WO1991015689A1 - Apparatus for controlling working oil pressure in automatic transmission - Google Patents

Description

明 細 書

自動変速機の変速作動油圧制御装置 く技術分野〉

本発明は、 自動車用自動変速機 （オー トマチッ ク トランスミ ッ シ ヨ ン） の変速作動油圧制御装置に関する。

〈背景技術〉

自動車用自動変速機においては、 エンジンの出力がトルクコ ンパ 一夕を介して歯車式変速機に入力され、 歯車式変速機においてはク ラッチ、 バン ドブレーキ等の変速要素の結合 · 解放により、 変速を 行っている。

例えば 1速から 2速への変速を行う場合は、 変速指合により、 シ フ トバルブが切換えられ、 バン ドブレーキ圧が所定値以上となり、 トルク相 （ 1組の摩擦要素が滑っており、 他方が完全に係合してい る状態） となった後、 更にバン ドブレーキ圧を高めることにより、 回転変化を生じるイナ一シャ相 （ 2組の摩擦要素が共に滑っている 状態） へ移行する （第 6図参照） 。

ここで、 変速時のタイ ミ ング検出の際、 トルク相からイナーシャ 相への移行をエンジン回転の落ち始めで検出し、 各相で最適値とな るよう、 作動油圧 （ライン圧） の変更制御を行っている。

しかしながら、 このような従来の装置にあっては、 トルク相から イナーシャ相への移行をェンジン回転の落ち始めで検出して、 制御 していたため、 油圧の応答遅れが問題となり、 トルク相からイナ一 シャ相への移行時に直ぐさま油圧が変化せず、 制御性の悪化を招い ているという問題点があった。

本発明は、 このような従来の問題点に鑑み、 油圧の応答遅れを考 慮した適正なタイ ミ ングで変速の遷移状態を検出しうるようにする ことを目的とする。

く発明の開示〉

このため、 本発明は、 エンジンの出力軸に トルクコンバータを介 して連結される歯車式変速機を備え、 変速の遷移状態を検出して変 速機中の変速要素の作動油圧を制御する自動変速機の変速作動油圧 制御装置において、 下記 (a)〜(e)の手段を設ける構成とする。

(a) 変速機の出力 トルクを検出する手段

(b) トルクコンバ一夕の入力回転数を検出する手段

(c) トルクコンバータの出力回転数を検出する手段

(d) 前記入力回転数及び前記出力回転数から変速機の入力 トルク を推定する手段

(e) 前記入力 トルク及び前記出力 トルクから変速の遷移状態を検 出する手段

上記の構成とする理由は次の通りである。

変速機の出力 トルクはトルク相からイナーシャ相への移行直前か ら大き く落ち込むのに対し、 トルクコンバ一夕の入力回転数及び出 力回転数より推定した変速機の入力 トルクにはかかる落ち込みを生 じない。 従って、 変速機の入力 トルクと出力 トルク とを比較するこ とにより、 トルク相からイナーシャ相への移行を前もつて検出する ことができ、 これに基づいて制御すれば、 油圧遅れの分早めに制御 することができるからである。

尚、 変速機入力 トルク推定手段は、 トルクコンバータの入力回転 数 N _E と出力回転数 N _t との速度比 e = N _T / N _E を演算する手段 と、 前記速度比 eからこれに応じて予め定めたトルク比 t及びトル ク容量係数 rを検索する手段と、 前記入力回転数 N_E 、 トルク比 t 及びトルク容量係数てに基づいて変速機の入力 トルク T _1N= t X て X N E² を演算する手段と、 から構成できる。

また、 変速遷移状態検出手段は、 変速機の入力 トルク T_1Nと出力 トルク TOUT との トルク差を演算する手段と、 前記トルク差を所定 値と比較して、 所定値未満の場合に トルク相、 所定値以上の場合に イナ一シャ相と判定する手段と、 から構成できる。 ここで、 トルク 差演算手段は、 変速機の入力 トルク T _{1 N}又は出力 トルク T OUT のい ずれか一方をギヤ比により補正してから トルク差を演算するものと するとよい。

〈図面の簡単な説明〉

第 1 図は本発明の基本構成を示すプロック図である。

第 2図は本発明の一実施例を示すシステム図である。

第 3図は同上実施例における制御内容を示すフローチヤー トであ o

第 4図は同上実施例において使用する トルクコンバータ特性のマ ップを示す図である。

第 5図は本発明の制御特性を例示する図である。

第 6図は従来の制御特性を例示する図である。

〈発明を実施するための最良の形態〉

第 1 図は本発明の基本構成を示している。

エンジン 1 の出力側に自動変速機 2が設けられている。 自動変速 機 2は、 エンジン 1 の出力側に介在する トルクコンバータ 3 と、 こ の トルクコンバータ 3を介して連結された歯車式変速機 4 とを備え る。 そして、 歯車式変速機 4中の変速要素の結合 . 解放操作用の作 動油圧は変速作動油圧制御装置 100 により制御される。

ここにおいて、 変速機出力 トルク検出手段 101 により、 変速機 4 の出力 トルク TOUT を検出する。 また、 トルコン入力回転数検出手 段 102 により、 トルクコンバータ 3の入力回転数 （エンジン回転数 ) N_E を検出し、 トルコン出力回転数検出手段 103 により、 トルク コンバータ 3の出力回転数 N_T を検出する。

そして、 変速機入力 トルク推定手段 104 により、 トルク コ ンパ一 夕 3の入力回転数 Ν _Ε 、 出力回転数 Ν_Τ 及びトルクコンバ一夕特性 から変速機 4の入力 トルク Τ _{1 Ν}を推定する。

そして、 変速遷移状態検出手段 105 により、 変速機 4の入力 トル ク Τ _1Ν及び出力 トルク TOUT から変速の遷移状態を検出する。 すな わち、 変速機 4の入力 トルク T _{I N}と出力 トルク Τ_ΟΥΤ とを比較する ことにより、 トルク相かイナ一シャ相かを検出する。

この検出信号は変速作動油圧制御装置 100 に送られ、 これにより 変速の遷移状態に応じて変速機 4中の変速要素の作動油圧が制御さ れる。

以下に本発明の具体的な一実施例を説明する。

第 2図を参照し、 エンジン 1 の出力側に自動変速機 2が設けられ ている。 自動変速機 2は、 エンジン 1 の出力側に介在するポンプィ ンペラ 3 a及びタービンランナ 3 bからなる トルクコンバータ 3 と 、 この トルクコンバータ 3を介して連結された歯車式変速機 4 と、 この歯車式変速機 4中のフォワー ドクラッチ、 バン ドブレーキ等の 変速要素の結合 ·解放操作用の油圧ァクチユエ一夕に対する作動油 圧を制御する電磁バルブ 5 とを備える。 尚、 6は自動変速機 2の出 力軸である。 電磁バルブ 5 は、 マイクロコンピュータ内蔵のコン ト口一ルュニ ッ ト 7によりデューティ制御されて、 変速作動油圧を制御する。 コン トロールュニッ ト 7には、 各種のセンサからの信号が入力さ れている。

前記各種のセンサとしては、 エンジン 1 の吸気系のスロ ッ トル弁 8の開度 T V Oを検出するポテンショ メ一夕式のスロ ッ トルセンサ 9が設けられている。

また、 エンジン 1 の出力軸よりエンジン回転数 N _E を検出するェ ンジン回転数センサ 10が設けられている。 エンジン回転数 N _E = ト ルクコンバータ 3の入力回転数 （ポンプ回転数） であり、 エン ジ ン 回転数センサ 10は トルコン入力回転数検出手段である。

また、 トルクコンバータ 3の出力回転数 （タービン回転数） N _T を検出する トルコ ン出力回転数検出手段としての トルコ ン出力回転 数センサ 11が設けられている。

また、 歯車式変速機 4の出力軸 6に取付けられて出力 トルク T。_{U T} を検出する変速機出力 トルク検出手段としての磁歪式の トルクセ ン サ 12が設けられている。 尚、 磁歪式の トルクセンサは、 日本国特開 昭 6 4 — 2 1 2 5 5号公報等によりょく知られている。

この他、 ギヤ位置センサ 13からの信号に基づいて検出されるギヤ 比 G等の情報も入力されている。

ここにおいて、 コン トロールユニッ ト 7は、 第 3図のフローチヤ ー トに従って、 変速作動油圧の制御を行う。

ステップ 1 (図には S 1 と記してある。 以下同様） では、 変速中 か否かを判定する。

変速中でない場合は、 ステップ 2へ進んでイナ一シャ相検出フラ グ Fをリセッ トした後、 ステップ 3で通常油圧制御を行う。

変速中の場合は、 ステップ 4へ進んでイナ一シャ相検出フ ラグ F が立っているか否かを判定し、 未だ立っていない場合は、 ステップ 5へ進む。

ステップ 5では、 トルクセンサ 12からの信号に基づいて検出され る変速機 4の出力 トルク T_0UT を読込むが、 後述する入力 トルク T 1Nとの比較のため、 これをギヤ比 Gで割って、 比較用出力 トルク T

OUT = 1 OUT / を算出"^ 。

ステップ 6では、 ェンジン回転数センサ 10からの信号に基づいて 検出されるエンジン回転数 （ トルコ ン入力回転数） N E 及び トルコ ン出力回転数センサ 11からの信号に基づいて検出される トルコ ン出 力回転数 Ν_τ を読込み、 これらの速度比 e =N_T /N E を演算する _c ステップ 7では、 第 4図に対応したマップデータを基礎に速度比 eから トルク比 t及びトルク容量係数てを検索する。

ステップ 8では、 変速機 4の入力 トルク T _1Nを次式により演算す る。 こ こで、 ステップ 6〜 8の部分が変速機入力 トルク推定手段に 相当する。 尚、 この入力 トルク推定方法は日本国実開平 1 — 6 9 9 4 7号公報等によりょく知られている。

T _{1 N}= t X て X N E²

ステップ 9では、 変速機 4の入力 トルク T _{I N}と比較用出力 トル ク

Τουτ ' との差をとつて、 これを トルク差 Α = Τ ΙΝ— T_0UT ' とす る σ

ステップ 10では、 前記トルク差 Αを所定値と比較する。 ここで、 ステップ 9 , 10の部分が変速遷移状態検出手段に相当する。

尚、 本実施例では、 トルク差 Aの演算のため、 変速機 4の出力 ト ルク T _{0 UT} をギヤ比 Gにより補正 （T。_UT ' = T OUT / G) してい るが、 変速機 4の入力 トルク Τ ,Νをギヤ比 Gにより補正 （Τ _{1 Ν}' =

Τ _{1 Ν}Χ G ) してもよい。 あるいは、 補正なしに トルク差 A = Τ _{1 Ν}—

TOUT を求め、 ギア比 Gごとに比較用の所定値を変更してもよい。

A <所定値の場合は、 トルク相と判定し、 ステップ 11へ進んで ト ルク相油圧制御を行う。

A≥所定値の場合は、 イナーシャ相に至ったものと判定し、 ステ ップ 12へ進んでイナ一シャ相検出フラグ Fをセッ ト した後、 ステツ プ 13でイナ一シャ相油圧制御を行う。

イナ一シャ相検出後は、 変速中である限り、 ステップ 4での判定 により、 そのままステップ 13へ進んで、 イナ一シャ相油圧制御を行 尚、 通常油圧制御、 トルク相油圧制御及びイナ一シャ相油圧制御 は、 それぞれマップを参照して、 スロッ トル弁開度 T V〇等に基づ いて油圧を決定し、 電磁バルブ 5をデューティ制御するが、 互いに マッブが異なる。

これにより、 例えば 1速から 2速への変速指令を行う場合、 第 5 図に示すように、 変速指合により、 バン ドブレーキ圧が所定値以上 となって、 トルク相となった後、 変速機出力 トルクの落ち込みによ り、 イナーシャ相への移行を前もって検出して、 バン ドブレーキ圧 を更に上昇せしめることができ、 油圧遅れを見込んで早めに制御す ることが可能となる。

これに対し、 従来のごとく、 トルク相からイナーシャ相への移行 をエンジン回転の落ち始めで検出して、 作動油圧の変更制御を行う 場合は、 第 6図に示すように、 油圧の応答遅れが問題となり、 トル ク相からイナーシャ相への移行時に直ぐさま油圧が変化せず、 制御 性の悪化を招いてしまうのである。

' 以上説明したように本発明によれば、 トルク相からイナ一シャ相 への移行を早めに検出して、 油圧の応答遅れを考慮した制御が可能 になり、 制御性を向上させることができるという効果が得られる。 〈産業上の利用可能性〉

本発明は、 動車用 g動変速機における変速時の変速作動油圧の 制御に際し、 トルク相からイナーシャ相への移行を早めに検出して 自動変速機の制御性を向上させることができ、 産業上の利用性は大 である。

Claims

請求 の 範 囲

(1) エンジンの出力軸に トルク コ ンバータを介して連結される歯 車式変速機を備え、 変速の遷移状態を検出して変速機中の変速要素 の作動油圧を制御する自動変速機の変速作動油圧制御装置において、 変速機の出力 トルクを検出する手段と、

トルクコンバータの入力回転数を検出する手段と、

トルクコンバ一夕の出力回転数を検出する手段と、

前記入力回転数及び前記出力回転数から変速機の入力 トルクを推 定する手段と、

前記入力 トルク及び前記出力 トルクから変速の遷移状態を検出す る手段と、

を設けたことを特徴とするき動変速機の変速作動油圧制御装置。

(2) 変速機入力 トルク推定手段として、

トルクコンバータの入力回転数 N_E と出力回転数 N_t との速度比 e =Ντ ΖΝΕ を演算する手段と、

前記速度比 eからこれに応じて予め定めた トルク比 t及びトルク 容量係数てを検索する手段と、

前記入力回転数 N_E 、 トルク比 t及びトルク容量係数てに基づい て変速機の入力 トルク T _{1 N}= t x て X N E² を演算する手段と、

を設けたことを特徴とする請求の範囲第 1項記載自動変速機の変 速作動油圧制御装置。

(3) 変速遷移状態検出手段として、

変速機の入力 トルク T _{1 N}と出力 トルク TOUT との トルク差を演算 する手段と、

前記トルク差を所定値と比較して、 所定値未満の場合に トルク相、 所定値以上の場合にイナーシャ相と判定する手段と、

を設けたことを特徴とする請求の範囲第 1項記載自動変速機の変 速作動油圧制御装置。

(4) トルク差演算手段は、 変速機の入力 トルク T _{1 N}又は出力 トル ク T O U T のいずれか一方をギヤ比により補正してから トルク差を演 算するものであることを特徵とする請求の範囲第 3項記載の 動変 速機の変速作動油圧制御装置。