JPH04370459A - 車両用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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は車両用の自動変速機に
おいて変速を制御するための装置に関し、特に後進段お
よび複数の前進段を設定することのできる主変速部と少
なくとも高低の二段に変速することのできる副変速部と
を備えた自動変速機の変速制御装置に関するものである
。

【０００２】

【従来の技術】上述した主変速部と副変速部とを備えた
自動変速機は、主変速部を最高速段に設定した状態で副
変速部を高速段に設定することにより、変速比が“１”
以下のいわゆるオーバードライブ段に設定することがで
き、燃費を向上させ、また静粛性を向上させることがで
きる。またこのような主変速部と副変速部とを備えた自
動変速機で設定できる変速段の数は、主変速部での変速
段数と副変速部での変速段数とを掛けたものとなるから
、設定可能な変速段が多くなり、多様性のある自動変速
機とすることができる。そのため例えば特開昭６０−１
１６９５３号公報に記載された発明では、エコノミーモ
ードやパワーモードあるいはノーマルモードなどの走行
モートごとにギヤ比列を異ならせており、エコノミーモ
ードではギヤ比の小さい変速段を使用することによりエ
ンジン回転数を下げて燃費を向上させ、またパワーモー
ドではギヤ比の大きい変速段を使用することにより出力
軸トルクを大きくしている。そのため例えばパワーモー
ドでの発進時もしくは停止時に設定する変速段とエコノ
ミーモードでの発進時もしくは停止時に設定する変速段
とを異ならせている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで車両用の自動
変速機では、前進レンジやニュートラルレンジあるいは
リバースレンジなどの走行モードを、シフトレバーをマ
ニュアル操作して選択していることは周知のとおりであ
り、このシフトレバーをニュートラルレンジもしくはパ
ーキングレンジから前進レンジへ切換えた場合、所定の
クラッチが係合することにより入力トルクが出力軸にま
で伝達されて出力軸にトルクが現れる。ブレーキをかけ
て停止している状態でこのようなシフトを行うと、駆動
輪にトルクがかかることによって車体が沈み込むことが
あり、従来、このような車体の沈み込みを防止もしくは
低減するスクオート低減制御として、ブレーキをかけて
停止している状態で前進レンジにシフトした場合には、
変速段を第３速などの高速側の変速段に一旦設定して駆
動輪にかかるトルクを小さくする制御が行われている。

【０００４】このスクオート低減制御は、前掲の公報に
記載された制御装置によっても行うことができるが、パ
ワーモードとエコノミーモードとでは発進時もしくは停
止時に設定される変速段が異なるから、車体の沈み込み
は少なくなるものの、変速ショックが大きくなる場合が
あった。すなわち前掲の公報に記載された制御装置では
、パワーモードの第１速は、主変速部を第１速とし、か
つ副変速部を低速段（ロー）にして設定し、またエコノ
ミーモードでの第１速は、主変速部を第１速とし、かつ
副変速部を高速段（ハイ）にして設定している。これに
対して、通常、スクオート低減制御で一時的に設定する
第３速は、パワーモードでは主変速部が第２速、副変速
部が低速段となり、またエコノミーモードでは主変速部
が第３速、副変速部が低速段となる。したがってパワー
モードでは、一旦設定した第３速から第１速へのダウン
シフトを、主変速部の第２速から第１速への切換えによ
って達成できるが、エコノミーモードでは第３速から第
１速へのダウンシフトを、主変速部の第３速から第１速
への切換えと副変速部の低速段から高速段への切換えと
によって行わなければならない。すなわちエコノミーモ
ードを選択している状態でスクオート低減制御を行う場
合には、主変速部と副変速部との切換えを同時に行う所
謂同時変速となるので、複雑な制御を余儀無くされ、ま
た主変速部の切換えタイミングと副変速部の切換えタイ
ミングとの不適合によって変速ショックが大きくなるお
それがあった。

【０００５】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、発進時の変速段を変更した場合であっても変速シ
ョックを悪化させずにスクオート低減制御を行うことの
できる自動変速機の変速制御装置を提供することを目的
とするものである。

【０００６】

【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、図１に示す手段を備えた構成とした
ことを特徴とするものである。すなわちこの発明は、複
数の前進段に設定可能な主変速部１と、少なくとも高低
二段に切換えることのできる副変速部２とを備え、前進
レンジでの発進時用の変速段として複数の変速段を選択
可能な車両用自動変速機の変速制御装置であって、車両
の走行状態を検出する走行状態検出手段３と、スクオー
ト低減制御を行う条件が成立していることを判断するス
クオート判断手段４と、前進レンジでの発進時に設定す
べき変速段を選択する発進時用変速段選択手段５と、前
記スクオート判断手段４がスクオート低減制御を行うべ
きことを判断した場合に、前記発進時用変速段選択手段
５で選択された変速段に対して前記主変速部１と副変速
部２とのいずれか一方のみを切換えて達成することので
きる高速側変速段を選択するスクオート制御用変速段選
択手段６と、このスクオート制御用変速段選択手段６に
よって選択された高速側変速段を達成する変速指令信号
を出力した後に前記発進時用変速段選択手段５によって
選択された変速段を達成する変速指令信号を出力する変
速指令手段７とを具備していることを特徴とするもので
ある。

【０００７】

【作用】この発明の変速制御装置は、主変速部１を適当
な変速段に設定しかつ副変速部２を高速段あるいは低速
段にすることにより自動変速機の全体としての変速段を
設定する。車速やスロットル開度などの走行状態は、走
行状態検出手段３によって検出されており、その検出さ
れた走行状態に基づいてスクオート判断手段４が、スク
オート低減制御を行う条件が成立しているか否かの判断
を行い、また発進時用変速段選択手段５が、前進レンジ
での発進時に設定すべき変速段を選択する。そしてスク
オート低減制御を行うべきことが判断されると、前記発
進時用変速段選択手段５で選択された変速段に対する変
速が同時変速とならない高速側変速段がスクオート制御
用変速段選択手段６によって選択される。ここで同時変
速とは主変速部１と副変速部２とを共に切換えて実行す
る変速であり、また高速側変速段はスクオートを少なく
する程度にギヤ比の大きい変速段である。このようにし
て選択された発進時用変速段およびスクオート低減制御
のための高速側変速段は、変速指令手段７が前記高速側
変速段を達成するための変速指令信号を出力し、ついで
発進時用変速段を達成するための変速指令信号を出力す
ることにより達成される。したがってスクオート低減制
御用の高速段側変速段は、発進時用変速段に応じて同時
変速とならない変速段となるため、スクオート低減制御
が容易であるうえに、変速ショックが悪化しない。

【０００８】

【実施例】図２はこの発明の一実施例を示すブロック図
であって、ここに示す自動変速機は、トルクコンバータ
１１と、副変速部１２と、主変速部１３とを備えている
。副変速部１２は、オーバードライブ用の変速部であっ
て、高速段と低速段との二段の変速を行うようになって
おり、また主変速部１３は、複数の前進段と後進段とを
設定するようになっている。これらの各変速部１２，１
３の具体例は後述する。

【０００９】各変速部１２，１３での変速は、クラッチ
やブレーキなどの摩擦係合要素を適宜に係合もしくは解
放させることにより行われ、そのための油圧制御装置１
４が設けられている。この油圧制御装置１４による油圧
の給排の切換えは、第１ないし第４の四つのソレノイド
バルブ１５，１６，１７，１８によって行うようになっ
ており、これらのうち第１ソレノイドバルブ１５は副変
速部１２における高速段（ハイ）と低速段（ロー）との
切換えを行うものである。また第２ソレノイドバルブ１
６は主変速部１３での第１速と第２速との変速を実行し
、第３ソレノイドバルブ１７は第２速と第３速との変速
を実行し、第４ソレノイドバルブ１８は第３速と第４速
との変速を実行するようになっている。

【００１０】上記の各ソレノイドバルブを制御する制御
装置（ＥＣＵ）１９は、演算処理装置２０と記憶装置２
１と入出力インターフェース２２とを備えており、入力
される信号に基づいて各変速部１２，１３の変速制御を
行うようになっている。すなわちこの制御装置１９には
、パーキング（Ｐ）レンジ、リバース（Ｒ）レンジ、ニ
ュートラル（Ｎ）レンジあるいはドライブ（Ｄ）レンジ
などのシフトレバー２３によって選択したポジションに
対応するシフトポジション信号Ｓｐ　、車速Ｖに応じた
信号、スロットル開度θに応じた信号、Ｎ（ノーマル）
モードあるいはＰ（パワー）モードに応じた走行モード
信号、エンジン水温Ｔｗ　に応じた信号、エンジン回転
数Ｎｅ　に応じた信号等の信号が入力されている。そし
て車速Ｖおよびスロットル開度θならびに選択された走
行モードに対応する変速マップ（変速線図）に従って設
定すべき変速段を選択し、その変速段を達成するよう第
１ないし第４のソレノイドバルブ１５，〜１８のいずれ
かに信号を出力するようになっている。

【００１１】上述した自動変速機の具体的な一例を図３
にスケルトン図で示す。ここに示す自動変速機における
トルクコンバータ１１は、ロックアップクラッチＬｃ　
を備えており、このロックアップクラッチＬｃ　は、ポ
ンプインペラ２６に一体化させてあるフロントカバー２
７とタービンランナ２８を一体に取付けた部材（ハブ）
２９との間に設けられている。エンジンのクランクシャ
フト（それぞれ図示せず）はフロントカバー２７に連結
され、またタービンランナ２８を連結してある入力軸３
０は、副変速部１２を構成するオーバードライブ用遊星
歯車機構３１のキャリヤ３２に連結されている。この遊
星歯車機構３１におけるキャリヤ３２とサンギヤ３３と
の間には、多板クラッチＣ０　と一方向クラッチＦ０　
とが設けられている。なお、この一方向クラッチＦ０　
はサンギヤ３３がキャリヤ３２に対して相対的に正回転
（入力軸３０の回転方向の回転）する場合に係合するよ
うになっている。またサンギヤ３３の回転を選択的に止
める多板ブレーキＢ０　が設けられている。そしてこの
副変速部１２の出力要素であるリングギヤ３４が、主変
速部１３の入力要素である中間軸３５に接続されている
。したがって副変速部１２は、多板クラッチＣ０　もし
くは一方向クラッチＦ０　が係合した状態では遊星歯車
機構３１の全体が一体となって回転するため、中間軸３
５が入力軸３０と同速度で回転し、またブレーキＢ０　
を係合させてサンギヤ３３の回転を止めた状態では、リ
ングギヤ３４が入力軸３０に対して増速されて正回転す
るようになっている。

【００１２】他方、主変速部１３は三組の遊星歯車機構
４０，５０，６０を備えており、それらの回転要素が以
下のように連結されている。すなわち第１遊星歯車機構
４０のサンギヤ４１と第２遊星歯車機構５０のサンギヤ
５１とが互いに一体的に連結され、また第１遊星歯車機
構４０のリングギヤ４３と第２遊星歯車機構５０のキャ
リヤ５２と第３遊星歯車機構６０のキャリヤ６２との三
者が連結され、かつそのキャリヤ６２に出力軸７０が連
結されている。さらに第２遊星歯車機構５０のリングギ
ヤ５３が第３遊星歯車機構６０のサンギヤ６１に連結さ
れている。

【００１３】この主変速部１３の歯車列では後進段と前
進側の四つの変速段とを設定することができ、そのため
のクラッチおよびブレーキが以下のように設けられてい
る。先ずクラッチについて述べると、互いに連結されて
いる第２遊星歯車機構５０のリングギヤ５３および第３
遊星歯車機構６０のサンギヤ６１と中間軸３５との間に
第１クラッチＣ１　が設けられ、また互いに連結された
第１遊星歯車機構４０のサンギヤ４１および第２遊星歯
車機構５０のサンギヤ５１と中間軸３５との間に第２ク
ラッチＣ２　が設けられている。つぎにブレーキについ
て述べると、第１ブレーキＢ１　はバンドブレーキであ
って、第１遊星歯車機構４０および第２遊星歯車機構５
０のサンギヤ４１，５１の回転を止めるように配置され
ている。またこれらのサンギヤ４１，５１とケーシング
７１との間には、第１一方向クラッチＦ１　と多板ブレ
ーキである第２ブレーキＢ２　とが直列に配列されてお
り、その第１一方向クラッチＦ１　はサンギヤ４１，５
１が逆回転（入力軸３５の回転方向とは反対方向の回転
）しようとする際に係合するようになっている。多板ブ
レーキである第３ブレーキＢ３　は第１遊星歯車機構４
０のキャリヤ４２とケーシング７１との間に設けられて
いる。そして第３遊星歯車機構６０のリングギヤ６３の
回転を止めるブレーキとして多板ブレーキである第４ブ
レーキＢ４　と第２一方向クラッチＦ２　とがケーシン
グ７１との間に並列に配置されている。なお、この第２
一方向クラッチＦ２　はリングギヤ６３が逆回転しよう
とする際に係合するようになっている。

【００１４】上記の自動変速機では、副変速部１２がハ
イ・ローの二段の切換えを行うことができ、かつ主変速
部１３が前進側で四段の変速を行うことができるので、
後進段と前進８段との変速を行うことができ、これらの
変速段を設定するための各クラッチおよびブレーキの係
合作動表を図４に示す。なお、図４において○印は係合
状態、●印はエンジンブレーキ時に係合状態、空欄は解
放状態をそれぞれ示す。またギヤ比の一例を図４に併せ
て示す。

【００１５】図２に示す変速制御装置は、前記記憶装置
２１の記憶内容として複数の変速マップを備えており、
それらのうちＤレンジで使用される変速マップとして、
車速Ｖおよびスロットル開度θに応じて設定される複数
の変速段からなる変速段列の異なる変速マップを備えて
いる。その変速段列の例を図５および図６に示してある
。図５に示す変速段列（仮に、Ａギヤ列と記す）は、図
４に示す８つの変速段のうち、１ｓｔ、２ｎｄ、３ｒｄ
、４ｔｈ、５ｔｈからなるものであって、第５速（５ｔ
ｈ）を除いて副変速部１２を低速段（ロー）にして設定
される変速段列である。また図６に示す変速段列（仮に
、Ｂギヤ列と記す）は図４に示す８つの変速段のうち，
１ｓｔ，１．５ｔｈ　，２．５ｔｈ　，３．５ｔｈ　，
４．５ｔｈ　（＝５ｔｈ）からなるものであって、第１
速（１ｓｔ）を除いて副変速部１２を高速段（ハイ）に
して設定される変速段列である。すなわちこれらいずれ
のギヤ列においても、副変速部１２もしくは主変速部１
３のいずれか一方のみを変速することにより自動変速機
の全体としての変速を達成でき、したがっていずれかの
ギヤ列に従って変速を行うことにより同時変速が生じな
いようになっている。なお、採用するギヤ列を走行中に
変更することも可能であって、Ａギヤ列の第２速とＢギ
ヤ列の第２．５　速との間の変速、およびＡギヤ列の第
３速とＢギヤ列の第３．５　速との間の変速は、主変速
部１３の変速を行わずに副変速部１２をハイもしくはロ
ーに切換えることにより、同時変速とならずに達成でき
るので、予め定めた所定の条件が成立することにより、
これらの変速段の間での変速が生じるようになっている
。

【００１６】上記のＡギヤ列とＢギヤ列とのうち、通常
はＢギヤ列に従って変速が行われるよう構成されており
、その変速マップの一例を図７に示す。なお、図７のう
ち（Ｉ）はアップシフト用のマップ、（ＩＩ）はダウン
シフト用のマップである。この図７の（ＩＩ）に示すよ
うに、上記の変速制御装置は、Ｂギヤ列が選択されてい
る場合、発進時のスロットル開度θが所定の基準開度θ
１　以上に増大すると第１．５　速から第１速にダウン
シフトするようになっている。

【００１７】またＡギヤ列は、発進時にアクセルペダル
を大きく踏み込むことによって第１速が設定されたり、
第２．５　速で走行している際に所定の条件が満されて
第２速へダウンシフトされたりしてＡギヤ列の変速段に
一旦変速されることにより、それ以降の変速で使用され
るギヤ列であって、その変速マップの一例を図８に示す
。なお、図８の（Ｉ）はアップシフト用のマップ、（Ｉ
Ｉ）はダウンシフト用のマップである。この図８の（Ｉ
Ｉ）に示すようにＡギヤ列用の変速マップであっても、
副変速部１２を高速段にして設定する第１．５　速の領
域が設けられており、車速Ｖが遅い場合には、たとえ同
時変速であっても第２速から第１．５　速への変速を行
うようになっている。したがってそれ以降は再びＢギヤ
列に従って変速が行われるようになっている。

【００１８】図９は上述した装置による変速制御の一例
を示すフローチャートである。すなわち、ステップ１０
で車速やスロットル開度θ、シフトポジションなどの各
データの読込みを行い、ついでステップ２０で、選択さ
れているレンジがＮレンジか否かの判断を行い、その判
断結果が“イエス”であれば、副変速部１２のブレーキ
Ｂ０　を係合させて副変速部１２を高速段に設定する（
ステップ３０）。またＮレンジでなければステップ４０
に進み、ＤレンジがＮレンジからのシフトによって選択
されたか否かを判断し、その判断結果が“イエス”であ
れば、ステップ５０において変速パターン（すなわち図
７の変速マップ）を読込み、その変速パターンに従って
車速Ｖやスロットル開度θに応じて発進時用の目標変速
段を決定する（ステップ６０）。その場合、スロットル
開度θが所定値θ１　より小さければ、ドライブレンジ
などの前進レンジで発進する際の発進時用の変速段とし
て第１．５　速が選択される。またスロットル開度θが
所定値θ１　より大きければ、第１速が発進時用の変速
段として選択される。

【００１９】またステップ７０では、スクオート低減制
御条件が成立しているか否かの判断を行う。その一例を
図１０に示してあり、ここに示す例では、車速Ｖ、ブレ
ーキスイッチのＯＮ・ＯＦＦ、スロットル開度θ、エン
ジン回転数Ｎｅをパラメータとして判断しており、車速
Ｖが所定値α以下であること（ステップ７１で“イエス
”）、ブレーキスイッチがＯＮとなっていること（ステ
ップ７１で“イエス”）、スロットル開度θが所定値β
（＜θ１　）より小さいこと（ステップ７３で“イエス
”）、エンジン回転数Ｎｅ　が所定値γより小さいこと
（ステップ７４で“イエス”）のいずれもが成立した場
合に、スクオート低減制御を行う条件が成立したと判断
する。そしてこのステップ７０の判断結果（すなわちス
テップ７４の判断結果）が“イエス”であれば、ステッ
プ８０に進んでスクオート処理を行う。これは、前記発
進時用の変速段に変速するに先立って一旦設定する高速
側の変速段を選択して出力する制御であって、具体的に
は図１１のとおりである。すなわちステップ６０におい
て決定された発進時用の目標変速段が第１．５　速か否
かを判断し（ステップ８１）、第１．５　速の場合は、
第３．５　速もしくは第２．５　速をスクオート低減制
御のための高速側変速段として出力する（ステップ８２
）。また第１速の場合は、第３速もしくは第２速をスク
オート低減制御のための高速側変速段として出力する（
ステップ８３）。

【００２０】以上のようにしてスクオート処理を行った
後に、ステップ６０で決定された発進時用の目標変速段
を達成するための変速指令信号を出力する（ステップ９
０）。なお、ステップ７０の判断結果が“ノー”であれ
ば、直ちにステップ９０に進み、スクオート処理を行う
ことなく発進時用目標変速段を出力する。したがって図
１１に示すスクオート処理を行えば、発進時用の目標変
速段と同一のギヤ列の変速段をスクオート低減制御のた
めの高速側変速段として選択するから、それらの変速段
の間の変速は、主変速部１３のみの切換えによって達成
でき、同時変速とはならない。

【００２１】他方、ステップ４０の判断結果が“ノー”
であれば、ステップ１００に進んで、ＲレンジがＮレン
ジからのシフトによって選択されているか否かの判断を
行う。その判断結果が“ノー”であれば、制御プロセス
はリターンし、また“イエス”であれば、ステップ１１
０に進んで、主変速部１３のクラッチＣ２　およびブレ
ーキＢ４　を係合させる。すなわち図３に示す歯車列を
備えた自動変速機では、主変速部１３を後進段にした状
態で副変速部１２を低速段にすると、変速比が大きくな
り過ぎるので、副変速部１２を高速段にすることにより
出力軸トルクを下げている。そこでＮレンジでブレーキ
Ｂ０　が既に係合（ステップ３０）して副変速部１２が
高速段になっているので、ステップ１１０ではクラッチ
Ｃ２　およびブレーキＢ４　を係合させて主変速部１３
のみで後進段への変速を生じさせる。

【００２２】なお、上記の実施例では、スクオート低減
制御を行う条件の成立を判断するにあたって、車速Ｖお
よびスロットル開度θ、ブレーキ信号、エンジン回転数
Ｎｅをパラメータとしたが、この発明におけるスクオー
ト低減制御条件の成立の判断は、上記のパラメータ以外
のパラメータを採用して判断してもよい。また上記の実
施例では図３に示す歯車列を備えた自動変速機を対象に
して説明したが、この発明は他の歯車列を備えた自動変
速機を対象として実施できることは勿論である。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明の変速制御
装置によれば、前進レンジでの発進時に設定される変速
段が車両の状態によって異なっても、スクオート低減制
御のために選択される高速側の変速段は、発進時用の変
速段に対して同時変速とならない変速段が選択されるの
で、スクオート低減制御を行うにあたって変速ショック
が悪化することが防止される。また同時変速とならない
ことにより、発進時用の変速段を設定するには、主変速
部もしくは副変速部のいずれか一方を切換えればよいの
で、発進時用の変速段を迅速に達成し、発進特性を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の基本構成を示すブロック図である。

【図２】この発明の一実施例を示すブロック図である。

【図３】その歯車列を示すスケルトン図である。

【図４】その作動表である。

【図５】Ａギヤ列の各変速段を設定するための作動表で
ある。

【図６】Ｂギヤ列の各変速段を設定するための作動表で
ある。

【図７】Ｂギヤ列に従う変速を行うための変速マップで
ある。

【図８】Ａギヤ列に従う変速を行うための変速マップで
ある。

【図９】制御ルーチンの一例を示すフローチャートであ
る。

【図１０】スクオート低減制御を行う条件の成立を判断
するルーチンの一例を示すフローチャートである。

【図１１】スクオート処理の一例を示すフローチャート
である。

【符号の説明】

１　　主変速部 ２　　副変速部 ３　　走行状態検出手段 ４　　スクオート判断手段 ５　　発進時用変速段選択手段 ６　　スクオート制御用変速段選択手段７　　変速指令
手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数の前進段に設定可能な主変速部と
   、少なくとも高低二段に切換えることのできる副変速部
   とを備え、前進レンジでの発進時用の変速段として複数
   の変速段を選択可能な車両用自動変速機の変速制御装置
   において、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段
   と、スクオート低減制御を行う条件が成立していること
   を判断するスクオート判断手段と、前進レンジでの発進
   時に設定すべき変速段を選択する発進時用変速段選択手
   段と、前記スクオート判断手段がスクオート低減制御を
   行うべきことを判断した場合に、前記発進時用変速段選
   択手段で選択された変速段に対して前記主変速部と副変
   速部とのいずれか一方のみを切換えて達成することので
   きる高速側変速段を選択するスクオート制御用変速段選
   択手段と、このスクオート制御用変速段選択手段によっ
   て選択された高速側変速段を達成する変速指令信号を出
   力した後に前記発進時用変速段選択手段によって選択さ
   れた変速段を達成する変速指令信号を出力する変速指令
   手段とを具備していることを特徴とする車両自動変速機
   の変速制御装置。