JPS6131749A - 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、様器の
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
り場合には摩擦係合要素が急激に接続されて変速時の衝
撃が犬きくなシ、自動変速機やエンジンに過大な負荷が
かかるばか）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てしまったシ、変速が
行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、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、
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
り前配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、前記
回転要素の変速中に目標とすべき目標回転速度変化率を
予め設定し、変速中の該回転要素の回転速度変化率が前
記目標回転速度変化率に追従するよう前記摩擦係合要素
への油圧の送給を制御すると共に、変速終了間際以降で
は前記油圧の供給率を低下させるようにしたことを特徴
とする。

以下、本発明方法を既に特願昭５９−６９９２６号等で
提案した変速初期油圧設定方法に適用した一実施例を１
速から２速への変速段を例にとつて説明する。まず、本
発明方法を実施したラピニョ屋前進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のクランク軸４はト
ルクコンバータ６のポンプ８に直結されている。トルク
コンバータ６は、ボンｆ８、タービン１０、ステータ１
２．ワンウェイクラッチ１４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から構成されておシ、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はキックダウンプルレ
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５
０に固着された出力ギヤ６０よねアイドルギヤ６２を経
て被駆動ギヤ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６
８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が装置等を備えた摩
擦係合装置で構成されておシ、トルクコンバータ６のポ
ンプ８に連結されることによりエンジン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り
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。開式において
○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
前においてワンウエイクラツチ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。

第１表 そして、本実施例では、Ｍ１表から判るよりに、キック
ダウンブレーキ３０が１速（１５ｔ）−２速（２ｎｄ）
−３速（３ｒｄ）−４速（４ｔｈ）と変速して不作動−
作動−不作動−作動となるに伴って回転−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〕、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図に示すコンピュータ８０に入力するようになって
いる。

第２図はコンピュータ８０でデユーティ制御される歯車
変速機２２の電子油圧制御装置の一部を表す概略構成図
であるが、この電子油圧制御装置の全体構成及びその作
用は特願昭５６−１４４２３７号（特開昭５８−４６２
５８号）等により既に会知であるので、ここでは本実施
例において制御対象となるキックダウンブレーキ３０に
係る部分のみ説明する。

第２図に示す電子油圧制御装置は図外のオイルポングか
ら吐出される圧油を一定圧に調圧したライン圧を運転状
態に応じてキックダウンブレーキ３０のキックダウンサ
ーボピストン３０ａに供給するもので、主にＮ−Ｒ制御
弁９４、変速時の油圧制御弁９６、Ｎ−Ｄ制御弁９８．
１−２速シフト弁１００１コンピユータ８０に！シデュ
ーテイ制御されるソレノイド弁１０６ヲ構成要素として
お）、各要素は油路によって結ばれている。

このような構成によると、１速の変速段が達成されてい
る状態にあっては、油路１７２に導びかれたライン圧が
油圧制御弁９６、油路２３８．１−２速シフト弁１００
、油路３５６を介してローリバースブレーキ３２の油圧
室に導びかれておシ、この状態からアクセルが踏み込ま
れてコンピュータ８０から変速開始信号が発信されると
、図外の７７トンレノイド弁が作動してライン圧により
１−２速シフト弁１００を第２図中右端位置に移動させ
る。これにより、油路２３８から１−２速シフト弁１０
０に導びかれていたライン圧は油路３６４を介してキッ
クダウンサーボピストン３０ａの係合側油圧室１に供給
されキックダウンドラム５２に巻かれたキックダウンブ
レーキ３０のプじ一キパンド３０ｂをキックダウンドラ
ム５２に係合させる一方、ローリバースブレーキ３２に
送給されていた油圧が排出されて２速への変速が達成さ
れる。

ココテコンピュータ８０には第３図に示すように、１速
から２速への変速・中において予め設定されたキックダ
ウンドラム５２の回転速度変化特性が記憶されている。

この特性は過大な変速衝撃や摩擦係合要素の過大な滑シ
が生じないよう摩擦係合要素に適正な度合ア油圧が送給
されて理想的な変速がなされた場合にキックダウンドラ
ム５２が示す回転速度変化であシ、変速終了間際の時点
Ａを境にしてＸゾーンとＹゾーンとではその傾き、すな
わち回転速度変化率が異なシ、特願昭５９−６０８８８
号で既に提案したように時点Ａ以降のＹゾーンでは変速
終了時附近の摩擦係合要素の保合による自動変速機の出
力軸トルク変動を抑えるために、摩擦係合要素への油圧
の送給度合を緩かにしてキックダウンドラム５２の回転
速度変化率をＸゾーンに較べて小さくしている。

またコンピュータ８０には第４図に示すようなフロー　
チャートが記憶されておシ、このフローチャートに従っ
てΦツクダウンドラム５２の変速中における回転速度変
化が第３図の特性７に沿うよりに摩擦係合要素への送給
油圧が制御される。尚、前記のように本実施例は変速初
期油圧設定方法に適用したものであるためこの方法に係
る部分も上記フローチャートに含まれているが、この部
分は後に説明して先ず本発明の変速油圧制御方法に係る
部分（第４図中１速同期外れから変速終了まで）を説明
する。

コンピュータ８０により変速開始信号が発信されて１速
から２速への変速が開始されるとコンピュータ８０によ
りデューテイ制御されるソレノイド弁１０６が成るデユ
ーティ率で作動して１速段の同期外れが達成される。こ
こで、ソレノイド弁１０６は定周波パルス電流のパルス
幅が変更されることによりその開閉時間の割合が変化す
る非通電時閉基型で、デユーティ率に応じてオリフィス
２１４よシ下流側の油路２１２内の油圧、即ちＮ−Ｒ制
御弁９４に作用する油圧を制御してキックダウンサーブ
ピストン３０＆等の摩擦係合要素へ送給される油圧を制
御するものであシ、デユーティ率と摩擦係合要素へ送給
される油圧とは相反する傾向、即ちデユーティ率が高け
れば摩擦係合要素への送給油圧は低いという傾向がある
。

上記のように同期外れが達成されると、Ｘゾーンの特性
を満足する目標回転速度変化率を決定し、実際のキック
ダウノド２４５２０回転速度から演算した回転速度変化
率と目標回転速度変化率とのずれを演算する。次いで、
このずれに対するデユーティ率補正量を演算して指示し
、ソレノイド弁１０６のデユーティ制御を補正して実際
のキックダウンドラムの回転速度変化（第３図中一点破
＃）が目標回転速度変化（第３図中実線）に追従するよ
うキックダウンサーブピストン３０ａへの送給油圧を調
整する。次いで、実際のキックダウンドラム５２の回転
速度ＮＤ及び車速を検出して、回転速度ＮＤとＸ、Ｘゾ
ーンの境界回転速度Ｂとを比較し、キックダウンドラム
５２の回転速度が未だＸゾーン内にあるときには上記の
デユーティ制御による油圧調整を繰シ返し行う。

そして、実際のキックダウノド２４５２０回転速度がＹ
′ゾーン内まで下降している場合には、デユーティ率を
３９６上昇するよう指令すると共に、Ｘゾーンの特性を
満足する目標回転速度変化率を決定して、実際のキック
ダウンドラＡ’５２の回転速度ＮＤが１４０　ｒｐｍに
下降するまでＸゾーンにおいても上記Ｘゾーンと同様な
デユーティ制御による油圧調整を繰シ返し行い、ＮＤ　
＝１４　Ｏｒｐｍの時点でのデユーティ率ｄ、を０．１
秒保持することにより２速への・変速が終了する。

ここで、変速は短時間の内で行われるため、センサ、弁
等の構成部品の作動遅れからＸゾーンで目標回転速度変
化率に追従して来たキックダウンドラム５２の回転変化
が傾きが小さくなるＸゾーンの目標回転速度変化率に追
従しきれず、キックダウンドラム５２の回転速度が第３
図中に点線で示すように、所定の特性を示し得ないで降
下してしｉ；う場合が懸念される。しかしながら、前記
のようにＸゾーンで制御が開始される際にデユーティ率
が３チ上昇されてキックダウンサーブピストン３０ａへ
の送給油圧の送給率が低下されるため、Ｘゾーンにおい
てもキックダウンドラム５２０回転変化が目標回転速度
変化に追従する。尚、このデユーティ率上昇度は３チに
限られず、車両、エンジン、自動変速機の各特性や、運
転状態等により適宜設定される。

上記のように、変速中における実際のキックダウンドラ
ム５２の回転速度変化率が目標回転速度変化率に追従す
るようキックダウンサーブピストン３０ａへ油圧を制御
することにより、キラフグランサーがピストン３０ａへ
は常に適正な油圧が送給され、過大な変速衝撃や摩擦係
合要素の過大な滑シを生じない良好な変速が達成される
。

本実施例においては上記の変速油圧制御を利用した変速
初期油圧の設定制御を行うものである。例えば、排気量
、出力トルク量等が異なるエンジンに成る自動変速機を
組合せる場合、ライン圧−／＋！＋＊過ぎてエンジンの
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
てしまうときには変速開始時に送給される初期油圧によ
り即座に摩擦係合要素が保合状態となって多大な変速衝
撃を来たすという問題があシ、またこれとは逆に、ライ
ン圧が低く過ぎるときには変速が長時間化したシ変速が
開始しないという問題がある。

上記の問題を解決して自動変速機をエンジンに適合させ
るのが変速初期油圧設定制御でｓｂ、第４図のフローチ
ャートに従って進行される。

すなわち、１速から２速への変速が開始されて図示して
いないシフトソレノイド弁が１速かＸ）２速への変速状
態に切換えられた後に、エンジンスロットル開度θを及
び車速を検出して、とシあえず変速初期のデユーティ率
ｄ、を決定し、このデユーティ率ｄ１に対応した変速初
期油圧をキックダウンサーがピストン３０ａへ送給する
。

そして、キックダウ２１２４５２０回転速度及び車速を
検出して１速段の同期が外れるまでデユーティ率ｄ１を
修正して送給油圧の制御を繰シ返し行う。このように１
速攻の同期外れが達成されると、前述した変速油圧制御
により良好な状態で変速を進行させ、キックダウンドラ
ム５２の回転速度が１４　Ｏｒ’ｐｍの時点でのデユー
ティ率ｄ、から、例えば演算式ｄｊ＝（ｋ−θｔ＋Ｊ）
ｄ。

により第３図の特性を示すよう変速開始時にキックダウ
ンサーがピストンへ送給されるべきデユーティ率ｄｆを
演算し、このデユーティ率ｄｌを次回の変速の際の変換
初期デユーティ率として設定する。尚、演算式でｋｈｌ
はそれぞれスロットル開度θを及び車速により定まる定
数である。

従って、次回の変速以降では、変速初期油圧が所定値に
近似若しくは一致することとなυエンジンと自動変速機
との適合が図られるため、自動変速機の汎用性が実現さ
れる。尚、上記のようにＮＤ　＝　１４　ｔｏ　ｒｐｒ
ｒｌＯ時点でのデユーティ率ｄ、を基準にするのは、変
速終了間際のＮＤ＝１４　Ｏｒｐｍでは前記変速油圧制
御によりキツクダウンサーがピストン３０ａへの送給油
圧がほぼ適正値となυ、これを基にすれば精度良くデユ
ーティ率ｄ１′を演算できるからであるが、ＮＤはこれ
に限らず変速終了間際の他の任意の値であっても良い。

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−〈行うことができ、ま
たラビニョ製の前進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１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。

以上説明したように本発明によれば、変速中の回転要素
の回転速度変化率が予め設定された目標回転速度変化率
に追従するよう摩擦係合要素への油圧の送給を制御する
と共に、変速終了間際以降では該油圧の送給率を低下さ
せるようにしたため、過大な変速衝撃や摩擦係合要素の
過大な滑シを生じ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図はキックダウン
ドラムの回転速度変化特性を表すグラフ、第４図は本発
明の一実施例のフローチャートである。 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である。 第４図

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、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、前記回転要素の変速中に目標と
   すべき目標回転速度変化率を予め設定し、変速中の該回
   転要素の回転速度変化率が前記目標回転速度変化率に追
   従するよう前記摩擦係合要素への油圧の送給を制御する
   と共に、変速終了間際以降では前記油圧の供給率を低下
   させ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。