(57)【要約】【課題】自動変速機において、燃費向上と変速応答性とを両立させる。【解決手段】変速歯車機構の変速比やスロットル開度等のエンジン運転状態に応じて基準ライン圧を設定して、非変速時には、ライン圧制御回路に対するライン圧指令値を基準ライン圧に設定してライン圧を基準ライン圧に制御する。そして、変速期間中は、変速歯車機構の各クラッチの油圧指令値のうちの最大の油圧指令値が基準ライン圧よりも高い場合には、ライン圧指令値を当該最大の油圧指令値以上に設定してライン圧を最大の油圧指令値以上に制御し、当該最大の油圧指令値が基準ライン圧以下の場合には、ライン圧指令値を基準ライン圧に設定してライン圧を基準ライン圧に制御する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関から回転力が伝達される入力軸と、この入力軸の回転を変速して出力軸に伝達する変速機構と、この変速機構の複数の変速段に設けられた複数の摩擦係合要素と、前記複数の摩擦係合要素に作用させる油圧を個別に制御することで各摩擦係合要素の係合と解放を選択的に切り換えて前記変速機構の変速段を切り換える変速油圧制御手段と、前記変速油圧制御手段の元圧となるライン圧を制御するライン圧制御手段とを備えた自動変速機の制御装置において、
前記ライン圧制御手段は、変速期間中のライン圧を前記各摩擦係合要素の油圧指令値のうちの最大の油圧指令値に基づいて制御することを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項２】
前記ライン圧制御手段は、変速期間中のライン圧を前記各摩擦係合要素の油圧指令値のうちの最大の油圧指令値以上となるように制御することを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
【請求項３】
前記ライン圧制御手段は、変速期間中のライン圧を一定圧に固定することを特徴とする請求項１又は２に記載の自動変速機の制御装置。
【請求項４】
前記ライン圧制御手段は、変速期間中に前記各摩擦係合要素の油圧指令値のうちの最大の油圧指令値が変化するごとにその最大の油圧指令値と所定の関係でライン圧を変化させることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機の変速機構の摩擦係合要素に供給する油圧の元圧となるライン圧を制御する機能を備えた自動変速機の制御装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
自動車用の自動変速機は、エンジンの動力をトルクコンバータを介して変速機構の入力軸に伝達し、この変速機構で変速して出力軸に伝達し、駆動輪を回転駆動するようにしている。最も一般的な変速機構は、入力軸と出力軸との間に複数の歯車を配列して、入力軸と出力軸との間に変速比の異なる複数の動力伝達経路を構成し、各動力伝達経路中にクラッチやブレーキ等の摩擦係合要素を設けて、各摩擦係合要素に作用させる油圧を変速油圧制御回路によって個別に制御することで、各摩擦係合要素の係合と解放を選択的に切り換えて、入・出力軸間の動力伝達経路を切り換えて変速比を切り換えるようにしている。
【０００３】
このシステムでは、エンジン動力で駆動される油圧ポンプによってオイルパン内のオイルをライン圧制御回路に供給し、このライン圧制御回路によって変速油圧制御回路に供給する油圧の元圧となるライン圧を制御するようにしている。このライン圧が高くなるほど、油圧ポンプを駆動するエンジン負荷が増大して燃費が悪くなるため、燃費向上の観点からライン圧を極力低くすることが望ましい。
【０００４】
一方、変速応答性を改善すること等を目的として、例えば、変速動作初期に摩擦係合要素に油圧を急速充填する急速充填期間に、変速油圧制御回路に対してライン圧よりも高い油圧が摩擦係合要素の油圧指令値として設定される場合があり、その場合には、摩擦係合要素の油圧指令値とライン圧との間で不整合が生じて油圧充填不足になる可能性がある。      
【０００５】
この問題を解消するために、特許文献１（特開平７−２７２１７号公報）に記載されているように、急速充填期間を長くして摩擦係合要素の油圧充填状態を安定させるようにしたものがある。
【特許文献１】特開平７−２７２１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１のように、急速充填期間を長くすると、変速応答性が悪化するという問題が生じる。
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、燃費向上の要求を満たしながら変速応答性の要求も満たすことができる自動変速機の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、複数の摩擦係合要素に作用させる油圧を個別に制御することで各摩擦係合要素の係合と解放を選択的に切り換えて変速機構の変速段を切り換える変速油圧制御手段と、この変速油圧制御手段の元圧となるライン圧を制御するライン圧制御手段とを備えた自動変速機の制御装置において、前記ライン圧制御手段によって、変速期間中のライン圧を前記各摩擦係合要素の油圧指令値のうちの最大の油圧指令値に基づいて制御するようにしたものである。このようにすれば、急速充填期間を長くしなくても、変速期間中の摩擦係合要素の油圧指令値とライン圧との間の不整合による油圧充填不足を解消又は改善することができ、燃費向上の要求を満たしながら変速応答性の要求も満たすことができる。
【０００８】
この場合、請求項２のように、変速期間中のライン圧を各摩擦係合要素の油圧指令値のうちの最大の油圧指令値以上となるように制御するようにすると良い。このようにすれば、変速期間中の摩擦係合要素の油圧指令値とライン圧との間の不整合による油圧充填不足をより確実に解消することができ、変速応答性をより確実に向上させることができる。
【０００９】
また、請求項３のように、変速期間中のライン圧を一定圧に固定するようにしても良い。このようにすれば、ライン圧制御手段を構成する油圧制御弁の動作回数を減らすことができ、油圧制御弁の弁体の摩耗を低減できて耐久性を向上できる。
【００１０】
或は、請求項４のように、変速期間中に各摩擦係合要素の油圧指令値のうちの最大の油圧指令値が変化するごとにその最大の油圧指令値と所定の関係でライン圧を変化させるようにしても良い。ここで、「所定の関係」とは、例えば、最大の油圧指令値に対して所定圧だけライン圧を高くするように制御したり、或は、ライン圧を最大の油圧指令値に一致させるように制御したり、或は、ライン圧を最大の油圧指令値よりも少し低い油圧に制御することが考えられる。この請求項４のように、変速期間中に最大の油圧指令値の変化に応じて所定の関係でライン圧を変化させれば、変速期間中のライン圧が必要以上に高くなり過ぎることを防止できて、油圧ポンプの負荷を軽減することができ、その分、燃費を節減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した３つの実施例１〜３を説明する。
【実施例１】
【００１２】
本発明の実施例１を図１乃至図４に基づいて説明する。
まず、図１及び図２に基づいて自動変速機１１の概略構成を説明する。図２に示すように、内燃機関であるエンジン（図示せず）の出力軸には、トルクコンバータ１２の入力軸１３が連結され、このトルクコンバータ１２の出力軸１４に、変速歯車機構１５（変速機構）が連結されている。トルクコンバータ１２の内部には、流体継手を構成するポンプインペラ３１とタービンランナ３２が対向して設けられ、ポンプインペラ３１とタービンランナ３２との間には、オイルの流れを整流するステータ３３が設けられている。ポンプインペラ３１は、トルクコンバータ１２の入力軸１３に連結され、タービンランナ３２は、トルクコンバータ１２の出力軸１４に連結されている。
【００１３】
また、トルクコンバータ１２には、入力軸１３側と出力軸１４側との間を係合又は切り離しするためのロックアップクラッチ１６が設けられている。エンジンの出力トルクは、トルクコンバータ１２を介して変速歯車機構１５に伝達され、変速歯車機構１５の複数のギヤ（遊星歯車等）で変速されて、車両の駆動輪（前輪又は後輪）に伝達される。
【００１４】
変速歯車機構１５には、複数の変速段を切り換えるための摩擦係合要素である複数のクラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２とブレーキＢ０，Ｂ１が設けられ、これら各クラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２と各ブレーキＢ０，Ｂ１の係合／解放を油圧で切り換えて、動力を伝達するギヤの組み合わせを切り換えることによって変速比を切り換えるようになっている。
【００１５】
図１に示すように、変速歯車機構１５には、エンジン動力で駆動される油圧ポンプ１８が設けられ、作動油（オイル）を貯溜するオイルパン（図示せず）内には、油圧制御回路１７が設けられている。この油圧制御回路１７は、ライン圧制御回路１９（ライン圧制御手段）、変速油圧制御回路２０（変速油圧制御手段）、ロックアップ制御回路２１、手動切換弁２６等から構成され、オイルパンから油圧ポンプ１８で汲み上げられた作動油がライン圧制御回路１９に供給され、このライン圧制御回路１９によってライン圧を制御して変速油圧制御回路２０とロックアップ制御回路２１に供給される。
【００１６】
ライン圧制御回路１９には、油圧ポンプ１８からの油圧を所定のライン圧に制御するライン圧制御用のリニアソレノイド等の油圧制御弁（図示せず）が設けられ、変速油圧制御回路２０には、変速歯車機構１５の各クラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２と各ブレーキＢ０，Ｂ１に供給する油圧を制御する複数の変速用の油圧制御弁（図示せず）が設けられている。また、ロックアップ制御回路２１には、ロックアップクラッチ１６に供給する油圧を制御するロックアップ制御用の油圧制御弁（図示せず）が設けられている。
【００１７】
また、ライン圧制御回路１９と変速油圧制御回路２０との間には、シフトレバー２５の操作に連動して切り換えられる手動切換弁２６が設けられている。シフトレバー２５がニュートラルレンジ（Ｎレンジ）又はパーキングレンジ（Ｐレンジ）に操作されているときには、変速油圧制御回路２０の油圧制御弁への通電が停止（ＯＦＦ）された状態になっていても、手動切換弁２６によって変速歯車機構１５に供給する油圧が変速歯車機構１５をニュートラル状態とするように切り換えられる。
【００１８】
一方、エンジンには、エンジン回転速度Ｎｅを検出するエンジン回転速度センサ２７が設けられ、変速歯車機構１５には、変速歯車機構１５の入力軸回転速度Ｎt （トルクコンバータ１２の出力軸回転速度）を検出する入力軸回転速度センサ２８と、変速歯車機構１５の出力軸回転速度Ｎｏを検出する出力軸回転速度センサ２９が設けられている。
【００１９】
これら各種センサの出力信号は、自動変速機電子制御回路（以下「ＡＴ−ＥＣＵ」と表記する）３０に入力される。このＡＴ−ＥＣＵ３０は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された変速制御用の各プログラムを実行することで、予め設定した変速パターンに従って変速歯車機構１５の変速が行われるように、シフトレバー２５の操作位置や運転条件（スロットル開度、車速等）に応じて変速油圧制御回路２０の各油圧制御弁への通電を制御して、変速歯車機構１５の各クラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２と各ブレーキＢ０，Ｂ１に作用させる油圧を制御することによって、各クラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２と各ブレーキＢ０，Ｂ１の係合／解放を切り換えて、動力を伝達するギヤの組み合わせを切り換えることで、変速歯車機構１５の変速比を切り換える。以下の説明では、これらのクラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２とブレーキＢ０，Ｂ１を単に「クラッチ」と総称する。
【００２０】
ＡＴ−ＥＣＵ３０は、後述する図４のライン圧制御プログラムを実行することで、変速歯車機構１５の変速比やスロットル開度等のエンジン運転状態に応じて基準ライン圧を設定して、非変速時には、ライン圧制御回路１９に対するライン圧指令値を基準ライン圧に設定してライン圧を基準ライン圧に制御し、図３に示すように、変速期間中は、各クラッチの油圧指令値のうちの最大の油圧指令値が基準ライン圧よりも高い場合には、ライン圧指令値を当該最大の油圧指令値以上に設定してライン圧を最大の油圧指令値以上に制御し、当該最大の油圧指令値が基準ライン圧以下の場合には、ライン圧指令値を基準ライン圧に設定してライン圧を基準ライン圧に制御する。以下、図４のライン圧制御プログラムの処理内容を説明する。
【００２１】
図４のライン圧制御プログラムは、ＡＴ−ＥＣＵ３０の電源オン期間に所定周期で実行され、ライン圧制御手段としての役割を果たす。本プログラムが起動されると、まずステップ１０１で、現在の変速歯車機構１５の変速比やスロットル開度等のエンジン運転状態に応じて基準ライン圧をマップ等により算出する。この後、ステップ１０２に進み、現在の変速指令に応じて各クラッチの油圧指令値をマップ等により算出した後、ステップ１０３に進み、各クラッチの油圧指令値の中から最大の油圧指令値を選択する。
【００２２】
この後、ステップ１０４に進み、基準ライン圧を最大の油圧指令値と比較して、基準ライン圧が最大の油圧指令値よりも高いと判定されれば、ステップ１０５に進み、ライン圧指令値を基準ライン圧に設定して、次のステップ１０７で、このライン圧指令値をライン圧制御回路１９に出力して、ライン圧を基準ライン圧に制御する。
【００２３】
これに対して、上記ステップ１０４で、最大の油圧指令値が基準ライン圧以上であると判定されれば、ステップ１０５に進み、ライン圧指令値を当該最大の油圧指令値よりも所定圧αだけ高い圧力に設定する。ここで、所定圧αは、ライン圧制御回路１９の製造ばらつき、経時変化、油圧回路の圧力損失等を考慮して設定される。ライン圧指令値を最大の油圧指令値よりも所定圧αだけ高い圧力に設定することで、最大の油圧指令値以上のライン圧を確実に発生できるようにする。そして、次のステップ１０７で、このライン圧指令値をライン圧制御回路１９に出力して、ライン圧を最大の油圧指令値以上に制御する。
【００２４】
その後、変速期間中に各クラッチの油圧指令値のうちの最大の油圧指令値が基準ライン圧よりも低くなれば、その時点で、ステップ１０４で「Ｙｅｓ」と判定されて、ステップ１０５に進み、ライン圧指令値を基準ライン圧に設定してライン圧を基準ライン圧に制御する。
【００２５】
以上説明した本実施例１によれば、変速期間中のライン圧を各クラッチの油圧指令値のうちの最大の油圧指令値以上に制御するようにしたので、急速充填期間を長くしなくても、変速期間中のクラッチの油圧指令値とライン圧との間の不整合による油圧充填不足を確実に解消することができ、燃費向上の要求を満たしながら変速応答性の要求も満たすことができる。
【実施例２】
【００２６】
上記実施例１では、変速期間中に、各クラッチの油圧指令値のうちの最大の油圧指令値が基準ライン圧よりも高くなったときに、ライン圧を当該最大の油圧指令値＋所定圧αとするように制御し、その後、最大の油圧指令値が基準ライン圧以下になれば、ライン圧を基準ライン圧に戻すようにしたが、図５及び図６に示す本発明の実施例２では、変速開始時にライン圧を最大の油圧指令値＋所定圧αに設定し、変速期間中は、そのライン圧を一定に固定するようにしている。
【００２７】
本実施例２で実行する図６のライン圧制御プログラムでは、まずステップ２０１で、変速期間内であるか否かを判定し、変速期間内でなければ、ステップ２０２に進み、現在の変速歯車機構１５の変速比やスロットル開度等のエンジン運転状態に応じて基準ライン圧をマップ等により算出した後、ステップ２０３に進み、ライン圧指令値を基準ライン圧に設定して、次のステップ２０９で、このライン圧指令値をライン圧制御回路１９に出力して、ライン圧を基準ライン圧に制御する。
【００２８】
一方、上記ステップ２０１で、変速期間内と判定されれば、ステップ２０４に進み、変速期間のライン圧指令値を設定済みか否かを判定し、まだ変速期間のライン圧指令値を設定していなければ、ステップ２０５に進み、現在の変速指令に応じて各クラッチの油圧指令値をマップ等により算出した後、ステップ２０６に進み、各クラッチの油圧指令値の中から最大の油圧指令値を選択する。尚、ステップ２０５、２０６において、変速期間内の各クラッチの油圧指令値の挙動を予測して、変速期間内の各クラッチの油圧指令値の中から変速期間内の最大の油圧指令値を選択するようにしても良い。この後、ステップ２０７に進み、ライン圧指令値を変速開始時（又は変速期間内）の最大の油圧指令値よりも所定圧αだけ高い圧力に設定し、次のステップ２０９で、このライン圧指令値をライン圧制御回路１９に出力して、ライン圧を変速開始時（又は変速期間内）の最大の油圧指令値以上に制御する。
【００２９】
このようにして、一旦、変速期間のライン圧指令値を設定した後は、変速期間が終了するまで、上記ステップ２０４で「Ｙｅｓ」と判定されて、ステップ２０８に進み、ライン圧指令値を前回と同じ値に維持して、次のステップ２０９で、このライン圧指令値をライン圧制御回路１９に出力して、ライン圧を変速開始時に設定した最大の油圧指令値＋所定圧αに維持する。
この後、変速期間が終了した時点で、ステップ２０２、２０３の処理を実行して、ライン圧を基準ライン圧に制御する。
【００３０】
以上説明した本実施例２によれば、変速開始時にライン圧を最大の油圧指令値＋所定圧αに設定し、変速期間中は、そのライン圧を一定に固定するようにしたので、上記実施例１と同様の効果に加え、ライン圧制御回路１９の油圧制御弁の動作回数を減らすことができ、油圧制御弁の弁体の摩耗を低減できて耐久性を向上できるという効果も得ることができる。
【実施例３】
【００３１】
上記実施例１，２では、変速期間中のライン圧を基準ライン圧以上に制御するようにしたが、図７及び図８に示す本発明の実施例３では、変速期間内でも各クラッチの油圧指令値のうちの最大の油圧指令値が基準ライン圧以下になる場合があることを考慮して、変速期間中に各クラッチの油圧指令値のうちの最大の油圧指令値が変化するごとにその最大の油圧指令値が基準ライン圧以上であるか否かを問わず、当該最大の油圧指令値と所定の関係でライン圧指令値を変化させるようにしている。
【００３２】
本実施例３で実行する図８のライン圧制御プログラムでは、まずステップ３０１で、変速期間内であるか否かを判定し、変速期間内でなければ、ステップ３０２に進み、現在の変速歯車機構１５の変速比やスロットル開度等のエンジン運転状態に応じて基準ライン圧をマップ等により算出した後、ステップ３０３に進み、ライン圧指令値を基準ライン圧に設定して、次のステップ３０７で、このライン圧指令値をライン圧制御回路１９に出力して、ライン圧を基準ライン圧に制御する。
【００３３】
一方、上記ステップ３０１で、変速期間内と判定されれば、ステップ３０４に進み、現在の変速指令に応じて各クラッチの油圧指令値をマップ等により算出した後、ステップ３０５に進み、各クラッチの油圧指令値の中から最大の油圧指令値を選択する。この後、ステップ３０６に進み、ライン圧指令値を現在の最大の油圧指令値よりも所定圧αだけ高い圧力に設定し、次のステップ３０７で、このライン圧指令値をライン圧制御回路１９に出力して、ライン圧を現在の最大の油圧指令値以上に制御する。
【００３４】
以上説明した本実施例３によれば、変速期間中に各クラッチの油圧指令値のうちの最大の油圧指令値が変化するごとにその最大の油圧指令値が基準ライン圧以上であるか否かを問わず、ライン圧指令値を当該最大の油圧指令値よりも所定圧αだけ高い圧力に変化させるようにしたので、前記実施例１と同様の効果に加え、変速期間中のライン圧が必要以上に高くなり過ぎることを防止できて、油圧ポンプ１８の負荷を軽減することができ、その分、燃費を節減することができるという効果も得ることができる。
【００３５】
上記各実施例１〜３では、変速期間中に各クラッチの油圧指令値のうちの最大の油圧指令値に基づいてライン圧指令値を変化させる場合に、ライン圧指令値を最大の油圧指令値よりも所定圧αだけ高い圧力に設定するようにしたが、ライン圧指令値を最大の油圧指令値に一致させるようにしたり、或は、ライン圧指令値を最大の油圧指令値と基準ライン圧との範囲内（基準ライン圧＜ライン圧指令値＜最大の油圧指令値）に設定するようにしても良い。要するに、変速期間中に最大の油圧指令値が基準ライン圧よりも高くなる場合は、ライン圧指令値を基準ライン圧よりも高く設定すれば、急速充填期間を長くしなくても、変速期間中の油圧指令値とライン圧との間の不整合による油圧充填不足を改善することができ、燃費向上の要求を満たしながら変速応答性の要求も満たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施例１における自動変速機全体の概略構成図である。
【図２】自動変速機の機械的構成を模式的に示す図である。
【図３】実施例１の変速期間のライン圧と各クラッチの油圧指令値との関係を説明するタイムチャートである。
【図４】実施例１のライン圧制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】実施例２の変速期間のライン圧と各クラッチの油圧指令値との関係を説明するタイムチャートである。
【図６】実施例２のライン圧制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施例３の変速期間のライン圧と各クラッチの油圧指令値との関係を説明するタイムチャートである。
【図８】実施例３のライン圧制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３７】
１１…自動変速機、１２…トルクコンバータ、１３…変速歯車機構（変速機構）、１７…油圧制御回路、１８…油圧ポンプ、１９…ライン圧制御回路（ライン圧制御手段）、２０…変速油圧制御回路（変速油圧制御手段）、２１…ロックアップ制御回路、３０…ＡＴ−ＥＣＵ（ライン圧制御手段）、Ｃ０〜Ｃ２…クラッチ（摩擦係合要素）、Ｂ０，Ｂ１…ブレーキ（摩擦係合要素）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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