JPH06272754A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動車の走行性を低下させることなく、高油
温時に変速ショックが生じるのを防止する。 【構成】 ドリフトオンボール３４を有する３−４クラ
ッチ２７等からなる摩擦要素と、この摩擦要素の締結、
解放によって動力伝達経路が切替えられる多段式の変速
機構１０と、エンジン負荷および車速に応じて設定され
た変速ラインに基づく変速制御を実行する変速制御手段
５１とを備えた自動変速機の制御装置において、上記摩
擦要素に供給される作動油の温度が予め設定された基準
値以上であるか否かを判定する油温判定手段５２と、こ
の油温判定手段５２により油温が基準値以上であると判
定された場合に、通常時の変速ラインの高負荷域を低速
側に変位させるライン変位手段５３とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ドリフトオンボールを
有する摩擦要素と、この摩擦要素の締結、解放によって
動力伝達経路が切替えられる多段式の変速機構とを備え
た自動変速機の制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特開昭６１−４８６１９号
公報に示されるように、自動変速機の摩擦要素を構成す
る油圧クラッチが油圧の排出により解放される際に、残
圧に起因した解放不良が上記油圧クラッチに発生するの
を防止するため、油圧クラッチの油圧室に通じるオイル
の逃がし通路にドリフトオンボールを設けることが行わ
れている。そして上記油圧クラッチの締結方向に油圧を
作用させる締結時には、ドリフトオンボールによって逃
がし通路を閉止し、上記油圧を排出する開放時にはドリ
フトオンボールを遠心力によって移動させて上記逃がし
通路を開放するようにした構造が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の自動変速機
においては、作動油の温度が高くなってその粘性が低く
なると、油圧クラッチの締結時にオイルの逃がし通路を
ドリフトオンボールによって閉止する際にオイル漏れが
生じ易くなる。したがって、図６に示すように、高油温
時にドリフトオンボールをＯＮ状態とするための油圧、
つまり油圧クラッチを締結時に上記逃がし用通路をドリ
フトオンボールによって閉止状態とするための圧力Ｐｂ
が、通常時の圧力Ｐａに比べて高くなることが避けられ
ず、特に高負荷領域において大きな変速ショックが生じ
るという問題がある。

【０００４】すなわち、上記通常時におけるドリフトオ
ンボールのＯＮ圧力Ｐａは、この圧力が高くなるほどド
リフトオンボールのＯＮ時点からクラッチが締結される
までの時間が短くなって変速ショックを生じることに鑑
み、一般に変速ショックを生じることのない圧力に設定
されている。そして高油温時に上記圧力Ｐａよりも高い
圧力ＰｂでドリフトオンボールがＯＮ状態となると、油
圧クラッチが急激にＯＮ状態となって変速シックが生じ
るのを避けることができず、この変速ショックはエンジ
ン負荷が高いほど大きくなるという問題があった。

【０００５】なお、高油温時には、通常時の車速Ｖａに
比べて低い車速ＶｂにおいてドリフトオンボールがＯＮ
状態となるように制御し、これによって通常時と同レベ
ルの圧力Ｐａが作用した時点で、上油圧クラッチを締結
状態としてシフトアップするように構成することによ
り、上記変速ショックの発生を防止することも考えられ
る。しかし、このように構成した場合には、上記高負荷
領域以外の通常の負荷領域におけるシフトアップの時期
が早くなり、加速力等が不足して自動車の走行性が低下
するという問題がある。

【０００６】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、自動車の走行性を低下させることな
く、高油温時に変速ショックが生じるのを防止できる自
動変速機の制御装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
ドリフトオンボールを有する摩擦要素と、この摩擦要素
の締結、解放によって動力伝達経路が切替えられる多段
式の変速機構とを備え、エンジン負荷および車速に応じ
て設定された変速ラインに基づく変速制御を実行する自
動変速機の制御装置において、上記摩擦要素に供給され
る作動油の温度が予め設定された基準値以上であるか否
かを判定する油温判定手段と、この油温判定手段により
油温が基準値以上であると判定された場合に、通常時の
変速ラインの高負荷域を低速側に変位させるライン変位
手段と、高油温時に上記変位された変速ライン圧に基づ
く変速制御を実行する変速制御手段とを設けたものであ
る。

【０００８】請求項２に係る発明は、変速ラインの変位
量を、通常時に変速ショックを生じることなくドリフト
オンボールをＯＮとする圧力に対応する車速と、高油温
時に変速ショックを生じることなくドリフトオンボール
をＯＮとする圧力に対応する車速との差に相当する値に
設定したものである。

【０００９】

【作用】上記請求項１記載の発明によれば、高油温時に
エンジンが高負荷状態にある場合には、通常の変速ライ
ンを低速側に変位させてなる高油温時の変速ラインに基
づいて変速制御が実行され、通常時と同程度の油圧が作
用した時点でドリフトオンボールがＯＮ状態となり、摩
擦要素を構成する油圧クラッチ等が適正なタイミングで
締結されて変速制御が実行されることになる。

【００１０】上記請求項２記載の発明によれば、高油温
時の高負荷領域において変速ショックが生じることのな
いように作動油の圧力が設定されるとともに、変速時期
が極端に早期に設定されることが防止されることにな
る。

【００１１】

【実施例】図１は本発明の実施例に係る制御装置を備え
た自動変速機の全体構成を示している。この図におい
て、エンジンの出力軸１にトルクコンバータ２が連結さ
れ、このトルクコンバータ２の出力側に多段式の変速機
構１０が配設されている。上記トルクコンバータ２は、
エンジンの出力軸１に固定されたポンプ３と、タービン
４と、一方向クラッチ６を介して固定軸７上に設けられ
たステータ５とを備えている。またトルクコンバータ２
には、その入力側と出力側とを直結するロックアップク
ラッチ８が設けられている。

【００１２】上記変速機構１０は、基端が上記エンジン
の出力軸１に固定されて先端がオイルポンプ１１に連結
されたオイルポンプ駆動用の中央軸１２を備えるととも
に、この中央軸１２の外方に、基端が上記トルクコンバ
ータ２のタービン４に連結された中空のタービン軸１３
を備え、このタービン軸１３上には、ラビニヨ型の遊星
歯車装置１４が設けられている。この遊星歯車装置１４
は、小径サンギヤ１５、大径サンギヤ１６、ロングピニ
オンギヤ１７、ショートピニオンギヤ１８およびリング
ギヤ１９からなっている。この遊星歯車装置１４に対し
て、次のような各種の摩擦要素が組込まれている。

【００１３】上記タービン軸１３と上記小径サンギヤ１
５との間には、フォワードクラッチ２０とコーストクラ
ッチ２１とが並列に配置されている。上記フォワードク
ラッチ２０は、第１のワンウェイクラッチ２２を介して
タービン軸１３から小径サンギヤ１５への動力伝達を断
続するものであり、また上記コーストクラッチ２１は、
タービン軸１３と小径サンギヤ１５との間で相互の動力
伝達を断続するものである。

【００１４】上記コーストクラッチ２１の半径方向外方
には、上記大径サンギヤ１６に連結されたブレーキドラ
ム２３ａとこのブレーキドラム２３ａに掛けられたブレ
ーキバンド２３ｂとを有する２−４ブレーキ２３が配置
されており、この２−４ブレーキ２３が締結されると大
径サンギヤ１６が固定されるようになっている。

【００１５】上記２−４ブレーキ２３の側方には、上記
ブレーキドラム２３ａを介して大径サンギヤ１６とター
ビン軸１３との間の動力伝達を断続する後進走行用のリ
バースクラッチ２４が配置されている。また、遊星歯車
装置１４のキャリヤ２８と変速機構１０のケースとの間
には、上記キャリヤ２８とケースとを係脱するロー・リ
バースブレーキ２５が配置されるとともに、これと並列
に第２のワンウェイクラッチ２６が配置されている。

【００１６】上記キャリヤ２８とタービン軸１３との間
には、これらの間の動力伝達を断続する３−４クラッチ
２７が配置されている。また、この３−４クラッチ２７
の側方には、リングギヤ１９に連結されたアウトプット
ギヤ２９が配置されており、このギヤ２９はアウトプッ
トシャフト２９ａに取付けられている。

【００１７】上記変速機構１０は、それ自体で前進４
段、後進１段の変速段を有し、クラッチ２０，２１，２
４，２７およびブレーキ２３，２５を適宜作動させるこ
とにより所要の変速段を得ることができるものである。
ここで、各変速段とクラッチ、ブレーキの作動との関係
を下記の表１に示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】上記変速機構１０の摩擦要素（クラッチ２
０，２１，２４，２７およびブレーキ２３，２５）とロ
ックアップクラッチ８とは、油圧制御回路４０から供給
される油圧に応じて作動すように構成されている。この
油圧制御回路４０は、摩擦要素に対する油圧の給排を行
なうための各種バルブと、ライン圧を調節する手段等を
含んでいる。そして、上記油圧制御回路４０に対する変
速制御およびライン圧制御を行なうためのコントロール
ユニット（ＥＣＵ）５０が設けられている。このコント
ロールユニット５０には、エンジン負荷に相当するエン
ジンのスロットル開度を検出するスロットル開度センサ
６１、車速を検出する車速センサ６２、油圧制御回路３
０の作動油の油温を検出する油温センサ６３等からの信
号が入力されるようになっている。

【００２０】上記コントロールユニット５０は、スロッ
トル開度センサ６１および車速センサ６２からの信号等
により調べられる運転状態を後述する変速ラインと照合
して変速段を決定し、それに応じた変速制御信号を油圧
制御回路４０に出力するとともに、摩擦要素の締結圧と
なる油圧制御回路４０のライン圧をエンジン負荷に応じ
て制御するように、ライン圧の制御信号を油圧制御回路
４０に出力する変速制御手段５１を有している。

【００２１】また、上記コントロールユニット５０に
は、油温センサ６３からの出力信号に基づいて摩擦要素
に供給される作動油の温度が予め設定された基準値以上
であるか否かを判定する油温判定手段５２と、この油温
判定手段５２において作動油の温度が上記基準値以上で
あると判定された場合に、図２に実線で示すように、通
常時に３−４クラッチ２７が締結されることによって実
行される２−３変速時の変速ラインＡの高負荷領域α
を、破線Ｂで示すように所定量βだけ低速側に変位させ
るライン変位手段５３とが設けられている。

【００２２】上記変速ラインＡは、エンジン負荷（スロ
ットル開度）ＴＶＯと、車速Ｖとをパラメータとして設
定されたシフトアップ制御用のラインであり、エンジン
負荷ＴＶＯもしくは車速Ｖが上記変速ラインＡを超えて
増大した場合に、シフトアップ制御が実行されるように
なっている。また、上記変速ラインＡの高負荷領域の補
正量βは、図６に示すように、通常時に変速ショックを
生じることなく後述するドリフトオンボールをＯＮ状態
とすることができる圧力Ｐａに対応する車速Ｖａと、こ
の圧力Ｐａに対応する高油温時の車速Ｖｂとの車速差
（Ｖｂ−Ｖａ）に相当する値に設定されている。

【００２３】図３は、変速機構に組込まれた各種摩擦要
素のうちの３−４クラッチ２７の構造と、この３−４ク
ラッチ２７に対する油圧給排系統を示している。上記３
−４クラッチ２７は、タービン軸１３に結合された断面
略コ字形のクラッチドラム３１を備えている。このクラ
ッチドラム３１の内方には、遊星歯車装置１４のキャリ
ヤ２８に結合されたクラッチハブ３２が配設されてお
り、上記クラッチドラム３１とクラッチハブ３２とには
複数のクラッチ板３３，３４がそれぞれスプライン結合
により支持されている。

【００２４】さらに上記クラッチドラム３１の内部に
は、各クラッチ板３３，３４を軸方向に押圧して摩擦接
触させるピストン３５が嵌合されている。このピストン
３５とクラッチドラム３１との間には油圧室３６が形成
されており、この油圧室３６に対する作動油の給排に応
じて上記クラッチ板３３，３４が押圧あるいは押圧解除
されることにより、３−４クラッチ２７の締結、解放が
行なわれるようになっている。上記ピストン３５はコイ
ルスプリング３７によって油圧室３６を縮小する方向に
付勢されている。

【００２５】上記ピストン３５の外周近傍部には、上記
油圧室３６に開口して軸方向に貫通するオイル通路３８
が形成されている。このオイル通路３８は、油圧室３６
に開口する側が大径でテーパ状に形成され、クラッチ板
側が小径に形成されており、このオイル通路３８にはド
リフトオンボール３９が収容されている。このドリフト
オンボール３９は、クラッチ解放時に油圧室３６からの
油圧の排出を確実にしてクラッチの解放不良を防止する
ためのものであり、油圧と遠心力に応じて上記オイル通
路３８を開閉するようになっている。

【００２６】すなわち、上記油圧室３６に油圧が供給さ
れると、その油圧上昇に応じて油圧室３６が拡張し、ピ
ストン３５が移動してクラッチ板３３，３４を押圧する
ことにより３−４クラッチ２７が締結側に駆動される
が、この際に上記ドリフトオンボール３９は油圧を受け
てオイル通路３８の小径部分を閉じ、油圧室３６の圧力
上昇を確保する。一方、ピストン３５に作用する油圧室
３６内の油圧が抜かれるときには、上記ドリフトオンボ
ール３９が遠心力でオイル通路３８のテーパ部に沿って
小径部分を開くように作動することにより、オイル通路
３８を通して油圧室３６内の外周側の作動油を排出さ
せ、油圧室３６内の油圧の低下を確保するようになって
いる。

【００２７】上記３−４クラッチ２７に対する油圧の給
排およびライン圧の制御のため、油圧制御回路４０に
は、プレッシャレギュレータバルブ（ＰＲＶ）４１、マ
ニュアルバルブ４２、シフトバルブ４３等が設けられて
いる。すなわち、オイルポンプ１１から吐出された作動
油の圧力はプレッシャレギュレータバルブ４１で調整さ
れてライン圧とされ、プレッシャレギュレータバルブ４
１がデューティソレノイドバルブ４４によってコントロ
ールされることにより、上記ライン圧が制御される。

【００２８】そして、手動操作に応じて作動されてレン
ジ変更を行なうマニュアルバルブ４２と、ソレノイドバ
ルブ４５により切換作動されるシフトバルブ４３とを介
し、レンジおよび変速段に応じて上記油圧室３６に対す
る油圧の給排が行なわれる。なお、このほかに３−４ク
ラッチ２７に対する油圧給排系統には、緩衝用のアキュ
ムレータ（図示省略）等も設けられている。さらに油圧
制御回路４０は、図示のシフトバルブ４３およびソレノ
イドバルブ４５のほかにも複数のシフトバルブとそれぞ
れをコントロールするソレノイドバルブを備え、変速機
構１０の各種摩擦要素に対する油圧の給排が行なわれる
ようになっている。

【００２９】上記の各シフトバルブをコントロールする
ソレノイドバルブはコントロールユニット５０からの変
速制御信号によってＯＮ，ＯＦＦ制御される。例えば２
−３変速時（２速から３速への変速時）には、３−４ク
ラッチ２７に油圧を供給して３−４クラッチ２７を締結
状態とするように、ソレノイドバルブ４５に信号が出力
される。一方、上記デューティソレノイドバルブ４４
は、コントロールユニット５０からのライン圧制御用の
デューティ信号によってデューティ制御されるようにな
っている。

【００３０】上記コントロールユニット５０による２−
３変速時の変速制御の具体例を図４に示すフローチャー
トに基づいて説明する。上記制御動作がスタートする
と、まずステップＳ１において、エンジン負荷ＴＶＯが
基準負荷Ｒ以上であるか否かを判別する。この判定の結
果、エンジン負荷ＴＶＯが基準負荷Ｒ未満の低負荷状態
にあることが確認された場合には、ステップＳ２におい
て、上記変速ラインＡに基づく通常の変速制御を実行す
る。

【００３１】また、上記ステップＳ１でＹＥＳと判定さ
れ、エンジン負荷が高負荷状態にあることが確認された
た場合には、ステップＳ３において、油温が予め設定さ
れた基準値Ｔ以上であるか否かを判定する。この判定の
結果、油温が基準値Ｔ未満の通常温度であることが確認
された場合には、上記ステップＳ２に移行し、第１変速
ラインＡに基づく通常の変速制御を実行する。一方、上
記ステップＳ３で油温が基準値Ｔ以上の高油温状態にあ
ることが確認された場合には、ステップＳ４において、
上記変速ラインの高負荷領域αを所定量βだけ低速側に
変位させ、この変位後の変速ラインＢに基づく変速制御
を実行する。

【００３２】このようにエンジンの高負荷領域におい
て、油温が予め設定された基準値以上の高油温状態にあ
るか否かを判定し、高油温状態にあることが確認された
場合に、通常時の変速ラインＡの高負荷領域αを低速側
に変位させてなる高油温時の変速ラインＢに基づいて変
速制御を実行するように構成したため、作動油の粘性の
低い上記高油温時には、通常時に比べて早期に上記３−
４クラッチ２７に油圧を供給してこれを締結状態とする
変速制御が実行される。

【００３３】したがって、上記高油温時には、変速ショ
ックの発生し易い高負荷領域において３−４クラッチ２
７を締結する際に、上記ドリフトオンボール３９をＯＮ
状態とするのに適正な油圧が供給され、ドリフトオンボ
ール３９のＯＮ時点から油圧クラッチが締結状態となる
までの時間が短くなることに起因する変速ショックの発
生を防止することができる。また、作動油の温度が通常
の状態にある場合、あるいはエンジン負荷が高くない場
合には、走行性および燃費の面から最適値に設定された
通常時の変速ラインＡに基づく変速制御が実行されるた
め、自動車の走行性等を良好状態に維持することができ
る。

【００３４】また、上記の高油温時において、低速側に
変位させる高負荷領域αの変位量βを図６に示すよう
に、通常時に変速ショックを生じることなく３−４クラ
ッチ２７を締結状態とすることができるドリフトオンボ
ール３９のＯＮ圧力Ｐａに対応する車速Ｖａと、上記Ｏ
Ｎ圧力Ｐａに対応する高油温時の車速Ｖｂとの車速差に
相当する値に設定した構成によると、高油温時の高負荷
領域における変速時期を最適時期に設定し、変速時期が
極端に早期に設定されることに起因する走行性の悪化を
防止しつつ、変速ショックが生じるのを確実に防止する
ことができる。

【００３５】なお、上記実施例では、エンジンの高負荷
状態において作動油が基準値以上であることが確認され
た時点で、通常の変速ラインＡの高負荷領域αを低速側
に変位させる補正を行うように構成しているが、この構
成に代えて図５に示すように、通常の第１変速ラインＡ
と、高油温時の第２変速ラインＢとの二種類の変速ライ
ンを予め設定し、油温の状態に応じていずれかの一方の
変速ラインを選択して使用するように構成してもよい。

【００３６】上記第２変速ラインＢは、通常時の第１変
速ラインＡの高負荷領域αを低車速側に所定量βだけ変
位させるとともに、この変位量域の下端部と、上記第１
変速ラインＡの中負荷領域とを所定角度の傾斜線で結ん
だものである。このように第２変速ラインＢの変位量域
の下端部に傾斜線を設けた場合には、上記通常時の第１
変速ラインＡと、高油温時の第２変速ラインＢとの境界
部において、極端な特性差が生じるのを防止し、これに
よって走行フィーリングの違和感をなくすことができ
る。

【００３７】また、上記実施例では、３−４クラッチ２
７が開放状態から締結状態に切り替えられることによっ
て実行される２−３変速時の制御を対象としているが、
これ以外のクラッチもしくはブレーキ等の摩擦要素が開
放状態から締結状態に切り替えられることによって実行
される種々の変速時に、同様の制御を実行するように構
成してもよい。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ドリフ
トオンボールを有する摩擦要素を備えた自動変速機にお
いて、油温が予め設定された基準値以上の高油温状態に
あるか否かを判定し、高油温状態にあることが確認され
た場合に、通常時の変速ラインの高負荷領域を低速側に
変位させてなる高油温時の変速ラインに基づいて変速制
御を実行するように構成したため、作動油の粘性の低い
上記高油温時には、通常時と同程度の油圧が作用した時
点で、上記摩擦要素のドリフトオンボールをＯＮ状態と
して変速制御を実行することができる。

【００３９】したがって、上記高油温時には、変速ショ
ックの発生し易い高負荷領域において摩擦要素を締結さ
せる際に、上記ドリフトオンボールを適正時期にＯＮ状
態とすることができ、摩擦要素が急激に締結されること
に起因する変速ショックの発生を防止することができ
る。また、作動油の温度が通常の状態にある場合、ある
いはエンジン負荷が高くない場合には、走行性および燃
費の面から最適値に設定された通常時の変速ラインに基
づく変速制御が実行されるため、自動車の走行性等を良
好状態に維持することができる。

【００４０】また、上記の高油温時において、低速側に
変位させる高負荷領域の変位量を通常時に変速ショック
を生じることなく摩擦要素を締結状態とすることができ
るドリフトオンボールのＯＮ圧力に対応する車速と、上
記ＯＮ圧力に対応する高油温時の車速Ｖｂ車速差に相当
する値に設定した構成によると、高油温時の高負荷領域
における変速時期を最適時期に設定し、変速時期が極端
に早期に設定されることに起因する走行性の悪化を防止
しつつ、変速ショックが生じるのを確実に防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る自動変速機の制御装置の
全体概略図である。

【図２】上記自動変速機の特定の変速ラインを示す特性
図である。

【図３】上記自動変速機を構成する摩擦要素の具体的構
成を示す説明図である。

【図４】上記制御装置による変速制御動作を示すフロー
チャートである。

【図５】上記変速ラインの他の例を示す特性図である。

【図６】クラッチ締結圧と車速との対応関係を示す特性
図である。

【符号の説明】

１０ 変速機構 ２７ ３−４クラッチ（摩擦要素） ３９ ドリフトオンボール ５１ 変速制御手段 ５２ 油圧判定手段 ５３ 変速ライン変位手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドリフトオンボールを有する摩擦要素
   と、この摩擦要素の締結、解放によって動力伝達経路が
   切替えられる多段式の変速機構とを備え、エンジン負荷
   および車速に応じて設定された変速ラインに基づく変速
   制御を実行する自動変速機の制御装置において、上記摩
   擦要素に供給される作動油の温度が予め設定された基準
   値以上であるか否かを判定する油温判定手段と、この油
   温判定手段により油温が基準値以上であると判定された
   場合に、通常時の変速ラインの高負荷域を低速側に変位
   させるライン変位手段と、高油温時に変位された変速ラ
   インに基づく変速制御を実行する変速制御手段とを設け
   たことを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 【請求項２】 変速ラインの変位量を、通常時に変速シ
   ョックを生じることなくドリフトオンボールをＯＮとす
   る圧力に対応する車速と、高油温時に変速ショックを生
   じることなくドリフトオンボールをＯＮとする圧力に対
   応する車速との差に相当する値に設定したことを特徴と
   する請求項１記載の自動変速機の制御装置。