JPH04362355A - 自動変速機の油圧制御装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は自動変速機の油圧制御
装置、特に摩擦締結要素を作動させるライン圧を制御す
る油圧制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に自動車に搭載される自動変速機は
、エンジンの出力トルクが入力されるトルクコンバータ
と変速歯車機構とを組み合わせ、この変速歯車機構の動
力伝達経路を油圧作動式のクラッチやブレーキなどの複
数の摩擦締結要素の選択的作動により切り換えることに
より、変速段を運転状態に応じて自動的に切り換えるよ
うに構成したもので、この種の自動変速機には、上記摩
擦締結要素を作動させるためのライン圧を生成する油圧
制御回路が設けられる。その場合に、この油圧制御回路
で生成されるライン圧が摩擦締結要素の入力トルクに対
して低過ぎると、トルク伝達容量が不足することになる
。逆に、ライン圧が入力トルクよりも高すぎると、摩擦
締結要素の締結時に所謂変速ショックが発生することに
なる。

【０００３】そこで、一般には、エンジン負荷を代表す
るスロットルバルブの開度（あるいは吸入空気圧）に応
じてライン圧を調整し、ライン圧を摩擦締結要素の入力
トルクに対応させることが行われている。

【０００４】また、近年においては、摩擦締結要素の入
力トルクにライン圧を精度良く対応させるために、エン
ジンの出力トルクを反映するエンジン状態量であるエン
ジントルク代用値に基づいてライン圧を調整することが
試みられている。例えば特開平１−１１６３６３号公報
によれば、吸入空気量とエンジン回転数とに基づいてエ
ンジントルク代用値である燃料噴射パルス幅を算出し、
このパルス幅とエンジン回転数とに応じてライン圧を調
整する技術思想が開示されている。これによれば、ライ
ン圧が変速歯車機構における摩擦締結要素の入力トルク
に精度良く対応することが期待される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報記載
の従来技術のように、ライン圧の算出基礎としてエンジ
ントルク代用値を用いるものにおいては、エンジンの低
出力領域においてライン圧の制御精度が逆に悪化すると
いう別の問題が生じることになる。すなわち、吸入空気
量とエンジン回転数とから計算で求めたエンジンの出力
トルク（以下、計算トルクという）と、エンジンの出力
軸から取り出した実際の出力トルク（以下、実トルクと
いう）とを比較してみると、図１０に示すように、実ト
ルクが比較的高い領域では計算トルクが実トルクに精度
良く対応しているが、実トルクが低い領域では計算トル
クが実トルクを反映しなくなって、計算精度が低下する
という特性を示すことになる。このようにエンジンの低
出力領域で計算トルクに誤差が生じる原因としては、吸
入空気量などを検出するセンサの検出誤差や、吸入空気
量が変動することなどが考えられる。したがって、計算
トルクを算出基礎とするライン圧も実トルクに対応しな
くなって、ライン圧の制御精度が悪化することになるの
である。

【０００６】この発明は、エンジントルク代用値を用い
てライン圧制御を行うようにした自動変速機の油圧制御
装置における上記の問題に対処するもので、高出力領域
におけるライン圧の制御精度を確保しながら、低出力領
域における制御精度の悪化を回避することを目的とする
。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、本願の請求項
１の発明（以下、第１発明という）に係る自動変速機の
油圧制御装置は、図１に示すように、複数の摩擦締結要
素を選択的に締結させることにより変速歯車機構の動力
伝達経路を切り換える油圧制御回路に設けられて上記摩
擦締結要素に供給されるライン圧を調整するライン圧調
整手段Ａと、エンジン状態量に基づいてエンジンの出力
トルクに対応するエンジントルク代用値を算出するエン
ジントルク代用値算出手段Ｂと、算出されたエンジント
ルク代用値に基づいて目標ライン圧を設定する第１目標
ライン圧設定手段Ｃと、設定された目標ライン圧が得ら
れるように上記ライン圧調整手段Ａを作動させる制御手
段Ｄとが備えられた構成において、エンジン負荷を検出
するエンジン負荷検出手段Ｅと、エンジン出力が所定値
よりも小さいときに、上記負荷検出手段Ｅで検出される
エンジン負荷に基づいて目標ライン圧を設定する第２目
標ライン圧設定手段Ｆとを設けたことを特徴とする。

【０００８】また、本願の請求項２の発明（以下、第２
発明という）に係る自動変速機の油圧制御装置は、複数
の摩擦締結要素を選択的に締結させることにより変速歯
車機構の動力伝達経路を切り換える油圧制御回路に設け
られて上記摩擦締結要素に供給されるライン圧を調整す
るライン圧調整手段と、エンジン状態量に基づいてエン
ジンの出力トルクに対応するエンジントルク代用値を算
出するエンジントルク代用値算出手段と、算出されたエ
ンジントルク代用値に基づいて目標ライン圧を設定する
第１目標ライン圧設定手段と、設定された目標ライン圧
が得られるように上記ライン圧調整手段を作動させる制
御手段とが備えられた構成において、エンジン負荷を検
出するエンジン負荷検出手段と、変速時にエンジン出力
が所定値よりも小さいときに、上記負荷検出手段で検出
されるエンジン負荷に基づいて目標ライン圧を設定する
第２目標ライン圧設定手段とを設けたことを特徴とする
。

【０００９】そして、本願の請求項３の発明（以下、第
３発明という）に係る自動変速機の油圧制御装置は、複
数の摩擦締結要素を選択的に締結させることにより変速
歯車機構の動力伝達経路を切り換える油圧制御回路に設
けられて上記摩擦締結要素に供給されるライン圧を調整
するライン圧調整手段と、エンジン状態量に基づいてエ
ンジンの出力トルクに対応するエンジントルク代用値を
算出するエンジントルク代用値算出手段と、算出された
エンジントルク代用値に基づいて目標ライン圧を設定す
る第１目標ライン圧設定手段と、設定された目標ライン
圧が得られるように上記ライン圧調整手段を作動させる
制御手段とが備えられた構成において、エンジン負荷を
検出するエンジン負荷検出手段と、車速の上昇によるシ
フトアップ変速時において、エンジン出力が所定値より
も小さいときに上記負荷検出手段で検出されるエンジン
負荷に基づいて目標ライン圧を設定する第２目標ライン
圧設定手段とを設けたことを特徴とする。

【００１０】なお、　　エンジントルク代用値としては
、エンジンの回転数と吸入空気量とで求められる値を用
いても良い。

【００１１】

【作用】まず、上記第１〜第３発明によれば、エンジン
出力が所定値以上の高出力領域においては、エンジンの
出力トルクを正確に反映するエンジントルク代用値を用
いたライン圧の制御が行われるので、ライン圧が自動変
速機における摩擦締結要素の入力トルクに精度良く対応
することになる。その場合に、エンジントルク代用値と
して吸入空気量とエンジン回転数とで求められる値、例
えば充填効率を用いるようにすれば、ライン圧が摩擦締
結要素の入力トルクに更に精度良く対応することになる
。ここでエンジン出力とはエンジンの出力トルクないし
エンジン負荷を含む広い概念で使用している。

【００１２】特に、第１発明によれば、エンジン出力が
所定値以下に低下したときには、スロットル開度などの
エンジン負荷に基づいてライン圧の制御が行われること
になるので、低出力領域におけるライン圧の制御精度の
悪化が回避されることになる。

【００１３】また、第２発明によれば、変速時にエンジ
ン出力が所定値以下に低下したときには、エンジン負荷
に基づいてライン圧の制御が行われることになるので、
ライン圧が自動変速機における摩擦締結要素の入力トル
クにほぼ対応するように制御されることになって、変速
ショックの発生が防止されることになる。

【００１４】そして、第３発明によれば、車速の上昇に
よるシフトアップ変速時において、エンジン出力が所定
値以下に低下しているときにエンジン負荷に基づくライ
ン圧制御が行われるので、第２発明と同様な効果が得ら
れることになる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００１６】図２に示すように、自動変速機１と共にパ
ワープラント２を構成するエンジン３の吸気通路４には
、上流側から吸入空気量を検出するエアフローセンサ５
と、図示しないアクセルペダルに連係して作動するスロ
ットルバルブ６とが設置されていると共に、このスロッ
トルバルブ６の下流側に各気筒に対応して燃料噴射弁７
…７が設置されている。

【００１７】一方、同じくパワープラント２を構成する
自動変速機１は、エンジン３の出力軸８に連結されたト
ルクコンバータ９と、その出力トルクが入力される変速
歯車機構１０と、複数の摩擦締結要素（図示せず）に選
択的にライン圧を供給することにより上記変速歯車機構
１０の変速比（変速段）を切り換える油圧制御回路１１
とを有する。

【００１８】そして　　上記パワープラント２にはエン
ジン３及び自動変速機１を統合制御するコントロールユ
ニット１２が備えられており、このコントロールユニッ
ト１２は、エンジン３の吸気通路におけるエアフローセ
ンサ５からの信号と、スロットルバルブ６の開度を検出
するスロットル開度センサ１３からの信号と、スロット
ルバルブ６の全閉状態を検出するアイドルスイッチ１４
からの信号と、エンジン出力軸８の回転数を検出するエ
ンジン回転数センサ１５からの信号と、トルクコンバー
タ９の出力回転数（タービン回転数）を検出するタービ
ン回転数センサ１６からの信号と、当該車両の車速を代
表する変速歯車機構１０の出力回転数を検出する車速セ
ンサ１７からの信号とを入力して、上記エンジン３にお
ける燃料噴射弁７…７による燃料噴射制御と、上記油圧
制御回路１１に備えられたソレノイドバルブ１７…１７
による変速制御と、同じく油圧制御回路１１に備えられ
たデューティソレノイドバルブ１８によるライン圧制御
とを行うようになっている。

【００１９】ここでコントロールユニット１２による燃
料噴射制御の概略を説明すると、コントロールユニット
１２は上記エアフローセンサ５からの信号が示す吸入空
気量Ｑとエンジン回転数センサ１５からの信号が示すエ
ンジン回転数ＮＥとに基づいてエンジン３が１サイクル
あたりに吸入する空気量を演算し、この値に対応する基
本噴射パルス幅ＴＰを設定する。そして、この値に必要
な補正を行った後、無効噴射時間を考慮して最終噴射パ
ルス幅ＴＩを決定して、この最終噴射パルス幅ＴＩに応
じた燃料噴射信号を上記燃料噴射弁７…７に出力するよ
うになっている。

【００２０】次に、上記油圧制御回路１１におけるライ
ン圧制御に関する部分を説明する。

【００２１】この油圧制御回路１１には、図３に示すよ
うに、オイルポンプ１９から吐出される作動油の圧力を
所定のライン圧に調整するレギュレータバルブ２０と、
このレギュレータバルブ２０に制御圧を供給するスロッ
トルモデュレータバルブ２１とが備えられている。この
スロットルモデュレータバルブ２１には、上記オイルポ
ンプ１９から作動油が吐出されるメインライン２２から
該作動油を一定圧に減圧するレデューシングバルブ２３
を介して導かれた一定圧ライン２４が接続されている。 また、該スロットルモデュレータバルブ２１から上記レ
ギュレータバルブ２０の一端に設けられた増圧ポート２
０ａに増圧ライン２５が導かれていると共に、上記一定
圧ライン２４から分岐されたパイロットライン２６がス
ロットルモデュレータバルブ２１の一端の制御ポート２
１ａに接続されている。

【００２２】そして、このパイロットライン２６上に、
図２に示したライン圧制御用のデューティソレノイドバ
ルブ１８が設置されて、このデューティソレノイドバル
ブ１８のデューティ率（ＯＮ−ＯＦＦサイクル中のＯＮ
時間比率）に応じたパイロット圧が上記スロットルモデ
ュレータバルブ２１の制御ポート２１ａに導入されるこ
とにより、上記一定圧ライン２４から供給された一定圧
が該パイロット圧ないし上記デューティ率に応じた圧力
に調整され、この油圧が増圧ライン２５を介してレギュ
レータバルブ２０の増圧ポート２０ａに供給されるよう
になっている。したがって、このレギュレータバルブ２
０によって調整されるライン圧ＰＬは上記デューティ率
に応じた圧力となる。

【００２３】次に、上記コントロールユニット１２によ
るライン圧制御について説明すると、このライン圧制御
は図４のフローチャートに従って次のように行われる。

【００２４】すなわち、コントロールユニット１２はス
テップＳ１で各種信号を読み込んだ上で、ステップＳ２
で変速すべき時期か否かを判定し、変速時期でないと判
定したときにはステップＳ３に進んでスロットル開度θ
及びタービン回転数ＮＴに応じた非変速時ライン圧ＰＬ
を設定する。つまり、図５に示すように予めスロットル
開度θとタービン回転数ＮＴとをパラメータとして設定
したマップに現時点のスロットル開度θとタービン回転
数ＮＴとを照らし合わせて、これらスロットル開度θ及
びタービン回転数ＮＴに対応する目標ライン圧ＰＬを読
み出すのである。そして、ステップＳ４で目標ライン圧
ＰＬが得られるように、ライン圧制御信号をデューティ
ソレノイドバルブ１８に出力する。

【００２５】一方、コントロールユニット１２は、上記
ステップＳ２において変速時期であると判定したときに
は、ステップＳ４に進んでシフトアップ変速か否かを判
定し、シフトアップ変速ではないと判定したときにはス
テップＳ５に進んで、スロットル開度θ及び変速の種類
に応じた変速時ライン圧ＰＬを設定する。つまり、図６
に示すように、予めスロットル開度θと変速前後の変速
段の組み合わせとに応じて設定したマップから、今回の
変速時における目標ライン圧ＰＬを読み出すのである。

【００２６】そして、コントロールユニット１２は上記
ステップＳ４において変速の種類がシフトアップ変速と
判定したときには、ステップＳ６でアクセルペダルの開
放操作に起因するバックアウト変速か否かを判定し、バ
ックアウト変速ではない通常のシフトアップ変速である
と判定したときには、ステップＳ７，Ｓ８で１−２変速
あるいは２−３変速かどうかを判定し、１−２変速もし
くは２−３変速のいずれかであると判定したときに、ス
テップＳ９で上記アイドルスイッチ１４がＯＮ状態か否
かを判定する。

【００２７】コントロールユニット１２はアイドルスイ
ッチ１４がＯＮ状態でないと判定したときには、ステッ
プＳ１０に進んで今度はスロットル開度θが所定の基準
値θ０（例えば、２／８開度）以下の低負荷状態かどう
かを判定して、低負荷状態でもないと判定したときには
、ステップＳ１１に進んで所定の変速時ライン圧ＰＬの
演算処理を実行する。

【００２８】つまり、コントロールユニット１２はエン
ジン回転数ＮＥと吸入空気量Ｑとを読み込んで、図７に
示すように予めエンジン回転数ＮＥと吸入空気量Ｑとを
パラメータとして設定したエンジントルクτＥのマップ
から、現時点のエンジン回転数ＮＥ及び吸入空気量Ｑに
対応するエンジントルクτＥを読み出す。そして、この
エンジントルクτＥとタービン回転数ＮＴとから、下記
の演算式 ＰＬ＝Ａ・ＴＥ＋Ｂ・ＮＴ＋Ｃ に従って変速時ライン圧ＰＬを算出する。

【００２９】ここで、Ａ，Ｂ，Ｃはエンジン３の運転状
態に応じて変化する係数であって、図８（ａ），（ｂ）
，（ｃ）に示すように、それぞれスロットル開度θをパ
ラメータとするマップとして予め設定されている。した
がって、コントロールユニット１２は現実のスロットル
開度θを用いて上記各マップから現時点のエンジン３の
運転状態に対応した係数Ａ，Ｂ，Ｃを求めると共に、こ
れらの係数Ａ，Ｂ，Ｃを上記の式に代入することにより
目標ライン圧ＰＬを演算することになる。そして、この
目標ライン圧ＰＬが実現されるように、デューティソレ
ノイドバルブ１８に対してライン圧制御信号を出力する
のである。このようにエンジン３が低負荷状態ではない
ときには、吸入空気量Ｑとエンジン回転数ＮＥとをパラ
メータとして求められるエンジントルクτＥに対応した
ライン圧ＰＬが設定されることになるので、ライン圧Ｐ
Ｌが変速歯車機構１０における摩擦締結要素の入力トル
クに精度良く対応することになる。

【００３０】一方、コントロールユニット１２は上記ス
テップＳ９、Ｓ１０においてアイドルスイッチ１４がＯ
Ｎ状態になるか、スロットル開度θが基準値θ０よりも
低下していると判定したときには、ステップＳ５に移っ
てスロットル開度θに基づくライン圧ＰＬを設定すると
共に、ステップＳ４で設定したライン圧ＰＬが得られる
ようにデューティソレノイドバルブ１８にライン圧制御
信号を出力することになる。

【００３１】したがって、スロットル開度θが基準値θ
０よりも小さい低負荷時において、図９に示すように、
車速Ｖの上昇に伴ってエンジン３の運転領域が１−２シ
フトアップライン又は２−３シフトアップラインを通過
したときには、変速時におけるライン圧ＰＬが出力状態
の安定しているスロットル開度センサ１３の信号に基づ
いて設定されることになる。これにより、ライン圧ＰＬ
の制御精度が確保されて、変速ショックの発生が防止さ
れることになる。

【００３２】なお、通常時においては、常時、エンジン
トルクτＥを用いてライン圧ＰＬを設定するようにして
も良い。

【００３３】また、エンジントルクτＥを算出する際に
、燃料噴射制御の際に算出する基本噴射パルス幅ＴＰを
用いても良い。

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、エンジン
出力が所定値以上の高出力領域においては、エンジンの
出力トルクを正確に反映するエンジントルク代用値を用
いたライン圧の制御が行われるので、ライン圧が自動変
速機における摩擦締結要素の入力トルクに精度良く対応
することになる。その場合に、エンジントルク代用値と
して吸入空気量とエンジン回転数とで求められる値、例
えば充填効率を用いるようにすれば、ライン圧が摩擦締
結要素の入力トルクに更に精度良く対応することになる
。

【００３５】特に、第１発明によれば、エンジン出力が
所定値以下に低下したときには、スロットル開度などの
エンジン負荷に基づいてライン圧の制御が行われること
になるので、低出力領域におけるライン圧の制御精度の
悪化が回避されることになる。

【００３６】また、第２発明によれば、変速時において
エンジン出力が所定値以下に低下したときには、エンジ
ン負荷に基づいてライン圧の制御が行われることになる
ので、低出力領域における変速時にライン圧が自動変速
機における摩擦締結要素の入力トルクにほぼ対応するよ
うに制御されることになって、変速ショックの発生が防
止されることになる。

【００３７】そして、第３発明によれば、車速の上昇に
よるシフトアップ変速時において、エンジン出力が所定
値以下に低下しているときにエンジン負荷に基づくライ
ン圧制御が行われるので、この場合においても変速ショ
ックの発生が防止されることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　第１発明の基本構成を示す機能ブロック図
である。

【図２】　　実施例の制御システムを示すシステム図で
ある。

【図３】　　油圧制御回路の要部を示す回路図である。

【図４】　　ライン圧制御を示すフローチャート図であ
る。

【図５】　　非変速時のライン圧を求めるマップの説明
図である。

【図６】　　変速時のライン圧を求めるマップの説明図
である。

【図７】　　エンジントルクを求めるマップの説明図で
ある。

【図８】　　変速時ライン圧の演算式における各係数を
求めるマップの説明図である。

【図９】　　実施例の作用を示すエンジンの運転領域図
である。

【図１０】　　従来の問題点を示すエンジンの実トルク
と計算トルクの相関関係図である。

【符号の説明】

１　　　　自動変速機 ３　　　　エンジン １１　　油圧制御回路 １２　　コントロールユニット １３　　スロットル開度センサ １４　　アイドルスイッチ １８　　デューティソレノイドバルブ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数の摩擦締結要素を選択的に締結さ
   せることにより変速歯車機構の動力伝達経路を切り換え
   る油圧制御回路に設けられて上記摩擦締結要素に供給さ
   れるライン圧を調整するライン圧調整手段と、エンジン
   状態量に基づいてエンジンの出力トルクに対応するエン
   ジントルク代用値を算出するエンジントルク代用値算出
   手段と、算出されたエンジントルク代用値に基づいて目
   標ライン圧を設定する第１目標ライン圧設定手段と、設
   定された目標ライン圧が得られるように上記ライン圧調
   整手段を作動させる制御手段とが備えられた自動変速機
   の油圧制御装置であって、エンジン負荷を検出するエン
   ジン負荷検出手段と、エンジン出力が所定値よりも小さ
   いときに、上記負荷検出手段で検出されるエンジン負荷
   に基づいて目標ライン圧を設定する第２目標ライン圧設
   定手段とが設けられていることを特徴とする自動変速機
   の油圧制御装置。
2. 【請求項２】　　複数の摩擦締結要素を選択的に締結さ
   せることにより変速歯車機構の動力伝達経路を切り換え
   る油圧制御回路に設けられて上記摩擦締結要素に供給さ
   れるライン圧を調整するライン圧調整手段と、エンジン
   状態量に基づいてエンジンの出力トルクに対応するエン
   ジントルク代用値を算出するエンジントルク代用値算出
   手段と、算出されたエンジントルク代用値に基づいて目
   標ライン圧を設定する第１目標ライン圧設定手段と、設
   定された目標ライン圧が得られるように上記ライン圧調
   整手段を作動させる制御手段とが備えられた自動変速機
   の油圧制御装置であって、エンジン負荷を検出するエン
   ジン負荷検出手段と、変速時にエンジン出力が所定値よ
   りも小さいときに、上記負荷検出手段で検出されるエン
   ジン負荷に基づいて目標ライン圧を設定する第２目標ラ
   イン圧設定手段とが設けられていることを特徴とする自
   動変速機の油圧制御装置。
3. 【請求項３】　　複数の摩擦締結要素を選択的に締結さ
   せることにより変速歯車機構の動力伝達経路を切り換え
   る油圧制御回路に設けられて上記摩擦締結要素に供給さ
   れるライン圧を調整するライン圧調整手段と、エンジン
   状態量に基づいてエンジンの出力トルクに対応するエン
   ジントルク代用値を算出するエンジントルク代用値算出
   手段と、算出されたエンジントルク代用値に基づいて目
   標ライン圧を設定する第１目標ライン圧設定手段と、設
   定された目標ライン圧が得られるように上記ライン圧調
   整手段を作動させる制御手段とが備えられた自動変速機
   の油圧制御装置であって、エンジン負荷を検出するエン
   ジン負荷検出手段と、車速の上昇によるシフトアップ変
   速時において、エンジン出力が所定値よりも小さいとき
   に、上記負荷検出手段で検出されるエンジン負荷に基づ
   いて目標ライン圧を設定する第２目標ライン圧設定手段
   とが設けられていることを特徴とする自動変速機の油圧
   制御装置。
4. 【請求項４】　　エンジントルク代用値は、エンジンの
   回転数と吸入空気量とで求められる値である請求項１か
   ら請求項３のいずれかに記載の自動変速機の油圧制御装
   置。