JPH0533858A

JPH0533858A - 自動変速機の制御装置

Info

Publication number: JPH0533858A
Application number: JP3214564A
Authority: JP
Inventors: Takuo Yoshizaki; 拓男吉崎
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1991-07-30
Filing date: 1991-07-30
Publication date: 1993-02-09

Abstract

(57)【要約】【目的】変速段切り換え時のエンジン回転の吹き上が
りを確実に防止し得るような自動変速機の制御装置を提
供する。【構成】自動変速機における２−３シフトアップ時に
は、３−４クラッチを締結しながら２−４ブレーキの締
結を解除していくが、この変速時に２−４ブレーキのド
ラムに伝達される伝達トルクＴｄに対するバンドトルク
容量Ｔｂの余裕代ｒが所定の設定値よりも大きくなるよ
うに制御する。伝達トルクＴｄをエンジンの出力トルク
と３−４クラッチの締結トルクに基いて演算し、またバ
ンドトルク容量Ｔｂを２−４ブレーキの油圧アクチュエ
ータのサーボアプライ圧に基いて演算し、前記余裕代ｒ
（ｒ＝Ｔｂ−Ｔｄ）を演算し、余裕代ｒが設定値以下に
なったときには余裕代ｒを拡大する方向へ、エンジンの
出力トルク又は３−４クラッチのクラッチ圧を補正制御
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動変速機の制御装置
に関し、特に変速段の切り換え時に締結解除される摩擦
締結要素において伝達トルクに対してトルク容量が不足
することで発生するエンジン回転の吹き上がりを防止す
るようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】車両に搭載した自動変速機は、通常エン
ジンの出力軸に連結されたトルクコンバータと、トルク
コンバータの出力軸に連結された変速歯車機構と、変速
歯車機構の動力伝達径路を切り換える複数の摩擦締結要
素と、これら摩擦締結要素を夫々締結させる複数の油圧
アクチュエータとを備え、２つの摩擦締結要素の締結状
態を切り換えることにより設定される変速段を有するの
が普通である。例えば、特開昭６２−１４５７６号公報
に記載の自動変速機においては、２速から３速への２−
３変速時には、２−４ブレーキの締結を解除しながら３
−４クラッチを締結していくように構成してある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記公報に記載のよう
な自動変速機における２−３変速時に、３−４クラッチ
の締結力の増大に応じて２−４ブレーキへ伝達される伝
達トルクが減少していくが、３−４クラッチの油圧アク
チュエータへの油圧供給のタイミングと２−４ブレーキ
の油圧リリースのタイミングとに微妙なズレが生じる
と、２−４ブレーキへ伝達される伝達トルクが２−４ブ
レーキのトルク容量よりも大きくなってドラムとブレー
キバンド間がスリップ状態となって、エンジン回転が急
激に吹き上がる、吹き上がりという現象が起こり、２−
４ブレーキのバンドや３−４クラッチの摩擦板の摩擦特
性が変化したり耐久性が低下したりするという問題があ
る。本発明の目的は、変速段切り換え時のエンジン回転
の吹き上がりを確実に防止し得るような自動変速機の制
御装置を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る自動変速
機の制御装置は、エンジンの出力軸に連結されたトルク
コンバータと、トルクコンバータの出力軸に連結された
変速歯車機構と、変速歯車機構の動力伝達径路を切り換
える複数の摩擦締結要素と、これら摩擦締結要素を夫々
締結させる複数の油圧アクチュエータとを備え、２つの
摩擦締結要素の締結状態を切り換えることで設定される
変速段を有する自動変速機において、前記２つの摩擦締
結要素のうちの締結が解除される締結側の摩擦締結要素
に入力される伝達トルクを求める伝達トルク検知手段
と、前記締結側の摩擦締結要素の伝達トルク容量を求め
るトルク容量検知手段と、前記伝達トルク検知手段で求
めた伝達トルクに対するトルク容量検知手段で求めたト
ルク容量の余裕代が所定値以下になったときこの余裕代
を拡大させる方向に、伝達トルク又は伝達トルク容量に
影響を与える可変物理量を補正する制御手段とを備えた
ことを特徴とするものである。

【０００５】請求項２に係る自動変速機の制御装置は、
請求項１の制御装置において、前記制御手段は、伝達ト
ルクとその伝達トルク変化率及び前記トルク容量とその
トルク容量変化率に基いて前記余裕代を予測しながら制
御するように構成されたことを特徴とするものである。

【０００６】請求項３に係る自動変速機の制御装置は、
請求項１又は２の制御装置において、前記可変物理量が
油圧アクチュエータへ供給される油圧であり、制御手段
はこの油圧を上昇させることで余裕代を拡大させるよう
に構成されたことを特徴とするものである。

【０００７】請求項４に係る自動変速機の制御装置は、
請求項１又は２の制御装置において、前記可変物理量が
エンジンの出力トルクであり、制御手段はこの出力トル
クを減少させることで余裕代を拡大させるように構成さ
れたことを特徴とするものである。

【０００８】請求項５に係る自動変速機の制御装置は、
請求項１の制御装置において、前記所定値は、伝達トル
クの減少に応じて減少するように設定されたことを特徴
とするものである。

【０００９】

【作用】請求項１に係る自動変速機の制御装置において
は、自動変速機の２つの摩擦締結要素の締結状態を切り
換えることで変速段を設定する際に、伝達トルク検知手
段は２つの摩擦締結要素のうちの締結が解除される締結
側の摩擦締結要素に入力される伝達トルクを求め、トル
ク容量検知手段は前記締結側の摩擦締結要素の伝達トル
ク容量を求め、制御手段は伝達トルクに対するトルク容
量の余裕代が所定値以下になったときこの余裕代を拡大
させる方向に、伝達トルク又は伝達トルク容量に影響を
与える可変物理量を補正する。従って、前記変速時に常
に伝達トルクに対するトルク容量の余裕代が所定値以上
に保持されるから、前記締結側の摩擦締結要素において
トルク容量よりも伝達トルクが大きくなってスリップ状
態が発生してエンジン回転が吹き上がることがない。

【００１０】請求項２に係る自動変速機の制御装置にお
いては、基本的に請求項１と同様の作用が得られるが、
前記制御手段は、伝達トルクとその伝達トルク変化率及
びトルク容量とそのトルク容量変化率に基いて余裕代を
予測しながら制御するので、制御手段における制御演算
処理に要する時間と可変物理量が変化する応答時間とを
加味して予測制御することが可能になり、余裕代を精密
に制御することができる。

【００１１】請求項３に係る自動変速機の制御装置にお
いては、基本的に請求項１又は２と同様の作用が得られ
るが、可変物理量が油圧アクチュエータへ供給される油
圧であり、制御手段はこの油圧を上昇させることで余裕
代を拡大させる。例えばデューティソレノイドバルブな
どを介して油圧を制御することで、簡単に余裕代を拡大
させることができる。

【００１２】請求項４に係る自動変速機の制御装置にお
いては、基本的に請求項１又は２と同様の作用が得られ
るが、可変物理量がエンジンの出力トルクであり、制御
手段はこの出力トルクを減少させることで余裕代を拡大
させる。例えばエンジンの燃料をカットしたり又は点火
時期を遅角させるなどの簡単な制御により、余裕代を拡
大させることができる。

【００１３】請求項５に係る自動変速機の制御装置にお
いては、基本的に請求項１と同様の作用が得られるが、
前記所定値は、伝達トルクの減少に応じて減少するよう
に設定されているので、前記締結解除側の摩擦締結要素
の締結解除のタイミングを精密に制御することができ
る。

【００１４】

【発明の効果】請求項１に係る自動変速機の制御装置に
よれば、２つの摩擦締結要素のうちの締結が解除される
締結解除側の摩擦締結要素に入力される伝達トルクを求
める伝達トルク検知手段とトルク容量検知手段と制御手
段とを設け、伝達トルクに対するトルク容量の余裕代が
所定値以下になったときこの余裕代を拡大させる方向
に、伝達トルク又は伝達トルク容量に影響を与える可変
物理量を補正するように構成したことにより、自動変速
機の２つの摩擦締結要素の締結状態を切り換えることで
変速段を設定する際に締結が解除される締結側の摩擦締
結要素において伝達トルクに対するトルク容量の余裕代
を所定値以上に保持できるから、トルク容量よりも伝達
トルクが大きくなってスリップ状態が発生してエンジン
回転が吹き上がるのを確実に防止することが出来る。

【００１５】請求項２に係る自動変速機の制御装置によ
れば、基本的に請求項１と同様の効果が得られるが、前
記制御手段を、伝達トルクとその伝達トルク変化率及び
トルク容量とそのトルク容量変化率に基いて余裕代を予
測しながら制御するように構成したことにより、制御演
算処理に要する時間と可変物理量が変化する応答時間と
を加味して予測制御することが可能になり、余裕代を精
密に制御することができる。

【００１６】請求項３に係る自動変速機の制御装置によ
れば、基本的に請求項１又は２と同様の効果が得られる
が、可変物理量が油圧アクチュエータへ供給される油圧
であり、この油圧を上昇させることで余裕代を拡大させ
るように制御手段を構成したことにより、例えばデュー
ティソレノイドバルブなどを介して油圧を制御すること
で、簡単に余裕代を拡大させることができる。

【００１７】請求項４に係る自動変速機の制御装置によ
れば、基本的に請求項１又は２と同様の効果が得られる
が、可変物理量がエンジンの出力トルクであり、この出
力トルクを減少させることで余裕代を拡大させるように
制御手段を構成したことにより、例えばエンジンの燃料
噴射量を減少補正したり又は燃料カットしたり又は点火
時期を遅角させるなどの簡単な制御により、余裕代を拡
大させることができる。

【００１８】請求項５に係る自動変速機の制御装置によ
れば、基本的に請求項１と同様の効果が得られるが、前
記所定値は、伝達トルクの減少に応じて減少するように
設定されているので、前記締結側の摩擦締結要素の締結
解除のタイミングを精密に制御することができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面に基いて
説明する。先ず、図１により自動変速機の機械的構成に
ついて説明すると、自動変速機１０は、主な構成とし
て、トルクコンバータ２と、トルクコンバータ２の出力
で駆動される変速歯車機構１０と、この機構１０の動力
伝達経路を切り換えるクラッチやブレーキ名等の複数の
摩擦締結要素２０、２１、２３〜２５、２７及びワンウ
ェイクラッチ２２、２６とを有し、これらにより走行レ
ンジとしてのＤ、２、１、Ｒの各レンジと、Ｄレンジで
の１〜４速、２レンジでの１〜３速、１レンジでの１〜
２速とが得られるように構成してある。

【００２０】前記トルクコンバータ２は、エンジン出力
軸１に連結されたケース１１内に固設されたポンプ３
と、ポンプ３に対向状に配設されポンプ３により作動油
を介して駆動されるタービン４と、ポンプ３とタービン
４との間に介設され且つ変速機ケース１１にワンウェイ
クラッチ６を介して支持されトルク増大作用を行うステ
ータ５と、ケース１１とタービン４との間に設けられ、
ケース１１を介してエンジン出力軸１とタービン４とを
直結するロックアップクラッチ２９とで構成されてい
る。前記タービン４の回転がタービンシャフト１３を介
して変速歯車機構１０に出力されるように構成してあ
る。エンジン出力軸１にはタービンシャフト１３内を貫
通するポンプ駆動軸１２が連結され、この駆動軸１２に
より油圧ポンプ３１が駆動されるように構成してある。

【００２１】前記変速歯車機構１０は、ラビニョ型プラ
ネタリギヤ装置で構成され、タービンシャフト１３に遊
嵌合された小径のスモールサンギヤ１５と、このサンギ
ヤ１５の後方においてタービンシャフト１３に遊嵌合さ
れた大径のラージサンギヤ１６と、スモールサンギヤ１
５に噛合された複数のショートピニオンギヤ１８と、前
半部がショートピニオンギヤ１８に噛合され且つ後半部
がラージサンギヤ１６に噛合されたロングピニオンギヤ
１７と、これらロングピニオンギヤ１７とショートピニ
オンギヤ１８を回転自在に支持するキャリヤ１４と、ロ
ングピニオンギヤ１７の前半部に噛合されたリングギヤ
１９とで構成されている。

【００２２】タービンシャフト１３とスモールサンギヤ
１５との間にフォワードクラッチ２０と第１ワンウェイ
クラッチ２２とが直列に介設され、これらのクラッチ２
０、２２に並列にコーストクラッチ２１が介設され、タ
ービンシャフト１３とキャリヤ１４との間には３−４ク
ラッチ２７が介設され、タービンシャフト１３とラージ
サンギヤ１６との間にリバースクラッチ２４が介設され
ている。ラージサンギヤ１６とリバースクラッチ２４と
の間にはラージサンギヤ１６を固定するバンドブレーキ
からなる２−４ブレーキ２３（これは、ドラム２３ａと
バンド２３ｂとを含む）が設けられ、キャリヤ１４と変
速機ケースとの間には、キャリヤ１４の反力を受け止め
る第２ワンウェイクラッチ２６と、キャリヤ１４を固定
するローリバースブレーキ２５とが並列に設けられてい
る。前記リングギヤ１９が出力ギヤ２８に連結され、出
力ギヤ２８から差動装置を介して左右の車輪に回転が伝
達されるように構成してある。

【００２３】次に、クラッチやブレーキ等の摩擦締結要
素２０、２１、２３〜２５、２７及びワンウェイクラッ
チ２２、２６の作動状態と変速段との関係について説明
すると、先ず１速においては、フォワードクラッチ２０
が締結され且つ両ワンウェイクラッチ２２、２６がロッ
ク状態となる。そのため、トルクコンバータ２の出力回
転はタービンシャフト１３からフォワードクラッチ２
０、第１ワンウェイクラッチ２２を介してスモールサン
ギヤ１５に入力される。この場合、第２ワンウェイクラ
ッチ２６の作用でキャリヤ１４が固定されるため変速歯
車機構１０は、スモールサンギヤ１５からショートピニ
オンギヤ１８を介してリングギヤ１９に回転を伝達する
差動動作を行なわない固定的なギヤ列として作動する。
その結果、スモールサンギヤ１５とリングギヤ１９との
径の比に対応する大きな減速比の１速状態が得られる。

【００２４】次に、２速においては、前記１速の状態に
加えて２−４ブレーキ２３が作動し、ラージサンギヤ１
６が固定され、第２ワンウェイクラッチ２６が空転状態
となる。そのため、タービンシャフト１３からスモール
サンギヤ１５に伝達された回転がショートピニオンギヤ
１８を介してロングピニオンギヤ１７に伝達され、ロン
グピニオンギヤ１７はこれに噛み合うラージサンギヤ１
６が固定されているためラージサンギヤ１６上を公転
し、これに伴ってキャリヤ１４が回転する。その結果、
１速状態に比較してキャリヤ１４ａの回転分（ロングピ
ニオンギヤ１７の公転分）だけリングギヤ１９の回転が
増速され、１速時よりも減速比が小さい２速状態が得ら
れる。

【００２５】次に、３速においては、前記２速の状態か
ら２−４ブレーキ２３が開放され、３−４クラッチ２７
が締結される。そのため、タービンシャフト１３の回転
は、フォワードクラッチ２０及び第１ワンウェイクラッ
チ２２を介してスモールサンギヤ１５に入力されると同
時に、３−４クラッチ２７を介してキャリヤ１４にも入
力される。その結果、変速歯車機構１０の全体が一体回
転し、リングギヤ１９がタービンシャフト１３と同じ速
度で回転する３速状態が得られる。

【００２６】次に、４速においては、前記３速で一旦開
放された２−４ブレーキ２３が再び締結される。そのた
め、タービンシャフト１３の回転は、３−４クラッチ２
７からキャリヤ１４に入力され、ロングピニオンギヤ１
７が公転することになるが、ロングピニオンギヤ１７が
噛み合ったラージサンギヤ１６が２−４ブレーキ２３に
より固定されているため、ロングピニオンギヤ１７は、
キャリヤ１４と共に公転しながら自転することになる。
その結果、ロングピニオンギヤ１７に噛み合うリングギ
ヤ１９は、キャリヤ１４の回転（タービンシャフト１３
の回転）にロングピニオンギヤ１７の自転分だけ増進さ
れて回転されることになり、これによりオーバードライ
ブ状態の４速が得られる。尚、この場合、フォワードク
ラッチ２０は締結された状態にあるが、これに直列の第
１ワンウェイクラッチ２２が空転するので、タービンシ
ャフト１３の回転がスモールサンギヤ１５に入力される
ことはない。

【００２７】次に、後退速においては、リバースクラッ
チ２４とローリバースブレーキ２５とが締結され、ター
ビンシャフト１３の回転がラージサンギヤ１６に入力さ
れ且つキャリヤ１４が固定される。そのため、ラージサ
ンギヤ１６からロングピニオンギヤ１７を介してリング
ギヤ１９に至る固定的なギヤ列を介して回転が伝達さ
れ、ラージサンギヤ１６とリングギヤ１９との径の比に
対応した減速比が得られるが、その場合に、リングギヤ
１９の回転方向がタービンシャフト１３乃至ラージサン
ギヤ１６の回転方向の反対となる。

【００２８】尚、１〜３速時に回転を伝達する第１ワン
ウェイクラッチ２２及び１速時に反力を受け止める第２
ワンウェイクラッチ２６は、コースティング時に空転す
るため、これらの変速段ではエンジンブレーキが作動し
ないことになるが、Ｄレンジの３速、２レンジの２、３
速、及び１レンジの１、２速では、第１ワンウェイクラ
ッチ２２に並列のコーストクラッチ２１が締結され、ま
た１レンジの１速では第２ワンウェイクラッチ２２に並
列のローリバースブレーキ２５が締結されるので、Ｄレ
ンジの３速、２レンジの２、３速及び１レンジの１、２
速でエンジンブレーキが得られることになる。以上の各
摩擦締結要素及びワンウェイクラッチ２２、２６の作動
と変速段との関係をまとめると表１の通りである。

【表１】

【００２９】次に、図２により前記摩擦締結要素を夫々
作動させる油圧アクチュエータに対して作動油を給排す
る油圧回路３０について説明する。ここで、２−４ブレ
ーキ２３の油圧アクチュエータ２３Ａはアプライホート
２３ｃとリリースポート２３ｄとを有するサーボピスト
ンで構成され、アプライホート２３ｃのみに作動油が供
給されている時に２−４ブレーキ２３を締結させるとと
もに、両ポート２３ｃ、２３ｄとも作動油が供給されて
いない時及び両ポート２３ｃ、２３ｄとも作動油が供給
されている時に２−４ブレーキ２３を開放させるように
構成してある。その他のアクチュエータは通常の油圧シ
リンダで構成され、作動油が供給された時にその摩擦締
結要素を締結させるように構成してある。

【００３０】この油圧回路３０は、エンジンによって図
１のポンプ駆動軸１２を介して機械的に駆動される油圧
ポンプ３１を有し、このポンプ３１から油路６１にオイ
ルが吐出される。ポンプ３１から油路６１に吐出された
作動油は圧力調整バルブ３２に導かれる。圧力調整バル
ブ３２は、ポンプ３１から吐出される作動油の圧力（ラ
イン圧）を調整するもので、デューティソレノイドバル
ブ３３により制御される。ソレノイドレデューシングバ
ルブ３４によって所定圧に減圧された油圧がデューティ
ソレノイドバルブ３３によりデューティ制御（バルブ３
３の開閉時間を調整することでドレン量が調整されて油
圧が制御される）され、この油圧が圧力調整バルブ３２
にパイロット圧として供給され、このパイロット圧に応
じてライン圧が調整される。前記圧力調整バルブ３２に
より調整されたライン圧はマニュアルシフトバルブ３５
のポートｇに供給される。このマニュアルシフトバルブ
３５は、手動によりＰ、Ｎ、Ｄ、２、１レンジにシフト
され、各レンジでポートｇから夫々所定のポートに作動
油が供給される。前記ポートｇは、１レンジのときポー
トａ、ｅに連通され、２レンジのときポートａ、ｃに連
通され、Ｄレンジのときポートａ、ｃに連通され、Ｒレ
ンジのときポートｆに連通される。

【００３１】マニュアルシフトバルブ３５のポートａ
は、油路６２により１−２シフトバルブ３６に接続さ
れ、この１−２シフトバルブ３６には１−２ソレノイド
バルブ３７により制御されるパイロット圧が作用してい
る。１速のとき１−２ソレノイドバルブ３７がＯＦＦと
され、１−２シフトバルブ３６のスプールが図中左側に
位置して２−４ブレーキ２３のアプライポート２３ｃに
通じる油路６３がドレン側に連通され、また２〜４速の
とき１−２ソレノイドバルブ３７がＯＮとされ、１−２
シフトバルブ３６のスプールが図中右側に位置してポー
トａからの油圧が２−４ブレーキ２３のアプライポート
２３ｃに供給される。更に、１−２シフトバルブ３６
は、１レンジの１速のときマニュアルシフトバルブ３５
のポートｅからロー減圧弁３８を介して供給された作動
油をローリバースバルブ２５に供給するように構成して
ある。

【００３２】前記マニュアルシフトバルブ３５のポート
ａからの油圧は、２−３シフトバルブ３９にも供給さ
れ、２−３シフトバルブ３９は油路６４によりマニュア
ルシフトバルブ３５のポートｃに接続され、２−３シフ
トバルブ３９のパイロット圧が２−３ソレノイドバルブ
４０により制御される。そして、１、２速のときには２
−３ソレノイドバルブ４０がＯＮとされて２−３シフト
バルブ３９のスプールが図中右側に位置し、３−４クラ
ッチ２７に通じる油路６５がドレンされて３−４クラッ
チ２７が開放される。また、３、４速のときには２−３
ソレノイドバルブ４０がＯＦＦとされ、２−３シフトバ
ルブ３９のスプールが図中左側に位置し、ポートｃから
の油圧が油路６５に送られて３−４クラッチ２７が締結
される。油路６５は３−４シフトバルブ４１にも接続さ
れ、３−４シフトバルブ４１には３−４ソレノイドバル
ブ４２により制御されるパイロット圧が作用している。

【００３３】Ｄレンジの１、２、４速のとき及び２レン
ジの１速のときには３−４ソレノイドバルブ４２がＯＮ
とされ、３−４シフトバルブ４１のスプールが図中右側
に位置し、２−４ブレーキ２３のリリースポート２３ｄ
に通じる油路６６がドレンされる。また、Ｄレンジの３
速、２レンジの２、３速、１レンジの１、２速のときに
は３−４ソレノイドバルブ４２がＯＦＦとされ、２−３
シフトバルブ３９のスプールが図中左側に位置し、油路
６６と２−３シフトバルブ３９に接続された油路６５と
が連通されて、２−３シフトバルブ３９の作動に応じて
リリースポート２３ｄに対する油圧の給排が行われる。
更に、３−４シフトバルブ４１はポートａに通じる油路
６７とコーストクラッチ２１に通じる油路６８との油圧
の給排を切り換え、これに応じてコーストクラッチ２１
の開放、締結も行われる。

【００３４】こうして、ソレノイドバルブ３７、４０、
４２により制御されるシフトバルブ３６、３９、４１の
作動に応じて摩擦締結要素の締結、開放が前記表１のよ
うに行われる。尚、シフトバルブ３６、３９、４１と２
−４ブレーキ２３及び３−４クラッチ２７との間の油圧
回路中には、変速ショック緩和等の為の１−２アキュム
レータ４３、２−３アキュムレータ４４、２−４タイミ
ングバルブ４５、３−２タイミングバルブ４６及びバイ
パスバルブ４７が設けられている。加えて、油圧回路３
０には、Ｄ、２、１レンジでフォーワードクラッチ２０
を締結させるようにポートａからの油圧を送る油路６９
とこれに接続されたＮ−Ｄアキュムレータ４８、Ｒレン
ジでリバースクラッチ２４を締結させるようにポンプポ
ートｆからの油圧を送る油路７０とこれに接続されたＮ
−Ｒアキュムレータ４９、ロックアップクラッチ２９を
制御するロックアップコントロールバルブ５０とこれを
制御するロックアップソレノイドバルブ５１、コンバー
タリリーフバルブ５２等が設けられている。

【００３５】次に制御系について説明すると、図３に示
すように、前記自動変速機を制御するコントロールユニ
ット８０が設けられ、このコントロールユニット８０に
は、少なくとも、エンジンのスロットルバルブの開度Ｔ
ＶＯを検出するスロットル開度センサ８１からのスロッ
トル開度信号と、自動変速機が搭載された車両の車速Ｖ
を検出する車速センサ８２からの車速信号と、エンジン
回転数Ｎｅを検出するエンジン回転数センサ８３からの
エンジン回転数信号と、タービンシャフト１３の回転数
Ｎｔを検出するセンサからのタービン回転数信号と、３
−４クラッチ２７の油圧シリンダに供給される油圧Ｐ₃₄
（油路６５の油圧）を検出する油圧センサ８５からの３
−４クラッチ圧信号と、２−４ブレーキ２３のサーボア
プライ圧Ｐｓａを検出する油圧センサ８６からのサーボ
アプライ圧信号とが供給されている。そして、コントロ
ールユニット８０からは、前記デューティソレノイドバ
ルブ３３と、１−２ソレノイドバルブ３７と、２−３ソ
レノイドバルブ４０と、３−４ソレノイドバルブ４２
と、ロックアップソレノイドバルブ５１とに、夫々駆動
信号が供給される。

【００３６】前記コントロールユニット８０は、検出信
号を波形整形する波形整形回路、Ａ／Ｄ変換器、入出力
インターフェース、マイクロコンピュータ、駆動回路な
どからなり、マイクロコンピュータのＲＯＭには、少な
くとも、スロットル開度ＴＶＯと油路６１のライン圧と
の関係を設定したマップに基いてライン圧を制御するラ
イン圧制御の制御プログラム、スロットル開度ＴＶＯと
車速Ｖとをパラメータとする変速マップに基いて変速段
をシフトアップ・シフトダウンする変速制御の制御プロ
グラム、本願特有の後述の２−３シフトアップ用エンジ
ン回転吹き上がり防止制御の制御プログラムなどが予め
格納されている。

【００３７】ここで、本願特有の２−３シフトアップ用
エンジン回転吹き上がり防止制御の概要について説明し
ておくと、２速のとき２−４ブレーキ２３は締結状態に
あり、また３−４クラッチ２７は開放状態にあり、２速
から３速へシフトアップする２−３変速時には、３−４
クラッチ２７の締結に応じて２−４ブレーキ２３の締結
解除を行うことになるが、このとき２−４ブレーキ２３
のドラム２３ａに伝達される伝達トルクＴｄが、バンド
２３ｂで耐え得るバンドトルク容量Ｔｂよりも小さい場
合には適正な変速が実行されることになるが、伝達トル
クＴｄがバンドトルク容量Ｔｂよりも大きくなるとドラ
ム２３ａとバンド２３ｂ間にスリップが発生し、瞬間的
に略３速の状態に切り替わるためエンジン回転が吹き上
がる吹き上がりの現象が発生する。そこで、これを防止
するため２−３変速の間種々の検出信号に用いて伝達ト
ルクＴｄとバンドトルク容量Ｔｂとを求め、伝達トルク
Ｔｄに対するバンドトルク容量Ｔｂの余裕代を求め、こ
の余裕代が所定の設定値以下になったときには、この余
裕代を拡大する方向へ、ライン圧又はエンジントルクを
補正制御するように構成してある。

【００３８】前記伝達トルクＴｄは、次式により求める
ことができる。Ｔｄ＝Ｋ１・Ｔｅ−Ｋ２・Ｔ₃₄ ・・・・・・(1) 但し、Ｋ１とＫ２は夫々所定の定数であり、Ｔｅはエン
ジンの出力トルクで，これはスロットル開度ＴＶＯとエ
ンジン回転数Ｎｅをパラメータとするトルクマップ（こ
れは、この制御に付随させて予め格納されている）から
求めることができ、Ｔ₃₄は３−４クラッチ２７の締結ト
ルクで、これは次式より求めることができる。Ｔ₃₄＝２・ｎ・Ｒ・μｃ・Ａ１・Ｐ₃₄／１００＋Ｋ３・Ｎｅ²・・・・・(2) 但し、ｎはクラッチ枚数、Ｒは有効半径、μｃは摩擦係
数、Ａ１は有効面積、Ｐ₃₄は３−４クラッチ圧、Ｋ３は
定数、Ｎｅはエンジン回転数である。一方、バンドトル
ク容量Ｔｂは、次式により求めることができる。Ｔｂ＝Ｒｄ〔ｅｘｐ（μ・θ）−１〕×〔Ａ２・Ｐｓａ−Ｆｒ〕・・・・(3) 但し、Ｒｄはドラム半径、μは摩擦係数、θはバンド巻
角、Ａ２はサーボアプライ面積、Ｐｓａはサーボアプラ
イ圧、Ｆｒは復帰スプリング力である。前記(1) 式と
(2) 式により、エンジン出力トルクＴｅとエンジン回転
数Ｎｅと３−４クラッチ圧Ｐ₃₄に基いて伝達トルクＴｄ
を求めることができ、また前記(3) 式により、サーボア
プライ圧Ｐｓａに基いてバンドトルク容量Ｔｂを求める
ことができる。

【００３９】次に、２−３シフトアップ用エンジン回転
吹き上がり防止制御のルーチンについて、図４〜図６に
基いて説明する。尚、図中符号Ｓｉ（ｉ＝１、２、３・
・・・・）は各ステップを示すものである。２−３シフ
トアップ変速の開始とともに制御が開始されると、各種
センサから各種信号が読み込まれ（Ｓ１）、次に前記
(3) 式により２−４ブレーキ２３のバンドトルク容量Ｔ
ｂが演算され（Ｓ２）、次に前記(2) 式より３−４クラ
ッチ２７の締結トルクＴ₃₄が演算され（Ｓ３）、次に前
記(1) 式により２−４ブレーキ２３のドラム２３ａの伝
達トルクＴｄが演算される（Ｓ４）。ここで、図６、図
７に示すように、２−４ブレーキ２３の締結解除時、当
初締結状態の間伝達トルクＴｄは所定の値で、その後３
−４クラッチ２７の締結トルクの増加に応じて減少して
いき、伝達トルクＴｄ＝０になるとトルクフェーズが終
了してイナーシャフェーズに移行し、伝達トルクＴｄ＝
バンドトルク容量Ｔｂとなったときに２−３変速が完了
する。

【００４０】次に、Ｓ５において伝達トルクＴｄが正か
否かの判定がなされ、伝達トルクＴｄが正のときにはＳ
６でトクルフェーズであると判断してから、Ｓ７におい
て伝達トルクＴｄに対するバンドトルク容量Ｔｂの余裕
代ｒがｒ＝（Ｔｂ−Ｔｄ）により演算され、次にＳ８に
おいて余裕代ｒが所定の設定値ε以下か否か判定され、
余裕代ｒが設定値εよりも大きいときにはＳ１へ戻り、
Ｓ１〜Ｓ８が繰り返される。余裕代ｒが設定値εよりも
大きい限り、ドラム２３ａとバンド２３ｂ間にスリップ
が発生することはなく、エンジン回転の吹き上がりも発
生しない。しかし、余裕代ｒが減少していって余裕代ｒ
＝（Ｔｂ−Ｔｄ）が負になると、前記のようにエンジン
回転の吹き上がりが発生することから、Ｓ８における判
定の結果余裕代ｒが設定値ε以下になると、Ｓ９へ移行
して余裕代ｒを拡大させる余裕代拡大制御が実行され、
その後Ｓ１へ戻る。

【００４１】前記余裕代を拡大する為には、伝達トルク
Ｔｄを小さくするか又はバンドトルク容量Ｔｂを大きく
すればよい。伝達トルクＴｄを小さくするには、前記
(1) 式から判るように３−４クラッチ２７の締結トルク
Ｔ₃₄を大きくするか又はエンジンの出力トルクＴｅを小
さくすればよい。また、バンドトルク容量Ｔｂを大きく
するには、前記(3) 式から判るようにサーボアプライ圧
Ｐｓａを大きくすればよい。本実施例では、余裕代拡大
制御として、デューティソレノイドバルブ３３の駆動パ
ルスのデューティ率を所定値だけ減少させてライン圧を
所定圧だけ高めることで、３−４クラッチ圧Ｐ₃₄を所定
圧だけ高め、これにより３−４クラッチ２７の締結トル
クＴ₃₄を所定値だけ大きくして伝達トルクＴｄを所定値
だけ小さくする制御を行う。但し、この余裕代拡大制御
の代わりに、エンジンの燃料噴射量を所定値だけ減少さ
せる制御、又はエンジンの点火タイミングを所定値だけ
遅角させる制御、又はエンジンの燃料カットを所定時間
実行させる制御などを採用することも可能である。この
場合、コントロールユニット８０からエンジンのコント
ロールユニットへ制御信号を供給することによりこれら
の制御を行うことができる。また、油圧回路３０に改造
を加えてサーボアプライ圧Ｐｓａを独立に制御可能に構
成し、サーボアプライ圧Ｐｓａを所定値だけ増加させる
制御を採用することも可能である。

【００４２】前記Ｓ９における余裕代拡大制御の実行の
後、Ｓ１へ戻って、Ｓ１〜Ｓ９が繰り返されるので、図
６に示すように、トルクフェーズの期間においては伝達
トルクＴｄに対するバンドトルク容量Ｔｂの余裕代ｒが
設定値ε以上に維持されることになる。それ故、２−３
変速時のエンジン回転の吹き上がりが確実に防止される
ことになる。その後、伝達トルクＴｄとバンドトルク容
量Ｔｂとが減少していき、伝達トルクＴｄが負になる
と、Ｓ５からＳ１０へ移行し、Ｓ１０においてイナーシ
ャフェーズであると判断してから、Ｓ１１においてター
ビン軸回転数変化率が演算され、次にＳ１２においてタ
ービン軸回転数とタービン軸回転数変化率とに基いて吹
き上がりが発生したか否か判定される。イナーシャフェ
ーズの期間に吹き上がりが発生することは希であるの
で、通常はＳ１２からＳ１３へ移行し、Ｓ１３において
伝達トルクＴｄが負の所定値以下となって２−３変速が
完了したか否か判定され、ＮｏのときはＳ１へ戻ってＳ
１〜Ｓ５、Ｓ１０〜Ｓ１３が繰り返され、２−３変速が
完了すると、この制御は終了する。但し、Ｓ１２の判定
の結果、吹き上がりが発生した場合には、Ｓ１４におい
て前記余裕代ｒの為の設定値εが微小量Δだけ増加補正
されて制御が終了する。

【００４３】次に、前記２−３シフトアップ用エンジン
回転吹き上がり防止制御のルーチンを部分的に変更して
図５のように構成してもよい。尚、Ｓ１〜Ｓ６、Ｓ７〜
Ｓ９、Ｓ１０〜Ｓ１４のステップは前記と同様であるた
め説明を省略し、追加的に設けたステップＳ２０〜Ｓ２
３について説明する。この制御は、コントロールユニッ
ト８０における演算処理時間の遅れと、油圧系の応答遅
れを考慮して、近未来における伝達トルクＴｄとバンド
トルク容量Ｔｂとを予測し、これらに基いて制御するよ
うに構成してある。Ｓ６の次のＳ２０において、バンド
トルク容量Ｔｂの変化率が演算され、次にＳ２１におい
て現在のバンドトルク容量Ｔｂにバンドトルク容量Ｔｂ
の変化率×微小時間Δｔを加算することで近未来のバン
ドトルク容量Ｔｂが演算され、次にＳ２２において伝達
トルクＴｄの変化率が演算され、次にＳ２３において現
在の伝達トルクＴｄに伝達トルクＴｄの変化率×微小時
間Δｔを加算することで近未来の伝達トルクＴｄが演算
され、次に前記Ｓ７と同じ演算により余裕代ｒが演算さ
れ、その後Ｓ８移行が実行される。

【００４４】このように、近未来における伝達トルクＴ
ｄとバンドトルク容量Ｔｂとを予測し、これらの伝達ト
ルクＴｄとバンドトルク容量Ｔｂに基いて制御すること
により、回転吹き上がり防止制御の確実性・信頼性を高
めることができる。尚、前記設定値εは、所定の値に設
定したが、ε＝Ｃ１・Ｔｄ＋Ｃ２（但し、Ｃ１は正の
定数、Ｃ２は零又は正の定数）のように伝達トルクＴｄ
が小さくなるのに応じて設定値εも小さくなるように設
定することもでき、この場合２−４ブレーキ２３の締結
解除のタイミングを精密に制御することができる。

【００４５】以上説明したように、本実施例の２−３シ
フトアップ用エンジン回転吹き上がり防止制御において
は、２−４ブレーキ２３における伝達トルクＴｄとバン
ドトルク容量Ｔｂを微小時間毎に演算し、伝達トルクＴ
ｄに対するバンドトルク容量Ｔｂの余裕代ｒを求め、こ
の余裕代ｒが設定値ε以下にならないように制御するの
で、２−３変速時の吹き上がりを確実に防止することが
できる。更に、近未来の伝達トルクＴｄとバンドトルク
容量Ｔｂを微小時間毎に演算し、伝達トルクＴｄに対す
るバンドトルク容量Ｔｂの余裕代ｒを求め、この余裕代
ｒが設定値ε以下にならないように制御するので、コン
トロールユニット８０における演算処理時間の遅れと、
油圧系の応答遅れの影響を受けないように確実に制御す
ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動変速機の構成図である。

【図２】自動変速機の油圧回路の構成図である。

【図３】自動変速機の制御系の構成図である。

【図４】２−３シフトアップ用エンジン回転吹き上がり
防止制御のルーチンのフローチャートである。

【図５】変形例に係る同吹き上がり防止制御のルーチン
のフローチャートである。

【図６】伝達トルクＴｄとバンドトルク容量Ｔｂのタイ
ムチャートである。

【図７】２−４ブレーキのドラムのリーディング及びト
レーリング方向の説明図である。

【符号の説明】

２トルクコンバータ１０変速歯車機構１３タービンシャフト２０フォーワードクラッチ２１コーストクラッチ２２第１ワンウェイクラッチ２３２−４ブレーキ２４リバースクラッチ２５ローリバースブレーキ２６第２ワンウェイクラッチ２７３−４クラッチ３０油圧回路３３テューティソレノイドバルブ８０コントロールユニット８１スロットル開度センサ８２車速センサ８３エンジン回転数センサ８４タービン回転数センサ８５３−４クラッチ圧検出用油圧センサ８６サーボアプライ圧検出用油圧センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの出力軸に連結されたトルクコン
バータと、トルクコンバータの出力軸に連結された変速
歯車機構と、変速歯車機構の動力伝達径路を切り換える
複数の摩擦締結要素と、これら摩擦締結要素を夫々締結
させる複数の油圧アクチュエータとを備え、２つの摩擦
締結要素の締結状態を切り換えることで設定される変速
段を有する自動変速機において、前記２つの摩擦締結要素のうちの締結が解除される締結
側の摩擦締結要素に入力される伝達トルクを求める伝達
トルク検知手段と、前記締結側の摩擦締結要素の伝達トルク容量を求めるト
ルク容量検知手段と、前記伝達トルク検知手段で求めた伝達トルクに対するト
ルク容量検知手段で求めたトルク容量の余裕代が所定値
以下になったときこの余裕代を拡大させる方向に、伝達
トルク又は伝達トルク容量に影響を与える可変物理量を
補正する制御手段とを備えたことを特徴とする自動変速
機の制御装置。
【請求項２】前記制御手段は、伝達トルクとその伝達
トルク変化率及び前記トルク容量とそのトルク容量変化
率に基いて前記余裕代を予測しながら制御するように構
成されたことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機
の制御装置。
【請求項３】前記可変物理量が油圧アクチュエータへ
供給される油圧であり、制御手段はこの油圧を上昇させ
ることで余裕代を拡大させるように構成されたことを特
徴とする請求項１又は２に記載の自動変速機の制御装
置。
【請求項４】前記可変物理量がエンジンの出力トルク
であり、制御手段はこの出力トルクを減少させることで
余裕代を拡大させるように構成されたことを特徴とする
請求項１又は２に記載の自動変速機の制御装置。
【請求項５】前記所定値は、伝達トルクの減少に応じ
て減少するように設定されたことを特徴とする請求項１
に記載の自動変速機の制御装置。