JPH08338518A - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents
自動変速機の変速制御装置Info
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- JPH08338518A JPH08338518A JP7146615A JP14661595A JPH08338518A JP H08338518 A JPH08338518 A JP H08338518A JP 7146615 A JP7146615 A JP 7146615A JP 14661595 A JP14661595 A JP 14661595A JP H08338518 A JPH08338518 A JP H08338518A
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Abstract
ックを軽減すると共に所要シフト時間を短縮する。 【構成】 変速制御装置の電子制御ユニットは、5速段
から3速段への変速指令が出力されたとき、通常の変速
では用いない中間変速段が達成されるように副変速機構
のクラッチを係合解除すると共にワンウェイクラッチを
係合させ、中間変速段が達成される前に主変速機構のブ
レーキに関連する電磁弁の開弁デューティ比をその初期
値DHLiから漸減させ、更に、検出されたタービン回転
速度から平均タービン回転速度変化率dDTAVE/dtを
求め(S203)、変化率が目標範囲から逸脱していれ
ば初期値DHLiを学習補正する(S204〜S20
8)。
Description
装置に関し、詳しくは、飛び越しシフト時におけるシフ
トショックを軽減できると共に所要シフト時間を短縮で
きる自動変速機の変速制御装置に関する。
ギヤやプラネタリキャリヤ等の変速要素(以下、ギヤと
いう)を含むプラネタリギヤと、油圧式の湿式多板クラ
ッチや油圧式のバンドブレーキ(以下、クラッチ、ブレ
ーキと記す)等の油圧摩擦係合要素とを有する変速機構
を装備している。この種の自動変速機では、変速に関連
する摩擦係合要素の一方を解放しつつ他方の摩擦係合要
素を係合させることにより、トルク伝達に寄与すべきギ
ヤを掴み換えて、所望の変速段を達成するようにしてい
る。
減等を実現するため、自動変速機の電子制御化と共に多
段化が進められている。典型的な多段自動変速機は、既
成の変速機構からなる主変速機構と、トルク伝達上、主
変速機構に直列に連結された副変速機構とを有し、両変
速機構の、トルク伝達に寄与するギヤを種々に組み合せ
て所要数たとえば5つの変速段および後進段の任意の一
つを達成可能にしている。例えば、主変速機構のギヤを
掴み替えて1速段から3速段の間の変速を行い、副変速
機構のギヤを掴み替えて3速段と4速段との間の変速を
行い、更に、副変速機構でのギヤの噛合状態(トルク伝
達経路)を4速段に対応するものにした状態で主変速機
構のギヤを掴み替えて4速段と5速段との間の変速を行
っている。換言すれば、副変速機構により、1速段から
3速段の低速段と、4速段および5速段の高速段との間
での切り換えを行っている。
段の選択に図13に示したような車速とスロットル弁開
度とをパラメータとするシフトマップが用いられ、この
マップから、速度検出値とスロットル弁開度検出値に対
する最適な変速段(目標変速段)が選択される。そし
て、急加速時のキックダウンの場合には、通常、目標変
速段がスロットル弁開度により決定される。すなわち、
スロットル弁開度が図13中の5−4シフト線や4−3
シフト線を横切ると、ダウンシフト指令が出力される。
この結果、運転者によりアクセルペダルが踏み込まれて
スロットル弁開度θが図13中のA点からB点に到達す
ると、5速段から4速段へのダウンシフトが行われ、A
点からC点に到達すると、5速段から3速段へのいわゆ
る飛び越しダウンシフトが行われる。
で5速段から3速段への飛び越しダウンシフトを行う場
合、主変速機構と副変速機構との双方でギヤの掴み換え
を行う必要がある。ところが、一般に、複数の変速機構
を同時制御には現代制御理論などの高度な手法を用いる
必要がある。
入出力軸回転数を夫々表す2つの回転速度センサの出力
に基づいて変速制御が行われるが、主および副変速機構
の各々における変速状況を2つのセンサ出力から検出す
ることはできない。従って、両変速機構での変速動作を
2つのセンサ出力に基づいて同時に制御することは非常
に困難である。また、回転速度センサを追加すれば各変
速機構の変速状況の検出ひいては複数の変速機構の同時
制御が可能になるが、コスト高になる。
行う場合、先ず主変速機構でギヤの掴み換えを行い、し
かる後に副変速機構でのギヤの掴み換えを行うようにし
ている。例えば、5速段から3速段へのダウンシフト中
に4速段を一時的に確立させ、このダウンシフトを4速
段を経由して行う方法が採られている。しかし、この種
の変速制御方法には下記の欠点がある。
ラッチやブレーキの解放には、油圧解放のレスポンス遅
れにより所定の時間を必要とする。従って、4速段を一
時的に確立させた直後に3速段へのダウンシフトを指令
しても、油圧解放遅れにより所定時間が経過するまでは
4速段が確立されたままとなる。また、4速段を確立さ
せる際の変速機入出力軸回転数の同期判定にも時間を要
する。この様に、一段のダウンシフトを複数回行うこと
により飛び越しダウンシフトを実現する従来法によれ
ば、一段のダウンシフトを行う度にシフトショックを生
じるばかりではなく、変速時間が長くなる。従って、乗
り心地とシフトレスポンスが共に低下する。
越しダウンシフト時におけるシフトショックを軽減する
と共に所要シフト時間を短縮可能とする自動変速機の変
速制御装置を提供することを目的とする。
変速段と自動変速機の動力伝達系で主変速機構に直列に
連結された副変速機構で達成される変速段との組合せを
変えることにより第1変速段と第2変速段との間での変
速を行う自動変速機の変速制御装置において、請求項1
に記載の本発明による変速制御装置は、第1変速段の達
成時に係合されると共に第2変速段の達成時に解放され
る第1係合要素を含む主変速機構と、第1変速段の達成
時に係合される第2係合要素と第2変速段の達成時に係
合される第3係合要素とを含む副変速機構とを有する自
動変速機に用いられるものであって、主変速機構に連結
された自動変速機入力軸の回転速度を検出する入力軸回
転速度検出手段と、入力軸の回転速度変化率を検出する
入力軸回転速度変化率検出手段と、第1変速段から第2
変速段への変速指令を出力する変速指令手段と、変速指
令が出力されたとき、副変速機構のみで第2変速段に対
応する中間変速段が達成されるように、第2係合要素の
係合を解除すると共に第3係合要素を係合させる副変速
機構変速制御手段と、副変速機構で中間変速段が達成さ
れる前に第1係合要素の係合力を所定値まで低減させる
係合力低減手段と、入力軸回転速度変化率に基づいて所
定値を学習補正する学習補正手段とを備えたことを特徴
とする。
速段が達成されたことを判定する変速終了判定手段と、
中間変速段が達成された時点から所定時間が経過するま
での間における入力軸回転速度変化率の平均値を求める
平均値演算手段とを更に含み、学習補正手段が、平均値
に応じて所定値を学習補正することを特徴とする。請求
項3に記載の変速制御装置は、第3係合要素がワンウェ
イクラッチであることを特徴とする。
のトルクを検出する入力軸トルク検出手段を更に含み、
学習補正手段が、入力軸の回転速度およびトルクの少な
くとも一方に応じて分割される学習領域毎に所定値を学
習補正することを特徴とする。
機の入力軸の回転速度が入力軸回転速度検出手段により
検出され、また、入力軸の回転速度変化率が入力軸回転
速度変化率検出手段により検出される。そして、変速指
令手段により、第1変速段から第2変速段への変速指令
が出力されると、副変速機構変速制御手段により、副変
速機構のみで第2変速段に対応する中間変速段が達成さ
れるように、第2係合要素の係合が解除されると共に第
3係合要素が係合される。そして、副変速機構で中間変
速段が達成される前に、係合力低減手段により第1係合
要素の係合力が所定値まで低減される。また、学習補正
手段により、入力軸回転速度変化率に基づいて所定値が
学習補正される。
変速段が達成されたことが変速終了判定手段により判定
された時点から所定時間が経過するまでの間における入
力軸回転速度変化率の平均値が平均値演算手段により求
められ、この平均値に応じて学習補正手段により所定値
の学習補正が行われる。請求項3に記載の変速制御装置
では、第1変速段から第2変速段への変速指令が出力さ
れた後で、第3係合要素としてのワンウェイクラッチが
係合する。
軸のトルクが入力軸トルク検出手段により検出される。
また、所定値の学習補正は、入力軸の回転速度およびト
ルクの少なくとも一方に応じて分割される学習領域毎に
行われる。
よる自動車用の自動変速機の変速制御装置を詳細に説明
する。図1を参照すると、トルクコンバータ3、補助変
速機4及び油圧コントローラ5から構成された自動変速
機2は、エンジン1のクランクシャフト(図示略)に駆
動的に連結され、エンジン1の出力トルクを自動車の駆
動輪(図示略)に伝達する。
と油圧クラッチや油圧ブレーキ等の油圧摩擦係合要素と
を内蔵している。また、油圧コントローラ5には図示し
ない油圧回路が形成され、この油圧回路には、エンジン
1のクランクシャフトにより駆動される油圧ポンプ(図
示略)からの加圧作動油が供給される。また、油圧回路
には、電子制御ユニット(ECU)6によりデューティ
駆動される複数の電磁弁(図示せず)が配されている。
電磁弁は、ECU6の制御下で作動して変速機4の油圧
摩擦係合要素への油圧供給を制御し、これにより変速機
4の複数の変速段例えば1速段ないし5速段及び後進段
のうちの任意の一つを確立する。
装置(不揮発性RAM、ROM等)、中央処理装置(C
PU)、タイマカウンタ等を備えている。ECU6の入
力側には、車両の走行速度Vを検出する車速センサ7
と、トルクコンバータ3のタービン回転数NTすなわち
変速機入力軸回転数を検出するNTセンサ(入力軸回転
速度検出手段)8と、スロットル弁開度θ(エンジン負
荷)を表す電圧VTHを出力するスロットルセンサ9と、
変速機出力軸回転数N0を検出するN0センサ8aと、エ
ンジン回転数を検出するNEセンサ8bとが接続されて
いる。ECU6は、センサ7、8、8a、8b及び9な
らびに油圧コントローラ5と協働して、本実施例の変速
制御装置を構成している。尚、ECU6には、これらセ
ンサ7〜9の他、変速レバーの位置を検出するインヒビ
タスイッチ等の種々のセンサやスイッチ類が接続してい
るが、これらの要素は本実施例と直接関係ないため図示
しない。
速機構10と、エンジントルク伝達上、主変速機構10
に直列に配された副変速機構30とを有している。主変
速機構10は、トルクコンバータ3のタービン3aに一
体回転自在に連結されたインプットシャフト11と、こ
のインプットシャフト11により夫々支持された第1、
第2プラネタリギヤ12、13とを有している。インプ
ットシャフト11には、第1、第2および第3クラッチ
15、17、19の入力側が夫々駆動的に連結されてい
る。クラッチ15、17、19の各々は、その係合用ピ
ストン(図示略)に作動油が供給されると同クラッチの
入出力側が係合し、また、同クラッチのピストンから作
動油が排出されるとその入出力側の係合が解除される。
そして、第1、第2及び第3クラッチ15、17、19
の出力側は、第1プラネタリギヤ12のサンギヤ14、
第2プラネタリギヤ13のピニオンキャリア16、及
び、第2プラネタリギヤ13のサンギヤ18に夫々連結
されている。
ンギヤ14とインプットシャフト11とが駆動的に連結
し、第2クラッチ17が係合するとピニオンキャリア1
6とインプットシャフト11とが連結し、第3クラッチ
19が係合するとサンギヤ18とインプットシャフト1
1とが連結する。また、主変速機構10において、変速
機4のケーシング20には、係合用サーボ装置(図示
略)を夫々含む第1及び第2ブレーキ22、23が取り
付けられている。第1ブレーキ22は、そのサーボ装置
に作動油が供給されると係合動作して第1プラネタリギ
ヤ12のインターナルギヤ21を回転不能に固定する一
方、同サーボ装置から作動油が排出されるとインターナ
ルギヤ21の回転を許容する。同様に、第2ブレーキ2
3は、作動油が供給されると第2プラネタリギヤ13の
サンギヤ18を固定し、作動油が排出されるとサンギヤ
18の回転を許容する。第1プラネタリギヤ12のイン
ターナルギヤ21と第2プラネタリギヤ13のピニオン
キャリア16は一体回転自在に設けられ、第1プラネタ
リギヤ12のピニオンキャリア24と第2プラネタリギ
ヤ13のインターナルギヤ25は一体回転自在に設けら
れ、更に、ピニオンキャリア24はドライブギヤ26に
直結されている。そして、インプットシャフト11の回
転は、両プラネタリギヤ12、13及びドライブギヤ2
6を介して、副変速機構30側のドリブンギヤ31に伝
達される。
と、このカウンタシャフト32により夫々支持された第
3プラネタリギヤ33および第4クラッチ36とを含
み、第4クラッチ36は、その係合用ピストン(図示
略)に作動油が供給されると同クラッチの入出力側が係
合し、作動油が排出されると入出力側の係合が解除され
る。第3プラネタリギヤ33は、第4クラッチ36の出
力側と一体回転自在のサンギヤ34と、第4クラッチ3
6の入力側と一体回転自在のピニオンキャリア35と、
ドリブンギヤ31と一体回転自在のインターナルギヤ3
9とを有し、第4クラッチ36が係合するとサンギヤ3
4とピニオンキャリア35とが互いに結合される。
シング20に取付けられサンギヤ34を固定するための
第3ブレーキ37と、エンジントルク伝達上、第3ブレ
ーキ37と並列にケーシング20に取付けられたワンウ
ェイクラッチ(O/Wクラッチ)38とを有している。
ワンウェイクラッチ38は、第4クラッチ36の係合が
解除されてワンウェイクラッチ38とピニオンキャリア
35との結合が解除されたとき、サンギヤ34が駆動方
向へ回転不能なようにサンギヤ34をロックする。
フト11の回転に伴うドリブンギヤ31の回転は、第3
プラネタリギヤ33を介してカウンターシャフト32に
伝達され、カウンターシャフト32から更にデファレン
シャルキャリア40に伝達される。本実施例の自動変速
機2では、表1に示したように、摩擦係合要素である第
1〜第4クラッチ15、17、19、36および第1〜
第3ブレーキ22、23、37を係合/解放制御して、
1速段ないし5速段を含む複数の変速段の任意の一つを
確立する。表1において、○印は各クラッチあるいはブ
レーキの係合状態を示し、△はワンウェイクラッチ38
のロック状態を示す。
て任意の変速段を確立するには、当該変速段に関連する
摩擦係合要素を係合すれば良い。これにより、その変速
段での動力伝達に寄与すべき変速要素(回転部材および
固定部材)の対応するもの同士が係合する。例えば、5
速段(より一般的には第1変速段)を確立するには、5
速段に関連する摩擦要素である第2クラッチ17、第2
ブレーキ(第1係合要素)23および第4クラッチ(第
2係合要素)36を係合させれば良い。第2クラッチ1
7の係合により、5速段に関連する一対の変速要素であ
るインプットシャフト11とピニオンキャリア16とが
係合する。また、第2ブレーキ23の係合により、別の
変速要素対をなすサンギヤ18とケーシング20とが係
合し、第4クラッチ36の係合により更に別の変速要素
対をなすサンギヤ34とピニオンキャリア35とが係合
する。
段)を確立するには、第1クラッチ15、第2クラッチ
17および第3ブレーキ37を係合させればよい。そし
て、5速段から3速段へのダウンシフトを行う場合、本
実施例では、通常の変速、すなわち1段のダウンシフト
または1段のアップシフトでは使用しない変速段(以
下、4’速段と称する)を経由させるようになってお
り、4’速段の確立には第2クラッチ17、第2ブレー
キ23および第3ブレーキ37を係合させる。
ンシフトでは、第4クラッチ36を解放して第3ブレー
キ37を係合させることになるが、第3ブレーキ37の
係合が完了しなくても、ワンウェイクラッチ(第3係合
要素)38によってサンギヤ34の増速が阻止されるの
で、パワーオン時すなわちアクセルペダル踏込操作時に
もサンギヤ34が過回転する虞はなく、4’速段が確立
される。
トでは、第2ブレーキ23を解放して第1クラッチ15
を係合させればよい。この様に、5速段から3速段への
飛び越しダウンシフトにおいて、通常の変速では使用さ
れない4’速段を経由することによって、4速段を経由
した従来の5速段から3速段への飛び越しダウンシフト
の場合には使用されないワンウェイクラッチ38の機能
を使用することができる。
〜図12のグラフを参照して、5−3ダウンシフト時に
ECU6により実行される変速制御手順を説明する。図
7のグラフは、経過時間を横軸にとって、5速段から3
速段へのシフトダウン時のタービン回転数NTの変化を
示す。この変速制御に関連して、変速指令手段としての
ECU6は、図示しない最適変速段判定ルーチンにおい
て、スロットルセンサ9出力に基づき、図13に示すよ
うなシフトマップからスロットル開度θがシフト線を横
切ったか否かを周期的に判定する。
アクセルペダルが踏み込まれ、最適変速段判定ルーチン
において、スロットル弁開度θが図13中のA点からC
点に到達して4−3シフト線を横切ったと判定される
と、5−3シフト指令が出力されて図3の5−3シフト
制御サブルーチンが開始される(図7〜図11中の時点
ss)。このサブルーチンは、所定の制御インターバル
(例えば5ms)で実行される。
変速制御手段としてのECU6は、ステップS101で
5−4’シフト制御サブルーチン(図4)を実行する。
図4に示すように、5−4’シフト制御サブルーチンで
は、先ず、ステップS111で、5−4’シフトにおけ
る解放側変速要素(5速段側の解放側変速要素)に対応
する摩擦係合要素である副変速機構30の第4クラッチ
36を解放するための解放側制御サブルーチンが実行さ
れる。詳しくは、第4クラッチ36から作動油が排出さ
れるように、第4クラッチ36に対する作動油給排に関
連する電磁弁の開弁デューティ比を制御する。
トにおける結合側変速要素(4’速段側の結合側変速要
素)に対応する摩擦係合要素である第3ブレーキ37を
結合するための結合側制御サブルーチンを実行する。詳
しくは、第3ブレーキ37へ作動油が供給されるよう
に、第3ブレーキ37に対する作動油給排に関連する電
磁弁のデューティ比を制御する。
おける解放側変速要素(4’速段側の解放側変速要素)
に対応する摩擦係合要素である第2ブレーキ23の解放
制御を4’速段の確立に先行して開始するための先行制
御サブルーチン(図5)が実行される。この先行制御サ
ブルーチンにおいて、ステップS121で、ECU6
は、エンジン回転数NEを表すNEセンサ出力および変速
機出力軸回転数N0を表すN0センサ8a出力とを読み取
ると共に、現変速比を判定する。現変速比としては、例
えば、5−3ダウンシフト指令に関連して先に述べた最
適変速段判定ルーチンにおいて判定される最適変速段が
用いられる。次に、エンジン回転数NE、変速機出力軸
回転数N0および現変速比に基づきトルクコンバータ速
度比eが算出され、ECU6の記憶装置に予め格納され
た速度比e・タービントルクTTMマップ(図示略)を参
照して算出速度比eに対応するタービントルクTTMが求
められる。更に、図12に例示したタービントルクTTM
・所定時間taマップを参照してタービントルクTTMに
対応する所定時間taが求められ、5−3シフト指令出
力時点(ss点)から所定時間taが経過したか否かが
判定される。
未だ経過していないと判別され、従って、同ステップS
121での判定結果が否定である場合には、ステップS
122で、4’速段側の解放側変速要素に対応する摩擦
係合要素である第2ブレーキ23に対する作動油給排に
関する電磁弁が駆動デューティ比0%で駆動される。こ
の様にして、今回サイクルでの先行制御サブルーチンを
終了すると、制御フローは図3のステップS102に進
み、現在のタービン回転数NTを表すNTセンサ8出力と
変速機出力軸回転数を表すN0センサ8a出力とが読み
取られ、N0センサ出力にギヤ比を乗じることにより、
4速段インギヤ回転数(4速段が確立されていることを
表すタービン回転数(4速段同期回転数))NTMが算出
される。そして、ECU6の記憶装置に予め格納されて
いた4’速段同期判定閾値ΔNB(例えば40rpm)が記
憶装置から読み出され、4’速段インギヤ回転数NTMか
ら現在のタービン回転数NTを減じることにより回転数
差(NTM−NT)が算出され、更に、この回転数差(NT
M−NT)が閾値ΔNBよりも小さくなったか否かが判定
される。
合には今回サイクルでの5−3シフト制御サブルーチン
の実行が終了し、制御インターバル経過後に同サブルー
チンが再開される。従って、タービン回転数NTが4’
段インギヤ回転数NTMに近づくまでは5−4’シフト制
御サブルーチン(図3のステップS101(図4のステ
ップS111〜S113))が引き続き実行される。
ーチン(S111、S112)が実行される結果、ター
ビン回転数NTを5速段インギヤ回転数(5速段が確立
されていることを表すタービン回転数(5速段同期回転
数))NTIから4’速段インギヤ回転数NTMへ上昇させ
るような副変速機構30の第4クラッチ36からの作動
油排出および副変速機構30の第3ブレーキ37への作
動油供給が行われるように、第4クラッチ36および第
3ブレーキ37に夫々関連する電磁弁のデューティ比
が、図8及び図9に実線で示すように制御される。
出されるにつれて第4クラッチ36が解放される。この
結果、第3プラネタリギヤ33のサンギヤ34とピニオ
ンキャリア35との結合が徐々に解除されるようにな
る。この間、アクセルペダルが踏み込まれており、従っ
て、エンジン1はパワーオン状態にあるので、第4クラ
ッチ36の解放に応じてサンギヤ34は増速しようとす
るが、ワンウェイクラッチ38の働きによってその増速
が阻止される。また、第3ブレーキ37へ作動油が供給
されるにつれて第3ブレーキ37が徐々に係合し、サン
ギヤ34がケーシング20に徐々に固定される。また、
ステップS122で電磁弁がデューティ比0%で駆動さ
れる結果、図11に2点鎖線で示すように、第2ブレー
キ23の係合油圧は急速に低下する。
サブルーチンの実行中、5−3シフト指令出力時点から
所定時間taが経過したとステップS121で判定さ
れ、従って同ステップS121での判定結果が肯定にな
ると、制御フローはステップS123に進み、フラグF
が所定時間taが経過した直後であることを表す値
「0」であるか否かが判定される。この判定結果が肯定
であれば、フラグFの値が「1」にセットされ(ステッ
プS124)、係合力低減手段としてのECU6によ
り、第2ブレーキに関連する電磁弁の開弁デューティ比
DHの初期値が所定値DHに設定される(ステップS12
5)。デューティ比DHとしては、ECU6のROMに
予め格納されている基準デューティ比DH0と後述の学習
値DHLiとの和が用いられる。次に、ステップS125
で設定したデューティ比DHで駆動し(ステップS12
6)、これにより今回サイクルでの先行制御サブルーチ
ンの実行を終了する。
プS121での判定結果は肯定になり、また、ステップ
S123での判定結果は否定になるので、制御フローは
ステップS127に進んで、現在のデューティ比DHか
ら所定値ΔDHを減じて得た値(DH−ΔDH)にデュー
ティ比を設定する。そして、ステップS127で設定し
たデューティ比DHで電磁弁を駆動して(ステップS1
26)、今回サイクルでの制御サブルーチンの実行を終
了する。
1、S123、S127及びステップS126からなる
一連の電磁弁駆動処理が繰り返し実行される。この結
果、4’速段の解除側変速要素に対応する摩擦係合要素
である第2ブレーキ23のデューティ比が、ブレーキの
滑りに対する余裕を見込んで高めに設定された値DHか
ら、図11に実線で示すように、徐々に低下する。従っ
て、第2ブレーキ23の係合油圧が、図11に2点鎖線
で示すように、5−4’シフトが進行するにつれて、第
2ブレーキ23が滑らないような必要最小油圧に向かっ
て徐々に低下する。
油圧に向けて漸減する係合油圧をブレーキ23に供給し
つつ、第4クラッチ36の解放制御および第3ブレーキ
37の結合制御が行われるので、第4クラッチ36の解
放および第3ブレーキ37の結合が順次完了することに
なる。注目すべきは、副変速機構30には第3ブレーキ
37と並列にワンウェイクラッチ38が配設されている
ため、たとえ第3ブレーキ37の係合が完了していなく
とも、第4クラッチ36の解放が完了するとワンウェイ
クラッチ38がロックして4’速段が達成されることで
ある。
最小油圧よりも高めの値から漸減させることにより、第
2ブレーキ23への係合油圧を、5−4’シフト中、必
要最小値に保持する場合に比べて、変速を円滑に行え
る。以下、その理由を述べる。一般に、自動変速機2に
は製造公差範囲内で構成上のばらつきがあり、従って、
その作動特性にもばらつきがある。このため、第2ブレ
ーキ23に関連する電磁弁の必要最小デューティ比DHm
inは、厳密には、個々の自動変速機2によって相違し、
従って、多数の自動変速機2に適合する必要最小デュー
ティ比DHminを一律に設定することは一般には困難であ
る。すなわち、必要最小デューティ比DHminを一律に設
定すると、個々の自動変速機2に対しては、必要最小デ
ューティ比DHminが好適値よりも低い値に設定された
り、或いは、高い値に設定されることがある。
ーティ比を5−4’シフト中保持する場合、必要最小デ
ューティ比DHminが好適値よりも小さければ、5−4’
シフト中に第2ブレーキ23が滑ってしまい、5−4’
シフトのシフト終了判定(同期判定)が正しく行われな
くなる。一方、必要最小デューティ比DHminが好適値よ
りも大きければ、4’−3シフトの開始が遅れて所要シ
フト時間が長くなり、また、シフトショックが生じる。
る電磁弁のデューティ比を必要最小デューティ率DHmin
よりも高めの値DHから漸減させると、5−4’シフト
中に第2ブレーキ23が滑ることを確実に回避できる。
しかも、5−4’シフトの終了時には第2ブレーキ23
の係合油圧を必要最小油圧とできるので、4’−3シフ
トの開始の遅れを確実に防止できる。結果として、一層
安全かつ正確に変速を行うことができる。
行中、ステップS102において、NTM−NT≦ΔNBが
成立し、従って、4’速段が達成されたと判定された場
合(図11中のa点)、制御フローはステップS103
に進んで4’−3シフト制御サブルーチンが実行され
る。実質NT=NTMとなると、副変速機構30のワンウ
ェイクラッチ38により第3プラネタリギヤ33のサン
ギヤ34の駆動回転方向への回転がロックされ、ワンウ
ェイクラッチ38が駆動トルクを受け持つようになる。
従って、第3ブレーキ37の係合が完了しない状態で
も、4’速段が確立されることになる。
ブルーチンにおいて、ステップS131では、4’速段
の解放側変速要素に対応する摩擦係合要素である主変速
機構10の第2ブレーキ23を解放するための解放制御
サブルーチンが実行される。すなわち、第2ブレーキ2
3から作動油が徐々に排出されて、第2プラネタリギヤ
13のサンギヤ18が解放されていく。また、ステップ
S132では、3速段の結合側変速要素に対応する摩擦
係合要素である主変速機構1の第1クラッチ15を結合
するための結合制御サブルーチンが実行される。すなわ
ち、第1クラッチ15への作動油供給が行われて、第1
プラネタリギヤ12のサンギヤ14がインプットシャフ
ト11に結合していく。
ンギヤ回転数NTMから3速段インギヤ回転数NTJへの上
昇率が目標変化率になるように、主変速機構10の第2
ブレーキ23に関連する電磁弁のデューティ比が、図1
1に実線で示すようにフィードバック制御されると共
に、主変速機構10の第1クラッチ15に関連する電磁
弁のデューティ比が図10に実線で示すように制御され
る。このフィードバック制御(FB制御)は、NT>NT
M+ΔNSBなる条件が成立したと判定されたときに開始
される(図7)。ここで、記号ΔNSBは判定閾値(例え
ば40rpm)である。第1クラッチ15に関連する電磁
弁のデューティ比の0%から100%への切換えは、3
速同期判定点(図7〜図10の時点c)よりも所定時間
前の時点で行われる。
油圧が4’インギヤ時(図7中のb点)に滑りだすよう
な値になっているため、4’ギヤの確立時間が実質的に
0となる。その結果、図7に実線で示したように、ター
ビン回転数NTが連続的に上昇することになり、一点鎖
線で示した従来の飛び越しダウンシフトに較べて、シフ
トショックが低減すると共に、シフトレスポンスも向上
する。
て、第2ブレーキ23から作動油が排出されて第2プラ
ネタリギヤ13のサンギヤ18が解放され、また、第1
クラッチ15へ作動油が供給されて第1プラネタリギヤ
12のサンギヤ14をインプットシャフト11に結合し
てゆく。上述のように、第1クラッチ15に関連する電
磁弁は3速同期判定点(時点c)よりも前からデューテ
ィ比100%で駆動される。このため、3速同期判定点
で第1クラッチ15の無効ストロークが丁度終了して第
1クラッチ15を介するトルク伝達が可能になる。
キ23に関連する電磁弁のデューティ比DHとして、E
CU6のROMに予め格納されている基準デューティ比
DH0と学習値DHLiとの和を用いると共に、学習値DHLi
を学習補正するようにしている。以下、その理由を説明
する。自動変速機2には製造上のばらつきがあると共に
経時変化が生じる。このため、第2ブレーキ23の電磁
弁を所定のデューティ比で駆動した場合にも、第2ブレ
ーキ23に対して実際に供給される油圧にばらつきが生
じる。
トにおける解放側変速要素に対応する第2ブレーキ23
が、4’速段が確立する前(5−4’シフト中)に滑っ
てしまい、5−4’シフトの終了判定(同期判定)が正
しく行われなくなる。即ち、実際には副変速機構30が
変速動作中であるにもかかわらず、変速機入力軸回転数
および出力軸回転数を夫々表すNTセンサ8出力および
N0センサ8a出力とに基づく判定によれば、副変速機
構30での変速が完了したと誤判定される。この場合、
副変速機構30の変速動作が第3ブレーキ37の係合動
作により強制終了されて、ショックが発生する。そし
て、この様なショックを防止するためには、第2ブレー
キ23への供給油圧を大きめに設定せざるを得ない。
油圧が過大であれば、第2ブレーキ23の解放動作が遅
れて5−3シフト中に4’速段で一旦停滞し、図14に
示すように、5−3シフト中でのタービン回転数NTが
不連続になる。この場合、4’−3シフトの開始が遅れ
て5−4’シフトから4’−3シフトへのつながりが連
続的にならず、所要シフト時間が長くなり、また、4’
速段同期時に変速ショックが発生する。
圧を必要最小油圧よりも高めの値から漸減させて、5−
4’シフト中での第2ブレーキ23の滑りを回避してい
るが、初期供給油圧(デューティ比DHの初期値)が過
小であったり過大であれば、上述の不具合が生じるおそ
れがある。ここで着目すべきは、5−4’シフト終了判
定後でのタービン回転数変化率dNT/dt(タービン
回転数NTの傾き)の平均値は、第2ブレーキ23への
供給油圧(デューティ比DH)が過小である場合に図1
4に示すように大きくなる一方、供給油圧が過大である
場合には図15に示すように小さくなることにある。
4’−3シフトとが滑らかにつながるように、副変速機
構30での変速終了の判定から所定期間(例えば64m
s)内での平均タービン回転数変化率dNTAVE/dtに
基づいてデューティ率DHを学習補正するようにしてい
る。以下、デューティ比DHの学習補正のための制御手
順を説明する。
行して、学習補正手段としてのECU6により、図17
に示す学習補正ルーチンが所定周期で実行される。この
学習補正ルーチンにおいて、図3のステップS102の
場合の手順により、4’速段が確立されたか否かが先ず
判別される(ステップS201)。この判別結果が否定
であれば、今回制御サイクルでの学習補正ルーチンの実
行を終了する。
ステップS201で4’速段が確立されたと判別され、
ステップS201での判別結果が肯定になると、制御フ
ローはステップS202に進む。
Tを表すNTセンサ8出力がECU6のRAMに格納さ
れ、また、このタービン回転数NTが、予め定めた複数
たとえば表2に例示するように区分した4つのタービン
回転数領域のいずれに属するのかが判別される。そし
て、この判別結果に応じて、第1〜第4タービン回転数
領域に夫々に対応する第1〜第4学習RAMの一つが選
択される。第1〜第4学習RAMの夫々にはデューティ
比学習値DHLi(i=1〜4)が更新自在に格納されて
おり、選択された学習RAMから学習値DHLiが読み出
されて、ECU6のレジスタ内に格納される。
ビン回転数NTに基づいてタービン回転数領域毎にデュ
ーティ比DHを学習補正を行うのは、第2ブレーキ23
への供給油圧を車両運転状態に応じてきめ細かく制御す
ることを企図したものである。次のステップS203で
はタービン回転数変化率の平均値dNTAVE/dtが求め
られる。このため、図18に示す平均タービン回転数変
化率算出サブルーチンが所定周期(例えば16ms)で
実行される。
均タービン回転数変化率dNTAVE/dtを算出中である
ことを表す値「1」であるか否かが先ず判別される(ス
テップS211)。この判別結果が否定であれば、ター
ビン回転数NTを表すNTセンサ8出力が読み取られてR
AMに格納され(ステップS212)、次に、平均ター
ビン回転数変化率dNTAVE/dtの算出回数を表すカウ
ンタ値Iおよびタービン回転数変化率dNT/dtの総
和SUMが夫々「0」にリセットされる(ステップS2
13、S214)。更に、フラグFの値が「1」にセッ
トされ(ステップS215)、今回サイクルでのサブル
ーチンの実行を終了する。
ップS211の判別結果が肯定になるので、制御フロー
はステップS216に進み、カウンタ値Iが「4」に等
しいか否かが、即ち、4’速段達成時点から所定時間Δ
Tが経過したか否かが判別される。第2回目のサブルー
チン実行サイクルのステップS216での判別結果は否
定になるので、NTセンサ出力が読み取られてRAMに
格納され(ステップS217)、次に、計時手段として
のECU6により、カウンタ値が「1」だけインクリメ
ントされる(ステップS218)。
のステップS212で検出したタービン回転数NTと今
回サイクルのステップS217で検出したタービン回転
数NTとサブルーチン実行周期とに基づいて、タービン
回転数変化率dNT/dtが算出される。そして、算出
されたタービン回転数変化率dNT/dtが現在のター
ビン回転数変化率の総和SUMに加算される。次に、カ
ウンタ値Iが「4」に等しいか否かが再度判別され(ス
テップS220)、この判別結果が否定であれば、今回
サイクルでのサブルーチンの実行を終了する。
フローは、ステップS211、S216及びステップS
218を経由してステップS219に進んでタービン回
転数変化率の総和SUMが更新される。その後、同様に
タービン回転数変化率の総和SUMが更新される。そし
て、次のステップS220でカウント値Iが「4」に等
しいと判別すると、平均値演算手段としてのECU6
は、総和SUMを値「4」で除して平均タービン回転数
変化率dNTAVE/dtを算出し(ステップS221)、
この算出値dNTAVE/dtをRAMに書き込む(ステッ
プS222)、これにより今回サイクルでのサブルーチ
ンの実行が終了する。
フローは、ステップS211を経由してステップS21
6へ進んでカウント値Iが「4」に等しいと判別され、
制御フローはステップS223へ進み、フラグFが
「0」にリセットされる。これにより、本サブルーチン
の実行が終了して、制御フローは図17のメインルーチ
ンのステップS204へ進む。
めた平均タービン回転数変化率dNTAVE/dtが目標上
限値dNTA/dt以上であるか否かが判別され、この判
別結果が否定であれば、制御フローはステップS205
に進んで平均タービン回転数変化率dNTAVE/dtが目
標下限値dNTB/dt以下であるか否かが更に判別され
る。そして、ステップS205での判別結果が否定であ
れば、現在設定されているデューティ比DHの値が目標
上限値dNTA/dtと目標下限値dNTB/dtと間にあ
り、従って、第2ブレーキ23へ供給される油圧が適正
範囲内にあると判断して、デューティ比DHの学習補正
を行うことなく、図17の学習補正ルーチンを終了す
る。
/dtが目標上限値dNTA/dt以上であるとステップ
S204で判別された場合には、第2ブレーキ23への
初期供給油圧が過小であると判断される。この場合、制
御フローはステップS206へ進み、現在設定されてい
る学習値DHLiに学習補正量ΔDHL(例えば1.2%)
を加算し、次に、斯く増大補正された学習値DHLiがR
AMに格納される(ステップS207)。そして、図1
7の学習補正ルーチンを終了する。
dNTAVE/dtが目標下限値dNTB/dt以下であると
ステップS205で判別された場合には、第2ブレーキ
23への初期供給油圧が過大であると判断される。この
場合、制御フローはステップS208へ進み、現在設定
されている学習値DHLiから学習補正量ΔDHLが減じら
れ、次に、斯く減少補正された学習値DHLiがRAMに
格納される(ステップS207)。そして、図17の学
習補正ルーチンを終了する。
にデューティ比DHの初期値の学習補正を行うと、平均
タービン回転数dNTAVE/dtが、目標上限値dNTB/
dtと目標下限値dNTA/dtとの間に収束し、第2ブ
レーキ23への初期供給油圧およびその後の供給油圧が
適正化される。これにより、自動変速機2に製造上のば
らつきや経時変化が生じた場合にも、円滑な5−3シフ
トが行われる。この場合、タービン回転数NTは、図1
6に示すように、適度の平均タービン回転数変化率で連
続的に増大する。
されず、種々に変形可能である。例えば、上記実施例で
は5速段から3速段へのダウンシフトに本発明を適用し
たものであるが、自動変速機2の構造によっては、4速
段から2速段あるいは6速段から4速段等、他の飛び越
しダウンシフトに適用してもよい。また、実施例では、
タービン回転数領域毎にデューティ比学習補正値DHLi
を設定するようにしたが、学習補正値DHLiをタービン
トルク領域毎に設定するようにしても良い。この場合、
例えば、入力軸トルク検出手段としてのECU6によ
り、図5のステップS121に関連して説明した場合と
同様、エンジン回転数NE、変速機出力軸回転数N0およ
び現変速比からトルクコンバータ速度比eが算出され、
更に、算出トルクコンバータ速度比eからタービントル
クが求められる。
装置は、第1変速段の達成時に係合されると共に第2変
速段の達成時に解放される第1係合要素を含む主変速機
構と、第1変速段の達成時に係合される第2係合要素と
第2変速段の達成時に係合される第3係合要素とを含む
副変速機構とを有する自動変速機に用いられるものであ
って、主変速機構に連結された自動変速機入力軸の回転
速度を検出する入力軸回転速度検出手段と、入力軸の回
転速度変化率を検出する入力軸回転速度変化率検出手段
と、第1変速段から第2変速段への変速指令を出力する
変速指令手段と、変速指令が出力されたとき、副変速機
構のみで第2変速段に対応する中間変速段が達成される
ように、第2係合要素の係合を解除すると共に第3係合
要素を係合させる副変速機構変速制御手段と、副変速機
構で中間変速段が達成される前に第1係合要素の係合力
を所定値まで低減させる係合力低減手段と、入力軸回転
速度変化率に基づいて所定値を学習補正する学習補正手
段とを備えているので、自動変速機に製造上のばらつき
や経時変化がある場合にも、主変速機構側での変速動作
と副変速機構側での変速動作とのつながりが円滑にな
り、自動変速機での変速シフト、特に飛び越しダウンシ
フトを円滑かつ短時間内に安定に行える。そして、変速
ショック、特に飛び越しダウンシフトでの中間変速段の
達成時の変速ショックを低減できる。
速段が達成されたことを判定する変速終了判定手段と、
中間変速段が達成された時点から所定時間が経過するま
での間における入力軸回転速度変化率の平均値を求める
平均値演算手段とを更に含み、学習補正手段が、平均値
に応じて所定値を学習補正するので、中間変速段の達成
直後における第1係合要素の係合力が適正であるか否か
を正確に判断できると共に、この判断結果に応じて、第
1係合要素の係合力に関連する所定値を適正に設定で
き、従って、変速ショックを低減できる。
合要素がワンウェイクラッチであるので、中間変速段を
達成するための副変速機構側での変速制御を簡略にでき
ると共に、中間変速段の同期判定も最小時間で行える。
請求項4に記載の変速制御装置は、入力軸のトルクを検
出する入力軸トルク検出手段を更に含み、学習補正手段
が、入力軸の回転速度およびトルクの少なくとも一方に
応じて分割される学習領域毎に所定値を学習補正するの
で、第1係合要素の係合力に関連する所定値の学習補正
を車両運転状態に応じてきめ細かく行え、従って、中間
変速段が達成される前における第1係合要素の係合力を
車両運転状態に適合したものにでき、変速ショックを一
層低減可能になる。
速機と共に示す概略図である。
ルトン図である。
−3シフト制御サブルーチンのフローチャートである。
を詳細に示すフローチャートである。
すフローチャートである。
を詳細に示すフローチャートである。
に伴う変化を示すグラフである。
図2に示した第4クラッチに関連する電磁弁の開弁デュ
ーティ比の時間経過に伴う変化を示すグラフである。
図2に示した第3ブレーキに関連する電磁弁の開弁デュ
ーティ比の時間経過に伴う変化を示すグラフである。
である図2に示した第1クラッチに関連する電磁弁の開
弁デューティ比の変化を示すグラフである。
である第2ブレーキに関連する電磁弁の開弁デューティ
比の変化を示すグラフである。
される所定時間Ta・タービントルクTTMマップを例示
するグラフである。
るシフトマップを示す図である。
レーキへの供給油圧が過小である場合におけるタービン
回転数NTの時間経過に伴う変化を示すグラフである。
でのタービン回転数NTの時間経過に伴う変化を示すグ
ラフである。
る場合でのタービン回転数NTの時間経過に伴う変化を
示すグラフである。
して実行されるデューティ比DH学習補正ルーチンのフ
ローチャートである。
出サブルーチンを詳細に示すフローチャートである。
Claims (4)
- 【請求項1】 主変速機構で達成される変速段とこの主
変速機構に動力伝達上直列に連結された副変速機構で達
成される変速段との組合せを変えて第1変速段と第2変
速段との間での変速を行う自動変速機の変速制御装置に
おいて、 上記変速制御装置は、上記第1変速段の達成時に係合さ
れると共に上記第2変速段の達成時に解放される第1係
合要素を含む主変速機構と、上記第1変速段の達成時に
係合される第2係合要素と上記第2変速段の達成時に係
合される第3係合要素とを含む副変速機構とを有する自
動変速機に用いられるものであって、 上記主変速機構に連結された自動変速機入力軸の回転速
度を検出する入力軸回転速度検出手段と、 上記入力軸の回転速度変化率を検出する入力軸回転速度
変化率検出手段と、 上記第1変速段から上記第2変速段への変速指令を出力
する変速指令手段と、 上記変速指令が出力されたとき、上記副変速機構のみで
上記第2変速段に対応する中間変速段が達成されるよう
に、上記第2係合要素の係合を解除すると共に上記第3
係合要素を係合させる副変速機構変速制御手段と、 上記副変速機構で上記中間変速段が達成される前に上記
第1係合要素の係合力を所定値まで低減させる係合力低
減手段と、 上記入力軸回転速度変化率に基づいて上記所定値を学習
補正する学習補正手段とを備えたことを特徴とする自動
変速機の変速制御装置。 - 【請求項2】 上記中間変速段が達成されたことを判定
する変速終了判定手段と、 上記中間変速段が達成された時点から所定時間が経過す
るまでの間における上記入力軸回転速度変化率の平均値
を求める平均値演算手段とを更に含み、 上記学習補正手段が、上記平均値に応じて上記所定値を
学習補正することを特徴とする請求項1に記載の自動変
速機の変速制御装置。 - 【請求項3】 上記第3係合要素がワンウェイクラッチ
であることを特徴とする請求項1に記載の自動変速機の
変速制御装置。 - 【請求項4】 上記入力軸のトルクを検出する入力軸ト
ルク検出手段を更に含み、 上記学習補正手段が、上記入力軸の回転速度およびトル
クの少なくとも一方に応じて分割される学習領域毎に上
記所定値を学習補正することを特徴とする請求項1に記
載の自動変速機の変速制御装置。
Priority Applications (4)
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JP14661595A JP3269333B2 (ja) | 1995-06-13 | 1995-06-13 | 自動変速機の変速制御装置 |
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