JPH061103B2 - 自動変速機の変速制御装置 - 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
め設定された少なくとも２つの変速パターンの中からパ
ターンセレクトスイッチによって選択された変速パター
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マップに従って
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。 この場合、前記変速マップのパターンを２つ以上設け、
それぞれ動力性能を重視した変速パターン（一般にＰパ
ターンと呼ばれる）、あるいは燃費を重視した走行パタ
ーン（一般にＥパターンと呼ばれる）等について運転者
がパターンセレクトスイッチによって任意に選択できる
ようにしたものも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体制御装置も種々提案されて
いる（例えば特願昭５９−２３４４６６）。

【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。 又、このような変速時のエンジントルクの変更制御を行
っているか否かに拘わらず、例えばオイル洩れ等によっ
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
が長くなって摩擦係合装置の耐久性に悪影響が生じ、
又、アキュムレータの緩衝領域で変速が終了しなくなっ
て大きな変速ショッ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
であって、なんらかの理由で異常な変速が行われた（行
われるようになった）ときに、これを速やかに検出し、
簡単な構成で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、予め設定された少なくとも２つの変速パター
ンの中から、パターンセレクトスイッチによって選択さ
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、変速が異常であったか否かを判
定する手段と、変速が異常であったと判定されたとき
に、次回の変速における前記変速パターンを、変速点が
低目に設定された変速パターン側に強制変更する手段
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っ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、次回の変速時における変
速パターンを変速点が低目に設定された変速パターン側
に強制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
合装置に係るエネルギが少なくなるため、その分摩擦係
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。 又、この制御は変速パターンの変更に当って、既に予め
用意されている変速パターンのうちの１つを使用するも
のであるため、コンピュータのＲＯＭ容量等を特に増加
したりすることなく、極めて簡単な構成で行うことがで
き、従って低コストでの実現が可能である。 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、変速パターンが強制変更されるとき
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、前記変速パターンの強制変更が、エン
ジン負荷が所定値以上のときのみに限定して実行される
ことである。このようにすることによる利点は以下の通
りである。即ち、エンジン負荷が小さいときは、一般に
摩擦係合装置の耐久性は問題にならず、又変速も比較的
早く終了する。従って、本発明が特に有効となるのはエ
ンジン負荷がある程度高いときである。そのため、変速
パターンの強制変更はエンジン負荷が所定値以上のとき
のみに限定して実行してもあまり支障はなく、むしろエ
ンジン負荷が所定値以下のときには運転者の意思を尊重
して動力性能を重視した変速パターンのままで走行する
ことが可能となって良好である。 又、好ましくは、前記変速パターンの強制変更が、異常
のあった変速のみに限定して実行されることである。こ
れにより、特に問題のない変速については運転者の意思
を尊重し、動力性能のよい変速パターンで走行すること
が可能となる。

【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バルブ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
機２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等からの各信号を
加え、シフトポジションセンサ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Ｓ₁〜Ｓ₃が
ＯＮ−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い
場合（ステップ１００がＮＯ）、フラグＦ₂が１である
か否かの判別を行う。フラグＦ₂はステップ１２０で異
常変速判断時に１となるもので、Ｆ₂＝１のとき即ち異
常変速が実際に起った場合には低速変速パターン以外の
変速パターン、例えば高速変速パターン（第４図（Ｂ）
参照）が選択されていても、低速変速パターンにセット
されるべくステップ１０１へ進む。 ステップ１０３；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
ーンがセットされる。 ステップ１０４；ステップ１０１、１０３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、最初は
零がセットされているのでステップ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Ｓ₁〜Ｓ₃へ指令する（変速指令）。 ステップ１０８；パワーＯＮ（エンジン出力正）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
の検出値Ｎｅ_i-1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、Ｎei＜Ｎｅ_i-1の成立
回数ｎを零にする。 ステップ１１３；ステップ１１０でＮei＜Ｎｅ_i-1が成
立すると成立回数ｎに１を加える。 ステップ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が出力すると
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）であるとしてステップ１１７へ進む、Ｎｅ＜Ｎeoが
成立した場合には変速終了直前と判断してステップ１１
８へ進む。 ステップ１１７；フラグＦ₁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ｔ₀と比較され、ｔ≧ｔ₀のときステップ１２０へ進
む。 ステップ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のときステップ１０２により高
速変速パターンがパターンセレクトスイッチ１７により
選択されていても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低速変速パターンに切換える。 ステップ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
スイッチ１７に関係なく低速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、従って、
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油路に設置したアキュ
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、変速終了時前をＮｅ₀によ
っ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ｔ
₃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ｔ₃−（ｔ₂−ｔ₁）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
動は小さくなっている。何らかの理由でエンジン出力制
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、パターンセレクトスイッチ１７によって変
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に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。 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、本発明は、異常変速が検出されたときに、パター
ンセレクトスイッチによって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、より低目に設定された
変速パターン側に変更するようにしたものである。従っ
て、理論的にはパターンセレクトスイッチによってもと
もと変速点が低目の変速パターンが選択されていたとき
には特に機能しないことになる。しかしながら、現実性
を考慮したときには、変速点が低目に設定されていると
きの変速パターンにおいては、摩擦係合装置の熱負荷は
そもそもあまり大きくなく、従って変速がアキュムレー
タピストンのストロークエンド時以降にまで長引くこと
はほとんどなく、実用上は支障がないものと考えられ
る。本発明によれば、異常時用に別途設定した変速マッ
プを予め用意しておく必要がないため、実施に当ってコ
ストアップがほとんどないという利点が得られる。 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≧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。 又、変速パターンの変更は変速異常を起こした変速だけ
に限定してもよい。あるいは変速パターンの変更は摩擦
係合装置の耐久性が問題となるスロットル開度が大きい
ときだけに限定して行ってもよい。 又、上記実施例においては、変速異常を判断するに当っ
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Ｔ
₂（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、何らかの原因で変
速異常が生じ、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、次回の変速からはパ
ターンセレクトスイッチの位置に拘わらず変速点がより
低目に設定された変速パターンに従って変速が行われる
ようになるため、簡単な構成で、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ュムレー
タのピストンストロークエンド以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。

【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）（Ｂ）は、同じく変
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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 泉 文昭 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−225249（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−188844（ＪＰ，Ａ)

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】予め設定された少なくとも２つの変速パタ
   ーンの中から、パターンセレクトスイッチによって選択
   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
   るようにした自動変速機の変速制御装置において、 変速が異常であったか否かを判定する手段と、変速が異
   常であったと判定されたときに、次回の変速における前
   記変速パターンを、変速点が低目に設定された変速パタ
   ーン側に強制変更する手段と、 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. 【請求項２】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
   であ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. 【請求項３】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であ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。
4. 【請求項４】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であ
   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。
5. 【請求項５】前記予め設定された値が、エンジン負荷、
   変速の種類のうち、少なくとも１つに依存して変更され
   る特許請求の範囲第２項〜第４項のいずれかに記載の自
   動変速機の変速制御装置。
6. 【請求項６】変速パターンが強制変更されるときに、警
   告を発生する特許請求の範囲第１項〜第５項のいずれか
   に記載の自動変速機の変速制御装置。
7. 【請求項７】前記変速パターンの強制変更が、エンジン
   負荷が所定値以上のときのみに限定して実行される特許
   請求の範囲第１項〜第６項のいずれかに記載の自動変速
   機の変速制御装置。
8. 【請求項８】前記変速パターンの強制変更が、異常のあ
   った変速のみに限定して実行される特許請求の範囲第１
   項〜第７項のいずれかに記載の自動変速機の変速制御装
   置。