JP2805062B2 - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】 本発明は、自動変速機の変速制御装置に係り、特に、
変速時のシヨツクを緩和することのできる自動変速機の
変速制御装置にかかる。 【従来の技術】 油圧制御式の自動変速機の変速段の切換えは、例え
ば、これまで油圧が供給されていなかつた摩擦係合装置
へ新たに油圧が供給されたり、あるいは、これまで油圧
が供給されていた摩擦係合装置に対する油圧の供給が解
除されたりすることによつて行われる。従つて、これら
の摩擦係合装置に対する油圧の供給あるいは解除に際し
て、適当な過渡特性をもたせることが変速シヨツクを低
減する上において極めて重要なこととされている。 このため、従来この種の自動変速機用油圧制御装置に
おいては、変速段を切換えるシフトバルブと摩擦係合装
置との間に該摩擦係合装置の係合過渡油圧を調整可能な
シリンダーピストン構造のアキユムレータを設けるよう
にしたものが知られている。このアキユムレータは、摩
擦係合装置への供給油圧を所定時間ほぼ設定油圧に保つ
ことで、変速前後の入力系回転変化に起因する変速シヨ
ツクを低減するようにしたものである。 この設定油圧の過渡値は、自動変速機に入力されてく
るエンジントルクによつて変わる。又、この設定油圧は
アキユムレータの背圧室にかかる油圧を変更することに
より制御することができる。そのため従来このアキユム
レータの背圧室にライン圧等のスロツトル開度に対応し
て変化する油圧を導くようにしたり、更に、このライン
圧をいわゆるスロツトルモジユレータ油圧等によつて修
正し、アキユムレータによつて調整される摩擦係合装置
の係合過渡油圧をエンジントルクに適合させるようにし
たものも知られている（特開昭56−138553）。 又、更には、ただ単にエンジントルク（スロツトル開
度）だけでなく、自動変速機の油温や吸入空気温度、変
速の種類、車速、エンジン回転速度、過給圧、…等の要
素をも考慮してアキユムレータの背圧室にかかる油圧を
より最適な値に調整し、その結果摩擦係合装置への係合
過渡油圧を最も理想とする特性に近付けるようにしたも
のが特開昭61−149657によって開示されている。 【発明が解決しようとする問題点】 しかしながら、この特開昭61−149657に開示されてい
る技術は、摩擦係合装置への係合過渡油圧を走行状態、
あるいは車両の置かれている環境要素等の種々のパラメ
ータを反映させるようにしているため、それだけきめ細
かな制御が可能であるものの、これを実際の車両に装着
した場合、次のような問題が発生する余地がなお残され
ていた。 即ち、このように多くのパラメータ要素を考慮してア
キユムレータの背圧室にかかる油圧を制御しようとする
場合、一般的な手法としては、例えば特開昭61−175356
号公報に開示されているように、各センサ群からの基本
信号をコンピユータによつて処理し、電磁−油圧ソレノ
イドをデユーテイ制御したりすることによつて任意の油
圧を発生する方法が採用される。ところが、コンピユー
タからの指令信号を受けた電磁−油圧ソレノイド自体の
精度が高くないと、指令信号自体は適正であつても発生
する油圧がこれに正確に対応しないという問題が生ずる
ことになる。 又、このように電気的な指令信号に基づいて作動する
電磁−油圧ソレノイド等の手段を用いた場合、各センサ
群からの信号が正常に処理されている時は全く問題がな
いが、時に断線等によつて実際値とは全く異なる信号が
入力されてくることがあるという問題がある。更には、
各センサ群の信号を処理した上で最終的に電磁−油圧ソ
レノイドを駆動するための信号を送信するための通信線
が断線又はシヨートすると本来の係合過渡油圧を調整す
る機能を全く失つてしまい、著しく大きな変速シヨツク
が生じたり、変速不能となつたりする事態が発生する恐
れがある。 更には、上述のように車両走行状態や走行環境状態を
示すパラメータをいかに多く取込んだとしても、油圧制
御装置内においては設計段階では予知することのできな
いばらつきが必ず存在し、又存在するようになる。例え
ば、油圧制御装置の基礎油圧であるライン圧を、エンジ
ンのスロツトルバルブに連動したスロツトルケーブル及
びスロツトルカムを介して取込んだ情報を基にして調圧
している場合には、このスロツトルケーブルの調整のば
らつきは各車両固有のものであり予めコンピユータのプ
ログラム内に取込んでおくことはできない。又、油路内
の不純物によつてオイルの流れ方に影響が出てきたよう
な場合に対してもこれに適正に対応することは難しい。
しかしながら、このような車両固有の製造時あるいは経
時的に発生してくるばらつきによつても当然に係合過渡
油圧は適正値から外れ、変速特性の悪化をを誘引する。 【発明の目的】 本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたも
のであつて、電磁−油圧ソレノイドにそれほど高性能な
ものを使用することなく、低コストで高いチユーニング
精度を確保することができ、万一電気系統に故障が発生
したとしても係合過渡油圧を設定値から大きく崩すこと
なく相応の変速特性を緊急時においてもある程度確保す
ることができ、更に、製造時あるいは経時的に生じる車
両固有のばらつきに対してもこれに的確に追随し、常に
最良の変速特性を得ることのできる自動変速機の変速制
御装置を提供することを目的とする。 【問題点を解決するための手段】 本発明は、第１図にその要旨を示すように、変速段を
切換えるための摩擦係合装置の係合過渡油圧を油圧制御
弁によって調整可能とした変速シヨツク軽減手段と、エ
ンジントルクを反映した油圧を発生する手段と、変速の
過渡状態を反映した油圧を発生する手段と、を備え、前
記係合過渡油圧を調整するための前記油圧制御弁に、少
なくとも前記エンジントルクを反映した油圧及び変速の
過渡状態を反映した油圧の２系統の油圧を導入し、該２
系統の油圧をパイロツト圧として、前記係合過渡油圧を
制御することにより、上記目的を達成したものである。 【発明の作用及び効果】 本発明においては、まず変速段を切換えるシフトバル
ブと摩擦係合装置との間に該摩擦係合装置の係合過渡油
圧を調整可能な変速シヨツク軽減手段を設けるようにし
ている。その上で、エンジントルクを反映した油圧を発
生する手段、及び変速の過渡状態を反映した油圧を発生
する手段を備え、前記変速シヨツク軽減手段の油圧制御
弁にこのエンジントルクを反映した油圧及び変速過渡状
態を反映した油圧の双方を前記係合過渡油圧を制御する
ためのパイロツト油圧として導入するようにしている。
その結果、変速シヨツク軽減手段は大きく２つの油圧に
よつて制御されることになるため、仮に一方の側が故障
したとしても、他方の側の油圧によつて制御されるため
摩擦係合装置への係合過渡油圧が設定値から大きく外れ
ることがなくなる。特に、具体的な実施に当つて後述す
るようにエンジントルクを反映するトルク反映信号を発
生する手段として、例えばエンジンのスロツトル開度が
スロツトルケーブル及びスロツトルカムを介して機械的
に反映された油圧を発生するように構成したスロツトル
バルブを採用するようにした場合は、この部分の故障発
生率を極めて低くできるため、変速シヨツク軽減手段を
100％電気的手段によつて制御する装置に比べ、フエイ
ルセーフ機能を格段に向上させることができる。 又、１個の電磁−油圧ソレノイドによつて変速シヨツ
ク軽減手段を制御する装置に比べ、該電磁−油圧ソレノ
イドの制御守備範囲が小さくなるため、より低コストで
精度の高い制御を実行することが可能となる。 更に、変速過渡状態を反映した油圧によつて摩擦係合
装置への係合過渡油圧を制御するようにしているため、
製造時、あるいは経時的に発生したその車両固有のばら
つきを吸収することができ、その車両のその時点での最
も適切な油圧に制御することが可能である。又、このよ
うに変速過渡状態を反映した油圧を発生させることによ
り、例えば油温、エンジン吸気温、等の比較的ゆるやか
に変化する種々の要素を結果として取入れた油圧設定を
行うことも可能になる。 本発明を実施するに際し、好ましい実施態様は次の通
りである。 即ち、好ましい実施態様は、前記変速シヨツク軽減手
段が背圧室付のアキユムレータとされ、且つ、係合過渡
油圧をエンジントルクを反映した油圧及び変速過渡状態
を反映した油圧を利用することによつて制御する手段
が、前記背圧室にかかる油圧を制御するアキユムレータ
背圧制御弁とされていることである。本発明における変
速シヨツク軽減手段は、必ずしもアキユムレータに限定
されるものではなく、例えば摩擦係合装置への油路中の
油圧を直接的に制御するものであつてよい。アキユムレ
ータによる制御は油路中に一種の油溜りを形成すること
によつて油圧の上昇を抑える間接的な油圧制御に相当す
るが、この方法はフエイル時においても最小限意図した
ライン圧の給排を行うことができ、所定の変速制御を確
保できる点で優れている。 又、本発明において好ましい実施態様は、前記エンジ
ントルクを反映した油圧が、エンジンのスロツトル開度
がスロツトルケーブル及びスロツトルカムを介して機械
的に反映されるスロツトルバルブによつて発生されるス
ロツトル圧とされており、又、前記変速過渡状態を反映
した油圧が電気的手段によつて検出される基本信号に応
じて電磁−油圧ソレノイドによつて発生されるソレノイ
ド圧とされていることである。 このようにすることによる利点は以下の通りである。
本発明においては、前記エンジントルクを反映した反映
油圧及び変速過渡状態を反映した油圧が機械的手段によ
つて検出されるものであるか、電子的手段によつて検出
されるものであるかを問うものではないが、このように
構成することによつて高い信頼性及び精度を両立させる
ことができる。即ち、一般に電気的手段によつて検出す
る場合は応答性に優れ、各信号の合成、加工等の処理が
容易であり、又精度も高い。従つて、変速過渡状態を反
映させる信号のように、高い応答性、加工性、及び精度
が要求される場合には、これを電気的手段によつて検出
するのが最良である。一方、電気的手段によつて検出す
る方法はこのような利点を有するが、万一、例えば配線
系統に断線等が発生した場合には、一切の機能を失つて
しまうという不具合を有する。そこで、エンジントルク
を反映した油圧の方を機械的手段によつて作り出すよう
にすれば、たとえ変速過渡状態を反映させる油圧系が
（電気的に）故障したとしても、支障のない程度の機能
を常に維持させておくことができるものである。 本発明における他の好ましい実施態様は、変速過渡状
態を反映した油圧にエンジン回転速度の変化状態の要
素、あるいは自動変速機の入力軸回転速度の変化状態の
要素が含まれている（反映されている）ことである。本
発明においては、変速過渡状態を反映した油圧を、どの
ような手段によつて作り出すかにつき特に限定するもの
ではない。しかしながらエンジン回転速度の変化状態
や、自動変速機の入力軸回転速度の変化状態を観察する
ことにより、変速の進行速度を知ることができる。この
ような現時点での変速の進行速度が標準進行速度に比べ
て速いか遅いかという情報は、変速過渡状態を反映した
油圧を（例えば電気的方法）で作り出す際に、極めて有
益な情報となり得るものである。従つてこの情報の要素
を含んで変速過渡状態を反映した油圧を作れば、合理的
な油圧作りができる。 【実施例】 以下図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明す
る。 まず、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。この自動変速機は、そのトラン
スミツシヨン部としてトルクコンバータ部20と、オーバ
ードライブ機構部40と、前進30段後進１段のアンダード
ライブ機構部60とを備える。 前記トルクコンバータ部20は、ポンプ21、タービン2
2、ステータ23、及びロツクアツプクラツチ24を備えた
周知のものである。 前記オーバードライブ機構部40は、サンギヤ43、リン
グギヤ44、プラネタリピニオン42、及びキヤリヤ41から
なる１組の遊星歯車装置を備え、この遊星歯車装置の回
転状態をクラツチC₀、ブレーキB₀、位置方向クラツチF₀
によつて制御している。 前記アンダードライブ機構部60は、共通のサンギヤ6
1、リングギヤ62、63、プラネタリピニオン64、65及び
キヤリヤ66、67からなる２組の遊星歯車装置を備え、こ
の２組の遊星歯車装置の回転状態、及び前記オーバード
ライブ機構との連結状態をクラツチC₁、C₂、ブレーキB₁
〜B₃、及び位置方向クラツチF₁、F₂によつて制御してい
る。このトランスミツシヨン部はこれ自体周知であるた
め、各構成要素の具体的な連結状態については、第２図
においてスケルトン図示するにとどめ、詳細な説明は省
略する。 この自動変速機は、上述の如きトランスミツシヨン
部、及びコンピユータ84を備える。コンピユータ84には
エンジン１の出力（トルク）を反映させるためのスロツ
トル開度を検出するスロツトルセンサ80（変速点決定
用）、車速を検出する車速センサ（出力軸70の回転速度
センサ）82、及び変速過渡状態を反映させるための自動
変速機の入力軸回転速度センサ（前記タービン22の回転
速度センサ）99等の各信号が入力される。その結果コン
ピユータ84によつて予め設定されたスロツトル開度−車
速変速マツプに従つて油圧制御回路86内の電磁弁S₁、S₂
（シフトバルブ用）、及びSL（ロツクアツプクラツチ
用）が駆動・制御され、第３図に示されるような各クラ
ツチ、ブレーキ等の係合の組合せが行なわれて変速制御
がなされる。 第４図に上記油圧制御回路86の要部を示す。 図において、符号102がオイルポンプ、104がプライマ
リレギユレータバルブ、106がスロツトルバルブ、108が
アキユムレータ背圧制御バルブ、110がモジユレータバ
ルブ、112がアキユムレータ、114がシフトバルブであ
る。この図においては、摩擦係合装置として、ブレーキ
B₂が代表的に示されている。 オイルポンプ102によつて発生される油圧を元圧とし
て、プライマリレギユレータバルブ104によつてライン
圧PLが周知の方法で作り出される。 スロツトルバルブ106は、アクセルペダルの踏み加
減、即ちエンジントルクに対応するスロツトル圧を得る
ためのバルブである。このスロツトルバルブ106は、エ
ンジンスロツトルバルブ（図示せず）の開度情報をスロ
ツトルケーブル150及びスロツトルカム152を介して機械
的に受信する。即ち、アクセルペダルを踏むと、スロツ
トルケーブル150及びスロツトルカム152を介してダウン
シフトプラグ154が上方に押される。そのため、スプリ
ング156を介してスプール158が上方に押され、ラインプ
レツシヤの回路159を開きスロツトル圧Pthを発生させ
る。このスロツトル圧Pthは、スプール158の背後にも作
用するようになつており、結局２個のスプリング156及
び160の張力と釣合つた状態でライン圧PLの回路159を閉
ざす。その結果、スロツトル圧Pthは、エンジンスロツ
トルバルブの開度に対応した油圧となる。この様子を第
５図に示す。即ち、このスロツトル圧Pthがこの実施例
におけるエンジントルク反映した油圧である。なお、こ
のスロツトル圧Pthは、前記プライマリレギユレータバ
ルブ104にも入力されており、該プライマリレギユレー
タバルブ104によつて調圧されるライン圧PLがエンジン
出力の反映された油圧となるように構成されている。 一方、変速過渡状態を反映した油圧は次のように発生
される。即ち、ECU84には、前述したように、自動変速
機の入力軸回転速度（タービン22の回転速度Ntが入力さ
れている。この入力軸回転速度Ntは、予め設定された標
準回転速度Nt₀と比較される。例えばアツプシフトの場
合、変速によつて入力軸回転速度Ntは低下する。従つ
て、もし入力軸回転速度Ntが標準回転速度Nt₀より早め
に低下したときは、変速の進行が速すぎることになるた
め、摩擦係合装置の係合過渡油圧を減少方向に修正する
ように変速過渡状態を反映した油圧が発生される。具体
的には、この変速過渡状態を反映した油圧は、ECU84か
ら指令されるデユーテイ比によつて電磁弁SDが駆動さ
れ、ライン圧PLをモジユレータバルブ110によつてある
程度減圧した油圧PL₁をこのデユーテイ比に対応したソ
レノイド圧Pslとすることによつて作り出される。な
お、このデユーテイ比とソレノイド圧（変速過渡状態を
反映した油圧信号）Pslとの関係を第６図に示す。 前記アキユムレータ背圧制御バルブ108は、エンジン
トルクを反映したスロツトル圧Pth及び変速過渡状態を
反映したソレノイド圧Pslを入力油圧とし、ライン圧PL
をアキユムレータ背圧Pacに調圧する。このときのアキ
ユムレータ背圧制御バルブ108におけるある釣合い式は
次のようになる。 Pac＝A₁/A₂・Pth＋Fs/A₂ −Psl（A₁/A₂−１） …（１） ここで、A₁はランド170の受圧面積、A₂はランド172の
受圧面積、Fsはスプリング174の付勢力である。図から
明らかなように、A₁＞A₂である。この第１式から、アキ
ユムレータ背圧Pacは、基本的にスロツトル圧Pthによつ
て決定され、且つ、ソレノイド圧Pslに（A₁/A₂−１）を
乗じた分だけ補正することが可能である。この様子を第
７図に示す。第７図においては、スロツトル開度の上昇
に従つてアキユムレータ背圧Pacが上昇し、且つこのア
キユムレータ背圧Pacがソレノイド圧Psl、即ちECUから
のデユーテイ比によつて補正される様子が示されてい
る。同図から明らかなように、万一電磁弁SDが故障した
としも、アキユムレータ背圧Pacが大幅に増減したりす
ることがない。又、電磁弁SDはアキユムレータ背圧Pac
を微少に補正・調圧するように機能しているため、該電
磁弁SD自体のばらつきはアキユムレータ背圧Pacのばら
つきとして大きく反映することがなく、従つて、より低
コストでより高精度の制御を実行することがてきる。 即ち、第６図に示されるように、電磁弁SDには設定デ
ユーテイ比に対して得られる油圧にばらつきＡが存在す
る。従つて、もし、アキユムレータ背圧を１個の電磁弁
系で設定しようとする場合、第８図に示されるように、
正常のアキユムレータ背圧による供給圧に対し、電磁弁
系のばらつきのために実際の供給圧は同図斜線の範囲で
大きくばらつくことになる。しかしながら、本実施例の
ように、基本特性をスロツトル圧によつて決定し、実際
の変速過渡状態に応じてこれを補正するようにしている
ため、電磁弁のばらつきによる供給圧のばらつきは極め
て小さくなり、それだけ精度の高い油圧供給が可能とな
るものである。 再び第４図に戻る。ECU84によつて変速判断が行わ
れ、電磁弁S₁を介してシフトバルブ114が切換えられる
と、ライン圧PLがブレーキB₂に向つて供給され始める。
この供給を受けてアキユムレータ112のピストン180が上
昇を開始する。このピストン180が上昇している間は、
ブレーキB₂に供給される油圧はスプリング182の付勢力
及びアキユムレータの背圧室にかかるアキユムレータ背
圧Pacによつて発生する該アキユムレータピストン180を
下向きに押そうとする力と釣合つた油圧に維持されるこ
とになる。従つて、アキユムレータ背圧Pacを前述のよ
うに制御することによつて、ブレーキB₂への係合過渡油
圧を第９図に示されるように制御することが可能とな
る。 図において、実線はスロツトル圧Pthのみによる係合
過渡油圧の特性、破線はソレノイド圧Pslによつて補正
された係合過渡油圧の特性をそれぞれ示している。即
ち、変速過渡状態を反映したソレノイド圧Pslによつて
図の斜線部分の範囲の補正ができることになる。 なお、上記実施例においては、摩擦係合装置の係合過
渡油圧をエンジントルクを反映した油圧及び変速過渡状
態を反映した油圧のみに応じて決定するようにしていた
が、本発明においては、必ずしもこれに限定されるもの
ではなく、このほかに他の要素をも考慮して油圧を決定
するようにしてもよい。 例えば、ターボチヤージヤ装置の取付けられた車両等
においては、該ターボチヤージヤのオン信号を入力し
て、これを反映させるようにしてもよい。又、エンジン
水温、あるいは自動変速機の油温等を更に考慮するよう
にしてもよい。又、シフトレバーの位置を入力し、停止
時のニユートラルからドライブへのシフト、あるいはニ
ユートラルからリバースへのシフト時にアキユムレータ
の背圧を下げ、シヨツクの緩和を行うようにしてもよ
い。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の要旨を示すブロツク図、第２図は、
本発明の実施例が適用された車両用自動変速機の概略ブ
ロツク図、第３図は、上記自動変速機における摩擦係合
装置の作用状態を示す線図、第４図は、上記自動変速機
の油圧制御装置内の要部を示す油圧回路図、第５図は、
スロツトル開度とスロツトル圧との関係を示す線図、第
６図は、デユーテイ比とソレノイド圧との関係を示す線
図、第７図は、スロツトル開度とアキユムレータ背圧と
の関係を示す線図、第８図は、電磁−油圧ソレノイドの
ばらつきによつて係合過渡油圧が変化する様子を示す線
図、第９図は、係合過渡油圧が上昇していく様子を示す
線図である。 104……プライマリレギユレータバルブ、 106……スロツトルバルブ、 108……アキユムレータ背圧制御バルブ、 112……アキユムレータ、 114……シフトバルブ、 S_D……電磁弁、 Pth……スロツトル圧（エンジントルクを反映した油
圧）、 Psl……ソレノイド圧（変速過渡状態を反映した油
圧）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 59/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/24 F16H 63/40 - 63/48

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．変速段を切換えるための摩擦係合装置の係合過渡油
   圧を油圧制御弁によって調整可能とした変速シヨツク軽
   減手段と、 エンジントルクを反映した油圧を発生する手段と、 変速の過渡状態を反映した油圧を発生する手段と、を備
   え、 前記係合過渡油圧を調整するための前記油圧制御弁に、
   少なくとも前記エンジントルクを反映した油圧及び変速
   の過渡状態を反映した油圧の２系統の油圧を導入し、該
   ２系統の油圧をパイロツト圧として、前記係合過渡油圧
   を制御する ことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。 ２．請求項１において、 前記エンジントルクを反映した油圧は、機械的手段によ
   って検出された信号によって発生され、前記変速の過渡
   状態を反映した油圧は、電気的手段によって検出された
   信号によって発生されることを特徴とする自動変速機の
   変速制御装置。 ３．請求項１又は２において、 前記変速シヨツク軽減手段がアキユムレータであり、前
   記油圧制御弁がアキユムレータの背圧制御弁であること
   を特徴とする自動変速機の変速制御装置。