JP3743846B2 - 6速自動変速機の変速経路制御方法 - Google Patents
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Description
ところが、従来の5速自動変速機で5−3変速ないし4−2変速のスキップシフトは、真の意味のスキップシフトではなかった。即ち5−3変速ないし4−2変速のスキップシフト時の実際の変速はそれぞれ5−4−3変速ないし4−3−2変速の順序で行われていたのであり、順次変速を通じて実行している。
この結果、従来5速自動変速機でスキップシフト時に実行する順次変速は、真の意味のスキップシフトに比べて応答性を低下させる短所となっている。
さらに、本発明は5速以上の多段化の具現により、低速走行領域で動力性能の向上を期待することができ、高速走行領域で燃費の向上を期待することができる。
本発明による6速自動変速機を構成する遊星ギヤ装置は図1に示すように、エンジンから駆動力を伝達してこれを1次的に変速するための2個のシングルピニオンタイプ(single pinion type)の単純遊星ギヤ(simple planetary gear)からなる主変速部と、この主変速部から変速した駆動力を伝達してこれを2次的に変速するための1個のシングルピニオンタイプの単純遊星ギヤからなる副変速部とから構成している。
さらに、第1遊星ギヤセット(PGS−1)と、第2遊星ギヤセット(PGS−2)及び第3遊星ギヤセット(PGS−3)はそれぞれ第1ないし第3サンギヤ(S1、S2、S3)と、この第1ないし第3サンギヤ(S1、S2、S3)と、それぞれ外接する第1ないし第3ピニオンギヤ(P1、P2、P3)及び、この第1ないし第3ピニオンギヤ(P1、P2、P3)とそれぞれ内接する第1ないし第3リングギヤ(R1、R2、R3)、そして第1ないし第3ピニオンギヤ(P1、P2、P3)の間の中心軸を連結して支持する第1ないし第3キャリア(C1、C2、C3)を備えたシングルピニオンタイプの単純遊星ギヤとからなる。
入力軸12と第1サンギヤ(S1)との間にはアンダードライブクラッチ(UD/C)が設置し、第1リングギヤ(R1)とハウジング(H)との間には第1ワンウェイクラッチ(F1)とロー/リバースブレーキ(L&R/B)とをそれぞれ設置する。
これにより、主変速部の入力要素は入力軸12とになり、出力要素は第1キャリア(C1)となる。
第3キャリア(C3)は出力軸14と連結して、この出力軸14は副変速部の出力要素に該当するディファレンシャルドライブギヤ20と連結し、ディファレンシャルドライブギヤ20は差動装置22のディファレンシャルドリブンギヤ24と噛合し、ディファレンシャルドリブンギヤ24は差動装置22を経て駆動軸26と連結する構造からなる。
これにより、副変速部の入力要素は第3リングギヤ(R3)となり、出力要素は第3キャリア(C3)となる。
図2において、“0”印はクラッチ、ブレーキの摩擦要素が締結することを示す。
以下、本発明による6速自動変速機において、ダウンスキップシフト時の変速経路の制御方法を詳しく説明する。
まず、本発明の6速自動変速機はスキップシフト中に先行変速段(先に行われた変速)と最終判断変速段(最終的に判断して行う変速、即ち変速中に目標変速段が変更する場合に行う変速)との解放要素がそれぞれ同一であれば、先行変速段への変速制御を実行した後、該当条件を満足する場合に限り、最終判断変速段への1段スキップシフトのための変速制御を実行する。
このような1段スキップシフトにおいて、先行変速段と最終判断変速段とで同一な解放要素がすべて副変速部にある場合には、先行変速段の主変速部に位置した解放要素を解放制御せずに、スキップシフトの開始と同時に最終判断変速段での切換状態である締結させる制御を実行する。
変速制御の開始が変速時に副変速部から行う理由は、変速制御の開始を主変速部で始めると、ダウンシフトにもトルクコンバータのタービン回転数が増加せずにむしろ減少する異常現象が発生するためである。これは本発明に用いる遊星ギヤセットが有する特性のためである。
本発明の6速自動変速機は、1段スキップシフトのための変速制御中に先行変速段へ同期する時のタービン回転数と現在タービン回転数の差異が設定値より小さい時点において、最終判断変速段への変速信号がある場合には先行変速段への1段スキップシフトを完了した後、すぐ最終判断変速段への順次変速のための変速制御を実行する。
これは、先行変速段へ変速中に運転者の変速意志が先行変速段ではない最終判断変速段にあることを事前に検出して、変速の終了目標を最終判断変速段に事前に変更することにより、先行変速段への1段スキップシフト完了後すぐ最終判断変速段に順次変速を行うことで変速の応答性を向上させるためのものである。
本発明の6速自動変速機は2段以上のスキップシフト、例えば3段スキップシフトの場合には、先行1段スキップシフトを実行する途中に最終判断変速段への変速信号が入力すれば、先行変速段と同期する時のタービン回転数と現在タービン回転数との間の差異を検出して、先行変速段と同期する時のタービン回転数と現在タービン回転数の差異が設定値より小さければ、先行変速段への1段スキップシフトを完了した後、すぐ最終判断変速段への1段スキップシフトのための制御を実行する。
以下、本発明によるスキップシフト制御方法に対して具体的な実施例を通じてより詳しく説明する。
まず、先行変速段と最終判断変速段との解放要素が同一である場合において1段スキップシフトの過程を詳しく説明する。
図3に示すように、この過程では先行変速段である2速と最終判断変速段である1速とでそれぞれ解放要素が主変速部のオーバードライブクラッチ(OD/C)で同一である場合に該当するため、いったん3速から2速への順次変速のための変速制御を実行する。
この場合、1段スキップシフトをするための判断基準は次の3つの条件である。
第一、3−2変速のための変速信号の指令(shift signal)を下した後、移行範囲に該当する所定の設定時間(おおよそ120ms)以内であること。
第二、3−2変速に該当する変速開始(shift begin)が未検出の状態であること。
第三、1速変速信号の検出がある状態であること。
以上の3つの条件を同時に満足する場合に限り、3速から2速への順次変速中に3速から1速への1段スキップシフトのための変速制御を実行する。
さらに、三番目の制限条件は、先行変速段への順次変速中に最終判断変速段に変速しようとする運転者の意志に該当する1速変速信号の検出が発生する場合に限り、前記のような1段スキップシフトを実行するためのものである。
図4に示すように、この過程では先行変速段である4速と、最終判断変速段である3速とそれぞれ解放要素が副変速部のダイレクトクラッチ(DIR/C)で同一である場合に該当するため、いったん5速から4速への順次変速のための変速制御を実行する。
この時、1段スキップシフトのための下記の判断基準を全部満足する場合に限り、5速から3速への1段スキップシフトのための変速制御を変更して実行する。
第一、5−4変速のための変速信号の指令(shift signal)を下した後、移行範囲に該当する所定の設定時間(おおよそ120ms)以内であること。
第二、5−4変速に該当する変速開始(shift begin)が未検出の状態であること。
第三、3速変速信号の検出があること。
以上の3つの条件を同時に満足する場合に限り、5速から4速への順次変速中に5速から3速への1段スキップシフトのための変速制御を実行する。
ただし、5−3変速の1段スキップシフトにおいて、変速時に主変速部と副変速部とで同時に摩擦要素の締結ないし解除を行う場合には、変速制御が常に副変速部から開始することにより、前記の1段スキップシフト過程中に5−4変速の先行変速過程で解除するアンダードライブクラッチ(UD/C)は、前記3つの制限条件を満たして5−3変速の1段スキップシフトのために制御と同時に、また締結する制御を受けることになる。
そして、先行変速段と最終判断変速段との解放要素が相違する場合において1段スキップシフトの過程を詳細に説明する。
図5に示すように、この過程では先行変速段である3速と最終判断変速段である2速とで、それぞれ解放要素が主変速部のセカンドブレーキ(2ND/B)とオーバードライブクラッチ(OD/C)とでそれぞれ相違する場合に該当するため、いったん先行変速段である3速への変速制御のための変速信号が出力した時点から、移行範囲に該当する所定の設定時間(96ms)の間は変速を実行せずに待機する。
そして、待機している間にスキップシフト発生の有無を下記の判断基準を通じて判断する、この時下記の判断基準をすべて満足する場合に限ってのみスキップシフトの発生があるものと判定して1段スキップシフトのための変速制御を実行する。
第一、4−3変速制御の開始点の遅延時間として移行範囲に該当する所定の設定時間(96ms)の間に変速待機。
第二、現在のスロットル開度量と、4−3変速制御の開始点と設定したスロットル開度量に対する差異が、所定の設定値より大きい場合。
第三、4−3変速制御の開始点を経て変化した状態の現在のスロットル開度量までかかる時間を考慮したスロットル開度量の変化率が所定の設定値より大きい場合。
第四、現在のスロットル開度量が位置した車速ないし出力軸速度が、最終判断変速段への変速のための変速パターン上のスロットル全開地点の限界速度より小さい場合。
以上の4つの条件を同時に満足する場合に限り、順次の4−3変速の待機中に4速から2速への1段スキップシフトのための変速制御を実行する。
図6に示すように、この過程では先行変速段である5速と、最終判断変速段である4速とでそれぞれ解放要素が主変速部のセカンドブレーキ(2ND/B)と副変速部のダイレクトクラッチ(DIR/C)と相違する場合に該当するため、いったん先行変速段である5速への変速制御のための変速信号が出力した時点から移行範囲に該当する所定の設定時間(96ms)の間は変速を実行せずに待機する。
第一、6−5変速制御の開始点遅延時間として移行範囲に該当する所定の設定時間(96ms)の間は変速を待機。
第二、現在のスロットル開度量と6−5変速制御の開始点と設定したスロットル開度量に対する差異が、所定の設定値より大きい場合。
第三、6−5変速制御の開始点を経て変化した状態の現在のスロットル開度量までかかる時間を考慮したスロットル開度量の変化率が所定の設定値より大きい場合。
第四、現在のスロットル開度量が位置した車速ないし出力軸速度(No)が最終判断変速段への変速のための変速パターン上においてスロットル全開地点の限界速度より小さい場合。
以上の4つの条件を同時に満足する場合に限り、順次の6−5変速の待機中に6速から4速への1段スキップシフトのための変速制御を実行させる。
さらに、1段スキップシフトと順次変速が続けて発生する2段スキップシフトの過程を詳しく説明する。
図7に示すように、この過程では5速から3速に上述したような1段スキップシフトのための変速制御中に先行変速段である3速に同期する時のタービン回転数(NT3)と現在のタービン回転数(NT)の差異が、所定の設定値(ΔN)より小さい時点で、最終判断変速段である2速への変速信号がある場合には、先行変速段である3速への1段スキップシフトを完了した後、すぐ最終判断変速段である2速への順次変速のための制御を実行する。
これにより、先行変速段へ変速中に最終判断変速段を変更する場合には、これを事前に検出して、最終目標変速段を修正して先行変速段への変速完了の後、すぐ修正した最終判断変速段への変速を順次行い、変速の応答性を向上させることができる。
図8に示すように、この過程では6速から4速に上述したような1段スキップシフトのための変速制御中に、先行変速段である4速に同期する時のタービン回転数(NT4)と、現在のタービン回転数(NT)との差異が所定の設定値(ΔN)より小さい時点で、最終判断変速段である3速への変速信号がある場合には、先行変速段である4速への1段スキップシフトを完了した後、すぐ最終判断変速段である3速への順次変速のための制御を実行する。
これにより、先行変速段へ変速中に最終判断変速段が変更する場合には、これを事前に検出して、最終目標変速段を修正して、先行変速段への変速完了後すぐ修正した最終判断変速段に変速を順次行うことで、変速の応答性を向上させる。
一方、1段スキップシフトが続けて発生する3段スキップシフトの過程を詳しく説明する。
図9に示すように、この過程では6速から4速に上述したような1段スキップシフトのための変速制御中に先行変速段である4速に同期する時のタービン回転数(NT4)と、現在のタービン回転数(NT)との差異が、所定の設定値(ΔN)より小さい時点で最終判断変速段である2速への変速信号がある場合には、先行変速段である4速への1段スキップシフトを完了した後、すぐ最終判断変速段である2速へのスキップシフトのための制御を実行する。
この場合、先行変速段へ変速中に最終判断変速段を更新する場合には、これを事前に検出して、最終目標変速段を修正して先行変速段への変速完了後、すぐに修正した最終判断変速段に変速を順次行うことで、変速の応答性を向上させる。
12 入力軸
14 出力軸
16 トランスファドライブギヤ
18 トランスファドリブンギヤ
20 ディファレンシャルドライブギヤ
22 差動装置
24 ディファレンシャルドリブンギヤ
26 駆動軸
Claims (5)
- スキップシフト中に先行変速段と最終判断変速段との解放要素が同一であれば、先行変速制御を実行した後、該当条件を満足する場合に限り最終判断変速段への1段スキップ制御を実行すると同時に;
スキップシフト中に先行変速段と最終判断変速段との解放要素が相違すれば、先行変速制御を所定の設定時間の間には実行せずに待機した後、該当条件を満足する場合に限り、最終判断変速段への1段スキップ制御を実行することを特徴とする6速自動変速機の変速経路制御方法。 - 前記スキップシフト中に先行変速段と最終判断変速段との解放要素が同一である場合において、該当条件として先行変速段への変速制御のための変速信号が出力した時点から所定の設定時間以内であり、先行変速段への変速制御の開始が実行していない状態であると同時に、最終判断変速段に該当する変速信号を検出している場合であることを特徴とする、請求項1に記載の6速自動変速機の変速経路制御方法。
- 前記スキップシフト中に先行変速段と最終判断変速段との解放要素が相違する場合において、該当条件として、先行変速段への変速制御のための変速信号が出力した時点から所定の設定時間の間に変速動作を待機した状態で、現在のスロットル開度量と、先行変速段へ変速制御を開始する時点での既設定したスロットル開度量に対する差異と、先行変速段に進入して変化したスロットル開度量の変化率がそれぞれ設定値以上であると共に、この時の車速が最終判断変速段への変速のためのスロットル全開地点に対する限界速度より小さい場合であることを特徴とする、請求項1に記載の6速自動変速機の変速経路制御方法。
- 前記1段スキップシフトのための変速制御中に、先行変速段に同期する時のタービン回転数と、現在タービン回転数の差異が設定値より小さい時点において、最終判断変速段へ変速信号が入力すれば、先行変速段への1段スキップシフトを完了した後、すぐ最終判断変速段への順次変速のための変速制御を実行して、2段スキップ制御を実行することを特徴とする、請求項1に記載の6速自動変速機の変速経路制御方法。
- 前記1段スキップシフトのための変速制御中に、先行変速段に同期する時のタービン回転数と、現在タービン回転数の差異が設定値より小さい時点において、最終判断変速段へ変速信号が入力すれば、先行変速段への1段スキップシフトを完了した後、すぐ最終判断変速段への1段スキップシフトのための変速制御を実行して3段スキップ制御を実行することを特徴とする、請求項1に記載の6速自動変速機の変速経路制御方法。
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