JP6477825B1 - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】締結開始時点の検出精度を高めることで、変速制御の精度向上を図る。
【解決手段】本発明に係る自動変速機の変速制御装置１は、締結側摩擦要素の締結油圧室１２に供給される締結用油圧を制御する締結制御手段５１と、締結用油圧を検出する油圧検出手段４５と、締結油圧室１２への前記締結用油圧の供給が開始されたときから締結側摩擦要素の締結が開始されるまでの締結用油圧の上昇特性に基づいて、変速が行われているときの締結用油圧の予測値Ｐｙを算出し、該予測値を基準油圧Ｐｙに設定する基準設定手段７１と、変速が行われているときに油圧検出手段４５によって検出される油圧Ｐと基準油圧Ｐｙとの乖離に基づいて、締結側摩擦要素の締結開始時点を検出する締結開始時点検出手段７２と、を備えている。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両に搭載される自動変速機の変速制御装置に関する。

一般に、自動車等の車両に搭載される有段式の自動変速機は、複数のプラネタリギヤ機構とクラッチ及びブレーキなどの複数の摩擦要素とを有する変速機構を備える。この種の自動変速機では、複数の摩擦要素が選択的に締結されることにより、各プラネタリギヤ機構を経由する動力伝達経路が切り換えられ、これにより、車両の運転状態に応じた所定の変速段が形成される。

自動変速機の摩擦要素は、通例、複数の摩擦板と、これらの摩擦板を押圧して締結させる締結用ピストンと、締結用ピストンを締結方向に押圧する油圧が供給される締結油圧室とを備える。この種の摩擦要素は、締結油圧室に対する油圧の給排によって、締結ないし解放される。

有段式の自動変速機では、通例、複数の摩擦要素が締結されることで各変速段が形成される。変速の際には、いわゆる摩擦要素の掛け替えが行われる。通例、摩擦要素の掛け替えでは、締結されていた１つの摩擦要素（以下、「解放側摩擦要素」という）が解放され、解放されていた１つの摩擦要素（以下、「締結側摩擦要素」という）が締結される。

解放側摩擦要素の締結油圧室から作動油を排出させるための解放制御と、締結側摩擦要素の締結油圧室に作動油を供給するための締結制御とは、タイミングを合わせて行われる。解放制御における油圧低下タイミングに対して、締結制御における油圧上昇タイミングが遅れると、一時的にニュートラル状態になり、これにより、エンジン回転数が一時的に急上昇する所謂吹き上がり現象が生じ得る。逆に、解放制御における油圧低下タイミングが遅れると、一時的にインターロック状態になり、これにより、出力トルクが一時的に低下する所謂引き込み感が生じ得る。このような不具合を回避するために、変速時には、解放制御と締結制御のタイミングを緻密に制御することが要求される。

特許文献１に開示されているように、締結制御では、通例、迅速な締結と締結ショック（締結時のショック）の抑制の両立を図るために、プリチャージ工程、油圧保持工程、及び昇圧工程がこの順で行われる。

プリチャージ工程では、締結側摩擦要素の締結油圧室に供給される締結用油圧が速やかに立ち上がるように制御され、これにより、締結油圧室に作動油が速やかに充満される。油圧保持工程では、プリチャージ工程完了時から摩擦板間の締結開始時までの所定期間、締結用油圧の上昇が抑制され、これにより、摩擦板間の締結が緩やかに開始されることで、締結ショックが抑制される。昇圧工程は、摩擦板間の締結と共に開始される。昇圧工程では、締結用油圧、及び、摩擦板間の締結力が次第に上昇し、やがて、締結が完了する。

また、特許文献１には、変速時の昇圧工程において、締結用油圧が所定圧まで上昇するタイミングを検出し、このタイミングに基づいて、次回の変速時における締結制御のタイミングを補正する技術が開示されている。

より具体的に、特許文献１の制御では、締結用油圧が所定圧以上であるときにオンになる油圧スイッチが用いられ、該油圧スイッチがオンになるタイミングと、締結用油圧の予測値が所定圧まで上昇するタイミングとのずれが検出される。このずれの大きさに基づいて、実際の締結用油圧の上昇タイミングを予測値の上昇タイミングに近づけるように、次回の変速時における締結制御のタイミングが補正される。

特許第５７６１３３７号公報

ところで、近年の自動変速機の多段化等に応じて、変速時の油圧制御の精度向上に対する要求はますます高まっている。かかる要求に応えるため、本願発明者は、変速時の締結開始時点を検出して、該検出タイミングに基づいて変速制御の精度向上を図ることを検討している。

かかる変速制御の実現を図る上で、上記のように油圧スイッチを用いる特許文献１の技術には、以下のような課題が残されている。

一般に、締結側摩擦要素では、摩擦板の摩耗等により、締結油圧室の容積（クラッチボリューム）が経時的に増大する。そのため、締結に必要な締結用ピストンのストローク、及び、締結に必要な作動油の流量も経時的に増大する。また、締結油圧室の容積等には、そもそも自動変速機間の個体差が存在する。

一方で、特許文献１に開示されているような油圧スイッチの検出結果を利用した締結制御の補正は、油圧スイッチがオンになった時点で摩擦板間の締結が開始されていることを前提として行われるものである。上述した自動変速機間の個体差及び経年変化に関わらず、確実に締結が開始されているタイミングで油圧スイッチをオンにさせるためには、油圧スイッチがオンになるときの油圧を高めに設定する必要がある。

このような事情から、特許文献１の制御では、締結が開始されたときから油圧スイッチがオンになるまでに相当の時間が経過していることになる。そのため、締結開始時点を精度よく検出する上で改善の余地がある。

そこで、本発明は、締結開始時点の検出精度を高めることで、変速制御の精度向上を図ることを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る自動変速機の変速制御装置は、次のように構成したことを特徴とする。

本願の請求項１に記載の発明に係る自動変速機の変速制御装置は、
複数の摩擦要素を備えた自動変速機の変速において、前記複数の摩擦要素のうち、前記変速の開始時点で締結されている所定の解放側摩擦要素を解放させ、前記変速の開始時点で解放されている所定の締結側摩擦要素を締結させる自動変速機の変速制御装置であって、
前記締結側摩擦要素の締結油圧室に供給される締結用油圧を制御する油圧制御手段と、
前記締結用油圧を検出する油圧検出手段と、
前記締結油圧室への前記締結用油圧の供給が開始されたときから前記締結側摩擦要素の締結が開始されるまでの前記締結用油圧の上昇特性に基づいて、前記変速が行われているときの前記締結用油圧の予測値を算出し、該予測値を基準油圧に設定する基準設定手段と、
前記変速が行われているときに前記油圧検出手段によって検出される油圧と前記基準油圧との乖離に基づいて、前記締結側摩擦要素の締結開始時点を検出する締結開始時点検出手段と、を備えていることを特徴とする。

本願の請求項２に記載の発明に係る自動変速機の変速制御装置は、前記請求項１に記載の発明において、
前記締結開始時点検出手段は、前記油圧検出手段によって検出される油圧と前記基準油圧との差が所定値に達したタイミングに基づいて、前記締結開始時点を検出することを特徴とする。

本願の請求項３に記載の発明に係る自動変速機の変速制御装置は、前記請求項１または請求項２に記載の発明において、
前記締結油圧室の容積を記憶する記憶手段と、
前記締結開始時点検出手段によって検出された締結開始時点に基づいて、前記記憶手段に記憶された容積を補正する容積補正手段と、を備えていることを特徴とする。

本願の請求項４に記載の発明に係る自動変速機の変速制御装置は、前記請求項３に記載の発明において、
前記油圧制御手段は、前記記憶手段に記憶された容積に基づいて、前記締結側摩擦要素の締結開始前に前記締結油圧室に作動油を充満させるプリチャージ工程を制御するプリチャージ制御手段を有し、
前記プリチャージ制御手段は、前記容積補正手段による容積の補正に応じて、前記プリチャージ工程の長さを変更することを特徴とする。

本願の請求項５に記載の発明に係る自動変速機の変速制御装置は、前記請求項１または請求項２に記載の発明において、
前記油圧制御手段は、前記締結側摩擦要素の締結開始前に前記締結油圧室に作動油を充満させるプリチャージ工程を制御するプリチャージ制御手段を有し、
前記プリチャージ制御手段は、前記締結開始時点検出手段によって検出された締結開始時点に基づいて、前記プリチャージ工程の長さを変更することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、変速時において、締結用油圧の供給が開始されたときから締結側摩擦要素の締結が開始されるまでの締結用油圧の上昇特性に基づいて設定される基準油圧と、油圧検出手段によって検出される油圧との乖離に基づいて、締結側摩擦要素の締結開始時点を精度よく検出することができる。したがって、高精度で検出された締結開始時点の情報を利用して、変速制御の精度向上を図ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、油圧検出手段によって検出される油圧と基準油圧との差が所定値に達したタイミングに基づいて、締結開始時点を精度よく検出できる。

請求項３に記載の発明によれば、上記のように精度よく検出された締結開始時点に基づいて、記憶手段に記憶された締結側摩擦要素の締結油圧室の容積を精度よく補正することができる。したがって、締結油圧室の容積に関するより正確な情報が利用されることで、変速制御の精度を高めることができる。

請求項４に記載の発明によれば、締結油圧室の容積に関するより正確な情報を利用して、プリチャージ工程の長さが変更されることで、締結制御の精度を高めることができる。

請求項５に記載の発明によれば、上記のように精度よく検出された締結開始時点に基づいて、プリチャージ工程の長さが変更されることで、締結制御の精度を高めることができる。

本発明の実施形態に係る自動変速機の変速制御装置を示す制御システム図である。 自動変速機の各摩擦要素の締結油圧室への油圧供給経路を示す図である。 締結制御の流れの一例を示すフローチャートである。 補正制御の流れの一例を示すフローチャートである。 変速中における油圧の推移の一例を示すタイムチャートである。 締結制御中における締結用油圧の上昇特性の一例を示す制御マップである。 締結用油圧に関する指示圧及び予測油圧間の差圧と、締結油圧室へ流入する作動油の流量との関係の一例を示す制御マップである。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。

［全体構成］
図１に示すように、本実施形態に係る自動変速機の変速制御装置１は、自動変速機（図示せず）の油圧制御に用いられる油圧制御装置１０と、油圧制御装置１０の動作を制御するコントロールユニット５０とを備えている。

本実施形態における自動変速機は、複数のプラネタリギヤ機構（図示せず）とクラッチ及びブレーキなどの複数の摩擦要素（図示せず）とを有する有段式の変速機構を備える。この自動変速機では、複数の摩擦要素が選択的に締結されることにより、各プラネタリギヤ機構を経由する動力伝達経路が切り換えられ、これにより、車両の運転状態に応じた所定の変速段が形成される。

図２に示すように、自動変速機は、摩擦要素毎に締結油圧室１２を備えている。各摩擦要素は、締結油圧室１２に対する油圧の給排によって締結ないし解放される。締結油圧室１２には、所定の油圧供給油路１４を通して作動油が供給される。油圧供給油路１４には、油圧源としてのオイルポンプ１６で生成された油圧が所定油圧回路１８を介して供給される。

油圧供給油路１４には、摩擦要素の締結のために締結油圧室１２に供給される締結用油圧を制御する油圧制御弁２０が設けられている。油圧制御弁２０は、例えばリニアソレノイドバルブである。油圧供給油路１４において、油圧制御弁２０と締結油圧室１２との間には、締結油圧室１２に供給される油圧の大きさを検出する油圧センサ４５が設けられている。

図１に戻って、コントロールユニット５０は、例えばマイクロプロセッサを主要部として構成されている。コントロールユニット５０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、例えばＲＡＭ及びＲＯＭを含むメモリ、並びに、入出力インターフェース回路を備えている。

コントロールユニット５０には、例えば、車両の速度を検出する車速センサ４１、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ４２、トルクコンバータのタービン（変速機構の入力軸）の回転数を検出するタービン回転数センサ４３、自動変速機の油圧制御に用いられる作動油の温度を検出する油温センサ４４、及び、上記の油圧センサ４５からの信号が入力される。

なお、これら以外にも、自動変速機のシフトレンジを検出するレンジセンサ、ブレーキペダルの踏み込みを検出するブレーキスイッチ等の各種機器からの信号がコントロールユニット５０に入力されるようにしてもよい。

コントロールユニット５０は、各種入力信号に基づき、油圧制御装置１０に制御信号を出力して、自動変速機を制御する。変速制御では、例えば、車速センサ４１によって検出される車速、アクセル開度センサ４２によって検出されるアクセル開度、及び、所定の変速マップに基づいて、目標変速段が決定される。

目標変速段への変速が行われるときは、いわゆる掛け替えが行われる解放側摩擦要素及び締結側摩擦要素に対応する各油圧制御弁２０が制御される。具体的に、変速開始時点で締結されていた解放側摩擦要素については、締結油圧室１２の油圧が低下するように油圧制御弁２０が制御され、これにより、解放側摩擦要素が解放される。一方、変速開始時点で解放されていた締結側摩擦要素については、締結用油圧が上昇するように油圧制御弁２０が制御され、これにより、締結側摩擦要素が締結される。

コントロールユニット５０は、締結側摩擦要素を制御する締結制御部５１、解放側摩擦要素を制御する解放制御部５２、各摩擦要素の締結油圧室１２の容積（以下、「クラッチボリューム」ともいう）を含む各種情報を記憶する記憶部５３と、該記憶部５３に記憶されたクラッチボリュームの情報を補正する容積補正部５４とを備えている。

締結制御部５１は、記憶部５３に記憶されたクラッチボリュームに基づいて、締結側摩擦要素の締結油圧室１２に供給される締結用油圧の制御（以下、「締結制御」ともいう）を行う。締結制御は、油圧制御弁２０の開度を制御することで行われる。締結制御では、プリチャージ工程、油圧保持工程、及び昇圧工程がこの順で行われる。そこで、締結制御部５１は、プリチャージ工程を制御するプリチャージ制御部６１、油圧保持工程を制御する油圧保持制御部６２、及び、昇圧工程を制御する昇圧制御部６３を備えている。

プリチャージ制御部６１は、プリチャージ工程において、締結油圧室１２に作動油を速やかに充満させるように締結用油圧を速やかに上昇させる。プリチャージ制御部６１は、プリチャージ工程の長さ（以下、「プリチャージ時間Ｔｐ」（図５参照）ともいう）を制御可能であり、これにより、プリチャージ工程後における締結側摩擦要素の締結開始タイミングが制御される。

プリチャージ制御部６１は、次回の締結制御時におけるプリチャージ時間Ｔｐを延長又は短縮させるように補正する補正制御を行う。この補正制御は、例えば、締結制御毎に行われるが、必ずしも毎回行われなくてもよい。補正制御の制御動作については、後に説明する。

補正制御を行うために、プリチャージ制御部６１は、基準設定部７１、及び締結開始時点検出部７２を有する。また、基準設定部７１は、第１推定部８１及び第２推定部８２を有する。基準設定部７１、締結開始時点検出部７２、第１推定部８１、及び第２推定部８２の構成については、図３に示す締結制御の制御動作及び図４に示す補正制御の制御動作の流れと共に後に説明する。

油圧保持制御部６２は、油圧保持工程において、締結用油圧の上昇を抑制させる。油圧保持工程は、プリチャージ工程終了時点から締結側摩擦要素の締結開始時点までの期間に行われる。本実施形態において、油圧保持工程の長さ（以下、「油圧保持時間Ｔｈ」（図５参照）ともいう）は、所定の目標時間に設定される。ただし、実際の油圧保持工程の長さ（以下、「実時間」ともいう）Ｔは、締結開始時点のずれに応じて、目標時間Ｔｈよりも長くなったり短くなったりする。

油圧保持工程において、締結用油圧は、緩やかに上昇されてもよいし、一定圧に維持されてもよい。油圧保持工程により締結用油圧の上昇が抑制された状態で締結側摩擦要素の締結が開始されることで、締結ショックが抑制される。

昇圧制御部６３は、昇圧工程における締結用油圧の上昇を制御する。昇圧工程では、締結用油圧の上昇に応じて、締結側摩擦要素の締結力が上昇する。なお、昇圧工程において、締結側摩擦要素の締結完了直前には、締結油圧室１２への作動油の供給流量が減少されるように締結用油圧が制御されてもよい。これにより、締結完了時のショックが抑制される。

解放制御部５２は、解放側摩擦要素の締結油圧室１２から作動油が排出されるように、該締結油圧室１２の油圧Ｒｏ（図５参照）の制御（以下、「解放制御」ともいう）を行う。解放制御は、解放側摩擦要素に対応する油圧制御弁２０の開度を制御することで行われる。

解放制御では、例えば、解放側摩擦要素の締結油圧室１２の油圧を緩やかに低下させる解放準備工程、及び、締結油圧室１２から作動油を速やかに排出させるように油圧を急低下させる解放実施工程がこの順で行われる。解放準備工程は、締結制御のプリチャージ工程及び油圧保持工程と並行して行われる。解放実施工程は、締結制御の昇圧工程と並行して行われる。

解放実施工程は、締結制御における締結開始時点（油圧保持工程が終了し、昇圧工程が開始されるタイミング）に応じた適切なタイミングで開始される。これにより、変速中における一時的なインターロック状態及び一時的なニュートラル状態が回避される。

記憶部５３に記憶されるクラッチボリュームの情報は、容積補正部５４による補正によって適宜更新される。容積補正部５４は、変速時において、締結側摩擦要素のクラッチボリュームを補正し、該補正後のクラッチボリュームを記憶部５３に記憶させる。容積補正部５４による各摩擦要素のクラッチボリュームの補正は、例えば、締結制御が行われる度に行われるが、必ずしも毎回行われなくてもよい。

容積補正部５４による具体的な補正方法については、図３に示す締結制御の制御動作及び図４に示す補正制御の制御動作の流れと共に後に説明する。

［締結制御の制御動作］
主に図３に示すフローチャートを参照しながら、締結制御部５１による締結制御の制御動作の一例を説明する。

先ず、ステップＳ１では、締結制御に関連する各種情報が読み込まれる。ステップＳ２では、変速指令の有無が判定される。ステップＳ２の判定の結果、変速指令が出されると、ステップＳ３において、締結側摩擦要素の締結用油圧に関する指示圧Ｐｏが設定される。

図５に示すように、指示圧Ｐｏは、変速指令が出された時刻ｔ０から時刻ｔ１までのプリチャージ工程において直ちに所定のピーク値まで立ち上がるように設定され、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの油圧保持工程においてプリチャージ工程のピーク値よりも低い値で安定するように設定され、時刻ｔ２以降の昇圧工程において目標油圧まで上昇し続けるように設定される。指示圧Ｐｏの設定において、各工程の長さ及び油圧の大きさは、記憶部５３に記憶されたクラッチボリュームに基づいて設定される。

プリチャージ工程における指示圧Ｐｏのピーク値は、例えば、所定の固定値に設定される。プリチャージ時間Ｔｐは、同じ摩擦要素について最後に行われた補正制御（図３のステップＳ８，及び図４のステップＳ１８，Ｓ２０参照）で補正された時間に設定される。補正制御の構成については後に説明する。

油圧保持工程における指示圧Ｐｏは、プリチャージ工程でのピーク値に比べて低い値（例えば該ピーク値の半分程度の値）になるように、且つ、緩やかに上昇するか又は一定に推移するように設定される。油圧保持工程における指示圧Ｐｏ、及び、油圧保持時間Ｔｈは、それぞれ所定の固定値に設定される。

昇圧工程における指示圧Ｐｏは、油圧保持工程に比べて急激な速度で上昇し、途中で上昇速度が低下するように設定される。目標油圧（締結完了時における指示圧Ｐｏ）は、例えばアクセル開度センサ４２及びタービン回転数センサ４３の出力値に基づいて、締結側摩擦要素の伝達トルク等に応じた値に設定される。

図３に戻って、ステップＳ４では、上述の基準設定部７１によって、後述の補正制御（図３のステップＳ６、及び図４参照）で利用される基準油圧Ｐｙが設定される。基準油圧Ｐｙは、上述の第１推定部８１によって推定される締結用油圧の予測値（以下、「予測油圧Ｐｘ」ともいう）に基づいて設定される。

予測油圧Ｐｘは、締結側摩擦要素の締結制御中における締結用油圧の上昇特性に基づいて推定される。図６は、所定の摩擦要素について、締結制御中における締結用油圧の上昇特性の一例を示す制御マップである。より具体的に、図６の制御マップには、締結制御中に締結側摩擦要素の締結油圧室１２に供給される作動油の積算流量Ｑ１と、予測油圧Ｐｘとの関係が示されている。

図６に示す制御マップにおいて、予測油圧Ｐｘの上昇曲線には、積算流量Ｑ１が所定量ｑ１に達する時点で変曲点が存在する。すなわち、予測油圧Ｐｘの上昇特性は、積算流量Ｑ１が所定量ｑ１未満であるときの第１の特性と、積算流量Ｑ１が所定量ｑ１以上であるときの第２の特性とに分かれている。

積算流量Ｑ１が所定量ｑ１に達する時点は、締結側摩擦要素の締結が開始される時点に相当する。つまり、第１の特性は、締結制御（締結用油圧の供給）が開始されたときから締結側摩擦要素の締結が開始されるときまでに、主として、流体である作動油の抵抗が作用した状態での締結用油圧の上昇特性であり、第２の特性は、締結が開始されたときから締結制御が完了するときまでに、流体の抵抗に加えて、剛体である摩擦板の抵抗が作用した状態での締結用油圧の上昇特性である。

第１推定部８１は、図６に示される第１の特性に基づいて、積算流量Ｑ１が所定量ｑ１未満であるときの第１予測油圧Ｐｘ１を算出し、図６に示される第２の特性に基づいて、積算流量Ｑ１が所定量ｑ１以上であるときの第２予測油圧Ｐｘ２を算出する。第１推定部８１は、図６の制御マップに基づく第１予測油圧Ｐｘ１及び第２予測油圧Ｐｘ２の算出のために、締結制御中における積算流量Ｑ１の推移を算出する。

第１予測油圧Ｐｘ１の算出には、例えば図７に示す制御マップが用いられる。図７は、締結制御中における積算流量Ｑ１が所定量ｑ１（図６参照）に達するまでの流量特性（第１の特性）の一例を示す制御マップである。より具体的に、図７の制御マップには、指示圧Ｐｏ及び第１予測油圧Ｐｘ１間の差圧（Ｐｏ−Ｐｘ１）と、締結油圧室１２へ流入する作動油の単位時間当たりの流量ΔＱ１との関係の一例が示されている。図７に示すように、単位時間当たりの流量ΔＱ１は、差圧（Ｐｏ−Ｐｘ１）が大きいほど、すなわち、指令値Ｐｏに比べて第１予測油圧Ｐｘ１が低いほど、多くなる関係にある。

締結制御の開始時において、第１予測油圧Ｐｘ１はゼロである。そのため、締結制御開始時において、流量ΔＱ１は、締結用油圧の指令値Ｐｏと、図７に示す制御マップとに基づいて算出され、該流量ΔＱ１が積算流量Ｑ１になる。これにより得られた積算流量Ｑ１と、図６に示す制御マップとに基づいて、締結制御開始直後の第１予測油圧Ｐｘ１が算出される。

その後は、上記のようにして算出された第１予測油圧Ｐｘ１、指令値Ｐｏ、及び図７の制御マップに基づいて流量ΔＱ１が算出され、該流量ΔＱ１が直前の積算流量Ｑ１に加算されることで、積算流量Ｑ１が更新される。続いて、更新後の積算流量Ｑ１と、図６に示す制御マップとに基づいて、第１予測油圧Ｐｘ１が更新される。このような一連の計算は、積算流量Ｑ１が所定量ｑ１に達するまで繰り返され、これにより、第１予測油圧Ｐｘ１の推移が算出される。

第２予測油圧Ｐｘ２の推移は、図７に示す制御マップとは別の流量特性マップを用いて、上記の第１予測油圧Ｐｘ１の推移と同様の方法で算出される。これにより、第１予測油圧Ｐｘ１及び第２予測油圧Ｐｘ２からなる予測油圧Ｐｘの推移が得られる。

第２推定部８２は、第１推定部８１によって算出された第１予測油圧Ｐｘ１に基づいて、基準油圧Ｐｙを算出する。第２推定部８２による基準油圧Ｐｙの算出は、締結側摩擦要素の締結開始時時点以降、すなわち、積算流量Ｑ１が所定量ｑ１（図６参照）以上になっても、締結用油圧の上昇特性が変わらず、第１の特性に従って締結用油圧が上昇するという仮定に基づいて行われる。つまり、締結側摩擦要素の締結開始直前における締結用油圧の上昇速度が、締結制御完了時まで維持されると仮定される。

図６に示すように、第２推定部８２は、第１の特性に基づいて、締結制御の開始時から完了時までの締結用油圧の予測値Ｐｙを算出する。予測値Ｐｙの算出では、積算流量Ｑ１が所定量ｑ１未満であるときだけでなく、所定量ｑ１以上であるときにも、図６に示す制御マップと図７に示す制御マップとを用いた第１予測油圧Ｐｘ１の算出方法と同様の方法が採用される。第２推定部８２は、このようにして算出された予測値を基準油圧Ｐｙに設定する。

図５に示すように、基準設定部７１の第２推定部８２によって設定された基準油圧Ｐｙは、締結開始時点以前において、実際の締結用油圧（以下、「実油圧」ともいう）と略一致するように設定されることが好ましい。締結開始時点前における実油圧Ｐと基準油圧Ｐｙとの一致を図るために、第１推定部８１は、上記の第１予測油圧Ｐｘ１（図６参照）の高さ及び上昇速度を、油圧センサ４５（図２参照）によって検出される実油圧Ｐに略合致させるように適宜補正する。

再び図３に戻って、ステップＳ５では、ステップＳ３で設定された指令値Ｐｏに従って、締結制御が実行される。具体的には、指令値Ｐｏに従って締結用油圧が上昇するように油圧制御弁２０が制御される。

ただし、図５に示すように、実油圧Ｐは、指令値Ｐｏよりも遅れて上昇する。したがって、締結制御が完了するまで（締結側摩擦要素が完全締結されるまで）、実油圧Ｐは指令値Ｐｏよりも低い状態が継続される。

図３に示すように、ステップＳ５における締結制御の実行中には、ステップＳ６において、補正制御が実行される。

［補正制御］
以下、図４に示すフローチャートを参照しながら、補正制御の制御動作の一例について説明する。

先ず、ステップＳ１１において、油圧センサ４５（図２参照）によって実油圧Ｐが検出される。また、ステップＳ１２では、ステップＳ１１で検出された実油圧Ｐと、図３のステップＳ４で設定された基準油圧Ｐｙとの差圧ΔＰ（Ｐ−Ｐｙ）が、所定値Ｐ１以上であるか否かが判定される。

ステップＳ１２は、締結側摩擦要素の締結開始による上昇特性の変化による基準油圧Ｐｙと実油圧Ｐとの乖離が生じたか否かを判定する処理である。したがって、ステップＳ１２における所定値Ｐ１は、締結側摩擦要素の締結が開始されたことの判定精度を保証し得る限度において極力低い値に設定される。

ステップＳ１２の判定の結果、実油圧Ｐと基準油圧Ｐｙとの差圧ΔＰ（Ｐ−Ｐｙ）が所定値Ｐ１以上に達すると、ステップＳ１３において、上記の締結開始時点検出部７２は、差圧ΔＰ（Ｐ−Ｐｙ）が所定値Ｐ１に達した時点を、締結側摩擦要素の締結が開始された時点として検出する。

なお、厳密に言えば、差圧ΔＰ（Ｐ−Ｐｙ）が所定値Ｐ１に達した時点では、締結側摩擦要素の締結開始から僅かに時間が経過しているが、本実施形態の制御では、差圧ΔＰ（Ｐ−Ｐｙ）が所定値Ｐ１に達した時点が締結開始時点とみなされる。ただし、締結開始時点検出部７２は、差圧ΔＰ（Ｐ−Ｐｙ）が所定値Ｐ１に達したタイミングに基づいて、該タイミングから所定時間ずれたタイミングを、締結開始時点として検出してもよい。

ステップＳ１３において締結側摩擦要素の締結開始時点が検出されると、ステップＳ１４において、油圧保持工程の実時間Ｔが算出される。実時間Ｔは、指令値Ｐｏに従って油圧保持工程が開始された時点（図５の時刻ｔ１）からステップＳ１３で検出された締結開始時点までの経過時間である。

続くステップＳ１５では、油圧保持制御部６２によって設定された油圧保持工程の目標時間Ｔｈと、ステップＳ１４で算出された実時間Ｔとの時間差ΔＴ（Ｔｈ−Ｔ）が算出される。この時間差ΔＴ（Ｔｈ−Ｔ）は、指令値Ｐｏに従って油圧保持工程が終了する時点、すなわち、締結開始予測時点（図５の時刻ｔ２）と、ステップＳ１３で検出された締結開始時点との時間差に等しい。

ステップＳ１６では、油圧保持工程の目標時間Ｔｈと実時間Ｔとの大小関係が判定される。

ステップＳ１６の判定の結果、実時間Ｔが目標時間Ｔｈよりも長い場合、すなわち、ステップＳ１３で検出された締結開始時点が締結開始予測時点（図５の時刻ｔ２）よりも遅い場合、次回の締結制御に関するステップＳ１７，Ｓ１８の補正が実行される。

ステップＳ１７では、容積補正部５４によって、記憶部５３に記憶されたクラッチボリュームを増大させるように補正される。ステップＳ１７の補正は、ステップＳ１５で算出された時間差ΔＴ（Ｔｈ−Ｔ）に基づいて行われる。

ステップＳ１８では、ステップＳ１７でのクラッチボリュームの増大補正に応じて、プリチャージ制御部６１によって、次回の締結制御でのプリチャージ時間Ｔｐを延長させるように補正される。これにより、次回の締結制御において、プリチャージ工程での締結油圧室１２への作動油の充満がより促進されることで、今回の締結制御に比べて締結開始時点を早めることができる。

一方、ステップＳ１６の判定の結果、実時間Ｔが目標時間Ｔｈ以下である場合、すなわち、ステップＳ１３で検出された締結開始時点が締結開始予測時点（図５の時刻ｔ２）に比べて同じか又は早い場合、次回の締結制御に関するステップＳ１９，Ｓ２０の補正が実行される。

ステップＳ１９では、容積補正部５４によって、記憶部５３に記憶されたクラッチボリュームを減少させるように補正される。ステップＳ１９の補正は、ステップＳ１５で算出された時間差ΔＴ（Ｔｈ−Ｔ）に基づいて行われる。

ステップＳ２０では、ステップＳ１９でのクラッチボリュームの減少補正に応じて、プリチャージ制御部６１によって、次回の締結制御でのプリチャージ時間Ｔｐを短縮させるように補正される。これにより、次回の締結制御において、プリチャージ工程での締結油圧室１２への作動油の供給量が低減されることで、今回の締結制御に比べて締結開始時点を遅らせることができる。

なお、ステップＳ１７〜ステップＳ２０の各補正は、ステップＳ１５で算出された時間差ΔＴ（Ｔｈ−Ｔ）を完全に解消させるように行われてもよいし、時間差ΔＴ（Ｔｈ−Ｔ）の一部を解消させるように行われてもよい。

また、ステップＳ１７〜ステップＳ２０の補正に応じて、解放制御の補正も実行されてもよい。この場合、例えば、解放実施工程のタイミングが締結制御の昇圧工程のタイミングに合わせられることで、変速中における一時的なインターロック状態及び一時的なニュートラル状態を効果的に回避できる。

以上のように、本実施形態の補正制御によれば、油圧センサ４５によって検出される実油圧Ｐと基準油圧Ｐｙとの乖離に基づいて、締結側摩擦要素の締結開始時点を精度よく検出できる（図４のステップＳ１３）。

したがって、高精度で検出された締結開始時点と締結開始予測時点とのずれに基づいて、クラッチボリューム及びプリチャージ時間Ｔｐを精度よく補正できる（図４のステップＳ１７〜ステップＳ２０）。これにより、締結制御の精度、ひいては変速制御の精度を効果的に高めることができる。

以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。

例えば、上述の実施形態では、プリチャージ時間Ｔｐの補正（図４のステップＳ１８，Ｓ２０）が、クラッチボリュームの補正（図４のステップＳ１７，Ｓ１９）に応じてなされる例を説明したが、例えば、締結開始時点とプリチャージ時間Ｔｐとの関係を特定する制御マップを用いることによって、図４のステップＳ１３で検出された締結開始時点に基づいて、プリチャージ時間Ｔｐが直接補正されてもよい。

また、上述の実施形態では、次回の締結制御での締結開始時点の調整が、プリチャージ時間Ｔｐの補正によって行われる例を説明したが、別の補正によって締結開始時点が調整されてもよい。例えば、プリチャージ工程での締結用油圧のピーク値が補正され、該補正によって締結開始時点が調整されてもよい。

以上のように、本発明によれば、締結側摩擦要素の締結開始時点の検出精度を高めることで、変速制御の精度向上を図ることが可能となるから、有段式の自動変速機、及びこれを搭載した自動車の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。

１ 変速制御装置
１０ 油圧制御装置
１２ 締結油圧室
２０ 油圧制御弁
４５ 油圧センサ（油圧検出手段）
５０ コントロールユニット
５１ 締結制御部（締結制御手段）
５２ 解放制御部
５３ 記憶部（記憶手段）
５４ 容積補正部（容積補正手段）
６１ プリチャージ制御部（プリチャージ制御手段）
６２ 油圧保持制御部
６３ 昇圧制御部
７１ 基準設定部（基準設定手段）
７２ 締結開始時点検出部（締結開始時点検出手段）

Claims (5)

1. 複数の摩擦要素を備えた自動変速機の変速において、前記複数の摩擦要素のうち、前記変速の開始時点で締結されている所定の解放側摩擦要素を解放させ、前記変速の開始時点で解放されている所定の締結側摩擦要素を締結させる自動変速機の変速制御装置であって、
   前記締結側摩擦要素の締結油圧室に供給される締結用油圧を制御する締結制御手段と、
   前記締結用油圧を検出する油圧検出手段と、
   前記締結油圧室への前記締結用油圧の供給が開始されたときから前記締結側摩擦要素の締結が開始されるまでの前記締結用油圧の上昇特性に基づいて、前記変速が行われているときの前記締結用油圧の予測値を算出し、該予測値を基準油圧に設定する基準設定手段と、
   前記変速が行われているときに前記油圧検出手段によって検出される油圧と前記基準油圧との乖離に基づいて、前記締結側摩擦要素の締結開始時点を検出する締結開始時点検出手段と、を備えていることを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
2. 前記締結開始時点検出手段は、前記油圧検出手段によって検出される油圧と前記基準油圧との差が所定値に達したタイミングに基づいて、前記締結開始時点を検出することを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の変速制御装置。
3. 前記締結油圧室の容積を記憶する記憶手段と、
   前記締結開始時点検出手段によって検出された締結開始時点に基づいて、前記記憶手段に記憶された容積を補正する容積補正手段と、を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動変速機の変速制御装置。
4. 前記締結制御手段は、前記記憶手段に記憶された容積に基づいて、前記締結側摩擦要素の締結開始前に前記締結油圧室に作動油を充満させるプリチャージ工程を制御するプリチャージ制御手段を有し、
   前記プリチャージ制御手段は、前記容積補正手段による容積の補正に応じて、前記プリチャージ工程の長さを変更することを特徴とする請求項３に記載の自動変速機の変速制御装置。
5. 前記締結制御手段は、前記締結側摩擦要素の締結開始前に前記締結油圧室に作動油を充満させるプリチャージ工程を制御するプリチャージ制御手段を有し、
   前記プリチャージ制御手段は、前記締結開始時点検出手段によって検出された締結開始時点に基づいて、前記プリチャージ工程の長さを変更することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動変速機の変速制御装置。

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