JPH03229061A - 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】

本発明は、動力発生部が駆動から被駆動と変化するのに
伴って発生した変速判断に基づいて、被駆動状態で空転
となる変速Ｐｉ（空転段）から、これより高速側の変速
段へ変速する場合に、当該変速を指令する時点を先に延
期することによって変速特性を良好に維持させるように
構成した自動変速機の変速制御装置に関する。

【従来の技術】

自動変速機では変速ショック低減のために、摩擦停台装
置を係合させる代わりにワンウェイクラッチをロックさ
せることによって変速を達成するように構成することが
よく行われる。この場合、駆動方向が逆になるコースト
時には、このワンウェイクラッチが空転して車両側から
の動力がエンジン側に伝わらないという空転現象（エン
ジンブレーキが効かないという現象）が起こる。このた
め、一般に自動変速機ではしレンジ、あるいは２レンジ
というエンジンブレーキの効くシフトレンジをドライブ
レンジの他に別途設け、このエンジンブレーキレンジに
おいては、空転段にいるときにコースト用掌擦係合装置
を別途係合させ、エンジンブレーキを効かせるようにし
ている。 ところで、自動変速機では動力発生部（エンジン）が駆
動から被駆動へと変化するのに伴って変速（アップシフ
ト）されることがよくある。 従来、このような駆動から被駆動へと変化するのに伴っ
てアップシフトが行われる場合、それが前述したような
（ドライブレンジでの）空転段から、これより高速側へ
の変速段への変速であった場合に、当該変速を指令する
時点を先に延期するによって変速特性を良好に維持させ
るように構成した自動変速機が知られている（関連技術
として特開昭５７−１７９４６０がある。ただしこの技
術はダウンシフトに係るものであり、直接的には関係は
ない）。 上記技術を第５図を用いて説明すると、令弟２速段が空
転段であったときに、ステップＳ１の時点で駆動−被駆
動の変化が発生し、この変化に伴って第２速段から第３
速段への変速判断が発生した場合、もしこの変速判断に
基づいてその、ｔまステップＳ１で変速指令を即座に出
しな場合にはタイムラグＴｔの後ステップＳ２で変速が
開始される。ところが、ステップＳ２の時点では、入力
軸の回転速度が未だ出力軸回転速度と同期していないた
め、この変速指令によって自動変速機の入力軸回転速度
が強制的に引き下げられるため、エンジンを含む入力系
のイナーシャにより、駆動側に矢視部分のような正のト
ルクが発生し、これが変速ショックとなって現われるこ
とになる（第５図実線）、そこで、このような変速判断
があった場合にはこれに基づいて直ちに変速指令を出す
のではなく、該変速指令をしばらく先に延ばすようにす
ると、（たとえ自動変速機の出力軸（車速）の回転は低
下しなくても）空転段であるが故に、自動変速機の入力
軸の回転はエンジンのフリクションによって自然に下が
り、やがてギヤ比を切換えた後の出力軸の回転速度（同
期回転速度）にまで下がってくる。そこでこの同期回転
速度にまで下がったことを待ってステップＳ４（タイム
ラグがあるための実際はこれより若干前）で変速指令を
出すようにすればイナーシャトルクの発生が防止でき、
変速ショックをほとんど発生することなく変速を達成す
ることができる（第５図破ｍ参照）。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来技術においては、変速指
令のタイミングを遅らせる時間設定（タイマ値）を、変
速の種類に応じて一義的に決定していたため、例えば、 ■入力系の回転速度が出力系の回転速度に同期するまで
の回転速度落差が大きい場合（具体的には車速か高い場
合等）、あるいは逆に回転速度落差が小さい場合（車速
が低い場合等）、■入力系の回転落下速度（負の角加速
度の絶対値）が大きい場合（即ちエンジン回転速度の下
がり方が速い場合：具体的にはエアコンデイショナル使
用時等の負荷が高い場合等）、あるいは逆に回転落下速
度が小さい場合（スロットル開度を完全に全閉にまで戻
しきっていない場合等）、 等において、設定された時間が経過しても、なお入力系
と出力系との回転同期がとれず、変速に伴うトルク変動
が発生したり、逆に既に同期回転速度に達しな後更にエ
ンジン回転が下がってから変速指令が出されることによ
り変速に伴うトルク変動が発生したりすることがあると
いう不具合があった。 本発明は、このような従来の不具合に鑑みてなされたも
のであって、車両がどのような走行状態にあっても、変
速指令を遅らせるためのタイマ値を適正に設定し、変速
ショックが発生しないようにした自動変速機の変速制御
装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

本発明は、動力発生部が駆動から被駆動へと変化するの
に伴って発生した変速判断に基づいて、被駆動状態で空
転となる変速段から、これより高速側の変速段へ変速す
る場合に、当該変速を指令する時点を先に延期すること
によって変速特性を良好に維持させるように構成した自
動変速機の変速制御装置において、前記変速を指令する
時点の延期のためのタイマ値を、車両の走行条件に依存
して変更・決定する手段とを備えたことにより、上記目
的を達成したものである。

【作用】

本発明においては、変速指令を遅らせるためのタイマ値
を各種走行条件に依存させて変更・設定するようにして
いる。 各種走行条件にタイマ値を依存させる際の例として、ギ
ヤ比、車速、エンジン回転速度、スロットル開度、エン
ジン負荷（エアコンディショナル等のオンオフ）、及び
登降板の角度等に依存させた例を第６図（Ａ）〜（Ｆ）
に示す。 本発明では、このようにして各種走行条件に応じてタイ
マ値が設定されるなめ、入力系の回転速度と出力系の回
転速度とが同期する時点を的確に捉えることができ、変
速ショックを発生することなく、この種の駆動−非駆動
に伴うアップシフト変速を実行することができる。

【実施例】

以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する
。 第２図は本発明に係る車両用自動変速機の実施例を示す
スケルトン図である。 図において、ブロック１はエンジンであり、クランクシ
ャフト２を経て流体式トルクコンバータ３の入力回転部
材をなすポンプインペラ４を駆動するようになっている
。流体式コンバータ３はこれ自体周知の形式のものであ
り、前記クランクシャフト２を介してエンジン１によっ
て駆動されるポンプインペラ４、ワンウェイクラッチ５
を介してハウジング６に支持されたステータ７、及びタ
ービン８を含む、このタービン８は回転軸１４によって
支持されている０回転軸１４は流体式トルクコンバータ
３の出力軸として機能すると同時に、第１の歯車変速機
構１２の入力軸としても機能するものである。 なお、１０はロックアツプクラッチであり、クランクシ
ャフト２を選択的に回転軸１４に直結するようになって
いる。 前記第１の歯車変速機構１２は減速比が１及びそれ以上
の複数の変速段を選択的に達成するアンダードライブ機
構である。 この歯車変速機構１２は第１の遊星歯車機構１５と第２
の遊星歯車機構１６を含んでいる。第１の遊星歯車機構
１５はサンギヤ１７、プラネタリビニオン１８、リング
ギヤ１９、前記プラネタリビニオン１８を回転可能に支
持するキャリヤ２０を含んでいる。入力軸１４とリング
ギヤ１９の間にはクラッチ２３　（Ｃ＋　）が組込まれ
ている。又、入力軸１４とサンギヤ１７あるいは該サン
ギヤ１７と接続された軸２７との間にはクラッチ２４（
Ｃ２）が組込まれている。更に、サンギヤ１７あるいは
軸２７とハウジング２６との間にはブレーキ２５（Ｂ、
）が設けられている。 第２の遊星歯車機構１６は、サンギヤ３０、プラネタリ
ビニオン３１、リングギヤ３２及び前記プラネタリビニ
オン３１を回転可能に支持するキャリヤ３３を含んでい
る。サンギヤ３０は軸２７と接続されている。軸２７と
ハウジング２６との間には、ワンウェイクラッチ３４（
Ｆｌ）とブレーキ３５（８２）が直列に組込まれている
。又、キャリヤ３３とハウジング２６の間にはワンウェ
イクラッチ３６（Ｆ２）とブレーキ３７　（Ｂ＋　）が
並列に組込まれている。 第１の遊星歯車機構１５のキャリヤ２０と第２の遊星歯
車機構１６のリングギヤ３２とが、入力軸１４によって
支持されており、且つこの軸４０に接続されている。軸
４０は、第１の遊星歯車機構１２の出力軸としても機能
している。又この軸４０にはカウンタドライブギヤ５３
が装着されている。 アンダードライブ機構として構成された第２の歯車変速
機構１３は、遊星歯車機構４１を有する。 該遊星歯車機構４１はサンギヤ４２、プラネタリビニオ
ン４３、リングギヤ４４及び該プラネタリビニオン４３
を回転可能に支持するキャリヤ４５を含んでいる。サン
ギヤ４２あるいはこれを支持するサンギヤ軸４７とキャ
リヤ４５との間にはクラッチ４８　（Ｃ３）が組込まれ
ていおり、これら２つの回転要素を互いに選択的に連結
するようになっている。サンギヤ４２あるいはこれを支
持するサンギヤ軸４７とハウジング２６の間にはブレ−
キ４９（Ｂ４）が組込まれ、サンギヤ４２の回転を選択
的に制動するようになっている。更にサンギヤ４２ある
いはこれを支持するサンギヤ軸４７とハウジング２６の
間にはワンウェイクラッチ４６（Ｆ３）が組込まれてお
り、ブレーキ４９が係合されていないときでもエンジン
の運転状態によってはサンギヤ４２の回転を制動するよ
うになっている。 サンギヤ＠４７は中空軸として形成されており、この中
空部を同心に貫通してカウンター軸５５が設けられてい
る。カウンタ軸５５の一端にはカウンタドライブギヤ５
３とカウンタドリブンギヤ５４とがスプライン５６によ
りトルク伝達可能に噛合されている。又、カウンタ軸５
５にはリングギヤ４４がスプライン５７によりトルク伝
達可能に接続されている。キャリヤ４５にはその一部に
てリングギヤ４４の外周の周りを軸線方向に延在するト
ルク伝達部材５８が接続されている。このトルク伝達部
材５８を経て、キャリヤ４５はカウンタ軸５５上にラジ
アルスラスト軸受５９によってこれに対して回転可能に
装着されたデフドライブギヤ６０にトルク伝達関係に接
続されている。カウンタ軸５５はトルクコンバータ３と
第１の歯車変速機構１２とに共通の中心軸線に対し平行
に配置されている。カウンタ軸５５上にこれと同心に配
置されたカウンタドリブンギヤ５４、第２の歯車変速機
構１３、及びデフドライブギヤ６０も又、トルクコンバ
ータ３と第１の歯車変速機構１２とに共通の中心軸線に
対し平行に配置された中心軸線に沿って配列されている
。 デフドライブギヤ６０には差動歯車機構６１のデフドリ
ブンギヤ６２が噛合されている。差動歯車Ｒ構６１はこ
れ自体周知の形式のものであり、２対の傘歯車６３．６
４．６５．６６を含むものである。このうち１対の傘歯
車６５及び６６がデフドリブンギヤ６２と接続されてお
り、他方の対の傘歯車６３及び６４が１対の前車軸６７
及び６８とそれぞれ接続されている。 カウンタＩ＃５５は一端にてカウンタドリブンギヤ５４
のボス部６９を介してボールベアリング７０により支持
されており、又他端にてローラベアリング７１により支
持されている。 この自動変速機は上述したようなギヤトレイン部を備え
、第３図に示されるような各摩擦係合装置の保合、ある
いは解放等を選択的に行うことにより、変速が実行され
る。なお、第３図において、Ｅは対応するクラッチ、あ
るいはブレーキが係合していることを示している。（Ｅ
）は対応するワンウェイクラッチがエンジンドライブ状
！ｒ！Ｒ（駆動状態）においてのみ係合し、エンジンブ
レーキ状態（被駆動状態）においては係合しないことを
示している。更に、ｅは対応するワンウェイクラッチが
エンジンドライブ状態において係合しているが、その係
合はこれと並列に組込まれたクラッチあるいはブレーキ
によって動力の伝達が保証されていることから必ずしも
必要とされないことを示している。 なお、上記ギヤトレインのハード構成自体については、
特に従来のものとは異ならない。 第４図に上記自動変速機において実行される制御フロー
を示す。 この制御フローにおいては、ドライブレンジにおいて、
アクセルペダルを放したことにより第２速段（空転段）
から第３迷段への変速判断が発生した場合を例にとって
いる。 まず、ステップ２０２において第２速段から第３速段へ
の変速判断があったと判定されると、ステップ２０４に
進んで入力系の駆動−被駆動の変化があったか否かが判
定される。もし、駆動−被駆動の変化がなかった場合に
は、通常の駆動状態における第２速段から第３速段への
変速であると考えられるため速やかに当該文運指令が出
される（ステップ２１２）。 ステップ２０４で駆動−被駆動の変化があったと判定さ
れた場合には、ステップ２０６に進んで車速及びエンジ
ン負荷（エアコンデイショナルのオンオフ状態）が検出
される。 ステップ２０８では、この検出に応じて第７図（Ｂ）、
（Ｅ）の定性的頷向に従い、これにその車両固有の係数
を掛けてタイマの値を決定する。 ステップ２１０では、この決定されたタイマが経過しか
たか否かが判定される。この判定により、決定されたタ
イマが経過したと判定された時点で第２速段から第３速
段への変速出力（ソレノイドの切換え指令）が出される
。 第１図（Ａ）に前記フローチャートが実行されたときの
変速特性を、特にタイマ値を車速に依存させたときの効
果に着目して示す。 図においてステップＳ１は、入力系の駆動−非駆動の変
化に伴って変速判断が発生している時点を示している。 従来は、タイマの値を車速に依存させていなかったため
、標準的な車速に対応して設定されたタイマ値Ｔｏが経
過した時点（ステップＳ３）で変速指令が出されていた
。この場合、実際に車速が予定している車速とほぼ同一
であったときには入出力系の回転速度が同期した時点で
変速指令が出されるためトルク変動は生じない（実線参
照）。 しかしながら、例えば車速か高い場合（図中の一点鎖線
）では、入出力軸の同期回転速度差が大きく−ステップ
Ｓ３においては未だ回転速度が同期してないないため、
変速指令によって入力系の回転速度が強制的に引下げら
れ、該入力系のイナーシャにより正側にトルク変動を生
じる（ステプ７３３〜Ｓ４）。 又、車速か低い場合（図中破線参照）、入出力軸の同期
回転速度差が小さく、既に同期の時点（ステップＳ２）
を過ぎて、更に入力系の回転速度が低下した時点で変速
が開始されるため、今度は入力軸回転速度が引上げられ
、！側にトルク変動が生じる（ステップ８３〜Ｓ４）。 上記実施例によれば、このような場合に、変速指令を出
力するタイミングを決定するタイマがＴ１あるいはＴ２
に適宜に変更されるため、常に良好な変速特性が得られ
るものである。 次に、第１図（Ｂ）に、上記実施例のようにエンジン負
荷（エアコンディショナルのオンオフ状態等）に応じて
タイマ値を変更した場合と、エンジン負荷に依存させな
かった場合の変速特性を比較して示す。 エンジン負荷が大きい場合（図中破線参照）、入力軸回
転速度（エンジン回転速度）の下がり方が大きく、同期
ポイントが標準的なエンジン負荷のときの場合（ステッ
プＳ３）に比べ早めになっている（ステップＳ２）、又
、逆の場合（図中−点鎖線参照）は、同期ポイント（ス
テップ３５）が遅めになっている。 そのため、標準的な場合に対応して設定されたタイマＴ
ｏによって変速指令を発生した場合、トルク変動か生じ
てしまう（ステップ８３〜Ｓ４）。 ところが、上記実施例においては、エンジン負荷の状態
を考慮した上でタイマ値がＴ３又はＴａに変更されるた
め、常に同期ポイントで変速指令を出すことができ、ト
ルク変動を抑えることができるものである。 なお、上記実施例においては、タイマ値を車速及びエン
ジン負荷に依存して決定するようにしていたが、本発明
では、更に他の走行条件を考慮するようにしてもよい。 なお、本発明において考慮し得る走行条件としては、例
えば次のようなものがあげられる。 ■ギヤ比 変速前後のギヤ比変化幅の概念を含む。 ■出力軸回転速度（車速等） 入出力軸の回転速度差の概念を含む。 ■入力軸回転速度 エンジン回転速度、タービン軸と略同じ動きをする回転
メンバの回転速度等の概念を含む。 ■入力軸トルク、あるいは出力軸トルク入出力軸トルク
を想定するための手段から得られる値、例えばエンジン
への出力要求値、具体的にはスロットル開度、エンジン
の吸気管負圧、燃料噴射量、燃料の種類（オクタン価の
違い）等の概念を含む。 ■動力発生部にかかる負荷 エアコンディショナルの作動状態、充電状態、冷却ファ
ンの作動状態、パワーステアリングの作動状態等の概念
を含む。 ■登降板の角度 ■車両の前後加速度 ■ブレーキの作動状態 ■その他変速機の出力軸回転の検出に影響する要素 二輪駆動、四輪駆動の違い、各輪の空転状態、路面摩擦
係数等の概念を含む。 なお、「変速の種類」は、本発明における「車両の走行
条件」の概念には含まれないが、従来と同様にタイマ値
を変速の種類に依存させて変更してもよいのは言うまで
もない。

【発明の効果】

以上説明した通り、本発明によれば、駆動→非駆動の変
化に伴って実行されるアップシフトにあたり、当該変速
判断があっても変速指令を先に延期するような構成を採
用している変速において、この延期時期を合理的に設定
することができ、各種走行条件の如何にかかわらず変速
ショックの小さな変速を実行することができるようにな
るという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ本発明の実施例の効
果を説明するための変速過渡特性線図、第２図は、本発
明の実施例が適用された車両用自動変速機の全体スゲル
トン図、 第３図は、上記自動変速機の摩擦停台装置の係合状態を
示す線区、 第４図は、上記自動変速機で実行される制御フローを示
す流れ図、 第５図は、本発明の基礎となる技術を説明するための第
１図（Ａ＞あるいは（Ｂ）に相当の変速過渡特性線図、 第６図（Ａ）〜（Ｆ）は、タイマ値を各種走行条件に依
存させる際の定性的傾向を示す線図である。 、〜Ｃ３・・・クラッチ、 １〜Ｂ４・・・ブレーキ、 １〜Ｆ３・・・ワンウェイクラッチ、 ・・・エンジン、 ０・・・トルクコンバータ、 ２・・・第１歯車変速機、 ３・・・第２歯車変速機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）動力発生部が駆動から被駆動へと変化するのに伴
   って発生した変速判断に基づいて、被駆動状態で空転と
   なる変速段から、これより高速側の変速段へ変速する場
   合に、当該変速を指令する時点を先に延期することによ
   って変速特性を良好に維持させるように構成した自動変
   速機の変速制御装置において、 前記変速を指令する時点の延期のためのタイマ値を、車
   両の走行条件に依存して変更・決定する手段と、 を備えたことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。