JP3631504B2 - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、自動変速機において変速を制御するための装置に関し、特に２段以上離れた変速段への変速が判断された場合の変速を制御するための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように自動変速機で設定するべき変速段は、車速およびスロットル開度などの走行状態に基づいて判断されるから、所定の高速段で走行している状態でアクセルペダルを急激に大きく踏み込んだ場合には、２段以上離れた変速段へのダウンシフトが判断される。
【０００３】
このように大幅な変速を急激に実行するとすれば、変速ショックが大きくなり、またクラッチやブレーキなどの摩擦係合装置の耐久性が低下するなどの不都合がある。そこで例えば特開昭５７−１４６９４４号公報に記載された発明では、上記のようないわゆる飛越し変速が判断された場合には、現変速段と目標変速段との間の中間変速段を経由して変速を実行することとしている。すなわちこの公報に記載された発明では、現変速段と目標変速段との段差が２段以上であるか否かを判別し、その段差が２段以上であれば、１段づつ所定時間をおいて変速を行うように制御している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の変速制御装置では、飛越し変速が判断された場合には、所定の時間の経過ごとに１段づつの変速が生じて最終的には目標変速段が達成される。しかしながら飛越し変速の判断を生じさせたアクセルペダルの踏み込みが、運転者の意図する駆動力以上の駆動力を生じさせるものであるなどの場合には、目標変速段への変速が完了する以前にアクセルペダルが戻されることがあり、このような場合であっても、上記従来の装置では、最初に判断された目標変速段への変速を実行し、その後にアクセルペダルが戻されたことによるアップシフトを行うことになる。このように従来の変速制御装置では、アクセルペダルの急激な踏み込み操作と復帰操作とが連続して行われた場合には、２段以上の段階的なダウンシフトとその後のアップシフトが連続するビジーシフトが生じ、変速フィーリングが悪化する不都合があった。
【０００５】
また上記の飛越し変速を行う場合、目標変速段を達成するまでの時間を、過度な加速感やエンジンの吹き上がりにならない程度の範囲で、かつ変速の遅れ感を生じない程度の時間に設定した場合、上記従来の変速制御装置では、中間変速段の保持時間を所定の長さ固定しているから、その目標変速段の達成時間に対して中間変速段の保持時間が長くなったり、あるいは反対に短くなったりし、その結果、中間変速段の変速時に変速ショックが生じ、乗心地を悪化させるおそれがあった。
【０００６】
この発明は上記の事情を背景としてなされたもので、いわゆる飛越し変速が判断された場合の変速を、変速ショックを悪化させずに、またビジーシフトを生じさせることなく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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明は、以下の構成としたことを特徴とするものである。すなわち請求項１に記載された発明は、図１に示すように、現変速段から２段以上離れた目標変速段への変速を、これらの変速段の中間の変速段を一時的に設定して実行する自動変速機Ａの変速制御装置において、目標変速段が現変速段に対して２段以上離れている飛越し変速を判定する飛越し変速判定手段１と、飛越し変速が判定された場合に現変速段と目標変速段との中間の変速段を設定するとともにその中間変速段を所定の保持時間の間保持する中間段設定手段２と、スロットル開度の変化率を判定しもしくはスロットル開度の変化率と他の条件とを判定する判定手段３と、判定されたスロットル開度の変化率を含む条件に基づいて前記保持時間を変える保持時間設定手段４とを具備していることを特徴とするものである。
また、この発明では、上記の飛越し変速判定手段が、前記現変速段に隣接する中間段への第１の変速と前記目標変速段に対して１段手前の変速段から該目標変速段への最終変速とを含む飛越し変速を判定する手段を含み、前記保持時間設定手段が、前記現変速段に隣接する前記中間段が設定されている状態で前記最終変速を実行することの判定が成立した場合とその判定が成立しない場合とで、前記中間段の保持時間を異ならせる手段を含む構成とすることができる。
【０００９】
【作用】
この発明の変速制御装置で対象とする自動変速機Ａは、現変速段から２段以上離れた目標変速段への変速が判断された場合には、中間の変速段を一時的に設定する。このような２段以上離れた変速段への変速は飛越し変速判定手段１によって判定され、その判定がなされた場合の中間変速段の設定は、中間段設定手段２によって所定の保持時間の間、行われる。その保持時間は、判定手段３によって判定されたスロットル開度の変化率もしくはこれを含む他の条件に基づいて保持時間設定手段４によって設定される。したがって目標変速段が設定されるまでの各中間変速段での保持時間が適正化されて中間変速段の変速の際の変速ショックが低減もしくは回避される。
【００１１】
【実施例】
つぎにこの発明の実施例を図面を参照して説明する。図２はこの発明の一実施例の基本的な構成を示すブロック図であって、ここに示す例は、前進５段・後進１段を設定することのできる自動変速機Ａを対象とするものである。そこで先ず、その自動変速機Ａの歯車列の構成について説明すると、この自動変速機Ａは、変速機構としてロックアップクラッチ１０を有するトルクコンバータ１１と、一組の遊星歯車機構を有する副変速部１２と、二組の遊星歯車機構によって複数の前進段と後進段とを設定する主変速部１３とを備えている。副変速部１２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１４がトルクコンバータ１１のタービンランナ１５に連結されており、またこのキャリヤ１４とサンギヤ１６との間にはクラッチＣ０ および一方向クラッチＦ０ が相互に並列の関係になるように設けられ、さらにサンギヤ１６とハウジングＨｕ との間にブレーキＢ０ が設けられている。
【００１２】
一方、主変速部１３の各遊星歯車機構におけるザンギヤ１７，１８は、共通のサンギヤ軸１９に設けられており、この主変速部１３における左側（フロント側）の遊星歯車機構におけるリングギヤ２０と副変速部１２のリングギヤ２１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１９と副変速部１２のリングギヤ２１との間に第２クラッチＣ２ が設けられている。主変速部１３における図の左側の遊星歯車機構のキャリヤ２２と右側（リヤ側）の遊星歯車機構のリングギヤ２３とが一体的に連結されるとともに、これらのキャリヤ２２とリングギヤ２３とに出力軸２４が連結されている。
【００１３】
そしてバンドブレーキである第１ブレーキＢ１ がサンギヤ軸１９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おり、またサンギヤ軸１９とハウジングＨｕ との間に、多板ブレーキである第２ブレーキＢ２ が配置されており、さらにリヤ側の遊星歯車機構におけるキャリヤ２５とハウジングＨｕ との間に第１一方向クラッチＦ１ と第３ブレーキＢ３ とが並列に配置されている。
【００１４】
上述した構成の自動変速機Ａにおいては、各摩擦係合装置を図３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３において○印は係合、×印は解放をそれぞれ示す。
【００１５】
上記の自動変速機Ａにおける各クラッチＣ０ ，Ｃ１ ，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３０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１０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。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）３１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（ＲＯＭ，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、第１クラッチＣ１ のドラムの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、トランスミッションコントロール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などが入力されている。またこの電子制御装置３１にはエンジン用電子制御装置（Ｅ−ＥＣＵ）３２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３２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等が入力されている。
【００１６】
上記の自動変速機用の電子制御装置３１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１０の係合・解放を制御し、またエンジン用電子制御装置に３２に変速の際のトルクダウン制御を実行する信号を出力するようになっている。
【００１７】
上述した構成の制御装置では、例えばアクセルペダル（図示せず）が急激に大きく踏み込まれてスロットル開度が増大した場合には、２段以上離れた変速段への変速が判断されるが、所定の条件の下においては、その目標変速段に直ちに変速することなく、以下に述べるように変速を実行する。
【００１８】
図４ないし図７はそのための制御ルーチンを示すフローチャートであって、まず制御開始の前提条件の成立を判断する。すなわちドライブ（Ｄ）レンジが設定されているか否か（ステップ１）、オーバードライブ（Ｏ／Ｄ）スイッチがＯＦＦか否か（ステップ２）、車速Ｖが所定の最低車速Ｖｍｉｎ 以上か否か（ステップ３）を判断する。そしてＤレンジが設定され、またＯ／ＤスイッチがＯＮとなっており、さらに車速Ｖが最低車速Ｖｍｉｎ 以上であれば、制御の開始条件が成立しているか否かを判断する。この実施例における制御開始条件は、第５速が設定されていること（ステップ４）、パワーオン状態であること（ステップ５）、例えば第２速へのダウンシフトが判断されていること（ステップ６）である。
【００１９】
制御開始前提条件および制御開始条件のいずれもが成立していない場合、すなわちステップ１の判断結果が“ノー”、あるいはステップ２の判断結果が“イエス”の場合、もしくはステップ３ないしステップ６の判断結果が“ノー”の場合には、特に制御を行うことなく、このルーチンから抜ける。これとは反対に制御開始条件が成立していた場合、すなわちステップ３ないしステップ５の判断結果がいずれも“イエス”であった場合には、３つのタイマＴＤ５２ ，ＴＤ５３ ，Ｔ１５３ をスタートさせる（ステップ７）。
【００２０】
これらのタイマＴＤ５２ ，ＴＤ５３ ，Ｔ１５３ のうち、ＴＤ５２ は第５速から第２速へのダウンシフトの禁止時間を決めるタイマであり、その長さは、過度な加速とならず、かつ変速の遅れ感が生じない程度の長さに設定され、走行状態に基づいで演算して求められ、もしくは走行状態に応じてあらかじめ設定してあるマップから求められる。またＴＤ５３ は第５速から第３速のダウンシフトの禁止時間を決めるタイマであり、走行状態に基づいで演算して求められ、もしくは走行状態に応じてあらかじめ設定してあるマップから求められる。
【００２１】
これらの２つの時間ＴＤ５２ ，ＴＤ５３ のマップの例を図８の（Ａ）および（Ｂ）に示してある。すなわちその（Ａ）は、スロットル開度θとスロットル開度の変化率（θドット）とをパラメータとした例であり、スロットル開度が大きいほど、またスロットル開度の変化率が小さいほど、各時間ＴＤ５２ ，ＴＤ５３ を小さい値に設定してタイムラグを短くする。また（Ｂ）は、スロットル開度の変化率と第５速の継続時間Ｔ５ｔｈ とをパラメータとした例であり、スロットル開度の変化率に関しては上記の場合と同様に各時間ＴＤ５２ ，ＴＤ５３ の長さを設定し、また第５速の継続時間Ｔ ５ｔｈ に関しては、その継続時間が長いほど各時間ＴＤ５２ ，ＴＤ５３ を小さい値に設定してタイムラグを短くする。
【００２２】
さらにＴ１５３ はダウンシフトの判断が継続していることを確認するためにダウンシフトを留保するための時間であり、走行状態に基づいて演算して求められ、あるいは走行状態に応じてあらかじめ設定してあるマップから求められる。
【００２３】
ステップ７で各タイマをスタートするとともに、ステップ８で第４速への変速指令信号を出力する。その後にアップシフトの判断の有無を判断（ステップ９）し、アップシフトの判断があった場合には、このルーチンから抜ける一方、アップシフトの判断がなければ、タイマＴ１５３ が時間をカウントアップするまでに第２速へのパワーオンダウンシフトの判断がなされているか否かを判断する（ステップ１０）。その判断結果が“イエス”となれば、図５に示すステップ１１に進み、タイマＴＤ５３ がカウントアップしたか否かを判断する。このステップ１０の判断結果が“イエス”となる場合のタイムチャートを図９の（Ａ）に示してある。この場合、変速確認のための留保時間すなわちタイマＴ１５３ のカウント中に第２速へのダウンシフト判断が維持されているので、第３速への変速禁止時間すなわちタイマＴＤ５３ のカウントアップをまって第３速への変速指示を出力する。すなわちステップ１１の判断結果が“イエス”となれば、第３速への変速指示を出力する（ステップ１２）。なお、タイマＴＤ５３ が時間をカウントしている間は、アップシフトの判断の有無を判断（ステップ１３）し、アップシフト判断がなければ時間のカウントを継続し、またアップシフトの判断があった場合には、このルーチンから抜ける。
【００２４】
第３速へのダウンシフトが指示された後、第２速への変速禁止時間を規定するタイマＴＤ５２ がカウントアップしたか否かを判断（ステップ１４）し、その判断結果が“イエス”となれば、第２速への変速の禁止が解除されたことになるので、第２速への変速指示を出力する（ステップ１５）。またそのタイマＴＤ５２ のカウント中にアップシフト判断の有無を判断（ステップ１６）し、アップシフトの判断がなければ、時間のカウントを継続し、またアップシフトの判断があった場合には、このルーチンから抜ける。
【００２５】
すなわち第５速から第２速へのパワーＯＮダウンシフトが判断され、その状態が継続していれば、タイマＴＤ５２ で規定される時間が経過するまでの間に１段づつダウンシフトされ、かつそれぞれの中間変速段の保持時間が走行状態に基づいた時間となる。したがって目標変速段である第２速へのダウンシフトはタイマＴＤ５２ の経過によって実行されるので、過度な加速となったり、また反対に変速の遅れ感が生じたりすることがない。さらに各中間変速段が走行状態に適した時間の間、保持された後に次の変速が生じることになるので、中間変速段の変速の際にショックが生じるいわゆる二段ショックを防止することができる。
【００２６】
ところでステップ１０の判断結果が“ノー”の場合、すなわちタイマＴ１５３ のカウント中に第２速へのパワーオンダウンシフトの判断がなかった場合、図６に示すステップ１７に進んで第３速へのダウンシフトの禁止時間を規定するタイマＴＤ５３ のカウントを、タイマＴ１５３ のカウントアップと同時に終了させ、ついでそのカウント中の第４速から第３速へのダウンシフトの判断の有無を判断する（ステップ１８）。このステップ１８の判断結果が“イエス”となる例のタイムチャートを図９の（Ｂ）に示してあり、タイマＴＤ５３ のカウント中に第３速へのダウンシフトの判断があった場合には、タイマＴＤ５３ の終了と同時に第３速への変速指示を出力する（ステップ１９）。すなわち飛越し変速での最終変速である第２速へのダウンシフトの判断がない場合には、中間段である第４速の保持時間が、図９の（Ａ）に示す第２速へのダウンシフトの判断がある場合に比較して、短縮され、それぞれの場合における中間段の保持時間が異ならされる。なお、タイマＴＤ５３ のカウント中に第３速への変速の判断がなかった場合には、第４速を出力する（ステップ２０）。
【００２７】
第３速の変速を指示した後にタイマＴＤ５２ がカウントアップしたか否かを判断（ステップ２１）し、その判断結果が“ノー”であれば、アップシフトの判断の有無を判断（ステップ２２）し、アップシフトの判断があればこのルーチンを抜け、またアップシフトの判断がなければ、第３速を維持する。またタイマＴＤ５２ がカウントアップした場合には、第２速への変速の禁止が解除されたことになるので、タイマＴＤ５２ の間に第２速へのダウンシフトが判断されたか否かを判断し（ステップ２３）、その判断結果が“イエス”であれば、第２速を指示する（ステップ２４）。また第２速へのダウンシフトの判断がない場合には、第３速を指示する（ステップ２５）。
【００２８】
さらにタイマＴＤ５３ のカウント中に第３速へのダウンシフトの判断がないために、第４速を指示（ステップ２０）した場合、図７のステップ２６に進んで第３速への変速が判断されたか否かを判断する。この例は図９の（Ｃ）に示してあり、タイマＴＤ５３ の経過後に第３速への変速が判断された場合、すなわちステップ２６の判断結果が“イエス”となった場合には、第３速の禁止が解除された後であるから直ちに第３速への変速を指示する（ステップ２７）。そしてタイマＴＤ５２ がカウントアップしたか否かを判断（ステップ２８）し、カウント中であれば、アップシフトの判断の有無を判断する（ステップ２９）。アップシフト判断があれば、このルーチンから抜け、またアップシフト判断がなければタイマＴＤ５２ のカウントを継続する。タイマＴＤ５２ のカウントが終了した場合、すなわちステップ２８の判断結果が“イエス”の場合には、そのカウント中に第２速へのダウンシフトの判断があったか否かを判断（ステップ３０）し、そのダウンシフトの判断がなければ、第３速のままこのルーチンを抜け、またダウンシフトの判断があった場合には、第２速を禁止する時間がすでに経過しているので、その時点で第２速への変速を指示する（ステップ３１）。
【００２９】
すなわち第５速で走行している状態で第２速へのパワーオンダウンシフトが判断され、第４速へのダウンシフトの後、第２速へのダウンシフトを禁止する時間が経過するまでに第２速を設定するべきことが判断されれば、その禁止時間の経過によって第２速が設定され、しかもその禁止時間が走行状態に応じて設定されているから、過剰な加速や変速の遅れを生じることなく、第２速へのダウンシフトを行うことができる。また第２速に至るまでの中間変速段の保持時間は、走行状態に応じて設定された時間となるので、いわゆる二段ショックを防止することができ、またエンジンの吹き上がりを滑らかなものにすることができる。
【００３０】
なお、上記の実施例では第５速から第２速へのパワーオンダウンシフトを例に採って説明したが、この発明は上記の実施例に限定されるものではないのであって、この発明は、要は、２段以上離れた変速段への変速の場合の変速制御に適用することができる。またこの発明では、中間段を経由する変速を、所定の走行状態にある場合に限って実行することとしてもよい。さらに制御開始前提条件や制御開始条件は、上記の実施例で示した条件に限定されない。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、段差が２段以上のいわゆる飛越し変速の際に１段づつ所定時間ごとに変速を実行するにあたり、その中間変速段を保持する時間をスロットル開度の変化率もしくはこれを含む条件に基づいて設定するので、中間段を経由したいわゆる飛び越し変速に要する時間がスロットル開度の変化率として表される運転者の駆動力に対する変化要求に則したものとなり、したがって運転者の意図にあったエンジン回転数の変化が滑らかな変速を実行でき、ひいては変速フィーリングあるいは乗心地を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に記載した発明を機能的手段で示す図である。
【図２】この発明の一実施例を模式的に示すブロック図である。
【図３】その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４】第５速から第２速への飛越し変速の際の制御ルーチンの一例を示すフローチャート部分図である。
【図５】そのフローチャートの他の部分を示す図である。
【図６】そのフローチャートの更に他の部分を示す図である。
【図７】そのフローチャートの更に他の部分を示す図である。
【図８】タイマＴＤ５２ ，ＴＤ５３ の設定時間を決めるマップの例を示す図である。
【図９】第５速から第２速への飛越し変速の際の各中間変速段の変速判断成立時点ごとのタイムチャートである。
【符号の説明】
１ 飛越し変速変速判定手段
２ 中間段設定手段
３ 判定手段
４ 保持時間設定手段
Ａ 自動変速機

Claims (2)

1. 現変速段から２段以上離れた目標変速段への変速を、これらの変速段の中間の変速段を一時的に設定して実行する自動変速機の変速制御装置において、
   目標変速段が現変速段に対して２段以上離れている飛越し変速を判定する飛越し変速判定手段と、飛越し変速が判定された場合に現変速段と目標変速段との中間の変速段を設定するとともにその中間変速段を所定の保持時間の間保持する中間段設定手段と、スロットル開度の変化率を判定しもしくはスロットル開度の変化率と他の条件とを判定する判定手段と、判定されたスロットル開度の変化率を含む条件に基づいて前記保持時間を変える保持時間設定手段とを具備していることを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
2. 前記飛越し変速判定手段が、前記現変速段に隣接する中間段への第１の変速と前記目標変速段に対して１段手前の変速段から該目標変速段への最終変速とを含む飛越し変速を判定する手段を含み、前記保持時間設定手段が、前記現変速段に隣接する前記中間段が設定されている状態で前記最終変速を実行することの判定が成立した場合とその判定が成立しない場合とで、前記中間段の保持時間を異ならせる手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の変速制御装置。

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