JP2002138875A - 同期噛合式自動変速機の制御装置 - Google Patents
同期噛合式自動変速機の制御装置Info
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Abstract
がなされ、ショックが発生したり違和感を与えることの
ない同期噛合式自動変速機の制御装置を得る。 【解決手段】 車両に搭載された内燃機関1とは電磁ク
ラッチ2を介して結合され、異なるギヤ比の複数の変速
ギヤを有する変速機3と、この変速機3のギヤを切り換
えるシフト・セレクトアクチュエータ5と、内燃機関1
の回転速度を制御するスロットル弁9と、このスロット
ル弁9を操作するスロットルアクチュエータ11と、所
定のプログラムに従いシフト・セレクトアクチュエータ
5に信号を与え、ギヤを切り換えて変速制御を行うと共
に、スロットル弁9の目標開度の演算と実際の開度の検
知とを行い、変速制御終了時にギヤ切換の完了を判定し
てスロットルアクチュエータ11を操作し、スロットル
弁9の目標開度と実際の開度との差に応じた速度で目標
開度位置まで移行させる制御手段4とを備えた。
Description
時間でスロットル弁の開度を目標開度に設定することが
可能な車両用の同期噛合式自動変速機の制御装置に関す
るものである。
ッチ操作とスロットル操作とに関する制御方法としては
例えば特開平60−35633号公報にその一例が開示
されている。この公報に開示された技術は、変速動作開
始時において、クラッチを解放するときのクラッチ解放
速度とスロットル閉速度とを制御するもので、クラッチ
の断接を制御するアクチュエータと、スロットルの開閉
を行うスロットル制御手段と、これらを制御するコント
ロールユニットとを備えたものにおいて、コントロール
ユニットにスロットル開度量に対するクラッチ断速度の
マップと、スロットル開度量に対するスロットル閉速度
のマップとを格納しておき、アクセルペダルの踏み込み
量をパラメータとしてクラッチ断速度とスロットル閉速
度とを制御することにより、クラッチ解放時のショック
や吹き上がりの軽減策を講じると共に、この策に伴う変
速時間の増大を防止しようとするものである。
れているように、自動変速機を搭載した車両においては
クラッチの解放時におけるエンジンの吹き上がりやショ
ックを防止したり、クラッチの再結合時におけるショッ
クやエンストを防止するために、変速操作時にはスロッ
トル開度を制御し、スロットル開度の設定後にクラッチ
の断接を行っているが、従来の車両ではこのスロットル
開度をアクセルペダルの踏み込み量をパラメータとして
制御するのが通常であり、自動変速機の動作中にアクセ
ル操作がなされた場合には、スロットルアクチュエータ
によるスロットル操作速度が一定であるため、アクセル
ペダルが踏み込まれたときにはスロットル開度の設定に
時間がかかったり、戻された場合には即座に回転が伝達
されてショックが発生するなど、運転者に違和感を与え
ることが多くあった。
めになされたもので、変速中にアクセル操作がなされて
も、常にほぼ一定の時間でスロットル開度の設定がなさ
れ、ショックが発生したり違和感を与えたりすることの
ない同期噛合式自動変速機の制御装置を得ることを目的
とするものである。
合式自動変速機の制御装置は、車両に搭載された内燃機
関と、この内燃機関とは電磁クラッチを介して結合さ
れ、異なるギヤ比の複数の変速ギヤを有する変速機と、
この変速機のギヤを切り換えて結合するシフト・セレク
トアクチュエータと、内燃機関の吸気量を変えることに
より回転速度を制御するスロットル弁と、このスロット
ル弁をアクセル操作量と変速時のプログラムとに応じて
操作するスロットルアクチュエータと、所定のプログラ
ムに従いシフト・セレクトアクチュエータに信号を与
え、ギヤを切り換えて変速制御を行うと共に、スロット
ル弁の目標開度の演算と実際の開度の検知とを行い、変
速操作終了時にギヤ切換の完了を判定してスロットルア
クチュエータを操作し、スロットル弁の目標開度と実際
の開度との差に応じた速度で目標開度位置まで移行させ
る制御手段とを備えるようにしたものである。
速度が制御装置に格納された制御マップに準拠し、演算
周期毎に決定されるようにしたものである。
は、この発明の実施の形態1による同期噛合式自動変速
機の制御装置の構成と動作とを説明するためのもので、
図1は同期噛合式自動変速機の制御装置の構成図、図2
は変速機構の構成説明図、図3と図4とは動作説明用の
特性図、図5は動作説明用のフローチャート、図6はス
ロットル操作特性図の一例である。
機関、2は内燃機関1のクランク軸1aに設けられ、内
燃機関1と同期噛合式の自動変速機3とを結合する電磁
クラッチ、4は自動変速機3を制御する制御手段(コン
トロールユニット)、5は制御手段4に制御され、自動
変速機3のギヤ結合を操作するシフト・セレクトアクチ
ュエータ、6はシフト・セレクトアクチュエータ5の動
作位置を検出するシフト・セレクトポジションセンサ、
7は内燃機関1の吸気通路8に設けられたスロットル弁
9の開度を検出するスロットルポジションセンサ、10
は図示しないアクセルペダルの踏み込み量を検出するア
クセルポジションセンサ、11はアクセルポジションセ
ンサ10の出力に応じて、また、変速操作時には所定の
プログラムで制御手段4に駆動され、スロットル弁9の
開度を操作するスロットルアクチュエータ、12は制御
手段4にシフト位置を与えるシフトレバーである。
れた入力軸13と、この入力軸13とはプライマリギヤ
セット14により結合されたカウンタ軸15と、車両を
駆動する出力軸16と、カウンタ軸15と出力軸16と
の間にそれぞれ対として設けられた一速ギヤセット17
と、二速ギヤセット18と、三速ギヤセット19と、五
速ギヤセット20と、後進ギヤセット21と、出力軸1
6に回転方向には固定され、軸方向に移動可能に装着さ
れた結合機構22a、22b、22cとから構成されて
いる。各ギヤセット17、18、19、20、21の一
方のカウンタ軸15側のギヤはカウンタ軸15に固定さ
れており、他方の出力軸16側のギヤは出力軸16に回
転自在に装着され、各結合機構22a〜22cとの係合
によりそれぞれが個別に出力軸16と固定されるように
構成されている。
力軸回転速度センサ、24は出力軸16の回転速度を検
出する出力軸回転速度センサ、25は結合機構22cが
後進ギヤセット21と係合したことを検知する後進ギヤ
スイッチ、26は内燃機関1の回転速度を検出する内燃
機関回転速度センサ、27はブレーキ操作を検知するブ
レーキスイッチである。また、電磁クラッチ2は制御手
段4に制御されて励磁電流に比例した伝達トルクを発生
し、内燃機関1のクランク軸1aと自動変速機3の入力
軸13との間の動力の伝達と遮断とを行うように構成さ
れている。
自動変速機3の操作の概要を示したのが図2の構成説明
図である。シフト・セレクトアクチュエータ5はシフト
アクチュエータ51とセレクトアクチュエータ54とか
らなり、シフトアクチュエータ51はシフトモータ52
と減速機53とから構成され、シフトポジションセンサ
61によりシフト位置を検出しながら結合機構22a〜
22cを一速、三速、五速側と、ニュートラル位置と、
二速、四速、後進側との三位置にシフトする。また、セ
レクトアクチュエータ54はセレクトモータ55と減速
機56とからなり、セレクトポジションセンサ62によ
りセレクト位置を検出しながら結合機構22aと、22
bと、22cとを選択するように構成されている。
19、20は前進用であり、それぞれが異なるギヤ比を
有し、この実施の形態では前進五段、後進一段の場合を
構成例として示している。各ギヤセット17、18、1
9、20、21と出力軸16とを個別に固定する結合機
構22a〜22cは、プライマリギヤセット14と三速
ギヤセット19との間には結合機構22aが、一速ギヤ
セット17と二速ギヤセット18との間には結合機構2
2bが、五速ギヤセット20と後進ギヤセット21との
間には結合機構22cが設けられており、セレクトアク
チュエータ54により結合機構22a、22b、22c
のいずれか一つが選択され、シフトアクチュエータ51
によりいずれかの側に移送されることにより一速から五
速までの前進ギヤのいずれか、あるいは、後進ギヤが選
択され、また、ニュートラルが選択される。なお、図1
の構成では、四速はプライマリギヤセット14と出力軸
13とが結合されるようになっている。
ト位置と出力電圧との関係を示し、図4はセレクトポジ
ションセンサ64のセレクト位置と出力電圧との関係を
示すものである。シフトポジションセンサ61は、結合
機構22a〜22cが一速、三速、五速側にあるときに
は電圧VYAを出力し、これが制御手段4によるシフト
制御時の目標位置電圧となる。同様にニュートラル位置
では電圧VYBが、また、二速、四速、後進側にあると
きには電圧VYCがシフトポジションセンサ61の出力
電圧であり、シフト制御時の目標位置電圧となる。ま
た、セレクトポジションセンサ64は五速と後進との切
換を行う結合機構22cのセレクト時の出力と目標位置
電圧はVXCであり、三速と四速との切換を行う結合機
構22aのセレクト時は電圧VXBが、一速と二速との
切換を行う結合機構22bのセレクト時は電圧VXAが
それぞれ出力と目標位置電圧となる。
ー12の位置信号と、アクセルポジションセンサ10の
信号と、入力軸回転速度センサ23と出力軸回転速度セ
ンサ24と内燃機関回転速度センサ26の各回転速度信
号とを入力し、制御手段4に記憶されたシフトパターン
により走行状態に適合した変速段を決定し、シフト・セ
レクトポジションセンサ6によりシフト・セレクト位置
を検出しながらシフト・セレクトアクチュエータ5を操
作することにより実行される。例えば、二速から三速に
ギヤチェンジするとき、シフト・セレクトアクチュエー
タ5は現在までの変速段の二速ギヤ18から結合機構2
2bを離脱させ、目標変速段に該当する結合機構22a
をセレクトアクチュエータ54が選択し、シフトアクチ
ュエータ51がシフトして目標変速ギヤである三速ギヤ
19に結合機構22aを係合させることにより変速がな
される。
図示しないシンクロ機構が働き、結合機構22aと目標
変速段のギヤである三速ギヤ19とが同期回転状態とな
り、この同期回転状態が入力軸回転速度センサ23と出
力軸回転速度センサ24とにより検出され、回転同期が
完了すると共に最終的なシフトが行われて結合機構22
aと三速ギヤ19とが係合される。この変速動作時、制
御手段4はスロットルアクチュエータ11を操作してス
ロットル弁9を所定の開度位置に絞り、電磁クラッチ2
の励磁電流をオフにして同期噛合式の自動変速機3をパ
ワーオフ状態にして上記の変速を行い、また、変速完了
後、すなわち、結合機構22aと三速ギヤ19との係合
完了後、電磁クラッチ2の励磁電流とスロットルアクチ
ュエータ11とを操作して内燃機関1の回転速度を制御
しながら電磁クラッチ2の結合力を強めて行く。
後における制御手段4の制御動作は図5のフローチャー
トに示すように行われる。なお、図5のステップ501
は一連の変速制御のルーチンにおける変速制御の完了を
判断するステップであり、ステップ502以降のルーチ
ンは変速制御の完了を判断して行われるサブルーチンを
示すものである。ステップ502ではシフト・セレクト
アクチュエータ5による変速制御の完了、すなわちギヤ
切換が完了したかどうかが判定される。このギヤ切換完
了の判定は回転同期状態による判定や、シフト・セレク
トポジションセンサ6によるシフト・セレクトアクチュ
エータ5の位置判定により行われ、シフト・セレクトポ
ジションセンサ6による判定は図3と図4とに示した位
置電圧の読み取りにより行われるものである。
していると判定されるとステップ503に進み、ここで
はタイマが0であるかどうかが判定され、0でなければ
ステップ504に進んでスロットルポジションセンサ7
が検出する実際のスロットル開度と制御手段4が演算す
る目標スロットル開度とが比較される。実際のスロット
ル開度と目標スロットル開度とが一致していない場合に
はステップ505に進み、ここでは予め記憶されている
実際のスロットル開度と目標スロットル開度との差に対
するスロットル操作速度のマップからスロットル操作速
度を決定し、このスロットル操作速度が制御手段4から
スロットルアクチュエータ11に与えられ、スロットル
弁9が目標開度になるように与えられた速度で操作され
る。
定し、ルーチンを終えてステップ507にてリターンす
る。ステップ502にてギヤ切換が完了していないと判
断されたときにはステップ508に進み、タイマに初期
値aを設定してステップ502でのギヤ切換完了の判定
に備え、ステップ504にて実際のスロットル開度と目
標スロットル開度とが一致している場合にはステップ5
09に進んでタイマを1ずつ減じることにより0設定に
至らしめ、タイマが0設定になることによりステップ5
03からステップ507にジャンプするように設定す
る。
度との差に対するスロットル操作速度は、例えば、図6
に示すような特性がマップとして制御手段4に記憶さ
れ、実際のスロットル開度と目標スロットル開度との差
が所定値以上であればこの差が大であるほどスロットル
操作速度は大きく設定される。また、ステップ506に
てタイマに初期値aを設定してステップ507でリター
ンするので、ステップ504にて実際のスロットル開度
と目標スロットル開度とが一致したと判定され、ステッ
プ509でタイマが0になるまでステップ505におけ
る操作が実行されることになり、実際のスロットル開度
と目標スロットル開度との差が大であるほど操作速度は
大になり、実際のスロットル開度が目標スロットル開度
に近づけば操作速度が小さい所定の速度で移行すること
になる。
標スロットル開度との差が大であるほど操作速度は大に
なり、実際のスロットル開度が目標スロットル開度に近
づけば操作速度が小となるので、変速操作中にアクセル
ペダルの操作がなされた場合など、スロットル開度の如
何に拘わらずほぼ一定の時間で目標スロットル開度に移
行することになり、目標スロットル開度に移行と同時に
電磁クラッチ2の励磁が開始されることになる。従っ
て、変速操作完了時に実際のスロットル開度と目標スロ
ットル開度との差が小さい状態において、変速動作完了
後に即座に電磁クラッチが接続されて変速ショックを発
生したり、また、両者の差が大の状態において、スロッ
トル開度の設定に時間がかかって運転者に違和感を与え
たりすることが回避できるものである。
ば、車両に搭載された内燃機関と電磁クラッチを介して
結合され、異なるギヤ比の複数の変速ギヤを有する変速
機と、この変速機のギヤを切り換えるシフト・セレクト
アクチュエータと、内燃機関の回転速度を制御するスロ
ットル弁と、このスロットル弁を操作するスロットルア
クチュエータと、所定のプログラムに従いギヤを切り換
えて変速制御を行うと共にスロットル弁の目標開度の演
算と実際の開度の検知とを行い、変速制御の完了を判定
してスロットルアクチュエータを操作し、目標開度と実
際の開度との差に応じた速度でスロットル弁を目標開度
位置まで移行させる制御手段とを備えるようにしたの
で、スロットル開度の如何に拘わらずほぼ一定の時間で
目標スロットル開度に移行することが可能であり、変速
動作完了時に変速ショックが発生したりスロットル開度
の設定に時間がかかって運転者に違和感を与えたりする
ことのない同期噛合式自動変速機の制御装置を得ること
ができるものである。
によるスロットル弁の移行速度が制御装置に格納された
制御マップに準拠し、演算周期毎に決定されるようにし
たので、実際のスロットル開度と目標スロットル開度と
の差が大である場合にはスロットル弁の初期の動作速度
は速く、目標スロットル開度に近づけば動作速度が遅く
なってオ−バーシュートなどのない安定したスロットル
操作ができるものである。
動変速機の制御装置の構成図である。
動変速機の制御装置の変速機構の構成説明図である。
動変速機の制御装置の動作説明用の特性図である。
動変速機の制御装置の動作説明用の特性図である。
動変速機の制御装置の動作説明用のフローチャートであ
る。
動変速機の制御装置のスロットル操作特性図の一例であ
る。
御手段、5 シフト・セレクトアクチュエータ、6 シ
フト・セレクト位置センサ、7 スロットルポジション
センサ、9 スロットル弁、10 アクセルポジション
センサ、11 スロットルアクチュエータ、15 カウ
ンタ軸、16 出力軸、17〜21 変速ギヤ、22a
〜22c 結合機構、23、24、26 回転速度セン
サ。
Claims (2)
- 【請求項1】 車両に搭載された内燃機関、この内燃機
関に電磁クラッチを介して結合され、異なるギヤ比の複
数の変速ギヤを有する変速機、この変速機のギヤを切り
換えて結合するシフト・セレクトアクチュエータ、前記
内燃機関の吸気量を変えることにより回転速度を制御す
るスロットル弁、このスロットル弁をアクセル操作量と
変速時のプログラムとに応じて操作するスロットルアク
チュエータ、所定のプログラムに従い前記シフト・セレ
クトアクチュエータに信号を与え、前記ギヤを切り換え
て変速制御を行うと共に、前記スロットル弁の目標開度
の演算と実際の開度の検知とを行い、変速制御終了時に
ギヤ切換の完了を判定して前記スロットルアクチュエー
タを操作し、前記スロットル弁の目標開度と実際の開度
との差に応じた速度で目標開度位置まで移行させる制御
手段を備えたことを特徴とする同期噛合式自動変速機の
制御装置。 - 【請求項2】 制御手段によるスロットル弁の移行速度
が制御装置に格納された制御マップに準拠し、演算周期
毎に決定されることを特徴とする請求項1に記載の同期
噛合式自動変速機の制御装置。
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