JPH0531029B2 - - Google Patents

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、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した自動変速機の
変速制御装置の改良に関する。

【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つて前記摩擦
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つ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・向上を図つた自動変速機及びエンジンの一
体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問題点】

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つたときに
は、自動変速機側の摩擦係合装置の吸収エネルギ
量がその分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、変速時間が長くなつてア
キユムレータの緩衝領域で変速が終了せず、変速
シヨツ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
圧等の変速チユーニング諸元が設定されているた
めである。 又、このような変速時のエンジントルクの変更
制御を行つているか否かに拘わらず、例えばオイ
ル洩れ等によつて作用油圧が減少したような場合
等においても変速時間が長くなつて摩擦係合装置
の耐久性に悪影響が生じ、又、アキユムレータの
緩衝領域で変速が終了しなくなつて大きな変速シ
ヨツクが発生するようになる。

【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
れたものであつて、なんらかの理由で異常な変速
が行われた（行われるようになつた）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、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した自動変
速機の変速制御装置において、第１図にその要旨
を示す如く、特定の変速が異常であつたか否かを
判定する手段と、特定の変速が異常であつたと判
定されたときに、前記変速パターンを、前記異常
が判定された特定の変速以外の全ての変速をも含
めて、その変速点が異常時用に低目に設定された
フエ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
御が実行されずに異常変速が生じたような場合、
あるいは摩擦係合装置の摩耗、作用油圧の低下等
の理由によつて異常変速が生じたような場合に、
これを速やかに検出し、当該異常と検出された変
速以外の全ての変速をも含めて、全体の変速パタ
ーンを異常時用に変速点が低目に設定されたフエ
イル変速パターンに変更するようにしている。 従つて、アツプシフトが早目に（車速が低いう
ちに、即ちエンジンのイナーシヤトルクが小さい
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、変速時間もアキユムレータ
の緩衝領域内に収めることができるようになつて
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。 しかも本発明では、特定の変速（必ずしも１回
のみの変速を意味しない）が異常であると判定さ
れたときは、当該異常と判定された変速のみなら
ず、それ以外の全ての変速をも含めて全体の変速
パターンを一度にフエイル変速パターンに変更す
るようにしている。 その結果、早期に全変速の変速点変更ができる
ため、異常変速の経験回数を減少できるようにな
ると共に、変更された変速と変更されない変速と
が混在して各変速段の領域のバランスが崩れてし
まうのを防止できるようになる。 好ましい実施態様は、前記異常を判定する手段
が、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ものとされていること
である。 又、好ましくは、前記異常を判定する手段が、
自動変速機の出力軸トルクをモニタし、該出力軸
トルクが最小値から最大値に変化するまでの時間
が予め設定された値よりも長いか否かを判定する
ものとされていることである。 又、好ましくは、前記異常を判定する手段が、
自動変速機の出力軸トルクをモニタし、該出力軸
トルクの最大値が予め設定された値よりも大きい
か否かを判定するものとされていることである。 このように、本発明においては、異常を判定す
る手段を限定するものではない。なお、この場合
前記それぞれの手段における予め設定された値
は、エンジン負荷、変速の種類等に応じて変更す
るようにすると良好である。 又、好ましくは、変速パターンが変更されると
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更異常が発生
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エイル変速パターン
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、前記フエイル変速パターン
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つたときであつても、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、変速シヨツ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
式によつて求めることができる。 Ｅ＝Ａ・N₀・t_S・T_T＋Ｂ・N₀ ² Ｅ：摩擦係合装置での吸収エネルギ Ａ：ギヤ比に依存して確定される定数 N₀：自動変速機の出力軸回転速度 t_S：変速時間 T_T：タービントルク （高スロツトルでは≒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（N₀が小さい）
と、それだけ小さくなる。 又、好ましくは、前記フエイル変速パターン
が、アツ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、特にアツ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」の変更には、例えば入
力されてくる車速信号やスロツトル開度信号の値
の方を補正し、実質的に「変速パターン」を変更
するような技術も当然に含まれているものであ
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
ユータ７によつて、そのインジエクシヨンバルブ
１９における燃料噴射量及びデイストリビユータ
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
得られるようになつている。又、自動変速機２
は、自動変速機コントロールコンピユータ８によ
つて油圧制御装置３の電磁弁S₁〜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摩
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
うになつている。 即ち、エンジンコントロールコンピユータ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による吸収空気量、吸入空
気温センサ１１による吸入空気温度、スロツトル
センサ１２によるスロツトル開度、車速センサ１
３による車速、エンジン水温センサ１４によるエ
ンジン水温、ブレーキスイツチ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
トロールコンピユータ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ユー
タ７には、自動変速機コントロールコンピユータ
８によりON−OFF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ユータ８
には、前記スロツトルセンサ１２、車速センサ１
３、エンジン水温センサ１４、ブレーキスイツチ
１５等からの各信号に加え、シフトポジシヨンセ
ンサ１６によるシフトレバーの位置、パターンセ
レクトスイツチ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
ライブスイツチ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S₁〜S₃がON−OFF制御されるようになつてい
る。 第３図は、エンジン及び自動変速機の一体制御
のフローチヤートである。 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つて変更異常を判断するよ
うにしている。 以下各ステツプについて説明する。 ステツプ99；フラグF₂が１であるか否かを判別
する。このフラグF₂はステツプ120で異常変速
と判定されたときに１となるもので、F₂＝１
のとき、即ち異常変速が実際に起つた場合には
パターンセレクトスイツチ１７の位置にかかわ
らずフエイル変速パターンにセツトされるべく
ステツプ103に進む。 ステツプ100；運転者の操作するパターンセレク
トスイツチ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。 ステツプ101；ステツプ100がYESのときパター
ンセレクトスイツチ１７によつて選択された通
り、低速変速パターンにセツトされる。 ステツプ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）がセツトさ
れる。 ステツプ103；ステツプ99でフラグF₂＝１と判断
されたときにフエイル変速パターン（第４図Ｃ
参照）がセツトされる。このフエイル変速パタ
ーンは、変速時のエンジントルク変更制御が実
行されなかつたとしても、摩擦係合装置に支障
がないように、前記低速変速パターンより更に
変速点が低く設定されている。 ステツプ104；ステツプ101、102、103でセツトさ
れた変速パターンに従つて変速判断が行われ
る。 ステツプ105；フラグF₁が零か否かの判別を行
い、零がセツトされていた場合はステツプ106
へ進む。 ステツプ106；アツプシフトか否かを判別する。 ステツプ107；該当する摩擦係合装置へ油圧供給
するべく電磁弁S₁〜S₃へ指令する（変速指令）。 ステツプ108；パワーON（エンジン出力正：エン
ジンブレーキがかかつておらず、エンジンから
車輪側へ動力が伝達されている状態）か否かを
判別する。これは変速時のエンジントルクの変
更をパワーONのときに限定するためである。
このようにするのは、パワーOFFのときはあ
まり変速シヨツクが問題とならないため、エン
ジントルク変更の要求度が小さく、一方、エン
ジントルク変更には排気温の上昇などの不具合
が発生し易いためである。 ステツプ109；アツ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。 ステツプ110；検出したエンジン回転速度Neiが
前回の検出値Ne_i-1より小さいか否かを判別す
る。即ちアツプシフトによつてエンジン回転速
度Neが低下開始したか否かを判別する。この
場合、ステツプ107でアツ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、ステツプ110は最初NO
となりステツプ111へ進む。 ステツプ111；アツ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、
Nei＜Ne_i-1の成立回数ｎを零にする。 ステツプ113；ステツプ110でNei＜Ne_i-1が成立
すると成立回数ｎに１を加える。 ステツプ114；Nei＜Ne_i-1の連続成立回数ｎが所
定値n₀（例えばn₀＝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、アツプシフ
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ツプ115へ進
む。 ステツプ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。 ステツプ116；変速が終了する時期を検出するた
めに、予め計算によつて求められる変速後の
Neより少し高めに設定されたNeoとモニタし
ているNeを比較し、Ne＜Neoでない場合には
まだ変速中（機関出力ダウン）であるとしてス
テツプ117へ進み、Ne＜Neoが成立した場合に
は変速終了直前と判断してステツプ118へ進む。 ステツプ117；フラグF₁を２にする。 ステツプ112；ステツプ105でF₁＝０でないと判
別されてきたので、本ステツプではF₁が１で
あるか否かの判別を行う。F₁＝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
ツプ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
うべくステツプ116へ進む。 ステツプ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をストツプさせる。 ステツプ119；変速時間ｔは予め変速の種類、ス
ロツトル開度、変速点によつて設定されている
異常変速判別時間t₀と比較され、ｔ≧t₀のとき
ステツプ120へ進む。 ステツプ120；異常変速が行われたと判断し、フ
ラグF₂を１にする。F₂＝１のときパターンセ
レクトスイツチ１７の如何にかかわらず摩擦係
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エイル変速パ
ターンに切換える。 ステツプ121；異常変速が行われたために摩擦係
合装置の保護を目的として変速パターンがパタ
ーンセレクトスイツチ１７に関係なくフエイル
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。 ステツプ122；フラグF₁、Nei＜Ne_i-1の成立回数
ｎ及び変速時間計測値ｔを零にする。 ステツプ123；ダウンシフトか否かの判別、イエ
スのときステツプ124へ進む。 ステツプ124；該当するクラツチの油圧解放の指
令を出す。 なお、フラグF₂のリセツトはフローチヤート
で図示していないが、異常変速の原因が解消しな
い限りリセツトされない様、例えばバツテリー端
子OFF（解放）時に行われる様にする。 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ｂは、従来通り変速判断ａ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Nei＜Ne_i-1が連続ｎ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t₂と
なるが、上記フローにおける計測値はt₁となり、
従つて、変速時間ｔはt₂−t₁だけ小さく測定され
ることになる。図のt₃は摩擦係合装置へのアキユ
ムレータピストンのストロークエンド時刻（緩衝
領域の終了時刻）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
t₀はt₃より小さくなければならない。又、上述し
たように、変速終了持前をNe₀によつて判断する
手法の場合にはt₂−t₁だけ実際より小さ目に測定
しているため、最終的にはt₀＜t₃−（t₂−t₁）とな
るように異常変速判別時間t₀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′となつ
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は設計的にアキユムレータの容量、オ
リフイス系、ライン油圧等によつて求めてもよい
し、実験データを取つて決めてもよい。エンジン
出力制御異常時の計測値t₄はt₃−（t₂−t₁）よりも
大きくなるため、結果としてステツプ119におい
てYESと判断されるようになる。 図において、エンジン出力制御が正常に行われ
るとき（実線）は、エンジン出力制御を実施しな
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。そのため自動変
速機の出力軸トルクＴの変動は小さくなつてい
る。何らかの理由でエンジン出力制御が行われな
かつたとき（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が長くなつ
てt₄までかかるようになり、アキユムレータピス
トンのストロークエンド以降極めて大きなシヨツ
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
長さによつて検出し、パターンセレクトスイツチ
１７によつて変速点が高目に設定された変速パタ
ーンが選択されていたとしても、これを強制的に
変速点が低目に設定された変速パターン側に変更
するようにしたため、エンジンのイナーシヤトル
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
ヨツクが生じないように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つて運転者は異常
を知ることができるため、変速点が低目になつて
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t₀
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つていたが、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≧t₀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。 但し、その結果異常変速と判断されると、異常
変速とは未だ判断されていない他の全ての変速を
も含めてフエイル変速パターンに変更される。 又、上記実施例においては、変速異常を判断す
るに当つて、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T₁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T₅）が予め設定された値よりも長
いか否かによつて判定してもよい。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T₀よりも大きいか否かによつて判断す
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
原因で変速異常が生じ、変速時間が長くなつて摩
擦係合装置の耐久性が低下したり、あるいは変速
シヨツクが大きくなるという不具合が発生したと
きには、当該異常と判定された変速以外の変速を
も含めて変速点がより低目に設定されたフエイル
変速パターンに従つて変速が行われるようになる
ため、摩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ユムレータの緩衝領域
内に収めることができ、変速シヨツクを小さくす
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。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の要旨を示すブロツク図、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
ジンの全体ブロツク図、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〜Ｃ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ユータ、８……自動変
速機コントロールコンピユータ、ｔ……変速時
間、Ｔ……出力軸トルク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 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した自動変速機の変
   速制御装置において、 特定の変速が異常であつたか否かを判定する手
   段と、 特定の変速が異常であつたと判定されたとき
   に、前記変速パターンを、前記異常が判定された
   特定の変速以外の全ての変速をも含めて、その変
   速点が異常時用に低目に設定されたフエイル変速
   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 前記フエ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項に記載の自動変速
   機の変速制御装置。 ３ 前記フエイル変速パターンが、アツプシフト
   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項又は第２項に記載の自動変速機
   の変速制御装置。