JP2010060035A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

自動変速機の制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2010060035A
JP2010060035A JP2008225799A JP2008225799A JP2010060035A JP 2010060035 A JP2010060035 A JP 2010060035A JP 2008225799 A JP2008225799 A JP 2008225799A JP 2008225799 A JP2008225799 A JP 2008225799A JP 2010060035 A JP2010060035 A JP 2010060035A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inertia phase
judder
characteristic
time
shift
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008225799A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4694604B2 (ja
Inventor
Jun Yoshino
潤 吉野
Masaya Kubota
雅也 久保田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JATCO Ltd
Original Assignee
JATCO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JATCO Ltd filed Critical JATCO Ltd
Priority to JP2008225799A priority Critical patent/JP4694604B2/ja
Priority to US12/534,346 priority patent/US8249786B2/en
Priority to AT09167524T priority patent/ATE502225T1/de
Priority to EP09167524A priority patent/EP2161471B1/en
Priority to DE602009000898T priority patent/DE602009000898D1/de
Priority to CN200910166696.4A priority patent/CN101666363B/zh
Priority to KR1020090082244A priority patent/KR101580692B1/ko
Publication of JP2010060035A publication Critical patent/JP2010060035A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4694604B2 publication Critical patent/JP4694604B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00External control of clutches
    • F16D48/06Control by electric or electronic means, e.g. of fluid pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/04Smoothing ratio shift
    • F16H61/06Smoothing ratio shift by controlling rate of change of fluid pressure
    • F16H61/061Smoothing ratio shift by controlling rate of change of fluid pressure using electric control means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/10System to be controlled
    • F16D2500/108Gear
    • F16D2500/1087Planetary gearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/30Signal inputs
    • F16D2500/304Signal inputs from the clutch
    • F16D2500/30406Clutch slip
    • F16D2500/30407Clutch slip change rate
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/50Problem to be solved by the control system
    • F16D2500/502Relating the clutch
    • F16D2500/50293Reduction of vibrations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/0006Vibration-damping or noise reducing means specially adapted for gearings
    • F16H2057/0012Vibration-damping or noise reducing means specially adapted for gearings for reducing drive line oscillations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/68Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings
    • F16H61/684Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings without interruption of drive
    • F16H61/686Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings without interruption of drive with orbital gears

Abstract

【課題】構成の複雑化や演算負荷の増大を招くことなく、変速時に締結される摩擦締結要素のμ−v特性が負勾配であることを原因とするジャダーの発生を精度良く判定することができる自動変速機の制御装置を提供すること。
【解決手段】第3クラッチC3を締結するとともに第2ブレーキB2を解放して変速する変速制御手段(図4)と、自励振動によるジャダーの発生を判定するジャダー判定手段(図5)と、を備えた自動変速機の制御装置において、変速制御手段(図4)は、イナーシャフェーズ判定部(ステップS45,ステップS51)を有し、ジャダー判定手段(図5)は、イナーシャフェーズの進行により第3クラッチC3の相対回転速度が減少するのに伴い、第3クラッチC3が持つμ−v特性が正勾配特性であるか負勾配特性であるかに起因して異なった形であらわれる現象を数値化したイナーシャフェーズ時間比Δt2/Δt1が、負勾配特性に起因する現象時の値を示すとき、ジャダーが発生したと判定する。
【選択図】図5

Description

本発明は、自励振動によるジャダーの発生を判定するジャダー判定手段を備えた自動変速機の制御装置に関する。
従来、自励振動によるジャダーの発生を判定するジャダー判定手段を備えた装置としては、摩擦式クラッチの出力軸回転の回転変動を検出し、回転変動をフィルタ処理した後の周波数成分に基づいて、自励振動(ジャダー)による回転変動(周波数成分1)か、外乱による回転変動(周波数成分2)であるかを判定している車両用摩擦クラッチの制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開平10−159872号公報
しかしながら、従来の車両用摩擦クラッチの制御装置にあっては、ジャダーの発生を判定するに際し、周波数成分の検出(回転変動→波形変換→周波数演算)をリアルタイムで演算していることが必要であり、CPU(演算部)での演算負荷が増大してしまう、という問題があった。
さらに、ジャダー判定のための新たな構成(回転変動検出手段や波形変換手段やフィルタ手段など)の追加や、周波数成分の分析を行う必要があり、ジャダー判定のために構成が複雑化する、という問題があった。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、構成の複雑化や演算負荷の増大を招くことなく、変速時に締結される摩擦締結要素のμ−v特性が負勾配であることを原因とするジャダーの発生を精度良く判定することができる自動変速機の制御装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の自動変速機の制御装置は、変速前のギア段にて解放されていた第1摩擦締結要素を締結するとともに、変速前のギア段にて締結されていた第2摩擦締結要素を解放して他のギア段に変速する変速制御手段と、自励振動によるジャダーの発生を判定するジャダー判定手段と、を備えている。
前記変速制御手段は、変速制御時、変速進行の途中で発生するフェーズの一つであり、変速機入力回転数が変化するイナーシャフェーズを判定するイナーシャフェーズ判定部を有する。
前記ジャダー判定手段は、前記イナーシャフェーズの進行により前記第1摩擦締結要素の相対回転速度が減少するのに伴い、前記第1摩擦締結要素が持つ摩擦係数と相対回転速度の関係特性が正勾配特性であるか負勾配特性であるかに起因して異なった形であらわれる現象を数値化した特性勾配指標値を算出し、前記特性勾配指標値が、負勾配特性に起因する現象であることを示すとき、ジャダーが発生したと判定する。
よって、本発明の自動変速機の制御装置にあっては、ジャダー判定手段において、変速制御でのイナーシャフェーズの進行により、変速時に締結側要素である第1摩擦締結要素の相対回転速度が減少するのに伴い、第1摩擦締結要素が持つ摩擦係数と相対回転速度の関係特性(μ−v特性)が正勾配特性であるか負勾配特性であるかに起因して異なった形であらわれる現象を数値化した特性勾配指標値が算出される。そして、特性勾配指標値が、負勾配によるμ−v特性に起因する現象であることを示すとき、ジャダーが発生したと判定される。
すなわち、振動モデルの運動方程式から摩擦要素のμ−v特性が負勾配(相対回転速度vが小さくなるほど摩擦係数μが大きくなる逆特性)であるときに自励振動(ジャダー)が発生する。そこで、変速制御に着目すると、イナーシャフェーズ期間における締結側摩擦締結要素は、フェーズ進行にしたがって相対回転速度vがゼロに向かう。したがって、締結側摩擦締結要素のμ−v特性が正勾配であるときに摩擦係数μが小さくなるのに対し、負勾配であるときに摩擦係数μが大きくなり、これに伴い負勾配特性のときは正勾配特性のときに比べて変速時間が短くなる。この違いが、第1摩擦締結要素が持つμ−v特性が正勾配特性であるか負勾配特性であるかに起因して異なった形であらわれる現象であり、この現象を数値化した特性勾配指標値を算出することで、μ−v特性の負勾配を原因とするジャダーの有無を判定できる。また、変速制御のイナーシャフェーズを利用したジャダー判定を採用することで、新たな構成の追加を必要としないし、通常の変速制御で用いられるパラメータ(ギア比情報など)を活用することが可能である。
この結果、構成の複雑化や演算負荷の増大を招くことなく、変速時に締結される摩擦締結要素のμ−v特性が負勾配であることを原因とするジャダーの発生を精度良く判定することができる。
以下、本発明の自動変速機の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。
まず、構成を説明する。
図1は、実施例1の制御装置が適用された自動変速機の一例を示すスケルトン図である。
実施例1における自動変速機は、前進7速後退1速の有段式自動変速機であり、エンジンEgの駆動力がトルクコンバータTCを介して入力軸Inputから入力され、4つの遊星ギアと7つの摩擦締結要素とによって回転速度が変速されて出力軸Outputから出力される。また、トルクコンバータTCのポンプインペラと同軸上にオイルポンプOPが設けられ、エンジンEgの駆動力によって回転駆動され、オイルを加圧する。
また、エンジンEgの駆動状態を制御するエンジンコントローラ10(ECU)と、自動変速機の変速状態等を制御する自動変速機コントローラ20(ATCU)と、自動変速機コントローラ20の出力信号に基づいて各摩擦締結要素の油圧を制御するコントロールバルブユニット30(CVU)と、が設けられている。なお、エンジンコントローラ10と自動変速機コントローラ20とは、CAN通信線等を介して接続され、相互にセンサ情報や制御情報を通信により共有している。
前記エンジンコントローラ10には、運転者のアクセルペダル操作量を検出するアクセル開度センサ1と、エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度センサ2とが接続されている。このエンジンコントローラ10は、エンジン回転速度やアクセルペダル操作量に基づいて燃料噴射量やスロットル開度を制御し、エンジン出力回転速度及びエンジントルクを制御する。
前記自動変速機コントローラ20には、第1キャリアPC1の回転速度を検出する第1タービン回転速度センサ3、第1リングギアR1の回転速度を検出する第2タービン回転速度センサ4、出力軸Outputの回転速度を検出する出力軸回転速度センサ5、及び運転者のシフトレバーにより選択されたレンジ位置を検出するインヒビタスイッチ6が接続される。そして、Dレンジの選択時において、車速Vspとアクセルペダル操作量を示すアクセル開度APOとに基づく最適な指令変速段を選択し、コントロールバルブユニット30に指令変速段を達成する制御指令を出力する。
次に、入力軸Inputと出力軸Outputとの間の変速ギア機構について説明する。
入力軸Input側から出力軸Output側までの軸上に、順に第1遊星ギアG1と第2遊星ギアG2による第1遊星ギアセットGS1及び第3遊星ギアG3と第4遊星ギアG4による第2遊星ギアセットGS2が配置されている。また、摩擦締結要素として第1クラッチC1、第2クラッチC2、第3クラッチC3及び第1ブレーキB1、第2ブレーキB2、第3ブレーキB3、第4ブレーキB4が配置されている。また、第1ワンウェイクラッチF1と第2ワンウェイクラッチF2が配置されている。
前記第1遊星ギアG1は、第1サンギアS1と、第1リングギアR1と、両ギアS1,R1に噛み合う第1ピニオンP1を支持する第1キャリアPC1と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。
前記第2遊星ギアG2は、第2サンギアS2と、第2リングギアR2と、両ギアS2,R2に噛み合う第2ピニオンP2を支持する第2キャリアPC2と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。
前記第3遊星ギアG3は、第3サンギアS3と、第3リングギアR3と、両ギアS3,R3に噛み合う第3ピニオンP3を支持する第3キャリアPC3と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。
前記第4遊星ギアG4は、第4サンギアS4と、第4リングギアR4と、両ギアS4,R4に噛み合う第4ピニオンP4を支持する第4キャリアPC4と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。
前記入力軸Inputは、第2リングギアR2に連結され、エンジンEgからの回転駆動力を、トルクコンバータTC等を介して入力する。前記出力軸Outputは、第3キャリアPC3に連結され、出力回転駆動力を、ファイナルギア等を介して駆動輪に伝達する。
前記第1リングギアR1と第2キャリアPC2と第4リングギアR4とは、第1連結メンバM1により一体的に連結される。前記第3リングギアR3と第4キャリアPC4とは、第2連結メンバM2により一体的に連結される。前記第1サンギアS1と第2サンギアS2とは、第3連結メンバM3により一体的に連結される。
前記第1遊星ギアセットGS1は、第1遊星ギアG1と第2遊星ギアG2とを、第1連結メンバM1と第3連結メンバM3とによって連結することで、4つの回転要素を有して構成される。また、第2遊星ギアセットGS2は、第3遊星ギアG3と第4遊星ギアG4とを、第2連結メンバM2によって連結することで、5つの回転要素を有して構成される。
前記第1遊星ギアセットGS1では、トルクが入力軸Inputから第2リングギアR2に入力され、入力されたトルクは第1連結メンバM1を介して第2遊星ギアセットGS2に出力される。前記第2遊星ギアセットGS2では、トルクが入力軸Inputから直接第2連結メンバM2に入力されると共に、第1連結メンバM1を介して第4リングギアR4に入力され、入力されたトルクは第3キャリアPC3から出力軸Outputに出力される。
前記第1クラッチC1(インプットクラッチI/C)は、入力軸Inputと第2連結メンバM2とを選択的に断接するクラッチである。前記第2クラッチC2(ダイレクトクラッチD/C)は、第4サンギアS4と第4キャリアPC4とを選択的に断接するクラッチである。前記第3クラッチC3(H&LRクラッチH&LR/C)は、第3サンギアS3と第4サンギアS4とを選択的に断接するクラッチである。
また、前記第2ワンウェイクラッチF2は、第3サンギアS3と第4サンギアS4の間に配置されている。これにより、第3クラッチC3が解放され、第3サンギアS3よりも第4サンギアS4の回転速度が大きい時、第3サンギアS3と第4サンギアS4とは独立した回転速度を発生する。よって、第3遊星ギアG3と第4遊星ギアG4が第2連結メンバM2を介して接続された構成となり、それぞれの遊星ギアが独立したギア比を達成する。
前記第1ブレーキB1(フロントブレーキFr/B)は、第1キャリアPC1の回転をトランスミッションケースCaseに対し選択的に停止させるブレーキである。また、第1ワンウェイクラッチF1は、第1ブレーキB1と並列に配置されている。前記第2ブレーキB2(ローブレーキLOW/B)は、第3サンギアS3の回転をトランスミッションケースCaseに対し選択的に停止させるブレーキである。前記第3ブレーキB3(2346ブレーキ2346/B)は、第1サンギアS1及び第2サンギアS2を連結する第3連結メンバM3の回転をトランスミッションケースCaseに対し選択的に停止させるブレーキである。前記第4ブレーキB4(リバースブレーキR/B)は、第4キャリアPC3の回転をトランスミッションケースCaseに対し選択的に停止させるブレーキである。
図2は、実施例1の変速制御装置が適用された自動変速機での変速段ごとの各摩擦締結要素の締結状態を示す締結作動表である。なお、図2において、○印は当該摩擦締結要素が締結状態となることを示し、(○)印はエンジンブレーキが作動するレンジ位置が選択されているときに当該摩擦締結要素が締結状態となることを示し、無印は当該摩擦締結要素が解放状態となることを示す。
上記のように構成された変速ギア機構に設けられた各摩擦締結要素のうち、締結していた1つの摩擦締結要素を解放し、解放していた1つの摩擦締結要素を締結するという掛け替え変速を行うことで、下記のように、前進7速で後退1速の変速段を実現することができる。
すなわち、「1速段」では、第2ブレーキB2のみが締結状態となり、これにより第1ワンウェイクラッチF1及び第2ワンウェイクラッチF2が係合する。「2速段」では、第2ブレーキB2及び第3ブレーキB3が締結状態となり、第2ワンウェイクラッチF2が係合する。「3速段」では、第2ブレーキB2、第3ブレーキB3及び第2クラッチC2が締結状態となり、第1ワンウェイクラッチF1及び第2ワンウェイクラッチF2はいずれも係合しない。「4速段」では、第3ブレーキB3、第2クラッチC2及び第3クラッチC3が締結状態となる。「5速段」では、第1クラッチC1、第2クラッチC2及び第3クラッチC3が締結状態となる。「6速段」では、第3ブレーキB3、第1クラッチC1及び第3クラッチC3が締結状態となる。「7速段」では、第1ブレーキB1、第1クラッチC1及び第3クラッチC3が締結状態となり、第1ワンウェイクラッチF1が係合する。「後退速段」では、第4ブレーキB4、第1ブレーキB1及び第3クラッチC3が締結状態となる。
図3は、実施例1の自動変速機でDレンジ選択時における変速制御に用いられる変速マップの一例を示す変速線図である。なお、図3において、実線はアップシフト線を示し、点線はダウンシフト線を示す。
Dレンジの選択時には、出力軸回転速度センサ5(=車速センサ)からの車速Vspと、アクセル開度センサ1からのアクセル開度APOに基づき決まる運転点が、変速マップ上において存在する位置を検索する。そして、運転点が動かない、あるいは、運転点が動いても図3の変速マップ上で1つの変速段領域内に存在したままであれば、そのときの変速段をそのまま維持する。一方、運転点が動いて図3の変速マップ上でアップシフト線を横切ると、横切る前の運転点が存在する領域が示す変速段から横切った後の運転点が存在する領域が示す変速段へのアップシフト指令を出力する。また、運転点が動いて図3の変速マップ上でダウンシフト線を横切ると、横切る前の運転点が存在する領域が示す変速段から横切った後の運転点が存在する領域が示す変速段へのダウンシフト指令を出力する。
図4は、実施例1の自動変速機コントローラ20にて実行されるDレンジの選択時にアップシフト指令があったときの変速制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する(変速制御手段)。なお、この変速制御処理中には、変速指令(アップシフト指令とダウンシフト指令)を常に読み込んでいる。
ステップS40では、Dレンジの選択時に変速指令の出力が有るか否かを判断し、YES(変速指令有り)の場合はステップS41へ移行し、NO(変速指令無し)の場合はステップS40の判断を繰り返す。
ステップS41では、ステップS40での変速指令有りとの判断に続き、変速指令が掛け替えによるアップシフトの変速制御が行われるアップシフト指令であるか否かを判断し、YES(変速指令がアップシフト指令)の場合はステップS43へ移行し、NO(変速指令がアップシフト指令以外)の場合はステップS42へ移行する。なお、アップシフト指令には、隣接する変速段間のアップシフト指令に限られず、2段以上離れた変速段へのアップシフト指令(例えば、LFUS3−5アップシフト指令等)も含まれる。
ステップS42では、ステップS41での変速指令がアップシフト指令以外であるとの判断に続き、他の変速制御(隣接する変速段間のダウンシフト、2段以上離れた変速段へのダウンシフト等)を実行し、リターンへ移行する。
ステップS43では、ステップS41での変速指令が隣接段間のアップシフト指令であるとの判断に続き、第1の変速段から第2の変速段へのアップシフトの変速制御のうち、締結側摩擦締結要素に対するスタンバイフェーズ制御を実行し、ステップS44へ移行する。例えば、変速指令が3速段(変速前のギア段)から4速段(他のギア段)へのアップシフト指令の場合、3速段にて解放されていた第3クラッチC3(第1摩擦締結要素)を締結するとともに、3速段にて締結されていた第2ブレーキB2(第2摩擦締結要素)を解放することで、3速段から4速段へのアップシフトの変速制御を開始する。また、スタンバイフェーズ制御は、締結側摩擦締結要素である第3クラッチC3に対し、ピストン室に油を充填すると共に、クラッチプレート間の隙間を無くしておき、その後の油圧供給によるクラッチプレート締結によりトルク伝達が可能な状態としておく制御であり、アップシフト指令の出力時から設定されたタイマー時間まで実行される。
ステップS44では、ステップS43でのスタンバイフェーズ制御、あるいは、ステップS46でのトルクフェーズ制御に続き、第1タービン回転速度センサ3および第2タービン回転速度センサ4から得られる変速機入力回転数と、出力軸回転速度センサ5から得られる変速機出力回転数により、実ギア比GRを演算し、ステップS45へ移行する。
ステップS45では、ステップS44での実ギア比GRの演算に続き、演算された実ギア比GR(現在のギア比)がイナーシャフェーズ開始判定ギア比GR_Stに到達したか否かを判断し、YES(実ギア比GRがイナーシャフェーズ開始判定ギア比GR_Stに到達)の場合はステップS47へ移行し、NO(実ギア比GRがイナーシャフェーズ開始判定ギア比GR_Stに未到達)の場合はステップS46へ移行する(イナーシャフェーズ判定部)。
ステップS46では、ステップS45での実ギア比GRがイナーシャフェーズ開始判定ギア比GR_Stに未到達であるとの判断に続き、アップシフトの締結側摩擦締結要素と解放側摩擦締結要素に対しトルクフェーズ制御による締結圧制御と解放圧制御を実行し、ステップS44へ戻る。
ここで、「トルクフェーズ」とは、変速の進行途中で発生するフェーズの一つであり、入力回転が変化しないで、出力軸トルクのみが変化する相をいう。
ステップS47では、ステップS45での実ギア比GRがイナーシャフェーズ開始判定ギア比GR_Stに到達であるとの判断、あるいは、ステップS50での実ギア比GRがイナーシャフェーズ終了判定ギア比GR_Endに未到達との判断に続き、ステップS44と同様に、第1タービン回転速度センサ3および第2タービン回転速度センサ4から得られる変速機入力回転数と、出力軸回転速度センサ5から得られる変速機出力回転数により、実ギア比GRを演算し、ステップS48へ移行する。
ステップS48では、ステップS47での実ギア比の演算に続き、最初にステップS48へ進んできたときにイナーシャフェーズ時間を計測するためのタイマーを起動し、その後、イナーシャフェーズが終了するまでタイマー動作を継続し、ステップS49へ移行する。なお、イナーシャフェーズが終了すると、タイマーは次のイナーシャフェーズ時間を計測するためにリセットされる。
ステップS49では、ステップS48でのタイマーの起動・動作継続に続き、イナーシャフェーズ制御処理が繰り返される毎に、ステップS47で演算される実ギア比と、ステップS48で計測されるタイマー値を、一対のセット値として記憶し、ステップS50へ移行する。
ステップS50では、ステップS49での実ギア比とタイマー値のセット記憶処理に続き、アップシフトの締結側摩擦締結要素と解放側摩擦締結要素に対し、イナーシャフェーズ期間における所定の締結圧制御と所定の解放圧制御を実行し、ステップS50へ移行する。
ステップS51では、ステップS50でのイナーシャフェーズ制御の実行に続き、実ギア比GRがイナーシャフェーズ終了判定ギア比GR_Endに到達したか否かを判断し、YESの場合はステップS52へ移行し、NOの場合はステップS47へ戻る(イナーシャフェーズ判定部)。
ステップS52では、ステップS51での実ギア比GRがイナーシャフェーズ終了判定ギア比GR_Endに到達したとの判断に続き、アップシフト時の締結側摩擦締結要素への締結圧をライン圧まで上昇させ、解放側摩擦締結要素の解放圧をドレーン圧まで低下させる変速終了フェーズ制御を実行し、ステップS53へ移行する。
ステップS53では、ステップS52での変速終了フェーズ制御の実行に続き、ステップS49にて取得された実ギア比とタイマー値のセット記憶情報に基づき、図5のフローチャートにしたがってジャダー判定処理を実行し、リターンへ移行する。
図5は、実施例1の自動変速機コントローラ20にて実行されるジャダー判定処理の流れを示すフローチャートである(ジャダー判定手段)。図6は、実施例1の自動変速機コントローラ20にて実行されるジャダー判定処理において用いられる第1イナーシャフェーズ時間Δt1と第2イナーシャフェーズ時間Δt2の決め方を示すギア比変化特性図である。図7は、実施例1の自動変速機コントローラ20にて実行されるジャダー判定処理において用いられるジャダー判定閾値αt0を決めるために測定した200個のイナーシャフェーズ時間比Δt2/Δt1のバラツキ特性図である。図8は、実施例1の自動変速機コントローラ20にて実行されるジャダー判定処理において用いられるジャダー判定閾値αt0を決めるために測定した200個のイナーシャフェーズ時間比Δt2/Δt1の累積分布率特性図である。以下、図5のフローチャートを構成する各ステップについて説明する。
ステップS60では、アップシフト変速が終了したか否かを判断し、YES(アップシフト変速終了)の場合はステップS61へ移行し、NO(アップシフト変速未終了)の場合はステップS60での判断を繰り返す。
ステップS61では、ステップS60でのアップシフト変速終了判断に続き、図4のステップS49にて取得されたイナーシャフェーズ期間中の実ギア比とタイマー値のセット記憶情報を読み込み、ステップS62へ移行する。
ステップS62では、ステップS61でのセット記憶情報(実ギア比,タイマー値)の読み込みに続き、読み込んだセット記憶情報に基づいて、第1イナーシャフェーズ時間Δt1を演算し、ステップS63へ移行する(特性勾配指標値算出部)。
ここで、第1イナーシャフェーズ時間Δt1の演算について説明する。まず、図6に示すように、実ギア比GRがイナーシャフェーズ開始判定ギア比GR_Stになった時刻をイナーシャフェーズ開始時刻t_Stとし、実ギア比GRがイナーシャフェーズ終了判定ギア比GR_Endになった時刻をイナーシャフェーズ終了時刻t_Endとする。そして、イナーシャフェーズ開始時刻t_Stからの変速進行に伴って第1ギア比GR1になった第1時刻t1からイナーシャフェーズ終了時刻t_Endまでの第1期間を第1イナーシャフェーズ時間Δt1(第1駆動系物理量)として算出する。なお、第1ギア比GR1は、イナーシャフェーズギア比幅を3等分し、イナーシャフェーズ開始判定ギア比GR_Stからイナーシャフェーズ終了判定ギア比GR_Endに向かって1/3だけ進行したギア比とする。
ステップS63では、ステップS62での第1イナーシャフェーズ時間Δt1の演算に続き、読み込んだ記憶情報に基づいて第2イナーシャフェーズ時間Δt2を演算し、ステップS64へ移行する(特性勾配指標値算出部)。
ここで、第2イナーシャフェーズ時間Δt2について説明すると、図6に示すように、イナーシャフェーズ開始時刻t_Stから前記第1ギア比GR1より変速が進行した第2ギア比GR2になった第2時刻t2からイナーシャフェーズ終了時刻t_Endまでの第2期間(イナーシャフェーズ終期)を第2イナーシャフェーズ時間Δt2(第2駆動系物理量)として算出する。なお、第2ギア比GR2は、イナーシャフェーズギア比幅を4等分し、イナーシャフェーズ開始判定ギア比GR_Stからイナーシャフェーズ終了判定ギア比GR_Endに向かって3/4だけ進行したギア比とする。
ステップS64では、ステップS63での第2イナーシャフェーズ時間Δt2の演算に続き、第1イナーシャフェーズ時間Δt1と第2イナーシャフェーズ時間Δt2によりイナーシャフェーズ時間比Δt2/Δt1(駆動系物理量比、特性勾配指標値)を演算し、ステップS65へ移行する(特性勾配指標値算出部)。
ステップS65では、ステップS64でのイナーシャフェーズ時間比Δt2/Δt1の演算に続き、イナーシャフェーズ時間比Δt2/Δt1が、ジャダー判定閾値α(例えば、α=0.34)以下であるか否かを判断し、YES(Δt2/Δt1≦α)の場合はステップS67へ移行し、NO(Δt2/Δt1>α)の場合はステップS66へ移行する(ジャダー判定部)。
ここで、ジャダー判定閾値αは、多数の測定データに基づき決める。実施例1の場合、200個の自動変速機についてイナーシャフェーズ時間比Δt2/Δt1を測定し、200個のうち3個についてジャダーの発生がみられた。イナーシャフェーズ時間比Δt2/Δt1の測定データをバラツキ特性としてあらわしたのが図7であり、イナーシャフェーズ時間比Δt2/Δt1の測定データを累積分布率特性としてあらわしたのが図8である。そして、図7及び図8から明らかなように、ジャダーの発生がみられた3個の自動変速機は、イナーシャフェーズ時間比Δt2/Δt1が、ジャダーの発生が無い自動変速機よりも低い値であり、かつ、Δt2/Δt1=0.34付近に集中している。よって、実施例1の場合、ジャダー判定閾値αを、α=0.34と決めることができる。
ステップS66では、ステップS65でのΔt2/Δt1>αであるとの判断に続き、自励振動によるジャダーの発生無しとの判定結果を出し、リターンへ移行する。
ステップS67では、ステップS65でのΔt2/Δt1≦αであるとの判断に続き、自励振動によるジャダーの発生有りとの判定結果を出し、ステップS68へ移行する。
ステップS68では、ステップS67でのジャダー発生判定に続き、その後に経験する判定と同じアップシフトによる変速モード時、変速時間を短縮するジャダー低減制御を実行し、リターンへ移行する(ジャダー低減制御実行部)。
ここで、ジャダー低減制御としては、例えば、ジャダー判定フラグを学習制御情報とし、変速油圧を所定量上げることで、変速時間を短縮してジャダーを低減する。あるいは、変速中やイナーシャフェーズ中にエンジントルクを所定量下げる協調制御を行うことで、変速時間を短縮してジャダーを低減する。そして、例えば、1回のジャダー低減制御では、ジャダーの発生が抑制されない場合は、ジャダーの発生が抑制されるまで複数回のジャダー低減制御を実行する。
次に、作用を説明する。
実施例1の自動変速機の制御装置における作用を、「自動変速機におけるジャダー対策について」、「本発明のジャダー判定メカニズム」、「変速制御作用」、「ジャダー判定作用」に分けて説明する。
[自動変速機におけるジャダー対策について]
「ジャダー」は、摩擦要素を滑らせて使う時、時間の経過と共に振動の振幅が次第に増大して激しく振れる自励振動である。自動変速機の場合、掛け替え変速時に短時間にて締結側摩擦締結要素が解放状態から滑り締結を経過し完全締結に移行するが、このとき、ジャダーが発生すると、変速ショックを悪化させたり、高周波ジャダーによる騒音を発生させたり、摩擦材を損傷させたりすることがある。このように、ジャダーは、乗り心地や静粛性を損なうと共に、摩擦締結要素の耐久劣化をもたらすため、ジャダー判定を含めてジャダーの発生を防止するように管理する必要がある。
現在、自動変速機において変速時に発生するジャダーの原因の一つとしては、摩擦要素のμ−v特性が負勾配であるときに自励振動によるジャダーが発生することが知られている。しかし、現在、摩擦要素のμ−v特性が正勾配であるか負勾配であるかを判定するには、相対回転速度を異ならせて摩擦係数を測定し、多数の測定結果によるプロットを近似線により繋ぐという、直接的な測定手法により判定をするしかない。
なお、従来技術(特開平10−15982号公報)の場合、振動が発生した際に振動周波数を分析し、ジャダー周波数成分(18Hz〜20Hz)の有無によってジャダーを判定している。しかし、これは、摩擦要素のμ−v特性が正勾配であるか負勾配であるかに特化した判定ではなく、発生原因を問わずに結果として発生した振動を解析し、ジャダー発生の有無を判定しているに過ぎない。
すなわち、自動変速機のジャダーについては、摩擦要素のμ−v特性が負勾配であることが分かれば、自励振動(18Hz〜20Hz)によるジャダーが発生する可能性大であることを判定することができる。しかし、自動変速機のジャダー防止制御に生かせるμ−v特性の負勾配判定手法についての提案は無く、摩擦要素のμ−v特性が負勾配であることを、簡単でありながら精度良く判定する判定手法の提案が望まれている。
[本発明のジャダー判定メカニズム]
図9は、正勾配と負勾配による摩擦要素μ−v特性を示す図である。図10は、摩擦要素の振動を示す説明図であり、(a)は簡易的な振動モデルをあらわし、(b)は運動方程式をあらわす。図11は、アップシフト時にμ−v特性が正勾配を持つ摩擦締結要素と負勾配を持つ摩擦締結要素をそれぞれ締結させた場合のイナーシャフェーズ領域でのタービン回転の比較特性を示す図である。
上記した摩擦要素のμ−v特性が負勾配であることを、簡単でありながら精度良く判定する判定手法の提案要求に応えるのが、本発明のジャダー判定手法である。以下、本発明のジャダー判定メカニズムについて説明する。
まず、摩擦要素μ−v特性としては、図9に示すように、正勾配特性と負勾配特性が存在し、正勾配特性であるときには、相対回転速度vが小さくなるほど摩擦係数μが小さくなる特性を示し、負勾配特性であるときには、相対回転速度vが小さくなるほど摩擦係数μが大きくなる逆特性を示す。
次に、図10(a)に示す振動モデル(簡易モデル)の運動方程式は、図10(b)に示すように、
m(d2x/dt2)+mg・(Δμ/Δv)+kx=0
の式にてあらわされる。ここで、一般的に摩擦係数(Δμ/Δv)は、質量(m)の運動を吸収減衰する方向に力が働く。したがって、摩擦係数(Δμ/Δv)が、負のときは、運動を吸収しない(バネによる振動を吸収しない)ことになり、振動が発散し、自励振動が生起されることになる。つまり、運動方程式から明らかなように、摩擦要素のμ−v特性が負勾配であるときには、自励振動によるジャダーが発生することになる。
そこで、変速制御に着目すると、ギア比が変化するイナーシャフェーズ時における締結側摩擦締結要素は、フェーズ進行にしたがって摩擦締結要素の相対回転速度vがゼロに向かう。したがって、締結側摩擦締結要素のμ−v特性が正勾配であるときには、イナーシャフェーズの進行にしたがって摩擦係数μが小さくなるのに対し、締結側摩擦締結要素のμ−v特性が負勾配であるときには、イナーシャフェーズの進行にしたがって摩擦係数μが大きくなる。このように摩擦係数μが大きくなると、締結側摩擦締結要素のトルク容量が急に高まり、摩擦係数μが小さくなる場合に比べ応答良く締結されることになる。このため、図11の1点鎖線特性に示すように、負勾配特性のときのイナーシャフェーズ終期のNG変速時間は、正勾配特性のときのイナーシャフェーズ終期のOK変速時間に比べ変速時間が短くなることが分かった。しかも、NG変速時間は、締結側摩擦締結要素のμ−v特性の負勾配の傾きが急であるほど短くなる。
このイナーシャフェーズ終期における変速時間の違いが、締結側摩擦締結要素が持つμ−v特性が正勾配特性であるか負勾配特性であるかに起因して異なった形であらわれる現象の一つである。そして、この現象を数値化したイナーシャフェーズ時間比Δt2/Δt1を特性勾配指標値として算出することで、μ−v特性の負勾配を原因とするジャダーの有無を判定できることになる。
[変速制御作用]
例えば、図3の変速線図上の運転点Aで走行している状態で、アクセル開度一定のままで運転点Bへ移行し、アップシフト線を横切ることで3速から4速へのアップシフトの変速指令が出された場合の変速制御作用を、図4のフローチャートに基づいて説明する。
まず、3速から4速へのアップシフト指令が出力されると、図4のフローチャートにおいて、ステップS40→ステップS41→ステップS43へと進み、ステップS43にて、3速→4速アップシフト時における締結側摩擦締結要素である第2クラッチC3に対しスタンバイフェーズ制御が実行される。
そして、ステップS43でのスタンバイフェーズ制御が終了すると、図4のフローチャートにおいて、ステップS43から、ステップS44→ステップS45→ステップS46へと進む流れが繰り返され、ステップS46にて、3速→4速アップシフト時における締結側摩擦締結要素である第2クラッチC3と解放側摩擦締結要素である第2ブレーキB2に対し、トルクフェーズ制御による締結圧制御と解放圧制御が実行される。
そして、ステップS45にて実ギア比GRがイナーシャフェーズ開始判定ギア比GR_Stに到達したと判断されると、図4のフローチャートにおいて、ステップS45からステップS47→ステップS48→ステップS49→ステップS50→ステップS51へと進む流れが繰り返され、ステップS50にて、第3クラッチC3と第2ブレーキB2に対しイナーシャフェーズ制御による締結圧制御と解放圧制御が実行される。
そして、ステップS51にて実ギア比GRがイナーシャフェーズ終了判定ギア比GR_Endに到達したと判断されると、図4のフローチャートにおいて、ステップS51からステップS52へ進み、ステップS52にて、第3クラッチC3と第2ブレーキB2に対し変速終了フェーズ制御による締結圧制御と解放圧制御が実行される。
そして、この変速終了フェーズ制御が完了すると、ステップS53へ進み、ステップS49にて取得された実ギア比とタイマー値のセット記憶情報に基づき、図5に示すフローチャートにしたがって、ジャダー判定処理が実行される。
したがって、例えば、3速段から4速段へのアップシフトを行った場合、変速制御でのイナーシャフェーズ制御中において、実ギア比とタイマー値のセット記憶情報を取得しておくと、このセット記憶情報に基づき、第3クラッチC3のジャダー判定処理ができる。すなわち、3→4アップシフトの変速経験をすると、変速制御で用いられるギア比情報を利用し、3→4アップシフト時の締結側摩擦締結要素(第3クラッチC3)のジャダー判定処理に必要とされる情報を、イナーシャフェーズ制御中に取得することができる。
[ジャダー判定作用]
3速から4速へのアップシフトの変速を経験することで実行される第3クラッチC3のジャダー判定作用を、図5のフローチャートに基づいて説明する。
まず、3速から4速へのアップシフト変速が終了すると、図5のフローチャートにおいて、ステップS60→ステップS61→ステップS62→ステップS63→ステップS64→ステップS65へと進む。すなわち、ステップS61では、図4のステップS49にて取得されたイナーシャフェーズ期間中の実ギア比とタイマー値のセット記憶情報が読み込まれる。ステップS62では、読み込んだセット記憶情報に基づいて、第1イナーシャフェーズ時間Δt1が演算される。ステップS63では、読み込んだ記憶情報に基づいて第2イナーシャフェーズ時間Δt2が演算される。ステップS64では、イナーシャフェーズ時間比Δt2/Δt1が演算される。そして、ステップS65では、イナーシャフェーズ時間比Δt2/Δt1が、ジャダー判定閾値α以下であるか否かが判断される。
そして、ステップS65の判断でNO(Δt2/Δt1>α)の場合は、ステップS66へ進み、ステップS66では、自励振動によるジャダーの発生無しとの判定結果が出される。一方、ステップS66の判断でYES(Δt2/Δt1≦α)の場合は、ステップS67へ進み、ステップS67では、自励振動によるジャダーの発生有りとの判定結果が出される。
このように、第3クラッチC3が持つμ−v特性が正勾配特性であるか負勾配特性であるかに起因して異なった形であらわれる現象を数値化したイナーシャフェーズ時間比Δt2/Δt1を算出することで、μ−v特性の負勾配を原因とするジャダーの発生を判定することができる。また、変速制御のイナーシャフェーズを利用したジャダー判定を採用することで、新たな構成の追加を必要としないし、図4に示す通常の変速制御作用で用いられるパラメータ(実ギア比GR)を活用することができる。
実施例1では、ジャダー判定処理において、イナーシャフェーズの開始から終了までのイナーシャフェーズ期間のうち、第3クラッチC3の相対回転速度がゼロに近づく期間であるイナーシャフェーズ終期を、第2期間(イナーシャフェーズ開始時刻t_Stからイナーシャフェーズ終了判定ギア比GR_Endに向かって3/4だけ進行した第2ギア比GR2になった第2時刻t2からイナーシャフェーズ終了時刻t_Endまでの期間)により特定した。そして、ギア比により特定されたイナーシャフェーズ終期にあらわれる第2イナーシャフェーズ時間Δt2を測定可能な駆動系物理量として算出した。したがって、イナーシャフェーズ終期に顕著にあらわれる現象である、第3クラッチC3が持つμ−v特性が正勾配特性であるか負勾配特性であるかに起因する変速時間の違いを把握でき、精度良くμ−v特性が負勾配特性であることを原因とするジャダーを判定することができる。
実施例1では、ジャダー判定処理において、特性勾配指標値として第2イナーシャフェーズ時間Δt2そのものを用いるのではなく、基準変速時間の意味を持つ第1イナーシャフェーズ時間Δt1に対する時間比であるイナーシャフェーズ時間比Δt2/Δt1を算出し、これを特性勾配指標値にするようにした。したがって、外乱である油圧のバラツキ影響やエンジントルクのバラツキ影響が排除され、油圧やエンジントルクのバラツキがあっても精度良くてμ−v特性が負勾配特性であることを原因とするジャダーを判定することができる。ちなみに、第2イナーシャフェーズ時間Δt2のみで判定しようとする場合、油圧やエンジントルクのバラツキにより、例えば、変速時間が短く、第2イナーシャフェーズ時間Δt2が短くなった場合、μ−v特性が正勾配特性のときにジャダーを誤判定することがある。
実施例1では、ジャダー判定処理において、変速時間の基準となる第1イナーシャフェーズ時間Δt1を、イナーシャフェーズ開始時刻t_Stからイナーシャフェーズ終了判定ギア比GR_Endに向かって1/3だけ進行した第1ギア比GR1になった第1時刻t1からイナーシャフェーズ終了時刻t_Endまでの第1期間により特定した。したがって、イナーシャフェーズ初期のギア比進行が不安定な領域が、基準変速時間である第1イナーシャフェーズ時間Δt1から除かれることになり、イナーシャフェーズ時間比Δt2/Δt1により精度良くてμ−v特性が負勾配特性であることを原因とするジャダーを判定することができる。
実施例1では、ジャダー判定処理において、算出されたイナーシャフェーズ時間比Δt2/Δt1が、ジャダー判定閾値α以下のとき、自励振動のジャダーが発生したと判定するようにした。したがって、ジャダー判定閾値αを予め行った実験データにより決め、決めたジャダー判定閾値αと比較することにより、簡単で精度良くμ−v特性が負勾配特性であることを原因とするジャダーを判定することができる。
実施例1では、図5のフローチャートにおいて、ステップS67でジャダーの発生が判定されると、ステップS67からステップS68ヘと進み、ステップS68では、その後に経験する判定と同じアップシフトによる変速モード時、変速時間を短縮するジャダー低減制御を実行するようにした。したがって、アップシフトの変速時に1度だけジャダーを経験することがあっても、μ−v特性が負勾配特性であることを原因とするジャダーが判定されたら、その対策として、速やかにジャダーの発生を低減することができる。
次に、効果を説明する。
実施例1の自動変速機の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
(1) 変速前のギア段にて解放されていた第1摩擦締結要素(第3クラッチC3)を締結するとともに、変速前のギア段にて締結されていた第2摩擦締結要素(第2ブレーキB2)を解放して他のギア段に変速する変速制御手段(図4)と、自励振動によるジャダーの発生を判定するジャダー判定手段(図5)と、を備えた自動変速機の制御装置において、前記変速制御手段(図4)は、変速制御時、変速進行の途中で発生するフェーズの一つであり、変速機入力回転数が変化するイナーシャフェーズを判定するイナーシャフェーズ判定部(ステップS45,ステップS51)を有し、前記ジャダー判定手段(図5)は、前記イナーシャフェーズの進行により前記第1摩擦締結要素(第3クラッチC3)の相対回転速度が減少するのに伴い、前記第1摩擦締結要素(第3クラッチC3)が持つ摩擦係数μと相対回転速度vの関係特性(μ−v特性)が正勾配特性であるか負勾配特性であるかに起因して異なった形であらわれる現象を数値化した特性勾配指標値(イナーシャフェーズ時間比Δt2/Δt1)を算出し、前記特性勾配指標値(イナーシャフェーズ時間比Δt2/Δt1)が、負勾配特性に起因する現象であることを示すとき、ジャダーが発生したと判定する。このため、構成の複雑化や演算負荷の増大を招くことなく、変速時に締結される摩擦締結要素のμ−v特性が負勾配であることを原因とするジャダーの発生を精度良く判定することができる。
(2) 前記ジャダー判定手段(図5)は、イナーシャフェーズの開始から終了までのイナーシャフェーズ期間のうち、前記第1摩擦締結要素(第3クラッチC3)の相対回転速度がゼロに近づく期間であるイナーシャフェーズの終期を特定し(第2ギア比GR2になった第2時刻t2からイナーシャフェーズ終了時刻t_Endまで)、この特定されたイナーシャフェーズの終期にあらわれる駆動系物理量(第2イナーシャフェーズ時間Δt2)を特性勾配指標値として算出する特性勾配指標値算出部(ステップS62〜ステップS64)を有する。このため、第1摩擦締結要素が持つμ−v特性が正勾配特性であるか負勾配特性であるかに起因し、イナーシャフェーズ終期に顕著にあらわれる現象の違いが把握でき、精度良くてμ−v特性が負勾配特性であることを原因とするジャダーを判定することができる。
(3) 前記特性勾配指標値算出部(ステップS62〜ステップS64)は、イナーシャフェーズの開始域から終了域までの期間における第1駆動系物理量(第1イナーシャフェーズ時間Δt1)を算出し、特定されたイナーシャフェーズの終期にあらわれる第2駆動系物理量(第2イナーシャフェーズ時間Δt2)を算出し、前記特性勾配指標値として、前記第1駆動系物理量と前記第2駆動系物理量の駆動系物理量比(イナーシャフェーズ時間比Δt2/Δt1)を算出する。このため、外乱である油圧のバラツキ影響やエンジントルクのバラツキ影響が排除され、油圧やエンジントルクのバラツキがあっても精度良くてμ−v特性が負勾配特性であることを原因とするジャダーを判定することができる。
(4) 前記特性勾配指標値算出部(ステップS62〜ステップS64)は、実ギア比GRがイナーシャフェーズ開始判定ギア比GR_Stになった時刻をイナーシャフェーズ開始時刻t_Stとし、実ギア比GRがイナーシャフェーズ終了判定ギア比GR_Endになった時刻をイナーシャフェーズ終了時刻t_Endとし、前記イナーシャフェーズ開始時刻t_Stからの変速進行に伴って第1ギア比GR1になった第1時刻t1からイナーシャフェーズ終了時刻t_Endまでの第1期間における第1駆動系物理量(第1イナーシャフェーズ時間Δt1)を算出し、イナーシャフェーズ開始時刻t_Stから前記第1ギア比GR1より変速が進行した第2ギア比GR2になった第2時刻t2からイナーシャフェーズ終了時刻t_Endまでの第2期間における第2駆動系物理量(第2イナーシャフェーズ時間Δt2)を算出する。このため、イナーシャフェーズ初期のギア比進行が不安定な領域が、基準となる第1駆動系物理量から除かれ、第1駆動系物理量と第2駆動系物理量の駆動系物理量比により精度良くてμ−v特性が負勾配特性であることを原因とするジャダーを判定することができる。
(5) 前記特性勾配指標値算出部(ステップS62〜ステップS64)は、イナーシャフェーズ中の駆動系物理量をイナーシャフェーズ時間とし、前記特性勾配指標値として、前記第1駆動系物理量である第1イナーシャフェーズ時間Δt1と前記第2駆動系物理量である第2イナーシャフェーズ時間Δt2のイナーシャフェーズ時間比Δt2/Δt1を算出し、前記ジャダー判定手段(図5)は、前記イナーシャフェーズ時間比Δt2/Δt1がジャダー判定閾値α以下のとき、自励振動のジャダーが発生したと判定するジャダー判定部(ステップS65)を有する。このため、ジャダー判定閾値αを予め行った実験データにより決め、決めたジャダー判定閾値αと比較することにより、簡単で精度良くμ−v特性が負勾配特性であることを原因とするジャダーを判定することができる。
(6) 前記ジャダー判定手段(図5)は、自励振動によるジャダーが発生したと判定された場合(ステップS67)、その後に経験する判定と同じ変速モード時、変速時間を短縮するジャダー低減制御を実行するジャダー低減制御実行部(ステップS68)を有する。このため、μ−v特性が負勾配特性であることを原因とするジャダーが判定されたら、その対策として、速やかにジャダーの発生を低減することができる。
以上、本発明の自動変速機の制御装置を実施例1に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例1に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
実施例1では、ジャダー判定手段の特性勾配指標値算出部として、第1イナーシャフェーズ時間Δt1と第2イナーシャフェーズ時間Δt2のイナーシャフェーズ時間比Δt2/Δt1を特性勾配指標値として算出する例を示した。しかし、図12に示すように、実ギア比GRに代え、摩擦締結要素の入出力相対回転Nを用いたイナーシャフェーズ相対回転時間比Δt2/Δt1を特性勾配指標値として算出するようにしても良い。この場合、イナーシャフェーズ開始からの変速進行に伴って第1相対回転Naになった時刻からシャフェーズ終了相対回転N_Endまでの第1期間における第1イナーシャフェーズ時間Δt1(第1駆動系物理量)を算出し、イナーシャフェーズ開始から前記第1相対回転Naより変速が進行した第2相対回転Nbになった時刻からイナーシャフェーズ終了相対回転N_Endまでの第2期間における第2イナーシャフェーズ時間Δt2(第2駆動系物理量)を算出し、イナーシャフェーズ相対回転時間比Δt2/Δt1を特性勾配指標値として用いるようにしても良い。この場合、μ−v特性が正勾配のときにΔt2/Δt1とし負勾配のときΔt2'/Δt1'とすると、Δt2/Δt1>Δt2'/Δt1'の関係になる。
また、特性勾配指標値として、図13に示すように、イナーシャフェーズ終期(時刻t1〜時刻t2)における出力軸トルク平均値T_ave、あるいは、出力軸トルク平均傾きxを用いるようにしても良い。図13の実線特性は、μ−v特性が正勾配のときのイナーシャフェーズにおける出力軸トルク特性を示し、図13の実線特性は、μ−v特性が負勾配のときのイナーシャフェーズにおける出力軸トルク特性を示す。出力軸トルク平均値T_aveの場合、μ−v特性が正勾配のときに比べ、μ−v特性が負勾配のときの方が高い値となる。また、出力軸トルク平均傾きx(=(trq2−trq1)/(t2−t1))の場合、μ−v特性が正勾配のときに比べ、μ−v特性が負勾配のときの方が高い値となる。
さらに、特性勾配指標値としては、時間比以外に、ギア比勾配比やタービン回転数比を用いても良いし、さらに、基準変速時間をイナーシャフェーズの開始時刻からの所要時間としても良い。要するに、ジャダー判定手段の特性勾配指標値算出部は、摩擦締結要素が持つμ−v特性が正勾配特性であるか負勾配特性であるかに起因して異なった形であらわれる現象を数値化した特性勾配指標値を算出するものであれば、具体例としては、実施例1や図12及び図13に示す提示例に限られることはない。
実施例1では、アップシフト変速中のイナーシャフェーズのときに締結側摩擦締結要素のジャダー発生を判定する例を示したが、ダウンシフト変速中のイナーシャフェーズのときに締結側摩擦締結要素のジャダー発生を判定する例であっても良い。
実施例1では、前進7速後退1速の有段式自動変速機の制御装置への適用例を示したが、複数の前進変速段を有する他の有段式自動変速機に対しても勿論適用することができる。
実施例1の制御装置が適用された自動変速機の一例を示すスケルトン図である。 実施例1の変速制御装置が適用された自動変速機での変速段ごとの各摩擦締結要素の締結状態を示す締結作動表である。 実施例1の自動変速機でDレンジ選択時における変速制御に用いられる変速マップの一例を示す変速線図である。 実施例1の自動変速機コントローラ20にて実行されるDレンジの選択時にアップシフト指令があったときの変速制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例1の自動変速機コントローラ20にて実行されるジャダー判定処理の流れを示すフローチャートである。 実施例1の自動変速機コントローラ20にて実行されるジャダー判定処理において用いられる第1イナーシャフェーズ時間Δt1と第2イナーシャフェーズ時間Δt2の決め方を示すギア比変化特性図である。 実施例1の自動変速機コントローラ20にて実行されるジャダー判定処理において用いられるジャダー判定閾値αt0を決めるために測定した200個のイナーシャフェーズ時間比Δt2/Δt1のバラツキ特性図である。 実施例1の自動変速機コントローラ20にて実行されるジャダー判定処理において用いられるジャダー判定閾値αt0を決めるために測定した200個のイナーシャフェーズ時間比Δt2/Δt1の累積分布率特性図である。 正勾配と負勾配による摩擦要素μ−v特性を示す図である。 摩擦要素の振動を示す説明図であり、(a)は簡易的な振動モデルをあらわし、(b)は運動方程式をあらわす。 アップシフト時にμ−v特性が正勾配を持つ摩擦締結要素と負勾配を持つ摩擦締結要素をそれぞれ締結させた場合のイナーシャフェーズ領域でのタービン回転の比較特性を示す図である。 自動変速機コントローラ20にて実行されるジャダー判定処理において特性勾配指標値として用いるイナーシャフェーズ相対回転時間比Δt2/Δt1の決め方を示す入出力相対回転数比較特性図である。 自動変速機コントローラ20にて実行されるジャダー判定処理において特性勾配指標値として用いる出力軸トルク平均値T_aveと出力軸トルク平均傾きxを示す出力軸トルク比較特性図である。
符号の説明
Eg エンジン
TC トルクコンバータ
Input 入力軸
Output 出力軸
OP オイルポンプ
10 エンジンコントローラ(ECU)
20 自動変速機コントローラ(ATCU)
30 コントロールバルブユニット(CVU)
1 アクセル開度センサ
2 エンジン回転速度センサ
3 第1タービン回転速度センサ
4 第2タービン回転速度センサ
5 出力軸回転速度センサ
6 インヒビタスイッチ
GS1 第1遊星ギアセット
G1 第1遊星ギア
G2 第2遊星ギア
GS2 第2遊星ギアセット
G3 第3遊星ギア
G4 第4遊星ギア
C1 第1クラッチ
C2 第2クラッチ
C3 第3クラッチ(第1摩擦締結要素)
B1 第1ブレーキ
B2 第2ブレーキ(第2摩擦締結要素)
B3 第3ブレーキ
B4 第4ブレーキ

Claims (6)

  1. 変速前のギア段にて解放されていた第1摩擦締結要素を締結するとともに、変速前のギア段にて締結されていた第2摩擦締結要素を解放して他のギア段に変速する変速制御手段と、自励振動によるジャダーの発生を判定するジャダー判定手段と、を備えた自動変速機の制御装置において、
    前記変速制御手段は、変速制御時、変速進行の途中で発生するフェーズの一つであり、変速機入力回転数が変化するイナーシャフェーズを判定するイナーシャフェーズ判定部を有し、
    前記ジャダー判定手段は、前記イナーシャフェーズの進行により前記第1摩擦締結要素の相対回転速度が減少するのに伴い、前記第1摩擦締結要素が持つ摩擦係数と相対回転速度の関係特性が正勾配特性であるか負勾配特性であるかに起因して異なった形であらわれる現象を数値化した特性勾配指標値を算出し、前記特性勾配指標値が、負勾配特性に起因する現象であることを示すとき、ジャダーが発生したと判定することを特徴とする自動変速機の制御装置。
  2. 請求項1に記載された自動変速機の制御装置において、
    前記ジャダー判定手段は、イナーシャフェーズの開始から終了までのイナーシャフェーズ期間のうち、前記第1摩擦締結要素の相対回転速度がゼロに近づく期間であるイナーシャフェーズの終期を特定し、この特定されたイナーシャフェーズの終期にあらわれる駆動系物理量を特性勾配指標値として算出する特性勾配指標値算出部を有することを特徴とする自動変速機の制御装置。
  3. 請求項2に記載された自動変速機の制御装置において、
    前記特性勾配指標値算出部は、イナーシャフェーズの開始域から終了域までの期間における第1駆動系物理量を算出し、特定されたイナーシャフェーズの終期にあらわれる第2駆動系物理量を算出し、前記特性勾配指標値として、前記第1駆動系物理量と前記第2駆動系物理量の駆動系物理量比を算出することを特徴とする自動変速機の制御装置。
  4. 請求項3に記載された自動変速機の制御装置において、
    前記特性勾配指標値算出部は、実ギア比がイナーシャフェーズ開始判定ギア比になった時刻をイナーシャフェーズ開始時刻とし、実ギア比がイナーシャフェーズ終了判定ギア比になった時刻をイナーシャフェーズ終了時刻とし、
    前記イナーシャフェーズ開始時刻からの変速進行に伴って第1ギア比になった第1時刻からイナーシャフェーズ終了時刻までの第1期間における第1駆動系物理量を算出し、イナーシャフェーズ開始時刻から前記第1ギア比より変速が進行した第2ギア比になった第2時刻からイナーシャフェーズ終了時刻までの第2期間における第2駆動系物理量を算出することを特徴とする自動変速機の制御装置。
  5. 請求項3または請求項4に記載された自動変速機の制御装置において、
    前記特性勾配指標値算出部は、イナーシャフェーズ中の駆動系物理量をイナーシャフェーズ時間とし、前記特性勾配指標値として、前記第1駆動系物理量である第1イナーシャフェーズ時間と前記第2駆動系物理量である第2イナーシャフェーズ時間のイナーシャフェーズ時間比を算出し、
    前記ジャダー判定手段は、前記イナーシャフェーズ時間比がジャダー判定閾値以下のとき、自励振動のジャダーが発生したと判定するジャダー判定部を有することを特徴とする自動変速機の制御装置。
  6. 請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載された自動変速機の制御装置において、
    前記ジャダー判定手段は、自励振動によるジャダーが発生したと判定された場合、その後に経験する判定と同じ変速モード時、変速時間を短縮するジャダー低減制御を実行するジャダー低減制御実行部を有することを特徴とする自動変速機の制御装置。
JP2008225799A 2008-09-03 2008-09-03 自動変速機の制御装置 Expired - Fee Related JP4694604B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008225799A JP4694604B2 (ja) 2008-09-03 2008-09-03 自動変速機の制御装置
US12/534,346 US8249786B2 (en) 2008-09-03 2009-08-03 Control apparatus and method for automatic transmission
EP09167524A EP2161471B1 (en) 2008-09-03 2009-08-10 Control apparatus and method for automatic transmission
DE602009000898T DE602009000898D1 (de) 2008-09-03 2009-08-10 Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung eines Automatikgetriebes
AT09167524T ATE502225T1 (de) 2008-09-03 2009-08-10 Vorrichtung und verfahren zur steuerung eines automatikgetriebes
CN200910166696.4A CN101666363B (zh) 2008-09-03 2009-08-28 自动变速器的控制装置
KR1020090082244A KR101580692B1 (ko) 2008-09-03 2009-09-02 자동 변속기의 제어 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008225799A JP4694604B2 (ja) 2008-09-03 2008-09-03 自動変速機の制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010060035A true JP2010060035A (ja) 2010-03-18
JP4694604B2 JP4694604B2 (ja) 2011-06-08

Family

ID=41338595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008225799A Expired - Fee Related JP4694604B2 (ja) 2008-09-03 2008-09-03 自動変速機の制御装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8249786B2 (ja)
EP (1) EP2161471B1 (ja)
JP (1) JP4694604B2 (ja)
KR (1) KR101580692B1 (ja)
CN (1) CN101666363B (ja)
AT (1) ATE502225T1 (ja)
DE (1) DE602009000898D1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014114832A (ja) * 2012-12-06 2014-06-26 Jtekt Corp 駆動力伝達制御装置
JP2018507358A (ja) * 2014-12-19 2018-03-15 ボルボトラックコーポレーション 自動車のパワートレインを操作する方法及び装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9206898B2 (en) * 2011-05-11 2015-12-08 GM Global Technology Operations LLC Apparatus and method for operating a clutch in a transmission
JP6090796B2 (ja) * 2011-11-21 2017-03-08 Udトラックス株式会社 車両発進制御機構
US8788166B1 (en) 2013-02-28 2014-07-22 Ford Global Technologies, Llc Downshift controls using measured output torque
WO2020160999A1 (de) 2019-02-05 2020-08-13 Bitzer Kühlmaschinenbau Gmbh Maschine zum entspannen oder komprimieren von gasförmigen medien

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1019119A (ja) * 1996-07-05 1998-01-23 Nissan Motor Co Ltd 自動変速機のロックアップ制御装置
JPH11351276A (ja) * 1998-06-05 1999-12-24 Toyota Motor Corp 摩擦クラッチ機構の制振装置
JP2001336622A (ja) * 2000-05-30 2001-12-07 Daihatsu Motor Co Ltd 車両用係合要素の制御装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5620390A (en) 1994-10-07 1997-04-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Motor vehicle lock-up clutch control apparatus, having means for detecting clutch judder with high accuracy
JP3701420B2 (ja) 1996-11-28 2005-09-28 本田技研工業株式会社 車両用摩擦式クラッチの制御装置
KR100440848B1 (ko) * 2000-09-18 2004-07-21 쟈트코 가부시키가이샤 자동 변속기용 재변속 제어 시스템
JP4206128B2 (ja) * 2001-09-28 2009-01-07 ジヤトコ株式会社 自動変速機の変速制御装置
JP4254180B2 (ja) 2002-09-12 2009-04-15 トヨタ自動車株式会社 変速機の制御装置
JP4257350B2 (ja) * 2006-07-31 2009-04-22 ジヤトコ株式会社 自動変速機の制御装置及び方法
JP4404911B2 (ja) * 2007-01-09 2010-01-27 ジヤトコ株式会社 自動変速機
JP2008225799A (ja) 2007-03-12 2008-09-25 Oki Electric Ind Co Ltd 生体認証装置、生体認証方法およびプログラム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1019119A (ja) * 1996-07-05 1998-01-23 Nissan Motor Co Ltd 自動変速機のロックアップ制御装置
JPH11351276A (ja) * 1998-06-05 1999-12-24 Toyota Motor Corp 摩擦クラッチ機構の制振装置
JP2001336622A (ja) * 2000-05-30 2001-12-07 Daihatsu Motor Co Ltd 車両用係合要素の制御装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014114832A (ja) * 2012-12-06 2014-06-26 Jtekt Corp 駆動力伝達制御装置
JP2018507358A (ja) * 2014-12-19 2018-03-15 ボルボトラックコーポレーション 自動車のパワートレインを操作する方法及び装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20100057314A1 (en) 2010-03-04
ATE502225T1 (de) 2011-04-15
JP4694604B2 (ja) 2011-06-08
EP2161471A1 (en) 2010-03-10
KR101580692B1 (ko) 2015-12-28
US8249786B2 (en) 2012-08-21
EP2161471B1 (en) 2011-03-16
KR20100027992A (ko) 2010-03-11
CN101666363A (zh) 2010-03-10
CN101666363B (zh) 2015-03-25
DE602009000898D1 (de) 2011-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4722171B2 (ja) 車両の制御装置
KR101559180B1 (ko) 자동 변속기의 변속 제어 장치
JP4694604B2 (ja) 自動変速機の制御装置
KR100706008B1 (ko) 차량용 자동변속기의 변속제어장치
KR101566030B1 (ko) 자동 변속기의 변속 제어 장치
JP4970480B2 (ja) 自動変速機の制御装置
JP2010223403A (ja) 自動変速機の制御装置
EP1249642B1 (en) Method and apparatus for controlling an automatic vehicle transmission
EP3489554B1 (en) Automatic gear changer control device and control method
KR101617453B1 (ko) 자동 변속기의 변속 제어 장치
JP2011106581A (ja) 自動変速機の制御装置
JP2009216124A (ja) 自動変速機の変速制御装置
JP2000110929A (ja) 自動変速機の変速制御装置
JP2008261435A (ja) 無段変速機の制御装置、制御方法およびその方法をコンピュータで実現されるプログラムならびにそのプログラムを記録した記録媒体
JP5772237B2 (ja) 有段自動変速機の制御装置
JP2009216123A (ja) 自動変速機の変速制御装置
JP6545066B2 (ja) 自動変速機の変速制御装置
JP6329193B2 (ja) 自動変速機の制御装置および制御方法
JP7223115B2 (ja) 自動変速機及び自動変速機における振動箇所判定方法
JP2010053941A (ja) 自動変速機の制御方法
JP2010286042A (ja) 自動変速機の制御装置
JP6329192B2 (ja) 自動変速機の制御装置および制御方法
JP6595411B2 (ja) 車両の制御装置
JP3946425B2 (ja) 自動変速機の変速制御装置
JP3730470B2 (ja) 自動変速機の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100210

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100628

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100706

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100831

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110222

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110223

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140304

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4694604

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140304

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150304

Year of fee payment: 4

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313118

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees