JPH03134364A - 自動変速機の制御装置 - 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制御装置に関し、とくに摩擦要素
の締結圧の制御に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、特公昭５３−２３４９号公報に示されるように、
遊星歯車機構等からなる変速機構に、動力伝達経路を切
替えるための各種クラッチ、ブレーキ等のＩＩ擦要素が
設けられ、これら摩擦要素が油圧制御回路により作動さ
れる自動変速機において、上記油圧制御回路に、摩擦要
素等に供給される油圧制御するための調圧手段およびソ
レノイドバルブを備え、上記ソレノイドバルブがデユー
ティ制御されるようにした装置が知られている。この装
置によると、運転状態等に応じ、上記ソレノイドバルブ
を制御することによって摩擦要素の締結圧を制御するこ
とができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記のようにソレノイドバルブを用いて変速
機構の摩擦要素の締結圧を制御する場合の手法の１つと
しては、上記締結圧に関連する油圧を油圧センサで検出
するとともに、運転状態等に応じた適正締結圧に相当す
る目標油圧を設定し、上記油圧センサで検出される実際
の油圧と目標油圧とを比較して両者の差がなくなるよう
にミツイードバック制御により上記ソレノイドバルブを
制御することが考えられる。しかし、制御の応答性が要
求される変速時等には、上記フィードバック制御は用い
難い。

応答性良く制御を行なうために別の手法として、予め製
造段階等で、運転状態等に応じた適正締結圧を与える上
記ソレノイドバルブの制５１１１を調べておき、変速時
等にソレノイドバルブ制御量を運転状態等に応じた設定
値とするオーブン制御が考えられる。しかし単にこのよ
うなオーブン制御を行なうだけでは、ソレノイドバルブ
等の経時変化によってソレノイドバルブ制御量と摩擦要
素の締結力との対応関係が変化したときに制御誤差が生
じ、精度良く締結力を制御することができないという問
題がある。

本発明は上記の事情に鑑み、摩擦要素の締結力を応答性
良く制御することができ、しかもソレノイドバルブ等の
経時変化があったときにも制御の精度が低下することな
く、上記締結力を適正に制御することができる自動変速
機の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〕

本発明は上記目的を達成するため、変速機構に設けられ
た摩擦要素に対する油圧制御回路に、上記摩擦要素の締
結圧を変更可能とする調圧手段と、この調圧手段を制御
するソレノイドバルブとを備えた自動変速機において、
上記締結圧に関連する油圧を検出する油圧センサと、車
両の停車中に上記ソレノイドバルブの動作状態を開状態
と閉状態の間で変化させるようにソレノイドバルブ制御
量を変化させる作動手段と、この作動手段の作動中に上
記油圧センサの出力に基づいて上記ソレノイドバルブ制
御口と上記油圧との対応特性を記憶する記憶手段と、上
記締結圧を制御するときに上記記憶手段に記憶された対
応特性に基づいて上記油圧の目標値に応じたソレノイド
バルブ制ｍｌを決定する制御手段とを設けたものである
。

〔作用〕

上記構成によると、上記ソレノイドバルブ制御量を変イ
ヒさせても支障のない停車中に、ソレノイドバルブ制ａ
ｍを変化させつつ油圧センサの出力を読込むことにより
上記対応特性を調べてこれを記憶する処理が行なわれ、
経時変化によって実際の対応特性が変動しても停車中に
行なわれる上記処理で対応特性の記憶値が改められる。

そしてこの対応特性に基づき、上記制御手段による制御
が精度良く行なわれる。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例についての自動変速機全体の
構成を示している。この図において、エンジンの出力軸
１にトルクコンバータ２が連結され、このトルクコンバ
ータ２の出力側に変速機構１０が配設されている。上記
トルクコンバータ２は、エンジンの出力軸１に固定され
たポンプ３と、タービン４と、一方向クラッチ６を介し
て固定軸７上に設けられたステータ５とを備えている。

またトルクコンバータ２には、その入力側と出力側とを
直結するロックアツプクラッチ８が設けられている。

上記変速機構１０は、基端が上記エンジンの出力軸１に
固定されて先端がオイルポンプ１１に連結されたオイル
ポンプ駆動用中実軸１２を備えるとともに、この中実軸
１２の外方に、基端が上記トルクコンバータ２のタービ
ン４に連結された中空のタービン軸１３を備え、このタ
ービン軸１３上には、ラビニョ型の遊星歯車装置１４が
設けられている。この遊星歯車装置１４は、小径サンギ
ヤ１５、大径サンギヤ１６、ロングピニオンギヤ１７、
ショートピニオンギヤ１８およびリングギヤ１９からな
っている。この遊星歯車装置１４に対して、次のような
各棟の摩擦要素が組込まれている。

エンジンから遠い側の側方において上記タービン軸１３
と上記小径サンギヤ１５との間には、フォワードクラッ
チ２０とコーストクラッチ２１とが並列に配置されてい
る。上記フォワードクラッチ２０は、第１のワンウェイ
クラッチ２２を介してタービン軸１３から小径サンギヤ
１５への動力伝達を断続するものであり、また上記コー
ストクラッチ２１は、タービン軸１３と小径サンギヤ１
５との間で相互の動力伝達を断続するものである。

上記コーストクラッチ２１の半径方向外方には、上記大
径サンギヤ１６に連結されたブレーキドラム２３ａとこ
のブレーキドラム２３ａに掛けられたブレーキバンド２
３ｂとを有する２−４ブレーキ２３が配置されており、
この２−４ブレーキ２３が締結されると大径サンギヤ１
６が固定されるようになっている。この２−４ブレーキ
２３の側方には、上記ブレーキドラム２３ａを介して大
径サンギヤ１６とタービン軸１３との間の動力伝達を断
続する後進走行用のリバースクラッチ２４が配置されて
いる。また、上記遊星歯車装置１４の半径方向外方にお
いて遊星歯車装置１４のキャリヤ３１と変速機＊ｉｏの
ケース３２との間には、上記キャリヤ３１とケース３２
とを係脱するローリバースブレーキ２５が配置されると
ともに、これと並列に第２のワンウェイクラッチ２６が
配置されている。

さらに、遊星歯車装置１４のエンジン側の側方には、上
記キャリヤ３１とタービン軸１３の間の動力伝達を断続
する３−４クラツチ２７が配置されている。また、この
３−４クラツチ２７の側方には、リングギヤ１９に連結
されたアウトプットギヤ２８が配置されており、このギ
ヤ２８はアウトプットシャフト２９に取付けられている
。

この変速機構１０は、それ自体で前進４段、後進１段の
変速段を有し、クラッチ２０．２１．２４．２７および
ブレーキ２３．２５を適宜作動させることにより所要の
変速段を得ることができるものである。

上記変速機構１０の摩擦要素（クラッチ２０゜２１．２
４．２７およびブレーキ２３．２５）とロックアツプク
ラッチ８は、油圧制御回路４０から供給される油圧によ
って作動されるようになっている。この油圧制御回路４
０は、手動操作によってレンジの選択を行なうマニュア
ルバルブと各種変速用シフトバルブおよびロックアツプ
用シフトバルブ（これらは図示せず）等を含み、複数の
変速用ソレノイドバルブ４１．４２．４３により変速用
シフトバルブがコントロールされて変速機構１０の摩擦
要素に対する油圧の給排が行なわれるとともに、ロック
アツプ用ソレノイドバルブ４４によりロックアツプ用シ
フトバルブがコントロールされてロックアツプクラッチ
８に対する油圧の給排が行なわれるようになっている。

さらにこの油圧制御回路４０は、上記摩擦要素の締結圧
、つまり摩擦要素に供給される油圧を変更可能に調整す
る調圧手段５０と、この調圧手段を制御するソレノイド
バルブ（デユーティソレノイドバルブ）６０を含んでい
る。またこの油圧制御回路４０には、上記締結圧に関連
する油圧を検出する油圧センサ６１が組込まれている。

この油圧制御回路４０に対し、上記ソレノイドバルブ４
１〜４４およびデユーティツレハイドバルブ６０を制御
するコントロールユニット（ＥＣＵ）７０が設けられて
いる。このコントロールユニット７０には、上記油圧セ
ンサ６１からの信号が入力されるとともに、エンジンの
スロットル開度を検出するスロットル開度センサ８１、
トルクコンバータ２のタービン回転数を検出するタービ
ン回転数センサ８２、自動変速機のレンジを検出するイ
ンヒビタスイッチ８３、車速がＯの状態を検出するスイ
ッチ８４、ブレーキＯＮを検出するスイッチ８５、アク
セル開放を検出するスイッチ８６等からの信号も入力さ
れている。

上記コントロールユニット７０は、スロットル開度セン
サ８１およびタービン回転数センサ８２からの信号等に
より調べられる運転状態を予め設定された変速パターン
と照合して、変速すべき状態となったときにそれに応じ
た変速制御信号を変速用ソレノイドバルブ４１〜４３に
出力する変速制御を行ない、また運転状態に応じてロッ
クアツプクラッチ８の状態を変化させる信号をロックア
ツプ用ソレノイドバルブに出力するロックアツプ制御を
行なうとともに、上記調圧手段５０により調整される油
圧（Ｈ擦要素の締結圧）を制御する信号をデユーティソ
レノイドバルブ６０に出力する締結圧制御を行なう。と
くにこの締結圧制御のための手段として、車両の所定の
停車中に上記デユーティソレノイドバルブ６０の動作状
態を開状態と閉状態の間で変化させるようにそのデユー
ティ率（ソレノイドバルブ制ｔｌｌ［ｉ）を変化させる
作動手段７１と、この作動手段７１の作動中に上記デユ
ーティ率と上記油圧センサ６１で検出される油圧との対
応特性を記憶する記憶手段７２と、上記締結圧の制御を
行なう特定時に上記記憶手段７２に記憶された対応特性
に基づいて上記油圧の目標値に応じた上記デユーティ率
を決定する制御手段７３とが、コントロールユニット７
０に含まれている。

第２図は油圧制御回路４０において調圧手段を構成する
部分の具体構造を示している。この図において、オイル
ポンプ１１からメインライン４５に吐出された作動油は
プレッシャレギュレータバルブ５１に導かれ、このプレ
ッシャレギュレータ５１によりメインライン４５のライ
ン圧が調整される。このメインライン４５のライン圧は
、図外のマニュアルバルブおよび変速用シフトバルブを
介して変速機構の摩擦要素に供給される。従ってこのラ
イン圧が摩擦要素の締結圧に相当する。さらにプレッシ
ャレギュレータバルブ５１からコンバータライン４６に
も油圧が導かれ、このコンバータライン４６に導かれた
油圧は図外のロックアツプ用シフトバルブ等を介してト
ルクコンバータに供給される。

上記プレッシャレギュレータバルブ５１に対し、モジュ
レータバルブ５２が設けられている。このモジュレータ
バルブ５２には、ソレノイドレデューシングバルブ５３
を介してメインライン４５に通じるライン４７から油圧
が導かれるとともに、パイロットライン４８からスプー
ル５２ａの一端にパイロット圧が導入されている。コン
トロールユニット７０によりデユーティ制御されるデユ
ーティソレノイドバルブ６０は、上記パイロットライン
４８に通じるドレンライン４８ａに設けられている。そ
して、上記パイロット圧がデユーティソレノイドバルブ
６０で調整されることにより、デユーティソレノイドバ
ルブ６０のデユーティ率に応じたモディファイア圧がモ
ジュレータバルブ５２において生成される。このモディ
ファイア圧がライン４９を通して上記プレッシャレギュ
レータバルブ５１の一端側の増圧ボート５１ａ１．：導
入され、プレッシャレギュレータバルブ５１により調整
されるライン圧がモディファイア圧に応じて増減される
。

こうして、上記プレッシャレギュレータバルブ５１およ
びモジュレータバルブ５２により第１図中に示した調圧
手段５０が構成されて、摩擦要素の締結圧となるライン
圧が変更可能に調整されるとともに、コントロールユニ
ット７０によるデユーティソレノイドバルブ６０のデユ
ーティ制御により、そのデユーティ率に応じて上記ライ
ン圧が制御されるようになっている。

また、上記油圧センサ６１は、当実施例ではライン４９
に接続されて、ライン４９内のモディファイア圧を検出
するようになっている。

第３図は上記ライン圧の制御の具体例をフローチャート
で示している。この制御は、通常走行時や変速時に、例
えばスロットル開度との関係ではスロットル開度が大き
くなる程ライン圧を高めるというように、運転状態等に
応じ、摩擦要素締結力の確保、変速ショック軽減等の要
求を満足する適正なライン圧を与えるようにするもので
ある。

とくにフローチャートに示す具体例では、変速時以外の
通常走行時には、目標モディファイア圧と上記油圧セン
サ６１で検出される実モディファイア圧との差に応じて
デユーティソレノイドバルブ６０のデユーティ率を変化
させるフィードバック制御により、ライン圧を決めるモ
ディファイア圧を目標圧とするように制御する。一方、
変速時には、制御の応答性を高めるため、フィードバッ
ク制御によらずに、上記モディファイア圧と上記デユー
ティ率との対応特性に基づいて目標モディファイア圧に
応じたデユーティ率を設定するオーブン制御を行なう。

そしてこの変速時のオーブン制御を精度良く行なうため
、非走行レンジでの停車中に、前記の作動手段７１およ
び記憶手段７２としての処理により上記対応特性を調べ
て記憶するようにしている。

このフローチャートにおいては、スタートすると、まず
ステップ＄１で各種センサ、スイッチからの信号を入力
し、ステップＳ２で運転状態の判別等に基づいて変速時
か否かを調べる。変速時以外であれば、ステップＳ３で
自動変速機のレンジが非走行レンジ（ＮもしくはＰレン
ジ）か否かを調べる。

変速時以外であって走行レンジにあるときは、ステップ
８４．８５で、通常走行時のライン圧を適度に調整する
ためのフィードバック制御を行なう。この場合、摩擦要
素の締結圧となるライン圧は、通常走行時はスロットル
開度およびタービン回転数に応じて調整することが要求
され、またライン圧と上記モディファイア圧との間には
一定の対応関係があるので、スロットル開度およびター
ビン回転数に応じた適正なライン圧を与える目標モディ
ファイア圧が予めマツプとして記憶されている。そして
ステップＳ４で、そのときのスロットル開度およびター
ビン回転数に応じて目標モディファイア圧をマツプ検索
する。続いてステップＳ５で、上記目標モディファイア
圧と油圧センサ６１で検出された実モディファイア圧と
の差に応じ、ＰＩＤＩ！１１１１ｉＯ（比例、積分、微
分制御ｌｌ）により実モディファイア圧を目標モディフ
ァイア圧とするようにデユーティソレノイドバルブ６０
のデユーティ率ＤＬＪを制御し、それからリターンする
。

変速時以外であって非走行レンジにあるときは、ステッ
プＳ６で車速がＯか否かを調べ、その判定がＹＥＳのと
きはステップＳ７でブレーキＯＮか否かを調べ、その判
定がＹＥＳのときはステップＳ８でアクセル開放か否か
を調べる。ステップ８６〜Ｓ８のいずれかで判定がＮＯ
のときはそのままリターンする。

ステップＳ３およびステップ８６〜Ｓ８での各判定がＹ
ＥＳのとき、つまり非走行レンジであってレーシング等
が行なわれていない所定の停車状態にある場合は、デユ
ーティソレノイドバルブ６０のデユーティ率ＤＬＪとモ
ディファイア圧との対応特性を調べて記憶する処理を行
なう。すなわち、ステップ８９〜Ｓ１２で、デユーティ
率ＤＵを先ず１００％としてから０％となるまで一定量
（例えば２０％）ずつ減少させる処理を繰返しつつ（第
４図参照）、各デユーティ率において油圧センサ６１か
らモディファイア圧Ｐｍを読込む。これに基づき、ステ
ップＳ１３で、上記デユーティ率ＤＵとモディファイア
圧Ｐｍとの対応特性（第５図参照）を、コントロールユ
ニット７０内のＲＡＭ（図示せず）に記憶する。この場
合、以前に行なわれた処理で既に上記対応特性がＲＡＭ
に記憶されているときは、これを更新する。これら処理
が済めば、ステップＳ１４でデユーティ率ＤＵを通常値
に復帰させてリターンする。

また、ステップＳ２で変速時であることを判定したとき
は、ライン圧の制御をオーブン制御によって行なう。こ
の場合、変速時の適正ライン圧はスロットル開度によっ
て相違するとともに、どの変速段からどの変速段への変
速であるかという変速の種別によっても相違するため、
予め変速の種別毎に、スロットル開度に応じた適正ライ
ン圧を与える目標モディファイア圧がマツプとして記憶
されている。そしてステップ＄１５で、そのときの変速
の種別およびスロットル開度に応じて目標モジュータ圧
をマツプ検索する。続いてステップＳ１６で、前記のス
テップ８９〜Ｓ１３の処理でＲＡＭに記憶されているデ
ユーティ率ＤｔＪとモディファイア圧Ｐｍとの対応特性
に基づき、上記目標モディファイア圧に対応するデユー
ティ率ＤＵを決定する。なお、ステップ８９〜Ｓ　１３
の処理が未だ行なわれていない初期段階では、予め定め
たバックアップ値を用いてデユーティ率ＤＵを決定すれ
ばよい。

以上のような当実施例の装置によると、変速時以外で走
行レンジにある通常走行時には、油圧センサ６１による
実モディファイア圧の検出に基づくフィードバック制御
により、実モディファイア圧が目標モディファイア圧に
なるようにデューテイソレノイドバルブ６ｏのデユーテ
ィ率が制御され、これによって摩擦要素の締結圧となる
ライン圧が適正に調整される。

一方、変速時には、応答性が要求されることから、フィ
ードバック制御は行なわれず、デユーティ率ＤＵとモデ
ィファイア圧Ｐｍとの対応特性に基づくオープン制御に
よって目標モディファイア圧に対応するデユーティ率Ｄ
Ｕが決定されるが、上記対応特性が非走行レンジでの所
定の停車時にステップ８９〜Ｓ１３の処理で正しく求め
られることにより、変速時のオープン制御も精度良く行
なわれる。

すなわち、非走行レンジでの所定の停車状態にあるとき
はライン圧を変化させてもエンジンの作動状態や車両の
状態に影響を及ぼすことはないので、このときに、第４
図に示すように上記デユーティ率ＤＵが１００％から０
％まで多段階に変えられつつ、各デユーティ率において
油圧センサ６１からモディファイア圧ｐｍが読込まれて
、対応特性が求められる。例えば各デユーティ率におけ
るモディファイア圧が第５図中に示すＰ１〜Ｐ５であれ
ば、この図に実線で示すような対応特性が求められ、こ
の対応特性がＲＡＭに記憶される。

この処理は、非走行レンジでの所定の停車状態となる毎
に行なわれ、経時変化によって実際の対応特性が第５図
中に一点鎖線や二点鎖線で示すように変化しても、それ
に応じてＲＡＭに記憶された対応特性が修正されること
により、常に正しい対応特性が記憶される。そして変速
時にはこの対応特性に基づいて目標モディファイア圧に
対応するデユーティ率ＤＬＪが決定されることにより、
オープン制御によっても実際のモディファイア圧が目標
モディファイア圧に合致して、ライン圧が適正に制御さ
れることとなる。

なお、上記実施例では、摩擦要素の締結圧に関連する油
圧としてライン４９のモディファイア圧を油圧センサ６
１で検出しているが、メインライン４５のライン圧ある
いはパイロットライン４８のパイロット圧等を検出する
ようにしてもよい。

このようにする場合は第３図のフローチャートのステッ
プＳ４　、Ｓｓ　、Ｓ１０．Ｓｔｌ、８１５等において
も、モディファイア圧の代りにライン圧やパイロット圧
を用いればよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明の自動変速機の制御装置は、車両の
停車中に、摩擦要素の締結圧を制御可能とするソレノイ
ドバルブの動作状態を開状態と閉状態の間で変化させ、
その間の油圧センサの出力に基づき、ソレノイドバルブ
制ａｍと締結圧に関連する油圧との対応特性を記憶手段
により記憶し、上記締結圧を制御するときに上記記憶手
段に記憶された対応特性に基づいて上記油圧の目標値に
応じたソレノイドバルブ制御量を決定するようにしてい
る。このため、応答住良＜ＩＩ結圧を制御することがで
きるとともに、経時変化により上記対応特性が変動して
も実際の対応特性が停車中に正しく調べられることによ
り、精度良く締結力の制御を行なうことができるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例についての自動変速機全体の
概略図、第２図は油圧制御回路の要部回路構成図、第３
図は制御の具体例を示すフローチャート、第４図は停車
中の処理によるデユーティソレノイドバルブのデユーテ
ィ率の変化を示すタイムチャート、第５図は停車中の処
理で調べられて記憶されるデユーティ率とモディファイ
ア圧との対応特性についての説明図である。 １０・・・変速機構、４０・・・油圧制御回路、５０・
・・調圧手段、６０・・・デユーティソレノイドバルブ
、６１・・・油圧センサ、７０・・・コントロールユニ
ット、７１・・・作動手段、７２・・・記憶手段、７３
・・・制御手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、変速機構に設けられた摩擦要素に対する油圧制御回
   路に、上記摩擦要素の締結圧を変更可能とする調圧手段
   と、この調圧手段を制御するソレノイドバルブとを備え
   た自動変速機において、上記締結圧に関連する油圧を検
   出する油圧センサと、車両の停車中に上記ソレノイドバ
   ルブの動作状態を開状態と閉状態の間で変化させるよう
   にソレノイドバルブ制御量を変化させる作動手段と、こ
   の作動手段の作動中に上記油圧センサの出力に基づいて
   上記ソレノイドバルブ制御量と上記油圧との対応特性を
   記憶する記憶手段と、上記締結圧を制御するときに上記
   記憶手段に記憶された対応特性に基づいて上記油圧の目
   標値に応じたソレノイドバルブ制御量を決定する制御手
   段とを設けたことを特徴とする自動変速機の制御装置。