(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体圧で作動する複数の摩擦締結要素の締結・解放により変速段が決定される自動変速機と、
前記摩擦締結要素への流体圧の給排を切り換える切換アクチュエータならびに前記流体圧を調整する流体圧アクチュエータと、
前記切換アクチュエータの作動を制御して変速段の切換を制御する変速制御手段と、
前記流体アクチュエータの作動を制御して前記流体圧を調整する流体圧制御手段と、
前記自動変速機へのトルク伝達を行う原動機の出力トルクを変更するトルク変更アクチュエータと、
このトルク変更アクチュエータの作動を制御して変速時のトルクダウン量を調整可能なトルク制御手段と、
前記変速制御手段が変速を指令する信号を出力してから実際の変速が終了するまでの時間である実変速時間を検出する変速時間検出手段と、
前記自動変速機の変速の種類ごとに変速時間の基準値を設定する基準値設定手段と、
前記実変速時間と基準値とを比較する比較手段と、
前記実変速時間と基準値とに差があれば、大補正条件である実変速時間と基準値との差が所定以上の時を除き、変速時の流体圧を実変速時間が基準値に近付く側に変更する補正信号を流体圧制御手段に出力し、一方、大補正条件である実変速時間と基準値との差が所定以上の時には、変速時のトルクダウン量を変速時間が基準値に近付く側に変更する補正信号をトルク制御手段に出力する補正手段と、
を備えていることを特徴とする自動変速制御装置。
【請求項２】
前記補正手段の大補正条件が、実変速時間が基準値よりも所定値以上長いことであることを特徴とする請求項１記載の自動変速制御装置。
【請求項３】
前記補正手段の大補正条件が、実変速時間が基準値よりも所定値以上長いことを所定の複数回数検出することであることを特徴とする請求項１記載の自動変速制御装置。
【請求項４】
前記トルク変更アクチュエータは、点火時期の進角値、または燃料噴射量、または吸入空気量、または過給圧の少なくともいずれか１つを変更する手段であることを特徴とする請求項１または２または３記載の自動変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動変速機の変速を制御する装置に関し、特に、変速時に摩擦締結要素に供給する流体圧、ならびに、原動機の出力トルクの変更を行うことができる構造のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動変速制御装置としては、例えば、特開昭６３−９２８６３号公報や特開平３−３７４７３号公報に記載されたものが知られている。
【０００３】
前者の公報に記載の装置（以下、第１従来技術という）は、変速の指令が成されてから実際に変速が終了するまでの変速時間を検出する変速時間検出手段と、変速時間検出手段が検出した変速時間と基準値設定手段が設定した基準値とを比較する比較手段と、この比較手段の比較結果に基づいて実際の変速時間が基準値に近付く方向にライン圧を変化させる補正信号を出力する油圧補正指令手段とを備えた構造となっている。したがって、自動変速機のバルブスプリングなどの製造バラツキや組付上のバラツキあるいは経時変化が生じたりしても、常に変速時間が基準値に一致するようにライン圧を制御して変速性能にばらつきが生じるのを防止できる。
【０００４】
また、後者の公報に記載の装置（以下、第２従来技術という）は、変速時にエンジンの出力トルクを低下させる手段を有しており、上述の実際の変速時間と基準値とを比較し、両者に差が生じた場合には、変速時間を基準値に近付ける側にトルクダウン量を補正する信号を出力する構造となっている。したがって、この第２従来技術も、常に変速時間が基準値に一致するようにライン圧を制御して変速性能にばらつきが生じるのを防止できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の第１従来技術にあっては、ライン圧を変更して変速時間を調整するようにしているが、このようなライン圧の変更では変速時間の調整幅が小さく、実際の変速時間と基準値とが大きく異なる場合、両者を一致させるまで時間を要することになり、それまでの間、理想的な変速時間が得られないことになるという問題があった。
【０００６】
また、第２従来技術にあっては、変速時のエンジンのトルクダウン量を変更して変速時間を調整するようにしているが、このように出力トルクを変更すると変速時間の変化代が大きく、微調整が難しいという問題があった。
【０００７】
本発明は、上述の従来の問題点に着目してなされたもので、変速時間を短時間で大きく変更可能であるとともに微調整も容易な自動変速制御装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では、変速時間の微小な補正は流体圧の制御により行う一方、大きな補正はトルクダウン量の制御により行うようにして上述の目的を達成することとした。
【０００９】
すなわち、本発明の自動変速制御装置は図１のクレーム概念図に示すように、流体圧で作動する複数の摩擦締結要素ａの締結・解放により変速段が決定される自動変速機ｂと、前記摩擦締結要素ｂへの流体圧の給排を切り換える切換アクチュエータｃならびに前記流体圧を調整する流体圧アクチュエータｄと、前記切換アクチュエータｃの作動を制御して変速段の切り換えを制御する変速制御手段ｅと、前記流体アクチュエータｄの作動を制御して前記流体圧を調整する流体圧制御手段ｆと、前記自動変速機ｂへトルク伝達を行う原動機ｇの出力トルクを変更するトルク変更アクチュエータｈと、このトルク変更アクチュエータｈの作動を制御して変速時のトルクダウン量を調整可能なトルク制御手段ｊと、前記変速制御手段ｅが変速を指令する信号を出力してから実際の変速が終了するまでの時間である実変速時間を検出する変速時間検出手段ｋと、前記自動変速機ｂの変速の種類ごとに変速時間の基準値を設定する基準値設定手段ｍと、前記実変速時間と基準値とを比較する比較手段ｎと、前記実変速時間と基準値とに差があれば、所定の大補正条件が成立した時を除き、変速時の流体圧を実変速時間が基準値に近付く側に変更する補正信号を流体圧制御手段ｆに出力し、一方、前記大補正条件成立時には、変速時のトルクダウン量を変速時間が基準値に近付く側に変更する補正信号をトルク制御手段ｊに出力する補正手段ｐとを設けた。
【００１０】
なお、前記補正手段ｐの大補正条件は、実変速時間と基準値との差が所定以上であることとしてもよいし、あるいは、実変速時間が基準値よりも所定値以上長いことであることとしてもよいし、あるいは、実変速時間が基準値よりも所定値以上長いことを所定の複数回数検出することとしてもよい。
【００１１】
また、前記トルク変更アクチュエータｈは、点火時期の進角値、または燃料噴射量、または吸入空気量、または過給圧の少なくともいずれか１つを変更する手段としてもよい。
【００１２】
【作用】
変速時には、変速時間検出手段ｋが実変速時間を検出する。なお、この実変速時間とは、変速制御手段ｅが変速を指令する信号を出力してから実際の変速が終了するまでの時間であって、この変速終了は、例えば、自動変速機ｂの入力軸回転数と出力軸回転数とに基づいて求めたギヤ比が変速段に応じた値になったことで検出したり、あるいは、エンジン回転数の変化率が変速中に比べて緩やかになったことで検出したりすることができる。
【００１３】
そして、比較手段ｎでは、基準値設定手段ｍで変速の種類に応じて設定された基準値と、変速時間検出手段ｋで検出した実変速時間とを比較し、両者に差がある場合には、補正手段ｐが実変速時間を基準値に近付ける補正を行う。
【００１４】
この補正を行うにあたり、所定の大補正条件が成立しない時には、補正手段ｐは、変速時の流体圧を変更する補正信号を流体圧制御手段ｆに出力する。すなわち、実変速時間が基準値よりも長い場合には、流体圧を高める補正信号を出力して摩擦締結要素ａが締結に要する時間を短くし、逆に、実変速時間が基準値よりも短い場合には、流体圧を低下させる補正信号を出力して摩擦締結要素ａが締結するのに要する時間を長くする。
【００１５】
一方、大補正条件が成立した時には、補正手段ｐは、変速時のトルクダウン量を変速時間が基準値に近付ける側に変更する補正信号をトルク制御手段ｊに出力する。すなわち、トルクダウン量を高める補正信号を出力すれば、変速時における原動機ｇの出力トルクが低下して摩擦締結要素ａが締結に要する時間が大幅に短くなり、逆に、トルクダウン量を低下させる補正信号を出力すれば、変速時における原動機ｇの出力トルクが向上して摩擦締結要素ａが締結するのに要する時間が大幅に長くなる。
【００１６】
この大補正条件は、実変速時間と基準値との差が所定以上であることであり、実変速時間が所定以上長いとトルクダウン量を高め、実変速時間が所定以上長いとトルクダウン量を高め、実変速時間が所定以上短いとトルクダウン量を低めることになる。なお、それ以外の場合には、流体圧の制御により対応する。
【００１７】
また、請求項２記載の装置では、大補正条件が、実変速時間が基準値よりも所定以上長いことであり、この場合のみ、トルクダウン量の制御により対応し、それ以外は、流体圧の制御により対応する。
【００１８】
また、請求項３記載の装置では、大補正条件が、実変速時間が基準値よりも所定以上長いことを複数回検出することであり、この場合のみ、トルクダウン量の制御により対応し、それ以外は、流体圧の制御により対応する。
【００１９】
なお、トルクダウン量の制御は、点火時期の変更や、燃料噴射量の変更や、吸入空気量の変更により行うことができる（請求項４）。
【００２０】
【実施例】
本発明実施例の自動変速制御装置を図面に基づいて説明する。なお、本実施例装置は、請求項３に記載の発明に対応している。
【００２１】
図２は、本発明実施例の変速ショック軽減装置を示すシステム図であって、図中１は原動機としてのエンジン、２は自動変速機を示す。エンジン１の出力トルクは自動変速機２に入力され、自動変速機２は選択した変速段に応じたギヤ比で出力トルクを出力軸３に伝え、車両を走行させる。
【００２２】
前記エンジン１は、燃料を噴射する複数のインジェクタ（トルク変更アクチュエータ）４，４，４，４を有し、各インジェクタ４の燃料噴射は、エンジンコントロールユニット（トルク制御手段）５により行われる。このエンジンコントロールユニット５は、基本的にはエンジン回転数Ｎe を検出するエンジン回転数センサ６からの信号と、エンジン冷却水温を検出する水温センサ７からの信号と、エンジン負荷に相当するスロットル開度ＴVOを検出するスロットル開度センサ８からの信号とを入力して燃料噴射量を演算した後、これに対応する時間だけエンジン回転に調時して各インジェクタ４を個別に作動させるように構成されているとともに、必要に応じて自動変速機２の変速に調時させてエンジン１の出力トルクを低下（以下、トルクダウンという）させることが可能に構成されており、このトルクダウンは、インジェクタ４のうちで一部の気筒に燃料噴射するものの作動を停止させることで達成する。
【００２３】
前記自動変速機２は、内部に設けられたクラッチ・ブレーキなどの図示を省略した摩擦締結要素を締結させたり解放させるために油圧を給排して変速をコントロールするコントロールバルブ９を有し、このコントロールバルブ９は、切換アクチュエータとしての第１シフトソレノイド１１および第２シフトソレノイド１２と、流体圧アクチュエータとしてのライン圧ソレノイド１３を内蔵している。前記シフトソレノイド１１，１２は、次表に示すＯＮ，ＯＦＦの組み合わせにより各種摩擦締結要素を作動させて各変速段を形成する周知の構成となっている。なお、この時に、ライン圧ソレノイド１３をデューティ制御して形成するライン圧を用いる。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
上述のシフトソレノイド１１，１２およびライン圧ソレノイド１３の作動は、変速コントロールユニット１４により行う。この変速コントロールユニット１４は、周知のように基本的には、前記スロットル開度センサ８から得られるスロットル開度ＴVOならびに、出力軸３の回転数を検出する構造の車速センサ１５から得られる車速ＶSPに応じ、図３に示すシフトスケジュールに基づいて最適な変速段を決定して、上記シフトソレノイド１１，１２のＯＮ，ＯＦＦの切り換えを行うもので、この変速制御を行う部分が請求の範囲の変速制御手段に相当する。また、この変速コントロールユニット１４は、上記変速制御に伴って、タービンセンサ１６から得られる自動変速機２の入力軸（図示省略）の回転数と、車速センサ１５から得られる出力軸３の回転数からギヤ比を演算して変速状態を監視するよう構成され、さらに、上記変速制御時には、変速品質を一定に保たせるべく変速に要する時間が変速の種類ごとに常に一定の時間となるように、必要に応じてライン圧ソレノイド１３の作動を制御したり、あるいは、エンジンコントロールユニット５によるトルクダウン制御のトルクダウン量を設定したりする制御を行うもので、以下、この制御について説明する。
【００２６】
図４は変速制御の流れを示すフローチャートで、ステップＳ１では、各センサ８，１３，１５から信号を読み込み、ステップＳ２では、図３のシフトスケジュールを参照して変速が必要か否かを判定し、ＹＥＳでステップＳ３に進み、ＮＯで本処理を終了する。
【００２７】
ステップＳ３では、図外のメモリに記憶されている変速の種類に応じた基準値（最適の変速時間）を呼び出す。すなわち、メモリの基準値を記憶している部分ならびにこのステップＳ３の処理を行う部分が請求の範囲の基準値設定手段に相当する。
【００２８】
ステップＳ４では、実変速時間Ｔn-1 と基準値ＴA とを比較し、実変速時間Ｔn-1 が基準値ＴA よりも短い場合にはステップＳ５に進み、両者が等しい場合にはステップＳ６に進み、実変速時間Ｔn-1 が基準値ＴA よりも長い場合にはステップＳ７に進む。なお、この実変速時間Ｔn-1 とは、前回に同じ種類の変速を行った時に測定してメモリに記憶させた実変速時間であって、その測定方法については後述する。
【００２９】
ステップＳ５では、ライン圧を決定するデューティ比Ｐを算出するのに使用するライン圧係数Ｋを所定値αだけ低下させる処理を行う。なお、ライン圧係数Ｋの値が低下するとライン圧も低下する関係になっている。
【００３０】
ステップＳ６では、ライン圧係数Ｋを現状のまま維持する処理を行う。
【００３１】
ステップＳ７では、実変速時間Ｔn-1 から基準値ＴA を差し引いた値が所定値Ｔ0 よりも大きいか否かを判定しＹＥＳでステップＳ９に進み、ＮＯでステップＳ８に進む。
【００３２】
ステップＳ８では、ライン圧係数Ｋを所定値αだけ高める処理を行う。
【００３３】
ステップＳ９では、変速に伴って行うトルクダウン量ＴD を所定値ΔＴ1 だけ高める処理を行う。
【００３４】
ステップＳ１０では、ライン圧係数Ｋを現状のまま維持する処理を行う。
【００３５】
ステップＳ１１では、予め記憶されているライン圧特性の複数のマップに基づいてその時のスロットル開度や油温や車速ならびに変速の種類などに応じてデューティ比Ｐを算出する。
【００３６】
ステップＳ１２では、このデューティ比Ｐに前記ライン圧係数Ｋを掛けて補正を行う。
【００３７】
ステップＳ１３では、ステップＳ１２で得られたデューティ比Ｐに応じてライン圧ソレノイド１３に対して制御信号を出力する。
【００３８】
ステップＳ１４では、シフトソレノイド１１，１２に対して変速指令信号を出力するとともに、エンジンコントロールユニット５に対して変速制御の開始を示す信号ならびに設定したトルクダウン量ＴD を示す信号を出力する。
【００３９】
ステップＳ１５では、実変速時間Ｔn の測定を行う。この実変速時間Ｔn は、シフトソレノイド１１，１２に対して変速指令信号を出力してから実際の変速が終了するまでの時間であって、変速の終了は、タービンセンサ１６から得られる自動変速機２の入力軸回転数と、車速センサ１５から得られる出力軸回転数とに基づいてギヤ比を演算し、この演算で得られるギヤ比が変速後の変速段で得られるギヤ比と合致した時点で変速終了と判断する。なお、この時測定した実変速時間Ｔn は、メモリに記憶させて次回の変速時にステップＳ４で用いる。
【００４０】
以上で変速コントロールユニット１４の変速制御を終了することになる。
【００４１】
また、エンジンコントロールユニット５では、変速時にトルクダウン制御を行う。この制御を図５のフローチャートにより簡単に説明すると、ステップＳ２１では、各センサ６，７，８ならびに変速コントロールユニット１４から信号を読み込む。
【００４２】
ステップＳ２２では、変速開始か否かを判定し、ＹＥＳでステップＳ２３に進み、ＮＯでステップＳ２１に戻る。
【００４３】
ステップＳ２３では、トルクダウン量ＴD を設定する。このトルクダウン量ＴD は、予め変速の種類ごとに書き換え可能なメモリに記憶され、この値は変速コントロールユニット１４の処理（ステップＳ９）により必要に応じて書き換えられる。
【００４４】
ステップＳ２４では、設定されたトルクダウン量ＴD に応じて所定の気筒のインジェクタ４の燃料の吐出を所定時間停止させる信号（トルクダウン指令信号）を出力する。なお、このトルクダウンは変速終了直前から変速終了直後までの間行うもので、このトルクダウン指令信号を出力する時期は、変速コントロールユニット１４で演算するギヤ比が、変速後の変速段のギヤ比に一致する直前の値となったことで判断する。
【００４５】
次に、自動変速機２が変速を行う場合の実施例装置の動作を説明する。
【００４６】
図３に示すシフトスケジュールに基づいて、スロットル開度ＴVOならびに車速ＶSPの関係が変速を行うべき状態に変化したら、変速コントロールユニット１４は、その変速の種類に応じて、変速時間の基準値ＴA を選択し、この基準値ＴA とメモリから呼び出した前回の変速時の実変速時間Ｔn-1 とを比較する。
【００４７】
そして、両者に差がなければ、算出したデューティ比Ｐに前回の変速と同様のライン圧係数Ｋを掛ける補正を行ってデューティ比Ｐを決定し、ライン圧ソレノイド１３にそのデューティ比Ｐの信号を出力し、その後、各シフトソレノイド１１，１２に対してＯＮ，ＯＦＦを切り換える信号を出力する。これにより、図外の所定の摩擦締結要素が解放あるいは締結されて変速が行われる。なお、この変速に要した実変速時間Ｔn を測定してメモリに記憶する。
【００４８】
また、前記基準値ＴA と前回の実変速時間Ｔn-1 とが異なる場合、実変速時間Ｔn-1 が基準値ＴA よりも短ければライン圧係数Ｋを所定値αだけ小さくして、その分デューティ比Ｐを低下させる。したがって、摩擦締結要素の締結速度が遅くなって変速時間が僅かに長くなり、実変速時間Ｔn が基準値ＴA に近付く。
【００４９】
逆に、前回の実変速時間Ｔn-1 が基準値ＴA よりも長い場合、その差が、所定値Ｔ0 未満であれば、ライン圧係数Ｋを所定値αだけ大きくして、その分デューティ比Ｐを高める。したがって、摩擦締結要素の締結速度が早まり、変速時間Ｔ僅かに短くなり、実変速時間Ｔn が基準値ＴA に近付く。
【００５０】
一方、前回の実変速時間Ｔn-1 が基準値よりもかなり大きく、両者の差が所定値Ｔ0 以上である場合、トルクダウン量ＴD を所定値ΔＴ1 だけ増加させる。したがって、摩擦締結要素の締結が短時間に行われて変速時間が大きく短縮され、実変速時間Ｔn を基準値ＴA にいっきに近付けることができる。なお、このようにトルクダウン量ＴD を補正して実変速時間Ｔn が基準値ＴA に近付いて両者の差が小さくなれば、上述のデューティ比Ｐの補正により両者を一致させることになる。
【００５１】
以上のように、本実施例では、実変速時間Ｔn を基準値ＴA に一致させるにあたり、両者の差が小さい場合には、ライン圧を補正して実変速時間Ｔn を微調整し、両者の差が大きい場合には、トルクダウン量ＴD を補正して実変速時間Ｔn を短時間に大きく変化させて両者を近付けるようにしているため、実変速時間Ｔn と基準値ＴA とを高い精度で一致させることと、短時間に一致させることを両立することができるという効果が得られる。すなわち、変速時間が長いときは自動変速機の耐久性を考えたとき、素早く目標時間に合わせる必要があるが、短いときはゆっくり目標時間と合わせればよい。
【００５２】
以上、実施例について説明してきたが具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００５３】
例えば、実施例では、トルクダウン量の補正を行うのは、実変速時間Ｔn-1 が基準値ＴA よりも所定値Ｔ0 以上長い時のみとしたが、請求項２に記載しているように所定値Ｔ0 よりも短い時もトルクダウン量ＴD を補正するようにしてもよい。この場合、トルクダウン量ＴD から所定値ΔＴ1 を差し引く処理を行うようにする。あるいは、請求項４に記載しているように、実変速時間Ｔn-1 が基準値ＴA よりも所定値Ｔ0 以上長いことを複数回（例えば３回）検出したらトルクダウン量ＴD を補正するようにしてもよい。この場合には、図４のフローチャートにおいてステップＳ７でＹＥＳと判定されるたびに、その回数をカウントし、このカウントが３になるとステップＳ９に進み、３に達しない場合には、ステップＳ８に進むようにする。すなわち、ライン圧の補正（Ｋ＋α）を２回行っても依然として所定値Ｔ0 の差があればトルクダウン量ＴD を補正する処理を行うものである。
【００５４】
また、実施例では、トルクダウンを行うにあたり、一部の気筒の燃料噴射を停止する例を示したが、点火時期の進角値を遅らせたり、または吸入空気量を減少させたり、または過給器を有しているものにあっては過給圧を減少させるといった他の手段を用いてもよいし、あるいは、これらを組み合わせて行うようにしてもよい。
【００５５】
また、実施例では、変速時間を測定するにあたり、車速センサ１５とタービンセンサ１６とにより入出力軸の回転数を検出してギヤ比を演算し、このギヤ比から変速終了を判定するようにした例を示したが、例えば、エンジン回転数センサ６からの信号によりエンジン回転数Ｎe の変化率を検出し、この変化率が所定値未満となったことで変速終了を検出するようにしてもよい。この場合、タービンセンサ１６を廃止することができて、コストダウンを図ることができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の自動変速制御装置にあっては、実変速時間と基準値とに差があれば、大補正条件である実変速時間と基準値との差が所定以上の時を除き、変速時の流体圧を実変速時間が基準値に近付く側に変更する補正信号を流体圧制御手段に出力し、一方、大補正条件である実変速時間と基準値との差が所定以上の時には、変速時のトルクダウン量を変速時間が基準値に近付く側に変更する補正信号をトルク制御手段に出力する補正手段を設けた構成を採用したため、実変速時間を基準値に一致させるにあたり、大補正条件の非成立時、すなわち実変速時間を小さく変化させたい時には、ライン圧を補正して実返送時間を微調整し、大補正条件成立時、すなわち実変速時間を大きく変化させたい時には、トルクダウン量を補正して実変速時間を短時間に大きく変化させるもので、実変速時間と基準値とを高き精度で一致させることと、短時間に一致させることを両立することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動変速制御装置を示すクレーム概念図である。
【図２】本発明実施例の自動変速制御装置を示すシステム図である。
【図３】実施例装置のシフトスケジュールである。
【図４】実施例装置の変速コントロールユニットの変速制御時の制御流れを示すフローチャートである。
【図５】実施例装置のエンジンコントロールユニットのトルクダウン制御時の制御流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
ａ  摩擦締結要素
ｂ  自動変速機
ｃ  切換アクチュエータ
ｄ  流体圧アクチュエータ
ｅ  変速制御手段
ｆ  流体圧制御手段
ｇ  原動機
ｈ  トルク変更アクチュエータ
ｊ  トルク制御手段
ｋ  変速時間検出手段
ｍ  基準値設定手段
ｎ  比較手段
ｐ  補正手段
【図１】
0003566748.tif 000003
【図２】
0003566748.tif 000004
【図３】
0003566748.tif 000005
【図４】
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【図５】
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