JPS61104128A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

自動変速機の制御装置

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Publication number
JPS61104128A
JPS61104128A JP59224067A JP22406784A JPS61104128A JP S61104128 A JPS61104128 A JP S61104128A JP 59224067 A JP59224067 A JP 59224067A JP 22406784 A JP22406784 A JP 22406784A JP S61104128 A JPS61104128 A JP S61104128A
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JP
Japan
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engine
output torque
shift
speed
downshift
Prior art date
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Pending
Application number
JP59224067A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshio Shindo
新藤 義雄
Kunihiro Iwatsuki
邦裕 岩月
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPS61104128A publication Critical patent/JPS61104128A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/02—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving vehicles; peculiar to engines driving variable pitch propellers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)

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】 産業上の利用分酊 本発明は、車両用自動変速機の制御装置に関する。。
従来の技術 自動変速機塔裁車画においてD(ドライブ)レンジから
2(セカ゛ンド)レンジあるいはしくロー)レンジへシ
フト操作したり、あるいはオーバドライブ(第4速)の
許可、禁止を指定するオーバドライブスイッチをオフ、
すなわちオーバドライブの禁止位置にしたりして、エン
ジンブレーキを作動させるような場合、大きな変速衝撃
が生じることがある。これは、このような操作に伴って
行なわれるダウンシフト作動において、低速段側の摩擦
係合装置のトルク容量がa関出力トルクの対応値に比し
て大き過ぎるために、低速段側摩擦係合装置の係合が早
まって、自動変速機の出力軸トルクが急激に変動するか
らである。
低速段用摩擦係合装置の係合が早まるのを回避するため
に摩擦係合装置の係合用油圧を低下させることは高車速
時において変速作動に要する時間が長くなり、摩擦材の
耐久性の確保に問題つS生じる。
逆に摩擦材の耐久性を維持するために、保合用油圧を高
い値に保持して高車速時の変速作動に要する時間を短く
することは変速衝侶が増大する不具合がある。
これらを解決するために、摩擦係合装置の係合用油圧を
車速に応じて変更することには油圧制御装置の構成を複
雑にするという不利がある。
特開昭58−207556号公報は変速時に機関出力ト
ルクを低下させることを開示するが、8!関出力トルク
の低下量を車速に応して制御していないため、低車速時
の変速衝撃の緩和と高車速時の摩擦係合装置の耐久性の
確保向上とを両立させることは困難であった。
発明が解決しようとする間層y、π 本発明の目的は、運転音からのダウンシフト指示に基づ
くダウンシフト作動において、変速衝撃を緩和しつつ、
摩擦係合装置の耐久性を確保向上させることができる自
動変速機の制御装置を提供することである。
問題直を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の自動変速機の制御装
置は、 運転者からのダウンシフト指示を検出する検出手段、お
よび 運転者からのダウンシフト指示に基づくダウ? ンシフトの実行中、ダウンシフトの種類および車速に関
係して機関の出力トルクを制御する出力トルク制御手段
、 ををしている。
発明の効果 8%関のモータリングトルク、すなわち機関がスロット
ル全閉状態で回転している場合に外部から該機関を駆動
するために必要なトルク(通常負トルクである。)が、
ダウンシフトの種類および車速に関係して制御される結
果、低車速時では前記モータリングトルクの絶対値が低
速段側摩擦係合装置のクラッチ容量に対して相対的に大
きな値にされ、これにより変速衝撃が緩′  和され、
また高車速時では、前記モータリングトルクの絶対値が
小さな値に維持されて、低速段側の摩擦係合装置が速や
かに保合状頓になり、これにより摩擦係合装置の耐久性
が向上する。
また、車速が同一であっても、各変速段のギヤ比によっ
てダウンシフトのN類に応じて変速中に必要な機関回転
速度の上昇量は異なるので、変速の種類に応じて機関出
力トルクを制御させることにより、各変速について変速
衝撃を許容値以内に抑えつつ低速段側の摩擦係合装置を
できるだけ早く保合状頓にして摩擦係合装置の耐久性を
保持することができる。
好ましくは、検出手段は、ドライブレンジからセカンド
レンジあるいはローレンジへのシフト操作、あるいはオ
ーバドライブを禁止するスイッチ操作を検出するもので
ある。
また、出力トルク制御手段は、所定スロットル開度以下
かつ所定車速以上の条件成立時に機関の出力トルクを上
昇させるのが好ましい。
さらに、出力トルク制御手段は、機関の点火時期の進角
量、燃料供給量、吸入空気量、吸排気弁の開閉時期、あ
るいは過給圧を制■するものであってもよい。
実施例 本発明を図面の実施例1こついて説明する。
第2図において自動変速機の入力軸lOと出力軸12と
の間には流体トルクコンバータ14、オーバドライブ装
置16、およびアンダドライブ装置I8が同軸的に設け
られる。ロックアツプクラッチL/Cは、流体トルクコ
ンバータ14に対して並列に設けられ、所定の運転条件
時では機関動力は流体トルクコンバータ14を経ずにロ
ックアツプクラッチL/Cを経てオーバドライブ装J1
6へ伝達される。オーバドライブ装置16は1つの遊星
歯巾装置20をもち、アンダドライブ装JI8は2つの
遊星歯車装置22.24をもっている。遊星歯車装置2
0,22.24の回転要素間の接続および回転要素の固
定はクラッチCo −C2、ブレーキBO〜B3 、お
よび一方向クラッチFO〜F2により行なわれる。
第3図は変速段と各摩擦係合装置の係台状帳との関係を
示している。○、×はそれぞれ保合状轢および解放状態
を示し、△はエンジンドライブ時のみ係合状轢になるこ
とを示し、Dはドライブレンジ、2はセカンドレンジ、
しはローレンジ、Rはリバースレンジ、0/Dはオーバ
ドライブ状態を、それぞれ意味する。
第2図に戻って油圧制副回路30は複数個の電磁弁32
を有し、これらの電磁弁32により一方向クラッチを除
く摩擦係合装置(ロックアツプクラッチL/Cを含む。
)の係合および解放が制御される。ECT(’tJ!子
制a変速機)用コンピュータ36は、車速Vおよび吸気
スロットル開度θなどから変速段および変速時期を演算
し、電磁弁32を制■する。
EFI (電子制御燃料噴射)用コンピュータ38は、
機関回転速度Neおよび吸入空気流mQなどから燃料噴
射量および点火時期を計算し、機関40を制御する。
第4図はDレンジのJl、5合の少速線図を例示してい
る。第4図において、1.2.3,0/Dはそれぞれ第
1速、第2速、第3速、オーバドライブ(第4速)を示
し、矢印は変速方向を示している。各変速線は車速Vお
よび吸気スロットル開度θの関数として設定されている
。
第5図および第6図はそれぞれ高車速時および低車速時
におけるダウンシフト時の過渡特性図を示し、経過時間
に対rる各パラメータの変   d化を示している。な
おP a + P bはそれぞれ高速段1則および低速
段側の摩擦係合装置のサーボ油田であり、機関のモータ
リングトルクとは、機関がスロットル全開状態で回転し
ている場合に外部から該機関を駆動するために必要なト
ルク(通常、負)である。
最初に第5図について説明する。
時刻t1においてエンジンブレーキを作動させるために
運転者によりダウンシフト指示操作が行なわれる。ダウ
ンシフト指示操作とは例えばDレンジから2レンジある
いはLレンジへのシフト操作、あるいはオーバドライブ
の禁止を意味するオーバドライブスイッチのオフ操作で
ある。
時刻t2において、時刻tlのダウンシフト操作に伴う
ダウンシフト指令が生じる。これにより所定の電磁弁3
2の、1;!1m信号が切換えられ、油圧制御回路30
のシフトバルブの位置が切換わり、サーボ油圧Paは下
降し始め、サーボ油田Pbは上昇し始める。
時刻t3において低速段用摩擦係合装置が係合し始め、
イナーシャ相が始まり、時刻t3’から機関回転速度N
eが上昇し始める。この機関回転速度の上昇開始に一致
するように機関出力トルクの上昇指令が発生し、機関出
力トルクが上昇する。機関出力トルクの上昇量は車速■
およびダウンシフトの種類の開数として設定される。低
速段用摩擦係合装置のサーボ油圧Pbの上限Pblは第
5図から分かるように従来のものより低い値に設定され
ているが、時刻t3からの機関出力トルクの上昇により
機関回転速度Neはダウンシフト後の同期回転速度まで
速やかに上昇する。すなわち低速段用摩擦係合装置の仕
事:曖を低下させることができ、低速段用摩擦係合装置
の耐久性を改態することができる。また、サーボ油田p
bの上限Pblを従来のものより低い値に設定したこと
により自動変速機の出力軸トルクToの下降が抑制され
、変速衝撃を緩和することができる。
時刻t4において自動変速機の出力軸可転速度Noに低
速段の減速比を乗じた値として得られるタービン同期回
転速度Ntl(第5図ではダウンシフト後の流体トルク
コンバータ14の夕−ビン回転速度Ntの定常値に等し
い。)より、 所定値ΔNだけ低い値にi関回転速度N
eが到達する。これに伴って機関出力トルクの復帰指令
が発生し、n調比力トルクは低下する。
時刻t4からの機関出力トルクの低下は緩やかに行なわ
れ、時刻t5において機関出力トルクの復帰が完了する
。このような緩やかな復帰により低速段用摩擦係合装置
の係合直後の出力軸トルクToの変動が抑制される。
次に第6図について説明する。
時刻tllにおいて第5図の時刻t1と同様な手動か作
が行なわれ、時刻t12において第5図の時刻t2と同
様なダウンシフト指令が発生する。時刻t13では低速
段用摩擦係合装置が係合し始める。第6図の場合では機
関出力トルクの変更指令は出されず、機関のモータリン
グトルクは変速中、はぼ一定に保持される。しかしサー
ボ油圧Pbの上限は従来より低い値に設定されているの
で、低速段用摩擦係合装置は緩やかに係合して、すなわ
ち自動変速機の出力軸トルクTOの変動は抑制され、変
速衝哀は紛和される。
第7図は第5図および第6図で説明した制仰原理に従う
運転者の手動操作によるダウンシフト開開ルーチンのフ
ローチャートである。
最初にIPHASEの匝による変速状態の判別を行なう
(ステップ48)。rPHAsEは変速の状態を表示す
るフラグである。IPHASE : Oの場合はステッ
プ50へ進み、rPHAsE :: 1の場合はステッ
プ56へ進み、IPHASE = 2の場合はステップ
62へ進む。運転者によるダウンシフト指示操作がある
かないかを判定しくステップ50)、ある場合のみ以下
のステップへ進む。
次にダウンシフト指令を一発生して所定の電磁弁32の
開−信号を切換え(ステップ52)、吸気スロットル開
度θが所定値Qo以下か否かを判別しくステップ53)
、以下の場合のみ以下のス    −テップに進む。さ
らに車速Vと所定値Vlとを比較しくステップ54LV
がv1以上の場合のみ以下のステップへ進む。
機関回転速度Neの変化を監視しくステップ56)、機
関回転速度の上昇開始を検出してイナーシャ相の開始を
判別しくステップ58)、イナーシャ相の開始が検出さ
れると、機関出力トルクの増大指令を発生する(ステッ
プ60)。機関回転速度の上昇が検出されない場合は、
IPHASE =: 1としてリセット前までジャンプ
する(ステップ59)。
機関回転速度Neがタービン開明回転速度Nt1よりΔ
Nだけ低い値Ntl−ΔN以上に上昇したか否かを判定
しくステップ62)、上昇したら、機関出力トルクの復
帰指令を発生しくステップ64)、さらにIPHASE
をクリアする(ステップ66)。
機関回転速度が、上記値に到達していない場合は、rP
HAsE = 2として(ステップ68)リセット前ま
でジャンプする。イナーシャ相り検出は具体釣には例え
ば次の様に行なう。時々刻々検出するNeをN+jとす
ると(iは第1番目に検出したNe )、Net>Ne
1−1の条件が所定のn回連続したらこれをイナーシャ
相のJl始と判断する。
また、ECTの出力軸回転速度をNoとすればNOに低
速段のギヤ比を乗じ、この値から所定値へNをさし引い
た値にNeが到達したらイナーシャ相の終了と判断する
。イナーシャ相DI!+2出手段としては機関の回転速
度を検出する他、例えば自動変速機の構成部材の回転速
度を検出する方法等種々の方法が考えられる。また、機
関出力トルクの上昇の開始と復起のタイミングとしては
、前述の様にイナーシャ相を検出して決定する方法の池
に変速指令等の規準時刻からの時間でこれを決定してや
る方法も考えられる。
第1図は本発明の機能ブロック図であるウシフトポジシ
ョンセンサ70はレンジを選択するシフトレバ−の位置
を検出し、オーバドライブスイッチ72は第4速、すな
わちオーバドライブの許可および禁止のセレクト位置を
検出し、車速センサ74は車速Vを検出する。ダウンシ
フト指示検出手段76は、Dレンジから2レンジあるい
はLレンジへのシフト操作があったこと、あるいはオー
バドライブスイッチ72がオーバドライブの7!可(1
γi7から禁止位置になったこと、すなわち運転者の手
動Fi!作によるダウンシフト指示とダウンシフトの種
類を検出する。スロットルセンサ73は、吸気スロット
ル開度θを検出する。出力トルク制御手段78はダウン
シフト指示が発生すると、ダウンシフトの種類および車
速■、吸気スロットル開度θに関係してダウンシフト期
間の機関の出力トルクをM#する。機関の出力トルクは
、点火時期の進角量、燃料噴射弁からの燃料供給計、あ
るいは吸気スロットル弁に対して並列な空気バイパス通
路の流通所面積の制御などにより制御することができる
。
本発明を実施例シこついて説明したが、本発明はこれに
限定されず1.#許請求の範囲の精呻の範囲内で種々に
修正、変形を施した態様で実施し得ることは当業者にと
って明らかだろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のJJs能ブロック図、第2図は自動変
速機および機関の制御システムの概略宮、第3図は各変
速段における各)b1!擦係合装71の作動跋!褒を示
を図表、第4図はDレンジにおける変速線図、第5図お
よび第6図(よそれぞれ・Ωj屯速時および低車速時の
ダウンシフト期間の変速にかかわる各パラメータの暁の
変化を示を図、第7図はダウンシフト側御ルーチンのフ
ローチャートである。 76・・・ダウンシフト指示検出手段、78・・・出力
トルク制御手段つ 特許出願人  トヨタ自動車株式会社 代  理  人   弁理士  中  平   治−2
じ2図 第3.、l 第51ネ1 tl l tl2 tl3 □時間t      。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 運転者からのダウンシフト指示を検出する検出手段
    、および 運転者からのダウンシフト指示に基づくダ ウンシフトの実行中、ダウンシフトの種類および車速に
    関係して機関の出力トルクを制御する出力トルク制御手
    段、 を有していることを特徴とする、自動変速 機の制御装置。 2 検出手段は、ドライブレンジからセカンドレンジあ
    るいはローレンジへのシフト操作、あるいはオーバドラ
    イブを禁止するスイツチ操作を検出するものであること
    を特徴とする、特許請求の範囲第1項記載の制御装置。 3 出力トルク制御手段は、所定スロツトル開度以下か
    つ所定車速以上の条件成立時に機関の出力トルクを上昇
    させることを特徴とする、特許請求の範囲第1項あるい
    は第2項記載の制御装置。 4 出力トルク制御手段は、機関の点火時期の進角量、
    燃料供給量、吸入空気量、吸排気弁の開閉時期、あるい
    は過給圧を制御するものであることを特徴とする、特許
    請求の範囲第1項ないし第3項のいずれかに記載の制御
    装置。
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