JPH03186658A - 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、直列に配置された第１、第２変速機部を備え
、該第１、第２変速機部を同時又は交互に切換えること
によって多段変速を達成するようにＳ戒した自動変速機
の変速制御装置に関する。

【従来の技術】

近年の車両用自動変速機の急速な管長に伴い、主に燃費
の向上を意図して、変速段を自動的に切換え得る第１変
速機部に、変速比を１以下とすることができるいわゆる
オーバードライブ装置を第２変速機部として直列に付設
したものが多く採用されてきている。 又、このような第２変速機部を第１変速機部の変速に積
極的に同調させ、各変速段のギヤ比の差が比較的大きな
第１変速機部と変速比の差が比較釣車さな第２変速機部
とを同時又は交互にシフトさせることにより、例えば第
３図Ａ部分に示されるような変速制御を行わせることに
よって、前進６段の多段変速を達成するようにしたもの
も既に知られている（例えば特開昭５７−３７１４０）
。 このようにすることによって、容易に多段変速が実現で
き、燃費の向上、動力性能の向上、あるいは摩擦停台装
置の負担低下等の多くの利点を得ることができる。 しかしながら、このような自動変速機においては、第１
変速機部の各変速段毎に第２変速機部が切換わるため、
従来ではそれ程問題でなかった特定の部材の回転速度が
ときに非常に高くなり、もしこの高回転状態が長時間連
続された場合には潤滑による冷却が不十分になって熟が
蓄積し、周辺部材（例えばピニオンシャフトやベアリン
グ等）の耐久性が低下するという問題が発生する恐れが
ある。 このような問題に鑑み、特開昭６２−２０５１において
は、前進レンジにおいて所定の変速段が所定時間以上継
続した場合にはアップシフトさせるようにした技術が開
示されている。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、このような回転部材の高速回転の継続が
実際に問題になるのは前進レンジの中でも２レンジやＬ
レンジ等のドライブレンジ以外の走行レンジの場合が多
いのであるが、前記従来例ではこの点までは十分に吟味
せず、シフトレンジがドライブレンジの場合であろうと
、あるいは２レンジやしレンジ等の場合であろうと関係
なしに（全て前進レンジとして扱って）同じ制御をして
いたため、真に効果が期待される２レンジやＬレンジの
ときにうまく効果が引き出されないことがあるという不
具合があった。 即ち、ドライブレンジの場合は、たとえ一部の回転メン
バの回転速度が高速になるような変速段があったとして
も、もともと当該変速段からのアップシフトが許容され
ているため、自動変速機がこの変速段に長時間に亘って
維持されることは通常あり得ない、又、仮に、比較的長
時間に亘つてこの変速段に維持されることがあったとし
ても、アップシフトしないということは、車速かアップ
シフト線を越える程高くないということを意味しており
、従って、当該回転メンバの回転速度も耐久性が問題と
なるような高速状態にはないと言える。 しかしながら、２レンジやＬレンジの場合は、ある所定
の変速段よりアップシフトすることが禁止されており、
従って当該アップシフトの禁止された所定の変速段に長
時間維持される可能性は非常に高いと言える。しかもた
だ単に長時間に亘って維持される可能性が高いだけでな
く、車速がどんなに高くなってもアップシフトが禁止さ
れるという事情があるため、車速の増大と共に回転メン
バの回転速度も比例的に非常に上昇してしまうことが生
じ得る。従ってもしこのアップシフトが禁されている所
定の変速段が、一部の回転メンバの回転速度が速くなり
易い変速段であった場合には、この回転メンバの周辺部
材の耐久性は、（たとえ短時間であっても）かなり厳し
い状態下に置かれることが有り得ることになる。 ところが、前記従来の技術は、このような点までは吟味
しおらず、「前進レンジ」ということでドライブレンジ
も２レンジもＬレンジも全て同じフローによる制御をし
ていたため、制御が中途半端になり、真に期待すべきと
きに期待通りの効果が得られないことがあるという問題
があったものである。 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、シフトレンジが所定の変速段以上のアップシ
フトが禁止されているような走行レンジで走行中の場合
に、当該所定の変速段での走行が長時間継続したような
場合であっても、過大な熱負荷に°よって該高速回転を
行っている周辺部材の耐久性が低下したりするのを防止
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。

【課題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、直列に配置
された第１、第２変速機部を備え、該第■、第２変速機
部を同時又は交互に切換えることによって多段変速を達
成するように構成した自動変速機の変速制御装置におい
て、シフトレンジが特定の回転メンバの回転速度が高速
となるような所定の変速段からのシフトアップを禁止し
ているアップシフト禁止レンジであるか否かを判定する
手段と、現変速段が前記所定の変速段であるか否かを判
定する手段と、現変速段が前記所定の変速段であるとき
に、該所定の変速段での走行が所定時間以上継続したか
否かを判定する手段と、シフトレンジが前記アップシフ
ト禁止レンジであるときに、前記所定の変速段での走行
が所定時間以上継続した場合は、当該シフトレンジでは
通常はそれ以上アップシフトが禁止されていたとしても
、該アップシフトを実行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、シフトレンジが所定の変速段以上の
アップシフトが禁止されているレンジであり、しかもそ
の所定の変速段が、一部の回転メンバの回転速度が高速
となるような変速段であった場合に、当該所定の変速段
での走行が所定時間以上継続した場合には、当該シフト
レンジでは通常はそれ以上のアップシフトが禁止されて
いたとしても、該アップシフトを例外的に実行するよう
にしている。その結果、当該回転メンバが連続して高速
回転を続けるのが防止され、ベアリング等の周辺部材の
耐久性が低下するのを防止することができるようになる
。

【実施例】

以下図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する。 第２図にこの実施例が適用される車両用自動変速機の全
体概要を示す。 この自動変速機は、そのトランスミッション部としてト
ルクコンバータ２０と、第２変速機部４０と、前進３段
、後進１段の第１変速機部６０とを備える。 前記トルクコンバータ２０は、ポンプ２１、タービン２
２、ステータ２３、及びロックアツプクラッチ２４を備
える。ポンプ２１は、エンジン１のクランク軸１０と連
結され、タービン２２は第２変速機部４０における遊星
歯車装置のキャリア４１に連結されている。 前記第２変速機部４０においては、このキャリア４１に
よって回転可能に支持されたプラネタリビニオン４２が
サンギヤ４３及びリングギヤ４４と歯合している。又、
サンギヤ４３とキャリア４１との間には、クラッチＣｏ
及び一方向クラッチＦｏが設けられており、サンギヤ４
３とハウジングＨＵとの間には、ブレーキＢｅが設けら
れている。 前記第１変速機部６０には、遊星歯車装置としてフロン
ト側及びリヤ側の２列が備えられている。 この遊星歯車装置は、それぞれ共通のサンギヤ６１、リ
ングギヤ６２．６３、プラネタリピニオン６４．６５、
及びキャリア６６．６７からなる。 第２変速機部４０のリングギヤ４４は、クラッチＣ１を
介して前記リングギヤ６２に連結されている。又、前記
リングギヤ４４とサンギヤ６１との間にはクラッチＣ２
が設けられている。更に、前記キャリア６６は、前記リ
ングギヤ６３と連結されており、これらキャリア６６及
びリングギヤ６３は出力軸７０と連結されている。一方
、前記キャリア６７とハウジングＨｕとの間にはブレー
キＢ３及び一方向クラッチＦ２が設けられており、更に
、サンギヤ６１とハウジングＨｕとの間には、一方向ク
ラッチＦ１を介してブレーキＢ２が設けられ、又、サン
ギヤ６１とハウジングＨｕとの間には、ブレーキＢ１が
設けられている。 この自動変速機は、上述のごときトランスミ・ｙジョン
部を備え、エンジン１の負荷状態を反映しているスロッ
トル開度を検出するスロットルセンサ１００、及び車速
を検出する車速センサ１０２等の信号を入力された中央
処理装［（ＥＣＵ）１０４によって、予め設定された変
速パターンに従って油圧制御回路１０６内の電磁ソレノ
イドバルブＳ１〜Ｓ３、及びｓＬが駆動・制御され、第
３図Ｂ部分に示されるような、各クラッチ、ブレーキ等
の継合の組合せが行われて変速制御が為される。 なお、第３図においてドライブレンジの第４遠段が０書
きされているのは、この変速段はカットして用いてもよ
いことを示している。又、第３図において○印は停台状
態を示し、又、Ｘ印はエンジンブレーキ使用時にのみ停
台状態となることを示している。 前記電磁ンレノイドバルプＳ４、Ｓ２は、第４図に示さ
れるように、第１変速機部６ｏの第１、第２シフトバル
ブの制御を行い、前記電磁ンレノイドバルブＳ３は、第
２変速機部４０の高速側及び低速側を切換える第３シフ
トバルブのＩＩＪ＃を行い、又、前記電磁ソレノイドパ
ルプｓＬはトルクコンバータ２０のロックアラアクラッ
チ２４の制御をそれぞれ行うようになっている。更に、
リニヤソレノイドバルブＳＯは、ブレーキＢｏその他の
油圧を任意に制御し得るようになっている。 なお、油圧制御装置内の各機器自体の具体的なｆｇ戒及
び作用については、従来と特に変わるところはない。 第２図において符号１１０はシフトポジションセンサで
、運転者によって操作されるシフトレバ−のＮにュート
ラル）、Ｄ（ドライブ）、３（サード〉、２（セカンド
）、Ｌ（ロー）、Ｒ（リバース〉、Ｐ（パーキング）等
のレンジを検出するもの、１１２はパターンセレクトス
イッチで、Ｅ（経済走行）、Ｐ（パワー走行）等を選択
するものであり、又、１１４はエンジンの冷却水温度を
検出する水温センサを示し、１１６はフットブレーキ、
１１８はサイドブレーキの作動を検出するブレーキスイ
ヅチをそれぞれ示している。 第５図にこの実施例に係る自動変速機の各回転メンバの
共線図を示す、この共線図は、各変速段で自動変速機の
入力軸回転速度（タービン回転速度）が同一のときの各
回転メンバの回転速度を示している。この第５図から第
２速段において第１変速機部６０のリヤ側のビニオン６
４の自転速度が従来よりかなり高速化していることがわ
かる。 即ち、第１速段と第２速段とを比較した場合、リヤ側の
遊星歯車装置のキャリア６６を基準にして考えると、サ
ンギヤ６１は第５図のＮ１だけ逆回転することになる。 ところが、第２速段の場合は、クラッチＣ１の回転数Ｍ
ＣＩが大となる分この逆回転がＮ２に増えることになる
。リヤ側のビニオン６４は、このＮ２にＺ　ｓ　／　Ｚ
　ｐをかけた分だけ自転することになる。ここで、ｚ９
．ｚＰはそれぞれサンギヤ６１、プラネタリビニオン６
４の端数である。 このように、第２速段では、リヤ側のプラネタリビニオ
ン６４の回転速度が従来よりかなり増加し、このためビ
ニオンシャフトやベアリングの耐久性が問題となる恐れ
がある。 ところで、自動変速機のシフトレンジが２レンジに設定
されていた場合には、第３図から明らかなように、自動
変速機は第２速段から第３速段へのアップシフトを行う
ことができない、そこで、この実施例では、シフトレン
ジが２レンジ（あるいはＬレンジ）のときに、第２速段
での走行が長時間に五ったときの不具合を防止するため
に以下のような対策を取るようにしたものである。 第６図に上記実施例装置で実行される制御フローを示す
。 まず、ステップ２００においてシフトレンジがしレンジ
又は２レンジにあるか否かが判定される。 もしシフトレンジがＬレンジ、又は２レンジ以外の走行
レンジであった場合はステップ２０２以下の本制御がバ
イパスされる（ステップ２１６でタイマリセット：後述
）、これは、もしシフトレンジが池の走行レンジであっ
た場合には、即ち、例えばＤレンジ、あるいは３レンジ
であった場合には、変速パターン上で第３速段以上への
アップシフトが基本的に許容されているため、第２速段
のみにそれ程長時間維持されていることは通常者えられ
ないためである。又、たとえ維持されていたとしても、
車速が第３速段へのアップシフト線を超えていないとい
うことであるため、リヤ側プラネタリピオン６４の回転
速度は第３速段へのアップシフト線に対応した値以上に
は上がらないため、特に問題ないと解されるためである
。 なお、ここで２レンジの他にＬレンジまで考慮している
のは、Ｌレンジでは第２速段へのアップシフトは禁じら
れているが、例えば高車速状態からＬレンジにシフトさ
れた場合にエンジンが非常に高回転状態となるのを防止
するためにマニュアルシフト当初において第２速段状態
であることが有り得るためである。 ステップ２０２においては、現変速段が第２速段である
か否かが判定される。もし第１速段であった場合には、
もともと回転メンバの高回転状態が発生しないため本制
御はバイパスされる（ステップ２１６でタイマリセット
＝ｆ＆述）。 現変速段が第２速段であったときには、リヤ測プラネタ
リビニオン６４が高回転状態にあり、しかも車速がどん
なにあがっても変速パターン上これ以上のアップシフト
が許容されていないため、ベアリング等に熱が蓄積され
耐久性が低下する恐れがあるためステップ２０４以下の
本制御に入っていく。 ステップ２０４では、車速Ｎｏが閾値Ｎｏ’より大きい
か否かが判定される。車速が閾値Ｎ。 より小さい場合は本制御はバイパスされる（ステップ２
１６でタイマリセット：後述）。 一方、シフトレンジが２レンジ又はＬレンジで、第２速
段であり、且つ車速が閾値Ｎｏ’より大きいと判定され
たときには、ステップ２０６に進んでフラグＦの値が判
定される。このフラグＦは、タイマが起動されているこ
とを示すもので、当初は起動されていないためステップ
２０８に進んでタイマが起動されフラグＦが１に設定さ
れる。 その後ステップ２１０で、タイマが起動されてからの経
過時間Ｔ１が所定時間ＴＩ′より大きくなったか否かが
判定される。タイマが起動されてからの経過時間Ｔ１が
所定時間Ｔ＋’よりも小さいうちはそのままリセットさ
れフローが初めから繰返される。シフトレンジ、現変速
段、車速のいずれの条件も特に変化がなかった場合には
、何回かの繰返しの後、やがて経過時間Ｔが所定時間Ｔ
′以上と判定されるようになるため、ステップ２１２に
進んで第２速段から第３速段（あるいはそれ以上の変速
段）にアップシフトが指令され、リヤプラネタリピニオ
ンの高回転状態が解消されるようになっている。その後
ステップ２１４でフラグＦが０にリセットされる。 シフトレンジがＬレンジ又は２レンジから外れるか、現
変速段が第２速段でなくなるか、あるいは車速Ｎｏが閾
値Ｎｏ’より小さくなった場合には、ステップ２１６で
タイマＴ１がリセットされ、フラグＦが零にリセットさ
れるようになっている。 第７図に第６図のステップ２１６の変形例を示す。 第６図のステップ２１６では、はんの−瞬だけシフトレ
ンジ、現変速段、車速の３つの条件のうちのいずれかが
外れた場合には直ちに、タイマＴ１がリセットされてし
まうため、その直後に再び３つの条件が揃うようになっ
た場合には、それまでの履歴が全く無視されてしまうこ
とになる。そこで、この点をより合理的に解消したのが
第７図のフローである。 即ち、ステップ２００．２０２、あるいは２０４のいず
れかでＮｏの判定がなされたときにステップ２１６Ａに
進んでフラグＦの値が判定される。 もしフラグＦの値が０であった場合、即ちタイマＴ１が
全く起動されていない状態であったときにはステップ２
１６Ｄに進んで実質的に第６図の制御フローと全く同一
の状態とされる。 次に、フラグＦが１であったとき、即ちタイマＴ１が起
動されている最中であったと判定されたときには、ステ
ップ２１６Ｂに進んで第２タイマＴ２を起動させ、フラ
グＦを３４：８定し直す。 ステップ２１６Ｃではこの第２タイマＴ２、即ちシフト
レンジがし、２レンジでなくなるか、現変速段が第２速
段でなくなるか、あるいは車速ＮＯが閾値Ｎ　ｏ　”よ
りも低くなった時点からの経過時間Ｔ２が所定値′ｒ２
′よりも長くなったか否かが判定される。そしてこの経
過時間Ｔ２が所定値Ｔ２’より短い間はステップ２１６
Ｄがバイパスされ、タイマＴ１のリセットは行われない
。 しかしながら、条件が外れてからの経過時間が所定時間
Ｔ　２　′より長くなったと判定されたときには、タイ
マ（Ｔｌ、Ｔ２の双方）のリセットが行われ１次に３条
件が共に成立したときには、又新たにカラン１〜が始ま
るようになるものである。 この第７図の制御フローによれば例えば−時的に第２速
段でなくなったり、車速が下がったりしても所定時間Ｔ
２経たなければタイマリセットが行われないため、例え
ば車速Ｎｏが閾値Ｎｏ′付近を上下したような場合に徐
々に熱が蓄積されてしまうのを防止することができるよ
うになる。 なお、この制御フローにおいては、車速Ｎｏに関する閾
値をＮｏ’の１種類のみ設けていたが、これを起動車速
Ｎｏ′とリセット車速Ｎ　ｏｌｌとに分け、制御にヒス
テリシスを持たせるようにしてもよい。 本制御実行時の２レンジにおける変速線図を第８図に示
す、第８図において、Ｎｏ”が車速の閾値に相当してお
り、これより車速が高い状態が所定時間Ｔ１’以上続く
と第２速段から第３速段へのアップシフトが実現される
ようになっている。 この場合、第３速段から第２速段へのダウンシフト点は
閾値Ｎｏ′よりも若干低く設定されており、ある程度車
速が下がらないと第２速段には復帰しないようになって
いる。 なお、第８図において第５速段から第２速段へのダウン
シフト線が描かれているのは、車速が非常に高い状態か
らマニュアルで２レンジへシフトされたときにエンジン
の過回転を防止するために一度第５速段に入れ、それか
ら車速の低下と共に第３速段（更には第２速段）と落と
してくるためのものである。 上記実施例においては、強制アップシフトの条件の１つ
として車速が所定の閾値Ｎ　ｏ　”より高いことを採用
して制御の一層の的確性を確保していたが、本発明にお
いては必ずしも車速が所定の閾値より高いことを、必須
条件として考慮する必要ない。 この場合、本発明では現変速段が所定の変速段（それ以
上のアップシフトが禁止されている変速段）であること
を必須の条件としているため、当該所定の変速段へのア
ップシフト線に相当する車速が車速に関する実質的な閾
値の役目を果たすことになる。

【発明の効果】

以上説明した通り、本発明によれば、シフトレンジがあ
る所定の変速段よりアップシフトが禁止されているよう
なシフトレンジであったとしても、自動変速機の回転メ
ンバが非常に高速回転しているような状態が長く続いた
ときには、通常ならば禁止されているアップシフトを強
制的に行うようにしたため、自動変速機の特定の部分に
熱が蓄積して耐久性が低下するというような不具合が発
生するのを防止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。

【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、
本発明が適用される車両用自動変速機の概略ブロック図
、 第３図は、上記自動変速機における摩擦係合装置の停台
状態を、各シフトレンジの変速段毎に示した線図、 第４図は、上記自動変速機の入出力関係及び油圧制御装
置の概略を示したブロック図。 第５図は、上記自動変速機のタービン回転速度が同一の
ときの各回転メンバの回転速度を示した共線図、 第６図は、中央処理装置によって実行される制御フロー
を示す流れ図、 第７図は、第６図の制御フローの一部を変更した部分流
れ図、 第８図は上記制御フローにおいて採用される２レンジで
の変速パターンの例を示す線図である。 ４０・・・第２変速機部、 ６０・・・第１変速機部、 １１０・・・シフトポジションセンサ、Ｎ、・・・車速
、 ６４・・・リヤ側プラネタリビニオン（第２速段で回転
速度が非常に高くなる可能性のある回転メンバ）、 Ｔ＋、Ｔ２・・・タイマ。 第 １ 図 第 図 第 ５ 図 一−−−−−−３ｒｄ ｎｄ −・□０／Ｄ　（６ｔｈ） ｔｈ −−、−−＋ｓｔ 第 図 第 ７ 医 （ソ乞ットヘ　） 第 図 ｐ′Ｌ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）直列に配置された第１、第２変速機部を備え、該
   第１、第２変速機部を同時又は交互に切換えることによ
   って多段変速を達成するように構成した自動変速機の変
   速制御装置において、 シフトレンジが特定の回転メンバの回転速度が高速とな
   るような所定の変速段からのシフトアップを禁止してい
   るアップシフト禁止レンジであるか否かを判定する手段
   と、 現変速段が前記所定の変速段であるか否かを判定する手
   段と、 現変速段が前記所定の変速段であるときに、該所定の変
   速段での走行が所定時間以上継続したか否かを判定する
   手段と、 シフトレンジが前記アップシフト禁止レンジであるとき
   に、前記所定の変速段での走行が所定時間以上継続した
   場合は、当該シフトレンジでは通常は禁止されているア
   ップシフトを実行する手段と、 を備えたことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。