JPS63167157A - 電子制御自動変速機の変速制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、アクチュエータを流体圧にて駆動して変速制
御する、電子制御自動変速機の変速制御装置に関する。

（従来の技術） 近年、電子制御装置により車両の変速機を制御する自動
変速機が開発されている。

このような電子制御自動変速機では、車速やアクセルペ
ダル踏込量などの信号が入力された電子制御装置からの
指令により、アクチュエータに流体圧を供給する電磁弁
が選択的に開閉制御され、シフトおよびセレクトアクチ
ュエータが操作されて、シフト操作やギヤセレクト操作
が行なわれている。

第６図は、シフトアクチュエータとして二重ピストン式
のものを用い流体圧として油圧を用いた例の概略構成図
である。この場合には、シフトアクチュエータｌは、シ
リンダ部１ａ及びピストン部１ｂから成り、ピストン部
１ｂは、直径φＡを持つピストンロッドｌ　ｂ、　、直
径φＢを持つ拡大部１ｂ２．外径φＤ及び内径φＢを持
つ２つのリング部ｔｂ、を有する。したがって、この場
合は、各推力は次のようになる。

Ｆｒ　　’　（Ｆ２　’）　　：電磁弁Ｖｔ　　（また
は電磁弁Ｖ２）を開いたとき拡大部ｌｂ２に働らく力Ｆ
５　’　（Ｆ４　’）　　：’２１を磁弁Ｖ２　（また
は電磁弁Ｖ１）を開いたときリング部１ｂ、に（動らく
力ここでＰは油圧である。

このような条件の下で、次のような条件を満たすことが
必要である。すなわち、 （１）Ｆｌ　’　　ＣＦ２　’）はシフトアクチュエー
タの許容シフト力を越えないこと、許容変速時間内で（
動くこと、 （２）Ｆｓ　’　　（Ｆ４　’）はギヤ抜き可能な推力
であること、 等である。

このシフトアクチュエータｌは、次のように動作する。

最初に、電磁弁ｖｌだけがオンされて、開かれると、油
圧が拡大部１ｂ２の右側に働らきピストンロッド１ｂを
左側にＦｌ′の力で押圧して移動させ、Ｒ偏位置をとる
。また電磁弁ｖ２だけがオンされると、油圧がピストン
ロッドの突出部１ｂを右側にＦ２　’の力で押圧して移
動させ、Ｌ偏位置をとる。

また、電磁弁ｖ１　　＋　Ｖ　２を同時にオンすると、
２つのリングｌｂ４に左右からＦ　Ｍ　’　＋　Ｆ　４
′の力が働らき、リングｌｂ、の間にはさまれた拡大部
ｌｂ２をニュートラル位置に持たらす。

−（発明が解決しようとする問題点） ところで、電子制御自動変速機においては、ギヤシフト
の制御は、ギヤ入りまたはギヤ抜き時に”ｖｉａ弁の単
純なオン、オフにより油圧か空気圧をシリンダに送給し
て行なっているが、空圧シリンダを用いた場合には、空
気は圧縮性の流体のためバネ作用を持っており、しかも
微小な隙間から大量に送給されるためシンクロ機構の損
傷を生ずる場合がある０例えば、ギヤをシフトアップ、
またはシフトダウンする場合、変速前後の回転差が大き
いためシンクロ時間が長くなるが、シンクロ時には推力
最大となりピストンは停止するため、電磁弁の単純なオ
ン、オフ制御では、シリンダ内に空気が注入され、シリ
ンダ内圧力が供給圧力に変わる。このため、シンクロ後
、ピストンはシリンダ内に貯えられた空圧のため、空気
バネ作用子大量の空気注入により高速でシフトする。こ
の時、ギヤ側ではスリーブが高速でギヤのドグ歯に衝突
し、ドグ歯に損傷が生ずる場合があった。

このようなシンクロ機構の損傷を防止するために、シリ
ンダ推力を小さくとり、トランスミー２ジヨンの耐久性
をカバーしているが、推力が小さいためにシフトダウン
時間が長くなり、冷温時や下り坂路での変速時間が長く
なり、クラッチ断の状況が長時間継続することになって
、車両走行時の安全性が損なわれるという問題があった
。

上記のようなシンクロ機構の損傷を防止するために、例
えば特開昭６０−８４４４８号公報に提案された変速機
の制御装置が知られているが、トランスミッションの耐
久性を維持しつつシフト時間を短縮して車両の性能も向
上させるという要請には十分に対応できなかった。

そこで、本発明はこのような従来技術の問題点の解消を
目的とした、電子制御自動変速機の変速制御装置を提供
するものである。

（問題点を解消するための手段） 本発明の電子制御自動変速機の変速制御装置は、トラン
スミッションのシフトアクチュエータにダンパピストン
を設け、シフト操作時にダンパピストンに所定時間流体
を供給する制御手段を設けたことを特徴とするものであ
る。

（作用） 本発明においては、トランスミッションのシフトアクチ
ュエータを、二重ピストンに更にダンパピストンを設け
た三重ピストンの構成として、シフト操作時にダンパピ
ストンをニュートラル側に移動させ、シンクロ時にシリ
ンダピストンとダンパピストンを当接させ、シンクロ終
了時にタンパ側シリンダに流体を供給する制御手段を設
けたので、推力が大きいときでもシンクロ機構のドグ歯
の損傷を防止でき、トランスミッションの耐久性と車両
走行性能の両者の特性が確保できる。

（実施例） 以下、図により本発明の実施例について説明する。

第１図は、本発明に係る電子制御自動変速機の変速制御
装置を示す構成ブロック図である。

図において、ｌは変速機のシフト動作を行なうシフトア
クチュエータであり、３位置に停止できる構成となって
おり、第６図において説明したものに、Ｏリングｌｃが
設けられたダンパピストンｌｄを更に追加した三重ピス
トン構成としたと同様のものである。ピストンｔｂのピ
ストンロッド端１ｂ、には変速機のシフト軸１ｅが取付
けられており、シリンダｌａに作用する流体圧の大きさ
に応じてピストンが上下動することにより、ギヤ段はｌ
−３−５速側、中立Ｎ　１　＋　Ｎ　２　＋　Ｎ　Ｓ側
、Ｒ−２−４速側に切替えられる＊Ｐｌ＋Ｐ２は、第２
図に示すようにシリンダの空圧力を検出するセンサであ
り、空圧力により動作するスイッチを取付けてもよい。

■！　、■２は３ポートの電磁弁であり、ポンプ３を流
体圧源とする作動流体を、それぞれ流体室に供給制御す
るものであり、電子制御装置２からの指令にて行なわれ
る。

４は変速機のセレクト作動を行うセレクトアクチュエー
タであり、上記のシフトアクチュエータｌと同様に３位
置に停止できるものである。これは段付シリンダ４ａ、
第１のピストン４ｂ、筒状の第２のピストン４Ｃ、ピス
トンロッド４ｄ、セレクト軸４ｅからなり１段付シリン
ダ４ａはその両端部に流体室４ｆ、４ｇを有している。

そして両流体室４ｆ　、４ｇに流体圧が応答差なく作用
するとピストンロッド４ｄは中立状態となり、流体室４
ｆのみに流体圧が作用するとＮ３方向、流体室４ｇのみ
に流体圧が作用するとＮ１方向にセレクト軸４ｅが駆動
される。

Ｖ　５　＊　Ｖ　４は３ポートの電磁弁であり、ポンプ
会からの作動流体を電子制御袋Ｍ２からの指令にしたが
い流体室４ｆ、４ｇに供給してセレクトアクチュエータ
４の作動を制御する。

５はシフト軸１ｅのシフト位置を検出するストロークセ
ンナ、６はセレクト軸４ｅのセレクト位置を検出するポ
ジシ厘ンスイッチであり、それぞれの検出した信号は電
子制御装置０に入力され、これらの信号の組合せにより
、変速されたギヤ段が検出される。

Ｖ５は３ポートの常閉型の電磁弁であり、ポンプ３に接
続され、ダンパピストンに作動流体を供給するものであ
る。

電子制御装置２はマイクロコンピュータにて構成され、
中央処理装置、各種メモリ、入／出力装置を有している
。そして、ストロークセンサ５゜ポジシ璽ンスイッチ６
からの信号が伝達される外、図示していないクラッチの
作動を検出するクラッチセンサ、アクセルペダル踏込量
を検出するアクセルセンサ、車速センサ、セレクトレバ
ーのセレクト位置を検出するセレクトセンサなどからの
各種検出信号が入力され、これらの検出信号に基づいて
前記の各種電磁弁ｖ１〜ｖＢや図示していないクラッチ
アクチュエータなどを制御するよう構成されている。

７は、減圧弁で、ダンパピストンの作動圧力が、シリン
ダ推力よりも小さくなるように空気圧を下げるものであ
る。

また、トランスミッションには、第３図に示すようにト
ランスミッショントップギヤ回転数検出用インプットシ
ャフトセンサ（ＴＭＮ）と、車速センサが取付けられて
いる。

次に、本発明による変速機の特性について、第４図（ａ
）〜（ｅ）の特性図により説明する。

第４図（ａ）は、縦軸にトランスミッションシフトスト
ロークセンサ５による検出値、即ち、ギヤストロークを
とり、横軸には時間をとった場合の特性であり、時間ｔ
２−ｔ５間でドグ歯かみ込みが行なわれる。

第４図（ｂ）は、縦軸にインプットシャフトセンサ（Ｔ
ＭＮ）の値をとり、横軸を時間軸とした場合の特性図で
あり、時間ｔ１でシンクロ動作が開始され、時間ｔ２で
シンクロ動作が終了する。

第４図（Ｃ）は、縦軸に空圧力センサＰ、、Ｐ２による
シリンダ圧をとり、横軸を時間軸とした特性であり、シ
リンダ圧ａは、ドグ歯に悪影響を与えないリミットの空
気圧に設定される０本発明の具体的な作用については、
以下、第５図の制御フロー図により説明する。

トランスミッションシフトの開始時に、ステップＰ１で
所定のギヤ段への変速命令を読込み、ステップＰ２でク
ラッチ段制御を行なう、そして、ステップＰ５にてシフ
ト側電磁弁ｖｌ＋ｖ２を開制御してギヤ抜きを行ない、
次に、ステップＰ４でセレクト側電磁弁ｖ３またはｖ４
の開制御を行なって、シフトおよびセレクトアクチュエ
ータをその変速段に保持する。

ステップＰ５にては、シフト電磁弁ｖ、、ｖ２の閉制御
を行ない、シフト７クチユエータを動作させる。このと
きに、電磁弁ｖ５を開き２つのダンパピストンをニュー
トラル側に強制的に移動させ、シンクロ前にシフト側ピ
ストンとダンパピストンが確実に接触するように制御す
る。但し、シンクロ前またはシンクロ中にダンパピスト
ンに空気圧が作用すると、シフトピストンの推力を減少
させるおそれがあるので、β秒後に電磁弁を閉にする０
次に、ステップＰ６にて、インプットシャフトセンサ（
ＴＭＮ）の値により、（ｄＴＭＮ／ｄＴ＝ｏ）を演算判
定してシンクロ動作が完了したかどうかをチェックし、
判定がＮＯであればステラた１の処理に戻り１判定がＹ
ＥＳであれば、続いてステップＰ７にて、上記ＴＭＮの
値が、車速Ｖ、変速しようとする変速段のギヤ比Ｇ、係
数をＫとするとき、ＴＭＮ＝ｖＸＧＸＫ、であるかどう
か、即ち、車速とインプットシャフトの回転数が一致し
ているかどうかをチェックし、判定がＮｏであれば、再
びステップＰ５以下の処理に戻り、判定がＹＥＳであれ
ば、ステップＰａの処理に進む、ステップＰ７の処理は
、シンクロ開始点かシンクロ完了点かを判定するもので
ある。

ステップＰａにては、空圧力センサＰ　ｌ　　＋　Ｐ　
２によるシリンダ圧が、ＰｌまたはＰ２＜ａの関係にあ
るかどうかをチェックする。ここで、ａは第４図（Ｃ）
で説明した設定空気圧（ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ２）であり
、この処理では、シンクロ終了後のシリンダ空気圧がド
グ歯に破損等の悪影響を与えないシリンダ空気圧内であ
るかどうかを確認するものである０判定がＹＥＳであれ
ば、次の処理ステップｐｔｏに進み、判定がＮＯであれ
ばステップＰ９にて電磁弁ｖ５を開放し、シリンダ内に
貯っている空気圧だけでシフトさせるようにダンパピス
トンに空気圧を作用させ、急激なシフトとならないよう
にする。

フトが完了していなければ、ステップｐｔｔにて車両走
行上問題のないレベルの変速時間αｓｅｃを経過した前
か後かをチェックし、経過前であればステップＰＩＧの
処理に戻り、経過後であればステップＰ□２で電磁弁ｖ
！Ｉの開制御を行ない、強制シフトを実行する。α秒経
過前であれば、電磁弁ｖ５の開放は行なわない。

ステップＰ１゜にてシフト完了が確認されれば、次に、
ステップＰ１５でクラッチを接にして・続いてステップ
Ｐ１４でシフト側の電磁弁ｖ１またはｖ２を閉、ステッ
プＰ１５でセレクト側の電磁弁ｖ３またはｖ４を閉にす
る。最後にステップＰｌＢで電磁弁Ｖ、３を開にして元
の状態に戻す。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明の
主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これらを本発
明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、トランスミッシ
ョンのシフトアクチュエータにダンパピストンを設け、
シフト操作時にダンパピストンに所定時間流体を供給す
る制御手段を設けたので、急激なシフトを避けることか
でさ、シフト時に推力を大きくしてもドグ−の損傷を防
止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成ブロック図、第２図、第３図は説
明図、第４図（ａ）〜（Ｃ）は特性図。 第５図はフローチャート、第６図はシフトアクチュエー
タの概略構成図である。 ｌ・・・シフトアクチュエータ、２・・・電子制御装置
、３・・・ポンプ、４・・・セレクトアクチュエータ、
５・・・ストロークセンサ、６・・・ポジションスイッ
チ、７・・・減圧弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トランスミッションのシフトアクチュエータにダンパピ
   ストンを設け、シフト操作時にダンパピストンに所定時
   間流体を供給する制御手段を設けたことを特徴とする電
   子制御自動変速機の変速制御装置。