JPH04358930A - 自動変速機及びエンジンの一体制御装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動変速機、特に、ク
ラッチツウクラッチ変速によるパワーオンダウンシフト
を実行することのある自動変速機とエンジンとを一体的
に制御する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動変速機の特定の変速を達成する場合
に、２つの摩擦係合装置の係合と解放とを同時に行わな
ければならないことがよくある（いわゆるクラッチツウ
クラッチ変速）。この場合、各摩擦係合装置の係合と解
放との同期を的確に取らないと、自動変速機のギヤトレ
ーンが瞬間的にリジッドの状態となったり、あるいはニ
ュートラルの状態となって出力軸トルクが急降下したり
、エンジンの噴き上りが発生したりする等の問題が発生
する。

【０００３】従って、このようなクラッチツウクラッチ
変速の場合は、理想的には前記係合と解放とが同時に開
始されると共に同時に終了するのが望ましいことになる
。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
クラッチツウクラッチ変速制御においては、特に低負荷
・低速領域でのパワーオンダウンシフト時（アクセルペ
ダルが踏み込まれ、動力がエンジン側から車輪側へと伝
達されている状態で実行されるダウンシフト）の際に、
変速時間が短すぎるために低速側の摩擦係合装置（後述
する実施例ではブレーキＢ１　）の係合が間に合わず、
エンジンの噴き上がりが生じ易いという問題があった。

【０００５】従って、従来はこれを防止するため、この
領域での変速を避けていた。即ち、例えば第３速段から
第２速段へのダウンシフト線を高負荷側にずらしていた
（トヨタ自動車：１９７８−４　　オートマチックトラ
ンスミッション（Ａ４０）修理書）。

【０００６】しかしながら、ダウンシフト線を高負荷側
にずらすと、必然的にかなり踏み込まないとダウンシフ
トしないことになり、加速性がそれだけ低下するという
問題があった。

【０００７】本発明は、このような従来の問題に鑑みて
なされたものであって、クラッチツウクラッチ変速を良
好に実行すると共に、エンジンの噴き上がりを防止し、
且つ加速性の優れた自動変速機及びエンジンの一体制御
装置を提供することにより、上記課題を解決せんとした
ものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、図１にその要
旨を示すように、車両状態に応じて予め設定された変速
点に従って変速を実行する自動変速機と、エンジン出力
をアクセルペダルと独立して変更・制御可能なエンジン
と、を備えた自動変速機及びエンジンの一体制御装置に
おいて、エンジン出力の低減が許容し得る状態か否かを
検出する手段と、エンジン出力の低減が許容し得る状態
のときは、クラッチツウクラッチ変速によるパワーオン
ダウンシフトを実行する際の前記変速点を低負荷側に設
定すると共に、エンジン出力の低減が規制された状態の
ときは、当該変速点を高負荷側に設定する変速点設定手
段と、エンジン出力の低減が許容し得る状態で、前記ダ
ウンシフトを実行する際にエンジン出力を低減する手段
とを備えたことにより、上記課題を解決したものである
。

【０００９】

【作用】本発明においては、クラッチツウクラッチ変速
のパワーオンダウンシフトが実行される際に、変速時間
が短すぎて低速側の摩擦係合装置の係合が間に合わなく
なることによる不具合を解消する手段として、エンジン
出力を低減するようにした。

【００１０】これにより、高速側の摩擦係合装置の解放
が遅れ、変速時間が長くなるため、加速性を重視して変
速点を低負荷側に移行したとしても、低速側の摩擦係合
装置の係合が間に合わなくなるのを防止することができ
るようになる。

【００１１】ところで、エンジン出力は必ずしも常に低
下し得る状態にあるわけではなく、時に該エンジン出力
を低下することができない状態にある場合がある。

【００１２】例えば、エンジン出力の低減を点火時期の
遅角によって実現しているような場合には、通常これに
よって触媒の温度が上昇するため、該触媒の温度が一定
値以上になると当該エンジン出力の低減が禁止される措
置がよく取られる。

【００１３】又、自動変速機とエンジンとを別体のコン
ピュータで制御し、自動変速機コントロールコンピュー
タから変速制御に伴いエンジンコントロールコンピュー
タにトルクダウン制御の指令信号を送信する場合には、
信号線の断線あるいはショートが発生することがときに
あるが、この場合に異常信号に基づいてエンジントルク
を低減するよりは、むしろ全く低減しない方がよいとい
う理由に基づいて、エンジントルクを低減しないように
構成することもある。

【００１４】このように、エンジン出力が低減できない
ような状態にあるときには、クラッチツウクラッチ変速
によるパワーオンダウンシフトを、その変速点が低負荷
側に設定されたままの変速パターンで実行すると、低速
側の摩擦係合装置の係合が間に合わず変速ショックが発
生すると共にエンジンが噴き上がってしまうという問題
が生ずることになる。

【００１５】本発明は、この点に対処するために、エン
ジン出力を低減し得る状態か否かをまず検出し、エンジ
ン出力を低減し得る状態のもとでは、クラッチツウクラ
ッチ変速によるパワーオンダウンシフトを実行する際の
変速点を低負荷側に設定して加速性能を確保すると共に
、エンジン出力の低減が規制された状態のときは、当該
変速点を高負荷側に設定するようにしたものである。

【００１６】このため、通常時は加速性能が良く、且つ
エンジンの噴き上がりの防止された変速を実行すること
ができ、一方、エンジン出力を低減するのが規制されて
いる状態であっても、当該変速がより高負荷側で実行さ
れるため、エンジンの噴き上がりが生ずるのを適確に防
止することができるようになる。

【００１７】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。

【００１８】図２は、本発明が採用された、自動変速機
及びエンジンの一体制御装置の全体概略図である。

【００１９】エンジン１は、エンジンコントロ―ルコン
ピュータ７によつて、そのインジェクションバルブ１９
における燃料噴射量及びディストリビュータ２０におけ
る点火時期が制御され、アクセルペダル２２のアクセル
開度（操作量）とエンジン回転速度とに対応したエンジ
ン出力が得られるようになっている。

【００２０】即ち、エンジン１の吸気管２４にはアクセ
ルペダル２２の動きと連動して開閉されるスロットル弁
２６が配置されている。

【００２１】自動変速機２は、自動変速機コントロール
コンピユータ８によって油圧制御装置３の電磁弁Ｓ１　
〜Ｓ３　が制御され、該油圧制御装置３内の油路が変更
された結果各摩擦係合装置の係合状態が選択的に変更さ
れ、車速とアクセル開度とに対応した変速段が得られる
ようになっている。

【００２２】エンジンコントロールコンピュータ７には
、エンジン回転センサ９によるエンジン回転速度、吸入
量センサ１０による吸入空気量、吸入空気温センサ１１
による吸入空気温度、アクセル開度センサ１２によるア
クセル開度、車速センサ１３による車速、触媒温度セン
サ１４による触媒温度、ブレーキスイッチ１５によるブ
レーキＯＮの各信号が入力されている。

【００２３】エンジンコントロールコンピュータ７はこ
れらの信号に基づいて、前記燃料噴射量及び点火時期を
決定している。なお、この実施例ではエンジントルクの
低減を点火時期の遅角によって実現している。

【００２４】一方、自動変速機コントロールコンピュー
タ８には、前記アクセル開度センサ１２、車速センサ１
３、触媒温度センサ１４、ブレーキスイッチ１５等から
の各信号に加え、シフトポジションセンサ１６によるシ
フトレバーの位置、パターンセレクトスイッチ１７によ
る燃費重視走行又は動力性能重視走行等の走行選択パタ
ーン、オーバードライブスイッチ１８によるオーバード
ライブへのシフト許可の信号、及び自動変速機の入力軸
回転速度を検出するためのタービン回転数センサ２１の
信号等が入力され、車速、アクセル開度に対応した変速
段が得られるように前記電磁弁Ｓ１　〜Ｓ３　がＯＮ−
ＯＦＦ制御されるようになっている。

【００２５】図３に前記自動変速機２のトランスミッシ
ョン部を示す。このトランスミッション部は、トルクコ
ンバータ１２０と、オーバードライブ機構１４０と、ア
ンダードライブ機構１６０とを備える。

【００２６】前記トルクコンバータ１２０は、ポンプ１
２１、タービン１２２、及びステータ１２３を含む周知
のものであり、ロックアップクラッチ１２４を備える。

【００２７】前記オーバードライブ機構１４０は、サン
ギヤ１４３、該サンギヤ１４３に噛合するプラネタリピ
ニオン１４２、該プラネタリピニオン１４２を支持する
キャリア１４１、プラネタリピニオン１４２に噛合する
リングギヤ１４４からなる１組の遊星歯車装置を備え、
この遊星歯車装置の回転状態をクラッチＣ０　、ブレー
キＢ０　、及び一方向クラッチＦ０　によって制御して
いる。

【００２８】前記アンダードライブ機構１６０は、共通
のサンギヤ１６１、該サンギヤ１６１に噛合するプラネ
タリピニオン１６４、１６５、該プラネタリピニオン１
６４、１６５を支持するキヤリア１６６、１６７、プラ
ネタリピニオン１６４、１６５と噛合するリングギヤ１
６２、１６３からなる２組の遊星歯車装置を備え、この
遊星歯車装置の回転状態、及び前記オーバードライブ機
構４０との連結状態をクラッチＣ１　、Ｃ２　、ブレー
キＢ１　、Ｂ３　、及び一方向クラッチＦ２　によって
制御している。

【００２９】各変速段はクラッチＣ０　、Ｃ１　、Ｃ２
　、ブレーキＢ０　、Ｂ１　、Ｂ３　を図４に示される
ようにして係合（図４において○印で表示）させること
により達成される。このとき、一方向クラッチＦ０　、
Ｆ２　は第４図で◎印の表示された位置で駆動時（エン
ジンから車輪に動力が伝達されているとき）に作動（ロ
ック）するようになる。

【００３０】ここで、第３速段から第２速段へのダウン
シフトは、ブレーキＢ１　の係合及びクラッチＣ２　の
解放のいわゆる「クラッチツウクラッチ変速」となって
いる。従って、この実施例では、パワーオン時における
第３速段から第２速段へのクラッチツウクラッチ変速の
特に低負荷・低速領域において本発明が適用されるよう
になっている。

【００３１】図５の制御フローはこの第３速段から第２
速段へのパワーオン　　クラッチツウクラッチのダウン
シフト制御の流れを示している。

【００３２】まず、ステップ２１０において各種信号が
読み込まれる。具体的には、例えばアクセル開度θ、車
速Ｖ、触媒温度Ｓ等が読み込まれる。

【００３３】ステップ２２０においては、触媒の温度Ｓ
が所定値Ｓ１　より低いか否かが判定される。これは、
エンジン出力の低減が許容し得る状態か否かを検出する
ためのステップである。触媒の温度Ｓが所定値Ｓ１　よ
りも低い場合には、エンジン出力の低減が可能であるた
め、ステップ２３０に進んで、図６（Ａ）に示されるよ
うな通常の変速パターンが選択され、この変速パターン
に従って変速が実行される。

【００３４】この通常の変速パターンは、変速中にエン
ジン出力を低減することを前提としたパターンであり、
特に低負荷・低速のパワーオン領域の変速点が従来より
低開度側にずらしてある。これによって、アクセルを若
干踏み込んだ程度の加速性が非常に改善される。

【００３５】ステップ２４０では、第３速段から第２速
段へのダウンシフト判断があったか否かが判定される。 第３速段から第２速段へのダウンシフトでなかったとき
には本制御は実行されないため、そのままリターンされ
る。又ステップ２５０では低負荷・低速領域のパワーオ
ンダウンシフトか否かの判断がなされる。この判断は、
そのときの車速及びアクセル開度から判定する。低負荷
・低速領域パワーオンダウンでないときは本制御は実行
しないため、そのままリターンされる。

【００３６】これは主に次のような理由を考慮したこと
による。

【００３７】一般に、低負荷のときは、各摩擦係合装置
で受け持つトルクが小さいため、自動変速機内で発生さ
れるライン圧も低く、従って特に解放は瞬時にして終っ
てしまうが、係合の方は（ライン圧が低いため）それ程
には変速時間が縮まらないという事情がある。その結果
低負荷のとき程本発明で解決しようとする問題が発生し
易い。

【００３８】一方低車速のときも、第３速段から第２速
段へシフトする際のエンジン回転速度の変化が小さいた
め変速がすぐ終了してしまい、その結果本発明で解決し
ようとする問題が発生し易い。

【００３９】これらを総合すると本発明が主に有効に機
能するのは低負荷・低車速領域ということになる。

【００４０】即ち、高負荷あるいは高車速のときは第３
速段から第２速段へシフトする際に比較的時間がかかり
、ブレーキＢ１　の係合が間に合わないというような問
題は生じにくい。従って、このようなときは、パワーオ
ンダウンシフトの性格に鑑み、即ち運転者がより加速を
欲したときに実行されるダウンシフトであることに鑑み
、できるだけエンジントルクの低減を避け、加速性能が
阻害されないようにした方がよい。そこで、この実施例
では本発明の適用を低負荷・低車速の領域に限定したも
のである。

【００４１】ステップ２６０では、第３速段から第２速
段へ切換えるためのシフト信号（電磁弁の切換信号）が
出力され、ステップ２７０でエンジン回転速度Ｎｅ　の
モニタが開始される。このモニタは、エンジントルクダ
ウンの開始時期を検出するためのものである。

【００４２】即ち、ステップ２８０でエンジン回転速度
Ｎｅ　が車速Ｖ（出力軸回転速度Ｎ０）に第２速段のギ
ヤ比ｉ２を乗じたものから定数Ｎ１　を引いたものより
大きくなったと判定された段階でステップ２９０に進ん
でタイマＴが０にリセットされ、更にステップ３００で
点火時期の遅角によるエンジンのトルクダウンが開始さ
れる。 このトルクダウンは、タイマＴが所定値Ｔｒ　に至った
と判定されるまで続けられ、カウントアップされた段階
でステップ３２０に進んでトルクダウンが終了される。 　　なお、本発明においては、どのようにしてエンジン
トルクを低減するかは限定されない。例えば燃料噴射量
を制御する方法でもよいし、サブスロットルバルブを設
け、該サブスロットルバルブをモータによって制御する
方法でもよい。

【００４３】一方、ステップ２２０で触媒の温度Ｓが所
定値Ｓ１　より高いと判定されたときには、エンジンの
トルクダウンを規制する必要があるため、ステップ３３
０に進んで、図６の（Ｂ）に示すサブ変速パターンが選
択される。このサブ変速パターンは、第３速段から第２
速段へのダウンシフト線が特に低負荷・低速領域で高負
荷側にシフトされた従来のパターンに相当しているもの
である。

【００４４】このサブ変速パターンが選択されるときは
、エンジンのトルクダウンが規制されているときである
ため、ステップ３４０、３５０から明らかなように、エ
ンジントルクダウンが実行されることなく、第３速段か
ら第２速段へのダウンシフトが実行される。但し、この
サブ変速パターンでは問題となる低負荷・低車速の領域
での変速は発生しないため、この領域での加速性能は若
干阻害されるものの、エンジンの噴き上がり等の問題は
発生しない。

【００４５】図７に上記制御フローが実行されたときの
変速特性線図を示す。

【００４６】破線が従来、実線が本実施例である。図か
ら明らかなように、従来はエンジンのトルクダウンが実
行されないため、エンジンの噴き上がりが発生すると共
に、出力軸トルクの落込みが発生していたが、この実施
例では、それを良好に抑えることができるようになって
いる。

【００４７】なお、この実施例では、変速点の変更を、
低負荷・低車速のときに限って行うようにしていたが、
本発明では、その趣旨からクラッチツウクラッチ変速の
パワーオンダウンシフトの変速点を全領域で変更するよ
うにしてもよい。

【００４８】但し、この場合低負荷・低車速のとき程そ
の変更の程度を大きくすると良好である。又、エンジン
トルクの低減は、低負荷・低車速のとき程大きくした方
が良好である。

【００４９】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、ク
ラッチツウクラッチ変速によるダウンシフトを実行する
にあたって、エンジンの出力を低減することにより、エ
ンジンの噴き上がりを防止すると共に、変速点を低負荷
側に移すことによって加速性能を向上させることができ
るようになるという優れた効果が得られる。

【００５０】又、エンジン出力を低減できないような状
態にあっても、エンジンの噴き上がりを効果的に防止す
ることができるようになるという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の要旨を示すブロック図である
。

【図２】図２は、本発明の実施例が適用された車両用自
動変速機及びエンジンの全体該略図である。

【図３】図３は、上記自動変速機のギヤトレインを示す
スケルトン図である。

【図４】図４は、上記自動変速機の摩擦係合装置の係合
状態を示す線図である。

【図５】図５は、上記実施例装置で実行される制御フロ
ーを示す流れ図である。

【図６】図６は、図５の制御フロー中で採用される変速
パターンの例を示した線図である。

【図７】図７は、本発明の実施例の効果を定性的に示し
た変速特性線図である。

【符号の説明】

Ｂ１　…係合側摩擦係合装置、 Ｃ２　…解放側摩擦係合装置、 ２２…アクセルペダル、 ２６…メインスロットル弁、 ２８…モータ、 ３０…サブスロットル弁、 １２…アクセル開度センサ、 １３…車速センサ、 １４…触媒温度センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両状態に応じて予め設定された変速点に
   従って変速を実行する自動変速機と、エンジン出力をア
   クセルペダルと独立して変更・制御可能なエンジンと、
   を備えた自動変速機及びエンジンの一体制御装置におい
   て、エンジン出力の低減が許容し得る状態か否かを検出
   する手段と、エンジン出力の低減が許容し得る状態のと
   きは、クラッチツウクラッチ変速によるパワーオンダウ
   ンシフトを実行する際の前記変速点を低負荷側に設定す
   ると共に、エンジン出力の低減が規制された状態のとき
   は、当該変速点を高負荷側に設定する変速点設定手段と
   、エンジン出力の低減が許容し得る状態で、前記ダウン
   シフトを実行する際に該エンジン出力を低減する手段と
   、を備えたことを特徴とする自動変速機及びエンジンの
   一体制御装置。