JPH10184872A - 自動変速機の制御装置及びその方法 - Google Patents
自動変速機の制御装置及びその方法Info
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Abstract
よるエンジントルク上昇に伴う変化と解放側クラッチ解
放に伴う変化の区別を明確にして、変速初期の特性を良
好にする。 【解決手段】変速信号が発生した後、変速機出力軸の回
転数と変速機入力軸の回転数とから求められる変速機出
力軸回転比が、該回転比の目標値に追従するように、係
合装置に作用する油圧を補正する。
Description
機における変速の際の油圧を制御するための装置に関
し、特に電気的にクラッチ(摩擦係合装置)作用油圧を
直接制御しクラッチの解放,係合を実行する制御装置お
よびその方法に関するものである。
ッチの解放,係合を実行する公知例として特開昭63−26
3248号公報に記載されたものがある。この公報には、シ
フトアップ時の解放側クラッチの作用油圧を制御する
際、変速機の入力軸回転数(タービン回転数)を用い、
この入力軸回転数が予め設定された前記入力軸回転数の
目標値に追従するよう制御する方式が記載されている。
この発明は、係合側クラッチの係合状態に応じて変化す
る前記入力軸回転数の変化に基づいて解放側クラッチの
作用油圧がフィードバック制御されるため、安定した解
放側クラッチ制御ができるように提案するものである。
前記解放側クラッチの作用油圧を前記変速機入力軸回転
数フィードバックで制御するため、フィードバック制御
時にアクセルペダル踏み込によるエンジントルク上昇に
伴う前記入力軸回転数の変化と前記解放側クラッチ解放
に伴う前記入力軸回転数の変化との区別がつかず、前記
作用油圧制御の制御性が悪化するといった課題が生じ
る。よって、変速時の解放側クラッチの解放タイミング
ずれによる変速ショック増大が避けられない。
前記入力軸回転数の変化と前記解放側クラッチ解放に伴
う前記入力軸回転数の変化とを確実に識別し、前記解放
側クラッチの作用油圧を正確に制御して良好な変速特性
を得ることを目的とする。
化及び制御性能向上の面からワンウェイクラッチを除去
し、且つ電気的にクラッチ作用油圧を直接制御しクラッ
チの解放,係合を実行する変速機制御システムの確立が
重要となってきている。前記システムでは、変速開始の
指令信号が発生してから実際に変速するまでのクラッチ
作用油圧を精度良く制御することが不可欠である。しか
し、実際の車両では、大量生産に伴う変速機毎の機差,
経年変化によるクラッチの摩耗及び油温変化に伴うクラ
ッチ作用油圧の変化などに応じたマッチングが必要とな
り多くの工数を要していた。よって、何らかのセンサ信
号を用いてクラッチ作用油圧の変化状態を検知し、この
検知結果に基づいてフィードバック制御することが不可
欠となる。しかし、1つの回転数のみを用いて前記フィ
ードバック制御を実行した場合は、アクセルペダル踏み
込によるエンジントルク上昇に伴う前記入力軸回転数の
変化と前記解放側クラッチ解放に伴う前記入力軸回転数
の変化との区別がつかず、前記作用油圧制御の制御性悪
化による変速ショック増大が避けられない。
によって前述した課題を解決する。すなわち、本発明
は、エンジンに連結された自動変速機における所定の摩
擦係合装置を係合解放させることにより変速を実行し、
前記変速の際に前記摩擦係合装置に作用する油圧を調圧
しかつその調圧特性を変化させることのできる調圧指令
発生手段を備えた自動変速機の油圧制御装置において、
前記自動変速機の変速比を示す変速信号を発生する変速
指令信号発生手段と、変速機出力軸の回転数を検出する
変速機出力軸回転数検出手段と、変速機入力軸の回転数
を検出する変速機入力軸回転数検出手段と、前記2つの
回転数検出手段により得られた回転数を用いて変速機の
出力軸回転比を演算する回転比演算手段と、前記回転比
の目標値を記憶あるいは演算する目標回転比設定手段と
を備え、前記信号発生手段からの信号が発生された後、
前記目標回転比に前記回転比演算手段で演算された実際
の回転比が追従するよう前記係合装置に作用する油圧を
補正する補正油圧指令値演算手段を設けた装置を提供す
る。
段からの信号が発生された直後所定期間の目標油圧指令
値を設定する初期油圧指令値記憶手段を有し、前記記憶
手段から出力される初期油圧指令値は、変速機入力軸ト
ルク及び変速機入力軸回転数をパラメータとして演算さ
れる。
段からの信号が発生された後、前記目標回転比に前記回
転比演算手段で演算された実際の回転比が追従するよう
エンジントルクを制御する目標エンジントルク演算手段
を有する。
に前記回転比演算手段で演算された実際の回転比が追従
するよう制御した後の目標油圧指令値を、前記初期油圧
指令値記憶手段に入力し、前記初期油圧指令値記憶手段
の記憶値を書換える油圧書換手段を有する。
づき詳細に説明する。
発明の詳細ブロック図である。図1において、エンジン
1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1には、点火装置2が設けられている。点火装
置2は、エンジン1の気筒数に対応して4つの点火プラ
グ3を有している。エンジン1に空気を取り込むための
吸気管4には、ここを通る空気の流量を調節する電子制
御スロットル5,燃料を噴射する燃料噴射装置6および
空気流量計7などの吸入空気量検出手段が設けられてい
る。燃料噴射装置6は、エンジン1の気筒数に対応して
4つの燃料噴射弁8を有している。また、前記燃料噴射
弁8はエンジン1内のシリンダ(図示しない)に直接吹
き込んでも良い。電子制御スロットル5とは、アクチュ
エータ9でスロットルバルブ10を駆動し空気流量を制
御するものである。また、通常の自動車ではスロットル
バルブ10とアクセルペダル(図示されていない)が機
械式ワイヤ(図示されていない)で連結されており、一体
一で動作する。
イール12が取り付けられている。フライホイール12
には、クランク軸11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検出手段13が取り付
けられている。このフライホイール12と直結されてい
るトルクコンバータ14は、ポンプ15,タービン16
及びステータ17から成っている。タービン16の出力
軸、つまり変速機入力軸18は、有段式変速機19と直
結されている。ここでは、2つの摩擦係合装置22,2
3を係合,解放することにより変速が実行される、いわ
ゆるクラッチ・ツウ・クラッチの有段式変速機19を例
として説明する。変速機入力軸18には、変速機入力軸
回転数(タービン回転数)Ntを測定する変速機入力軸
回転数検出手段20が取り付けられている。有段式変速
機19は、遊星歯車21,摩擦係合装置22,23から
構成され、上記摩擦係合装置22,23を係合,解放す
ることにより遊星歯車21の歯車比が変化して変速が実
行される。これら摩擦係合装置22,23は、それぞれ
スプール弁26,27およびリニアソレノイド28,2
9(調圧装置)により制御される。また、有段式変速機
19は出力軸24と連結されており、出力軸24の回転
数を検出する変速機出力軸回転数検出手段25が取付け
られている。これらの部品で自動変速機30が構成され
ている。
30の駆動のためのアクチュエータは、制御コントロー
ラ31により制御される。制御コントローラ31には、
スロットル開度θ,変速機入力軸回転数Nt,エンジン
回転数Ne,変速機出力軸回転数No,変速機油温Toi
l ,アクセルペダル踏み込み量α,加速度センサ信号G
等が入力され制御に用いられる。制御コントローラ31
内の目標エンジントルク演算手段32は、電子制御スロ
ットル5,燃料噴射装置6および点火装置2への制御信
号が出力される。
図の内容について図3,図4を用いて説明する。図3
は、本発明を用いた場合の2−3変速特性のタイムチャ
ート、図4は解放側初期油圧指令値の特性図である。こ
こでは、解放側クラッチの作用油圧の制御方法について
記述する。制御コントローラ31内では、まず、前記入
力軸回転数Ntと前記出力軸回転数Noが回転比演算手
段33に入力され、有段式変速機19の回転比gr、い
わゆるギア比が演算される。また、前記入力軸回転数N
t,前記エンジン回転数Ne及び制御コントローラ31
のトルクコンバータ特性記憶手段34に記憶されたトル
クコンバータ特性、慣性モーメント記憶手段35に記憶
されたエンジン側慣性モーメントが入力軸トルク演算手
段36に入力され、有段式変速機19の入力軸トルクT
tが演算される。一般的にこの入力軸トルクは(1)式に
より求まる。
数) I:エンジン慣性モーメント 前記入力軸回転数Nt,前記回転比gr,前記入力軸ト
ルクTt及び変速指令信号発生手段37からの指令信号
Ssが初期油圧指令値記憶手段38に入力され、目標の
油圧指令値Ptが演算される。このPtは図4に示す解
放側初期油圧指令値のテーブルにより求められる。ある
いは、関数式(2),(3)を用いることもできる。
入力軸回転数Nt変化がほとんど発生しないため慣性項
が削除され、横軸Tt−k*Nt の関数で表すことがで
きる。よって、上記2つの式の変速機特性(It,Cd
など)を予め取得し、記憶しておくことによりテーブル
を用いることなくPtが求まる。これが図3の油圧安定
域の制御であり、図2に記載した油圧安定時期演算手段
39から一定のタイマ値が前記初期油圧指令値記憶手段
38に入力され、前記タイマ値の期間、図4の関数式に
応じてPtが演算される。つまり、前記安定域の解放側
油圧指令値が初期油圧指令値である。これにより、前記
安定域の期間にアクセルペダルが踏み込まれてもTt及
びNtに応じて作用油圧が制御されるため、安定したク
ラッチ作用油圧によるトルク特性が得られる。
差が生じた場合の対処方法を説明する。これは、図3に
示す解放確認域から油圧保持書換域までの期間である。
つまり、前記初期油圧指令値は、あくまでも一つの変速
機について求めた特性であり、生産ばらつきなどによる
油圧ばらつきのある変速機では変速特性が合わなくな
る。例えば、図3に記載したように前記初期油圧指令値
に対し実際の油圧が低下していた場合、解放側クラッチ
が早期に解放されるため1速側に変速しエンジン側回転
数上昇に伴うトルク低下のショックが発生(破線)す
る。また、前記初期油圧指令値に対し実際の油圧が大き
い場合、解放側油圧の解放指令(図3黒丸時期)発生に
対し実際の油圧変化遅れに伴うクラッチ解放遅れが生
じ、4速側変速に伴うイナーシャ相初期のトルク低下シ
ョックが発生(破線)する。よって、車両が作られた後
の初期走行時に何らかの信号を用いて解放側クラッチの
解放ぎりぎりの油圧を決定する必要がある。まず、前記
確認域は、意図的に前記クラッチを解放する期間であ
り、図2に記載した所定値記憶手段40に記憶された所
定値を図1及び図2に記載した補正油圧指令値演算手段
41に入力し前記初期油圧指令値記憶手段38で求まっ
た目標油圧指令値の補正量を演算する。ここでは、基本
的に前記目標油圧指令値を除々に減少させ、前記解放側
クラッチを解放するように制御する。しかし、前記所定
値が大き過ぎると前記クラッチの解放が急激に実行され
後述のフィードバック制御に悪影響を及ぼす。よって、
なるべく短い時間、且つフィードバック制御開始時のト
ルク変動の少ない前記所定値を予めマッチングにより求
め、前記所定値記憶手段40に記憶しておく。次に、フ
ィードバック域では、図1及び図2に記載した目標回転
比設定手段42に記憶された前記有段式変速機19の目
標回転比と前記回転比演算手段33で求めた実際の回転
比とに偏差が生じた場合にクラッチ作用油圧のフィード
バック制御が開始される。前記目標回転比は、前記変速
指令信号発生手段37で得られた変速の種類毎に選択さ
れ、且つ前記変速指令信号が発生した時期に設定され、
前記補正油圧指令値演算手段41に入力される。そし
て、前記フィードバック制御での前記偏差がゼロあるい
は所定値になった時前記フィードバック制御を終了し、
その時の目標油圧指令値を書換可能なメモリに記憶して
おく。また、油圧応答遅れが懸念される自動変速機で
は、前記応答遅れに伴うトルク変動を防止するため、フ
ェールセイフとしてトルク制御応答性の高い点火時期の
フィードバック制御を併用する必要がある。これは、図
2の前記目標エンジントルク演算手段32に詳しく記載
した。点火時期制御に関しては、一般的に用いられてい
るものであり、基本燃料噴射幅演算手段43から駆動回
路の処理47は説明を省略する。但し、空燃比が大き
い、いわゆるリーンバーンエンジンで点火時期リタード
制御を実行すると失火が生じ、目的とする前記トルク変
動抑制が困難であり、燃料量制御(空燃比制御)あるい
は空気量制御による前記フェールセイフを実行する必要
がある。次に、図3に記載した油圧保持書換域で、上記
フィードバック域終了時に前記メモリに記憶された前記
目標油圧指令値を保持する。この値が解放側クラッチが
解放しないぎりぎりの油圧指令値であり、この値に応じ
て図2に記載の初期油圧書換手段48により前記初期油
圧指令値記憶手段38の初期油圧指令値を書き換える。
この場合、前記補正油圧指令値演算手段41で求められ
た補正油圧指令値を前記メモリに記憶しておき、前記メ
モリ内の前記補正油圧指令値のみを書き換えることも可
能である。
する黒丸の時期、つまり締結側クラッチの締結開始時期
を認識して解放側クラッチの目標油圧指令値をステップ
的に低下させ前記解放側クラッチの解放を実行する。
図1及び図2に記載した調圧指令発生手段49に入力さ
れ、前記リニアソレノイド28,29を駆動する信号に
変換され出力される。
クラッチの解放,係合を実行する変速機制御装置におい
て、解放側クラッチの初期作用油圧をアクセルペダル踏
み込みによるエンジントルク上昇が発生した場合でも解
放しないぎりぎりの油圧に設定することができるため、
変速初期の変速特性を良好にすることができる。
置(摩擦係合装置)、28…リニアソレノイド、30…
自動変速機、32…目標エンジントルク演算手段、33
…回転比演算手段、36…入力軸トルク演算手段、38
…初期油圧指令値記憶手段、41…補正油圧指令値演算
手段、42…目標回転比設定手段。
Claims (7)
- 【請求項1】エンジンに連結された自動変速機における
所定の摩擦係合装置を係合解放させることにより変速を
実行し、前記変速の際に前記摩擦係合装置に作用する油
圧を調圧しかつその調圧特性を変化させることのできる
調圧指令発生手段を備えた自動変速機の油圧制御装置に
おいて、 前記自動変速機の変速比を示す変速信号を発生する変速
指令信号発生手段と、 変速機出力軸の回転数を検出する変速機出力軸回転数検
出手段と、 変速機入力軸の回転数を検出する変速機入力軸回転数検
出手段と、 前記2つの回転数検出手段により得られた回転数を用い
て変速機の出力軸回転比を演算する回転比演算手段と、 前記回転比の目標値を記憶あるいは演算する目標回転比
設定手段とを備え、 前記信号発生手段からの信号が発生された後、前記目標
回転比に前記回転比演算手段で演算された実際の回転比
が追従するよう前記係合装置に作用する油圧を補正する
補正油圧指令値演算手段を設けたことを特徴とする自動
変速機の制御装置。 - 【請求項2】請求項第1項において、前記信号発生手段
からの信号が発生された直後所定期間の目標油圧指令値
を設定する初期油圧指令値記憶手段を設けたことを特徴
とする自動変速機の制御装置。 - 【請求項3】請求項第2項において、前記記憶手段から
出力される初期油圧指令値は、変速機入力軸トルク及び
変速機入力軸回転数をパラメータとして演算されること
を特徴とする自動変速機の制御装置。 - 【請求項4】請求項第1項において、前記信号発生手段
からの信号が発生された後、前記目標回転比に前記回転
比演算手段で演算された実際の回転比が追従するようエ
ンジントルクを制御する目標エンジントルク演算手段を
設けたことを特徴とする自動変速機の制御装置。 - 【請求項5】請求項第2項において、前記目標回転比に
前記回転比演算手段で演算された実際の回転比が追従す
るよう制御した後の目標油圧指令値を、前記初期油圧指
令値記憶手段に入力し、前記初期油圧指令値記憶手段の
記憶値を書換える油圧書換手段を設けたことを特徴とす
る自動変速機の制御装置。 - 【請求項6】エンジンに連結された自動変速機における
所定の摩擦係合装置を係合解放させることにより変速を
実行し、前記変速の際に前記摩擦係合装置に作用する油
圧を調圧しかつその調圧特性を変化させる自動変速機の
油圧制御方法において、 前記自動変速機の変速比を示す変速信号を発生する変速
指令信号発生手段と、 変速機出力軸の回転数を検出する変速機出力軸回転数検
出手段と、 変速機入力軸の回転数を検出する変速機入力軸回転数検
出手段と、 前記2つの回転数検出手段により得られた回転数を用い
て変速機の出力軸回転比を演算する回転比演算手段と、 前記回転比の目標値を記憶あるいは演算する目標回転比
設定手段とを備え、 前記信号発生手段からの信号が発生された後、前記目標
回転比に前記回転比演算手段で演算された実際の回転比
が追従するよう前記係合装置に作用する油圧を補正する
ことを特徴とする自動変速機の制御方法。 - 【請求項7】請求項第6項において、前記信号発生手段
からの信号が発生された直後の所定期間、前記初期油圧
指令値記憶手段に記憶された指令値に基づいて油圧を制
御することを特徴とする自動変速機の制御方法。
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