JP2964038B2

JP2964038B2 - 自動変速機の変速制御装置

Info

Publication number: JP2964038B2
Application number: JP7471289A
Authority: JP
Inventors: 弘三石居; 卓治藤原; 亨川野; 盛雄木内
Original assignee: Matsuda KK
Current assignee: Matsuda KK
Priority date: 1989-03-27
Filing date: 1989-03-27
Publication date: 1999-10-18
Anticipated expiration: 2014-10-18
Also published as: JPH02253045A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、車両などに備えられた自動変速機の変速制
御装置に関するものである。

（従来の技術）自動車等に備えられる自動変速機として、ポンプイン
ペラー、タービンライナおよびステータ等からなるトル
クコンバータと、このトルクコンバータのタービンラン
ナに接続される多段歯車式の変速機構とを組合せて構成
されたものが汎用されている。このような自動変速機に
おいて、所定の変速段において締結される油圧クラッチ
が、例えばピストンにドリフトオンボールを備え、クラ
ッチの締結方向に油圧が作用した時に閉じ、油圧の開放
状態で遠心力により開いて、回転による油圧の低下が阻
害されてクラッチの解放不良（クラッチのひきずり）が
発生するのを解消するようにした技術は、特開昭６−48
619号公報に見られるように公知である。

（発明が解決しようとする課題）しかして、前記のような自動変速機において、所定の
変速段で前記ドリフトオンボールを備えたクラッチの締
結を行う場合に、この変速のときにライン圧が低下する
ような走行状態の変化があると良好な締結作用が得られ
ない恐れがある。

すなわち、変速マップなどに基づいて変速段を求め、
この変速段となるようにソレノイドバルブに駆動信号を
出力して変速制御する際に、上記油圧クラッチに供給さ
れるライン圧は負荷（例えばスロットル開度）に応じて
変化するものであり、負荷が低下するのに対応して走行
状態が変速ラインを越えて変速を行う時には、負荷の低
下に応じてクラッチに供給されるライ圧が低下し、前記
ドリフトオンボールを閉じる方向に移動する油圧が低
く、このドリフトオンボールの開放状態が継続すること
によってストンを締結方向に移動する油圧が漏れてクラ
ッチの締結が遅れる問題を有する。

上記点について、変速時には常時ライン圧を高く維持
するようにライン圧を制御し、ドリフトオンボールの作
動性能を確保することが考えられるが、ライン圧が低下
しない変速時には高いライン圧の設定によってクラッチ
などの変速用の摩擦要素の作動が急激となって変速ショ
ックが発生することになる。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、ドリフトオンボー
ルの作動性能の維持による変速の遅れ防止と変速ショッ
ク低減の両立を図るようにした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ものである。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため本発明の自動変速機の変速制
御装置は、第１図にその基本構成を示す。

自動変速機ATは、ドリフトオンボールＣを有する油圧
クラッチＢを備え、負荷検出手段で検出したエンジン負
荷と車速検出手段で検出した車速等の走行状態に応じた
変速段を変速判定手段Ｄによって判定し、この変速判定
手段Ｄによって判定した変速段が変化した時に変速制御
手段Ｅによって前記油圧クラッチＢの作動状態を切り換
えるものであり、この油圧クラッチＢは所定の変速段に
おいて変速制御手段Ｅによってライン油圧が供給されて
締結されるように構成されている。

また、前記変速判定手段Ｄの変速段の判定において、
走行状態が上記油圧クラッチＢを締結する変速段に変化
した際に、エンジン負荷が低下したことによってこの所
定の変速段に変速される状態を検出する変速状態検出手
段Ｆを設け、該変速状態検出手段Ｆの信号が油圧制御手
段Ｇに出力される。該油圧制御手段Ｇは、基本的に前記
油圧クラッチＢの締結圧をエンジン負荷に応じてエンジ
ン負荷が大きくなる程大きくなるように設定すると共
に、前記変速状態検出手段Ｆの検出に基づき、エンジン
負荷の低下に伴う変速時には、エンジン負荷の低下に伴
わない変速時に比べて、エンジン負荷の低下に伴う前記
油圧クラッチＢの締結圧の低下を遅延することなどによ
りその低下速度が小さくなるように設定制御するもので
ある。

なお、具体的には前記油圧制御手段Ｇは、デューティ
信号等の信号値に基づき油圧クラッチの締結圧を調整す
る締結圧調整手段と、負荷検出手段の検出値と変速状態
検出手段の検出結果とを受けて、上記信号値を変更する
制御手段とで構成し、この制御手段が、油圧クラッチの
締結圧をエンジン負荷に応じて、エンジン負荷が大きく
なる程大きくなるように上記信号値を設定すると共に、
エンジン負荷の低下に伴う変速時には、エンジン負荷の
低下に伴わない変速時に比べて、エンジン負荷の低下に
伴う前記油圧クラッチの締結圧の低下速度を小さくする
ように上記信号値を設定すればよいものである。

（作用）上記のような自動変速機の変速制御装置では、ドリフ
トオンボールを有する油圧クラッチを締結する変速段と
なった時には、この油圧クラッチに対して油圧を供給し
て締結操作を行うものであるが、この油圧クラッチの締
結圧は基本的にはエンジン負荷に応じてエンジン負荷が
大きくなる程大きくなるように設定すると共に、その変
速状態への移行がエンジン負荷の低下に伴って発生して
いるときには、この変速時のエンジン負荷の低下に伴う
前記油圧クラッチの締結圧の低下速度をエンジン負荷の
低下に伴わない変速時に比べて小さくなるように設定
し、ドリフトオンボールの閉作動を速やかに行ってその
作動性能を維持して、クラッチのひきずりを防止する共
に、必要最小限の変速時のみ締結圧を昇圧して、その他
の変速時における変速ショックを低減するようにしてい
る。

（実施例）以下、図面に沿って本発明の実施例を説明する。第２
図は自動変速機の内部機構の概略構成を示す。

自動変速機10は、トルクコンバータ20と、該トルクコ
ンバータ20の出力により駆動される変速歯車機構30と、
この変速歯車機構30の動力伝達経路を切り換えるクラッ
チ41〜44、ブレーキ45,46およびワンウェイクラッチ51,
52を有する。

上記トルクコンバータ20は、エンジン出力軸１に対
し、ケース21内にポンプインペラー22とタービンランナ
23とステータ25が配設されてなり、ステータ25は変速機
ケース11にワンウェイクラッチ24を介して支持され、ま
た、入力側と出力側とを直結するロックアップクラッチ
26が配設されている。上記タービンランナ23の回転がタ
ービンシャフト27を介して上記変速歯車機構30側に出力
される。なお、エンジン出力軸１にはポンプシャフト12
が連結され、後端部のオイルポンプ13を駆動するように
構成されている。

一方、前記変速歯車機構30は公知のラビニョ型プラネ
タリギヤ装置として、スモールサンギヤ31、ラージサン
ギヤ32、複数のショートピニオンギヤ33、ロングピニオ
ンギヤ34、キャリヤ35、リングギヤ36で構成されてい
る。そして、その動力伝達経路を変えるために各種摩擦
締結要素として、タービンシャト27とスモールサンギヤ
31との間に、フォワードクラッチ41と第１ワンウェイク
ラッチ51とが直列に介設され、また、これらのクラッチ
41,51と並列にコーストクラッチ42が介設されていると
共に、タービンシャフト27とキャリヤ35との間には３−
４クラッチ43が介設され、さらに、該タービンシャフト
27とラージサンギヤ32との間にリバースクラッチ44が介
設されている。また、上記ラージサンギヤ32とリバース
クラッチ44との間にはラージサンギヤ32を固定する２−
４ブレーキ45が設けられていると共に、上記キャリヤ35
と変速機ケース11との間には第２ワンウェイクラッチ52
と、キャリヤ35を固定するローリバースブレーキ46とが
並列に設けられている。そして、リングギヤ36が出力ギ
ヤ14に連結され、該出力ギヤ14から駆動力が出力され
る。

ここで、上記各油圧クラッチ41〜44、ブレーキ45,46
およびワンウェイクラッチ51,52をそれぞれ適宜選択し
て組合せ作動させることにより、P,R,N,2,1の各レンジ
と、フォワードレンジにおける１〜４速の各変速段とを
得ることができる。それら各レンジおよび変速段を得る
ための摩擦要素などの作動状態は公知の事項であり、詳
細な説明は省略する。

上記油圧クラッチの具体例として３−４クラッチ43の
構造を第３図に示す。この３−４クラッチ43は３速への
変速時に締結されるものであり、タービンシャフト27に
固着され、断面形状が略コ字状のクラッチドラム61を備
えている。該クラッチドラム61は、タービンシャフト27
に固着されたハブ部61aと該ハブ部61a外周に固着された
ドラム部61bとによって構成されている。前記クラッチ
ドラム61の内方には、変速歯車機構30のキャリヤ35に一
体結合されたクラッチハブ62が配置されている。これら
クラッチドラム61とクラッチハブ62とには、複数のクラ
ッチ板63,64がそれぞれスプライン結合により支持され
ている。前記クラッチドラム61の内部には、クラッチ板
63,64を軸方向に押圧して摩擦接触させるピストン65が
嵌合されている。該ピストン65とクラッチドラム61との
間には、油圧室66が形成されており、該油圧室66への作
動油の供給を制御することによって、前記クラッチ板6
3,64を押圧し、或いは油圧解除して、３−４クラッチ43
の締結、解放が行われるようになっている。前記ピスト
ン65はコイルスプリング67によって油圧室66を縮小する
復帰方向に付勢されている。

そして、前記ピストン65には、その軸心と直角方向に
延び前記油圧室66に開口するオイル通路68が形成されて
いる。該オイル通路68はクラッチハブ62側が小径部分に
形成され、この小径部分より径が大きくその開口テーパ
ー部を閉じるドリフトオンボール69が内装され、このド
リフトオンボール69によってオイル通路68の開閉が行わ
れる。すなわち、上記油圧室66にライン圧が供給されて
拡張し、ピストン65が移動して複数のクラッチ板63,64
を軸方向に押圧して摩擦接触させて締結状態に作動す
る。その際、前記ドリフトオンボール69が小径部分を閉
じて、油圧室66の圧力上昇を確保する。一方、ピストン
65に作用する油圧室66の油圧を開放した時には、ドリフ
トオンボール69は遠心力によってテーパー部に沿って小
径部分を開口するように移動し、油圧室66内のオイルを
排出させて油圧の低下を確保するように作動する。

次に、上記３−４油圧クラッチ43に締結油圧を供給す
る油圧制御回路の詳細は省略するが、オイルポンプ70か
らの作動油の圧力を所定のライン圧に調整するレギュレ
ータバルブ71と、変速段に応じて３−４クラッチ43に対
する油圧の給排を行うシフトバルブ72が設置される。上
記レギュレータバルブ71およびシフトバルブ72の作動
は、それぞれのバルブに対して配設されたソレノイドバ
ルブ73,74に対するコントローラ75からの制御信号によ
って行われる。

そして、上記コントローラ75には、エンジンの負荷を
例えばスロットル開度で検出する負荷センサ76からの負
荷信号、車速をタービン回転数等から検出する車速セン
サ77からの車速信号がそれぞれ入力される。このコント
ローラ75は、上記負荷および車速に適合する変速段を変
速マップから求め、２−３変速時には前記シフトバルブ
72に対するソレノイドバルブ74に信号を出力してこのソ
レノイドバルブ74を切り換え、３−４クラッチ43の油圧
室66に締結油圧を送給するものである。

一方、前記レギュレータバルブ71のソレノイドバルブ
73に対しては、エンジンの負荷（スロットル開度）に応
じた制御信号が出力され、エンジン負荷の増大に応じて
レギュレータバルブ71によって調整したランイ圧が高く
なるように制御される。さらに、上記コントローラ75
は、上記２−３変速時に変速信号が出力される以前のス
ロットル開度変化率すなわち負荷変化率が所定値より大
きく低下した場合には、これに応じてライン圧が低下す
るのを所定時間遅延するようにして、ライン圧の昇圧制
御を行うために前記レギュレータバルブ71のソレノイド
バルブ73に対する制御信号を修正するものである。

次に、前記３−４クラッチ43での２−３変速時のライ
ン圧制御についてのコントローラ75の処理を、第４図に
示すフローチャートに基づいて説明する。制御スタート
後、ステップS1で時間Ｔのカウントを行い、ステップS2
でスロットル開度Ｋ（Ｔ）を読み込む。そして、ステッ
プS3で２−３変速信号Ｓが出力されたか否かを判定し、
この変速信号が入力されるのを待つ。

上記ステップS3の判定がYESで２−３変速時には、ま
ずステップS4で負荷に相当するスロットル開度の変化率
Ａ（Ｔ）を演算する。この変化率Ａ（Ｔ）は、所定時間
Ｉ×dT前の開度と現在の開度との差の時間比を求めるも
のであり、ステップS5で変化率Ａ（Ｔ）が所定値α（負
値）より小さい負荷低下時か比かを判定する。

このステップS5の判定がNOで２−３変速時でもスロッ
トル開度が増加している時もしくはスロットル開度が低
下していてもその変化率（負値）が所定値α以上の緩や
かな低下時には、ステップS6でライン圧PLを現在のスロ
ットル開度Ｋ（Ｔ）に応じた値に設定し、この設定ライ
ン圧PLに対応するデューティ信号をレギュレータバルブ
71のソレノイドバルブ73に出力し（S7）、ライン圧を変
速ショックの発生しない状態に調整する。なお、この状
態でのライン圧は比較的高い値に調整され、ドリフトオ
ンボール69は締結時には速やかにオイル通路68を閉じる
ように作動してクラッチ締結を行うものである。

一方、前記ステップS5の判定がYESで２−３変速時で
も比較的大きな負荷の低下があった場合には、ステップ
S8〜S12の処理でライン圧の降下遅延処理を行う。ま
ず、ステップS8で変速指令Ｓがあった時刻Ｔを指令時刻
Tsとして記憶し、ステップS9で時間Ｔが上記指令時刻Ts
に遅延期間LTを加算した時間を経過したか否かを判定す
る。遅延期間LTの経過前のNO判定時には、ステップS10
でライン圧PLを所定時間Ｉ×dT前の開度Ｋ（Ｔ−IdT）
に応じた値に設定し、この設定ライン圧PLに対応するデ
ューティ信号をレギュレータバルブのソレノイドバルブ
に出力し（S11）、ライン圧を低下前の高い値に調整す
る。そして、ステップS12で時間Ｔのカウントを行って
ステップS9に戻り、上記遅延期間LTが経過するまでライ
ン圧の低下を抑制し、ドリフトオンボール69の確実な作
動を得る。

上記実施例においては３−４クラッチ43の２−３変速
の例について説明したが、その他のクラッチにおいてド
リフトオンボールを備えたクラッチの負荷低下時の変速
ついても上記と同様な制御を行うようにしてもよい。

（発明の効果）上記のような本発明によれば、ドリフトオンボールを
備えた油圧クラッチを締結する所定の変速段となった時
に、エンジン負荷が低下したことによって上記所定の変
速段に変速される状態を検出したときには、このエンジ
ン負荷の低下に伴って上記油圧クラッチの締結圧を低下
させるについて、その低下速度をエンジン負荷の低下に
伴わない変速時に比べて小さくなるようにしたことによ
り、必要最小限の変速時のみ締結圧の低下を抑制して、
ドリフトオンボールの閉作動を速やかに行ってその作動
性能を維持することによってクラッチのひきずりを防止
することができると共に、その他の変速時における変速
ショックの低減との両立が図れるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を明示するための機能ブロック
図、第２図は一実施例における自動変速機の内部機構を示す
概略模式図、第３図は油圧クラッチの構造例を示す要部断面図、第４図は制御ユニットの処理を説明するための要部フロ
ーチャート図である。 AT,10……自動変速機、B,43……油圧クラッチ、C,69…
…ドリフトオンボール、Ｆ……変速状態検出手段、Ｇ…
…油圧制御手段、13……オイルポンプ、41〜44……油圧
クラッチ、61……クラッチドラム、62……クラッチバ
ブ、63,64……クラッチ板、65……ピストン、66……油
圧室、68……オイル通路、71……レギュレータバルブ、
72……シフトバルブ、73,74……ソレノイドバルブ、75
……コントローラ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者木内盛雄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62−194928（ＪＰ，Ａ) 特開平２−180361（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−62052（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 61/00 - 61/28

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の変速段においてドリフトオンボール
を備えた油圧クラッチが締結されるように構成された自
動変速機において、エンジン負荷に関する値を検出する負荷検出手段と、エンジン負荷が低下したことによって上記所定の変速段
に変速される状態を検出する変速状態検出手段と、前記油圧クラッチの締結圧をエンジン負荷に応じてエン
ジン負荷が大きくなる程大きくなるように設定すると共
に、前記変速状態検出手段の信号を受け、エンジン負荷
の低下に伴う変速時には、エンジン負荷の低下に伴わな
い変速時に比べて、エンジン負荷の低下に伴う前記油圧
クラッチの締結圧の低下速度を小さくする油圧制御手段
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。
【請求項２】所定の変速段においてドリフトオンボール
を備えた油圧クラッチが締結されるように構成された自
動変速機において、エンジン負荷に関する値を検出する負荷検出手段と、エンジン負荷が低下したことによって上記所定の変速段
に変速される状態を検出する変速状態検出手段と、信号値に基づき油圧クラッチの締結圧を調整する締結圧
調整手段と、前記負荷検出手段の検出値と変速状態検出手段の検出結
果とを受けて、上記信号値を変更する制御手段とを備
え、該制御手段が、油圧クラッチの締結圧をエンジン負荷に
応じて、エンジン負荷が大きくなる程大きくなるように
上記信号値を設定すると共に、エンジン負荷の低下に伴
う変速時には、エンジン負荷の低下に伴わない変速時に
比べて、エンジン負荷の低下に伴う前記油圧クラッチの
締結圧の低下速度を小さくするように上記信号値を設定
することを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
【請求項３】前記制御手段は、エンジン負荷の低下に伴
う変速時は、低下直前のエンジン負荷に関する値に基づ
いて前記信号値を設定することを特徴とする請求項２に
記載の自動変速機の変速制御装置。