JP3715083B2 - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用の自動変速機におけるいわゆるクラッチ・ツウ・クラッチ変速の制御を行うための制御装置である。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機の小型軽量化のために一方向クラッチを廃止することが行われている。その種の自動変速機では、走行中の変速段を設定するために係合している摩擦係合装置の一つを解放し、これとほぼ同時に他の摩擦係合装置を係合させるいわゆるクラッチ・ツウ・クラッチ変速を実行することになる。
【０００３】
通常、車両用の自動変速機においては、クラッチやブレーキなどの摩擦係合装置を油圧によって係合させており、したがってクラッチ・ツウ・クラッチ変速の場合には、解放する摩擦係合装置からの解放圧と係合させる摩擦係合装置の係合圧とを同時に制御することになる。これらの油圧の制御が適正に行われることにより、例えば、解放側の摩擦係合装置がこれに掛かるトルクの減少に従ってトルク容量が低下し、負荷されるトルクがほぼゼロになると同時に解放すれば、この摩擦係合装置が一方向クラッチと同様に動作することになり、ショックの良好な変速を達成できる。しかしながら、実際には、変速を実行する摩擦係合装置や油圧機器あるいはオイルの粘性などの相違あるいは経時変化があるために、電気的な制御を所期どおりに行っても、目標どおりの変速を達成することは困難である。
【０００４】
そこで従来、変速制御機器の個体差や経時変化などを制御に取り込んで、これらの影響を可及的に少なくするために、油圧の学習制御が行われている。その一例が特開平５−２９６３２３号公報に記載されている。この公報に記載された制御装置は、エンジンのオーバーシュートがないことおよび出力軸回転数の微分値すなわち加速度の低下量が所定値以上であることなどに基づいてタイアップを検出し、その検出結果に基づいて解放側の摩擦係合装置の油圧を学習補正するように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
自動変速機の挙動すなわち変速の進行状況は、自動変速機を構成している摩擦係合装置やシャフトなどの回転要素の回転変化に基づいて検出するのが一般的である。したがって上述したクラッチ・ツウ・クラッチ変速の状況は、回転変化が顕著となるアンダーラップ状態に基づくエンジンのオーバーシュートを生じさせることによって検出することが容易である。そのためクラッチ・ツウ・クラッチ変速に関与する摩擦係合装置の油圧の学習補正（学習制御）を行う場合には、先ず、それらの摩擦係合装置のアンダーラップ状態でのエンジンのオーバーシュートを検出し、その検出結果に基づいて油圧をオーバーラップ傾向に補正する。そして過度なオーバーラップによるタイアップ状態が検出された場合には、アンダーラップ傾向に油圧を補正する。
【０００６】
上述した公報に記載されている制御装置は、このような学習制御におけるタイアップの検出を正確に行うように構成したものであるが、学習制御の開始時あるいは学習制御が終了していない時点では、摩擦係合装置をアンダーラップ状態に制御して回転変化を生じさせることになる。そのため、クラッチ・ツウ・クラッチ変速に関与する摩擦係合装置の油圧の学習値が得られていない状態、例えばバッテリーを一時的に取り外したことにより記憶が消失した場合には、その直後のクラッチ・ツウ・クラッチ変速時にエンジンのオーバーシュートによる摩擦係合装置の過剰な滑りが生じ、その耐久性が低下する可能性があった。
【０００７】
この発明は上記の事情を背景としてなされたものであり、摩擦係合装置を係合もしくは解放させる油圧の学習制御が実行もしくは終了する前の摩擦係合装置の滑りを防止してその耐久性を向上させることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載した発明は、走行中の変速段を設定するために係合している摩擦係合装置を解放するとともに、他の摩擦係合装置を係合させて前記変速段から他の変速段へ変速し、その変速に関与する前記各摩擦係合装置の少なくともいずれか一方の摩擦係合装置の油圧を変速の進行状況に基づいて学習して補正する自動変速機の変速制御装置において、前記学習による学習値が得られているか否かを判定し、前記学習値が得られていない状態における前記変速段から前記他の変速段への変速の際に、前記少なくともいずれか一方の摩擦係合装置の油圧を、前記変速時における前記自動変速機の所定の回転部材の回転数が予め定めた回転数以上に増大しない油圧に設定するオーバーラップ制御手段を備え、かつ前記学習値が得られている状態における前記変速段から前記他の変速段への変速の際に、その学習値に基づいて前記摩擦係合装置と前記他の摩擦係合装置との少なくとも一方を制御して前記変速を実行するように構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
したがってこの発明の制御装置によれば、いわゆるクラッチ・ツウ・クラッチ変速に関与する摩擦係合装置が、その油圧の学習値が得られていない状態でのクラッチ・ツウ・クラッチ変速の際にオーバーラップ傾向に制御される。これは、自動変速機への入力回転数などの所定の回転部材の回転数が所定の回転数以上に増大しない状態であり、したがってクラッチ・ツウ・クラッチ変速時の摩擦係合装置の油圧の適正値が求められていない状態であっても、その摩擦係合装置の過度な滑りが生じることがなく、また学習値が得られている場合にはその学習値に基づいてクラッチ・ツウ・クラッチ変速を実行するので、その摩擦係合装置の過度な滑りが生じることなく、したがってその耐久性が向上する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明を図を参照してより具体的に説明する。先ずこの発明の制御装置で対象とする自動変速機の一例の概略的な構成を説明する。図４は、前掲の特開平５−２９６３２３号公報に記載されている自動変速機１０を示しており、その機構部は、前置式オーバードライブ構成の副変速機構Ｄと、単純連結３プラネタリギヤトレーン構成の前進４速後進１速の主変速機構Ｍとを組み合わせた５速構成とされ、この機構部がロックアップクラッチＬ付のトルクコンバータＴに連結されている。
【００１１】
副変速機構Ｄは、サンギヤＳ0 、キャリヤＣ0 、リングギヤＲ0 に関連してワンウェイクラッチ（ＯＷＣ）Ｆ−０とこれに並列する多板クラッチＣ−０およびこれと直列する多板ブレーキＢ−０を備えている。一方、主変速機構Ｍは、サンギヤＳ1 〜Ｓ3 、キャリヤＣ1 〜Ｃ3 、リングギヤＲ1 〜Ｒ3 からなる各変速要素を適宜直結した単純連結の３組のギヤユニットＰ1 〜Ｐ3 を備え、各ギヤユニットＰ1 〜Ｐ3 の変速要素に関連して多板クラッチＣ−１，Ｃ−２、バンドブレーキＢ−１、多板ブレーキＢ−２〜Ｂ−４、ワンウェイクラッチ（ＯＷＣ）Ｆ−１，Ｆ−２が配設されている。なお、図において、符号ＳＮ1 はクラッチＣ−０のドラム回転を検出するＣ0 センサ、ＳＮ2 はクラッチＣ−２のドラム回転を検出するＣ2 センサを示す。また、図示していないが、各クラッチおよびブレーキは、それらの摩擦材を係合・解放操作するピストン・シリンダ機構からなる油圧サーボを備えている。
【００１２】
図５に示すように、自動変速機１０には上記の構成からなる機構部と、トルクコンバータおよびロックアップクラッチを制御する油圧制御装置２０と、その油圧源として機構部に組み込まれた図示しないオイルポンプとが設けられている。車載状態において、自動変速機１０はエンジンＥに連結され、自動変速機１０の油圧制御装置２０は、それに組み込まれた各ソレノイドバルブＳＬ1 〜ＳＬ4 および各リニアソレノイドバルブＳＬＮ，ＳＬＴ，ＳＬＵを介して自動変速制御コンピュータ３０に接続され、その自動変速制御コンピュータ３０は、エンジンＥおよび自動変速機１０を含む車両の各部に配置された各種センサ４０とエンジン制御コンピュータ５０に接続されている。
【００１３】
ここでエンジンＥは、その出力を電気的に制御するように構成されており、サーボモータ１１によって駆動される電子スロットルバルブ１２が吸気管路１３に配置されている。一方、アクセルペダル１４の踏み込み量がエンジン制御コンピュータ５０に入力され、その入力信号に基づく出力信号によってサーボモータ１１が制御され、アクセルペダル１４の踏み込み量に応じてスロットル開度すなわちエンジン出力が得られるように構成されている。
【００１４】
このようなエンジンＥの制御と併せて自動変速機１０の変速段や油圧が制御される。これらの制御を行うための各種センサ４０からの入力信号を例示すると、エンジン制御コンピュータ５０には、エンジン回転数、吸入空気量、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が入力されている。また自動変速制御コンピュータ３０には、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、パターンセレトクスイッチからの信号、Ｃ0 センサＳＮ1 からの信号、Ｃ2 センサＳＮ2 からの信号、自動変速機１０の油温、マニュアルシフトスイッチからの信号、クルーズコンピュータからのクルーズ信号などが入力されている。
【００１５】
この自動変速機１０において、図５に示すエンジンＥの出力トルクは、図４に示すトルクコンバータＴを経て副変速機構Ｄの入力軸Ｎに伝達される。そして入力軸Ｎのトルクは、上記の油圧制御装置２０による制御下で、クラッチＣ−０を係合させて副変速機構Ｄを直結とし、かつ主変速機構ＭのクラッチＣ−１を係合し、他の摩擦係合装置を全て解放とした場合に、ギヤユニットＰ3 に入力され、ワンウェイクラッチＦ−２によってリングギヤＲ3 の逆回転が阻止され、キャリヤＣ3 から出力軸Ｕに第１速の回転として出力される。
【００１６】
つぎに、第２速は、副変速機構Ｄが直結で、クラッチＣ−１およびブレーキＢ−３を係合したときに達成され、このとき、ギヤユニットＰ2 に入力されたトルクは、ギヤユニットＰ1 のキャリヤＣ1 を反力要素としてギヤユニットＰ2 のキャリヤＣ2 およびそれに直結するギヤユニットＰ1 のリングギヤＲ1 に出力され、出力軸Ｕに第２速の回転として出力される。
【００１７】
また、第３速は、同様に、副変速機構Ｄが直結で、クラッチＣ−１およびブレーキＢ−２を係合させ、他の摩擦係合装置を解放させることにより達成される。そのとき、ギヤユニットＰ2 のリングギヤＲ2 に入力されたトルクは、サンギヤＳ2 を反力要素とし、キャリヤＣ2 を介して出力軸Ｕから第３速の回転として出力される。
【００１８】
さらに、第４速は、同様に、副変速機構Ｄが直結で、クラッチＣ−１およびクラッチＣ−２が共に係合することにより達成される。このとき、リングギヤＲ2 およびサンギヤＳ2 に入力されるために、ギヤユニットＰ2 が直結状態となり、入力トルクがそのまま出力される。そして第５速は、主変速機構Ｍが上記の第４速と同様な状態になり、これに対して副変速機構ＤのクラッチＣ−０を解放するとともに、ブレーキＢ−０を係合させてサンギヤＳ0 を固定し、これにより副変速機構Ｄを増速回転させることにより達成される。
【００１９】
そして後進段は、副変速機構Ｄを上記の状態とし、主変速機構ＭのクラッチＣ−２とブレーキＢ−４とを係合させることで達成される。このとき、ギヤユニットＰ2 のサンギヤＳ2 に入力されたトルクは、リングギヤＲ3 を反力要素とするギヤユニットＰ2 ，Ｐ3 のキャリヤＣ2 ，Ｃ3 の逆回転として出力される。
【００２０】
上記の各変速段における各摩擦係合装置とワンウェイクラッチとの係合・解放の関係を図６にまとめて作動図表として示す。図において、〇印は係合すること、●印はエンジンブレーキ時に係合すること、◎印はトルクの伝達に関与しないで係合すること、空欄は解放状態にあることをそれぞれ示す。
【００２１】
この作動表から知られるように第２速と第３速との間の変速が、ブレーキＢ−３とブレーキＢ−２との係合・解放状態を切り換えるクラッチ・ツウ・クラッチ変速となる。これらのブレーキＢ−２，Ｂ−３の係合・解放操作を行うための油圧の調圧と給排とに直接関与する油圧回路の部分には、図７に示すように、１−２シフトバルブ２１、２−３シフトバルブ２２、３−４シフトバルブ２３、Ｂ−２リリースバルブ２４、Ｂ−３コントロールバルブ２５、リレーバルブ２６およびＢ−２アキュームレータ２７が配設されている。これらのシフトバルブを切り換える図５に示すソレノイドバルブＳL1〜ＳL4、ロックアップ用リニアソレノイドバルブＳＬＵ、Ｂ−２アキュームレータ２７およびその背圧を制御するアキュームレータコントロールバルブ用リニアソレノイドバルブＳＬＮ、リニアソレノイドバルブＳＬＵにエンジン負荷に応じた制御信号を出力するリニアソレノイドバルブＳＬＴなどにより制御される。
【００２２】
これらのうちブレーキＢ−３に対する油圧の供給・排出油路に配設したＢ−３コントロールバルブ２５は、ブレーキＢ−３の油圧をフィードバックして第１の向き（図では上向き）に印加され、それとは逆の第２の向き（図では下向き）に外部制御信号油圧（リニアソレノイドバルブＳＬＵの出力する信号圧）ＰSLU を印加され、それらの圧力に応じてブレーキＢ−３の油圧を調圧するスプール２５１と、このスプール２５１と同軸的に配置され、ブレーキＢ−２を係合させてブレーキＢ−３を解放する掴み替え変速（クラッチ・ツウ・クラッチ変速）時に、ブレーキＢ−２の油圧を図での上向きに印加され、少なくとも前記変速時に、リニアソレノイドバルブＳＬＵの信号圧を図での下向きに印加させるプランジャ２５２とからなり、ブレーキＢ−２の油圧が印加されることによってプランジャ２５２がスプール２５１に当接し、スプール２５１と連動して動作するように構成されている。
【００２３】
そして、Ｂ−３コントロールバルブ２５へのＢ−３ブレーキ圧を調圧するための油圧の供給は、掴み替え変速時に切り換え操作されないシフトバルブとしての１−２シフトバルブ２１を介して行われる。さらに、Ｂ−３コントロールバルブ２５とブレーキＢ−３との間にブレーキＢ−２からの油圧により制御されるリレーバルブ２６が配置されている。
【００２４】
さらに前記各バルブと油路の接続関係を詳述すると、図示しないマニュアルバルブに連なるＤレンジ圧油路２０１は、１−２シフトバルブ２１を経て分岐し、一方の油路２０１ａは、２−３シフトバルブ２２を経由してリレーバルブ２６に接続され、このリレーバルブ２６を経由してブレーキＢ−３の油路２０３ｂに接続されている。分岐した他方の油路２０１ｂは、３−４シフトバルブ２３、Ｂ−２リリースバルブ２４を経てＢ−３コントロールバルブ２５の入力ポート２５４に連なり、そのＢ−３コントロールバルブ２５から油路２０３ａを経てリレーバルブ２６に接続されている。
【００２５】
マニュアルバルブに連なる他方のＤレンジ圧油路２０２は、２−３シフトバルブ２２を経て分岐し、一方の油路２０２ａは、オリフィスを経てブレーキＢ−２の油路２０４に接続されている。この油路２０４は、Ｂ−２リリースバルブ２４およびチェックバルブを経由して油路２０２ａに接続されるとともに、オリフィスを経てアキュームレータ２７に接続されている。分岐した他方の油路２０２ｂは、３−４シフトバルブ２３を経てクラッチＣ−２に接続されている。
【００２６】
３−４シフトバルブ２３は、上記の両方の油路２０１ｂ，２０２ｂの連通および遮断の他にソレノイドバルブＳＬ３の信号圧（ＰSL3 ）のＢ−２リリースバルブ２４のスプール端への印加を行うべく、ソレノイドバルブ信号圧油路２０５（図には二点鎖線で示してある。）を介してＢ−２リリースバルブ２４に接続されている。
【００２７】
Ｂ−２リリースバルブ２４は、ブレーキＢ−２の解放終期にアキュームレータ２７の油圧のドレーンを迅速化するバイパス回路を形成するべく設けられており、スプリングの弾性力が負荷されたスプール２４１を有し、前記３−４シフトバルブ２３を経由してソレノイドバルブＳＬ３の信号圧（ＰSL3 ）をスプール２４１の端部に印加されて、バイパス油路２０１ｄのブレーキＢ−２用油路２０４への連通および遮断と、前記Ｄレンジ圧油路２０１ｂのＢ−３コントロールバルブ２５の入力ポート２５４への連通およぴプランジャ２５３の端部の信号ポートへの連通の切り換え、ならびに他のＤレンジ圧油路２０１ａから分岐する油路２０１ｅの油路２０１ｂへの連通および遮断を行う。したがってＢ−３コントロールバルブ２５の入力ポート２５４へは２つの油路２０１ｂ，２０１ｅから１−２シフトバルブ２１を経て２−３シフトバルブ２２および３−４シフトバルブ２３を経由する並列的にＤレンジ圧（ＰD ）を供給することが可能である。
【００２８】
Ｂ−３コントロールバルブ２５は、フィードバック圧入力ポート２５６を経てスプール２５１の端部に印加されるフィードバック圧によりスプール２５１に設けられた２つのランドの一方で入力ポート２５４を開閉し、他方でドレーンポートＥＸを開閉することで出力ポート２５５に連なる油路２０３ａの油圧を調圧する構成とされており、スプール２５１と同軸的に配設されたプランジャ２５２は差動ピストン形状とされ、径差部にリニアソレノイド信号圧（ＰSLU ）、端面に２−３シフトバルブ２２を介してブレーキＢ−２の油路２０４に連なる油路２０４ａのブレーキＢ−２の係合圧を印加されて、スプール２５１に当接・離隔可能なストローク域を有する構成とされている。このＢ−３コントロールバルブ２５には、さらにスプール２５１へのスプリング２５８の負荷を変更するプランジャ２５３がプランジャ２５２とは反対側に設けられており、このプランジャ２５３の一方の端面にはＢ−２リリースバルブ２４を経由する油路２０１ｂのＤレンジ圧（ＰD ）の印加および解放が可能なように構成されている。
【００２９】
なお、リレーバルブ２６は、スプリング負荷されたスプールタイプの切換弁であり、スプリング負荷側のスプール端部に油路２０４のＢ−２ブレーキ圧を、また他のスプール端部にはライン圧（ＰL ）を対向して印加され、ブレーキＢ−３の油路２０３ｂと油路２０１ａおよび油路２０３ａとの連通を切り換えるように構成されている。
【００３０】
ここで、Ｂ−３コントロールバルブ２５のリニアソレノイドバルブ圧（ＰSLU ）の受圧面積を１→２、２→１および３→２変速時に対して２→３変速時に大きくする理由を図８を参照して説明する。なお、この図８に示すＢ−３コントロールバルブは、上述したものとはスプリング負荷の掛け方が若干相違しているが、スプール２５１とプランジャ２５２との関係は実質的に上記のものと同等である。
【００３１】
Ｂ−３コントロールバルブ２５の調圧機能としては、１→２、２→１および２→３変速時は、リニアソレノイドバルブ圧（ＰSLU ）の油圧範囲でＢ−３ブレーキ圧を調圧し、ブレーキＢ−３のトルク容量を確保するだけでよい。そこで、プランジャ２５２の端面の受圧面積をＡ1 、径差部の受圧面積をＡ2 、スプール２５１の径差部の受圧面積をＡ3 、ランド端面の受圧面積をＡ4 として、Ｂ−３ブレーキ圧（ＰB3）は、
ＰB3＝Ａ4 ×ＰSLU ／Ａ3 …（１）
の関係が成り立てばよい。それに対して、２→３変速時は、Ｂ−２ブレーキ圧がリターンスプリングの弾性力に押し勝つまでの油圧がＢ−３コントロールバルブ２５に作用した状態でのＢ−３ブレーキ圧でブレーキＢ−３のトルク容量を確保しなければならないため、そのときのＢ−３ブレーキ圧（ＰB3′）は、
ＰB3′＝（Ａ4 ′×ＰSLU −Ａ1 ×ＰB2）／Ａ3 …（２）
ただし、Ａ4 ′＝Ａ4 ＋Ａ2
の関係を保ってブレーキＢ−３のトルク容量を確保しなければならない。さらに、２→３変速時の回路の切り換えにより、Ｂ−３ブレーキ圧が一時的に落ち込むことが考えられるため、これを補正するためにも、Ｂ−３ブレーキ圧（ＰB3）を高く設定しておく必要がある。すなわち
ＰB3′＞ＰB3 …（３）
上記の式（１），（２），（３）から２→３変速時のリニアソレノイドバルブ圧（ＰSLU ）の受圧面積Ａ4′は、１→２、２→１および３→２変速時より大きくする必要がある。
【００３２】
以上、要するに、上記の制御装置によれば、掴み替え変速時に係合側の摩擦係合装置であるブレーキＢ−２からＢ−３コントロールバルブ２５に印加される油圧分に対抗する力を外部制御信号圧（ＰSLU ）自体ではなく、その信号圧の受圧面積を増大させることで確保することできるので、精度の低下を防ぎながら、制御装置のコンパクト化を達成することができる。また、Ｂ−３コントロールバルブ２５へのブレーキＢ−３の油圧を調圧するための油圧の供給を掴み替え変速時に切り換え操作されない１−２シフトバルブ２１を介してなされるようにすることで、掴み替え変速時にその変速に直接関与する２−３シフトバルブ２２の切り換えにより発生する過渡的なブレーキＢ−３の油圧の低下を避けることができ、それにより変速ショックの軽減を図ることができる。さらに、ブレーキＢ−２からの油圧によるリレーバルブ２６の制御で、ブレーキＢ−３の油圧の排出がＢ−３コントロールバルブ２５の動作に関わりなく可能となるため、Ｂ−３コントロールバルブ２５が閉じ込み状態でスティックした場合でもブレーキＢ−３の油圧の閉じ込みを防止できる。
【００３３】
つぎに油圧回路の他の構成例を示す。図９に示す例は、前述した図７に示す油圧回路に図８に示すバルブを配置した例である。このように構成すれば、リニアソレノイドバルブＳＬＵの信号圧（ＰSLU ）とスプリング負荷とが直列に作用し、互いに打ち消し合うように作用するので、より高いリニアソレノイドバルブ圧ＰSLU での調圧が可能になり、調圧精度および応答性が向上する。また図１０に示す例は、図７に示すＢ−３コントロールバルブ２５にリニアソレノイドバルブＳＬＵの信号圧ＰSLU の印加をＢ−２リリースバルブ２４を介して行うように構成した例であり、図１１は、これと同様の構成を図８に示すバルブに適用した例である。
【００３４】
なお、上述した例においてブレーキＢ−３の供給・排出油路に関して、Ｂ−２リリースバルブ２４、Ｂ−３コントロールバルブ２５、リレーバルブ２６を、ここに挙げた順に配列しているが、これは、Ｂ−３コントロールバルブ２５の中間フェールによるＢ−３ブレーキ圧の閉じ込みに対してもリレーバルブ２６でドレーンを補償でき、かつ第３速発進のためのＮ→Ｄ操作時に、Ｂ−２リリースバルブ２４またはＢ−３コントロールバルブ２５をソレノイドバルブＳＬ３で制御することによりＢ−３コントロールバルブ２５への供給を断つことで流量損失をなくすことができる利点を狙ったものである。また、上記のようにＢ−３コントロールバルブ２５とブレーキＢ−３との間に直列にリレーバルブ２６を設けた構成なので、フェール時にＢ−３コントロールバルブ２５が供給状態でかつリレーバルブ２６がドレーン状態でロックしたフェール時に、Ｂ−３ブレーキ圧がドレーンされてしまうなどの不都合が解消される。
【００３５】
上記の自動変速機１０では、第２速と第３速との間で変速する場合、ブレーキＢ−２とブレーキＢ−３との係合・解放状態を切り換える。例えば第２速から第３速にアップシフトする場合、ブレーキＢ−３を解放し、かつブレーキＢ−２を係合させるいわゆるクラッチ・ツウ・クラッチ変速を実行することになる。その場合、エンジンＥのオーバーシュートや変速ショックが生じないように、上記のＢ−３コントロールバルブ２５の調圧レベルをリニアソレノイドバルブＳＬＵの信号圧ＰSLU によって制御する。
【００３６】
そのＢ−３ブレーキ圧は学習制御によって決定されるが、それ以前の状態では、図１に示すように制御される。先ず、信号の読み込みなどの入力信号の処理（ステップ１）を行った後に、イニシャル判定を行う（ステップ２）。これは、油圧の学習制御値が実質的に得られていない状態を判定するものであり、車両として走行開始直前の完全な初期状態だけでなく、例えばバッテリー（図示せず）を取り外したことにより学習値の記憶が失われて初期状態に戻った場合などがある。したがってステップ２の判断は、例えばバッテリー電圧が所定時間以上継続して印加されているか否かを判断することにより行われ、所定時間以上継続して印加されている場合には、ステップ２で否定判断され、また反対にバッテリー電圧が印加されない状態が所定時間以上継続した場合には、ステップ２で肯定判断される。
【００３７】
ステップ２で肯定判断された場合、すなわちイニシャル状態の場合には、油圧の学習が成立しているか否かが判断される（ステップ３）。この油圧の学習は、例えば前掲の特開平５−２９６３２３号公報に記載されているように実施される。すなわち一例として、第２速から第３速へのアップシフトの際に、自動変速機１０の出力軸Ｕの回転数の微分値すなわち加速度の低下量が、予め設定した基準値以下となった場合に、入力回転数および出力回転数ならびに変速比に基づいてエンジンのオーバーシュートを判断する。エンジンのオーバーシュートが検出された場合には、解放側の摩擦係合装置であるブレーキＢ−３の油圧を高くする。具体的には、Ｂ−３コントロールバルブ２５に印加するリニアソレノイドバルブＳＬＵの信号圧を高くする補正を行う。この制御は、変速に関与する摩擦係合装置のアンダーラップ傾向をオーバーラップ傾向に補正する制御である。
【００３８】
またエンジンのオーバーシュートが検出されない場合には、トルク相開始時の出力軸回転数の微分値が記憶される。その後、イナーシャ相の開始までにエンジンのオーバーシュートが生じなければ、出力回転数の変化状態からイナーシャ相の開始を判断し、その時点の出力回転数の微分値を記憶する。そしてこれらトルク相開始時およびイナーシャ相開始時の出力回転数の各微分値を比較し、その差が所定の基準値以上であれば、変速に関与する摩擦係合装置のタイアップが発生したとして、ブレーキＢ−３の油圧を予め定めた一定値だけ低下させる。
【００３９】
このようにしてエンジンのオーバーシュートおよびタイアップが生じない状態、すなわちオーバーシュートおよびタイアップが基準範囲以内に収まる状態にブレーキＢ−３の油圧を定める。具体的には、リニアソレノイドバルブＳＬＵのデューティ比が学習による所定の値に収束し、これを記憶する。
【００４０】
また他方のブレーキＢ−２の油圧は、リニアソレノイドバルブＳＬＮによってアキュームレータ２７の背圧を変化させることにより制御することができ、したがってこのブレーキＢ−２の油圧も学習制御することができる。そしてこれらのブレーキＢ−３，Ｂ−２の油圧の学習値は、マップとして記憶される。その場合、例えば図２に示すように、スロットル開度θの大きさごとに区分してマップ化する。
【００４１】
このようにして各ブレーキＢ−２，Ｂ−３の油圧の学習値が得られていない状態は、学習が成立していない状態であり、このような場合にはステップ３で否定判断され、ステップ４に進む。このステップ４では、変速に関与する摩擦係合装置の油圧を予め定めた初期油圧に設定する。この初期油圧は、摩擦係合装置における摩擦材の耐久性を向上させるためにエンジンのオーバーシュート量を所定値以内に抑制するべく、各ブレーキＢ−２，Ｂ−３の油圧ＰB2，ＰB3をオーバーラップ側に設定する圧力である。このオーバーラップとは、図３に示すように、これらのブレーキ圧ＰB2，ＰB3が共にある程度以上の圧力になる状態であり、したがって係合側のブレーキＢ−２と解放側のブレーキＢ−３とがトルク容量を持つ状態である。なお、このような初期油圧は、実験的に求めておくことができる。したがってこのステップ４が請求項１の発明のオーバーラップ制御手段に相当することになる。
【００４２】
ステップ４での初期油圧の設定と併せて、エンジントルクのリアルタイムの低減制御を実行する（ステップ５）。これは、何らかの原因でエンジントルクが増大してオーバーシュートとなることを防止するためであり、エンジン回転数の検出値に基づいて例えば点火時期の遅角制御を行う。
【００４３】
なお、学習が終了していることによりステップ３で肯定判断された場合には、学習後の油圧制御を実行する（ステップ６）。すなわち学習の結果として得られた制御値に基づいて油圧の制御を行う。その場合、クラッチ・ツウ・クラッチ変速時のオーバーシュート量が小さい値（例えば５０ｒｐｍ程度）となるように制御値が設定されているので、変速に関与する摩擦係合装置の過渡な滑りやそれに起因する耐久性の低下が回避される。またイニシャル状態ではないことによりステップ２で否定判断された場合には、ステップ７に進んで通常の油圧制御を実行する。
【００４４】
したがってこの発明に係る上記の変速制御装置によれば、クラッチ・ツウ・クラッチ変速の際の油圧の学習制御値が得られていない状態であっても、エンジンのオーバーシュートすなわち入力回転数の上昇が過度には発生しない。そのため、クラッチ・ツウ・クラッチ変速に関与する摩擦係合装置の滑りが抑制され、その耐久性の向上を図ることができる。
【００４５】
なお、上述した例では、バッテリーを一時的に取り外すことによって油圧の学習値が消失する場合を例に採って説明したが、この発明では、油圧の学習が終了した際にその学習値を不揮発性メモリーに記憶させるように構成してもよい。また上記の例では、第２速から第３速へのアップシフトの際の解放側のブレーキＢ−３の油圧を学習制御する場合について説明したが、この発明は、他のクラッチ・ツウ・クラッチ変速に関与する摩擦係合装置の油圧を学習制御する場合に適用することができる。さらにこの発明は、上述した自動変速機以外の自動変速機を対象とする制御装置に適用することができる。そしてこの発明は、エンジン以外にモータやモータおよびエンジンを動力源とした車両の自動変速機を対象とする制御装置にも同様に適用することができる。また上記の例では、エンジン回転数が予め定めた所定値を超えた回転数にならないように油圧を制御することとしたが、この発明では、これに替えて、適宜の回転部材の回転数が予め定めた回転数以上にならないように油圧を制御するように構成してもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、クラッチ・ツウ・クラッチ変速に関与する摩擦係合装置の油圧を学習制御するにあたり、その学習制御が終了もしくは行われていない状態で、これらの摩擦係合装置を、入力回転数などの所定の回転部材の回転数が予め定めた値以上に増大しないようにオーバーラップ側に制御するから、たとえ油圧の学習制御が行われていなくても摩擦係合装置の過度な滑りが生じることがなく、したがって摩擦係合装置の熱的な負荷を軽減してその耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる制御装置による制御例を説明するためのフローチャートである。
【図２】クラッチ・ツウ・クラッチ変速に関与する摩擦係合装置の油圧の学習値のマップを概念的に示す図表である。
【図３】この発明の制御装置で初期油圧制御を行った場合のブレーキ圧の変化を概略的に示すタイムチャートである。
【図４】その自動変速機における歯車変速装置のスケルトン図である。
【図５】その全体的な制御系統を示すブロック図である。
【図６】その自動変速機で各変速段を設定するための摩擦係合装置の作動状態を示す図表である。
【図７】この発明で対象とする自動変速機における油圧回路の一部を示す油圧回路図である。
【図８】そのＢ−３コントロールバルブを示す断面図である。
【図９】他の油圧回路の構成例を示す部分油圧回路図である。
【図１０】更に他の油圧回路の構成例を示す部分油圧回路図である。
【図１１】他の油圧回路の構成例を示す部分油圧回路図である。
【符号の説明】
１０ 自動変速機
３０ 自動変速制御コンピュータ
Ｂ−２，Ｂ−３ ブレーキ
ＳＬＵ リニアソレノイドバルブ
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用の自動変速機におけるいわゆるクラッチ・ツウ・クラッチ変速の制御を行うための制御装置である。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機の小型軽量化のために一方向クラッチを廃止することが行われている。その種の自動変速機では、走行中の変速段を設定するために係合している摩擦係合装置の一つを解放し、これとほぼ同時に他の摩擦係合装置を係合させるいわゆるクラッチ・ツウ・クラッチ変速を実行することになる。
【０００３】
通常、車両用の自動変速機においては、クラッチやブレーキなどの摩擦係合装置を油圧によって係合させており、したがってクラッチ・ツウ・クラッチ変速の場合には、解放する摩擦係合装置からの解放圧と係合させる摩擦係合装置の係合圧とを同時に制御することになる。これらの油圧の制御が適正に行われることにより、例えば、解放側の摩擦係合装置がこれに掛かるトルクの減少に従ってトルク容量が低下し、負荷されるトルクがほぼゼロになると同時に解放すれば、この摩擦係合装置が一方向クラッチと同様に動作することになり、ショックの良好な変速を達成できる。しかしながら、実際には、変速を実行する摩擦係合装置や油圧機器あるいはオイルの粘性などの相違あるいは経時変化があるために、電気的な制御を所期どおりに行っても、目標どおりの変速を達成することは困難である。
【０００４】
そこで従来、変速制御機器の個体差や経時変化などを制御に取り込んで、これらの影響を可及的に少なくするために、油圧の学習制御が行われている。その一例が特開平５−２９６３２３号公報に記載されている。この公報に記載された制御装置は、エンジンのオーバーシュートがないことおよび出力軸回転数の微分値すなわち加速度の低下量が所定値以上であることなどに基づいてタイアップを検出し、その検出結果に基づいて解放側の摩擦係合装置の油圧を学習補正するように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
自動変速機の挙動すなわち変速の進行状況は、自動変速機を構成している摩擦係合装置やシャフトなどの回転要素の回転変化に基づいて検出するのが一般的である。したがって上述したクラッチ・ツウ・クラッチ変速の状況は、回転変化が顕著となるアンダーラップ状態に基づくエンジンのオーバーシュートを生じさせることによって検出することが容易である。そのためクラッチ・ツウ・クラッチ変速に関与する摩擦係合装置の油圧の学習補正（学習制御）を行う場合には、先ず、それらの摩擦係合装置のアンダーラップ状態でのエンジンのオーバーシュートを検出し、その検出結果に基づいて油圧をオーバーラップ傾向に補正する。そして過度なオーバーラップによるタイアップ状態が検出された場合には、アンダーラップ傾向に油圧を補正する。
【０００６】
上述した公報に記載されている制御装置は、このような学習制御におけるタイアップの検出を正確に行うように構成したものであるが、学習制御の開始時あるいは学習制御が終了していない時点では、摩擦係合装置をアンダーラップ状態に制御して回転変化を生じさせることになる。そのため、クラッチ・ツウ・クラッチ変速に関与する摩擦係合装置の油圧の学習値が得られていない状態、例えばバッテリーを一時的に取り外したことにより記憶が消失した場合には、その直後のクラッチ・ツウ・クラッチ変速時にエンジンのオーバーシュートによる摩擦係合装置の過剰な滑りが生じ、その耐久性が低下する可能性があった。
【０００７】
この発明は上記の事情を背景としてなされたものであり、摩擦係合装置を係合もしくは解放させる油圧の学習制御が実行もしくは終了する前の摩擦係合装置の滑りを防止してその耐久性を向上させることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載した発明は、走行中の変速段を設定するために係合している摩擦係合装置を解放するとともに、他の摩擦係合装置を係合させて前記変速段から他の変速段へ変速し、その変速に関与する前記各摩擦係合装置の少なくともいずれか一方の摩擦係合装置の油圧を変速の進行状況に基づいて学習して補正する自動変速機の変速制御装置において、前記学習による学習値が得られているか否かを判定し、前記学習値が得られていない状態における前記変速段から前記他の変速段への変速の際に、前記少なくともいずれか一方の摩擦係合装置の油圧を、前記変速時における前記自動変速機の所定の回転部材の回転数が予め定めた回転数以上に増大しない油圧に設定するオーバーラップ制御手段を備え、かつ前記学習値が得られている状態における前記変速段から前記他の変速段への変速の際に、その学習値に基づいて前記摩擦係合装置と前記他の摩擦係合装置との少なくとも一方を制御して前記変速を実行するように構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
したがってこの発明の制御装置によれば、いわゆるクラッチ・ツウ・クラッチ変速に関与する摩擦係合装置が、その油圧の学習値が得られていない状態でのクラッチ・ツウ・クラッチ変速の際にオーバーラップ傾向に制御される。これは、自動変速機への入力回転数などの所定の回転部材の回転数が所定の回転数以上に増大しない状態であり、したがってクラッチ・ツウ・クラッチ変速時の摩擦係合装置の油圧の適正値が求められていない状態であっても、その摩擦係合装置の過度な滑りが生じることがなく、また学習値が得られている場合にはその学習値に基づいてクラッチ・ツウ・クラッチ変速を実行するので、その摩擦係合装置の過度な滑りが生じることなく、したがってその耐久性が向上する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明を図を参照してより具体的に説明する。先ずこの発明の制御装置で対象とする自動変速機の一例の概略的な構成を説明する。図４は、前掲の特開平５−２９６３２３号公報に記載されている自動変速機１０を示しており、その機構部は、前置式オーバードライブ構成の副変速機構Ｄと、単純連結３プラネタリギヤトレーン構成の前進４速後進１速の主変速機構Ｍとを組み合わせた５速構成とされ、この機構部がロックアップクラッチＬ付のトルクコンバータＴに連結されている。
【００１１】
副変速機構Ｄは、サンギヤＳ0 、キャリヤＣ0 、リングギヤＲ0 に関連してワンウェイクラッチ（ＯＷＣ）Ｆ−０とこれに並列する多板クラッチＣ−０およびこれと直列する多板ブレーキＢ−０を備えている。一方、主変速機構Ｍは、サンギヤＳ1 〜Ｓ3 、キャリヤＣ1 〜Ｃ3 、リングギヤＲ1 〜Ｒ3 からなる各変速要素を適宜直結した単純連結の３組のギヤユニットＰ1 〜Ｐ3 を備え、各ギヤユニットＰ1 〜Ｐ3 の変速要素に関連して多板クラッチＣ−１，Ｃ−２、バンドブレーキＢ−１、多板ブレーキＢ−２〜Ｂ−４、ワンウェイクラッチ（ＯＷＣ）Ｆ−１，Ｆ−２が配設されている。なお、図において、符号ＳＮ1 はクラッチＣ−０のドラム回転を検出するＣ0 センサ、ＳＮ2 はクラッチＣ−２のドラム回転を検出するＣ2 センサを示す。また、図示していないが、各クラッチおよびブレーキは、それらの摩擦材を係合・解放操作するピストン・シリンダ機構からなる油圧サーボを備えている。
【００１２】
図５に示すように、自動変速機１０には上記の構成からなる機構部と、トルクコンバータおよびロックアップクラッチを制御する油圧制御装置２０と、その油圧源として機構部に組み込まれた図示しないオイルポンプとが設けられている。車載状態において、自動変速機１０はエンジンＥに連結され、自動変速機１０の油圧制御装置２０は、それに組み込まれた各ソレノイドバルブＳＬ1 〜ＳＬ4 および各リニアソレノイドバルブＳＬＮ，ＳＬＴ，ＳＬＵを介して自動変速制御コンピュータ３０に接続され、その自動変速制御コンピュータ３０は、エンジンＥおよび自動変速機１０を含む車両の各部に配置された各種センサ４０とエンジン制御コンピュータ５０に接続されている。
【００１３】
ここでエンジンＥは、その出力を電気的に制御するように構成されており、サーボモータ１１によって駆動される電子スロットルバルブ１２が吸気管路１３に配置されている。一方、アクセルペダル１４の踏み込み量がエンジン制御コンピュータ５０に入力され、その入力信号に基づく出力信号によってサーボモータ１１が制御され、アクセルペダル１４の踏み込み量に応じてスロットル開度すなわちエンジン出力が得られるように構成されている。
【００１４】
このようなエンジンＥの制御と併せて自動変速機１０の変速段や油圧が制御される。これらの制御を行うための各種センサ４０からの入力信号を例示すると、エンジン制御コンピュータ５０には、エンジン回転数、吸入空気量、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が入力されている。また自動変速制御コンピュータ３０には、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、パターンセレトクスイッチからの信号、Ｃ0 センサＳＮ1 からの信号、Ｃ2 センサＳＮ2 からの信号、自動変速機１０の油温、マニュアルシフトスイッチからの信号、クルーズコンピュータからのクルーズ信号などが入力されている。
【００１５】
この自動変速機１０において、図５に示すエンジンＥの出力トルクは、図４に示すトルクコンバータＴを経て副変速機構Ｄの入力軸Ｎに伝達される。そして入力軸Ｎのトルクは、上記の油圧制御装置２０による制御下で、クラッチＣ−０を係合させて副変速機構Ｄを直結とし、かつ主変速機構ＭのクラッチＣ−１を係合し、他の摩擦係合装置を全て解放とした場合に、ギヤユニットＰ3 に入力され、ワンウェイクラッチＦ−２によってリングギヤＲ3 の逆回転が阻止され、キャリヤＣ3 から出力軸Ｕに第１速の回転として出力される。
【００１６】
つぎに、第２速は、副変速機構Ｄが直結で、クラッチＣ−１およびブレーキＢ−３を係合したときに達成され、このとき、ギヤユニットＰ2 に入力されたトルクは、ギヤユニットＰ1 のキャリヤＣ1 を反力要素としてギヤユニットＰ2 のキャリヤＣ2 およびそれに直結するギヤユニットＰ1 のリングギヤＲ1 に出力され、出力軸Ｕに第２速の回転として出力される。
【００１７】
また、第３速は、同様に、副変速機構Ｄが直結で、クラッチＣ−１およびブレーキＢ−２を係合させ、他の摩擦係合装置を解放させることにより達成される。そのとき、ギヤユニットＰ2 のリングギヤＲ2 に入力されたトルクは、サンギヤＳ2 を反力要素とし、キャリヤＣ2 を介して出力軸Ｕから第３速の回転として出力される。
【００１８】
さらに、第４速は、同様に、副変速機構Ｄが直結で、クラッチＣ−１およびクラッチＣ−２が共に係合することにより達成される。このとき、リングギヤＲ2 およびサンギヤＳ2 に入力されるために、ギヤユニットＰ2 が直結状態となり、入力トルクがそのまま出力される。そして第５速は、主変速機構Ｍが上記の第４速と同様な状態になり、これに対して副変速機構ＤのクラッチＣ−０を解放するとともに、ブレーキＢ−０を係合させてサンギヤＳ0 を固定し、これにより副変速機構Ｄを増速回転させることにより達成される。
【００１９】
そして後進段は、副変速機構Ｄを上記の状態とし、主変速機構ＭのクラッチＣ−２とブレーキＢ−４とを係合させることで達成される。このとき、ギヤユニットＰ2 のサンギヤＳ2 に入力されたトルクは、リングギヤＲ3 を反力要素とするギヤユニットＰ2 ，Ｐ3 のキャリヤＣ2 ，Ｃ3 の逆回転として出力される。
【００２０】
上記の各変速段における各摩擦係合装置とワンウェイクラッチとの係合・解放の関係を図６にまとめて作動図表として示す。図において、〇印は係合すること、●印はエンジンブレーキ時に係合すること、◎印はトルクの伝達に関与しないで係合すること、空欄は解放状態にあることをそれぞれ示す。
【００２１】
この作動表から知られるように第２速と第３速との間の変速が、ブレーキＢ−３とブレーキＢ−２との係合・解放状態を切り換えるクラッチ・ツウ・クラッチ変速となる。これらのブレーキＢ−２，Ｂ−３の係合・解放操作を行うための油圧の調圧と給排とに直接関与する油圧回路の部分には、図７に示すように、１−２シフトバルブ２１、２−３シフトバルブ２２、３−４シフトバルブ２３、Ｂ−２リリースバルブ２４、Ｂ−３コントロールバルブ２５、リレーバルブ２６およびＢ−２アキュームレータ２７が配設されている。これらのシフトバルブを切り換える図５に示すソレノイドバルブＳL1〜ＳL4、ロックアップ用リニアソレノイドバルブＳＬＵ、Ｂ−２アキュームレータ２７およびその背圧を制御するアキュームレータコントロールバルブ用リニアソレノイドバルブＳＬＮ、リニアソレノイドバルブＳＬＵにエンジン負荷に応じた制御信号を出力するリニアソレノイドバルブＳＬＴなどにより制御される。
【００２２】
これらのうちブレーキＢ−３に対する油圧の供給・排出油路に配設したＢ−３コントロールバルブ２５は、ブレーキＢ−３の油圧をフィードバックして第１の向き（図では上向き）に印加され、それとは逆の第２の向き（図では下向き）に外部制御信号油圧（リニアソレノイドバルブＳＬＵの出力する信号圧）ＰSLU を印加され、それらの圧力に応じてブレーキＢ−３の油圧を調圧するスプール２５１と、このスプール２５１と同軸的に配置され、ブレーキＢ−２を係合させてブレーキＢ−３を解放する掴み替え変速（クラッチ・ツウ・クラッチ変速）時に、ブレーキＢ−２の油圧を図での上向きに印加され、少なくとも前記変速時に、リニアソレノイドバルブＳＬＵの信号圧を図での下向きに印加させるプランジャ２５２とからなり、ブレーキＢ−２の油圧が印加されることによってプランジャ２５２がスプール２５１に当接し、スプール２５１と連動して動作するように構成されている。
【００２３】
そして、Ｂ−３コントロールバルブ２５へのＢ−３ブレーキ圧を調圧するための油圧の供給は、掴み替え変速時に切り換え操作されないシフトバルブとしての１−２シフトバルブ２１を介して行われる。さらに、Ｂ−３コントロールバルブ２５とブレーキＢ−３との間にブレーキＢ−２からの油圧により制御されるリレーバルブ２６が配置されている。
【００２４】
さらに前記各バルブと油路の接続関係を詳述すると、図示しないマニュアルバルブに連なるＤレンジ圧油路２０１は、１−２シフトバルブ２１を経て分岐し、一方の油路２０１ａは、２−３シフトバルブ２２を経由してリレーバルブ２６に接続され、このリレーバルブ２６を経由してブレーキＢ−３の油路２０３ｂに接続されている。分岐した他方の油路２０１ｂは、３−４シフトバルブ２３、Ｂ−２リリースバルブ２４を経てＢ−３コントロールバルブ２５の入力ポート２５４に連なり、そのＢ−３コントロールバルブ２５から油路２０３ａを経てリレーバルブ２６に接続されている。
【００２５】
マニュアルバルブに連なる他方のＤレンジ圧油路２０２は、２−３シフトバルブ２２を経て分岐し、一方の油路２０２ａは、オリフィスを経てブレーキＢ−２の油路２０４に接続されている。この油路２０４は、Ｂ−２リリースバルブ２４およびチェックバルブを経由して油路２０２ａに接続されるとともに、オリフィスを経てアキュームレータ２７に接続されている。分岐した他方の油路２０２ｂは、３−４シフトバルブ２３を経てクラッチＣ−２に接続されている。
【００２６】
３−４シフトバルブ２３は、上記の両方の油路２０１ｂ，２０２ｂの連通および遮断の他にソレノイドバルブＳＬ３の信号圧（ＰSL3 ）のＢ−２リリースバルブ２４のスプール端への印加を行うべく、ソレノイドバルブ信号圧油路２０５（図には二点鎖線で示してある。）を介してＢ−２リリースバルブ２４に接続されている。
【００２７】
Ｂ−２リリースバルブ２４は、ブレーキＢ−２の解放終期にアキュームレータ２７の油圧のドレーンを迅速化するバイパス回路を形成するべく設けられており、スプリングの弾性力が負荷されたスプール２４１を有し、前記３−４シフトバルブ２３を経由してソレノイドバルブＳＬ３の信号圧（ＰSL3 ）をスプール２４１の端部に印加されて、バイパス油路２０１ｄのブレーキＢ−２用油路２０４への連通および遮断と、前記Ｄレンジ圧油路２０１ｂのＢ−３コントロールバルブ２５の入力ポート２５４への連通およぴプランジャ２５３の端部の信号ポートへの連通の切り換え、ならびに他のＤレンジ圧油路２０１ａから分岐する油路２０１ｅの油路２０１ｂへの連通および遮断を行う。したがってＢ−３コントロールバルブ２５の入力ポート２５４へは２つの油路２０１ｂ，２０１ｅから１−２シフトバルブ２１を経て２−３シフトバルブ２２および３−４シフトバルブ２３を経由する並列的にＤレンジ圧（ＰD ）を供給することが可能である。
【００２８】
Ｂ−３コントロールバルブ２５は、フィードバック圧入力ポート２５６を経てスプール２５１の端部に印加されるフィードバック圧によりスプール２５１に設けられた２つのランドの一方で入力ポート２５４を開閉し、他方でドレーンポートＥＸを開閉することで出力ポート２５５に連なる油路２０３ａの油圧を調圧する構成とされており、スプール２５１と同軸的に配設されたプランジャ２５２は差動ピストン形状とされ、径差部にリニアソレノイド信号圧（ＰSLU ）、端面に２−３シフトバルブ２２を介してブレーキＢ−２の油路２０４に連なる油路２０４ａのブレーキＢ−２の係合圧を印加されて、スプール２５１に当接・離隔可能なストローク域を有する構成とされている。このＢ−３コントロールバルブ２５には、さらにスプール２５１へのスプリング２５８の負荷を変更するプランジャ２５３がプランジャ２５２とは反対側に設けられており、このプランジャ２５３の一方の端面にはＢ−２リリースバルブ２４を経由する油路２０１ｂのＤレンジ圧（ＰD ）の印加および解放が可能なように構成されている。
【００２９】
なお、リレーバルブ２６は、スプリング負荷されたスプールタイプの切換弁であり、スプリング負荷側のスプール端部に油路２０４のＢ−２ブレーキ圧を、また他のスプール端部にはライン圧（ＰL ）を対向して印加され、ブレーキＢ−３の油路２０３ｂと油路２０１ａおよび油路２０３ａとの連通を切り換えるように構成されている。
【００３０】
ここで、Ｂ−３コントロールバルブ２５のリニアソレノイドバルブ圧（ＰSLU ）の受圧面積を１→２、２→１および３→２変速時に対して２→３変速時に大きくする理由を図８を参照して説明する。なお、この図８に示すＢ−３コントロールバルブは、上述したものとはスプリング負荷の掛け方が若干相違しているが、スプール２５１とプランジャ２５２との関係は実質的に上記のものと同等である。
【００３１】
Ｂ−３コントロールバルブ２５の調圧機能としては、１→２、２→１および２→３変速時は、リニアソレノイドバルブ圧（ＰSLU ）の油圧範囲でＢ−３ブレーキ圧を調圧し、ブレーキＢ−３のトルク容量を確保するだけでよい。そこで、プランジャ２５２の端面の受圧面積をＡ1 、径差部の受圧面積をＡ2 、スプール２５１の径差部の受圧面積をＡ3 、ランド端面の受圧面積をＡ4 として、Ｂ−３ブレーキ圧（ＰB3）は、
ＰB3＝Ａ4 ×ＰSLU ／Ａ3 …（１）
の関係が成り立てばよい。それに対して、２→３変速時は、Ｂ−２ブレーキ圧がリターンスプリングの弾性力に押し勝つまでの油圧がＢ−３コントロールバルブ２５に作用した状態でのＢ−３ブレーキ圧でブレーキＢ−３のトルク容量を確保しなければならないため、そのときのＢ−３ブレーキ圧（ＰB3′）は、
ＰB3′＝（Ａ4 ′×ＰSLU −Ａ1 ×ＰB2）／Ａ3 …（２）
ただし、Ａ4 ′＝Ａ4 ＋Ａ2
の関係を保ってブレーキＢ−３のトルク容量を確保しなければならない。さらに、２→３変速時の回路の切り換えにより、Ｂ−３ブレーキ圧が一時的に落ち込むことが考えられるため、これを補正するためにも、Ｂ−３ブレーキ圧（ＰB3）を高く設定しておく必要がある。すなわち
ＰB3′＞ＰB3 …（３）
上記の式（１），（２），（３）から２→３変速時のリニアソレノイドバルブ圧（ＰSLU ）の受圧面積Ａ4′は、１→２、２→１および３→２変速時より大きくする必要がある。
【００３２】
以上、要するに、上記の制御装置によれば、掴み替え変速時に係合側の摩擦係合装置であるブレーキＢ−２からＢ−３コントロールバルブ２５に印加される油圧分に対抗する力を外部制御信号圧（ＰSLU ）自体ではなく、その信号圧の受圧面積を増大させることで確保することできるので、精度の低下を防ぎながら、制御装置のコンパクト化を達成することができる。また、Ｂ−３コントロールバルブ２５へのブレーキＢ−３の油圧を調圧するための油圧の供給を掴み替え変速時に切り換え操作されない１−２シフトバルブ２１を介してなされるようにすることで、掴み替え変速時にその変速に直接関与する２−３シフトバルブ２２の切り換えにより発生する過渡的なブレーキＢ−３の油圧の低下を避けることができ、それにより変速ショックの軽減を図ることができる。さらに、ブレーキＢ−２からの油圧によるリレーバルブ２６の制御で、ブレーキＢ−３の油圧の排出がＢ−３コントロールバルブ２５の動作に関わりなく可能となるため、Ｂ−３コントロールバルブ２５が閉じ込み状態でスティックした場合でもブレーキＢ−３の油圧の閉じ込みを防止できる。
【００３３】
つぎに油圧回路の他の構成例を示す。図９に示す例は、前述した図７に示す油圧回路に図８に示すバルブを配置した例である。このように構成すれば、リニアソレノイドバルブＳＬＵの信号圧（ＰSLU ）とスプリング負荷とが直列に作用し、互いに打ち消し合うように作用するので、より高いリニアソレノイドバルブ圧ＰSLU での調圧が可能になり、調圧精度および応答性が向上する。また図１０に示す例は、図７に示すＢ−３コントロールバルブ２５にリニアソレノイドバルブＳＬＵの信号圧ＰSLU の印加をＢ−２リリースバルブ２４を介して行うように構成した例であり、図１１は、これと同様の構成を図８に示すバルブに適用した例である。
【００３４】
なお、上述した例においてブレーキＢ−３の供給・排出油路に関して、Ｂ−２リリースバルブ２４、Ｂ−３コントロールバルブ２５、リレーバルブ２６を、ここに挙げた順に配列しているが、これは、Ｂ−３コントロールバルブ２５の中間フェールによるＢ−３ブレーキ圧の閉じ込みに対してもリレーバルブ２６でドレーンを補償でき、かつ第３速発進のためのＮ→Ｄ操作時に、Ｂ−２リリースバルブ２４またはＢ−３コントロールバルブ２５をソレノイドバルブＳＬ３で制御することによりＢ−３コントロールバルブ２５への供給を断つことで流量損失をなくすことができる利点を狙ったものである。また、上記のようにＢ−３コントロールバルブ２５とブレーキＢ−３との間に直列にリレーバルブ２６を設けた構成なので、フェール時にＢ−３コントロールバルブ２５が供給状態でかつリレーバルブ２６がドレーン状態でロックしたフェール時に、Ｂ−３ブレーキ圧がドレーンされてしまうなどの不都合が解消される。
【００３５】
上記の自動変速機１０では、第２速と第３速との間で変速する場合、ブレーキＢ−２とブレーキＢ−３との係合・解放状態を切り換える。例えば第２速から第３速にアップシフトする場合、ブレーキＢ−３を解放し、かつブレーキＢ−２を係合させるいわゆるクラッチ・ツウ・クラッチ変速を実行することになる。その場合、エンジンＥのオーバーシュートや変速ショックが生じないように、上記のＢ−３コントロールバルブ２５の調圧レベルをリニアソレノイドバルブＳＬＵの信号圧ＰSLU によって制御する。
【００３６】
そのＢ−３ブレーキ圧は学習制御によって決定されるが、それ以前の状態では、図１に示すように制御される。先ず、信号の読み込みなどの入力信号の処理（ステップ１）を行った後に、イニシャル判定を行う（ステップ２）。これは、油圧の学習制御値が実質的に得られていない状態を判定するものであり、車両として走行開始直前の完全な初期状態だけでなく、例えばバッテリー（図示せず）を取り外したことにより学習値の記憶が失われて初期状態に戻った場合などがある。したがってステップ２の判断は、例えばバッテリー電圧が所定時間以上継続して印加されているか否かを判断することにより行われ、所定時間以上継続して印加されている場合には、ステップ２で否定判断され、また反対にバッテリー電圧が印加されない状態が所定時間以上継続した場合には、ステップ２で肯定判断される。
【００３７】
ステップ２で肯定判断された場合、すなわちイニシャル状態の場合には、油圧の学習が成立しているか否かが判断される（ステップ３）。この油圧の学習は、例えば前掲の特開平５−２９６３２３号公報に記載されているように実施される。すなわち一例として、第２速から第３速へのアップシフトの際に、自動変速機１０の出力軸Ｕの回転数の微分値すなわち加速度の低下量が、予め設定した基準値以下となった場合に、入力回転数および出力回転数ならびに変速比に基づいてエンジンのオーバーシュートを判断する。エンジンのオーバーシュートが検出された場合には、解放側の摩擦係合装置であるブレーキＢ−３の油圧を高くする。具体的には、Ｂ−３コントロールバルブ２５に印加するリニアソレノイドバルブＳＬＵの信号圧を高くする補正を行う。この制御は、変速に関与する摩擦係合装置のアンダーラップ傾向をオーバーラップ傾向に補正する制御である。
【００３８】
またエンジンのオーバーシュートが検出されない場合には、トルク相開始時の出力軸回転数の微分値が記憶される。その後、イナーシャ相の開始までにエンジンのオーバーシュートが生じなければ、出力回転数の変化状態からイナーシャ相の開始を判断し、その時点の出力回転数の微分値を記憶する。そしてこれらトルク相開始時およびイナーシャ相開始時の出力回転数の各微分値を比較し、その差が所定の基準値以上であれば、変速に関与する摩擦係合装置のタイアップが発生したとして、ブレーキＢ−３の油圧を予め定めた一定値だけ低下させる。
【００３９】
このようにしてエンジンのオーバーシュートおよびタイアップが生じない状態、すなわちオーバーシュートおよびタイアップが基準範囲以内に収まる状態にブレーキＢ−３の油圧を定める。具体的には、リニアソレノイドバルブＳＬＵのデューティ比が学習による所定の値に収束し、これを記憶する。
【００４０】
また他方のブレーキＢ−２の油圧は、リニアソレノイドバルブＳＬＮによってアキュームレータ２７の背圧を変化させることにより制御することができ、したがってこのブレーキＢ−２の油圧も学習制御することができる。そしてこれらのブレーキＢ−３，Ｂ−２の油圧の学習値は、マップとして記憶される。その場合、例えば図２に示すように、スロットル開度θの大きさごとに区分してマップ化する。
【００４１】
このようにして各ブレーキＢ−２，Ｂ−３の油圧の学習値が得られていない状態は、学習が成立していない状態であり、このような場合にはステップ３で否定判断され、ステップ４に進む。このステップ４では、変速に関与する摩擦係合装置の油圧を予め定めた初期油圧に設定する。この初期油圧は、摩擦係合装置における摩擦材の耐久性を向上させるためにエンジンのオーバーシュート量を所定値以内に抑制するべく、各ブレーキＢ−２，Ｂ−３の油圧ＰB2，ＰB3をオーバーラップ側に設定する圧力である。このオーバーラップとは、図３に示すように、これらのブレーキ圧ＰB2，ＰB3が共にある程度以上の圧力になる状態であり、したがって係合側のブレーキＢ−２と解放側のブレーキＢ−３とがトルク容量を持つ状態である。なお、このような初期油圧は、実験的に求めておくことができる。したがってこのステップ４が請求項１の発明のオーバーラップ制御手段に相当することになる。
【００４２】
ステップ４での初期油圧の設定と併せて、エンジントルクのリアルタイムの低減制御を実行する（ステップ５）。これは、何らかの原因でエンジントルクが増大してオーバーシュートとなることを防止するためであり、エンジン回転数の検出値に基づいて例えば点火時期の遅角制御を行う。
【００４３】
なお、学習が終了していることによりステップ３で肯定判断された場合には、学習後の油圧制御を実行する（ステップ６）。すなわち学習の結果として得られた制御値に基づいて油圧の制御を行う。その場合、クラッチ・ツウ・クラッチ変速時のオーバーシュート量が小さい値（例えば５０ｒｐｍ程度）となるように制御値が設定されているので、変速に関与する摩擦係合装置の過渡な滑りやそれに起因する耐久性の低下が回避される。またイニシャル状態ではないことによりステップ２で否定判断された場合には、ステップ７に進んで通常の油圧制御を実行する。
【００４４】
したがってこの発明に係る上記の変速制御装置によれば、クラッチ・ツウ・クラッチ変速の際の油圧の学習制御値が得られていない状態であっても、エンジンのオーバーシュートすなわち入力回転数の上昇が過度には発生しない。そのため、クラッチ・ツウ・クラッチ変速に関与する摩擦係合装置の滑りが抑制され、その耐久性の向上を図ることができる。
【００４５】
なお、上述した例では、バッテリーを一時的に取り外すことによって油圧の学習値が消失する場合を例に採って説明したが、この発明では、油圧の学習が終了した際にその学習値を不揮発性メモリーに記憶させるように構成してもよい。また上記の例では、第２速から第３速へのアップシフトの際の解放側のブレーキＢ−３の油圧を学習制御する場合について説明したが、この発明は、他のクラッチ・ツウ・クラッチ変速に関与する摩擦係合装置の油圧を学習制御する場合に適用することができる。さらにこの発明は、上述した自動変速機以外の自動変速機を対象とする制御装置に適用することができる。そしてこの発明は、エンジン以外にモータやモータおよびエンジンを動力源とした車両の自動変速機を対象とする制御装置にも同様に適用することができる。また上記の例では、エンジン回転数が予め定めた所定値を超えた回転数にならないように油圧を制御することとしたが、この発明では、これに替えて、適宜の回転部材の回転数が予め定めた回転数以上にならないように油圧を制御するように構成してもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、クラッチ・ツウ・クラッチ変速に関与する摩擦係合装置の油圧を学習制御するにあたり、その学習制御が終了もしくは行われていない状態で、これらの摩擦係合装置を、入力回転数などの所定の回転部材の回転数が予め定めた値以上に増大しないようにオーバーラップ側に制御するから、たとえ油圧の学習制御が行われていなくても摩擦係合装置の過度な滑りが生じることがなく、したがって摩擦係合装置の熱的な負荷を軽減してその耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる制御装置による制御例を説明するためのフローチャートである。
【図２】クラッチ・ツウ・クラッチ変速に関与する摩擦係合装置の油圧の学習値のマップを概念的に示す図表である。
【図３】この発明の制御装置で初期油圧制御を行った場合のブレーキ圧の変化を概略的に示すタイムチャートである。
【図４】その自動変速機における歯車変速装置のスケルトン図である。
【図５】その全体的な制御系統を示すブロック図である。
【図６】その自動変速機で各変速段を設定するための摩擦係合装置の作動状態を示す図表である。
【図７】この発明で対象とする自動変速機における油圧回路の一部を示す油圧回路図である。
【図８】そのＢ−３コントロールバルブを示す断面図である。
【図９】他の油圧回路の構成例を示す部分油圧回路図である。
【図１０】更に他の油圧回路の構成例を示す部分油圧回路図である。
【図１１】他の油圧回路の構成例を示す部分油圧回路図である。
【符号の説明】
１０ 自動変速機
３０ 自動変速制御コンピュータ
Ｂ−２，Ｂ−３ ブレーキ
ＳＬＵ リニアソレノイドバルブ
Claims (1)
- 走行中の変速段を設定するために係合している摩擦係合装置を解放するとともに、他の摩擦係合装置を係合させて前記変速段から他の変速段へ変速し、その変速に関与する前記各摩擦係合装置の少なくともいずれか一方の摩擦係合装置の油圧を変速の進行状況に基づいて学習して補正する自動変速機の変速制御装置において、
前記学習による学習値が得られているか否かを判定し、前記学習値が得られていない状態における前記変速段から前記他の変速段への変速の際に、前記少なくともいずれか一方の摩擦係合装置の油圧を、前記変速時における前記自動変速機の所定の回転部材の回転数が予め定めた回転数以上に増大しない油圧に設定するオーバーラップ制御手段を備え、かつ前記学習値が得られている状態における前記変速段から前記他の変速段への変速の際に、その学習値に基づいて前記摩擦係合装置と前記他の摩擦係合装置との少なくとも一方を制御して前記変速を実行するように構成されていることを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP19649097A JP3715083B2 (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | 自動変速機の変速制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP19649097A JP3715083B2 (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | 自動変速機の変速制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1122818A JPH1122818A (ja) | 1999-01-26 |
| JP3715083B2 true JP3715083B2 (ja) | 2005-11-09 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3715083B2 (ja) |
-
1997
- 1997-07-07 JP JP19649097A patent/JP3715083B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH1122818A (ja) | 1999-01-26 |
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