JP3246286B2 - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両用自動変速
機の制御装置に関し、特に複数の変速判断が連続して生
じた場合の制御を行う制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように車両の自動変速機は、車速
やスロットル開度などの走行状態に基づいて変速を判断
しており、したがって変速を判断するパラメータが連続
的に変化した場合には、複数の変速判断が連続して成立
することになる。これらの変速を、その変速の判断の成
立の順序どおりに行ったのでは、変速の遅れが生じる場
合があり、また反対に所定時間内の複数の変速判断のう
ち最終の変速判断に基づく変速を実行するとした場合に
は、それに先行する変速制御の進行の状況によっては変
速ショックが悪化する場合がある。

【０００３】したがって複数の変速判断が連続して成立
した場合には、先行する変速判断に基づく変速の状況に
応じて後続の変速を実行し、あるいは遅延もしくは禁止
することが好ましく、そこで例えば特開昭６１−１１９
８７１号公報に記載された発明では、第１の変速の判断
後、その変速指令の出力前に、第２の変速判断が成立し
た場合、第１の変速指令を取り消して第２の変速指令を
出力することとしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】通常の自動変速機で
は、変速判断を確定させるために、変速判断の成立から
所定時間が経過した時点で変速出力を行っており、それ
までの間は、実質的に変速が実行されていないから、そ
の間に第２の変速判断が成立した場合には、第１の変速
を取り消しても支障はない。また一方、変速指令を出力
した後であっても、自動変速機における回転変動は、直
ちには生じないから、その間に、すなわちイナーシャ相
が開始する以前においても、上記の公報に記載されたと
同様な制御を実行することも可能である。しかしながら
変速指令を出力すれば、イナーシャ相の開始前であって
も、変速に関与する摩擦係合装置の油圧は変化し始めて
いるから、一律に第１の変速を取り消して第２の変速を
実行するとすれば、エンジン回転数が大きく上昇してし
まう場合がある。

【０００５】これを具体的に説明すると、例えば高低二
段に変速することのできる副変速部を、後進段を含む複
数の変速段を設定することのできる主変速部に対して直
列に接続した自動変速機であって、第１速は副変速部を
低速段にして設定し、また第２速は、主変速部を第１速
と同じ状態にしかつ副変速部を高速段にして設定し、さ
らに第３速は、主変速部をアップシフトするとともに副
変速部を低速段にして設定するように構成してあれば、
第１速から第２速への変速は主変速部でのいずれか１つ
の摩擦係合装置の切り換えで達成できるが、第２速から
第３速への変速は、主変速部のアップシフトと副変速部
のダウンシフトとによって達成されるから、同時に２つ
以上の摩擦係合係合装置を切り換え制御することにな
る。

【０００６】したがってこのような自動変速機におい
て、第１速から第２速への変速判断の後に第２速から第
３速への変速判断が成立した場合に、第１速から第２速
への変速指令の出力後にこの変速を取り消して第２速か
ら第３速への変速を実行するとすれば、イナーシャ相の
開始は、最初の変速指令が取り消されて次の変速指令が
出力される時間の遅れだけ遅れて開始することになる。
したがって第２速から第３速への変速判断がエンジン回
転数の増大する状況の下で行われ場合には、イナーシャ
相の開始が遅れる間にエンジン回転数が増大し続け、極
端な場合には、オーバーラン状態になる可能性がある。
このような状況は、上述した副変速部と主変速部との両
方の変速の場合に限らず、主変速部における２つの摩擦
係合装置を同時に切り換えて実行するいわゆるクラッチ
・ツウ・クラッチ変速の場合も同様である。

【０００７】この発明は上記の事情を背景としてなされ
ものであり、複数の変速判断が連続して成立した場合の
変速を、エンジン回転数の過剰な上昇を招来せずに実行
することのできる変速制御装置を提供することを目的と
するものである。

【０００８】そしてこの目的は、第１の変速判断に伴う
変速指令の出力の後に、第２の変速判断が成立した場
合、エンジン回転数の増大が推定されれば、第２の変速
を禁止し、第１の変速を実行することによって達成され
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段およびその作用】この発明
は、上記の目的を達成するために、車両の走行状態に基
づいて変速を判断し、第１の変速段から該第１の変速段
に隣接する第２の変速段への第１の変速指令を出力した
後に前記第２の変速段に対して前記第１の変速段とは反
対側で隣接する第３の変速段への第２の変速の判断が成
立した場合に、第１の変速指令を取り消して前記第２の
変速のための第２の変速指令を出力する自動変速機の変
速制御装置において、前記第１の変速指令の出力後でか
つその第１の変速指令による変速のイナーシャ相の開始
前に、第２の変速を実行することによってエンジン回転
数が所定値以上に上昇することが推定される場合に、前
記第２の変速を禁止して第１の変速を実行するよう構成
されていることを特徴とするものである。

【００１０】したがってこの発明の装置では、第１の変
速指令の出力後でかつその第１の変速におけるイナーシ
ャ相の開始前に第２の変速判断が成立した場合に、第１
の変速を取り消して第２の変速を実行するように構成し
てあっても、第２の変速を実行することによってエンジ
ン回転数が増大することが推定される場合には、その第
２の変速が禁止されるので、エンジン回転数の増大によ
るドライブフィーリングの悪化などが防止される。

【００１１】

【発明の実施の形態】つぎにこの発明の変速制御装置を
図面に基づいてより具体的に説明する。図１は、この発
明を実施するためのシステムの一例を模式的に示してお
り、エンジンＥに連結された自動変速機Ａは、主変速部
と副変速部とを備え、前進５段・後進１段の変速段を設
定できるように構成されている。

【００１２】そのギヤトレインについて先ず説明する
と、ロックアップクラッチ１を有するトルクコンバータ
２と、一組の遊星歯車機構を有する副変速部３と、二組
の遊星歯車機構によって複数の前進段および後進段を設
定する主変速部４とを備えている。副変速部３は、ハイ
・ローの二段の切換えを行うものであって、その遊星歯
車機構のキャリヤ５がトルクコンバータ２のタービンラ
ンナ６に連結されており、またこのキャリヤ５とサンギ
ヤ７との間にはクラッチＣ0 および一方向クラッチＦo
が相互に並列の関係となるよう設けられ、さらにサンギ
ヤ７とハウジングＨu との間にブレーキＢ0 が設けられ
ている。

【００１３】主変速部４の各遊星歯車機構におけるサン
ギヤ８，９は、共通のサンギヤ軸１０に設けられてお
り、この主変速部４の図における左側（フロント側）の
遊星歯車機構のリングギヤ１１と副変速部３におけるリ
ングギヤ１２との間に第１クラッチＣ1 が設けられ、ま
た前記サンギヤ軸１０と副変速部３のリングギヤ１２と
の間に第２クラッチＣ2 が設けられている。主変速部４
における図の左側の遊星歯車機構のキャリヤ１３と右側
（リヤ側）の遊星歯車機構のリングギヤ１４とが一体的
に連結されるとともに、これらのキャリヤ１３とリング
ギヤ１４とに出力軸１５が連結されている。

【００１４】そして第１ブレーキＢ1 がサンギヤ軸１０
の回転を止めるように設けられ、より具体的には第２ク
ラッチＣ2 のクラッチドラムの外周側に設けられてい
る。またサンギヤ軸１０とハウジングＨu との間に、第
２ブレーキＢ2 およびこれに直列に配列した第１一方向
クラッチＦ1 が配置されている。さらにリヤ側の遊星歯
車機構におけるキャリヤ１６とハウジングＨu との間に
第２一方向クラッチＦ2と第３ブレーキＢ3 とが並列に
配置されている。

【００１５】そしてこの自動変速機Ａにおいては、各摩
擦係合装置を図２に示すように係合・解放することによ
り前進５段・後進１段の変速段が設定される。なお、図
２において、○印は係合、×印は解放をそれぞれ示す。

【００１６】自動変速機Ａにおける各クラッチＣ0 ，Ｃ
1 ，Ｃ2 および各ブレーキＢ0 ，Ｂ1 ，Ｂ2 ，Ｂ3 に油
圧を給排する油圧制御装置１７は、第１速ないし第５速
および後進段を主に設定するための第１ないし第３のソ
レノイドバルブＳ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 と、ロックアップクラ
ッチ１の制御およびブレーキＢ0 の供給圧の調圧を行う
リニアソレノイドバルブＳLUと、ライン油圧ＰL をスロ
ットル開度に応じて制御するためのリニアソレノイドバ
ルブＳLTと、アキュームレータ背圧を制御するためのリ
ニアソレノイドバルブＳLNとを備えている。

【００１７】これらのソレノイドバルブを制御するため
の電子制御装置（Ｔ−ＥＣＵ）１８が設けられており、
これは中央演算処理装置（ＣＰＵ）および記憶素子（Ｒ
ＯＭ，ＲＡＭ）ならびに入出力インターフェースを主体
とするものであって、自動変速機Ａへの入力回転数セン
サーからの信号、車速信号、ニュートラルスタートスイ
ッチからの信号、油温センサーからの信号、パターンセ
レクトスイッチからの信号、オーバードライブスイッチ
からの信号、ストップランプスイッチからの信号、およ
びその他の信号が入力されている。またこの電子制御装
置１８にはエンジン用電子制御装置（Ｅ−ＥＣＵ）１９
が相互にデータ通信可能に接続されている。そしてこの
エンジン用電子制御装置１９にはスロットルポジション
センサーからの信号や水温センサーからの信号、エンジ
ン回転数を示す信号、排気浄化触媒の温度を示す信号お
よびその他の信号が入力されている。

【００１８】上記の自動変速機用の電子制御装置１８
は、入力される各信号および予め記憶させられているマ
ップに基づいて、設定するべき変速段やロックアップク
ラッチ１の係合・解放を制御し、またエンジン用電子制
御装置１９に変速の際のトルクダウン制御を実行するよ
う信号を出力するようになっている。

【００１９】上述した自動変速機Ａを対象としたこの発
明の変速制御装置は、いわゆるクラッチ・ツウ・クラッ
チ変速を含む多重変速を、車両の走行状態に応じて以下
のように制御する。ここでクラッチ・ツウ・クラッチ変
速は、変速を実行するにあたって少なくとも２つの摩擦
係合装置に対する油圧の給排状態を変更する変速であ
り、また多重変速は、第１の変速の判断の後、その変速
が終了する以前に、他の変速が判断される変速である。
したがって上記の自動変速機Ａでは、第２速と第３速と
の変速の際に副変速部３のクラッチＣ0 とブレーキＢ0
と、主変速部４の第２ブレーキＢ2 との係合状態を切り
換えるので、この変速がクラッチ・ツウ・クラッチ変速
となる。また第１速で走行中にアクセルペダル（図示せ
ず）を限度近く（スロットル全開近く）まで踏み込み、
その結果、車速が増大すると、第２速へのアップシフト
が判断され、その直後にアクセルペダルをわずか戻す
と、エンジン回転数を増大させる状態（パワーオン状
態）で第３速へのアップシフトが更に判断される。

【００２０】図３はこのような状況での多重変速のため
の制御ルーチンの一例を示しており、第１速から第２速
への変速出力（ステップ１）を行った後に、第２速から
第３速への変速判断が成立したか否かを判断する（ステ
ップ２）。第３速への変速判断が成立していない場合に
は、特に制御を行うことなくリターンし、これとは反対
に第３速への変速が判断されている場合には、第１速か
ら第２速への変速におけるイナーシャ相が開始している
か否かが判断される（ステップ３）。このイナーシャ相
の開始は、例えば入力回転数および第１速の変速比なら
びに出力回転数に基づいて判断することができ、入力回
転数が、出力回転数に第１速の変速比を掛けた値に対し
て所定値だけ低い回転数まで低下したことに基づいて判
断できる。

【００２１】第１速から第２速への変速でのイナーシャ
相が開始していてステップ３で肯定判断された場合に
は、イナーシャ相の途中で他の変速を実行することに起
因するショックを防止するために、先行する第１速から
第２速への変速をそのまま継続し、その変速の後に、後
続の第２速から第３速への変速を実行する（ステップ
４）。

【００２２】これに対してイナーシャ相が開始していな
いことによりステップ３が否定判断された場合には、エ
ンジン回転数の増大を推定する。具体的には、先ず、車
速Ｖが所定の基準車速Ｖ0 を超えているか否かを判断す
る（ステップ５）。この判断は、実質的にはエンジン回
転数がオーバーランに近いか否かの判断であり、したが
って判断の基準車速Ｖ0 は、第１速でエンジンがオーバ
ーランに達する程度の車速である。またスロットル開度
θが所定の基準開度θ0 を超えているか否かを判断する
（ステップ６）。前述したように第１速から第２速への
変速中の第２速から第３速への変速の判断は、スロット
ル開度を減じることによって成立するが、スロットル開
度θが未だ充分大きい開度であれば、エンジンは出力を
増大させる状態にある。すなわちエンジン回転数は増大
傾向にある。

【００２３】したがってこれらのステップ５およびステ
ップ６で共に肯定判断された場合には、エンジン回転数
が既にかなりの高回転数になっており、かつ回転数が増
大傾向にあることになる。この状態が継続すると、エン
ジンはオーバーランすることが予想され、そのためイナ
ーシャ相の開始を遅らせる原因となる後続の変速すなわ
ち第２速から第３速への変速を禁止する。具体的にはス
テップ４に進んで第１速から第２速への変速を継続さ
せ、その変速の終了の後に第２速から第３速への変速を
実行する。すなわちこの場合は、第１速から第２速への
変速によるイナーシャ相が遅延することなく開始される
ので、自動変速機Ａの入力回転数すなわちエンジン回転
数が第２速への同期回転数に向けて低下し、エンジンが
いわゆるパワーオン状態にあってもオーバーランは生じ
ない。

【００２４】なお、車速Ｖが基準車速Ｖ0 以下の場合お
よびスロットル開度θが基準開度θ0 以下の場合には、
すなわちステップ５もしくはステップ６で否定判断され
た場合には、エンジンのオーバーランの懸念がなく、ま
たイナーシャ相の開始前であって変速ショックの悪化が
懸念されないので、第１速から第２速への変速を取り消
し、かつ第３速の変速出力を行う（ステップ７）。すな
わちエンジン回転数がオーバーランとなるほどには高く
なく、あるいはエンジン回転数が増大する傾向にはない
ことになるので、イナーシャ相の開始が遅れるとしても
エンジンのオーバーランは生じない。

【００２５】なお、この発明におけるエンジン回転数の
増大の推定は、要は、エンジンがオーバーランすること
の推定を行うものであればよいのであり、したがって上
述した車速およびスロットル開度による以外に、エンジ
ン回転数や出力回転数の変化率、トルクコンバータにお
けるタービントルク、エンジンＥでの吸気管負圧や吸入
空気量から演算したエンジントルクなどに基づいて推定
することとしてもよい。またこの発明は、図１に示すギ
ヤトレイン以外のギヤトレインを備えた自動変速機を対
象とする制御装置にも適用することができ、したがって
第１速から第３速への多重変速以外の多重アップシフト
や多重ダウンシフトの場合にも同様に実施することがで
きる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明の変速制御
装置によれば、いわゆる多重変速が判断された場合に、
後続の第２の変速を実行した場合のイナーシャ相の遅れ
によってエンジン回転数が増大することが推定されれ
ば、後続の第２の変速を禁止して先行する第１の変速を
実行するので、イナーシャ相の開始の遅れやそれに起因
するエンジンのオーバーランあるいは回転数の増大を未
然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を具体化した例を模式的に示すブロッ
ク図である。

【図２】各変速段を設定するための摩擦係合装置の係合
作動表を示す図である。

【図３】この発明の制御装置で実行される制御ルーチン
の一例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

Ａ 自動変速機 Ｅ エンジン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 弘道 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−245571（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−306756（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−346959（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−10438（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−119871（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−115954（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−292539（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−237257（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，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】 車両の走行状態に基づいて変速を判断
   し、第１の変速段から該第１の変速段に隣接する第２の
   変速段への第１の変速指令を出力した後に前記第２の変
   速段に対して前記第１の変速段とは反対側で隣接する第
   ３の変速段への第２の変速の判断が成立した場合に、第
   １の変速指令を取り消して前記第２の変速のための第２
   の変速指令を出力する自動変速機の変速制御装置におい
   て、 前記第１の変速指令の出力後でかつその第１の変速指令
   による変速のイナーシャ相の開始前に、第２の変速を実
   行することによってエンジン回転数が所定値以上に上昇
   することが推定される場合に、前記第２の変速を禁止し
   て第１の変速を実行するよう構成されていることを特徴
   とする自動変速機の変速制御装置。