JPH05209681A

JPH05209681A - 自動変速機の油圧制御装置

Info

Publication number: JPH05209681A
Application number: JP4016839A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Shigenaka; 康夫重中; Mitsukazu Tasaka; 満一田坂
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1992-01-31
Filing date: 1992-01-31
Publication date: 1993-08-20

Abstract

(57)【要約】【目的】油温センサフェイル時に、摩擦要素の耐久性
を高めつつ、変速ショックの発生を防止することができ
る自動変速機の油圧制御装置を提供する。【構成】変速歯車機構３の油圧機構１８のライン圧
が、コントロールユニット１９からの信号に従って、ス
ロットル開度と車速と油温とに基づいて、ライン圧制御
手段２０によって制御される。コントロールユニット１
９によってラジエータ水温から疑似油温が演算され、油
温センサ２３フェイル時には、疑似油温に基づいてライ
ン圧制御が行われる。オイルクーラ１５がラジエータ１
１内に配置され、ラジエータ水温と油温の相関関係が強
められる。また、疑似油温の設定は、低温域ではラジエ
ータ水温を減少補正することによって行われ、高温域で
は増加補正することによって行われ、疑似油温から演算
される目標ライン圧が、真の油温から演算される目標ラ
イン圧以下にならないようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動変速機の油圧制御
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用の自動変速機にはトル
クコンバータと変速歯車機構とが設けられ、トルクコン
バータはエンジン出力軸のトルクを変速してタービンシ
ャフトに伝達し、変速歯車機構は上記タービンシャフト
のトルクをさらに変速して駆動輪側に伝達するようにな
っている。ここで、変速歯車機構は、通常、サンギヤ、
ピニオンギヤ、リングギヤ等の複数のギヤを備えたプラ
ネタリギヤシステムからなり、かかる変速歯車機構には
所定のギヤないしキャリアへのトルクの伝達をオン・オ
フする油圧式クラッチ、あるいは所定のギヤないしキャ
リアを固定(オン)または解放(オフ)する油圧式ブレーキ
等の各種摩擦要素が設けられる。そして、これらの各摩
結要素を作動させるために油圧機構が設けられ、この油
圧機構によって各摩擦要素のオン・オフ状態が切り替え
られ、変速動作が行なわれるようになっている。

【０００３】そして、電子制御式の自動変速機において
は、マイクロコンピュータを備えたコントロールユニッ
トによって、スロットル開度とタービン回転数とをパラ
メータとする変速マップに従って、各種ソレノイドバル
ブを介して油圧機構が制御され、これによって変速歯車
機構の変速段が切り替えられるようになっている。ま
た、かかる電子制御式の自動変速機において、油圧機構
の変速時の作動油圧は、該変速にかかわる摩擦要素での
動力伝達量等に適合する圧でなければならず、作動油圧
が必要以上に高い場合には摩擦締結要素が急激に締結さ
れ、これによって変速ショックが生じてしまう。反面、
作動油圧が低過ぎると摩擦締結要素の締結に要する時間
が長くなり、迅速な変速動作が行なうことができなくな
り、かつ擦締結要素の異常摩耗あるいは異常発熱が生じ
てしまう。このため、通常、油圧機構の変速時のライン
圧(元圧)は、コントロールユニットによって、スロット
ル開度と変速の種類とをパラメータとするライン圧制御
マップに従って、好ましく制御されるようになってい
る。

【０００４】ここにおいて、かかる油圧機構の油温は、
環境あるいはパワープラント(エンジンと自動変速機の
組立体)の運転状態等によって変化し、かかる油温の変
化に伴って作動油の粘度が大きく変化する。そして、前
記したとおり、油圧機構においては、コントロールユニ
ットによってライン圧すなわち元圧が制御されるように
なっているが、かかるライン圧は複雑な油圧回路を通し
て末端の各摩擦要素に供給されるので、実際に各摩擦要
素にかかる作動油圧は、作動油の粘度によって大きく左
右される。そこで、かかる作動油の粘度変化に対処する
ため、油圧機構に対して油温センサを設け、油温センサ
検出値に応じてすなわち作動油の粘度に応じてライン圧
を補正するようにした自動変速機の油圧制御装置が提案
されている(例えば、特開昭６２−６３２４８号公報参
照)。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
油温センサ検出値に応じてライン圧を補正するようにし
た油圧制御装置では、油温センサフェイル時に油圧補正
を行なうことができない。そこで、かかる従来の油圧制
御装置においては、油温センサフェイル時には、摩擦要
素の摩擦係合部材の破損を防止するために、ライン圧を
ほぼ最高値に保持するようにしている。けだし、ライン
圧が必要ライン圧より低くなると、各摩擦要素のオン・
オフに要する時間が長くなり、摩擦係合部材が過度なす
べりにより破損するおそれがあるからである。

【０００６】しかしながら、このように油温センサフェ
イル時に、ライン圧をほぼ最高値に保持すると、摩擦係
合部材の破損は防止されるものの、変速時に摩擦要素の
締結が急激となり、変速ショックが生じてしまうといっ
た問題がある。本発明は、上記従来の問題点を解決する
ためになされたものであって、油温センサフェイル時に
おいても、摩擦係合部材の破損を防止しつつ、変速ショ
ックの発生を防止することが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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達するた
め、第１の発明は、変速機構の摩擦要素を作動させる油
圧機構と、該油圧機構の油圧を制御する油圧制御手段
と、上記油圧機構の油温を検出する油温センサと、該油
温センサの検出値に基づいて上記油圧を補正する油圧補
正手段とが設けられた自動変速機の油圧制御装置におい
て、エンジンの冷却水温度を検出する水温センサの検出
値に、油圧機構の油温とエンジンの冷却水温との相関特
性に基づく補正を施すことによって疑似油温を演算する
疑似油温演算手段が設けられ、油温センサフェイル時に
は、上記油圧補正手段が、疑似油温演算手段によって演
算された疑似油温に基づいて上記油圧を補正するように
なっていることを特徴とする自動変速機の油圧制御装置
を提供する。

【０００８】第２の発明は、第１の発明にかかる自動変
速機の油圧制御装置において、油圧補正手段の油圧補正
特性が、所定の基準温度で油圧が極小値をとるように設
定されていて、疑似油温演算手段が、水温センサ検出値
が上記基準温度より低いときには該水温センサ検出値を
減少方向に補正することによって疑似油温を演算する一
方、水温センサ検出値が上記基準温度以上のときには該
水温センサ検出値を増加方向に補正することによって疑
似油温を演算するようになっていることを特徴とする自
動変速機の油圧制御装置を提供する。

【０００９】第３の発明は、第１または第２の発明にか
かる自動変速機の油圧制御装置において、油圧機構の作
動油を冷却するオイルクーラがラジエータ内に配設さ
れ、かつ水温センサがラジエータ水温を検出するように
なっていることを特徴とする自動変速機の油圧制御装置
を提供する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
図１に示すように、ＦＦ車用の横置き搭載型パワープラ
ントＰＴは、実質的に、第１〜第４気筒＃１〜＃４を備
えた４気筒エンジンＥと、該エンジンＥの出力トルクを
変速する自動変速機Ｔとで構成されている。そして、こ
のパワープラントＰＴにおいては、エンジン出力軸１の
トルクが、トルクコンバータ２で変速された後、さらに
変速歯車機構３で変速され、フロントディファレンシャ
ル装置４を介して両フロントアクスルシャフト５,６に
出力されるようになっている。なお、変速歯車機構３
は、請求項１に記載された「変速機構」に相当する。

【００１１】エンジンＥには、夫々第１〜第４気筒＃１
〜＃４にエアを供給する独立吸気通路９が設けられ、こ
れらの独立吸気通路９は上流で１つの共通吸気通路７に
集合されている。そして、共通吸気通路７には、アクセ
ルペダル(図示せず)と連動して開閉されるスロットル弁
８が介設されている。また、エンジンＥの冷却水を冷却
するラジエータ１１が設けられ、このラジエータ１１
は、エンジンＥから冷却水導入通路１２を通して導入さ
れる冷却水を空冷した後、冷却水戻し通路１３を通して
エンジンＥに戻すようになっている。なお、ラジエータ
１１に対して強制通風を行なう冷却ファン１４が設けら
れている。

【００１２】トルクコンバータ２は、詳しくは図示して
いないが、ポンプとタービンとステータとを備えた普通
のトルクコンバータであって、エンジン出力軸１のトル
クを、ポンプ回転数とタービン回転数の差に対応する変
速比で減速(トルク増大)して変速歯車機構３に出力する
ようになっている。

【００１３】変速歯車機構３は、詳しくは図示していな
いが、サンギヤ、ピニオンギヤ、リングギヤ、キャリア
等を備えたプラネタリギヤシステムからなり、この変速
歯車機構３には、所定のギヤないしキャリアへのトルク
の伝達をオン・オフする複数の油圧式クラッチ、所定の
ギヤないしキャリアをオン・オフする複数の油圧式ブレ
ーキ等の各種摩擦要素が設けられている。そして、これ
らの各摩結要素を作動させるために油圧機構１８が設け
られ、この油圧機構１８によって各摩擦要素のオン・オ
フ状態が切り替えられ、変速歯車機構３の変速が行なわ
れるようになっている。

【００１４】ここで、自動変速機Ｔないし油圧機構１８
の潤滑油ないし作動油(以下、これらを潤滑油と総称す
る)を冷却するオイルクーラ１５が、ラジエータ１１内
に設けられ、このオイルクーラ１５は、自動変速機Ｔな
いし油圧機構１８からオイル導入通路１６を通して導入
される潤滑油を冷却した後、オイル戻し通路１７を通し
て自動変速機Ｔないし油圧機構１８に戻すようになって
いる。

【００１５】コントロールユニット１９から印加される
信号に従って、運転状態に応じて、油圧機構１８のライ
ン圧を制御するライン圧制御手段２０が設けられてい
る。なお、コントロールユニット１９とライン圧制御手
段２０とからなる組立体は、請求項１に記載された「油
圧制御手段」ないし「油圧補正手段」を含む。またコント
ロールユニット１９は請求項１に記載された「疑似油温
演算手段」を含む。このライン圧制御手段２０では、詳
しくは図示していないが、コントロールユニット１９か
らデューティ比信号が印加されるデューティソレノイド
バルブを備えたモジュレータバルブによってパイロット
圧が形成され、プレッシャレギュレータバルブによって
パイロット圧にほぼ比例するライン圧が油圧機構１８内
に形成されるようになっている。

【００１６】コントロールユニット１９は、マイクロコ
ンピュータを備えた、パワープラントＰＴの総合的な制
御装置であって、スロットル弁８に対して設けられたス
ロットル開度センサ２１によって検出されるスロットル
開度ＴＶＯ、水温センサ２２によって検出されるラジエ
ータ水温Ｔw、油温センサ２３によって検出される自動
変速機Ｔの潤滑油温度Ｔj、車速センサ２４によって検
出される車速ＳＰ等を制御情報として、パワープラント
ＰＴの各種制御を行なうようになっているが、以下で
は、本発明の要旨である、ライン圧制御についてのみ説
明する。なお、ここでは水温センサ２２が冷却水導入通
路１２に臨設されているが、水温センサ２２をラジエー
タ１１あるいは冷却水戻し通路１３に臨設してもよい。

【００１７】以下、図２に示すフローチャートに従っ
て、適宜図１を参照しつつ、コントロールユニット１８
によるライン圧制御の制御方法を説明する。このライン
圧制御は、基本的には、ライン圧を、スロットル開度Ｔ
ＶＯと車速ＳＰとに基づいてまた変速時にはさらに変速
の種類に基づいて設定される目標ライン圧に追従させる
とともに、潤滑油温度Ｔjに基づいて目標ライン圧に油
温補正を施すようになっている。さらに、油温センサ２
３がフェイルしたときには、ラジエータ水温Ｔwに基づ
いて演算される疑似油温を用いて目標ライン圧に油温補
正を施すようになっている。

【００１８】制御が開始されると、まずステップ＃１
で、スロットル開度ＴＶＯと、車速ＳＰと、ラジエータ
水温Ｔwと、潤滑油温度Ｔj(油温Ｔj)と、油温センサフ
ェイル信号とが制御情報として読み込まれる。次に、ス
テップ＃２で、油温センサフェイル信号に基づいて、油
温センサ２３がフェイルしているか否かが比較・判定さ
れる。ここで、油温センサ２３がフェイルしていないと
判定されれば(ＮＯ)、ステップ＃９で、油温センサ２３
によって検出された油温Ｔjが、そのまま最終的な目標
ライン圧補正用油温Ｔとされる(Ｔ＝Ｔj)。図５中の曲
線Ｇ₁で示すように、本実施例では、油温センサ２３が
フェイルしていないときには、基準温度Ｔ₀で目標ライ
ン圧が極小値をとり、Ｔ₀より低温側ではＴjの上昇に伴
って目標ライン圧が低下する一方、Ｔ₀より高温側では
Ｔjの上昇に伴って目標ライン圧が上昇するといったラ
イン圧補正特性が設定されている。

【００１９】すなわち、油温Ｔjが低いときほど潤滑油
の粘度が高くなり、油圧機構１８内での圧力損失が大き
くなり、したがって各摩擦要素に実際に供給される油圧
が低下するので、この圧力損失分を補償するために低温
域ではＴjが低いときほど目標ライン圧を高めるように
している。しかしながら、油温Ｔjが高すぎると潤滑油
の粘度が低くなりすぎ、油圧機構１８の種々の摺接部か
らの潤滑油漏れが増加し、かかる潤滑油漏れによって各
摩擦要素に実際に供給される油圧が低下するので、これ
補償するために高温域ではＴjが高いときほど目標ライ
ン圧を高めるようにしている。そして、基準温度Ｔ
₀は、潤滑油の粘度と潤滑油漏れとを総合的に考慮し
て、油圧のロスが最も小さくなるところに設定される。

【００２０】続いて、ステップ＃１０で、変速タイミン
グないし変速時であるか否かが比較・判定される。ここ
で、変速タイミングは、例えば図３に示すような変速マ
ップ(シフトスケジュール)を用いて、スロットル開度Ｔ
ＶＯと車速ＳＰとに基づいて判定される。ステップ＃１
０で変速タイミングであると判定された場合は(ＹＥ
Ｓ)、ステップ＃７で、所定の変速時用のライン圧マッ
プを用いて、スロットル開度ＴＶＯと車速ＳＰと変速の
種類と目標ライン圧補正用油温Ｔとに基づいて目標ライ
ン圧が演算(設定)される。なお、このライン圧マップに
おいては、目標ライン圧の油温Ｔ(Ｔj)による補正も包
含されており、かかる油温Ｔ(Ｔj)によるライン圧補正
特性は、前記の図５中の曲線Ｇ₁のとおりである。この
後、ステップ＃１２が実行される。他方、ステップ＃１
０で変速タイミングないし変速時でないと判定された場
合は(ＮＯ)、ステップ＃１１で、通常時用(非変速時用)
のライン圧マップを用いて、スロットル開度ＴＶＯと車
速ＳＰと目標ライン圧補正用油温Ｔとに基づいて目標ラ
イン圧が演算される。

【００２１】次に、ステップ＃１２で、コントロールユ
ニット１９からライン圧制御手段２０に、実際のライン
圧の目標ライン圧に対する偏差に応じたデューティ比信
号が印加され、ライン圧が目標ライン圧に追従させられ
る。なお、ステップ＃７の次にこのステップ＃１２が実
行されたとき、すなわち変速時には、スロットル開度Ｔ
ＶＯと車速ＳＰとに基づいて演算される変速所要時間最
大値が経過するまで、このステップ＃１２が実行されつ
づける。この後、ステップ＃１に復帰する。

【００２２】ところで、前記のステップ＃２で、油温セ
ンサ２３がフェイルしていると判定された場合は(ＹＥ
Ｓ)、ステップ＃３で、ラジエータ水温Ｔwが基準温度Ｔ
₀より低いか否かが比較・判定される。ここで、Ｔw＜Ｔ
₀であると判定されれば(ＹＥＳ)、ステップ＃４で、Ｔw
より所定値a(a＞０)だけ小さい値(Ｔw−a)が疑似油温と
され、この疑似油温が目標ライン圧補正用油温Ｔとされ
る。他方、Ｔw≧Ｔ₀であると判定されれば(ＮＯ)、ステ
ップ＃５で、Ｔwより所定値b(b＞０)だけ大きい値(Ｔw
＋b)が疑似油温とされ、この疑似油温が目標ライン圧補
正用油温Ｔとされる。ここで、定数a、bは、以下のよう
に設定される。

【００２３】本実施例においては、オイルクーラ１５が
ラジエータ１１内に設けられているので、エンジン始動
後一定時間(例えば、４min)経過後は、ラジエータ水温
Ｔwと油温Ｔjとの間に強い相関関係が生じ、油温Ｔj
は、例えば次の式１で示す範囲内にある。

【数１】Ｔw−１０℃≦Ｔj≦Ｔw＋２０℃………………………………式１そこで、例えば式１が成立する場合には、Ｔw＜Ｔ₀の領
域では、aを１０℃付近の所定の値に設定して、実質的
に、疑似油温が真の油温Ｔjを上回らないようにする。
このようにすれば、Ｔw＜Ｔ₀の領域では、目標ライン圧
が、油温センサ２３がフェイルしていない場合の目標ラ
イン圧(適正な目標ライン圧)以下になることがなく、し
たがって摩擦要素のオン・オフに要する時間が長くなら
ず、摩擦係合部材の耐久性が高められる。また、Ｔw≧
Ｔ₀の領域では、bを２０℃付近の所定の値に設定して、
実質的に、疑似油温が真の油温Ｔjを下回らないように
する。このようにすれば、Ｔw≧Ｔ₀の領域では、目標ラ
イン圧が、油温センサ２３がフェイルしていない場合の
目標ライン圧以下になることがなく、したがって摩擦係
合部材の耐久性が高められる。なお、式１における定数
１０℃あるいは定数２０℃は、単なる例示であって、こ
れに限定されるものではないのはもちろんである。

【００２４】このようにして設定される疑似油温ないし
目標ライン圧補正用油温Ｔのラジエータ水温Ｔwに対す
る特性は、図４のようになる。また、かかる疑似油温な
いし目標ライン圧補正用油温Ｔを用いた場合の目標ライ
ン圧の、真の油温Ｔjに対する特性は、図５中の曲線Ｇ₃
のようになる。図５から明らかなように、油温センサ２
３のフェイル時においても(Ｇ₃)、油温センサ２３がフ
ェイルしていない場合(Ｇ₁)とほぼ同様の目標ライン圧
が得られ(若干高い)、変速ショックの発生が有効に防止
される。なお、図５中においてＧ₂は、油温センサフェ
イル時において、目標ライン圧をほぼ最高値に設定する
従来の油圧制御装置の場合を示している。

【００２５】次に、ステップ＃６で、変速タイミングで
あるか否かが比較・判定される。ここで、変速タイミン
グは、前記のステップ＃１０の場合と同様の方法で判定
される。ステップ＃６で変速タイミングであると判定さ
れた場合は(ＹＥＳ)、ステップ＃７、前記のステップ＃
１０の次にこのステップ＃７が実行された場合と同様
に、変速時用のライン圧マップを用いて、スロットル開
度ＴＶＯと車速ＳＰと変速の種類と目標ライン圧補正用
油温Ｔ(疑似油圧)とに基づいて目標ライン圧が演算(設
定)される。この後、前記したステップ＃１２が実行さ
れ、ステップ＃１に復帰する。他方、ステップ＃６で変
速タイミングでないと判定された場合は(ＮＯ)、ステッ
プ＃８で、目標ライン圧がほぼライン最高値近傍の所定
圧に固定される。かかる非変速時には、変速ショックが
発生することがないので、ライン圧を十分に高めて摩擦
要素の締結を確実にするようにしている。なお、かかる
非変速時においても、目標ライン圧を通常時用のライン
圧マップを用いて、目標ライン圧を演算(設定)するよう
にしてもよい。この場合は、ステップ＃６の次に、ステ
ップ＃１１を実行すればよい。この後、前記したステッ
プ＃１２が実行され、ステップ＃１に復帰する。

【００２６】以上、本実施例によれば、油温センサ２３
のフェイル時においても、油温センサ２３がフェイルし
ていない場合とほぼ同様のライン圧制御を行なうことが
でき、摩擦要素の耐久性を高めつつ、変速ショックの発
生を有効に防止することができる。

【００２７】

【発明の作用・効果】第１の発明によれば、油温センサ
フェイル時においても、疑似油温演算手段によって、油
温と冷却水温との相関特性に基づいて、冷却水温から疑
似油温が演算され、かかる疑似油温に基づいて油圧補正
が行なわれるので、油温の変化に応じた油圧を設定する
ことができ、摩擦要素の耐久性を高めつつ、変速ショッ
クの発生を防止することができる。

【００２８】第２の発明によれば、基本的には第１の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、油圧が極小
となる基準温度より低温側では、水温センサ検出値を減
少方向に補正して疑似油温が演算されるので、疑似油温
が真の油温より低めに演算され、疑似油温を用いて設定
される油圧が適正な油圧を下回らない。また、基準温度
より高温側では、水温センサ検出値を増加方向に補正し
て疑似油温が演算されるので、疑似油温が真の油温より
高めに演算され、疑似油温を用いて設定される油圧が適
正な油圧を下回らない。したがって、摩擦要素のオン・
オフに要する時間が長くならず、摩擦要素の耐久性が一
層高められる。

【００２９】第３の発明によれば、基本的には第１また
は第２の発明と同様の作用・効果が得られる。さらに、
オイルクーラがラジエータ内に配設されるので、冷却水
温と油温の相関関係が強くなり、疑似油温が真の油温に
近くなり、油温センサがフェイルしていない場合とほぼ
同様の油圧制御を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる油圧制御装置を備えた自動変
速機と、エンジンとで構成されるパワープラントの模式
図である。

【図２】コントロールユニットによるライン圧制御の
制御方法を示すフローチャートである。

【図３】スロットル開度と車速とをパラメータとする
変速マップを示す図である。

【図４】疑似油温のラジエータ水温に対する特性を示
す図である。

【図５】目標ライン圧の油温に対する特性を示す図で
ある。

【符号の説明】

ＰＴ…パワープラントＥ…エンジンＴ…自動変速機３…変速歯車機構１１…ラジエータ１５…オイルクーラ１８…油圧機構１９…コントロールユニット２０…ライン圧制御手段２２…水温センサ２３…油温センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】変速機構の摩擦要素を作動させる油圧機
構と、該油圧機構の油圧を制御する油圧制御手段と、上
記油圧機構の油温を検出する油温センサと、該油温セン
サの検出値に基づいて上記油圧を補正する油圧補正手段
とが設けられた自動変速機の油圧制御装置において、エンジンの冷却水温度を検出する水温センサの検出値
に、油圧機構の油温とエンジンの冷却水温との相関特性
に基づく補正を施すことによって疑似油温を演算する疑
似油温演算手段が設けられ、油温センサフェイル時に
は、上記油圧補正手段が、疑似油温演算手段によって演
算された疑似油温に基づいて上記油圧を補正するように
なっていることを特徴とする自動変速機の油圧制御装
置。
【請求項２】請求項１に記載された自動変速機の油圧
制御装置において、油圧補正手段の油圧補正特性が、所定の基準温度で油圧
が極小値をとるように設定されていて、疑似油温演算手
段が、水温センサ検出値が上記基準温度より低いときに
は該水温センサ検出値を減少方向に補正することによっ
て疑似油温を演算する一方、水温センサ検出値が上記基
準温度以上のときには該水温センサ検出値を増加方向に
補正することによって疑似油温を演算するようになって
いることを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載された自
動変速機の油圧制御装置において、油圧機構の作動油を冷却するオイルクーラがラジエータ
内に配設され、かつ水温センサがラジエータ水温を検出
するようになっていることを特徴とする自動変速機の油
圧制御装置。