JPH0874992A - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 タイヤロック防止をアンチスキッド制御に頼
ることなく、ニュートラル状態を形成して、低摩擦路面
でのブレーキ操作性を向上させる。 【構成】 前進走行レンジであっても、所定の条件が成
立したときにはニュートラル状態として停止を円滑にす
るように構成した車両において、当該所定の条件の１つ
として、走行路面が低摩擦路面であるという条件を加え
る。この結果、低摩擦路面においてクリープ力を抑え、
必要制動力を低減してブレーキの踏み増し操作をなく
し、アンチスキッド制御に頼ることなく、ブレーキ操作
性を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動変速機のシフトレ
ンジが前進走行レンジとされているときであっても、所
定の条件が成立したときには、ニュートラル状態を形成
して車両を良好に停止させるように構成した自動変速機
の変速制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用自動変速機は、一般にエンジンか
ら回転動力を受けるトルクコンバータと、このトルクコ
ンバータから回転動力を受ける歯車変速装置とを有し、
該歯車変速装置の変速段を車速及びアクセル開度に応じ
て、予め定められた変速パターンに従って切換える構成
とされている。

【０００３】特開平１−２３８７４７、あるいは同２−
１４４２３３には、この変速パターンとして、通常パタ
ーンとスノーパターンを備える技術が開示されている。
通常パターンは高摩擦路面用のシフトパターンであり、
スノーパターンは低摩擦路面用のシフトパターンであ
る。スノーパターンでは、低速走行時に、１速から２速
及び２速から１速の変速パターンを削除し、高速段を優
先して使用する。

【０００４】図６（a ）に通常パターン、（b ）にスノ
ーパータンの変速特性図を示す。それぞれの図におい
て、実線がシフトアップ、点線がシフトダウンの境界値
を示している。

【０００５】近時、国内寒冷地での冬季タイヤのスタッ
ドレス化に伴ない、ミラーロード等の低摩擦路面が発生
する場合が増加し、アクセル操作あるいはブレーキ操作
の困難性が指摘されているが、アクセルの操作性につい
ては、前記スノーパターン等による２速発進によりアク
セルストロークに対するタイヤ発生駆動力変化を低減す
ることでこれをかなり向上させることができる。

【０００６】しかしながらブレーキの操作性について
は、簡易且つ有効な方法がなく、現状ではＡＢＳ（アン
チロック ブレーキ システム）等の高価な装置の採用
に頼らざるを得ないというのが実情である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】低摩擦路面での停止時
における制動力について着目すると、路面摩擦係数の低
下に伴ない、タイヤロック迄にかけ得る限界制動力が減
少し、一方、車速が低下してクリープ力が増加するた
め、必要制動力は増大する。そのためタイヤロックを生
じることなく減速・停止させるには制動力を狭い範囲で
増加させなければならない。

【０００８】図７は路面摩擦係数μ＝０．３の圧雪路に
おける低車速時の制動特性を表すグラフであり、上下を
実線で囲まれた帯状領域の下の境界は１速で停車すると
きに最低限必要な制動力を表し、この領域の上の境界は
１速における（μ＝０．３の）圧雪路でタイヤロックを
起こさない限界制動力を示している。又上下を点線で囲
まれた帯状領域は、同様に前記スノーパターンが採用さ
れた車両において２速で停車するときの必要制動力及び
限界制動力を表している。路面摩擦係数μが０．３程度
あるときは、図中に矢印で示すように、一定制動力
（Ｇ）で、タイヤロックなく減速停車が１速停車及び２
速停車の双方で可能である。

【０００９】これに対し図８は、路面摩擦係数μ＝０．
１の氷盤路における低車速時の制動特性を表す図７と同
様のグラフである。この場合では、タイヤロックの限界
が低いためロックせずに停止させ得る有効制動力の範囲
が狭く、低速になるにつれてクリープによる駆動力増大
分だけ必要制動力が増加するため、一定の制動力で停止
しようとすると有効制動力の範囲から下へ外れてしま
う。そのため図中に矢印で示すようにタイヤロックなく
減速停車するには、２速停止の場合でも車速低下に伴な
い、狭い範囲でのブレーキ踏み増しが必要となる。

【００１０】このように、狭い範囲内でのブレーキの踏
み増しが必要となるため、低摩擦路面ではブレーキ操作
性が悪化するという問題があったのであるが、従来技術
には、この点に着目したものは特になく、前述したよう
に、タイヤロック防止はＡＢＳ制御に頼らざるを得なか
った。

【００１１】本発明は、タイヤロック防止をＡＢＳ制御
に頼ることなく、所定の条件が成立したときにはニュー
トラル状態を形成して車両を良好に停止させるように構
成し、低摩擦路面でのブレーキ操作性を向上させた自動
変速機の制御装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、図１にその要
旨を示すように、自動変速機のシフトレンジが前進走行
レンジとされているときであっても、所定の条件が成立
したときにはニュートラル状態を形成して車両を良好に
停止させるように構成した自動変速機の変速制御装置に
おいて、走行路面が低摩擦路面か否かを検出する低摩擦
路面検出手段を備え、前記所定の条件の１つとして、走
行路面が低摩擦路面であるという条件を含むことにより
上記目的を達成したものである。

【００１３】

【作用】本発明においては、走行路面が低摩擦路面であ
ることを検出する低摩擦路面検出手段を備え、走行路面
が低摩擦路面か否かという条件を、ニュートラル状態を
形成するための条件の１つとして含むようにした。

【００１４】この結果、ニュートラル状態を形成する制
御を必要なときに限ることにより前進クラッチの耐久性
を確保しつつ、走行路面が低摩擦路面のときには、クリ
ープ力を押えることにより必要制動力を低減してブレー
キの踏み増し操作の必要性をなくし、低摩擦路面でのブ
レーキ操作性を向上することができる。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１６】図２に、本発明の実施例が適用される車両
用自動変速機の全体概要を示す。

【００１７】この自動変速機はトルクコンバータ部２０
と、オーバードライブ機構部４０と、前進３段後進１段
のアンダードライブ機構部６０とを備える。

【００１８】前記トルクコンバータ部２０は、ポンプ２
１、タービン２２、ステータ２３、及びロックアップク
ラッチ２４を備えた周知のものであり、エンジン１のク
ランクシャフト１０の出力をオーバードライブ機構部４
０に伝達する。

【００１９】ロックアップクラッチ２４は、条件が整っ
たときに係合され、ポンプ２１とタービン２２とを連結
する。その結果、燃料消費効率が向上する。

【００２０】前記オーバードライブ機構部は、サンギヤ
４３、リングギヤ４４、プラネタリピニオン４２、及び
キャリア４１からなる１組の遊星歯車装置を備え、この
遊星歯車装置の回転状態をクラッチＣ0 、ブレーキＢ0
、一方向クラッチＦ0 によって制御している。

【００２１】前記アンダードライブ機構部６０は、共通
のサンギヤ６１、リングギヤ６２、６３、プラネタリピ
ニオン６４、６５及びキャリア６６、６７からなる２組
の遊星歯車装置を備え、この２組の遊星歯車装置の回転
状態、及び前記オーバードライブ機構との連結状態をク
ラッチＣ1 、Ｃ2 、ブレーキＢ1 〜Ｂ3 及び一方向クラ
ッチＦ1 、Ｆ2 によって制御している。

【００２２】この自動変速機のトランスミッション部の
具体的な構成については、これ自体周知であるため、図
２においてスケルトン図示するに止どめ、詳細な説明は
省略する。

【００２３】この自動変速機は、上述の如きトランスミ
ッション部、及びコンピュータ８４を備える。コンピュ
ータ８４には、エンジン１の負荷を反映させるためのス
ロットル開度θを検出するアイドルスイッチ付のスロッ
トルセンサ８０、車速Ｎ0 を検出する車速センサ（出力
軸７０の回転速度センサ）８２、フットブレーキがオン
とされたことを検出するフットブレーキスイッチ９０、
エンジン回転速度Ｎeを検出するエンジン回転速度セン
サ９２、エンジン冷却水温センサ９４、及びシフトレン
ジを検出するシフトレンジセンサ９９等の各種制御のた
めの信号が入力される。更にフットブレーキの油圧系に
はブレーキ油圧を検出するブレーキ油圧センサ９１が設
けられており、この出力信号もコンピュータ８４に入力
されている。

【００２４】又、低摩擦路面検出手段９６は、これ自体
は公知の構成に係り、例えば、駆動輪回転速度と従動輪
回転速度の差の大きさによってタイヤのスリップを検出
するもの、車速、スロットル開度、変速段（ギヤ比）等
から求められる基準加速度と実加速度とを比較すること
によりタイヤのスリップを検出するもの等色々なものが
考えられ、１つに限定されるものではない。

【００２５】コンピュータ８４は、低摩擦路面検出手段
９６の検出結果に基づき、図６（a）の高摩擦路面用の
シフトパターンである通常パターン及び図６（b ）の低
摩擦路面用のシフトパターンであるスノーパターンのい
ずれかを選択し、これら予め設定されたスロットル開度
−車速の変速点マップに従って、油圧制御回路８６内の
ソレノイドバルブＳ1 、Ｓ2 を駆動・制御し、図３に示
されるような各クラッチ、ブレーキ等の係合の組合せを
行って変速を実行する。

【００２６】この自動変速機では、図３から明らかなよ
うに、クラッチＣ1 がニュートラル状態を形成する際に
滑らされるクラッチに相当する。即ち、シフトレンジが
前進走行レンジにあるときには、クラッチＣ1 がいずれ
の変速段でも係合状態にあり、これにより前進走行が可
能な状態とされる。しかしながら、本実施例では後述す
る所定の条件が成立する場合には、前進走行レンジであ
ってもこのクラッチＣ1 の係合圧が低減され、自動変速
機がニュートラルの状態となる。

【００２７】このニュートラル制御を実行するために、
クラッチＣ1 の油圧経路には、該クラッチＣ1 の係合圧
を任意に制御可能な周知のデューティソレノイドＳd
（あるいはリニアソレノイド）が介在されている。そし
て、このデューティソレノイドＳd に対してコンピュー
タ８４から所定の信号を送ることにより、クラッチＣ1
の係合圧が低減されるようになっている。

【００２８】このデューティソレノイドＳd によって任
意の時刻の係合圧を任意に制御する構成自体について
は、従来広く公知であるため、ここではその具体的な構
成の説明は省略する。

【００２９】なお、この実施例では、クラッチＣ1 に供
給する油圧をデューティ制御できるようにすることによ
り、本発明に係るニュートラル制御に加え、ニュートラ
ルレンジからドライブレンジにシフトした際に発生する
いわゆるＮ−Ｄショックを低減する制御も合わせて実現
するようにしているが、本発明に係るニュートラル制御
を実現するだけならば、図３のニュートラルの欄に示さ
れるように、何らかの方法で単にクラッチＣ0 のみが係
合された状態を形成するだけで足りる。即ち、より具体
的には１速の状態からの停止ならクラッチＣ1 のみを、
２速の状態からの停止ならクラッチＣ1 及びブレーキＢ
2 をそれぞれ解放させるだけで足りる。

【００３０】図４に、上記実施例装置において実行され
る制御フローを示す。

【００３１】図４において、ステップ２０１〜２０６及
び２１６が本発明に関わる停止時制御の成立条件を判断
するステップに相当している。

【００３２】即ち、この実施例では、（１）シフトレン
ジがドライブレンジ（ステップ２０１）かセカンドレン
ジ（ステップ２１６）、（２）変速パターンがスノーパ
ターン（ステップ２０２）、（３）アイドル接点信号が
オン（ステップ２０３）、（４）フットブレーキがオン
（ステップ２０４）、（５）車速が所定値Ｖ1 以下（ス
テップ２０５）、（６）エンジン回転速度Ｎe が所定値
Ｎe1以下（ステップ２０６）、の全ての条件が成立した
ときに停止時のニュートラル制御が実行される。

【００３３】なお、ここで所定値Ｖ1 は２速で駆動状態
となる車速より若干大きな値に設定している。

【００３４】これらの条件が全て成立すると、ステップ
２０７に進んで前進用クラッチＣ1を半解放とし、ニュ
ートラル状態を形成する。そして、エンジンブレーキを
効かせて停止するためにステップ２０８でブレーキＢ1
を係合し、ステップ２０９で、ニュートラル制御を実行
したことを示すフラグＦg 1 を１（オン）にする。本発
明によるニュートラル制御によりクリープの発生しない
状態で円滑な停止ができるようになり、ブレーキの踏み
増しをする必要がなくなる。

【００３５】一方、ステップ２０１〜２０６の１つでも
条件不成立が判定された場合には、ニュートラル制御の
解除（復帰）に掛る。停止時制御の復帰は、いずれの条
件が不成立となったかによってやり方が異なる。

【００３６】ステップ２０３のアイドル接点がオンでな
くなったことによって条件が不成立となった場合には、
ステップ２１２に進んで、クラッチＣ1 がなまし制御を
行うことなく急速に係合され、そのまま完全係合に至
る。更に、ステップ２１３でＢ1 を解放し、ステップ２
１４でフラグＦg 1 を０（オフ）にする。

【００３７】その他の条件（Ｄレンジの条件を除く）が
不成立となった場合は、ステップ２１８へ進む。ステッ
プ２１８ではフラグＦg 1 が１（オン）か否かが判断さ
れ、オンなら次のステップ２１９へ進み、オフならステ
ップ２１２へ進む。ステップ２１９ではクラッチＣ1 が
完全係合に至ったか否かが判定される。当初はまだ完全
係合には至っていないと判断されるため、ステップ２２
０に進んで、クラッチＣ1 がなましつつ係合させられ
る。これにより、ショックの小さい停止時制御の解除が
実現できる。

【００３８】やがて、ステップ２１９において、完全係
合に至ったと判定された場合には、ステップ２１２に進
み、当該完全係合が維持される。

【００３９】なお、シフトレンジがドライブレンジでな
いと判定されたときには、ステップ２１６あるいは２１
７へと進むようになっている。シフトレンジがセカンド
レンジのときはドライブレンジと同様のフローとなる
が、Ｌレンジのときは停止時制御が実行されない。即
ち、ステップ２１７でＬレンジと判定されたときは、ス
テップ２１８へ進み、フラグＦg 1 がオフならステップ
２１２へ進み、フラグＦg1 がオンならステップ２１９
において、クラッチＣ1 が完全係合し終ったかどうかが
判定され、まだ係合中であるときはステップ２２０でク
ラッチＣ1 のなまし係合が実行され、完全係合に至った
場合にはステップ２１９から２１２へと進んで、当該ク
ラッチＣ1 の完全係合が維持される構成とされている。

【００４０】一方、シフトレンジがドライブレンジでも
センカドレンジでもＬレンジでもないと判定されたとき
には、前進レンジではないため、ステップ２２２でクラ
ッチＣ1 が完全解放され、ステップ２２３でＢ1 を解放
し、ステップ２２４でフラグＦg 1 が０（オフ）とされ
る。

【００４１】以上の構成により、低摩擦路面において減
速停止時にニュートラル制御を行った結果、図７に対応
する制動力特性が図５に示すようになり、クリープの発
生しない状態でブレーキの踏み増しも必要なく、円滑な
停止ができるようになり、ミラーロード等の低摩擦路面
でのブレーキ操作性が向上した。

【００４２】なお、本出願人は先に特開平５−１１８４
８４において、トルクコンバータの入力軸回転速度に相
当するエンジン回転速度と、出力軸回転速度に相当する
タービン回転速度とを検出し、エンジン回転速度≧ター
ビン回転速度という条件が成立するか否かをニュートラ
ル状態を形成する条件の１つとして含むようにして減速
停止時のニュートラル制御を行うようにしたものを提案
しているが、これを本発明と併用すれば一層効果を上げ
ることができる。

【００４３】即ち、このように構成することにより、エ
アコンや電気負荷、冷却水温等に基づくアイドル回転速
度の変化の影響を受けることなく、現にクリープが発生
するような低車速となったときにのみ、本発明に係るニ
ュートラル制御を実行できるようになる。その結果、例
えばクリープが発生する直前の車速まで減速し、再び加
速・増速するような場合には、クラッチＣ1 を滑らせる
必要がなくなり、クラッチＣ1 の耐久性をより向上させ
ることができ、再加速も円滑に実行できるようになる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
ニュートラル状態を形成する制御を必要なときに限って
実行することにより、前進クラッチの耐久性を確保しつ
つ、走行路面が低摩擦路面のときにはクリープ力を抑え
ることにより必要制動力を低減してブレーキの踏み増し
操作の必要性をなくし、アンチスキッド制御に頼ること
なく低コストで低摩擦路面でのブレーキ操作性を向上す
ることができるという効果が得られる。

【００４５】又、アンチスキッド装備によるコスト増加
を招くことなくタイヤロックの頻度を低減することもで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の要旨を示すブロック図

【図２】本発明の実施例が適用された車両用自動変速機
の概略構成図

【図３】上記自動変速機の各摩擦係合装置の作用状態を
示す線図

【図４】上記自動変速機によって実行される制御フロー
を示す流れ図

【図５】ニュートラル制御実行時の氷盤路における低車
速時の制動力特性を示す線図

【図６】通常パターン及びスノーパターンの変速特性を
示す線図

【図７】圧雪路における低車速時の制動力特性を示す線
図

【図８】氷盤路における低車速時の制動力特性を示す線
図

【符号の説明】

Ｃ1 …クラッチ ８０…スロットルセンサ（アイドル接点スイッチ付） ８２…車速センサ ８４…コンピュータ ９０…フットブレーキスイッチ ９６…低摩擦路面検出手段 ９９…シフトレンジセンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大竹 敏広 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自動変速機のシフトレンジが前進走行レン
   ジとされているときであっても、所定の条件が成立した
   ときにはニュートラル状態を形成して車両を良好に停止
   させるように構成した自動変速機の変速制御装置におい
   て、 走行路面が低摩擦路面か否かを検出する低摩擦路面検出
   手段を備え、 前記所定の条件の１つとして、走行路面が低摩擦路面で
   あるという条件を含むことを特徴とする自動変速機の変
   速制御装置。