JPH03194137A - 自動変速機及びエンジンの制御装置 - 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〕 本発明は自動変速機及びエンリンの制御装置に関し、と
くに変速時の制御に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に自動変速機は、トルクコンバータと、遊星歯車機
構等を用いた変速機構とを備え、変速機構に動力伝達経
路を切替えるための各種クラッチ、ブレーキ等の摩擦要
素が設けられ、これら摩擦要素が油圧制御回路により作
動されるようになっている。そして、油圧制御回路に組
込まれたソレノイドバルブ等が制御されることにより摩
擦要素が締結、開放されて変速が行なわれる。この場合
、変速終了（摩擦要素の締結、解放が完了する状態）と
なるまでに要する変速時間は、自動変速機の変速機構に
伝達されるトルク、変速機構の摩擦要素に締結圧として
与えられる油圧等に影響されるが、この変速時間が短す
ぎると急激に変速されるのでショックが増大し、また変
速時間が長すぎると摩擦要素のすべりによる摩耗等が生
じて信頼性の面で好ましくないという問題がある。

このような問題の対策として、変速時における摩擦要素
の作動圧を制御することにより変速時間を調節すること
は従来において考えられている。

例えば特公昭６３−３１８３号公報には、変速時に摩擦
要素へ供給される油圧（作動圧）をコントロールする装
置において、変速時間の目標値を予め設定しておく一方
、実際の変速時間を調べ、上記目標値と実際の変速時間
との差に応じて上記油圧の補正値を更新する学習制御に
より、変速時間を目標値とするように変速時の上記油圧
を修正するようにした装置が示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記従来装置のように変速時間のずれに応じ
て摩擦要素に供給する油圧を制御するものでは、変速時
に、エンジンから変速機構に伝達されるトルクの増大に
より変速時間が長くなる傾向が生じる場合は、それに見
合うように上記油圧が高められて摩擦要素の締結力が強
められることとなる。しかし、変速ショック低減のため
には、摩擦要素の締結力を強めるよりもトルクを軽減す
る方が有利であり、このような点で改善の余地がある。

本発明は上記の事情に鑑み、変速時に変速時間を適正に
調整するとともに、とくに変速ショック低減の効果を高
めることができるエンジン及び自動変速機の制御装置を
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するため、第１図の構成説明図
に示すように、変速制御手段ａにより制御されて自動的
に変速を行なう多段式の自動変速機Ａ、　Ｔと、この自
動変速機ＡＴの変速時に所定時間だけエンジンＥに対す
る燃料供給を停止する燃料カット手段すと、変速された
ときの変速終了までに要する変速時間を検出する変速時
間検出手段Ｃと、この変速時間検出手段Ｃによって検出
される変速時間を予め設定された目標変速時間と比較し
て、変速時間が目標変速時間となるように上記燃料供給
停止の時間を修正する燃料カット時間修正手段ｄとを備
えたものである。

〔作用〕

上記構成によると、変速時に、エンジンから自動変速機
に伝達されるトルクの増大が燃料力・ントにより抑制さ
れつつ、その燃料カット時間の修正によるトルクの調節
により、適正な変速時間が与えられる。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の一実施例についてのエンジン及び自動
変速機の全体構造を示している。この図において、エン
ジンＥには吸気通路１及び排気通路２が装備され、上記
吸気通路１には、アクセル操作に応じて開閉するスロッ
トル弁３と、燃料供給手段としての燃料噴射弁４等が配
設されている。

このエンジンＥの出力側には自動変速機ＡＴが連結され
ており、この自動変速機ＡＴは、後述のようなトルクコ
ンバータ及び多段式の変速機構と、油圧制御回路３０と
を備えている。そして、エンジンＥからの駆動力が上記
自動変速機ＡＴとその出力側に接続されたデファレンシ
ャル５等を経て車輪６に伝達されるようになっている。

上記自動変速機ＡＴには、例えば第３図に示すようなト
ルクコンバータ７及び多段変速機構１４が設けられてい
る。上記トルクコンバータ７は、エンジンの出力軸８に
固定されたポンプ７ａと、タービン７ｂと、一方向クラ
ッチ９を介して固定軸上に設けられたステータ７Ｃとを
備えており、さらにトルクコンバータ７の入力側と出力
側を直結するロックアツプクラッチ１０が具備されてい
る。上記タービン７ｂには、駆動力を変速機構に伝える
中空のタービン軸１１が連結されており、タービン軸１
１の内方にはエンジンの出力軸８とオイルポンプ１３と
を連結するオイルポンプ駆動用中実軸１２が通っている
。

また、上記多段変速機構１４は、上記タービン軸１１上
に、小径サンギヤ１５、大径サンギヤ１６、ロングピニ
オンギヤ１７、ショートピニオンギヤ１８およびリング
ギヤ１９等からなるラビニョ型の遊星歯車装置を備えて
いる。そしてこの遊星歯車装置に対して、次のような各
種の摩擦要素が組込まれている。

上記タービン軸１１と上記小径サンギヤ１５との間には
、第１のワンウェイクラッチ２２を介してタービン軸１
１から小径サンギヤ１５への動力伝達を断続するフォワ
ードクラッチ２０と、コストクラッチ２１とが並列に配
置されている。上記コーストクラッチ２１の半径方向外
方には、上記大径サンギヤ１６に連結されたブレーキド
ラム２３ａとこのブレーキドラム２３ａに掛けられたブ
レーキバンド２３ｂとを有して締結状態のときに大径サ
ンギヤ１６を固定する２−４ブレーキ２３が配置され、
その側方には、上記ブレーキドラム２３ａを介して大径
サンギヤ１６とタービン軸１１との間の動力伝達を断続
する後進走行用のリバースクラッチ２４が配置されてい
る。また、遊星歯車装置のキャリヤ１４ａと変速歯車機
構のケスとの間には、上記キャリヤ１４ａとケースとを
係脱するロー・リバースブレーキ２５が配置されるとと
もに、これと並列に第２のワンウェイクラッチ２６が配
置されている。さらに、上記キャリヤ１４ａと上記ター
ビン軸１１の間にはこの両者間の動力伝達を断続する３
−４クラツチ２７が配置されている。３−４クラツチ２
７の側方には、リングギヤ１９に連結されたアウトプッ
トギヤ２８が配置されており、このギヤ２８はアウトプ
ットシャフト２８ａに取付けられている。

この変速歯車機構１４は、それ自体で前進４段、後進１
段の変速段を有し、クラッチ２０，２１゜２４．２７お
よびブレーキ２３．２５を適宜作動させることにより所
要の変速段を得ることができるものであり、これらの摩
擦要素は、それぞれのアクチュエータに対する油圧の給
排によって締結、解放されるようになっている。

これらの摩擦要素のアクチュエータに対する油圧の給排
が第２図中の油圧制御回路３０によって行なわれるよう
になっており、この油圧制御回路３０には、制御信号に
応じて油圧の給排をコントロールする複数の変速用ソレ
ノイドバルブ３１〜３３が設けられている。

第２図中に示すように、上記自動変速機ＡＴは変速機制
御ユニット４１により制御され、上記燃料噴射弁４はエ
ンジン制御ユニット４２によって制御される。上記変速
機制御ユニット４１には、自動変速機ＡＴのトルクコン
バータのタービン回転数を検出するタービン回転数セン
サ４３からの信号、及び上記スロットル弁３の開度を検
出するスロットル開度センサ４４からの信号が入力され
ている。そして上記変速機制御ユニット４１は、上記タ
ービン回転数及びスロットル開度等によって調べられる
運転状態を予め設定した変速マツプと照合し、それに基
づき、油圧制御回路３０の変速用ソレノイドバルブ３１
〜３３に制御信号を出力して変速機構の摩擦要素の締結
、解放を行なわせることにより、前記の変速制御手段ａ
としての機能を果すようになっている。

また、エンジン制御ユニット４２には、上記タビン回転
数センサ４３及び上記スロットル開度センサ４４からの
各信号が入力されるとともに、エンジン回転数を検出す
るエンジン回転数センサ４５、吸入空気量を検出するエ
アフローメータ４６等からの信号も入力され、さらに変
速制御ユニット４１から与えられる変速情報も入力され
ている。そしてこのエンジン制御ユニット４２は、エン
ジン回転数及び吸入空気量等に応じて燃料噴射弁４から
の燃料噴射量を制御するとともに、変速時（とくにシフ
トアップ時）には、燃料噴射弁４からの燃料噴射を停止
する燃料カットを所定時間行ない、かつ、変速情報とタ
ービン回転数とに基づいて変速終了までの変速時間を検
出し、この変速時間と予め設定された目標変速時間との
差に応じて学習により燃料カット時間を修正する。こう
して、前記の燃料カット手段ｂ１変速時間検出手段Ｃお
よび燃料カット時間調節手段ｄとしての機能を果すよう
になっている。

第４図は、上記エンジン制御ユニット４２による変速時
のエンジン制御の例をフローチャートで示している。こ
の例では、第５図のタイムチャドにも示すように、シフ
トアップが行なわれたとき、変速開始後にタービン回転
数が低下し始める時点で燃料カットを開始するようにし
、またタビン回転数が低下し始める時点から変速終了ま
での時間であるイナーシャフェーズ時間Ｔｉｔを検出し
、このイナーシャフェーズ時間Ｔｉｔとその目標値Ｔｉ
１ｏとの差に応じて燃料カット時間の学習を行なうよう
にしている。

０ 第４図のフローチャートにおいては、ステップＳ１でタ
ービン回転数ＮＴ、スロットル開度ＴＶＯ１変速機制御
ユニット４１からの変速情報等を入力し、ステップＳ２
で上記変速情報に基づいて変速が行なわれているか否か
を調べ、変速が行なわれているときはステップＳ３でシ
フトアップか否かを調べる。変速時以外やシフトダウン
時には、運転状態等に応じた通常の燃料制御を行なう（
ステップＳ４）。

シフトアップ時には、ステップＳ５で、タービン回転数
変化量（今回と前回の回転差）ＶＮＴが０以下となった
か否かにより、タービン回転数ＮＴが低下し始める時点
を調べ、タービン回転数ＮＴが低下し始めるまでは通常
の燃料制御を行なう。

タービン回転数ＮＴが低下し始める時点では、ステップ
Ｓ６でそのときのタービン回転数ＮＴをピク値ＮＴＩと
して記憶するとともに、ステップＳ７で、燃料カット時
間の基本値Ｔ　Ｉｃｂおよび学習値ＴＩｃＡ’とイナー
シャフェーズ時間目標値ＴｉｔＯをマツプから検索する
。そしてステップＳ８で、１ 燃料カットを開始し、かつ、上記基本値Ｔ　ｌｃｂと学
習値Ｔｌｃｌとを加えた燃料カット時間Ｔｌｃを燃料カ
ットタイマにセットすることにより、上記燃料カット時
間Ｔｌｃだけ燃料カットを行なうようにする。

上記燃料カット時間基本値Ｔｆｃｂと、イナーシャフェ
ーズ時間目標値Ｔｉ１ｏは、それぞれ第６図（ａ）（ｂ
）に示すように、１→２変速、２→３変速等の変速の種
類とスロットル開度ＴＶＯとに対応させたマツプとして
予めＲＯＭに記憶されており、これらのマツプから、そ
のときの変速の種類とスロットル開度ＴＶＯとに応じた
値が検索される。また、燃料カット時間の学習値Ｔｆｃ
Ａ’も第６図（Ｃ）に示すようにマツプとして記憶され
、このマツプから検索されるが、この学習値ＴｆｃＩは
書換え可能なＲＡＭに記憶され、後述の学習処理で更新
される。

ステップＳ８までの処理の次には、ステップＳ９でタイ
マカウンタＴｔをインクリメントするとともに、ステッ
プＳ　１０でタービン回転数ＮＴを入２ 力する。そしてステップＳｌｌで、上記ピーク値ＮＴと
変速前ギヤ比ｉ□および変速後ギヤ比１２に基づいて［
ＮＴ　１　ｘ　（ｉ２　／　ｉ□）ｘｏ、７５］の値を
変速終了判定用の基準回転数とし、タービン回転数ＮＴ
がこの基準回転数以下となったか否かにより、変速終了
か否かを調べ、変速終了となるまではステップ８９〜Ｓ
１□を繰返す。

ステップＳ１．１で変速終了を判定したときは、ステッ
プＳ１２で、そのときのタイマカウンタＴｔの値によっ
てイナーシャフェーズ時間Ｔ百を検出し、ステップＳ　
１３で、イナーシャフェーズ時間Ｔｉｔと上記目標値Ｔ
ｉ１ｏとの差ΔＴを求める。そして、上記差ΔＴが正（
ΔＴ≧０）か負かを調べ（ステップＳ］４）、正であれ
ばその差ΔＴが許容誤差に相当する設定値より大きいか
否かを調べ（ステップ５１５）、負であればその差ΔＴ
の絶対値が設定値より大きいか否かを調べる（ステップ
Ｓ□６）。

これらステップ８１４〜Ｓ　１６の判定に基づき、上記
差ΔＴが許容誤差の範囲内（ステップＳ□５もしくはス
テップＳ　１６の判定がＮｏ）であればリター３ ンする。一方、許容誤差の範囲を越えていれば、燃料カ
ット時間修正手段ｄの機能を果す処理として、差ΔＴが
正の場合は、第６図（Ｃ）のマツプに記憶されている燃
料力・ノド時間の学習値ＴｆｃＡ！を所定値αだけ大き
くした値に更新しくステップ５１７）、差ΔＴが負の場
合は、上記学習値ＴｆｃＩを所定値αだけ小さくした値
に更新する（ステップ８１８）。上記所定値αは一定値
としておいてもよいが、上記差ΔＴに応じた大きさとし
ておけば一層好ましい。こうして更新された学習値Ｔｆ
ｃＩが、その後の制御においてステップＳ８の処理に反
映され、燃料カット時間が修正される。

このような当実施例の装置によるシフトアップ時の動作
を説明すると、シフトアップ時にタービン回転数は第５
図中に示すように技化し、つまり、変速開始後に応答遅
れ等によるある程度の時間が経過した時点から、変速機
構の摩擦要素への油圧の給排による摩擦要素の切換わり
に伴って、タビン回転数が変速終了時の回転数に向けて
次第に低下していく。これに対し、タービン回転数が低
４ 下し始めてからのイナーシャフェーズ時間内に、エンジ
ンＥへの燃料供給を停止する燃料カットが行なわれ、こ
の燃料カットにより、エンジンＥから自動変速機ＡＴへ
の伝達トルクが低減される。

そして、イナーシャフェーズ時間Ｔｉｔとその目標値Ｔ
百〇との差ΔＴに応じた学習（フローチャート中のステ
ップＳ　１７　、　８１８　）に基づき、燃料カット時
間Ｔｉｔが修正されることにより、イナーシャフェーズ
時間Ｔ百がほぼ目標値Ｔｉｆｏとなるように上記伝達ト
ルクが調節される。従って、燃料カットによりトルクの
増大が抑えられつつ、変速ショック低減と信頼性確保に
適したイナーシャフエズ時間ＴＮが与えられることとな
る。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は、この自動変速機の変速時に、エ
ンジンに対する燃料カットを行なうようにするとともに
、変速終了までに要する変速時間を検出し、この変速時
間と目標変速時間と比較して、変速時間が目標変速時間
となるように燃料カット時間を修正するようにしている
ため、自動変５ 速機に伝達されるトルクの調節により、変速時間を変速
ショック低減と摩擦要素等の信頼性確保の面から定めら
れる最適時間に制御することができる。とくに、燃料カ
ット時間の調節により変速時間を制御しているので、変
速時のトルクの増大を抑え、効果的に変速ショックを低
減することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成説明図、第２図は本発明の一実施
例についての全体構造の概略図、第３図は自動変速機の
トルクコンバータおよび変速機構の骨子図、第４図は変
速時の燃料カット制御の内容を示すフローチャート、第
５図はシフトアップ時のタービン回転数変化および燃料
カット動作を示すタイムチャート、第６図（ａ）（ｂ）
（ｃ）は燃料カット時間の基本値とイナーシャフェーズ
時間の目標値と燃料カット時間の学習値の各マツプを示
す図表である。 ＡＴ・・・自動変速機、Ｅ・・・エンジン、ａ・・・変
速制御手段、ｂ・・・燃料カット手段、Ｃ・・・変速時
間検出６ 手段、ｄ・・・燃料カット時間修正手段、４・・・燃料
噴射弁、４１・・・変速機制御ユニット、４２・・・エ
ンジン制御ユニット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、変速制御手段により制御されて自動的に変速を行な
   う多段式の自動変速機と、この自動変速機の変速時に所
   定時間だけエンジンに対する燃料供給を停止する燃料カ
   ット手段と、変速されたときの変速終了までに要する変
   速時間を検出する変速時間検出手段と、この変速時間検
   出手段によって検出される変速時間を予め設定された目
   標変速時間と比較して、変速時間が目標変速時間となる
   ように上記燃料供給停止の時間を修正する燃料カット時
   間修正手段とを備えたことを特徴とする自動変速機及び
   エンジンの制御装置。