JPH109377A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 変速機構中の各摩擦係合要素の係合油圧を適
正化し、各部材への不必要な負荷を低減する。 【解決手段】 自動変速機Ｔの変速機構Ｍは、所定の変
速段を達成するために同時に係合される複数の摩擦係合
要素と、それらを個々に操作する油圧サーボとを備え
る。制御装置は、情報検出手段６０と、情報を基に変速
機構Ｍの入力トルクを算出する入力トルク算出手段と、
入力トルクに基づいて個々の摩擦係合要素ごとの係合の
維持に必要な必要係合油圧を算出する係合油圧算出手段
と、必要係合油圧を摩擦係合要素の油圧サーボに供給す
る供給手段とを有する。供給手段は、所定の変速段の達
成時に、各油圧サーボへ供給する油圧を個々の摩擦係合
要素ごとに算出された必要係合油圧とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動変速機の制御
装置に関し、特に、自動変速機の変速機構中において所
定の変速段を維持する各摩擦係合要素の係合圧を適正化
する制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラネタリギヤを組み合わせて変速要素
とする有段の自動変速機において、所定の変速段を達成
するために変速機構中のトルク伝達要素を相互に係合
し、あるいは反力要素を固定部材に係止するのに摩擦係
合要素からなるクラッチやブレーキが用いられる。そし
て、これら摩擦係合要素を操作する油圧サーボの油圧
を、電子制御装置の出力する電子信号により油圧制御装
置を介して直接制御するものがある。こうした自動変速
機では、変速時には、所定の係合特性となるように摩擦
係合要素の油圧を制御し、変速が終了すると、係合した
摩擦係合要素の安定した係合状態を維持させるため、油
圧をライン圧まで上昇させる制御がなされる。こうした
制御を行う技術の一例として、特開平２−１５０５５７
号公報に開示の技術がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、摩擦係合要
素の係合を維持するために必要な油圧は、各摩擦係合要
素ごとのトルク分担、摩擦材のトルク容量、油圧サーボ
の受圧面積等が相違するため、各摩擦係合要素について
同じになることはほとんどない。一方、こうした定常時
におけるライン圧は、変速機構中において、最もトルク
負荷の大きな摩擦係合要素が完全な係合状態を維持でき
るような油圧でなければならない。したがって、所定の
変速段を達成するために複数の摩擦係合要素の係合を必
要とする場合、ライン圧は、最も高い係合油圧が必要と
される摩擦係合要素の油圧レベルまで高められる。これ
により、低い係合油圧の摩擦係合要素の油圧サーボに
は、係合維持に必要とされる油圧よりも高い油圧が供給
される。この結果、低い油圧で十分な側の摩擦係合要素
の摩擦材及び油圧サーボには、油圧サーボの押圧力及び
油圧自体の圧力が、必要以上に作用することになり、摩
擦材や油圧サーボのみならず、関連部材へも必要以上の
負荷を及ぼすことになり、各部材の耐久性を保つうえで
不利であり、強度対策上、装置の大型化を招く点でも望
ましくない。

【０００４】そこで、本発明は、変速機構中の各摩擦係
合要素の係合油圧を適正化することで、各部材への不必
要な負荷を低減し、装置の耐久性の向上を図るととも
に、小型化を図ることのできる自動変速機の制御装置を
提供することを第１の目的とする。

【０００５】次に、本発明は、上記制御装置において、
変速の前後を通じて係合を維持する摩擦係合要素の変速
中の係合油圧を変速の進行状況に連れた必要油圧の変化
に応じて変化させることにより、変速中についても各部
材への不必要な負荷を低減することを第２の目的とす
る。

【０００６】更に、本発明は、上記の制御のために不可
欠な進行状況の検出を簡単な構成で行うことを第３の目
的とする。

【０００７】ところで、上記のような変速中の係合油圧
を変化させる制御を行った場合、変速時は、摩擦係合要
素のトルク分担の変化過渡期であり、入力トルクの変化
に対して係合油圧の対応が遅れると、係合力不足による
変速レスポンスの悪化やエンジン吹き等が懸念される。
そこで、本発明は、このような係合油圧の対応の遅れを
防ぐことを第４の目的とする。

【０００８】更に、本発明は、制御に必要な入力トルク
の情報を、通常の自動変速機に既存のセンサから得るよ
うにして、制御装置の構成を簡素化することを第５の目
的とする。

【０００９】また、本発明は、入力トルクを算出するの
に必要な情報の検出精度を期待できない状況において
も、各摩擦係合要素の係合力不足を防止することを第６
の目的とする。

【００１０】そして、本発明は、上記係合力不足を防止
する制御を簡単な構成で実現することを第７の目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため、本発明は、所定の変速段を達成するために同時
に係合される複数の摩擦係合要素を有する変速機構と、
前記摩擦係合要素を個々に操作する油圧サーボと、該油
圧サーボへ各摩擦係合要素を操作するための油圧を供給
する供給手段とを備える自動変速機の制御装置におい
て、前記変速機構の作動に関連する情報を検出する情報
検出手段と、検出される作動情報を基に変速機構の入力
トルクを算出する入力トルク算出手段と、算出した入力
トルクに基づいて個々の前記摩擦係合要素ごとの係合の
維持に必要な必要係合油圧を算出する係合油圧算出手段
とを有し、前記供給手段は、前記所定の変速段の達成時
に、各油圧サーボへ供給する油圧を、個々の摩擦係合要
素ごとに算出された必要係合油圧とすることを特徴とす
る。

【００１２】上記第２の目的を達成するため、前記複数
の摩擦係合要素の内、少なくとも１つの摩擦係合要素
は、前記所定の変速段への変速時に、変速の前後を通じ
て係合を維持され、前記情報検出手段は、前記所定の変
速段への変速中には、変速機構の実際の変速の進行状況
を検出し、前記係合油圧算出手段は、検出される進行状
況に応じて必要係合油圧を変化させる、構成とされる。

【００１３】上記第３の目的を達成するため、前記情報
検出手段は、変速機構の入力回転数を検出する入力回転
数検出手段と、出力回転数を検出する出力回転数検出手
段とを有し、前記進行状況は、検出される入力回転数と
出力回転数による変速中のギヤ比の変化により検出さ
れ、前記係合油圧算出手段は、ギヤ比の変化に応じて、
必要係合油圧を変化させる、構成とされる。

【００１４】上記第４の目的を達成するため、前記情報
検出手段は、エンジンのスロットル開度を検出するスロ
ットル開度検出手段を有し、前記係合油圧算出手段は、
変速中にスロットル開度が変化したときには、前記入力
トルク算出手段により算出された入力トルクとは別に、
スロットル開度の変化に応じて設定した補正トルクを加
味して、必要係合油圧を算出する、構成とされる。

【００１５】上記第５の目的を達成するため、自動変速
機は、エンジンのトルクを前記変速機構に伝達するトル
クコンバータを備え、前記情報検出手段は、エンジンの
回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、エンジン
のスロットル開度を検出するスロットル開度検出手段
と、トルクコンバータのタービン回転数を検出するター
ビン回転数検出手段とを有し、前記入力トルク算出手段
は、検出されるエンジン回転数とスロットル開度からエ
ンジントルクを算出し、算出したエンジントルクを、検
出されるエンジン回転数とタービン回転数からトルクコ
ンバータの入出力回転数に基づいて得られるトルク比に
より、入力トルクに変換する、構成とされる。

【００１６】上記第６の目的を達成するため、前記入力
トルク算出手段は、前記変速機構にエンジントルクが伝
達されていない状態から所定の変速段を達成する場合に
は、該変速段が達成されたときに変速機構に入力される
入力トルクを予測して予想入力トルクを算出し、前記係
合油圧算出手段は、算出された予想入力トルクに基づい
て、必要係合油圧を算出する、構成とされる。

【００１７】上記第７の目的を達成するため、自動変速
機は、エンジンのトルクを前記変速機構に伝達するトル
クコンバータを備え、前記情報検出手段は、エンジンの
回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、エンジン
のスロットル開度を検出するスロットル開度検出手段
と、変速機構の出力回転数を検出する出力回転数検出手
段とを有し、前記入力トルク算出手段は、検出されるエ
ンジン回転数とスロットル開度からエンジントルクを算
出し、算出したエンジントルクを、検出される出力回転
数と所定の変速段達成時のギヤ比からトルクコンバータ
の出力回転数を予測し、予測した出力回転数と検出され
るエンジン回転数によるトルクコンバータの入力回転数
とに基づいて得られるトルク比により、予想入力トルク
に変換する、構成とされる。

【００１８】

【発明の作用及び効果】上記請求項１記載の構成では、
所定の変速段を達成するために係合される個々の摩擦係
合要素に対して、入力トルクに基づき、係合を維持する
のに必要な油圧を個別に算出し、各油圧サーボにそれぞ
れの必要係合油圧を供給しているので、各摩擦係合要素
及びそれに関連する各部材に必要以上の負荷が作用しな
いようにすることができ、負荷の軽減により耐久性が向
上するため、強度要求を低減することで装置の小型化を
図ることができる。

【００１９】また、請求項２記載の構成では、変速時に
係合を維持する摩擦係合要素に対して、変速の進行によ
りその摩擦係合要素の必要油圧が変化するのに合わせて
油圧を変化させることができるので、変速中についても
摩擦係合要素及びそれに関連する各部材に必要以上に負
荷が作用しないようにすることができる。

【００２０】更に、請求項３記載の構成では、上記のよ
うに油圧を変化させる制御を簡単な構成の情報検出手段
による進行状況の検出で、行うことができる。

【００２１】次に、請求項４記載の構成では、変速時
は、スロットル開度に変化が生じるのに合わせて、その
変化量に応じて係合油圧を変化させることができるの
で、特に、スロットル開度の変化が上昇方向である場合
に、該変化に対して多少遅れるエンジントルクの上昇に
先立って摩擦係合要素の係合油圧を上昇させることがで
き、摩擦係合要素の過渡的な係合力不足による、変速の
遅れやエンジン吹き等を防止することができる。

【００２２】更に、請求項５記載の構成では、トルクセ
ンサ等を用いることなく既存のセンサからの入力によ
り、入力トルクを算出することができる。

【００２３】また、請求項６記載の構成では、ガレージ
シフトのように、入力トルクを算出するのに必要な入力
回転数が低く、入力トルクの変化が検出しにくい場合で
も、予め、入力トルクを予測することにより、検出遅れ
による係合力不足を防止することができる。

【００２４】更に、請求項７記載の構成では、上記入力
トルクの予測を簡単な構成で行うことができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿い、本発明の実施
形態を説明する。先ず、機構の概略構成から説明する
と、図２は本発明の制御装置を適用した自動変速機に差
動装置を組み合わせて横置構成のトランスファ装置とし
て具体化した形態を示す。この装置は、車両のエンジン
に連結されるロックアップクラッチ１１付のトルクコン
バータ１２と、その出力を前進５速後進１速に変速する
３段のプラネタリギヤセットＭ１，Ｍ２，Ｍ３を有する
変速機構Ｍとからなる自動変速機Ｔと、それに減速機構
を兼ねるカウンタギヤ２０を介して連結され、伝達され
た自動変速機Ｔの出力を車両の左右のホイールに伝達す
る差動装置２１とから構成されている。

【００２６】自動変速機Ｔにおける変速機構Ｍの両ギヤ
セットＭ１，Ｍ２の大小径の異なるピニオンギヤＰ₁ ，
Ｐ₂ は直結され、ギヤセットＭ１のリングギヤＲ₁ とギ
ヤセットＭ３のキャリアＣ₃ 及びギヤセットＭ３のリン
グギヤＲ₃ とギヤセットＭ１のキャリアＣ₁ は、相互に
連結されており、ギヤセットＭ１のサンギヤＳ₁ は、入
力要素とすべく、クラッチ（Ｃ−１）を介して、また、
キャリアＣ₁ も入力要素とすべく、クラッチ（Ｃ−２）
を介してトルクコンバータ１２のタービン軸１３に連な
る入力軸１４に連結されている。また、相互に連結され
たリングギヤＲ₁ とキャリアＣ₃ は、出力軸１５を介し
て出力要素としての出力ギヤ１９に連結されている。更
に、ギヤセットＭ１のサンギヤＳ₁ は、ブレーキ（Ｂ−
１）により変速機ケース１０に係止可能とされ、ギヤセ
ットＭ２のサンギヤＳ₂ は、ブレーキ（Ｂ−２）により
変速機ケース１０に係止可能とされ、ギヤセットＭ３の
サンギヤＳ₃ は、ブレーキ（Ｂ−３）により同じく変速
機ケース１０に係止可能とされ、キャリアＣ₁ に連結さ
れたリングギヤＲ₃ は、ブレーキ（Ｂ−Ｒ）により変速
機ケース１０に係止可能とされている。

【００２７】更に詳しくは、サンギヤＳ₁ は、入力軸１
４の外周に嵌まるサンギヤ軸１６を介してクラッチ（Ｃ
−１）に連結され、キャリアＣ₁ は、入力軸１４の外周
に嵌まるキャリア軸１７を介してクラッチ（Ｃ−２）に
連結され、サンギヤＳ₃ は、キャリア軸１７の外周に嵌
まるサンギヤ軸１８を介してブレーキ（Ｂ−３）に連結
されている。また、この形態では、ブレーキ（Ｂ−Ｒ）
を除く各ブレーキは、バンドブレーキ構成とされ、クラ
ッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）及びブレーキ（Ｂ−Ｒ）につい
ては、多板式構成とされており、それらの油圧サーボに
ついては図示を省略されている。そして、出力要素とし
ての出力ギヤ１９がカウンタギヤ２０を介して差動装置
２１に連結されている。

【００２８】このように構成された自動変速機Ｔは、後
に図１を参照して説明する電子制御装置及び油圧制御装
置による制御の下に、各クラッチ及びブレーキに対応す
る油圧サーボに油圧を供給し、図３に示すように、各ク
ラッチ及びブレーキを係合（図に○印で示す）及び解放
（図に無印で示す）させることで各変速段を達成する。

【００２９】すなわち、第１速（１ＳＴ）は、２つの摩
擦係合要素、すなわち、クラッチ（Ｃ−１）とブレーキ
（Ｂ−３）の係合で達成される。このとき、図示しない
エンジンからトルクコンバータ１２を介して変速機構Ｍ
に入力される動力は、入力軸１４からクラッチ（Ｃ−
１）経由でサンギヤＳ₁ に入り、ブレーキ（Ｂ−３）の
係合によるサンギヤＳ₃ の係止で、ピニオンギヤＰ₃ の
公転による最も減速されたキャリアＣ₃ の回転として出
力ギヤ１９に出力される。

【００３０】次に、第２速（２ＮＤ）は、他方のクラッ
チ（Ｃ−２）と同じブレーキ（Ｂ−３）の係合で達成さ
れる。このとき、クラッチ（Ｃ−２）経由でキャリア軸
１７に入った入力は、キャリアＣ₁ 経由でそのままリン
グギヤＲ₃ に入り、ブレーキ（Ｂ−３）の係合で係止さ
れたサンギヤＳ₃ を反力要素とするキャリアＣ₃ の差動
回転として出力ギヤ１９に出力される。

【００３１】また、第３速（３ＲＤ）は、両クラッチ
（Ｃ−１，Ｃ−２）の係合による第１のプラネタリギヤ
セットＭ１の直結で達成される。したがって、このとき
の入力軸１４の回転は、そのままリングギヤＲ₁ に連結
されたキャリアＣ₃ の回転として出力ギヤ１９に出力さ
れる。

【００３２】この変速機構の第４速（４ＴＨ）以上は、
オーバドライブとされており、第４速（４ＴＨ）は、ク
ラッチ（Ｃ−２）の係合と、サンギヤＳ₁ を係止するブ
レーキ（Ｂ−１）の係合で達成される。このとき、入力
軸１４の回転は、キャリアＣ₁ の回転に対してピニオン
ギヤＰ₁ の自転分増速されたリングギヤＲ₁ の回転とし
てキャリアＣ₃ から出力ギヤ１９に伝達される。

【００３３】これに対して、第５速は、クラッチ（Ｃ−
２）の係合と、ブレーキ（Ｂ−２）の係合で達成され、
このとき、入力軸１４の回転は、キャリアＣ₁ の回転に
対して、第４速達成時より大径のサンギヤＳ₂ に反力を
とる小径のピニオンギヤＰ₂の自転分更に増速されたリ
ングギヤＲ₁ の回転としてキャリアＣ₃ から出力ギヤ１
９に伝達される。

【００３４】また、後進（ＲＥＶ）は、クラッチ（Ｃ−
１）とブレーキ（Ｂ−Ｒ）の係合で達成され、このと
き、クラッチ（Ｃ−１）を介するサンギヤＳ₁ への入力
に対して、ブレーキ（Ｂ−Ｒ）の係合によるリングギヤ
Ｒ₃ のケース１０への係止でキャリアＣ₁ の回転が止め
られ、ピニオンギヤＰ₁ の自転による逆転の減速された
リングギヤＲ₁ の回転がキャリアＣ₃ 経由で出力ギヤ１
９から出力される。

【００３５】こうした構成の自動変速機Ｔにおいて、各
摩擦係合要素の油圧サーボの油圧を制御する制御装置
は、本形態において、図１に示すように、電子制御装置
（ＥＣＵ）６を中心として、それへの情報入力手段とし
て自動変速機の各部に配設された各センサ６０と、その
制御対象として自動変速機の油圧制御装置５中に配設さ
れた各リニアソレノイド弁を電子制御部とし、油圧制御
装置５内の回路からなる供給手段と、それにより油圧を
供給される各油圧サーボを油圧制御部とする構成とされ
ており、各算出手段は、電子制御装置６内のプログラム
として構成されている。

【００３６】図４に詳細を示すように、制御装置の情報
検出手段６０は、エンジンのスロットル開度（ＴＨＲ）
を検出するスロットル開度センサ６１、同じくエンジン
の回転数（ＮＥＧ）を検出するエンジン回転数センサ６
２、トルクコンバータ１２のタービン回転数（ＮＴ）を
タービン軸１３あるいは変速機構の入力軸１４から検出
するタービン回転数センサ６３、変速機構Ｍの出力軸回
転数（ＮＯ）を検出する出力軸回転数センサ６４、ギヤ
段信号（ＧＤ）の検出手段６５及び変速種別信号の検出
手段６６から構成されている。これら入力手段のうち、
ギヤ段信号（ＧＤ）の検出手段６５は、それを直接検出
するセンサとしてもよいが、本形態では、タービン回転
数（ＮＴ）と出力軸回転数（ＮＯ）からギヤ段を判定す
るプログラムとされている。また、変速種別信号の検出
手段６６についても、それを直接検出するセンサとして
もよいが、本形態では、電子制御装置６内にメモリされ
ている変速制御用の変速マップ（車速とスロットル開度
変化に応じて設定されている）を流用している。

【００３７】次に、制御装置の出力手段を構成する各油
圧サーボを制御する油圧制御装置５は、図６に示すよう
に、タービン軸１３により駆動されるポンプ５１を油圧
源とし、その吐出側に連なるライン圧油路ｐと、該油路
に接続され、その油圧を適宜セカンダリ圧油路ｑに排出
し、又はポンプ５１の吸込み側に戻して、各時点のライ
ン圧（Ｐ_L ）に調圧維持するプライマリレギュレータ弁
５２と、セカンダリ圧油路ｑに接続され、該油路ｑの油
圧を適宜自動変速機の各潤滑部に排出し、又はポンプ５
１の吸込み側に戻して、トルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）１
２への供給圧をセカンダリ圧（Ｐｓ）に調圧維持するセ
カンダリレギュレータ弁５３と、これら両弁５２，５３
にスロットル圧油路ｔを介して信号圧を印加するソレノ
イド（ＳＬＴ）作動のリニアソレノイド弁５４と、リニ
アソレノイド弁５４及びソレノイド（ＳＬＣ１，ＳＬＢ
３）作動のリニアソレノイド弁５５，５６を含む各ソレ
ノイド弁に、それらによる高精度の調圧に適したモジュ
レータ圧（Ｐｍ）としてライン圧（Ｐ_L ）から減圧して
モジュレータ圧油路ｍを介して供給するソレノイドモジ
ュレータ弁５７と、ライン圧油路ｐに接続されて油圧の
供給を受けるクラッチ（Ｃ−１）の油圧サーボ及びブレ
ーキ（Ｂ−３）の油圧サーボに対応するコントロール弁
５８，５９を含む各コントロール弁を備える構成とされ
ている。これら各コントロール弁５８，５９も、それら
に個々に対応するリニアソレノイド弁５５，５６の信号
圧を各信号圧油路ａ，ｂから印加されて調圧動作する。
なお、図には示されていないが、図上でライン圧油路ｐ
を切断して示す部位には、従来の自動変速機の油圧制御
装置と同様に、レンジ切換えのためのマニュアル弁が介
挿されている。

【００３８】リニアソレノイド弁５５，５６を含む各リ
ニアソレノイド弁は、全て同様の構成とされており、リ
ターンスプリングの負荷に抗してリニアソレノイド（Ｓ
ＬＣ１，ＳＬＢ３等）に印加される制御電流値に応じ
て、信号圧油路ａ，ｂ等をモジュレータ圧油路ｍ及びド
レーン（ＥＸ）接続して、適宜信号圧油路ａ，ｂ等の油
圧を所定圧に調圧するスプール形の３方弁で構成されて
いる。また、コントロール弁５８，５９を含む各コント
ロール弁も全て同様の構成とされており、リターンスプ
リングの負荷に抗してスプール端に印加される信号圧及
び径差部に印加されるフィードバック圧に応じて、サー
ボ圧油路ｕ，ｖ等をライン圧油路ｐに、又はドレーン
（ＥＸ）接続して、適宜サーボ圧油路ｕ，ｖ等の油圧を
後に詳記する所定圧に調圧するスプール形の３方弁で構
成されている。なお、各油圧サーボは、図に記号化して
略示されているが、リターンスプリングの負荷に抗して
油圧によりサーボピストンを押出して、摩擦係合要素の
摩擦板を押圧し、又はバンドをドラムに締結する通常の
構成とされている。

【００３９】このような構成からなる制御装置による制
御を以下順を追って説明する。先ず、図５は電子制御装
置６内での係合圧制御のメインフローを示す。このフロ
ーは、複数の摩擦係合要素が係合状態を維持する定常時
を制御の基本とし、これに該当しない状態では、制御形
態を変更する構成とされており、したがって、当初のス
テップＳ−１の判断でガレージシフト制御中を除外し、
ステップＳ−２の判断で変速制御中を除外し、ステップ
Ｓ−３で定常時係合圧制御を実行するルーチンとされて
いる。そして、ガレージシフト制御中は、ステップＳ−
４でガレージシフト係合圧制御サブルーチンを実行し、
変速制御中は、ステップＳ−５で変速時係合圧制御サブ
ルーチンを実行する。

【００４０】図７は上記定常時係合圧制御サブルーチン
の詳細を示す。このルーチンでは、最初のステップＳ−
３１で、スロットル開度（ＴＨＲ）、エンジン回転数
（ＮＥＧ）、タービン回転数（ＮＴ）、変速機出力回転
数（ＮＯ）、ギヤ段（ＧＤ）を検出し、それらにより、
ステップＳ−３２で、変速機入力トルク（Ｔｉｎ）を算
出する。そして、以降のステップＳ−３３〜３８で、ギ
ヤ段の判定を行い、各ギヤ段に応じた摩擦係合要素の係
合圧をステップＳ−３３’〜３８’で算出する。そし
て、ステップＳ−３９で、上記係合圧の中の最も高い値
（ＭＡＸ（Ｐ_{C - 1}，Ｐ_{C - 2} ，Ｐ_{B - 1} ，Ｐ_{B - 2} ，
Ｐ_{B - 3} ，Ｐ_{B - R} ））に潤滑及びトルクコンバータの
作動に必要な油圧分を加算してライン圧（Ｐ_L ）を算出
する。因に、ステップＳ−３３で第１速（１ＳＴ）の判
断が成立した場合、制御対象摩擦係合要素は、クラッチ
（Ｃ−１）及びブレーキ（Ｂ−３）となるので、ステッ
プＳ−３３’で、それらの入力トルクの関数としてクラ
ッチ係合圧（Ｐ_{C - 1} ）とブレーキ係合圧（Ｐ_{B - 3} ）
とを計算する。こうして得られた各係合圧を基に、ステ
ップＳ−３９では、クラッチ係合圧（Ｐ_{C - 1} ）とブレ
ーキ係合圧（Ｐ_{B - 3} ）とのいずれか高い方の値に油圧
（Ｐｓ）を加えてライン圧（Ｐ_L ）を算出する。

【００４１】図１１は、この算出ステップをブロック化
して示す。図に示すように、先のステップＳ−３２の入
力トルク算出ステップでは、検出されたスロットル開度
（ＴＨＲ）とエンジン回転数（ＮＥＧ）を入力として、
図１３に示すデータからエンジントルク（ＴＥ）を算出
する。これで得られたエンジントルク（ＴＥ）と、エン
ジン回転数（ＮＥＧ）とタービン回転数（ＮＴ）を入力
として、先ず速度比（ｅ）を算出し、その速度比（ｅ）
に対応するトルク比（ｔ）を図１４に示すデータから読
みだし、トルク比（ｔ）とエンジントルク（ＴＥ）の乗
算により変速機入力トルク（Ｔｉｎ）を算出する。

【００４２】こうして入力トルク（Ｔｉｎ）が算出され
ると、今度は、先のステップＳ−３３以降のいずれかの
判断の成立による現在のギヤ段（ＧＤ）からマップを選
択し、先に求めた入力トルク（Ｔｉｎ）に基づいて、図
１５に示すデータから各摩擦係合要素の必要係合力（Ｔ
ｃ）を算出する。更に、算出した係合力（Ｔｃ）を、図
１８に示すデータによって、ステップＳ−３３’〜３
８’により係合油圧Ｐ（Ｐ_{C - 1} ，Ｐ_{C - 2} ，
Ｐ_{B - 1} ，Ｐ_{B - 2} ，Ｐ_{B - 3} ，Ｐ_{B - R} ）に変換す
る。この際、設定される油圧Ｐは、それぞれの油圧サー
ボのピストンストロークに必要な油圧と、所定量の余裕
値が加算されている。

【００４３】こうして得られた各油圧値は、図４に示す
電子制御装置６から、対象となるリニアソレノイド弁の
ソレノイドへデューティ信号で出力される。その結果、
図６に示す油圧回路上で、信号圧油路ａ，ｂ等の油圧に
反映されて、各コントロール弁のスプール端に印加さ
れ、各コントロール弁は、サーボ油路の油圧のフィード
バックによりサーボ圧を監視しながら、調圧動作をし、
所定の油圧を各油圧サーボへ供給することになる。一
方、リニアソレノイド弁５４のリニアソレノイド（ＳＬ
Ｔ）には、ステップＳ−３９で算出されたライン圧値
（Ｐ_L ）に対応するデューティ信号が出力され、それに
応じたスロットル圧（Ｐｔｈ）がプライマリレギュレー
タ弁５２に印加され、ライン圧油路ｐの油圧のフィード
バックによりライン圧（Ｐ_L ）を監視しながら、調圧動
作をし、ライン圧油路ｐの油圧を所定圧に調圧する。

【００４４】図２０は上記定常時制御の一態様を第１速
時のタイムチャートで示す。図に実線で示すように、入
力トルク（Ｔｉｎ）が変化するとき、ライン圧
（Ｐ_L ）、クラッチ（Ｃ−１）の油圧（Ｐ_{C - 1} ）、ブ
レーキ（Ｂ−３）の油圧（Ｐ_{B - 3} ）ともこれに追従し
て点線、一点鎖線、破線で示すように同様の特性で変化
するが、本発明の制御により、これらの値はそれぞれ異
なるものとなる。すなわち、両サーボ圧は、油圧回路の
リニアソレノイド弁５５，５６によるＣ−１コントロー
ル弁５８及びＢ−３コントロール弁５９への信号圧の印
加で、ライン圧（Ｐ_L ）を基圧として直接制御され、係
合を維持するに適正な値に制御される。

【００４５】次に、図８は前記変速時係合圧制御サブル
ーチンの詳細を示す。このルーチンでは、最初のステッ
プＳ−４１で、同様に、スロットル開度（ＴＨＲ）、エ
ンジン回転数（ＮＥＧ）、タービン回転数（ＮＴ）、変
速機出力回転数（ＮＯ）、ギヤ段（ＧＤ）を検出し、そ
れらにより、ステップＳ−４２で、変速機入力トルク
（Ｔｉｎ）を算出する。そして、この場合は、ステップ
Ｓ−４３で、変速開始からのスロットル開度（ＴＨＲ）
の変化量（ｄＴＨＲ）を算出し、ステップＳ−４４で、
得られた変化量（ｄＴＨＲ）から補正トルク（ｄＴ）を
読み込む。そして、ステップＳ−４５以降で、変速の種
類の判定を行い、各変速の種類に応じた摩擦係合要素の
係合圧を、ステップＳ−４５’以降で算出する。因に、
第１速から第２速への変速（以下、１→２変速と略記す
る。他の変速についても同様）の場合は、変速に際して
係合を維持する摩擦係合要素は、ブレーキ（Ｂ−３）と
なるので、係合圧（Ｐ_{B - 3} ）を計算する。なお、上記
のフロー中に点表示で省略して示す部分を含めた変速の
種類と、その場合の制御対象となる係合要素を図表化す
ると、図９のとおりとなる。図表を参照してわかるよう
に、飛び変速も含めると、多くの場合に、いずれかの摩
擦係合要素が係合を維持している。

【００４６】この場合の算出ステップは、図１１に示す
算出ステップと同様となるが、必要係合力（Ｔｃ）の算
出のみ相違する。この場合、変速の種類からマップを選
択し、タービン回転数（ＮＴ）と出力回転数（ＮＯ）か
ら求めた実ギヤ比に基づいて、実ギヤ比の変化に追従す
るように、変速中に係合を維持する係合要素の必要係合
力（Ｔｃ）を算出する。この際、変速中にスロットル開
度（ＴＨＲ）の変化が生じた場合に、係合要素の滑りを
防止するために、スロットル開度の変化量（ｄＴＨＲ）
に応じた補正トルク（ｄＴ）を図１９に示すデータから
求め、この補正トルク（ｄＴ）を入力トルク（Ｔｉｎ）
に加算して係合力（Ｔｃ）を決定する。

【００４７】図２１は上記変速時制御でスロットル開度
が一定のときの一態様を１→２変速時のタイムチャート
で示す。図に示すように、スロットル開度（ＴＨＲ）が
一定であるのに対して、ブレーキ（Ｂ−３）の必要係合
力（Ｔｃ）は、サンギヤＳ₃にかかる反力トルク支持の
ための係止に要する係合力であるため、シフトアップに
伴う反力トルクの減少により低い値となり、入力トルク
（Ｔｉｎ）の方は、ギヤ比の減少に対してタービン回転
数（ＮＴ）も低下するために高い値に変わる。この際、
係合を維持するブレーキ（Ｂ−３）の油圧（Ｐ_{B - 3} ）
は、破線で示すように、必要係合力（Ｔｃ）の値に合わ
せて低減される。なお、図の最下方に、この変速で解放
されるクラッチ（Ｃ−１）の油圧（Ｐ_{C - 1} ）の値を一
点鎖線で、また、係合されるクラッチ（Ｃ−２）の油圧
（Ｐ_{C - 2} ）の値を点線で示すが、これらの油圧の制御
は、本発明の主題とする制御とは異なる別途の係合・解
放のための制御によりなされる。因に、油圧
（Ｐ_{C - 2} ）の立ち上がり当初の昇圧は、ピストンスト
ロークを速めるためのものであり、両線の交差後の点線
の屈曲点はイナーシャ相の開始点を表す。

【００４８】これに対して、図２２は上記変速時制御で
スロットル開度変化があるときの一態様を同じ１→２変
速時のタイムチャートで示す。図に示すように、スロッ
トル開度（ＴＨＲ）が変速中に大きくなったとき、ブレ
ーキ（Ｂ−３）の必要係合力（Ｔｃ）の変速前後の差は
小さくなる。入力トルク（Ｔｉｎ）の方は、それに伴っ
て更に高い値に変わる。一方、タービン回転数（ＮＴ）
は、同様にシフトアップに伴って低下する。この際、係
合を維持するブレーキ（Ｂ−３）の油圧（Ｐ_{B- 3} ）
は、破線で示すように、必要係合力（Ｔｃ）の値に合わ
せて低減度が小さくされる。この際の入力トルク（Ｔｉ
ｎ）は、スロットル開度の変化に対してエンジンが反応
してトルク変化を生じるまで遅れるにもかかわらず、ブ
レーキ（Ｂ−３）の油圧（Ｐ_{B - 3} ）をスロットル開度
の変化と同時に変化させているのは、油圧の制御遅れを
考慮し、スロットル開度の増加方向の変化に対しては、
油圧変化が常に入力トルク（Ｔｉｎ）の変化に先行する
ようにして、万一の摩擦係合要素のスリップを防ぐこと
を狙ったものである。したがって、スロットル開度の減
少方向の変化に対しては、油圧の低減方向の変化は遅れ
て生じるようにするのが望ましいので、図１９に示すよ
うに、補正トルク（ｄＴ）を０に設定している。なお、
この場合も、図の最下方に、この変速で解放されるクラ
ッチ（Ｃ−１）の油圧（Ｐ_{C - 1} ）の値を一点鎖線で、
また、係合されるクラッチ（Ｃ−２）の油圧
（Ｐ_{C - 2} ）の値を点線で示す。

【００４９】図１０はガレージシフト時係合圧制御サブ
ルーチンの詳細を示す。このルーチンでは、最初に、ス
テップＳ−４１でスロットル開度（ＴＨＲ）、エンジン
回転数（ＮＥＧ）、タービン回転数（ＮＴ）、変速機出
力回転数（ＮＯ）及びギヤ段（ＧＤ）を検出するところ
は同様であるが、この場合、これらの情報を基に、現在
の入力トルクではなく、仮想入力トルク（Ｔｉｎ’）を
ステップＳ−４２で算出する。この場合の仮想入力トル
ク算出ステップＳ−４２及びステップＳ−４３のＮ→Ｄ
シフト又はステップＳ−４４のＮ→Ｒシフト判断による
係合油圧算出ステップＳ−４３’，Ｓ−４４’をブロッ
ク化して図１２に示す。図に示すように、エンジントル
ク（ＴＥ）算出では、スロットル開度（ＴＨＲ）とエン
ジン回転数（ＮＥＧ）を入力として、図１３に示すデー
タからエンジントルク（ＴＥ）を算出する。次の仮想入
力トルク（Ｔｉｎ’）の算出では、エンジン回転数（Ｎ
ＥＧ）と、出力回転数（ＮＯ）とギヤ比（ｉ）（この場
合第１速ギヤ比）の乗算値から、クラッチ（Ｃ−１）が
係合した場合の速度比（ｅ）を予測し、その速度比
（ｅ）に対応するトルク比を図１４に示すデータから読
みだし、トルク比（ｔ）とエンジントルク（ＴＥ）の乗
算により仮想変速機入力トルク（Ｔｉｎ’）を算出す
る。係合力（Ｔｃ）の算出では、先に求めた仮想入力ト
ルク（Ｔｉｎ’）に基づいて、図１７に示すデータから
ブレーキ（Ｂ−３）又はブレーキ（Ｂ−Ｒ）の必要係合
力（Ｔｃ）を算出する。係合油圧（Ｐ_{B - 3} ，
Ｐ_{B - R} ）の算出では、算出した係合力（Ｔｃ）を、図
１８に示すデータによって、係合油圧（Ｐ_{B - 3} ，Ｐ
_{B - R} ）に変換する。この際、設定される油圧は、油圧
サーボのピストンストロークに必要な油圧と、余裕量が
加算されている。最後のステップＳ−４５については、
上記他の２つの制御の場合と同様である。

【００５０】最後に、図２３はガレージシフト（Ｎ→Ｄ
変速）時制御のタイムチャートを示す。この場合、図に
示すように、当初のニュートラル状態で、クラッチ（Ｃ
−１）は解放されているので、タービン回転数（ＮＴ）
は、アイドリング又はそれに近いエンジン回転数とほぼ
同等の低い値となっている。そして、Ｎ→Ｄシフトが検
出されると、本発明の制御とは別異の制御によりクラッ
チ（Ｃ−１）油圧（Ｐ_{C - 1} ）の昇圧制御がなされ、そ
の油圧は、図に一点鎖線で示すように上昇する。この油
圧供給につれたクラッチ（Ｃ−１）の係合の進行によ
り、ブレーキ（Ｂ−３）の必要係合力（Ｔｃ）も上昇す
るため、ブレーキ（Ｂ−３）の係合に必要な油圧も理論
上は図に点線で示すように上昇することになるが、こう
した低回転域では、エンジン回転数とタービン軸回転数
を検出するセンサの検出精度の限界から、それらの検出
値から精度良く算出することは、実際上不可能であるの
で、本発明に従い、ブレーキ（Ｂ−３）の油圧（Ｐ
_{B - 3} ）は、破線で示すように、変速判断と同時に、第
１速時のブレーキ（Ｂ−３）の係合後の必要係合力（Ｔ
ｃ）に合わせた値とされる。こうした制御は、それのみ
を捉えてみると本発明の趣旨にそぐわないようにみえる
が、こうした過渡的な状況は、車両の運転におけるブレ
ーキ（Ｂ−３）係合全体の割合からすれば、極めて短時
間に当たるものであるから、本発明の効果を損なうもの
とはならない。なお、入力トルク（Ｔｉｎ）はクラッチ
（Ｃ−１）のトルク伝達に連れてスロットル開度に応じ
た第１速時の値まで上昇し、タービン回転数（ＮＴ）
は、クラッチ（Ｃ−１）の係合につれて車両のホイール
側に機械的に連結されるため、走り出し当初のストール
状態の値０となる。

【００５１】以上、詳述したように、上記実施形態の制
御装置によれば、定常時は、各摩擦係合要素ごとに、入
力トルクに応じた油圧を算出して供給し、変速時は、各
摩擦係合要素のトルク分担とスロットル開度の変化によ
る保持圧を供給し、ガレージシフト時は、トルクコンバ
ータのストール状態を想定した保持油圧の算出による油
圧供給を行うことができるので、各摩擦係合要素の摩擦
材の係合時の面圧の必要以上の上昇を抑えることがで
き、それにより、係合と解放による繰り返し応力負荷を
軽減して、強度劣化を抑えて、高い耐久性を確保するこ
とができるようになる。

【００５２】以上、本発明を一実施形態に基づき詳説し
たが、本発明は、特許請求の範囲の個々の請求項に記載
の事項の範囲内で種々に細部の具体的な構成を変更して
実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動変速機の制御装置の一実施形態を
概念的に示すブロック図である。

【図２】本発明を適用した自動変速機を含むトランスフ
ァ装置の機構を示すスケルトン図である。

【図３】上記自動変速機の作動図表である。

【図４】上記制御装置の電子制御部の一実施形態を示す
ブロック図である。

【図５】上記電子制御部による係合圧制御のメインフロ
ーチャートである。

【図６】上記制御装置の油圧制御部の回路図である。

【図７】上記メインフロー中の定常時係合圧制御のフロ
ーチャートである。

【図８】上記メインフロー中の変速時係合圧制御のフロ
ーチャートである。

【図９】上記変速時係合圧制御の変速段と制御対象係合
要素の対照図表である。

【図１０】上記メインフロー中のガレージシフト時係合
圧制御のフローチャートである。

【図１１】上記制御装置による定常時及び変速時の入力
トルク算出及び係合油圧算出ステップのブロック図であ
る。

【図１２】上記制御装置によるガレージシフト時の仮想
入力トルク算出及び係合圧算出ステップのブロック図で
ある。

【図１３】エンジン回転数対エンジントルクのデータを
示す特性図である。

【図１４】速度比対トルク比のデータを示す特性図であ
る。

【図１５】入力トルク対係合トルクのデータを示す特性
図である。

【図１６】実ギヤ比対係合トルクのデータを示す特性図
である。

【図１７】仮想入力トルク対係合トルクのデータを示す
特性図である。

【図１８】係合トルク対係合油圧のデータを示す特性図
である。

【図１９】スロットル開度変化量対補正トルクのデータ
を示す特性図である。

【図２０】定常時制御のタイムチャートである。

【図２１】スロットル開度一定の状態での変速時制御の
タイムチャートである。

【図２２】スロットル開度変化があるときの変速時制御
のタイムチャートである。

【図２３】ガレージシフト時制御のタイムチャートであ
る。

【符号の説明】

Ｔ 自動変速機 Ｍ 変速機構 Ｃ−１ クラッチ（摩擦係合要素） Ｂ−３ ブレーキ（摩擦係合要素） ５ 油圧制御装置（供給手段） ６ 電子制御装置（入力トルク算出手段、係合圧算出手
段） １２ トルクコンバータ ６０ 情報検出手段 ６１ スロットル開度センサ（スロットル開度検出手
段） ６２ エンジン回転数センサ（エンジン回転数検出手
段） ６３ タービン回転数センサ（タービン回転数、入力回
転数検出手段） ６４ 出力軸回転数センサ（出力回転数検出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久野 孝之 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の変速段を達成するために同時に係
   合される複数の摩擦係合要素を有する変速機構と、 前記摩擦係合要素を個々に操作する油圧サーボと、 該油圧サーボへ各摩擦係合要素を操作するための油圧を
   供給する供給手段とを備える自動変速機の制御装置にお
   いて、 前記変速機構の作動に関連する情報を検出する情報検出
   手段と、 検出される作動情報を基に変速機構の入力トルクを算出
   する入力トルク算出手段と、 算出した入力トルクに基づいて個々の前記摩擦係合要素
   ごとの係合の維持に必要な必要係合油圧を算出する係合
   油圧算出手段とを有し、 前記供給手段は、前記所定の変速段の達成時に、各油圧
   サーボへ供給する油圧を、個々の摩擦係合要素ごとに算
   出された必要係合油圧とすることを特徴とする、自動変
   速機の制御装置。
2. 【請求項２】 前記複数の摩擦係合要素の内、少なくと
   も１つの摩擦係合要素は、前記所定の変速段への変速時
   に、変速の前後を通じて係合を維持され、前記情報検出
   手段は、前記所定の変速段への変速中には、変速機構の
   実際の変速の進行状況を検出し、前記係合油圧算出手段
   は、検出される進行状況に応じて必要係合油圧を変化さ
   せる、請求項１記載の自動変速機の制御装置。
3. 【請求項３】 前記情報検出手段は、変速機構の入力回
   転数を検出する入力回転数検出手段と、出力回転数を検
   出する出力回転数検出手段とを有し、 前記進行状況は、検出される入力回転数と出力回転数に
   よる変速中のギヤ比の変化により検出され、前記係合油
   圧算出手段は、ギヤ比の変化に応じて、必要係合油圧を
   変化させる、請求項２記載の自動変速機の制御装置。
4. 【請求項４】 前記情報検出手段は、エンジンのスロッ
   トル開度を検出するスロットル開度検出手段を有し、 前記係合油圧算出手段は、変速中にスロットル開度が変
   化したときには、前記入力トルク算出手段により算出さ
   れた入力トルクとは別に、スロットル開度の変化に応じ
   て設定した補正トルクを加味して、必要係合油圧を算出
   する、請求項２又は３記載の自動変速機の制御装置。
5. 【請求項５】 自動変速機は、エンジンのトルクを前記
   変速機構に伝達するトルクコンバータを備え、 前記情報検出手段は、エンジンの回転数を検出するエン
   ジン回転数検出手段と、エンジンのスロットル開度を検
   出するスロットル開度検出手段と、トルクコンバータの
   タービン回転数を検出するタービン回転数検出手段とを
   有し、 前記入力トルク算出手段は、検出されるエンジン回転数
   とスロットル開度からエンジントルクを算出し、算出し
   たエンジントルクを、検出されるエンジン回転数とター
   ビン回転数からトルクコンバータの入出力回転数に基づ
   いて得られるトルク比により、入力トルクに変換する、
   請求項１〜４のいずれか１項記載の自動変速機の制御装
   置。
6. 【請求項６】 前記入力トルク算出手段は、前記変速機
   構にエンジントルクが伝達されていない状態から所定の
   変速段を達成する場合には、該変速段が達成されたとき
   に変速機構に入力される入力トルクを予測して予想入力
   トルクを算出し、 前記係合油圧算出手段は、算出された予想入力トルクに
   基づいて、必要係合油圧を算出する、請求項１記載の自
   動変速機の制御装置。
7. 【請求項７】 自動変速機は、エンジンのトルクを前記
   変速機構に伝達するトルクコンバータを備え、 前記情報検出手段は、エンジンの回転数を検出するエン
   ジン回転数検出手段と、エンジンのスロットル開度を検
   出するスロットル開度検出手段と、変速機構の出力回転
   数を検出する出力回転数検出手段とを有し、 前記入力トルク算出手段は、検出されるエンジン回転数
   とスロットル開度からエンジントルクを算出し、算出し
   たエンジントルクを、検出される出力回転数と所定の変
   速段達成時のギヤ比からトルクコンバータの出力回転数
   を予測し、予測した出力回転数と検出されるエンジン回
   転数によるトルクコンバータの入力回転数とに基づいて
   得られるトルク比により、予想入力トルクに変換する、
   請求項６記載の自動変速機の制御装置。