JP3404053B2 - 自動変速機の変速制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の摩擦係合要素に
対する供給油圧をそれぞれ電子制御してこれら摩擦係合
要素を選択的に係合させることにより、複数の変速段を
達成するようにした自動変速機において、大幅なダウン
シフトに伴う不快感を軽減し得る変速制御方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】車両用自動変速機は、クラッチやブレー
キ等の摩擦係合要素に対して選択的に圧油を給排するこ
とにより、歯車変速装置内の任意の回転要素を変速機入
力軸に連結したり変速機ケーシングに対して固定し、変
速比の切替えを車両の運転状態に応じて自動的に行うよ
うにしたものである。

【０００３】このような自動変速機においては、各種装
置や機器等の保護並びに快適な乗り心地維持のため、変
速時のショックが小さいことが要求される。そこで、摩
擦係合要素に対する圧油の圧力やその給排タイミング等
を適切に電子制御することにより、変速ショックの軽減
を企図した自動変速機が提案されている。

【０００４】かかる従来の自動変速機の一例の概略構造
を表す図４に示すように、機関１１のクランク軸１２に
は、トルクコンバータ１３のインペラ１４が一体的に連
結されている。このトルクコンバータ１３は、前記イン
ペラ１４とタービン１５とステータ１６と一方向クラッ
チ１７とを有し、ステータ１６はこの一方向クラッチ１
７を介して変速機ケース１８に結合され、この一方向ク
ラッチ１７によってステータ１６はクランク軸１２と同
方向には回転するが、その逆方向の回転は許容されない
構造となっている。そして、タービン１５に伝えられた
トルクは、このトルクコンバータ１３の後部に配設され
た前進四段後進一段の変速段を達成する歯車変速装置の
入力軸（以下、これを変速機入力軸と呼称する）１９に
伝達される。

【０００５】この歯車変速装置は、三組のクラッチ２
０,２１,２２と二組のブレーキ２３,２４と一組の一方
向クラッチ２５と一組のラビニヨ型遊星歯車機構２６と
で構成されている。ラビニヨ型遊星歯車機構２６は、リ
ングギヤ２７とロングピニオンギヤ２８とショートピニ
オンギヤ２９とフロントサンギヤ３０とリヤサンギヤ３
１と前記ピニオンギヤ２８,２９を回転自在に支持する
と共に変速機入力軸１９に回転自在に嵌合されたキャリ
ア３２とから構成されている。

【０００６】前記リングギヤ２７は変速機出力軸３３に
連結され、フロントサンギヤ３０はキックダウンドラム
３４及びフロントクラッチ２０を介して変速機入力軸１
９に連結され、更にリヤサンギヤ３１はリヤクラッチ２
１を介して変速機入力軸１９に連結されている。そし
て、キャリア３２は相互に並列に配設されたローリバー
スブレーキ２４と一方向クラッチ２５とを介して変速機
ケース１８に連結されると共にこの歯車変速装置の後端
に配設された４速クラッチ２２を介して変速機入力軸１
９に連結されている。又、前記キックダウンドラム３４
は、キックダウンブレーキ２３によって変速機ケース１
８と一体的に連結可能となっており、ラビニヨ型遊星歯
車機構２６を通ったトルクは、変速機出力軸３３に固着
された駆動歯車３５から図示しない駆動輪の駆動軸側へ
伝達される。

【０００７】摩擦係合要素である前記各クラッチ２０〜
２２及びブレーキ２３,２４は、それぞれ係合用ピスト
ン装置或いはサーボ装置等を備えた油圧機器で構成され
ており、トルクコンバータ１３のインペラ１４に連結さ
れた油ポンプ３６で発生する圧油によって、油圧制御装
置を介し操作されるようになっている。

【０００８】なお、その詳細な構成や作用等は、例えば
特開昭５８−４６２４８号公報や特開昭５８−５４２７
０号公報或いは特開昭６１−３１７４９号公報等で既に
周知の通りであり、図示しない車両の運転席に設けられ
た変速レバーの運転者によって選択された位置と車両の
運転状態とに応じて各摩擦係合要素の選択的係合が行わ
れ、種々の変速段が機関１１の運転状態を制御する電子
制御ユニットからの指令に基づき、前記油圧制御装置を
介して自動的に達成される。

【０００９】前記変速レバーによるセレクトパターン
は、Ｐ（駐車）,Ｒ（後進）,Ｎ（中立）,Ｄ（前進三段
自動変速又は前進四段自動変速）,２（前進二段自動変
速）,Ｌ（１速固定）となっている。そして、変速レバ
ーをＤレンジに選定した状態で図示しない補助スイッチ
（以下、オーバードライブスイッチと呼称する）を操作
すると、前進三段自動変速か或いは前進四段自動変速の
選択を切り換えることができるようになっている。この
変速レバーを上記セレクトパターンの各レンジに保持し
た場合、それぞれの摩擦係合要素がどのように働くかに
ついては、図５に示す通りであり、図中の符号で○印は
油圧作動によって係合状態にあることを示すが、●印は
Ｌレンジを選択した場合にのみ係合状態となることを示
す。

【００１０】このような自動変速機を搭載した車両の変
速を自動的に行う場合、従来は車両の走行速度（以下、
車速と呼称する）と図示しないアクセルペダルの踏み込
み量に連動して機関１１の図示しない吸気通路の開度を
変更し得る図示しないスロットル弁の開度（以下、これ
をスロットル開度と呼称する）とに基づいて図６に示す
如きマップから所定の変速段を読み出し、図中、実線で
示すアップシフト線或いは破線で示すダウンシフト線を
横切った場合に係合側の摩擦係合要素に対して予め設定
された係合油圧が供給されるように、油圧制御装置の油
圧制御弁を予め設定されたデューティ率で駆動し、所定
の変速動作を行うようにしている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】複数の摩擦係合要素に
対する供給油圧をそれぞれ電子制御してこれら摩擦係合
要素を選択的に係合させることにより、複数の変速段を
達成するようにした図４〜図６に示す従来の自動変速機
において、例えば車速が中低速で且つスロットル開度が
小さい、例えば図６における点Ａに示す４速の変速段で
の走行中に、アクセルペダルを急激に踏み込んでスロッ
トル開度を図６における点Ｂの開放側に移行させた場
合、１速の変速段へのダウンシフトを行う必要が生ず
る。

【００１２】このようなキックダウン操作等によって、
４速から１速へのダウンシフトのように三段以上の大幅
なダウンシフトが行われると、機関回転速度が一挙に４
０００rpmから５０００rpmも急上昇するため、乗員は機
関が空吹かし状態や暴走状態になったものと勘違いを起
こしたりしてしまい、乗車フィーリングの著しい悪化を
招来する虞がある。

【００１３】このような現象は、５速から２速或いは１
速へのダウンシフトが可能な前進五段の自動変速機を搭
載した車両においても存在する他、手動操作によって変
速段の切り換えを選択できるようにした自動変速機が搭
載された車両においても同様に発生する。

【００１４】つまり、５速或いは４速の変速段を選択し
ている状態で、変速機のセレクトレバーを操作して強制
的に５速から２速或いは１速の変速段を選択したり、４
速から１速の変速段を選択した場合、機関回転速度が一
挙に４０００rpmから５０００rpmも急上昇する結果、前
述した場合と同様に、乗員は機関が空吹かし状態等にな
ったものと勘違いを起こし、乗車フィーリングの著しい
悪化を招来する。

【００１５】

【発明の目的】本発明は、複数の摩擦係合要素に対する
供給油圧をそれぞれ電子制御してこれら摩擦係合要素を
選択的に係合させることにより、複数の変速段を達成す
るようにした自動変速機において、三段以上の急激なダ
ウンシフトに伴う乗車フィーリングの悪化を防止し得る
変速制御方法を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明に
よる自動変速機の変速制御方法は、車両の運転状態又は
運転者の変速操作に応じて設定された目標変速段が達成
されるよう変速制御される自動変速機の変速制御方法に
おいて、上記目標変速段への変速が三段以上のダウンシ
フトであるとき、当該ダウンシフトを上記目標変速段よ
り高速段側に規制すると共に、当該規制後に上記目標変
速段が変更された場合には、当該規制を解除して変更さ
れた上記目標変速段への変速を実施することを特徴とす
るものである。 また、請求項２に係る本発明による自動
変速機の変速制御方法は、請求項１に記載の自動変速機
の変速制御方法において、上記目標変速段への変速が三
段以上のダウンシフトであるとき、当該ダウンシフトを
二段までのダウンシフトに規制することを特徴とするも
のである。

【００１７】

【作用】キックダウン操作やマニュアル操作等によっ
て、高速側の変速段から低速側の変速段への三段以上の
ダウンシフトが必要な状況となった場合、このダウンシ
フト操作を、高速段側に規制すると共に、当該規制後に
上記目標変速段が変更された場合には、当該規制を解除
して変更された上記目標変速段への変速を実施する。つ
まり、５速から２速或いは１速へのダウンシフトや、４
速から１速へのダウンシフトが必要な状況となった場合
でも、ダウンシフト操作は５速から３速、或いは４速か
ら２速へと行われて一旦規制され、規制された後に目標
変速段へとダウンシフトが実施される結果、機関回転速
度が急上昇するようなことは起こらない。

【００１８】

【実施例】本発明による自動変速機の変速制御方法を図
４〜図６に示す前進四段の自動変速機が搭載された車両
に応用した一実施例について、以下に説明する。

【００１９】本実施例では、任意の変速段をセレクトレ
バー及びオーバードライブスイッチの操作により手動に
て選択できるようにしており、このような手動モードに
て変速段の位置が４速から１速に切り換えられた場合、
４速から１速に変速することなく、４速から２速へのダ
ウンシフトに変速を一旦規制し、規制された後に目標変
速段へとダウンシフトを実施するようにし、機関回転速
度の急上昇に伴う乗車フィーリングの著しい悪化を防止
するようにしている。

【００２０】このため、本実施例の制御ブロックを表す
図１に示すように、自動変速機の図示しないセレクトレ
バーの位置を検出して上述した手動モードの場合に選択
された変速段を検出するインヒビタスイッチ３７が設け
られているが、４速の変速段に対してはオーバードライ
ブスイッチ３８からの信号に基づいて検出するようにし
ている。

【００２１】又、車速とスロットル開度とに基づいて自
動変速機の変速操作を自動的に行うため、変速機ケース
１８にはキックダウンドラム３４の回転速度を検出する
入力軸回転速度センサ３９と変速機出力軸３３の回転速
度を検出する出力軸回転速度センサ４０とが設けられて
いる他、図示しないスロットル弁の開度を検出するスロ
ットル開度センサ４１が設けられている。

【００２２】そして、自動モードにて変速段の位置を４
速から１速へ切り換える必要が発生した場合、そのまま
４速から１速に変速することなく、４速から２速へのダ
ウンシフトに変速を規制し、機関回転速度の急上昇に伴
う乗車フィーリングの著しい悪化を防止するようにして
いる。

【００２３】つまり、インヒビタスイッチ３７及びオー
バードライブスイッチ３８及び入力軸回転速度センサ３
９及び出力軸回転速度センサ４０及びスロットル開度セ
ンサ４１による検出信号は、機関１１の運転状態を制御
する電子制御ユニット４２に出力され、この電子制御ユ
ニット４２にて自動変速機の変速段位置と車速とスロッ
トル開度とが算出され、４速から１速へのダウンシフト
が必要となった場合でも、強制的に２速までのダウンシ
フトに規制し、この２速の変速段への変速完了後に１速
へのダウンシフトを許容するような制御条件の変化がな
い限り、２速の変速段を保持するように自動変速機の油
圧制御装置４３の作動が制御される。

【００２４】このような本実施例による制御の流れを表
す図２及び図３に示すように、まずＳ１にて入力軸回転
速度センサ３９及び出力軸回転速度センサ４０からの検
出信号に基づいて現在の変速段を検出し、次にＳ２にて
スロットル開度センサ４１からの検出信号に基づいてス
ロットル開度を算出する。そして、Ｓ３にて出力軸回転
速度センサ４０からの検出信号に基づいて車速を算出
し、更にＳ４のステップにてインヒビタスイッチ３７及
びオーバードライブスイッチ３８からの信号に基づいて
手動モードを選択した場合の運転者が希望する変速段位
置を検出する。

【００２５】しかる後、Ｓ５にて４速から１速へのダウ
ンシフトが必要な状態であるか否か、即ちＳ１のステッ
プにて検出された現在の変速段が４速であり、Ｓ２及び
Ｓ３のステップにて検出されたスロットル開度及び車速
に基づき図６に示す如きシフトマップから読み出された
変速段が１速であるか否か、或いは手動モードにて１速
の変速段が選択されているか否かを判定する。

【００２６】このＳ５のステップにて４速から１速への
ダウンシフトが必要な状態である、即ち現在の変速段が
４速であり、図６に示す如きシフトマップから読み出さ
れた変速段が１速であると判断するか、或いは手動モー
ドにて１速の変速段が選択されていると判断した場合に
は、Ｓ６にて２速へのダウンシフトを行うように、電子
制御ユニット４２は油圧制御装置４３の作動を制御す
る。つまり、目標変速段への変速が三段以上であるとし
て、ダウンシフトが高速段側の２速で一旦規制される。

【００２７】そして、Ｓ７にて再びスロットル開度セン
サ４１からの検出信号に基づいてスロットル開度を算出
し、更にＳ８にて出力軸回転速度センサ４０からの検出
信号に基づいて車速を算出した後、Ｓ９にて図６に示す
シフトマップの実線で示されたアップシフト線を横切っ
たか否かを判定する。

【００２８】このＳ９のステップにて車両の運転状態が
図６に示すシフトマップの実線で示されたアップシフト
線を横切った、即ち変速制御条件が変化したと判断した
場合には、前記Ｓ４のステップにて選択された手動モー
ドを選択した場合の運転者が希望する変速段位置か、手
動モードを選択していない場合には前記Ｓ７及びＳ８の
ステップにて検出されたスロットル開度及び車速に基づ
き図６に示すシフトマップから読み出される変速段とな
るように、Ｓ１０にて電子制御ユニット４２は油圧制御
装置４３の作動を制御する。つまり、ダウンシフトが高
速段側の２速で一旦規制された後、ダウンシフトが目標
変速段まで実施される。

【００２９】前記Ｓ９のステップにて車両の運転状態が
図６に示すシフトマップの実線で示されたアップシフト
線を横切っていない、即ち変速制御条件が変化していな
いと判断した場合には、Ｓ１１にてインヒビタスイッチ
３７及びオーバードライブスイッチ３８からの信号に基
づいて手動モードを選択した場合の運転者が希望する変
速段位置が、前記Ｓ４のステップにて検出された希望変
速段位置から変わっているか否かを判定する。

【００３０】このＳ１１のステップにて運転者が希望す
る変速段位置が、Ｓ４のステップにて検出された希望変
速段位置から変わっている、即ち変速制御条件が変化し
たと判断した場合には、前記Ｓ１０のステップに移行し
て手動モードを選択した場合の新たに選択された運転者
が希望する変速段位置となるように、電子制御ユニット
４２は油圧制御装置４３の作動を制御する。

【００３１】前記Ｓ１１のステップにて運転者が希望す
る変速段位置が、Ｓ４のステップにて検出された希望変
速段位置と同じである、即ち変速制御条件が変化してい
ないと判断した場合には、Ｓ６のステップに移行して２
速の変速状態をそのまま保持する。

【００３２】なお、前記Ｓ５のステップにて４速から１
速へのダウンシフトが必要な状態ではない、即ち現在の
変速段が４速であっても図６に示す如きシフトマップか
ら読み出された変速段が１速以外であると判断するか、
現在の変速段が４速以外であると判断するか、或いは現
在の変速段が４速であっても手動モードにて１速以外の
変速段が選択されていると判断した場合には、三段以上
のダウンシフトではないので、そのまま変速操作を行っ
てＳ２のステップに移行する。

【００３３】なお、本実施例では前進四段の自動変速機
を搭載した車両について説明したが、前進五段の自動変
速機を搭載した車両の場合にも、本発明の制御方法を応
用することが可能であり、この場合には三段以上のダウ
ンシフトとなる５速から２速、５速から１速、４速から
１速への変速操作をそれぞれ禁止し、変速操作を５速か
ら３速或いは４速から２速のように目標変速段より高速
段側でダウンシフトを一旦規制し、規制後目標変速段と
なるようにダウンシフトを実施する。

【００３４】

【発明の効果】本発明の自動変速機の変速制御方法によ
ると、高速側の変速段から低速側の目標変速段への三段
以上のダウンシフトが必要な状況となった場合、当該ダ
ウンシフトを上記目標変速段より高速段側に規制すると
共に、当該規制後に上記目標変速段が変更された場合に
は、当該規制を解除して変更された上記目標変速段への
変速を実施するようにしたので、従来のように機関が空
吹かし状態や暴走状態になったものと勘違いを起こすよ
うな機関回転速度の著しい急上昇がなくなり、ダウンシ
フトに伴う乗車フィーリングを良好に保持することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による自動変速機の変速制御方法を実現
し得る一実施例の制御ブロック図である。

【図２】図３と共に本発明による自動変速機の変速制御
方法の一実施例の制御の流れを表すフローチャートであ
る。

【図３】図２と共に本発明による自動変速機の変速制御
方法の一実施例の制御の流れを表すフローチャートであ
る。

【図４】前進四段の自動変速機の概略構造を表すスケル
トン図である。

【図５】各摩擦係合要素の係合状態と変速段との関係を
それぞれ表す作動エレメント図である。

【図６】車速とスロットル開度とに対応して設定される
各変速段の設定領域を表すシフトマップである。

【符号の説明】

１１は機関、１３はトルクコンバータ、１５はタービ
ン、１９は変速機入力軸、２０はフロントクラッチ、２
１はリヤクラッチ、２２は４速クラッチ、２３はキック
ダウンブレーキ、２４はローリバースブレーキ、２６は
ラビニヨ型遊星歯車機構、３３は変速機出力軸、３６は
油ポンプ、３７はインヒビタスイッチ、３８はオーバー
ドライブスイッチ、３９は入力軸回転速度センサ、４０
は出力軸回転速度センサ、４１はスロットル開度セン
サ、４２は電子制御ユニット、４３は油圧制御装置であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｈ 59:68 Ｆ１６Ｈ 59:68 (56)参考文献 特開 平３−213765（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−125935（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−146944（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−121362（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 61/00,61/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の運転状態又は運転者の変速操作に
   応じて設定された目標変速段が達成されるよう変速制御
   される自動変速機の変速制御方法において、 上記目標変速段への変速が三段以上のダウンシフトであ
   るとき、当該ダウンシフトを上記目標変速段より高速段
   側に規制すると共に、当該規制後に上記目標変速段が変
   更された場合には、当該規制を解除して変更された上記
   目標変速段への変速を実施することを特徴とする自動変
   速機の変速制御方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の自動変速機の変速制御
   方法において、 上記目標変速段への変速が三段以上のダウンシフトであ
   るとき、当該ダウンシフトを二段までのダウンシフトに
   規制することを特徴とする自動変速機の変速制御方法。