JPH03117765A - 自動変速機の変速制御方法 - 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、自動車等の車輌に用いられる自動変速機の変
速制御方法に係り、更に詳細には電子式変速制御装置に
よる変速制御方法に係る。

［従来の技術］ 流体式トルクコンバータの如き流動式継手と、複数段の
変速段を得るための複数個の摩擦係合装置を備えた歯車
変速装置とを含む自動変速機の変速制御方法の一つとし
て、車速とエンジン負荷と変速レンジに応じて予め目標
変速段を定めてこれを記憶手段に記憶しておき、車速セ
ンサが検出する実際の車速と負荷センサが検出する実際
のエンジン負荷と変速レンジセンサが検出する実際の変
速レンジに応じて前記記憶手段より目標変速段を読み出
して当該目標変速段を達成すべく前記摩擦係合装置の作
動を制御することを電子式変速制御装置を用いて行うこ
とが知られている。

［発明が解決しようとする課題］ スロットル開度が比較的小さい開度にて車輌が走行して
いるとき、変速レンジの変更により又は急ブレーキによ
り急減速されて電子式変速制御装置が目標変速段を下げ
ることにより、エンジンブレーキを伴う変速段へのシフ
トダウンが急に生ずると、急激なエンジンブレーキが作
用して大きい変速ショックが生じ、乗心地が悪化する。

本発明は、自動変速機の制御に於て、エンジンブレーキ
が効く変速段への急なシフトダウンにより変速ショック
が生ずることを回避するよう改良された自動変速機の変
速制御方法を提供することを課題としている。

［課題を解決するための手段］ 上述の如き課題は、本発明によれば、複数個の摩擦係合
装置を有し、該摩擦係合装置の係合の切換えによって少
なくとも三つの変速段を達成する歯用変速装置を備えた
自動変速機の変速段を制御する変速段制御方法にして、
或る第一の変速段よりエンジンブレーキが作用し得る或
る第二の変速段へのダウンシフトに際して、エンジンブ
レーキが作用しない或る第三の変速段へ一度変速した後
、前記第二の変速段へ変速することを特徴とする変速段
制御方法によって達成される。

［発明の作用及び効果］ 上記の如く、本発明により、シフトダウンに際して、エ
ンジンブレーキが作用し得る変速段へのシフトダウンで
あるときには、−先ずエンジンブレーキが作用し得ない
他の変速段へ一度変速し、その後当初予定された変速段
へ変速することにより、スロットル開度が比較的小さい
開度による車輌運転時の急なシフトダウンに於ても、変
速ショックが生ずることを回避して自動変速機の変速制
御を達成することができる。

［実施例］ 以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する。

第１図は本発明による変速制御方法を実施する自動変速
機の及びその変速制御装置の一例を示す概略構成図であ
る。自動変速機は流体式トルクコンバータ１と前進三段
後進−段の歯車変速装置２とを含んでいる。

流体式トルクコンバータ１はポンプ３、タービン４及び
ステータ５を含む周知のものであり、ポンプ３はエンジ
ンクランク軸６に連結され、タービン４はタービン軸７
に連結されている。タービン軸７は流体式トルクコンバ
ータ１の出力軸をなすものであり、これはまた歯車変速
装置２の入力軸となっている。

歯車変速装置２は中間軸８とサンギヤ軸９と出力軸１０
とを有している。人力軸７と中間軸８との間にはクラッ
チ１１が、また入力軸７とサンギヤ軸９との間にはクラ
ッチ１２が各々設けられている。サンギヤ軸９とトラン
スミッションハウジング１３との間にはサンギヤ軸９を
選択的にトランスミッションハウジング１３に固定する
ためのブレーキ１４が設けられている。またサンギヤ軸
９には一方向クラッチ１５の一方のクラッチ要素が接続
され、この一方向クラッチ１５はその他方のクラッチ要
素にてブレーキ１６によりトランスミッションハウジン
グ１３に選択的に固定されるようになっている。サンギ
ヤ軸９にはサンギヤ１７が取付けられており、このサン
ギヤ１７はキャリア１８に担持されたプラネタリピニオ
ン１９と噛合している。キャリア１８とトランスミッシ
ョンハウジング１３との間にはブレーキ２０と一方向ク
ラッチ２１が設けられている。プラネタリピニオン１９
はリングギヤ２２と噛合しており、該リングギヤ２２は
出力軸１０と連結されている。

またサンギヤ１７はもう一つのキャリア２３に担持され
たプラネタリピニオン２４と噛合している。

キャリア２３は出力軸１０と連結されている。プラネタ
リピニオン２４はもう一つのリングギヤ２５と噛合して
おり、該リングギヤは中間軸８と連結されている。クラ
ッチ１１．１２及びブレーキ１４．１６．２０は各々油
圧により駆動され、以下に詳細に説明される変速制御装
置により表１に示す如き組合わせにて係合または開放さ
れることにより前進三段後進−段の各変速段を達成する
ようになっている。

表　　　　　１ 変速シフト位置　１１　１２　１４　１６　２０　１５
　２１Ｄレンジ１速　ＱＸＸＸＸＸ　　Δ 前　　　　　　　２速　　○　　ｘ　　　ｘｏｘ　　　
Δ　　Ｘ３速　ＯＯＸ　ＯＸ　Ｘ　Ｘ ２レンジ１速　ｏ　Ｘ　Ｘ　Ｘ　Ｘ　Ｘ　Δ進　　　　
　　　２速　　ｏｘｏｏｘ　　　Δ　　ＸＬレンジ１速
　ｏｘｘｘｏｘ　　Δ 後進（Ｒレンジ）Ｘ　　Ｑ　　Ｘ　　Ｘ　　Ｑ　　Ｘ　
　Ｘ表１に於て、○印はクラッチ或いはブレーキの係合
、Δ印はエンジン側より車輌を駆動しているときの係合
（エンジンブレーキ時は開放）、Ｘ印は開放状態を示し
ている。変速制御装置は前記クラッチまたはブレーキへ
油圧を選択的に供給する油圧制御装置３０を有しており
、この油圧制御装置は油圧ポンプ、プレッシャレギュレ
ータバルブ、１−２シフトバルブ、２−３シフトバルブ
、マニュアルバルブ等を備えたそれ自身周知のものであ
り、１−２シフトバルブは１−２シフトソレノイド３１
により、また２−３シフトバルブは２−３シフトソレノ
イド３２によって切換駆動されるようになっている。油
圧制御装置３０はマニュアルシフト（レンジ）レバーに
より操作されるマニュアルバルブの切換位置と１−２シ
フトソレノイド３１及び２−３シフトソレノイド３２の
作動に応じて前記クラッチまたはブレーキへ表１に示さ
れている如き組合わせにて油圧を供給し、所定の変速段
を達成するようになっている。

１−２シフトソレノイド３１及び２−３シフトソレノイ
ド３２は変速制御コンピュータ３３によりその作動を制
御されるようになっている。変速制御コンピュータ３３
は第２図により良く示されている。コンピュータ３３は
車速センサ３４とスロットル開度センサ４０と変速レン
ジセンサ４３の各々が発生する信号を与えられ、それら
に基ずき前記ソレノイド３１及び３２の通電制御を行な
うようになっている。

車速センサ３４は車速に比例した周波数のパルス信号を
発生し、このパルス信号はゲート信号としてゲートカウ
ンタ回路３５に入力される。ゲートカウンタ回路３５は
クロック発生回路３６よりクロック信号を与えられ、前
記ゲート信号の１サイクル中に於けるクロックパルスを
カウントし、そのカウント結果を入力ポート３７より所
定の時期にコモンバス３８を経て中央処理ユニット（以
下ＣＰＵと称する）３つへ出力するようになっている。

スロットル開度センサ４０は図示されていないエンジン
の吸気系に設けられたスロットルバルブの開度に応じた
アナログ信号（電圧信号）を発生するようになっている
。スロットル開度センサ４０が発生するアナログ信号は
Ａ／Ｄ変換器４１に入力される。Ａ／Ｄ変換器４１はク
ロック発生回路３６よりクロック信号を与えられ、これ
に基ずき前記アナログ信号をデジタル信号に変換するよ
うになっている。Ａ／Ｄ変換器４１が発生するデジタル
信号は入力ポート４２より所定の時期にコモンバス３８
を経てＣＰＵ３９に入力されるようになっている。

変速レンジセンサ４３はマニュアルシフトレバ−により
運転者の意志によって定められた変速レンジを検出し、
それに応じた信号を発生するようになっている。この信
号は入力ポート４４より所定の時期にコモンバス３８を
経てＣＰＵ３９に入力されるようになっている。

ＣＰＵ３９はゼネラルレジスタ、演算回路、プログラム
カウンタ等を含むそれ自身周知のものであり、メモリ（
記憶）装置４５の制御を行なうメモリ制御ユニット（Ｍ
ＣＵ）４６及び入力ポート３７．４２．４４の制御を行
なうデバイス制御ユニット（ＤＣＵ）４７の各々にコン
トロールバス４８を経て制御指令信号を出力するように
なっている。メモリ装置４５は双方性のコモンバス３８
によってＣＰＵ３９に接続されており、リードオンリメ
モリ（ＲＯＭ）とダンラムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を
含んでいる。リードオンリメモリは、コンピュータのル
ーチンを決めるプログラミングと、各変速レンジに応じ
て車速とエンジン負荷に応じた目標変速段と、演算のた
めの各種係数を記憶している。リードオンリメモリが記
憶している目標変速段は第３図乃至第５図に示されてい
る如きパターンにて変速段が設定されるよう定められて
いる。尚、第３図はＤレンジに於ける変速パターンを、
第４図は２レンジに於ける変速パターンを、第５図はＬ
レンジに於ける変速パターンを各々示しており、この各
図に於て、実線はシフトアップ線を、破線はシフトダウ
ン線を各々示している。

ダンラムアクセスメモリは車速センサ３４、スロットル
開度センサ４０、変速レンジセンサ４３の各々が発生し
た信号及びその他の出力信号、レジスタの退避を行なう
のに用いる信号等を一時的に記憶するようになっている
。

ＣＰＵ３９は車速センサ３４が検出する車速とスロット
ル開度センサ４０が検出するスロットル開度とに応じて
その時の目標変速段をメモリ装置４５より読出し、その
信号を出力ポート４９へ出力するようになっている。出
力ポート４９に与えられた信号は増幅器５０．５１を経
て１−２シフトソレノイド３１及び２−３シフトソレノ
イド３２へ人力され、これらの通電制御を行なうように
なっている。

またＣＰＵ３９は上述の如くメモリ装置４５より読出さ
れた目標変速段と現在の実際の変速段との段差が２以上
であるか否かを判別し、その段差が２以上でない時には
変速段が即座にその目標変速段に変化するよう、また前
記段差が２以上であるときには実際の変速段が一段づつ
所定時間をおいて目標変速段まで変化するよう制御信号
を出力ポート４９へ出力するようになっている。

次に第６図に示されたフローチャートを参照して本発明
による自動変速機の変速制御方法を説明する。まず、Ｃ
ＰＵ３９は車速センサ３４、スロットル開度センサ４０
、変速レンジセンサ４３の各々より車速とスロットル開
度と変速レンジのデータを人力する。ＣＰＵ３９はこの
データに基ずきメモリ装置４５より変速段Ｓｔを読出し
、目標変速段を設定する。次にＣＰＵ３９はこの時の変
速レンジが何レンジにあるかを判別する。この変速レン
ジがＮにュートラル）レンジ、Ｒ（リバース）レンジ、
Ｐ（パーキング）レンジである限り変速段の設定は必要
ないので、このフローチャートに従った制御過程はデー
タ入力へ戻る。

変速レンジがＤレンジ、２レンジ、Ｌレンジである時に
はＣＰＵ３９はシフトアップか否かを判別する。変速段
が変化しない時にはこのステップに於て制御過程はノー
の方へ進み、次にシフトダウンであるかの判別を行なう
が、この時にはこのステップに於てもノーの方へ進み、
ＣＰＵは引続き同じ変速段設定制御信号を出力する。従
って時には変速段の変更が行なわれない。

上記のシフトアップか否かの判別ステップに於て、シフ
トアップであると判断された時にはＣＰＵ３９は次にス
ロットル開度Ｔが所定値へ１より小さいか否かの判断を
行なう。スロットル開度Ｔが所定値Ａ、より小さくない
時には即座にＳｔを変速段制御の目標変速段とし、その
時の実際の変速段Ｓｒと目標変速段との段差が２以上で
あっても変速段がその目標変速段に即座に変化するよう
変速段設定制御信号を出力する。これにより歯車変速装
置２は一段或いは二段シフトアップされる。

スロットル開度Ｔが所定値Ａ、より小さくない状態下に
てのシフトアップ時には、即ちパワーオンシフトアップ
時には、二段−挙にシフトアップが行われてもさほど大
きい変速ショックが生じることがなく、従ってこの時に
はむしろ応答性の良い変速が行われるべく二段−挙にシ
フトアップすることが許される。

スロットル開度の比較ステップに於て、スロットル開度
Ｔが所定値Ａ、より小さい時には、ＣＰＵ３９は第１タ
イマがオンしているか否かを判別する。この時には最初
は第１タイマがオンしていないので、ＣＰＵ３９は次に
目標変速段Ｓｔと現在の実際の変速段Ｓｒとの段差が２
以上であるか否かを判別する。この段差が２以上でない
時にはそのまま第１タイマをオンし、目標変速段Ｓｔと
実際の変速段Ｓｒとの段差が２以上である時にはＳｔ　
−３ｒ　＋１なる演算を行なった後第１タイマをオンす
る。次いでＳｔを変速段制御の目標変速段としてそれま
での変速段より一段シフトアップされるよう変速段設定
制御信号を出力する。これにより歯車変速装置２はこの
時の最終的な目標変速段Ｓｔが、たとえば第三速であっ
ても先ず第二速に設定される。第１タイマは、予め定め
られた時間に亙ってオン状態を維持し、所定時間経過後
にオフ状態となる。コンピュータ３３は上述の如き制御
過程を繰返すから、次回の制御過程に於けるタイマがオ
ンか否かの判別ステップに於ては、上記の所定時間の量
制御過程はイエスの方へ進み、第１タイマにより定めら
れた時間が経過するまでＣＰＵで演算された目標変速段
Ｓｔを逆に実際の変速段Ｓ「に合せ、その変速段を維持
する。

第１タイマにより定められた時間が経過した後の最初の
制御過程に於て第１タイマがオンしているか否かの判別
ステップになると、この時には第１タイマがオンしてい
なくてオフ状態に戻っているから、ルーチンはノーの方
に進み、再び目標変速段Ｓｔと実際の変速段Ｓｒとの段
差が２以上であるかの判別を行なう。この時の演算され
た目標変速段Ｓｔが尚未だ第三速であっても、この時に
は歯車変速装置２の実際の変速段Ｓ「はすでに第二速に
なっているから、その段差は１であり、従って、ＣＰＵ
３９は第１タイマをオンした後、変速段が演算された通
りの最終目標変速段Ｓ１１即ち第三速になるよう変速段
設定制御信号を出力する。これにより歯車変速装置２の
変速段は第三速にシフトアップされ、この時のシフトア
ップ作動が完了する。

即ち、スロットル開度Ｔが所定値Ａ、以下である状態下
にてのシフトアップ時には、例えばパワーオフシフトア
ップ時には変速段が二段−挙に変化することが防止され
、この時には先ず一段高い変速段へのシフトアップが行
われ、これに伴い起動した第１タイマにより定められる
所定時間が経過するまでその変速段、例えば第二速が維
持され、この後に最終制御目標段である第三速への変速
が行われる。このように−旦中間変速段が所定時間に亙
って維持された後に最終制御目標段へ変速が行われるこ
とにより、−挙に変速比が大きく変化することが回避さ
れてエンジン回転数が急激に落込むことが回避され、こ
れに伴い大きい変速ショックが生じることが防止される
。

シフトダウン時にはＣＰＵ３９はスロットル開度Ｔが所
定開度Ａ！ｌ！より大きいか否かの判別を行なう。スロ
ットル開度Ｔが所定開度Ａ２より太き（ない時には、こ
のシフトダウンが変速レンジの変更によるもの、即ちＤ
レンジからＬレンジへの如きマニュアルシフトレンジの
切換えによるものであるか否かの判別を行う。マニュア
ルシフトレンジの切換えによらない場合には、即座に変
速段Ｓ「がＣＰＵ３９にて演算された目標変速段Ｓｔに
変化するよう変速段設定制御信号を出力する。

従ってこの時には歯車変速装置２は一段或いは二段シフ
トダウンされる。

これは、所定値Ａ！！が比較的小さい値であってスロッ
トル開度Ｔが全開又は殆ど閉じている場合の所謂パワー
オフシフトダウンに於ける一挙に二段のシフトダウンで
あっても、Ｄレンジに於けるシフトダウンの如くワンウ
ェイクラッチ２１の空転作用により大きい変速ショック
が生じないような場合には、変速回数の低減と変速の迅
速化のために二段−挙にシフトダウンする方が好ましい
との判断によるものである。

スロットル開度Ｔが所定開度Ａ！！より小さくてシフト
ダウンが変速レンジの変更に起因する場合には、ＣＰＵ
３９は次に第３タイマがオンしているか否かの判別を行
う。この時は最初は第３タイマがオンしていないので、
ＣＰＵは目標変速段Ｓｔと現在の実際の変速段Ｓｒとの
段差が２以上であるか否かの判別を行う。この段差が１
である時には第３タイマをオンして即座にＣＰＵ３９に
て演算された目標変速段を目標変速段Ｓｔとして変速段
Ｓｒが目標変速段Ｓｔになるよう変速段設定制御信号を
出力する。

これに対し目標変速段Ｓｔと現在の実際の変速段Ｓｒと
の段差が２以上である時にはＳｔ　−３ｒ−１なる演算
を行った後第２タイマをオンし、その後このＳｔを目標
変速段として変速段が一段だけシフトダウンされるよう
にする。即ち、例えば変速レンジがＤレンジよりＬレン
ジへ変更されることにより第三速からＬレンジの第−速
ヘダウンシフトされるべきときには、第三速から先ず第
二速にシフトダウンされるよう変速段設定制御信号を出
力し、歯車変速装置２はこの時の最終的な目標変速段Ｓ
ｔが第−速であっても第二速に設定される。この状態は
第３タイマがオンしている間続けられる。即ち、次回か
ら「第３タイマ・オンか」が判断されるときは当分の間
ＹＥＳと判断されるので、このときはＣＰＵ３９にて演
算された目標変速段を逆に実際の変速段Ｓｒに合せる。

第３タイマがオフ状態になった時ＣＰＵ３９は実際の変
速段が演算された通りのＳｔ１即ち第−速になるよう変
速段設定制御信号を出力する。

かかる変速制御により、変速レンジがＤレンジよりＬレ
ンジへ変更された時にも、第三速よりいきなりワンウェ
イクラッチ２１の空転が阻止されていてエンジンブレー
キが作動するしレンジ第一速段へのダウンシフトが起る
ことが回避され、変速はエンジンブレーキが作用しない
Ｄレンジ第二速成いは２レンジ第二速が一旦成立した後
Ｌレンジ第−速へ切替えられる。これにより急激なエン
ジンブレーキ効果が生じることが抑制され、大きい変速
ショックが生じることが回避される。

ダウンシフト時にスロットル開度Ｔが所定開度Ａ２より
大きい時には、ＣＰＵ３９は次に第２タイマがオンして
いるか否かの判別を行なう。この時は最初は第２タイマ
がオンしていないので、ＣＰＵは目標変速段Ｓｔと現在
の実際の変速段Ｓｒとの段差が２以上であるか否かの判
別を行なう。

この段差が１である時には第２タイマをオンして即座に
変速段Ｓ「が演算された目標変速段Ｓｔになるよう変速
段設定制御信号を出力する。

これに対し変速段の段差が２以上である時にはＳｔ　−
５ｒ−１なる演算を行ない、第２タイマをオンした後に
ここで演算されたＳｔに基き変速段が一段だけシフトダ
ウンされるよう、たとえば第三速の時には先ず第二速に
シフトダウンされるよう変速段設定制御信号を出力する
。これにより歯車変速装置２はこの時の最終的な目標変
速段Ｓｔが第−速であっても第二速に設定される。この
状態は第２タイマがオンしている間続けられ、第２タイ
マがオフ状態になった時ＣＰＵ３９は実際の変速段が最
終目標変速段、即ち第−速になるよう変速段設定制御信
号を出力する。これにより歯車変速装置２は第−速にシ
フトダウンされる。この場合も第２タイマがオンされた
後暫くは「第２タイマ・オンか」の判定はＹＥＳとなり
、その間ＣＰＵにより演算された目標変速段Ｓｔは逆に
実際の変速段Ｓ「に置き換えられた後変速設定制御信号
出力が行われる。

即ち、スロットル開度Ｔが所定値Ａｃ以上であるパワー
オンシフトダウン、即ちキックダウン時には、変速レン
ジの変更に起因する変速であるか否かを問わずにいずれ
の場合も変速段が二段−挙に変化することが回避され、
この時には先ず一段低い変速段へのシフトダウンが行わ
れ、これに伴い起動した第２タイマにより定められる所
定時間が経過するまでの間、その変速段、例えば第二速
が維持され、この後に最終制御目標段である第−速への
変速が行われる。これにより、このように−旦中間変速
段が所定時間に亙って維持された後に最終制御目標段へ
変速が行われることにより、−挙に変速比が大きく変化
することが回避されてエンジン回転数が急激に増大する
ことが回避され、これに伴い変速制御用の摩擦係合装置
の摩擦要素に大きい摩擦力が瞬間的に作用することが防
止されてその耐久性が確保され、またエンジンがオーバ
ランすることが回避される。

尚、変速段が二段−挙に変化することを防止するために
中間変速段に保持する時間はシフトアップ時とシフトダ
ウン時とで互に異なっていて良い。

以上に於ては、本発明を特定の実施例について詳細に説
明したが、本発明は上述の実施例に限られるものではな
く、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能である
ことは当業者にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による変速制御方法を実施する自動変速
機及び変速制御装置の一例を示す概略構成図、第２図は
変速制御コンピュータの一例を示すブロック線図、第３
図乃至第５図は各変速レンジに於ける変速パターンを示
す線図、第６図は本発明による変速制御方法の一つの実
施例を説明するフローチャートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数個の摩擦係合装置を有し、該摩擦係合装置の係合の
   切換えによって少なくとも三つの変速段を達成する歯車
   変速装置を備えた自動変速機の変速段を制御する変速段
   制御方法にして、或る第一の変速段よりエンジンブレー
   キが作用し得る或る第二の変速段へのダウンシフトに際
   して、エンジンブレーキが作用しない或る第三の変速段
   へ一度変速した後、前記第二の変速段へ変速することを
   特徴とする変速段制御方法。