JPH01307551A - 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】

を産業上の利用分野】 本発明は、自動変速機の変速制御装置に係り、特に、変
速の終期に摩擦係合装置の係合油圧を一時的に低下させ
ることにより、変速ショックを低減するように構成した
自動変速機の変速制ｉ１１装置の改良に関する。

【従来の技術】

従来、歯車変速機構と複数の摩擦係合装置とを備え、油
圧制御装置の作動により摩擦係合装置の係合を選択的に
切換え、複数個の変速段のう１ちのいずれかが達成され
るように構成した自動変速機の変速制御装置は既に広く
知られている。 一般に、変速特性面から見た場合、変速ショックを低減
させるためには出力軸トルクの時間的変化率を可能な限
り低下させることが必要である。 そのためには、摩擦係合装置が係合する際、供給油圧を
一定、ないしは徐々に低下させる方が好ましい場合が多
い。 このような観点から、変速・の終期に摩擦係合装置の係
合油圧を一時的に低下させるようにしだ技術が開示され
ている（例えば特開昭５８−２２５２２６）。 一般に、この−ように変速の終期を捉えて係合油圧を低
減するような制御を行う場合、デユーティ弁を用いたデ
ユーティ比制御、あるいはりニヤソレノイドを用いた負
荷電流制御により、係合油圧を電子的に制御する方法が
とられる。

【発明が解決しようとする課題】

ところで、出願人は、先に、同じく変速ショックの低減
を目的として、該摩擦係合装置の係合時の過渡油圧をフ
ィードバック制御する方法を提案した（特願昭６２−４
４７００：未公知）。 このフィードバック制御は、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、各クラッチやブレーキのドラム、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速度の軌跡に冶っ
て変化するように、自動変速機内の摩擦係合装置の係合
過渡油圧をフィードバック制御するものである。このよ
うなフィードバック制御を採用すると、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如何にかかわらず、必ず前記部材
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
ように制御され、常に最適な変速過渡状態を得ることが
できるようになる。 しかしながら、このようなフィードバック制御を実際に
実行しようとした場合、車両間のばらつき、経時変化の
度合によっては、フィードバック制御中の係合過渡油圧
が例えばデユーティ比制御等による係合圧補正可能範囲
−杯（デユーティ比Ｏ％あるいはデユーティ比１００％
）まで下げられ、変速終期で更に係合過渡油圧を低下さ
せる余裕が得られない場合があるという問題がある。 変速の終期に係合過渡油圧を低下させられないと、アキ
ュムレータのスプリング特性より決定される係合過渡油
圧変化との干渉によって、出力軸トルクが増減し、変速
ショックを悪化させる。 ［発明の目的］ 本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであっ
て°、係合過渡油圧をフィードバック制御しながら、変
速の終期に該係合過渡油圧を更に低下させる余裕を確保
し、変速ショックを常に低減す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。 ［課題を解決するための手段１ 本発明は、第１図にその要旨を示すように、変速の終期
に摩擦係合装置の係合油圧を一時的に低下させることに
より変速ショックを低減するように構成した自動変速機
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、前記係合
過渡油圧の制御に当たって、該油圧が低下する方向の制
御を制限する手段と、を備えたことにより、上記目的を
達成したものである。 ［作用］ 本発明においては、係合過渡油圧をフィードバック制御
するようにしているため、車両固有のばらつきや、経時
変化の如何にかかわらず、常に理想的な変速過渡状態を
得ることができるようになる。 又、本発明においては、この係合過渡油圧のフィードバ
ック制御を実行するに当たって、該係合過渡油圧が低下
する方向の制御を制限するようにしている。その結果、
制限された分だけ、変速の終期に該係合過渡油圧を更に
低下させる余裕が必ず存在するようになり、確実に変速
ショックを低減することができるようになる。即ち、一
般に係合過渡油圧をフィードバック制御する場合、フェ
イルセーフの観点から、係合過渡油圧を零〜最大まで変
化させ得るような構成は採らない。従って必然的に補正
可能範囲が限定されることになる。 その結果、ばらつき等が大きく、補正が低下方向に一杯
に行われていると、変速終期において更に油圧を低下さ
せることができなくなるが、本発明ではこのような不具
合が解消されるものである。 係合過渡油圧が低下する方向の制御を制限する手段とし
ては、例えば、フィードバック制御が開始されてから一
定時間は保合過渡油圧を低下させる方向の制御を行わな
いようにすること、あるいは、基本的に係合過渡油圧が
低目となるように設定しておき、目標回転速度と実回転
速度との差に従って常に油圧を上げる方向にのみ修正す
るフィードバックを行うようにするもの等が考えられる
。 フィードバックの制御が制限されると、当該回転部材の
軌跡自体はやや理想から外れるが、変速ショックが最も
大きく顕われるのは変速終期であるため、ここでの油圧
低下が確保される方が、全体として変速ショックをより
低減することができる。 なお、本発明は、このようなフィードバック制御を行う
場合に一般的に採用されるいわゆる上下限直ガードを設
けることを意図しているものではない（熱論上下限値ガ
ードを設けることを排除するものでもない）。例えば、
フィードバック制御を行うに当たって、あまり係合過渡
油圧が低くなり過ぎると、摩擦係合装置が滑り出し、係
合に至らないため、係合油圧が所定値以下とならないよ
うに下限値ガードをかけることがある。本発明は、この
ような下限値ガードを意図しているものではなく、あく
まで、フィードバック制御の実行によって変速の終期に
係合過渡油圧を一時的に低下させる余裕がなくなるのを
防止することを意図しており、そのためにフィードバッ
ク制御に当たって、係合過渡油圧が「低下する方向」に
制御されるのを制限するものである。

【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、摩擦係合装置の係合過渡油圧を
フィードバック制御するために、アキュムレータの背圧
を制御するようにしている。このフィードバック制御は
、実際のＣｏクラッチの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
とによって行ねれる。この場合、前記電磁弁のデユーテ
ィ比制御のみによ°つ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、この調整された油圧
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機構部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ＢＯ１一方向
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ＣｌＮ
Ｃ２、ブレーキ８１〜Ｂ３、及び一方向クラッチ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
反映させるだめの自動変速機の前記クラッチＣｏのドラ
ムの回転速度ｎｅｏのセンサ９９等の各信号が入力され
る。 コンピュータ８４は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Ｓ
１、＄２（シフトバルブ用）、及びＳＬ（ロックアツプ
クラッチ用）を駆動・制御し、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により変速制御
を実行する。 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を基圧とし
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ｐｔｈ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バルブ１
０４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、係合過渡油圧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、ＥＣＵ
３４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Ｎ　ｃｏと比較
される。例えばアップシフトの場合、変速によってＧｏ
ドラム回転速度ｎｅｏは低下する。従って、もしＣｏド
ラム回転速度ｎｅｏが標準回転速度Ｎ　Ｃｏ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
、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ＰＬ１をこのデユーティ比に対応したソレ
ノイド圧Ｐｓｌ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）Ｐｓｌとの関係を第６図に示す。 前記アキュムレータ背圧制御バルブ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Ｐ
Ｌ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１１１１１！ｊＩｌバルブ１０８に
おける釣合い式は次のようになる。 ＰａＣ＝Ａ　１／Ａ　２　・ｐｔｈ＋　ＦＳ　／Ａ　２
−Ｐｓｌ　（Ａ　＋　／Ａ　２−１　）・・・（１）こ
こで、Ａ１はランド１７０の受圧面積、Ａ２はランド１
７２の受圧面積、Ｆｓはスプリング１７４の付勢力であ
る。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
Ｐｓｌに（Ａ、／Ａ２　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、Ｎ磁弁ＳＤはアキュムレータ背圧ｐ
ａｃ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ｐａ
ｃ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
苗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。 しかしながら、このことを別の角度から見ると、電磁弁
Ｓｏによって補正できる範囲が制限されるため、このま
まフィードバック制御を行った場合には、該フィードバ
ック制御の段階でデユーティ比が１００％とされてしま
い、変速の終期に更に係合油圧を下げる余裕がなくなる
恐れがあるということになる。 この不具合を防止するため、この実施例では、第１０図
に示されたような制御手順によって係合過渡油圧が低下
する方向の制御を制限するようにしている。 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。 ステップ２０６においては、イナーシャ相（実質的な変
速開始、即ちクラッチＣｏのドラム回転速度Ｎ　ｃｏの
回転数低下）の検出が行われる。イナーシャ相が検出さ
れると、ステップ２０８においてｉがＯに設定された後
、ステップ２０９を経てステップ２１０に進み、フィー
ドバック制御のデユーティ出力値Ｄｉの変化量（補正量
）ΔＤｉが算出される。この算出は、クラッチＣｏのド
ラム回転速度の目標回転速度Ｎ　ｃｏと実回転速度ｎ　
ｃｏとの差に基づいて算出薯れる。 ステップ２１２においては、ｉが零と置かれてからの時
間Ｔ１がデユーティ制限時間Ｔｃより大きいか否かが判
断される。当初は時間Ｔｉはデユーティ制限時間Ｔｃよ
り小さいと判定されるため、ステップ２１４に進み、デ
ユーティ変化量ΔＤ＋が零より大きいか否か、即ち油圧
を低減する補正であるか否かが判断される。 油圧を低減させるような補正であった場合には、ステッ
プ２１６に進んでデユーティ出力値Ｄｉは前回のデユー
ティ出力値Ｄ　；−＋と設定され、該デユーティ出力値
Ｄｉの増加は行われない。一方、デユーティ変化量ΔＤ
１が零より小さいと判断されたときには、ステップ２１
８に進んで該デユーティ変化量ΔＤｉ相当の補正が行わ
れる。 このようにして、１＝０と設定されてからの時間Ｔｉが
デユーティ制限時間Ｔｃより長くなった場合には、ステ
ップ２１２から直接ステップ２１８へと進むようになり
、ステップ２１０において算出されたデユーティ変化量
ΔＤｉの補正が油圧の増減方向にかかわらず実行される
ようになる。 このようにしてフィードバック制御が実行されてきた後
、ステップ２２０において変速終期が検出される。この
検出は、クラッチＧｏのドラム回転速度ｎｅｏが、自動
変速機の出力軸７０の回転速度ｎ（、に新たに形成され
る変速段のギヤ比　ｉＨを乗じた値（タービン同期回転
速度）に近くなったか否かを判断することによって行う
。 ステップ２２０において変速終期が検出されると、ステ
ップ２２１を経てデユーティ出力値ＤｉはＤ　ｔ−＋　
＋　Ｄ＾とされ、徐々に上昇させられる（ステップ２２
２）。この上昇はステップ２２４において変速が完全に
終了したと判断されるまで続けられる。この判断は、具
体的には例えば変速終期が検出されてからのタイマ等に
よって行われる。 変速が完全に終了したことが検出されると、デユーティ
出力値Ｄｉは零に復帰させられる（ステップ２２６）。 以上の様子を第１１図に示す。第１１図において、破線
が従来、実線がこの実施例の場合を示している。 即ち、この実施例では、フィードバック制御が開始され
てからデユーティ制限時間Ｔｃが経過するまではデユー
ティ出力ｆｉｌ！Ｄｉを上昇させるような、即ち係合油
圧を低下させるような制御は行わない。その結果、変速
の終期に至った段階でデユーティ出力値Ｄｉが既に１０
０％に至っているというような事態を避けることができ
るようになり、変速終期の油圧低下を確実に実行するこ
とができるようになる。従って、第１１図の破線で示さ
れるような、トルクの増減を防止し、良好な変速特性を
常に維持することができるようになる。 なお、本発明においては、変速終期に油圧を低下させる
ための余裕を確保するｋめに、係合過渡油圧を低下させ
る方向の制御をどのように制限するかについては特に限
定するものではない。

【発明の効果】

以上説明してきた通り、本発明によれば、係合油圧のフ
ィードバック制御を行いながら、変速終期には必ず更に
油圧を低減させることができるようになり、変速ショッ
クを常に良好に低減することができるようになるという
優れた効果が得られる。

【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、上記自動変速様における摩擦係合装置の作用
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７キユ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保
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、 第１０図は、係合過渡油圧を低下させる方向のフィード
バック制御を制限するために行う制御フローを示す流れ
図、 第１１図は、本発明の詳細な説明するための変速過渡特
性線図である。 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・・・ブ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、 ｎｅｏ・・・Ｃｏドラム回転速度、 Ｎ　ｃｏ・・・目標Ｃｏドラム回転速度、Δｉ・・・デ
ユーティ出力値、 ΔＤｉ・・・デユーティ変化量、 Ｔｉ・・・フィードバック制御開始からの時間、Ｔｃ・
・・デユーティ制限時間、 Ｄ＾・・・変速終期のデユーティ上昇分。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）変速の終期に摩擦係合装置の係合油圧を一時的に
   低下させることにより変速ショックを低減するように構
   成した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、 前記係合過渡油圧の制御に当たつて、該油圧が低下する
   方向の制御を制限する手段と、 を備えたことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。