JPH0777078A - 自動変速機を有する車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 運転者の意志によらない中速ギヤ段での発進
時においても車両の発進走行時にはある程度の駆動力が
得られる自動変速機を有する車両の制御装置を提供す
る。 【構成】 発進モード判定手段９２は、第１速ギヤ段よ
りも高速側のギヤ段による発進であって運転者の意図し
たものであるか否かを判定する。出力低下抑制手段９４
は、その発進モード判定手段９２により第１速ギヤ段よ
りも高速側のギヤ段による発進が運転者の意図したもの
ではないと判定された場合は、上記出力低下手段９０に
よるエンジン１０の出力低下を抑制する。このようにす
れば、第１速ギヤ段よりも高速側のギヤ段による発進が
運転者の意図したものではない場合には、出力低下手段
９０によるエンジン１０の出力低下が抑制されることか
ら、発進時のギヤ段に応じた駆動力および加速力が得ら
れる。また、運転者が意図的に第１速ギヤ段以上のギヤ
段で発進させる場合には、出力低下手段９０によりエン
ジン１０の出力低下の抑制が行われないので、雪路や凍
結路などにおける発進が好適に行われ得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動変速機を有する車
両の制御装置に関し、特に、運転者の意図しない中速ギ
ヤ段以上の発進時において車両の駆動力不足を解消する
技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動変速機を有する車両においては、ア
クセルペダルおよびブレーキペダルが同時に踏みこまれ
る車両発進時のように、自動変速機に過大なトルクが入
力されるストール発進時には、自動変速機の摩擦係合装
置の耐久性やシャフトの強度不足が問題となることを解
消するために、エンジンの出力を低下させて自動変速機
の入力トルクを軽減する出力低下手段が設けられる。た
とえば、ＳＡＥペーパー第８７００８１号に記載された
ものがそれである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
出力低下手段を備えた制御装置では、アクセルペダルが
比較的大きく踏み込まれる車両発進時にはエンジンの出
力が低下させられることから、運転者の意志によらない
中速ギヤ段での発進時においては駆動力が低下し、加速
力が不足する欠点があった。

【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、運転者の意志に
よらない中速ギヤ段での発進時においても車両の発進走
行時にはある程度の駆動力が得られる自動変速機を有す
る車両の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、自動変速機を有する
車両において、その自動変速機の低速ギヤ段におけるス
トール発進時にはエンジンの出力を低下させる出力低下
手段を備える形式の制御装置であって、(a) 前記低速ギ
ヤよりも高速側のギヤ段による発進であって運転者の意
図したものであるか否かを判定する発進モード判定手段
と、(b) その発進モード判定手段により前記低速ギヤよ
りも高速側のギヤ段による発進が運転者の意図したもの
ではないと判定された場合は、前記出力低下手段による
エンジン出力の低下を抑制する出力低下抑制手段とを、
含むことにある。

【０００６】

【作用】このようにすれば、発進モード判定手段により
前記低速ギヤよりも高速側のギヤ段による発進であって
運転者の意図したものではないと判定された場合は、出
力低下抑制手段により、前記出力低下手段によるエンジ
ン出力の低下が抑制される。

【０００７】

【発明の効果】したがって、低速ギヤよりも高速側のギ
ヤ段による発進が運転者の意図したものではない場合に
は、前記出力低下手段によるエンジン出力の低下が抑制
されることから、発進時のギヤ段に応じた駆動力および
加速力が得られる。また、本発明によれば、運転者が意
図的に低速ギヤ段以上のギヤ段で発進させる場合には、
上記出力低下手段によるエンジン出力低下の抑制が行わ
れないので、雪路や凍結路などにおける発進が好適に実
施され得る。

【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油圧制御装置
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５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４０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とを備えている。

【００１３】上記キャリヤＫ１およびリングギヤＲ２は
出力軸４２に一体的に連結され、サンギヤＳ１とサンギ
ヤＳ２はスリーブ軸４４により互いに一体的に連結され
ている。そして、リングギヤＲｏに連結された中間軸４
６とリングギヤＲ１との間にクラッチＣ１が設けられ、
中間軸４６とスリーブ軸４４との間にクラッチＣ２が設
けられている。また、スリーブ軸４４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４０に設け
られている。また、スリーブ軸４４とハウジング４０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。そして、上記キャリヤＫ２とハウ
ジング４０との間には、ブレーキＢ３と一方向クラッチ
Ｆ２とが並列に設けられている。

【００１４】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
は係合状態を示し、×印は非係合状態を示している。こ
こで、上記クラッチＣｏ、Ｃ１、Ｃ２およびブレーキＢ
１、Ｂ２、Ｂ３は油圧式摩擦係合装置であって、後述の
油圧制御回路８４の電磁弁Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の作動の組
合わせに従って作動させられる一方、それらの電磁弁Ｓ
１、Ｓ２、Ｓ３のソレノイドがたとえばフェイルによっ
てすべてオフ状態とされた場合でも、図３に示すよう
に、後述のシフトレバー７２がＤレンジ、Ｓレンジ、Ｌ
レンジへ操作されるのに応じて、第５速ギヤ段、第４速
ギヤ段、第３速ギヤ段の成立が保証されるようになって
いる。なお、油圧制御回路８４のリニヤソレノイド弁SL
U は、ロックアップクラッチ２４の制御などを行う信号
圧を発生し、リニヤソレノイド弁SLT は、前記各摩擦係
合装置の元圧となるライン圧を伝達トルクに応じて調圧
するライン圧制御のためにスロットル弁開度に応じた信
号圧を発生し、リニヤソレノイド弁SLN は、アキュムレ
ータの背圧を制御する信号圧を発生する。

【００１５】図４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を検出するアイドルスイッチ付スロットル
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６６、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７０、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ＴＨa 、第１スロットル弁の開度θt
h、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。

【００１６】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、トラクション制御など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。このトラクション制御は、エンジン１０の出力を調
整するなどして車両の発進時或いは加速時などにおける
駆動輪のスリップ率を所定の範囲内に抑制するためのも
のである。また、エンジン用電子制御装置７６は、スト
ール発進時などのエンジン出力低下制御においても、上
記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を制御して、自動変速機１４へ過大なトルクが入
力されることを防止する。

【００１７】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、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を駆動す
る。

【００１８】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、出力低下手段９０は、自動変速機１４の入力軸
２０へ過大なトルクが入力される車両のストール発進時
には第２スロットル弁５６を操作してエンジン１０の出
力を低下させる。発進モード判定手段９２は、第１速ギ
ヤ段よりも高速側のギヤ段による発進であって運転者の
意図したものであるか否かを判定する。出力低下抑制手
段９４は、その発進モード判定手段９２により第１速ギ
ヤ段よりも高速側のギヤ段による発進が運転者の意図し
たものではないと判定された場合は、上記出力低下手段
９０によるエンジン１０の出力低下を抑制する。このよ
うにすれば、第１速ギヤ段よりも高速側のギヤ段による
発進が運転者の意図したものではない場合には、出力低
下手段９０によるエンジン１０の出力低下が抑制される
ことから、発進時のギヤ段に応じた駆動力および加速力
が得られる。また、運転者が意図的に第１速ギヤ段以上
のギヤ段で発進させる場合には、出力低下手段９０によ
りエンジン１０の出力低下の抑制が行われないので、雪
路や凍結路などにおける発進が好適に行われ得る。

【００１９】図６は、変速用電子制御装置７８の制御作
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Ｓ１では、入力信号処理が実行されて各入力信号の読
み込みおよび演算が行われる。続くステップＳ２では、
シフトレバー７２がＮレンジ或いはＰ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Ｓ２の判断が
肯定された場合は、シフトレバー７２が車両の発進或い
は走行を可能とするレンジへ操作されていないので、本
ルーチンが終了させられる。

【００２０】しかし、上記ステップＳ２の判断が否定さ
れた場合には、シフトレバー７２が車両の発進或いは走
行を可能とするレンジへ操作されている状態であるの
で、続くステップＳ３においてシフトレバー７２がＲレ
ンジへ操作されているか否かが判断される。Ｒレンジで
の発進時は他のレンジと異なるトルク制限を実行するた
めに設けられている。このステップＳ３の判断が肯定さ
れた場合は、後進での発進状態であるので、ステップＳ
４においてトルクダウンフェイルの有無、すなわち前記
エンジン用電子制御装置７６による後進でのストール発
進時におけるエンジン出力低下制御の異常の有無が判定
される。たとえば、エンジン用電子制御装置７６では、
エンジン１０の出力トルクの低下量と、スロットルアク
チュエータ５４へ供給される実際の駆動電流とを比較
し、実際の駆動電流が出力トルクの低下量に相当する値
ではないときにエンジン１０の出力トルクを低下させる
制御系の異常を判定するとともに、その異常を表すフラ
グ信号を変速用電子制御装置７８へ送信し、上記ステッ
プＳ４ではそのフラグ信号に基づいて判定されるのであ
る。

【００２１】上記ステップＳ４の判断が否定された場合
は、エンジン１０の出力トルクを低下させる制御系が正
常な状態であるので、ステップＳ５においてエンジン１
０の出力トルク低下制御が許可されて、後進の発進時に
おいてエンジン１０の出力トルクが一時的に低下させら
れる。しかし、上記ステップＳ４の判断が肯定された場
合には、ステップＳ６において自動変速機１４のライン
圧が上昇させられ、特にクラッチＣ２およびブレーキＢ
３の摩擦材が保護される。

【００２２】前記ステップＳ３における判断が否定され
た場合には、シフトレバー７２が前進レンジへ操作され
ている状態であるので、ステップＳ７において自動変速
機１４に過大なトルクが入力されるストール発進状態で
あるか否かが、エンジン用電子制御装置７６からの信号
から判断される。このストール発進状態の判断は、たと
えば、トルクコンバータ１２のトルク増幅率およびスロ
ットル弁開度θ_th、或いはそれに加えて自動変速機１４
の変速比から、それらの乗算値が所定値以上であるか否
かに基づいて判断される。

【００２３】上記ステップＳ７の判断が否定された場合
は、エンジン１０の出力トルク低下を抑制する制御が必
要ではないので、本ルーチンが終了させられる。しか
し、ステップＳ７の判断が肯定された場合は、続くステ
ップＳ８においてホールドモードであるか否かが判断さ
れる。このホールドモードには、たとえばシフトレバー
７２がＳレンジへ操作され且つＰスイッチがオン操作さ
れることにより第２速ギヤ段或いは第３速ギヤ段にて車
両を発進させるスノーモードなどがある。

【００２４】上記ステップＳ８の判断が肯定された場合
には、運転者の意図した中速ギヤ段での発進であるか
ら、前記ステップＳ４乃至Ｓ６と同様のステップＳ９乃
至Ｓ１１が実行されることにより、エンジン１０の出力
トルクを低下させる制御系が正常である場合には、エン
ジン１０の出力トルク低下制御が許可されて、発進操作
時においてエンジン１０の出力トルクが２０％程度低下
させられるとともに、上記制御系の異常時には自動変速
機１４のライン圧が上昇させられ、前記摩擦係合装置の
摩擦材が保護される。本実施例では、上記ステップＳ１
０が出力低下手段９０に対応している。

【００２５】しかし、上記ステップＳ８の判断が否定さ
れた場合には、ステップＳ１２において自動変速機１４
のギヤ段の選択に関与する電磁弁Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３のソ
レノイドが断線或いは短絡、電源不良などにより全て非
励磁となる異常であるオールオフフェイルであるか否か
が判断される。このステップＳ１２は、高速側のギヤ段
による発進が運転者の意図したものであるか否かを判定
する発進モード判定手段９２に対応している。上記ステ
ップＳ１２の判断が否定された場合は、前記ステップＳ
８が肯定された場合と同様に前記ステップＳ９以下が実
行される。

【００２６】ステップＳ１２の判断が肯定された場合
は、電磁弁Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３のオールオフフェイル状態
であるから、図３に示すように、シフトレバー７２が
Ｄ、Ｓ、Ｌレンジへ操作されるに応じて自動変速機１４
が第５速ギヤ段、第４速ギヤ段、第３速ギヤ段へシフト
させられる状態となるが、上記オールオフフェイルの発
生は運転者の意図しないものであるから通常は第５速ギ
ヤ段での発進となって駆動力が大幅に低下する。このた
め、このような特殊な場合は、自動変速機１４の入力ト
ルクが過大となるストール発進であっても、オールオフ
フェール時の車両の駆動力を得るために、続くステップ
Ｓ１３においてエンジン１０の出力トルクを低下させる
制御を中止する。本実施例では、このステップＳ１３が
エンジン１０の出力トルクの低下を抑制する出力低下抑
制手段９４に対応している。

【００２７】すなわち、ステップＳ１３において、エン
ジン１０の出力低下制御の中止を指令する信号がエンジ
ン用電子制御装置７６へ伝送され、エンジン用電子制御
装置７６により第２スロットル弁５６が開放位置に戻さ
れて、エンジン１０からは第１スロットル弁５２の開度
に応じた通常のトルクが出力される。そして、ステップ
Ｓ１４において、摩擦係合装置のトルク容量を増加させ
るために自動変速機１４のライン圧が上昇させられる。
なお、上記オールオフフェイルの後には、必要に応じて
シフトレバー７２がＳレンジ或いはＬレンジへ操作され
得、上記ステップＳ１３および１４はそのＳレンジ或い
はＬレンジへの操作による第３速ギヤ段或いは第２速ギ
ヤ段にも実施される。

【００２８】上述のように、本実施例によれば、発進モ
ード判定手段９２は、第１速ギヤ段よりも高速側のギヤ
段による発進であって運転者の意図したものであるか否
かを判定する。出力低下抑制手段９４は、その発進モー
ド判定手段９２に対応するステップＳ１２により第１速
ギヤ段よりも高速側のギヤ段による発進が運転者の意図
したものではないと判定された場合は、出力低下抑制手
段９４に対応するステップＳ１３により、エンジン用電
子制御装置７６によるエンジン１０の出力低下制御が中
止される。したがって、高速側ギヤ段による発進が運転
者の意図したものではない場合には、エンジン１０の出
力低下が抑制されることから、その発進時のギヤ段に応
じた駆動力および加速力が得られる。

【００２９】また、本実施例によれば、運転者が意図的
に第３速ギヤ段以上の高速側ギヤ段で発進させる場合に
は、前記ステップＳ８の判断が肯定されるので、出力低
下手段９０に対応するステップＳ１０によりエンジン１
０の出力低下が行われて、雪路や凍結路などにおける発
進が好適に行われ得る。

【００３０】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明したが、本発明は他の態様で実施することも
できる。

【００３１】たとえば、前述の実施例においては、出力
低下抑制手段９４に対応するステップＳ１３によりエン
ジン用電子制御装置７６によるエンジン１０の出力低下
制御が中止されていたが、エンジン用電子制御装置７６
による出力低下の幅が減少させられても一応の効果が得
られるのである。

【００３２】また、前述の実施例において、自動変速機
１４が前進５速のギヤ段を備えていたが、前進４速のギ
ヤ段であってもよい。この場合には、オールオフフェイ
ル時は、シフトレバー７２がＤ、Ｓ、Ｌレンジへ操作さ
れると、第４速、第３速、第２速ギヤ段が保証される。

【００３３】また、前述の実施例では、ストール発進時
のエンジン１０の出力トルク低下制御がエンジン用電子
制御装置７６にて実行され、図６に示すエンジン１０の
出力トルク低下を抑制する制御が変速用電子制御装置７
８により実行されていたが、図６に示す制御もエンジン
用電子制御装置７６にて実行され、ライン圧を上昇させ
る信号をエンジン用電子制御装置７６から変速用電子制
御装置７８へ送信するようにしてもよい。

【００３４】また、トラクション制御および上記ストー
ル発進時のエンジン１０の出力トルク低下制御を実行す
る電子制御装置が上記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とは独立に設けられてもよい
し、或いは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の機能を有する単一の電子制御装置が設
けられていてもよい。

【００３５】また、前述の実施例では、発進モード判定
手段９２に対応するものとして、電磁弁Ｓ１、Ｓ２、Ｓ
３のソレノイドのオールオフフェイルを判定するステッ
プＳ１２が設けられていたが、車両の発進時において凍
結路などを検出すると自動的に第２速ギヤ段以上のギヤ
段で車両を発進させる制御手段が設けられている場合に
は、そのような発進の有無を判定するものでもよい。要
するに、運転者の意図しない高速側のギヤ段による発進
を判定する判定手段であればよいのである。

【００３６】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制御装置によってエンジン
の出力トルクがストール発進に関連して制御される車両
の動力伝達系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の車両において自動変速機のギヤ段を切り
換える電磁弁のオールオフフェイル時における、シフト
レバーの操作位置と保証ギヤ段との関係を示す図であ
る。

【図４】図１の車両に設けられる電気的構成を説明する
ブロック線図である。

【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４の変速用電子制御装置の制御作動の要部を
説明するフローチャートである。

【符号の説明】

１０：エンジン １４：自動変速機 ９０：出力低下手段 ９２：発進モード判定手段 ９４：出力低下抑制手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動変速機を有する車両において、該自
   動変速機の低速ギヤ段におけるストール発進時にはエン
   ジンの出力を低下させる出力低下手段を備える形式の制
   御装置であって、 前記低速ギヤよりも高速側のギヤ段による発進であって
   運転者の意図したものであるか否かを判定する発進モー
   ド判定手段と、 該発進モード判定手段により前記低速ギヤよりも高速側
   のギヤ段による発進が運転者の意図したものではないと
   判定された場合は、前記出力低下手段によるエンジン出
   力の低下を抑制する出力低下抑制手段と、 を、含むことを特徴とする自動変速機を有する車両の制
   御装置。