JPH0634032A - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トルクコンバータから変速歯車機構へのトル
ク伝達経路に設けられたワンウェイクラッチに並列にエ
ンジンブレーキ用の摩擦要素が配設され、この摩擦要素
が所定変速段で締結されるようになっている自動変速機
において、バックアウトにより変速段が上記所定変速段
にシフトアップされるときに、上記エンジンブレーキ用
摩擦要素が常に変速動作の終了直後の最適な時期に締結
されるようにする。 【構成】 バックアウトによる所定変速段へのシフトア
ップ変速時にエンジンブレーキ用摩擦要素が変速動作終
了直後の最適な時期に締結されるように、このシフトア
ップ変速の変速動作終了時における上記エンジンブレー
キ用摩擦要素の前後の回転数差ΔＮに基づいて、シフト
アップ指令の出力後、該摩擦要素の締結指令を出力する
までの時間Ｔを学習補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両に搭載される自動変
速機の変速制御装置、特にバックアウトによるシフトア
ップ変速時のショックを低減するようにした装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に車両に搭載される自動変速機は、
トルクコンバータと変速歯車機構とを組み合わせ、この
変速歯車機構による動力伝達経路を複数の摩擦要素の選
択的締結によって切り換えることにより、運転状態に応
じて変速段を自動的に切り換えるように構成されたもの
であるが、この種の自動変速機においては、変速時にお
ける摩擦要素の締結、解放の切り換え動作を円滑に行わ
せる等の目的で、上記トルクコンバータから変速歯車機
構への動力の入力経路にワンウェイクラッチを設けるこ
とがある。

【０００３】このワンウェイクラッチは、エンジンの出
力によって当該車両を駆動するときにはロックして、エ
ンジンないしトルクコンバータ側から変速歯車機構側へ
トルクを伝達するが、運転者がアクセルペダルを戻して
いる減速状態ではフリーとなって、変速歯車機構側から
エンジン側への車両の慣性力に基づくトルクの伝達を遮
断するのであり、そのため、減速状態でエンジンブレー
キが作動しないことになる。

【０００４】そこで、例えば特公昭６３−６３７７８号
公報に開示されているように、トルクコンバータと変速
歯車機構との間にワンウェイクラッチを設ける場合に、
このワンウェイクラッチに並列にエンジンブレーキ用の
摩擦要素を配置し、エンジンブレーキが必要とされる変
速段でこの摩擦要素を締結することにより、減速状態で
エンジンブレーキを作動させるように構成することがあ
る。その場合に、このエンジンブレーキ用摩擦要素は、
変速中は解放状態に保持され、エンジンないしトルクコ
ンバータと変速歯車機構との間を遮断した状態で変速動
作を行わせることにより、上記ワンウェイクラッチの作
用とあいまって変速動作を円滑に行わせるように構成さ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
にトルクコンバータと変速歯車機構との間にワンウェイ
クラッチを介設し、かつ、これに並列にエンジンブレー
キ用の摩擦要素を配置して、所定の変速段で該摩擦要素
を締結するように構成した自動変速機においては、バッ
クアウト変速、即ち、運転者がアクセルペダルを戻して
加速状態から減速状態に移行することによるシフトアッ
プ変速により、変速段が上記所定変速段に切り換わると
きに、上記エンジンブレーキ用摩擦要素が解放状態から
締結されることになるが、このとき、この摩擦要素の締
結指令をどの時点で出力すればよいかが問題となる。

【０００６】つまり、締結指令の出力が早すぎて、エン
ジンブレーキ用摩擦要素が変速動作中に締結されると、
前述のように、変速歯車機構がエンジン側に接続された
状態で該変速歯車機構の動力伝達経路が切り換わること
になるから、その変速動作が円滑に行われなくなって大
きな変速ショックが発生することになる。また、締結指
令の出力が遅すぎて、変速動作の終了後、該摩擦要素が
締結されるまでの時間が長すぎると、その間は、アクセ
ルペダルが離されており、しかも、ワンウェイクラッチ
がフリーの状態にあって変速歯車機構とエンジンとの間
が遮断されているから、エンジンブレーキ用摩擦要素が
締結されるまでにエンジン回転数が落ち込んでしまうこ
とになる。そして、この場合、車速と変速後のギヤ比と
で決まるエンジンブレーキ用摩擦要素の後側（変速歯車
機構側）の回転数に対して、前側（エンジン側）の回転
数が著しく低くなり、該エンジンブレーキ用摩擦要素が
前後の回転数差が著しく大きな状態で締結されることに
なって、大きな締結ショックが発生するのである。

【０００７】したがって、このエンジンブレーキ用摩擦
要素は、バックアウト変速時には、変速動作の終了後、
速やかに締結させることが要求されるのであるが、変速
指令の出力後、変速動作が終了するまでの時間や、該エ
ンジンブレーキ用摩擦要素に対する締結指令の出力後、
実際に締結されるまでの時間は、変速機各部のばらつき
や経時変化、あるいは作動油の温度等によって一定しな
いのである。そのため、該摩擦要素に対する締結指令の
出力タイミングが常に一定であると、変速動作が終了す
る前にエンジンブレーキ用摩擦要素が締結されて、変速
ショックが大きくなったり、逆に、変速動作の終了後、
長時間が経過してからエンジンブレーキ用摩擦要素が締
結されて、締結ショックが大きくなる等の不具合が発生
するのである。

【０００８】そこで、本発明は、バックアウト変速時に
おいて、ワンウェイクラッチに並列に配置されたエンジ
ンブレーキ用の摩擦要素を締結させる場合に、該摩擦要
素を変速動作の終了後、常に速やかに締結されるように
構成し、もって、その締結が早すぎ、あるいは遅すぎる
ことによる上記のような不具合を未然に防止することを
課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る自動変速機の変速制御装置は次のよう
に構成したことを特徴とする。

【００１０】即ち、トルクコンバータから変速歯車機構
へのトルク伝達経路にワンウェイクラッチが介設され、
かつ、このワンウェイクラッチに並列に設けられたエン
ジンブレーキ用の摩擦要素が所定変速段で締結されるよ
うになっている自動変速機において、バックアウトによ
る上記所定変速段へのシフトアップ変速時に上記エンジ
ンブレーキ用摩擦要素に対して所定のタイミングで締結
指令を出力する締結指令手段と、このシフトアップ変速
の変速動作終了時における上記エンジンブレーキ用摩擦
要素の前後の回転数差を検出する回転数差検出手段と、
上記エンジンブレーキ用摩擦要素が変速動作の終了後速
やかに締結されるように、上記検出手段によって検出さ
れる回転数差に基づいて上記締結指令手段からの締結指
令の出力タイミングを学習補正する学習補正手段とを備
えたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】上記の構成によれば、バックアウト変速によ
り、変速段がワンウェイクラッチに並列のエンジンブレ
ーキ用摩擦要素が締結される変速段にシフトアップされ
るときに、該摩擦要素に対する締結指令が所定のタイミ
ングで出力されることになるが、このタイミングは、当
該バックアウト変速の変速動作の終了時における該エン
ジンブレーキ用摩擦要素の前後の回転数差に基づいて学
習補正されることになる。つまり、この回転数差が大き
いとき、換言すれば、エンジンブレーキ用摩擦要素の締
結が遅すぎるためにエンジン回転数の著しい落ち込みが
発生するおそれがあるときには、上記タイミングが早め
られるように補正され、逆に、回転数差が小さいとき、
換言すれば、エンジンブレーキ用摩擦要素の締結が早す
ぎてエンジン回転数が落ち込む前の変速動作中に締結さ
れるおそれがあるときには、上記タイミングが遅らされ
るように補正されるのである。

【００１２】これにより、当該バックアウト変速時にお
けるコーストクラッチの締結が、常に変速動作の終了直
後における最適な時期に行われることになる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００１４】図１に示すように、この実施例に係る自動
変速機１０は、エンジンの出力軸１に連結されたトルク
コンバータ２０と、その出力トルク（タービントルク）
が入力される変速歯車機構３０と、該機構３０の動力伝
達経路を切り換えるクラッチやブレーキなどの複数の摩
擦要素４１〜４６及びワンウェイクラッチ５１，５２と
を有する。

【００１５】上記トルクコンバータ２０は、エンジン出
力軸１に連結されたケース２１内に固設されたポンプ２
２と、該ポンプ２２に対向状に配置されて該ポンプ２２
により作動油を介して駆動されるタービン２３と、該ポ
ンプ２２とタービン２３との間に介設され、かつ、変速
機ケース１１にワンウェイクラッチ２４を介して支持さ
れてトルク増大作用を行うステータ２５と、上記ケース
２１とタービン２３との間に設けられ、該ケース２１を
介してエンジン出力軸１とタービン２３とを直結するロ
ックアップクラッチ２６とで構成されている。そして、
上記タービン２３の回転がタービンシャフト２７を介し
て変速歯車機構３０側に出力されるようになっている。
ここで、上記エンジン出力軸１にはタービンシャフト２
７内を貫通するポンプシャフト１２が連結され、該シャ
フト１２により変速機後端部に備えられたオイルポンプ
１３が駆動されるようになっている。

【００１６】一方、上記変速歯車機構３０はラビニョ型
プラネタリギヤ装置で構成され、上記タービンシャフト
２７上に遊嵌合された小径のスモールサンギヤ３１と、
該サンギヤ３１の後方において同じくタービンシャフト
２７上に遊嵌合された大径のラージサンギヤ３２と、上
記スモールサンギヤ３１に噛合された複数個のショート
ピニオンギヤ３３と、前半部が該ショートピニオンギヤ
３３に噛合され、後半部が上記ラージサンギヤ３２に噛
合されたロングピニオンギヤ３４と、該ロングピニオン
ギヤ３４及び上記ショートピニオンギヤ３３を回転自在
に支持するキャリヤ３５と、ロングピニオンギヤ３４に
噛合されたリングギヤ３６とで構成されている。

【００１７】そして、上記タービンシャフト２７とスモ
ールサンギヤ３１との間に、フォワードクラッチ４１と
第１ワンウェイクラッチ５１とが直列に介設され、ま
た、これらのクラッチ４１，５１に並列にコーストクラ
ッチ４２が配設されていると共に、タービンシャフト２
７とキャリヤ３５との間には３−４クラッチ４３が介設
され、さらに、該タービンシャフト２７とラージサンギ
ヤ３２との間にリバースクラッチ４４が介設されてい
る。また、上記ラージサンギヤ３２とリバースクラッチ
４４との間には、ラージサンギヤ３２を固定するバンド
ブレーキでなる２−４ブレーキ４５が設けられていると
共に、上記キャリヤ３５と変速機ケース１１との間に
は、該キャリヤ３５の反力を受け止める第２ワンウェイ
クラッチ５２と、キャリヤ３５を固定するローリバース
ブレーキ４６とが並列に設けられている。そして、上記
リングギヤ３６が出力ギヤ１４に連結され、該出力ギヤ
１４から図示しない差動装置を介して左右の駆動輪に動
力が伝達されるようになっている。

【００１８】ここで、この自動変速機１０は、シフトレ
バー（図示せず）の操作により、Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ，Ｓ，
Ｌのレンジの選択が可能とされている。そして、これら
各レンジにおける上記各クラッチやブレーキ等の摩擦要
素４１〜４６及びワンウェイクラッチ５１，５２の作動
状態と変速段との関係は、表１に示すようになってい
る。

【００１９】

【表１】 一方、この自動変速機１０には、図２に示すように、上
記各摩擦要素４１〜４６に締結圧を供給して、これらを
選択的に締結させることにより、表１にしたがって変速
段を設定する油圧制御回路６０と、該油圧制御回路６０
に備えられた変速用第１、第２、第３ソレノイドバルブ
６１，６２，６３に制御信号を出力して、運転状態に応
じて変速段を切り換えるコントロールユニット７０とが
備えられている。また、図示しないが、このコントロー
ルユニット７０は、油圧制御回路６０に備えられたロッ
クアップ用ソレノイドバルブを作動させて、図１に示す
ロックアップクラッチ２６の作動も制御するようになっ
ている。

【００２０】そして、このコントロールユニット７０に
は、当該車両の車速を検出する車速センサ７１からの信
号、エンジンのスロットルバルブの開度を検出するスロ
ットル開度センサ７２からの信号、シフトレバーの位置
（レンジ）を検出するシフト位置センサ７３からの信
号、トルクコンバータ２０におけるタービン２３の回転
数を検出するタービン回転数センサ７４からの信号、及
び自動変速機１０の作動油の温度を検出する油温センサ
７５からの信号等が入力され、これらの信号に基づいて
運転状態に応じた変速制御、ロックアップ制御、及び本
案の特徴としてのバックアウト変速時におけるコースト
クラッチ４２の締結制御等を行うようになっている。

【００２１】なお、コントロールユニット７０からの制
御信号による変速用第１〜第３ソレノイドバルブ６１〜
６３のＯＮ，ＯＦＦパターンと変速段の関係は、表２に
示すように設定されている。

【００２２】

【表２】 次に、上記コントロールユニット７０のバックアウト変
速時の動作を図３以下のフローチャートにしたがって説
明する。

【００２３】まず、図３のフローチャートに示すメイン
制御の動作を説明すると、この制御では、コントロール
ユニット７０は、まずステップＳ１で、車速センサ７
１、スロットル開度センサ７２、及びシフト位置センサ
７３等からの信号に基づいて、現時点の運転領域がシフ
トアップ変速を行うべき領域であるか否かを判定し、シ
フトアップ変速を行うべき領域であるときには、次にス
テップＳ２で、このシフトアップ変速がバックアウトに
よるものであるか否かをスロットル開度の変化に基づい
て判定する。そして、バックアウトによるシフトアップ
変速時であるときは、ステップＳ３で、シフトアップ後
の変速段がコーストクラッチ４２を締結すべき変速段で
あるか否かを判定し、例えばバックアウトによる２−３
シフトアップ変速時のように、シフトアップ後の変速段
（３速）がコーストクラッチ４２を締結する変速段であ
る場合には、ステップＳ４，Ｓ５の制御を実行する。

【００２４】つまり、ステップＳ４で、コントロールユ
ニット７０は、後述する学習制御によって設定されてい
るコーストクラッチ４２の締結タイミング、即ち、シフ
トアップ指令の出力後、コーストクラッチ４２に対して
締結指令を出力するまでの時間Ｔ（図４参照）を読み取
る。そして、ステップＳ５で、シフトアップ指令を出力
し、その出力後、上記時間Ｔが経過した時点でコースト
クラッチ締結指令を出力する。

【００２５】ここで、このシフトアップ指令及びコース
トクラッチ締結指令は、具体的には、図２に示す変速用
第１〜第３ソレノイドバルブ６１〜６３のＯＮ，ＯＦＦ
パターンを切り換えることにより行われ、２−３シフト
アップ変速の場合は、２−４ブレーキ４５が締結される
パターン（表２の２速のパターン）から、まず、該２−
４ブレーキ４５が解放され、かつ、３−４クラッチ４３
が締結されるパターン（同、３速変速中のパターン）に
切り換え、その後、上記時間Ｔが経過した時点で、さら
に、コーストクラッチ４２が締結されるパターン（同、
３速変速後のパターン）に切り換えるのである。

【００２６】これにより、図４に示すように、スロット
ル開度の減少により２−３シフトアップ変速が行われ、
その変速動作の終了直後にコーストクラッチ４２が締結
されることになるのであるが、その場合に、上記時間Ｔ
が当該変速機の各部の経時変化等に拘わらず一定である
と、図４に鎖線ａで示すように、該コーストクラッチ４
２の締結時期が相対的に早くなって、変速動作の終了前
に締結されることにより大きな変速ショックが発生し、
あるいは、同図に鎖線ｂで示すように、コーストクラッ
チ４２の締結時期が相対的に遅くなって、変速動作の終
了後、該クラッチ４２が締結されるまでの時間が長くな
ることになる。そして、特に後者の場合には、コースト
クラッチ４２が締結されるまでの間にエンジン回転数が
低下し、図４に鎖線ｃで示すように、該コーストクラッ
チ４２の前側の回転数が後側の回転数に対して著しく低
くなって、該コーストクラッチ４２が前後の回転数差が
大きな状態で締結されることになり、そのため、大きな
締結ショックが発生することになるのである。

【００２７】そこで、上記のシフトアップ指令の出力
後、コーストクラッチ４２の締結指令を出力するまでの
時間Ｔを学習補正し、該コーストクラッチ４２が変速動
作の終了後、常に速やかに締結されるようになってお
り、次に、この学習制御の動作を図５に示すフローチャ
ートにしたがって説明する。

【００２８】この学習制御も、前記メイン制御と同様
に、まず、ステップＳ１１〜Ｓ１３で、現時点の運転領
域がシフトアップ変速を行うべき領域であるか否か、シ
フトアップ変速を行うべき領域であるときには、このシ
フトアップ変速がバックアウトによるものであるか否
か、また、バックアウトによるシフトアップ変速時であ
るときは、シフトアップ後の変速段がコーストクラッチ
４２を締結すべき変速段であるか否かを判定する。そし
て、バックアウトによるシフトアップ変速時であって、
変速後の変速段がコーストクラッチ４２を締結する変速
段であるときに、さらにステップＳ１４で、油温センサ
７５からの信号に基づいて当該変速機１０が暖機された
状態にあるか否かを判定し、暖機された状態にあると
き、即ち、変速機１０の動作が十分安定しているとき
に、コントロールユニット７０は、ステップＳ１５以下
にしたがって上記時間Ｔを学習補正する。

【００２９】この学習補正は、当該シフトアップ変速の
変速動作終了時におけるコーストクラッチ４２の前後の
回転数差ΔＮ（図４参照）に基づいて行われ、この回転
数差ΔＮが、ステップＳ１５として、図６のサブルーチ
ンにしたがって算出される。

【００３０】つまり、図６のフローチャートのステップ
Ｓ２１，Ｓ２２で、前回の制御サイクルでは変速動作中
であり、かつ、今回の制御サイクルでは変速動作中でな
いことを判定したとき、換言すれば今回の制御サイクル
が変速動作の終了直後であることを判定したときに、コ
ントロールユニット７０は、まずステップＳ２３で、車
速センサ７１からの信号で車速Ｖを読み取り、次いでス
テップＳ２４で、タービン回転数センサ７４からの信号
でタービン回転数Ｎ_Tを読み取る。そして、ステップＳ
２５で、次式にしたがってコーストクラッチ４２の前後
の回転数差ΔＮを算出する。

【００３１】ΔＮ＝ｋ×Ｇ×Ｖ−Ｎ_T ここで、Ｇは変速後のギヤ比、ｋは定数であって、ｋ×
Ｇ×Ｖはコーストクラッチ４２の後側（変速歯車機構３
０側）の回転数を示し、また、タービン回転数Ｎ_Tは該
コーストクラッチ４２の前側の回転数を示す。

【００３２】このようにしてコーストクラッチ４２の前
後の回転数差ΔＮを算出すると、コントロールユニット
７０は、図５のフローチャートに戻ってステップＳ１６
を実行し、図７に示す学習判定マップに基づいて今回算
出した回転数差ΔＮが適正な値であるか、大きすぎる
か、あるいは小さすぎるかを判定する。

【００３３】そして、この回転数差ΔＮが適正な値であ
るとき、即ち、図７のＯＫゾーンに含まれているとき
は、コーストクラッチ４２の締結タイミングを設定する
時間Ｔを補正することなく、ステップＳ１７からこの学
習制御を終了する。これに対して、回転数差ΔＮが大き
すぎるとき、即ち図７のルーズゾーンに含まれていると
きは、ステップＳ１８からステップＳ１９を実行して、
上記時間Ｔから所定値ΔＴを減算することにより、この
時間Ｔを短くする。これにより、変速終了時におけるコ
ーストクラッチ４２の締結時期が早くなり、これにとも
なってエンジン回転数の落ち込みが少なくなって上記回
転数差ΔＮが適正値に修正されることになる。

【００３４】また、回転数差ΔＮが小さすぎるとき、即
ち図７のタイトゾーンに含まれているときは、ステップ
Ｓ１８からステップＳ２０を実行して、上記時間Ｔに所
定値ΔＴを加算することにより、この時間Ｔを長くす
る。したがって、この場合は、変速終了時におけるコー
ストクラッチ４２の締結時期が遅くなり、上記の場合と
同様に上記回転数差ΔＮが適正値に修正される。

【００３５】そして、このように、コーストクラッチ４
２の締結タイミングを設定する時間Ｔが、変速動作の終
了時における該コーストクラッチ４２の前後の回転数差
ΔＮが常に適正値に保持されるように学習補正されると
共に、図３のメイン制御では、この補正された時間Ｔで
コーストクラッチ４２の締結タイミングが設定されるこ
とになる。これにより、コーストクラッチ４２の締結タ
イミングが早すぎて変速動作中に締結されたり、あるい
は該タイミングが遅すぎて、変速動作の終了後、エンジ
ン回転数が落ち込んで該クラッチ４２の前後の回転数差
が著しき大きくなってから締結されたりすることがなく
なり、該クラッチ４２が常に変速動作終了直後の最適な
時期に締結されることになる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、トルクコ
ンバータから変速歯車機構へのトルク伝達経路に設けら
れたワンウェイクラッチに並列にエンジンブレーキ用の
摩擦要素が配設され、該摩擦要素が所定変速段で締結さ
れるようになっている自動変速機において、バックアウ
トによる上記所定変速段へのシフトアップ変速時に、上
記エンジンブレーキ用摩擦要素が、その変速動作の終了
後、常に速やかに締結されることになる。これにより、
該摩擦要素の締結タイミングが早すぎるため、変速動作
中に締結されて大きな変速ショックが発生し、あるいは
締結タイミングが遅すぎるため、該摩擦要素が前後の回
転数差が著しく大きい状態で締結されて、大きな締結シ
ョックが発生するといった不具合が防止され、このバッ
クアウト変速時におけるエンジンブレーキ用摩擦要素の
締結動作が常に良好に行われることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例に係る自動変速機の骨子図で
ある。

【図２】 同自動変速機の制御システム図である。

【図３】 本実施例のメイン制御動作を示すフローチャ
ート図である。

【図４】 変速時の各部の動作を示すタイムチャート図
である。

【図５】 学習制御の動作を示すフローチャート図であ
る。

【図６】 図５の動作の一部を示すサブルーチンのフロ
ーチャート図である。

【図７】 図５の判定動作に用いられるマップの説明図
である。

【符号の説明】

１０ 自動変速機 ２０ トルクコンバータ ３０ 変速歯車機構 ４２ エンジンブレーキ用摩擦要素（コーストクラ
ッチ） ５１ ワンウェイクラッチ ７０ 締結指令手段、学習補正手段（コントロール
ユニット） ７１，７４ 回転数差検出手段（車速センサ、タービ
ン回転数センサ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トルクコンバータから変速歯車機構への
   トルク伝達経路にワンウェイクラッチが介設され、か
   つ、このワンウェイクラッチに並列に設けられたエンジ
   ンブレーキ用の摩擦要素が所定変速段で締結されるよう
   になっている自動変速機の変速制御装置であって、バッ
   クアウトによる上記所定変速段へのシフトアップ変速時
   に、上記エンジンブレーキ用摩擦要素に対して所定のタ
   イミングで締結指令を出力する締結指令手段と、このシ
   フトアップ変速の変速動作終了時における上記エンジン
   ブレーキ用摩擦要素の前後の回転数差を検出する回転数
   差検出手段と、上記エンジンブレーキ用摩擦要素が変速
   動作の終了後速やかに締結されるように、上記検出手段
   によって検出される回転数差に基づいて上記締結指令手
   段からの締結指令の出力タイミングを学習補正する学習
   補正手段とが備えられられていることを特徴とする自動
   変速機の変速制御装置。