JP2807693B2 - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、独立してシフト可能な
第１、第２変速機部を備えた自動変速機の変速制御装置
に係る。

【０００２】

【従来の技術】従来、独立してシフト可能な第１、第２
変速機部を備えた自動変速機が知られている。このよう
な自動変速機においては、一方の変速機部のシフトを係
合によって達成すると共に、他方の変速機部の逆方向シ
フトを解放によって達成し、全体として係合した側の変
速機部のシフト方向と同じ方向の変速を実行することが
ある。

【０００３】この場合、それぞれの変速機部のシフト指
令を同時に出すと、係合は解放よりも時間がかかるた
め、まず解放する側の変速機部の方からシフトが開始さ
れてしまう。これは、自動変速機全体として係合する側
のシフト方向に変速しようとしているにも拘らず、その
逆方向のシフトから変速が開始されることを意味し、非
常に違和感の強い変速となる。

【０００４】従って、従来このような不具合を解消する
ために、係合する側の変速機部の実際のシフトの開始を
検出し、この検出があった後に解放する側の変速機部の
シフト指令を出す技術が提案されている（特開昭６２−
３１７４１）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エンジ
ン、あるいは自動変速機の回転メンバは、常に安定した
回転を行っている訳ではなく、エンジンの脈動、回転メ
ンバのがた、路面（車輪）側から逆入力される負荷変動
等により、絶えず脈動（変化）している。又、回転速度
を検出するためのセンサの一時的な判定ミスが発生する
こともある。

【０００６】このため、係合する側の変速機部の実際の
シフト開始を検出するにあたって、ある特定の条件式が
只単に成立したことをもって、当該変速機部のシフトが
開始したと判定すると、現実には未だシフトが開始され
ていないにも拘らず「シフトが開始した」と誤判定して
しまう恐れがある。

【０００７】このような誤判定がなされると、解放側の
シフト（自動変速機全体の変速方向と逆方向のシフト）
が先行し、違和感の強い変速となってしまう。

【０００８】これを防止するためには、条件式自体をシ
フトが開始してからかなり経過したときに初めて成立す
るような式とせざるを得ず、その結果、シフト開始の検
出が遅れる傾向が強くなるという問題があった。

【０００９】このような同時シフトによる変速は、理想
的には両シフトが同時に始まって同時に終了するのが最
善であるため、解放側のシフト開始があまり遅れるのは
好ましくない。

【００１０】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、係合する側のシフト開始を各種脈動や
ばらつき等の如何に拘らず正確に且つ早期に判定し、自
動変速機全体の変速方向と逆方向から変速が開始したり
するのを確実に防止し、且つ良好な変速特性を維持する
ことのできる自動変速機の変速制御装置を提供し、上記
課題を解決せんとしたものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、図１にその要
旨を示すように、独立してシフト可能な第１、第２変速
機部を備え、一方の変速機部のシフトを係合によって達
成すると共に、他方の変速機部の逆方向シフトを解放に
よって達成し、全体として係合した側の変速機部のシフ
ト方向と同じ方向の変速を実行する自動変速機の変速制
御装置において、前記変速を実行する際に、まず係合す
る側の変速機部のシフト指令を出す手段と、該係合する
側の変速機部の実際のシフト開始を、当該シフトに起因
して回転速度が変化する部材の回転速度のモニタによっ
て少なくとも２回以上判定する手段と、該判定により、
係合する側の変速機部のシフト開始が２回以上連続して
判定されたときに、前記解放する側の変速機部のシフト
指令を出す手段と、を備えたことにより、上記課題を解
決したものである。

【００１２】

【作用】本発明においては、一方の変速機部のシフトを
係合によって達成すると共に、他方の変速機部のシフト
を解放によって達成し、全体として係合した側の変速機
部のシフト方向と同じ方向の変速を実行する際に、まず
係合する側の変速機部のシフト指令を先行して出すよう
にしている。

【００１３】このシフト指令によって、やがて当該係合
する側の変速機部の実際のシフトが開始される。この実
際のシフトの開始を、当該シフトに起因して回転速度が
変化する部材の回転速度をモニタすることによって、
「少なくとも２回以上」判定する。

【００１４】そして、該判定により、係合する側の変速
機部のシフトの開始が２回以上連続して判定されたとき
に、初めて「シフトが開始した」と認識し、前記解放す
る側の変速機部のシフト指令を出すようにしている。従
って、 係合する側の変速機部のシフトの開始を、タイマでは
なく、当該シフトに起因して回転速度が変化する部材の
回転速度を実際にモニタすることによって判定している
ため、エンジントルク、油温、その他のばらつき等の如
何に拘らずシフトの開始を確実に判定できる。 この判定を少なくとも２回以上行い、連続して２回以
上成立したときに「シフト開始」と判定するようにして
いるため、回転メンバの脈動、がた、あるいはセンサ系
の一時的な判定ミス等に起因して誤判定されるのが防止
される。 が期待できるため、判定のための条件式をシフト開
始と共にすぐに成立するような条件式に設定でき、それ
だけ早期にシフト開始を検出できる。という作用が得ら
れる。

【００１５】その結果、当該誤判定によって自動変速機
の変速が変速しようとする逆の方向から開始されること
が確実に防止され、又、解放側のシフトを速やかに開始
できるため、それだけ良好な変速特性を維持できるよう
になる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１７】第２図にこの実施例が適用される車両用自
動変速機の全体概要を示す。

【００１８】この自動変速機は、そのトランスミッショ
ン部としてトルクコンバータ２０と、第２変速機部４０
と、前進３段、後進１段の第１変速機部６０とを備え
る。

【００１９】前記トルクコンバータ２０は、ポンプ２
１、タービン２２、ステータ２３、及びロックアップク
ラッチ２４を備える。ポンプ２１は、エンジン１のクラ
ンク軸１０と連結され、タービン２２は第２変速機部４
０における遊星歯車装置のキャリア４１に連結されてい
る。

【００２０】前記第２変速機部４０においては、このキ
ャリア４１によって回転可能に支持されたプラネタリピ
ニオン４２がサンギヤ４３及びリングギヤ４４と噛合し
ている。又、サンギヤ４３とキャリア４１との間には、
クラッチＣ0 及び一方向クラッチＦ0 が設けられてお
り、サンギヤ４３とハウジングＨu との間には、ブレー
キＢ0 が設けられている。

【００２１】前記第１変速機部６０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。
この遊星歯車装置は、それぞれ共通のサンギヤ６１、リ
ングギヤ６２、６３、プラネタリピニオン６４、６５、
及びキャリア６６、６７からなる。

【００２２】第２変速機部４０のリングギヤ４４は、ク
ラッチＣ1 を介して前記リングギヤ６２に連結されてい
る。又、前記リングギヤ４４とサンギヤ６１との間には
クラッチＣ2 が設けられている。更に、前記キャリア６
６は、前記リングギヤ６３と連結されており、これらキ
ャリア６６及びリングギヤ６３は出力軸７０と連結され
ている。

【００２３】一方、前記キャリア６７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
られており、更に、サンギヤ６１とハウジングＨu との
間には、一方向クラッチＦ1 を介してブレーキＢ2 が設
けられ、又、サンギヤ６１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。

【００２４】この自動変速機は、上述のごときトランス
ミッション部を備え、エンジン１の負荷状態を反映して
いるスロットル開度を検出するスロットルセンサ１０
０、及び車速を検出する車速センサ１０２等の信号を入
力された中央処理装置（ＥＣＵ）１０４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１０６内
の電磁ソレノイドバルブＳ1 〜Ｓ4 、電磁比例弁ＳＬu
、及びＳＬn が駆動・制御され、図３に示されるよう
な、各クラッチ、ブレーキ等の係合の組み合わせが行な
われて変速制御がなされる。

【００２５】図３において、○印は当該クラッチあるい
はブレーキが係合されていることを示し、Х印は当該ブ
レーキが車輪側よりエンジンが駆動されるときにエンジ
ンブレーキを効かせるために係合されることを示してい
る。

【００２６】前記電磁ソレノイドバルブＳ1 、Ｓ2 は、
図４に示されるように、第１変速機部６０の第１速状態
〜第３速状態の制御を行なう第１、第２シフトバルブの
制御を行い、前記電磁ソレノイドバルブＳ3 は、第２変
速機部４０の高速側及び低速側を切換える第３シフトバ
ルブの制御を行い、前記電磁ソレノイドバルブＳ4 はト
ルクコンバータ２０のロックアップクラッチ２４の制御
をそれぞれ行うようになっている。

【００２７】又、電磁比例弁ＳＬu は、中央処理装置１
０４によって制御された負荷電流の大きさに応じて、図
示せぬＢ0 コントロールバルブと共にブレーキＢ0 の過
度的な係合圧（ドレン圧）を調節・制御する。電磁比例
弁ＳＬn は背圧制御が可能なアキュムレータ（図示省
略）と共にブレーキＢ2 の過渡的な係合圧を調節・制御
できるようになつている。なお、各電磁比例弁ＳＢ0 、
ＳＢ2 の係合圧調整・制御自体のハード構造は従来と同
様であるため説明を省略する。

【００２８】前述の図３から明らかなように、この実施
例に係る自動変速機においては、例えば第２速段から第
３速段への変速が第１変速機部６０のブレーキＢ2 の係
合、及び第２変速機部４０のブレーキＢ0 の解放による
同時且つ逆方向シフトによって達成される変速となって
いる。従って、同期制御が適正に実行されないと変速シ
ョックが大きくなる恐れがある。そのため、電磁比例弁
ＳＬu 及びＳＬn により、第２速段から第３速段への変
速時に、第１変速機部６０のブレーキＢ2 の係合及び第
２変速機部４０のブレーキＢ0 の解放の制御を実行す
る。

【００２９】なお、図２において符号１１０はシフトポ
ジションセンサで、運転者によつて操作されるＮ、Ｄ、
Ｒ等の位置を検出するもの、１１２はパターンセレクト
スイッチで、Ｅ（経済走行）、Ｐ（パワー走行）等を選
択するものであり、又、１１４はエンジンの冷却水温度
を検出する水温センサを示し、１１６はフットブレー
キ、１１８はサイドブレーキの作動を検出するブレーキ
スイッチをそれぞれ示している。

【００３０】ここにおいて、この実施例では、図２及び
図４に示されるように、前記中央処理装置１０４にこれ
らの入力信号の他に、クラッチＣ2 のドラム回転速度
（第１変速機部６０の変速進行状態）Ｎc2を検出するた
めのＣ2 センサ１２０の信号及びクラッチＣ0 のドラム
回転速度（第２変速機部４０の変速進行状態）Ｎc0を検
出するためのＣ0 センサ１２１の信号が併せて入力され
ている。

【００３１】図５に上記実施例装置において実行される
制御フローを示す。

【００３２】この制御フローは、車速及びスロットル開
度に基づいた変速パターンに従って、第２速段から第３
速段へアップシフトすべき旨の判断がなされたときに実
行される。

【００３３】まず、ステップ２０１において、第１変速
機部６０のハイギヤシフト指令（ブレーキＢ2 の係合指
令）が出される。ステップ２０２においては、クラッチ
Ｃ2の回転速度Ｎc2及び出力軸７０の回転速度Ｎ0 の回
転速度をモニタし、実質的に当該ハイギヤシフトが開始
されたか否かが判断される。この判断は、条件式（１） Ｎ0 ／ρ1 −Ｎc2≧ΔＮ1 …（１） が成立するかどうかを確認することによって行う。

【００３４】ここで、ρ1 は第１変速機部６０のリヤプ
ラネタリの歯数比、ΔＮ1 は定数である。なお、本実施
例では、この判断をステップ２０４においても実行する
ため、それだけ信頼性の高いハイギヤシフト開始を検出
できることに鑑み、この定数ΔＮ1 は従来よりも小さめ
に設定されている。従って、一般的に、従来よりも早く
ハイギヤシフトの開始が検出される。

【００３５】ステップ２０３では、第２変速機部４０の
ローギヤシフト指令、即ち、ブレーキＢ0 のドレン指令
を出し、Ｂ0 コントロールバルブ及び電磁比例弁ＳＬu
により所定レベルまでブレーキＢ0 の油圧がドレンされ
る。

【００３６】ステップ２０４では、ステップ２０２と同
様の判断がもう一度繰り返される。ここでの条件式は、
ステップ２０２における条件式（１）と全く同一であ
る。

【００３７】ここで、再度前記条件式（１）が成立した
場合にはステップ２０６に進むが、成立しなかったとき
にはステップ２０５に進んで、ステップ２０３で出した
ローギヤシフト指令を解除する。即ち、Ｂ0 コントロー
ルバルブ及び電磁比例弁ＳＬu により、ステップ２０３
のローギヤシフト指令以前の油圧レベルにまでブレーキ
Ｂ0 の油圧が回復される。

【００３８】従って、第２変速機部４０のローギヤシフ
トは全く開始されない。又、この場合はステップ２０２
に戻って、第１変速機部６０のハイギヤシフトの開始が
再び検出される。即ち、この実施例では、２回連続して
条件式（１）が成立したときに初めてステップ２０６以
降に進んでくることになる。

【００３９】ステップ２０６では、ステップ２０３で行
ったローギヤシフト指令により、第２変速機部４０のロ
ーギヤシフトが開始したか否かが検出される。この検出
は、条件式（２）が成立するか否かを確認することによ
って行う。

【００４０】Ｎc0＜ΔＮ2 …（２）

【００４１】ここで、ΔＮ2 は定数である。

【００４２】この条件式（２）が成立すると、ステップ
２０７に進んで、２つの電磁比例弁ＳＬu 、ＳＬn を用
いた公知の同時シフトのフィードバック制御が実行さ
れ、２つのブレーキＢ0 、Ｂ2 の係合圧の調和を取りな
がら両変速機部６０、４０のシフトが進行される。

【００４３】又、ステップ２０８では、周知のアップシ
フト終期制御に入り、アップシフト終期に生じる出力ト
ルクの突出を防止するために係合圧を低下させ、又、少
なくとも第１変速機部６０のハイギヤシフトの終了より
第２変速機部４０のローギヤシフトの終了が遅れること
がないように制御しながら当該アップシフトを終了させ
る。

【００４４】より具体的には、例えばエンジントルクを
低下させていた場合には、ローギヤシフトの終了と共に
エンジントルクを復帰させ、又、ハイギヤシフトの終了
と共に係合圧低下を中止する。更に、シフトバルブを切
換え、当該アップシフト終了後の変速段（第３速段）を
固定する。

【００４５】図６に上記実施例を実行したときの効果を
定性的に示した変速特性図を示す。

【００４６】実線は上記実施例によるもの、破線は従来
技術の問題点を示すためのものである。

【００４７】d 点で前記各種ばらつき（例えばエンジン
の脈動、回転メンバのがた等）により、ハイギヤシフト
開始を誤判定した場合に、従来ならばそのまま制御シー
ケンスが進行し、第２変速機部４０のローギヤシフト指
令が出力され、実質的なハイギヤシフトが開始する以前
にローギヤシフトが開始してしまう。その結果、出力軸
トルクの落ち込み及びエンジン回転の噴き上りが生じ、
著しく変速フィーリングが悪化する。

【００４８】これに対し、本実施例では、１回目のハイ
ギヤシフト判定によって一度ローギヤシフト指令が出力
されるものの、極短い時間後に再度ハイギヤシフト開始
判定を行い、そのときに正常なハイギヤシフト開始の判
定がなされるため（即ち実質的には未だハイギヤシフト
が開始していないという判定がなされるため）、e 点に
てローギヤシフト指令が解除される。その結果、ブレー
キＢ0 の油圧が誤判定以前のレベルにまで戻されるた
め、実質的なローギヤシフトは開始せず、正常な制御シ
ーケンスを確保できる。

【００４９】なお、この場合、回転速度変化の誤判定
は、通常極瞬間的にしか発生しないため、比較的短時間
内に複数回のハイギヤシフト開始判定を行えば、一度出
力されたローギヤシフト指令により実質的に当該ローギ
ヤシフトが開始する以前に性状判定を確認することがで
き、問題は全く生じない。しかも、確認されたときに
は、既にローギヤシフト指令が出されているため、それ
だけ速やかなローギヤシフトの開始を実現することがで
きる。

【００５０】この実施例によれば、複数回に亘って条件
式（１）を判定するため、条件式（１）の定数ΔＮ1 の
値を従来より小さくすることができる。その結果、ハイ
ギヤシフトの開始を従来より早期に検出することがで
き、それだけ早くローギヤシフトを開始することができ
る。

【００５１】その結果、変速フィーリングを向上させる
ことができる上に、ブレーキＢ2 の過負荷を回避し、耐
久性を確保することができるようになる。より具体的に
説明すると、本実施例により、必ずハイギヤシフト開始
→ローギヤシフト開始というシーケンスを取るため、自
動変速機の入力軸トルクは基本的にブレーキＢ2 のみで
受け持つことになる。

【００５２】従って、ハイギヤシフトが開始した後ロー
ギヤシフトが開始するまでの時間が長くなると、それだ
けギヤ比変化の大きなシフトを実行している時間が長く
なり、ブレーキＢ2 が過負荷となってしまう。そのた
め、ローギヤシフトが速やかに開始されるとただ単に変
速フィーリング上好ましいだけでなくブレーキＢ2 の耐
久性上も好ましい結果が得られるものである。

【００５３】又、この実施例によれば、確実で高精度な
シフト開始判定が実現できるため、製品間のばらつきの
みならず、回転センサ、ローター等の経時変化に対して
も良好な結果を確保でき、これらのコストを比較的安価
なものにできるという効果も得られるようになる。

【００５４】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、エ
ンジンの脈動、回転メンバのがた、その他各種ばらつき
の如何に拘らず、係合側のシフト開始を早期・確実に且
つ低コストで判定することができるようになり、常に良
好な変速フィーリングを確保することができるようにな
ると共に、解放側のシフトをより速く開始させることが
できるようになるため、係合側の摩擦材の過負荷を防止
し、耐久性を向上させることができるようになるという
優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の要旨を示すブロック図であ
る。

【図２】図２は、本発明の実施例が適用された車両用自
動変速機の全体スケルトン図である。

【図３】図３は、上記実施例装置の各摩擦係合装置の係
合状態を示す線図である。

【図４】図４は、中央処理装置１０４及び油圧制御装置
１０６の入出力関係を示す線図である。

【図５】図５は、上記実施例装置において実行される制
御フローを示す流れ図である。

【図６】図６は、上記実施例装置で実現される変速特性
を示す線図である。

【符号の説明】

４０…第２変速機部、 ６０…第１変速機部、 １０４…中央処理装置、 １０６…油圧制御装置、 Ｂ2 …ブレーキ（第１変速機部において係合されるブレ
ーキ）、 Ｂ0 …ブレーキ（第２変速機部において解放されるブレ
ーキ）、 ＳＬu …ブレーキＢ0 の係合圧（ドレン圧）を調節する
電磁比例弁、 ＳＬn …ブレーキＢ2 の係合圧を調節する電磁比例弁。

フロントページの続き (72)発明者 石川 和典 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−146369（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 59/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/24 F16H 63/40 - 61/48

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】独立してシフト可能な第１、第２変速機部
   を備え、一方の変速機部のシフトを係合によって達成す
   ると共に、他方の変速機部の逆方向シフトを解放によっ
   て達成し、全体として係合した側の変速機部のシフト方
   向と同じ方向の変速を実行する自動変速機の変速制御装
   置において、前記変速を実行する際に、まず係合する側
   の変速機部のシフト指令を出す手段と、該係合する側の
   変速機部の実際のシフト開始を、当該シフトに起因して
   回転速度が変化する部材の回転速度のモニタによって少
   なくとも２回以上判定する手段と、該判定により、係合
   する側の変速機部のシフト開始が２回以上連続して判定
   されたときに、前記解放する側の変速機部のシフト指令
   を出す手段と、を備えたことを特徴とする自動変速機の
   変速制御装置。