JP2527001B2 - 車両用自動変速機の制御方法 - Google Patents

車両用自動変速機の制御方法

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JP2527001B2
JP2527001B2 JP63211299A JP21129988A JP2527001B2 JP 2527001 B2 JP2527001 B2 JP 2527001B2 JP 63211299 A JP63211299 A JP 63211299A JP 21129988 A JP21129988 A JP 21129988A JP 2527001 B2 JP2527001 B2 JP 2527001B2
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speed
gear
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/15—Road slope, i.e. the inclination of a road segment in the longitudinal direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control 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
    • F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H61/30—Hydraulic or pneumatic motors or related fluid control means therefor
    • F16H2061/308—Modular hydraulic shift units, i.e. preassembled actuator units for select and shift movements adapted for being mounted on transmission casing

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  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は車両用自動変速機の制御装置の改良に関する
ものである。
従来の技術 スロットル弁を閉じてエンジンの出力を低下させた
後、自動クラッチを解放してそのエンジンの動力伝達を
一時的に中断させている間に同期噛合式有段変速機の複
数のギヤ段を自動的に切り換える一方、そのギヤ段の切
り換え後に前記スロットル弁を開き且つ前記自動クラッ
チを係合させて前記エンジンの動力伝達を再び行う形式
の車両用自動変速機の制御方法が考えられている。たと
えば、本出願人が先に出願した特開昭63−116942号公報
に記載された車両用自動変速機の制御方法がそれであ
る。この制御方法においては、予め定められた関係から
エンジンの出力低下工程、動力伝達中断工程、および動
力再伝達工程の少なくとも一つの工程において適したエ
ンジンの出力トルクまたは回転速度を得るための目標ス
ロットル弁開度が決定されるとともに、上記少なくとも
一つの工程における実際のスロットル弁開度が前記目標
スロットル弁開度となるように制御されることにより、
同期噛合式有段変速機の自動シフトに際しては、前記出
力低下工程、動力伝達中断工程、および動力再伝達工程
の少なくとも一つの工程に起因する変速ショックの発生
が解消され、運転性が改善されるようになっている。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、斯る従来の自動変速機の制御方法にお
いても未だ解決すべき問題を有している。すなわち、エ
ンジンの出力を低下させる際のスロットル弁を目標スロ
ットル弁開度まで閉じる速度と、エンジンの動力を再伝
達する際のスロットル弁を目標スロットル弁開度まで開
く速度および自動クラッチを係合させる速度は、通常、
変速ショックを緩和するためにそれぞれ比較的遅くされ
ている。このため、自動変速に比較的時間を要し、特に
登坂路走行時においては、変速中に車両が比較的大きく
減速させられて円滑な走行が損なわれたりエンジンスト
ールを生じたりする場合があるのである。
本発明は以上の事情を背景として為されたものであっ
て、その目的とするところは、登坂路走行時における変
速時間を短縮して自動変速時の減速およびエンジンスト
ールを効果的に防止し得る車両用自動変速機の制御装置
を提供することにある。
課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明は、前記のような
形式の車両用自動変速機の制御装置であって、（ａ）道
路勾配を検出する勾配検出手段と、（ｂ）前記エンジン
の出力を低下させる際の前記スロットル弁を閉じる速度
と、前記エンジンの動力伝達を再び行う際のそのスロッ
トル弁を開く速度および前記自動クラッチを係合させる
速度との少なくとも一方を、前記勾配検出手段により検
出された道路勾配が大きくなる程速くするように制御す
る制御手段とを含むことを特徴とする。
作用 このようにすれば、勾配検出手段において道路勾配が
検出されるとともに、エンジンの出力を低下させる際の
スロットル弁を閉じる速度と、エンジンの動力伝達を再
び行う際のスロットル弁を開く速度および自動クラッチ
を係合させる速度との少なくとも一方が、前記道路勾配
が大きくなる程速くなるように制御手段において制御さ
れる。
発明の効果 この結果、道路勾配が大きくなる程自動変速に要する
時間を好適に短縮し得るので、登坂路走行時において
は、変速中に車両が比較的大きく減速させられて円滑な
走行が損なわれたりエンジンストールを生じたりするの
を効果的に防止し得る。
実施例 以下、本発明の一適用例を図面に基づいて詳細に説明
する。
第２図において、車両のエンジン10の動力は磁粉式電
磁クラッチ12、有段変速機14、図示しない差動歯車装置
を介して駆動輪へ伝達されるようになっている。磁粉式
電磁クラッチ12は、本適用例の自動クラッチとして機能
するものであって、クランク軸15と有段変速機14の入力
軸46との間に介挿されており、第３図に示すように、制
御装置16から供給される励磁電流により係合制御されて
その励磁電流に対応した大きさのトルクを伝達する。上
記クランク軸15および有段変速機14の入力軸46は磁粉式
電磁クラッチ12の入力軸および出力軸に対応する。
上記有段変速機14は、手動変速機として良く知られて
いる前進５段後進１段の同期噛合式変速機であって、た
とえば第４図および第５図に示すように、第１速ギヤ段
および第２速ギヤ段へシフトさせるための図示しないシ
フトフォークが取りつけられたシフトロッド18と、第３
速ギヤ段および第４速ギヤ段へシフトさせるためのシフ
トフォーク19が取りつけられたシフトロッド20と、第５
速ギヤ段および後進ギヤ段へシフトさせるための図示し
ないシフトフォークが取りつけられたシフトロッド22
と、それらシフトロッド18、20、22を中立位置からシフ
ト位置へそれぞれ択一的に駆動するためのシフト装置を
備えている。
上記シフト装置は、シフトセレクトレバー24を回動方
向に駆動して前記シフトロッド18、20、22の何れかを軸
方向へ駆動するシフト用３位置油圧シリンダ26と、シフ
トセレクトレバー24を回動可能に支持するとともに、回
動軸心方向の３位置へ位置決めすることによりシフトセ
レクトレバー24の下端部を上記シフトロッド18、20、22
の何れかと係合させるセレクト用３位置油圧シリンダ28
とを備えている。シフト用３位置油圧シリンダ26は一対
の電磁弁30および32の作動の組み合わせによって３位置
に制御されるようになっており、またセレクト用３位置
油圧シリンダ28も一対の電磁弁34および36の作動の組み
合わせによって３位置に制御されるようになっている。
すなわち、上記電磁弁30、32、34、36の作動の組み合わ
せにより、油圧ポンプ37から油圧回路38へ供給された作
動油圧がシフト用３位置油圧シリンダ26およびセレクト
用３位置油圧シリンダ28へ選択的に供給され、たとえ
ば、上記電磁弁34および36が共にオンであるとセレクト
用３位置油圧シリンダ28がシフトセレクトレバー24を第
３速ギヤ段および第４速ギヤ段を切り換えるためのシフ
トロッド20と係合させるが、電磁弁34がオンであり且つ
電磁弁36がオフであるとセレクト用３位置油圧シリンダ
28がシフトセレクトレバー24を第１速ギヤ段および第２
速ギヤ段を切り換えるためのシフトロッド18と係合さ
せ、反対に電磁弁34がオフであり且つ電磁弁36がオンで
あるとセレクト用３位置油圧シリンダ28がシフトセレク
トレバー24を第５速ギヤ段および後進ギヤ段を切り換え
るためのシフトロッド22と係合させる。また、電磁弁30
および32が共にオンであるとシフト用３位置油圧シリン
ダ26が中立状態に位置させられるが、電磁弁30がオンで
あり且つ電磁弁32がオフであるとシフト用３位置油圧シ
リンダ26がシフトロッド18,20,22の何れかを第１速、第
３速、第５速側へ移動させ、反対に電磁弁30がオフであ
り且つ電磁弁32がオンであるとシフト用３位置油圧シリ
ンダ26がシフトロッド18,20,22の何れかを第２速、第４
速、後進側へ移動させる。第６図は、シフトセレクトレ
バー24の上端部の移動軌跡とそれにより成立させられる
ギヤ段との関係を示している。
車両には、運転パラメータを検出するための種々のセ
ンサが配設されており、それらセンサからの信号が制御
装置16に供給されるようになっている。すなわち、アク
セルペダル40に設けられたアクセルセンサ42からはアク
セル操作量を表わす電圧信号vaccが制御装置16へ出力さ
れる。エンジン10に設けられたエンジン回転速度センサ
44からはエンジン回転周期を表わす信号teが制御装置16
へ出力される。有段変速機14の入力軸46および出力軸48
の近傍に設けられた入力軸回転センサ50および出力軸回
転センサ52からは入力軸46の回転周期を表わす信号tin
および出力軸48の回転周期を表わす信号toutが制御装置
16へ出力される。有段変速機14に設けられたシフト位置
検出スイッチ54、56、58、60からは信号Nsw4乃至Nsw1が
制御装置16へ出力される。一対のシフト位置検出スイッ
チ54、56からの信号の組み合わせによりシフト用３位置
油圧シリンダ26の作動位置が検出され、一対のシフト位
置検出スイッチ58、60からの信号の組み合わせによりセ
レクト用３位置油圧シリンダ28の作動位置が検出される
ようになっている。これらシフト位置検出スイッチ54、
56、58、60は、本出願人が先に出願した実開昭62−1534
49号公報に記載されたものと同様である。さらに、エン
ジン10の吸気配管に設けられたスロットルセンサ84から
はスロットル弁80の開度を表す信号vthが、傾斜角セン
サ62からは道路勾配を表す信号ｖαclが制御装置16へそ
れぞれ出力される。
制御装置16は、CPU66、ROM68、RAM70、入力インタフ
ェース72、クラッチ駆動回路74、スロットル駆動回路7
6、電磁弁駆動回路78などを備えた所謂マイクロコンピ
ュータであって、RAM70の記憶機能を利用しつつROM68に
予め記憶されたプログラムに従って入力信号を処理し、
電磁弁30、32、34、36を駆動するための駆動信号を電磁
弁駆動回路78から出力するとともに、電磁クラッチ12を
制御するための励磁電流をクラッチ駆動回路74から出力
する一方、スロットル弁80を駆動するための駆動信号を
スロットル駆動回路76からスロットルアクチュエータ82
へ出力する。
第７図は０番ビット乃至３番ビットの４ビットから成
る電磁弁駆動回路78の出力端子構成例を示している。０
番ビット、１番ビット、２番ビット、３番ビットは電磁
弁30、32、34、36にそれぞれ対応するものである。ま
た、同様に、第８図は０番ビット乃至３番ビットの４ビ
ットから成る入力インタフェース72の入力端子の部分構
成例を示している。０番ビット、１番ビット、２番ビッ
ト、３番ビットはシフト位置検出スイッチ54、56、58、
60にそれぞれ対応するものである。
以下、本適用例の作動を第９図のフローチャートに従
って説明する。
先ず、ステップS1おいては各センサからの入力信号
te、tin、tout、vacc、vth、Nsw1乃至Nsw4、ｖαclが読
み込まれる。次いで、ステップS2において上記信号から
次式（１）乃至（８）に従って実際のエンジン回転速度
Ne、入力軸回転速度Nin、出力軸回転速度Nout、車速SP
D、アクセル操作量Acc、スロットル弁開度θ、路面傾斜
角度αclがそれぞれ算出される。本実施例では、上記ス
テップS1が、道路勾配を検出する勾配検出手段に対応し
ている。
Nerpm＝（1/te）×60sec ・・・（１） Nin＝（1/tin）×60sec ・・・（２） Nout＝（1/tout）×60sec ・・・（３） SPD km/h＝Nout・γdif・２πｒ・60min・1/1000 ・・（４） 但し、ｒは車輪の半径、γdifは差動歯車装置の変速
比である。
Acc＝（vacc−vclose）／（vmax−vclose）・100 ・・・（５） 但し、vcloseおよびvmaxはアクセルペダル40の非操作
時および全操作時のアクセルセンサ42からの出力信号で
ある。
θ％＝（vth−vclose）／（vmax−vclose）・100 ・・・（６） 但し、vcloseおよびvmaxはスロットル弁80の全閉時お
よび全開時のスロットルセンサ84からの出力信号であ
る。
αｓ＝Kcl・（ｖαcl−v0） ・・・（７） 但し、αｓは路面傾斜角度、Kclはセンサゲイン定
数、V0は傾斜角度０゜における基準電位である。
第10図は上記（７）式の関係の一例を示す図である。
上記路面傾斜角度αｓには車両の加速度成分が含まれて
いるため、次式（８）に従って路面傾斜角度αclに補正
される。
αcl＝αｓ−tan-1（Dspd/g） ・・・（８） 但し、Dspdは車速SPDの微分値、ｇは重力加速度であ
る。
続くステップS3においては、第11図に示すギヤ段決定
ルーチンが実行されることにより、シフト位置検出スイ
ッチ54、56、58、60からの信号Nsw4乃至Nsw1に基づいて
現在のギヤ段が検出される。上記信号Nsw4乃至Nsw1は第
８図に示すように配列された入力端子に供給されるの
で、その端子のビット配列により表される２進数Ｂによ
り判断されるのである。すなわち、信号Nsw4乃至Nsw1の
何れも供給されない場合には２進数Ｂが零となるので有
段変速機14がニュートラル状態と判断され、信号Nsw2お
よびNsw4が供給された場合には２進数Ｂが５となるので
第１速ギヤ段と判断され、信号Nsw2およびNsw3が供給さ
れた場合には２進数Ｂが６となるので第２速ギヤ段と判
断され、信号Nsw4のみが供給された場合には２進数Ｂが
１となるので第３速ギヤ段と判断され、信号Nsw3のみが
供給された場合には２進数Ｂが２となるので第４速ギヤ
段と判断され、信号Nsw1およびNsw4が供給された場合に
は２進数Ｂが９となるので第５速ギヤ段と判断され、信
号Nsw1およびNsw3が供給された場合には２進数Ｂが10と
なるので後進ギヤ段と判断されるとともに、その現在の
ギヤ段を示す値がレジスタγ内に記憶される。
続くステップS4においては、変速操作の実行中を示す
変速シーケンスフラグFchgの内容が「０」であるか否か
が判断される。「０」でなければ変速制御を優先的に実
行するために後述のステップS8以下が実行されるが、
「０」であれば変速操作が完了しているので、ステップ
S5において第12図に示す目標ギヤ段決定ルーチンが実行
されることにより次の変速のための目標ギヤ段が決定さ
れる。すなわち、ステップSM1乃至SM12において、前記
レジスタγ内の実際のギヤ段を示す数値に基づいて、RO
M68に予め記憶された複数種類の変速線図の中から実際
のギヤ段に対応した変速線図が選択されるとともに、ス
テップSM13において、その変速線図から実際のスロット
ル弁開度に基づいて補間計算によりアップシフトの変速
点車速SPDupおよびダウンシフトの変速点車速SPDdownが
算出される。そして、ステップSM14において実際の車速
SPDがアップシフトの変速点車速SPDup以上となるとステ
ップSM15において目標ギヤ段を示す数値を記憶させるレ
ジスタγ＊の内容がγ＋１とされるが、ステップSM16に
おいて実際の車速SPDがダウンシフトの変速点車速SPD
down以下となるとステップSM17においてレジスタγ＊の
内容がγ−１とされる。すなわち、レジスタγ＊の内容
が現在のギヤ段よりも１段高いギヤ段或いは現在のギヤ
段よりも１段低いギヤ段とされるのである。第13図
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は上記ステップSM2、SM4、SM10
において選択される変速線図の例をそれぞれ示すもので
ある。図において、実線はシフトアップ時の変速点車速
を求めるためのものであり、破線はシフトダウン時の変
速点車速を求めるためのものである。また、上記ステッ
プSM13においてたとえば変速線図が第14図に示すもので
あるとすると、その線図を構成するデータマップからの
変速点車速の算出は、実際のアクセル操作量Accとマッ
プ上のＸ軸データと順次比較し、Acc＜Ｘ軸データとな
ったときX2とするとともにAcc＜Ｘ軸データとなる一つ
前のＸ軸データをX1とすると、次式（９）に従って行わ
れる。
第９図に戻って、以上のようにして目標ギヤ段が決定
されると、ステップS6においては、レジスタγ＊の内容
が示す目標ギヤ段とレジスタγの内容が示す実際のギヤ
段とが一致するか否かが判断される。一致する場合は変
速操作を必要としないのでステップS11以下が実行され
るが、一致しない場合には変速操作を必要とするのでス
テップS7以下が実行される。すなわち、ステップS7が実
行されることにより変速操作に先立って変速シーケンス
フラグFchgの内容が先ず「１」にセットされ、その後ス
テップS8において、ステップS2にて算出した路面傾斜角
度αclに基づいてたとえば第15図に示す予め定められた
関係から変速速度補正係数Ｋαが求められる。この変速
速度補正係数Ｋαは路面傾斜角度αclが０゜であるとき
に１とされ且つその路面傾斜角度αclの絶対値が大きく
なるに従って漸増させられる。次にステップS9におい
て、第１図に示す変速操作ルーチンが実行されることに
より有段変速機14のギヤ段をレジスタγ＊の内容に示さ
れる目標ギヤ段へ切り換えるための一連の変速操作が行
われる。
第１図において、先ず、ステップSH1において変速シ
ーケンスフラグFchgの内容が判断される。変速シーケン
スフラグFchgの内容が「１」であると動力遮断操作を開
始するための一連のステップSH2乃至SH8が実行される。
この変速シーケンスフラグFchgの内容が「１」であるこ
とはエンジン10の出力低下工程の実行中であることを示
すものである。ステップSH2においては、予め求められ
且つROM68に記憶されたエンジン特性から実際のエンジ
ン回転速度Neおよび実際のスロットル弁開度θに基づい
てエンジン10の実際の出力トルクTeが算出される。上記
エンジン特性はたとえば第16図に示すような出力トルク
Teとエンジン回転速度Neとスロットル弁開度θとの関係
（エンジントルクマップ）である。上記出力トルクTeの
算出は以下のように実行される。先ず、エンジン回転速
度NeをＸ軸座標に且つスロットル弁開度θをＹ軸座標に
変換する。この変換はたとえばエンジン回転速度Neに関
しては座標Ｘに初期値として「０」を設定し、この状態
でエンジン回転速度Ne＞Ｘ軸データを判断してそれが成
立するときは座標Ｘに１を加算して次のＸ軸データと順
次比較する。エンジン回転速度Ne＜Ｘ軸データのときは
エンジン回転速度Neを挟む一対のＸ軸データを保持す
る。このようにして求められた一対のＸ軸データは第17
図ではX1およびX2にて示される。第17図のY1およびY2に
示すようにスロットル弁開度θの一対のＹ軸データも同
様にして求められる。次いで、座標Y1とX1の交点により
特定される出力トルクデータａおよび座標Y1とX2の交点
により特定される出力トルクデータｂを第16図のエンジ
ン特性図から抽出し、座標Y1とエンジン回転速度Neとの
交点において示されるエンジン出力トルクｅをたとえば
次式（10）式に基づいて算出する。
同様に、座標Y2とX1の交点により特定される出力トル
クデータｃおよび座標Y2とX2の交点により特定される出
力トルクデータｄを第16図のエンジン特性図から抽出
し、座標Y2とエンジン回転速度Neとの交点において示さ
れるエンジン出力トルクｆをたとえば次式（11）式に基
づいて算出する。
そして、上記のようにして求めたｅおよびｆから実際
のスロットル弁開度θとエンジン回転速度Neとに対応し
た出力トルクTeを次式（12）に従って算出する。
但し、θ１は座標Y1のときのスロットル弁開度デー
タ、θ２は座標Y2のときのスロットル弁開度データであ
る。
このようにしてステップSH2においてエンジン10の実
際の出力トルクTeが求められると、ステップSH3におい
てエンジン10の出力トルクの絶対値|Te|が予め設定され
た動力遮断時の目標出力トルクToffよりも大きいか否か
が判断される。大きくない場合には出力低下工程の目的
が達成されたのでステップSH9以下の動力伝達中断工程
が実行されるが、大きい場合にはステップSH4において
第16図に示すエンジンのトルクマップから実際のエンジ
ン回転速度Neと前記目標出力トルクToffとに基づいて目
標スロットル弁開度θoff ＊が決定される。この目標ス
ロットル弁開度θoff ＊は、エンジン10の出力トルクTe
を上記Toffとするための小さな値であり、第18図に示す
ように、先ずステップSH2の場合と同様の変換方法にて
エンジン回転速度NeのＸ座標を求め、スロットル弁開度
θに対応するＹ軸の座標Y0とエンジン回転速度Neとの交
点により特定される出力トルクT0を前記（12）式と同様
の方法により求めるとともに、以下の（13）、（14）、
（15）式に従って算出される。すなわち、座標Y0のエン
ジン出力トルクT0と目標出力トルクToffとを比較し、T0
＜Toffのときは次のＹ軸、換言すれば座標Y1とエンジン
回転速度Neとの交点が示すエンジン出力トルクT1を算出
し、再度T1とToffとを比較する。このようにして順次比
較して行き、Tn≧Toffとなったとき座標Y(n-1)のエンジ
ン出力トルクT(n-1）とTn、YnおよびY(n-1)に対応する
スロットル弁開度θｎおよびθ(n-1)と目標出力トルクT
offとから、目標スロットル弁開度θoff ＊を算出するの
である。
ステップSH5では、実際のスロットル弁開度θを上記
のようにして求められた目標スロットル弁開度θoff ＊
と一致させるためにスロットルアクチュエータ82に対す
る制御量Vthが次に示す制御式（16）に従って決定され
る。
上記（16）式において、Δθはたとえば第19図に示す
予め定められた関係からアクセル操作量Accに基づいて
求められる。この予め定められた関係は平地路走行にお
いて適合するものであり、この関係から求められたΔθ
に路面勾配に応じた変速速度補正係数Ｋαを乗じた値
が、前回の制御量Vth(n-1)から差し引かれることとな
る。
ステップSH6においては、次回のサイクルに備えて電
磁クラッチ12に対する今回の制御量Vclが前回の制御量V
cl(n-1)として更新されるとともに、ステップSH7におい
てシフト用の各電磁弁30、32、34、36に対する制御量V
shiftの内容が零、すなわちいずれの電磁弁へも駆動信
号を出力しない状態とされる。そして、ステップSH8に
おいて変速シーケンスフラグFchgの内容が「１」とされ
る。以上の一連のステップが繰り返される内、スロット
ルアクチュエータ82に対する制御量Vthが減少させられ
てスロットル弁開度θが目標スロットル弁開度θoff ＊
と一致させられる。このような状態となると、前記ステ
ップSH3においてエンジン10の出力トルクの絶対値|Te|
が目標エンジントルクToff以下となると判断されるの
で、出力低下工程が終了させられ、動力伝達を中断しつ
つギヤ段を切り換えるためのステップSH9以下の動力伝
達中断工程が開始される。
ステップSH9においては、レジスタγに記憶された実
際のギヤ段とレジスタγ＊に記憶された目標ギヤ段とが
一致しているか否かが判断され、一致している場合には
ギヤ段切り換え操作完了状態であるので後述のステップ
SH16以下が実行されるが、一致していない場合にはステ
ップSH10において制御量Vclが零とされて電磁クラッチ1
2が解放される。そして、ステップSH11において、シフ
トすべき目標ギヤ段が成立したときのエンジン回転速度
Ne ＊が、次式（17）から実際の出力軸回転速度Noutおよ
び目標ギヤ段の変速比γratio ＊に基づいて算出され
る。この目標ギヤ段の変速比γratio ＊はたとえば第20
図に示すものである。
Ne ＊＝γratio ＊×Nout ・・・（17） 続くステップSH12においては、上記目標ギヤ段が成立
したときのエンジン回転速度Ne ＊と実際のエンジン回転
速度Neとを一致させる、すなわち、エンジン10の出力ト
ルクを略零とするための動力伝達中断用目標スロットル
弁開度θne ＊が算出される。そして、ステップSH13にお
いて、スロットルアクチュエータ82に対する制御量Vth
が上記目標スロットル弁開度θne ＊を得るための値θne
＊とされる。次いで、ステップSH14のギヤ段切換ルーチ
ンが実行される。
上記ギヤ段切換ルーチンは、たとえば第21図に示すよ
うに実行される。先ずステップSG1において、レジスタ
γ＊に記憶されている目標ギヤ段を示すデータを第22図
に示す信号処理ルーチンを用いて処理することにより、
駆動信号として容易に取り扱うことのできる数値、２進
数としたときにそのままのビット配列で出力できる数値
に変換する。すなわち、第８図に示す入力インタフェー
ス72の入力端子と同じ配列のデータに変換するために、
目標ギヤ段を示すデータが、予め定められた一定の規則
に従って、シフト用油圧シリンダ26を作動させるための
シフト側データγ＊ shとセレクト用油圧シリンダ28を作
動させるためのセレクト側データγ＊ slとに変換され
る。たとえば、目標ギヤ段が第１速ギヤ段であればシフ
ト側データγ＊ shが「１」且つセレクト側データγ＊ sl
が「４」とされ、目標ギヤ段が第２速ギヤ段であればシ
フト側データγ＊ shが「２」且つセレクト側データγ＊
slが「４」とされ、目標ギヤ段が第３速ギヤ段であれば
シフト側データγ＊ shが「１」且つセレクト側データγ
＊ slが「０」とされ、目標ギヤ段が第４速ギヤ段であれ
ばシフト側データγ＊ shが「２」且つセレクト側データ
γ＊ slが「０」とされ、目標ギヤ段が第５速ギヤ段であ
ればシフト側データγ＊ shが「１」且つセレクト側デー
タγ＊ slが「８」とされ、目標ギヤ段が第６速（後進）
ギヤ段であればシフト側データγ＊ shが「２」且つセレ
クト側データγ＊ slが「８」とされる。
第21図のステップSG2では上記と全く同様に、図示し
ない処理ルーチンによりレジスタγの内容がシフト側デ
ータγshとセレクト側データγslとに変換される。これ
らのシフト側データγshとセレクト側データγslは、シ
フト位置検出スイッチ54、56、58、60から入力インタフ
ェース72へ供給された信号Nsw4乃至Nsw1の信号列のうち
下位２ビットおよび上位２ビット（数値としては「０」
の下位２ビットを含む）から構成されるようにしてもよ
い。
ステップSG3では目標ギヤ段に基づくセレクト側デー
タγ＊ slと実際のギヤ段に基づくセレクト側データγsl
とが一致するか否かが判断されるとともに、ステップSG
4では目標ギヤ段に基づくシフト側データγ＊ shと実際
のギヤ段に基づくシフト側データγshとが一致するか否
かが判断される。ステップSG3およびSG4における判断が
共に肯定された場合にはギヤ段を切り換える必要がない
ので、ステップSG5が実行されて制御量Vshiftの内容が
零とされる。しかし、ステップSG3における判断が肯定
されてもステップSG4における判断が否定された場合に
はステップSG6が実行されて制御量Vshiftの内容が目標
ギヤ段に基づくシフト側データγ＊ shとされる。これに
より後述のステップS10においてシフト用３位置油圧シ
リンダ26が駆動されて目標ギヤ段が成立させられる。ま
た、前記ステップSG3における判断が否定された場合に
は現在シフトセレクトレバー24が係合しているものと異
なるシフトロッドを用いる必要があるので、ステップSG
7において実際のギヤ段に基づくシフト側データγshが
零であれか否か、すなわちシフト用３位置油圧シリンダ
26が中立位置にあるか否かが判断される。このステップ
SG7における判断が肯定された場合にはセレクト用３位
置油圧シリンダ28を目標ギヤを作動させるためのシフト
ロッドを選択する位置へ作動させるためにステップSG8
において制御量Vshiftの内容が目標ギヤ段に基づくセレ
クト側データγ＊ slとされる。しかし、上記ステップSG
7における判断が否定された場合にはシフト用３位置油
圧シリンダ26を中立位置へ作動させるためにステップSG
9において制御量Vshiftの内容が「３」とされる。この
制御量Vshiftの内容「３」は２進数で「11」となるから
ステップS10において電磁弁駆動回路78の０番ビットお
よび１番ビットから電磁弁30および32へそれぞれ駆動信
号が出力される。このようにしてシフト用３位置油圧シ
リンダ26が中立位置へ作動させられると、次のサイクル
のステップSG8およびステップS10によりシフトロッドが
選択され、その次のサイクルのステップSG6およびステ
ップS10により目標ギヤ段が成立させられる。
このようにして第１図のステップSH14のギヤ段切換ル
ーチンの実行が完了すると、ステップSH15において変速
シーケンスフラグFchgの内容が「２」とされる。以上の
一連のステップの実行によりギヤ段の切り換えが完了す
ると、前記ステップSH9において目標ギヤ段と実際のギ
ヤ段とが一致していると判断されるので、エンジン10の
動力を再伝達させるためにステップSH16以下が実行され
る。
ステップSH16においてはスロットル弁開度θ（％）が
アクセル操作量Acc（％）よりも小さいか否かが判断さ
れる。このステップSH16はエンジン10の動力の再伝達が
終了したか否かを判断するものである。当初は小さいの
でステップSH17において次に示す制御式（18）に従って
電磁クラッチ12に対する今回の制御量Vclが決定され
る。
Vcl＝Vcl(n-1)＋ΔVcl×Ｋα ・・・（18） 上記（18）式において、ΔVclはたとえば第23図に示
す予め定められた関係からアクセル操作量Accに基づい
て求められる。この予め定められた関係は平地路走行に
おいて適合するものであり、この関係から求められたΔ
Vclに路面勾配に応じた変速速度補正係数Ｋαを乗じた
値だけ前回の制御量Vcl(n-1)より増加させられる。
続くステップSH18においては、たとえば第16図に示す
エンジントルクマップから上記電磁クラッチ12に対する
制御量Vclおよび実際のエンジン回転速度Neに基づいて
動力再伝達用目標スロットル弁開度θon ＊が前記ステッ
プSH4と同様の手法によって算出される。すなわち、エ
ンジン10の出力トルクTeを電磁クラッチ12の伝達トルク
Tclに一致させるためのスロットル弁開度θを求めるの
である。そして、ステップSH19において、スロットルア
クチュエータ82に対する制御量Vthが上記目標スロット
ル弁開度θon ＊を得るための値θon ＊とされる。この値
θon ＊はステップSH17にて求められた制御量Vclに基づ
いて算出されているため、ステップSH19においてこの値
θon ＊に設定された制御量Vthも制御量Vclと同様に路面
勾配に応じて増加させられることとなる。続くステップ
SH20においては各電磁弁30、32、34、36に対する制御量
Vshiftの内容が零、すなわち何れの電磁弁へも駆動信号
を出力しない状態とされる。そして、ステップSH21にお
いて変速シーケンスフラグFchgの内容が「３」とされ
る。以上の一連のステップが繰り返される過程では、ス
ロットルアクチュエータ82に対する制御量Vthが逐次増
加させられてスロットル弁開度θがそのつど目標スロッ
トル弁開度θon ＊に追従させられる。
上記の一連のステップが繰り返されることにより、前
記ステップSH16においてスロットル弁開度θとアクセル
操作量Accとが一致したと判断されると、ステップSH22
において変速シーケンスフラグFchgの内容が「０」とさ
れる。
以上のようにして変速操作ルーチンが完了すると、第
９図のステップS10においてVcl、Vth、Vshiftなどの各
制御値が出力されて電磁クラッチ12、スロットルアクチ
ュエータ82、電磁弁30、32、34、36などが駆動される。
この結果、有段変速機14のギヤ段が目標ギヤ段へ切り換
えられる。
第９図のステップS6において現在のギヤ段と目標ギヤ
段とが一致していると判断される場合には変速操作が必
要ないので、ステップS11において車速SPDが予め定めら
れた一定の低い値ε以下であるか否かが判断される。上
記ステップS11における判断が否定される場合には電磁
クラッチ12を係合状態に維持する必要があるのでステッ
プS12において電磁クラッチ12に対する制御量Vclが伝達
トルクTclを最大とするための制御量Vcl maxとされる。
しかし、ステップS11における判断が肯定されるとステ
ップS13において次式（19）に示す制御式に従って上記
制御量Vctが逐次変更される。
Vcl＝（Ne−Nidl）×Ｋ ・・・（19） 但しＫは定数 そして、ステップS14においてスロットルアクチュエ
ータ82に対する制御量Vthが実際のアクセル操作量Accに
対応したものとされた後、前述のステップS10において
制御値が出力される。
上述のように本適用例によれば、有段変速機14のギヤ
段の切り換えにおける出力低下工程において、エンジン
10の出力トルクTeを予め定められた小さな目標エンジン
トルクToffとするための出力低下用目標スロットル弁開
度θoff ＊が求められるとともに、実際のスロットル弁
開度θがその目標スロットル弁開度θoff ＊に制御され
るので、エンジン10の出力トルクTeが負となることがな
い。このため、自動変速操作の開始時においてスロット
ル弁開度θが減少させられたときに電磁クラッチ12の係
合が残されていても減速ショックの発生が防止される。
また、有段変速機14のギヤ段の切り換えにおける動力
伝達中断工程において、エンジン回転速度Neを目標ギヤ
段が成立させられたときの入力軸回転速度Ninと同じ回
転速度とするための動力中断用目標スロットル弁開度θ
ne ＊が決定されるとともに、実際のスロットル弁開度θ
がその目標スロットル弁開度θne ＊に制御されるので、
電磁クラッチ12において再係合時の回転速度差が小さく
され、電磁クラッチ12の連結ショックが解消される。
また、有段変速機14のギヤ段の切り換えにおける再係
合工程（動力再伝達工程）において、電磁クラッチ12の
伝達トルクTclの増加に伴ってエンジン10の出力トルクT
eがその伝達トルクTclと同等になるようにする再係合用
目標スロットル弁開度θon ＊が決定されるとともに、実
際のスロットル弁開度θがその目標スロットル弁開度θ
on ＊に制御されるので、スロットル弁開度θおよび電磁
クラッチ12の伝達トルクTclの増加過程においてスロッ
トル弁開度θが電磁クラッチ12の伝達トルクTclに対し
て過度に大きくなったり或いは過度に小さくなったりす
ることがない。このため、スロットル弁開度θの過度な
増加に起因するエンジン10の吹き上がりや電磁クラッチ
12の伝達トルクTclの過度な増加に起因して早期係合す
ることによる係合ショックの発生が好適に防止される。
さらに、本適用例によれば、出力低下工程のステップ
SH5において、実際のスロットル弁開度θを目標スロッ
トル弁開度θoff ＊と一致させるためのスロットルアク
チュエータ82に対する制御量Vthの減少量が変速速度補
正係数Ｋαに基づいて路面傾斜角度αclが大きくなる程
大きくなるように、すなわち路面傾斜角度αclが大きく
なる程スロットル弁80を閉じる速度が速くなるように制
御される一方、動力再伝達工程のステップSH17におい
て、電磁クラッチ12に対する制御量Vclの増加量が路面
傾斜角度αclが大きくなる程大きくなるように、すなわ
ち路面傾斜角度αclが大きくなる程電磁クラッチ12を係
合させる速度が速くなるように制御されるとともに、動
力再伝達工程のステップSH19において、目標スロットル
弁開度θon ＊を得るためのスロットルアクチュエータ82
に対する制御量Vthが前記制御量Vclと同様に路面傾斜角
度αclが大きくなる程大きくなるように、すなわち路面
傾斜角度αclが大きくなる程スロットル弁80を開く速度
が速くなるように制御される。この結果、路面傾斜角度
αclが大きくなる程自動変速に要する時間が好適に短縮
されるので、特に登坂路走行時においては、変速中に車
両が比較的大きく減速させられて円滑な走行が損なわれ
たりエンジンストールを生じたりすることが効果的に防
止されるのである。本実施例では、上記ステップSH5、S
H17、SH19が、道路勾配が大きくなる程、スロットル弁8
0を閉じる速度と、電磁クラッチ12を係合させる速度と
スロットル弁80を開く速度とをそれぞれ速くする制御手
段に対応している。
以上、本発明の一適用例を図面に基づいて説明した
が、本発明はその他の態様においても適用される。
たとえば、前述の適用例では、有段変速機14のギヤ段
の切り換え時における出力低下工程、動力伝達中断工
程、動力再伝達工程においてそれぞれ求められた目標ス
ロットル弁開度θoff ＊、θne ＊、θon ＊になるように
実際のスロットル弁開度θが制御されているが、何れか
一つの工程において上記制御が実行される場合において
も運転性がある程度改善される。
また、前述の適用例では、出力低下工程におけるスロ
ットル弁80を閉じる速度、動力再伝達工程における電磁
クラッチ12を係合させる速度、および動力再伝達工程に
おけるスロットル弁80を開く速度が、路面傾斜角度αcl
が大きくなる程それぞれ速くなるように制御されている
が、出力低下工程におけるスロットル弁80を閉じる速度
と、動力再伝達工程における電磁クラッチ12を係合させ
る速度およびスロットル弁80を開く速度との少なくとも
一方が、路面傾斜角度αclが大きくなる程速くなるよう
に制御される場合においても、登坂路走行時における変
速時間がある程度短縮されるため、登坂路走行時の変速
中に車両が比較的大きく減速させられたりエンジンスト
ールを生じたりすることがある程度防止される。
また、前述の適用例では、変速速度補正係数Ｋαは路
面傾斜角度αclの絶対値が大きくなるに従って漸増する
ように定められているが、αcl≦０であるときは前記Ｋ
αを１とし、αcl＞０であるときにだけαclが大きくな
る程Ｋαを漸増させるようにしても、登坂路走行時の変
速中において上記効果が得られる。
また、前述の適用例のステップSH2においては、エン
ジン10の実際の出力トルクTeが予め求められた関係から
実際のエンジン回転速度Neおよびスロットル弁開度θに
基づいて算出されるが、トルクセンサを設けてエンジン
10の出力トルクを検出するようにしてもよいのである。
また、前述の適用例では磁粉式電磁クラッチ12が用い
られているが、油圧クラッチなどの係合制御可能な他の
形式の自動クラッチであってもよいのである。
なお、上述したのはあくまでも本発明の一適用例であ
り、本発明はその精神を逸脱しない範囲で種々変更が加
えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は第９図のフローチャートの要部である変速操作
ルーチンを説明する図である。第２図は本発明が適用さ
れる有段式自動変速機のシフト制御装置を示すブロック
線図である。第３図は第２図に示す電磁クラッチの特性
を示す図である。第４図および第５図は第２図の有段変
速機のギヤ段を切り換えるための油圧駆動装置を示す図
であって、相互に直角な断面から見た要部断面図であ
る。第６図は第４図および第５図のシフトセレクトレバ
ーの端部の軌跡とシフト位置との関係を示す図である。
第７図および第８図は第２図の電磁弁駆動回路の端子構
成および入力インタフェースの一部の端子構成をそれぞ
れ説明する図である。第９図は第２図のシフト制御装置
の作動を説明するためのフローチャートである。第10図
は傾斜角センサの出力値と路面傾斜角度αｓとの間の予
め求められた関係を示す図である。第11図および第12図
は第９図のフローチャートにおいて実行されるルーチン
をそれぞれ示す図である。第13図（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）は第２図のROMに予め記憶された変速線図をそれ
ぞれ示す図であって、（ａ）は第１速ギヤ段において選
択される線図、（ｂ）は第２速ギヤ段において選択され
る線図、（ｃ）は第５速ギヤ段において選択される線図
である。第14図は第１図のフローチャートにおいて変速
点車速を求めるための演算を説明する図である。第15図
は路面傾斜角度αclと変速速度補正係数との間の予め定
められた関係を示す図である。第16図はエンジン出力特
性の例を示す図である。第17図はエンジン出力トルクを
算出するための方法を説明する図である。第18図は目標
スロットル弁開度を算出するための方法を説明する図で
ある。第19図はアクセル操作量と変速操作ルーチンのス
テップSH5におけるΔθとの間の予め定められた関係を
示す図である。第20図は有段変速機の各ギヤ段の変速比
を示す図表である。第21図は第１図のフローチャートに
おいて実行されるルーチンを示す図である。第22図は第
21図のフローチャートにおいて実行されるルーチンを示
す図である。第23図はアクセル操作量と変速操作ルーチ
ンのステップSH17におけるΔVclとの間の予め定められ
た関係を示す図である。 10:エンジン 12:磁粉式電磁クラッチ（自動クラッチ） 14:有段変速機 80:スロットル弁
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｈ 63:40 Ｆ１６Ｈ 63:40

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】スロットル弁を閉じてエンジンの出力を低
    下させた後、自動クラッチを解放して該エンジンの動力
    伝達を一時的に中断させている間に同期噛合式有段変速
    機の複数のギヤ段を自動的に切り換える一方、該ギヤ段
    の切り換え後に前記スロットル弁を開き且つ前記自動ク
    ラッチを係合させて前記エンジンの動力伝達を再び行う
    形式の車両用自動変速機の制御装置であって、 道路勾配を検出する勾配検出手段と、 前記エンジンの出力を低下させる際の前記スロットル弁
    を閉じる速度と、前記エンジンの動力伝達を再び行う際
    の該スロットル弁を開く速度および前記自動クラッチを
    係合させる速度との少なくとも一方を、前記勾配検出手
    段により検出された道路勾配が大きくなる程速くするよ
    うに制御する制御手段と を含むことを特徴とする車両用自動変速機の制御装置。
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