JPH039162A - 車両用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、車両用自動変速機、とりわけ、２つの変速機
をタンデム配置して、これら２つの変速機の変速組み合
わせにより多段化を達成させる車両用自動変速機の変速
制御装置に関する。

（従来の技術） 従来、２つの変速機をタンデム配置して用いる車両用自
動変速機としては、例えば、特開昭６２−８３５４１号
公報に開示されるようなものがある。

かかる車両用自動変速機は主変速機に副変速機が直列関
係をもって配置され、これら２つの変速機の変速組み合
わせにより多段化を達成することが可能となっていて、
２つの変速機が互いに逆方（ア・ンプ側とダウン側）に
シフトされることにより、全体的にアップシフト又はダ
ウンシフトされる変速段を有する。

この変速段のうち、例えば、主変速機がアップシフトし
、副変速機がダウンシフトし、全体としては２速→３速
となるアップシフト変速時には、第９図のタイムチャー
トに示すように、２つの変速機のうち副変速機のダウン
シフトが先に終了すると、第１０図のトルク特性９１部
分に示すように大きな変速ショックが発生する。

また、２つの変速機のうち副変速機のダウンシフトが遅
れて終了する場合にも程度としては小さいが変速ショッ
クが発生する。

そこで、上記従来例にあっては第１１図のタイムチャー
トに示すように、２つの変速機の変速終了タイミングを
同期させることにより、第１２図に示すような理想的な
特性としてショック低減を図ろうとしている。

具体的には、変速機の入出力軸及び２つの変速機の中間
軸の回転を検出し、どちらの変速が先に終了したかを判
断し、次の２速−３速変速時に変速の終了が同期するよ
うに■。の値を補正する、いわゆる学習制御により変速
終了タイミングの同期が行なわれる。尚、この時、Ｔｏ
の値が収束する様に補正値を小さくする。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の車両用自動変速機の変
速制御方法は、今回の変速終了タイミングの結果情報に
基づいて次回の変速開始タイミングを補正する制御方法
となっている為、今回の２速→３速変速が行なわれた後
、次に２速→３速変速が行なわれるまでの間に、エンジ
ントルクや締結要素や制御油圧等が変化した場合には、
今回の情報を用いて次回の変速開始タイミング補正制御
を行なったとしても変速終了タイミングが同期せず、変
速ショックが出てしまう。

即ち、同じ２速−３速変速が長時間を介して行なわれる
場合には、エンジンや自動変速機の状態は大幅に変化す
るし、また、同じ２速→３速変速が短時間で行なわれる
場合であってもエンジンや自動変速機の状態が全く同じ
であるということは稀であり、変速タイミング制御を学
習制御で行なった場合には、第１１図のタイムチャート
に示すように、２つの変速機の変速終了タイミングを同
期させることは著しく困難である。

本発明は、上記のような問題に着目してなされたもので
、タンデムに配置された２つの変速機を有する車両用自
動変速機の変速制御装置において、２つの変速機の変速
終了タイミングのずれにより変速ショックが生じるよう
な同時変速時に、変速ショックを確実に低減することを
課題とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために本発明の車両用自動変速機の
変速制御装置では、今回の変速終了タイミング予測情報
に基づき実際の変速終了タイミングが目標変速終了タイ
ミングに一致するように、今回の変速中において変速制
御やエンジン出力制御の補正制御を行なう手段とした。

即ち、第１図のクレーム対応図に示すように、少なくと
も２段以上に自動変速する第１の変速機ａと第２の変速
機すとがタンデムに配置され、これらの変速機ａ、ｂを
第１．第２の変速制御手段ｃ、ｄにより同時又は交互に
変速させることにより全体的に多段変速を達成する車両
用自動変速機においで、前記第１．第２の変速機ａ、ｂ
の変速終了タイミングを予測する変速終了タイミング予
測手段ｅと、前記第１．第２の変速機ａ、ｂの同時変速
時、変速終了タイミング予測情報に基づき実際の変速終
了タイミングが変速ショックを小とする目標変速終了タ
イミングに一致するように、変速中に前記両変速制御手
段ｃ、　ｄとエンジン出力制御手段ｆの少なくとも１つ
に制御補正指令を出力する変速終了タイミング補正制御
手段９と、を備えていることを特徴とする。

（作　用） 第１．第２の変速機ａ、ｂが変速シヨ・ンクを生じるよ
うな同時変速時、変速終了タイミング補正制御手段９に
おいては、変速終了タイミング予測手段ｅからの変速終
了タイミング予測情報に基づき実際の変速終了タイミン
グが変速ショックを小とする目標変速終了タイミングに
一致するように、変速中に第１．第２の変速制御手段ｃ
、　ｄとエンジン出力制御手段ｆの少なくとも１つに制
御補正指令が出力される。

従って、今回の変速終了タイミング予測情報に基づき今
回の変速中に変速終了タイミング補正制御が行なわれる
為、変速タイミング制御を学習制御で行なう場合のよう
にエンジンや自動変速機の状態変化により変速終了タイ
ミングにずれを生じることがなく、第１．第２の変速機
ａ、ｂの変速終了タイミングの同期等が高精度で達成さ
れ、変速ショックを確実に低減することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。

即ち、第２図は本発明実施例に係る車両用自動変速機の
変速制御装置が適用されたパワーユニットシステムを示
す概略構成図で、エンジン１０及び自動変速機２０が示
され、自動変速機１０は、トルクコンバータ２１を有す
ると共に、前進３段の変速切り換えが行われる第１の変
速機２２と、増速９等速の２段切り換えが行なわれる第
２の変速機２３とがダンデムに配置されることにより構
成されている。

上記エンジン１０には、燃料噴射装置２点火装置、アイ
ドル回転数制御装置等を１つのコントロールユニットで
制御するエンジン集中電子制御システム（ＥＣＣ３）が
搭載されていて、このエンジン集中電子制御システムは
、入力情報をもたらす各種のセンサ及びスイッチ１１と
、入力情報に基づき所定の制御信号を出力するＥＣＣ５
コントロールユニット１２と、フェールインジェクター
等のアクチュエータ１３を有する。

上記自動変速機２０では、第１の変速機２２による３段
の切り換えと、第２の変速機２３による２段の切り換え
との組み合わせにより、次表に示すように合計６段の変
速が可能になる。

ところで、上記第１および第２の変速機２２゜２４は一
般の自動変速機で行なっているように、それぞれのギヤ
トレーンに組み込まれたクラッチ、ブレーキ等の摩擦要
素が締結又は解放されることにより、各変速の切り換え
が行なわれるようになっており、該摩擦要素の締結、解
放の切り換えはコントロールバルブ２４から供給される
作動液圧により行なわれる。

又、上記コントロールバルブ２４による液圧制御は、Ａ
／Ｔコントロールユニット２５から出力される制御信号
により行なわれ、該コントロールユニット２５には、ス
ロットル開度センサ２６゜車速センサ２７．油温センサ
２８．タービン回転数センサ２９．ドラム回転数センサ
３０等が接続され、これらからの車両運転条件入力情報
に即した制御信号が算出される。例えば、変速点制御部
では、車両運転条件としてスロットル開度信号や車速信
号等が用いられ、上記Ａ／Ｔコントロールユニット２５
に予め入力されているシフトスケジュールに沿って変速
点が決定される。

ここで、本実施例にあっては上記Ａ／Ｔコントロールユ
ニット２５内には、上記変速作動表に示すように、第１
の変速機２２と第２の変速機２３とのシフト方向が逆方
向で全体としてはアップシフトとなる２速→３速または
４速→５速の変速判断を上記変速点制御部からの内部変
速指令により得て、第１の変速機２２のアップシフト変
速を開始した後、第２の変速機２３のダウンシフト変速
を開始する変速開始タイミング制御部と、変速開始後、
第１．第２の変速機２２．２３の変速終了タイミングを
前回と今回のギヤ比の変化から同じ変化ギヤ比変化率で
変速が進行すると仮定して予測する変速終了タイミング
予測部と、この変速終了タイミング予測情報に基づき実
際の変速終了タイミングが変速ショックを小とする目標
変速終了タイミングに一致するように、変速中に第１の
変速機２２と第２の変速機２３の各変速制御部とＥＣＣ
５コントロールユニット１２の少なくとも１つに制御補
正指令を出力する変速終了タイミング補正制御部を有す
る。

次に、作用を説明する。

第３図は本発明実施例のフローチャートの一例を示し、
従来例として示した特願昭６２−８３５４１号公報の変
速制御に適用した場合で、同公報の制御に示すステップ
と同一処理部分には同一符合を付して述べる。

尚、このフ白−チヤードは第２速から第３速にアップシ
フトされる場合に例を取って示し、また、このアップシ
フトは第１の変速機２２に設けられたブレーキＢ２を締
結する一方、第２の変速機２３に設けられたブレーキＢ
０を開放することにより行なわれるものとする。

始めにフラグＴは零にしておく。ステップ８００で判断
されるフラグＴは零であることで、次のステップ９００
で変速判断が行なわれ、ここで例えば２速→３速である
と判断された場合には、ステップ９０２．９０４で油温
、スロットル開度がモニタされ、そして、ステップ９０
６で第１の変速機２２のブレーキＢ２に油圧供給指令を
出力することで第１の変速機２２のアップシフトが開始
される。

次に、ステップ１００２では、第１の変速機２２と第２
の変速機２３とのギヤ比１１＋　１２の計算か下２の式
により開始される。

１＋”　１　／（１＋ａ　＋）　＋　（Ｘ　＋・Ｎ　ｃ
ｏ／　Ｎ　＋１２＝　（（１＋ｃｙ　＋）Ｎ　＋−〇＋
・Ｎｃｏ）／Ｎ。

α１：第１の変速機２２の遊星歯車のギヤ比（サンギヤ
歯数）／（リングギヤ歯数）Ｎｃｏニドラムメンバの回
転数 Ｎ、；タービン回転数 Ｎｏ；アウトプットシャフト回転数 （車速センサにより得られる） 次に、ステップ９０８では、第１の変速機２２の変速開
始からの時間Ｔ０が判断され、ステップ８０２でフラグ
Ｔが１に書き換えられ、ステップ９０８での時間判断を
繰り返した徒、Ｔ≧Ｔｏとなったら、ステップ９１０へ
進み、第２の変速機２３のブレーキＢ０に油圧ドレーン
指令を出力することで第２の変速機２３のダウンシフト
が開始される。

ステップ１００４では、各予測時間ＴＥｌ＋ＴＥ２＋■
。、Ｔ、。が計算される。

■１．；第１の変速機２２の変速終了までの予測時間 Ｔ５２：第２の変速機２３の変速終了までの予測時間 Ｔ、　　　；Ｔ８ＴＥ２ ■、。；■、またはＴＥ２が零となった時のＴｅｌとＴ
Ｅ２どの差即ち、第１の変速機２２が先に終了した時に
はＴＥＯは負、第２の変速機２３が先に終了した時には
Ｔ、。は正となる。

”Ｅｌｒ”Ｅ２の予測は、前回と今回のギヤ比の変化か
ら、同じギヤ比の変化率で変速が進行するものと仮定し
て下２の式で計算される（第５図参照）。

１１＋第１の変速機２２の現在のギヤ比１２；第２の変
速機２３の現在のギヤ比１１、；第１の変速機２２の変
速後のギヤ比１＋ｂ　　：第１の変速機２２の前回計算
のギヤ比１２、：第２の変速機２３の変速後のギヤ比１
２ｂ　　：第２の変速機２３の前回計算のギヤ比Δｔ：
前回と今回のギヤ比計算の時間 ステップ１００６では、ＴＥ　＋　＝　ＯテＴＥ２　＞
　Ｏｂ’どうか、即ち、第１の変速機２２が第２の変速
機２３より先に終了することが予測される時がどうかが
判断され、ＹＥＳの場合には、ステップ１００８へ進み
、ブレーキＢ２の揃圧をダウンする指令が出力されると
共にエンジン出力をフェールカット等によりダウンする
指令が出力される。

ステップ１０１０では、変速終了予測時間差Ｔ。

（ＴＥ、ＴＥ２　）が最大許容値■。４．。（符号付）
を超えているかどうかが判断され、ＹＥＳの場合には、
ステップ１０１４へ進み、ブレーキＢ２の揃圧をダウン
すると共にブレーキＢ０の揃圧をダウンする指令が出力
される。

ステップ１０１２では、変速終了予測時間差Ｔ。

（Ｔｔ、ＴＥ２　）が最小許容値■。１．。（符号付）
を超えているかどうかが判断され、ＹＥＳの場合には、
ステップ１０１Ｂへ進み、ブレーキＢ２の揃圧をアップ
すると共にブレーキＢ０の揃圧をアップする指令が出力
されると共にエンジン出力をフェールカット等によりダ
ウンする指令が出力される。また、ステップ１０１２で
ＮＯと判断された場合、即ち、変速終了予測時間差■、
が変速終了タイミングの補正を必要としない最大許容値
１ｍａｙ＋と最小許容値Ｔｅｍ１ｎとの範囲内である場
合には、ステップ９１４へ進む。

ステップ９１４で第１の変速機２２のイナーシャ相■、
が計測され、■４となるまではステップ８０１でフラグ
Ｔが２に書き換えられ、ステップ１００４からの変速終
了タイミング補正制御が繰り返され、１４時間後にステ
ップ９１６でブレーキＢ０のクイックドレーン指令が出
される。

次に、ステップ１０１８では、第１の変速機２２と第２
の変速機２３とのギヤ比１１＋　１２の計算を終了する
。

ステップ９２０では、スロットル開度ｅが一定かどうか
が判断され、一定でない場合には、第１の変速機２２の
変速開始から第２の変速機２３の変速を開始する時間Ｔ
。の補正制御を行なわず、一定である場合にはステップ
１０２２以降のＴ。

補正制御を行なう。

ステップ１０２２ではＴ６゜（■６．またはＴＥ２が零
となった時の両者の差）がＴ、。＜ＴＥＯＩ　（Ｔ、。

の目標値）かどうかが判断され、■、。≧ＴＥＤ＋の時
には、ステ・ンプ９２８へ進み、Ｔ、をＴ。−ｔｏに書
き換え、Ｔ、ｏ＜Ｔ、。、の時にはステップ９２４へ進
み、ＴｏをＴ。＋ｊｏに書き換え、ステップ９２６でＴ
４の値が実際の第１変速機２２に合わせて補正される。

そして、ステップ８０３でフラグＴが０に書き換えられ
る。

尚、上記ｔ。はスロ・ントル開度および変速の種類によ
って決定される定数である。

従って、２速→３速変速時のように、第１．第２の変速
機２２．２３がその変速終了タイミングのずれにより変
速ショックを生じるような同時変速時には、第４図のタ
イムチャートに示すように、ステップ１００２で両変速
機２２．２３のギヤ比１　＋　＋　１２が計算され、ス
テップ１００４で変速がどのように終了するかが予測さ
れ、ステップ１０１４．１０２６では、変速終了タイミ
ングの予測情報に基づいて変速終了タイミング目標値Ｔ
ＥＤＩに近づくように補正制御される。

ここで、変速終了タイミング目標値■、。１の決め方に
ついて述べると、第６図〜第８図の変速時トルク特性に
示すように、■、。〉Ｏとなるとトルク飛び出しが大き
く変速ショックが大きい。ＴＥＯ＝０の時がトルク波形
が最も良く変速ショックが最小となる。Ｔｔｏ＜Ｏとな
ると負のトルク飛び出しが出るがＴＥＣＩ＞Ｏの場合は
ど変速ショックは大きくならない。そこで、ＴＦ０＋＝
Ｏと設定するのが最も好ましいが、この場合には変速タ
イミングのずれにより■６゜〉０となるとなる可能性が
あるので、仮に変速終了タイミングがずれた場合でも変
速ショックを小さく抑える為、■６゜が、わずかの負と
なる変速終了タイミング目標値■、。１に設定して補正
制御を行なうようにしている。しかも、ステップ１００
８では、もし第２の変速機２３が先に変速を終了してし
まった時のトルク飛び出しを最小にする制御を行なうよ
うにしている。

以上説明してきたように、実施例の変速制御装置では、
今回の変速終了タイミング予測情報に基づき今回の変速
中に変速終了タイミング補正制御が行なわれる為、変速
タイミング制御を学習制御で行なう場合のようにエンジ
ンや自動変速機の状態変化により変速終了タイミングに
ずれを生じることがなく、第１．第２の変速機２２．２
３の変速終了タイミングの同期が高精度で達成され、変
速ショックを確実に低減することができる。

また、予測できない何らかの原因で変速終了タイミング
にずれが生じたとしても、変速終了タイミング目標値Ｔ
ＥＯ＋をわずかに負に設定している為、変速ショックを
小さく抑えることができる。

さらに、もし第２の変速機２３が先に変速を終了してし
まった時でもステップ１００８での指令によりタイミン
グのずれ時間を最小にすると共にエンジン出力を低減す
る制御を行なう為、過大な変速ショックの発生を防止す
ることができる。

以上述べた実施例にあっては、第１の変速機２２がアッ
プシフト、第２の変速機２３がダウンシフトされること
により、全体としてアップシフトされる変速を例にとっ
て示したが、これに限ることなく第１の変速機２２がダ
ウンシフト、第２の変速機２３がアップシフトされるこ
とにより、全体としてアップシフトされる変速が行われ
る場合や、その他、２つの変速機がタンデムに配置され
る自動変速機で、両変速機の変速終了タイミングのずれ
により変速ショックが生じるような同時変速の場合には
、本発明を適用することができるのは勿論である。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の車両用自動変速機の
変速制御装置にあっては、今回の変速終了タイミング予
測情報に基づき実際の変速終了タイミングが目標変速終
了タイミングに一致するように、今回の変速中において
変速制御やエンジン出力制御の補正制御を行なう手段と
した為、タンデムに配置された２つの変速機を有する車
両用自動変速機の変速制御装置において、２つの変速機
の変速終了タイミングのずれにより変速ショックが生じ
るような同時変速時に、変速ショックを確実に低減する
ことが出来るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用自動変速機の変速制御装置を示
すクレーム対応図、第２図は実施例に係る車両用自動変
速機の変速制御装置が適用されたパワーユニットシステ
ムを示す概略構成図、第３図は本発明の制御を実行する
場合の一処理例を示すフローチャート、第４図は本発明
の第１．第２の変速機における変速の関係を示すタイム
チャート、第５図は実施例での変速終了タイミング予測
の説明概念図、第６図は第２の変速機が先に変速終了し
た場合の伝達トルク特性図、第７図は第１の変速機と第
２の変速機が同期して終了した場合の伝達トルク特性図
、第８図は第２の変速機が遅れて変速終了した場合の伝
達トルク特性図、第９図は従来の変速の関係を示すタイ
ムチャート、第１０図は従来の伝達トルクの特性図、第
１１図は従来の理惣とする変速の関係を示すタイムチャ
ート、第１２図は従来の理想とする伝達トルクの特性図
である。 ａ・・・第１の変速機 ｂ・・・第２の変速機 Ｃ・・・第１の変速制御手段 ｄ・・・第２の変速制御手段 ｅ・・・変速終了タイミング予測手段 ｆ・・・エンジン出力制御手段 ９・・・変速終了タイミング補正制御手段第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）少なくとも２段以上に自動変速する第１の変速機と
   第２の変速機とがタンデムに配置され、これらの変速機
   を第１、第２の変速制御手段により同時又は交互に変速
   させることにより全体的に多段変速を達成する車両用自
   動変速機において、前記第１、第２の変速機の変速終了
   タイミングを予測する変速終了タイミング予測手段と、
   前記第１、第２の変速機の同時変速時、変速終了タイミ
   ング予測情報に基づき実際の変速終了タイミングが変速
   ショックを小とする目標変速終了タイミングに一致する
   ように、変速中に前記両変速制御手段とエンジン出力制
   御手段の少なくとも１つに制御補正指令を出力する変速
   終了タイミング補正制御手段と、 を備えていることを特徴とする車両用自動変速機の変速
   制御装置。