JPH04307166A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、動力伝達系上で直列に
配置された第１、第２変速機部を備えた自動変速機の変
速制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動変速機は、歯車変速機構と
複数の摩擦係合装置とを備え、油圧制御装置を作動させ
ることによって、この複数の摩擦係合装置の係合状態を
選択的に切換え、複数の変速段のうちの任意の１つが達
成されるように構成してある。

【０００３】近年、第１、第２変速機部を備え、この第
１、第２変速機部を同時又は交互に切換えることによっ
て多段変速を達成するようにした自動変速機が注目され
てきている。例えば、前進３段を切換えることのできる
第１変速機部と、前進２段を切換えることのできる第２
変速機部とを、図３（Ａ）の部分で示すように切換える
ことにより、前進６段の多段変速を実行することができ
るようになる。

【０００４】このような自動変速機においては、第１、
第２変速機部のそれぞれの摩擦係合装置を同時に係合、
又は解放させて変速を達成することが必然的に発生して
くる（図３の例では、例えば第２変速段及び第３変速段
間の変速、あるいは第４変速段及び第５変速段間の変速
等）。このような場合、それぞれの摩擦係合装置の作用
状態を適正に同期させないと、例えば自動変速機全体で
アップシフトをさせたいにも拘らず、ダウンシフトから
変速が開始したり、あるいはアップシフト後にダウンシ
フトが残存したり、逆にダウンシフト後にアップシフト
が残存したりするという不具合が発生し、変速フィーリ
ングが損なわれる。

【０００５】このような点に鑑み、特願平２−２５８０
６（未公知）号公報には、フィードバック制御によって
両変速部の変速終了を同期させる構成を採用すると共に
、変速の終期に至った段階で、第１変速機部の変速が第
２変速機部の変速に対して結果として遅れていたときに
エンジントルクを低減する方法が提案されている。これ
により、速やかに変速を終了させることを可能としなが
ら出力軸トルクが突出することを防止し、変速ショック
の向上を図ることができるようになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た技術は、第１変速機部より第２変速機部の方が遅れた
場合にはこれに対応することができず、従って、前記公
報においては、全てのばらつきや条件等を考慮して、万
一同時に変速が終了できないとするならば、必ず第２変
速機部の方が先に終了するような各諸現値を設定してお
けばよいというような示唆がなされていた。

【０００７】しかしながら、このように設定した場合に
は、必然的に第２変速機部の変速が速くなりがちとなり
、第１、第２変速機部の変速終了を同期させるためのフ
ィードバック制御がそれだけやりにくくなるという問題
が発生する。

【０００８】又、上記技術におけるエンジントルクの低
下は、応答性を考慮し、同時変速がある程度進行した後
、第２変速機部のローギヤシフト終了を予測して指令を
出す必要があり、その結果係合油圧、エンジントルク、
上記応答性等の各種ばらつきにより、必ずしも予定通り
に２つの変速機部の変速が進行せず、その結果、第１変
速機部の変速終了時にもなお第２変速機部の変速が残存
するという事態が発生し、変速フィーリングが悪化する
ことがあるということもあった。

【０００９】即ち、エンジントルクを低減すると第２変
速機部の変速はそれだけ長びくことになるが、この「長
びく程度」が各種ばらつきの影響を受けてしまうという
問題があったものである。ところが、その結果第２変速
機部の方の終了が遅れると、自動変速機全体としてアッ
プシフトする変速でありながら、最後にダウンシフトが
残存することになり、変速フィーリングが著しく悪化し
た。

【００１０】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、各種ばらつきの如何に拘らず、少くと
も第１変速機部より第２変速機部が遅く変速終了すると
いう事態を回避させ、その結果、良好な変速フィーリン
グを得ることのできる自動変速機の変速制御装置を提供
することにより、上記課題を解決せんとしたものである
。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、図１にその要
旨を示すように、動力伝達系上で直列に配置された第１
、第２変速機部を備え、前記第１変速機部がハイギヤシ
フトされると共に、第２変速機部がローギヤシフトされ
ることによって、自動変速機全体がアップシフトする変
速を実行する際に、何らかの油圧制御を行うことにより
、第２変速機部のハイギヤシフト中に第１変速機部のロ
ーギヤシフトを開始・完了させるようにした自動変速機
の変速制御装置において、当該変速の終期以降における
前記第２変速機部の変速が、予定より遅いか否かを判定
する手段を備え、前記第２変速機部の変速が予定より遅
いと判定されたときに、前記油圧制御を中止し、第２変
速機部の変速を強制的に促進させることにより、上記課
題を解決したものである。

【００１２】

【作用】例えばフィードバック制御を実行したとしても
、系の安定性の関係でフィードバックゲインを無制限に
高められるものではなく、その結果、必ずしも完全に同
期して変速を終了できないことがある。勿論ここでフィ
ードバック制御による油圧調整能力を飛躍的に高めれば
、完全同期も不可能ではなくなるが、コストや重量との
関係で現実的ではない。

【００１３】そこで本発明においては、変速の終期（以
降）における第２変速機部の実際の変速の進行状態を検
出し、その結果、予定より遅いと判断されたときには、
その時点で該第２変速機部の変速を強制的に促進させる
ようにしている。具体的にはそれまで行っていた油圧制
御を中止し、例えばシフトバルブを完全に切換えるなど
して最速（又は最速に近い速度）で第２変速機部の変速
を進行させる。その結果、第２変速機部の変速が予定通
りに進行しない場合が生じても（特に前述した従来例の
ように、エンジントルクを低減したりする場合には、こ
のエンジントルクの低減によって第２変速機部のダウン
シフトの進行が阻害される）、当該第２変速機部の変速
が強制的に進行するように制御される。従って製品間の
ばらつきや、エンジントルクその他の経時変化があった
としても、少なくとも、第２変速機部の方が遅く終了す
るという事態は回避できるようになる。

【００１４】第２変速機部が遅く終了すると、自動変速
機全体がアップシフトする際に最後にダウンシフトが残
存することになるため、著しく変速フィーリングが阻害
されるが、本発明ではこれが確実に回避できる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１６】図２に、この実施例が適用される車両用自
動変速機の全体概要を示す。

【００１７】この自動変速機は、トランスミッション部
としてトルクコンバータ２０と、第２変速機部４０と、
前進３段、後進１段の第１変速機部６０とを備える。

【００１８】前記トルクコンバータ２０は、ポンプ２１
、タービン２２、ステータ２３、及びロックアップクラ
ッチ２４を備える。ポンプ２１は、エンジン１のクラン
ク軸１０と連結され、タービン２２は第２変速機部４０
における遊星歯車装置のキャリア４１に連結されている
。

【００１９】前記第２変速機部４０においては、このキ
ャリア４１によって回転可能に支持されたプラネタリピ
ニオン４２がサンギヤ４３及びリングギヤ４４と噛合し
ている。又、サンギヤ４３とキャリア４１との間には、
クラッチＣ０　及び一方向クラッチＦ０　が設けられて
おり、サンギヤ４３とハウジングＨｕ　との間には、ブ
レーキＢ０　が設けられている。

【００２０】前記第１変速機部６０には、遊星歯車装置
としてフロント側及びリヤ側の２列が備えられている。 この遊星歯車装置は、それぞれ共通のサンギヤ６１、リ
ングギヤ６２、６３、プラネタリピニオン６４、６５、
及びキャリア６６、６７からなる。

【００２１】第２変速機部４０のリングギヤ４４は、ク
ラッチＣ１　を介して前記リングギヤ６２に連結されて
いる。又、前記リングギヤ４４とサンギヤ６１との間に
は、クラッチＣ２　が設けられている。更に、前記キャ
リア６６は、前記リングギヤ６３と連結されており、こ
れらキャリア６６及びリングギヤ６３は出力軸７０と連
結されている。一方、前記キャリア６７とハウジングＨ
ｕ　との間には、ブレーキＢ３　及び一方向クラッチＦ
２　が設けられており、更に、サンギヤ６１とハウジン
グＨｕ　との間には、一方向クラッチＦ１　を介してブ
レーキＢ２　が設けられ、又、サンギヤ６１とハウジン
グＨｕ　との間には、ブレーキＢ１　が設けられている
。

【００２２】この自動変速機は、上述の如きトランスミ
ッション部を備え、エンジン１の負荷状態を反映してい
るスロットル開度を検出するスロットルセンサ１００、
及び車速を検出する車速センサ１０２等の信号を入力さ
れた自動変速機コントロールコンピュータ１０４Ａによ
って、予め設定された変速パターンに従って、油圧制御
回路１０６内の電磁ソレノイドバルブＳ１　〜Ｓ４　、
電磁比例弁ＳＬＮ、及びＳＬＵが駆動・制御され、図３
に示されるような、各クラッチ、ブレーキ等の係合の組
合せが行われて変速制御がなされる。

【００２３】図３において、○印は当該クラッチあるい
はブレーキが係合されていることを示し、Ｘ印は当該ブ
レーキが車輪側よりエンジンが駆動されるときにエンジ
ンブレーキを効かせるために係合されることを示してい
る。

【００２４】前記電磁ソレノイドバルブＳ１　、Ｓ２　
は、図４に示されるように、第１変速機部６０の第１速
状態〜第３速状態の制御を行う第１、第２シフトバルブ
の制御を行い、前記電磁ソレノイドバルブＳ３　は、第
２変速機部４０の高速側及び低速側を切換える第３シフ
トバルブの制御を行い、前記電磁ソレノイドバルブＳ４
　は、トルクンバータ２０のロックアップクラッチ２４
の制御をそれぞれ行うようになっている。

【００２５】前述の図３から明らかなように、この実施
例に係る自動変速機においては、例えば第２速段及び第
３速段間の変速が、第１変速機部６０及び第２変速機部
４０が同時に且つ逆方向に作動される変速となっており
、同期制御が適正に実行されないと変速ショックが大き
くなる恐れがある。従って、電磁比例弁ＳＬＵ及びＳＬ
Ｎにより、第２速段及び第３速段間の変速時に、第１変
速機部６０及び第２変速機部４０のそれぞれの該当摩擦
係合要素（ブレーキＢ２　、ブレーキＢ０　）の係合力
を調節・制御する。

【００２６】そのため電磁比例弁ＳＬＵは、中央処理装
置１０４によって制御された負荷電流の大きさに応じて
ブレーキＢ０　の過度的な係合圧（ドレン圧）をＢ０　
コントロールバルブとの組合せにより調節・制御する。 又、電磁比例弁ＳＬＮはアキュムレータコントロールバ
ルブとの組合せにより、ブレーキＢ２　の係合圧を調整
・制御する。

【００２７】なお、各電磁比例弁ＳＬＵ、ＳＬＮによる
係合圧調整・制御自体のハード構造は、従来と同様であ
るため説明を省略する。

【００２８】なお、図２において、符号１１０はシフト
ポジションセンサで、運転者によって操作されるＮ、Ｄ
、Ｒ等の位置を検出するもの、１１２はパターンセレク
トスイッチで、Ｅ（経済走行）、Ｐ（パワー走行）等を
選択するものであり、又、１１４はエンジンの冷却水温
度を検出する水温センサを示し、１１６はフットブレー
キ、１１８はサイドブレーキの作動を検出するブレーキ
スイッチをそれぞれ示している。

【００２９】ここにおいて、この実施例では、図２及び
図４に示されるように、前記中央処理装置１０４にこれ
らの入力信号の他に、クラッチＣ２　のドラム回転速度
（第１変速機部６０の変速進行状態）を検出するための
Ｃ２　センサ１２０の信号、及びクラッチＣ０　のドラ
ム回転速度（第２変速機部４０の変速進行状態）を検出
するためのＣ０　センサ１２１の信号が併せて入力され
ている。

【００３０】又、エンジン１は、エンジンコントロール
コンピュータ１０４Ｂによって、その燃料噴射量及び点
火時期等が制御されているが、このエンジンコントロー
ルコンピュータ１０４Ｂには自動変速機コントロールコ
ンピュータ１０４Ａからエンジントルクを低減すべき旨
の信号ＳＧ１　が入力されるようになっている。エンジ
ンコントロールコンピュータ１０４Ｂは、自動変速機コ
ントロールコンピュータ１０４Ａからのこの信号ＳＧ１
　による指令に基づいて、エンジントルクが低減される
ようにエンジン１を制御する。

【００３１】なお、エンジントルクを低減する構成自体
については周知のものが採用できる。例えば、点火時期
を遅らせる方法を採用してもよいし、あるいはスロット
ル弁を閉じるような構成を採用してもよいし、更にはこ
れらの併用による構成を採用してもよい。

【００３２】次に、図５のフローチャートを用いて、上
記実施例装置における作用を説明する。

【００３３】この制御フローは、第１変速機部６０がハ
イギヤシフトすると共に第２変速機部４０がローギヤシ
フトし、自動変速機全体としてアップシフトする「第２
速段から第３速段への変速」を実行すべきとの判断がな
されたときに開始される。

【００３４】まず、ステップ２０１において、当該変速
判断に基づき第１変速機部６０のハイギヤシフト指令（
ブレーキＢ２　の供給指令）を出力する。

【００３５】ステップ２０２では、クラッチＣ２　の回
転速度Ｎｃ２及び出力軸回転速度Ｎｏ　をモニタし、Ｎ
ｏ　／ρ１　−Ｎｃ２≦ΔＮ１　が成立するか否かを判
断することにより、実質的なアップシフトの開始を検出
する。ここで、ρ１　はリヤ側（図２で右側）の遊星歯
車装置のプラネタリ歯数比、ΔＮ１　は制御定数である
。

【００３６】やがて、実質的なハイギヤシフト（自動変
速機全体としてのアップシフト）の開始が検出されると
ステップ２０３に移り、第２変速機部４０のローギヤシ
フト指令（電磁比例弁ＳＬＵにより、所定レベルまでブ
レーキＢ０　のドレン）を出力する。このようにしたの
は自動変速機全体をダウンシフトから開始させないため
である。

【００３７】次に、クラッチＣ０　の回転速度Ｎｃ０か
らＮｃ０＞ΔＮ２　を判断することにより実質的なロー
ギヤシフト開始を検出する（ΔＮ２　は定数）。検出し
たらステップ２０５に進む。

【００３８】ステップ２０５では、第１、第２変速機部
６０、４０の変速がほぼ同時に終了するように、両変速
機部６０、４０の係合油圧レベルをフィードバック制御
する。このフィードバック制御は、前述したように、図
示せぬＢ０　コントロールバルブと電磁比例弁ＳＬＵの
組合せ、及びブレーキＢ２　のアキュムレータ背圧をコ
ントロールするためのアキュムレータコントロールバル
ブと電磁比例弁ＳＬＮとの組合せにより実現する。

【００３９】ステップ２０６では、クラッチＣ０　の回
転速度Ｎｃ０、クラッチＣ２　の回転速度Ｎｃ２、及び
出力軸回転速度Ｎｏ　をモニタすることにより、第２変
速機部のローギヤシフト終了付近を検出する。この検出
は、ＩＮＴ〔Ｎｃ０ｅ　（ｋ　）／｛Ｎｃ０ｅ　（ｋ　
−１）−Ｎｃ０ｅ　（ｋ　）｝〕＜αが成立するか否か
によって行う。この式は、Ｎｃ０ｅ　＝ｉ　×Ｎ０　（
ｋ　）＋ρ２　×Ｎｃ２（ｋ　）−Ｎｃ０（ｋ　）に基
づいている。なお、ρ２　はフロント側の遊星歯車装置
のプラネタリ歯数比であり、αは定数である。 又、（ｋ　）、（ｋ　−１）はサンプリングのタイミン
グ（順序）を示している。

【００４０】この判定条件が不成立のうちはステップ２
０５に戻り、成立すると２０７へと進む。

【００４１】ステップ２０７では第１変速機部６０のハ
イギヤシフトのための係合油圧の低下指令を出力する。 この出力は、具体的にはアキュムレータコントロールバ
ルブと電磁比例弁ＳＬＮの組合せによって行う。

【００４２】次いで、ステップ２０８においてエンジン
トルクのダウン指令を出力する。

【００４３】ステップ２０９では、ダウンシフトの進行
が予定より遅れているか否かを判断する。この判断は、
クラッチＣ０　の回転速度Ｎｃ０をモニタし、前回の制
御周期で検出されたＮｃ０（ｋ　）≦今回の制御周期で
検出されたＮｃ０（ｋ　＋１）が成立するか否かを判定
することによって行う。

【００４４】この判定が成立したときは、ローギヤシフ
トが予定通りの速度で進行していないと判定し、ステッ
プ２１０に移る。ステップ２１０では、ダウンシフトを
強制的に進行させるために、シフトバルブを切換える。 即ち、通常はＢ０　コントロールバルブと電磁比例弁Ｓ
ＬＵの組合せにより、ローギヤシフトの進行を当該ロー
ギヤシフトの終了まで制御するが、ステップ２０９の条
件が成立したときには、この制御を打切り、即座にブレ
ーキＢ０　の係合油圧を完全解放するものである。

【００４５】ステップ２１１では、エンジントルクダウ
ンを中止し、通常レベルに復帰させる。これは、エンジ
ントルクダウン制御はダウンシフト進行の妨げとなるた
めである。

【００４６】一方、ステップ２０９においてダウンシフ
トが予定通り進行していると判断した場合には、ステッ
プ２１２に進み、実質的なローギヤシフトの終了を検出
する。この検出は、Ｎｃ０ｅ　＜ΔＮ３　が成立し、且
つ、Ｎｃ０−ｉ　×Ｎｏ　＜ΔＮ４　が成立したときと
される（ΔＮ３　、ΔＮ４　は定数）。

【００４７】ローギヤシフトの終了が検出されなければ
、ステップ２０９に移って、再度ダウンシフトの遅れ状
態を再度チェックする。

【００４８】やがて、ローギヤシフトが終了したと判定
されると、ステップ２１３に進んでエンジントルクが復
帰され、ステップ２１４でハイギヤシフトの終了を検出
する。この検出はＮｃ２＜ΔＮ５　が成立するか否かを
判断することによって行う（ΔＮ５　は定数）。このハ
イギヤシフトの終了が検出された場合には、ステップ２
１５に移る。

【００４９】ステップ２１５では、シフトバルブを切換
え、変速後のギヤ状態を固定する。又、ステップ２１６
では、係合油圧低下の指令が解除され、全てのシーケン
スが終了する。

【００５０】次に、図６に本実施例の効果を示す。実線
は本実施例による変速過渡特性であり、破線は従来技術
の問題点が示されている。

【００５１】ｅ　点で第２変速機部４０のローギヤシフ
ト終了付近を検出した後、前記各種ばらつきにより、こ
のローギヤシフトの進行が予定より遅れた場合（例えば
エンジントルク低下量大による第２変速機部４０の引上
力低下）、従来は、最終的なローギヤシフトの終了判定
ができず、ｈ　点におけるハイギヤシフトの終了判定に
よりシフトバルブが切換わり、ローギヤシフトが再び進
行することになる。この結果、自動変速機全体ではアッ
プシフト後にダウンシフトが残存することとなり、著し
く変速フィーリングが悪化する。

【００５２】この実施例では、ローギヤシフトが進行が
予定より遅れていると判定されたときには、この判定さ
れた時点（ｆ　点）にて、即座にシフトバルブの切換え
を行うと共にエンジントルクを復帰させるため、ハイギ
ヤシフト終了以前にローギヤシフトをほぼ終了させるこ
とができ、上記ばらつきに対して良好な変速フィーリン
グを得ることができる。

【００５３】なお、本実施例の制御が作動した実績をロ
ーギヤシフト開始時の油圧設定に反映させる（学習制御
）ことにより、より安定した変速特性を得ることができ
るようになる。

【００５４】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、製
品間のばらつきや係合油圧レベル、エンジントルク、応
答性等のばらつき、あるいは経時変化の如何に拘らず、
変速終了タイミングをほぼ同期させることができ、良好
な変速フィーリングを確保でき、更に各種アクチュエー
タも比較的安価なものにできるという優れた効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の要旨を示すブロック図である
。

【図２】図２は、本発明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略図である。

【図３】図３は、上記自動変速機の各摩擦係合装置の係
合状態を示す線図である。

【図４】図４は、上記自動変速機の自動変速機コントロ
ールコンピュータ及び油圧制御装置の付近の入出力関係
を示すブロック図である。

【図５】図５は、上記実施例装置において実行される制
御フローを示す流れ図である。

【図６】図６は、上記実施例装置によって得られる変速
過渡特性線図である。

【符号の説明】

１…エンジン、 ４０…第２変速機部、 ６０…第１変速機部、 Ｎｃ０…クラッチＣ０　（第２変速機部）の回転メンバ
の回転速度、 Ｎｃ２…クラッチＣ２　（第１変速機部）の回転メンバ
の回転速度。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】動力伝達系上で直列に配置された第１、第
   ２変速機部を備え、前記第１変速機部がハイギヤシフト
   されると共に、第２変速機部がローギヤシフトされるこ
   とによって、自動変速機全体がアップシフトする変速を
   実行する際に、何らかの油圧制御を行うことにより、第
   ２変速機部のハイギヤシフト中に第１変速機部のローギ
   ヤシフトを開始・完了させるようにした自動変速機の変
   速制御装置において、当該変速の終期以降における前記
   第２変速機部の変速が、予定より遅いか否かを判定する
   手段を備え、前記第２変速機部の変速が予定より遅いと
   判定されたときに、前記油圧制御を中止し、第２変速機
   部の変速を強制的に促進させることを特徴とする自動変
   速機の変速制御装置。