JPH0330022B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は自動変速機の制御装置、特にトルクコ
ンバータの入出力軸を直結するロツクアツプクラ
ツチの制御装置に関する。 トルクコンバータは通常、ポンプインペラとタ
ービンランナー及びその間に配置されたステータ
とを備えており、エンジン駆動されるポンプイン
ペラから作動油を循環させ、タービンランナーか
ら出た作動油を、適当な角度をもつたこのステー
タにより、ポンプインペラの回転を妨げない方向
からスムーズに入れ、循環する作動油の速度を落
とすことなく、この動作を繰り返すことにより、
タービンランナーの反動力を大きくしてトルクの
増大を行なう。トルクコンバータは、タービンの
回転速度がポンプの回転速度に比し、遅い場合に
はトルクの増大も大きいが、タービン回転がポン
プ回転に近づくに従つてトルクの増大が小さくな
るという自動変速作用を持つものであるが、ポン
プとタービンとの間のスリツプによる動力伝達効
率の低下を避けることができず、燃費が悪くな
る。このスリツプをなくして効率の低下を解消す
るため、最近では、トルクコンバータの入力軸と
出力軸を直結する直結又はロツクアツプクラツチ
を設け、タービン回転がポンプ回転に接近した運
転状態下では直結クラツチによりポンプとタービ
ンを直結するロツクアツプ制御を行うことが提案
されている。しかし、このロツクアツプ状態で
は、トルクコンバータの機能が生かされないこと
ととなるのでロツクアツプ状態で変速を行なうと
変速シヨツクを生ずるという問題がある。 この問題を解決するために、特開昭56−39354
号公報には変速時にロツクアツプを解除し、ロツ
クアツプ解除から所定時間後に変速を行うように
したロツクアツプの制御方法が提案されている。
しかし、自動変速機の変速機構は、通常、遊星歯
車機構を用いた複数の変速段を有する多段歯車機
構から構成され、付属のクラツチあるいはブレー
キ等の摩擦要素を適宜作動させて所要の変速段を
得るようになつており、これらのクラツチ、ブレ
ーキ等は使用を重ねるにつれて摩耗し、変速に要
する時間が使用時間の経過と共に長くなるので、
前述の特開昭56−39354号所載のロツクアツプ制
御方法では自動変速機のクラツチ等の摩耗が進行
すると、ロツクアツプが解除されている間に変速
が終らず、再びロツクアツプされた後に変速が行
なわれるという事態が発生し、変速シヨツクが出
るようになる。 従つて本発明は、上記の問題を解決し、クラツ
チ等が摩耗しても安定したロツクアツプ制御がで
きる自動変速機のロツクアツプ制御装置を与える
ことを目的とする。 本発明の構成は、トルクコンバータと、摩擦要
素の作動により選択される複数の変速段を有する
多段歯車変速機構とを有し、トルクコンバータに
はその入力部材と出力部材とを結合するロツクア
ツプクラツチが設けられ、変速制御のために、車
速信号を検出する車速センサとアクセル踏み込み
量を検出するアクセル踏み込み量センサと、これ
ら二つのセンサからの信号に基づいて所定の変速
信号を発して前記摩擦要素を作動させる変速制御
手段と、ロツクアツプが行なわれているとき変速
信号の発生から所定時間を経過するまでロツクア
ツプを解除するロツクアツプオフ手段とが設けら
れた自動変速機において、前記所定時間経過後の
再ロツクアツプ時に車速とエンジン回転数とから
上記の摩擦要素のすべりを検出するすべり検出手
段と、このすべり検出手段からのすべり信号によ
り上記の所定時間を長くして、その後の変速時の
ロツクアツプオフ時間が長くなるようにするロツ
クアツプオフ時間補正手段を備えたことを特徴と
する。 また、上記、摩擦要素のすべりを検出して、変
速信号の発生から上記すべりがなくなるまでの時
間を検出するすべり時間検出手段と、そのすべり
時間検出手段からのすべり信号により上記の所定
時間を新たに設定するようにしたロツクアツプオ
フ時間補正手段を備えることもできる。 本発明によれば、変速機構のクラツチ等の摩擦
要素が摩耗して変速に要する時間が長くなり、ロ
ツクアツプオフ時間内に変送操作が完了しなかつ
た場合、そのことを摩擦要素のすべりにより検知
して、ロツクアツプオフ時間を長くするような補
正を行うので、その次の操作からは変速完了前に
再ロツクアツプが行なわれる不具合はなくなる。
従つて、クラツチ等の摩耗後においても満足なロ
ツクアツプ制御を与えることができ、変速シヨツ
クの発生も最小限に押えることができる。 以下、図面を参照にしつつ本発明の実施例につ
いて説明する。 第１図は本発明の一実施例に係る自動変速機の
断面図で、この自動変速機はトルクコンバータ１
０と多段歯車変速機構２０と、該トルクコンバー
タ１０と多段歯車変速機構２０との間に配置され
たオーバードライブ用遊星歯車変速機構５０とか
ら構成されている。トルクコンバータ１０は、エ
ンジン出力軸１に結合されたポンプ１１と、該ポ
ンプ１１に対向して配置されたタービン１２、及
びポンプ１１とタービン１２との間に配置された
ステータ１３を有し、タービン１２にはコンバー
タ出力軸１４が結合されている。コーバータ出力
軸１４とポンプ１１との間にはロツクアツプクラ
ツチ１５が設けられている。このロツクアツプク
ラツチ１５は、トルクコンバータ１０内を循環す
る作動油圧力により常時係合方向に押されてお
り、該クラツチ１５に外部から供給される解放用
油圧により解放状態に保持される。 多段歯車変速機構２０は、前段遊星歯車機構２
１と後段遊星歯車機構２２を有し、前段遊星歯車
機構２１のサンギア２３と後段遊星歯車機構２２
のサンギア２４とは連結軸２５により連結されて
いる。多段歯車変速機構２０の入力軸２６は、前
方クラツチ２７を介して連結軸２５に、また後方
クラツチ２８を介して前段遊星歯車機構２１のイ
ンターナルギア２９にそれぞれ連結されるように
なつている。連結軸２５すなわちサンギア２３，
２４と変速機ケースとの間には前方ブレーキ３０
が設けられている。前段遊星歯車機構２１のプラ
ネタリキヤリア３１と、後段遊星歯車機構２２の
インターナルギア３３とは出力軸３４に連結さ
れ、後段遊星歯車機構２２のプラネタリキヤリア
３５と変速機ケースとの間には後方ブレーキ３６
とワンウエイクラツチ３７が設けられている。 オーバードライブ用遊星歯車変速機構５０は、
プラネタリギア５１を回転自在に支持するプラネ
タリキヤリア５２がトルクコンバータ１０の出力
軸１４に連結され、サンギア５３は直結クラツチ
５４を介してインターナルギア５５に結合される
ようになつている。サンギア５３と変速機ケース
との間には、オーバードライブブレーキ５６が設
けられ、またインターナルギア５５は多段歯車変
速機構２０は入力軸２６に連結されている。 多段歯車変速機構２０は従来公知の形式で前進
３段、後段１段の変速段を有し、クラツチ２７，
２８及びブレーキ３０，３１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。オー
バードライブ用遊星歯車変速機５０は、直結クラ
ツチ５４が係合しブレーキ５６が解除されたと
き、軸１４，２６を直結状態で結合し、ブレーキ
５６が係合し、クラツチ５４が解放されたとき軸
１４，２６をオーバードライブ結合する。さらに
第１図を参照すれば、本例の自動変速機は油圧制
御回路を有する。この制御回路においてエンジン
出力軸により駆動されるオイルポンプ１００から
圧力ライン１０１に吐出された作動油は、調圧弁
１０２により圧力が調整されてセレクト弁１０３
に導かれる。セレクト弁１０３は、１、２、Ｄ、
Ｎ、Ｒ、Ｐの各シフト位置を有し、該セレクト弁
が１、２及びＰ位置にあるとき、圧力ライン１０
１は弁１０３のポートａ，ｂ，ｃに連通する。ポ
ートａは後方クラツチ２８の作動用アクチユエー
タ１０４に接続されており、弁１０３が上述の位
置にあるとき、後方クラツチ２８は係合状態に保
持される。また、ポートａは１−２シフト弁１１
０にも接続され、このスプールを図において右方
に押しつけている。ポートｂはセカンドロツク弁
１０５にもライン１４０を介して接続され、この
圧力は弁１０５のスプールを図において下方に押
し下げるように作用する。弁１０５のスプールが
下方位置にあるとき、ライン１４０とライン１４
１とが連通し油圧が前方ブレーキ３０のアクチユ
エータ１０８の係合側圧力室に導入されて前方ブ
レーキ３０を作動方向に保持する。ポートｃはセ
カンドロツク弁１０５に接続され、この圧力は該
弁１０５のスプールを上方に押し上げるように作
用する。さらにポートｅは圧力ライン１０６を介
して２−３シフト弁１２０に接続されており、こ
のライン１０６は弁１２０のソレノイド１２０ａ
が励磁されてそのスプールが左方に移動したと
き、ライン１０７に連通し、ライン１０７は前方
ブレーキ３０のアクチユエータ１０８の解除側圧
力室に接続され、該圧力室に油圧が導入されたと
き、アクチユエータ１０８は係合側圧力室の圧力
に抗してブレーキ３０を解除方向に作動させる。
また、ライン１０７の圧力は、前方クラツチ２７
のアクチユエータ１０９にも導かれ、このクラツ
チ２７を係合させる。 セレクト弁１０３は、１位置において圧力ライ
ン１０１に通じるポートｄを有し、このポートｄ
は、ライン１１２を経て１−２シフト弁１１０に
達しさらにライン１１３を経て後方ブレーキ３６
のアクチユエータ１１４に接続される。１−２シ
フト弁１１０及び２−３シフト弁１２０は電磁弁
であり所定の信号によりソレノイド１１０ａ，１
２０ａが励磁されたとき、スプールを移動させて
ラインを切り替え、これにより所定のブレーキ又
はクラツチが作動し、それぞれ１−２、２−３の
変速動作が行なわれる。また制御回路には調圧弁
１０２からの油圧を安定させるカツトバツク用電
磁弁１１５、キツクダウン用のダウンシフト電磁
弁１１６、吸気負圧の大きさに応じて調圧弁１０
３からのライン圧を変化させるバキユームスロツ
トル弁１１７、このスロツトル弁１１９を補助す
るスロツトルバツクアツプ弁１１８が設けられて
いる。さらに、本例の制御回路にはオーバードラ
イブ用の遊星歯車変速機５０のクラツチ５４及び
ブレーキ５６を制御するために、３−４シフト電
磁弁１３０及びアクチユエータ１３２が設けられ
ている。アクチユエータ１３２の係合側圧力室は
圧力ライン１０１に接続されており、該ライン１
０１の圧力によりブレーキ５６は係合方向に押さ
れている。３−４シフト電磁弁１３０のソレノイ
ド１３０ａが励磁されると該弁１３０のスプール
１３１が下方に移動し、圧力ライン１０１とライ
ン１２２が連通し、ライン１２２に油圧が導入さ
れる。このライン１２２に導入された油圧は、ブ
レーキ５６のアクチユエータ１３２の解除側圧力
室に作用し、ブレーキ５６を解除方向に作動させ
るとともにクラツチ５４のアクチユエータ１３１
がクラツチ５４を係合させるように作用する。さ
らに本例の制御回路にはロツクアツプ用電磁弁１
３３が設けられており、該弁のソレノイド１３３
ａが励磁されると圧力ライン１０１の油圧はライ
ン１２３を介してライン１２４に導入され、ロツ
クアツプクラツチ１５を解除方向に動かす。以上
の回路において各変速段とクラツチ、ブレーキの
作動関係を下表に示す。

【表】 第２図を参照すれば、本発明のロツクアツプ制
御に係る回路の一例が示されている。 車速センサ２００からの信号すなわち変速機の
出力軸の回転数を表わす信号W₀は変速制御回路
２０１に入力される。この変速制御回路２０１に
はアクセル踏み込み量センサ２０２からの信号Ａ
も入力され、変速制御回路２０１では上記二つの
信号W₀，Ａから適当な変速段を演算し、変速信
号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を出力する。この信号Ｓ１，
Ｓ２，Ｓ３は、それぞれ１−２速制御弁用ソレノ
イド１１０ａ，２−３速制御弁用ソレノイド１２
０ａ、３−４速制御弁用ソレノイド１３０ａに送
られ、それらのソレノイドの励磁、消磁を制御
し、変速制御回路２０１の演算結果に従う変速段
を与える。また、変速制御回路２０１からの信号
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は変速段検出回路２０３に入力
される。この変速段検出回路は変速が行なわれた
かどうかを判別し、変速が行なわれたときは１、
変速なしの場合には０の信号Ｓ４を発生する。 車速センサ２００からの信号W₀、アクセル踏
み込み量センサ２０２からの信号Ａはロツクアツ
プ制御回路２０４にも入力され、ロツクアツプ制
御回路２０４はこの二つの信号W₀，Ａを、例え
ば第３図に示されるようなノーマルロツクアツプ
線、又はパワーロツクアツプ線に従つて演算処理
し、ロツクアツプを行う場合には１、行なわない
場合には０のロツクアツプ信号Ｓ５を発生する。
この信号は乗算器２０５に入力される。乗算器２
０５には変速段検出回路２０３の出力Ｓ４も入力
され、この乗算器２０５は信号Ｓ４及びＳ５がい
ずれも１のとき１、それ以外のときは０の信号Ｓ
６を発生し、この信号Ｓ６はロツクアツプオフ回
路２０６に入力される。ロツクアツプオフ回路２
０６は、信号Ｓ６が１のとき前状態メモリ２０７
に記憶されている時間T_o0,t-1だけ０の信号Ｓ７を
出力する。この信号Ｓ７は乗算器２０８に入力さ
れる。乗算器２０８にはロツクアツプ制御回路２
０４からの信号Ｓ５も入力され、信号Ｓ５及びＳ
７が１のとき１それ以外のとき０の信号Ｓ８を出
力し、信号Ｓ８はロツクアツプ用電磁弁１３３の
ソレノイド１３３ａの励磁、消磁を制御する。従
つて、ロツクアツプが行なわれている場合におい
て変速する場合にはロツクアツプオフ回路２０６
の出力が所定時間T_o0,t-1だけ０になるので、この
間信号Ｓ８は０になりロツクアツプ用電磁弁のソ
レノイド１３３ａは消磁されロツクアツプは
T_o0,t-1時間解除状態に保持される。 変速段検出回路２０３の出力信号Ｓ４はt_o設定
回路２０９にも入力され、t_o設定回路は信号Ｓ４
が１のときには変速段に応じて適な長さの時間に
対応する信号t_o≠０を、信号Ｓ４が０のときには
信号t_o＝０を発生する。この信号t_oは加算器２１
０に入力される。加算器２１０には、前状態メモ
リ２０７に記憶された時間を表わす信号T_o0,t-1も
入力され、加算器２１０は、両者を加算して信号
T_o0,t-1＋t_oを出力する。この信号T_o0,t-1＋t_oはゲ
ート回路２１１に入力される。ゲート回路２１１
は、信号Ｓ４及びＳ５を入力とする乗算器２１２
の出力Ｓ９が１のとき開となり、信号T_o0,t-1＋t_o
がクロツクタイマー２１３に入力される。クロツ
クタイマー２１３はT_o0,t-1＋t_o時間だけ遅れて回
路スタートパルスＳ１０を除算器２１４に入力す
る。これとは別に除算器２１４にはエンジン回転
数センサ２１５からの信号W_Eと車速センサ２０
０からの信号W₀が入力されている。除算器２１
４はクロツクタイマー２１３からの回路スタート
パルスＳ１０が入力されたとき出力信号W_E／W₀
を発生し比較器２１６に入力する。一方、変速段
検出回路２０３からの信号Ｓ４は減速比設定回路
２１７に入力され、減速比設定回路２１７は当該
変速段の減速比を表わす信号i_oを出力する。この
信号i_oも比較器２１６に入力される。比較器２１
６は回路スタートパルスＳ１０が入力されたとき
信号W_E／W₀とi_oを比較し、W_E／W₀＝i_oのときは
０，W_E／W₀≠i_oのときは１の信号Ｓ１１を発生
する。この信号Ｓ１１はポテンシヨメータ２１８
及び反転器２１９に入力される。ポテンシヨメー
タ２１８は信号Ｓ１１が１のときはΔt_o＝ｋ（ｋ
＞０）、信号Ｓ１１が０のときはΔt_o＝０の時間
信号Δt_oを出力する。このｋの値はポテンシヨメ
ータの抵抗値を変えることにより、任意に設定す
ることができる。信号Δt_oは一定時間保持器で保
持された後、加算器２２０に入力される。加算器
２２０には前状態メモリ２０７内に記憶されてい
る現在行なわれているロツクアツプオフ時間の信
号T_o0,t-1も入力され、加算器２２０はこれらの信
号を加算した時間T_op,tを出力する。この信号はゲ
ート回路２２１に入力される。ゲート回路２２１
は、比較器２１６の出力Ｓ１１が０になり、反転
器２１９の出力Ｓ１２が１になつたとき開にな
り、入力された信号を出力する。この場合、回路
スタートパルスＳ１０が除算器２１４及び比較器
２１６に入力されたときW_E／W₀／i_oであるとき
には、比較器２１６の出力Ｓ１１は回路スタート
パルスＳ１０が入力される前から継続して０に維
持されており、ポテンシヨメータの出力Δt_oは０
に維持されているので、保持器２３０の出力も０
であり加算器２２０の出力はT_o0,t＝T_o0,t-1とな
り、これが開状態にあるゲート回路を通つて、前
状態メモリに記憶される。したがつて、この場合
にはロツクアツプオフ時間は補正されない。 また、除算器の出力W_E／W₀≠i_oであるときは
まだ変速クラツチ等にすべりが存在しているとい
うことであり、比較器２１６の出力Ｓ１１は１で
ある。 従つてポテンシヨメータからの出力はΔt_o＝ｋ
となり、この値は一たん保持器２３０で保持され
た後、加算器２２０に入力される。従つて加算器
２２０の出力はT_o0,t＝T_o0,t-1＋Δt_oとなる。 この後、時間が経過してすべりがなくなると
W_E／W₀＝i_oとなり、比較器２１６の出力Ｓ１１
は０に変わり、反転器２１９の出力Ｓ１２は１に
変わつて除算器２１４、及び比較器２１６の出力
を０に保持するとともに、ゲート回路２２１に入
力されて、該ゲート回路２２１を開にする。この
とき、比較器２１６の出力Ｓ１１は０に変つてい
るが、保持器２３０により信号Ｓ１１＝１のとき
の状態が保持されているので、T_o0,t-1+〓_toの関係
の信号T_o0,tがゲート回路２２１を通過し前状態
メモリ２０７に新たに記憶される。ここれによつ
てロツクアツプオフ時間が補正されたことにな
る。なお第２図において変速制御回路及びロツク
アツプ制御回路をマイクロコンピユータにより構
成することもできる。 第４図を参照すれば、本発明の他の実施例の回
路が示されている。本例ではポテンシヨメータ２
１８の代りにタイマー２２２が設けられ、回路ス
タートパルスＳ１０が徐算器２１４に入力され
て、除算器２１４が信号W_E／W₀を出力し、比較
器２１６の出力Ｓ１２が１になるまでの時間、す
なわち、エンジン回転数と車速すなわち変速機出
力軸の回転数差がなくなるまでの時間を測りそれ
に対応する時間信号Δt₁を出力する。この時間
Δt₁は現在行なわれているロツクアツプオフ時間
T_o0,t-1に加えられ、ロツクアツプオフ時間の補正
が前述の実施例と同様に行なわれる。 従つて、次にこの制御が行なわれるときは、補
正後のロツクアツプオフ時間すなわちT_o0,tが適
用される。そして同時にこの新たに設定されたロ
ツクアツプオフ時間T_o0,tは次の制御の際、補正
の対象とされる。従つて、ロツクアツプ状態で変
速が行なわれるたびごとにロツクアツプオフ時間
の適否が判断され常に最適のロツクアツプオフ時
間が選択されることになる。 第５図から第７図を参照すれば上記のロツクア
ツプ制御回路をマイクロコンピユータにより構成
する場合のフローチヤートが示されている。この
場合において、第５図及び第６図に示された内容
の制御は、第２図の実施例と同様の制御内容であ
り、第５図及び第７図で示される制御は第４図の
制御内容と同様であるので詳細な説明は省略す
る。 第８図を参照すれば、本発明に従うロツクアツ
プ制御の一例が示されている。第８図ａは変速ク
ラツチ等が摩耗していないときのロツクアツプ制
御の例である。図に示すように変速動作は当初定
められたロツクアツプ時間T₀内に完了しており
変速シヨツクは生じない。一方、第８図ｂは変速
クラツチ等が摩耗した場合の制御の例である。図
に示されるようにクラツチ等が摩耗すると変速動
作の所要時間が長くなり、Ａで示す設定時間T₀
内に変速動作は完了せず変速シヨツクが出ること
となる。本発明に従う制御では、一旦このような
状態が経験されると、設定時間T₀に補正時間t₁を
加え、T₀＋t₁時間経過後にロツクアツプオフ解除
命令、すなわち再ロツクアツプ命令が出されるの
でＢで示すように再ロツクアツプは変速動作が完
了した後に行なわれ変速シヨツクが防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る自動変速機の断
面図及び油圧制御回路図、第２図は本発明の一実
施例に係る制御回路図、第３図はロツクアツプ線
を表わすグラフ、第４図は他の実施例の制御回路
図、第５図から第７図は本発明の制御をマイクロ
コンピユータで行う場合のフローチヤートの一
例、第８図は本発明に従う制御例を示すグラフで
ある。 符号の説明、１０……トルクコンバータ、１１
……ポンプ、１２……タービン、１５……ロツク
アツプクラツチ、３０……前方ブレーキ、５４…
…直結クラツチ、１１０……１−２変速制御弁、
１２０……２−３変速制御弁、１３０……３−４
変速制御弁、１３３……ロツクアツプ制御電磁
弁、２００……車速センサ、２０２……アクセル
踏み込み量センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ トルクコンバータと、摩擦要素の作動により
   選択される複数の変速段を有する多段歯車変速機
   構とを有し、前記トルクコンバータにはその入力
   部材と出力部材とを結合するロツクアツプクラツ
   チが設けられ、変速制御のために、車速信号を検
   出する車速センサと、アクセル踏み込み量を検出
   するアクセル踏み込み量センサと、これら二つの
   センサからの信号に基づいて所定の変速信号を発
   して前記摩擦要素を作動させる変速制御手段と、
   ロツクアツプが行なわれているとき前記変速信号
   の発生から所定時間を経過するまでロツクアツプ
   を解除するロツクアツプオフ手段とが設けられた
   自動変速機において、前記所定時間経過後の再ロ
   ツクアツプ時に車速とエンジン回転数とから前記
   摩擦要素のすべりを検出するすべり検出手段と、
   前記すべり検出手段からのすべり信号により前記
   所定時間を長くして、その後の変速時のロツクア
   ツプオフ時間が長くなるようにするロツクアツプ
   オフ時間補正手段を備えたことを特徴とする自動
   変速機。 ２ トルクコンバータと、摩擦要素の作動により
   選択される複数の変速段を有する多段歯車変速機
   構とを有し、前記トルクコンバータにはその入力
   部材と出力部材とを結合するロツクアツプクラツ
   チが設けられ変速制御のために、車速信号を検出
   する車速センサと、アクセル踏み込み量を検出す
   るアクセル踏み込み量センサと、これら二つのセ
   ンサからの信号に基づいて所定の変速信号を発し
   て前記摩擦要素を作動させる変速制御手段と、ロ
   ツクアツプが行なわれているとき前記変速信号の
   発生から所定時間を経過するまでロツクアツプを
   解除するロツクアツプオフ手段とが設けられた自
   動変速機において、前記所定時間経過後の再ロツ
   クアツプ時に車速とエンジン回転数とから前記摩
   擦要素のすべりを検出し、変速信号の発生からす
   べりがなくなるまでの時間を検出するすべり時間
   検出手段と、前記すべり時間検出手段からのすべ
   り信号により前記所定時間を新たに設定するロツ
   クアツプオフ時間補正手段を備えた自動変速機。