JPH0543528B2

JPH0543528B2 -

Info

Publication number: JPH0543528B2
Application number: JP1003526A
Authority: JP
Inventors: Kunihiro Iwatsuki; Yoshio Shindo
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1989-01-10
Filing date: 1989-01-10
Publication date: 1993-07-01
Also published as: JPH023545A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、変速中にエンジントルクを変更する
ことにより、変速特性を良好に維持するように構
成した車両用自動変速機のダウンシフト制御装置
に関する。

〔従来の技術〕

歯車変速機構と複数個の摩擦係合装置とを備
え、油圧制御装置を作動させることによつて前記
摩擦係合装置の係合を選択的に切換え、複数個の
変速段のうちのいずれかが達成されるように構成
した車両用自動変速機は既に広く知られている。

このような車両用自動変速機は、一般に、運転
者によつて操作されるシフトレバーと、車速を検
出する車速センサと、エンジン負荷を反映してい
ると考えられるスロツトル開度を検出するスロツ
トルセンサとを備え、シフトレバーのレンジに応
じ、少なくとも車速及びスロツトル開度に関係し
て前記摩擦係合装置の係合状態を自動的に切換え
得るようになつている。

ところで、上記のような車両用自動変速機にお
いて、変速時にエンジントルクを変更して、良好
な変速特性を得ると共に、摩擦係合装置の耐久性
の確保・向上を図つた自動変速機及びエンジンの
一体制御方法が種々提案されている（例えば特開
昭55−69738、同58−77138）。即ち、この一体制
御は変速時におけるエンジンからのトルク伝達量
を変更し、自動変速機の各メンバー、あるいはこ
れらの制動する摩擦係合装置でのエネルギ吸収を
制御して短時間で且つ小さな変速シヨツクで変速
を完了し、運転者に良好な変速覚を与えると共
に、各摩擦係合装置の耐久性を向上させようとし
たものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記制御は例えば変速判断時等
を起点としたタイマ等を用いて行われていたが、
現実にはそれらがそのまま実際のシステムに適合
できている場合は数少なく、又制御精度もあまり
良好とは言えないというのが実情である。

それは、エンジントルクの低減のさせ方を明確
に規定したものがなかつたためと考られる。しか
しながら、各変速線図の全域でエンジントルクに
低減したことによつて得られる良好な変速特性を
常に確保するためには、何時、どのようにしてエ
ンジントルクを低減させるかは明確に規定された
ものでなくてはならない。何故ならば、エンジン
のトルクダウンのさせ方如何によつては、かえつ
て大きな変速シヨツクが発生して良好な運転感覚
が阻害されたり、あるいは変速時間が長くなつて
摩擦係合装置の耐久性が悪化したりするからであ
る。

特にダウンシフトにおけるエンジントルク変更
については、従来この方法を開示した有効な資料
は全くなかつた。

〔発明の目的〕

本発明は、このような従来の問題に鑑みてなさ
れたものあつて、特にダウンシフトにおけるエン
ジントルクダウンの制御方法を明確に規定し、良
好なダウンシフトを行うことのできる車両用自動
変速機のダウンシフト制御装置を提供することを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、第１図にその要旨を示すように、ダ
ウンシフト中にエンジントルクを低減することに
より、変速特性を良好に維持するように構成した
車両用自動変速機のダウンシフト制御装置におい
て、エンジントルクの低減制御を復帰する起点を
検出するために、ダウンシフトにより回転速度が
変化する回転メンバーの回転速度を検出する手段
と、該回転速度の検出により、ダウンシフトがそ
の終了時期近傍に到達したか否かを検出する手段
と、終了時期近傍に到達したと検出されてからの
経過時間を検出する手段と、該経過時間の検出に
より、ダウンシフト終了後の所定時期にまで到達
したと判定されたときを、エンジントルクの低減
制御を復帰する起点とする手段と、を備えたこと
により上記目的を達成したものである。

又、前記所定時期を、ダウンシフトの種類、エ
ンジン負荷のうち少なくとも一方に依存して変更
したことにより上記目的を達成したものである。

〔作用〕

本発明は、ダウンシフトを行うべき変速判断が
なされた際に、エンジントルクを低減するに当
り、まず自動変速機のメンバーのダウンシフト中
の回転速度を検出し、該回転速度の検出により、
ダウンシフトがその終了する近傍に到達したと検
出されてからその後の経過時間の検出を開始し、
該経過時間の検出により、ダウンシフト終了後の
所定時期にまで到達したと判定されたときにエン
ジントルクの低減制御の復帰を開始することとし
たため、ダウンシフト時の変速シヨツクを良好に
抑制することができる。

即ち、ダウンシフトによりシヨツクが発生する
のは、回転メンバーが同期したときエンジン出力
が急激に出力軸に伝達され、その結果動力伝達系
に強い捩り振動が発生するためである。従つて、
第２図で示されるように、エンジントルクの低減
は、ダウンシフトの終了直前から開始され、しか
もダウンシフトが終了した後（回転メンバーが同
期した後）もしばらく継続されなければならな
い。

しかしながら、回転メンバーが同期した後は、
第２図で明らかなように、該回転メンバーの回転
速度はほとんど変化がなく、従つて回転速度の変
化によつて復帰時点を確定すると検出誤差が大き
くなるのが避け難い。

本発明ではエンジントルクの低減制御の復帰時
期を、同期直前に回転メンバーの変化状態から検
出した時点からのタイマによつて確定するように
したため、非常に精度良く必要最少限だけエンジ
ントルクを低減できる。

〔実施例〕以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説
明する。

第３図は、本発明が適用される、吸入空気量感
知式の自動車用電子燃料噴射エンジンと組合わさ
れた自動変速機の全体概要図である。

エアクリーナ１０から吸入された空気は、エア
フローメータ１２、スロツトル弁１４、サージタ
ンク１６、吸気マニホルド１８へと順次送られ
る。この空気は吸気ポート２０付近でインジエク
タ２２から噴射される燃料と混合され、吸気弁２
４を介して更にエンジン本体２６の燃焼室２６Ａ
へと送られる。燃焼室２６Ａ内において混合気が
燃焼した結果生成される排気ガスは、排気弁２
８、排気ポート３０、排気マニホルド３２及び排
気管３４を介して大気に放出される。

前記エアフローメータ１２には、吸気温を検出
するための吸気温センサ１００が設けられてい
る。前記スロツトル弁１４は、運転席に設けられ
た図示せぬアクセルペダルと連動して回動する。
このスロツトル弁１４には、その開度を検出する
ためのスロツトルセンサ１０２が設けられてい
る。又、前記エンジン本体２６のシリンダブロツ
ク２６Ｂには、エンジン冷却水温を検出するため
の水温センサ１０４が配設されており、排気マニ
ホルド３２の集合部分には、該集合部分における
酸素濃度を検出するためのO₂センサ１０６が設
けられている。更に、エンジン本体２６のクラン
ク軸によつて回転される軸を有するデストリビユ
ータ３８には、前記軸の回転からクランク角を検
出するためのクランク角センサ１０８が設られて
いる。又、自動変速機Ａ／Ｔには、その出力軸の
回転速度から車速を検出するための車速センサ１
００、及び、シフトポジシヨンを検出するための
シフトポジシヨンセンサ１１２、更に、作動油温
度を検出するための作動油温センサ１１３が設け
られている。

これらの各センサ１００，１０２，１０４，１
０６，１０８，１１０，１１２，１１３の出力
は、エンジンコンピユータ（以下ECUと称する）
４０に入力される。ECU４０では各センサから
の入力信号をパラメータとして燃料噴射量を計算
し、該燃料噴射量に対応する所定時間だけ燃料を
噴射するように前記インジエクタ２２を制御す
る。

なお、スロツトル弁１４の上流とサージタンク
１６とを連通させる回路にはアイドル回転制御バ
ルブ（ISCV）４２が設けられており、ECU４０
からの信号によつてアイドル回転速度が制御され
るようになつている。

ECU４０は、第４図に詳細に示されるように、
マイクロプロセツサからなる中央処理ユニツト
（CPU）４０Ａと、制御プログラムや各種データ
等を記憶するためのメモリ４０Ｂと、前記吸気温
センサ１００、水温センサ１０４、変速機作動油
温センサ１１３等からのアナログ信号をデジタル
信号に変換して取込むための、マルチプレクサ機
能を有するアナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄコ
ンバータ）４０Ｃと、前記スロツトルセンサ１０
２、O₂センサ１０６、クランク角センサ１０８、
車速センサ１１０、シフトポジシヨンセンサ１１
２、等からの出力を直接取込むための入力インタ
ーフエイス回路４０Ｄと、前記CPU４０Ａの演
算処理結果に応じて、イグニシヨンコイル４４へ
の点火信号、インジエクタ２２への燃料噴射信
号、ISCV４２へのアイドル回転制御信号、及び、
自動変速機Ａ／Ｔ用のECTコンピユータ５０へ
の信号を出力するための出力インターフエイス回
路４０Ｅとから構成されている。

一方、ECTコンピユータ５０は、マイクロプ
ロセツサからなる中央処理ユニツト（CPU）５
０Ａと、制御プログラムや各種データ等を記憶す
るためのメモリ５０Ｂと、スロツトルセンサ１０
２、車速センサ１１０、シフトポジシヨンセンサ
１１２、パターンセレクトスイツチ１２０、ブレ
ーキランプスイツチ１２２、クルーズコントロー
ルスイツチ１２４、及びオーバードライブスイツ
チ１２６からの出力を入力するための入力インタ
ーフエイス回路５０Ｄと、前記CPU５０Ａの演
算処理結果に応じて、自動変速機Ａ／Ｔのソレノ
イドS₁、S₂、S₃に制御信号を出力するための出力
インターフエイス回路５０Ｅとから構成されてい
る。

自動変速機Ａ／Ｔは、前記ソレノイドS₁によつ
て駆動される２−３シフトバルブ６１、前記ソレ
ノイドS₂によつて駆動される１−２シフトバルブ
６２及び３−４シフトバルブ６３、前記ソレノイ
ドS₃によつて駆動されるロツクアツプクラツチコ
ントロールバルブ６４を備え、シフトバルブ６
１，６２によつて第１速〜第３速のギヤ比構成を
得るための３速部ユニツト７１が制御され、シフ
トバルブ６３によつてオーバードライブのギヤ比
を得るためのオーバードライブユニツト７２が制
御され、ロツクアツプクラツチコントロールバル
ブ６４によつてトルクコンバータの入出力側を機
械的に直結するロツクアツプクラツチ７３が制御
されるようになつている。

又、このECU４０では、クランク角センサ１
０８から出力されるクランク角30゜毎の信号の時
間間隔の逆数が、エンジン回転速度に比例するこ
とを利用して、該クランク角センサ１０８からの
出力信号に基づいて演算によつてエンジン回転速
度を求めている。

更に、このECU４０は、ECTコンピユータ５
０の変速情報（変速判断、変速指令、ロツクアツ
プクラツチ係合許可等）を受け、エンジントルク
ダウン制御を実行すると共に、この制御情報を
ECTコンピユータ５０に出力する。ECTコンピ
ユータ５０では、この情報に基づき、ロツクアツ
プクラツチ解放指令を行つたり、上記制御が確実
に行われているか否かを検査する。

なお、この実施例ではECU４０とECTコンピ
ユータ５０とを別体とし、且つエンジントルクダ
ウンの量とタイミングをECU４０が決定・実行
するようにしているが、本発明では制御機器の個
数あるいはその制御分担領域を限定するものでは
ない。

第２図に本発明の実施例をより具体的に示す。

第２図にはパワーONダウンシフト（アクセル
が踏込まれた状態におけるダウンシフト）を行う
べき変速判断が出され、且つ、該変速判断が出さ
れたときにロツクアツプクラツチが係合状態にあ
つた場合の例が示されている。

ここにおいて、パワーONか否かはスロツトル
開度θが設定値θ_Zよりも大きいか否かによつて判
断される。このθ_Zの値は各変速によつて予め異な
つて設定されている。

まず、Ａ点において車速及びスロツトル開度
（エンジン負荷）に応じた変速判断がなされる。

この変速判断がなされるのと同時に、ロツクア
ツプクラツチの解放指令が出される。又該変速判
断からT₁sec後に変速指令が出される。タイマT₁
を設ける趣旨は短時間のうちに２以上の変速判断
がなされた際に一番最後になされた変速判断に基
づいて変速指令を出すためである。

この変速指令と共にメンバーの回転速度変化区
間（以下、イナーシヤ相という）を検出するため
のエンジン回転速度Ne、自動変速機の出力軸回
転速度N₀とがモニターされ、出力軸回転速度N₀
と低速段ギヤ比I_Lからタービン同期回転速度N_T2
を計算し、該N_T2より定数N₂だけ低いエンジン回
転速度Neに達した時点（Ne₃）をもつてイナー
シヤ相の終了近傍と判断する。ここで定数N₂は
そのときのスロツトル開度θ_A及び変速の種類に応
じて予め設定された値である。このイナーシヤ相
の終了の検出と同時にエンジンのトルクダウンの
指令が出される（Ｆ点）。

エンジンのトルクダウンの速度はできるだけ速
く行われる。

エンジンのトルクダウンの量は、エンジントル
クダウン指令時のスロツトル開度θ_D、変速の種
類、あるいは車速に応じて予め設定したマツプか
ら選択された値を用いる。車速を考慮するのは、
パワーONダウンシフトは、変速線を縦によぎる
ことがほとんどであるためである。又、その後ス
ロツトル開度の変化があれば（θ_D→θ_F）、対応し
た値に逐次補正がなされる。

エンジンのトルクダウンの復帰はトルクダウン
指令時点（Ｆ点）からT₄sec後Ｇ点から開始され
る。この時間T₄は、トルクダウン指令時点のス
ロツトル開度θ_D及び変速の種類に応じて予め設定
された値である。又、その後スロツトル開度が変
化すれば（θ_D→θ_E）、対応した値に補正された値
である。

エンジンのトルク復帰の速度は、エンジントル
ク復帰指令からT₀secかけて徐々に行われる。こ
のT₀はエンジントルク復帰指令時（Ｇ点）のス
ロツトル開度θ_F及び変速の種類に応じて予め設定
された値である。

エンジントルクの復帰が完了した後、変速指令
からT₃sec後にロツクアツプクラツチの係合許可
指令が出される。

パワーONダウンシフトを行うべき変速判断が
なされた場合において、該変速判断がなされたと
きにロツクアツプクラツチが解放状態とされてい
たときには、変速指令時期については、ロツクア
ツプクラツチが解放された時期からT₁sec後とす
ることができる。従つて、変速判断よりT₁sec以
上前からロツクアツプクラツチが解放状態とされ
ていた場合には、変速判断と共に即変速指令が出
される。この結果、全体の変速時間を短縮するこ
とができる。

なお、上記実施例においては、エンジン負荷と
してスロツトル開度を代表させていたが、本発明
においては、これに限定されず、例えばトルクセ
ンサによつてエンジンの出力軸トルクを検出し、
これをエンジン負荷として代表させてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明した通り、本発明によれば、ダウンシ
フトが行われるときの変速シヨツクを小さくで
き、且つ変速時間を短くできるような変速過渡特
性を得ることができ、良好な運転感覚を維持しな
がら摩擦係合装置の耐久性を向上させることがで
きるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の要旨構成を示すブロツク
図、第２図は、本発明の実施例を示す制御タイミ
ング線図、第３図は、上記実施例が適用される、
吸入空気量感知式の自動車用電子燃料噴射エンジ
ンと組み合わされた自動変速機の全体概要図、第
４図は、上記エンジン及び自動変速機の入出力関
係を抽出して示すブロツク線図である。１０２……スロツトルセンサ（エンジン負荷セ
ンサ）、１０８……クランク角センサ（エンジン
回転速度センサ）、１１０……車速センサ、１１
３……変速機作動油温センサ、Ne……エンジン
回転速度、Ｐ……油圧。

Claims

【特許請求の範囲】１ダウンシフト中にエンジントルクを低減する
ことにより、変速特性を良好に維持するように構
成した車両用自動変速機のダウンシフト制御装置
において、エンジントルクの低減制御を復帰する起点を検
出するために、ダウンシフトにより回転速度が変化する回転メ
ンバーの回転速度を検出する手段と、該回転速度の検出により、ダウンシフトがその
終了時期近傍に到達したか否かを検出する手段
と、終了時期近傍に到達したと検出されてからの経
過時間を検出する手段と、該経過時間の検出により、ダウンシフト終了後
の所定時期にまで到達したと判定されたときを、
エンジントルクの低減制御を復帰する起点とする
手段と、を備えたことを特徴とする車両用自動変速機のダ
ウンシフト制御装置。２前記所定時期を、ダウンシフトの種類、エン
ジン負荷のうち少なくとも一方に依存して変更し
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の車両用自動変速機のダウンシフト制御装置。