JPS63167154A

JPS63167154A - 電子制御自動変速機の変速制御装置

Info

Publication number: JPS63167154A
Application number: JP61315292A
Authority: JP
Inventors: Takao Takano; 孝雄高野
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1986-12-27
Filing date: 1986-12-27
Publication date: 1988-07-11
Anticipated expiration: 2012-05-21
Also published as: JP2613036B2

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、アクチュエータを流体圧にて駆動して変速制
御する、電子制御自動変速機の変速制御装置に関する。

（従来の技術）近年、電子制御装置により車両の変速機を制御する自動
変速機が開発されている。

このような電子制御自動変速機では、車速やアクセルペ
ダル踏込量などの信号が入力された電子制御装置からの
指令により、アクチュエータに流体圧を供給する電磁弁
が選択的に開閉制御され。

シフトおよびセレクトアクチュエータが操作されて、シ
フト操作やギヤセレクト操作が行なわれている。

第６図は、シフトアクチュエータとして二重ピストン式
のものを用い流体圧として油圧を用いた例の概略構成図
である。この場合には、シフトアクチュエータｌは、シ
リンダ部１ａ及びピストン部ｔｂから成り、ピストン部
ｔｂは、直径φＡを持つピストンロッドｌｂ工、直径φ
Ｂを持つ拡大部ｉｂ２．外径φＤ及び内径φＢを持つ２
つのリング部１ｂ４を有する。したがって、この場合は
、各推力は次のようになる。

Ｆｌ　　’　　（Ｆ２　’）　　：電磁弁ｖ１　（ま・
たは電磁弁Ｖ２）を開いたとき拡大部ｌｂ２に（動らく
力Ｆ５　’　（Ｆ４　’ｌ　：電磁弁Ｖ　２　（マタｔ
＊　電８１　弁Ｖ＋）を開いたときリング部ｌｂ４に働
らく力ここでＰは油圧である。

このような条件の下で、次のような条件を満たすことが
必要である。すなわち、（１）Ｆｒ　　’　　（Ｆ２　’）はシフトアクチュエ
ータの許容シフト力を越えないこと、許容変速時間内で
（ａ　＜こと、（２）Ｆ３’　　（Ｆ４　　′）はギヤ抜き可能な推力
であること、等である。

このシフトアクチュエータ１は、次のように動作する。

最初に、電磁弁Ｖ１だけがオンされて、開かれると、油
圧が拡大部ｉｂ２の右側に働らきピストンロッド１ｂを
左側にＦ１′の力で押圧して移動させ、Ｒ偏位置をとる
。また電磁弁■２だけがオンされると、油圧がピストン
ロッドの突出部ｉｂを右側にＦ２　’の力で押圧して移
動させ、Ｌ偏位置をとる。

また、電磁弁Ｖ　１　　＋　ｖ２を同時にオンすると。

２つのリング１ｂ４に左右からＦ　５　’　＋　Ｆ　４
　′の力が働らき、リング１ｂ４の間にはさまれた拡大
部１　ｂ　２をニュートラル位置に持たらす。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、電子制御自動変速機においては、ギヤシフト
の制御は、ギヤ入りまたはギヤ抜き時に電磁弁の単純な
オン、オフにより油圧か空気圧をシリンダに送給して行
なっているが、空圧シリンダを用いた場合には、空気は
圧縮性の流体のためバネ作用を持っており、しかも微小
な隙間から大量に送給されるためシンクロ機構の損傷を
生ずる場合がある０例えば、ギヤをシフトアップ、また
はシフトダウンする場合、変速前後の回転差が大きいた
めシンクロ時間が長くなるが、シンクロ時には推力最大
となりピストンは停止するため、電磁弁の単純なオン、
オフ制御では、シリンダ内に空気が注入され、シリンダ
内圧力が供給圧力に変わる。このため、シンクロ後、ピ
ストンはシリンダ内に貯えられた空圧のため、空気バネ
作用子大量の空気注入により高速でシフトする。この時
、ギヤ側ではスリーブが高速でギヤのドグ歯に衝突し、
ドグ歯に損傷が生ずる場合があった。

このようなシンクロ機構の損傷を防止するために、シリ
ンダ推力を小さくとり、トランスミッションの耐久性を
カバーしているが、推力が小さいためにシフトダウン時
間が長くなり、冷温時や下り坂路での変速時間が長くな
り、クラッチ断の状況が長時間継続することになって、
車両走行時の安全性が損なわれるという問題があった。

上記のようなシンクロ機構の損傷を防止するために、例
えば特開昭６０−８４４４８号公報に提案された変速機
の制御装置が知られているが、トランスミッションの耐
久性を維持しつつシフト時間を短縮して車両の性情も向
上させるという要請には十分に対応できなかった。

そこで、本発明はこのよフな従来技術の問題点の解消を
目的とした、電子制御自動変速機の変速制Ｏｌ装置を提
供するものである。

（問題点を解消するための手段）本発明の電子制御自動変速機の変速制御装置は、トラン
スミッションのシンクロ完了が検出された際に、シフト
アクチュエータのシリンダ流体圧を設定値以下とする手
段と、設定時間内に強制的にシフトを完了させる手段と
を設けたことを特徴とするものである。

（作用）本発明においては、トランスミッションのシフト操作に
おいて、シンクロ完了を検出した後に、シフトアクチュ
エータのシリンダ空気圧を設定値以下とする手段と、設
定時間内に強制的にシフトを完了させる手段とを設けた
ので、推力が大きいときでもシンクロ機構のドグ歯の損
傷を防止でき、トランスミッションの耐久性と車両走行
性能の両者の特性が確保できる。

（実施例）以下、図により本発明の実施例について説明する。

第１図は１本発明に係る電子制御自動変速機の変速制御
装置を示す構成ブロック図である。

図において、ｌは変速機のシフト動作を行なうシフトア
クチュエータであり、３位置に停止できる構成となって
おり、第６図において説明したものと同様のものである
。ピストン１ｂのピストンロッド端ｌｂｌには変速機の
シフト軸１ｅが取付けられてお・す、シリンダｌａに作
用する流体圧の大きさに応じてピストンが上下動するこ
とにより、ギヤ段はｌ−３−５速側、中立Ｎ１　　＋　
Ｎ　２　＊Ｎ３側、Ｒ−２−４速側に切替えられるｅＰ
ｌ＋Ｐ２は、第２図に示すようにシリンダの空圧力を検
出するセンサであり、空圧力により動作するスイッチを
取付けてもよい。

Ｖｌ　・ｖ２は３ポートの電磁弁であり、ポンプ３を流
体圧源とする作動流体を、それぞれ流体室に供給制御す
るものであり、電子制御装Ｍ２からの指令にて行なわれ
る。

４は変速機のセレクト作動を行うセレクトアクチュエー
タであり、上記のシフトアクチュエータｌと同様に３位
置に停止できるものである。これは段付シリンダ４ａ、
第１のピストン４ｂ、筒状の第２のピストン４Ｃ、ピス
トンロッド４ｄ、セレクト軸４ｅからなり１段付シリン
ダ４ａはその両端部に流体室４ｆ、４ｇを有している。

そして両流体室４ｆ、４ｇに流体圧が応答差なく作用す
るとピストンロッド４ｄは中立状態となり、流体室４ｆ
のみに流体圧が作用するとＮ３方向、流体室４ｇのみに
流体圧が作用するとＮ１方向にセレクト軸４ｅが駆動さ
れる。

Ｖ　５　＊　Ｖ　４は３ボートの電磁弁であり、ポンプ
２からの作動流体を電子制御装置２からの指令にしたが
い流体室４ｆ、４ｇに供給してセレクトアクチュエータ
４の作動を制御する。

５はシフト軸１ｅのシフト位置を検出するストロークセ
ンサ、６はセレクト軸４ｅのセレクト位置を検出するポ
ジションスイッチであり、それぞれの検出した信号は電
子制御装置３に入力され、これらの信号の組合せにより
、変速されたギヤ段が検出される。

ｖ５は？ボートの常閉型の電磁弁であり、ポンプ３の出
口に接続され、４個の電磁弁Ｖｌ、Ｖ２＋Ｖ！＋Ｖｑに
作動流体を供給するものである。

電子制御装置２はマイクロコンピュータにて構成され、
中央処理装置、各種メモリ、入／出力装置を有している
。そして、ストロークセンサ５゜ポジションスイッチ６
からの信号が伝達される外、図示していないクラッチの
作動を検出するクラッチセンサ、アクセルペダル踏込量
を検出するアクセルセンサ、車速センサ、セレクトレバ
ーのセレクト位置を検出するセレクトセンサなどからの
各種検出信号が入力され、これらの検出信号に基づいて
前記の各種電磁弁ｖ１〜ｖ６や図示していないクラッチ
アクチュエータなどを制御するよう構成されている。

７は、セレクトアクチュエータへの作動流体供給経路に
設けられたチェック弁であり、空気圧の絞り、効果を出
すために、セレクトアクチュエータへの空気流入を防止
するものである。

また、トランスミッションには、第３図に示すようにト
ランスミッショントップギヤ回転数検出用インプットシ
ャフトセンサ（ＴＭＮ）と、車速センサが取付けられて
いる。

次に、本発明による変速機の特性について、第４図（ａ
）〜（ｃ）の特性図により説明する。

第４図（ａ）は、縦軸にトランスミッションシフトスト
ロークセンサ５による検出値、即ち、ギヤストロークを
とり、横軸には時間をとった場合の特性であり、時間ｔ
２−ｔ５間でドグ歯かみ込みが行なわれる。

第４図（ｂ）は、縦軸にインプットシャフトセンサ（Ｔ
ＭＮ）の値をとり、横軸を時間軸とした場合の特性図で
あり１時間ｔ！でシンクロ動作が開始され、時間ｔ２で
シンクロ動作が終了する。

第４図（Ｃ）は、縦軸に空圧力センサＰ、、Ｐ２による
シリンダ圧をとり、横軸を時間軸とした特性であり、シ
リンダ圧ａは、ドグ歯に悪影響を榮えないリミットの空
気圧に設定される０本発明の具体的な作用については、
以下、第５図の制御フロー図により説明する。

トランスミッションシフトの開始時に、ステップＰ、で
所定のギヤ段への変速命令を読込み、ステップＰ２でク
ラッチ段制御を行なう、そ貝て、ステップＰ３にてシフ
ト側電磁弁ｖ１　、ｖ２を開制御してギヤ抜きを行ない
、次に、ステップＰ４でセレクト側電磁弁Ｖ３またはｖ
４の開制御を行なって、シフトおよびセレクトアクチュ
エータをその変速段に保持する。

ステップＰ５にては、シフト電磁弁ｖ１　、ｖ２の閉制
御を行ない、シフトアクチュエータを動作させる。次に
、ステップＰ６にて、インプットシャフトセンサ（ＴＭ
Ｎ）の値により、（ｄＴＭＮ／ｄＴ＝ｏ）を演算判定し
てシンクロ動作が完了したかどうかをチェックし、判定
がＮｏであればステップＰ５の処理に戻り、判定がＹＥ
Ｓであれば、続いてステップＰ７にて、上記ＴＭＮの値
が、車速Ｖ、変速しようとする変速段のギヤ比Ｇ、係数
をＫとするとき、ＴＭＮ＝ｖＸＧＸＫ、であるかどうか
、即ち、車速とインプットシャフトの回転数が一致して
いるかどうかをチェックし、判定がＮＯであれば、再び
ステップＰ５以下の処理に戻り、判定がＹＥＳであれば
、ステップ２日の処理に進む、ステップＰ７の処理は、
シンクロ開始点かシンクロ完了点かを判定するものであ
る。

ステップ２日にては、空圧力センサＰ　ｌ　　＋　Ｐ　
２によるシリンダ圧が、ＰｌまたはＰ　２　＜　ａの関
係にあるかどうかをチェックする。ここで、ａは第４図
（ｃ）で説明した設定空気圧（ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ２）
であり、この処理では、シンクロ終了後のシリンダ空気
圧がドグ歯に破損等の悪影響を与えないシリンダ空気圧
内であるかどうかを確認するものである０判定がＹＥＳ
であれば、次の処理ステップＰ１０に進み、判定がＮｏ
であればステップＰ９にて電磁弁Ｖ５を閉じ、シリンダ
内に貯っている空気圧だけでシフトさせ、急激なシフト
とならないようにする。

ステップＰｌｏでは、ストロークセンサ５によりシフト
が完了したかどうかをチェックし、シフフトが完了して
いなければ、ステップｐｔｔにて車両走行上問題のない
レベルの変速時間αｓｅｃを経過した前か後かをチェッ
クし、経過前であればステップＰ１ｏの処理に戻り、経
過後であればステップＰ１２で電磁弁ｖ５の開制御を行
ない、強制シフトを実行する。α秒経過前であれば、電
磁弁ｖ５の開放は行なわない。

ステップＰＩＯにてシフト完了が確認されれば、次ステ
ツプＰ１３でクラッチを接にして、続いてステップＰ１
４でシフト側の電磁弁ｖｌまたはｖ２を閉、ステップＰ
１５でセレクト側の電磁弁■３またはｖ４を閉にする。

最後にステップＰ１６で電磁弁ｖ５を開にして元の状態
に戻す。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明の
主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これらを本発
明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、トランスミッシ
ョンのシンクロ完了が検出された際に、シフトアクチュ
エータのシリンダ空気圧を設定値以下とする手段と、設
定時間内に強制的にシフトを完了させる手段とを設けた
ので、急激なシフトを避けることができ、シフト時に推
力を大きくしてもドグ歯の損傷を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成ブロック図、第２図、第３図は説
明図、第４図（Ｌ）〜（Ｃ）は特性図、第５図はフロー
チャート、第６図はシフトアクチュエータの概略構成図
である。１・・・シフトアクチュエータ、２・・・電子制御装置
、３・・・ポンプ、４・・・セレクトアクチュエータ、
５・・・ストロークセンサ、６・・・ポジションスイッ
チ、７・・・チェック弁。特許出願人　　いす（自動車株式会社代　理　人　　弁理士　辻　　　　實；第６図

Claims

【特許請求の範囲】

トランスミッションのシンクロ完了が検出された際に、
シフトアクチュエータのシリンダ流体圧を設定値以下と
する手段と、設定時間内に強制的にシフトを完了させる
手段とを設けたことを特徴とする電子制御自動変速機の
変速制御装置。