JPS63303251A - 自動変速機の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は自動車などの車両に用いられる自動変速機の
制御方法に関し、特にシフトレバ−などの変速域選択手
段を中立にュートラル）から前進（ドライブレンジ）に
シフトした場合の制御方法に関するものである。

従来の技術 周知のように自動車用の自動変速機は、１絹ないし３組
のＭ星歯車機構を用い、いずれかの要素を出力部材に連
結しておくとともに、油圧サーボ機構によって駆動され
るクラッチやブレーキによって所定の要素を入力軸に選
択的に連結し、かつ固定要素を適宜に切換えることによ
り、各遊星歯車機構に減速作用や増速作用を行なわせて
任意の変速段を設定するよう構成されている。そし−Ｃ
その変速１よ、シフ１〜レバーによって選択した変速域
に従ってスロワ１ヘル開度および出ツク軸回転数に応じ
て行なわれ、出力軸回転数か高（プれは高速段側に変速
し、またスロットル開度か大きければ低速段側に変速す
るよう予め決めた変速マツプ（こ従って変速される。

シフトレバ−は油圧の供給経路を切換えるマニュアルバ
ルブを切換え操作するためのものであり、前進（ドライ
ブレンジ）および後進（リバースレンジ）の他に中立に
ュートラルレンジ）や停止（パーキングレンジ）を設定
するよう構成されており、このシフトレバ−を中立に設
定した場合には、油圧ポンプで発生させかつレギュレー
タバルブで調圧したライン油圧を、クラッチやブレーキ
用のザーボ機構あるいは１−２シフトバルブなどのシフ
トバルブに供給する油路を閉じ、これに対して前進に設
定した場合には、その油路を開くようになっている。し
たがってシフトレバ−を中立から前進に切換えた場合に
は、解放状態にあったクラッチやブレーキなどの摩擦係
合手段のいずれかが停台状態に切替わることになるので
、エンジンからの駆動力の伝達が急激に生じる。これは
所謂変速ショックとして体感され、乗心地を悪くする一
因となるので、従来、その解消に種々の工夫がなされて
いる。例えば本出願人が既に提案した方法は、特公昭５
ｏ−７ｏ９＠公報に記載されているように、シフトレバ
−を中立から前進に切換えた場合、変速段を直ちに第１
速に設定せずに、一旦、高速段側の所定の変速段に設定
し、所定の時間の経過後に第１速などの低速段に設定す
る方法である。この方法によれば、シフトレバ−を中立
から前進に切換えた際の変速機での変速比が小さくなる
ことにより、変速機を介して車輪にかかるトルクが小さ
くなるので、トルク変動が少なく、その結果、変速ショ
ックを軽減することができる。

発明が解決しようとする問題点 しかるに上述した特公昭５０−７０９号の方法は、シフ
トレバ−を中立から前進に切換えることに起因する変速
ショックを軽減する方法であり、その方法を実行する際
のスロットル開度を待には特定していないが、クラッチ
やブレーキ等のザーボ系の摩擦材焼損を防ぐうえからは
、スロットル開度が所定の設低値以下の状態で行なうこ
とが好ましいとしている。しかしながらスロットル開度
が小さい状態において、シフトレバ−を中立から前進に
シフトした際に、変速段を、一旦、高速側の変速段に設
定した後、低速段側に切換えると、高速段にあることに
より変速ショックは生じないが、エンジン出力か小さい
ために高速段から低速段への変速の際のショックが却っ
て大きくなるおそれかおる。また上記従来の方法は、低
スロツトル開度の状態で実行することが好ましいとして
おり、したがって高スロットル開度では実行しないとす
ると、エンジンが高回転の状態でシフ（・レバーを前進
にシフトすることに伴って変速比の最も大きい第１速に
設定されることになり、その結果、エンジン回転低下に
よるイナーシャトルクを前進を設定するクラッチか吸収
し、駆動系を介して車輪に伝達することになり、しかも
そのトルクが極めて大きくなるので、駆動系の出力側の
部材、例えば四輪駆動車におけるセンタディファレンシ
ャルなどに過大な負荷がかかつてその耐久性か損われる
などの問題が生じる。

この発明は上記の事情を背景としてなされたもので、シ
フトレバ−などの変速域選択手段を中立から前進にシフ
トする際の変速ショックを軽減し、併せて駆動系の部材
の耐久性を向上させることのできる自動変速機の制御方
法を提供することを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 この発明は、上記の目的を達成するために、少なくとも
中立と前進とを含む変速域を選択する変速域選択手段と
、その変速域選択手段により選択された変速域を検出す
る変速域検出手段と、エンジン出力もしくはエンジン回
転数を検出する駆動状態検出手段と、車速を検出する車
速検出手段とを有し、前記変速ｔ１選択手段で選択した
変速域に応じて変速を行なう自動変速機を制御するにあ
たり、前記変速域選択手段を中立から前進に切換えた際
のエンジン出力もしくはエンジン回転数が予め定めた基
準値以上で、かつ車速か予め定めた基準速度以下の場合
に、変速段を一定時間高速側の所定の変速段に設定した
俄に低速側の変速段に設定することを特徴とする方法で
ある。

この発明で、エンジン出力もしくはエンジン回転数が基
準値以上である、との限定を付した理由−〇　− は、エンジン出力もしくはエンジン回転数か低い状態で
は、変速域選択手段を中立から前進にシフトすることに
伴うショックか本来小さいうえに、一旦、高速段にした
後に低速段に変速すると、高速段から低速段への変速の
際のショックか却って大きくなってしまうからである。

また車速か基準速度以下である、との限定を付した理由
は、ある一定収上の速度で走行している状態で変速域選
択手段を中立から前進にシフ１〜しても、トルクの変動
は速度の増加として吸収されてショックとして体感され
るおそれはないからである。

なお、この発明で、車速の検出は、直接車速を測定する
ことに限らず、例えば自動変速機の出力軸回転数から演
紳して求めることにより行なってもよい。

作　　　　用 この発明の方法では、変速域選択手段によって中立から
前進への選択が行なわれると、変速域検出手段によって
これが検出され、それに基づ゛いたエンジン出力もしく
はエンジン回転数および車速が駆動状態検出手段および
車速検出手段によって検出される。そして得られたエン
ジン出力もしくはエンジン回転数が基準値以上であり、
かつ車速か基準速度以下であった場合には、その時点で
のエンジン負荷および出力で決まる変速段より高速側の
変速段に一且設定され、一定時間経過後に低速側の所定
の変速段に設定される。したかって変速機を介して駆動
系にトルクが伝達し始める際の変速比が小さい値に設定
されることになるため、リヤもしくはフロントのディフ
ァレンシャルやセンタディファレンシャルにかかるトル
クか過大になることがなく、その耐久性を向上させるこ
とができる。

実施例 つぎにこの発明を実施例に基づ′いて説明する。

この発明の方法による制御手順の一例を示せば第１図の
通りであるか、先ずその方法で対象とする装置について
説明する。

第２図はこの発明で対象とする自動変速機の一例のギヤ
トレインを示すスケルトン図であって、フロント遊星歯
車機構１とリヤ遊星歯車機構２とオーバードライブ（以
下、Ｏ／Ｄと略記する）遊星歯車機構３との３組の遊星
歯車機構を有しており、フロント遊星歯車機構１のサン
ギヤ４とリヤ遊星歯車機構２のサンギヤ５とが互いに連
結されるとともに、フロント遊星歯車機構２のキャリヤ
６とリヤ遊星歯車機構２のリングギヤ７とが連結され、
ざらにこれらのキャリヤ６およびリングギヤ７かＯ／Ｄ
遊星歯車機構３のキャリヤ８に連結されている。

トルクコンバータ９に連結された入力軸１０とフロント
遊星歯車機構１のリングギヤ１１との間に第１クラツチ
（フォワードクラッチ＞ＣＩが設けられ、また入力軸１
０とフロント遊星歯車機構１のサンギヤ４との間に第２
クラツチ（ダイレフ１〜クラツチ）Ｃ２か設けられてい
る。さらに互いに連結されたサンギヤ４，５とトランス
ミッションケース（以下、単にケースと記す）１２との
間に第１ブレーキＢ１か設けられるとともに、互いに直
列に配列した第１一方向クラッチ「１および＝　９　− 第２ブレーキＢ２が、第１ブレーキＢ１に対して並列関
係になるよう前記サンギヤ４，５とケース１２との間に
設けられている。またざらにリヤ遊星歯車機構２のキャ
リヤ１３とケース１２どの間は、第３ブレーキＢ３と第
２一方向クラッチ「２とが並列に配置されている。他方
、０／Ｄ遊星歯車機構３は変速比を１１１　ＩＴ以下に
設定するためのものであって、そのキャリヤ８とサンギ
ヤ１４との間にはＯ／ＤクラッチＣＯとＯ／Ｄ一方向ク
ラッチＦＯとが並列に配置され、またそのサンギヤ１４
とケース１２との間にＯ／ＤブレーキＢｏが設けられて
いる。

そして出力部材であるカウンタギヤ１５がＯ／Ｄ＠早歯
車機構３のリングギヤ１６に連結されている。

上記の歯車変速機構による変速段の設定は、各クラッチ
ＣＩ　、Ｃ２、ＣＯやブレーキＢｌ　、　Ｂ２　。

Ｂ３，３０を油圧によって選択的に係合・解放すること
により行なわれ、そのための油圧制御装置の概略を第３
図に示す。

変速域選択手段としてのマニュアルバルブ２０は運転席
のシフトレバ−（図示せず）に連結され、手動操作によ
ってＰ（パーキング）、Ｒ（リバース）、Ｎにュートラ
ル）、Ｄ（ドライブ）、２（セカンド）、Ｌ（ロー）の
各変速域の設定を行なうものであって、その入力ポート
２１には油圧ポンプ３０で加圧されかつレギュレータバ
ルブ４０で調圧されたライン油圧が供給されている。ま
た第１速と第２速との間で変速を行なう１−２シフトバ
ルブ５０と第２速と第３速との間で変速を行なう２−３
シフトバルブ６０と、第３速と第４速との間で変速を行
なう３−４シフトバルブ７０とが設（′ｊられており、
これらのシフトバルブ５０，６０゜７０はスプールをバ
ネによって一端側（図の上側）に押圧しておぎ、そのバ
ネに対抗する信号油圧を供給し、もしくはハネと同方向
に信号油圧を供給することによりスプールを移動させて
油路を切換えるよう構成されている。すなわち各シフト
バルブ５０．６０．７０のうちバネに対向する方向に信
＠油斤を作用させる信号ボート５１，６１．７１は、マ
ニュアルバブ２０のうちＤレンジおよび２レンジならび
にしレンジの前進段に設定した際に入力ポート２］と連
通される出力ポート２２に連通されており、？−３シフ
トバルブ６０の信号ポート６１に至る油路には第１電磁
弁８０か介装され、また１−２シフｊ〜バルブ５０の信
号ポーｉ〜５１および３−４シフトバルブ７０の信号ポ
ート７１に至る油路には第２電磁弁８１か介装されてい
る。

これらの電磁弁８０．８１は０ＦＩ−状態でポー１〜を
閉じることにより各油路にライン油圧を発生させ、これ
とは反対にＯＮ状態でポートを聞いて各油路から排圧す
るよう構成されており、そのＯＮ・ＯＦＦ制御は後述す
るようにＥＣＴ（エレクトロニック　コントロール　ト
ランスミッション）制御用コンピュータによって行なわ
れるようになっている。

そして第１クラツヂＣ１はマニュアルバルブ２０の出力
ポート２２に連通されており、また第２クラツヂＣ２は
２−３シフトバルブ６０のうちそのスプールかバネに抗
して押された際にライン油圧か供給されるポートに連通
されており、ざらにＯ／ＤクラッヂＣＯは３−４シフト
バルブ７０のうちそのスプールかハネによって限界位置
まで押されている状態でライン油圧が供給されるポート
に連通されている。伯方、第１ないし第３ブレーキ８１
〜Ｂ３は１−２シフ１〜バルブ５０に連通され、０／Ｄ
ブレーキＢｏは３−４シフトバルブ７０に連通されてい
る。そして前記マニュアルバルブ２０によって適宜の変
速域を選択する一方、前記第１および第２電磁弁８０．
８１を第１表に示すように０Ｎ−ＯＦＦさせることによ
り、第１速ないし第４速に設定するようになっている。

なお、各変速段でのクラッチやブレーキなどの係合手段
の停台状態は第２表に示す通りでおる。

第１表 第　　　　２　　　　表 前進段での第１速ないし第４速の変速を行なうための前
記第１電磁弁８０および第２電磁弁８１は、第４図に示
すようにＥＣＴ制御用コンビコーータ８２に接続されて
該コンピュータ８２によって０Ｎ−ＯＦＦ制御されるよ
うになっている。このコンピュータ８２には、従米と同
様に、変速制御のためのデ゛−夕を入力するべくスロッ
トル開度を検出するセンサや出力軸の回転数を検出する
センサ（それぞれ図示せず）が接続されており、これに
加え、エンジンの回転数を検出するエンジン回＝　　１
４　− 転数センサ−８３および車速センサ８４ならびにジノ１
〜レバーもしくはマニュアルバルブ２０の設定位置を検
出するシフトポジションスイッヂ８５がそれぞれ接続さ
れている。

土述した自動変速機における変速は、マニュアルバルブ
２０の設定位置に従い、またスロットル開度および出力
軸回転数に従って従来と同様に行なわれるか、シフトレ
バ−によるマニュアルバルブ２０を中立位置にューｉ〜
ラルレンジ）からＤレンジ等の前進位置にシフトした場
合には、以下に述べるように変速制御か行なわれる。

すなわち第１図に示すように、マニュアルバルブ２０の
シフ１〜か行なわれた場合、そのシフ１〜がベルレンジ
からＤレンジへのシフ１〜か否かの判断、匁なわちＮ−
→Ｄシフ１〜信号かＯＮか否かの判断（ステップ１００
）を行なう。その判断結果がノーの場合にはリターンし
、またイエスの場合には、タイマ処理（ステップ１０１
）を行なう。これは予め定めた１０秒のインターバルを
取る操作であって、その間に次の判断を行なう。すなわ
ちエンジン回転数センサ８３で得たエンジン回転数ＮＥ
か予め定めた基準回転数Ｎ０以上（ＮＥ≧Ｎｏ＞である
か否かの判断（ステップ１０２）を行ない、その判断結
果かイエスの場合には、車速センサ８４で得た車速■が
予め定めた基準車速ｖＯ以下（Ｖ≦ＶＯ）か否かの判断
（ステップ１０３）を行なう。

そしてこのステップ１０３の判断結果がイエスの場合に
は、予め定めた１１秒の間、変速段を第１速より変速比
の小さい所定の高速段、例えば第２速もしくは第３速に
設定する（ステップ１０４）。具体的には第１表に示す
ように、第１電磁弁８０と第２電磁弁８１とを共にＯＮ
とし、おるいは第１電磁弁８０をＯＮとするとともに第
２電磁弁８１をＯＦＦとする。そして規定の１１秒が経
過した後に第１速に設定する（ステップ１０５）。具体
的には、第１電磁弁８０をＯＦＦとし、かつ第２電磁弁
８１をＯＮとする。なお、ステップ１０２の判断結果が
ノーの場合、およびステップ１０３の判断結果がノーの
場合には、ステップ１０５の操作を実行し、第１速に設
定する。またステップ１０５の操作を実行した後はリタ
ーンする。

したかって上記の変速制御では、ＮレンジからＤレンジ
にシフトした際のエンジン回転数が基準回転数以上てし
かも車速か基準車速以下であれば、歯車変速機構による
変速段か変速比の小さい高速段側の所定の変速段に設定
されるので、たとえエンジンの回転数が高くても変速機
を介して駆動系に伝達されるトルクが小さくなり、その
結果、駆動系の部材、たとえば四輪駆動車にお（プるセ
ンタディファレンシャルなどの部材に過大なトルクがか
かることかなく、その耐久性を向上させることかできる
。

またＮ→Ｄのシフトチェンジの直後で所定時間↑０か経
過する間にアクセルペダルを踏み込むことに伴うエンジ
ン出力の増大があっても、上記の場合と同様に制御され
、その結果、ショックの軽減や駆動系部材の耐久性の向
上が図られる。

なお、−上記の実施例では、エンジン回転数が高い場合
に高速段に、一旦、設定した後に第１速に設定すること
としたが、この発明は、要は、エンジン出力が大きい場
合にそのような制御を行なえばよいのであり、したがっ
てエンジン回転数を検出する代りにスロットル開度を検
出し、ぞの値か基準値より大きい場合に上記の制御と同
様な制御を行なってもよく、その場合には、第５図に示
すようにＥＣＴ制御用コンピュータ８２にスロットルセ
ンサ８６を接続しておけばよい。そしてその制御手順と
しては、第１図に示すステップ１０２の判断を、スロワ
１〜ル開度θか基準開度００以上であるか否かの判断に
置換えればよい。

なお、この発明で車速の検出は、車輪の回転数を検出す
ることにより行なってもよいが、従来の自動変速機で一
般に行なわれているように、出力軸回転数から演算して
求めることにより行なってもよく、あるいはトルクコン
バータのタービンランナの回転数および歯車変速機構で
の変速比から求めてもよい。

発明の効果 以上の説明から明らかなようにこの発明によれば、エン
ジン回転数が高く、もしくはスロットル開度か大きいな
どエンジン出力が大きい状態でかつ車速か遅く、もしく
は停止している場合に、変速域選択手段か中立から前進
に切換えられると、変速比の最も大きい第１速等の低速
段に設定する代りに変速比の小さい高速段に設定される
ので、センタディファレンシャルやリヤもくしはフント
のディファレンシャルなどの駆動系の部材にかかるトル
クが抑制され、その結果、その耐久性を向上させること
かできるうえに、中立から前進段にシフトした際のショ
ックを軽減することができる。

また特にこの発明の方法では、エンジン回転数か低いな
どエンジンの出力が小さい場合には高速段を経ずに所定
の低速段に設定するので、シフトダウンに起因するショ
ックが生じるおそれもない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法の一例を示すフローチャート、
第２図はその方法で対象とする自動変速機のギヤトレイ
ンを示すスケルトン図、第３図は同油圧制御装置の主要
な部分の概略図、第４図は各電磁弁を制御するための制
御系統の一例を示すブロック図、第５図は同伯のブロッ
ク図である。 ２０・・・マニュアルバルブ、　５０・・・１−２シフ
トバルブ、　６０・・・２−３シフトバルブ、　７０・
・・３−４シフトバルブ、　８０・・・第１電磁弁、　
８１・・・第２電磁弁、　８２・・・ＥＣＴ制御用コン
ピュータ、８３・・・エンジン回転センサ、　８４・・
・車速センサ、８５・・・シフトポジションスイッヂ、
　８６・・・スロットルセンサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 少なくとも中立と前進とを含む変速域を選択する変速域
   選択手段と、その変速域選択手段により選択された変速
   域を検出する変速域検出手段と、エンジン出力もしくは
   エンジン回転数を検出する駆動状態検出手段と、車速を
   検出する車速検出手段とを有し、前記変速域選択手段で
   選択した変速域に応じて変速を行なう自動変速機を制御
   するにあたり、 前記変速域選択手段を中立から前進に切換えた際のエン
   ジン出力もしくはエンジン回転数が予め定めた基準値以
   上で、かつ単速が予め定めた基準速度以下の場合に、変
   速段を一定時間高速側の所定の変速段に設定した後に低
   速側の変速段に設定することを特徴とする自動変速機の
   制御方法。