JP3161207B2

JP3161207B2 - 自動変速機の変速容量制御装置

Info

Publication number: JP3161207B2
Application number: JP2551394A
Authority: JP
Inventors: 康市早▲さき▼
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1994-02-23
Filing date: 1994-02-23
Publication date: 2001-04-25
Anticipated expiration: 2016-04-25
Also published as: JPH07233868A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動変速機の変速に当
たって作動されることとなった摩擦要素の変速中におけ
る締結容量、つまり自動変速機の変速容量を適切に制御
するための装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動変速機は、遊星歯車変速機構の伝動
経路を決定するクラッチやブレーキ等の複数の摩擦要素
を選択的に油圧作動させて締結することにより、対応す
る変速段を選択し、エンジンからの動力をこの変速段に
対応したギヤ比で変速して出力する。そして、自動変速
機を他の変速段へ変速するに当たっては、締結作動する
摩擦要素を切り換えることにより、当該変速を実行す
る。

【０００３】このため、この変速に当たって締結作動さ
れることとなった摩擦要素の締結容量（摩擦要素の作動
圧で決まる）が大き過ぎると、摩擦要素の締結に伴う大
きな変速ショックを生ずる。逆に、上記摩擦要素の締結
容量が小さ過ぎると、該摩擦要素が滑ってこれに伴う自
動変速機の寿命低下を免れない。従って、特に変速中に
おける摩擦要素の締結容量、つまり自動変速機の変速容
量は適切に制御されるを要し、そのために従来例えば特
開平１−１６９１６４号公報に記載の如く、自動変速機
の全ての元圧であるライン圧を以下のように制御する技
術が提案された。

【０００４】即ち、上記遊星歯車変速機構の入出力回転
数比で表される実効ギヤ比が、変速前値から変速後値に
向け変化している時間、つまりイナーシャフェーズ時間
を計測し、このイナーシャフェーズ時間が変速ショック
対策上の最適値になるようライン圧を学習制御するとい
うものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし従来の変速容量
制御装置では何れにしても、以下の問題を生ずることを
確かめた。つまり、変速中は短時間のため車速が変化し
ないと見做すことができ、従って変速機出力回転数が一
定であることから、変速機入力回転数にほぼ同じエンジ
ン回転数Ｎ_eが図９および図１０に示す変速前ギヤ比に
対応したＮ_e1から変速後ギヤ比に対応したＮ_e2へと変化
している時間を、イナーシャフェーズ時間として計測
し、このイナーシャフェーズ時間が変速ショック対策上
の最適値になるようライン圧を学習制御するというに等
価である。

【０００６】ここで図９および図１０は、２速選択圧Ｐ
₂の実線で示す如き立ち上がりによりバンドブレーキを
締結作動させて、第１速から第２速への変速を行う場合
における、エンジン回転数Ｎ_eおよび変速機出力トルク
の時系列変化を実線で示す。

【０００７】そして図９には、摩擦要素がバンドブレー
キである場合において発生する傾向にある、摩擦要素の
締結初期の食いつきが悪い場合の、エンジン回転数Ｎ_e
および変速機出力トルクの時系列変化を破線で併記し
た。ところで、このように摩擦要素の締結初期の食いつ
きが悪い場合、本来正常ならイナーシャフェーズ時間が
Ａであるところながら、これより短いＢを計測すること
となり、イナーシャフェーズ時間が短いためにライン圧
が高過ぎる（変速容量過大）との判定のもと、このライ
ン圧を低下させる制御を行う。しかして、摩擦要素の食
いつきが悪いということは、変速容量不足であることに
ほかならず、それにもかかわらず変速容量過大と誤判定
してライン圧を低下させる（変速容量を低下させる）の
では、ライン圧（変速容量）が制御の度に低下され、最
終的に下限値に保持されて制御不能になる。

【０００８】また図１０には、ライン圧が低くてこれを
元圧とする２速選択圧Ｐ₂の棚圧も破線で示すように低
くなる場合における、エンジン回転数Ｎ_eおよび変速機
出力トルクの時系列変化を破線で併記した。ところで、
このように２速選択圧Ｐ₂の棚圧が低くて変速が間延び
する場合も、正常な棚圧ならイナーシャフェーズ時間が
Ａであるところながら、これより短いＢを計測すること
となり、イナーシャフェーズ時間が短いためにライン圧
が高過ぎる（変速容量過大）との判定のもと、このライ
ン圧を低下させる制御を行う。しかして、２速選択圧Ｐ
₂の棚圧が低いということは、変速容量不足であること
にほかならず、それにもかかわらず変速容量過大と誤判
定してライン圧を低下させる（変速容量を低下させる）
のでは、ライン圧（変速容量）が制御の度に低下され、
最終的に下限値に保持されて制御不能になるというよう
に、この場合も上記したと同様の問題を生ずる。

【０００９】なおこの問題は、ライン圧学習制御の精度
に鑑み、図１０にθで示す棚圧勾配を小さくする場合に
おいて特に顕著に発生する。

【００１０】本発明は、従来の変速機入出力回転数比に
代えて、原動機回転数の時間変化割合に基づき変速容量
の適否を判定し、この判定結果を変速容量の制御に資す
ることで上述の問題を解消することを主たる目的とす
る。

【００１１】本発明は更に、上記の通り原動機回転数の
時間変化割合に基づいて変速容量の適否を判定するに際
し特に、当該時間変化割合が正から負に切り換わってか
ら次に負から正に切り換わるまでの間における上記原動
機回転数の時間変化割合の合計を判定資料とすることに
より、この判定を比較的長い時間に亘り行うようになし
て判定結果に応じた変速容量の制御感度を低くし、もっ
て制御のハンチングを抑制可能とし、それに加えて、原
動機回転数の時間変化割合の大きさをも上記の判定に付
加するようになし、これにより変速容量の適否判定精度
を一層高め得るようにすることをも目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】これらの目的のため、第
１発明による自動変速機の変速容量制御装置は、図１概
念を示す如く、複数の摩擦要素を選択的に締結させるこ
とにより投入変速段を決定され、原動機からの動力を該
投入変速段に応じたギヤ比で変速して出力し、前記摩擦
要素の締結切り換えにより他の変速段への切り換えを行
うようにした自動変速機において、前記原動機の回転数
を検出する原動機回転数検出手段と、前記変速段の切り
換え指令を検知する変速指令検知手段と、これら手段か
らの信号に応答して、変速指令が検知された後における
前記原動機回転数の時間変化割合を算出する原動機回転
数変化割合算出手段とを具え、該手段により算出した原
動機回転数の時間変化割合に基づき、変速に際して締結
されるべき摩擦要素の締結容量の過不足判定を行い、こ
の判定結果に応じて該摩擦要素の締結容量を過不足が解
消されるよう制御する構成とし、前記締結容量の過不足
判定は、前記変速指令から変速開始をカバーする第１設
定時間内で最後に前記原動機回転数の時間変化割合が正
から負に切り換わった瞬時と、前記変速指令から変速終
了をカバーする第２設定時間が経過するまでの間で前記
原動機回転数の時間変化割合が最初に負から正に切り換
わった瞬時との間における、前記原動機回転数の時間変
化割合の合計を、前記原動機回転数の時間変化割合に基
づく判定対象としたことを特徴とするものである。

【００１３】第２発明の変速容量制御装置は、第１発明
において、自動変速機の全ての摩擦要素の締結を司どる
ライン圧を加減して、上記摩擦要素の締結容量を制御す
るようにしたことを特徴とするものである。

【００１４】第３発明の変速容量制御装置は、第１発明
において、上記摩擦要素の締結容量を、該摩擦要素の締
結を司どる作動圧を直接加減して制御するようにしたこ
とを特徴とするものである。

【００１５】第４発明の変速容量制御装置は、第１発明
乃至第３発明のいずれかにおいて、前記原動機回転数の
時間変化割合の合計に係わるファジーメンバシップ関数
を設定し、このメンバシップ関数に基づき前記原動機回
転数の時間変化割合に基づく判定を行うよう構成したこ
とを特徴とするものである。

【００１６】第５発明の変速容量制御装置は、第１発明
乃至第４発明のいずれかにおいて、前記締結容量の過不
足判定は、前記変速指令から変速開始をカバーする第１
設定時間が経過した後、変速終了をカバーする第２設定
時間が経過するまでの間で前記原動機回転数の時間変化
割合が最初に負から正に切り換わった瞬時と、前記変速
指令瞬時との間の変速所要時間の長さをも、前記原動機
回転数の時間変化割合に基づく判定対象としたことを特
徴とするのである。

【００１７】第６発明の変速容量制御装置は、第５発明
において、前記変速所要時間の長さに係わるファジーメ
ンバシップ関数を設定し、このメンバシップ関数に基づ
き前記原動機回転数の時間変化割合に基づく判定を行う
よう構成したことを特徴とするものである。

【００１８】第７発明の変速容量制御装置は、第１発明
乃至第６発明のいずれかにおいて、前記締結容量の過不
足判定は、前記変速指令から変速開始をカバーする第１
設定時間内で最後に前記原動機回転数の時間変化割合が
正から負に切り換わった瞬時の近傍における、該原動機
回転数の時間変化割合の勾配をも、前記原動機回転数の
時間変化割合に基づく判定対象としたことを特徴とする
ものである。

【００１９】第８発明の変速容量制御装置は、第７発明
において、前記原動機回転数の時間変化割合の勾配に係
わるファジーメンバシップ関数を設定し、このメンバシ
ップ関数に基づき前記原動機回転数の時間変化割合に基
づく判定を行うよう構成したことを特徴とするものであ
る。

【００２０】第９発明の変速容量制御装置は、第４発明
または第６発明或いは第８発明において、前記ファジー
メンバシップ関数は、前記原動機の負荷毎のメンバシッ
プ関数としたことを特徴とするものである。

【００２１】

【作用】第１発明において自動変速機は、複数の摩擦要
素を選択的に締結させることにより投入変速段を決定さ
れ、摩擦要素の締結切り換えにより他の変速段への切り
換えを行い、投入変速段に応じたギヤ比で原動機からの
動力を変速して出力する。

【００２２】ここで変速指令検知手段が上記変速段の切
り換え指令を検知すると、原動機回転数変化割合算出手
段は、原動機回転数検出手段が検出した原動機の回転数
の、変速指令検知後における時間変化割合を算出する。
そして変速容量制御装置は、変速指令から変速開始をカ
バーする第１設定時間内で最後に原動機回転数の時間変
化割合が正から負に切り換わった瞬時と、変速指令から
変速終了をカバーする第２設定時間が経過するまでの間
で原動機回転数の時間変化割合が最初に負から正に切り
換わった瞬時との間における、原動機回転数の時間変化
割合の合計に基づき変速容量の過不足を判定し、この判
定結果に応じて変速容量を過不足が解消されるよう制御
する。かかる本発明のように、原動機回転数の時間変化
割合の上記正から負への切り換わり瞬時と上記負から正
への切り換わり瞬時との間における原動機回転数の時間
変化割合の合計を基に変速容量の過不足を判定し、その
判定結果に応じて摩擦要素の締結容量を制御する構成に
よれば、図９および図１０につき前述したように、摩擦
要素の初期食いつきが悪い場合や、該摩擦要素の棚圧が
ライン圧の低下で低い場合に、変速容量の過不足を誤判
定するといった問題を生ずるようなことがなく、このよ
うな場合においても摩擦要素締結容量、つまり変速容量
の過不足を正確に判定して、この過不足がなくなるよう
変速容量を常時正確に制御することができる。

【００２３】本発明においては更に、原動機回転数の時
間変化割合の上記正から負への切り換わり瞬時と上記負
から正への切り換わり瞬時との間における原動機回転数
の時間変化割合の合計を基に変速容量の過不足を判定す
るから、かかる変速容量の過不足判定において、この判
定を比較的長い時間に亘って行うことになるため、判定
結果に応じた変速容量の制御感度が低くなり、制御のハ
ンチングを抑制することができると共に、原動機回転数
の時間変化割合の大きさも上記の判定に付加されること
から、判定精度を一層高めることができる。

【００２４】なお、変速容量の制御に当たっては第２発
明のように、自動変速機の全ての摩擦要素の締結を司る
ライン圧を加減して、当該制御を行うのが最も実際的で
あり、採用し易い。

【００２５】また、変速容量の制御に当たっては第３発
明のように、変速に際して締結作動されることとなった
摩擦要素の作動圧を直接加減して、当該制御を行うこと
もできる。この場合、制御系が煩雑になるものの、締結
作動中の摩擦要素に対する影響をなくすことができ、そ
の点で有利となる。

【００２６】なお、上記第１発明における判定に当たっ
て第４発明では、上記原動機回転数の時間変化割合の合
計に関するメンバシップ関数を設定し、このメンバシッ
プ関数に基づき変速容量の過不足を判定するから、制御
の融通性に富むファジー制御が可能となって大いに有利
である。

【００２７】第５発明の変速容量制御装置は、第１発明
乃至第４発明のいずれか１発明において、前記変速指令
から変速開始をカバーする第１設定時間が経過した後、
変速終了をカバーする第２設定時間が経過するまでの間
で前記原動機回転数の時間変化割合が最初に負から正に
切り換わった瞬時と、前記変速指令瞬時との間の変速所
要時間の長さに基づいても変速容量の過不足を判定し、
この判定結果に応じ前記の変速容量制御を行う。この場
合も変速容量の過不足判定が比較的長い変速所要時間に
基づいて行われることから、判定結果に応じた変速容量
の制御感度が低くなり、制御のハンチングを抑制するこ
とができる。

【００２８】なお、上記第５発明による判定に当たって
第６発明では、変速所要時間の長さに関するメンバシッ
プ関数を設定し、このメンバシップ関数に基づき変速容
量の過不足を判定するから、制御の融通性に富むファジ
ー制御が可能となって大いに有利である。

【００２９】第７発明の変速容量制御装置は、第１発明
乃至第６発明のいずれかにおいて、変速指令から変速開
始をカバーする第１設定時間内で最後に原動機回転数の
時間変化割合が正から負に切り換わった瞬時の近傍にお
ける、該原動機回転数の時間変化割合の勾配に基づいて
も変速容量の過不足を判定し、この判定結果に応じ前記
の変速容量制御を行う。かかる変速容量の過不足判定に
よれば、原動機回転数の時間変化割合の勾配を用いるこ
とから、判定精度を更に高めることができる。

【００３０】なお、上記第７発明による判定に当たって
第８発明では、上記原動機回転数の時間変化割合の勾配
に関するメンバシップ関数を設定し、このメンバシップ
関数に基づき変速容量の過不足を判定するから、制御の
融通性に富むファジー制御が可能となって大いに有利で
ある。

【００３１】なお、第４発明、第６発明、第８発明にお
けるメンバシップ関数を、第９発明のように原動機の負
荷毎のメンバシップ関数とすれば、如何なる原動機の負
荷状態のもとでも、前記各作用効果を達成することがで
きる。

【００３２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図２は、本発明一実施の態様になる自動変速
機の変速容量制御装置を示し、この図において、１はエ
ンジン（原動機）、２は自動変速機である。自動変速機
２はトルクコンバータ３を経てエンジン１の動力を入力
され、選択変速段に応じたギヤ比で入力回転を変速し、
出力軸４に伝達するものとする。

【００３３】ここで自動変速機２は、コントロールバル
ブ５内におけるシフトソレノイド６，７のＯＮ，ＯＦＦ
の組み合わせにより、複数の摩擦要素を選択的に油圧作
動（締結）されて、選択変速段を決定され、トルクコン
バータ３は、同じくコントロールバルブ５内におけるロ
ックアップソレノイド８のデューティ制御により、入出
力要素間を直結されないコンバータ状態または入出力要
素間を直結したロックアップ状態にされるものとする。

【００３４】シフトソレノイド６，７のＯＮ，ＯＦＦ、
およびロックアップソレノイド８の駆動デューティＤ
は、コントローラ９によりこれらを制御し、このコント
ローラ９には、エンジン１のスロットル開度ＴＨ（エン
ジン負荷状態）を検出するスロットル開度センサ１０か
らの信号、変速機出力軸４の回転数から車速Ｖを検出す
る車速センサ１１からの信号、変速機作動油温Ｃを検出
する油温センサ１２からの信号、およびエンジン１の回
転数Ｎ_eを検出するエンジン回転センサ（原動機回転数
検出手段）１３からの信号を夫々入力する。

【００３５】コントローラ９はこれら入力情報に基づ
き、図示しなかったが、周知の演算により以下の変速制
御およびロックアップ制御を行う。先ず変速制御を説明
するにコントローラ９は、センサ１０で検出したスロッ
トル開度ＴＨと、センサ１１で検出した車速Ｖとから、
現在の運転状態に最適な変速段を、予め設定された変速
線図に対応するテーブルデータからルックアップ方式に
より求め、この最適変速段が選択されるよう、シフトソ
レノイド６，７をＯＮ，ＯＦＦさせる。かかるシフトソ
レノイド６，７のＯＮ，ＯＦＦの組み合わせにより決ま
る摩擦要素がライン圧を供給され、これを作動圧として
当該摩擦要素が締結されることで、自動変速機２は現在
の変速段から上記最適変速段への変速を行う。

【００３６】次にロックアップ制御を説明するに、この
ロックアップ制御に当たってコントローラ９は、予め設
定されたロックアップ車速線図に対応するテーブルデー
タからルックアップ方式により、スロットル開度ＴＨと
車速Ｖとを基にロックアップ領域およびコンバータ領域
のいずれの走行状態であるかを判別し、判別結果に応じ
てロックアップソレノイド８のデューティ制御を介し、
トルクコンバータ３をロックアップさせたり、コンバー
タ状態にする。なお、トルクコンバータ３のロックアッ
プは、ソレノイド８の駆動デューティＤを９５％にして
これを達成し、トルクコンバータ３のコンバータ状態
は、ソレノイド８の駆動デューティＤを５％にしてこれ
を達成するものとする。

【００３７】コントローラ９は更に、上記現在の変速段
から最適変速段への変速の指令（変速指令）の度に、図
３乃至図６の制御プログラムを繰り返し実行して、自動
変速機の変速時に以下の変速容量適否判定および変速容
量学習制御を行うものとする。

【００３８】図３は、変速指令の度に開始されるメイン
ルーチンで、先ずステップ２１において、後述の各タイ
マＴ，Ｔ₃，Ｔ₇を０にリセットすると共に、後述のデ
ータ値ΔＮ_emax，ΔＮ_emin，ΣΔＮ_eを夫々０にリセッ
トする。次のステップ２２では、センサ１３で検出した
エンジン回転数Ｎ_e、センサ１０で検出したスロットル
開度ＴＨ、およびセンサ１２で検出した変速機作動油温
Ｃを読み込む。そして、次のステップ２３ではタイマＴ
をインクリメント（歩進）させてＴ←Ｔ＋ΔＴとし、こ
のタイマＴにより変速指令からの経過時間（以下では、
この経過時間をＴと言う）を計測する。

【００３９】次のステップ２４では、図７に例示するエ
ンジン回転数Ｎ_eの時間変化割合の波形を、図４の制御
プログラムにより認識する。ステップ２２〜２４は、ス
テップ２５で変速指令からの経過時間Ｔが、変速指令か
ら変速終了をカバーする設定時間Ｔ₂に至ったと判定す
るまで継続し、従って上記ステップ２４での波形認識
は、変速指令後Ｔ≧Ｔ₂となるまでの間、ステップ２３
における一定時間ΔＴ毎に実行されることとなる。なお
ステップ２４における波形認識は、具体的には図４に示
す如きものとする。

【００４０】変速指令後Ｔ≧Ｔ₂になると、ステップ２
６で、図５の制御プログラムにより変速容量の適否判定
を行うと共に、ステップ２７で、図６の制御プログラム
により当該適否判定結果に基づく変速容量制御のための
油圧値の学習制御を実行する。

【００４１】ステップ２４において、図４のように実行
される波形認識を、図７に基づき以下に説明するに、瞬
時ｔ₀の変速指令に伴う変速中エンジン回転数Ｎ_eが図
７のように変化し、図４（ステップ２４）の１演算サイ
クルΔＴ当たりのエンジン回転数差ΔＮ_e、つまりエン
ジン回転数（原動機回転数）の時間変化割合が同図に示
す如きものである場合につき述べると、本例では、変速指令瞬時ｔ₀から変速開始をカバーするも、変速
終了に至らない、第１設定時間Ｔ₁が経過した後、変速
終了をカバーする第２設定時間Ｔ₂が経過するまでの間
で上記のエンジン回転数差ΔＮ_eが最初に負から正に切
り換わった瞬時と、変速指令瞬時ｔ₀との間の変速所要
時間の長さＴ₇、また変速指令瞬時ｔ₀から変速開始をカバーするも、変速
終了に至らない、第１設定時間Ｔ₁内で最後にエンジン
回転数差ΔＮ_eが正から負に切り換わった瞬時（変速指
令瞬時ｔ₀からの経過時間にしてＴ₃の瞬時）と、変速
指令瞬時ｔ₀から変速終了をカバーする第２設定時間Ｔ
₂が経過するまでの間でエンジン回転数差ΔＮ_eが最初
に負から正に切り換わった瞬時（変速指令瞬時ｔ₀から
の経過時間にしてＴ₇の瞬時）との間における、エンジ
ン回転数差ΔＮ_eの合計ΣΔＮ_e（図７のハッチングを
付した部分の面積に略同じ）、更に変速指令瞬時ｔ₀から変速開始をカバーする第１設定
時間Ｔ₁内で最後にエンジン回転数差ΔＮ_eが正から負
に切り換わった瞬時の近傍における、エンジン回転数差
ΔＮ_eの勾配Ｗ／Ｔ₄によって、上記の波形認識を行う
ものとする。

【００４２】ここで勾配Ｗ／Ｔ₄は、変速指令瞬時ｔ₀
から時間Ｔ₃が経過した瞬時を基準に、Ｍ回前の瞬時Ｔ
_MおよびＮ回後の瞬時Ｔ_N間の時間Ｔ₄と、この時間Ｔ
₄中におけるエンジン回転数差ΔＮ_eの最大値ΔＮ_emax
および最低値ΔＮ_emin間の差Ｗとの比とする。また、第
１設定時間Ｔ₁および第２設定時間Ｔ₂は夫々、変速動
作に関与するエンジンスロットル開度ＴＨに応じて変化
させるのが良いのは言うまでもない。

【００４３】なお、上記変速所要時間Ｔ₇が長い程、変
速容量（作動油圧）が不足気味であり、また上記エンジ
ン回転数差ΔＮ_eの合計ΣΔＮ_eが小さい程、変速容量
（作動油圧）が不足気味であり、更に上記エンジン回転
数差ΔＮ_eの勾配Ｗ／Ｔ₄が緩やかな程、変速容量（作
動油圧）が不足気味であることが推測される。

【００４４】以上の論理に基づき、図４による波形認識
に当たっては、先ずステップ３１においてエンジン回転
数差ΔＮ_eの算出に先立ちこれを０にリセットする。そ
して次のステップ３２で、エンジン回転数読み込み値Ｎ
_eをエンジン回転数今回値Ｎ _e（ＮＥＷ）にセットし、
ステップ３３でこのＮ_e（ＮＥＷ）からエンジン回転数
前回値Ｎ_e（ＯＬＤ）を減算することにより、エンジン
回転数差ΔＮ_eを求める。このエンジン回転数差ΔＮ_e
は図４の演算サイクルΔＴ毎に求められ、この一定時間
ΔＴ当たりのものであることから、エンジン（原動機）
回転数の時間変化割合に相当する。

【００４５】次にステップ３４では、変速指令からの経
過時間Ｔが前記第１設定時間Ｔ₁未満か否かをチェック
する。未満であると判定する間に、ステップ３５で今回
のエンジン回転数差ΔＮ_eが負であり、且つエンジン回
転数差前回値ΔＮ_e（ＯＬＤ）が正であると判定する瞬
時に、つまりエンジン回転数差が正から負に変化したと
判定する瞬時に、１回だけステップ３６を実行する。こ
のステップ３６では、当該瞬時におけるタイマＴの値を
前記タイマＴ₃にセットし、前記エンジン回転数差ΔＮ
_eの合計ΣΔＮ_eを以後の算出のために０にリセット
し、更に当該瞬時からＮ回後の演算瞬時を表す時間Ｔ_N
をＴ₃＋（Ｎ×ΔＴ）により求め、また現在からＭ回前
の演算瞬時Ｔ_M（図７参照）まで逆上ってエンジン回転
数差ΔＮ_eの最大値ΔＮ_emaxおよび最小値ΔＮ_eminをメ
モリしておく。

【００４６】ステップ３５でエンジン回転数差が正から
負に変化したと判定する瞬時以外は、制御をステップ３
７に進め、上記ステップ３６でのタイマＴ₃のセットが
済んでいるか否かをチェックし、タイマＴ₃のセットが
未だの間は制御を図３のメインルーチンに戻し、済んで
いる場合に制御をステップ３８へ進めて、変速指令から
の経過時間Ｔが上記のＴ_N以内にあるか否かをチェック
する。

【００４７】変速指令からの経過時間Ｔが上記のＴ_N以
内にある間に、ステップ３９〜４２において、上記エン
ジン回転数差ΔＮ_eの最大値ΔＮ_emaxおよび最小値ΔＮ
_eminを、今回のエンジン回転数差ΔＮ_eとの比較のも
と、必要に応じて今回のエンジン回転数差ΔＮ_eに更新
して、図７のＴ₄時間中におけるエンジン回転数差の最
大値ΔＮ_emaxおよび最小値ΔＮ_eminを求める。

【００４８】次のステップ４３〜４６では、変速指令か
らの経過時間Ｔが第１設定時間Ｔ₁以上となった後にお
いて、前記のタイマＴ₇がセットされるまでの間、今回
のエンジン回転数差ΔＮ_eが正であり、且つエンジン回
転数差前回値ΔＮ_e（ＯＬＤ）が負であるか否かを判定
し、つまりエンジン回転数差が負から正に変化したか否
かを判定し、当該変化があった瞬時におけるタイマＴの
値をタイマＴ₇にセットする。

【００４９】ステップ４７，４８では、変速指令からの
経過時間Ｔが前記のタイマセット値Ｔ₃およびＴ₇の間
である間、エンジン回転数差ΔＮ_eを加算してゆくこと
により、図７のハッチングを付して示す面積に相当する
エンジン回転数差ΔＮ_eの合計値ΣΔＮ_eを算出する。

【００５０】図３のステップ２６は、以上の波形認識に
基づき図５の制御プログラムを実行して、変速容量の適
否を判定するもので、先ずステップ５１で変速機作動油
温Ｃが設定温度Ｃｓ以上か否かを判定する。変速機作動
油温Ｃが設定温度Ｃｓ以上でなければ、エンジン出力ト
ルクが不安定であったり、自動変速機の作動が不安定で
あるため、変速容量の判定が不正確になるから、制御を
ステップ５６に進めて当該判定を行わないこととする。
変速機作動油温Ｃが設定温度Ｃｓ以上であれば、ステッ
プ５２〜５５において以下の如く変速容量の適否判定を
行う。

【００５１】この変速容量の適否判定に当たっては、図
８（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、図７における
変速所要時間Ｔ₇、エンジン回転数差の合計ΣＮ_e、お
よびＷ＝ΔＮ_emax−ΔＮ_eminに関するファジーメンバシ
ップ関数を予め設定する。なお、これらファジーメンバ
シップ関数の形は、自動変速機の作動条件を種々に変え
て実験により、エンジンスロットル開度ＴＨ（原動機の
負荷状態）毎に決定することとする。

【００５２】図５のステップ５２においては、図８
（ａ），（ｂ），（ｃ）に例示する変速所要時間Ｔ₇、
エンジン回転数差の合計ΣＮ_e、およびＷ＝ΔＮ_emax−
ΔＮ_eminに関するファジーメンバシップ関数から、変速
容量の不足らしさＭ₁，Ｍ₂，Ｍ ₃を求め、次のステッ
プ５３では、それぞれのメンバシップ関数に対し予め変
速容量が不足らしいと判定するための不足基準値Ｍ₁₀，
Ｍ₂₀，Ｍ₃₀、および変速容量が過剰らしいと判定するた
めの過剰基準値Ｍ₁₁ Ｍ₂₁ Ｍ₃₁を、図８（ａ），
（ｂ），（ｃ）に例示するように読み込む。なお、これ
ら不足基準値Ｍ₁₀，Ｍ₂₀，Ｍ₃₀および過剰基準値Ｍ₁₁，
Ｍ₂₁，Ｍ₃₁は、変速機作動油温Ｃのテーブルデータとし
て予め、スロットル開度ＴＨ毎に設定しておき、該テー
ブルデータを基に変速機作動油温Ｃおよびスロットル開
度ＴＨから求めるものとする。

【００５３】次のステップ５４では、Ｍ₁≧Ｍ₁₀で、且
つＭ₂≧Ｍ₂₀で、且つＭ₃≧Ｍ₃₀であるか否かにより変
速容量が不足か否かをチェックし、ステップ５５では、
Ｍ₁＜Ｍ₁₁で、且つＭ₂＜Ｍ₂₁で、且つＭ₃＜Ｍ₃₁であ
るか否かにより変速容量が過剰か否かをチェックする。
ステップ５４，５５の判定結果がいずれもＮＯである場
合、変速容量の不足らしさＭ₁，Ｍ₂，Ｍ₃が全て、対
応する不足基準値および過剰基準値間にあることから、
ステップ５６に制御を進めて変速容量の判定を行わな
い。

【００５４】ステップ５４において、Ｍ₁≧Ｍ₁₀で、且
つＭ₂≧Ｍ₂₀で、且つＭ₃≧Ｍ₃₀であると判定する場
合、ステップ５７で変速容量が不足であるとの判定結果
を出力し、ステップ５５において、Ｍ₁＜Ｍ₁₁で、且つ
Ｍ₂＜Ｍ₂₁で、且つＭ₃＜Ｍ₃₁であると判定する場合、
ステップ５８で変速容量が過剰であるとの判定結果を出
力する。

【００５５】なお図８（ｃ）は、図７において一定時間
Ｔ₄中におけるエンジン回転数差最大値ΔＮ_emaxと、エ
ンジン回転数差最低値ΔＮ_eminとの差Ｗ、つまりＴ₃時
間経過瞬時の近辺におけるエンジン回転数差の勾配に関
するメンバシップ関数であるが、この勾配は、Ｗを一定
とし、これに対する時間Ｔ₄を計測すれば、この計測時
間Ｔ₄によっても表すことができることから、図８
（ｃ）のメンバシップ関数は、同図（ｄ）のような時間
Ｔ₄に関するメンバシップ関数に置き換えても良いこと
勿論である。

【００５６】以上の変速容量判定結果に基づき、図３の
ステップ２７では、図６の制御プログラムを実行してラ
イン圧の油圧値を学習制御し、変速容量を適切な値に持
ち来す。この学習制御は、図６のステップ６１で変速容
量の判定があったかと判別する場合に、つまり図５のス
テップ５６が実行されずに、ステップ５７，５８が実行
された場合に、以下の如くに行わせる。

【００５７】つまり先ずステップ６２において、変速の
種類（第何速から第何速への変速か）毎に設定した油圧
テーブルを基に、スロットル開度ＴＨに対応するライン
圧油圧値Ｐ_Lを読み込む。次にステップ６３で容量不足
判定か、容量過剰判定かをチェックし、不足ならステッ
プ６４でライン圧油圧値Ｐ_Lを一定量ΔＰ_Lだけ高く
し、過剰ならステップ６５でライン圧油圧値Ｐ_Lを一定
量ΔＰ_Lだけ低くする。そして、ステップ６６でこの補
正した油圧値Ｐ_Lが許容下限値Ｐ_LIMLおよび許容上限値
Ｐ_LIMU間にあると判定する時、ステップ６７において上
記油圧テーブルの対応番地における油圧値Ｐ_Lの書き換
えを行う。

【００５８】これにより、次回の同種および同スロット
ル開度ＴＨでの変速は、図７に１点鎖線または２点鎖線
で示すようにこの更新したライン圧油圧値Ｐ_Lによりな
されることとなり、摩擦要素の作動圧（図７では、２速
選択圧Ｐ₂）が実線で示す値から１点鎖線または２点鎖
線で示す値に変更されて変速容量を過不足のない適正値
に制御することができる。

【００５９】なお、変速容量の制御に当たっては、上記
実施例のように自動変速機の全ての元圧であるライン圧
油圧値Ｐ_Lを加減する代わりに、各摩擦要素の締結圧回
路に設けたアキュムレータの背圧を加減する等により、
対応する摩擦要素の作動圧のみを直接制御することも可
能である。

【００６０】また、変速容量の適否を判定するに当たっ
ては、図５のステップ５４，５５の方式に代えて、次の
ような方式を採用することもできる。その１つは、Ｍ₁
≧Ｍ ₁₀，Ｍ₂≧Ｍ₂₀，Ｍ₃≧Ｍ₃₀のうちの１つ又は２つ
が成立し、残りの何れかがＭ ₁＜Ｍ₁₁，Ｍ₂＜Ｍ₂₁，Ｍ
₃＜Ｍ₃₁でない時、変速容量が不足であるとの判定結果
を出力し、逆の時、変速容量が過剰であるとの判定結果
を出力するものである。２つ目の方式は、Ｍ₁×Ｍ₂×
Ｍ₃が不足判定基準値よりも大きい時、変速容量が不足
であるとの判定結果を出力し、Ｍ₁×Ｍ₂×Ｍ₃が過剰
判定基準値よりも小さい時、変速容量が過剰であるとの
判定結果を出力するものである。

【００６１】

【発明の効果】かくして第１発明の変速容量制御装置
は、請求項１に記載の如く、変速指令後における原動機
回転数の時間変化割合を求め、変速指令から変速開始を
カバーする第１設定時間内で最後に原動機回転数の時間
変化割合が正から負に切り換わった瞬時と、変速指令か
ら変速終了をカバーする第２設定時間が経過するまでの
間で原動機回転数の時間変化割合が最初に負から正に切
り換わった瞬時との間における、原動機回転数の時間変
化割合の合計に基づきに基づき、変速に際して締結され
るべき摩擦要素の締結容量の過不足を判定し、その判定
結果に応じて摩擦要素の締結容量を制御するため、摩擦
要素の初期食いつきが悪い場合や、該摩擦要素の棚圧が
ライン圧の低下で低くなった場合においても、摩擦要素
締結容量の過不足を誤判定することがなく、このような
場合においても摩擦要素締結容量、つまり変速容量の過
不足を正確に判定して、この過不足がなくなるよう変速
容量を常時正確に制御することができる。

【００６２】第１発明においては更に、原動機回転数の
時間変化割合の上記正から負への切り換わり瞬時と負か
ら正への切り換わり瞬時との間における、原動機回転数
の時間変化割合の合計に基づき変速容量の過不足を判定
し、この判定結果に応じ変速容量制御を行うため、変速
容量の過不足判定を比較的長い時間に亘り行うこととな
って、判定結果に応じた変速容量の制御感度が低くな
り、もって制御のハンチングを抑制することができる
し、それに加えて、原動機回転数の時間変化割合の大き
さが上記の判定に付加されることにより判定精度を一層
高めることができる。

【００６３】なお変速容量の制御に当たって、請求項２
に記載された第２発明のように、自動変速機の全ての摩
擦要素の締結を司るライン圧を加減して、当該制御を行
う場合、最も実際的であり、採用し易い。

【００６４】また変速容量の制御に当たって、請求項３
に記載された第３発明のように、変速に際して締結作動
されることとなった摩擦要素の作動圧を直接加減して、
当該制御を行う場合、制御系が煩雑になるものの、締結
作動中の摩擦要素に対する影響をなくすことができ、こ
の点で有利となる。

【００６５】なお第４発明では請求項４に記載の如く、
第１発明乃至第３発明における判定に当たって、上記原
動機回転数の時間変化割合の合計に関するメンバシップ
関数を設定し、このメンバシップ関数に基づき変速容量
の過不足を判定することから、制御の融通性に富むファ
ジー制御が可能となって大いに有利である。

【００６６】第５発明の変速容量制御装置は請求項５に
記載の如く、上記第１発明乃至第４発明のいずれかにお
いて、変速指令から変速開始をカバーする第１設定時間
が経過した後、変速終了をカバーする第２設定時間が経
過するまでの間で原動機回転数の時間変化割合が最初に
負から正に切り換わった瞬時と、変速指令瞬時との間の
変速所要時間の長さに基づいても変速容量の過不足を判
定し、この判定結果に応じ前記の変速容量制御を行う構
成としたから、この場合も変速容量の過不足判定を比較
的長い変速所要時間に基づいて行うこととなって、判定
結果に応じた変速容量の制御感度が低くなり、制御のハ
ンチングを抑制することができる。

【００６７】なお第６発明では請求項６に記載の如く、
上記第５発明おける判定に当たって、上記変速所要時間
の長さに関するメンバシップ関数を設定し、このメンバ
シップ関数に基づき変速容量の過不足を判定する構成と
したから、制御の融通性に富むファジー制御が可能とな
って大いに有利である。

【００６８】第７発明の変速容量制御装置は請求項７に
記載の如く、上記第１発明乃至第６発明のいずれかにお
いて、変速指令から変速開始をカバーする第１設定時間
内で最後に原動機回転数の時間変化割合が正から負に切
り換わった瞬時の近傍における、該原動機回転数の時間
変化割合の勾配に基づいても変速容量の過不足を判定
し、この判定結果に応じ前記の変速容量制御を行う構成
としたから、変速容量の過不足判定精度を更に高めるこ
とができる。

【００６９】なお第８発明では請求項８に記載の如く、
上記第７発明による判定に当たって、上記原動機回転数
の時間変化割合の勾配に関するメンバシップ関数を設定
し、このメンバシップ関数に基づき変速容量の過不足を
判定する構成としたから、制御の融通性に富むファジー
制御が可能となって大いに有利である。

【００７０】なお、上記第４発明、第６発明、第８発明
におけるメンバシップ関数を、請求項９に記載された第
９発明のように、原動機の負荷毎のメンバシップ関数と
すれば、如何なる原動機の負荷状態のもとでも、前記各
作用効果を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による自動変速機の変速容量制御装置を
示す概念図である。

【図２】本発明による変速容量制御装置の一実施例を示
すシステム図である。

【図３】同例におけるコントローラが実行する、自動変
速機の変速容量制御を示すメインルーチンのフローチャ
ートである。

【図４】エンジン回転数差の時間変化割合の波形を認識
するためのサブルーチンを示すフローチャートである。

【図５】変速容量の適否を判定するためのサブルーチン
を示すフローチャートである。

【図６】ライン圧学習制御に関するサブルーチンを示す
フローチャートである。

【図７】エンジン回転数差の時間変化割合の波形認識方
式を、油圧の学習制御態様と共に示すタイムーチャート
である。

【図８】変速容量制御に際して変速容量の適否を判定す
るのに用いるファジーメンバシップ関数を例示する線図
である。

【図９】従来の変速容量制御装置の動作波形を、摩擦要
素の食いつきが悪い場合について示すタイムチャートで
ある。

【図１０】従来の変速容量制御装置の動作波形を、摩擦
要素の作動圧が低い場合について示すタイムチャートで
ある。

【符号の説明】

１エンジン２自動変速機３トルクコンバータ５コントロールバルブ６シフトソレノイド７シフトソレノイド８ロックアップソレノイド９コントローラ 10 スロットル開度センサ 11 車速センサ 12 油温センサ 13 エンジン回転センサ( 原動機回転数検出手段)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の摩擦要素を選択的に締結させるこ
とにより投入変速段を決定され、原動機からの動力を該
投入変速段に応じたギヤ比で変速して出力し、前記摩擦
要素の締結切り換えにより他の変速段への切り換えを行
うようにした自動変速機において、前記原動機の回転数を検出する原動機回転数検出手段
と、前記変速段の切り換え指令を検知する変速指令検知手段
と、これら手段からの信号に応答して、変速指令が検知され
た後における前記原動機回転数の時間変化割合を算出す
る原動機回転数変化割合算出手段とを具え、前記変速指令から変速開始をカバーする第１設定時間内
で最後に前記原動機回転数の時間変化割合が正から負に
切り換わった瞬時と、前記変速指令から変速終了をカバ
ーする第２設定時間が経過するまでの間で前記原動機回
転数の時間変化割合が最初に負から正に切り換わった瞬
時との間における、前記原動機回転数の時間変化割合の
合計に基づき、変速に際して締結されるべき摩擦要素の
締結容量の過不足判定を行い、この判定結果に応じて該
摩擦要素の締結容量を過不足が解消されるよう制御する
構成にしたことを特徴とする自動変速機の変速容量制御
装置。
【請求項２】請求項１において、前記摩擦要素の締結
容量は、自動変速機の全ての摩擦要素の締結を司どるラ
イン圧を加減して制御するようにしたことを特徴とする
自動変速機の変速容量制御装置。
【請求項３】請求項１において、前記摩擦要素の締結
容量は、該摩擦要素の締結を司どる作動圧を直接加減し
て制御するようにしたことを特徴とする自動変速機の変
速容量制御装置。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれか１項におい
て、前記原動機回転数の時間変化割合の合計に係わるフ
ァジーメンバシップ関数を設定し、このメンバシップ関
数に基づき前記原動機回転数の時間変化割合に基づく判
定を行うよう構成したことを特徴とする自動変速機の変
速容量制御装置。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれか１項におい
て、前記締結容量の過不足判定は、前記変速指令から変
速開始をカバーする第１設定時間が経過した後、変速終
了をカバーする第２設定時間が経過するまでの間で前記
原動機回転数の時間変化割合が最初に負から正に切り換
わった瞬時と、前記変速指令瞬時との間の変速所要時間
の長さをも、前記原動機回転数の時間変化割合に基づく
判定対象としたことを特徴とする自動変速機の変速容量
制御装置。
【請求項６】請求項５において、前記変速所要時間の
長さに係わるファジーメンバシップ関数を設定し、この
メンバシップ関数に基づき前記原動機回転数の時間変化
割合に基づく判定を行うよう構成したことを特徴とする
自動変速機の変速容量制御装置。
【請求項７】請求項１乃至６のいずれか１項におい
て、前記締結容量の過不足判定は、前記変速指令から変
速開始をカバーする第１設定時間内で最後に前記原動機
回転数の時間変化割合が正から負に切り換わった瞬時の
近傍における、該原動機回転数の時間変化割合の勾配を
も、前記原動機回転数の時間変化割合に基づく判定対象
としたことを特徴とする自動変速機の変速容量制御装
置。
【請求項８】請求項７において、前記原動機回転数の
時間変化割合の勾配に係わるファジーメンバシップ関数
を設定し、このメンバシップ関数に基づき前記原動機回
転数の時間変化割合に基づく判定を行うよう構成したこ
とを特徴とする自動変速機の変速容量制御装置。
【請求項９】請求項４，６，８のいずれか１項におい
て、前記ファジーメンバシップ関数は、前記原動機の負
荷毎のメンバシップ関数としたことを特徴とする自動変
速機の変速容量制御装置。