JP3055346B2 - 自動変速機のセレクトショック軽減装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動変速機のマニュア
ルバルブを非走行レンジから走行レンジに切り換えると
き作動（締結）されることとなった発進用摩擦要素の作
動圧を、当該レンジ切り換えに伴うセレクトショックが
軽減されるよう、好適に制御するための装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】自動変速機は各種摩擦要素（摩擦クラッ
チや摩擦ブレーキ等）の選択的油圧作動により対応変速
段を選択し、作動する摩擦要素の変更により他の変速段
への変速が可能である。従って、運転者が停車状態から
走行を希望してマニュアルバルブを非走行レンジから走
行レンジに切り換えるときに締結される発進用摩擦要素
も存在し、この発進用摩擦要素が締結されるとき、自動
変速機は動力伝達不能状態から動力伝達可能状態に切り
換わる。この時、車両の駆動輪には、自動変速機の前段
に設けたトルクコンバータの引き摺りトルクが伝達され
るようになり、所謂セレクトショックを生ずる。

【０００３】このセレクトショックを軽減するために従
来、図６に示す如く、非走行レンジ（Ｎレンジ）から走
行レンジ（Ｄレンジ）に切り換えるとき（瞬時ｔ₀ ）締
結される発進用摩擦要素の締結を司るライン圧Ｐ_L を、
通常決定される値ＰｏからＰｓへと低下させ、設定時間
Ｔｓの後より徐々に通常値Ｐｏに戻すようにした装置が
提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、かかるセレク
トショック軽減装置では、発進用摩擦要素の作動液圧を
オープン制御するものであるため、図６の液圧制御パタ
ーンが、自動変速機の経時変化や、製品のバラツキや、
更には作動液の粘度変化等により好適なものでなくなっ
た時、狙い通りのセレクトショック軽減効果を達成し得
ない。

【０００５】本発明は、セレクトショックが発進用摩擦
要素の締結所要時間によって左右されるとの事実認識に
基づき、この締結所要時間が設定時間となるよう発進用
摩擦要素の作動液圧を学習制御することにより、上述の
問題を解消することを目的とする。本発明は更に、上記
締結所要時間の計測に際して必要な発進用摩擦要素の締
結終了を、入手が容易で安価な回転センサからの変速機
入力回転数信号により判定し得るようにし、しかも当該
判定を回転センサからの変速機入力回転数信号に基づく
と雖も正確に行い得るようにすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的のため本発明に
よる自動変速機のセレクトショック軽減装置は図１に概
念を示す如く、マニュアルバルブを非走行レンジから走
行レンジに切り換える時に液圧作動により締結されて自
動変速機を動力伝達可能状態にする発進用摩擦要素を具
えた自動変速機において、変速機入力軸回転数を検出す
る入力回転センサと、前記発進用摩擦要素が締結を開始
したのを検知する締結開始検知手段と、該締結開始検知
手段が発進用摩擦要素の締結開始を検知してから、前記
入力回転センサにより検出する変速機入力軸回転数が該
入力回転センサの検出可能下限値Ｎｉａに低下するまで
に要した時間Ｔａを計測する計時手段と、前記締結開始
検知手段が発進用摩擦要素の締結開始を検知する時に前
記入力回転センサが検出した締結開始時入力回転数Ｎｉ
ｂ、前記入力回転センサの検出可能下限値Ｎｉａ、およ
び前記計測時間Ｔａを用い、前記発進用摩擦要素が締結
を開始してから終了するまでに要する締結所要時間Ｔｂ
をＴｂ＝Ｔａ×（Ｎｉｂ／Ｎｉａ）の演算により推定
し、前記締結開始検知手段が発進用摩擦要素の締結開始
を検知してから該締結所要時間Ｔｂが経過した瞬時を発
進用摩擦要素の締結終了時と判定する締結終了判定手段
と、前記締結開始検知手段が発進用摩擦要素の締結開始
を検知してから、前記締結終了判定手段が発進用摩擦要
素の締結終了を判定するまでの間における発進用摩擦要
素の締結作動液圧を、前記締結所要時間Ｔｂが設定時間
より短い時は低下させ、設定時間より長い時は上昇させ
るように修正する発進作動液圧制御手段とを設けたこと
を特徴とするものである。

【０００７】

【作用】走行を希望してマニュアルバルブを非走行レン
ジから走行レンジに切り換えると、自動変速機は、発進
用摩擦要素を作動液圧により締結されて動力伝達可能状
態になる。

【０００８】このレンジ切り換え時において計時手段
は、締結開始検知手段が発進用摩擦要素の締結開始を検
知してから、入力回転センサにより検出する変速機入力
軸回転数が該入力回転センサの検出可能下限値Ｎｉａに
低下するまでに要した時間Ｔａを計測する。他方で締結
終了判定手段は、上記締結開始検知手段が発進用摩擦要
素の締結開始を検知する時に上記入力回転センサが検出
した締結開始時入力回転数Ｎｉｂと、入力回転センサの
検出可能下限値Ｎｉａと、上記計測時間Ｔａとを用い、
発進用摩擦要素が締結を開始してから終了するまでに要
する締結所要時間ＴｂをＴｂ＝Ｔａ×（Ｎｉｂ／Ｎｉ
ａ）の演算により推定し、上記締結開始検知手段が発進
用摩擦要素の締結開始を検知してから当該演算した締結
所要時間Ｔｂが経過した瞬時を発進用摩擦要素の締結終
了時と判定する。そして発進作動液圧制御手段は、締結
開始検知手段が発進用摩擦要素の締結開始を検知してか
ら、締結終了判定手段が発進用摩擦要素の締結終了を判
定するまでの間における発進用摩擦要素の締結作動液圧
を、前記締結所要時間Ｔｂが設定時間より短い時は低下
させ、設定時間より長い時は上昇させるよう修正する。

【０００９】これにより発進用摩擦要素のレンジ切り換
え時における作動液圧は、該要素が丁度上記設定時間で
作動を終了するよう学習制御されることとなり、セレク
トショックを軽減することができる。そして、この制御
が学習制御であることから、自動変速機の経時変化や、
製品のバラツキや、更には作動液の粘度変化等があって
も、これらを考慮に入れた制御が自動的に実行されるこ
ととなり、何等これらの影響を受けることなく、常時上
記のセレクトショック軽減効果を達成することができ
る。

【００１０】しかも、上記締結所要時間Ｔｂの計測に際
して必要な発進用摩擦要素の締結終了を、入手が容易で
安価な入力回転センサからの変速機入力回転数信号によ
り判定し得るから、セレクトショック対策のために高価
で入手困難なトルクセンサが不要で、コスト的にも大い
に有利である。加えて、入力回転センサが検出可能下限
値Ｎｉａ未満の変速機入力軸回転数を検出することがで
きなくても、上記のようにして変速機入力軸回転数が０
になる発進用摩擦要素の締結終了瞬時を正確に判定する
ことができ、上記の作用効果を安価に、且つ、確実に達
成することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図２は本発明セレクトショック軽減装置の一
実施例を示し、１は動力源としてのエンジン、２は自動
変速機で、自動変速機２は例えば日産自動車（株）発行
「ＲＥ４Ｒ０１Ａ型フルレンジ電子制御オートマチック
トランスミッション整備要領書」（Ａ２６１Ｃ０７）に
記載されたものにほぼ同じとし、エンジン１からの回転
動力を選択変速段に応じた回転にして、図示せざる車輪
に伝達するものとする。当該自動変速機２においては、
図示しなかったが上記文献から明らかなように、前進第
１速で液圧作動されるフォワードクラッチおよび後退で
液圧作動されるリバースクラッチが夫々発進用摩擦要素
に相当するが、以下では中立（Ｎ）レンジから前進自動
変速走行（Ｄ）レンジへの切り換え（Ｎ→Ｄセレクト）
に伴ってフォワードクラッチが作動される時のセレクト
ショックを軽減する場合を例にとって説明する。

【００１２】自動変速機２の変速制御及び本発明が狙い
とするセレクトショック軽減作用はコントロールバルブ
３によりこれらを行い、コントロールバルブ３はシフト
ソレノイド４，５及びフォワードクラッチ圧デューティ
ソレノイド６を具える。コントロールバルブ３はその他
に図示せざるマニュアルバルブを具え、これをセレクト
レバー７により運転者が手動で駐車（Ｐ）レンジ、後退
走行（Ｒ）レンジ、中立（Ｎ）レンジ、前進自動変速走
行（Ｄ）レンジ、２速エンジンブレーキ走行（ＩＩ）レ
ンジ、または１速エンジンブレーキ走行（Ｉ）レンジへ
切り換え得るものとする。

【００１３】Ｐレンジ及びＮレンジはそれぞれ、自動変
速機の発進用摩擦要素を含む全ての摩擦要素を解放して
自動変速機を動力伝達不能状態に保ち、もって車両の駐
停車を可能にするレンジである。またＲレンジは、エン
ジン１の動力を逆転して出力し得るような動力伝達可能
状態を達成すべく自動変速機の摩擦要素（リバースクラ
ッチ）を締結するレンジである。更にＤレンジは、シフ
トソレノイド４，５のＯＮ，ＯＦＦの組合せにより、自
動変速機２を前進４段のうちの任意の変速段に投入した
動力伝達可能状態にすべくフォワードクラッチを含む摩
擦要素を組み合わせて締結するレンジである。なお、Ｉ
Ｉレンジ及びＩレンジも、最高変速段をエンジンブレー
キが得られるよう選択レンジに応じた変速段以下に制限
する以外、Ｄレンジと同じようなものである。

【００１４】自動変速機２は周知のように調圧されたラ
イン圧で全ての作動を制御され、上記フォワードクラッ
チおよびリバースクラッチを含む摩擦要素の締結も当該
ライン圧でこれを行うものとする。このライン圧もコン
トロールバルブ３内の図示せざるライン圧デューティソ
レノイドにより、その駆動デューティを介して制御する
こととする。

【００１５】フォワードクラッチ圧デューティソレノイ
ド６は、上記ライン圧を元圧とし、発進用摩擦要素であ
るフォワードクラッチの作動圧を後述の如くに制御し
て、本発明が狙いとするセレクトショッック軽減作用を
実行するものとする。

【００１６】上記シフトソレノイド４及び５のＯＮ，Ｏ
ＦＦ制御並びにフォワードクラッチ圧デューティソレノ
イド６のデューティ制御はコントローラ８によりこれら
を行い、このためコントローラ８にはエンジン１のスロ
ットル開度ＴＶＯを検出するスロットル開度センサ９か
らの信号、自動変速機２の出力軸回転数（車速）ＶＳＰ
を検出する車速センサ１０からの信号、セレクトレバー
７（マニュアルバルブ）の選択レンジをを検出するレン
ジセンサ１１からの信号ＲＮＧ、自動変速機２の入力軸
回転数Ｎｉを検出する入力回転センサ１２からの信号、
および上記フォワードクラッチ圧がプリチャージ（フォ
ワードクラッチのロスストローク中における急速圧力供
給）終了を示す設定値以上になる時ＯＮする圧力スイッ
チ１３からの信号を夫々する。

【００１７】コントローラ８はこれら入力情報を基に図
示せざる変速制御を行うと共に、図３の制御プログラム
を実行して本発明が狙いとするセレクトショック軽減用
のフォワードクラッ圧制御を行う。

【００１８】変速制御の概略を先ず説明するとコントロ
ーラ８は、センサ９，１０で検出したスロットル開度Ｔ
ＶＯ及び車速ＶＳＰから現在の運転状態に最適な変速段
を、予め設定した変速パターンに基づき決定し、現在選
択中の変速段がこの最適変速段と違う時シフトソレノイ
ド４，５のＯＮ，ＯＦＦを最適変速段に対応するよう切
り換えて自動変速機２をこの最適変速段へと変速させ
る。

【００１９】次に図３のセレクトショック軽減用のフォ
ワードクラッチ圧制御を、図４および図５に基づき説明
するに、この制御プログラムはセレクトレバー７を非走
行レンジＮから走行レンジＤに切り換えた都度（Ｎ→Ｄ
セレクトの都度）実行される。

【００２０】先ずステップ２１で、圧力スイッチ１３が
ＯＮか否かを、つまりフォワードクラッチへのプリチャ
ージが終了したか否かをチェックし、終了するまでの間
は、ステップ２２で当該プリチャージを継続する。この
プリチャージとは、図５のＮ→Ｄセレクト瞬時ｔ₀ から
フォワードクラッチが実際に締結を開始する瞬時ｔ₁ま
でのロスストローク中は締結ショック（セレクトショッ
ク）を生ずることがなく、また速やかなフォワードクラ
ッチの作動を確保するためにも、フォワードクラッチへ
の作動圧の供給を急速に行った方が有利であり、この急
速な圧力供給を意味するものとする。そして、該プリチ
ャージの終了は前記圧力スイッチ１３のＯＮによって検
知し得る。

【００２１】図５の瞬時ｔ₁ においてプリチャージが終
了すると、制御は図３のステップ２３以降に進む。ステ
ップ２３では、当該瞬時からの経過時間を計測するため
に内蔵タイマＴをリセットし、次のステップ２４ではフ
ォワードクラッチ圧Ｐｃを一定の基準圧力Ｐａと圧力補
正量△Ｐとの加算により求め、このフォワードクラッチ
圧Ｐｃ＝Ｐａ＋△Ｐを達成するための駆動デューティを
デューティソレノイド６へ指令する。かかるフォワード
クラッチ圧制御を、ステップ２５がフォワードクラッチ
の締結完了を検知する瞬時ｔ₃ （図５参照）までの間、
継続する。

【００２２】ここで、ステップ２５においてフォワード
クラッチの締結完了が如何にして判定されるかを説明す
る。フォワードクラッチが締結を開始して（図５の瞬時
ｔ₁）から終了する（図５の瞬時ｔ₃ ）までの間、変速
機出力軸トルク、エンジン回転数、および変速機入力軸
回転数Ｎｉは夫々図５に示す如くに経時変化する。従っ
て、変速機入力軸回転数Ｎｉが０になった時をフォワー
ドクラッチの締結完了と見做してこれを判定すればよい
が、図２の入力回転センサ１２は変速機入力軸回転数Ｎ
ｉがＮｉａ未満の時これを検出することができない。こ
れがため、図４に拡大して明示するように、フォワード
クラッチ締結開始瞬時ｔ₁ での変速機入力軸回転数Ｎｉ
ｂをセンサ１２から読み込み、フォワードクラッチ締結
開始瞬時ｔ₁ から、変速機入力軸回転数Ｎｉがセンサ１
２の検出可能下限値Ｎｉａに至る瞬時ｔ₂ までの時間Ｔ
ａを前記タイマＴから検知し、フォワードクラッチ締結
開始瞬時ｔ₁ からフォワードクラッチ締結終了瞬時ｔ₃
までの時間（フォワードクラッチが締結に要した時間）
ＴｂをＴｂ＝Ｔａ（Ｎｉｂ／Ｎｉａ）により演算する。
そして、タイマＴがこの値Ｔｂを示すようになった時を
フォワードクラッチ締結終了瞬時ｔ₃ と判定する。

【００２３】かようにしてステップ２５でフォワードク
ラッチ締結完了と判定されると、ステップ２６でフォワ
ードクラッチ圧Ｐｃを、元圧であるライン圧と同じ最高
値にするよう、つまり駆動デューティ１００％をソレノ
イド６へ出力する。

【００２４】次にステップ２７で、上記のフォワードク
ラッチ締結所要時間Ｔｂを設定時間Ｔｓと比較する。こ
の設定時間Ｔｓについては、フォワードクラッチの締結
ショック、つまりＮ→Ｄセレクトショックが問題なくな
る範囲で、最も短い時間を設定時間Ｔｓとし、例えば実
験により求めることができる。

【００２５】Ｔｂ＝Ｔｓなら制御をそのまま終了する
が、Ｔｂ＜Ｔｓなら、フォワードクラッチ圧Ｐｃが高過
ぎてセレクトショックが問題となるほど大きくなること
から、ステップ２８で前記圧力補正量△Ｐを所定量αだ
け低下させて更新し、次回からこの更新した圧力補正量
△Ｐをステップ２４での演算に資する。また、逆にＴｂ
≧Ｔｓなら、フォワードクラッチ圧Ｐｃが低過ぎてセレ
クト動作遅れを惹起することから、ステップ２９で前記
圧力補正量△Ｐを所定量αだけ上昇させて更新し、次回
からこの更新した圧力補正量△Ｐをステップ２４での演
算に資する。

【００２６】従って、フォワードクラッチ締結所要時間
Ｔｂが設定時間Ｔｓとなるよう、フォワードクラッチ圧
Ｐｃを制御し得ることとなり、これによりＮ→Ｄセレク
トショックを軽減することができる。

【００２７】そして、この制御が学習制御であることか
ら、自動変速機の経時変化や、製品のバラツキや、更に
は作動液の粘度変化等があっても、これらを考慮に入れ
た制御が自動的に実行されることとなり、何等これらの
影響を受けることなく、常時上記のセレクトショック軽
減効果を達成することができる。しかも、フォワードク
ラッチ締結所要時間Ｔｂの計測に際して必要なフォワー
ドクラッチの締結終了を、入手が容易で安価な入力回転
センサ１２からの変速機入力回転数信号により判定し得
るから、コスト的に大いに有利である。加えて、入力回
転センサ１２が検出可能下限値Ｎｉａ未満の変速機入力
軸回転数を検出することができなくても、上記のように
して変速機入力軸回転数Ｎｉが０になる発進用摩擦要素
の締結終了瞬時（図５の瞬時ｔ₃ ）を正確に判定するこ
とができ、上記の作用効果を安価に、且つ、確実に達成
することができる。

【００２８】

【発明の効果】かくして本発明のセレクトショック軽減
装置は請求項１に記載の如くに構成して、発進用摩擦要
素が締結を開始してから締結を終了するのに必要な締結
所要時間Ｔｂを計測し、発進用摩擦要素の締結開始から
締結終了までの間における発進用摩擦要素の締結作動液
圧を、締結所要時間Ｔｂが設定時間より短い時は低下さ
せ、長い時は上昇させる構成としたから、発進用摩擦要
素のレンジ切り換え時における締結作動液圧は、該要素
が丁度上記設定時間で締結作動を終了するよう学習制御
されることとなり、セレクトショックを軽減することが
できる。

【００２９】そして、この制御が学習制御であることか
ら、自動変速機の経時変化や、製品のバラツキや、更に
は作動液の粘度変化等があっても、これらを考慮に入れ
た制御が自動的に実行されることとなり、何等これらの
影響を受けることなく、常時上記のセレクトショック軽
減効果を達成することができる。しかも、上記締結所要
時間Ｔｂの計測に際して必要な発進用摩擦要素の締結終
了を判定するに際し、発進用摩擦要素の締結開始時にお
ける入力回転数Ｎｉｂと、発進用摩擦要素の締結開始時
から変速機入力軸回転数が入力回転センサの検出可能下
限値Ｎｉａに低下するまでに要した時間Ｔａと、入力回
転センサの検出可能下限値ＮｉａとからＴａ×（Ｎｉｂ
／Ｎｉａ）により求めた発進用摩擦要素の締結所要時間
Ｔｂを求め、発進用摩擦要素の締結開始時から締結所要
時間Ｔｂが経過した瞬時を発進用摩擦要素の締結終了時
と判定するため、発進用摩擦要素の締結終了判定を入手
が容易で安価な入力回転センサからの変速機入力回転数
信号により判定し得ることとなり、セレクトショック対
策のために高価で入手困難なトルクセンサが不要で、コ
スト的にも大いに有利である。加えて、入力回転センサ
が検出可能下限値Ｎｉａ未満の変速機入力軸回転数を検
出することができなくても、前記のようにして変速機入
力軸回転数が０になる発進用摩擦要素の締結終了瞬時を
正確に判定することができ、上記の作用効果を安価に、
且つ、確実に達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明セレクトショック軽減装置を示す概念図
である。

【図２】本発明セレクトショック軽減装置の一実施例を
示すシステム図である。

【図３】同例のコントローラが実行するセレクトショッ
ク軽減用のフォワードクラッチ圧制御プログラムを示す
フローチャートである。

【図４】同制御プログラムにおけるフォワードクラッチ
締結完了判定方法を説明するのに用いた変速機入力軸回
転数の時系列変化タイムチャートである。

【図５】図３の制御プログラムによるフォワードクラッ
チ圧制御態様を示すタイムチャートである。

【図６】従来のセレクトショック軽減装置による動作タ
イムチャートである。

【符号の説明】

１ エンジン ２ 自動変速機 ３ コントロールバルブ ４ シフトソレノイド ５ シフトソレノイド ６ フォワードクラッチ圧デューティソレノイド ７ セレクトレバー ８ コントローラ ９ スロットル開度センサ 10 車速センサ 11 レンジセンサ 12 入力回転センサ 13 圧力スイッチ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マニュアルバルブを非走行レンジから走
   行レンジに切り換える時に液圧作動により締結されて自
   動変速機を動力伝達可能状態にする発進用摩擦要素を具
   えた自動変速機において、 変速機入力軸回転数を検出する入力回転センサと、 前記発進用摩擦要素が締結を開始したのを検知する締結
   開始検知手段と、 該締結開始検知手段が発進用摩擦要素の締結開始を検知
   してから、前記入力回転センサにより検出する変速機入
   力軸回転数が該入力回転センサの検出可能下限値Ｎｉａ
   に低下するまでに要した時間Ｔａを計測する計時手段
   と、 前記締結開始検知手段が発進用摩擦要素の締結開始を検
   知する時に前記入力回転センサが検出した締結開始時入
   力回転数Ｎｉｂ、前記入力回転センサの検出可能下限値
   Ｎｉａ、および前記計測時間Ｔａを用い、前記発進用摩
   擦要素が締結を開始してから終了するまでに要する締結
   所要時間ＴｂをＴｂ＝Ｔａ×（Ｎｉｂ／Ｎｉａ）の演算
   により推定し、前記締結開始検知手段が発進用摩擦要素
   の締結開始を検知してから該締結所要時間Ｔｂが経過し
   た瞬時を発進用摩擦要素の締結終了時と判定する締結終
   了判定手段と、 前記締結開始検知手段が発進用摩擦要素の締結開始を検
   知してから、前記締結終了判定手段が発進用摩擦要素の
   締結終了を判定するまでの間における発進用摩擦要素の
   締結作動液圧を、前記締結所要時間Ｔｂが設定時間より
   短い時は低下させ、設定時間より長い時は上昇させるよ
   うに修正する発進作動液圧制御手段とを具備することを
   特徴とする自動変速機のセレクトショック軽減装置。