JPH08145155A - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷機時におけるエンジン始動性の向上を図り
ながら、非走行レンジから走行レンジに切り換えた際の
変速時間の短縮を実現する自動変速機の変速制御装置を
提供する。 【構成】 ＴＣＵ６は、エンジン１の始動後にエンジン
回転速度Ｎe が始動判定閾値ＮeSを超え、更に所定時間
ＴS が経過した時点で、油圧コントローラ５内の電磁弁
の駆動デューティ比を１００％とし、ＬＲブレーキに全
圧を供給してこれを係合させる。これにより、始動時等
には変速機側の引摺りトルクが小さくなって始動性が高
まる一方、始動後には変速時に係合される油圧摩擦係合
要素の個数が少なくなり変速時間が短縮される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車に用いられる自
動変速機の変速制御装置に係り、詳しくは冷機時におけ
るエンジン始動性の向上を図る技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用の自動変速機では、一般にプラ
ネタリギヤによる変速機構が用いられており、油圧湿式
多板型のクラッチやブレーキ等の油圧摩擦係合要素（以
下、単に係合要素と記す）によりサンギヤやプラネタリ
キャリヤ等の掴み換えを行って所望の変速段を得るよう
にしている。

【０００３】通常、自動変速機の係合要素はエンジンの
クランクシャフトと共に回転する油圧ポンプが発生する
ライン圧を駆動源としており、電子制御式のものでは、
その駆動制御が電磁式油圧制御弁（以下、電磁弁と記
す）により行われている。すなわち、ＴＣＵ（トランス
ミッションコントロールユニット）が係合要素に対して
作動油の給排を行う電磁弁をデューティ制御し、供給す
る制御油圧を所定の割合で増減させて各係合要素を係合
あるいは解放する。そして、２組以上のプラネタリギヤ
を備えた自動変速機では、複数（通常、２あるいは３）
の係合要素を係合させることにより、各変速段が確立さ
れる。

【０００４】ところで、自動変速機のなかには、非走行
レンジ（ＰあるいはＮレンジ）においても、所定の変速
段を確立する複数の係合要素の一部を係合させているも
のがある。この種の自動変速機では、走行レンジ（Ｄレ
ンジやＲレンジ等）に切換えた時点で、残りの係合要素
を係合させることで変速段が確立されるため、変速時間
の短縮を図ることが可能となる。例えば、非走行レンジ
において１速段と後退段とに共通して用いられる係合要
素（ローリバースブレーキ…以下、ＬＲブレーキと記
す）を係合させておき、ＤレンジあるいはＲレンジに切
り換えられた時点でそれぞれの変速段を確立する残りの
係合要素（アンダドライブクラッチやリバースクラッチ
…以下、それぞれＵＤクラッチ，Ｒクラッチと記す）を
係合することにより、一度に供給する作動油の量が半減
して迅速な変速段の確立が可能となるのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した自
動変速機では、非走行レンジでも常に一部の係合要素が
係合していることになるが、このことに起因する以下の
不具合があった。すなわち、変速機内部で一つの係合要
素を係合させた場合、入力軸と伴に回転する回転要素
（プラネタリキャリヤやピニオン等）の個数が必然的に
増加し、入力軸が回転し難くなるのである。これは、各
回転要素にそれぞれ油圧クラッチや油圧ブレーキ等の係
合要素が付設され、かつ、これら係合要素が油圧湿式多
板型であるため、回転要素の回転に板間摩擦および粘性
抵抗による引摺りトルクを与えることによる。したがっ
て、入力軸を回転させるには増加した引摺りトルクに打
ち勝つだけの回転トルクが必要となり、入力軸とトルク
コンバータを介して連結されたエンジンの始動性を悪化
させてしまう。特に、変速機油（ＡＴＦ）の粘度が高く
なる冷機時においては、上述した引摺りトルクが大きく
なると共に、トルクコンバータもスリップし難くなり、
始動がより困難になる傾向があった。

【０００６】本発明は、上記状況に鑑みてなされたもの
で、冷機時におけるエンジン始動性の向上を図りなが
ら、非走行レンジから走行レンジに切り換えた際の変速
時間の短縮を実現す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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明の請求項
１では、この目的を達成するために、内燃機関に連結さ
れ、複数の油圧摩擦係合要素の係合により一の変速段が
達成されると共に、非走行レンジにおいて前記複数の油
圧摩擦係合要素を構成する所定の油圧摩擦係合要素を係
合状態にして待機する自動変速機の変速制御装置におい
て、前記内燃機関の始動を検出する始動検出手段と、こ
の始動検出手段により前記内燃機関が始動していないこ
とが検出された場合には前記所定の油圧摩擦係合要素の
係合を禁止し、前記内燃機関が始動したことが検出され
た後に当該所定の油圧摩擦係合要素の係合を許可する制
御手段とを具えたものを提案する。

【０００８】また、請求項２では、請求項１の自動変速
機の変速制御装置において、前記制御手段は、前記内燃
機関が始動したことが検出されてから所定時間が経過す
るまでは、前記所定の油圧摩擦係合要素の係合を許可し
ないものを提案する。

【０００９】

【作用】本発明の請求項１では、例えば、非走行レンジ
で内燃機関が停止している場合には、全ての油圧摩擦係
合要素を解放することにより、入力軸を回転させるのに
要する回転トルクを小さくしておく。そして、内燃機関
の始動を確認したら、初めて所定の油圧摩擦係合要素を
係合させ、走行レンジへの切換え時の変速に待機する。

【００１０】また、請求項２では、例えば、内燃機関が
始動した後にも、その回転が安定するまでは油圧摩擦係
合要素の係合を行わず、負荷の急増によるエンジンスト
ールを回避する。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の一実施例を
詳細に説明する。図１には、本発明に係る変速制御装置
を適用した乗用車のパワープラントの概略構成を示して
ある。同図において、エンジン１の後端には自動変速機
２が接続されており、エンジン１の出力は自動変速機２
を介して図示しない駆動輪に伝達される。自動変速機２
は、トルクコンバータ３，変速機本体４，油圧コントロ
ーラ５から構成されており、ＴＣＵ６により駆動制御さ
れる。変速機本体４は複数組のプラネタリギヤの他、油
圧クラッチや油圧ブレーキ等の係合要素を内蔵してい
る。また、油圧コントローラ５には、油圧回路の他、Ｔ
ＣＵ６によってデューティ駆動される複数の電磁弁（図
示せず）が収納されている。

【００１２】一方、ＴＣＵ６は、図示しない入出力装
置、記憶装置（不揮発性ＲＡＭ，ＲＯＭ等）、中央処理
装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を具えており、その
入力側には車両の走行速度Ｖを検出する車速センサ７，
トルクコンバータ３のタービン回転数（出力軸回転数）
ＮT を検出するＮT センサ８，エンジン回転数Ｎe を検
出するＮe センサ９が接続している。尚、ＴＣＵ６には
これらセンサの他、ＡＴＦの温度を検出する油温センサ
や変速段の位置を検出するインヒビタスイッチ等、種々
のセンサやスイッチ類が接続されている。

【００１３】図２には、変速機本体４内のギヤトレーン
を概略的に示してある。この図において、トルクコンバ
ータ３のタービン１０に接続するインプットシャフト１
１には、第１，第２プラネタリギヤ１２，１３の他、第
１プラネタリギヤ１２のサンギヤ１４をインプットシャ
フト１１に結合するＵＤクラッチ１５，第２プラネタリ
ギヤ１３のピニオンキャリア１６をインプットシャフト
１１に結合するオーバドライブクラッチ（以下、ＯＤク
ラッチと記す）１７，第２プラネタリギヤ１３のサンギ
ヤ１８をインプットシャフト１１に結合するＲクラッチ
１９が保持されている。また、変速機本体４のケーシン
グ２０には、第１プラネタリギヤ１２のインターナルギ
ヤ２１を固定するＬＲブレーキ２２と、第２プラネタリ
ギヤ１３のサンギヤ１８を固定するセカンドブレーキ
（以下、２NDブレーキと記す）２３とが取り付けられて
いる。インプットシャフト１１の回転は、両プラネタリ
ギヤ１２，１３およびドライブギヤ３０を介して、カウ
ンターシャフト２４に設けられたドリブンギヤ２６に伝
達され、カウンタシャフト２４から更にデファレンシャ
ルキャリア２５に伝達される。

【００１４】尚、本実施例の自動変速機２では、表１に
示したように、係合要素であるＵＤ〜Ｒクラッチ１５，
１７，１９およびＬＲおよび２NDブレーキ２２，２３を
係合制御して、各変速段を確立する。表１において、○
印は各クラッチあるいはブレーキの係合を示す。この表
から判るように、本実施例の変速機では、非変速レンジ
（ＰレンジおよびＮレンジ）においても、ＬＲブレーキ
２２が係合されている。また、１速段はＬＲブレーキ２
２とＵＤクラッチ１５とを係合させることにより確立さ
れ、後退段はＬＲブレーキ２２とＲクラッチ１９とを係
合させることにより確立される。

【００１５】

【表１】 以下、図３のフローチャートを用いて、本実施例におけ
る制御の手順を説明する。

【００１６】運転者がイグニッションキーをＯＮにする
と、ＴＣＵ６は所定の制御インターバルＴCI（例えば、
１０ms）で、図３のフローチャートに示した始動時変速
制御サブルーチンを繰り返し実行する。このサブルーチ
ンを開始すると、ＴＣＵ６は、先ず、ステップＳ１で上
述した各種センサやＥＣＵ６からの各種運転情報をＲＡ
Ｍに読み込んだ後、ステップＳ３で現在の変速レンジが
ＰレンジあるいはＮレンジであるか否かを判定する。そ
して、イグニッションキーをＯＮにした直後にはこの判
定が通常Ｙes（肯定）となるため、ＴＣＵ６はステップ
Ｓ５に進む。尚、一般の自動車では、変速レンジがＰレ
ンジかＮレンジにない場合には、エンジン１の始動を行
えない構造となっている。

【００１７】次に、ＴＣＵ６は、ステップＳ５でカウン
トダウンタイマＴCDの値が０か否かを判定するが、イグ
ニッションキーをＯＮにした時点でカウントダウンタイ
マＴCDは初期値ＴS （本実施例では０．５秒）に設定さ
れており、この判定はＮｏ（否定）となってＴＣＵ６は
ステップＳ７に進む。ＴＣＵ６は、ステップＳ７で始動
フラグＦSTが１であるか否かを判定するが、始動フラグ
ＦSTもイグニッションキーをＯＮにした時点で０にリセ
ットされているため、この判定もＮｏとなってＴＣＵ６
はステップＳ９に進む。ステップＳ９において、ＴＣＵ
６は、エンジン回転速度Ｎe が始動判定閾値ＮeS（本実
施例では、５５０rpm ）以上となったか否かを判定し、
この判定がＮｏの場合にはそのままスタートに戻る。

【００１８】さて、運転者がエンジン１を始動し、エン
ジン回転速度Ｎe が上昇して始動判定閾値ＮeSを超える
と、ステップＳ９の判定がＹesとなり、ＴＣＵ６は、ス
テップＳ１１で始動フラグＦSTを１としてスタートに戻
る。尚、本実施例の自動変速機２においては、イグニッ
ションキーをＯＮにした時点で変速機本体４内の各係合
要素１５，１７，１９，２２，２３が全て解放状態とな
っており、冷機時においてもエンジン１の始動が比較的
容易に行われる。

【００１９】始動フラグＦSTが１となると、次回の制御
時にはステップＳ７の判定がＹesとなり、ＴＣＵ６は、
ステップＳ１３でカウントダウンタイマＴCDから制御イ
ンターバルＴCI分の値を減算してスタートに戻る。そし
て、カウントダウンタイマＴCDの値が０となりステップ
Ｓ５の判定がＹesになると、ＴＣＵ６は、ステップＳ１
５で油圧コントローラ５内の図示しない電磁弁の駆動デ
ューティ比を１００％とし、ＬＲブレーキ２２に全圧を
供給してこれを係合させる。尚、カウントダウンタイマ
ＴCDの初期値ＴS は、始動後にエンジン１の各気筒の燃
焼が完全に行われ、その回転が十分に安定する値に設定
されている。

【００２０】その後、運転者がシフトレバーをＤレンジ
やＲレンジ等にシフトし、ステップＳ３の判定がＮｏと
なると、ＴＣＵ６は、ステップＳ１７で各レンジに応じ
た変速制御サブルーチンを実行してスタートに戻る。そ
して、変速制御サブルーチンにおいては、既にＬＲブレ
ーキ２２が係合しているため、一つの係合要素（ＵＤク
ラッチ１５あるいはＲクラッチ１９）を係合するだけで
１速段あるいは後退段が確立される。尚、交差点での一
時停止の際等に、運転者がシフトレバーをＤレンジ等か
らＮレンジやＰレンジに戻した場合、カウントダウンタ
イマＴCDの値が０であるため、ステップＳ５の判定はＹ
esになり、ＴＣＵ６は、ステップＳ１５でＬＲブレーキ
２２を係合させる。すなわち、本実施例では、エンジン
１が一旦始動すると、ＮレンジおよびＰレンジにおいて
は、ＬＲブレーキ２２は常時係合することになる。

【００２１】このように、本実施例の変速制御装置で
は、エンジンの始動時には変速機本体の係合要素をすべ
て解放する一方、始動後にエンジンが安定して回転し始
めた時点で１速段および後退段を確立する係合要素の一
方を係合させるようにしたため、冷機時等における始動
性を高めながら変速時間を短縮することができるように
なった。

【００２２】以上で具体的実施例の説明を終えるが、本
発明の態様は上記実施例に限られるものではない。例え
ば、上記実施例では始動判定後に待機時間が経過するの
を待って係合要素を係合させるようにしたが、即座に係
合を開始するようにしてもよい。また、変速機油温が所
定値より高い場合には、予め係合要素を係合させておい
たり、待機時間を短縮させるようにしてもよい。また、
上記実施例は二つの係合要素により変速段が確立される
自動変速機に本発明を適用したものであるが、三つ以上
の係合要素により変速段が確立される自動変速機に適用
してもよい。更に、制御の具体的手順については、本発
明の主旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であ
る。

【００２３】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
請求項１の変速制御装置によれば、内燃機関に連結さ
れ、複数の油圧摩擦係合要素の係合により一の変速段が
達成されると共に、非走行レンジにおいて前記複数の油
圧摩擦係合要素を構成する所定の油圧摩擦係合要素を係
合状態にして待機する自動変速機の変速制御装置におい
て、前記内燃機関の始動を検出する始動検出手段と、こ
の始動検出手段により前記内燃機関が始動していないこ
とが検出された場合には前記所定の油圧摩擦係合要素の
係合を禁止し、前記内燃機関が始動したことが検出され
た後に当該所定の油圧摩擦係合要素の係合を許可する制
御手段とを具えるようにしたため、冷機始動時等には変
速機側の引摺りトルクが小さくなって始動性が高まる一
方、始動後には変速時に係合される油圧摩擦係合要素の
個数が少なくなり変速時間が短縮される。

【００２４】また、請求項２の変速制御装置によれば、
請求項１の自動変速機の変速制御装置において、前記制
御手段は、前記内燃機関が始動したことが検出されてか
ら所定時間が経過するまでは、前記所定の油圧摩擦係合
要素の係合を許可しないようにしたため、始動後にエン
ジンが安定して回転するまでは変速機側の引摺りトルク
が小さくなり、始動がより確実に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る変速制御装置が適用されるパワー
プラントの概略構成図である。

【図２】変速機本体内のギヤトレーンを示したスケルト
ン図である。

【図３】始動時変速制御の手順を示したフローチャート
である。

【符号の説明】

１ エンジン ２ 変速機 ４ 変速機本体 ５ 油圧コントローラ ６ ＴＣＵ ９ Ｎe センサ １５ ＵＤクラッチ １９ Ｒクラッチ ２２ ＬＲブレーキ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関に連結され、複数の油圧摩擦係
   合要素の係合により一の変速段が達成されると共に、非
   走行レンジにおいて前記複数の油圧摩擦係合要素を構成
   する所定の油圧摩擦係合要素を係合状態にして待機する
   自動変速機の変速制御装置において、 前記内燃機関の始動を検出する始動検出手段と、 この始動検出手段により前記内燃機関が始動していない
   ことが検出された場合には前記所定の油圧摩擦係合要素
   の係合を禁止し、前記内燃機関が始動したことが検出さ
   れた後に当該所定の油圧摩擦係合要素の係合を許可する
   制御手段とを具えたことを特徴とする自動変速機の変速
   制御装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記内燃機関が始動し
   たことが検出されてから所定時間が経過するまでは、前
   記所定の油圧摩擦係合要素の係合を許可しないことを特
   徴とする請求項１記載の自動変速機の変速制御装置。