JPH02221759A - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は自動変速機の変速制御装置に関し、詳しくは
、変速機内部に使われる摩擦要素の耐久性の向上と走行
フィーリングの確保の改良に関する。

［従来の技術］ 自動変速機は、その内部に複数の変速段選択用のクラッ
チやブレーキ等の摩擦部材を内蔵しており、各変速段選
択用の摩擦部材の作動を適宜に制御することにより所定
の変速段が得られるようになっている。このような自動
変速機において、複数の変速段選択用の摩擦部材が同時
に逆作動することによってシフトダウン若しくはシフト
アップが行われるようになったものがある０例えば、Ｄ
（ドライブ）レンジ（１速〜４速）での３速から２速へ
のシフト時の場合には、それまで３速においてフロント
クラッチが締結してセカンドブレーキが解放されていた
ものが、フロントクラッチを解放しセカンドブレーキを
締結することにより２速へシフトダウンされる。

このような電子式変速機では、変速ラインがマツプ化さ
れているために、スロットルをオフにした場合等に、変
速段が、一度に２段以上変速する（例えば３速から１速
へ等）ことがある。このような２段以上の変速を、便宜
上以下「飛び越し変速ｊと呼ぶ、このような飛び越し変
速が起こると、変速ショックが発生し易いので、この変
速ショックを緩和するために、例えば、特開昭６２−９
３５５２号の技術等が提案されている。

この特開昭６２−９３５５２号の技術は、飛び越し変速
が行なわれようとするときは、即ち、変速レンジの変更
に起因した飛び越し変速がなされようとするときは、こ
の飛び越し変速を禁止して、変速段が一段づつ変化する
ようにして、変速ショックを防止するというものである
。その−方、変速ショックがさほど大きく生じることの
ない変速時、即ち、スロットル開度が所定値以下であっ
て変速レンジの変更に起因しないシフトダウン時等には
、飛び越し変速を許容して変速回数の低減と変速の迅速
化を図るというものである。

（発明が解決しようとする課題） ところで、変速時の問題に、変速ショックの他に、複数
の変速段選択用の摩擦部材が同時に逆作動することによ
って発生する摩擦熱がある。この摩擦熱は放置しておく
と、摩擦部材そのものが高熱になり、その耐久性を低下
させるので、発生した摩擦熱を効率良く放熱させるか、
摩擦熱の発生を抑える必要がある。

上記特開昭では、飛び越し変速が禁止されて、−段づつ
の変速が行なわれるようになっているので、強いて言え
ば、変速の前後におけるトルクコンバータ内のタービン
とポンプインペラとの回転差は時間をかけて少しづつ発
生するようにされているので、結果としては、単位時間
当りの発生熱量は抑えられるかもしれない。しかしなが
ら、この発生熱の抑制は、単位時間当りの放熱量が十分
あって始めて可能になるのであり、放熱が十分でなけれ
ば、摩擦熱の発生を抑え、摩擦部材の耐久性を維持する
ことにはならない。

一方、本願の発明者達は、摩擦部材の温度は、この摩擦
部材の周辺に流入してくる流体（一般には、オイル）の
温度によって決まることを見出した。この摩擦部材の温
度と流体温度との強い相関関係は次のことを意味する。

即ち、上記特開昭では飛び越し変速が許容される条件下
でも、流体温度の如何によっては、飛び越し変速を禁止
しないと、摩擦部材の耐久性が低下する恐れのある場合
があるのである。

そこで、本発明の目的は、流体温度が摩擦要素の耐久性
に影響を与えるような温度にあるときは、走行フィーリ
ングを悪化させない範囲で、飛び越し変速を禁止するこ
とのできるようにして、摩擦要素の耐久性と走行フィー
リングの確保の両立を実現する自動変速機の変速制御装
置を提案することにある。

（課題を達成するための手段及び作用）上記課題を達成
するための本発明の構成は第１図に示すように、摩擦要
素の係合若しくは解除により変速を自動的に行なうと共
に、一度に２段以上の変速が可能な自動変速機のための
変速制御装置において、動力系に流れる流体の温度を検
出する温度検出手段と、これらの検出手段の出力を受け
て、検出された流体温度が所定値以上のときにのみ、前
記の一度に２段以上の変速動作を禁止する変速制御手段
とを備えた事を特徴とする。

（実施例） 以下添付図面を参照して、本発明を、ＦＦ式自動車の前
進４段、後進１段、そしてロックアツプ機構を備λた変
速機に適用した実施例を詳細に説明する。

第２図に実施例に係る変速システムの全体を示す。図中
、１００は電子式自動変速機（以下、ＡＴ）であり、１
０１はＡＴｉＯ３内を流れ、トルクコンバータから流出
するオイルを冷却するクーラである。クーラ１０１で冷
却されたオイルはＡＴｉＯ３内を通り、また、トルクコ
ンバータを通って再びクーラ１０１にリターンする。１
０２はＡＴｉＯ３内の各種ブレーキ、クラッチを作動さ
せる油圧回路、１０３は油圧回路内の各種制御井のパイ
ロット圧等を制御するためのソレノイド群である。１２
０はＡＴｌｏｏの制御回路（以下ＡＴＣＰＵ）である、
このＣＰＵ１２０は後述の変速パターン（第５図）を内
蔵し、主に、スロットルセンサ１１１から得るスロット
ル開度信号ＴＶＯ１車速センサ１１２から得る車速信号
Ｖ等に基づいて、ギア位置を現在の位置から変更する必
要があるかを判断する。ギア位置はＣＰＵ１２０からソ
レノイド群１０３に出力される信号ＳＱＬによって決ま
る。即ち、周知のようにある変速位置にあるためには、
所定のブレーキとクラッチが作動しなければならないが
、これらのブレーキとクラッチを駆動するための油圧回
路１０２内の制御弁（この制御弁は上記クラッチ、ブレ
ーキに対応する）のパイロット圧等を制御するために上
記信号ＳＱＬが所定のソレノイドのデユーティ比を変え
るようにソレノイド群１０３に入力される。

また、ＣＰＵ１２０は、油温度センサ１１０が検知した
温度Ｔｏを入力し、この温度Ｔ０が高いか低いかで、飛
び越し変速が行なわれようとしているときは、それを許
可したり、禁止したりするように制御する。

第３図は、ＡＴｌｏｏの動力伝達機構のスケルトン図で
ある。第３図に示されたＡＴｌｏｏの伝達機構はＦＦ式
エンジンのための周知のものであり、その説明は省略す
る。

次の表は、ギア位置（ＧＰ）やレンジとの関連において
各種クラッチやブレーキの作動状態を表わしたものであ
る。尚、表中、○はその摩擦要素がｒ作動状態Ｊにある
ことを示し、■は作動状態にあるが、動力伝達には関与
していないことを示す。また、表中、摩擦要素として表
わした記号と第３図との対応を示すと、 ＣＩ＝フォワードクラッチ１１、 Ｃ２：コーステイングクラッチ１２、 Ｃ３：３　４クラツチ１３、 Ｃ４：リバースクラッチ１４、 Ｂ＋：２　４ブレーキ１５、 Ｂ２：ロー及リバースブレーキ１６、 ＯＷＣ：ワンウェイクラッチｌ、１８ 第３図は実施例に係る変速制御の手順である。

ステップＳ２では現在の変速段を読み込む、ステップＳ
３では、現在のスロットル開度ＴＶＯ及び車速Ｖ、並び
に油温Ｔｏを読み込む、ステップＳ４では、スロットル
開度ＴＶＯ及び（又は）車速■が基準値を超えているか
を判断する。ステップＳ４において、車速Ｖが大という
ことは、変速前後における摩擦部材同士の回転差が大で
あることを意味し、スロットル開度ＴＶＯが大というこ
とは、摩擦自体が大であることを意味する。そして、い
ずれの場合も、摩擦熱量が大となるので、飛び越し変速
が行なわれれば、更に発生摩擦が多くなり、摩擦要素の
耐久性に影響が出る可能性がでてくるからである。従っ
て、ステップＳ４でＮＯと判断されたときは、ステップ
Ｓ２５→ステツプＳ２６→ステツプＳ２８〜ステツプＳ
３２で、シフトパターンに従った目標変速段に向けて変
速動作を行なう。

逆に、ステップＳ４でＹＥＳと判断されたときは、ステ
ップＳ６．Ｂ８で読取ったシフトバターンから変速が必
要かを判断し、変速が必要と判断されれば、ステップＳ
ＩＯに進む、ステップｓ６で読取るシフトパターンは第
５図に示したようなものであり、この第５図のパターン
はＤレンジにおけるシフトアップ時の変速パターンであ
る。ステップＳ８では、もしこの変速パターンに従って
現在の変速段から目標変速段にシフトアップを行なえば
、飛び越し変速となるか否かを判断する。

この飛び越し変速は、第５図のパターンでのシフトアッ
プの場合には、 １→３，１→４．２→４ 等である。もし飛び越し変速でない場合には、ステップ
Ｓ１２→ステツプＳ１４に進み、−段だけのシフトアッ
プを行なう、このような１段のシフトアップの例を第５
図の■の２→３変速として示す。

ステップＳＩＯで、飛び越し変速と判断されたときは、
ステップＳ１６に進み、ここで、油温Ｔ０が所定値αを
超えているかを判断する。αを超えていない場合、即ち
、 Ｔｏ　≦α であるときは、ステップ３２８以下に進み、変速マツプ
に従った目標変速段にシフトアップする。

即ち、低油温時には、第５図の■に示すように、直接に
目標変速段にアップ（第５図の例では、２速→４速）し
て飛び越し変速が行なわれる。

さて、油温Ｔ０が所定値αを超えている場合、即ち、 Ｔｏ＞α のときは、ステップＳ１８．Ｓ２０に進み、−段のシフ
トアップ変速指令を出す。ステップＳ２２では、この−
段のシフトアップが終了するまで待つ。尚、この終了判
断は、変速機からの終了信号に基づいて判断してもよい
し、または、ステップ３１８の変速指令後の時間をカウ
ントし、一定時間が経過したらシフトが終了したとみな
して、次のステップに進むようにしてもよい。

ステップＳ２４では、目標変速段に最終的に達したかを
判断し、この目標に未だ達していないのであれば、ステ
ップＳ１８以下を繰り返す。即ち、ステップＳＩＯで飛
び越し変速と判断され、ステップＳ１６で油温が高いと
判断されたならば、ステップ３１８〜ステツプＳ２４の
ループで、１段づつのシフトアップ動作が行なわれる。

第５図の例では、■に示すように、２段−３段−４段と
変速する。

このようにして、油温が高いときの飛び越し変速であれ
ば、強制的に一段づつの変速に変えられるので、変速シ
ョックは少なくなり、また、変速前後における摩擦要素
間の回転数差も小さいものとなるので、発生摩擦量も少
ない。また、必ず中間段を経由して変速するので、この
中間段を経由していく過程での時間経過により発生熱は
十分放熱される。

尚、第５図には、シフトアップのラインが示されている
が、シフトダウンについても同じように、高油温時には
飛び越し変速を禁止するようにする。

次の表は、上述の変速ラインの飛び越し変速の禁止制御
を実験して得た結果をまとめたものである。ここで、実
験は、高油温（Ｔｏ　＝　１２０００）時のスロットル
全開時において、２速から４速へ変速するときに、２−
３変速、２−４変速に関与する摩擦クラッチ（第３図の
３−４クラツチ１３）のセパレートプレートに測温素子
を埋め込み、クラッチ板温度Ｔｃを測定する形で行なわ
れた。尚、Ｔｏはオイルクーラ１０１からの出口での循
環回路中の油温であり、Ｔｃｍ□はクラッチ板温度の最
高値である０表中の「制御無し」例とは、高油温時（Ｔ
ｏ　＝１２０’　Ｃ）Ｇ、ｍ２＝４変速という飛び越し
変速を行なわせた場合の、即ち、従来例の場合の実験結
果であり、「本実施例」とは、２→３速、３速で略２秒
はど留まり（変速時間も含める）、３→４速にシフトア
ップする動作、即ち、第５図の■の動作パターンである
。また、比較例とは、単純な２速−３速への一段アツブ
の場合である。

以下余白 表 ＩＩ この実験結果からも分るように、油温が高温時に、飛び
越し変速を禁止すると、大きな温度上昇はみられない、
尚、「制御無し」例では、クラ１ンチ板にヒートスポッ
トの発生が認められた。

この結果は次のように考察することができる。

実験に使われたペーパ摩擦材（この材料は現在汎用され
ている）からなる摩擦クラッチの係合特番こは、内部に
浸透しているオイルかにじみ出て失われたオイルを補給
するかたちとなり、摩擦要素のオイルによる冷却効果は
余り望めない、しかしながら、摩擦要素の係合時の部材
の最高温度Ｔ　Ｃ＋ｍａｘは、係合前のオイル温度Ｔ。

と温度上昇代の和△Ｔと Ｔ　Ｃｗｈａｘ＝　Ｔ　Ｏ＋ΔＴ という関係にあるから、温度上昇代へＴを低く抑えるこ
とが肝要であり、高油温時の飛び越し変速の禁止は、こ
の温度上昇代へＴの低下に大きく寄与するのである。そ
して、この温度上昇防止が、摩擦要素の耐久性向上に大
きく寄与するのである。

ステップＳ４の判断にもあるように、上記実施例の制御
では、車速が低く、且つ（または）、スロットル開度も
低い場合は、発生摩擦熱は少ないと考えられるので、飛
び越し変速を許容している。即ち、このような場合は、
Ｔ　Ｃ＋ａａｘ自体が低いために、△Ｔが多少大きくな
っても、摩擦要素の耐久性に影響を与えるほどの温度上
昇はないと考えられるので、動力性能、運転フィーリン
グの確保を重視して、飛び越し変速を許容するのである
。

以上の制御により、摩擦要素の耐久性の向上と走行フィ
ーリングの確保が両立する。

本発明はその主旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であ
る。

例えば、ステップＳ４を省くことも可能である。即ち、
高油温時の飛び越し変速は原則的に禁止し、低油温時の
みに、飛び越し変速を許すのである。このようにしても
、摩擦要素の高寿命化と動力性能の確保は両立する。

また、上記２つの実施例では、流体を自動変速機内の油
として説明してきたが、エンジン及び自動変速機を含む
動力系の温度に影響を与える流体であれば、全ての流体
を含む。例えば、エンジン冷却水等である。何故ならば
、これらの流体の高温化は、結果的に変速機内の流体温
度に影響し、ひいては、摩擦要素の高温化に影響するか
らである。

また、上記２つの実施例では、領域判定に、車速Ｖを検
出していたが、エンジン回転数であってもよい。

また、本発明の適用範囲は、第３図に示された形式の変
速機に限定されるものではないことは言うまでもない。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の自動変速機の制御装置は、
摩擦要素の係合若しくは解除により変速を自動的に行な
うと共に、一度に２段以上の変速が可能な自動変速機の
ための変速制御装置において、動力系に流れる流体の温
度を検出する温度検出手段と、これらの検出手段の出力
を受けて、検出された流体温度が所定値以上のときにの
み、前記の一度に２段以上の変速動作を禁止する変速制
御手段とを備えた事を特徴とする。

従って、流体温度が所定値以上の場合は、飛び越し変速
が禁止されるので、摩擦熱の大量発生が防止され、その
結果、摩擦要素の耐久性が確保される。同時に、流体温
度が所定値以下の場合は発生熱量が大きくても、摩擦要
素の温度自体が耐久性に影響を与えるほどにはならない
ので、寧ろ、飛び越し変速を許容して、走行フィーリン
グの確保を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す図、 第２図は第１実施例に係る制御システムの全体ブロック
図、 第３図は実施例に用いられたＡＴのスケルトン図、 第４図は実施例の制御に係る手順のフローチャート、 第５図は実施例に用いられる変速パターンを示した図で
ある。 図中、 １・・・クランク・シャフト、２・・・ドライブ・プレ
ート、３・・・ポンプ・インペラ、４・・・タービン・
ランナ、５・・・ステータ、６・・・ワンウェイ・クラ
ッチ、７・・・ダンパ・ピストン、８・・・タービン・
シャフト、９・・・オイル・ポンプ・シャフト、１０・
・・オイル・ポンプ、１１・・・フォワード・クラッチ
、１２・・・コーステイング・クラッチ、１３・・・３
−４クラツチ、１４・・・リバース・クラッチ、１５・
・・２−４ブレーキ、１６・・・ロールリバース・ブレ
ーキ、１７・・・ワンウェイ・クラッチ　１１１８・・
・ワンウェイ・クラッチ　２．１９・・・ラージ・サン
・ギヤ、２０・・・スモール・サン・ギヤ、２１・・・
ロング・ビニオン、２２・・・ショート・ビニオン、２
３・・・インターナル・ギヤ、２４・・・パーキング・
ギヤ、２５・・・アウトプット・ギヤ、２６・・・アイ
ドル・ギヤ、２７・・・リング・ギヤ、１００・・・自
動変速機、０１・・・オイルクーラ、１０２・・・油圧
回路、１０３・・・ソレノイド群、１２０・・・油温セ
ンサ、１１１・・・スロットルセンサ、１１２・・・車
速センサ、１２．０・・・変速制御回路（ＡＴＣＰＵ）
、１２１　・ｚンジンＣＰＵ、１２２−・・点火時期信
号発生回路、２００・・・エンジン、２０１・・・ディ
ストリビュータである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）摩擦要素の係合若しくは解除により変速を自動的
   に行なうと共に、一度に２段以上の変速が可能な自動変
   速機のための変速制御装置において、 動力系に流れる流体の温度を検出する温度検出手段と、 これらの検出手段の出力を受けて、検出された流体温度
   が所定値以上のときにのみ、前記の一度に２段以上の変
   速動作を禁止する変速制御手段とを備えた事を特徴とす
   る自動変速機の変速制御装置。