JP2712253B2 - 車両用自動変速機の変速ショック測定装置 - Google Patents

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性能試験装置に関し、
特に、変速時の変速ショックを測定する装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

車両用自動変速機の性能試験においては、変速時の変
速ショックを測定し、この測定値を予め設定した判定値
と比較することにより自動変速機の良否を判定するよう
にしている。

変速時の変速ショックを測定するには、自動変速機の
入力軸および出力軸にモータを接続し、入力軸トルクを
所定の制御目標トルクとなるように制御装置により制御
して、入力軸の駆動によりもたらされる出力軸トルクの
変速に伴う変化、すなわち、自動変速機をドライブレン
ジ（Ｄレンジ）とし、このドライブレンジにおける各シ
フトアップ時の出力軸トルク変化をマイクロコンピュー
タを中心として構成される演算装置により測定すること
により行っていた。

第７図は、従来の変速ショック測定フローチャートを
示すものであり、このフローにおける変速ショックの測
定は、最大出力軸トルクを測定することにより行うよう
にした例を示すものである。まず、制御装置より測定開
始タイミング信号が演算装置に入力されると、演算装置
は測定可能状態となり、変速指令信号の入力によりステ
ップ201において出力軸トルクのサンプリングを行う。
ステップ202では、サンプリングされた出力軸トルクが
最大出力軸トルクであるか否かを前回のサンプリング値
と比較することにより判定する。今回のサンプリング値
が前回のサンプリング値よりも大きい場合にはステップ
202は肯定判断となり、ステップ203に進んで変速ショッ
ク値を今回のサンプリング値に書き換える。今回のサン
プリング値が前回のサンプリング値よりも小さい場合に
はステップ202は否定判断となり、ステップ203の処理を
行うことなくステップ204に進む。ステップ202およびス
テップ203の処理が完了するとステップ204において、変
速が完了したか否かの判定を行う。変速が完了していな
い場合にはステップ204は否定判断となり、変速中であ
ることから最大出力軸トルクが発生する可能性があるた
め再びステップ201に戻り変速が完了するまで前記処理
を繰り返し実行する。変速が完了している場合にはステ
ップ204は肯定判断となり、変速ショックの測定フロー
は終了する。なお、第７図においてステップ205以降の
処理は、測定した変速ショック値を用いて当該変速段に
おける変速ショックの良否を判定するためのフローを示
すものである。変速ショック値の測定が完了すると、ス
テップ205に進んで測定された最大出力軸トルク（変速
ショック値）を予め設定した判定値と比較することによ
り、当該変速段における変速ショックの良否を判定し、
判定結果をステップ206において出力し、このフローを
終了する。以上の処理は、例えば、４段変速機の場合、
１速から２速、２速から３速、３速から４速への変速開
始から変速終了までの出力軸トルクの変化における最大
ピーク値を測定することにより行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、前記したような従来の変速ショックの測定に
よれば、測定した変速ショック値（出力軸トルク）が車
両搭載状態よりもやや高い値を示し、各製品（自動変速
機）が個々に備える本来の特性値と異なることが判明し
た。そこで、測定値が異なることについて要因を解析し
た結果、入力軸トルクが変速時に制御目標トルクから変
動し、この変動が出力軸トルクにあらわれることが明ら
かとなった。すなわち、第３図に示すように、入力軸は
制御目標トルクTtとなるようにトルク制御が行われてい
るが、入力軸モータを含め系の慣性の大きさや、出力軸
モータの回転数制御の乱れによる自動変速機を仲介とし
た影響等により、変速時の実際の入力軸トルクTiは、変
速初期の時点t1において大きく変動してしまう。

このため、入力軸トルクTiの制御目標トルクTtに対す
る変動分（ズレ分）が、自動変速機の内部ギヤ（デフ、
カウンタギヤおよび変速ギヤ）による増幅作用により増
幅されて第４図に示すように変速初期の時点t1をピーク
として出力軸トルクToにあらわれることから、車両搭載
状態よりもやや高い値となるものであった。

従って、本発明の目的は、自動変速機の変速ショック
の測定において、入力軸の変動による影響を除去して測
定精度を向上させることにある。

〔課題を解決するための手段〕

そこで本発明は、入力軸トルクの制御目標トルクに対
する変動分を求め、この変動分を出力軸トルクから除去
するようにしたことを特徴とする。

具体的には、本発明の車両用自動変速機の変速ショッ
ク測定装置は、第１図に示すように、自動変速機の入出
力軸の回転数を検出する第１および第２の検出手段と、
これら第１および第２の検出手段からの出力と入力軸ト
ルクとを入力して入力軸トルクの制御目標トルクに対す
る変動分を求める第１の演算手段と、該第１の演算手段
によって求められた変動分を前記出力軸トルクから減算
して補正出力軸トルクを求める第２の演算手段と、を備
えて構成される。

〔作用〕

その結果、出力軸トルクから変速時の入力軸トルクの
制御目標トルクに対する変動分が除去されるので、出力
軸トルクの変化は自動変速機の変速に伴う真の変速ショ
ック値となり、変速ショックの測定精度を向上させるこ
とができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面によって説明する。

第２図は、本発明の一実施例の全体構成図であり、図
中、10は自動変速機、20は入力軸、30は出力軸、41は第
１の検出手段に相当する入力軸回転計、42は第２の検出
手段に相当する出力軸回転計である。

自動変速機10は、前輪駆動車用の自動変速機であり、
入力軸20はドライブコンバータ軸、出力軸30はデフ軸で
ある。入力軸20には、トルク制御を行うための入力軸モ
ータ21が入力軸トルクメータ22を介して接続されてい
る。出力軸30には回転数制御を行うための出力軸モータ
31が出力軸トルクメータ32、プーリとベルトによる伝達
部材33、34および35を介して接続されている。伝達部材
33、34および35は、それぞれ回転比1:1で回転伝達を行
うものであり、従って、出力軸トルクは出力軸トルクメ
ータ32の指示値の２倍値となる。また、入力軸モータ21
および出力軸モータ31は、モータ制御盤50からの信号に
より制御されるようになっており、入力軸モータ21は入
力軸のトルクTiが第３図に示すような一定の制御目標ト
ルクTtとなるように制御され、出力軸モータ31は回転数
が各変速段（ギヤ比）に応じて所定の回転数（車両搭載
状態における速度一定の条件を満足させるための回転
数）となるように制御されて負荷として作用するように
なっている。

入力軸回転計41および出力軸回転計42は、入力軸回転
計41が入力軸モータ21に、出力軸回転計42が伝達部材34
にそれぞれ接続されて、入力軸20および出力軸30の回転
数を検出して演算ユニット70に信号を出力するようにな
っている。

モータ制御盤50は、シーケンス制御盤60から各変速段
（ギヤ比）に適切な回転条件が入力されるようになって
いる。また、シーケンス制御盤60は、マイクロコンピュ
ータを中心として構成される演算ユニット70に、トルク
測定開始タイミング信号および変速指令信号を出力する
とともに、自動変速機10に変速指令信号を出力するよう
になっている。

第６図は、演算ユニット70内に格納された変速ショッ
ク測定プログラムであり、シーケンス制御盤60からの測
定開始タイミング信号により起動され、続いて変速指令
信号が入力されるとステップ101において、入出力軸の
回転数およびトルクのサンプリングを行う、ステップ10
2に進む。このサンプリングは5ms毎に行われる。

ステップ102では、サンプリングされた入力軸の回転
数と出力軸の回転数から回転比を求め、自動変速機10の
変速中における連続的なギヤ比の推移を検出する。この
検出によって出力軸モータ31の所定回転数制御の乱れに
よる影響が無視できるようになる。

ステップ102で回転比が求められると、ステップ103で
回転比を変速しきい値STと比較して変速状態を判定す
る。シーケンス制御盤60から変速指令信号が出力され
て、図示しない変速用ソレノイドをを駆動してシフトア
ップが行われると、回転比は第５図に示すように上昇す
る。このとき、回転比が変速しきい値STよりも小さい場
合には、ステップ103は肯定判断となり、ステップ104に
進んで変速前のギヤ比を選択する。回転比が変速しきい
値STよりも大きい場合には、ステップ103は否定判断と
なり、ステップ105に進んで変速後のギヤ比を選択す
る。

ステップ104およびステップ105でギヤ比の選択が行わ
れると、ステップ106において、入力軸トルクTiの制御
目標トルクTtに対する変動分を選択されたギヤ比を用い
て演算する。すなわち、変動分は、自動変速機10の増幅
作用により増幅されたものであることから、選択された
ギヤ比とデフ比およびカウンタギヤ比を用いて次式から
求めることができる。

変動分＝Δ入力軸トルク×ギヤ比× デフ比×カウンタギヤ比 ……（１） なお、テブ比およびカウンタギヤ比は一定のため係数
Ｋとして扱えばよい。

ステップ106で変動分が求められると、ステップ107に
おいて、補正出力軸トルクToc、すなわち変速ショック
値を求める。補正出力軸トルクTocは、出力軸トルクTo
から演算された変動分を減算することにより求めること
ができる。

このように、まず入出力軸の回転数から回転比を求
め、回転比から変速中のギヤ比の状態を判定選択し、選
択されたギヤ比を用いて変速中の入力軸トルクTiの制御
目標トルクTtに対する変動分を求め、この変動分を出力
軸トルクから減算することにより補正出力軸トルクToc
を求め、この補正出力軸トルクTocを変速ショック値と
するようにしたので、第４図に示すように、補正前の従
来の測定による出力軸トルクToに比べ、特に変速初期の
入力軸トルクの大幅な変動を除去することができ、変速
ショックの測定精度を向上させることができる。

ステップ108以降の処理は、求められた補正出力軸ト
ルクTocを用いての自動変速機10の良否を判定するため
のプログラムである。

ステップ107で補正出力軸トルクTocが求められると、
ステップ108に進んで、補正出力軸トルクTocが最小のピ
ーク値Ａであるか否かが判定される。判定は前回のサン
プリング値との比較から行われ、前回のサンプリングよ
り今回のサンプリング値が小さい場合には、ステップ10
8は肯定判断となり、ステップ109に進んで最小ピーク値
Ａを今回のサンプリング値に書き換える。前回のサンプ
リング値よりも今回のサンプリング値が大きい場合に
は、ステップ108は否定判断となり、最小ピーク値Ａを
書き換えることなく、ステップ110に進む。

ステップ110では、補正出力軸トルクTocが最大のピー
ク値Ｂであるか否かが判定される。判定は前回のサンプ
リング値との対比から行われ、前回のサンプリング値よ
り今回のサンプリング値が大きい場合には、ステップ11
0は肯定判断となり、ステップ111に進んで最大ピーク値
Ｂを今回のサンプリング値に書き換える。前回のサンプ
リング値よりも今回のサンプリング値が小さい場合に
は、ステップ110は否定判断となり、最大ピーク値Ｂを
書き換えることなく、ステップ112に進む。

ステップ112では、変速が完了したか否かの判定を行
い、変速が完了していない場合には、再びステップ101
に戻り、変速が完了するまで前記処理を繰り返し実行す
る。

変速が完了している場合には、ステップ113に進み、
変速ショックの最大ピーク値Ｂと最小ピーク値Ａとの偏
差を求め、ステップ114において変速ショック判定値と
の比較を行い自動変速機10の当該変速段における良否を
判定し、ステップ115で判定完了の旨のタイミング信号
を出力してフローを終了する。なお、このフローは、シ
ーケンス制御盤60からの各変速段毎の変速指令信号に基
づき繰り返し実行される。

以上のように、本実施例によれば、出力軸トルクから
入力軸トルクの変動分を除去して、真の変速ショック値
を測定することができるので、変速ショックの測定精度
を向上させることができる。

また、本実施例によれば、真の変速ショック値の最小
ピーク値Ａと最大ピーク値Ｂとの偏差を求め、この偏差
を所定の良否判定用の判定値と比較することにより、各
変速段における自動変速機10の良否判定を行うようにし
たので、変速時におけるトルクの落ち込み、その後のト
ルク上昇という車両搭載状態での体感に近い変速ショッ
クの判定を行うことができる。

尚、第６図のフローチャートにおいて、ステップ102
乃至ステップ106の処理は本発明の第１の演算手段に相
当し、ステップ107の処理は本発明の第２の演算手段に
相当する。

以上、本発明の特定の実施例について説明したが、本
発明は、この実施例に限定されるものではなく、特許請
求の範囲に記載の範囲内で種々の実施態様が包含される
ものであり、例えば、各変速段における変速ショックの
良否判定は最大ピーク値のみを測定して行うものに適用
しても良い。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、出力軸トルクから入力
軸トルクの制御目標トルクに対する変動分を除去するよ
うにしたので、出力軸トルクの変化は、自動変速機の変
速に伴う真の変速ショック値となり、測定装置の機構上
の慣性および制御上の問題による影響を排除して、変速
ショックの測定精度を向上させることができ、より一層
製品の品質を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のクレーム対応図、第２図は、本発明
の一実施例の全体構成図、第３図は、入力軸トルクの制
御特性図、第４図は、出力軸トルクの特性図、第５図
は、回転比と変速しきい値との関係を説明するための特
性図、第６図は、変速ショック測定プログラムのフロー
チャート、第７図は、従来の技術の変速ショック測定プ
ログラムのフローチャートを示すものである。 10……自動変速機 20……入力軸 30……出力軸 41……入力軸回転計（第１の検出手段） 42……出力軸回転計（第２の検出手段） 50……モータ制御盤 60……シーケンス制御盤 70……演算ユニット

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自動変速機の入力軸を駆動して、入力軸の
   トルクを所定の制御目標トルクとなるように制御し、該
   入力軸の駆動によりもたらされる出力軸トルクの変速に
   伴う変化を測定することにより変速時の変速ショックを
   測定するようにした車両用自動変速機の変速ショック測
   定装置において、 前記入力軸の回転数を検出する第１の検出手段と、前記
   出力軸の回転数を検出する第２の検出手段と、これら第
   １および第２の検出手段からの出力と前記入力軸トルク
   とを入力として該入力軸トルクの前記制御目標トルクに
   対する変動分を求める第１の演算手段と、該第１の演算
   手段によって求められた変動分を前記出力軸トルクから
   減算して補正出力軸トルクを求める第２の演算手段と、
   を備えることを特徴とする車両用自動変速機の変速ショ
   ック測定装置。