JP2962111B2 - 自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動変速機における
変速に関与する摩擦係合装置の油圧を、電気的に制御可
能なバルブ機構によって制御する油圧制御装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】自動変速機で変速を実行する場合、変速
に関与するクラッチやブレーキなどの摩擦係合装置に供
給する作動油圧は、デューティソレノイドバルブやリニ
アソレノイドバルブを用いて所定の油圧特性となるよう
に電気的に制御（調圧）して、変速特性を向上させてい
る。しかしながらその制御特性は、最も一般的な油温の
状態でのオイルを想定して設定されているから、油温が
低い場合には、その粘度が高いために調圧特性が所期ど
おりとはならず、例えば図８に示すように油圧目標値
（実線）を指令しても、実際の油圧（破線）に応答遅れ
が生じて目標値のみが先に進み、実油圧が遅れて立ち上
がる特性となる。

【０００３】特に、変速初期には実油圧と目標値との差
が大きく、油圧目標値がなだらかに推移するのに対し
て、変速終期では、実油圧の傾きが大きく、摩擦係合装
置が急激にトルク容量を持ちはじめるため、トルク容量
の急激な増大によって出力トルクが図８に破線で示すよ
うに急激に増大し、これが変速ショックとなってしまう
不都合があった。

【０００４】従来、このような不都合を解消するため
に、特開昭６４−３５１５３号公報に記載された装置で
は、油温に応じて油圧目標値を変更することにより、変
速ショックの発生などを抑制するように制御している。

【０００５】

【発明が解決しようする課題】しかしながら低温時の油
圧の応答遅れを解消するために、油圧目標値を高くし
て、出力を大きくしても、摩擦係合装置のリターンスプ
リングを圧縮しつつパッククリアランスを詰める間では
緩やかに係合油圧が上昇するが、パッククリアランスが
詰まった後においても、出力を大きくした制御が継続す
るので、パッククリアランスが詰まった状態で高い油圧
が更に供給され、その結果、係合油圧が急激に上昇し、
図８を参照して説明したのと同様に、変速ショックが発
生するおそれがあった。

【０００６】この発明は上記の事情を背景としてなされ
たもので、油温が低い場合においても変速ショックを悪
化させることのない油圧制御装置を提供することを目的
とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、図１に示す構成としたことを特徴と
するものである。すなわちこの発明は、電気的な油圧指
令値が入力されることにより動作して摩擦係合装置１を
動作させる油圧を制御するバルブ機構２を備え、変速指
令の出力後、予め定めた油圧指令値を所定時間ごとに前
記バルブ機構２に出力して前記摩擦係合装置１の油圧を
目標油圧まで変化させる自動変速機Ａの油圧制御装置に
おいて、前記摩擦係合装置１を動作させるオイルの温度
を検出する油温検出手段３と、前記油圧指令値を出力す
るまでの経過時間のうちいずれか少なくとも一つの経過
時間を、検出された油温が高い場合よりも低い場合に長
くする油圧指令値出力手段４とを備えていることを特徴
とするものである。

【０００８】

【作用】この発明においては、摩擦係合装置１の油圧
は、バルブ機構２を電気的に制御することにより制御さ
れる。すなわちバルブ機構２には、変速指令の後、予め
定めた油圧指令値が所定時間ごとに入力され、摩擦係合
装置１の油圧はその油圧指令値に追従するように変化す
る。またこの発明では、摩擦係合装置１を動作させるオ
イルの温度が油温検出手段３によって検出されており、
その検出された油温が低い場合には、油圧指令値出力手
段４は、少なくともいずれか一つの油圧指令値を出力す
るまでの経過時間を、油温が高い場合よりも長くする。
すなわち実油圧が油圧指令値に近付くまで待って次の油
圧指令値を出力することになり、したがって変速終期に
おいて油圧指令値を目標油圧まで大きく変化させても、
その時点では、摩擦係合装置１のトルク容量が所期どお
りに変化しているので、出力トルクが急激に変化した
り、それに伴って変速ショックが増大したりすることが
ない。

【０００９】

【実施例】つぎにこの発明を実施例に基づいて詳細に説
明する。図２はこの発明の一実施例を示す全体的な制御
系統図であって、自動変速機Ａを連結してあるエンジン
Ｅは、その吸気管路１２にメインスロットルバルブ１３
とその上流側に位置するサブスロットルバルブ１４とを
有している。そのメインスロットルバルブ１３はアクセ
ルペダル１５に連結されていて、アクセルペダル１５の
踏み込み量に応じて開閉される。またサブスロットルバ
ルブ１４は、モータ１６によって開閉されるようになっ
ている。このサブスロットルバルブ１４の開度を調整す
るためにモータ１６を制御し、またエンジンＥの燃料噴
射量および点火時期などを制御するためのエンジン用電
子制御装置（Ｅ−ＥＣＵ）１７が設けられている。この
電子制御装置１７は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）およ
び記憶装置（ＲＡＭ、ＲＯＭ）ならびに入出力インター
フェースを主体とするものであって、この電子制御装置
１７には、制御のためのデータとして、エンジン（Ｅ／
Ｇ）回転数Ｎ、吸入空気量Ｑ、吸入空気温度、スロット
ル開度、車速、エンジン水温、ブレーキスイッチからの
信号などの各種の信号が入力されている。

【００１０】自動変速機Ａは、油圧制御装置１８によっ
て変速およびロックアップクラッチやライン圧あるいは
所定の摩擦係合装置の係合圧が制御される。その油圧制
御装置１８は、電気的に制御されるように構成されてお
り、また変速を実行するための第１ないし第３のシフト
ソレノイドバルブＳ1 ，〜Ｓ3 、エンジンブレーキ状態
を制御するための第４ソレノイドバルブＳ4 、ライン圧
を制御するためのリニアソレノイドバルブＳLT、アキュ
ームレータ背圧を制御するためのリニアソレノイドバル
ブＳLN、ロックアップクラッチや所定の摩擦係合装置の
係合圧を制御するためのリニアソレノイドバルブＳLUが
設けられている。

【００１１】これらのソレノイドバルブに信号を出力し
て変速やライン圧あるいはアキュームレータ背圧などを
制御する自動変速機用電子制御装置（Ｔ−ＥＣＵ）１９
が設けられている。この自動変速機用電子制御装置１９
は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）および記憶装置（ＲＡ
Ｍ、ＲＯＭ）ならびに入出力インターフェースを主体と
するものであって、この電子制御装置１９には、制御の
ためのデータとしてスロットル開度、車速、エンジン水
温、ブレーキスイッチからの信号、シフトポジション、
パターンセレクトスイッチからの信号、オーバドライブ
スイッチからの信号、後述するクラッチＣ0 の回転速度
を検出するＣ0 センサからの信号、第２クラッチＣ2 の
回転速度を検出するＣ2 センサからの信号、自動変速機
の油温、マニュアルシフトスイッチからの信号などが入
力されている。

【００１２】またこの自動変速機用電子制御装置１９と
エンジン用電子制御装置１７とは、相互にデータ通信可
能に接続されており、エンジン用電子制御装置１７から
自動変速機用電子制御装置１９に対しては、１回転当た
りの吸入空気量（Ｑ／Ｎ）などの信号が送信され、また
自動変速機用電子制御装置１９からエンジン用電子制御
装置１７に対しては、各ソレノイドバルブに対する指示
信号と同等の信号および変速段を指示する信号などが送
信されている。

【００１３】すなわち自動変速機用電子制御装置１９
は、入力されたデータおよび予め記憶しているマップに
基づいて変速段やロックアップクラッチのＯＮ／ＯＦ
Ｆ、あるいはライン圧や係合圧の調圧レベルなどを判断
し、その判断結果に基づいて所定のソレノイドバルブに
指示信号を出力し、さらにフェールの判断やそれに基づ
く制御を行うようになっている。またエンジン用電子制
御装置１７は、入力されたデータに基づいて燃料噴射量
や点火時期あるいはサブスロットルバルブ１４の開度な
どを制御することに加え、自動変速機Ａでの変速時に燃
料噴射量を削減し、あるいは点火時期を変え、もしくは
サブスロットルバルブ１４の開度を絞ることにより、出
力トルクを一時的に低下させるようになっている。

【００１４】上記の油圧制御装置１８は、所定の摩擦係
合装置例えばクラッチの係合圧を電気的に直接制御する
バルブ機構を備えており、その一例を図３に模式的に示
してある。前記リニアソレノイドバルブＳLUは、自動変
速機用の電子制御装置（Ｔ−ＥＣＵ）１９から出力され
る油圧指令値に応じたパイロット圧Ｐp を出力するバル
ブであり、このリニアソレノイドバルブＳLUはクラッチ
２０の係合圧を調圧するための調圧バルブ２１に接続さ
れている。この調圧バルブ２１は、フィードバック圧Ｐ
f と前記パイロット圧Ｐp とを対抗させるとともに、パ
イロット圧Ｐpにより調圧レベルを設定するバルブであ
り、入力されるライン圧ＰL を調圧してクラッチ２０に
供給するようになっている。

【００１５】このクラッチ２０を係合させる場合および
解放させる場合のいずれであっても、そのクラッチ２０
の係合圧は、段階的に変化させられる。そのためにクラ
ッチ２０の係合圧が最終的な目標とする油圧になるまで
に、複数の油圧指令値が段階的に、すなわち複数のステ
ージに分けられて出力される。また各油圧指令値を出力
するまでの経過時間すなわち各ステージの長さが、油温
に応じて変えられるようになっている。

【００１６】図４はそのための制御ルーチンを示すフロ
ーチャートであって、油温ＴOLを測定（ステップ１）し
た後に、その油温ＴOLが予め定めた基準温度αより高い
か否かが判断される（ステップ２）。その判断結果が
“イエス”の場合、すなわち油温ＴOLが高い場合には、
ステップ３に進んで、第１ないし第３のステージの長さ
ｔ1 ，ｔ2 ，ｔ3 を高温用の時間ｔ10，ｔ20，ｔ30に設
定する。また反対にステップ２の判断結果が“ノー”の
場合、すなわち低油温の場合には、ステップ４に進ん
で、第１ないし第３のステージの長さｔ1 ，ｔ2 ，ｔ3
を、高温用の時間より長い低温用の時間ｔ11，ｔ21，ｔ
31に設定する。

【００１７】ここで第１のステージは、クラッチ２０の
リターンスプリングを圧縮しつつパッククリアランスを
詰めるためのステージであって、クラッチ２０を係合さ
せる場合には、変速完了時の係合圧Ｐ4 より大幅に低い
圧力Ｐ1 を出力するステージである。このステージでの
油圧指令値は、例えば係合圧が零の状態からＰ1 の油圧
指令値に短時間のうちに増大させ、かつその指令値Ｐ1
を維持するように出力される。また第２のステージは、
変速を開始させるためのステージであり、そのステージ
では、油圧指令値をＰ2 （Ｐ4 ＞Ｐ2 ＞Ｐ1 ）に増大さ
せる。その油圧指令値の増大の仕方は、一例として所定
の勾配で増大させる。さらに第３のステージは、変速を
スムースに行わせるイナーシャ相に相当するステージで
あり、このステージでは、油圧指令値をＰ3 （Ｐ4 ＞Ｐ
3 ＞Ｐ2 ）まで次第に増大させる。

【００１８】したがって油温が高い場合には、油圧指令
値の変化は図５に示すようになる。これに対して油温が
低い場合の油圧指令値は、図６に示すようになる。すな
わちこれらの図５および図６から明らかなように、各ス
テージの時間、換言すれば、次の油圧指令値を出力する
までの経過時間が長くなる。

【００１９】上記のように各ステージの時間を油温ＴOL
に基づいてステップ３もしくはステップ４で設定した
後、ステップ５では、ステップ３もしくはステップ４で
定められた時間に応じた油圧制御ルーチンを実行する。
したがって油温が低い場合には、たとえ粘性が高くても
実油圧が油圧指令値程度まで昇圧することを待って次の
油圧指令値を出力することになる。その一例を図７に示
してあり、第１のステージはｔ11の時間であるためにそ
の終了時点では、破線で示す実油圧が油圧指令値にほぼ
等しくなっている。また第２のステージは、ｔ21の時間
が経過するまで維持されるから、その終了時点では、実
油圧が油圧指令値に近い圧力まで上昇し、さらに第３の
ステージでは、その時間ｔ31が長いから、その終了時点
では実油圧が油圧指令値とほぼ一致する。そのためイナ
ーシャ相では、実油圧が油圧指令値とほぼ同様な傾向で
昇圧され、第３のステージの終了時点では変速がほぼ完
了している。

【００２０】上記の低温時の制御を行った場合の出力ト
ルクの変化を図７に併せて示してあり、第２のステージ
のほぼ終了した時点あるいは第３のステージの開始した
直後にイナーシャ相が開始し、かつ第３のステージの終
了以前に変速が完了している。したがって第３のステー
ジの終了した後に、すなわちｔ31の時間が経過した時点
で油圧指令値をライン圧ＰL に等しい値Ｐ4 に高くし、
それに伴ってクラッチ２０の係合圧が高くなっても、油
圧指令値を高くすることによる変速ショックは生じな
い。

【００２１】ところで上述した制御を行った場合、油圧
の昇圧時間が長くなることにより変速特性が悪化する
が、元来、低温時には所期特性とはなり難く、また、時
間を長くするのは低温時の極めて短時間（油温は始動
後、直ちに上昇する）であるため、上記の制御によれ
ば、変速ショックの発生する従来の技術に比べてドライ
ブフィーリングは向上する。

【００２２】なお上記の実施例では、第１ないし第３の
各ステージの経過時間を、低温時に高温時よりも長くし
たが、この発明では、いずれか少なくとも一つのステー
ジの経過時間を、高温時より低温時に長くしても良く、
このような制御であっても基本的には上記の実施例と近
似した効果を得ることができる。また設定するステージ
の数は３ステージに限られないのであって、より細分化
しても良い。さらに油温の高低の判定は、上記の実施例
で示したように一つの基準温度との比較で判定すること
に替え、複数の基準温度を設定して高中低の判定や、さ
らに細分化した判定を行い、それぞれの温度範囲で固有
の油圧指令値の出力態様を設定しても良い。そしてこの
発明は上記の実施例で示したようにクラッチを係合させ
る場合の油圧の制御に限らず、クラッチやブレーキなど
の摩擦係合装置を解放する場合の係合圧の制御にも適用
することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなようにこの発明
の油圧制御装置によれば、摩擦係合装置の係合圧を電気
的な信号に基づいて直接制御するにあたり、油温が低い
場合には、複数段階に分けて出力する油圧指令値の出力
間隔、すなわち次の油圧指令値を出力するまでの経過時
間のうち少なくともいずれか一つの経過時間を、油温が
高い場合よりも長くしたので、実油圧が油圧指令値に、
より近似するまで待って次の油圧指令値を出力すること
になり、したがって摩擦係合装置の係合圧が所期どおり
に推移するために、係合圧の急激な変化に伴う出力トル
クの急変がなく、変速ショックを有効に防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の構成を機能的手段で概念的に示す図
である。

【図２】この発明の一実施例を示す制御系統図である。

【図３】この発明の実施例におけるバルブ機構の一部を
模式的に示す図である。

【図４】各ステージの継続時間を油温に基づいて設定す
るための制御ルーチンを示すフローチャートである。

【図５】油温が高い場合の油圧指令値の推移を示す線図
である。

【図６】油温が低い場合の油圧指令値の推移を示す線図
である。

【図７】油温が低い場合の実油圧の変化と出力トルクの
変化とを示す線図である。

【図８】従来の装置による低油温時の油圧指令値および
実油圧ならびに出力トルクの推移を示す線図である。

【符号の説明】

１ 摩擦係合装置 ２ バルブ機構 ３ 油温検出手段 ４ 油圧指令値出力手段 Ａ 自動変速機

───────────────────────────────────────────────────── 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 - 63/28

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気的な油圧指令値が入力されることに
   より動作して摩擦係合装置を動作させる油圧を制御する
   バルブ機構を備え、変速指令の出力後、予め定めた油圧
   指令値を所定時間ごとに前記バルブ機構に出力して前記
   摩擦係合装置の油圧を目標油圧まで変化させる自動変速
   機の油圧制御装置において、 前記摩擦係合装置を動作させるオイルの温度を検出する
   油温検出手段と、前記油圧指令値を出力するまでの経過
   時間のうちいずれか少なくとも一つの経過時間を、検出
   された油温が高い場合よりも低い場合に長くする油圧指
   令値出力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。