JP2677080B2 - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、独立してシフト可能な
第１、第２変速機部を備えた自動変速機の変速制御装置
に係る。

【０００２】

【従来の技術】従来、独立してシフト可能な第１、第２
変速機部を備えた自動変速機が知られている。このよう
な自動変速機においては、第１変速機部のハイギヤシフ
トを係合によって達成すると共に、第２変速機部のロー
ギヤシフトを解放によって達成し、全体としてアップシ
フトするような変速を実行することがある。

【０００３】この場合、それぞれの変速機部のシフト指
令を同時に出すと、係合は解放よりも時間がかかるた
め、まず第２変速機部のローギヤシフトが開始されてし
まう。これは、自動変速機全体としてアップシフトしよ
うとしているにも拘らず、その逆方向のローギヤシフト
から変速が開始されることを意味し、非常に違和感の強
い変速となる。

【０００４】従って、従来このような不具合を解消する
ために、係合する側の第１変速機部の実際のハイギヤシ
フトの開始を検出し、この検出があった後に解放する側
の第２変速機部のシフト指令を出す技術が提案されてい
る（例えば特開昭６１−９９７４５）。

【０００５】この場合、第２変速機部はハイギヤシフト
が検出されるまでの間、初期作用油圧を維持して待機す
るのがよいと考えられる（特願平３−１２６７９２：未
公知）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この場
合、この初期作用油圧は、運転状態（例えばスロットル
開度、車速等）に応じて決定されることになるが、経時
変化やばらつき等によってこの決定値が最適値からずれ
てくると、第２変速機部が早期に解放してエンジンの噴
き上りが発生したり、自動変速機の入力軸回転速度の変
化が適正値よりも大きくなって変速特性が悪化したりす
る恐れがある。

【０００７】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、このような自動変速機の特に第２変速
機部の摩擦係合装置の解放について、その油圧の制御を
適正に規定し、もってこの種の変速を小さな変速ショッ
クで円滑に実行することができるようにし、上記課題を
解決せんとしたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、図１にその要
旨を示すように、独立してシフト可能な第１、第２変速
機部を直列に備え、第１変速機部を摩擦係合装置の係合
によってハイギヤシフトすると共に、第２変速機部を摩
擦係合装置の解放によってローギヤシフトし、全体とし
てアップシフトする自動変速機の変速制御装置におい
て、前記アップシフトの発生を判断する手段と、該アッ
プシフトの発生が判断されたときに、前記第１変速機部
のハイギヤシフトを指令する手段と、前記第２変速機部
の摩擦係合装置の作用油圧をローギヤシフトが開始しな
い初期作用油圧に維持する手段と、第１変速機部のハイ
ギヤシフトの実際の開始を検出する手段と、該開始の検
出と共に前記第２変速機部の摩擦係合装置の作用油圧
を、前記初期作用油圧から低下させてゆく手段と、該低
下により第２変速機部のローギヤシフトが生じたか否か
を検出する手段と、該ローギヤシフトが生じたときの作
用油圧を検出する手段と、該ローギヤシフトが生じたと
きの作用油圧を次回の前記第２変速機部の摩擦係合装置
の初期作用油圧の設定に反映させる手段と、を備えたこ
とにより、上記課題を解決したものである。

【０００９】

【作用】本発明においては、まず第１変速機部のハイギ
ヤシフト指令を出すと共に第２変速機部は初期作用油圧
にまで減圧して待機し、これによりハイギヤシフトが開
始されると共に第２変速機部の摩擦係合装置の作用油圧
を（その間維持していた）初期作用油圧から低下させて
いくようにしている。

【００１０】この場合に、本発明ではこの低下によって
第２変速機部のローギヤシフトが実際に開始したか否か
を検出し、このローギヤシフトが開始したときの作用油
圧を検出して、当該作用油圧を次回の摩擦係合装置の初
期作用油圧の設定に反映させるようにしている。

【００１１】第２変速機部のローギヤシフトは、エンジ
ン及び第１変速機部のハイギヤシフト進行による入力軸
回転（後述する実施例ではクラッチＣ0 の回転）の引上
力より当該解放される摩擦係合装置（後述する実施例の
ブレーキＢ0 ）の係合力が小さくなった時に開始され
る。

【００１２】従って、第２変速機部の摩擦係合装置の初
期作用油圧として、前回の変速で第２変速機がローギヤ
シフトを実際に開始した油圧レベルを設定しておくと、
前回の変速で第２変速機部がローギヤシフトを開始した
タイミングより前では第１変速機部による引上力が小さ
いからローギヤシフトは開始しないことになる。これは
エンジンの噴き上りが発生しないことを意味する。

【００１３】逆に、前回の変速で第２変速機部がローギ
ヤシフトを開始したタイミングより後では第１変速機部
による引上力が大きいことから直ちにローギヤシフトが
開始されることになる。

【００１４】この場合、エンジントルク、第１変速機部
のハイギヤシフト進行による入力軸回転の引上力、当該
摩擦係合装置（ブレーキＢ0 ）の係合力のバランスは、
第２変速機部がローギヤシフトを開始するかしないかの
ぎりぎりの状態であるため、第２変速機部のローギヤシ
フトは穏やかに進行し、滑らかな変速特性が得られる。

【００１５】このように、第２変速機部の摩擦係合装置
の初期作用油圧として、前回の変速で第２変速機部がロ
ーギヤシフトを実際に開始したレベルを設定するという
ことは、該第２変速機部がローギヤシフトを開始するの
に丁度良いレベルを設定することを意味する。

【００１６】従って、初期作用油圧を結果として下げる
学習（設定）が実行されたとしても、それは単なる低下
方向の学習と異なってその油圧値には根拠があり、早期
解放が生じてしまう恐れはほとんどない。

【００１７】なお、実際には、この初期作用油圧をコン
ピュータで認識することは困難なため、ある変速におい
てどの程度の作用油圧レベルで第２変速機部がローギヤ
シフトを開始したかは、該第２変速機部のソレノイドに
送っているデューティ比の値として知ることになる。

【００１８】一般に（逆の特性の場合もあるが）デュー
ティ比を上げると初期作用油圧は低下する。過渡状態で
は作用油圧はデューティ比に対して遅れを持って追従
し、その遅れは「無駄時間＋１次遅れ」で近似できるた
め、ローギヤシフトが開始されたときの「デューティ
比」を確認すれば実質的に油圧を検出したと同じことに
なる。

【００１９】なお、この際、現実にはエンジントルク、
各摩擦係合装置の摩擦係数、油圧等様々なばらつきが存
在し、又デューティ比の値による油圧応答の計算精度に
も限界があるため、初期作用油圧としては第２変速機部
がローギヤシフトを開始したときのデューティ比よりも
若干低めの値（油圧としては高めの値）に設定し、いく
らか余裕を見込んだ上でこれを初期作用油圧に設定し、
ここから低下させていくような制御を行うとよい。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００２１】第２図にこの実施例が適用される車両用自
動変速機の全体概要を示す。

【００２２】この自動変速機は、そのトランスミッショ
ン部としてトルクコンバータ２０と、第２変速機部４０
と、前進３段、後進１段の第１変速機部６０とを備え
る。

【００２３】前記トルクコンバータ２０は、ポンプ２
１、タービン２２、ステータ２３、及びロックアップク
ラッチ２４を備える。ポンプ２１は、エンジン１のクラ
ンク軸１０と連結され、タービン２２は第２変速機部４
０における遊星歯車装置のキャリア４１に連結されてい
る。

【００２４】前記第２変速機部４０においては、このキ
ャリア４１によって回転可能に支持されたプラネタリピ
ニオン４２がサンギヤ４３及びリングギヤ４４と噛合し
ている。又、サンギヤ４３とキャリア４１との間には、
クラッチＣ0 及び一方向クラッチＦ0 が設けられてお
り、サンギヤ４３とハウジングＨu との間には、ブレー
キＢ0 が設けられている。

【００２５】前記第１変速機部６０には、遊星歯車装置
としてフロント側及びリヤ側の２列が備えられている。
この遊星歯車装置は、それぞれ共通のサンギヤ６１、リ
ングギヤ６２、６３、プラネタリピニオン６４、６５、
及びキャリア６６、６７からなる。

【００２６】第２変速機部４０のリングギヤ４４は、ク
ラッチＣ1 を介して前記リングギヤ６２に連結されてい
る。又、前記リングギヤ４４とサンギヤ６１との間には
クラッチＣ2 が設けられている。更に、前記キャリア６
６は、前記リングギヤ６３と連結されており、これらキ
ャリア６６及びリングギヤ６３は出力軸７０と連結され
ている。

【００２７】一方、前記キャリア６７とハウジングＨu
との間にはブレーキＢ3 及び一方向クラッチＦ2 が設け
られており、更に、サンギヤ６１とハウジングＨu との
間には、一方向クラッチＦ1 を介してブレーキＢ2 が設
けられ、又、サンギヤ６１とハウジングＨu との間に
は、ブレーキＢ1 が設けられている。

【００２８】この自動変速機は、上述のごときトランス
ミッション部を備え、エンジン１の負荷状態を反映して
いるスロットル開度を検出するスロットルセンサ１０
０、及び車速を検出する車速センサ１０２等の信号を入
力された中央処理装置（ＥＣＵ）１０４によって、予め
設定された変速パターンに従って油圧制御回路１０６内
の電磁ソレノイドバルブＳ1 〜Ｓ4 、電磁比例弁ＳＬu
、及びＳＬn が駆動・制御され、図３に示されるよう
な、各クラッチ、ブレーキ等の係合の組み合わせが行な
われて変速制御がなされる。

【００２９】図３において、○印は当該クラッチあるい
はブレーキが係合されていることを示し、Х印は当該ブ
レーキが車輪側よりエンジンが駆動されるときにエンジ
ンブレーキを効かせるために係合されることを示してい
る。

【００３０】前記電磁ソレノイドバルブＳ1 、Ｓ2 は、
図４に示されるように、第１変速機部６０の第１速状態
〜第３速状態の制御を行なう第１、第２シフトバルブの
制御を行い、前記電磁ソレノイドバルブＳ3 は、第２変
速機部４０の高速側及び低速側を切換える第３シフトバ
ルブの制御を行い、前記電磁ソレノイドバルブＳ4 はト
ルクコンバータ２０のロックアップクラッチ２４の制御
をそれぞれ行うようになっている。

【００３１】又、電磁比例弁ＳＬu は、中央処理装置１
０４によって制御された負荷電流の大きさに応じて、図
示せぬＢ0 コントロールバルブと共にブレーキＢ0 の過
度的な係合圧（ドレン圧）を調節・制御する。電磁比例
弁ＳＬn は背圧制御が可能なアキュムレータ（図示省
略）と共にブレーキＢ2 の過渡的な係合圧を調節・制御
できるようになつている。なお、各電磁比例弁ＳＬu 、
ＳＬn の係合圧調整・制御自体のハード構造は従来と同
様であるため説明を省略する。

【００３２】前述の図３から明らかなように、この実施
例に係る自動変速機においては、例えば第２速段から第
３速段への変速が第１変速機部６０のブレーキＢ2 の係
合、及び第２変速機部４０のブレーキＢ0 の解放による
同時且つ逆方向シフトによって達成される変速となって
いる。

【００３３】従って、同期制御が適正に実行されないと
変速ショックが大きくなる恐れがある。そのため、電磁
比例弁ＳＬu 及びＳＬn により、第２速段から第３速段
への変速時に、第１変速機部６０のブレーキＢ2 の係合
及び第２変速機部４０のブレーキＢ0 の解放の制御を実
行する。

【００３４】なお、図２において符号１１０はシフトポ
ジションセンサで、運転者によつて操作されるＮ、Ｄ、
Ｒ等の位置を検出するもの、１１２はパターンセレクト
スイッチで、Ｅ（経済走行）、Ｐ（パワー走行）等を選
択するものであり、又、１１４はエンジンの冷却水温度
を検出する水温センサを示し、１１６はフットブレー
キ、１１８はサイドブレーキの作動を検出するブレーキ
スイッチをそれぞれ示している。

【００３５】ここにおいて、この実施例では、図２及び
図４に示されるように、前記中央処理装置１０４にこれ
らの入力信号の他に、クラッチＣ2 のドラム回転速度
（第１変速機部６０の変速進行状態）Ｎc2を検出するた
めのＣ2 センサ１２０の信号及びクラッチＣ0 のドラム
回転速度（第２変速機部４０の変速進行状態）Ｎc0を検
出するためのＣ0 センサ１２１の信号が併せて入力され
ている。

【００３６】図５に上記実施例装置において実行される
制御フローを示す。又、図６にこの制御フローを実行し
たときの変速特性を示す。

【００３７】以下この図５、図６を用いて上記実施例装
置の作用を説明する。

【００３８】図５の制御フローは、車速及びスロットル
開度に基づいた変速パターンに従って、第２速段から第
３速段へアップシフトすべき旨の判断がなされたときに
実行される。

【００３９】まず、ステップ２０２においてタイマＴ1
がリセットされる（図６、a ）。ステップ２０４ではこ
のタイマＴ1 が所定値t1以上となった否かが判定され
る。このタイマＴ1 は短時間に２以上の変速判断が連続
して発生した場合に、その最後の変速判断に基づいて実
際に実行すべき変速を指令するための、いわゆる多重変
速用の待機タイマである。

【００４０】このタイマＴ1 が経過したと判断されると
（図６、b ）、ステップ２０６に進んで、タイマＴ2 が
リセットされる。次いでステップ２０８に進み、第２変
速機部４０のブレーキＢ0 の過渡的な作用油圧（ドレン
圧）を調節・制御するための電磁比例弁ＳＬu のデュー
ティ比を一時的に１００％にまで高め、これをステップ
２１０によって所定時間t2間だけ維持する。その後、ス
テップ２１２において、該電磁比例弁ＳＬu のデューテ
ィ比を初期作用油圧値に対応する初期デューティ比Ｄsl
uoに設定する。これによって、ブレーキＢ0 は初期作用
油圧に維持され、第２変速機部４０は変速待機状態とな
る（図６、c ）。

【００４１】一方、ステップ２１４では、タイマＴ3 が
リセットされ、第１変速機部６０のブレーキＢ2 の過渡
的な係合圧を調節・制御するための電磁比例弁ＳＬn の
デューティ比Ｄsln が一時的に１００％に設定される
（図６、c ）。この設定は、ステップ２１８によって所
定時間t3だけ維持され、その後ハイギヤシフトが開始さ
れるようなデューティ比Ｄslnsに設定される。即ち、こ
こで第１変速機部６０のハイギヤシフトが指令される。

【００４２】なお、ステップ２０６〜２１０、及びステ
ップ２１４〜２１８において、それぞれ一時的に電磁比
例弁ＳＬu 及びＳＬn のデューティ比を１００％に維持
するのは、油圧回路中のオイルの状態を安定化させ、次
の指令に応答性良く対応できるようにするためである。

【００４３】ステップ２２２では、第１変速機部６０の
ハイギヤシフトが実際に開始されたか否かが判定され
る。この判定は、クラッチＣ2 の回転速度Ｎc2及び出力
軸７０の回転速度Ｎo の回転速度をモニタし、（１）式
が成立するかどうかを確認することによって行う。

【００４４】Ｎo ／ρ１−Ｎc2≧ΔＮ1 …（１）

【００４５】ここで、ρ１は第１変速機部６０のリヤプ
ラネタリの歯数比、ΔＮ1 は定数である。

【００４６】第１変速機部６０のハイギヤシフトが実際
に開始されたと判定されると（図６、d ）、ステップ２
２４に進んで、第２変速機部のブレーキＢ0 のドレン圧
を制御するための電磁比例弁ＳＬu のデューティ比がＤ
slusにまでステップアップされ、第２変速機部４０の実
質的なローギヤシフト指令が出される。その後は、ステ
ップ２２６〜２３０において、実際にローギヤシフトの
開始が判定されるまで電磁比例弁ＳＬu のデューティ比
Ｄslu がΔＤslu ずつスィープアップされ（ステップ２
２６）、その間第１変速機部６０の単一フィードバック
制御が実行される（ステップ２２８）。

【００４７】なお、ステップ２３０におけるローギヤシ
フトの開始は、（２）式が成立するか否かを確認するこ
とによって行う。

【００４８】 Ｎc0＜ΔＮ2 …（２）

【００４９】ここでΔＮ2 は定数である。

【００５０】この条件式（２）が成立すると、即ち第２
変速機部４０のローギヤシフト開始が検出されると（図
６、e ）、ステップ２３２でこのときの電磁比例弁ＳＬ
u のデューティ比Ｄslu から余裕分αを引いた値（Ｄsl
u −α）が次の変速における初期デューティ比Ｄsluoと
なるように学習がなされる。

【００５１】又、これ以降は、第１変速機部６０、及び
第２変速機部４０の双方が変速状態にあるため、両者の
同時フィードバック制御が公知の方法で実行され、２つ
のブレーキＢ0 、Ｂ2 の係合圧の調和を取りながら両変
速機部６０、４０のシフトが進行される（ステップ２３
４）。

【００５２】ステップ２３６では、第２変速機部４０の
ローギヤシフトの終了予測がなされる。この予測は、Ｉ
ＮＴ〔Ｎcoe （k ）／｛Ｎcoe （k −１）−Ｎcoe （k
）｝〕＜βが成立するか否かを判定することによって
行う。

【００５３】ここで、ローギヤシフトの終了が予測され
ると（図６、f ）、ステップ２３８に進んで、当該２−
３アップシフトの所定の終期制御に入り、この終了と共
に全フローを終了する。

【００５４】この実施例では、ステップ２２６及び２３
０により、第２変速機部４０がローギヤシフトを開始さ
れるまでデューティ比がＤslu がΔＤslu ずつスィープ
アップされ（係合圧が少しずつ低下され）、ローギヤシ
フトが開始された瞬間におけるデューティ比Ｄslu （実
際はこれから余裕代α％を引いた値）が次の変速のブレ
ーキＢ0 の初期作用油圧Ｄsluoとして学習される（ステ
ップ２３２）。

【００５５】そのため作用の項で説明したように、ロー
ギヤシフト待機中における第１変速機部６０のハイギヤ
シフト進行によるクラッチＣ0 回転の引上力、及びブレ
ーキＢ0 の係合力のバランスを、第２変速機部４０がロ
ーギヤシフトを開始するか否かのぎりぎりの状態とする
ことができるようになる。その結果、初期作用油圧（Ｄ
sluo）とローギヤシフトを開始させるときのステップア
ップ油圧（Ｄslus）とのギャップを非常に小さくするこ
とができるようになり、第２変速機部４０のローギヤシ
フトを穏やかに且つ速やかに進行させることができるよ
うになる。

【００５６】なお、本発明は、特に第２変速機部の学習
の仕方に着目したものであり、第１変速機部をどのよう
に制御し、又学習するかについては、特に限定するもの
ではない。

【００５７】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、特
に第２変速機部の待機中における初期油圧を最適に学習
することができ、第２変速機部のローギヤシフトを滑ら
かに且つ速やかに開始・進行させることができるように
なるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の要旨を示すブロック図であ
る。

【図２】図２は、本発明の実施例が適用された車両用自
動変速機の全体スケルトン図である。

【図３】図３は、上記実施例装置の各摩擦係合装置の係
合状態を示す線図である。

【図４】図４は、中央処理装置及び油圧制御装置の入出
力関係を示す線図である。

【図５】図５は、上記実施例装置において実行される制
御フローを示す流れ図である。

【図６】図６は、上記実施例装置で実現される変速特性
を示す線図である。

【符号の説明】

４０…第２変速機部、 ６０…第１変速機部、 １０４…中央処理装置、 １０６…油圧制御装置、 Ｂ2 …ブレーキ（第１変速機部において係合されるブレ
ーキ）、 Ｂ0 …ブレーキ（第２変速機部において解放されるブレ
ーキ）、 ＳＬu …ブレーキＢ0 の作用油圧（ドレン圧）を調節す
る電磁比例弁、 ＳＬn …ブレーキＢ2 の作用油圧（係合圧）を調節する
電磁比例弁、 Ｄslu …電磁比例弁ＳＬu のデューティ比、 Ｄsln …電磁比例弁ＳＬn のデューティ比。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】独立してシフト可能な第１、第２変速機部
   を直列に備え、第１変速機部を摩擦係合装置の係合によ
   ってハイギヤシフトすると共に、第２変速機部を摩擦係
   合装置の解放によってローギヤシフトし、全体としてア
   ップシフトする自動変速機の変速制御装置において、 前記アップシフトの発生を判断する手段と、 該アップシフトの発生が判断されたときに、前記第１変
   速機部のハイギヤシフトを指令する手段と、 前記第２変速機部の摩擦係合装置の作用油圧をローギヤ
   シフトが開始しない初期作用油圧に維持する手段と、 第１変速機部のハイギヤシフトの実際の開始を検出する
   手段と、 該開始の検出と共に前記第２変速機部の摩擦係合装置の
   作用油圧を、前記初期作用油圧から低下させてゆく手段
   と、 該低下により第２変速機部のローギヤシフトが生じたか
   否かを検出する手段と、該ローギヤシフトが生じたとき
   の作用油圧を検出する手段と、 該ローギヤシフトが生じたときの作用油圧を次回の前記
   第２変速機部の摩擦係合装置の初期作用油圧の設定に反
   映させる手段と、 を備えたことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。