JPS6298057A - 車両用自動変速機の変速制御装置 - 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】

本発明は、車両用自動変速様の変速制御方法に係り、特
に、２以上の変速段を切換え２１−する変速低部を少な
くとも２個備え、これらの変速ｄ部の２以上を同時に変
速する態様を含んＩど各変速機部のシフト組合せにより
自動変速改全体の多段変速を達成するようにした車両用
自動変速様の変速制御方法の改良に関づる。

【従来の技術１ 車両用自動変速機において、達成される変速段の敢を多
くすると、変速時のエンジン回転速度の変動量が少なく
なるため、Ｉ！ｊ擦係合装置の吸収リベきエネルギー量
が低下し、該淳擦係合装置の耐久性を向上させることが
できると共に、変速時のトルク変動（変速ショック）を
低減させることができる。 従来、達成される変速段の数を多くする目的の下に、既
存の自動変速ｑに対づ゛る設計変更を少なくして製造上
右利とづるために、少なくともエンジン負荷に関係して
変速段を自動的に切換え得る既存の自動変速義を基礎と
してこれを第１変速磯部とし、この第１変速椴部に該第
１変速機部と独立して低速側及び高速側を自動的に切換
え（ｑる第２変速磯部を動力伝達系上で直列的に配煮す
ることによって多数の変速段を達成するようにした自動
変速量がある。 例えば、高速段としてのオーバードライブと低速段とし
ての非Ａ−バードライブ（非オーバードライブは例えば
減速比１）とが自動的に切＋ｉえられるオーバードライ
ブ装置（０／Ｄ）が、第２変速（環部として第１変速機
部の入力側、あるいは出力側に直列に接続された自動変
速別にあっては、該第１変速機部及び第２変速機部を第
３図Ａ部分に示すように同時又は交互に変速させること
によって前進６段の多段変速を達成することができる（
例えば特開昭５７−３７１４０）。 このように達成される変速段数を多くすることにより、
前述の如く摩擦係合装置の耐久性の向上、変速時の変速
ショックの低減を図ることができるようになると共に、
エンジンに過大な負荷がかからなくなるため、燃費、あ
るいは動力性能についても良好な結果を得ることができ
るようになる。 【発明が解決しようとする問題点】 しかしながら、こうした第１変速機部と第２変速法部と
を同時に又は交互にシフトさゼることにより多段変速を
達成するようにした自動変速礪にあっては、各変速關部
の摩擦係合装置に作用さゼる油圧を、一般的に行われて
いるように、例えばスロットル開度等に応じて変化させ
るだけでは、全ての変速につ（１て良好な変速特性を得
ることが困難であるという問題があった。 この原因としては大きく２つが考えられる。 その１つは、例えば第１変速磯部がハイギヤシフトし、
第２変速機部がローギヤシフトづ゛ることによって自動
変速償全体としてアップシフトとなる場合と、第１変速
機部単独で自動変速（層全体がアップシフトする場合と
では、たとえその際係合される第１変速機部のＩＩ擦係
合装置が同一であり、且つそのときのエンジン負荷（ス
ロットル開度）等が同一であったとしても、この摩擦係
合装置の係合力の最適値が異なるためである。その理由
は、例えば第２速→第３速と、第１速→第３速の各シフ
ト時に係合されるブレーキＢ２（第３図参照）の係合力
を比較してみると、まず変速前の自動変速磯の入力トル
クは第２速より第１速の方が大きく、又前後のギせ比の
比（変速比）については第１速→第３速の方が第２速→
第３速よりも大きい。 更に、第２速→第３速では係合中に第２変速機部がロー
ギＡ７シフトするため、エンジン系イナーシへ７を低下
ぜさるためのブレーキＢ２の仕事量が少ない等の種々の
条件の差異が存在するためである。 その結果、当然係合力の最ＴＡｖｉが異なり、従って作
用すべき油圧の最適値も異ってくるものである。 次に、もう１つの原因は、第３図から明らかなように、
例えば第１速段から第２速段へのシフト、第５速段から
第６速段へのシフトは、共に第１変速機部はそのままで
、第２変速（環部のハイギヤシフトのみで自動変速徨全
体のアップシフトを実現するものであるが、この場合、
第７図に模式的に示すように、第１変速ｄ部側のギヤ比
が前者の変速の方が大であるため、第２変）宋）幾部側
の摩擦係合装置において同様な変速ショックが発生づる
と、前者の方の変速ショックがそれだけ増大されて出力
側に反映づることになる。 このような場合に、例えば大きな変速ショックを避ける
ために、より強い変速ショックの生じる変速時に合わせ
て全体の作用油圧を低く抑えるようにすると、変速ショ
ックのあまり問題にならない変速時の場合に必要以上に
油圧が低下させられることになり、短時間で問題なく行
える筈の変速を過度に良い時間を掛けて行うことになる
。一般に係合に長い時間を！）けるのは摩擦係合装置の
耐久性をそれだけ低下さゼることになり、好ましいこと
ではない。 こうした問題を自動変速義の油圧制御系で解決しようと
すると、構成が極めて複雑となり、コスト性、信頼性に
問題が生じる。又、トルク特性の違う各種エンジンに適
合させるのが困難となり、汎用性に欠けるようにもなる
。 （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、油圧制御系の構成をほとんど変更することな
く、こうした複数の変速装部を有づるような自動変速機
にあっても、その全ての変速時において、良好な変速特
性と良好な耐久性とを両立させることのできる車両用自
動変速機の変速制御方法を提供することを目的とづる。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は、２以上の変速段を切換え得る変速機部を少な
くとも２個備え、これらの変速標品の２以上を同時に変
速する態様を含んだ各変速■部のシフト組合せにより自
動変速襞全体の多段変速を達成するようにした車両用自
動変速機の変速制御方法において、第１図にその要旨を
示す如く、変速の種類を検出づる手順と、少なくとも変
速の種類に依存してエンジントルクの変更量を決定する
手順と、決定した変更量だけ、変速中にエンジントルク
を変更する手順と、を含むことにより上記目的を）ヱ成
したものである。 なお、特許請求の範囲の伺の記載を含めて、前記Ｆ変更
量」には、変速の種類によってはこれを［零ｊとする概
念を含むものである。 【作用１ 本発明においては、変速時にエンジントルクを変更する
ようにし、且つ、そのエンジントルクの変更量を少なく
とも変速の種類に応じて変更するようにしたため、油圧
制御系をほとんど変更することなく、あらゆる変速の種
類の場合に変速ショックが小さく、且つ摩擦係合装置に
過度の負担がかからないような特性を得ることができる
ようになる。 又、エンジントルクの異なる種々のエンジンに対しても
容易に適用できるようになる。 なお、エンジントルクの変更に当っては、公知の例えば
燃料噴射時期の遅角、燃料供給のカット等の手段を採用
することができる。 【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、本発明が適用される、吸入空気単感知式の出
動中用電子燃料噴射エンジンと組合わされた自動変速纒
の全体概要図である。 エアクリーナ１０から吸入された空気は、エア７０−メ
ータ１２、スロットル弁１４、サージタンク１６、吸気
マニホルド１８へと順次送られる。 この空気は吸気ボート２０イ］近でインジェクタ２２か
ら噴）］される燃料と混合され、吸気弁２４を介して更
にエンジン本体２６の燃焼窄２６△へと送られる。燃焼
至２６△内において混合気が燃焼した結宋生成される排
気ガスは、排気弁２８、排気ボート３０、排気マニホル
ド３２及び排気管３４を介して大気に放出される。 前記エアフローメータ１２には、吸気温を検出づるため
の吸気温センサ１００が設けられている。 前記スロットル弁１４は、運転席に設りられた図示しぬ
アクセルペダルと＆動して回動り−る。このスロットル
弁１４には、その開度を検出するだめのスロットルセン
サ１０２が設けられている。又、前記エンジン本体２６
のシリンダブロック２６Ｂには、エンジン冷却水温を検
出づるたの水泡センナ１０４が配設されており、排気マ
ニホルド３２の集合部分には、該集合部分におりる酸素
密度を検出するための０２センサ１０６が設置フられて
いる。更に、エンジン本体２６のクランク軸によって回
転される軸を有するデストリピユータ３８には、前記軸
の回転からクランク角を検出するためのクランク角セン
サ１０８が設けられている。又、自動変速撮には、その
出力軸の回転速度から車速を検出するための車速センサ
１１０、及び、シフトポジションを検出するためのシフ
トポジションセンサ１１２が設けられている。 これらの各センサｉｏｏ、１０２．１０４．１０６．１
０８．１１０．１１２の出力は、エンジンコンピュータ
（以下ＥＣＵと称する）４０に入力される。Ｅ　ＣＵ　
４０　′Ｃ″は各センサからの入力信号をパラメータと
してｉ４１１噴！ｌ）１屯を計算し、該燃料噴射量に対
応する所定時間だけ燃料を噴射するように前記インジエ
クタ２２を制１３１１−！ｌる。 なお、スロットル弁１４の上流とサージタンク１６とを
連通させる回路にはアイドル回転制御バルブ＜ｌ５ＣＶ
）４２が設けられており、ＥＣＵ４０からの信号によっ
てアイドル回転数がＮ、１１　ｆｉｌされるようになっ
ている。 一方、この実施例における自動変速機のトランスミッシ
ョン部は、トルクコンバータ９１０と、第２変速機部９
１２と、前進３段、後進１段の第１変速教部９１４とを
備える。 前記トルクコンバータ９１０は、ポンプ９１６、タービ
ン９１８、ステータ９２０及びロックアツプクラッチ９
２１を含む周知のものである。ポンプ９１６は、機関ク
ランク軸９２２と連結され、タービン９１８は、タービ
ン軸９２４に連結されている。該タービン軸９２４は、
トルクコンパ−９９１０の出力軸であると共に、第２変
速義部９１２の入力軸となっており、該第２変速ｄ部９
１２における遊星ω車装置のキャリア９２６に連結され
ている。 第２変速磯部９１２においては、このキャリア９２６に
よって回転可能に支持されたプラネタリビニオン９２８
が、サンギヤ９３０及びリングギヤ９３４と噛合してい
る。又、サンギψ９３０とキャリア９２６との間には、
クラッチＣｏ及び一方向クラッチＦｏが設けられてＪ３
す、更に、サンギヤ９３０と第２変速芸部９１２を囲続
ツるハウジンブト１ｕとの間には、ブレーキＢｏが設け
られている。 第２変速機部９１２のリングギヤ９３４は、第１変速機
部９１４の入力ｆ＊　９３６に連結されてＪ５す、該入
力軸９３６と中間軸９３８との間には、クラッチＣ１が
設けられている。 第１変速機部９１４には遊星歯車装置としてフロント側
及びリヤ側の２列が備えられている。フロント側の遊星
歯車装置は、フロント側、リヤ側共通のサンギヤ軸９４
０に設けられたサンギヤ９４２と、類サンギヤ９４２と
噛合づるプラネタリビニオン９４４と、該プラネタリビ
ニオン２４４を回転可能に支持するキＡ７す７９４６と
、前記プラネタリビニオン９４４と噛合するリングギψ
９４８とによって栴成されている。又、リヤ側の遊星歯
車装置は、前記サンギヤ９４２と噛合づるプラネタリビ
ニオン９５０と、該プラネタリビニオン９５０を回転可
能に支持するキャリア９５２と、前記プラネタリビニオ
ン９５０と噛合するリングギヤ９５４とによって構成さ
れている。 入力軸９３６と前記サンギヤ軸９４０との間にはクラッ
チＣ２が設けられている。１又、フロント側遊星歯車装
置におけるリングギヤ９４８は、中間軸９３８と連結さ
れている。更に、フロント側）！ｉ２足歯車装置におけ
るキャリア９４６は、リア側の遊星歯車装置にお１プる
リングギヤ９５４と連結されており、これらキャリア９
４６及びリングギヤ９５４は出力軸９５６と連結されて
いる。又、リア側の遊星歯車装置におけるキャリア９５
２とハウジングＨｕとの間にはブレーキＢ３及び一方向
クラッチＦ２が設けられている。 更に、サンギヤ軸９７１０とへｒクジングト１ｕとの門
には、一方向クラッチＦ＋を介してブレーキＢ２が設け
られ、また、サンギヤ軸９４０とハウジングＨｕとの間
には、ブレーキＢ１が設けられている。 この自動変速義は、上述のごときトランスミッション部
を備え、エンジン本体２６の負荷状態を反映しているス
ロットル開度を検出づ−るスロットルセンサ１０２、及
び車速を検出づるＴｐ速セン→ノ１１０等の信号を入力
された中央処理装置（ＥＣＵ）４０によって、予め設定
された変速パターンに従って油圧制御回路６０内の電磁
ソレノイドバルブ８１〜Ｓ４及びＳＬが駆動・制御され
、第３図Ｂ部分に示されるような、各クラッチ、ブレー
キ等の継合の組合せが行われて変速制御がなされる。 なお、第３図において○印は作用状聾を示し、又、Δ印
は駆動時のみ、Ｘ印はエンジンブレーキ使用時にのみ作
用状態となることを示している。 前記電磁ソレノイドバルブＳ１、Ｓ２は、第４図に示さ
れるように、第１、第２シフトバルブを介して第１変速
機部９１４の変速制御を行い、前記電磁ソレノイドバル
ブＳ３は、第３シフトバルブを介して第２変速機部９１
２の高速側及び低速側の制御を行い、又、前記電磁ソレ
ノイドバルブＳ４は、Ｂｏレリーズコントロールバルブ
を介してブレーキＳｏのドレン油圧の制御を行い、前記
電磁ソレノイドバルブＳＬは、ロックアツプリレーバル
ブを介してトルクコンバータ９１０のロックアップクラ
ツヂ９２１の制御をそれぞれ行うようになっている。 このような装置において、前記ＥＣＵ４０は、前記ＥＣ
Ｔコンピュータ５０の変速情報（変速判断、変速指令、
ロックアツプクラッチ係合許可等）を受け、エンジンの
トルクダウンを該エンジンの燃料噴射時期の遅角制御を
実行することによって行うと共に、この制御情報をＥＣ
Ｔコンピュータ５０に出力する。ＥＣＴコンピュータ５
０では、この情報に基づき、ロックアツプクラッチ解放
指令を行ったり、上記制量が確実に行われているか否か
を検査する。 なお、この実施例ではＥＣＵ＝１０とＥＣＴコンピュー
タ５０とを別体とし、且つエンジントルダウンの量とタ
イミングをＥＣｔＪ４０が決定・実行するようにしてい
るが、本発明では制御Ｕ器の個数あるいはその制御分担
領域を限定するものではない。 次に、第５図を用いて本実施例の作用を説明する。 図において、■はフロー制御用のフラグである。 ステップ２０２において車速及びスロットル開度等に応
じて変速判断がなされると、ステップ２０４に進み、そ
の変速の種類が確認される。第１速→第２速であった場
合はステップ２０６に進む。 ステップ２０６においてはブレーキＢ２に油圧を供給す
るために前記電磁ソレノイドバルブＳ３をＯＮとする変
速指令が出される。次いで、ステップ２０８においてエ
ンジン回転速度Ｎｅをモニターし、ステップ２１０にお
いて今回モニタされたエンジン回転速度Ｎｅｉが前回モ
ニタされたエンジン回転速度Ｎ　ｅ　＋−＋よりも小さ
いか否かが判断される。これは、ステップ２０６に８３
ける変速指令によって実際の変速が開始されたが否かを
判断づるためのものである。 ステップ２１０における条件が成立したときには、ステ
ップ２１２に進んでエンジントルクの低下指令、即ち着
火時期の遅角指令を行う。この場合の遅角最（変更量）
は、スロットル開度に依存して予め設定される。 ステップ２１２においてエンジンのトルク低下指令を行
った後は、ステップ２１４に８３いてＮｏ−＝Ｎｏｘ：
　ｈ＋Ｎ＋を計算づる。ここでＮｏは自動変速機の出力
軸回転速度、ｉ　ｈはハイギヤ側のギヤ比、Ｎ１は定数
である。このｉｌ算を行った後ステップ２１６に進み、
エンジン回転速度Ｎ。 がステップ２１４によって計算されたＮｅ　−よりも小
さくなった時点において変速の終了を判別する。又、ス
テップ２１８において変速の終了の検出と共にエンジン
トルクの復帰指令が行われ、フラグＴを零にリセットす
る〈ステップ３０６）。 一方、ステップ２０４において変速の種類が第２速→第
３速であったと判断されたときには、ステップ２５０に
進む。ステップ２５０．２５２．２５４についてはステ
ップ２０６．２０８，２１０と同様である。 ステップ２５４において変速開始を検出したときには、
この変速の種類にあっては、エンジンのルク低下指令を
行うことなく（変更量が零）、ブレーキＢｏの調圧開始
指令を出す（ステップ２５６）、このブレーキＢｏの調
圧は、該ブレーキＢＯが急速にドレンされることによっ
て第２変速機部９１２が瞬間的にニュートラルの状態と
なり、出力トルクが変動（低下）するのを防止するため
に行うものであり、前記電磁ソレノイドバルブＳ４とこ
れによって制御されるレリーズコントロールバルブ（第
４図参照）にて制御が行われる。なお、このブレーキＳ
ｏの調圧については、特願昭５９−２１９４５２に詳し
い開示がなされている。 ステップ２５８．２６０は、第１変速機部９１４の変速
終了後検出するた、めのステップであり、前述のステッ
プ２１４．２１６と同様である。この変速終了の検出と
共にステップ２６２においてブレーキＢｏのクイックド
レン指令が出される。 第１変速別部９１４の変速終了時においてブレーキＢｏ
のクイックドレン指令を出力のは、この第２速→第３速
の変速が第１変速機部９１４をハイギレシフトし第２変
速機部９１２をローギャシフトすることによって全体と
してアップシフトの変速を達成するものであり、従って
、第１変速ｄ部９１４の変速終了の後に第２変速懇部９
１２の変速が残存すると、変速終了付近でダウンシフト
感覚が発生づるためである。 ステップ２０４においてその他の変速と判断されたとき
には、その変速の種類に見合ったルーチンが実行されろ
くフローは省略）。この場合エンジントルクを低下ざゼ
る際のＲ色量（変更量）が各ルーチンで個別に定められ
る。 この実施例においては、第１速→第３速の変速と第２速
→第３速の変速とにおいて作用づべき油圧のＲ適値が異
なる問題に対し、第１速−争第３速の変速のときにのみ
エンジントルクを低下させ、結果として同一の作用油圧
でブレーキ８２を係合させても変速ショック、及び耐久
性のいずれの点においても不都合が生じないように配虞
している。 同様な観点において変速の種類がこれら以外の場合であ
っても、エンジントルクの変更量を別個に設定すること
により、各摩擦係合装置に供給される作用油圧が同一で
あっても不都合が生じないようにすることが可能である
。 この場合、どの変速の種類の場合にどの程度のトルク変
更を行うかについては、自動変速別の油圧制御回路の構
成、歯車変速椴栴の構成、組合わせるエンジンの特性等
によって異なるため、各車種毎に個別的に設定されるの
が望ましい。 第６図に上記実施例における変速特性を示づ。 自動変速ｄの入力トルクは第１速→第３速の変速時Ｔｏ
−と第２速→第３速の変速時のＴｏとで異なる（Ｔｏ＜
Ｔｏ−）。従って、第２速→第３速の変速時にＲ適時性
が得られる同図（△）のようなブレーキＢ２油圧特性で
第１速→第３速の変速を行わせると、同図（Ｂ）の実線
で示すように変速時間が大となり（１＋）、ブレーキＢ
２の耐久性が問題となる。 これを回避するため、同図破線のようにブレーキＢ２の
作用油圧を増大させようとした場合、変速ショックが大
きくなると同時に、変速の種類で油圧レベルを変えなけ
ればならず（Ｐ９２と８日２′）、自動変速機の油圧回
路が極めて複雑になりコストアップ、信頼性の低下を招
く。 この実施例においては、同図（Ｂ）の一点鎖線で示づよ
うにエンジントルクを低下させるため、第２速→第３速
の変速時と同一油圧（Ｐｅｚ）でも変速ショックの小さ
な、且つブレーキＢ２の仕事量が過大とならない変速を
）構成することができる。 なお、同図にｄ３いてａ、ａ”は変速指令時、ｂｌｂ−
は実際の変速開始時、Ｃ，Ｃ−はコンピュータの変速開
始の認識時を示している。このＣ，Ｃ′は、同図（△）
でＶよりｏ調圧ｌｌη始時、同図（Ｂンではエンジント
ルク低下指令時に相当づる。又、ｄ、ｄ　′はコンピュ
ータの変速終了認識時であり、同図（Ａ）ではＢｏクイ
ックドレン指令時、同図（Ｂ）ではエンジントルク復帰
指令時に相当づる。 ａ−１ｒ−１ｇ−はそれぞれ変速終了時刻を示している
。 なお、上記実施例においては、変速指令後実質的な変速
が開始される時点を検出するためにエンジン回転速度Ｎ
ｅをモニタするようにしていたが、本発明においてはエ
ンジントルクの開始条件成立の検出方法を限定するもの
ではない。又、同様にエンジントルクの復帰条件成立の
検出方法を限定するものでもない。 又、本発明にあっては、変速中にエンジントルクの変更
を行うこと、又その際にエンジントルクの変更量が、少
なくとも変速の種類に依存して設定されることをその要
旨とするものであり変更量を決定する際に、変速の種類
の他に例えばスロットル開度、中速、自動変速段の油温
、パターンセレクトスイッチのセレク１〜位ｉ？！？答
を更に４朦してＩ：Ｉｌ調整することを妨げるものでは
ない。 更に、上記実施例においては、３又は２の変速段を有す
る第１変速機部及び第２変速殿部のみを而えた自動変速
機が示されていたが、本発明においては、変速ａ部の数
あるいは各変速機部の変速段数を限定づるものではない
。又、それぞれの変速機部は必ずしも全部が変速段を自
動的に切換え得るものである必要はなく、一部にマニュ
アルで操作づるものが混じっていてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の要旨を示す流れ図、第２図は、本発
明に係る車両用自動用変速搬の変速制御方法が適用され
た吸入空気量感知式の自動車用電子燃料噴射制御エンジ
ンと組合わされた自動変速礪の全体スケルトン図、第３
図は、上記装置における摩擦係合装置の係合・組合わせ
状態を示Ｖ線図、第４図は、同じく入出力系及び電磁ソ
レノイドバルブの制御系を示すためのブロック図、第５
図は本発明の実施例を示す要部流れ図、第６図は、上記
実施例における変速過渡特性線図、第７図は変速の種類
によって変速ショックが異なることを示すための線図で
ある。 ２６・・・エンジン本体、 ９１２・・・第２変速磯部、 ９１４・・・第１変速磯部、 ４０・・・エンジンコンピュータ、 ５０・・・ＥＣＴコンピュータ。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）２以上の変速段を切換え得る変速機部を少なくと
   も２個備え、これらの変速機部の２以上を同時に変速す
   る態様を含んだ各変速機部のシフト組合せにより、自動
   変速機全体の多段変速を達成するようにした車両用自動
   変速機の変速制御方法において、 変速の種類を検出する手順と、 少なくとも変速の種類に依存してエンジントルクの変更
   量を決定する手順と、 決定した変更量だけ、変速中にエンジントルクを変更す
   る手順と、 を含むことを特徴とする車両用自動変速機の変速制御方
   法。