JP3724336B2 - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機の変速制御装置に関し、特に、いわゆるアイドルニュートラル制御を実行可能な変速制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車等の車両に備えられる自動変速機は、内部に複数の油圧クラッチ,油圧ブレーキ等の摩擦要素を備えており、これらを適宜解放,係合することによって所定の変速段の達成等の様々な制御が可能になっている。近年では、トルクコンバータ式の自動変速機において、自動変速機のシフトポジションがDレンジ(走行レンジ)にある場合でも、車両が停車している時(即ち、広義のアイドル状態の時)には、シフトポジションがNレンジ,Pレンジ(非走行レンジ)にある時のようなニュートラル状態に近づけることによって燃費の向上と振動の低減とを可能にした、アイドルニュートラル制御(以下、単にニュートラル制御という)が実用化されている。
【0003】
ニュートラル制御の実施方法としては、現在、次の2つの方法が実用化されている。一つは、走行していた車両が走行レンジのまま停車した状況において、低速段(例えば、第1速段)を達成するために結合されていた摩擦要素(フォワードクラッチ)をスリップさせて、ニュートラル状態に近づけるように制御する方法(以下、第一のニュートラル制御という)である。もう一つは、停車していた車両が走行しようとする状況において、非走行レンジから走行レンジへシフトチェンジされた場合にすぐに摩擦要素(フォワードクラッチ)を完全結合するのではなく、所定の解除条件(例えば、フットブレーキ操作の解除)が成立するまでの間は、摩擦要素を何時でも即結合することができる状況でスリップさせて、ニュートラル状態に近い状態に維持するように制御する方法(以下、第二のニュートラル制御という)である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般に自動変速機の変速制御においては、変速制御に適用される種々の制御パラメータを制御実施時に絶えず学習補正することによって、自動変速機毎の特性のバラツキや経年変化等の影響による制御精度の低下を防止し、シフトフィーリングの向上が図られている。上述の各ニュートラル制御においても同様であり、種々の制御パラメータが学習補正されている。
【0005】
ところが、ニュートラル制御が実施される状況としては信号待ちによる停車時等が挙げられるが、このような場合、多くのドライバはシフトレンジを非走行レンジに切り換えずに走行レンジに入れたままにしている。このため、上述の2つのニュートラル制御方法のうち、前者の第一のニュートラル制御が実施される頻度は高いものの、後者の第二のニュートラル制御が実施される頻度は比較的低く、第二のニュートラル制御に関しては制御パラメータの学習頻度は高くない。
【0006】
学習頻度が低い場合には、制御パラメータが収束安定しないため、自動変速機の特性のバラツキや経年変化に対応した精確な変速制御は難しくなってしまう。このため、従来は、第二のニュートラル制御が実施された際には、クラッチの係合ショックが発生したり、ニュートラル状態を安定して維持できなくなる等の不具合が発生する虞があった。
【0007】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、ニュートラル制御に適用する制御パラメータの学習頻度を高めることによって、自動変速機の特性のバラツキや経年変化等に対応した精確なニュートラル制御を可能にした、自動変速機の変速制御装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の自動変速機の変速制御装置では、自動変速機のシフトレンジが走行レンジにあるときに第一の運転状態条件が成立したときには、第一の制御を実施して結合状態にある摩擦要素を滑り係合状態へ操作してニュートラル状態を達成するとともに、その際、第二の制御に適用する制御パラメータ値を学習補正する。そして、少なくとも上記自動変速機のシフトレンジが非走行レンジから走行レンジへ切り換えられたことを含む第二の運転状態が成立したときには、上記第一の制御の実施時に学習補正された制御パラメータ値を用いて上記第二の制御を実施し、解放状態にある上記摩擦要素を滑り係合状態へ操作してニュートラル状態を達成する。
【0009】
好ましくは、上記第二の制御中に上記摩擦要素の係合力をフィードバック補正するフィードバック制御を実施するようにし、このフィードバック制御の開始時に出力される制御パラメータ値を上記第一の制御の実施時に学習補正する。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の一実施形態にかかる自動変速機の変速制御装置について説明する。
図1の全体構成を示す模式図に示すように、自動変速機1はエンジン2と結合された状態で図示しない車両に搭載されている。エンジン2の出力軸2aはトルクコンバータ(流体継手)3を介して変速機構4に連結され、その変速機構4は図示しないディファレンシャルギアを介して車両の駆動輪と接続されている。
【0011】
また、エンジン2の出力軸2aは、トルクコンバータ(トルコン)3のポンプインペラ3aに接続されており、この出力軸2aの回転に伴いポンプインペラ3aが回転すると、ATF(オートマチック・トランスミッション・フルード)を介してタービンランナ(タービン)3bが回転駆動され、その回転が変速機構4に伝達されるようになっている。
【0012】
詳細は説明しないが、変速機構4は、複数組の遊星歯車機構及びそれらの構成要素(サンギア,ピニオンギア及びリングギア)の動作を許容又は規制するクラッチやブレーキのような摩擦要素から構成されており、これらのクラッチやブレーキの係合状態を油圧源(オイルポンプ)から供給されるATFにより適宜切り換えて、所望の変速段を達成するようになっている。なお、この変速機構4の構造については、一般に広く知られたものであるので、係合することにより第1速段を実現するフォワードクラッチ(U/Dクラッチ)7以外の構成については図示を省略する。
【0013】
一方、車室内には、図示しない入出力装置,制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置(ROM,RAM,BURAM等),中央処理装置(CPU)及びタイマカウンタ等を備えたA/T−ECU(自動変速機制御ユニット、以下、単にECUという)11が設置されており、後述する各種センサからの情報に基づいて各種の制御信号が設定されて、自動変速機1の総合的な制御が行なわれるようになっている。
【0014】
ECU11の入力側には、エンジン2の回転速度NEを検出するエンジン回転速度センサ12、タービン3bの回転速度NT(即ち、フォワードクラッチ7の入力回転速度)を検出するタービン回転速度センサ13、車両の走行速度(車速)VSを検出する車速センサ14、ブレーキオイルの圧力に基づいてオン/オフが切り換わるブレーキ圧スイッチ20、エンジン2のスロットル開度θTH(=アクセル操作量)を検出するスロットルセンサ16、ATFの油温TOILを検出する油温センサ17、及び運転者にて選択されたシフトポジション(例えば、Nレンジ,Dレンジ,Pレンジ及びRレンジ等)を検出するためのシフトポジションセンサ18等の各種センサやスイッチ類が接続されている。なお、ブレーキ圧スイッチ20に代えて、ブレーキペダルを踏んだときにオンとなるブレーキスイッチを設けてもよい。
【0015】
また、ECU11の出力側には、上述のオイルポンプからの作動油を切換制御して変速機構4のクラッチやブレーキの係合要素を作動させるための多数のソレノイドや圧力調整弁(プレッシャコントロールバルブ)が接続されている。
そして、ECU11では、スロットルセンサ16で検出されたスロットル開度θTH及び車速センサ14で検出された車速VSを用いて図示しない変速マップから目標変速段を設定し、この目標変速段を達成すべく上記ソレノイドや圧力調整弁を制御して変速機構4の係合要素(クラッチ及びブレーキ等)の係合状態を切り換え、変速制御を実行するようになっている。なお、図1中では、このような多数のソレノイドや圧力調整弁のうち、フォワードクラッチ7の係合状態を切り換えるソレノイド19及び圧力調整弁21のみを図示しており、他のソレノイド及び圧力調整弁については図示を省略する。
【0016】
ソレノイド19はECU11によりその作動がデューティ制御されるようになっており、このソレノイド19の作動に応じて圧力調整弁21へのパイロット圧(制御圧)の供給状態が調整されるようになっている。具体的には、ソレノイド19により圧力調整弁21へパイロット圧が供給されると、圧力調整弁21のスプール21aが図中左側に移動してフォワードクラッチ7からライン圧が排出され、フォワードクラッチ7の係合力が低下する。また、これとは逆に、ソレノイド19によりパイロット圧が排出されると、フォワードクラッチ7にライン圧が供給されて係合力が大きくなる。このように、ソレノイド19のデューティ率を制御することで、フォワードクラッチ7の係合力を調整できるのである。なお、本実施形態では、ソレノイド19のデューティ率が増加するほど、フォワードクラッチ7の係合力が大きくなるように設定されている。
【0017】
次に、本発明の要部について説明すると、本変速制御装置は、ニュートラル制御に適用する制御パラメータの学習頻度を高めることによって、自動変速機1の特性のバラツキや経年変化等に対応した精確なニュートラル制御を可能にすべく構成されたものである。
ここで、図2は本発明の要部機能に着目した機能ブロック図である。図示するように、ECU11内には、その機能要素として第一ニュートラル制御部(第一の制御手段)30,第二ニュートラル制御部(第二の制御手段)31及び学習補正部32が設けられており、これら機能要素30〜32の協働により上記目的が達成されるようになっている。
【0018】
第一ニュートラル制御部30は、下記の開始条件(a1)〜(a4)が全て成立した場合に(つまり、車両が走行状態からほぼ停止状態に移行したと推測されると)、結合状態にあるフォワードクラッチ7の係合力を低下させ、フォワードクラッチ7を滑り係合させることによってニュートラル状態を達成すべく、フォワードクラッチ7用のソレノイド19のデューティ率を制御する機能を有している。
(a1)シフトポジションセンサ18が走行レンジ(Dレンジ)を検出している。
(a2)ブレーキ圧スイッチ20がオン(ブレーキ圧が所定値以上)。
(a3)スロットルセンサ16によりアクセル非操作(スロットル開度θTHが所定量以下)が検出された。
(a4)車速センサ14により検出された車速VSが所定値未満。
【0019】
以下、第一ニュートラル制御部30によるニュートラル制御(第一のニュートラル制御)の制御内容について、図3(a)〜図3(c)に示すタイムチャートを用いて説明する。
まず、上記のニュートラル制御の開始条件(a1)〜(a4)が全て成立すると(時点SS)、ニュートラル制御の突入制御を開始し、図3(b)に示すようにソレノイド19のデューティ率Dを100%から結合状態のフォワードクラッチ7が滑り出す直前のデューティ率DNまでステップ状に減少させる。その後、デューティ率Dを徐々に減じていき、フォワードクラッチ7を次第に解放側に操作していく。
【0020】
これにより、図3(c)に示すようにフォワードクラッチ7の油圧は次第に低下していき、それまで結合状態で停止保持されていたタービン3bが滑り始め、図3(a)に示すようにタービン回転速度NTが次第に上昇していく。そして、タービン回転速度NTが所定のスリップ判定値ΔNBを越えた時点(時点SB1)で、突入制御を終了する。
【0021】
突入制御を終了すると、次に定常制御を開始する。この定常制御では、最初はタービン回転速度NTの変化率dNT/dt(以下、単にdNTと記す)が目標値に一致するようにデューティ率Dをフィードバック制御する。なお、定常制御開始時のデューティ率Dの初期値としては、突入制御で漸減させた最後のデューティ率Dに所定値ΔDBを加算した値が適用される。
その後、タービン回転速度NTが、下記の(A1)式の関係を満たした時点(時点FB)で、今度は、タービン回転速度NTとエンジン回転速度NEとのスリップ回転速度(スリップ量)NS(=NE−NT)が一定となるようにフィードバック制御を実行する。
【0022】
(NE−NT)−NSi<NS12 …(A1)
上記(A1)式において、NSiは目標スリップ回転速度であり、NS12はフィードバック制御の制御対象を切り換える閾値である。具体的には、第一ニュートラル制御部30は、制御対象をタービン回転速度変化率dNTからスリップ回転速度NSの変化率dNS/dt(以下、単にdNSと記す)に切り換え、スリップ回転速度化率dNSに対して周期的に目標値dNSiを設定し、上記スリップ回転速度変化率dNSが目標値dNSiとなるようにフィードバック制御(PID制御)を実行する。
【0023】
より具体的には、第一ニュートラル制御部30は、下記の(B1)式を用いてソレノイド19に出力する出力デューティ率Dを算出する。
D=DFB−ΔDNE …(B1)
上記(B1)式において、DFBはフィードバック演算項(PID補正項)であり、スリップ量変化率dNSと目標値dNSiとの偏差e(=dNS−dNSi)に基づき設定される。一方、ΔDNEはエンジン回転速度NEに応じた補正項であり、エンジン回転速度NEの変動に伴うライン圧の変動(すなわち、フォワードクラッチ7に供給される油圧の変動)を補正するためにフィードバック演算項DFBに加算されている。補正項ΔDNEは下記の(B2)式で表される。
ΔDNE=(DSSB1−(DSn …(B2)
上記(B2)式において、DSは、後述する第二ニュートラル制御部31によるフィードバック制御開始時に出力されるデューティ率の初期値であり、エンジン回転速度NE及び油温TOILに応じて設定されている。そして、(DSSB1は時点SB1におけるエンジン回転速度NE及び油温TOILに対応したDSの値であり、DSnは現時点(最新)のエンジン回転速度NE及び油温TOILに対応したDSの値である。なお、初期値DSの詳細については後述する。
【0024】
このように、第一ニュートラル制御部30は、時点FBを境にフィードバック制御の対象をタービン回転速度変化率dNTからスリップ量変化率dNSに切り換え、その後は下記のニュートラル制御の解除条件が成立するまで上記のフィードバック制御を継続する。
ニュートラル制御の解除条件としては以下の(b1)〜(b3)を設定しており、そのいずれか1つでも成立すると運転者に発進意志があるものとしてニュートラル制御を解除する。
(b1)ブレーキ圧スイッチ20がオフ(ブレーキ圧が所定値未満)になった場合。
(b2)スロットルセンサ16によりアクセル操作(スロットル開度θTHが所定値以上)が検出された場合。
(b3)車速センサ14で検出された走行速度VSが所定値以上になった場合。
【0025】
そして、ニュートラル制御の解除条件の成立後(時点ES)は、フィードバック制御を解除して解除制御を開始する。すなわち、所定のデューティ率DAに増分ΔDAFを加えたデューティ率(DA+ΔDAF)を短時間tAES1だけ出力する。このデューティ率(DA+ΔDAF)は、解放状態のフォワードクラッチ7の遊び分を詰めるために出力するものである。そして、所定時間tAES1が経過すると初期デューティ率DAを出力し、フォワードクラッチ7を結合側へ徐々に操作していく。
【0026】
フォワードクラッチ7が結合側へ操作されることにより、それまで解放状態で自由に回転していたタービン3bはフォワードクラッチ7に拘束されるようになり、図3(a)に示すようにタービン回転速度NTはやがて低下し始める。そして、タービン回転速度NTが、下記の(C1)式の関係を満たした時点(時点SB)で、タービン回転速度NTの変化率dNTが目標変化率に一致するようにデューティ率Dのフィードバック制御を開始する。
【0027】
(NE−NT)−NSP>ΔNSB …(C1)
上記(C1)式において、(NE−NT)はトルコン3のスリップ量を表しており、NSPは、前回制御周期で計測したスリップ量を(NE−NT)OLDと表し、今回制御周期で計測したトルコンスリップ量を(NE−NT)NEWと表した場合に、下記の(C2)式の関係を満たした時の(NE−NT)NEWの値である。そして、ΔNSBはSB点の判定基準となるトルコン3のスリップ回転速度である。
【0028】
(NE−NT)NEW>(NE−NT)OLD …(C2)
目標変化率は、フィードバック制御の開始前半は同期速度を速めるために比較的大きめの値に設定し、タービン回転速度NTが所定速度NTC以下になったとき(時点CD)以降は、同期時のショックを低減させるために比較的小さめの値に再設定している。
【0029】
なお、解除制御中に車速が生じた場合には、フォワードクラッチ7のスリップ回転速度変化率が目標変化率に一致するようにフィードバック制御を行なう。ここでフォワードクラッチ7の回転速度変化率は、変速機の入力側回転速度変化率(すなわち、タービン回転速度変化率)dNTと、フォワードクラッチ7直後の変速機の回転速度NT1の変化率dNT1との差ΔdNT(=dNT−dNT1)として算出することができる。また、上記回転速度dNT1は、変速機の出力側回転速度NOと、1速のギア比i1とを用いて、NT1=i1×NOと表すことができる。
【0030】
上記フィードバック制御は、時点SBからタービン回転速度NTと第1速段時の同期回転速度NT1との回転速度差が所定値以下になる時点(時点FF)まで継続する。そして、フィードバック制御終了後は、ソレノイド19のデューティ率Dを所定値ΔDEだけ増加させ、さらに、所定時間経過後(時点SF)にはデューティ率Dを100%まで増加させる。これにより、タービン回転速度NTは第1速段時の同期回転速度NT1に同期し、やがて、図3(c)に示すようにフォワードクラッチ7に作用する油圧もライン圧に等しくなって完全に結合が完了し、第1速段が達成される。
【0031】
次に、第二ニュートラル制御部31について説明すると、第二ニュートラル制御部31は、下記の開始条件(c1)〜(c4)が全て成立した場合に、解放状態にあるフォワードクラッチ7を滑り係合させてニュートラル状態を達成すべく、フォワードクラッチ7用のソレノイド19のデューティ率を制御する機能を有している。
(c1)シフトポジションセンサ18が非走行レンジ(Nレンジ)から走行レンジ(Dレンジ)へのシフトチェンジを検出した。
(c2)ブレーキ圧スイッチ20がオン(ブレーキ圧が所定値以上)。
(c3)スロットルセンサ16によりアクセル非操作(スロットル開度θTHが所定量以下)が検出された。
(c4)車速センサ14により検出された車速VSが所定値未満。
【0032】
以下、第二ニュートラル制御部31によるニュートラル制御(第二のニュートラル制御)の制御内容について、図4(a)〜図4(c)に示すタイムチャートを用いて説明する。
まず、上記のニュートラル制御の開始条件(c1)〜(c4)が全て成立すると(時点SS)、ニュートラル制御の突入制御を開始し、図4(b)に示すようにソレノイド19のデューティ率Dを0%から100%まで上昇させる。フォワードクラッチ7には、図示しないクラッチプレートとクラッチディスクとの間にクリアランス(ガタ)があるため、結合を行なうには、まず、このガタを詰める必要があり、また、短時間で変速を達成するにはこのガタ詰めの動作を速く行なう必要がある。そこで、制御開始(時点SS)とともにデューティ率を100%に設定して、フォワードクラッチ7にライン圧を供給しているのである。
【0033】
フォワードクラッチ7のガタ詰めは所定のガタ詰め時間tFだけ行ない、時点SSからガタ詰め時間tFの経過後(時点IF)は、デューティ率Dを所定のデューティ率DAまで低下させ、フォワードクラッチ7を解放側から結合側へ徐々に操作していく。フォワードクラッチ7が結合側へ操作されることにより、それまで解放状態で自由に回転していたタービン3bはフォワードクラッチ7に拘束されるようになり、図4(a)に示すようにタービン回転速度NTはやがて低下し始める。そして、タービン回転速度NTが上記(C1)式の関係を満たした時点(時点SB)でフォワードクラッチ7が係合したものと判定し、突入制御を終了する。
【0034】
突入制御を終了すると、次に定常制御を開始する。この定常制御では、まず、デューティ率DAよりも低い所定のデューティ率DSをソレノイド19に出力する。そして、この所定デューティ率DSを初期値としてフィードバック制御を開始する。このように、ガタ詰め時間tFの経過後直ぐに初期値DSを出力せずに初期値DSよりも高いデューティ率DAを出力するのは、フォワードクラッチ7の係合時のデューティ率Dが低いとタービン回転速度NTの低下が小さくなり、フォワードクラッチ7の係合開始判定(上記SB点の判定)が困難になる虞があるからである。
【0035】
本ニュートラル制御においては、タービン回転速度NTとエンジン回転速度NEとのスリップ回転速度NS(=NE−NT)が一定となるようにフィードバック制御を実行する。この場合、具体的には、スリップ回転速度NSの変化率dNS/dt(以下、単にdNSと記す)に対して周期的に目標値を設定し、上記スリップ回転速度変化率dNSが目標値となるようにフィードバック制御を実行する。フィードバック制御は、上述した第一ニュートラル制御30によるフィードバック制御の解除条件(b1)〜(b3)と同じであり、何れかの条件が成立する時点(時点ES)まで継続する。解除条件の成立後の解除制御については第一ニュートラル制御部30による解除制御と同一内容なので、ここでは説明を省略する。
【0036】
ところで、上記第二ニュートラル制御部31において用いられる制御パラメータ、具体的には、フィードバック制御開始時の初期値DSはニュートラル制御においては重要なパラメータであり、この設定値如何によって制御特性が大きく左右される。つまり、初期値DSの設定が大きすぎる場合にはフォワードクラッチ7が急激に係合してショックが発生し、逆に初期値DSの設定が小さすぎる場合には係合したフォワードクラッチ7を解放してしまう虞がある。
【0037】
そこで、本変速制御装置では、ECU11の機能要素である学習補正部32によって、フィードバック制御開始時の初期値DSの最適値を実際の制御を通じて学習補正し、常に最適な変速制御を実行できるようにしている。本変速制御装置では、学習補正部32による初期値DSの学習補正を、第二ニュートラル制御部31によるニュートラル制御が実施されている間のみならず、第一ニュートラル制御部30によるニュートラル制御が実施されている間にも行なうようにしている。
【0038】
より具体的には、第一ニュートラル制御部30による定常制御区間〔図4(a)に示す区間B(1),B(2)〕,第二ニュートラル制御部31による定常制御区間〔図4(b)に示す区間B〕において、所定時間tG連続して下記の学習実施条件(d1)〜(d7)が全て成立した場合に学習補正を実行するようにしている。
(d1)エアコンスイッチのオン/オフの変化がない。
(d2)所定時間tGのカウント開始時におけるエンジン回転速度(NE)tGSTARTと比較してエンジン回転速度NEの変動幅が所定範囲内である。
(d3)実スリップ回転速度NS(=NE−NT)と目標スリップ回転速度NSiとの差が所定範囲内にあること。
(d4)所定時間tGのカウント開始時における出力デューティ率(D)tGSTARTと比較して出力デューティ率Dの変動幅が所定範囲内である。
(d5)エンジン回転速度NEが所定範囲内にあること。
(d6)油温センサ17で検出されるATFの油温TOILが所定範囲内にある。
(d7)車速センサ14で検出された走行速度VSが所定値以下である。
【0039】
次に、学習補正部32による初期値DSの学習補正方法について説明する。初期値DSは、下記の(E1)式に示すように基本値DS0と学習値DSLとの和として表され、学習補正部32は後者の学習値DSLについてエンジン回転速度NE毎及び油温油温TOIL毎に学習を実施する。なお、学習が行なわれていない段階での学習値DSLの初期値は0に設定されている。また、基本値DS0はエンジン回転速度NE及び油温油温TOILに応じて予め設定されている。
【0040】
S=DS0+DSL …(E1)
学習補正部32は、まず、上記所定時間tGのカウント終了時のエンジン回転速度NE及び油温油温TOILに応じた学習値(DSLENDをメモリから読み出して初期値(DSEND〔=DS0+(DSLEND〕を算出し、下記の(E2)式に示すように、上記所定時間tGの平均デューティ率(D)AVEとの差ΔDSを算出する。
【0041】
ΔDS=(D)AVE−(DSEND …(E2)
差ΔDSを算出すると、学習補正部32は、この差ΔDSに応じた学習値DSLの補正量ΔDSLを予め記憶したマップを参照することによって決定する。ここでは図5に示すように補正量ΔDSLを差ΔDSに対して階段状に設定することによって重み付けを行なっている。また、補正量ΔDSLには上下限値が設定されている。そして、学習補正部32は、下記の(E3)式に示すように、決定した補正量ΔDSLを前回までの学習値(DSLOLDに加算することによって今回の学習値(DSLNEWを算出する。
【0042】
(DSLNEW=(DSLOLD+ΔDSL …(E3)
これにより、上記所定時間tGの平均デューティ率(D)AVEよりも初期値(DSENDの方が大きい場合には学習値(DSLNEWは減少補正され、逆に、平均デューティ率(D)AVEよりも初期値(DSENDの方が小さい場合には学習値(DSLNEWは増大補正されるようになる。算出した学習値(DSLNEWは、メモリのエンジン回転速度NE及び油温TOILに応じた記憶領域に記憶され、次回の制御において用いられる。なお、学習補正部32は、上記の学習開始条件(c1)〜(c7)が成立する限りは、第一ニュートラル制御部30による定常制御区間中、及び第二ニュートラル制御部31による定常制御区間中、何度でも上記の学習補正を実施する。
【0043】
本発明の一実施形態にかかる自動変速機の変速制御装置は、上述のように構成されているので、車両の運転時には、例えば図6,図7に示すようなフローチャート(ステップS10〜S130、或いは、ステップT10〜T100)にしたがって変速制御が行なわれる。
まず、シフトレンジが走行レンジ(Dレンジ)のままで車両が停車した時には、ECU11は、図6に示すフローチャートにしたがって変速制御を行なう。すなわち、ステップS10でニュートラル制御の開始条件(a1)〜(a3)が全て成立したか否か判定する。そして、開始条件(a1)〜(a3)が全て成立した場合には、ステップS20に進む。一方、開始条件(a1)〜(a3)の何れか一つでも成立していない場合には、ステップS130に進みそのまま第1速段を保持する。
【0044】
ステップS20では、ニュートラル制御の突入制御を実施する。そして、突入制御の終了後は定常制御を開始し、まず、ステップS30でタービン回転速度変化率dNTが目標値に一致するようにデューティ率Dをフィードバック制御する。そして、ステップS40で初期値DSの学習値DSLの学習開始条件(d1)〜(d7)が全て成立しているか否か判定する。学習開始条件(d1)〜(d7)が全て成立した場合には、ステップS50に進んで学習値DSLの学習補正を行ない、エンジン回転速度NE及び油温TOILに応じた記憶領域に記憶する。そして、学習終了後にステップS60に進む。一方、学習開始条件(d1)〜(d7)の何れか一つでも成立しない場合には、学習を行なうことなくステップS60に進む。
【0045】
ステップS60では、ニュートラル制御の解除条件(b1)〜(b3)が成立したか否かを判定する。解除条件(b1)〜(b3)の何れも成立しない間はステップS70に進み、何れか一つでも成立した場合にはステップS120に進む。ステップS70ではFB点の判定、すなわち、フィードバック制御の制御対象の切換条件である上記の(B1)式が成立したか否かを判定する。ステップS70で(B1)式が成立するまでの間は、ステップS30〜S70の処理を繰返し行ない、ステップS70で(B1)式が成立したときには、ステップS80に進んでフィードバック制御の制御対象をタービン回転速度変化率dNTからスリップ回転速度変化率dNSに切り換える。
【0046】
ステップS80では、スリップ回転速度変化率dNSが目標値に一致するようにデューティ率Dをフィードバック制御する。そして、ステップS90で初期値DSの学習値DSLの学習開始条件(d1)〜(d7)が全て成立しているか否か判定する。学習開始条件(d1)〜(d7)が全て成立した場合には、ステップS100に進んで学習値DSLの学習補正を行ない、エンジン回転速度NE及び油温TOILに応じた記憶領域に記憶する。そして、学習終了後にステップS110に進む。一方、学習開始条件(d1)〜(d7)の何れか一つでも成立しない場合には、学習を行なうことなくステップS110に進む。
【0047】
ステップS110では、ニュートラル制御の解除条件(b1)〜(b3)が成立したか否かを判定する。解除条件(b1)〜(b3)の何れも成立しない間はステップS80〜S110の処理を繰返し行ない、何れか一つでも成立した場合にはステップS120に進む。そして、ステップS120では定常制御を解除して解除制御を実行する。これにより、第1速段への変速が達成される。
【0048】
一方、車両の停車時に非走行レンジ(Nレンジ)から走行レンジ(Dレンジ)へシフトチェンジされた場合には、ECU11は、図7に示すフローチャートにしたがって変速制御を行なう。すなわち、ステップT10でニュートラル制御の開始条件(c1)〜(c3)が全て成立したか否か判定する。そして、開始条件(c1)〜(c3)が全て成立した場合にはステップT20に進む。開始条件(c1)〜(c3)の何れか一つでも成立していない場合にはステップT100に進み、解放状態にあるフォワードクラッチ7を結合状態へ操作して第1速段へ変速する。
【0049】
ステップT20では、ニュートラル制御の突入制御を実施する。そして、フォワードクラッチ7が係合を開始したとき、すなわち、上記の(C1)式の関係が成立したときには、突入制御を終了してステップT30に進み、エンジン回転速度NE及び油温TOILに応じた記憶領域から初期値DSの学習値DSLを読み出す。そして、ステップT40では、読み出した学習値DSLを基準値DS0に加算して得られる初期値DSをソレノイド19に出力し、続いてステップT50以降の定常制御を開始する。
【0050】
ステップT50では、スリップ回転速度変化率dNSが目標値に一致するようにデューティ率Dをフィードバック制御する。そして、ステップT60で初期値DSの学習値DSLの学習開始条件(d1)〜(d7)が全て成立しているか否か判定する。学習開始条件(d1)〜(d7)が全て成立した場合には、ステップT70に進んで学習値DSLの学習補正を行ない、エンジン回転速度NE及び油温TOILに応じた記憶領域に記憶する。そして、学習終了後にステップT80に進む。一方、学習開始条件(d1)〜(d7)の何れか一つでも成立しない場合には、学習を行なうことなくステップT80に進む。
【0051】
ステップT80では、ニュートラル制御の解除条件(b1)〜(b3)が成立したか否かを判定する。解除条件(b1)〜(b3)の何れも成立しない間はステップT50〜T80の処理を繰返し行ない、何れか一つでも成立した場合にはステップT90に進む。そして、ステップT90では定常制御を解除して解除制御を実行する。これにより、第1速段への変速が達成される。
【0052】
以上のような制御を行なうことよって、第二のニュートラル制御に関連する制御パラメータであるフィードバック制御開始時の初期値DSは、第二のニュートラル制御の実施中のみならず、シフトレンジが走行レンジ(Dレンジ)のままで車両が停車したときに実施する第一のニュートラル制御の実施中にも学習補正されることになる。
【0053】
したがって、本変速制御装置によれば、初期値DSは高頻度で学習されるために収束性が良く、自動変速機1の各個体間における最適値のバラツキに対応した精確な変速制御を実施することができる。特に、本変速制御装置では、フォワードクラッチ7の制御に関連する制御パラメータである初期値DSを高頻度で学習することによって、フォワードクラッチ7の経時変化に対応でき、フォワードクラッチ7の係合時にショックが発生するのを防止して、違和感無くニュートラル制御を実施することができるという利点もある。また、一旦係合したフォワードクラッチ7を解放することがなく、アクセルを踏み込んでニュートラル制御を解除する場合でもエンジン2を吹き上がらせることが無いという利点もある。
【0054】
さらに、本変速制御装置では、第一のニュートラル制御のフィードバック制御中においても、エンジン回転速度NEの変動に伴うライン圧の変動を補正するための補正項ΔDNEの算出に初期値DSを利用しているが、上述のように初期値DSの収束性が良く安定が早いので、フォワードクラッチ7に供給するライン圧の変動を補正することができ、ニュートラル制御中のハンチングを防止することができるという利点もある。
【0055】
以上、本発明の自動変速機の変速制御装置の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態のものに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、本実施形態では、第二のニュートラル制御におけるフィードバック制御開始時に出力するデューティ率の初期値DSを学習補正しているが、他の制御パラメータについて学習補正することも勿論可能である。
【0056】
さらに、本発明は、流体クラッチ(トルクコンバータ)を介してエンジンの駆動力を伝達する無段階変速機等の自動変速機にも広く適用可能である。なお、無段階変速機の場合には、前後進を切り換える前進クラッチや後進ブレーキの係合制御に対して本発明を適用すれば上述と同様の効果を得ることができる。
【0057】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の自動変速機の変速制御装置によれば、第二の制御手段による制御に適用される制御パラメータ値の学習補正をより実施頻度の高い第一の制御手段による制御の実施時に行なうことによって制御パラメータ値を高頻度で学習することができので、制御パラメータ値を素早く収束させることができ、自動変速機のバラツキに対応した精確な変速制御を常に実施することができるという利点がある。
【0058】
特に、第二の制御中に摩擦要素の係合力をフィードバック補正するフィードバック制御を実施するようにし、このフィードバック制御の開始時に出力される制御パラメータ値を第一の制御の実施時に学習補正する場合には、摩擦要素の経時変化に対応でき、常に最適な係合レスポンスを確保できるとともに摩擦要素の係合時のショックも防止できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態としての自動変速機の変速制御装置の全体構成を示す模式図である。
【図2】本発明の一実施形態としての自動変速機の変速制御装置の要部機能に着目した機能ブロック図である。
【図3】本発明の一実施形態としての自動変速機の変速制御装置にかかる第一のニュートラル制御の制御特性を示すタイムチャートであり、(a)はタービンシャフトの回転速度の時間変化を示す図、(b)はソレノイドのデューティ率の制御タイミングを示す図、(c)はフォワードクラッチの油圧の時間変化を示す図である。
【図4】本発明の一実施形態としての自動変速機の変速制御装置にかかる第二のニュートラル制御の制御特性を示すタイムチャートであり、(a)はタービンシャフトの回転速度の時間変化を示す図、(b)はソレノイドのデューティ率の制御タイミングを示す図、(c)はフォワードクラッチの油圧の時間変化を示す図である。
【図5】本発明の一実施形態としての自動変速機の変速制御装置にかかる初期値DSの補正量の設定方法を示す図である。
【図6】本発明の一実施形態としての自動変速機の変速制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図7】本発明の一実施形態としての自動変速機の変速制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
1 自動変速機
2 エンジン
7 フォワードクラッチ(摩擦要素)
11 ECU
30 第一ニュートラル制御部(第一の制御手段)
31 第二ニュートラル制御部(第二の制御手段)
32 学習補正部(学習補正手段)

Claims (2)

  1. 自動変速機のシフトレンジが走行レンジにあるときに第一の運転状態条件が成立すると、結合状態にある摩擦要素を滑り係合状態へ操作してニュートラル状態を達成する第一の制御手段と、
    少なくとも上記自動変速機のシフトレンジが非走行レンジから走行レンジへ切り換えられたことを含む第二の運転状態が成立すると、解放状態にある上記摩擦要素を滑り係合状態へ操作してニュートラル状態を達成する第二の制御手段と、
    上記第二の制御手段による制御に適用される制御パラメータ値を上記第一の制御手段による制御の実施時に学習補正する学習補正手段とを備えた
    ことを特徴とする、自動変速機の変速制御装置。
  2. 上記第二制御手段は、上記摩擦要素の係合力をフィードバック制御するフィードバック制御手段を含み、
    上記学習補正手段は、上記フィードバック制御手段によるフィードバック制御の開始時に出力される制御パラメータ値を上記第一の制御手段による制御の実施時に学習補正する
    ことを特徴とする、請求項1記載の自動変速機の変速制御装置。
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