JP4023395B2 - Select shock reduction device for automatic transmission - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、運転者が自動変速機の選択レンジを駐停車レンジから走行レンジへ切り替えるときに発生するセレクトショックを軽減するための装置、特に、エンジンのトルク補正により当該セレクトショックを軽減するようにした自動変速機のセレクトショック軽減装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
自動変速機は有段式自動変速機か無段式自動変速機かを問わず、希望する走行形態に応じて運転者がマニュアルレバーを前進自動変速(D)レンジや、後進走行(R)レンジや、駐車(P)レンジや、停車(N)レンジに対応した位置に操作することにより、マニュアル弁による油路切り換え制御下で希望の走行形態(駐停車を含む)を実現することができる。
【0003】
ところで、非走行(P,N)レンジから走行(D,R)レンジに切り替える時は、自動変速機が対応する発進用摩擦要素を締結して動力伝達を行わない中立状態から動力伝達可能状態に切り替わることから、当該摩擦要素の締結に伴って、トルクコンバータの引きずりにより回転していた回転メンバが停止される時の回転イナーシャ分で所謂セレクトショックを発生する。
このセレクトショックを軽減するために従来より種々の装置が提案されている。
【0004】
ここで、非走行レンジから走行レンジへの切り替え操作直後(セレクト操作直後)にアクセルペダルを踏み込むような運転操作が行われると、発進用摩擦要素の締結前であることからエンジンの空吹けで上記の回転メンバが回転を上昇され、発進用摩擦要素が締結した時に上記よりも更に大きなセレクトショックを発生する。
しかし従来の一般的なセレクトショック軽減装置では、このような場合の大きなセレクトショックまでをも軽減するというものではなく、別の対策が必要である。
【0005】
そこで従来、特許文献1に記載のように、セレクト操作直後はアクセルペダルの踏み込みがあっても、エンジントルクをアクセルペダル踏み込み量に対応した値よりも低下させ、かかるエンジントルク補正により上記別のセレクトショック対策を行うことが提案された。
ちなみに特許文献1には、当該エンジントルク低下補正を、セレクト動作後の変速機出力トルク、セレクト時エンジン回転変化によるイナーシャトルク、およびトルクコンバータのトルク比に基づき行うことが示されている。
【0006】
【特許文献1】
特開平6−101512号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献1に記載のアクセルペダル踏み込み時セレクトショック軽減装置は、発進用摩擦要素の作動圧Pcが図4および図5に実線で例示するように規定通りに上昇する時、以下に説明するごとく狙い通りのアクセルペダル踏み込み時セレクトショック軽減作用を行うことができる。
【0008】
図4は、瞬時t1にN→Dレンジ切り替え操作(N→Dセレクト操作)が行われ、その直後のt2にアクセルペダルの踏み込みによりアクセル開度APOを0からステップ状に増大させた時のセレクトショック軽減作用を示し、エンジンのスロットル開度TVOを破線で示すようにアクセル開度APOに対応した値よりも小さくしてエンジントルクTeを実線で示すアクセル開度相当値よりも低下補正し、破線で示すようなものとなす。
この時、発進用摩擦要素の作動圧Pcが実線で示すように規定通りに上昇する場合は、変速機入力回転数Ntおよび変速機出力トルクToをそれぞれ破線で示すように経時変化させ得てアクセルペダル踏み込み時セレクトショック軽減効果を達成することができる。
【0009】
ところが発進用摩擦要素の作動圧Pcは、温度などの走行環境変化により上昇タイミングが規定通りのものにならず、棚圧の発生が早くなったり遅くなることがあり、この場合に以下に説明するごとく狙い通りのアクセルペダル踏み込み時セレクトショック軽減効果を達成することができなくなる。
例えば温度の低下(作動油の粘度上昇)で発進用摩擦要素の作動圧Pcが、図4に一点鎖線で例示するように実線で示す規定のものよりも遅れて上昇し、棚圧の発生遅れを生ずる場合につき述べると、発進用摩擦要素の締結遅れにより変速機入力回転数Ntが一点鎖線で示すように一時的に上昇して回転段差が大きくなり、また、かかる大きな回転段差に起因して、且つ、発進用摩擦要素の締結が棚圧後の高い作動圧で行われることにより、変速機出力トルクToが一点鎖線で示すように経時変化してピークトルクをΔToだけ高くする結果、アクセルペダル踏み込み時セレクトショック軽減効果を狙い通りに達成することができない。
【0010】
図5は、瞬時t1にN→Dセレクト操作が行われ、その直後のt2にアクセル開度APOを0からステップ状に増大させた時のセレクトショック軽減作用を示し、エンジンのスロットル開度TVOを破線で示すようにアクセル開度APOに対応した値よりも小さくしてエンジントルクTeを実線で示すアクセル開度相当値よりも低下補正し、破線で示すようなものとなす。
この時、発進用摩擦要素の作動圧Pcが実線で示すように規定通りに上昇する場合は、変速機入力回転数Ntおよび変速機出力トルクToをそれぞれ破線で示すように経時変化させ得てアクセルペダル踏み込み時セレクトショック軽減効果を達成することができる。
かかる動作のタイムチャートは、図4におけると全く同様である。
【0011】
ところで発進用摩擦要素の作動圧Pcは、ポンプの動作条件や個体差、変速制御油圧回路の経時変化などにより、棚圧レベルが図5に実線で示す規定通りのものにならず、これよりも一点鎖線で示すように低くなったり、二点鎖線で示すように高くなることがあり、この場合に以下に説明するごとく狙い通りのアクセルペダル踏み込み時セレクトショック軽減効果を達成することができなくなる。
【0012】
発進用摩擦要素の作動圧Pcの棚圧レベルが図5に一点鎖線で示すように実線で示す規定のものよりも低い場合、発進用摩擦要素の締結容量不足により変速機入力回転数Ntが一点鎖線で示すように一時的に上昇して回転段差が大きくなり、また、かかる大きな回転段差に起因して、且つ、発進用摩擦要素の締結が棚圧後の高い作動圧で行われることにより、変速機出力トルクToが一点鎖線で示すように経時変化してピークトルクをΔToだけ高くする結果、アクセルペダル踏み込み時セレクトショック軽減効果を狙い通りに達成することができない。
【0013】
逆に発進用摩擦要素の作動圧Pcの棚圧レベルが図5に二点鎖線で示すように実線で示す規定のものよりも低い場合、発進用摩擦要素の締結容量過大により変速機入力回転数Ntが二点鎖線で示すように急低下すると共に変速機出力トルクToが二点鎖線で示すように大きな初期ピークトルクを持ったものとなり、アクセルペダル踏み込み時セレクトショック軽減効果を狙い通りに達成することができない。
【0014】
本発明は、図4のように作動圧Pcの棚圧発生タイミングが規定のものからずれたり、図5のように作動圧Pcの棚圧レベルが規定の高さにならなかった場合においても、アクセルペダル踏み込み時セレクトショック軽減効果を狙い通りに達成することができるようにした自動変速機のセレクトショック軽減装置を提案することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
この目的のため、本発明による自動変速機のセレクトショック軽減装置は、請求項1に記載のごとく、
駐停車レンジから走行レンジへの切り替え操作の直後にアクセルペダルの踏み込みがあった時のセレクトショック(アクセルペダル踏み込み時セレクトショック)をエンジンのトルク補正により軽減するようにした自動変速機に対し以下の手段を設ける。
1つは目標入力回転動特性設定手段で、他の1つはエンジントルク補正手段である。
前者の目標入力回転動特性設定手段は、セレクトショックの軽減のために必要な、自動変速機の目標入力回転加速度を設定する。
後者のエンジントルク補正手段は、自動変速機の実際の入力回転加速度がこの目標入力回転加速度に一致するよう上記エンジンのトルク補正を行う。
【0016】
【発明の効果】
かかる構成の本発明によれば、アクセルペダル踏み込み時セレクトショック用のエンジントルク補正を、自動変速機の実入力回転速度変化がセレクトショックの軽減に必要な目標動特性に一致するように行うため、
図4につき前述した棚圧発生タイミングのずれや、図5につき前述した棚圧レベルのバラツキによっても、変速機入力回転速度変化をセレクトショック軽減用の目標動特性に確実に一致させることができ(図4および図5につき述べると、変速機入力回転数Ntの破線で示す時系列変化を補償することができ)、アクセルペダル踏み込み時セレクトショック軽減効果を常時狙い通りに達成することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施の形態になる自動変速機のセレクトショック軽減装置を具えた車両のパワートレーンをその制御系と共に示し、1はエンジン、2は無段変速機を含む自動変速機で、これらのタンデム結合により車両のパワートレーンを構成する。
【0018】
エンジン1は、運転者が操作するアクセルペダル3と、スロットルバルブ4と、スロットルアクチュエータ5と、エンジンコントローラ6とを具える。
スロットルバルブ4のスロットル開度は基本的にはアクセルペダル3の踏み込み量(アクセル開度)APOに対応した開度に、スロットルアクチュエータ5を介してエンジンコントローラ6により電子制御され、エンジン1はかかるスロットルバルブ4の開度制御を介して出力を加減されるものとする。
しかしてスロットルバルブ4は、アクセル開度APO以外の因子に応じてもエンジンコントローラ6により開度制御可能とし、これによりセレクトショック軽減用にエンジン出力トルクを後述のごとくに加減し得るようになす。
【0019】
エンジンコントローラ6は、上記したスロットルアクチュエータ5によるスロットル開度制御を行うだけでなく、エンジン1の点火時期制御や燃料噴射量制御などの通常のエンジン制御をも行うものであり、これがためエンジンコントローラ6には、アクセル開度APOを検出するアクセル開度センサ7からの信号だけでなく、エンジン回転数Neを検出するエンジン回転センサ8からの信号をも入力する。
スロットル開度制御に際しエンジンコントローラ6は、主としてアクセル開度APOを基に、そして、セレクトショック軽減用に変速機コントローラ15から供給される後述のエンジントルク指令値Tdを基に、目標とすべきスロットル開度TVOを決定し、これをスロットルアクチュエータ5に供給するものとする。
【0020】
エンジン1の出力はトルクコンバータT/Cを経て自動変速機2に入力され、自動変速機2は入力回転を選択変速段に応じたギヤ比で変速して図示せざる駆動車輪に向かわせるものとする。
自動変速機2は、歯車伝動系の動力伝達経路(選択変速段)を決定する液圧作動クラッチや液圧作動ブレーキ等の変速用摩擦要素(前発進用の摩擦要素や後発進用の摩擦要素を含む)へ供給すべき作動液圧を直接的に制御する直動式とし、これがため変速制御用のコントロールバルブ11に、上記変速用摩擦要素の数だけ作動液圧デューティソレノイド12,13,14を挿置して設ける。
これら作動液圧デューティソレノイド12,13,14は、対応する摩擦要素の作動液圧を個々にデューティ制御し、当該摩擦要素を選択的に締結作動させることにより自動変速機2を所定の変速段が選択された状態にし得るようにする。
【0021】
デューティソレノイド12,13,14の駆動デューティは変速機コントローラ15によりこれらを決定し、この変速機コントローラ15には、エンジンコントローラ6を経由してセンサ7,8からのスロットル開度(TVO)信号およびエンジン回転数(Ne)信号を入力するほか、エンジンコントローラ6が内部情報から求めた実エンジントルク(Te)に関する信号を入力し、更には、自動変速機2の入力回転数Nt を検出する入力回転センサ16からの信号と、自動変速機2の出力回転数(車速VSP) を検出する車速センサ17からの信号と、運転者が選択レンジ(P,R,N,D)を指令する時に操作するマニュアルレバー18の操作位置を検出するインヒビタスイッチ19からの信号Srを入力する。
【0022】
変速機コントローラ15は、上記した入力情報を基に自動変速機2の変速制御を行うと共に本発明が狙いとするセレクトショック軽減用のエンジントルク指令値Tdを求めてエンジンコントローラ6に供給する。
【0023】
先ず前者の変速制御を説明するに、変速機コントローラ15は図示せざる周知の制御プログラムを実行して自動変速機2を以下のように変速制御する。
つまり車速VSPおよびスロットル開度TVOから、図示せざる予定の変速パターンをもとに現在の運転状態に好適な変速段を求める。
そして、この好適変速段と現在の選択変速段とが一致していれば、変速を行わないこととして変速指令を発しないことにより、デューティソレノイド12,13,14の駆動デューティを今のままに保ち、現在の選択変速段を維持する。
しかし、現在の選択変速段が好適変速段と異なれば、変速指令を発して対応するデューティソレノイド12,13,14の駆動デューティを変更することにより、選択変速段から好適変速段への変速が行われるよう変速用摩擦要素の解放、締結切り換えを実行する。
【0024】
次に、セレクトショック軽減用エンジントルク指令値Tdの算出処理を説明するに、変速機コントローラ15は図2に示す制御プログラムを実行してセレクトショック軽減用のエンジントルク指令値Tdを算出する。
先ずステップS1において、信号Srの変化をもとに駐停車(P,N)レンジから走行(D、R)レンジへの切り替え操作(セレクト操作)があったか否かを、また、車速VSPが停車判定用の微少の設定車速VSPs未満か否かを判定する。
ステップS1で、(P,N)→(D、R)セレクト操作がないと判定したり、または、車速VSP≧VSPsの車両走行中と判定する時は、セレクトショック軽減対策が不要であるから制御をそのまま終了させる。
【0025】
ステップS1で、(P,N)→(D、R)セレクト操作があり、且つ、車速VSP<VSPsの停車中と判定する時は、セレクトショック軽減対策が必要であるから、以下のようにしてセレクトショック軽減用のエンジントルク指令値Tdを算出する。
先ずステップS2では、発進用摩擦要素の締結容量(伝達可能トルク)推定値Tc、および後述するように求めたセレクトショック軽減用に必要な自動変速機2の目標入力回転加速度ωrd等から、この目標入力回転加速度ωrdを達成するのに必要なセレクトショック軽減用のフィードフォワード要求エンジントルクTFFを演算する。
【0026】
ここで、トルクコンバータT/Cのタービン(変速機2の入力軸に結合された回転部分)に係わる回転イナーシャをItとし、ギヤ比をrとすると、上記のセレクト時に回転を止めるべき変速機入力軸に結合された回転部分のイナーシャトルク(It×ωrd)は、セレクトショック軽減用のフィードフォワード要求エンジントルクTFFから、ギヤ比rと発進用摩擦要素の締結容量(伝達可能トルク)推定値Tcとの乗算値を差し引いた値に等しいから、
(It×ωrd)=TFF−(r×Tc)
の運動方程式が成立し、これから得られる次式
TFF=(It×ωrd)+(r×Tc)
の演算によって、セレクトショック軽減用のフィードフォワード要求エンジントルクTFFは求めることができる。
【0027】
一方でステップS3においては、変速機入力回転数Nt(トルクコンバータ出力回転数)およびエンジン回転数Ne(トルクコンバータ入力回転数)からトルクコンバータT/Cの速度比e(=Nt/Ne)を算出する。
次いでステップS4において、発進用摩擦要素の締結開始によりセレクト動作が開始されたのを判定するための設定速度比e1とトルクコンバータ速度比eとの対比により、e<e1のセレクト動作開始後か否かをチェックすると共に、該セレクト動作開始後の経過時間(セレクト動作時間)がセレクトショック軽減用に必要な所定時間(目標セレクト動作時間)Δtrよりも短いか否かをチェックする。
【0028】
ステップS4において、e<e1のセレクト動作開始後で、且つ、セレクト動作時間<Δtrと判定する間は、制御をステップS6に進める。
ステップS6には、変速機入力回転加速度(実際の入力回転速度変化)ωtdおよび目標変速機入力回転加速度(入力回転速度変化に関する目標動特性)ωrdを入力する。
変速機入力回転加速度(実際の入力回転速度変化)ωtdは、ステップS5で求めることとし、変速機入力回転数Ntの一定周期間における変化量から求める。
【0029】
目標変速機入力回転加速度(入力回転速度変化に関する目標動特性)ωrdは、ステップS7およびステップS8で以下のようにして求める。
ステップS7では、エンジン回転数Neをモニタしつつ、e<e1のセレクト動作開始時におけるエンジン回転数NeをNeFBとして記憶しておく。
目標入力回転動特性設定手段に相当するステップS8では、目標セレクト動作時間Δtrおよびセレクト動作開始時エンジン回転数NeFBから目標変速機入力回転加速度ωrdを
ωrd=(NeFB×2π/60)/Δtr
の演算により求め、この目標変速機入力回転加速度ωrdを前記ステップS2での演算に用いると共にステップS6に供給する。
【0030】
ここで、上式により求める目標変速機入力回転加速度ωrdは、図3に二点鎖線で示すようにセレクト動作開始瞬時t3のエンジン回転数NeFBが高いほど大きくなり、セレクト動作開始時エンジン回転数NeFBの如何にかかわらず、セレクト動作開始時t3からセレクトショック軽減用の目標セレクト動作時間Δtrが経過した瞬時t4に変速機入力回転数Ntがセレクト動作後回転数になるようにするための変速機入力回転速度変化割合、つまり、セレクト動作時間がセレクトショック軽減用の目標セレクト動作時間Δtrとなるようにするための変速機入力回転速度変化割合を意味する。
【0031】
ステップS6では、変速機入力回転加速度(実際の入力回転速度変化)ωtdと、目標変速機入力回転加速度(入力回転速度変化に関する目標動特性)ωrdとの間における入力回転加速度偏差Δωを、Δω=ωrd−ωtdにより演算する。
ステップS9では、PI制御器(Pは比例制御、Iは積分制御)を用いて入力回転加速度偏差Δωを0にするための、つまり、変速機入力回転加速度(実際の入力回転速度変化)ωtdを目標変速機入力回転加速度(入力回転速度変化に関する目標動特性)ωrdに一致させるのに必要なエンジントルクのフィードバック制御量TFBを求める。
【0032】
エンジントルク補正手段に相当するステップS10においては、ステップS2で求めたセレクトショック軽減用のフィードフォワード要求エンジントルクTFFおよびステップS9で求めたエンジントルクフィードバック制御量TFBを合算してセレクトショック軽減用のエンジントルク指令値Td(=TFF+TFB)を求め、
このセレクトショック軽減用のエンジントルク指令値Tdを、図1に示すようにエンジンコントローラ6へ出力してスロットル開度(TVO)制御によりエンジントルク指令値Tdを達成させる。
ステップS11では、セレクト動作時間がセレクトショック軽減用の目標セレクト動作時間Δtr以上を示すようになったか否かをチェックすると共に変速機入力回転数Ntがセレクト動作終了判定用の設定値Nts未満になったか否かをチェックする。
ステップS11でセレクト動作時間がΔtr以上を示すようになったと判定したり、若しくは、Nt< Ntsになったと判定するまでの間は未だセレクト動作が終了していないから制御をステップS10戻してセレクトショック軽減用のエンジントルク指令値Td(=TFF+TFB)を出力し続ける。
【0033】
ステップS11でセレクト動作時間がΔtr以上を示すようになったと判定したり、若しくは、Nt< Ntsになったと判定した後は、セレクト動作を終了させるべき、若しくは終了しているから、先ずステップS12で当該セレクト動作終了瞬時におけるエンジントルク指令値Tdをセレクト動作終了時エンジントルク指令値Tedとして記憶しておく。
ステップS13では、エンジントルク指令値Tdをこのセレクト動作終了時エンジントルク指令値Tedから一定の時間変化割合ΔTeuで、アクセル開度APO対応のエンジントルク最大値Temaxまで増大させ、このように漸増させたエンジントルク指令値Tdを図1に示すようにエンジンコントローラ6へ出力することにより、スロットル開度(TVO)制御を介してエンジントルク指令値Tdを達成する。
【0034】
図2に示す制御プログラムにより上記したごとくにエンジントルク指令値Tdを求めてセレクトショック軽減用のエンジントルク補正に供する場合、その動作タイムチャートは図3のごときものとなる。
図3は、瞬時t1にN→Dレンジ切り替え操作(N→Dセレクト操作)が行われ、その直後のt2にアクセルペダルの踏み込みによりアクセル開度APOを0からステップ状に増大させた時のセレクトショック軽減作用を示す。
発進用摩擦要素が締結を開始してセレクト動作を開始させる瞬時t3以前はエンジンのスロットル開度TVOを破線で示すごとく前記のフィードフォワード要求エンジントルクTFFに対応した開度となし、アクセル開度APOに対応した値よりも小さくする。
これによりエンジントルクTeは実線で示すアクセル開度相当値よりも低下補正されて破線で示すようなものとなる。
【0035】
セレクト動作開始瞬時t3以後はエンジンのスロットル開度TVOが、フィードフォワード要求エンジントルクTFFおよびフィードバック制御量TFBの和値に対応した開度にされる。
ところでフィードバック制御量TFBが、セレクト動作開始時エンジン回転数NeFBの如何にかかわらずセレクト動作時間をセレクトショック軽減用の目標セレクト動作時間Δtrにするための目標変速機入力回転加速度(目標動特性)ωrdに実際の変速機入力回転加速度(実際の動特性)ωtdを一致させるのに必要なエンジントルク修正量であるから、以下の作用効果が得られる。
【0036】
つまり、発進用摩擦要素作動圧Pcの棚圧レベルが実線で示すレベルや、一点鎖線で示すレベルや、二点鎖線で示すレベルのようにバラツキを生じてエンジン回転数Neの経時変化が実線や、一点鎖線や、二点鎖線で示すように異なると、セレクト動作開始時エンジン回転数NeFBが様々に変化して、図4および図5につき前述したごとく予定通りのセレクトショック軽減効果を期待できなくなる。
しかし本実施の形態においては、このように作動圧Pcの棚圧レベルのバラツキによりセレクト動作開始時エンジン回転数NeFBがバラツキを生ずることがあっても、エンジントルクTeの実線や、一点鎖線や、二点鎖線で示すような補正により、変速機入力回転数Ntの時系列変化から明らかなごとく変速機入力回転加速度(実際の動特性)ωtdをセレクトショック軽減用の目標変速機入力回転加速度(目標動特性)ωrdに追従させてセレクト動作時間を目標セレクト動作時間Δtrに一致させることができる。
従って、作動圧Pcの棚圧レベルが実線や、一点鎖線や、二点鎖線で示すようなバラツキを生じた時における変速機出力トルクToの実線や、一点鎖線や、二点鎖線で示す時系列変化から明らかなように、いずれの場合においても変速機出力トルクToが大きなピークトルクを持ったものにならず、アクセルペダル踏み込み時セレクトショック軽減効果を常時狙い通りに達成することができる。
【0037】
更に付言すれば、作動圧Pcの棚圧レベルが低くて(若しくは棚圧の発生遅れで)発進用摩擦要素の締結容量不足により変速機入力回転数Ntが急上昇する場合、つまり変速機入力回転加速度ωtdが目標加速度ωrdよりも大きい場合、エンジンのトルク補正をトルク増大方向に行うから、上記のセレクトショック軽減効果を達成し得るほかに、発進用摩擦要素がいつまでの締結を進行されずに耐久性を低下されるといった問題を回避することができる。
また逆に、作動圧Pcの棚圧レベルが高くて(若しくは棚圧の早期発生で)発進用摩擦要素の締結容量過大により変速機入力回転数Ntが急低下する場合、つまり変速機入力回転加速度ωtdが目標加速度ωrdよりも絶対値比較で大きい場合、エンジンのトルク補正をトルク増大方向に行うから、上記のセレクトショック軽減効果を達成し得るほかに、発進用摩擦要素の急締結でエンジンストールが発生するといった問題を回避することができる。
【0038】
なお本実施の形態におけるように、セレクト動作開始時点t3をトルクコンバータT/Cの速度比eが設定値e1未満になったことにより検知する構成とすれば、
発進用摩擦要素の締結開始により当該トルクコンバータの速度比eの変化が起きることから、発進用摩擦要素の締結開始によって開始されるセレクト動作の開始時点t3を正確に検知することができ、変速機入力回転加速度ωtdと目標加速度ωrdとの偏差に応じたエンジントルクのフィードバック制御を確実に発進用摩擦要素の締結開始タイミング(セレクト動作開始タイミング)に調時させ得て前記の作用効果を一層確実なものにすることができる。
【0039】
また図2のステップS11において、セレクト動作終了判定に際し、Nt<Ntsの条件が成立していなくても、セレクト動作時間がセレクトショック軽減のために必要な目標セレクト動作時間Δtr以上を示していたら、セレクト動作終了と判定することにより、当該目標セレクト動作時間Δtr内でのみ前記したセレクトショック軽減用のエンジントルクフィードバック制御を行わせるよう構成したため、この目標セレクト動作時間Δtrを越えてセレクトショック軽減用のエンジントルクフィードバック制御が無駄に行われる弊害をなくすことができる。
【0040】
なお、上記した実施の形態においては自動変速機2が、変速用摩擦要素(前発進用の摩擦要素や後発進用の摩擦要素を含む)へ供給すべき作動液圧を直接的に制御する直動式である場合について説明したが、
自動変速機2はこれに限られず、例えばライン圧を元圧としてこれを変速制御弁による切り替え制御のもとで選択された変速用摩擦要素に供給し、該摩擦要素の作動液圧制御を調圧弁やアキュムレータなどによるライン圧制御を介して達成するようにした型式の自動変速機であってもよく、かかる自動変速機においても本発明の前記した着想は同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態になる自動変速機のセレクトショック軽減装置を具えた車両のパワートレーンをその制御系と共に示すシステム図である。
【図2】 同実施の形態において変速機コントローラが、非走行レンジから走行レンジへのセレクト操作時に実行すべき、セレクトショック軽減用のエンジントルク指令値を求めるための制御プログラムを示すフローチャートである。
【図3】 同セレクトショック軽減用のエンジントルク指令値を用いたエンジントルク補正制御によるセレクトショック軽減動作を示すタイムチャートである。
【図4】 従来装置のセレクトショック軽減動作を、発進用摩擦要素作動圧の棚圧が遅れた場合につき示すタイムチャートである。
【図5】 従来装置のセレクトショック軽減動作を、発進用摩擦要素作動圧の棚圧レベルが低い場合と高い場合とにつき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 アクセルペダル
4 スロットルバルブ
5 スロットルアクチュエータ
6 エンジンコントローラ
7 アクセル開度センサ
8 エンジン回転センサ
11 コントロールバルブ
12 デューティソレノイド
13 デューティソレノイド
14 デューティソレノイド
15 変速機コントローラ
16 変速機入力回転センサ
17 車速センサ
18 インヒビタスイッチ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is an apparatus for reducing a selection shock that occurs when a driver switches the selection range of an automatic transmission from a parking / stopping range to a traveling range, and in particular, to reduce the selection shock by engine torque correction. The present invention relates to a select shock reduction device for an automatic transmission.
[0002]
[Prior art]
Regardless of whether the automatic transmission is a stepped automatic transmission or a continuously variable automatic transmission, the driver moves the manual lever to the forward automatic shift (D) range or reverse drive (R) range according to the desired driving mode. In addition, by operating to a position corresponding to the parking (P) range or the stopping (N) range, a desired traveling mode (including parking and stopping) can be realized under oil path switching control by a manual valve.
[0003]
By the way, when switching from the non-travel (P, N) range to the travel (D, R) range, the automatic transmission is switched from the neutral state in which the corresponding friction element for starting is engaged and power transmission is not performed to the power transmission possible state. As the friction element is fastened, a so-called select shock is generated by the rotation inertia when the rotating member that has been rotated by the dragging of the torque converter is stopped.
Various devices have been proposed in the past to reduce this select shock.
[0004]
Here, if a driving operation such as depressing the accelerator pedal is performed immediately after the switching operation from the non-traveling range to the traveling range (immediately after the selection operation), the engine is blown before the start frictional element is engaged. When the rotation member is raised and the starting frictional element is fastened, a larger select shock than the above is generated.
However, the conventional general select shock reducing device does not reduce even a large select shock in such a case, but requires another countermeasure.
[0005]
Therefore, conventionally, as described in
Incidentally,
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-6-101512
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the select shock reduction device when the accelerator pedal is depressed described in
[0008]
FIG. 4 shows the selection when the N-> D range switching operation (N-> D selection operation) is performed at the instant t1, and the accelerator opening APO is increased stepwise from 0 by stepping on the accelerator pedal immediately after t2. Shows shock reduction action, and the engine throttle opening TVO is made smaller than the value corresponding to the accelerator opening APO as shown by the broken line, and the engine torque Te is corrected to be lower than the accelerator opening equivalent value shown by the solid line, and the broken line It will be as shown in.
At this time, if the operating pressure Pc of the starting friction element increases as specified as shown by the solid line, the transmission input rotational speed Nt and the transmission output torque To can be changed over time as shown by the broken lines, respectively. Select shock reduction effect can be achieved when the pedal is depressed.
[0009]
However, the operating pressure Pc of the starting frictional element may not rise as prescribed due to changes in the traveling environment such as temperature, and the shelf pressure may be generated earlier or later. In this case, the following explanation will be given. If you depress the accelerator pedal as intended, you will not be able to achieve the select shock reduction effect.
For example, the operating pressure Pc of the starting frictional element rises with a delay from the regulation indicated by the solid line as exemplified by the one-dot chain line in FIG. When the starting frictional element is delayed, the transmission input rotational speed Nt temporarily rises as shown by the alternate long and short dash line, and the rotational step becomes large. As a result of the engagement of the starting frictional element being performed at a high operating pressure after the shelf pressure, the transmission output torque To changes with time as shown by the alternate long and short dash line, and as a result, the peak torque is increased by ΔTo. It is not possible to achieve the effect of reducing the select shock when stepping on.
[0010]
FIG. 5 shows the effect of reducing the select shock when the N → D selection operation is performed at the instant t1, and the accelerator opening APO is increased stepwise from 0 at the time t2, and the throttle opening TVO of the engine is increased. As shown by the broken line, the engine torque Te is corrected to be lower than the value corresponding to the accelerator opening shown by the solid line by making it smaller than the value corresponding to the accelerator opening APO, and the result is shown by the broken line.
At this time, if the operating pressure Pc of the starting friction element increases as specified as shown by the solid line, the transmission input rotational speed Nt and the transmission output torque To can be changed over time as shown by the broken lines, respectively. Select shock reduction effect can be achieved when the pedal is depressed.
The time chart of this operation is exactly the same as in FIG.
[0011]
By the way, the working pressure Pc of the starting frictional element does not become the specified shelf pressure level as shown by the solid line in FIG. 5 due to the operating conditions of the pump, individual differences, changes over time of the shift control hydraulic circuit, and the like. As indicated by the alternate long and short dash line, it may become lower or as indicated by the alternate long and two short dashes line. In this case, as described below, the effect of reducing the select shock when the accelerator pedal is depressed cannot be achieved.
[0012]
When the shelf pressure level of the operating pressure Pc of the starting friction element is lower than the standard pressure indicated by the solid line as shown by the one-dot chain line in FIG. 5, the transmission input rotational speed Nt is one point due to insufficient fastening capacity of the starting friction element. As shown by the chain line, it temporarily rises to increase the rotational step, and due to the large rotational step, and the fastening of the starting friction element is performed at a high operating pressure after the shelf pressure, As shown in the alternate long and short dash line, the transmission output torque To changes with time and increases the peak torque by ΔTo. As a result, the effect of reducing the select shock when the accelerator pedal is depressed cannot be achieved as intended.
[0013]
On the other hand, when the shelf pressure level of the operating pressure Pc of the starting friction element is lower than that specified by the solid line as shown by a two-dot chain line in FIG. Nt suddenly decreases as shown by the two-dot chain line, and the transmission output torque To has a large initial peak torque as shown by the two-dot chain line, and achieves the effect of reducing the select shock when the accelerator pedal is depressed. I can't.
[0014]
In the present invention, even when the shelf pressure generation timing of the operating pressure Pc deviates from a specified one as shown in FIG. 4 or the shelf pressure level of the operating pressure Pc does not reach a specified height as shown in FIG. It is an object of the present invention to propose a select shock reducing device for an automatic transmission that can achieve a select shock reducing effect when the accelerator pedal is depressed.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
For this purpose, the automatic shock select shock reducing device according to the present invention is as described in
For automatic transmissions that reduce the selection shock when the accelerator pedal is depressed immediately after switching from the parking / stopping range to the traveling range (select shock when the accelerator pedal is depressed) by correcting the torque of the engine: Means are provided.
One is target input rotational dynamic characteristic setting means, and the other is engine torque correction means.
The former target input rotational dynamic characteristic setting means is used for the automatic transmission required to reduce the select shock.Target input rotational accelerationSet.
The latter engine torque correction means is the actual transmission of the automatic transmission.Input rotational accelerationIs thisTarget input rotational accelerationThe torque correction of the engine is performed so as to match.
[0016]
【The invention's effect】
According to the present invention having such a configuration, the engine torque correction for the select shock when the accelerator pedal is depressed is performed so that the actual input rotational speed change of the automatic transmission matches the target dynamic characteristic necessary for reducing the select shock.
Due to the difference in shelf pressure generation timing described above with reference to FIG. 4 and the variation in shelf pressure level described above with reference to FIG. 5, it is possible to reliably match the change in transmission input rotational speed with the target dynamic characteristics for reducing the select shock ( 4 and 5, it is possible to compensate for the time-series change indicated by the broken line of the transmission input rotational speed Nt), and the effect of reducing the select shock when the accelerator pedal is depressed can always be achieved as intended.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a power train of a vehicle equipped with a select shock reduction device for an automatic transmission according to an embodiment of the present invention, together with its control system, 1 is an engine, and 2 is an automatic transmission including a continuously variable transmission. Thus, the power train of the vehicle is configured by these tandem couplings.
[0018]
The
The throttle opening of the
Therefore, the
[0019]
The
In the throttle opening control, the
[0020]
The output of the
The
These hydraulic
[0021]
The drive duty of the
[0022]
The
[0023]
First, to explain the former shift control, the
That is, a gear stage suitable for the current operating state is obtained from the vehicle speed VSP and the throttle opening TVO based on a planned shift pattern (not shown).
If the preferred shift speed matches the currently selected shift speed, the drive duty of the
However, if the currently selected shift speed is different from the preferred shift speed, a shift command is issued to change the drive duty of the
[0024]
Next, to explain the calculation process of the engine shock command value Td for reducing the select shock, the
First, in step S1, whether or not there has been a switching operation (select operation) from the parking / stopping (P, N) range to the traveling (D, R) range based on the change of the signal Sr, and the vehicle speed VSP is determined to stop. It is determined whether or not the vehicle speed is below a very small set vehicle speed VSPs.
In step S1, when it is determined that there is no (P, N) → (D, R) select operation, or when it is determined that the vehicle is traveling at a vehicle speed VSP ≧ VSPs, the control is not required because a select shock mitigation measure is unnecessary. Is terminated as it is.
[0025]
When it is determined in step S1 that (P, N) → (D, R) select operation is being performed and the vehicle speed VSP <VSPs is stopped, select shock reduction measures are necessary. An engine torque command value Td for reducing the select shock is calculated.
First, in step S2, the engagement capacity (transmittable torque) estimated value Tc of the starting friction element, and the target input rotational acceleration ω of the
[0026]
Here, if it is assumed that the rotational inertia related to the turbine of the torque converter T / C (the rotating portion coupled to the input shaft of the transmission 2) is It and the gear ratio is r, the transmission input to be stopped at the time of the above selection. Inert torque of the rotating part connected to the shaft (It × ωrd) Is the feedforward required engine torque T for reducing select shockFFIs equal to the value obtained by subtracting the product of the gear ratio r and the estimated value Tc of the engagement capacity (transmittable torque) of the starting friction element,
(It × ωrd) = TFF-(R x Tc)
The equation of motion of
TFF= (It × ωrd) + (R × Tc)
Calculate the feedforward required engine torque T to reduce the select shock by calculatingFFCan be sought.
[0027]
On the other hand, in step S3, the speed ratio e (= Nt / Ne) of the torque converter T / C is calculated from the transmission input rotational speed Nt (torque converter output rotational speed) and the engine rotational speed Ne (torque converter input rotational speed). To do.
Next, in step S4, a set speed ratio e for determining that the selection operation has been started by starting engagement of the starting friction element.1And the torque converter speed ratio e, e <e1It is checked whether or not the selection operation has started, and the elapsed time (selection operation time) after the start of the selection operation is a predetermined time (target selection operation time) Δt required for reducing the select shock.rCheck if it is shorter than.
[0028]
In step S4, e <e1After the start of the select operation, and the select operation time <ΔtrControl proceeds to step S6.
In step S6, transmission input rotational acceleration (actual input rotational speed change) ωtdAnd target transmission input rotational acceleration (target dynamic characteristics related to input rotational speed change) ωrdEnter.
Transmission input rotational acceleration (actual input rotational speed change) ωtdIs obtained in step S5, and is obtained from the amount of change in the transmission input rotation speed Nt during a certain period.
[0029]
Target transmission input rotational acceleration (target dynamic characteristics related to input rotational speed change) ωrdIs obtained in steps S7 and S8 as follows.
In step S7, e <e while monitoring the engine speed Ne.1The engine speed Ne at the start of the select operationFBRemember as.
In step S8 corresponding to the target input rotational dynamic characteristic setting means, the target selection operation time ΔtrAnd engine speed Ne at the start of select operationFBTo target transmission input rotational acceleration ωrdThe
ωrd= (NeFB× 2π / 60) / Δtr
This target transmission input rotational acceleration ωrdIs used for the calculation in step S2 and supplied to step S6.
[0030]
Here, the target transmission input rotational acceleration ω obtained from the above equationrdIs the engine speed Ne at the select operation start instant t3 as shown by a two-dot chain line in FIG.FBThe higher the value, the larger the engine speed Ne at the start of select operation.FBRegardless of whether or not the target select operation time Δt for reducing the select shock from the start of the select operation t3rAt the instant t4 when the transmission elapses, the transmission input rotation speed change rate for the transmission input rotation speed Nt to be the rotation speed after the selection operation, that is, the selection operation time target selection operation time Δt for reducing the selection shock.rThis means the transmission input rotation speed change rate for achieving the above.
[0031]
In step S6, transmission input rotational acceleration (actual input rotational speed change) ωtdAnd target transmission input rotational acceleration (target dynamic characteristics related to input rotational speed change) ωrdThe input rotational acceleration deviation Δω betweenrd−ωtdCalculate by
In step S9, the PI controller (P is proportional control, I is integral control) is used to set the input rotational acceleration deviation Δω to 0, that is, the transmission input rotational acceleration (actual input rotational speed change) ω.tdThe target transmission input rotational acceleration (target dynamic characteristics related to input rotational speed change) ωrdEngine torque feedback control amount T required to matchFBAsk for.
[0032]
In step S10 corresponding to the engine torque correcting means, the feedforward request engine torque T for reducing the select shock obtained in step S2 is obtained.FFAnd the engine torque feedback control amount T obtained in step S9.FBThe engine torque command value Td (= TFF+ TFB)
The engine torque command value Td for reducing the select shock is output to the
In step S11, the select operation time is a target select operation time Δt for reducing the select shock.rIt is checked whether or not the above has been reached, and whether or not the transmission input rotational speed Nt has become less than the set value Nts for determining the selection operation end.
In step S11, the select operation time is Δt.rUntil it is determined that the above has been indicated or until it is determined that Nt <Nts, the selection operation has not yet been completed, so control returns to step S10 and the engine torque command value Td for reducing the select shock. (= TFF+ TFB) Will continue to be output.
[0033]
In step S11, the select operation time ΔtrAfter determining that the above has been shown, or after determining that Nt <Nts, the selection operation should be terminated or has been completed. The command value Td is stored as the engine torque command value Ted at the end of the select operation.
In step S13, the engine torque command value Td is increased from the engine torque command value Ted at the end of the selection operation to a maximum engine torque value Temax corresponding to the accelerator opening APO at a constant time change rate ΔTeu and gradually increased in this way. By outputting the engine torque command value Td to the
[0034]
When the engine torque command value Td as described above is obtained by the control program shown in FIG. 2 and used for engine torque correction for reducing the select shock, the operation time chart is as shown in FIG.
FIG. 3 shows the selection when the N → D range switching operation (N → D selection operation) is performed at the instant t1, and the accelerator opening APO is increased stepwise from 0 by stepping on the accelerator pedal immediately after t2. Shows shock reduction.
Before the instant t3 when the starting frictional element starts to be engaged and the select operation is started, the feedforward required engine torque T is indicated as indicated by the broken line of the engine throttle opening TVO.FFNo opening corresponding to, and smaller than the value corresponding to the accelerator opening APO.
As a result, the engine torque Te is corrected to be lower than the value corresponding to the accelerator opening shown by the solid line, and becomes as shown by the broken line.
[0035]
After the selection operation start instant t3, the engine throttle opening TVO is equal to the feedforward required engine torque T.FFAnd feedback control amount TFBIs set to an opening corresponding to the sum of the values.
By the way, feedback control amount TFBIs the engine speed Ne at the start of the select operation.FBRegardless of the selection operation time, the target selection operation time Δt for reducing the select shockrTarget transmission input rotational acceleration (target dynamic characteristics) ωrdActual transmission input rotational acceleration (actual dynamic characteristics) ωtdSince this is the engine torque correction amount required to match the two, the following effects can be obtained.
[0036]
In other words, the shelf pressure level of the starting frictional element operating pressure Pc varies as shown by the solid line, the level indicated by the one-dot chain line, the level indicated by the two-dot chain line, and the change over time in the engine speed Ne is indicated by the solid line or If different, as indicated by the alternate long and short dashed lines, the engine speed Ne at the start of the select operationFBAs shown in FIGS. 4 and 5, the selection shock reduction effect as planned cannot be expected.
However, in the present embodiment, the engine speed Ne at the start of the select operation due to the variation in the shelf pressure level of the operating pressure Pc in this way.FBEven if there is a variation, the transmission input rotational acceleration becomes obvious from the time-series change of the transmission input rotational speed Nt by the correction shown by the solid line of the engine torque Te, the one-dot chain line, or the two-dot chain line. (Actual dynamic characteristics) ωtdThe target transmission input rotational acceleration (target dynamic characteristics) ω for select shock reductionrdThe selection operation time is made to follow the target selection operation time Δt.rCan match.
Therefore, when the shelf pressure level of the operating pressure Pc varies as indicated by a solid line, a one-dot chain line, or a two-dot chain line, a transmission output torque To solid line, a one-dot chain line, or a two-dot chain time series As is apparent from the change, in any case, the transmission output torque To does not have a large peak torque, and the effect of reducing the select shock when the accelerator pedal is depressed can always be achieved as intended.
[0037]
In addition, if the shelf pressure level of the operating pressure Pc is low (or the shelf pressure is delayed), the transmission input rotational speed Nt rapidly increases due to insufficient fastening capacity of the starting friction element, that is, the transmission input rotational acceleration. ωtdIs the target acceleration ωrdIf it is larger than the above, the torque correction of the engine is performed in the direction of increasing the torque, so that the above-mentioned select shock reduction effect can be achieved, and the starting frictional element does not proceed with the fastening until the durability is lowered. The problem can be avoided.
Conversely, when the shelf pressure level of the operating pressure Pc is high (or when the shelf pressure is generated early), the transmission input rotational speed Nt suddenly decreases due to excessive engagement capacity of the starting friction element, that is, the transmission input rotational acceleration. ωtdIs the target acceleration ωrdIf the absolute value comparison is larger than this, the torque correction of the engine is performed in the direction of increasing torque, so that the above-mentioned select shock mitigation effect can be achieved, and the problem that engine stall occurs due to sudden engagement of the starting friction element. It can be avoided.
[0038]
As in the present embodiment, the speed ratio e of the torque converter T / C is set to the set value e at the select operation start time t3.1If it is configured to detect when it is less than,
Since the change in the speed ratio e of the torque converter occurs due to the start of engagement of the starting friction element, it is possible to accurately detect the start time t3 of the select operation started by the start of engagement of the starting friction element. Input rotational acceleration ωtdAnd target acceleration ωrdThe engine torque feedback control according to the deviation can be reliably timed at the start timing (selection operation start timing) of the starting friction element, so that the above-described effects can be further ensured.
[0039]
In step S11 in FIG. 2, when the selection operation end determination is made, even if the condition of Nt <Nts is not satisfied, the selection operation time Δt necessary for reducing the selection shock is required.rIf the above is indicated, the target selection operation time Δt is determined by determining the end of the selection operation.rSince the engine torque feedback control for reducing the select shock described above is performed only in the engine, this target select operation time ΔtrThe adverse effect that the engine torque feedback control for reducing the select shock is performed in vain can be eliminated.
[0040]
In the above-described embodiment, the
The
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram showing a power train of a vehicle including a select shock reduction device for an automatic transmission according to an embodiment of the present invention, together with its control system.
FIG. 2 is a flowchart showing a control program for obtaining an engine torque command value for reducing a select shock, which is to be executed when the transmission controller performs a selection operation from the non-traveling range to the traveling range in the embodiment;
FIG. 3 is a time chart showing a select shock reduction operation by engine torque correction control using an engine torque command value for reducing the select shock.
FIG. 4 is a time chart showing the select shock reduction operation of the conventional device when the shelf pressure of the starting frictional element operating pressure is delayed.
FIG. 5 is a time chart showing the select shock reduction operation of the conventional device when the shelf pressure level of the starting frictional element operating pressure is low and when it is high.
[Explanation of symbols]
1 engine
2 Automatic transmission
3 Accelerator pedal
4 Throttle valve
5 Throttle actuator
6 Engine controller
7 Accelerator position sensor
8 Engine rotation sensor
11 Control valve
12 Duty solenoid
13 Duty solenoid
14 Duty solenoid
15 Transmission controller
16 Transmission input rotation sensor
17 Vehicle speed sensor
18 Inhibitor switch
Claims (6)
前記セレクトショックの軽減のために必要な、自動変速機の目標入力回転加速度を設定する目標入力回転動特性設定手段と、
自動変速機の実際の入力回転加速度が、前記目標入力回転加速度に一致するよう前記エンジンのトルク補正を行うエンジントルク補正手段とを具備してなることを特徴とする自動変速機のセレクトショック軽減装置。When the driver switches the selected range from the parking / stopped range to the traveling range, the selection is made when the accelerator pedal is depressed immediately after the range switching operation, when the start-up friction element is engaged and the power is transmitted from the neutral state. In an automatic transmission that reduces the shock by correcting the torque of the engine,
Target input rotational dynamic characteristic setting means for setting the target input rotational acceleration of the automatic transmission necessary for reducing the select shock;
A selection shock mitigation device for an automatic transmission comprising engine torque correction means for correcting torque of the engine so that an actual input rotational acceleration of the automatic transmission matches the target input rotational acceleration. .
前記エンジントルク補正手段が前記エンジンのトルク補正を開始させるべきセレクト動作開始時点を、
エンジンおよび自動変速機間におけるトルクコンバータの速度比が設定値未満になった時と定めるよう構成したことを特徴とする自動変速機のセレクトショック軽減装置。Oite the select shock reduction apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the target input rotational dynamics setting means selecting operation start time to be the starting point of the target input revolution acceleration and,
Select operation start time point at which the engine torque correction means should start torque correction of the engine,
A selection shock mitigation device for an automatic transmission, characterized in that the torque converter speed ratio between the engine and the automatic transmission is determined to be less than a set value.
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