JPH05312261A

JPH05312261A - 車両用自動変速機の変速制御方法

Info

Publication number: JPH05312261A
Application number: JP11900792A
Authority: JP
Inventors: Kenjiro Fujita; 憲次郎藤田; Katsutoshi Usuki; 克俊臼杵; Tetsuo Ikebuchi; 徹雄池渕; Katsuhiro Hatta; 克弘八田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1992-05-12
Filing date: 1992-05-12
Publication date: 1993-11-22

Abstract

(57)【要約】【目的】第２速側クラッチの係合を解除する一方、第
１速側クラッチを係合させてパワーオン状態におけるダ
ウンシフトを実施する場合、変速ショックの発生を防止
する。【構成】第２速側クラッチに供給されている作動油圧
を解放し（ステップＳ７４）、これにより増加するター
ビン回転速度Ｎｔに基づきダウンシフトの開始を検出す
ると（ステップＳ７２が肯定）、所定時間が経過するま
で、即ち、ステップＳ７６の判別結果が肯定となるま
で、第２速（解放）側ソレノイド弁のデューティ率を値
Ｄr0に設定して第２速側クラッチの作動油圧を所定値に
保持する（ステップＳ７８）。そして、所定時間の経過
後、ステップＳ８０に進んで第２速側クラッチのフィー
ドバック制御を開始し、タービン回転速度Ｎｔの変化率
を所定目標変化率に一致させながらタービン回転速度Ｎ
ｔを第１速同期速度Ｎ₁に向けて増加させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用自動変速機の変
速制御方法に関し、特に、所謂パワーオン状態において
ダウンシフトを実施する場合の車両用自動変速機の変速
制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車に搭載される自動変速機は、油圧
式多板クラッチや油圧式ブレーキ等の摩擦係合手段を多
数備えて構成され、これらのクラッチやブレーキのう
ち、作動するクラッチやブレーキをコントローラが切り
換えることで、自動変速機のシフトチェンジが実施され
る。例えば、第２速から第１速へのダウンシフトを実施
する場合には、第２速を確立させるクラッチ（以下、解
放側クラッチという）の係合を解除すると共に、第１速
を確立させるクラッチ（以下、結合側クラッチという）
を係合させている。

【０００３】この場合、運転席のアクセルペダルが踏み
込まれており、エンジンが所謂パワーオンの状態となっ
ているときには、各クラッチの係合をともに解除する
と、自動変速機の入力軸の回転速度Ｎｔは急激に増加す
る。従って、パワーオン状態においてダウンシフトを実
施する場合には、コントローラは、先ず、解放側クラッ
チの作動油圧を解放しこのクラッチの係合を所定位置ま
で解除して、入力軸回転速度Ｎｔの増加を待つ。

【０００４】そして、入力軸回転速度Ｎｔの増加に基づ
きダウンシフトの実際の開始を検出すると、コントロー
ラは、解放側クラッチに供給する作動油圧のフィードバ
ック制御を開始して、入力軸回転速度Ｎｔを、その変化
率（Ｎｔ）’が所定目標変化率に一致するようにして増
加させる。これにより、入力軸回転速度Ｎｔの急激な増
加は抑えられる。この後、コントローラは、結合側クラ
ッチを所定のタイミングで操作し、入力軸回転速度Ｎｔ
が第１速の同期回転速度に到達する時点で、結合側クラ
ッチを完全に結合させ、シフトダウンを終了していた。

【０００５】なお、各クラッチには、コントローラによ
りデューティ比制御されるソレノイド弁を介して作動油
圧が供給される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の変速制御方法においては、ダウンシフトの開始を検
出した直後から、解放側クラッチの作動油圧のフィード
バック制御を開始するので、コントローラは解放側クラ
ッチを操作するソレノイド弁のデューティ率を誤修正す
ることがある。

【０００７】つまり、コントローラがソレノイド弁に制
御信号を供給しても、所謂油圧応答遅れ現象により解放
側クラッチの作動油圧の立ち上がりが遅れ、解放側クラ
ッチのピストンが移動を開始するまでには所定のタイム
ラグが発生する。従って、入力軸回転速度Ｎｔの変化を
監視しているコントローラは、ソレノイド弁を操作した
後、入力軸回転速度Ｎｔが直ぐに変化し始めないことか
ら、解放側クラッチの作動油圧が不適正であると誤って
判断し、ソレノイド弁のデューティ率を変化させ続け
る。

【０００８】このため、解放側クラッチのピストンが実
際に移動し始める時点では、前記デューティ率が必要以
上に大きな値に設定されており、図６中２点鎖線で示す
ように、入力軸回転速度Ｎｔ及び出力軸トルクが不安定
に変動し、大きな変速ショックが発生するという問題が
あった。本発明は、上述の問題点を解決するためになさ
れたもので、パワーオン状態でのダウンシフト操作にお
いて、変速ショックの発生を防止するように図った車両
用自動変速機の変速制御方法を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明によれば、高速段を確立させる摩擦係合手段の
係合を解除する一方、低速段を確立させる摩擦係合手段
を係合させるダウンシフト変速制御時に、高速段側摩擦
係合手段に供給されている作動油圧を解放し、これによ
り増加する入力軸の回転速度に基づきダウンシフトの開
始を検出すると、高速段側摩擦係合手段に供給する作動
油圧のフィードバック制御を開始して、前記入力軸の回
転速度の変化率を所定目標変化率に一致させながら入力
軸の回転速度を同期速度に向けて増加させる車両用自動
変速機の変速制御方法において、前記ダウンシフト開始
を検出すると、所定時間だけ、高速段側摩擦係合手段の
作動油圧を所定値に保持した後、前記フィードバック制
御を開始するものである。

【００１０】

【作用】高速段側摩擦係合手段の作動油圧を、僅かに伝
達トルクを発生させることのできる所定値（好ましく
は、学習によりその都度適宜値に設定するのが良い）に
設定した後、この油圧に対応する位置まで高速段側摩擦
係合手段が実際に移動するまでには、所謂油圧応答遅れ
現象により若干のタイムラグが発生する。

【００１１】本発明の変速制御方法によれば、ダウンシ
フトの開始を検出すると、所定時間だけ、高速段側摩擦
係合手段の作動油圧を所定値に保持するので、この間
に、高速段摩擦係合手段は油圧対応位置まで実際に移動
する。そして、この移動の完了後、フィードバック制御
が開始される。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。図１は、本発明に係る油圧制御方法を実施
する自動車の自動変速機の概略構成を示している。図中
符号１は、内燃エンジンを示し、このエンジン１の出力
は、自動変速機２を介して駆動輪（図示せず）に伝達さ
れる。

【００１３】自動変速機２は、トルクコンバータ４、歯
車変速装置３、油圧回路５及びコントローラ４０等より
構成されている。歯車変速装置３は、例えば、前進４段
後進１段のギヤトレインと、当該ギヤトレインのギヤ比
を切り換えて変速操作を行う多数の変速摩擦係合手段を
備えている。この変速摩擦係合手段は、例えば、油圧ク
ラッチや油圧ブレーキである。

【００１４】図２は、歯車変速装置３の部分構成図であ
り、入力軸３ａ周りには、第１駆動ギヤ３１及び第２駆
動ギヤ３２が回転自在に配置されている。また、第１駆
動ギヤ３１及び第２駆動ギヤ３２間の入力軸３ａには、
変速摩擦係合手段として油圧クラッチ３３及び３４が固
設されている。各駆動ギヤ３１及び３２は、それぞれク
ラッチ３３及び３４に係合することにより入力軸３ａと
一体に回転する。

【００１５】また、入力軸３ａと平行に配置された中間
伝達軸３５は、図示しない最終減速歯車装置を介して駆
動車軸に接続されている。この中間伝達軸３５には、第
１被駆動ギヤ３６と第２被駆動ギヤ３７が固設されてお
り、これらの被駆動ギヤ３６及び３７は、前記駆動ギヤ
３１及び３２とそれぞれ噛み合っている。従って、クラ
ッチ３３と第１駆動ギヤ３１が係合している場合には、
入力軸３ａの回転は、クラッチ３３、第１駆動ギヤ３
１、第１被駆動ギヤ３６、中間伝達軸３５に伝達され、
これにより、例えば第１速が確立される。また、クラッ
チ３４と第２駆動ギヤ３２が係合している場合には、入
力軸３ａの回転は、クラッチ３４、第２駆動ギヤ３２、
第２被駆動ギヤ３７、中間伝達軸３５に伝達され、これ
により、例えば第２速が確立される。

【００１６】第２速側のクラッチ３３が係合している状
態から、このクラッチ３３の係合を解除しながら、第３
速側のクラッチ３４を係合させることで、自動変速機２
は第１速から第２速にシフトアップする。逆に、クラッ
チ３４が係合している状態から、このクラッチ３４の係
合を解除しながら、クラッチ３３を係合させることで、
自動変速機２は第２速から第１速にシフトダウンする。

【００１７】なお、各クラッチ３３，３４は、油圧式多
板クラッチである。図３は、クラッチ３３の断面を示
し、このクラッチ３３は、多数の摩擦係合板５０を有し
ている。そして、後述する油路１４からポート５１を介
してこのクラッチ３３内に作動油が供給されると、ピス
トン５２が往動して各摩擦係合板５０を摩擦係合させ
る。一方、リターンスプリング５３により押圧されて、
ポート５１を介して油路１４内に作動油を排出させなが
ら、ピストン５２が復動すると、各摩擦係合板５０同士
の摩擦係合は解除される。

【００１８】このクラッチ３３の係合を完全に解除する
には、各摩擦係合板５０を待機位置で待機させれば良
い。待機位置では、各摩擦係合板５０間には、構造上必
要とされる所定のクリアランスが設けられている。この
ため、クラッチ３３を係合させる場合には、先ず、上述
のクリアランスを略０にする位置、即ち、摩擦係合が生
じる直前位置にまで各摩擦係合板５０を無効ストローク
だけ移動させる、所謂がた詰め操作を行う必要がある。
このため、がた詰め操作には、がた詰め時間を要する。

【００１９】なお、クラッチ３４も、このクラッチ３３
と同様に構成されており、所定のがた詰め時間を要す
る。油圧回路５は、前述した各変速摩擦係合手段の各々
に対応するデューティソレノイド弁（以下、単にソレノ
イド弁と記す）を有しており、各変速摩擦係合手段、即
ち、各クラッチやブレーキを互いに独立して操作する。
なお、各ソレノイド弁は、各クラッチやブレーキを同様
にして操作するので、クラッチ３３を操作するソレノイ
ド弁１１について図４に基づきながら説明し、他のソレ
ノイド弁についての説明は省略する。

【００２０】図４は、油圧回路５の一部を示し、油圧ク
ラッチ３３に油圧を供給できるソレノイド弁１１を備え
ている。このソレノイド弁１１は、常閉型の２位置切換
弁で、３箇所にポート１１ａ〜１１ｃを有している。第
１ポート１１ａには、オイルポンプ（図示せず）に延び
る第１油路１３が接続されている。この第１油路１３の
途中には、図示しない調圧弁等が介在されており、所定
圧に調圧された作動油圧（ライン圧）が供給されてい
る。

【００２１】また、第２ポート１１ｂには、油圧クラッ
チ３３に延びる第２油路１４が、第３ポート１１ｃに
は、図示しないオイルタンクへ延びる第３油路１５がそ
れぞれ接続されている。これら第２及び第３油路１４，
１５の途中には、それぞれ絞り１６，１７が設けられて
いる。さらに、クラッチ３３と絞り１６間の第２油路１
４の途中には、アキュームレータ１８が接続されてい
る。

【００２２】ソレノイド弁１１は、コントローラ４０に
電気的に接続されており、このコントローラ４０により
所定の周期、例えば、５０ヘルツの制御周期でデューテ
ィ比制御される。そして、ソレノイド弁１１のソレノイ
ド１１ｅが消勢されている場合には、弁体１１ｆはリタ
ーンスプリング１１ｇに押圧されて第１のポート１１ａ
と第２ポート１１ｂを遮断すると共に、第２のポート１
１ｂと第３のポート１１ｃを連通させる。一方、ソレノ
イド１１ｅが付勢されている場合には、弁体１１ｆは、
リターンスプリング１１ｇのばね力に抗してリフトし、
第１のポート１１ａと第２のポート１１ｂを連通させる
と共に、第２のポート１１ｂと第３のポート１１ｃを遮
断する。

【００２３】コントローラ４０は、図示しないＲＯＭ，
ＲＡＭ等の記憶装置、中央演算装置、入出力装置、タイ
マとして使用するカウンタ等を内蔵している。このコン
トローラ４０の入力側には、種々のセンサ、例えば、Ｎ
ｔセンサ２１，Ｎｏセンサ２２，θｔセンサ２３，セレ
クトレバー（図示せず）のポジションセンサ２４等が電
気的に接続されている。

【００２４】前記Ｎｔセンサ２１は、トルクコンバータ
４のタービン（即ち、歯車変速装置３の入力軸）の回転
速度Ｎｔを検出するタービン回転速度センサである。ま
た、前記Ｎｏセンサ２２は、図示しないトランスファド
ライブギヤの回転速度Ｎｏを検出するトランスファドラ
イブギヤ回転速度センサである。コントローラ４０は、
この回転速度Ｎｏに基づいて車速Ｖを演算することがで
きる。そして、前記θｔセンサ２３は、エンジン１の図
示しない吸気通路途中に配設されたスロットル弁の弁開
度θｔを検出するスロットル弁開度センサである。さら
に、ポジションセンサ２４は、運転席に配設されたセレ
クトレバー（図示せず）が選択している自動変速機２の
走行モードのポジションを検出するセンサである。これ
ら各センサ２１〜２４は、所定の時間周期毎に検出信号
をコントローラ４０に供給している。

【００２５】このコントローラ４０は、記憶装置に記憶
された制御手順に従って、自動変速機２のシフトチェン
ジを行う。つまり、コントローラ４０は、各Ｎｔセンサ
２１，Ｎｏセンサ２２、θｔセンサ２３等からの信号を
監視し続けると共に、これらの信号に基づき自動車の走
行状態に適した変速段を判断する。そして、例えば、車
速Ｖとスロットル弁開度θｔに基づき、パワーオン状態
における第２速から第１速へのダウンシフトの必要性を
認識すると、コントローラ４０は、第２速側（解放側）
クラッチ３４と第１速側（結合側）クラッチ３３のつか
み換え操作を実施する。

【００２６】図５は、パワーオン状態における第２速か
ら第１速へのダウンシフトの制御ルーチンを示し、コン
トローラ４０は、このダウンシフトの必要性を認識した
場合に繰り返しこのルーチンを実行する。図５のステッ
プＳ７０において、コントローラ４０は先ず、タービン
回転速度Ｎｔが第１速同期回転速度Ｎ₁に同期したか否
かを判別する。具体的に説明すると、後述するようにタ
ービン回転速度Ｎｔが増加し、第１速同期回転速度Ｎ₁
との差の絶対値が所定値（例えば、５０rpm ）以下に減
少した場合に、コントローラ４０は、タービン回転速度
Ｎｔと第１速同期回転速度Ｎ₁との同期が完了したこと
を検出する。いま、コントローラ４０は、図６中ａ時点
において第２速から第１速へのダウンシフト指令を検出
した直後なので、タービン回転速度Ｎｔは第１速同期回
転速度Ｎ₁に同期しておらず、ステップＳ７０からＳ７
２に進む。

【００２７】ステップＳ７２では、タービン回転速度Ｎ
ｔが第２速同期回転速度Ｎ₂から外れたか否か、即ち、
変速開始点に到達したか否かを判別する。具体的に説明
すると、各回転速度ＮｔとＮ₂との回転差が所定値ΔＮ
s₁（例えば、５０rpm ）に達すると、コントローラ４０
は、タービン回転速度Ｎｔと第２速同期回転速度Ｎ₂と
の同期外れを検出する。上述したように、コントローラ
４０は、第２速から第１速へのダウンシフト指令を検出
した直後なので、タービン回転速度Ｎｔは第２速同期回
転速度Ｎ₂から外れておらず、ステップＳ７２からステ
ップＳ７４に進む。

【００２８】ステップＳ７４では、解放側クラッチ３４
に作動油圧を供給するソレノイド弁（以下、解放側ソレ
ノイド弁と称す）のデューティ率を０％に設定して、解
放側クラッチ３４の係合を解除する。また、結合側クラ
ッチ３３に作動油圧を供給するソレノイド弁（以下、結
合側ソレノイド弁と称す）１１のデューティ率を１００
％に設定して、結合側クラッチ３３のがた詰め操作を行
うと共に、この後、デューティ率を値Ｄkaに設定して、
クラッチピストン５２をがた詰め操作完了後の待機位置
に保持する。なお、デューティ率Ｄkaは、結合側クラッ
チ３３のピストン５２の位置を保持するための結合側ソ
レノイド弁１１のデューティ率を示し、例えば、実験的
に求められ、記憶装置に予め記憶されている。そして、
この値は、所謂学習によりその都度適宜値に更新されて
いる。

【００２９】いま、エンジンの駆動状態がパワーオン状
態となっているので、解放側クラッチ３４の係合が解除
されると、タービン回転速度Ｎｔは増加し始める。コン
トローラ４０は、ステップＳ７４を繰り返し実行して各
クラッチ３３，３４の同期外れ前操作を行い、タービン
回転速度Ｎｔの増加開始を待つ。タービン回転速度Ｎｔ
が増加し始め、ステップＳ７２の判別条件が肯定となる
と（図６中ｂ時点）、コントローラ４０はタイマとして
のカウンタを始動させた後ステップＳ７６に進む。そし
て、ステップＳ７６では、前記カウンタの経過時間が所
定時間Ｔ１に達したか否かを判別する。この所定時間Ｔ
１は、解放側ソレノイド弁のソレノイド付勢を開始して
から、解放側クラッチ３４のピストンが実際に移動を開
始するまでの油圧応答遅れ現象によるタイムラグに相当
する時間である。この時間Ｔ１は、例えば、実験的に求
められ、記憶装置に予め記憶されている。そして、この
時間Ｔ１は、所謂学習によりその都度適宜値に更新され
ている。

【００３０】ここで、図６のｂ時点から、解放側ソレノ
イド弁のフィードバック制御を開始した場合には、油圧
応答遅れ現象によりタービン回転速度Ｎｔが直ぐには増
加しないことから、コントローラ４０は解放側クラッチ
３４の作動油圧が不足しているものと誤って判断する。
この場合には、コントローラ４０は、図中２点鎖線で示
すように、解放側ソレノイド弁のデューティ率を増加さ
せて解放側クラッチ３４の作動油圧を増加させ、結果と
してタービン回転速度Ｎｔの増加が鈍ってしまう。従っ
て、コントローラ４０は、デューティ率を減少させて作
動油圧の減少を図り、出力軸トルクが大きく増減するこ
とになる。即ち、ダウンシフト時に出力軸トルクの変動
を抑制するためには、解放側クラッチ３４のピストンが
実際に移動を開始して伝達トルクを発生させるまでの間
は、解放側ソレノイド弁のフィードバック制御を禁止す
る方が良い。

【００３１】図５のステップＳ７２において判別結果が
肯定となった直後では、カウンタの経過時間は所定時間
Ｔ１に達していないので、ステップＳ７６の判別条件は
否定となり、コントローラ４０はステップＳ７８に進
む。ステップＳ７８では、コントローラ４０は、解放側
ソレノイド弁のデューティ率を所定値Ｄr0に設定し、フ
ィードバック制御の実行を行わない。これにより、デュ
ーティ率及び作動油圧が、図６中２点鎖線で示すように
増加し過ぎることを防止する。一方、結合側ソレノイド
弁１１については、デューティ率を値Ｄkaに設定し、ス
テップＳ７４と同様に結合側クラッチ３３を待機位置で
引き続き保持する。

【００３２】このルーチンを繰り返し実行し、図６のｂ
時点から時間Ｔ１が経過すると、ステップＳ７６の判別
条件が肯定となり、コントローラ４０はステップＳ８０
に進む（図中ｃ時点）。ステップＳ８０では、コントロ
ーラ４０は、解放側クラッチ３４の係合をフィードバッ
ク制御しながら徐々に解除し、タービン回転速度Ｎｔ
を、その変化率（Ｎｔ）’を所定の目標変化率に一致す
るようにして第１速同期回転速度Ｎ₁に向けて増加させ
る（図中ｃ時点以降）。なお、結合側ソレノイド弁１１
については、デューティ率を値Ｄkaに設定して結合側ク
ラッチ３３の待機位置での保持を継続する。

【００３３】そして、このルーチンを繰り返し実行し、
タービン回転速度Ｎｔが第１速同期回転速度Ｎ₁に同期
したことを検出した後には（ステップＳ７０の判別が肯
定）、解放側ソレノイド弁のデューティ率を０％に、結
合側ソレノイド弁１１のデューティ率を１００％にそれ
ぞれ設定し、解放側クラッチ３４の係合を完全に解除す
ると共に、結合側クラッチ３３を完全に係合させて、こ
のダウンシフトが完了する（ステップＳ８２）。

【００３４】なお、本実施例においは、パワーオン状態
における第２速から第１速へのダウンシフトを実施する
場合について説明したが、ダウンシフトの態様としては
第２速から第１速へのダウンシフトに限るものではな
い。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、入
力軸回転速度の増加に基づいてダウンシフトの開始を検
出すると、所定時間だけ、高速段側摩擦係合手段の作動
油圧を所定値に保持した後、高速段側摩擦係合手段の作
動油圧のフィードバック制御を開始するので、ダウンシ
フト時における出力軸トルクの変動を抑え、変速ショッ
クの低減を図ることができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る変速制御方法が実施される車両用
自動変速機の概略構成図である。

【図２】図１の歯車変速装置内のギヤトレインの一部を
示す概略構成図である。

【図３】図２のクラッチを示す断面図である。

【図４】図２及び図３のクラッチを操作する油圧回路の
一部を示す概略構成図である。

【図５】図１及び図４に示すコントローラにより実行さ
れる、エンジンのパワーオン状態における第２速から第
１速へのダウンシフトルーチンの制御手順を示す流れ図
である。

【図６】図５の制御手順を実施した場合の、タービン回
転速度Ｎｔと解放側ソレノイド弁のデューティ率等の関
係を示す図である。

【符号の説明】

１エンジン２自動変速機３歯車変速装置５油圧回路１１ソレノイド弁３３第１速側クラッチ３４第２速側クラッチ４０コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者八田克弘東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高速段を確立させる摩擦係合手段の係合
を解除する一方、低速段を確立させる摩擦係合手段を係
合させるダウンシフト変速制御時に、高速段側摩擦係合
手段に供給されている作動油圧を解放し、これにより増
加する入力軸の回転速度に基づきダウンシフトの開始を
検出すると、高速段側摩擦係合手段に供給する作動油圧
のフィードバック制御を開始して、前記入力軸の回転速
度の変化率を所定目標変化率に一致させながら入力軸の
回転速度を同期速度に向けて増加させる車両用自動変速
機の変速制御方法において、前記ダウンシフト開始を検出すると、所定時間だけ、高
速段側摩擦係合手段の作動油圧を所定値に保持した後、
前記フィードバック制御を開始することを特徴とする車
両用自動変速機の変速制御方法。