JPH0362940B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車輌用自動変速機の制御方法に係
る。車輌用自動変速機は、従来一般に車速の増大
に応じて増大するガバナ油圧とスロツトル開度の
増大に応じて増大するスロツトル油圧の平衡関係
に基いて切換えられる油圧切換弁を含む油圧回路
によつて制御され、車速とスロツトル開度の値の
相互関係に基いて複数の変速段の間に切換えられ
るようになつている。この場合、通常横軸を車速
とし、縦軸をスロツトル開度とする直角座標に於
て表される複数の変速段の間の切換境界を定める
変速ラインは、第１速と第２速、第２速と第３速
の如き互いに隣接する二つの変速段の間に切換え
について、アツプシフトとダウンシフトに対しそ
れぞれ一通りに定められている。かかる従来の変
速ラインは、車輌が最も標準的な運転態様にて運
転されるときに、複数の変速段の間の切換えを、
車輌の出力性能と燃費性能の間の調和を計る態様
に行うよう設計されている。

しかし自動変速機の変速段切換えが常にかかる
標準的速度パターンに従つて行なわれるときに
は、時としてより高い出力性能が求められる場合
に不満が感じられ、又逆により一層燃費を改善す
るように変速パターンが設定されていたとしても
出力性能に何ら実質的な支障を来さないような運
転状態も多多生ずる。

又車輌用自動変速機がトルクコンバータを直結
する直結クラツチを含んでいる場合に、従来直結
クラツチは通常歯車変速機構が最高速度段に設定
されているときのみ係合されるようになつてい
る。しかしかかる直結クラツチについても、車輌
の燃費性能をより一層改善するためには、歯車変
速機構が最高速以外の変速段に設定されていると
きにも直結クラツチが係合されてよい筈である。
又これと開連して、更に直結クラツチの係合と解
放の間の切換えを定める切換パターンについて
も、車輌が出力性能を優先させて運転されるとき
と、それが燃費性能を優先させて運転されるとき
では、該切換えパターンに適当な差異があつてし
かるべきである。

本発明は、従来の車輌用自動変速機に於ける上
述の如き問題に対処し、車輌が出力性能を優先し
て運転されるべき状態から燃費性能を優先して運
転されるべき状態に至る車輌の広い運転条件に対
してより良く適合した変速特性を有する車輌用自
動変速機を得べく、車輌が出力性能を優先して運
転されるべき時と車輌が燃費性能を優先して運転
されるべき時とで、歯車変速機構の切換え及び直
結クラツチの係合又は解放について異なるパター
ンを用意し、これらを運転者にその意志により適
宜選択して使用せしめんとするものであるが、更
にその際運転者が燃費性能優先のパターンを選択
している時にも、運転者がアクセルペダルを或る
所定速度を越えて急速に踏込んだときには、出力
性能優先のパターンへのパターン切換えを自動的
に行い、アクセルペダルの急速な踏込みにより良
く応答した車輌の急速な加速を達成するような車
輌用自動変速機の制御方法を提供することを目的
としている。

かかる目的は、本発明によれば、トルクコンバ
ータと複数の変速段の間に切換えられる歯車変速
機構と前記トルクコンバータを直結する直結クラ
ツチとを含む車輌用自動変速機の制御方法にし
て、車速とアクセルペダル踏込量に関する信号を
含む複数の入力信号に基いて前記歯車変速機構を
前記複数の変速段の間に切換設定すると共に前記
直結クラツチを係合と解放の間に切換設定し、そ
の際車速とアクセルペダル踏込量の値に基き前記
複数の変速段の間の切換境界を定める変速ライン
と車速とアクセルペダル踏込量の値に基き前記直
結クラツチの係合と解放の間の切換境界を定める
直結クラツチ切換ラインとを主として出力性能の
観点から好ましい第一のパターンと主として燃費
性能の観点から好ましい第二のパターンを含む複
数のパターンに設定しておき、前記複数のパター
ンより随時所定のパターンを運転者により操作さ
れる選択ボタンにより選択して使用し、運転者が
前記第一のパターン以外のパターンを選択してい
る時にもアクセルペダル踏込量の増大速度が所定
値以上の時には運転者による選択に凌駕して第一
のパターンを選択することを特徴する制御方法に
よつて達成される。

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図は本発明による車輌用自動変速機の制御
方法を実施するための装置の構成を示す概略図で
ある。図示の如く、本発明の制御方法を実施する
ためには、自動変速機制御用コンピユータ１００
が用いられ、該コンピユータは幾つかの入力信号
を入力され、自動変速機制御用の幾つかの出力信
号を発するようになつている。図示の実施例に於
ては、コンピユータ１００はノツクセンサ１より
エンジンにノツクが生じているか否かの信号を、
車速センサ２より車速に関する信号を、スロツト
ルセンサ３よりスロツトル開度に関する信号を、
エンジン水温センサ４よりエンジン水温に関する
信号を、高度センサ５より高度に関する信号を、
シフトポジシヨンセンサ６よりシフトポジシヨン
に関する信号を、パターンセレクトスイツチ７よ
り何れのパターンが選択されているかのパターン
セレクト信号を、ブレーキセンサ８よりブレーキ
の作動に関する信号を供給されるようになつてい
る。更に自動変速機制御用コンピユータ１００は
エンジン制御用コンピユータ１０１及びオートド
ライブ用コンピユータ１０２よりそれぞれエンジ
ンの制御状態に関する信号及びオートドライブの
作動状態に関する信号を与えられるようになつて
いる。

尚、スロツトル開度はスロツトル制御式のエン
ジンに於てエンジントルクを代表する値であり、
種々の出力制御方式のエンジンについてより一般
的にいえばアクセルペダル踏込量に相当するもの
である。

自動変速機制御用コンピユータは、これらの入
力信号に基いて以下に説明される要領にて歯車変
速機構を何れの変速段に設定するか又直結クラツ
チを係合と解放の何れに切換えるかを決定し、こ
れをデイスプレイ装置９に表示すると同時に、歯
車変速機構の変速段を切換えるためのソレノイド
１１及び１２と直結クラツチを係合又は解放する
ソレノイド１３を選択的にオン（励磁）またはオ
フ（非励磁）する。

かかる二つのソレノイド１１及び１２により第
１速、第２速、第３速、第４速（オーバドライ
ブ）の四つの変速段の間に切換えられる車輌用自
動変速機の変速制御装置は、本件出願人と同一の
出願人の出願に係る特願昭55−69110号に於て提
案されている。第２図はその先の提案になる車輌
用自動変速機の変速制御装置に於ける手動切換弁
により設定されるシフトポジシヨンと該シフトポ
ジシヨンの下に得られる各変速段に対するソレノ
イド１１及び１２のオンオフ状態と、直結クラツ
チの係合と解放に対するソレノイド１３のオンオ
フ状態を示す一覧表である。尚この場合、自動変
速機は、それがＤレンジ第４速、Ｓレンジ第２
速、Ｌレンジ第２速及び第１速の変速段に設定さ
れているとき、エンジンブレーキが作用し得るよ
うになつている。

以下に第１図に示す構成を有する制御装置によ
つて本発明の制御方法が実施される要領をフロー
チヤートによつて説明する。

第３図は、第３ａ図、第３ｂ図、第３ｃ図、第
３ｄ図、第３ｅ図に分割して記載されたフローチ
ヤートの各分割図間の配置関係を示す図であり、
これら第３ａ図〜第３ｅ図を第３図に示す如く組
合せれば全体のフローチヤートが表わされるよう
になつている。

第３ａ図に示されている如く、自動変速機の制
御はステツプ１のスタートに於て自動変速機制御
用コンピユータ１００が初期状態にリセツトされ
ることから開始される。このスタートの状態から
出発して以下の判定或いは選択操作が連続して繰
返されることになるが、その１サイクルに要する
時間は５mmsec程度であり、従つて自動変速機は
車輌の運転中の任意の各時点にて略その瞬間の運
転状態に対応した制御状態に設定される。

スタートによつて自動変速機制御用コンピユー
タ１００が初期状態にリセツトされると、これに
次いでステツプ２に於て該コンピユータへのデー
タの入力が行われる。ここに入力されるデータ
は、ノツクセンサ１より発せられるエンジンがノ
ツク状態にあるか否かに関するデータ、車速セン
サ２より発せられる車速に関するデータ、スロツ
トルセンサ３より発せられるスロツトル開度に関
するデータ、エンジン水温センサ４より発せられ
るエンジン水温に関するデータ、高度センサ５よ
り発せられる高度に関するデータ、シフトポジシ
ヨンセンサ６より発せられるシフトポジシヨンに
関するデータ、パターンセレクトスイツリ７より
発せられる選択されたパターンに関するデータ、
ブレーキセンサ８より発せられるブレーキの作動
に関するデータ、エンジン制御用コンピユータ１
０１より発せられるエンジン制御に関するデー
タ、オートドライブ用コンピユータ１０２より発
せられるオートドライブに関するデータである。

次いでステツプ３に於て、シフトポジシヨンの
判断が行われる。シフトポジシヨンがＰ、Ｒ、Ｎ
の何れかである時には、ソレノイド１１，１２，
１３は何れもオフとされ、フローチヤート中の流
れは直ちにデータ入力の手前に戻される。

シフトポジシヨンがＬレンジに設定されている
と、Ｌレンジに対する唯一の制御パターンである
Ｌレンジパターンが選択される（ステツプ５）。

シフトポジシヨンがＳレンジ又はＤレンジにあ
ると、次のステツプ４としてはパターンセレクト
スイツチ７による制御パターンの選択がＰパター
ンであるかＥパターンであるかの判断がなされ、
又これら何れのパターンでもな時にはＲパターン
とされる。パターンセレクトスイツチ７はＰパタ
ーンを選択するための押しボタンと、Ｅパターン
を選択するための押ボタンとを含んでおり、これ
ら２つの押しボタンは何れも押されていないか或
いは何れか一方のみが押された状態に保持され得
るようになつており（この種の押しボタン構造は
公知である）、これら二つの押しボタンの内の何
れが押されているかによつてＰ又はＥパターンが
選択されていることの判断が又何れも押されてい
ないことよつてＲパターンが選択されていること
の判断がなされるようになつている。

ＳレンジにてＰパターンが選択されている時に
は、ＳレンジＰパターンが選択され、Ｓレンジに
てＥパターンが選択されている時には、Ｓレンジ
Ｅパターンが選択され、ＳレンジにてＰパターン
もＥパターンも選択されていない時、即ちＲパタ
ーンが選択されていると判断された時には、Ｓレ
ンジＲパターンが選択される（ステツプ５）。Ｐ
パターンは出力性能を優先させる制御パターンで
あり、Ｅパターンは燃費性能を優先させる制御パ
ターンであり、、ＲパターンはＰパターンとＥパ
ターンの間の中間的な制御パターンである。

ＤレンジにてＰパターンが選択されている時に
は、次にステツプ５に於て、エンジン水温が所定
の第一の温度T₁より低いか、該T₁とこれより高
い第二の所定温度T₂の間にあるか、或いは該T₂
より高いかの判断が行われる。そしてエンジン水
温がT₁以下である時にはＤレンジPT₁パターン
が選択され、エンジン水温がT₁とT₂の間にある
時には、ＤレンジPT₂パターンが選択され、エン
ジン水温がT₂以上である時にはＤレンジ基本Ｐ
パターンが選択される（ステツプ６）。

Ｄレンジ基本Ｐパターンは例えば第４図に示す
如きものである。第４図は、横軸に車速をとり、
縦軸にスロツトル開度をとつて各変速段の間の変
速ラインと、直結クラツチの係合と解放の間の切
換ラインを示す線図である。この線図に於て、変
速ライン１→２は第１速度段より第２速度段への
切換えを行うアツプシフトラインであり、変速ラ
イン１←２は逆に第２速度段より第１速度段への
ダウンシフトが行われるダウンシフトラインであ
る。同様に変速ライン２→３及び２←３はそれぞ
れ第２速度段と第３速度段の間のアツプシフトラ
イン及びダウンシフトラインであり、又変速ライ
ン３→４及び３←４はそれぞれ第３速度段と第４
速度段（オーバドライブ）の間のアツプシフトラ
イン及びダウンシフトラインである。この場合、
この線図がＰパターンのものであることから、変
速ラインはＥパターンに対する場合よりも全体と
して高車速の側に偏倚しているものと理解された
い。

更に第４図の線図中には直結クラツチの係合又
は解放のための切換ラインが変速ラインに重ねて
記載されている。この線図に於て、切換ライン
4thCLonは、歯車変速機構が第４速度段に設定さ
れている時直結クラツチが解放状態より係合状態
に切換えられている限界を示す切換ラインであ
る。切換ライン4thCLoffは、逆に歯車変速機構
が第４速度にある状態で直結クラツチが係合状態
より解放状態に切換えられる限界を示す切換ライ
ンである。同様に切換ライン3rdCLon及び
3rdCLoffはそれぞれ歯車変速機構が第３速度段
に設定されている状態で直結クラツチが解放より
係合へ及び係合より解放へ切換えられる限界を示
す切換ラインであり、又切換ライン2ndCLon及
び2ndCLoffはそれぞれ歯車変速機構が第２速度
段に設定されている状態で直結クラツチが解放よ
り係合へ及び係合より解放へ切換えられる限界を
示す切換ラインである。

上述のＤレンジPT₂パターンは第４図に示す如
きＤレンジ基本Ｐパターンより変速ライン３→４
及び３←４をなくし、又直結クラツチを常に解放
するように修正されたパターンであつて良い。又
上述のＤレンジPT₁パターンは第４図に示す如き
Ｄレンジ基本Ｐパターンより変速ライン３→４、
３←４、２→３、２←３をなくし、更に直結クラ
ツチを常時解放しておくように修正されたもので
あつて良い。

上述のＳレンジＰパターンはＤレンジPT₁パタ
ーンに類似のものであつて良く、又ＳレンジＥパ
ターンはＤレンジPT₂パターンに類似のものであ
つて良い。

Ｄレンジに於てＰパターンでない時には、Ｅパ
ターン或いはＲパターンであると判断されるが、
この場合スロツトル開度の増大速度（Δθ／Δt）
が所定値α以上の時には、パターンセレクトスイ
ツチ７の選択状態の如何に拘らず運転者は事実上
Ｐパターンによる変速制御を必要としていると判
断し、Ｐパターンの選択が行われる。同様に当該
車輌の位置する高度Ｈが所定の高度H₀より高い
時には、空気の稀薄化を補うために出力性能が補
償される必要があることから、この時にもパター
ンセレクトスイツチ７によるパターンの設定に凌
駕してＰパターンが選択される（ステツプ４）。

Ｄレンジの下に於てＥパターンが選択されてい
る時には、Ｐパターンガ選択されている時と同じ
くエンジン水温がT₁以下にあるか、T₁とT₂の間
にあるか、T₂より高い状態にあるかの判断が行
われ、それに応じてＤレンジET₁パターン、Ｄレ
ンジET₂パターン、或いはＤレンジ基本Ｅパター
ンの選択が行われる。

同様にＤレンジの下に於て、ＰパターンもＥパ
ターンも選択されていない時には、Ｒパターンを
選択する判断がなされ、この場合にもエンジン水
温がT₁以下であるか、T₁とT₂の間にあるか、T₂
より高いかに応じて、ＤレンジRT₁パターン、Ｄ
レンジRT₂パターン、Ｄレンジ基本Ｒパターンの
何れかが選択される。

ＤレンジＥパターンの下に選択される各種パタ
ーンも同様の要領により設定されるが、この場合
各変速ラインはＰパターンに於ける対応する変速
ラインより全体として低車速側に偏倚している。
ＤレンジＲパターンの下に選択される各種パター
ンも又同様の要領により設定されるが、その内容
は対応するＰパターンとＥパターンの中間的なも
のである。

これら各パターンはそれがＰパターン、Ｅパタ
ーン、Ｒパターンの何れであるかによつて、又そ
れが如何なるレンジ設定の下に実施されるもので
あるか、特に当該レンジがエンジンブレーキの作
用するレンジであるか否かによつて、更に又その
時のエンジンの暖機度を考慮して、各条件の下に
於て歯車変速機構の好ましい変速切換と直結クラ
ツチの好ましい係合又は解放を行わせるべく、実
験的研究を伴つて適宜設計されて良いものであ
る。

尚、直結クラツチの係合と解放の切換えは歯車
変速機構の変速段の切換えと組合せて各パターン
中に組込まれるが、Ｐパターンに於ては直結クラ
ツチによる駆動力に対するトルクコンバータによ
る駆動力の比が１より小であり且所定の車速以上
のとき直結クラツチを係合させ、Ｅパターンに於
ては直結クラツチによる駆動力に対するトルクコ
ンバータによる駆動力の比が1.3より小であり且
所定の車速以上のとき直結クラツチを係合させ、
Ｒパターンに於ては直結クラツチによる駆動力に
対するトルクコンバータによる駆動力の比が1.1
より小であり且所定の車速以上のとき直結クラツ
チを係合させるのが好ましい。

かくして歯車変速機構の変速段の切換えと直結
クラツチの係合と解放の切換えのためのパターン
が選択されると、ステツプ７に於て現在の車速Ｖ
が現在のスロツトル開度に対する現在の変速段よ
り一段下の変速段へのシフトダウン車速V_i-1より
小さいか否か、又現在の車速Ｖが現在のスロツト
ル開度に対する現在の変速段より一段上の変速段
へのアツプシフト車速V_i-1より大きいか否かの判
断が行われ、Ｖ≦V_i-1又はＶ≧V_i+1の時には、変
速が指令されると同時に直結クラツチが解放さ
れ、それより所定の時間Δt₁が経過した時（ステ
ツプ８）、シフトダウン又はシフトアツプが行わ
れる（ステツプ９）。ステツプ７に於てＶがV_i-1
とV_i+1の間にあることが判断された時には、歯車
変速機構はその時の変速段に保持される。又ステ
ツプ７に於てシフトダウン又はシフトアツプすべ
きであると判断された場合にも、直結クラツチ解
放後Δt₁の時間が経過するまでは、シフトダウン
又はシフトアツプは行われない。これは直結クラ
ツチの解放には或る時間を必要とし、それ以前に
シフトダウン又はシフトアツプが行われると変速
シヨツクが生ずる虞れがあるからである。

次のステツプ１０はオートドライブの制御のた
めのものである。オートドライブが作動されてい
なければこのステツプはそのまま通過される。オ
ートドライブが作動されており、しかもオートド
ライブに於て設定された所定車速と実際の車速の
間の差が所定の値以上であり、且それ以上車速が
増大しない場合には、オートドライブ用コンピユ
ータ１０２は自動変速機制御用コンピユータ１０
０にオートドライブを解除（キヤンセル）する信
号を発するようになつている。ステツプ10に於て
はこのオートドライブキヤンセル信号の有無が判
断され、この信号が存在する時には第４速度段よ
り第３速度段へのダウンシフトが行われる。

次いでステツプ11に於てブレーキが作動されて
いるか否かの判断がなされ、ブレーキが作動され
ているときには以下に説明されるステツプ12、
13、14をバイパスしてステツプ15の入口へ至り、
他の条件の如何に拘らず直結クラツチの解放が行
われる。

ステツプ12に於ては、スロツトル開度θが零で
あるか否か、即ちスロツトル弁が全閉状態にある
か否かが判断され、もしスロツトル弁が全閉状態
である時には、そのままステツプ15に至り直結ク
ラツチの解放が行われる。これはスロツトル弁の
全閉時にも直結クラツチが係合状態にあると、こ
れよりアクセルペダルが踏込まれスロツトル弁が
開かれた時、エンジンのトルク変動が直結クラツ
チを介して車体に直接機械的に伝達されことによ
るシヨツクが発生することを防止するためであ
る。

ステツプ12に於てスロツトル開度が零でないこ
とが判断されると、その時の車速Ｖがその時の変
速段に対する直結クラツチ解放の限界車速Vd以
下であるか或いはその時の車速Ｖがその時の変速
段に対する直結クラツチ係合の限界車速Ve以上
であるかの判断が行われる。車速Ｖが解放限界車
速Vd以下である時には直ちにステツプ15に至り、
直結クラツチの解放が行われる。車速Ｖが係合限
界車速Ve以上である時には、アツプシフト又は
ダウンシフトが行われた後時間Δt₂が経過してい
るか否かの判断がなされ、該時間が経過した後更
にエンジンがノツキング状態にあるか否かの判断
がなされ、該時間が経過し且ノツキングが発生し
ていない時のみ直結クラツチの係合が行われる。

次いで以上の判定、選択及び指令過程に於ける
結果についての必要なデータ出力が行われ（ステ
ツプ16）、更に指令通りの出力がなされたか否か
がチエツクされ（ステツプ17）、フローチヤート
の流れはデータ入力の手前に戻される。又この時
指令通りの出力がなされていない時には、不良箇
所やその原因を表示するダイヤグノーシスデイス
プレイが行われる。

かかるフローチヤートに従つた走査過程が５mm
sec程度の周期にて繰返されることにより、常時
車輌の運転状態の変化に即応した自動変速機の変
速制御が行われる。

以上に於ては本発明を一つの実施例について詳
細に説明したが、本発明がかかる実施例にのみ限
られるものではなく、本発明の範囲内にて他に
種々の修正が可能であることは当業者にとつて明
らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による車輌用自動変速機の制御
方法を実施する装置の一つの実施例を示す概略
図、第２図は本発明の制御方法によつて制御され
る自動変速機に於ける各シフトポジシヨンと変速
段に対するソレノイドのオンオフ状態を直結クラ
ツチに対するそれと同時に示す一覧表、第３図は
第３ａ図、第３ｂ図、第３ｃ図、第３ｄ図、第３
ｅ図の接合態様を示す図、第３ａ図〜第３ｅ図は
本発明の制御方法の一つの実施例を示すフローチ
ヤートの各部を示すフローチヤート部分図、第４
図は歯車変速機構に対する変速ラインと直結クラ
ツチに対する切換ラインの一例をＤレンジ基本Ｐ
パターンについて示す線図である。 １００……自動変速機用コンピユータ、１０１
……エンジン制御用コンピユータ、１０２……オ
ートドライブ用コンピユータ、１……ノツクセン
サ、２……車速センサ、３……スロツトルセン
サ、４……エンジン水温センサ、５……高度セン
サ、６……シフトポジシヨンセンサ、７……パタ
ーンセレクトスイツチ、８……ブレーキセンサ、
９……デイスプレイ装置、１１，１２，１３……
ソレノイド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ トルクコンバータと複数の変速段の間に切換
   えられる歯車変速機構と前記トルクコンバータを
   直結する直結クラツチとを含む車輌用自動変速機
   の制御方法にして、車速とアクセルペダル踏込量
   に関する信号を含む複数の入力信号に基いて前記
   歯車変速機構を前記複数の変速段の間に切換設定
   すると共に前記直結クラツチを係合と解放の間に
   切換設定し、その際車速とアクセルペダル踏込量
   の値に基き前記複数の変速段の間の切換境界を定
   める変速ラインと車速とアクセルペダル踏込量の
   値に基き前記直結クラツチの係合と解放の間の切
   換境界を定める直結クラツチ切換ラインとを主と
   して出力性能の観点から好ましい第一のパターン
   と主として燃費性能の観点から好ましい第二のパ
   ターンを含む複数のパターンに設定しておき、前
   記複数のパターンにより随時所定のパターンを運
   転者により操作される選択ボタンにより選択して
   使用し、運転者が前記第一のパターン以外のパタ
   ーンを選択している時にもアクセルペダル踏込量
   の増大速度が所定値以上の時には運転者による選
   択に凌駕して第一のパターンを選択することを特
   徴する制御方法。