JP2000320655A

JP2000320655A - 自動変速機の制御装置

Info

Publication number: JP2000320655A
Application number: JP12990299A
Authority: JP
Inventors: Junichi Noda; 淳一野田; Hiroshi Kuroiwa; 弘黒岩
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Car Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 1999-05-11
Filing date: 1999-05-11
Publication date: 2000-11-24

Abstract

(57)【要約】【課題】エンジンや自動変速機の機差による変速ショッ
クやエンジン回転の吹き上がり等の現象を低減すること
ができる自動変速機の制御装置を提供することにある。【解決手段】エンジントルク算出手段５４は、Ｆ−ＲＯ
Ｍ５２にエンジン１０について予め計測されたエンジン
トルクデータを用いて、エンジントルクを算出する。タ
ービントルク算出手段１２０は、Ｆ−ＲＯＭ１１０に変
速機２０について予め計測されたトルク比データとポン
プ容量係数データを用いて、変速機のタービントルクを
算出して、入力トルクを算出する。作用圧算出手段１３
０は、この入力トルクより摩擦部材の締結及び解放の行
う作用圧求めて、変速機を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動変速機の制御
装置に係り、特に、自動車のエンジンの駆動力を車軸に
伝達する自動車用の自動変速機の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、エンジンの回転速度を自動変速機
で変速し、車輪に伝達するシステムを備える自動車に用
いられる自動変速機の制御装置においては、エンジン回
転数，スロットル開度，吸入空気量，燃料噴射量等をパ
ラメータに予め設定されたトルクマップから入力トルク
を求め、この入力トルクに応じて作用圧を制御するよう
にしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、一般に、エン
ジンや自動変速機の機差により±２０％程度のトルクば
らつきがある。そこで、従来の自動変速機の制御装置に
おいて、予め設定されているトルクマップは、このよう
な機差のよるばらつき考慮して、全てのエンジンや自動
変速機のトルクの平均値に基づいて、トルクマップを作
成するようにしている。

【０００４】しかしながら、平均値を用いてトルクマッ
プを作成しているため、個々のエンジンや自動変速機に
ついては、＋２０％若しくは−２０％のトルクばらつき
を有する場合があり、このような場合には、乗員に不快
感を与える変速ショックやエンジン回転の吹き上がり等
の現象が発生するという問題があった。

【０００５】また、エンジンや自動変速機のトルクは経
時変化するが、従来の自動変速機の制御装置において
は、経時劣化によるトルクの変化も判定できないという
問題があった。

【０００６】本発明の第１の目的は、エンジンや自動変
速機の機差による変速ショックやエンジン回転の吹き上
がり等の現象を低減することができる自動変速機の制御
装置を提供することにある。

【０００７】また、本発明の第２の目的は、経時変化に
よるトルクの変化を判定できる自動変速機の制御装置を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】（１）上記目的を達成す
るために、本発明は、動力源から出力される駆動力を、
摩擦部材の締結及び解放により歯車機構のかみ合い組合
わせを変えて変速を行う自動車用変速機の制御装置にお
いて、上記変速機への入力トルクを演算するトルク演算
手段と、上記動力源及び上記変速機のトルクについて予
め計測された特性情報を記憶する電気的に書換え可能な
不揮発性記憶手段とを備え、上記トルク演算手段は、上
記不揮発性記憶手段に記憶された特性情報を用いて入力
トルクを演算し、この入力トルクより摩擦部材の締結及
び解放の行う作用圧を制御するようにしたものである。
かかる構成により、予め計測された動力源や変速機の特
性情報を用いて、変速機への入力トルクを演算するた
め、エンジンや自動変速機の機差による変速ショックや
エンジン回転の吹き上がり等の現象を低減し得るものと
なる。

【０００９】（２）上記（１）において、好ましくは、
上記不揮発性記憶手段は、上記動力源のトルク特性に関
わる特性情報を記憶する動力源用不揮発性記憶手段と、
上記変速機のトルク特性に関わる特性情報を記憶する変
速機用不揮発性記憶手段とから構成され、上記動力源用
不揮発性記憶手段は、上記動力源に取り付けられ、上記
変速機用不揮発性記憶手段は、上記変速に取り付けるよ
うにしたものである。

【００１０】（３）上記（１）において、好ましくは、
上記動力源は、エンジンであり、上記不揮発性記憶手段
は、エンジン毎に予め計測されたエンジントルクデータ
と、変速機毎に予め計測されたトルクコンバータの特性
であるトルク比データとポンプ容量係数データを記憶す
るものである。

【００１１】（４）上記第２の目的を達成するために、
本発明は、動力源から出力される駆動力を、摩擦部材の
締結及び解放により歯車機構のかみ合い組合わせを変え
て変速を行う自動車用変速機の制御装置において、変速
中の加速度，変速時間若しくは演算により求められた道
路勾配の情報を用いて、変速機の劣化を判定する経時劣
化判定手段を備えるようにしたものである。かかる構成
により、経時劣化判定手段を用いて、経時変化によるト
ルクの変化を判定し得るものとなる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図５用いて、本発明
の一実施形態による自動変速機の制御装置の構成につい
て説明する。最初に、図１を用いて、本実施形態による
自動変速機の制御装置を用いる車両システムの全体構成
について説明する。

【００１３】エンジン１０の駆動力は、自動変速機（Ａ
Ｔ）２０によって変速され、プロペラシャフト３０及び
終減速機を兼ねる差動装置３２を介して、駆動輪３４に
伝達される。ＡＴ２０の内部は、さらに、トルクコンバ
ータ２２とギアトレイン２４とに分かれている。ＡＴ２
０は、マイクロコンピュータ内蔵のＡＴ電子制御装置
（ＡＴＣＵ）１００によって制御される。ＡＴＣＵ１０
０は、油圧回路２６の油圧制御ソレノイドバルブ２８を
介して、ＡＴ２０を制御する。エアークリーナ４０から
吸入された空気の吸入量は、スロットル制御器４２によ
って制御される。吸気マニホールド４４には、インジェ
クタ４６が取り付けられており、吸入された空気に燃料
を噴射する。

【００１４】マイクロコンピュータ内蔵のエンジン電子
制御装置（ＥＣＵ）５０には、クランク角センサ６０，
吸入空気量を検出するエアーフローセンサ６２，スロッ
トル制御器４２に取り付けられたスロットルセンサ６
４，図示しないエンジン冷却水温センサ，エンジン排気
管中の排気ガスの酸素濃度を検出する酸素濃度センサ，
排気温度センサ等のセンサ情報が入力され、エンジン回
転数他の諸演算を実行して、インジェクタ４６に開弁駆
動信号を出力し燃料量を制御する。また、アイドルスピ
ードコントロールバルブ（ＩＳＣ）４８に開弁駆動信号
を出力し、補助空気量を制御し、さらに、図示しない点
火プラグに点火信号を出力して点火時期を制御する等、
種々の制御を実行する。

【００１５】ＡＴＣＵ１００は、タービン回転数を検出
するタービンセンサ６６，ＡＴ出力軸回転数を検出する
車速センサ６８，ＡＴＦ（ＡＴ油）温度センサ７０等の
センサ情報、およびＥＣＵ５０からのエンジン回転数や
スロットル開度等の信号等が入力され、演算を実行す
る。さらに、ＡＴＣＵ１００は、最適なギヤを選択し
て、油圧回路２６に装着された切換用ソレノイドバルブ
２８ａに開弁駆動信号を出力し、また、摩擦要素を締結
するための圧力であるライン圧ＰＬを制御する制御ソレ
ノイドバルブ２８ｂに制御信号を出力する。ＡＴＣＵ１
００は、本実施形態による車両用変速機の制御装置を備
えている。

【００１６】さらに、本実施形態においては、ＥＣＵ５
０は、電気的な書き換え可能な不揮発性記憶手段である
フラッシュＲＯＭ（Ｆ−ＲＯＭ）５２を備えている。Ｆ
−ＲＯＭ５２の中には、ＥＣＵ５０が制御するエンジン
１０のトルクについて予め計測された特性情報が記憶さ
れている。即ち、エンジンには機差があるが、ここで、
Ｆ−ＲＯＭ５２に記憶されるのは、エンジンを車両に組
み込む前に、エンジン単体で計測された特性情報であ
る。エンジン１０のトルクについて予め計測された特性
情報とは、所定のエンジンの回転数Ｎｅとスロットル開
度ＴＶＯに対するエンジントルクＴｅのマップである。

【００１７】また、本実施形態においては、ＡＴＣＵ１
００は、電気的な書き換え可能な不揮発性記憶手段であ
るフラッシュＲＯＭ（Ｆ−ＲＯＭ）１１０を備えてい
る。Ｆ−ＲＯＭ１１０の中には、ＡＴＣＵ１００が制御
するＡＴ２０のトルクについて予め計測された特性情報
が記憶されている。即ち、ＡＴには機差があるが、ここ
で、Ｆ−ＲＯＭ１１０に記憶されるのは、ＡＴを車両に
組み込む前に、ＡＴ単体で計測された特性情報である。
ＡＴ２０のトルクについて予め計測された特性情報と
は、所定のエンジンの回転数ＮｅとＡＴ２０のタービン
トルクＴｔとエンジントルクＴｅに対するＡＴ２０の作
用圧Ｐｄのマップである。

【００１８】なお、以上の例では、エンジン吸入空気量
の検出をエアーフローセンサ６２により直接行う方式に
ついて示しているが、本発明はこれに限定されることな
く、例えば、吸入マニホールド４４内の圧力と吸入空気
温度より計算により空気量を算出する方式、スロットル
開度とエンジン回転数より計算により空気量を算出する
方式等いずれでも良いものである。また、本例では、Ａ
ＴＣＵとＥＣＵを各々別個に設けたものを示している
が、本発明はこれに限定されることはなく、ＡＴＣＵと
ＥＣＵを一体にしたものでもよいものである。さらに、
本例では、フロントエンジン，リアドライブ方式の構成
例を示したが、本発明はこれに限定されることなく、フ
ロントエンジン，フロントドライブ方式、リアエンジ
ン，リアドライブ方式、４輪駆動方式等いずれの方式で
もよいものである。

【００１９】次に、図２を用いて、本実施形態による自
動変速機の制御装置に用いる自動変速機のギア構成につ
いて説明する。図２は、本発明の一実施形態による自動
変速機の制御装置に用いる自動変速機のギア構成を示す
模式図である。

【００２０】本図は最も基本的な前進１〜４速を実現す
るギア構成を示しており、後退やエンジンブレーキ用の
クラッチは省略してある。構成要素は、２個の遊星ギア
と４個の摩擦部材である。接続としては、ＡＴ２０の入
力軸Ｐinには、ハイクラッチ２０Ａと、リア側サンギア
２０Ｂが接続され、ハイクラッチ２０Ａの逆側はフロン
トピニオンギア２０Ｃと、ローワンウェイクラッチ２０
Ｄと、フォワードワンウェイクラッチ２０Ｅが接続され
る。ローワンウェイクラッチ２０Ｄは、ハイクラッチ側
から正転（入力回転と同一方向）トルクが発生すると締
結状態になり、結果的に回転停止状態となる。また、フ
ォワードワンウェイクラッチ２０Ｅの逆側は、リアイン
ターナルギア２０Ｆに接続されている。フロントサンギ
ア２０Ｇは、ブレーキドラム２０Ｈに接続され、ブレー
キドラム２０Ｈは、バンドブレーキ２０Ｉの締結により
回転停止状態になる。また、フロントインターナルギア
２０Ｊは、リアピニオンギア２０Ｋと、出力軸Ｐoutに
接続されている。

【００２１】各摩擦部材とギア位置は、（表１）に示す
締結状態である。これらの状態は、ＡＴＣＵ１００の指
令を受けて、油圧制御用ソレノイドバルブ２８が油圧回
路２６を切り換えることで実現される。

【００２２】

【表１】

【００２３】次に、図３を用いて、本実施形態による自
動変速機の制御装置の構成について説明する。ＥＣＵ５
０は、Ｆ−ＲＯＭ５２と、エンジントルク算出手段５４
とを備えている。エンジントルク算出手段５４は、エン
ジン回転数Ｎｅとスロットル開度ＴＶＯに基づいて、Ｆ
−ＲＯＭ５２に記憶されている個々のエンジン毎の特性
情報を用いて、エンジントルクＴｅを算出する。

【００２４】ＡＴＣＵ１００は、Ｆ−ＲＯＭ１１０と、
タービントルク算出手段１２０と、作用圧算出手段１３
０とを備えている。タービントルク算出手段１２０は、
エンジン回転数Ｎｅと、タービン回転数Ｎｔと、トルク
算出手段５４によって求められたエンジントルクＴｅに
基づいて、Ｆ−ＲＯＭ１１０に記憶されている個々のＡ
Ｔ毎の特性情報を用いて、タービントルクＴｔを算出す
る。作用圧算出手段１２０は、タービントルク算出手段
１２０によって求められたタービントルクＴｔに基づい
て、ＡＴ２０を制御するための作用圧Ｐｄを算出する。

【００２５】ここで、図４を用いて、本実施形態による
自動変速機の制御装置に用いるエンジントルク算出手段
５４とタービントルク算出手段１２０の詳細な構成につ
いて説明する。エンジントルク算出手段５４は、トルク
算出手段５２Ａと、引算手段５４Ａと、乗算手段５４Ｂ
と、加算手段５４Ｃとを備えている。トルク算出手段５
２Ａは、図３に示したＦ−ＲＯＭ５２の中に予め記憶さ
れている特性情報を用いて、入力したスロットル開度Ｔ
ＶＯとエンジン回転数Ｎｅとから、エンジントルクＴｅ
を算出する。Ｆ−ＲＯＭ５２の中には、スロットル開度
ＴＶＯとエンジン回転数ＮｅとエンジントルクＴｅとか
らなるエンジントルクマップが格納されている。なお、
エンジントルクを求める方法としては、エンジン吸入空
気量Ｑａとエンジン回転数Ｎｅとから求めることもでき
るし、燃料噴射量Ｔｉとエンジン回転数Ｎｅとから求め
ることもできる。その際には、Ｆ−ＲＯＭ５２の中に
は、エンジン吸入空気量Ｑａとエンジン回転数Ｎｅとエ
ンジントルクＴｅとからなるエンジントルクマップを格
納すればよく、また、燃料噴射量Ｔｉとエンジン回転数
ＮｅとエンジントルクＴｅとからなるエンジントルクマ
ップを格納すればよいものである。

【００２６】引算手段５４Ａは、エンジン回転数Ｎｅの
前回値との差をとり、エンジン回転数変化量ΔＮｅを求
める。乗算手段５４Ｂは、引算手段５４Ａによって求め
られたエンジン回転数変化量ΔＮｅに、慣性モーメント
Ｊｅを掛ける。加算手段５４Ｃは、トルク算出手段５２
Ａによって求められたエンジントルクＴｅに、乗算手段
５４Ｂによって求められた（ΔＮｅ×Ｊｅ）を加算し
て、慣性トルクＴｅ’を算出する。

【００２７】一方、タービントルク算出手段１２０は、
除算手段１２１と、トルク比算出手段１１０Ｂと、乗算
手段１２２，１２５，１２６と、ポンプ容量係数算出手
段１１０Ａと、引算手段１２３と、定数手段１２４と、
選択手段１２７とを備えている。

【００２８】トルク比算出手段１１０Ｂは、図３に示し
たＦ−ＲＯＭ５２の中に予め記憶されている特性情報を
用いて、入力したスロットル開度ＴＶＯとエンジン回転
数Ｎｅとから、エンジントルクＴｅを、ｅ＝Ｎｔ／Ｎｅ …（１）として、算出する。

【００２９】トルク比算出手段１１０Ｂは、図３に示し
たＦ−ＲＯＭ１１０の中に予め記憶されているトルクコ
ンバータ１４のトルク比ｔ特性（ｅ−ｔ特性）を用い
て、除算手段１２１によって求められたスリップ比ｅか
らトルク比ｔを求める。

【００３０】乗算手段１２２は、エンジントルク算出手
段５４によって算出された慣性トルクＴｅ’に、トルク
比算出手段１１０Ｂによって算出されたトルク比ｔを掛
けて、次式（２）に従って、エンジンタービントルクＴ
ｔｅを、Ｔｔｅ＝ｔ・Ｔｅ …（２）として求める。

【００３１】定数手段１２４は、エアコンや電気負荷な
どを考慮した補機補正トルクΔTを保持している。引算
手段１２３は、エンジン特性タービントルクＴｔｅから
補機補正トルクΔTを引いて、補正エンジン側タービン
トルクＴｔｅ’を求める。

【００３２】一方、ポンプ容量係数算出手段１１０Ａ
は、図３に示したＦ−ＲＯＭ１１０の中に予め記憶され
ているトルクコンバータ１４のポンプ容量特性を用い
て、除算手段１２１によって求められたトルクコンバー
タ１４のスリップ比ｅからポンプ容量係数τを算出す
る。

【００３３】そして、乗算手段１２６は、乗算手段１２
５によって求められたエンジン回転数Ｎｅの２乗値と、
ポンプ容量係数算出手段１１０Ａによって算出されたポ
ンプ容量係数τと、トルク比算出手段１１０Ｂによって
算出されたトルク比ｔから、次式（３）に基づいて、ト
ルコンタービントルクＴｔｔを、Ｔｔｔ＝ｔ・τ・Ｎｅ・Ｎｅ …（３）として求める。

【００３４】選択手段１２７は、引算手段１２３によっ
て求められた補正エンジン側タービントルクＴｔｅ’
と、乗算手段１２６によって求められたトルコンタービ
ントルクＴｔｔのうち、どちらを変速機の入力トルクで
あるタービントルクＴｔとして採用すべきかを運転状態
に応じて選択し、タービントルクＴｔとして出力する。
選択手段１２７は、除算手段１２１の出力であるスリッ
プ比ｅが１近傍か、または、変速中か判定し、真ならば
タービントルクＴｔとして補正エンジン側タービントル
クＴｔｅ’を選択し、否ならばタービントルクＴｔとし
てトルコン特性タービントルクＴｔｔを選択する。即
ち、ポンプ容量係数算出手段１１０Ａで用いるポンプ容
量係数τの特性は、スリップ比ｅの１近傍で０となる特
性であるため、トルコン特性タービントルクＴｔｔが計
算不能になることと、若しくは、変速中のトルク計算の
応答性を補償するため、目標トルクとして計算される補
正エンジン側タービントルクＴｔｅ’を使うようにして
いる。

【００３５】なお、定数手段１２４に保持されている補
機補正トルクΔTは、エアコンや電気負荷状態により所
定の値を設定する方法や、スリップ比ｅが１近傍になく
かつ、エンジン負荷が安定している時に、次式（４）に
より、 ΔT＝Ｔｔｅ − Ｔｔｔ …（４）として、求めるようにしてもよいものである。

【００３６】次に、作用圧算出手段１３０の動作につい
て説明する。回転要素がその速度を変化させる場合回転
慣性分のエネルギとエンジン１０から入力されるエネル
ギの和を消費する必要があり、この消費に要する時間が
変速時間となる。ここで、回転慣性分のエネルギＷI
は、各回転部材ｉのそれぞれの慣性モーメントをＪｉ、
変速前の角速度をωｉ１、変速後の角速度をωｉ２、と
すると、次式（５）により、ＷI＝ΣＷi＝Σ（１／２・（ωｉ１−ωｉ２）²・Ｊｉ） …（５）である。

【００３７】ここで、ギヤ比が一定であることと、回転
体の角速度は入力回転速度，即ち、タービンの変速前角
速度ωｔに比例するので、回転慣性分のエネルギＷI
は、次式（６）によって、ＷI＝ｋ１・ωｔ² …（６）となる。但し、ｋ１は定数である。

【００３８】エンジン１０から入力されるエネルギＷE
は、タービントルクをＴｔとし、変速時間をｔｃとする
と、次式（７）によって、ＷE＝ｋ２・ωｔ・Ｔｔ・ｔｃ …（７）となる。但し、ｋ２は定数である。

【００３９】次に、１速から２速へのシフトアップ時を
例にとって、エネルギの消費について説明する。１速か
ら２速への変速では摩擦部材は、図２に示したバンドブ
レーキ２０Ｉが締結され、ローワンウェイクラッチ２０
Ｄが解放される動作となる。実際は、バンドブレーキ２
０Ｉを締結すれば、ローワンウェイクラッチ２０Ｄは自
動的に解放されるので、ブレーキドラム２０Ｈを停止さ
せることが変速することになる。すなわち、このバンド
ブレーキ２０Ｉでエネルギが消費されることになる。締
結は、バンドブレーキ２０Ｉに与えられる圧力Ｐｄと、
バンドブレーキ２０Ｉとブレーキドラム２０Ｈ間の摩擦
係数μで伝達トルクＴｄが決定される。

【００４０】ここで、図５を用いて、自動車用ＡＴで使
われるバンドブレーキの摩擦係数μの特性について説明
する。図５は、自動車用ＡＴで使われるバンドブレーキ
の摩擦係数μの特性の説明図である。図５において、横
軸は滑り速度Ｖを表し、縦軸は摩擦係数μを示してい
る。通常、自動車用ＡＴに使われるバンドブレーキで
は、図示するような摩擦係数μの特性が使われており、
ほぼ定数と考えられる。

【００４１】図５に示したような摩擦係数μの特性の場
合、伝達トルクＴｄは、圧力Ｐｄに比例することが判っ
ており、結局バンドブレーキ２０Ｉで消費されるエネル
ギＷｄは、次式（８）によって、Ｗｄ＝ｋ３・Ｐｄ・ωｔ・ｔｃ …（８）となる。但し、ｋ３は定数である。

【００４２】そして、（８）式で示されるエネルギＷｄ
は、（６）式で示される回転慣性分のエネルギＷIと、
（７）式で示されるエンジン１０から入力されるエネル
ギＷEの和と等しいから、エネルギの収支は、次式
（９）によって、ｋ３・Ｐｄ・ωｔ・ｔｃ＝ｋ１・ωｔ²＋ｋ２・ωｔ・Ｔｔ・ｔｃ …（９）となる。

【００４３】そこで、（９）式の両辺をωｔで割り、ｔ
ｃについて整理すると、次式（１０）によって、ｔｃ＝（ｋ１・ωｔ）／（ｋ３・Ｐｄ−ｋ２・Ｔｔ） …（１０）となる。

【００４４】そして、ｔｃを所定値にするためには、
（１０）式の右辺の分母と分子が所定の定数で比例関係
にあればよいので、Ｐｄ＝ｋａ・（ｋ４・ωｔ＋ｋ５・Ｔｔ）＋ｋｂ …（１１）となり、タービンの変速前角速度とタービントルクＴｔ
より、摩擦要素の作用圧ｐｄを決めれば、所定の変速時
間を得ることができる。換言すると、タービントルクＴ
ｔが求まれば、所定の変速時間を得るための、作用圧Ｐ
ｄを求めることができる。ここで、ｋ４、ｋ５は変速パ
ターンによって決まる定数で実験により求めればよく、
ｋａ、ｋｂが時間を決めるためのパラメータである。

【００４５】図４に示した作用圧算出手段１３０は、式
（１１）に基づいて、タービントルク算出手段１２０に
よって求められたタービントルクＴｔから、作用圧Ｐｄ
を算出する。

【００４６】なお、バンドブレーキ２０Ｉの摩擦係数μ
を滑り速度Ｖに対し一定としているが、図４に示した特
性から理解されるように、滑り速度Ｖが小さいところで
大きくなる傾向がある。そのため、作用圧算出手段１３
０は、タービン角速度が小さい領域では作用圧を小さく
なるよう補正する。

【００４７】以上のように、本実施形態においては、車
両に組み付けられる前のエンジン単体のエンジントルク
マップからエンジントルクＴｅを求め、また、車両に組
み付けられる前のＡＴ単体のトルク比テーブルとポンプ
容量係数テーブルからトルク比ｔとポンプ容量係数τを
求めて、タービントルクが求めるようにしているため、
エンジン及びＡＴの機差によるトルクのばらつきがない
ので、高精度な圧力制御ができ、乗員に不快な変速ショ
ックやエンジン回転の吹き上がりが防止できる。

【００４８】以下、図６〜図９用いて、本発明の他の実
施形態による自動変速機の制御装置の構成について説明
する。最初に、図６及び図７を用いて、本実施形態によ
る自動変速機の制御装置に用いる経時劣化判定手段１４
０の第１の例の構成及び動作について説明する。

【００４９】図６は、本発明の他の実施形態による自動
変速機の制御装置に用いる経時劣化判定手段１４０の構
成を示すブロック図であり、図７は、本発明の他の実施
形態による自動変速機の制御装置に用いる経時劣化判定
手段１４０の動作説明図である。図６に示した経時劣化
判定手段１４０は、図１に示したＡＴＣＵ１００の中に
備えられている。経時劣化判定手段１４０は、引算手段
１４１と、比較手段１４２とから構成されている。

【００５０】ここで、図７を用いて、アップシフト中の
車両加速度αとギヤ比ｇｒの時間変化について説明す
る。アップシフトでは、変速開始時にトルクの落ち込み
があり、その後回転慣性によるトルクの盛り上がりが発
生する。このトルク変化に応じて、車両加速度αも低下
と突き上げが発生し、その反動と出力軸のねじれ振動が
発生し、図示するように、加速度αの乱れとして観測で
きる。加速度αの乱れの大きさが変速ショックと相関し
ているので、乱れのピークを測定することにより、油圧
過多によるショックを判定できる。

【００５１】そこで、図６の経時劣化判定手段１４０の
引算手段１４１は、車速センサ６８によって検出された
車速Ｖから前回の車速データを減算することにより、加
速度αを算出する。比較手段１４２は、引算手段１４１
によって求められた加速度αと、予め設定されている基
準値ｋα（図７に示したｋα）を比較して、求められた
加速度αが基準値ｋαよりも大きい場合には、経時劣化
判定出力を出力する。ＡＴＣＵ１００は、この経時劣化
判定出力に基づいて、チェックランプ等を点灯させるな
ど警告を発して、乗員に対し補修を促すことができる。

【００５２】なお、加速度αの大きな変動は、変速以外
の外乱要因もある。そこで、経時劣化判定手段１４０
は、例えば、加速度αが所定値ｋα以上であった回数が
所定回数以上となった場合、経時劣化によって油圧過多
になったと判定するようにしてもよいものである。

【００５３】次に、図７及び図８を用いて、本実施形態
による自動変速機の制御装置に用いる経時劣化判定手段
１４０Ａの第２の例の構成及び動作について説明する。
図８に示した経時劣化判定手段１４０Ａは、図１に示し
たＡＴＣＵ１００の中に備えられている。経時劣化判定
手段１４０Ａは、変速時間算出手段１４３と、比較手段
１４２Ａとを備えている。変速時間算出手段１４３は、
入力したギヤ比ｇｒの信号に基づいて、図７において説
明したギヤ比ｇｒの変化時間ｔｍを計測する。比較手段
１４２Ａは、変速時間算出手段１４３によって求められ
た変速時間ｔｍを、所定時間ｔrefと比較して、この所
定時間ｔref以上である場合は経時劣化により、油圧が
不足したと判定する。

【００５４】次に、図９を用いて、本実施形態による自
動変速機の制御装置に用いる経時劣化判定手段１４０Ｂ
の第３の例の構成及び動作について説明する。本実施形
態においては、タービントルクＴｔに基づいて道路勾配
θを算出するとともに、ナビゲーション等によって得ら
れる道路勾配情報を比較して、経時劣化の有無を判定す
るようにしている。

【００５５】図９に示した経時劣化判定手段１４０Ｂ
は、図１に示したＡＴＣＵ１００の中に備えられてい
る。経時劣化判定手段１４０Ｂは、引算手段１４１，１
４６，４８と、乗算手段１４４，１４７，１４９と、平
地走行抵抗トルク演算手段１４５とを備えている。

【００５６】最初に、タービントルクＴｔに基づいて道
路勾配θを算出する方法について説明する。乗算手段１
４４は、タービントルクＴｔにギヤ比ｇｒを掛けて、出
力軸トルクＴｏを算出する。平地走行抵抗トルク演算手
段１４５は、車速Ｖに基づいて、平地走行抵抗トルクＴ
ｒを、以下の式（１２）を用いて、Ｔｒ＝（μｒ・Ｗ＋ｋａ・Ｖ²）・Ｒ …（１２）として求める。ここで、μｒは転がり摩擦抵抗係数，Ｗ
は車重，ｋａは空気抵抗係数，Ｒはタイヤの動半径であ
る。

【００５７】また、引算手段１４１は、車速Ｖの前回値
との差により、加速度αを求める。そして、乗算手段１
４７は、加速度αから、加速抵抗トルクＴαを、以下の
式（１３）により、Ｔα＝（Ｗ＋Ｗｋ）・α・Ｒ／ｇ …（１３）として求める。ここで、Ｗｋは回転慣性重量，ｇは重力
加速度である。

【００５８】そして、勾配トルクＴθは、以下の式（１
４）によって、Ｔθ＝Ｔｏ−Ｔｒ−Ｔα …（１４）として与えられる。

【００５９】そこで、引算手段１４６，１４８によっ
て、出力軸トルクＴｏから平地走行抵抗トルクＴｒと加
速抵抗トルクＴαをそれぞれ減算することにより、勾配
トルクＴαを算出する。

【００６０】また、勾配トルクＴθは、道路勾配をθと
すると、以下の式（１５）によって、Ｔθ＝Ｗ・ｓｉｎθ・Ｒ …（１５）として求められる。そこで、乗算手段１４９は、勾配ト
ルクＴθに、係数（１／Ｗ・Ｒｔ）を掛けて、道路勾配
θを求める。

【００６１】比較手段１４１Ｂは、ナビゲーション等に
より得られている道路勾配θNの情報と、タービントル
クＴｔを基に演算した道路勾配θとを比較することで、
トルクのずれを計算して、経時劣化を判定して出力す
る。

【００６２】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、変速機の劣化判定により、劣化を判定した場合に、
例えばチェックランプを点灯させ、乗員に対し補修を促
すことができる。

【００６３】

【発明の効果】本発明によれば、エンジンや自動変速機
の機差による変速ショックやエンジン回転の吹き上がり
等の現象を低減することができる。また、本発明によれ
ば、経時変化によるトルクの変化を判定することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による自動変速機の制御装
置を用いる車両システムの全体構成を示すシステムブロ
ック図である。

【図２】本発明の一実施形態による自動変速機の制御装
置に用いる自動変速機のギア構成を示す模式図である。

【図３】本発明の一実施形態による自動変速機の制御装
置の構成を示すブロック図である。

【図４】本発明の一実施形態による自動変速機の制御装
置に用いるエンジントルク算出手段とタービントルク算
出手段の構成を示すブロック図である。

【図５】自動車用ＡＴで使われるバンドブレーキの摩擦
係数μの特性の説明図である。

【図６】本発明の他の実施形態による自動変速機の制御
装置に用いる経時劣化判定手段の構成を示すブロック図
である。

【図７】本発明の他の実施形態による自動変速機の制御
装置に用いる経時劣化判定手段の動作説明図である。

【図８】本発明の他の実施形態による自動変速機の制御
装置に用いる経時劣化判定手段の第２の例の構成を示す
ブロック図である。

【図９】本発明の他の実施形態による自動変速機の制御
装置に用いる経時劣化判定手段の第３の例の構成を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１０…エンジン２０…ＡＴ５０…ＥＣＵ５２，１１０…Ｆ−ＲＯＭ５４…エンジントルク算出手段１００…ＡＴＣＵ１２０…タービントルク算出手段１３０…作用圧算出手段１４０…経時劣化判定手段

フロントページの続き (72)発明者黒岩弘茨城県ひたちなか市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器事業部内Ｆターム(参考） 3J052 AA01 AA12 CA01 FB33 FB50 GC11 GC13 GC23 GC43 GC44 GC71 GC72 GC73 HA02 KA01 LA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】動力源から出力される駆動力を、摩擦部材
の締結及び解放により歯車機構のかみ合い組合わせを変
えて変速を行う自動車用変速機の制御装置において、上記変速機への入力トルクを演算するトルク演算手段
と、上記動力源及び上記変速機のトルクについて予め計測さ
れた特性情報を記憶する電気的に書換え可能な不揮発性
記憶手段とを備え、上記トルク演算手段は、上記不揮発性記憶手段に記憶さ
れた特性情報を用いて入力トルクを演算し、この入力ト
ルクより摩擦部材の締結及び解放の行う作用圧を制御す
ることを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項２】請求項１記載の自動変速機の制御装置にお
いて、上記不揮発性記憶手段は、上記動力源のトルク特性に関
わる特性情報を記憶する動力源用不揮発性記憶手段と、
上記変速機のトルク特性に関わる特性情報を記憶する変
速機用不揮発性記憶手段とから構成され、上記動力源用不揮発性記憶手段は、上記動力源に取り付
けられ、上記変速機用不揮発性記憶手段は、上記変速に
取り付けられることを特徴とする自動変速機の制御装
置。
【請求項３】請求項１記載の自動変速機の制御装置にお
いて、上記動力源は、エンジンであり、上記不揮発性記憶手段は、エンジン毎に予め計測された
エンジントルクデータと、変速機毎に予め計測されたト
ルクコンバータの特性であるトルク比データとポンプ容
量係数データを記憶することを特徴とする自動変速機の
制御装置。
【請求項４】動力源から出力される駆動力を、摩擦部材
の締結及び解放により歯車機構のかみ合い組合わせを変
えて変速を行う自動車用変速機の制御装置において、変速中の加速度，変速時間若しくは演算により求められ
た道路勾配の情報を用いて、変速機の劣化を判定する経
時劣化判定手段を備えたことを特徴とする自動変速機の
制御装置。