JPH102409A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走行レンジから非走行レンジにマニュアルシ
フトして摩擦係合装置が解放する際に、摩擦係合装置に
作用する油圧をエンジン負荷に応じた値に制御してシフ
トショックを抑制することのできる自動変速機の制御装
置を提供する。 【解決手段】 走行レンジで所定の摩擦係合装置を係合
させ、かつ、走行レンジから非走行レンジへシフトする
際に摩擦係合装置を解放させる自動変速機の制御装置に
おいて、走行レンジから非走行レンジへのシフトを検出
するステップ（１，２，３，４，５）と、非走行レンジ
にシフトされる際のエンジン回転数に基づいて摩擦係合
装置を解放させる際の油圧を制御するステップ（６，
７，８，９，１０）とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、摩擦係合装置の
係合・解放によりトルク伝達経路が切り換えられるよう
に構成され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】一般的な車両用自動変速機は、前進走行
のためのドライブレンジや、後進のためのリバースレン
ジ、あるいは停車状態とするパーキングレンジやニュー
トラルレンジを備えており、各レンジは運転者によるシ
フト装置のマニュアル操作によって切り換えられるよう
に構成されている。

【０００３】各レンジのうち、ドライブレンジなどの走
行レンジでは所定の摩擦係合装置が係合されてトルクの
伝達状態になる一方、パーキングレンジなどの非走行レ
ンジでは摩擦係合装置が解放されてニュートラル状態に
なる。したがって、停車状態で走行レンジと非走行レン
ジとの間でマニュアルシフト操作が行われると、トルク
コンバータの滑りによって停車状態が維持されるもの
の、出力軸に伝達されるトルクが変化するためにシフト
ショックが生じることがある。

【０００４】上記マニュアルシフト操作時に生じるシフ
トショックを抑制することを目的とした自動変速機の制
御装置の一例が特開平７−４２８２３号公報に記載され
ている。上記公報に記載された制御装置は、シフトレバ
ーの切り換えで作動する油圧サーボと、油圧サーボに油
圧を供給するアキュムレータと、アキュムレータの背圧
室に供給する背圧をエンジン負荷に応じて制御するアキ
ュムレータ制御弁と、非走行レンジから走行レンジへの
切り換えを判定するシフト判定手段と、エンジンのアイ
ドル回転の上昇を検出するアイドル回転上昇検出手段
と、シフト判定手段による切り換え判定で、エンジンの
アイドル回転の上昇に応じて、背圧室に供給する背圧を
上昇させるアキュムレータ背圧上昇手段とを備えてい
る。

【０００５】この制御装置によれば、エンジンの始動時
にスロットル開度などの負荷に関係なくエンジン回転を
上昇させた場合に、エンジン回転の上昇に応じてアキュ
ムレータの蓄圧機能が向上する。このため、非走行レン
ジから走行レンジに切り換えて通常のエンジン回転の場
合よりも大きな入力トルクが自動変速機に伝達されても
アキュムレータが充分な蓄圧機能を発揮し、係合する摩
擦係合装置に作用する油圧の急激な上昇が抑制され、シ
フトショックが軽減される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、マニュアル
シフト操作には、上記公報に記載された非走行レンジか
ら走行レンジへのシフトとは逆に走行レンジから非走行
レンジにシフト操作されることがある。このようなシフ
ト操作が車両の停車中に行われた場合、エンジン負荷、
例えば回転数が低ければ自動変速機の入力軸から摩擦係
合装置を介して出力軸に伝達されるトルクが小さいた
め、シフト操作で摩擦係合装置が解放される際に係合圧
が急激に減少してもショックは小さい。

【０００７】しかし、エンジン負荷が高い場合、例えば
エアコンディショナーがオン状態にあってエンジン回転
数が上昇している場合には、自動変速機の入力軸から摩
擦係合装置を介して出力軸に伝達されるトルクが大き
い。したがって、マニュアルシフト操作で摩擦係合装置
が解放される際に係合圧が急激に低下すると大きなシフ
トショックを招く可能性があった。

【０００８】この発明は上記事情を背景としてなされた
もので、走行レンジから非走行レンジにシフト操作して
摩擦係合装置が解放される際に、摩擦係合装置に作用す
る油圧をエンジン負荷に応じた値に制御してシフトショ
ックを抑制することの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。

【０００９】

【課題を解決するための手段およびその作用】上記目的
を達成するためこの発明は、走行レンジで所定の摩擦係
合装置を係合させ、かつ、前記走行レンジから非走行レ
ンジへシフトする際に前記摩擦係合装置を解放させる自
動変速機の制御装置において、前記走行レンジから非走
行レンジへのシフトを検出するシフト検出手段と、前記
非走行レンジにシフトされる際のエンジン負荷に基づい
て前記摩擦係合装置を解放させる際の油圧を制御する解
放油圧制御手段とを備えていることを特徴とする。

【００１０】この発明によれば、走行レンジから非走行
レンジにマニュアルシフトする際には、解放される摩擦
係合装置に作用させる油圧が、非走行レンジにシフトさ
れた際のエンジン負荷に基づいて制御されるため、摩擦
係合装置の係合圧が徐々に低下しながら解放されてシフ
トショックを抑制できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施例を添付
図面に基づいて説明する。図４はこの発明にかかる自動
変速機の制御装置のシステム構成の一例を示すブロック
図である。エンジン１の吸気管２には、アクセルペダル
３の踏み込み量に応じて開閉されるスロットルバルブ４
が配置されている。

【００１２】また、エンジン１の出力側には自動変速機
５が連結されており、自動変速機５は、エンジン１の出
力トルクを増大して入力軸に伝達するトルクコンバータ
と、エンジン１の出力トルクを直接入力軸に伝達するロ
ックアップクラッチと、入力軸に伝達されたトルクの変
速比を変える遊星歯車機構と、この遊星歯車機構のトル
ク伝達経路を切り換える摩擦係合装置と、トルクを車輪
に伝達する出力軸と、内部のＡＴＦ（オートマチックト
ランスミッションフルード）の循環や摩擦係合装置の係
合・解放に用いる油圧を発生させるオイルポンプとが配
置された公知の構成を備えている。摩擦係合装置は、多
板式のクラッチまたはブレーキ、バンドブレーキなどに
より構成されている。

【００１３】前記エンジン１はエンジン用電子制御装置
（Ｅ−ＥＣＵ）６により制御される。このエンジン用電
子制御装置６は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、記憶装
置（ＲＡＭ、ＲＯＭ）ならびに入出力インターフェース
を主体とするマイクロコンピュータにより構成され、制
御のためのデータとして、エンジン回転数、スロットル
開度、車速、エアーコンディショナースイッチなど各種
の信号が入力される。そして、走行状態や各種のセンサ
による検出されるデータに基づいてエンジン１の燃料噴
射量、点火時期などが制御される。

【００１４】このエンジン用電子制御装置６には、相互
にデータ通信可能な自動変速機用電子制御装置（Ｔ−Ｅ
ＣＵ）７が接続されている。自動変速機用電子制御装置
（Ｔ−ＥＣＵ）７は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、記
憶装置（ＲＡＭ、ＲＯＭ）ならびに入出力インターフェ
ースを主体とするマイクロコンピュータにより構成され
ている。自動変速機用電子制御装置７には、自動変速機
５の制御に用いる各種の変速マップが記憶され、かつ、
後述する油圧制御装置を制御するための油圧制御時間を
設定するタイマーが内蔵されている。さらに、自動変速
機用電子制御装置７には、自動変速機５を制御するため
のデータとしてＡＴＦの油温を検出する油温センサ、シ
フトレバーの設定位置を検出するマニュアルシフトスイ
ッチなどの信号が入力される。

【００１５】そして、自動変速機用電子制御装置７は、
自動変速機５の摩擦係合装置の係合・解放やロックアッ
プクラッチの係合・解放を制御する油圧制御装置８に接
続されている。図５は油圧制御装置８の一部の構成例を
示す油圧回路図であり、オイルポンプ９は、調圧弁とし
てのプライマリレギュレータバルブ１０に接続されてい
る。プライマリレギュレータバルブ１０はスプリング、
スプール、などにより構成された公知の構造のものであ
り、フィードバックポート１１、出力ポート１２、制御
ポート１３、ドレーンポート１４などを備えている。オ
イルポンプ９は、プライマリレギュレータバルブ１０の
フィードバックポート１１、出力ポート１２に接続され
ている。

【００１６】プライマリレギュレータバルブ１０の制御
ポート１３には、リニアソレノイドバルブＳＬＴの出力
ポート１５が接続されており、リニアソレノイドバルブ
ＳＬＴの入力ポート１６にはソレイドモジュレータ圧が
入力される。リニアソレノイドバルブＳＬＴはこの実施
例ではノーマルオープン型のものが用いられており、ス
ロットル開度またはエンジン回転数に基づいてデューテ
ィ比が制御され、その信号圧が出力ポート１５からプラ
イマリレギュレータバルブ１０の制御ポート１３に入力
される。したがって、この実施例では、リニアソレノイ
ドバルブＳＬＴのデューティ比が減少して信号圧が高め
られると、プライマリレギュレータバルブ１０の出力ポ
ート１２から出力されるライン圧が高められる。

【００１７】一方、車両の室内に設けられたシフトレバ
ー（図示せず）のマニュアル操作により切り換えられる
マニュアルバルブ１７は、入力ポート１８と、出力ポー
ト１９と、ドレーンポート２０とを備えており、入力ポ
ート１８はプライマリレギュレータバルブ１０の出力ポ
ート１２に接続され、ライン圧ＰＬが供給されている。
また、出力ポート１９はオリフィス２１を介して摩擦係
合装置、例えばクラッチＣ１に接続されている。このよ
うに構成されたマニュアルバルブ１７は、各レンジ位
置、すなわちパーキングレンジ（Ｐレンジ）、後進レン
ジ（Ｒレンジ）、ニュートラルレンジ（Ｎレンジ）、前
進レンジ（Ｄレンジ）、第２速レンジ（２レンジ）、第
１速レンジ（Ｌレンジ）の各レンジに応じて出力ポート
１９から油圧を出力したり停止したりする。このうち、
Ｒレンジ、Ｄレンジ、２レンジ、Ｌレンジがこの発明の
走行レンジに相当し、Ｐレンジ、Ｎレンジが非走行レン
ジに相当する。

【００１８】また、前記マニュアルバルブ１７の出力ポ
ート１９とクラッチＣ１との間の油路にはアキュムレー
タ２２が接続されている。このアキュムレータ２２は、
ピストン２３によって区画された蓄圧室２４および背圧
室２５と、ピストン２３を押圧するスプリング２６とを
備えており、蓄圧室２４が、マニュアルバルブ１７の出
力ポート１９と、クラッチＣ１とに接続されている。な
お、背圧室２５にはリニアソレノイドバルブ（図示せ
ず）で調圧された背圧が入力される。

【００１９】つぎに、この発明の一制御例を図１に示す
制御ルーチンと、図２に示すタイムチャートに基づいて
説明する。図２のタイムチャートでは実施例が実線で示
され、比較例が点線で示されている。まず、非走行レン
ジ、例えばＮレンジが設定されている場合には、スロッ
トル開度に基づいてリニアソレノイドバルブＳＬＴのデ
ューティ比が制御され、プライマリレギュレータバルブ
１０によりライン圧ＰＬが調圧される。その後、Ｎレン
ジから走行レンジ、例えばＤレンジまたはＲレンジにマ
ニュアルシフトされたか否かが判断される（ステップ
１）。

【００２０】ステップ１で肯定判断された場合も、スロ
ットル開度に基づいてデューティ比を増減する制御が継
続されるとともに、プライマリレギュレータバルブ１０
により調圧されたライン圧ＰＬがマニュアルバルブ１７
を介してクラッチＣ１に作用し、クラッチＣ１が係合さ
れる。また、ライン圧ＰＬの一部がアキュムレータ２２
の蓄圧室２４に作用するため、ピストン２３がスプリン
グ２６の弾性力に抗して図３で示す左側へ移動してい
る。つまり、アクセルペダル３が踏み込まれれば、エン
ジン１の出力トルクおよびクラッチＣ１の係合圧がさら
に上昇して車両が走行する状態にある。

【００２１】つぎに、車速がほぼ０か否かが判断され
（ステップ２）、ステップ２で肯定判断された場合に
は、自動変速機５のトルクコンバータの滑りによって車
両が停車状態に維持されるが、クラッチＣ１から出力軸
に伝達されるトルクによって、出力軸および出力軸のト
ルク伝達経路の下流側に配置されているトルク伝達系に
ねじれが生じている。

【００２２】そして、スロットル開度が零、具体的には
アイドル接点がオンか否かが判断され（ステップ３）、
ステップ３で肯定判断された場合には、前記油圧制御時
間ＴＭ１が終了したか否かが判断される（ステップ
４）。この油圧制御時間ＴＭ１は、ＮレンジからＤレン
ジまたはＲレンジにシフトされてから一定の時間内に再
度非走行レンジにシフトされていないことを確認するた
めに設定されている。

【００２３】ステップ４で肯定判断された場合には、エ
ンジン負荷、具体的にはエンジン回転数ＮＥに基づいて
リニアソレノイドバルブＳＬＴのデューティ比を増減す
る制御に切り換えられる。つまり、ファーストアイドル
やエアーコンディショナーのオン状態によってエンジン
回転数ＮＥが上昇している場合には、スロットル開度が
零状態であってもエンジン回転数ＮＥの上昇に応じてリ
ニアソレノイドバルブＳＬＴのデューティ比を減少させ
る制御が行われる（ステップ５）。その結果、プライマ
リレギュレータバルブ１０により調圧されるライン圧Ｐ
Ｌが上昇してクラッチＣ１の係合圧が上昇する。

【００２４】そして、ＤレンジまたはＲレンジから非走
行レンジ、例えばＮレンジにシフトされたか否かが判断
され（ステップ６）、ステップ６で肯定判断された場合
には、リニアソレノイドバルブＳＬＴのデューティ比
が、Ｎレンジにシフトされた時点のエンジン回転数ＮＥ
に応じた値に維持されてライン圧ＰＬが一定に制御され
るとともに、マニュアルバルブ１７の出力ポート１９と
ドレンポート２０とが連通し、クラッチＣ１に作用して
いた油圧が排圧されてその係合圧が低下する。かつ、ク
ラッチＣ１の油圧の排圧に同期して蓄圧室２４の油圧が
低下すると、スプリング２６の弾性力によりピストン２
３が図３に示す左側に移動して蓄圧室２４の容積が減少
する。その結果、蓄圧室２４の油圧がクラッチＣ１に作
用し、クラッチＣ１の係合圧の低下割り合いが緩和され
る。（ステップ７）。

【００２５】つまり、アキュムレータ２２は、クラッチ
Ｃ１の係合圧が所定量低下してから蓄圧室２４の油圧が
クラッチＣ１に作用する特性を備えているが、この制御
例では予めエンジン回転数ＮＥに応じてクラッチＣ１の
係合圧を上昇させているため、エンジン回転数ＮＥに応
じた係合圧Ａ１、言い換えれば解放ポイントよりも高い
係合圧Ｂ１の時点でアキュムレータ２２の蓄圧室２４の
圧力をクラッチＣ１に作用させることができる。したが
って、クラッチＣ１は係合圧が徐々に低下しながら解放
されてシフトショックを抑制できる。

【００２６】これに対して図２に点線で示された比較例
の場合、走行レンジではスロットル開度が零の状態に対
応してデューティ比が一定に制御され、ライン圧および
摩擦係合装置の係合圧が低い一定圧に維持されている。
また、走行レンジから非走行レンジにシフトされた場合
も、スロットル開度が零の状態に対応してデューティ比
およびライン圧が一定に制御されている。

【００２７】このため、非走行レンジにシフトされた時
点で摩擦係合装置の係合圧が急激に低下すると、アキュ
ムレータの動作特性により、前記係合圧Ａ１以下の係合
圧Ｄ１に到達してから係合圧の低下を緩和する機能が生
じることとなり、シフトショックを抑制することは困難
である。

【００２８】ところで、周知のように自動変速機のＡＴ
Ｆは油温の上昇に伴って粘度が低下するため、摩擦係合
装置に用いられる摩擦材は油温の上昇に伴って摩擦係数
が低下する特性を備えている。このため、摩擦係合装置
に作用する油圧が同じでも、油温によって摩擦係合装置
の係合力が変化して解放時にシフトショックが生じる可
能性がある。

【００２９】そこで、この実施例では、ステップ５、ス
テップ７でエンジン回転数ＮＥに応じて制御するデュー
ティ比を、自動変速機５のＡＴＦの油温に応じてさらに
きめ細かく制御することが可能である。つまり、図３に
示すように、エンジン回転数ＮＥが同じ場合でも、油温
の上昇に応じてデューティ比を減少してライン圧を高め
る制御を行えば、ＡＴＦの粘度の低下により起きるクラ
ッチＣ１の係合力の急速な低下が防止され、シフトショ
ックを一層確実に抑制することができる。

【００３０】上記のようにして、クラッチＣ１の解放が
行われると、アイドルオンか否かが判断され（ステップ
８）、ステップ８で肯定判断された場合には車速がほぼ
０か否かが判断される（ステップ９）。ステップ９で肯
定判断された場合には、非走行レンジに維持されている
か否かが判断され（ステップ１０）、ステップ１０で肯
定判断された場合には、リニアソレノイドバルブＳＬＴ
のデューティ比の一定制御が開始されてから所定の油圧
制御時間ＴＭ２が経過したか否かが判断される（ステッ
プ１１）。この油圧制御時間ＴＭ２はいわゆるガードタ
イマであって、クラッチＣ１の解放開始から解放終了ま
でに通常要する時間よりも長く設定されている。ステッ
プ１１で肯定判断された場合には、スロットル開度に基
づいてリニアソレノイドバルブＳＬＴのデューティ比を
増減させる制御に切り換えられてこの制御ルーチンを終
了し、ステップ１１で否定判断された場合には、ステッ
プ７に戻る。

【００３１】また、既に非走行レンジが設定されている
ことによりステップ１で否定判断された場合や、車両が
走行中であることによりステップ２で否定判断された場
合や、スロットルバルブが開いていて車両の駆動状態に
あることによりステップ３で否定判断された場合や、頻
繁にマニュアルシフトが行われてエンジン回転数ＮＥが
安定していない状態にあることによりステップ４で否定
判断された場合には、スロットル開度に基づいてリニア
ソレノイドバルブＳＬＴのデューティ比を増減させる制
御が継続され、この制御ルーチンを終了する。また、ス
テップ６で否定判断された場合には、走行レンジが維持
されたままの状態であるため、ステップ５に戻りエンジ
ン回転数ＮＥに応じたデューティ比の制御が継続され
る。

【００３２】さらに、ステップ８で否定判断された場合
や、ステップ９で否定判断された場合や、ステップ１０
で否定判断された場合は、車両が走行状態に移行したこ
とになるため、スロットル開度に基づいてリニアソレノ
イドバルブＳＬＴのデューティ比を増減させる制御に切
り換えられ、この制御ルーチンを終了する。上記ステッ
プ１ないしステップ６がこの発明のシフト検出手段に相
当し、ステップ７ないしステップ１１がこの発明の解放
油圧制御手段に相当する。また、図１の制御ルーチン
は、走行レンジとしてＬレンジまたは２レンジが設定さ
れている場合にも適用可能であるうえ、非走行レンジと
してＰレンジが設定される場合にも適用可能である。

【００３３】また、この発明の解放油圧制御手段は、ア
キュムレータ２２の背圧室２５に入力される背圧を制御
することでも達成可能である。すなわち、走行レンジか
ら非走行レンジにマニュアルシフトする際に、背圧室２
５に入力される背圧をエンジン回転数ＮＥの上昇に応じ
て高める制御を行えば、クラッチＣ１の解放時に蓄圧室
２４からクラッチＣ１に作用する油圧が、クラッチＣ１
の係合時に比べて高められるため、クラッチＣ１の係合
圧の急激な低下が抑制されて図１の制御例と同様の効果
を得ることができる。このような制御は、背圧設定用の
リニアソレノイドバルブのデューティ比を制御すること
によって実行できる。

【００３４】さらに、この発明では、この発明の解放油
圧制御手段は、アキュムレータ２２を用いることなく、
例えばソレノイドバルブによりクラッチＣ１に作用する
油圧を電気的に直接制御することでも達成可能である。
この直接制御を行う場合は、上記制御ルーチンのように
走行レンジでのライン圧や係合圧を上昇させる制御を行
う必要はない。

【００３５】

【発明の効果】この発明によれば、走行レンジから非走
行レンジにマニュアルシフトする際に、解放される摩擦
係合装置に作用する油圧が、シフト時のエンジン負荷に
応じて制御されるため、解放される摩擦係合装置の係合
圧の急激な低下が緩和されてシフトショックを抑制する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の制御ルーチンの一例を示すフローチ
ャートである。

【図２】図１の制御ルーチンを実行した場合のシステム
の動作状態と、比較例の動作状態とを比較するタイムチ
ャートである。

【図３】この発明の実施例で、自動変速機の油温に対す
るエンジン回転数とデューティ比との関係を示す線図で
ある。

【図４】この発明の概略的なシステム構成を示すブロッ
ク図である。

【図５】図４のシステム構成に用いる油圧制御装置の一
部の構成例を示す油圧回路図である。

【符号の説明】

１ エンジン ５ 自動変速機 ６ エンジン用電子制御装置 ７ 自動変速機用電子制御装置 ８ 油圧制御装置 Ｃ１ クラッチ（摩擦係合装置）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行レンジで所定の摩擦係合装置を係合
   させ、かつ、前記走行レンジから非走行レンジへシフト
   する際に前記摩擦係合装置を解放させる自動変速機の制
   御装置において、 前記走行レンジから非走行レンジへのシフトを検出する
   シフト検出手段と、前記非走行レンジにシフトされる際
   のエンジン負荷に基づいて前記摩擦係合装置を解放させ
   る際の油圧を制御する解放油圧制御手段とを備えている
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。