JPS62101960A - 車両用自動変速機における変速制御方法 - 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〉 ＊ｉ明は、或る変速段から他の変速段へ切換り再び元の
変速段に切換るというような変速が短時間の内に行なわ
れた場合に１円滑な変速を実現する車両用自動変速機に
おける変速制御方法に関する。

〈従来の技術〉 車両用自動変速機は変速比の切換えを車両の運転状態に
応じて自動的に行うものである。このような変速機は装
置１機器等の保護並びに快適な乗心地維持のために変速
時のショックが小さいことが要求されるが、この要求を
満たすために油圧作動して変速比を切換える摩擦係合要
素への供給油圧を電子制御する変速機が既に実用化され
ている。

車両用自動変速機の一例を、本発明の一実施例を示す図
面でもある第５図及び第６図を用いて説明する。車両の
動力源となるエンジン１１のクランク軸１２は、トルク
コンバータ１３のポンプ１４に一体的に連結されている
。同トルクコンバータ１３は、上記ポンプ１４、タービ
ン１５及びワンウエイクラッチ１７を介してケース１８
に連結されたステータ１Ｂから構成されており、同ステ
ータ１Ｂは上記ワンウェイクラッチ１７の作用によりク
ランク軸１２と同方向へは回転するが、その逆方向への
回転は許容されない構造となっている。タービン１５に
伝えられたトルクは、入力軸１８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
機構に伝達される。

歯車変速機構は、３組のクラッチ２０．２１　、２２と
２組のブレーキ２３．２４と１組のワンウェイクラッチ
２５と１組のラビニョ型遊星歯車機構２Ｂとで構成され
ている。同遊星歯車機構２６は、リングギヤ２７、ロン
グピニオンギヤ２８、ショートピニオンギヤ２９、フロ
ントサンギヤ３０、リヤサンギヤ３１、両ピニオンギヤ
２８．２９を回転自在に支持するとともに自身も回転可
能なキャリア３２から構成され、リングギヤ２７は出力
軸３３に連°結され、フロントサンギヤ３０はキックダ
ウン１ラム３４及びフロントクラッチ２０を介して入力
軸１９に連結され、リヤサンギヤ３１はリヤクラッチ２
１を介して入力軸１８に連結され、キャリア３２は相互
に並列に配設された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
共にこの歯車変速機構の後端に配設された４速クラツチ
２２を介して入力軸１９に連結されている。なお、キン
クダウンドラム３４はキックダウンブレーキ２３によっ
てケース１８と一体的に連結可能となっており、遊星歯
車機構２６を通ったトルクは出力軸３３に固着された出
力ギヤ３５から図示しない駆動軸を介して駆動輪へ伝達
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２３．２４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油圧機器で構成されており、トル
クコンバータ１３のポンプ１４に連結された図示しない
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
して選択的に作動される。

上記構成による歯車変速機構の第２速の変速段は、フロ
ントクラッチ２０．４速クラツチ２２及びローリバース
ブレーキ２４を解放し、リヤクラッチ２１及びキー、ク
ダウンブレーキ２３を係合することにより達成され、第
３速の変速段は４速クラツチ２２、キックダウンブレー
キ２３及びローリバースブレーキ２４を解放し、フロン
トクラッチ２０及びリヤクラッチ２１を係合することに
より達成される。すなわち、第２速固定レンジへのセレ
クトレバーの操作によらない第３速から第２速への変速
はフロントクラッチ２０の解放ンキックダウンブレーキ
２３の係合とにより達成され、逆に第２速から第３速へ
の変速はフロントクラッチ２０の係合とキックダウンブ
レーキ２３の解放とにより達成される。

上記変速を電子制御により達成する油圧制御装置の一部
を第６図に示す。

と記キックダウンブレーキ２３の作動を制御するサーボ
装置の係合側油圧室には１−２シフト弁３７が油路３８
を介して連通され、同１−２シフト弁３７には油圧制御
弁３９とシフト制御弁４０とがそれぞれ油路４１．４２
を介して連通されている。上記油圧制御弁３９は図示し
ない油圧源から油路５０へ供給される圧油（ライン圧）
を、油路５１内の制御油圧に応じて所望の油圧値に調整
して油路４１へ供給するものであり、油路５１内の制御
油圧は、電子制御装置５４でデユーティ制御される電磁
弁５５によって適当に排出制御されて所望の圧力となる
ように調整される。また、上記シフト制御弁４０は、上
記電子制御装置５４で励消状態の組合せが切換え制御さ
れる一対の電磁弁４３．４４により、中央のスプール４
７が第１速から第４速の各変速段に対応する位置に切換
え制御されるようになっている。

また、上記フロントクラッチ２０の油圧室とキックダウ
ンブレーキ２３を作動させるサーボ装置の解放側油圧室
とは油路５９を介して連通されており、同油路５９には
２−３シフト弁７０が油路６２を介して連通されている
。この２−３シフト弁７０は油路６４を介してｌ−２シ
フト弁３７に連通されるとともに油路６７を介してシフ
ト制御弁４０に連通されている。

上記構成による油圧制御装置における第３速の変速段の
達成状態では、電磁弁４３．４４が共に消磁されて排出
油路４５．４Ｂを閉塞しているので、スに移動する。こ
の結果、油路４１が１−２シフト弁３７を介して油路３
８．６４と連通ずると共に油路６４が２−３シフト弁７
０を介して油路６２と連通ずる状態となっている。ここ
で、変速段が達成されている状態では電磁弁５５の作動
が停止されて油路５１内の制御油圧が最高圧となって油
路５０からのライン圧が減圧されずに油路４１へ供給さ
れている。このため、フロントクラッチ２０の油圧室に
はライン圧が供給されてフロントクラッチ２０は回転要
素である入力軸１８と保合状態となっている。またこの
とき、キックダウンブレーキ２３の係合側油圧室と解放
側油圧室とにも同様にライン圧が供給されているが、リ
ターンスプリングによりサーボ装置のピストンが押戻さ
れて回転要素であるキックダウンドラム３４に対するキ
ックダウンブレーキ２３の係合が解放されている。

この状態から第２速固定レンジへのセレクトレバーの操
作以外で第２速への変速を行う場合、車両の運転状態に
応じて電子制御装置５４が第２速への変速信号を発して
電磁弁４４を励磁し、油路４６を開放して油圧を排出す
るので、スプール４７が移動して２−３シフト弁７０へ
のライン圧の供給を遮断する。この結果、２−３シフト
弁７０を介して油路６４から油路８２へ供給されていた
油圧が遮断されると共に、フロントクラッチ２０の油圧
室及びキックダウンブレーキ２３の解放側油圧室の油圧
が油路５９、８２．８５を通じて排出される。このため
、フロントクラッチ２０は解放状態となるとともに、係
合側油圧室に供給される油圧によりサーボ装置のピスト
ンがリターンスプリングに抗して移動し、キックダウン
ドラム３４にキックダウンブレーキ２３を係合させて第
２速を達成する。ここで、上記係合側油圧室に供給され
る油圧は、キックダウンドラム３４の回転数センサ６０
．出力軸３３から単速度を検出するセンサ８１．エンジ
ンの吸気系に設けられたスロットル弁の開度を検出する
センナ８０等運転状態を検出する種々なセンサから情報
が入力される電子制御装置５４で電磁弁５５をデユーテ
ィ制御することによりその供給度合°（上昇度合）が制
御され、ショックの少ない円滑な変速が達成される。

また、上記とは逆に、第２速から第３速への変速を行う
場合には、電子制御装置５４が電磁弁４３゜４４を消磁
してキックダウンブレーキ２３を解放させるとともに、
運転状態に基づいて電子制御装置５４で電磁弁５５をデ
ユーティ制御することにより得られた油圧をフロントク
ラッチ２０の油圧室に供給し、この供給油圧を最終的に
ライン圧まで上昇させてフロントクラッチ２０を係合さ
せ、第３速を達成する。

尚、上記のような自動変速機用制御装置の更に詳細な構
成及び作用は、特開昭５８−４Ｅｉ２５８号、特開昭５
８−８５３５５号公報等に開示されているので、ここで
の説明は省略する。

〈発明が解決しようとする問題点〉 従来より、変速を達成するために摩擦係合要素へ供給さ
れる油圧は電子制御装置５４に予め設定された油圧供給
パターンに従って上昇され、この油圧の上昇度に応じて
摩擦係合要素が徐々に回転要素に係合するようになって
おり、これによって摩擦係合要素の急激な係合を回避し
て変速ショックの少ない変速を行っていた。

しかしながら、或る摩擦係合要素の油圧を排出して例え
ば０．５秒というような短時間の内に再びこの摩擦係合
要素に油圧を供給する場合、すなわち、例えば或る変速
段から他の変速段へ切換り再び元の変速段に短時間の内
に切換えるような場合には、上記従来の油圧制御では大
きな変速ショックを生じてしまっていた。すなわち、摩
擦係合要素（フロントクラッチ）から油圧が十分に排出
される前に再び油圧が供給されてしまうこととなり、同
期が完了する前に回転要素（入力軸）と摩擦係合要素（
フロントクラッチ）とが係合してしまって大きな変速シ
コ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、同一の
摩擦係合要素に短時間の内に油圧排出、油圧供給を行う
連続的な変速を変速ショックを生ずることなく実現する
車両用自動変速機における変速制御方法を提供すること
を目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 本発明の車両用自動変速機における変速制御方法は、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
要素に供給される油圧を制御する電子制御装置とを備え
た車両用自動変速機において、変速が短時間の内に連続
して行われて或る摩擦係合要素から作動用油圧が排出さ
れ再び該摩擦係合要素に作動用油圧が供給される場合に
、変速開始初期に当該摩擦係合要素へ供給する油圧を前
記電子制御装置で制御して通常の変速開始初期に該摩擦
係合要素へ供給すべき油圧より低減させたことを特徴と
する。

（作　用〉 未だ十分に排出されずに摩擦係合要素の油圧室内に残留
している油圧に新たに供給された過度の油圧が加えられ
ないようにして、変速を開始して摩擦係合要素の油圧室
に油圧を供給するやいなや同期が完了していない内に摩
擦係合要素が係合して大きな変速ショックを生じてしま
うのを防止する。

〈実施例） 第５図及び第６図に基づいて先に説明した車両用自動変
速機に本発明を適用した一実施例を第１図〜第４図を参
照して説明する。

本発明は電子制御装置５４により第１図に示すフローチ
ャートに従った制御がなされることにより実行される。

そして、この電子°制御装置５４には、摩擦係合要素へ
の油圧供給パターン（第２図（ａ））、変速時期を規定
するためのシフトパターン（第４図）が記憶されている
。尚、本実施例では第３速から第２速へ変速し短時間の
内に再び第３速へ変速する場合を例にとって説明するた
め、供給油圧を制御する対象の摩擦係合要素はフロント
クラッチ２０である。

まず、センサ６１から車速度を検出するとともにセンサ
８０からスロットル弁開度を検出し、第４図のシフトパ
ターンから変速をすべき状態か、すなわち本実施例では
第２速から第３速への変速をすべき状態か否かを判断す
る。この結果、上記状態にある場合には、変速段を司る
電磁弁４３．４４を第２速状態から第３速状態に切換え
る０次いで、所定時間内（本実施例では０．５秒という
短時間内）にフロントクラッチ２０から油圧を排出した
か、すなわち第３速から第２速への変速があったか否か
を判断する。この結果、上記のような短時間の内に連続
した変速がない場合には、第２図（ａ）に点線で示すよ
うな通常型のパターンで電磁弁５５をデユーティ制御し
、フロントクラッチ２０に通常型油圧供給パターンで油
圧を供給して第２速から第３速への変速を実行し、セン
サ６０により同期完了が検出された後にフロントクラッ
チ２ｏを完全に係合させてこの変速を完了する。一方、
上記判断の結果、フロントクラッチ２０に油圧を供給す
る以前の短時間の内にこのフロントクラッチ２０から油
圧を排出する作動があった場合には、この第２速から第
３速への変速は第２図（ａ）に実線で示すような減圧型
のパターンで電磁弁５５をデユーティ制御し、フロント
クラッチ２０に減圧型油圧供給パターンで油圧を供給し
て変速作動を実行し上記と同様に同期完了後に変速を完
了する。

ここで、と記の連続した変速を第２図（ａ）に点線で示
すような通常型のパターンで行った場合には、第３速か
ら第２速への変速時にフロントクラッチ２０から排出さ
れる油圧が作動遅れにより十分に排出されずにその油圧
室内に残留している状態で、第２速から第３速への変速
によりこのフロントクラッチ２０の油圧室に新たな油圧
が供給されてしまうこととなる。このため、残留分と供
給分とが加算されてフロントクラッチ２０の油圧室内の
油圧は第２図（ｂ）に点線で示すように第２速から第３
速への変速が開始されるやいなや一気に過大なものとな
り、同期が完了する前にフロントクラッチ２０が係合し
て第２図（Ｃ）に点線で示すように出力軸トルクに大き
な変動が生じて大きな変速ショックを生じてしまう。こ
れに対し、減圧型のパターンは第２速から第３速への変
速開始初期部分でデユーティ率を上げ（供給油圧を下げ
）たちのであり、フロントクラッチ２０の油圧室内に残
留する油圧に供給油圧が加算されても第２図（ｂ）に実
線で示すように油圧変化は緩かなものとなる。このため
、フロントクラッチ２０は通常の変速時のように同期完
了した後に完全に係合することとなり、出力軸トルクも
第２図（Ｃ）に実線で示すように変動の少ないものとな
って変速ショックのない円滑な状態で第２速から第３速
への変速が達成される。尚、減圧型パターンにおいてそ
の変速のどの範囲まで減圧させるか、或いはその減圧の
程度をどの位にするかは、車両の特性、エンジン性能、
変速機特性、その変速段等に応じて適宜設定されるもの
である。

上記のように変速シ璽ツクのない変速作動は第３速は第
２速への変速の途中で再び第３速への変速を行う場合に
もその効果を発揮する。すなわち、後の変速である第３
速への変速時に通常型のパターンで電磁弁５５をデユー
ティ制御してフロントクラッチ２０の油圧室に油圧を供
給する場合には、先の変速時と後の変速時とが重なって
第３図（ａ）に点線で示すようなデユーティ率パターン
となり、残留油圧によりフロントクラッチ２０に作用す
る油圧が第３図（ｂ）に点線で示すように後の変速開始
時に過大となって、このフロントクラッチ２０の急係合
により第３図（Ｃ）に点線で示すように出力軸トルクに
大きな変動を生じてしまう、しかしながら、本発明によ
れば、上記デユーティ率パターンは第３図（ａ）に実線
で示すように後の変速開始初期の部分でデユーティ率が
大きくなる（供給油圧は小さくなる）ため、第３図（ｂ
）（ｃ）にそれぞれ実線で示すようにフロントクラッチ
２０の油圧変化が緩やかになって出力軸トルクの変動が
少なくなり、変速ショックのない第３速への変速が達成
される。

上記実施例は第３速から第２速そして再び第３速へ変速
する変速段を例にとって説明したが、同一の摩擦係合要
素に油圧排出・油圧供給の操作が短時間の内に行われる
変速段であれば本発明を適用することができる。

〈発明の効果〉 本発明によれば、同一の摩擦係合要素に油圧排出・油圧
供給を短時間の内に行う連続した変速を変速ショックを
生ずることなく円滑に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るフローチャート、第２
図（ａ）（ｂ）　（ｃ）はそれぞれ本発明の制御の一例
におけるデユーティ率パターン図、フロントクラッチ油
圧変化図、出力軸トルク変化図、第３図（ａ）（ｂ）（
ｃ）はそれぞれ本発明の制御の他の一例におけるデユー
ティ率パターン図、フロントクラッチ油圧変化図、出力
軸トルク変化図、第４図はシフトパターン図、第５図は
自動変速機の概略構成図、第６図は油圧制御装置の概略
構成図である。 図面中、 １１はエンジン、 １８は入力軸、 ２０はフロントクラッチ。 ３３は出力軸、 ４３、４４．５５は電磁弁、 ５４は電子制御装置である。

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、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、前記摩擦係
   合要素に供給される油圧を制御する電子制御装置とを備
   えた車両用自動変速機において、変速が短時間の内に連
   続して行われて或る摩擦係合要素から作動用油圧が排出
   され再び該摩擦係合要素に作動用油圧が供給される場合
   に、変速開始初期に当該摩擦係合要素へ供給する油圧を
   前記電子制御装置で制御して通常の変速開始初期に該摩
   擦係合要素へ供給すべき油圧より低減させたことを特徴
   とする車両用自動変速機における変速制御方法。