JPS6130431A - 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】 本発明は車両用自動変速機において、変速中に摩擦係合
要素へ適正な油圧を送給して、常に良好な状・態で変速
を行なわせる変速油圧制御方法に関する。

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任意の回転ドラム、ギヤ等の回転要
素を選択することにより変速比切換（変速）を車両の運
転状態に応じて自動的に行うものであシ、装置、機器の
保護や快適な乗心地維持のためにこの摩擦係合要素への
圧油の送給は成る所定の特性に沿って徐々に行われる必
要がある。すなわち、送給油圧を急激に上昇させてしま
う場合には摩擦係合要素が急激に接続されて変速時の衝
撃が大きくなシ、゛自動変速機やエンジンに過大な負荷
がかかるばかシか、車両の乗心地をも悪化させていた。

また一方、送給油圧の上昇が緩やかすぎる場合には変速
時間が長くなると共に摩擦係合要素に過大な滑シが生じ
、この摩擦係合要素の寿命を短くしぞしまったシ、変速
が行なわれない虞があった。

本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、デユーティ
制御により変速時における摩擦係合要素への適正な油圧
の送給を達成し、過大な変速衝撃や摩擦係合要素の滑シ
を生ずることのない良好な変速を実現することを目的と
する。

上記目的を達成する本発明に係る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
、デユーティ制御される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晶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を備えた車両用自
動変速機において、変速中に回転数が変化する回転要素
の回転数及び回転数変化率に対するデユーティ率変化率
をそれぞれ予め設定し。

該回転要素の回転数を検出し、該回転数に対応したデユ
ーティ率変化率を該回転要素の回転数変化率に対応した
デユーティ率変化率により補正して前記摩擦係合要素へ
送給される油圧をデユーティ制御し、該回転要素の回転
数が変速終了時における目標回転数に到達するようにし
たことを特徴とする。

以下、本発明の一実施例を１速から２速への変速段を例
にとって説明する０まず、本発明方法を実施したラビニ
ョ型前進４段後進１段の自動変速機をその概略構造を表
す第１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犯クランク軸４はトルクコンバータ６のボンデ
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１
４を有し、ステータ１２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いる。

タービン１０に伝えられたトルクは入力軸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。同遊星歯車機構３６は、リングギヤ３８、ロ
ングピニオンギヤ４０、ショートピニオンギヤ４２、フ
ロントサンギヤ４４、リヤサンギヤ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、リングギヤ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２
０に連結され、リヤサンギヤ４６はリヤクラッチ２６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３２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３
０によってケース１６に固定的に速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
着された出力ギヤ６０よシアイドルギャＧ２を経て被駆
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６６、へりカルギヤ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
れ保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ｉ結されることによジエンジン２により駆動さ
れる図示していないオイルポンプで発生する油圧によっ
て作動される。同油圧は、後述するコンピュータによ多
制御される電子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
〜　ブレーキに連部的に供給され、同各クラッチ、ブレ
ーキの作動の組み合わせによって第１表に示すように、
前進４段後進１段の変速段が達成される。同表において
○印は各クラッチまたはブレーキの保合状態を示し、ｅ
印は変速時のローリバースブレーキ３２が係合される直
前においてワンウェイクラッチ３４の作用でキャリア４
８の回転が停止されていることを示している。

尚、上記の歯車変速装置２２において第１表に示す変速
段を達成するためのコンピュータによる電子油圧制御装
置は特願昭５６−１４４２３７号（特開昭５８−４６２
５８号）等により既に公知であるので説明は省略する。

そして、本実施例では、第１表から判るように、キック
ダウンブレーキ３０　カ１　速（ｘｓｔ）−２速（２ｎ
ｄ）−３速（３ｒｄ）−４速（４ｔｈ）と変速して不作
動−作動−不作動−作動と力るに伴って回転−停止一回
転−停止の状態となるキックダウンドラム５２を変速油
圧制御の基準となる回転要素として設定しておシ、この
キックダウンドラム５２の回転数をセンサ１４２で検出
して第２図に示す；ンビュータ８０に入力するように力
っている。

第２図は上記歯車変速装置２２の電子油圧制御装置に備
えられたコンピュータ８０でデユーティ制御されるキッ
クダウンブレーキ３ｏの油圧制御装置を表した図面であ
シ、この制御装置によりキツクダウンブレーキ３０のキ
ックダウンサーボピストン３０ａへ送給される油圧を調
整している。この制御装置はレデューシングパルプ８１
と、ソレノイドパルプ８２と、プレッシャコントロール
パルプ８３とを備えている。

レデューシングパルプ８１は前記図示していないオイル
ポンプで発生した油圧を所定の一定圧としたライン圧を
更に成る一定圧に調圧したレデューシング圧とし、この
油圧を二股の油路８４ｆ−ｆｒ　してプレッシャコント
ロールパルプ８３に備えられたタンプ大形スプール弁３
３ａＯ両端に送給するものである。ソレノイドパルプ８
２は油路８４の一方のオリフィス８５の下流部に設けら
れる。と共に、コンピュータ８０によりデューテイ制御
される非通電時閉基型のものであり、スプール弁８３ａ
に送給されるレデューシｙ　り圧ｋ　Ｆ　整スる。プレ
ッシャコントロールパルプ８３はライン圧をスプール弁
８３ａの作動により調圧してキックダウンサーがピスト
ン−３（ｌ　ａへ送給し、キックダウンドラム５２に巻
掛けられたキックダウンバンド３０ｂの保合・及び保合
解除を制御するものである。

ここで、デユーティ制御はソレノイドパルプ８２へ送ら
れる定周波・臂ルス電流の一周期をａとし、通電時間を
ｂとしたときに−Ｘ１００＠で表わされるデユーティ率
に従って行われるものであシ、キックダウンサーボピス
トン３０ｇに送給される油圧とデユーティ率との間には
第３図に示すような関係がある。

上記コンピュータ８０には第４図（ａ）（ｂ）に示すよ
うなデユーティ率上昇度特性が予め入力されてお夛、こ
れら特性に基づき後述するフローチャートに従って本実
施例の変速油圧制御がなされる。

第４図（ａ）は変速終了時のキックダウンドラム５２の
回転数（目標回転数）Ｈａ　　と変速中のキックダウン
ドラム５２０回転数Ｎｄ　との差Ｎ−Ｎｄ−Ｎ５に対す
るデユーティ率上昇度ＶＩを示したものであり、第４図
（ｃ）に示すようにキックダウンドラム５２０回転数Ｎ
ｄが低下する１速から２速への変速段にあっては、Ｖ、
は負の値で回転数ＮＣを変曲点とした特性を有している
。尚、回転数ＮＣは例えば１１０００ｒｐ；８度を設定
し、これ以上の回転数ではｖｌを一定として急激な油圧
上昇率によるキックダウンブレーキ３０の保合ショック
防止を図っている。

第４図（ｂ）は第４図（ｃ３に示した回転数Ｎｄ　の微
分値、すなわちキックダウ・ノドラム５２Ｃ１回転数変
化率ｋｄに対するデユーティ率上昇度Ｖ、を示したもの
であシ、この特性直線の傾きβはエンジンスロットル開
度θｔの関数となっている。

そして、１速から２速への変速段における変速油圧制御
は第４図（ａ）　（ｂ）の特性に基づくデユーティ制御
でコンピュータ８０により第５図に示すフローチャート
に従ってなされる。

すなわち、１速から２速への変速開始信号が発せられて
コンピュータ８０によ多制御される電子油圧制御装置の
シフトソレノイドパルプ（図示せず）が切換えられると
、キックダウンドラム５２の目標回転数Ｎ８がコンピュ
ータ８゜により設定される。この目標回転数Ｎａ　は、
１速から２速及び３速から４速への変速段では変速終了
時キックダウンドラム５２が停止することからＯｒｐｍ
であるが、２速がら３速への変速段ではその時点の車速
に応じた値となる。そして、エンジンスロットル開度θ
を及びキックダウンドラム回転数Ｎｄが各々検出器にょ
シ検出されてコンピュータ８０に入力され、この回転数
Ｎｄ　と目標回転数Ｎ８　　との差Ｎにょシ第４図（ａ
）の特性からデユーティ率上昇度ｖ１が暫定的に決定さ
れる。１速から２速への変速段では負の値であるデユー
ティ率上昇度ｖ１により定まる油圧がキックダウンサー
ボピストン３０ａへ送給されてキックダウンドラム５２
の回転数が減少し始めると同時に、このキックダウンド
ラムの回転数Ｎｄｔｌ−検出して、回転数変化率Ｑｄ　
を演算し、この回転数変化率前とスロットル開度θｔ　
とで第４図（ｂ）の特性からデユーティ率上昇度■を決
定する。尚、１速から２速への変速段では第４図（ｄ）
に示すように回転数変化率前ｄが負の値であるので第４
図（ｂ）よシデューティ亀上昇度ｖ２は正の値となる。

そして、このデユーティ率上昇度ｖ２を前記デユーティ
率上昇Ｋ　Ｖ、に加えて補正デユーティ率上昇度ｖｓを
演算し、このデユーティ率上昇度Ｖ、によりキツクダウ
ンサーボピストン３０ａへの送給油圧を制御する。尚、
補正デユーティ率上昇度Ｖ、は車両の特性等に応じて、
デユーティ率上昇度ｖ１．　Ｖ、から他の演算式により
求めることも可能である。すなわち、このように補正し
たデユーティ率上昇度ｖｓで制御することにより、回転
数Ｎｄが急激に低下して回転変化率間ｄの絶対値ガ大き
くなった場合には第４図（ロ）に示すようにデユーティ
率上昇度■２が増大し、総じてキックダウンサーがピス
トン３０ａへ送給される油圧の上昇度を緩かにして急激
な保合による変速衝撃を防止すると共に、これとは逆に
回転数Ｎｄの低下度合が鈍くて回転数変化率Ｎｄの絶対
値が小さい場合にはデユーティ率上昇ＩＥ　ｖｔが減少
し、総じてキックダウンサーボピストン３０ａへ送給さ
れる油圧の上昇度を増加させて摩擦係合要素の過大な滑
シを防止する。従って、各変速段でキックダウンブレー
キ３０と共働する摩擦係合要素への送給油圧もこれに連
動して適正なものとなシ、自動変速機の変速動作が良好
に進行する。

そして、回転数差Ｎが零となったか否かを判断し、回転
数差Ｎが零でない場合には、上記のようなキックダウン
サーボピストン３０ａへの送給油圧のデユーティ制御を
、回転数差Ｎが零となる変速終了時まで繰返し行う。尚
、変速終了に近づくにつれて回転数Ｎｄが小さくなるた
め第４図（ａ）よシチューティ率上昇度ｖ１が小さくな
シ、キックダウンサーボピストン３０ａへの送給油圧の
上昇度が小さくなって、出力軸トルク変動が減少される
。また、変速終了近くではキックダウンサーがピストン
３０ａへの送給油圧の上昇度が小さいため、係合力不足
により再び１速へ吹き上がってしまうことも考えられる
が、キックダウンドラム５２０回転数Ｎｄ及び回転数変
化率ｋｄが正の値で増大するに伴ってデユーティ率上昇
度Ｖｓ　、Ｖｚが変化し、キックダウンサーボピストン
３０ａへの送給油圧の上昇度を増大させて１速への吹き
上シを防止する。

このような゛デユーティ制御を行った結果として第６図
中に特徴部を点線で示すように、同図中実線で示す上記
方式によらない従来のものに較べて、キックダウンサー
ボピストン３０　ＳＩＯ油圧上昇度及びキックダウンド
ラム５２の回転数減少度が滑かとなシ、同図中丸印を付
した出力軸トルクの急激な変動が抑制される。

上記の実施例は１速から２速への変速段について説明し
たが、２速から３速への変速段及び３速から４速への変
速段についても上記と同様に９−て行うことができ、ま
たラビニョ型の前進３段後進１段の自動変速機に適用し
た場合も同様である。また、上記実施例では全ての変速
段で回転状態と停止状態とが切換るキックダウンドラム
を検出対象の回転要素としたため、回転数検出装置が簡
単となるが、成る変速段においてのみ回転状態と停止状
態とが切換る回転要素、例えばリヤサンギヤ４６、キャ
リア４８等を適宜用いることも可能である。

尚、本発明方法は既に特願昭５９−６９９２６号等で提
案した車両用自動変速機における変速初期油圧設定方法
に応用する場合にも効果的である。すなわち、エンジン
は、排気量、出力トルク量等により組合わされる自動変
速機のライン圧が決まっているため、エンジンと自動変
速機との規格が一致しない場合には、変速初期に摩擦係
合要素へ送給される油圧の過大又は過小によ”シ多大な
変速衝撃又は変速終了時間の長時間化を来たしてしまう
という不具合がある。しかしながら、本発明方法によれ
ばエンジンと自動変速機の規格が一致していなくても摩
擦係合要素へ適正な油圧を送給して良好な変速を実現す
ることができ、前回の変速終了直前の油圧をもとに変速
初期油圧を演算設定していた上記の既提案よ奴短時間に
て規格の異なるエンジ：／への自動変速機の適合を実現
することができる。

以上説明したように本発明によれば、良好な変速が達成
されるよう予めそれぞれ設定された回転要素の回転数及
び回転数変化率に対するデユーティ率変化率を基に、実
際の変速中の回転゛要素の回転数及び回転数変化率を検
出して摩擦係合要素に適正な油圧が送給されるようデユ
ーティ制御を行うようにしたため、過大な変速衝撃や°
摩擦係合要素の過大な滑りを生ずることのない良好な変
速を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を適用した車両用自動変速機
の概略構成図、第２図はキックダウンブレーキの油圧制
御装置の一例を表す概略構成図、第３図はデユーティ率
と油圧との関係を表すグラフ、第４図（ａ）　（ｂ）は
それぞれキックダウンドラムの回転数及び回転数変化率
とデユーティ率上昇度との関係を表すグラフ、第４図（
Ｃ）（山はそれぞれ変速中におけるキックダウンドラム
の回転数及び回転数変化率の推移を表すグラフ、第５図
は本発明の一実施例のフローチャート、第６図は変速中
におけるキックダウンブレーキへの送給油圧、出力軸ト
ルク、キックダウンドラムの回転数の関係を表すグラフ
である。 図面中、 ２はエンジン、 ２０は入力軸− ３０はキックダウンブレーキ、 ５０は出力軸、 ５２はキックダウンドラム、 Ｎ８は目標回転数、 Ｖ、　、　ｖ２はデユーティ率上昇度、ｖ３　　は補正
デユーティ率上昇度である。

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、デューティ制御される油圧
   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
   合要素とを備えた車両用自動変速機において、変速中に
   回転数が変化する回転要素の回転数及び回転数変化率に
   対するデューティ率変化率をそれぞれ予め設定し、該回
   転要素の回転数を検出し、該回転数に対応したデューテ
   ィ率変化率を該回転要素の回転数変化率に対応したデュ
   ーティ率変化率により補正して前記摩擦係合要素へ送給
   される油圧をデューティ制御し、該回転要素の回転数が
   変速終了時における目標回転数に到達するようにしたこ
   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。