JPH023769A - 自動変速機の変速制御装置 - 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、自動変速機の変速制御装置に係る。

【従来の技術】

従来、歯車変速機構と複数の摩擦係合装置とを備え、油
圧制御装置の作動により摩擦係合装置の係合を選択的に
切換え、複数個の変速段のうちのいずれかが達成される
ように構成した自動変速機の変速制御装置は既に広く知
られている。 一般に、変速特性面から見た場合、変速ショックを低減
させるためには出力軸トルクの時間的変化率を可能な限
り低下させることが必要である。 そのためには、摩擦係合装置が係合する際、供給油圧を
一定、ないしは徐々に低下させる方が好ましい場合が多
い。 このような観点から、変速の終期に摩擦係合装置の係合
油圧を一時的に低下させるようにしだ技術が開示されて
いる〈例えば特開昭５８−２２５２２６）。 股に、このように変速の終期を捉えて係合油圧を低減す
るような制御を行うときは、デユーティ弁を用いたデユ
ーティ比制御、あるいはりニヤソレノイドを用いた負荷
電流制御により、係合油圧を電子的に制御する方法がと
られる。この場合、係合油圧は、一般にエンジン負荷に
応じて決定される。 （発明が解決しようとする課題］ しかしながら、自動変速機の油圧系には、製造時あるい
は経時的に発生したその車両特有のばらつきが必ず存在
する。そのため、前記変速終期の係合油圧を単にエンジ
ン負荷のみに応じて決定した場合、そのときの油圧系の
ばらつきの如何によって、変速終期の係合油圧が高過ぎ
て充分に変速ショックを低減できなかったり、逆に変速
終期の係合油圧が低過ぎて摩擦係合装置が係合しきれず
に再び滑り出したりすることがあるというような不具合
が発生する恐れがあった。

【発明の目的］ 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、油圧制御系のその時点での特性を充分に考慮した上で変速の終期の係合油圧を決定することができ、従って、変速ショックを効果的に低減することのできる自動変速機の変速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、変速の終期に摩擦係合装置の係合油圧を一時
的に低下させることにより変速ショックを低減するよう
に構成した自動変速機の変速制御装置において、変速が
実行されることによって回転速度の変化する部材の回転
速度を検出する手段と、変速出力後に前記部材の辿るべ
き目標回転速度の軌跡を確定する手段と、前記部材の回
転速度が前記目標回転速度の軌跡に沿って変化するよう
に、自動変速機内の摩擦係合装置の係合過渡油圧を制御
する手段と、変速の終期を検出する手段と、変速の終期
が検出されたときに、前゛記フィードバック制御を中止
すると共に、それ以降の係合過渡油圧を、それまでのフ
ィードバック制御での係合過渡油圧の履歴を考慮した上
で見込み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。 （作用］ 出願人は、先に、同じく変速ショックの低減を目的とし
て、該摩擦係合装置の係合時の過渡油圧をフィードバッ
ク制御する方法を提案したく特願昭６２−４４７００；
未公知）。 このフィードバック制御は、変速が実行されることによ
って回転速度の変化する部材、例えば自動変速機内のタ
ービン軸、各クラッチやブレーキのドラム、あるいはエ
ンジン等の部材の回転速度を検出し、この回転速度が変
速出力後に該部材の辿るべき目標回転速度の軌跡に沿っ
て変化するように、自動変速機内の摩擦係合装置の係合
過渡油圧をフィードバック制御するものである。このよ
うなフィードバック制御を採用すると、摩擦係合装置の
係合過渡油圧は製造時あるいは経時的に発生したその車
両特有のばらつき等の如何にかがわらず、必ず前記部材
の回転速度が前記目標回転速度の軌跡に沿って変化する
ように制御され、常に最適な変速過渡状態を得ることが
できるようになる。 本発明においては、係合過渡油圧を変速の初期〜中期に
至るまでフィードバック制御するようにしているため、
車両固有のばらつきゃ、経時変化の如何にかかわらず、
常に理想的な変速過渡状態を得ることができるようにな
る。 本発明は、その上で、変速の終期が検出された段階で係
合過渡油圧を低下させるにあたり、その低下をフィード
バック制御時の履歴を考慮した上で行うようにしている
。従って、例えばエンジントルクが高目にばついている
ために変速の進行が遅れがちとなり、その結果、油圧が
高目にフィードバック制御されてきたような履歴が認め
られたときには、該履歴を考慮した上で変速終期の係合
過渡油圧の値も比較的高目に設定するというような制御
を行うことができるようになる。 具体的な制御方法としては、例えば、変速の終期が検出
された段階で、該変速の終期が検出された時点の油圧を
基準としてこの油圧値から所定量だけ低下させるような
制御を実行するとよい。 この場合、低下させるべき所定量をエンジントルクや変
速の種類に依存して決定しておくようにする。 他の具体的な制御方法としては、変速の初期や中期にお
−ける所定時期、あるいは所定期間での油圧履歴に基づ
いてその車両のその時点での油圧制御系のばらつきの定
性的傾向を捉え、変速終期の油圧値として、予めマツプ
等において定められた絶対値をこの実際の油圧Ｉｌ歴に
応じて補正するような方法をとるようにしてもよい。 【実施例１ 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、摩擦係合装置の係合時の過渡油
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。又、変速が実行されることによって回
転速度の変化する部材として、タービン軸を選択するよ
うにしている。係合過渡油圧のフィードバック制御は、
実際のタービン回転速度ＮＴがタービン目標回転速度Ｎ
Ｔｏの軌跡に沿って変化するようにリニヤソレノイド（
Ｓｏ）を電子ｉｌｌ　ｔＥすることによって行われる。 前記タービン目標回転速度ＮＴｏは、変速開始時のター
ビン回転速度をＮＳ、変速時間（変速開始〜終了まで何
秒で行うかの目標値）をＴｓ１変速後のタービン同期回
転速度をＮＴｏ　（−出力軸７０の回転速度ｎｏＸ変速
侵のギヤ比ｆ＋）、変速開始時の時間ｔを零とおくと、
ｔ　ｓｅｃ後での目標回転速度ＮＴｏ　（ｔ　＞は、 ＮＴｏ　　（ｔ　　）　　＝　−（＜Ｎ５−ＮＴｏ）／
Ｔｓ　　）Ｘｔ　＋Ｎａ　　　・・・・・・・・・（１
）によって求められる。 このうち、Ｔｓはスロットル開度によって、マツプから
値を呼んでくるようになっている。又、ＮＢｓｎｏｓＥ
は、その時々の値を用いる。 第２図にこの実施例が適用される車両用自動変速機及び
エンジンの全体概要を示す。 この自動変速様は、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段のアンダードライブ機構部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、プラネタリビニオン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Ｃｏ１ブレーキＢ　ＯＮ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、プラネタリビニオン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Ｃ１、
Ｃ２、ブレーキＢ１〜Ｂ　ｓ　、及び一方向クラッチＦ
ｌ、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θ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７００回転速
度センサ）８２、及び変速過渡状態を反映させるための
自動変速機の前記タービン２２の回転速度ＮＴを検出す
るＮＴセンサ９９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Ｓｔ、３２（
シフトパルプ用）、及びＳＬ（ロックアツプクラッチ用
）を駆動・ｗ４１し、第３図に示されるような各クラッ
チ、ブレーキ等の保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路８６の要部を示す。 図において、符号Ｓｏがリニヤソレノイド、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、摩擦係合装置として、ブレーキＢ２
が代表的に示されている。第３図から明らかなように、
ブレーキＢ２は第１速段から第２速段への変速を速成す
るときに係合させられる摩擦係合装置である。 図示せぬオイルポンプによって発生される油圧を基圧と
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Ｐｍ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Ｐｌを受
けてタービン回転速度ＮＴとタービン目標回転速度ＮＴ
ｏとの差に応じたソレノイド圧ＰＳ１を周知の方法で発
生する。即ち、コンピュータ８４には、前述したように
タービン２２の回転速度ＮＴが入力されている。このタ
ービン回転速度ＮＴは、エンジントルク及び変速の種類
に応じて予め設定されたタービン目標回転速度ＮＴｏと
比較される。例えば１→２変速の場合、該１→２変速の
実行によってタービン回転速度ＮＴが低下する。もしタ
ービン回転速度ＮＴが目標回転速度ＮＴｏより早めに低
下した場合（ＮＴ−ＮＴｏ　＜Ｏの場合）は、変速の進
行が速過ぎることになるため、ブレーキＢ２の係合過渡
油圧を減少させるべく、このＮ　Ｔ　−Ｎ　Ｔ　ｏに対
応するデユーティ比に基づく負荷電流指令がリニヤソレ
ノイドＳｏに印加され、リニヤソレノイドＳｏは、この
負荷電流に応じたソレノイド圧ＰＳ＋を周知の方法で発
生するものである。 なお、この実施例ではデユーティ比が増加すると（１０
０％に近づくと）、発生されるソレノイド圧ＰＳ１が大
きくなるようになっている。 このソレノイド圧ＰＳ１は、アキュムレータコントロー
ルバルブ１０８のボート１ｏ８Ａに入力される。アキュ
ムレータコントロールバルブ１０８は、ライン圧ＰＬ＋
及びリニヤソレノイドＳ。 からのソレノイド圧ＰＳ＋を入力信号とし、ボー）−１
０８８のライン圧ＰＬ２をアキュムレータ背圧Ｐａｃに
調圧する。 即ち、アキュムレータ背圧ｐａｃは、換言すると基本的
にライン圧ＰＬ２がライン圧ＰＬ＋及びスプリング１０
８Ｃの付勢力によって調圧され、且つ、リニヤソレノイ
ドＳｏのソレノイド圧ＰＳ＋によって補正されたもので
ある。なお、このアキュムレータ背圧ｐａｃはデユーテ
ィ比の増加に従って低下する特性となる。 コンピュータ８４によって変速判断（この場合、第１速
段から第２速段への変速判断〉が行われると、電磁弁Ｓ
１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　（Ｐ日０）がブレーキＢ２に向って
供給され始める。この供給を受けてアキュムレータ１１
２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、ブレーキＢ２に供給され
る油圧（２日。）が、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
ほぼ一定の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！１１２Ｇにかかるアキュムレー
タ背圧ｐａｃによって発生される。そのため、アキュム
レータ背圧ｐａｃを前述のようにモジュレータバルブ１
１０１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を介して制御することによってブレ
ーキＢ２への係合時の過渡油圧１日０を任意に制御する
ことが可能となる。 リニヤソレノイドＳｏは、前述のように、タービン回転
速度ＮＴとタービン目標回転速度ＮＴ。 との差に依存して制御されるため、結局、このような油
圧系により、タービン回転速度ＮＴがタービン目標回転
速度ＮＴｏに沿って変化するようにフィードバック制御
することができる。 一般に、自動変速機では油圧制御系の特性、工ンジン特
性、及びギヤトレインのギヤ比の影響により、変速段、
スロットル開度毎に異なる変速特性を示す。従って、変
速時のタービン回転速度ＮＴｏの変化を捉えて上述のよ
うに係合過渡油圧をフィードバック制御することは、変
速ショックの低減を図る上で非常に有効である。 もし、油圧制御系に応答遅れが全くなかったとしたなら
ば、目標回転速度を適切に設定した上でタービン回転速
度が該目標回転速度となるように係合過渡油圧をｙｉ密
に制御できれば、変速終期の油圧を見込みで低下させる
制御は必ずしも必要でないかもしれない。しかしながら
、油圧制御系には、必ず応答遅れがあり、変速終期にお
ける摩擦係合装置の摩擦係数の変化による出力軸トルク
の急激な変化（変速ショック）には対応できない。 そこで、このようにフィードバック制御を採用したとし
ても、変速の終期においてはフィードバック制御によら
ず、積極的に油圧を低下させるようなく見込み）制御が
必要となる。この実施例においては、この油圧低下を、
フィードバック制御の終了時における油圧の履歴（具体
的にはフィードバック終了時におけるデユーティ比）を
基準とし、この履歴源から所定量だけデユーティ比を増
減することにより適切な油圧低下を得るようにしている
。 この場合、「所定量」の決定にあたっては、変速の種類
（具体的には当該変速に関与する摩擦係合装置の種類）
、及びスロットル開度が考慮される。これは次の理由に
よる。 例えば、第１速段から第２速段への変速の場合、係合す
べき摩擦係合装置は第３図に示したようにブレーキＢ２
である。該ブレーキＢ２はハウジングに固定されている
ため、係合に当たって特に遠心油圧のようなものは発生
せず、従って、変速終期の係合過渡油圧には遠心油圧に
よる影響を考える必要がない。 これに対して、第２速段から第３速段への変速の場合、
係合すべき摩擦係合装置は第３図に示したようにクラッ
チＣ２である。このクラッチＣ２は係合と共に回転を開
始するためこの回転にょって遠心油圧が発生する。従っ
て、変速終期の係合圧はこの遠心油圧の分だけ前述の第
１速段から第２速段への変速の場合に比べて大きくなっ
てしまうことになる。逆に言うと、変速終期に係合過渡
油圧を下げて変速ショックの緩和を図るためには、第２
速段から第３速段への変速の場合は第１速段から第２速
段への変速の場合よりも大きな油圧低下が必要−になる
ことになる。 又、一般に、同じ種類の変速であっても、エンジントル
ク（エンジン負荷）によって摩擦係合装置の吸収するべ
きエネルギ量が異なってくるため、変速終期における係
合過渡油圧の見込み制御に当たっては、エンジントルク
の要素をも考慮する必要がある。 なお、この実施例では、変速が終期に入ったか否かを、
後述するようにタービンの同期回転速度と実回転速度と
の差が予め定めた値になったか否かによって判定してい
るが、同じ変速の種類であっても、エンジントルクによ
って変速前後のタービン回転速度の変化量が異なるため
、変速終期を判定するためのタービン同期回転速度と実
回転速度との回転数差についてもエンジントルクによっ
て変更する必要がある。 第５図にこの実施例における制御手順を示す。 ステップ２０２において、車速及びスロットル開度に応
じて変速判断がなされる。その結果、ステップ２０４に
おいて所定の変速出力が出される。 ステップ２０６においては、イナーシャ相（実質的な変
速開始、即ちタービン２２の回転速度ＮＴｏの回転数低
下）の検出が行われる。 イナーシャ相が検出されると、ステップ２０８において
リニヤソレノイドＳｏへの負荷電流を決定するためのデ
ユーティ比Ｄｉが算出され、係合過渡油圧のフィードバ
ック制御が実行される。デユーティ比Ｄｉの算出は、前
述したようにタービン２２の目標回転速度ＮＴと実回転
速度Ｎ　Ｔ　ｏとの差に基づいて行われる。 このようにしてフィードバック制御が実行されてきた後
、ステップ２１０において変速終期が検出される。この
検出は、タービン回転速度ＮＴが、自動変速機の出力軸
７０の回転速度ｎｏに新たに形成される変速段のギヤ比
　ｉＨを乗じた値（タービン同期回転速度ＮＴｏ）に近
くなったか否かを判断することによって行う。具体的に
は、ＮＴ。 ｎ、ｘｉＨの差ΔＮが所定値より小さくなったか否かを
判断することによって行う。この差ΔＮに関する所定値
は、上述した理由により、変速の種類及びエンジントル
ク（スロットル開度）に依存して予め決定されている。 その例を第６図（Ａ）（Ｂ）の左瀾に示す。第６図にお
いて＜Ａ＞は１→２変速、（Ｂ）は２→３変速の例をそ
れぞれ示している。 ステップ２１０において変速終期が検出されると、ステ
ップ２１２に進んで第６図＜Ａ）、（Ｂ）の右欄に示さ
れたようなデユーティ比ＤＥを変速終期検出時のデユー
ティ比ＤＦＥに加える（即ちその力係合過渡油圧を低下
させる）制御が行われる。この制御におけるデユーティ
比ＤＥがこのように変速の種類及びスロットル開度毎に
決定されている理由は上述した通りである。これにより
、変速終期において該変速終期に入ったときの油圧（履
歴）に基づいて確実に係合過渡油圧を低減させることが
でき、変速ショックを低減できる。 この様子を第７図及び第８図に示す。第７図（Ａ）、（
Ｂ）の例は、変速終期までフィードバック制御を実行し
てきた後、変速終期にそれまでの油圧履歴を考慮しない
で予め定められたマツプ等によって油圧を制御した場合
の不具合が示されている。 即ち、第７図（Ａ）の例では、例えば油圧制例系の油圧
がもともと高目にばらついている等の理由でデユーティ
比が高目となるように（油圧を低めるように）フィード
バック制御されてきている。 従って、変速終期にこの履歴を考慮せず、予め定められ
たマツプ等に基づいたデユーティ比に変更したとしても
、その差がほとんどなく、従って、変速終期の出力トル
クの低減制御を充分に行うことができなくなっている。 一方、第７図＜８）の例では、変速がなかなか進行せず
、従って、油圧を高めるべくデユーティ比を低下させる
ようにフィードバックされてきた例が示されている。こ
のような例において、当該履歴を考慮せずに変速の終期
において定められた値にまで一律にデーティ比を高める
ようにした場合、油圧が急激に低められ、当該摩耗して
いる摩擦係合装置が滑り出し、アキュムレータの干渉領
域が終了してもなお変速が終了せず、該アキュムレータ
の干渉領域終了と共に出力トルクに大きな変化が発生し
ている。 この実施例では、上述したように変速終期における油圧
履歴（そのときのデユーティ比）を基に油圧を低下させ
るようにしているため、第７図（Ａ）、（Ｂ）に示され
たような不具合は発生しない。 即ち、第８図（Ａ＞、（Ｂ）に示されるように、第７図
（Ａ）、（Ｂ）に相当するようなフィードバック制御が
実行されてきたときには、それに見合った終期制御が実
行されるため、いずれの場合でも良好な変速特性を得る
ことができるものである。 なお、第８図において符号ＤＥで示された変化量が第６
図におけるデユーティ比ＤＥに相当している。 ステップ２１４においては、変速が完全に終了したこと
を差ΔＮが５０より小さくなったか否かをもって検出し
、見込み制御を終了する。 なお、本発明においては、変速終期をどのようにして判
断するかを限定するものではない。 ［発明の効果］ 以上説明してきた通り、本発明によれば、係合油圧のフ
ィードバック制御を行いながら、変速終期には必ず適正
な量だけ更に油圧を低減させることができるようになり
、変速ショックを常に良好に低減す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。

【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摩擦係合装置の作用
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図は、制御手順を示す流れ図、 第６図は、変速終期を判断するためのΔＮと、変速終期
判断後に変更するデユーティ比ＤＥとを示す線図、 第７図、は、変速終期に予め定められた値に油圧を変更
した場合の変速特性線図、 第８図は、変速終期にフィードバック制御時の油圧履歴
を考慮した上で油圧を変更した場合の変速特性線図であ
る。 Ｄｌ・・・フィードバック制御時のデユーティ比、ＤＦ
Ｅ・・・フィードバック制御終了時のデユーティ比、 Ｄε・・・変速終期に変更するデユーティ比。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）変速の終期に摩擦係合装置の係合油圧を一時的に
   低下させることにより変速ショックを低減するように構
   成した自動変速機の変速制御装置において、 変速が実行されることによつて回転速度の変化する部材
   の回転速度を検出する手段と、 変速出力後に前記部材の辿るべき目標回転速度の軌跡を
   確定する手段と、 前記部材の回転速度が前記目標回転速度の軌跡に沿つて
   変化するように、自動変速機内の摩擦係合装置の係合過
   渡油圧を制御する手段と、 変速の終期を検出する手段と、 変速の終期が検出されたときに、前記フィードバック制
   御を中止すると共に、それ以降の係合過渡油圧を、それ
   までのフィードバック制御での係合過渡油圧の履歴を考
   慮した上で見込み制御する手段と、 を備えたことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。