JP3536701B2

JP3536701B2 - 車両用自動変速機の制御装置

Info

Publication number: JP3536701B2
Application number: JP566999A
Authority: JP
Inventors: 良司羽渕; 雅文木下; 竜哉尾関; 義和田中; 俊成鈴木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-01-12
Filing date: 1999-01-12
Publication date: 2004-06-14
Anticipated expiration: 2019-01-12
Also published as: JP2000205385A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用自動変速機
の変速段を自動的に切り換えるための制御装置に関し、
特に、変速点制御と変速過渡制御とにそれぞれ用いられ
る車速を異ならしめることにより、変速過渡制御の安定
性を高める技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両用自動変速機の制御装置では、変速
出力を行うために、走行レンジ毎に予め設定された変速
線図から実際の車速およびエンジン負荷（たとえばスロ
ットル操作量或いはスロットル弁開度）に基づいて変速
判断を行う変速点制御に加えて、その変速点制御により
変速判断されたギヤ段を達成する過程において油圧式摩
擦係合装置の作動を車速に基づいて制御する変速過渡制
御を行う場合がある。このような変速過渡制御では、変
速進行度合いに応じて変速期間内の油圧式摩擦係合装置
の作動を制御するために、車速に基づいてその変速進行
度合いが判定されるようになっている。たとえば、特開
平５−２９６３２３号公報に記載された車両用自動変速
機の制御装置がそれである。

【０００３】すなわち、上記のような従来の制御装置に
よれば、変速過渡制御において、実際のタービン回転速
度すなわち自動変速機の入力軸回転速度と、実際に変速
しようとするギヤ段のギヤ比と、実際の自動変速機の出
力軸回転速度とから、変速の進行度合、たとえば実質的
な変速開始点すなわちイナーシャ相の開始点および実質
的な変速終了点すなわちイナーシャ相の終了点が判定さ
れ、その判定結果に従って油圧式摩擦係合装置の学習作
動や切換作動が制御されるようになっている。そして、
上記変速の進行度合いは、車速を示す信号（たとえば自
動変速機の出力軸回転速度Ｎ_C）に基づいて行われるよ
うになっている。たとえば、３→４アップ変速における
イナーシャ相の開始点の判定は、自動変速機の出力軸回
転速度Ｎ _Cと第３速ギヤ段の変速比Ｇ₃との乗算値に所
定の余裕値ΔＮ₁を減算した値を、実際の自動変速機の
入力軸回転速度Ｎ_Cが下回ったか否かに基づいて行われ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の制御装置においては、変速過渡制御においても
変速点制御などに用いる車速が用いられ、その車速に基
づいて変速の進行度合いが判定されていた。しかしなが
ら、自動変速機のギヤ段を切り換えるための変速期間
内、特に２つの摩擦係合装置のうちの一方の開放と他方
の係合とが行われることにより達成させる所謂クラッチ
ツウクラッチ変速の変速期間内では、自動変速機内の回
転体の回転変動やトルク変動が比較的大きいことから、
動力伝達部材などのねじれ等の発生によって正確な車速
が検出できず、変速の進行度合いの判定や、それに基づ
く油圧式摩擦係合装置の作動制御すなわち学習作動や切
換作動の精度が低下するという欠点があった。このよう
に変速の進行度合いの判定や、それに基づく油圧式摩擦
係合装置の作動制御の精度が低下すると、変速フィーリ
ングが損なわれるなどの不都合が発生する。

【０００５】本発明は以上の事情を背景として為された
ものであり、その目的とするところは、変速期間内にお
ける変速の進行度合いの判定や、それに基づく油圧式摩
擦係合装置の作動制御の精度が得られる車両用自動変速
機の制御装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、油圧式摩擦係合装置
の作動の組み合わせに従って複数のギヤ段から１つのギ
ヤ段が選択される車両用自動変速機において、車輪また
はそれと共に回転する回転体の回転速度に基づいて車速
を検出し、その車速を表す車速信号を出力する車速検出
装置と、予め記憶された変速線図から車速に基づいて変
速判断を行う変速点制御手段と、その変速点制御手段に
より変速判断されたギヤ段を達成する過程における油圧
式摩擦係合装置の作動を車速に基づく変速進行度合いの
判定を通じて制御する変速過渡制御手段とを含む制御装
置であって、(a) 前記車速検出装置から出力された車速
信号に基づいて前記変速点制御手段による変速判断に用
いるための変速点制御用車速を発生させる変速点制御用
車速発生手段と、(b) 前記車速検出装置から出力された
車速信号に基づいて前記変速過渡制御手段による変速進
行度合いの判定に用いるための前記変速点制御用車速と
は異なる変速過渡制御用車速を発生させる変速過渡制御
用車速発生手段とを、含み、 (c) 前記変速過渡制御用車
速発生手段は、前記車速検出装置により変速開始時に検
出された車速値を前記変速過渡制御用車速として発生す
るものであり、前記変速過渡制御手段は、前記変速過渡
制御用車速発生手段により発生された一定の変速過渡制
御用車速に基づいて変速進行度合いの判定を行うもので
あることにある。

【０００７】

【発明の効果】このようにすれば、前記車速検出装置か
ら出力された車速信号に基づいて前記変速点制御手段に
よる変速判断に用いるための変速点制御用車速を発生さ
せる変速点制御用車速発生手段に加えて、前記車速検出
装置から出力された車速信号に基づいて前記変速過渡制
御手段による変速進行度合いの判定に用いるために前記
変速点制御用車速とは異なる変速過渡制御用車速を発生
させる変速過渡制御用車速発生手段が設けられ、その変
速過渡制御用車速発生手段は、前記車速検出装置により
変速開始時に検出された車速値を前記変速過渡制御用車
速として発生するものであり、上記変速過渡制御手段
は、前記変速過渡制御用車速発生手段により発生された
一定の変速過渡制御用車速に基づいて変速進行度合いの
判定を行うものであることから、変速過渡制御では上記
一定の変速過渡制御用車速に基づいて変速の進行度合い
の判定が行われるので、変速期間内における回転変動や
トルク変動の影響が好適に防止され、変速期間内におけ
る変速の進行度合いの判定や、それに基づく油圧式摩擦
係合装置の作動制御の精度が得られる。したがって、変
速過渡制御において変速点制御に用いる車速を用いる場
合に比較して、変速フィーリングが損なわれることが好
適に防止される。

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
基づいて詳細に説明する。

【００１１】図１には、車両のエンジン１０に連結され
るトルクコンバータ１２、自動変速機１４、差動歯車装
置１６、上記自動変速機１４の変速段を制御する油圧制
御装置すなわち油圧制御回路１８、その油圧制御回路１
８を制御する変速用電子制御装置２０等が示されてい
る。上記エンジン１０から出力された動力は、上記トル
クコンバータ１２、上記自動変速機１４、上記差動歯車
装置１６、左右の車軸２２および２４等を経て図示しな
い駆動輪へ伝達される。

【００１２】上記トルクコンバータ１２は、上記エンジ
ン１０のクランク軸２６に連結されたポンプ翼車２８
と、上記自動変速機１４の入力軸３０に連結され且つ流
体を介してポンプ翼車２８から動力が伝達されるタービ
ン翼車３２と、一方向クラッチ３４を介して位置固定の
ハウジング３６に固定された固定翼車３８と、ポンプ翼
車２８およびタービン翼車３２を図示しないダンパを介
して直結するロックアップクラッチ４０とを備えてい
る。

【００１３】上記自動変速機１４は、前進４速、後進１
速のギヤ段が達成される多段変速機であり、上記入力軸
３０と、一組のラビニヨ式遊星歯車装置４４と、そのラ
ビニヨ式遊星歯車装置４４のリングギヤ４６とともに回
転するリングギヤ４８と、エンジン１０からの駆動力を
前記差動歯車装置１６へ出力し或いはそのリングギヤ４
８と差動歯車装置１６との間で動力を伝達する出力軸と
して機能するカウンタ軸５０とを備えている。

【００１４】上記ラビニヨ式遊星歯車装置４４は、１組
のシングルピニオン遊星歯車装置５２と１組のダブルピ
ニオン遊星歯車装置５４とが、キャリヤ５６と上記リン
グギヤ４６とを共用して成るものである。上記シングル
ピニオン遊星歯車装置５２は、サンギヤ５８と上記キャ
リヤ５６に取り付けられたプラネタリギヤ６０と上記リ
ングギヤ４６とにより構成されている。また、上記ダブ
ルピニオン遊星歯車５４は、サンギヤ６２と、相互に一
体的に結合され且つ上記キャリヤ５６に回転可能な状態
で取り付けられた第１ピニオンギヤ６４および第２ピニ
オンギヤ６６とにより構成されている。

【００１５】上記シングルピニオン遊星歯車装置５２お
よび上記ダブルピニオン遊星歯車装置５４の構成要素の
一部は互いに一体的に連結されるだけでなく、３つのク
ラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３によって互いに選択的に連結さ
れるようになっている。また、上記シングルピニオン遊
星歯車装置５２および上記ダブルピニオン遊星歯車装置
５４の構成要素の一部は、３つのブレーキＢ１，Ｂ２，
Ｂ３によって前記ハウジング３６に選択的に連結され、
さらに、それらの構成要素の一部は２つの一方向クラッ
チＦ１，Ｆ２によってその回転方向により上記ハウジン
グ３６と係合させられる。なお、前記トルクコンバータ
１２および前記自動変速機１４の上記カウンタ軸５０以
外の部分は、上記入力軸３０等の軸心に対して対称的に
構成されているため、図１においてはその軸心の下側を
省略して示してある。

【００１６】油圧式摩擦係合装置である上記クラッチＣ
１，Ｃ２，Ｃ３、ブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３は、例えば
多板式のクラッチや１本または巻付け方向が反対の２本
のバンドを備えたバンドブレーキ等にて構成され、前記
変速用電子制御装置２０からの指令に従って作動する前
記油圧制御回路１８によりそれ等の摩擦係合および係合
解除がそれぞれ制御されることにより、図２に示すよう
に変速比γ（＝入力軸３０の回転数／カウンタ軸５０の
回転数）がそれぞれ異なる前進４段・後進１段の変速段
が得られる。図２の「１ST」、「２ND」、「３RD」、
「４TH」は、それぞれ前進側の第１速ギヤ段，第２速ギ
ヤ段，第３速ギヤ段，第４速ギヤ段を表しており、上記
変速比γは第１速ギヤ段から第４速ギヤ段に向かうに従
って順次小さくなる。また、図２において、「Ｐ」、
「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、「２」、「Ｌ」は、シフトレ
バー８４の手動操作により択一的に選択されるパーキン
グ（Ｐ）レンジ、リバース（Ｒ）レンジ、ニュートラル
（Ｎ）レンジ、ドライブ（Ｄ）レンジ、セカンド（２）
レンジ、ロー（Ｌ）レンジをそれぞれ示している。上記
ＰレンジおよびＮレンジは車両を走行させないときに選
択される非走行レンジであり、Ｒレンジ、Ｄレンジ、２
レンジ、Ｌレンジは車両を後進或いは前進走行させるた
めの走行レンジである。また、２レンジ、Ｌレンジは、
車両の駆動力を高めるだけでなくエンジンブレーキを発
生させるため、エンジンブレーキレンジでもある。

【００１７】また、図２において、○印は係合或いは作
動状態を示し、×印は開放或いは非作動状態を示してい
る。Ｄレンジにおける第４速ギヤ段と第３速ギヤ段との
間の変速は、２つの摩擦係合装置のうちの一方の開放作
動と他方の係合作動により実現される所謂クラッチツウ
クラッチ変速であって、たとえば第４速ギヤ段から第３
速ギヤ段への４→３ダウン変速は、クラッチＣ１の係合
作動とブレーキＢ１の開放作動とがオーバラップ状態ま
たはアンダーラップ状態で実行されることにより行われ
る。

【００１８】上記油圧制御回路１８は、上記自動変速機
１４のギヤ段の制御等に使用される３つのソレノイド弁
ＳＶ１乃至ＳＶ３、後述のスロットル開度センサ７６に
より検出されたスロットル開度ＴＡに対応した大きさの
制御油圧Ｐ_Sを発生するリニアソレノイド弁ＳＬＴ、た
とえば前記ロックアップクラッチ４０の摩擦係合、その
摩擦係合の解除およびそのスリップ量等の制御のための
油圧を発生するリニヤソレノイド弁ＳＬＵ、および油圧
制御回路１８中の作動油の油温Ｔ_OILを検出する作動油
温検出装置として機能する油温センサ８８等を備えてい
る。

【００１９】前記変速用電子制御装置２０は、ＣＰＵ７
０、ＲＡＭ７２、ＲＯＭ７４、図示しない入出力インタ
ーフェースなどを含む所謂マイクロコンピュータであっ
て、それには、前記エンジン１０の図示しない吸気配管
に設けられたスロットル弁の開度ＴＡを検出するスロッ
トル開度センサ７６、上記エンジン１０の回転数Ｎ_Eを
検出するエンジン回転数センサ７８、前記タービン翼車
３２の回転数Ｎ_Tすなわち入力軸３０の回転数Ｎ_INを検
出する入力軸回転数センサ８０、前記カウンタ軸５０の
回転数Ｎ_Cすなわち車速Ｖを検出するための車速センサ
８２、シフトレバー８４の操作位置すなわちＬ、Ｓ、
Ｄ、Ｎ、Ｒ、Ｐレンジのいずれかを検出する操作位置セ
ンサ８６、油圧制御回路１８内の作動油温度を検出する
油温センサ８８から、スロットル開度ＴＡを表す信号、
エンジン回転数Ｎ_E(r.p.m.)を表す信号、入力軸回転数
Ｎ_IN(r.p.m.)を表す信号、出力軸回転数Ｎ_C(r.p.m.)す
なわち車速Ｖを表す信号、シフトレバー８４の操作位置
Ｐ_STを表す信号、油圧制御回路１８内の作動油温度Ｔ
_OILを表す信号がそれぞれ供給される。上記変速用電子
制御装置２０のＣＰＵ７０は、予めＲＯＭ７４に記憶さ
れたプログラムに従ってＲＡＭ７２を用いつつ上記入力
信号を処理し、その処理結果に基づいて、たとえば、車
両の走行状態の検出、上記電磁開閉弁ＳＶ１乃至ＳＶ
３、リニヤソレノイド弁ＳＬＴおよびＳＬＵの制御等を
実行する。

【００２０】図３は、上記油圧制御回路１８の要部の構
成を概略説明する図である。図３において、元圧発生装
置９０は、エンジン１０によって回転駆動される油圧ポ
ンプ９２から圧送される作動油の圧力をそのエンジン負
荷に応じた値に調圧したライン油圧Ｐ_Lを、各油圧式摩
擦係合装置Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の元圧
としてシフト弁装置９４などへ出力する。マニアル弁９
６は、シフトレバー８４に対して機械的に連結されたも
のであり、そのシフトレバー８４の走行レンジ選択操作
に応答して上記ライン油圧Ｐ_Lを切り換えることによ
り、選択された走行レンジに対応した油圧、たとえばＲ
レンジ圧、Ｄレンジ圧、２レンジ圧、Ｌレンジ圧をシフ
ト弁装置９４へ出力する。また、電磁開閉弁ＳＶ１およ
びＳＶ２は、専らギヤ段を選択するために前記変速用電
子制御装置２０によって作動させられることにより、信
号圧をシフト弁装置９４へ出力する。

【００２１】上記シフト弁装置９４は、マニアル弁９６
からの走行レンジに対応した油圧と２つの第１電磁開閉
弁ＳＶ１および第２電磁開閉弁ＳＶ２からの油圧信号と
に基づいて変速時に切換作動させられる１−２シフト
弁、２−３シフト弁、３−４シフト弁などを備えてお
り、図２に示す作動に従って、各油圧式摩擦係合装置Ｃ
１、Ｃ２、Ｃ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３へ係合油圧を選択的
に供給する。それら油圧式摩擦係合装置Ｃ１、Ｃ２、Ｃ
３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３のうち、クラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ
３およびブレーキＢ１、Ｂ２には、それらの係合油圧す
なわち係合トルクの上昇を緩和するためのＣ１アキュム
レータＡ_C1、Ｃ２アキュムレータＡ_C2、Ｃ３アキュムレ
ータＡ_C3、Ｂ１アキュムレータＡ_B1、Ｂ２アキュムレー
タＡ_B2がそれぞれ接続されている。上記Ｃ１アキュムレ
ータＡ_C1およびＢ１アキュムレータＡ _B1と、上記Ｃ２ア
キュムレータＡ_C2、Ｃ３アキュムレータＡ_C3、およびＢ
２アキュムレータＡ_B2とには、変速用電子制御装置２０
からの指令によって変化され得るライン油圧Ｐ_Lがその
アキュム背圧としてそれぞれ供給されており、変速過渡
期間内における各油圧式摩擦係合装置の係合油圧を調節
する変速過渡制御が行われるようになっている。

【００２２】なお、上記シフト弁装置９４とクラッチＣ
１およびＣ１アキュムレータＡ_C1との間には、第３電磁
開閉弁ＳＶ３からの油圧信号およびブレーキＢ１の係合
圧Ｐ _B1に基づいてそれらの間の流通抵抗を切り換えるこ
とにより車両状態に応じてクラッチＣ１の係合タイミン
グまたは解放タイミングを調節するための、オリフィス
を備えた複数の油路とそれら複数の油路を切り換える油
路切換弁とを備えたオリフィス切換弁装置９８が、設け
られている。

【００２３】図４は、前記油圧制御回路１８のうち、前
記クラッチＣ１や前記ブレーキＢ１等に供給される作動
油の元圧であるライン油圧Ｐ_Lを発生させる元圧発生装
置９０を詳しく説明する図である。図４において、エン
ジン１０によって回転駆動されることにより油圧ポンプ
９２は、還流した作動油をストレーナ１００を介して吸
引することによりライン圧調圧弁１０２へ圧送する。

【００２４】ライン圧調圧弁１０２は、プランジャ１１
０と、そのプランジャ１１０に当接した状態で軸方向の
移動可能に設けられて入力ポートｂと出力ポートｄとの
間を開閉するスプール弁子１１２と、そのスプール弁子
１１２をばね受板１１４を介して閉弁方向に付勢するス
プリング１１６とを備えており、その入力ポートｂに供
給される前記油圧ポンプ９２からの作動油の油圧を、リ
ニヤソレノイド弁ＳＬＴから上記入力ポートａに供給さ
れる制御油圧Ｐ_Sに基づいて、エンジン１０の負荷すな
わち自動変速機１４の入力トルクに対応した大きさのラ
イン油圧Ｐ_Lに調圧する。上記ライン圧調圧弁１０２の
入力ポートｃには、上記入力ポートｂの油圧がフィード
バック油圧として供給されている。上記スプリング１１
６の付勢力をＷ_REG、上記スプール弁子１１２のランド
１１８の環状の受圧面の面積をＡ _REG1、上記スプール弁
子１１２を出力ポートｄの閉弁方向に付勢するプランジ
ャ１１０の受圧面の面積をＡ_REG2とすれば、上記ライン
油圧Ｐ_Lは次式（１）で表される。ここで、（１）式
は、上記ライン油圧Ｐ_Lが上記制御油圧Ｐ_Sに比例して
発生させられることを示している。制御油圧Ｐ_Sがエン
ジン負荷或いは自動変速機１４の入力トルクＴ_INの大き
さを表す通常の場合には、上記ライン油圧Ｐ_Lは、油圧
式摩擦係合装置のすべりが発生しない範囲で必要且つ充
分な値となるようなエンジン負荷或いは自動変速機１４
の入力トルクＴ_INに対応した大きさとなる通常の調圧値
に調圧されている。

【００２５】

【数１】Ｐ_L＝（Ａ_REG2／Ａ_REG1）・Ｐ_S＋Ｗ_REG／Ａ_REG1 ・・・（１）

【００２６】上記リニアソレノイド弁ＳＬＴは、その入
力ポートａと出力ポートｂとの間を開閉するスプール弁
子１２０と、そのスプール弁子１２０を開弁方向に付勢
するスプリング１２２とを備えている。上記入力ポート
ａには、一定圧Ｐ_SOLが供給され、その一定圧Ｐ_SOLが
変速用電子制御装置２０からリニアソレノイドＳ_SLTへ
出力される励磁電流に対応して調圧された油圧として前
記制御油圧Ｐ_Sが出力ポートｂにおいて発生させられ
る。上記リニアソレノイドＳ_SLTの励磁電流に応じて上
記スプール弁子１２０を上記出力ポートｂの閉弁方向へ
付勢する付勢力をＦ_I、上記スプリング１２２の付勢力
をＷ_SLT、スプール弁子１２０のランド１２４の環状の
受圧面の面積をＡ_SLTとすると、上記ランド１２４とラ
ンド１２６との間の油室１２８と上記出力ポートｂとは
油路１３０によって連通させられていて、ランド１２４
の環状の受圧面に作用する油圧は上記制御油圧Ｐ_Sとな
っているので、上記制御油圧Ｐ_Sは式（２）で表され
る。

【００２７】

【数２】Ｐ_S＝Ｗ_SLT／Ａ_SLT−Ｆ_I／Ａ_SLT ・・・（２）

【００２８】図４において、減圧弁１３２は、入力ポー
トａと出力ポートｂとの間を開閉するスプール弁子１３
６と、そのスプール弁子１３６を開弁方向に付勢するス
プリング１３８とを備え、その入力ポートａに供給され
る上記ライン油圧Ｐ_Lを、上記一定圧Ｐ_SOLに調圧して
その出力ポートｂに発生させ、上記リニヤソレノイド弁
ＳＬＴ、前記リニヤソレノイド弁ＳＬＵなどへ供給す
る。上記減圧弁１３２の入力ポートｃには、上記出力ポ
ートｂの油圧がフィードバック油圧として供給されてい
る。上記一定圧Ｐ_SOLは、上記スプール弁子１３６の上
記入力ポートｃに連通する受圧面積をＡ_MOD、上記スプ
リング１３８の付勢力をＷ_MODとすれば、式（３）で表
される一定圧となる。

【００２９】

【数３】Ｐ_SOL＝Ｗ_MOD／Ａ_MOD ・・・（３）

【００３０】図５は、前記変速用電子制御装置２０の制
御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図５
において、車速検出装置１４０は前記車速センサ８２に
対応するものであり、車輪と共に回転する回転部材であ
る自動変速機１４のカウンタ軸５０の回転速度Ｎ_Cを検
出し、その回転速度Ｎ_Cを表す車速信号ＳＶを出力す
る。終減速機のギヤ比および駆動輪の半径を示す定数を
用いて上記回転速度Ｎ_Cから車速Ｖを算出できるので、
その回転速度Ｎ_Cは車速Ｖに対応するものである。した
がって、上記車速信号ＳＶは上記回転速度Ｎ_Cから算出
された車速そのものを表すものであってもよい。

【００３１】変速点制御用車速発生手段１４２は、上記
車速信号ＳＶ（＝Ｎ_C）になまし処理を施すことにより
変速点制御用車速Ｖ₁（＝Ｎ_CSM1）を算出する第１信号
なまし手段１４４を備え、第１信号なまし手段１４４に
より算出された変速点制御用車速Ｖ₁を出力する。この
第１信号なまし手段１４４におけるなまし処理は、所定
の移動区間内の平均値を算出する移動平均処理、所定区
間内の最大最小値除去処理、ローパスフィルタ処理、数
式４に示す処理など、たとえばノイズを除去するために
一般的に用いられるものである。このようにして得られ
た車速Ｖ₁は、エンジン制御などの他の制御にも用いら
れる。なお、数式４において、Ｎ_CSM1(i _-1)は前回のサ
イクルにおける値、Ｎ_CSM1(i)は今回のサイクルにおけ
る値、ｋ１はなまし定数である。

【００３２】

【数４】Ｎ_CSM1(i)＝Ｎ_CSM1(i-1)＋（Ｎ_C−Ｎ
_CSM1(i-1)）／２^k1

【００３３】変速点制御手段１４６は、シフトレバー８
４の走行レンジ選択操作に対応して予め選択された変速
線図から、上記変速点制御用車速発生手段１４２から得
られた変速点制御用車速Ｖ₁とスロットル開度ＴＡ、燃
料噴射量Ｆ、吸入空気量Ｑ、アクセルペダル操作量など
のいずれかにより表されるエンジン負荷とに基づいて自
動変速機１４の変速判断を行う。たとえば、実際の車速
Ｖ₁を表す車速軸とエンジン負荷を表すエンジン負荷軸
とから成る二次元座標において、実際の車速Ｖとエンジ
ン負荷とを表す点が変速線を横切ってその変速線により
区分されたいずれのギヤ段領域へ入ったかに基づいて変
速判断を行う。したがって、実際の車速Ｖ₁とエンジン
負荷とを表す点がたとえば３→４アップ変速線を高車速
側へ越えた場合には、３→４アップ変速が判断される。

【００３４】変速過渡制御用車速発生手段１４８は、上
記車速信号ＳＶ（＝Ｎ_C）になまし処理を施すことによ
り変速過渡制御用車速Ｖ₂（＝Ｎ_CSM2）を算出する第２
信号なまし手段１５０を備え、第２信号なまし手段１５
０により算出された変速過渡制御用車速Ｖ₂を出力す
る。この第２信号なまし手段１５０におけるなまし処理
は、信号の変動を緩和するためのたとえば数式５に示す
処理であり、前記第１信号なまし手段１４４のなまし度
合よりも強いなまし度合のなまし処理であるため、変速
過渡制御用車速Ｖ₂は変速点制御用車速Ｖ₁とは異なる
値とされる。なお、数式５において、Ｎ_CSM2(i-1)は前
回のサイクルにおける値、Ｎ_CSM2(i)は今回のサイクル
における値、ｋ２はなまし定数である。このなまし定数
は、その値が大きくなるほどなましの度合いが強くなる
ので、ｋ２＜ｋ１である。

【００３５】

【数５】Ｎ_CSM2(i)＝Ｎ_CSM2(i-1)＋（Ｎ_C−Ｎ
_CSM2(i-1)）／２^k2

【００３６】変速過渡制御手段１５２は、変速フィーリ
ングを向上させるために、自動変速機１４の変速期間内
において変速の度合いを上記変速過渡制御用車速発生手
段１４８により発生させられた変速過渡制御用車速Ｖ₂
に基づいて判定し、その変速に関与する油圧式摩擦係合
装置を制御する。たとえば図６に示す３→４アップ変速
では、クラッチＣ₁の開放と同時にブレーキＢ₁の係合
が開始された後、上記車速Ｖ₂（＝Ｎ_CSM2）に基づいて
トルク相（自動変速機１６内の回転部材に変速のための
回転速度変化が未だ生じていない区間）の開始を判定し
た後には、車速Ｖ₂（＝Ｎ_CSM2）に基づいてエンジン回
転速度Ｎ_Eすなわちタービン回転速度Ｎ _T（＝入力軸回
転速度Ｎ_IN）の一時的なオーバシュートであるエンジン
回転速度の吹きを判定し、このエンジン回転速度の吹き
が判定される場合にはそれが抑制されるように開放側の
クラッチＣ₁の係合油圧Ｐ_C1の過渡圧を制御するアキュ
ムレータＡ_C1の背圧（＝Ｐ_L）を学習制御し、上記車速
Ｖ₂（＝Ｎ_CSM2）に基づいてイナーシャ相（自動変速機
１４の回転部材に変速のための回転速度変化が生じてい
る区間）の開始を判定した後は、車速Ｖ₂（＝Ｎ_CSM2）
に基づいてクラッチＣ₁およびブレーキＢ₁の係合トル
クのオーバラップに起因する自動変速機１４の一時的な
出力トルクの低下であるタイアップを判定し、そのタイ
アップが判定される場合にはそれが抑制されるように開
放側のクラッチＣ₁の係合油圧Ｐ_C1の過渡圧を制御する
アキュムレータＡ_C1の背圧（＝Ｐ_L）を学習制御し、車
速Ｖ₂（＝Ｎ_CSM2）に基づいて実際の入力軸回転速度Ｎ
_INが第４速ギヤ段成立後の入力軸回転速度に同期したか
否かを判定し、判定される場合にはブレーキＢ１の係合
油圧Ｐ_B1を最大値（＝Ｐ_L）としてそのブレーキＢ１を
完全係合させる。

【００３７】以下、変速用電子制御装置２０の制御作動
の要部を図７および図１０を用いて説明する。図７は変
速点制御用車速発生ルーチンを示し、図８は変速点制御
ルーチンを示し、図９は変速過渡制御用車速発生ルーチ
ンを示し、図１０は変速過渡制御ルーチンを示してい
る。

【００３８】図７の変速点制御用車速発生ルーチンは前
記変速点制御用車速発生手段１４２に対応するものであ
る。図７のＳＡ１では、車速センサ８２から出力される
車速信号ＳＶ（＝Ｎ_C）が逐次読み込まれる。次いで前
記第１信号なまし手段１４４に対応するＳＡ２において
は、前記数式１から上記ＳＡ１にて読み込まれた車速信
号ＳＶ（＝Ｎ_C）に基づいてなまし処理された変速点制
御用車速Ｖ₁（＝Ｎ_CS _M1）が算出される。そして、ＳＡ
３において、上記変速点制御用車速Ｖ₁（＝Ｎ _CSM1）が
逐次出力される。

【００３９】図８の変速点制御ルーチンは前記変速点制
御手段１４６に対応するものである。図８のＳＢ１で
は、上記変速点制御用車速Ｖ₁（＝Ｎ_CSM1）およびエン
ジン負荷（たとえばスロットル弁開度）が読み込まれ
る。ＳＢ２では、予め記憶され且つシフトレンジに応じ
て選択された変速線図から変速点が決定される。たとえ
ば、変速線図内の変速線のうち実際のギヤ段からの変速
に関与する変速線の上記エンジン負荷に対応する変速点
車速が決定される。そして、ＳＢ３において、実際の車
速（変速点制御用車速Ｖ₁（＝Ｎ_CSM1））が上記変速点
車速を横切ったか否かが判断される。このＳＢ３の判断
が否定された場合は本ルーチンが繰り返されるが、肯定
された場合はＳＢ４において変速判断が行われる。たと
えば、３→４変速線上に決定された変速点車速を変速点
制御用車速Ｖ₁が第４速側へ横切った場合には、３→４
アップ変速の判断が行われるとともに、その３→４アッ
プ変速を実行させるための変速指令が出力される。

【００４０】図９の変速過渡制御用車速発生ルーチン
は、前記変速過渡制御用車速発生手段１４８に対応する
ものである。図９のＳＣ１では、車速センサ８２から出
力される車速信号ＳＶ（＝Ｎ_C）が逐次読み込まれる。
次いで前記第２信号なまし手段１５０に対応するＳＣ２
においては、前記数式５から上記ＳＣ１にて読み込まれ
た車速信号ＳＶ（＝Ｎ_C）に基づいて前記第１信号なま
し手段１４４（ＳＡ２）のなまし度合よりも強いなまし
度合でなまし処理された変速過渡制御用車速Ｖ₂（＝Ｎ
_CSM2）が算出される。そして、ＳＣ３において、上記変
速過渡制御用車速Ｖ₂（＝Ｎ_CSM2）が逐次出力される。

【００４１】図１０の変速過渡制御ルーチンは前記変速
過渡制御手段１５２に対応するものであり、たとえば３
→４アップ変速のクラッチツウクラッチ変速を制御す
る。なお、図１０の作動説明において用いられているＮ
_Cは、前記なまし処理された変速過渡制御用車速Ｖ
₂（＝Ｎ_CSM2）を意味している。

【００４２】図１０において、ＳＤ１では、前記変速点
制御手段１４６により３→４アップ変速が判断されたか
否かが判断される。このＳＤ１の判断が否定される場合
は本ルーチンが終了させられるが、肯定された場合は、
ＳＤ２において３→４アップ変速の出力が行われる。す
なわち、それまでの第３速ギヤ段から第４速ギヤ段へア
ップ変速させるために、クラッチＣ１を開放させ且つブ
レーキＢ１を係合させるための出力が行われる。

【００４３】続くＳＤ３では、単位時間当たりの出力軸
回転速度Ｎ_Cの変化量、或いは出力軸回転速度Ｎ_Cの微
分値である出力軸回転加速度或いは車両加速度ｄＮ_C(i)
が、たとえば前回のサイクルにおける出力軸回転速度Ｎ
_C(i-1)と今回のサイクルにおける出力軸回転速度Ｎ_C(i)
との差を求めることにより逐次算出される。次いで、Ｓ
Ｄ４では、トルク相の開始か否かが、たとえば数式６が
成立するか否かに基づいて判断される。数式６におい
て、ｄＮ_C(i-1)は前回のサイクルにおいて求められた出
力軸回転速度Ｎ_Cの単位時間当たりの変化量、ΔｄＮ₁
は判断値である。

【００４４】

【数６】ｄＮ_C(i)≦ｄＮ_C(i-1)−ΔｄＮ₁

【００４５】上記ＳＤ４の判断が否定されるうちはＳＤ
３以下が繰り返し実行されるが、肯定されると、ＳＤ５
において、エンジンの吹きが発生したか否かが、たとえ
ば数式７が成立するか否かに基づいて判断される。図６
のｔ₁時点はこの状態を示している。上記数式７におい
て、Ｇ₃は第３速ギヤ段の変速比、ΔＮ₁は５０r.p.m.
程度の余裕値である。

【００４６】

【数７】Ｎ_IN≧Ｎ_C×Ｇ₃＋ΔＮ₁

【００４７】上記ＳＤ５の判断が肯定される場合、すな
わち図６のｔ₂時点直前において、エンジン回転速度Ｎ
_Eが３→４アップ変速期間内に一時的にオーバシュート
するエンジンの吹きが発生した状態であるので、ＳＤ１
３において、エンジンの吹きが抑制される側に次回の変
速におけるクラッチＣ１のアキュムレータＡ_C1の背圧
（アキュム圧）が変更される。すなわち、その背圧とし
て用いられるライン圧Ｐ _Lを調節する制御油圧Ｐ_Sを制
御するリニヤソレノイド弁ＳＬＴの駆動信号Ｄ_SL _Tに所
定値ΔＤ_SLTを加算して補正する。これにより、次回の
アキュムレータＡ _C1の背圧が高く修正されて３→４アッ
プ変速期間におけるクラッチＣ１の係合圧Ｐ_C1が高めら
れるので、上記エンジンの吹きが抑制される。

【００４８】しかし、上記ＳＤ５の判断が否定される場
合は、ＳＤ６においてトルク槽開始時の出力軸回転加速
度ｄＮ_CA1として最新のｄＮ_C(i)が記憶された後、ＳＤ
７において、さらに実際の出力軸回転加速度ｄＮ_Cが逐
次算出される。そして、ＳＤ８において、回転部材の回
転変化開始時期であるイナーシャ相の開始か否かが、た
とえば数式８が成立するか否かに基づいて判断される。
数式８において、ΔＮ ₂は判断値である。

【００４９】

【数８】Ｎ_IN≦Ｎ_C×Ｇ₃−ΔＮ₂

【００５０】上記ＳＤ８の判断が否定される場合は上記
ＳＤ７以下が繰り返し実行されるが、肯定される場合
は、図６のｔ₂時点に示すようにイナーシャ相開始状態
を示している。このため、ＳＤ９においてイナーシャ相
開始時の出力軸回転加速度ｄＮ _CA2としてイナーシャ相
開始直前の出力軸回転加速度ｄＮ_C(k-i)が記憶された
後、ＳＤ１０において、トルク相開始時の出力軸回転加
速度ｄＮ_CA1とイナーシャ相開始時の出力軸回転加速度
ｄＮ_CA2との差ΔｄＮ_CA（＝ｄＮ_CA1−ｄＮ_CA2）が算
出される。そして、ＳＤ１１では、自動変速機１４のタ
イアップが発生したか否かが、数式９が成立するか否か
に基づいて判断される。数式９において、ΔｄＮ_CASは
タイアップ判断値であり、予め実験的に求められた値で
ある。

【００５１】

【数９】ΔｄＮ_CA≧ΔｄＮ_CAS

【００５２】上記ＳＤ１１の判断が否定される場合は、
タイアップ抑制のためのＳＤ１２が実行されないが、肯
定される場合はエンジン回転速度Ｎ_Eが３→４アップ変
速期間内に一時的に出力トルクが急低下するタイアップ
が発生した状態であるので、、ＳＤ１２において、エン
ジンの吹きが抑制される側に次回の変速におけるクラッ
チＣ１のアキュムレータＡ_C1の背圧（アキュム圧）が変
更される。すなわち、その背圧として用いられるライン
圧Ｐ_Lを調節する制御油圧Ｐ_Sを制御するリニヤソレノ
イド弁ＳＬＴの駆動信号Ｄ_SLTから所定値ΔＤ_SLTを減
算して補正する。これにより、次回のアキュムレータＡ
_C1の背圧が低く修正されて３→４アップ変速期間におけ
るクラッチＣ１の係合圧Ｐ_C1が低められるので、上記タ
イアップが抑制される。

【００５３】続くＳＤ１４では、自動変速機１４の実際
の入力回転速度Ｎ_INが判断基準値（Ｎ_C×Ｇ₄）−αま
で低下したか否かが判断される。この判断基準値は第４
速ギヤ段達成時の入力軸回転速度（Ｎ_C×Ｇ₄）から所
定値α（５０r.p.m.程度）を差し引いた値である。この
ＳＤ１４の判断が否定される場合は待機させられるが、
肯定された場合は、図６のｔ₃時点に示すように３→４
アップ変速が完了した状態であるので、ＳＤ１５におい
て、所定の遅れ時間後にブレーキＢ１の係合圧Ｐ_B1が最
大値（＝Ｐ_L）とされる。

【００５４】上述のように、本実施例によれば、変速点
制御手段１４６（ＳＢ１乃至ＳＢ４）の変速点制御に用
いるための変速点制御用車速Ｖ₁（＝Ｎ_CSM1）を発生さ
せる変速点制御用車速発生手段１４２（ＳＡ１乃至ＳＡ
３）に加えて、変速過渡制御手段１５２（ＳＤ１乃至Ｓ
Ｄ１５）の変速過渡制御に用いるために上記変速点制御
用車速Ｖ₁（＝Ｎ_CSM1）とは異なる変速過渡制御用車速
Ｖ₂（＝Ｎ_CSM2）を発生させる変速過渡制御用車速発生
手段１４８（ＳＣ１乃至ＳＣ３）が設けられていること
から、変速過渡制御では上記変速過渡制御用車速Ｖ
₂（＝Ｎ_CSM2）に基づいて変速の進行度合いの判定が行
われるので、変速期間内における変速の進行度合いの判
定や、それに基づく油圧式摩擦係合装置の作動制御の精
度が得られる。したがって、変速過渡制御において変速
点制御に用いる車速を用いる場合に比較して、変速フィ
ーリングが損なわれることは好適に防止される。

【００５５】また、本実施例によれば、車輪またはそれ
と共に回転する回転体の回転速度に基づいて車速を検出
し、その車速Ｖ（＝Ｎ_C）を表す車速信号ＳＶを出力す
る車速検出装置１４０が設けられ、変速点制御用車速発
生手段１４２（ＳＡ１乃至ＳＡ３）は、その車速検出装
置１４０から出力された車速信号を所定の強さでなます
第１信号なまし手段１４４（ＳＡ２）を含むものであ
り、変速過渡制御用車速発生手段１４８（ＳＣ１乃至Ｓ
Ｃ３）は、車速検出装置１４０から出力された車速信号
を、上記第１信号なまし手段１４４のなまし度合よりも
強いなまし度合でなます第２信号なまし手段１５０（Ｓ
Ｃ２）を含むものである。このようにすれば、変速期間
内における回転変動やトルク変動の影響が好適に防止さ
れる。

【００５６】同時に、本実施例によれば、変速点制御手
段１４６の変速点制御には、第２信号なまし手段１５０
のなまし度合よりも弱いなまし度合で第１信号なまし手
段１４４により処理された変速点制御用車速Ｖ₁（＝Ｎ
_CSM1）が用いられるので、応答遅れの少ない変速判断が
行われる利点がある。

【００５７】次に、本発明の他の実施例を説明する。な
お、以下の説明において前述の実施例と共通する部分に
は同一の符号を付して説明を省略する。

【００５８】図１１は、本発明の他の実施例における変
速用電子制御装置２０の制御機能の要部を説明する機能
ブロック線図である。図１１において、変速点制御手段
１４６による変速判断或いは変速出力に基づいて変速開
始を判定する変速開始判定手段１６０と、その変速開始
判定手段１６０により変速開始が判定されたときに車速
検出装置１４０により検出された車速Ｖ（＝Ｎ_C）を変
速過渡制御用車速Ｖ₂（＝Ｎ_CSM2）として発生させる変
速過渡制御用車速発生手段１６２とが、前記変速過渡制
御用車速発生手段１４８に代えて設けられている点にお
いて、図５の実施例と相違する。

【００５９】図１２は、図１１の変速用電子制御装置２
０の制御作動の要部を示すフローチャートであって、変
速過渡制御用車速発生ルーチンを示している。図１２に
おいて、ＳＥ１では、車速センサ８２から出力される車
速信号ＳＶ（＝Ｎ_C）が逐次読み込まれる。次いで、変
速開始判定手段１６０に対応するＳＥ２においては、３
→４アップ変速が開始されたか否かが、変速点制御手段
１４６からの出力信号に基づいて判断される。このＳＥ
２の判断が否定される場合はＳＥ１以下が繰り返し実行
されることにより待機たせられるが、肯定される場合
は、上記変速過渡制御用車速発生手段１６２に対応する
ＳＥ３において、変速開始判定時の車速Ｖ（＝Ｎ_C）が
変速過渡制御用車速Ｖ₂（＝Ｎ_CSM2）として決定され、
ＳＥ４においてそれが出力される。このようにして出力
された変速過渡制御用車速Ｖ₂（＝Ｎ_CSM2）は、数学的
には、第１信号なまし手段１４４（ＳＡ２）のなまし度
合よりも極端に強いなまし度合でなまし処理されたもの
としても考えられる。

【００６０】本実施例によれば、変速過渡制御では、上
記変速過渡制御用車速発生手段１６２により変速開始時
に決定された一定の変速過渡制御用車速Ｖ₂（＝
Ｎ_CSM2）に基づいて変速の進行度合いの判定が行われる
ことから、変速期間内における変速の進行度合いの判定
や、それに基づく油圧式摩擦係合装置の作動制御の精度
が得られるので、変速過渡制御において変速点制御に用
いる車速を用いる場合に比較して、変速フィーリングが
損なわれることは好適に防止される。

【００６１】以上、本発明の一実施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
得るものである。

【００６２】たとえば、前述の実施例の変速過渡制御で
は、クラッチツウクラッチ変速である３→４アップ変速
について説明されていたが、４→３ダウン変速であって
も差し支えないし、クラッチツウクラッチ変速でない他
の変速であってもよい。

【００６３】また、前述の実施例の自動変速機１４は前
進４速として構成されていたが、前進３速或いは前進５
速などとして構成されたものであっても差し支えない。

【００６４】また、前述の変速過渡制御用車速発生手段
１４８は、数式２に示すなまし処理を行うものであった
が、変速期間内の車速信号ＳＶの変動を抑制するための
他のなまし処理であっても、変速点制御用車速発生手段
１４２によるなまし処理も程度よりも強い度合いのなま
し処理でありさえすれば、一応の効果が得られるのであ
る。

【００６５】なお、上述したのはあくまでも本発明の一
実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲にお
いて種々の変更が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の制御装置を含む車両用動力
伝達装置の構成を説明する図である。

【図２】図１の自動変速機において、それに備えられた
摩擦係合装置の作動の組み合わせにより達成される変速
段を説明する図である。

【図３】図１の自動変速機を制御する油圧制御装置の要
部構成を概略説明するブロック図である。

【図４】図３の元圧発生装置の油圧回路構成を具体的に
説明する油圧回路図である。

【図５】図１の変速用電子制御装置の制御機能の要部を
説明する機能ブロック線図である。

【図６】３→４アップ変速時における図１の変速用電子
制御装置の変速過渡制御の作動を説明するタイムチャー
トである。

【図７】図１の変速用電子制御装置の制御作動を説明す
るフローチャートであって、変速点制御用車速発生ルー
チンを示す図である。

【図８】図１の変速用電子制御装置の制御作動を説明す
るフローチャートであって、変速点制御ルーチンを示す
図である。

【図９】図１の変速用電子制御装置の制御作動を説明す
るフローチャートであって、変速過渡制御用車速発生ル
ーチンを示す図である。

【図１０】図１の変速用電子制御装置の制御作動を説明
するフローチャートであって、変速過渡制御ルーチンを
示す図である。

【図１１】本発明の他の実施例における変速用電子制御
装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図であ
って、図５に相当する図である。

【図１２】図１１の変速用電子制御装置の制御作動を説
明するフローチャートであって、変速過渡制御用車速発
生ルーチンを示す図である。

【符号の説明】

１４：自動変速機１４０：車速検出装置１４２：変速点制御用車速発生手段１４４：第１信号なまし手段１４６：変速点制御手段１４８、１６２：変速過渡制御用車速発生手段１５０：第２信号なまし手段１５２：変速過渡制御手段Ｃ１：クラッチ、Ｂ１：ブレーキ（油圧式摩擦係合装
置）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田中義和愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者鈴木俊成愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (56)参考文献特開平４−203558（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−196442（ＪＰ，Ａ) 特開平２−229957（ＪＰ，Ａ) 特開平４−64764（ＪＰ，Ａ) 特開平10−257610（ＪＰ，Ａ) 特開平５−60212（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 59/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/24 F16H 63/40 - 63/48

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】油圧式摩擦係合装置の作動の組み合わせ
に従って複数のギヤ段から１つのギヤ段が選択される車
両用自動変速機において、車輪またはそれと共に回転す
る回転体の回転速度に基づいて車速を検出し、その車速
を表す車速信号を出力する車速検出装置と、予め記憶さ
れた変速線図から車速に基づいて変速判断を行う変速点
制御手段と、該変速点制御手段により変速判断されたギ
ヤ段を達成する過程における油圧式摩擦係合装置の作動
を車速に基づく変速進行度合いの判定を通じて制御する
変速過渡制御手段とを含む制御装置であって、前記車速検出装置から出力された車速信号に基づいて前
記変速点制御手段による変速判断に用いるための変速点
制御用車速を発生させる変速点制御用車速発生手段と前記車速検出装置から出力された車速信号に基づいて前
記変速過渡制御手段による変速進行度合いの判定に用い
るための前記変速点制御用車速とは異なる変速過渡制御
用車速を発生させる変速過渡制御用車速発生手段とを、含み前記変速過渡制御用車速発生手段は、前記車速検出装置
により変速開始時に検出された車速値を前記変速過渡制
御用車速として発生するものであり、前記変速過渡制御
手段は、前記変速過渡制御用車速発生手段により発生さ
れた一定の変速過渡制御用車速に基づいて変速進行度合
いの判定を行うものであることを特徴とする車両用自動
変速機の制御装置。