JPH01244331A - 車両用自動変速機の変速ショック測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車両用自動変速機の性能試験装置に関し、特
に、変速時の変速ショックを測定する装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

車両用自動変速機の性能試験においては、変速時の変速
ショックを測定し、この測定値を予め設定した判定値と
比較することにより自動変速機の良否を判定するように
している。

変速時の変速ショックを測定するには、自動変速機の入
力軸および出力軸にモータを接続し、入力軸トルクを所
定の制御目標トルクとなるように制御装置により制御し
て、入力軸の駆動によりもたらされる出力軸トルクの変
速に伴う変化、すなわち、自動変速機をドライブレンジ
（Ｄレンジ）とし、このドライブレンジにおける各シフ
トアップ時の出力軸トルク変化をマイクロコンピュータ
を中心として構成される演算装置により測定することに
より行っていた。

第７図は、従来の変速ショック測定フローチャートを示
すものであり、このフローにおける変速ショックの測定
は、最大出力軸トルクを測定することにより行うように
した例を示すものである。

まず、制御装置より測定開始タイミング信号が演算装置
に入力されると、演算装置は測定可能状態となり、変速
指令信号の入力によりステップ２０１において出力軸ト
ルクのサンプリングを行う。

ステップ２０２では、サンプリングされた出力軸トルク
が最大出力軸トルクであるか否かを前回のサンプリング
値と比較することにより判定する。

今回のサンプリング値が前回のサンプリング値よりも大
きい場合にはステップ２０２は肯定判断となり、ステッ
プ２０３に進んで変速ショック値を今回のサンプリング
値に書き換える。今回のサンプリング値が前回のサンプ
リング値よりも小さい場合にはステップ２０２は否定判
断となり、ステップ２０３の処理を行うことなくステッ
プ２０４に進む、ステップ２０２およびステップ２０３
の処理が完了するとステップ２０４において、変速が完
了したか否かの判定を行う。変速が完了していない場合
にはステップ２０４は否定判断となり、変速中であるこ
とから最大出力軸トルクが発生する可能性があるため再
びステップ２０１に戻り変速が完了するまで前記処理を
繰り返し実行する。

変速が完了している場合にはステップ２０４は肯定判断
となり、変速ショックの測定フローは終了する。なお、
第７図においてステップ２０５以降の処理は、測定した
変速ショック値を用いて当該変速段における変速ショッ
クの良否を判定するためのフローを示すものである。変
速ショック値の測定が完了すると、ステップ２０５に進
んで測定された最大出力軸トルク（変速ショック値）を
予め設定した判定値と比較することにより、当該変速段
における変速ショックの良否を判定し、判定結果をステ
ップ２０６において出力し、このフローを終了する。以
上の処理は、例えば、４段変速機の場合、ｌ速から２速
、２速から３速、３速がら４速への変速開始から変速終
了までの出力軸トルクの変化における最大ピーク値を測
定することにより行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、前記したような従来の変速ショックの測定によ
れば、測定した変速ショック値（出力軸トルク）が車両
搭載状態よりもやや高い値を示し、各製品（自動変速機
）が個々に備える本来の特性値と異なることが判明した
。そこで、測定値が異なることについて要因を解析した
結果、入力軸トルクが変速時に制御目標トルクから変動
し、この変動が出力軸トルクにあられれることが明らか
となった。すなわち、第３図に示すように、入力軸は制
御目標トルクＴｔとなるようにトルク制御が行われてい
るが、入力軸モータを含め系の慣性の大きさや、出力軸
モータの回転数制御の乱れによる自動変速機を仲介とし
た影響等により、変速時の実際の入力軸トルクＴｉは、
変速初期の時点ｔ１において大きく変動してしまう。

このため、入力軸トルクＴｉの制御目標トルクＴｔに対
する変動分（ズレ分）が、自動変速機の内部ギヤ（デフ
、カウンタギヤおよび変速ギヤ）による増幅作用により
増幅されて第４図に示すように変速初期の時点ｔ１をピ
ークとして出力軸トルクＴＯにあられれることから、車
両搭載状態よりもやや高い値となるものであった。

従って、本発明の目的は、自動変速機の変速ショックの
測定において、入力軸の変動による影響を除去して測定
精度を向上させることにある。

〔課題を解決するための手段〕

そこで本発明は、入力軸の制御目標トルクに対する変動
分を求め、この変動分を出力軸トルクから除去するよう
にしたことを特徴とする。

具体的には、本発明の車両用自動変速機の変速ショック
測定装置は、第１図に示すように、自動変速機の入出力
軸の回転数を検出する第１および第２の検出手段と、こ
れら第１および第２の検出手段からの出力と入力軸トル
クとを入力として入力軸の制御目標トルクに対する変動
分を求める第１の演算手段と、該第１の演算手段によっ
て求められた変動分を前記出力軸トルクから減算して補
正出力軸トルクを求める第２の演算手段と、を備えて構
成される。

〔作用〕

その結果、出力軸トルクから変速時の入力軸の制御目標
トルクに対する変動分が除去されるので、出力軸トルク
の変化は自動変速機の変速に伴う真の変速ショック値と
なり、変速ショックの測定精度を向上させることができ
る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面によって説明する。

第２図は、本発明の一実施例の全体構成図であり、図中
、１０は自動変速機、２０は入力軸、３０は出力軸、４
１は第１の検出手段に相当する入力軸回転計、４２は第
２の検出手段に相当する出力軸回転計である。

自動変速機１０は、前輪駆動車用の自動変速機であり、
入力軸２０はドライブコンバータ軸、出力軸３０はデフ
軸である。入力軸２０には、トルク制御を行うための入
力軸モータ２１が入力軸トルクメータ２２を介して接続
されている。出力軸３０には、回転数制御を行うための
出力軸モータ３１が出力軸トルクメータ３２、プーリと
ベルトによる伝達部材３３．３４および３５を介して接
続されている。伝達部材３３．３４および３５は、それ
ぞれ回転比１：１で回転伝達を行うものであり、従って
、出力軸トルクは出力軸トルクメータ３２の指示値の２
倍値となる。また、入力軸モータ２１および出力軸モー
タ３１は、モータ制御盤５０からの信号により制御され
るようになっており、入力軸モータ２１は入力軸のトル
クＴｉが第３図に示すような一定の制御目標トルクＴｔ
となるように制御され、出力軸モータ３１は回転数が各
変速段（ギヤ比）に応じて所定の回転数（車両搭載状態
における速度一定の条件を満足させるための回転数）と
なるように制御されて負荷として作用するようになって
いる。

入力軸回転計４１および出力軸回転計４２は、入力軸回
転計４１が入力軸モータ２１に、出力軸回転計４２が伝
達部材３４にそれぞれ接続されて、入力軸２０および出
力軸３０の回転数を検出して演算ユニット７０に信号を
出力するようになっている。

モータ制御盤５０は、シーケンス制御盤６０から各変速
段（ギヤ比）に適切な回転条件が入力されるようになっ
ている。また、シーケンス制御盤６０は、マイクロコン
ピュータを中心として構成される演算ユニット７０に、
トルク測定開始タイミング信号および変速指令信号を出
力するとともに、自動変速機１０に変速指令信号を出力
するようになっている。

第６図は、演算ユニット７０内に格納された変速ショッ
ク測定プログラムであり、シーケンス制御盤６０からの
測定開始タイミング信号により起動され、続いて変速指
令信号が入力されるとステップ１０１において、入出力
軸の回転数およびトルクのサンプリングを行う、ステッ
プ１０２に進む。このサンプリングは５ｍｓ毎に行われ
る。

ステップ１０２では、サンプリングされた入力軸の回転
数と出力軸の回転数から回転比を求め、自動変速機１０
の変速中における連続的なギヤ比の推移を検出する。こ
の検出によって出力軸モータ３１の所定回転数制御の乱
れによる影響が無視できるようになる。

ステップ１０２で回転比が求められると、ステップ１０
３で回転比を変速しきい値ＳＴと比較して変速状態を判
定する。シーケンス制御盤６０から変速指令信号が出力
されて、図示しない変速用ソレノイドを駆動してシフト
アップが行われると、回転比は第５図に示すように上昇
する。このとき、回転比が変速しきい値ＳＴよりも小さ
い場合には、ステップ１０３は肯定判断となり、ステッ
プ１０４に進んで変速前のギヤ比を選択する。回転比が
変速しきい値ＳＴよりも大きい場合には、ステップ１０
３は否定判断となり、ステップ１０５に進んで変速後の
ギヤ比を選択する。

ステップ１０４およびステップ１０５でギヤ比の選択が
行われると゛、ステップ１０６において、入力軸トルク
Ｔｔの制御目標トルクＴｔに対する変動分を選択された
ギヤ比を用いて演算する。すなわち、変動分は、自動変
速機１０の増幅作用により増幅されたものであることか
ら、選択されたギヤ比とデフ比およびカウンタギヤ比を
用いて次式から求めることができる。

変動分＝Δλ力軸トルク×ギヤ比× デフ比×カウンタギヤ比−−−−−・・（１）なお、デ
フ比およびカウンタギヤ比は一定のため係数にとして扱
えばよい。

ステップ１０６で変動分が求められると、ステップ１０
７において、補正出力軸トルクＴ　ｏ　ｃ　−。

すなわち変速ショック値を求める。補正出力軸トルクＴ
ｏｃは、出力軸トルクＴｏから演算された変動分を減算
することにより求めることができる。

このように、まず入出力軸の回転数から回転比を求め、
回転比から変速中のギヤ比の状態を判定選択し、選択さ
れたギヤ比を用いて変速中の入力軸トルクＴｉの制御目
標トルクＴｔに対する変動分を求め、この変動分を出力
軸トルクから減算することにより補正出力軸トルクＴｏ
ｃを求め、この補正出力軸トルク’ｌ’ｏｃを変速ショ
ック値とするようにしたので、第４図に示すように、補
正前の従来の測定による出力軸トルクＴＯに比べ、特に
変速初期の入力軸トルクの大幅な変動を除去することが
でき、変速ショックの測定精度を向上させることができ
る。

ステップ１０８以降の処理は、求められた補正出力軸ト
ルクＴｏｃを用いての自動変速機１０の良否を判定する
ためのプログラムである。

ステップ１０７で補正出力軸トルクＴｏｅが求められる
と、ステップ１０８に進んで、補正出力軸トルクＴｏｃ
が最小のピーク値Ａであるか否かが判定される。判定は
前回のサンプリング値との比較から行われ、前回のサン
プリングより今回のサンプリング値が小さい場合には、
ステップ１゜８は肯定判断となり、ステップ１０９に進
んで最小ピーク値Ａを今回のサンプリング値に書き換え
る。前回のサンプリング値よりも今回のサンプリング値
が大きい場合には、ステップ１０８は否定判断となり、
最小ピーク値Ａを書き換えることなく、ステップ１１０
に進む。

ステップ１１０では、補正出力軸トルクＴｏｃが最大の
ピーク値Ｂであるか否かが判定される。

判定は前回のサンプリング値との対比から行われ、前回
のサンプリング値より今回のサンプリング値が大きい場
合には、ステップ１１０は肯定判断となり、ステップ１
１１に進んで最大ピーク値Ｂを今回のサンプリング値に
書き換える。前回のサンプリング値よりも今回のサンプ
リング値が小さい場合には、ステップ１１０は否定判断
となり、最大ピーク値Ｂを書き換えることなく、ステッ
プ１１２に進む。

ステップ１１２では、変速が完了したか否かの判定を行
い、変速が完了していない場合には、再びステップ１０
１に戻り、変速が完了するまで前記処理を繰り返し実行
する。

変速が完了している場合には、ステップ１１３に進み、
変速ショックの最大ピーク値Ｂと最小ピーク値Ａとの偏
差を求め、ステップ１１４において変速ショック判定値
との比較を行い自動変速機１０の当該変速段における良
否を判定し、ステップ１１５で判定完了の旨のタイミン
グ信号を出力してフローを終了する。なお、このフロー
は、シーケンス制御盤６０からの各変速段毎の変速指令
信号に基づき繰り返し実行される。

以上のように、本実施例によれば、出力軸トルクから入
力軸トルクの変動分を除去して、真の変速ショック値を
測定することができるので、変速ショックの測定精度を
向上させることができる。

また、本実施例によれば、真の変速ショック値の最小ピ
ーク値Ａと最大ピーク値Ｂとの偏差を求め、この偏差を
所定の良否判定用の判定値と比較することにより、各変
速段における自動変速機１０の良否判定を行うようにし
たので、変速時におけるトルクの落ち込み、その後のト
ルク上昇という車両搭載状態での体感に近い変速ショッ
クの判定を行うことができる。

尚、第６図のフローチャートにおいて、ステップ１０２
乃至ステップ１０６の処理は本発明の第１の演算手段に
相当し、ステップ１０７の処理は本発明の第２の演算手
段に相当する。

以上、本発明の特定の実施例について説明したが、本発
明は、この実施例に限定されるものではなく、特許請求
の範囲に記載の範囲内で種々の実施態様が包含されるも
のであり、例えば、各変速段における変速ショックの良
否判定は最大ピーク値のみを測定して行うものに適用し
ても良い。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、出力軸トルクから入力軸
の制御目標トルクに対する変動分を除去するようにした
ので、出力軸トルクの変化は、自動変速機の変速に伴う
真の変速ショック値となり、測定装置の機構上の慣性お
よび制御上の問題による影響を排除して、変速ショック
の測定精度を向上させることができ、より一層製品の品
質を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のクレーム対応図、第２図は、本発明
の一実施例の全体構成図、第３図は、入力軸トルクの制
御特性図、第４図は、出力軸トルクの特性図、第５図は
、回転比と変速しきい値との関係を説明するための特性
図、第６図は、変速ショック測定プログラムのフローチ
ャート、第７図は、従来の技術の変速ショック測定プロ
グラムのフローチャートを示すものである。 １０−・−・−自画変速機 ２０−−−−一・−・入力軸 ３０−−−−−−−−・出力軸 ４１−・−・入力軸回転計（第１の検出手段）４２−・
−一一一一・出力軸回転計（第２の検出手段）５０・−
・・−・モータ制御盤 ６０・−・−・・シーケンス制御盤 ７０・−・・・−演算ユニット 出願人　　トヨタ自動車株式会社 第１図 樗正出力ｎμルク 第３図 ｔｌ　　　　　　変速時間ｔ 第７図 手続補正書　　　よ 昭和６３年４月税１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．自動変速機の入力軸を駆動して、入力軸のトルクを
   所定の制御目標トルクとなるように制御し、該入力軸の
   駆動によりもたらされる出力軸トルクの変速に伴う変化
   を測定することにより変速時の変速ショックを測定する
   ようにした車両用自動変速機の変速ショック測定装置に
   おいて、前記入力軸の回転数を検出する第１の検出手段
   と、前記出力軸の回転数を検出する第２の検出手段と、
   これら第１および第２の検出手段からの出力と前記入力
   軸トルクとを入力として前記入力軸の制御目標トルクに
   対する変動分を求める第１の演算手段と、該第１の演算
   手段によって求められた変動分を前記出力軸トルクから
   減算して補正出力軸トルクを求める第２の演算手段と、
   を備えることを特徴とする車両用自動変速機の変速ショ
   ック測定装置。