JPS63212137A - 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、自動変速機の変速制御装置に係り、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
速制御装置に係る。

【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、これらの摩
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
、従来油圧の給排に当って適当な過渡特性を持たせるべ
く、種々の技術が提案されている（例えば特開昭５８−
３０５５８）。 ところで、従来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ＲＩ擦係合装置との間
に該摩擦係合装置の係合過渡油圧をｎｉｌ　Ｍ可能なシ
リンダーピストン格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、摩擦
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ッ
ク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
て調整される摩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
の種類、車速、エンジン回転速度、過給圧、・・・等の
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：Ａ愁し、その結果摩擦係合装置への
係合過渡油圧を鼓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、摩擦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、上述のように車両走行状態や走行環境状官を示す
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０例えば、
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ＫＰＭ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、更には、摩擦係合装置の摩擦係数が経時的に変化
し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鑑みてなされたもの
であって、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、自動変速機
の変速制御装置において、変速が実行されることによっ
て回転速度の変化する部材の回転速度を検出する手段と
、変速出力後に前記部材の辿るべき目標回転速度の軌跡
を確定する手段と、前記部材の回転速度が前記目標回転
速度の軌跡に沿って変化するように、自動変速機内の摩
擦係合装置の係合過渡油圧を制御する手段と、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、変速が実行されることによって回転
速度の変化する部材、例えば自動変速機内のタービン軸
、各クラッチ、ブレーキのドラム、あるいはエンジン等
の部材の回転速度を検出し、この回転速度が変速出力後
に該部材の辿るべき目標回転５！！度の軌跡に沿って変
化するように、自動変速機内のＲＩ擦係合装置の係合過
渡油圧を制御するようにしている。その結果、該摩擦係
合装置の係合過渡油圧は、製造時、あるいは経時的に発
生したその車両特有のばらつき等のいかんにかかわらず
、必ず前記目標回転速度の軌跡に沿って変化させられ、
常に最適な変速過渡状態を得ることかできるようになる
。 なお、この目標回転速度の軌跡をとのよに決定するかに
ついては、本発明では特に限定しない。 しかしながら、一般にはその時の自動変速機への入力ト
ルク（エンジン出力トルク）等に応じて各変速の種類毎
に確定することになろう。 本発明における上記係合過渡油圧の制御は、例えばライ
ン圧を制御するものであってもよく、あるいは、摩擦係
合装置に供給される直前の油圧を直接的に制御するもの
であってもよく、特に限定されるものではない、しかし
ながら、本発明の実施に際しては、上記油圧制御をアキ
ュムレータ背圧を制御することによって達成すると良好
である。 アキュムレータによる制御は、係合過渡油圧を精度良く
制御できるだけでなく、フェイル時においても最小限意
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簡れている。 なお、係合時の過渡油圧を制御する場合は、該過渡油圧
を修正するめなの信号が目標回転速度と実回転速度との
差に応じて変化するように構成するとよい、その結果、
現時点での現実の回転速度が目標回転速度と大きく離れ
ているときには大きな油圧修正が行われ、わずかに離れ
ているときにはわずかな油圧修正のみが行なわれるよう
になるため、高い応答性と高い精度とを両立させること
ができるようになる。

【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。 この実施例においては、ｊ：ｌ擦係合装置の係合過渡油
圧を制御するために、アキュムレータの背圧を制御する
ようにしている。この制御は、実際のクラッチドラムの
回転速度とその目標回転速度との差に応じて電磁弁をデ
ユーティ比制御することによって行われる。この場合、
前記電磁弁のデユーティ比制御のみによってアキュムレ
ータ背圧を制御するのではなく、まずアキュムレータ背
圧を基本的にスロットル開度に応じて機械的に調整し、
この１１移された油圧を前記電磁弁のデユーティ比制御
によって修正するようにしている。 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
イヲ機構部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８ｉ格部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、この遊星歯
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ｔ１ｍｔｆｆ部６０は、共通のサ
ンギヤ６１、リングギヤ６２．６３、プラネタリピニオ
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ｆｉＪ’Ｈとの連結状態を
クラッチＣ１、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（ＥＣＵ）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θを検出するスロットルセンサ８０
（変速点決定用）、車速ｎｏ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Ｍｌａの前記クラッチＣｏのド
ラムの回転速度ｎｃｏのセンサ９９等の各信号が入力さ
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−車速の変速マツプに従って油圧制御
回路８６内の電磁弁ｓｔ、Ｓ２（シフトバルブ用）、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ッチ、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１ＩＩＩＩｔ１１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１ラ
イマリレギユレータバルブ、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、型棒係合装置として、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を暴圧とし
て、プライマリレギュレータパルプ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）の開度情報をスロ
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Ｐｔｔ＋を発生させる。 このスロットル圧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１５
６及び１６０の張力と釣合った状態でライン圧ＰＬの回
路１５９を閉ざす、その結果、スロットル圧ｐｔｈ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、なお、このスロットル圧ｐ
ｔｈ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パルプ１０
４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構成されている。 一方、Ｇｏドラム回転速度が目標回転速度の軌跡に沿っ
て変化するように、スロットル圧ｐｔｈを修正するため
の変速過渡状態反映圧は次のように発生される。即ち、
ＥＣＵ３４には、前述したように、クラッチＣｏのドラ
ム回転速度ｎｃｏが入力されている。このＣｏドラム回
転速度ｎｃｏは、予め設定された標準回転速度ＮＣＯ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
Ｃｏドラム回転速度ｎｃＯは低下する。従って、もしＣ
ｏドラム回転速度ｎｃｏが標準回転速度ＮＣＯより早め
に低下したときは、変速の進行が速すぎることになるた
め、中擦係台装置の係合過渡油圧を減少方向に修正する
ように変速過渡状態反映圧が発生される。具体的には、
この変速過渡状態反映圧は、コンピュータ８４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
度減圧した油圧Ｐ　Ｌ　１をこのデユーディ比に対応し
たソレノイド圧ＰＳＩとすることによって作り出される
。なお、このデユーティ比とソレノイド圧（変速過渡状
態反映圧）ＰＳＩとの関係を第６図に示す。 前記アキュムレータ背圧１ｉｉｌｌバルブ１０８は、エ
ンジントルクを反映スロットル圧ｐｔｈ及び変速過渡状
態を反映したソレノイド圧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／Ａ２−Ｐｔｈ＋Ｆｓ　／Ａ２−ＰＳＩ（
Ａｔ／Ａ２　１）・・・（１）ここで、Ａ１はランド１
７０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、Ａ１〉Ａ２である。この第１式から、アキュムレ
ータ背圧ＰａＣ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Ｐｓｉに（Ａ１／Ａ　
２−１　＞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
Ｐ　ｓ、Ｉ、即ちコンピュータ８４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ＳＤ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、電磁片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できる。 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、本実施例で
は基本、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。コンピュータ８４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１８
０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ｆＩ１１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Ｐｓｌ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たソレノイド圧ＰＳＩ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。 第１０図に前述のような装置を用いて係合過渡油圧を具
体的に増減させる時の制御フローを示す。 ステップ２０２において車速及びスロットル開度に応じ
て変速判断がなされる。その結果ステップ２０４におい
て所定の変速出力が出される。これと同時に、ステップ
２０６においてＣ，ドラム回転速度ｎｃＯ及び自動変速
機の出力軸回転速度ｎｏがモニターされる。又、ステッ
プ２０８において、ＣＤドラム回転速度ｎｅｏの起点値
Ｎｃｏｌ及び終点値Ｎ　ｃｏ　２が（２）式及び（３）
式によってそれぞれ演算される。 Ｎｃｏｌ−”　ｎｏ　Ｘｉ　Ｌ−ａ　　　・＝　（２）
Ｎｃｏ２＝　ｎｏ　Ｘｉ　Ｈ−β　　−（３）ここで、
ｉＬは低速段側のギヤ比、ｉＨは高速段側のギヤ比、α
、βは所定値である。 ソレノイド圧ＰＳＩは、実際のＣｏドラム回転速度ｎｅ
ｏが、第１１図に示されるように所定時間ｔｓかけて起
点値Ｎ　ｃｏ　１から終点値Ｎｃｏ２へと向かうように
ｍ！Ｉ　ａｌｌされる。即ち、個々の時点におけるＣＧ
ドラムの目標回転速度ＮＧＯは、第１２図から明らかな
ように、（４）式に基づいて求められる。 Ｎｃｏ＝（Ｎｃｏ２−Ｎｃｏ　１　）　／ｌｓ−ｔ　＋
Ｎｃｏ　１・・・（４） ステップ２１０〜２１４においては、それぞれｎｃ、＜
Ｎｃ、、　Δｎ　　ｉ−１−Δｒｌｉ　　≧　０　、　
Δｎ　　ｉ−１−Δｎｉ≧０がそれぞれ判定され、これ
らの判定結果に応じて、ステップ２１６〜２２２におい
て係合過渡油圧の微減圧制御、減圧制御、微増圧制御、
増圧制御がそれぞれ行なわれるようになっている。 ここで、Δｎｉは、Ｎｃｏ−ｎｃｏ、即ち目標値と実測
値との差を示している。又、Δｎ　ｉ−１は、−回前の
検出値にかかる目標値と実測値との差を示している。 この一連のフローによってステップ２１１１〜２２２の
４つの場合分けを行う趣旨は以下の通りである。 即ち、実際の回転速度ｎｃｏと目標回転速度ｒ’ｌｃ。 とを比較し、ｎｃ６　＜　Ｎ　ｃｏの場合は、変速が速
く進行しているため、係合過渡油圧は減圧方向に制御さ
れる。この場合、Δｎ　１−１−Δｎｉ≧０のときは、
第１３図（Ａ）に示されるように、目標回転速度ＮＣＱ
に実回転速度ｎｅｏが近づきつつあるため、微減圧制御
とする。しかしながら、Δｎト替−Δｎｉく０のときは
、同図（Ｂ）に示されるように、目標回転速度ＮＣ（１
から実回転速度ｎｃｏが離れていく傾向にあるため、従
って、変速がそれだけ速く進行していることになるため
、比較的大きな減圧制御とする。 一方、実回転速度ｎｃｏと目標回転速度Ｎ　ｃｏとを比
較し、ｎｃ３　＜　Ｎ　ｃｏのときは、変速進行がｖＡ
準より遅れているため、係合過渡油圧は増圧制御とする
。この場合、Δｎ　１−１−Δ０Ｉ≧０のときは、同図
（Ｃ）に示されるように、目標回転速度Ｎｃ０に実回転
速度ｎｃｏが近づく傾向にあるため微増Ｅ制御とする。 しかしながら、Δｎ　１−１−Δｎｉ＜Ｏのときは、同
図（Ｄ＞に示されるように、目標回転速度Ｎ　ＧＯから
実回転速度ｎｃＯが離れていく方向にあるため、即ち変
速がほとんど進行していない状態であるため、比較的大
きな増圧制御とする。 具体的には、まずソレノイド圧Ｐｓｌが増圧又は践圧さ
れ、この増減がアキュムレータ背圧Ｐａｃの減圧スは増
圧に反映され、結果として摩擦係合装置の係合過渡油圧
が減圧又は増圧されるが、このときのソレノイド圧ＰＳ
Ｉの増減が、Ｃｏドラムの実回転速度が常に目標とする
回転速度となるように制御されているため、あらゆる条
件下において虹も理想とする変速特性を得ることができ
る。 又、同一の自動変速機で他のエンジンとの適合を変速時
間（前記所定時間ｔｓ）を変更設定するだけで行うこと
ができるようになり、自動変速機の汎用性を飛躍的に高
めることができるようになる。

【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Ｒ１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ず批圧の増減
制御を行うための制御フローを示す流れ図、第１１図は
目標回転速度の軌跡を示す変速過渡特性線図、第１２図
は目標回転速度の変化部分を収り出して示した線図、第
１３図は目標回転速度と実回転速度との関係を示ず線図
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、 ＰＳＩ・・・ソレノイド圧、 ｎ　ｃｏ・・・Ｃｏドラム回転速度、 Ｎ　Ｃｏ・・・目標Ｃｏドラム回転速度。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　変速が実行されることによつて回転速度の変化
   する部材の回転速度を検出する手段と、変速出力後に前
   記部材の辿るべき目標回転速度の軌跡を確定する手段と
   、 前記部材の回転速度が前記目標回転速度の軌跡に沿つて
   変化するように、自動変速機内の摩擦係合装置の係合過
   渡油圧を制御する手段と、 を備えたことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。