JPH0571416B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、自動変速機の変速制御方法に係り、
特に、変速中にタイマ以外の手段でエンジントル
クの変更開始条件成立を検出することによつてエ
ンジントルクを変更し、変速特性を良好に維持す
るようにした自動変速機の変速制御方法の改良に
関する。

【従来の技術】

歯車変速機構と複数個の摩擦係合装置とを備
え、油圧制御装置を作動させることによつて前記
摩擦係合装置の係合を選択的に切換え、複数個の
変速段のうちのいずれかが達成されるように構成
した車両用自動変速機は既に広く知られている。 ところが、上記のような車両用自動変換機にお
いて、変速時にエンジントルクを変更して、良好
な変速特性を得ると共に、摩擦係合装置の耐久性
の確保・向上を図つた自動変速機及びエンジンの
一体制御方法が種々提案されている（例えば特開
昭55−69738）。即ち、この一体制御は変速時にお
けるエンジンからのトルク伝達量を変更し、自動
変速機の各メンバー、あるいはこれらを制御する
摩擦係合装置でのエネルギ吸収分を制御して短時
間で且つ小さな変速シヨツクで変速を完了し、運
転者に良好な変速感覚を与えると共に、各摩擦係
合装置の耐久性を向上させようとしたものであ
る。このように、変速中においてもエンジントル
クを制御する変速制御方法は、自動変速機とエン
ジンとを一体的に制御する一つの方向性を示すも
のとして注目されており、相応の成果を上げつつ
ある。

【発明が解決しようとする問題点】

ところで、変速中にエンジンのトルク変更を行
う場合、その変更の開始あるいは復帰開始のタイ
ミングが適正に設定されないと、不要なときにエ
ンジンのトルク変更が行われてかえつて大きな変
速シヨツクが発生したり、あるいは変速時間が長
くなつて摩擦係合装置の耐久性が悪化したりする
という不具合が発生する。 従つて、エンジントルクを変更したことによつ
て得られる良好な変速特性を常に確保するために
は、いつ、どのようにしてエンジントルクを変更
させるかは明確に否定されたものではなくてはな
らない。 従来、エンジントルクを変更する場合、その開
始条件の成立をタイマの経過によつて検出するも
のと、タイマ以外の手段によつて検出するものと
が知られている。タイマ以外の手段としては、例
えばエンジン回転速度の変化によつて検出するも
のが知られている。又、未公知ではあるが、摩擦
係合装置の油圧の変化によつて検出するもの（特
願昭59−241676）、自動変速機内の回転メンバの
回転速度の変化によつて検出するもの（同59−
272609）等の手段も考えられる。 タイマによつてエンジントルク変更を開始又は
復帰するものにあつては、通常変速判断あるいは
変速指令を基準としたタイマが用いられるが、そ
のタイミングが早過ぎたり、逆に遅過ぎたりして
かえつて変速シヨツクの増大を招く可能性が高
い。これは、エンジントルクの変更は、自動変速
機の各メンバーが実際に変速のために回転数変化
を開始した直後から開始されるべきであるが（特
願昭59−234466）、変速判断又は変速指令からこ
のメンバーの回転速度変化の開始までの時間が例
えばピストンのストローク量、油圧の流量制御用
オリフイス径、油温等によつて大きくばらつくた
めである。 これに対し、タイマ以外の手段でエンジントル
クの変更開始条件の成立を検出するものにあつて
は、このようなばらつきによる不具合は少いもの
の、変更開始条件の成立を検出するためのセンサ
が故障したときにトルク変更制御が不可能となる
という不具合がある。この場合、変速シヨツクが
増大する上に、摩擦係合装置はエンジンのトルク
が変更される（一般には低下される）ことを前提
としてその作用油圧が設定されているため、エン
ジンのトルク変更がなされないとそれだけ苛酷な
状態に置かれることになり、耐久性上問題が発生
する。

【発明の目的】

本発明は、このような問題に鑑みてなされたも
のであつて、正常時におけるトルク変更の開始を
タイマ以外の手段によつて正確に把握することが
でき、且つ、万一センサ系が故障したとしても、
バツクアツプ用のタイマによつて必要最小限のト
ルク変更を実行することのできる自動変速機の変
速制御方法を提供することを目的とする。

【問題点を解決するための手段】

本発明は、変速中にタイマ以外の手段でエンジ
ントルクの変更開始条件成立を検出することによ
つてエンジントルクを変更し、変速特性を良好に
維持するようにした自動変速機の変速制御方法に
おいて、第１図にその要旨を示す如く、前記エン
ジントルクの変更開始条件成立を検出する手段
が、所定の時期から規定時間以内に該変更開始条
件成立を検出したか否かを判断する手順と、検出
しなかつたと判断されたときに前記規定時間経過
と共に所定時間強制的にエンジントルクを所定量
だけ変更する手順とを含み、且つ、前記規定時
間、所定時間、所定量のうち、少なくとも１つ
が、変速の種類及びエンジン負荷に依存して変更
されることにより、上記目的を達成したものであ
る。

【作用】

本発明においては、正常時においては、自動変
速機の変速状態をより正確に把握することのでき
るタイマ以外の検出手段によつてエンジントルク
の変更開始条件の成立を検出するようにしている
ため、エンジントルク変更を適確に実行すること
ができる。一方、センサ系の故障等により、前記
タイマ以外の手段によるトルク変更の開始条件の
成立の検出が不可能となつたときには、バツクア
ツプ用として、タイマによつてエンジントルクの
変更を行うようにしたため、このような場合でも
摩擦係合装置に過度の負担が掛かるのを防止する
ことができる。 なお、各種センサ系の故障に比べてタイマ制御
を行うコンピユータの故障の比率が格段に低いの
は経験上認められる事実である。 又、本発明では、前記規定時間、所定時間、あ
るいは所定量を、少なくとも変速の種類及びエン
ジン負荷に依存して変更するようにしている。こ
れにより、フエイルセイフ機能が実行されて、タ
イマによつてトルク変更制御が行われる場合であ
つても、走行条件に見合つた適性なトルク変更制
御を行うことができる。

【実施例】

以下図面を参照して本発明の実事例を詳細に説
明する。 第２図は、本発明が適用される、吸入空気量感
知式の自動車用電子燃料噴射エンジンと組合わさ
れた自動変速機の全体概要図である。 エアクリーナ１０から吸入された空気は、エア
フローメータ１２、スロツトル弁１４、サージタ
ンク１６、吸気マニホルド１８へと順次送られ
る。この空気は吸気ポート２０付近でインジエク
タ２２から噴射される燃料と混合され、吸気弁２
４を介して更にエンジン本体２６の燃焼室２６Ａ
へと送られる。燃焼室２６Ａ内において混合気が
燃焼した結果生成される排気ガスは、排気弁２
８、排気ポート３０、排気マニホルド３２及び排
気管３４を介して大気に放出される。 前記エアフローメータ１２には、吸気温を検出
するための吸気温センサ１００が設けられてい
る。前記スロツトル弁１４は、運転席に設けられ
た図示せぬアクセルペダルと連動して回動する。
このスロツトル弁１４には、その開度を検出する
ためのスロツトルセンサ１０２が設けられてい
る。又、前記エンジン本体２６のシリンダブロツ
ク２６Ｂには、エンジン冷却水温を検出するたの
水温センサ１０４が配設されており、排気マニホ
ルド３２の集合部分には、該集合部分における酸
素濃度を検出するためのO₂センサ１０６が設け
られている。更に、エンジン本体２６のクランク
軸によつて回転される軸を有するデストリビユー
タ３８には、前記軸の回転からクランク角を検出
するためのクランク角センサ１０８が設けられて
いる。又、自動変速機Ａ／Ｔには、その出力軸の
回転速度から車速を検出するための車速センサ１
００、及び、シフトポジシヨンを検出するための
シフトポジシヨンセンサ１１２が設けられてい
る。 これらの各センサ１００，１０２，１０４，１
０６，１０８，１１０，１１２の出力は、エンジ
ンコンピユータ（以下ECUと称する）４０に入
力される。ECU４０では各センサからの入力信
号をパラメータとして燃焼噴射量を計算し、該燃
料噴射量に対応する所定時間だけ燃料を噴射する
ように前記インジエクタ２２を制御する。 なお、スロツトル弁１４の上流とサージタンク
１６とを連通させる回路にはアイドル回転制御バ
ルブ（ISCV）４２が設けられており、ECU４０
からの信号によつてアイドル回転数が制御される
ようになつている。 ECU４０は、第３図に詳細に示されるように、
マイクロプロセツサからなる中央処理ユニツト
（CPU）４０Ａと、制御プログラムや各種データ
等を記憶するためのメモリ４０Ｂと、前記吸気温
センサ１００、水温センサ１０４等からのアナロ
グ信号をデジタル信号に変換して取込むための、
マルチプレクサ機能を有するアナログ−デジタル
変換器（Ａ／Ｄコンバータ）４０Ｃと、前記スロ
ツトルセンサ１０２、O₂センサ１０６、クラン
ク角センサ１０８、車速センサ１１０、シフトポ
ジシヨンセンサ１１２、等からの出力を直接取込
むための入力インターフエイス回路４０Ｄと、前
記CPU４０Ａの演算処理結果に応じて、イグニ
シヨンコイル４４への点火信号、インジエクタ２
２への燃料噴射信号、ISCV４２へのアイドル回
転制御信号、及び、自動変速機Ａ／Ｔ用のECT
コンピユータ５０への信号を出力するための出力
インターフエイス回路４０Ｅとから構成されてい
る。 一方、ECTコンピユータ５０は、マイクロプ
ロセツサからなる中央処理ユニツト（CPU）５
OAと、制御プログラムや各種データ等を記憶す
るためのメモリ５０Ｂと、スロツトルセンサ１０
２、車速センサ１１０、シフトポジシヨンセンサ
１１２、パターンセレクトスイツチ１２０、ブレ
ーキランプスイツチ１２２、クルーズコントロー
ルスイツチ１２４、及びオーバードライブスイツ
チ１２６からの出力を入力するための入力インタ
ーフエイス回路５０Ｄと、前記CPU５０Ａの演
算処理結果に応じて、前記変速機Ａ／Ｔのソレノ
イドS₁，S₂，₃に制御信号を出力するための出力イ
ンターフエイス回路５０Ｅとから構成されてい
る。 自動変速機Ａ／Ｔは、前記ソレノイドS₁によつ
て駆動される２−３シフトバルブ６１、前記ソレ
ノイドS₂によつて駆動される１−２シフトバルブ
６２及び３−４シフトバルブ６３、前記ソレノイ
ドS₃によつて駆動されるロツクアツプクラツチコ
ントロールバルブ６４を備え、シフトバルブ６
１，６２によつて第１速〜第３速のギヤ比構成を
得るための３速部ユニツトが制御され、シフトバ
ルブ６３によつてオーバードライブのギヤ比を得
るためのオーバードライブユニツトが制御され、
ロツクアツプクラツチコントロールバルブ６４に
よつてトルクコンバータの入出力側を機械的に直
結するロツクアツプクラツチが制御されるように
なつている。 又、このECU４０では、クランク角センサ１
０８から出力されるクランク角30°毎の信号の時
間間隔の逆数が、エンジン回転速度に比例するこ
とを利用して、該クランク角センサ１０８からの
出力信号に基づいて演算によつてエンジン回転速
度を求めている。 更に、このECU４０は、ECTコンピユータ５
０の変速情報（変速判断、変速指令、ロツクアツ
プクラツチ係合許可等）を受け、エンジントルク
ダウン制御を実行すると共に、この制御情報を
ECTコンピユータ５０に出力する。ECTコンピ
ユータ５０では、この情報に基づき、ロツクアツ
プクラツチ解放指令を行つたり、上記制御が確実
に行われているか否かを検査する。 なお、この実施例ではECU４０とECTコンピ
ユータ５０とを別体とし、且つエンジントルクダ
ウンの量とタイミングをECU４０が決定・実行
するようにしているが、本発明では制御機器の個
数あるいはその制御分担領域を限定するものでは
ない。 次に、第４図を用いて本実施例の作用を説明す
る。 まず、ステツプ200において車速及びエンジン
負荷（スロツトル開度）等に応じて従来と同様に
変速判断がなされると、ステツプ202において変
速指令が出される。 この変速指令が出されると、ステツプ204に進
み、エンジンのトルクダウンの開始条件を確認す
るために、エンジン回転速度Neが前述のクラン
ク角センサ１０８からの出力信号に基づいて演算
され、今回モニタされたエンジン回転速度Neiが
前回モニタされたエンジン回転速度Ne_i-1よりも
小さいか否かが判断される。 ここでこの判定がNOとされたときがこの実施
例の重要なポイントに相当する。即ち、ステツプ
206において変速指令から現在までの経過時間ｔ
と規定時間T_g1との大小を比較する。 経過時間ｔが規定時間T_g1よりも小さいうちは
ステツプ204におけるタイマ以外の手段（エンジ
ン回転速度の変化の検出）によるトルクダウン開
始条件成立の検出を優先させるためにステツプ
302においてフラグＦを１に制定した後リセツト
される。 経過時間ｔが規定時間T_g1よりも大きくなつた
ときにはステツプ204におけるエンジントルクダ
ウンの開始条件成立が検出されなくてもステツプ
210に進んで強制的なエンジントルクの変更指令
（この実施例ではエンジンの点火時期の遅角指令）
が出される。この場合、所定時間T_g2間エンジン
トルク変更が継続される（ステツプ214）。又、ス
テツプ212において規定時間T_g1によつてエンジ
ントルク制御が開始されたことを例えばランプ表
示等によつて警告する。ステツプ214において所
定時間T_g2が経過したと判断されたときには、ス
テツプ216においてエンジントルクの復帰指令を
出し、フラグＦをリセツト（ステツプ304）して
一連のトルク変更制御を終了する。 なお、ステツプ204におけるタイマ以外の手段
でトルク変更開始の条件成立が検出できたときに
は、従来通りその検出によつてトルク変更を行い
（ステツプ220）、ステツプ222において同じくタイ
マ以外の手段でエンジンのトルク復帰条件の成立
を検出してエンジントルクの復帰を行う。即ち、
ステツプ222においては復帰条件の成立をエンジ
ン回転速度Neが自動変速機の出力軸回転速度N₀
にギヤ比i_hを乗じたものにトルクコンバータの滑
りを見込んで設定した定数N₂を付加したものよ
りも小さいか否かによつて判断する。 なお、ステツプ300〜306は、ステツプ204及び
206、あるいはステツプ214、222における各条件
が成立するまでフローを実質的に停止させておく
ためのフラグ設定に関するステツプである。 第５図に前記規定時間（センサ系に不具合があ
つたと判断するまでの時間）T_g1の設定例を示
す。ここでは、変速の種類及びエンジン負荷（ス
ロツトル開度）に依存して規定時間T_g1が設定さ
れている。一般に摩擦係合装置のピストンストロ
ーク時間（これは変速指令があつてから自動変速
機の各メンバーが実際に変速のための回転数変化
を開始するまでの時間とほぼ等しい）は、高スロ
ツトル開度のときほど減少する。又、この時間は
各変速の種類によつて異なる。従つて、これを考
慮して該規定時間T_g1が設定されている。 又、第６図に前記所定量（エンジン点火の遅角
量°CA）の設定例を示す。更に、第７図に前記
所定時間（エンジントルクの変更時間）T_g2の設
定例を示す。これらの設定に際し、エンジン負荷
（スロツトル開度）及び速度の種類に依存させの
は前記規定時間T_g1について述べた理由と同様で
ある。なお、これらの設定を行う際に、更に車
速、あるいはパターンセレクトスイツチのセレク
ト位置（経済走行パターン、あるいはパワー走行
パターンとの区別）、自動変速機の油温（又はエ
ンジン冷却水温、エンジン潤滑油温）吸機温等の
要素に応じて設定値を更に変更するのは自由であ
り、制御はやや複雑になるがより早期且つより適
確にフエイルセイフ機能を作動させることができ
るようになる。なお、これらの要素を考慮する際
には、パターンセレクトスイツチのセレクト位置
がパワーパターンのとき、あるいは車速が速いと
き、吸気温が低いときには、早目に（規定時間→
小）、より多量の（遅角量→大）、より長く（所定
時間→大）トルク変更を行うとよい。又、自動変
速機の油温が高いとき及び極めて低いときも早目
にトルクダウンを行うとよい。設定については別
マツプを設けてもよいし、又第５図〜第７図の設
定値に一律に一定値を加算又は減算して求めるよ
うにしてもよい。 第８図に本発明の効果を定性的に示す。図の実
線は回転速度検出によるエンジトルク制御の実行
例である。回転速度の検出対象としてはタービン
回転速度を取つている。タービン回転速度の変化
の検出によつて自動変速機の実質的な変速開始が
検出されると（ｃ点）、エンジントルク低下を指
令し（ｄ点）自動変速機の変速終了直前（ｆ点）
でトルク復帰を指令する。 ところでセンサ系の故障その他で自動変速機を
実際の変速開始期間の検出ができないとエンジン
トルクが低下されないため、図の一点鎖線のよう
に変速時間が増加して摩擦係合層装置のエネルギ
ー吸収量が増大し、耐久性上不利なる。 本発明では、変速指令後規定時間T_g1経過して
もセンサ系によるエンジントルク開始条件の成立
が検出されなかつた場合（ｅ点）、この時点でエ
ンジントルク変更の指令を出し、所定時間
（T_g2）所定量のトルク変更を継続することによ
り、破線のような特性とすることができ、変速時
間が大きく増大するという不具合を防止するこが
できる。 なお、規定時間T_g1は、あくまでセンサ系によ
る検出不能等の不具合をバツクアツプするもので
あるため、同図の摩擦係合装置のピストンのリタ
ーンスプリングの繞み期間Ｓのばらつきの最大値
程度に取るようにする。 本発明においては、正常時においてタイマ以外
のどのような手段でエンジントルク変更の開始時
期条件の成立を検出するかを限定するものではな
い。

【発明の効果】

以上説明した通り、本発明によれば、通常時に
おいては各種センサ系によつて自動変速機の変速
状態を実際にモニタし、その変速状態に合せてエ
ンジントルクの変更開始を行うため、極めて適性
なタイミングでエンジントルク変更制御を行うこ
とができる。一方、万一センサ系に不具合が生じ
て変速状態の検出ができなくなつたとしても、タ
イマによるバツクアツプ制御が実行されるため、
摩擦係合装置に過度の負担が掛かることがなく、
該摩擦係合装置の耐久性低下を防止することがで
き、且つ、良好な変速特性を維持させることがで
きるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の要旨を示す流れ図、第２図
は、本発明に係る自動変速機の変速制御方法の実
施例が適用された、車両用電子燃料噴射エンジン
と組合わされた自動変速機の全体スケルトン図、
第３図は上記エンジン及び自動変速機の入出力関
係を抽出して示すブロツク線図、第４図は、本発
明の実施例を示す流れ図、第５図〜第７図は、そ
れぞれ規定時間T_g1、トルク変更所定量、所定時
間T_g2のマツプの例を示す線図、第８図は、本発
明の効果を定性的に示した変速特性線図である。 １０２……スロツトルセンサ、１０８……フラ
ンク角センサ（エンジン回転数センサ）、１１０
……車速センサ、１２０……パターンセレクトス
イツチ、T_g1……規定時間、T_g2……所定時間、
°CA……所定量（遅角量）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 変速中にタイマ以外の手段でエンジントルク
   の変更開始条件成立を検出することによつてエン
   ジントルクを変更し、変速特性を良好に維持する
   ようにした自動変速機の変速制御方法において、 前記エンジントルクの変更開始条件成立を検出
   する手段が、所定の時期から規定時間以内に該変
   更開始条件成立を検出したか否かを判断する手順
   と、検出しなかつたと判断されたときに前記規定
   時間経過と共に所定時間強制的にエンジントルク
   を所定量だけ変更する手順とを含み、 且つ、前記規定時間、所定時間、所定量のう
   ち、少なくとも１つが、変速の種類及びエンジン
   負荷に依存して変更されることを特徴とする自動
   変速機の変速制御方法。