JPH02209667A - 自動変速機の変速制御装置 - 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、自動変速機の変速制御装置に係り、特に、パ
ターンセレクトスイッチの位置に応じて予め設定された
変速パターンに従って変速段を自動的に切換え得るよう
にすると共に、変速中に工ンジントルクを変更すること
によって変速特性を良好に維持するようにした自動変速
機の変速制御装置に関する。

【従来の技術】

歯車変速機構と複数の摩擦係合装置とを備え、油圧制御
装置を作動させることによって前記摩擦係合装置の係合
を選択的に切換え、予め設定された変速パターンに従っ
て複数個の変速段のうちのいずれかが達成されるように
構成した車両用自動変速機は既に広く知られている。 又、更に、このような車両用自動変速機において、変速
時にエンジントルクを変更して、良好な変速特性を得る
と共に、摩擦係合装置の耐久性の確保・向上を図った自
動変速機及びエンジンの一木制御装置も種々提案されて
いる（例えば特開昭５５−６９７３８）。

【発明が解決しようとする間ｕ点】

しかしながら、本来、エンジントルクの変更制御がなさ
れるべき変速の場合に、例えばセンサ系のトラブル、あ
るいはエンジン側の要求からエンジンのトルク変更制御
が実行できなかったときには、自動変速機側の摩擦係合
装置の吸収エネルギ量が増大するため該摩擦係合装置の
耐久性が損われるだけでなく、変速時間が長くなってア
キュムレータの緩衝領域で変速が終了せず、変速ショッ
クが大きくなるという問題が発生する。これは、自動変
速機側では、当該変速時にエンジントルクが所定量だけ
低減されることを予定して油圧等の変速チューニング諸
元が設定されているためである。

【発明の目的】

本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもの
であって、本来性われるべきエンジントルクの変更がな
んらかの理由で行われない状態となったときに、これを
速やかに検出し、自動変速機の摩擦係合装置の耐久性を
確保すると共に、良好な変速特性を確保することのでき
る自動変速機の変速制御装置を提供することを目的とす
る。

【問題点を解決するための手段】

本発明は、第１図にその要旨を示すように、パターンセ
レクトスイッチの位置に応じて予め設定された変速バタ
ニンに従って変速段を自動的に切換え得るようにすると
共に、変速中にエンジントルクを変更することによって
変速特性を良好に維持するようにした自動変速機の変速
制御装置において、前記エンジントルクの変更が予定通
り行われない状態であるか否かを判定する手段と、前記
エンジントルクの変更が予定通り行われない状態である
と判定されたときに、前記変速パターンを、前記パター
ンセレクトスイッチの位置に応じて異常時用に変速点が
低目に設定されたフェイル変速パターンに変更する手段
と、を備えたことにより、上記目的を達成したものであ
る。

【作用】

本発明においては、センサ系の故障、あるいはエンジン
側の要請等なんらかの理由により、本来エンジントルク
の変更制御が行われるはずの変速でありながら、実際に
はエンジントルクの変更制御が予定通り実行されなかっ
たような場合にこれを速やかに検出し、変速パターンを
異常時用として用意した変速点が低目に設定されたフェ
イル変速パターンに変更するようにしている。従って、
変速が早目に（車速が低いうちに、即ちエンジンのイナ
ーシャトルクが小さいうちに）行われるようになり、そ
れだけ摩擦係合装置に掛かるエネルギが少なくなるため
、その分該摩擦係合装置の耐久性を向上させることがで
きるようになり、且つ、変速時間もアキュムレータの緩
衝領域内に収めることができるようになって変速特性が
悪化するのを防止することができるようになる。 しかも、本発明においては、前記フェイル変速パターン
が、２種以上設けられ、パターンセレクトスイッチの遇
択状態に応じて前記２種以上のフェイル変速パターンの
うちの１つが選択されるようになっている。これにより
、このようなエンジントルクの変更が予定通り行われな
いようなときであっても、なお運転者の意思をある程度
尊重した走行を行うことができるようになる。 又、好ましくは、エンジントルクの変更が予定通り実行
できない状態であると判定されたときに、警告を発生す
ることである。これにより、運転者は速やかに何らかの
原因で変速異常が発生していることを知ることができ、
又、そのために変速点が低目に設定されたフェイル変速
パターンで走行が行われていることを知ることができる
。 又、好ましくは、前記フェイル変速パターンが、変速時
に行われるべきエンジントルクの低下制御が行われなか
ったときに、摩擦係合装置のエネルギ吸収五が許容値以
下となるように予め求めた変速点で構成されていること
である。これにより、なんらかの原因で変速時のエンジ
ントルク変更制御が行われなかったときであっても、そ
のために摩擦係合装置の耐久性が損われることがなく、
且つ、変速ショックの小さな変速が可能となる。なお、
摩擦係合装置の吸収エネルギＥは、次式によって求める
ことができる。 Ｅ＝Ａ−Ｎｏ−ｔ　４３−７７＋Ｂ−Ｎｏ’Ｅ：摩擦係
合装置での吸収エネルギ Ａ：ギャ比に依存して確定される定数 Ｎｏ：自動変速機の出力軸回転速度 ｔｓ：変速時間 Ｔ丁＝タービントルク （高スロットルではΦエンジントルク）Ｂ：ギヤ比、各
メンバの慣性モーメントに依存して確定される定数 上式から明らかなように、摩擦係合装置における吸収エ
ネルギは、変速点が低い（Ｎｏが小さい）と、それだけ
小さくなる。 又、好ましくは、前記フェイル変速パターンが、アップ
シフト用変速点に対して、ダウンシフト用変速点が通常
のバランスに比べてより低く設定されていることである
。これにより、結果として変速頻度、特にアップシフト
の頻度を減少させることができるようになり、それだけ
摩擦係合装置での負担を小さくすることができるように
なる。 なお、「変速パターンの変更ノには、例えば入力されて
くる車速信号等を補正することによって、実質的に「変
速パターンを変更する」技術も当然に含まれるものであ
る。

【実施例】

以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。 第２図は、本発明が採用された、自動変速機の変速制御
装置の全体概略図である。 エンジン１及び自動変速機２は周知のものである。エン
ジン１は、エンジンコントロールコンピュータ７によっ
て、そのインジェクションパルプ１９における燃料噴射
量及びディストリビュータ２０における点火時期が制御
され、アクセル開度とエンジン回転速度とに対応したエ
ンジン出力が得られるようになっている。又、自動変速
１２は、自動変速機コントロールコンピュータ８によっ
て油圧制御装置３の電磁弁８１〜Ｓ３が制御され、該油
圧制御装置３内の油路が変更された結果各牽擦係合装置
の係合状態が選択的に変更され、車速とアクセル開度と
に対応した変速段が得られるようになっている。 即ち、エンジンコントロールコンピュータ７には、エン
ジン回転センサ９によるエンジン回転速度、吸入量セン
サ１０による吸入空気量、吸入空気温センサ１１による
吸入空気温度、スロットルセンサ１２によるスロットル
開度、車速センサ１３による車速、エンジン水温センサ
１４によるエンジン水温、ブレーキスイッチ１５による
ブレーキＯＮの各信号が入力されている。エンジンコン
トロールコンピュータ７はこれらの信号に基づいて、前
記燃料噴射量及び点火時期を決定している。 又、このエンジンコントロルールコンピュータ７には、
自動変速機コントロールコンピュータ８により０Ｎ−Ｏ
ＦＦ制御される電磁弁Ｓ１〜Ｓ３の各ソレノイド信号も
並行して入力されており、これにより自動変速機の変速
時期を判断している。 一方、自動変速機コントロールコンピュータ８には、前
記スロットルセンサ１２、車速センサ１３、エンジン水
温センサ１４、ブレーキスイッチ１５等からの各信号に
加え、シフトポジションセンサ１６によるシフトレバ−
の位置、パターンセレクトスイッチ１７による燃費重視
走行又は動力性能重視走行等の走行選択パターン、オー
バードライブスイッチ１８によるオーバードライブへの
シフト許可等の信号が入力され、車速、アクセル開度に
対応した変速段が得られるように前記電磁弁８１〜Ｓ３
が０Ｎ−ＯＦＦ制御されるようになっている。 第３図は、エンジン及び自動変速機の一体制御のフロー
チャートである。 この実施例では、エンジン回転速度Ｎｅをモニタし、該
エンジン回転速度Ｎｅが低下している時間を検出するこ
とによって変速異常を判断するようにしている。 以下各ステップについて説明する。 ステップ９９；フラグＦ２が１であるか否かを判別する
。このフラグＦ２はステップ１２０で異常変速（エンジ
ントルクの変更が予定通り実行できない状態にある）と
判定されたときに１となるもので、Ｆ２＝１のときはパ
ターンセレクトスイッチ１７の位置に応じてフェイル変
速パターンをセットするべくステップ９９Ａに進む、フ
ラグＦ２が１でないときは、ステップ１００に進む、フ
ラグＦ２が１でない場合から説明する。 ステップ１００；パターンセレクトスイッチ１７により
エンジン１の低い回転域で変速する低速変速パターン（
第４図（Ａ＞参照）が選択されているか否かを判定する
。 ステップ１０１；ステップ１００がＹＥＳのときパター
ンセレクトスイッチ１７によって選択された通り、低速
変速パターンにセットされる。 ステップ１０２；低速変速パターンが選択されていなく
て、しかもフラグＦ２が１でないときには高速変速パタ
ーン（第４図（Ｂ）参照）がセットされる。 ステップ９９Ａ；ステップ９９においてＹＥＳの判断が
なされたとき（フラグＦ２＝１のとき）は、パターンセ
レクトスイッチ１７が低速変速パターンとなっているか
否かを判断する。 ステップ１０３Ａ、パターンセレクトスイッチ１７が低
速変速パターンとなっているときには、第４図（Ｄ）に
示されるような、フェイル低速変速パターンを選択する
。このフェイル低速変速パターンは、変速時のエンジン
トルク変更制御が予定通り実行されなかったとしても一
摩擦係合装置の耐久性に支障がないように変速点が低め
に設定されている。特に、エンジン負荷（スロットル開
度）がある程度以上高くなると摩擦係合装置の耐久性に
支障が出始めるため、エンジン負荷が所定値以上のとき
には車速か高くならないうちに変速が実行されるように
なっている。 ステップ１０３Ｂ、パターンセレクトスイッチが高速変
速パターンとなっているときには、第４図（Ｃ）に示さ
れるようなフェイル高速変速パターンが選択される。こ
のフェイル高速変速パターンは、先のフェイル低速変速
パターンよりは変速点が若干高めとされており、運転者
が動力性能を欲しているとき（パターンセレクトスイッ
チが高速変速パターンとなっているとき）には、摩擦係
合装置の耐久性を考慮した上で、最大限動力性能を活か
した走行ができるようになっている。 なお、この場合でも、スロットル開度が所定値以上とな
ると摩擦係合装置の耐久性に支障が出てくる恐れがある
ため、車速があまり高くならないうちに変速が実行され
るようになっている。 ステップ１０４ニステツプ１０１．１０２．１０３Ａ、
１０３Ｂでセットされた変速パターンに従って変速判断
が行われる。 ステップ１０５；フラグＦ１が零か否かの判別を行い、
零がセットされていた場合はステップ１０６へ進む。 ステップ１０６；アップシフトか否かを判別する。 ステップ１０７；該当する摩擦係合装置へ油圧供給する
べく電磁弁８１〜Ｓ３へ指令する（変速指令）。 ステップ１０８；パワーＯＮ＜エンジン出力圧）か否か
を判別する。 ステップ１０９；アップシフトによる変速開始時期を検
出するためにエンジン回転速度Ｎｅをモニタする。 ステップ１１０；検出したエンジン回転速度Ｎｅｉが前
回の検出（Ｍ　Ｎ　ｅ　；−ｔより小さいか否かを判別
する。即ちアップシフトによってエンジン回転速度Ｎｅ
が低下開始したか否かを判別する。この場合、ステップ
１０７でアップシフト用摩擦係合装置へ油圧供給が開始
されても、通常直ちに変速は始まらないため、ステップ
１１０は最初ＮＯとなりステップ１１１へ進む。 ステップ１１１．アップシフトのための油圧供給指令が
出された後、エンジン回転速度Ｎｅのモニタを開始した
ことを表わすフラグＦ１を１にし、Ｎ　ｅｉ　＜　Ｎ　
ｅ　ｔ−＋の成立回数ｎを零にする。 ステップ１１３ニステツプ１１０でＮ　ｅｉ＜　Ｎ　ｅ
ｉ−１が成立すると成立回数ｎに１を加える。 ステップ１１４　；　Ｎｅｉ＜Ｎｅ　Ｈ−σの連続成立
回数ｎが所定値ｎｏ（例えばｎｏ＝３）以上か否かを判
別する。ＹＥＳのとき、即ちエンジンの回転速度低下が
回転変動の一時的なものではなく、アップシフトによる
回転低下（変化）であることを判別した結果、変速開始
と認識してステップ１１５へ進む。 ステップ１１５；エンジン出力ダウン指令を出力すると
同時に変速時間ｔを計測するためにタイマをスタートさ
せる。 ステップ１１６；変速が終了する時期を検出するために
、予め計算によって求められる変速後のＮｅより少し高
めに設定されたＮｅＱとモニタしているＮ１３を比較し
、Ｎｅ＜Ｎｅｏでない場合にはまだ変速中（ｍ間出力ダ
ウン）であるとしてステップ１１７へ進み、Ｎｅ＜Ｎｅ
ｏが成立した場合には変速終了直前と判断してステップ
１１８へ進む。 ステップ１１７；フラグＦ＋を２にする。 ステップ１１２；ステップ１０５でＦ１＝０でないと判
別されてきたので、本ステップではＦｌが１であるか否
かの判別を行う、Ｆ＋＝１のとき、変速が開始している
か否かの判別を行うべくステップ１１０へ進み、Ｆ１＝
１でないとき即ちＦ１＝２であるとき、変速が終了する
か否かの判別を行うべくステップ１１６へ進む。 ステップ１１８；変速終了直前のため機関出力を復帰さ
せる指令を出力し、変速時間計測のためのタイマｔをス
トップさせる。 ステップ、１１９　；変速時間ｔは予め変速の種類、ス
ロットル開度、変速点によって設定されている異常変速
判別時間ｔｏと比較され、ｔ≧ｉｏのときステップ１２
０へ進む。 ステップ１２０；異常変速（エンジントルクの変更が予
定通り行われない状態）と判断し、フラグＦ２を１にす
る。Ｆ２＝１のとき、前述したように、パターンセレク
トスイッチ１７の状態に応じて拳擦係合装置のエネルギ
吸収量を低減するために強制的に変速点が低目に設定さ
れたフェイル変速パターンに切換える。 ステップ１２１；エンジントルクの変更が予定通り行わ
れない状態であるために串擦係合装置の保護を目的とし
て変速パターンがフェイル変速パターンに固定されてい
ることを運転者に知らせる警告灯の表示をする。 ステップ１２２：フラグＦ　＋　、Ｎｅｉ＜Ｎｅ　Ｅ−
１の成立回数ｎ及び変速時間計測値ｔを零にする。 ステップ１２３；ダウンシフトか否かの判別、イエスの
ときステップ１２４へ進む。 ステップ１２４；該当するクラッチの油圧解放の指令を
出す。 なお、フラグＦ２のリセットはフローチャートで図示し
ていないが、異常変速の原因が解消しない限りリセット
されない様、例えばバッテリ一端子ＯＦＦ　（解放）時
に行われる櫟にする。 第６図に上記制御フローを実行したときの変速過渡特性
を示す。 変速指令すは、従来通り変速判ＶＲａから所定時間後に
実行される。これはいわゆる多重変速が行われたときの
対処のためである。 エンジン出力ダウン指令は、エンジン回転速度Ｎｅのモ
ニタによりＮ　ｆ３　ｉ　＜　Ｎ　ｅ　ｉ−１が連続０
回繰返された時点Ｃ−としているため、実際の変速開始
時期よりも若干遅れる。 エンジン出力制御正常時の変速終了時刻はｔｌとなるが
、上記フローにおける計測値はｔｌとなり、従って、変
速時間ｔはｔｌ−ｔｌだけ小さく測定されるごとになる
０図の１３は摩擦係合装置へのアキュムレータピストン
のストロークエンド時刻（ＩＩ衝領領域終了時刻）であ
る、実際の変速時間は、このストロークエンド時刻以前
でなければならないため、異常変速判断の手段として変
速時間の計測を用いる場合には、少なくとも異常変速判
別時間ｉｏはｔ３より小さくなければならない、又、上
述したように、変速終了時前をＮｅ。 によって判断する手法の場合にはｔ２−ｔｌだけ実際よ
り小さ目に測定しているため、最終的にはｔ　ｏ＜ｔ　
３−（ｔ　２　　ｔ　＋）となるように異常変速判別時
間ｔｏを設定することになる。なお、ｔ１〜ｔ３のタイ
ムスタートポイントについては、全てエンジンの出力ダ
ウン指令Ｃ−となっているため、最初に発生するタイム
ラグは関係ない、前記ｔ３は設計的にアキュムレータの
容量、オリフィス系、ライン油圧等によって求めてもよ
いし、実験データを取って決めてもよい、エンジン出力
制御異常時の計測値ｔ４はｔｓ　　（ｔ　２　ｔ＋）よ
りも大きくなるため、結果としてステップ１１９におい
てＹＥＳと判断されるようになる。 図において、エンジントルクの変更制御が正常に行われ
るときく実線）は、エンジントルクの変更制御が予定通
り行われないとき（２点鎖線）に比べて摩擦係合装置の
作用油圧を予め低目に設定している。そのなめ自動変速
機の出力軸トルクＴの変動は小さくなっている。何らか
の理由でエンジントルクの変更制御が行われなかったと
き（破線）は、摩擦係合装置の負荷トルクに対して該摩
擦係合装置の作用油圧が低いため、変速進行割合い（エ
ンジン回転速度Ｎｅの変化率）が小さくなるため、変速
時間ｔが長くなってｔ４までかかるようになり、アキュ
ムレータピストンのストロークエンド以降極めて大きな
ショックが発生することになる。 上記実施例によれば、この異常を変速時間ｔの長さによ
って検出し、変速パターンを強制的に変速点が低目に設
定されたフェイル変速パターンに変更するようにしたた
め、エンジンのイナーシャトルクの小さい領域で変速が
行われるので変速時における摩擦係合装置の熱負荷が減
少し、該摩擦係合装置の耐久性を向上させることができ
るようになると共に、変速時間ｔも短くなり、大きな変
速ショックが生じないようにすることができるようにな
る。しかも、このフェル変速パターンに変更するときに
、パターンセレクトスイッチ１７の位置に応じて採用さ
れるフェイル変速パターンを異ならせるようにしたなめ
、ある程度運転者の意思を尊重しつつ、運転者が動力性
能を欲しているときには、摩擦係合装置の耐久性を考慮
した上でできる限り動力性能の確保された変速を実行す
ることができるようになる。 又、この場合に警報装置によって運転者は異常を知るこ
とができるため、変速点が低目になっていることによる
違和感を回避することができると共に、速やかに不具合
の発生原因を点検することができるようになる。 なお、上記実施例においては、変速時間ｔがｔｏよりも
大きくなるのが１回成立しただけで異常変速と判断され
るようになっていたが、ばらつきの範囲で容易に異常変
速と判断されないようにある所定回数だけｔ≧ｔｏが成
立したときに異常変速と判断するようにしてもよい。 又、上記実施例においては、エンジントルクの変更がで
きない状態であることを判断するに当って、エンジン回
転速度をモニタし、該エンジン回転速度が低下している
時間が予め設定された値よりも長いか否かを判定するよ
うにしていたが、本発明においては、これに限定される
ものではなく、例えば自動変速機の出力軸トルクＴをモ
ニタし、該出力軸トルクＴが最小値Ｔ＋から最大値Ｔ２
に変化するまでの時間（第５図の変速特性図におけるｔ
ｓ）が予め設定された値よりも長いか否かによって判定
してもよい、更には、自動変速機の出力軸トルクＴをモ
ニタし、該出力軸トルクの最大値Ｔ２（同じく第５図参
照）が予め設定された値Ｔｏよりも大きいか否かによっ
て判断するようにしてもよい。

【発明の効果】

以上説明した通り、本発明によれば、何らかの原因でエ
ンジントルクの変更が予定通り行われず、変速時間が長
くなって摩擦係合装置の耐久性が低下したり、あるいは
変速ショックが大きくなるという不具合が発生したとき
には、パターンセレクトスイッチの位置に応じて変速点
がより低目に設定されたフェイル変速パターンに従って
変速が行われるようになるため、牽擦係合装置の熱負荷
を減少させることができ、且つ変速時間をアキュムレー
タの緩衝領域内に収めることができ、変速ショックを小
さくすることができるようになるという優れた効果が得
られる。又、フェイル変速パターンがパターンセレクト
スイッチの位置に応じて選択的に採用されるため、運転
者の意思をそれだけ反映させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の要旨を示すブロック図、第２図は、
本発明に係る自動変速機の変速制御装置の実施例の構成
を示す車両用自動変速機及びエンジンの全体ブロック図
、第３図は、上記実施例装置で採用されている制御ルー
チンを示す流れ図、第４図（Ａ）〜（Ｄ）は、変速パタ
ーン例を示す線図、第５図は、上記制御ルーチンを実行
したときの変速過渡特性線図である。 １・・・エンジン、 ２・・・自動変速機、 ７・・・エンジンコントロールコンピュータ、８・・・
自動変速機コントロールコンピュータ、ｔ・・・変速時
間、 Ｔ・・・出力軸トルク。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）パターンセレクトスイッチの位置に応じて予め設
   定された変速パターンに従つて変速段を自動的に切換え
   得るようにすると共に、変速中にエンジントルクを変更
   することによつて変速特性を良好に維持するようにした
   自動変速機の変速制御装置において、 前記エンジントルクの変更が予定通り行われない状態で
   あるか否かを判定する手段と、 前記エンジントルクの変更が予定通り行われない状態で
   あると判定されたときに、前記変速パターンを、前記パ
   ターンセレクトスイッチの位置に応じて異常時用に変速
   点が低目に設定されたフェイル変速パターンに変更する
   手段と、 を備えたことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
2. （２）エンジントクルの変更が予定通りの行われない状
   態と判定されたときに、警告を発生する特許請求の範囲
   第１項に記載の自動変速機の変速制御装置。
3. （３）前記フェイル変速パターンが、変速時に行われる
   べきエンジントルクの低下制御が行われなかつたときに
   、摩擦係合装置のエネルギ吸収量が許容値以下となるよ
   うに予め求めた変速点で構成されている特許請求の範囲
   第１項又は第２項のいずれかに記載の自動変速機の変速
   制御装置。
4. （４）前記フェイル変速パターンが、アップシフト用変
   速点に対して、ダウンシフト用変速点が通常のバランス
   に比べてより低く設定されている特許請求の範囲第１項
   〜第３項のいずれかに記載の自動変速機の変速制御装置
   。