JP2853058B2 - 車両用自動変速機の変速制御方法 - Google Patents

車両用自動変速機の変速制御方法

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JP2853058B2 JP2136212A JP13621290A JP2853058B2 JP 2853058 B2 JP2853058 B2 JP 2853058B2 JP 2136212 A JP2136212 A JP 2136212A JP 13621290 A JP13621290 A JP 13621290A JP 2853058 B2 JP2853058 B2 JP 2853058B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、変速判断があった後、所定の待機用タイマ
が経過した時点で変速指令を出すと共に、動力発生部が
駆動から被駆動へと変化するのに伴って、被駆動状態で
空転となる変速段から、これより高速側の変速段へ変速
する場合には、特定のロジックに従って変速を実行する
ように構成した車両用自動変速機の変速制御方法に関す
る。
【従来の技術】
車両用の自動変速機では変速ショック低減のために、
摩擦係合装置を係合させる代わりにワンウェイクラッチ
をロックさせることによって変速を達成するように構成
することがよく行われる。この場合、駆動方向が逆にな
るコースト時には、このワンウェイクラッチが空転して
車輪側からの動力がエンジン側に伝わらないという空転
現象(エンジンブレーキが効かないという現象)が起こ
る。このため、一般に車両用自動変速機ではLレンジ、
あるいは2レンジというエンジンブレーキの効くシフト
レンジをドライブレンジの他に別途設け、運転者がこの
エンジンブレーキレンジを選択したときは、前記ワンウ
エイクラッチと並列に設けられたコースト用摩擦係合装
置を別途係合させ、(多少変速ショックが発生しても)
エンジンブレーキを効かせるようにしているが、ドライ
ブレンジでは、一般に上述したような空転現象が生じる
変速段(空転段)が存在する。 ところで、車両用の自動変速機では動力発生部(エン
ジン)が駆動から被駆動へと変化するのに伴って変速
(アップシフト)されることがよくある。 従来、このような駆動から被駆動へと変化するのに伴
ってアップシフトが行われる場合、それが前述したよう
な(ドライブレンジでの)空転段から、これより高速側
への変速段への変速であった場合に、例えば当該変速を
指令する時点を先に延期するというような特別の制御ロ
ジックに従って変速を実行し、変速変性を良好に維持さ
せるように構成した自動変速機が知られている(例え
ば、特開平1−247854がある)。 上記技術を第7図を用いて説明すると、今第2速段が
空転段であったときに、時刻S1の時点で駆動→被駆動の
変化が発生し、この変化に伴って第2速段から第3速段
への変速判断が発生した場合、もしこの変速判断に基づ
いて通常の待機用タイマT1が経過した時刻S2の時点で変
速指令を出してしまうと、タイムラグTtの後時刻S3で変
速が開始される。この待機用タイマT1とは複数の変速判
断が極めて短時間のうちにあったときに、一番最後にな
された変速判断に基づいて変速指令を出すために通常ど
の自動変速機でも設けられているタイマである。 ところが、時刻S3の時点では、自動変速機の入力軸回
転速度が未だ出力軸回転速度と同期していないため、こ
の変速指令によって自動変速機の入力軸回転速度が強制
的に同期回転速度にまで引き下げられるため、エンジン
を含む入力系のイナーシャにより、矢視部分のような正
のトルクが発生し、これが変速ショックとなって現われ
ることになる(第7図実線)。 そこで、このような変速判断があった場合にはこれに
基づいて直ちに変速指令を出すのではなく、該変速指令
をしばらく先に延ばすようにする(待機用タイマT1の延
長)。変速指令が先に延ばされると(たとえ自動変速機
の出力軸(車速)の回転は低下しなくても)空転段であ
るが故に、自動変速機の入力軸の回転はエンジンのフリ
クションによって自然に下がり、やがてギヤ比を切換え
た後の回転速度(同期回転速度)にまで下がってくる。
そこでこの同期回転速度にまで下がったことを待って時
刻S4(タイムラグがあるための実際はこれより若干前)
で変速指令を出すようにすればイナーシャトルクの発生
を防止でき、変速ショックをほとんど発生することなく
変速を達成することができる(第7図破線参照)。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来技術においては、アク
セルを素速く戻した場合は前記待機用タイマT1以内、即
ち変速判断〜変速指令以内にパワーオフ(被駆動状態)
が検知され、空転段からのパワーオフアップシフト用の
制御ロジックに従った変速が実行されるため特に問題は
ないが、アクセルを比較的ゆっくり戻した場合、待機用
タイマT1以内にパワーオフが検出されず通常のアップシ
フトと検出され待機用タイマT1の経過と共に変速指令が
出されてしまうという不具合があった。 この場合、自動変速機は入力軸回転速度が未だ同期回
転速度に至っていないうちに変速を実行することになる
ため前述したようような変速ショックが発生してしまう
ことになる。 この対策としては、待機用タイマT1自体を比較的長め
に設定し、パワーオフの判断期間を長くして空転段から
のパワーオフアップシフト用の制御ロジックを確実に実
行させる方法が考えられる。しかしながら、この方法を
採用した場合は、いわゆる通常の変速時に変速判断から
変速指令までの時間(タイムラグ)が長くなってしまう
という不具合が生じるだけでなく、例えばフルスロット
ル下の変速のとき等においては、このタイムラグの間に
エンジン回転速度が増大し続けオーバーランが発生した
りする等の不具合が生じる恐れがある。 本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたも
のであって、変速判断から変速指令を出すまでのいわゆ
る待機用タイマについてはこれを延長せず、且つ空転段
からのパワーオフアップシフトの制御ロジックをアクセ
ルを比較的緩く戻したときであっても可能な限り活用で
きるようにし、通常の変速時のタイムラグを増大するこ
となくこの空転段からのパワーオフアップシフトの変速
ショックを確実に抑制することのできる車両用自動変速
機の変速制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
本発明は、変速判断があった後、所定の待機用タイマ
が経過した時点で変速指令を出すと共に、動力発生部が
駆動から被駆動へと変化するのに伴って、被駆動状態で
空転となる変速段から、これより高速側の変速段へ変速
する場合には、特定の制御ロジックに従って変速を実行
する車両用自動変速機の変速制御方法において、第1図
にその要旨を示すように前記変速判断があってから前記
変速指令を出すまでの時間を確定するための、通常時用
の前記待機用タイマのほかに、変速指令より後で且つ該
変速指令による変速が実質的に開始する前にカウントア
ップする解除用タイマを別途設け、該解除用タイマのカ
ウントアップ以前に動力発生部の駆動から被駆動への変
化が検出されたときは、前記変速指令を解除すると共
に、この変化に伴って行われるべき前記特定の制御ロジ
ックに従って変速を実行することにより、上記目的を達
成したものである。
【作用】
変速指令が出されると当該変速に関与する摩擦係合装
置が係合を開始し、やがてこの係合によって該摩擦係合
装置がトルク容量を持ち変速(ギヤ比の変更)が実行さ
れる。ところが、変速指令が出されてから摩擦係合装置
がトルク容量を持つまでには若干のタイムラグが存在す
る。即ち、変速指令が出されてからしばらくの間は自動
変速機の動力伝達系には何らの変化も生じていない。本
発明はこの点に着目し、第6図(A)に示されるよう
に、ここで既に発生された変速指令を解除(キャンセ
ル)し、空転段からのパワーオフアップシフト用の特定
の制御ロジックに従って変速を実行し直すようにしてい
る。これにより当該パワーオフアップシフトを本来の小
さな変速ショックで実行することができるようになる。
又、待機用タイマT1自体は不変であるため通常の変速時
のタイムラグが長くなることはない。 なお、第6図(A)は1→2変速の例が示されていた
が、第6図(B)に示されるように、1→2、2→3の
多重変速があったような場合でも本発明は適用できる。
【実施例】
以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明す
る。 第2図は本発明に係る車両用自動変速機の実施例を示
すスケルトン図である。 図において、ブロック1はエンジンであり、クランク
シャフト2を経て流体式トルクコンバータ3の入力回転
部材をなすポンプインペラ4を駆動するようになってい
る。流体式コンバータ3はこれ自体周知の形式のもので
あり、前記クランクシャフト2を介してエンジン1によ
って駆動されるポンプインペラ4、ワンウェイクラッチ
5を介してハウジング6に支持されたステータ7、及び
タービン8を含む。このタービン8は回転軸14によって
支持されている。回転軸14は流体式トルクコンバータ3
の出力軸として機能すると同時に、第1の歯車変速機構
12の入力軸としても機能するものである。 なお、10はロックアップクラッチであり、クランクシ
ャフト2を選択的に回転軸14に直結するようになってい
る。 前記第1の歯車変速機構12は減速比が1及びそれ以上
の複数の変速段を選択的に達成するアンダードライブ機
構である。 この歯車変速機構12は第1の遊星歯車機構15と第2の
遊星歯車機構16を含んでいる。第1の遊星歯車機構15は
サンギヤ17、プラネタリピニオン18、リングギヤ19、前
記プラネタリピニオン18を回転可能に支持するキャリヤ
20を含んでいる。入力軸14とリングギヤ19の間にはクラ
ッチC1が組込まれている。又、入力軸14とサンギヤ17あ
るいは該サンギヤ17と接続された軸27との間にはクラッ
チC2が組込まれている。更に、サンギヤ17あるいは軸27
とハウジング26との間にはブレーキB1が設けられてい
る。 第2の遊星歯車機構16は、サンギヤ30、プラネタリピ
ニオン31、リングギヤ32及び前記プラネタリピニオン31
を回転可能に支持するキャリヤ33を含んでいる。サンギ
ヤ30は軸27と接続されている。軸27とハウジング26との
間には、ワンウェイクラッチF1とブレーキB2が直列に組
込まれている。又、キャリヤ33とハウジング26の間には
ワンウェイクラッチF2とブレーキB1が並列に組込まれて
いる。 第1の遊星歯車機構15のキャリヤ20と第2の遊星歯車
機構16のリングギヤ32とが、入力軸14によって支持され
ており、且つこの軸40に接続されている。軸40は、第1
の遊星歯車機構12の出力軸としても機能している。又こ
の軸40にはカウンタドライブギヤ53が装着されている。 アンダードライブ機構として構成された第2の歯車変
速機構13は、遊星歯車機構41を有する。該遊星歯車機構
41はサンギヤ42、プラネタリピニオン43、リングギヤ44
及び該プラネタリピニオン43を回転可能に支持するキャ
リヤ45を含んでいる。サンギヤ42あるいはこれを支持す
るサンギヤ軸47とキャリヤ45との間にはクラッチC3が組
込まれていおり、これら2つの回転要素を互いに選択的
に連結するようになっている。サンギヤ42あるいはこれ
を支持するサンギヤ軸47とハウジング26の間にはブレー
キB4が組込まれ、サンギヤ42の回転を選択的に制動する
ようになっている。更にサンギヤ42あるいはこれを支持
するサンギヤ軸47とハウジング26の間にはワンウェイク
ラッチF3が組込まれており、ブレーキB4が係合されてい
ないときでもエンジンの運転状態によってはサンギヤ42
の回転を制動するようになっている。 サンギヤ軸47は中空軸として形成されており、この中
空部を同心に貫通してカウンター軸55が設けられてい
る。カウンタ軸55の一端にはカウンタドライブギヤ53と
カウンタドリブンギヤ54とがスプライン56によりトルク
伝達可能に噛合されている。又、カウンタ軸55にはリン
グギヤ44がスプライン57によりトルク伝達可能に接続さ
れている。キャリヤ45にはその一部にリングギヤ44の外
周を軸線方向に延在するトルク伝達部材58が接続されて
いる。このトルク伝達部材58を経て、キャリヤ45はカウ
ンタ軸55上にラジアルスラスト軸受59によってこれに対
して回転可能に装着されたデフドライブギヤ60にトルク
伝達関係に接続されている。カウンタ軸55はトルクコン
バータ3と第1の歯車変速機構12とに共通の中心軸線に
対し平行に配置されている。カウンタ軸55上にこれと同
心に配置されたカウンタドリブンギヤ54、第2の歯車変
速機構13、及びデフドライブギヤ60も又、トルクコンバ
ータ3と第1の歯車変速機構12とに共通の中心軸線に対
し平行に配置された中心軸線に沿って配列されている。 デフドライブギヤ60には差動歯車機構61のデフドリブ
ンギヤ62が噛合されている。差動歯車機構61はこれ自体
周知の形式のものであり、2対の傘歯車63、64、65、66
を含むものである。このうち1対の傘歯車65及び66がデ
フドリブンギヤ62と接続されており、他方の対の傘歯車
63及び64が1対の前車軸67及び68とそれぞれ接続されて
いる。 カウンタ軸55は一端にてカウンタドリブンギヤ54のボ
ス部69を介してボールベアリング70により支持されてお
り、又他端にてローラベアリング71により支持されてい
る。 この自動変速機は上述したようなギヤトレイン部を備
え、第3図に示されるような各摩擦係合装置の係合、あ
るいは解放等を選択的に行うことにより、変速が実行さ
れる。なお、第3図において、Eは対応するクラッチ、
あるいはブレーキが係合していることを示している。
(E)は対応するワンウェイクラッチがエンジンドライ
ブ状態(駆動状態)においてのみ係合し、エンジンブレ
ーキ状態(被駆動状態)においては係合しないことを示
している。更に、eは対応するワンウェイクラッチがエ
ンジンドライブ状態において係合しているが、その係合
はこれと並列に組込まれたクラッチあるいはブレーキに
よって動力の伝達が保証されていることから必ずしも必
要とされないことを示している。 この自動変速機ではライブレンジでの第1変速段及び
第2速段が空転段となっている。なお、上記ギヤトレイ
ンのハード構成自体については、特に従来のものとは異
ならない。 第4図に上記自動変速機において実行される制御フロ
ーを示す。 この制御フローは特定の変速判断がなされた段階でス
タートされる。 ステップ202においては、待機用タイマT1が作動中で
あることを示すフラグXT1が1であるか否かが判定され
る。XT1=1、即ち待機用タイマT1が作動中であったと
きにはこの待機用タイマT1を継続させる。 待機用タイマT1が非作動中であると検出されたとき
は、ステップ204で今回始めて待機用タイマT1が非作動
状態となったのか否か、即ち前回は未だ待機用タイマT1
が作動中であったか否かが判定される。今回始めて待機
用タイマT1が非作動状態となったと判定されたときには
ステップ206に進み、変速指令を出す共に解除用タイマT
5をリセットしてカウントを開始し(CT5←0)、解除用
タイマT5が作動中であることを示すフラグXT5を1にセ
ットする。 ステップ208ではパワーオフ、即ちエンジンが被駆動
の状態であるか否かが判定される。被駆動の状態でない
ときは特に本制御の必要がないためそのままリターンさ
れる。 ステップ210では解除用タイマT5のマップが選択され
る。このマップは例えば第5図に示されるように変速後
の変速段に依存してそれぞれ設定されている。このよう
に解除用タイマT5をマップ化するのは、関与する摩擦係
合装置によって当該摩擦係合装置が容量を持つまでのタ
イムラグが異なるためである。なお、変速前の変速段が
空転段でないとき(例えば第3速段のとき)は、当然に
このT5は0とされる。 ステップ212では解除用タイマT5が作動中か否かをフ
ラグXT5が1であるか否かを判定することによって行
う。 解除用タイマT5が作動中でなかったときはそのままリ
ターンされる。解除用タイマT5が作動中であったとき
は、ステップ214に進んで前変速段がセットされる。即
ち、ステップ206で発生された変速指令が解除される。
ステップ216では、空転段からのパワーオフアップシフ
ト用の特定の制御ロジックに従って変速が処理される。 具体的には、待機用タイマT1から所定のタイマ(解除
用タイマT5よりも長いタイマ)のカウントアップを待っ
て入力軸回転速度が同期回転速度にまって低下したと推
定される頃に変速指令が出される。あるいは、実際にメ
ンバの回転速度を検出し、入力軸の回転速度が同期回転
速度にまで低下してきたことを確認した上で変速指令が
出される。 以上の制御フローを実行することにより、通常の待機
用タイマT1についてはこれを全く変更することなく、な
お且つアクセルを比較的ゆっくり解放することにより待
機用タイマT1内にパワーオフの検出ができなかった場合
でも、変速指令後当該(パワーオンの)変速に関与する
摩擦係合装置が容量を待つまでの間にパワーオフが検出
された場合には、直ちに当該(パワーオンの)変速指令
がキャンセルされ、空転段からのパワーオフアップシフ
ト用の制御ロジックに従って変速ショックの少ない変速
を実行することができるようになる。
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、通常の変速時の
タイムラグを増大することなくしかも空転段からのパワ
ーオフアップシフトの場合には可能な限り当該パワーオ
フアップレフトに最適の制御ロジックで変速を実行する
ことができ、変速ショックを低減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】
第1図は、本発明の要旨を示す流れ図、 第2図は、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、 第3図は、上記自動変速機の摩擦係合装置の係合状態を
示す線図、 第4図は、上記自動変速機で実行される制御フローを示
す流れ図、 第5図は、解除用タイマT5のマップの例を示す線図、 第6図は、本発明の作用を説明するための待機用タイマ
T1、解除用タイマT5に対するパワーオフの検出時点と変
速指令との関係を示す線図、 第7図は、本発明の基礎となる技術を説明するための変
速過渡特性線図である。 C1〜C3……クラッチ、 B1〜B4……ブレーキ、 F1〜F3……ワンウェイクラッチ、 1……エンジン、 10……トルクコンバータ、 12……第1歯車変速機、 13……第2歯車変速機、 T1……待機用タイマ、 T5……解除用タイマ。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】変速判断があった後、所定の待機用タイマ
    が経過した時点で変速指令を出すと共に、動力発生部が
    駆動から被駆動へと変化するのに伴って、被駆動状態で
    空転となる変速段から、これより高速側の変速段へ変速
    する場合には、特定の制御ロジックに従って変速を実行
    する車両用自動変速機の変速制御方法において、 前記変速判断があってから前記変速指令を出すまでの時
    間を確定するための、通常時用の前記待機用タイマのほ
    かに、変速指令より後で且つ該変速指令による変速が実
    質的に開始する前にカウントアップする解除用タイマを
    別途設け、 該解除用タイマのカウントアップ以前に動力発生部の駆
    動から被駆動への変化が検出されたときは、前記変速指
    令を解除すると共に、この変化に伴って行われるべき前
    記特定の制御ロジックに従って変速を実行する ことを特徴とする車両用自動変速機の変速制御方法。
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