JPH10184872A - 自動変速機の制御装置及びその方法 - Google Patents

自動変速機の制御装置及びその方法

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JPH10184872A
JPH10184872A JP8347103A JP34710396A JPH10184872A JP H10184872 A JPH10184872 A JP H10184872A JP 8347103 A JP8347103 A JP 8347103A JP 34710396 A JP34710396 A JP 34710396A JP H10184872 A JPH10184872 A JP H10184872A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】変速機入力軸回転数のアクセルペダル踏込みに
よるエンジントルク上昇に伴う変化と解放側クラッチ解
放に伴う変化の区別を明確にして、変速初期の特性を良
好にする。 【解決手段】変速信号が発生した後、変速機出力軸の回
転数と変速機入力軸の回転数とから求められる変速機出
力軸回転比が、該回転比の目標値に追従するように、係
合装置に作用する油圧を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の自動変速
機における変速の際の油圧を制御するための装置に関
し、特に電気的にクラッチ（摩擦係合装置）作用油圧を
直接制御しクラッチの解放，係合を実行する制御装置お
よびその方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電気的にクラッチ作用油圧を制御しクラ
ッチの解放，係合を実行する公知例として特開昭63−26
3248号公報に記載されたものがある。この公報には、シ
フトアップ時の解放側クラッチの作用油圧を制御する
際、変速機の入力軸回転数（タービン回転数）を用い、
この入力軸回転数が予め設定された前記入力軸回転数の
目標値に追従するよう制御する方式が記載されている。
この発明は、係合側クラッチの係合状態に応じて変化す
る前記入力軸回転数の変化に基づいて解放側クラッチの
作用油圧がフィードバック制御されるため、安定した解
放側クラッチ制御ができるように提案するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】当該公知例によれば、
前記解放側クラッチの作用油圧を前記変速機入力軸回転
数フィードバックで制御するため、フィードバック制御
時にアクセルペダル踏み込によるエンジントルク上昇に
伴う前記入力軸回転数の変化と前記解放側クラッチ解放
に伴う前記入力軸回転数の変化との区別がつかず、前記
作用油圧制御の制御性が悪化するといった課題が生じ
る。よって、変速時の解放側クラッチの解放タイミング
ずれによる変速ショック増大が避けられない。
【０００４】本発明は、前記エンジントルク上昇に伴う
前記入力軸回転数の変化と前記解放側クラッチ解放に伴
う前記入力軸回転数の変化とを確実に識別し、前記解放
側クラッチの作用油圧を正確に制御して良好な変速特性
を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】自動変速機の小型，軽量
化及び制御性能向上の面からワンウェイクラッチを除去
し、且つ電気的にクラッチ作用油圧を直接制御しクラッ
チの解放，係合を実行する変速機制御システムの確立が
重要となってきている。前記システムでは、変速開始の
指令信号が発生してから実際に変速するまでのクラッチ
作用油圧を精度良く制御することが不可欠である。しか
し、実際の車両では、大量生産に伴う変速機毎の機差，
経年変化によるクラッチの摩耗及び油温変化に伴うクラ
ッチ作用油圧の変化などに応じたマッチングが必要とな
り多くの工数を要していた。よって、何らかのセンサ信
号を用いてクラッチ作用油圧の変化状態を検知し、この
検知結果に基づいてフィードバック制御することが不可
欠となる。しかし、１つの回転数のみを用いて前記フィ
ードバック制御を実行した場合は、アクセルペダル踏み
込によるエンジントルク上昇に伴う前記入力軸回転数の
変化と前記解放側クラッチ解放に伴う前記入力軸回転数
の変化との区別がつかず、前記作用油圧制御の制御性悪
化による変速ショック増大が避けられない。
【０００６】上記課題に対し、具体的には次に示す装置
によって前述した課題を解決する。すなわち、本発明
は、エンジンに連結された自動変速機における所定の摩
擦係合装置を係合解放させることにより変速を実行し、
前記変速の際に前記摩擦係合装置に作用する油圧を調圧
しかつその調圧特性を変化させることのできる調圧指令
発生手段を備えた自動変速機の油圧制御装置において、
前記自動変速機の変速比を示す変速信号を発生する変速
指令信号発生手段と、変速機出力軸の回転数を検出する
変速機出力軸回転数検出手段と、変速機入力軸の回転数
を検出する変速機入力軸回転数検出手段と、前記２つの
回転数検出手段により得られた回転数を用いて変速機の
出力軸回転比を演算する回転比演算手段と、前記回転比
の目標値を記憶あるいは演算する目標回転比設定手段と
を備え、前記信号発生手段からの信号が発生された後、
前記目標回転比に前記回転比演算手段で演算された実際
の回転比が追従するよう前記係合装置に作用する油圧を
補正する補正油圧指令値演算手段を設けた装置を提供す
る。
【０００７】好ましくは、上記装置は、前記信号発生手
段からの信号が発生された直後所定期間の目標油圧指令
値を設定する初期油圧指令値記憶手段を有し、前記記憶
手段から出力される初期油圧指令値は、変速機入力軸ト
ルク及び変速機入力軸回転数をパラメータとして演算さ
れる。
【０００８】好ましくは、上記装置は、前記信号発生手
段からの信号が発生された後、前記目標回転比に前記回
転比演算手段で演算された実際の回転比が追従するよう
エンジントルクを制御する目標エンジントルク演算手段
を有する。
【０００９】好ましくは、上記装置は、前記目標回転比
に前記回転比演算手段で演算された実際の回転比が追従
するよう制御した後の目標油圧指令値を、前記初期油圧
指令値記憶手段に入力し、前記初期油圧指令値記憶手段
の記憶値を書換える油圧書換手段を有する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づき詳細に説明する。
【００１１】図１は本発明の実施例の構成図、図２は本
発明の詳細ブロック図である。図１において、エンジン
１は、本実施例においては４気筒エンジンである。この
エンジン１には、点火装置２が設けられている。点火装
置２は、エンジン１の気筒数に対応して４つの点火プラ
グ３を有している。エンジン１に空気を取り込むための
吸気管４には、ここを通る空気の流量を調節する電子制
御スロットル５，燃料を噴射する燃料噴射装置６および
空気流量計７などの吸入空気量検出手段が設けられてい
る。燃料噴射装置６は、エンジン１の気筒数に対応して
４つの燃料噴射弁８を有している。また、前記燃料噴射
弁８はエンジン１内のシリンダ（図示しない）に直接吹
き込んでも良い。電子制御スロットル５とは、アクチュ
エータ９でスロットルバルブ１０を駆動し空気流量を制
御するものである。また、通常の自動車ではスロットル
バルブ１０とアクセルペダル（図示されていない）が機
械式ワイヤ(図示されていない)で連結されており、一体
一で動作する。
【００１２】エンジン１のクランク軸１１にはフライホ
イール１２が取り付けられている。フライホイール１２
には、クランク軸１１の回転数、すなわちエンジン回転
数Ｎｅを検出するエンジン回転数検出手段１３が取り付
けられている。このフライホイール１２と直結されてい
るトルクコンバータ１４は、ポンプ１５，タービン１６
及びステータ１７から成っている。タービン１６の出力
軸、つまり変速機入力軸１８は、有段式変速機１９と直
結されている。ここでは、２つの摩擦係合装置２２，２
３を係合，解放することにより変速が実行される、いわ
ゆるクラッチ・ツウ・クラッチの有段式変速機１９を例
として説明する。変速機入力軸１８には、変速機入力軸
回転数（タービン回転数）Ｎｔを測定する変速機入力軸
回転数検出手段２０が取り付けられている。有段式変速
機１９は、遊星歯車２１，摩擦係合装置２２，２３から
構成され、上記摩擦係合装置２２，２３を係合，解放す
ることにより遊星歯車２１の歯車比が変化して変速が実
行される。これら摩擦係合装置２２，２３は、それぞれ
スプール弁２６，２７およびリニアソレノイド２８，２
９（調圧装置）により制御される。また、有段式変速機
１９は出力軸２４と連結されており、出力軸２４の回転
数を検出する変速機出力軸回転数検出手段２５が取付け
られている。これらの部品で自動変速機３０が構成され
ている。
【００１３】以上説明したエンジン１および自動変速機
３０の駆動のためのアクチュエータは、制御コントロー
ラ３１により制御される。制御コントローラ３１には、
スロットル開度θ，変速機入力軸回転数Ｎｔ，エンジン
回転数Ｎｅ，変速機出力軸回転数Ｎｏ，変速機油温Ｔoi
l ，アクセルペダル踏み込み量α，加速度センサ信号Ｇ
等が入力され制御に用いられる。制御コントローラ３１
内の目標エンジントルク演算手段３２は、電子制御スロ
ットル５，燃料噴射装置６および点火装置２への制御信
号が出力される。
【００１４】次に、図１，図２に記載した制御ブロック
図の内容について図３，図４を用いて説明する。図３
は、本発明を用いた場合の２−３変速特性のタイムチャ
ート、図４は解放側初期油圧指令値の特性図である。こ
こでは、解放側クラッチの作用油圧の制御方法について
記述する。制御コントローラ３１内では、まず、前記入
力軸回転数Ｎｔと前記出力軸回転数Ｎｏが回転比演算手
段３３に入力され、有段式変速機１９の回転比ｇｒ、い
わゆるギア比が演算される。また、前記入力軸回転数Ｎ
ｔ，前記エンジン回転数Ｎｅ及び制御コントローラ３１
のトルクコンバータ特性記憶手段３４に記憶されたトル
クコンバータ特性、慣性モーメント記憶手段３５に記憶
されたエンジン側慣性モーメントが入力軸トルク演算手
段３６に入力され、有段式変速機１９の入力軸トルクＴ
ｔが演算される。一般的にこの入力軸トルクは(１)式に
より求まる。
【００１５】 Ｔｔ＝ｔ(Ｎｔ／Ｎｅ)*{ｃ(Ｎｔ／Ｎｅ)*Ｎｅ−Ｉ*ｄＮｅ／ｄｔ} …（１） ｔ：トルクコンバータトルク比（Ｎｔ／Ｎｅの関数） ｃ：トルクコンバータポンプ容量係数（Ｎｔ／Ｎｅの関
数） Ｉ：エンジン慣性モーメント 前記入力軸回転数Ｎｔ，前記回転比ｇｒ，前記入力軸ト
ルクＴｔ及び変速指令信号発生手段３７からの指令信号
Ｓｓが初期油圧指令値記憶手段３８に入力され、目標の
油圧指令値Ｐｔが演算される。このＰｔは図４に示す解
放側初期油圧指令値のテーブルにより求められる。ある
いは、関数式（２),（３）を用いることもできる。
【００１６】 Ｉｔ*ｄＮｔ／ｄｔ＋Ｃｄ*Ｎｔ＝Ｔｔ−Ｔｃ …（２） Ｔｃ＝μ*Ｒ*Ｎ*（Ａ*Ｐｔ−Ｆ） …（３） Ｉｔ：エンジン，トルクコンバータ慣性モーメント Ｃｄ：粘性抵抗係数 Ｔｃ：クラッチトルク μ：クラッチ摩擦係数 Ｒ ：クラッチ有効半径 Ｎ ：クラッチ枚数 Ａ ：クラッチピストン受圧面積 Ｆ ：クラッチ反力 上記２つの式から変速前の目標油圧指令値Ｐｔは、前記
入力軸回転数Ｎｔ変化がほとんど発生しないため慣性項
が削除され、横軸Ｔｔ−ｋ*Ｎｔ の関数で表すことがで
きる。よって、上記２つの式の変速機特性（Ｉｔ，Ｃｄ
など）を予め取得し、記憶しておくことによりテーブル
を用いることなくＰｔが求まる。これが図３の油圧安定
域の制御であり、図２に記載した油圧安定時期演算手段
３９から一定のタイマ値が前記初期油圧指令値記憶手段
３８に入力され、前記タイマ値の期間、図４の関数式に
応じてＰｔが演算される。つまり、前記安定域の解放側
油圧指令値が初期油圧指令値である。これにより、前記
安定域の期間にアクセルペダルが踏み込まれてもＴｔ及
びＮｔに応じて作用油圧が制御されるため、安定したク
ラッチ作用油圧によるトルク特性が得られる。
【００１７】次に、前記変速機が大量生産などにより機
差が生じた場合の対処方法を説明する。これは、図３に
示す解放確認域から油圧保持書換域までの期間である。
つまり、前記初期油圧指令値は、あくまでも一つの変速
機について求めた特性であり、生産ばらつきなどによる
油圧ばらつきのある変速機では変速特性が合わなくな
る。例えば、図３に記載したように前記初期油圧指令値
に対し実際の油圧が低下していた場合、解放側クラッチ
が早期に解放されるため１速側に変速しエンジン側回転
数上昇に伴うトルク低下のショックが発生（破線）す
る。また、前記初期油圧指令値に対し実際の油圧が大き
い場合、解放側油圧の解放指令（図３黒丸時期）発生に
対し実際の油圧変化遅れに伴うクラッチ解放遅れが生
じ、４速側変速に伴うイナーシャ相初期のトルク低下シ
ョックが発生（破線）する。よって、車両が作られた後
の初期走行時に何らかの信号を用いて解放側クラッチの
解放ぎりぎりの油圧を決定する必要がある。まず、前記
確認域は、意図的に前記クラッチを解放する期間であ
り、図２に記載した所定値記憶手段４０に記憶された所
定値を図１及び図２に記載した補正油圧指令値演算手段
４１に入力し前記初期油圧指令値記憶手段３８で求まっ
た目標油圧指令値の補正量を演算する。ここでは、基本
的に前記目標油圧指令値を除々に減少させ、前記解放側
クラッチを解放するように制御する。しかし、前記所定
値が大き過ぎると前記クラッチの解放が急激に実行され
後述のフィードバック制御に悪影響を及ぼす。よって、
なるべく短い時間、且つフィードバック制御開始時のト
ルク変動の少ない前記所定値を予めマッチングにより求
め、前記所定値記憶手段４０に記憶しておく。次に、フ
ィードバック域では、図１及び図２に記載した目標回転
比設定手段４２に記憶された前記有段式変速機１９の目
標回転比と前記回転比演算手段３３で求めた実際の回転
比とに偏差が生じた場合にクラッチ作用油圧のフィード
バック制御が開始される。前記目標回転比は、前記変速
指令信号発生手段３７で得られた変速の種類毎に選択さ
れ、且つ前記変速指令信号が発生した時期に設定され、
前記補正油圧指令値演算手段４１に入力される。そし
て、前記フィードバック制御での前記偏差がゼロあるい
は所定値になった時前記フィードバック制御を終了し、
その時の目標油圧指令値を書換可能なメモリに記憶して
おく。また、油圧応答遅れが懸念される自動変速機で
は、前記応答遅れに伴うトルク変動を防止するため、フ
ェールセイフとしてトルク制御応答性の高い点火時期の
フィードバック制御を併用する必要がある。これは、図
２の前記目標エンジントルク演算手段３２に詳しく記載
した。点火時期制御に関しては、一般的に用いられてい
るものであり、基本燃料噴射幅演算手段４３から駆動回
路の処理４７は説明を省略する。但し、空燃比が大き
い、いわゆるリーンバーンエンジンで点火時期リタード
制御を実行すると失火が生じ、目的とする前記トルク変
動抑制が困難であり、燃料量制御（空燃比制御）あるい
は空気量制御による前記フェールセイフを実行する必要
がある。次に、図３に記載した油圧保持書換域で、上記
フィードバック域終了時に前記メモリに記憶された前記
目標油圧指令値を保持する。この値が解放側クラッチが
解放しないぎりぎりの油圧指令値であり、この値に応じ
て図２に記載の初期油圧書換手段４８により前記初期油
圧指令値記憶手段３８の初期油圧指令値を書き換える。
この場合、前記補正油圧指令値演算手段４１で求められ
た補正油圧指令値を前記メモリに記憶しておき、前記メ
モリ内の前記補正油圧指令値のみを書き換えることも可
能である。
【００１８】その後、図３の変速機出力軸トルクが低下
する黒丸の時期、つまり締結側クラッチの締結開始時期
を認識して解放側クラッチの目標油圧指令値をステップ
的に低下させ前記解放側クラッチの解放を実行する。
【００１９】以上記載した目標油圧指令値は、それぞれ
図１及び図２に記載した調圧指令発生手段４９に入力さ
れ、前記リニアソレノイド２８，２９を駆動する信号に
変換され出力される。
【００２０】
【発明の効果】電気的にクラッチ作用油圧を直接制御し
クラッチの解放，係合を実行する変速機制御装置におい
て、解放側クラッチの初期作用油圧をアクセルペダル踏
み込みによるエンジントルク上昇が発生した場合でも解
放しないぎりぎりの油圧に設定することができるため、
変速初期の変速特性を良好にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の構成図。
【図２】本発明の詳細ブロック図。
【図３】２−３変速特性のタイムチャート。
【図４】解放側油圧指令値の特性図。
【符号の説明】
１…エンジン、１９…有段式変速機、２２…摩擦係合装
置（摩擦係合装置）、２８…リニアソレノイド、３０…
自動変速機、３２…目標エンジントルク演算手段、３３
…回転比演算手段、３６…入力軸トルク演算手段、３８
…初期油圧指令値記憶手段、４１…補正油圧指令値演算
手段、４２…目標回転比設定手段。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】エンジンに連結された自動変速機における
    所定の摩擦係合装置を係合解放させることにより変速を
    実行し、前記変速の際に前記摩擦係合装置に作用する油
    圧を調圧しかつその調圧特性を変化させることのできる
    調圧指令発生手段を備えた自動変速機の油圧制御装置に
    おいて、 前記自動変速機の変速比を示す変速信号を発生する変速
    指令信号発生手段と、 変速機出力軸の回転数を検出する変速機出力軸回転数検
    出手段と、 変速機入力軸の回転数を検出する変速機入力軸回転数検
    出手段と、 前記２つの回転数検出手段により得られた回転数を用い
    て変速機の出力軸回転比を演算する回転比演算手段と、 前記回転比の目標値を記憶あるいは演算する目標回転比
    設定手段とを備え、 前記信号発生手段からの信号が発生された後、前記目標
    回転比に前記回転比演算手段で演算された実際の回転比
    が追従するよう前記係合装置に作用する油圧を補正する
    補正油圧指令値演算手段を設けたことを特徴とする自動
    変速機の制御装置。
  2. 【請求項２】請求項第１項において、前記信号発生手段
    からの信号が発生された直後所定期間の目標油圧指令値
    を設定する初期油圧指令値記憶手段を設けたことを特徴
    とする自動変速機の制御装置。
  3. 【請求項３】請求項第２項において、前記記憶手段から
    出力される初期油圧指令値は、変速機入力軸トルク及び
    変速機入力軸回転数をパラメータとして演算されること
    を特徴とする自動変速機の制御装置。
  4. 【請求項４】請求項第１項において、前記信号発生手段
    からの信号が発生された後、前記目標回転比に前記回転
    比演算手段で演算された実際の回転比が追従するようエ
    ンジントルクを制御する目標エンジントルク演算手段を
    設けたことを特徴とする自動変速機の制御装置。
  5. 【請求項５】請求項第２項において、前記目標回転比に
    前記回転比演算手段で演算された実際の回転比が追従す
    るよう制御した後の目標油圧指令値を、前記初期油圧指
    令値記憶手段に入力し、前記初期油圧指令値記憶手段の
    記憶値を書換える油圧書換手段を設けたことを特徴とす
    る自動変速機の制御装置。
  6. 【請求項６】エンジンに連結された自動変速機における
    所定の摩擦係合装置を係合解放させることにより変速を
    実行し、前記変速の際に前記摩擦係合装置に作用する油
    圧を調圧しかつその調圧特性を変化させる自動変速機の
    油圧制御方法において、 前記自動変速機の変速比を示す変速信号を発生する変速
    指令信号発生手段と、 変速機出力軸の回転数を検出する変速機出力軸回転数検
    出手段と、 変速機入力軸の回転数を検出する変速機入力軸回転数検
    出手段と、 前記２つの回転数検出手段により得られた回転数を用い
    て変速機の出力軸回転比を演算する回転比演算手段と、 前記回転比の目標値を記憶あるいは演算する目標回転比
    設定手段とを備え、 前記信号発生手段からの信号が発生された後、前記目標
    回転比に前記回転比演算手段で演算された実際の回転比
    が追従するよう前記係合装置に作用する油圧を補正する
    ことを特徴とする自動変速機の制御方法。
  7. 【請求項７】請求項第６項において、前記信号発生手段
    からの信号が発生された直後の所定期間、前記初期油圧
    指令値記憶手段に記憶された指令値に基づいて油圧を制
    御することを特徴とする自動変速機の制御方法。
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