JPH023768A - 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】 【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串擦係合装置の係合状態を選択
的に切換え、複数個の変速段のうちのいずれかが達成さ
れるように構成した自動変速機は既に広く知られている
。 又、このような自動変速機の変速時のショックを低減す
るために、変速段を切換えるシフトバルブと摩擦係合装
置との間に該摩擦係合装置の係合時の過渡油圧を調整可
能なアキュムレータを設けるようにしたものが知られて
いる１、このアキュムレータは、シリンダーピストン構
造とされ、摩擦係合装置への係合過渡油圧を所定時間は
ぼ一定の油圧に保つことにより、変速時のショックを低
減する。 この一定油圧のｆ＆適値は、自動変速機に入力されてく
るエンジントルクによって変わる。又、この一定油圧の
値はアキュムレータの背圧室にかかる油圧（背圧）を変
更することにより制御することができる。そこで、アキ
ュムレータの背圧室にかかる油圧を電子制御し、その結
果、摩擦係合装置への係合過渡油圧を精密に制御するよ
うにしたものが知られている（例えば特開昭６ｌ−１４
９６５７）。

【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、まず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、次いで、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フィードバック制御するという
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、油圧制御系の応答遅れにより、
変速終期の摩擦係合装置の摩擦係数の急激な変化に対応
できず、該摩擦係合装置が最終的に係合する瞬間に発生
する出力軸トルクの急変（変速ショックの発生）を防止
することができないという不具合が発生した。

【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
の終期に発生する出力トルクの急変を常に抑制すること
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】

本発明は、第１図にその要旨を示すように、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フィード
バック制御する手段と、変速が終期に入ったか否かを検
出する手段と、変速が終期に入ったと検出されたときに
、前記係合過渡油圧のフィードバック制御を中止すると
共に、該変速の終期の係合過渡油圧を、予め定められた
マツプに基づいて制御する手段と、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、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なって、変速が終期に入ったか
否かを検出し、変速が終期に入ったと検出されたときに
は、この係合過渡油圧のフィードバック制御を中止する
と共に、その後は予め定められたマツプによって係合過
渡油圧を（見込み）制御するようにしている。 その結果、本発明では、変速の初期〜中期までは変速が
実行されることによって回転速度の変化する部材の回転
速度が、目標回転速度の軌跡に沿って変化するように自
動変速機内の摩擦係合装置の係合油圧がフィードバック
制御され、変速の終期が検出された後は、この係合過渡
油圧のフィードバック制御が中止されると共に、予め定
められたマツプによって係合過渡油圧が見込み制御され
るため、変速の終期に確実に係合過渡油圧を低下させる
ことができ、変速の初期〜終期の全てに亘って最も理想
とする変速過渡状態を得ることができるようになる。 なお、本発明においては、変速終期の見込み制御をどの
ように行うかを限定するものではないが、この見込み制
御において用いるマツプは、例えば変速の種類（摩擦係
合装置の種類）及びエンジン負荷に基づいて係合油圧を
積極的に低下させるように定められる。

【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時の過渡油
圧を制御するために、アキュムレータの背圧を制御する
ようにしている。又、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として、タービン軸を選択するよ
うにしている。係合過渡油圧のフィードバック制御は、
実際のタービン回転速度ＮＴがタービン目標回転速度Ｎ
　Ｔ　ｏの軌跡に沿って変化するようにデユーティソレ
ノイド（Ｓｏ）を電子制御することによって行われる。 前記タービン目標回転速度Ｎ　Ｔ　ｏは、エンジントル
ク（あるいはスロットル開度）に応じて、変速の種類毎
に確定される。 第２図にこの実施例が適用される車両用自動変速機及び
エンジンの全体概要を示す。 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、プラネタリピニオン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Ｂｅ、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、プラネタリピニオン６４．
６５及びキャリヤ６６．６７からなる２！ｆｉの遊星歯
車装置を備え、この２　Ｍｉ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Ｃ１、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
、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ための
自動変速機の前記タービン２２の回転速度ＮＴを検出す
るＮＴ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−車速め変速マ
ツプに従って油圧制御回路８６内の電磁弁Ｓｌ、３２（
シフトバルブ用）、及びＳＬ（ロックアツプクラッチ用
）を収動・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を行って変速を実行する。 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Ｓｏがデユーティソレノイド、１０８
がアキュムレータコントロールバルブ、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、１１５がダンパである。 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。第３図から明らかなように、
ブレーキＢ２は第１速段から第２速段への変速を達成す
るときに係合させられる串擦係合装置である。 図示せぬオイルポンプによって発生される油圧を基圧と
して、ライン圧ＰＬが周知の方法で作り出される。この
ライン圧ＰＬはモジュレータバルブ１１０のボート１１
０Ａに印加される。モジュレータバルブ１１０は、この
ライン圧ＰＬを受けて所定のモジュレータ圧Ｐａを周知
の方法でボート１１０Ｂに発生する。 デユーティソレノイドＳｏは、このモジュレータ圧Ｐｍ
を受けてタービン回転速度ＮＴとタービン目標回転速度
Ｎ　Ｔ　ｏとの差に応じたソレノイド圧Ｅ’Ｓ＋を周知
の方法で発生する。即ち、コンピュータ８４には、前述
したようにタービン２２の回＊ｉＭ度ＮＴが入力されて
いる。このタービン回を速度ＮＴは、エンジントルク及
び変速の種類に応じて予め設定されたタービン目標回転
速度Ｎ　ＴＯと比較される０例えば１−２変速の場合、
該１→２変速の実行によってタービン回転速度ＮＴが低
下する。もしタービン回転速度ＮＴが目標回転遠度ＮＴ
Ｏより早めに低下した場合（ＮＴ−ＮＴｏ＜Ｏの場合）
は、変速の進行が速過ぎることになるため、ブレーキＢ
２の係合過渡油圧を減少させるべく、このＮＴ　　ＮＴ
ｏに対応するデユーティ比指令がデユーティソレノイド
Ｓｏに印加され、デユーティソレノイドＳｏは、このデ
ユーティ比指令に応じたソレノイド圧ＰＳ＋を周知の方
法で発生するものである。 なお、この実施例ではデユーアイ比が増加すると（１０
０％に近づくと）、発生されるソレノイド圧Ｐｓｉが小
さくなるようになっている。又、第４図の符号１１５は
脈流を抑制するためのダンパである。 このソレノイド圧ＰＳ＋は、アキュムレータコントロー
ルバルブ１０８のボート１０８Ａに入力される。アキュ
ムレータコントロールバルブ１０８は、ライン圧ＰＬ＋
及びデユーティソレノイドＳｏからのソレノイド圧ＰＳ
＋を入力信号とし、ボート１０８Ｂのライン圧ＰＬ２を
アキュムレータ背圧Ｐａｃに調圧する。 即ち、アキュムレータ背圧Ｐ、ａｃは、換言すると基本
的にライン圧ＰＬ２がライン圧ＰＩ、＋及びスプリング
１０８Ｃの付勢力によって調圧され、且つ、デユーティ
ソレノイドＳｏのソレノイド圧ＰＳ１によって補正され
たものである。 コンピュータ８４によって変速判断（この場合、第１速
段から第２速段への変速判断）が行われると、電磁弁Ｓ
１を介してシフトバルブ１１４が周知の方法で切換えら
れ、ライン圧ＰＬ　（Ｐａｏ）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１１
２のピストン１１２Ａが上昇を開始する。このピストン
１１２Ａが上昇している間は、ブレーキＢ２に供給され
る油圧（Ｐａｏ）が、スプリング１１２Ｂの下向きの付
勢力及びピストン１１２Ａに働く下向きの力と釣合った
ほぼ一定の油圧に維持されることになる。 ピストン１１２Ａを下向きに押そうとする力は、アキュ
ムレータ１１２の背圧室１１２Ｃにかかるアキュムレー
タ背圧ｐａｃによって発生される。そのため、アキュム
レータ背圧ｐａｃを前述のようにモジュレータバルブ１
１０、デユーティソレノイドＳｏ及びアキュムレータコ
ントロールバルブ１０８を介して制御することによって
ブレーキＢ２への係合時の過渡油圧２日０を任意に制御
することが可能となる。 デユーティソレノイドＳｏは、前述のように、タービン
回転速度ＮＴとタービン目標回転速度ＮＴｏとの差に依
存して制御されるため、結局、このような油圧系により
、タービン回転速度ＮＴがタービン目標回転速度ＮＴｏ
に沿って変化するようにフィードバック制御することが
できる。 一般に、自動変速機では油圧制御系の特性、エンジン特
性、及びギヤトレインのギヤ比の影響により、変速段、
スロットル開度毎に異なる変速特性を示す、従って、変
速時のタービン回転速度ＮＴｏの変化を捉えて上述のよ
うに係合過渡油圧をフィードバック制御することは、変
速ショックの低減を図る上で非常に有効である。 しかしながら、この油圧制御系は、必ず応答遅れを含ん
でおり、特に変速終期における卆擦係合装置の摩擦係数
の変化による出力トルクの急激な変化（変速ショック）
には対応できない、そこで、定性的な傾向として、摩擦
係合装置の動摩擦係数く靜牽擦係数により、変速完了時
の出力トルクが上昇することを考慮して、変速終期には
フィードバック制御を止め、いわゆる「見込み」で係合
過渡油圧を低下させることを考慮する。 このとき、係合過渡油圧の低下の度合は、変速の種類（
具体的には当該変速に関与する摩擦係合装置の種類）、
及びスロットル開度によって変える必要がある０例えば
、第１速段から第２速段への変速の場合、係合すべき摩
擦係合装置は第３図に示したようにブレーキＢ２である
。該ブレーキＢ２はハウジングに固定されているため、
係合に当たって特に遠心油圧のようなものは発生せず、
従って、変速終期の係合過渡油圧には遠心油圧による影
響を考える必要がない。 これに対して、第２速段から第３速段への変速の場合、
係合すべき摩擦係合装置は第３図に示したようにクラッ
チＣ２である。このクラッチＣ２は係合と共に回転を開
始するためこの回転によって遠心油圧が発生する。従っ
て、変速終期の係合圧はこの遠心油圧の分だけ前述の第
１速段から第２速段への変速の場合に比べて大きくなっ
てしまうことになる。逆に言うと、変速終期に係合過渡
油圧を下げて変速ショックの緩和を図るためには、第２
速段から第３速段への変速の場合は第１速段から第２速
段への変速の場合よりも大きな油圧低下が必要になるこ
とになる。 又、−最に、同じ種類の変速であっても、エンジントル
ク（エンジン負荷）によって摩擦係合装置の吸収するべ
きエネルギ量が異なってくるため、変速終期における係
合過渡油圧の見込み制御に当たっては、エンジントルク
の要素をも考慮する必要がある。 なお、この実施例では、変速が終期に入ったか否かを、
後述するようにタービンの同期回転速度と実回転速度と
の差が予め定めた値になったか否かによって判定してい
るが、同じ変速の種類であっても、エンジントルクによ
って変速前後のタービン回転速度の変化量が異なるため
、変速終期を判定するためのタービン同期回転速度と実
回転速度との回転数差についてもエンジントルクによっ
て変更する必要がある。 第５図にこの実施例における制御手順を示す。 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、即ちタービン２２の回転速度ＮＴｏ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
デユーティソレノイドＳｏへのデユーティ出力値Ｄ＋が
算出され、係合過渡油圧のフィードバック制御が実行さ
れ、る、デユーティ出力値Ｄｉの算出は、前述したよう
にタービン２２の目標回転速度ＮＴと実回転遠度Ｎ　Ｔ
　ｏとの差に基づいて行われる。 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２１０において変速終期が検出される。この
検出は、タービン回転速度ＮＴが、自動変速機の出力軸
７０の回転速度ｎｏ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、具体的には、ＮＴ
ｏ−ｎ。 Ｘ　　ＩＨの差ΔＮが所定値より小さくなったか否かを
判断することによって行う、この差ΔＮに関する所定値
は、上述した理由により、変速の種類及びエンジントル
ク（スロットル開度）に依存して予め決定されている。 その例を第６図（Ａ）、（Ｂ）の左欄に示す、第６図に
おいて（Ａ）は１→２変速、（Ｂ）は２→３変速の例を
それぞれ示している。 ステップ２１０において変速終期が検出されると、ステ
ップ２１２に進んで第６図（Ａ）、（Ｂ）の右欄に示さ
れたようなデユーティ比ＤＥの見込み制御が行われる。 この見込み制御におけるデユーティ比Ｄεがこのように
変速の種類及びスロットル開度毎に決定されている理由
は上述した通りである。これにより、変速終期において
確実に係合過渡油圧を低減させることができ、変速ショ
ックを低減できる。 この様子を第７図及び第８図に示す、第７図の例では、
イナーシャ相の開始〜変速完了までの係合時の過渡油圧
を全てフィードバック制御によって決定している。その
ため、変速終期の摩擦係数の急変に追従できず、Ａ点に
おいて急激なトルク変動が生じている。 一方、第８図は上記実施例での変速特性を示しており、
変速終期での摩擦係数の上昇を見越してＢ点から所定の
レベルまで油圧を低下させているため、トルクの急激な
上昇を抑えることが可能となっている。なお、このＢ点
でのデユーティ比が第６図におけるデユーティ比ＤＥに
相当しているものである。 ステップ２１４においては、変速が完全に終了したこと
を差ΔＮが５０より小さくなったか否かをもって検出し
、見込み制御を終了する。 なお、本発明においては、変速終期をどのようにして判
断するかを限定するものではない。 又、上記実施例ではデユーティソレノイドによってアキ
ュムレータ背圧を調圧していたが、これは、当然にリニ
ヤソレノイドのようなものでもよい。

【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、上記自動変速機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、制御手順を示す流れ図、 第６図は、変速終期を判断するためのΔＮと、変速終期
判断後のデユーティ比ＤＥとを示す線図、第７図は、変
速完了までフィードバック制御を実行した場合の変速特
性線図、 第８図は、変速終期からフィードバック制御を止め、見
込み制御を実行した場合の変速特性線図である。 １０８・・・アキュムレータコントロールバルブ、１１
２・・・アキュムレータ、 １１４・・・シフトバルブ、 Ｓ□・・・デユーティソレノイド、 ＰＳ、・・・ソレノイド圧、 ＮＴ・・・タービン回転速度、 ＮＴＯ・・・タービン目障回転速度、 Ｄｉ・・・フィードバック制御時のデユーティ比、ＤＥ
・・・オープン制御時のデユーティ比。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）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
   渡油圧をフィードバック制御する手段と、 変速が終期に入つたか否かを検出する手段と、変速が終
   期に入つたと検出されたときに、前記係合過渡油圧のフ
   ィードバック制御を中止すると共に、該変速の終期の係
   合過渡油圧を予め定められたマップに基づいて制御する
   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。