JPH03265752A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

自動変速機の制御装置

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JPH03265752A
JPH03265752A JP2060849A JP6084990A JPH03265752A JP H03265752 A JPH03265752 A JP H03265752A JP 2060849 A JP2060849 A JP 2060849A JP 6084990 A JP6084990 A JP 6084990A JP H03265752 A JPH03265752 A JP H03265752A
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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 この発明は車両用の自動変速機の変速制御を行なう制御
装置に関し、特に自動変速と手動変速とに切換えること
のできる自動変速機の制御装置に関するものである。
従来の技術 周知のように自動変速機は遊星歯車機構などによって構
成された歯車列における駆動力の伝達経路を、クラッチ
やブレーキなどの係合手段によって変えて複数の変速段
に設定するよう構成されており、また各変速段への変速
は、エンジン負荷に対応するスロットル開度などの第ｔ
の信号と車速やこれに対応する第２の信号とに基づいて
シフトバルブ（切換弁）を動作させて所定の摩擦係合手
段に対して油圧を供給あるいは排出することによって行
なっている。すなわち実質的な変速はシフトパルプの切
換動作によって行なわれるのであり、したがってこれら
のシフトバルブを手動操作、に基づいて切換動作させれ
ば、手動変速を行なうことができる。このような所謂自
動変速モードと手動変速モードとに切換えることのでき
る装置の一例が特公昭４８−２１０号によって提案され
ている。
これはシフトレバ−によって自動変速モードと手動変速
モードとを選択し、シフトレバ−が自動変速モードを選
択した第１の位置にある状態では、スロットル開度や車
速などの走行状態を表わす信号に基づいて変速を行ない
、またシフトレバ−が手動変速モードを選択した第２の
位置にある状態では、自動変速モードで選択される変速
段のうち第１速ないし第３速をシフトレバ−によって選
択するよう構成されている。
発明が解決しようとする課題 自動変速は上述したように車両の走行状態に基づいて行
なわれ、多くの場合、運転者の意図に拘らず変速が生じ
るのでスムースに変速が行なわれないと運転者に大きな
違和感を与えることになる。
そのため上述した従来の装置においても自動変速モード
では、変速が頻繁に生じないよう各変速段を設定するの
で通常である。これに対して手動変速は運転者の意図に
基づいて行なうものであるから、変速のタイミングと走
行状態とが必ずしも適合しない場合があり、その際の変
速ショックを軽減するには、変速比の差を小さくして変
速前後のトルク段差を少なくすることが好ましい。しか
るに上記従来の装置では、自動変速モードの際に選択す
る変速段を手動変速モードでも選択するから、変速前後
でのトルク段差が大きく、変速ショックが悪化するおそ
れがあり、またこれとは反対に変速比の差を小さくして
手動変速の際の変速ショックを軽減すると、自動変速モ
ードの際にも変速比の際の小さい変速段の間で変速を行
なうことになるので、変速が頻繁に生じ、所謂ビジーシ
フトとなって乗員に与える乗車感触（フィーリング）が
悪くなるおそれがある。
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、自動変
速がビジーシフトとならず、かつ手動変速の際の変速シ
ョックが良好となる自動変速機用制御装置を提供するこ
とを目的とするものである。
課題を解決するための手段 この発明は、上記の目的を達成するために、複数の係合
手段の係合・解放の状態に応じて複数の変速段に設定可
能な歯車列を備えた自動変速機において、自動変速モー
ドと手動変速モードとを選択するモード選択手段と、予
め定められた第１の変速段列から自動変速モードの際に
車両の走行状態に応して変速段を選択して変速信号を出
力する自動変速出力手段と、手動変速モードの際の手動
によるアップシフト操作およびダウンシフト操作によっ
てアップシフト信号およびダウンシフト信号をそれぞれ
出力する変速段選択手段と、予め定めた第２の変速段列
から前記変速段選択手段からの各信号に基づいて変速段
を選択して変速信号を出力する手動変速出力手段と、こ
れら自動変速出力手段と手動変速出力手段とからの出力
信号で指示される変速段を設定するよう前記係合手段に
対して油圧を供給・排出する油圧制御手段とを備え、前
記第１の変速段列における変速段相互の変速比の差より
第２の変速段列における変速段相互の変速比の差が小さ
くなるよう各変速段列が設定されていることを特徴とす
るものである。
作　　　　　用 この発明の装置では、選択手段によって自動変速モード
と手動変速モードとが選択可能であって、自動変速モー
ドにすることにより変速段列として第１の変速段列が選
択され、また手動変速モードにすることにより変速段列
として第２の変速段列が選択される。自動変速モードに
おいては、車両の走行状態に応じて自動変速出力手段が
第１の変速段列のなかから変速段を選択し、その変速段
を設定するべく油圧制御手段に変速信号を出力し、油圧
制御手段によって係合手段に油圧が供給・排出されて所
期の変速段が設定される。また一方、手動変速モードに
おいては、変速段選択手段をアップシフト操作すること
によりアップシフト信号が出力され、またダウンシフト
操作することによりダウンシフト信号が出力される。こ
れらのアップシフト信号あるいはダウンシフト信号を入
力された手動変速出力手段は、第２の変速段列に従って
１段づつ高速側あるいは低速側の変速段を選択し、その
変速段を設定するべく油圧制御手段に変速信号を出力す
る。その結果、歯車列は、油圧制御手段から係合手段に
油圧が給排されることによって第２の変速段列における
いずれかの変速段に順次設定される。このような自動変
速および手動変速の場合、第１の変速段列における変速
比の差より第２の変速段列における変速比の差が小さい
ので、自動変速は所謂ビジーシフトとならず、また手動
変速ではトルク変動が少ないので変速ショックが良好に
なる。
実　　施　　例 つぎにこの発明を実施例に基づいて説明する。
第１図はこの発明の基本構成の一例を示すブロック図で
あって、自動変速機Ａは後述する複数組の遊星歯車機構
を主体とし、複数の摩擦係合手段の係合・解放の組合せ
によって複数の変速段に設定するよう構成された歯車列
を備えている。また各変速段を設定するべく各摩擦係合
手段に油圧を供給し、あるいは排出する油圧制御装置１
０が設けられており、この油圧制御装置（０としては、
油圧ポンプ、調圧弁、シフトバルブ、電磁弁等を含む従
来一般の自動変速機で採用されている構成のものを使用
することができる。この油圧制御装置１０には、各変速
段を設定させるべく信号を出カスる電子コントロールユ
ニット上１が接続されており、この電子コントロールユ
ニット１１には、スロットル開度θや車速Ｖ等の走行状
態に応じて変速段を選択し、かつ変速信号を出力する自
動変速制御部１２と、シフトレバ−１３を操作すること
によって出力される信号により変速段を選択し、かつ変
速信号を出力する手動変速制御部１４とを備えている。
これら自動変速制御部１２で選択される変速段列と手動
変速出力手段４で選択される変速段列とは、一部共通す
るものの全体としては相違しており、手動変速制御部１
４で選択される変速段列の変速比相互の差が、自動変速
制御部１２で選択される変速段列の変速比相互の差より
小さく設定されている。具体的には後述する。
シフトレバ−１３は自動変速モードと手動変速モードと
を選択するモード選択手段を兼ねたもののであって、第
２図に示すように、自動変速モードと手動変速モードと
を選択するべく前後あるいは左右に傾動させる得るよう
構成されており、第２図の左側で自動変速モードを選択
した位置にあるときは、パーキング（Ｐ）、リバース（
Ｒ）、ドライブ（Ｄ）、３速（３）、２速（２）、ロー
（Ｌ）の各レンジを選択し、それらに応じて公知のマニ
ュアルバルブを切換え動作させるようになっている。ま
た自動変速モードと手動変速モードとの切換えはＤレン
ジで行ない、自動変速モードから手動変速モードに切換
えた場合にはその直前の変速段を保持するとともに、マ
ニュアルバルブとの連結が解除されるようになっている
。またシフトバルブ３は手動変速モードで変速段選択部
１３ａに連結され、Ｄレンジの状態からシフトレバ−１
３を第２図の上側に倒すことにより変速段選択部１３ａ
からアップシフト信号が出力され、また反対に下側に倒
すことにより変速段選択部↓３１からダウンシフト信号
が出力されて、前記の手動変速制御部１４に入力される
ようになっている。
ここで上記の自動変速機Ａにおける歯車列の一例を示す
と第３図のとおりである。すなわちここに示す例は、三
組のシングルピニオン型遊星歯車機構１．２．３を主体
として歯車列を構成した例を示すものであって、それら
の遊星歯車機構１゜２．３における各要素が次のように
連結されている。すなわち第１遊星歯車機構１のキャリ
ヤｌＣと第３遊星歯車機構３のリングギヤ３Ｒとが一体
となって回転するよう連結されるとともに、第２遊星歯
車機構２のリングギヤ２Ｒと第３遊星歯車機構３のキャ
リヤ３Ｃとが一体となって回転するよう連結されている
。また第１遊星歯車機構］のサンギヤＩＳは第２クラッ
チ手段に２を介して第２遊星歯車機構２のキャリヤ２Ｃ
に連結される−Ｑ 方、第４クラッチ手段に４を介して第２遊星歯車機構２
のサンギヤ２Ｓに連結され、さらに第２遊星歯車機構２
のキャリヤ２Ｃは第３遊星歯車機構３のサンギヤ３Ｓに
連結されている。
なお、上記の各要素の連結構造としては、中空軸や中実
軸もしくは適宜のコネクティングドラムなどの一般の自
動変速機で採用されている連結構造などを採用すること
ができる。
入力軸４は、トルクコンバータや流体継手などの動力伝
達手段を介してエンジン（それぞれ図示せず）に連結さ
れており、この入力軸４と第１遊星歯車機構１のリング
ギヤ１Ｒとの間には、両者を選択的に連結する第１クラ
ッチ手段に１が設けられ、また入力軸４と第１遊星歯車
機構１のサンギヤＩＳとの間には、両者を選択的に連結
する第３クラッチ手段に３が設けられている。
なお、実用にあたっては、上記の各クラッチ手段Ｋｌ、
〜に４を多板クラヅチや一方向クラッチあるいはこれら
を組合せた構成とすることができ、また各構成部材の配
置上の制約があるから、各クラッチ手段Ｋｌ、〜に４に
対する連結部材としてコネクティングドラムなどの適宜
の中間部材を介在させ得ることは勿論である。
また上記の遊星歯車機構１，２．３における回転部材の
回転を阻止するブレーキ手段として、第２遊星歯車機構
２のキャリヤ２Ｃとトランスミッションケース（以下、
単にケースと記す）６との間に配置した第２ブレーキ手
段Ｂ２と、第２遊星歯車機構２のサンギヤ２Ｓとケース
６との間に配置した第３ブレーキ手段Ｂ３とが設けられ
ている。
これらのブレーキ手段Ｂ２．Ｂ３としては、多板ブレー
キやバンドブレーキあるいはこれらと一方向クラッチと
を組合せた構成などを採用することができ、またこれら
のブレーキ手段Ｂ２．Ｂ３とそのブレーキ手段Ｂ２．Ｂ
３によって固定すべき部材との間もしくはケース６との
間に適宜の連結部材を介在させ得ることは勿論である。
そしてプロペラシャフトやカウンタギヤ（それぞれ図示
せず）に回転を伝達する出力軸５が、互いに連結された
第２遊星歯車機構２のリングギヤ１ ２ ２Ｒと第３遊星歯車機構３のキャリヤ３Ｃとに対して連
結されている。
上記の歯車列を備えた自動変速機へで設定することので
きる変速段およびそれぞれの変速段での変速比は第１表
のとおりである。これらの変速段は、第１表で○印を付
した摩擦係合手段を係合させるとともに空欄の摩擦係合
手段を解放させることによって設定され、これらの変速
段への変速は、前述した電子コントロールユニット１１
からの指令信号に基づいて油圧制御装置１０が所定の摩
擦係合手段に油圧を送ってこれを係合させ、あるいは排
圧して解放させることによって達成される。
なお、第１表に示す各変速比は、各遊星歯車機構１．２
．３のギヤ比（サンギヤの歯数とリングギヤの歯数との
比）を、ρｌ　＝０．４５０　、ρ２＝０．４０５、ρ
３＝０．４０５とした場合の値であり、また＊印は係合
させてもよいことを示す。さらに■、■・の符号を付し
た欄は、当該変速段を設定するためのそれぞれ異なる係
合・解放パターンを示すものである。
第　　ｌ　　表 第１表に示す変速段のうち自動変速モードで選択される
第１の変速段列は、変速比が等比級数に近い関係となる
第１速、第２速、第３速、第４速、第５速であって、こ
れらの変速段は車両の走行状態、例えばスロットル開度
θと車速Ｖとに基づいて選択され、その方法としては、
例えば従来一般の自動変速機におけると同様に、スロッ
トル開度θと車速Ｖとをパラメータとした変速線図を自
動３ ４ 変速制御部１２に記憶させておき、スロットル開度セン
サーや車速センサー（それぞれ図示せず）から入力され
るデータに基づき変速線図に従って各変速段を選択する
方法を採用することができる。
他方、手動変速モードで選択される第２の変速段列は、
第１表に掲げる全ての前進段からなるものであって、第
２速と第３速との間に第２．５速が介在し、また第３速
と第４速との間に第３．２速と第３．５速とが介在して
おり、その結果、これらの変速段の間での変速比の差が
小さくなっている。
この第２の変速段列に従った変速は、シフトレバ−（３
を第２図の上側もしくは下側に倒す都度、変速段選択部
１３ａからアップシフト信号あるいはダウンシフト信号
を出力させて行なう。すなわちアップシフト信号が一回
出力されると、手動変速制御部１４は現行の変速段より
上段高速側の変速段を選択し、その変速段を設定するた
めの変速信号を油圧制御装置１０に出力する。例えば第
３速で走行している状態でアップシフト信号が出力され
ると、第３速を設定するべく係合している第Ｉ５ １クラッチ手段Ｋｌ、第３クラッチ手段に３、第２ブレ
ーキ手段Ｂ２のうち第３クラッチ手段に３と第２ブレー
キ手段Ｂ２とを解放させ、かつ第２クラッチ手段に２と
第３ブレーキ手段Ｂ３とを係合させるよう信号を出力し
、油圧制御装置１０はこれに従った油圧の供給・排出の
制御を行ない、その結果、第３．２速が設定される。ま
た反対にダウンシフト信号が一回出力されると、手動変
速制御部１４は現行の変速段より■段低速側の変速段を
選択し、その変速段を設定するための変速信号を油圧制
御装置１０に出力する。具体的には、第３速で走行して
いる状態でダウンシフト信号が出力されると、第３クラ
ッチ手段に３と第２ブレキ手段Ｂ２とを解放するととも
に、第４クラッチ手段に４と第３ブレーキ手段Ｂ３とを
係合させるよう信号を出力し、油圧制御装置１０はこれ
に従った油圧の供給・排出を行ない、その結果、第２５
速が設定される。
このような手動変速は、第１表に示す各変速段を設定す
るための摩擦係合手段の係合・解放の組６ 合せパターンを手動変速制御部１４に記憶させておき、
アップシフト信号あるいはダウンシフト信号が入力され
る都度、現行の変速段に比較して上段高速側あるいは低
速側の変速段を設定する係合・解放パターンとなるよう
所定の摩擦係合手段を係合あるいは解放する信号を出力
する構成とすればよい。
上記の変速制御の手順を第４図に示すフローチャートに
従って説明すれば以下のとおりである。
先ず自動変速モーでのＤレンジか否かの判断を行なう（
ステップ１）。これは、第１図に示す構成ではンフトレ
バー１３が第２図の左側にあって自動変速制御部１２が
動作する状態にあるか否かの判断であり、その判断結果
が“イエス”であれば、スロットル開度θおよび車速Ｖ
等の車両の走行状態に基づいて自動変速制御部１２が第
工の変速段列から所定の変速段を選択しくステップ２）
、その変速段を設定するべく変速信号を油圧制御装置１
０に出力しくステップ３）、さらにその変速段を設定す
るよう油圧制御装置１０が前述した摩擦係合手段に対し
て油圧を供給あるいは排出することにより変速を実行す
る（ステップ４）。
他方、ステップ１の判断結果が“ノー”であれば、ステ
ップ５に進んで手動変速モードか否かの判断を行なう。
これはシフトレバ−１３が第２図の右側にあってアップ
シフト信号あるいはダウンシフト信号を出力し得る状態
にあるか否かの判断であり、その判断結果が“ノー”で
あれば本制御は終了し、また“イエス”であれば手動変
速制御部１４を動作可能状態とさせて変速段列として前
述した第２の変速段列を選択する（ステップも）。
この状態で変速段選択部１３ａからアップシフト信号が
出力されれば（ステップ７で“イエス″）、アップシフ
トを実行する（ステップ８）。すなわち油圧制御装置１
０は手動変速制御部上４から入力された信号に基づいて
現行の変速段より１段高速側の変速段を設定する摩擦係
合手段の係合・解放パターンとなるよう油圧を給排する
。また変速段選択部１３ａからダウンシフト信号が出力
されれば、すなわちステップ７の判断結果が“ノー８ でかつステップ９の判断結果が“イエス“であればダウ
ンシフトを実行する（ステップ１０）。すなわち油圧制
御装置１０は手動変速制御部１４から入力された信号に
基づいて現行の変速段より上段低速側の変速段を設定す
る摩擦係合手段の係合・解放パターンとなるよう油圧を
給排する。そしてステップ９の判断結果が“ノー”の場
合には、手動変速モードでアップシフト信号およびダウ
ンシフト信号のいずれも出力されないことになるから現
行の変速段を維持する（ステップ１１）。
したがって上述した自動変速機の制御装置によれば、自
動変速モードでは前進段で５段の変速を行ない、かつそ
れぞれの変速段の変速比が等比級数に近い関係となって
おり、さらにはそれぞれの変速比の差がある程度大きい
値に設定されているので、ビジーシフト感を生じること
なく円滑な変速を行なうことができる。また手動変速モ
ードでは、前進段が合計で８段であって、第２速から第
４速までの間の変速比の差が小さいために、変速ショッ
クの少ない変速を行なうことができる。
なお、上記の説明から明らかなようにこの発明は変速比
が等比級数に近い関係となる第１の変速段列に対して、
変速比の差がより小さい変速段からなる第２の変速段列
を設定することのできる自動変速機を対象としてより有
効に作用させることがきるのであり、そのような歯車列
の他の列を示せば以下のとおりである。
第５図に示す例は、第３図に示す構成のうち第２遊星歯
車機構２のキャリヤ２Ｃと第３遊星歯車機構３のサンギ
ヤ３Ｃとの間に両者を選択的に連結する第５クラッチ手
段に５を配置し、また第３遊星歯車機構３のサンギヤ３
Ｓを単独で固定できる第１ブレーキ手段Ｂｌと、第１遊
星歯車機構１のサンギヤＩＳを単独で固定できる第４ブ
レーキ手段Ｂ４とを更に設けたものである。その作動表
を第２表に示す。
（この頁、以下余白） ９ ０ 第　　２ 表 したがって第５図に示す歯車列を備えていれば、自動変
速モードの際に選択する第１の変速段列を、第１速、第
２速、第３速、第４速、第５速とし、また手動変速モー
ドの際に選択する第２の変速段列をこれら第１速ないし
第５速に、第２．２速、第２．５速、第２．７速、第３
．２速、第３．５速のいずれかもしくは全てを付加した
変速段列とすればよい。
また第６図に示す例は、第５図に示す構成のうち第２遊
星歯車機構２のリングギヤ２Ｒを第３遊星歯車機構３の
キャリヤ３Ｃに替えてリングギヤ３Ｒに連結し、かつ第
４ブレーキ手段Ｂ４を廃止し、他の構成は第５図に示す
構成と同様としたものである。その作動表を第３表に示
す。
（この頁、以下余白） １ ２ 第 ３ 表 この第６図に示す例においても、第１の変速段列は、上
記の各実施例におけると同様に、変速比が等比級数に近
い関係となる第１速ないし第５速とし、これに対して第
２の変速段列は、第２．２速、第２５速、第３．２速、
第３，５速のいずれかあるいは全てを付加した変速段列
とすればよい。
さらに上述したように変速比が等比級数に近い関係とな
らない変速段を利用した変速が可能な歯車列の他の例と
しては、例えば本出願人が既に提案した特願平上−１８
５１５１号、特願平１−１８５１５２号、特願平１−１
８６９９１号、特願平１−１８６９９２号、特願平１−
２０５４７８号、特願平１−２８０９５７号などの明細
書および図面に記載した各構成のものを挙げることがで
きる。
発明の詳細 な説明したようにこの発明によれば、自動変速モードで
選択する第１の変速段列と手動変速モードで選択する第
２の変速段列とでは、後者の変速段列における変速比の
差が小さいために、自動３ ４ 変速モードでの変速をビジーシフト感を生じるこなく円
滑に行なうことができ、かつ手動変速の際の変速ショッ
クが悪化することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の基本構成の一例を示すブロック図、
第２図はシフトレバ−の操作機構の概略図、第３図は歯
車列の一例を示すスケルトン図、第４図は制御ルーチン
を示すフローチャート、第５図および第６図は歯車列の
他の例をそれぞれ示すスケルトン図である。 １．２．３・・・遊星歯車機構、　Ｉｓ、２Ｓ、３Ｓ・
・・サンギヤ、　　ＩＣ，２Ｃ，３Ｃ・・・キャリヤ、
ＩＲ，２Ｒ，３Ｒ・・・リングギヤ、　４・・・入力軸
、５・・・出力軸、　ＩＯ・・・油圧制御装置、　１１
・・・電子コントロールユニット、　１２・・・自動変
速制御部、　　１３・・・シフトレバ−１３ｒ・・・変
速段選択部、　１４・・・手動変速制御部、　Ａ・・・
自動変速機。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 複数の係合手段の係合・解放の状態に応じて複数の変速
    段に設定可能な歯車列を備えた自動変速機において、 自動変速モードと手動変速モードとを選択するモード選
    択手段と、予め定められた第１の変速段列から自動変速
    モードの際に車両の走行状態に応じて変速段を選択して
    変速信号を出力する自動変速出力手段と、手動変速モー
    ドの際の手動によるアップシフト操作およびダウンシフ
    ト操作によってアップシフト信号およびダウンシフト信
    号をそれぞれ出力する変速段選択手段と、予め定めた第
    ２の変速段列から前記変速段選択手段からの各信号に基
    づいて変速段を選択して変速信号を出力する手動変速出
    力手段と、これら自動変速出力手段と手動変速出力手段
    とからの出力信号で指示される変速段を設定するよう前
    記係合手段に対して油圧を供給・排出する油圧制御手段
    とを備え、前記第１の変速段列における変速段相互の変
    速比の差より第２の変速段列における変速段相互の変速
    比の差が小さくなるよう各変速段列が設定されているこ
    とを特徴とする自動変速機の制御装置。
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