JPH0520621B2

JPH0520621B2 -

Info

Publication number: JPH0520621B2
Application number: JP59245879A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Mori
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1984-11-22
Filing date: 1984-11-22
Publication date: 1993-03-22
Also published as: JPS61124751A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）この発明は、車両の変速機に設けられた締結要
素の締結力をシヨツクが軽減される態様で制御す
る装置に関する。（従来の技術）従来、車両の変速機、特に自動変速機の変速制
御装置は、変速機の動力伝達機構を構成する油圧
式の締結要素（クラツチやバンドブレーキ等）の
制御を行うための油圧回路で構成したものが一般
的であつた。これは、シフトレバーの設定位置や車速等の走
行状態に対応して、油圧回路を構成するシフトバ
ルブの駆動制御がなされ、シフトバルブに連通す
る締結要素の締結／解放の組合せを切換えること
で変速ギヤ比を変化させるものである。（発明が解決しようとする課題）しかし、このような油圧回路による変速制御方
式は、自動変速機の変速比に対しては、オープン
ループ制御であり、例えば、作動油の温度による
粘性変化や伝達トルクの変化により、設定した変
速比に対して実際の変速比は誤差を生じ易かつ
た。この場合締結要素の締結にともなつて生ずるシ
ヨツク（変速シヨツク等）が大きくなり、自動変
速機の商品価値を損う。本発明は、変速中における実際の変速比、すな
わち、変速機の入力軸と出力軸の回転数比を検出
してフイードバツク制御を行うことにより上述の
問題を解決することを目的とする。ところが、このようなフイードバツク制御を行
うためには、上記入出力軸の回転数比を正確に検
出する優れたセンサが必要である。この点に関し、従来、特開昭57−120752号公報
に示されるように、入出力軸に取付けられた回転
数センサの出力信号の比から入出力軸の回転数比
を検出する技術が提案されている。しかし、上記公報に示される回転数センサは、
自動変速機の入力軸の回転数センサとして、デイ
ストリビユータの回転角センサを用い、出力軸の
回転数センサとしてスピードメータ用の車速セン
サを用いており、共に、軸の回転速度に比例した
周波数のパルス信号を出力するセンサである。そ
して、これらのパルス信号の単位時間当りにおけ
るパルス数から入出力軸の回転数を直接に求め、
両回転数の比を算出する構成をとつている。このため、入出力軸の回転数を求めるまでに
は、単位時間当りのパルス数をカウントしなけれ
ばならず、検出時間が長いこと、また、低速走行
時には、パルス数が減少し、精度が低下すること
等の問題を有している。本発明は前記のフイードバツク制御に際し変速
機入出力回転数比を上述の問題なしに検出するこ
とをも目的とする。（課題を解決するための手段）この目的のために本発明は、第１図に概念を示
す如く、変速機１００の入力軸と出力軸との間に
設けられた締結要素の締結力を制御する変速機の
制御装置において、変速機１００の入力軸の回転数に比例した周波
数のパルス信号P₁を発生する入力軸回転センサ
１０１と、変速機１００の出力軸の回転数に比例した周波
数のパルス信号P₂を発生する出力軸回転センサ
１０２と、前記入力軸回転センサ１０１が出力したパルス
信号のゼロクロス点を検出する第１ゼロクロス検
出器８と、該ゼロクロス点の検出時間隔からパルス周期
T₁を求める第１のパルス周期検出手段１０３と、前記出力軸回転センサ１０２が出力したパルス
信号のゼロクロス点を検出する第２のゼロクロス
検出器１０９と、該ゼロクロス点の検出時間隔からパラス周期
T₂を求める第２のパルス周期検出手段１０４と、前記第１のパルス周期検出手段１０３で求めら
れるパルス周期T₁と前記第２のパルス周期検出
手段１０４で求められるパルス周期T₂の比から
前記入力軸と出力軸の回転数比ｒを求める回転数
演算手段１０５と、前記締結要素の締結中におけるシヨツク軽減上
好適な入出力回転数比の時系列目標値r₀を設定す
る回転数比目標設定手段１０６と、前記回転数比演算手段１０５で求められる回転
数比ｒが前記回転比目標値r₀に一致するように、
前記締結要素の締結力を制御する締結要素制御手
段１０７とを設けてなるものである。（作用）回転数比演算手段１０５は、入力軸回転数セン
サ１０１及び出力軸回転数センサ１０２からの出
力パルス信号P₁，P₂の周期T₁，T₂間における比
から入出力軸の回転数比ｒを求め、締結要素制御
手段１０７はこの比ｒが手段１０６で設定した回
転数比目標値r₀に一致するよう締結要素の締結力
をフイードバツク制御する。よつて、回転数比ｒ
の検出に当り、単位時間当りの両軸の回転数を検
出することなく２パルスの発生のみで検出が可能
であり、長い検出時間が不要となり、かつ、低速
走行時であつても、パルス信号P₁、P₂が各々２
パルスずつ出力された周期T₁，T₂を求めること
ができ、確実に回転数比ｒを求められる。しかも、周期T₁，T₂の検出に当り、入出力軸
回転センサ１０１，１０２が出力したパルス信号
P₁，P₂のゼロクロス点を検出器１０８，１０９
で検出し、ゼロクロス点の検出時間隔から手段１
０３，１０４が周期T₁，T₂を求めるため、周期
T₁，T₂の検出が間断なく行われて分離能が増す。また、上記の回転数比ｒを、作動油の温度変化
による粘性変化や伝達トルク変化の影響を受ける
ことなく目標値r₀に確実に一致させることがで
き、比ｒの検出が迅速且つ正確なこととも相俟つ
て狙い通りのシヨツク軽減効果をいかなる条件の
もとでも達成し得る。（実施例）本発明の一実施例の構成を第２図に示す。自動変速機１は、前進３速、後退１速の変速が
可能な動力伝達機構を備えており、その変速要素
として、２組の遊星歯車組１７，１８と、締結要
素としての摩擦要素、フロントクラツチ１２、リ
ヤクラツチ１３、バンドブレーキ１４、ローリバ
ースブレーキ１５、およびワンウエイクラツチ１
６を備えている。そして、上記変速要素のうち、摩擦要素１２〜
１５の締結／解放を制御することで、トルクコン
バータ（図示略）の出力トルクを入力する入力軸
１１と車輪駆動トルクを出力する出力軸１２との
間の変速比の切換えを行う。これら変速用摩擦要素１２〜１５と走行レンジ
との関係は、表１のように設定される。但し、
「Ｎ、Ｐ」はニユートラルレンジあるいはパーキ
ングレンジ、「Ｒ」はリバースレンジ、「D₁」〜
「D₃」は走行レンジにおける「１速」〜「３速」
を表わし、「○」は締結、「×」は解放状態を示
す。

【表】上記各摩擦要素１２〜１５の締結／解放は、
各々に対応して設けられた油圧ピストン４２〜４
５によつて行われ、油圧ピストン４２〜４５から
作動油圧が与えられたときに摩擦要素の締結がな
される。上記４つの油圧ピストン４２〜４５の各々の出
力圧は、各油圧ピストン毎に設けられた調圧弁４
６ａ〜４６ｄによつて調圧される。これら調圧弁
４６ａ〜４６ｄは、例えば第３図に示す構成にな
つている。流入口５３からは、オイルポンプ（図示略）か
ら一定の作動油圧P_Lが与えられており、調圧後
の作動油圧P_Cは、対応する摩擦要素（１２〜１
５の何れか）へ出力される。作動油圧P_Cは、調
圧ドレーン５４からのドレーン量を電磁バルブ６
１によつて調整することで、室５０の圧力P_Sを変
化させることにより調整される。調圧ドレーン５４からのドレーン量は、電磁バ
ルブ６１の励磁電流のON・OFFデユーテイ比
D_ONを変化させて、ニードル弁６２の押出力を変
えることにより調整される。すなわち、電磁バル
ブ６１がOFF（デユーテイ比D_ON＝０のとき）の
状態であれば、調圧ドレーン５４は完全に解放さ
れ、圧力P_Sは最低圧まで低下し、スプール５６は
図中上半部に示す状態となり、調圧油出口５１は
ドレーン５５に連通し、出力圧P_Cは最低圧に低
下する。このとき、摩擦要素は解放状態となる。また、電磁バルブ６１の励器電流のデユーテイ
ー比D_ONを増大させていくと、デユーテイ比D_ON
に対応して調圧ドレーン５４のドレーン量が低減
し、室５０の圧力P_Sが増加する。このとき、室５
０の反対側の室５２の圧力、すなわち調圧出力
P_Cとがつり合うような位置にスプール５６が移
動し、出力圧P_Cが増加する。上記電磁バルブ６１の励磁電流は、第２図に示
すように、各調圧弁４６ａ〜４６ｄに演算回路３
０から供給されている（図中では、S_a〜S_dで示
す）。演算回路３０は、CPU３１、メモリ３２、入
出力インターフエイス（以下「Ｉ／Ｏインターフ
エイス」と言う）３３およびシステム用のクロツ
ク３４を備えたマイクロコンピユータシステムで
構成されている。そして、後で詳述する自動変速
機の１の入出力軸回転数比ｒの演算処理、および
自動変速機１の変速制御処理を行う。上記入出力軸回転数比ｒを求める入出力軸回転
数比検出装置は、本実施例においては、入力軸回
転センサ２１、出力軸回転数センサ２２、波形整
形品２３，２４，ゼロクロス検出機２５，２６、
周期カウンタ２８，２９、および演算回路３０に
よつて構成されている。入力軸回転センサ２１は、自動変速機１の入力
軸１０に磁制体歯車２１を取付け、この磁性体歯
車２１に近接して磁気ピツクアツプ２１ａを設け
たもので、磁気ピツクアツプ２１ａからは、磁性
体歯車２１の回転速度すなわち、入力軸１０の回
転速度に比例した周波数のパルス信号P₁が出力
される。同様に、出力軸回転センサ２２は、出力軸１１
に取付けられた磁性体歯車２２ｂと磁気ピツクア
ツプ２２ａとから構成され、磁気ピツクアツプ２
２ａからは、出力軸１１の回転速度に比例した周
波数のパルス信号P₂が出力される。上記パルス信号P₁，P₂は、第４図ａに示すよ
うに、磁性体歯車２１ｂ，２２ｂの歯が電磁ピツ
クアツプ２１ａ，２２ａの直前を通過する毎に１
パルスが発生する信号となり、このようなパルス
信号P₁，P₂は、波形整形器２８，２４で第４図
ｂのように、矩形波パルスに整形される。そし
て、ゼロクロス検出器２５，２６では、前記矩形
波パルスのゼロクロス点Z_o（ｎは整数）を検出し、
第４図はｃは示すようなトリガパルスP_o（ｎは整
数）を発生する。周期カウンタ２８，２９は、演算回路３０内の
クロツク３４をカウントするカウンタを備え、上
記トリガパルスP_oの到来毎にカウンタの内容が
出力レジスタへ格納されるとともにカウンタはリ
セツトされる。従つて、出力レジスタの内容は、
２つの隣合うトリガパルスP_o+1とP_oとの時間間隔
に相当し、この時間間隔T₁，T₂は、上記パルス
信号P₁・P₂の発生周期に相当する。以下、T₁を
パルス信号P₁の周期、T₂をパルス信号P₂の周期
とする。第５図は、上記演算回路３０において実行され
る制御内容の一部を示すフローチヤーとであり、
以下このフローチヤートに従つて、その制御につ
いて説明する。第５図に示す処理は、自動変速機１の摩擦要素
のうちのバンドブレーキ１４のブレーキ圧を制御
する処理であり、図示は省略するが、略同内容の
処理ルーチンがフロントクラツチ、リヤクラツ
チ、ロー・リバースブレーキに対して設定されて
おり、これら４つの処理ルーチは所定時間毎に順
次行われる。第５図のバンドブレーキ制御処理は
時間Ｔ毎に実行される。先ず、ステツプ201の処理では、その時点での
走行レンジの判別が行われる。この判別は、図示
は省略するが、車速やシフトレバー位置、スロツ
トル弁開度等の走行状態パラメータを検出して、
これらのパラメータに基いて、適切な走行レン
ジ、すなわち、「Ｎ、Ｐ」、「Ｒ」、「D₁」〜「D₃」
を選定する処理が行われ、その選定された走行レ
ンジが何れであるかを判別するとともに、前回の
処理で選定された走行レンジと今回の処理で選定
された走行レンジとを比較して、前回「D₁」レ
ンジであつたものが今回「D₂」レンジに変化し
たか否か、すなわち「１速→２速シフト」（以下
「１→２シフト」と略す）を行うか否かの判別が
なされる。この「１→２シフト」の判別を行うのは、前記
表１に示されるように、バンドブレーキ１４が解
放状態から締結状態に移行するのは「D₁」レン
ジから「D₂」レンジシフトされるときのみだか
らである。ここで「１→２シフト」を行うとの判定がなさ
れると、以後、ステツプ202と203の入出力軸回転
数比演算処理、およびステツプ204〜211のバンド
ブレーキ締結圧制御処理が行われる。ステツプ202の処理では、周期カウンタ２８，
２９内の出力レジスタに格納されているその時点
でのパルス信号Ｐの周期T₁およびパルス信号P₂
の周期T₂が読込まれる。そして、次のステツプ203の処理では、上記周
期T₁と周期T₂との比（T₂／T₁）が算出され、こ
れは、自動変速機１の入力軸１０と出力軸１１の
回転数の比に相当するものであるから、入出力軸
回転数比ｒ＝T₂／T₁とする。次のステツプ204の処理では、１→２シフトの
選定がなされてからの経過時間t_oとして、前回の
処理で求めた経過時間t_o-1にステツプ202〜211の
処理に要する時間Δtを加算した値を置く。そして、ステツプ２０５の処理では、その時点
t_oにおける回転数比目標値r₀（t_o）をメモリ３２か
ら読出す。この回転数比目標値r₀は、１速から２
速へアツプシフトする際に発生する変速シヨツク
を軽減するように第６図に一点鎖線で示すような
傾斜を持つた特性として設定されており、本実施
例では、この回転数比目標値r₀に実際の入出力回
転数比ｒが一致するようにバンドブレーキ１４の
締結圧を制御することを目的としている。ステツプ２０６の処理では、上記入出力軸回転
数比と回転数比目標値r₀と大小比較を行い、ｒ＞
r₀のときには、ステツプ208の処理により、デユ
ーテイ比変化量ΔDに所定と増加量＋ｄを格納す
る。このデユーテイ比変化量ΔDは、バンドブレ
ーキ１４の油圧系を構成する調圧弁４６ｃの電磁
バルブに供給する励磁電流S_Cのデユーテイ比D_ON
の変化量である。ｒ＝r₀のときには、ステツプ207の処理でΔD＝
０とされ、ｒ＜r₀のときには、ステツプ209の処
理で減少量−ｄとされる。そして、ステツプ210の処理では、新たなデユ
ーテイ比D_ON(n)として前回の処理で演算されたデ
ユテーイ比D_ON(o-1)に上記デユーテイ比変化量ΔD
を加えた値が格納される。従つて、励磁電流S_Cの
デユーテイ比は、上記新たに決定されたデユーテ
イ比D_ONに設定されて出力される。次のステツプ211の処理は、１→２シフト開始
からの経過時間T_oが予め設定されているシフト
時間T_Nに達したか否かの判別を行う。従つて、
１→２シフト開始からシフト時間T_Nが経過する
までは、ステツプ202〜211の処理が繰返し実行さ
れる。他方、ステツプ201の処理で走行レンジが「Ｎ、
Ｐ」、「D₁」、「D₃」、「Ｒ」であると判定された場
合、表１から明らかなように、バンドブレーキ１
４は、解放状態とすべきなので、励磁電流S_Cのデ
ユーテイ比D_ONは０に設定される。また、走行レ
ンジが「D₂」であれば、バンドブレーキ１４を
完全締結状態とするのに必要なデユーテイ比D₂
（予め所定値が設定されている）とされる。第６図は、「D₁」レンジ走行状態から「D₂」レ
ンジ走行状態に移行する際の入出力回転数比ｒの
変化と励磁電流S_Cのデユーテイ比（油圧ピストン
４４の出力油圧P_Cに対応する）D_ONの変化を示す
図である。時点t₁以前は、「D₁」レンジ走行状態であるた
め、デユーテイ比D_ONは０に設定され（ステツプ
221）、油圧ピストン４４の出力油圧P_C≒０とな
つてバンドブレーキ１４は解放状態になつてい
る。このときの入出力軸回転数比ｒは１速走行時
の値（例えば2.8）になつている。そして、車速の上昇等により、２速へのアツプ
シフトを行うことになると（この時点t₁とする）、
第５図のステツプ202〜211の処理が行われ、Δt
毎にｒとr₀に大小判別がなされて、デユーテイ比
D_ONの増減が行われる。これにより、実際の入出
力軸回転数比ｒは、回転数比目標値r₀に従つて変
化することになる。時点t₁から所定のシフト時間T_Nが経過すると、
デユーテイ比D_ONは所定値D₂に設定され（ステツ
プ231）、これにより、バンドブレーキ１４な完全
に締結される。以後、２速走行時の入出力回転数
比（例えば1.4）で走行が行われる。このように、本実施例では、回転数比目標行r₀
を所定時間T_Nの間で徐々に低減させて２速時の
回転数比に達するように設定してあるため、この
目標値r₀に従つて実際の回転数比ｒを変化させる
ことで、バンドブレーキ１４が急崚に締結され
て、変速シヨツクを生じることが無く、スムーズ
に変速が行える。また、実際の入出力軸回転比ｒは、入力軸回転
センサ８１と出力軸回転センサ２２の出力パルス
信号P₁，P₂の周期T₁，T₂から求めるので、パル
ス信号P₁，P₂が各々２パルスずつ発生すれば、
その時点での入出力転数比ｒが求められ、極めて
短い時間で回転数比の検出が行える。従つて、第５図に示した処理のように、実際の
入出力軸回転数比ｒを回転数比目標値r₀に一致さ
せる制御においては、極めて精度の良いフイード
バツク制御が行える。また、図示は省略したが、フロントブレーキ１
２、リヤブレーキ１３、ロー・リバースブレーキ
１５の作動圧制御は、第５図に示したバンドブレ
ーキ１４の作動圧制御と同様に、解放から締結に
変化するときに入出力回転数ｒのフイードバツク
制御が行われる。なお、上記実施例では、入力軸回転センサ２１
と出力軸回転センサ２２を、各々入力軸１０と出
力軸１１に直接設置した例を示してあるが、これ
は、入力軸および出力軸の回転速度に比例した周
波数のパルス信号が得られれば間接的に検出する
センサでもよく、例えば、遊星歯車組１８，１９
の部分に取付けたり、デイストリビユータの回転
角センサとスピードメータ用の車速センサを用い
ても良い。また、電磁バルブに供給する励磁電S_a〜S_dのデ
ユーテイ比D_ONの変化量ΔDは一定量｜ｄ｜ずつ
変化させる以外に、変速比やエンジン負荷等に応
じて変化させても良い。この場合｜ｄ｜を変化さ
せる方式や｜ｄ｜に変速比やエンジン負荷等に応
じて設定される係数を｜ｄ｜に乗じる方式等が考
えられる。さらに、回転数比目標値r₀の変化特性は、第６
図に示す特性に限らず、変速シヨツクを効果的に
減少させることができるように他の特性を用いる
ことも可能である。（発明の効果）以上詳細に説明したように、本発明による変速
機の制御装置は、入出力軸の回転速度に比例する
周波数のパルス信号を得るととに、これらのパル
ス信号の周期の比から入出力回転数比を求めるた
め、極めて短時間で精度の良い入出力転数比の検
出が行え、また、このようにして検出した入出力
軸回転数比をフイードバツクしつつシヨツク軽減
のための理想の回転数比変化特性を実現するよう
に締結要素の締結力制御を行うことから、極めて
分解能の高いフイードバツク制御が行え、短時間
で行われるシフト動作の間でも、作動油の温度変
化による粘性変化や伝達トルク変化の影響を受け
ずに上記理想の回転数比変化特性を精度良く実現
してシヨツク軽減効果を狙い通りに達成すること
ができる。しかも、上述の周期を求めるに当り、対応する
パルス信号のゼロクロス点を検出し、その検出時
間隔から当該周期を求めるため、この周期を一瞬
たりとも中断することなく計測し続けることとな
り、検出分解能を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明変速機制御装置の概念図、第２
図は本発明装置の一実施例を示す構成図、第３図
は同実施例中の調圧弁の具体的構成を示す断面
図、第４図は同実施例中の回転センサと波形整形
器およびゼロクロス検出器の各出力波形図、第５
図は同実施例中の演算回路において実行される制
御内容の一部を示すフローチヤート、第６図はそ
の制御による入出力回転数比とデユーテイ比の変
化を示す図である。１００……変速機、１０１……入力軸回転セン
サ、１０２……出力軸回転センサ、１０３……第
１のパルス周期検出手段、１０４……第２のパル
ス周期検出手段、１０５……回転数比演算手段、
１０６……回転数比目標値設定手段、１０７……
締結要素制御手段、１……自動変速機、１０……
入力軸、１１……出力軸、１２……フロントクラ
ツチ、１３……リヤクラツチ、１４……バンドブ
レーキ、１５……ロー・リバースブレーキ、２１
……入力軸回転センサ、２２……出力軸回転セン
サ、２３，２４……波形整形器、２５，２６……
ゼロクロス検出器、２７，２８……周期カウン
タ、３０……演算回路、４２〜４５……油圧ピス
トン、４６ａ〜４６ｄ……調圧弁、６１……電磁
バルブ、P₁，P₂……パルス信号、T₁，T₂……周
期、ｒ……入出力軸回転数比、r₀……回転数比目
標値、S_a〜S_d……励磁電流、D_ON……（励磁電流
の）デユーテイ比、ΔD……デユーテイ比変化
量。

Claims

【特許請求の範囲】１変速機の入力軸と出力軸との間に設けられた
締結要素の締結力を制御する変速機の制御装置に
おいて、変速機の入力軸の回転数に比例した周波数のパ
ルス信号を発生する入力軸回転センサと、変速機の出力軸の回転数に比例した周波数のパ
ルス信号を発生する出力軸回転センサと、前記入力軸回転センサが出力したパルス信号の
ゼロクロス点を検出する第１のゼロクロス検出器
と、該ゼロクロス点の検出時間隔からパルス周期を
求める第１のパルス周期検出手段と、前記出力軸回転センサが出力したパルス信号の
ゼロクロス点を検出する第２のゼロクロス検出器
と、該ゼロクロス点の検出時間隔からパルス周期を
求める第２のパルス周期検出手段と、前記第１のパルス周期検出手段で求められるパ
ルス周期と前記第２のパルス周期検出手段で求め
られるパルス周期の比から前記入力軸と出力軸の
回転数比を求める回転数比演算手段と、前記締結要素の締結中におけるシヨツク軽減上
好適な入出力軸回転数比の時系列目標値を設定す
る回転数比目標値設定手段と、前記回転数比演算手段で求められる回転数比が
前記回転数比目標値に一致するように、前記締結
要素の締結力を制御する締結要素制御手段とを備
えることを特徴とする変速機の制御装置。