JP3649004B2 - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車に搭載される自動変速機の変速制御装置に係り、詳しくは変速段を変更するための油圧制御と共にエンジントルクの制御を行う変速制御に関し、特に変速中に他の変速段への指令が入る多重変速動作に適用した変速制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、変速中にエンジントルクを変更する変速制御装置であって、変速中に他の変速段への指令が入った場合の変速制御に係るものとして、特公平4−31891号公報のものが案出されている。このものにあっては、第1の変速が終了する前に第2の変速指令が出された際、第1及び第2の変速ともエンジントルク制御は直ちに中止される。
【0003】
例えば、図11に示すように、アップシフト(例えば1→2変速)中にあっては、摩擦係合要素のつかみ換えによる変速の進行に伴い、トルク相にあっては入力軸回転数NT が低速段ギヤ比のままで上昇し、そしてイナーシャ相に入ると、入力軸回転数は高速段ギヤ比に向って低下するが(一点鎖線参照)、この際エンジントルクTE は、入力軸回転数の回転変化を検出してイナーシャ相になったことを判断すると、所定量(TC )ダウンするように制御される。そして、上記アップシフト変速中に、ダウンシフト(例えば2→1変速)指令が出されると、直ちに、上記エンジントルク制御が中止され、該エンジントルクは、本来のトルクTE に戻すように指令される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述した変速制御装置にあっては、第2の変速(ダウンシフト)指令が入ると、第1の変速(アップシフト)操作にあっては係合側となっていた油圧が、直ちに、減少して該第2の変速(ダウンシフト)による回転変化(入力軸回転数の上昇)を発生するように油圧制御される。一方、上述したように第2の変速(ダウンシフト)指令により直ちにエンジントルク制御の中止指令も発せられるので、入力回転数は上昇傾向となる。該エンジントルクの急変動が生じる状況で、上記第2の変速(ダウンシフト)に伴う油圧制御を行う必要があるが、入力軸回転変化を目標値とする上記油圧のフィードバック制御の制御特性は悪く、図11に点線で示すように、入力軸回転数NT の上昇が急激でかつオーバシュートする傾向になってしまう。
【0005】
そこで、本発明は、第2の変速(他方の変速)が実際に開始された状態で、エンジンのトルク制御を変更することにより、上述した課題を解決した自動変速機の変速制御装置を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る本発明は(図1ないし図7参照)、エンジン出力軸(13)からの動力が入力される入力軸(3)と、車輪に連結される出力軸(6)と、これら入力軸と出力軸との間で動力伝達経路を変更する複数の摩擦係合要素(C1〜C3,B1〜B5)と、これら摩擦係合要素を断・接作動する油圧サーボ(29,30)と、これら油圧サーボの油圧を制御する油圧制御手段(27,SLS,SLU)と、エンジンの出力トルクを制御するエンジン制御手段(28)と、車輌走行状況に基づく各センサ(22〜26)からの信号を入力して、前記油圧制御手段及びエンジン制御手段に出力する制御部(21)と、を備えてなる自動変速機の変速制御装置において、
前記制御部(21)は、アップシフト(例えば2→3)変速中にダウンシフト(例えば3→2)変速が指令されたことを判断する多重変速判断手段(21a)と、
該多重変速の判断に基づき、前記油圧制御手段(27)に、前記アップシフト変速を実行するための油圧指令から前記ダウンシフト変速を実行するための油圧指令に切換えて出力する油圧指令手段(21b)と、
該油圧指令に基づく油圧制御手段による油圧制御により、前記入力軸の回転数(N T )変化(ω)の方向が変ったことを検出することに基づき、前記アップシフト変速からダウンシフト変速に変速状況が変化したことを検出して、前記ダウンシフト変速が実際に開始したことを判断する変速開始判断手段(21c)と、
該変速開始判断に基づき、前記エンジン制御手段によるトルクダウン出力の変更を指令するエンジントルク変更手段(21d)と、を備え、
前記エンジン制御手段(28)は、アップシフト時において、係合側となる前記摩擦係合要素(B4)用油圧サーボへの油圧が上昇して該摩擦係合要素のトルク容量が増加する際、エンジントルク(TE )が所定量低下(TCU)するように制御してなり、
前記エンジントルク変更手段(21c)は、前記変速開始判断に基づき、前記エンジントルクの所定量低下(TCU)の中止を指令することを特徴とする、
自動変速機の変速制御装置にある。
請求項2に係る本発明は(図1ないし図4及び図8ないし図10参照)、エンジン出力軸(13)からの動力が入力される入力軸(3)と、車輪に連結される出力軸(6)と、これら入力軸と出力軸との間で動力伝達経路を変更する複数の摩擦係合要素(C1〜C3,B1〜B5)と、これら摩擦係合要素を断・接作動する油圧サーボ(29,30)と、これら油圧サーボの油圧を制御する油圧制御手段(27,SLS,SLU)と、エンジンの出力トルクを制御するエンジン制御手段(28)と、車輌走行状況に基づく各センサ(22〜26)からの信号を入力して、前記油圧制御手段及びエンジン制御手段に出力する制御部(21)と、を備えてなる自動変速機の変速制御装置において、
前記制御部(21)は、ダウンシフト(例えば3→2)変速中にアップシフト(例えば2→3)変速が指令されたことを判断する多重変速判断手段(21a)と、
該多重変速の判断に基づき、前記油圧制御手段(27)に、前記ダウンシフト変速を実行するための油圧指令から前記アップシフト変速を実行するための油圧指令に切換えて出力する油圧指令手段(21b)と、
該油圧指令に基づく油圧制御手段による油圧制御により、前記入力軸の回転数(N T )変化(ω)の方向が変ったことを検出することに基づき、前記ダウンシフト変速からアップシフト変速に変速状況が変化したことを検出して、前記アップシフト変速が実際に開始したことを判断する変速開始判断手段(21c)と、
該変速開始判断に基づき、前記エンジン制御手段によるトルクダウン出力の変更を指令するエンジントルク変更手段(21d)と、を備え、
前記エンジン制御手段(28)は、アップシフト時において、係合側となる前記摩擦係合要素(B4)用油圧サーボへの油圧が上昇して該摩擦係合要素のトルク容量が増加する際、エンジントルク(TE )が所定量低下(TCU)するように制御してなり、
前記エンジントルク変更手段(21d)は、前記変速開始判断に基づき、前記エンジントルクの所定量低下(TCD)の開始を指令することを特徴とする、
自動変速機の変速制御装置にある。
【0011】
請求項3に係る本発明は(図6,図7,図9,図10参照)、前記エンジン制御手段は、前記エンジントルクの所定量低下(TCU)が中止又は終了した後、所定勾配(δTCU)で本来のエンジントルクまで徐々に上昇してなる、
請求項1又は2記載の自動変速機の変速制御装置にある。
【0012】
[作用]
以上構成に基づき、一方の摩擦係合要素(例えばB5又はB4)用油圧サーボの油圧を上昇すると共に、他方の摩擦係合要素(例えばB4又はB5)用油圧サーボの油圧を低下して、アップシフト又はダウンシフトのいずれか一方の変速を行う。例えば、アップシフトにあっては、上記一方の摩擦係合要素のトルク容量が増加して、入力軸回転数の回転変化が生じる際(イナーシャ相)、エンジン制御手段(28)は所定トルク量(TCU)ダウンするように制御する。
【0013】
上記一方の変速中に他方の変速が指令されると、油圧指令手段(21b)は、直ちに、一方の変速を中止して他方の変速となるように、上記一方の摩擦係合要素用油圧を低下すると共に上記他方の摩擦係合要素用油圧を上昇する。そして、該他方の変速の油圧指令に基づき、例えば入力軸回転数(NT )の回転変化等の変速状況が、一方の変速から他方の変速に変化して、該実際の変速状況が変化したことを検出することにより変速開始を判断する。
【0014】
該変速開始判断に基づき、例えばアップシフトからダウンシフトになった場合、上記アップシフト時のトルクダウン(TCU)制御を中止して所定勾配(δTCU)にて復帰し、またダウンシフトからアップシフトになった場合、上記アップシフト時のトルクダウン(TCU)制御が開始するように、トルクダウン出力が変更される。これにより、例えば図11の実線に示すように、油圧による制御により実際の変速が開始した後に、エンジンのトルクダウン制御が復帰するので、入力軸回転数NT は滑らかにかつオーバシュートを生じることなく上昇する。
【0015】
なお、上記カッコ内の符号は、図面対照符号であるが、これにより特許請求の範囲の構成に何等影響を与えるものではない。
【0016】
【発明の効果】
請求項1に係る本発明によると、アップシフトからダウンシフトへの切換え時におけるトルクダウン制御の中止を、実際の変速が開始した状態で行うので、変速進行(入力軸回転数)の急激な変化を防止して滑らかな変速を行うことができる。
請求項2に係る本発明によると、ダウンシフトからアップシフトへの切換え時におけるトルクダウン制御を実際の変速が開始した状態で行うので、係合側摩擦係合要素の締結力を減少して、滑らかで素速い変速を行うことができる。
そして、請求項1又は2に係る本発明によると、アップシフト時にエンジントルクが所定量低下するものに適用するので、係合側摩擦係合要素用油圧を下げて滑らかな半クラッチ状態による変速作動を、アップシフト及びダウンシフトの切換え時にも保持することができる。
【0017】
更に、請求項1又は2に係る本発明によると、入力軸の回転数変化が、一方の変速方向から他方の変速方向に変ったことにより変速開始を判断するので、実際の変速開始を容易かつ確実に判断することができる。
【0021】
請求項3に係る本発明によると、トルクダウン制御の中止又は終了後、徐々にトルクを復帰するので、急激なトルク変動の発生を更に確実に抑えて、滑らかな変速を行うことができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。
【0023】
5速自動変速機1は、図2に示すように、トルクコンバータ4、3速主変速機構2、3速副変速機構5及びディファレンシャル8を備えており、かつこれら各部は互に接合して一体に構成されるケースに収納されている。そして、トルクコンバータ4は、ロックアップクラッチ4aを備えており、エンジンクランクシャフト13から、トルクコンバータ内の油流を介して又はロックアップクラッチによる機械的接続を介して主変速機構2の入力軸3に入力する。そして、一体ケースにはクランクシャフトと整列して配置されている第1軸3(具体的には入力軸)及び該第1軸3と平行に第2軸6(カウンタ紬)及び第3軸(左右車軸)14a,14bが回転自在に支持されており、また該ケースの外側にバルブボディが配設されている。
【0024】
主変速機構2は、シンプルプラネタリギヤ7とダブルピニオンプラネタリギヤ9からなるプラネタリギヤユニット15を有しており、シンプルプラネタリギヤ7はサンギヤSl、リングギヤRl、及びこれらギヤに噛合するピニオンPlを支持したキャリヤCRからなり、またダブルピニオンプラネタリタリギヤ9は上記サンギヤSlと異なる歯数からなるサンギヤS2、リングギヤR2、並びにサンギヤS2に噛合するピニオンP2及びリングギヤR2に噛合するピニオンP3を前記シンプルプラネタリギヤ7のピニオンPlと共に支持する共通キャリヤCRからなる。
【0025】
そして、エンジンクランクシャフト13からトルクコンバータ4を介して連動している入力軸3は、第1の(フォワード)クラッチClを介してシンプルプラネタリギヤ7のリングギヤRlに連結し得ると共に、第2の(ダイレクト)クラッチC2を介してシンプルプラネタリギヤ7のサンギヤSlに連結し得る。また、ダブルピニオンプラネタリギヤ9のサンギヤS2は、第1のブレーキBlにて直接係止し得ると共に、第1のワンウェイクラッチFlを介して第2のブレーキB2にて係止し得る。更に、ダブルピニオンプラネタリギヤ9のリングギヤR2は、第3のブレーキB3及び第2のワンウェイクラッチF2にて係止し得る。そして、共通キャリヤCRが、主変速機構2の出力部材となるカウンタドライブギヤ18に連結している。
【0026】
一方、副変速機構5は、第2軸を構成するカウンタ軸6の軸線方向リヤ側に向って、出力ギヤ16、第1のシンプルプラネタリギヤ10及び第2のシンプルプラネタリギヤ11が横に配置されており、またカウンタ軸6はベアリングを介して一体ケースに回転自在に支持されている。前記第1及び第2のシンプルプラネタリギヤ10,11は、シンプソンタイプからなる。
【0027】
また、第1のシンプルプラネタリギヤ10は、そのリングギヤR3が前記カウンタドライブギヤ18に噛合するカウンタドリブンギヤ17に連結しており、そのサンギヤS3がカウンタ軸6に回転自在に支持されているスリーブ軸12に固定されている。そして、ピニオンP3はカウンタ軸6に一体に連結されたフランジからなるキャリヤCR3に支持されており、また該ピニオンP3の他端を支持するキャリヤCR3はUDダイレクトクラッチC3のインナハブに連結している。また、第2のシンプルプラネタリギヤ11は、そのサンギヤS4が前記スリーブ軸12に形成されて前記第1のシンプルプラネタリギヤのサンギヤS3に連結されており、そのリングギヤR4は、カウンタ軸6に連結されている。
【0028】
そして、UDダイレクトクラッチC3は、前記第1のシンプルプラネクリギヤのキャリヤCR3と前記連結されたサンギヤS3,S4との間に介在しており、かつ該連結されたサンギヤS3,S4は、バンドブレーキからなる第4のプレーキB4にて係止し得る。更に、第2のシンプルプラネタリギヤのピニオンP4を支持するキャリヤCR4は、第5のブレーキB5にて係止し得る。
【0029】
ついで、図2及び図3に沿って、本5速自動変速機の機構部分の作用について説明する。
【0030】
D(ドライブ)レンジにおける1速(1ST)状態では、フォワードクラッチClが接続し、かつ第5のブレーキB5及び第2のワンウェイクラッチF2が係止して、ダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤR2及び第2のシンプルプラネタリギヤ11のキャリヤCR4が停止状態に保持される。この状態では、入力軸3の回転は、フォワードクラッチClを介してシンプルプラネタリギヤのリングギヤRlに伝達され、かつダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤR2は停止状態にあるので、両サンギヤSl、S2を逆方向に空転させながら共通キャリヤCRが正方向に大幅減速回転される。即ち、主変速機構2は、1速状態にあり、該減速回転がカウンタギヤ18,17を介して副変速機構5における第1のシンプルプラネタリギヤのリングギヤR3に伝達される。該副変速機構5は、第5のブレーキB5により第2のシンプルプラネタリギヤのキャリヤCR4が停止され、1速状態にあり、前記主変速機構2の減速回転は、該副変速機構5により更に減速されて、出力ギヤ16から出力する。
【0031】
2速(2ND)状態では、フォワードクラッチClに加えて、第2のブレーキB2(及び第1のブレーキBl)が作動し、更に、第2のワンウェイクラッチF2から第1のワンウェイクラッチFlに作動が切換わり、かつ第5のブレーキB5が係止状態に維持されている。この状態では、サンギヤS2が第2のブレーキB2及び第1のワンウェイクラッチFlにより停止され、従って入力軸3からフォワードクラッチClを介して伝達されたシンプルプラネタリギヤのリングギヤRlの回転は、ダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤR2を正方向に空転させながらキャリヤCRを正方向に減速回転する。更に、該減速回転は、カウンタギヤ18,17を介して副変速機構5に伝達される。即ち、主変速機構2は2速状態となり、副変速機構5は、第5のブレーキB5の係合により1速状態にあり、この2速状態と1速状態が組合されて、自動変速機1全体で2速が得られる。なおこの際、第1のブレーキBlも作動状態となるが、コーストダウンにより2速になる場合、該第1のブレーキBlは解放される。
【0032】
3速(3RD)状態では、フォワードクラッチCl、第2のブレーキB2及び第1のワンウェイクラッチFl並びに第1のブレーキBlはそのまま係合状態に保持され、第5のブレーキB5の係止が解放されると共に第4のブレーキB4が係合する。即ち、主変速機構2はそのままの状態が保持されて、上述した2速時の回転がカウンタギヤ18,17を介して副変速機構5に伝えられ、そして副変速機構5では、第1のシンプルプラネタリギヤのリングギヤR3からの回転がそのサンギヤS3及びサンギヤS4の固定により2速回転としてキャリヤCR3から出力し、従って主変速機構2の2速と副変速機構5の2速で、自動変速機1全体で3速が得られる。
【0033】
4速(4TH)状態では、主変速機構2は、フォワードクラッチCl、第2のブレーキB2及び第1のワンウェイクラッチFl並びに第1のブレーキBlが係合した上述2速及び3速状態と同じであり、副変速機構5は、第4のブレーキB4を解放すると共にUDダイレクトクラッチC3が係合する。この状態では、第1のシンプルプラネタリギヤのキャリヤCR3とサンギヤS3,S4が連結して、プラネクリギヤ10,11が一体回転する直結回転となる。従って、主変速機構2の2速と副変速機構5の直結(3速)が組合されて、自動変速機全体で、4速回転が出力ギヤ16から出力する。
【0034】
5速(5TH)状態では、フォワードクラッチCl及びダイレクトクラッチC2が係合して、入力軸3の回転がシンプルプラネタリギヤのリングギヤRl及びサンギヤSlに共に伝達されて、主変速機構2は、ギヤユニットが一体回転する直結回転となる。この際、第1のブレーキBlが解放されかつ第2のブレーキB2は係合状態に保持されるが第1のワンウェイクラッチFlが空転することにより、サンギヤS2は空転する。また、副変速機構5は、UDダイレクトクラッチC3が係合した直結回転となっており、従って主変速機構2の3速(直結)と副変速機構5の3速(直結)が組合されて、自動変速機全体で、5速回転が出力ギヤ16から出力する。
【0035】
更に、本自動変速機は、加速等のダウンシフト時に作動する中間変速段、即ち3速ロー及び4速ローがある。
【0036】
3速ロー状態は、フォワードクラッチCl及びダイレクトクラッチC2が接続し(第2ブレーキB2が係合状態にあるがワンウェイクラッチFlによりオーバランする)、主変速機構2はプラネタリギヤユニット15を直結した3速状態にある。一方、第5のブレーキB5が係止して副変速機構5は1速状態にあり、従って主変速機構2の3速状態と副変速機構5の1速状態が組合されて、自動変速機1全体で、前述した2速と3速との問のギヤ比となる変速段が得られる。
【0037】
4速ロー状態は、フォワードクラッチCl及びダイレクトクラッチC2が接続して、主変速機構2は、上記3速ロー状態と同様に3速(直結)状態にある。一方、副変速機構5は、第4のブレーキB4が係合して、第1のシンプルプラネタリギヤ10のサンギヤS3及び第2のシンプルプラネタリギヤ11のサンギヤS4が固定され、2速状態にある。従って、主変速機構2の3速状態と副変速機構5の2速状態が組合されて、自動変速機1全体で、前述した3速と4速との間のギヤ比となる変速段が得られる。
【0038】
なお、図2において点線の丸印は、コースト時エンジンブレーキの作動状態(4、3又は2レンジ)を示す。即ち、1速時、第3のブレーキB3が作動して第2のワンウェイクラッチF2のオーバランによるリングギヤR2の回転を阻止する。また、2速時、3速時及び4速時、第1のブレーキB1が作動して第1のワンウェイクラッチFlのオーバランによるサンギヤSlの回転を阻止する。また、4角印は、3→2コーストダウンに際して第1のブレーキB1の解放制御することを示し、具体的には、変速開始に際して、まず、第1のブレーキB1を解放し、この状態で、第4のブレーキB4の解放及び第5のブレーキB5の係合によるつかみ換えによる変速(クラッチツークラッチ変速)を行って、第1のワンウェイクラッチF1を係合することにより2速を達成し、その後第1のブレーキB1を係合する。なおこの際、第1のブレーキB1は、第1のワンウェイクラッチF1の係合後に係合するので、特に油圧制御されることなく、シフトバルブの切換えにより油圧が供給される。
【0039】
また、R(リバース)レンジにあっては、ダイレクトクラッチC2及び第3のブレーキB3が係合すると共に、第5のブレーキB5が係合する。この状態では、入力軸3の回転はダイレクトクラッチC2を介してサンギヤSlに伝達され、かつ第3のブレーキB3によりダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤR2が停止状態にあるので、シンプルプラネタリギヤのリングギヤRlを逆転方向に空転させながらキャリヤCRも逆転し、該逆転が、カウンタギヤ18,17を介して副変速機構5に伝達される。副変速機構5は、第5のブレーキB5に基づき第2のシンプルプラネクリギヤのキャリヤCR4が逆回転方向にも停止され、1速状態に保持される。従って、主変速機構2の逆転と副変速機構5の1速回転が組合されて、出力軸16から逆転減速回転が出力する。
【0040】
図1は、電気制御系を示すブロック図であり、21は、マイクロコンピュータ(マイコン)からなる制御部(ECU)で、エンジン回転センサ22、ドライバのアクセルペダル踏み量を検出するスロットル開度センサ23、トランスミッション(自動変速機構)の入力軸回転数(=タービン回転数)を検出するセンサ25、及び車速(=自動変速機出力軸回転数)センサ26等からの各信号が入力しており、また油圧制御手段27である油圧回路のリニアソレノイドバルブSLS及びSLU、及び点火時期変更装置、電子スロットルシステム等のエンジン制御手段28に出力している。前記制御部21は、アップシフト又はダウンシフトのいずれか一方の変速中に他方の変速が指令されたことを判断する多重変速判断手段21aと、該多重変速の判断に基づき、前記油圧制御手段27に、前記一方の変速を実行するための油圧指令から前記他方の変速を実行するための油圧指令に切換えて出力する油圧指令手段21bと、該油圧指令に基づく油圧制御手段による油圧制御により、前記一方の変速から他方の変速に変速状況が変化したことを検出して、前記他方の変速が実際に開始したことを判断する変速開始判断手段21cと、該変速開始判断に基づき、前記エンジン制御手段によるトルクダウン出力の変更を指令するエンジントルク変更手段21dと、を備えている。
【0041】
図4は、油圧回路の概略を示す図であり、前記2個のリニアソレノイドバルブSLS及びSLUを有すると共に、自動変速機構のプラネタリギヤユニットの伝達経路を切換えて、例えば前進5速、後進1速の変速段を達成する複数の摩擦係合要素(クラッチ及びブレーキ)を断接作動する複数の油圧サーボ29、30を有している。また、前記リニアソレノイドバルブSLS及びSLUの入力ポートal,a2にはソレノイドモジュレータ圧が供給されており、これらリニアソレノイドバルブの出力ポートbl・b2からの制御油圧がそれぞれプレッシャコントロールバルブ31,32の制御油室31a,32aに供給されている。プレッシャコントロールバルブ31,32は、ライン圧がそれぞれ入力ポート31b,32bに供給されており、前記制御油圧にて調圧された出力ポート31c,32cからの調圧油圧が、それぞれシフトバルブ33,35を介して適宜各油圧サーボ29,30に供給される。
【0042】
なお、本油圧回路は、一方の摩擦係合要素を解放すると共に他方の摩擦係合要素を係合する、いわゆるクラッチツークラッチによる変速に係る基本概念を示すものであり、各油圧サーボ29,30及びシフトバルブ33,35は、象徴的に示すものであって、実際には、自動変速機構に対応して油圧サーボは多数備えられているが、具体的には、3→2変速に際して第4のブレーキB4用油圧サーボ及び第5のブレーキB5用油圧サーボ、4→3変速に際しての第3のクラッチC3用油圧サーボ及び第4のブレーキB4用油圧サーボであり、また、これら油圧サーボヘの油圧を切換えるシフトバルブも多数備えている。
【0043】
既に述べたように、自動変速機1が2速から3速へアップシフトする際には、制御部21の油圧指令手段21bからの指令に基づき、係合側となる第4のブレーキB4が係合されるとともに、解放側となる第5のブレーキB5は解放される、いわゆるつかみ換えによる変速動作が行なわれる。この時の制御部21が実行する係合側ブレーキB4と解放側ブレーキB5用油圧のリニアソレノイドバルブSLS、SLUへの指令に係る制御フローは、図5に示す2−3変速制御に示す通りであり、係合側(B4)は、ステップS1からステップS8に示すように、ステップS1の制御開始からステップS2のサーボ起動制御、ステップS3のトルク相制御、ステップS4のイナーシャ相(フィードバック)制御を経て、ステップS6の終期制御からステップS7の完了制御を経、ステップS8で制御終了となり、第4のブレーキB4は係合される。一方、解放側(B5)は、ステップS9の制御開始から、通常の待機制御(S10)、初期制御(S11)、解放制御(S12)を経て制御終了(S13)となり、第5のブレーキB5は解放される。そして、該アップシフト制御に際しては、係合側油圧が主体となり、解放側油圧は係合側油圧に依存して制御される。
【0044】
一方、3速から2速へのダウンシフトする際は、制御部21の油圧指令手段21bから、解放側となる第4のブレーキB4用油圧及び係合側となる第5のブレーキ用油圧に係るリニアソレノイドバルブSLS、SLUへ指令が発せられる。該3→2変速制御は、図5に示す3−2変速制御に示す通りであり、解放側(B4)は、制御開始(S15)から、順次、待機制御(S16)、初期変速制御(S17)、イナーシャ相制御(S18)、フィードバック制御(S19)、完了制御(S20)が行われて、制御終了(S21)となる。また、係合側(B5)は、制御開始(S22)から、順次、サーボ起動制御(S23)、係合制御(S24)、終期制御(S25)、完了制御(S26)が行われて、制御終了(S27)となる。なお、該ダウンシフト変速は、一般に、解放側油圧B4が主体となり、係合側油圧が、該解放側油圧に依存して制御される。
【0045】
上記2→3変速制御について、図6のタイムチャートに沿って説明するに、ドライバのアクセル操作に基づくスロットル開度センサ23及び車速センサ26からの信号により、制御部21内の変速マップに基づき、2→3アップシフト判断がなされ、そして所定シフトバルブ等の前処理のための所定時経過後、アップシフト変速制御が開始される。該制御開始に伴い、2速において解放している係合側となる第4のブレーキB4の油圧指令値(油圧指令手段21bからリニアソレノイドSLS又はSLU等の油圧制御手段27に発する電気信号)は、係合側油圧サーボのピストンが移動して摩擦係合要素のガタが詰められる所定圧PS1となり、該所定圧を所定時間維持した後、所定勾配でスイープダウンし、上記ガタ詰め状態(摩擦係合要素のトルク容量を有する直前の状態)を維持する所定圧PS2に所定時間保持される。これが、前記ステップS2のサーボ起動制御となる。
【0046】
同時に、2速において係合している解放側となる第5のブレーキB5用の油圧指令値(油圧指令手段21bからリニアソレノイドSLS、SLU等の油圧制御手段28に発する電気信号)は、入力トルクに基づく第5のブレーキが係合状態を保持する所定待機圧PW に保持される。これがステップS10の待機制御であり、前記サーボ起動制御に同期する。
【0047】
ついで、係合側油圧B4は、所定勾配でスイープアップし、該スイープアップは、入力軸回転数の回転変化が開始する直前の係合目標油圧PTAになるまで継続する。この状態は、2速状態の回転のままで第4のブレーキB4のトルク容量が増加して、解放側ブレーキB5との間にトルク分担だけが変化するトルク相制御となる(ステップS3参照)。一方、解放側油圧B5は、解放側トルクに基づきスイープダウンし、該スイープダウンは、上記係合側油圧B4に依存する。この状態が、初期制御(ステップS11参照)であり、係合側のトルク相制御に対応している。
【0048】
そして、上記係合側油圧B4の増加に基づく係合側摩擦係合要素のトルク容量が増大すると、入力軸回転数NT の回転変化ωが開始され、該入力軸回転数は3速ギヤ比に向って変化する。この状態がイナーシャ相制御(ステップS4参照)であり、解放側油圧B5は、略々解放された解放制御(ステップS12参照)にあり、上記イナーシャ相制御と解放制御とが対応している。該イナーシャ相制御にあっては、係合油圧P5は、入力回転数NT の変化が目標値になるようにフィードバック制御される。
【0049】
なお、入力軸回転数NT は、一般に、エンジンの増速又は減速により全体に上向き勾配又は下向き勾配となるが、図6には、エンジン回転数を一定回転と想定した状態の入力軸回転数NT を示してある。
【0050】
一方、図7及び図6に沿って、トルクダウン制御について説明する。上述したアップシフトにあって、入力軸回転数NT の変化が開始され、係合側制御がイナーシャ相に入ったことを検出すると、エンジンのトルクダウン開始を判断する(S31)し、更に入力トルク等に応じた所定トルクダウン量TCUが算出される(S32)。そして、上記トルクダウン量TCUによるトルクダウンが、制御部21から、電子スロットルシステム等のエンジン制御手段28に出力される(S33)。該エンジン制御手段の一例としての電子スロットルシステムは、ドライバによるスロットル開度センサ23からの信号に対応することなく、上記制御部21からの信号を優先してスロットル開度を制御する。該エンジン制御手段28に基づくトルクダウン出力は、後述するダウンシフト制御(S34)がなく(NO)、かつアップシフトトルクダウン終了判断(S35)がない場合(NO)、これら判断のYESが出るまで継続する。これにより、エンジントルクを低下して係合側となる第4のブレーキB4の締結力を減少して、上記係合側及び解放側摩擦係合要素のつかみ換えによる変速時の変速ショックを軽減する。
【0051】
なお、該トルクダウン開始判断及びトルクダウン量は、トルク相制御を、係合側油圧B4がイナーシャ相直前の油圧に算出される目標油圧に向う第1のスイープ及び該第2のスイープより緩やかな勾配からなる第2のスイープにより構成し、上記第2のスイープ開始と同時にトルクダウン開始を判断し、かつ該第2のスイープ勾配からなる係合油圧の油圧変化量に応じて算出されたスイープ勾配にてトルクダウンするようにしてもよい(特開平10−184410号参照)。
【0052】
そして、図5に示すフローチャート及び図6に示すタイムチャートにおいて、前記2→3アップシフトの変速中に、例えばドライバがアクセルペダルを踏込んだキックダウンにより2速の変速指令、即ち3→2ダウンシフトが指令される場合がある(多重変速)。即ち、2−3変速制御におけるイナーシャ相制御及び解放制御中にあって、ステップS14(図5)によるダウンシフト(3→2変速)判断がなされる(YES)。すると、2−3アップシフトのそれ以降の制御(ステップS6,S7等)は中止されて、直ちに3−2変速制御に移行される。この際、前記2→3変速制御における係合側である第4のブレーキB4は解放側に、また解放側である第5のブレーキB5は係合側になり、かつ該3−2変速制御にあっても、サーボ起動制御(S23)及び待機制御(S16)は飛ばされて、新たな解放側油圧B4にあっては初期変速制御(S17)、新たな係合側油圧B5にあっては係合制御(S24)から開始される。
【0053】
主体となる解放側油圧B4の初期変速制御(S16)は、まず入力トルクにより算出される待機係合圧PW ′から解放側トルクに基づき目標油圧PTBが算出され、該目標トルクに向ってスイープダウンする。上記目標油圧PTBは、入力軸の回転変化が生じない限界値に対応する油圧であり、ついで入力軸回転数NT の回転変化が逆方向になったことを入力軸回転センサ25にて検出すると(S29)、イナーシャ相制御(S18)に入り、解放側油圧B4は更に所定勾配でスイープダウンを継続する。
【0054】
そして、上述したように、入力軸回転数NT の回転変化(勾配)の方向が、3速に向うアップシフト方向から2速に向うダウンシフト方向に変更されたことを検出すると、エンジンのトルクダウン制御も、図7に示すダウンシフト判断(S34)がなされる。なお、該ダウンシフト判断は、ステップS29(図5)に示すイナーシャ相開始判断と同時期でもよく、また検出判断(1回か2回か)の相違により僅かに異なっていてもよい。
【0055】
また、上記ダウンシフト制御は、入力軸回転数変化ωの勾配の正負が切換わった時点で判断しても、また3速ギヤ比による出力軸回転数(3速ギヤ比の相当入力軸回転数)Niと上記実質の入力軸回転数NT との差回転ΔN1,ΔN2…ΔNn…を算出すると共に、ΔNと該ΔNの直前の差回転ΔNn ‐ 1 とを比較して、その差の変化方向が逆転した時点で判断してもよい。
【0056】
そして、ダウンシフト判断(S34)がYESと判断され、かつ上述したようにダウンシフトが開始されている場合(ステップS36のYES)、トルクダウン復帰制御(S37)が行われ、エンジントルクTE は、所定勾配δTCUで上昇・復帰し、上記アップシフト時に補正されたトルクダウン量TCUが0になるまで上記復帰制御は続けられる(S38)。該トルクダウン量が0になった時点で、エンジントルクTE は、ドライバのアクセル操作による本来のトルクになり、制御終了となる(S39)。
【0057】
ついで、入力軸回転数変化が安定して検出できるような状態になると、解放側油圧B4は、フィードバック制御(S19)に入り、入力軸回転数NT の変化量(加速度)ωを目標値として油圧が制御される。一方、係合側油圧B5は、ダウンシフト変速制御開始後の係合制御にあっては、摩擦係合要素(第5のブレーキB5)がトルク容量を有するか有さないかの限界値になる所定低圧PS2に保持される。ついで、終期制御(S25)となり、所定勾配にてスイープアップし、該係合側油圧B5の上昇に対応して、上記解放側油圧(B4)は、フィードバック制御される。そして、解放側のフィードバック制御及び係合側の終期制御が終了すると、完了制御(S20,S27)となり、係合側油圧B5が所定勾配で上昇すると共に、解放側油圧B4が所定勾配で低下し、2−3−2多重変速制御が終了する(S21,S27)。
【0058】
なお、上記2→3変速中の3→2ダウンシフトの説明は、キックダウンによるダウンシフト、即ちスロットル開度が大きく、要求トルクも大きい場合について述べてあり、新たに解放側となる第4のブレーキB4用油圧を主体として制御しているが、マニュアルダウン、即ちドライバがDレンジにおいてマニュアル位置の2速に操作した場合は、スロットル開度も小さく、要求トルクも小さいので、新たに係合側となる第5のブレーキB5用油圧を主体として制御される。該係合側主体のダウンシフト油圧制御にあっても、上述した図7に示すトルクダウン制御は同様に行われる。
【0059】
また、エンジントルクTE のトルクダウン制御は、図6に示すように、ダウンシフト時においても、係合側油圧B5の終期制御に合せて所定量のトルクダウンTCDが行なわれる。これは、終期制御において、係合側摩擦係合要素(B5)を比較的低い油圧で係合するために入力トルクをダウン制御するものである。
【0060】
ついで、図8,図9,図10に沿って、ダウンシフト(例えば3→2変速)中にアップシフト(例えば2−3変速)指令が出された場合の多重変速について説明する。なお、図8に示す3−2変速制御及び2−3変速のフローチャートは、アップシフト(ダウンシフト)開始判断部分を除いて図5に示すものと同じであるので、同一制御部分は同一符号を付して説明を省略する。
【0061】
3−2変速は、第4のブレーキB4が解放側となり、第5のブレーキB5が係合側となって、制御部21からのリニアスロットルSLS,SLU等の油圧制御手段27への図9に示す制御信号に基づき、各ブレーキの油圧サーボ29,30への油圧が制御される。
【0062】
制御部21のマップによりダウンシフト(3−2)変速判断がなされると、主体となる解放側油圧B4は、入力トルクに基づき算出された待機係合圧PW となり(待機圧制御;S16)、ついで解放側トルクに基づき目標油圧PTAが算出されて、該目標油圧に向ってスイープダウンする(初期制御;S17)。一方、係合側油圧B5は、油圧サーボのピストンをストロークして摩擦材のガタを詰めるための所定圧PS1とした後、該トルク容量直前の状態に保持する所定油圧PS2に保持する(サーボ起動制御;S23)。
【0063】
更に、前記解放側トルクに基づき算出された目標油圧PTAは入力軸の回転変化が生じない限界値に対応する油圧であり、ついで入力軸回転数NT の回転変化が検出されると、更に所定勾配によりスイープダウンし、これがイナーシャ相制御(S18)となる。ついで、該解放側油圧B4は、入力軸回転数変化(加速度)ωが目標値となるようにフィードバック制御される(フィードバック制御;S19)。一方、係合側油圧は、前記所定圧PS2に保持されている(係合制御;S24)。
【0064】
なお、入力軸回転数NT は、エンジン回転数が一定であるとして、ギヤ比による変化のみを表わしたものである。また、上記図9のタイムチャートは、キックダウン等のパワーオン状態のダウンシフトを示してあるが、コーストダウン等のパワーオフダウンシフトでも同様に適用し得る。
【0065】
そして、上記3−2ダウンシフト中、例えばフィードバック制御中にあって、マニュアル操作又はアクセル操作によりアップシフト(2−3変速)が判断されると(図8のステップS40でのYES)、残りの3−2変速制御(終期制御S25及び完了制御20,26)は直ちに中止され、2−3変速制御に移行する。この際、2−3変速制御においても、係合側油圧制御はサーボ起動制御(S2)が省略されて、トルク相制御(S3)から開始され、また解放側油圧制御は待機制御(S10)が省略されて、初期制御(S11)から開始される。
【0066】
アップシフトにあっては、一般に係合側油圧が主体となり、新たに係合側となる第4のブレーキB4用油圧は、係合側トルクから算出された係合目標油圧PTBに向けてスイープアップし、更に入力軸回転変化開始時における目標回転変化率に基づき算出される所定勾配δPTBによりスイープアップする。係合側油圧B4は、上記2段のスイープアップがトルク相制御(S3)となり、一方、新たに解放側となる第5のブレーキB5用油圧は、上記所定圧PS2から所定勾配でスイープダウンし、これが初期制御となり、制御が完了する。
【0067】
そして、上記係合側油圧B4の上昇に基づき、入力軸回転数NT の変化(加速度)ωがダウンシフト方向からアップシフト方向に変更すると、アップシフト開始判断がなされ(S41)、係合側油圧B4はイナーシャ相制御(S4)となって、比較的緩い勾配でスイープアップし、更にスイープアップを続けて、終期制御(S6)、更に完了制御(S7)となる。
【0068】
一方、図10に示すエンジンのトルクダウン制御は、まず、ダウンシフトのトルクダウン開始判断がされ(S42)、YESの場合トルクダウン量TCDが算出され(S43)、そして該トルクダウンが出力される(S44)。これは、図6のエンジントルクTE に示すように、ダウンシフトの係合側終期制御(S25)に合せてエンジントルクTE が所定量TCDダウンする制御である。なお、図9においては、3−2ダウンシフトにおいて、係合側油圧B5が上昇する終期制御(S25)が始まる前に変速指令が出されて2−3アップシフトに切換えられているため、上記トルクダウン(TCD)は出力されない(従って図示されていない)。即ち、ステップS42においてNOであり、そしてアップシフト判断がなされ(図8及び図10のステップS40がYES)、かつアップシフト開始判断がなされているので(図8及び図10のステップS41がYES)、ステップS45に流れる。
【0069】
一方、上記ダウンシフトにおけるトルクダウンTCD出力は(S44及び図6参照)、アップシフト判断がなされていない場合、トルクダウン終了判断されるまで続けられる(S46)。そして終了を判断すると、所定勾配δTCDにてエンジントルクは復帰;上昇し(S47)、該復帰制御は、上記トルクダウン量TCDが0となるまで、エンジントルクTE がドライバのアクセル操作に基づく本来のトルクになるまで続けられ(S48)、終了する(S49)。
【0070】
そして、図9に示すように、アップシフト開始される場合(ステップS41がYES)、即ち入力軸回転数変化の方向が変更した場合、アップシフトのトルクダウン量TCUが算出され(S45)、該トルクダウンが出力する(S50)。なお、上記ダウンシフトによるトルクダウンTCD出力時に、アップシフト判断がなされ(S40;YES)、かつアップシフト開始判断がなされた場合(S41;YES)、上記ダウンシフトのトルクダウンは、トルクダウン量が変更されて(TCD→TCU)、継続される。
【0071】
更に、上記アップシフトのトルクダウンTCU出力は、トルク制御終了判断、即ち係合側油圧のイナーシャ相制御(S4)が終了に略々対応するまで続けられる(S51)。そして、該終了判断後、所定勾配δTCUによりトルクは復帰;上昇し(S52)、該トルク上昇は、上記トルクダウン量TCDが0になるまで、即ちエンジントルクTE がドライバ操作による本来のトルクになるまで続けられて(S53)、本トルクダウン制御は終了する。なお、上記アップシフト時のトルクダウン制御の開始となるアップシフト開始判断は、図6に示したものと同様に、入力軸回転数の変化(加速度)ωが正負に変更されることを検出しても、また変速前ギヤ比又は変速後ギヤ比と入力軸との差回転ΔNの正負が変更することを検出してもよい。
【0072】
なお、上述実施の形態は、2−3−2及び3−2−3の多重変速について説明したが、これに限らず、アップシフト及びダウンシフトの切換えによる他の多重変速にも同様に適用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電子制御部を示すブロック図。
【図2】本発明を適用し得る自動変速機の機構部分を示すスケルトン図。
【図3】その各摩擦係合要素の作動を示す図。
【図4】摩擦係合要素の掴み換え(クラッチツークラッチ)に基づく変速に係る油圧回路の概略を示す図。
【図5】2−3−2多重変速を示すフローチャート。
【図6】本発明による2−3−2多重変速を示すタイムチャート。
【図7】2−3−2多重変速におけるトルクダウン制御を示すフローチャート。
【図8】3−2−3多重変速を示すフローチャート。
【図9】本発明による3−2−3多重変速を示すタイムチャート。
【図10】3−2−3多重変速におけるトルクダウン制御を示すフローチャート。
【図11】トルクダウンによる入力軸回転数変化を示す図。
【符号の説明】
1 自動変速機
3 入力軸
6 出力軸
13 エンジン出力軸
C1〜C3,B1〜B5 摩擦係合要素
21 (電子)制御部
21a 多重変速制御手段
21b 油圧指令手段
21c 変速開始判断手段
21d エンジントルク変更手段
27 油圧制御手段
28 エンジン制御手段
29,30 油圧サーボ
SLS,SLU 油圧制御手段(リニアソレノイドバルブ)
Claims (3)
- エンジン出力軸からの動力が入力される入力軸と、車輪に連結される出力軸と、これら入力軸と出力軸との間で動力伝達経路を変更する複数の摩擦係合要素と、これら摩擦係合要素を断・接作動する油圧サーボと、これら油圧サーボの油圧を制御する油圧制御手段と、エンジンの出力トルクを制御するエンジン制御手段と、車輌走行状況に基づく各センサからの信号を入力して、前記油圧制御手段及びエンジン制御手段に出力する制御部と、を備えてなる自動変速機の変速制御装置において、
前記制御部は、アップシフト変速中にダウンシフト変速が指令されたことを判断する多重変速判断手段と、
該多重変速の判断に基づき、前記油圧制御手段に、前記アップシフト変速を実行するための油圧指令から前記ダウンシフト変速を実行するための油圧指令に切換えて出力する油圧指令手段と、
該油圧指令に基づく油圧制御手段による油圧制御により、前記入力軸の回転数変化の方向が変ったことを検出することに基づき、前記アップシフト変速からダウンシフト変速に変速状況が変化したことを検出して、前記ダウンシフト変速が実際に開始したことを判断する変速開始判断手段と、
該変速開始判断に基づき、前記エンジン制御手段によるトルクダウン出力の変更を指令するエンジントルク変更手段と、を備え、
前記エンジン制御手段は、アップシフト時において、係合側となる前記摩擦係合要素用油圧サーボへの油圧が上昇して該摩擦係合要素のトルク容量が増加する際、エンジントルクが所定量低下するように制御してなり、
前記エンジントルク変更手段は、前記変速開始判断に基づき、前記エンジントルクの所定量低下の中止を指令することを特徴とする、
自動変速機の変速制御装置。 - エンジン出力軸からの動力が入力される入力軸と、車輪に連結される出力軸と、これら入力軸と出力軸との間で動力伝達経路を変更する複数の摩擦係合要素と、これら摩擦係合要素を断・接作動する油圧サーボと、これら油圧サーボの油圧を制御する油圧制御手段と、エンジンの出力トルクを制御するエンジン制御手段と、車輌走行状況に基づく各センサからの信号を入力して、前記油圧制御手段及びエンジン制御手段に出力する制御部と、を備えてなる自動変速機の変速制御装置において、
前記制御部は、ダウンシフト変速中にアップシフト変速が指令されたことを判断する多重変速判断手段と、
該多重変速の判断に基づき、前記油圧制御手段に、前記ダウンシフト変速を実行するための油圧指令から前記アップシフト変速を実行するための油圧指令に切換えて出力する油圧指令手段と、
該油圧指令に基づく油圧制御手段による油圧制御により、前記入力軸の回転数変化の方向が変ったことを検出することに基づき、前記ダウンシフト変速からアップシフト変速に変速状況が変化したことを検出して、前記アップシフト変速が実際に開始したことを判断する変速開始判断手段と、
該変速開始判断に基づき、前記エンジン制御手段によるトルクダウン出力の変更を指令するエンジントルク変更手段と、を備え、
前記エンジン制御手段は、アップシフト時において、係合側となる前記摩擦係合要素用油圧サーボへの油圧が上昇して該摩擦係合要素のトルク容量が増加する際、エンジントルクが所定量低下するように制御してなり、
前記エンジントルク変更手段は、前記変速開始判断に基づき、前記エンジントルクの所定量低下の開始を指令することを特徴とする、
自動変速機の変速制御装置。 - 前記エンジン制御手段は、前記エンジントルクの所定量低下が中止又は終了した後、所定勾配で本来のエンジントルクまで徐々に上昇してなる、
請求項1又は2記載の自動変速機の変速制御装置。
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