JPS61175356A - 車両用自動変速機における変速油圧制御方法 - 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〉 本発明は摩擦係合要素の係合時に変速ショックのない適
正な油圧を送給する車両用自動変速機における変速油圧
制御方法に関する。

〈従来の技術〉 車両用自動変速機はクラッチ、ブレーキ等の摩擦係合要
素に油圧を送給して、これら摩擦係合要素を回転ドラム
、ギヤ等の任意の回転要素に係合させて選択することに
より入力軸と出力軸との間の変速比切換（変速）を車両
の運転状態に応じて自動的に行うものである。

一般的な車両用自動変速機の一例をその概略構造を表す
第５図を参照して説明すると、車両の動力源となるエン
ジン２のクランク軸４はトルクコンバータ６の４ンデ８
に直結されている。

トルクコンバータ６は、ボンデ８、タービン１０．ステ
ータ１２、ワンウェイクラッチ１４を有し、ステータ１
２はワンウェイクラッチ１４を介してケース１６に結合
され、同ワンウェイクラッチによりステータ１２はクラ
ンク軸４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偽る。

タービン１０に伝えられたトルクはタービン１０と一体
の入力軸２０によっ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２２に伝達され
る。

同変速装置２２は、３組のクラッチ２４　、２６　。

２８．２組のブレーキ３０．３２．１組のワンウェイク
ラッチ３４および１組のラビニョ型遊星歯車機構３６で
構成されている。回遊里歯車機構３６は、リングギヤ３
８、ロングピニオンギヤ４０．ショートピニオンギヤ４
２、フロントサンイヤ４４、リヤサンイヤ４６、両ピニ
オンギヤ４０．４２を回転自在に支持し自身も回転可能
なキャリア４８から構成されており、リンダギヤ３８は
出力軸５０に連結され、フロントサンギヤ４４はキック
ダウンドラム５２、フロントクラッチ２４を介して入力
軸２０に連結され、リヤサンギヤ４６はリヤクラッチ２
６を介して入力軸２０に連結され、キャリア４８は機能
上並列となるように配設されたローリバースブレーキ３
２とワンウェイクラッチ３４とを介してケース１６に連
結されるとともに変速装置２２の後端に配設された４速
クラツチ２８を介して入力軸２０に連結されている。な
お、上記キックダウンドラム５２はキックダウンブレー
キ３０によってケース１６に固定的に連結可能となって
いる。遊星歯車機構３６を通ったトルクは、出力軸５０
に固着されたトランスファドライブギヤ６０よ）アイド
ルギヤ６２′ｔ−経て被駆動イヤ６４に伝達され、さら
に被駆動ギヤ６４に固着されたトランスファシャフト６
６、ヘリカルイヤ６８を介して駆動輪の駆動軸７０が連
結された差動歯車装置７２に伝達される。

摩擦係合要素である上記各クラッチ、ブレーキはそれぞ
れ係合用ピストン装置あるいはサーボ装置等を備えた摩
擦係合装置で構成されておシ、トルクコンバータ６のボ
ンデ８に連結されることによりエンジン２によ＃）駆動
されるオイルポンプ（図示せず）で発生する油圧によっ
て作動される。同油圧は、後述する油圧制御装置によっ
て、種々の運転状態検出装置により検出された運転状態
に応じて各クラッチ、ブレーキに選択的に供給され、同
各クラッチ、ブレーキの作動の組み合わせによって前進
４段後進１段の変速段が達成されるが、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、フロントクラッチ２４及び４速クラツチ２
８が非接続の状態にあると共ニキックダウンブレーキ３
０及びローリバースブレーキ３２が解除されておシ、更
にリヤクラッチ２６が接続すると共にワンウェイクラッ
チ３４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３４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６図に示すように、キックダウンブレーキ３０の作動
を制御するキックダウンサーが８０には１−２シフト弁
８１が油路８２を介して接続してお９、この１−２シフ
ト弁８１には変速制御弁８３とシフト制御弁８４とがそ
れぞれ油路８５，８６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８４の作動を制御す
る一対の電磁弁８７．８８は、共に油路８９．９０を開
放しているため、シフト制御弁８４の中央のスプール９
１が第６図中、左側へ変位して油路８６ｔ−シフト制御
弁８４の排油ポー）ＥＸへ連通させ、１−２シフト弁８
１のスプール９２が第６図中、左端へ変位した状態にあ
る。との結果、油路８２が１−２シフト弁８１の排油ポ
ートＥＸに連通してキックダウンサー＆８０の圧縮コイ
ルばね９３のばね力によクピストン９４が第６図中、右
側へ戻されておシ、キックダウンドラム５２に対するキ
ックダウンブレーキ３０の係合が解除されている。又、
変速制御弁８３に接続する二本の油路９５，９６のうち
、一方の油路９５に付設されて電子制御装置９７により
デューテイ制御される電磁弁９８のデユーティ率が１０
０１に設定されており、油路９５には変速制御弁８３の
リターンスプリングに打勝つ油圧が作用していない。こ
のため、変速制御弁８３のスプール９９が第６図中、左
側に変位して油路８５が変速制御弁８３の排油ポートＥ
ＸＫ連通している。

この状態から２速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９７が一方の電磁弁８７を操
作して油路８９を閉塞するため、中央のスプール９１が
第６図中、右側へ変位して前記オイルボンデからの圧油
（以下、これをライン圧と呼称する）はシフト制御弁８
４に接続する油路１００から油路８６を通って１−２シ
フト弁８１に送給される。このため、１−２シフト弁８
１のスプール９２は第６図中、右端へ変位して油路８２
，８５が１−２シフト弁８１を介して連通ずる。一方、
電磁弁９８のデユーティ率が電子制御装置９７にょシ減
少され、デユーティ制御される油路９５のライン圧によ
りスプール９９は第６図中、右側へ変位し、油路８５．
９６が上記デユーティ率に応じて変速制御弁８３を介し
て連通する。この結果、油路９６からのライン圧も上記
デユーティ率に応じて油路８５，８２を通ってキックダ
ウンサー＆８０に供給され、そのピストン９４を第６図
中、左側にストロークさせてキックダウンブレーキ３０
がキックダウンドラム５２を締め付けるようになってい
る。

ところで、上記１速から２速への変速段も含めて全ての
変速段において、摩擦係合要素への送給油圧の変化性性
が不適正であると、摩擦係合要素が急激に係合して変速
ショックを生じたシ、或いは摩擦係合要素に過大な滑シ
が生じて摩擦係合要素を劣化させてしまったシする。こ
のため、上記１速から２速への変速段においては、従来
よフ、キックダウンサー？８０への送給油圧の変化特性
を司る電磁弁９８のデユーティ率を、第６図に示すよう
にピストン９４に付設されたポテンショメータ等のセン
サ１０１で検出されるピストン９４の作動ストローク位
置に対応させて次のよう外方法で制御していた。

すなわち、第７図（ｅ）に示すピストン９４の作動スト
ローク位置（♂ストン９４の作動ストローク範囲はセン
サ１０１の分圧比としてに３〜ｋ。

の間である）に応じて、第７図（ａ）に示すように電子
制御装置９７からの電気的指令で電磁弁９８のデユーテ
ィ率を変化させるものであシ、第７図中）中点線で示す
ように、ピストン９４が係合側へストロークして予め設
定された係合寸前の設定位置に到達するまでは電気的指
令によりキツクダウンサー〆８０に高油圧が送給される
ようにし、ピストン９４が上記設定位置に到達すると電
気的指令による油圧（電気的指令油圧）を変速ショック
のない変速に適する値に下げて変速を実行する。尚、第
７図（ｂ）において、ピストン９４のストロークにより
キツクダウンサー〆８０の油圧室容積が変化するため、
図中点線で示すように電気的指令油圧（送給油圧）をス
テップ状としても実際にピストン９４に作用する油圧は
図中実線で示すように変化する。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記従来の変速油圧制御方法にあっては、ピストン９４
の作動ストローク完了時の油圧変動（オーバーシュート
）により第７図（ｂ）中にＡで示すように急激な油圧の
立上シを生じてしまい、これがためにキックダウンブレ
ーキ３０が急激に係合して乗員が前方へ押出されるよう
な変速ショックを生じてしまっていた。

本発明は上記従来の事情に鑑みなされたもので、上記の
ように摩擦係合要素の係合側への作動ストローク完了時
に生ずる油圧の急激な立上りを防止して、円滑な変速を
達成する車両用自動変速機における変速油圧制御方法を
提供するととを目的とする。

く問題点を解決するための手段及び作用〉本発明の車両
用自動変速機における変速油圧制御方法は、エンジンの
回転動力が入力される入力軸と、駆動輪へ回転動力を出
力する出力軸と、電気的指令で増減される油圧により作
動して回転要素と係合或いは係合解放することにより前
記入力軸と前記出力軸との間の変速比を切換える摩擦係
合要素と、前記摩擦係合要素の作動ストローク位置を検
出するセンサとを備え、前記摩擦係合要素を係合側へ作
動させる変速に際して、該摩擦係合要素の作動ストロー
クが予め定められた設定位置に到達するまでは当該摩擦
係合要素に比較的高油圧が供給されるよう電気的指令を
すると共に、該設定位置に到達すると当該摩擦係合要素
に比較的低油圧が供給されるよう電気的指令をして変速
を実行する車両用自動変速機における変速油圧制御方法
において、前記高油圧から低油圧への変更時に該低油圧
よシ低い油圧が前記摩擦係合要素に供給されるような電
気的指令を微少時間又は該摩擦係合要素の微小ストロー
ク間だけ行うことを特徴とする。

〈実施例〉 以下、本発明の方法を第５図及び第６図に示した車両用
自動変速機について実施した一実施例を説明する。尚、
本発明は各変速段において同様に実施されるので、下記
の実施例については１速から２速への変速段を例にとっ
て説明し、他の変速段についての説明は省略する。

第１図に示すフローチャートは電子制御装置９７に記憶
され、このフローチャートに従って変速中のキックダウ
ンサーが８０への送給油圧が制御される。尚、このフロ
ーチャートは、本出願人が特願昭５９−６９９２６号、
特願昭５９−８２８６４号、特願昭５９−２０４４９１
号等において既に提案したキックダウンブレーキ３０の
半係合状態におけるキックダウンサーが８０への送給油
圧を制御するフィードバック制御及び自動変速機をエン
ジンの排気量等の規格に適合させるための変速初期油圧
設定制御を４実施するものであシ、本発明に係る部分は
主にフローチャート中東印の間の部分である。

上記フローチャートにおいて、電子制御装置９７により
１速から２速への変速開始信号が発信されて、シフトコ
ントロール電磁弁８７．８８が前述のように切換えられ
ると、電磁弁９８のデユーティ率を４０％として指令す
る。（８４図（ａ）参照）。この結果、このデユーティ
率指令（電気的指令）により、第４図伽）中点線で示す
ようにデユーティ率４０％に対応した比較的高い油圧（
電気的指令油圧）がキックダウンサー＆８０に送給され
、ピストン９４が係合側（第６図中左方）へストローク
する。

次いで、エンジン２のスロットル開度θを及びタービン
１０の回転数ＮＴ　を検出してメモリし、このスロット
ル開度θｔが第２図に示すように全スロットル開度を幾
つかに分割したゾーンのいずれに属するかを判定する。

ここで、以下の説明はスロットル開度θｔがＡゾーンに
属していた場合を例にして行い、他の各ゾーンについて
はＡゾーンと同様であるので説明を省略する。

上記のようにして、スロットル開度θｔがＡゾーンに属
すると判定された後、この人ゾーンにおける定数θ１’
　＋　ｄｌ’　＊αを読み込み、変速初期デユーティ率
ｄ、を演算式ｄ、　＝　ｄ、’−α（θｔ−θ、′）か
ら演算すると共に、本発明に係る効果を奏するためのデ
ユーティ率ｄｆｔ−ｄ、＋５％として求め、更に変速初
期デユーティ率ｄｌ　　の減算値βをＣ・Δｔとして求
めておく。尚、Δｔはタイマセット時間、Ｃは定数で、
本実施例ではΔｔ＝５０　ｍ５ｅｃ　、Ｃ＝　３％／　
ｓｅｅとしである。

次いで、ピストン９４のストローク位置ｋをセンサ１０
１により検出し、このスト日−り位匍 置かに、−−−Ｘ１％からに、　−ｙＬＸ　Ｏ，ａ　ｓ
　ｏ間、デユーティ率ｄｆ　　を電磁弁９８に指令する
（第４図（ａ）（ｂ）参照）。この結果、第４図（６）
中点線で示すように電気的指令油圧は変速初期デユーテ
ィ率ｄ１に対応した電気的指令油圧より低くなる。

このため、この後、後述のようにデユーティ率４０％に
よるよシも電気的指令油圧が低い−二−ティ率ｄ、によ
り変速が実行されたときに、ピストン９４の作動ストロ
ーク完了時の油圧変動（オーツクーシュート）が生じず
、第４図（ｂ）中実線で示すピストン９４にかかる実際
の油圧は急激な立上シのない滑かな変化特性となる。従
って、第４図（ｄ）に示すようにキックダウンドラム５
２の締付力が滑らかに上昇して係合が達せられ、第４図
（ｅ）に示すように出力軸トルク変化に従来の如き急激
な立上シがなくなり、変速ショックのない良好な変速が
達成される。尚、本実施例ではデユーティ率４０％に対
応する高圧の電気的指令油圧から変速初期デユーティ率
ｄ１に対応する低圧の電気的指令油圧への変更時にこの
低圧の電気的指令油圧よシ更に低圧の電気的チから４−
　Ｔ　Ｘ　Ｏ，３％というピストン９４の微小スト四−
り間供給するようにしたが、このストローク幅はこれに
限らずエンシンや自動変速機の種々条件等により適宜定
められるものでちゃ、またこのようにピストン９４のス
トロークで規定せずに成る微少時間で規定するようにし
ても良い。また、電気的指令油圧の更なる低下幅、すな
わち変速初期デユーティ率ｄ、に対するデユーティ率上
昇度（本実施例では５ｅｓ）もエンジンや自動変速機の
種々条件等により適宜定められるものである。

上記のように電気的指令油圧が一旦低下されてピストン
９４０ストロークがセンサ分圧比でに、−Ｍ　ｘ　ｏ、
ｓ　ｓに達すると、変速初期デユーティ率ｄ、を指令し
て変速を更に実行する。そして、入力軸回転速度に対応
するタービン１０の回転速＋［ＮＴ及び出力軸の回転速
度に対応するトランス７アドライブギヤ６０の回転速［
Ｎｏ″ｆ：検出し、本実施例ではＮＴ≦Ｎｏ　Ｘ　２．
７で規定される一連の周期外れが達成されたか否かを判
断する。

との判断の結果、同期外れが達成されていない場合には
、電気的指令油圧を徐々に上昇させるよう変速初期デユ
ーティ率ｄｌｔ減算値βにより毎秒３１減算するという
操作を繰返し行って、同期外れを達成する。

上記のようにして一連の同期外れが達成されると、第３
図に示すように、スロットル開度θｔに対応したタービ
ン１０の回転速度のこの変速中における目標変化率ωｓ
ｔ演算し、前述したフィード・譬ツク制御を行う。すな
わち、実際のタービン１００回転速［ＮＴから演算され
た回転速度の実質化率イＴと、キックダウンサーが８０
に最適な度合で油圧が送給されてキックダウンブレーキ
３０の係合ショックや過大な滑り等力性しない状態で変
速が達成された場合にタービン１０が示す回転速度変化
率Ｑｓ（目標変化率）とを比較して、この実変化率ａ）
Ｉｉｌと目標変化率イｓとのずれΔゐを演算する。そし
ズ、ずれΔふに対するｒインｒ＝ｂΔふ、（但しｂは定
数）ｔ−演算して、デ・　ニーティ率補正量ｊｄ＝ｒΔ
ゐを演算し、とのデユーティ率補正１１ｊｄ　で上記デ
ユーティ率ｄ１を補正したデユーティ率ｄａｔ−指令し
て電磁弁９８を駆動する。そして実際のタービン１００
回転速［ＮＴ　　及びトランス７アドライブギヤ６０の
回転速度Ｎ０　を検出して、本実施例ではＮＴ≦ＮｏＸ
１．７で規定される２速への同期が達成さｔたか否かを
判断する。この結果、同期が達成されていない場合には
、このデユーティ率ｄ。ｔ−デユーティ率ｄ１として上
記と同様な補正を行い、フィートノ々ツク制御を繰返し
行って、同期を達成する。すなわち、上記のフィーＹパ
ック制御によれば、キックダウンサーかに送給される油
圧は上記ずれ品を少なくするよう調整され、第３図中点
線で示す実際のタービン１０の回転速度変化は同図中実
線で示す目標変化率ムｓに追従する。従って、キックダ
ウンサーが８０への送給油圧は最適に制御され、ここに
おいても変速ショックのない変速が達成される。

上記のようにして同期が達成されると、この時点のデユ
ーティ率ｄ６を本実施例では０．１秒保持した後、デユ
ーティ率を０チに指令して２速への変速を完了するが、
この操作の間に上記デユーティ率ｄ、及びスロットル開
度θ。から次回のＡゾーンにおける変速用の定数αを演
算式−斗上４訃　から求め゛、これをメモリしておく。

この結果、次回のＡゾーンにおける変速では、変速初期
デユーティ率ｄ１を演算する定数αが上記フィードバッ
ク制御により補正され、より適正な変速初期デユーティ
率ｄ１を定め得るようになっている。このように、前回
の変速時のデータを基に次回の変速時の変速初期デユー
ティ率、すなわち変速初期油圧をよシ最適値に近づける
という変速初期油圧設定制御によれば、排気量、出力ト
ルク１等の規格上エンジンに適合していない自動変速機
をこのエンジンに組合わせても使用の過程において自動
変速機を元々適合していないエンジンに適合させるとと
ができる。すなわち、変速初期油圧が高すぎたシ或いは
低くすぎたシすると、変速開始信号が発信されるやいな
や摩擦係合要素が係合状態となって多大な変速ショック
を来たしたシ或いは変速動作が長時間かかったりすると
いう不具合があるが、上記制御によれば使用の過程にお
いてこれら不具合は解消される。

尚、上記実施例では本発明をフィードバック制御機能及
び変速初期油圧設定制御機能を備えたものに適用したが
、勿論、これら機能を有しない自動変速機に適用するこ
ともできる。また、上記実施例において、制御を達成す
るために用いた条件、演算式及び検出対象等は公知の範
囲内において種々変更可能である。

〈発明の効果〉 本発明によれば、摩擦係合要素の係合側への作動ストロ
ーク完了時に、油圧変動により生ずる摩擦係合要素への
送給油圧の急激な立上シを有効に防止することができる
之め、摩擦係合要素の急激なる係合を防止して変速ショ
ックのない円滑な変速を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するフローチャート、
第２図はスロットル開度のゾーンを表す特性図、第３図
はタービン回転速度の目標変化を表すグラフ、第４図（
ａ）（６）（Ｃ）（山（ｅ）はそれぞれ本発明の一実施
例におけるデユーティ率変化、キックダウンサーが油圧
変化、ビストンストローク、キックダウンドラム締付力
変化、出力軸トルク変化を表すグラフ、第５図は車両用
自動変速機の一例を表す概略構成図、第６図はその油圧
制御部の一部を表す概略構成図、第、７図（ａ）（ｂ）
　（ｃ）　（ｄ）　（ｅ）はそれぞれ従来におけるデユ
ーティ率変化、キックダウンサーゲ油圧変化、ビストン
ストローク、キックダウンドラム締付力変化、出力軸ト
ルク変化を表すグラフである。 図面中、 ２はエンシン、 １０はタービン、 ２０は入力軸、 ３０はキックダウンブレーキ、 ５０は出力軸、 ６０はトランスファドライブギヤ、 ８０はキックダウンサーが、 ９４はピストン、 ９７は電子制御装置、 ９８は電磁弁、 １０１はセンサである。 第４図 スロットル１旬Ｕ隻　（％） ｒ 第６ｆｆ 第７図 手続補正書（方式） 昭和６０年６月Ｑ／日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンの回転動力が入力される入力軸と、駆動輪へ回
   転動力を出力する出力軸と、電気的指令で増減される油
   圧により作動して回転要素と係合或いは係合解放するこ
   とにより前記入力軸と前記出力軸との間の変速比を切換
   える摩擦係合要素と、前記摩擦係合要素の作動ストロー
   ク位置を検出するセンサとを備え、前記摩擦係合要素を
   係合側へ作動させる変速に際して、該摩擦係合要素の作
   動ストロークが予め定められた設定位置に到達するまで
   は当該摩擦係合要素に比較的高油圧が供給されるよう電
   気的指令をすると共に、該設定位置に到達すると当該摩
   擦係合要素に比較的低油圧が供給されるよう電気的指令
   をして変速を実行する車両用自動変速機における変速油
   圧制御方法において、前記高油圧から低油圧への変更時
   に該低油圧より低い油圧が前記摩擦係合要素に供給され
   るような電気的指令を微少時間又は該摩擦係合要素の微
   小ストローク間だけ行うことを特徴とする車両用自動変
   速機における変速油圧制御方法。