JPH0459499B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は車両用自動変速機において、変速中に
摩擦係合要素へ適正な油圧を送給して、常に良好
な状態で変速を行なわせる変速油圧制御方法に関
する。 車両用自動変速機はクラツチ、ブレーキ等の摩
擦係合要素に油圧を送給して任意の回転ドラム、
ギヤ等の回転要素を選択することにより変速比切
換（変速）を車両の運転状態に応じて自動的に行
うものであり、装置、機器の保護や快適な乗心地
維持のためにこの摩擦係合要素への圧油の送給は
或る所定の特性に沿つて徐々に行われる必要があ
る。すなわち、送給油圧を急激に上昇させてしま
う場合には摩擦係合要素が急激に接続されて変速
時の衝撃が大きくなり、自動変速機やエンジンに
過大な負荷がかかるばかりか、車両の乗心地をも
悪化させていた。また一方、送給油圧の上昇が緩
やかすぎる場合には変速時間が長くなると共に摩
擦係合要素に過大な滑りが生じ、この摩擦係合要
素の寿命を短くしてしまつたり、変速が行われな
い虞があつた。 本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、変
速時における摩擦係合要素への適正な油圧の送給
を達成し、過大な変速衝撃や摩擦係合要素の滑り
を生ずることのない良好な変速を実現することを
目的とする。 上記目的を達成する本発明に係る車両用自動変
速機における変速油圧制御方法は、エンジンの回
転動力が入力される入力軸と、駆動軸へ回転動力
を出力する出力軸と、油圧により作動され任意の
回転要素に選択的に係合することにより前記入力
軸と前記出力軸との間の変速比を切換える摩擦係
合要素とを備え、変速が開始されると前記回転要
素が追従すべき目標回転速度変化率が比較的大き
い第１の値に設定され、上記回転要素の回転速度
が変速終了直前の値になると目標回転速度変化率
が上記第１の値よりも小さい第２の値に切り換わ
るように構成され、変速中に該回転要素の実際の
回転速度変化率が前記第１の値もしくは第２の値
に追従するように前記摩擦係合要素への供給油圧
をフイードバツク制御する車両用自動変速機にお
いて、前記回転要素の回転速度が前記所定の回転
速度となり目標回転変化率が前記第２の値へ切り
換わる前に前記摩擦係合要素への供給圧を所定の
値だけ一時的に低下させることを特徴とする。 以下、本発明方法を既に特願昭59−69926号等
で提案した変速初期油圧設定方法に適用した一実
施例を１速から２速への変速段を例にとつて説明
する。まず、本発明方法を実施したラビニヨ型前
進４段後進１段の自動変速機をその概略構造を表
す第１図を参照して説明すると、車両の動力源と
なるエンジン２のクランク軸４はトルクコンバー
タ６のポンプ８に直結されている。トルクコンバ
ータ６は、ポンプ８、タービン１０、ステータ１
２、ワンウエイクラツチ１４を有し、ステータ１
２はワンウエイクラツチ１４を介してケース１６
に結合され、同ワンウエイクラツチによりステー
タ１２はクランク軸４と同方向へは回転するが、
その逆方向の回転は許容されない構造となつてい
る。 タービン１０に伝えられたトルクは入力軸２０
によつてその後部に配設された前進４段後進１段
の変速段を達成する歯車変速装置２２に伝達され
る。 同変速装置２２は、３組のクラツチ２４，２
６，２８、２組のブレーキ３０，３２、１組のワ
ンウエイクラツチ３４および１組のラビニヨ型遊
星歯車機構３６で構成されている。同遊星歯車機
構３６は、リングギア３８、ロングピニオンギヤ
４０、シヨートピニオンギア４２、フロントサン
ギヤ４４、リヤサンギヤ４６、両ピニオンギヤ４
０，４２を回転自在に支持し自身も回転可能なキ
ヤリア４８から構成されており、リングギヤ３８
は出力軸５０に連結され、フロントサンギンヤ４
４はキツクダウンドラム５２、フロントクラツチ
２４を介して入力軸２０に連結され、リヤサンギ
ヤ４６はリヤクラツチ２６を介して入力軸２０に
連結され、キヤリア４８は機能上並列となるよう
に配設されたローリバースブレーキ３２とワンウ
エイクラツチ３４とを介してケース１６に連結さ
れるとともに変速装置２２の後端に配設された４
速クラツチ２８を介して入力軸２０に連結されて
いる。なお、上記キツクダウンドラム５２はキツ
クダウンブレーキ３０によつてケース１６に固定
的に連結可能となつている。遊星歯車機構３６を
通つたトルクは、出力軸５０に固着された出力ギ
ヤ６０よりアイドルギヤ６２を経て被駆動ギヤ６
４に伝達され、さらに被駆動ギヤ６４に固着され
たトランスフアシヤフト６６、ヘリカルギヤ６８
を介して駆動輪の駆動軸７０が連結された差動歯
車装置７２に伝達される。 摩擦係合要素である上記各クラツチ、ブレーキ
はそれぞれ係合用ピストン装置あるいはサーボ装
置等を備えた摩擦係合装置で構成されており、ト
ルクコンバータ６のポンプ８に連結されることに
よりエンジン２により駆動される図示していない
オイルポンプで発生する油圧によつて作動され
る。同油圧は、後述するコンピユータにより制御
される電子油圧制御装置によつて、種々の運転状
態検出装置により検出された運転状態に応じて各
クラツチ、ブレーキに選択的に供給され、同各ク
ラツチ、ブレーキの作動の組み合わせによつて第
１表に示すように、前進４段後進１段の変速段が
達成される。同表において○印は各クラツチまた
はブレーキの係合状態を示し、●印は変速時のロ
ーリバースブレーキ３２が係合される直前におい
てワンウエイクラツチ３４の作用でキヤリア４８
の回転が停止されていることを示している。

【表】 そして、本実施例では、第１表から判るよう
に、キツクダウンブレーキ３０が１速（1st）−２
速（2nd）−３速（3rd）−４速（4th）と変速いて
不作動−作動−不作動−作動となるに伴つて回転
−停止−回転−停止の状態となるキツクダウンド
ラム５２を変速油圧制御の基準となる回転要素と
して設定しており、このキヤクダウンドラム５２
の回転数をセンサ１４２で検出して第２図に示す
コンピユータ８０に入力するようになつている。 第２図はコンピユータ８０でデユーテイ制御さ
れる歯車変速機２２の電子油圧制御装置の一部を
表す概略構成図であるが、この電子油圧制御装置
の全体構成及びその作用は特願昭56−144237号
（特開昭58−46258号）等により既に公知であるの
で、ここでは本実施例において制御対象となるキ
ツクダウンブレーキ３０に係る部分のみ説明す
る。 第２図に示す電子油圧制御装置は図外のオイル
ポンプから吐出される圧油を定圧に調圧したライ
ン圧を運転状態に応じてキツクダウンブレーキ３
０のキツクダウンソーボピストン３０ａに供給す
るもので、主にＮ−Ｒ制御弁９４、変速時の油圧
制御弁９６、Ｎ−Ｄ制御弁９８、１−２速シフト
弁１００、コンピユータ８０によりデユーテイ制
御されるソレノイド弁１０６を構成要素としてお
り、各要素は油路によつて結ばれている。 このような構成によると、１速の変速段が達成
されている状態にあつては、油路１７２に導かれ
たライン圧が油圧制御弁９６、油路２３８、１−
２速シフト弁１００、油路３５６を介してローリ
バースブレーキ３２の油圧室に導びかれており、
この状態からアクセルが踏み込まれてコンピユー
タ８０から変速開始信号が発信されると、図外の
シフトソレノイド弁が作動してライン圧により１
−２速シフト弁１００を第２図中右端位置に移動
させる。これにより、油路２３８から１−２速シ
フト弁１００に導びかれていたライン圧は油路３
６４を介してキツクダウンサーボピストン３０ａ
の係合側油圧室に供給されキツクダウンドラム５
２に巻かれたキツクダウンブレーキ３０のブレー
キバンド３０ｂをキツクダウンドラム５２に係合
させる一方、ローリバースブレーキ３２に供給さ
れていた油圧が排出されて２速への変速が達成さ
れる。 ここでコンピユータ８０には第３図に示すよう
に、１速から２速への変速中において予め設定さ
れたキツクダウンドラム５２の回転速度変化特性
が記憶されている。この特性は過大な変速衝撃や
摩擦係合要素の過大な滑りが生じないよう摩擦係
合要素に適正な度合で油圧が送給されて理想的な
変速がなされた場合にキツクダウンドラム５２が
示す回転速度変化であり、変速終了間際の時点Ａ
を境にしてＸゾーンとＹゾーンとではその傾き、
すなわち回転速度変化率が異なり、特願昭59−
60888号で既に提案したように時点Ａ以降のＹゾ
ーンでは変速終了時附近の摩擦係合要素の係合に
よる自動変速機の出力軸トルク変動を抑えるため
に、摩擦係合要素への油圧の送給度合を緩やかに
してキツクダウンドラム５２の回転速度変化率を
Ｘゾーンに較べて小さくしている。つまり、Ｘゾ
ーンにおける回転速度変化率が第１の値で、Ｙゾ
ーンにおける回転速度変化率が第２の値となつて
いる。 またコンピユータ８０には第４図に示すような
フローチヤートが記憶されており、このフローチ
ヤートに従つてキツクダウンドラム５２の変速中
における回転速度変化が第３図の特性に沿うよう
に摩擦係合要素への送給油圧が制御される。尚、
前記のように本実施例は変速初期油圧設定方法に
適用したものであるためこの方法に係る部分も上
記フローチヤートに含まれているが、この部分は
後に説明して先ず本発明の変速油圧制御方法に係
る部分（第４図中１速同期外れから変速終了ま
で）を説明する。 コンピユータ８０により変速開始信号が発信さ
れると（図３中変速開始指令）、シフトソレノイ
ド弁が作動して送給される油圧が上昇し始める。
送給油圧の上昇が開始した後、コンプユータ８０
によりデユーテイ制御されるソレノイド弁１０６
があるデユーテイ率で作動し、キツクダウンドラ
ム５２の回転速度が下がり始め（図３中変速開
始）、１速段の同期外れが達成される。 ここで、ソレノイド弁１０６は定周波パルス電
流のパルス幅が変更されることによりその開閉時
間の割合が変化する非通電時閉塞型で、デユーテ
イ率に応じてオリフイス２１４より下流側の油路
２１２内の油圧、即ちＮ−Ｒ制御弁９４に作用す
る油圧を制御してキツクダウンサーボピストン３
０ａ等の摩擦係合要素へ供給される油圧を制御す
るものであり、デユーテイ率と摩擦係合要素へ供
給される油圧とは相反する傾向、即ちデユーテイ
率が高ければ摩擦係合要素への送給油圧は低いと
いう傾向がある。 上記のように同期外れが達成されると、Ｘゾー
ンの特性を満足する目標回転速度変化率を決定
し、実際のキツクダウンドラム５２の回転速度か
ら演算した回転速度変化率と目標回転速度変化率
とのずれを演算する。次いで、このずれに対する
デユーテイ率補正量を演算して指示し、ソレノイ
ド弁１０６のデユーテイ制御を補正して実際のキ
ツクダウンドラムの回転速度変化（第３図中一点
破線）が目標回転速度変化（第３図中実線）に追
従するようキツクダウンサーボピストン３０ａへ
の送給油圧を調整する。次いで、実際のキツクダ
ウンドラム５２の回転速度N_D及び車速を検出し
て、回転速度N_DとＸ，Ｙゾーンの境界回転速度
Ｂとを比較し、キツクダウンドラム５２の回転速
度が未だＸゾーン内にあるときには上記のデユー
テイ制御による油圧調整を繰り返し行う。 キツクダウンドラム５２の回転速度N_DがＸ，
Ｙゾーンの境界回転速度Ｂに等しいかそれ以下と
なつた場合、デユーテイ率を３％上昇するよう指
令した後、Ｙゾーンの特性を満足する目標回転速
度変化率を決定する。従つて、図３に示すよう
に、Ｘゾーンの目標回転速度変化率（第１の値）
からＹゾーンの目標回転速度変化率（第２の値）
へ切り換わる前に、デユーテイ率を３％上昇させ
てキツクダウンブレーキ３０への供給油圧を一時
的に低下させることになる。 実際のキツクダウンドラム５２の回転速度N_D
が140rpmに下降するまでＹゾーンにおいても上
記Ｘゾーンと同様なデユーテイ制御による油圧調
整を繰り返し行い、N_D＝140rpmの時点でのデユ
ーテイ率d₂を0.1秒保持することにより２速への
変速が終了する（図３中変速終了）。 図３に示すように、デユーテイ率を上昇させて
キツクダウンブレーキ３０への供給油圧を一時的
に低下させることにより、ＸゾーンとＹゾーンが
切り換わるＡ点で、油圧のオーバーシユートが防
止され、油圧曲線がＡ点で一時的に上昇すること
なくなめらかとなる。 ここで、変速は短時間の内で行われるため、セ
ンサ、弁等の構成部品の作動遅れからＸゾーンで
目標回転速度変化率に追従して来たキツクダウン
ドラム５２の回転変化が傾きが小さくなるＹゾー
ンの目標回転速度変化率に追従しきれず、キツク
ダウンドラム５２の回転速度が第３図中に点線で
示すように、所定の特性を示し得ないで降下して
しまう場合が懸念される。しかしながら、前記の
ようにＹゾーンで制御が開始される前にデユーテ
イ率が３％上昇されてキツクダウンサーボピスト
ン３０ａへの送給油圧の送給率が低下されるた
め、Ｙゾーンにおいてもキツクダウンドラム５２
の回転変化が目標回転速度変化に追従する。尚、
このデユーテイ率上昇度は３％に限られず、車
両、エンジン、自動変速機の各特性や、運転状態
等により適宜設定される。 上記のように、変速中における実際のキツクダ
ウンドラム５２の回転速度変化率が目標回転速度
変化率に追従するようキツクダウンサーボピスト
ン３０ａへ油圧を制御することにより、キツクダ
ウンサーボピストン３０ａへは常に適正な油圧が
供給され、過大な変速衝撃や摩擦係合要素の過大
な滑りを生じない良好な変速が達成される。 本実施例においては上記の変速油圧制御を利用
した変速初期油圧の設定制御を行うものいであ
る。例えば、排気量、出力トルク量等が異なるエ
ンジンに或る自動変速機を組合せる場合、ライン
圧が大き過ぎてエンジンの出力トルクに較べて摩
擦係合要素の係合力が過大となつてしまうときに
は変速開始時に送給される初期油圧により即座に
摩擦係合要素が係合状態となつて多大な変速衝撃
を来たすという問題があり、またこれとは逆に、
ライン圧が低く過ぎるときには変速が長時間化し
たり変速が開始しないという問題がある。 上記の問題を解決いて自動変速機をエンジンに
適合させるのが変速初期油圧設定制御であり、第
４図のフローチヤートに従つて進行される。すな
わち、１速から２速への変速が開始されて図示し
ていないシフトソレノイド弁が１速から２速への
変速状態に切換えられた後に、エンジンスロツト
ル開度θ_t及び車速を検出して、とりあえず変速初
期のデユーテイ率d₁を決定し、このデユーテイ率
d₁に対応した変速初期油圧をキツクダウンサーボ
ピストン３０ａへ送給する。そして、キツクダウ
ンドラム５２の回転速度及び車速を検出して１速
段の同期が外れるまでデユーテイ率d₁を修正して
送給油圧の制御を繰り返し行う。このように１速
段の同期外れが達成されると、前述した変速油圧
制御により良好な状態で変速を進行させ、キツク
ダウンドラム５２の回転速度が140rpmの時点で
のデユーテイ率d₂から、例えば演算式d₁′＝（ｋ・
θ_t＋ｌ）d₂により第３図の特性を示すように変速
開始時にキツクダウンサーボピストンへ送給され
るべきデユーテイ率d₁′を次回の変速の際の変換
初期デユーテイ率として設定する。尚、演算式で
ｋとｌはそれぞれスロツトル開度θ_t及び車速によ
い定まる定数である。 従つて、次回の変速以降では、変速初期油圧が
所定値に近似若しくは一致することとなりエンジ
ンと自動変速機との適合が図られるため、自動変
速機の汎用性が実現される。尚、上記のように
N_D＝140rpmの時点でのデユーテイ率d₂を基準に
するのは、変速終了間際のN_D＝140rpmでは前記
変速油圧制御によりキツクダウンサーボピストン
３０ａへの送給油圧がほぼ適正値となり、これを
基にすれば精度良くデユーテイ率d₁′を演算でき
るからであるが、N_Dはこれに限らず変速終了間
際の他の任意の値であつても良い。 上記の実施例は１速から２速への変速段につい
て説明したが、２速から３速への変速段及び３速
から４速への変速段についても上記と同様に行う
ことができ、またラビニヨ型の前進３段後進１段
の自動変速機に適用した場合も同様である。ま
た、上記実施例では全ての変速段で回転状態の停
止状態とが切換るキツクダウンドラムを検出対象
の回転要素としたため、回転数検出装置が簡単と
なるが或る変速段においてのみ回転状態の停止状
態とが切換る回転要素、例えばリヤサンギヤ４
６、キヤリア４８等を適宜用いることも可能であ
る。 以上説明したように本発明によれば、変速中の
回転要素の回転速度変化率が予め設定された目標
回転速度変化率に追従するよう摩擦係合要素への
油圧の送給を制御すると共に、変速終了間際の目
標回転速度変化率の値が切り換わる前に該油圧の
送給率を一時的に低下されるようにしたため、過
大な変速衝撃や摩擦係合要素の過大な滑りを生じ
ない良好な変速を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を適用した車両用自
動変速機の概略構成図、第２図はキツクダウンブ
レーキの油圧制御装置の一例を表す概略構成図、
第３図はキツクダウンドラムの回転速度変化特性
及び供給油圧の概念を表すグラフ、第４図は本発
明の一実施例のフローチヤートである。 図面中、２はエンジン、２０は入力値、３０は
キツクダウンブレーキ、５０は出力軸、５２はキ
ツクダウンドラムである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンの回転動力が入力される入力軸と、
   駆動軸へ回転動力を出力する出力軸と、油圧によ
   り作動され任意の回転要素に選択的に係合するこ
   とにより前記入力軸と前記出力軸との間の変速比
   を切換える摩擦係合要素とを備え、変速が開始さ
   れると前記回転要素が追従すべき目標回転速度変
   化率が比較的大きい第１の値に設定され、上記回
   転要素の回転速度が変速終了直前の値になると目
   標回転速度変化率が上記第１の値よりも小さい第
   ２の値に切り換わるように構成され、変速中に該
   回転要素の実際の回転速度変化率が前記第１の値
   もしくは第２の値に追従するように前記摩擦係合
   要素への供給油圧をフイードバツク制御する車両
   自動変速機において、前記回転要素の回転速度が
   前記所定の回転速度となり目標回転速度変化率が
   前記第２の値へ切り換わる前に前記摩擦係合要素
   への供給圧を所定の値だけ一時的に低下させるこ
   とを特徴とする車両用自動変速機における変速油
   圧制御方法。