(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる摩擦係合要素の締結制御と解放制御とを同時に行う摩擦係合要素の掛け替えによって変速を行うよう構成された自動変速機の変速制御装置において、
エンジントルクを変化させるパラメータに基づいてエンジントルクを推定するエンジントルク推定手段と、
変速判断からエンジン回転速度の変化速度が所定値を超えるまでを、前記パラメータの変化に対するエンジントルクの応答特性におけるむだ時間として判定し、前記むだ時間において前記エンジントルクに基づく変速機構の入力軸トルクの推定値を、変速判断直前の値に保持させるむだ時間処理手段と、
変速判断後にエンジン回転速度の変化速度が前記所定値を超えると、エンジン回転速度に応じて設定される時定数のローパスフィルタで前記エンジントルクを処理し、前記ローパスフィルタで処理された結果を前記入力軸トルクの推定値とするローパスフィルタ手段と、
前記入力軸トルクの推定値に基づいて、変速時における摩擦係合要素の係合油圧を制御する係合油圧制御手段と、
を含んで構成されたことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
【請求項２】
前記エンジントルク推定手段が、エンジントルクを変化させるパラメータとしてのエンジン吸入空気流量又はスロットル開度とエンジン回転速度とに基づいてエンジントルクを推定することを特徴とする請求項１記載の自動変速機の変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動変速機の変速制御装置に関し、詳しくは、異なる摩擦係合要素の締結制御と解放制御とを同時に行う摩擦係合要素の掛け替えによって変速を行うよう構成された装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、異なる摩擦係合要素の締結制御と解放制御とを同時に行う摩擦係合要素の掛け替えによって変速を行うよう構成された装置が、特開平９−１３３２０５号公報や特開平５−１６４２３３号公報に開示されている。
【０００３】
例えば、特開平９−１３３２０５号公報に開示されるものでは、掛け替えダウンシフトにおいて、変速初期の第１時間内において、高速側の摩擦係合要素の伝達トルク容量を出力軸トルクが負にならない値まで低下させる一方、その後の第２時間内において前記高速側の摩擦係合要素の伝達トルク容量を、入力軸トルクと同等にまで上昇させると共に、低速側の摩擦係合要素の伝達トルク容量を適切に制御し、前記第２時間経過後に、低速側の摩擦係合要素の伝達トルク容量を入力軸トルク以上に上昇させ、また、高速側の摩擦係合要素を解放させる構成となっている。
【０００４】
また、特開平５−１６４２３３号公報に開示されるものでは、前記掛け替え変速を行わせる自動変速機において、入力軸トルクに応じた制御の精度を向上させるべく、エンジントルクの発生遅れ調整を行う構成となっており、具体的には、吸入空気量Ｑ／回転速度Ｎに対応するエンジン出力が得られるまでに、若干の時間遅れがあることに整合させる調整を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、入力軸トルクが急激に変化する変速（例えば、アクセルの踏み込みに伴うダウンシフト：パワーオンダウンシフト）においては、比較的大きなむだ時間が発生し、また、入力軸トルクが応答変化し始めてからの応答速度も一定ではないため、発生遅れ調整を高精度に行わせることが困難であり、係合油圧が実際の入力軸トルクに対応しなくなって、変速性能が悪化するという問題があった。
【０００６】
即ち、前記特開平５−１６４２３３号公報には、時間遅れの調整を行う構成についての開示はあるが、例えば吸入空気量Ｑ／回転速度Ｎに対して入力軸トルクの推定値を一定特性の１次遅れで応答させる構成とすると、運転条件に応じて時定数が変化し、また、むだ時間が異なるため、特に、パワーオンダウンシフト時のように入力軸トルクの変化が急激であるときに、実際の入力軸トルクと推定値との間に大きな誤差を生じ、掛け替え変速時の係合油圧を精度良く制御することができなくなって、変速性能を損なう可能性があったものである。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、前記発生遅れ調整を高精度に行えるようにし、以って、入力軸トルクの推定精度を向上させることで、掛け替え変速時における係合油圧の制御精度を向上させることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そのため請求項１記載の発明は、異なる摩擦係合要素の締結制御と解放制御とを同時に行う摩擦係合要素の掛け替えによって変速を行うよう構成された自動変速機の変速制御装置において、
エンジントルクを変化させるパラメータに基づいてエンジントルクを推定するエンジントルク推定手段と、
変速判断からエンジン回転速度の変化速度が所定値を超えるまでを、前記パラメータの変化に対するエンジントルクの応答特性におけるむだ時間として判定し、前記むだ時間において前記エンジントルクに基づく変速機構の入力軸トルクの推定値を、変速判断直前の値に保持させるむだ時間処理手段と、
変速判断後にエンジン回転速度の変化速度が前記所定値を超えると、エンジン回転速度に応じて設定される時定数のローパスフィルタで前記エンジントルクを処理し、前記ローパスフィルタで処理された結果を前記入力軸トルクの推定値とするローパスフィルタ手段と、
前記入力軸トルクの推定値に基づいて、変速時における摩擦係合要素の係合油圧を制御する係合油圧制御手段と、
を含んで構成される。
【００１１】
かかる構成によると、エンジントルクを変化させるパラメータからエンジントルクを推定するが、該推定値に対する実際の入力軸トルクの応答遅れ特性を、むだ時間及び時定数として特定し、前記パラメータが変化しても前記むだ時間が経過してから実際の変化が現れ、かつ、前記時定数に従って変化するものとして、入力軸トルクを推定する。
例えばパワーオンダウンシフト時であれば、スロットル開変化に基づき変速判断（シフトダウン要求）が行われてから、エンジン回転速度の変化速度が所定値を超えるまでの間をむだ時間とし、前記エンジン回転速度の変化速度が所定値を超えた時点から、そのときのエンジン回転速度に応じた時定数で実際の入力軸トルクの応答変化が生じるものとして、入力軸トルクを推定する。
【００１２】
請求項２記載の発明では、前記エンジントルク推定手段が、エンジントルクを変化させるパラメータとしてのエンジン吸入空気流量又はスロットル開度とエンジン回転速度とに基づいてエンジントルクを推定する構成とした。
【００１３】
かかる構成によると、エンジンの吸入空気量とエンジン回転速度、又は、スロットル開度とエンジン回転速度とに基づいてエンジントルクが推定される。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によると、入力軸トルクの応答変化におけるむだ時間を簡便かつ確実に判定でき、むだ時間内での入力軸トルクの応答変化を誤って推定することを回避でき、更に、エンジン回転速度による入力軸トルクの応答時定数の違いに対応して、入力軸トルクを高精度に推定することができるという効果がある。
【００１７】
請求項２記載の発明によると、エンジントルクを簡便な構成で推定できるという効果がある。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、実施形態の自動変速機における変速機構を示すものであり、トルクコンバータＴ／Ｃを介してエンジンのクランクシャフトＣ／Ｓから回転駆動力が伝達される入力軸Ｉ／Ｓと、該入力軸Ｉ／Ｓと同軸に配置された出力軸Ｏ／Ｓと、これら入出力軸上に同軸に設けられた第１遊星歯車組Ｇ１及び第２遊星歯車組Ｇ２と、各種流体式摩擦係合要素とで構成される。
【００２０】
尚、Ｌ／Ｃは、トルクコンバータＴ／Ｃに備えられたロックアップクラッチを示す。
前記第１遊星歯車組Ｇ１は、サンギヤＳ１と、リングギヤＲ１と、これらに噛合するピニオンＰ１と、このピニオンＰ１を回転自在に支持するピニオンキャリアＰＣ１とからなる単純遊星歯車組で構成されると共に、前記第２遊星歯車組Ｇ２も、サンギヤＳ２と、リングギヤＲ２と、これらに噛合するピニオンＰ２と、このピニオンＰ２を回転自在に支持するピニオンキャリアＰＣ２とからなる単純遊星歯車組で構成される。
【００２１】
また、前記各種流体式摩擦係合要素として、第１〜第３クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３及び第１ブレーキB１，第２ブレーキB２と、ワンウェイクラッチOWCとを備える。
【００２２】
前記キャリアＰＣ１は、前記第２クラッチＣ２を介して入力軸Ｉ／Ｓに結合可能であり、サンギヤＳ１は、前記第２ブレーキB２により固定可能であり、また、第１クラッチＣ１により入力軸Ｉ／Ｓに固定であると共に、ワンウェイクラッチOWCを介して逆転を阻止するように構成されている。
【００２３】
リングギヤＲ１は、前記キャリアＰＣ２に一体結合されて出力軸Ｏ／Ｓに駆動可能に結合され、サンギヤＳ２を入力軸Ｉ／Ｓに結着している。また、リングギヤＲ２は、前記第３クラッチＣ３を介してキャリアＰＣ１に結合可能に構成されている。
【００２４】
前記第１〜第３クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３と第１ブレーキB１，第２ブレーキB２は、それぞれ油圧の供給により作動されて前記結合及び固定を行うものであるが、図２に示すように、第１〜第３クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３と第１ブレーキB１，第２ブレーキB２を種々の組み合わせで作動（○印で示す）させることにより、ワンウェイクラッチOWCの作動と相俟って、遊星歯車組Ｇ１，Ｇ２を構成する要素の回転状態を変え、これにより入力軸Ｉ／Ｓの回転速度に対する出力軸Ｏ／Ｓの回転速度比を変えて、前進４速・後退１速の変速段を得ることができる。
【００２５】
尚、１速で第１ブレーキＢ１を作動させるのは、当該１速でエンジンブレーキが必要な場合で、第１ブレーキＢ１を作動させない場合は、ワンウェイクラッチOWCが反力受けとなって１速を実現するが、エンジンブレーキはワンウェイクラッチOWCの空転により不能となる。
【００２６】
ここで、例えば３速→４速のアップシフト時には、第３クラッチＣ３の解放と、第２ブレーキB２の締結とが同時に行われることになり、また、４速→３速のダウンシフト時には、第３クラッチＣ３の締結と、第２ブレーキB２の解放とが同時に行われることになり、このような摩擦係合要素の掛け替えによって変速が行われる。
【００２７】
前記掛け替え変速における摩擦係合要素の係合油圧の制御は、図３に示すような構成によって行われる。
図３において、入力軸トルク推定部Ａでは、変速機構の入力軸トルクを推定する。尚、上記入力軸トルク推定の推定については、後で詳細に説明する。
【００２８】
また、トルク分担比設定部Ｂは、変速中において解放側の摩擦係合要素から締結側の摩擦係合要素へとトルク伝達の分担を徐々に切り換えるためのトルク分担比を設定する。
【００２９】
そして、必要トルク算出部Ｃでは、前記入力軸トルク推定部Ａで推定演算された入力軸トルクと、前記トルク分担比設定部Ｂで設定されたトルク分担比とに基づき、下式に従って変速時における各摩擦係合要素の必要トルクを算出する。
【００３０】
必要トルク＝トルク分担比×推定入力軸トルク×ゲイン
必要油圧算出部Ｄでは、前記必要トルク算出部Ｃで算出された各摩擦係合要素の必要トルクを得るために要する油圧を、クラッチの場合を例とすると、下式に従って算出する。
【００３１】
必要油圧＝１／Ａ｛（Ｔ・ｉ）／（Ｎ・μ・Ｄ）＋Ｆ｝
ここで、Ａはクラッチピストン面積（cm2）、Ｔは推定入力軸トルク（kg・m)、μは摩擦係数、Ｄはフェーシング有効径、Ｎはクラッチ枚数、ｉはトルク分担比、Ｆはリターンスプリング反力である。
【００３２】
必要油圧が算出されると、前記必要油圧に対応する制御信号を求め、該制御信号を摩擦係合要素に対する供給油圧を制御するソレノイドバルブに出力して、前記必要油圧に制御する（係合油圧制御手段）。
【００３３】
図４のフローチャートは、前記入力軸トルク推定部Ａにおける入力軸トルクＴの推定処理を示すものであり、図５のタイムチャートを参照しつつ、以下に説明する。
【００３４】
尚、前記図５のタイムチャートは、３速→２速のダウンシフト時を例として示してある。
ステップＳ２１では、変速判断を行い、変速時であればステップＳ２２へ進み、エンジンの吸入空気流量とエンジン回転速度とに基づいてエンジントルクを推定する（エンジントルク推定手段）。
【００３５】
尚、上記ステップＳ２２では、エンジントルクを変化させるパラメータである吸入空気流量とエンジン回転速度とに基づいてエンジントルクを推定させる構成としたが、吸入空気流量の代わりにスロットル開度を用いるようにしても良い。
【００３６】
次のステップＳ２３では、エンジン回転速度の単位時間当たりの変化量ΔＮ（変化速度）が、所定値ΔＮｓを超えたか否かを判別する。
そして、変化量ΔＮ（変化速度）が所定値ΔＮｓを超えるまでは、アクセル開度変化（スロットル開度変化）に対して入力軸トルクの変化が出始めるまでのむだ時間内であるものと判定し、ステップＳ２４へ進んで、変速判断直前の入力軸トルク推定値を保持させる処理を行う（応答特性値判定手段）。
【００３７】
前記入力軸トルク推定値を保持させる処理は、変速判断直前の吸入空気流量又はスロットル開度とそのときのエンジン回転速度から求められるエンジントルクを、トルクコンバータのトルク比で補正した値を、入力軸トルクとする処理であっても良い。
【００３８】
一方、変化量ΔＮ（変化速度）が所定値ΔＮｓを超えたと判定されたときには、アクセル開度変化（スロットル開度変化）に対してエンジントルクの変化が出始めたものと判定し、ステップＳ２５へ進む。
【００３９】
ステップＳ２５では、そのときのエンジン回転速度に基づいてエンジントルクの応答変化における時定数を設定する（応答特性値判定手段）。ここでは、図６に示すように、エンジン回転速度が低い時ほど遅れが大きくなるように時定数を設定する。
【００４０】
ステップＳ２６では、エンジントルクの推定値を、前記設定した時定数のローパスフィルタで処理し、ステップＳ２７では、前記ローパスフィルタで処理された結果を入力軸トルクＴに設定する（入力軸トルク推定手段）。
【００４１】
ここで、ローパスフィルタで処理する前又は後で、トルクコンバータのトルク比に応じた補正を施し、該処理結果を入力軸トルクＴに設定することが好ましい。
【００４２】
尚、掛け替え変速における係合油圧制御を上記のものに限定するものではなく、入力軸トルクに応じて係合油圧を制御する構成であれば良い。また、変速機構の構成も、前記図１に示したものに限定されないことは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態における自動変速機の変速機構を示す図。
【図２】前記変速機構における摩擦係合要素の作動状態の組み合わせと変速段との相関を示す図。
【図３】前記自動変速機の変速制御の概要を示す制御ブロック図。
【図４】入力軸トルクの推定制御を示すフローチャート。
【図５】前記入力軸トルクの推定における応答遅れ時定数の特性を示す線図。
【図６】前記入力軸トルクの推定の特性を示すタイムチャート。
【符号の説明】
Ａ…入力軸トルク推定部
Ｂ…トルク分担比設定部
Ｃ…必要トルク算出部
Ｄ…必要油圧算出部
Ｂ１，Ｂ２…ブレーキ
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…クラッチ
Ｇ１，Ｇ２…遊星歯車組
Ｉ／Ｓ…入力軸
Ｏ／Ｓ…出力軸
ＯＷＣ…ワンウェイクラッチ
Ｔ／Ｃ…トルクコンバータ
【図１】
0003678608.tif 000002
【図２】
0003678608.tif 000003
【図３】
0003678608.tif 000004
【図４】
0003678608.tif 000005
【図５】
0003678608.tif 000006
【図６】
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