JPS5877138A - 自動変速機の変速制御方法 - Google Patents

自動変速機の変速制御方法

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JPS5877138A
JPS5877138A JP17560081A JP17560081A JPS5877138A JP S5877138 A JPS5877138 A JP S5877138A JP 17560081 A JP17560081 A JP 17560081A JP 17560081 A JP17560081 A JP 17560081A JP S5877138 A JPS5877138 A JP S5877138A
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engine
shift
speed change
output torque
control method
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Takashi Yonekawa
米川 隆
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/02Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving vehicles; peculiar to engines driving variable pitch propellers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Control Devices For Change-Speed Gearing (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発門は、変速時の衝撃を緩和する自動変速機の変速制
御方法に関する。
例えばシフトアップ(減速比の減少)前には一方向クラ
ッチが係合状態′にありシフトアップ後ではその一方向
クラッチが解放状態となり他のクラッチあるいはブレー
キが係合状態となる自動変速機のシフトアップの場合で
は、シフトアップ後に係合されるクラッチあるいはブレ
ーキの機関側の回転速度が駆動輪側の回転速度より著し
く高いために、大きな衝撃が生じる。また、そのような
自動変速機のキックダウンに因るシフトダウン(減速比
の増大)の場合では、シフトダウン前に係合されでいる
クラッチあるいはブレーキの解放後、機関回転速度が急
激に」二昇するために、一方向クラッチの機関側の回転
速度が駆動輪側の回転速度より著しく高くなり、一方向
クラッチの係合時に大きな衝撃が生じる。このような衝
撃を緩和するために、クラッチあるいはブレーキの係合
あるいは解放を緩やかに行なう場合には、クラッチある
いはブレーキの耐久性が低下するという支障がある。
本発明の目的は、係合装置の耐久性に支障を与えること
なく、変速時の衝撃を緩和することができる自動変速機
の変速制御方法を提供することである。
この目的を達成するために本発明によれば、変速後に係
合される係合装置が完全に係合状態となる以前の変速期
間において、機関の出力トルクを増減さ騒てその係合装
置における機関側の回転速度を駆動輪側の回転速度にほ
ぼ等しくなるようにする。
シフトアップおよびキックダウンに因るシフトダウンの
場合では機関の出力トルクを減少させ、キックダウンに
因らず減速に因るシフトダウンの場合では機関、の出力
トルクを増大させて機関回転速度を速やかに増大させる
機関の出力トルクの増減は、燃料カット(機関の出力ト
ルクの減少のみ)、空燃比、点火時期、吸気系絞り弁よ
り−L流に設けられている吸気流量制御弁の開度制御、
あるいは吸気系絞り弁を設けられている吸気通路部分に
対して並列に設けられているバイパス通路の流通断面積
の制御により行なわれ得る。
図面を参照して本発明を説明する。
第1図は本発明が適用される電子制御機関の全体の概略
図である。エアクリーナ1から吸入された空気は、吸気
通路2を介して機関本体3の各燃焼室へ送られる。吸気
通路2には、運転室の加速ペダルに連動する絞り弁4が
設けられ、吸入空気流量を制御する。各燃焼室に対応し
て吸気管6には燃料噴射弁−7が設けられ、各燃焼室に
はまた点火プラグ8が設けられている。吸入空気流量制
御弁12は、絞り弁4より上流の吸気通路2に設けられ
、絞り弁4とは独立に吸入空気流量を制御する。バイパ
ス通路13は、絞り弁4を設けられている吸気通路部分
に対して並列に設けられ、制御弁14により流通断面積
を制御される。排気ガスは排気分岐管15を介して大気
へ放出され、周知の三元触媒を収容する触媒コンバータ
16が排気系に設けられている。自動変速機20は、サ
ンギヤ21、プラネタリピニオン22、キャリヤ23、
およびリングギヤ24を有する遊星歯車装置25を備え
、キャリヤ23は入力軸26に結合し、リングギヤ24
は、入力軸26の外周に同心的に設けられている出力歯
車27に結合している。一方向クラッチ28は、入力軸
26と出力歯車27との間の接続を制御し、出力歯車2
7が入力軸26より速く回転する場合には遊転(解放)
状態となり、ブレーキ29はサンギヤ21とハウジング
30との接続を制御し、クラッチ31はサンギヤ21と
リングギヤ24との接続を制御する。一方向クラッチ2
8が係合状態にある場合、入力軸26の回転速度と出力
歯車270回転速度との比、すなわち減速比はLOであ
り、ブレーキ29が係合状態にある場合では減速比は1
.0より小さい値、すなわちオーバドライブとなる。ク
ラッチ31はエンジンブレーキを作動させるために用い
られる。
スロットルスイッチ35は、絞り弁4がアイドリング開
度にある場合はオン、絞り弁4がアイドリング開度より
大きく開かれている場合はオフにある。回転速度検出器
36はクランク軸370回転から機関の回転速度を検出
し、別の回転速度検出器38は出力歯車390回転速度
を検出する。
電子制御装置40は、バス41を介して互いに接続され
ているマイクロプロセッサ42、ROM、 RAM等の
メモリ43、およびインタフェース44を備える。イン
タフェース44は、スロットルスイッチ35、および回
転速度検出器36 、38等から入力信号を受け、燃料
噴射弁7、吸入空気流量制御弁12、制御弁14、配電
器46、および油圧制御回路47等へ出力信号を送る。
配電器46の出力端子は各燃焼室の点火プラグ8へ接続
されており、油圧制御回路47はブレーキ29等の油圧
サーボへの油圧の供給、排出を制御する。
第2図は第1図の自動変速機20を拡大して示している
。入力軸26は、アップドライブ装置の出力軸に結合し
ており、アップドライブ装置を介して機関の動力を受け
る。出力歯車27を固定されている中空軸49は軸受5
0を介してハウジング31に回転可能に支持され、出力
歯車27は、伝動軸51の歯車52にかみ合い、機関動
力は伝動軸51を介して差動装置、さらにアクヌル軸へ
送られる。
第3図は本発明を開ループ制御により実施するコンピュ
ータプログラムのフローチャートである。ステップ56
では絞り弁4がアイドリング開度にあるか否か、すなわ
ちスロットルスイッチ35がオンかオフかを判別し、オ
ンであればステップ62へ、オフであればステップ57
へ進む。
ステップ57ではシフトアップかシフトダウンかを判別
し、シフトアップであればステップ58へ、シフトダウ
ンであればステップ60へ進む。ステップ58ではトル
クダウン開始時期を設定する。
トルクダウン開始時期は例えば絞り弁40開度と車速と
に関係して生じる変速信号の発生時刻を基準として設定
される。シフトアップにより解放される摩擦係合装置が
ある場合には変速信号の発生とともにその摩擦係合装置
の油圧が変□ 化し、それから所定時間後に、シフトアップにより係合
される摩擦係合装置の油圧ハ変化する。
また、シフトアップにより解放される摩擦係合装置がな
くシフトアップにより係合される摩擦係合装置のみある
場合には変速信号の発生とともに、シフトアップにより
係合される摩擦係合装置の油圧が変化する。さらにトル
クダウンの開始時期は、シフトアップの種類(例えば第
1速から第2速へのシフトアップ、第2速から第3速へ
のシフトアップ)に関係して適切な値に設定されている
。ステップ59ではトルクダウン量を設定する。トルク
ダウン量は制御因子および制御時間により適切な値に設
定することができる。制御因子としては燃料カット、空
燃比、点火時期、吸入空気流量制御弁120開度、バイ
パス通路13の流通断面積等があり、これらのうちいず
れか1つを制御因子として採用することができる。燃料
カットの場合、燃料カット時間が長くなる程、トルクダ
ウン量は増大する。第4図は空燃°比と機関の出力トル
クとの関係を示している。aは出力空燃比、すなわち最
大トルクを発生する空燃比、bは理論空燃比である。
第5図は点火時期と機関の出力トルクとの関係を示して
いる。CはM、 B、 T、 (minimun ad
vancetar best torque  )であ
り、点火時期の単位は’BTDC(爆発行程上死点前の
クランク角)である。第6図は吸入空気流量制御弁12
の開度と機関の出力トルクとの関係を示している。また
、バイパス通路13の流通断面積を増減することにより
吸入空気流量、したがっ℃燃料噴射量も増減し、この結
果、出力トルクも増減する。ステップ60では、すなわ
ち加速ペダルを大きく踏込むキックダウンによるシフト
ダウンの場合では、ステップ58と同様に、トルクダウ
ンの開始時期を設定する。ステップ61ではステップ5
9と同様にトルクダウン量を設定する。ステップ62で
は、シフトダウンか否かを判別し、判別結果が正であれ
ばステップ63へ、否であればステップ65へ進む。ス
テップ63では、すなわち絞り弁4がアイドリング開度
に保持されている期間の減速に因るシフトダウンでは、
シフトダウン開始時期を設定する。シフトダウン開始時
期はステップ58と同様に変速信号の発生時刻を基準と
し、シフトダウンの種類に応じて適切な値を設定する。
ステップ64ではトルクアップ量を設定する。トルクア
ップ量は制御因子および制御時間により適切な値に設定
可能である。ステップ65では、以上において設定され
たトルクダウンあるいはトルクアップの開始時間、トル
ク変化量、および制御時間に基づいて、出力トルクの開
ループ制御を行なう。
第7図はシフトアップの場合の車両前後方向の加速度お
よび機関回転速度の時間変化を、従来(a)と本発明(
b)とを対比して示している。
なお車両の前方向の加速度を正とする。従来、(a)で
はトルクダウンの制御を行なうことなくシフトアップが
行なわれているので、ブレーキ29の係合に伴って機関
回転速度が急激に低下し、大きな加速度が生じている。
これに対し本発明ではトルクダウン制御が行なわれ、機
関回転速度が緩やかに減少し、ブレーキ29の機関側と
駆動輪側との回転速度が均衡貝、衝撃が緩和され、円滑
なシフトアップが行なわれ、変速後の加速も円滑となる
第8図はキックダウンによるシフトダウンの場合の車両
前後方向の加速度および機関の回転速度の時間変化を、
従来(a)と本発明(b)とを対比して示している。従
来(a)ではトルクダウンの制御を行なうことなくシフ
トダウンが行なわれるので、ブレーキ29の解放に伴っ
て機関回転速度は急激に増大し、一方向クラッチ28の
係合時に大きな加速度が生じている。これに対し本発明
では所定のトルクダウンが行なわれるので、一方向クラ
ッチ28の両側における回転速度が均衡し、衝撃が緩和
される。
第9図は絞り弁4がアイドリング開度に保持される減速
期間におけるシフトダウンの場合の車両の前後方向の加
速度および機関回転速度の時間変化を、従来(a)と本
発明(b)とを対比して示している。従来(a)ではト
ルクアップの制御を行なうことなくシフトダウンが行な
わ、れるので、一方向グラフ′f−28における機関側
の回転速度が駆動輪側の回転速度より非常に低く、太き
な衝撃が生じる。これに対し本発明ではトルクアップに
より機関回転速度が増大するので、一方向クラッチ28
0両′側における回転速度が均衡し、衝撃は緩和される
第10図は変速時の機関の出力トルクを帰還制御を行な
うプログラムのフローチャートを示している。ステップ
70は第3図のステップ59 、61゜64の次に実施
される。ステップ7oでは機関の出力トルクを増減する
。ステップ71では変速の種類に関係してΔNを設定す
る。ΔNは自動変速機の入力軸の回転速度N1と出力軸
の回転速度N2との差の目標値として設定されている。
ステップ72ではNl −N2の絶対値lNl−N21
がΔNより小さいか否かを判別し、判別結果が正であれ
ばステップ74へ進み、否であればステップ70へ戻っ
て出力トルクの制御をさらに行なう。なおNl 、 N
2は回転速度検出器36 、38等の入力から検出され
る。
ステップ72における判別結果が正であることは、今回
の変速後に係合される摩擦係合装置が係合しても、発生
する衝撃が小さいごとを意味する。
ステップ74ではサンギヤ21を固定するためにクラッ
チ29を係合する。
このように本発明によれば変速後に係合される摩擦係合
装置が完全に係合状態となる以前の変速期間において燃
料カット等により機関の出力トルクが制御されて、変速
後に係合状態となる摩擦係合装置の両側における回転速
度が均衡し、衝撃が緩和されて、円滑な変速が行なわれ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が適用される電子制御機関の全体の概略
図、第2図は第1図の自動変速機を拡大して示す図、第
3図は開ループ制御により本発明を実施する実施例とし
てのプログラムのフローチャート、第4図は空燃比と機
関の出力トルクとの関係を示すグラフ、第5図は点火時
期と機関の出力トルクとの関係を示すグラフ、第6図は
吸入空気流量制御弁の開度と機関の出力トルクとの関係
を示すグラフ、第7図、第8図、および第9図はそれぞ
れシフトアップ、キツクダウンに因るシフトダウン、お
よび減速に因るシフトダウンの場合の車両の前後方向の
加速度および機関の回転速度の変化を示す図、第10図
は帰還制御により本発明を実施する実施例としてのプロ
グラムのフローチャートである。 7・・・燃料噴射弁、12・・・吸入空気流量制御弁、
13・・・バイパス通路、20・・・自動変速機、28
・・・一方向クラッチ、29・・・ブレーキ、40・・
・電子制御装置、46・・・配電器。 特許出願人  トヨタ自動車工業株式会社第1図 第4図 空燃比 第5図 点火時期じBTDC〕 第6図 吸入空気離着制御弁の開度し%1 第7図 第8図 第10図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 変速後に係合される係合装置が完全に停台状態とな
    る以前の変速期間において、機関の出力トルクを増大さ
    せることを特徴とする、自動変速機の変速制御方法。 2 減速比を減少させる変速の場合、およびキックダウ
    ンにより減速比を増大させる変速の場合では、前記機関
    の出力トールクを減少させることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の変速制御方法。 3 吸気系絞り弁がアイドリンク開度にある期間におい
    て減速比を増大させる変速の場合では、前記機関出力を
    増大さ昼ることを特徴とする特許請求の範囲第1項ある
    いは第2項記載の変速制御方法。 4 前記機関の出力トルクの減少を燃料カット  ;に
    より行なうことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載
    の変速制御方法。 5 前記機関の出力トルクの増減な空燃比制御により行
    なうことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の変速
    制御方法。 6 前記機関の出力トルクの増減を点火時期制御により
    行なうことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の変
    速制御方法。 7、 吸気系絞り弁より上流の吸気通路に吸入空気流量
    制御弁を設け、前記機関の出力トルクの増減を前記吸入
    空気流量制御弁の開度制御により行なうことを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の変速制御方法。 8 吸気系絞り弁を設けられている吸気通路部分に対し
    て並列にバイパス通路を設け、前記機関の出力トルクの
    増減をバイパス通路の流通断面積の増減により行なうこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の変速制御方
    法。
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