JP4799215B2 - 車両用自動変速機の変速制御装置 - Google Patents
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Description
まず、運転状態が変速線図の2−3速アップシフト線を横切ると、変速指令が出力される(A点)。
変速指令が出力されると、まず解放側係合要素が解放初期圧まで減圧される。解放初期圧とは、係合要素が滑りを発生しない程度の最低油圧である。変速指令から所定時間後T2 のB点で、係合側係合要素のがた詰めのために、係合側ソレノイドバルブが短時間だけ全開状態とされる。がた詰めは、係合要素のピストンの無効ストロークを解消するための動作であり、後述する係合初期圧の供給の前に一定時間のみ実施される。がた詰め後、待機圧で保持する。
次に、C点で解放側係合要素の油圧を解放初期圧から所定時間勾配で減圧して滑りを発生させ、D点でタービン回転数の吹き上がりを検出(吹き判定)すると、タービン回転数が2速段における回転数より一定値だけ吹き上がるようにフィードバック制御する。その後、係合側係合要素に係合初期圧を供給する。係合初期圧は、係合要素が係合を開始する油圧である。
次に、解放側係合要素をフィードバック制御しながら、係合初期圧を徐々に上昇させると、E点でタービン回転数が2速段における回転数付近まで低下し、係合側係合要素がトルク容量を持つF点で、タービン回転数が2速段における回転数から所定値だけ降下する(引込み検出)。このE点からF点までの間がトルク相と呼ばれる車両加速度(出力軸トルク)が低下する領域である。F点でタービン回転数が初期の目標回転数から離れるので、解放側係合要素は待機圧まで減圧され、トルク相を抜けてフィードバック制御を終了する。一方、F点以後、係合側係合要素は、タービン回転数の降下勾配が目標値となるようにフィードバック制御され、タービン回転数が3速における回転数付近まで低下した時(G点)、解放側係合要素を完全に解放し、係合側係合要素の油圧を締結状態まで上昇させ、変速を完了する。上記のように制御することで、ダブルクラッチや空吹きを防止でき、滑らかな変速を行なうことができる。
図9の(a)は不適切な変速制御の一例であり、解放側係合要素を解放する前に係合側係合要素の係合を開始するため、ダブルクラッチ状態となり、タービン回転数の一時的な吹き上がり(吹き判定)を発生させることができず、トルク相において大きな減速感が発生するという問題がある。
図9の(b)は不適切な変速制御の他の例であり、タービン回転数の吹き判定から引込み検出までの時間T1 が長く、吹き上がり状態が長く続くため、運転者に違和感を感じさせる。また、この期間は外乱に対して弱いため、ハンチング傾向になる場合が多い。
上記制御方法では、係合側によるクラッチ引込み後のトルク相の変速時間を短縮することで、減速感を改善できるが、入力回転数の所定値高いフィードバック期間が短縮されないので、吹き感としての違和感が改善されない。
しかし、上記制御方法は、係合側係合要素への作動油圧に係わる信号を受けて設定時間後に解放側の油圧を減圧するものであり、基本的に入力回転数の吹き上がりを発生させて変速制御するものではない。また、空吹きとインターロックは二律背反する現象であるから、それらを回避するために常に解放側係合要素の油圧の減圧タイミングを調整する必要があり、頻繁な学習を必要とし、制御が不安定になるという問題がある。
そこで、第1の発明では、実際にパワーオンアップシフトを実施したときの吹き判定から引込み検出までの実変速時間を計測し、その実変速時間と予め設定された目標変速時間とを比較する。実変速時間>目標変速時間である場合には解放初期圧が高く、実変速時間<目標変速時間である場合には解放初期圧が低くなるように、解放初期圧を更新する。なお、解放初期圧の初期設定値は必ず入力回転数の吹き上がりが発生する値に設定しておくのがよい。解放初期圧によって変速時間が変動するので、最適な変速時間になるように解放初期圧を随時更新する。このようにダブルクラッチと空吹きとを防止しながら、変速時間が目標値に一致するように解放初期値を更新することで、自動変速機の個体ばらつきを解消して最適な変速を実施することができる。
そこで、第2の発明では、実際にパワーオンアップシフトを実施したときの吹き判定から引込み検出までの実変速時間を計測し、その実変速時間と予め設定された目標変速時間とを比較し、実変速時間>目標変速時間である場合には制御開始遅延時間が短く、実変速時間<目標変速時間である場合には制御開始遅延時間が長くなるように、係合側係合要素の係合初期圧の出力タイミングを学習する。なお、解放初期圧は必ず入力回転数の吹きが発生する値に固定しておけばよい。このように係合側係合要素の増圧開始タイミングを更新することで、ダブルクラッチと空吹きとを防止しながら変速時間を目標値に一致させることができ、自動変速機の個体ばらつきを解消することができる。
また、解放初期圧や係合側係合要素の増圧開始タイミングを変更する場合に、学習1回当たりの変更幅を一定としてもよいし、実変速時間と目標変速時間との偏差に応じて変更幅を可変してもよい。
また、第2の発明によれば、実変速時間と目標変速時間とを比較し、それに応じて係合側係合要素の増圧開始タイミング(係合初期圧の出力タイミング)を更新するようにしたので、第1の発明と同様に、自動変速機の個体バラツキを解消して最適な変速制御を実施することができる。
自動変速機1は後述するように変速機構とトルクコンバータとを備えたものであり、変速機構はATコントローラ2からの指令によって任意の変速段に制御される。ATコントローラ2には、スロットル開度(アクセル開度)センサ3、車速センサ4、タービン回転数センサ5、シフトポジションセンサ6などから信号が入力される。なお、ATコントローラ2に入力される信号は上記信号に限定されるものではない。ATコントローラ2は上記入力信号に応じて後述するソレノイドバルブSOL1〜SOL3を制御している。すなわち、車両の走行状態(スロットル開度,車速,シフトポジションなど)と変速線図とによって変速段を自動的に選択し、さらにパワーオン・オフマップによってパワーオン状態またはパワーオフ状態かを判定し、それによって変速制御を実施する。
この自動変速機1は、トルクコンバータ20、トルクコンバータ20を介してエンジン動力が伝達される入力軸21、3個のクラッチC1〜C3、2個のブレーキB1,B2、ワンウエイクラッチF、ラビニヨウ型遊星歯車機構22、出力ギヤ23、出力軸24、差動装置25などを備えている。
第1〜第3ソレノイドバルブSOL1〜SOL3は微妙な油圧制御を行なう必要があるため、デューティソレノイドバルブまたはリニアソレノイドバルブが用いられる。また、この実施例では、第1ソレノイドバルブSOL1は常閉型、第2,第3ソレノイドバルブSOL2,3は常開型が用いられている。
学習がスタートすると、クラッチ掛け替えによるパワーオンアップシフトであるかどうかを判定し(ステップS1)、もしそうであれば実変速時間T1 を計測する(ステップS2)。実変速時間T1 とは、図5を参照すると、吹き判定(D点)から引込み検出(F点)までの時間である。
次に、実変速時間T1 と予め設定した目標変速時間との差が一定幅内に入っているか否かを判定する(ステップS3)。上記一定幅とは不感帯のことであり、もし実変速時間T1 と目標変速時間との差が不感帯内に入っている場合には、学習を行わずに終了する。
一方、実変速時間T1 と目標変速時間との差が不感帯内に入っていない場合には、実変速時間T1 と目標変速時間との差に所定のゲインKを掛け、この掛け算値を現在の解放初期圧に加算する(ステップS4)。つまり、実変速時間が目標変速時間より一定時間以上長い場合には解放初期圧が高くなるように更新し、実変速時間が目標変速時間より一定時間以上短い場合には解放初期圧が低くなるように更新する。解放初期圧を更新した後、学習を終了する。
解放初期圧の初期設定値は、必ず入力回転数の吹きが発生する値に設定しておくのがよい。複数回のパワーオンアップシフトを経験する間に解放初期値は、変速時間が目標変速時間に一致するように更新され、自動変速機の個体バラツキが解消される。そのため、走行時間を経る間にダブルクラッチや空吹きを防止でき、適正な変速を実施できるようになる。
この変速制御は、実変速時間T1 が目標時間より長い場合に、図5に破線で示すように解放初期圧が高くなるように更新する。逆に、実変速時間T1 が目標時間より短い場合には解放初期圧が低くなるように更新すればよい。
破線で示すように解放初期圧を高く補正した場合、吹き判定のタイミングがD’へと遅くなるため、吹き判定(D’点)から引込み検出(F点)までの変速時間もT1 ’へと短縮される。
本変速制御では、がた詰め開始(B点)から係合初期圧の出力(H点)までの時間T0 は一定であり、係合初期圧の出力は吹き判定と無関係に設定されている。また、制御開始遅延時間T2 も一定値に固定されている。つまり、変速指令(A点)から一定時間(T2 +T0 )後に係合初期圧が出力される。
上記のように解放初期圧の最適値を学習し、変速時間を目標変速時間に近づけることで、個体ばらつきを解消できる。
学習がスタートすると、クラッチ掛け替えによるパワーオンアップシフトであるかどうかを判定し(ステップS5)、もしそうであれば実変速時間T1 を計測する(ステップS6)。
次に、目標変速時間と実変速時間T1 との偏差δを算出し(ステップS7)、偏差δから加算量σを算出する(ステップS8)。加算量σの算出に際して、ここではマップデータを用いる。このマップデータでは、−δ1 〜δ1 との間が不感帯であり、δ>δ1 ではσがδに比例して増加し、δ<−δ1 ではσが−δに比例して増加する。
上記のようにして求めた加算量σを、現在の係合側係合要素の制御開始遅延時間T2 (図7参照)に加算する(ステップS9)。つまり、実変速時間T1 が目標変速時間より一定時間以上長い場合には、制御開始遅延時間T2 が短くなるように更新し、実変速時間T1 が目標変速時間より一定時間以上短い場合には、制御開始遅延時間T2 が長くなるように更新する。制御開始遅延時間T2 を更新した後、学習を終了する。
この場合は、解放初期圧を必ず入力回転数の吹きが発生しうる固定値に設定しておくのがよい。複数回のパワーオンアップシフトを経験する間に制御開始遅延時間T2 は、変速時間が目標変速時間に一致するように更新され、自動変速機の個体バラツキが解消されるため、適正な変速を実施できるようになる。
この変速制御では、実変速時間T1 が目標時間より長い場合に、図7に破線で示すように制御開始遅延時間T2 が短くなるように更新している。逆に、実変速時間T1 が目標変速時間より短い場合には、制御開始遅延時間T2 が長くなるように更新すればよい。
破線で示すように制御開始遅延時間をT2 ’へ短くした場合、引込み検出タイミングがF’へと早くなるため、吹き判定(D点)から引込み検出(F’点)までの変速時間がT1 ’へと短縮される。
本変速制御でも、がた詰め開始から係合初期圧の出力(H点)までの時間T0 は一定であり、係合初期圧の出力は吹き判定と無関係に設定されている。制御開始遅延時間T2 を学習するということは、変速指令から係合初期圧の出力までの時間(T2 +T0 )を学習することに等しい。
上記のように係合初期圧の出力タイミングを学習することで、変速時間T1 を目標変速時間に近づけることができ、個体ばらつきを解消できる。
本発明の自動変速機は、図2に示すような3個のクラッチC1〜C3と2個のブレーキB1,B2を有する自動変速機に限るものではない。
B1 ブレーキ(解放側係合要素)
SOL1 B1ブレーキ制御用ソレノイドバルブ
SOL3 C3クラッチ制御用ソレノイドバルブ
2 ATコントローラ
Claims (2)
- パワーオンアップシフトの変速指令時に解放側係合要素から油圧を排出し、かつ係合側係合要素に油圧を供給することで変速を行う車両用自動変速機の変速制御装置において、
上記変速指令後、解放側係合要素の油圧を解放初期圧に減圧し、この解放初期圧から所定時間勾配で減圧して入力回転数の吹き判定を行い、入力回転数を所定値だけ高い回転数となるようにフィードバック制御するとともに、上記変速指令から一定時間後に係合側係合要素の油圧を係合初期圧に増圧し、入力回転数を一定量低下させて引込み検出を行う制御手段を備え、
上記制御手段は、
上記吹き判定から引込み検出までの実変速時間を記憶する手段と、
上記吹き判定から引込み検出までの目標変速時間を記憶する手段と、
上記実変速時間が目標変速時間と比較して長い場合には上記解放初期圧が高く、実変速時間が目標変速時間と比較して短い場合には上記解放初期圧が低くなるように、上記解放初期圧を更新する学習手段と、
を有することを特徴とする車両用自動変速機の変速制御装置。 - パワーオンアップシフトの変速指令時に解放側係合要素から油圧を排出し、かつ係合側係合要素に油圧を供給することで変速を行う車両用自動変速機の変速制御装置において、
上記変速指令後、解放側係合要素の油圧を所定の解放初期圧に減圧し、この解放初期圧から所定時間勾配で減圧して入力回転数の吹き判定を行い、入力回転数を所定値だけ高い回転数となるようにフィードバック制御するとともに、上記変速指令後に係合側係合要素の油圧を係合初期圧に増圧し、入力回転数を一定量低下させて引込み検出を行う制御手段を備え、
上記制御手段は、
上記吹き判定から引込み検出までの実変速時間を記憶する手段と、
上記吹き判定から引込み検出までの目標変速時間を記憶する手段と、
上記実変速時間が目標変速時間と比較して長い場合には上記変速指令から係合側係合要素の増圧開始までの時間が短く、実変速時間が目標変速時間と比較して短い場合には上記変速指令から係合側係合要素の増圧開始までの時間が長くなるように、係合側係合要素の増圧開始タイミングを更新する学習手段と、
を有することを特徴とする車両用自動変速機の変速制御装置。
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