1の積の実測値を、それぞれ曲線L1、L2、L3、及びL4により示したグラフである。
【００７３】
図１３から明らかなように、スリップが実際に発生した時点（時刻ｔｓ）から、出力軸回転速度ｎоは曲線L2にて示されたように大きく振動しているが、フィルタ処理後出力軸回転速度nofltは、曲線L3にて示されたように、かかる振動が除去されて安定している。また、フィルタ後出力軸回転速度nofltにオフセット量nosaを加えた値は、曲線L4にて示されたように、ローパスフィルタＬＰＦの位相遅れが適切に補償されている。
【００７４】
従って、上記第１実施形態によれば、スリップ開始時において発生するプロペラシャフトの捩り等に起因する出力軸回転速度ｎоの振動を実質的に含まず、真のスリップ量を適切に表すスリップ量sp（ｔ）（＝sp（ｋ））によりスリップ量のフィードバック制御がなされるので、スリップ量の発散を招くことなく円滑なクラッチ・ツゥ・クラッチ変速が達成される。
【００７５】
次に、本発明の第２実施形態に係る変速制御装置について説明すると、同変速制御装置は、ＣＰＵが図１１に代えて図１４に示したスリップ量フィードバック制御ルーチンを実行する点においてのみ、第１実施形態と異なっている。従って、以下、図１４を参照しながら、第１実施形態との相違点について説明する。
【００７６】
図１４のフィードバック制御ルーチンは、第１実施形態の規範モデルＭ（ｓ）を用いたフィードバックコントローラではなく、従来から知られているＰＩ制御コントローラによるフィードバック制御を達成するものである。
【００７７】
具体的に述べると、ＣＰＵはスリップ量のフィードバック制御の開始とともにステップ１４００に進み、次いでステップ１４０５に進んで離散化（Ｚ変換）されたＰＩコントローラＣPI（ｚ）の係数｛a1，a2，・・・an，b0，b1，b2，・・・bn：ｎはＣPI（ｚ）の次数｝を読み込み、続くステップ１４１０にて出力軸回転速度ｎоとフィルタ後出力軸回転速度noflt（ｋ）との差をオフセット量nosaとして設定する。
【００７８】
次いで、ＣＰＵはステップ１４１５に進み、同ステップ１４１５にて上記数７により今回のスリップ量sp（ｋ）を求め、続くステップ１４２０にて目標スリップ量ｘ（ｋ）を読み込む。その後、ＣＰＵはステップ１４２５にて目標スリップ量ｘ（ｋ）から前記スリップ量sp（ｋ）を減じて偏差ｅ（ｋ）を求めてステップ１４３０に進み、同ステップ１４３０内に示した数式に従って解放側指示油圧PD（ｋ）を求める。
【００７９】
次いで、ＣＰＵはステップ１４３５にて解放側指示油圧PDを最大値PDmaxと最小値PDminとの間に制限し、ステップ１４４０にて上記数６によって求められるスリップ量spnamaが「０」以下となったか否かを判定する。このとき、スリップ量spnamaが「０」より大きければ、ＣＰＵはステップ１４４０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１４４５に進み、所定時間（ここでは５ｍsec）だけ経過するのを待って上記ステップ１４１５に戻る。以降、ＣＰＵは、スリップ量spnamaが「０」以下となるまでステップ１４１５〜１４４５を繰り返し実行する。この結果、ＰＩフィードバックコントローラによりスリップ量sp（ｋ）が目標スリップ量ｘ（ｋ）と等しくなるように制御される。また、ＣＰＵはスリップ量spnamaが「０」以下となると、ステップ１４４５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１４９５に進み、同ステップ１４９５を経由して図１０のステップ１０７０に戻ってスリップ量フィードバック制御を終了する。
【００８０】
このように、第２実施形態の変速制御装置は、ＰＩコントローラによりスリップ量が目標スリップ量と等しくなるように解放側油圧を制御する。このとき、フィードバック制御に使用されるスリップ量は、第１実施形態と同様、フィルタ後出力軸回転速度nofltに基いて求められる。従って、スリップ量の振動が発散することなく、円滑なクラッチ・ツゥ・クラッチ変速が達成され得る。
【００８１】
次に、本発明の第３実施形態に係る変速制御装置について説明すると、同変速制御装置は、ＣＰＵが図９に代えて図１５に示したフィルタリングルーチンを実行するとともに、図１１に代えて図１６に示したスリップ量フィードバック制御ルーチンを実行する点においてのみ、第１実施形態と異なっている。従って、以下、図１５及び図１６を参照しながら、第１実施形態との相違点について説明する。なお、図１５及び図１６において、それぞれ図９及び図１１と同一のステップについては同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００８２】
第３実施形態においても第１実施形態と同様に、ＣＰＵは図１５のフィルタリングルーチンを所定時間（ここでは、５ｍsec）の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵはステップ１５００から処理を開始してステップ９０５に進み、同ステップ９０５にてその時点の出力軸回転速度ｎоを今回の出力軸回転速度ｎо（ｋ）として設定する。
【００８３】
次いで、ＣＰＵはステップ９１０に進み、同ステップ９１０にて上記数５に従って出力軸回転速度ｎоをフィルタ処理する。ここまでの処理は、図９に示したフィルタリングルーチンの処理と同一であり、ステップ９１０の処理によって出力軸回転速度ｎоから前記所定の周波数（第２周波数）より大きい周波数成分が除去され、同出力軸回転速度ｎоから駆動系捩り等に基く振動が除去されたフィルタ後出力軸回転速度noflt（ｋ）が求められる。
【００８４】
次いで、ＣＰＵはステップ１５０５に進み、同ステップ１５０５にてその時点のタービン回転速度（入力軸回転速度）ｎｔを今回のタービン回転速度ｎｔ（ｋ）として設定し、続くステップ１５１０にて下記数９に従ってタービン回転速度ｎｔをフィルタ処理した後、ステップ１５９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。なお、数９において、ｎ及びｍは正の整数である。
【００８５】
【数９】
【００８６】
上記ステップ１５１０のフィルタ処理は、カットオフ周波数が前記第２周波数よりも大きい第１周波数であるローパスフィルタ処理である。換言すると、ステップ１５１０の処理によってタービン回転速度ｎｔから第１周波数より大きい周波数成分が除去される。前記第１周波数は、タービン回転速度ｎｔに現われるタービン回転速度センサ６３のセンサノイズの周波数より若干だけ小さい値又は同等の値に選ばれている。従って、フィルタ後タービン回転速度ntfltは、タービン回転速度ｎｔからセンサノイズ等に基く高周波振動が除去された値となる。
【００８７】
一方、ＣＰＵはスリップ量のフィードバック制御の開始とともに図１６に示したステップ１６００に進み、続くステップ１１０５〜１１２０の処理を実行することで、離散化された規範モデルＭ（ｚ）の係数、離散化されたフィードバックコントローラＣEMM（ｚ）の係数、及び誤差フィードバックゲインＴを読み込むとともに、オフセット量nosaを求める。
【００８８】
次いで、ＣＰＵはステップ１６０５に進み、同ステップ１６０５にて上記フィルタ後タービン回転速度ntflt、上記フィルタ後出力軸回転速度noflt、上記オフセット量nosa、及び下記数１０に基いてスリップ量を演算する。
【００８９】
【数１０】
sp（ｋ）＝ntflt（ｋ）−（noflt（ｋ）＋nosa）・G1
【００９０】
その後、ＣＰＵはステップ１１３０〜１１５０を順に実行して、目標スリップ量ｘ（ｋ）、規範モデルスリップ量ms（ｋ）、モデル誤差量eg（ｋ）、偏差ｅ（ｋ）、及び指示油圧PD（ｋ）を計算する。次いで、ＣＰＵは解放側指示油圧PDを最大値PDmaxと最小値PDminとの間に制限し、続くステップ１６１０にて下記数１１によって求められるスリップ量spnama´が「０」以下となったか否かを判定する。
【００９１】
【数１１】
spnama´＝ntflt−ｎо・G1
【００９２】
そして、ＣＰＵはステップ１６１０の判定結果が「Ｎｏ」であるとき、ステップ１１６５を実行して５ｍsec後にステップ１６０５に戻る。他方、ＣＰＵは、ステップ１６１０の判定結果が「Ｙｅｓ」であるとき、ステップ１６９５を経由して図１０のステップ１０７０に戻り、スリップ量のフィードバック制御を終了する。
【００９３】
以上説明したように、第３実施形態によれば、検出されたタービン回転速度（入力軸回転速度）ｎｔがフィルタ処理され、同タービン軸回転速度ｎｔから第１周波数以上の成分が除去されたフィルタ後タービン回転速度ntfltが求められる。また、検出された出力軸回転速度ｎоがフィルタ処理され、同出力軸回転速度ｎоから前記第１周波数よりも小さな周波数成分（第２周波数より大きな周波数成分）が少なくとも除去されたフィルタ後出力軸回転速度nofltが求められる。これにより、前記フィルタ後タービン回転速度ntfltは、高周波ノイズ成分が除去された安定した値となり、前記フィルタ後出力軸回転速度nofltは、高周波成分のみでなく、スリップ開始時において発生するプロペラシャフトの捩り等に起因する相対的に低周波数の振動を含んでいない安定した値となる。
【００９４】
従って、フィルタ後タービン回転速度ntfltとフィルタ後出力軸回転速度nofltとに基いて求められるスリップ量sp（ｔ）（＝sp（ｋ））には、スリップの開始に伴って出力軸回転速度ｎоに重畳する振動が含まれておらず、また、タービン回転速度ntに重畳するセンサノイズ等の高周波数の振動も含まれていない。この結果、前記求められたスリップ量sp（ｋ）と目標スリップ量ｘ（ｋ）とが等しくなるように前記解放側摩擦係合要素による伝達トルク（指示油圧PD（ｋ））が制御されるとき、実際のスリップ量が発散しないので、円滑なクラッチ・ツゥ・クラッチ変速が達成され得る。
【００９５】
以上、説明したように、本発明による自動変速機の変速制御装置の各実施形態によれば、スリップの開始に伴って出力軸回転速度ｎоに重畳する振動をフィルタ処理により除去したフィルタ後出力軸回転速度nofltに基いて、スリップ量フィードバック制御に用いるスリップ量が求められるので、スリップ量が発散することなく安定したクラッチ・ツゥ・クラッチ変速を達成することができる。
【００９６】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記ステップ１０２０、１１２０、１１６０、１２２５、１２６０、１２７０、１４１０、１４４０、１６１０等で使用する出力軸回転速度ｎоは、前記第２周波数よりも大きい第３周波数をカットオフ周波数とするローパスフィルタで処理した値（即ち、センサノイズ等の高周波成分のみを除去した出力軸回転速度）とすることもできる。
【００９７】
また、上記各実施形態において、フィルタ後出力軸回転速度nofltは出力軸回転速度noをローパスフィルタ処理したものであったが、スリップ発生に伴う駆動系捩り等に起因する振動成分をノッチフィルタ（所定の周波数帯域成分のみを除去するフィルタ）により除去することでフィルタ後出力軸回転速度nofltを求めてもよい。
【００９８】
更に、自動変速機は油圧を用いているが、油圧系の応答遅れ（むだ時間）を考慮する方がより精度のよいフィードバック制御を行うことができるので、図１７に示したように、制御対象を無駄時間を含むものとして下記数１２により表し、コントローラＣEMM（ｓ）に対して下記数１３により表されたむだ時間補償器Ｈ（ｓ）を追加してもよい。
【００９９】
【数１２】
Ｐ´（ｓ）＝Ｐ（ｓ）・ｅ-Ls
【０１００】
【数１３】
Ｈ（ｓ）＝Ｐ（ｓ）・（１−ｅ-Ls）
【０１０１】
これにより、油圧系の応答遅れに対しても十分高い精度でスリップ量を制御することができる。なお、制御対象Ｐ´（ｓ）は油温の変化に伴なって大きく変化するから、コントローラＣEMM（ｓ）を油温（油温センサにより検出させる）に応じて変更するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係る自動変速機の変速制御装置を車両に搭載したシステムの概略図である。
【図２】 図１に示した自動変速機のスケルトン図である。
【図３】 図１に示した自動変速機の変速制御装置により、２速から３速への変速が行われる際のスリップ量、解放側油圧及び係合側油圧を示すタイムチャートである。
【図４】 図１に示した自動変速機の変速制御装置が用いる規範モデルのブロック線図である。
【図５】 図４に示した規範モデルに入力される目標スリップ量と、この入力に対する同規範モデルの出力を示したタイムチャートである。
【図６】 図１に示した自動変速機の変速制御装置の制御対象と同装置が用いるコントローラとの接続関係を示すブロック線図である。
【図７】 図１に示した自動変速機の変速制御装置のブロック線図である。
【図８】 図７に示したフィードバックコントローラが行うスリップ量のフィードバック制御の概念を示すブロック図である。
【図９】 図１に示した電気制御装置のＣＰＵが実行するプログラム（フィルタリングルーチン）のフローチャートである。
【図１０】 図１に示した電気制御装置のＣＰＵが実行するプログラム（解放側油圧制御ルーチン）のフローチャートである。
【図１１】 図１に示した電気制御装置のＣＰＵが実行するプログラム（スリップ量フィードバック制御ルーチン）のフローチャートである。
【図１２】 図１に示した電気制御装置のＣＰＵが実行するプログラム（係合側油圧制御ルーチン）のフローチャートである。
【図１３】 第１実施形態に係る自動変速機の変速制御装置により、変速段が２速から３速に変速される際のタービン回転速度、出力軸回転速度と変速前ギヤ比の積、フィルタ後出力軸回転速度と変速前ギヤ比の積、及びフィルタ後出力軸回転速度にオフセット量を加えた値と変速前ギヤ比の積の実測値を示すタイムチャートである。
【図１４】 本発明の第２実施形態に係る電気制御装置のＣＰＵが実行するプログラム（スリップ量フィードバック制御ルーチン）のフローチャートである。
【図１５】 本発明の第３実施形態に係る電気制御装置のＣＰＵが実行するプログラム（フィルタリングルーチン）のフローチャートである。
【図１６】 本発明の第３実施形態に係る電気制御装置のＣＰＵが実行するプログラム（スリップ量フィードバック制御ルーチン）のフローチャートである。
【図１７】 本発明による自動変速機の変速制御装置の変形例のブロック線図である。
【図１８】 従来のフィードバックコントローラが行うスリップ量のフィードバック制御の概念を示すブロック図である。
【図１９】 従来の自動変速機の変速制御装置により、変速段が２速から３速に変速される際のタービン回転速度、出力軸回転速度と変速前ギヤ比の積、出力軸回転速度、及びタービン回転速度から出力軸回転速度と変速前ギヤ比の積を減ずることにより得られるスリップ量を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１０…エンジン、１２…トルクコンバータ入力軸、２０…ロックアップクラッチ付流体式トルクコンバータ、２１…流体式伝達機構、２２…ロックアップクラッチ機構、３０…自動変速機、３１…入力軸、３２…出力軸、４０…油圧制御回路、４１〜４３…オン・オフソレノイドバルブ、４４〜４６…リニアソレノイドバルブ、５０…電気制御装置、６３…タービン回転速度センサ、６４…出力軸回転速度センサ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の摩擦係合要素の係合状態を制御して変速段を自動的に切り換える車両用自動変速機の変速制御装置に係り、特に、変速時のスリップ量を制御する変速制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機の変速においては、係合側摩擦係合要素の伝達トルクの上昇に合わせて解放側摩擦係合要素の受け持つ伝達トルクを減少する必要がある。ワンウェイクラッチは、この解放側摩擦係合要素の受け持つ伝達トルクを減少するために採用される機構である。一方、近年においては、ワンウェイクラッチを廃止するとともに、同ワンウェイクラッチの機能を摩擦係合要素への油圧制御によって達成する「クラッチ・ツゥ・クラッチ（Clutch to Clutch）」変速制御が採用されて来ている。
【０００３】
かかるクラッチ・ツゥ・クラッチ変速制御においては、油圧制御が適切に行われないと、自動変速機のアウトプットトルクが急変して変速フィーリングの悪化を招く。例えば、係合側摩擦係合要素の伝達トルクの上昇に対して解放側摩擦係合要素の伝達トルクの減少が遅れると、所謂インターロック状態が生じてアウトプットトルクが急激に減少する。他方、係合側摩擦係合要素の伝達トルクの上昇に対して解放側摩擦係合要素の伝達トルクの減少が早過ぎると、タービン回転速度が上昇し（タービン回転数が吹き上がり）、このためにアウトプットトルクが急激に減少する。
【０００４】
このようなクラッチ・ツゥ・クラッチ変速制御の課題に対処するため、実際のスリップ量を検出し、同検出されたスリップ量が目標値と等しくなるように解放側摩擦係合要素の伝達トルクを制御するスリップ量のフィードバック制御が提案されている。このフィードバック制御によれば、係合側摩擦係合要素の伝達トルクを徐々に上昇させてスリップ量を減少させると、スリップ量を目標値に維持しようとするために解放側摩擦係合要素の伝達トルクが自動的に減少され、この結果、クラッチ・ツゥ・クラッチ変速が容易に達成され得る。また、係るフィードバック制御によれば、係合側摩擦係合要素の伝達トルクの上昇タイミングが油温や経時変化等により変動した場合であっても、同係合側摩擦係合要素の伝達トルクが上昇するまでの間はスリップ量が目標値に維持されるため、上記インターロックやタービン回転速度の上昇が発生しない円滑な変速を行うことができる。
【０００５】
図１８はこのようなスリップ量フィードバック制御システムの概念を示すブロック図であり、このシステムは、自動変速機１００の入力軸回転速度であるタービン回転速度ｎｔから、同自動変速機１００の出力軸回転速度ｎоに変速前のギヤ比G1を乗じた値ｎо・G1を減じることでスリップ量ｓｐ（ｓｐ＝ｎｔ−ｎо・G1）を求めるとともに、同スリップ量ｓｐと目標値ｒの差Δｓｐを求め、フィードバックコントローラＦＢＣによって同差Δｓｐを小さくするように同自動変速機１００の解放側摩擦係合要素の伝達トルクを制御する構成を備えている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のフィードバック制御システムによると、変速時にスリップ量が発散し、大きな変速ショックを招く場合があることが判明した。これは、図１９に示したように、解放側摩擦係合要素の伝達トルクを減少させることによりスリップが時刻ｔｓにて発生したとき、出力軸回転速度ｎоに振動が発生し、実際のタービン回転速度は振動していないにも関わらず、上記求められるスリップ量ｓｐに振動が発生することに起因する。この出力軸回転速度ｎоの振動は、スリップの発生に伴ってタービン回転速度（自動変速機の入力軸回転速度）が上昇すると同時に自動変速機による伝達トルクが減少するため、プロペラシャフト等の動力伝達系に加わっていたトルクが急減して同プロペラシャフト等及びタイヤ等に捩れが発生することに起因するものと推定される。また、同振動は、出力軸回転速度センサがエンジンマウントにより支持されたエンジンと一体的な自動変速機ケースに固定されている場合、前記伝達トルクの急変によりエンジンが振動することに伴って同センサが振動することにも依ると考えられる。
【０００７】
そして、上記従来のスリップ量フィードバック制御システムは、求められたスリップ量ｓｐの振動に応答して解放側摩擦係合要素の伝達トルクを変更するため、この伝達トルクの変更がタービン回転速度ｎｔに振動を誘発し、更にこのタービン回転速度ｎｔの振動が出力軸回転速度ｎоを一層振動させるので、最終的にはスリップ量の振動が発散するのである。
【０００８】
【発明の概要】
本発明の目的は、上記スリップ量の振動の発散を招くことのない変速制御装置を提供することにあり、その特徴は、複数の摩擦係合要素の各々を係合状態又は解放状態に維持することにより所定の変速段を達成し、一の変速段から他の変速段への変速にあたり同変速前に係合状態にあり同変速後に解放状態とされる解放側摩擦係合要素による伝達トルクを減少させることによりスリップを発生させるとともに、同変速前に解放状態にあり同変速後に係合状態とされる係合側摩擦係合要素による伝達トルクを増大させることにより同変速を行う自動変速機の変速制御装置が、前記自動変速機の入力軸回転速度を検出する入力軸回転速度検出手段と、前記自動変速機の出力軸回転速度を検出する出力軸回転速度検出手段と、前記検出された出力軸回転速度に対し所定の周波数成分を除去するフィルタ処理を施してフィルタ後出力軸回転速度を得る出力軸回転速度フィルタ手段と、前記検出された入力軸回転速度と前記フィルタ後出力軸回転速度とに基いてスリップ量を求めるスリップ量算出手段と、前記求められたスリップ量と目標スリップ量とが等しくなるように前記解放側摩擦係合要素による伝達トルクを制御するスリップ量フィードバック制御手段とを含んだことにある。
【０００９】
これによれば、検出された出力軸回転速度がフィルタ処理されることにより、同出力軸回転速度から所定の周波数成分が除去されたフィルタ後出力軸回転速度が求められる。従って、このフィルタ後出力軸回転速度は、前記所定の周波数成分を適切に選択することで、スリップ開始時において発生するプロペラシャフトの捩り等に起因する振動を実質的に含まない値となり得る。この結果、検出された入力軸回転速度と前記フィルタ後出力軸回転速度とに基いて求められるスリップ量にも前記スリップ開始時の出力軸回転速度の振動が重畳しないので、スリップ量フィードバック制御手段によって前記求められたスリップ量と目標スリップ量とが等しくなるように前記解放側摩擦係合要素による伝達トルクが制御されるとき、スリップ量が発散せず、円滑なクラッチ・ツゥ・クラッチ変速が達成され得る。
【００１０】
本発明の他の特徴は、上記変速制御装置と同様に、スリップを発生させながら変速を行う自動変速機の変速制御装置であって、前記自動変速機の入力軸回転速度を検出する入力軸回転速度検出手段と、前記検出された入力軸回転速度に対し第１周波数以上の成分を除去するフィルタ処理を施してフィルタ後入力軸回転速度を得る入力軸回転速度フィルタ手段と、前記自動変速機の出力軸回転速度を検出する出力軸回転速度検出手段と、前記検出された出力軸回転速度に対し少なくとも前記第１周波数よりも小さな周波数成分を除去するフィルタ処理を施してフィルタ後出力軸回転速度を得る出力軸回転速度フィルタ手段と、前記フィルタ後入力軸回転速度と前記フィルタ後出力軸回転速度とに基いてスリップ量を求めるスリップ量算出手段と、前記求められたスリップ量が目標スリップ量と等しくなるように前記解放側摩擦係合要素による伝達トルクを制御するスリップ量フィードバック制御手段とを含んだことにある。
【００１１】
これによれば、検出された入力軸回転速度がフィルタ処理され、同入力軸回転速度から第１周波数以上の成分が除去されたフィルタ後入力軸回転速度が求められる。また、検出された出力軸回転速度がフィルタ処理され、同出力軸回転速度から前記第１周波数よりも小さな周波数成分が少なくとも除去されたフィルタ後出力軸回転速度が求められる。これにより、前記フィルタ後入力軸回転速度は、高周波ノイズ成分が除去された安定した値となり、前記フィルタ後出力軸回転速度は、スリップ開始時において発生するプロペラシャフトの捩り等に起因する相対的に低周波数の振動を含んでいない安定した値となり得る。従って、フィルタ後入力軸回転速度とフィルタ後出力軸回転速度とに基いて求められるスリップ量には、スリップの開始に伴って出力軸回転速度に重畳する振動が含まれておらず、また、入力軸回転速度に重畳するセンサノイズ等の高周波数の振動も含まれていない。この結果、前記求められたスリップ量と目標スリップ量とが等しくなるように前記解放側摩擦係合要素による伝達トルクが制御されるとき、スリップ量が発散しないので、円滑なクラッチ・ツゥ・クラッチ変速が達成され得る。
【００１２】
これらの変速制御装置において、前記スリップ量算出手段は、前記フィルタ後出力軸回転速度に所定のオフセット量を加えた値に基いて前記スリップ量を求めるように構成されている。
【００１３】
フィルタ後出力軸回転速度の位相は、前記出力軸回転速度フィルタ手段のフィルタ処理により、理想的に振動成分のみを除去した出力軸回転速度に対して定常的に遅れている。換言すると、フィルタ後出力軸回転速度は、理想的に振動成分のみを除去した出力軸回転速度に対して所定量だけ小さい値となっている。従って、フィルタ後出力軸回転速度に所定のオフセット量を加えることで、前記位相遅れを補償することができ、その結果、真のスリップ量を精度良く表す値に基くスリップ量のフィードバック制御が達成されるので、円滑な変速が行われ得る。
【００１４】
更に、前記オフセット量は、前記検出された入力軸回転速度に応じた値と、前記検出された出力軸回転速度に応じた値に前記自動変速機の前記変速前のギヤ比を乗じた値との差が閾値を超えた時点における出力軸回転速度に応じた値と前記フィルタ後出力軸回転速度の差に基いて設定されることが好適である。
【００１５】
この場合「入力軸回転速度に応じた値」は、検出された入力軸回転速度そのものの値でもよく、入力軸回転速度から前記出力軸回転速度フィルタ手段が除去する周波数成分のうちの最小の周波数より大きい周波数（高周波数）帯域の周波数成分（高周波ノイズ）をフィルタにより除去した値（例えば、前記フィルタ後入力軸回転速度）であってもよい。同様に、前記「出力軸回転速度に応じた値」は、検出された出力軸回転速度そのものの値でもよく、出力軸回転速度から前記出力軸回転速度フィルタ手段が除去する周波数成分のうち最小の周波数より大きい周波数（高周波数）帯域の周波数成分（高周波ノイズ）をフィルタにより除去した値であってもよい。
【００１６】
前記出力軸回転速度フィルタ手段による位相遅れ分は、入力軸回転速度の変化速度等に応じて変動し得るので、上記のようにオフセット量を決定することにより同オフセット量を変速に応じた適値とすることができ、その結果、スリップ量をより正確に求めることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による車両用自動変速機の変速制御装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る自動変速機の変速制御装置を車両に搭載した例を概略的に示している。この車両は、原動機としてのエンジン１０と、ロックアップクラッチ付流体式トルクコンバータ２０と、自動変速機３０と、トルクコンバータ２０及び自動変速機３０に供給される油の圧力（油圧）を制御するための油圧制御回路４０と、油圧制御回路４０に制御指示信号を与える電気制御装置５０とを含んでいて、図示しないアクセルペダルの操作により増減されるエンジン１０の発生トルクを、ロックアップ付トルクコンバータ２０、自動変速機３０、及び図示しない差動歯車装置（ディファレンシャルギヤ）などを介して駆動輪へ伝達するようになっている。
【００１８】
ロックアップ付トルクコンバータ２０は、図１及び図２に示したように、エンジン１０が発生する動力を流体（作動油）を介して自動変速機３０に伝達する流体式伝達機構２１と、この流体式伝達機構２１に対して並列に連結されたロックアップクラッチ機構２２とからなっている。
【００１９】
流体式伝達機構２１は、エンジン１０のクランク軸と一体的に回転するトルクコンバータ入力軸１２に連結されたポンプ羽根車２１ａと、同ポンプ羽根車２１ａが発生する作動油の流れにより回転されるとともに自動変速機３０の入力軸３１に連結されたタービン羽根車２１ｂと、ステータ羽根車２１ｃ（図１においては省略）とを含んでいる。
【００２０】
ロックアップクラッチ機構２２は、図２に示したように、ロックアップクラッチ２２ａを含んで構成されていて、接続された油圧制御回路４０による作動油の給排により、トルクコンバータ入力軸１２と自動変速機３０の入力軸３１とを同ロックアップクラッチ２２ａにより機械的に結合してこれらを一体的に回転させる係合状態と、前記ロックアップクラッチ２２ａによる機械的な結合を解除する非係合状態とを達成し得るようになっている。
【００２１】
自動変速機３０は、前進６段後進１段の変速段を達成するものであって、リングギヤＲ１を有する第１列のシングルピニオンプラネタリギヤＧ１と、第２列のシングルピニオンプラネタリギヤＧ２、及び第３列のシングルピニオンプラネタリギヤＧ３を備えるとともに、摩擦クラッチＣ１、Ｃ２、及びＣ３と、摩擦ブレーキＢ１、Ｂ２とを摩擦係合要素として備えている。この自動変速機３０における各摩擦係合要素の係合・解放（非係合）状態と達成される変速段との関係は下記表１に示す通りである。なお、表１において○は係合状態を、空欄は解放状態を示している。
【００２２】
【表１】
油圧制御回路４０は、図１に示したように、電気制御装置５０からの制御指示信号により制御される３個のオン・オフソレノイドバルブ４１〜４３及び３個のリニアソレノイドバルブ４４〜４６を含んでいて、前記オン・オフソレノイドバルブ４１〜４３の作動の組み合わせに基づいてロックアップクラッチ機構２２及び自動変速機３０の摩擦係合要素に対する油の給排を制御するとともに、前記リニアソレノイドバルブ４４〜４６を駆動して同給排される油の圧力（油圧）をライン圧以下の範囲内で調整し得るようになっている。
【００２４】
電気制御装置５０は、何れも図示を省略したＣＰＵ、メモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ）、及びインタフェースなどから成るマイクロコンピュータであって、スロットル開度センサ６１、エンジン回転速度センサ６２、タービン回転速度センサ６３、及び出力軸回転速度センサ６４と接続されていて、これらのセンサ６１〜６４が発生する信号を入力するようになっている。
【００２５】
スロットル開度センサ６１は、エンジン１０の吸気通路に設けられ図示しないアクセルペダルの操作に応じて開閉されるスロットルバルブ１１の開度（以下、「スロットル開度」という。）を検出し、同スロットル開度ｔｈを表す信号を発生するようになっている。エンジン回転速度センサ６２は、エンジン１０の回転速度を検出し、エンジン回転速度ｎｅを表す信号を発生するようになっている。タービン回転速度センサ６３は、自動変速機の入力軸３１の回転速度を検出し、タービン回転速度（自動変速機３０の入力軸回転速度）ｎｔを表す信号を発生するようになっている。出力軸回転速度センサ６４は、図示しないエンジンマウントにより支持されたエンジン１０と一体的な自動変速機ケース（図示省略）に固定されていて、自動変速機の出力軸３２の回転速度（アウトプット回転速度）を検出し、同自動変速機３０の出力軸回転速度（即ち、車速に比例する値）ｎоを表す信号を発生するようになっている。
【００２６】
上記電気制御装置５０は、出力軸回転速度ｎоとスロットル開度ｔｈとで構成される変速マップ及びロックアップクラッチ作動マップをメモリ内に記憶していて、検出された出力軸回転速度ｎоと検出されたスロットル開度ｔｈにより定まる点が変速マップに示された変速線を横切るとき、及び、前記点が前記ロックアップクラッチ作動マップのロックアップ領域内にあるか否かに応じ、油圧制御回路４０のオン・オフソレノイドバルブ４１〜４３及びリニアソレノイドバルブ４４〜４６を制御して、上記表１に示したように摩擦係合要素の係合・解放状態を変更するとともに、ロックアップクラッチ２２ａの係合・非係合状態を変更するようになっている。
【００２７】
次に、上記のように構成された自動変速機の変速制御装置が、自動変速機３０の変速段を２速から３速へ変速する際に実行する「クラッチ・ツゥ・クラッチ制御」について説明する。
【００２８】
（概要）
先ず、図３を参照しながら、２速から３速への変速時における油圧制御の概要について説明する。時刻ｔ１において、出力軸回転速度ｎоとスロットル開度ｔｈとで定まる点が２速から３速へのシフトアップ変速線を横切ると、電気制御装置５０は解放側摩擦係合要素（ブレーキＢ１）に対する油圧（以下、「解放側油圧」と云う。）をライン圧ＰＬから急速に減少させる解放初期ランプ制御を行う。これにより、時刻ｔ３にて解放側摩擦係合要素による伝達トルクが減少し、スリップが発生する。次いで、電気制御装置５０は後述するスリップ量のフィードバック制御を行う。この結果、時刻ｔ３〜ｔ４においてスリップ量は滑らかに上昇する。
【００２９】
一方、電気制御装置５０は、時刻ｔ１から所定時間だけ係合側摩擦係合要素（クラッチＣ３）に対する油圧（以下、「係合側油圧」と云う。）を急激に上昇させるプリチャージ制御を行い、同プリチャージ制御を時刻ｔ２で終了するとスリップが開始するまで係合側油圧を一定値に維持する係合待機圧制御を行う。そして、時刻ｔ３においてスリップが開始すると、時間経過とともに係合側油圧を徐々に上昇させて同係合側摩擦係合要素による伝達トルクを増大させるランプ昇圧制御を開始する。これにより、時刻ｔ４において係合側摩擦係合要素がトルクの伝達を開始し、スリップ量が減少し始める。このとき、電気制御装置５０は上記スリップ量のフィードバック制御によりスリップ量を目標値に維持しようとするので、同スリップ量を増大させようとして解放側油圧（解放側摩擦係合要素の伝達トルク）を減少させる。
【００３０】
この状態が継続し時刻ｔ５においてスリップ量が消失すると、電気制御装置５０は解放側油圧を時間の経過とともに減少させるランプ解放制御を行うともに、係合側油圧をタービン回転速度ｎｔの変化率Δntが目標回転変化率ΔMNTとなるように制御する。そして、時刻ｔ６にてタービン回転速度ｎｔが変速後（この場合は３速）のギヤ比と出力軸回転速度ｎоとの積に一致すると係合側油圧をライン圧ＰＬまで増大させるとともに、解放側油圧を「０」とする。以上によって変速が終了する。
【００３１】
（スリップ量フィードバック制御の原理）
次に、上述した時刻ｔ３〜ｔ５におけるスリップ量フィードバック制御の原理について説明する。先ず、図４に示した規範モデルＭ（ｓ）を考え、この規範モデルＭ（ｓ）が、図５に示したように、ステップ状に変化する目標スリップ量rslipに対してオーバーシュートすることなく時間ｔｒを経て同目標スリップ量rslipへと移行する応答（挙動）を示すように二項係数ｔｒ１を決定し、同規範モデルＭ（ｓ）の伝達関数を「二項モデル」を用いて決定する。この結果、規範モデルＭ（ｓ）は、下記数１により表される。ここで、ｓは微分演算子である。
【００３２】
【数１】
Ｍ（ｓ）＝rslip／(ｔｒ１・ｓ＋１)2
【００３３】
次に、図６に示したように、制御対象Ｐ（ｓ）をフィードバックコントローラＦＢＣであるＣEMM（ｓ）を用いて制御する閉ループ系を考える。そして、この閉ループ系へ入力として上記目標スリップ量rslipを与えた場合の出力が上記規範モデルＭ（ｓ）の出力と一致するように、完全モデルマッチング法を用いてコントローラＣEMM（ｓ）を求める。具体的には、図４及び図６から下記数２が得られるので、同数２を変形してコントローラＣEMM（ｓ）を求めるための下記数３を得て、この数３と上記数１とからコントローラＣEMM（ｓ）を決定する。
【００３４】
【数２】
Ｍ（ｓ）＝ＣEMM（ｓ）・Ｐ（ｓ）／｛１＋ＣEMM（ｓ）・Ｐ（ｓ）｝
【００３５】
【数３】
ＣEMM（ｓ）＝Ｍ（ｓ）／｛１−Ｍ（ｓ）｝・Ｐ（ｓ）
【００３６】
上記の制御対象Ｐ（ｓ）は、入力を解放側油圧（ブレーキＢ１の係合圧）とするとともに出力を実際のスリップ量（実スリップ量）spとして、システム同定の手法を用いて決定したものであり、微分演算子ｓの多項式で表される。従って、コントローラＣEMM（ｓ）も微分演算子ｓの多項式で表される。このようにして得られたコントローラＣEMM（ｓ）を用いて解放側油圧を制御すれば、実スリップ量spは規範モデルの出力のように滑らかに上昇し、従って、自動変速機３０のアウトプットトルクの変動が抑制される。
【００３７】
また、本実施形態においては、図７に示したように、目標スリップ量（ｘ（ｔ）＝rslip）に対する規範モデルＭ（ｓ）の出力ms（ｔ）と、上記のようにして求めたコントローラＣEMM（ｓ）を含む閉ループ系の出力、即ち実スリップ量sp（ｔ）との差eg(t)（モデル誤差量）を求め、これにゲインＴを乗じて制御対象Ｐ（ｓ）の入力に戻す。即ち、モデル誤差量eg(t)をフィードバックする。
【００３８】
これにより、クラッチストロークや油圧制御バルブ特性等のばらつき、油温度変化や油の劣化による油特性の変動、及び摩擦係合要素の摩耗等に起因する外乱（即ち、制御対象Ｐ（ｓ）のずれ）の影響を受け難い変速制御を実現することが可能となる。なお、図７に示したシステムでは、破線にて囲んだブロックがフィードバックコントローラＦＢＣを形成している。
【００３９】
（実際のスリップ量の求め方）
次に、上記スリップ量のフィードバック制御において使用される実スリップ量sp（ｔ）の求め方について、図８を参照しながら説明する。図８は上記スリップ量のフィードバック制御を行うシステムの概念を示すブロック図であり、このシステムは、自動変速機３０の出力軸回転速度ｎоをローパスフィルタＬＰＦにてフィルタ処理し、同出力軸回転速度ｎоから所定の周波数（例えば、１Ｈｚ）より大きい周波数成分を除去してフィルタ後出力軸回転速度noflt求める。これにより、フィルタ後出力軸回転速度nofltは、スリップの発生に伴って生じるプロペラシャフトやタイヤ等の駆動系部材の捩りに起因する振動が出力軸回転速度ｎоから除去された値となる。
【００４０】
また、このシステムは、オフセット量決定部ＯＦＳにより、上記スリップ量のフィードバック制御を開始する時点（入力軸回転速度ｎｔ（入力軸回転速度に実質的に応じた値、例えば入力軸回転速度ｎｔを高周波成分除去用のローパスフィルタでフィルタ処理した値でも良い。）と、出力軸回転速度ｎо（出力軸回転速度に実質的に応じた値、例えば出力軸回転速度ｎоを高周波成分除去用のローパスフィルタでフィルタ処理した値でも良い。）に変速前のギヤ比を乗じた値、との差が閾値γを超えた時点）における出力軸回転速度ｎо（又は、出力軸回転速度ｎоに応じた値、例えば、同出力軸回転速度ｎоを高周波成分除去用のローパスフィルタでフィルタ処理した値）と上記フィルタ後出力軸回転速度nofltとの差をオフセット量nosa（＝ｎо−noflt）として設定する。そして、定数乗算部ＡＰにて、フィルタ後出力軸回転速度nofltとオフセット量nosaの和に自動変速機３０の変速前のギヤ比G1を乗じ、これにより得られる積をタービン回転速度ｎｔから減じることでスリップ量sp（ｔ）を求める。即ち、本実施形態においては、スリップ量のフィードバック制御で使用されるスリップ量sp（ｔ）を下記数４に従って求める。フィードバックコントローラＦＢＣは、このように求められたスリップ量sp（ｔ）が目標値（目標スリップ量）ｒと等しくなるように、自動変速機３０の解放側摩擦係合要素の伝達トルク（同摩擦係合要素への供給油圧）を制御する。
【００４１】
【数４】
sp（ｔ）＝ｎｔ−（noflt＋nosa）・G1
【００４２】
上述したように、数４で使用するフィルタ後出力軸回転速度nofltは、センサノイズ等の高周波成分のみでなく、ｓスリップを発生させることに伴って生じるプロペラシャフト等の振動成分がローパスフィルタにより除去された値となっている。更に、ローパスフィルタＬＰＦによって生じる出力軸回転速度ｎоとフィルタ後出力軸回転速度nofltとの位相差は、オフセット量nosaによって補償される。従って、求められるスリップ量sp（ｔ）の値は、安定した値であって真のスリップ量を精度良く表す値となっているので、これを用いたフィードバック制御により更なる振動の励起がもたらされることはなく、円滑なクラッチ・ツゥ・クラッチ変速を達成することができる。
【００４３】
（具体的作動）
次に、上記自動変速機の変速制御装置の２速から３速への変速時における具体的な作動について説明する。電気制御装置５０のＣＰＵは、図９にフローチャートにて示したフィルタリングルーチンを所定時間（例えば５ｍsec）の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵはステップ９００から処理を開始してステップ９０５に進み、同ステップ９０５にてその時点の出力軸回転速度ｎоを今回の出力軸回転速度ｎо（ｋ）として設定する。
【００４４】
次いで、ＣＰＵはステップ９１０に進み、同ステップ９１０にて下記数５に従って出力軸回転速度ｎоをフィルタ処理し、ステップ９９５にて本ルーチンを一旦終了する。上記ステップ９１０のフィルタ処理は、カットオフ周波数が所定の低周波数（ここでは、１Ｈｚであり便宜上「第２周波数」と呼ぶ。）であるローパスフィルタ処理である。換言すると、ステップ９１０の処理によって出力軸回転速度ｎоから前記所定の周波数（第２周波数）より大きい周波数成分が除去される。前記所定の周波数（第２周波数）は、スリップを発生させた直後において出力軸回転速度ｎоに重畳する駆動系捩り等に基く振動の周波数より若干だけ小さい値又は同等の値に選ばれている。従って、フィルタ後出力軸回転速度nofltは、出力軸回転速度ｎоから駆動系捩り等に基く振動が除去された値となる。なお、数５における変数ｋは、今回の演算により得られた値であることを意味し、変数ｋ−１は前回の本ルーチンの処理により得られた値であることを意味している。また、数５において、ｎ及びｍは正の整数である。
【００４５】
【数５】
一方、ＣＰＵは図１０にフローチャートにて示した解放側油圧制御ルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵはステップ１０００から処理を開始し、ステップ１００５に進んで２速から３速のシフトアップタイミングか否かを、出力軸回転速度ｎоとスロットル開度ｔｈにより定まる点が変速マップに示された２速から３速へのシフトアップ変速線を横切ったか否かに基いて判定する。このとき、２速から３速のシフトアップタイミングでなければ、ＣＰＵはステップ１００５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１０９５に進み本ルーチンを一旦終了する。
【００４７】
一方、現時点が２速から３速のシフトアップタイミングであると、ＣＰＵはステップ１００５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１０１０〜ステップ１０６５に進み、解放初期ランプ制御を開始する。具体的に述べると、ＣＰＵはステップ１０１０にて解放側油圧の指示油圧（解放側油圧）PDをライン圧ＰＬから所定圧SKを減じた値に設定する。これにより、リニアソレノイドバルブ４４が駆動されて解放側油圧が所定圧SKだけ減少される（図３の時刻ｔ１参照）。
【００４８】
次いで、ＣＰＵはステップ１０１５に進んでタイマＴ１をリセットしてスタートし（計時を開始し）、ステップ１０２０にてスリップ量spnamaが閾値γ（例えば、１５ｒｐｍ程度の微小な値）より大きいか（即ち、スリップが開始したか否か）を判定する。ここで、スリップ量spnamaは、その時点のタービン回転速度ｎｔ（自動変速機３０の入力軸回転速度）、出力軸回転速度ｎо、及び変速前のギヤ比G1（ここでは、２速のギヤ比）を用いて下記数６に基いて求められる。即ち、このスリップ量spnamaは、出力軸回転速度ｎоそのものに基いて求められる値である。
【００４９】
【数６】
spnama＝ｎｔ−ｎо・G1
【００５０】
この段階でスリップが発生していると、ＣＰＵはステップ１０２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１０２５に進み、スリップ量のフィードバック制御を実行する。また、この段階でスリップが発生していなければ、ＣＰＵはステップ１０２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１０３０に進み、タイマＴ１の値が所定値ＴＡより大きいか否かを判定する。現時点ではタイマＴ１は計時を開始した直後であるから、同タイマＴ１の値は所定値ＴＡより小さい。従って、ＣＰＵはステップ１０３０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１０３５に進み、同ステップ１０３５にて解放側指示油圧PDの値を所定値αだけ減少させ、続くステップ１０４０にて先のステップ１０３５の実行から僅かな時間Δｔが経過するのを待ってステップ１０２０に戻る。このようにして、ＣＰＵは時間Δｔ毎に所定値αだけ解放側指示油圧PDを減少させるとともに、ステップ１０２０にてスリップの開始をモニタする。従って、タイマＴ１の値が所定値ＴＡより大きくなる前にスリップが発生すると、ＣＰＵはステップ１０２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１０２５に進む（図３の時刻ｔ３参照）。
【００５１】
一方、タイマＴ１の値が所定値ＴＡより大きくなる前にスリップが発生しなければ、ＣＰＵはステップ１０３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１０４５に進み、同ステップ１０４５にてタイマＴ１を再びリセットしてスタートする。次いで、ＣＰＵはステップ１０５０に進んで解放側指示油圧PDを所定値αより小さい所定値βだけ減少させ、続くステップ１０５５にて先のステップ１０５０の実行から僅かな時間Δｔが経過するのを待ってステップ１０６０に進み、同ステップ１０６０にてスリップ量spnamaが閾値γより大きいかを判定する。
【００５２】
この段階でスリップが発生していれば、ＣＰＵはステップ１０６０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１０２５に進む。一方、スリップが発生していなければ、ＣＰＵはステップ１０６０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１０６５に進み、同ステップ１０６５にてタイマＴ１の値が所定値ＴＢより大きいか否かを判定する。この場合、タイマＴ１は先のステップ１０４５にて計時を開始した直後であるから、同タイマＴ１の値は所定値ＴＢより小さい。従って、ＣＰＵはステップ１０６５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１０５０に戻る。このようにして、ＣＰＵは時間Δｔ毎に所定値βだけ解放側指示油圧PDを減少させるとともに、ステップ１０６０にてスリップの開始をモニタする。これにより、タイマＴ１の値が所定値ＴＢより大きくなる前にスリップが発生すると、ＣＰＵはステップ１０６０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１０２５に進む。
【００５３】
ＣＰＵは上記ステップ１０２５に進むと、図１１に示したスリップ量フィードバック制御ルーチンの処理をステップ１１００から開始し、ステップ１１０５に進んで離散化（Ｚ変換）された前記規範モデルＭ（ｚ）の係数｛ａｍ１，ａｍ２，ｂｍ０，ｂｍ１，ｂｍ２｝を読み込む。次いで、ＣＰＵはステップ１１１０にて離散化された前記フィードバックコントローラＣEMM（ｚ）の係数｛a1，a2，・・・an，b0，b1，b2，・・・bn：ｎはＣEMM（ｚ）の次数｝を読み込み、ステップ１１１５にて誤差フィードバックゲインＴを読み込む。
【００５４】
次いで、ＣＰＵはステップ１１２０に進み、同ステップ１１２０にて出力軸回転速度ｎоとフィルタ後出力軸回転速度noflt（ｋ）との差をオフセット量nosaとして設定し、続くステップ１１２５にて上記数４に従う下記数７により今回のスリップ量sp（ｋ）を求める。なお、オフセット量nosaは、出力軸回転速度ｎоとフィルタ後出力軸回転速度noflt（ｋ）の差に基いていればよく、例えば同差に所定の定数を乗じた値であってもよい。
【００５５】
【数７】
sp（ｋ）＝ｎｔ−（noflt（ｋ）＋nosa）・G1
【００５６】
次いで、ＣＰＵはステップ１１３０にて目標スリップ量ｘ（ｋ）を読み込み、続くステップ１１３５にて離散化された規範モデルＭ（ｚ）の出力である規範モデルスリップ量ｍｓ（ｋ）（＝−ａｍ１・ｍｓ（ｋ−１）−ａｍ２・ｍｓ（ｋ−２）＋ｂｍ０・ｘ（ｋ）＋ｂｍ１・ｘ（ｋ−１）＋ｂｍ２・ｘ（ｋ−２））を求める。
【００５７】
次に、ＣＰＵはステップ１１４０にて、上記規範モデルスリップ量ｍｓ（ｋ）からスリップ量sp（ｋ）を減じてモデル誤差量eg（ｋ）を求め、続くステップ１１４５にて目標スリップ量ｘ（ｋ）からスリップ量sp（ｋ）を減じて偏差ｅ（ｋ）を求める。次いで、ＣＰＵはステップ１１５０に進み、解放側指示油圧PD（ｋ）を求める。具体的には、下記数８により示される離散化されたコントローラＣEMM（ｋ）の出力に、ゲインＴとモデル誤差量eg（ｋ）の積を加えることで、解放側指示油圧PD（ｋ）を求める。なお、実際の計算はステップ１１５０内に示した数式に従う。
【００５８】
【数８】
次に、ＣＰＵはステップ１１５５にて解放側指示油圧PDを最大値PDmaxと最小値PDminとの間に制限し、ステップ１１６０にて上記数６によって求められるスリップ量spnamaが「０」以下となったか否かを判定する。この段階ではスリップが開始した直後である。また、後述するように係合側摩擦係合要素に対する供給油圧は小さいので、同係合側摩擦係合要素はトルク伝達を開始していない。従って、スリップ量spnamaは「０」より大きいため、ＣＰＵはステップ１１６０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１１６５に進み、所定時間（ここでは５ｍsec）だけ経過するのを待って上記ステップ１１２５に戻る。以降、ＣＰＵは、スリップ量spnamaが「０」以下となるまで、ステップ１１２５〜１１６５を繰り返し実行する。
【００６０】
このようにして、スリップ量のフィードバック制御が行われると、図３の時刻ｔ３〜ｔ４に示したように、スリップ量は規範モデルＭ（ｓ）の出力に略一致するように滑らかに増大して行く。この結果、自動変速機のアウトプットトルクの上下変動は小さく、変速フィーリングが良好なものとなる。
【００６１】
他方、電気制御装置５０のＣＰＵは、図１２にフローチャートにて示した係合側油圧制御ルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行していて、所定のタイミングにてステップ１２００から処理を開始し、ステップ１２０５に進んでステップ１００５と同様に２速から３速のシフトアップタイミングか否かを判定する。このとき、２速から３速のシフトアップタイミングでなければ、ＣＰＵはステップ１２０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１２９５に進み本ルーチンを一旦終了する。
【００６２】
また、現時点が２速から３速のシフトアップタイミングであると、ＣＰＵはステップ１２０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１２１０に進み、上記プリチャージ制御を行うために係合側指示油圧PEを所定のプリチャージ圧PRCHに設定する。これにより、図３の時刻ｔ１〜ｔ２に示したように、係合側油圧が上昇して油路等に油が充填される。次に、ＣＰＵはステップ１２１５にてタイマＴ２をリセットしてスタートし（計時を開始し）、ステップ１２２０にてタイマＴ２の値が所定値tprchより大きくなったか否かを判定し、タイマＴ２の値が所定値tprchより小さければ、同ステップ１２２０を繰り返し実行する。
【００６３】
その後タイマＴ２の値が所定値tprchより大きくなると、ＣＰＵはステップ１２２５に進んでスリップ量spnamaが閾値γより大きくなったか否かをモニタする。前述したように、この段階では解放側油圧が減少され、図３の時刻ｔ３においてスリップが発生する。このため、ＣＰＵはステップ１２２５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１２３０に進み、同ステップ１２３０にてタイマＴ２の値を再びリセットしてスタートする。次いで、ＣＰＵはステップ１２３５〜ステップ１２６０にて係合側油圧を徐々に上昇させるランプ昇圧制御を実行する。
【００６４】
即ち、ＣＰＵはステップ１２３５にて係合側指示油圧PEの値を所定値ｕ１だけ増大させ、続くステップ１２４０にて先のステップ１２３５の実行から僅かな時間Δｔが経過するのを待ってステップ１２４５に進み、同ステップ１２４５にてタイマＴ２の値が所定値Trampより大きいか否かを判定する。現時点では、タイマＴ２は計時を開始した直後であるので、同タイマＴ２の値は所定値Tramp以下である。このため、ＣＰＵはステップ１２４５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１２３５に戻る。このようにして、ＣＰＵは、タイマＴ２の値が所定値Trampより大きくなるまで、時間Δｔ毎に所定値ｕ１だけ係合側指示油圧PEを増大させる。
【００６５】
所定の時間が経過してタイマＴ２の値が所定値Trampより大きくなると、ＣＰＵはステップ１２４５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１２５０に進み、同ステップ１２５０にて係合側指示油圧PEの値を前記所定値ｕ１より大きい所定値ｕ２だけ増大させる。次いで、ＣＰＵはステップ１２５５にて先のステップ１２５０の実行から僅かな時間Δｔが経過するのを待ってステップ１２６０に進み、同ステップ１２６０にてスリップ量spnamaが「０」以下となったか否かを判定する。そして、スリップ量spnamaが「０」以下でなければ、ＣＰＵはステップ１２６０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１２５０に戻る。このようにして、ＣＰＵは、時間Δｔ毎に所定値ｕ２だけ係合側油圧を増大させる。この結果、所定の時間が経過すると係合側摩擦係合要素がトルク伝達を開始し、スリップ量が減少し始める（時刻ｔ４）。
【００６６】
この間、解放側油圧はコントローラＣEMM（ｓ）によるスリップ量のフィードバック制御によってコントロールされている。フィードバック制御は、スリップ量を目標値に維持するように解放側油圧を制御するものであるから、図３の時刻ｔ４以降においてスリップ量が減少し始めると、ＣＰＵは同スリップ量を増大させようとして解放側油圧（解放側指示油圧PD）を減少させる。
【００６７】
そして、図３の時刻ｔ５に示したように、スリップ量が「０」以下となると、ＣＰＵはステップ１２６０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１２６５に進み、トルク相を終了してイナーシャ相に移行するべくタービン回転速度ｎｔの変化率Δntが目標回転変化率ΔMNTとなるように係合側油圧PEを制御する。
【００６８】
次いで、ＣＰＵはステップ１２７０に進み、同ステップ１２７０にてタービン回転速度ｎｔが変速後である３速のギヤ比G2と出力軸回転速度ｎоの積に一致するか否かを判定し、一致していなければ前記ステップ１２６５に戻る。その後、タービン回転速度ｎｔが変速後である３速のギヤ比G2と出力軸回転速度ｎоの積に一致すると、ＣＰＵはステップ１２７０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１２７５に進み、同ステップ１２７５にて係合側指示油圧PEをライン圧ＰＬに設定し、ステップ１２９５にて本ルーチンを一旦終了する。
【００６９】
また、図３の時刻ｔ５に示したように、スリップ量spnamaが「０」以下となると、ＣＰＵは図１１のステップ１１６０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１１９５を経由して図１０のステップ１０７０に戻り、同ステップ１０７０及びステップ１０７５により解放側指示油圧PDが「０」以下となるまで同解放側指示油圧PDを所定量ωずつ減少させる。そして、ＣＰＵは解放側指示油圧PDが「０」となるとステップ１０７５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１０９５に進み、本ルーチンを終了する。以上によって２速から３速へのクラッチ・ツゥ・クラッチ変速が終了する。
【００７０】
なお、図１０の解放側油圧制御において、タイマＴ１の値が所定値ＴＢより大きくなる前にスリップが発生しなければ、ＣＰＵはステップ１０６５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１０７０に直接進む。これは、解放側油圧を十分に減少させたのにも拘らずスリップが発生しないのであるから、スリップを発生させることなく解放側油圧を一挙に低下させても、タービン回転速度ｎｔの吹き上がりが発生しないと考えられるからである。
【００７１】
以上説明したように、上記第１実施形態によれば、実際のスリップ量の時間変化が規範モデルＭ（ｓ）の出力に沿うように完全モデルマッチング法を用いてコントローラＣEMM（ｓ）を決定し、このコントローラＣEMM（ｓ）を用いてスリップ量のフィードバック制御を行う。この結果、スリップ量が滑らかに変化するとともに、係合側摩擦係合要素のクラッチストロークのばらつきや油圧特性の変化等により同係合側摩擦係合要素による伝達トルクが予定されているタイミングより遅れて上昇する場合であっても、タービン回転速度ｎｔの吹き上がりが回避され得るので、変速フィーリングが良好に維持され得る。また、上記実施形態においては、モデル誤差量eg（ｋ）を求めてフィードバックしているので、入力トルクの変化、油温変化によるシステムの特性変動、クラッチの摩耗や油の劣化等の経年変化によるシステムの特性変化などの外乱の影響を受け難い変速制御を行うことができる。
【００７２】
図１３は、本実施形態の変速制御装置により、自動変速機３０の変速段が２速から３速に変速される際のタービン回転速度ｎｔ、出力軸回転速度ｎоと変速前ギヤ比G1の積、フィルタ後出力軸回転速度nofltと変速前ギヤ比G1の積、及びフィルタ後出力軸回転速度nofltにオフセット量nosaを加えた値と変速前ギヤ比G1の積の実測値を、それぞれ曲線L1、L2、L3、及びL4により示したグラフである。
【００７３】
図１３から明らかなように、スリップが実際に発生した時点（時刻ｔｓ）から、出力軸回転速度ｎоは曲線L2にて示されたように大きく振動しているが、フィルタ処理後出力軸回転速度nofltは、曲線L3にて示されたように、かかる振動が除去されて安定している。また、フィルタ後出力軸回転速度nofltにオフセット量nosaを加えた値は、曲線L4にて示されたように、ローパスフィルタＬＰＦの位相遅れが適切に補償されている。
【００７４】
従って、上記第１実施形態によれば、スリップ開始時において発生するプロペラシャフトの捩り等に起因する出力軸回転速度ｎоの振動を実質的に含まず、真のスリップ量を適切に表すスリップ量sp（ｔ）（＝sp（ｋ））によりスリップ量のフィードバック制御がなされるので、スリップ量の発散を招くことなく円滑なクラッチ・ツゥ・クラッチ変速が達成される。
【００７５】
次に、本発明の第２実施形態に係る変速制御装置について説明すると、同変速制御装置は、ＣＰＵが図１１に代えて図１４に示したスリップ量フィードバック制御ルーチンを実行する点においてのみ、第１実施形態と異なっている。従って、以下、図１４を参照しながら、第１実施形態との相違点について説明する。
【００７６】
図１４のフィードバック制御ルーチンは、第１実施形態の規範モデルＭ（ｓ）を用いたフィードバックコントローラではなく、従来から知られているＰＩ制御コントローラによるフィードバック制御を達成するものである。
【００７７】
具体的に述べると、ＣＰＵはスリップ量のフィードバック制御の開始とともにステップ１４００に進み、次いでステップ１４０５に進んで離散化（Ｚ変換）されたＰＩコントローラＣPI（ｚ）の係数｛a1，a2，・・・an，b0，b1，b2，・・・bn：ｎはＣPI（ｚ）の次数｝を読み込み、続くステップ１４１０にて出力軸回転速度ｎоとフィルタ後出力軸回転速度noflt（ｋ）との差をオフセット量nosaとして設定する。
【００７８】
次いで、ＣＰＵはステップ１４１５に進み、同ステップ１４１５にて上記数７により今回のスリップ量sp（ｋ）を求め、続くステップ１４２０にて目標スリップ量ｘ（ｋ）を読み込む。その後、ＣＰＵはステップ１４２５にて目標スリップ量ｘ（ｋ）から前記スリップ量sp（ｋ）を減じて偏差ｅ（ｋ）を求めてステップ１４３０に進み、同ステップ１４３０内に示した数式に従って解放側指示油圧PD（ｋ）を求める。
【００７９】
次いで、ＣＰＵはステップ１４３５にて解放側指示油圧PDを最大値PDmaxと最小値PDminとの間に制限し、ステップ１４４０にて上記数６によって求められるスリップ量spnamaが「０」以下となったか否かを判定する。このとき、スリップ量spnamaが「０」より大きければ、ＣＰＵはステップ１４４０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１４４５に進み、所定時間（ここでは５ｍsec）だけ経過するのを待って上記ステップ１４１５に戻る。以降、ＣＰＵは、スリップ量spnamaが「０」以下となるまでステップ１４１５〜１４４５を繰り返し実行する。この結果、ＰＩフィードバックコントローラによりスリップ量sp（ｋ）が目標スリップ量ｘ（ｋ）と等しくなるように制御される。また、ＣＰＵはスリップ量spnamaが「０」以下となると、ステップ１４４５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１４９５に進み、同ステップ１４９５を経由して図１０のステップ１０７０に戻ってスリップ量フィードバック制御を終了する。
【００８０】
このように、第２実施形態の変速制御装置は、ＰＩコントローラによりスリップ量が目標スリップ量と等しくなるように解放側油圧を制御する。このとき、フィードバック制御に使用されるスリップ量は、第１実施形態と同様、フィルタ後出力軸回転速度nofltに基いて求められる。従って、スリップ量の振動が発散することなく、円滑なクラッチ・ツゥ・クラッチ変速が達成され得る。
【００８１】
次に、本発明の第３実施形態に係る変速制御装置について説明すると、同変速制御装置は、ＣＰＵが図９に代えて図１５に示したフィルタリングルーチンを実行するとともに、図１１に代えて図１６に示したスリップ量フィードバック制御ルーチンを実行する点においてのみ、第１実施形態と異なっている。従って、以下、図１５及び図１６を参照しながら、第１実施形態との相違点について説明する。なお、図１５及び図１６において、それぞれ図９及び図１１と同一のステップについては同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００８２】
第３実施形態においても第１実施形態と同様に、ＣＰＵは図１５のフィルタリングルーチンを所定時間（ここでは、５ｍsec）の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵはステップ１５００から処理を開始してステップ９０５に進み、同ステップ９０５にてその時点の出力軸回転速度ｎоを今回の出力軸回転速度ｎо（ｋ）として設定する。
【００８３】
次いで、ＣＰＵはステップ９１０に進み、同ステップ９１０にて上記数５に従って出力軸回転速度ｎоをフィルタ処理する。ここまでの処理は、図９に示したフィルタリングルーチンの処理と同一であり、ステップ９１０の処理によって出力軸回転速度ｎоから前記所定の周波数（第２周波数）より大きい周波数成分が除去され、同出力軸回転速度ｎоから駆動系捩り等に基く振動が除去されたフィルタ後出力軸回転速度noflt（ｋ）が求められる。
【００８４】
次いで、ＣＰＵはステップ１５０５に進み、同ステップ１５０５にてその時点のタービン回転速度（入力軸回転速度）ｎｔを今回のタービン回転速度ｎｔ（ｋ）として設定し、続くステップ１５１０にて下記数９に従ってタービン回転速度ｎｔをフィルタ処理した後、ステップ１５９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。なお、数９において、ｎ及びｍは正の整数である。
【００８５】
【数９】
上記ステップ１５１０のフィルタ処理は、カットオフ周波数が前記第２周波数よりも大きい第１周波数であるローパスフィルタ処理である。換言すると、ステップ１５１０の処理によってタービン回転速度ｎｔから第１周波数より大きい周波数成分が除去される。前記第１周波数は、タービン回転速度ｎｔに現われるタービン回転速度センサ６３のセンサノイズの周波数より若干だけ小さい値又は同等の値に選ばれている。従って、フィルタ後タービン回転速度ntfltは、タービン回転速度ｎｔからセンサノイズ等に基く高周波振動が除去された値となる。
【００８７】
一方、ＣＰＵはスリップ量のフィードバック制御の開始とともに図１６に示したステップ１６００に進み、続くステップ１１０５〜１１２０の処理を実行することで、離散化された規範モデルＭ（ｚ）の係数、離散化されたフィードバックコントローラＣEMM（ｚ）の係数、及び誤差フィードバックゲインＴを読み込むとともに、オフセット量nosaを求める。
【００８８】
次いで、ＣＰＵはステップ１６０５に進み、同ステップ１６０５にて上記フィルタ後タービン回転速度ntflt、上記フィルタ後出力軸回転速度noflt、上記オフセット量nosa、及び下記数１０に基いてスリップ量を演算する。
【００８９】
【数１０】
sp（ｋ）＝ntflt（ｋ）−（noflt（ｋ）＋nosa）・G1
【００９０】
その後、ＣＰＵはステップ１１３０〜１１５０を順に実行して、目標スリップ量ｘ（ｋ）、規範モデルスリップ量ms（ｋ）、モデル誤差量eg（ｋ）、偏差ｅ（ｋ）、及び指示油圧PD（ｋ）を計算する。次いで、ＣＰＵは解放側指示油圧PDを最大値PDmaxと最小値PDminとの間に制限し、続くステップ１６１０にて下記数１１によって求められるスリップ量spnama´が「０」以下となったか否かを判定する。
【００９１】
【数１１】
spnama´＝ntflt−ｎо・G1
【００９２】
そして、ＣＰＵはステップ１６１０の判定結果が「Ｎｏ」であるとき、ステップ１１６５を実行して５ｍsec後にステップ１６０５に戻る。他方、ＣＰＵは、ステップ１６１０の判定結果が「Ｙｅｓ」であるとき、ステップ１６９５を経由して図１０のステップ１０７０に戻り、スリップ量のフィードバック制御を終了する。
【００９３】
以上説明したように、第３実施形態によれば、検出されたタービン回転速度（入力軸回転速度）ｎｔがフィルタ処理され、同タービン軸回転速度ｎｔから第１周波数以上の成分が除去されたフィルタ後タービン回転速度ntfltが求められる。また、検出された出力軸回転速度ｎоがフィルタ処理され、同出力軸回転速度ｎоから前記第１周波数よりも小さな周波数成分（第２周波数より大きな周波数成分）が少なくとも除去されたフィルタ後出力軸回転速度nofltが求められる。これにより、前記フィルタ後タービン回転速度ntfltは、高周波ノイズ成分が除去された安定した値となり、前記フィルタ後出力軸回転速度nofltは、高周波成分のみでなく、スリップ開始時において発生するプロペラシャフトの捩り等に起因する相対的に低周波数の振動を含んでいない安定した値となる。
【００９４】
従って、フィルタ後タービン回転速度ntfltとフィルタ後出力軸回転速度nofltとに基いて求められるスリップ量sp（ｔ）（＝sp（ｋ））には、スリップの開始に伴って出力軸回転速度ｎоに重畳する振動が含まれておらず、また、タービン回転速度ntに重畳するセンサノイズ等の高周波数の振動も含まれていない。この結果、前記求められたスリップ量sp（ｋ）と目標スリップ量ｘ（ｋ）とが等しくなるように前記解放側摩擦係合要素による伝達トルク（指示油圧PD（ｋ））が制御されるとき、実際のスリップ量が発散しないので、円滑なクラッチ・ツゥ・クラッチ変速が達成され得る。
【００９５】
以上、説明したように、本発明による自動変速機の変速制御装置の各実施形態によれば、スリップの開始に伴って出力軸回転速度ｎоに重畳する振動をフィルタ処理により除去したフィルタ後出力軸回転速度nofltに基いて、スリップ量フィードバック制御に用いるスリップ量が求められるので、スリップ量が発散することなく安定したクラッチ・ツゥ・クラッチ変速を達成することができる。
【００９６】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記ステップ１０２０、１１２０、１１６０、１２２５、１２６０、１２７０、１４１０、１４４０、１６１０等で使用する出力軸回転速度ｎоは、前記第２周波数よりも大きい第３周波数をカットオフ周波数とするローパスフィルタで処理した値（即ち、センサノイズ等の高周波成分のみを除去した出力軸回転速度）とすることもできる。
【００９７】
また、上記各実施形態において、フィルタ後出力軸回転速度nofltは出力軸回転速度noをローパスフィルタ処理したものであったが、スリップ発生に伴う駆動系捩り等に起因する振動成分をノッチフィルタ（所定の周波数帯域成分のみを除去するフィルタ）により除去することでフィルタ後出力軸回転速度nofltを求めてもよい。
【００９８】
更に、自動変速機は油圧を用いているが、油圧系の応答遅れ（むだ時間）を考慮する方がより精度のよいフィードバック制御を行うことができるので、図１７に示したように、制御対象を無駄時間を含むものとして下記数１２により表し、コントローラＣEMM（ｓ）に対して下記数１３により表されたむだ時間補償器Ｈ（ｓ）を追加してもよい。
【００９９】
【数１２】
Ｐ´（ｓ）＝Ｐ（ｓ）・ｅ-Ls
【０１００】
【数１３】
Ｈ（ｓ）＝Ｐ（ｓ）・（１−ｅ-Ls）
【０１０１】
これにより、油圧系の応答遅れに対しても十分高い精度でスリップ量を制御することができる。なお、制御対象Ｐ´（ｓ）は油温の変化に伴なって大きく変化するから、コントローラＣEMM（ｓ）を油温（油温センサにより検出させる）に応じて変更するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係る自動変速機の変速制御装置を車両に搭載したシステムの概略図である。
【図２】 図１に示した自動変速機のスケルトン図である。
【図３】 図１に示した自動変速機の変速制御装置により、２速から３速への変速が行われる際のスリップ量、解放側油圧及び係合側油圧を示すタイムチャートである。
【図４】 図１に示した自動変速機の変速制御装置が用いる規範モデルのブロック線図である。
【図５】 図４に示した規範モデルに入力される目標スリップ量と、この入力に対する同規範モデルの出力を示したタイムチャートである。
【図６】 図１に示した自動変速機の変速制御装置の制御対象と同装置が用いるコントローラとの接続関係を示すブロック線図である。
【図７】 図１に示した自動変速機の変速制御装置のブロック線図である。
【図８】 図７に示したフィードバックコントローラが行うスリップ量のフィードバック制御の概念を示すブロック図である。
【図９】 図１に示した電気制御装置のＣＰＵが実行するプログラム（フィルタリングルーチン）のフローチャートである。
【図１０】 図１に示した電気制御装置のＣＰＵが実行するプログラム（解放側油圧制御ルーチン）のフローチャートである。
【図１１】 図１に示した電気制御装置のＣＰＵが実行するプログラム（スリップ量フィードバック制御ルーチン）のフローチャートである。
【図１２】 図１に示した電気制御装置のＣＰＵが実行するプログラム（係合側油圧制御ルーチン）のフローチャートである。
【図１３】 第１実施形態に係る自動変速機の変速制御装置により、変速段が２速から３速に変速される際のタービン回転速度、出力軸回転速度と変速前ギヤ比の積、フィルタ後出力軸回転速度と変速前ギヤ比の積、及びフィルタ後出力軸回転速度にオフセット量を加えた値と変速前ギヤ比の積の実測値を示すタイムチャートである。
【図１４】 本発明の第２実施形態に係る電気制御装置のＣＰＵが実行するプログラム（スリップ量フィードバック制御ルーチン）のフローチャートである。
【図１５】 本発明の第３実施形態に係る電気制御装置のＣＰＵが実行するプログラム（フィルタリングルーチン）のフローチャートである。
【図１６】 本発明の第３実施形態に係る電気制御装置のＣＰＵが実行するプログラム（スリップ量フィードバック制御ルーチン）のフローチャートである。
【図１７】 本発明による自動変速機の変速制御装置の変形例のブロック線図である。
【図１８】 従来のフィードバックコントローラが行うスリップ量のフィードバック制御の概念を示すブロック図である。
【図１９】 従来の自動変速機の変速制御装置により、変速段が２速から３速に変速される際のタービン回転速度、出力軸回転速度と変速前ギヤ比の積、出力軸回転速度、及びタービン回転速度から出力軸回転速度と変速前ギヤ比の積を減ずることにより得られるスリップ量を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１０…エンジン、１２…トルクコンバータ入力軸、２０…ロックアップクラッチ付流体式トルクコンバータ、２１…流体式伝達機構、２２…ロックアップクラッチ機構、３０…自動変速機、３１…入力軸、３２…出力軸、４０…油圧制御回路、４１〜４３…オン・オフソレノイドバルブ、４４〜４６…リニアソレノイドバルブ、５０…電気制御装置、６３…タービン回転速度センサ、６４…出力軸回転速度センサ。
Claims (3)
- 複数の摩擦係合要素の各々を係合状態又は解放状態に維持することにより所定の変速段を達成し、一の変速段から他の変速段への変速にあたり同変速前に係合状態にあり同変速後に解放状態とされる解放側摩擦係合要素による伝達トルクを減少させることによりスリップを発生させるとともに、同変速前に解放状態にあり同変速後に係合状態とされる係合側摩擦係合要素による伝達トルクを増大させることにより同変速を行う自動変速機の変速制御装置であって、
前記自動変速機の入力軸回転速度を検出する入力軸回転速度検出手段と、
前記自動変速機の出力軸回転速度を検出する出力軸回転速度検出手段と、
前記検出された出力軸回転速度に対し所定の周波数成分を除去するフィルタ処理を施してフィルタ後出力軸回転速度を得る出力軸回転速度フィルタ手段と、
前記検出された入力軸回転速度と、前記フィルタ後出力軸回転速度に所定のオフセット量を加えた値と、に基いてスリップ量を求めるスリップ量算出手段と、
前記求められたスリップ量と目標スリップ量とが等しくなるように前記解放側摩擦係合要素による伝達トルクを制御するスリップ量フィードバック制御手段とを含んでなる自動変速機の変速制御装置。 - 複数の摩擦係合要素の各々を係合状態又は解放状態に維持することにより所定の変速段を達成し、一の変速段から他の変速段への変速にあたり同変速前に係合状態にあり同変速後に解放状態とされる解放側摩擦係合要素による伝達トルクを減少させることによりスリップを発生させるとともに、同変速前に解放状態にあり同変速後に係合状態とされる係合側摩擦係合要素による伝達トルクを増大させることにより同変速を行う自動変速機の変速制御装置であって、
前記自動変速機の入力軸回転速度を検出する入力軸回転速度検出手段と、
前記検出された入力軸回転速度に対し第１周波数以上の成分を除去するフィルタ処理を施してフィルタ後入力軸回転速度を得る入力軸回転速度フィルタ手段と、
前記自動変速機の出力軸回転速度を検出する出力軸回転速度検出手段と、
前記検出された出力軸回転速度に対し前記第１周波数よりも小さな周波数成分を少なくとも除去するフィルタ処理を施してフィルタ後出力軸回転速度を得る出力軸回転速度フィルタ手段と、
前記フィルタ後入力軸回転速度と、前記フィルタ後出力軸回転速度に所定のオフセット量を加えた値と、に基いてスリップ量を求めるスリップ量算出手段と、
前記求められたスリップ量が目標スリップ量と等しくなるように前記解放側摩擦係合要素による伝達トルクを制御するスリップ量フィードバック制御手段とを含んでなる自動変速機の変速制御装置。 - 請求項２に記載の自動変速機の変速制御装置であって、
前記オフセット量は、前記検出された入力軸回転速度に応じた値と、前記検出された出力軸回転速度に応じた値に前記自動変速機の前記変速前のギヤ比を乗じた値との差が閾値を超えた時点における出力軸回転速度に応じた値と前記フィルタ後出力軸回転速度の差に基いて設定される自動変速機の変速制御装置。
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