JPS63203947A - 自動変速機の変速制御装置 - 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、自動変速機の変速ｆ［、ＩＩ制御置に係り、
特に、変速時のショックを緩和することのできる自動変
速機の変速制御装置にかかる。

【従来の技術］ 油圧制御式の自動変速機の変速段の切換えは、例えば、
これまで油圧が供給されていなかった摩擦係合装置へ新
たに油圧が供給されたり、あるいは、これまで油圧が供
給されていた摩擦係合装置に対する油圧の供給が解除さ
れたりすることによって行われる。従って、これらのｔ
’ｓ　擦係合装置に対する油圧の供給あるいは解除に際
して、適当な過渡特性をもたせることが変速ショックを
低減する上において極めて重要なこととされている。 このため、従来この種の自動変速機用油圧制御装置にお
いては、変速段を切換えるシフトバルブと型棒係合装置
との間に該摩擦係合装置の係合過渡油圧を調整可能なシ
リンダーピストン構造のアキュムレータを設けるように
したものが知られている。このアキュムレータは、型棒
係合装置への供給油圧を所定時間はぼ設定油圧に保つこ
とで、変速前後の入力系回転変化に起因する変速ショツ
りを低減するようにしたものである。 この設定油圧の最適値は、自動変速機に入力されてくる
エンジントルクによって変わる。又、この設定油圧はア
キュムレータの背圧室にかかる油圧を変更することによ
り制御することができる。 そのため従来このアキュムレータの背圧室にライン圧等
のスロットル開度に対応して変化する油圧を導くように
したり、更に、このライン圧をいわゆるスロットルモジ
ュレータ油圧等によって修正し、アキュムレータによっ
て調整される！！！！擦係合装置の係合過渡油圧をエン
ジントルクに適合させるようにしたものも知られている
（特開昭５６−１３８５５３）。 又、更には、ただ単にエンジントルク（スロットル開度
）だけでなく、自動変速機の油温や吸入空気温度、変速
の８類、車速、エンジン回転速度、過給圧、・・・笠の
要素をも考慮してアキュムレータの背圧室にかかる油圧
をより最適な値にＩｌｌ整し、その結果摩擦係合装置へ
の係合過渡油圧を最も理想とする特性に近付けるように
したものが特開昭６１−１４９６５７によって開示され
ている。 【発明が解決しようとする問題点】 しかしながら、この特開昭６１−１４９６５７に開示さ
れている技術は、型棒係合装置への係合過渡油圧を走行
状態、あるいは車両の置かれている環境要素等の種々の
パラメータを反映させるようにしているため、それだけ
きめ細かな制御が可能であるものの、これを実際の車両
に装着した場合、次のような問題が発生する余地がなお
残されていた。 即ち、このように多くのパラメータ要素を考慮してアキ
ュムレータの背圧室にかかる油圧をル制御しようとする
場合、−ｆｆｉには各センサ群からの基本信号をコンピ
ュータによって処理し、電磁−油圧ソレノイドをデユー
ティ制御したりすることによって任意の油圧を発生する
ようにするのが一般的である。ところが、コンピュータ
からの指令信号を受けた電磁−油圧ソレノイド自体の精
度が高くないと、指令信号自体は適正であっても発生す
る油圧がこれに正確に対応しないという問題が生ずるこ
とになる。 又、このように電気的な指令信号に基づいて作動する電
磁−油圧ソレノイド等の手段を用いた場合、各センサ群
からの信号が正常に処理されている時は全く問題がない
が、時に断線等によって実際値とは全く異なる信号が入
力されてくることがあるという問題がある。更には、各
センナ群の信号を処理した上で最終的に電磁−油圧ソレ
ノイドを駆動するための信号を送信するための通信線が
断線又はショートすると本来の係合過渡油圧を調整する
機能を全く失ってしまい、著しく大きな変速ショックが
生じたり、変速不能となったりする事態が発生ずる恐れ
がある。 更には、上述のように車両炬行状態や走行環境状態を示
すパラメータをいかに多く取込んだとしても、油圧制御
装置内においては設計段階では予知することのできない
ばらつきが必ず存在し、又存在するようになる。飼えば
、油圧制御装置の基礎油圧であるライン圧を、エンジン
のスロットルバルブに連動したスロットルケーブル及び
スロットルカムを介して取込んだ情報を基にして調圧し
ている場合には、このスロットルケーブルの調整のばら
つきは各車両固有のものであり予めコンピュータのプロ
グラム内に取込んでおくことはできない、又、油路内の
不純物によってオイルの流れ方に影響が出てきたような
場合に対してもこれに適正に対応することは難しい、し
かしながら、このような車両固有の製造時あるいは経時
的に発生してくるばらつきによっても当然に係合過渡油
圧は適正値から外れ、変速特性の悪化を誘引する。

【発明の目的】

本発明は、このような従来の問題にＣみてなされたもの
であって、電磁−油圧ソレノイドにそれほど高性能なも
のを使用することなく、低コストで高いチューニング精
度を確保することができ、万一電気系統に故障が発生し
たとしても係合過渡油圧を設定値から大きく崩すことな
く相応の変速特性を緊急時においてもある程度確保する
ことができ、更に、製造時あるいは経時的に生じる車両
固有のばらつきに対してもこれに的確に追随し、常に最
良の変速特性を得ることのできる自動変速機の変速制御
装置を提供することを目的とする。

【問題点を解決するための手段】

本発明は、第１図にその要旨を示すように、変速段を切
換えるシフトバルブと摩擦係合装置との間に設けられ、
該摩擦係合装置の係合過渡油圧を調整可能な変速ショッ
ク軽減手段と、エンジントルクを反映するトルク反映信
号を発生する手段と、変速の過渡状態を反映する変速過
渡状態反映信号を発生する手段と、前記変速ショック軽
減手段によって調整される前記係合過渡油圧を、少なく
とも前記トルク反映信号及び変速過渡状態反映信号によ
って制御する手段と、を備えたことにより、上記目的を
達成したものである。

【発明の作用及び効果】

本発明においては、まず変速段を切換えるシフトバルブ
と摩擦係合装置との間に該摩擦係合装置の係合過渡油圧
を調整可能な変速ショック軽減手段を設けるようにして
いる。その上で、エンジントルクを反映するトルク反映
信号を発生する手段、及び変速の過渡状態を反映する変
速過渡状態反映信号を発生する手段を備え、前記変速シ
ョック軽減手段によって調整される前記係合過渡油圧を
、少なくともこのトルク反映信号及び変速過渡状態反映
信号によって制御するようにしている。その結果、変速
ショック軽減手段は大きく２つの要素によって制御され
ることになるため、仮に一方の側が故障しなとしても、
他方の側の信号によって制御されるため摩擦係合装置へ
の係合過渡油圧が設定値から大きく外れることがなくな
る。特に、具体的な実施に当って後述するようにエンジ
ントルクを反映するトルク反映信号を発生する手段とし
て、例えばエンジンのスロットル開度がスロットルケー
ブル及びスロットルカムな介して機械的に反映されるス
ロットルバルブを線用するようにした場合は、この部分
の故障発生率を極めて低くできるため、変速ショック軽
減手段を１００％電気的手段によって制御する装置に比
べ、フェイルセーフ機能を格段に向上させることができ
る。 又、１個の電磁−油圧ソレノイドによって変速ショック
軽減手段を制御する装置に比べ、該電磁−油圧ソレノイ
ドの制御守備範囲が小さくなるため、より低コストで精
度の高い制御を実行することが可能となる。 更に、変速過渡状態を反映した油圧によって摩擦係合装
置への係合過渡油圧を制御するようにしているため、製
造時、あるいは経時的に発生したその車両固有のばらつ
きを吸収することができ、その車両のその時点での最も
適切な油圧に制御することが可能である。又、このよう
に変速過渡状態を反映した油圧を発生させることにより
、例えば油温、エンジン吸気温、等の比較的ゆるやかに
変化する鍾々の要素を結果として取入れな油圧設定を行
うことも可能になる。 本発明を実施するに際し、好ましい実施Ｂ様は次の通り
である。 即ち、好ましい実施態様は、前記変速ショック軽減手段
が背圧座付のアキュムレータとされ、且つ、前記係合過
渡信号をトルク反映信号及び変速状態反映信号によって
制御する手段が、前記背圧室にかかる油圧を制御するア
キュムレータ背圧制御弁とされていることである０本発
明における変速ショック軽減手段は、必ずしもアキュム
レータに限定されるものではなく、例えば摩擦係合装置
への油路中の油圧を直接的に制御するものであってよい
、アキュムレータによる’ｐｍは油路中に一種の油溜り
を形成することによって油圧の上昇を抑える間接的な油
圧制御に相当するが、この方法はフェイル時においても
鼓小限意図したライン圧の給排を行うことができ、所定
の変速制御を確保できる点で優れている。 又、本発明において好ましい実施態様は、前記トルク反
映信号が、エンジンのスロットル開度がスロットルケー
ブル及びスロワＩ・ルカムを介して機械的に反映される
スロットルバルブによって発生されるスロットル圧とさ
れており、又、前記変速過渡状態反映信号が電気的手段
によって検出される基本信号に応じて電磁−油圧ソレノ
イドによって発生されるソレノイド圧とされていること
である。 このようにすることによる利点は以下の通りである０本
発明においては、前記トルク反映信号及び変速過渡状態
反映信号が機械的手段によって検出されるものであるか
、電気的手段によって検出されるものであるかを問うも
のではないが、このように構成することによって高い信
頼性及び精度を両立させることができる。即ち、一般に
電気的手段によって検出する場合は応答性に優れ、各信
号の合成、加工等の処理が容易であり、又精度も高い、
従って、変速過渡状態を反映させる信号のように、高い
応答性、加工性、及び精度が要求される場合には、これ
を電気的手段によって検出するのが最良である。一方、
電気的手段によって検出する方法はこのような利点を有
するが、万一、例えば配線系統に断線等が発生した場合
には、−切のｔｌｌｆｆｆｉを失ってしまうという不具
合を有する。 そこで、エンジントルクを反映させるための信号の方を
機械的手段によって検出するようにすれば、たとえ変速
過渡状態を反映させる信号系が故障しても、支障のない
程度の機能を常に維持させておくことができるものであ
る。 本発明における他の好ましい実施態様は、変速過渡状態
反映信号にエンジン回転速度の変化状態の要素、あるい
は自動変速機の入力軸回転速度の変化状態の要素が含ま
れていることである０本発明においては、変速過渡状態
を反映させる信号を、どのような手段によって獲得する
かにつき特に限定するものではない、しかしながらエン
ジン回転速度の変化状態や、自動変速機の入力軸回転速
度の変化状態を観察することにより、変速の進行速度を
知ることができる。このような現時点での変速の進行速
度が標準進行速度に比べて速いか遅いかという信号は、
変速過渡状態を反映させる信号として極めて有益な信号
となり得るものである。 なお、この場合、変速進行速度が標準進行速度に比べて
早ければ油圧を抑え、遅ければ油圧を高めるように制御
されるのは言うまでもない。

【実施例】

以下図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する。 まず、第２図にこの実施例が適用される車両用自動変速
機の全体概要を示す、この自動変速機は、そのトランス
ミッション部としてトルクコンバータ部２０と、オーバ
ードライブ機構部４０と、前進３段後進１段のアンダー
ドライブ機構部６０とを備える。 前記トルクコンバータ部２０は、ポンプ２１、タービン
２２、ステータ２３、及びロックアツプクラッチ２４を
備えた周知のものである。 前記オーバードライブ１１１１部４０は、サンギヤ４３
、リングギヤ４４、プラネタリビニオン４２、及びキャ
リヤ４１からなる１組の遊星歯車装置を備え、この！！
星歯車装置の回転状態をクラッチＣＯ、ブレーキＢｏ、
位置方向クラッチＦｏによって制御している。 前記アンダードライブ機構部６０は、共通のサンギヤ６
１、リングギヤ６２．６３、プラネタリビニオン６４．
６５及びキャリヤ６６．６７からなる２組の遊星歯車装
置を備え、この２組の遊星歯車装置の回転状態、及び前
記オーバードライブ機構との連結状態をクラッチＣＩ、
Ｃ２，ブレーキＢ１〜Ｂ３、及び位置方向クラッチＦｌ
、Ｆ２によって制御している。このトランスミッション
部はこれ自体周知であるため、各構成要素の具体的な連
結状態については、第２図においてスケルトン図示する
にとどめ、詳細な説明は省略する。 この自動変速機は、上述の如きトランスミッション部、
及びコンピュータ８４を備える。コンピュータ８４には
エンジン１の出力（トルク）を反映させるためのスロッ
トル開度を検出するスロットルセンサ８０（変速点決定
用）、車速を検出する車速センサ（出力軸７０の回転速
度センサ）８２、及び変速過渡状態を反映させるための
自動変速機の入力軸回転速度センサ（前記タービン２２
の回転速度センサ）９９ｈＪの各信号が入力される。 その結果コンピュータ８４によって予め設定されたスロ
ットル開度−重速変速マツブに従って油圧制御回路８６
内の電磁弁Ｓｔ、Ｓ２　（シフトパルプ用）、及びＳＬ
（ロックアツプクラッチ用）が駆動・制御され、第３図
に示されるような各クラツチ、ブレーキ等の係合の組合
せが行なわれて変速制御がなされる。 第４図に上記油圧制御回路８６の要部を示す。 図において、符号１０２がオイルポンプ、１０４がプラ
イマリレギュレータバルブ、１０６がスロットルバルブ
、１０８がアキュムレータ背圧制御バルブ、１１０がモ
ジュレータバルブ、１１２がアキュムレータ、１１４が
シフトバルブである。 この図においては、摩擦係合装置として、ブレーキＢ２
が代表的に示されている。 オイルポンプ１０２によって発生される油圧な元圧とし
て、プライマリレギュレータバルブ１０４によってライ
ン圧ＰＬが周知の方法で作り出される。 スロットルバルブ１０６は、アクセルペダルの踏み加減
、即ちエンジントルクに対応するスロットル圧を得るた
めのバルブである。このスロットルバルブ１０６は、エ
ンジンスロットルバルブ（図示せず）の開度精報をスロ
ットルケーブル１５０及びスロットルカム１５２を介し
て機械的に受信する。即ち、アクセルペダルを踏むと、
スロットルケーブル１５０及びスロットルカム１５２を
介してダウンシフトプラグ１５４が上方に押される。そ
のため、スプリング１５６を介してスプール１５８が上
方に押され、ラインプレッシャの回路１５９を開きスロ
ットル圧ｐｔｈを発生させる。 このスロワＩ・元圧ｐｔｈは、スプール１５８の背後に
も作用するようになっており、結局２個のスプリング１
５６及び１６０の張力と釣合った状態でライン圧ＰＬの
回Ｍ？１１５９を閉ざす、その結果、スロットル圧ｐｔ
ｈは、エンジンスロットルバルブの開度に対応した油圧
となる。この様子を第５図に示す、即ち、このスロット
ル圧ｐｔｈがこの実施例におけるトルク反映信号である
。なお、このスロットル圧ｐｔｈは、前記プライマリレ
ギュレータバルブ１０４にも入力されており、該プライ
マリレギュレータバルブ１０４によって調圧されるライ
ン圧ＰＬがエンジン出力の反映された油圧となるように
椙成されている。 一方、変速過渡状態反映信号は次のように発生される。 即ち、ＥＣＵ３４には、前述したように、自動変速機の
入力軸回転速度（タービン２２の回転速度）Ｎｔが入力
されている。この入力軸回転速度Ｎｔは、予め設定され
た標準回転速度Ｎｔ。 と比較される０例えばアップシフトの場合、変速によっ
て入力軸回転速度Ｎｔは低下する。従って、もし入力軸
回転速度Ｎｔが標準回転速度Ｎｔ　Ｏより早めに低下し
なときは、変速の進行が速すぎることになるため、摩擦
係合装置の係合過渡油圧を減少方向に修正するように変
速過渡特性反映信号が発生される。具体的には、この変
速過渡特性反映信号は、ＥＣＵ３４から指令されるデユ
ーティ比によって電磁弁ＳＤが駆動され、ライン圧ＰＬ
をモジュレータバルブ１１０によっである程度減圧しな
油圧Ｐ　Ｌ　１をこのデユーティ比に対応したソレノイ
ド圧ＰＳＩとすることによってｎ！り出される。なお、
このデユーティ比とソレノイド圧（変速過渡特性反映信
号）ＰＳＩとの関係を第６図に示す。 前記アキュムレータ背圧ｉ１／Ｊυｐバルブ１０８は、
トルク反映信号であるスロットル圧ｐｔｈ及び変速過渡
状態反映信号であるソレノイド圧ＰＳｌを入力信号とし
、ライン圧ＰＬをアキュムレータ背圧ＰａＣに調圧する
。このときのアキュムレータ背圧制御バルブ１０８にお
ける釣合い式は次のようになる。 ＰａＣ＝Ａ１／Ａｘ−Ｐｔｈ＋Ｆｓ／Ａｚ−Ｐ　　Ｓ　
ｌ　　（Ａ　　１　／　Ａ　　２　−　１　　）　　・
・・　く　１　）ここで、Ａ１はランド１７０の受圧面
積、Ａ２はランド１７２の受圧面積、Ｆｓはスプリング
１７４の付勢力である０図から明らかなように、八１〉
Ａ２である。この第１式から、アキュムレータ背圧Ｐａ
Ｃは、基本的にスロットル圧ｐｔｈによって決定され、
且つ、ソレノイド圧Ｐｓｌに（Ａ＊／Ａ　ｚ　−１）を
乗じた分だけ補正することが可能である。この様子を第
７図に示す、第７図においては、スロットル開度の上昇
に従ってアキュムレータ背圧ｐａｃが上昇し、且つこの
アキュムレータ背圧ｐａｃがソレノイド圧Ｐｓｌ、即ち
ＥＣｔＪからのデユーティ比によって補正される様子が
示されている、同図から明らかなように、万一電磁弁Ｓ
Ｄが故障したとしも、アキュムレータ背圧ＰａＣが大幅
に増減したりすることがない、又、電磁弁ＳＤはアキュ
ムレータ背圧ｐａｃを微少に補正・調圧するように機能
しているため、該電磁弁ＳＤ自体のばらつきはアキュム
レータ背圧ｐａｃのばらつきとして大きく反映すること
がなく、従って、より低コストでより高精度の制御を実
行することがてきる。 即ち、第６図に示されるように、電磁弁ＳＤには設定デ
ユーティ比に対して得られる油圧にばらつきＡが存在す
る。従って、もし、アキュムレータ背圧を１個の電磁弁
系で設定しようとする場合、第８図に示されるように、
正常のアキュムレータ背圧による供給圧に対し、電磁弁
系のばらつきのために実際の供給圧は同図斜線の範囲で
大きくばらつくことになる。しかしながら、本実施例の
ように、基本特性をスロットル圧によって決定し、実際
の変速過渡状態に応じてこれを補正するようにしている
ため、電磁弁のばらつきによる供給圧のばらつきは極め
て小さくなり、それだけ精度の高い油圧供給が可能とな
るものである。 再び第４図に戻る。ＥＣＵ３４によって変速判断が行わ
れ、電磁弁Ｓ１を介してシフトバルブ１１４が切換えら
れると、ライン圧ＰＬがブレーキＢ２に向って供給され
始める。この供給を受けてアキュムレータ１１２のピス
トン１８０が上昇を開始する。このピストン１８０が上
昇している間は、ブレーキＢ２に供給される油圧はスプ
リング１８２の付勢力及びアキュムレータの背圧室にか
かるアキュムレータ背圧Ｐａｃによって発生する該アキ
ュムレータピストン１８０を下向きに押そうとする力と
釣合った油圧に維持されることになる。 従って、アキュムレータ背圧ＰａＣを前述のように制御
することによって、ブレーキＢ２への係合過渡油圧を第
９図に示されるようにル制御することが可能となる。 図において、実線はスロットル圧ｐｔｈのみによる係合
過渡油圧の特性、破線はソレノイド圧Ｐｓｉによって補
正された係合過渡油圧の特性をそれぞれ示している。即
ち、変速過渡状態を反映しなソレノイド圧Ｐｓｌによっ
て図の斜線部分の範囲の補正ができることになる。 なお、上記実施例においては、卆擦係合装置の係合過渡
油圧をトルク反映信号及び変速過渡状態反映信号のみに
応じて決定するようにしていたが、本発明においては、
必ずしもこれに限定されるものではなく、このほかに他
の要素をも′Ｊ慮して油圧を決定するようにしてもよい
。 例えば、ターボチャージャ装置の取付けられた車両等に
おいては、該ターボチャージャのオン信号を入力して、
これを反映させるようにしてもよい、又、エンジン水温
、あるいは自動変速機の油温等を更に考慮するようにし
てもよい、又、シフトレバ−の位置を入力し、停止時の
ニュートラルからドライブへのシフト、あるいはニュー
トラルからリバースへのシフト時にアキュムレータの背
圧を下げ、ショックの緩和を行うようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の要旨を示すブロック図、第２図は、
本発明の実施例が適用された車両用自動変速機の概略ブ
ロック図、第３図は、上記自動変速機におけるＩＩ擦保
合装置の作用状態を示す線図、第４図は、上記自動変速
機の油圧制御装置内の要部を示す油圧回路図、第５図は
、スロットル開度とスロットル圧との関係を示す線図、
第６図は、デユーティ比とソレノイド圧との関係を示す
線図、第７図は、スロットル開度とアキュムレータ背圧
との関係を示す線図、第８図は、電磁−油圧ソレノイド
のばらつきによって係合過渡油圧が変化する様子を示す
線図、第９図は、係合過渡油圧が上昇していく様子を示
す線図である。 １０４・・・プライマリレギュレータバルブ、１０６・
・・スロットルバルブ、 １０８・・・アキュムレータ背圧制御バルブ、１１２・
・・アキュムレータ、 １１４・・・シフトバルブ、 Ｓｏ・・・電磁弁、 ｐｔｈ・・・スロットル圧（トルク反映信号）、Ｐｓｌ
・・・ソレノイド圧（変速過渡状態反映信号）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）変速段を切換えるシフトバルブと摩擦係合装置と
   の間に設けられ、該摩擦係合装置の係合過渡油圧を調整
   可能な変速ショック軽減手段と、エンジントルクを反映
   するトルク反映信号を発生する手段と、 変速の過渡状態を反映する変速過渡状態反映信号を発生
   する手段と、 前記変速ショック軽減手段によつて調整される前記係合
   過渡油圧を、少なくとも前記トルク反映信号及び変速過
   渡状態反映信号によつて制御する手段と、 を備えたことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。