JP2001336620A - 車両用自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】摩擦係合要素を締結させるときに油を急速充填
させるプリチャージにおいて、目標時間で油の充填が確
実に終了するようにする。 【解決手段】目標の充填時間と油を充填させる容積とか
ら目標流量を演算する（Ｓ１）。また、エンジン回転速
度とライン圧とから吐出可能流量を演算し（Ｓ２）、こ
の吐出可能流量からトルクコンバータ等に供給される必
要流量（Ｓ３）及び漏れ流量（Ｓ４）を減算して、摩擦
係合要素に供給される限界流量を演算する（Ｓ５）。そ
して、前記目標流量と限界流量との偏差、及び、油温
（油の粘度）に応じて、プリチャージにおける目標クラ
ッチ圧（指示圧）を設定する（Ｓ６）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両用自動変速機の
油圧制御装置に関し、詳しくは、クラッチ等の摩擦係合
要素を締結させるときのプリチャージ制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、車両用の自動変速機におい
て、クラッチ等の摩擦係合要素を解放状態から締結させ
るときに、摩擦係合要素及び該摩擦係合要素に油を供給
する配管に対して油を急速充填するプリチャージを行っ
て、締結させる摩擦係合要素の油圧を締結制御の初期圧
にまで速やかに上昇させる構成が知られている。

【０００３】前記プリチャージ制御を最適化する技術と
して、プリチャージ圧やプリチャージ時間を、スロット
ル開度，油温，車速等に応じて変更する構成が、特開平
７−０２７２１７号公報，特開平６−２３５４５１号公
報等に開示されている。

【０００４】また、特開平５−１０６７２２号公報に
は、摩擦係合要素の掛け替えによる変速時に発生する引
き込みトルクが所定値になるように、プリチャージ圧を
学習制御する構成が開示されている。

【０００５】更に、特開平５−３１２２５８号公報に
は、プリチャージ後の回転挙動（空吹け速さ）により、
プリチャージ時間を学習制御する構成が開示されてい
る。また、特開平７−１７４２１７号公報には、変速開
始からイナーシャフェーズ（回転変動開始）までの時間
を計測し、該計測時間と目標時間との差に基づき、プリ
チャージ時間を変更する構成が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記プリチ
ャージにおいて、目標時間内で油の充填を完了させるに
は、所定流量で油を充填させる必要があるが、油の流量
は、オイルポンプの吐出量やライン調整圧（元圧）によ
って変化すると共に、同じオイルポンプから吐出された
油をトルクコンバータに供給し、また、潤滑に用いる場
合には、摩擦係合要素に供給できる油が制限されること
になり、更に、オイルポンプから吐出された油の一部が
リークする場合もあり、必ずしも摩擦係合要素に対して
所望流量で油を充填させることができなくなる場合があ
った。

【０００７】また、流量が所望流量になるように、摩擦
係合要素への油の供給を制御するバルブの開度を制御し
ても、油の粘度によって実際に得られる流量が変化し
て、所望流量で油を充填させることができなくなる場合
があった。

【０００８】プリチャージ制御において摩擦係合要素に
対する所望流量を確保できないと、充填に要する時間が
長くなって変速時間が長くなり、逆に、過剰な流量で単
時間に充填させてしまうと大きな圧力変動を生じさせて
しまうという問題が発生する。

【０００９】従来のように、プリチャージ圧やプリチャ
ージ時間をスロットル開度，油温，車速等に応じて変更
する構成の場合、これらの条件変化に対応できるもの
の、上記のような流量変動を定量的に判断する構成では
ないため、所望の流量を精度良く得られないという問題
があった。

【００１０】また、プリチャージ後の引き込みトルクや
回転挙動等を判断する構成であれば、流量変動を含む種
々の変動要因に対してプリチャージ制御が適正であった
か否かが評価されることになるが、評価結果が反映され
るのが次回以降の変速であるため、変速毎（プリチャー
ジ毎）の条件変化に対応できず、必ずしも最適な修正を
施すことができないという問題があった。

【００１１】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、摩擦係合要素を締結させるときのプリチャージ制
御において、所望の流量で精度良く油を充填させること
ができる車両用自動変速機の油圧制御装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】そのため請求項１記載の
発明では、締結させる摩擦係合要素に油を充填させると
きの目標流量と、締結させる摩擦係合要素に供給できる
限界流量と、油の粘度とに基づいて、プリチャージ時の
指示圧を設定する構成とした。

【００１３】かかる構成によると、締結させる摩擦係合
要素に油を急速充填させるプリチャージにおいて、摩擦
係合要素の指示圧を、目標流量，実際の供給能力を示す
限界流量及び油の粘度に基づいて設定する。

【００１４】尚、摩擦係合要素に対する油の供給を制御
するバルブの開度が、前記指示圧に応じて決定される。
請求項２記載の発明では、目標流量に対して限界流量が
少ないときほど、指示圧をより大きく設定する構成とし
た。

【００１５】かかる構成によると、目標流量に対して実
際に供給できる流量が少ないときには、指示圧をより大
きくすることで、実際に供給できる流量の増大を図る。
請求項３記載の発明では、油の粘度が高いときほど、指
示圧をより大きく設定する構成とした。

【００１６】かかる構成によると、油の粘度が高いとき
には、指示圧をより大きくすることで、実際に供給でき
る流量の増大を図る。尚、油の粘度は、油の温度から推
定できる。

【００１７】請求項４記載の発明では、目標流量を、目
標の充填時間と充填容積とに基づき演算する構成とし
た。かかる構成によると、充填開始から完了までの時間
の目標値と、摩擦係合要素内及び配管を含む油の充填容
積とから、目標時間で充填容積を油で満たすために要求
される流量として、目標流量が設定される。

【００１８】請求項５記載の発明では、限界流量を、吐
出可能流量と、他の要素に必要とされる流量と、漏れ流
量とに基づき演算する構成とした。かかる構成による
と、オイルポンプから吐き出される流量（吐出可能流
量）から、トルクコンバータや潤滑経路などの他の要素
に供給される油、及び、途中で漏れ出す流量を除いた分
が、摩擦係合要素に対して供給できる油になるものとし
て限界流量が求めれる。

【００１９】請求項６記載の発明では、吐出可能流量
を、油の元圧と自動変速機と組み合わされるエンジンの
回転速度とに基づき演算する構成とした。かかる構成に
よると、油の元圧（ライン圧）と、エンジンで回転駆動
されるオイルポンプの回転速度に比例するエンジンの回
転速度とから、吐出可能流量が求められる。

【００２０】請求項７記載の発明では、他の要素に必要
とされる流量を、自動変速機と組み合わされるエンジン
の回転速度に基づき演算する構成とした。かかる構成に
よると、トルクコンバータや潤滑経路などの他の要素に
供給される油の流量が、エンジン回転速度に応じて求め
られる。

【００２１】請求項８記載の発明では、漏れ流量を、油
の温度に基づき演算する構成とした。かかる構成による
と、油の漏れ量が、油の粘度によって変化することか
ら、粘度に相関する油の温度に基づき、漏れ流量を演算
する。

【００２２】

【発明の効果】請求項１記載の発明によると、油の供給
能力の変化、及び、油の粘度の変化があっても、目標流
量で摩擦係合要素に油を充填させることが可能になると
いう効果がある。

【００２３】請求項２記載の発明によると、油の供給能
力の低下に対して指示圧を増大させることで、目標流量
を確保できるという効果がある。請求項３記載の発明に
よると、油の粘度が高く油が流れ難くなるときに、指示
圧を増大させることで、目標流量を確保できるという効
果がある。

【００２４】請求項４記載の発明によると、目標時間で
充填を完了する目標流量に補正されるので、一定の時間
で油の充填を完了させることができ、充填期間後の圧力
制御の精度を高くして変速性を向上させることができる
という効果がある。

【００２５】請求項５記載の発明によると、油の供給状
態、トルクコンバータ等の他の要素へ供給される流量、
漏れ量を考慮して、摩擦係合要素への油の供給能力を精
度良く推定できるという効果がある。

【００２６】請求項６記載の発明によると、オイルポン
プの回転速度と、オイルポンプから吐き出された油の調
整圧とから、油の供給状態を精度良く推定でき、以って
摩擦係合要素への油の供給能力を精度良く推定できると
いう効果がある。

【００２７】請求項７記載の発明によると、トルクコン
バータや潤滑経路に供給されて摩擦係合要素に供給され
ない油の流量を、精度良く推定でき、以って、摩擦係合
要素への油の供給能力を精度良く推定できるという効果
がある。

【００２８】請求項８記載の発明によると、油の粘度の
変化による漏れ流量の変化を精度良く推定でき、以っ
て、摩擦係合要素への油の供給能力を精度良く推定でき
るという効果がある。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。図１は、実施の形態における車両用自動変速機の
変速機構を示すものであり、エンジン（図示省略）の出
力がトルクコンバータ１を介して変速機構２に伝達され
る構成となっている。

【００３０】前記変速機構２は、２組の遊星歯車Ｇ１，
Ｇ２、３組の多板クラッチＨ／Ｃ，Ｒ／Ｃ，Ｌ／Ｃ、１
組のブレーキバンド２＆４／Ｂ、１組の多板式ブレーキ
Ｌ＆Ｒ／Ｂ、１組のワンウェイクラッチＬ／ＯＷＣで構
成される。

【００３１】前記２組の遊星歯車Ｇ１，Ｇ２は、それぞ
れ、サンギヤＳ１，Ｓ２、リングギヤｒ１，ｒ２及びキ
ャリアｃ１，ｃ２よりなる単純遊星歯車である。前記遊
星歯車組Ｇ１のサンギヤＳ１は、リバースクラッチＲ／
Ｃにより入力軸ＩＮに結合可能に構成される一方、ブレ
ーキバンド２＆４／Ｂによって固定可能に構成される。

【００３２】前記遊星歯車組Ｇ２のサンギヤＳ２は、入
力軸ＩＮに直結される。前記遊星歯車組Ｇ１のキャリア
ｃ１は、ハイクラッチＨ／Ｃにより入力軸Ｉに結合可能
に構成される一方、前記遊星歯車組Ｇ２のリングギヤｒ
２が、ロークラッチＬ／Ｃにより遊星歯車組Ｇ１のキャ
リアｃ１に結合可能に構成され、更に、ロー＆リバース
ブレーキＬ＆Ｒ／Ｂにより遊星歯車組Ｇ１のキャリアｃ
１を固定できるようになっている。

【００３３】そして、出力軸ＯＵＴには、前記遊星歯車
組Ｇ１のリングギヤｒ１と、前記遊星歯車組Ｇ２のキャ
リアｃ２とが一体的に直結されている。上記構成の変速
機構２において、１速〜４速及び後退は、図２に示すよ
うに、各クラッチ・ブレーキの締結状態の組み合わせに
よって実現される。

【００３４】尚、図２において、丸印が締結状態を示
し、記号が付されていない部分は解放状態とすることを
示すが、特に、１速におけるロー＆リバースブレーキＬ
＆Ｒ／Ｂの黒丸で示される締結状態は、１レンジでのみ
の締結を示すものとする。

【００３５】前記図２に示す各クラッチ・ブレーキの締
結状態の組み合わせによると、例えば、４速から３速へ
のダウンシフト時には、ブレーキバンド２＆４／Ｂの解
放を行う共にロークラッチＬ／Ｃの締結を行い、３速か
ら２速へのダウンシフト時には、ハイクラッチＨ／Ｃの
解放を行うと共にブレーキバンド２＆４／Ｂの締結を行
うことになり、２速から３速へのアップシフト時には、
ブレーキバンド２＆４／Ｂの解放を行うと共にハイクラ
ッチＨ／Ｃの締結を行い、３速から４速へのアップシフ
ト時には、ロークラッチＬ／Ｃの解放を行うと共にブレ
ーキバンド２＆４／Ｂの締結を行うことになる。

【００３６】上記のように、クラッチ・ブレーキ（摩擦
係合要素）の締結と解放とを同時に制御して摩擦係合要
素の掛け替えを行う変速を掛け替え変速と称するものと
する。

【００３７】前記各クラッチ・ブレーキ（摩擦係合要
素）の締結・解放動作は、油圧によって制御され、各ク
ラッチ・ブレーキに対する供給油圧は、それぞれにソレ
ノイドバルブによって調整されるようになっており、図
３に示すような機構によって、各クラッチ・ブレーキに
対する油（ＡＴＦ：オートマチック・トランスミッショ
ン・フルード）の供給が制御される。

【００３８】図３において、エンジンによって回転駆動
されるオイルポンプ２１から吐き出される油は、調圧機
構２２によって所定のライン圧に調圧される。ライン圧
に調圧された油は、各摩擦係合要素２３毎に設けられる
ソレノイドバルブ２４を介して各摩擦係合要素２３に供
給されると共に、前記トルクコンバータ１や潤滑経路に
も供給される。

【００３９】前記ソレノイドバルブ２４は、コントロー
ルユニット２５によってそのＯＮ・ＯＦＦがデューティ
制御されるようになっており、前記コントロールユニッ
ト２５には、油温を検出する油温センサ２６，運転者に
よって操作されるアクセルの開度を検出するアクセル開
度センサ２７，車両の走行速度を検出する車速センサ２
８，トルクコンバータ１のタービン回転速度を検出する
タービン回転センサ２９，エンジン回転速度を検出する
エンジン回転センサ３０等からの検出信号が入力され、
これらの検出結果に基づいて各ソレノイドバルブ２４を
制御することで、各摩擦係合要素２３の係合油圧を制御
する。

【００４０】前記ソレノイドバルブ２４は、図４に示す
ように、バルブボディ３１と、該バルブボディ３１内に
軸方向に摺動可能に嵌挿されるスプールバルブ３２と、
該スプールバルブ３２を軸方向に変位させるソレノイド
３３とから構成される。

【００４１】前記バルブボディ３１には、前記調圧機構
２２からの油圧通路３４，ドレン通路３５及び摩擦係合
要素２３に対する供給路３６が接続され、前記スプール
バルブ３２が油圧通路３４とドレン通路３５とを選択的
に開口させることで、摩擦係合要素２３に対して油を込
める動作と、油を抜く動作とが制御されるようになって
いる。

【００４２】また、供給路３６内の圧力が、オリフィス
３７が設けられたフィードバック通路３８を介して、ス
プールバルブ３２に対し、油圧通路３４を閉じドレン通
路３５を開く方向（図で左向きの方向）に作用するよう
に構成されている。

【００４３】更に、スプリング３９は、スプールバルブ
３２を図で右向きに付勢するように設けられている。従
って、前記スプリング３９の付勢力に抗してソレノイド
３３の電磁力が作用することで、スプールバルブ３２が
図で左方向に変位する構成であり、ソレノイド３３の電
磁力が大きくすることで、スプールバルブ３２が図でよ
り左側に変位し、ドレンを多くする。

【００４４】本実施形態における掛け替え変速では、図
５に示すように、解放させる摩擦係合要素の係合油圧を
徐々に減少させつつ、締結させる摩擦係合要素の係合油
圧を徐々に増大させ、解放側摩擦係合要素から締結側摩
擦係合要素へのトルクの掛け替えが行われるようにす
る。

【００４５】また、摩擦係合要素の締結動作を必要とす
る変速要求が発生すると、まず、締結制御の初期圧より
も高い指示圧を出力することで、締結させる摩擦係合要
素に対して急速に油を充填させるプリチャージを行っ
て、摩擦係合要素に対して油を充填し、その後に係合油
圧を徐々に増大制御するようになっており、以下では、
このプリチャージについて詳述する。

【００４６】図６のフローチャートは、前記プリチャー
ジ制御のメインルーチンを示すものである。尚、プリチ
ャージ制御（流量制御）は変速判断に基づき開始され、
後述するように、締結側のクラッチ反力が所定値を超え
たときに終了判断されて圧力制御に移行する一方、プリ
チャージ制御（流量制御）中に、タービン回転速度が第
１基準速度を下回ったとき（トルク引け発生時）及びタ
ービン回転速度が第２基準速度（＞第１基準速度）を上
回ったとき（空吹け発生時）には、強制的に圧力制御に
移行させるようになっている。

【００４７】ステップＳ１では、締結する摩擦係合要素
に対して供給される油の目標流量を演算する。前記ステ
ップＳ１の目標流量の演算を、図７のフローチャートに
詳細に示してある。

【００４８】ステップＳ１０１では、油を充填させる容
積Ｖｃ（cc）を、配管容積と摩擦係合要素の容積との合
計として設定する。尚、前記充填容積Ｖｃは、締結させ
る摩擦係合要素毎に予め記憶させておき、締結させる摩
擦係合要素に応じて記憶値を参照するものとすれば良
い。

【００４９】ステップＳ１０２では、充填を完了させる
目標時間（目標充填時間）Tgt-TIME（sec）を設定す
る。前記目標充填時間Tgt-TIMEは、固定値であっても良
いが、図８に示すように、油温（ＡＴＦ温度）に応じて
変更することが好ましい。油温（ＡＴＦ温度）に応じて
目標充填時間Tgt-TIMEを設定する場合には、図８に示す
ように、油の粘性が低下する油温が高いときほど、目標
充填時間Tgt-TIMEを短くすると良い。

【００５０】ステップＳ１０３では、目標流量Tgt-Q（c
c/sec）を、前記充填容積Ｖｃと目標充填時間Tgt-TIME
とから、下式に従って演算する。 目標流量Tgt-Q＝［充填容積Ｖｃ］／［目標充填時間Tgt
-TIME］ ステップＳ２では、吐出可能流量Can-Q（cc/sec）を演
算する。

【００５１】具体的には、図９に示すように、ライン圧
ＰＬ（Kpa）とエンジン回転速度（rpm）とに応じて予め
吐出可能流量Can-Q（cc/sec）を記憶したマップを参照
し、そのときのライン圧ＰＬ及びエンジン回転速度（rp
m）に対応する吐出可能流量Can-Q（cc/sec）を検索す
る。

【００５２】本実施形態において、オイルポンプ２１は
エンジンによって駆動されるから、前記エンジン回転速
度（rpm）は、オイルポンプ２１の回転速度に比例する
値として用いている。従って、オイルポンプ２１の回転
速度を求めて、吐出可能流量Can-Qの演算に用いても良
い。

【００５３】ステップＳ３では、吐出可能流量Can-Qの
中から、前記トルクコンバータ１や潤滑回路に供給され
る油の流量を必要流量Require-Q（cc/sec）として演算
する。

【００５４】具体的には、図１０に示すように、エンジ
ン回転速度（rpm）に応じて予め必要流量Require-Q（cc
/sec）を記憶したテーブルを参照し、そのときのエンジ
ン回転速度（rpm）に対応する必要流量Require-Q（cc/s
ec）を検索する。

【００５５】トルクコンバータ１や潤滑経路に供給され
る油の流量は、エンジン回転速度（rpm）が高くなるほ
ど増大するので、前記必要流量Require-Q（cc/sec）
は、エンジン回転速度（rpm）が高くなるほど大きな値
に設定されるようにしてある。

【００５６】ステップＳ４では、吐出可能流量Can-Qか
らの漏れによる損失分を漏れ流量Leak-Q（cc/sec）とし
て演算する。具体的には、図１１に示すように、油温
（ＡＴＦ温度）に応じて予め漏れ流量Leak-Q（cc/sec）
を記憶したテーブルを参照し、そのときの油温に対応す
る漏れ流量Leak-Q（cc/sec）を検索する。

【００５７】油温が高い場合には、油の粘性が低下して
油の漏れ量が増大するので、前記漏れ流量Leak-Q（cc/s
ec）は、油温が高いほど大きな値に設定される。ステッ
プＳ５では、前記吐出可能流量Can-Qから、前記必要流
量Require-Q及び漏れ流量Leak-Qを減算して、その結果
を、締結側の摩擦係合要素に実際に供給できる限界流量
Limit-Q（cc/sec）とする。

【００５８】Limit-Q（cc/sec）＝［Can-Q］−（［Requ
ire-Q］＋［Leak-Q］） ステップＳ６では、前記目標流量Tgt-Qと限界流量Limit
-Qとの偏差、及び、油の粘度に相関する油温に基づき、
プリチャージ油圧（プリチャージにおける目標クラッチ
圧力）P-PRI（Kpa）を設定する。

【００５９】具体的には、図１２に示すように、目標流
量Tgt-Qと限界流量Limit-Qとの偏差、及び、油温に応じ
て予めプリチャージ油圧P-PRIを記憶したマップを参照
し、そのときの偏差及び油温に対応するプリチャージ油
圧P-PRIを検索する。

【００６０】ここで、目標流量Tgt-Qに対して限界流量L
imit-Qが少ないときほど（［目標流量Tgt-Q］−［限界
流量Limit-Q］）が大きいときほどプリチャージ油圧P-P
RI（指示圧）が高く設定され、かつ、油温が低く粘度が
高いときほどプリチャージ油圧P-PRI（指示圧）が高く
設定される。

【００６１】上記プリチャージ油圧P-PRIの設定によ
り、摩擦係合要素への油の供給能力（吐出可能流量Can-
Q，必要流量Require-Q，漏れ流量Leak-Q）の変化や、流
量のばらつきを生じさせる油の粘度の変化があっても、
所望流量で油を充填させることができ、充填時間が長引
くことを防止し、かつ、過剰な流量による充填で大きな
圧力変動を生じさせることを未然に防止できる。

【００６２】前記プリチャージ油圧P-PRIは、プリチャ
ージ（流量制御）の終了が判断されるまで継続的に出力
され、その後、目標クラッチ圧力（指示圧）を圧力制御
の初期圧まで低下させた後、目標クラッチ圧力（指示
圧）を所定のランプ勾配で徐々に増大させて摩擦係合要
素を締結させる圧力制御に移行させる（図５参照）。

【００６３】本実施の形態では、プリチャージ（流量制
御）の終了が判断されたときに、所定時間TIMER1でプリ
チャージ油圧P-PRIから圧力制御の初期圧まで徐々に変
化させるようにしてある。

【００６４】具体的には、圧力制御の初期圧をP-RTN-
α、プリチャージ（流量制御）の終了判断からの経過時
間をｔ、ゲインをαとしたときに、所定時間TIMER1内の
指示圧Ｐｃ０を、 Ｐｃ０＝P-PRI×（１−α×ｔ^1/2） として求める。

【００６５】前記ゲインαは、前記経過時間ｔを所定時
間TIMER1としたときに、指示圧Ｐｃ０＝初期圧P-RTN-α
となるように設定される値である。ここまでの制御は、
図１３の制御ブロック図に示される。

【００６６】即ち、目標充填時間と容積（体積）とから
目標流量を求める一方、ライン圧とエンジン回転速度と
から吐出可能流量を、エンジン回転速度からトルクコン
バータ等に供給する必要流量を求め、更に、油温から漏
れ流量を求める。

【００６７】そして、吐出可能流量から必要流量及び漏
れ流量を減算した結果を、摩擦係合要素に対し供給可能
な限界流量とし、前記目標流量と前記限界流量との偏差
及び油温（油の粘度）に応じてプリチャージ油圧（プリ
チャージ時の指示圧）を設定することで、前記目標流量
の確保、即ち、目標充填時間での充填完了を図る。

【００６８】図６のフローチャートにおいて、ステップ
Ｓ７以降では、前記圧力制御への移行判断のための処理
が行われる。ステップＳ７では、前記ソレノイドバルブ
２４に対する流入流量Ｑｓを演算する。

【００６９】前記ソレノイド流入流量Ｑｓは、油の流量
係数をＣ、ソレノイドバルブ２４で制御される油圧通路
３４の開口面積をＡ、ライン圧をＰＬ、クラッチ油圧を
Real-Pc、油の密度をρとすると、 Ｑｓ＝Ｃ・Ａ・｛（ＰＬ−Real-Pc）／ρ｝^1/2………（１） として演算される。

【００７０】そこで、ステップＳ７では、図１４のフロ
ーチャートに示すようにして、前記ソレノイド流入流量
Ｑｓを演算する。以下、図１５の制御ブロック図を参照
しつつ、前記図１４のフローチャートに従ってソレノイ
ド流入流量Ｑｓの算出について説明する。

【００７１】ステップＳ７０１では、開口面積Ａを求め
るために、まず、ソレノイド変位量Ｘ（cm）を演算す
る。本実施形態では、目標クラッチ油圧（指示圧）が決
定され、該目標クラッチ油圧（指示圧）に応じたデュー
ティでソレノイドバルブ２４を駆動する。そこで、その
ときの目標クラッチ油圧（指示圧）から、図１６に示す
ようなテーブルを参照して、ソレノイドの駆動デューテ
ィＤＵＴＹ（％）を求める。

【００７２】次いで、図１７に示すようなテーブルによ
って、前記ソレノイドの駆動デューティＤＵＴＹを、ソ
レノイドの駆動電流Ｉ（Ａ）に変換する。更に、前記ソ
レノイドの駆動電流Ｉ（Ａ）を、図１８に示すようなテ
ーブルによって、ソレノイドの吸引力Ｆsol（Kgf）に変
換する。

【００７３】ここで、スプールバルブ３２は、図１９に
示すように、スプリング３９による荷重と、ソレノイド
の吸引力（電磁力）Ｆsol（Kgf）及びフィードバック通
路３８を介するフィードバック力とがバランスする位置
に変位する。

【００７４】従って、スプリング３９のセット荷重をＦ
set（Kgf）、スプリング３９のばね定数をＫｘ、クラッ
チ油圧をReal-Pc、フィードバック力が作用するスプー
ルバルブ３２の面積をＡfbとすると、 Ｆset＋Ｋｘ・Ｘ＝Ｆsol＋Real-Pc・Ａfb という式が成り立つことになり、上式から、ソレノイド
変位量Ｘ（cm）が、 Ｘ＝（Ｆsol＋Real-Pc・Ａfb−Ｆset）／Ｋｘ として求められることになる。

【００７５】尚、クラッチ油圧Real-Pcの算出について
は後述する。上記のようにして、ソレノイド変位量Ｘ
（cm）を求めると、次のステップＳ７０２では、ソレノ
イドバルブ２４の開口面積Ａ（油圧供給口の開口面積）
を、ソレノイド変位量Ｘ（cm）から求める。

【００７６】具体的には、図２０に示すように、予めソ
レノイド変位量Ｘと開口面積Ａとの相関を示すテーブル
を記憶しておき、そのときのソレノイド変位量Ｘを前記
テーブルによって開口面積Ａに変換する。

【００７７】続いてステップＳ７０３では、流量係数Ｃ
の演算を行う。この流量係数Ｃの演算は、図２１のブロ
ック図に示すようにして行われる。まず、油温に応じて
予め粘度μを記憶したテーブルを参照して、そのときの
油温での粘度μを求め、この粘度μと基準油温（例えば
80℃）での粘度μとの比を演算する。

【００７８】そして、基準油温（例えば80℃）での流量
係数Ｃと前記粘度μの比と基づき、そのときの油温に対
応する流量係数Ｃを求める。そして、ステップＳ７０４
では、上記のようにして求めた開口面積Ａ，流量係数Ｃ
及び油温に応じた密度ρ、更に、後述するようにして求
められるクラッチ油圧Real-Pcに基づき、ソレノイド流
入流量Ｑｓを前記（１）式に従って算出する。

【００７９】図６のフローチャートにおいて、ステップ
Ｓ７でソレノイド流入流量Ｑｓを算出すると、次のステ
ップＳ８では、クラッチ流入流量（ソレノイド吐出流
量）Ｑｃを演算し、ステップＳ９では、クラッチ反力を
演算する。

【００８０】前記クラッチ流入流量（ソレノイド吐出流
量）Ｑｃ、クラッチ油圧Real-Pc及びクラッチ反力は、
下式（２）〜（７）の連立方程式を解くことで算出する
ことができる。

【００８１】 Ｍｃ・ΔΔＹｃ＋Ｃｃ・ΔＹｃ＋Ｋｃ・（Ｙｃ＋Ｙco）＝ Ａｃ・ΔReal-Pc …（２） Ｖｃ＝Ｖｏ＋Ａｃ・Ｙｃ …（３） Ｑｓ−Ｑｃ＝Ｖｃ／Ｋ・ΔReal-Pc …（４） Ｑｃ＝Ａｃ・ΔＹｃ …（５） Real-Pc＝Σ（ΔReal-Pc） …（６） Total-Qc＝Σ（Ｑｃ） …（７） 上式で、Ｙｃはクラッチ変位量（cm)、ΔＹｃはクラッ
チ変位量の微分値（cm/10msec）、ΔΔＹｃはクラッチ
変位量の微分値の微分値（cm/10msec²）、Ａｃはクラッ
チピストン受圧面積(cm²)、Ｃｃは流量係数、Ｍｃはク
ラッチピストン荷重（Kg）、Ｋｃはクラッチピストンば
ね定数（Kg/cm）、Ｋは体積弾性係数（Kgf/cm²）、Ｖｃ
は容量(cc）、Ｙcoはクラッチピストン初期セット変位
（cm）、Total-Qcは積算ソレノイド吐出流量、ΔReal-P
cはクラッチ油圧の微分値、Ｖｏは初期容量(cc）であ
る。

【００８２】尚、クラッチピストン受圧面積Ａｃ、初期
容量Ｖｏ、クラッチピストン荷重Ｍｃ、クラッチピスト
ンばね定数Ｋｃ、クラッチピストン初期セット変位Ｙco
は、予め与えられる固定値である。

【００８３】また、体積弾性係数Ｋは、固定値として与
える構成であっても良いし、下式に従って算出させるよ
うにしても良い。 Ｋ＝Ｖｏ／（Ｖｏ−Total-Qc）・ΔReal-Pc 図２２の制御ブロック図に示すように、前記（４）式
（連続の式）に、ソレノイド流入流量Ｑｓ、クラッチ流
入流量（ソレノイド吐出流量）Ｑｃ、容量Ｖｃ、体積弾
性係数Ｋを代入することで、クラッチ油圧の微分値ΔRe
al-Pcが求められ、このクラッチ油圧の微分値ΔReal-Pc
を積分することで、クラッチ油圧Real-Pcが求められ
る。

【００８４】一方、（２）式に示される運動方程式は、 Ｍｃ・ΔΔＹｃ＝Ａｃ・ΔReal-Pc−Ｃｃ・ΔＹｃ−Ｋ
ｃ・（Ｙｃ＋Ｙco） と書き換えることができ、上式からＭｃ・ΔΔＹｃが求
められれば、クラッチピストン荷重Ｍｃは既知の値であ
るから、ΔΔＹｃが求められる。

【００８５】そして、ΔΔＹｃを積分することでΔＹｃ
が求められ、ΔＹｃを積分することでＹｃが求められ
る。ΔＹｃが求められると、クラッチピストン受圧面積
Ａｃは既知の値であるから、前記（５）式からクラッチ
流入流量（ソレノイド吐出流量）Ｑｃが求められる。

【００８６】また、ΔＹｃから、（２）式に示される運
動方程式におけるＣｃ・ΔＹｃが求められる。更に、Ｙ
ｃからは、（３）式に従って油の充填によって変化する
容量Ｖｃ、及び、（２）式に示される運動方程式におけ
るＫｃ・（Ｙｃ＋Ｙco）が求められる。

【００８７】ここで、クラッチの解放状態では、ソレノ
イド開口面積Ａ＝０、容量Ｖｃ＝Ｖｏ、クラッチ変位量
Ｙｃ＝０、クラッチ油圧Real-Pc＝０、ソレノイド流入
流量Ｑｓ＝０、クラッチ流入流量（ソレノイド吐出流
量）Ｑｃ＝０となるから、係る状態を初期値として演算
を繰り返すことで、プリチャージに伴って変化するクラ
ッチ流入流量（ソレノイド吐出流量）Ｑｃ、クラッチ油
圧Real-Pc、クラッチ反力を示すＫｃ・（Ｙｃ＋Ｙco）
が求められる。

【００８８】尚、図２２のブロック図では、微分値を記
号の上に付したドットで示してあり、２つのドットが付
された記号は、微分値の微分値であることを示す。図６
のフローチャートのステップＳ１０では、油を充填させ
る流量制御（プリチャージ制御）から、摩擦係合要素の
係合圧（伝達トルク容量）を目標圧に制御する圧力制御
への切換えを判断する。

【００８９】具体的には、図２３のフローチャートに示
すように、まず、ステップＳ１１０１で前記クラッチ反
力Ｋｃ・（Ｙｃ＋Ｙco）と所定値とを比較し、クラッチ
反力Ｋｃ・（Ｙｃ＋Ｙco）が所定値以下であれば、ステ
ップＳ１１０２へ進んで流量制御（プリチャージ）を継
続させ、指示圧としてプリチャージ油圧P-PRIを出力さ
せる。

【００９０】一方、クラッチ反力Ｋｃ・（Ｙｃ＋Ｙco）
が所定値を超えたときには、プリチャージの完了を判断
し、ステップＳ１１０３へ進み、クラッチ油圧を目標圧
に制御する圧力制御に移行させる。

【００９１】上記のように、クラッチ反力Ｋｃ・（Ｙｃ
＋Ｙco）に基づいて圧力制御への移行を判断させる構成
であれば、プリチャージが実際に完了してから圧力制御
に移行させることができ、圧力制御におけるクラッチ油
圧の制御精度を向上させることができる。

【００９２】尚、プリチャージ開始から前記目標充填時
間が経過した時点を、流量制御（プリチャージ制御）の
完了時点として判断させる構成であっても良い。流量
（プリチャージ）制御から圧力制御への移行が判断され
ると、前述のように、初期圧P-RTN-αにまで指示圧を徐
々に低下させた後、所定のランプで締結側の指示圧を増
大させて摩擦係合要素を締結させる。

【００９３】前記ランプ制御においては、変速機の入力
軸トルクに見合う伝達トルク容量の分担を、解放側から
締結側に徐々に移すように目標クラッチ油圧（指示圧）
を決定し、該目標クラッチ油圧を制御デューティに変換
し、該制御デューティをソレノイドバルブ２４に出力す
る。

【００９４】また、指示圧に対する実際の圧力（クラッ
チ油圧）のゲインが、油温（粘度）に応じて変化するこ
とから、前記ランプ制御においては、指示圧を油温に応
じて補正することが好ましい。

【００９５】但し、プリチャージ制御後の圧力制御の内
容を、上記のものに限定するものではなく、摩擦係合要
素を締結するときにプリチャージを行わせるものであれ
ば、上記のプリチャージ制御を適用することができ、そ
れによって同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態における自動変速機の変速機構を示
す図。

【図２】前記変速機構における摩擦係合要素の締結状態
の組み合わせと変速段との相関を示す図。

【図３】前記自動変速機の油圧制御系を示すシステム
図。

【図４】前記油圧制御系におけるソレノイドバルブの詳
細を示す断面図。

【図５】実施の形態における摩擦係合要素の掛け替えに
よる変速の様子を示すタイムチャート。

【図６】実施の形態におけるプリチャージ制御のメイン
ルーチンを示すフローチャート。

【図７】実施の形態のプリチャージ制御における目標流
量の演算ルーチンを示すフローチャート。

【図８】実施の形態における油温→目標充填時間のテー
ブルを示す線図。

【図９】実施の形態におけるライン圧及びエンジン回転
速度→吐出可能流量のマップを示す線図。

【図１０】実施の形態における油温→必要流量のテーブ
ルを示す線図。

【図１１】実施の形態における油温→漏れ流量のテーブ
ルを示す線図。

【図１２】実施の形態における（目標流量−限界流量）
及び油温→プリチャージ油圧のマップを示す線図。

【図１３】実施の形態で目標流量と限界流量との偏差に
応じたプリチャージ制御を示すブロック図。

【図１４】実施の形態のプリチャージ制御におけるソレ
ノイド流入流量の演算ルーチンを示すフローチャート。

【図１５】実施の形態のプリチャージ制御におけるソレ
ノイド流入流量の演算制御を示すブロック図。

【図１６】実施の形態における目標クラッチ圧力→ソレ
ノイド駆動デューティのテーブルを示す線図。

【図１７】実施の形態におけるソレノイド駆動デューテ
ィ→ソレノイド駆動電流のテーブルを示す線図。

【図１８】実施の形態におけるソレノイド駆動電流→ソ
レノイド吸引力のテーブルを示す線図。

【図１９】ソレノイドバルブの荷重バランス状態を示す
状態図。

【図２０】実施の形態におけるソレノイド変位→開口面
積のテーブルを示す線図。

【図２１】実施の形態における流量係数の演算制御を示
すブロック図。

【図２２】実施の形態におけるクラッチ流入流量，クラ
ッチ油圧及びクラッチ反力の演算制御を示すブロック
図。

【図２３】実施の形態における流量制御→圧力制御の切
換え判断を示すフローチャート。

【符号の説明】

１…トルクコンバータ ２…変速機構 ２１…オイルポンプ ２２…調圧機構 ２３…摩擦係合要素 ２４…ソレノイドバルブ ２５…コントロールユニット ２６…油温センサ ２７…アクセル開度センサ ２８…車速センサ ２９…タービン回転センサ ３０…エンジン回転センサ ３１…バルブボディ ３２…スプールバルブ ３３…ソレノイド ３４…油圧通路 ３５…ドレン通路 ３６…供給路 ３７…オリフィス ３８…フィードバック通路 ３９…スプリング Ｇ１，Ｇ２…遊星歯車 Ｈ／Ｃ…ハイクラッチ Ｒ／Ｃ…リバースクラッチ Ｌ／Ｃ…ロークラッチ ２＆４／Ｂ…２速／４速バンドブレーキ Ｌ＆Ｒ／Ｂ…ロー＆リバースブレーキ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】摩擦係合要素の締結・解放を油圧で制御し
   て変速を行わせる車両用自動変速機の油圧制御装置にお
   いて、 締結させる摩擦係合要素に油を充填させるときの目標流
   量と、前記締結させる摩擦係合要素に供給できる限界流
   量と、油の粘度とに基づいて、プリチャージ時の指示圧
   を設定することを特徴とする車両用自動変速機の油圧制
   御装置。
2. 【請求項２】前記目標流量に対して前記限界流量が少な
   いときほど、前記指示圧をより大きく設定することを特
   徴とする請求項１記載の車両用自動変速機の油圧制御装
   置。
3. 【請求項３】前記油の粘度が高いときほど、前記指示圧
   をより大きく設定することを特徴とする請求項１又は２
   記載の車両用自動変速機の油圧制御装置。
4. 【請求項４】前記目標流量を、目標の充填時間と充填容
   積とに基づき演算することを特徴とする請求項１〜３の
   いずれか１つに記載の車両用自動変速機の油圧制御装
   置。
5. 【請求項５】前記限界流量を、吐出可能流量と、他の要
   素に必要とされる流量と、漏れ流量とに基づき演算する
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の
   車両用自動変速機の油圧制御装置。
6. 【請求項６】前記吐出可能流量を、油の元圧と自動変速
   機と組み合わされるエンジンの回転速度とに基づき演算
   することを特徴とする請求項５記載の車両用自動変速機
   の油圧制御装置。
7. 【請求項７】前記他の要素に必要とされる流量を、自動
   変速機と組み合わされるエンジンの回転速度に基づき演
   算することを特徴とする請求項５又は６記載の車両用自
   動変速機の油圧制御装置。
8. 【請求項８】前記漏れ流量を、油の温度に基づき演算す
   ることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１つに記載
   の車両用自動変速機の油圧制御装置。