JPH0756333B2

JPH0756333B2 - 自動変速機の制御装置

Info

Publication number: JPH0756333B2
Application number: JP1273371A
Authority: JP
Inventors: 洋吉村; 伸一田中; 弘三石居
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1989-10-19
Filing date: 1989-10-19
Publication date: 1995-06-14
Anticipated expiration: 2010-06-14
Also published as: DE4033132A1; US5074167A; JPH03134364A; DE4033132C2

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の制御装置に関し、とくに摩擦要素
の締結圧の制御に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、特公昭53−2349号公報に示されるように、遊星歯
車機構等からなる変速機構に、動力伝達経路を切替える
ための各種クラッチ、ブレーキ等の摩擦要素が設けら
れ、これら摩擦要素が油圧制御回路により作動される自
動変速機において、上記油圧制御回路に、摩擦要素等に
供給される油圧制御するための調圧手段およびソレノイ
ドバルブを備え、上記ソレノイドバルブがデューティ制
御されるようにした装置が知られている。この装置によ
ると、運転状態等に応じ、上記ソレノイドバルブを制御
することによって摩擦要素の締結圧を制御することがで
きる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記のようにソレノイドバルブを用いて変換
機構の摩擦要素の締結圧を制御する場合の手法の１つと
しては、上記締結圧に関連する油圧を油圧センサで検出
するとともに、運転状態等に応じた適正締結圧に相当す
る目標油圧を設定し、上記油圧センサで検出される実際
の油圧と目標油圧とを比較して両者の差がなくなるよう
に、フィードバック制御により上記ソレノイドバルブを
制御することが考えられる。しかし、制御の応答性が要
求される変速時等には、上記フィードバック制御は用い
難い。

応答性良く制御を行なうために別の手法として、予め製
造段階等で、運転状態等に応じた適正締結圧を与える上
記ソレノイドバルブの制御量を調べておき、変速時等に
ソレノイドバルブ制御量を運転状態等に応じた設定値と
するオープン制御が考えられる。しかし単にこのような
オープン制御を行なうだけでは、ソレノイドバルブ等の
経時変化によってソレノイドバルブ制御量と摩擦要素の
締結力との対応関係が変化したときに制御誤差が生じ、
精度良く締結力を制御することができないという問題が
ある。

本発明は上記の事情に鑑み、摩擦要素の締結力を応答性
良く制御することができ、しかもソレノイドバルブ等の
経時変化があったときにも制御の精度が低下することな
く、上記締結力の適正に制御することができる自動変速
機の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〕

本発明は上記目的を達成するため、変速機構に設けられ
た摩擦要素に対する油圧制御回路に、上記摩擦要素の締
結圧を変更可能とする調圧手段と、この調圧手段を制御
するソレノイドバルブとを備えた自動変速機において、
上記締結圧に関連する油圧を検出する油圧センサと、車
両の停車中に上記ソレノイドバルブの動作状態を開状態
と閉状態の間で変化させるようにソレノイドバルブ制御
量を変化させる作動手段と、この作動手段の作動中に上
記油圧センサの出力に基づいて上記ソレノイドバルブ制
御量と上記油圧との対応特性を記憶する記憶手段と、上
記締結圧を制御するときに上記記憶手段に記憶された対
応特性に基づいて上記油圧の目標値に応じたソレノイド
バルブ制御量を決定する制御手段とを設けたものであ
る。

〔作用〕

上記構成によると、上記ソレノイドバルブ制御量を変化
させても支障のない停車中に、ソレノイドバルブ制御量
を変化させつつ油圧センサの出力を読込むことにより上
記対応特性を調べてこれを記憶する処理が行なわれ、経
時変化によって実際の対応特性が変動しても停車中に行
なわれる上記処理で対応特性の記憶値が改められる。そ
してこの対応特性に基づき、上記制御手段による制御が
精度良く行なわれる。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例についての自動変速機全体の
構成を示している。この図において、エンジンの出力軸
１にトルクコンバータ２が連結され、このトルクコンバ
ータ２の出力側に変速機構10が配設されている。上記ト
ルクコンバータ２は、エンジンの出力軸１に固定された
ポンプ３と、タービン４と、一方向クラッチ６を介して
固定軸７上に設けられたステータ５とを備えている。ま
たトルクコンバータ２には、その入力側と出力側とを直
結するロックアップクラッチ８が設けられている。

上記変速機構10は、基端が上記エンジンの出力軸１に固
定されて先端がオイルポンプ11に連結されたオイルポン
プ駆動用中央軸12を備えるとともに、この中央軸12の外
方に、基端が上記トルクコンバータ２のタービン４に連
結された中空のタービン軸13を備え、このタービン軸13
上には、ラビニヨ型の遊星歯車装置14が設けられてい
る。この遊星歯車装置14は、小径サンギヤ15、大径サン
ギヤ16、ロングピニオンギヤ17、ショートピニオンギヤ
18およびリングギヤ19からなっている。この遊星歯車装
置14に対して、次のような各種の摩擦要素が組込まれて
いる。

エンジンから遠い側の側方において上記タービン軸13と
上記小径サンギヤ15との間には、フォワードクラッチ20
とコーストクラッチ21とが並列に配置されている。上記
フォワードクラッチ20は、第１のワンウェイクラッチ22
を介してタービン軸13から小径サンギヤ15への動力伝達
を断続するものであり、また上記コーストクラッチ21
は、タービン軸13と小径サンギヤ15との間で相互の動力
伝達を断続するものである。

上記コーストクラッチ21の半径方向外方には、上記大径
サンギヤ16に連結されたブレーキドラム23aとこのブレ
ーキドラム23aに掛けられたブレーキバンド23bとを有す
る２−４ブレーキ23が配置されており、この２−４ブレ
ーキ23が締結されると大径サンギヤ16が固定されるよう
になっている。この２−４ブレーキ23の側方には、上記
ブレーキドラム23aを介して大径サンギヤ16とタービン
軸13との間の動力伝達を断続する後進走行用のリバース
クラッチ24が配置されている。また、上記遊星歯車装置
14の半径方向外方において遊星歯車装置14のキャリヤ31
と変速機構10のケース32との間には、上記キャリヤ31と
ケース32とを係脱するロー・リバースブレーキ25が配置
されるとともに、これと並列に第２のワンウェイクラッ
チ26が配置されている。

さらに、遊星歯車装置14のエンジン側の側方には、上記
キャリヤ31とタービン軸13の間の動力伝達を断続する３
−４クラッチ27が配置されている。また、この３−４ク
ラッチ27の側方には、リングギヤ19に連結されたアウト
プットギヤ28が配置されており、このギヤ28はアウトプ
ットシャフト29に取付けられている。

この変速機構10は、それ自体で前進４段、後進１段の変
速段を有し、クラッチ20,21,24,27およびブレーキ23,25
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
できるものである。

上記変速機構10の摩擦要素（クラッチ20,21,24,27およ
びブレーキ23,25）とロックアップクラッチ８は、油圧
制御回路40から供給される油圧によって作動されるよう
になっている。この油圧制御回路40は、手動操作によっ
てレンジの選択を行なうマニュアルバルブと各種変速用
シフトバルブおよびロックアップ用シフトバルブ（これ
らは図示せず）等を含み、複数の変速用ソレノイドバル
ブ41,42,43により変速用シフトバルブがコントロールさ
れて変速機構10の摩擦要素に対する油圧の給排が行なわ
れるとともに、ロックアップ用ソレノイドバルブ44によ
りロックアップ用シフトバルブがコントロールされてロ
ックアップクラッチ８に対する油圧の給排が行なわれる
ようになっている。さらにこの油圧制御回路40は、上記
摩擦要素の締結圧、つまり摩擦要素に供給される油圧を
変更可能に調整する調圧手段50と、この調圧手段を制御
するソレノイドバルブ（デューティソレノイドバルブ）
60を含んでいる。またこの油圧制御回路40には、上記締
結圧に関連する油圧を検出する油圧センサ61が組込まれ
ている。

この油圧制御回路40に対し、上記ソレノイドバルブ41〜
44およびデューティソレノイドバルブ60を制御するコン
トロールユニット（ECU）70が設けられている。このコ
ントロールユニット70には、上記油圧センサ61からの信
号が入力されるとともに、エンジンのスロットル開度を
検出するスロットル開度センサ81、トルクコンバータ２
のタービン回転数を検出するタービン回転数センサ82、
自動変速機のレンジを検出するインヒビタスイッチ83、
車速が０の状態を検出するスイッチ84、ブレーキONを検
出するスイッチ85、アクセル開放を検出するスイッチ86
等からの信号も入力されている。

上記コントロールユニット70は、スロットル開度センサ
81およびタービン回転数センサ82からの信号等により調
べられる運転状態を予め設定された変速パターンと照合
して、変速すべき状態となったときにそれに応じた変速
制御信号を変速用ソレノイドバルブ41〜43に出力する変
速制御を行ない、また運転状態に応じてロックアップク
ラッチ８の状態を変化させる信号をロックアップ用ソレ
ノイドバルブに出力するロックアップ制御を行なうとと
もに、上記調圧手段50により調整される油圧（摩擦要素
の締結圧）を制御する信号をデューティソレノイドバル
ブ60に出力する締結圧制御を行なう。とくにこの締結圧
制御のための手段として、車両の所定の停車中に上記デ
ューティソレノイドバルブ60の動作状態を開状態と閉状
態の間で変化させるようにそのデューティ率（ソレノイ
ドバルブ制御量）を変化させる作動手段71と、この作動
手段71の作動中に上記デューティ率と上記油圧センサ61
で検出される油圧との対応特性を記憶する記憶手段72
と、上記締結圧の制御を行なう特定時に上記記憶手段72
に記憶された対応特性に基づいて上記油圧の目標値に応
じた上記デューティ率を決定する制御手段73とが、コン
トロールユニット70に含まれている。

第２図は油圧制御回路40において調圧手段を構成する部
分の具体構造を示している。この図において、オイルポ
ンプ11からメインライン45に吐出された作動油はプレッ
シャレギュレータバルブ51に導かれ、このプレッシャレ
ギュレータ51によりメインライン45のライン圧が調整さ
れる。このメインライン45のライン圧は、図外のマニュ
アルバルブおよび変速用シフトバルブを介して変速機構
の摩擦要素に供給される。従ってこのライン圧が摩擦要
素の締結圧に相当する。さらにプレッシャレギュレータ
バルブ51からコンバータライン46にも油圧が導かれ、こ
のコンバータライン46に導かれた油圧は図外のロックア
ップ用シフトバルブ等を介してトルクコンバータに供給
される。

上記プレッシャレギュレータバルブ51に対し、モジュレ
ータバルブ52が設けられている。このモジュレーダバル
ブ52には、ソレノイドレデューシングバルブ53を介して
メインライン45に通じるライン47から油圧が導かれると
ともに、パイロットライン48からスプール52aの一端に
パイロット圧が導入されている。コントロールユニット
70によりデューティ制御されるデューティソレノイドバ
ルブ60は、上記パイロットライン48に通じるドレンライ
ン48aに設けられている。そして、上記パイロット圧が
デューティソレノイドバルブ60で調整されることによ
り、デューティソレノイドバルブ60のデューティ率に応
じたモディファイア圧がモジュレータバルブ52において
生成される。このモディファイア圧がライン49を通して
上記プレッシャレギュレータバルブ51の一端側の増圧ポ
ート51aに導入され、プレッシャレギュレータバルブ51
により調整されるライン圧がモディファイア圧に応じて
増減される。

こうして、上記プレッシャレギュレータバルブ51および
モジュレータバルブ52により第１図中に示した調圧手段
50が構成されて、摩擦要素の締結圧となるライン圧が変
更可能に調整されるとともに、コントロールユニット70
によるデューティソレノイドバルブ60のデューティ制御
により、そのデューティ率に応じて上記ライン圧が制御
されるようになっている。

また、上記油圧センサ61は、当実施例ではライン49に接
続されて、ライン49内のモディファイア圧を検出するよ
うになっている。

第３図は上記ライン圧の制御の具体例をフローチャート
で示している。この制御は、通常走行時や変速時に、例
えばスロットル開度との関係ではスロットル開度が大き
くなる程ライン圧を高めるというように、運転状態等に
応じ、摩擦要素締結力の確保、変速ショック軽減等の要
求を満足する適正なライン圧を与えるようにするもので
ある。とくにフローチャートに示す具体例では、変速時
以外の通常走行時には、目標モディファイア圧と上記油
圧センサ61で検出される実モディファイア圧との差に応
じてデューティソレノイドバルブ60のデューティ率を変
化させるフィードバック制御により、ライン圧を決める
モディファイア圧を目標圧とするように制御する。一
方、変速時には、制御の応答性を高めるため、フィード
バック制御によらずに、上記モディファイア圧と上記デ
ィーティ率との対応特性に基づいて目標モディファイア
圧に応じたデューティ率を設定するオープン制御を行な
う。そしてこの変速時のオープン制御を精度良く行なう
ため、非走行レンジでの停車中に、前記の作動手段71お
よび記憶手段72としての処理により上記対応特性を調べ
て記憶するようにしている。

このフローチャートにおいては、スタートすると、まず
ステップS₁で各種センサ、スイッチからの信号を入力
し、ステップS₂で運転状態の判別等に基づいて変速時か
否かを調べる。変速時以外であれば、ステップS₃で自動
変速機のレンジが非走行レンジ（ＮもしくはＰレンジ）
か否かを調べる。

変速時以外であって走行レンジにあるときは、ステップ
S₄，S₅で、通常走行時のライン圧を適度に調整するため
のフィードバック制御を行なう。この場合、摩擦要素の
締結圧となるライン圧は、通常走行時はスロットル開度
およびタービン回転数に応じて調整することが要求さ
れ、またライン圧と上記モディファイア圧との間には一
定の対応関係があるので、スロットル開度およびタービ
ン回転数に応じた適正なライン圧を与える目標モディフ
ァイア圧が予めマップとして記憶されている。そしてス
テップS₄で、そのときのスロットル開度およびタービン
回転数に応じて目標モディファイア圧をマップ検索す
る。続いてステップS₅で、上記目標モディファイア圧と
油圧センサ61で検出された実モディファイア圧との差に
応じ、PID制御（比例、積分、微分制御）により実モデ
ィファイア圧を目標モディファイア圧とするようにデュ
ーティソレノイドバルブ60のディーティ率DUを制御し、
それからリターンする。

変速時以外であって非走行レンジにあるときは、ステッ
プS₆で車速が０か否かを調べ、その判定かYESのときは
ステップS₇でブレーキONか否かを調べ、その判定がYES
のときはステップS₈でアクセル開放か否かを調べる。ス
テップS₆〜S₈のいずれかで判定がNOのときはそのままリ
ターンする。

ステップS₃およびステップS₆〜S₈での各判定がYESのと
き、つまり非走行レンジであってレーシング等が行なわ
れていない所定の停車状態にある場合は、デューティソ
レノイドバルブ60のデューティ率DUとモディファイア圧
との対応特性を調べて記憶する処理を行なう。すなわ
ち、ステップS₉〜S₁₂で、デューティ率DUを先ず100％と
してから０％となるまで一定量（例えば20％）ずつ減少
させる処理を繰返しつつ（第４図参照）、各デューティ
率において油圧センサ61からモディファイア圧Pmを読込
む。これに基づき、ステップS₁₃で、上記デューティ率D
Uとモディファイア圧Pmとの対応特性（第５図参照）
を、コントロールユニット70内のRAM（図示せず）に記
憶する。この場合、以前に行なわれた処理で既に上記対
応特性がRAMに記憶されているときは、これを更新す
る。これら処理が済めば、ステップS₁₄でデューティ率D
Uを通常値に復帰させてリターンする。

また、ステップS₂で変速時であることを判定したとき
は、ライン圧の制御をオープン制御によって行なう。こ
の場合、変速時の適正ライン圧はスロットル開度によっ
て相違するとともに、どの変速段からどの変速段への変
速であるかという変速の種別によっても相違するため、
予め変速の種別毎に、スロットル開度に応じた適正ライ
ン圧を与える目標モディファイア圧がマップとして記憶
されている。そしてステップS₁₅で、そのときの変速の
種別およびスロットル開度に応じて目標モジュータ圧を
マップ検索する。続いてステップS₁₆で、前記のステッ
プS₉〜S₁₃の処理でRAMに記憶されているデューティ率DU
とモディファイア圧Pmとの対応特性に基づき、上記目標
モディファイア圧に対応するデューティ率DUを決定す
る。なお、ステップS₉〜S₁₃の処理が未だ行なわれてい
ない初期段階では、予め定めたバックアップ値を用いて
デューティ率DUを決定すればよい。

以上のような当実施例の装置によると、変速時以外で走
行レンジにある通常走行時には、油圧センサ61による実
モディファイア圧の検出に基づくフィードバック制御に
より、実モディファイア圧が目標モディファイア圧にな
るようにデューティソレノイドバルブ60のデューティ率
が制御され、これによって摩擦要素の締結圧となるライ
ン圧が適正に調整される。

一方、変速時には、応答性が要求されることから、フィ
ードバック制御は行なわれず、デューティ率DUとモディ
ファイア圧Pmとの対応特性に基づくオープン制御によっ
て目標モディファイア圧に対応するデューティ率DUが決
定されるが、上記対応特性が非走行レンジでの所定の停
車時にステップS₉〜S₁₃の処理で正しく求められること
により、変速時のオープン制御も精度良く行なわれる。

すなわち、非走行レンジでの所定の停車状態にあるとき
はライン圧を変化させてもエンジンの作動状態や車両の
状態に影響を及ぼすことはないので、このときに、第４
図に示すように上記デューティ率DUが100％から０％ま
で多段階に変えられつつ、各デューティ率において油圧
センサ61からモディファイア圧Pmが読込まれて、対応特
性が求められる。例えば各デューティ率におけるモディ
ファイア圧が第５図中に示すP₁〜P₅であれば、この図に
実線で示すような対応特性が求められ、この対応特性が
RAMに記憶される。この処理は、非走行レンジでの所定
の停車状態となる毎に行なわれ、経時変化によって実際
の対応特性が第５図中に一点鎖線や二点鎖線で示すよう
に変化しても、それに応じてRAMに記憶された対応特性
が修正されることにより、常に正しい対応特性が記憶さ
れる。そして変速時にはこの対応特性に基づいて目標モ
ディファイア圧に対応するデューティ率DUが決定される
ことにより、オープン制御によっても実際のモディファ
イア圧が目標モディファイア圧に合致して、ライン圧が
適正に制御されることとなる。

なお、上記実施例では、摩擦要素の締結圧に関連する油
圧としてライン49のモディファイア圧を油圧センサ61で
検出しているが、メインライン45のライン圧あるいはパ
イロットライン48のパイロット圧等を検出するようにし
てもよい。このようにする場合は第３図のフローチャー
トのステップS₄，S₅，S₁₀，S₁₃，S₁₅等においても、モ
ディファイア圧の代りにライン圧やパイロット圧を用い
ればよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明の自動変速機の制御装置は、車両の
停車中に、摩擦要素の締結圧を制御可能とするソレノイ
ドバルブの動作状態を開状態と閉状態の間で変化させ、
その間の油圧センサの出力に基づき、ソレノイドバルブ
制御量と締結圧に関連する油圧との対応特性を記憶手段
により記憶し、上記締結圧を制御するときに上記記憶手
段に記憶された対応特性に基づいて上記油圧の目標値に
応じたソレノイドバルブ制御量を決定するようにしてい
る。このため、応答性良く締結圧を制御することができ
るとともに、経時変化により上記対応特性が変動しても
実際の対応特性が停車中に正しく調べられることによ
り、精度良く締結力の制御を行なうことができるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例についての自動変速機全体の
概略図、第２図は油圧制御回路の要部回路構成図、第３
図は制御の具体例を示すフローチャート、第４図は停車
中の処理によるデューティソレノイドバルブのデューテ
ィ率の変化を示すタイムチャート、第５図は停車中の処
理で調べられて記憶されるデューティ率とモディファイ
ア圧との対応特性についての説明図である。 10…変速機構、40…油圧制御回路、50…調圧手段、60…
デューティソレノイドバルブ、61…油圧センサ、70…コ
ントロールユニット、71…作動手段、72…記憶手段、73
…制御手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】変速機構に設けられた摩擦要素に対する油
圧制御回路に、上記摩擦要素の締結圧を変更可能とする
調圧手段と、この調圧手段を制御するソレノイドバルブ
とを備えた自動変速機において、上記締結圧に関連する
油圧を検出する油圧センサと、車両の停車中に上記ソレ
ノイドバルブの動作状態を開状態と閉状態の間で変化さ
せるようにソレノイドバルブ制御量を変化させる作動手
段と、この作動手段の作動中に上記油圧センサの出力に
基づいて上記ソレノイドバルブ制御量と上記油圧との対
応特性を記憶する記憶手段と、上記締結圧を制御すると
きに上記記憶手段に記憶された対応特性に基づいて上記
油圧の目標値に応じたソレノイドバルブ制御量を決定す
る制御手段とを設けたことを特徴とする自動変速機の制
御装置。