JPS6241456A - 自動変速機の変速シヨツク軽減装置 - 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） この発明は、車両用の自動変速機に利用され得るもので
、特に、その変速ショックの軽減を可能とした自動変速
機の変速ショック軽減装置に関する。

（従来の技術） 従来の自動変速機の変速ショック軽減装置としては、例
えば、特開昭５２−１０６０６４号や特開昭５３−８５
２６４号に記載されるものがある。

上記従来装置は、自動変速機の出力軸トルクをトルクセ
ンサで検出し、予め設定されたトルク変化に沿って出力
軸トルクが変化するように、上記出力軸トルクの検出信
号をフィードバックしながら、変速用の流体圧式摩擦要
素の流体圧を制御することで、変速ショックを軽減しよ
うとするものである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来装置は、自動変速機の出力軸ト
ルクをトルクセンサで検出して、この検出信号をフィー
ルドバックしつつ、実際の出力軸トルクの変化が、予め
設定されたトルク変化に沿うようにリアルタイム制御を
行う構成であるため、当該制御をマイクロコンピュータ
等のディジタル演算回路を用いて行おうとすると、高速
な演算が可能な高価なものが必要となる。

また、上記のようなリアルタイム制御のため、トルクセ
ンサ出力にノイズ等の誤差成分が混入すると、即座に制
御制度が低下することになり、これを防止するには、制
度の良いトルクセンサ、すなわち、高価なトルクセンサ
が必要になる。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために、本発明は、第１図に示す
手段を具える。

波形認識手段１０２は、トルクセンサ１０１で検出され
る自動変速１ｌｌｉｏｏの出力軸トルクの変動波形をＷ
１識する。

変速動作良否判別手段１０３は、波形認識手段１０２に
よって認識される変速時の出力軸トルクの変動波形に基
づいて、変速動作の良否を評価する。

流体圧調整手段１０４は、前記変速動作良否判別手段１
０３による評価に対応して、自動変速機１００を構成す
る変速用の流体圧式摩擦要素１０５に供給される流体圧
を調整する。

ギャップ時間計測手段１０６は、変速時の変速動作開始
時点から、前記流体圧式摩擦要素１０５の締結開始時点
までのギャップ時間を計測するものである。

流体圧補正手段１０７は、上記ギャップ時間の長短に基
づいて、前記摩擦要素１０５の締結開始時点から以降に
おいて、前記流体圧を補正する。

（作用） この発明は、波形認識手段１０２と変速動作良否判別手
段１０３によって、変速時の出力トルクの変動波形に基
づいて、変速動作の良否を評価することで、従来装置の
ようなリアルタイムで出力軸トルクの検出値をフィード
バックして予め設定されたトルク変化と比較するものに
比べて、演算処理時間が遅いディジタル回路で実現可能
である。

また、流体圧調整手段１０４は、変速動作良否判別手段
１０３による変速動作の良否の評価に対応して、流体圧
式摩擦要素１０５の流体圧を調整するため、トルクセン
サ１０１の検出信号中にノイズ等の誤差成分が混入して
いても、変速動作の良否の評価基準を適当に選定するこ
とで、上記誤差成分に左右されずに、評価ができること
になり、このため、高精度のトルクセンサを用いる必要
が無くなり、コスト低減が図れる。

ざらに、ギャップ時間計測手段１０６によって、変速時
のギャップ時間を計測することで、摩擦要素１０５の締
結開始までに、上記流体圧が過剰に低下しているか否か
を検出することができ、これにより、以後の摩擦要素１
０５の締結動作を適正に行えるように、流体圧補正手段
１０．１によって流体圧を補正する。

（実施例） 本発明の一実施例の構成を第２図に示す。

制御回路２０は、マイクロコンピュータあるいは他のデ
ィジタル回路を用いて構成されるディジタル演算回路を
中心に構成されている。図中では、制御ｌ１機能を分り
易くするために、一部機能ブロックにて図示しである。

制御回路２０へ入力される情報は、トルクセンサ１０で
検出される自動変速機（図示路）の出力軸トルクＴ　　
と、スロットル開度センサ１１で検出さＯＵＴ れるスロットル開度ＳＴＨ、および出力軸回転数センサ
１２で検出される自動変速機の出力軸の回転数Ｎ　ＯＵ
Ｔである。

トルクセンサ１０は、周知の磁歪型トルクセンサ（前述
した従来例公報に記されているものと同様のもの）であ
り、出力信号がアナログ信号であるため、制御回路２０
内でＡ／Ｄ変換器３０によりディジタル信号に変換され
る。スロットル開度センサ１１および出力軸回転数セン
サ１２は、出力信号がディジタル信号である。

制御回路２０から出力される出力信号は、自動変連撮の
補助変速機構を構成する変速用の流体圧式摩擦要素の流
体圧を制御する圧力制御弁４０の駆動信号である。

圧力制御弁４０は、第３図に示すように、スプールバル
ブ５１とソレノイドバルブ５２とで構成されいおり、入
力油路５５へ供給される供給圧力Ｐ、　　（オイルポン
プからの出力圧である）を固定オリフィス５３とソレノ
イドバルブ５２によって開度調節される可変オリフィス
５４により、制御圧Ｐ。としてスプールバルブ５１に与
えることで、スプール５１８の変位量が調整されて、結
果として、出力油路５６からの出力圧Ｐ３が調整される
。出力油路５６は、前記流体圧式摩擦要素の作動油供給
路に接続されている。

そして、上記制御回路２０から、圧力制御弁４０に与え
られる駆動信号■は、上記ソレノイドバルブ５２の励磁
電流であり、この駆動信号■は、制御回路２０内のＰＷ
Ｍ回路（パルス幅変調回路）３１から出力されるパルス
幅変調された電流信号である。

すなわち、上記駆動信号ＩのＯＮ・ＯＦＦデユーティ比
をＰＷＭ回路３１により変化させることで、ソレノイド
バルブ５２のスプール５２Ｓの変位量が変調され、可変
オリフィス５４の開度調整が行われる。

これにより、出力圧Ｐｓの調整がなされることになる。

制御回路２０は、上記各入力情報Ｔ。ＵＴ−８ＴＨ−Ｎ
ＯＵＴに基づいて、前記変速用の流体圧式摩擦要素に与
える油圧を決定し、変速ショックを軽減させる制御を行
うもので、その構成を機能的に示すと、第２図に示すよ
うな機能部２１〜２８で構成されるものになる。

変速点決定部２１は、スロットル開度ＳＴＨと出力軸回
転数Ｎ０ＵＴに基づいて、自動変速機のギヤ位置を決定
する。

圧力決定部２２は、変速点決定部２１によってギヤ位置
が決定されたとき、そのギヤ位置の変化、すなわち変速
がなされた時を知識して、この変速時における流体圧式
摩擦要素への供給圧の時間変化を予め設定する（この設
定された供給圧の時間変化を「基準圧力変化」とする）
。

波形認識部２５は、変速時における出力軸トルクＴＯＵ
Ｔの変動波形のうち、予め定めた複数の特異点を認識し
、これらの特異点の発生磁気と、そのときの出力軸トル
クＴＯＵＴを検出する。

良否判定部２６は、波形１１部２５で検出した特異点の
出力軸トルクＴＯＵＴに基づいて、変速動作が、運転者
に不快感を与えるような大きなトルク変動を生じていな
いかを判別する。

記憶部２７は、メモリひあり、変速の種類および運転条
件と、前記良否判定部２６の判別結果とに応じて、ＦＪ
擦要素の圧力の修正量および摩擦要素の耐摩耗性を考慮
した変速に要する時間の許容量（以下「許容変速所要時
間」と言う）が求まるように、予め設定されたデータが
データテーブルとして格納されている。

圧力変化修正部２３は、圧力決定部２２で決定された基
準圧力変化と、上記圧力修正量から、変速時に摩擦要素
に作用させる圧力変化を決定する。

ギャップ時間計測部２４は、変速点決定部２１で変速ギ
ヤ位置の決定がなされて変速の指令が発生した時点くこ
れを「変速開始時点【０」とする）から、摩擦要素の締
結開始時点までのギャップ時間ｉｇ　　を計測する。

制御圧力補正部２９は、上記ギャップ時間Ｔｇ　の長さ
に応じて、上記摩擦要素に供給する流体圧を、上記摩擦
要素の締結開始時点から以降において、適正値に補正す
る。

次に、第４図〜第６図は、上記制御回路２０をマイクロ
コンピュータを用いて構成した場合に、この制御回路２
０で実行される処理を示すフローチャートである。第４
図〜第６図に示す処理は、一連の処理であり、所定時間
毎に繰返し実行される。

第４図のステップ６１の処理では、スロットル開度ＳＴ
Ｈと出力軸回転数Ｎ０ＵＴの各入力データが読込まれる
。

ステップ６２では、制御モード判別用のフラグＦの内容
を判別して、以後どのルーチンへ進むかを決定する。こ
のフラグＦは、２ビツトデータで設定され、「００」と
きには「変速せず」、「０１」のときは「変速中」、「
１０」のときには「変速動作良否判定中」であることを
示す。なお、イグニッションスイッチが投入されたとき
には、フラグＦは「００」にリセットされる。

ステップ６２の判別の結果、フラグＦ＝ＯＯであったと
すると、次に、ステップ６３の処理により、運転条件の
判定が行われ、ステップ６４の処理により、予めメモリ
に記憶されている変速線図に基づいて、上記運転条件（
スロットル開度ＳＴＨと出力軸回転数Ｎ０ＵＴで決定さ
れる）が、変速を必要とする変速点を越えているか否か
を判別する。

ここで、運転条件が変速を必要とする状態になければ、
何も制御することなくルーチンを終了する。他方、変速
を必要とする場合には、ステップ６６〜６８の処理が実
行される。

ステップ６６では、メモリに格納されている圧力データ
のデータテーブルのルックアップ処理により、変速時に
、変速用の流体圧・式摩擦要素へ与える流体圧のデータ
（これを「圧力データＰＡ」とする）を求める。。

上記圧力データのデータテーブル（以下「圧力データテ
ーブル」と言う）は、変速の種類（例えば、［１速→２
速のシフト」や［２速→３速のシフト」等）と、運転条
件（スロットル開度ＳＴＨと出力軸回転数Ｎ。８．や車
速等）に応じて複数の場合分けが行われており、各々の
条件下での要求圧力データが格納されている。

次のステップ６７では、メモリに格納されている修正量
データのデータテーブルのルックアップ処理により、上
記ステップ６６で求めた圧力データＰＡの修正量ΔＰ（
１回の修正量である）を求め、この修正量によって上記
圧力データを修正する。

上記修正量データのデータテーブル（以下［修正量デー
タテーブルＪと言う）は、上記圧力データテーブルと対
応させて、変速の種類と運転条件に応じて分けられた、
異なる条件下での修正量データΔＰが格納されている。

ステップ６８では、上記ステップ６５で「変速要す」の
判定がなされたことから、以後、変速動作を行うために
、フラグＦを「０１Ｊとして「変速中」である旨を記憶
する。

上記の如く、フラグＦ＝０１にセットされると、第５図
のステップ７０で行われるフラグＦの内容の判別結果に
より、次に、ステップ７１の処理が実行され、前記Ａ／
Ｄ変換器３０を起動させて、出力軸トルクＴＯｔＪＴの
データの読込みを行う。

次のステップ７２の処理では、ステップ７１の処理によ
って出力軸トルクＴ。Ｕ、が読込まれる毎に、前回の処
理で読込まれた出力軸トルクと比較することで、出力軸
トルクの変動波形のうち、予め定めた複数の特異点を認
識し、かつ、これらの特異点の発生時期および、そのと
きの出力軸トルク値を変速の種類と運転条件で決められ
たメモリエリア内に記憶する。

ここで認識される特異点のうちのひとつは、第７図（ａ
　’）のＡ、、Ａ２で示されるような、摩擦要素の締結
開始点である。この締結開始点は、逐次読込まれる出力
軸トルクＴ。Ｕ、の値が所定回数連続して減少し、かつ
、この間の減少量が所定値以上であるという条件の成立
により判定する。

また、上記特異点のうち、他の点は、第７図（ａ　）の
８．、Ｂ２やＰ、、Ｐ２．Ｐ３　（Ｇは除く）で示され
るような出力軸トルクＴ。Ｕ、の極大、極小点である。

これらの特異点は、前回の処理で読込んだ出力軸トルク
と今回の処理で読込んだ出力軸トルクとの大小を比較し
て、この大小関係が反転したことにより判断する。

そして、このステップ７２では、上記締結開始点が認識
されたとぎフラグＦＡを「０１」にセットする。このフ
ラグＦＡは、上記締結開始点が認識されたこと、すなわ
ち、摩擦要素の締結が開始されたことを判別するための
フラグである。

従って、第７図の時点ｔｏにおいて、ステップ６５で「
変速要す」の判定がなされたとすると、上記摩擦要素の
締結開始点が検出されるまでは、フラグＦＡ＝　ｒｏＯ
Ｊであるから、ステップ７４の判定はＮｏとなり、ステ
ップ７８の処理によって、上記ステップ６６、６７で求
められ、かつ修正された圧力データ（ＰＡ＋ΔＰ）が、
圧力指令値ＰとしてＰＷＭ回路３１へ出力される。これ
により、ｍｍ要素へ圧力指令値Ｐに等しい流体圧が供給
される。

摩擦要素に流体圧の供給が開始すると、暫くして摩擦要
素の摩擦板の接触が開始する。この時点がＮ擦要素の終
結開始時点となる。この締結開始により、今度は、ステ
ップ７４の判定がＹＥＳとなり、ステップ７５でフラグ
ＦＡを１０として締結開始の旨を記憶するとともに、ス
テップ７６でギャップ時間ｔよ　を算出する。

そして、ステップ７７では、上記ギャップ時間ｔｇが所
定の基準値を越えているか否かを判別することにより、
以後の供給圧の補正が必要か否かを判別する。すなわら
、上記ギャップ時間ｔ５　　が上記基準値以下の状態で
あれば、変速動作終了直後に大きなトルク変＠（第７図
（ａ）中の特異点Ｇに相当する）が生じる恐れがなく、
摩擦要素への供給圧を補正する必要がないものと判定す
る。

従って、上記供給圧の補正が不要の場合には、ステップ
８２．８３の処理によって変速動作の終了が判定される
まで、上記ステップ６６、６７で求められ、かつ修正さ
れた圧力データ（ＰＡ　＋ΔＰ）がステップ７８で出力
され、変速動作が終了すると、ステップ８４の処理によ
り、上記圧力データ（ＰＡ　＋ΔＰ）に代わって、摩擦
要素が完全締結の状態に固定されるような圧力データを
圧力指令値Ｐとして出力する。すなわち、前記駆動信号
Ｉのデユーティ比が１００％（ＯＮ時間のデユーティ比
で表わす）となるような圧力指令値Ｐを出力する。これ
により、実際の変速動作も終了する。

上記ステップ８３における変速終了の判別処理は、予め
メモリに格納されている許容変速所要時間データのデー
タテーブルから、前記運転条件に対応する許容変速所要
時間Ｊｃを求め、このＪ。とステップ８２で計測された
変速所要時間ＪＫとを比較してＪＫ≧Ｊｃとなったか否
かにより変速終了を判別する。

上記変速所要時間ＪＫは、上記摩擦要素の締結開始時点
からの経過時間である。また、上記許容変速所要時間Ｊ
。は、摩擦要素の耐摩耗性を考慮して、各運転条件毎に
設定されたものである。

・そして、ステップ８５でフラグＦ＝１０として変速動
作終了の旨を記憶し、ステップ８６でフラグＦＡをリセ
ットする。

変速動作が終了すると、フラグＦ＝１０であることから
、第６図のステップ９１〜９５の処理が行われる。

ステップ９１では、今回のルーチン処理で行われた変速
動作が、変速ショックを生じないで良好に行われたか否
かを判定する。

これは、前記ステップ１２で認識された特異点のうちの
最小値（例えば、第７図（ａ　’）の８７点）と最大値
（例えば、第７図（ａ　）の９５点）との差を求めてト
ルク変動幅Δ王とし、このトルク変動幅ΔＴが基準値以
下であるときに良好な変速動作が行われたものと判定す
る。

そして、上記トルク変動幅ΔＴが基準値よりも大ぎく、
変速ショックを生じてしまったと判定されたときには、
ステップ９３．９４の処理により、摩植要素への供給圧
の修正量ΔＰを変更することが行われる。

すなわち、ステップ９３では、上記トルク変動幅６丁を
減少させるために、次回の同一条件での変速動作時に発
生させる摩擦要素への供給圧を、今回の供給圧よりも低
下させるような圧力修正量ΔＰを求める。

そして、ステップ９４では、上記求めた圧力修正量ΔＰ
を、ステップ６１で用いられる修正量データテーブルの
中の、今回の変速動作時における運転条件および変速の
種類に対応した位置にある既存データと入替える処理が
行われる。

これにより、次に、今回と同一条件の変速動作が行われ
るときには、上記変更された圧力修正量ΔＰを用いて圧
力指令値Ｐが形成されることにより、トルク変動幅Δ王
が減少し、良好な変速動作を行わせるように作用する。

他方、今回行われた変速動作が良好に行われたものと判
定された場合には、摩擦要素への供給圧は適正な値であ
ったわけであるから、圧力修正量の変更は行わない。

そして、ステップ９５では、ルーチン処理が終了したこ
とから、フラグＦをリセットする処理によリ、摩擦要素
への供給圧の調整が行われる。この調整動作をより具体
的に説明する。

ある変速動作時にお（）る出力軸トルクＴ　ＯＵＴの変
動パターンが、例えば、第７図（ａ　）の実線Ｔ、のよ
うであったとする。

すなわち、時点ｔｏから変速動作が開始し、時点ｔＡ１
　　から摩擦要素の締結動作が開始し、時点ｔ、で変速
動作が終了したものとする。

この場合のギャップ時間ｔｐ　　は、（ｔＡＸ　−Ｃｏ
　）であり、これは基準値以下という条件を満足してい
るものとする。従って、変速動作中は、ステップ６６、
６７で求めた圧力データが圧力指令値Ｐとして出力され
る。このときの駆動信号Ｉのデユーティ比が第７図（Ｃ
）中のり、で示す値であったとし、これにより供給圧が
第７図（ｂ）中のＰ、で示す値に調整されたものとする
。

この場合、トルク変動幅ΔＴは（Ｐ、−８，）になり、
このトルク変動幅が基準、値よりも大きかったとする。

従って、ステップ９３．９４により、圧力修正回ΔＰが
変更される。

そして、次に、同一条件の変速動作が行われるときには
、上記変更後の圧力修正分ΔＰを用いて圧力指令値Ｐが
決定される。このときの駆動信号■のデユーティ比が第
７図（Ｃ）のＤ２で示す値であったとする。

ここで、動作が正常であれば、上記駆動信号Ｉ（デユー
ティ比はＤ２）によって生じる摩擦要素の供給圧は、変
速ショックを生じさせないような適正圧に調整されてい
ることになる。

ところが、流体の圧力源の圧力変動や、流体内の空気の
混入状態によって、第７図（ｂ　）中の破線Ｐ２で示さ
れるように摩擦要素への供給圧が必要以上に低下してし
まったとする。

この場合には、摩擦要素の締結動作が大幅に鈍くなるた
め、第７図＜ａ　＞中の破線Ｔ２で示すように、変速動
作終了時４ｔ＋までに摩擦要素が完全に締結されない事
態が生じることがある。このため、変速動作終了時点ｔ
、で、ステップ８４の処理により締結固定圧が発生する
と、急激に摩擦要素の完全締結が行われるために、第７
図（ａ　）中のＧで示すような急激なトルク変動が生じ
、変速ショックが発生する虞れがある。

そこで、本実施例では、上記Ｇで示されるような変速終
了直後にトルク変動が生じる場合には、摩擦要素の締結
開始時点ｔ　　が変速動作の開始時点ｔｏから大幅に遅
れるため、ギャップ時間ｔｇ（−ｔ　　　−ｔｏ）が基
準値を越えることになす、このことから、供給圧の異常
低下を検知する。

そして、供給圧の異常低下を検知した時点（すなわち、
締結開始時点ｔＡ２）から、ステップ８１により、圧力
データを補正して、供給圧を高める。

このときの補正發は、上記ギャップ時間Ｌｇ　の長さに
応じて決定される。

これにより、第７図（ｂ）、（Ｃ）に示すように、時点
ｔ　　から、駆動信号■のデユーティ比は、Ｄ２から０
３へ増加し、供給圧もＰ２からＰ３へ上昇する。

従って、出力軸トルクＴ。Ｕ、は、第７図（ａ）中の一
点鎖線Ｔ３で示すようになり、変速終了時点ｔ、までに
摩擦要素の完全締結が終了して、以棲のトルク変動が生
じることを防止することができる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明は、自動変速機の変
速時における出力軸トルクの変動波形をｉｌ！ｆｉシて
、変速動作の良否を評価化するようにしたことで、従来
装置のような、リアルタイムで出力軸トルクの検出値を
フィードバックして予め設定されたトルク変化と比較す
るものに比べて、演算時間が遅いディジタル回路を用い
て実現することが可能となり、コストの低減を図ること
ができる。

また、上記変速動作の良否の評価に対応して、流体圧式
摩擦要素の流体圧を調整することにより、出力軸トルク
を検出するトルクセンサの検出信号中に、ノイズ等の誤
差成分が混入していても、変速動作の良否の評価基準を
適当に選定すれば上記誤差成分に左右されずに評価がで
きるようになり、このため、高精度のトルクセンサを用
いる必要が無くなり、さらにコスト低減を図ることがで
きる。

さらに、変速時のギャップ時間を計測することにより、
摩擦要素の締結が開始されるまでに、摩擦要素への供給
圧が過剰に低下しているか否かを検出することができ、
これにより、以後の摩Ｉｇ！要素への供給圧を補正して
、変速ショックを生じないような締結動作を行わせるこ
とが可能になる。

また、このような、ギャップ時間の長さによる供給圧の
補正を行うことで、前記変速動作の良否に基づく供給圧
の調整だレプによって制御する場合に比して、最適な変
速動作を得るまでの供給圧の調整回数を減少させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、 第２図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、 第３図は第２図中の圧力制御弁の具体的構成を示す断面
図、 第４図〜第６図は第２図中の制御回路で実行される処理
を示すフローチャート、 第７図は第２図に示す実施例による摩擦要素の供給圧の
調整動作と出力軸トルクの変動状況を示す図である。 １００・・・自動変速ｔａ１０１・・・トルクセンサ１
０２・・・波形認識手段 １０３・・・変速動作良否判別手段 １０４・・・流体圧調整手段 １０５・・・流体圧式摩擦要素 １０６・・・ギャップ時間計測手段 １０７・・・流体圧補正手段　１０・・・トルクセンサ
１１・・・スロットル開度センサ １２・・・出力軸回転数センサ ２０・・・制御回路　　　　　４０・・・圧力制御弁”
ＯＵＴ・・・出力軸トルク　ｔり　　・・・ギャップ時
間第３図 夕 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、自動変速機の出力軸トルクを検出するトルクセンサ
   と、 該トルクセンサにより検出される出力軸ト ルクの変動波形を認識する波形認識手段と、該波形認識
   手段によって認識される変速時 の出力軸トルクの変動波形に基づいて、変速動作の良否
   を評価する変速動作良否判別手段と、 該変速動作良否判別手段による評価に対応 して、自動変速機を構成する変速用の流体圧式摩擦要素
   に供給される流体圧を調整する流体圧調整手段と、 変速時の変速動作開始時点から、前記流体 圧式摩擦要素の締結開始時点までのギャップ時間を計測
   するギャップ時間計測手段と、 前記ギャップ時間の長短に基づいて、前記 締結開始時点から以降において、前記流体圧を補正する
   流体圧補正手段とを具備することを特徴とする自動変速
   機の変速ショック軽減装置。