JP2529664B2

JP2529664B2 - 変速機の変速制御装置

Info

Publication number: JP2529664B2
Application number: JP60044580A
Authority: JP
Inventors: 春芳久村; 重明山室; 弘之平野; 佳寿安保; 正樹中野
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1985-03-08
Filing date: 1985-03-08
Publication date: 1996-08-28
Anticipated expiration: 2011-08-28
Also published as: JPS61206860A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、変速機の変速制御装置に関するものであ
る。

（ロ）従来の技術従来の変速機の変速制御装置としては、例えば特開昭
58−203258号公報に示されるものがある。この変速機の
変速制御装置は、スロットル開度が所定以上の速度で全
閉状態まで変化したとき（すなわち、アクセルペダルを
踏んだ状態から急速に戻した場合）所望の減速度が得ら
れるように変速指令信号を修正するようにしてある（す
なわち、変速比を最小変速比よりもある程度大きい値と
する）。これにより、走行中にアクセルペダルを戻した
場合に比較的大きな変速比となり、エンジンブレーキ効
果を得ることができる。

（ハ）発明が解決しようとする問題点しかし、上記のような従来の変速機の変速制御装置に
は、次のような問題点がある。すなわち、スロットル開
度が減少する速度のみに基づいて変速比を大側に移行す
る制御が行われるため、スロットル開度の変化量は小さ
くても変化速度が速い場合（例えば、アクセルペダルを
わずかに踏んで直ちに戻したような場合）、変速比を大
側に移行する制御が行われ、必要以上にエンジンブレー
キが作用する状態となる。また、エンジンの排気ガスの
状態を制御するためにスロットルの戻り状態を制御する
ダッシュポットが設けられている場合には、ダッシュポ
ットの作動がエンジンの運転状態によって変化するた
め、運転者がエンジンブレーキ効果の発生を求めている
にもかかわらず、変速比の大側への移行が行われない場
合がある。本発明は、上記のような問題点を解決するこ
とを目的としている。

（ニ）問題点を解決するための手段本発明は、少なくともスロットル閉じ動作が開始され
る直前のスロットル開度に基づいて変速比を大側に移行
させる制御を行わせるかどうかを判定することにより、
上記問題点を解消する。すなわち、本発明による変速機
の変速制御装置は、スロットル開度に対応する電気的信
号及びその他の信号に基づいて変速を制御する変速機の
変速制御装置において、スロットル閉じ動作が開始され
たことを検知するスロットル閉じ操作検知手段と、少な
くともスロットル閉じ操作が開始される直前のスロット
ル開度信号に基づいて、当該スロットル閉じ操作が開始
される直前のスロットル開度が大きいほど小さくなるよ
うにスロットル開度対応信号の変化速度の判定値を決定
する判定値決定手段と、スロットル開度対応信号のスロ
ットル閉じ方向の変化速度が上記判定値以上であること
を判定するスロットル変化速度判定手段と、スロットル
閉じ方向の変化速度が上記判定値以上であることが判定
されてから所定時間以内にスロットルが全閉された場合
にのみ所定の減速度が得られるように変速指令信号を修
正するダウンシフト手段とを有している。なお、後述の
実施例は無断変速機について説明してあるが、ダウンシ
フト手段を有する有段の自動変速機にも本発明を適用す
ることが可能である。

（ホ）作用判定値決定手段は、スロットル閉じ操作開始直前のス
ロットル開度が小さければ小さいほど大きい判定値を決
定する。スロットルの変化速度がこの判定値以上になら
なければダウンシフト手段は作動しないため、スロット
ル閉じ操作開始直前のスロットル開度が小さい場合には
変速比を大側に移行する制御が行われにくくなる。従っ
て、例えば市街地を走行中に全車への追従のためにアク
セルペダルをわずかに踏み込んだり離したりする場合に
は不必要にエンジンブレーキが作動することが防止され
る。また、スロットルの変化速度が判定値を越えてから
所定時間内にスロットルが全閉とならない場合にはダウ
ンシフト手段は作用しない。これにより、例えば走行中
に下り坂になったような場合に一時的にスロットルの変
化速度が判定値を越えてもその後スロットルを緩やかに
戻した場合には変速比を大側に移行する制御が行われ
ず、不必要にエンジンブレーキが作用することが防止さ
れる。また、エンジンに設けられたダッシュポットの作
用によりスロットルが急速には戻らない場合であって
も、スロットル閉じ操作開始直前のスロットル開度が大
きい場合には判定値が小さくなるので、スロットルの変
化速度は容易に判定値よりも大きくなり、ダウンシフト
手段が作用して変速比の大側への移行が行われるため、
運転者がエンジンブレーキを必要とする運転条件におい
てエンシンブレーキ効果を得ることができる。

（ヘ）実施例第２図に無段変速機の動力伝達機構を示す。この無段
変速機はフルードカップリング12、前後進切換機構15、
Ｖベルト式無段変速機構29、差動装置56等を有してお
り、エンジン10の出力軸10aの回転を所定の変速比及び
回転方向で出力軸66及び68に伝達することができる。こ
の無段変速機は、フルードカップリング12（ロックアッ
プ油室12a、ポンプインペラー12b、タービンランナ12c
等を有している）、回転軸13、駆動軸14、前後進切換機
構15、駆動プーリ16（固定円すい板18、駆動プーリシリ
ンダ室20（室20a、室20b）、可動円すい板22、みぞ22a
等からなる）、遊星歯車機構17（サンギア19、ピニオン
ギア21、ピニオンギア23、ピニオンキャリア25、インタ
ーナルギヤ27等から成る）、Ｖベルト24、従動プーリ26
（固定円すい板30、従動プーリシリンダ室32、可動円す
い板34等から成る）、従動軸28、前進用クラッチ40、駆
動ギア46、アイドラギア48、後進用ブレーキ50、アイド
ラ軸52、ピニオンギア54、ファイナルギア44、ピニオン
ギア58、ピニオンギア60、サイドギア62、サイドギア6
4、出力軸66、出力軸68などから構成されているが、こ
れらについての詳細な説明は省略する。なお、説明を省
略した部分の構成については本出願人の出願に係る特願
昭59−226706号（特開昭61−105351号）に記載されてい
る。

第３図に無段変速機の油圧制御装置を示す。この油圧
制御装置は、オイルポンプ101、ライン圧調圧弁102、マ
ニアル弁104、変速制御弁106、調整圧切換弁108、変速
モータ（ステップモータ）110、変速操作機構112、スロ
ットル弁114、一定圧調圧弁116、電磁弁118、カップリ
ング圧調圧弁120、ロックアップ制御弁122等を有してお
り、これらは互いに図示のように接続されており、また
前進用クラッチ40、後進用ブレーキ50、フルードカップ
リング12、ロックアップ油室12a、駆動プーリシリンダ
室20及び従動プーリシリンダ室32とも図示のように接続
されている。これらの弁等についての詳細な説明は省略
する。説明を省略した部分については前述の特願昭59−
226706号に記載されてる。なお、第３図中の各参照符号
は次の部材を示す。ピニオンギア110a、タンク130、ス
トレーナ131、油路132、リリーフ弁133、弁穴134、ポー
ト134a〜ｅ、スプール136、ランド136a〜ｂ、油路138、
一方向オリフィス139、油路140、油路142、一方向オリ
フィス143、弁穴146、ポート146a〜ｇ、スプール148、
ランド148a〜ｅ、スリーブ150、スプリング152、スプリ
ング154、押圧部材158、油路164、油路165、オリフィス
166、オリフィス170、弁穴172、ポート172a〜ｅ、スプ
ール174、ランド174a〜ｃ、スプリング175、油路176、
オリフィス177、レバー178、油路179、ピン181、ロッド
182、ランド182a〜ｂ、ラック185c、ピン183、ピン18
5、弁穴186、ポート186a〜ｄ、油路188、油路189、油路
190、弁室192、ポート192a〜ｇ、スプール194、ランド1
94a〜ｅ、負圧ダイヤフラム198、オリフィス199、オリ
フィス202、オリフィス203、弁穴204、ポート204a〜
ｅ、スプール206、ランド206a〜スプリング208、油路20
9、フィルター211、オリフィス216、ポート222、ソレノ
イド224、プランジャ224a、スプリング225、弁穴230ポ
ート230a〜ｅ、スプール232、ランド232a〜ｂ、スプリ
ング234、油路235、オリフィス236、弁穴240、ポート24
0a〜ｈ、スプール242、ランド242a〜ｅ、油路243、油路
245、オリフィス246、オリフィス247、オリフィス248、
オリフィス249、チョーク形絞り弁250、リリーフバルブ
251、チョーク形絞り弁252、保圧弁253、油路254、クー
ラー256、クーラー保圧弁258、オリフィス259、切換検
出スイッチ298。

第４図にステップモータ110及びソレノイド224の作動
を制御する変速制御装置300を示す。変速制御装置300
は、入力インターフェース311、基準パルス発生器312、
CPU（中央処理装置）313、ROM（リードオンリメモリ）3
14、RAM（ランダムアクセスメモリ）315及び出力インタ
ーフェース316を有しており、これらはアドレスバス319
及びデータバス320によって連絡されている。この変速
制御装置300には、エンジン回転速度センサー301、車速
センサー、302、スロットル開度センサー303、シフトポ
ジションスイッチ304、タービン回転速度センサー305、
エンジン冷却水温センサー306、ブレーキセンサー307及
び切換検出スイッチ298からの信号が直接又は波形成形
器308、309及び322、及びAD変換器310を通して入力さ
れ、一方増幅器317及び線317a〜ｄを通してステップモ
ータ110へ信号が出力され、またソレノイド224へも信号
が出力されるが、これらについての詳細な説明は省略す
る。なお、説明を省略した部分の構成については、前述
の特願昭59−226706号に記載されている。

第５〜７図に変速制御装置300によって行われる制御
内容を示す。まず、シフトポジションスイッチ304から
シフトポジションの読込みを行い（ステップ502）、シ
フトポジションが走行位置（すなわち、Ｄ、Ｌ又はＲレ
ンジ）にあるかどうかを判断し（同504）、走行位置に
ない場合にはソレノイド224のデューティ比を０に設定
し（同506）、後述のステップ630に進む。シフトポジシ
ョンが走行位置にある場合にはスロットル開度センサー
303からスロットル開度THを読込み、（同508）、車速セ
ンサー302から車速Ｖを読込み（同510）、エンジン回転
速度センサー301からエンジン回転速度N_Eを読込み（同5
12）、またタービン回転速度センサー305からタービン
回転速度Ntの読込みを行う（同514）。次いで、エンジ
ン回転速度N_Eとタービン回転速度Ntとの差N_Dを算出し
（同516）、次いでロックアップオン車速V_ON及びロック
アップオフ車速V_OFFの検索を行う（同518）。なお、ロ
ックアップオン車速V_ON及びロックアップオフ車速V_OFF
は、車速Ｖとスロットル開度THの関数として設定され
る。

次いで、ロックアッププラグLUFが設定されているか
どうかを判断し（同520）、フラグLUFが設定されていな
い場合には実際の車速Ｖがロックアップオン車速V_ONよ
りも大きいかどうかを判断し（同522）、Ｖ＞V_ONの場合
にはN_D−Nm₁をｅとして設定する（同524）。なお、Nm₁
はエンジン回転速度N_Eとタービン回転速度Ntとの偏差の
目標値である。次いで、ｅの値に基づいてフィードバッ
ク制御ゲインG₁の検索を行う（同526）。次いで、N_Dが
所定の小さい値N₀より小さいかどうかを判断する（同52
8）。N₀は、N_Dがこれよりも大きい場合にはフィードバ
ック制御が行われ、これよりも小さい場合にはフィード
フォワード制御が行われる回転差である。N_D＜N₀の場合
には現在のデューティ比に微小な値α％を加算した値を
新たなデューティ比として設定し（同530）、次いでデ
ューティ比が100％より小さいかどうかを判断し（同53
2）、100％より小さい場合には後述のステップ602に進
み、一方100％以上の場合にはデューティ比を100％に設
定し（同534）、次いでロックアップフラグLUFを設定し
（同536）、同様に後述のステップ602に進む（すなわ
ち、フィードフォワード制御が行われる）。前述のステ
ップ528でN_D≧N₀の場合には、偏差ｅ及びフィードバッ
クゲインG₁に基づいてデューティ比を決定し（同53
8）、ステップ602に進む（すなわち、フィードバック制
御が行われる）。また、前述のステップ522でＶ≦V_ONの
場合にはデューティ比を０％に設定し（同540）、次い
でロックアップフラグLUFを演算する（同542）。これに
よってロックアップ機構の作動が解除される。また、前
述のステップ520でロックアップフラグLUFが設定されて
いる場合には車速Ｖがロックアップオフ車速V_OFFより小
さいかどうかを判断し（同544）、Ｖ＜V_OFFの場合には
ステップ540及び542に進み（ロックアップ解除）、また
Ｖ≧V_OFFの場合にはデューティ比を100％に設定する
（同546）（これによりロックアップ状態が保持され
る）。

上記ステップ502〜546によって、結局次のような制御
が行われることになる。すなわち、シフトポジションが
走行位置以外のＰ及びＮ位置ではロックアップ機構は必
ず解除されており（同506）、走行位置にある場合に
は、所定のロックアップオフ車速V_OFF以上の場合にはロ
ックアップ状態が保持され（同546）、またロックアッ
プオフ車速V_OFFより小さい車速ではロックアップ機構の
作動が解除され（同540）、またロックアップ機構が非
作動状態から作動状態に切り換わる際にはフルードカッ
プリング12の滑りの大きさに応じてフィードバック制御
（同538）又はフィードフォワード制御（同530）によっ
て円滑にロックアップ機構の締結が行われる。

ステップ532、536、538、542及び546からは、第６図
に示すステップ602以下に進む。すなわち、ステップ602
では車速Ｖが所定の小さい値V₀（例えば、２〜3km/h）
よりも小さいかどうかを判断し、Ｖ＜V₀の場合には所定
のスロットル開度TH₀よりも小さいかどうかを判断し
（同604）、スロットルがアイドル状態にない場合には
デューティ比を０％に設定し（同606）（これによって
前進用クラッチ40は完全に締結される）、ステップモー
タ110の目標パルス数P_DをP₁に設定しておく（同608）。
ステップ608の後はステップ630（第７図）以下の処理に
進み、実際のステップモータ110の位置（パルス数）P_A
がパルス数P₁の位置になるように制御が行われる。ステ
ップ604でスロットルがアイドル状態にある場合には切
換検出スイッチ298がオンであるかどうかが判断され
（同610）（第７図）、オンの場合にはエンジン回転速
度N_Eと駆動プーリ回転速度N_T（これはタービン回転速度
センサー305によって検出されるタービン回転速度と等
しい）との差N_Dと、目標偏差Nm₂との差をｅとして設定
し（同612）、このｅの値に基づいてフィードバックゲ
インG₂の検索が行われる（同614）。次いで、偏差ｅ及
びフィードバックゲインG₂に基づいてデューティ比を設
定し（同616）、次いでパルス数P_Dを０に設定し（同61
8）、ステップ636と638にてそれぞれステップモータ110
とソレノイド224への駆動信号が出力される。ステップ6
02でＶ≧V₀の場合には、後述するように、ステップ624
（第６図）、ステップ639,626,628,640（第７図）にて
D,L,Rのうちのそのときのレンジにおける変速パターン
を検索し、ステップ630に進む。

ステップ630では、目標とするパルスP_Dと実際のパル
ス数P_Aとの比較を行い、P_D＝P_Aの場合にはステップ636
及び638に進み、ステップモータ駆動信号及びソレノイ
ド駆動信号を出力する。P_A＜P_Dの場合にはステップモー
タ駆動信号をアップシフト方向に移動し（同632）、現
在のパルス数P_Aに１を加算したものを新たにパルス数P_A
として設定し（同634）、ステップ636及び638でステッ
プモータ駆動信号及びソレノイド駆動信号を出力する。
P_A＞P_Dの場合にはステップモータ駆動信号をダウンシフ
ト方向に移動し（同620）、次いて現在のパルス数P_Aか
ら１を減算したものを新たなパルス数P_Aとして設定し
（同622）、ステップ636及び638に進んでステップモー
タ駆動信号及びソレノイド駆動信号を出力する。

第６及び７図にはステップモータ制御ルーチンが示し
てある。ステップ602で実際の車速Ｖが所定の小さい値V
₀よりも大きい場合にはステップ624に進んでシフトポジ
ションがＤレンジにあるかどうかを判断し、Ｄレンジに
ない場合にはステップ639に進み、Ｄレンジの場合には
ステップ902以下に進む。ステップ902では、フラグENB
が設定されているかどうかを判断し、設定されていない
場合には前回ルーチンにおけるスロットル開度TH^-1（こ
れは第５図に示すステップ507で各ルーチン毎に前回の
スロットル開度を設定してある）と、今回ルーチンのス
ロットル開度THとの差△THを演算する（ステップ90
4）。次いで、演算した△THが正の値であるかどうか
（すなわち、スロットル開度が減少しているかどうか）
を判定する（同906）。△THが正の場合には△THが所定
の値△TH₀よりも大きいかどうかを判断する（同908）。
△THが△TH₀よりも大きい場合には判定値△THhを検索す
る。判定値△THhはスロットル開度及び車速に対応して
例えば第８図に示すような特性の所定の値がROM314に制
定してある（この例では、スロットル開度及び車速に対
応させてあるが、スロットル開度のみに対応して判定値
△THhを設定することもできる）が、スロットル開度の
検索基準散としてはTHsを用いる。このTHsはステップ91
2で記憶させたものである。すなわち、ステップ906で△
THが０又は負の場合、又はステップ908で△THが△TH₀以
下の場合にはステップ912でその時点のTH^-1をTHsとして
設定する。ステップ912からはステップ914に進んでフラ
グENBを清算し、ステップ924へ進む。前述のステップ91
0で△THhを検索した後は△THがこの判定値△THhよりも
大きいかどうかを判断し（同916）、△THが判定値△THh
よりも大きい場合にはフラグENBを設定し（同918）、タ
イマー値TxとしてT₁を設定する（同920）。一方、ステ
ップ916で△THが判定値△THh以下の場合には前述のステ
ップ914に進む。

前述のステップ902でフラグENBが設定されている場合
にはアイドルスイッチがオンとなっているかどうかを判
断する（同926）。なお、アイドルスイッチはアクセル
ペダル踏み込み量が０、すなわち、スロットル全閉のと
きにオンとなるスイッチである。アイドルスイッチがオ
ンの場合にはフラグＬを設定し（同928）、ステップ924
へ進む。また、アイドルスイッチがオフの場合にはタイ
マー値Txが０であるかどうかを判断し（同930）、０で
ない場合にはTxから１を減算したものを新たにTxとして
設定し（同932）、またTx＝０の場合にはフラグENBを清
算し（同934）、ステップ924へ進む。

ステップ924ではフラグＬが設定されているかどうか
を判断し、設定されている場合にはアイドルスイッチが
オンとなっているかどうかを判断し（同936）、アイド
ルスイッチがオフの場合にはタイマー値Tyが０となって
いるかどうかを判断する（同938）。Ty＝０の場合には
フラグＬを清算し（同940）、ステップ626に進んでＤレ
ンジ変速パターンの検索を行う。また、前述のステップ
924でフラグＬが設定されていない場合にもステップ626
へ進む。前述のステップ936でアイドルスイッチがオン
の場合にはタイマー値TyとしてT₂を設定し（同942）、
ステップ628に進んでＬレンジ変速パターンの検索を行
う。また、ステップ938でTyが０でない場合にはTyの値
から１を減算し、これを新たなTyの値として設定し（同
944）、ステップ628に進んでＬレンジ変速パターンの検
索を行う。

結局、上記制御ルーチンによって、スロットル開度が
減少しており（ステップ906→ステップ908）、スロット
ル開度の変化量が所定値よりも大きく（ステップ916→
ステップ918）かつ所要時間（T₁）内にスロットルが全
閉となった場合（ステップ926→ステップ928）には、シ
フトポジションがＤレンジにあっても、Ｌレンジ変速パ
ターンに基づいて変速制御が行われる（ステップ942→
ステップ628）こととなる。Ｌレンジ変速パターンは、
Ｄレンジ変速パターンよりも変速比が大きくなるように
設定してあるため、変速比が大側に移行することにな
る。上記以外の運転条件の場合、すなわちスロットル開
度が減少していない場合、スロットル開度の減少速度が
判定値以下の場合、又はスロットルの減少速度が判定値
を越えてから所定時間Tx以内にスロットルが全閉となら
ない場合には、シフトポジションがＤレンジの場合には
Ｄレンジの変速パターンによる走行が行われ（ステップ
626）、シフトポジションがＬレンジの場合にはＬレン
ジ変速パターンによる変速が行われる（ステップ624→
ステップ639→ステップ628）。なお、ステップ910にお
ける判定値△THhのデータは前述のようにスロットル開
度と車速とに対応させて記憶させてあり、検索のための
THの値としてはスロットル開度減少開始直前の値THs
（ステップ912）を用いるようにしてあるため、運転条
件に対応した最適な状態でエンジンブレーキのために変
速比を大とする制御を行わせることができる。すなわ
ち、スロットル閉じ操作開始直前のスロットル開度が小
さい場合には判定値が大きくなり、変速比を大側に移行
する制御が行われにくくなり、わずかなスロットルの操
作によって必要以上にエンジンブレーキが作用すること
を防止することができる。また、エンジンのスロットル
にダッシュポットが設けられている場合であっても所定
時間Tx内にスロットルが全閉となればエンジンブレーキ
が作用するので、運転者の意図に整合した運転が行われ
る。なお、ステップ942で設定されるタイマーTyは、再
びアクセルペダルを踏んだ場合にT₂時間だけ遅らせて変
速比を通常の状態に復帰させるためのものである。これ
によりエンジンのトルク変動と変速機の変速が同期しな
いようにしてある。

（ト）発明の効果以上説明してきたように、本発明によると、スロット
ル閉じ操作開始直前のスロットル開度が大きいほど小さ
くなるように判定値を決定し、スロットル開度対応信号
の減少速度がこの判定値以上となってから所定時間以内
にスロットルが全閉となった場合にのみ所定の減速度が
得られるように変速指令信号を修正するものとしたの
で、アクセルペダルをわずかに踏んで直ちに戻したよう
な場合には変速比を大側に移行する制御が行われず、必
要以上にエンジンブレーキを作動させることを防止して
好適な運転フィーリングを得ることができ、また、エン
ジンのスロットルのダッシュポットが運転条件に応じて
制御される場合でも、アクセルペダルを大きく踏み込ん
だ状態から戻すときには、運転者の意図にしたがってエ
ンジンブレーキ効果を発揮させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成要素間の関係を示す図、第２図は
無段変速機の断面図を示す図、第３図は無段変速機の油
圧制御装置を示す図、第４図は変速制御装置を示す図、
第５、６及び７図は変速制御ルーチンを示す図、第８図
は判定値の特性を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者平野弘之横浜市神奈川区宝町二番地日産自動車株式会社内 (72)発明者安保佳寿横浜市神奈川区宝町二番地日産自動車株式会社内 (72)発明者中野正樹横浜市神奈川区宝町二番地日産自動車株式会社内 (56)参考文献特開昭58−191360（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−109847（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】スロットル開度に対応する電気的信号及び
その他の信号に基づいて変速を制御する変速機の変速制
御装置において、スロットル閉じ操作が開始されたことを検知するスロッ
トル閉じ操作検知手段と、少なくともスロットル閉じ操
作が開始される直前のスロットル開度信号に基づいて、
当該スロットル閉じ操作が開始される直前のスロットル
開度が大きいほど小さくなるようにスロットル開度対応
信号の変化速度の判定値を決定する判定値決定手段と、
スロットル開度対応信号のスロットル閉じ方向の変化速
度が上記判定値以上であることを判定するスロットル変
化速度判定手段と、スロットル閉じ方向の変化速度が上
記判定値以上であることが判定されてから所定時間以内
にスロットルが全閉された場合にのみ所定の減速度が得
られるように変速指令信号を修正するダウンシフト手段
とを有することを特徴とする変速機の変速制御装置。
【請求項２】前記判定値決定手段の判定値は、スロット
ル閉じ操作が開始される直前のスロットル開度が大きい
ほど小さく、かつ車速が大きいほど小さくなるように設
定されることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の変速機の変速制御装置。