JPH0719325A - 車両用自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 運転者の希望を超えた駆動力の急増を発生さ
せない車両用自動変速機の変速制御装置を提供する。 【構成】 ギヤ段検出手段９０によって自動変速機１４
において成立している実際のギヤ段が検出されると、ダ
ウンシフトギヤ段判定手段９２により、その実際のギヤ
段に基づいて、ダウンシフトによる変速比変化幅が所定
の値を超えないようにダウンシフトすべきギヤ段が判定
され、このダウンシフトギヤ段判定手段９２により判定
されたギヤ段を得るための変速指令信号が変速制御手段
９４に対応するステップＳＲ５によって自動変速機１４
へ出力される。このため、ダウンシフトに際しては、そ
のダウンシフトによる変速比変化幅が所定の値を超えな
いようにダウンシフトすべきギヤ段が判定されるので、
運転者の希望を超えて車両の駆動力が急増することが制
限されて、良好な運転性が得られるのである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用自動変速機の変
速制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の前進ギヤ段を有する車両用自動変
速機において、予め設定された変速線図から、実際のア
クセルペダル操作量やスロットル弁開度などのようなエ
ンジン負荷量と車速とに基づいて変速すべきギヤ段を判
定する形式の変速制御装置がある。このような変速制御
装置によれば、自動変速機が車両の走行状態に適したギ
ヤ段に自動的に切り換えられる利点がある。たとえば、
特開平４−２５６６５号公報に記載された車両用自動変
速機の変速制御装置がそれである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
車両用自動変速機の変速制御装置では、運転者によりア
クセルペダルが大きく踏み込み操作されると、前記変速
線図からそのアクセルペダル操作量に応じて減速側ギヤ
段が決定され、その減速側ギヤ段へ自動的にシフトダウ
ンされる。しかしながら、特に、キックダウンと称され
る、スロットル弁が全開となるようなアクセルペダルの
大幅な操作が行われる場合には、エンジンの出力が比較
的小さい状態から最大出力まで変化することに加えて、
自動変速機が減速側ギヤ段へシフトダウンが実行される
ため、運転者の希望を超えて車両の駆動力が急増し、良
好な運転性が得られなくなるおそれがあった。特に、車
両のエンジン出力が大きくなるほど、かかる不都合が顕
著となる。

【０００４】本発明は以上の事情を背景として為された
ものであり、その目的とするところは、運転者の希望を
超えた駆動力の急増を発生させない車両用自動変速機の
変速制御装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、複数の前進ギヤ段を
有する車両用自動変速機において、予め設定された変速
線図から実際のエンジン負荷量および車速に基づいて変
速すべきギヤ段を判定する形式の変速制御装置であっ
て、(a) 前記自動変速機において成立している実際のギ
ヤ段を検出するギヤ段検出手段と、(b) そのギヤ段検出
手段により検出された実際のギヤ段に基づいて、ダウン
シフトによる変速比変化幅が所定の値を超えないように
ダウンシフトすべきギヤ段を判定するダウンシフトギヤ
段判定手段と、(c) そのダウンシフトギヤ段判定手段に
より判定されたギヤ段を得るための変速指令信号を前記
自動変速機に出力する変速制御手段とを、含むことにあ
る。

【０００６】

【作用】このようにすれば、ギヤ段検出手段により、自
動変速機において成立している実際のギヤ段が検出され
ると、ダウンシフトギヤ段判定手段により、その実際の
ギヤ段に基づいて、ダウンシフトによる変速比変化幅が
所定の値を超えないようにダウンシフトすべきギヤ段が
判定され、このダウンシフトギヤ段判定手段により判定
されたギヤ段を得るための変速指令信号が変速制御手段
によって自動変速機に出力される。

【０００７】

【発明の効果】したがって、本発明によれば、ダウンシ
フトに際しては、そのダウンシフトによる変速比変化幅
が所定の値を超えないようにダウンシフトすべきギヤ段
が実際のギヤ段に基づいて判定されるので、運転者の希
望を超えて車両の駆動力が急増することが制限されて、
良好な運転性が得られるのである。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【０００９】図１は、本発明の一実施例の変速制御装置
により変速制御される車両用自動変速機を示す骨子図で
ある。図において、エンジン１０の出力は、トルクコン
バータ１２を介して自動変速機１４に入力され、図示し
ない差動歯車装置および車軸を介して駆動輪へ伝達され
るようになっている。

【００１０】上記トルクコンバータ１２は、エンジン１
０のクランク軸１６に連結されたポンプインペラ１８
と、自動変速機１４の入力軸２０に連結されたタービン
ランナー２２と、それらポンプインペラ１８およびター
ビンランナー２２の間を直結するロックアップクラッチ
２４と、一方向クラッチ２６によって一方向の回転が阻
止されているステータ２８とを備えている。

【００１１】上記自動変速機１４は、ハイおよびローの
２段の切り換えを行う第１変速機３０と、後進ギヤ段お
よび前進４段の切り換えが可能な第２変速機３２を備え
ている。第１変速機３０は、サンギヤＳｏ、リングギヤ
Ｒｏ、およびキャリヤＫｏに回転可能に支持されてそれ
らサンギヤＳｏおよびリングギヤＲｏに噛み合わされて
いる遊星ギヤＰｏから成るＨＬ遊星歯車装置３４と、サ
ンギヤＳｏとキャリヤＫｏとの間に設けられたクラッチ
Ｃｏおよび一方向クラッチＦｏと、サンギヤＳｏおよび
ハウジング４１間に設けられたブレーキＢｏとを備えて
いる。

【００１２】第２変速機３２は、サンギヤＳ１、リング
ギヤＲ１、およびキャリヤＫ１に回転可能に支持されて
それらサンギヤＳ１およびリングギヤＲ１に噛み合わさ
れている遊星ギヤＰ１から成る第１遊星歯車装置３６
と、サンギヤＳ２、リングギヤＲ２、およびキャリヤＫ
２に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ２およびリ
ングギヤＲ２に噛み合わされている遊星ギヤＰ２から成
る第２遊星歯車装置３８と、サンギヤＳ３、リングギヤ
Ｒ３、およびキャリヤＫ３に回転可能に支持されてそれ
らサンギヤＳ３およびリングギヤＲ３に噛み合わされて
いる遊星ギヤＰ３から成る第３遊星歯車装置４０とを備
えている。

【００１３】上記サンギヤＳ１とサンギヤＳ２は互いに
一体的に連結され、リングギヤＲ１とキャリヤＫ２とキ
ャリヤＫ３とが一体的に連結され、そのキャリヤＫ３は
出力軸４２に連結されている。また、リングギヤＲ２が
サンギヤＳ３に一体的に連結されている。そして、リン
グギヤＲ２およびサンギヤＳ３と中間軸４４との間にク
ラッチＣ１が設けられ、サンギヤＳ１およびサンギヤＳ
２と中間軸４４との間にクラッチＣ２が設けられてい
る。また、サンギヤＳ１およびサンギヤＳ２の回転を止
めるためのバンド形式のブレーキＢ１がハウジング４１
に設けられている。また、サンギヤＳ１およびサンギヤ
Ｓ２とハウジング４１との間には、一方向クラッチＦ１
およびブレーキＢ２が直列に設けられている。この一方
向クラッチＦ１は、サンギヤＳ１およびサンギヤＳ２が
入力軸２０と反対の方向へ逆回転しようとする際に係合
させられるように構成されている。

【００１４】キャリヤＫ１とハウジング４１との間には
ブレーキＢ３が設けられており、リングギヤＲ３とハウ
ジング４１との間には、ブレーキＢ４と一方向クラッチ
Ｆ２とが並列に設けられている。この一方向クラッチＦ
２は、リングギヤＲ３が逆回転しようとする際に係合さ
せられるように構成されている。上記クラッチＣｏ、Ｃ
１、Ｃ２、ブレーキＢｏ、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４は、
油圧が作用されることにより摩擦材が係合させられる油
圧式摩擦係合装置である。

【００１５】以上のように構成された自動変速機１４で
は、たとえば図２に示す作動表に従って後進１段および
前進５段のギヤ段が切り換えられる。図２において○印
は作動状態を示し、×印は非作動状態を示している。

【００１６】図３に示すように、車両のエンジン１０の
吸気配管には、アクセルペダル５０によって操作される
第１スロットル弁５２とスロットルアクチュエータ５４
によって操作される第２スロットル弁５６とが設けられ
ている。また、エンジン１０の回転速度を検出するエン
ジン回転速度センサ５８、エンジン１０の吸入空気量を
検出する吸入空気量センサ６０、吸入空気の温度を検出
する吸入空気温度センサ６２、上記第１スロットル弁５
２の開度θthを検出するスロットルセンサ６４、出力軸
４２の回転速度などから車速Ｖを検出する車速センサ６
６、エンジン１０の冷却水温度を検出する冷却水温セン
サ６８、ブレーキの作動を検出するブレーキスイッチ７
０、シフトレバー７２の操作位置を検出する操作位置セ
ンサ７４などが設けられており、それらのセンサから、
エンジン回転速度Ｎ_E 、吸入空気量Ｑ、吸入空気温度Ｔ
Ｈa 、第１スロットル弁の開度θth、車速Ｖ、エンジン
冷却水温ＴＨw 、ブレーキの作動状態ＢＫ、シフトレバ
ー７２の操作位置Ｐshを表す信号がエンジン用電子制御
装置７６および変速用電子制御装置７８に供給されるよ
うになっている。また、タービンランナ２２の回転速度
を検出するタービン回転速度センサ７５からタービン回
転速度Ｎ_T を表す信号が変速用電子制御装置７８に供給
される。さらに、図示しないアクセルペダルが最大操作
位置まで操作されたことを検出するキックダウンスイッ
チ７７からキックダウン操作を表す信号が変速用電子制
御装置７８に供給される。

【００１７】エンジン用電子制御装置７６は、ＣＰＵ、
ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェースを備えた所謂
マイクロコンピュータであって、ＣＰＵはＲＡＭの一時
記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラ
ムに従って入力信号を処理し、種々のエンジン制御を実
行する。たとえば、燃料噴射量制御のために燃料噴射弁
８０を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ８２を
制御し、アイドルスピート制御のために図示しないバイ
パス弁を制御し、トラクション制御のためにスロットル
アクチュエータ５４により第２スロットル弁５６を制御
する。

【００１８】変速用電子制御装置７８も、上記と同様の
マイクロコンピュータであって、ＣＰＵはＲＡＭの一時
記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラ
ムに従って入力信号を処理し、油圧制御回路８４の各電
磁弁或いはリニヤソレノイド弁を駆動する。たとえば、
変速用電子制御装置７８は、第１スロットル弁５２の開
度θthに対応した大きさの出力圧Ｐ_SLT を発生させるた
めにリニヤソレノイド弁SLT を、アキュム背圧を制御す
るためにリニヤソレノイド弁SLN を、ロックアップクラ
ッチ２４のスリップ量を制御するためにリニヤソレノイ
ド弁SLU をそれぞれ駆動する。また、変速用電子制御装
置７８は、予め記憶された変速線図から実際のスロット
ル弁開度θthおよび車速Ｖに基づいて自動変速機１４の
ギヤ段やロックアップクラッチ２４の係合状態を決定
し、この決定されたギヤ段および係合状態が得られるよ
うに電磁弁Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を駆動し、エンジンブレー
キを発生させる際には電磁弁Ｓ４を駆動する。上記ロッ
クアップクラッチ２４は、自動変速機１４の第１速ギヤ
段および第２速ギヤ段では開放されるが、第３速ギヤ段
および第４速ギヤ段ではスロットル弁開度θth、車速Ｖ
に基づいて開放、スリップ、係合のいずれかの領域が判
定され、スリップ領域であればロックアップクラッチ２
４をスリップさせられ、係合領域であれば係合させられ
る。このスリップ制御は、エンジン１０の回転変動を吸
収しつつトルクコンバータ１２の回転損失を可及的に抑
制するためのものである。

【００１９】図４は、シフトレバー７２の操作位置を示
している。図において、車両の前後方向の６つの操作位
置と車両の左右方向の２つの操作位置との組み合わせに
より、シフトレバー７２を８つの操作位置へ操作可能に
支持する図示しない支持装置によってシフトレバー７２
が支持されている。

【００２０】図５は、上記変速用電子制御装置７８の制
御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図に
おいて、ギヤ段検出手段９０により、自動変速機１４に
おいて成立している実際のギヤ段が検出されると、ダウ
ンシフトギヤ段判定手段９２により、自動変速機１４の
実際のギヤ段に基づいて、ダウンシフトによる変速比変
化幅が所定の値を超えないようにダウンシフトすべきギ
ヤ段が判定され、このギヤ段判定手段９２により判定さ
れたギヤ段を得るための変速指令信号が変速制御手段９
４により自動変速機１４に出力される。

【００２１】以下、車両の走行中における上記変速用電
子制御装置７８の作動の要部を図６に示すフローチャー
トを用いて説明する。

【００２２】図６のステップＳＲ１では、エンジン１０
の負荷量に対応するスロットル弁開度θth、車速Ｖ、シ
フトレバー７２の操作位置Ｐshなどの入力信号が読み込
まれた後、ステップＳＲ２では、シフトレバー７２がＤ
レンジへ操作されているか否かが判断される。このステ
ップＳＲ２の判断が否定された場合には、ステップＳＲ
３において各レンジ毎に記憶された変速線図から実際の
シフトレバー７２の操作位置に対応した変速線図が設定
されるとともに、ステップＳＲ４においてその設定され
た変速線図から実際のスロットル弁開度θthおよび車速
Ｖに基づいて変速ギヤ段が判定され、ステップＳＲ５に
おいて、その判定されたギヤ段が得られるように変速用
電子制御装置７８から油圧制御回路８４へ変速指令信号
が出力される。

【００２３】前記ステップＳＲ２の判断が肯定された場
合には、ステップＳＲ６において自動変速機１４の実際
のギヤ段が第５速ギヤ段であるか否かが、変速用電子制
御装置７８から出力される変速指令信号、或いは自動変
速機１４に設けられた図示しないギヤ段センサからの信
号に基づいて判断される。このステップＳＲ６の判断が
肯定された場合には、ステップＳＲ７においてたとえば
図７に示すＤレンジの第５速ギヤ段用の変速線図Ａが選
択された後、前記ステップＳＲ４およびＳＲ５の変速制
御が実行される。しかし、上記ステップＳＲ６の判断が
否定された場合には、ステップＳＲ８において自動変速
機１４の実際のギヤ段が第４速ギヤ段であるか否かがス
テップＳＲ６と同様に判断される。このステップＳＲ８
の判断が肯定された場合には、ステップＳＲ９において
たとえば図８に示すＤレンジの第４速ギヤ段用の変速線
図Ｂが選択された後、前記ステップＳＲ４およびＳＲ５
の変速制御が実行される。そして、上記ステップＳＲ８
の判断が否定された場合には、ステップＳＲ１０におい
てたとえば図９に示す通常の変速線図Ｃが選択された
後、ステップＳＲ４およびＳＲ５の変速制御が実行され
る。

【００２４】上述のように、本実施例によれば、ギヤ段
検出手段９０に対応するステップＳＲ６、ＳＲ８によっ
て自動変速機１４において成立している実際のギヤ段が
検出されると、ダウンシフトギヤ段判定手段９２に対応
するステップＳＲ４、ＳＲ７、ＳＲ９により、その実際
のギヤ段に基づいて、ダウンシフトによる変速比変化幅
が所定の値を超えないようにダウンシフトすべきギヤ段
が判定され、このダウンシフトギヤ段判定手段９２によ
り判定されたギヤ段を得るための変速指令信号が変速制
御手段９４に対応するステップＳＲ５によって自動変速
機１４へ出力される。

【００２５】上記図７に示す変速線図では、破線に示す
通常の変速線に比較して第２速領域が少なくなるように
修正されており、たとえばＧ点に示す車両状態で走行中
においてアクセルペダルがキックダウンされた場合で
は、第３速ギヤ段へのシフトダウンが行われるに留ま
る。したがって、本実施例によれば、ダウンシフトに際
しては、そのダウンシフトによる変速比変化幅が所定の
値を超えないようにダウンシフトすべきギヤ段が実際の
ギヤ段に基づいて判定されるので、運転者の希望を超え
て車両の駆動力が急増することが制限されて、良好な運
転性が得られるのである。

【００２６】因に、第５速ギヤ段における自動変速機１
４の変速比ｉが０．７０５、第３速ギヤ段における自動
変速機１４の変速比ｉが１．４１８、第２速ギヤ段にお
ける自動変速機１４の変速比ｉが２．２０８であるとす
ると、従来では、キックダウン操作によって変速比ｉが
０．７０５から２．２０８へ変化していたのに対し、本
実施例によれば、０．７０５から１．４１８への変化に
制限される。

【００２７】図１０は、本発明の他の実施例における変
速用電子制御装置７８の作動の要部を説明するフローチ
ャートである。図のステップＳＳ１において入力信号が
読み込まれた後、ステップＳＳ２においてシフトレバー
７２の操作位置がＤレンジであるか否かが判断される。
このステップＳＳ２の判断が否定された場合には、ステ
ップＳＳ３において、前記ステップＳＲ３と同様に実際
のレンジに対応した変速線図が設定された後、ステップ
ＳＳ４において、前記ステップＳＲ４およびＳＲ５と同
様の変速制御が実行される。

【００２８】しかし、上記ステップＳＳ２の判断が肯定
された場合には、ステップＳＳ５においてたとえば図９
に示すＤレンジ用の通常の変速線図が設定されるととも
に、ステップＳＳ６において、その変速線図から実際の
スロットル弁開度θthおよび車速Ｖに基づいて変速ギヤ
段が判定される。次いで、ステップＳＳ７において、ス
テップＳＳ６の変速判断が、キックダウン操作に起因す
る第５速ギヤ段から第２速ギヤ段への変速判断であった
か否かが判断される。上記ステップＳＳ７の判断が否定
された場合には、第５速ギヤ段の走行中における第２速
ギヤ段への変速以外の変速であるので、ステップＳＳ８
において、上記ステップＳＳ６により判断された変速ギ
ヤ段を得るための変速指令信号が変速用電子制御装置７
８から自動変速機１４へ出力される。

【００２９】しかし、上記ステップＳＳ７の判断が肯定
された場合には、ステップＳＳ９乃至ＳＳ１２により急
激な駆動力を発生させるキックダウン操作条件が検出さ
れると、ステップＳＳ１３において第３速ギヤ段を得る
ための変速指令信号が変速用電子制御装置７８から自動
変速機１４へ出力されて、第５速ギヤ段から第３速ギヤ
段へのシフトダウンが行われるが、上記ステップＳＳ９
乃至ＳＳ１２により急激な駆動力を発生させるキックダ
ウン操作条件が検出されない場合には、ステップＳＳ１
４において第２速ギヤ段を得るための変速指令信号が変
速用電子制御装置７８から自動変速機１４へ出力され
て、第５速ギヤ段から第２速ギヤ段へのシフトダウンが
行われる。

【００３０】上記ステップＳＳ９では車速Ｖが予め設定
された判断基準値βたとえば数十km/h程度よりも大きい
か否かが判断され、ステップＳＳ１０ではスロットル弁
開度θthの変化率Δθが予め設定された判断基準値αよ
りも大きいか否かが判断され、ステップＳＳ１１では前
回のサイクルにおけるスロットル弁開度θth^-1が予め設
定された判断基準値たとえば１０゜或いは１０％より小
さいか否かが判断され、ステップＳＳ１２ではキックダ
ウンスイッチ７７が作動したか否かが判断されるのであ
る。それらステップＳＳ９乃至ＳＳ１２の判断が共に肯
定された場合には前記ステップＳＳ１３が実行され、そ
れらの判断の少なくとも１つが否定された場合には前記
ステップＳＳ１４が実行される。

【００３１】本実施例によれば、ギヤ段検出手段９０に
対応するステップＳＳ７により、自動変速機１４におい
て成立している実際のギヤ段が検出されると、ダウンシ
フトギヤ段判定手段９２に対応するステップＳＳ９乃至
ＳＳ１２により、その実際のギヤ段に基づいて、ダウン
シフトによる変速比変化幅が所定の値を超えないように
ダウンシフトすべきギヤ段が判定され、このダウンシフ
トギヤ段判定手段９２により判定されたギヤ段を得るた
めの変速指令信号が変速制御手段９４に対応するステッ
プＳＳ１３によって自動変速機１４に出力される。した
がって、本実施例においても、運転者の希望を超えて車
両の駆動力が急増することが制限されて、良好な運転性
が得られるのである。

【００３２】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明したが、本発明はその他の態様においても適用され
る。

【００３３】たとえば、前述の実施例において、急激な
駆動力を発生させるキックダウン操作条件を判定するた
めにステップＳＳ９乃至ＳＳ１２が設けられていたが、
ステップＳＳ９乃至ＳＳ１１のいずれかを除去すること
によりステップＳＳ１３の実行条件が緩和されても差支
えない。

【００３４】また、前述の実施例では、５種類の前進ギ
ヤ段を有する自動変速機１４について説明されていた
が、４種類或いは６種類以上の前進ギヤ段を有する自動
変速機１４であっても差支えない。

【００３５】その他一々例示はしないが、本発明は当業
者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実
施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の変速制御装置によってギヤ
段が制御される車両用自動変速機の構成を説明する骨子
図である。

【図２】図１の自動変速機における、複数の摩擦係合装
置の作動の組合わせとそれにより成立するギヤ段との関
係を示す図表である。

【図３】図１の自動変速機を制御するための油圧制御回
路および電気制御回路を説明するブロック線図である。

【図４】図３のシフトレバーの操作位置を説明する図で
ある。

【図５】図３の変速用電子制御装置の制御機能の要部を
説明する機能ブロック線図である。

【図６】図３の変速用電子制御装置の制御作動の要部を
説明するためのフローチャートである。

【図７】図６においてＤレンジの第５速ギヤ段時におい
て用いられる変速線図を示す図である。

【図８】図６においてＤレンジの第４速ギヤ段時におい
て用いられる変速線図を示す図である。

【図９】図６においてＤレンジ時に用いられる通常の変
速線図を示す図である。

【図１０】本発明の他の実施例の作動を説明する図６に
相当する図である。

【符号の説明】

１４：自動変速機 ９０：ギヤ段検出手段 ９２：ダウンシフトギヤ段判定手段 ９４：変速制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北條 康夫 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 安藤 雅彦 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エイ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 早渕 正宏 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エイ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 塚本 一雅 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エイ・ダブリュ株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の前進ギヤ段を有する車両用自動変
   速機において、予め設定された変速線図から実際のエン
   ジン負荷量および車速に基づいて変速すべきギヤ段を判
   定する形式の変速制御装置であって、 前記自動変速機において成立している実際のギヤ段を検
   出するギヤ段検出手段と、 該ギヤ段検出手段により検出された実際のギヤ段に基づ
   いて、ダウンシフトによる変速比変化幅が所定の値を超
   えないようにダウンシフトすべきギヤ段を判定するダウ
   ンシフトギヤ段判定手段と、 該ダウンシフトギヤ段判定手段により判定されたギヤ段
   を得るための変速指令信号を前記自動変速機に出力する
   変速制御手段と、 を、含むことを特徴とする車両用自動変速機の変速制御
   装置。