JP2016001003A

JP2016001003A - 自動変速装置

Info

Publication number: JP2016001003A
Application number: JP2014120217A
Authority: JP
Inventors: 浩二大上; Koji Ogami; 晃平飯野; Kohei Iino
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2014-06-11
Filing date: 2014-06-11
Publication date: 2016-01-07

Abstract

【課題】ロックアップ機構を備えたトルクコンバータを介して内燃機関の動力が伝達される自動変速装置において、自動変速装置であっても、手動変速装置と同様の変速感覚を得ることにある。【解決手段】自動変速装置（３）は、アップシフト条件が成立したことを条件として、トルクコンバータ（８）のロックアップ機構（１１）を解除方向に作動させた後、アップシフトを開始する制御装置（１８）を備える。【選択図】図２

Description

この発明は、自動変速装置に係り、特に内燃機関の動力を自動で変速する自動変速装置に関する。

車両において、内燃機関の動力を自動で変速する自動変速装置は、制御装置により、例えば、車速とアクセル開度とが所定の範囲になった場合に、アップシフト又はダウンシフトの制御を自動で行う。
また、自動変速装置の制御装置は、予め設定された固定変速比を段階的に切り替えるマニュアルモード（手動変速モード）を備える。
このような自動変速装置としては、例えば、以下のような先行技術文献がある。

特開２００７−１５５０４７号公報

特許文献１に係る自動変速機（自動変速装置）の制御装置は、動力源（内燃機関）の出力軸に接続された流体継手（トルクコンバータ）と、この流体継手の出力軸に接続された変速機構とを含む構成である。流体継手は、入力軸と出力軸との間を機械的に接続するクラッチを備える。制御装置は、運転者の加速要求を検知するための検知手段と、運転者の加速要求が検知された場合において、動力源の回転数（エンジン回転数）を低下させないように、クラッチの締結力を制御するものである。これにより、特許文献１では、動力源の回転数を低下させることを回避して、運転者の加速要求に応じることができる。

ところで、手動変速装置は、自動変速装置とは異なり、運転者がアップシフトを行うと、クラッチの切断（非接続）に伴い、エンジン回転数が上昇し、そして、運転者が変速操作を行った後、クラッチを締結すると、上昇していたエンジン回転数が低下する動作を生ずる。このような動作は、手動変速装置に慣れた運転者にとって、変速動作を確認する合図になり得る。
しかしながら、手動変速装置に慣れた運転者が自動変速機へ乗り換えた場合に、このような変速動作を確認する合図が発生することが無く、運転者に違和感を生じさせる不具合があった。

そこで、この発明は、自動変速装置であっても、手動変速装置と同様の変速感覚が得られる自動変速装置を提供することを目的とする。

この発明は、ロックアップ機構を備えたトルクコンバータを介して内燃機関の動力が伝達される自動変速装置において、アップシフト条件が成立したことを条件として、前記ロックアップ機構を解除方向に作動させた後、アップシフトを開始する制御装置を備えたことを特徴とする。

この発明は、自動変速装置であっても、手動変速装置と同様の変速感覚が得られる。

図１は自動変速装置が搭載された車両の概略構成図である。（実施例）図２は自動変速装置の制御装置のブロック図である。（実施例）図３は自動変速装置の制御のフローチャートである。（実施例）図４は自動変速装置の制御のタイムチャートである。（実施例）

この発明は、自動変速装置であっても、手動変速装置と同様の変速感覚が得られる目的を、アップシフト条件が成立したことを条件として、ロックアップ機構を解除方向に作動させた後、アップシフトを開始して実現するものである。

図１〜図４は、この発明の実施例を示すものである。
図１に示すように、車両１には、動力源としての内燃機関（Ｅ／Ｇ）２と、この内燃機関２の動力を自動で変速する自動変速装置（ＣＶＴ）３とが搭載される。
自動変速装置３は、油圧制御される変速機構４を備える。この変速機構４は、プライマリ圧が作用するプライマリプーリ５と、セカンダリ圧が作用するセカンダリプーリ６と、プライマリプーリ５とセカンダリプーリ６とに巻き掛けられたベルト７とから構成される。
また、自動変速装置３は、内燃機関２に連結されたトルクコンバータ８を備える。このトルクコンバータ８は、タービンランナ９とポンプインペラ１０とから構成されるとともに、ロックアップ機構（クラッチ）１１を備える。このロックアップ機構１１は、後述する変速機制御装置２０によって締結方向と解除方向とに作動される。
プライマリプーリ５とトルクコンバータ８との間には、カウンタギヤ機構１２が配置される。従って、プライマリプーリ５には、トルクコンバータ８及びカウンタギヤ機構１２を介して内燃機関２からの動力が伝達される。カウンタギヤ機構１２は、トルクコンバータ８に連結する第１カウンタギヤ１２Ａと、プライマリプーリ５に連結する第２カウンタギヤ１２Ｂとからなる。
更に、自動変速装置３は、セカンダリプーリ６に連結する遊星歯車機構１３と、この遊星歯車機構１３に連結するリダクション機構１４と、このリダクション機構１４に連結する差動機構１５とを備える。リダクション機構１４は、遊星歯車機構１３に連結する駆動ギヤ１４Ａと、差動機構１５に連結するリングギヤ１４Ｂとからなる。
差動機構１５には、駆動輪１６・１６が取り付けられた駆動軸１７・１７が接続される。
自動変速装置３は、油圧制御によりロックアップクラッチ差圧を調圧可能に構成される。

図２に示すように、内燃機関２と自動変速装置３とは、制御装置１８によって制御される。
この制御装置１８は、内燃機関２を制御する内燃機関制御装置（ＥＣＭ）１９と、自動変速装置３を制御する変速機制御装置（ＴＣＭ）２０とを備える。内燃機関制御装置１９と変速機制御装置２０とは、ＣＡＮ通信線２１・２１によって接続され、相互に通信可能に構成される。
内燃機関制御装置１９には、エンジン回転数センサ２２と、アクセル開度センサ２３と、スロットル開度センサ２４とが接続される。エンジン回転数センサ２２は、内燃機関２の回転数をエンジン回転数として検出する。アクセル開度センサ２３は、アクセルペダルの踏み込み状態をアクセル開度として検出する。スロットル開度センサ２４は、スロットルバルブの開閉状態をスロットル開度として検出する。
変速機制御装置２０には、ライン圧センサ２５と、タービ回転数センサ２６と、シフトセンサ２７とが接続される。ライン圧センサ２５は、トルクコンバータ８のロックアップ機構１１でのライン圧を検出する。タービ回転数センサ２６は、トルクコンバータ８のタービンランナ９の回転数をタービン回転数として検出する。シフトセンサ２７は、変速機構４のシフトポジション位置、マニュアルモード（手動変速モード）、オートモード（自動変速モード）等を検出する。マニュアルモード（手動変速モード）では、予め設定された固定変速比を段階的に切り替える。
また、図１、図２に示すように、変速機制御装置２０には、プライマリ回転数センサ２８と、セカンダリ回転数センサ２９と、アウトプット回転数センサ３０とが接続される。
プライマリ回転数センサ２８は、プライマリプーリ５に配置されてこのプライマリプーリ５の回転数をプライマリ回転数として検出する。セカンダリ回転数センサ２９は、セカンダリプーリ６に配置されてこのセカンダリプーリ６の回転数をセカンダリ回転数として検出する。アウトプット回転数センサ３０は、リダクション機構１４のリングギヤ１４Ｂに配置されてこのリングギヤ１４Ｂの回転数をアウトプット回転数として検出する。

変速機制御装置２０は、アップシフト条件が成立したことを条件として、ロックアップ機構１１を解除方向に作動させた後、アップシフトを開始する。
また、変速機制御装置２０は、アップシフトの開始後、ロックアップ機構１１を締結方向に作動させる。
さらに、変速機制御装置２０は、ロックアップ機構１１を解除方向に作動させた後、内燃機関１の回転数（エンジン回転数）が設定値に達したことを条件として、アップシフトを開始する。
即ち、この実施例では、ロックアップ機構１１を作動制御することにより、従来よりも自動アップシフトの前後でのエンジン回転数の変化量を増加させることにより、運転者に与える変速速度感を向上させ、各変速段での変速ドライバビリティを、より均一にすることが可能となる。

次に、この実施例に係る自動変速装置３の制御について、図３のフローチャートに沿って説明する。
図３に示すように、制御装置１８の制御プログラムがスタートすると（ステップＡ０１）、先ず、変速機制御装置２０は、シフトセンサ２７からの検出信号によりマニュアルモード（手動変速モード）か否かを判断する（ステップＡ０２）。
このステップＡ０２がＹＥＳの場合には、変速機制御装置２０は、第１のアップシフト条件が成立したか否かを判断する（ステップＡ０３）。このステップＡ０３において、第１のアップシフト条件は、タービ回転数センサ２６で検出されたタービン回転数が第１の設定値（Ｔ１）を超えた条件（Ａ）とエンジン回転数センサ２２で検出されたエンジン回転数が第２の設定値（Ｔ２）を超えた条件（Ｂ）とのいずれか一方の条件と、アクセル開度センサ２３で検出されたアクセル開度が第３の設定値（Ｔ３）を超えた条件（Ｃ）との２つの条件を満たした場合に、成立する。
このステップＡ０３がＹＥＳの場合には、変速機制御装置２０は、モード１として、自動アップシフト前のスリップロックアップ制御を実行する（ステップＡ０４）。
このステップＡ０４における自動アップシフト前のスリップロックアップ制御を実行すると、目標スリップ回転数が大きくなり、ロックアップクラッチ差圧が弱まり、エンジン回転数とタービン回転数とに生じる差回転数は、大きくなる。また、マニュアルモード中の自動アップシフト時に条件を絞るために、アクセル開度条件を持たせている。この理由としては、この実施例に係る制御において、リバース（Ｒ：後退）やロー（Ｌ：低速側）走行等に、非作動とさせるためである。
そして、変速機制御装置２０は、第２のアップシフト条件が成立したか否かを判断する（ステップＡ０５）。このステップＡ０５において、第２のアップシフト条件は、タービン回転数が第４の設定値（Ｔ４）を超えた条件（Ｄ）、又は、エンジン回転数が第２の設定値（Ｔ５）を超えた条件（Ｅ）とのいずれか一方の条件を満たした場合に、成立する。
このステップＡ０５がＹＥＳの場合には、変速機制御装置２０は、自動アップシフトを実行する（ステップＡ０６）。
その後、変速機制御装置２０は、モード２として、自動アップシフト中のスリップロックアップ制御を実行する（ステップＡ０７）。
このステップＡ０７における自動アップシフト中のスリップロックアップ制御を実行すると、ロックアップクラッチ差圧が強まり、エンジン回転数とタービン回転数とに生じる差回転数は、小さくなる。さらに、トルクコンバータ８の制御モード（モード１、モード２）の切り替えにより、目標スリップ回転数だけでなく、ロックアップクラッチ差圧の変化制限量も加えて通常値よりも増加させることで（図３の「通常値＋α」で示す）、通常のロックアップクラッチ差圧の傾きよりも大きくなり、短時間でのロックアップ機構１１の締結・解除が可能となる。ロックアップ機構１１を急に締結ぎみに掴むことで懸念される急な締結ショックが生じた場合に備えて、スリップ差回転を設けておく。急な締結ショックが発生しやすい状況では、モード２における目標スリップ回転数を上げることにより、ショックを緩和することができる。つまり、自動アップシフト開始前に、エンジン回転数とタービン回転数との差回転数を大きくさせ（エンジン回転数を吹け上がらせ）、自動アップシフト中にスリップ回転数を小さく、若しくは、ロックアップ機構１１を締結させることで、自動アップシフト前よりもエンジン回転数が引き込まれ、これにより、エンジン回転数の落差が大きくなり、運転者の感じる変速速度感を上げることが可能となる（図４参照）。
このステップＡ０７の処理後、前記ステップＡ０２がＮＯの場合、前記ステップＡ０３がＮＯの場合、又は、前記ステップＡ０５がＮＯの場合には、制御装置１８は、このプログラムをリターンする（ステップＡ０８）。

次いで、この自動変速装置３の制御を、図４のタイムチャートに沿って説明する。
図４に示すように、モード１におけるマニュアルモード前の自動アップシフト（時間ｔ１〜ｔ２、時間ｔ４〜ｔ５）では、「モード２」におけるマニュアルモード中の自動アップシフト（時間ｔ２〜ｔ３、時間ｔ５以降）を迎える前であって、予めロックアップクラッチ指示圧を下げ、ロックアップ容量を低下させる。これにより、エンジン回転数とタービン回転数には、通常よりも大きな差回転を生じさせる。
このため、通常よりもエンジン回転数が吹け上がり、そのまま、モード２のマニュアルモード中の自動アップシフトを迎えると（時間ｔ２、時間ｔ５）、逆に、エンジン回転数とタービン回転数との差回転が小さく、若しくは、完全なロックアップにより、ロックアップ機構１１を締結させることで、イナーシャの小さいエンジン回転数が引き込まれ、変速前後でのエンジン回転数の落差が、ロックアップ機構１１を作動させない従来制御よりも大きくなり、運転者に与える変速速度感が上がる。従って、これは、キビキビとした変速ドラバビリティを、運転者に与えることができる。
従って、予め設定された固定変速比を段階的に切り替えるマニュアルモードを備えた自動変速装置３において、マニュアルモード中の自動アップシフトにて、ロックアップクラッチ差圧を制御することで、アップシフトの前後でのエンジン回転数の変化量を増加させ、手動変速装置と同じようなマニュアル感のある変速制御を実現することができる。

以上、この発明の実施例について説明してきたが、上述の実施例の構成を請求項毎に当てはめて説明する。
先ず、請求項１に係る発明では、変速機制御装置２０は、アップシフト条件が成立したことを条件として、ロックアップ機構１１を解除方向に作動させた後、アップシフトを開始する。
これにより、アップシフト条件が成立した場合、ロックアップ機構１１を解除方向に作動させるため、内燃機関２の回転数（エンジン回転数）が上昇する。従って、運転者は、ロックアップ機構１１を解除する際に生じるエンジン回転数の上昇を体感することができる。
請求項２に係る発明では、変速機制御装置２０は、アップシフトの開始後、ロックアップ機構１１を締結方向に作動させる。
これにより、アップシフトの開始後に、ロックアップ機構１１を締結方向に作動させるため、エンジン回転数を低下させることができる。従って、運転者は、ロックアップ機構１１を締結する際に生じるエンジン回転数の低下を体感することができる。
請求項３に係る発明では、変速機制御装置２０は、ロックアップ機構１１を解除方向に作動させた後、内燃機関２の回転数が設定値に達したことを条件として、アップシフトを開始する。
これにより、エンジン回転数の上昇を確実に発生させることができるため、運転者は、違和感を感じることが無くなる。

この発明に係る自動変速装置は、各種車両に適用可能である。

１車両
２内燃機関
３自動変速装置
４変速機構
５プライマリプーリ
６セカンダリプーリ
７ベルト
８トルクコンバータ
９タービンランナ
１０ポンプインペラ
１１ロックアップ機構
１８制御装置
１９内燃機関制御装置（ＥＣＭ）
２０変速機制御装置（ＴＣＭ）
２１ＣＡＮ通信線
２２エンジン回転数センサ
２３アクセル開度センサ
２４スロットル開度センサ
２５ライン圧センサ
２６タービン回転数センサ
２７シフトセンサ
２８プライマリ回転数センサ
２９セカンダリ回転数センサ
３０アウトプット回転数センサ

Claims

ロックアップ機構を備えたトルクコンバータを介して内燃機関の動力が伝達される自動変速装置において、アップシフト条件が成立したことを条件として、前記ロックアップ機構を解除方向に作動させた後、アップシフトを開始する制御装置を備えたことを特徴とする自動変速装置。
前記制御装置は、前記アップシフトの開始後、前記ロックアップ機構を締結方向に作動させることを特徴とする請求項１に記載の自動変速装置。
前記制御装置は、前記ロックアップ機構を解除方向に作動させた後、前記内燃機関の回転数が設定値に達したことを条件として、前記アップシフトを開始することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動変速装置。