JP3196550B2

JP3196550B2 - 手動変速モード付自動変速機の変速制御装置

Info

Publication number: JP3196550B2
Application number: JP496695A
Authority: JP
Inventors: 克俊臼杵
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1995-01-17
Filing date: 1995-01-17
Publication date: 2001-08-06
Anticipated expiration: 2016-08-06
Also published as: JPH08193655A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車に用いられる手
動変速モード付自動変速機の変速制御装置に係り、詳し
くは不適切な変速段選択に起因する作動油温の上昇を防
止する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用の電子制御式自動変速機では、
変速段の選択に車速とスロットル開度とをパラメータと
するシフトマップが用いられる。ＴＣＵ（トランスミッ
ションコントロールユニット）は、このシフトマップか
ら現在の運転状態に最適な変速段（目標変速段）を選択
した後、油圧湿式多板式のクラッチやブレーキ等に作動
油（ＡＴＦ）を給排することで、変速機構内で変速ギヤ
の係合あるいは解放を行って目標変速段を確立する。ま
た、自動変速機では、その変速機構とエンジンとの間に
流体継手であるトルクコンバータが介装され、発進時等
にエンジンのトルクを増大させて変速機構に伝達させた
り、変速時や急加減速時等に生じるショックを吸収させ
ている。

【０００３】ところで、近年の自動変速機には、ＴＣＵ
が変速制御を行う自動変速モードの他に、運転者が任意
の変速段を選択できる手動変速モードを設けたものが出
現している。手動変速モードでは、ＴＣＵによる変速制
御はキャンセルされ、運転者がシフトレバーを操作する
毎に１段ずつアップシフトあるいはダウンシフトが行わ
れる。したがって、このような自動変速機を備えた自動
車では、最大トルク発生回転域まで各変速段を保持して
高速道路への進入時等における加速力を高めたり、所定
の変速段を保持して屈曲路走行時等における駆動トルク
の意図しない低下等を防ぐことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した手
動変速モード付自動変速機では、運転者が任意の変速段
を選択できることに起因して、次のような不具合が生じ
る虞があった。例えば、低速走行中に運転者が不必要な
高速段を選択し、エンジン回転速度に対する変速機側の
入力軸回転速度が非常に低くなった場合、トルクコンバ
ータの速度比（出力軸と入力軸との回転数比）が小さく
なり、図６に示したように動力の伝達効率が低下する。
この伝達効率の低下は、トルクコンバータの滑りによっ
て生じるため、トルクコンバータ内での攪拌および剪断
作用によりＡＴＦの温度が上昇する。特に、高負荷低速
走行時（例えば、急登坂，スロットル全開，低車速等の
運転条件が重なった場合）に高速段を選択すると、伝達
効率が著しく低下してＡＴＦの温度が急上昇する。その
結果、ＡＴＦ自体はもちろんのこと、変速機構の各部に
用いられている樹脂部品やシール部材も熱劣化し、自動
変速機の寿命が短縮することになる。

【０００５】本発明は、上記状況に鑑みなされたもの
で、不適切な変速段選択に起因する作動油温の上昇を防
止した手動変速モード付自動変速機の変速制御装置を提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、この目的を達成
するために、本発明の請求項１では、所定のシフトパタ
ーンに基づいて変速制御を行う自動変速モードと、運転
者のシフト操作に基づく所望の変速比に変速制御可能な
手動変速モードとが運転者により選択可能な手動変速モ
ード付自動変速機の変速制御装置において、前記自動変
速機の作動油温を検出する油温検出手段を備え、手動変
速モードが選択された状態であっても、油温検出手段に
より検出された作動油温が第１の所定値以上である場合
には、シフト操作に基づく変速制御を禁止して所定のシ
フトパターンに基づいて変速制御するものを提案する。

【０００７】また、本発明の請求項２では、請求項１の
変速制御装置において、所定のシフトパターンは互いに
異なる通常時用シフトパターンと高温時用シフトパター
ンとを含むものであり、自動変速モードが選択された状
態では通常時用シフトパターンに基づいて変速制御する
一方、前記手動変速モードが選択された状態で且つ作動
油温が第１の所定値以上である場合には、高温時用シフ
トパターンに基づいて変速制御するものを提案する。ま
た、本発明の請求項３では、請求項１の変速制御装置に
おいて、その自動変速機がエンジンから出力される動力
がトルクコンバータを介して伝達されるものであり、ま
た高温時用シフトパターンは通常時用シフトパターンに
対し、車両の同一運転状態でのトルクコンバータの速度
比が相対的に大きくなるように設定されているものを提
案する。

【０００８】また、本発明の請求項４では、請求項３の
変速制御装置において、上述した高温時用シフトパター
ンは、その変速比が通常時用シフトパターンに基づいて
設定される変速比よりも大きく設定されていることによ
り、トルクコンバータの速度比が相対的に大きくなるよ
うに設定されているものを提案する。更に、本発明の請
求項５では、請求項１から４の何れかの変速制御装置に
おいて、前記作動油温が前記第１の所定値より低い第２
の所定値まで低下すると、シフト操作に基づく変速制御
の禁止を解除して所望の固定変速比への変速制御を可能
にするものを提案する。

【０００９】

【作用】本発明の請求項１の変速制御装置では、作動油
温が第１の所定値以上に上昇すると、シフト操作に基づ
く変速制御を禁止して所定のシフトパターンに基づく変
速制御を実行し、運転者の不適切な変速段選択を是正す
る。また、請求項２の変速制御装置では、例えば、通常
時用シフトパターンを加速力や燃費等を総合的に考慮し
て設定する一方、高温時用シフトパターンはＡＴＦの温
度低下を目的として設定する。

【００１０】また、請求項３，４の変速制御装置では、
高温時用シフトパターンに基づいて変速制御が実行され
るときは低速段側に移行しやくすくなり、速度比が１に
近づいて伝達効率が向上する。また、請求項５の変速制
御装置では、ＡＴＦの温度が第２の所定値まで低下した
ら、ＡＴＦの温度が十分低下したと判断して本来の手動
変速に復帰させる。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の一実施例を
詳細に説明する。図１は、本発明に係る変速制御装置を
適用したパワープラントの概略構成図である。図１にお
いて、１は自動車用のガソリンエンジン（以下、単にエ
ンジンと記す）であり、その後端には前進４段型の自動
変速機２が接続され、この自動変速機２を介して出力が
図示しない駆動輪に伝達される。自動変速機２は、トル
クコンバータ３，変速機本体４，油圧コントローラ５か
ら構成されている。変速機本体４は複数組のプラネタリ
ギヤの他、油圧クラッチや油圧ブレーキ等の油圧摩擦係
合要素を内蔵している。また、油圧コントローラ５に
は、一体に形成された油圧回路の他、油圧制御用の複数
の電磁弁が収納されている。エンジン１と自動変速機２
とは、それぞれ図示しない入出力装置，多数の制御プロ
グラムを内蔵した記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＢＵＲＡ
Ｍ等），中央処理装置（ＣＰＵ），タイマカウンタ等を
具えた、ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）６と
ＴＣＵ（トランスミッションコントロールユニット）７
とにより駆動制御される。

【００１２】ＥＣＵ６の入力側には、エンジン回転速度
Ｎe や各気筒のクランク角度を検出するためのクランク
角センサ８，冷却水温ＴW を検出する水温センサ９，吸
気流量ＱA を検出するエアフローセンサ１０，スロット
ル開度θTHを検出するスロットルセンサ１１，スロット
ル弁の全閉状態を検出するアイドルスイッチ１２等の
他、図示しない各種のセンサやスイッチ類が接続してい
る。一方、ＴＣＵ７の入力側には、トルクコンバータ３
のタービンシャフトの回転数（入力軸回転数）ＮT を検
出するＮT センサ１３，車速Ｖに代えてトランスファド
ライブギヤ回転数ＮO を検出するＮO センサ１４，ＡＴ
Ｆの温度を検出する油温センサ１５の他、インヒビタス
イッチ等、種々のセンサやスイッチ類が接続されてい
る。また、ＥＣＵ６とＴＣＵ７とは信号ケーブル１６に
より接続されており、シリアル通信により互いに情報を
交換する。ＥＣＵ６は、各種の入力情報に基づいて、燃
料噴射量や点火時期等、エンジン１の総合的な制御を行
う。また、ＴＣＵ７も、入力情報に基づき、油圧コント
ローラ５を介して変速機本体４内の油圧摩擦係合要素を
駆動し、自動変速機２の変速制御を行う。

【００１３】図中、１７はＴＣＵ７にシフト信号を出力
するシフトユニットであり、Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄの各レンジ
を有するノーマルゲート１８と、アップ（＋）とダウン
（−）とのシフトポジションを有するスポーツゲート１
９と、両ゲート１８，１９間で操作されるシフトレバー
２０とを備えている。そして、シフトレバー２０はノー
マルゲート１８のＤレンジからスポーツゲート１９に移
動でき、これにより、変速モードが自動から手動に切り
換えられる。手動変速モードでは、シフトレバー２０を
前方（＋側）に押すことでＴＣＵ７にアップシフト信号
が出力され、後方（−側）に引くことでダウンシフト信
号が出力される。

【００１４】以下、図２，図３の制御フローチャートお
よび図４，図５のシフトマップを用いて、本実施例にお
ける変速制御の手順を説明する。運転者がイグニッショ
ンキーをＯＮにしてエンジン１がスタートすると、ＴＣ
Ｕ７は所定の制御インターバルで、図２，図３のフロー
チャートに示した変速制御サブルーチンを繰り返し実行
する。

【００１５】このサブルーチンを開始すると、ＴＣＵ７
は、先ず、ステップＳ１で上述した各種センサやＥＣＵ
６からの入力情報をＲＡＭに読み込んだ後、ステップＳ
３で手動変速モードにあるか否か、すなわち、シフトレ
バー２０がスポーツゲート１９側に位置しているか否か
を判定する。そして、この判定が否定（Ｎｏ）であれ
ば、ステップＳ５でシフトレバー２０がＤレンジ（すな
わち、自動変速モード）に位置しているか否かを判定
し、肯定（Ｙes）であれば、ステップＳ７で、スロット
ル開度θTHと車速Ｖ（トランスファドライブギヤ回転数
ＮO ）とに基づき、図４の通常時用シフトマップから目
標変速段を検索した後、ステップＳ９で油圧コントロー
ラ５を駆動制御してその目標変速段を確立する。また、
ステップＳ５の判定がＮｏであれば、更にステップＳ１
１でＲレンジに位置しているか否かを判定する。そし
て、この判定がＹesであれば、ステップＳ１３で油圧コ
ントローラ５を駆動制御して後退段を確立し、Ｎｏであ
れば、変速制御を行わずにスタートに戻る。

【００１６】一方、ステップＳ３の判定がＹesであった
場合、ＴＣＵ７は、図３のステップＳ１５でＡＴＦの温
度が第１の所定値である高温側判定閾値ＴTH（本実施例
では、１４５℃）より高いか否かを判定し、この判定が
Ｙesであれば、ステップＳ１７で先ず高油温フラグＦHT
を１とする。高油温フラグＦHTはＡＴＦの温度が許容限
度以上であるか否かを示すフラグであり、イグニッショ
ンキーがＯＮにされる度に０にリセットされる。次に、
ＴＣＵ７は、ステップＳ１９で図５の高温時用シフトマ
ップから目標変速段を検索し、ステップＳ２１で油圧コ
ントローラ５を駆動制御してその目標変速段を確立す
る。すなわち、本実施例では、ＡＴＦの温度が許容限度
以上である場合には、手動変速モードであっても高温時
用シフトマップに基づいて自動変速制御を行い、不適切
な変速段選択等に起因する温度上昇を解消するのであ
る。尚、高温時用シフトマップは、通常時用シフトマッ
プに比べ、比較的高車速でも低速段となるように設定さ
れているが、これは、トルクコンバータ３の速度比を１
に近づけることによって伝達効率を向上させ、高温とな
ったＡＴＦを速やかに冷却するためである。また、ＡＴ
Ｆは、図示しないラジエタ内等に配設されたＡＴＦクー
ラ内を循環するため、その発熱量が小さい場合には十分
に冷却される。

【００１７】さて、ステップＳ１５の判定がＮｏであっ
た場合、ＴＣＵ７は次に、ステップＳ２３で高油温フラ
グＦHTが１であるか否かを判定する。そして、この判定
がＮｏであれば、ＴＣＵ７は、ステップＳ２５でシフト
ユニット１７から出力されたアップシフト信号やダウン
シフト信号に基づき目標変速段を決定した後、ステップ
Ｓ２７で油圧コントローラ５を駆動制御してその目標変
速段を確立する。また、ステップＳ２３の判定がＹesで
あった場合には、ＴＣＵ７は、ステップＳ２９でＡＴＦ
の温度が第２の所定値である低温側判定閾値ＴTL（本実
施例では、１３５℃）以下となったか否かを判定し、こ
の判定がＮｏであれば、ステップＳ１９に進んで高温時
用シフトマップに基づいて自動変速制御を行う。これに
より、ＡＴＦの油温が高温側判定閾値ＴTHの近傍で推移
した場合にも、自動変速制御と手動変速制御との間での
頻繁な切換えがなくなり、制御のハンチングが防止され
る。そして、ＡＴＦの温度が十分に低下してステップＳ
２９の判定がＹesとなったら、ＴＣＵ７は、ステップＳ
３１で高油温フラグＦHTを０にリセットした後、ステッ
プＳ２５に進んで手動変速制御に復帰する。

【００１８】以上で、本発明の具体的実施例の説明を終
えるが、本発明の態様は上記実施例に限られるものでは
ない。例えば、上記実施例では、通常の自動変速制御と
手動変速モード時の自動変速制御とで通常時用シフトマ
ップと高温時用シフトマップとを使い分けるようにした
が、共用のシフトマップを用いるようにしてもよい。ま
た、各判定閾値も、上記実施例の値に限るものではな
く、自動変速機の機種や使用状況等に応じて適宜設定可
能である。更に、制御の具体的な手順については、本発
明の主旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であ
る。

【００１９】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
請求項１の変速制御装置によれば、運転者の不適切な変
速段選択等に起因するＡＴＦの温度上昇が速やかに解消
され、ＡＴＦや樹脂部品，シール部材の熱劣化に起因す
る自動変速機の寿命低下が防止される。

【００２０】また、請求項２の変速制御装置によれば、
作動油温上昇時における最適変速段の設定が可能とな
る。また、請求項３，４の変速制御装置によれば、トル
クコンバータの速度比が１に近づきやすくなり、伝達効
率が向上して作動油温が更に低下する。

【００２１】また、請求項５の変速制御装置によれば、
作動油温が第１の所定値近傍で推移した場合における制
御ハンチングが防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る変速制御装置が適用されるパワー
プラントの概略構成図である。

【図２】実施例における変速制御手順を示したフローチ
ャートである。

【図３】実施例における変速制御手順を示したフローチ
ャートである。

【図４】実施例で使用される通常時用シフトマップであ
る。

【図５】実施例で使用される高温時用シフトマップであ
る。

【図６】トルクコンバータの速度比と伝達効率との関係
を示したグラフである。

【符号の説明】

１エンジン２自動変速機３トルクコンバータ４変速機本体５油圧コントローラ６ＥＣＵ７ＴＣＵ８Ｎｅセンサ１１スロットルセンサ１２アイドルスイッチ１３ＮT センサ１４ＮO センサ１５油温センサ１６信号ケーブル

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】所定のシフトパターンに基づいて変速制
御する自動変速モードと、運転者のシフト操作に基づく
所望の変速比に変速制御可能な手動変速モードとが運転
者により選択可能な手動変速モード付自動変速機の変速
制御装置において、前記自動変速機の作動油温を検出する油温検出手段を備
え、前記手動変速モードが選択された状態であっても、前記
油温検出手段により検出された作動油温が第１の所定値
以上である場合には、前記シフト操作に基づく変速制御
を禁止して前記所定のシフトパターンに基づいて変速制
御することを特徴とする手動変速モード付自動変速機の
変速制御装置。
【請求項２】前記所定のシフトパターンは互いに異な
る通常時用シフトパターンと高温時用シフトパターンと
を含み、前記自動変速モードが選択された状態では前記通常時用
シフトパターンに基づいて変速制御し、一方、前記手動
変速モードが選択された状態で且つ前記作動油温が第１
の所定値以上である場合には、前記高温時用シフトパタ
ーンに基づいて変速制御することを特徴とする請求項１
に記載の手動変速モード付自動変速機の変速制御装置。
【請求項３】前記自動変速機は、エンジンから出力さ
れる動力がトルクコンバータを介して伝達されるもので
あり、前記高温時用シフトパターンは前記通常時用シフトパタ
ーンに対し、車両の同一運転状態での前記トルクコンバ
ータの速度比が相対的に大きくなるように設定されてい
ることを特徴とする請求項１に記載の手動変速モード付
自動変速機の変速制御装置。
【請求項４】前記高温時用シフトパターンは、その変
速比が前記通常時用シフトパターンに基づいて設定され
る変速比よりも大きく設定されていることにより、前記
トルクコンバータの速度比が相対的に大きくなるように
設定されていることを特徴とする請求項３に記載の手動
変速モード付自動変速機の変速制御装置。
【請求項５】前記作動油温が前記第１の所定値より低
い第２の所定値まで低下すると、前記シフト操作に基づ
く変速制御の禁止を解除して前記所望の固定変速比への
変速制御を可能にすることを特徴とする請求項１から４
の何れかに記載の手動変速モード付自動変速機の変速制
御装置。