JP2007271019A - Control device for automatic transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は自動変速機の制御装置に関し、特に、変速機構のブレーキ要素を締結作動させる油圧サーボへ作動油圧を供給する制御を的確に行えるようにする自動変速機の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for an automatic transmission, and more particularly to a control device for an automatic transmission that can accurately perform control of supplying hydraulic pressure to a hydraulic servo that engages and operates a brake element of a transmission mechanism.
一般に自動車用の自動変速機は、トルクコンバータと、プラネタリギヤ(遊星歯車機構)からなる変速機構と、クラッチやブレーキ等、油圧サーボにより締結作動する複数の摩擦締結要素とを有し、油圧制御回路の各種制御バルブの制御により油圧サーボへの作動油圧の供給を制御し、複数の摩擦締結要素を選択的に締結し、変速歯車機構の動力伝達経路を切り換えることによって、運転状態に応じた変速段が自動的に得られるように構成されている。 In general, an automatic transmission for an automobile includes a torque converter, a transmission mechanism including a planetary gear (planetary gear mechanism), and a plurality of frictional engagement elements that are engaged and operated by a hydraulic servo such as a clutch and a brake. By controlling the supply of working hydraulic pressure to the hydraulic servo by controlling various control valves, selectively engaging multiple frictional engagement elements and switching the power transmission path of the transmission gear mechanism, the gear stage according to the operating state can be changed. It is configured to be obtained automatically.
こうした自動変速機を備えた自動車は、前進走行レンジ(ドライブレンジ)でフットブレーキが踏み込まれて車両が停止すると、通常は、低速段用のクラッチが作動して変速段が1速に設定され、エンジンがアイドル回転する状態となり、トルクコンバータを介してエンジンに負荷がかかる。そこで、燃費節減のため、前進走行レンジでフットブレーキが踏み込まれて車両が停止すると、自動変速機を自動的にニュートラル状態にしてエンジン負荷を軽減することが考えられ、また、完全にニュートラルにしたのでは次回発進時の締結ショックが大きいため、低速段用のクラッチの滑り量(スリップ量)を制御し、滑り締結状態とする制御、所謂ニュートラル制御(ニュートラルアイドル制御ともいう)を行うことで、エンジン負荷を軽減することが考えられた。 When an automobile equipped with such an automatic transmission is depressed in the forward travel range (drive range) and the vehicle is stopped, the clutch for the low speed stage is normally activated and the gear stage is set to the first speed. The engine is idled and a load is applied to the engine via the torque converter. Therefore, to reduce fuel consumption, when the foot brake is depressed in the forward travel range and the vehicle stops, it is possible to reduce the engine load by automatically setting the automatic transmission to the neutral state. Then, since the engagement shock at the next start is large, the slip amount (slip amount) of the clutch for the low speed stage is controlled to perform the slip engagement state, so-called neutral control (also called neutral idle control), It was considered to reduce the engine load.
また、こうしたニュートラル制御を行う自動変速機を備えた自動車は、上り坂で停止したときに、ニュートラル制御によってクラッチが滑り締結状態となるために、坂の勾配によっては、フットブレーキの踏力が弱いと車両が後に下がる恐れがある。そのため、上り坂停止時に所定の摩擦締結要素(例えばブレーキ要素およびワンウェイクラッチ)を締結作動させることにより変速機構を機械的にロックして車両が後ろに下がらないような状態を作り出す制御、所謂ヒルホールド制御を行うことが考えられた。 In addition, when an automobile equipped with an automatic transmission that performs such neutral control is stopped on an uphill, the clutch is slipped and engaged by the neutral control. Therefore, depending on the slope of the slope, the foot brake force may be weak. There is a risk that the vehicle will fall later. Therefore, control that creates a state in which the vehicle is not lowered backward by mechanically locking the speed change mechanism by engaging and engaging predetermined frictional engagement elements (for example, a brake element and a one-way clutch) when stopping uphill. It was considered to perform control.
また、それとは別に、自動変速機において、変速中の摩擦係数のばらつき等による変速ショックを低減するため、自動変速機の作動油温に基づいてブレーキ要素の摩擦係数を算出し、算出した摩擦係数を使用してブレーキ要素を締結制御するよう自動変速機の制御装置を構成したものが従来から知られている(例えば、特許文献1参照。)。
自動変速機においてブレーキ要素の係合力を左右するパラメータの一つはブレーキ要素の摩擦面の摩擦係数である。そして、このブレーキ要素摩擦面の摩擦係数はブレーキ要素のフェーシング温度(摩擦面の温度)の変動によって変動する。そのため、ブレーキ要素の締結油圧(油圧サーボに供給する作動油圧)の制御では、このフェーシング温度の変動による摩擦係数の変動を考慮した制御を行う必要がある。例えば、ニュートラル制御状態でヒルホールド制御を行う際のヒルホールド用のブレーキ要素の締結油圧の設定にあたり、そのヒルホールド用ブレーキ要素のフェーシング温度を的確に検出して、フェーシング温度によって変動する摩擦係数を的確に算出し、状況に応じた停止維持(ホールド)力を実現できるよう、ブレーキ要素摩擦面の摩擦係数をパラメータとして、路面勾配に応じたブレーキ油圧(ブレーキ要素の締結油圧)を適切に設定することが求められる。そして、このようにニュートラル制御とヒルホールドの両方の制御を行う自動変速機では、特に、坂道発進で、ニュートラル制御時のヒルホールド状態から、フットブレーキが戻され、前進走行用のクラッチが締結されるときに、ヒルホールド用のブレーキ要素がスムーズに素早く解放され、解放ショックが生じないよう、締結油圧を的確に制御することが必要で、そのためには、ヒルホールド用ブレーキ要素の締結油圧を、すばやく解放できるようできるだけ低圧側に設定し、それもフェーシング温度による摩擦係数の変動を折り込んで精度良く設定することが要求される。 One of the parameters that influence the engagement force of the brake element in the automatic transmission is the friction coefficient of the friction surface of the brake element. The friction coefficient of the brake element friction surface varies depending on the fluctuation of the facing temperature (friction surface temperature) of the brake element. Therefore, in the control of the engagement hydraulic pressure of the brake element (the working hydraulic pressure supplied to the hydraulic servo), it is necessary to perform the control in consideration of the fluctuation of the friction coefficient due to the fluctuation of the facing temperature. For example, when setting the fastening hydraulic pressure of a hill hold brake element when performing hill hold control in a neutral control state, the facing temperature of the hill hold brake element is accurately detected, and a friction coefficient that varies depending on the facing temperature is calculated. Appropriately set the brake hydraulic pressure (braking element engagement hydraulic pressure) according to the road surface gradient using the friction coefficient of the brake element friction surface as a parameter so that the stop maintenance (hold) force according to the situation can be realized accurately. Is required. In the automatic transmission that performs both neutral control and hill hold control in this way, the foot brake is returned from the hill hold state during the neutral control particularly when the vehicle starts on a slope, and the forward travel clutch is engaged. It is necessary to precisely control the fastening hydraulic pressure so that the hill hold brake element is released smoothly and quickly and no release shock occurs. It is required to set it as low as possible so that it can be quickly released, and to set it with high accuracy by taking into account the fluctuation of the friction coefficient due to the facing temperature.
自動変速機の作動油温に基づいてブレーキ要素の摩擦係数を算出する前記従来の技術は、摩擦締結要素のフェーシング温度を検出するものではなく、フェーシング温度による摩擦係数の変動を折り込んだ的確な制御を行うことができない。 The above-described conventional technique for calculating the friction coefficient of the brake element based on the hydraulic oil temperature of the automatic transmission does not detect the facing temperature of the friction engagement element, but accurately controls the fluctuation of the friction coefficient due to the facing temperature. Can not do.
本発明の目的は、ニュートラル制御時のヒルホールド状態から坂道発進する際の制御等、自動変速機のブレーキ要素締結制御を、フェーシング温度によるブレーキ要素摩擦面の摩擦係数の変動に応じて的確に行えるようにすることにある。 It is an object of the present invention to accurately perform brake element fastening control of an automatic transmission, such as control when starting a hill from a hill hold state during neutral control, according to a variation in a friction coefficient of a brake element friction surface due to a facing temperature. There is in doing so.
本発明の自動変速機の制御装置は、動力伝達経路の切り換えにより走行レンジで所要変速段を選択的に実現可能な変速機構と、該変速機構と協働し、締結作動により前記動力伝達経路を切り換える摩擦締結要素(クラッチ、ブレーキ等)と、該摩擦締結要素を締結作動させる油圧サーボと、該油圧サーボへの作動油圧の供給を制御する油圧制御装置とを備え、前記摩擦締結要素の少なくとも一つが前記変速機構の所定の回転要素を変速機ケースに固定するブレーキ要素である自動変速機の制御装置であって、前記ブレーキ要素の摩擦面に潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、該潤滑油供給手段により前記ブレーキ要素の摩擦面に供給されて排出された潤滑油の温度を検出する油温検出手段を設け、前記排出された潤滑油の温度に基づいて該ブレーキ要素の摩擦面の摩擦係数を算出し、該摩擦係数に基づいて前記ブレーキ要素を締結作動させる油圧サーボへの作動油圧の供給を制御するよう構成したものである。 The control apparatus for an automatic transmission according to the present invention includes a speed change mechanism capable of selectively realizing a required shift speed in a travel range by switching a power transmission path, and cooperating with the speed change mechanism. A friction engagement element (clutch, brake, etc.) to be switched; a hydraulic servo that engages the friction engagement element; and a hydraulic control device that controls the supply of hydraulic pressure to the hydraulic servo; and at least one of the friction engagement elements One is a control device for an automatic transmission which is a brake element for fixing a predetermined rotating element of the transmission mechanism to a transmission case, and includes a lubricant supply means for supplying lubricant to a friction surface of the brake element, and the lubricant Oil temperature detecting means for detecting the temperature of the lubricating oil supplied and discharged to the friction surface of the brake element by the oil supplying means is provided, and the block is based on the temperature of the discharged lubricating oil. Calculating a friction coefficient of the friction surface of a rk element, in which on the basis of said coefficient of friction configured to control the supply of hydraulic pressure to the hydraulic servo for engagement operation of the brake element.
このようにしてブレーキ要素の摩擦面に供給されて排出された潤滑油の温度に基づいてブレーキ要素の摩擦面の摩擦係数を算出し、該摩擦係数に基づいてブレーキ要素を締結作動させる油圧サーボへの作動油圧(締結油圧)の供給を制御することで、自動変速機のブレーキ要素締結制御を、フェーシング温度の変動によるブレーキ要素摩擦面の摩擦係数の変動に応じて的確に行うことができる。 In this way, the friction coefficient of the friction surface of the brake element is calculated based on the temperature of the lubricating oil supplied to and discharged from the friction surface of the brake element, and the hydraulic servo that engages and operates the brake element based on the friction coefficient. By controlling the supply of the hydraulic pressure (engagement hydraulic pressure), the brake element engagement control of the automatic transmission can be accurately performed according to the variation of the friction coefficient of the brake element friction surface due to the variation of the facing temperature.
この自動変速機の制御装置は、より具体的には、例えば、前記潤滑油供給手段を前記ブレーキ要素の摩擦面に該ブレーキ要素の径方向内方側から潤滑油を供給するよう構成し、前記ブレーキ要素に前記潤滑油供給手段により該摩擦締結要素の摩擦面に供給された潤滑油を該ブレーキ要素の径方向外方に排出する潤滑油排出経路を設け、前記油温検出手段を、前記潤滑油排出経路を通って排出される潤滑油の温度を検出するよう前記ブレーキ要素の外周に対峙する配置で設けたものとするのがよい。そうすることで、ブレーキ要素を摩擦面に供給されて排出された潤滑油の温度により、ブレーキ要素の摩擦面の温度(フェーシング温度)を的確に捉えることができ、自動変速機のブレーキ要素締結制御を、フェーシング温度の変動によるブレーキ要素摩擦面の摩擦係数の変動に応じて的確に行うことができる。 More specifically, the automatic transmission control device is configured, for example, such that the lubricating oil supply means supplies lubricating oil to the friction surface of the brake element from the radially inner side of the brake element, and The brake element is provided with a lubricating oil discharge path for discharging the lubricating oil supplied to the friction surface of the frictional engagement element by the lubricating oil supply means to the outside of the brake element in the radial direction. It is good to provide the arrangement | positioning facing the outer periphery of the said brake element so that the temperature of the lubricating oil discharged | emitted through an oil discharge path | route may be detected. By doing so, the temperature of the friction surface of the brake element (facing temperature) can be accurately grasped by the temperature of the lubricant oil supplied to the friction surface and discharged, and the brake element engagement control of the automatic transmission Can be accurately performed according to the variation of the friction coefficient of the friction surface of the brake element due to the variation of the facing temperature.
そして、この自動変速機の制御装置は、前記ブレーキ要素の摩擦面の摩擦係数に関連する摩擦係数関連値を算出し、該摩擦係数関連値に基づいて前記摩擦係数を算出するよう構成することができる。このように摩擦係数関連値に基づいてブレーキ要素摩擦面の摩擦係数を算出することで、制御が簡素化される。 The control device for the automatic transmission may be configured to calculate a friction coefficient related value related to a friction coefficient of the friction surface of the brake element, and to calculate the friction coefficient based on the friction coefficient related value. it can. Thus, the control is simplified by calculating the friction coefficient of the brake element friction surface based on the friction coefficient related value.
そして、この自動変速機の制御装置は、走行レンジで車両が停止し、所定条件が成立したときに、走行レンジの所定低速段で締結される摩擦締結要素を締結作動させる油圧サーボへの作動油圧の制御により該摩擦締結要素を所定の滑り締結状態としてエンジン負荷を軽減するニュートラル制御を実行するニュートラル制御手段を備えるとともに、上り坂での前記ニュートラル制御時に所定の摩擦締結要素を締結作動させることにより前記変速機構をロック状態として車両の後退を阻止するヒルホールド制御を実行するヒルホールド制御手段を備え、前記ブレーキ要素が前記ニュートラル制御時の前記ヒルホールド制御において締結作動させるヒルホールド用の摩擦締結要素であるよう構成することができる。 Then, the control device for the automatic transmission operates hydraulic pressure to a hydraulic servo that engages a friction engagement element that is engaged at a predetermined low speed stage of the traveling range when the vehicle stops in the traveling range and a predetermined condition is satisfied. And a neutral control means for executing neutral control for reducing the engine load by setting the friction engagement element to a predetermined slip engagement state by controlling the friction engagement element, and by engaging the predetermined friction engagement element during the neutral control on the uphill. A hill-hold friction engagement element that includes hill-hold control means that executes hill-hold control that prevents the vehicle from moving backward while the transmission mechanism is locked, and the brake element engages in the hill-hold control during the neutral control. Can be configured.
この場合、ニュートラル制御状態でヒルホールド制御を行う際のヒルホールド用のブレーキ要素の締結油圧の設定にあたり、そのヒルホールド用ブレーキ要素のフェーシング温度を的確に検出して、フェーシング温度によって変動する摩擦係数を的確に算出し、状況に応じた停止維持(ホールド)力を実現することができ、特に、坂道発進で、ニュートラル制御時のヒルホールド状態から、フットブレーキが戻され、前進走行用のクラッチが締結されるときに、ヒルホールド用のブレーキ要素がスムーズに素早く解放され、解放ショックが生じないよう、ブレーキ要素摩擦面の摩擦係数をパラメータとして、路面勾配に応じたブレーキ要素の締結油圧を適切に設定することができる。 In this case, when setting the fastening hydraulic pressure of the hill hold brake element when performing hill hold control in the neutral control state, the fading temperature of the hill hold brake element is accurately detected, and the coefficient of friction varies depending on the facing temperature. It is possible to accurately calculate and maintain a stop-holding (hold) force according to the situation.In particular, when starting on a slope, the foot brake is released from the hill hold state during neutral control, and the forward travel clutch is When fastening, the brake element for the hill hold is released smoothly and quickly, and the engagement hydraulic pressure of the brake element according to the road gradient is set appropriately using the friction coefficient of the friction surface of the brake element as a parameter so that the release shock does not occur. Can be set.
この自動変速機の制御装置は、前記摩擦係数関連値が前記ブレーキ要素の摩擦面相互の差回転(回転数の差)であってよい。ブレーキ要素の摩擦面の摩擦係数は、摩擦面相互の差回転の変動により変動する。そして、その変動特性は予め求めることができる。したがって、差回転を摩擦係数関連値とし、それに基づいてブレーキ要素摩擦面の摩擦係数を算出することができ、それにより制御が簡素化される。 In the automatic transmission control apparatus, the friction coefficient related value may be a differential rotation (a difference in the number of rotations) between the friction surfaces of the brake element. The friction coefficient of the friction surface of the brake element varies due to the variation in differential rotation between the friction surfaces. The fluctuation characteristics can be obtained in advance. Therefore, the differential rotation can be set as the friction coefficient related value, and the friction coefficient of the brake element friction surface can be calculated based on the difference rotation, thereby simplifying the control.
また、この自動変速機の制御装置は、車両走行距離に基づいて前記摩擦係数の算出値を補正するよう構成するのがよい。そうすることで、走行距離に応じた油劣化等による摩擦係数の変化に対応できる。 The automatic transmission control device may be configured to correct the calculated value of the friction coefficient based on the vehicle travel distance. By doing so, it is possible to cope with changes in the friction coefficient due to oil degradation or the like according to the travel distance.
この自動変速機の制御装置において、前記ブレーキ要素は多板ブレーキ機構を有するものであってよく、バンドブレーキ機構を有するものであってもよい。 In this automatic transmission control device, the brake element may have a multi-plate brake mechanism or a band brake mechanism.
このように、本発明の自動変速機の制御装置は、ブレーキ要素の摩擦面に供給されて排出された潤滑油の温度に基づいてブレーキ要素の摩擦面の摩擦係数を算出し、該摩擦係数に基づいてブレーキ要素を締結作動させる油圧サーボへの作動油圧(締結油圧)の供給を制御することで、自動変速機のブレーキ要素締結制御を、フェーシング温度の変動によるブレーキ要素摩擦面の摩擦係数の変動に応じて的確に行うことができる。 As described above, the control device for an automatic transmission according to the present invention calculates the friction coefficient of the friction surface of the brake element based on the temperature of the lubricating oil supplied to and discharged from the friction surface of the brake element. By controlling the supply of hydraulic pressure (fastening oil pressure) to the hydraulic servo that engages and operates the brake element based on this, the brake element engagement control of the automatic transmission is controlled by the fluctuation of the friction coefficient of the friction surface of the brake element due to the fluctuation of the facing temperature. It can be done accurately according to.
そして、この自動変速機の制御装置は、潤滑油をブレーキ要素の径方向内方側から供給して径方向外方に排出するよう潤滑油排出経路を設け、その潤滑油排出経路を通って排出される潤滑油の温度を検出するようブレーキ要素の外周に対峙する配置で油温検出手段を設けたものとするのができ、そうすることで、ブレーキ要素を摩擦面に供給されて排出された潤滑油の温度により、ブレーキ要素の摩擦面の温度(フェーシング温度)を的確に捉えることができ、自動変速機のブレーキ要素締結制御を、フェーシング温度の変動によるブレーキ要素摩擦面の摩擦係数の変動に応じて的確に行うことができる。 The automatic transmission control device is provided with a lubricating oil discharge path so that the lubricating oil is supplied from the radially inner side of the brake element and discharged radially outward, and is discharged through the lubricating oil discharge path. The oil temperature detecting means can be provided so as to be opposed to the outer periphery of the brake element so as to detect the temperature of the lubricating oil to be detected, and by doing so, the brake element is supplied to the friction surface and discharged. The temperature of the friction surface of the brake element (facing temperature) can be accurately grasped by the temperature of the lubricating oil, and the brake element engagement control of the automatic transmission can be changed to the variation of the friction coefficient of the brake element friction surface due to the fluctuation of the facing temperature. It can be done accurately.
そして、この自動変速機の制御装置は、ブレーキ要素の摩擦面の摩擦係数に関連する摩擦係数関連値を算出し、該摩擦係数関連値に基づいて摩擦係数を算出するよう構成することで、簡素化できる。 The automatic transmission control device is configured to calculate a friction coefficient related value related to the friction coefficient of the friction surface of the brake element, and to calculate the friction coefficient based on the friction coefficient related value. Can be
そして、この自動変速機の制御装置は、走行レンジで車両が停止し、所定条件が成立したときに、走行レンジの所定低速段で締結される摩擦締結要素を締結作動させる油圧サーボへの作動油圧の制御により該摩擦締結要素を所定の滑り締結状態としてエンジン負荷を軽減するニュートラル制御の状態で、変速機構を機械的にロックして車両の後退を阻止するヒルホールド制御を実行するヒルホールド制御を行うものに適用でき、その場合、ニュートラル制御状態でヒルホールド制御を行う際のヒルホールド用のブレーキ要素の締結油圧の設定にあたり、そのヒルホールド用ブレーキ要素のフェーシング温度を的確に検出して、フェーシング温度によって変動する摩擦係数を的確に算出し、状況に応じた停止維持(ホールド)力を実現することができ、特に、坂道発進で、ニュートラル制御時のヒルホールド状態から、フットブレーキが戻され、前進走行用のクラッチが締結されるときに、ヒルホールド用のブレーキ要素がスムーズに素早く解放され、解放ショックが生じないよう、ブレーキ要素摩擦面の摩擦係数をパラメータとして、路面勾配に応じたブレーキ要素の締結油圧を適切に設定することができる。 Then, the control device for the automatic transmission operates hydraulic pressure to a hydraulic servo that engages a friction engagement element that is engaged at a predetermined low speed stage of the traveling range when the vehicle stops in the traveling range and a predetermined condition is satisfied. The hill hold control for executing the hill hold control for mechanically locking the speed change mechanism to prevent the vehicle from moving backward in the neutral control state for reducing the engine load by setting the friction engagement element to a predetermined slip engagement state by the control of In that case, when setting the tightening hydraulic pressure of the hill hold brake element when performing hill hold control in the neutral control state, the facing temperature of the hill hold brake element is accurately detected and Accurately calculate the coefficient of friction that fluctuates depending on the temperature, and realize stop maintenance (hold) force according to the situation In particular, when the hill hold starts and the foot brake is released from the hill hold state at the time of neutral control and the clutch for forward running is engaged, the hill hold brake element is released smoothly and quickly, and the release shock Therefore, the engagement hydraulic pressure of the brake element according to the road surface gradient can be appropriately set using the friction coefficient of the brake element friction surface as a parameter.
そして、この自動変速機の制御装置は、差回転を摩擦係数関連値とし、それに基づいてブレーキ要素摩擦面の摩擦係数を算出するようにでき、それにより制御を簡素化できる。 The automatic transmission control device can use the differential rotation as the friction coefficient related value and calculate the friction coefficient of the brake element friction surface based on the differential rotation, thereby simplifying the control.
また、この自動変速機の制御装置は、車両走行距離に基づいて前記摩擦係数の算出値を補正することで、走行距離に応じた油劣化等による摩擦係数の変化に対応できる。 In addition, the control device of the automatic transmission can cope with a change in the friction coefficient due to oil deterioration or the like according to the travel distance by correcting the calculated value of the friction coefficient based on the travel distance of the vehicle.
この自動変速機の制御装置は、ブレーキ要素は多板ブレーキ機構を有するものである場合、バンドブレーキ機構を有するものである場合のいずれにも適用できる。 This automatic transmission control device can be applied to any case where the brake element has a multi-plate brake mechanism or a band brake mechanism.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1〜図7は本発明の実施形態の一例を示している。図1は自動変速機の全体構成を示す模式図、図2は自動変速機の油温センサ取付部周辺部分の縦断面図、図3は自動変速機の油温センサ取付部周辺部分の横断面図、図4はヒルホールド制御における目標制動トルク設定の特性図、図5はヒルホールド制御における多板ブレーキ油圧設定の特性図、図6はヒルホールド制御における摩擦係数算出の特性図、図7はヒルホールド制御を実行するフローチャートである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1-7 has shown an example of embodiment of this invention. FIG. 1 is a schematic view showing the overall configuration of an automatic transmission, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a peripheral portion of an oil temperature sensor mounting portion of the automatic transmission, and FIG. FIG. 4 is a characteristic diagram of target braking torque setting in hill hold control, FIG. 5 is a characteristic diagram of multi-plate brake hydraulic pressure setting in hill hold control, FIG. 6 is a characteristic diagram of friction coefficient calculation in hill hold control, and FIG. It is a flowchart which performs hill hold control.
この自動変速機1の全体構成は図1に示すとおりで、エンジン2の出力が入力されるトルクコンバータ3と、トルクコンバータ3の出力軸であるタービンシャフト31の回りに配置されタービンシャフト31により駆動される歯車変速機構4(変速機構)とを備え、エンジン2の出力がエンジン出力軸(クランクシャフト)21からトルクコンバータ3に入力され、トルクコンバータ3でトルク変換されて、タービンシャフト31を介して歯車変速機構4に出力され、歯車変速機構4の各摩擦締結要素(後述の第1〜第3の3つのクラッチ5,6,7、第1および第2の2つのブレーキ8,9およびワンウェイクラッチ10)を選択的に作動させて駆動力の伝達経路を切り換えることにより、前進6速および後退1速が得られるよう構成されている。
The overall configuration of the
トルクコンバータ3は、エンジン出力軸21に連結されたコンバータケース32内の反エンジン側に固設されたポンプ(羽根車)33と、該ポンプ33に対向してコンバータケース32内に配置されポンプ33により作動油を介して駆動されるタービン(羽根車)34と、これらポンプ33とタービン34との間に配置されワンウェイクラッチ35を介し変速機ケース11に支持されてトルク増大作用を行うステータ(羽根車)36と、コンバータケース32内でエンジン側に配置されコンバータケース32を介してエンジン出力軸21とタービン34とを直結可能にするロックアップクラッチ37とで構成されている。タービンシャフト31はタービン34に連結され、タービン34の回転力により回転する。
The torque converter 3 includes a pump (impeller) 33 fixed on the side opposite to the engine in the
そして、トルクコンバータ3の反エンジン側には、オイルポンプ38が配設されている。オイルポンプ38は、トルクコンバータ3のポンプ33およびコンバータケース32を介してエンジン出力軸21に連結され、エンジン2の出力により駆動される。
An
また、歯車変速機構4は、入力軸方向(タービンシャフト31の軸方向)のトルクコンバータ3に近い側に配置された第1の遊星歯車機構(プラネタリギヤ)41と、入力軸方向のトルクコンバータ3から遠い側に配置された第2の遊星歯車機構(プラネタリギヤ)42と、それら第1および第2の遊星歯車機構41,42に挟まれた中間位置で入力軸方向に第2の遊星歯車機構42に近い側に配置された第3の遊星歯車機構(プラネタリギヤ)43と、同中間位置で入力軸方向に第1の遊星歯車機構42に近い側に配置された第4の遊星歯車機構(プラネタリギヤ)44を有している。
The gear transmission mechanism 4 includes a first planetary gear mechanism (planetary gear) 41 disposed on the side close to the torque converter 3 in the input shaft direction (axial direction of the turbine shaft 31), and the torque converter 3 in the input shaft direction. A second planetary gear mechanism (planetary gear) 42 disposed on the far side and the second
第1の遊星歯車機構41は、タービンシャフト31の回りに配設され変速機ケース11に固定されたサンギヤ41aと、このサンギヤ41aと噛み合うピニオン41bと、タービンシャフト31の回りに回転自在に配設され、ピニオン41bを回転自在に支持するピニオンキャリヤ41cと、タービンシャフト31に固定されピニオン41bと噛み合うリングギヤ41dとで構成されている。
The first planetary gear mechanism 41 is disposed around the
また、第2の遊星歯車機構(プラネタリギヤ)42は、タービンシャフト31の回りに配設され変速機ケース11に固定されたサンギヤ42aと、このサンギヤ42aと噛み合うピニオン42bと、タービンシャフト31の回りに回転自在に配設され、ピニオン42bを支持するピニオンキャリヤ42cと、タービンシャフト31に固定されピニオン42bと噛み合うリングギヤ42dとで構成されている。
The second planetary gear mechanism (planetary gear) 42 is arranged around the
また、第3の遊星歯車機構43は、タービンシャフト31の回りに回転自在に配設されたサンギヤ43aと、このサンギヤ43aと噛み合うピニオン43bと、タービンシャフト31の回りに回転自在に配設され、ピニオン43bを支持するピニオンキャリヤ43cと、タービンシャフト31の回りに回転自在に配設されピニオン43bと噛み合うリングギヤ43dとで構成されている。
The third planetary gear mechanism 43 is disposed so as to be rotatable around the
また、第4の遊星歯車機構44は、タービンシャフト31の回りに回転自在に配設されたサンギヤ44aと、このサンギヤ44aと噛み合うピニオン44bと、タービンシャフト31の回りに回転自在に配設され、ピニオン44bを支持するピニオンキャリヤ44cと、タービンシャフト31の回りに回転自在に配設されピニオン44bと噛み合うリングギヤ43dとで構成されている。
Further, the fourth
そして、第3の遊星歯車機構43のリングギヤ43dと第4の遊星歯車機構44のピニオンキャリヤ44cとが一体回転するよう連結され、また、第3の遊星歯車機構43のピニオンキャリヤ43cと第4の遊星歯車機構44のリングギヤ44dとが、一体回転するよう連結されている。
Then, the ring gear 43d of the third planetary gear mechanism 43 and the pinion carrier 44c of the fourth
そして、この自動変速機1は、第4の遊星歯車機構44のサンギヤ44aと第1の遊星歯車機構41のピニオンキャリヤ41cとの間に湿式多板式の第1のクラッチ5を備え、第3の遊星歯車機構43のピニオンキャリヤ43cと第1の遊星歯車機構41のリングギヤ41dとの間に湿式多板式の第2のクラッチ6を備え、また、第2の遊星歯車機構42のピニオンキャリヤ42cと第3の遊星歯車機構43のサンギヤ43aとの間に湿式多板式の第3のクラッチ7を備え、また、第3の遊星歯車機構43のサンギヤ42aと変速機ケース11との間に、第3の遊星歯車機構43のサンギヤ43aを固定可能とする湿式多板式の第1のブレーキ8を備え、第3の遊星歯車機構43のピニオンキャリヤ43cおよび第4の遊星歯車機構44のリングギヤ44dの一体連結部と変速機ケース11との間に、これら第3の遊星歯車機構43のピニオンキャリヤ43cと第4の遊星歯車機構44のリングギヤ44dを固定可能とする湿式多板式の第2のブレーキ9を備えている。また、第3の遊星歯車機構43のピニオンキャリヤ43cおよび第4の遊星歯車機構44のリングギヤ44dの一体連結部と変速機ケース11との間には、第2のブレーキ9と並列となる配置でワンウェイクラッチ10が設けられている。
The
そして、第4の遊星歯車機構44のピニオンキャリヤ44cに出力ギヤ12が接続されている。自動変速機1の出力は、出力ギヤ12から伝動ギヤ13を介して変速機出力軸14に伝達され、変速機出力軸14から伝動ギヤ15,16及び差動機構17を介して左右の車軸18,19に伝達される。
The
また、この自動変速機1は、タービンシャフト31の内部に軸線方向に潤滑油を通す油路(図示せず)が形成され、オイルポンプ38により加圧された潤滑油が、油圧制御装置(図示せず)を介してこの油路に圧送され、変速機ケース11内へ導入されるよう構成されている。
In the
この自動変速機1において、第1のブレーキ8は、図2および図3に示すように、変速機ケース11の内周面から径方向内方に離間して配置され第3の遊星歯車機構43のサンギヤ43aと一体に回転するブレーキハブ82と、変速機ケース11の内周面及びブレーキハブ82の間に入力軸方向に交互に配設された複数のブレーキプレート83,84とを備えている。
In the
そして、変速機ケース11のリヤカバー11aに形成された凹部にブレーキピストン85が内挿され、該凹部とブレーキピストン85との間に受圧室88が区画形成されている。ブレーキピストン85は、タービンシャフト31内の油路を経て潤滑油(作動油)が受圧室88への供給されることにより、その油圧に応じて、リターンスプリング87の付勢力に抗しトルクコンバータ側(図2の右側)へ移動する。それにより、ブレーキプレート83,84が押圧され、締結状態となる。この締結状態は潤滑油(作動油)の供給が停止され、リターンスプリング87の付勢力でブレーキピストン85が反トルクコンバータ側(図2において左側)に移動することで解除される。
A
また、タービンシャフト31内の油路を経て供給される潤滑油の一部は、変速機構内部の各変速要素間に形成された経路を通り、冷却媒体として内方側からブレーキプレート83,84に供給される。そして、変速機ケース11には、ブレーキプレート83,84に供給された潤滑油を径方向外方へ排出し、入力軸方向へ抜けさせるよう潤滑油排出経路88が形成されている。
Further, a part of the lubricating oil supplied through the oil passage in the
そして、変速機ケース11には、図2および図3に示すように、第1のブレーキ8の外周に対峙する位置に、潤滑油排出経路89を通って排出される潤滑油の温度を検出するよう、油温センサ101(油温検出手段)が配設されている。
2 and 3, the
油温センサ101は、熱電対、サーミスタ等、温度を電気信号に変換するセンサで、潤滑油排出経路88から排出される潤滑油の油温を検出する。潤滑油排出経路88から排出される潤滑油はブレーキプレート83,84を経由したもので、その油温はブレーキプレート83、84の摩擦面の温度(フェーシング温度)と略一致する。そのため、油温センサ101により潤滑油の温度を検出することで、第1のブレーキ8のフェーシング温度を精度良く検出することができる。
The
また、油温センサ101は、ブレーキプレート83,84が配設された領域の軸方向中央部分に設けられている。そのため、ブレーキプレート83,84の間を経由して径方向外方に排出された潤滑油の温度を温度センサ101により検出することができる。しかも、ブレーキプレート83,84の発熱量が全体的に高い場合、複数枚のブレーキプレート83,84は温度分布が一様ではなく、回転軸方向の中央側に位置するブレーキプレート83,84は放熱性が悪いために、両端側に位置するブレーキプレート83,84に比較して相対的に高温になり易いが、そのような場合でも、この油温センサ101により最も高温となる中央側のブレーキプレート83,84の温度を検出することができる。
Further, the
油温センサ101の検出信号は、変速機制御ユニット(図示せず)に入力される。変速機制御ユニットには、その他、回転数センサや、この自動変速機1を搭載した車両に設けられている各種センサの検出信号が入力され、ECU(エンジンコントロールユニット)からエンジン制御状態等に関する各種情報が入力される。変速機制御ユニットは、これら各種センサからの検出信号とECUからのエンジン制御状態等の情報に基づいて、第1のブレーキ8その他の各摩擦締結要素の油圧サーボへの潤滑油(作動油)の供給・遮断を制御し、また供給する潤滑油(作動油)の圧力を制御する制御バルブを含む油圧制御回路の各種制御用バルブ(図示せず)を制御する。
The detection signal of the
この自動変速機1を制御する油圧制御回路は、オイルポンプ38から吐出された潤滑油(作動油)の圧力(作動油圧)を所定のライン圧に調整するプレッシャーレギュレータバルブ(PRV)、手動操作によってレンジを切り換えるマニュアルバルブ、運転状態に応じて歯車変速機構4の各摩擦締結要素(第1〜第3の3つのクラッチ5,6,7、第1および第2の2つのブレーキ8,9およびワンウェイクラッチ10)の油圧室に対する潤滑油(作動油)の供給状態を切り換えることによりそれら各摩擦締結要素を選択的に作動させる複数のシフトバルブ、ロックアップクラッチ37の油圧室に対する潤滑油(作動油)の供給・遮断を制御する制御バルブ等を備えたものである。
The hydraulic control circuit that controls the
変速機制御ユニットはこれら油圧制御回路の各種バルブの制御により前進6速、後退1速の変速段を実現し、また、ニュートラル制御およびヒルホールド制御を可能とする。 The transmission control unit realizes six forward speeds and one reverse speed by controlling various valves of these hydraulic control circuits, and also enables neutral control and hill hold control.
この自動変速機1の歯車変速機構4の各摩擦締結要素(第1〜第3の3つのクラッチ5,6,7、第1および第2の2つのブレーキ8,9およびワンウェイクラッチ10)の作動状態と各変速段およびニュートラルアイドル、ヒルホールドとの関係は、次の表1に示すとおりである。表中、「LowC」は、第1のクラッチ5(Lowクラッチ)で、低速側の1〜4速にて締結される。また、「HighC」は、第2のクラッチ6(Highクラッチ)で、高速側の4〜6速にて締結される。そして、「3/5/RC」は、第3のクラッチ7(3/5/Rクラッチ)で、3速、5速及び後退速にて締結される。また、「2/6B」は、第1のブレーキ8で、2速及び6速にて締結されるブレーキ(2/6ブレーキ)である。また、「L/RB」は、第2のブレーキ9(L/Rブレーキ)で、1速(但し、マニュアルモードやホールドモード等、エンジンブレーキを必要とする時にのみ)および後退速にて締結される。表中、○は締結状態を示す。
Operation of each frictional engagement element (first to third three
そして、この自動変速機1において、変速機制御ユニットは、前進走行レンジであるD(ドライブ)レンジにおいてフットブレーキが踏み込まれて車両が停止し、エンジンがアイドル回転しているときには、エンジン負荷を軽減して燃費改善を図るために、例えば、エンジンのアイドル回転が例えば600rpmとして、自動変速機1のタービン34の回転数が例えば550rpm位になるように第1のクラッチ5の滑り量(スリップ量)を制御して所定の滑り締結状態とするニュートラル制御を行い、また、上り坂でのニュートラル制御時に第1のブレーキ8を締結作動させるとともに、ワンウェイクラッチ10を締結作動させることにより、変速機構4をロック状態として車両の後退を阻止するヒルホールド制御を行う。
In this
ヒルホールド制御では、車両諸元(重量等)と路面勾配とに基づいて、車両を後ろに下がらないようにするために必要なブレーキ係合力(目標制動トルク)を設定し、そのブレーキ係合力を実現するための目標締結油圧(多板ブレーキ油圧)を設定する。そして、図4に示すように、ニュートラル制御(N−Idle制御)時は、その締結油圧(目標多板ブレーキ圧)を維持して第1のブレーキ8を締結作動させるとともに、ワンウェイクラッチ10を締結して変速機構4をロック状態にする。そして、その状態で、フットブレーキが戻され(フットブレーキSWoff)、坂道発進すると、第1のブレーキ8がショックなくスムーズに素早く解放されるようブレーキ係合力(目標制動トルク)を落としていく。なお、路面勾配は、例えば、走行抵抗と駆動力との釣り合いから求めることができる。また、ナビゲーションシステムのデータから路面勾配を読み取るようにすることも可能である。
In hill hold control, the brake engagement force (target braking torque) necessary to prevent the vehicle from falling backward is set based on the vehicle specifications (weight, etc.) and the road surface gradient, and the brake engagement force is set. Set target engagement hydraulic pressure (multi-plate brake hydraulic pressure) to achieve. As shown in FIG. 4, during the neutral control (N-Idle control), the
ここで、ブレーキ係合力(目標制動トルク)に基づく目標締結油圧(多板ブレーキ油圧)の設定は、図5に示すように、ヒルホールド用ブレーキ要素(第1のブレーキ8)の摩擦面の摩擦係数(μ)によって変動し、任意の目標とする路面勾配(坂道停止限界)に対して、摩擦係数(ブレーキ要素μ)が小さいほど、目標締結油圧(多板ブレーキ油圧)が高くなる。 Here, as shown in FIG. 5, the setting of the target engagement hydraulic pressure (multi-plate brake hydraulic pressure) based on the brake engagement force (target braking torque) is performed by the friction of the friction surface of the hill hold brake element (first brake 8). The target engagement hydraulic pressure (multi-plate brake hydraulic pressure) increases as the friction coefficient (brake element μ) decreases with respect to an arbitrary target road gradient (slope stop limit) that varies depending on the coefficient (μ).
また、その摩擦係数(μ)は、図6に示すように、排出温度すなわち油温センサ101が検出した潤滑油の温度(第1のブレーキ8のフェーシング温度)が低いほど大きくなり、差回転すなわち第1のブレーキ8のブレーキプレート83,84間の差回転(第1のブレーキ8のブレーキハブ82の回転数)が小さいほど小さくなる。そのため、第1のブレーキ8のブレーキプレート83,84間の差回転(第1のブレーキ8のブレーキハブ82の回転数)を別途回転数センサにより検出し、その差回転と、油温センサ101が検出した潤滑油の温度(第1のブレーキ8のフェーシング温度)に基づいて摩擦係数(μ)を算出する。
Further, as shown in FIG. 6, the friction coefficient (μ) increases as the discharge temperature, that is, the temperature of the lubricating oil detected by the oil temperature sensor 101 (the facing temperature of the first brake 8) decreases. The smaller the differential rotation between the
こうしてヒルホールド用ブレーキ要素である第1のブレーキ8のフェーシング温度を的確に検出して、フェーシング温度によって変動する摩擦係数(μ)を的確に算出し、状況に応じた停止維持(ホールド)力を実現することができる。そして、坂道発進で、ニュートラル制御時のヒルホールド状態から、フットブレーキが放され、前進走行用のクラッチ(第1のクラッチ5)が締結されるときに、ヒルホールド用のブレーキ要素(第1のブレーキ8)がスムーズに素早く解放され、解放ショックが生じないよう、ブレーキ要素摩擦面の摩擦係数(μ)をパラメータとして、路面勾配に応じたブレーキ要素(第1のブレーキ8)の締結油圧を適切に設定し、ドライバに違和感を与えないようにすることができる。
In this way, the facing temperature of the
このヒルホールド制御の具体的処理は、図7のフローチャートに示すとおりで、まず、ステップS1で、各種情報(車速、インヒビタスイッチ、ブレーキスイッチ、潤滑油温、クラッチ油温、クラッチ差回転、ブレーキ油温、ブレーキ差回転、走行距離等)を検出し、次いで、ステップS2で、フットブレーキスイッチonかどうかを判定する。 The specific processing of this hill hold control is as shown in the flowchart of FIG. 7. First, in step S1, various information (vehicle speed, inhibitor switch, brake switch, lubricating oil temperature, clutch oil temperature, clutch differential rotation, brake oil) Temperature, brake differential rotation, travel distance, etc.) are detected, and then in step S2, it is determined whether or not the foot brake switch is on.
そして、フットブレーキスイッチonであれば、ステップS3へ進み、車両諸元(車両重量等)、路面勾配の関数として、任意の目標路面勾配までの坂道停止可能の目標制動トルクを設定する。 If the foot brake switch is on, the process proceeds to step S3, and a target braking torque capable of stopping on a slope up to an arbitrary target road gradient is set as a function of vehicle specifications (vehicle weight, etc.) and road gradient.
そして、ステップS5で、ブレーキ温度(油温)と差回転のマップから、ヒルホールド用のブレーキ要素(第1のブレーキ8)の摩擦面の摩擦係数(μ)を推定する。 In step S5, the friction coefficient (μ) of the friction surface of the brake element for the hill hold (first brake 8) is estimated from the map of the brake temperature (oil temperature) and the differential rotation.
そして、ステップS6で,その摩擦係数(μ)の推定値を走行距離に基づいて補正する。 In step S6, the estimated value of the friction coefficient (μ) is corrected based on the travel distance.
そして、ステップS7で、補正後の摩擦係数(μ)、目標制動トルクおよびブレーキ諸元に基づいて、目標制動トルクを実現する多板ブレーキ油圧を設定する。 In step S7, a multi-plate brake hydraulic pressure that achieves the target braking torque is set based on the corrected friction coefficient (μ), the target braking torque, and the brake specifications.
また、ステップS2で、フットブレーキスイッチoffになったときは、ステップS4で、ブレーキ解放時の目標制動トルク(図4参照)を設定し、ステップS5〜S7の処理を行って、目標制動トルクを実現する多板ブレーキ油圧を設定する。 When the foot brake switch is turned off in step S2, the target braking torque (see FIG. 4) at the time of releasing the brake is set in step S4, and the processing of steps S5 to S7 is performed to set the target braking torque. Set the multi-plate brake hydraulic pressure to be realized.
なお、本発明は、上記実施形態の自動変速機に限定されるものではなく、構成の異なる他の様々な自動変速機にも適用することができ、また、ニュートラル制御時のヒルホールド制御に限らず、ブレーキ要素の締結制御一般に適用することができる。 The present invention is not limited to the automatic transmission of the above embodiment, but can be applied to various other automatic transmissions having different configurations, and is limited to the hill hold control during the neutral control. In general, the present invention can be applied to fastening control of brake elements in general.
1 自動変速機
4 歯車変速機構
5 第1のクラッチ
6 第2のクラッチ
7 第3のクラッチ
8 第1のブレーキ
9 第2のブレーキ
10 ワンウェイクラッチ
11 変速機ケース
31 タービンシャフト
41 第1の遊星歯車機構
42 第2の遊星歯車機構
43 第3の遊星歯車機構
44 第4の遊星歯車機構
82 ブレーキハブ
83、84 ブレーキプレート
85 ブレーキピストン
87 リターンスプリング
88 受圧室
89 潤滑油排出経路
101 油温センサ(油温検出手段)
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記ブレーキ要素の摩擦面に潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、該潤滑油供給手段により前記ブレーキ要素の摩擦面に供給されて排出された潤滑油の温度を検出する油温検出手段を設け、
前記排出された潤滑油の温度に基づいて該ブレーキ要素の摩擦面の摩擦係数を算出し、該摩擦係数に基づいて前記ブレーキ要素を締結作動させる油圧サーボへの作動油圧の供給を制御することを特徴とする自動変速機の制御装置。 A speed change mechanism capable of selectively realizing a required shift speed in a travel range by switching a power transmission path, a friction engagement element that cooperates with the speed change mechanism and switches the power transmission path by an engagement operation, and a friction engagement element A brake including a hydraulic servo for engaging and operating, and a hydraulic control device for controlling supply of operating oil pressure to the hydraulic servo, wherein at least one of the friction engagement elements fixes a predetermined rotating element of the transmission mechanism to a transmission case A control device for an automatic transmission that is an element,
Lubricating oil supplying means for supplying lubricating oil to the friction surface of the brake element and oil temperature detecting means for detecting the temperature of the lubricating oil supplied to the friction surface of the brake element by the lubricating oil supplying means and discharged ,
Calculating the friction coefficient of the friction surface of the brake element based on the temperature of the discharged lubricating oil, and controlling the supply of hydraulic pressure to the hydraulic servo that engages the brake element based on the friction coefficient; A control device for an automatic transmission.
前記ブレーキ要素に前記潤滑油供給手段により該摩擦締結要素の摩擦面に供給された潤滑油を該ブレーキ要素の径方向外方に排出する潤滑油排出経路を設け、
前記油温検出手段を、前記潤滑油排出経路を通って排出される潤滑油の温度を検出するよう前記ブレーキ要素の外周に対峙する配置で設けたことを特徴とする請求項1記載の自動変速機の制御装置。 The lubricating oil supply means is configured to supply lubricating oil to the friction surface of the brake element from the radially inner side of the brake element,
A lubricating oil discharge path for discharging the lubricating oil supplied to the friction surface of the frictional engagement element by the lubricating oil supply means in the brake element is provided in a radially outward direction of the brake element;
2. The automatic transmission according to claim 1, wherein the oil temperature detecting means is provided so as to face the outer periphery of the brake element so as to detect the temperature of the lubricating oil discharged through the lubricating oil discharge path. Machine control device.
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