JP2020085072A - 制御装置及び、制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチ摩擦係数を適宜に補正する。【解決手段】変速進行過程で生じるトルクフェーズからイナーシャフェーズに亘って、クラッチ２１，２２から自動変速機３０に伝達されるクラッチ伝達トルクを、少なくともクラッチ２１，２２の推定摩擦係数に基づいて制御するクラッチ制御部１１２と、イナーシャフェーズにおいて、クラッチ入力回転速度をクラッチ出力回転速度に一致させる目標差回転速度を設定すると共に、クラッチ入力回転速度とクラッチ出力回転速度との実差回転速度が目標差回転速度と一致するように、駆動力源１０の出力トルクを制御する差回転制御を実行する差回転制御部１２０と、イナーシャフェーズにおいて、差回転制御により駆動力源１０に送信されるトルク指示値Ｔｅと、予め設定した基準トルク指示値Ｔｅ＿ＳＴとの差異ΔＴｅに基づいて推定摩擦係数を補正する摩擦係数補正部１１３とを備えた。【選択図】図６

Description

本開示は、制御装置及び、制御方法に関し、特に、駆動力源の回転動力がクラッチを介して自動変速機に伝達される動力伝達装置の制御装置及び、制御方法に関する。

車両に搭載される動力伝達装置においては、変速中に駆動力源からクラッチを介して自動変速機に伝達されるクラッチ伝達トルクを適宜に制御することにより、変速ショックの発生や変速時間の間延び等を効果的に抑制している。

例えば、特許文献１には、クラッチの摩擦部材回転数及びクラッチ摩擦係数を一定として、摩擦部材の伝達トルクと目標トルクとの差から摩擦部材への作用力を決定するようにした技術が開示されている。

特開平９−２４９０５１号公報

上記特許文献１記載の技術では、クラッチ摩擦係数を一定としているが、実際のクラッチ摩擦係数は摩擦部材の経年劣化等に伴い変化する。このため、クラッチ摩擦係数に変化が生じると、クラッチ伝達トルクの制御精度が低下することで、変速ショックや変速時間の長期化等を引き起こす可能性がある。

本開示の技術は、クラッチ摩擦係数を適宜に補正することで、変速ショックの発生や変速時間の間延びを効果的に抑制することを目的とする。

本開示の装置は、駆動力源の回転動力がクラッチを介して自動変速機に伝達される動力伝達装置の制御装置であって、前記駆動力源から前記クラッチに入力される回転動力の入力回転速度を取得する入力回転速度取得手段と、前記クラッチから前記自動変速機に伝達される回転動力の出力回転速度を取得する出力回転速度取得手段と、前記自動変速機の変速進行過程で生じるトルクフェーズからイナーシャフェーズに亘って、前記クラッチから前記自動変速機に伝達されるクラッチ伝達トルクを、少なくとも前記クラッチの推定摩擦係数に基づいて制御するクラッチ制御手段と、前記イナーシャフェーズにおいて、前記入力回転速度を前記出力回転速度に一致させる目標差回転速度を設定すると共に、前記入力回転速度と前記出力回転速度との実差回転速度が前記目標差回転速度と一致するように、前記駆動力源の出力トルクを制御する差回転制御を実行する差回転制御手段と、前記イナーシャフェーズにおいて、前記差回転制御により前記駆動力源に送信されるトルク指示値と、予め設定した基準トルク指示値との差異に基づいて、前記推定摩擦係数を補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。

また、前記補正手段は、前記基準トルク指示値に対して前記トルク指示値が大きい場合は、前記推定摩擦係数を現在の値よりも大きい摩擦係数に補正し、前記基準トルク指示値に対して前記トルク指示値が小さい場合は、前記推定摩擦係数を現在の値よりも小さい摩擦係数に補正することが好ましい。

また、前記差回転制御手段は、前記イナーシャフェーズ中に、前記目標差回転速度と前記実差回転速度との偏差に基づいて前記駆動力源の出力トルクをフィードバック制御すると共に、前記イナーシャフェーズ中に、前記実差回転速度が前記目標差回転速度に追従するように、前記フィードバック制御のゲインを調整するゲイン調整手段を備えていることが好ましい。

本開示の方法は、駆動力源の回転動力がクラッチを介して自動変速機に伝達される動力伝達装置の制御方法であって、前記自動変速機の変速進行過程で生じるトルクフェーズからイナーシャフェーズに亘って、前記クラッチから前記自動変速機に伝達されるクラッチ伝達トルクを、少なくとも前記クラッチの推定摩擦係数に基づいて制御し、前記イナーシャフェーズにおいて、前記駆動力源から前記クラッチに入力される回転動力の入力回転速度を前記クラッチから前記自動変速機に伝達される回転動力の出力回転速度に一致させる目標差回転速度を設定すると共に、前記入力回転速度と前記出力回転速度との実差回転速度が前記目標差回転速度と一致するように、前記駆動力源の出力トルクを制御する差回転制御を実行し、前記イナーシャフェーズ中に、前記差回転制御により前記駆動力源に送信されるトルク指示値と、予め設定した基準トルク指示値との差異に基づいて、前記推定摩擦係数を補正することを特徴とする。

本開示の技術によれば、クラッチ摩擦係数を適宜に補正することで、変速ショックの発生や変速時間の間延びを効果的に抑制することができる。

本実施形態に係る車両に搭載された動力伝達装置を示す模式的な構成図である。 本実施形態に係る差回転制御部の模式的な機能構成図である。 第１クラッチを係合状態から解放状態にしつつ、第２クラッチを解放状態から係合状態に切り替えるシフトアップ時の各種状態量の変化を説明するタイミングチャート図である。 本実施形態に係る差回転制御の流れを説明するフローチャート図である。 差回転制御によりエンジンに送信されるエンジントルク指示値と基準エンジントルク指示値との差異の一例を説明する模式図である。 本実施形態に係るクラッチ摩擦係数の補正処理の流れを説明するフローチャート図である。

以下、添付図面に基づいて、本実施形態に係る制御装置及び、制御方法を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１は、本実施形態に係る車両１に搭載された動力伝達装置を示す模式的な構成図である。

車両１には、駆動力源の一例であるエンジン１０が搭載されている。エンジン１０のクランクシャフト１１は、デュアルクラッチ装置２０（クラッチ）を介して、変速機構３０（自動変速機）の第１及び第２変速機入力軸３１，３２に接続されている。変速機構３０の変速機出力軸３３には、何れも図示しない左右駆動輪にデファレンシャルギヤ装置等を介して連結されたプロペラシャフトが接続されている。

デュアルクラッチ装置２０は、第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２を有する。

第１クラッチ２１は、例えば、湿式多板クラッチであって、クランクシャフト１１と一体回転するクラッチハブ２３と、第１変速機入力軸３１と一体回転する第１クラッチドラム２４と、複数枚のフリクションプレート及びセパレートプレートを交互に配置した第１クラッチプレート２５と、第１クラッチプレート２５を圧接する第１ピストン２６と、第１油圧室２６Ａと、第１リターンスプリング２６Ｂとを備えている。第１クラッチプレート２５のフリクションプレートには、不図示の摩擦部材が取り付けられている。

第１クラッチ２１は、コントロールユニット１００からの指令に応じて油供給回路７０から第１油圧室２６Ａに供給される作動油の圧力（作動油圧）によって第１ピストン２６が出力側（図１の右方向）にストローク移動すると、第１クラッチプレート２５が圧接されて、トルクを伝達する係合状態（接状態）となる。一方、コントロールユニット１００からの指令に応じて第１油圧室２６Ａの作動油圧が解放されると、第１ピストン２６が第１リターンスプリング２６Ｂの付勢力によって入力側（図１の左方向）にストローク移動することで、第１クラッチ２１は動力伝達を遮断する解放状態（断状態）となる。

第２クラッチ２２は、例えば、湿式多板クラッチであって、クラッチハブ２３と、第２変速機入力軸３２と一体回転する第２クラッチドラム２７と、複数枚のフリクションプレート及びセパレートプレートを交互に配置した第２クラッチプレート２８と、第２クラッチプレート２８を圧接する第２ピストン２９と、第２油圧室２９Ａと、第２リターンスプリング２９Ｂとを備えている。第２クラッチプレート２８のフリクションプレートには、不図示の摩擦部材が取り付けられている。

第２クラッチ２２は、コントロールユニット１００からの指令に応じて油供給回路７０から第２油圧室２９Ａに供給される作動油圧によって第２ピストン２９が出力側（図１の右方向）にストローク移動すると、第２クラッチプレート２８が圧接されて、トルクを伝達する係合状態（接状態）となる。一方、コントロールユニット１００からの指令に応じて第２油圧室２９Ａの作動油圧が解放されると、第２ピストン２９が第２リターンスプリング２９Ｂの付勢力によって入力側（図１の左方向）にストローク移動することで、第２クラッチ２２は動力伝達を遮断する解放状態（断状態）となる。

油供給回路７０は、オイルパン７１内の作動油に浸漬されたオイルストレーナ７２と、オイルストレーナ７２に接続された主供給ライン７３と、主供給ライン７３から分岐する第１及び第２供給ライン７４，７５とを備えている。また、主供給ライン７３には、エンジン１０の動力で駆動するオイルポンプＯＰが設けられている。

第１供給ライン７４は、第１油圧室２６Ａに作動油を供給する。第１供給ライン７４には、第１油圧室２６Ａへの供給油圧を制御する第１電磁バルブ７６が設けられている。第２供給ライン７５は、第２油圧室２９Ａに作動油を供給する。第２供給ライン７５には、第２油圧室２９Ａへの供給油圧を制御する第２電磁バルブ７７が設けられている。これら第１及び第２電磁バルブ７６，７７の作動は、コントロールユニット１００からの指令に応じて通電されることにより制御される。

変速機構３０は、入力側に配置された副変速部４０と、出力側に配置された主変速部５０とを備えている。また、変速機構３０は、副変速部４０に設けられた第１変速機入力軸３１及び第２変速機入力軸３２と、主変速部５０に設けられた変速機出力軸３３と、これら各軸３１〜３３に並行に配置された副軸３４とを備えている。第１変速機入力軸３１は、第２変速機入力軸３２を軸方向に貫通する中空軸内に相対回転自在に挿入されている。

副変速部４０には、第１スプリッタギヤ対４１と、第２スプリッタギヤ対４２とが設けられている。第１スプリッタギヤ対４１は、第１変速機入力軸３１に一体回転可能に設けられた第１入力主ギヤ４３と、副軸３４に一体回転可能に設けられて、第１入力主ギヤ４３と常時歯噛する第１入力副ギヤ４４とを備えている。第２スプリッタギヤ対４２は、第２変速機入力軸３２に一体回転可能に設けられた第２入力主ギヤ４５と、副軸３４に一体回転可能に設けられて、第２入力主ギヤ４５と常時歯噛する第２入力副ギヤ４６とを備えている。

主変速部５０には、複数の出力ギヤ対５１と、複数のシンクロメッシュ機構５５とが設けられている。各出力ギヤ対５１は、副軸３４に一体回転可能に設けられた出力副ギヤ５２と、出力軸３３に相対回転自在に設けられると共に、出力副ギヤ５２と常時歯噛する出力主ギヤ５３とを備えている。各シンクロメッシュ機構５５は、何れも図示しないスリーブやシンクロナイザリング、ドグギヤ等を備えて構成されている。

シンクロメッシュ機構５５の作動は、コントロールユニット１００によって制御されており、車両１の走行状態やエンジン１０の運転状態等に応じて、変速シフタ８５がシンクロメッシュ機構５５のスリーブをシフト移動させることにより、変速機出力軸３３と出力主ギヤ５３とを選択的に係合状態（ギヤイン状態）又は非係合状態（ニュートラル状態）に切り替えるようになっている。なお、出力ギヤ対５１やシンクロメッシュ機構５５の個数、配列パターン等は図示例に限定されものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

本実施形態において、副変速部４０は、第１スプリッタギヤ対４１のギヤ比が第２スプリッタギヤ対４２よりも小さく設定されている。すなわち、第２クラッチ２２を締結して第２スプリッタギヤ対４２から主変速部５０に駆動力を伝達する場合には、低速側（奇数段）とすることができ、第１クラッチ２１を締結して第１スプリッタギヤ対４１から主変速部５０に駆動力を伝達する場合には、高速側（偶数段）とすることができるように構成されている。

エンジン回転数センサ９０（入力回転速度取得手段の一例）は、クランクシャフト１１からエンジン１０の単位時間当たりの回転数（以下、エンジン回転速度ω_ｅ）を取得する。アクセル開度センサ９１は、不図示のアクセルペダルの踏み込み量に応じたエンジン１０の燃料噴射量Ｑ（噴射指示値）を取得する。車速センサ９２は、変速機出力軸３３（又は、プロペラシャフト）から車両１の車速Ｖを取得する。なお、車速センサ９２は、車輪速センサであってもよい。第１入力軸回転数センサ９３（出力回転速度取得手段の一例）は、第１クラッチ２１に接続された第１変速機入力軸３１の単位時間当たりの回転数（以下、第１クラッチ出力回転速度ω_１）を取得する。第２入力軸回転数センサ９４（出力回転速度取得手段の一例）は、第２クラッチ２２に接続された第２変速機入力軸３２の単位時間当たりの回転数（以下、第２クラッチ出力回転速度ω_２）を取得する。これら各種センサ類９０〜９４のセンサ値は、電気的に接続されたコントロールユニット１００に出力される。

コントロールユニット１００は、エンジン１０、デュアルクラッチ装置２０、変速機構３０等の各種制御を行うもので、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入力ポート、出力ポート等を備えて構成されている。

また、コントロールユニット１００は、自動変速制御部１１０と、クラッチ制御部１１２（クラッチ制御手段）と、差回転制御部１２０（差回転数制御手段）と、摩擦係数補正部１１３（補正手段）とを一部の機能要素として有する。これらの機能要素は、本実施形態では一体のハードウェアであるコントロールユニット１００に含まれるものとして説明するが、これらの何れか一部を別体のハードウェアに設けることもできる。

自動変速制御部１１０は、エンジン１０の運転状態や車両１の走行状態等に基づいて、変速機構３０を適切な変速段にシフトアップ又はシフトダウンさせる自動変速制御を実行する。より詳しくは、コントロールユニット１００のメモリには、燃料噴射量Ｑ及び車速Ｖに基づいて参照される不図示のシフトチェンジマップが格納されている。自動変速制御部１００は、アクセル開度センサ９１及び車速センサ９２から入力される各センサ値に基づいてシフトチェンジマップを参照することにより適切な変速段を特定し、変速シフタ８５を作動させることにより、変速機構３０を適切な変速段にシフトチェンジさせる。

自動変速制御部１１０は、シフトアップ要求の成立により、現在のギヤ段を奇数段から偶数段にシフトアップする場合には、主変速部５０の現在確立されている動力伝達経路を維持（現ギヤ段に対応するシンクロメッシュ機構５５を係合状態に維持）しつつ、クラッチ制御部１１２に、第２クラッチ２２を係合状態から解放状態、第１クラッチ２１を解放状態から係合状態に切り替えさせる指示信号を送信する。同様に、自動変速制御部１１０は、シフトダウン要求の成立により、現在のギヤ段を偶数段から奇数段にシフトダウンする場合には、主変速部５０の現在確立されている動力伝達経路を維持しつつ、クラッチ制御部１１２に、第１クラッチ２１を係合状態から解放状態、第２クラッチ２２を解放状態から係合状態に切り替えさせる指示信号を送信する。

一方、自動変速制御部１１０は、シフトアップ要求の成立により、現在のギヤ段を偶数段から奇数段にシフトアップする場合には、次のギヤ段に対応するシンクロメッシュ機構５５を係合状態にして、予め主変速部５０に次のギヤ段の動力伝達経路を確立させるプレシフトを行いつつ、クラッチ制御部１１２に、第１クラッチ２１を係合状態から解放状態、第２クラッチ２２を解放状態から係合状態に切り替えさせる指示信号を送信する。同様に、自動変速制御部１１０は、シフトダウン要求の成立により、現在のギヤ段を奇数段から偶数段にシフトダウンする場合には、次のギヤ段に対応するシンクロメッシュ機構５５を係合状態にして、予め主変速部５０に次のギヤ段の動力伝達経路を確立させるプレシフトを行いつつ、クラッチ制御部１１２に、第２クラッチ２２を係合状態から解放状態、第１クラッチ２１を解放状態か係合状態に切り替えさせる指示信号を送信する。

クラッチ制御部１１２は、自動変速制御部１１０から送信される指令に応じて、第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２の係合／解放を切り替えるクラッチ架け替え制御を行う。本実施形態において、クラッチ制御部１１２は、解放状態から係合状態に切り替わる第１又は第２クラッチ２１，２２の伝達トルクが所望のクラッチ伝達トルクＴｃとなるように、第１又は第２油圧室２６Ａ，２９Ａへの供給油圧Ｐｃ（第１又は第２電磁バルブ７６，７７への通電量）を制御する。

具体的には、クラッチ制御部１１２は、変速要求が成立するトルクフェーズの開始からイナーシャフェーズが終了するまでの期間に亘って、クラッチ入出力回転数差や作動油温等に基づいて参照される摩擦係数マップＭ１から読み取られるクラッチ推定摩擦係数μ_ｃａｌを以下の数式（１）に代入し、係合状態に切り替えられる第１又は第２クラッチ２１，２２から変速機構３０に伝達されるトルクが所望のクラッチ伝達トルクＴｃとなるように、第１又は第２油圧室２６Ａ，２９Ａへの供給油圧Ｐｃを調整する。

Ｔｃ＝μ・Ｒ・Ｎ・（Ａ・Ｐｃ−Ｆ） ・・・（１）
但し、Ｔｃ：目標クラッチ出力トルク
Ｐｃ：供給油圧
μ_ｃａｌ：クラッチ推定摩擦係数
Ｒ：クラッチ有効半径
Ｎ：クラッチプレート２５，２８の枚数
Ａ：ピストン２６，２９の受圧面積
Ｆ：リターンスプリング２６Ｂ，２９Ｂの反力
ここで、「トルクフェーズ」とは、自動変速の進行途中で生じる変速過程の一つであり、現ギヤ段のクラッチ２１，２２が係合状態から解放状態に徐々に移行すると共に、次のギヤ段のクラッチ２１，２２が解放状態から係合状態に徐々に移行するフェーズをいう。また、「イナーシャフェーズ」とは、自動変速の進行途中で生じる変速過程の一つであり、解放側のクラッチ２１，２２が完全に解放されると共に、係合側のクラッチ２１，２２がスリップ状態から完全に係合され、その間にシフトアップの場合にはエンジン回転速度ω_ｅを低下させる一方、シフトダウンの場合にはエンジン回転速度ω_ｅを上昇させるフェーズをいう。

差回転制御部１２０は、トルクフェーズ後のイナーシャフェーズにおいて、エンジン回転速度ω_ｅと、解放状態から係合状態に切り替えられる第１又は第２クラッチ２１，２２のクラッチ出力回転速度ω_１,ω_２との実差回転速度Δω（＝ω_ｅ−ω_１,ω_２）が目標差回転速度Δω_ｒｅｆとなるように、エンジン回転速度ω_ｅを低下又は上昇させる差回転制御を実行する。

以下、差回転制御の詳細を、第１クラッチ２１を係合状態から解放状態にしつつ、第２クラッチ２２を解放状態から係合状態に切り替えるシフトアップ時を一例に説明する。なお、第１クラッチ２１を係合状態から解放状態にしつつ、第２クラッチ２２を解放状態から係合状態に切り替えるシフトダウン時、第２クラッチ２２を係合状態から解放状態にしつつ、第１クラッチ２１を解放状態から係合状態に切り替えるシフトアップ時、第２クラッチ２２を係合状態から解放状態にしつつ、第１クラッチ２１を解放状態から係合状態に切り替えるシフトダウン時も同様の処理内容となるため、これらの説明は省略する。

図２は、本実施形態に係る差回転制御部１２０の模式的な機能構成図である。

図２に示すように、差回転数制御部１２０は、目標差回転速度設定部１３０（目標差回転速度設定手段）と、偏差演算部１４０と、ＰＩＤ（比例積分微分）制御部１５０（ＰＩＤ制御手段）と、出力部１６０と、ゲイン調整部１７０（ゲイン調整手段）とを備えている。なお、ここではフィードバック制御の一態様としてＰＩＤ制御を、ゲインの調整を示すオートチューニングの一態様としてＰＩＤオートチューニングをそれぞれ用いる。

目標差回転速度設定部１３０は、イナーシャフェーズにおいて、エンジン回転速度ω_ｅを第２クラッチ出力回転速度ω_２に徐々に一致させる目標差回転速度Δω_ｒｅｆを設定する。偏差演算部１４０は、設定された目標差回転速度Δω_ｒｅｆから、エンジン回転速度ω_ｅと第２クラッチ出力回転速度ω_２との実差回転速度Δω（＝ω_ｅ−ω_２）を減算して得られる偏差ｅ（＝Δω_ｒｅｆ−Δω）を演算する。

ＰＩＤ制御部１５０は、偏差演算部１４０から入力される偏差ｅに対して、比例（Ｐ）、積分（Ｉ）、微分（Ｄ）の各処理を加えてエンジン１０への目標トルク指示値Ｔｅを設定する。出力部１６０は、設定されたエンジントルク指示値Ｔｅでエンジン１０を駆動させる燃料噴射指示値を制御対象のであるンジン１０の不図示のインジェクタに出力する。

ゲイン調整部１７０は、実差回転速度Δωが目標差回転速度Δω_ｒｅｆに追従するように、ＰＩＤ制御に用いられる比例ゲイン、積分ゲイン及び、微分ゲインの少なくとも一つ又は全部を調整するＰＩＤオートチューニングを実行する。各ＰＩＤゲインの調整量は、偏差演算部１４０にて演算される偏差ｅ（＝Δω_ｒｅｆ−Δω）に基づいて設定すればよい。例えば、偏差ｅが正の値であれば、ＰＩＤゲインの現在の設定値を実差回転速度Δω（＝ω_ｅ−ω_２）が増加する方向に調整し、偏差ｅが負の値であれば、ＰＩＤゲインの現在の設定値を実差回転速度Δω（＝ω_ｅ−ω_２）が減少する方向に調整すればよい。なお、ゲイン調整の手法は、偏差ｅに基づいた手法に限定されず、本開示の趣旨を逸脱しない範囲にて、エンジン出力及び、又は制御入力等、ゲイン調整部１７０に入力される他の信号に基づいて調整するように構成してもよい。

本実施形態において、ゲイン調整部１７０は、好ましくは、トルクフェーズからイナーシャフェーズへの移行後、解放状態に切り替わる第１クラッチ２１の第１クラッチ出力回転速度ω_１と、エンジン回転速度ω_ｅとの差回転速度Δω_１（＝ω_１−ω_ｅ）の絶対値が所定の閾値Δωｓとなるスリップ発生と同時にＰＩＤオートチューニングを開始すると共に、イナーシャフェーズ中にエンジン回転速度ω_ｅと第２クラッチ出力回転速度ω_２との実差回転速度Δω（＝ω_ｅ−ω_２）が所定の差回転速度閾値Δω_＿Ｍｉｎまで低下すると（Δω≦Δω_＿Ｍｉｎ）、ＰＩＤオートチューニングを終了し、その時の値を次の差回転制御に用いるＰＩＤゲインとして更新する。すなわち、第２クラッチ２２がスリップ状態から完全係合（剛体接続）に切り替わるイナーシャフェーズの後半は、ＰＩＤオートチューニングを禁止するように構成されている。ここで、差回転速度閾値Δω_＿Ｍｉｎは、実差回転速度Δωを目標差回転速度Δω_ｒｅｆに効果的に追従させる所望のＰＩＤゲインが得られる実差回転速度Δωの下限値を予め実験的に求めることにより設定すればよい。

図３は、第１クラッチ２１を係合状態から解放状態にしつつ、第２クラッチ２２を解放状態から係合状態に切り替えるシフトアップ時の各種状態量の変化を説明するタイミングチャート図である。図３において、（Ａ）は、目標差回転速度Δω_ｒｅｆ及び、実差回転速度Δωの変化を、（Ｂ）は、エンジン回転速度ω_ｅ、第１クラッチ出力回転速度ω_１及び、第２クラッチ出力回転速度ω_２の変化を、（Ｃ）は、エンジン１０のエンジントルク指示値Ｔｅ、第１クラッチ２１のクラッチ伝達トルクＴｃ_１及び、第２クラッチ２２のクラッチ伝達トルクＴｃ_２の変化をそれぞれ示している。また、（Ｄ）は、ＰＩＤ制御を実行する第１フラグＦ_１のＯＮ／ＯＦＦを、（Ｅ）は、ＰＩＤオートチューニングを実行する第２フラグＦ_２のＯＮ／ＯＦＦをそれぞれ示している。

時刻Ｔ０にて、シフトアップ要求が成立すると、現ギヤ段に対応する第１クラッチ２１の解放を開始すると共に、次のギヤ段に対応する第２クラッチ２２の係合を開始するクラッチ架け替え制御が開始される。

時刻Ｔ１にて、トルクフェーズが終了すると、ＰＩＤ制御を実行する第１フラグＦ_１がＯＮ（Ｆ_１＝１）にされる。さらに、イナーシャフェーズ移行直後において、第１クラッチ出力回転速度ω_１とエンジン回転速度ω_ｅとの差回転速度Δω_１（＝ω_１−ω_ｅ）の絶対値が所定の閾値Δωｓとなるスリップ発生を検知すると（時刻Ｔ１’）、ＰＩＤオートチューニングを実行する第２フラグＦ_２もＯＮ（Ｆ_２＝１）にされる。すなわち、トルクフェーズの終了後、イナーシャフェーズに移行するとＰＩＤ制御が開始され、さらに、イナーシャフェーズ移行直後においてスリップ発生を検知するとＰＩＤオートチューニングが開始される。

時刻Ｔ２にて、イナーシャフェーズ中にＰＩＤ制御によって実差回転速度Δω（＝ω_ｅ−ω_２）が差回転速度閾値Δω_＿Ｍｉｎまで減少すると、ＰＩＤオートチューニングを実行する第２フラグＦ_２はＯＦＦ（Ｆ_２＝０）とされる。すなわち、イナーシャフェーズ中に実差回転速度Δωが差回転速度閾値Δω_＿Ｍｉｎまで減少すると、以降、ＰＩＤオートチューニングは禁止される。この際、ＰＩＤゲインは、ＰＩＤオートチューニングにより調整された最後の値で更新される。

時刻Ｔ３にて、エンジン回転速度ω_ｅが第２クラッチ出力回転速度ω_２と略一致してイナーシャフェーズを終了すると、ＰＩＤ制御を実行する第１フラグＦ_１がＯＦＦ（Ｆ_１＝０）となり、ＰＩＤ制御を終了する。

図４は、本実施形態に係る差回転制御の流れを説明するフローチャート図である。本ルーチンは、変速制御の開始（図３の時刻Ｔ０参照）とともに実行される。なお、変速制御の開始からイナーシャフェーズに移行するまでのトルクフェーズ（図３の時刻Ｔ０〜Ｔ１参照）においては、現ギヤ段に対応する第１クラッチ２１を解放状態に移行させると共に、次のギヤ段に対応する第２クラッチ２２を係合状態に移行させるクラッチ架け替え制御が実行される。

ステップＳ１００では、トルクフェーズからイナーシャフェーズに移行したか否かを判定する。この判定は、例えば、変速機構３０の入出力回転数差等に基づいてスリップを検知することにより行えばよい。ステップＳ１００にて、イナーシャフェーズに移行したと判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１１０に進む。一方、イナーシャフェーズに移行していないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１００の処理を繰り返す。

ステップＳ１１０では、目標差回転速度Δω_ｒｅｆを設定すると共に、エンジン回転速度ω_ｅと第２クラッチ出力回転速度ω_２との実差回転速度Δω（＝ω_ｅ−ω_２）が目標差回転速度Δω_ｒｅｆとなるように、これらの偏差ｅ（＝Δω_ｒｅｆ−Δω）に基づいてエンジン１０の駆動を制御するＰＩＤ制御を開始する。

ステップＳ１２０では、ＰＩＤオートチューニングを実行するか否かを判定する。ＰＩＤオートチューニングを実行するか否かは、例えば、ＰＩＤ制御を実行しても実差回転速度Δωが目標差回転速度Δω_ｒｅｆに追従しない場合等に、ＰＩＤオートチューニングを実行すると判定すればよい。ＰＩＤオートチューニングを実行すると判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１３０に進む。一方、ＰＩＤオートチューニングを実行しないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１６０に進み、ＰＩＤ制御のみを継続して実行する。

ステップＳ１３０では、ＰＩＤ制御の各ゲインを調整するＰＩＤオートチューニングを実行する。この際、ステップＳ１３０にて、ＰＩＤゲインの更新を実行してもよく、或は、後述するステップＳ１５０にて、ＰＩＤゲインの更新を実行してもよい。

ステップＳ１４０では、実差回転速度Δωが差回転速度閾値Δω_＿Ｍｉｎまで低下したか否かを判定する。実差回転速度Δωが差回転速度閾値Δω_＿Ｍｉｎまで低下したと判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１５０に進む。一方、実差回転速度Δωが差回転速度閾値Δω_＿Ｍｉｎまで減少していないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１３０，１４０の処理を繰り返す。

ステップＳ１５０では、ＰＩＤオートチューニングを終了（中止）すると共に、その時の値を次のＰＩＤ制御に用いるＰＩＤゲインとして更新する。次いで、ステップＳ１７０では、エンジン回転速度ω_ｅが第２クラッチ出力回転速度ω_２に一致したか否かを判定する。エンジン回転速度ω_ｅが第２クラッチ出力回転速度ω_２に一致していない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１８０に進み、ＰＩＤ制御を継続して、ステップＳ１７０，１８０の処理を繰り返す。一方、エンジン回転速度ω_ｅが第２クラッチ出力回転速度ω_２に一致した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１９０に進み、ＰＩＤ制御を終了して、その後、本制御はリターンされる。

図１に戻り、摩擦係数補正部１１３は、クラッチ制御部１１２によるクラッチ伝達トルクＴｃの制御に用いられるクラッチ推定摩擦係数μ_ｃａｌを補正する。

第１クラッチ２１及び、又は第２クラッチ２２の実際のクラッチ実摩擦係数μ_ａｃｔが経年劣化等により変化すると、イナーシャフェーズにおいて差回転制御を実行しても、エンジン１０に送信されるエンジントルク指示値Ｔｅに差異ΔＴｅが生じるようになる。摩擦係数補正部１１３は、この差異ΔＴｅを検知することにより、クラッチ推定摩擦係数μ_ｃａｌを補正する。

具体的には、コントロールユニット１００のメモリには、クラッチ実摩擦係数μ_ａｃｔが経年劣化等により変化する前の初期状態で、差回転制御によりエンジン１０に送信されるトルク指示値が基準エンジントルク指示値Ｔｅ_＿ＳＴとして格納されている。摩擦係数補正部１１３は、変速制御によるイナーシャフェーズにおいて差回転制御が実行される都度、現在のエンジントルク指示値Ｔｅと基準エンジントルク指示値Ｔｅ_＿ＳＴとを比較し、これらの差異ΔＴｅ（＝＝Ｔｅ_＿ＳＴ−Ｔｅ）が減少するように、摩擦係数マップＭ１のクラッチ推定摩擦係数μ_ｃａｌを増減補正する。

以下、図５に基づいて、具体的なクラッチ推定摩擦係数μ_ｃａｌの補正を、第１クラッチ２１が係合状態から解放状態、第２クラッチ２２が解放状態から係合状態に切り替えられるシフトアップ時を一例に説明する。なお、図５において、（Ａ）は、エンジン回転速度ω_ｅ、第１クラッチ出力回転速度ω_１及び、第２クラッチ出力回転速度ω_２の変化を、（Ｂ）は、エンジン１０に送信されるエンジントルク指示値Ｔｅの変化をそれぞれ示している。また、時刻Ｔ０〜Ｔ３は、図３の時刻Ｔ０〜Ｔ３にそれぞれ対応している。

第２クラッチ２２の実際のクラッチ実摩擦係数μ_ａｃｔよりもクラッチ推定摩擦係数μ_ｃａｌが大きい値で推定されていると、想定よりもクラッチ伝達トルクＴｃが小さくなり、差回転制御によりエンジン１０に送信されるエンジントルク指示値Ｔｅ_＿１は、基準エンジントルク指示値Ｔｅ_＿ＳＴよりも小さくなる。このような場合、摩擦係数補正部１１３は、エンジントルク指示値Ｔｅ_＿１が基準エンジントルク指示値Ｔｅ_＿ＳＴに一致するように、これらの差異ΔＴｅ_＿１（＝Ｔｅ_＿ＳＴ−Ｔｅ_＿１）に基づいて、クラッチ推定摩擦係数μ_ｃａｌを現在の値よりも小さい摩擦係数に減少補正する。

一方、第２クラッチ２２の実際のクラッチ実摩擦係数μ_ａｃｔよりもクラッチ推定摩擦係数μ_ｃａｌが小さい値で推定されていると、想定よりもクラッチ伝達トルクＴｃが大きくなり、差回転制御によりエンジン１０に送信されるエンジントルク指示値Ｔｅ_＿２は、基準エンジントルク指示値Ｔｅ_＿ＳＴよりも大きくなる。このような場合、摩擦係数補正部１１３は、エンジントルク指示値Ｔｅ_＿２が基準エンジントルク指示値Ｔｅ_＿ＳＴに一致するように、これらの差異ΔＴｅ_＿２（＝Ｔｅ_＿ＳＴ−Ｔｅ_＿２）に基づいて、クラッチ推定摩擦係数μ_ｃａｌを現在の値よりも大きい摩擦係数に増加補正する。

すなわち、クラッチ実摩擦係数μ_ａｃｔの変化により、基準エンジントルク指示値Ｔｅ_＿ＳＴとエンジントルク指示値Ｔｅとに差異ΔＴｅが生じた場合には、これらの差異ΔＴｅに応じてクラッチ推定摩擦係数μ_ｃａｌを適宜に増減補正することで、差回転制御によるエンジントルク指示値Ｔｅは基準エンジントルク指示値Ｔｅ_＿ＳＴに一致するようになる。これにより、経年劣化等によるクラッチ実摩擦係数μ_ａｃｔの変化の影響が効果的に排除され、制御精度が確実に向上されるようになり、変速ショックの発生や変速時間の間延びを防止することが可能になる。

図６は、本実施形態に係るクラッチ摩擦係数の補正処理の流れを説明するフローチャート図である。本ルーチンは、トルクフェーズからイナーシャフェーズへの移行により差回転制御が開始されると、当該差回転制御と並行して実行される。

ステップＳ２００では、基準エンジントルク指示値Ｔｅ_＿ＳＴとエンジントルク指示値Ｔｅとに差異ΔＴｅ（＝Ｔｅ_＿ＳＴ−Ｔｅ）が生じているか否か、すなわち、差異ΔＴｅ（絶対値）が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する。差異ΔＴｅが所定の閾値よりも大きい場合（Ｙｅｓ）、本制御はステップＳ２１０に進む。一方、差異ΔＴｅが所定の閾値以下の場合（Ｎｏ）、本制御はリターンされる。

ステップＳ２１０では、差異ΔＴｅ（＝Ｔｅ_＿ＳＴ−Ｔｅ）が正の値か否かを判定する。差異ΔＴｅが正の値（０よりも大きい値）の場合（Ｙｅｓ）、すなわち、エンジントルク指示値Ｔｅが基準エンジントルク指示値Ｔｅ_＿ＳＴよりも小さい場合は、クラッチ推定摩擦係数μ_ｃａｌがクラッチ実摩擦係数μ_ａｃｔよりも大きく推定されていることになる。この場合、本制御はステップＳ２２０に進み、差異ΔＴｅに基づいてクラッチ推定摩擦係数μ_ｃａｌを現在の値よりも小さい摩擦係数に補正する。

一方、ステップＳ２１０の判定にて、差異ΔＴｅ（＝Ｔｅ_＿ＳＴ−Ｔｅ）が正の値でない場合（Ｎｏ）、すなわち、差異ΔＴｅが負の値であり、エンジントルク指示値Ｔｅが基準エンジントルク指示値Ｔｅ_＿ＳＴよりも大きい場合は、クラッチ推定摩擦係数μ_ｃａｌがクラッチ実摩擦係数μ_ａｃｔよりも小さく推定されていることになる。この場合、本制御はステップＳ２３０に進み、差異ΔＴｅに基づいてクラッチ推定摩擦係数μ_ｃａｌを現在の値よりも大きい摩擦係数に補正する。

ステップＳ２４０では、基準エンジントルク指示値Ｔｅ_＿ＳＴと、クラッチ推定摩擦係数μ_ｃａｌを補正した後のエンジントルク指示値Ｔｅとの差異ΔＴｅ（絶対値）が所定の閾値未満になったか否かを判定する。差異ΔＴｅが所定の閾値以上であれば（Ｎｏ）、本制御はステップＳ２１０の処理に戻され、差異ΔＴｅが所定の閾値未満になるまで、クラッチ推定摩擦係数μ_ｃａｌの補正が繰り返される。一方、差異ΔＴｅが所定の閾値未満であれば（Ｙｅｓ）、本制御はその後リターンされる。

以上詳述した本実施形態によれば、イナーシャフェーズにおいて、差回転制御によりエンジン１０に送信されるエンジントルク指示値Ｔｅが基準エンジントルク指示値Ｔｅ_＿ＳＴに対して変化した場合には、これらの差異ΔＴｅに応じてクラッチ推定摩擦係数μ_ｃａｌを増減補正することで、差回転制御によるエンジントルク指示値Ｔｅを基準エンジントルク指示値Ｔｅ_＿ＳＴに一致させるように構成されている。これにより、経年劣化等によるクラッチ実摩擦係数μ_ａｃｔの変化の影響が排除され、制御精度が確実に向上されるようになり、変速ショックの発生や変速時間の間延びを効果的に防止することが可能になる。

また、イナーシャフェーズ中に実行される差回転制御においては、目標差回転速度Δω_ｒｅｆと実差回転速度Δωとの偏差ｅに基づいてエンジン１０の出力トルクをＰＩＤ制御すると共に、実差回転速度Δωが目標差回転速度Δω_ｒｅｆに追従するようにＰＩＤゲインを調整するＰＩＤオートチューニングを実施し、イナーシャフェーズ中に実差回転速度Δωが所定の差回転速度閾値Δω_＿Ｍｉｎまで低下するとＰＩＤオートチューニングを終了することで、ＰＩＤオートチューニングによるゲイン調整の最適化が図られるように構成されている。これにより、実差回転速度Δωを目標差回転速度Δω_ｒｅｆに追従させる最適なＰＩＤゲインが得られるようになり、経年劣化等にも効果的に対応しつつ、差回転制御の制御精度を確実に向上することが可能になる。

なお、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。

例えば、上記実施形態では、エンジン１０と変速機構３０との間の動力を断接するクラッチは、デュアルクラッチ装置２０を一例に説明したが、シングルクラッチ装置やＡＴ等のクラッチ架替による変速装置であってもよい。また、クラッチ装置は、湿式クラッチに限定されず、乾式クラッチであってもよく、さらには、多板クラッチ又は単板クラッチの何れであってもよい。

また、上記実施形態では、ＰＩＤ制御を一例に説明したが、閉ループ系のフィードバック制御にも適用することが可能である。また、各クラッチ２１，２２のクラッチ出力回転速度ω_１,ω_２は、入力軸回転数センサ９３，９４により取得するものとして説明したが、車速センサ９２のセンサ値に変速機構３０のギヤ比を乗じることにより取得してもよい。

また、車両１は、駆動力源としてエンジン１０を備えるものとして説明したが、エンジン１０とモータとを併用するハイブリッド車両等、エンジン１０以外の他の駆動力源を備える車両であってもよい。

１ 車両
１０ エンジン
１１ クランクシャフト
２０ デュアルクラッチ装置
２１ 第１クラッチ
２２ 第２クラッチ
３０ 変速機構
３１ 第１変速機入力軸
３２ 第２変速機入力軸
９０ エンジン回転数センサ（入力回転速度取得手段）
９１ アクセル開度センサ
９２ 車速センサ
９３ 第１入力軸回転数センサ（出力回転速度取得手段）
９４ 第２入力軸回転数センサ（出力回転速度取得手段）
１００ コントロールユニット
１１０ 自動変速制御部
１１２ クラッチ制御部（クラッチ制御手段）
１１３ 摩擦係数補正部（補正手段）
１２０ 差回転制御部（差回転制御手段）
１３０ 目標差回転速度設定部
１５０ ＰＩＤ制御部
１７０ ゲイン調整部（ゲイン調整手段）

Claims (4)

1. 駆動力源の回転動力がクラッチを介して自動変速機に伝達される動力伝達装置の制御装置であって、
   前記駆動力源から前記クラッチに入力される回転動力の入力回転速度を取得する入力回転速度取得手段と、
   前記クラッチから前記自動変速機に伝達される回転動力の出力回転速度を取得する出力回転速度取得手段と、
   前記自動変速機の変速進行過程で生じるトルクフェーズからイナーシャフェーズに亘って、前記クラッチから前記自動変速機に伝達されるクラッチ伝達トルクを、少なくとも前記クラッチの推定摩擦係数に基づいて制御するクラッチ制御手段と、
   前記イナーシャフェーズにおいて、前記入力回転速度を前記出力回転速度に一致させる目標差回転速度を設定すると共に、前記入力回転速度と前記出力回転速度との実差回転速度が前記目標差回転速度と一致するように、前記駆動力源の出力トルクを制御する差回転制御を実行する差回転制御手段と、
   前記イナーシャフェーズにおいて、前記差回転制御により前記駆動力源に送信されるトルク指示値と、予め設定した基準トルク指示値との差異に基づいて、前記推定摩擦係数を補正する補正手段と、を備える
   ことを特徴とする動力伝達装置の制御装置。
2. 前記補正手段は、前記基準トルク指示値に対して前記トルク指示値が大きい場合は、前記推定摩擦係数を現在の値よりも大きい摩擦係数に補正し、前記基準トルク指示値に対して前記トルク指示値が小さい場合は、前記推定摩擦係数を現在の値よりも小さい摩擦係数に補正する
   請求項１に記載の動力伝達装置の制御装置。
3. 前記差回転制御手段は、前記イナーシャフェーズ中に、前記目標差回転速度と前記実差回転速度との偏差に基づいて前記駆動力源の出力トルクをフィードバック制御すると共に、前記イナーシャフェーズ中に、前記実差回転速度が前記目標差回転速度に追従するように、前記フィードバック制御のゲインを調整するゲイン調整手段を備えている
   請求項１又は２に記載の動力伝達装置の制御装置。
4. 駆動力源の回転動力がクラッチを介して自動変速機に伝達される動力伝達装置の制御方法であって、
   前記自動変速機の変速進行過程で生じるトルクフェーズからイナーシャフェーズに亘って、前記クラッチから前記自動変速機に伝達されるクラッチ伝達トルクを、少なくとも前記クラッチの推定摩擦係数に基づいて制御し、前記イナーシャフェーズにおいて、前記駆動力源から前記クラッチに入力される回転動力の入力回転速度を前記クラッチから前記自動変速機に伝達される回転動力の出力回転速度に一致させる目標差回転速度を設定すると共に、前記入力回転速度と前記出力回転速度との実差回転速度が前記目標差回転速度と一致するように、前記駆動力源の出力トルクを制御する差回転制御を実行し、前記イナーシャフェーズ中に、前記差回転制御により前記駆動力源に送信されるトルク指示値と、予め設定した基準トルク指示値との差異に基づいて、前記推定摩擦係数を補正する
   ことを特徴とする動力伝達装置の制御方法。

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