JP3724337B2 - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents
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Description
【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走行レンジ(D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非走行レンジ(N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
上述のようなニュートラル制御では、例えばフォワードクラッチ(摩擦要素)への係合油圧の供給状態を調整するソレノイド弁をデューティ制御することでフォワードクラッチの係合力が制御される。そして、このようにフォワードクラッチの係合力を制御することにより、フォワードクラッチのスリップ量が制御されて、Dレンジであってもニュートラル状態に近い状態を実現することができるのである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなニュートラル制御の実行時には、例えば図5(a)〜(c)に示すような特性で制御を行なうことが考えられる。以下、これら図5(a)〜(c)を用いてニュートラル制御の制御方法の一例について具体的に説明すると、まず、ニュートラル制御(なお、図中では、ニュートラル制御をN制御と記す)の開始条件が成立したら〔図5(b)の時点SS〕、ニュートラル制御の突入制御を開始する。ニュートラル制御の開始条件としては、例えば、車速0km/h,フットブレーキ操作中,スロットル開度0%及び第1速段達成から所定時間経過していること、等が設定されており、上記全ての条件が成立すると、コントローラからの指令に基づきニュートラル制御を開始する。
【0004】
この場合、図5(b)に示すように、フォワードクラッチ用のソレノイドのデューティ率Dを100%からフォワードクラッチ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、デューティ率を一定勾配(dDN)で徐々に減じていき、フォワードクラッチを次第に解放側に操作していく。
これにより、図5(c)に示すように、フォワードクラッチの油圧が低下して、それまで係合状態で停止保持されていたタービンが回転し始める。そして、タービン回転速度NTが図5(a)に示すスリップ判定値ΔNBを越えると、突入制御を終了して次に定常制御を開始する〔図5(b)の時点SB1〕。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と表記する)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を加算した値を適用する。
【0005】
その後、タービン回転速度NTとエンジン回転速度NEとの比(NT/NE)が所定値まで達すると(図中の時点FB)、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NS(=NE−NT)が一定となるようにフィードバック制御を行なう。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と表記する)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行なう。このように、図に示すFB点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からスリップ回転速度変化率dNSに切り換え、その後は、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。
【0006】
一方、ニュートラル制御の解除条件が成立すると(図中の時点ES)、所定のデューティ率DAに、所定のデューティ率ΔDAFを加えたデューティ率を短時間tAES1だけ出力し、解放状態のフォワードクラッチの遊び分のガタ詰めを行なう。ニュートラル制御解除条件としては、フットブレーキ操作の解除,アクセルペダルの操作,車速が所定値以上となった、等が設定されており、これら解除条件のがいずれか1つでも成立すると、ニュートラル制御を解除する。そして、所定時間tAES1が経過すると、フォワードクラッチの係合開始が判定されるまで(トルコンのスリップ回転速度が所定値を超えるまで)所定のデューティ率DAを出力する。
【0007】
フォワードクラッチの係合開始が判定されると(図中の時点SB)、その後はタービン回転速度変化率dNT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。そして、タービン回転速度NTが所定値以下になるとフォワードクラッチが同期したと判定し(図中の時点FF)、所定デューティ率ΔDEを所定時間だけ加算して出力した後、デューティ率を100%に設定して、ニュートラル制御の解除制御を終了する(図中の時点SF)。
【0008】
また、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のスリップ回転速度変化率dNSOが目標変化率dNSoi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のスリップ回転速度変化率dNSOは、変速機の入力側回転速度変化率(即ちタービン回転速度変化率)dNTと、フォワードクラッチ直後の変速機の回転速度変化率dNT1/dt(以下、単にdNT1と表記する)との差(dNT−dNT1)で算出することができる。また、上記回転速度NT1は、変速機の出力軸の回転速度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、フォワードクラッチのスリップ回転速度変化率dNSOは、dNT−i1×dNOと表すことができる。そして、フォワードクラッチのスリップ回転速度NSO(=NT−i1×NO)の絶対値が所定値以下になるとフォワードクラッチが同期したと判定し(図中の時点FF)、所定デューティ率ΔDEを所定時間だけ加算して出力した後、デューティ率を100%に設定して、ニュートラル制御の解除制御を終了する(図中の時点SF)。
【0009】
ところで、急な登坂路での停車中にニュートラル制御を実施する場合、フットブレーキ操作の解除によりニュートラル制御を解除すると、フォワードクラッチが係合していないことから車両は後退し始め、後退側への車速が発生する。このとき、変速機の出力軸回転速度NOは図6(a)中に実線(実i1×NO)に示すように負の値となる。
【0010】
ところが、出力軸回転速度NOを検出する出力軸回転速度センサは、通常、出力軸の回転方向は検出することができないため、前進時も後退時も共に同符合の信号を出力する。このため、自動変速機を制御する電子制御装置(以下、ECUと言う)は、車両が後退しているにも関わらず、図6(a)中に一点鎖線(ECU認識i1×NO)で示すように前進側の車速が発生したと誤認し、フォワードクラッチのスリップ回転速度変化率dNSO(=dNT−i1×dNO)を実際よりも小さい値(負の値)に認識してしまう。そして、目標スリップ回転速度変化率dNSoiとスリップ回転速度変化率dNSOとの偏差e(=dNSoi−dNSO)を実際よりも大きい値(正の値)に認識してしまう。ソレノイドに出力するデューティ率は偏差e(=dNSoi−dNSO)に基づき設定し、偏差eが正の場合には、その絶対値が大きい程、スリップ回転速度変化率を大きくすべくデューティ率を下げるため、上述のように偏差eを実際よりも大きい値に誤認した場合には、デューティ率を上げる必要があるのに上げなかったり或いは逆に下げてしまったり、或いは必要以上にデューティ率を下げてしまうことになる。
【0011】
さらに、車両が後退を続けていれば、やがてタービン回転速度NTも負の値になるが〔図6(a)のB点以降〕、タービン回転速度NTを検出するタービン回転速度センサも出力軸回転速度センサと同様にタービンの回転方向は検出することができない。このため、図6(a)中に実線(実NT)で示すようにタービン回転速度NTは実際は後退方向に上昇しているにも関わらず、ECUは、一点鎖線(ECU認識NT)で示すように前進方向に上昇しているものと誤認してしまい、スリップ回転速度変化率dNSO(=dNT−i1×dNO)を実際には負の値であるにもかかわらず正の値に認識し、さらに偏差e(=dNSoi−dNSO)を実際よりも小さい値に認識してしまう。このように偏差eを実際よりも小さい値に誤認した場合には、デューティ率を下げる必要があるのに下げなかったり逆に上げてしまったり、或いは必要以上にデューティ率を上げてしまうことになる。
【0012】
以上のように、上述の制御方法では、ニュートラル制御の解除後に車両が後退した場合には、ソレノイドに適切なデューティ率を出力することができない。このため、油圧の不足によりフォワードクラッチの係合遅れを招いたり、逆に、過剰な油圧供給によるフォワードクラッチの急係合によりショックの発生を招いてしまう虞がある。
【0013】
なお、上記の課題は、回転速度の大きさのみならず出力軸及びタービンの回転方向も検出できるようにすることによって解決することができるが、このような解決方法では、新たなセンサ類を設ける必要が生じるためコスト増を招いてしまう。したがって、従来設けられているセンサ類のみを利用して、コスト増を招くことなく上記課題を解決したい。
【0014】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、ニュートラル制御の解除後に実施する出力軸回転速度の絶対値或いは入力軸回転速度に基づく摩擦要素の係合力のフィードバック制御において、車両が後退した場合でも常に適切な係合力に制御できるようにした、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。
【0015】
【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前進レンジにあり、且つ走行時に結合される摩擦要素がニュートラル状態にあるときに所定の条件が成立すると、所定の変速段を達成すべく、フィードバック制御手段により、少なくとも上記自動変速機の出力軸回転速度に関連するパラメータ値に基づいて上記摩擦要素の係合力をフィードバック制御して上記摩擦要素を結合状態へ操作する。その際、後退判定手段により車両の後退を判定し、車両が後退していると判定されたときには、反転手段により上記パラメータ値の符号を反転させ、当該反転されたパラメータ値に基づいて上記フィードバック制御を行なうようにする。
【0016】
また、別の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前進レンジにあり、且つ走行時に結合される摩擦要素がニュートラル状態にあるときに所定の条件が成立すると、所定の変速段を達成すべく、フィードバック制御手段により、少なくとも上記自動変速機の入力軸回転速度に関連するパラメータ値に基づいて上記摩擦要素の係合力をフィードバック制御して上記摩擦要素を結合状態へ操作する。その際、後退判定手段により車両の後退を判定するとともに逆転判定手段により上記入力軸の逆転を判定し、車両が後退していると判定され、さらに上記入力軸が逆転していると判定されたときには、反転手段により上記パラメータ値の符号を反転させ、当該反転されたパラメータ値に基づいて上記フィードバック制御を行なうようにする。
【0017】
【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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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、出力軸の回転速度NOを検出する出力軸回転速度センサ15、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、エンジン回転速度センサ12,タービン回転速度センサ13及び出力軸回転速度センサ15は、各回転速度の大きさ(絶対値)を検出するものであり、回転方向を検出するようには構成されていない。
【0022】
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VS(出力軸回転速度センサ15で検出された出力軸回転速度NOから算出する)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。
【0023】
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。
【0024】
次に、ニュートラル制御について簡単に説明すると、このニュートラル制御は、Dレンジで走行中の車両が停止したときに所定の開始条件が成立すると、フォワードクラッチ7の係合力を低下させてニュートラル状態に近い状態に制御するものであり、摩擦要素としてのフォワードクラッチ7を滑り係合させることでニュートラル制御が実行されるようになっている。
【0025】
そして、以下の解除条件(a1)〜(a3)のいずれかが成立すると、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ようになっている。
(a1)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。
(a2)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。
(a3)出力軸回転速度NOから算出される走行速度VSが所定値以上になった場合。
【0026】
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、ニュートラル制御の解除後に実施する解除制御、すなわち、出力軸回転速度NO及びタービン回転速度NTに基づく出力デューティ率のフィードバック制御において、車両が後退した場合でも常に適切なデューティ率を出力することを可能にすべく構成されたものである。
【0027】
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解除制御部(フィードバック制御手段)30,同期判定部31,後退判定部(後退判定手段)32,逆転判定部(逆転判定手段)33及びパラメータ符号反転部(判定手段)34が設けられており、これら機能要素30〜34の協働により上記目的が達成されるようになっている。
【0028】
解除制御部30は、上記の解除条件(a1)〜(a3)の何れか一つでも成立した場合に(つまり、ドライバに発進意志があるものと推測されると)、ニュートラル制御を解除し、フォワードクラッチ7を滑り係合状態から結合状態へ操作して第1速段への変速を達成すべく、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。具体的には、前述の図5中の時点ESから時点FFまでの区間の制御(解除制御)を行なう機能要素である。なお、解除制御の制御内容は前述した通りであるので、ここでは説明を省略する。
【0029】
同期判定部31は、上記解除制御においてフォワードクラッチ7の同期を判定する機能要素であり、次のようにして同期判定を行なっている。まず、出力軸回転速度NOが検出限界値NOmin未満の場合は、車速VSが発生していない(すなわち、VS=0)とみなし、次式(A1)が1回成立したならば、フォワードクラッチ7が同期していると判定する。なお、次式(A1)においてN0は所定の回転速度である。
【0030】
NT<N0 …(A1)
一方、出力軸回転速度NOが検出限界値NOmin以上の場合は、車速VSが発生している(すなわち、VS≠0)とみなし、次式(A2)が所定回数(或いは所定時間)連続して成立したならば、フォワードクラッチ7が同期していると判定する。このように速度NOが検出限界値NOmin未満の場合に比較して同期判定回数を多く(同期判定時間を長く)しているのは、後述するように車両が後退している時の誤判定を防止するためである。
【0031】
|NT−i1×NO|<N1 …(A2)
上記の同期判定に基づき、解除制御部30はフィードバック制御を終了し(時点FF)、所定デューティ率ΔDEを所定時間だけ加算して出力した後、デューティ率を100%に設定して解除制御を終了するようになっている。なお、上記の(A2)式においてN1は所定の回転速度である。
【0032】
次に、後退判定部32について説明する。後退判定部32は、車両が後退しているか否かを判定する機能を有している。ここでは、出力軸回転速度センサ15により検出された出力軸回転速度NOと、タービン回転速度センサ13により検出されたタービン回転速度NTとが次式(B1)の関係を満たすか否か判定している。
【0033】
i1×NO−NT>N2 …(B1)
そして、上記の(B1)式が成立したら車両が後退していると判定するようになっている。これは、車両が前進している場合には、通常、タービン回転速度NTが同期回転速度(i1×NO)よりも小さくなることはないからである。なお、N2は0よりも大きい所定の回転速度である。
【0034】
次に、逆転判定部33は、タービン3bが逆回転しているか否か判定する機能を有している。タービン回転速度はフォワードクラッチ7の同期が進むにつれ同期回転速度に近づいていくが、車両が後退している場合、同期回転速度は実際には負の値になっている。このため、フォワードクラッチ7の同期が進むと、タービン回転速度も正の値から負の値へと変化することになる。ところが、前述のようにタービン回転速度センサ13はタービン3bの回転方向は検出することができないため、タービン回転速度センサ13で検出されるタービン回転速度NTは常に正の値(絶対値)となる。したがって、実タービン回転速度が正の値から負の値へと変化し場合、すなわち、タービン3bが逆回転した場合には、検出されるタービン回転速度NTは一旦0まで低下した後、再び上昇するような変化を示すことになる。
【0035】
そこで、逆転判定部33は、タービン回転速度センサ13で検出されるタービン回転速度NTが次式(C1)を満たした後、続いて次式(C2)を満たしたら、タービン3bが逆回転していると判定するようになっている。
NT<N3 …(C1)
NT≧N4 …(C2)
なお、N3,N4は所定の回転速度であり、少なくともタービン回転速度センサ13の検出限界値以上の回転速度に設定する。
【0036】
ところで、上記の(C1),(C2)式の関係は、フォワードクラッチ7の同期が進むことにより成立する場合だけでなく、(C1)式の関係が成立した後にドライバがアクセルを踏み込むことによっても、フォワードクラッチ7が滑ってタービン回転速度NTが上昇し、その結果(C2)式の関係が成立する場合がある。
【0037】
そこで、逆転判定部33は、タービン3bが逆回転していると判定した場合には、その判定結果が正しいか否かを判定するようになっている。具体的には、下記の(C3)式が所定時間連続して成立した場合には誤判定と判定し、判定結果を取り消すようになっている。
NT−i1×NO>N5 …(C3)
なお、上記の(C3)式においてN5は所定の回転速度である(好ましくは同期判定に用いるN2に等しく設定する)。そして、判定結果を取り消した場合、逆転判定部33は、再度上記(C1),(C2)式を用いてタービン3bが逆回転しているか否か判定を行なう。
【0038】
次に、パラメータ符号反転部34について説明すると、パラメータ符号反転部34は、上記後退判定部32の判定結果と上記逆転判定部33の判定結果とに基づき、解除制御部30がフィードバック制御に用いるパラメータ、すなわち、タービン回転速度変化率dNT,出力軸回転速度変化率dNOの符号(±符号)を反転させる機能を有している。
【0039】
具体的には、まず、後退判定部32が車両が後退していると判定した場合には、パラメータ符号反転部34は出力軸回転速度変化率dNOの符号を反転させるようになっている。また、逆転判定部33がタービン3bが逆回転していると判定した場合には、タービン回転速度変化率dNTの符号を反転させるようになっている。さらに、逆転判定部33が先の逆転判定は誤判定であると判定した場合には、再びタービン回転速度変化率dNTの符号を反転させ、元の符号に戻すようになっている。
【0040】
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、ニュートラル制御が解除されたときには、例えば図3に示すようなフローチャート(ステップS10〜S210)にしたがってフィードバック制御が行なわれる。なお、ここでは、ニュートラル制御の解除後に車両が後退する場合の制御方法について説明する。
【0041】
まず、フィードバック制御の開始条件が成立すると(フォワードクラッチ7が係合を開始すると)、ECU11は、ステップS10でタービン回転速度センサ13,出力軸回転速度センサ15によりそれぞれ検出されたタービン回転速度NT,出力軸回転速度NOを読み込み、ステップS20で上記(A2)式で示される同期条件が成立したか否か判定する。同期条件が成立した場合には、ステップS30に進んで同期条件成立回数Iに1を加算して、ステップS50に進む。一方、同期条件が成立しなかった場合には、ステップ40に進んで同期条件成立回数Iを0にリセットして、ステップS50に進む。なお、同期条件成立回数Iの初期値は0であり、フィードバック制御の開始時には0に設定されている。
【0042】
ステップS50ではフラグF1が0か否かを判定する。このフラグF1は初期値は0であり、車両後退判定がなされたときに1にセットされる。ここでは、未だ車両後退判定がなされていないのでフラグF1は0であり、ステップS60に進む。なお、フラグF1が1にセットされているときにはステップS100に進む。
【0043】
ステップS60では上記(B1)式を用いて車両が後退しているか否かを判定する。上記(B1)式が成立しない場合には、ステップS200に進んで同期条件成立回数Iが所定回数Imaxに達したか否かを判定する。同期条件成立回数Iが所定回数Imaxに達した場合には、ステップS210に進み、フォワードクラッチ7が同期したと判定し、フィードバック制御を終了する(図5中の時点FF)。一方、同期条件成立回数Iが所定回数Imaxに達しない場合には、ステップS190に進み、タービン回転速度変化率dNTと出力軸回転速度変化率dNOとに基づき決定されるデューティ率Dをソレノイド19に出力し、その後、ステップS10に戻る。
【0044】
ステップS60で上記(B1)式が成立した場合には、ステップS70に進んで出力軸回転速度変化率dNOの符号を反転させる。そして、ステップS80でフラグF1を1にセットし、ステップS90で同期条件成立回数Iを0にリセットして、ステップS190に進む。そして、タービン回転速度変化率dNTと出力軸回転速度変化率dNOの反転値とに基づき決定されるデューティ率Dをソレノイド19に出力し、その後、ステップS10に戻る。ステップS80でフラグF1が1にセットされることにより、次回からはステップS50の判定においてステップS100に進むことになる。
【0045】
ステップS100ではフラグF2が0か否かを判定する。このフラグF2は初期値は0であり、タービン3bの逆転判定がなされたときに1にセットされる。ここでは、未だ逆転判定はなされていないのでフラグF2は0であり、ステップS110に進む。なお、フラグF2が1にセットされているときにはステップS150に進む。
【0046】
ステップS110では上記(C1),(C2)式を用いてタービン3bが逆回転しているか否かを判定する。上記(C1),(C2)式が成立しない場合には、ステップS200に進む。そして、同期条件成立回数Iが所定回数Imaxに達した場合には、ステップS210に進み、同期条件成立回数Iが所定回数Imaxに達しない場合には、ステップS190に進む。ステップS190では、タービン回転速度変化率dNTと出力軸回転速度変化率dNOの反転値とに基づき決定されるデューティ率Dをソレノイド19に出力し、その後、ステップS10に戻る。
【0047】
ステップS110で上記(C1),(C2)式が成立した場合には、ステップS120に進んでタービン回転速度変化率dNTの符号を反転させる。そして、ステップS130でフラグF2を1にセットし、ステップS140で同期条件成立回数Iを0にリセットして、ステップS190に進む。そして、タービン回転速度変化率dNTの反転値と出力軸回転速度変化率dNOの反転値とに基づき決定されるデューティ率Dをソレノイド19に出力し、その後、ステップS10に戻る。ステップS130でフラグF2が1にセットされることにより、次回からはステップS100の判定においてステップS150に進むことになる。
【0048】
ステップS150では上記(C3)式を用いてステップS110にて行なった判定結果が誤っていないか否か判定する。上記(C3)式が成立しない場合には、ステップS200に進む。そして、同期条件成立回数Iが所定回数Imaxに達した場合には、ステップS210に進み、同期条件成立回数Iが所定回数Imaxに達しない場合には、ステップS190に進む。ステップS190では、タービン回転速度変化率dNTの反転値と出力軸回転速度変化率dNOの反転値とに基づき決定されるデューティ率Dをソレノイド19に出力し、その後、ステップS10に戻る。
【0049】
ステップS150で上記(C3)式が成立した場合には、ステップS160に進んでタービン回転速度変化率dNTの符号を再度反転させる。そして、ステップS170でフラグF2を0にリセットし、ステップS180で同期条件成立回数Iを0にリセットして、ステップS190に進む。そして、タービン回転速度変化率dNTと出力軸回転速度変化率dNOの反転値とに基づき決定されるデューティ率Dをソレノイド19に出力し、その後、ステップS10に戻る。ステップS170でフラグF2が0にリセットされることにより、次回からはステップS100の判定において再びステップS110に進むことになる。
【0050】
次に、図4を用いて本発明の自動変速機の変速制御装置の作用について説明する。なお、図4(a)は、ニュートラル制御解除後のフィードバック制御時において、車両が後退している場合のタービン回転速度NTと同期回転速度(i1×NO)の時間変化を示している。図4(b)はソレノイド19に出力されるデューティ率の時間変化を示しており、その時間軸は図4(a)に対応している。また、ここでは、上記各式(A2),(B1),(C1)〜(C3)で用いられる各閾値N1〜N5は、N1=N2=N5、N3=N4=NT検出限界値、という関係に設定している。
【0051】
車両が後退し始めると、自動変速機1の出力軸が逆回転することにより、図4(a)に実線で示すように実同期回転速度(i1×NO)は負の方向に大きくなっていく(時点t1以降)。このとき、前述したように出力軸回転速度センサ15は出力軸の回転方向は検出できないため、ECU11は、図4(a)に一点鎖線で示すように同期回転速度(i1×NO)が前進方向に上昇しているものと認識する。
【0052】
また、実タービン回転速度NTはフォワードクラッチ7の同期が進むことにより徐々に低下していく。そして、やがてECU11が認識している同期回転速度(i1×NO)に対する同期判定範囲内〔図4(a)に2点鎖線で挟まれる範囲内〕に突入する(時点t2)。しかしながら、本実施形態では、車速が発生している場合には同期判定時間を長くとる(同期条件成立回数Iが所定回数Imaxに達しないと同期と判定しない)ようにしているので、実タービン回転速度NTがさらに低下し、同期条件成立回数Iが所定回数Imaxに達する前に同期判定範囲内から外れる(時点t3)ことによって同期判定の誤判定が防止される。
【0053】
また、同期判定の閾値N1と後退判定の閾値N2とを等しく設定しているので、実タービン回転速度NTが同期判定範囲内から外れた時点t3で、上記(B1)式が成立する。これにより、ECU11は車両が後退していると認識し、出力軸回転速度変化率dNOの符号を反転する。したがって、時点t3以降は、図4(a)に示すように実同期回転速度(i1×NO)とECU11が認識する同期回転速度(i1×NO)とが一致することになるので、図4(b)に示すように、出力デューティ率Dを低下させ過ぎることのない適正なフィードバック制御が可能となる。
【0054】
さらにフォワードクラッチ7の同期が進むと、実タービン回転速度NTは検出限界値(前進方向検出限界値)を下回る(時点t4)。このとき、上記(C1)式が成立する。そして、実タービン回転速度NTはやがて0になり今度は後退方向に逆回転し始める。前述したようにタービン回転速度センサ13はタービン3bの回転方向は検出できないため、タービン回転速度NTが後退方向に上昇している場合でも、ECU11は前進方向に上昇しているものと認識してしまうが、実タービン回転速度NTが検出限界値を下回っているときは、ECU11は図中に一点鎖線で示すようにタービン回転速度NTを0と認識するので、フィードバック制御に悪影響を与えることはない。
【0055】
そして、実際のタービン回転速度NTが検出限界値(後退方向検出限界値)を下回ったとき(時点t5)、ECU11は、タービン回転速度NTが再び検出限界値(前進方向検出限界値)を上回ったものと認識する。しかしながら、このとき、上記(C2)式が成立するので、ECU11はタービン3bが逆回転していると認識し、タービン回転速度変化率dNTの符号を反転する。したがって、時点t5以降も、図4(a)に示すように実タービン回転速度NTとECU11が認識するタービン回転速度NTは一致することになり、図4(b)に示すように、過大なデューティ率Dを出力することのない適正なフィードバック制御が可能となる。
【0056】
したがって、本変速制御装置によれば、ニュートラル制御の解除後に実施するフィードバック制御時において、車両が後退した場合でも適切なデューティ率を出力することでき、第1速段への変速の遅れやフォワードクラッチ7の急係合によるショックの発生等の不具合を防止することができるという利点がある。また、本変速制御装置によれば、タービンや出力軸の回転方向を検出する専用のセンサ類を設ける必要がないのでコスト増を招くことがないという利点もある。
【0057】
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、上記各式(A2),(B1),(C1)〜(C3)で用いられる各閾値N1〜N5の設定は、上記実施形態のものに限定されず、任意の値に設定することができる。
【0058】
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。
【0059】
【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、車両が後退していると判定したときには、フィードバック制御に用いる出力軸回転速度に関連するパラメータ値の符号を反転させ、この反転されたパラメータ値に基づいてフィードバック制御を行なうので、車両が後退した場合でも摩擦要素の係合力を常に適切な値に制御することができるという利点がある。
【0060】
また、別の本発明の自動変速機の変速制御装置によれば、車両が後退しており、且つ自動変速機の入力軸が逆転していると判定したときには、フィードバック制御に用いる入力軸回転速度の絶対値に関連するパラメータ値の符号を反転させ、この反転されたパラメータ値に基づいてフィードバック制御を行なうので、車両が後退した場合でも摩擦要素の係合力を常に適切な値に制御することが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の動作を説明するためのフローチャートである。
【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の制御特性を示すタイムチャートであり、(a)はタービン回転速度NTと同期回転速度(i1×NO)の時間変化を示す図、(b)は出力デューティ率の時間変化を示す図である。
【図5】本発明の創案過程で案出された自動変速機の変速制御装置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6】本発明の創案過程で案出された自動変速機の変速制御装置の制御特性を示すタイムチャートであり、(a)はタービン回転速度NTと同期回転速度(i1×NO)の時間変化を示す図、(b)は出力デューティ率の時間変化を示す図である。
【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
13 タービン回転速度センサ
15 出力軸回転速度センサ
30 解除制御部(フィードバック制御手段)
31 同期判定部
32 後退判定部(後退判定手段)
33 逆転判定部(逆転判定手段)
34 パラメータ符号反転部(反転手段)
Claims (2)
- 自動変速機のシフトレンジが前進レンジにあり、且つ走行時に結合される摩擦要素がニュートラル状態にあるときに所定の条件が成立すると、上記摩擦要素を結合状態へ操作して所定の変速段を達成するように構成された自動変速機の変速制御装置において、
上記摩擦要素を結合状態へ操作すべく、少なくとも上記自動変速機の出力軸回転速度に関連するパラメータ値に基づいて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と、
車両の後退を判定する後退判定手段と、
上記後退判定手段により上記車両が後退していると判定されたとき、上記パラメータ値の符号を反転させる反転手段とを備え、
上記フィードバック制御手段は、上記反転手段により上記パラメータ値の符号が反転されたときには、当該反転されたパラメータ値に基づいて上記フィードバック制御を行なうように構成された
ことを特徴とする、自動変速機の変速制御装置。 - 自動変速機のシフトレンジが前進レンジにあり、且つ走行時に結合される摩擦要素がニュートラル状態にあるときに所定の条件が成立すると、上記摩擦要素を結合状態へ操作して所定の変速段を達成するように構成された自動変速機の変速制御装置において、
上記摩擦要素を結合状態へ操作すべく、少なくとも上記自動変速機の入力軸回転速度に関連するパラメータ値に基づいて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と、
車両の後退を判定する後退判定手段と、
上記入力軸の逆転を判定する逆転判定手段と、
上記後退判定手段により上記車両が後退していると判定され、さらに上記逆転判定手段より上記入力軸が逆転していると判定されたとき、上記パラメータ値の符号を反転させる反転手段とを備え、
上記フィードバック制御手段は、上記反転手段により上記パラメータ値の符号が反転されたときには、当該反転されたパラメータ値に基づいて上記フィードバック制御を行なうように構成された
ことを特徴とする、自動変速機の変速制御装置。
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