JP2872435B2 - 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】本発明は自動変速機の変速制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６２−２２０７５２号公報に見ら
れるように、自動変速機は、その変速制御がマップに基
づいて行われるのが一般的である。

【０００３】ところで、自動変速機はその変速ショック
が車両の乗心地あるいは車両の商品性に大きな影響を及
ぼす。このため、変速ショック低減のために種々の検討
が加えられているのが現状である。

【０００４】このようななかで、エンジンブレ−キが作
用しない変速段において高速段から低速段へのダウンシ
フトの際に、図７に矢印Ａで示すように、変速ショック
の発生が認められた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記変速ショックの原
因について検討を加えてみると、先ずその前提として、
高速段における動力伝達経路と、低速段における動力伝
達経路とに共通のワンウェ−クラッチが介設されてお
り、また高速段と低速段とは、共に、エンジンブレ−キ
の作用しないコ−スティング状態にあるものであった。

【０００６】このような前提の下で、上記ショック発生
原因を検討してみると、仮に変速時に車速が変化してい
ないとすれば、変速に伴って変化するのは入力要素の回
転数ということになる。そして、この入力要素の回転数
の変化分が上記ワンウェ−クラッチを介して出力要素に
伝達され、これがショック発生の原因となるものであ
る。

【０００７】ちなみに、上記ショック（図７に矢印Ａで
示す）が発生したときに、ワンウェ−クラッチを挟んで
その入力側要素の回転数と出力側回転数とを調べた結果
を図８に示してある。この図８から明らかなように、上
記ワンウェ−クラッチは空転していない状態にあること
が理解される。

【０００８】上記の考察によれば、ワンウェ−クラッチ
が空転しているときに、変速が行われたのであれば、入
力要素の回転変化がワンウェ−クラッチの空転によって
吸収されることになり変速に伴うショックが表れないこ
とになる。

【０００９】ところで、上記ワンウェ−クラッチが空転
する、あるいは空転しないという状況は、車速だけの影
響によるものではなく、当然のことながらスロットル全
閉時のトルクによっても左右されるものである。

【００１０】そして、このスロットル全閉時におけるエ
ンジンの発生トルクは、外気温の高低、気圧等の環境条
件によって変動するものである。

【００１１】したがって、ダウンシフトに伴うショック
を防止するのに、変速制御マップだけに依存することは
できない。

【００１２】そこで、本発明の目的は、変速制御の面か
ら上記ショックの発生を防止するようにした自動変速機
の変速制御装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】かかる技術的課題を達成
すべく、本発明あっては、高速段用動力伝達経路と、低
速段用動力伝達経路とに、共通のワンウェ−クラッチが
介設されて、該ワンウェ−クラッチは入力側から出力側
にのみ動力伝達が可能とされた自動変速機の変速制御装
置を前提として、前記ワンウェ−クラッチの空転を検出
する空転検出手段と、該空転検出手段からの信号を受
け、前記ワンウェ−クラッチが空転していないときに、
コ−スティング状態での高速段から低速段へのダウンシ
フトを禁止する変速禁止手段と、前記空転検出手段から
の信号を受け、前記ワンウェ−クラッチが空転している
ときに、前記変速禁止手段によるダウンシフトの禁止を
解除する変速禁止解除手段と、を備えた構成としてあ
る。

【００１４】

【作用】上記構成によればワンウェ−クラッチが空転し
ない状態のときにダウンシフトが禁止され、ワンウェ−
クラッチが空転している状態のときは、つまりショック
の発生しない状態のときに、初めてダウンシフトが許容
されることになる。

【００１５】

【実施例】以下に、本発明の実施例を添付した図面に基
づいて説明する。

【００１６】第１図において、自動変速機ＡＴは、トル
クコンバ−タ１と、多段歯車変速機構２と、を有してい
る。

【００１７】トルクコンバ−タ トルクコンバ−タ１は、エンジン出力軸３に結合された
ポンプ・インパラ（以下［ポンプ］と略称する）４と、
このポンプ４に対向して配置されたタ−ビン・ランナ
（以下［タ−ビン］と略称する）５と、ポンプ４とタ−
ビン５との間に配置されたステ−タ６とを有し、タ−ビ
ン５には中空のコンバ−タ出力軸７が結合されている。

【００１８】尚、上記ステ−タ６は、ワンウェ−クラッ
チ８を介してケ−シングＣに連結されている。

【００１９】このコンバ−タ出力軸７とポンプ４との間
には、ロックアップクラッチ９が設けられている。この
ロックアップクラッチ９は、トルクコンバ−タ１内を循
環する作動油圧力により常時締結方向に付勢されてお
り、外部から解放用油圧が供給されることにより開放状
態に保持される。

【００２０】多段変速機構の全体構成 前記多段変速機構２は、遊星歯車機構２００で構成さ
れ、スモ−ササンギヤ２０１は、フォワ−ドクラッチ２
０２及び第１ワンウェ−クラッチ２０３を介して、上記
コンバ−タ出力軸７と連結さえている。また、上記スモ
−ササンギヤ２０１は、コ−スティングクラッチ２０４
を介して、上記コンバ−タ出力軸７と連結されている。

【００２１】上記スモ−ササンギヤ２０１と噛合するシ
ョ−トピニオン２０５と、このショ−トピニオン２０５
に噛合するロングピニオン２０６とは、キャリヤ２０７
で支持され、このキャリヤ２０７は３−４クラッチ２０
８を介してコンバ−タ出力軸７と連結され、またこのキ
ャリヤ２０７とケ−シングＣとの間には、第２ワンウェ
−クラッチ２０９及びロ−アンドリバ−スブレ−キ２１
０が介装されている。

【００２２】上記ロングピニオン２０６には、ラ−ジサ
ンギヤ２１１と、インタ−ナルギヤ２１２とが噛合さ
れ、ラ−ジサンギヤ２１１はリバ−スクラッチ２１３を
介してコンバ−タ出力軸７と連結されている。また、こ
のラ−ジサンギヤ２１１とケ−シングＣとの間には、２
−４ブレ−キ２１４が介装されている。

【００２３】他方、上記インタ−ナルギヤ２１２は出力
シャフト２１５に結合され、この出力シャフト２１５に
はアウトプットギヤ２１６が一体的に設けられて、この
アウトプットギヤ２１６から出力が取り出される。

【００２４】尚、図中、符号２１７はオイルポンプで、
このオイルポンプ２１７は、上記コンバ−タ出力軸７内
を貫通して延びるポンプシャフト２１８を介して、エン
ジン出力軸３に結合されている。

【００２５】また符号２１９はパ−キングギヤであり、
図外のセレクトレバ−をＰレンジにすると、このパ−キ
ングギヤ２１９が噛合されて、上記出力シャフト２１５
の回転が禁止されるようになっている。

【００２６】各摩擦要素の詳細 フォワ−ドクラッチ２０２ フォワ−ドクラッチ２０２は車両の前進時に締結され
て、トルクコンバ−タ１の駆動力を第１のワンウェ−ク
ラッチ２０３を介して前記スモ−ルサンギヤ２０１に伝
達するものである。

【００２７】ここに、上記第１のワンウェ−クラッチ２
０３は、トルクコンバ−タ１の駆動力が車輪側から逆流
する回転力よりも大きいときに、換言すればインナレ−
ス２０３の回転がアウタレ−ス２０３ｂに比べて小さい
ときにロックされ、逆に車輪側から逆流する回転力が大
きいときには空転するようになっている。

【００２８】コ−スティングクラッチ２０４ コ−スティングクラッチ２０４は、これが締結されたと
きには、トルクコンバ−タ１の駆動力を上記第１のワン
ウェ−クラッチ２０３のインナレ−ス２０３ａを介して
上記スモ−ルサンギヤ２０１に伝達ものである。

【００２９】したがって、コ−スティングクラッチ２０
４が締結されているときには、減速時にエンジンブレ−
キが作用することになる。

【００３０】３−４クラッチ２０８ ３−４クラッチ２０８は、これが締結されたときには、
トルクコンバ−タ１の駆動力をキャリヤ２０７に伝達す
るものである。

【００３１】ロ−アンドリバ−スブレ−キ２１０ ロ−アンドリバ−スブレ−キ２１０は、これが締結され
たときには、上記キャリヤ２０７の公転をロックさせる
ものである。

【００３２】リバ−スクラッチ２１３ リバ−スクラッチ２１３は、車両の後退時に締結され、
トルクコンバ−タ１の駆動力をラ−ジサンギヤ２１１に
伝達させるものである。

【００３３】２−４ブレ−キ２１４ ２−４いブレ−キ２１４は、これが締結されたときに
は、ラ−ジサンギヤ２１１を固定するものである。

【００３４】上記多段変速機構２は、既知の油圧回路内
に配設されたマニュアルバルブのセレクト操作（例えば
Ｄレンジ、２レンジ、Ｒレンジ等）に基づき、上記各摩
擦要素２０２等を適宜作動させることにより所要の変速
段を得るものとされており、ここでは、前進４段、後退
１段の各変速段が設定されるようになっている。

【００３５】ちなみに、Ｄレンジがセレクトされている
ときには、各摩擦要素のＯＮ、ＯＦＦの組合せの変更に
よって１速〜４速までの各変速段が設定される。この各
変速段と摩擦要素との関係について、１速と２速とを例
に説明する。

【００３６】Ｄレンジ１速 フォワ−ドクラッチ２０２が締結される。

【００３７】フォワ−ドクラッチ２０２が締結される
と、トルクコンバ−タ１の駆動力は、第１のワンウェ−
クラッチ２０、スモ−ルサンギヤ２０１、ショ−トピニ
オン２０５、ロングピニオン２０６、インタ−ナルギヤ
２１２を経て出力シャフト２１５に伝達される。

【００３８】尚、このとき第２のワンウェ−クラッチ２
０９はロック状態となる。

【００３９】このＤレンジ１速状態において、駆動輪側
からの回転力がトルクコンバ−タ１の駆動力に比べて大
きくなったときには、上記第１のワンウェ−クラッチ２
０３のインナレ−ス２０３の回転数がアウタレ−ス２０
３ｂよりも大きくなるため、エンジンブレ−キは作用し
ない。

【００４０】Ｄレンジ２速 フォワ−ドクラッチ２０２が締結され、また２−４ブレ
−キ２１４が締結される。

【００４１】すなわち、フォワ−ドクラッチ２０２の締
結によりトルクコンバ−タ１の駆動力は、第１のワンウ
ェ−クラッチ２０２を経てスモ−ルサンギヤ２０１に入
力される。このスモ−ルサンギヤ２０１の入力は、ショ
−トピニオン２０５、ロングピニオン２０６を、夫々、
回転させる。

【００４２】他方、２−４ブレ−キ２１４の締結により
ラ−ジサンギヤ２１１は固定され、このためギャリヤ２
０７は公転して、インタ−ナルギヤ２１２を介して出力
シャフト２１５に駆動力が伝達される。尚、このＤレン
ジ２速においても、上記Ｄレンジ１速のときと同様に第
１のワンウェ−クラッチ２０３の空転によってエンジン
ブレ−キが作用しない。

【００４３】図２は、Ｄレンジの下で、１速と２速との
間の変速を行う制御系を示す。

【００４４】同図において、符号１０は例えばマイクロ
コンピュ−タで構成された制御ユニットで、この制御ユ
ニット１０には、センサ１１〜１４からの信号が入力さ
れる。

【００４５】上記センサ１１は車速を検出するものであ
る。上記センサ１２はスロットル開度を検出するもので
ある。上記センサ１３は前記コンバ−タ出力軸７の回転
数を検出するものである。上記センサ１４は前記出力シ
ャフト２１５の回転数を検出するものである。

【００４６】上記制御ユニット１０からアクチュエ−タ
１５、１６に対して制御信号が出力される。これらアク
チュエ−タ１５、１６は、自動変速機ＡＴの油圧回路１
７の一要素で構成するものであり、第１のアクチュエ−
タ１５はフォワ−ドクラッチ２０２用とされ、第２のア
クチュエ−タ１６は２−４ブレ−キ用とされている。

【００４７】１速と２速との間の変速は、図３に示すマ
ップに基づいて、その制御が行われる。同図において、
実線１８は１速から２速へのアップシフト変速線であ
り、破線１９は２速から１速へのダウンシフト変速線を
示す。

【００４８】いま、図３に矢印Ｂ〜Ｄで示すような運転
状態の変化があったときには、１速から２速へのアップ
シフト信号が、アクチュエ−タ１５あるいは１６に出力
されて（矢印Ｂ）、その後スロットル全閉の下で２速か
ら１速のダウンシフト信号がアクチュエ−タ１５あるい
は１６に出力される（矢印Ｄ）。

【００４９】この２速から１速へのダウンシフトに関
し、その制御の一例を図４に示すフロ−チャ−トに基づ
いて説明する。

【００５０】先ず、ステップＳ１（以下、ステップ番号
を符号［Ｓ］を付して表す）において、現在Ｄレンジが
セレクトされているか否かの判別が行われ、ＹＥＳ（Ｄ
レンジ）のときには、Ｓ２へ進んで現在２速の変速段が
設定されているか否かの判別が行われる。

【００５１】このＳ２において、ＹＥＳ（２速）と判定
されたときには、Ｓ３へ進んで、スロットル全閉状態に
あるか否かの判別がなされ、ＹＥＳ（全閉）のときに
は、減速状態にあるとして、Ｓ４に進んで車両が前進方
向に進行しているか否かの判別が行われる。

【００５２】このＳ４においてＹＥＳ（前進状態）であ
ると判定されたときには、Ｓ５に進んで前記第１のワン
ウェ−クラッチ２０３が空転状態にあるか否かの判別が
なされる。

【００５３】ここに、第１のワンウェ−クラッチ２０３
の空転の検出は以下のようにして行われる。

【００５４】すなわち、第１のワンウェ−クラッチ２０
３の空転は、インナレ−ス２０３ａの回転数と、アウタ
レ−ス２０３ｂの回転数とを比較することにで検出する
ことが可能である。つまりインナレ−ス２０３ａを回転
数がアウタレ−ス２０３よりも大きいときには、第１の
ワンウェ−クラッチ２０３が空転していることに他なら
ない。

【００５５】インナレ−ス２０３ａの回転数は、出力シ
ャフト２１５の回転数に対して所定のギヤ比を乗算する
ことで求められる。他方アウタレ−ス２０３ｂの回転数
は、コンバ−タ出力軸７の回転数から求められる。

【００５６】上記Ｓ５において、ＮＯと判定されたとき
には、第１のワンウェ−クラッチ２０３が空転していな
い状態にあるとしてＳ６に進んで２速から１速へのダウ
ンシフトの禁止が行われる。

【００５７】そして、上記Ｓ５において、ＹＥＳと判定
されたときに、Ｓ７へ移行して、上記ダウンシフト禁止
の解除が行われる。

【００５８】以上の制御により、２速から１速へのダウ
ンシフトは、ワンウェ−クラッチ２０３の空転時に初め
て行われることになる。

【００５９】図５、図６は上記制御のシュミレ−ション
結果を示す。図６に矢印で示すように上記ダウンシフト
に基づくショックは全く表れていない。

【００６０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によればダウンシフトに基づく入力要素の回転変化がワ
ンウェ−クラッチの空転によって吸収されるため、この
ダウンシフトの基づくショックの発生を防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動変速機のスケルトン図。

【図２】１速、２速の変速制御を行う制御系の系統図。

【図３】１速、２速の変速制御に用いられるマップ。

【図４】Ｄレンジの下での２速から１速へのダウンシフ
ト制御の一例を示すフロ−チャ−ト。

【図５】ワンウェ−クラッチ空転時のダウンシフトに伴
う各要素の特性図。

【図６】ワンウェ−クラッチ空転時のダウンシフトに伴
う各要素の特性図。

【図７】ワンウェ−クラッチ空転していないときのダウ
ンシフトに伴う各要素の特性図。

【図８】ワンウェ−クラッチ空転していないときのダウ
ンシフトに伴う各要素の特性図。

【符号の説明】

ＡＴ 自動変速機 １ トルクコンバ−タ ２ 各段変速機構 ７ コンバ−タ出力軸 ２００ 遊星歯車機構 ２０２ フォワ−ドクラッチ ２０３ ワンウェ−クラッチ ２０４ コ−スティングクラッチ ２１４ ２−４ブレ−キ ２１５ 出力シャフト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 - 63/48

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高速段用動力伝達経路と、低速段用動力
   伝達経路とに、共通のワンウェ−クラッチが介設され
   て、該ワンウェ−クラッチは入力側から出力側にのみ動
   力伝達が可能とされた自動変速機の変速制御装置におい
   て、前記ワンウェ−クラッチの空転を検出する空転検出
   手段と、該空転検出手段からの信号を受け、前記ワンウ
   ェ−クラッチが空転していないときに、コ−スティング
   状態での高速段から低速段へのダウンシフトを禁止する
   変速禁止手段と、前記空転検出手段からの信号を受け、
   前記ワンウェ−クラッチが空転しているときに、前記変
   速禁止手段によるダウンシフトの禁止を解除する変速禁
   止解除手段と、を備えていることを特徴とする自動変速
   機の変速制御装置。