JP2010019385A - 自動変速機のニュートラル制御装置 - Google Patents

自動変速機のニュートラル制御装置 Download PDF

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Abstract

【課題】ニュートラル制御の解除応答遅れを、ニュートラル制御の解除判定の早期化により解消、若しくは緩和し得るようにする。
【解決手段】Dレンジであっても、ブレーキ液圧Pbによりブレーキを作動させた停車状態で、所定条件が満足されていることにより、自動変速機がニュートラル状態にされている間、ブレーキ液圧Pbを図示のごとくに低下させた場合のニュートラル制御解除動作に際し、ニュートラル制御解除判定ブレーキ液圧Pbendを従来の固定値よりも高くする。これにより、制動力(ブレーキ液圧Pb)の低下中におけるニュートラル制御の解除判定が、従来の瞬時t2よりも早い瞬時t1に行われることとなる。従って、実線で示す発進摩擦要素作動圧Pf,Prの上昇傾向から明らかなように、ニュートラル制御の解除判定に呼応した自動変速機の動力伝達可能状態への、低温時における大きな復帰応答遅れを相殺、若しくは少なくとも緩和することができる。
【選択図】図8

Description

本発明は、無段式や有段式の自動変速機、そして、マニュアルトランスミッションを自動変速可能にして成る自動マニュアルトランスミッションなど、あらゆる自動変速機に用い得て、
走行レンジであっても、ブレーキを作動させた停車状態で所定条件が満足されるとき、自動変速機を動力伝達不能状態や、動力伝達制限状態にするためのニュートラル制御技術に関するものである。
自動変速機は、変速形態を定めた駐車(P)レンジ、後退走行(R)レンジ、停車(N)レンジ、前進自動変速(D)レンジなどを、この順番に配列して有し、これらレンジ間での手動によるセレクト操作にマニュアルバルブを応動させて、当該マニュアルバルブを選択レンジ対応位置にすることで、選択レンジ対応の変速形態を実現する。
前進走行を希望して自動変速機をDレンジにしている間は、車速やアクセル開度などから現在の車両状態に好適な目標変速段(目標変速比)を求め、停車状態なら目標変速段(目標変速比)を発進用の第1速(最ロー変速比)と定め、走行中なら目標変速段(目標変速比)を第1速(最ロー変速比)〜最高速変速段(最ハイ変速比)のうち、走行状態に適した変速段(変速比)と定める。
自動変速機は、現在の変速段(変速比)から、かようにして定めた目標変速段(目標変速比)へ自動変速される。
従って、自動変速機をDレンジにした直後から自動変速機は第1速(最ロー変速比)で動力伝達を行い得る状態にされる。
かかる自動変速機の伝動可能状態にもかかわらず停車状態を保ち得るよう、自動変速機とエンジンとの間にはトルクコンバータなどの流体継手や、電磁クラッチなどの断接要素を介在させる。
そして、これら流体継手や断接要素は、停車状態であっても自動変速機とエンジンとの間を完全には遮断せず、エンジンのアイドリング運転中、微少なトルク(クリープトルク)を自動変速機へ入力させ得るよう構成するのが常套である。
かかる構成によれば、アクセルペダルを釈放したままで車両を微速走行させることができ、例えば渋滞路走行中に、微速前進および停車を繰り返す必要がある場合において、神経を使う微妙なアクセルペダル操作を行うことなく、ブレーキペダルの踏み込み、釈放操作のみで当該渋滞路走行を行い得て、利便性を高めることができる。
しかしその反面、停車状態を保つ必要がある場合は、クリープトルクによって車両が微速走行することのないよう、ブレーキペダルを踏み込んだ状態にしておく必要があり、
この間、停車中にもかかわらずエンジンに負荷がかかって燃費を悪化させる。
そこで従来、例えば特許文献1に記載のように、走行レンジであっても、ブレーキを作動させた停車状態で所定条件が満足されるとき、自動変速機を第1速(最ロー変速比)実現状態にする発進摩擦要素の解放により自動変速機を動力伝達不能状態にするニュートラル制御技術が提案されている。
このニュートラル制御技術は一方で、ブレーキが上記の作動状態から非作動状態に向かっているのを、制動力が設定制動力未満になったことにより検知し、これに応答して上記発進摩擦要素の完全締結復帰により自動変速機を動力伝達不能状態から動力伝達可能状態に復帰させ、ニュートラル制御を解除する。
かかるニュートラル制御の解除は、発進時のアクセルペダル踏み込み操作前におけるブレーキペダルの戻し中に行われることから、早期に自動変速機を動力伝達可能状態に復帰させることができ、ニュートラル制御状態からの発進応答を高めるのに有用である。
特開2006−342825号公報
しかし従来は、ニュートラル制御の解除判定に際して用いる上記の設定制動力が固定値であり、これを自動変速機の温度に応じて適切に制御する技術思想が存在しなかったため、以下に説明するような問題を生ずる。
つまり、自動変速機の温度が低いときは、その作動油も低温であって当然に高粘度となる。
かかる変速機作動油の高粘度は、ニュートラル制御の解除判定に呼応し、ニュートラル制御で解放またはスリップ状態にされていた発進摩擦要素を変速機作動油の供給により完全締結させて自動変速機を動力伝達可能状態に復帰させるまでの応答遅れを大きくし、
その結果として従来のニュートラル制御装置は低温時に、ニュートラル制御状態からの発進応答を高めるという前記の作用効果を狙い通りに達成し得ない。
本発明は、ニュートラル制御の解除判定に際して用いる設定制動力を自動変速機の温度に応じて適切に制御すれば、上記の問題を解消して低温時も高温時と同等にニュートラル制御状態からの発進応答を狙い通りに高めることができるとの観点から、
この着想を具体化して、上記の問題解決を実現した自動変速機のニュートラル制御装置を提案することを目的とする。
この目的のため、本発明による自動変速機のニュートラル制御装置は、請求項1に記載のごとく、
走行レンジであっても、ブレーキを作動させた停車状態で所定条件が満足されるとき、自動変速機を動力伝達不能状態または動力伝達制限状態にし、制動力が設定制動力未満になるとき、自動変速機を動力伝達非制限状態に復帰させる自動変速機のニュートラル制御装置において、
前記自動変速機の温度を検出する変速機温度検出手段を設け、
該手段で検出した自動変速機の温度が低温であるほど前記設定制動力を大きくなるよう定めたことを特徴とするものである。
上記した本発明による自動変速機のニュートラル制御装置によれば、
走行レンジであっても、ブレーキを作動させた停車状態で所定条件が満足されるとき、自動変速機を動力伝達不能状態または動力伝達制限状態にして負荷の低減により燃費を向上させ、制動力が設定制動力未満になるとき、自動変速機を動力伝達非制限状態に復帰させてニュートラル制御を解除するが、
当該ニュートラル制御の解除判定に用いる上記設定制動力を、自動変速機の温度が低温であるほど大きくなるよう定めたため、以下の作用効果が奏し得られる。
つまり、自動変速機の温度が低いときは、その作動油が高粘度で、ニュートラル制御の解除判定に呼応した自動変速機の動力伝達非制限状態への復帰が、大きな応答遅れをもったものとなるが、
本発明においては、ニュートラル制御の解除判定に用いる設定制動力を、自動変速機の温度が低温であるほど大きくなるよう定めたため、低温時ほど、制動力低下中におけるニュートラル制御の解除判定が早期に行われることとなって、
ニュートラル制御の解除判定に呼応した自動変速機の動力伝達非制限状態への、低温時における大きな復帰応答遅れを相殺、若しくは少なくとも緩和することができ、
低温時にニュートラル制御状態からの発進応答が悪くなるという、従来装置において生じていた問題を解消することができる。
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施例になるニュートラル制御装置を具えた自動変速機1の制御系を示し、この自動変速機1は、図の左端(入力側)にエンジン2を結合され、エンジン回転を選択変速比に応じ変速して出力するものとする。
自動変速機1は、図2に例示するようなVベルト式無段変速機とし、エンジン2からの回転をロックアップ式トルクコンバータT/Cを経て入力される入力軸3と、前後進切換え機構4と、Vベルト伝動機構5と、ディファレンシャルギヤ装置6とで構成する。
前後進切換え機構4は、ダブルピニオン型遊星歯車組7を具え、前発進用摩擦要素である前進クラッチ8の締結により入力軸3の回転をそのままVベルト伝動機構5に伝達することができ、後発進用摩擦要素である後退ブレーキ9の締結により入力軸3の回転を逆転してVベルト伝動機構5に伝達することができ、
前進クラッチ8および後退ブレーキ9を共に解放することにより、入力軸3の回転をVベルト伝動機構5に伝達しなくなるものとする。
Vベルト伝動機構5は、前後進切換え機構4からの回転を入力される駆動側のプライマリプーリ10と、従動側のセカンダリプーリ11と、これらプーリ10,11間に掛け渡したVベルト12とで構成する。
プライマリプーリ10およびセカンダリプーリ11はそれぞれ、一方のフランジ10a,11aを他方のフランジと共に回転するが、軸線方向へ変位可能な可動フランジとし、これら可動フランジ10a,11aの位置をシリンダ室10b,11b内の圧力差により制御可能とする。
Vベルト伝動機構5は、プライマリプーリ10への回転をVベルト12を介してセカンダリプーリ11および出力軸13に順次伝達する。
この伝動中、セカンダリプーリシリンダ室11bに、変速機入力トルクに応じた変速制御元圧であるライン圧を供給し、プライマリプーリシリンダ室10bに、このライン圧を元圧として変速制御弁が決定した変速制御圧を供給し、セカンダリプーリシリンダ室11bのライン圧に対するプライマリプーリシリンダ室10bにおける変速制御圧の比により、可動フランジ10a,11aの位置を制御して、両プーリ10,11に対するVベルト12の巻掛け円弧径、つまり、プーリ間伝動比を制御する。
よってVベルト伝動機構5は、変速制御圧(プライマリプーリ圧 )を上昇させることで、変速比を最ロー変速比から連続的に高速側変速比に向けて無段階に変化(アップシフト)させることができ、変速制御圧(プライマリプーリ圧)を低下させることで、変速比を逆に連続的に最ロー変速比へ向けて無段階に変化(ダウンシフト)させることができる。
Vベルト伝動機構5から出力軸13への回転は、平行軸歯車組14を介してディファレンシャルギヤ装置6に入力され、このディファレンシャルギヤ装置6は図示せざる車両の左右駆動輪を差動下に駆動して車両を走行させるものとする。
上記した図2のVベルト式無段変速機1は、その変速形態を選択したり、手動変速を指令するためのセレクトレバー1aを、図1に示すごとくに具える。
このセレクトレバー1aは、車体フロアトンネル(図示せず)に貫通させて運転席の近傍に位置させ、運転者が操作パターン21に沿って手動操作することにより、変速形態の選択を指令したり、手動変速を指令するものとする。
セレクトレバー1aの操作パターン21には、
Vベルト式無段変速機1を駐車(P)レンジにするPレンジ位置と、
Vベルト式無段変速機1を後退走行(R)レンジにするRレンジ位置と、
Vベルト式無段変速機1を停車(N)レンジにするNレンジ位置と、
Vベルト式無段変速機1を前進自動変速(D)レンジにするDレンジ位置と、
Vベルト式無段変速機1を手動変速(M)レンジにするMレンジ位置と、
このMレンジ位置で手動アップシフトを指令するための手動アップシフト(M+)位置と、
このMレンジ位置で手動ダウンシフトを指令するための手動ダウンシフト(M-)位置とを設定する。
Pレンジ位置、Rレンジ位置、Nレンジ位置、およびDレンジ位置をこの順にして一直線に配置し、Dレンジ位置に横並びにしてMレンジ位置を配置し、
このMレンジ位置を挟んで、Pレンジ位置、Rレンジ位置、Nレンジ位置、およびDレンジ位置の配列方向に平行な両方向へそれぞれ、手動アップシフト(M+)位置および手動ダウンシフト(M-)位置を配置する。
なおセレクトレバー1aは、手動アップシフト(M+)位置や手動ダウンシフト(M-)位置に操作した後、操作力を解除するときMレンジ位置に自己復帰するものとする。
図2のVベルト式無段変速機1における前進クラッチ8および後退ブレーキ9の締結・解放制御、つまり本発明のニュートラル制御用に発進油圧制御を司る発進油圧制御回路を図3に基づき以下に説明する。
マニュアルバルブ41は、セレクトレバー1aによるレンジ切り替え操作(セレクト操作)に応動するが、これらマニュアルバルブ41およびセレクトレバー1a間を機械的に連結せず、マニュアルバルブ41を、詳しくは後述するごとく電子制御下でセレクトレバー1aによるセレクト操作に応動させるように構成する。
このためマニュアルバルブ41には、駐車(P)レンジ位置と、後退走行(R)レンジ位置と、停車(N)レンジ位置と、前進自動変速(D)レンジ位置(Mレンジ位置も同じ)とを順次、隣り合わせに配列して設定し、
マニュアルバルブ41のスプール41aを、電子制御下でセレクトアクチュエータ42により、これらレンジ位置へ変位させるようにする。
マニュアルバルブ41には、後述するセレクト油圧Psが供給されているセレクト油圧回路43と、前進クラッチ8への前発進油圧回路44と、後退ブレーキ9への後発進油圧回路45とを接続し、
セレクト油圧回路43の接続部を挟んで、マニュアルバルブ41の軸線方向両側に、前発進油圧回路44の接続部および後発進油圧回路45の接続部を配置する。
なお、前発進油圧回路44および後発進油圧回路45はそれぞれ、オリフィスなどの流量制限手段が全く存在しない回路とする。
そしてマニュアルバルブ41は、図示の停車(N)レンジ位置で、セレクト油圧回路43をスプール41aの両端ランド間における閉空間に通じさせて閉じきると共に、前発進油圧回路44および後発進油圧回路45をドレンポート41b,41cに通じさせて前進クラッチ8の締結圧である前発進油圧Pfおよび後退ブレーキ9の締結圧である後発進油圧Prをドレンポート41b,41c から排除することで、前進クラッチ8および後退ブレーキ9を共に解放してVベルト式無段変速機1を動力伝達不能な中立状態にするものとする。
またマニュアルバルブ41は、前進自動変速(D)レンジ位置で、前発進油圧回路44をドレンポート41bから遮断すると共にセレクト油圧回路43に通じさせてセレクト油圧Psを前進クラッチ8に向かわせ、該クラッチ8の締結圧である前発進油圧Pfの発生により前進クラッチ8を締結させるが、
後発進油圧回路45をドレンポート41cに通じさせ続けて後退ブレーキ9の締結圧である後発進油圧Prをドレンポート41c から排除することで後退ブレーキ9を解放させ、
これらによりVベルト式無段変速機1を前進回転動力の伝達が非制限下に可能な状態にするものとする。
更にマニュアルバルブ41は、後退走行(R)レンジ位置で、後発進油圧回路45をドレンポート41cから遮断すると共にセレクト油圧回路43に通じさせてセレクト油圧Psを後退ブレーキ9に向かわせ、該ブレーキ9の締結圧である後発進油圧Prの発生により後退ブレーキ9を締結させるが、
前発進油圧回路44をドレンポート41bに通じさせ続けて前進クラッチ8の締結圧である前発進油圧Pfをドレンポート41b から排除することで前進クラッチ8を解放させ、
これらによりVベルト式無段変速機1を後退回転動力の伝達が非制限下に可能な状態にするものとする。
マニュアルバルブ41のスプール41aを、上記の後退走行(R)レンジ位置よりも更に図3の下方へ変位させて駐車(P)レンジ位置にすると、図3においてスプール41aの上方におけるランドがセレクト油圧回路43を塞ぐと共に、前発進油圧回路44および後発進油圧回路45をドレンポート41b,41cに通じさせて前進クラッチ8の締結圧である前発進油圧Pfおよび後退ブレーキ9の締結圧である後発進油圧Prをドレンポート41b,41c から排除することで、前進クラッチ8および後退ブレーキ9を共に解放してVベルト式無段変速機1を動力伝達不能な中立状態にするものとする。
回路43へのセレクト油圧Psについて以下に説明する。
このセレクト油圧Psを作り出すために、セレクトスイッチバルブ46およびセレクトコントロールバルブ47を設ける。
セレクトコントロールバルブ47は、ライン圧回路48からの変速機入力トルクに応じたライン圧PLを調圧して制御圧Pcを作り出し、この制御圧Pcを制御圧回路49に出力するものとする。
またセレクトスイッチバルブ46は、回路48からのライン圧PL、または、回路49からの制御圧Pcを、セレクト油圧Psとして選択し、回路43に出力するものとする。
セレクトスイッチバルブ46の切り替え制御用にセレクトスイッチソレノイド51を、また、セレクトコントロールバルブ47の調圧制御用にセレクトコントロールソレノイド52を、更に、これらソレノイド51,52への入力圧であるパイロット圧Ppを作り出すためのパイロット弁53を設ける。
パイロット弁53は、回路48のライン圧PLを内蔵バネ53aのセット荷重に応じた一定圧に減圧して一定のパイロット圧Ppをパイロット圧回路54へ出力するものとする。
セレクトスイッチソレノイド51は、電子制御により回路54のパイロット圧Ppを回路55を経てセレクトスイッチバルブ46の下端に供給するか、供給しないかを決定するものである。
セレクトスイッチソレノイド51がOFFによりパイロット圧Ppを回路55を経てセレクトスイッチバルブ46の下端に供給しない場合は、セレクトスイッチバルブ46が内蔵バネ46aによりスプール46bを図示のライン圧選択位置にされ、セレクト油圧回路43をライン圧回路48に通じてセレクト油圧Psをライン圧PLと同じ値にする。
セレクトスイッチソレノイド51がONによりパイロット圧Ppを回路55を経てセレクトスイッチバルブ46の下端に供給する場合は、セレクトスイッチバルブ46が内蔵バネ46aに抗してスプール46bを図示位置から上昇された制御圧選択位置にされ、セレクト油圧回路43を制御圧回路49に通じてセレクト油圧Psを制御圧Pcと同じ値にする。
上記の制御圧Pcは、セレクトコントロールバルブ47が、セレクトコントロールソレノイド52からのソレノイド圧に応じて以下のように作り出す。
セレクトコントロールソレノイド52は、一定のパイロット圧Ppを元圧とし、デューティー比の増大につれて高くなるソレノイド圧を回路56へ出力する。
セレクトスイッチバルブ46がスプール46bを図示位置から上昇されて制御圧選択位置にされている場合に、回路56の上記ソレノイド圧は回路57によりセレクトコントロールバルブ47の右端に供給される。
セレクトコントロールバルブ47は、常態でバネ47aにより図示位置に弾支されたスプール47bを内蔵し、スプール47bが図示の常態位置にある間、ライン圧回路48を制御圧回路49に通じさせて回路49の制御圧Pcを上昇させる。
この制御圧Pcをフィードバックしてスプール47bに、バネ47aと対向する向きに作用させ、スプール47bには更に、同じくバネ47aと対向する向きに回路57からのソレノイド圧を作用させる。
よって、制御圧Pcの上記した上昇につれ、これが、回路57からのソレノイド圧との共働により、スプール47bを図示位置から左行させ、かかるスプール47bの左行により制御圧回路49がライン圧回路48との連通度を減じられつつ、ドレンポート47cとの連通度を増大される。
制御圧Pcが更に上昇すると、スプール47bの更なる左行により、制御圧回路49がライン圧回路48との連通度よりも、ドレンポート47cとの連通度を大きくされる結果、制御圧Pcが低下され、スプール47bがそれ以上は左行することがない。
制御圧Pcが逆に低下すると、スプール47bがバネ47aにより右行され、この右行により、制御圧回路49がドレンポート47cとの連通度よりも、ライン圧回路48との連通度を大きくされる結果、制御圧Pcが上昇され、スプール47bがそれ以上は右行することがない。
以上の作用の繰り返しにより制御圧Pcは、バネ47aによるスプール47bの右向き力と、フィードバックされた制御圧Pcおよび回路57からのソレノイド圧によるスプール47bの左向き力とがバランスするような圧力値に調圧され、
従って、セレクトコントロールソレノイド52により回路57へのソレノイド圧を前記の通りデューティー制御(0〜パイロット圧Pp)することで、制御圧Pcは0と、元圧であるライン圧PLとの間における任意の圧力値に制御することができる。
上記した図3に示す発進油圧制御回路(前進クラッチ8および後退ブレーキ9の締結・解放を司る発進油圧Pf,Prの制御回路)は、Vベルト式無段変速機1に係わるその他の変速制御油圧回路およびロックアップ制御油圧回路と共に、図1に示すコントロールバルブボディー1bに内蔵させる。
ただし図1には、コントロールバルブボディー1b内に、前記したマニュアルバルブ41用のセレクトアクチュエータ42、セレクトスイッチバルブ46用のセレクトスイッチソレノイド51、セレクトコントロールバルブ47用のセレクトコントロールソレノイド52、および、プライマリプーリシリンダ室10b(図2参照)内の変速制御圧を決定して前記した変速制御を司る変速制御弁(図示せず)用のシフトソレノイド58のみを表示した。
セレクトアクチュエータ42、セレクトスイッチソレノイド51、およびセレクトコントロールソレノイド52を介したVベルト式無段変速機1のニュートラル制御用の発進油圧制御は、シフトソレノイド58を介したVベルト式無段変速機1の変速制御と共に、図1の変速機コントローラ22によりこれらを遂行する。
このため変速機コントローラ22には、前記したセレクトレバー操作パターン21からの上記各セレクトレバー位置(セレクト操作)信号を入力するほか、
車速VSPを検出する車速センサ23からの信号と、
アクセルペダル踏み込み量(アクセル開度)APOを検出するアクセル開度センサ24からの信号と、
車両の制動力を表すブレーキ液圧Pbを検出するブレーキ液圧センサ25からの信号と、
自動変速機1の温度を表す変速機作動油温Toilを検出する変速機作動油温センサ26からの信号と、
同じく自動変速機1の温度情報であるエンジン2の冷却水温Twtrを検出するエンジン冷却水温センサ27からの信号と、
車両が居る箇所の路面勾配θを検出する路面勾配センサ28(路面勾配検出手段)からの信号とを入力する。
変速機コントローラ22は、これら入力情報をもとにコントロールバルブボディー1bを介して、Vベルト式無段変速機1の変速制御、および、本発明が狙いとするニュートラル制御のための発進油圧制御を以下のように行う。
先ず変速制御を概略説明するに変速機コントローラ22は、セレクトレバー1aの操作パターン21からの信号をもとに、セレクトレバー1aのセレクト操作位置(P,R,N,D)に応じ、セレクトアクチュエータ42を駆動してマニュアルバルブ41のスプール41aを、対応する駐車(P)レンジ位置、後退走行(R)レンジ位置、停車(N)レンジ位置、前進自動変速(D)レンジ位置へと変位させる。
マニュアルバルブ41は図3に示すように停車(N)レンジ位置にある間、前発進油圧回路44および後発進油圧回路45をそれぞれドレンポート41b,41cに通じて、前進クラッチ8の締結圧(前発進油圧Pf)および後退ブレーキ9の締結圧(後発進油圧Pr)を排除することにより、前進クラッチ8および後退ブレーキ9を共に解放してVベルト式無段変速機1を動力伝達不能な中立状態にする。
マニュアルバルブ41は前進自動変速(D)レンジ位置にある間、前発進油圧回路44をセレクト油圧回路43に通じさせてセレクト油圧Psを前進クラッチ8に向かわせ、前進クラッチ8をセレクト油圧Psに応じた力で締結させ、
他方で後発進油圧回路45をドレンポート41cに連通させ続けて後退ブレーキ9を解放状態に保つ。
かかる後退ブレーキ9の解放と前進クラッチ8の締結とによりVベルト式無段変速機1を前進回転動力の伝達が非制限下に可能な状態にする。
マニュアルバルブ41は後退走行(R)レンジ位置にある間、後発進油圧回路45をセレクト油圧回路43に連通させてセレクト油圧Psを後退ブレーキ9に向かわせ、後退ブレーキ9をセレクト油圧Psに応じた力で締結させ、
他方で前発進油圧回路44をドレンポート41bに通じさせ続けて前進クラッチ8を解放状態に保つ。
かかる前進クラッチ8の解放と後退ブレーキ9の締結とによりVベルト式無段変速機1を後退回転動力の伝達が非制限下に可能な状態にする。
セレクトレバー1aをDレンジ位置にしていることで、変速機コントローラ22がマニュアルバルブ41を上記した電子制御下で対応するDレンジ位置にしている間、つまり、Vベルト式無段変速機1が前進クラッチ9の締結と後退ブレーキ9の解放とで前進回転動力伝達状態にされている間、
変速機コントローラ22は、センサ23で検出した車速VSP、および、センサ24で検出したアクセル開度APOから、予定の変速マップをもとに現在の運転状態において好ましい目標入力回転数(目標変速比)を求め、
この目標入力回転数が達成されるような変速指令をシフトソレノイド58に供給することで、現在の入力回転数Ninが目標入力回転数に向かうようVベルト式無段変速機1を無段変速させる。
セレクトレバー1aをRレンジ位置にしていることで、変速機コントローラ22がマニュアルバルブ41を上記した電子制御下で対応するRレンジ位置にしている間、つまり、Vベルト式無段変速機1が前進クラッチ9の解放と後退ブレーキ9の締結とで後退回転動力伝達状態にされている間、
変速機コントローラ22は、最ロー変速比に対応した後退用入力回転数が達成されるような変速指令をシフトソレノイド58に供給することで、Vベルト式無段変速機1を固定回転比のもと後退回転が伝達される状態となす。
次に、本発明が狙いとするニュートラル制御のための発進油圧制御を説明する。
このニュートラル制御に際し図1における変速機コントローラ22は、図4に示す制御プログラムを実行してニュートラル制御開始判定を行い、図5に示す制御プログラムを実行してニュートラル制御解除判定を行う。
図4においては、先ずステップS11で車速VSP=0km/hとか、ブレーキペダルが踏み込まれているとか、ステアリングホイールが中立位置近辺にあるとかの、ニュートラル制御開始条件が満たされているか否かをチェックする。
ニュートラル制御開始条件が満たされていなければ、ニュートラル制御を行わないから制御をそのまま終了し、ニュートラル制御開始条件が満たされていれば、制御をステップS12以降に進めて以下のようにニュートラル制御開始判定を行う。
ステップS12においては変速機作動油温Toilを読み込み、次のステップS13において、予定のマップを基に変速機作動油温Toilからニュートラル制御開始判定ブレーキ液圧Pbstを検索する。
このニュートラル制御開始判定ブレーキ液圧Pbstは、変速機作動油温Toilが低い低温時ほど高くして、低温時ほど、ブレーキペダルを強く踏み込んで車両に大きな制動力を付与しないとニュートラル制御が開始されないようにする。
これにより、確実な制動力が確保された場合は低温時もニュートラル制御が実行されることとなり、ニュートラル制御による燃費向上領域を拡大することができる。
次のステップS14においては、ブレーキ液圧Pbが上記のニュートラル制御開始判定ブレーキ液圧Pbst以上であるか否かをチェックし、Pb< Pbstである間は制御を元に戻してニュートラル制御を開始させない。
ステップS14でブレーキ液圧Pbがニュートラル制御開始判定ブレーキ液圧Pbst以上になったと判定するとき、ニュートラル制御を開始してよいとの判定により制御をステップS15に進め、このステップS15でニュートラル制御を開始させる。
かかるニュートラル制御の開始に当たって図1の変速機コントローラ22は、セレクトスイッチソレノイド51のONにより回路54のパイロット圧Ppを回路55によりセレクトスイッチバルブ46の下端に供給する。
これによりセレクトスイッチバルブ46は内蔵バネ46aに抗してスプール46bを図3に示す位置から上昇された制御圧選択位置となり、セレクト油圧回路43を制御圧回路49に通じて制御圧Pcをセレクト油圧Psとして回路43に供給する。
よって、セレクト油圧Ps(=制御圧Pc)が前進クラッチ8(Dレンジ選択時)または後退ブレーキ9(Rレンジ選択時)に供給され、これら発進摩擦要素8または9の締結制御に用いられる。
一方で変速機コントローラ22は、上記の制御圧Pcを決定するセレクトコントロールバルブ47のセレクトコントロールソレノイド52へ、前進クラッチ8(Dレンジ選択時)または後退ブレーキ9(Rレンジ選択時)のニュートラル制御時用目標作動圧指令に対応するデューティー比を供給する。
セレクトコントロールソレノイド52は、回路54内における一定のパイロット圧Ppを元圧とし、デューティー比の増大につれて高くなるソレノイド圧を回路56へ出力するもので、前進クラッチ8(Dレンジ選択時)または後退ブレーキ9(Rレンジ選択時)の上記したニュートラル制御時用目標作動圧指令に対応するデューティー比に応じたソレノイド圧を回路56へ出力する。
ところでニュートラル制御中は上記した通り、セレクトスイッチバルブ46がスプール46bを図示位置から上昇されて制御圧選択位置にされているため、回路56の上記デューティー制御されたソレノイド圧は回路57を経てセレクトコントロールバルブ47の右端に供給される。
セレクトコントロールバルブ47は、前記した作用により制御圧Pcを、バネ47aによるスプール47bへの右向き力と、フィードバックされた制御圧Pcおよび回路57からのソレノイド圧によるスプール47bへの左向き力とがバランスするような圧力値に調圧し、制御圧Pcを回路57へのソレノイド圧、つまりセレクトコントロールソレノイド52のデューティー比に応じた圧力値にすることができる。
従って制御圧Pcは、セレクトコントロールソレノイド52のデューティー比が前進クラッチ8(Dレンジ選択時)または後退ブレーキ9(Rレンジ選択時)の上記したニュートラル制御時用目標作動圧指令に対応したものであることから、前進クラッチ8(Dレンジ選択時)または後退ブレーキ9(Rレンジ選択時)のニュートラル制御時用目標作動圧指令に対応した値に制御される。
かようにして作り出された制御圧Pcは、前記したように回路49から回路43を経て前進クラッチ8(Dレンジ選択時)または後退ブレーキ9(Rレンジ選択時)へ、それぞれの作動圧Pf,Prとして供給され、これら発進摩擦要素8または9をニュートラル制御時用目標作動圧で作動させることができる。
ここで発進摩擦要素8,9のニュートラル制御時用目標作動圧は、これら発進摩擦要素8,9の作動油圧回路内に空気が混入しないようにするための僅かな圧力とし、発進摩擦要素8,9が締結容量を持たない解放状態にされるようなものとしたり、発進摩擦要素8,9が小さな締結容量を持つスリップ締結状態にされるようなものとする。
かくして発進摩擦要素8,9は解放状態または動力伝達制限状態にされ、Vベルト式無段変速機1を、クリープトルクが不要なニュートラル制御要求時において、要求通りに動力伝達不能状態または動力伝達制限状態にしておくことができる。
次いで、図5に示すニュートラル制御解除処理を説明する。
先ずステップS21において、前記したニュートラル制御の開始後でニュートラル制御が行われているか否かをチェックする。
ニュートラル制御中でなければ、ニュートラル制御の解除も行わないから制御をそのまま終了し、ニュートラル制御中であれば、制御をステップS22以降に進めて以下のようにニュートラル制御解除判定を行う。
ステップS22においては変速機作動油温Toilおよび路面勾配θの絶対値|θ|を読み込む。
次のステップS23においては、図6に実線で例示する予定のマップを基に変速機作動油温Toilから、ニュートラル制御解除判定ブレーキ液圧Pbendを検索と共に、図7に例示する予定のマップを基に路面勾配θの絶対値|θ|から、ニュートラル制御解除判定ブレーキ液圧Pbendを検索し、これらのうち大きい方を最終的にニュートラル制御解除判定ブレーキ液圧Pbendとして用いる。
なお、変速機作動油温Toilに応じたニュートラル制御解除判定ブレーキ液圧Pbendは図6に実線で示すように、変速機作動油温Toilが低い低温時ほど高くして、本発明の前記した目的を達成すべく低温時ほど、ブレーキペダルの戻し操作中の早い段階からニュートラル制御が解除されるようなものとする。
また、路面勾配θの絶対値|θ|に応じたニュートラル制御解除判定ブレーキ液圧Pbendは図7に示すように、路面勾配|θ|が急であるほど高くし、登坂路や降坂路でブレーキペダルの戻し操作中に車両が動き出すことのないタイミングでニュートラル制御が解除されるようなものとするのがよい。
そして、これら変速機作動油温Toilに応じたニュートラル制御解除判定ブレーキ液圧Pbendおよび路面勾配|θ|に応じたニュートラル制御解除判定ブレーキ液圧Pbendのうちの大きい方を最終的なニュートラル制御解除判定ブレーキ液圧Pbendと定める本実施例によれば、
変速機作動油温Toilに応じたニュートラル制御解除タイミングと、路面勾配|θ|に応じたニュートラル制御解除タイミングのうち、早いタイミングが優先されてニュートラル制御の解除に供されることとなる。
このため、変速機作動油温Toilに応じた上記の要求と、路面勾配|θ|に応じた上記の要求とを共に満足させることができる。
ところで上記のように定めた最終的なニュートラル制御解除判定ブレーキ液圧Pbendは、図4のステップS13におけるニュートラル制御開始判定ブレーキ液圧Pbstよりも低くして、両者間にヒステリシスを設定し、
ブレーキ液圧Pbがニュートラル制御を行うべきか解除すべきかの境界付近の値で微少変動するときに、ニュートラル制御が頻繁に開始されたり解除されるハンチングを防止するようになす。
次のステップS24においては、ブレーキ液圧Pbが上記の最終的なニュートラル制御解除判定ブレーキ液圧Pbend未満であるとか、図4のステップS11につき前述したニュートラル制御開始条件のどれかが欠けて、例えば車速VSP≠0km/hであるとか、ステアリングホイールが所定値以上大きく操舵されたとかの、ニュートラル制御解除条件が成立したか否かをチェックする。
ステップS24でPb< Pbendなどのニュートラル制御解除条件が成立していないと判定する間は、制御を元に戻してニュートラル制御を解除させず、
ステップS24でPb< Pbendなどのニュートラル制御解除条件が成立したと判定するとき、制御をステップS25に進めてニュートラル制御を解除する。
かかるニュートラル制御の解除に当たって図1の変速機コントローラ22は、制御圧Pcを決定するセレクトコントロールバルブ47のセレクトコントロールソレノイド52へ、前進クラッチ8(Dレンジ選択時)または後退ブレーキ9(Rレンジ選択時)の作動圧となる制御圧Pcが、前記したニュートラル制御時用目標作動圧指令値から、締結ショック対策用に定めた所定の時系列変化をもって元圧(ライン圧PL)まで上昇するようなデューティー比を供給する。
かように制御された制御圧Pcは、回路49から回路43を経て前進クラッチ8(Dレンジ選択時)または後退ブレーキ9(Rレンジ選択時)へ、それぞれの作動圧Pf,Prとして供給され、これら発進摩擦要素8または9をニュートラル制御時の解放状態またはスリップ締結状態から締結進行させ、最終的に完全締結させることができる。
制御圧Pcが、その元圧であるライン圧PLと同じ値となって、発進摩擦要素8または9が完全締結されると、変速機コントローラ22は、セレクトスイッチソレノイド51のOFFにより、回路54のパイロット圧Ppを回路55からセレクトスイッチバルブ46の下端に供給しなくする。
これによりセレクトスイッチバルブ46は、内蔵バネ46aによりスプール46bを図3に示すライン選択位置に下降され、セレクト油圧回路43を制御圧回路49からライン圧回路48に切り替え接続し、回路48からのライン圧PLをセレクト油圧Psとして回路43に供給する。
よって以後は、セレクト油圧Ps(=ライン圧PL)が前進クラッチ8(Dレンジ選択時)または後退ブレーキ9(Rレンジ選択時)に供給され続けるようになり、Vベルト式無段変速機1を動力伝達非制限状態にすることができる。
以上によりニュートラル制御が解除され、Vベルト式無段変速機1を通常通りに変速制御し得ることになる。
上記した本実施例のニュートラル制御装置によれば、図8につき以下に説明するような作用効果を達成することができる。
図8は、DレンジまたはRレンジであっても、ブレーキ液圧Pbによりブレーキを作動させた停車状態で、図4のステップS12における所定条件が満足されているためニュートラル制御により、Vベルト式無段変速機1が低い発進摩擦要素作動圧Pf,Prにより動力伝達不能状態にされている間、ブレーキ液圧Pbを図示のごとくに低下させた場合のニュートラル制御解除動作を示す。
従来は前記したように、ニュートラル制御解除判定ブレーキ液圧Pbendが固定値(図6の破線参照)であったため、
Vベルト式無段変速機1の温度Toilが低いとき、その作動油が高粘度で、発進摩擦要素作動圧Pf,Pr(制御圧Pc)の破線で示す上昇から明らかなように、ニュートラル制御の解除判定に呼応したVベルト式無段変速機1の動力伝達非制限状態への復帰が大きな応答遅れをもったものとなったときに、これを補償することができず、
車速VSPおよび車両前後加速度Gの破線で示す時系列変化(特に、車速VSPの破線で示す立ち上がり開始タイミング)から明らかなように、低温時にニュートラル制御状態からの発進応答が悪くなるという問題を生じていた。
これに対し本実施例のニュートラル制御装置によれば、ニュートラル制御の解除判定用の設定制動力であるニュートラル制御解除判定ブレーキ液圧Pbendを図6に例示するように、Vベルト式無段変速機1の温度Toilが低温であるほど高くなるよう定めたため、
低温時はニュートラル制御解除判定ブレーキ液圧Pbendが図8に示すように高く設定されることとなり、制動力(ブレーキ液圧Pb)の低下中におけるニュートラル制御の解除判定が、従来の瞬時t2よりも早い瞬時t1に行われることとなる。
従って本実施例によれば、図8に実線で示す発進摩擦要素作動圧Pf,Pr(制御圧Pc)の上昇傾向から明らかなように、ニュートラル制御の解除判定に呼応したVベルト式無段変速機1の動力伝達非制限状態への、低温時における大きな復帰応答遅れを相殺、若しくは少なくとも緩和することができ、
トルクコンバータT/Cのタービン回転数Nt、車速VSPおよび車両前後加速度Gの実線で示す時系列変化(特に、車速VSPの実線で示す立ち上がり開始タイミング)から明らかなように、低温時にニュートラル制御状態からの発進応答が悪くなるという、従来装置において生じていた問題を解消することができる。
更に本実施例においては、図7につき前述したごとくニュートラル制御解除判定ブレーキ液圧Pbendを、路面勾配θの絶対値|θ|に応じても変化させ、路面勾配|θ|が大きいほどニュートラル制御解除判定ブレーキ液圧Pbendを高くすることにより、急な登坂路および降坂路ほど、ブレーキペダルの戻し操作中の早い段階からニュートラル制御が解除されるようにしたため、
登坂路や降坂路で、ブレーキペダルの戻し操作に対しニュートラル制御の解除(クリープトルクの発生)が遅れ、車両が動いてしまう不都合を回避することができる。
なお上記した実施例では、Vベルト式無段変速機1の温度として、その作動油温Toilを用いたが、
その代わりに、Vベルト式無段変速機1に結合されているエンジン2の冷却水温Twtrを用いてもよいし、
或いは、これら変速機作動油温Toilおよびエンジン冷却水温Twtrの双方を用いてもよく、
いずれの場合も、前記した作用効果を同様に達成し得るのは言うまでもない。
従って、作動油温Toilを検出する油温センサ26、および、エンジン冷却水温Twtrを検出する水温センサ27は、本発明における変速機温度検出手段に相当する。
また、図4に示すステップS15でのニュートラル制御に際しVベルト式無段変速機1を動力伝達不能状態または動力伝達制限状態にするため締結力を0にしたり低下させるべき発進摩擦要素(Dレンジにあっては前進クラッチ8、Rレンジにあっては後退ブレーキ9)のニュートラル制御時用作動油圧は前記した通り、発進摩擦要素8,9の作動油圧回路内に空気が混入しないようにするための僅かな圧力とし、発進摩擦要素8,9が締結容量を持つことのないようなものとしたり、または、発進摩擦要素8,9が小さな締結容量を持ってスリップ締結されるようなものとするが、
Vベルト式無段変速機1の温度(変速機作動油温Toil、エンジン冷却水温Twtr)が低温であるほど高くするのがよい。
前進クラッチ8(Dレンジ選択時)、または後退ブレーキ9(Rレンジ選択時)のニュートラル制御時用作動油圧は更に、同じ温度(変速機作動油温Toil、エンジン冷却水温Twtr)のもとでも、路面勾配|θ|が急であるほど高くするのがよい。
この場合、ニュートラル制御の解除判定に呼応したVベルト式無段変速機1の動力伝達非制限状態への復帰、つまり発進摩擦要素作動圧Pf,Pr(制御圧Pc)の上昇復帰が、低温時や急勾配時は高いニュートラル制御時用作動油圧からの復帰となり、当該復帰を一層速やかに完遂させ得て、前記の作用効果を更に確実に達成することができる。
この作用効果を、図8と同じ条件での動作を示す図9に基づき以下に説明する。
なお、図9における第1実施例の動作波形(破線)は、比較のために表示した、図8における実施例の動作波形(実線)と同じものである。
本第2実施例においては、前進クラッチ8(Dレンジ選択時)、または後退ブレーキ9(Rレンジ選択時)のニュートラル制御時用作動油圧を図9に矢αで示すごとく、Vベルト式無段変速機1の温度(変速機作動油温Toil、エンジン冷却水温Twtr)が低いほど、また路面勾配|θ|が急であるほど高くする。
この時における前進クラッチ8(Dレンジ選択時)、または後退ブレーキ9(Rレンジ選択時)のニュートラル制御時用作動油圧は、前進クラッチ8(Dレンジ選択時)、または後退ブレーキ9(Rレンジ選択時)が完全締結されるような値と、零との間で、変速機温度(変速機作動油温Toil、エンジン冷却水温Twtr)や、路面勾配|θ|に応じ任意に決定可能である。
ちなみに、図9に矢αで示すごとく高められた前進クラッチ8(Dレンジ選択時)、または後退ブレーキ9(Rレンジ選択時)のニュートラル制御時用作動油圧は、前進クラッチ8(Dレンジ選択時)、または後退ブレーキ9(Rレンジ選択時)がスリップ締結により締結容量を持ち、Vベルト式無段変速機1を動力伝達制限状態にするような値である。
低温時や急勾配時に前進クラッチ8(Dレンジ選択時)、または後退ブレーキ9(Rレンジ選択時)のニュートラル制御時用作動油圧を、図9に矢αで示すごとく高くする場合、
瞬時t1でのニュートラル制御の解除判定に呼応した発進摩擦要素8,9の作動圧Pf,Pr(制御圧Pc)の上昇によるVベルト式無段変速機1の動力伝達制限状態から動力伝達非制限状態への復帰が、低温時や急勾配時はαだけ高いニュートラル制御時用作動油圧からの復帰となる。
このため、実線で示す車速VSPの立ち上がり開始タイミング、車両前後加速度Gの時系列変化、およびタービン回転数Ntの時系列変化から明らかなように、上記の復帰を一層速やかに完遂させ得て、
低温時にニュートラル制御状態からの発進応答が悪くなるのという問題を一層確実に解消し得ると共に、急勾配時にブレーキペダルの戻し操作に対しニュートラル制御の解除(クリープトルクの発生)が遅れて車両が動くという不都合を一層確実に回避することができる。
更に、Vベルト式無段変速機1をニュートラル制御により動力伝達不能状態または動力伝達制限状態にする間、エンジン2の回転数を、アイドリング回転数よりも高くするのがよい。
かかるエンジン回転数の上昇は、エンジンの暖機を促進して変速機作動油温Toilの温度上昇を促し、
変速機作動油の粘度低下でニュートラル制御の解除判定に呼応したVベルト式無段変速機1の動力伝達非制限状態への復帰応答(ニュートラル制御状態からの発進応答)を高めることができる。
ここでニュートラル制御中はVベルト式無段変速機1が動力伝達不能状態または動力伝達制限状態であるため、上記エンジン回転数の上昇により支障が生ずることはない。
なお図示例では自動変速機が、Vベルト式無段変速機1である場合について述べたが、本発明の着想はその他、遊星歯車組式有段自動変速機や、自動マニュアルトランスミッションなどに適用しても同様な作用効果を達成することができる。
ちなみに、遊星歯車組式有段自動変速機の場合、発進摩擦要素は前進第1速を実現するための摩擦要素および後退変速段を実現するための摩擦要素であり、
また、自動マニュアルトランスミッションの場合、前進第1速を実現する時に締結すべき自動クラッチおよび後退変速段を実現するときに締結すべき自動クラッチであることは言うまでもない。
本発明の一実施例になるニュートラル制御装置を具えたVベルト式無段変速機の制御系を示す概略系統図である。 図1におけるVベルト式無段変速機の伝動系を示す概略縦断側面図である。 図2に示すVベルト式無段変速機のニュートラル制御用発進油圧制御部を示す油圧回路図である。 図1における変速機コントローラが実行するニュートラル制御開始処理のプログラムを示すフローチャートである。 図1における変速機コントローラが実行するニュートラル制御解除処理のプログラムを示すフローチャートである。 変速機作動油温に対するニュートラル制御解除判定ブレーキ液圧の変化特性を示す線図である。 路面勾配に対するニュートラル制御解除判定ブレーキ液圧の変化特性を示す線図である。 図5に示すニュートラル制御解除処理による動作を、従来装置のそれと比較して示す動作タイムチャートである。 第2実施例によるニュートラル制御解除動作を、図8の第1実施例によるそれと比較して示す動作タイムチャートである。
符号の説明
1 Vベルト式無段変速機(自動変速機)
1a セレクトレバー
1b コントロールバルブボディー
2 エンジン
3 入力軸
4 前後進切換え機構
5 Vベルト伝動機構
6 ディファレンシャルギヤ装置
8 前進クラッチ
9 後退ブレーキ
10 プライマリプーリ
10a 可動フランジ
10b プライマリプーリシリンダ室
11 セカンダリプーリ
11a 可動フランジ
11b セカンダリプーリシリンダ室
12 Vベルト
13 出力軸
21 セレクトレバー操作パターン
22 変速機コントローラ
23 車速センサ
24 アクセル開度センサ
25 ブレーキ液圧センサ
26 変速機作動油温センサ(変速機温度検出手段)
27 エンジン冷却水温センサ(変速機温度検出手段)
28 路面勾配センサ(路面勾配検出手段)
41 マニュアルバルブ
42 セレクトアクチュエータ
43 セレクト油圧回路
44 前発進油圧回路
45 後発進油圧回路
46 セレクトスイッチバルブ
47 セレクトコントロールバルブ
48 ライン圧回路
49 制御圧回路
51 セレクトスイッチソレノイド
52 セレクトコントロールソレノイド
53 パイロット弁
54 パイロット圧回路

Claims (6)

  1. 走行レンジであっても、ブレーキを作動させた停車状態で所定条件が満足されるとき、自動変速機を動力伝達不能状態または動力伝達制限状態にし、制動力が設定制動力未満になるとき、自動変速機を動力伝達非制限状態に復帰させる自動変速機のニュートラル制御装置において、
    前記自動変速機の温度を検出する変速機温度検出手段を設け、
    該手段で検出した自動変速機の温度が低温であるほど前記設定制動力を大きくなるよう定めたことを特徴とする自動変速機のニュートラル制御装置。
  2. 請求項1に記載の自動変速機のニュートラル制御装置において、
    前記自動変速機の温度として、自動変速機の作動油温、または、自動変速機に結合されているエンジンの冷却水温、或いは、これら変速機作動油温およびエンジン冷却水温の双方を用いることを特徴とする自動変速機のニュートラル制御装置。
  3. 請求項1または2に記載の自動変速機のニュートラル制御装置において、
    車両が位置する路面の傾斜勾配を検出する路面勾配検出手段を設け、
    該手段で検出した路面勾配が急であるほど前記設定制動力を大きくなるよう定めたことを特徴とする自動変速機のニュートラル制御装置。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の自動変速機のニュートラル制御装置において、
    前記自動変速機を前記動力伝達不能状態または動力伝達制限状態にするに際し締結容量を低下させるべき発進摩擦要素のニュートラル制御時用作動油圧を、自動変速機の温度が低温であるほど高くするよう構成したことを特徴とする自動変速機のニュートラル制御装置。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の自動変速機のニュートラル制御装置において、
    車両が位置する路面の傾斜勾配を検出する路面勾配検出手段を設け、
    該手段で検出した路面勾配が急であるほど、前記自動変速機を前記動力伝達不能状態または動力伝達制限状態にするに際し締結容量を低下させるべき発進摩擦要素のニュートラル制御時用作動油圧を高くするよう構成したことを特徴とする自動変速機のニュートラル制御装置。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の自動変速機のニュートラル制御装置において、
    自動変速機を前記動力伝達不能状態または動力伝達制限状態にする間、自動変速機に結合されているエンジンの回転数を、アイドリング回転数よりも高くするよう構成したことを特徴とする自動変速機のニュートラル制御装置。
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