JP3334088B2

JP3334088B2 - 自動変速機の変速制御装置

Info

Publication number: JP3334088B2
Application number: JP13139193A
Authority: JP
Inventors: 広史安宅
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1993-05-07
Filing date: 1993-05-07
Publication date: 2002-10-15
Anticipated expiration: 2017-10-15
Also published as: JPH06323423A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動変速機において変
速前段および次段係合要素の係合力制御を行って前段か
ら次段への変速制御を行う変速制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動変速機は入出力軸間に複数の動力伝
達ギヤ列を有し、これらギヤ列をクラッチ、ブレーキ等
の係合要素の係合制御により選択的に切り換えて変速を
行うようになっており、この係合要素の係合制御を油圧
アクチュエータにより自動的に行わせて自動変速がなさ
れる。このような変速に際しては、それまで係合してい
た係合要素（前段係合要素）を解放し、変速により設定
しようとする変速段用の係合要素（次段係合要素）を係
合させる。

【０００３】この変速をスムーズに且つタイムラグなく
行わせるためには、これら係合要素の解放および係合タ
イミングを正確に設定するとともに、係合力（特に、次
段係合要素の係合力）をエンジンから変速機に入力され
るトルク（変速機入力トルク）に対応して適切に制御す
る必要がある。ここで、解放および係合タイミングは入
出力回転数をモニターすることなどにより比較的簡単に
且つ正確に制御できるのであるが、変速機入力トルクを
正確に検出するのは難しい。

【０００４】変速機入力トルクを用いた係合力制御は従
来から行われている。但し、従来においては、エンジン
回転数、吸気負圧、スロットル開度等をパラメータとす
るエンジントルクマップから、その時点の実際のエンジ
ン回転数、吸気負圧、スロットル開度等に対応するエン
ジン出力トルクを読み取り、このエンジン出力トルク
に、トルクコンバータにおけるそのときのすべり率（ポ
ンプ回転に対するタービン回転の速度比）に対応するト
ルク比（トルク増幅率）を乗じて変速機入力トルクが求
められていた。例えば、特開平１−３０３３５０号公報
には、トルクコンバータの入出力回転からトルクコンバ
ータ出力トルク（タービントルク）を演算し、このトル
クを用いて係合力制御油圧の制御を行う装置が開示され
ている。また、特開平３−１８２６４７号公報には、ト
ルクコンバータの速度比およびトルク比より変速機の入
力トルクを求め、これは許容トルクを越えたときにエン
ジントルクを低減させる制御を行う制御装置が開示され
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ここで、上記エンジン
トルクマップは、エンジン回転数、吸気負圧、スロット
ル開度等を一定に保った状態で測定されて作られたもの
で、定常状態でのデータを示すものである。また、トル
クコンバータのトルク比もすべり率を一定に保った状態
で測定されてトルク比マップとしてデータ化されたもの
で、定常状態でのデータを示すものである。ところが、
変速は、発進直後のアップシフトや、アクセルペダル踏
み込みによるキックダウン（パワーオン・ダウンシフ
ト）や、アクセルペダル戻しによるアップシフトのよう
に、エンジン負荷、トルクコンバータのすべり率等が急
激に変化する状態（いわゆる過渡状態）で行われること
が多い。

【０００６】このように過渡状態で行われる変速におい
て、定常状態で測定されたエンジントルクマップ、トル
クコンバータのトルク比マップ等を用いて変速機入力ト
ルクを求めたのでは、正確に変速機入力トルクを求める
ことは難しいという問題がある。さらに、このように不
正確な（誤差のある）変速機入力トルクに基づいて、変
速係合要素の係合制御を行ったのでは、変速ショック、
変速遅れ等が発生するおそれがあるという問題もある。

【０００７】なお、エンジン、トルクコンバータ、変速
機等の動力伝達系をモデル化して、過渡トルク特性を演
算するということも考えられるが、変速時の過渡トルク
特性をリアルタイムで且つ正確に求めるには、動力伝達
系を正確にモデル化する必要があり、複雑なモデル化が
必要であるとともに大きな演算能力が必要である。この
ため、このような方法は実用性が低いという問題があ
る。

【０００８】本発明はこのような問題に鑑みたもので、
複雑なモデル化もしくは演算を必要とせず、変速時にお
ける変速機入力トルクを正確に求めることができ、この
正確な変速機入力トルクを用いて変速ショック、変速遅
れ等の無い良好な変速制御を行うことができる変速制御
装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段および作用】このような目
的達成のため、本発明においては、変速制御装置によ
り、係合制御手段により前段係合要素を解放させるとと
もに次段係合要素を係合させ、前段から次段への変速を
行わせるようになっている。この装置は、係合要素が完
全に係合した状態からこの係合要素にスリップが生じた
か否かを検出するスリップ検出手段と、係合要素の係合
力を検出する係合力検出手段とを有しており、変速開始
時に、係合制御手段により前段係合要素を解放させるよ
うに係合力制御が行われるときにおいて、スリップ検出
手段により前段係合要素にスリップが生じ始めたことが
検出されたときに、係合力検出手段により検出された前
段係合要素の係合力に基づいてエンジンから変速機への
入力トルクを求める。

【００１０】ここで、係合要素が完全に係合された状態
からスリップを開始する状態への移行は、この係合要素
の係合力よりこの係合要素を介して伝達されるトルクす
なわち変速機入力トルクが大きくなったときに生じるも
のである。このことから分かるように、係合要素がスリ
ップを開始し始めるときの係合力は変速機入力軸に等し
い。本変速制御装置では、前段係合要素がスリップを開
始したときの係合力に基づいてエンジンから変速機への
入力トルクを求めるようになっており、これにより正確
な変速機入力トルクが求められる。

【００１１】そして、このように求めた変速機入力トル
クを用いて前段係合要素および次段係合要素の係合力制
御を行い、前段から次段への変速制御を行わせるように
なっており、これにより変速ショックおよび変速遅れの
ない良好な変速制御を行わせることができる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の好ましい実施
例について説明する。本発明に係る変速制御装置および
この装置により変速制御がなされる自動変速機を含んだ
動力伝達系をモデル化して図１に示している。エンジン
ＥＮＧの出力は、エンジン出力軸９からトルクコンバー
タＴＣを介して、自動変速機ＡＴの変速機入力軸８ａに
伝達される。自動変速機ＡＴにおいては、内部のクラッ
チ、ブレーキがコントロールバルブＣＶにより係合制御
され、所定の変速段の設定がなされる。

【００１３】コントロールバルブＣＶは、後述するよう
に、ソレノイドバルブＳＡ〜ＳＥを有し、このソレノイ
ドバルブＳＡ〜ＳＥの作動に応じてクラッチ、ブレーキ
への作動油圧の供給制御を行う。これらソレノイドバル
ブＳＡ〜ＳＥの作動は、変速制御コントローラ７から送
られる信号に基づいて制御される。コントローラ７に
は、変速機入力軸８ａの回転を検出する入力回転センサ
１からの入力回転Ｎｉ信号、変速機出力ギヤの回転を検
出する出力回転センサ２からの出力回転Ｎｏ信号、アク
セル開度センサ５からのアクセル開度θth信号、シフト
ポジションセンサからのシフトポジション信号Ｐsf、コ
ントロールハルブからクラッチもしくはブレーキ（係合
要素）に供給される係合作動油圧を検出する油圧センサ
３からの係合作動油圧Ｐ１信号等が送られ、これら信号
に基づいて所定の変速を行わせるように、コントローラ
７から各ソレノイドバルブＳＡ〜ＳＥに作動制御信号が
送られる。

【００１４】この変速制御コントローラ７は、クラッ
チ、ブレーキでスリップが生じたときにこれを検出する
スリップ検出器７ａと、クラッチ、ブレーキの係合力を
検出する係合力検出器７ｂとを有しており、これら両検
出器７ａ，７ｂを用いて、変速時での変速機入力トルク
Ｔｉを求めるようになっている。なお、スリップ検出器
７ａは、入力回転センサ１からの信号と、出力回転セン
サ２からの信号とを受けて、対象となるクラッチもしく
はブレーキでのスリップの有無を検出する。また、係合
力検出器７ｂは、油圧センサ３からの信号を受けてこの
クラッチもしくはブレーキの係合力を検出する。

【００１５】上記自動変速機ＡＴの動力伝達系の構成を
図２に示している。この変速機ＡＴは、変速機入力軸８
ａ上に並列に配置された第１、第２および第３遊星歯車
列Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３を有する。各遊星歯車列はそれぞ
れ、中央に位置する第１〜第３サンギヤＳ１，Ｓ２，Ｓ
３と、これら第１〜第３サンギヤに噛合してその回りを
自転しながら公転する第１〜第３プラネタリピニオンＰ
１，Ｐ２，Ｐ３と、このピニオンを回転自在に保持して
ピニオンの公転と同一回転する第１〜第３キャリアＣ
１，Ｃ２，Ｃ３と、上記ピニオンと噛合する内歯を有し
た第１〜第３リングギヤＲ１，Ｒ２，Ｒ３とから構成さ
れる。第１遊星歯車列Ｇ１および第２遊星歯車列Ｇ２は
ダブルピニオン式遊星歯車列であり、第１ピニオンＰ１
および第２ピニオンＰ２は、図示のようにそれぞれ２個
のピニオンギヤＰ１１，Ｐ１２およびＰ２１，Ｐ２２か
ら構成される。

【００１６】第１サンギヤＳ１は入力軸１に常時連結さ
れ、第１キャリアＣ１は常時固定されている。第１リン
グギヤＲ１は第３クラッチＫ３を介して第２サンギヤＳ
２に連結され、さらに第２サンギヤＳ２は第１ブレーキ
Ｂ１により固定保持可能となっている。第２キャリアＣ
２は第３キャリアＣ３と直結されるとともに出力ギヤ８
ｂに連結されており、第２キャリアＣ２および第３キャ
リアＣ３の回転が変速機の出力回転となる。第２リング
ギヤＲ２は第３リングギヤＲ３と直結され、これら両リ
ングギヤＲ２，Ｒ３は一体となって第２ブレーキＢ２に
より固定保持可能であり、且つ第２クラッチＫ２を介し
て変速機入力軸８ａと係脱自在に連結されている。第３
サンギヤＳ３は第１クラッチＫ１を介して変速機入力軸
８ａと係脱自在に連結されている。なお、第２ブレーキ
Ｂ２と並列にワンウェイブレーキＢ３が配設されてい
る。また、入力軸８ａの回転を検出する入力回転センサ
１と、出力ギヤ８ｂの回転を検出する出力回転センサ２
とが図示のように取り付けられている。

【００１７】以上のようにして各要素（第１〜第３サン
ギヤＳ１〜Ｓ３、第１〜第３キャリアＣ１〜Ｃ３および
第１〜第３リングギヤＳ１〜Ｓ３）、変速機入力軸８ａ
および出力ギヤ８ｂを連結して構成した変速機におい
て、第１〜第３クラッチＫ１〜Ｋ３および第１，第２ブ
レーキＢ１，Ｂ２の係脱制御を行うことにより、変速段
の設定および変速制御を行うことができる。具体的に
は、下記表１に示すように、係脱制御を行えば、前進５
速（１ＳＴ，２ＮＤ，３ＲＤ，４ＴＨおよび５ＴＨ）、
後進１速（ＲＥＶ）を設定できる。なお、各速度レンジ
での減速比（レシオ）は、各ギヤの歯数により変化する
が、表１にこのレシオの一例を参考として示している。

【００１８】なお、この表１において、１ＳＴにおける
第２ブレーキＢ２に括弧を付けているが、これは第２ブ
レーキＢ２を係合させなくてもワンウェイブレーキＢ３
により駆動側の動力伝達がなされるからである。すなわ
ち、第１クラッチＫ１を係合させれば、第２ブレーキＢ
２を係合させなくても、１ＳＴのギヤ比での駆動側の動
力伝達は可能であり、１ＳＴが設定される。但し、駆動
側とは逆の動力伝達はできず、このため、第２ブレーキ
Ｂ２が非係合の１ＳＴはエンジンブレーキが効かない速
度段となり、第２ブレーキＢ２を係合させればエンジン
ブレーキの効く速度段となる。

【００１９】

【表１】

【００２０】次に、第１〜第３クラッチＫ１〜Ｋ３およ
び第１，第２ブレーキＢ１，Ｂ２の係脱制御を行うため
の制御装置を図３から図５に基づいて説明する。なお、
図３から図５はそれぞれ制御装置の各部を表し、これら
３つの図により１つの制御装置を構成している。なお、
各図の油路のうち、終端に丸囲みのアルファベット（Ａ
〜Ｉ）がついているものは、他の図の同じ丸囲みアルフ
ァベットがついた油路と繋がることを表している。ま
た、図において×印は、そのポートがドレンに解放して
いることを示す。

【００２１】変速制御用のブレーキ、クラッチの作動制
御は、タンク９０内からポンプ９１により供給される作
動油の油圧を利用して行われる。ポンプ９１から油路１
０１に吐出された作動油は、油路１０１ａを介してレギ
ュレータバルブ２０に作用して所定のライン圧Ｐ１に調
圧される。このライン圧Ｐ１を有した作動油は図４の油
路１０１に供給される。ポンプ９１からの吐出油のう
ち、一部はこのように油路１０１に供給されるのである
が、残りはレギュレータバルブ２０から油路１５１に送
り出される。この油路１５１に送られた作動油は、油路
１５１ａと１５１ｂとに別れ、油路１５１ａに流れる作
動油はトルクコンバータ（図示せず）に供給され、油路
１５１ｂに流れる作動油は第１潤滑部Ｌ１に供給されて
この部分の潤滑を行った後、タンク９０内に戻される。

【００２２】上記ライン圧Ｐ１に調圧された油路１０１
の作動油は、変速機の変速制御用として、図４および図
５からなる部分に供給される。この部分においては、運
転席のシフトレバーに繋がり運転者のマニュアル操作に
より作動されるマニュアルバルブ２５と、５個のソレノ
イドバルブＳＡ〜ＳＥと、４つの油圧作動バルブ３０，
３５，４０，４５と、４つのアキュムレータ５１〜５４
と、５つの油圧センサＰＳとが配設されている。ソレノ
イドバルブＳＡおよびＳＣはノーマルオープンタイプの
バルブでソレノイドがオフのときにはこれらバルブは開
放されるが、ソレノイドバルブＳＢ，ＳＤおよびＳＥは
ノーマルクローズタイプのバルブでソレノイドがオフの
ときにはこれらバルブは閉止される。なお、バルブ３０
を第１油圧リリーフバルブ、バルブ３５を第２油圧リリ
ーフバルブ、バルブ４０をブレーキリリーフバルブ、バ
ルブ４５をスイッチングバルブと称する。

【００２３】これらマニュアルバルブ２５の作動とソレ
ノイドバルブＳＡ〜ＳＥの作動とに応じてこれら各バル
ブが作動され、変速制御およびトルクコンバータのロッ
クアップクラッチの作動制御がなされる。この場合での
各ソレノイドバルブＳＡ〜ＳＥの作動とこの作動に伴い
設定される速度段との関係は下記表２に示すようにな
る。なお、この表２におけるＯＮ，ＯＦＦはソレノイド
のＯＮ，ＯＦＦを表す。この表ではソレノイドをＯＮ・
ＯＦＦするように示しているが、各ソレノイドバルブは
デューティ制御ソレノイドバルブであり、変速時には所
望の変速特性が得られるようにデューティ比に基づく制
御がなされる。

【００２４】

【表２】

【００２５】上記制御について、以下に説明する。ま
ず、シフトレバーによりＤレンジが設定され、マニュア
ルバルブ２５のスプール２６がＤ位置に移動した場合を
考える。図４においては、スプール２６はＮ位置にあ
り、右先端フック部がＤで示す位置まで右動されてスプ
ール２６はＤ位置に位置する。この移動により、油路１
０１から分岐した油路１０２は油路１０３と連通し、油
路１０３にライン圧Ｐ１を有した作動油が送り込まれ
る。

【００２６】このライン圧Ｐ１を有した作動油は、油路
１０１から分岐する１１０にも流れ、油路１１０から油
路１１５と油路１１１とにさらに分岐する。油路１１５
はさらにソレノイドＳＡに繋がる油路１１６とソレノイ
ドＳＣに繋がる油路１１７とに分岐しており、両ソレノ
イドＳＡおよびＳＣには常時ライン圧Ｐ１が作用する。
また、油路１１１から分岐する油路１１１ａおよび１１
１ｂはそれぞれ第１および第２油圧リリーフバルブ３
０，３５の右端部に繋がり、油路１１１はブレーキリリ
ーフバルブ４０の右端部に繋がり、さらに、油路１１２
を介してスイッチングバルブ４５の右端部にも繋がる。
このため、これら各バルブ３０，３５，４０，４５のス
プールはそれぞれライン圧Ｐ１を受けて常時左方に押圧
されている。

【００２７】Ｄレンジが設定された場合には、エンジン
負荷および車速との関係に応じて速度段が決定され、こ
の速度段が得られるように各ソレノイドバルブＳＡ〜Ｓ
Ｅの作動が表２に示されるように制御される。このた
め、各速度段でのソレノイドバルブの作動に伴うクラッ
チおよびブレーキの作動について説明する。

【００２８】まず、速度段として１速段（１ＳＴ）が設
定される場合を考える。この場合には、表２に示すよう
に、ソレノイドバルブＳＣのみがオンで他の４つはオフ
である。このため、このときにはソレノイドバルブＳＡ
のみが開放され、他のソレノイドは閉止される。但し、
ソレノイドバルブＳＥは１速段ではエンジンブレーキ作
動制御に用いられ、エンジンブレーキを作動させる場合
には、これがオンにされる。ソレノイドバルブＳＡには
油路１１６からライン圧Ｐ１が作用しているため、この
ライン圧Ｐ１を有した作動油がソレノイドバルブＳＡを
通って油路１２０に流れる。油路１２０はマニュアルバ
ルブ２５に繋がっており、マニュアルバルブ２５がＤ位
置にあるときには油路１２０は油路１２１と連通する。
このため、ライン圧Ｐ１を有した作動油が油路１２１を
通って第１クラッチＫ１に供給され、第１クラッチＫ１
が繋合される。なお、油路１２０には第１アキュムレー
タ５１および油圧センサＰＳが繋がっている。なお、油
路１２１に繋がる油路１２１ａを介してライン圧Ｐ１が
第１油圧リリーフバルブ３０の左端に作用するのである
が、受圧面積の差により油路１１１ａを介して作用する
油圧力が勝るため、このバルブ３０のスプール３１は図
示のように左動した状態である。

【００２９】一方、第２クラッチＫ２に繋がる油路１２
５はソレノイドバルブＳＢに繋がるのであるが、このソ
レノイドバルブＳＢが閉止されているため、油路１２５
はこのバルブＳＢを介してドレンに繋がり、第２クラッ
チＫ２は解放状態となる。第３クラッチＫ３に繋がる油
路１３０はシャトルバルブ５７を介して、油路１３１も
しくは１３３に繋がる。油路１３１は油路１３２を介し
てマニュアルバルブ２５に繋がっており、マニュアルバ
ルブ２５がＤ位置にあるときには油路１３２はドレンに
連通する。一方、油路１３３もマニュアルバルブ２５に
繋がるとともに、Ｄ位置においては油路１３４と繋が
る。この油路１３４はソレノイドバルブＳＣに繋がるの
であるが、このソレノイドバルブＳＣはオフであるので
油路１３４はこのバルブＳＣを介してドレンに繋がる。
このため、第３クラッチＫ３も解放状態となる。第１ブ
レーキＢ１に繋がる油路１４０はソレノイドバルブＳＤ
に繋がるのであるが、このソレノイドバルブＳＤが閉止
されているため、油路１４０はこのバルブＳＤを介して
ドレンに繋がり、第１ブレーキＢ１も解放状態となる。

【００３０】第２ブレーキＢ２に繋がる油路１６７はシ
ャトルバルブ５６を介して油路１６６もしくは１７０に
繋がる。油路１６６はブレーキリリーフバルブ４０、油
路１６５、スイッチングバルブ４５および油路１６３を
この順に介してソレノイドバルブＳＥに繋がる。このた
め、第２ブレーキＢ２はソレノイドバルブＳＥにより係
合制御することができ、これにより１速段でのエンジン
ブレーキの作動制御を行うことができる。すなわち、１
速段ではソレノイドバルブＳＥの作動制御を行うことに
より、エンジンブレーキの作動制御を行うことができ
る。なお、油路１７０は、シャトルバルブ５８を介して
油路１７１もしくは１７２に繋がるが、油路１７１およ
び１７２はともにマニュアルバルブ２５を介してドレン
に繋がる。

【００３１】次に、２速段に変速する場合について考え
る。この場合には、ソレノイドバルブＳＤのみがオフか
らオンに切り換わる。この状態を１速段の状態と比較す
ると、ソレノイドバルブＳＤが開放される点のみが異な
る。このため、第１クラッチＫ１は係合されたままであ
る。ソレノイドバルブＳＤが開放されると、油路１４５
を介して第１ブレーキＢ１にライン圧Ｐ１を有した作動
油が供給されこれが係合される。この結果、第１クラッ
チＫ１と第１ブレーキＢ１とが係合されて２速段が設定
される。

【００３２】なお、ソレノイドバルブＳＤの開放によ
り、油路１４０，１４１および１４２を介してブレーキ
リリーフバルブ４０およびスイッチングバルブ４５にも
ライン圧Ｐ１を有した作動油が作用し、この油圧Ｐ１に
より両バルブ４０，４５のスプール４１，４６が右方に
押圧される。前述のように、スプール４１，４６の右端
にもライン圧Ｐ１が作用しているのであるが、受圧面積
の差によりスプール４１，４６はともに右動される。こ
れらスプール４１，４６の右動により、１速段において
繋がっていたソレノイドバルブＳＥと第２ブレーキＢ２
との連通が断たれ、第２ブレーキＢ２に繋がる油路１６
６はブレーキリリーフバルブ４０を介してドレンに繋が
る。このため、２速段では第２ブレーキＢ２は常時解放
される。

【００３３】次に、３速段に変速する場合について考え
る。この場合には、ソレノイドバルブＳＣおよびＳＤの
みがオンからオフに切り換わり、すべてのソレノイドバ
ルブがオフとなる。これにより２速段の状態から、ソレ
ノイドバルブＳＣが開放され、ソレノイドバルブＳＤが
閉止される。このようにソレノイドバルブＳＡが開放さ
れているため、第１クラッチＫ１は係合されたままであ
る。ソレノイドバルブＳＤが閉止されると、油路１４５
への油圧供給がなくなり、油路１４５はソレノイドバル
ブＳＤを介してドレンに連通する。このため、第１２ブ
レーキＢ１が解放される。同時に、油路１４０，１４１
および１４２を介してブレーキリリーフバルブ４０およ
びスイッチングバルブ４５に作用していた油圧も零とな
り、この油圧による両バルブ４０，４５のスプール４
１，４６への押圧力がなくなる。

【００３４】一方、ソレノイドバルブＳＣが開放される
と、ライン圧Ｐ１を有した作動油が油路１３４に供給さ
れる。この油路１３４はマニュアルバルブ２５を介して
油路１３３に繋がるため、ライン圧Ｐ１を有した作動油
は、シャトルバルブ５７から第３クラッチＫ３に供給さ
れて第３クラッチＫ３が係合される。このようにして第
１クラッチＫ１および第３クラッチＫ３が係合されて３
速段が設定される。

【００３５】次に、３速段から４速段に変速する場合に
ついて考える。この場合には、ソレノイドバルブＳＢお
よびＳＣのみがオフからオンに切り換わる。これにより
３速段の状態から、ソレノイドバルブＳＢが開放され、
ソレノイドバルブＳＣが閉止される。このようにソレノ
イドバルブＳＡが開放されているので、第１クラッチＫ
１は係合されたままである。ソレノイドバルブＳＣが閉
止されると、３速段の場合とは逆に第３クラッチＫ３へ
のライン圧Ｐ１の供給が断たれてこれが解放される。同
時に、油路１７５，１７６，１７７を介した第１および
第２油圧リリーフバルブ３０，３５並びにスイッチング
バルブ４５の左側へのライン圧Ｐ１の供給も断たれ、且
つ油路１０４ａから油路１７８を介してのブレーキリリ
ーフバルブ４０の左側へのライン圧Ｐ１の供給も断たれ
る。

【００３６】このため第１油圧リリーフバルブ３０のス
プール３１は再び図示のように左動されるので、ライン
圧Ｐ１を有した作動油が油路１０３から第１油圧リリー
フバルブ３０を介して油路１０７に供給され、さらに開
放されたソレノイドバルブＳＢから油路１２５を介して
第２クラッチＫ２に供給されこれが繋合される。このよ
うにして第１クラッチＫ３および第２クラッチＫ２が係
合されて４速段が設定される。

【００３７】次に、４速段から５速段に変速する場合に
ついて考える。この場合には、ソレノイドバルブＳＡが
オフからオンに切り換わりソレノイドバルブＳＣがオン
からオフに切り換わる。これにより４速段の状態から、
ソレノイドバルブＳＡが閉止され、ソレノイドバルブＳ
Ｃが開放される。ソレノイドバルブＳＡが閉止される
と、油路１２０，１２１を介してのライン圧Ｐ１の供給
が断たれ、第１クラッチＫ１が解放される。また、ソレ
ノイドバルブＳＡの閉止により油路１２１ａの油圧も零
となり、第１油圧リリーフバルブ３０のスプール３１は
左動状態のままである。同時にソレノイドバルブＳＢは
オンのままであるので、第２クラッチＫ２は係合状態の
まま保持される。

【００３８】一方、ソレノイドバルブＳＣが開放される
と既に説明したように、ライン圧Ｐ１を有した作動油が
油路１３４に供給され、さらに、マニュアルバルブ２
５、油路１３３および油路１３０を介して第３クラッチ
Ｋ３に供給されて第３クラッチＫ３が係合される。この
ようにして第２クラッチＫ２および第３クラッチＫ３が
係合されて５速段が設定される。

【００３９】以上、Ｄレンジにおける変速制御におい
て、１ＳＴ（低速段）においてはソレノイドバルブＳＥ
により制御されて出力される作動油は、スイッチングバ
ルブ４５およびブレーキリリーフバルブ４０を介して第
２ブレーキＢ２に供給されるが、２ＮＤ〜５ＴＨ（中高
速段）においてはソレノイドバルブＳＥから出力される
作動油は、油路１６０，１６４を介してトルクコンバー
タに供給され、そのロックアップクラッチ作動制御用と
して用いられる。すなわち、本例においては、ソレノイ
ドバルブＳＥは、速度段として１ＳＴが設定されている
ときには、第２ブレーキＢ２の作動制御用に用いられ、
速度段として２ＮＤ〜５ＴＨが設定されているときに
は、ロックアップクラッチの作動制御用に用いられる。

【００４０】以上、Ｄレンジにおける変速制御について
説明したが、次に、Ｎレンジが設定された場合を考え
る。この場合には、マニュアルバルブ２５を介してクラ
ッチＫ１，Ｋ２，Ｋ３およびブレーキＢ１，Ｂ２がドレ
ンに接続し、これらすべてが開放されニュウートラル
（中立）状態となる。

【００４１】次に、Ｒレンジが設定された場合を考え
る。この場合にはマニュアルバルブ２５のスプール２６
は左動され、油路１０２からライン圧Ｐ１を有する作動
油が油路１３２に供給される。また、全ソレノイドバル
ブＳＡ〜ＳＥがオフとなる。このため、第１クラッチＫ
１に繋がる油路１２１はマニュアルバルブ２５において
ドレンに連通して第１クラッチＫ１が解放され、第２ク
ラッチＫ２に繋がる油路１２５はソレノイドバルブＳＢ
からドレンに連通してこの第２クラッチＫ２も解放され
る。

【００４２】第３クラッチＫ３に繋がる油路１３０はシ
ャトルバルブ５７および油路１３１を介して油路１３２
に繋がるので、油路１３２に供給される作動油が第３ク
ラッチＫ３に供給され、この第３クラッチＫ３が係合さ
れる。第１ブレーキＢ１に繋がる油路１４５はソレノイ
ドバルブＳＤからドレンに連通して第１ブレーキＢ１が
解放される。

【００４３】一方、第２ブレーキＢ２に繋がる油路１６
７は、シャトルバルブ５６から油路１７０，シャトルバ
ルブ５８を介して油路１７１もしくは油路１７２に繋が
る。油路１７１はマニュアルバルブ２５から油路１２０
を介してソレノイドバルブＳＡに繋がり、油路１７２は
マニュアルバルブ２５から油路１３４を介してソレノイ
ドバルブＳＣに繋がる。両ソレノイドバルブＳＡ，ＳＣ
はともにノーマルオープンタイプであり、このため、油
路１７１，１７２にライン圧Ｐ１を有した作動油が流
れ、第２ブレーキＢ２が係合される。このようにして第
３クラッチＫ３および第２ブレーキＢ２が係合されて後
進段が設定される。

【００４４】以上のように、各変速段の設定は表１に示
すように各クラッチＫ１〜Ｋ３およびブレーキＢ１，Ｂ
２（すなわち、係合要素）の係合を制御することにより
行うことができ、この係合制御は表２に示すように各ソ
レノイドバルブＳＡ〜ＳＥの作動を制御して行うことが
できる。自動変速機ＡＴにおける変速制御においては、
各ソレノイドバルブＳＡ〜ＳＥの作動を制御し、所定の
クラッチ、ブレーキを解放するとともに別のクラッチ、
ブレーキを係合させることにより変速を行わせるのであ
るが、このとき、クラッチ、ブレーキの解放および係合
制御は、対応するソレノイドバルブをデューティ比制御
して、クラッチ、ブレーキへの供給油圧を所望の特性で
変化させ、変速ショックおよび変速遅れのないスムーズ
な変速を行わせるような制御がなされる。

【００４５】このようにスムーズな変速を行わせるに
は、クラッチ、ブレーキへの供給油圧を、変速機の入出
力回転数の変化およびこの変速時においてエンジンから
変速機に入力されるトルク（変速機入力トルク）Ｔｉに
応じて制御される。このため、変速制御コントローラ７
は、入力回転センサ１および出力回転センサ２からの信
号に基づいて変速機の入出力回転数の変化を読み取り、
スリップ検出器７ａおよび係合力検出器７ｂにより変速
機入力トルクＴｉを演算する。

【００４６】この変速機入力トルクＴｉの演算につい
て、図６のフローチャートを参照して説明する。この演
算フローにおいては、まず変速中であるか否かの判断を
行い（ステップＳ２）、変速が行われていないときには
ステップＳ１８に進んで演算完了フラグＦ＝０にする。

【００４７】一方、変速中であるときには、演算完了フ
ラグＦ＝０か否かを判断し、Ｆ＝０であれば、ステップ
Ｓ６，Ｓ８に進み、入力回転センサ１および出力回転セ
ンサ２の検出信号から変速前段係合要素での入力回転Ｎ
ｉおよび出力回転Ｎｏを演算する。こしてこれら両回転
の差ΔＮ（＝Ｎｉ−Ｎｏ）、すなわち、変速前段係合要
素でのスリップ量がスリップ判断値αより大きいか否か
を判断する（ステップＳ１０）。なお、スリップ判断値
αは、係合要素でのスリップ開始の有無を判断できる程
度の小さな値である。ΔＮ≦αのとき、すなわち、変速
前段係合要素がまだ係合していると判断できるときに
は、制御フローの始めに戻り、この制御フローを繰り返
す。

【００４８】一方、ΔＮ＞αのとき、すなわち、変速前
段係合要素がスリップし始めたときには、このときの変
速前段係合要素に供給される係合作動油圧Ｐ１を検出し
（ステップＳ１２）、この係合作動油圧Ｐ１に基づいて
この時点での変速機入力トルクＴｉを演算する（ステッ
プＳ１４）。係合要素がスリップを開始するときには、
この係合要素の伝達トルク容量と、この係合要素を介し
て伝達されるトルクとが等しくなるときである。このた
め、このように検出された係合作動油圧Ｐ１に対応する
変速前段係合要素の係合トルク容量を演算することによ
り、この係合要素を介して伝達されるトルクが求められ
る。

【００４９】前述のように、本例の変速機では２つの係
合要素が係合されて変速段が設定されるようになってお
り、且つ変速機入力トルクに対するこれら２つの係合要
素のトルク分担比はギヤ比から一義的に決まっている。
このため、上記のようにして演算された伝達トルクと、
このトルク分担比とから、変速機入力トルクＴｉを演算
することができる。このようにして変速機入力トルクＴ
ｉが求められると、ステップＳ１６に進み、演算完了フ
ラグＦ＝１にして、今回のフローを完了する。なお、所
定演算間隔で繰り返される次回のフローにおいては、ス
テップＳ４でフローが終了することになる。このため、
変速機入力トルクＴｉの演算は各変速毎に１回だけ、変
速前段係合要素がスリップを開始したときに行われる。

【００５０】このようにして求められた変速機入力トル
クＴｉは、変速時においてエンジンから実際に入力され
るトルクに正確に対応しており、エンジン負荷や、トル
クコンバータのすべり率等が急変する過渡状態において
も正確な変速機入力トルクＴｉを求めることができる。
そして、この正確な変速機入力トルクＴｉに基づいて次
段係合要素の係合制御を制御することにより、変速ショ
ック、変速遅れの無い良好な変速制御が可能となる。

【００５１】以上説明した変速機入力トルクＴｉの演算
は、変速前段係合要素がスリップを開始したときの係合
作動油圧Ｐ１を油圧センサ３により検出し、この検出し
た係合作動油圧Ｐ１を用いて行っている。しかしなが
ら、前段係合要素の係合力を発生するアクチュエータの
作動系およびこの係合要素の作動系（例えば、ソレノイ
ドバルブ、油圧回路、クラッチピストン等からなる系）
をモデル化し、変速制御コントローラ７からの油圧設定
指令に対して係合要素において生じる係合作動油圧Ｐ１
を演算して求めても良い。

【００５２】例えば、この作動係モデルを一次遅れ系で
表した場合、このモデルを伝達関数表現すれば、Ｐact(s)／Ｐcom(s)＝１／（１＋ＳＴ）・・・（１）但し、Ｐact(s)：実係合作動油圧（ラプラス変換表
示したもの）Ｐcom(s)：目標係合作動油圧（ラプラス変換表示した
もの）Ｔ：時定数Ｓ：ラプラス演算子と表現することができる。また、これを微分方程式で表
すと、Ｔ・ｄＰact／ｄｔ＋Ｐact＝Ｐcom ・・・（２）但し、Ｐact ：実係合作動油圧Ｐcom ：目標係合作動油圧となる。

【００５３】変速制御コントローラから係合作動油圧制
御信号がソレノイドバルブに出力されると同時に、上記
方程式（１），（２）にこの信号に対応する目標油圧を
代入し、この方程式を解くと、実係合作動油圧Ｐ１を演
算により求めることができる。そして、このようにして
求めた実係合作動油圧Ｐ１に基づいて変速前段係合要素
の係合トルク容量を演算することができる。そこで、変
速前段係合要素がスリップし始めたときの係合トルク容
量をこのように演算により求めて変速機入力トルクＴｉ
を得ることができる。なお、この場合の作動系モデルは
比較的簡単なモデルであり、小さな演算能力のＣＰＵで
十分に対応可能である。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
変速制御装置を、係合要素が完全に係合した状態からこ
の係合要素にスリップが生じたか否かを検出するスリッ
プ検出手段と、係合要素の係合力を検出する係合力検出
手段とから構成しており、変速開始時に、係合制御手段
により前段係合要素を解放させるように係合力制御が行
われるときにおいて、スリップ検出手段により前段係合
要素にスリップが生じ始めたことが検出されたときに、
係合力検出手段により検出された前段係合要素の係合力
に基づいてエンジンから変速機への入力トルクを求める
ようになっている。ここで、前段係合要素がスリップを
開始する状態では、この係合要素の係合力とこの係合要
素を介して伝達されるトルクとが等しくなる状態であ
り、係合要素がスリップを開始し始めるときの係合力は
変速機入力軸に比例する。

【００５５】そこで、本変速制御装置では、前段係合要
素がスリップを開始したときの係合力に基づいてエンジ
ンから変速機への入力トルクを求め、変速時のように過
渡状態にあるときでも正確な変速機入力トルクを求める
ことができる。そして、このように求めた変速機入力ト
ルクを用いて前段係合要素および次段係合要素の係合力
制御を行い、前段から次段への変速制御を行わせ、これ
により変速ショックおよび変速遅れのない良好な変速制
御を行わせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る変速制御装置およびこれにより変
速制御がなされる自動変速機の制御および動力伝達系を
示すブロック図である。

【図２】この自動変速機の動力伝達経路を示すスケルト
ン図である。

【図３】この自動変速機の変速制御装置を示す油圧回路
図である。

【図４】この自動変速機の変速制御装置を示す油圧回路
図である。

【図５】この自動変速機の変速制御装置を示す油圧回路
図である。

【図６】この変速制御装置における変速機入力トルク演
算方法を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１入力回転センサ２出力回転センサ７変速制御コントローラ２０レギュレータバルブ２５マニュアルバルブ３０第１油圧リリーフバルブ３５第２油圧リリーフバルブ４０ブレーキリリーフバルブ４５スイッチングバルブＥＮＧエンジンＴＣトルクコンバータＡＴ自動変速機ＣＶコントロールバルブＳＡ〜ＳＥソレノイドバルブＫ１〜Ｋ３クラッチＢ１，Ｂ２ブレーキ

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

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンからの駆動力を受ける入力軸
と、車輪に駆動力を伝達する出力軸と、前記入力軸およ
び出力軸間に形成された複数の動力伝達経路と、これら
動力伝達経路を選択的に設定する複数の係合要素と、こ
れら係合要素の係合力を制御する係合制御手段とを有
し、この係合制御手段により前記複数の係合要素のうち
の前段係合要素を解放させるとともに次段係合要素を係
合させて前記動力伝達経路を切り換え、前段から次段へ
の変速を行わせる自動変速機の変速制御装置において、前記係合要素が完全に係合した状態から前記係合要素に
スリップが生じたか否かを検出するスリップ検出手段
と、前記係合要素の係合力を検出する係合力検出手段とを有
し、変速に際して前記係合制御手段により前段係合要素を解
放させるように係合力制御が行われるときにおいて、前
記スリップ検出手段により前段係合要素にスリップが生
じ始めたことが検出されたときに、前記係合力検出手段
により検出された前記前段係合要素の係合力に基づいて
エンジンから変速機への入力トルクを求め、このように求めた変速機入力トルクを用いて前段係合要
素および次段係合要素の係合力制御を行い、前段から次
段への変速制御を行わせるようにし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】前記係合要素が油圧力を受けて係合作動が
なされる油圧作動式係合要素から構成され、前記係合力検出手段がこの油圧作動式係合要素での作動
油圧を検出する油圧検出器を備え、この油圧検出器により検出された作動油圧から前記係合
要素の係合力を求めることを特徴とする請求項第１項に
記載の自動変速機の変速制御装置。
【請求項３】前記係合制御手段が、前記係合要素に係合
力を付与するアクチュエータと、このアクチュエータの
作動を制御するコントローラとを有し、前記係合力検出手段は、このコントローラから作動信号に対する前記アクチュエ
ータの作動系および前記アクチュエータの作動に対する
前記係合要素の作動系をモデル化し、前記コントローラから前記アクチュエータへ出力される
作動信号を読み取るとともに、前記作動系モデルに基づいてこの読み取った作動信号に
対する前記係合要素の係合力を演算して求めることを特
徴とする請求項第１項に記載の自動変速機の変速制御装
置。