JP3011544B2 - 自動変速機の制御装置 - 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、自動変速機の変速フ
ィーリング向上のために油圧式摩擦要素の油圧を電気油
圧変換バルブを用いて直接に電子制御する自動変速機の
制御装置のフェールセーフ技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】変速フィーリング向上のために、油圧式
摩擦要素の油圧を電気油圧変換バルブを用いて電子制御
する従来の自動変速機の制御装置として、例えば特開平
３−１６３２６５号公報、特公平１−２７３０１号公報
に示されたものがある。これによると、複数の前進変速
段を有し、電気油圧変換バルブが油圧式摩擦要素とマニ
ュアルバルブとを連通する油路中に挿入され、前記油圧
式摩擦要素への供給油圧を電気油圧変換バルブで直接制
御するようにした自動変速機の油圧制御装置において、
変速機の入力軸回転速度の変化量より所望の変速段に対
応した油圧式摩擦要素が締結を開始した時期（変速開始
時期）を判断し、この変速開始時期から前記油圧式摩擦
要素の作動油圧を制御することで、変速を進行させる構
成となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の自動変速機の制御装置では、変速機の入
力軸回転速度より変速開始点、及び変速終了点を判断
し、油圧式摩擦要素の制御を行い変速を進行させている
ので、前記油圧式摩擦要素の製品上のバラツキや作動油
圧のバラツキにより、所望の変速段の油圧式摩擦要素を
作動させることができずに変速機の入力軸回転速度の変
化量が所定値まで変化しないときは変速開始点を判断す
ることができず、変速がいつまでも終了せず、油圧式摩
擦要素の過剰な滑りによって動力損失が多く、油圧式摩
擦要素の早期摩耗の事態を引き起こしてしまうなどの問
題点があった。

【０００４】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、変速期間において所定時間経
過しても変速が進行しない場合、電気油圧変換バルブの
制御信号を変速を終了させるように補正して出力するこ
とにより、変速がいつまでも終了せず、油圧式摩擦要素
の過剰な滑りによって動力損失が多く、油圧式摩擦要素
の早期摩耗の事態を引き起こしてしまうなどの問題点を
防ぐことができる自動変速機の制御装置を得ることを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る自動変速
機の制御装置は、変速機の入力軸回転速度を検出する回
転速度検出手段と、前記油圧式摩擦要素ごとに配置した
電気油圧変換バルブによって前記油圧式摩擦要素の係合
あるいは解放動作を同時に制御しながら前記油圧式摩擦
要素の切り換えを行い変速する場合に、変速制御過程を
第１及び第２の制御区間に分けて前記第１及び第２の制
御区間ごとの第１及び第２の経過時間を計測し、前記検
出された変速機の入力軸回転速度に基づき算出された入
力軸回転速度変化量があらかじめ設定した変速開始時の
入力軸回転速度の第１の基準値より変化していない場合
に前記第１の経過時間が所定の第１の基準時間を越えた
ときは第１の制御区間から第２の制御区間に移行し、前
記検出された変速機の入力軸回転速度があらかじめ設定
した変速終了時の入力軸回転速度の第２の基準値より大
きい場合に前記第２の経過時間が所定の第２の基準時間
を越えたときには変速を終了する変速制御手段とを備え
たものである。

【０００６】また、請求項２に係る自動変速機の制御装
置は、変速機の入力軸回転速度を検出する回転速度検出
手段と、前記油圧式摩擦要素ごとに配置した電気油圧変
換バルブによって前記油圧式摩擦要素の係合あるいは解
放動作を同時に制御しながら前記油圧式摩擦要素の切り
換えを行い変速する場合に、変速制御過程を第１及び第
２の制御区間に分けて変速期間開始から各制御区間終了
までの経過時間を計測し、前記検出された変速機の入力
軸回転速度に基づき算出された入力軸回転速度変化量が
あらかじめ設定した変速開始時の入力軸回転速度の第１
の基準値より変化していない場合に前記経過時間が所定
の第１の基準時間を越えたときは第１の制御区間から第
２の制御区間に移行し、前記検出された変速機の入力軸
回転速度があらかじめ設定した変速終了時の入力軸回転
速度の第２の基準値より大きい場合に前記経過時間が所
定の第２の基準時間を越えたときには変速を終了する変
速制御手段とを備えたものである。

【０００７】

【作用】この発明における自動変速機の制御装置は、油
圧式摩擦要素ごとに配置した電気油圧変換バルブによっ
て、油圧式摩擦要素の係合あるいは解放動作を同時に制
御しながら油圧式摩擦要素の切り換えを行い変速する
（いわゆるクラッチ・トゥ・クラッチ変速）場合に、変
速制御過程をいくつかの制御区間に分けてその経過時間
を検出し、所定時間を過ぎると電気油圧変換バルブの制
御信号を変速を終了させる方向に出力することにより、
変速がいつまでも終了しないといった問題を解決するこ
とができ、また油圧式摩擦要素の過剰な滑りによる動力
損失や早期摩耗を防ぐことができる。

【０００８】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の実施例１について図面を参
照しながら説明する。図１は、この発明の実施例１の概
略要部構成を示す図である。

【０００９】図１において、１はエンジンの本体を示
し、エンジン１のクランク軸に直結した駆動軸１０に連
結しているトルクコンバータ１２の入力要素であるポン
プで内部の作動油を回し、出力要素であるタービンに連
結した出力軸２６より取り出した駆動力（トルク増大さ
れた）を変速機２に入力する。

【００１０】変速機２では、車両の走行状態に応じた駆
動力を駆動輪７８に伝えるため、電子制御装置４（以
下、「ＥＣＵ」という。）により油圧制御装置３に介装
された電気油圧変換バルブ（４００Ａ，４００Ｂ，４０
０Ｃ，４００Ｄ）に制御信号を出力し、油圧式摩擦要素
２Ａと歯車変速装置２Ｂの作動組み合わせを切り換え、
所望の変速段を達成して出力軸６２から差動歯車装置７
２、駆動車軸７４を介して駆動輪７８に伝達する。

【００１１】ＥＣＵ４には、エンジン１の図示しない吸
気管に介装されたスロットルバルブ１Ａの開度を検出す
るためのスロットル開度センサ４ｄの出力信号、エンジ
ンクランク軸回転速度センサ４ａ、変速機２の入力軸回
転速度センサ４ｂ及び出力軸回転速度センサ４ｃ、車両
の前後加速度を検出する加速度センサ（図示しない）、
運転者のブレーキ操作及びシフトセレクトレバー操作を
検出するところのブレーキスイッチ（図示しない）、シ
フトセレクタレバースイッチ（図示しない）信号等を入
力し、車両の走行状態を検出し、変速機２を前記検出し
た車両走行状態に応じた変速段に変速制御する。

【００１２】図２は、この発明の実施例１における前進
４段後進１段の変速段が達成可能な自動変速機の歯車変
速装置２Ｂの骨格を示す図である。同図において、エン
ジン１（図示しない）のクランク軸に直結された駆動軸
１０はトルクコンバータ１２の入力用ケーシング１４を
介して同トルクコンバータ１２のポンプ１６に連結され
ており、同トルクコンバータ１２のステータ１８はワン
ウェイクラッチ２０を介して変速機ケーシング２２に連
結されている。

【００１３】上記トルクコンバータ１２のタービン２４
は入力軸２６を介して第３係合要素としてのオーバドラ
イブクラッチ（以下、「ＯＤクラッチ」という。）２
８、第４係合要素としてのアンダードライブクラッチ
（以下、「ＵＤクラッチ」という。）３０、及びリバー
スクラッチ（以下、「Ｒクラッチ」という。）３２に連
結されている。

【００１４】前記ＯＤクラッチ２８の出力軸は、第１中
間軸３４を介して第１単純遊星歯車装置（以下、「第１
歯車装置」という。）３６の第１キャリア３８と第２単
純遊星歯車装置（以下、「第２歯車装置」という。）４
０の第２キャリア４２とに連結されるとともに、上記第
１中間軸３４の回転を停止させるための第１係合要素と
してのロー・リバースブレーキ（以下、「Ｌ＆Ｒブレー
キ」という。）４４に連結されている。

【００１５】前記ＵＤクラッチ３０の出力側は、上記第
１歯車装置３６の第１サンギヤ４６に連結されている。

【００１６】前記Ｒクラッチ３２の出力側は、第２中間
軸４８を介して前記第１歯車装置３６の第１リングギヤ
５０と第２歯車装置４０の第２サンギヤ５２とに連結さ
れるとともに、前記第２中間軸４８の回転を停止させる
ための第２係合要素としての２−４ブレーキ５４に連結
されている。

【００１７】前記第１歯車装置３６は、前記第１サンギ
ヤ４６、同サンギヤ４６に噛み合いする第１ピニオンギ
ヤ５６、同ピニオンギヤ５６を回転自在に支持するとと
もに自身が回転可能な前記第１キャリア３８、前記第１
ピニオンギヤ５６に噛み合いする前記第１リングギヤ５
０から構成されている。

【００１８】前記第２歯車装置４０は、前記第２サンギ
ヤ５２、同サンギヤ５２に噛み合いする第２ピニオンギ
ヤ５８、同ピニオンギヤ５８を回転自在に支持するとと
もに自身が回転可能な前記第２キャリア４２、前記第２
ピニオンギヤ５８に噛み合いする前記第２リングギヤ６
０から構成されている。そして、同第２リングギヤ６０
は、前記第１中間軸３４が挿通される中空の出力軸６２
を介して出力歯車６４に連結されている。

【００１９】前記出力歯車６４は、上記入力軸２６に対
して略平行に配設された中間伝動軸６６の右側に設けら
れた非駆動歯車６８にアイドラ７０を介して噛み合いさ
れており、前記中間伝動軸６６の左端は、差動歯車装置
７２を介して駆動車軸７４に連結された最終減速歯車７
６に連結されている。

【００２０】なお、図２からも明らかなように前記変速
機ケーシング２２はトルクコンバータ１２から出力歯車
６４まで、及び中間伝動軸６６、差動歯車装置７２等を
内包するように形成されている。

【００２１】前記、各クラッチ、ブレーキはそれぞれ係
合用ピストン装置あるいはサーボ装置等を備えており、
油圧が供給・排出されることにより係合・解放動作が行
われる。そして、前記油圧は、図示しない油圧制御装置
によって、各クラッチ、ブレーキに選択的に供給され、
同各クラッチ、ブレーキの作動の組み合わせによって、
前進４段後進１段の変速段が達成される。

【００２２】図３は、各変速段における各クラッチ、ブ
レーキの作動状態を示したものであり、同図において、
“○”印はクラッチ、またはブレーキの係合を示し、
“−”印は解放を示している。

【００２３】上記構成において、Ｌ＆Ｒブレーキ４４が
係合すると第１キャリア３８と第２キャリア４２が固定
されて反力要素となり、ＵＤクラッチ３０の係合によ
り、トルクコンバータ１２からの駆動力が入力軸２６、
ＵＤクラッチ３０、第１サンギヤ４６、第１ピニオンギ
ヤ５６、第１リングギヤ５０、第２サンギヤ５２、第２
ピニオンギヤ５８、第２リングギヤ６０を介して出力軸
６２に伝達され、さらに出力歯車６４、中間伝動軸６
６、最終減速歯車７６を介して駆動車軸７４に伝達され
て図３からも明らかなように第１速が達成される。

【００２４】次に、ＵＤクラッチ３０の係合状態を保持
したまま、Ｌ＆Ｒブレーキ４４を解放して２−４ブレー
キ５４を係合させると、第１リングギヤ５０、第２サン
ギヤ５２の回転が停止されて反力要素となり、駆動力が
第１サンギヤ４６、第１キャリア３８、第２キャリア４
２、第２リングギヤ６０、出力軸６２へと伝達され第２
速が達成される。

【００２５】また、ＵＤクラッチ３０の係合状態を保持
したまま、２−４ブレーキ５４を解放し、ＯＤクラッチ
２８を係合させると、第１サンギヤ４６と第１キャリア
３８とが一体的に回転するので第１歯車装置３６全体が
一体的に回転し、従って第２歯車装置４０も同様に全体
が一体的に回転して、入力軸２６と出力軸６２とが同一
回転速度となる第３速が達成される。

【００２６】さらに、ＯＤクラッチ２８の係合状態を保
持したまま、ＵＤクラッチ３０を解放し２−４ブレーキ
５４を係合させると、第３サンギヤ５２の回転が停止し
て反力要素となるので、駆動力が入力軸２６からＯＤク
ラッチ２８、第１中間軸３４、第１キャリア３８、第２
キャリア４２、第２ピニオンギヤ５８、第２リングギヤ
６０、出力軸６２へと伝達され、出力軸６２の回転が入
力軸２６の回転よりも速くなるオーバドライブの第４速
が達成される。

【００２７】そして、ＯＤクラッチ２８、２−４ブレー
キ５４を解放しＬ＆Ｒブレーキ４４を係合すると、第４
キャリア３８と第２キャリア４２が固定されて反力要素
となり、Ｒクラッチ３２の係合により駆動力が第２中間
軸４８、第１リングギヤ５０、第２サンギヤ５２、第２
ピニオンギヤ５８、第２リングギヤ６０、出力軸６２へ
と伝達され後退の変速段が達成される。

【００２８】次に、図２に示す歯車変速装置において、
図３に示す各変速段を達成するための油圧制御装置３の
構成及びその動作について説明する。図４に示す油圧制
御装置は、オイルパン８０からフィルタ８２、油路８４
を経てオイルポンプ８６へ吸引され、オイルポンプ８６
より油路８８へ吐出される油圧を、トルクコンバータ１
２に供給するとともに、図２に示す歯車変速装置の各ク
ラッチ２８，３０，３２、及びブレーキ４４，５４を係
合、解放させるために同クラッチ及びブレーキへ車両の
運転状態に応じて選択的に供給、排出するものである。

【００２９】そして、主に調圧弁１００、トルクコンバ
ータ制御弁２００、手動弁３００、第１電気油圧変換バ
ルブ（以下、「Ｌ＆Ｒソレノイドバルブ」という。）４
００Ａ、第２電気油圧変換バルブ（以下、「２−４ソレ
ノイドバルブ」という。）、第３電気油圧変換バルブ
（以下、「ＵＤソレノイドバルブ」という。）４００
Ｃ、第４電気油圧変換バルブ（以下、「ＯＤソレノイド
バルブ」という。）４００Ｄ、ライン圧切り換え弁５０
０を構成要素としており、各要素は油路によって結ばれ
ている。

【００３０】上記調圧弁１００は、油路８８の油圧（ラ
イン圧）を変換段に対応した所望の値に調整するもの
で、受圧面１０２と受圧面１０４とを有するランド１０
６、同受圧面１０４に対向する受圧面１０８と受圧面１
１０とを有するランド１１２、同受圧面１１０に対向す
る受圧面１１４と受圧面１１６とを有するランド１１
８、同受圧面１１６に対向する受圧面１２０と受圧面１
２２とを有するランド１２４、同受圧面１２２に実質的
に対向する受圧面１２６と受圧面１２８とを有するラン
ド１３０、及び同受圧面１２８に対向する受圧面１３２
を有するランド１３６が形成されたスプール１３８、上
記ランド１３６に当接しスプール１３８を図４中右方向
へ付勢するスプリング１４０とで構成される。

【００３１】また、上記受圧面１０８は上記受圧面１０
４よりも大きい受圧面積を、上記受圧面１１４は上記受
圧面１１０よりも大きい受圧面積を、上記受圧面１２０
は上記受圧面１１６よりも大きい受圧面積をそれぞれ有
し、上記受圧面１２２及び受圧面１２６、受圧面１２８
及び受圧面１３２はそれぞれ同一の受圧面積を有してい
る。そして、上記受圧面１０２にはオリフィス１４２が
介装された油路１４４が、受圧面１０４，１０８間には
オリフィス１４６が介装された油路１４８を介して油路
８８が、受圧面１１０，１１４間にはオリフィス１５０
が介装された油路１５２が、受圧面１１６，１２０間に
はオリフィス１５４が配設された油路１５６が、ランド
１３０と１３６との間には油路１５８を介した油路８８
と油路１６０のオリフィス１６２下流側に連通された油
路１６４とがそれぞれ連通され、ランド１３０とランド
１２４との間が油路１６６を介して油路８４へ連通され
ている。

【００３２】トルクコンバータ制御弁２００は、受圧面
２０２，２０４を有するランド２０６、及び同受圧面２
０４に対向し受圧面２０４と同一の受圧面積を有する受
圧面２０８を有するランド２１２とが形成されたスプー
ル弁２１４と、上記ランド２１２に当接しスプール２１
４を図４中右方へ付勢するスプリング２１６とで構成さ
れ、上記調圧弁１００にて調圧された油路８８の油圧を
油路１６０、油路１６８、オリフィス１７０が介装され
た油路１７２を介して受圧面２０２に作用させスプリン
グ２１６の付勢力とのバランスにより油路１６８の油圧
を所定圧に調圧して、同油路１６８を介してトルクコン
バータ１２に供給するものである。なお、トルクコンバ
ータ１２から排出された油は油路１７４を介して変速機
の各潤滑部へ供給される。

【００３３】手動弁３００は、Ｒ，Ｎ，Ｐ，Ｄの３位置
が選定可能なスプール３０２を有し、同スプール３０２
はランド３０４，３０６，３０８，３１０と、同スプー
ルを所望の位置に設定するために車室内に配設され、通
常駐車時に用いられるＰ位置、後進用のＲ位置、停車用
のＮ位置、第１速〜第４速の前進の変速段の間での変速
が可能となるＤ４位置、第１速〜第３速の変速段の間で
の変速が可能となるＤ３位置、第３速以上の変速段への
変速が禁止される２位置、及び第２速以上の変速段への
変速が禁止されるＬ位置が設けられた図示しない従来公
知のセレクトレバーに機械的もしくは電気的に連結され
る連結部とを備えている。

【００３４】そして、上記セレクトレバーが操作され、
Ｄ４，Ｄ３，２，Ｌのいずれか一つが選定されると、上
記スプール３０２はＤ位置に移動され、油路８８と油路
３１４及び各ソレノイド弁へ連通する油路３１６とがラ
ンド３０４とランド３０６との間の空間を介して連通さ
れるとともに、油路１４４と排出ポート３１８に連通す
る排油路３２０とがランド３０８とランド３１０との間
の空間、油路３２２、ランド３０４右側の油圧室３２３
を介して連通され、後述する如くＬ＆Ｒソレノイドバル
ブ４００Ａ、２−４ソレノイドバルブ４００Ｂ、ＵＤソ
レノイドバルブ４００Ｃ、ＯＤソレノイドバルブ４００
ＤのＯＮ，ＯＦＦの組み合わせに応じて上記セレクタレ
バーの選定位置及び車両の運転状態に対応した前進の変
速段を図２に示す歯車変速装置に適宜達成させる。

【００３５】セレクタレバーがＰもしくはＮ位置に選定
されると上記スプール３０２は図示のＮ，Ｐ位置に選定
され、油路８８と油路１４４とが油路３２４、ランド３
０８とランド３１０との間の空間を介して、油路８８と
油路３１４とがランド３０４とランド３０６との間の空
間を介してそれぞれ連通されるとともに、オリフィス３
２６が介装されＲクラッチ３２に接続された油路３２８
と排油路３２０とがランド３０６とランド３０８との間
の空間、油路３２２、上記油圧室３２３を介して連通さ
れ、さらに油圧３１６も排油路３２０に連通されてニュ
ートラルの状態を達成させる。

【００３６】セレクタレバーがＲ位置に選定されると上
記スプール３０２はＲ位置に選定され、油路８８と油路
３１４及び油路３２８とがランド３０４とランド３０６
との間の空間を介して連通されるとともに油路１４４と
排油路３２０とがランド３０６とランド３０８との間の
空間、油路３２２、上記油圧室３２３を介して連通し、
油圧３１６も排油路３２０に連通されて、後述する如
く、歯車変速装置に後進の変速状態（変速段）を達成さ
せる。

【００３７】Ｌ＆Ｒソレノイドバルブ４００Ａは、ＥＣ
Ｕ４からの制御信号に応じて作動する常開型の三方弁
で、内部にソレノイドコイル４０２ａ、弁体４０４ａ、
同弁体４０４ａを開方向に付勢するスプリング４０６ａ
が配設されており、上記ソレノイドコイル４０２ａの非
励磁状態において上記弁体４０４ａが排油路３２０とオ
リフィス４０８が介装され、Ｌ＆Ｒブレーキ４４に接続
された油路４１０との連通を遮断するとともに、同油路
４１０とチェック弁４１２を介して油路３１６もしくは
油路３２８の油圧が導かれる油路４１４とを連通させ、
上記ソレノイドコイル４０２ａの励磁状態において上記
弁体４０４ａが油圧４１０と油圧４１４との連通を遮断
するとともに同油路４１０の排油路３２０とを連通させ
るように構成されている。

【００３８】２−４ソレノイドバルブ４００Ｂは、常閉
型の三方弁で、内部にソレノイドコイル４０２ｂ、弁体
４０４ｂ、同弁体４０４ｄを閉方向に付勢するスプリン
グ４０６ｂが配設されており、上記ソレノイドコイル４
０２ｂの非励磁状態において上記弁体４０４ｄが油路３
１６とオリフィス４１５が介装され２−４ブレーキ５４
に接続された油路４１６との連通を遮断するとともに、
同油路４１６と排油路３２０とを連通させ、上記ソレノ
イドコイル４０２ｂの励磁状態において上記弁体４０４
ｂが排油路３２０と油路４１６との連通を遮断するとと
もに同油路４１６と油路３１６とを連通させるように構
成されている。

【００３９】ＵＤ及びＯＤソレノイドバルブ４００Ｃ，
４００Ｄは、上記Ｌ＆Ｒソレノイドバルブ４００Ａと同
様の常開型の三方弁で、内部にソレノイドコイル４０２
ｃ，４０２ｄ、弁体４０４ｃ，４０４ｄ、同弁体４０４
ｃ，４０４ｄを開方向に付勢するスプリング４０６ｃ，
４０６ｄがそれぞれ配設されており、上記ソレノイドコ
イル４０２ｃ，４０２ｄＮＯ非励磁状態において上記弁
体４０４ｃ，４０４ｄが排油路３２０とオリフィス４１
８，４２０が介装され、ＵＤクラッチ３０、ＯＤクラッ
チ２８に接続された油路４２２，４２４との連通を遮断
するとともに同油路４２２，４２４と油路３１６とを連
通させ、上記ソレノイドコイル４０２ｃ，４０２ｄの励
磁状態において上記弁体４０４ｃ，４０４ｄが排油路３
２０と油路４２２，４２４との励磁を遮断するとともに
同油路４２２，４２４と油路３１６とを連通するように
構成されている。

【００４０】各ソレノイドバルブ４００Ａ，４００Ｂ，
４００Ｃ，４００Ｄの“ＯＮ”（励磁）、“ＯＦＦ”
（非励磁）の組み合わせと変速段との関係は図５に示す
とうりである。図５中の“−”はＯＮ，ＯＦＦのどちら
でもよいことを示す。

【００４１】ライン圧切り換え弁５００は、変速段に対
応した値にライン圧を切り換えるためのもので、オリフ
ィス５０２が介装された油路３１４の油圧が作用する受
圧面５０４と受圧面５０６とを有するランド５０８、及
び同受圧面５０６に対向するとともに同受圧面５０６と
同一の受圧面積を有する受圧面５１０と油路４２４の油
圧が作用する受圧面５１４とを有するランド５１６が形
成されたスプール弁５１８と、上記受圧面５１４に当接
しスプール弁５１８を図３中右方向へ付勢するスプリン
グ５２０とで構成される。

【００４２】上記油路３１４に油圧が供給され、油路４
２４に油圧が供給されていないときは受圧面５０４に作
用する圧力がスプリング５２０の付勢力に打ち勝って上
記スプール弁５１８を図面左方向へ変位せしめるので油
路１５６とＥｘポートとがランド５０８と５１０との空
間を介して連通し、油路４２４及び油路３１４のいずれ
にも油圧が供給されていない場合、もしくは油圧４２４
に油圧が供給されている場合はスプリング５２０の付勢
力、もしくは同付勢力と受圧面５１４に作用する圧力と
によってスプール弁５１８が図面右方向へ変位するので
油路１５６と油路４２４とがランド５１６左側の油圧室
を介して連通する。

【００４３】次に、上記油圧制御装置３の動作を説明す
る。車両の運転者が車室内に配設された図示しないセレ
クタレバーをＰもしくはＮ位置に設定すると、同セレク
タレバーに機械的もしくは電気的に連結された手動弁３
００のスプール３０２も上記セレクタレバーに連動して
Ｐ，Ｎ位置に設定される。そして、エンジンが始動され
るとオイルポンプ８６で発生した油圧が油路８８へ吐出
され、同油圧は油路１４８を介して調圧弁１００の受圧
面１０４，１０８に作用するとともに、油路３２４、手
動弁３００のランド３０８とランド３１０との間の空
間、油路１４４を介して調圧弁１００の受圧面１０２に
作用する。

【００４４】調圧弁１００のスプール１３８は、上記受
圧面に作用する圧力とスプリング１４０の付勢力とがバ
ランスする位置で安定し、油路１５８を介してランド１
３０と１３６との間の空間へ導かれた油圧の一部が油路
１６４及び油路１６６へ排出されて上記油路８８内の油
圧が最も低い所定圧（第１のライン圧と称する。）に調
圧される。

【００４５】また、油路８８及び油路１６４の油圧は、
油路１６０を介してトルクコンバータ制御弁２００へ導
かれ、トルクコンバータ１２へ油路１６８を介して所定
圧を供給する。さらに、上記油路８８の油圧は、手動弁
３００のランド３０４，３０６との間の空間、油路３１
４を介してライン圧切り換え弁５００の右端油圧室へ導
かれ受圧面５０４に作用し、スプリング５２０の付勢力
に打ち勝ってスプール５１８を図４中左端位置へ変位せ
しめて油路１５６と排油路３２０とを連通状態にする。
なお、各ソレノイドバルブ４００Ａ，４００Ｂ，４００
Ｃ，４００Ｄは全てＯＦＦ（非励磁）状態に保たれてい
る。

【００４６】ここで、運転者がセレクタレバーを操作し
てＤ４位置を選択すると、手動弁３００はＤ位置に設定
され、ランド３１０により油路３２４が遮断されて油路
１４４と油路３２２とが連通し、調圧弁１００の右端油
圧室の油圧が同油路３２２、排油路３２０を介して排出
される。油路８８はさらに手動弁３００のランド３０４
とランド３０６との間の空間を介して油路３１６とも連
通し、同油路３１６の油圧は油路１５２を介して調圧弁
１００のランド１１２とランド１１８との間の空間へ導
かれる。

【００４７】そして、スプール１３８は受圧面１１０，
１１４、及び受圧面１０４，１０８へ作用する力とスプ
リング１４０の付勢力とがバランスする位置で安定し、
油路１５８の油圧の一部を油路１６４及び油路１６６か
ら排出せしめ、上記油路８８の油圧を比較的高い（例え
ば、１０Ｋｇｆ／ｃｍ²）所定圧（第２のライン圧と称
する。）に調圧する。上記油路３１６の油圧は、ソレノ
イドバルブ４００Ｂ，４００Ｃ，４００Ｄへ導かれると
ともに、チェック弁４１２、油路４１４を介してＬ＆Ｒ
ソレノイドバルブ４００Ａへも導かれる。なお、油路３
１４は、上記Ｎ，Ｐ位置の場合と同様に油路８８と連通
状態に保持される。

【００４８】また、セレクタレバーがＤ４位置に設定さ
れると、図３に示すようにＬ＆Ｒブレーキ４４とＵＤク
ラッチ３０とを係合させて第１速の変速段を達成するた
めに、ＥＣＵ４から図５に示すようにしたＬ＆Ｒ、２−
４、ＵＤソレノイドバルブ４００Ａ，４００Ｂ，４００
Ｃを非励磁状態に保持し、ＯＤソレノイドバルブ４００
Ｄを非励磁状態から励磁状態にし、Ｌ＆Ｒ及びＵＤソレ
ノイドバルブ４００Ａ，４００Ｃのみを開状態にして油
路４１４と油路４１０、油路３１６と油路４２２をそれ
ぞれ連通させるための制御信号が出力される。

【００４９】次に、第１速から第２速へのシフトアップ
を例に各部の動きを説明する。車両が走行を開始し、ス
ロットル開度信号や車速信号等に基づきＥＣＵ４により
第２速の変速段へのシフトアップが指示されると、図３
に示すように２−４ブレーキ５４とＵＤクラッチ３０と
を係合させるべくＬ＆Ｒ、２−４，ＯＤソレノイドバル
ブ４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｄを励磁状態にし、ＵＤ
ソレノイドバルブ４００Ｃを非励磁状態とするための制
御信号が上記ＥＣＵ４から出力される。

【００５０】上記Ｌ＆Ｒソレノイドバルブ４００Ａは、
非励磁状態から励磁状態へ切り換わるため油路４１０と
非油路３２０とが連通して同油路４１０の油圧が排出さ
れＬ＆Ｒブレーキ４４が解放される。２−４ソレノイド
バルブ４００Ｂは、非励磁状態から励磁状態へ切り換わ
るため油路３１６と油路４１６とが連通し同油路４１６
に導かれた油圧によって２−４ブレーキ５４を結合させ
る。また、このときのＵＤクラッチ３０は結合状態に保
持され、ＯＤクラッチ２８は解放状態に保たれている。

【００５１】その他の変速動作については、図３及び図
５に示す各変速段における各油圧式摩擦要素及び各ソレ
ノイドバルブの作動組み合わせに従って、基本的には上
記第１速から第２速への変速動作の説明と同様の内容で
あり、ここでは説明を省略する。

【００５２】図６は、ＥＣＵ４内の概略構成を示すもの
である。スロットル開度センサ、加速度センサ（図示し
ない）等の出力信号をレベル変換回路６００及びＡ／Ｄ
変換器６０１、波形整形回路６０２及び入力ポート６０
３から得られたアナログ信号、パルス信号、スイッチ信
号に基づいて車両の走行状態に応じた変速段に変速機２
を変速制御するため、出力ポート６０４からソレノイド
バルブ駆動回路６０５を介して前記変速段に対応したク
ラッチ及びブレーキのソレノイドバルブを例えばデュー
ティ駆動することによって係合・解放動作させ変速制御
するものである。マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）６０６
の制御手順やデータを予めＲＯＭ６０７で記憶してお
り、また、ＲＡＭ６０８で演算過程におけるデータを一
時的に格納するようになっている。

【００５３】次に、１速から２速へのアップシフトを例
に変速動作を説明する。１速の状態ではＬ＆Ｒブレーキ
４４とＵＤクラッチ３０が係合されている。例えば、エ
ンジン１が駆動側にある場合のパワー・オン・１−２ア
ップシフトでは、この状態からＬ＆Ｒブレーキ４４を解
放しながら２−４ブレーキ５４を係合していくことによ
り、摩擦要素の切り換えを滑らかに行い、出力軸トルク
変動を小さく抑えながら２速を達成するためにＬ＆Ｒソ
レノイドバルブ４００Ａ、及び２−４ソレノイドバルブ
４００Ｂをデューティ制御してＬ＆Ｒブレーキ４４及び
２−４ブレーキ５４の油圧をきめ細かく制御する。

【００５４】以下、実施例１のＥＣＵ４の動作を図７及
び図８に示すフローチャートに従って説明する。図７は
メインフローチャートで、ステップＳ１００ではエンジ
ン１の吸入空気量を制御するスロットルバルブ１Ａに介
装されたスロットル開度センサ４ｄにより検出したスロ
ットル開度Ｔｈを読み込む。ステップＳ１０１では図示
しないシフトセレクタレバースイッチによりシフトセレ
クタレバー位置を読み込む。ステップＳ１０２ではエン
ジン回転速度Ｎｅ、変速機入力軸回転速度Ｎ_T、変速機
出力軸回転速度Ｎｏ（車速に相当する）を演算する。

【００５５】ステップＳ１０３では予め設定されたシフ
トパターンマップから前記スロットル開度Ｔｈと変速機
出力軸回転速度Ｎｏとにより車両走行状態に適した目標
変速段を読み取る。ステップＳ１０４ではＲＡＭ６０８
に格納してある前回変速時に達成した変速段データから
変速機の現在の変速段を読み取り、前記ステップＳ１０
３で読み取った目標変速段と比較し変速すべきかを判定
し、ＮＯであればメインルーチンの始めにもどり、ＹＥ
ＳであればステップＳ１０６へ進んで変速制御サブルー
チンを実行する。

【００５６】図８は、実施例１の変速制御サブルーチン
のフローチャートで、変速制御過程を変速命令がでてか
ら変速開始までを制御区間Ａ、変速開始から変速終了ま
でを制御区間Ｂと２つの制御区間に分けた場合を挙げ
る。

【００５７】図９及び図１０は、実施例１の前記パワー
・オン・１−２アップシフト過程のタイミングチャート
を示したものである。図９は基準時間内に変速が終了し
た場合、図１０は基準時間を越えてしまった場合を示し
たものである。

【００５８】ステップＳ２００では制御区間Ａの経過時
間を計時するタイマｔ１をスタートさせ、ステップＳ２
０１で制御区間Ａにおいての解放側、係合側ソレノイド
制御を行う。ステップＳ２０２では変速機の入力軸回転
速度Ｎ_Tから前記入力軸回転速度変化量△Ｎ_Tを算出し、
あらかじめ設定した変速開始時の前記入力軸回転速度の
基準値△Ｎ_SBと比較し、基準値以上に変化していればス
テップＳ２０３に進み、変化していなければステップＳ
２０７に進む。ステップＳ２０７では制御区間Ａにおけ
る経過時間ｔ１をあらかじめ設定してある基準時間ＴＭ
１と比較し、基準値以上経過していればステップＳ２０
３に進み、基準値以上経過していなければステップＳ２
０１に戻る。ステップＳ２０３では制御区間Ａの経過時
間を計時するタイマｔ１をクリアし、ステップＳ２０４
に進む。

【００５９】ステップＳ２０４では制御区間Ｂの経過時
間を計時するタイマｔ２をスタートさせ、ステップＳ２
０５で制御区間Ｂにおいての解放側、係合側ソレノイド
制御を行う。ステップＳ２０６では変速機の入力軸回転
速度Ｎ_Tを、あらかじめ設定した変速終了時の前記入力
軸回転速度の基準値Ｎ_TJと比較し、基準値以下となって
いれば変速制御を終了させる。一方、ステップＳ２０６
で前記入力軸回転速度Ｎ_Tが基準値以上となっていれば
ステップＳ２０８に進み、制御区間Ｂにおける経過時間
ｔ２をあらかじめ設定してある基準時間ＴＭ２と比較
し、基準値以上経過していればステップＳ２０９に進
み、基準値以上経過していなければステップＳ２０５に
戻る。ステップＳ２０９ではタイマｔ２をクリアして変
速制御を終了させる。

【００６０】この発明の実施例１は、前述したように、
変速時の油圧式摩擦要素の切り換え制御において、電気
油圧変換バルブ４００Ａ、４００Ｂ、４００Ｃ、４００
Ｄの制御信号を変速を終了させるように補正して出力す
ることにより変速が必ず終了し、油圧摩擦要素の過剰な
滑りによる動力損失や早期摩耗を防ぐことを目的とす
る。そこで、油圧式摩擦要素ごとに配置した電気油圧変
換バルブ４００Ａ〜４００Ｄによって、油圧式摩擦要素
の係合あるいは解放動作を同時に制御しながら油圧式摩
擦要素の切り換えを行い変速する（いわゆるクラッチ・
トゥ・クラッチ変速）場合に、変速制御過程を２つの制
御区間Ａ、Ｂに分けて前記制御区間ごとの経過時間ｔ
１、ｔ２を計測し、この時間が所定の基準時間ＴＭ１、
ＴＭ２を越えた場合には次の制御区間に移行して電気油
圧変換バルブ４００Ａ〜４００Ｄの制御信号を変速が終
了するように補正して出力するように構成した。その結
果、電気油圧変換バルブ４００Ａ〜４００Ｄの制御信号
を変速が終了する方向に出力するように構成してあるの
で、変速がいつまでも終了しないといった問題を解決す
ることができ、また油圧式摩擦要素の過剰な滑りによる
動力損失や早期摩耗を防ぐことができるという効果を奏
する。

【００６１】実施例２．図１１は、本発明の実施例２の
変速制御サブルーチンのフローチャートである。ステッ
プＳ３００では変速期間開始からの経過時間を計時する
タイマｔｍをスタートし、ステップＳ３０１では制御区
間Ａにおける解放側、係合側ソレノイド制御を行う。ス
テップＳ３０２では変速機の入力軸回転速度Ｎ_Tから前
記入力軸回転速度変化量△Ｎ_Tを算出し、あらかじめ設
定した変速開始時の前記入力軸回転速度の基準値△Ｎ_SB
と比較し、基準値以上に変化していればステップＳ３０
３に進み、変化していなければステップＳ３０５に進
む。ステップＳ３０５では変速期間開始からの経過時間
ｔｍをあらかじめ設定してある基準時間ＴＭ３と比較
し、基準値以上経過していればステップＳ３０３に進
み、基準値以下であればステップＳ３０１に戻る。

【００６２】ステップＳ３０３では制御区間Ｂにおける
解放側、係合側ソレノイド制御を行いステップＳ３０４
に進む。ステップＳ３０４では変速機の入力軸回転速度
Ｎ_Tを、あらかじめ設定した変速終了時の前記入力軸回
転速度の基準値Ｎ_TJと比較し、基準値以下となっていれ
ば変速制御を終了させる。一方、ステップＳ３０４で前
記入力回転速度Ｎ_Tが基準値以上となっていればステッ
プＳ３０６に進む。ステップＳ３０６では変速期間開始
からの経過時間ｔｍをあらかじめ設定してある基準時間
ＴＭ４と比較し、基準値以上経過していればステップ３
０７に進み、基準値以上経過していなければステップＳ
３０３に戻る。ステップＳ３０７ではタイマｔｍをクリ
アして、変速制御を終了させる。

【００６３】図１２及び図１３は、前記実施例２のパワ
ー・オン・１−２アップシフト過程のタイミングチャー
トを示したものである。図１２は基準時間内に変速が終
了した場合、図１３は基準時間を越えてしまった場合を
示したものである。

【００６４】この発明の実施例２は、前述したように、
変速時の油圧式摩擦要素の切り換え制御において、電気
油圧変換バルブ４００Ａ、４００Ｂ、４００Ｃ、４００
Ｄの制御信号を変速を終了させるように補正して出力す
ることにより変速が必ず終了し、油圧摩擦要素の過剰な
滑りによる動力損失や早期摩耗を防ぐことを目的とす
る。そこで、油圧式摩擦要素ごとに配置した電気油圧変
換バルブ４００Ａ〜４００Ｄによって、油圧式摩擦要素
の係合あるいは解放動作を同時に制御しながら油圧式摩
擦要素の切り換えを行い変速する（いわゆるクラッチ・
トゥ・クラッチ変速）場合に、変速制御過程を２つの制
御区間Ａ、Ｂに分けて変速期間開始から各制御区間終了
までの経過時間ｔｍを計測し、この時間が所定の基準時
間ＴＭ３、ＴＭ４を越えた場合には次の制御区間に移行
して電気油圧変換バルブ４００Ａ〜４００Ｄの制御信号
を変速が終了するように補正して出力するように構成し
た。その結果、電気油圧変換バルブ４００Ａ〜４００Ｄ
の制御信号を変速が終了する方向に出力するように構成
してあるので、変速がいつまでも終了しないといった問
題を解決することができ、また油圧式摩擦要素の過剰な
滑りによる動力損失や早期摩耗を防ぐことができるとい
う効果を奏する。

【００６５】

【発明の効果】この発明に係る自動変速機の制御装置
は、以上説明したように、油圧式摩擦要素ごとに配置し
た電気油圧変換バルブによって、油圧式摩擦要素の係合
あるいは解放動作を同時に制御しながら油圧式摩擦要素
の切り換えを行い変速する（いわゆるクラッチ・トゥ・
クラッチ変速）場合に、変速制御過程をいくつかの制御
区間に分けて前記制御区間ごとの経過時間を計測し、こ
の時間が所定時間を越えた場合は次の制御区間に移行し
て電気油圧変換バルブの制御信号を変速を終了させるよ
うに補正して出力するように構成したので、変速がいつ
までも終了しないといった問題を解決することができ、
また油圧式摩擦要素の過剰な滑りによる動力損失や早期
摩耗を防ぐことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１及び実施例２の要部構成を
示す図である。

【図２】図１の実施例に適用される前進４段後進１段の
変速段が達成可能な自動変速機の歯車変速装置の骨格を
示す図である。

【図３】図２の歯車変速装置の各変速段における各クラ
ッチ、ブレーキの作動状態を示す図である。

【図４】図１の実施例に適用される油圧制御装置を示す
図である。

【図５】図４の油圧制御装置の動作を示す図である。

【図６】図１の実施例に適用される電子制御装置を示す
図である。

【図７】この発明の実施例１及び実施例２のメインルー
チンを示すフローチャートである。

【図８】この発明の実施例１の変速制御サブルーチンを
示すフローチャートである。

【図９】この発明の実施例１の１−２シフトを示すタイ
ミングチャートである。

【図１０】この発明の実施例１の１−２シフトを示すタ
イミングチャートである。

【図１１】この発明の実施例２の変速制御サブルーチン
を示すフローチャートである。

【図１２】この発明の実施例２の１−２シフトを示すタ
イミングチャートである。

【図１３】この発明の実施例２の１−２シフトを示すタ
イミングチャートである。

【符号の説明】

１ エンジン ２ 変速機 ２Ａ 油圧式摩擦要素 ２Ｂ 歯車変速装置 ３ 油圧制御装置 ４ 電子制御装置（ＥＣＵ） １２ トルクコンバータ ２８ ＯＤクラッチ ３０ ＵＤクラッチ ３２ Ｒクラッチ ４４ Ｌ＆Ｒブレーキ ５４ ２−４ブレーキ ８６ オイルポンプ １００ 調圧弁 ２００ トルクコンバータ制御弁 ３００ 手動弁 ４００Ａ Ｌ＆Ｒソレノイドバルブ ４００Ｂ ２−４ソレノイドバルブ ４００Ｃ ＵＤソレノイドバルブ ４００Ｄ ＯＤソレノイドバルブ ５００ ライン圧切り換え弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 59/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/24 F16H 63/40 - 63/48

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一つの油圧式摩擦要素を解放しながら別
   の油圧式摩擦要素を結合することにより、前記一つの油
   圧式摩擦要素に対応した変速段から前記別の油圧式摩擦
   要素に対応した変速段への変速を行う自動変速機の制御
   装置において、 変速機の入力軸回転速度を検出する回転速度検出手段
   と、前記油圧式摩擦要素ごとに配置した電気油圧変換バルブ
   によって前記油圧式摩擦要素の係合あるいは解放動作を
   同時に制御しながら前記油圧式摩擦要素の切り換えを行
   い変速する場合に、変速制御過程を第１及び第２の制御
   区間に分けて前記第１及び第２の制御区間ごとの第１及
   び第２の経過時間を計測し、前記検出された変速機の入
   力軸回転速度に基づき算出された入力軸回転速度変化量
   があらかじめ設定した変速開始時の入力軸回転速度の第
   １の基準値より変化していない場合に前記第１の経過時
   間が所定の第１の基準時間を越えたときは第１の制御区
   間から第２の制御区間に移行し、前記検出された変速機
   の入力軸回転速度があらかじめ設定した変速終了時の入
   力軸回転速度の第２の基準値より大きい場合に前記第２
   の経過時間が所定の第２の基準時間を越えたときには変
   速を終了 する変速制御手段とを備えたことを特徴とする
   自動変速機の制御装置。
2. 【請求項２】 一つの油圧式摩擦要素を解放しながら別
   の油圧式摩擦要素を結合することにより、前記一つの油
   圧式摩擦要素に対応した変速段から前記別の油圧式摩擦
   要素に対応した変速段への変速を行う自動変速機の制御
   装置において、 変速機の入力軸回転速度を検出する回転速度検出手段
   と、前記油圧式摩擦要素ごとに配置した電気油圧変換バルブ
   によって前記油圧式摩擦要素の係合あるいは解放動作を
   同時に制御しながら前記油圧式摩擦要素の切り換えを行
   い変速する場合に、変速制御過程を第１及び第２の制御
   区間に分けて変速期間開始から各制御区間終了までの経
   過時間を計測し、前記検出された変速機の入力軸回転速
   度に基づき算出された入力軸回転速度変化量があらかじ
   め設定した変速開始時の入力軸回転速度の第１の基準値
   より変化していない場合に前記経 過時間が所定の第１の
   基準時間を越えたときは第１の制御区間から第２の制御
   区間に移行し、前記検出された変速機の入力軸回転速度
   があらかじめ設定した変速終了時の入力軸回転速度の第
   ２の基準値より大きい場合に前記経過時間が所定の第２
   の基準時間を越えたときには変速を終了 する変速制御手
   段とを備えたことを特徴とする自動変速機の制御装置。