JPH1061461A

JPH1061461A - 自動変速機の制御装置

Info

Publication number: JPH1061461A
Application number: JP8241393A
Authority: JP
Inventors: Kazutoshi Nozaki; 和俊野崎; Koji Taniguchi; 浩司谷口; Hideo Tomomatsu; 秀夫友松; Kunihiro Iwatsuki; 邦裕岩月; Yasuhiko Higashiyama; 康彦東山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-08-23
Filing date: 1996-08-23
Publication date: 1998-03-03

Abstract

(57)【要約】【課題】シフト装置により自動変速機を走行レンジか
ら非走行レンジにシフトさせる操作が行われた場合に
は、駆動力源の回転速度に関わりなく車両移動の防止や
摩擦係合装置の耐久性向上を図ることのできる自動変速
機の制御装置を提供する。【解決手段】油圧式の摩擦係合装置を有する自動変速
機を備え、シフト装置の操作により自動変速機を走行レ
ンジから非走行レンジにシフトさせる際に、摩擦係合装
置が解放されてトルク伝達経路が遮断される自動変速機
の制御装置において、走行レンジから非走行レンジにシ
フトする操作を検出する（ステップ１）と、ステップ１
により非走行レンジにシフトする操作が検出されてから
所定時間内において、アクセルペダルによりエンジンの
出力トルクを増大させる操作が行われた場合でもスロッ
トルバルブを閉じた状態に維持する（ステップ２，３）
とを備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、シフト装置の操
作により自動変速機が走行レンジから非走行レンジにシ
フトする際に、摩擦係合装置が解放されてトルク伝達経
路が遮断される自動変速機の制御装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車両用の自動変速機は油圧式の
摩擦係合装置を備えており、シフト装置の操作により自
動変速機を走行レンジから非走行レンジにシフトする際
に、係合状態にある摩擦係合装置の油圧室に供給されて
いる作動油が排出されて摩擦係合装置が解放され、自動
変速機でのトルク伝達経路が遮断され、車両の停止状態
が維持される構成となっている。

【０００３】このような、自動変速機においては、シフ
ト装置の操作と同時に摩擦係合装置の解放を終了させる
ことはできず、シフト装置の操作の後、作動油の油圧の
応答遅れによって所定時間経過後に摩擦係合装置の解放
が終了する。

【０００４】ここで、摩擦係合装置の解放が終了するま
での間に、アクセルペダルによりエンジン出力を増大さ
せる操作が行われると、遠心油圧により摩擦係合装置が
完全に解放されずに引き摺りが発生して所定の係合圧、
つまりトルク容量が維持される。その結果、非走行レン
ジであるにも関わらず、トルクが摩擦係合装置を介して
自動変速機の出力側に伝達されて車両移動が起きたり、
摩擦係合装置の耐久性が低下するなどの問題があった。

【０００５】上記問題を解消することのできる自動変速
機の制御装置の一例が特開平５−１４１２８４号公報に
記載されている。この公報に記載された自動変速機の制
御装置は、エンジンの回転速度を検出するエンジン回転
速度検出手段と、フューエルカットを実行するフューエ
ルカットとを備えている。そして、シフトレバーの操作
により走行レンジから非走行レンジにシフトする際に、
エンジンの回転速度が設定値を超えるとフューエルカッ
トを実行してエンジンの回転速度の上昇を抑制してエン
ジン出力を抑制し、上記問題に対処している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例に
おいては、フューエルカットを実行することでエンジン
出力を抑制しているため、エンジンの回転速度が所定値
以下の状態でこの制御を行った場合、エンジンの燃焼状
態が不安定となってエンジンストールを引き起こす可能
性がある。このため、エンジン回転速度が所定値以下の
状態ではエンジン出力を抑制することができず、依然と
して車両移動が生じたり、摩擦係合装置の耐久性が低下
する問題が残されていた。

【０００７】この発明は上記事情を背景としてなされた
もので、シフト装置の操作により自動変速機が走行レン
ジから非走行レンジにシフトする際に、駆動力源の回転
速度に関わりなく車両移動の防止や摩擦係合装置の耐久
性向上を図ることのできる自動変速機の制御装置を提供
することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段およびその作用】上記目的
を達成するため請求項１の発明は、アクセルペダルの操
作により制御される出力増減機構を備えた駆動力源と、
この駆動力源の出力側に接続され、かつ、トルク伝達経
路に油圧式の摩擦係合装置が配置された自動変速機と、
この自動変速機を走行レンジから非走行レンジにシフト
させるシフト装置とを備え、このシフト装置の操作によ
り前記自動変速機が走行レンジから非走行レンジにシフ
トする際に、前記摩擦係合装置が解放されて前記トルク
伝達経路が遮断される自動変速機の制御装置において、
前記シフト装置により、前記自動変速機を走行レンジか
ら非走行レンジにシフトする操作が行われてから所定時
間内では、前記アクセルペダルにより駆動力源の出力を
増大させる操作が行われた場合でも前記出力増減機構の
出力増大動作を抑制する出力制御手段とを備えたことを
特徴とする。ここで、所定時間とは摩擦係合装置の解放
が終了するまでの時間を意味している。

【０００９】請求項１の発明によれば、シフト装置によ
り自動変速機を走行レンジから非走行レンジにシフトさ
せる操作が行われてから所定時間内においては、アクセ
ルペダルにより駆動力源の出力を増大させる操作が行わ
れても、出力増減機構の出力増大動作が抑制され、摩擦
係合装置に伝達されるトルクの増大が抑制される。

【００１０】請求項２の発明は、前記出力制御手段は、
前記摩擦係合装置に供給される作動油の油温が低いほ
ど、前記所定時間をより長く設定することを特徴とす
る。

【００１１】請求項２の発明によれば、摩擦係合装置を
動作させる作動油の油温が低く、粘性抵抗が高まって油
圧の応答遅れが一層促進される状態では、油圧の応答遅
れに応じて出力増減機構の出力増大動作が抑制される時
間が長くなるため、作動油温の低温時における駆動力源
の出力の抑制機能が一層向上する。

【００１２】

【発明の実施の形態】つぎにこの発明を図面を参照して
具体的に説明する。先ずこの発明で対象とする車両の全
体的な制御系統を簡単に説明すると、図２において、駆
動力源としてのエンジン１には吸気管２が設けられてお
り、吸気管２には電子スロットルバルブ３が配置されて
いる。電子スロットルバルブ３はサーボモータからなる
スロットルアクチュエータ４によって駆動される。この
電子スロットルバルブ３およびスロットルアクチュエー
タ４が請求項１の出力増減機構に相当する。

【００１３】一方、エンジン１を制御するエンジン用電
子制御装置（Ｅ−ＥＣＵ）５は、中央演算処理装置（Ｃ
ＰＵ）および記憶装置（ＲＡＭ、ＲＯＭ）ならびに入出
力インターフェースを主体とするものである。このエン
ジン用電子制御装置５には、エンジン１の回転速度を検
出するエンジン回転速度センサ６、エンジン１の吸入空
気量を検出する吸入空気量センサ７、吸入空気の温度を
検出する吸入空気温度センサ８、電子スロットルバルブ
３の開度θを検出するスロットルセンサ９、車速Ｖを検
出する車速センサ１０、エンジン１の冷却水温度を検出
する冷却水温センサ１１、アクセルペダル１２の操作を
検出するアクセルペダルスイッチ１３からの信号が入力
されている。エンジン用電子制御装置５は、アクセルペ
ダルスイッチ１３の信号に基づいてスロットルアクチュ
エータ４を制御し、電子スロットルバルブ３の開度が電
気的に制御される。

【００１４】そして、エンジン用電子制御装置５は、こ
れらのデータに基づいてエンジン１の燃料噴射量制御の
ために燃料噴射弁１４を制御し、点火時期制御のために
イグナイタ１５を制御し、トラクション制御を含む全て
のスロットル制御を、スロットルアクチュエータ４によ
り電子スロットルバルブ３を制御して行うようになって
いる。つまり、電子スロットルバルブ３は、アクセルペ
ダル１２の操作に関わりなくエンジン出力を低下させる
必要がある場合に、電子スロットルバルブ３が電気的に
制御されてその開度が減じられるようになっている。

【００１５】図３は、エンジン１の出力側に連結された
自動変速機１６の概略構成の一例を示すスケルトン図で
あり、自動変速機１６はトルクコンバータ１７、３組の
遊星歯車機構などから構成された変速部１８を備えてい
る。トルクコンバータ１７は、エンジン１の出力軸に連
結されているポンプインペラ１９と、ポンプインペラ１
９からのオイルを受けて回転させられるタービンランナ
２０と、入力軸２１に連結されたロックアップクラッチ
２２とを備えている。

【００１６】また、変速部１８には、同軸上に配置され
た３組の遊星歯車機構２３，２４，２５と、遊星歯車機
構２３，２４，２５の構成要素を選択的に連結する摩擦
係合装置としてのクラッチＣ0 ，Ｃ1 ，Ｃ2 とを備えて
いる。さらに、遊星歯車機構２３，２４，２５の構成要
素の一部は、摩擦係合装置としての４つのブレーキＢ0
，Ｂ1 ，Ｂ2 ，Ｂ4 によってハウジング２６に対して
選択的に連結されるとともに、遊星歯車機構２３，２
４，２５の構成要素の一部は３つの一方向クラッチＦ0
，Ｆ1 ，Ｆ2 によってその回転方向により相互に、若
しくはハウジング２６と係合させられるようになってい
る。そして、上記遊星歯車機構２３，２４，２５および
摩擦係合装置によりトルク伝達経路が形成され、摩擦係
合装置を係合・解放することにより変速段が設定され
る。

【００１７】上記構成の自動変速機１６の変速段の設定
およびロックアップクラッチ２２の制御ならびにライン
圧は、油圧制御装置２７によって制御される。この油圧
制御装置２７は、電気的に制御されるように構成されて
おり、変速を実行するための第１ないし第３のシフトソ
レノイドバルブＳ1 ，〜Ｓ3 、ライン圧を制御するため
のリニアソレノイドバルブＳLT、アキュームレータ背圧
を制御するためのリニアソレノイドバルブＳLN、ロック
アップクラッチ２２を制御するためのリニアソレノイド
バルブＳLUが設けられている。

【００１８】これらのソレノイドバルブに信号を出力し
て自動変速機１６の変速やライン圧あるいはアキューム
レータ背圧などを制御する自動変速機用電子制御装置
（Ｔ−ＥＣＵ）２８が設けられている。この自動変速機
用電子制御装置２８は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）お
よび記憶装置（ＲＡＭ、ＲＯＭ）ならびに入出力インタ
ーフェースを主体とするものであり、車両の走行状態に
基づいて自動変速機１６の変速段を設定する変速マップ
が記憶されている。

【００１９】この自動変速機用電子制御装置２８には、
制御のためのデータとしてスロットルセンサ９、車速セ
ンサ１０、冷却水温センサ１１、自動変速機１６の油温
を検出する油温センサ２９、シフトレバー３０の操作位
置を検出するマニュアルシフトスイッチ３１からの信号
などが入力されている。このシフトレバー３０が請求項
１のシフト装置に相当する。そして、運転者によりシフ
トレバー３０が操作され、自動変速機１６が走行レン
ジ、例えばＤ（ドライブ）レンジ、Ｒ（リバース）レン
ジ、Ｌ（前進第１速）レンジや、非走行レンジ、例えば
Ｎ（ニュートラル）レンジ、Ｐ（パーキング）レンジに
切り換えられる。

【００２０】また、自動変速機用電子制御装置２８とエ
ンジン用電子制御装置５とは、相互にデータ通信可能に
接続されており、エンジン用電子制御装置５から自動変
速機用電子制御装置２８に対しては、１回転当たりの吸
入空気量（Ｑ／Ｎ）などの信号が送信され、また自動変
速機用電子制御装置２８からエンジン用電子制御装置５
に対しては、各ソレノイドバルブに対する指示信号と同
等の信号および変速段を指示する信号などが送信されて
いる。

【００２１】すなわち自動変速機用電子制御装置２８
は、入力されたデータに基づいて変速段やロックアップ
クラッチ２２の係合・解放、あるいはライン圧の調圧レ
ベルなどを判断し、その判断結果に基づいて所定のソレ
ノイドバルブに指示信号を出力し、さらにフェイルの判
断やそれに基づく制御を行うようになっている。

【００２２】つぎに、この発明の制御ルーチンの一例を
図１のフローチャートおよび図４のタイムチャートに基
づいて説明する。まず、車両が停車した状態で自動変速
機１６が走行レンジ、例えばＤレンジに設定されている
場合には、自動変速機１６ではクラッチＣ1 ，Ｃ0 の油
圧室に油圧が作用し、クラッチＣ1 ，Ｃ0 の係合圧に応
じたトルクが伝達される。

【００２３】つぎに、シフトレバー３０の操作により自
動変速機１６をＤレンジから非走行レンジ、例えばＮレ
ンジにシフトさせる操作が行われたか否かが判断され
（ステップ１）、ステップ１で否定判断された場合はリ
セットされる。自動変速機１６では、係合されているク
ラッチＣ1 の解放によりＤレンジからＮレンジに切り換
えられる。ステップ１で肯定判断された場合、電子スロ
ットル３を閉じる要求が成立し、エンジン用電子制御装
置５で、電子スロットルバルブ３を所定時間内において
全閉状態に維持するタイマーがセットされる。

【００２４】ここで、所定時間とは、シフトレバー３０
の切り換え操作が行われてから、クラッチＣ1 に作用す
る油圧が排圧されてクラッチＣ1 の解放が終了するまで
の時間を意味しており、この制御例では、実験的に求め
られた時間よりも若干長く設定されている。

【００２５】また、この制御例では所定時間を設定する
際に、電子スロットル３を閉じる要求が成立した時点で
油温センサ２９により自動変速機１６の作動油の油温を
検出し、図５のマップに示すように、油温センサ２９に
より検出される油温が低いほど、所定時間を長く設定す
る制御が行われている。

【００２６】なお、油温が所定温度、例えば６０度以上
ある場合には、所定時間がほぼ一定に設定される。さら
に、この所定時間は、エンジン１のレーシング機能を維
持するため、必要最低限の値に設定される。

【００２７】上記電子スロットルバルブ３の閉じ要求の
成立後、クラッチＣ1 に作用する油圧の排圧が開始さ
れ、クラッチＣ1 の伝達トルクが徐々に減少していくと
ともに、所定時間が経過したか否かがエンジン用電子制
御装置５で判断され（ステップ２）、ステップ２で肯定
判断された場合は電子スロットル３の閉じ要求がそのま
ま継続される（ステップ３）。

【００２８】電子スロットル３の閉じ要求の継続中にア
クセルペダル１２が踏み込まれてエンジン出力を増大さ
せる要求が生じた場合でも、エンジン用電子制御装置５
により電子スロットルバルブ３が全閉状態に維持される
ため、吸入空気量の増大が抑制されてエンジン出力の増
大が抑制される。

【００２９】ステップ２で肯定判断された場合は、電子
スロットルバルブ３の閉じ要求が解除されて復帰制御が
実行される（ステップ４）。つまり、アクセルペダル１
２の踏み込み量や速度に応じて電子スロットルバルブ３
の開度が設定される。上記ステップ１が請求項１のシフ
ト検出手段に相当し、ステップ２、３が請求項１または
請求項２の出力制御手段に相当する。なお、上記制御例
は、クラッチＣ1 以外の摩擦係合装置が解放される場合
においても適用可能であるうえ、ほかの非走行レンジや
走行レンジにも適用可能である。

【００３０】以上のように、上記制御例によれば、車両
の停止状態で走行レンジから非走行レンジに切り換える
操作が行われてから摩擦係合装置の解放が終了するまで
の所定時間内においては、アクセルペダル１２によりエ
ンジン出力を増大させる操作が行われても電子スロット
ルバルブ３が閉じられた状態に維持されてエンジン出力
の増大が抑制される。

【００３１】したがって、シフトレバー３０により自動
変速機１６を走行レンジから非走行レンジにシフトする
操作が行われ、油圧の応答遅れにより摩擦係合装置の解
放が終了する前にアクセルペダル１２が踏み込まれた場
合でも車両の移動が防止され、かつ、摩擦係合装置の引
き摺りが防止されて耐久性を向上できる。

【００３２】また、電子スロットルバルブ３を閉じた状
態を維持することによりエンジン出力の増大を抑制して
いるため、エンジン回転速度が低い場合でもエンジンの
燃焼状態が安定的に維持され、エンジンストールを引き
起こすことを防止でき、エンジンの回転速度に関わりな
く上記制御を適用してエンジン出力を抑制することがで
きる。

【００３３】さらに、自動変速機１６の作動油は、油温
が低いほど高粘度となって摩擦係合装置の応答遅れが一
層顕著になるが、この制御例では、油温センサ２９によ
り検出される油温が低いほど、所定時間をより長く設定
する制御が行われている。したがって、摩擦係合装置の
解放が完全に終了してから電子スロットルバルブ３の閉
じ要求を解除することが可能となり、作動油温の低温時
における車両の移動防止機能や耐久性向上機能が一層向
上する。

【００３４】なおこの発明は、吸気管にアクセルペダル
の踏み込みに応じて開閉されるメインスロットルバルブ
を設け、メインスロットルバルブよりも上流側にスロッ
トルアクチュエータにより制御されるサブスロットルを
設け、かつ、サブスロットルの開度をエンジン用電子制
御装置により制御する構成の自動変速機の制御装置にも
適用可能である。

【００３５】さらにまた、摩擦係合装置の油圧室に作用
する油圧を検出するセンサを設け、このセンサにより検
出される油圧に基づいて摩擦係合装置の解放終了を判断
し、この判断結果を所定時間に代用して電子スロットル
バルブ３の閉じ要求を解除する制御を行うことも可能で
ある。

【００３６】なお、この発明は、駆動力源として電動モ
ータを搭載した電気自動車や、電動モータとエンジンと
を搭載したハイブリッド車にも適用可能である。駆動力
源として電動モータを用いた場合は、電動モータに印加
する電圧を調整するコントローラ、例えばコンバータ、
インバータなどが請求項１の出力増減機構に相当する。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、シフト装置により自動変速機を走行レンジから非走
行レンジにシフトさせる操作が行われてから所定時間内
においては、アクセルペダルにより駆動力源の出力を増
大させる操作が行われても出力増減機構による出力増大
動作が抑制されて駆動力源の出力の増大が抑制される。

【００３８】したがって、シフト装置により自動変速機
を走行レンジから非走行レンジにシフトする操作が行わ
れた後、油圧の応答遅れにより摩擦係合装置の解放が終
了する前にアクセルペダルにより駆動力源の出力を増大
させる操作が行われた場合でも、駆動力源の回転速度に
関わりなく車両の移動が防止され、かつ、摩擦係合装置
の引き摺りが防止されて耐久性を向上できる。

【００３９】請求項２の発明によれば、摩擦係合装置を
動作させる作動油の油温が低く、粘性抵抗が高まって油
圧の応答遅れが促進された場合でも、油圧の応答遅れの
増大に応じて出力増大動作が抑制される所定時間がより
長く設定されるため、摩擦係合装置の解放が完全に終了
してから出力増減手段による出力増大動作が可能とな
り、作動油温の低温時における車両の移動防止機能や耐
久性向上機能が一層向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の制御ルーチンの一例を示すフローチ
ャートである。

【図２】この発明に適用されるエンジンおよび自動変速
機の制御系統を示すブロック図である。

【図３】この発明に適用される自動変速機の概略構成を
示すスケルトン図である。

【図４】図１の制御ルーチンにおけるシステムの状態を
示すタイムチャートである。

【図５】図１の制御例で設定される電子スロットルバル
ブの閉じ要求の時間と自動変速機の油温との関係を示す
線図である。

【符号の説明】

１エンジン（駆動力源）３電子スロットルバルブ（出力増減機構）４スロットルアクチュエータ（出力増減機構）１２アクセルペダル１６自動変速機３０シフトレバー（シフト装置）Ｃ0 ，Ｃ1 ，Ｃ2 クラッチ（摩擦係合装置）Ｂ0 ，Ｂ1 ，Ｂ2 ，Ｂ3 ブレーキ（摩擦係合装置）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岩月邦裕愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者東山康彦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

【特許請求の範囲】

【請求項１】アクセルペダルの操作により制御される
出力増減機構を備えた駆動力源と、この駆動力源の出力
側に接続され、かつ、トルク伝達経路に油圧式の摩擦係
合装置が配置された自動変速機と、この自動変速機を走
行レンジから非走行レンジにシフトさせるシフト装置と
を備え、このシフト装置の操作により前記自動変速機が
走行レンジから非走行レンジにシフトする際に、前記摩
擦係合装置が解放されて前記トルク伝達経路が遮断され
る自動変速機の制御装置において、前記シフト装置により、前記自動変速機を走行レンジか
ら非走行レンジにシフトする操作が行われてから所定時
間内では、前記アクセルペダルにより駆動力源の出力を
増大させる操作が行われた場合でも前記出力増減機構の
出力増大動作を抑制する出力制御手段とを備えたことを
特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項２】前記出力制御手段は、前記摩擦係合装置
に供給される作動油の油温が低いほど、前記所定時間を
長く設定することを特徴とする請求項１に記載の自動変
速機の制御装置。