JP2781406B2

JP2781406B2 - 自動変速機の油圧制御装置

Info

Publication number: JP2781406B2
Application number: JP1086994A
Authority: JP
Inventors: 大策森木; 俊典東; 睦郎鮫島; 敏夫山田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1989-04-07
Filing date: 1989-04-07
Publication date: 1998-07-30
Anticipated expiration: 2013-07-30
Also published as: JPH02266157A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は自動変速機の油圧制御装置に関するものであ
る。

（従来技術）自動変速機は一般に、トルクコンバータと該トルクコ
ンバータに連結された多段変速歯車機構を備えている。
そして、多段変速歯車機構に付設された油圧式の摩擦要
素の作動状態を切換えることにより、その動伝達経路の
切換、すなわち変速が行なわれる。

上記摩擦要素に対するライン圧というものは、変速シ
ョックに大きな影響を与える。このため特公昭63−3183
号公報に示すように、基本のライン圧を、変速時間すな
わち、変速時間が長過ぎるか短か過ぎるかによって補正
するようにしたものがある。

（発明が解決しようとする問題点）上述のように、基本のライン圧を補正するということ
は変速ショック防止の観点からは有利な反面、ライン圧
の適切な補正をいかに簡単に行なうかということが、実
用化に際して大きな問題となる。

このような観点から上記公報記載のものを考察する
と、このものにあっては、変速時間すなわち変速開始か
ら変速終了までの不特定の時間をタイマによって常時監
視する必要があり、このことは制御上大きな負担とな
る。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもの
で、特別なセンサを用いたり、制御上大きな負担をかけ
ることなく、ライン圧の補正を適切に行なえるようにし
た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。

（発明の構成、作用）前述の目的を達成するため。本発明にあっては次のよ
うな構成としてある。すなわち、第10図にブロック図的
に示すように、多段変速歯車機構に設けられた油圧式の摩擦要素の作
動状態を切換えることにより、該多段変速歯車機構の動
力伝達経路を切換えて変速を行うようにした自動変速機
において、信号値に基づいて、前記摩擦要素に対するライン圧を
調整するライン圧調整手段と、スロットル開度を検出するスロットル開度検出手段
と、前記スロットル開度検出手段の検出結果に基づき、前
記信号値を補正するライン圧制御手段と、前記多段変速歯車機構の入力軸側の回転数の変化率を
検出する回転数変化率検出手段と、変速開始から所定時間経過した時点において前記回転
数変化率検出手段で検出される回転数変化率に基づき、
変速開始から該所定時間が経過した時点近傍で前記摩擦
要素の作動状態の切換が完了するように、次に変速時に
おける前記信号値の補正量を決定する学習手段と、を備えた構成としてある。

変速開始時からの所定時間としては、例えば変速の完
了を希望する所望の時間として設定することができる。
すなわち、望ましい変速時間というものをあらかじめ設
定して、この設定時間を上記所定時間と一致させるのが
好ましい。このとき、ライン圧が適切に補正されていれ
ば、所定時間経過した時点での回転数変化率というもの
がほぼ零になる。これに対して、回転数変化率が正また
は負の値としてかなり大きいときは、変速が早過ぎるか
遅過ぎるときである。そして、変速が早過ぎるときはラ
イン圧が大き過ぎるときであるとしてライン圧が小さく
なる方向に補正すればよく、逆に変速が遅過ぎるときは
ライン圧が小さ過ぎるときであるとしてライン圧を大き
くする方向に補正すればよい。

上記特定時間としては、例えば１速から２速への変速
時と２速から３速への変速時とで互いに異ならせるとい
うように、そのときの運転状態に基づいて変更すること
も可能である。

また、多段変速歯車機構の入力軸側の回転数として
は、エンジン回転数を利用してもよく、トルクコンバー
タを有する場合はそのタービン回転数を利用するように
してもよい。

（発明の効果）このように、本発明にあっては、変速開始時から所定
時間というように、タイマで監視する時間があらかじめ
設定された特定の時間として一律に定まるので、制御上
の負担が小さくてすむ。

また、多段変速歯車機構の入力軸側の回転数を検出す
る手段というものは通常の自動変速機であれば一般に設
けられているのが普通なので、ライン圧補正用として特
別のセンサを別途設けることも不用となる。

さらに、今回の変速状態が次回の変速の際に学習補正
量として反映されるので、次回の変速の際に補正の応答
遅れがなくライン圧が適切なものとされる。さらにま
た、今回の変速の良否がもっとも顕著にあらわれる時期
となる今回の変速の完了時期近傍の回転数変化率に基づ
いて、次回の変速のときに用いられる学習補正量が決定
されるので、この学習補正量そのものも適切なものとさ
れて、次回の変速を適切に行う上で好ましいものとな
る。

（実施例）以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明す
る。

第１図において、１はエンジンで、このエンジン１の
出力が、自動変速機２を介して図示を略す駆動輪へ伝達
される。自動変速機２は、ロックアップクラッチ3Aを有
するトルクコンバータ３と、該トルクコンバータ３のタ
ービンに連結された多段変速歯車機構４とから構成され
ている。

多段変速歯車機構４は、既知のように遊星歯車機構に
より構成されて、実施例では前進４段、後進１段用とさ
れている。この多段変速歯車機構４は、複数の油圧式の
摩擦要素の締結と締結解除との組合せを変更することに
よって、その動力伝達経路の切換すなわち変速が行なわ
れる。そして、この変速は、具体的には、上記摩擦要素
に対する油圧回路に組込まれた複数のソレノイド６の励
磁と消磁との組合せを変更することによって行なわれ
る。同様に、ロックアップクラッチ3Aの断続は、上記油
圧回路に組込まれたソレノイド５の励磁と消磁との切換
によって行なわれる。さらに、後述するように、上記油
圧回路に組込まれたデューティソレノイド７を制御する
ことによって、上記摩擦要素およびロックアップクラッ
チ3Aに対する供給油圧の大きさ、すなわちライン圧が変
更される。

上記油圧回路の一例を、その要部を簡略化して第２図
に示してある。この第２図において、31はマニュアル操
作されるマニュアルバルブで、そのスプール31aを変位
させることにより、少なくとも、Ｄ（ドライブ）とＮ
（ニュートラル）とＲ（後退）との各レンジ位置をとり
得るようになっている。このマニュアルバルブ31には、
ライン圧供給用のポートａ、ｂが開口されると共に、ポ
ートｃ、ｄ、ｅおよびドレインポートｆ、ｇが開口され
ている。

上記ポートａ、ｂには、ポンプＰから伸びる通路32が
接続され、この通路32の圧力が所定のライン圧となるよ
うに、調圧弁33によって調圧される。すなわち、通路32
のドレン量が、調圧弁33のスプール33aの変位位置によ
って調整される。この調圧弁33は、通路32より分岐され
たパイロット通路34からのパイロット圧によってライン
圧を調整し、このパイロット圧の大きさが、前記ソレノ
イド７によるパイロット通路34のドレン量を調整するこ
とにより行われる。より具体的には、ソレノイド７に対
するデューティ比を変更することにより、パイロット圧
が第３図のように変更される。そして、通路32からのラ
イン圧は、通路44を介してトルクコンバータ３に常時供
給される。なお、ライン圧の制御の点については後述す
る。

ポートｃからのライン圧は、通路41を介して後進用の
摩結要素42に連なり、この通路41の途中にはアキュムレ
ータ43が接続されている。また、上記通路41から分岐さ
れたドレン通路41aが、ポートｅに連なっている。これ
により、マニュアルバルブ31のスプール31aを後退レン
ジとしたときは、ポートａとｃとが連通されて、ポート
ａからライン圧が、通路41を介して摩擦要素42に供給さ
れ、後進の変速段となる。また、上記スプール31aを後
退レンジ以外の位置としたときは、ポートｅがポートｇ
に連なって、摩擦要素42内の圧力がドレンされて、摩擦
要素42が解放される。

マニュアルバルブ31をＤレンジとしたときは、ポート
ｂがポートｄに連なる。このポートｄからのライン圧
は、図示を略す前進選択用の摩擦要素（フォワードクラ
ッチ）に常時供給される一方、シフトバルブ47を介して
変速用摩擦要素46に適宜供給される。第２図では、この
シフトバルブ47は、１速と２速との間での変速を切換え
るいわゆる１−２シフトバルブを示し、したがって摩擦
要素46としてはその締結と締結解除とにより１速と２速
との間での変速を行なわせるものを示している。すなわ
ち、シフトバルブ47の切換によって、摩擦要素46にライ
ン圧が供給されて当該摩擦要素46が締結される状態と、
摩擦要素46内の圧力をドレンすることによって当該摩擦
要素46の締結が解除される状態との切換えが行なわれ
る。このようなシフトバルブや摩擦要素は他にも設けら
れて、全体として、前進４段の変速をなし得るようにな
っているが、これ等の点については既知なので図示を略
してある。勿論、シフトバルブ47は、例えばそのパイロ
ット圧の供給態様を前述したソレノイド６によって切換
えることにより、その切換位置が切換えられるものであ
る。

第１図および第２図において、Ｕはマイクロコンピュ
ータを利用して構成された制御ユニットである。この制
御ユニットＵには、センサ21からの車速信号と、センサ
22からのスロットル開度信号と、センサ23からのエンジ
ン回転数信号が入力される。

制御ユニットＵは、変速制御を行なう他、ライン圧の
制御を行なう。先ず、変速制御は、所定の変速特性に基
づいて、前記ソレノイド６に対してシフトアップ信号あ
るいはシフトダウン信号を出力することにより行なわ
れ、この変速特性の一例を第５図に示してある。

次に、制御ユニットＵによるライン圧の調整の点につ
いて説明する。先ず、第４図は、ライン圧調整用ソレノ
イド７に対する基本デューティ比ＤBを示し、実施例で
はスロットル開度をパラメータとしてライン圧を決定す
るパイロット圧が設定される。なお、第４図に示す基本
デューティ比ＤBの特性は、前述した各変速特性と共に
制御ユニットＵ内のROMに記憶されているものである。

上記基本デューティ比ＤBは、変速開始から所定時間
経過した後のエンジン回転数の変化率に応じて補正され
る。この点を第６図を参照しつつ説明するが、この第６
図はシフトアップの場合を例にしてある。この第６図で
は、変速指令後にエンジン回転数が変化する様子をα、
β、γの３種類示してあるが、実線で示すβに着目して
全体の概要を説明する。

先ず、t₁時点が、１速から２速への変速指令信号がソ
レノイド６へ出力されたときを示す。このt₁時点から若
干の間は、応答遅れ等によりエンジン回転数の変化率は
t₁時と殆ど変らないものとなる。t₂時点では、摩擦要素
の切換えが実際に開始されたときであり（変速開始
時）、このときにエンジン回転数は、上昇傾向から下降
傾向へと変化する変化点となる。t₂の後、摩擦要素の切
換えが進行し、この間エンジン回転数は下降し続ける。
摩擦要素の切換えがt₃時点で完了し、このときエンジン
回転数は、下降傾向から上昇傾向へと変化する変化点と
なる。

ここで、本実施例では、変速開始時（第６図t₂時点）
から0.7秒を所定時間として設定してある。そして、こ
の所定時間経過時に丁度摩擦要素の切換えが完了するよ
うに、基本デューティ比ＤBが補正される。このような
観点からα、β、γの各変化態様について考察する。先
ず、αは理想的な変速が行なわれたことを示し、このと
きの変速完了時点がt₄であり、このときエンジン回転数
の変化率はほぼ零になる。換言すれば、αのときは、ラ
イン圧の設定が丁度良いときである。これに対して、β
で示す場合は、所定時間が経過する大分前に変速完了と
なってしまった場合である。このβで示すときは、ライ
ン圧が高過ぎるとして、このライン圧を低下させるべ
く、デューティ比を大きくする方向へ補正される。ま
た、γで示す場合は、所定時間から大分たった後に変速
完了が行なわれたときである。このγで示すときは、ラ
イン圧が低過ぎるとしてこのライン圧を大きくすべく、
デューティ比を小さくする方向に補正される。

上記α、β、γのいずれの態様で変速が行なわれたか
は、所定時間（0.7秒）経過した時点となるt₄時点での
エンジン回転数の変化率を見ることによって識別し得
る。すなわち、エンジン回転数の変化率がほぼ零であれ
ば理想的な変速が行なわれたことを意味し（αに対
応）、この変化率が所定値以上の正の値を示せば変速完
了が早過ぎたことを意味し（βに対応）、変化率が所定
値以下の負の値を示せば変速完了が遅過ぎたことを意味
する（γに対応）。

第７図、第８図は、制御ユニットＵによる具体的な制
御内容を示すフローチャートであり、以下このフローチ
ャートについて説明する。なお、以下の説明でＰはステ
ップを示す。

先ず、第７図のP1において、各センサ21〜23からの信
号が読込まれた後、P2において、第４図に示すマップか
ら、基本デューティ比ＤBが決定される。

P3では、後述のように決定された学習値△D₀を、変速
態様やスロットル開度に応じて修正することにより、最
終学習値△D₁が決定される。すなわち、学習値△D₀は所
定のスロットル開度（後述するように35〜40％）でかつ
１速から２速への変速態様を基準に決定するようにして
あるので、この基準のときときは異なる状況の変速時に
ついて、あらかじめマップ化された修正係数（あるいは
補正値）を利用してこの基準の学習値△D₀が修正され
る。

P4では、P2での基本デューティ比ＤBP3での最終学習
値△D₁とを加算することにより、最終デューティ比Ｄが
算出される。この後、P5において最終デューティ比Ｄが
ソレノイド６へ出力される。

P6においては、第５図に示す変速特性に照して変速を
行うか否かの判定が行なわれ、この判定結果に基づい
て、P7において変速信号が出力される。

P8では、１速から２速への変速時であるか否かが判別
される。このP8での判別がNOのときはそのままリターン
され、またP8の判別でYESのときは、学習値△D₀を決定
するための制御が行なわれる。

第７図P9の内容を示すのが、第８図である。先ず、P2
1において、スロットル開度が35〜40％の範囲であるこ
とが確認されると、P22において変速開始時期すなわち
第６図t₂時点の検出が行なわれる。そして、P23におい
て、このt₂時点から0.7秒経過したことが確認される
と、P24において、この0.7秒経過後（第６図t₄時点）で
のスロットル開度の変化が殆んど無い（実施例ではこの
変化量を３〜４％以内として設定）か否かが判別され
る。

上記P24の判別でYESのときは、P25において、このt₄
時点でのエンジン回転数の変化率X1が算出される。この
後P26において、上記変化率X1が、所定範囲すなわちα
＜X1＜ｂ（ａ、ｂは所定値で、ａ＜０、ｂ＞０である）
の範囲にあるか否かが判別される。勿論、このａ、ｂの
値は、前述した第６図の説明から明らかなように、変化
率X1がほぼ零とみなすことができ得る設定範囲を規定す
るものである。

上記P26の判別でNOのときは、P27において、変化率X1
が前記所定値ｂよりも大きいか否かが判別される。この
P27の判別でYESのときは、第６図のβに示す場合に相当
して、現在のライン圧が大き過ぎるので、P28におい
て、現在の学習値△D₀に対してより所定の修正値ｄ（ｄ
＞０）を加算することにより、新たな学習値△D₀が決定
される。逆に、P27の判別でNOのときは、第６図γに示
す場合に相当して、現在のライン圧が小さ過ぎるので、
P29において現在の学習値△D₀から修正値ｄを差引くこ
とにより、新たな学習値△D₀が決定される。

上記P28あるいはP29で決定された新たな学習値△D
₀は、P30において記憶、更新される。勿論、このP30で
記憶された学習値△D₀が、第７図のP3で説明した△D₁決
定用として用いられる。

前記P26の判別でYESのときは、現在のライン圧が適正
な範囲にあるので、そのままリターンされる。また、P2
1あるいはP24の判別でNOのときは、学習条件を満たして
いないときであるとして、このときもそのままリターン
される。

変形例第９図は、学習値△D₀を決定するための変形例を示
し、第８図のP26以後の処理に相当する。このうち、第
６図のβに相当する場合の学習値の修正処理が、P41、P
42、P43を経るルートとなる。これに対して、第６図の
γに相当する場合の学習値△D₀の修正は、第６図のt₄か
らさらに所定時間0.3秒経過した第６図t₅時点でのエン
ジン回転数の変化率X2に基づいて行うようにしてある。
このようにするには、γのようになる場合は、ライン圧
は適正であっても急登板路を走行するときにも生じるで
あろうことを勘案したものである。すなわち、γの場合
の学習値決定に際しては、P44において0.3秒経過したこ
とが確認（第６図t₅時点の確認）され、かつP45におい
てこの時にスロットル開度の変化が殆どないことを確認
した後、t₅時点でのエンジン回転数の変化率X2が算出さ
れる。この後、P47において、t₄時点での変化率X1からt
₅時点の変化率X2を差し引いた値が所定値ｃよりも大き
いか否かが判別される。このP47の判別は、つまるとこ
ろ、t₄時点からt₅時点でエンジン回転数が大きく減少し
ているか否かをみることになる。そして、このP47の判
別でYESのときは、登板路走行時であると考えられるの
で、学習値の決定を行なうことなくそのままリターンさ
れる。

P47の判別でNOのときは、P48において、上記X1からX2
を差し引いた値が０よりも小さいか否かが判別される
（第６図γで示す場合は、X1が負であり、X2は正であ
る）。このP48の判別でYESのときは、P49において、現
在の学習値ΔD₀より修正値ｄを差し引くことにより新た
な学習値△D₀が決定される。この後は、P50において、P
49で決定された新たな学習値が記憶、更新される。

なお、上記実施例においては変速開始を回転数の変化
開始時としているが、変速指令信号発生時を変速開始と
してもよくこの場合応答遅れ時間を考慮して所定時間を
若干修正すればよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体系統図。第２図は自動変速機の油圧回路例を示す要部簡略図。第３図はライン圧を調整するためのパイロット圧の大き
さとデューティ比との関係を示す図。第４図は基本のライン圧設定を示す特性図。第５図は変速特性の一例を示す図。第６図は本発明の制御内容を説明するためのタイムチャ
ート。第７図、第８図は本発明の制御例を示すフローチャー
ト。第９図は本発明による制御の変形例を示すフローチャー
ト。第10図は本発明の全体構成をブロック図的に示す図。 U:制御ユニット 1:エンジン 2:自動変速機 3:トルクコンバータ 4:多段変速歯車機構 6:ソレノイド（変速用） 7:ソレノイド（ライン圧調整用） 21:センサ（車速） 22:センサ（スロットル開度） 23:センサ（回転数） 31:マニュアルバルブ 32:通路（ライン圧） 33:調圧弁（ライン圧用） 46:摩擦要素（変速用） 47:シフトバルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山田敏夫広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (56)参考文献特開昭61−31749（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−224764（ＪＰ，Ａ) 特開平１−150056（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 59/ - 63/ B61K 41/

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】多段変速歯車機構に設けられた油圧式の摩
擦要素の作動状態を切換えることにより、該多段変速歯
車機構の動力伝達経路を切換えて変速を行うようにした
自動変速機において、信号値に基づいて、前記摩擦要素に対するライン圧を調
整するライン圧調整手段と、スロットル開度を検出するスロットル開度検出手段と、前記スロットル開度検出手段の検出結果に基づき、前記
信号値を補正するライン圧制御手段と、前記多段変速歯車機構の入力軸側の回転数の変化率を検
出する回転数変化率検出手段と、変速開始から所定時間経過した時点において前記回転数
変化率検出手段で検出される回転数変化率に基づき、変
速開始から該所定時間が経過した時点近傍で前記摩擦要
素の作動状態の切換が完了するように、次に変速時にお
ける前記信号値の補正量を決定する学習手段と、を備えていることを特徴とする自動変速機の油圧制御装
置。