JPH02300559A - 自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、変速時に係合圧を制御して変速ショックを低
減させるように構成した自動変速機の油圧制御装置に関
する。

【従来の技術】

歯車変速［構と複数個のＩｌａ擦係合装置とを備え、油
圧制御装置を作動させることによって複数の摩擦係合装
置を選択的に係合又は開放し、任意の変速段を形成し得
るように構成した自動変速機は既に広く知られている。 このような自動変速機において、前記摩擦係合装置が係
合あるいは開放するときの係合圧を、例えばアキュムレ
ータの背圧をそのときの種々の走行条件（走行パラメー
タ）に依存して電子制御することによって制御し、変速
ショックをできるだけ低減させるように構成した技術が
提案されている。 例えば、このような油圧制御の一例として、特開昭６１
−１４９６５７においては、この係合圧を、当該変速の
種類に依存して制御するような技術が提案されている。 ところで、自動変速機が変速を実行する際には、摩擦係
合装置はエンジントルク及びイナーシャ−トルクの双方
を吸収しなければならないとされている。エンジントル
クは、文字通りエンジンによって発生される車両を駆動
するためのトルクで、−Ｒにアクセル開度が大きいとき
程大きくなるように変化する。 これに対し、イナーシャ−トルクとは、エンジン（及び
自動変速機内の回転系を含む）が回転しているときに、
その回転数が短時間のうちに強制的に変更させられると
きに発生する慣性トルクで、主にエンジンの回転数の変
化率に依存して発生するものである。

【発明が解決しようとする課題１ しかしながら、従来知られている係合圧の制御によれば
、変速時におけるエンジントルクについては、当該エン
ジントルクを反映していると解されるスロットル開度等
の信号を用いて各変速の実行にあたってかなり考慮され
るようになってはいたが、イナーシャ−トルクについて
は、それ程考慮されてはいないというのが実状であった
。 それは、自動変速機の変速点は、一般にスロットル開度
と車速とをパラメータとするマツプに従って決定されて
いたため、変速が開始されるとき、あるいは変速が終了
するときのエンジンその他の回転数は変速の種類とスロ
ットル開度が同一ならばほぼ同一の値となっており、前
述した従来技術のように、例えば変速の種類毎に特定の
補正係数を乗するような制御を行うことにより、（イナ
ーシャ−トルクという認識を特に持たなくても）結果と
しである程度はイナーシャ−トルクの影響を反映させる
ことができたなめであると考えられる。−しかしながら
、近年は自動変速機においてもいわゆるマニュアルシフ
トが広範囲に行われるようになり、同一の変速（の種類
）が非常に異なった車速の下に行われることが多くなっ
てきた。又、最近の高級車等においては、いわゆる燃費
重視走行パターン（エコノミーパターン）、あるいは動
力性能重視走行パターン（パワーパターン）等の選択的
な走行ができるようにしたものが背反してきており、こ
の場合は、同一の変遠くの種類）であっても、パターン
セレクトスイッチの位置によって変速点が異なり、結果
として変速によって発生するイナーシャ−トルクも異な
ってくることになる。 即ち、このようにマニュアル変速が広範囲に行われたり
、運転者によって走行パターンが広範囲に選択できるよ
うになってくると、たとえ変速の種類が同一であっても
、エンジン回転数の変化態様は決して一義的なものでは
なくなり、それに伴ってイナーシャトルクの発生態様も
一義的ではなくなってくるようになる。イナーシャトル
クが大きいとそれだけ変速時間が長くなってしまい、摩
擦係合装置の半クラツチ状態が長くなるため、当該摩擦
係合装置の耐久性が低下する。 その一方で、マニュアルシフト、自動シフトによらず、
近年は自動変速機にはより小さな変速ショックで変速で
きるような性能がますます要求されるようになってきて
おり、従って一層精密な係合圧制御の実行が必須とされ
るようになってきている。 本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもの
であって、マニュアルシフト、自動シフトを問わず、変
速時のイナーシャ−トルクの影響を的確に考慮し、より
適正な係合圧制御を行うことによって摩擦係合装置の耐
久性を確保し、又、一層変速ショックを小さくすること
のできる自動変速機の油圧制御装置を提供することを目
的とする。 【課題を解決するための手段】 本発明は、変速時に係合圧を制御して変速ショックを低
減させるように構成した自動変速機の油圧制御装置にお
いて、変速によって回転数の変化するメンバの、変速前
後における回転数の変化量を予測する手段と、該予測さ
れた回転数の変化量を考慮して、変速中の係合圧を制御
する手段と、を備えたことにより、上記目的を達成した
ものである。 ここで、ｒ変速によって回転数の変化するメンバ」とは
、例えばエンジン、トルクコンバータのタービン（自動
変速機の入力軸）、あるいは自動変速機内の出力軸以外
のメンバを指し、変速段を切換えたことに起因して回転
数が変化するメンバならば特に限定されない。

【作用】

本発明においては、変速時のイナーシャ−トルクの影響
を実際の係合圧制御に的確に反映させるため、エンジン
、トルクコンバータのタービン等の変速によって回転数
が変化する部材の回転数を検出し、これから変速前後に
おけるこの回転数の変化量ΔＮを推定し、この変化量Δ
Ｎに依存して１擦係合装置の係合圧を制御するようにし
ている。 イナーシャ−トルクを考慮するには、本来回転数の変化
量ΔＮの他にその変化量ΔＮをどれだけの時間かけて変
化するかまで考慮しなければならない。 従ってより好ましくは、目標とする変速時間Ｔｓｈまで
考慮し、回転数の変化速度ΔＮ／Ｔｓｈの形で考慮した
方がよい。

【実施例】

以下図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する。 この実施例においては、１擦係合装置の係合圧を制御す
るために、アキュムレータの背圧を制御するようにして
いる。 第２図にこの実施のｊが適用される車両用自動変速機の
全体概要を示す。 この自動変速機は、そのトランスミッション部としてト
ルクコンバータ部２０と、オーバードライブ機構部４０
と、前進３段後進１段の３速部６０とを備える。 前記トルクコンバータ部２０は、ポンプ２１、タービン
２２、ステータ２３、及びロックアツプクラッチ２４を
備えた周知のものである。 前記オーバードライブ機構部４０は、サンギヤ４３、リ
ングギヤ４４．１ラネタリビニオン４２、及びキャリヤ
４１からなる１組の遊星歯車装置を備え、この遊星歯車
装置の回転状態をクラッチＣＯ、ブレーキＢｏ、一方向
クラッチＦｏによって制御している。 前記アンダードライブ機構部６０は、共通のサンギヤ６
１、リングギヤ６２．６３．１ラネタリピニオン６４．
６５及びキャリヤ６６．６７からなる２組の遊星歯車装
置を備え、この２組の遊星歯車装置の回転状態、及び前
記オーバードライブ機構との連結状態をクラッチＣＩ、
Ｃ２、ブレーキ８１〜Ｂ２、及び一方向クラッチＦｌ、
Ｆ２によって制御している。 このトランスミッション部はこれ自体周知であるため、
各構成要素の具体的な連結状態については、第２図にお
いてスケルトン図示するにとどめ、詳細な説明は省略す
る。 この自動変速機は、上述の如きトランスミッション部、
及びコンピュータ（ＥＣＵ）８４を備える。コンピュー
タ８４にはエンジン１の出力（トルク）を反映させるた
めのスロットル開度θｔｈを検出するスロットルセンサ
８０、車速ｎｏを検出する車速センサ（出力軸７０の回
転数センサ）８２等の各信号が入力される。コンピュー
タ８４は予め設定されたスロットル開度−車速の変速マ
ツプに従って油圧制御回路８６内の電磁弁Ｓｌ、Ｓ２（
シフトバルブ用）、及びＳＬ（ロックアツプクラッチ用
）を駆動・制御し、第３図に示されるような各クラッチ
、ブレーキ等の係合の組合せを行って変速を実行する。 第４図に上記油圧制御回＃１８６の要部を示す。 図において、符号ＳＯがイナーシャトルクの考慮された
油圧制御を行うためのりニヤソレノイド、１０８がアキ
ュムレータコントロールバルブ、１１０がモジュレータ
バルブ、１１２がアキュムレータ、１１４がシフトバル
ブである。この図においては、１擦係合装置として、ク
ラッチＣ２が代表的に示されている。第３図から明らか
なように、クラッチＣ２は第３速段から第２速段へのダ
ウンシフト及び第２速段から第３速段へのアップシフト
を達成するときに関与（開放又は係合）する１擦係合装
置である。 図示せぬオイルポンプによって発生される油圧を層圧と
して、ライン圧ＰＬが周知の方法で作り出される。この
ライン圧ＰＬはモジュレータバルブ１１０のボート１１
０Ａに印加される。モジュレータバルブ１１０は、この
ライン圧ＰＬを受けて所定のモジュレータ圧ＰＬｏを周
知の方法でボート１１０Ｂに発生する。 リニヤソレノイドＳｏは、このモジュレータ圧ＰＬｏを
受けてイナーシャ−トルクＩＴεに応じたソレノイド圧
ＰＳ１を発生する。即ち、コンピュータ８４には、前述
したように車速センサ８２からの出力軸７０の回転数（
車速に対応）　　ｎｏが入力されている。コンピュータ
８４は、この車速情報ｎｏに基づいて、変速前後におけ
るタービン２２の回転数Ｎｔの変化量ΔＮｔを算出する
。この算出は、例えば第２速段から第３速段へのアップ
シフトの場合は、次式を演算することによって行われる
。 ΔＮｔ＝（Ｉ２　　Ｉ３）　・　ｎｏ　　　−＜１）こ
こで、１２は第２速段におけるギヤ比、　Ｉ３は第３速
段におけるギヤ比である。 変速によってギヤ比が１２から　１３に変化すると、エ
ンジン回転数Ｎｅと車輪の回転数ｎＳｏとの比率が変化
させられるが、車輪の回転数ｎｓｏは車速ｎｏと対応し
ており、大きな車両慣性質量のために急には変化できな
い、従って、相対的に小さな慣性質量しかないエンジン
の回転数Ｎｅの方が変化させられることになる。但し、
具体的には、自動変速機のギヤ比の変更に伴う回転数変
化は、まずタービン回′転数Ｎｔの変化として表われ、
トルクコンバータ（の流体）を介してエンジン回転数の
変化として伝達され゛ることになる。従って応答性、正
確性の点でタービン回転数Ｎｔの変化に着目した方がよ
り正確な制御を行うことができる。 変速が開始されるときのタービン回転数Ｎｔは車速ｎｏ
に変速前のギヤ比（第２速段から第３速段への変速の場
合は第２速段のギヤ比）　　Ｉ２を乗じることによって
求められる。一方、変速の間の車速ｎｏがほぼ一定であ
ると仮定すると、変速後におけるタービン回転数はｎｏ
に変速後のギヤ比（第２速段から第３速段へのアップシ
フトの場合は第３速段のギヤ比）　　Ｉｓを乗じること
によって求めることができる。従って、変速前後におけ
るタービン回転数Ｎｔの変化量ΔＮｔは、上記（１）式
のように求めることができるものである。 なお、このタービン回転数Ｎｔは、トルクコンバータが
カップリング領域（あ・るいはその近ｆ５）にあるとき
には、エンジン回転数Ｎｅを用いて（２）式のようにし
て求めることもできる。・ΔＮｔΦ０．９ｘＮｅ　ｘ　
（１−ｉｓ／　Ｉ２）・・・（２） コンピュータ８４は、このようにしてタービン回転数Ｎ
ｔの変化量ΔＮｔを求め、この値に依存してクラッチＣ
２の制御圧を増減させるべく、該ΔＮｔに対応する負荷
電流がリニアソレノイドＳＯに印加され、リニアソレノ
イドＳｏは、この負荷電流によって該負荷電流に比例し
たソレノイド圧ＰＳ＋を周知の方法で発生ずるものであ
る。 この場合、リニアソレノイドＳｏへの負荷電流は、求め
られた変化量ΔＮｔを用いて次のようにして決定する。 即ち、例えば変化量ΔＮｔが大きくなるに従ってそのま
まクラッチＣ２の制御圧を増大させるように負荷電流を
設定した場合は、基本的に常に同一の変速時間で変速を
終了させることができ、耐久性の面では非常によい結果
が得られる。その一方で、一般に、変速時間が短い程変
速ショックが大きくなるという傾向があり、耐久性上あ
まり問題がないときには、可能な限り目標変速時間を長
めに設定する方が変速ショック低減の観点からは望まし
い、　　　　　　　　　　　　　。 そこで、目標変速時間Ｔｓｈを第５図（Ａ）あるいは（
Ｂ）に示されるように、スロットル開度（エンジン負荷
）θｔｈとΔＮｔに応じた値として設定するようにする
。即ち、この求められたΔＮｔを、目標変速時間ＴＳｈ
の決定にも反映させるようにすることにより、耐久性の
向上と変速ショックの低減との双方を考慮した係合圧制
御を行うことができるようになる。 第５図（Ｃ）から明らかなように、Ｔｓｈ＋＜ＴＳｈ３
＜ＴＳｈ２である。 ＴＳｈ＋は、変化量ΔＮｔ及びスロットル開度θｔｈと
も低い軽負荷のときに設定される目標変速時間である。 このように軽負荷の場合は、多少変速時間が短くても変
速ショックはほとんど問題とならないため、少しでも耐
久性を向上させるべく目標変速時間ＴＳｔｌ＋は、小さ
めに設定される。 ＴＳｈ２は、スロットル開度θｔｈは低いが変化量ΔＮ
ｔが大きい領域、スロットル開度θｔｈ、変化量ΔＮｔ
とも中程度の領域、及び、Δ変化量Ｎｔは小さいがスロ
ットル開度θｔｈが大きい領域において設定される目標
変速時間である。この領域は、耐久性上米だそれ程苛酷
な領域ではないため、変速ショック低減を目的として目
標変速時間’ｒｓｈ２は最も長めに設定される。 一方、ＴＳｈｓは、スロットル開度θｔｈ、変化量ΔＮ
ｔの双方が大きい領域で設定される目標変速時間である
。この領域においては、卆擦係合装置（クラッチＣ２）
は、耐久性上非常に厳しい状態に置かれるため、目標変
速時間ＴＳｈ３はＴＳｈ２より短めに設定され、耐久性
が確保される。 この結果、この領域では必然的に、変速ショックは多少
大きくなる。しかしながら、第５図（Ａ）、（Ｂ）から
明らかなように、この領域は、具体的にはアクセルを強
く踏み込んだ状態で、例えばマニュアル変速によって通
常の自動変速よりも大きな変化量ΔＮｔが発生するよう
な変速が行われた場合の領域に相当しており、運転者は
、多少の変速ショックはある程度覚悟していると考えら
れ、実用上は特に問題ないと解される。 なお、この目標変速時間Ｔｓｈ＋〜Ｔｓｈ３は、変速の
種類毎に領域（の形状）を変更する。これは、ΔＮｔの
とり得る範囲が変速の種類によって大きく異なるためで
ある。 又、この目標変速時間Ｔｓｈ、〜Ｔｓｈａの値自体も変
速の種類によって変更する。これは、串ｆ！Ｉ係合装置
の変速中の仕事量がギヤ比に大きく依存するためである
。具体的には、第５図（Ｃ）に示されるように、より高
速段領域における変速である程目標変速時間ＴＳｈ、〜
Ｔｓｈ、は小さめに設定される。 このようにして変化量ΔＮｔ　　（及びスロットル開度
θｔｈ）に依存してクラッチＣ２の制御圧を増減させる
べくリニアソレノイドへの負荷電流が決定され、リニア
ソレノイドＳＯは、この負荷電流によって該負荷電流に
比例したソレノイド圧ＰＳ１を周知の方法で発生するも
のである。 このソレノイド圧Ｐｓｉは、アキュムレータコントロー
ルバルブ１０８のボート１０８Ａに入力される。アキュ
ムレータコントロールバルブ１０８は、エンジントルク
を反映しているスロットル圧ｐｔｈ及びリニヤソレノイ
ドＳｏからのソレノイド圧ＰＳ＋を入力信号とし、ボー
ト１０８Ｂのライン圧ＰＬ２をアキュムレータ背圧ｐａ
ｃに調圧する。即ち、アキュムレータ背圧ｐａｃは、ラ
イン圧ＰＬ２をスロットル圧ｐｔｈ、ソレノイド圧ＰＳ
＋及びスプリング１０８Ｃの付勢力によって調圧したも
のとなり、スロットル圧ｐｔｈが大きくなる程、又、ソ
レノイド圧ＰＳ＋が小さくなる程、高く調圧される。 今、第２速段から第３速段へのアップシフトを例にとっ
て説明する。 コンピュータ８４によって２→３アツプシフトの判断が
行われると、クラッチＣ２を係合させるべく電磁弁Ｓ１
を介してシフトバルブ１１４が周知の方法で切換えられ
、ライン圧ＰＬ（ＰＯ２）がクラッチＣ２に供給され始
める。これにより、これまで図の最下部に位置していた
アキュムレータ１１２のピストン１１２Ａが上昇を開始
する。このピストン１１２Ａが上昇している間は、クラ
ッチＣ２にかかる油圧ＰＣ２は、スプリング１１２Ｂの
下向きの付勢力及びピストン１１２Ａに働く下向きの力
と釣合った油圧に維持されることになる。 ピストン１１２Ａを下向きに押そうとする力は、アキュ
ムレータ１１２の背圧室１１２Ｃにかかるアキュムレー
タ背圧Ｐａｃ及びスプリングの付勢力によって発生され
る。この結果、アキュムレータ背圧ｐａｃが前述のよう
にモジュレータバルブ１１０、リニヤソレノイドＳｏ及
びアキュムレータコントロールバルブ１０８を介してス
ロットル開度θｔｈ及び変化量ΔＮｔに依存して制御さ
れているため、クラッチＣ２の係合時の油圧ＰＣ２を変
化量ΔＮｔと目標変速時間Ｔｓｈ（即ち、イナーシャト
ルク）の考慮された油圧に制御することが可能となる。 なお、上記実施例においては、変化量を検出する対象と
してトルクコンバータのタービン（自動変速機の入力軸
）が選択されていたが、本発明においては、変化量を検
出する際の対象部材はこれに限定されるものではなく、
例えばエンジン自体、あるいは自動変速機内のメンバで
変速によって回転数が変化するものであってよい、この
場合、当該メンバの回転数の変化量と係合圧との関係（
比例定数及びオフセット量等）を適宜に設定することに
より上記実施例と同様な効果を得ることができる。 第６図に第２速段から第３速段へのアクセルが踏み込ま
れた状態でのアップシフトが行われた変速特性を示す、
第６図中のＸｌがエンジントルクを保持するために必要
な、クラッチＣ２の伝達トルク容量に対応している。又
、Ｙｌが目標変速時間Ｔｓｈ（予め変速ショックと耐久
性を考慮して定められた時間）内で、変速時に回転数の
変化するメンバ（エンジン、トルクコンバータ、自動変
速機の入力軸回転数、あるいは自動変速機のサンギヤメ
ンバ等）が回転数変化させられるために必要な、即ちイ
ナーシャ−トルクをカバーするのに必要なりラッチＣ２
のトルク伝達容量に対応している。 一方、図のＸ２、Ｙ２は、それぞれＸ　＋　、Ｙ　＋に
対応したラッチＣ２の油圧である。 上記実施例によれば、特にイナーシャ−トルク分の係合
圧Ｙ２をΔＮｔの情報から求め、ｆｉ適な係合油圧を決
定するため、たとえ変速点が通常の自動変速における変
速点と大きく異なっていても、良好な係合圧制御が実行
できるものである。

【発明の効果】

以上説明した通り、本発明によれば、たとえマニュアル
変速のように通常の変速点とは異なった変速点から変速
が実行されるような場合であっても、係合圧を的確に制
御することができ、耐久性の向上及び変速ショックの低
減を図ることができるようになるという優れた効果が得
られる。 又、実際の変速点が考慮された係合圧制御が行われるた
め、従来ではあまり差をつけることができなかったエコ
ノミーパターンとパワーパターンの差をより拡大するよ
うな設計を行うことができるようになり、よりユーザの
希望する自動変速を行うことができる設計を行えるよう
になるという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の要旨を示すブロック図、第２図は、
本発明の実施例が適用された車両用自動変速機の概略ブ
ロック図、 第３図は、上記自動変速機における孝擦係合装置の作用
状態を示す線図、 第４図は、上記自動変速機の油圧制御装置内の要部を示
す油圧回路図、 第５図（Ａ）、（Ｂ）、は、それぞれ変化量ΔＮｔ、ス
ロットル開度θｔｈ、及び目標変速時間の領域関係を示
す線図、第５図（Ｃ）は、目標変速時間の具体例を示す
線区、 第６図は、第２速段から第３速段へのアップシフトが行
われるときの変速特性線図である。 Ｓｏ・・・リニアソレノイド、 １０８・・・アキュムレータコントロールバルブ、ＰＡ
Ｃ・・・アキュムレータ背圧、 ＰＳ＋・・・ソレノイド圧（ΔＮｔに依存した油圧）、
Ｃ２・・・クラッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）変速時に係合圧を制御して変速ショックを低減さ
   せるように構成した自動変速機の油圧制御装置において
   、 変速によつて回転数の変化するメンバの、変速前後にお
   ける回転数の変化量を予測する手段と、該予測された回
   転数の変化量を考慮して、変速中の係合圧を制御する手
   段と、 を備えたことを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。