JP3633027B2

JP3633027B2 - 自動変速機の制御装置

Info

Publication number: JP3633027B2
Application number: JP10003795A
Authority: JP
Inventors: 実栗山
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1995-03-30
Filing date: 1995-03-30
Publication date: 2005-03-30
Anticipated expiration: 2020-03-30
Also published as: JPH08270774A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は自動変速機の制御装置、特に変速後におけるディファレンシャルギヤなどのバックラッシュに起因する歯打音の低減を図るものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両用などの自動変速機は、エンジン出力が入力されるトルクコンバータと、該コンバータの出力を変速して出力する変速機構とを組み合わせ、該変速機構の動力伝達経路をクラッチやブレーキなどの複数の摩擦要素の選択的締結により切り換えることにより、運転状態に応じて自動的にもしくは運転者の選択により変速段を切り換えるように構成されたものであるが、この種の自動変速機においては、例えばアクセルペダルの開放動作に伴って所謂バックアウト変速が行われることがある。このバックアウト変速は、例えばスロットル開度と車速とをパラメータとして予め設定された変速マップと現実の運転状態（スロットル開度及び車速）とを比較し、アクセルペダルの開放操作により、運転状態が上記マップにおける例えば１速領域から２速領域に変化したときに、変速段を１速から２速にアップシフトさせるように行われる。
【０００３】
ところで、このようなバックアウト変速時においては、エンジン回転数の低下に伴って変速機構の入力回転数（タービン回転数）も落ち込むため、変速機構の動力伝達状態が、当該車両がエンジン出力で駆動される正駆動状態から当該車両が車体の慣性力で走行する逆駆動状態へ変化し、ディファレンシャルギヤなどのバックラッシュに起因して歯打音が発生するという問題がある。
【０００４】
この問題に対しては、例えば特開平１−２４７８５４号公報には、バックアウト変速時に、タービン回転数が変速機構の出力回転数と同期したときに、変速制御を開始させる技術が開示されている。これによれば、上記バックラッシュに起因する歯打音をある程度軽減ことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報記載の従来技術においては、エンジン回転数とタービン回転数との関係が特に考慮されていないため、ディファレンシャルギヤなどで生じる歯打音を効果的に除去できないとう問題がある。
【０００６】
つまり、図９のタイムチャートに示すように、スロットル開度Θの急減に伴って目標変速段Ｌｍを１から３速にアップシフトさせる１−３変速が行われるものとすると、図の符号（ａ）で示すように、変速動作の進行に伴ってタービン回転数Ｎｔが低下することになる。その場合に、スロットル開度Θの低下に伴ってエンジン回転が急速に低下するため、符号（ｂ）で示すように、エンジン回転数Ｎｅがタービン回転数Ｎｔよりも一時的に低下した後、符号（ｃ）で示すように、所定のアイドル回転数に収束することになる。そして、タービン回転数Ｎｔよりも一旦小さくなったエンジン回転数Ｎｅが変速終了前後で再びタービン回転数Ｎｔよりも大きくなる瞬間に歯打音が発生することになるのである。
【０００７】
この発明は、エンジン回転数とタービン回転数との相対回転差に起因して発生する歯打音を効果的に低減することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本願の請求項１に係る発明（以下、第１発明という）は、エンジン出力が入力されるトルクコンバータと、該コンバータの出力を変速して出力する変速機構とが組み合わされ、該変速機構の動力伝達経路が複数の摩擦要素の選択的締結により切り換えられることにより変速段が切り換えられる自動変速機において、当該車両の走行状態が、エンジン回転数がタービン回転数よりも所定値以上小さくなる領域であることを判定する走行状態判定手段と、該判定手段により当該車両の走行状態が上記領域に属すると判定されたときに、エンジン回転数の低下を規制するエンジン回転数低下規制手段と、エンジン回転数を所定の目標回転数に調整するエンジン回転数調整手段とを設けると共に、上記エンジン回転数低下規制手段を、当該車両の走行状態が、エンジン回転数がタービン回転数よりも所定値以上小さくなる領域に属するときに、上記エンジン回転数調整手段の目標回転数としてタービン回転数を設定するように構成したことを特徴とする。
【０００９】
また、本願の請求項２に係る発明（以下、第２発明という）は、上記第１発明におけるエンジン回転数低下規制手段を、シフトアップ変速時にエンジン回転数の低下を規制するように構成したことを特徴とする。
【００１０】
【作用】
上記の構成によれば次のような作用が得られる。
【００１１】
すなわち、第１、第２発明のいずれにおいても、エンジン回転数がタービン回転数よりも所定値以上小さくなるような走行状態においては、エンジン回転数の低下が規制されることになるので、エンジン回転数がタービン回転数よりも過度に落ち込むことがなく、これによってエンジン回転数とタービン回転数との相対回転差に起因する歯打音が低減もしくは防止されることになる。
【００１２】
一方、第１発明によれば、エンジン回転数調整手段の目標回転数としてタービン回転数を設定することにより、上記作用が達成されることになる。
【００１３】
そして、第２発明によれば、上記作用がシフトアップ変速時に得られることになる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００１５】
図１に示すように、車両のパワープラント１を構成するエンジン１０の吸気通路１１には、図示しないアクセルペダルに連動して吸入空気量ないしエンジン出力を調整するスロットルバルブ１２が備えられていると共に、このスロットルバルブ１２をバイパスして設けられたバイパス通路１３には、アイドル時などにおけるバイパスエア量を調節するＩＳＣバルブ１４が設置されている。
【００１６】
一方、上記エンジン１０と共に車両のパワープラント１を構成する自動変速機２０は、エンジン１０の出力軸１５に連結されたトルクコンバータ２１と、該コンバータ２１の出力回転がタービンシャフト２２を介して入力される遊星歯車式の変速機構２３とを有し、該変速機構２３の出力回転がドライブシャフト２及び図示しない差動装置を介して駆動輪（図示せず）に伝達されるようになっている。また、この自動変速機２０は複数の変速用ソレノイド２４…２４を有し、これらの変速用ソレノイド２４…２４のＯＮ，ＯＦＦの組合せによって油圧回路が切り換えられて、上記変速機構２３を構成する複数の摩擦要素（図示せず）が選択的に作動することにより、複数の変速段が得られるようになっている。
【００１７】
さらに、この車両には電子制御式のコントロールユニット（以下、ＥＣＵという）３０が備えられている。このＥＣＵ３０は、スロットルバルブ１２の開度を検出するスロットルセンサ３１からの信号、エンジン回転数を検出するエンジン回転センサ３２からの信号、エンジン水温を検出する水温センサ３３からの信号、変速機構２３の入力回転数（タービン回転数）を検出するタービン回転センサ３４からの信号、車速を代表する変速機構２３の出力回転数を検出する出力回転センサ３５からの信号、シフトレバーの操作位置（レンジ）を検出するシフト位置センサ３６からの信号などを入力して、これらの信号に基づいて変速制御やＩＳＣバルブ１４を用いたアイドル回転数制御などを行うようになっている。
【００１８】
ここで、ＥＣＵ３０が行う変速制御の概略を説明すると、ＥＣＵ３０は、例えば図２に示すように予め車速とスロットル開度をパラメータとして設定した変速マップに、出力回転センサ３５及びスロットルセンサ３１からの信号がそれぞれ示す現実の車速Ｖとスロットル開度Θとを当てはめて、これらが示す運転状態が上記変速マップを構成する変速ラインを通過したときに、ダウンシフトもしくはアップシフトの判定を行って目標変速段Ｌｍを設定する。そして、設定された目標変速段Ｌｍを実現するソレノイドパターンを決定して、該パターンを実現する変速指令信号を上記変速用ソレノイド２４…２４に出力するようになっている。
【００１９】
また、上記アイドル回転数制御は、具体的には図３のフローチャートに従って次のように行われる。
【００２０】
すなわち、ＥＣＵ３０はステップＳ１で各種信号を読み込んだ上で、ステップＳ２でエンジン１０の運転状態がアイドル運転状態か否かを判定して、アイドル運転状態であると判定したときにはステップＳ３に進んで、図４に示すようにエンジン水温をパラメータとして設定した目標回転数のマップに、水温センサ３３からの水温信号が示すエンジン水温Ｔｗを当てはめて、現実のエンジン水温Ｔｗに対応する目標回転数Ｎｍを設定し、またステップＳ４を実行することにより、図５に示すようにエンジン水温をパラメータとして設定した基本制御量のマップに、同じく水温センサ３３からの水温信号が示すエンジン水温Ｔｗを当てはめて、現実のエンジン水温Ｔｗに対応する基本制御量Ｇｂを設定する。
【００２１】
次いで、ＥＣＵ３０は上記目標回転数Ｎｍに対するエンジン回転数Ｎｅの回転偏差△Ｎを算出した後、図６に示すように予め回転偏差に応じて設定されたフィードバック補正量のマップに、上記回転偏差△Ｎを当てはめることによりフィードバック補正量Ｇｆｂを設定する（ステップＳ５，Ｓ６）。この場合、例えば回転偏差△Ｎが正値のときにはフィードバック補正量Ｇｆｂは負の値となる。
【００２２】
そして、ＥＣＵ３０はステップＳ７を実行して上記基本制御量Ｇｂ、フィードバック補正量Ｇｆｂなどを加算することにより最終制御量Ｇを決定して、ステップＳ８でこの最終制御量Ｇに応じた駆動信号をＩＳＣバルブ１４に出力する。したがって、ＩＳＣバルブ１４が上記最終制御量Ｇに対応する開度に調整されて、図示しないエアクリーナから取り入れられた空気の一部ないし全量が、スロットルバルブ１２の上流側で吸気通路１１からバイパス通路１３へ流入すると共に、該バルブ１２の下流側で再び吸気通路１１に合流した後、エンジン１０に吸入されることになる。そして、エンジン１０のアイドル運転時においては、エンジン回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｍよりも低下したときにはスロットルバルブ１２をバイパスするバイパスエア量が増量されることにより燃料供給量が増量してエンジン回転数Ｎｅが上昇すると共に、エンジン回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｍよりも上昇したときには上記バイパスエア量が減量することにより燃料供給量が減量してエンジン回転数Ｎｅが低下することになって、エンジン回転数Ｎｅが上記目標回転数Ｎｍに維持されることになる。
【００２３】
そして、この実施例においては、バックアウト変速時におけるエンジン回転低下抑制制御が図７のフローチャートに従って次のように行われるようになっている。
【００２４】
すなわち、ＥＣＵ３０はステップＴ１で各種信号を読み込んだ上で、ステップＴ２でシフトアップフラグＦｕｐが１にセットされたか否かを判定して、シフトアップフラグＦｕｐが１にセットされたと判定したときには、ステップＴ３に進んでスロットルセンサ３１からの信号が示すスロットル開度Θの時間変化率（以下、スロットル変化率という）ΔΘが所定値α（＜０）よりも小さいか否かを判定する。つまり、スロットル開度Θが急激に減少したかどうか判定するのである。
【００２５】
スロットル変化率ΔΘが所定値αよりも小さいと判定したときには、ＥＣＵ３０はステップＴ４に進んで上記タービン回転センサ３４からの信号が示すタービン回転数Ｎｔが上記アイドル回転数制御の目標回転数Ｎｍよりも小さいか否かを判定し、タービン回転数Ｎｔが目標回転数Ｎｍよりも小さくなければステップＴ５に進んでタービン回転数Ｎｔを目標回転数Ｎｍとしてセットした上で、ステップＴ６で出力回転センサ３５からの信号が示す出力回転数Ｎｏと上記タービン回転数Ｎｔとから求めた演算ギヤ比Ｒｇ（＝Ｎｅ／Ｎｏ）が、変速の種類に応じて設定された終了判定値Ｒｅよりも小さいか否かを判定する。そして、演算ギヤ比Ｒｇが終了判定値Ｒｅよりも小さくないと判定したときには、ステップＴ４に戻って再度タービン回転数Ｎｔと目標回転数Ｎｍとの大きさを判定すると共に、演算ギヤ比Ｒｇが終了判定値Ｒｅよりも小さいと判定したときにはステップＴ７に進んで上記目標回転数Ｎｍとして本来のエンジン１０の目標回転数Ｎｍをセットする。
【００２６】
また、ＥＣＵ３０は上記ステップＴ４においてタービン回転数Ｎｔが目標回転数Ｎｍよりも小さいと判定したときには、ステップＴ５，Ｔ６をスキップしてステップＴ７に移り、目標回転数Ｎｍとして本来のエンジン１０の目標回転数Ｎｍをセットする。
【００２７】
したがって、この実施例によれば次のような作用が得られる。
【００２８】
すなわち、図８のタイムチャートに示すように、シフトアップフラグＦｕｐが１にセットされた時点ｔ１でスロットル変化率ΔΘが所定値αよりも小さいとすると、その時点ｔ１からアイドル回転数制御の目標回転数Ｎｍとしてタービン回転数Ｎｔがセットされる。したがって、図の符号（ア）で示すように、エンジン回転数Ｎｅがタービン回転数Ｎｔに収束するように制御されることになって、タービン回転数Ｎｔよりも過度に落ち込むことがない。そして、例えば演算ギヤ比Ｒｇが終了判定値Ｒｅよりも小さくなった時点ｔ２で、上記アイドル回転数制御の目標回転数Ｎｍとして本来のエンジン１０の目標回転数Ｎｍがセットされることにより、符号（イ）で示すようにエンジン回転数Ｎｅが該目標回転数Ｎｍに収束するように制御される。
【００２９】
このように、バックアウト変速時においては、アイドル回転数制御の目標回転数Ｎｍとしてタービン回転数Ｎｔがセットされることから、エンジン回転数Ｎｅがタービン回転数Ｎｔよりも過度に落ち込むことがなく、これによってエンジン回転数Ｎｅとタービン回転数Ｎｔとの相対回転差に起因する歯打音が低減もしくは防止されることになる。
【００３０】
なお、図示しない点火プラグに対する点火時期の制御によってエンジン１０のアイドル回転数を調整するように構成されたものにおいては、点火時期制御の目標回転数としてタービン回転数Ｎｔをセットするようにしても良い。
【００３１】
なお、エンジン回転数Ｎｅがタービン回転数Ｎｔよりも所定値以上低下する走行状態を、エンジン回転センサ３２からの信号が示すエンジン回転数Ｎｅとタービン回転センサ３４からの信号が示すタービン回転数Ｎｔとから直に判定するようにしても良い。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、エンジン回転数がタービン回転数よりも所定値以上小さくなるような走行状態においては、エンジン回転数の低下が規制されることになるので、エンジン回転数がタービン回転数よりも過度に落ち込むことがなく、これによってエンジン回転数とタービン回転数との相対回転差に起因する歯打音が低減もしくは防止されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両のパワープラントの制御システム図である。
【図２】変速マップを示す運転領域図である。
【図３】ＩＳＣバルブを用いたアイドル回転数制御を示すフローチャート図である。
【図４】該制御で用いるマップの説明図である。
【図５】同じく該制御で用いるマップの説明図である。
【図６】同じく該制御で用いるマップの説明図である。
【図７】バックアウト変速時のエンジン回転低下抑制制御の実施例を示すフローチャート図である。
【図８】実施例の作用を示すタイムチャート図である。
【図９】従来の問題点を示すタイムチャート図である。
【符号の説明】
１０エンジン
１４ＩＳＣバルブ
２０自動変速機
２１トルクコンバータ
３０ＥＣＵ
３２エンジン回転センサ
３４タービン回転センサ

Claims

エンジン出力が入力されるトルクコンバータと、該コンバータの出力を変速して出力する変速機構とが組み合わされ、該変速機構の動力伝達経路が複数の摩擦要素の選択的締結により切り換えられることにより変速段が切り換えられる自動変速機の制御装置であって、当該車両の走行状態が、エンジン回転数がタービン回転数よりも所定値以上小さくなる領域であることを判定する走行状態判定手段と、該判定手段により当該車両の走行状態が上記領域に属すると判定されたときに、エンジン回転数の低下を規制するエンジン回転数低下規制手段と、エンジン回転数を所定の目標回転数に調整するエンジン回転数調整手段とが備えられていると共に、上記エンジン回転数低下規制手段は、当該車両の走行状態が、エンジン回転数がタービン回転数よりも所定値以上小さくなる領域に属するときに、上記エンジン回転数調整手段の目標回転数としてタービン回転数を設定するように構成されていることを特徴とする自動変速機の制御装置。
エンジン回転数低下規制手段は、シフトアップ変速時にエンジン回転数の低下を規制するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。