JPH08233089A - 車両用油圧作動式変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 スロットル開度の変動が大か否か判断し、変
動が大と判断されるときは、変速機入力軸の回転変化が
目標の変化となるようにクラッチ圧をフィードバック制
御することを中止し、変速比ごとにスロットル開度に応
じて設定される非変速時の特性に従ってクラッチ圧を制
御するようにした。 【効果】 スロットル開度が相応する機関出力を正しく
示していないときにフィードバック制御を中止するの
で、予期しない変速ショックが生じることがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は車両用油圧作動式変速
機の油圧制御装置に関し、より詳しくはスロットル開度
から機関出力の変動が大きい運転状態を検出し、そのよ
うな際には変速機入力軸の回転変化が目標の変化となる
ようなクラッチ圧制御などを中止するようにしたものに
関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６０−２３１０５６号公報ないし
は特開平２−８９８６１号公報に記載されている如く、
変速時に回転変化を生じる部材、例えば変速機入力軸の
回転数の変化が目標の変化となるように、クラッチ、ブ
レーキなどの摩擦係合要素（以下「クラッチ」と略称す
る）の係合油圧をリニアソレノイドやデューティソレノ
イドなどを用いて制御する技術が、知られている。

【０００３】通常、変速ショックを防止するために、ク
ラッチの係合油圧は、機関出力に基づいて設定される。
前記した従来技術においても、目標の変化割合ないしは
目標の変化となるように設定されるクラッチの作動油圧
は、機関出力を反映して設定するべく、スロットル開度
（アクセル開度）などの機関負荷に基づいて設定されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記したクラッチ圧制
御において、ドライバがアクセルペダルを極めて急激に
踏み込んだ場合、機関出力がそのスロットル開度に見合
う値にまで立ち上がるにはある程度の時間を要する。ま
た極めて急激にアクセルペダルを戻したときも、機関は
それまでの慣性力で回転を続けることから、スロットル
開度に比して実際の機関出力が高い場合が生じ得る。

【０００５】更に、アクセルペダル操作がやや急な程度
であって機関出力がスロットル開度変化に追従している
場合でも、スロットル開度は変速の開始時点とその後の
変速の途中とでは異なってくる。前記したクラッチ圧制
御においては、スロットル開度に応じて目標の回転変化
や油圧変化を設定することから、上記のようにスロット
ル開度変化に機関出力が追従していない場合、ないしは
変速の途中から変速の進行具合が変化する場合などに
は、予期しない変速ショックが生じる恐れがある。

【０００６】従って、この発明の目的は従来技術の上記
した欠点を解消することにあり、変速過渡における変速
進行の目標値である目標の回転変化やそれを達成するた
めの目標油圧を決定する、機関負荷を示す車両操作状態
の変速過渡における変化を検知し、それが変動するとき
は目標の回転変化となるように行うクラッチ圧制御を中
止するようにした車両用油圧作動式変速機の油圧制御装
置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した目的を解決する
ためにこの発明は請求項１項において、複数の摩擦係合
要素を備え、該摩擦係合要素の係合状態を車両の走行状
態に応じて選択的に切り換えることにより変速を行うも
のであって、変速時に回転変化を生じる部材の回転速度
に基づき該回転変化が目標の変化となるように前記摩擦
係合要素の作動油圧を制御する作動油圧制御手段と、お
よび前記目標の変化を車両の操作状態により設定する目
標変化設定手段とを備える車両用油圧作動式変速機の油
圧制御装置において、前記車両の操作状態が変動すると
き、前記作動油圧制御手段はその動作を中止する如く構
成した。

【０００８】請求項２項にあっては、前記車両の操作状
態が、機関負荷に相当するものである如く構成した。

【０００９】請求項３項にあっては、前記作動油圧制御
手段は、その動作を中止するとき、作動油圧を予め定め
られた油圧に設定する如く構成した。

【００１０】

【作用】請求項１項に係る車両用油圧作動式変速機の油
圧制御装置においては、変速時に回転変化を生じる部材
の回転速度に基づき該回転変化が目標の変化となるよう
に摩擦係合要素の作動油圧を制御すると共に、前記目標
の変化を車両の操作状態により設定するものにおいて、
前記車両の操作状態が変動するとき、前記作動油圧の制
御を中止する如く構成したので、予期しない変速ショッ
クの発生を防止することができる。

【００１１】即ち、変速時のクラッチ圧制御は、本来的
に機関出力を反映させるべくスロットル開度などの機関
負荷に基づいて設定されるパラメータに応じて変速機入
力軸の回転の変化が目標の回転変化となるように行われ
るため、機関負荷を示すパラメータが正しく機関出力を
示していない場合にその制御を行うと、かえって制御特
性が悪化して予期しない変速ショックが生じる恐れがあ
る。

【００１２】そこで、車両の操作状態から機関負荷を示
すパラメータが正しく機関出力を示していない状況、即
ち、車両の操作状態が変動するときは、かかる制御を中
止するようにした。尚、ここで「摩擦係合要素」とはク
ラッチ、ブレーキなどを意味する。

【００１３】請求項２項においては、前記車両の操作状
態が、機関負荷に相当するものである如く構成したの
で、機関負荷を示すパラメータが正しく機関出力を示し
ていない状況を的確に検知することができ、予期しない
変速ショックの発生を確実に防止することができる。

【００１４】尚、前記車両の操作状態は、機関負荷を示
すパラメータであれば良いので、アクセル開度、スロッ
トル開度、吸気圧力、吸入空気量などであっても良い。

【００１５】請求項３項においては、前記作動油圧制御
を中止するとき、作動油圧を予め定められた油圧に設定
する如く構成したので、機関負荷を示すパラメータが正
しく機関出力を示していない状況を的確に検知したと
き、予期しない変速ショックの発生を一層確実に防止す
ることができる。

【００１６】

【実施例】以下、添付図面に即してこの発明の実施例を
説明する。

【００１７】図１はこの発明にかかる車両用油圧作動式
変速機の油圧制御装置を全体的に示す概略図である。

【００１８】図１に示すように、車両用の自動変速機Ｔ
は、内燃機関Ｅのクランクシャフト１にロックアップ機
構Ｌを有するトルクコンバータ２を介して接続されたメ
インシャフトＭＳと、このメインシャフトＭＳに複数の
ギヤ列を介して接続されたカウンタシャフトＣＳとを備
える。

【００１９】メインシャフトＭＳには、メイン１速ギヤ
３、メイン２速ギヤ４、メイン３速ギヤ５、メイン４速
ギヤ６、およびメインリバースギヤ７が支持される。ま
た、カウンタシャフトＣＳには、メイン１速ギヤ３に噛
合するカウンタ１速ギヤ８、メイン２速ギヤ４と噛合す
るカウンタ２速ギヤ９、メイン３速ギヤ５に噛合するカ
ウンタ３速ギヤ１０、メイン４速ギヤ６に噛合するカウ
ンタ４速ギヤ１１、およびメインリバースギヤ７にリバ
ースアイドルギヤ１３を介して接続されるカウンタリバ
ースギヤ１２が支持される。

【００２０】上記において、メインシャフトＭＳに相対
回転自在に支持されたメイン１速ギヤ３を１速用油圧ク
ラッチＣ１でメインシャフトＭＳに結合すると、１速変
速段が確立する。１速用油圧クラッチＣ１は、２速〜４
速変速段の確立時にも係合状態に保持されるため、カウ
ンタ１速ギヤ８は、ワンウェイクラッチＣＯＷを介して
支持される。

【００２１】メインシャフトＭＳに相対回転自在に支持
されたメイン２速ギヤ４を２速用油圧クラッチＣ２でメ
インシャフトＭＳに結合すると、２速変速段が確立す
る。カウンタシャフトＣＳに相対回転自在に支持された
カウンタ３速ギヤ１０を３速用油圧クラッチＣ３でカウ
ンタシャフトＣＳに結合すると、３速変速段が確立す
る。

【００２２】カウンタシャフトＣＳに相対回転自在に支
持されたカウンタ４速ギヤ１１をセレクタギヤＳＧでカ
ウンタシャフトＣＳに結合した状態で、メインシャフト
ＭＳに相対回転自在に支持されたメイン４速ギヤ６を４
速−リバース用油圧クラッチＣ４ＲでメインシャフトＭ
Ｓに結合すると、４速変速段が確立する。

【００２３】カウンタシャフトＣＳに相対回転自在に支
持されたカウンタリバースギヤ１２をセレクタギヤＳＧ
でカウンタシャフトＣＳに結合した状態で、メインシャ
フトＭＳに相対回転自在に支持されたメインリバースギ
ヤ７を前記４速−リバース用油圧クラッチＣ４Ｒでメイ
ンシャフトＭＳに結合すると、後進変速段が確立する。
上記において、クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４Ｒが、
前記した摩擦係合要素に相当する。

【００２４】そして、カウンタシャフトＣＳの回転は、
ファイナルドライブギヤ１４およびフィイナルドリブン
ギヤ１５を介してディファレンシャルＤに伝達され、そ
れから左右のドライブシャフト１６，１６を介して駆動
輪Ｗ，Ｗに伝達される。

【００２５】ここで、内燃機関Ｅの吸気路（図示せず）
に配置されたスロットル弁（図示せず）の付近には、そ
の開度θTHを検出するスロットル開度センサＳ１が設け
られる。またファイナルドリブンギヤ１５の付近には、
ファイナルドリブンギヤ１５の回転速度から車速Ｖを検
出する車速センサＳ２が設けられる。

【００２６】また、メインシャフトＭＳの付近にはその
回転を通じて変速機の入力軸回転速度ＮM を検出する入
力軸回転速度センサＳ３が設けられると共に、カウンタ
シャフトＣＳの付近にはその回転を通じて変速機の出力
軸回転速度Ｎc を検出する出力軸回転速度センサＳ４が
設けられる。

【００２７】更に、車両運転席床面に装着されたシフト
レバー（図示せず）の付近には、Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ４，Ｄ
３，２の６種のポジションの中、運転者が選択したポジ
ションを検出するシフトレバーポジションセンサＳ５が
設けられる。また内燃機関Ｅのクランクシャフト１の付
近にはその回転を通じて機関回転数を検出する回転速度
センサＳ６が設けられる。また、機関冷却水通路などの
適宜位置には機関冷却水の温度を検出する水温センサＳ
７が設けられる。これらセンサＳ１などの出力は、ＥＣ
Ｕ（電子制御ユニット）に送られる。

【００２８】ＥＣＵはＣＰＵ１７、ＲＯＭ１８、ＲＡＭ
１９、入力回路２０および出力回路２１からなるマイク
ロ・コンピュータから構成され、前記したセンサＳ１な
どの出力は、入力回路２０を介してマイクロ・コンピュ
ータ内に入力される。

【００２９】マイクロ・コンピュータにおいてＣＰＵ１
７はシフト位置（変速段）を決定し、出力回路２１を通
じて油圧制御回路ＯのシフトソレノイドＳＬ１，ＳＬ２
を励磁・非励磁することによって図示しないシフトバル
ブを切り替え、所定の変速段の油圧クラッチを解放・締
結すると共に、制御ソレノイドＳＬ３，ＳＬ４を通じて
トルクコンバータ２のロックアップ機構Ｌの動作を制御
し、更にリニアソレノイドＳＬ５を通じて後述の如く、
クラッチ油圧を制御する。

【００３０】図２は、図１装置の油圧制御回路Ｏを部分
的に示す説明回路図である。油圧源（図示せず）より供
給されるライン圧（元圧）は、クラッチプレッシャコン
トロールバルブに送られ、上記したリニアソレノイドＳ
Ｌ５により所定のスロットル圧の範囲内で調節され、ア
キュムレータに並列に接続されたクラッチＣ１，Ｃ２，
Ｃ３，Ｃ４Ｒに供給される。

【００３１】即ち、実施例に係るクラッチ油圧は、ＣＰ
Ｕ１７が、リニアソレノイドＳＬ５によりクラッチプレ
ッシャコントロールバルブを介してライン圧を調節する
ことで、後述のように目標値に制御される。クラッチＣ
１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４Ｒクラッチには図示の如く、遠心
油圧排出用の孔１００が穿設され、図示しないチェック
バルブを介して解放時に、残留する遠心油圧が排出され
る。

【００３２】図３は実施例に係る車両用油圧作動式変速
機の油圧制御装置の動作を示すメイン・フロー・チャー
トであるが、同図の説明に入る前に、図４以下を参照し
てその動作を概説する。

【００３３】図４は実施例に係るクラッチ圧制御のタイ
ミング・チャートである。この制御においては図示の如
く、変速以外にあっては目標クラッチ圧は、変速比（変
速段）ごとにスロットル開度θTHに応じて予め定められ
た油圧に制御（オープンループ制御）される。

【００３４】そして、変速が開始すると、時刻Ｔ０まで
においてはクラッチの遊びを埋めるために作動油を供給
する制御と遊びが埋まった後に作動油を低圧に保持する
制御、およびトルク相における制御が行われる。図に
「応答圧＋（低圧準備）」と示す。

【００３５】時刻Ｔ0 から時刻Ｔ1 まではイナーシャ相
に当たり、そこにおいては前記した如く、変速時に回転
変化を生じる部材、例えば変速機入力軸の回転速度（メ
インシャフト回転速度ＮM ）の変化が目標値となるよう
に、クラッチ圧が制御（フィードバック制御）される。

【００３６】時刻Ｔ1 からＴ2 までのイナーシャ相の末
期においては（図に「終期モード」と示す）、特に変速
終了直前のクラッチ圧を保持して滑らかに変速を終了さ
せるべく、クラッチ圧が制御（フィードバック制御）さ
れる。時刻Ｔ2 からＴ3 までの図に「終了モード」と示
す間では、再び変速後の変速比とスロットル開度θTHに
応じて予め定められた油圧に向けて徐々に増加するよう
にクラッチ圧が制御（オープンループ制御）される。

【００３７】そして実施例に係る装置の特徴は上記した
制御にあるのではなく、車両の操作状態、より具体的に
はアクセルペダル操作を通じてのスロットル開度を検出
し、応答圧（低圧準備）から終了モードに至る間におい
て、それが大きく変動するときは図示の制御を中止し、
変速比とスロットル開度θTHに応じて予め定められた油
圧となるようにオープンループ制御するようにしたこと
にある。

【００３８】以下、図３フロー・チャートを参照して実
施例に係る車両用油圧作動式変速機の油圧制御装置の動
作を説明する。尚、図３フロー・チャートに示すプログ
ラムは所定時間、例えば２０ｍｓごとに起動される。

【００３９】先ずＳ１０において変速か、即ち、図４に
示すシフト信号が指令されているか否か判断する。図４
においては２速から３速へのアップ方向のシフト信号が
指令された場合を例示している。

【００４０】Ｓ１０で否定されるときはＳ１２に進み、
前記した如く、変速比（例の場合には２速）に応じて予
め決められた特性に従って検出したスロットル開度θTH
に対応する値となるように、クラッチ圧をオープンルー
プ制御し、一旦プログラムを終了する。

【００４１】図３フロー・チャートのプログラムが２０
ｍｓ後に再び起動され、図４タイミング・チャートで変
速と示す時点以降にあるときはＳ１０の判断は肯定され
てＳ１４に進み、ギヤ比Ｇr に変化が発生したか否か判
断する。ここでギヤ比Ｇr は、 Ｇr ＝出力回転速度ＮC ／入力回転速度ＮM で求める。

【００４２】Ｓ１４では上記の如くして求めたギヤ比Ｇ
r に変化が発生したか否か判断し、否定されるときはＳ
１６に進んで時刻Ｔ0 が経過したか否か判断する。そし
てＳ１６で時刻Ｔ0 が経過していないと判断されるとき
はＳ１８に進んでスロットル開度θTHの変動が大である
か否か判断する。

【００４３】この判断は、より具体的にはスロットル開
度θTHについて今回検出値と前回検出値との１階差分値
を求め、適宜設定した基準値と比較することで行う。前
述した如く、実施例に係る制御においては、スロットル
開度変化に機関出力が追従できない場合などの不都合を
解消することを目的とすることから、基準値としては、
そのような不都合を来すほどのスロットル開度変化を検
出するに足る値を適宜選択する。

【００４４】そしてＳ１８でスロットル開度θTHの変化
が大であると判断されるときはＳ１２に進み、今述べた
理由から非変速時におけると同様に、変速比に応じて予
め決められた特性に従って検出したスロットル開度θTH
に対応する値となるように、クラッチ圧をオープンルー
プ制御し、プログラムを一旦終了する。

【００４５】即ち、変速時のクラッチ圧制御は既述の如
く、本来的に機関出力を反映させるべくスロットル開度
などの機関負荷に基づいて設定されるパラメータに応じ
て行われるため、スロットル開度が実際の機関負荷を正
しく示していない場合にはかえって制御特性が悪化して
変速ショックが生じる恐れがある。そこで、この実施例
においては、スロットル開度の変動が大きい場合には、
非変速時のクラッチ圧制御を行うことで、上述の不都合
を解消するようにした。

【００４６】他方、Ｓ１８でスロットル開度の変動が大
きいと判断されない場合にはＳ２０に進み、応答モード
に従ってクラッチ圧をオープンループ制御する。即ち、
図４タイミング・チャートにおいて、変速から時刻Ｔ0
までの間の応答圧＋（低圧準備）と示す処理を行う。

【００４７】そして次回以降のプログラム起動時にＳ１
６で時刻Ｔ0 経過と判断されるときは、Ｓ２２に進んで
ギヤ比Ｇr を所定値Ｇa （図４に示す）と比較し、否定
されるときはＳ２４に進んで時刻Ｔ1 が経過したか否か
判断する。Ｓ２４で否定されるときはＳ２６に進んでそ
の時点で検出したスロットル開度θTHの変動が大か否か
前述した手法で判断し、肯定されるときはＳ１２に進ん
で先に示した理由から非変速時の制御を行ってプログラ
ムを一旦終了する。

【００４８】他方、Ｓ２６でその時点で検出したスロッ
トル開度θTHの変動が大ではないと判断されるときはＳ
２８に進み、フィードバック制御を行う。即ち、図４タ
イミング・チャートにイナーシャモードと示した、変速
機入力回転速度ＮM の変化率が目標値、例えば一定値と
なるようにクラッチ圧、例で言えばより具体的には係合
側のクラッチＣ３の作動油圧をフィードバック制御す
る。

【００４９】ギヤ比と時刻の関係について図４タイミン
グ・チャートを参照して説明すると、変速が開始した
後、暫時の間ギヤ比Ｇr は２速に対応した値となってい
る筈であるが、変速指令に応じて２速クラッチＣ２への
作動油供給が停止されると、２速クラッチが滑り始めて
２速に対応したギヤ比から徐々に変化を開始する。この
変化開始点をギヤ比ＧR から検知する。

【００５０】他方、実施例に係る装置はタイマ（図に
「システムタイマ」と示す）を備えていることから、こ
の時点を変速開始からの経過時間Ｔ0 を計測することで
も検知することができる。図３フロー・チャートではギ
ヤ比と経過時間の双方から検知するようにした。その意
味で、Ｓ１４でギヤ比Ｇr 変化発生と判断できるときは
Ｓ１６の時間経過確認ステップをスキップするようにし
た。

【００５１】そして次回以降のプログラム起動時にＳ２
２でギヤ比Ｇr が所定値Ｇa を超えたと判断されるとき
はＳ３０に進んでギヤ比が変速終了ギヤ比Ｇr に達した
か否か判断する。図４に示す如く、変速終了ギヤ比Ｇr
は、行先段の３速のギヤ比に相当する値である。従っ
て、Ｓ３０での判断は、３速クラッチＣ３が係合した時
点（図４にＴ2 と示す）に達したか否か判断する作業を
意味する。

【００５２】Ｓ３０でギヤ比が変速終了ギヤ比Ｇr に達
していないと判断されるときはＳ３２に進み、念のため
にシステムタイマの値から変速終了ギヤ比到達時刻Ｔ2
に達したか否かを判断し、否定されるときはＳ３４に進
んでその時点で検出したスロットル開度θTHの変動が大
か否か前述した手法で判断し、肯定されるときはＳ１２
に進んで先に示した理由から非変速時の制御を行ってプ
ログラムを一旦終了する。

【００５３】他方、Ｓ３４で検出したスロットル開度θ
THの変動が大ではないと判断されるときはＳ３６に進
み、図４に関して先に説明した終期モードの制御を行っ
てプログラムを一旦終了する。

【００５４】そして次回以降のプログラム起動時にＳ３
０で変速終了ギヤ比に達した、ないしはＳ３２で時刻Ｔ
２が経過したと判断されるときはＳ３８に進み、時刻Ｔ
3 が経過したか否か判断し、否定されるときはＳ４０に
進んでその時点で検出したスロットル開度θTHの変動が
大か否か前述した手法で判断し、肯定されるときはＳ１
２に進んで先に示した理由から非変速時の制御を行って
プログラムを一旦終了すると共に、否定されるときはＳ
４２に進んで図４に関して先に説明した終了モードのク
ラッチ圧制御を行う。

【００５５】そしてＳ３８で時刻Ｔ３が経過したと判断
されるときは変速が終了したと判断し、Ｓ１２に進んで
非変速時制御に戻る。

【００５６】この実施例は上記の如く、スロットル開度
θTHの変動が大であるか否か判断し、肯定されるときは
変速比に応じて予め決められた特性に従って検出したス
ロットル開度θTHに対応する値となるようにクラッチ圧
をオープンループ制御する非変速時の制御を行うように
したので、スロットル開度が実際の機関負荷を正しく示
していない場合にも変速ショックが生じることがない。

【００５７】尚、上記において機関負荷を示すパラメー
タをスロットル開度から検出したが、アクセル開度から
検出しても良く、更には吸気圧力、吸入空気量などから
検出しても良い。

【００５８】また、この出願を油圧作動式変速機を例に
とって説明してきたが、他の型式の自動変速機にも応用
可能である。

【００５９】

【発明の効果】請求項１項に係る車両用油圧作動式変速
機の油圧制御装置においては、予期しない変速ショック
の発生を防止することができる。

【００６０】請求項２項においては、予期しない変速シ
ョックの発生を確実に防止することができる。

【００６１】請求項３項においては、予期しない変速シ
ョックの発生を一層確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る車両用油圧作動式変速機の油圧
制御装置を全体的に示す説明図である。

【図２】図１装置の内の油圧制御回路の一部を示す説明
回路図である。

【図３】図１装置の動作を示すメイン・フロー・チャー
トである。

【図４】図３フロー・チャートの動作を説明するタイミ
ング・チャートである。

【符号の説明】

Ｅ 内燃機関 Ｔ 自動変速機 Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４Ｒ クラッチ（摩擦係合要素）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の摩擦係合要素を備え、該摩擦係合
   要素の係合状態を車両の走行状態に応じて選択的に切り
   換えることにより変速を行うものであって、 ａ．変速時に回転変化を生じる部材の回転速度に基づき
   該回転変化が目標の変化となるように前記摩擦係合要素
   の作動油圧を制御する作動油圧制御手段と、および ｂ．前記目標の変化を車両の操作状態により設定する目
   標変化設定手段と、を備える車両用油圧作動式変速機の
   油圧制御装置において、前記車両の操作状態が変動する
   とき、前記作動油圧制御手段はその動作を中止すること
   を特徴とする車両用油圧作動式変速機の油圧制御装置。
2. 【請求項２】 前記車両の操作状態が、機関負荷に相当
   するものであることを特徴とする請求項１項記載の車両
   用油圧作動式変速機の油圧制御装置。
3. 【請求項３】 前記作動油圧制御手段は、その動作を中
   止するとき、作動油圧を予め定められた油圧に設定する
   ことを特徴とする請求項１項または２項記載の車両用油
   圧作動式変速機の油圧制御装置。