JPH02154860A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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するものである。

（従来技術） トルクコンバータを備えた自動変速機においては、該ト
ルクコンバータのタービンランナーとポンプインペラと
の間におけるスベリに起因ケる燃費悪化を改善する目的
から、該タービンランナーとポンプインペラとを直結可
能とするロックアツプクラッチを設け、該ロックアツプ
クラッチの作動を制御することにより、異なる三つのト
ルク伝達形態を選択できるようにしている。即ち、高車
速域においては該ロックアツプクラッチを完全締結して
タービンランナーとポンプインペラとを直結してトルク
を機械的に伝達しく以下、このトルク伝達状態をロック
アツプ状態という）、またこのロックアツプ領域より低
車速側で且つ低負荷域においては該ロックアツプクラッ
チを半締結状態として所定のスベ・り量をらちながらタ
ービンランナーとポンプインペラとを締結してトルクを
機械的のみならず流体を介しても伝達できるようにしく
以下、このトルク伝達状態をスリップ状態という）、さ
らにこれらロックアツプ領域及びスリップ領域以外の領
域では流体を介してのみトルクを伝達する（以下、この
トルク伝達状態をコンバータ状態という）ようにしてい
る。

また一方、燃費改善の目的から、通常エンジンにおいて
はその減速時にはエンジンに対する燃料供給を一時的に
中止し、エンジン回転数が所定回転数まで低下した時点
で燃料供給を再開するように燃料制御を行なうのが一般
的である。この場合、トルクコンバータ付き自動変速機
を備えたエンジンにあっては、トルクコンバータのスベ
リにより減速時にエンジン回転数が急速に落ち込んで燃
料カット領域が狭くなり、燃料カットによる効果が十分
に得られないことになる。

このことから、トルクコンバータ付自動変速機を備えた
エンジンにあっては、減速時にはシフトダウンを高車速
側で行なってエンジン回転数を高めるととらに、ロック
アツプクラッチをロックアツプ状態あるいはコンバータ
状態としてエンジン回転数の落ち込みを抑制し燃料カッ
ト領域の拡大を図ることが行なわれている（例えば、特
公昭５９−７８６５号公報には、減速時（ブレーキ操作
時）にシフトダウンを行ない且つトルクコンバータをロ
ックアツプ状態とすることが開示されている）。

尚、この減速時にトルクコンバータをロックアツプ状態
あるいはスリップ状態とするのは、上述の理由の他に、
減速域におけるエンジンブレーキの応答性を良好に維持
するという目的もある。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このように減速時にはシフトダウン車速を高
車速側に設定し且つトルクコンバータをロックアツプ状
態あるいはスリップ状態とするものにおいては、運転者
が減速操作例えばブレーキペダルを踏込操作し７た場合
におけるシフトダウン（以下、単にブレーキ操作時のシ
フトダウンという）と、その後車速低下に伴なうシフト
ダウンとが前後して行なわれるが、従来はこの二つのソ
フトダウン時の変速をともにコンバータ状態で行なうの
が通例であった。

ところが、このようなシフトダウン時の変速をコンバー
タ状態で行なうとエンジンブレーキの応答性が悪いとい
う不具合を有していた。一方、運転者の感覚としては、
減速操作例えばブレーキ操作時のシフトダウンは運転者
自身がブレーキペダルの踏込みという操作を意識的に行
なっているため多少変速ショックがあってもさほど異和
感は感じないが、車速低下時のシフトダウンは、ブレー
キを踏まない時は勿論、例えブレーキを踏んだとしても
シフトダウンタイミングを明確に認識していないためそ
の状態で変速ショックが発生すると必然的に違和感を感
じることとなり、ドライバービリティの低下につながる
。

そこで本発明は、減速時におけるエンジンブレーキの応
答性を維持しながら運転者の実感する変速ショックを可
及的に抑制できるようにした自動変速機の制御装置を提
供することを目的としてなされたものである。

（課題を解決するための手段） 本発明ではこのようなＲＭを解決ケるための手段として
、車速とエンジン負荷をパラメータとして予じめ定めた
変速パターンに従って変速制御される一方、減速時にお
いては上記変速パターンのシフトダウン車速を高車速側
に設定するようにした自動変速機において、減速操作時
におけるソフトダウンはこれをスリップ状態あるいはロ
ックアツプ状態で変速さ仕る一方、車速低下時における
シフトダウンはこれを上記スリップ状態よりも締結力の
小さい状態で変速さ仕る制御手段を備えたことを特徴と
するものである。

（作　用） 本発明ではこのような構成とすることにより、（１）運
転者の減速意志の明確な状態でのシフトダウンは、比較
的変速ショックは大きいがシフトダウン時におけるエン
ジンブレーキの応答性の良好なスリップ状態あるいはロ
ックアツプ状態で行なわれ、 （２）運転者の減速意志の不明確な車速低下時のソフト
ダウンは、変速ショックの少ない締結力の小さい状態で
行なわれる、 等の作用が得られる。

（発明の効果） 従って、本発明の自動変速機の変速装置によれば、 （１）　　運転者が変速ショックをあまり意識しない反
面、エンジンブレーキのききが要求される減速時のシフ
トダウンにおいては、スリップ状態あるいはロックアツ
プ状態で変速が行なわれ、シフトダウン直後におけるエ
ンジンブレーキの応答性が良好ならしめられろ、 （２）運転者が変速ショックにより違和感を感じ易い車
速低下時のシフトダウンにおいては変速ショックの発生
の少ない締結力の小さい状態で変速が行なわれ、運転者
の変速ショックに対する違和感が可及的に抑制される、 等、減速移行直後におけるエンジンブレーキの応答性の
維持と変速ショックに対する運転者の違和感の軽減とを
両立できるという効果が得られる。

（実施例） 以下、第１図ないし第８図を参照して本発明の好適な実
施例を説明する。

第１図には本発明の実施例に係る車両用自動変速機ｌの
要部が示されており、同図において符号２はトルクコン
バータ、３は変速歯車機構であって、このトルクコンバ
ータ２と変速歯車機構３とで自動変速機１が構成されて
いる。

上記トルクコンバータ２は、エンジン出力軸４にケース
５を介して連結されたポンプインペラ６と、該ポンプイ
ンペラ６に対向して設けられるととらに出力軸９に連結
されたタービンランナー７と、これらの間に配設されて
トルク増幅作用を行なうステータ８と、上記ケース５と
タービンランナー７との間に配設された後述するロック
アツプクラッチ１０とを有しており、上記エンジン出力
軸４から人力されるトルクを流体を介して間接的にある
いは流体を介さずに直接的に出力軸９から後述する変速
歯車機構３に伝達するようになっている。

上記ロックアツプクラッチＩＯは、略円板体で構成され
ており、上記出力軸９に結合されたハブ２に対して軸方
向にスライド可能に連結されている。そして、このロッ
クアツプクラッチｌＯは、上記ケース５との間に第１油
室１２を、上記タービンランナー７との間に第２油室１
３をそれぞれ形成している。

また、このトルクコンバータ２の第１油室１２と第２油
室１３のうち、該第１油室１２は第１油路１５を介して
ロックアツプコントロールバルブ１４に接続されている
。また第２油室１３は、第２Ａｌｌ路１６を介してロッ
クアツプコントロールバルブ１４に接続されるとともに
、第３油路１７を介してオイルクーラＩ８に接続されて
いる。さらに、このロックアツプコントロールバルブ１
４のパイロット油路２０には、デユーティソレノイドバ
ルブで構成されるロックアツプ制御用ソレノイド１９が
設けられており、上記トルクコンバータ２はこのロック
アツプ制御用ソレノイドＩ９のデユーティを制御するこ
とによりコンバータ状態とロックアツプ状態とスリップ
状態とを選択的に形成するようになっている。即ち、こ
のロックアツプ制御用ソレノイド１９はコントロールユ
ニット２１からの制御信号を受けてパイロット油路２０
のドレーン量を調整することにより、ライン圧供給油路
２２を介して供給されるライン圧を選択的に」二記トル
クコンバータ２の第１油室１２と第２浦室１３とに供給
する。そして、第１浦路１５がライン圧供給油路２２に
連通し第２油路１６が遮断された状態においては、該第
１油室Ｉ２内の油圧力を受けてロックアツプクラッチｌ
Ｏがケース５から離間する方向に移動しコンバータ状態
を形成する。また、この逆に第２油路１６がライン圧供
給油路２２に連通し第１油路１５がドレーンされた状態
においては、上記ロックアツプクラッチ１０は第２油室
１３内の油圧力を受けてケース５側に移動し該ケース５
と締結されてロックアツプ状態を形成する。さらに、第
１油路１５と第２油路１６とが所定比率でライン圧供給
油路２２に連通した状態ではロックアツプクラッチ１０
は第１油皇１２と第２油室１３の内圧の差によってケー
ス５に対してスベリ状態で締結されスリップ状態を形成
する。尚このケース５とロックアツプクラッチ１０のス
ベリ量、即ち、ポンプインペラ６とタービンランナー７
とのスベリ量は、上記ロックアップ制御用ソレノイド１
９のデユーティの制御によって任意に設定可能であり、
ロックアツプ状態ではデユーティを最大値（ｄ　＝　ｄ
ｍａｘ）にし、コンバータ状態ではデユーティを最小値
（ｄ＝ｄｍｉｎ）にし、またスリップ状態ではこれを中
間の所定値に設定する。

」１記変速歯車機構３は、従来公知の構造を有するしの
でありその構造の図示は省略するが、一般には、油室作
動式の複数の摩擦要素を備え、これら各摩擦要素の選択
的に組合仕て作動させることにより複数の変速段が得ら
れるようになっている。

そして、これら各摩擦要素による変速制御は、通常車速
とエンジン負荷（例えばスロットル開度）とをパラメー
タとして予じめ設定した変速パターン（第４図、第５図
参照）に基いて行なわれる。

続いて、この自動変速機ｌの変速制御及びロックアツプ
制御の実際を第２図ないし第８図を参照して説明する。

」二足コントロールユニット２１のメモリー（図示省略
）内には、予じめシフトアップ及びシフトダウン時の変
速パターン（第４図、第５図には一例としてシフトダウ
ンの変速パターンのみを示している）及びロックアツプ
制御パターンが記ｔαされており、上記自動変速機ｌは
これら各パターンに従って変速制御及びロックアツプ制
御かなされる。

先ず、変速パターン及びロックアツプ制御パターンであ
るが、この実施例では、運転者の減速要求度に的確に対
応し得るように二つのパターンをもっている。即ち、第
４図はアクセルオフ後に運転者がブレーキをかけなかっ
た時（即ち、比較的減速要求Ｉｆｆの低い時）の変速パ
ターン及びロックアツプ制御パターンであり、変速パタ
ーンとして２→１，３−２．４−３の三つの変速ライン
を特定するとともに、ロックアツプ制御パターンとして
コンバータ領域ａとロックアツプ領域すと定常運転時に
おけるスリップ領域Ｃ１と減速運転時における三つのス
リップ領域Ｃ３〜Ｃ４とを特定している。

そして、このパターンにおいては、スロットル開度全開
領域でのシフトダウン車速を低スロツトル開度領域での
車速のまま維持するようにしている。

一方、第５図は、アクセルオフ後に運転者がブレーキを
かけた場合（１２１１ち、比較的減速要求度の高い時）
の変速パターン及びロックアツプ制御パターンであり、
このものは減速時により高いエンジンブレーキを得ると
いう目的から、スロットル開度全閉領域におけるシフト
ダウン車速を低スロットルＩＶ４度領域のそれよりも高
車速側に移行させている。また、この変速ラインの高車
速側への移行に伴って減速時のスリップ領域Ｃ３〜Ｃ４
も同じく高車速側に移行している。その他の部分につい
ては第４図の場合と同様である。尚、この二つの変速パ
ターンはそれぞれ別々に専用のものがあるのではなく、
実質的には第３図のフローチャートに示すように、ブレ
ーキの０Ｎ−ＯＦＦによりスロットル全閉領域における
４−◆３．３−２シフトラインを高車速側と低車速側と
に変更設定することにより得られる。

次に、この自動変速機ｌ・の実際の制御を第２図及び第
３図の制御フローチャートに従って詳述する。

先ず、第２図のフローチャートにおいて、制御スタート
後、エンジン回転数、タービン回転数等の各制御要素の
読込みを行ない（ステップＰ、）、さらに、ステップＰ
ｔにおいて、変速機構の現在のギヤ位置を判定する。

次に、エンジン回転数Ｎｅと上記タービン回転数Ｎｔと
の差（Ｎｅ−Ｎｔ）に基いてロックアツプクラッチｌＯ
の実スリップ量Ｓを求め（ステップＰ３）、さらにこの
実スリップ量Ｓと予じめ設定された目標スリップ伍Ｓ。

との偏差（スリップ虫偏差）ΔＳを演算する（スリップ
Ｐ、）。

次に、現在変速中かどうかを判定する（ステップＰ、）
。この判定においては、上記ギヤ位置の判定に基いて変
速開始点を調べるとともに、変速によるエンジン回転数
もしくはタービン回転数の変化を予測値と比較すること
によって変速終了時点を調べ、この変速開始時点から変
速終了時点までの間を変速中と判定する。

判定の結果、非変速時である場合には、非変速時におけ
るロックアツプ制御を行なう。即ち、先ずステップＰ、
において現在の運転状態はスリップ領域であるか否かを
判定し、スリップ領域である場合には、上記スリップ量
偏差ΔＳを小さくして実スリップ量Ｓを目標スリップ景
Ｓ。に近付けるようにロックアツプクラッチＩＯの締結
力をフィードバック制御する。すなわち、先ずＰＩＤ制
御等によりデユーティ修正用の演算値Ｕを算出し、例え
ば予め定められた制御パラメータＡ、Ｂと今回のスリッ
プ量偏差ΔＳおよび前回のスリップ量偏差ΔＳ′に応じ
、上記演算値Ｕを Ｕ＝Ａ・ΔＳ＋Ｂ・ΔＳ′ と演算する（ステップＰ７．Ｐ８）。そして、上記演算
値Ｕに応じて、ロックアツプ制御用ソレノイドに出力す
る制御信号のデユーティ修正量Δｄを求め（ステップｐ
ｅ）、この修正量Δｄを前回のデユーティｄ′に加える
ことによって今回のデユーティｄを求める（ステップＰ
、。）。しかる後、今回のスリップ量偏差ΔＳを前回の
不すップ量偏差ΔＳ′　と置きかえ（ステップｐ、、）
、上記デユーティｄとした制御信号をロックアツプ制御
用ソレノイド１９に出力する（ステップＰ１．）。

一方、ステップｐＨでの判定においてスリップ領域でな
いとされたときは、その後のスリップ制御の準備のため
に、ステップＰ１３で今回のスリップ量偏差ΔＳを前回
のスリップ量偏差ΔＳ′　と置きかえるとともに、ステ
ップＰ　１４でロックアツプ領域か否かの判定を行なう
。そして、判定の結果、ロックアツプ領域であれば、デ
ユーティｄを最大値ｄｍａｘとしくステップＰ＋ｓ）、
ロックアツプクラッチｌＯを完全に締結してロックアツ
プ状態を形成する。これに対して、上記判定の結果、コ
ンバータ領域であれば、デユーティｄを最小値ｄｍ＋ｎ
としくステップｐ、、）、ロックアツプクラッチ１０を
開放してコンバータ状態を形成する。

一方、ステップＰ、における変速判定の結果、変速中で
あると判定された場合には、変速時におけるロックアツ
プ制御に移るが、その場合、別の変速パターン選定ルー
チン（第３図）により変速パターンが予じめ選定される
。即ち、第３図のフローチャートにおいて、先ずフラグ
０を立てた後（ステップＱ、）、アイドルスイッチの０
Ｎ−ＯＦＦ。

即ち運転者がアクセルペダルを戻したアクセルオフ時か
どうかを判定する（ステップＱ、）。ここで、アクセル
オフ時以外と判定された場合には、通常の変速パターン
（第４図に示す変速パターン）を選定しくステップＱ７
）、フラグＦ＝Ｏを立てる（ステップＱ、）。

また、アクセルオフ時（アイドルスイッチＯＮ時）であ
る場合には、ステップＱ３でフラグ判定を行なった後、
ブレーキスイッチの０Ｎ−ＯＦＦを判定する（ステップ
Ｑ、）。ここで、ブレーキスイッチのＯＦＦ時には変速
ラインを変更する必要はないことから、通常の変速パタ
ーンを選定する（ステップＱ７）。

しかし、ブレーキスイッチがＯＮ状態（即ち、ブレーキ
がかけられている状態）である場合には、エンジンブレ
ーキ性能の向上と燃料カット領域の拡大を図る意味から
、スロットル全閉領域における４→３３榊２シフトダウ
ンラインを高車速側に変更（即ち、第５図に示す変速パ
ターンを選定）し、且つフラグＦ’＝１を立てる（ステ
ップＱ６．ステンブＱ、Ｉ）。尚、ステップＱ３で１”
　＝　１である場合（即ち、先口のフローにおいてシフ
トダウンラインが高車速側に変更されている場合）には
ブレーキスイッチの判定を行なわないこととしているが
、これはブレーキスイッチの０Ｎ−ＯＦＦのみによる変
速パターンの変更の繰り返えしを防ぐためである。

さて、第２図のフローチャートに戻って、ステップＰ、
において変速中と判定された場合には、先ずステップＰ
１ｔにおいてアイドルスイッチの０Ｎ−ＯＦＦ（即ち、
アクセルオフ時か否かを判定する）。判定の結果アイド
ルスイッヂＯＦＦ時、即ち非アクセルオフ状態での変速
時、例えば第４図の点ｄからの車速低壬によるシフトダ
ウン時には、デユーティをスリップ制御時の設定値ｄに
設定し、安定したスリップ制御のもとて変速を行なイつ
せる。

尚、この場合は、定常運転状態での車速低下に伴なうソ
フトダウンであるから運転者はある程度シフトダウンが
行なわれることを予測しており、従ってコンバータ状態
で変速する場合に比して多少変速ショックが大きくても
運転者はこれに対してさほど違和感は感じない。

一方、アイドルスイッチＯＮ時、即ち減速運転時（ステ
ップＰ１７）には、次いでブレーキスイッチの０Ｎ−Ｏ
ＦＦを判定する（ステップＰ１６）。判定の結果、ブレ
ーキスイッチＯＮの場合には、変速パターンとして第５
図に示すようにスロットル全閉域における４→３．３→
２シフトダウンラインが高車速側に移行した変速パター
ンが選定されている。この場合には、例えば第５図の点
Ｕ、あるいは点ｍ、の位置から減速されると、同図に鎖
線するように、点Ｑ　！＋ｌ１ｌｔの車速で４速から３
速への変速（即ち、アクセルオフ時の変速）が行なわれ
た後、車速の低下とともに点（ｌ　ｓ　Ｔ　ＩＩ　、、
の点でさらに３速から２速への変速（車速低下時の変速
）が行なわれる。

この場合、アクセルオフ時の変速については運転者のア
クセルペダルの解放という自発的動作に基いて行なわれ
るため多少変速ショックがあったとしても運転者はさほ
ど違和感を感じないであろう。

しかし、車速低下時の変速については運転者は何ら自発
的行為をしていないため変速ショックに違和感を感じ易
いであろう。

このことから、この実施例のものにおいては、アクセル
オフ時のシフトダウン変速はエンジンブレーキの応答性
等を重視してこれをそのままスリップ状態のまま行なわ
せる一方、車速低下時のシフトダウン変速は変速ショッ
クを和らげ運転者の違和感を軽減するという観点からこ
れを変速ショックの少ないコンバータ状態で行なわせる
ようにしている。

具体的には、先ずアクセルオフ時の変速即ち、ブレーキ
ＯＮ後所定時間内に変速が行なわれる時（ステップＰ１
．）には、デユーティを設定値ｄに固定したスリップ制
御とし、変速をスリップ状態で行なわせるようにしてい
る。このアクセルオフ時の変速におけるデユー・ティ特
性は、上掲第５図の点σ、からの減速時には第７図に示
すような特性となり、また点ｒａ１からの減速時には第
６図に示すような特性となる。

一方、車速低下時の変速、即ちブレーキＯＮ後所定時間
経過後の変速（ステップＰ１．）は、デユーティｄを最
小値ｄｍｉｎに設定したコンバータ状態で行なわれる（
ステップＰ、１）。尚、この車速低下時の変速前後にお
けるデユーティ特性は第８図に示す通りである。

さらに、アイドルスイッチはＯＮだがブレーキスイッチ
がＯＦＦである場合（ステップＰ　Ｉ７．Ｐ　１ｇ）で
あるが、この場合には変速パターンとしては第４図に示
す通常の変速パターンが選定されている。

そして、この場合の減速状態は例えば同図において点ｎ
、で示す位置からアクセルペダルが解放されたような場
合である（ブレーキは非操作状態にある）。従って、こ
の場合には、同図の点ｎ、で示す変速において４速から
３速への変速（車速低下時の変速）が行なわれる。この
場合にも運転者はブレーキを踏んでいないためシフトダ
ウン変速を明確に意識しておらず、従って変速ショック
に違和ｄを最小値ｄＩ＋＋ｉｎに設定し、コンバータ状
態で変速を行なわせる。尚、この場合のデユーティ特性
は第８図の通りである。

このように、この実施例の自動変速機においては、減速
時のシフトダウン変速を運転台の感覚と減速要求度とに
対応したロックアツプ制御でもって変速するようにして
いるため、変速ショックによって運転者が違和感を感じ
ることが少なく、しかしアクセルオフ時の変速と同時に
応答性の良いエンジンブレーキ特性が得られるしのであ
る。

尚、上記実施例では減速操作としてブレーキスイッチか
オンされた状態を検出するようにしたが、アクセルがオ
フされたことのみを検出することを減速操作とみなし変
速パターンを変更するようにしてもよい。

さらに、車速低下時の変速は完全にコンバータ状態にす
ることなく減速操作時のスリップ状態よりも締結力の小
さい状態であればその締結力を自由に選定できる。

第１図は本発明の実施例に係る制御装置を備えた自動変
速機のトルクコンバータ部分の縦断面図、第２図及び第
３図は第１図に示した制御装置の制御フローチャート、
第４図及び第５図は変速パターン図、第６図ないし第８
図はデユーティ特性図である。

１・・・・・自動変速機 ２・・・・・トルクコンバータ ３・・・・・変速歯車機構 ４・・・・・エンジン出力軸 ５・・・・・ケース ６・・・・・ポンプインペラ ７・・・・・タービンランナー ８・・・・・ステータ ９・・・・・出力軸 １０・・・・ロックアツプクラッチ １１・・・・ハブ １２．１３　　・油室 １４・・・・ロックアツプコントロールパルプ１５〜１
７・油路 ・ロックアツプ制御用ソレノイ 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、車速とエンジン負荷をパラメータとして予じめ定め
   た変速パターンに従って変速制御される一方、減速時に
   おいては上記変速パターンのシフトダウン車速を高車速
   側に設定するようにした自動変速機において、減速操作
   時におけるシフトダウンはこれをスリップ状態あるいは
   ロックアップ状態で変速させる一方、車速低下時におけ
   るシフトダウンはこれを上記スリップ状態よりも締結力
   の小さい状態で変速させる制御手段が備えられているこ
   とを特徴とする自動変速機の制御装置。