JPH0535298B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、冷房装置が搭載された車両において
学習制御による車両用自動変速機の変速初期油圧
設定方法に関し、特に冷房装置の作動時における
変速シヨツクの軽減を企図したものである。

＜従来の技術＞ 車両用自動変速機の一つとしてクラツチやブレ
ーキ等の摩擦係合要素に油圧を送給し、任意の回
転ドラムやギヤ等の回転要素を選択することによ
り、変速比切換（変速）を車両の運転状態に応じ
て自動的に行うものが知られており、各種装置及
び機器の保護や快適な乗心地維持のためにこれら
摩擦係合要素への圧油の送給は、変速開始信号発
信後に送給される初期油圧から或る所定の特性に
沿つて徐徐に行なわれるのが普通である。

このような従来の一般的な車両用自動変速機の
概略構造を表す第６図に示すように、車両の動力
源となるエンジン１１のクランク軸１２は、トル
クコンバータ１３のポンプ１４に一体的に連結さ
れており、トルクコンバータ１３はポンプ１４と
タービン１５とステータ１６とワンウエイクラツ
チ１７とを有し、ステータ１６はこのワンウエイ
クラツチ１７を介してケース１８に結合され、同
ワンウエイクラツチ１７によりステータ１６はク
ランク軸１２と同方向へは回転するが、その逆方
向の回転は許容されない構造となつている。ター
ビン１５に伝えられたトルクは、入力軸１９によ
つてその後部に配設された前進４段後進１段の変
速段を達成する歯車変速装置に伝達される。

歯車変速装置は、三組のクラツチ２０，２１，
２２と二組のブレーキ２３，２４と一組のワンウ
エイクラツチ２５と一組のラビニヨ型遊星歯車機
構２６とで構成されている。このラビニヨ型遊星
歯車機構２６は、リングギヤ２７とロングピニオ
ンギヤ２８とシヨートピニオンギヤ２９とフロン
トサンギヤ３０とリヤサンギヤ３１と前記ピニオ
ンギヤ２８，２９を回転自在に支持すると共に入
力軸１９に回転自在に嵌合されたキヤリア３２と
から構成されており、リングギヤ２７は出力軸３
３に連結され、フロントサンギヤ３０はキツクダ
ウンドラム３４及びフロントクラツチ２０を介し
て入力軸１９に連結され、リヤサンギヤ３１はリ
ヤクラツチ２１を介して入力軸１９に連結され、
キヤリア３２は相互に並列に配設されたローリバ
ースブレーキ２４とワンウエイクラツチ２５とを
介してケース１８に連結されると共にこの歯車変
速装置の後端に配設された４速クラツチ２２を介
して入力軸１９に連結されている。なお、キツク
ダウンドラム３４はキツクダウンブレーキ２３に
よつてケース１８と一体的に連結可能となつてお
り、遊星歯車機構２６を通つたトルクは、出力軸
３３に固着された出力ギヤ３５から図示しない駆
動輪の駆動軸側へ伝達される。

摩擦係合要素である上記各クラツチ２０〜２２
及びブレーキ２３，２４はそれぞれ係合用ピスト
ン装置あるいはサーボ装置等を備えた油圧機器で
構成されており、トルクコンバータ１３のポンプ
１４に連結された図示しないオイルポンプで発生
する圧油によつて油圧制御装置を介し操作される
が、その詳細な構成や作用は特開昭58−46258号
公報等に開示されている通りである。

ここで、例えば１速固定のレンジ以外での１速
の変速段においては、フロントクラツチ２０及び
４速クラツチ２２が非接続の状態にあると共にキ
ツクダウンブレーキ２３及びローリバースブレー
キ２４が解除されており、更にリヤクラツチ２１
が接続すると共にワンウエイクラツチ２５が機能
している状態となつている。この場合、２速へア
ツプシフトはキツクダウンブレーキの連結のみで
達成され、ワンウエイクラツチ２５が機能しなく
なるようになつている。

この変速システムを実現する油圧制御回路の一
部を表す第７図に示すように、キツクダウンブレ
ーキ２３の作動を制御するキツクダウンサーボ３
６には１−２シフト弁３７が油路３８を介して接
続しており、この１−２シフト弁３７には変速制
御弁３９とシフト制御弁４０とがそれぞれ油路４
１，４２を介して接続している。

１速の変速段においてシフト制御弁４０の作動
を制御する一対の電磁弁４３，４４は、共に油路
４５，４６を開放しているため、シフト制御弁４
０の中央のスプール４７が第７図中、左側へ変位
して油路４２をシフト制御弁４０の排油ポート
EXへ連通させ、１−２シフト弁３７のスプール
４８が第７図中、左端へ変位した状態にある。こ
の結果、油路３８が１−２シフト弁３７の排油ポ
ートEXに連通してキツクダウンサーボ３６の圧
縮コイルばね４９のばね力によりピストン５０が
第７図中、右側へ戻されており、キツクダウンド
ラム３４に対するキツクダウンブレーキ２３の係
合が解除されている。又、変速制御弁３９に接続
する二本の油路５１，５２のうち、一方の油路５
１に付設されて電子制御装置５３によりデユーテ
イ制御される電磁弁５４のデユーテイ率が100％
に設定されており、油路５１には油圧が作用して
いない。このため、変速制御弁３９のスプール５
５が第７図中、左側に変位して油路４１が変速制
御弁３９の排油ポートEXに連通している。

この状態から２速へのアツプシフトを行う場
合、車両の走行条件から電子制御装置５３が一方
の電磁弁４３を操作して油路４５を閉塞するた
め、中央のスプール４７が第７図中、右側へ変位
して前記オイルポンプからの圧油（以下、これを
ライン圧と呼称する）はシフト制御弁４０に接続
する油路５６から油路４２を通つて１−２シフト
弁３７に送給される。このため、１−２シフト弁
３７のスプール４８は第７図中、右端へ変位して
油路３８，４１が１−２シフト弁３７を介して連
通する。一方、電磁弁５４のデユーテイ率が電子
制御装置５３により減少するため、ライン圧が油
路５１，５２に作用して変速制御弁３９のスプー
ル５５の受圧面積差によりスプール５５は第７図
中、右側へ変位し、油路４１，５２が変速制御弁
３９を介して連通する。この結果、油路５２から
のライン圧は油路４１，３８を通つてキツクダウ
ンサーボ３６に供給され、そのピストン５０を第
７図中、左側に変位させてキツクダウンブレーキ
２３がキツクダウンドラム３４を締め付けるよう
になつている。

ところで、電磁弁５４のデユーテイ率を変化さ
せることによるキツクダウンサーボ３６への供給
油圧の変化特性は、変速シヨツク等の乗り心地を
左右するものであり、他の変速段における他の摩
擦係合要素に対する供給油圧の変化特性について
も同様で、特に変速初期の油圧の適否が重要な要
件となつている。例えば、比較的大排気量用の自
動変速機を比較的小排気量のエンジンに組合せた
場合には、この小排気量のエンジン用の自動変速
機に較べて大排気量用のものの作動油圧（ライン
圧）が元々大きく、このエンジンの出力トルクに
較べて摩擦係合要素の係合力が過大となつてしま
い、変速開始信号が発信されるやいなや初期油圧
により摩擦係合要素が係合状態となつてしまい、
多大な変速シヨツクを来たしてしまうという問題
を生ずる。又、これと逆の場合にはライン圧が低
すぎて変速が開始しなかつたり、変速までに長時
間かかつたりという問題を生じてしまう。そこ
で、本発明者らは変速中の回転要素が予め設定さ
れた回転速度となつた時点に摩擦係合要素に送給
されている油圧のデユーテイ率に基づいて変速開
始信号発信後に摩擦係合要素へ送給されるべき初
期油圧のデユーテイ率を演算し、次回変速時の変
速開始信号発信後にこの演算されたデユーテイ率
で電子制御装置を作動させる学習制御による変速
方法を提案し、摩擦係合要素に対する供給油圧の
理想的な変化特性を得ることに成功している。

＜発明が解決しようとする問題点＞ 夏場などの車両運転時に冷房装置を使用した場
合、冷房装置のコンプレツサが作動するため、こ
の時の変速中の出力軸トルク変化を実線で表す第
８図に示すように、出力軸トルクは図中、破線で
表す冷房装置を使用していない場合に比べて変速
初期において低下するが、アクセル開度やエンジ
ン回転数、エンジン回転速度或いは車速等に基づ
いて行われる変速時の摩擦係合要素へ送られる油
圧は、冷房装置非使用時のエンジントルクに対応
して一定に保持されている。従つて、エンジント
ルクが低下する冷房装置使用時に変速が行われる
と、摩擦係合要素に送られる油圧が相対的に高い
状態になり、摩擦係合要素が急激に接続されて変
速シヨツクが大きくなり、自動変速機やエンジン
に過大な負荷がかかるばかりか、乗員の乗心地を
も悪化させていた。

本発明は上記事情に鑑みなされたもので、冷房
装置の使用時や非使用時に係らず変速時における
摩擦係合要素への適正な油圧の送給を、先に提案
した学習制御機能を具えた車両用自動変速機にお
いて達成し得る変速初期油圧の設定方法を提供す
ることを目的とし、これによつてエンジンのトル
クが低下する冷房装置使用時にあつても、変速時
に過大なシヨツクが生ずることのない良好な変速
フイーリングを実現したものである。

＜問題点を解決するための手段＞ 本発明に係る車両用自動変速機の変速初期油圧
設定方法は、エンジンによつて駆動される冷房装
置と、油圧により任意の摩擦係合要素の係合、離
脱を行うことにより変速を達成し、且つ変速中に
回転速度が変化する回転要素の速度変化率が予め
設定された目標変化率に追従するように前記摩擦
係合要素への油圧を制御すると共に、変速中の所
定の時点において前記摩擦係合要素へ供給されて
いる油圧に基づいて変速開始時に前記摩擦係合要
素へ送給されるべき初期油圧を演算設定するよう
に構成された自動変速機とを備えた車両におい
て、前記冷房装置のON／OFF状態を検出し、前
記変速中の油圧を記憶すると共に当該変速時にお
ける前記冷房装置の作動状態を記憶し、前記初期
油圧の演算設定時における前記冷房装置の作動状
態が前記記憶された作動状態と異なる場合に、前
記記憶された油圧に基づいて演算された値から、
所定値を加減した値を初期油圧として用いること
を特徴とするものである。

この場合、前記初期油圧の演算設定時における
前記冷房装置の作動状態がONで、記憶された作
動状態がOFFの場合、前記記憶された油圧に基
づいて演算された値から前記所定値を減算し、前
記初期油圧の演算設定時における前記冷房装置の
作動状態がOFFで、記憶された作動状態がONの
場合、前記記憶された油圧に基づいて演算された
値に前記所定値を加算することが望ましい。

又、前記初期油圧の演算設定時における前記冷
房装置の作動状態と記憶された作動状態とが同一
の場合、前記所定値を加減することなく、前記記
憶された油圧に基づいて演算された値を初期油圧
として用いることも有効である。

＜作用＞ 車両の運転状態に応じて変速指令が発せられる
と、変速中に回転速度が変化する回転要素の速度
変化率が予め設定された目標変化率に追従するよ
うに、摩擦係合要素に対する油圧のフイードバツ
ク制御がなされる。この時の変速初期油圧は、前
回の変速中の所定の時点において摩擦係合要素に
供給されている油圧に基づいて演算されたデユー
テイ率で開始されるため、回転要素の回転変化率
が予め設定された目標変化率に追従し易くなる。

冷房装置の運転切換え後における最初の変速時
には、上述した学習制御が一時中断され、運転切
換え前に演算された変速初期油圧のデユーテイ率
に対して一定量加算或いは減算されたデユーテイ
率が選択されるため、変速シヨツクの発生が抑制
される。

＜実施例＞ 本発明による自動変速機用変速油圧制御方法を
第６図及び第７図に示した自動変速機に応用した
一実施例について、その制御手順を表す第１図を
参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は各
変速段間でのシフトにおいても同様に実施される
ので、本実施例では特に変速シヨツクが大きく発
生し易い１速から２速へのシフトを例に説明し、
他の変速段での説明は省略する。又、本実施例で
は第２図に示すようにスロツトル弁開度を四つの
ゾーンZ₁〜Z₄に分割し、各スロツトルゾーンZ₁〜
Z₄におけるデユーテイ率決定のための定数をそれ
ぞれ変え、よりきめ細かな制御を行うようにして
いるが、必ずしもこのようなスロツトル弁開度の
区分けを行わずとも良い。

電子制御装置５３により１速から２速への変速
信号が発信されると、電磁弁４３が切換わつて油
路４５が閉塞され、図示しないセンサによりスロ
ツトル弁開度とキツクダウンドラム３４の回転速
度とが検出されると共にこの時のスロツトル弁開
度のゾーンが判定される。

そうして、このゾーンにおける変速が最初でな
い場合には、前回の変速時での予め記憶されたデ
ユーテイ率d₀に基づいて補正係数αが算出され、
更に変速初期のデユーテイ率d₁が演算される。こ
の時、冷房装置（クーラ）のコンプレツサスイツ
チがONとなつていて前回の変速時に冷房装置の
コンプレツサスイツチがOFFの場合には、予め
設定された補正デユーテイ率Ｐが演算されたデユ
ーテイ率d₁から減じられ、逆に今回の変速時に冷
房装置のコンプレツサスイツチがOFFになつて
いて前回の変速時にこのコンプレツサスイツチが
ONとなつている場合には、補正デユーテイ率Ｐ
が演算されたデユーテイ率d₁に加えられ、又、冷
房装置のコンプレツサスイツチに切換りがない場
合には、演算されたデユーテイ率d₁がそのまま用
いられる。

一方、判定されたゾーンにおける変速が最初の
場合には、このゾーンにおける予め設定された補
正係数αの初期値に基づいて変速初期のデユーテ
イ率d₁が演算される。

しかるのち、電磁弁５４が作動して油路５２か
らのライン圧が油路３８を介してキツクダウンサ
ーボ３６に送給され、ここで１速の変速段の同期
が外れたか否かをキツクダウンドラム３４の回転
速度から判断し、この同期外れが達成されていな
い場合には、初期油圧のデユーテイ率d₁が高すぎ
るものとして、減算値βによりデユーテイ率を演
算し直して油圧を上昇させ同期外れを達成する。

上記のように同期外れが達成されると、各変速
段や走行状態に応じて予め定められたキツクダウ
ンドラム３４の回転速度の目標変化率、すなわ
ち、キツクダウンサーボ３６に送給される油圧が
最適な度合（キツクダウンブレーキ２３の係合シ
ヨツクや過大な滑り等が発生しない状態）で上昇
している場合にキツクダウンドラム３４が示す回
転速度の変化率をこの変速段の走行状態に応じて
決定する。そして、実際のキツクダウンドラム３
４の回転速度からその変化率を演算して上記目標
変化率とのずれを演算し、このずれに対応するデ
ユーテイ率の補正量を演算して電磁弁５４のデユ
ーテイ制御を補正し、キツクダウンサーボ３６に
作用する油圧を変化させる。即ち、キツクダウン
ドラム３４の回転速度の変化を表す第３図に示す
ように、図中、実線で示す目標変化率に対して初
期において大きくずれているキツクダウンドラム
３４の図中、破線で示す実線の回転速度変化率が
目標変化率に追従して終期には一致若しくは近似
するよう油圧がフイードバツク制御され、キツク
ダウンブレーキ２３は最適な度合で係合するよう
制御される。

そして、キツクダウンドラム３４の回転速度を
検出して、キツクダウンドラム３４の回転速度が
目標変化率に一致若しくは近似する所定の回転数
N_D以下になつているか否かを判断し、このキツ
クダウンドラム５２の回転速度がN_Dより大きい
場合には、上記フイードバツク制御を繰り返して
行い、キツクダウンドラム３４の回転速度を零、
つまり２速への変速を終了させる。従つて、この
変速はフイードバツク制御により変速シヨツクや
摩擦係合要素の過大な滑りが生じない良好な状態
でなされ、この時の出力軸３３の変化特性を表す
第４図に示すように、冷房装置を使つていない時
と使つている時とで変速中の出力軸トルクの変化
割合がほぼ同じとなる。

なお上述したフイードバツク制御中のデユーテ
イ率ｄを次の回のこのスロツトル弁開度ゾーンで
の変速の際のデユーテイ率の読込み値としてスロ
ツトル弁開度や冷房装置のコンプレツサスイツチ
の状態と共に記憶しておく。

本実施例では、補正デユーテイ率を予め一定値
に設定しておき、冷房装置のコンプレツサスイツ
チの切換があつた場合の変速初期デユーテイ率の
加減値としているが、本発明による他の一実施例
を制御手順を表す第５図に示すように、この補正
デユーテイ率ＰをコンプレツサスイツチのONの
時の最新の変速時のデユーテイ率からOFFの時
の最新の変速時のデユーテイ率を減じた値に設定
しておくことも可能である。この場合、当然のこ
とであるがより好ましい変速フイーリングを確保
することができる。

＜発明の効果＞ 本発明によると、学習制御機能を有する自動変
速機において冷房装置の切換え後の最初の変速時
には、学習制御を中断して切換え前の変速時のデ
ユーテイ率を基にあらかじめ設定した補正値を加
減するようにしたので、変速の際のシヨツクを大
幅に軽減することが可能となつた。又、補正値と
して冷房装置が作動していた時の最新の変速時の
デユーテイ率から冷房装置が作動していない時の
最新の変速時のデユーテイ率を減じたものを用い
るようにしているため、実際の車両に対応した理
想的な制御が可能となり、より一層の変速フイー
リングの向上を企図し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第５図は本発明による車両用自動変
速機の変速初期油圧設定方法を１速から２速への
アツプシフトの場合に応用したそれぞれ一実施例
の流れ図、第２図はその変速切換え域を表すグラ
フ、第３図はそのキツクダウンドラムの回転速度
の変化状態を表すグラフ、第４図はその出力軸ト
ルクの変化を表すグラフ、第６図はその自動変速
機の構造を表す機構概念図、第７図はその主要部
の油圧制御回路図、第８図は従来の変速油圧制御
方法による出力軸トルクの変化を表すグラフであ
る。 又、図中の符号で１１はエンジン、１２はクラ
ンク軸、１３はトルクコンバータ、１８はケー
ス、１９は入力軸、２１はリヤクラツチ、２３は
キツクダウンブレーキ、２５はワンウエイクラツ
チ、２６はラビニヨ型遊星歯車機構、３２はキヤ
リヤ、３３は出力軸、３４はキツクダウンドラ
ム、３５はキツクダウンサーボ、３７は１−２シ
フト弁、３８，４１，４２，４５，４６，５１，
５２，５６は油路、３９は変速制御弁、４０はシ
フト制御弁、４３，４４，５４は電磁弁、４７，
４９，５２はスプール、５３はピストン、５４は
電子制御装置、５６は圧縮コイルばね、EXは排
油ポートである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンによつて駆動される冷房装置と、 油圧により任意の摩擦係合要素の係合、離脱を
   行うことにより変速を達成し、且つ変速中に回転
   速度が変化する回転要素の速度変化率が予め設定
   された目標変化率に追従するように前記摩擦係合
   要素への油圧を制御すると共に、変速中の所定の
   時点において前記摩擦係合要素へ供給されている
   油圧に基づいて変速開始時に前記摩擦係合要素へ
   送給されるべき初期油圧を演算設定するように構
   成された自動変速機とを備えた車両において、 前記冷房装置のON／OFF状態を検出し、 前記変速中の油圧を記憶すると共に当該変速時
   における前記冷房装置の作動状態を記憶し、 前記初期油圧の演算設定時における前記冷房装
   置の作動状態が前記記憶された作動状態と異なる
   場合に、前記記憶された油圧に基づいて演算され
   た値から、所定値を加減した値を初期油圧として
   用いる ことを特徴とする車両用自動変速機の変速初期油
   圧設定方法。 ２ 前記初期油圧の演算設定時における前記冷房
   装置の作動状態がONで、記憶された作動状態が
   OFFの場合、前記記憶された油圧に基づいて演
   算された値から前記所定値を減算し、 前記初期油圧の演算設定時における前記冷房装
   置の作動状態がOFFで、記憶された作動状態が
   ONの場合、前記記憶された油圧に基づいて演算
   された値に前記所定値を加算する ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載し
   た車両用自動変速機の変速初期油圧設定方法。 ３ 前記初期油圧の演算設定時における前記冷房
   装置の作動状態と記憶された作動状態とが同一の
   場合、前記所定値を加減することなく、前記記憶
   された油圧に基づいて演算された値を初期油圧と
   して用いる ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載し
   た車両用自動変速機の変速初期油圧設定方法。