JP2007064261A - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
ＡＴＦ油温条件に拘らず変速中に燃料カットに入ることを防止可能な自動変速機の変速制御装置を提供することである。
【解決手段】
全開時変速エンジン回転数記憶手段には、エンジン水温が低温及び高温の時の全開時変速エンジン回転数と、自動変速機の油温が低温及び高温の時の全開時変速エンジン回転数が予め書き込まれている。エンジン水温に応じて予め設定されている全開時変速エンジン回転数を選択し、自動変速機の油温に応じて予め設定されている全開時変速エンジン回転数を選択する。更に、エンジン水温及び油温に応じた全開時変速エンジン回転数のいずれか小さい方を選択し、この選択された全開時変速エンジン回転数に基づいて全開変速制御手段が全開変速を開始するように制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般的に自動変速機の変速制御装置に関し、特に、スロットルバルブ全開時の自動変速機の変速制御装置に関する。

一般的に、スロットルバルブ全開変速時は、高回転燃料カットに至らない車速で変速を判断し、変速を開始する必要があるが、高回転燃料カットの回転数がエンジン制御により、その運転状態で異なる場合がある。例えば、エンジン水温が低く、高回転バルブタイミングが許可されていない場合は、低回転バルブタイミングの高回転燃料カットに持ち替える場合がある。

このような場合、自動変速機（ＡＴ）側の制御で、スロットルバルブ全開時の変速判断を車速で判断すると、この車速値を、エンジンの運転状態に応じて持ち替える必要がある。このため、スロットルバルブ全開変速時は、エンジン制御にて設定される高回転燃料カット開始回転数により全開変速を判断する。

しかし、この高回転燃料カット開始回転数をそのまま使用してしまうと、変速開始後の車速変化によりエンジン回転が上昇するため、変速中に燃料カット回転数に至り、高回転燃料カット状態になる可能性がある。よって、従来は、変速開始後の車速変化を見込み、高回転燃料カット開始回転数からある所定値だけ低いエンジン回転数で全開変速を判断している。

従来の変速制御方法では、エンジン制御にて設定される高回転燃料カット開始回転数はエンジン水温により持ち替えられていたため、上述した変速開始後の車速変化にＡＴクラッチの油圧応答性を加味し、全開時変速エンジン回転数を設定している。

変速開始後の車速変化は、アップシフトにおけるオン側クラッチ（係合開始クラッチ）の応答性に依存する。これは、オン側クラッチの容量が発生しない限り、実質的な変速は開始されないためである。逆に言うと、オン側クラッチの容量が発生するまでは車速が上昇する。すなわち、エンジン回転数が上昇することになる。

油圧応答性はＡＴＦ油温（自動変速機フルイド油温）により著しく変化するため、最も応答性の低い極低温でも変速中に高回転燃料カットに至らないように、ある程度のマージンを持ってスロットルバルブ全開時の変速エンジン回転数を設定する必要がある。

このため、ＡＴＦ油温が上昇し、油圧応答性が確保されても、全開時変速エンジン回転数は油温の上昇に対して変化しないため、エンジン回転数を使い切らずに変速してしまうという課題がある。

よって、本発明の目的は、ＡＴＦ油温に拘らず変速中に高回転燃料カットに入ることを阻止でき、且つエンジン特性をフルに活用可能な自動変速機の変速制御装置を提供することである。

請求項１記載の発明によると、スロットルバルブ全開時の自動変速機の変速制御装置であって、スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度検出手段と、エンジン水温を検出するエンジン水温検出手段と、自動変速機の油温を検出する油温検出手段と、エンジン水温が第１所定値以下のときに設定される第１の全開時変速エンジン回転数と、エンジン水温が前記第１所定値より高いときに設定される前記第１の全開時変速エンジン回転数より大きな第２の全開時変速エンジン回転数と、自動変速機の油温が第２所定値以下のときに設定される第３の全開時変速エンジン回転数と、自動変速機の油温が前記第２所定値より高いときに設定される前記第３の全開時変速エンジン回転数より大きな第４の全開時変速エンジン回転数を記憶した全開時変速エンジン回転数記憶手段と、前記スロットル開度検出手段でスロットルバルブ全開時が検出されたとき、前記エンジン水温検出手段で検出したエンジン水温に応じて前記第１及び第２の全開時変速エンジン回転数のいずれか一方を選択する第１選択手段と、前記スロットル開度検出手段でスロットルバルブ全開時が検出されたとき、前記油温検出手段で検出した自動変速機の油温に応じて前記第３及び第４の全開時変速エンジン回転数のいずれか一方を選択する第２選択手段と、前記第１及び第２選択手段で選択した全開時変速エンジン回転数のいずれか小さい方を選択する第３選択手段と、前記第３選択手段で選択した全開時変速エンジン回転数で全開変速を開始するように制御する全開変速制御手段と、を具備したことを特徴とする自動変速機の変速制御装置が提供される。

請求項２記載の発明によると、請求項１記載の発明において、前記油温検出手段の故障を検出する故障検出手段を更に具備し、該故障検出手段で前記油温検出手段の故障が検出されたときには、前記第１選択手段で選択した全開時変速エンジン回転数に基づいて、前記全開変速制御手段が全開変速を開始するように制御することを特徴とする自動変速機の変速制御装置が提供される。

請求項３記載の発明によると、請求項１記載の発明において、前記油温検出手段の故障を検出する故障検出手段を更に具備し、該故障検出手段で前記油温検出手段の故障が検出されたときには、前記第２選択手段は前記第３の全開時変速エンジン回転数を選択し、前記第３選択手段は前記第１選択手段で選択した全開時変速エンジン回転数と前記第３の全開時変速エンジン回転数のいずれか小さい方を選択し、前記全開変速制御手段は、前記第３選択手段で選択した全開時変速エンジン回転数に基づいて、全開変速を開始するように制御することを特徴とする請求項１記載の自動変速機の変速制御装置が提供される。

請求項１記載の発明によると、自動変速機の油温条件に拘らず変速中に高回転燃料カットに入ることを防止できると共に、エンジン特性をフルに活用することが可能となる。

請求項２記載の発明によると、油温検出手段が故障した場合は、エンジン水温に基づいて全開変速を開始するように制御するため、油温検出手段故障時にも変速中に高回転燃料カットに入ることが防止され、スムーズな変速制御を行うことができる。

請求項３記載の発明によると、油温検出手段が故障した場合は、エンジン水温に基づいた全開時変速エンジン回転数及び自動変速機の油温が低温時の第３の全開時変速エンジン回転数のいずれか小さい方に基づいて全開変速を開始するように制御するため、油温検出手段故障時にも変速中に高回転燃料カットに入ることが防止され、スムーズな変速制御を行うことができる。

図１は本発明の原理ブロック図を示している。スロットル開度検出手段２はスロットルバルブの開度を検出するものであり、スロットル開度センサ等から構成される。水温検出手段４はエンジン水温を検出するものであり、水温センサ等から構成される。また、油温検出手段６は自動変速機の油温（ＡＴＦ油温）を検出するものであり、油温センサ等から構成される。

全開時変速エンジン回転数記憶手段８は、水温条件及び油温条件に応じたスロットルバルブ全開時の変速エンジン回転数を記憶する。全開時変速エンジン回転数記憶手段８は、例えばエンジン水温が第１所定値以下のときに設定される第１の全開時変速エンジン回転数と、エンジン水温が第１所定値より高いときに設定される前記第１の全開時変速エンジン回転数より大きな第２の全開時変速エンジン回転数を記憶する。

全開時変速エンジン回転数記憶手段８は更に、自動変速機の油温が第２所定値以下のときに設定される第３の全開時変速エンジン回転数と、自動変速機の油温が第２所定値より高いときに設定される前記第３の全開時変速エンジン回転数より大きな第４の全開時変速エンジン回転数を記憶する。

第１選択手段１０は、スロットル開度検出手段２でスロットルバルブ全開時が検出されたとき、水温検出手段４で検出したエンジン水温に応じて第１及び第２の全開時変速エンジン回転数のいずれか一方を選択する。

第２選択手段１２は、スロットル開度検出手段２でスロットルバルブ全開時が検出されたとき、油温検出手段６で検出した自動変速機の油温に応じて第３及び第４の全開時変速エンジン回転数のいずれか一方を選択する。

第３選択手段１４は、第１及び第２選択手段１０，１２で選択した全開時変速エンジン回転数のいずれか小さい方を選択する。そして、全開変速制御手段１６は、第３選択手段１４で選択した全開時変速エンジン回転数で全開変速を開始するように制御する。

以下、図２乃至図４のフローチャートに基づいて、本発明実施形態の自動変速機の変速制御装置の制御方法について詳細に説明する。図２は本発明実施形態に係る自動変速機の変速制御装置の制御方法のメインルーチンを示すフローチャートである。まず、ステップＳ１０でシフト判断を実行する。このシフト判断の詳細は図３のフローチャートに示されている。

図３のステップＳ２０において、スロットルバルブが高開度か否かを判定する。すなわち、スロットルバルブが全開か否かを判定する。本実施形態の場合、スロットルバルブがある所定開度以上の場合、スロットル全開と判定する。

ステップＳ２０でスロットル全開と判定された場合には、ステップＳ２１へ進んでエンジン水温条件及び自動変速機の油温（ＡＴＦ油温）条件に応じて全開エンジン回転数ＮＥを持ち替える。

この全開エンジン回転数ＮＥの持ち替え処理を、図４のフローチャートに基づいて詳細に説明する。まず、図４のステップＳ３０において、キャンセラ充填済みか否かを判定する。

このキャンセラに充填されるオイルは、はエンジン高回転時のクラッチにおける遠心力の影響を除去するための油であり、ＡＴＦの余剰油を利用して各クラッチのピストン室の反対側のオイル溜めにキャンセル用オイルを充填する。

キャンセラが充填されると、ピストン室内の作動油の遠心力をキャンセラの遠心力でキャンセルするため、クラッチ非制御状態では、ピストンが移動することはない。また、上述したように、キャンセラは制御用ＡＴＦの余剰油を利用しているため、一度エンジンを停止し油圧回路内のオイルが排出された状態から、エンジン始動後ある程度時間が経過しないと充填されない。

ステップＳ３０でキャンセラ未充填と判定された場合には、ステップＳ３１へ進んでキャンセラ未充填データとして予めＲＯＭ等のメモリに記憶されている全開変速エンジン回転数ＮＥを選択する。

この場合の全開変速エンジン回転数ＮＥは、例えば４５００ｒｐｍに設定されている。すなわち、キャンセラ未充填の場合には、エンジン高回転時非制御状態であるクラッチがオイルの遠心力により作動する恐れがあるため、高回転燃料カット回転数から大きなマージンをもって、遠心力が発生してもクラッチが作動しないように全開変速エンジン回転数ＮＥを設定する。

ステップＳ３０でキャンセラ充填済みと判定された場合には、ステップＳ３２へ進んでハイバルブタイミング未許可か否かを判定する。すなわち、エンジン高回転バルブタイミングが未許可か否かを判定する。

ハイバルブタイミングの許可条件は、エンジン水温、エンジン始動後の経過時間等のパラメータを含んでいる。例えば、エンジン水温としては、ハイバルブタイミングの許可条件は６０℃以上である。

ステップＳ３２が肯定判定の場合、すなわちハイバルブタイミングが未許可の場合には、ステップＳ３３へ進んでエンジン水温が低温か否かを判定する。例えば、エンジン水温が６０℃以下を低温と判定する。

ステップＳ３３でエンジン水温が低温と判定された場合には、ステップＳ３４へ進んで予めＲＯＭ等のメモリに記憶されている低水温での全開変速エンジン回転数ＮＥを選択する。

ハイバブルタイミングが未許可で且つエンジン水温が低温でないと判定された場合には、ステップＳ３５へ進んで予めＲＯＭ等のメモリに記憶されている中水温全開変速エンジン回転数ＮＥを選択する。

一方、ステップＳ３２でハイバルブタイミングが許可されていると判定された場合には、ステップＳ３６へ進んでエンジン水温が高温か否かを判定する。例えば、エンジン水温が６０℃より高いとき高温と判定する。

よって、ハイバルブタイミングが許可済みの場合には、ステップＳ３６でほとんどエンジン水温が高温と判定されることになり、ステップＳ３７へ進んで予めＲＯＭ等のメモリに記憶されている高水温での全開変速エンジン回転数ＮＥを選択する。

１−２変速時には、例えば低水温時での全開変速ＮＥは５８００ｒｐｍ、中水温時も５８００ｒｐｍ、高水温時は６１００ｒｐｍである。また、２−３変速時には、低水温時の全開変速ＮＥは６３００ｒｐｍ、中水温時も６３００ｒｐｍ、高水温時は６５００ｒｐｍである。同様に、３−４変速時、４−５変速時の全開変速ＮＥのデータもメモリに設定されている。

ステップＳ３４，Ｓ３５，Ｓ３７で全開変速エンジン回転数ＮＥを選択すると、ステップＳ３８へ進んで油温センサが故障か否かを判定する。油温センサが故障していないと判定された場合には、ステップＳ３９へ進んでＡＴＦ油温が低温か否かを判定する。

例えば、３０℃以下のときＡＴＦ油温が低温と判定する。ステップＳ３９でＡＴＦ油温が低温と判定された場合には、ステップＳ４０へ進んで予めＲＯＭ等のメモリに記憶されている低油温での全開変速エンジン回転数ＮＥを選択する。

ステップＳ３９でＡＴＦ油温が低温でないと判定された場合には、ステップＳ４１へ進んでＡＴＦ油温が高温か否かを判定する。例えば、ＡＴＦ油温が６０℃より高い場合高温と判定する。

ステップＳ４１でＡＴＦ油温が高温でないと判定された場合には、ステップＳ４２へ進んで予めＲＯＭ等のメモリに記憶されている中油温での全開変速エンジン回転数ＮＥを選択する。

ステップＳ４１でＡＴＦ油温が高温と判定された場合には、ステップＳ４３へ進んで予めＲＯＭ等のメモリに記憶されている高油温での全開変速エンジン回転数ＮＥを選択する。

１−２変速時には、例えば低油温での全開変速エンジン回転数ＮＥは６０００ｒｐｍであり、中油温での全開変速ＮＥは６０５０ｒｐｍであり、高油温での全開変速ＮＥは６１００ｒｐｍである。

２−３変速時には、例えば低油温での全開変速エンジン回転数ＮＥは６３５０ｒｐｍであり、中油温での全開変速ＮＥは６４００ｒｐｍであり、高油温での全開変速ＮＥは６４５０である。同様に、３−４変速時、４−５変速時の全開変速エンジン回転数ＮＥも予め低油温、中油温、高油温毎にメモリに設定されている。

ステップＳ４０，Ｓ４２，Ｓ４３で全開変速エンジン回転数ＮＥを選択すると、ステップＳ４４へ進んでステップＳ３４，Ｓ３５，Ｓ３７で選択したエンジン水温に基づいた全開変速エンジン回転数ＮＥと、ステップＳ４０，Ｓ４２，Ｓ４３で選択したＡＴＦ油温に基づいた全開変速エンジン回転数ＮＥのうち小さい方を選択する。

ステップＳ３８で油温センサが故障と判定された場合には、ステップＳ４５へ進んでＡＴＦ油温に基づく全開変速ＮＥの持ち替えを禁止し、ステップＳ３４，Ｓ３５，Ｓ３７で選択したエンジン水温に基づく全開変速エンジン回転数ＮＥを採用する。

このようにして全開変速エンジン回転数ＮＥを選択したあと、図３のフローチャートのステップＳ２２へ戻り、現在のエンジン回転数ＮＥが全開変速エンジン回転数ＮＥより大きいか否かを判定する。

ステップＳ２２が肯定判定の場合には、ステップＳ２３へ進んでアップシフト判断を行う。ステップＳ２２が否定判定の場合、即ち現在のエンジン回転数ＮＥが全開変速エンジン回転数ＮＥ以下と判定された場合には、ステップＳ２４に進んでシフトマップを検索する。

このシフトマップは車速とスロットル開度に基づいて、アップシフト又はダウンシフトを判断するものであり、自動変速機の変速制御分野においてはよく知られたものであるためその説明を省略する。

シフトマップを検索した後、ステップＳ２５へ進んで現在のシフト段ＳＨがシフトマップで検索したシフト段（変速段）より小さいか否かを判定する。ステップＳ２５が肯定判定の場合には、ステップＳ２３へ進んでアップシフト判定を行う。

一方、ステップＳ２５が否定判定の場合には、ステップＳ２６へ進んで現在のシフト段ＳＨがシフトマップで検索したシフト段より大きいか否かを判定する。肯定判定の場合には、ステップＳ２７へ進んでダウンシフト判断を行い、否定判定の場合には現在のシフト段ＳＨを維持する。

このようにしてシフト判断が完了すると、図２に示したフローチャートのステップＳ１１へ戻り、変速があるかないかを判断する。変速がない場合には、現在のシフト段ＳＨを維持する。

ステップＳ１１で変速なしと判定された場合には、現在のシフト段を維持し、変速ありと判定された場合には、ステップＳ１２へ進んでアップシフトか否かを判定する。

アップシフトと判定された場合には、ステップＳ１３へ進んでアップシフト制御を実行する。一方、ステップＳ１２でアップシフトでないと判定された場合には、ステップＳ１４へ進んでダウンシフト制御を実行する。

このように、本実施形態の変速制御装置の制御方法では、エンジン水温条件に基づいた全開変速エンジン回転数ＮＥとＡＴＦ油温条件に基づいた全開変速エンジン回転数ＮＥのうち小さい方に基づいて、全開変速を開始するように制御するため、変速中に高回転燃料カットに入ることを確実に防止でき、従来のようにエンジン回転数を使い切らずに変速してしまいうということが防止でき、エンジン特性をフルに活用することが可能となる。

図５は油温センサが故障した場合の本発明の他の実施形態を示すフローチャートである。この実施形態では、ステップＳ４５が省略されて、ステップＳ３８で油温センサが故障と判定された場合には、ステップＳ４０へ進んで低油温での全開変速エンジン回転数ＮＥを選択する。

ステップＳ４４では、エンジン水温に基づいた全開変速エンジン回転数ＮＥと、低油温時の全開変速エンジン回転数ＮＥのうちの小さい方を選択する。このようにして全開変速エンジン回転数ＮＥを選択した後、図３のフローチャートのステップＳ２２へ戻り、上述した各ステップを実行する。

次に、エンジン始動後の経過時間に応じたエンジン水温とＡＴＦ油温の変化について図６を参照して説明する。図６（Ａ）から明らかなように、エンジン始動後のエンジン水温の上昇に比較してＡＴＦ油温の上昇は緩慢である。エンジン水温は実線で示され、ＡＴＦ油温は破線で示されている。

エンジン水温はエンジン冷却水の水温であるため、エンジンが始動して温まると速やかに上昇するが、ＡＴＦ油温は自動変速機に設けられているギヤ等の撹拌抵抗により上昇するため、エンジン水温の上昇に比較して、その上昇はゆっくりしたものとなる。

よって、エンジン始動直後の（１）の時点では、エンジン水温及びＡＴＦ油温も低く、ある程度時間が経過した（３）の時点では、エンジン水温は比較的高温になっているがＡＴＦ油温はそれほど上昇していない。エンジン始動後十分時間が経過した（４）の時点では、エンジン水温及びＡＴＦ油温とも高温になっている。図６（Ｂ）のテーブルは図６（Ａ）のグラフに概略対応している。

よって、エンジン始動後ある程度時間が経つまではエンジン水温は十分高温に上昇しているが、ＡＴＦ油温は低温又は中温状態の場合がある。このような場合には、低油温用全開変速エンジン回転数ＮＥ又は中油温用全開変速エンジン回転数ＮＥに基づいて全開変速を開始するように制御することになる。

本発明の原理を示すブロック図である。 本発明実施形態のメインルーチンを示すフローチャートである。 シフト判断処理を示すフローチャートである。 全開ＮＥ持ち替え処理を示すフローチャートである。 油温センサ故障時の全開ＮＥ持ち替え処理の他の実施形態を示すフローチャートである。 図６（Ａ）はエンジン始動後経過時間とエンジン水温及びＡＴＦ油温の関係を示すグラフであり、図６（Ｂ）はこの関係をテーブルで表したものである。

符号の説明

２ スロットル開度検出手段
４ 水温検出手段
６ 油温検出手段
８ 全開時変速エンジン回転数記憶手段
１０ 第１選択手段
１２ 第２選択手段
１４ 第３選択手段
１６ 全開変速制御手段

Claims (3)

1. スロットルバルブ全開時の自動変速機の変速制御装置であって、
   スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度検出手段と、
   エンジン水温を検出するエンジン水温検出手段と、
   自動変速機の油温を検出する油温検出手段と、
   エンジン水温が第１所定値以下のときに設定される第１の全開時変速エンジン回転数と、エンジン水温が前記第１所定値より高いときに設定される前記第１の全開時変速エンジン回転数より大きな第２の全開時変速エンジン回転数と、自動変速機の油温が第２所定値以下のときに設定される第３の全開時変速エンジン回転数と、自動変速機の油温が前記第２所定値より高いときに設定される前記第３の全開時変速エンジン回転数より大きな第４の全開時変速エンジン回転数を記憶した全開時変速エンジン回転数記憶手段と、
   前記スロットル開度検出手段でスロットルバルブ全開時が検出されたとき、前記エンジン水温検出手段で検出したエンジン水温に応じて前記第１及び第２の全開時変速エンジン回転数のいずれか一方を選択する第１選択手段と、
   前記スロットル開度検出手段でスロットルバルブ全開時が検出されたとき、前記油温検出手段で検出した自動変速機の油温に応じて前記第３及び第４の全開時変速エンジン回転数のいずれか一方を選択する第２選択手段と、
   前記第１及び第２選択手段で選択した全開時変速エンジン回転数のいずれか小さい方を選択する第３選択手段と、
   前記第３選択手段で選択した全開時変速エンジン回転数で全開変速を開始するように制御する全開変速制御手段と、
   を具備したことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
2. 前記油温検出手段の故障を検出する故障検出手段を更に具備し、
   該故障検出手段で前記油温検出手段の故障が検出されたときには、前記第１選択手段で選択した全開時変速エンジン回転数に基づいて、前記全開変速制御手段が全開変速を開始するように制御することを特徴とする請求項１記載の自動変速機の変速制御装置。
3. 前記油温検出手段の故障を検出する故障検出手段を更に具備し、
   該故障検出手段で前記油温検出手段の故障が検出されたときには、前記第２選択手段は前記第３の全開時変速エンジン回転数を選択し、前記第３選択手段は前記第１選択手段で選択した全開時変速エンジン回転数と前記第３の全開時変速エンジン回転数のいずれか小さい方を選択し、
   前記全開変速制御手段は、前記第３選択手段で選択した全開時変速エンジン回転数に基づいて、全開変速を開始するように制御することを特徴とする請求項１記載の自動変速機の変速制御装置。

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