JP3520184B2 - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

自動変速機の変速制御装置

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JP3520184B2
JP3520184B2 JP21750197A JP21750197A JP3520184B2 JP 3520184 B2 JP3520184 B2 JP 3520184B2 JP 21750197 A JP21750197 A JP 21750197A JP 21750197 A JP21750197 A JP 21750197A JP 3520184 B2 JP3520184 B2 JP 3520184B2
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弘之 湯浅
益夫 柏原
要 末広
正伸 堀口
晋 森田
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    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H61/04Smoothing ratio shift
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は自動変速機の変速制
御装置に関し、詳しくは、変速時における油圧制御技術
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、1方向クラッチを用いずに、
2つの摩擦係合要素の締結と解放とを同時に行わせて変
速を行う自動変速機が知られており、特開平6−110
28号公報に開示される変速制御装置では、変速機の入
力軸回転に基づいて変速時の摩擦係合要素に対する作動
油の供給を制御している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
にして変速時の油圧を制御する構成では、入力トルクの
ばらつきによって、締結側,解放側の油圧変化が早くな
ったり遅くなったりして、解放に対して締結が相対的に
遅れてエンジン回転の上昇(空吹け)が生じたり、逆
に、解放に対して締結が相対的に早過ぎてエンジン回転
の低下やトルクの引け(インターロック)が生じたりす
ることがあった。
【0004】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、入力トルクに見合った油圧制御によって摩擦係合
要素の締結,解放が適正なタイミングで行われ、以て、
空吹け,インターロックの発生を防止できる変速制御装
置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】そのため請求項1記載の
発明は、2つの摩擦係合要素の締結と解放とを同時に行
って変速を行う自動変速機の変速制御装置であって、図
1に示すように構成される。図1において、入力軸トル
ク推定手段は変速機の入力軸トルクを推定し、トルク分
担比設定手段は、締結側摩擦係合要素の受け持ちトルク
と解放側摩擦係合要素の受け持ちトルクとの比率を示す
トルク分担比を、予め変速の種類毎に変速前及び変速後
について記憶し、そのときの変速の種類に応じて、変速
前のトルク分担比から変速後のトルク分担比へ変速時間
内で比例的に変化するものとして、変速中のトルク分担
比を設定する。
【0006】そして、必要トルク演算手段は、前記入力
軸トルク推定手段で推定された入力軸トルクと、前記ト
ルク分担比設定手段で設定されたトルク分担比とに基づ
いて、変速時における各摩擦係合要素の必要トルクを演
算する。ここで、必要油圧演算手段は、必要トルク演算
手段で演算された各摩擦係合要素の必要トルクから、各
摩擦係合要素の必要油圧を演算し、油圧制御手段は、必
要油圧演算手段で演算された必要油圧に基づいて、各摩
擦係合要素に対する変速時における作動油の供給を制御
する。
【0007】かかる構成によると、入力軸トルクと変速
の種類に応じた変速時のトルク分担比とに基づいて、解
放,締結を同時に行う2つの摩擦係合要素それぞれにお
ける必要トルクを求め、該必要トルクが得られるように
変速時の油圧が制御され、変速時において各摩擦係合要
素が要求される分担比で入力軸トルクを伝達するように
する。即ち、受け持ちトルクの重なり方を、予め変速の
種類毎に定められたトルク分担比で規定し、実際の入力
軸トルクに基づいて前記トルク分担比に見合う油圧に制
御するものである。
【0008】請求項2記載の発明では、前記入力軸トル
ク推定手段が、変速機と組み合わされるエンジンの吸入
空気量,回転速度、及び、トルクコンバータのトルク比
に基づいて、変速機の入力軸トルクを推定する構成とし
た。かかる構成によると、エンジンの吸入空気量と回転
速度とに基づいてエンジンの出力トルクが推定され、更
に、トルクコンバータを介してエンジン出力トルクが変
速機に伝達される構成では、前記エンジンの出力トルク
がトルクコンバータにおけるトルク比に応じて変速機に
入力されるものとして、変速機に対する入力トルクを推
定する。
【0009】
【発明の効果】請求項1記載の発明によると、入力軸ト
ルクに対応して要求される油圧を各摩擦係合要素に作用
させることができ、入力軸トルクのばらつきに影響され
ずに解放,締結側の油圧変化を最適に制御でき、以て、
空吹け,インターロックの発生を防止できるという効果
がある。
【0010】請求項2記載の発明によると、変速機の入
力軸トルクを、吸入空気量と回転速度から推定されるエ
ンジンの発生トルクと、トルクコンバータのトルク比と
によって簡便かつ精度良く推定できるという効果があ
る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。図2は、本発明に係る自動変速機のシステム構成
を示す図であり、図示しない車両に搭載されるエンジン
1の出力トルクは、自動変速機2を介して駆動輪に伝達
される。
【0012】前記自動変速機2は、クラッチ,ブレーキ
などの摩擦係合要素に対する作動油圧の供給を、ソレノ
イドバルブユニット3によって制御することで変速が行
われる構成のものであり、前記ソレノイドバルブユニッ
ト3はマイクロコンピュータを内蔵したコントロールユ
ニット4からの制御信号に応じた動作する。具体的に
は、図3に示すように、トルクコンバータT/Cを介し
てエンジンの出力トルクを入力する構成であって、フロ
ント遊星歯車組83,リヤ遊星歯車組84を備えると共に、
摩擦係合要素として、リバースクラッチR/C,ハイク
ラッチH/C,バンドブレーキB/B,ロー&リバース
ブレーキL&R/B,フォワードクラッチFWD/Cを
備える。尚、図3において、81は変速機の入力軸,82は
変速機の出力軸を示し、また、Neはエンジン回転速
度,Ntはタービン回転速度,Noは出力軸回転速度を
示す。
【0013】上記構成において、図4に示すように、前
記リバースクラッチR/C,ハイクラッチH/C,バン
ドブレーキB/B,ロー&リバースブレーキL&R/
B,フォワードクラッチFWD/Cの締結,解放の組み
合わせに応じて変速が行われ、例えば、3速→4速のア
ップシフト時には、フォワードクラッチFWD/Cの解
放と、バンドブレーキB/Bの締結とが同時に行われる
ことになる。即ち、本実施の形態における自動変速機2
は、1方向クラッチを用いずに、2つの摩擦係合要素の
締結と解放とを油圧制御によって同時に行わせる変速
(所謂クラッチツウクラッチ変速)を実行する構成とな
っている(図5参照)。
【0014】クラッチ等の摩擦係合要素の締結制御にお
いては、図5に示すように、まず、プリチャージを行っ
て摩擦係合要素を接触直前まで無効ストロークさせた
後、作動油圧を締結力が発生するぎりぎりのリターン圧
(臨界圧)に保持し、その後、摩擦係合要素の締結が所
定のタイミングで進行するように作動油圧を制御する。
尚、前記リターン圧は、摩擦係合要素を解放方向に付勢
するリターンスプリング(弾性部材)のばね力に対応し
た圧力である。
【0015】上記構成において、クラッチツウクラッチ
変速における解放側の摩擦係合要素と締結側の摩擦係合
要素の受け持ちトルクの重なり方が、図6に示すような
構成による油圧制御によって制御されるようになってい
る。図6において、入力軸トルク推定部A(入力軸トル
ク推定手段)では、エンジンの吸入空気量と回転速度と
に基づいてエンジンの出力トルクを求め、該エンジン出
力トルクとトルクコンバータのトルク比とに基づいて、
変速機の入力軸トルク(タービントルク)を演算する。
【0016】また、トルク分担比設定部B(トルク分担
比設定手段)には、予め変速の種類毎に変速前後のトル
ク分担比が記憶されており、そのときの変速の種類に応
じて変速時のトルク分担比を設定する。前記トルク分担
比とは、解放側の摩擦係合要素の受け持ちトルクと締結
側の摩擦係合要素の受け持ちトルクとの比率を示すもの
であり、変速時間内において変速前の分担比から変速後
の分担比へ比例的に変化するものとする(図7参照)。
【0017】そして、必要トルク算出部C(必要トルク
演算手段)では、前記入力軸トルク推定部Aで推定演算
された入力軸トルクと、前記トルク分担比設定部Bで設
定されたトルク分担比とに基づき、下式に従って変速時
における各摩擦係合要素の必要トルクを算出する。 必要トルク=トルク分担比×推定入力軸トルク×ゲイン 必要油圧算出部D(必要油圧演算手段)では、前記必要
トルク算出部Cで算出された各摩擦係合要素の必要トル
クを得るために要する油圧を、下式に従って算出する。
【0018】 必要油圧=1/A{(Ti/(NμD)+F} ここで、Aはクラッチピストン面積(cm2 )、Tはトル
ク(kg・m)、μは摩擦係数、Dはフェーシング有効径、
Nはクラッチ枚数、iはトルク分担比、Fはリターンス
プリング反力である。必要油圧が算出されると、予めソ
レノイドに対する制御信号と油圧との相関を記憶したテ
ーブルを参照して、前記必要油圧に対応する制御信号を
求め、該制御信号をソレノイドバルブに出力して、前記
必要油圧に制御する(油圧制御手段)。
【0019】上記構成によると、入力軸トルクの変動が
あっても、そのときの入力軸トルクに見合った必要油圧
を摩擦係合要素に作用させることができ、以て、解放側
油圧,締結側油圧の変化を適正に制御でき、以て、空吹
け,インターロックの発生を防止できる。尚、本実施の
形態では、エンジンの吸入空気量と回転速度とに基づい
てエンジンの出力トルクを求め、該エンジン出力トルク
とトルクコンバータのトルク比とから変速機の入力軸ト
ルクを推定する構成としたが、入力軸トルクの推定方法
を上記のものに限定するものではない。
【0020】また、変速機の構成が前記図3に示したも
のに限定されないことは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1記載の発明の構成を示すブロック図。
【図2】本発明が適用される自動変速機を示すシステム
図。
【図3】自動変速機の詳細を示す構成図。
【図4】上記自動変速機における摩擦係合要素の締結状
態の組み合わせによる変速の様子を示す図。
【図5】クラッチツウクラッチ変速時の油圧制御の様子
を示すタイムチャート。
【図6】実施の形態における油圧制御の様子を示す制御
ブロック図。
【図7】トルク分担比の一例を示す線図。
【符号の説明】
1 エンジン 2 自動変速機 3 ソレノイドバルブユニット 4 コントロールユニット 83 フロント遊星歯車組 84 リヤ遊星歯車組 R/C リバースクラッチ H/C ハイクラッチ B/B バンドブレーキ L&R/B ロー&リバースブレーキ FWD/C フォワードクラッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F16H 59:74 F16H 59:74 103:12 103:12 (72)発明者 堀口 正伸 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社 ユニシアジェックス内 (72)発明者 森田 晋 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社 ユニシアジェックス内 (56)参考文献 特開 平9−170654(JP,A) 特開 平8−93908(JP,A) 特開 平8−184369(JP,A) 特開 平5−296331(JP,A) (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】2つの摩擦係合要素の締結と解放とを同時
    に行って変速を行う自動変速機の変速制御装置におい
    て、 変速機の入力軸トルクを推定する入力軸トルク推定手段
    と、 締結側摩擦係合要素の受け持ちトルクと解放側摩擦係合
    要素の受け持ちトルクとの比率を示すトルク分担比を、
    予め変速の種類毎に変速前及び変速後について記憶し、
    そのときの変速の種類に応じて、変速前のトルク分担比
    から変速後のトルク分担比へ変速時間内で比例的に変化
    するものとして、変速中のトルク分担比を設定するトル
    ク分担比設定手段と、 前記入力軸トルク推定手段で推定された入力軸トルク
    と、前記トルク分担比設定手段で設定されたトルク分担
    比とに基づいて、変速時における各摩擦係合要素の必要
    トルクを演算する必要トルク演算手段と、 該必要トルク演算手段で演算された各摩擦係合要素の必
    要トルクから、変速時における各摩擦係合要素の必要油
    圧を演算する必要油圧演算手段と、 該必要油圧演算手段で演算された必要油圧に基づいて、
    各摩擦係合要素に対する変速時における作動油の供給を
    制御する油圧制御手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする自動変速機の変速
    制御装置。
  2. 【請求項2】前記入力軸トルク推定手段が、変速機と組
    み合わされるエンジンの吸入空気量,回転速度、及び、
    トルクコンバータのトルク比に基づいて、変速機の入力
    軸トルクを推定することを特徴とする請求項1記載の自
    動変速機の変速制御装置。
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