JPH0231074A - 自動変速機の変速制御方法 - 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】 イ９発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は、油圧作動クラッチの作動制御により動力伝達
経路を切り換えて自動変速を行わせるようになった自動
変速機に関する。

（従来の技術） 自動変速機は、走行状態に応じて自動的に変速を行わせ
、所望の走行特性を得るように構成されている。このた
め、車速と、エンジン出力との関係からシフトアップ線
およびシフトダウン線を各変速毎に設定した変速マツプ
を有し、走行状態をこの変速マツプに照らして変速制御
を行わせることが良く行われている。このような変速制
御の例としては、例えば、特開昭６１−１８９３５４号
公報に開示されているものがある。

このような変速制御を行うに際しては、変速時のショッ
クをできる限り少なくすることが要求され、従来から種
々の対策がなされている。

例えば、パワーオン・シフトダウン（アクセルペタルが
踏み込まれてシフトダウンがなされる状Ｒを言い、キッ
クダウンがこれに該当する）の時や、パワーオフ・シフ
ドア・ンプ（走行中アクセ、レベダルの踏み込みを戻す
ことによりシフトアップを行わせる場合を言う）の時で
の変速制御としては、変速指令が発せられると、まず、
前段用クラッチ（それまで係合されていたクラッチ）の
係合を解除し、この後、後段用クラッチ（変速により新
たに係合されるクラッチ）における入力回転と出力回転
とが同期した時点で後段用クラ・ノチを係合させるよう
な制御がなされていた。

このような変速（パワーオン・シフトダウンもしくはパ
ワーオフ・シフトアップ）の場合には、前段用クラッチ
の係合が解除されると後段用クラッチの入出力回転数比
は同期する方（１，０になる方）に変化するため、この
入出力回転が同期するまでは後段用クラッチは非係合の
ままにしておき、同期と同時に後段用クラッチを係合さ
せるものである。このため、このような制御を行うと、
後段用クラッチの係合時に入力側と出力側とでの間の慣
性エネルギーのやりとりが無いので、スムーズな変速が
なされるという利点がある。

但し、後段用クラッチの入出力回転数比は同期点までは
１．０となるように変化するが、この後段用クラッチを
同期点を通過しても非係合のままにしておくと、上記比
は逆の方向に大きくなり、同期点から離れてしまう。こ
のなめ、上記変速制御においては、後段用クラッチの同
期点の正確な検出を行い、この同期検出と同時に後段用
クラッチの係合を行わせることが重要である。

（発明が解決しようとする課題） 後段用クララの入出力回転の同期の判断は、タイマを用
いて行ったり、車速とエンジン回転との関係に基づいて
行ったりされているのであるが、このような判断では、
油温の影響、個体差によるバラツキの影響、トルクコン
バータ、流体継手等のスリップの影響等により、その検
出精度が低いという問題があった。同期点の検出がずれ
ると、後段用クラッチが完全に同期しでいない時点、す
なわち、入出力回転にスリップが生じている時点で後段
用クラッチの係合がなされることにナリ、このスリップ
が急激に阻止されて変速シヨ１．りが生じるおそれがあ
るという問題がある。

本発明は、上記のような問題に鑑み、パワーオン・シフ
トダウンもしくはパワーオフ・シフトアップの場合に、
後段用クラッチでの入出力回転の同期判断が若干不正確
であっても、変速ショックを発生させることなく、スム
ーズな変速を行わせることができるような変速制御方法
を提供することを目的とする。

口８発明の構成 （課題を解決するための手段） 上記目的達成のため、本発明の変速制御方法においては
、変速が開始された後、後段用クラッチにおける入出力
回転がほぼ同期したと判断されるまでの間においては、
後段用クラッチの作動油圧を係合開始圧より低くしてこ
の後段用クラッチを非係合状態にしておき、入出力回転
がほぼ同期したことが判断された時からこの作動油圧を
上昇させるのであるが、この場合に、この油圧上昇を所
定油圧から最大油圧まで所定の上昇率で緩やかに行わせ
るように制御している。

（作用） 上記のような方法により変速制御を行うと、後段用クラ
ッチの入出力回転がほぼ同期したと判断されてこの後段
用クラッチが係合されるときには、この係合を行わせる
ための作動油圧は緩やかに上昇される。このため、同期
判断に多少の誤差があって、後段用クラッチの入出力間
に若干のスリップがある状態でこのクラッチが係合され
るような場合に、このスリップの吸収が上記緩やかな油
圧上昇に応じて緩やかになされ、この際での変速ショッ
クの発生が抑えられる。

（実施例〉 以下、具体的な実施例について、図面を用いて説明する
。

まず第１図により、本発明の方法により変速制御がなさ
れる自動変速機の構成を説明する。この変速機ＡＴにお
いては、エンジンの出力軸１から、トルクコンバータ２
を介して伝達されたエンジン出力が、複数の動力伝達経
路を構成するギヤ列を有した変速機ｎ４１０により変速
されて出力軸６に出力される。具体的には、トルクコン
バータ２の出力は入力軸３に出力され、この入力軸３と
これに平行に配設されたカウンタ軸４との間に互いに並
列に配設された５組のギヤ列のうちのいずれかにより変
速されてカウンタ軸４に伝達され、さらに、カウンタ軸
４と出力軸６との間に配設された出力ギヤ列５ａ、５ｂ
を介して出力軸６に出力される。

上記入力軸３とカウンタ軸４との間に配設される５組の
ギヤ列は、１連用ギヤ列１１ａ、ｌｌｂと、２連用ギヤ
列１２ａ、１２ｂと、３連用ギヤ列１３ａ、１３ｂと、
４連用ギヤ列１４ａ、１４ｂと、リバース用ギヤ列１５
ａ、１５ｂ、１５ｃとからなり、各ギヤ列には、そのギ
ヤ列による動力伝達を行わせるための油圧作動クラッチ
１１ｃ、１２ｃ、１３ｃ、１□４ｃ、１５ｄが配設され
ている。なお、１速用ギヤｌｌｂにはワンウェイクラッ
チ１１．　ｄが配設されている。このため、これら油圧
作動クラッチを選択的に作動させることにより、上記５
組のギヤ列のいずれかによる動力伝達を選択して変速を
行わせることができるのである。

上記５組の油圧作動クラッチ１．１　ｃ〜１５ｄの作動
制御は、油圧コントロールバルブ２０から、油圧ライン
２１ａ〜２１ｅを介して給排される油圧によりなされる
。

この油圧コン１−ロールバルブ２０の作動は、運転者に
より作動されるシフトレバ−４５にワイヤ４５ａを介し
て繋がるマニュアルバルブ２５の作動、２個のソレノイ
ドバルブ２２．２３の作動およびリニアソレノイドバル
ブ５６の作動によりなされる。

ソレノイドバルブ２２．２３は、信号ライン３１ａ、３
１ｂを介してコントローラ３０から送られる作動信号に
よりオン・オフ作動され、リニアソレノイドバルブ５６
は信号ライン３１ｃを介してコントローラ３０から送ら
れる信号により作動される。このコントローラ３０には
、リバース用ギヤ１５Ｃの回転に基づいて油圧作動クラ
ッチの入力側回転数を検出する第１回転センサ、５カ、
らの回転信号が信号ライン３５ａを介しテ送うレ、出力
ギヤ５ｂの回転に基づいて油圧作動クラッチの出力側回
転数を検出する第２回転センサ３２からの回転信号が信
号ライン３２ａを介して送られ、エンジンスロットル４
１の開度を検出するスロットル開度センサ３３からのス
ロットル開度信号が信号ライン３３ａを介して送られる
。

上記のように構成された変速機における変速制御につい
て説明する。

変速制御は、シフトレバ−４５の操作に応じて油圧コン
トロールバルブ２０内のマニュアルバルブ２５により設
定されるシフトレンジに応じてなされる。このシフトレ
ンジとしては、例えば、Ｐ、Ｒ，Ｎ、Ｄ、Ｓ、２の各レ
ンジがあり、ＰレンジおよびＮレンジでは、全油圧作動
クラッチ１１０〜１５ｄが非係合で変速機はニュートラ
ル状態であり、Ｒレンジではリバース用油圧作動クラッ
チ１５ｄが係合されてリバース段が設定され、Ｄレンジ
、Ｓレンジおよび２レンジでは変速マツプに基づく変速
がなされる。

この変速マツプは、第２図に示すように、縦軸にスロッ
トル開度θＴＨを示し横軸に車速Ｖを示してなるグラフ
中に図示のように、シフトアップ線Ｌｕおよびシフトダ
ウン線り。を有してなり、エンジンスロットル開度およ
び車速により定まる走行状態が、シフトアップ線Ｌｕを
右側領域の方に横切ったときにはシフトアップを行わせ
、シフトアップの後、シフトダウン線Ｌｏを左側領域の
方に横切ったときにはシフトダウンを行わせる。パワー
オン・ダウンシフトはこの図において矢印Ａで示すよう
に走行状態がシフトダウン線Ｌ［）を横切った場合にな
され、パワーオフ・シフトアップは矢印Ｂで示すように
シフトアップ線Ｌｏｔｉ−横切った場合になされる。

第２図においては、シフトアップ線およびシフトダウン
線をそれぞれ１本示すのみであるが、実際には、変速段
の数に応じてそれぞれ複数本設定される。

第２図に示す変速マツプにおいて、走行状態に対応する
点がシフトアップ線もしくはシフトダウン線を横切った
場合には、コントローラ３０から信号ライン３１２．３
１ｂを介してソレノイドバルブ２２．２３に作動信号が
出力されて、これに応じて油圧コントロールバルブ２０
が作動されて、各油圧作動クラッチｌｌｃ〜１５ｄへの
油圧給排がなされ、シフトアップもしくはシフトダウン
がなされる。

この油圧コントロールバルブ２０について、第３図によ
り説明する。

このコントロールバルブ２０では、ポンプ８から供給さ
れるオイルサンプ７の作動油を、ライン１０１を介して
レギュレータバルブ５０に導いてレギュレータバルブ５
０により所定のライン圧に調圧する。このライン圧はラ
イン１１０を介してマニュアルバルブ２５に導かれ、こ
のマニュアルバルブ２５の作動およびコントロールバル
ブ２０内の各種バルブの作動に伴って上記ライン圧が各
速度段用油圧作動クラッチｌｌｃ、１２ｃ、１３ｃ、１
４ｃ、１５ｄへ走行条件に応じて選択的に供給され、各
クラッチの作動制御がなされる。

ここで、まず、コントロールバルブ２０内の各種バルブ
について説明する。チエツクバルブ５２は、レギュレー
タバルブ５０の下流側に配設され、ライン１０２を通っ
て変速機の潤滑部へ送られる潤滑油の油圧が所定圧以上
になるのを防止する。モジュレータバルブ５４は、ライ
ン１０３を介して送られてきたライン圧を減圧して、所
定圧のモジュレータ圧を作り出し、このモジュレータ圧
の作動油を、ライン１０４を介してトルクコンバータ２
のロックアツプクラッチ制御用としてロックアツプクラ
ッチ制御回路（図示せず）に供給し、さらに、ライン１
０５を介して第１および第２ソレノイドバルブ２２．２
３の方へシフトバルブ作動制御用として送られる。

マニュアルバルブ２５は、運転者により操作されるシフ
トレバ−４５に連動して作動され、Ｐ。

Ｒ，Ｎ、Ｄ、Ｓ、２の６ポジシヨンのいずれかに位置し
、各ポジションに応じてライン１１０からのライン圧を
ライン２５ａ〜２５ｇへ選択的に供給させる。

１−２シフトバルブ６０．２−３シフトバルブ６２．３
−４シフトバルブ６４は、マニュアルバルブ２５がり、
Ｓ、２のいずれかのポジションにある場合に、第１およ
び第２ソレノイドバルブ２２．２３の０Ｎ−ＯＦＦ作動
に応じてライン１０６ａ〜１０６ｆを介して供給される
モジュレート圧の作用により作動制御され、１連用から
４速用までのクラッチｌｌｃ、１２ｃ、１３ｃ、１４ｃ
へのライン圧の給排を制御するバルブである。

ライン１０６ａ、１０６ｂは第１ソレノイドバルブ２２
に繋がるとともにオリフィス２２ａを介してライン１０
５にも繋がっており、このため、第１ソレノイドバルブ
２２への通電がオフのときには、ドレン側へのボートが
閉止されライン１０６ａ、１０６ｂにライン１０５から
のモジュレート圧を有した作動油が供給され、上記通電
がオンのときには、ドレン側へのボートが開放されてラ
イン１０６ａ、１０６ｂの圧がほぼ零となる。また、ラ
イン１０６ｃ〜１０６ｆは、第２ソレノイドバルブ２３
に繋がるとともにオリフィス２３ａを介してライン１０
５にも繋がっており、第２ソレノイドバルブ２３への通
電がオフのときには、ドレン側へのボートが閉止されラ
イン１０６ｃ〜１０６ｆにライン１０５からのモジュレ
ート圧を有した作動油が供給され、上記通電がオンのと
きには、ドレン側へのボートが開放されてライン１０６
ｃ〜１０６ｆの圧がほぼ零となる。

ここで、ライン１０６ａは１−２シフトバルブ６０の右
端に繋がり、ライン１０６ｂは２−３シフトバルブ６２
の右端に繋がり、ライン１０６ｃは１−２シフトバルブ
６０の左端に繋がり、ライン１０６ｅは３−４シフトバ
ルブ６４の右端に繋がり、ライン１０６ｆは２−３シフ
トバルブ６２の左端に繋がる。なお、ライン１０６ｅ、
１０６ｆはマニュアルバルブ２５およびライン１０６ｄ
を介して第２ソレノイドバルブ２３に繋がる。このため
、第１および第２ソレノイドバルブ２２゜２３の通電オ
ン・オフを制御して、各ライン１０６ａ〜１０６ｆへの
ライン１０５からのモジュレート圧の給排を制御すれる
ｆ、１−２．２−３゜３−４シフトバルブ６０，６２．
６４の作動制御を行うことができ、これにより、ライン
１１０からマニュアルバルブ２５を介して供給されるラ
イン圧を各油圧作動クラッチｌｌｃ、１２ｃ、１３ｃ　
　１４ｃへ選択的に供給させ、所望の変速を行わせるこ
とができる。

このコントロールバルブ２０は第１〜第４オリフイスコ
ントロールバルブ７０，７２，７４．７６を有しており
、これらオリフィスコントロールバルブにより、変速時
における前段クラッチの油圧室内の油圧の解放が、後段
クラッチの油圧室内の油圧上昇とタイミングを合わせて
行われる。第１オリフイスコントロールバルブ７０によ
り３速から２速への変速時の３速クラツチの油圧解放タ
イミングが制御され、第２オリフイスコントロールバル
ブ７２により２速から３速もしくは２速から４速への変
速時の２速クラツチの油圧解放タイミングが制御され、
第３オリフイスコントロールバルブ７４により４速から
３速もしくは４速から２速への変速時の４速クラツチの
油圧解放タイミングが制御され、第４オリフイスコント
ロールバルブ７６により３速から４速への変速時の３速
クラツチの油圧解放タイミングが制御される。

さらに、各油圧作動クラッチｌｌｃ、１２ｃ。

１３ｃ、１４ｃの油圧室に連通ずる受圧室を有したアキ
ュムレータ８１，８２，８３．８４が設けられており、
これら各アキュムレータの受圧室とピストン部材８１ａ
、８２ａ、８３ａ、８４ａを介して対向する背圧室に、
ライン１２１，１２２．１２３，１．２４が接続されて
おり、これらライン１２１，１２２，１２３．１２４は
ライン１２０ａ、１２０ｂおよび１２０を介してリニア
ソレノイドバルブ５６に接続されている。

リニアソレノイドバルブ５６は、リニアソレノイド５６
ａを有しており、このリニアソレノイド５６ａへの通電
電流を制御することによりその作動力を制御し、ライン
１２０への供給油圧（コントロール圧Ｐｌｙ）の大きさ
を制御することができる。このため、リニアソレノイド
５６ａへの通電電流を制御すれば、上記各アキュムレー
タ８１〜８４の背圧室の油圧を制御することができ、こ
れにより、係合クラッチの油圧室内の油圧を自由に制御
することができる。

クラッチプレッシャコントロールバルブ７８は、マニュ
アルバルブ２５から１−２シフトバルブ６０に至るライ
ン上に配設されており、上記リニアソレノイドバルブ５
６により調圧されたコントロール圧ＰＴＨを受けて作動
するバルブである。

このため、各シフトバルブ６０，６２．６４を介して各
油圧作動クラッチｌｌｃ、１２ｃ、１３ｃ、１４ｃへ供
給されるライン圧は、クラッチプレッシャコントロール
バルブ７８により上記コントロール圧ＰＴＨに応じて制
御される。なお、コントロール圧ＰＴＨは、変速時以外
においては、エンジン出力に対応した圧となるように制
御され、このため、各クラッチ作動用ライン圧は、エン
ジン出力に対応した必要トルク容量を得るだけのできる
限り低い圧とすることができる。

以上のように構成された油圧コントロールバルブ２０に
おいて、シフトレバ−４５の操作によるマニュアルバル
ブ２５の作動およびソレノイドバルブ２２．２３のオン
・オフ作動により上記各バルブが適宜作動されて、各油
圧作動クラッチ１１ｃ、１２ｃ、１３ｃ、１４ｃへの選
択的なライン圧の供給制御がなされ、自動変速がなされ
る。

以上のような構成の変速機において、パワーオン・シフ
トダウンがなされる場合での変速制御について、第４図
に基づいて説明する。

この変速制御の場合には、まず、アクセルペダルが踏み
込まれる等して、時間１１において走行状態がシフトダ
ウン線Ｌ０を横切り、現行変速段Ｓ０から目標変速段Ｓ
、への変速指令が出力されると、直ちにシフトソレノイ
ド出力が目標変速段Ｓ、に変更される。この出力変更に
応じて現行変速段用クラッチの係合が解除され、目標変
速段用クラッチの係合が開始されるのであるが、パワー
オン・シフトダウンの場合は、現行変速段用クラッチ（
前段用クラッチ）の保合が解除されると目標変速段用ク
ラッチ（後段用クラッチ）の入出力回転が同期する方向
にエンジン回転が変化するため、リニアソレノイドの通
電電流■、はこの時点で最小にされ、後段用クラッチの
係合トルク容量は低く設定される。

そしてこの変速開始後、前段クラッチが一定の時間遅れ
を置いて解放されると変速後段用クラッチの入出力回転
数比ｅ。Ｌ、は徐々に同期点（ｅ　ＣＬ、＝ｉ、ｏにな
る点）に近ずく、このとき、この回転数比ｅ。Ｌ、が第
１の判断値ｅ　ｃｓｐｏになると（時ｆｍｔ３）、電流
ＩｓがエンジントルクＥＴＱに対応する値まで上げられ
、第２の判断値ｅ　ＣＣＰＤになると（時間ｔ５）、電
流Ｉｓは最大値に戻される。これにより、後段用クラッ
チは同期点前から徐々に係合を開始して同期点において
係合を完了するような制御となる。

上記第２の判断値ｅ　ＣＣＰＤは、上記入出力回転数比
ｅ　ＣＬａがほぼ１．０となったか否か、すなわち、後
段用クラッチがほぼ同期したか否かを判断するためしき
い値である。この場合に、入出力回転数を検出する回転
センサ３２，３５の検出誤差を考慮して、このしきい値
ｅ　ｃｃｐｏは、１．０より若干大きな値に設定されて
いる。また、このように設定すれば、実際の入出力回転
の同期点より遅れて後段用クラッチの係合が開始するこ
とにより変速遅れが発生するという問題を確実に防止す
ることができるという利点がある。

但し、このことからも分かるように、後段用クラッチの
入出力回転数比ｅ。いが第１の判断値ｅｃａｐｏとなっ
た時点（時間ｔ、）における実際の入出力回転数比は１
．０でなく、若干のスリップがある状態である。このた
め、本制御においては、時間ｔ５において電流値を直ち
に最大値まであげるのではなく、時間ｔ５において所定
値まで上昇させ、この後、最大値まで図示のように所定
の上昇率で緩やかに上昇させるような制御がなされる（
図中、ＺＣＴＱで示す制御）。

このような制御（ＺＣＴＱ制御）がなされると、時間ｔ
５において、後段用クラッチの入出力回転には若干の差
があるのであるが、この差が緩やかになくなるように後
段用クラッチの係合がなされる。このため、クラッチの
係合が滑らかとなり、変速ショックの発生が抑えられる
。

なお、本制御においては、係合クラッチに所定量以上の
スリップが生じたときには、エンジン出力を一定量すタ
ート（ＲＫ）するようになっており、前段用クラッチの
入出力回転数比ｅ　ＣＬＯが所定値ｅδ肌以下となった
時点ｔ２から上記リタードＲＫが開始される。さらに、
クラッチの係合完了時のショック発生防止のため、回転
数比ｅ。Ｌｌが、判定値ｅ　ＣＲＤ５となった時点から
ｅ。Ｒｏとなる時点までの間上記リタードＲＫより大き
なリタードＲＤが設定される。

以上においては、パワーオン・シフトダウンの場合につ
いて説明したが、パワーオフ・シフトアップの場合にお
いても、後段用クラッチの入出力回転がほぼ同期したと
判断される時点において上記と同様の制御（ＺＣＴＱ制
御）を行わせることにより、変速ショックの発生を防止
することができる。

また、本例においては、クラッチ係合トルク容量を決め
るクラッチ圧をアキュムレータの背圧として作用するコ
ントロール圧ＰＴＩ４を用いて制御する例を示したが、
本発明はこのようなものに限られず、例えば、クラッチ
圧をリニアソレノイドバルブにより直接制御するように
構成しても良い。

さらに、上記コントロール圧ＰＴ＋（は、リニアソレノ
イドバルブによらず、デユーティ比制御されるソレノイ
ドバルブにより作り出すようにしても良い。

ハ８発明の詳細 な説明したように、本発明の制御方法によれば、後段用
クラッチの入出力回転がほぼ同期したことが判断され、
このクラッチの作動油圧を上昇させる場合に、この油圧
上昇を所定油圧から最大油圧まで所定の上昇率で緩やか
に行わせるように制御するので、上記入出力回転の同期
判断に多少の誤差があって、後段用クラッチの入出力間
に若干のスリップがある状態でこのクラッチが係合され
るような場合でも、このスリップが上記緩やかな油圧上
昇に応じて緩やかに吸収され、この変速に際しての変速
ショックの発生を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法により変速制御がなされる自動変
速機を示す概略図、 第２図は上記変速機の変速判断に用いられる変速マツプ
を示すグラフ、 第３図は上記変速制御用の油圧回路図、第４図はパワー
オン・シフトダウンでの変速制御の内容を示すグラフで
ある。 ２・・・トルクコンバータ　１０・・・変速機構２０・
・・油圧コントロールバルブ ２２．２３・・・シフトソレノイドバルブ２５・・・マ
ニュアルバルブ ３２．３５・・・回転センサ ５６・・・リニアソレノイドバルブ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）複数の動力伝達経路を構成するギヤ列と、油圧力を
   受けて作動され該ギヤ列による前記動力伝達経路を選択
   する複数の油圧作動クラッチとを有してなる自動変速機
   において、 パワーオン・シフトダウンおよびパワーオフ・シフトア
   ップのいずれか一方の変速がなされるときには、変速後
   段用の前記油圧作動クラッチの作動油圧を、変速開始時
   からこの変速後段用油圧作動クラッチにおける入出力回
   転がほぼ同期したと判断される時までの間は係合開始油
   圧より低い圧に保持し、前記入出力回転がほぼ同期した
   と判断された時に所定圧から最大圧まで所定の上昇率で
   緩やかに上昇させて変速制御を行わせることを特徴とす
   る自動変速機の変速制御方法。