JPH04236852A - 自動変速機のライン圧制御装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用の自動変速機
（オートマチックトランスミッション）のライン圧を制
御するライン圧制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用自動変速機では、オイルポンプ
の吐出圧を調圧してライン圧を得、これを油圧回路に供
給して、トルクコンバータの作動油圧，歯車式変速機中
の各種変速要素の作動油圧としているが、このライン圧
は、機関出力トルクに応じた適正油圧に制御している。

【０００３】即ち、自動変速機においてトルクコンバー
タ，各種変速要素の作動油圧の源となるライン圧は、機
関出力トルクに応じて適正油圧に調整する必要があり、
変速中に適正油圧より高い場合は、トルクの伝達効率が
高くなり、変速ショックが発生する。また、非変速中に
適正油圧より高い場合は、オイルポンプの負荷が大きく
なり燃費が悪化する。一方、変速中に適正油圧より低い
場合は、トルクの伝達効率が低いため、クラッチのスリ
ップ時間が長く変速の間延び感を生じる。また、非変速
中に適正油圧より低い場合は、トルクの伝達効率が低い
ためクラッチにスリップが発生し、このスリップによる
発熱のためクラッチの耐久性やオイルの耐久性が悪化す
る。

【０００４】そこで、従来は、エアフローメータからの
信号に基づいて検出される吸入空気流量Ｑと、クランク
角センサからの信号に基づいて算出される機関回転速度
Ｎとから、１回転当たりの吸入空気量に対応するものと
して、トルクＴＱ＝Ｋ・Ｑ／Ｎ（Ｋは定数）を算出し、
これに対応して予め最適なライン圧を定めたマップを参
照して、ライン圧を設定し、これに基づいてライン圧ア
クチュエータを駆動してライン圧を制御していた（特開
昭６２−９０５４号公報等参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来装
置のように、吸入空気量Ｑと機関回転速度Ｎとから機関
出力トルクを推定するものでは、図６に示したように、
基本噴射パルスＴｐ（トルク推定値に相当する）を一定
とした場合の実測値は高回転域で大きく低下しており、
推定値と実測値との誤差が高回転域で大きいという問題
があった。

【０００６】本発明は上記の事情に鑑みなされたもので
、機関の全運転領域で機関出力トルクを正確に演算でき
、機関出力トルクに応じた正確なライン圧の設定ができ
る自動変速機のライン圧制御装置を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、図１
に示すように、各変速要素を制御する油圧回路に供給さ
れるライン圧を機関出力トルクに基づいて設定するライ
ン圧設定手段と、設定されたライン圧に対応する出力信
号を発生してライン圧アクチュエータを駆動し前記油圧
回路に供給されるライン圧を制御するライン圧制御手段
とを備えた自動変速機のライン圧制御装置において、ク
ランク角度を検出するクランク角度検出手段と、機関燃
焼室内の圧力を検出する燃焼室内圧力検出手段と、燃焼
室容積を検出する燃焼室容積検出手段と、これら各検出
手段からの信号に基づいて機関１サイクル毎の有効仕事
量を演算する有効仕事量演算手段と、演算された有効仕
事量から前記機関出力トルクを推定するトルク推定手段
とを備えて構成した。

【０００８】

【作用】かかる構成において、有効仕事量演算手段は、
クランク角度検出手段、燃焼室内圧力検出手段及び燃焼
室容積検出手段からの信号に基づいてあるクランク角度
毎に燃焼室の圧力と容積データを収集し、収集したデー
タを用いて機関の有効仕事量を演算する。この演算を機
関の１サイクル毎に実行する。トルク推定手段は、演算
された有効仕事量から機関出力トルクを推定する。この
ようして推定された機関出力トルクを用いてライン圧設
定手段がライン圧を設定し、ライン圧制御手段は、油圧
回路に供給されるライン圧が設定されたライン圧となる
ようライン圧アクチュエータを駆動してライン圧を制御
する。

【０００９】このように、燃焼室で実際に発生したエネ
ルギから機関出力トルクを推定することにより、機関出
力トルクの推定が正確となりライン圧制御を高精度にで
きるようになる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。本実施例の構成を示す図２において、機関１の
出力側に自動変速機２が設けられている。自動変速機２
は、機関１の出力側に介在するトルクコンバータ３と、
このトルクコンバータ３を介して連結された歯車式変速
機４と、この歯車式変速機４中の各種変速要素の結合・
解放操作を行う油圧アクチュエータ５とを備える。油圧
アクチュエータ５に対する作動油圧は各種の電磁バルブ
を介してＯＮ・ＯＦＦ制御されるが、ここでは自動変速
のためのシフト用電磁バルブ６Ａ，６Ｂのみを示してあ
る。

【００１１】ここで、トルクコンバータ３及び油圧アク
チュエータ５に対する作動油圧であるライン圧を得るた
めに、歯車式変速機４の入力軸により駆動されるオイル
ポンプ７が用いられると共に、オリフィス８，電磁バル
ブ９，プレッシャモデファイヤバルブ１０及びプレッシ
ャレギュレータバルブ１１が設けられている。電磁バル
ブ９は、後述の如くデューティ制御され、オリフィス８
を介して導かれるオイルポンプ７の吐出圧を基に、パイ
ロット圧を得る。プレッシャモデファイヤバルブ１０は
、そのパイロット圧を増幅する。プレッシャレギュレー
タバルブ１１はオイルポンプ７からの吐出圧をプレッシ
ャモデファイヤバルブ１０からのパイロット圧に比例し
たライン圧に調圧して、トルクコンバータ３及び油圧ア
クチュエータ５等の油圧回路へ送る。

【００１２】コントロールユニット１２には、各種のセ
ンサからの信号が入力されている。前記各種のセンサと
しては、機関１の吸気系のスロットル弁１３の開度ＴＶ
Ｏを検出するポテンショメータ式のスロットルセンサ１
４が設けられている。また、機関１のクランク軸又はこ
れに同期して回転する軸にクランク角度検出手段として
のクランク角センサ１５が設けられている。このクラン
ク角センサ１５からの信号は例えば基準クランク角毎の
パルス信号で、その周期より機関回転速度Ｎが算出され
る。

【００１３】また、自動変速機２の出力軸より回転信号
を得て車速ＶＳＰを検出する車速センサ１６が設けられ
ている。また、機関１には、その気筒の燃焼室内の圧力
を検出する燃焼室内圧力検出手段としての筒内センサ１
７が装着されている。コントロールユニット１２は、マ
イクロコンピュータを内蔵し、主に変速制御とライン圧
制御とを行う。

【００１４】変速制御は、セレクトレバーの操作位置に
適合して行い、特にセレクトレバーがＤレンジの状態で
は、スロットル弁開度ＴＶＯと車速ＶＳＰとに従って１
速〜４速等の変速位置を自動設定し、シフト用電磁弁６
Ａ，６ＢのＯＮ・ＯＦＦの組合せを制御して、油圧アク
チュエータ５を介して歯車式変速機４をその変速位置に
制御する。

【００１５】ライン圧制御は、図３に示すライン圧制御
ルーチンに従って、ライン圧アクチュエータとしての電
磁バルブ９をデューティ制御して行う。ここで、デュー
ティ（開弁時間割合）を増大させることにより、ライン
圧を増大させることができる。次に図３のライン圧制御
ルーチンについて説明する。尚、本実施例において、燃
焼室容積検出手段、有効仕事量演算手段、トルク推定手
段、ライン圧設定手段及びライン圧制御手段としての機
能は、図３のフローチャートに示すようにソフトウエア
的に備えられている。

【００１６】まず、ステップ１（図中ではＳ１と記し、
以下同様とする）では、クランク角センサ１５からのク
ランク角度Ａ信号や筒内センサ１７からの燃焼室内圧力
Ｐ信号等の各種センサからの信号を入力する。ステップ
２では、クランク角１°毎の燃焼室内容積Ｖｎ　（　ｎ
＝０〜７２０　）を、クランクアームやコンロッドの長
さ等の機関構造及びクランク角度Ａ信号に基づいて算出
する。

【００１７】ステップ３では、ステップ２で算出された
燃焼室内容積Ｖｎ　からクランク角１°毎の容積変化Δ
Ｖｎ　を算出し、このΔＶｎ　とクランク角１°毎に検
出された燃焼室内圧力Ｐｎ　とから、図４に示すＰ−Ｖ
線図において斜線で示す正の仕事量を示す面積Ｘと負の
仕事量を示す面積Ｙとを演算し、その差から機関の１サ
イクル当たりの１気筒分の有効仕事量Ｗ（＝Ｘ−Ｙ）を
演算する。そして、この有効仕事量Ｗに気筒数Ｍを乗算
したものを機関１の１サイクル当たりの機関出力トルク
相当値として推定し、機関出力トルクＴＥｎｇ　（＝Ｗ
×Ｍ）を求める。

【００１８】ステップ４では、変速種類に応じて締結さ
れる歯車式変速機４内の各種変速要素（各クラッチ，ブ
レーキ）における伝達トルクＴを算出する。例えば、図
５に示す歯車式変速機においては、フロントプラネタリ
ギヤ２１のギヤ比をα１　、リヤプラネタリギヤ２２の
ギヤ比をα２　とした場合について各変速種類について
変速要素における伝達トルクＴと入力トルクＴｉｎ（機
関出力トルクＴＥｎｇ　に相当する）との関係を示すと
、例えば以下のようになっている。

【００１９】フォワードクラッチ２３が締結し、フォワ
ードワンウェイクラッチ２４及びローワンウェイクラッ
チ２５が作用するＤ１速では、フォワードクラッチ２３
での伝達トルクＴと入力トルクＴｉｎとの関係は、Ｔ＝
（１／α２　）・Ｔｉｎである。フォワードクラッチ２
３が締結しサーボバンドブレーキ２６とフォワードワン
ウェイクラッチ２４が作用するＤ２速では、サーボバン
ドブレーキ２６での反力トルクＴＳＢ及びフォワードク
ラッチ２３での伝達トルクＴと入力トルクＴｉｎとの関
係は、ＴＳＢ＝〔α１／α２（１＋α１）〕・Ｔｉｎで
あり、Ｔ＝（１／α２　）・Ｔｉｎである。

【００２０】ハイクラッチ２７及びフォワードクラッチ
２３が締結しフォワードワンウェイクラッチ２４が作用
するＤ３速では、ハイクラッチ２７及びフォワードクラ
ッチ２３で伝達するトルクＴは等しく、Ｔ＝〔１／（１
＋α２）〕・Ｔｉｎである。ハイクラッチ２７が締結し
サーボバンドブレーキ２６が作用するＤ４速では、ハイ
クラッチ２７での伝達トルクＴはリヤプラネタリキャリ
アの分担トルクが０なので、Ｔ＝Ｔｉｎであり、サーボ
バンドブレーキ２６での反力トルクＴＳＢと入力トルク
Ｔｉｎとの関係は、ＴＳＢ＝〔α１／（１＋α１）〕・
Ｔｉｎである。

【００２１】リバースクラッチ２８が締結しロー＆リバ
ースブレーキ２９が作用するＲ（リバース）レンジでは
、リバースクラッチ２８で伝達するトルクＴはリヤプラ
ネタリキャリアの分担トルクが０なので、Ｔ＝Ｔｉｎで
あり、ロー＆リバースブレーキ２９で伝達するトルクＴ
は、Ｔ＝−〔（１＋α１）／α１　〕・Ｔｉｎである。 尚、図中、３０はオーバーランクラッチである。

【００２２】従って、上記のような関係からその時の伝
達トルクＴを演算する。ステップ５では、ステップ４で
演算された伝達トルクＴに応じてその時の変速操作に関
連する各系統のライン圧ＰＬを演算する。例えば、クラ
ッチの場合等では、次式のようにしてライン圧ＰＬが演
算される。 ＰＬ＝Ｔ／（μ・ａ・ｎ・ｒ） ここで、μは摩擦係数、ａはクラッチ１枚当たりの面積
、ｎはクラッチ枚数、ｒはクラッチ板半径、Ｔはクラッ
チ伝達トルクである。

【００２３】ステップ６では、演算されたライン圧ＰＬ
に相当するデューティを出力して、電磁バルプ９を駆動
することにより、最適なライン圧を得る。このように、
Ｐ−Ｖ線図を用いて機関の１サイクル当たりの有効仕事
量を算出し、これを機関出力トルク相当と見なしてライ
ン圧を制御するので、機関の全領域で正確に機関出力ト
ルクを推定することができ、ライン圧を精度良く制御で
き変速ショックや燃費率の低減等を図ることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、燃
焼室内圧力と燃焼室内容積とから得られるＰ−Ｖ線図を
用いて有効仕事量を算出して機関出力トルクを推定する
ようにしたので、機関の全運転領域で略正確な機関出力
トルクを推定することができる。従って、機関出力トル
クに見合ったライン圧を設定することができるので、変
速ショックを低減できると共に、非変速時のオイルポン
プロスが低減でき、その結果燃費率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を説明するブロック図

【図２】本
発明の一実施例の全体システム構成図

【図３】同上実施
例のライン圧制御ルーチンを示すフローチャート

【図４】機関のＰ−Ｖ線図

【図５】同上実施例の歯車式変速機の構造を示す図

【図
６】従来装置の問題点を説明する図

【符号の説明】

１　　　　機関 ２　　　　自動変速機 ３　　　　トルクコンバータ ４　　　　歯車式変速機 ９　　　　電磁バルブ １２　　　　コントロールユニット １５　　　　クランク角センサ １７　　　　筒内センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各変速要素を制御する油圧回路に供給され
   るライン圧を機関出力トルクに基づいて設定するライン
   圧設定手段と、設定されたライン圧に対応する出力信号
   を発生してライン圧アクチュエータを駆動し前記油圧回
   路に供給されるライン圧を制御するライン圧制御手段と
   を備えた自動変速機のライン圧制御装置において、クラ
   ンク角度を検出するクランク角度検出手段と、機関燃焼
   室内の圧力を検出する燃焼室内圧力検出手段と、燃焼室
   容積を検出する燃焼室容積検出手段と、これら各検出手
   段からの信号に基づいて機関１サイクル毎の有効仕事量
   を演算する有効仕事量演算手段と、演算された有効仕事
   量から前記機関出力トルクを推定するトルク推定手段と
   を備えて構成したことを特徴とする自動変速機のライン
   圧制御装置。