JPH08210492A - 車両用自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 手動変速モードで走行する場合にロックアッ
プクラッチの作動を適切に制御して燃費の向上を図る。 【構成】 手動変速モードにおいてトルクコンバータの
ロックアップクラッチが係合する領域を、４速変速段、
３速変速段及び２速変速段に対してそれぞれ設定する。
高・中スロットル開度で中車速の領域、並びに低スロッ
トル開度で低車速の領域にロックアップ領域を設けるこ
とにより、自動変速モードにおいてロックアップクラッ
チが係合しない２速変速段においてもロックアップクラ
ッチを係合させることができ、これにより燃費の向上を
図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロックアップクラッチ
を有するトルクコンバータを備えており、且つ通常のシ
フトマップに基づく自動変速に加えて手動操作による変
速が可能な車両用自動変速機の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車速やエンジン負荷等の検出値を
パラメータとしてシフトマップを検索することにより最
適な変速段を選択し、その変速段が確立されるように自
動的に変速操作を行う自動変速機が知られている。かか
る自動変速機では、一般的な走行状態を基準として変速
特性が設定されているため、全ての走行状態において最
適の変速段を選択することが難しく、ドライバーの意思
を反映すべくスロットル開度やアクセルペダルの踏込み
量を検出してはいるものの、結局は一律に変速段が決定
されてしまう問題がある。また、動力性能を重視した変
速特性や燃費を重視した変速特性を選択し得るものもあ
るが、何れもドライバーの好みに応じた変速特性を完全
に実現するものとは言い難い。

【０００３】そこで、ドライバーがスイッチやレバーを
操作することにより任意の変速段を選択し得るようにし
た自動変速機が提案されている（特開昭５９−３７３５
９号公報、特開平２−８５４５号公報、特開平２−１２
５１７４号公報参照）。かかる自動変速機は動力源であ
るエンジンと変速機構部との間に流体トルクコンバータ
を備えており、発進や追越し等の加速時にはそのトルク
増大特性を活用し、またクルーズ時にはその入力部と出
力部とを直結或いは半結合するロックアップクラッチを
係合させて流体伝達による効率の低下を防止している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した手
動変速モードを有する自動変速機において、通常の自動
変速モードで走行している場合、燃費向上の観点から低
中負荷領域では比較的に低車速で、また高負荷領域では
比較的に高車速でシフトアップを行うように設定されて
おり、更にロックアップクラッチについてはエンジン回
転数の変動等による不快な振動の伝達を防止するために
走行状態が安定する比較的高車速（即ち、３速変速段や
４速変速段）で係合するようになっている。一方、手動
変速モードでは、変速によりエンジンのオーバーレブや
ストールが発生しない範囲で任意の変速段を選択し得る
ように設定されており、従って自動変速モードでは３速
で走行するような比較的に高い車速でも、手動変速モー
ドでは２速で走行するような場合が生じる。このような
場合、２速変速段のような低速段において自動変速モー
ドと同様にロックアップクラッチの係合を禁止してしま
うと、ロックアップクラッチが係合する割合が減少して
燃費の向上が望めなくなる問題が発生する。

【０００５】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、手動変速モードで走行する場合にロックアップクラ
ッチの作動を適切に制御して燃費の向上を図ることを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明は、車速に応じた値を検
出する車速検出手段と、エンジン負荷に応じた値を検出
するエンジン負荷検出手段と、車速検出手段の出力及び
エンジン負荷検出手段の出力並びに予め設定された変速
特性に基づいて変速を行う自動変速モードと、手動操作
により所定の変速比に変速するための変速指令を出力す
る変速指令手段と、変速指令手段の操作に基づいて変速
を行う手動変速モードと、入力側がエンジンに連結さ
れ、出力側が複数の変速段を有する歯車変速機構に連結
されたトルクコンバータと、トルクコンバータの入力側
及び出力側を連結するロックアップクラッチと、車速及
びエンジン負荷に基づいてロックアップクラッチの係合
及び係合解除を制御する制御手段とを備えた車両用自動
変速機の制御装置において、前記制御手段が、手動変速
モードでは自動変速モードにおいてロックアップクラッ
チの係合が禁止された領域においてもロックアップクラ
ッチの係合を許可することを特徴とする。

【０００７】また請求項２に記載された発明は、請求項
１の構成に加えて、自動変速モードにおいてロックアッ
プクラッチの係合が係合禁止された領域が高変速比領域
であることを特徴とする。

【０００８】また請求項３に記載された発明は、請求項
１の構成に加えて、自動変速モードにおいてロックアッ
プクラッチの係合が係合禁止された領域が高エンジン負
荷領域であることを特徴とする。

【０００９】また請求項４に記載された発明は、請求項
１の構成に加えて、自動変速モードにおいてロックアッ
プクラッチの係合が係合禁止された領域が低エンジン負
荷且つ低車速領域であることを特徴とする。

【００１０】

【作用】請求項１の構成によれば、自動変速モードにお
いてロックアップクラッチの係合が禁止された領域にお
いても、手動変速モードではロックアップクラッチの係
合が許可されるため、トルクコンバータの流体伝達によ
る効率の低下を最小限に抑えて燃費を向上させることが
できる。

【００１１】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。

【００１２】図１〜図７は本発明の一実施例を示すもの
で、図１は車両用自動変速機及びその制御装置の全体構
成図、図２はマニュアルシフトレバーと共用されるセレ
クトレバーの斜視図、図３はステアリングコラムに設け
られたマニュアルシフトレバーの斜視図、図４はセレク
トポジション及び変速段のインジケータを示す図、図５
はセレクトポジション及び変速段のインジケータの別案
を示す図、図６は自動変速モードのシフトマップ及びロ
ックアップマップ、図７は手動変速モードのロックアッ
プマップである。

【００１３】図１は７ポジションの車両用自動変速機Ｔ
を示すもので、セレクトレバーによって７種類のレン
ジ、即ち「Ｐ」レンジ（パーキングレンジ）、「Ｒ」レ
ンジ（リバースレンジ）、「Ｎ」レンジ（ニュートラル
レンジ）、「Ｄ」レンジ（１速〜４速自動変速レン
ジ）、「Ｍ」レンジ（１速〜４速手動変速レンジ）、
「２」レンジ（２速固定レンジ、３速変速段→２速変速
段のシフトダウンを含む）及び「１」レンジ（１速固定
レンジ、２速変速段→１速ホールド変速段のシフトダウ
ンを含む）の何れかを選択することが可能である。

【００１４】自動変速機Ｔは、エンジンＥのクランクシ
ャフト１にロックアップクラッチＬを有するトルクコン
バータ２を介して接続されたメインシャフトＭＳと、こ
のメインシャフトＭＳに平行に配置されたカウンタシャ
フトＣＳ及びセカンダリシャフトＳＳとを備える。

【００１５】メインシャフトＭＳには、メイン１速ギヤ
３、メイン２速−３速ギヤ４、メイン４速ギヤ５及びメ
インリバースギヤ６が支持される。カウンタシャフトＣ
Ｓには、メイン１速ギヤ３に噛合するカウンタ１速ギヤ
７、メイン２速−３速ギヤ４に噛合するカウンタ２速−
３速ギヤ８、メイン４速ギヤ５に噛合するカウンタ４速
ギヤ９、カウンタ２速ギヤ１０、メインリバースギヤ６
にリバースアイドルギヤ１１を介して接続されるカウン
タリバースギヤ１２が支持される。セカンダリシャフト
ＳＳには、カウンタ２速−３速ギヤ８に噛合する第１セ
カンダリ２速ギヤ１３及びカウンタ２速ギヤ１０に噛合
する第２セカンダリ２速ギヤ１４が支持される。

【００１６】メインシャフトＭＳに相対回転自在に支持
したメイン１速ギヤ３を１速クラッチＣ₁ でメインシャ
フトＭＳに結合すると、１速変速段が確立する。１速ク
ラッチＣ₁ は２速〜４速変速段の確立時にも係合状態に
保持されるため、カウンタ１速ギヤ７は一方向クラッチ
Ｃ_OWを介して支持される。セカンダリシャフトＳＳに相
対回転自在に支持した第２セカンダリ２速ギヤ１４を２
速クラッチＣ₂ でセカンダリシャフトＳＳに結合する
と、２速変速段が確立する。カウンタシャフトＣＳに相
対回転自在に支持したカウンタ２速−３速ギヤ８を３速
クラッチＣ₃ でカウンタシャフトＣＳに結合すると、３
速変速段が確立する。

【００１７】カウンタシャフトＣＳに相対回転自在に支
持したカウンタ４速ギヤ９をセレクタギヤＳＧでカウン
タシャフトＣＳに結合した状態で、メインシャフトＭＳ
に相対回転自在に支持したメイン４速ギヤ５を４速−リ
バースクラッチＣ_4RでメインシャフトＭＳに結合する
と、４速変速段が確立する。カウンタシャフトＣＳに相
対回転自在に支持したカウンタリバースギヤ１２をセレ
クタギヤＳＧでカウンタシャフトＣＳに結合した状態
で、メインシャフトＭＳに相対回転自在に支持したメイ
ンリバースギヤ６を４速−リバースクラッチＣ_4Rでメイ
ンシャフトＭＳに結合すると、後進変速段が確立する。

【００１８】カウンタシャフトＣＳの回転はファイナル
ドライブギヤ１５及びファイナルドリブンギヤ１６を介
してディファレンシャルＤに伝達され、そこから左右の
車軸１７，１７を介して駆動輪Ｗ，Ｗに伝達される。

【００１９】更に、１速クラッチＣ₁ を係合させた状態
で、１速ホールドクラッチＣ_LHでカウンタ１速ギヤ７を
カウンタシャフトＣＳに結合すると、１速ホールド変速
段が確立する。エンジンブレーキが必要なときに１速ホ
ールド変速段を確立すれば、一方向クラッチＣ_OWがスリ
ップしても駆動輪Ｗ，ＷのトルクをエンジンＥに逆伝達
することができる。

【００２０】自動変速機Ｔを制御する電子制御ユニット
ＵｔはＣＰＵ１８、ＲＯＭ１９、ＲＡＭ２０、入力回路
２１及び出力回路２２から構成される。

【００２１】エンジンＥに設けたスロットル開度センサ
Ｓ₁ で検出したスロットル開度ＴＨと、エンジンＥに設
けたエンジン回転数センサＳ₂ で検出したエンジン回転
数Ｎｅと、メインシャフトＭＳに設けたメインシャフト
回転数センサＳ₃ で検出したメインシャフト回転数Ｎｍ
と、カウンタシャフトＣＳに設けたカウンタシャフト回
転数センサＳ₄ で検出したカウンタシャフト回転数Ｎｃ
と、ディファレンシャルＤに設けた車速センサＳ₅ で検
出した車速Ｖと、セレクトレバーポジションセンサＳ₆
で検出したセレクトレバーポジションＰと、後述するシ
フトアップスイッチＳ₇ と、後述するシフトダウンスイ
ッチＳ₈ と、エンジンＥに設けた水温センサＳ₉ で検出
した冷却水温Ｔｗとが、電子制御ユニットＵｔの入力回
路２１に入力される。

【００２２】電子制御ユニットＵｔの出力回路２２は、
自動変速機Ｔの１速クラッチＣ₁ 、２速クラッチＣ₂ 、
３速クラッチＣ₃ 、４速−リバースクラッチＣ_4R、１速
ホールドクラッチＣ_LH、セレクタギヤＳＧ及びロックア
ップクラッチＬの作動を制御すべく、油圧制御回路Ｏに
設けられた５個のソレノイドＳＬ₁ 〜ＳＬ₅ に接続され
る。ソレノイドＳＬ₁ はロックアップクラッチＬのＯＮ
／ＯＦＦを司り、ソレノイドＳＬ₂ はロックアップクラ
ッチＬの容量の制御を司り、ソレノイドＳ₃ ，Ｓ₄ は１
速クラッチＣ₁ 、２速クラッチＣ₂ 、３速クラッチ
Ｃ₃ 、４速−リバースクラッチＣ_4R及び１速ホールドク
ラッチＣ_LHのＯＮ／ＯＦＦ、並びにセレクタギヤＳＧの
作動を司り、ソレノイドＳＬ₅ はクラッチ油圧の制御を
司る。

【００２３】図２に示すように、セレクトレバー２５に
より選択されるレンジは、通常の「Ｐ」レンジ、「Ｒ」
レンジ、「Ｎ」レンジ、「Ｄ」レンジ、「２」レンジ及
び「１」レンジに加えて「Ｍ」レンジ（１速〜４速手動
変速レンジ）を備える。セレクトレバー２５を案内する
ガイド溝２６は略Ｈ形に形成されており、セレクトレバ
ー２５を「Ｄ」レンジから右側に倒した位置が「Ｍ」レ
ンジになり、そこでセレクトレバー２５は前後に傾倒可
能である。「Ｍ」レンジにおいてセレクトレバー２５を
前方（＋方向）に倒すと前記シフトアップスイッチＳ₇
が作動してシフトアップ指令が出力され、またセレクト
レバー２５を後方（−方向）に倒すと前記シフトダウン
スイッチＳ₈ が作動してシフトダウン指令が出力され
る。

【００２４】図３はセレクトレバー２５とは別個に独立
したマニュアルシフトレバー２７を設けたもので、ステ
アリングホイール２８を支持するステアリングコラム２
９の左側面に上下揺動可能なマニュアルシフトレバー２
７が設けられる。図示せぬセレクトレバー２５は「Ｄ」
レンジと「２」レンジとの間に「Ｍ」レンジを備えてお
り、セレクトレバー２５で「Ｍ」レンジを選択した状態
でマニュアルシフトレバー２７を上方（＋方向）に倒す
と前記シフトアップスイッチＳ₇ が作動してシフトアッ
プ指令が出力され、またマニュアルシフトレバー２７を
下方（−方向）に倒すと前記シフトダウンスイッチＳ₈
が作動してシフトダウン指令が出力される。

【００２５】図４に示すように、スピードメータ３０及
びタコメータ３１を備えたメータパネル３２に設けられ
たインジケータ３３により、セレクトレバー２５により
選択されたレンジが表示されるとともに、「Ｍ」レンジ
が選択されているときには現在確立している変速段が表
示される。或いは、図５に示すように、タコメータ３１
等に設けたインジケータ３３に、セレクトレバー２５に
より選択されたレンジが表示されるとともに、「Ｍ」レ
ンジが選択されているときには現在確立している変速段
が表示される。

【００２６】尚、図４及び図５において、現在確立して
いる変速段の表示を点滅させれば視認性が更に向上す
る。また１速変速段〜４速変速段を数字の１〜４で表示
するかわりに、その変速段のギヤ比を表示することも可
能である。

【００２７】而して、セレクトレバー２５により「Ｄ」
レンジが選択されているとき、車速センサＳ₅ で検出し
た車速Ｖ及びスロットル開度センサＳ₁ で検出したスロ
ットル開度ＴＨをパラメータとするシフトマップに基づ
いて、１速変速段〜４速変速段間のシフトアップ及びシ
フトダウンが自動的に実行される。また、「２」レンジ
が選択されると２速変速段が確立するが、「２」レンジ
を選択したときの車速が大きくて２速変速段ではオーバ
ーレブが発生する場合には、先ず３速変速段が確立し、
車速が低下した後に２速変速段にシフトダウンされて２
速変速段に固定される。同様に、「１」レンジを選択し
たときの車速が大きくて１速ホールド変速段ではオーバ
ーレブが発生する場合には、先ず２速変速段が確立し、
車速が低下した後に１速ホールド変速段にシフトダウン
されて１速ホールド変速段に固定される。

【００２８】「Ｄ」レンジから「Ｍ」レンジに切り換え
た場合、切り換え前の「Ｄ」レンジにおける変速段が１
速変速段〜３速変速段であれば、切り換え後の「Ｍ」レ
ンジにおいて同一の変速段にホールドされる。切り換え
前の「Ｄ」レンジにおける変速段が４速変速段であれ
ば、切り換え後の「Ｍ」レンジにおいて３速変速段が確
立する。但し、３速変速段を確立するとオーバーレブが
発生する場合には例外的に４速変速段が確立する。

【００２９】「２」レンジから「Ｍ」レンジに切り換え
た場合、切り換え前の「２」レンジにおける変速段が３
速変速段及び２速変速段の何れであっても、切り換え後
の「Ｍ」レンジにおいて３速変速段が確立する。但し、
停車時に前記「２」レンジから「Ｍ」レンジへの切り換
えを行った場合には、切り換え後の「Ｍ」レンジにおい
て１速変速段が確立する。

【００３０】更に、「Ｍ」レンジで停車中にシフトアッ
プスイッチＳ₇ 又はシフトダウンスイッチＳ₈ を操作す
ることにより、発進時の変速段として１速変速段又は２
速変速段を選択可能である。

【００３１】図６は、「Ｄ」レンジが選択された場合、
即ち自動変速モードが選択された場合におけるシフトマ
ップ及びロックアップマップであり、（Ａ）はシフトア
ップ時、（Ｂ）はシフトダウン時を示している。

【００３２】図６（Ａ）おいて、横軸に車速Ｖ、縦軸に
スロットル開度ＴＨをとったマップ上に３本のシフトア
ップラインが設定されており、各シフトアップラインを
左側から右側に横切ったときに１速変速段→２速変速
段、２速変速段→３速変速段、３速変速段→４速変速段
のシフトアップがそれぞれ自動的に行われる。また、ロ
ックアップラインの右側の領域においてトルクコンバー
タ２のロックアップクラッチＬが係合し、エンジンＥの
駆動力が自動変速機Ｔの歯車変速機構に直接伝達され
る。同様に、図６（Ｂ）おいて、３本のシフトダウンを
右側から左側に横切ったときに４速変速段→３速変速
段、３速変速段→２速変速段、２速変速段→１速変速段
のシフトダウンがそれぞれ自動的に行われ、またロック
アップラインの右側の領域においてトルクコンバータ２
のロックアップクラッチＬが係合され、左側の領域にお
いて係合解除される。

【００３３】図６（Ａ）、（Ｂ）から明らかなように、
ロックアップクラッチＬの係合領域の大部分は４速変速
段に含まれており、残りの一部は３速変速段の低スロッ
トル開度、低車速領域に含まれている。

【００３４】図７は、「Ｍ」レンジが選択された場合、
即ち手動変速モードが選択された場合におけるロックア
ップマップである。同図から明らかなように、ロックア
ップ領域は４速変速段、３速変速段及び２速変速段にそ
れぞれ対応して設定されている。

【００３５】図６及び図７を比較すると明らかなよう
に、「Ｍ」レンジでは、「Ｄ」レンジに比べて広い範囲
にロックアップ領域が設定されている。即ち、「Ｄ」レ
ンジは２速変速段にロックアップ領域が設定されていな
いが、「Ｍ」レンジは前記２速変速段にもロックアップ
領域が設定されている。これにより、「Ｄ」レンジでは
高スロットル開度におけるロックアップ領域は高車速の
一部に限られているのに対し、「Ｍ」レンジでは高スロ
ットル開度におけるロックアップ領域が高車速から中車
速まで拡大されている。また、低スロットル開度におけ
るロックアップ領域も、「Ｍ」レンジの方が「Ｄ」レン
ジよりも低車速側に拡大されている。

【００３６】このように、「Ｍ」レンジにおいて「Ｄ」
レンジよりも広い範囲にロックアップ領域を設定したこ
とにより、走行中におけるロックアップクラッチＬの係
合領域を増加させて燃費の向上を図ることができる。

【００３７】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。

【００３８】例えば、ロックアップクラッチＬの係合は
滑りのない直結状態に限定されず、滑り係合状態であっ
ても良い。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載された発明
によれば、手動変速モードでは自動変速モードにおいて
ロックアップクラッチの係合が禁止された領域において
もロックアップクラッチの係合が許可されるため、トル
クコンバータの流体伝達による効率の低下を最小限に抑
えて燃費を向上させることができる。

【００４０】また請求項２〜４に記載された発明によれ
ば、手動変速モードにおいて好んで使用される運転領域
でアップクラッチを係合させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両用自動変速機及びその制御装置の全体構成
図

【図２】マニュアルシフトレバーと共用されるセレクト
レバーの斜視図

【図３】ステアリングコラムに設けられたマニュアルシ
フトレバーの斜視図

【図４】セレクトポジション及び変速段のインジケータ
を示す図

【図５】セレクトポジション及び変速段のインジケータ
の別案を示す図

【図６】自動変速モードのシフトマップ及びロックアッ
プマップ

【図７】手動変速モードのロックアップマップ

【符号の説明】

Ｅ エンジン Ｌ ロックアップクラッチ Ｓ₁ スロットル開度センサ（エンジン負荷検出
手段） Ｓ₅ 車速センサ（車速検出手段） Ｔ 自動変速機 Ｕｔ 電子制御ユニット（制御手段） ２ トルクコンバータ ２５ セレクトレバー（変速指令手段） ２７ マニュアルシフトレバー（変速指令手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車速に応じた値を検出する車速検出手段
   と、 エンジン負荷に応じた値を検出するエンジン負荷検出手
   段と、 車速検出手段の出力及びエンジン負荷検出手段の出力並
   びに予め設定された変速特性に基づいて変速を行う自動
   変速モードと、 手動操作により所定の変速比に変速するための変速指令
   を出力する変速指令手段と、 変速指令手段の操作に基づいて変速を行う手動変速モー
   ドと、 入力側がエンジンに連結され、出力側が複数の変速段を
   有する歯車変速機構に連結されたトルクコンバータと、 トルクコンバータの入力側及び出力側を連結するロック
   アップクラッチと、 車速及びエンジン負荷に基づいてロックアップクラッチ
   の係合及び係合解除を制御する制御手段と、を備えた車
   両用自動変速機の制御装置において、 前記制御手段が、手動変速モードでは自動変速モードに
   おいてロックアップクラッチの係合が禁止された領域に
   おいてもロックアップクラッチの係合を許可することを
   特徴とする車両用自動変速機の制御装置。
2. 【請求項２】 自動変速モードにおいてロックアップク
   ラッチの係合が係合禁止された領域が高変速比領域であ
   ることを特徴とする、請求項１記載の車両用自動変速機
   の制御装置。
3. 【請求項３】 自動変速モードにおいてロックアップク
   ラッチの係合が係合禁止された領域が高エンジン負荷領
   域であることを特徴とする、請求項１記載の車両用自動
   変速機の制御装置。
4. 【請求項４】 自動変速モードにおいてロックアップク
   ラッチの係合が係合禁止された領域が低エンジン負荷且
   つ低車速領域であることを特徴とする、請求項１記載の
   車両用自動変速機の制御装置。