JPS61109946A - 車両用自動変速機の変速初期油圧設定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
による自動変速機の変速油圧制御方法（こ関し、特ｌこ
冷房装置の作動時ｉこシける変速ショックの軽減を企図
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ッチやブレーキ等の
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１
こ工り、変速比切換（変速）を車両の運転状態に応じて
自動的（こ行うものが知らｎておシ、各種装置及び機器
の保護や快適な乗心地維持の几めにこちら摩擦係合要素
への圧油の送給は、変速開始信号発信後に送給さｎる初
期油圧から成る所定の特性に沼って除徐（こ行なわれる
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１こ示すように、車両の動力源となるエン
ジン１１のクランク軸ｉｚｈ、トルクフンバータ１３の
ボン７’１４に一体的に連結されており、トルクコンバ
ータ１３ｔｌポンプ１４とタービン１５とステータ１６
とワンウェイクラッチ１７とを有し。

ステータ１６はこのワンウェイクラッチ１７を介してケ
ース１８に結合され、同ワンウェイクラッチ１７に工り
ステータ１６ｉクランク軸１）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っている。

タービン１５に伝えられ九トルクは、入力軸１９に二っ
てその後ｓＥこ配役さｎ之前進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、三組のクラッチ２０．２１゜２２と二
組のブレーキ２３．２４と一組のワンウェイクラッチ２
５と一組のラビニョ型遊星歯車機構２６とで構成されて
いる。このラビニョ型遊星歯車機構２６は、リングギヤ
２７とロングピニオンギヤ２８とショートピニオンギヤ
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１９ｉこ回転自在に嵌合さｎ７ｔキヤリア３２とか
ら構成さｎており、リングギヤ２７は出力軸３３ｆこ連
ｗさｎ、フロントサンギヤ３０けキックダウンドラム３
４及びフロントクラッチ２０’２介して人力軸１９に連
結され、リヤサンギヤ３１ｔｌ　ＩＪギヤラッチ２１’
）介して入力軸１９に連結され、ギヤリア３２は相互に
並列に配設さし几ローリバースブレーキ２４とワンウェ
イクラッチ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ｎｆＣ４速クラツク
ラッチ２２て入力軸１９に連結さｎている。なお、キッ
クダウンドラム３４はキックダウンブレーキ２３１こ工
ってケース１８と一体的に連結可能となってシフ。

遊星歯車機構２６を通つ之トルクは、出力軸３３に固着
さｎＬ出力ギャ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ッチ２０〜２２及びブレ
ーキ２３．２４Ｕそ几ぞれ保合用ピストン装置あるいは
サーボ装置等を備え比油圧機器で構成さｎており、トル
クコンバータ１３のポンプ１４１こ連結さｎ友図示しな
いオイルポンプで発生する圧油によって油圧制御装置を
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ｎている通りである。

ここで１列えばｌ速固定のレンジ以外での１速の変速段
においては、フロントクラッチ２０及び４速クラツチ２
２が非接続の状態にあると共にキックダウンブレーキ２
３及びローリバースブレーキ２４が解除されており。

更Ｉこリヤクラッチ２１が接続すると共ｆこワンウェイ
クラッチ２５が機能している状態となっている。この場
合、２速へのアップシフトはキックダウンブレーキの連
結のみで達成され、ワンウェイクラッチ２５が機能しな
くなるようになっている。

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、キックダウンブレーキ２３の作動
を制御するキックダウンサーボ３６（こは１−２シフト
弁３７が油路３８を介して接続しており、このｌ−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ｎぞれ油路４１．４２を介して接続している。

ｌ速の変速段１こ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を開放している几め、シフト制御弁
４０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の排油ボートＥＸへ連通さ
せ、ｌ−２シフト弁３７のスプール４８が第７図中、左
端へ変位し定状態にある。この結果、油路３８が１−２
シフト弁３７の排油ボー）ＥＸＩこ連通してキックダウ
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、右側へ戻さ几てオシ、キックダウ
ンドラム３４Ｉこ対するキックダウンブレーキ２３の係
合が解除さ几ている。又、変速制御弁３９ｔこ接続する
二本の油路５１，５２のうち、一方の油路５１に付設さ
れて電子制御装置５３によりデユーティ制御さ几るｔ７
ｉ磁弁５４のデユーティ率が１ｏｏｉ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５５が第７図中、左側ｌこ変位し
て油路４１が変速制御弁３９の排油ボートＥＸに連通し
ている。

この状態から一２遠へのアッ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ｉ路４５を閉塞する定め、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
ｎをライン圧と呼称する）１−１シフト制御弁４０Ｊこ
接続する油路５６から油路４２を通って１−２シフト弁
３７に送給さ几る。

この友め、ｌ−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３
７を介して連通ずる。一方、電磁弁５４のデユーティ率
が電子制御装置５３にニジ減少する定め、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
の受圧面積差に工りスプール５５は第７図中、右側へ変
位し、油路４１．５２が変速制御弁３９を介して連通ず
る。この結果。

油路５２からのライン圧は油路４１．３８を通ってキッ
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ック
ダウンブレーキ２３がキックダウンドラム３４を締め付
けるようになっている。

ところで、電磁弁５４のデユーティ率を変化させること
によるキックダウンサーボ３６への供給油圧の変化特性
は、変速ショック等の乗り心地を左右するものであシ、
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っている。

例えば、比較的大排気量用の自動変速機を比く 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ってしまい、変速開始信号
が発信されるやいなや初期油圧にエリ摩擦係合要素が係
合状態となってしまい、多大な変速ショックを来たし、
でしまうという問題を生ずる。又、これと逆の場合（こ
はライ／圧が低すぎて変速が開始しなかつ交り、変速ま
でに長時間かかったりという問題を生じてしまう。そこ
で１本発明者らは変速中の回転要素が予め設定され九回
転速度となつ几時点に摩擦係合要素に送給さｎて−いる
油圧のデユーティ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几るべき初期油圧のデユーティ率を
演算し１次回変速時の変速開始信号発信後にこの演算さ
れたデユーティ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之場合、冷房
装置のコンプレッサが作動するため、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（ζ保持さｎている。従って、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几ると、摩擦係合要素
ｌこ送られる油圧が相対的ｌこ高い状態になり、摩擦係
合要素が急激に接続さｎて変速ショックが大きくなり、
自動変速機やエンジンに過大な負荷がかかるばかりか０
乗員の乗心地をも悪化させてい友。

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（こおける
摩擦係合要素への適正な油圧の送給を、先Ｉこ提案し之
学習制御機能を具えた自動変速機において達成し得る変
速油圧の制御方法を提供することを目的とし、こ几によ
ってエンジンのトルクが低下する冷房装置使用時にあっ
ても、変速時に過大なショックが生ずることのない良好
な変速フィーリングを実現したものである。

く問題点を解決するための手段〉 本発明ｌこ係る自動変速機用変速油圧制御方法は、油圧
により作動して任意の回転要素を選択することにより、
エンジンの回転動力が入力される入力転と駆動輪へこの
回転動力を出力する出力軸との間の変速比を切換える摩
擦係合要素を備え、変速中の前記回転要素の回転速度の
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前記油圧をデユーティ制御する一方
、変速中の前記回転要素が予め設定された回転速度とな
つ几時点の前記摩擦係合要素へ供給さｎている前記油圧
のデユーティ率に基づいて変速開始時に前記摩擦係合要
素へ送給さ几るべき初期油圧のデユーティ率を演算し１
次回変速時の変速開始時に前記初期油圧を演算さ孔た前
記デユーティ率に設定する操作を冷房装置の作動時と非
作動時とで別々ｌこ行う工うにし几自動変速機用変速油
圧制御方法において、前記冷房装置の運転切換え後にお
ける最初の変速時にのみ前記冷房装置の運転切換え前に
演算さｎ友前記初期油圧のデユーティ率に一定の補正値
を加減し九デユーティ本で変速開始時の初期油圧を前記
摩擦係合要素へ送給するようにしたことを特徴とするも
のである。

く作　　　用〉 車両の運転状態に応じて変速指令が発せらｎると、変速
中に摩擦係合要素へ適正な油圧が送給されるように回転
要素の回転速度に基づくフィードバック制御がなさｎる
。この時の変速初期油圧は、前回の変速時に予め設定さ
れた回転要素の一定回転速度における摩擦係合要素への
油圧のデユーティ率に基づいて演算さｎｆｔデユーティ
率で開始されるため。

回転要素の回転変化基が予め設定さｎｆＣ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
述し之学習制御が一時中断さ几。

運転切換え前に演算され几変速初期油圧のデユーティ率
に対して一定量加算或いは減算されたデユーティ率が選
択される定め、変速ショックの発生が抑制される。

く実　施　列〉 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九−実施列につい
て。その制御手順を表すＩ！１図を参照しながら詳細に
説明する。

なお１本発明は各変速股間でのシフトにおいても同様に
実施されるので１本実施例では特に変速ショックが大き
く発生し易いｌ速から２速へのシフトを列に説明し、他
の変速段での説明は省略する。又１本実施列では第２図
に示すようにスロットル弁開度を出力軸３３の回転数に
関連させて四つのゾーンＺ１〜Ｚ４に分割し、各スロッ
トルゾーン２１〜Ｚ、　ｆこおけるデユーティ率決定の
ための定数そそｎぞ孔変え、Ｌりきめ細かな制御を行う
工うにしているが、必ずしもこの工うなスロットル弁開
度の区分けを行わすとも良い。

電子制御装置５３に工りｌ速から２速への変速信号が発
信されると、電磁弁４３が切換わって油路４５が閉塞さ
ｎ１図示しないセンナによりスロットル弁開度とキック
ダウンドラム３４の回転速度とが検出されると共にこの
時のスロッ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設定さｎ７ｔ−キックダウン
ドラム３４の回転速度の際のデユーティ率ｄ・に基づい
て補正係数αが算出さＴＬ、更に変速初期のデユーティ
率ｄ８が演算される。この時、冷房装置（クーラ）のコ
ンプレッサスイッチがＯＮとなっていて前回の変速時に
冷房装置のコンプレッサスイッチがＯＦＦの場合には、
予め設定された補正デユーティ率Ｐが演算さ７７．７ｔ
デユーテイ率ｄ。

から減じらｎ、逆に今回の変速時に冷房装置のコンプレ
ッサスイッチが０ＦＦｉこなっていで前回の変速時にこ
のコンプレッサスイッチがＯＮとなっている場合には、
補正デユーティ率Ｐが演算されたデユーティ率６里に加
えら几、又、冷房装置のコンプレッサスイッチに切換り
がない場合には、演算さｎ之デユーティ率ｄ、がそのま
ま用いられる。

一方１判定さｎｆｃ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ｎ友補正係数αの初
期値に基づいて変速初期のデユーティ率ｄ！が演算さｎ
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を介してキックダウンサーボ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
ックダウンドラム３４の回転速度から判断し、この同期
外ｎが達成さ几ていない場合には、初期油圧のデユーテ
ィ率ｄｌが高すぎるものとして、減算値βによりデユー
ティ率を演算し直して上昇させ同期外ｎを達成する。

上記のように同期外ｎ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之キックダウンドラム３４の
回転速度の目標変化率、すなわち、中ツクダウンサーボ
３６に送給される油圧が最適な度合（キックダウンブレ
ーキ２３の保合ショッ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ックダウンドラム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、実際のキックダウンドラム３４の回転速度から
その変化率を演算して上記目標変弁５４のデユーティ制
御を補正し、キックダウンサーボ３６に作用する油圧を
変化させる。

即ち、キックダウンドラム３４の回転速度の変化を表す
第３図に示すように１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ックダウンドラム
３４の図中。

破線で示す実際の回転速度変化基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ィードバ
ック制御さｎｓキックダウンブレーキ２３は最適な度合
で係合するよう制御さ孔る。

そして、キックダウンドラム３４の回転速度を検出して
、キックダウンドラム３４の回転速度が目標変化率に一
致着しくけ近似する所定の回転数ＮＤ以下になっている
か否かを判断し、このキックダウンドラム５２の回転速
度がＮＤ　ｊシ大きい場合には、上記フィードバック制
御を繰り返して行い、キックダウンドラム３４の回転速
度を零、つまり２速への変速を終了させる。従って、こ
の変速はフィードバック制御に工す変速ショックや摩擦
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、冷房装置を使っていない時と使っている時とで変速
中の出力軸トルクの変化割合がほぼ同じとなる。

なお上述したフィードバック制御中のデユーティ率ｄを
次の回のこのスロットノ岬開度ン―ンでの変速の際のデ
ユーティ率の続込み値としてスロットル弁開度や冷房装
置のコンプレッサスイッチの状態と共に記憶しておく。

本実施例では、補正デユーティ率を予め一定値１こ設定
しておき、冷房装置のコンプレッサスイッチの切換があ
つ友場合の変速初期デユーティ率の加減値としているが
、本発明による他の一実施例の制御子［を表す第５図に
示す工うに、この補正デユーティ率Ｐをコンプレッサス
イッチのＯＮの時の最新の変速時のデユーティ率からＯ
ＦＦの時の最新の変速時のデユーティ率を減じｔ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Ｊニジ好ましい変速フィ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ィ率を基１こあ
らかじめ設定した補正値を加減するようにしたので、変
速の際のショックを大幅に軽減することが可能となった
。又、補正値として冷房装置が作動してい九時の最新の
変速時のデユーティ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ィ率を減じたものを用いる工
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、より一層の変速フィ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図は本発明による自動変速機用変速油圧
制御方法を１速から２速へのアップシフトの場合に応用
したそ几ぞれ一実施例の流ｎ図％第２図はその変速切換
え域を表すグラフ。 第３図はそのキックダウンドラムの回転速度の変化状Ｍ
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１図中の符号で１１はエンジン、１）はクランク軸、
１３ｑトルクコンバータ、１８ａケース、１９ｔ！入力
軸、２１はリヤクラッチ、２３はキックダウンブレーキ
、２５はワンウェイクラッチ、２６はラビニョ型遊星歯
車機構、３２汀キャリヤ、３３は出力軸、３４はキック
ダウンドラム、３５はキックダウンサーボ、３７は１−
２シフト弁、３８．４１，４２．４５．４６゜５ｉ、５
２．５６は油路、３９は変速制御弁。 ４０けシフト制御弁、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け排油ボートで
ある。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）油圧により作動して任意の回転要素を選択するこ
   とにより、エンジンの回転動力が入力される入力軸と駆
   動輪へこの回転動力を出力する出力軸との間の変速比を
   切換える摩擦係合要素を備え、変速中の前記回転要素の
   回転速度の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前記油圧をデューティ制
   御する一方、変速中の前記回転要素が予め設定された回
   転速度となつた時点の前記摩擦係合要素へ供給されてい
   る前記油圧のデューティ率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のデューティ率
   を演算し、次回変速時の変速開始時に前記初期油圧を演
   算された前記デューティ率に設定する操作を冷房装置の
   作動時と非作動時とで別々に行うようにした自動変速機
   用変速油圧制御方法において、前記冷房装置の運転切換
   え後における最初の変速時にのみ前記冷房装置の運転切
   換え前に演算された前記初期油圧のデューティ率に一定
   の補正値を加減したデューティ率で変速開始時の初期油
   圧を前記摩擦係合要素へ送給するようにしたことを特徴
   とする自動変速機用変速油圧制御方法。
2. （２）冷房装置の運転切換え前に演算された初期油圧の
   デューティ率が前記冷房装置の作動時或いは非作動時に
   おける最新の演算値であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載した自動変速機用変速油圧制御方法。