JPH0621642B2 - 車両用自動変速機における変速油圧制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、摩擦係合要素の係合時に変速ショックのない
適正な油圧を送給する車両用自動変速機における変速油
圧制御装置に関する。

〔従来の技術〕

車両用自動変速機は、クラッチ，ブレーキ等の油圧式摩
擦係合要素に油圧を送給して、これら摩擦係合要素を回
転ドラム，ギヤ等の任意の回転要素に係合させて選択す
ることにより入力軸と出力軸との間の変速比切換（変
速）を車両の運転状態に応じて自動的に行なうものであ
る。

一般的な車両用自動変速機の一例をその概略構造を示す
第７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１２，ワンウェイクラッチ１４を有し、ステータ１
２はワンウェイクラッチ１４を介してケース１６に結合
され、ワンウェイクラッチ１４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っている。

タービン１０に伝えられたトルクはタービン１０と一体
の入力軸２０によっ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。

この変速装置２２は、３組のクラッチ２４，２６，２
８、２組のブレーキ３０，３２、１組のワンウェイクラ
ッチ３４および１組のラビニヨ型遊星歯車機構３６が構
成されている。遊星歯車機構３６は、リングギヤ３８，
ロングピニオンギヤ４０，ショートピニオンギヤ４２，
フロントサンギヤ４４，リヤサンギヤ４６，両ピニオン
ギヤ４０，４２を回転自在に支持し自身も回転可能なキ
ャリア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、フロントサンギヤ４４はキックダウ
ンドラム５２、フロントクラッチ２４を介して入力軸２
０に連結され、リヤサンギヤ４６はリヤクラッチ２６を
介して入力軸２０に連結され、キャリア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
ワンウェイクラッチ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
ッチ（エンドクラッチ）２８を介して入力軸２０に連結
されている。なお、キックダウンドラム５２はキックダ
ウンブレーキ３０によってケース１６に固定的に連結可
能となっている。

そして、遊星歯車機構３６を通ったトルクは、出力軸５
０に固着されたトランスファドライブギヤ６０よりアイ
ドルギヤ６２を経て被駆動ギヤ６４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ァシャフト６
６，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ッチ，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そなえた
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
されるオイルポンプ（図示せず）で発生する油圧によっ
て作動される。このオイルポンプからの油圧は、後述す
る油圧制御装置によって、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ッチ，ブレーキに
選択的に供給され、各クラッチ，ブレーキの作動の組み
合わせによって前進４段後進１段の変速段が達成される
が、その詳細な構成や作用は特開昭５８−４６２５８号
公報等に開示されている通りである。

ここで、例えば１速固定のレンジ以外（いわゆるＤレン
ジ）での１速の変速段においては、フロントクラッチ２
４および４速クラッチ２８が非接続の状態にあると共に
キックダウンブレーキ３０およびローリバースブレーキ
３２が解除されており、更にリヤクラッチ２６が接続す
ると共にワンウェイクラッチ３４が機能している状態と
なっている。この場合、２速へのアップシフトはキック
ダウンブレーキの連結のみで達成され、ワンウェイクラ
ッチ３４が機能しなくなるようになっている。

この変速システムを実現する油圧制御装置の一部を示す
第８図に示すように、キックダウンブレーキ３０の作動
を制御するキックダウンサーボ８０には１−２シフト弁
８１が油路８２を介して接続しており、この１−２シフ
ト弁８１には油圧制御弁８３とシフト制御弁８４とがそ
れぞれ油路８５，８６を介して接続している。

１速の変速段においてシフト制御弁８４の作動を制御す
る一対の電磁弁８７，８８は、共に油路８９，９０を解
放しているため、シフト制御弁８４の中央のスプール９
１が第８図中、左側へ変位して油路８６をシフト制御弁
８４の排油ポートＥＸへ連通させ、１−２シフト弁８１
のスプール９２が第８図中、左端へ変位した状態にあ
る。この結果、油路８２が１−２シフト弁８１の排油ポ
ートＥＸに連通してキックダウンサーボ８０の圧縮コイ
ルばね９３のばね力によりピストン９４が第８図中、右
側へ戻されており、キックダウンドラム５２に対するキ
ックダウンブレーキ３０の係合が解除されている。また
油圧制御弁８３に接続する２本の油路９５，９６のう
ち、一方の油路９５に付設されて電子制御装置９７によ
りデューティ制御される電磁弁９８のデューティ率が１
００％に設定されており、油路９５には油圧制御弁８３
のリターンスプリングに打勝つ油圧が作用していない。
このため、油圧制御弁８３のスプール９９が第８図中、
左側に変位して油路８５が油圧制御弁８３の排油ポート
ＥＸに連通している。

この状態から２速へのアップシフトを行なう場合、車両
の走行条件から電子制御装置９７が一方の電磁弁８７を
操作して油路８９を閉塞するため、中央のスプール９１
が第８図中、右側へ変位して前記オイルポンプからの圧
油（以下、これをライン圧と呼称する）はシフト制御弁
８４に接続する油路１００から油路８６を通って１−２
シフト弁８１に送給される。このため、１−２シフト弁
８１のスプール９２は第８図中、右端へ変位して油路８
２，８５が１−２シフト弁８１を介して連通する。一
方、電磁弁９８のデューティ率が電子制御装置９７によ
り減少されるため、油路９５の油圧がこのデューティ率
の減少に応じて上昇し、この上昇した油圧がスプール９
９に作用する。これによりスプール９９は、第８図中、
右側へ変位し、油路９６からのライン圧が上記デューテ
ィ率に応じ油圧制御弁８３で減圧されて油路８５へ供給
される。その後は上記デューティ率に応じた値に調整さ
れた油圧が油路８５，８２を通ってキックダウンサーボ
８０に供給され、そのピストン９４を第８図中、左側に
ストロークさせてキックダウンブレーキ３０がキックダ
ウンドラム５２を締め付けるようになっている。

ところで、このような１速から２速への変速段も含めて
全ての変速段において、摩擦係合要素への送給油圧の変
化特性が不適正であると、摩擦係合要素が急激に係合し
て変速ショックを生じたり、あるいは摩擦係合要素に過
大な滑りが生じて摩擦係合要素を劣化させてしまったり
する。このため、１速から２速への変速段においては、
従来より、キックダウンサーボ８０への送給油圧の変化
特性を司る電磁弁９８のデューティ率を、第８図に示す
ようにピストン９４に付設されたポテンショメータ等の
ピストンストロークセンサ１０１で検出されるピストン
９４の作動ストローク位置に対応させて次のような方法
で制御していた。すなわち、第９図(c)に示すピストン
９４の作動ストローク位置（ピストン９４の作動ストロ
ーク範囲はピストンストロークセンサ１０１の分圧比と
してｋ_３〜ｋ_２の間にある）に応じて、第９図(a)に示
すように電子制御装置９７からの電気的指令で電磁弁９
８のデューティ率を変化させるものであり、第９図(b)
中、点線で示すように、ピストン９４が係合側へストロ
ークして予め設定された係合寸前の設定位置に到達する
までは電気的指令によりキックダウンサーボ８０に高油
圧が送給されるようにし、ピストン９４が上記設定位置
に到達すると電気的指令による油圧（電気的指令油圧）
を変速ショックのない変速に適する値に下げて変速を実
行する。なお、第９図(b)において、ピストン９４のス
トロークによりキックダウンサーボ８０の油圧室容積が
変化するため、図中点線で示すように電気的指令油圧
（送給油圧）をステップ状としても実際にピストン９４
に作用する油圧は図中実線で示すように変化する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の変速油圧制御手段で
は、ピストン９４の作動ストローク完了時の油圧変動
（オーバーシュート）により第９図(b)中に符号ａで示
すように急激な油圧の立上りを生じてしまい、このため
にキックダウンブレーキ３０が急激に係合して乗員が前
方へ押出されるような変速ショックを生じるという問題
点がある。

そこで、第１０図(a)，(b)に示すごとく、摩擦係合要素
のピストンストローク完了直前で一旦油圧を下げて（デ
ューティ率で言えばｄ_１＋５％にする。ここでｄ_１は学
習された変速初期デューティ率である）、ピストンスト
ローク速度を落とし、以後徐々に摩擦係合要素を係合さ
せてゆくことにより、摩擦係合要素のピストンストロー
ク完了時のトルク波動を抑制できるようにしたものも提
案されている（特願昭６０−１３４５３号）。

なお、第１０図(c)はキックダウンドラム押付力変化を
示すグラフである。

しかしながら、このような従来の手段では、ｄ_１＋５％
に相当する油圧が低い低スロットル開度領域では、摩擦
係合要素のピストンがストロークせず第１０図(d)のｂ
部（実線部）でブレーキ感を生じる一方、ｄ_１＋５％に
相当する油圧が高い高スロットル開度領域では、ｄ_１＋
５％からｄ_１％への移行時［第１０図(a)，(b)の符号ｃ
部参照］に、５％相当の油圧をあげるため、一度減速し
たピストンが再び加速され、これにより第１０図(d)の
ｅ部（一点鎖線部）でトルク波動が生じるという問題点
がある。その結果どちらの場合も変速フィーリングが悪
くなる。

また、初期油圧を指令してから実際の変速が開始される
までの油圧上昇割合βをスロットル開度によらず一定値
（例えば３％／sec）にしているので、このβの値が必
要以上に大きく設定されていたとすると、低スロットル
開度領域でのトルク立ち上がりが急になってショックを
発生する一方、βの値が必要値よりも小さいと、高スロ
ットル開度領域でのブレーキ感が大きくなって変速フィ
ーリングの悪化を招く。

本発明は、このような問題点を解決しようとするもの
で、どのようなスロットル開度領域においても、変速時
にブレーキ感やショックを生じないようにした、車両用
自動変速機における変速油圧制御装置を提供することを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本発明の車両用自動変速機における変速油圧
制御装置は、エンジンの回転動力が入力される入力軸
と、車両の駆動輪へ回転動力を出力する出力軸と、任意
の回転要素を選択することにより上記の入力軸と出力軸
との間の変速比を選択的に切り替える油圧式摩擦係合要
素とをそなえた車両用自動変速機において、上記摩擦係
合要素へ供給する油圧を電気信号に応じて調整する油圧
調整手段と、変速中に回転速度が変化する回転要素の回
転速度を検出する検出手段と、同検出手段によって検出
された回転速度の変化率が予め設定された目標変化率に
追従するように上記摩擦係合要素へ油圧を電気的にフィ
ードバック制御する制御手段とをそなえるとともに、変
速開始時に上記摩擦係合要素へ供給する初期油圧の値を
設定する初期油圧設定手段をそなえ、同初期油圧設定手
段が、上記初期油圧を決定するための第１電気制御値を
上記フィードバック制御の所要時点における第２電気制
御値から求めた初期油圧設定のための第３電気制御値と
上記摩擦係合要素の可動部材を駆動する最小油圧に相当
する第４電気制御値との間に設定する手段をそなえて構
成されたことを特徴としている。

また、本発明の車両用自動変速機における変速油圧制御
装置は、エンジンの回転動力が入力される入力軸と、車
両の駆動輪へ回転動力を出力する出力軸と、任意の回転
要素を選択することにより上記の入力軸と出力軸との間
の変速比を選択的に切り替える油圧式摩擦係合要素とを
そなえた車両用自動変速機において、上記摩擦係合要素
へ供給する油圧を電気信号に応じて調整する油圧調整手
段と、変速中に回転速度が変化する回転要素の回転速度
を検出する検出手段と、同検出手段によって検出された
回転速度の変化率が予め設定された目標変化率に追従す
るように上記摩擦係合要素へ油圧を電気的にフィードバ
ック制御する制御手段とをそなえるとともに、変速開始
時に上記摩擦係合要素へ供給する初期油圧の値を設定す
る初期油圧設定手段と、同初期油圧設定手段により設定
された初期油圧を上記摩擦係合要素へ供給した後に所要
の割合で油圧を変化させてゆく油圧変更手段とをそな
え、同初期油圧設定手段が、上記初期油圧を決定するた
めの第１電気制御値を上記フィードバック制御の所要時
点における第２電気制御値から求めた初期油圧設定のた
めの第３電気制御値と上記摩擦係合要素の可動部材を駆
動する最小油圧に相当する第４電気制御値との間に設定
する手段をそなえて構成されるとともに、上記油圧変更
手段が、油圧変化率を車両の運転状態に応じて変える油
圧変化率可変手段をそなえて構成されたことを特徴とし
ている。

〔作 用〕

上述の第１番号の発明の車両用自動変速機における変速
油圧制御装置では、変速に際し変速のための電気信号が
出されると、まず摩擦係合要素へ比較的高い油圧が供給
され、これにより摩擦係合要素の可動部材が係合側へ駆
動され、係合直前において油圧が下げられ初期油圧設定
手段によって設定された初期油圧状態にされる。これに
より摩擦係合要素の可動部材が減速して係合側へ更に駆
動される。このときこの初期油圧を決定するための第１
電気制御値が、フィードバック制御の所要時点における
第２電気制御値から求めた初期油圧設定のための第３電
気制御値と、摩擦係合要素の可動部材を駆動する最小油
圧に相当する第４電気制御値との間に設定されているの
で、スロットル開度の大小によって変速時にブレーキ感
やショックを招くことがなくなる。

また、上述の第２番目の発明の車両用自動変速機におけ
る変速油圧制御装置では、摩擦係合要素の可動部材を初
期油圧状態で駆動した後に、所要の割合で油圧を高圧側
へ変化させて係合度を高めてゆくが、このときの油圧変
化率を車両の運転状態に応じて変えることが行なわれる
ので、やはり変速時のブレーキ感やショックを十分に抑
制することができる。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の一実施例としての車両用自動
変速機における変速油圧制御装置について説明すると、
第１図はその概略構成図、第２図はその作用を説明する
ためのフローチャート、第３図(a)，(b)，(c)，(d)，
(e)，(f)はそれぞれの低スロットル開度領域におけるデ
ューティ率変化，電気的指令油圧変化，キックダウンサ
ーボ油圧変化，ピストンストローク変化，ドラム押付力
変化，変速機出力軸トルク変化を従来のものと比較して
示すグラフ、第４図(a)，(b)，(c)，(d)，(e)，(f)はそ
れぞれその高スロットル開度領域におけるデューティ率
変化，電気的指令油圧変化，キックダウンサーボ油圧変
化，ピストンストローク変化，ドラム押付力変化，変速
機出力軸トルク変化を従来のものと比較して示すグラ
フ、第５図はそのスロットル開度のゾーンを説明するた
めの特性図、第６図はそのタービン回転速度の目標変化
を示すグラフであり、第１〜６図中、第７〜１０図と同
じ符号はほぼ同様の部分を示している。

本装置を付設される自動変速機ＡＴは、第１，７図に示
すごとく、エンジン２の回転動力が入力される入力軸２
０と、自動車の駆動輪（前輪あるいは後輪）へ回転動力
を出力する出力軸５０とをそなえるとともに、３組のク
ラッチ２４，２６，２８、２組のブレーキ３０，３２、
１組のワンウェイクラッチ３４および１組のラビニヨ型
遊星歯車機構３６を有する変速装置２２をそなえてい
る。

また、この自動変速機ＡＴは、クラッチ２４，２６，２
８やブレーキ３０，３２等へ供給する油圧を電気信号に
応じて調整する油圧調整手段を構成する油圧制御回路Ｏ
Ｃをそなえており、この油圧制御回路ＯＣはその一部を
示すと第８図のようになるが、この油圧制御回路ＯＣは
シフト弁８１，油圧制御弁８３，シフト制御弁８４，マ
ニュアルバルブ，油圧制御用電磁弁９８等を適宜の油路
で連結して成り、これらの油路は更にクラッチ２４，２
６，２８やブレーキ３０，３２等に接続されている。

ところで、油圧制御回路ＯＣの電磁弁９８へ所要のデュ
ーティ率の電気制御信号を出力するコントローラＣＬが
設けられており、このコントローラＣＬからの電気信号
を例えば電磁弁９８がうけると、デューティ率１００％
で油路９５の信号油圧が０となり、デューティ率が小さ
くなってゆくと、これに応じて油路９５の信号油圧が高
くなり、これにより油圧制御弁８３のスプール９９に作
用する油圧が変わり、その結果油路９６からのライン圧
がデューティ率に応じて油圧制御弁８３で減圧されて油
路８５へ供給されるようになっている。

今、キックダウンサーボ８０へ供給する油圧制御に着目
すると、ピストン９４のストローク量を検出するピスト
ンストロークセンサ１０１，スロットル開度θｔを検出
するスロットルセンサ２００、タービン回転速度Ｎ_Ｔ，
変速機出力軸回転数Ｎ_０をそれぞれ検出する回転数セン
サ２０１（この回転数センサ２０１が変速中に回転速度
とが変化する回転要素の回転速度を検出する検出手段を
構成する）およびその他エンジン回転数やエンジン出力
トルクやエンジン油温や車速等を検出するセンサ類２０
２が設けられており、これらのセンサ２００〜２０２か
らの検出信号がコントローラＣＬへ入力されるようにな
っている。

また、コントローラＣＬは、タービン回転速度Ｎ_Ｔの変
化率_Ｔが予め設定された目標変化率_Ｓに追従するよ
うにキックダウンサーボ８０への油圧を電気的にフィー
ドバック制御する制御手段Ｃ１，２速への変速開始時に
キックダウンサーボ８０へ供給する初期油圧の値を設定
する初期油圧設定手段ＩＯＳＭ、この初期油圧設定手段
ＩＯＳＭにより設定された初期油圧をキックダウンサー
ボ８０へ供給した後に所要の割合β％／secで油圧を変
化させてゆく油圧変更手段ＯＣＭの各機能を有している
が、更に初期油圧設定手段ＩＯＳＭは、初期油圧を決定
するための電気量（第１電気制御値）ｄ_４を上記フィー
ドバック制御の所要時点における電気量（第２電気制御
値）ｄ_１′から求めた初期油圧設定のための電気量（第
３電気制御値）ｄ_１と上記キックダウンサーボ８０のピ
ストン９４を駆動する最小油圧に相当する電気量（第４
電気制御値）ｍとの間に設定する手段をそなえて構成さ
れるとともに、油圧変更手段ＯＣＭは、油圧変化率βを
車両の運転状態に応じて変える油圧変化率可変手段ＯＣ
ＶＭをそなえて構成されている。さらに、油圧変化率可
変手段ＯＣＶＭは、上記電気量ｄ_４に相討当する油圧が
高くなるのに応じて大きくなる傾斜で油圧を時間的に変
化させたり、トルクが大きくなるのに応じて大きくなる
傾斜で油圧を時間的に変化させる手段をそなえて構成さ
れている。

具体的には、上記初期油圧を決定するための電気量
ｄ_４、即ち変速初期デューティ率ｄ_４は次の式で表わさ
れる。

ｄ_４＝（ｄ_１＋３×ｍ）／４（％） ここで、ｄ_１は上記フィードバック制御の所要時点にお
ける電気量（即ち前回の変速結果に相当するデューティ
率）ｄ_１′から演算された初期油圧設定のための電気量
（即ちｄ_１′から求めた変速開始油圧に相当するデュー
ティ率）、ｍはピストン９４をストロークさせる最小油
圧（設定値）に相当する電気量（デューティ率）であ
る。

上記の式から、ｄ_４はｄ_１とｍとの重みつき式で表わさ
れるが、この式からｄ_４はｄ_１とｍとを３：１に内分し
た値に設定されることがわかる。

また、油圧変化率βは例えば次式で表わされる。

β＝６．８＋｛１．１×（ｍ−ｄ_１）／２｝ 上記の式からβはｄ_１とｍとの差の１次式として表わさ
れることがわかる。

次に、本装置の作用について説明する。本装置は第２図
に示すフローチャートに従って変速中のキックダウンサ
ーボ８０への送給油圧が制御される。なお、このフロー
チャートは、本出願人が特願昭59-69926号、特願昭59-8
2864号、特願昭59-204491号等において既に提案したキ
ックダウンブレーキ３０の半係合状態におけるキックダ
ウンサーボ８０への送給油圧を制御するフィードバック
制御および自動変速機をエンジンの排気量等の規格に適
合させるための変速初期油圧設定制御をも実施するもの
であり、本発明に係る部分は主にフローチャート中※印
の間の部分である。

上記フローチャートにおいて、コントローラＣＬにより
１速から２速への変速開始信号が発信されて、シフトコ
ントロール電磁弁８７，８８が前述のように切り替えら
れると、電磁弁９８のデューティ率を４０％として指令
する［第３図(a)および第４図(a)参照］。この結果、こ
のデューティ率指令（電気的指令）により、第３図(b)
および第４図(b)中実線で示すようにデューティ率４０
％に対応した比較的高い油圧（電気的指令油圧）がキッ
クダウンサーボ８０に送給され、ピストン９４が係合側
（第８図中左方）へストロークする。

ついで、エンジン２のスロットル開度θｔを検出してメ
モリし、このスロットル開度θｔが第５図に示すように
全スロットル開度を４つに分割したＡ〜Ｄゾーン（ここ
でＡゾーンは高スロットル開度領域、Ｄゾーンは低スロ
ットル開度領域であり、Ｂ，Ｃゾーンは中間スロットル
開度領域である）のいずれに属するか判定される。

今、スロットル開度θｔがＤゾーン（低スロットル開度
領域）に属すると判定されたとすると、その後はこのＤ
ゾーンにおける定数θ_１′，ｄ_１′，αを読み込み、デ
ューティ率ｄ_１を演算式 ｄ_１＝ｄ_１′−α（θｔ−θ_１′）から演算すると共
に、本発明に係る効果を奏するための変速初期デューテ
ィ率ｄ_４を（ｄ_１＋３×ｍ）／４％として求め、更に変
速初期デューティ率ｄ_４の減算値（油圧変化率）βを
｛６．８＋１．１×（ｍ−ｄ_１）／２｝Δｔとして求め
ておく。なお、Δｔはタイマセット時間である。

ついで、ピストン９４のストローク位置ｋをピストンス
トロークセンサ１０１により検出し、このストローク位
置がｋ_２−(90/8)×０．８％以上の間、デューティ率ｄ
_４を電磁弁９８に指令する［第３図(d)参照］。この結
果、第３図(b)中実線で示すように電気的指令油圧は変
速初期デューティ率ｄ_４に対応した電気的指令油圧にな
る。

このときスロットル開度θｔがＤゾーン（低スロットル
開度領域）に属しているから、演算式 （ｄ_１＋３×ｍ）／４の演算結果より、変速初期デュー
ティ率ｄ_４は第３図(a)の実線部に示すような値に設定
される。そしてこの変速初期デューティ率ｄ_４は従来手
段（以下、従来手段あるいは従来のものというときは特
願昭６０−１３４５３号の技術をいう）によって設定さ
れるデューティ率ｄ_１＋５％よりも小さいから、ピスト
ン９４に作用する油圧を従来のものに比べ高くすること
ができ、これにより変速指令から変速開始までの時間を
従来のものよりも短くすることができ、その結果従来の
ものでは生じていたブレーキ感をなくすことができる
［第３図(f)参照］。

なお、本実施例ではデューティ率４０％に対応する高圧
の電気的指令油圧から変速初期デューティ率ｄ_４に対応
する低圧の電気的指令油圧への変更をセンサ１０１の分
圧比でｋ_２−(90/8)×０．８％になったときに行なうよ
うにしたが、このストローク幅はそれに限らずエンジン
や自動変速機の種々条件等により適宜定められるもので
あり、またこのようにピストン９４のストロークで規定
せずにある微小時間で規定するようにしてもよい。

ところで、変速初期デューティ率ｄ_４を指令したあと
は、タイマをセットして変速を更に実行するが、タイマ
セット後は入力軸回転速度に対応するタービン１０の回
転速度Ｎ_Ｔおよび出力軸の回転速度に対応するトランス
ファドライブギヤ６０の回転速度Ｎ_０を検出し、本実施
例では Ｎ_Ｔ≦Ｎ_０×２．７で規定される１速の同期外れが達成
されたか否かを判断する。この判断の結果、同期外れが
達成されていない場合には、電気的指令油圧を徐々に上
昇させるよう変速初期デューティ率ｄ_４から先に演算し
た減算値βを減算するという操作を繰返し行なって、同
期外れを達成する。

このとき、スロットル開度θｔがＤゾーン（低スロット
ル開度領域）に属しているから、演算式 ｛６．８＋１．１×（ｍ−ｄ_１）／２｝Δｔの演算結果
より、減算値βは第３図(a)の実線傾斜部となるような
値に設定される。この値は従来の減算値β（＝３）より
も小さくなるから、変速時のトルク立上がりを緩やかに
することができ、これにより変速フィーリングの向上を
もたらす。

そして上記のようにして１速の同期外れが達成される
と、第６図に示すように、スロットル開度θｔに対応し
たタービン１０の回転速度のこの変速中における目標変
化率_Ｓを演算し、前述したフィードバック制御を行な
う。すなわち、実際のタービン１０の回転速度Ｎ_Ｔから
演算された回転速度の実変化率_Ｔと、キックダウンサ
ーボ８０に最適な度合で油圧が送給されてキックダウン
ブレーキ３０の係合ショックや過大な滑り等が生じない
状態で変速が達成された場合にタービン１０が示す回転
速度変化率_Ｓ（目標変化率）とを比較して、この実変
化率_Ｔと目標変化率_ＳとのずれΔを演算する。そ
して、ずれΔに対するゲインγ＝ｂΔ、（但しｂは
定数）を演算して、デューティ率補正量Δｄ＝γΔを
演算し、このデューティ率補正量Δｄで上記デューティ
率ｄ_１を補正したデューティ率ｄ_０を指令して電磁弁９
８を駆動する。そして実際のタービン１０の回転速度Ｎ
_Ｔおよびトランスファドライブギヤ６０の回転速度Ｎ_０
を検出して、本実施例ではＮ_Ｔ≦Ｎ_０×１．７で規定さ
れる２速への同期が達成されたか否かを判断する。この
結果、同期が達成されていない場合には、このデューテ
ィ率ｄ_０をデューティ率ｄ_１として上記と同様な補正を
行ない、フィードバック制御を繰返し行なって、同期を
達成する。すなわち、上記のフィードバック制御によれ
ば、キックダウンサーボに送給される油圧は上記ずれΔ
を少なくするよう調整され、第６図中点線で示す実際
のタービン１０の回転速度変化は、同図中実線で示す目
標変化率_Ｓに追従する。従って、キックダウンサーボ
８０への送給油圧は最適に制御され、ここにおいても変
速ショックのない変速が達成される。

上記のようにして同期が達成されると、この時点のデュ
ーティ率ｄ_０を本実施例では０．１秒保持した後、デュ
ーティ率を１００％に指令して２速への変速を完了する
が、この操作の間に上記デューティ率ｄ_０およびスロッ
トル開度θ_０から次回のＤゾーンにおける変速用の定数
αを演算式α＝（ｄ_１′−ｄ_０）／（θ_０−θ_１′）か
ら求め、これをメモリしておく。この結果、次回のＤゾ
ーンにおける変速では、デューティ率ｄ_１を演算する定
数αが上記フィードバック制御により補正され、より適
正なデューティ率ｄ_１ひいては変速初期デューティ率ｄ
_４を定め得るようになっている。

ところで、スロットル開度θｔがＡゾーン（高スロット
ル開度領域）に属すると判定された場合を考えると、こ
の場合もこのＡゾーンにおける定数θ_１′，ｄ_１′，α
を読み込み、デューティ率ｄ_１を演算式ｄ_１＝ｄ_１′−
α（θｔ−θ_１′）から演算すると共に、本発明に係る
効果を奏するための変速初期デューティ率ｄ_４を（ｄ_１
＋３×ｍ）／４％として求め、更に変速初期デューティ
率ｄ_４の減算値βを ｛６．８＋１．１×（ｍ−ｄ_１）／２｝Δｔとして求め
ておく。

ついで、この場合もピストン９４のストローク位置ｋを
センサ１０１により検出し、このストローク位置がｋ_２
−(90/8)×０．８％以上の間、デューティ率ｄ_４を電磁
弁９８に指令する［第４図(d)参照］。この結果、第４
図(b)中実線で示すように電気的指令油圧は変速初期デ
ューティ率ｄ_４に対応した電気的指令油圧になる。

このときスロットル開度θｔがＡゾーン（高スロットル
開度領域）に属しているから、演算式 （ｄ_１＋３×ｍ）／４の演算結果より、変速初期デュー
ティ率ｄ_４は第４図(a)の実線部に示すような値に設定
される。そしてこの変速初期デューティ率ｄ_４は従来手
段によって設定されるデューティ率ｄ_１＋５％からｄ_１
％への移行時の５％相当分よりも小さいから、ピストン
９４に作用する油圧変化を従来のものに比べ小さくする
ことができ、これにより従来のものでは生じていたトル
ク波動に基づくショック［第４図(f)の点線部参照］を
なくすことができる。［第４図(f)の実線部参照］。

なお、このＡゾーンにおける制御においても、デューテ
ィ率４０％に対応する高圧の電気的指令油圧から変速初
期デューティ率ｄ_４に対応する低圧の電気的指令油圧へ
の変更をセンサ１０１の分圧比でｋ_２−(90/8)×０．８
％になったときに行なうようにしたが、このストローク
幅はこれに限らずエンジンや自動変速機の種々条件等に
より適宜定められるものであり、またこのようにピスト
ン９４のストロークで規定せずにある微小時間で規定す
るようにしてもよい。

ところで、変速初期デューティ率ｄ_４を指令したあと
は、タイマをセットして変速を更に実行するが、タイマ
セット後は入力軸回転速度に対応するタービン１０の回
転速度Ｎ_Ｔおよび出力軸の回転速度に対応するトランス
ファドライブギヤ６０の回転速度Ｎ_０を検出し、この場
合もＮ_Ｔ≦Ｎ_０×２．７で規定される１速の同期外れが
達成されたか否かを判断する。この判断の結果、同期外
れが達成されていない場合には、電気的指令油圧を徐々
に上昇させるよう変速初期デューティ率ｄ_４から先に演
算した減算値βを減算するという操作を繰返し行なっ
て、同期外れを達成する。

このとき、スロットル開度θｔがＡゾーン（高スロット
ル開度領域）に属しているから、演算式 ｛６．８＋１．１×（ｍ−ｄ_１）／２｝Δｔの演算結果
より、減算値βは第４図(a)の実線傾斜部となるような
値に設定される。この値は従来の減算値β（＝３）より
も大きくなるから、変速時のブレーキ感をほとんどなく
すことができ、これにより変速フィーリングの向上をも
たらす。

なお、その後１速の同期外れが達成されたあと、２速へ
の変速を完了させるプロセスや定数αを記憶させるプロ
セスはＤゾーン（低スロットル開度領域）の場合と同様
である。

また、スロットル開度θｔがＢゾーンやＣゾーン（中間
スロットル開度領域）に属している場合も、上記の演算
式ｄ_４＝（ｄ_１＋３×ｍ）／４および β＝｛６．８＋１．１×（ｍ−ｄ_１）／２｝Δｔからｄ
_４やβが演算され、この演算結果を使用して変速油圧制
御が行なわれるので、この場合もブレーキ感や変速時の
トルク波動を生じることなく円滑な変速が可能となる。

このように、前回の変速時のデータを基に次回の変速時
の変速初期デューティ率、すなわち変速初期油圧をより
最適値に近づけるという変速初期油圧設定制御によれ
ば、排気量、出力トルク量等の規格上エンジンに適合し
ていない自動変速機をこのエンジンに組合わせても使用
の過程において自動変速機を元々適合していないエンジ
ンに適合させることができる。すなわち、変速初期油圧
が高すぎたりあるいは低すぎたりすると、変速開始信号
が発信されるやいなや摩擦係合要素が係合状態となって
多大な変速ショックを来したりあるいは変速動作が長時
間かかったりするという不具合があるが、上記制御によ
れば使用の過程においてこれら不具合は解消されるほ
か、どのようなスロットル開度領域においても、変速シ
ョックやブレーキ感を招くことなく変速操作が可能であ
る。すなわち摩擦係合要素結合瞬間のトルク容量の適正
化をはかることができ、変速フィーリングが極めて良好
となるのである。

なお、第３図(c)および第４図(c)はそれぞれ低スロット
ル開度領域および高スロットル開度領域でのキックダウ
ンサーボ油圧変化を示すグラフであり、第３図(e)およ
び第４図(e)はそれぞれ低スロットル開度領域および高
スロットル開度領域でのキックダウンドラム押付力変化
を示すグラフである。

また、上記の例では、１速から２速への変速段を例に説
明したが、上記以外の変速段についても同様にして実施
できることはいうまでもない。

さらに、減算値βの演算に当たっては、初期変速デュー
ティ率ｄ_４に相当する油圧が高くなるのに応じて大きく
なるようにするほか、エンジン出力トルクが大きくなる
のに応じて大きくなるようにしてもよく、更に減算値β
は他の車両の運転状態（例えばエンジン回転速度や車
速）に応じて変えるようにしてもよい。

なお、変速初期デューティ率ｄ_４は演算式 （ｄ_１＋３×ｍ）／４によらずに、その他の演算式、例
えば（ｌｄ_１＋ｙｍ）／（ｘ＋ｙ）％［ここで、ｘ，ｙ
は任意の数］のような式あるいはその他の式により求め
て、ｄ_４をｄ_１とｍとの間に設定するようにしてもよ
い。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の車両用自動変速機におけ
る変速油圧制御装置によれば、摩擦係合要素の係合側へ
の作動時に、摩擦係合要素へ最適な油圧を供給すること
ができ、これにより従来のものではあるスロットル開度
領域においてブレーキ感が生じ他のスロットル開度領域
においてはトルク波動に基づく変速ショックが生じてい
たのを、どのようなスロットル開度領域においてもブレ
ーキ感や変速ショックを起こすことなく円滑な変速フィ
ーリングが達成できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１〜６図は本発明の一実施例としての車両用自動変速
機における変速油圧制御装置を示すもので、第１図はそ
の概略構成図、第２図はその作用を説明するためのフロ
ーチャート、第３図はその低スロットル開度領域におけ
るデューティ率変化，電気的指令油圧変化，キックダウ
ンサーボ油圧変化，ピストンストローク変化，ドラム押
付力変化，変速機出力軸トルク変化を従来のものと比較
して示すグラフ、第４図はその高スロットル開度領域に
おけるデューティ率変化，電気的指令油圧変化，キック
ダウンサーボ油圧変化，ピストンストローク変化，ドラ
ム押付力変化，変速機出力軸トルク変化を従来のものと
比較して示すグラフ、第５図はそのスロットル開度のゾ
ーンを説明するための特性図、第６図はそのタービン回
転速度の目標変化を示すグラフであり、第７〜９図は従
来の車両用自動変速機における変速油圧制御装置を示す
もので、第７図はその車両用自動変速機の一例を示す概
略構成図、第８図はその油圧制御回路の一部を示す概略
構成図、第９図はそのデューティ率変化，キックダウン
サーボ油圧変化，ピストンストローク変化を示すグラフ
であり、第１０図は従来の他の車両用自動変速機におけ
る変速油圧制御装置を用いた場合のデューティ率変化，
キックダウンサーボ油圧変化，ドラム押付力変化，変速
機出力軸トルク変化を示すグラフである。 ２……エンジン、１０……タービン、２０……入力軸、
３０……キックダウンブレーキ、５０……出力軸、８０
……キックダウンサーボ、９４……ピストン、９８……
電磁弁、１０１……ピストンストロークセンサ、２００
……スロットルセンサ、２０１……回転数センサ、２０
２……センサ類、ＡＴ……自動変速機、Ｃ１……制御手
段、ＣＬ……コントローラ、ＩＯＳＭ……初期油圧設定
手段、ＯＣ……油圧制御回路（油圧調整手段）、ＯＣＭ
……油圧変更手段、ＯＣＶＭ……油圧変化率可変手段。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの回転動力が入力される入力軸
   と、車両の駆動輪へ回転動力を出力する出力軸と、任意
   の回転要素を選択することにより上記の入力軸と出力軸
   との間の変速比を選択的に切り替える油圧式摩擦係合要
   素とをそなえた車両用自動変速機において、上記摩擦係
   合要素へ供給する油圧を電気信号に応じて調整する油圧
   調整手段と、変速中に回転速度が変化する回転要素の回
   転速度を検出する検出手段と、同検出手段によって検出
   された回転速度の変化率が予め設定された目標変化率に
   追従するように上記摩擦係合要素へ油圧を電気的にフィ
   ードバック制御する制御手段とをそなえるとともに、変
   速開始時に上記摩擦係合要素へ供給する初期油圧の値を
   設定する初期油圧設定手段をそなえ、同初期油圧設定手
   段が、上記初期油圧を決定するための第１電気制御値を
   上記フィードバック制御の所要時点における第２電気制
   御値から求めた初期油圧設定のための第３電気制御値と
   上記摩擦係合要素の可動部材を駆動する最小油圧に相当
   する第４電気制御値との間に設定する手段をそなえて構
   成されたことを特徴とする、車両用自動変速機における
   変速油圧制御装置。
2. 【請求項２】エンジンの回転動力が入力される入力軸
   と、車両の駆動輪へ回転動力を出力する出力軸と、任意
   の回転要素を選択することにより上記の入力軸と出力軸
   との間の変速比を選択的に切り替える油圧式摩擦係合要
   素とをそなえた車両用自動変速機において、上記摩擦係
   合要素へ供給する油圧を電気信号に応じて調整する油圧
   調整手段と、変速中に回転速度が変化する回転要素の回
   転速度を検出する検出手段と、同検出手段によって検出
   された回転速度の変化率が予め設定された目標変化率に
   追従するように上記摩擦係合要素へ油圧を電気的にフィ
   ードバック制御する制御手段とをそなえるとともに、変
   速開始時に上記摩擦係合要素へ供給する初期油圧の値を
   設定する初期油圧設定手段と、同初期油圧設定手段によ
   り設定された初期油圧を上記摩擦係合要素へ供給した後
   に所要の割合で油圧を変化させてゆく油圧変更手段とを
   そなえ、同初期油圧設定手段が、上記初期油圧を決定す
   るための第１電気制御値を上記フィードバック制御の所
   要時点における第２電気制御値から求めた初期油圧設定
   のための第３電気制御値と上記摩擦係合要素の可動部材
   を駆動する最小油圧に相当する第４電気制御値との間に
   設定する手段をそなえて構成されるとともに、上記油圧
   変更手段が、油圧変化率を車両の運転状態に応じて変え
   る油圧変化率可変手段をそなえて構成されたことを特徴
   とする、車両用自動変速機における変速油圧制御装置。
3. 【請求項３】上記油圧変化率可変手段が、上記第１電気
   制御値に相当する油圧が高くなるのに応じて大きくなる
   傾斜で油圧を時間的に変化させる手段をそなえて構成さ
   れた、特許請求の範囲第２項に記載の車両用自動変速機
   における変速油圧制御装置。
4. 【請求項４】上記油圧変化率可変手段が、エンジンの出
   力トルクが大きくなるのに応じて大きくなる傾斜で油圧
   を時間的に変化させる手段をそなえて構成された、特許
   請求の範囲第２項に記載の車両用自動変速機における変
   速油圧制御装置。