JP3317078B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

自動変速機の制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、トルクコンバータと有
段式自動変速機構とを有して構成される自動変速機の制
御装置に係り、特に、自動変速機の変速時に生じるトル
ク変動（変速ショック）を低減するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の制御方法は、例えば、特
開昭63−254256号公報に記載のように、変速ショック低
減のため、変速機構の入力軸回転数が予め定めた回転数
になると、実際に変速機構が変速を開始したものとし
て、エンジン出力を補正制御するものや、特開昭64−45
44号公報に記載のように、変速機構の入力軸回転数と出
力軸回転数との比、つまり変速比に基づいて、実際の変
速開始及び終了時を把握して、エンジン出力を補正制御
するものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
64−4544号公報に記載のもののように、変速機構の変速
比に基づいて変速時のエンジン出力補正制御の開始を検
出する場合、アップシフトにおいては、変速比の変化が
顕著に現われず、トルクコンバータから出力されるトル
クが変速前（ローギア側）のクラッチから変速後（ハイ
ギア側）のクラッチに切り換わる時期を検出することが
難しく、非常に遅れて駆動軸トルク制御開始を認識して
いた。また、ダウンシフトにおいては、トルクコンバー
タから出力されるトルクが変速前（ハイギア側）のクラ
ッチから変速後（ローギア側）のクラッチに切り換わる
時期を検出することができず、上記クラッチ切り換わり
時期と変速比の関係を予め実験により求め駆動軸トルク
補正制御開始を認識しなければならないという問題があ
った。
【０００４】本発明の目的は、駆動軸トルクの補正制御
を的確なタイミングで実行でき、変速ショックの低減を
図ることができるシステム等を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、前記自動変
速機のアップシフト時のトルクコンバータから出力され
たトルクが変速前のクラッチから変速後のクラッチに切
り換わる時期を検出する変速機構前信号検出手段と、前
記自動変速機のダウンシフト時のトルクコンバータから
出力されたトルクが変速前のクラッチから変速後のクラ
ッチに切り換わる時期を検出する変速機構後信号検出手
段と、該２つのトルク信号検出手段の変化に応じて該駆
動軸トルク制御を実行する手段とを設けたことによって
達成される。
【０００６】
【作用】このように構成された本発明によれば、アップ
シフトの場合は、変速によりトルクコンバータ出力軸の
回転数が変化し始める、つまり変速前でトルク伝達が寄
与するクラッチから変速後でトルク伝達が寄与するクラ
ッチに切り換わる（慣性フェーズの開始）時期を正確に
検出可能となるため、前記駆動軸トルク補正制御の開始
認識が的確になる。また、ダウンシフトの場合は、変速
前（ハイギア側）でトルク伝達が寄与するクラッチから
変速後（ローギア側）でトルク伝達が寄与するクラッチ
に切り換わる（実際の変速終了）時期を正確に検出可能
となるため、前記駆動軸トルク補正制御の開始認識が的
確になる。つまり、アップシフトでは、変速機構（遊星
歯車，クラッチ等）前の回転数変化率及びトルク等の情
報により上記クラッチの切り換わり時期を正確に検出で
き、ダウンシフトでは、前記変速機構後の回転数変化率
及びトルク等の情報により上記クラッチの切り換わり時
期を正確に検出できる。
【０００７】
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。特に、アップシフト及びダウンシフト時のト
ルク伝達切り換わり時期を確実、且つマッチングレスで
検出し、エンジン出力，変速機油圧等の制御開始時期を
把握して、変速時の駆動軸トルク（変速ショック）を低
減することができるシステム等の説明を中心として行う
こととする。
【０００９】図１は本発明の一実施例ブロック図であ
る。アップシフト（ローギア側からハイギア側に変速）
時のトルクコンバータから出力されるトルクが変速前の
クラッチから変速後のクラッチに切り換わる時期は、自
動変速機内変速機構より前の信号を用いて検出すること
ができる。また、ダウンシフト（ハイギア側からローギ
ア側に変速）時のトルクコンバータから出力されるトル
クが変速前のクラッチから変速後のクラッチに切り換わ
る時期は、前記変速機構より後の信号を用いて検出する
ことができる（後述）。それ故、前記検出信号を用いる
ことにより、正確、且つマッチングのいらない変速時エ
ンジントルク制御が可能となる。本発明では、前記アッ
プシフト時の検出手段を変速機構前信号検出手段１，前
記ダウンシフト時の検出手段を変速機構後信号検出手段
２とした。前記検出手段１からの信号がアップシフト時
クラッチ切り換え時期信号認識手段３及びアップシフト
時クラッチ切り換え前信号記憶手段４に入力され、検出
手段２からの信号がダウンシフト時クラッチ切り換え時
期信号認識手段５及びダウンシフト時クラッチ切り換え
前信号記憶手段６に入力される。前記認識手段３及び認
識手段５では、前記検出手段１及び２で検出した現在の
信号と記憶手段４及び６の記憶値と比較し、前記クラッ
チ切り換え時期になったかどうかを判断する。認識手段
３で記憶値より大きくなったと判断した場合は、アップ
シフト時駆動軸トルク補正制御開始信号出力手段７でフ
ラグ等の制御開始信号を出力しエンジントルク制御手段
８でエンジントルクの制御を開始する。認識手段５で記
憶値より大きくなったと判断した場合は、ダウンシフト
時駆動軸トルク補正制御開始信号出力手段９でフラグ等
の制御開始信号を出力しエンジントルク制御手段８でエ
ンジントルクの制御を開始する。
【００１０】図２はエンジン及び自動変速機まわりの概
略構成である。エンジン１０は、本実施例においては４
気筒エンジンである。このエンジン１０には、点火装置
１１が設けられている。点火装置１１は、エンジン１０
の気筒数に対応して４つの点火プラグ１２を有してい
る。エンジン１０に空気を取り込むための吸気管１３に
は、ここを通る空気の流量を調節するスロットルバルブ
１４，燃料を噴射する燃料噴射装置１５，アイドリング
時にエンジン１０に供給する空気量を制御するためのＩ
ＳＣ（Idle Speed Control）バルブ１６が設けられてい
る。スロットルバルブ１４は、このバルブ開度がアクセ
ルペダル１７の操作量に対してリニアに変化するよう
に、アクセルペダル１７とワイヤ１８で連結されてい
る。燃料噴射装置１５は、エンジン１０の気筒数に対応
して４つの燃料噴射弁１９を有している。
【００１１】エンジン１０のクランク軸２０にはフライ
ホイール２１が取り付けられている。フライホイール２
１には、クランク軸２０の回転数、すなわちエンジン回
転数Ｎｅを検出するエンジン回転数センサ２２が取り付
けられている。このフライホイール２１とトルクコンバ
ータ２３は、ポンプ２４，タービン２５及びステータ２
６から成っている。タービン２５の出力軸、つまりトル
クコンバータ出力軸２７は、有段式変速機構２８と直結
されている。トルクコンバータ出力軸２７には、タービ
ン回転数Ｎｔを測定するタービン回転センサー２９が取
り付けられている。有段式変速機構２８は、遊星歯車３
０，３１やバンドブレーキ３２やクラッチ３３，３４等
から構成されている。遊星歯車３１は、プロペラシャフ
ト３５と直結されている。また、遊星歯車３１とプロペ
ラシャフト３５との間には、変速機出力軸の回転数を検
出する変速機出力軸回転数センサー３６が取り付けられ
ており、車速の演算等にも用いられている。自動変速機
３７には、前記バンドブレーキ３２等のクラッチ及び油
圧を制御する油圧回路３８が設けられている。この油圧
回路３８には、変速機内の油圧を制御する油圧制御バル
ブ３９，トルクコンバータ２３を直結制御（ロックアッ
プ制御）するロックアップ制御バルブ４０及び変速位置
を制御する変速制御バルブ４１等が設けられている。
【００１２】以上説明したエンジン１０及び自動変速機
３７駆動のためのアクチュエータは、制御コントローラ
４２により制御される。制御コントローラ４２には、ス
ロットル開度θ，タービン回転数Ｎｔ，エンジン回転数
Ｎｅ，変速機出力軸回転数Ｎｏ，変速機油温Ｔoil 等が
入力され制御に用いられる。また、特殊なシステムにお
いては、破線矢印に示すような変速機構前に取り付けら
れたトルクセンサーを用いて検出されたタービントルク
Ｔｔ及び変速機構後に取り付けられたトルクセンサーを
用いて検出された変速機出力軸トルクＴｏが制御コント
ローラ４２に取り込まれる。
【００１３】なお、アクセルペダル１７の操作量に対し
て、独立して空気量を制御可能なデバイス（例えば、ア
クセルペダルと機械的にリンクされていない電子制御ス
ロットル４３）が設けられている。このようなエンジン
では、制御コントローラ４２の信号により空気量制御が
可能なため、大きくエンジントルクを変える場合や排気
特性の悪化防止として有利になる。この場合、アクセル
ペダル１７にアクセル開度センサ４４を設け、ドライバ
の意図（要求トルク）を制御コントローラ４２に入力す
る必要がある。
【００１４】図３は前記制御コントローラ４２のハード
ウェア構成である。各種センサーからの信号が入力する
フィルタ４５及び波形整形回路４６とシングルチップマ
イクロコンピュータ４７と各種バルブ等のアクチュエー
タに駆動制御信号を出力する駆動回路４８を有して構成
されている。コンピュータ４７は、各種演算を実行する
ＣＰＵ４９とＣＰＵ４９が実行するためのプログラム及
びデータが記憶されているＲＯＭ５０と各種データ等が
一時的に記憶されるＲＡＭ５１とタイマ５２とＳＣＩ
（Serial Communication Interface）回路５３とＩ／Ｏ
回路５４とＡ／Ｄ変換器５５を有して構成されている。
すなわち、制御コントローラ４２の諸機能は、ＣＰＵ４
９がＲＯＭ５０やＲＡＭ５１に記憶されているプログラ
ムやデータ等で所定の演算を実行することにより達成さ
れる。
【００１５】また、前記制御コントローラ４２のハード
ウェア構成として、前述のシングルチップ構成、複数個
のシングルチップマイコンをデュアルポートＲＡＭを介
して通信する構成及び複数個のシングルチップマイコン
をＬＡＮ（Local Area Network）を介して通信する
構成等が挙げられる。
【００１６】図４はアップシフト時の変速特性、図５は
ダウンシフト時の変速特性である。図４のアップシフト
において、図２で示した自動変速機の変速機構では、タ
ービン回転が変化し始める点、すなわちタービントルク
が立ち上がる点、タービン回転数変化率がマイナスから
０を通過する点が、トルク伝達比がローギアからハイギ
アに変化、すなわちローギア側クラッチからハイギア側
のクラッチに切り換わる点となる。これらは、いずれも
変速機構前の信号である。これに対し、変速機構後の信
号、すなわち変速機出力軸トルク信号の最小値ｔ1 は、
前記機構前のクラッチ切り換わり点に比べ遅れている。
よって、前記機構前の信号がクラッチ切り換わり点の検
出においては正確である。しかし、前記機構前の信号で
もタービン回転では、その変化が顕著に現われないため
前記タービン回転数変化率及びタービントルクを用いる
必要がある。図５のダウンシフトにおいて、変速機構前
の信号、すなわちタービン回転ではクラッチ切り換わり
点を検出することができない。これに対し、変速機構後
の信号、すなわち変速機出力軸トルク及び変速機出力軸
回転数変化率の場合は、最小値ｔ2 の検出が可能であ
る。
【００１７】以上の結果、アップシフト時の駆動軸トル
ク補正制御開始は、変速機構前の信号、ダウンシフト時
の駆動軸トルク補正制御開始は、変速機構後の信号を用
いることにより変速ショック低減制御の制御性が向上
し、且つ変速毎（１−２変速，２−３変速，２−１変
速，・・・・）のマッチング等が不必要となり工数が低
減する。
【００１８】図６は一実施例の制御フローチャートであ
る。まず、処理５６では、変速制御で決定された信号と
してアップシフトフラグFlgU及びダウンシフトフラグFl
gD，タービン回転Ｎｔ，変速機出力軸回転Ｎｏを読み込
む。処理５７では、ＮｔとＮｏを用いて、今回の変速機
の出力軸回転比ｇｒ（ｎ）を演算する。処理５８では、
Ｎｔを微分し今回のタービン回転数変化率Ｎta（ｎ）を
演算する。また、処理５９では、Ｎｏを微分し今回の変
速機出力軸回転数変化率Ｎoa（ｎ）を演算する。処理６
０では、変速機出力軸回転変化率を用いた制御に悪影響
を及ぼすと考えられる悪路を検出するサブルーチン（後
述）を実行する。もし、悪路と判定された場合は、FlgC
が１となるため、処理６１で処理６２，６３に進みリタ
ーンされる。悪路でない場合は、処理６４に進みアップ
シフト信号が出たかどうかを判断する。yes の場合は、
処理６５に進みアップシフト時の駆動軸トルク補正制御
を実行しているかどうかを判断するフラグFlgUC が１か
どうかを判断する。初期値は０であるため、処理６６に
進む。処理６６では、処理６２で求めた前回のタービン
回転数変化率Ｎta（ｎ−１）とＮta（ｎ）を比較し、以
上になった場合は、図４で説明したようにローギア側ク
ラッチからハイギア側のクラッチに切り換わる点と判断
し処理６７の前記補正制御開始フラグを１にする。これ
に応じて、後述のエンジントルク制御が実行される。そ
して、処理６４でアップシフト時のエンジントルク制御
中フラグFlgUが０になるまで、処理６５，６７が実行さ
れる。前記フラグFlgUは、後述のエンジントルク制御フ
ローチャートで０に書き換えられる。処理６４でnoの場
合は、処理６８で前記フラグFlgUC を０にし、処理６９
に進む。処理６９ではダウンシフト信号が出たかどうか
を判断する。yes の場合は、処理７０に進みダウンシフ
ト時の駆動軸トルク補正制御を実行しているかどうかを
判断するフラグFlgDC が１かどうかを判断する。初期値
は０であるため、処理７１に進む。処理７１では、今回
の前記入出力軸回転比ｇｒ(ｎ)が前回の回転比ｇｒ（ｎ
−１）以上かどうかを判断する。これは、ダウンシフト
時信号発生初期の立上り特性とクラッチ切り換わり時期
の特性を判別するためである。処理７１でyes の場合
は、処理７２に進み、処理６３で求めた前回の変速機出
力軸回転数変化率Ｎoa（ｎ−１）とＮoa（ｎ）を比較す
る。以上になった場合は、図４で説明したようにハイギ
ア側クラッチからローギア側のクラッチに切り換わる点
と判断し処理７３の前記補正制御開始フラグFlgDC を１
にする。アップシフトと同様に、後述のエンジントルク
制御が実行され、処理６９でダウンシフト時のエンジン
トルク制御中フラグFlgDが０になるまで、処理７０，７
３が実行される。前記フラグFlgDも、後述のエンジント
ルク制御フローチャートで０に書き換えられる。０にな
った場合は、処理６９から処理７４に進み、FlgDC を０
にして処理６２，６３に進みリターンされる。また、ト
ルクと回転数変化率は比例するという関係を用い、変速
機構前後にトルクセンサを取り付け、前記機構前後のト
ルク変化検出により前記クラッチ切り換わり時期を検出
ことができる。
【００１９】図７（ａ),（ｂ）は駆動軸トルク補正制御
の制御フローチャートである。まず、処理７５では、前
記FlgUC，FlgDC，エンジン回転Ｎｅ，前記Ｎｔ，Ｎｏ及
びｇｒ（ｎ）を読み込む。処理７６では、Ｎｔ及びＮｅ
を用いてトルクコンバータ入出力軸回転比ｅを演算す
る。処理７７では、前記回転比ｅの関数（実際はトルク
コンバータ特性テーブル検索が一般的）ｆ1 及びｆ2 よ
りそれぞれトルクコンバータポンプ容量係数ｃ及びトル
ク比ｔを求める。処理７８では、前記演算したｃ，ｔと
読み込んだＮｅを用いてタービントルクＴｔを演算す
る。このＴｔはトルクセンサーからの信号でも良い。次
に、処理７９では、図６で示したアップシフト時の駆動
軸トルク補正制御開始フラグFlgUC が１かどうかを判断
する。ｙｅｓの場合は、処理８０に進み演算したＴｔ及
び前回の変速機構入出力軸回転比ｇｒ（ｎ−１）（ロー
ギア側回転比）の関数ｆ3 により目標トルクＴtar を演
算する。処理８１では、今回の変速機構入出力軸回転比
ｇｒ（ｎ）を用いたハイギア側回転比の関数ｆ4 によ
り、トルク伝達比ｔｄを演算する。そして、処理８２で
アップシフト時の変速機出力軸トルクＴouを前記演算し
たＴｔとｔｄを用いて演算する。処理８３では、トルク
フィードバック制御開始フラグFlgAが１かどうかを判断
する。初期値は０のため処理８４に進む。駆動軸トルク
補正制御初期は、目標トルク制御よりは一律にエンジン
トルクを低下する方が制御性が良いためタイマ制御とす
る。その後、トルクフィードバック制御を実行する。処
理８４から８８がタイマ制御である。処理８４では、タ
イマ制御時間Ｋ2 経ったかどうかを判断する。noの場合
は、処理８５でＴimer１に１を加え、処理８６で一律の
点火時期リタード量Ｋ3 を補正点火時期Δadv に入力す
る。そして、処理８７で点火時期ＡＤＶを演算し、処理
８８で出力する。処理８４でタイマ制御終了、つまりye
sの場合は、処理８０で前記FlgAを１にし、処理９０で
前記Ｔimerを０にして処理９０に進む。以後、トルクフ
ィードバック制御が終了するまで、処理８３から処理９
１にジャンプする。処理９１では、演算した実際の変速
機出力軸トルクＴouと目標トルクＴtar の偏差ΔＴを演
算し、処理９２でΔＴが０より小さくなったかどうかを
判断する。noの場合は、処理９３に進みΔＴの関数ｆ5
により補正点火時期Δadv を演算する。これがトルクフ
ィードバックの点火時期制御である。処理９２でyes に
なった場合は、処理９４に進み、タイマＴimer３がＫ7
になったかどうかを判断する。これは、アップシフト時
の駆動軸トルクが目標トルクよりも小さくなり、且つ変
速が終了したかどうかを判定するために実行される。no
の場合は、処理９５でＴimer３をインクリメントし処理
９３でフィードバック制御を続行する。yes の場合は、
処理９６から１００でそれぞれFlgU，FlgD，FlgA，Flg
B，Δadv を０にし処理８７に進む。これで、アップシ
フト時のトルク補正制御が終了する。
【００２０】処理７９で、noの場合は処理処理１０１に
進み、ダウンシフト時のトルク制御開始フラグFlgDC が
１かどうかを判断する。noの場合は、処理１０２でΔad
v を０にし処理８７に進む。yes の場合は、処理１０３
に進み演算したＴｔ及び前回の変速機構入出力軸回転比
ｇｒ（ｎ−１）（ローギア側回転比）の関数ｆ3 により
目標トルクＴtar を演算する。処理１０４では、変速機
出力軸回転数変化率Ｎoaとトルク換算定数Ｋ4 により、
ダウンシフト時の変速機出力軸トルクＴodを演算する。
このＴodは変速機出力軸に取り付けたトルクセンサーか
らの信号でも良い。処理１０５では、ダウンシフト時ト
ルクフィードバック制御開始フラグFlgBが１かどうかを
判断する。初期値は０のため処理１０６に進む。駆動軸
トルク補正制御初期は、目標トルク制御よりは一律にエ
ンジントルクを低下する方が制御性が良いためタイマ制
御とする。その後、トルクフィードバック制御を実行す
る。処理１０６から１１０がタイマ制御である。処理１
０６では、タイマ制御時間Ｋ5 経ったかどうかを判断す
る。noの場合は、処理１０７でＴimer２に１を加え、処
理１０８で一律の点火時期リタード量Ｋ6 を補正点火時
期Δadv に入力する。そして、処理８７で点火時期ＡＤ
Ｖを演算し、処理８８で出力する。処理１０６でタイマ
制御終了、つまりyes の場合は、処理１０９で前記FlgB
を１にし、処理１１０で前記Ｔimer２を０にして処理１
１１に進む。以後、トルクフィードバック制御が終了す
るまで、処理１０５から処理１１１にジャンプする。処
理１１１では、演算した実際の変速機出力軸トルクＴod
と目標トルクＴtar の偏差ΔＴを演算し、以下アップシ
フトと同様のトルクフィードバック制御を実行する。
【００２１】図８は悪路検出のサブルーチンフローチャ
ートである。処理１１２では、タイマＴimer４が悪路判
定期間Ｋ8 以上になったかどうかを判断する。初期値は
０のため、処理１１３に進み、Ｔimer４をインクリメン
トし処理１１４に進む。処理１１４では、今回の変速機
出力軸回転数変化率Ｎoa（ｎ）が設定したプラス側の閾
値Ｋ9 以上かどうかを判断する。yes の場合は、処理１
１５に進み悪路判定係数ｘをインクリメントして、処理
１１６に進む。また、処理１１４でnoの場合は、処理１
１７に進み、今回の変速機出力軸回転数変化率Ｎoa
（ｎ）が設定したマイナス側の閾値Ｋ10以下かどうかを
判断する。yes の場合は、処理１１８に進み悪路判定係
数ｙをインクリメントして、処理１１６に進む。処理１
１６では、前記ｘ及びｙがそれぞれ閾値係数Ｋ1 1 及び
Ｋ1 2 以上かどうかを判断する。どちらも以上の場合
は、Ｎoa（ｎ）がプラス，マイナスに大きく変動、すな
わち悪路と判定し、処理１１９に進み悪路判定フラグFl
gCに１を入力し、メインルーチン図６にリターンされ
る。処理１１６で、まだ、悪路と判定されない場合は、
処理１２０に進み、FlgCが１かどうかを判断する。yes
の場合は、まだ悪路が続いていると判断し処理１１９に
進む。noの場合は、悪路かどうかの判断中を意味する。
処理１１２で、yes の場合は、悪路判定時間が終了し、
処理１２１，１２２，１２３，１２４でそれぞれｘ，
ｙ，Ｔimer４，FlgCに０を入力しリターンされる。
【００２２】図９は従来アップシフト時トルク制御のタ
イムチャート、図１０は本発明アップシフト時トルク制
御のタイムチャートである。従来は、ｔ3 の時点でター
ビン回転が変化していたにもかかわらず、変速機構入出
力軸回転比Ｎｔ／Ｎｏを用いていたため、回転比の変化
が顕著に現われず黒丸ａの点がエンジントルク制御の開
始時期となっていた。それゆえ、変速機出力軸トルクが
破線のように変速途中から低下するようになり、変速シ
ョックの抑制にあまり効果がなかった。また、変速終了
把握時期ｂもエンジントルク制御終了と変速機出力軸ト
ルクの変動を考慮し、マッチングにより求めていた。
【００２３】これに対し、図１０の本発明では、タービ
ントルクあるいはタービン回転数変化率のいずれにおい
ても確実にクラッチ切り換わり時期であるｔ3 を認識す
ることができる。また、図６，図７に示した制御の実行
により、変速機出力軸トルク（破線）が滑らかに変化し
ており、変速ショックがかなり抑制されている。図６，
図７で示したフラグ及び定数が図１０のように変化す
る。また、目標トルクは、変速終了認識のためにも用い
られているが、変速毎に変速機出力軸トルク変動が異な
るため、変速毎に傾きを変える必要がある。
【００２４】図１１は従来ダウンシフト時トルク制御の
タイムチャート、図１２は本発明ダウンシフト時トルク
制御のタイムチャートである。従来は、クラッチ切り換
わり時期ａ後の変速機出力軸トルクの変動を抑制するた
め、ａ点を変速機構入出力軸回転比を用いて把握してし
た。前記回転比は、クラッチ切り換わり後一定に落ち着
くため、実験によるマッチングによりクラッチ切り換わ
り時期と前記回転比の関係を求め前記切り換わり時期ａ
を把握していた。また、変速毎にマッチングしたデータ
を記憶しておく必要があり、ＲＯＭ容量も増大してい
た。
【００２５】これに対し、図１２の本発明では、変速機
出力軸トルクあるいは変速機出力軸回転数変化率のいず
れにおいても確実にクラッチ切り換わり時期であるａを
認識することができる。また、図６，図７に示した制御
の実行により、変速機出力軸トルク（破線）が滑らかに
変化しており、変速ショックがかなり抑制されている。
図６，図７で示したフラグ及び定数が図１２のように変
化する。また、目標トルクは、変速終了認識のためにも
用いられているが、変速毎に変速機出力軸トルク変動が
異なるため、変速毎に傾きを変える必要がある。
【００２６】図１３は悪路検出時のタイムチャートであ
る。Ｋ9 がプラス側閾値、Ｋ10がマイナス側閾値であ
る。悪路検出時間Ｋ8 の間にＫ9 及びＫ10を超える値
が、悪路判定数以上になると悪路判定フラグFlgCが１に
なる。悪路判定数以下になると悪路判定フラグFlgCが０
になる。
【００２７】図１４はアップシフト時変速機出力軸トル
ク推定タイムチャート、図１５はダウンシフト時変速機
出力軸トルク推定タイムチャートである。図１４におい
て、トルクコンバータ入出力軸回転数及びトルクコンバ
ータ特性を用いて演算されたタービントルクＴｔ、ある
いはトルクコンバータ出力軸に取り付けられたトルクセ
ンサーにより得られたタービントルクＴｔとクラッチ切
り換わり時期にトルク伝達状態がローギア側からハイギ
ア側に変化するトルク伝達比ｔｄを掛け合わすことによ
り、アップシフト時の変速機出力軸トルクＴouが推定可
能となる。
【００２８】図１５において、変速機出力軸回転数から
求まる回転数変化率Ｎoaと加速度からトルクに換算する
トルク換算定数Ｋ4 を掛け合わすことにより、ダウンシ
フト時の変速機出力軸トルクＴodが推定可能となる。こ
のシフト中変速機出力軸トルク推定の適用により、変速
ショックの大幅な低減が可能となる。
【００２９】また、上述した変速時の駆動軸トルク補正
制御は、点火時期制御であったが、他に電子制御スロッ
トルによる空気量制御やクラッチ締結圧制御を用いるこ
とにより排気性能のよいシステムが可能になる。
【００３０】図１６は、ダウンシフト時のショック低減
制御タイムチャートである。上記に示したように変速機
出力軸回転数変化率Ｎoaは、変速機出力軸トルクとほぼ
比例している。これは、タイヤと変速機出力軸間のトル
ク変動、つまり軸振動がほとんど無い場合である。ま
た、この場合、Ｎoaの信号は車体に取り付けた加速度セ
ンサの信号ともほぼ一致する。その故、図６に示すよう
な方式でクラッチ締結時が把握可能となる。これに対
し、タイヤと変速機出力軸間のトルク変動、つまり軸振
動が発生する場合を変速機出力軸回転数変化率Ｎoa２に
示す。この信号は、リアドライブのようなタイヤと変速
機間に長いシャフトが存在する場合に生じる。よって、
このＮoa２信号を用いてクラッチ締結時期を検出する場
合は、Ｎoa２の急激な立上り点（黒丸）を把握する必要
がある。このタイミングでエンジントルクを低下させる
ことにより、ダウンシフト時のショックが破線のように
抑制できる。また、点火時期リタード等のエンジントル
ク低下制御には、Ｎoa２の信号波形を用いＮoa２信号の
変化に合わせることができる。これにより、エンジント
ルク低下量及び時間をテーブルで記憶しておく必要がな
くＲＯＭ（Read Only Memory）容量の低減が図れる。
【００３１】図１７は、図１６のＮoa２を用いた場合の
ショック低減制御フローチャートである。まず、処理１
３０では、変速制御で決定された信号として、ダウンシ
フト開始フラグFlgD、上記軸振動が生じる場合の変動機
出力軸回転数Ｎｏ２を読み込む。処理１３１では、Ｎｏ
２の変化率Ｎoa２を演算する。処理１３２では、FlgDが
１になったかどうか、つまりダウンシフト信号が発生し
たか否かを判断する。noの場合は、処理１３３に進み、
補正点火時期Δadv に０を入力し処理１３４に進む。そ
して、実際の基準点火時期ＡＤＶからリタード量Δadv
を差し引き、処理１３５で出力する。処理１３２でyes
の場合は、処理１３６に進み、ダウンシフト時エンジン
トルク低減制御開始フラグFlgDCSが１かどうかを判断す
る。noの場合は、処理１３７に進み、Ｎoa２がダウンシ
フト時エンジントルク低減制御開始定数ｋ10以上かどう
かを判断する。noの場合は、処理１３３に進む。yes の
場合は、処理１３８に進み、上記FlgDCSに１を入力す
る。そして、処理１３９でΔadv をＮoa２の関数ｆ10に
より求め処理１３４に進む。この時期が、図１６（ａ）
点である。処理１３６でFlgDCSが１の場合は、処理１４
０に進み、Ｎoa２がダウンシフト時エンジントルク低減
制御終了定数ｋ11以下かどうか、つまりエンジントルク
低減中かどうかの判断する。エンジントルク低減中、つ
まりnoの場合は、処理１３６に進む。終了、つまりyes
の場合、処理１４１，１４２及び１４３に進み、それぞ
れFlgD，FlgDCS及びΔadv に０を入力し処理１３４に進
む。これにより、Ｎoa２信号を用いたダウンシフト時シ
ョック低減制御が正確且つコストアップ無しで実現可能
となる。
【００３２】図１８は、アップシフト時のショック低減
制御タイムチャートである。アップシフトにおいても図
１６と同様にＮoaとＮoa２の信号波形が存在する。Ｎoa
は、出力軸トルクと同様の波形を示すが、Ｎoa２は変速
中図１８のような大きな振動が生じる。アップシフト側
へのクラッチ締結時期は、少々遅れるがＮoa２の立ち下
がりによりほぼ把握でき、この時期よりエンジントルク
低減制御を開始する。この時の制御目標値は、アップシ
フト信号（FlgU）発生時のＮoa２を用いて求める。そし
て、目標値と実際のＮoa２との偏差によりエンジントル
クを制御しショックを抑制する。これにより、破線のよ
うなアップシフト時のトルク特性が得られる。
【００３３】図１９は、図１７のＮoa２を用いた場合の
ショック低減制御フローチャートである。まず、処理１
４４では、変速制御で決定された信号として、アップシ
フト開始フラグFlgU、上記軸振動が生じる場合の変速機
出力軸回転数Ｎｏ２を読み込む。処理１４５では、Ｎｏ
２の変化率Ｎoa２を演算する。処理１４６では、アップ
シフト開始信号が発生した時にＮoa２の信号をラッチし
ておくための処理回避フラグFlgLが１になったかどうか
を判定する。noの場合は、処理１４７に進み、FlgUが１
になったかどうか、つまりアップシフト信号が発生した
か否かを判断する。noの場合は、処理１４８に進み、補
正点火時期Δadv に０を入力し処理149に進む。そし
て、実際の基準点火時期ＡＶＤからリタード量Δavd を
差し引き、処理１５０で出力する。処理１４７でyes の
場合は、処理１５１に進み、Ｎoa２の値をｋ12に入力し
ラッチする。そして、処理１５２で上記FlgLに１を入力
する。処理１５３では、エンジントルク低減制御終了時
期決定のためのタイマＴimerが終了時期定数ｋ13以上か
どうかを判断する。noの場合は、処理１５４に進みＴim
erをインクリメントする。そして、処理１５５に進み、
Ｎoa２が上記目標値設定定数ｋ12の関数ｆ11で求めたエ
ンジントルク制御目標値以上かどうかを判断する。ここ
では、エンジントルク制御に点火時期リタードを用いて
いるため、エンジントルク低減制御のみを示した。例え
ば、スロットルバルブ制御システムが付加されている場
合等は、エンジントルクの増減制御が可能となる。処理
１５５でnoの場合は処理１４８に進む。yes の場合は、
処理１５６に進み、Δadv をＮoa２の関数ｆ10により求
め処理１４９に進む。この時期が、図１８（ａ）点であ
る。処理１５３でＴimerがｋ13以上の場合は、アップシ
フト時エンジントルク制御終了と判断し、処理１５７，
１５８，１５９及び１６０に進み、それぞれFlgL, Flg
U, Δadv 及びＴimerに０を入力し処理１４９に進む。
これにより、Ｎoa２信号を用いたアップシフト時ショッ
ク低減制御が正確且つコストアップ無しで実現可能とな
る。
【００３４】以上の実施例によれば、駆動軸トルク補正
制御が最もしやすい時期、すなわちクラッチ切り換わり
時期を的確に検出することができるため、十分に変速シ
ョックを低減することができる。また、前記トルク補正
制御開始時期とクラッチ切り換わり検出手段が一致する
ため、変速毎の実験によるマッチングが不必要となり実
験工数がなくなる。
【発明の効果】本発明によれば、変速ショックの低減を
図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図。
【図２】エンジン及び自動変速機まわりの概略構成。
【図３】制御コントローラのハードウェア構成。
【図４】アップシフト時の変速特性。
【図５】ダウンシフト時の変速特性。
【図６】本発明の一実施例のフローチャート。
【図７】駆動軸トルク補正制御の制御フローチャート。
【図８】悪路検出のサブルーチンフローチャート。
【図９】従来のアップシフト時トルク制御のタイムチャ
ート。
【図１０】本発明のアップシフト時トルク制御のタイム
チャート。
【図１１】従来のダウンシフト時トルク制御のタイムチ
ャート。
【図１２】本発明のダウンシフト時トルク制御のタイム
チャート。
【図１３】悪路検出時のタイムチャート。
【図１４】アップシフト時変速機出力軸トルク推定タイ
ムチャート。
【図１５】ダウンシフト時変速機出力軸トルク推定タイ
ムチャート。
【図１６】ダウンシフト時ショック低減制御タイムチャ
ート。
【図１７】ダウンシフト時ショック低減制御フローチャ
ート。
【図１８】アップシフト時ショック低減制御タイムチヤ
ート。
【図１９】アップシフト時ショック低減制御フローチャ
ート。
【符号の説明】
１…変速機構前信号検出手段、２…変速機構後信号検出
手段、３…アップシフト時クラッチ切り換え時期信号認
識手段、４…アップシフト時クラッチ切り換え前信号記
憶手段、５…ダウンシフト時クラッチ切り換え時期信号
認識手段、６…ダウンシフト時クラッチ切り換え前信号
記憶手段、７…アップシフト時駆動軸トルク補正制御開
始信号出力手段、８…エンジントルク制御手段、９…ダ
ウンシフト時駆動軸トルク補正制御開始信号出力手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ // Ｆ１６Ｈ 59:40 Ｆ１６Ｈ 59:40 59:48 59:48 (72)発明者 越智 辰哉 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (56)参考文献 特開 平７−54976（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−313475（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−207660（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−44509（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60K 41/00 - 41/28 F02D 29/00 - 29/06 F16H 59/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/24 F16H 63/40 - 63/48

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】エンジンの出力軸に接続されているトルク
    コンバータと該トルクコンバータの出力軸に接続されて
    いる有段式の自動変速機構と該有段式自動変速機構を動
    作させる油圧回路とを有する車両の自動変速機を制御す
    ると共に、該有段式変速機構の出力軸に接続されている
    駆動トルクを変化させる駆動軸トルク制御手段に対し
    て、その制御量を出力して該駆動軸トルクを制御する自
    動変速機の制御装置において、 前記自動変速機のアップシフト時のトルクコンバータか
    ら出力されたトルクが変速前のクラッチから変速後のク
    ラッチに切り換わる時期を検出する変速機構前信号検出
    手段と、 前記自動変速機のダウンシフト時のトルクコンバータか
    ら出力されたトルクが変速前のクラッチから変速後のク
    ラッチに切り換わる時期を検出する変速機構後信号検出
    手段と、 該２つのトルク信号検出手段の変化に応じて該駆動軸ト
    ルク制御を実行する手段とを設けたことを特徴とする自
    動変速機の制御装置。
  2. 【請求項２】請求項１において、変速機構前信号検出手
    段がエンジン回転あるいはトルクコンバータ出力軸回転
    数の変化率、変速機構後信号検出手段が変速機出力軸回
    転数の変化率を検出するものであることを特徴とする自
    動変速機の制御装置。
  3. 【請求項３】請求項１において、前記変速機構前後の信
    号検出手段からの信号を記憶するクラッチ切り換え前信
    号記憶手段と、前記信号記憶手段の値と現在の前記信号
    検出手段の値を比較し、変速時のクラッチ切り換わり時
    期を把握するクラッチ切り換え時期信号認識手段と、前
    記認識手段の判断に基づき、駆動軸トルク制御の開始信
    号を出力する制御開始信号出力手段とを備えたことを特
    徴とする自動変速機の制御装置。
  4. 【請求項４】請求項１において、前記駆動軸トルク制御
    手段は、制御開始初期一定時間計測し、一定制御量を実
    行するタイマ制御手段と、前記タイマ制御終了後、目標
    トルクと検出あるいは演算したトルクの偏差に応じてト
    ルク制御を実行するトルクフィードバック制御手段とを
    設けたことを特徴とする自動変速機の制御装置。
  5. 【請求項５】請求項１において、前記目標トルクと検出
    あるいは演算したトルクの偏差を演算するトルク偏差演
    算手段と、該トルク偏差が任意定数以下になったことを
    検出するタイマ制御開始信号出力手段と、該信号出力手
    段からの信号出力後、一定時間計測する第２のタイマ制
    御手段と、前記トルク偏差演算手段とタイマ制御開始信
    号出力手段と第２のタイマ制御手段とにより前記駆動軸
    トルク制御を終了するトルク制御終了手段とを設けたこ
    とを特徴とする自動変速機の制御装置。
JP08363395A 1995-04-10 1995-04-10 自動変速機の制御装置 Expired - Fee Related JP3317078B2 (ja)

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