JPH0422718A - エンジン及び自動変速機の制御装置 - Google Patents

エンジン及び自動変速機の制御装置

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JPH0422718A
JPH0422718A JP2124857A JP12485790A JPH0422718A JP H0422718 A JPH0422718 A JP H0422718A JP 2124857 A JP2124857 A JP 2124857A JP 12485790 A JP12485790 A JP 12485790A JP H0422718 A JPH0422718 A JP H0422718A
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gear
shift
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Keiji Bota
啓治 坊田
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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、車両に備えられた自動変速機の変速動作開始
に伴う変速ショックを緩和するようにしたエンジン及び
自動変速機の制御装置に関する。
（従来技術） 自動車に備えられる自動変速機として、ポンプインペラ
ー、タービンランチ及びステータ等から成るトルクコン
バータと、このトルクコンバータのタービンランナに接
続される多段歯車式の変速機構とを組合せて構成された
ものが汎用されている。かかる自動変速機においては、
通常、油圧回路式の制御装置が付設され、この油圧制御
装置により、変速機構におけるクラッチ、ブレーキ等の
摩擦係合要素の係合状態が切り換えられて、変速動作が
行われる。
そして、自動変速機における変速動作が行われるときに
は、車両の慣性により車速は殆ど変化しないにもかかわ
らず、自動変速機におけるギヤ比の変化に応じてその入
力軸の回転数が急激に変化し、それに伴って自動変速機
の出力軸に急激なトルク変動が生じ易い。そして、この
自動変速機の出力軸の急激なトルク変動により、車体の
加速度が急激に変化する、所謂、変速ショックが発生す
る。このような変速ショックを緩和するための対策とし
ては、−例として、変速機構における摩擦係合要素の解
放及び締結が滑らかに行われるように、摩擦係合要素に
供給される作動油圧を制御することが知られている。こ
のような手法によって変速ショックを全て抑えるとした
ときには、摩擦係合要素が滑り状態におかれる期間が長
くなり、摩擦係合要素が焼付く、あるいは、摩擦係合要
素の摩耗が激しくなる等の問題が生じる。
他の手法として、特開昭５９−９７３５０号公報にも見
られるように、自動変速機における変速動作が行われる
とき、これに同期してエンジンの出力を変化させて、変
速ショックを緩和することが提案されている。
（発明が解決しようとする課題） 上記自動変速機の変速動作に同期してエンジン出力を変
化させるものにあっては、変速動作の開始時点及び完了
時点を正確に検出することが必要とされる。すなわち、
第５図に示すように、変速動作の開始から遅れてエンジ
ン出力を低下させたときには、変速動作の開始に伴って
自動変速機の出力軸トルクに突出したピークＡが表れて
、これが変速ショックの原因となる。また、変速動作の
終了よりも前にエンジン出力を復帰させたときには、や
はり自動変速機の出力軸トルクに突出したピークＢが表
れて、これが変速ショックの原因となる。そしてこのよ
うな変速動作の開始あるいは終了時点、つまり多段変速
機構の変速動作する摩擦係合要素の係合状態を直接検出
することは実際上困難であるため、変速動作の開始時点
及び完了時点を間接的に検出することが必要となる。
変速動作の開始及び完了を間接的に検出する手法として
、前記公報には、エンジン回転数の変化率の変化によっ
て、変速動作の開始及び完了を検出することが開示され
ている。確かに、例えば、加速過程でのシフトアップの
ように、エンジン回転数の変化が顕著に表れる（エンジ
ン回転数にピークが表れる）ような場合には、このよう
な手法は有効でありかつ効果的と言える。
しかしながら、変速時の運転態様は様々であり、必ずし
も変速動作の開始に伴ってエンジン回転数にピークが表
われるとは限らない。このため、上述の手法によるとき
には、判別のためのしきい値の設定が難しいと言う問題
がある。仮りにしきい値を小さくしたときには、僅かな
エンジン回転数の変化でも変速動作の開始等を判定され
てしまうため、早過ぎた判断が行われるおそれがある。
逆にしきい値を大きくしたときには、エンジン回転数が
大きく変化した時点で初めて変速動作の開始等と判断さ
れるため、遅過ぎた判断が行われるおそれがある。
そこで、本発明の目的は、特に変速動作の開始の検出精
度を高めるようにしたエンジン及び自動変速機の制御装
置を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 自動変速機の多段変速機構の入力軸は、その回転数が、
変速動作の開始に伴って、変化する。そしてこの回転数
の変化というのは、とりもなおさず、変速動作が開始さ
れなければ表われたであろう仮想回転数と、実際の回転
数との比較において、実際の回転数が仮想回転数からず
れを生じるということである。本発明は、かかる観点に
立脚して、上記仮想回転数と実際の回転数とを継続的に
比較し、これらの差が表われた時には変速動作が開始さ
れたと判定してエンジン出力を変化させるようにしたも
のである。
より具体的には、自動変速機の多段変速機構の変速動作
が開始されたときに該変速動作の開始に同期してエンジ
ンの出力を変化させ、前記多段変速機構の変速動作が終
了したときには、該変速動作の終了に同期してエンジン
の出力を復帰させるようにしたエンジン及び自動変速機
の制御装置を前提として、 車速を検出する車速検出手段と、 前記多段変速機構の入力軸の回転数を検出する入力側回
転数検出手段と、 車速と、変速前のギヤ比とから、前記多段変速機構の入
力軸の仮想回転数を求める回転数演算手段と、 前記入力側回転数検出手段で検出された実際の回転数と
、前記仮想回転数とを比較する回転数比較手段と、 前記入力側回転数検出手段で検出された実際の回転数と
、前記仮想回転数と、を比較した結果、これら実際の回
転数と仮想回転数との間に差が表れたときに、前記エン
ジンの出力を変化させる指令信号を出力する出力変更指
令手段と、を備えた構成としである。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図において、エンジン１は４個のシリンダ２を有す
る４気筒エンジンとされて、各シリンダ２にはスロット
ル弁３が配設された吸気通路４を通じて混合気が供給さ
れる。シリンダ２内に供給された混合気は、点火プラグ
５、デイストリビュータロ、点火コイル部７、点火制御
部８等で構成される点火系の作動により、各シリンダ２
内で所定の順序の下で燃焼、爆発が行なわれ、シリンダ
２内の排気ガスは排気通路９を通って大気に放出される
。そして、かかる混合気の燃焼によって、エンジンＩの
出力軸であるクランク軸１ａ（第２図）が回転駆動され
、クランク軸１ａの軸トルクは自動変速機】Ｏ、ディフ
ァレンシャルギアユニットｌｌ、車軸１２等で形成され
る動力伝達経路を介して駆動輪】３に伝達される。本実
施例では、前輪駆動式の車両とされている関係上、駆動
輪１２は前輪とされる。
自動変速機１０は、第２図に示される如くの、トルクコ
ンバータＩ４及び多段歯車式の変速機構２０を含み、さ
らに油圧回路部３０（第２図参照）が付設されて、外油
圧回路部３ｏによって、多段変速機構２０の変速動作に
用いられる作動油圧が生成されるようになっている。
上記トルクコンバータ１４は、第２図に示される如く５
ポンプインペラー１４ａ、タービンランナ１４ｂ、ステ
ータ］４ｃ及びケース２１を有し、ポンプインペラー１
４ａはクランク軸１ａに連結され、このクランク軸ｌａ
にはポンプ駆動軸１６を介してオイルポンプ１５が連結
されて、このオイルポンプ１５によって上記油圧回路３
ｏ内の作動油圧が生成される。タービンランナ１４ｂは
、中空のタービン軸１７を介して変速機構２０に連結さ
れるとともに、ロックアツプクラッチ２２を介してクラ
ンク軸Ｉａに連結されている。また、ステータ１４ｃと
ケース２１との間には、ワンウェイクラッチ１９が介装
され、このワンウェイクラッチ１９によって、ステータ
１４ｃは、ポンプインペラー１４ａ及びタービンランナ
１４ｂと同一方向への回転が許容され、逆方向への回転
が規制されるようになされている。
変速機構２０は、プラネタリギアユニット２４を有し、
このプラネタリギアユニット２４によって前進４段後退
１段が実現される。すなわちプラネタリギアユニット２
４は、小径サンギア２５、大径サンギア２６、ロングビ
ニオンギア２７、ショートビニオンギア２８、及びリン
グギア２９を有するものとされる。小径サンギア２５と
タービン軸１７との間には、前進走行用のフォワードク
ラッヂ３１とコーステイングクラッチ３３とが並設され
、小径サンギア２５とフォワードクラッヂ３１との間に
は、ワンウェイクラッチ３２が介装されている。大径サ
ンギア２６とタービン軸１７との間には、後退走行用の
リバースクラッチ３５が設けられるとともに、２−４ブ
レーキ３６が配設され、また、ロングビニオンギア２７
とタービン軸１７との間には、３−４クラツチ３８が設
けられている。ロングビニオンギア２７はキャリア３９
及びワンウェイクラッチ４１を介して変速ケース機４２
に連結され、キャリア３９と変速機ケース４２とは、ロ
ーリバースブレーキ４４により係脱されるようになされ
ている。そして、リングギア２９は出力軸４５を介して
アウトプットギア４７に連結され、出力軸４５に得られ
るトルクが図示されないアイドラー等を介してディファ
レンシャルギアユニット１１に伝達される。
このような多段歯車式の変速機構２０においては、Ｐレ
ンジ（パーキングレンジ）　Ｒレンジ（リバースレンジ
）、Ｎレンジにュートラルレンジ）、Ｄレンジ（ドライ
ブレンジ）、２レンジ及びルンジの各ポジションを採り
得るシフトレバ−（図示省略）のシフトによって、フォ
ワードクラッチ３１．コーステイングクラッチ３３、リ
バースクラッチ３５．２−４ブレーキ３６．３４クラツ
チ３８及びローリバースブレーキ４４が、夫々、適宜選
択作動されて、例えばＤレンジでは１速〜４速の各変速
段が生成されるようになっている。各レンジと各変速段
を得るための各クラッチ３１．３３．３８及び３５、及
び、ブレーキ３６．４４の作動関係と、各レンジ及び各
変速段が得られるときのワンウェイクラッチ３２及び４
１の作動状態を表１に示す。
（以下余白） 表 】 （○は締結状態を表す。
△は、 作動はしている が、 動力伝達には関わりないことを表す。
上述の如くの構成を有するエンジン】及び自動変速機１
０の動作制御を行なうへく、例えばマイクロコンピュー
タで構成されたエンジン制御ユニットｌｏｏ及び変速機
制御ユニット２００が備えられている。
エンジン制御ユニット］　００には、デイストリビュー
タロに設けられた回転数センサ５】及びクランク角セン
サ５２から得られるエンジン回転数及びクランク角をあ
られず検出信号Ｓｎ及びＳＣ，エンジンブロック１ｂに
設けられた水温センサ５３及びノッキングセンサ５４か
ら得られるエンジン】の冷却水温下Ｗ及びノッキング強
度をあられす検出信号Ｓｗ及びＳｋ、スロットル弁３に
関連して配されたスロットル開度センサ５５から得られ
る検出信号Ｓｔ、及び、吸気通路４におけるスロットル
弁３より下流側部分に配された吸気負圧センサ５６から
得られる検出信号ｓｂが供給されるとともに、エンジン
１の制御に必要とされる他の検出信号Ｓｘも供給される
。エンジン制御ユニ・ント１００は、これら各種の検出
信号、及び、変速機制御ユニット２００から供給される
変速遅角パルス信号Ｐｊ及び変速情報信号Ｃｓに基づき
、点火時期を定める実効点火進角値θを設定し、この実
効点火進角値θに対応する時期をもって点火時期制御信
号Ｃｑを形成し、この点火制御信号Ｃｑを点火制御部８
に供給する。これにより、点火コイル部７から点火時期
制御信号Ｃｑに対応する時期に二次側高圧パルスが得ら
れ、それがデイストリビュータロを介して点火プラグ５
に供給される。
上記変速制御ユニット２００には、上記センサ５３．５
５からの検出信号が供給される他に、センサ５７〜６０
からの検出信号が供給され、またその他自動変速機１０
の制御に必要な他の検出信号Ｓｙが供給される。上記セ
ンサ５７は［・ルクコンパータ］４のターン回転数Ｎ□
を検出するものである。センサ５８は車速を検出するも
のである。センサ５９はシフトレバ−のレンジ位置を検
出するものである。センサ６０は自動変速機ＩＯの出力
軸の回転数ＮＡアを検出するものである。上記変速制御
ユニット２００は、これら各種の検出信号に基づいて、
駆動パルス信号Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃ及びＣｄを形成し、そ
れらを変速機構２０に内蔵された各種のクラッチ３１．
３３．３８及び３５、及び、ブレーキ３６及び４４への
作動油圧の供給、排出の切換えを行なうソレノイド弁６
１．６２．６３及び６４に夫々選択的に供給することに
より、自動変速機１０の変速制御が行なわれる。また駆
動パルス信号Ｃｅを形成し、それを油圧回路部３０に内
蔵されたロックアツプクラッチ２２に対する作動油圧の
供給、排出の切換えを行なうソレノイド弁６５に選択的
に供給することにより、自動変速４’ｌ！１０のロック
アツプ制御が行なわれる。
かかる変速制御が行なわれる際には、変速機制御ユニッ
ト２００の内蔵メモリにマツプ化されたシフトパターン
が用いられる。すなわち、シフトパターンは、縦軸にス
ロットル開度Ｔｂ、横軸に車速Ｖとして、第３図に示す
ように、変速線ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ及びｆで表される。
検出信号Ｓｔがあられずスロットル開度Ｔｈ及び検出信
号Ｓｖがあられず車速■とが上記変速線ａ　−ｆと照合
されて、シフトアップ条件もしくはシフトダウン条件が
成立したか否かが判断されるとともに、変速機制御ユニ
ット２００からエンジン制御ユニット１００に、そのと
きの車速段をあられず変速情報信号Ｃｓが供給される。
なお、第３図において示される変速線ａ、ｂ及びＣは、
夫々、ｌ速から２速へ、２速から３速へ、３速から４速
へのシフトアップに関するものであり、また、変速線ｄ
、　ｅ及びｆは、夫々、２速から１速へ、３速から２速
へ、４速から３速へのシフトダウンに関するものである
。
いま、３速から４速へのシフトアップを例に、実施例に
かかる制御の概要を説明すると、車両の運転状態がシフ
トアップ変速線Ｃを横断したときには、ＥｌＪ記ソレノ
イド弁６１等に向けてシフトアップ信号が送…されて、
変速機構２０の各摩擦要素３３等の切換が実行され、３
速から４速への変速が行なわれる。その一方で、これら
摩擦要素３３等の切換動作が行なわれている期間、つま
り３速から４速へのシフトアップにおいて、その変速動
作の開始から終了までの間は、ここでは、点火時期の遅
角補正が加えられてエンジントルクが低下される。この
ような変速に伴うエンジントルクの低下については、従
来から既知であるので、これ以上の説明を省略し、以下
に変速動作の開始ポイント及び終了ポイントの検出につ
いて説明する。
変速動作の開始ポイントの検出は、変速Ｉ７？１である
３速ての計算に基づく理論上の仮想タービン回転数Ｎ、
ｆ３）を継続的に求め（第５図に破線Ｃで示す）、これ
と実際のタービン回転数Ｎ、（第５図に破線りで示す）
との比較の結果、両者Ｎ□（３）とＮ７との間に差が表
れたときに、変速動作が開始されたものとみなすことに
よって行なわれる（第５図にＥで示すポイント）。他方
、変速動作の終了ポイントの検出は、変速後である４速
での計算に基づく理論上の仮想タービン回転数Ｎ　Ｔ　
（４）を継続的に求め（第５図に破線Ｆで示す）、これ
と実際のタービン回転数ＮＴとの比較の結果、両者Ｎア
（４）とＮｔとの間に差が表れたときに、変速動作が終
了したものとみなすことによって行なわれる（第５図に
Ｇで示すポイント）。そして、変速動作の開始あるいは
終了ポイントの検出に用いられる各変速段（１）の仮想
タービン回転数ＮＴ（１）は、変速が行なわれない運転
状態のときに、常に、仮想タービン回転数Ｎ　Ｔ　に）
が実際のタービン回転数と対応するように、その補正係
数Ｋ　（ｉ）の学習が行なわれる。
以上のことを前提として、３速から４速へのシフトアッ
プにおける変速制御の一例を、第４図に示すフローチャ
ートに基づいて、具体的に説明する。
先ず、ステップＳｌ（以下ステップ番号はｒＳ」の符号
を付して表す）において、タービン回転数Ｎアと、自動
変速機１０の出力軸の回転数（以下、変速機回転数と称
す）ＮＡ、どのモニタが行なわれ、次の８２で変速指令
の有無が判定される。このＳ２において変速指令が無い
と判別されたときには、Ｓ３へ進み、現在の変速段（１
速）、例えば３速の変速段が保持され、また次の８４に
おいて、上記補正係数Ｋ　ｆｉ）の算出が下記の式に基
づいて行なわれ、この補正係数Ｋ（１）は、学習値とし
て１次の８５において、逐次更新される。
別されたときには、つまり第３図に示す変速線ａ　”−
ｆを横断する運転状態となったときは、どの変速線を横
断したかに応じて、その変速態様に対応する変速制御（
ソレノイド弁６１等へ切換信号の出力）が行なわれる（
Ｓ６）。ここに、３速から４速へのシフトアップである
ときには、Ｓ６から８７へ進んで、タービン回転数Ｎ１
と変速機回転数ＮＡＴとのモニタが行なわれ、次の８８
において、変速前である３速での計算に基づく理論上の
仮想タービン回転数Ｎ□（３）が下記の式に基づいて算
出される。
仮想タービン回転数Ｎ工（３） 二Ｋ　（３）　Ｘ　Ｎ　ＡＴＸ　３速のギヤ比ここに、
Ｋ（３）は、前述した補正係数Ｋ（１）のうち、３速で
の補正係数の学習値である。
このＳ８で求めた仮想タービン回転数Ｎ工（３）は、次
の８９で実際のタービン回転数Ｎ１と比較され、その差
がｎ、よりも小さいときには、Ｓ７へ戻って継続的に上
記仮想タービン回転数Ｎ　、　（３）の算出が繰り返さ
れる。ここに、上記ｎ、は予め設定された所定値である
。いま、仮想タービン回転数Ｎ　Ｔ（３）と実際のター
ビン回転数Ｎ　、　（３）と実際のタービン回転数Ｎ工
との差がト記所定値ｎ０以上となったときには、３速か
ら４速への変速動作が開始されたとして、Ｓ］０以降の
ステップへ進み、先ずＳｈｏにおいて、エンジントルク
の低下制御が開始される。またＳｌｌにおいて、タービ
ン回転数ＮＴと変速機回転数ＮＡ工とのモニタが行なわ
れ、次のＳｉ２で、変速後である４速での計算に基づく
理論上の仮想タービン回転数Ｎ　−ｒ　（４）が下記の
式に基づいて算出される。
仮想タービン回転数Ｎ。（４） ＝Ｋ（４）ＸＮＡ工×４速のギヤ比 ここに、Ｋ（４）は、前述した補正係数Ｋ　ｆｉ）のう
ち、４速での補正係数の学習値である。
このＳ１２で求めた仮想タービン回転数ＮＴ＋４）は、
次のＳｉ２で実際のタービン回転数Ｎｔと比較され、そ
の差がｎ２よりも小さいときには、Ｓｌｌへ戻って継続
的に上記仮想タービン回転数Ｎ　Ｔ（４）の算出が繰り
返される。ここに、■記ｎ２は予め設定された所定値で
ある。いま、仮想ターン回転数Ｎ工（４）と実際のター
ビン回転数Ｎ工との差が上記所定値ｎ２以上となったと
きには、３速から４速への変速動作が終了したとして、
Ｓ１４へ進み、エンジントルクの低下制御の終了が行わ
れる。
以」−のように、上記仮想タービン回転数と実際のター
ビン回転数との比較において、変速動作の開始あるいは
終了の検出を行うようにしであるため、変速時の運転態
様がいかなるものであっても、変速動作の開始あるいは
終了の検出を的確に、かつ精度よく行うことができる。
また、各変速段における補正係数Ｋ　（ｊ）を学習し、
この学習値Ｋ　（ｉ）を用いて上記仮想タービン回転数
を求めるようにしであるため、仮想タービン回転数と実
際のタービン回転数との誤差に基づく誤った検出を回避
することができるとともに、検出精度を一層高めること
ができる。
（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、変速
時の運転態様がいかなるものであっても、変速動作の開
始ポイントを精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は実施例の全体構成図、 第２図は実施例にかかる多段変速機構の概略図、 第３図は変速制御に用いられるマツプ、第４図は３速か
ら４速へのシフトアップ制御の一例を示すフローチャー
ト、 第５図は実施例の作用説明図であり、また従来の問題点
を示すタイミングチャート。 　Ｏ ：エンジン 二自動変速機 二トルクコンバータ ：多段変速機構 ：自動変速機の出力軸の回転数を検出 するセンサ ：エンジン制御ユニット ：変速機制御ユニット 第２ 図 ２つ 第３ 図 即 遼 第５ 図 曹 吟 間

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）自動変速機の多段変速機構の変速動作が開始され
    たときに該変速動作の開始に同期してエンジンの出力を
    変化させ、前記多段変速機構の変速動作が終了したとき
    には、該変速動作の終了に同期してエンジンの出力を復
    帰させるようにしたエンジン及び自動変速機の制御装置
    において、 車速を検出する車速検出手段と、 前記多段変速機構の入力軸の回転数を検出する入力側回
    転数検出手段と、 車速と、変速前のギヤ比とから、前記多段変速機構の入
    力軸の仮想回転数を求める回転数演算手段と、 前記入力側回転数検出手段で検出された実際の回転数と
    、前記仮想回転数とを比較する回転数比較手段と、 前記入力側回転数検出手段で検出された実際の回転数と
    、前記仮想回転数と、を比較した結果、これら実際の回
    転数と仮想回転数との間に差が表れたときに、前記エン
    ジンの出力を変化させる指令信号を出力する出力変更指
    令手段と、 を備えていることを特徴とするエンジン及び自動変速機
    の制御装置。
JP2124857A 1990-05-15 1990-05-15 エンジン及び自動変速機の制御装置 Pending JPH0422718A (ja)

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