JPH0483964A - 自動変速機の制御装置 - 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 この発明は、自動変速と手動変速とを行なうことができ
、しかも所定の変速段を達成するための摩擦係合手段の
係合・解放の組合せが複数種類ある自動変速機において
変速を制御する方法に関するものである。

従来の技術 車両用の自動変速機には、小型軽量であること、耐久性
に優れていることなどのほかに、変速のための制御が容
易で、また変速ショックが少ないなどの要請があること
は周知のとおりである。そこで従来一般には、歯車列に
おける回転部材同士を連結し、あるいは固定するための
係合手段に一方向クラッチを使用し、トルクの作用する
方向によってその係合・解放の状態を変えさせることに
より、変速のための制御を容易にし、また変速ショック
の改善を図っている。

しかしながら歯車列の構成によっては、常時、一方向ク
ラッチを作用させて変速を実行することができず、多板
クラッチや多板ブレーキあるいはバンドブレーキなどの
二つの摩擦係合手段を、それぞれの係合あるいは解放の
タイミングを取りつつ動作させて変速を実行する場合が
ある。また一つの変速段に対して摩擦係合手段の複数の
係合・解放の組合せ（係合・解放パターン）が可能な自
動変速機では、その変速段を設定している状態において
係合・解放パターンを変えることにより、一方向クラッ
チを作用させる変速を可及的に多（する場合もある。

この後者の例として本出願人は、特願平１−２８０９５
３号によって新たな変速制御方法を提案した。その方法
は、例えば第３速を設定する係合・解放パターンが複数
種類ある自動変速機を対象とするものであって、第２速
から第３速に変速する際には、いずれかの摩擦係合手段
を係合させるに伴っていずれかの一方向クラッチを解放
させ、このようにして第３速を設定した後に、第３速を
設定する係合・解放パターンを、前記一方向クラッチを
係合させる係合・解放パターンに変更し、その状態で他
の摩擦係合手段を係合させるに伴って一方向クラッチを
解放させて第４速への変速を実行する方法である。

一つの変速段を設定するための係合・解放）々ターンが
複数種類ある自動変速機においては、変速ショックの改
善のために上述のように係合・解放パターンを変更する
制御が可能であり、また係合・解放パターンによっては
いずれかの回転部材の回転数が増大し、また反対に減少
することがあるので、係合・解放パターンを切換えるこ
とにより変速に伴う変動回転数を抑制して変速ショック
を改善したり、摩擦係合手段の耐久性を向上させたりす
ることが可能である。

発明が解決しようとする課題 −つの変速段について複数の係合・解放パターンが可能
な自動変速機においては、前述した様々な要請を満すた
めに、特定の変速段において係合・解放パターンの切換
えを行なうことが有効であるが、その場合には、当然、
変速の実行に要する時間が長くなる。

ところで、自動変速機での変速は、一般には、スロット
ル開度や車速などの走行条件に基づいて摩擦係合手段を
係合させ、あるいは解放させて自動的に行ｔうが、この
ような摩擦係合手段の係合・解放の切換えは、手動操作
による出力信号（電気的信号あるいは油圧信号）によっ
ても生じさせることができ、このような機構を備えた装
置では、自動変速と手動変速とを行なうことができる。

この種の自動−手動切換え可能な自動変速機においても
、所定の変速段を達成するための摩擦係合手段の係合・
解放パターンが複数種類あれば、自動変速モードの際に
は所定の変速段において係合・解放パターンの変更を行
なうことによって、例えば一方向クラッチを使用した変
速を可能にしたり、回転部材の変動回転数を小さく抑え
るなどの制御を行なうことが有効である。しかしながら
変速のタイミングを運転者が感覚的に測って変速を行な
う手動変速モードの際に自動変速モードにおける場合の
ように同時変速を避ける等のために他の変速段を経由す
る変速制御を行なったのでは、変速に要する時間が長い
ために変速の応答性に劣る印象のものとなってしまう不
都合が生じる。

この発明は上記の事情を背景としてなされたもので、自
動変速と手動変速とを切換え可能な自動変速機において
、自動変速モードでの変速ショックや摩擦係合手段の耐
久性などを良好にし、かつ手動変速モードでの応答性を
良好ならしめることのできる自動変速機の制御方法を提
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、走行条件に
基づいて変速を実行する自動変速とマニュアル変速操作
による信号に基づいて変速を実行する手動変速とを選択
可能でかつ所定の変速段を設定するための摩擦係合手段
の係合・解放の組合せが複数種類ある自動変速機の変速
を制御するにあたり、手動変速によって前記所定の変速
段を設定する場合に、自動変速によって前記所定の変速
段を設定する際の摩擦係合手段の係合・解放の組合せと
は異なる組合せを選択することを特徴とするのである。

作　　　　用 この発明で対象とする自動変速機は走行条件に基づいた
変温を行なう自動変速と、マニュアル操作に基づく手動
変速とが可能であって、自動変速を行なう場合には、所
定の変速段に対して複数種類ある摩擦係合手段の係合・
解放パターンを有効に利用して変速ショックが少ないな
どの変速性能の良い変速を行なう。これに対して手動変
速の場合には、前記所定の変速段を設定する摩擦係合手
段の係合・解放パターンとして自動変速の場合とは異な
る係合・解放パターンを選択する。ここで「異なる係合
・解放パターン」とは、自動変速の際に選択する複数種
類の係合・解放パターンのうちのいずれか一つあるいは
いずれか複数の係合・解放パターンを選択することも含
む。したがって手動変速の場合には、係合・解放パター
ンの変更がなく、もしくは少なくなるので、変速の応答
性が良好になる。

実　　施　　例 つぎにこの発明の方法を実施例に基づいて説明する。

まずこの発明の方法で対象とする自動変速機の一例につ
いて説明すると、第２図に示す自動変速機は三組のシン
グルピニオン型遊星歯車機構１゜２．３によって歯車列
を構成したものであって、第１ないし第３の遊星歯車機
構１，２．３が入力軸４と出力軸５との間に同一軸線上
に配列されており、各遊星歯車機構１，２．３の各回転
要素および入力軸４、出力軸５が以下に述べるように連
結されている。第１遊星歯車機構１のキャリヤＩＣと第
３遊星歯車機構３のリングギヤ３Ｒとが一体的に連結さ
れ、また第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とが一体的に連結され、出
力軸５はそのキャリヤ３Ｃに連結されている。また各遊
星歯車機構１゜２．３の各回転要素同士を選択的に連結
する三組のクラッチ手段が設けられており、具体的には
、第１遊星歯車機構１のサンギヤＩＳと第２遊星歯車機
構２のキャリヤ２Ｃとを選択的に連結する第２クラッチ
手段に２と、第１遊星歯車機構１のサンギヤＩＳと第２
遊星歯車機構２のサンギヤ２Ｓとを選択的に連結する第
４クラッチ手段に４と、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３Ｓとを選択的に
連結する第５クラッチ手段に５とが設けられている。こ
れらのうち第４クラッチ手段に４は互いに並列の関係に
ある一方向クラッチ２０と多板クラッチ２２とで構成さ
れている。

さらにこれらのクラッチ手段以外に、入力軸４と第１遊
星歯車機構１のリングギヤＩＲとを選択的に連結する第
１クラッチ手段に１と、入力軸４第１遊星歯車機構１の
サンギヤＩＳとを選択的に連結する第３クラッチ手段に
３とが設けられている。

他方、ブレーキ手段として、第３遊星歯車機構３のサン
ギヤ３Ｓを選択的に固定する第１ブレーキ手段Ｂ１、第
２遊星歯車機構２のキャリヤ２Ｃを選択的に固定する第
２ブレーキ手段Ｂ２、第２遊星歯車機構２のサンギヤ２
Ｓを選択的に固定する第３ブレーキ手段Ｂ３が設けられ
ている。これらのうち第１ブレーキ手段Ｂｌは、互いに
並列の関係にある一方向クラッチ４０とバンドブレーキ
４２とで構成され、また第２ブレーキ手段Ｂ２は、互い
に並列の関係にある一方向クラッチ６０と多板ブレーキ
６１とで構成され、さらに第３ブレーキ手段Ｂ３はバン
ドブレーキによって構成されている。

なお、第２図中符号６はトランスミッションケース（以
下、単にケースと記す）である。

第２図に示す歯車列を備えた自動変速機では、原理的に
は前進１０段・後進１段の変速段を設定することができ
、またそのうちのいくつかの変速段についてはその変速
段を設定するための係合・解放パターンが複数種類ある
が、変速比は基本的には等比級数に近い関係にあること
が好ましいこと、頻繁な変速を避けることが好ましいこ
と、変速の際の回転部材の変動回転数は可及的に少ない
ことが好ましいことなどの理由で、前進１０段・後進１
段の変速段および各係合・解放パターンのうち第１表に
示す前進５段・後進１段を、それぞれ第１表に併せて示
す係合・解放パターンで設定する。なお、第１表で○印
は係合状態を、◎印はエンジンブレーキ時に係合状態を
、空欄は解放状態をそれぞれ示す。

第　　１ 表 第１表に示す変速段を設定するための制御装置として、
前記クラッチ手段やブレーキ手段に対してこれらを係合
・解放させるための油圧を給排する油圧制御装置Ｃと、
各種の入力データに基づいて油圧制御装置Ｃに対して電
気的な指示信号を出カスる電子コントロールユニット（
ＥＣＵ）Ｅとが設けられている。その油圧制御装置Ｃは
、調圧バルブ、変速制御バルブ、その変速制御バルブを
動作させるための電磁弁等を設けたものであって、従来
知られているものを採用でき、したがって電子コントロ
ールユニットＥによる直接的な制御対象は、−例として
油圧制御装置Ｃにおける電磁弁である。また電子コント
ロールユニットＥはマイクロコンピュータを主体とする
演算機能を備えたものであって、車速Ｖやスロットル開
度θ、冷却水温度、走行モードのセレクト信号、ブレー
キ信号などの信号が入力されている。

さらに第２図に示す自動変速機、スロットル開度θや車
速Ｖなどの走行条件に基づいて変速を行なう自動変速モ
ードと、手動操作によって１段づつ変速を行なう手動変
速モードとを選択することができ、これらのモードの切
換えを行なうためのシフト装置１０が設けられている。

これはシフトレバ−１１によって各モードの選択を行な
うとともに、自動変速モードではそのシフトレバ−１１
によってパーキング、ニュートラル、リバース、ドライ
ブなどの各レンジの選択を行ない、また手動変速モード
ではシフトレバ−１１をプラス側に１回倒すごとに１段
アップシフトする信号を出力し、反対にマイナス側に１
回倒すごとに１段ダウンシフトする信号を出力するよう
になっており、このシフト装置１０は電気的に電子コン
トロールユニットＥに接続され、また油圧制御装置Ｃに
はリンクやケーブルなどによって機械的に接続されてい
る。

なお、第１表に示すように第３速と第４速との変速段に
ついて二種類の係合・解放パターンを用意しであるのは
、二つ以上の多板クラッチあるいは多板ブレーキもしく
はバンドブレーキ等の両方向性係合手段の係合・解放の
状態を同時に切換えることによる変速（所謂同時変速）
を避けるためである。すなわち第２速から第３速へ変速
する場合、第３速を先ず■欄のパターン（３−■パター
ン）で設定することとし、したがって第２速の状態で第
３クラッチ手段に３を係合させれば、第４クラッチ手段
に４の一方向クラッチ２０が自動的に解放して第３速に
設定され、この状態で第４クラッチ手段に４の多板クラ
ッチ２２を係合させかつ第３ブレーキ手段Ｂ３を解放し
て■欄のパターン（３−■パターン）に変更し、ついで
第２クラッチ手段に２を係合させれば、第１ブレーキ手
段Ｂ１の一方向クラッチ４０が自動的に解放状態となっ
て第４速が■欄のパターン（４〜■パターン）で設定さ
れ、さらにこの状態で第５クラッチ手段に５を係合させ
かつ第１クラッチ手段に１を解放することにより第４ク
ラッチ手段に４における一方向クラッチ２０を係合させ
て■のパターン（４■パターン）に変更し、この状態で
第３ブレーキ手段Ｂ３を係合させれば第４クラッチ手段
に４における一方向クラッチ２０が自動的に解放して第
５速に設定される。

この発明の制御方法は、上述した係合・解放パターンの
変更を、自動変速モードにおいて実行し、手動変速モー
ドでは、これとは異なる係合・解放パターンの選択を行
なうものである。

その−例として第２速から第３速への変速を行なう場合
の制御ルーチンが第１図にフローチャートで示されてお
り、ステップ１において第２速から第３速へのアップシ
フトが判断されると（ステップ１で“イエス”）、つぎ
に自動変速モードか否かの判断くステップ２）が行なわ
れる。これらのうちステップｌの判断は、電子コントロ
ールユニットＥにおいてスロットル開度θや車速Ｖなど
の走行条件、あるいはシフト装置１０から入力されるア
ップシフト信号に基づいて行なわれる。またステップ２
の判断はシフト装置１０からの出力信号に基づいて電子
コントロールユニットＥで判断される。自動変速モード
である場合、すなわちステップ２の判断結果が“イエス
”であれば、第３速を設定するための係合・解放パター
ンとして３−■パターンを選択し、この係合・解放パタ
ーンで第３速を設定する（ステップ３）。しかる後、ス
テップ４において３−■パターンを選択し、第３速を設
定するための係合・解放パターンの変更を行なう。しか
る後、走査過程はリターンする。

したがってこの場合は、第４クラッチ手段に４における
一方向クラッチ２０を作用させてスムースな変速を行な
うことができる。

これに対して手動変速が選択されている場合、すなわち
ステップ２の判断結果が“ノー”の場合には、直にステ
ップ４に進み、第３速を設定するための係合・解放パタ
ーンとして３−■パターンを選択し、この係合・解放パ
ターンで第３速を設定する。すなわち第２速の状態から
第３クラッチ手段に３および第４クラッチ手段に４の多
板クラッチ２２を係合させるとともに第３ブレーキ手段
Ｂ３を解放させて第３速への変速を実行する。

なお、ステップＩの判断結果が“ノー”の場合に直にリ
ターンする。

したがって第２速→第３速→第４速の変速を連続して行
なう場合、自動変速モードでは、変速ショックの発生を
避けるために第３速において３■パターンに一旦設定す
るが、手動変速モードの場合には、３−■パターンを経
由することがないので、上記の連続した変速を迅速に行
なうことができる。すなわち手動変速の場合には応答遅
れが殆んどないので、運転者にとって違和感のない変速
を行なうことができる。なお、手動変速モードの場合に
は、二つ以上の両方向性係合手段を同時に切換える所謂
同時変速となるので、変速ショックが幾分大貴くなるが
、これは運転者が変速の実行を意識している状態で生じ
るので、乗心地を特に損なうものではない。

上述した例は、手動変速モードの場合に第３速を３−■
パターンで設定する方法であるが、この発明では第３速
を３−■パターンで設定し、ついで第４速ヘアツブジフ
トしてもよく、その場合には第４速へのアップシフトが
同時変速となる。またこの発明の方法は、係合・解放パ
ターンが複数種類ある変速段との間で変速を行なう場合
に適用することができるのであって、第２図に示す自動
変速機について言えば、第２速から第３速へのアップシ
フトに限らず第３速から第４速へのアップシフトあるい
はこれらの変速段の間でのダウンシフトの場合にも適用
することができる。さらにこの発明の方法は、第２図に
示す自動変速機以外に本出願人が既に提案した特願平１
−１８５１５１号、特願平１−１８５１５２号、特願平
１−１８６９９１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構成の自動変速機にも適
用することができる。

発明の効果 以上の説明から明らかなようにこの発明の方法によれば
、自動変速と手動変速とを選択可能な自動変速機におい
て、手動変速の際には自動変速を行なう場合の要請に拘
束されずに変速を実行できるので、応答性の良い変速が
可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図この発明の方法の一例を説明するためにフローチ
ャート、第２図はこの発明の方法を適用することのでき
る自動変速機の一例を示すスケルトン図である。 １．２．３・・・遊星歯車機構、　４・・・入力軸、５
・・・出力軸、　１０・・・シフト装置、　１１・・・
シフトレバ　　　Ｅ・・・電子コントロールユニット、
　Ａ・・・自動変速機、　Ｃ・・・油圧制御装置。 出願人　　トヨタ自動車株式会社 代理人　　弁理士　渡　辺　丈　夫 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 走行条件に基づいて変速を実行する自動変速とマニュア
   ル変速操作による信号に基づいて変速を実行する手動変
   速とを選択可能でかつ所定の変速段を設定するための摩
   擦係合手段の係合・解放の組合せが複数種類ある自動変
   速機の変速を制御するにあたり、 手動変速によって前記所定の変速段を設定する場合に、
   自動変速によって前記所定の変速段を設定する際の摩擦
   係合手段の係合・解放の組合せとは異なる組合せを選択
   することを特徴とする自動変速機の変速制御方法。