(57)【要約】【課題】摩擦要素に加える液圧を制御する制御弁の作動不良を容易に解消する自動変速機制御装置を提供する。【解決手段】パーキングにシフトレバーをセットした状態でエンジンをスタートすると、マニュアル弁３８のポジションはＰポジションが選択されているので、ポンプ４０が作動していても、連通路１２２、１２３はドレイン圧に設定されている。このとき、ＥＣＵ２００は電磁弁１２、１８、２３、２８がクラッチ圧制御弁１０、１６、２０、２６に加える指示圧を上昇させる。低温により各クラッチ制御弁のスプール１７がハウジング等に貼り付いていても、指示圧が上昇することにより、各クラッチ圧制御弁のスプール１７は貼り付きを解除して移動する。クラッチ圧制御弁１０、１６、２０、２６の入力圧はドレイン圧であるから、変速段は変化しない。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の摩擦要素の係合または解放を作動流体の液圧により制御し、変速段を切り替える自動変速機制御装置において、
各種走行レンジを切り替えるマニュアル弁と、
弁部材が変位することにより前記摩擦要素に加える液圧を制御する制御弁と、
前記制御弁に指示圧を加え前記弁部材を変位させる電磁弁と、
前記電磁弁を制御し前記指示圧を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記電磁弁を制御し、入力圧がドレイン圧の前記制御弁に加える前記指示圧を上昇することを特徴とする自動変速機制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、走行レンジのパーキングまたはニュートラルが選択されているとき前記電磁弁を制御し、入力圧がドレイン圧の前記制御弁に加える前記指示圧を上昇することを特徴とする請求項１記載の自動変速機制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、走行レンジがパーキングまたはニュートラルからドライブに切り替わると、前記電磁弁を制御し前記指示圧を低下することを特徴とする請求項２記載の自動変速機制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記作動流体の温度が所定の温度に上昇するまでの間、前記電磁弁を制御し前記指示圧を上昇することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の自動変速機制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機の変速機構を液圧制御する自動変速機制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の摩擦要素に印加する油圧を制御することにより摩擦要素を係合または解放して変速段を切り替える自動変速機制御装置において、現在の変速段で開放されるべき摩擦要素に対しこの摩擦要素が係合しない範囲内で電磁弁を制御して摩擦要素に圧力を加え、油圧回路中のエアーを抜くものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。油圧回路中のエアーを抜くことにより、摩擦要素を係合するときの係合遅れ等を防止しようとしてる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２２７９８２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の自動変速機制御装置では、係合しない範囲内で摩擦要素に油圧を加えて油圧回路中のエアーを抜くので、摩擦要素に加える油圧を高精度に制御する必要がある。
また、電磁弁からの指示圧に応じて機械式の制御弁の出力圧を制御して摩擦要素に加える自動変速機制御装置において、例えば低温状態でエンジンが長時間停止し作動油の粘度が上昇すると、制御弁の弁部材が制御弁のハウジング等に貼り付き作動不良を起こすことがある。例えばエンジンを始動し変速制御をしようとすると、制御弁が電磁弁から指示圧を受けても弁部材がハウジング等に貼り付いて動かず、所定の圧力を摩擦要素に加えることができないという問題がある。また、制御弁の弁部材がハウジングに貼り付いた状態から急激に開放されると、係合すべき摩擦要素に加わる油圧が急激に上昇し、変速ショックが生じる。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、摩擦要素に加える液圧を制御する制御弁の作動不良を容易に解消する自動変速機制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１から４記載の発明によると、低温等が原因で作動流体の粘度が上昇し制御弁の弁部材がハウジング等に貼り付いていても、入力圧がドレイン圧である制御弁に加える指示圧を上昇して弁部材を移動させることにより、制御弁による摩擦要素の液圧制御を可能にする。制御弁の入力圧がドレイン圧であるから、制御弁に加わる指示圧が上昇して弁部材が移動し制御弁の入力圧が摩擦要素に加わっても、摩擦要素は係合せず現在の変速段を保持できる。したがって、弁部材の貼り付きを解除するために制御弁に加える指示圧を高精度に制御する必要はなく、指示圧の最大値を制御弁に加えてもよい。したがって、電磁弁の制御が容易である。
【０００６】
低温状態でエンジンを長時間停止していると、作動流体の粘度が上昇しエンジン始動直後において制御弁の弁部材がハウジング等に貼り付いていることがある。そこで請求項２記載の発明によると、通常エンジン始動直後の走行レンジであるパーキングまたはニュートラルのときに入力圧がドレイン圧である制御弁に加える指示圧を上昇して弁部材を移動させる。これにより、走行レンジがパーキングまたはニュートラルからドライブに切り替わると、滑らかに変速制御を行うことができる。
【０００７】
請求項３記載の発明によると、走行レンジがパーキングまたはニュートラルからドライブに切り替わると、電磁弁を制御し制御弁に加える指示圧を低下する。つまり、走行レンジがパーキングまたはニュートラルからドライブに切り替わり次の変速段で係合すべき摩擦要素に加わる制御弁の入力圧が上昇する前に、制御弁に加える指示圧を一旦低下する。これにより、制御弁に加える指示圧が上昇した状態で制御弁の入力圧が上昇することを防止し、摩擦要素が急激に係合することを防止できる。
請求項４記載の発明によると、作動流体の温度が所定の温度に上昇するまでの間、制御弁に加える指示圧を上昇する。作動流体が所定の温度に達するまでの間に作動流体の粘度が低下し、制御弁の弁部材の貼り付きを容易に解除できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
本発明の自動変速機制御装置を前進４速の自動変速機用油圧制御装置に適用した一実施形態を図１に示す。リバースクラッチ（Ｒ／Ｃ）１、オーバードライブクラッチ（Ｈ／Ｃ）２、２−４ブレ−キ（２−４／Ｂ）３、アンダードライブクラッチ（Ｌ／Ｃ）４、およびローリバースブレーキ（ＬＲ／Ｂ）５は、油圧により係合または解放され変速段を切り替える摩擦要素である。トランスファークラッチ（ＴＲＦ）６は前輪と後輪のトルク比を制御するものである。
【０００９】
油圧ポンプ４０はオイルパン４１から作動油を吸入し、連通路１００に作動油を供給する。電磁弁４４は、制御手段としての図示しない電子制御装置（ＥＣＵ；Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）２００から指令値を受け、その指令値に応じた指令圧を生成する。ライン圧制御弁４２はセカンダリ弁４３と協働して、各摩擦要素およびロックアップクラッチ５１への印加油圧の元圧となるライン圧を電磁弁４４の指令圧に基づき生成する。具体的にライン圧制御弁４２は、電磁弁４４の指令圧を伝達する連通路１１５によって電磁弁４４に接続されている。またライン圧制御弁４２は、連通路１００から分岐した連通路１０１および１０２に接続されている。ライン圧制御弁４２は電磁弁４４の指令圧および連通路１０２の油圧に基づき、連通路１０１から導入される作動油の一部をセカンダリ弁４３に繋がる連通路１０３に放出することで、連通路１００の油圧をライン圧として制御する。油圧ポンプ４０、ライン圧制御弁４２、セカンダリ弁４３および電磁弁４４がライン圧の生成手段を構成している。ライン圧の連通路１００から分岐した連通路１１０、１２０、１２７、１４０、１７０はそれぞれ、減圧制御弁４５、マニュアル弁３８、クラッチ圧制御弁２６、クラッチ圧制御弁３２、フェイルセーフ弁１４に接続されている。
【００１０】
減圧制御弁４５は、連通路１１１からの出力圧をフィードバック圧として用いている。減圧制御弁４５では、フィードバック圧が出力圧を低下させる方向に働くように、スプリング４８で付勢されたスプール４９に対しフィードバック圧による力をスプリング４８の付勢力とは反対向きに作用させている。これにより減圧制御弁４５は、入力側の連通路１１０を通じて伝達されるライン圧を減圧して、ライン圧を超えない出力圧を生成する。この出力圧をモジュレート圧という。減圧制御弁４５はモジュレート圧生成手段を構成している。減圧制御弁４５は、モジュレート圧を伝達する連通路１１１と連通路１１１から分岐した連通路１１６とによって電磁弁４４に接続されている。
【００１１】
マニュアル弁３８は、運転者が操作するシフトレバーにリンクを介して連結されている。マニュアル弁３８は、シフトレバーの操作に応じて弁部材（図示しない）が移動することにより、連通路１２２、１２３に連通させる通路をライン圧の連通路１２０とドレイン圧のドレイン通路１２１との一方に切り替える。連通路１２２から分岐した連通路１９５、１９６はそれぞれＲ／Ｃ１、ＬＲ／Ｂ５に接続されている。連通路１２３から分岐した連通路１２４、１２５、１２６はそれぞれクラッチ圧制御弁１０、１６、２０に接続されている。マニュアル弁３８の切替位置には、シフトレバーで選択される走行レンジに対応した「Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ」の４つのポジションがある。「Ｐ」と「Ｎ」は同一の連通パターンである。図２に示すように、各変速段に応じて各摩擦要素の係合および解放の組み合わせが予め定められており、この組み合わせに従いＥＣＵ２００から変速指令が出力される。なお、図２において、Ｒ、Ｐ、Ｎが示す変速段はマニュアル弁３８のＲポジション、Ｐポジション、Ｎポジションにそれぞれ対応する。図２においてＬ１、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４が示す変速段は、マニュアル弁３８のＤポジションに対応する。Ｌ１は、前進１速のときにエンジンブレーキを大きく作用させるための変速段である。
【００１２】
クラッチ圧制御弁１０と電磁弁１２、クラッチ圧制御弁１６と電磁弁１８、クラッチ圧制御弁２０と電磁弁２３、クラッチ圧制御弁２６と電磁弁２８、クラッチ圧制御弁３２と電磁弁３４はそれぞれ、Ｒ／Ｃ１以外の各摩擦要素２、３、４、５、６に加える油圧を調圧する。
【００１３】
具体的に電磁弁１２、１８、２３、２８、３４は、モジュレート圧の連通路１１１から分岐した連通路１５０、１５１、１５２、１５３、１５４にそれぞれ接続されている。電磁弁１２、１８、２３、２８、３４は対応するクラッチ圧制御弁１０、１６、２０、２６、３２に、それぞれ連通路１６２、１６３、１６４、１６５、１６６により接続されている。クラッチ圧制御弁１０、１６、２０、２６、３２は圧力制御弁で構成されている。クラッチ圧制御弁１０とＨ／Ｃ２とは連通路１７５によって、クラッチ圧制御弁１６と２−４／Ｂ３とはフェイルセーフ弁１４を挟む連通路１７３、１７４によって、クラッチ圧制御弁２０とＬ／Ｃ４とは連通路１７６によって、クラッチ圧制御弁２６とＬＲ／Ｂ５とはフェイルセーフ弁２４を挟む連通路１８８、１８９によって、クラッチ圧制御弁３２とＴＲＦ６とは連通路１６１によってそれぞれ接続されている。
【００１４】
各電磁弁１２、１８、２３、２８、３４は、ＥＣＵ２００から入力される指令値に基づいてデューティ比制御される。電磁弁１２、１８、２３、２８、３４はデューティ比制御されることで、それぞれ連通路１５０、１５１、１５２、１５３、１５４のモジュレート圧を元圧として、指令値であるデューティ比に応じた指令圧を生成する。電磁弁１２、１８、２３、２８、３４では、元圧のモジュレート圧が低下するのに比例して指令圧を低下させることができる。各電磁弁１２、１８、２３、２８、３４は、生成した指令圧を連通路１６２、１６３、１６４、１６５、１６６を通じてクラッチ圧制御弁１０、１６、２０、２６、３２に加える。
【００１５】
連通路１２４、１２５、１２６、１２７、１４０の油圧を元圧とするクラッチ圧制御弁１０、１６、２０、２６、３２は、それぞれ電磁弁１２、１８、２３、２８、３４の指令圧に従って摩擦要素２、３、４、５、６への出力圧を制御する。クラッチ圧制御弁１０、１６、２０、２６、３２では、電磁弁１２、１８、２３、２８、３４の指令圧が低下するのに比例して出力圧が低下するように、スプール１７に対し上記電磁弁の指令圧による力をスプリング１９の付勢力とは反対向きに作用させている。ダンパ６１、６２、６３はそれぞれ連通路１６２、１６３、１６４に配設され、電磁弁１２、１８、２３の指令圧から脈動を除去する。
【００１６】
フェイルセーフ弁２２は連通路１７３から分岐した連通路１８７の油圧に基づいて、連通路１７２に連通させる通路を連通路１７６から分岐した連通路１７９またはドレイン通路１７８の一方に切り替える。フェイルセーフ弁１４は連通路１７０、１７２の油圧および連通路１７５から分岐した連通路１７１の油圧に基づいて、連通路１７４に連通させる通路を連通路１７３またはドレイン通路１９０の一方に切り替える。フェイルセーフ弁２４は連通路１７５、１７４からそれぞれ分岐した連通路１８３、１８５の油圧に基づいて、連通路１８９に連通させる通路を連通路１８８またはドレイン通路１９２の一方に切り替える。
高圧選択弁２９は、連通路１８９、１９６のうち高圧側を選択してＬＲ／Ｂ５に連通させる。
【００１７】
ロックアップクラッチ５１は、エンジン側の出力軸と自動変速機側の入力軸とを連結させまたは連結を解除するものであり、その連結時にトルクコンバータ５０をバイパスしてエンジンから自動変速機に動力を伝達する。ロックアップ電磁弁５３はロックアップクラッチ制御弁５４を調整する指令圧を制御する。ロックアップリレー弁５２は、ロックアップアプライ圧に基づき流路を制御する。
【００１８】
次に、本実施形態の油圧制御装置における油圧の制御作動について説明する。パーキングにシフトレバーをセットした状態でエンジンをスタートすると、マニュアル弁３８のポジションはＰポジションが選択されているので、ポンプ４０が作動していても、連通路１２２、１２３はドレイン圧に設定される。マニュアル弁３８のポジションがＮポジションのときも、ＴＲＦ６を除き摩擦要素１から５に加わる元圧はドレイン圧である。このとき、ＥＣＵ２００は電磁弁１２、１８、２３、２８がクラッチ圧制御弁１０、１６、２０、２６に加える指示圧を上昇させる。このときのクラッチ圧制御弁１０、１６、２０、２６の作動は同じであるから、クラッチ圧制御弁２０を例にして説明する。
【００１９】
図３に示すクラッチ圧制御弁２０は、電磁弁２３から連通路１６４を通って受ける指示圧に応じてスプール１７が変位し、Ｌ／Ｃ４に加える油圧を制御する。エンジンが停止し、電磁弁２３が作動していない状態では、クラッチ制御弁２０が電磁弁２３から受ける指示圧はドレイン圧であり、スプール１７はスプリング１９の付勢力により図３の上段に示す位置にある。エンジンが低温状態で長時間停止していると、作動油の粘度が高くなり、スプール１７の先端部１７ａがクラッチ制御弁２０の封止栓１５に貼り付いた状態になることがある。その状態でエンジンを始動し運転者がＰレンジからＤレンジにシフトレバーを操作し、電磁弁２３から連通路１６４を通りクラッチ制御弁２０に加わる指示圧が上昇しても、スプール１７の先端部１７ａがクラッチ制御弁２０の封止栓１５に貼り付いているので、Ｌ／Ｃ４に加わる油圧は上昇しない。しばらくして、油温が上昇し作動油の粘度が低くなると先端部１７ａが封止栓１５から離れる。しかし、クラッチ圧制御弁２０にはライン圧が入力されるので、スプール１７の先端部１７ａが封止栓１５から急激に離れると、Ｌ／Ｃ４に加わる油圧が急激に上昇し、大きな変速ショックを生じることがある。
【００２０】
そこで本実施例では、パーキングにシフトレバーをセットした状態でエンジンをスタートし、マニュアル弁３８のポジションがＰポジションのとき、電磁弁２３がクラッチ圧制御弁２０に加える指示圧をＥＣＵ２００が上昇させ、クラッチ圧制御弁２０のスプール１７を強制的に移動させる。マニュアル弁３８のポジションがＰポジションのとき、クラッチ圧制御弁２０の入力圧はドレイン圧であるから、スプール１７が移動してもクラッチ圧制御弁２０の出力圧はドレイン圧である。したがって、Ｌ／Ｃ４に加わる油圧もドレイン圧であり、変速段はＰ、Ｎの状態を保持する。シフトレバーがニュートラルのときも連通路１２２、１２３はドレイン圧であるから、シフトレバーがパーキングのときと同様にクラッチ圧制御弁２０に加える指示圧を上昇し、スプール１７の貼り付きを解除できる。クラッチ圧制御弁２０以外にも、シフトレバーがパーキングまたはニュートラルのときにクラッチ圧制御弁１０、１６、２６に加える指示圧を上昇し、スプール１７の貼り付きを解除しておけば、以後の変速段切替制御を滑らかに行うことができる。
【００２１】
また、入力圧がドレイン圧のクラッチ圧制御弁に加える指示圧を上昇させるので、各クラッチ圧制御弁のスプール１７の貼り付きが解除されスプール１７が移動しても、対応する摩擦要素に加わる油圧はドレイン圧である。したがって、クラッチ圧制御弁に加える指示圧を高精度に制御する必要がない。例えば指示圧の最大値をクラッチ圧制御弁に加えてもよいので、スプール１７の貼り付きを防止するためにクラッチ圧制御弁に加える指示圧の制御が容易である。
【００２２】
クラッチ圧制御弁１０、１６、２０、２６に加える指示圧は一旦大きくしてから所定時間経過すると低下してもよいし、一定回数上昇と低下を繰り返してから低下してもよい。また、油温が所定温度まで上昇し、作動油の粘度が低下するまでクラッチ圧制御弁１０、１６、２０、２６に加える指示圧を上昇させてもよい。
【００２３】
また、Ｐ、Ｎレンジでクラッチ制御弁２０に加える指示圧を上昇させているとき、Ｄレンジが選択されると、一旦クラッチ制御弁２０に加える指示圧を低下させることにより、本実施形態において次の変速段で係合するＬ／Ｃ４に急激にライン圧が加わることを防止できる。これにより、変速ショックが生じることを防止できる。
【００２４】
また、マニュアル弁３８の位置に関わらずクラッチ圧制御弁１０、１６、２０、２６の入力圧がドレイン圧であれば、クラッチ圧制御弁１０、１６、２０、２６に加える指示圧をＥＣＵ２００が上昇させ、クラッチ圧制御弁１０、１６、２０、２６のスプール１７を強制的に移動させることにより、変速ショックを生じることなくスプール１７の貼り付きを解除することができる。スプール１７の貼り付きを解除すれば、電磁弁１２、１８、２３、２８からの指示圧に応じて変速段を滑らかに変速制御できる。
上記実施形態では、電磁弁としてデューティ比制御される電磁弁を用いたが、比例電磁弁を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による自動変速機用油圧制御装置を示す油圧回路図である。
【図２】本実施形態の各変速段における係合状態を示す説明図である。
【図３】本実施形態で用いるクラッチ圧制御弁を示す詳細図である。
【符号の説明】
１  Ｒ／Ｃ（摩擦要素）
２  Ｈ／Ｃ（摩擦要素）
３  ２−４／Ｂ（摩擦要素）
４  Ｌ／Ｃ（摩擦要素）
５  ＬＲ／Ｂ（摩擦要素）
１０、１６、２０、２６、３２  クラッチ圧制御弁（制御弁）
１２、１８、２３、２８、３４  電磁弁（電磁弁）
３８  マニュアル弁
２００  ＥＣＵ（制御手段）
【図１】
2004301260.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004301260.tif 000005