JPS61124751A - 変速機の制御装置 - 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】 （産業上の利用分舒） この発明は、！両の自動変速機に利用され得るもので、
特に、その入力軸と出力軸の回転数の比を短時間で正確
に検出できるようにした自動変速機の回転数比検出装置
、ならびに、該検出装置を用いて自動変速機の適正な変
速制御を行うようにした変速制御装置に関する。

ｆ従来の技ＷＩｌ 従来、正画の自動変速機の変速制ｍｌ装置は、自＃Ｊｆ
逮機の動力伝達機構を構成する油圧式の変速ＩｊＪＩＦ
（クラッチやバンドブレーキ等）の制御を行うための油
圧回路で４Ｒ成したものが一般的であつた０ これは、シフトレバ−の設定位置や車速等の走行状態に
対応して、油圧回路を構成するシフトバルブの駆動制御
がなされ、シフトバルブに連通ずる変逐要雰の締結／解
放の組合せを切換えることで変速ギヤ比を変化させるも
のである。

Ｃ発明が解決しようとする問題点） しかし、このような油圧回路による変速制側方式は、自
動瞥速機の変速比に対しては、オープンループ制御であ
り、例えば、作動油の温度による粘性変化や伝達トルク
の変化により、設定した琴速比に対して実際の変速比Ｇ
ｅｔ誤差を生じ易かった。

従って、これを解決するには、実際のｆｆ比、すなわち
、自＃１変速線の入力軸と出力軸の回転数比を検出して
フィードバック制御を行うことが効果的である。

ところが、このようなフィードバック制御を行うために
は、上記入出力軸の回転数比を正確に検出する優れたセ
ンサが必要である。

この点に関し、従来、特開昭５７−１２０７５ｚ号に示
されるように、入出力軸に取付けられた回転数センサの
出力信号の比から入出力軸の回転数比を検出する技術が
提案されている。

しかし、上記公報に示される回転数センサは、自動変速
機の入力軸の回転数センサとして、ディストリビュータ
の回転角センサを用い、出力軸の回転数センサとしてス
ピードメータ用の東速センサを用いており、共に、軸の
回転迷度に比例した周波数のパルス信号を出力するセン
サであり、これらのパルス信号から入出力軸の（ロ）転
数を直接に求め、両回転数の比を算出する構成をとって
いる。

このため、入出力軸の回転数を求めるまでには、単位時
間当りのパルス数をカウントしなければならず、検出時
間が長いこと、また、低迷走行時には、パルス数が減少
し、精度が低下すること等の問題を有している。

ｃ問題点を解決するための手段】 上記間一点を解決するために、本願に係る第１の発明は
、第１図ｆＡｌに示す手段を備える。

人力軸回転センサ１０１は、目＠変速機１００の人力軸
の回転数に比例した周波数のパルス信号Ｐ０を発生する
。同様に、出力軸回転センサー０２は、自動変速機１０
０の出力軸の回転数に比例した周波数のパルス信号Ｐ、
を発生する。

第１のパルス周期検出手段１０３は、前記パルス信号Ｐ
工の周期Ｔ工を求め、第２のパルス周期検出手段１０４
は、前記パルス信号Ｐ　の周期Ｔ２を求める。

そして、回転数比演算手段１０５は、前に周期Ｔ工と周
期Ｔ２の比から自動変速機１００の入力軸と出力軸の回
転数比ｒを求める。

また、本願に係る第２の発明は、第１図ＩＢＩに示すよ
うに、前記第１の発明の構成に加えて、自動変速機１０
０の各変達段の変速時における人力軸と出力軸の回転数
比の目標値で。を設定する回転数比目標値設定手段１０
６と、回転数比演算手段１０５で求められる回転数比ｒ
が前記回転数比目標値ｒ。に一致するように、自動変速
機１００を構成する変速安置の作動を制御する変速要素
制御手段１０７とを備える。

（作Ｊ１４１ 上記第１の発明においては、入力軸回転センサー０１と
出力軸回転センサー０２の出力パルス信号Ｐ　とＰ　の
周期Ｔ工とＴ２の比から入出力軸の回転数比ｒを求める
ため、単位時間当りの両輪の回転数を検出するための長
い検出時間が不要となり、かつ、低速走行時であっても
、パルス信号Ｐ工。

Ｐ　が各々２パルスずつ出力されれば周期Ｔ□＋Ｔ２を
求めることができ、確実に回転数比ｒを求められる。

また、第２の発明にあっては、第１の発明の構成によっ
て求められた実際の入出力軸の回転数比ｒをフィードバ
ックしつつ、該回転数比ｒを回転数比目標値ｒ。に一致
させるように自動変速機１００の変速要素を制御するこ
とで作動油のＩｎ度変化による粘性変化や伝達トルク変
化の影峠を受けずに設定した変速比（回転数比目標値で
。に相当）を実現できる。

（実施例） 本随に優る第１および第２の発明σ）−実施例の、構成
を第２図に示す。

自動変速機ｌは、前進８速、後退１速の変速が可能な動
力伝達機構を備えており、その変速要素として、２組の
遊星歯］！１Ｉ４１７．１８と、フロントクラッチ１２
、リヤクラッチ１８．バンドブレーキ１４、ローリバー
スブレーキ１５、およびワンウェイクラッチ１６を備え
ている。

そして、上記夢速要葉のうち、摩擦要素１２〜１５の締
結／解放を制御することで、トルクコンバータ（図示略
）の出力トルクを入力する入力軸１１と車輪駆動トルク
を出力する出力ｔｌ１１２との間の変速比の切換えを行
う。

これら変運用庫擦要Ｗ：１２〜１５と走行レンジとの関
係は、表１のように設定される。但し、ｔｉ−１ｉ、Ｐ
Ｊはニュートラルレンジあるいはパーキングレンジ、ｒ
ＲＪはリバースレンジ、「Ｄｏ」〜「Ｄ８」は走行レン
ジにおける「ｌ速」〜「８速」を表わし、「Ｏ」は締結
、ｒＫＪは解放状態を示す。

表　　　１ 上記各１１！壜要素１２〜１５の締結／解放は、各々に
対応して設けられた油圧ピストン４２〜４６によって行
われ、油圧ピストン４２〜４５から作動油圧が与えられ
たときに摩擦要素のＮ結がなされる。

上記４つの油圧ピストン４２〜４５の各々の出力圧は、
各油圧ピストン毎に設けられた調圧弁４６ａ−４６ｄに
よって調圧される。これら調圧弁４６ａ−４６ｄは、例
えば第３図に示す構成になっている。

流入口５３からは、オイルポンプ（図示略）か、ら一定
の作動油圧ＰＬが与えられており、調圧後の作動油圧Ｐ
Ｃは、対応する皐擦要Ｗ：（１２〜１１の何れか）へ出
力される。作動油圧ＰＣは、調圧ドレーン５４からのド
レーン量を電磁パルプ６１によって調整することで、室
５０の圧力Ｐｓヲ変化させることにより調整される。

調圧ドレーン５４からのドレーン量は、電磁パルプ６１
の励磁電流の０Ｎ−ＯＦＦデエデユーティ比Ｎを変化さ
せて、ニードル弁６２の押出力を変えることにより調整
される。すなわち、電磁パルプ６１が０ＦＦ（デユーテ
ィ比ＤＯＮ　−０のとき）の状態であれば、調圧ドレー
ン５４は完全に解放され、圧力Ｐｓけ最低圧まで低下し
、スプール５６は図中上半部に示す状態となり、調圧油
出口５１はドレーン５５に連通し、出力圧ＰＣは最低圧
に低下する。このとき、摩擦要素は解放状態となる。

また、２電磁バルブ６１の励磁電流のデユーティ−比Ｄ
ｏＮを増大させていくと、デユーティ比ＤｏＮに対応し
て調圧ドレーン５４のドレーン量が低減し、室５０の圧
力Ｐｓが増加する。このとき、室５００反対側の塞５２
の圧力、すなわち制圧出力ＰＣとがつり合うような位置
にスプール５６が移動し、出力圧ＰＣが増ｂ■する。

上記″ｆＩｉ磁パルプ６１の励磁電流は、第２図に示す
ように、各調圧弁４ｆｌａ−４６ｄ毎に演算回路ａＯか
ら供給されている（ＦＡ中では、５ａ−８ｄで示す）。

演算回路ａＯは、０ＰＵａ１、メモリ３２、入出力イン
ターフエイスｃ以下ｒＩ１０インターフェイス」と言う
）８８およびシステム用のクロック８４を備えたマイク
ロコンピュータシステムで構成されている。そして、後
で詳述する自動変速機１０入出力軸回転数比ｒの演算処
理、および自動変速機１の変速制御処理を行う。

上記入出力軸回転数比ｒを求める入出力軸回転数比検出
装置は、本実施例においては、入力軸回転センサ２１、
出力軸回転センサ２、波形整形器２３．２４、ゼロクロ
ス検出器２５．２６、周期カウンタ２８．２９、および
演算回路３０によって構成されている。

入力軸回転センサ２１は、自動変速機ｌの入力軸１０に
磁性体歯′Ｍ２１を取付け、この磁性体歯車２１に近接
して磁気ピックアップ２１ａを設けたもので、磁気ピッ
クアップ２１ａからは、磁性体歯東２１の回転速度すな
わち、入力軸１０の回転速度に比例した周波数のパルス
信号Ｐ工が出力される。

同様に、出力軸回転センサ２２は、出力軸１１に取付け
られた磁性体東京２２ｂと磁気ピックアップ２２ａとか
ら構成され、磁気ピックアップ２２ａからは、出力軸１
１の回転速度に比例した周波数のパルス信号Ｐ２が出力
される。

上記パルス信号Ｐ工、Ｐ２は、第４図ｉａｌに示すよう
に、磁性体歯Ｊ！２１ｂ、２２ｂの歯が！磁ピックアッ
プ２１ａ、２２ａの直前を通過する毎に１パルスが発生
する信号となり、このようなパルス信号Ｐ、　、　Ｐ２
は、波形整形器２３．２４で第４図（ｂｌのように、矩
形波パルスに整形される。

そして、ゼロクロス検出器２５．２６では、前記矩形波
パルスのゼロクロス点Ｚｎ（ｎは整数１を検出し、第４
図（０）に示すようなトリガパルスＰｎ（ｎは整数）を
発生する。

周期カウンタ２８．２９Ｇ：ｔ、演算回路３ｏ内のクロ
ック３４をカウントするカウンタを備え、上記トリガパ
ルスＰｎの到来毎にカウンタの内容が出力レジスタへ格
納されるとともにカウンタはリセットされる。従って、
出力レジスタの内容は、２つの隣合うトリガパルスＰｎ
＋、とＰｎとの時間間隔に相当し、この時間間隔Ｔ工、
Ｔ２は、上記パルス信号Ｐ、　、　Ｐ、の発生周期に相
当する。以下、ＴＩをパルス信置Ｐ０の周期、Ｔ２をパ
ルス信号Ｐ２の周期とする。

第５図は、上記演算回路８０において実行される制御内
容の一部を示すフローチャートであり、以下このフロー
チャートに従って、その制御について説明する。

第５図に示す処理は、自動変速機１の鷹擦要＃のうちの
バンドブレーキ１４のブレーキ圧を制御する処理であり
、図示は省略するが、略同内容の処理ルーチンがフロン
トクラッチ、リヤクラッチ、。

ロー・リバースブレーキに対して設定されており、これ
ら４つの処理ルーチンは所定時間毎に順次行われる。第
５図のバンドブレーキ制御処理は時間Ｔ毎に実行される
。

先ず、ステップ２０１の処理では、その時点での走行レ
ンジの判別が行わわる。この判別は、図示は省略するが
、１速やシフトレバ−位置、スロットル弁開度等の走行
状態パラメータを検出して、これらのパラメータに基い
て、適切な走行レンジ、すなわち、［Ｎ、ＰＪ　　、ｒ
ＲＪ　　、ｒＤ　　Ｊ〜「Ｄ３」を選定する処理が行わ
れ、その選定された走行レンジが何れであるかを判別す
るとともに、前回の処理で通宝された走行レンジと今回
の処理で選定された走行レンジとを比較して、前回「Ｄ
工」レンジであったものが今回ｒＤ、Ｊレンジに変化し
たか否か、すなわち［１途→２連シフ）Ｊ＋以下「１→
２シフト」と略す）を行うか否かの判別がなされる。

この「１→２シフト」の判別を行うのは、前記表１に示
されるように、バンドブレーキ１４が％、放状態から締
結状態に移行するのは「Ｄ□」レンジから「Ｄ、」レン
ジにシフトされるときのみだからである。

ここで「１→２シフト」を行うとの判定がなされると、
以後、ステップ２０２と２０３の入出力軸ｍ１転戦比演
算処理、およびステップ２０４〜２１１のバンドブレー
キ締結圧制御処理が行われる。

ステップ２０Ｈの処理では、周期カウンタ２８゜２９内
の出力レジスタに格納されているその時点でのパルス信
号Ｐ　の周期Ｔ工およびパルス信号Ｐ。

の周期で２が読込まれる。

そして、次のステップ２０ａの処理では、上記周期で　
と周期で　との比（Ｔ、／Ｔ□）が算出され、これは、
自動変速機１の入力軸１０と出力軸１１の回転数の比に
相当するものであるから、入出力軸回転数比ｒ　−Ｔ、
　／　Ｔ、とする。

次のステップ２Ｇ４の処理では、１→２シフトの選定が
なされてからの経過時間ｔｎとして、前回の処理で求め
た経過時間ｔ。−０にステップ２０２、〜２１１の処理
に要する時間Δｔを加算した値を置く。

そして、ステップ２０５の処理では、その時点ｔｎにお
ける回転数比目標値ｒ。（１ｎ）をメモリ３２から読出
す。この回転数比目標値ｒ０は、１７Ｍから２速ヘアツ
ブジフトする際に発生する変速ショックを軽減するよう
に第６図に一点鎖膨で示すような傾斜を持った特性とし
て設定されており、本実施例では、この回転数比目標値
ｒ。に実際の入出力軸回転数比ｒが一致するようにバン
ドブレーキ１４の締結圧を制御することを目的としてい
る。

ステップ２０６の処理では、上記入出力軸回転数比ｒと
回転数比目標値ｒ。との大小比較を行い、ｒ　＞　ｒｏ
のときには、ステップ２０８の処理により、デユーティ
比変化１１１Ａｆ）に所定の増加量＋ｄを格納する。こ
のデユーティ比変化皺ΔＤは、パ　　−ンドプレーキ１
４の油圧系をＩｔ成する調圧弁４ＲＯの電磁パルプに供
給する励Ｅ１１電流Ｓ０のデユーティ比ＤＯＮの変化量
である。

ｒ−ｒｏのときには、ステゝンプ２０りの処理でΔＤ−
０とされ、ｒ（ｒ。のときには、ステップ２０９の処理
で所定の減少１ｉ−ｄとされる◇そして、ステップ２１
０の処理では、新たなデユーティ比ＤＯＮ　（ｎ　ｌと
して前回の処理で演１１されたデユーティ比ＤＯＮ（ｎ
−□１に上記デユーティ比変化量ΔＤを加えた値が格納
される。従って、励磁電流Ｓａのデユーティ比は、上記
新たに決定されたデユーティ比ＤｏＮに設定されて出力
される。

次のステップ２１１の処理は、１→２シプト開始からの
経過時間ｔｎが予め設定されているシフト時間Ｔ、に達
したか否かの判別を行う。従って、１→２シフト開始か
らシフト時間ＴＮが経過するまでは、ステップ２０２〜
２１１の処理が繰返し実行される。

他方、ステップ２０１の処理で走行レンジが「Ｎ　、Ｐ
Ｊ、「Ｄ□」、「Ｄ８」、ｒＲＪであると判定された場
合、表１から明らかなように、バンドブレーキ１４は、
解放状態とすべきなので、励磁電流Ｓｃのデユーティ比
ＤＯＮは０に設定される。

また、走行レンジが「Ｄ２」であれば、パンドブ、レー
キ１４を完全締結状態とするのに必要なデユーティ比り
、　（予め所定値が設定されているｌとされる。

第６図は、「Ｄｏ」レンジ走行状態から「Ｄ、」レンジ
走行状態に移行する際の入出力軸回転数比ｒの変化と励
磁電流Ｓｃのデユーティ比（油圧ピストン４４の出力油
圧Ｐｃに対応する’　ＤＯＮの変化を示す図である。

時点ｔ　以前は、「Ｄ工」レンジ走行状態であるま ため、デユーティ比ＤｏＮはＯに設定され（ステップ２
２１１、油圧ピストン４４の出力油圧Ｐｃ輌０となって
バンドブレーキ１４は解放状態になっている。このとき
の入出力軸回転数比ｒはｌ連走行時の値（例えば２．８
）になっている。

そして、Ｉｔ、１の上昇等により、２運へのアップシフ
トを行うことになるとｆこの時点をｔｏとする）、第５
図のステップ２０２〜２１１の処理が行わね１、Δを毎
にｒとｒ。の大小判別がなさねで、デユーティ比ＤｏＮ
の増減が行われる。これにより、実際の入出力軸回転数
比ｒＧゴ、回転数比目標値ｒ。

、に従って変化することになる。

時点ｔ１から所定のシフト時間ＴＮが経過すると、デユ
ーティ比ＤＯＮは所定値Ｄ２に設定されＣステップ２ａ
ｌｌ、これにより、バンドブレーキ１４は完全締結され
る。以後、２迷走行時の入出力回転数比（例えば１．４
）で走行が行われる。

このように、本実施例では、回転数比目標値ｒａを所定
時藺Ｔ、の間で徐々に低減させて２速時の回転数比に達
するように設定しであるため、この目標値ｒ。に従って
実際の回転数比ｒを変化させることで、バンドブレーキ
１４が急峻に締結されて、変速ショックを生じることが
無く、スムーズに変速が行える。

また、実際の入出力軸回転数比ｒは、入力軸回転センサ
３１と出力軸回転センサ２２σ】出力パルス信号Ｐ　、
Ｐ　の周期Ｔよ、Ｔ、から求めるので、ｓ パルス信号ｐ、　、　ｐ、が各々２パルスずつ発生すれ
ば、その時点での入出力軸回転数比ｒが求められ、極め
て短い時間で回転数比の検出が行える。

従って、第５図に示した処理のように、実際の、入出力
軸回転数比ｒを回転数比目標値ｒ。に一致させる制御に
おいては、極めて精度の良いフィードバンク制御が行え
る。

また、図示は省略したが、フロントブレーキ１２、リヤ
ブレーキ１ａ１０−・リバースブレーキ１５の作動圧制
御は、第５図に示したバンドブレーキ１４の作動圧制御
と同様に、解放からｗｉ結に変化する−ときに入出力軸
回転数ｒのフィードバック制御が行ね終る。

なお、上記実施例では、入力軸回転センサ２１と出力軸
回転センサ２２を、各々人力ｒＩａ１０と出力軸１１に
直接設置した例を示しであるが、これは、入力軸および
出力軸の回転速度に比例した周波数のパルス信号が得ら
れれば間接的に検出するセンサでもよく、例えば、遊星
歯車組１８．１９の部分に取付けたり、ディストリビュ
ータの回転角センサとスピードメータ用の嵐迩センサを
用い　　　゛ても良い。

また、ｉ！磁パルプに供給する励磁電流Ｓａ”　Ｓｄの
デユーティ比ＤｏＮの変化計ΔＤは一定ｍ１ｄｌずつ、
ｆ化させる以外に、変速比やエンジン負荷等に応じて変
化させても良い。この場合、１ｄｌを変化させる方式や
Ｉｄｌに変速比やエンジン負荷等に応じて設定される係
数をｌｄｌに乗じる方式等が考えられる。

さらに、回転数比目標値ｒ。の変化特性は、第６図に示
す特性に限らず、変速ショックを効果的に減少ぎせるこ
とができるように他σ）特性を用いることも可能である
。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、第１の発明の自動蜜速機の
回転数比検出装置は、入出力軸の回転速度に比例する周
波数のパルス信号を得るとともに、これらのパルス信号
の周期の比から入出力軸回転数比を求めることにより、
極めて短時間で精度の良い検出が行える。

また、第２の発明の自＃変速機の変速制御装置は、上記
第１の発明を利用して実際の入出力軸回転数比をフィー
ドバックしつつ変速ショック軽減のための理想の回転数
比変化特性を実現するように間違制御を行うことによっ
て、極めて分解能の、高いフィードバック制御が行え、
短時間で行ねねるシフト動作の間でも、作動油の温度変
化による粘性変化や伝達トルク変化の影響を受けずに上
記理想の回転数比変化特性を精度良く実現することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図ｉｌｌは第１の発明の構成図、 第１図＋Ｂｌは第２の発明の構成図、 第２図は第１、第２の発明の一実施例の構成図、第３図
は同実施例中の調圧弁の具体的構成を示す断面図、 第４図は同実施例中の回転センサと波形整形器およびゼ
ロクロス検出器の各出力波形図、第５図は同実施例中の
演算回路において実行される制御内容の一部を示すフロ
ーチャート、茶６図はその制御による入出力軸回転数比
とデユーティ比の変化を示す図である。 １００・・・目動変速機　　　１０１・・・入力軸回転
センサ１０２・・・出力軸回転センサ １０３・・・第１のパルス周期検出手段、１０４・・・
第２のパルス周期検出手段１０５・・・回転数比演算手
段 １０６・・・回転数比目標値設定手段 １０７・・・変速要巽制御手段 ｌ・・・自動変Ｍ例　　　　１０・・・入力軸１１・・
・出力軸　　　　　　１２・・・フロントクラッチ１３
・・・リヤクラッチ　　　１４・・・バンドブレーキ１
５・・・ロー・リバースブレーキ ２１・・・入力軸回転センサ ２２・・・出力軸回転センサ ２３、２４・・・波形整形器 ２５、、２６・・・ゼロクロス検出器 ２７、２８・・・周期カウンタ ３０・・・演算回路　　　　　４２〜４５・・・油圧ピ
ストン４ｆｌａ　−４６ｄ・・・調圧弁　　６１・・・
電磁バルブＰ、、　Ｐ２・・・パルス信号　　Ｔ工、Ｔ
２・・・周期ｒ・・・入出力軸回転数比 ｒｏ・・・回転数比目標値　Ｓａ〜Ｓｄ・・・励磁２流
ＤｏＮ・・・（励磁′ｔ１．流の１デユーテイ比ΔＤ・
・・デユーティ比変化量 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、自動変速機の入力軸の同転数に比例した周波数のパ
   ルス信号を発生する入力軸回転センサと、 自動変速機の出力軸の回転数に比例した周 波数のパルス信号を発生する出力軸回転センサと、 前記入力軸回転センサの出力パルス信号の パルス周期を求める第１のパルス周期検出手段と、 前記出力軸回転センサの出力パルス信号の パルス周期を求める第２のパルス周期検出手段と、 前記第１のパルス周期検出手段で求められ るパルス周期と前記第２のパルス周期検出手段で求めら
   れるパルス周期の比から前記入力軸と出力軸の回転数比
   を求める回転数比演算手段とを備えることを特徴とする
   自動変速機の回転数比検出装置。 ２、自動変速機の入力軸の回転数に比例した周波数のパ
   ルス信号を発生する入力軸回転センサと、 自動変速機の出力軸の回転数に比例した周 波数のパルス信号を発生する出力軸回転センサと、 前記入力軸回転センサの出力パルス信号の パルス周期を求める第１のパルス周期検出手段と、 前記出力軸回転センサの出力パルス信号の パルス周期を求める第２のパルス周期検出手段と、 前記第１のパルス周期検出手段で求められ るパルス周期と前記第２のパルス周期検出手段で求めら
   れるパルス周期の比から前記入力軸と出力軸の回転数比
   を求める回転数比演算手段と、 自動変速機の各変速段の変速時における入 力軸と出力軸の回転数比の目標値を設定する回転数比目
   標値設定手段と、 前記回転数比演算手段で求められる回転数 比が前記回転数比目標値に一致するように、自動変速機
   を構成する変速要素の作動を制御する変速要素制御手段
   とを備えることを特徴とする自動変速機の変速制御装置
   。