JP2856255B2

JP2856255B2 - 自動変速機の液圧制御装置

Info

Publication number: JP2856255B2
Application number: JP1048757A
Authority: JP
Inventors: 龍雄若原; 一喜岩永; 繁石井
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1989-02-28
Filing date: 1989-02-28
Publication date: 1999-02-10
Anticipated expiration: 2014-02-10
Also published as: US5085105A; JPH02229957A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、自動変速機がシフトダウンされるときの変
速液圧を制御する液圧制御装置に関する。

従来の技術一般に、車両に搭載される自動変速機は、例えば、特
開昭62−62047号公報に開示されるように複数組の遊星
歯車組を備え、これら遊星歯車組の各構成要素の結合関
係を、クラッチとかブレーキ等の複数の摩擦要素を締結
又は解放して切り換えることにより、各種変速段が得ら
れるようになっている。

ところで、上記摩擦要素を締結するための作動液圧は
液圧制御回路で制御されるライン圧が用いられ、該ライ
ン圧はエンジン負荷（スロットル開度）に応じて変化さ
れ、該エンジン負荷が大きいときにはライン圧を高くし
て摩擦要素に滑りが発生されるのが防止されるようにな
っている。

従って、自動変速機が変速される際には、ライン圧は
エンジン負荷に応じて調圧された状態で、変速前に締結
されていた摩擦要素から排除されると共に、変速後に締
結されようとする摩擦要素に供給されて摩擦要素の切り
換えが行われる。

また、変速時のみ通常のライン圧とは異なるライン圧
に制御するものとして、特開昭62−88856号公報に開示
されたものがある。

発明が解決しようとする課題しかしながら、かかる従来の自動変速機にあっては、
ダウンシフト変速、特にアクセルの踏み込みによるダウ
ンシフト変速の場合は、車速に関係無く設定されたライ
ン圧で摩擦要素の切り換えが行われるため、解放されよ
うとする摩擦要素から排除される変速液圧（抜け側圧）
は、第10図に示すようにダウンシフトを判断してから暫
くの間（t₁）は残存液圧部分（Pr）が存在してしまうた
め、該摩擦要素に引きずり状態が発生されてしまう。

このように、摩擦要素に引きずり状態が発生されてい
る間はエンジンに大きな負荷が作用されるため、エンジ
ン回転数Neの上昇が抑制される。

ところで、各変速段に対応するエンジン回転数Neは第
11図に示すように車速に応じて異なり、車速一定とした
場合、低速段に移行するに従ってエンジン回転数Neは高
くなり、かつ、各変速段では車速の増大に比例してエン
ジン回転数Neは上昇される。

従って、例えば第３速から第２速にシフトダウンされ
る場合、これに対応されるエンジン回転数Neは上昇さ
れ、しかも、その上昇量は車速v₁のときはE₁であるのに
対して、車速v₂（v₁＜v₂）のときはE₂（E₁＜E₂）とな
り、車速が高くなるに従ってエンジン回転数Neの上昇量
も増大される。

このため、高車速時には低車速時に比べてエンジン回
転数Neの立ち上がりを大きくすることが要求されるが、
上述したように解放側の摩擦要素に残存液圧Prが生じ
て、摩擦要素の引きずりが発生された状態では、エンジ
ン回転数Neの立ち上がりに遅れを生じ、目的のエンジン
回転数に到達するに要する時間、つまり、変速時間が大
幅に増大されて変速ラグの原因になってしまう。

そこで、ダウンシフト時には変速液圧を低下させるこ
とにより、残存液圧を逸速く無くすことが考えられる
が、低車速時では上記第11図に示したようにエンジン回
転数Neの上昇量が少ないため、必要以上にエンジン回転
数Neを上昇させることは、エンジンの空吹きにつながっ
てしまうという課題があった。

そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑みて、低車速
時でのエンジンの空吹きを防止しつつ、高車速時での変
速ラグを著しく低減させることができる自動変速機の液
圧制御装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段かかる目的を達成するために本発明は第１図に示すよ
うに、高速段設定時に作動液圧の供給によって締結され
てエンジンと駆動輪とを結合し、低速段設定時に作動液
圧の排出によって解放されてエンジンと駆動輪との結合
を解除する高速段摩擦要素ａと、該高速段摩擦要素ａに
対する作動液圧の供給と排出を切り換えるシフト弁ｅ
と、上記作動液圧を設定するプレシャーレギュレータ弁
ｆと、エンジン負荷に応じた作動液圧を該プレシャーレ
ギュレータ弁ｆで作成すべく信号を出力すると共に、低
速段設定時に上記シフト弁ｅを作動液圧排出側に切り換
える信号を出力するコントロールユニットｇと、を備え
た自動変速機において、車速を検知する車速検出手段ｂ
と、ダウンシフトを検知するダウンシフト検出手段ｃ
と、上記高速段摩擦要素ａを解放するダウンシフト時
に、上記車速検出手段ｂとダウンシフト検出手段ｃの信
号を受けて、前記プレシャーレギュレータ弁ｆで設定す
るダウンシフト判断時点での作動液圧を、車速が高くな
るに従って低下するように補正する補正手段ｄと、を設
けることにより構成する。

作用以上の構成により本発明の自動変速機の液圧制御装置
にあっては、補正手段ｄにより高速段摩擦要素ａのダウ
ンシフト時の作動液圧を、車速が高くなるに従って低下
するように補正することが可能となり、該作動液圧を高
車速時には比較的低くすることにより、高速段摩擦要素
ａの残存液圧を減少してエンジン回転数の立ち上がりを
良くし、かつ、低車速時には該作動液圧を比較的高くな
るように制御することにより、エンジンが必要以上に吹
き上がってしまうのが防止される。

実施例以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明す
る。

即ち、第２図は本発明の一実施例を示す自動変速機の
液圧制御装置の概略図で、10は液圧制御装置のコントロ
ールユニットで、該コントロールユニット10から出力さ
れる制御信号により、自動変速機１の液圧制御が行われ
るようになっている。

上記自動変速機１は例えば第３図に示すパワートレー
ンをもって構成され、トルクコンバータ２を介してエン
ジン３に結合され、該エンジン３の回転は該トルクコン
バータ２および該自動変速機１を介して図外の駆動輪側
に出力される。

ところで、上記自動変速機１の変速ギア列は、フロン
トサンギア12s,フロントピニオンギア12p,プロントイン
ターナルギア12i,フロントプラネットキャリア12cから
なるフロント遊星歯車組12と、リアサンギア14s,リアピ
ニオンギア14p,リアインターナルギア14i,リアプラネッ
トキャリア14cからなるリア遊星歯車組14とを備え、こ
れら２組の遊星歯車組12,14がタンデム配置されること
により構成されている。

また、上記変速ギア列を含むパワートレーンには図示
するように、インプットシャフト16とフロントサンギア
12sとを接続するリバースクラッチR/C、インプットシャ
フト22とフロントプラネットキャリア12cとを接続する
ハイクラッチH/C、フロントプラネットキャリア12cとリ
アインターナルギア14iとを接続するフォワードクラッ
チF/C、フロントサンギア12sをハウジング側に固定する
ブレーキバンドB/B、フロントプラネットキャリア12cを
ハウジング側に固定するローアンドリバースブレーキＬ
＆R/B等の摩擦要素が設けられる。

更に、上記フォワードクラッチF/Cとリアインターナ
ルギア14iとの間にフォワードワンウエイクラッチF/O・
Ｃが設けられると共に、フロントプラネットキャリア12
cとハウジングとの間にローワンウエイクラッチL/O・Ｃ
が設けられ、かつ、フロントプラネットキャリア12cと
リアインターナルギア14iとの間で上記フォワードワン
ウエイクラッチF/O・Ｃと並列にオーバーランクラッチ
Ｏ・R/Cが配置される。

ところで、かかる構成になるパワートレーンでは次に
示す第１表のように、各種摩擦要素が後述の液圧制御回
路から供給されるライン圧によって締結および解放され
ることにより、各種変速段が得られるようになってい
る。

また、上記フォワードワンウエイクラッチF/O・Ｃ
は、フロントプラネットキャリア12cに対してリアイン
ターナルギア14iが正転方向の回転時にフリー、逆転方
向の回転時にロックされると共に、上記ローワンウエイ
クラッチL/O・Ｃはフロントプラネットキャリア12cの正
転方向の回転時にフリー、逆転方向の回転時にロックさ
れる。

ところで、上記オーバーランクラッチＯ・R/Cは第１
表には示していないが、該オーバーランクラッチＯ・R/
Cを締結することにより、上記フォワードワンウエイク
ラッチF/O・Ｃの機能を無くして、エンジンブレーキが
作動されるようになっている。

第４図は上記各摩擦要素に供給される液圧を制御する
ための液圧制御回路を示し、該液圧制御回路から供給さ
れる制御液圧によって、該摩擦要素が締結又は解放され
る。

即ち、上記液圧制御回路では、プレシャレギュレータ
弁20,プレシャモディファイヤ弁22,ライン圧ソレノイド
24,パイロット弁26,トルクコンバータレギュレータ弁2
8,ロックアップコントロール弁30,シャトル弁32,ロック
アップソレノイド34,マニュアル弁36,第１シフト弁38,
第２シフト弁40,第１シフトソレノイド42,第２シフトソ
レノイド44,フォワードクラッチコントロール弁46,3−
２タイミング弁48,4−２リレー弁50,4−２シーケンス弁
52,Iレンジ減圧弁54,シャトル弁56,オーバーランクラッ
チコントロール弁58,第３シフトソレノイド60,オーバー
ランクラッチ減圧弁62,2速サーボアプライ圧アキュムレ
ータ66,3速サーボリリース圧アキュムレータ66,4速サー
ボアプライ圧アキュムレータ68およびアキュムレータコ
ントロール弁70が設けられる。

そして、上記液圧制御回路の各構成部品は図示する関
係をもって、上記リバースクラッチR/C,ハイクラッチH/
C,フォワードクラッチF/C,ブレーキバンドB/B,ローアン
ドリバースブレーキＬ＆R/B,オーバーランクラッチＯ・
R/Cの各摩擦要素およびオイルポンプO/Pに接続され、第
１シフト弁38と第２シフト弁40の切り換え組み合わせに
より、各摩擦要素への液圧の供給および停止が行われる
と共に、各摩擦要素に供給される締結圧としてのライン
圧の圧力制御が行われる。

尚、上記液圧制御回路の各構成部品の詳細な構成およ
び機能は、特開昭62−62047号公報に記載されたものと
同様であり、その詳細な説明は省略する。

因に、上記バントブレーキB/BはバンドサーボB/Sによ
って作動され、該バンドサーボB/Sは２速サーボアプラ
イ圧室2S/A,3速サーボリリース圧室3S/Rおよび４速サー
ボアプライ圧室4S/Aからなり、２速サーボアプライ圧室
2S/Aに液圧が供給されることによりバントブレーキB/B
は締結され、この状態で３速サーボリリース圧室3S/Rに
液圧が供給されることにりバントブレーキB/Bは解放さ
れ、更にこの状態で４速サーボアプライ圧室4S/Aに液圧
が供給されることにより、バントブレーキB/Bは締結さ
れる構造となっている。

ところで、上記第1,第２シフト弁38,40の切り換え
は、第1,第２シフトソレノイド42,44のON,OFFによって
行われ、ON時にはこれら第1,第２シフト弁38,40にパイ
ロット圧が供給されて図中右半部位置（上方位置）とな
り、かつ、OFF時にはパイロット圧がドレンされて第1,
第２シフト弁38,40は図中左半部位置（下方位置）とな
る。

そして、上記第1,第２シフト弁38,40は次の第２表に
示すように各変速段に応じてON,OFF切り換えが行われる
ようになっている。

上記第1,第２シフト弁38,40の切り換え信号は、例え
ば、第５図に示すような車速とスロットル開度とによっ
て決定されるシフトスケジュールに沿って制御される。

また、上記液圧制御回路ではエンジン駆動される上記
オイルポンプO/Pの吐出圧が、上記プレシャーレギュレ
ータ弁20によってライン圧として調圧され、該ライン圧
が上記各摩擦要素に作動液圧として供給されるようにな
っている。

上記プレシャーレギュレータ弁20は、第４図に示した
ように受圧面20dに作用するオイルポンプO/Pの吐出圧が
図中下方向に作用する力として働き、一方、プラグ20c
との間に縮設されるスプリング20aの付勢力および回路7
6を介して該プラグ20c下端に作用するモディファイア圧
が図中上方に作用する力としてそれぞれ働き、これら力
の釣り合い位置にスプール20bが移動されて、ポート20e
にライン圧が調圧される。

また、上記モディファイア圧はプレシャーモディファ
イア弁22によって作り出されるが、該プレシャーモディ
ファイア弁22は、ライン圧ソレノイド24から供給される
信号圧によって制御される。

上記ライン圧ソレノイド24はオン・ドレーンタイプの
ソレノイドバルブで、該ライン圧ソレノイド24がデュー
ティ制御されることにより、パイロット弁26が出力され
るパイロット圧を圧力制御し、この制御圧を信号圧とし
て上記プレシャーモディファイア弁22に供給する。

従って、上記ライン圧ソレノイド24で信号圧を制御す
ることにより、上記モディファイア圧を変化させ、延い
ては、上記プレシャーレギュレータ弁20によるライン圧
の制御を行うことができるようになっている。

ところで、上記ライン圧ソレノイド24は、第２図に示
したコントロールユニット10から出力される制御信号に
より駆動され、通常はスロットル開度に対応した信号圧
として制御され、変速時には、例えば特開昭62−88856
号公報に記載されるごとく変速開始を検知して、その変
速に応じた最適ライン圧に制御している。

ここで、本実施例では上記コントロールユニット10内
に、ダウンシフト検出手段としてのダウンシフト検出回
路80を設け、該ダウンシフト検出回路80は、スロットル
センサ82および車速検出手段としての車速センサ84から
導入されるスロットル開度信号および車速信号に基づい
て、上記第５図のシフトスケジュールからダウンシフト
される時点を検知する。

そして、上記ダウンシフト検出回路80で検出されたダ
ウンシフト信号は、変速液圧演算回路86および液圧補正
量演算回路88に出力される。

上記変速液圧演算回路86は上記ダウンシフト信号と共
に上記スロットル開度信号を入力し、これら各信号から
予め入力されているデータを基に、スロットル開度およ
び変速の種類に応じた変速液圧が求められる。

因に、従来は上記変速液圧演算回路86で決定された変
速時の液圧が、摩擦要素の変速液圧として直接用いられ
ていた。

一方、上記液圧補正量演算手段88は、上記ダウンシフ
ト信号と共に上記車速信号を入力し、これら各信号から
予め入力されているデータに基づいて、車速および変速
の種類に応じた補正液圧量が求められる。

そして、上記変速液圧演算回路86で求められた変速液
圧に対応する信号、および上記液圧補正量演算手段88で
求められた補正液圧量に対応する信号は、補正手段とし
ての変速液圧決定回路90にそれぞれ出力され、該変速液
圧決定回路90により車速に応じて補正された変速液圧が
最終的に決定される。

そして、上記変速液圧決定回路90で決定された変速液
圧に対応した液圧制御信号は、上記ライン圧ソレノイド
24に出力され、該ライン圧ソレノイド24の駆動によりプ
レッシャーレギュレータ弁20で調圧されるライン圧の制
御が行われる。

第６図は上記コントロールユニット10で行われる制御
のフローを示し、まずステップＩではスロットルセンサ
82の出力信号に基づいてスロットル開度を入力すると共
に、ステップIIでは車速センサ84の出力信号に基づいて
車速を入力し、次のステップIIIで変速中であるかどう
かを判断し、「NO」の場合はステップIVに進み、スロッ
トル開度に応じた通常時の液圧を演算する。「YES」の
場合はスロットルＶに進み、ここでダウンシフトが行わ
れるかどうかが判断される。

上記ステップＶで「NO」と判断された場合、つまりア
ップシフト時はステップVIに進んで変速液圧演算回路86
による制御、つまりスロットル開度および変速の種類に
応じた変速液圧を演算し、「YES」と判断された場合は
ステップVIIにおいて上記ステップVIと同様に変速液圧
を演算し、かつ、次のステップVIIIでは液圧補正量演算
回路88による制御、つまり車速および変速の種類に応じ
た変速液圧の補正量が演算される。

尚、上記補正量は車速が高くなるに従って大きく設定
される。

そして、上記ステップVIIおよび上記ステップVIIIで
演算された結果に基づいて、次のステップIXおよびステ
ップＸでは変速液圧決定回路90による制御、つまり、ス
テップIXで車速を考慮して補正された変速液圧が演算さ
れ、上記ステップIVおよび上記ステップVIにて演算され
た液圧も同様に、ステップＸにてこの演算結果に基づい
てライン圧ソレノイド24制御用のON,OFFデューティ比に
換算され、該デューティ比信号が該ライン圧ソレノイド
24に出力される。

そして、上記ステップIXで制御される最終的なライン
圧は、第７図に示すように各種スロットル開度におい
て、従来の制御ライン圧に比べて車速が高くなるに従っ
て低下される。

以上の構成により本実施例の液圧制御装置にあって
は、第８図のエンジン回転数Neの変化特性線Ａ（尚、破
線は従来のエンジン回転数を示す。）およびライン圧P_L
の変化特性線Ｂに示すように、T₁点でアクセル踏み込み
ダウンシフトの変速判断が行われた場合、このダウンシ
フトが行われる時点での車速に応じて、液圧補正量演算
回路88で変速液圧の補正量が演算され、この補正量に応
じて減圧された変速液圧信号が変速液圧決定回路90から
ライン圧ソレノイド24に出力され、通常の作動液圧より
低下された変速液圧が解放されようとする摩擦要素に供
給される。

従って、上記第８図に示すように、ダウンシフト判断
時点でのライン圧はP_L1まで低下され、摩擦要素に不必
要な残存液圧が発生されるのが防止される。

例えば、第３速から第２速にシフトダウンされる場
合、上記第１表に示されたようにハイクラッチH/Cが解
放されてバントブレーキB/Bが締結されることにより行
われるが、ライン圧がP_L1まで低下されることによりハ
イクラッチH/Cの解放は早まり、その分エンジン回転数
の立ち上がりが早まって目的のエンジン回転数に到達す
る時間が短縮されるため、変速ラグの大幅な低減を行う
ことができる。

ところで、上記ライン圧P_L1は空吹きが生じない程度
の液圧に設定しておくことによって、理想的なエンジン
回転数の立ち上がりを期待することができ、滑らかで迅
速なシフトダウンが可能となる。

また、第９図はダウンシフトされるときの車速がv₁と
v₂（v₁＜v₂）であるときのライン圧特性どうしと、エン
ジン回転数特性どうしとを比較したもので、車速が高く
なるほどライン圧P_Lは低下されると共に、エンジン回転
数Ne（尚、破線は従来の特性を示す。）は高くなること
が示されている。

更に、本実施例では低車速時では上記ライン圧P_Lが高
めに設定されるため、エンジンが必要以上に空吹きされ
るのが防止される。

発明の効果以上説明したように本発明の自動変速機の液圧制御装
置にあっては、ダウンシフト時における高速段摩擦要素
のダウシフト判断時点での作動液圧を、車速が高くなる
に従って低下するように補正する補正手段を設けたの
で、該補正手段を介して車速が高くなるに従って該作動
液圧を低下させることにより、ダウンシフト時にエンジ
ン回転数差が大きくなる高車速時に、高速段摩擦要素の
残存液圧を減少させることができるため、エンジン回転
数の立ち上がりを良くして変速ラグの低減を図ることが
できる。

一方、上記補正手段では、ダウンシウト時にエンジン
回転数差が小さくなる低車速時には、上記作動液圧を比
較的高く設定することができるので、エンジンが必要以
上に吹き上がって空吹きされてしまうのを防止すること
ができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概念を示す概略構成図、第２図は本発
明の一実施例を示す概略構成図、第３図は本発明が適用
される自動変速機のパワートレーンを示す概略構成図、
第４図は本発明が適用される自動変速機の液圧制御回路
を示す概略構成図、第５図は本発明で用いられるシフト
スケジュールの一実施例を示す説明図、第６図は本発明
で行われる制御を実行するための一処理例を示すフロー
チャート、第７図は本発明で制御される特定のスロット
ル開度での車速に対する変速液圧の特性図、第８図は本
発明で制御されるエンジン回転数と変速液圧との特性
図、第９図は本発明で制御されるエンジン回転数と変速
液圧の各車速に対応する特性図、第10図は従来の液圧制
御装置で制御されるエンジン回転数と変速液圧との特性
図、第11図は各変速段における車速とエンジン回転数と
の関係を示す特性図である。１……自動変速機、２……トルクコンバータ、３……エ
ンジン、10……コントロールユニット（液圧制御装
置）、20……プレシャーレギュレータ弁、24……ライン
圧ソレノイド、80……ダウンシフト検出回路（ダウンシ
フト検出手段）、82……スロットルセンサ、84……車速
センサ（車速検出手段）、86……変速液圧演算回路、88
……液圧補正量演算回路、90……変速液圧決定回路（補
正手段）。

フロントページの続き (72)発明者石井繁神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (56)参考文献実開昭63−195148（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】高速段設定時に作動液圧の供給によって締
結されてエンジンと駆動輪とを結合し、低速段設定時に
作動液圧の排出によって解放されてエンジンと駆動輪と
の結合を解除する高速段摩擦要素と、該高速段摩擦要素
に対する作動液圧の供給と排出を切り換えるシフト弁
と、上記作動液圧を設定するプレシャーレギュレータ弁
と、エンジン負荷に応じた作動液圧を該プレシャーレギ
ュレータ弁で作成すべく信号を出力すると共に、低速段
設定時に上記シフト弁を作動液圧排出側に切り換える信
号を出力するコントロールユニットと、を備えた自動変
速機において、車速を検知する車速検出手段と、ダウンシフトを検知するダウンシフト検出手段と、上記高速段摩擦要素を解放するダウンシフト時に、上記
車速検出手段とダウンシフト検出手段の信号を受けて、
上記プレシャーレギュレータ弁で設定するダウンシフト
判断時点での作動液圧を、車速が高くなるに従って低下
するように補正する補正手段と、を設けたことを特徴と
する自動変速機の液圧制御装置。