JPS62167961A - 車両用自動変速機の制御装置 - 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、複数の変速段が達成可能な車両用自動変速機
において、ある変速段から他の変速段への変速の際に発
生する変速ショックを軽減し得ろ車両用自動変速機の制
御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の車両用自動変速機、例えば特公昭５６−４７４２
７号公報に記載のものは、変速中におけろ変速機の回転
入力部材の回転加速度が予め設定された目標回転加速度
に収斂するように、上記回転加速度と目標回転加速度と
の差の関数に従って変速にかかわる摩擦係合装置へ供給
される油圧をフィードバック制御し、上記係合装置の係
合力を補正して、変速ショックを軽減するように構成さ
れていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記構成のものは、上記回転入力部材の回転加速度の上
記目標回転加速度に対するずれが無くなるように上記摩
擦係合装置へ供給される油圧を電気的に制御しているが
、油圧の応答遅れや、上記目標加速度と実際の回転加速
度と差に応した係合力の補正量の演算時間のための遅れ
等により、安定したフィードバック制御が達成できず、
上記回転加速度が目標回転加速度に収斂せずに同目標回
転加速度の周辺で振動してしまい（第５図（ａ））、特
に、油の粘性が高く応答遅れが生じやすし１低温時や、
回転シールからの油漏れが多くなる高温時においてｗｉ
旧係合装置へ供給される油圧制御が不安定にな）Ｊ（第
５図（ｂ））、変速ショックが大きくなり、変速中のフ
ィーリングが著しく損なわれろ不具合があった（第５図
（Ｃ））。逆に、上記振動を防止するために油圧補正量
のゲインを比較的小さい値に設定すると、フィードバッ
ク制御に遅れが生じてしまい、変速期間中に回転加速度
が目標回転加速度に収斂しないまま変速を完了してしま
う不具合があった。

〔発明の構成〕

本発明は、上記に鑑み創案されたもので、入力軸と、出
力軸と、同入出力軸間に介装され複数の摩擦係合装置の
係合または解放により複数の変速段が得られる歯車変速
機構と、上記Ｗ１擦係合装置の係合力をＳＵする係合力
ｗＪＭ装置と、同調整装置を制御する電子制御装置と、
上記入力軸の回転速度を検出し同回転速度に応じに回転
速度信号を上記電子制御装置に入力する回転速度センサ
とを備えた車両用自動変速機において、上記電子制御装
置は、上記回転速度信号から上記入力軸の回転加速度と
同加速度の変化率とを演算する演算手段と、車両の運転
状態に応じて上記入力軸の目標回転加速度を設定する目
標設定手段と、変速中に上記回転加速度と目標回転加速
度との差及び上記回転加速度の変化率に応じて上記回転
加速度が上記１１標回転加速度と一致するように上記ｇ
ＬＩ！Ｊ係合装置の係合力を補正する補正手段とを有し
ていることを特徴とする車両用自動変速機の制御装置を
要旨とするものである。

〔作用〕

本発明は、変速中における入力軸の回転加速度が予め設
定された目標回転加速度に収斂するように、摩擦係合装
置の係合力を単に上記両回転打速度の差のみに応じてフ
ィードバック制御、するだけでなく、上記入力軸回転加
速度の変化率も求め、同変化率が常に０”となるように
上記ｍａ係令装置の係合力を併せてフィードバック制御
するように構成されているので、上記回転加速度の目標
回転加速度からのずれに対する係合力補正量のゲインを
比較的大きい値に設定しても上記回転加速度が目標回転
加速度に収斂し安定したフィードバック制御が達成され
、さらに、油の粘性が高く応答遅れが生じやすい低温時
や、回転シールからのＡｂ　ｒＡｄれが多くなるＤｉ品
時速中においても出力軸トルクの変動の小さい良好な変
速フィーリングを１すろことができるものである。

（実　施　例〕 本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

第１図において、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及びワンウェイクラッチ
−１７を介してケース１Ｂに連結されたステータ１６か
ら構成されており、同ステータ１６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
１９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。

１ＭｎＬ　変？４８１　＃Ｒ＋、ｔ、３ｔｌｎｆ）’）
　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２６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、ン？−トピニオンギャ２９
、フロントサンキ・１−３０、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
キックダウンドラム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２１を介して入力軸１９に連結され、キャリア３
２は相互に並列に配設された。−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、キックダウンドラム３４はキックダウンブレーキ２
３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＄７１ｔ２６を通ったトルクば出力軸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ｔ　子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
選択的に作動されろ。

上記構成による歯車変速機構の第１速の変速段は、フロ
ントクラッチ２０１４速クラッチ２２及びローリバース
ブレーキ２４を解放しく但し、セレクトレバーを第」速
固定レンジに設定した場合はローリバースブレーキ２４
が係合される）、リヤクラッチ２１を係合しワンウェイ
クラッチ２１のロック機構によるキャリア３２が固定サ
レルコトにより達成され、第２速の変速段はリアクラッ
チ２１及びキックダウンブレーキ２３の係合で達成され
ろ。従って、第１速固定レンジから他の前進の変速段が
達成可能なレンジへのヘセレクトレバーの操作によらな
い第１速から第２速への変速は、キックダウンブレーキ
２３の係合のみで達成されることとなり、この場合、キ
ックダウンブレーキ２３の係合によってキックダウンド
ラム３４の回転速度が低下し始めると、キャリア３２ば
ワンウェイクラッチ２５が許容する方向へ回転を始めさ
らにキックダウンドラム３４の回転速度が低下し、最終
的に停止した時点で第２速が達成されるのである。

上記変速段を達成する油圧制御装置の一部を第２図に示
す。上記キックダウンブレーキ２３の作動を制御するキ
ックグランサーボ３６には１−２ンフト弁３７が油路３
８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＃５４１．
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ｉＩｌ＋圧源から油路５０へ供給される圧油（
ライン圧）を、油ｒ８５１内の制御油圧（ζ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、＃
Ｉ＋略５１内の制御油圧は、電子制御装置５４でデュー
テ（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ろ一対の電磁ブｐ４３，４４によ
り、中央のスプール４７が第１速から第４Ｍの各変速段
に対応する位置に切換え制御されろようになっている。

上記構成による油圧制御装置におけろ第１速の変速段の
達成状態では、電磁弁４３が励磁され油路４５及び４６
内の油圧を排出しているので、スプール４７が第２図に
示す左端に位置し、油路４２がシフト制御弁４０の排油
ポートＥＸに連通している。従って、１−２シフト弁３
７のスプール４９は第２図に示す左端部に位置しており
、油路３８が１−２シフｌ−弁３７の排油ポー１−　Ｅ
　Ｘ　ニ連通され、キックグランサーボ３６のピストン
５３が圧縮コイルばね５６の作用により第２図中右方に
位置しているので、キックダウンドラム３４に対してキ
ックダウンブレーキ２３は解放されている。この状態か
ら第２速へ変速を行う場合、電子制御装置５４に接続さ
れた入力軸１９の回転速度を検出する回転速度センサ６
０からの回転速度信号、スロットル弁開度センサ６１か
らのスログトルブｒ！開度信号や上記出力軸３３の回転
速度を検出ずろことにより車両走行速度を検出する車速
検出装置６２からの車速信号等に基づいて決定される車
両の所定の運転状態に応じて電子制御装置５４が第２速
への変速信号を発生して電磁弁４３を消磁して油路４５
を閉塞するとともに電磁弁４４を励磁して油′ｌ５４６
をＵＦ４放して同油１ｅ１４６内の油圧を排出するので
、上記スプール４７が油路４８と油路４２とを連通ずる
位置へ移動され、１−２レフト弁３７へ油＄４８からの
ライン圧が供給されて、同１−２シフト弁３７のスプー
ル４９が第２図中、右端位置へ移動して油路４１と油路
３８とが連通された状態となる。そして、後述する電磁
弁５５の作動が停止されると油路５１内の制御油圧がｉ
ｇ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へ供給されるので、このライン圧はキックダウン
ドラム３４を締付は第２速の変速段が達成されろされる
こととなる。

ここで、第３図に示すフローチャー１・及び第４図に示
す特性曲線に従って上記構成における第１速から第２速
への変速中の制御態様を説明する。

従来公知のセレクトレバーが第１速固定位置に移動され
ていない状態の車両が第１速の変速段で走行中に、同車
両の運転状態が所定のアップシフト条ｎ：を満たし、電
子制御装置５４がこれを判断して変速指令（ステップ（
１））を発生すると、上記制御装置５４の内のプログラ
ムを開始するためのステップ（２）が実行されろ。そし
て、ステップ（３）で、電磁ブＰ５５のデユーティ率を
比較的小さい値ｄＯとして同電磁弁５５に指令しく第４
図（ｉ　））Ｊｂ＠　５１内の制御油圧をあまり大幅に
減圧しないことにより油路４１からの比較的高い油圧を
１−２シフト弁３７、油路３７を介してキックダウンサ
ーボ３６へ供給し、キックダウンブレーキ２３を短時間
でキックダウンドラム３４に対して初期係合状態（キッ
クダウンブレーキ　２３がキックダウンドラム３４に接
触し始める状態）とするための処理が実行され、ステッ
プ（４）で、上記ステップ（３）でデユーティ率を比較
的小さい値ｄ０とする指令が出され、てから所定時間を
経過し上記キックダウンブレーキ２３が初期係合状態に
なったか否かを判断する判断処理が実行されろ。

上記ステップ（４）での判断結果がＮｏ、つまり、まだ
所定時間が経過しておらず上記キックダウンブレーキ２
３が初期係合状態になっていないと判断されればステッ
プ（３）へ戻り、ＹＥＳと判断されれば電磁弁５５のデ
ユーティ率を所定の初期係合油圧に対応するデユーティ
率ｄ１に設定して指令する処理がステップ（５）で実行
される（第４図（ｉｉｌ）、次に、ステップ（６）で上
記デユーティ率ｄｉを時間に関して所定の傾斜角αで、
即ち所定の変化速度で減少させ、油路５１内の制御油圧
を所定の速度で徐々に上昇させろことにより、　Ａｈ略
４１から１−２シフト弁３７、油ｌｌ６３８を介してキ
ックダウンサーボ３６へ供給されている油圧を所定の変
化速度をもって上界させる処理が実行されろ。そして、
上記油圧が次第に上昇してキックダウンブレーキ２３の
キックダウンドラム３４に対する係合が徐々に強まり、
ついにはキ・フクダウレドラム３４の回転速度が減少し
始める（即ち、入力軸１９も第１速に相当ずろ回転速度
からずれる）有効な変速が開始さたが否かを判断する判
断処理がステップ（７）で実行され、判断結果がＮｏ１
即ち有効な変速がまｒＪ、開始していないと判断されれ
ばステップ（６）へ戻り、ＹＥＳ、即ち上記有効な変速
が開始された（第４図（ｊｉ））と判断されれば、入力
軸１９の回転加速度の補正量に関するチューティ率補正
量のゲインａ（各変速段間の変速毎に予め定められた定
数）の設定を指令するステップ（８）と入力軸１９の回
転加速度の変化率の補正量のゲインｂ（上記ゲインａと
同様に各変速股間の変速毎に予め定められた定数）を設
定する処理がステップ（９）で実行される。次に、ステ
ップ（１０）で入力軸回転速度を検出する回転速度セン
サ６１からの出力信号に基づき入力軸の回転速度■を検
出し、ステップ（１１）でスロットル弁開度を検出する
スロットル弁１用度センサ６０からの出力信号に基づき
スロットル弁開度Ｔを検出し、ステップ（１２）で上記
スロットル弁１７Ｎ度Ｔに応じた変速中における入力軸
１９の回転速度の目標変化率、即ら目標回転加速度Ａ（
上記スロットル弁開度Ｔが小さいときは変速シフツクを
緩和するためにＡを小さい値に設定し、Ｔが大きいとき
はｍｌａ係合装誼の摩耗を防止するためにＡを大きい値
に設定する）を求める演算処理が実行され、ステップ（
１３）で上記入力軸の回転速度■に基づき入力軸１９の
実際の回転加速度Ｂを求める演算が実行され、ステップ
（１４）で上記入力軸１９の回転加速度Ｂの変化率Ｃを
求める演算が実行される。そして、ステップ（１５）で
上記目標回転加速度Ａと回転加速度Ｂとの差Ａ−Ｂ、回
転加速度Ｂの変化率Ｃ及び上記ステップ（８）、ステッ
プ（９）で設定されたゲインａＳｂから上記Ａ−Ｂが０
で、且つＣが０となるように上記デユーティ率ｄ１を補
正するための補正デユーティ率Δｄを求める演算が実行
され、ステップ（１６）で現在上記電磁弁５５へ指令さ
れているデユーティ率に上記補正デユーティ率Δｄを加
味して新たなデユーティ率Ｎｄを求め、同デユーティ率
Ｎｄを上記電磁弁５５に指令する処理が実行される（第
４図（ｉｖ））。そして、ステップ（１７）で入力軸１
９の回転速度が第２速に相当する値となり有効な変速が
完了したか否かを判断する処理が実行され、ＮＯと判断
されればステップ（１０）〜ステップ（１６）からなる
フィードバック制御が再び実行され、同フィードバック
制御はステップ（１７）での判断がＹＥＳとなるまで繰
り返し実行されろ。そして、ステップ（１７）での判断
がＹＥＳ（第４図（Ｖ））となれば電磁弁５５の作ｇ］
を停止して上記キックダウンサーボ３６へライン圧を供
給し、キックダウンブレーキ２３の係合力を強める指令
をするステップ（１８）が実行され、次の、ステップ（
１９）が実行されてプログラムが終了する（第４図（■
））。

上述の如く、第１速から第２速の変速段への変速に際し
て有効な変速が開始されてからスロットル弁聞度Ｔに応
じて決定されろ目標回転加速度Ａと入力軸１９の回転加
速度Ｂとの差及び回転加速度Ｂの変化率ＣがＯとなるよ
うに電磁弁５５のデユーティ率をフィードバック制御し
、キックダウンサーボ３６へ供給される油圧をフィード
バック制御するように構成されているので、ゲインａを
比較的大きい値に設定しても上記回転加速度Ｂが目標回
転加速度Ａの周辺で振動することなく迅速に同目標回転
加速度Ａに収斂し、安定したフィードバック制御が達成
され、さらに、油の粘性が高い低温時やシールからの油
漏れが多くなる高温時にも変速中における出力軸トルク
の変動の小さい良好な変速フィーリングを得ろことがで
きろものである。

なお、本実施例ではキックダウンブレーキ２３がキック
ダウンドラム３４に対して短時間で初期係合状態となる
ようにキックダウンサーボ３６へ比較的高い油圧が所定
時間供給されるように構成されているが、上記キックダ
ウンサーボ３６のビストノ位置を検出して位置信号を出
力するボテノ′Ｊヨメータを配設し、上記ピストンが移
動しボテノノシメータから所定の位置（コ号が出力され
るまで上記キックダウンサーボ３６へ比較的高い油圧が
供給されるように構成してもよいものである。

また、本実施例において、ゲインａおよびｂは各変速段
間の変速毎に予め設定された定数であったがＡ同ゲイノ
ａ、ｂがスロットル弁１用度Ｔや目標回転加速変人に応
じて変化するように設定すると、本実施例で得られろよ
りも変速中の出力軸トルクの変動の小さい良好な変速フ
ィーリングを得ることができるものである。

さらに、本実施例では第１速の変速段から第２速の変速
段への変速中における制御について説明したが、２−３
．３−４．４−３．３−２．２−１変速の際にも同様の
制御を行うことにより、どのような変速でも出力軸トル
クの変動の小さい良好な変速フィーリングが得られろも
のである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、複数のｇ係合合装置の係合または解放
により複数の変速段が得られろ車両用自動変速機におい
て、変速中における入力軸の回転加速度を検出し同加速
度を車両の運転状態に応じて設定された目標回転加速度
に収斂するに際し、上記両回転用速度の差をＯとするの
みでなく、上記入力軸の回転加速度の変化率も求め同変
化率が常に０となるように上記１贋ｌａ係合装置に供給
されるｉ＋ｂ圧を制御ずろように構成されているので、
上記回転加速度の目標回転加速度からのずれに対する上
記摩擦係合装置の係合力補正量のゲインを比較的大きい
値に設定しても安定した回転加速度のフィードバック制
御が達成され、さらに、油の粘性が高く応答遅れが生じ
やすい低温時や、回転シールからの油漏れが多くなる高
温時にも変速中における出力軸トルクの変動の小さい良
好な変速フィーリングを得ろことができるという効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される自動変ａｍのパワートレー
ンを示す概略構造図、第２図は同自動変速機のｎｈ圧制
御装置の主要部を示す油圧回路図、第３図は本発明一実
施例の制御態様を示すフローチャー１・、第４図は上記
実施例における時間に対する入力軸１９の回転速度、キ
ックダウンサーボ３６への供給圧及び出力軸トルクの各
変化特性を。 示ずグラフである。 １１　エノジノ、１２　クランク軸、２１　リヤクラッ
チ、２３・キックダウンブレーキ、２５　ワンウェイク
ラッチ、２６・・ラピニョ型遊星歯車機構、３２・キャ
リア、３３　出力軸３４　・キックダウンドラム、３６
・キックダウンサーボ、３７−１−２シフト弁、３９　
油圧制御弁、４０　ンフト制御弁、５４　電子制御装置
、５５　電磁弁、６〇　一回転速度センサ、６１　スロ
ットル弁開度センサ、６２　・車速検出装置１に４図 第５図 昭和６２年　２月１２日 昭和６０年特許願第１８７０８１、 発明の名称 車両用自動変速機の制御装置 補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　　　東京都港区芝五丁目３３番８号補正の対掌 明細書の「図面の簡単な説明」の欄 補正の内容 １、明細書第１９頁第１８行目の「グラフである。 」を「グラフ、第５図は従来例における時間に対する入
力軸の回転速度、キックダウンサーボへの供給圧及び出
力軸トルクの各変化特性を示すグラフである。」と訂正
する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力軸と、出力軸と、同入出力軸間に介装され複
   数の摩擦係合装置の係合または解放により複数の変速段
   が得られる歯車変速機構と、上記摩擦係合装置の係合力
   を調整する係合力調整装置と、同調整装置を制御する電
   子制御装置と、上記入力軸の回転速度を検出し同回転速
   度に応じた回転速度信号を上記電子制御装置に入力する
   回転速度センサとを備えた車両用自動変速機において、
   上記電子制御装置は、上記回転速度信号から上記入力軸
   の回転加速度と同加速度の変化率とを演算する演算手段
   と、車両の運転状態に応じて上記入力軸の目標回転加速
   度を設定する目標設定手段と、変速中に上記回転加速度
   と目標回転加速度との差及び上記回転加速度の変化率に
   応じて上記回転加速度が上記目標回転加速度と一致する
   ように上記摩擦係合装置の係合力を補正する補正手段と
   を有していることを特徴とする車両用自動変速機の制御
   装置（２）上記車両の運転状態のパラメータがエンジン
   のスロットル弁開度であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の車両用自動変速機の制御装置