JPH029224B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車輌用自動変速機の制御方法に係る。

トルクコンバータと、複数の変速段の間に切換
られる歯車変速機構と、前記トルクコンバータを
直結する直結クラツチとを含む車輌用自動変速機
は種々の構成に於て提案されている。この種の自
動変速機の制御に於て、エンジンの暖機前には自
動変速機が最高速変速段までアツプシフトされる
ことを禁止する如く、エンジン温度が或る所定の
値以下にある時に自動変速機の変速に所定の制限
を加えることにより、エンジンの冷温時の運転性
の劣化を回避することが幾つかの構成に於て既に
提案されている。これは例えば特公昭53−4589号
公報に示されている。

またエンジンの暖機前にはトルクコンバータの
直結クラツチが係合することを禁止してエンジン
回転数を高目に持つことが既に提案されており、
これは例えば特開昭57−57957号公報に示されて
いる。

上述の如きエンジンの暖機過程に於ける変速制
限制御と直結クラツチの係合禁止制御は、エンジ
ン及び触媒コンバータの暖機性の向上のために互
いに関連付けで行われるべきであり、即ち変速制
限制御時には直結クラツチの係合も全面的に禁止
されるべきであり、また変速段が三個、四個と多
くある場合には変速制限はエンジンの暖機度に応
じてよりきめ細かく行われるべきである。

本発明は、エンジンの暖機度の変化をより詳細
に考慮することによりエンジン及び触媒コンバー
タの暖機性と車輌の運転性をより高めるよう自動
変速機を制御する方法を提供することを目的とし
ている。

かかる目的は、本発明によれば、トルクコンバ
ータと少なくとも三つの複数の変速段の間に切換
えられる歯車変速機構と前記トルクコンバータを
直結する直結クラツチとを含む車輌用自動変速機
の制御方法にして、車速とアクセルペダル踏込量
に関する信号を含む複数の入力信号に基いて前記
歯車変速機構を前記複数の変速段の間に切換設定
すると共に前記直結クラツチを係合と解放の間に
切換設定し、その際にエンジンの暖機度が第一の
所定値以下である時には前記複数の変速段のうち
の最高速変速段とこれより一段低速の変速段の成
立を禁止すると共に前記直結クラツチの係合を禁
止し、エンジンの暖機度が前記第一の所定値以上
で且前記第一の所定値より進んだ第二の所定値以
下である時には前記複数の変速段のうちの最高速
変速段の成立のみを禁止すると共に前記直結クラ
ツチの係合を禁止し、エンジンの暖機度が前記第
二の所定値以上である時には前記複数の変速段の
全ての変速段の成立を許可すると共に前記直結ク
ラツチの係合を許可することを特徴とする制御方
法によつて達成される。

上述の如き制御方法によれば、エンジンの暖機
度が第一の所定値以下である極く低温時には複数
の変速段のうちの最高速変速段に加えてこれより
一段低速の変速段の成立も禁止され、またこれに
同期して直結クラツチの係合も禁止され、そして
エンジン暖機度が第一の所定値以上で且第二の所
定値以下である通常低温時には前記複数の変速段
のうちの最高速変速段のた成立のみが禁止される
と共に直結クラツチの係合が禁止され、そしてエ
ンジンの暖機度が前記第二の所定値以上である暖
機完了時には前記複数の変速段の全ての変速段の
成立が許可されると共に直結クラツチの係合も許
可されるようになり、変速制限制御と直結クラツ
チの係合禁止制御とが互いに関連付けられて完全
に同期して行われるようになる。これによりエン
ジンの暖機過程に於ける変速制限制御時には直結
クラツチの係合が全面的に禁止され、変速制限制
御時に直結クラツチが解放される如き一貫性がな
い制御が行われることがなく、変速制限制御と直
結クラツチの係合禁止制御との重合制御によりエ
ンジン及び触媒コンバータの暖機性が著しく向上
するようになる。また変速制限制御はエンジンの
暖機度に応じて三段階に制御され、エンジン及び
触媒コンバータの暖機性の向上と変速による車輌
の走行性能とがより好ましい態様にて両立するよ
うになる。

以下に添付の図を参照して本発明を実施例につ
いて詳細に説明する。

第１図は本発明による車輌用自動変速機の制御
方法を実施するための装置の構成を示す概略図で
ある。図示の如く、本発明の制御方法を実施する
ためには、自動変速機制御用コンピユータ１００
が用いられ、該コンピユータは幾つかの入力信号
を入力され、自動変速制御用の幾つかの出力信号
を発するようになつている。図示の実施例に於て
は、コンピユータ１００はノツクセンサ１よりエ
ンジンにノツクが生じているか否かの信号を、車
速センサ２より車速に関する信号を、スロツトル
センサ３よりスロツトル開度に関する信号を、エ
ンジン水温センサ４よりエンジン水温に関する信
号を、高度センサ５より高度に関する信号を、シ
フトポジシヨンセンサ６よりシフトポジシヨンに
関する信号を、パターンセレクトスイツチ７より
何れのパターンが選択されているかのパターンセ
レクト信号を、ブレーキセンサ８よりブレーキの
作動に関する信号を供給されるようになつてい
る。更に自動変速機制御用コンピユータ１００は
エンジン制御用コンピユータ１０１及びオートド
ライブ用コンピユータ１０２よりそれぞれエンジ
ンの制御状態に関する信号及びオートドライブの
作動状態に関する信号を与えられるようになつて
いる。

尚、スロツトル開度はスロツトル制御式のエン
ジンに於てエンジントルクを代表する値であり、
種々の出力制御方式のエンジンについてより一般
的にいえばアクセルペダル踏込量に相当するもの
である。

自動変速機制御用コンピユータは、これらの入
力信号に基いて以下に説明される要領にて歯車変
速機構を何れの変速段に設定するか又直結クラツ
チを係合と解放の何れに切換えるかを決定し、こ
れをデイスプレイ装置９に表示すると同時に、歯
車変速機構の変速段を切換えるためのソレノイド
１１及び１２と直結クラツチを係合又は解放する
ソレノイド１３を選択的にオン（励磁）またはオ
フ（非励磁）する。

かかる二つのソレノイド１１及び１２により第
１速、第２速、第３速、第４速（オーバドライ
ブ）の四つの変速段の間に切換えられる車輌用自
動変速機の変速制御装置は、本件出願人と同一の
出願人の出願に係る特願昭55−69110号に於て提
案されている。第２図はその先の提案になる車輌
用自動変速機の変速制御装置に於ける手動切換弁
により設定されるシフトポジシヨンと該シフトポ
ジシヨンの下に得られる各変速段に対するソレノ
イド１１及び１２のオンオフ状態と、直結クラツ
チの係合と解放に対するソレノイド１３のオンオ
フ状態を示す一覧表である。尚この場合、自動変
速機は、それがＤレンジ第４速、Ｓレンジ第２
速、Ｌレンジ第２速及び第１速の変速段に設定さ
れているとき、エンジンブレーキが作用し得るよ
うになつている。

以下に第１図に示す構成を有する制御装置によ
つて本発明の制御方法が実施される要領をフロー
チヤートによつて説明する。

第３図は、第３ａ図、第３ｂ図、第３ｃ図、第
３ｄ図、第３ｅ図に分割して記載されたフローチ
ヤートの各分割図間の配置関係を示す図であり、
これら第３ａ図〜第３ｅ図を第３図に示す如く組
合せれば全体のフローチヤートが表わされるよう
になつている。

第３ａ図に示されている如く、自動変速機の制
御はステツプ１のスタートに於て自動変速機制御
用コンピユータ１００が初期状態にリセツトされ
ることから開始される。このスタートの状態から
出発して以下の判定或いは選択操作が連続して繰
返されることになるが、その１サイクルに要する
時間は5msec程度であり、従つて自動変速機は車
輌の運転中の任意の各時点にて略その瞬間の運転
状態に対応した制御状態に設定される。

スタートによつて自動変速機制御用コンピユー
タ１００が初期状態にリセツトされると、これに
次いでステツプ２に於て該コンピユータへのデー
タの入力が行われる。ここに入力されるデータ
は、ノツクセンサ１より発せられるエンジンがノ
ツク状態にあるか否かに関するデータ、車速セン
サ２より発せられる車速に関するデータ、スロツ
トルセンサ３より発せられるスロツトル開度に関
するデータ、エンジン水温センサ４より発せられ
るエンジン水温に関するデータ、高度センサ５よ
り発せられる高度に関するデータ、シフトポジシ
ヨンセンサ６より発せられるシフトポジシヨンに
関するデータ、パターンセレクトスイツチ７より
発せられる選択されたパターンに関するデータ、
ブレーキセンサ８より発せられるブレーキの作動
に関するデータ、エンジン制御用コンピユータ１
０１より発せられるエンジン制御に関するデー
タ、オートドライブ用コンピユータ１０２より発
せられるオートドライブに関するデータである。

次いでステツプ３に於て、シフトポジシヨンの
判断が行われる。シフトポジシヨンがＰ、Ｒ、Ｎ
の何れかである時には、ソレノイド１１，１２，
１３は何れもオフとされ、フローチヤート中の流
れは直ちにデータ入力の手前に戻される。

シフトポジシヨンがＬレンジに設定されている
と、Ｌレンジに対する唯一の制御パターンである
Ｌレンジパターンが選択される（ステツプ５）。

シフトポジシヨンがＳレンジ又はＤレンジにあ
ると、次のステツプ４としてパターンセレクトス
イツチ７による制御パターンの選択がＰパターン
であるかＥパターンであるかの判断がなされ、又
これら何れのパターンでもない時にはＲパターン
とされる。パターンセレクトスイツチ７はＰパタ
ーンを選択するための押しボタンと、Ｅパターン
を選択するための押しボタンとを含んでおり、こ
れら二つの押しボタンは何れも押されていないか
或いは何れか一方のみが押された状態に保持され
得るようになつており（この種の押しボタン構造
は公知である）、これら二つの押しボタンの内の
何れが押されているかによつてＰ又はＥパターン
が選択されていることの判断が又何れも押されて
いないことよつてＲパターンが選択されているこ
との判断がなされるようになつている。

ＳレンジにてＰパターンが選択されている時に
は、ＳレンジＰパターンが選択され、Ｓレンジに
てＥパターンが選択されている時には、Ｓレンジ
Ｅパターンが選択され、ＳレンジにてＰパターン
もＥパターンも選択されていない時、即ちＲパタ
ーンが選択されていると判断された時には、Ｓレ
ンジＲパターンが選択される（ステツプ５）。Ｐ
パターンは出力性能を優先させる制御パターンで
あり、Ｅパターンは燃費性能を優先させる制御パ
ターンであり、ＲパターンはＰパターンとＥパタ
ーンの間の中間的な制御パターンである。

ＤレンジにてＰパターンが選択されている時に
は、次にステツプ５に於て、エンジン水温が所定
の第一の温度T₁より低いか、該T₁とこれより高
い第二の所定温度T₂の間にあるか、或いは該T₂
より高いかの判断が行われる。そしてエンジン水
温がT₁以下である時にはＤレンジPT₁パターン
が選択され、エンジン水温がT₁とT₂の間にある
時には、ＤレンジPT₂パターンが選択され、エン
ジン水温T₂以上である時にはＤレンジ基本Ｐパ
ターンが選択される（ステツプ６）。

Ｄレンジ基本Ｐパターンは例えば第４図に示す
如きものである。第４図は、横軸に車速をとり、
縦軸にスロツトル開度をとつて各変速段の間の変
速ラインと、直結クラツチの係合と解放の間の切
換ラインとを示す線図である。この線図に於て、
変速ライン１→２は第１速度段より第２速度段へ
の切換えを行うアツプシフトラインであり、変速
ライン１←２は逆に第２速度段より第１速度段へ
のダウンシフトが行われるダウンシフトラインで
ある。同様に変速ライン２→３及び２←３はそれ
ぞれ第２速度段と第３速度段の間のアツプシフト
ライン及びダウンシフトラインであり、又変速ラ
イン３→４及び３←４はそれぞれ第３速度段と第
４速度段（オーバドライブ）の間のアツプシフト
ライン及びダウンシフトラインである。この場
合、この線図がＰパターンのものであることか
ら、変速ラインはＥパターンに対する場合よりも
全体として高車速の側に偏倚しているものと理解
されたい。

更に第４図の線図中には直結クラツチの係合又
は解放のための切換ラインが変速ラインに重ねて
記載されている。この線図に於て、切換ライン
4thCLonは、歯車変速機構が第４速度段に設定さ
れている時直結クラツチが解放状態より係合状態
に切換えられる限界を示す切換ラインである。切
換ライン4thCLoffは、逆に歯車変速機構が第４
速度段にある状態で直結クラツチが係合状態より
解放状態に切換えられる限界を示す切換ラインで
ある。同様に切換ライン3rdCLon及び3rdCLoff
はそれぞれ歯車変速機構が第３速度段に設定され
ている状態で直結クラツチが解放より係合へ及び
係合より解放へ切換えられる限界を示す切換ライ
ンであり、又切換ライン2ndCLon及び2ndCLoff
はそれぞれ歯車変速機構が第２速度段に設定され
ている状態で直結クラツチが解放より係合へ及び
係合より解放へ切換えられる限界を示す切換ライ
ンである。

上述のＤレンジPT₂パターンは第４図に示す如
きＤレンジ基本Ｐパターンより変速ライン３→４
及び３←４をなくし、又直結クラツチを常に解放
するように修正されたパターンであつて良い。又
上述のＤレンジPT₁パターンは第４図に示す如き
Ｄレンジ基本Ｐパターンより変速ライン３→４、
３←４、２→３、２←３をなくし、更に直結クラ
ツチを常時解放しておくように修正されたもので
あつて良い。

上述のＳレンジＰパターンはＤレンジPT₁パタ
ーンに類似のものであつて良く、又ＳレンジＥパ
ターンはＤレンジPT₂パターンに類似のものであ
つて良い。

Ｄレンジに於てＰパターンでない時には、Ｅパ
ターン或いはＲパターンであると判断されるが、
この場合スロツトル開度の増大速度（Δθ／Δt）
が所定値α以上の時には、パターンセレクトスイ
ツチ７の選択状態の如何に拘らず運転者は事実上
Ｐパターンによる変速制御を必要としていると判
断し、Ｐパターンの選択が行われる。同様に当該
車輌の位置する高度Ｈが所定の高度H₀より高い
時には、空気の稀薄化を補うために出力性能が補
償される必要があることから、この時にもパター
ンセレクトスイツチ７によるパターンの設定に凌
駕してＰパターンが選択される（ステツプ４）。

Ｄレンジの下に於てＥパターンが選択されてい
る時には、Ｐパターンが選択されている時と同じ
くエンジン水温がT₁以下にあるか、T₁とT₂の間
にあるか、T₂より高い状態にあるかの判断が行
われ、それに応じてＤレンジET₁パターン、Ｄレ
ンジET₂パターン、或いはＤレンジ基本Ｅパター
ンの選択が行われる。

同様にＤレンジの下に於て、ＰパターンもＥパ
ターンも選択されていない時には、Ｒパターンを
選択する判断がなされ、この場合にもエンジン水
温がT₁以下であるか、T₁とT₂の間にあるか、T₂
より高いかに応じて、ＤレンジRT₁パターン、Ｄ
レンジRT₂パターン、Ｄレンジ基本Ｒパターンの
何れかが選択される。

ＤレンジＥパターンの下に選択される各種パタ
ーンも同様の要領により設定されるが、この場合
各変速ラインはＰパターンに於ける対応する変速
ラインより全体として低車速側に偏倚している。
ＤレンジＲパターンの下に選択される各種パター
ンも又同様の要領により設定されるが、その内容
は対応するＰパターンとＥパターンの中間的なも
のである。

これら各パターンはそれがＰパターン、Ｅパタ
ーン、Ｒパターンの何れであるかによつて、又そ
れが如何なるレンジ設定の下に実施されているも
のであるか、等に当該レンジがエンジンブレーキ
の作用するレンジであるか否かによつて、更に又
その時のエンジンの暖機度を考慮して、各条件の
下に於て歯車変速機構の好ましい変速切換と直結
クラツチの好ましい係合又は解放を行わせるべ
く、実験的研究を伴つて適宜設計されて良いもの
である。

尚、直結クラツチの係合と解放の切換えは歯車
変速機構の変速段の切換えと組合せて各パターン
中に組込まれるが、Ｐパターンに於ては直結クラ
ツチによる駆動力に対するトルクコンバータによ
る駆動力の比が１より小であり且所定の車速以上
のとき直結クラツチを係合させ、Ｅパターンに於
ては直結クラツチによる駆動力に対するトルクコ
ンバータによる駆動力の比が1.3より小であり且
所定の車速以上のとき直結クラツチを係合させ、
Ｒパターンに於ては直結クラツチによる駆動力に
対するトルクコンバータによる駆動力の比が1.1
より小であり且所定の車速以上のとき直結クラツ
チを係合させるのが好ましい。

かくして歯車変速機構の変速段の切換えと直結
クラツチの係合と解放の切換えのためのパターン
が選択されると、ステツプ７に於て現在の車速Ｖ
が現在のスロツトル開度に対する現在の変速段よ
り一段下の変速段へのシフトダウン車速V_i-1より
小さいか否か、又現在の車速Ｖが現在のスロツト
ル開度に対する現在の変速段より一段上の変速段
へのアツプシフト車速V_i+1より大きいか否かの判
断が行われ、Ｖ≦V_i-1又はＶ≧V_i+1の時には、変
速が指令されると同時に直結クラツチが解放さ
れ、それより所定の時間Δt₁が経過した時（ステ
ツプ８）、シフトダウン又はシフトアツプが行わ
れる（ステツプ９）。ステツプ７に於てＶがV_i-1
とV_i+1の間にあることが判断された時には、歯車
変速機構はその時の変速段に保持される。又ステ
ツプ７に於てシフトダウン又はシフトアツプすべ
きであると判断された場合にも、直結クラツチ解
放後Δt₁の時間が経過するまでは、シフトダウン
又はシフトアツプは行われない。これは直結クラ
ツチの解放には或る時間を必要とし、それ以前に
シフトダウン又はシフトアツプが行われると変速
シヨツクが生ずる虞れがあるからである。

次のステツプ10はオートドライブの制御のため
のものである。オートドライブが作動されていな
ければこのステツプはそのまま通過される。オー
トドライブが作動されており、しかもオートドラ
イブに於て設定された所定車速と実際の車速の間
の差が所定の値以上であり、且それ以上車速が増
大しない場合には、オートドライブ用コンピユー
タ１０２は自動変速機制御用コンピユータ１００
にオートドライブを解除（キヤンセル）する信号
を発するようになつている。ステツプ10に於ては
このオートドライブキヤンセル信号の有無が判断
され、この信号が存在する時には第４速度段より
第３速度段へのダウンシフトが行われる。

次いでステツプ11に於てブレーキが作動されて
いるか否かの判断がなされ、ブレーキが作動され
ているときには以下に説明されるステツプ12、
13、14をバイパスしてステツプ15の入口へ至り、
他の条件の如何に拘らず直結クラツチの解放が行
われる。

ステツプ12に於ては、スロツトル開度θが零で
あるか否か、即ちスロツトル弁が全閉状態にある
か否かが判断され、もしスロツトル弁が全閉状態
である時には、そのままステツプ15に至り直結ク
ラツチの解放が行われる。これはスロツトル弁の
全閉時にも直結クラツチが係合状態にあると、こ
れよりアクセルペダルが踏込まれスロツトル弁が
開かれた時、エンジンのトルク変動が直結クラツ
チを介して車体に直接機械的に伝達されたことに
よるシヨツクが発生することを防止するためであ
る。

ステツプ12に於てスロツトル開度が零でないこ
とが判断されると、その時の車速Ｖがその時の変
速段に対する直結クラツチ解放の限界車速Vd以
下であるか或いはその時の車速Ｖがその時の変速
段に対する直結クラツチ係合の限界車速Ve以上
であるかの判断が行われる。車速Ｖが解放限界車
速Vd以下である時には直ちにステツプ15に至り、
直結クラツチの解放が行われる。車速Ｖが係合限
界車速Ve以上である時には、アツプシフト又は
ダウンシフトが行われた後時間Δt₂が経過してい
るか否かの判断がなされ、該時間が経過した後更
にエンジンがノツキング状態にあるか否かの判断
がなされ、該時間が経過し且ノツキングが発生し
ていない時のみ直結クラツチの係合が行われる。

次いで以上の判定、選択及び指令過程に於ける
結果についての必要なデータ出力が行われ（ステ
ツプ16）、更に指令通りの出力がなされたか否か
がチエツクされ（ステツプ17）、フローチヤート
の流れはデータ入力の手前に戻される。又この時
指令通りの出力がなされていない時には、不良箇
所やその原因を表示するダイヤグノーシスデイス
プレイが行われる。

かかるフローチヤートに従つた走査過程が
5msec程度の周期にて繰返されることにより、常
時車輌の運転状態の変化に即応した自動変速機の
変速制御が行われる。

以上に於ては本発明を一つの実施例について詳
細に説明したが、本発明がかかる実施例にのみ限
られるものではなく、本発明の範囲内にて他に
種々の修正が可能であることは当業者にとつて明
らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による車輌用自動変速機の制御
方法を実施する装置の一つの実施例を示す概略
図、第２図は本発明の制御方法によつて制御され
る自動変速機に於ける各シフトポジシヨンと変速
段に対するソレノイドのオンオフ状態を直結クラ
ツチに対するそれと同時に示す一覧表、第３図は
第３ａ図、第３ｂ図、第３ｃ図、第３ｄ図、第３
ｅ図の接合態様を示す図、第３ａ図〜第３ｅ図は
本発明の制御方法の一つの実施例を示すフローチ
ヤートの各部を示すフローチヤート部分図、第４
図は歯車変速機構に対する変速ラインと直結クラ
ツチに対する切換ラインの一例をＤレンジ基本Ｐ
パターンについて示す線図である。 １００…自動変速機用コンピユータ、１０１…
エンジン制御用コンピユータ、１０２…オートド
ライブ用コンピユータ、１…ノツクセンサ、２…
車速センサ、３…スロツトルセンサ、４…エンジ
ン水温センサ、５…高度センサ、６…シフトポジ
シヨンセンサ、７…パターンセレクトスイツチ、
８…ブレーキセンサ、９…デイスプレイ装置、１
１，１２，１３…ソレノイド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ トルクコンバータと少なくとも三つの複数の
   変速段の間に切換えられる歯車変速機構と前記ト
   ルクコンバータを直結する直結クラツチとを含む
   車輌用自動変速機の制御方法にして、車速とアク
   セルペダル踏込量に関する信号を含む複数の入力
   信号に基いて前記歯車変速機構を前記複数の変速
   段の間に切換設定すると共に前記直結クラツチを
   係合と解放の間に切換設定し、その際にエンジン
   の暖機度が第一の所定値以下である時には前記複
   数の変速段のうちの最高速変速段とこれより一段
   低速の変速段の成立を禁止すると共に前記直結ク
   ラツチの係合を禁止し、エンジンの暖機度が前記
   第一の所定値以上で且前記第一の所定値より進ん
   だ第二の所定値以下である時には前記複数の変速
   段のうちの最高速変速段の成立のみを禁止すると
   共に前記直結クラツチの係合を禁止し、エンジン
   の暖機度が前記第二の所定値以上である時には前
   記複数の変速段の全ての変速段の成立を許可する
   と共に前記直結クラツチの係合を許可することを
   特徴とする制御方法。