JPS5830555A - 車輛用自動変速機の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車輌用自動変速機の制御方法に係る。

油圧が供給されることにより係合される複数個の摩擦係
合＠１を有し、咳摩擦係合装１の保合の組合せを変える
ことにより複数の前進速度段を含む複数の速度段の園に
切換えられる歯車変速機構と、複数の前進レンジを自船
複数の切換レンジの園に切４換えられることにより設定
を許される前進速度段の範囲を選択的に定めるマニュア
ルシフトバルブと、前記マニュアルシフトバルブにより
設定を許された前進速度段の範囲内にて車速とスロット
ル開度に関する信号を含む複数の入力信号に基いて前記
歯車変速機構をいづれかの前進速度段に設定する制御装
置とを有する車輌用自動変速機は、種々の構成に於で提
案されている。この種の車輌用自動変速機に於けるマニ
ュアルシフトバルブの切換レンジは、一般に、車輌を駐
車する際遍択されるＰレンジ、車輌を後進させるとき選
択されるＲレンジ、歯車変速機構を空転状態に設定する
Ｎレンジ、通常の走行状態に於て選択され車速とスロッ
トル開度に関する信号を含む複数の入力信号に基いて第
１速から例えば第４速の最高速度段に至る全ての前進速
度段への設定を許すＤレンジ、最高速度段である例えば
第４速への設定を阻止するがその他の第１速〜第３速の
闇では車速とスロットル開直に関する信号を含む複数の
入力信号に基いて任意の速度段への設定を許し第２速と
第３速で自動変速機の出力軸の側から入力軸の側を逆に
駆動することを可能にしエンジンブレーキを作動せしめ
る３レンジ、車速とスロットル開度に関する信号を含む
複数の入力信号に拘らず歯車変速機構を第１速度段にの
み設定すると同時に特に該第１速度段に於て自動変速機
の出力軸の側から入力軸の側を逆に駆動することを可能
にしエンジンブレーキを作動せしめるしレンジ、等とし
て知られるものである。

この種の自動変速機に於て、今マニュアルシフトパルプ
が例えばＤレンジに切換えられた状態に於て、車輌が発
進され、速度の増大に応じて第１速度段より順・次第２
速度段、第３速度段、第４速度段へと歯車変速機構が切
換えられていく場合に、一般にＤレンジに於ては第１速
時にはエンジンブレーキが作用する必要がないことから
、＊＊＊速機構内にて第１速を達成するために制動され
るべき第一の回転Ｉ！索はワンウェイクラッチにより制
動されるようになっている。この場合車速の増大によっ
て歯車変速機構が第２速度段へ切換えられるとき、には
、第２速度段を達成するために歯車変速機構内にて制動
されるべき第二の回転要素が制動されるにつれて、前記
第一の回転要素はワンウェイクラッチが滑る方向に回転
し始めるので、これら第一の回転Ｉ！衆と第二の回転要
素の闇の制動の切換えに特に同期手段を用いなくても、
第１速度段より第２速度段への変速は滑らかに行われる
。

しかしマニュアルシフトパルプがしレンジに切換えられ
ているときには、エンジンブレーキを作動させるために
、前記第一の回転要素には前記ワンウェイクラッチに加
えてこれに並列に配置された油圧ブレーキによる制動作
用が加えられ、該第−の回転要素はいづれの回転方向に
対しても積極的に回転を制動されている。かかるしレン
ジに於て車輌が運転されているとき、マニュアルシフト
パルプが３レンジ又はＤレンジへ切換え、られたとする
。このとき、もしそのときの車輌の運転状態が車速、ス
ロットル倒置等の条件に基けば第２速度段にて運転され
るべき運転状態にあったとすると、自動変速機に於ける
制御装置はそのことを判断し、直ちに一串変速機□構を
第２速度段へ切換えるべく、前記第二の回転要素の制動
を開始する。

しかしこの場合第２速度段を達成するためには、先ず前
記第一の回転要素を積極的に制動している油圧ブレーキ
が解除され、咳第−の回転要素は自由に回転し得るよう
に解放されなければならない。

従ってこの一場合、もし前記第一の回転要素に対する油
圧ブレーキの解放が充分に行われない前に前記第二の回
転要素に対する制動が作用し始めると、歯車変速機構は
一時的にロックされた状態′になり、５− 出力軸トルクが角となる。又第−の回転！！素が解放さ
れると、第２速に相当する迄エンジン回転数が低下され
るため、エンジン慣性による正の出力軸トルクが発生し
、打音及び変速ショックが生ずる。

本発明は、このようにマニュアルシフトパルプの切換え
によって変速段の切換えが生ずる際に於ける上述の如き
同題に対処し、この点に関し改良された車輌用自動変速
機を提供すべく車輌用自動変速機を制御する方法を提供
することを目的としている。

かかる目的は、本発明によれば、上述の如き構成を有す
る車輌用自動変速機の制御方法にして、マニュアルシフ
トパルプが前進速度段の一つから前進速度段の他の一つ
へ切換えられたとき該切換えの瞬間から咳切換えにより
解放されるべき串擦係合装瞳より油圧を排出することを
許すが該瞬間から所定時開経過するまでは新たに係合さ
れるべき摩擦係合装置への油圧の供給を阻止することに
よって達成される。

６− ところで近年電子演算技術の発−達に伴って、この種の
車輌用自動変速機に関しても、その作動に於ける判断機
能を電子演算装置により行うことが種々提案されてきて
いる。この種の電子演算装置を組込んだ車輌用自動変速
機に於ては、一般に車速、スロットル一度、マニュアル
シフトパルプの切換位置即ちシフトボジシミン、出力性
能に重点を置いた運転を行うか燃費性能に重点を置いた
運転を行うか等の運転パターンの選択を行うパターンセ
レクトスイッチの切換位置、その他の入力信号に基いて
、電子演算装置に於て数■ｓｅａの周期にて各瞬間に自
動変速機が設定されるべき速度段を決定し、その決定に
基いて電磁弁を作動させ、各摩擦係合装置に対する油圧
の供給を制御するようになっている。かかる電子制御式
車輌用自動麦速機に於て上述変速機本発明を実施するな
らば、上述の如く例えばＬレンジの下に於ける第１速度
段よりマニュアルシフトパルプの切換えによって３レン
ジの下に於ける第２速度段への切換えが生じ、そのため
に解放されるべき摩擦係合装置と係合されるべき摩擦係
合装置の作動の間に不都合な干渉が生ずるときには、電
子回路によってなされる制御演′綽の途中に於てそのよ
うな事態の発生を関知し、保合を解除されるべき摩擦係
合装置から油圧が排出されることは許すが新たに係合さ
れるべき摩擦係合装置への油圧の供給を所定時間遅らせ
る演算過程を組込めばよい。

ところで、この種の串輌用自鋤咬速機に於ては、一般に
３レンジ又はしレンジに於てエンジンブレーキを作用せ
しめる摩擦係合ｉ＊へ油圧を供給する作用、はマニュア
ルシフトパルプによって行われており、例えば第１速度
段について云えば、電気演算装置はＬレンジ第１速、３
レンジ第１速、Ｄレンジ第１速のいづれに対しても同一
の油圧出力を与えるように構成されており、１１１１速
度段にてエンジンブレーキを作用せしめる摩擦係合装置
への油圧の供給はマニュアルシフトパルプがＬレンジに
切換えられることにより機械的に開かれるボートを経て
なされるようになっている。この点に着目すれば、本発
明に従ってマニュアルシフトパルプが前進レンジの一つ
から前進レンジの他の一つへ切換えられたとき咳切換え
の瞬間から咳切換えによって解放されるべき摩擦係合装
置より油圧を排出することを許すが咳瞬間から所定時間
経過するまでは新たに係合されるべき摩擦係合装置への
油圧の供給を阻止することは、当咳所定時間が経過する
まで変速段切換えのための電子演算装置をしてそれ迄設
定されていた速度段を保持せしめるようなｍａを行うの
が便利である。このように速度段がそれまで設定されて
いた速度段に保持されたままの状態でマニュアルシフト
パルプが５咳速度段ではエンジンブレーキが作用しない
シフトレンジへ切換えられると、エンジンブレーキを作
用させるべくそれまで係合されていた摩擦係合装置へ供
給されていた油圧は当然直ちに排出され始め、一方いづ
れの摩擦係合装置にも新たに油圧が供給されることはな
いので、次に設定されるべく速度段の達成のために新た
に油圧を供給されるべき摩擦係合装置に対してもその閤
油圧の供給を遅らせることができる。

９− 以下に添付の図を′参照して本発明を実施例について詳
報に説明する。

第１図は本発明による車輌用自動変速機のＩ制御方法を
実施するための装置の構成を示す概略図である。第１図
には、本発明の制御方法によって制御される自動変速機
の構成が解図的に示されている。かかる自動変速機１は
それ自身公知とされているものであり、図には示されて
いないエンジンの出力軸に連結された入力軸２、流体式
トルクコンバータ３、トルクコンバータ３をバイパスし
て入力軸２をトルクコンバータの出力軸３ａに直結する
直結クラッチ４、トルクコンバータの出力軸３ａに接続
された軸５を入力軸としこれに幾つかの変速特性を与え
てその出力軸６に車輌の駆動輪を駆動するための駆動力
を出力する歯車変速機構７を含むものである。

歯車変速機構７は、入力軸５に連結されたキャリヤ８、
該キャリヤによって担持されたプラネタリビニオン９、
咳プラネタリビニオンと噛合プたサンギヤ１０及びリン
グギヤ１１、キャリヤ８と１０− サンギヤ１０の−に設けられたワンウェイクラッチ（Ｆ
ｏ）１２、キャリヤ８とサンギヤ１０とを選択的に結合
するクラッチ（Ｃ・）１３、サンギヤ１０をハウジング
に対し選択的に固定するブレーキ（Ｂｅ）１４とを含む
オーバドライブ機構を有している。

歯車蛮速機構７は、更にリングギ・ヤ１１に中間軸１５
及びサンギヤ軸１６を選択的に連結するクラッチ（Ｃ＋
＞１７及びクラッチ（Ｃｔ）１８、中間軸１５に連結さ
れたリングギヤ１９、サンギヤ軸１６に連結されたサン
ギヤ２０．リングギヤ１９とサンギヤ２０の闇に噛合わ
され出力軸６に連結されたキャリヤ２１によって担持さ
れたプラネタリビニオン２２、サンギヤ軸１６に連結さ
れたサンギヤ２３、出力軸６に連結されたリングギヤ２
４、サンギヤ２３とリングギヤ２４の間に噛合わされた
プラネタリビニオン２５、該プラネタリビニオンを担持
するキャリヤ２６、サンギヤ軸１６をハウジングに対し
選択的に（支）定するブレーキ（Ｂ＋　）２７、該サン
ギヤ軸をワンウェイクラッチ（Ｆ＋　＞２８を介してハ
ウジングに対し選択的に固定するブレーキ（Ｂ！　）２
９、キャリヤ２６をハウジングに対し一方向の回転に対
して固定するワンウェイクラッチ（Ｆｇ）３０、キャリ
ヤ２６をハウジングに対し選択的に固定するブレーキ（
Ｂｅ　）　３１を含み前進三段と後進一段の変速段を達
成する変速装置を含んでいる。

かかる自動変速機１に於ける直結クラッチ４と歯車麦速
機構７に於けるクラッチ及びブレーキは自動変速機油圧
ｌｌｌ１ｌ装置３２より選択的に油圧を供給さ、れ或い
はその供給された油圧を排出されるようになっており、
これによって直結クラッチの係合或いは解放の状態を選
択的に達成し、又オーバドライブを含む前進四段と後進
一段の変速段の関に切換設定されるようになっている。

自動変速機油圧制御装置ｆ３２は三つのソレノイドによ
り制御されるようになっている。このうちソレノイドＮ
ｏ、１及びＮ　Ｏ，２の二つは自車変速機構７を制御す
るためのものであり、かかる二つのソレノイドによって
オーバドライブを含む前進四段後進一段の藺に切換えら
れる歯串変達機構は本件出願人と同一の出願人の出願に
係る特願昭５５−６９１１０号に於て提案されている。

ソレノイドＮｏ、３は直結クラッチ４を保合と解放の闇
に制御するためのものである。

こ゛のように自動変速機油圧制御装置がソレノイドによ
って制御される時には、これを所謂コンピュータ３３に
よって制御することができ、車速、スロットル開度、マ
ニュアルシフトレンジ、変速段、車輌の走行高度、エン
ジン温度等の車輌の運転状態を表わす多数の情報信号に
基いて車輌の最適運転状態を与える運転条件を演算し、
それに基いて自動変速機を制御することができる。

第２図は、第１図に示す自動変速機について、種々のマ
ニュアルシフトレンジの下に達成される変速段の各々に
於けるソレノイドの励磁非励磁とクラッチ及びブレーキ
の如き自振係合要素とワンウェイクラッチの保合状態を
示す一覧表である。

この一覧表に於て、マニュアルシフトレンジＤ１３、Ｌ
ｌＲ，Ｐ、ＮはそれぞれＤレンジ、３レン１３− ジ、Ｌレンジ、後進レンジ、パーキング、ニュートラル
を示し、変速段１ｓｔ、　２ｎｄ、　３ｒｄ、　Ｏ／Ｄ
。

Ｒｅｖはそれぞれ第１速、第２速、第３速、オーバドラ
イブ、後進の変速段を示す。更にこの一覧表中に於て、
ソレノイドについては、０印はそれが励磁されているこ
とを示し、ｘ印はそれが非励磁状態にあることを示し、
※印は直結クラッチが係合されるべき時に励磁されるこ
とを示す。又同表中、摩擦係合要素については、これら
は０印が付されている場合にのみ係合され、それ以外の
所では解放されている。同様にワンウェイクラッチにつ
いては、これらはΔ印が付されている所ではエンジンド
ライブ時にのみ係合し、それ以外の所では解放され゛て
いる。

第２図より理解される如く、令弟１図に示されている自
動変速機がＤレンジ又は３レンジにて運転されていると
、第１速度段にて運転されていた状態から車速の増大に
より第２速度段への切換えが行われるときには、それま
でクラッチＣ（＋及びＣＩに油圧が供給されていた状態
から更にこれら１４− の摩擦係合要素に加えてブレーキＢ２又はブレーキＢｌ
及びＢ！の両者に油圧が供給されることとなる。従って
この場合、第１速度段より第２速度段への切換えは単に
それまで油圧が供給されていなかった摩擦係合要素に新
しく油圧が供給されればよいものであり、ここには新た
に供給されるべき油圧についてその供給タイミングが考
癩されなくとも、ただその油圧の供給が成る滑らかさを
もうて行われればエンジントルクにも車軸トルクにも何
らの衝撃的変動が生ずることはない。

ところが今マニュアルシフトパルプがしレンジに設定さ
れた状態にて車輌が運転されており、そ“こでマニュア
ルシフトパルプがＤレンジ又は３レンジへ切換えられた
とする。もしこのとき車輌の運転状態が第２途に相当す
る運転状態であったとすると、制御用コンピュータ３３
はマニュアルシフトパルプの切換えを関知した瞬間に自
動変速機油圧制御装置３２に対し変速段を第２速へ切換
えるべきことを指令する。このときブレーキＢ！又はブ
レーキ８１及びＢ！への油圧の供給が直ちにていた油圧
が充分排出される以前にブレーキ８ｇ又はブレーキＢ＋
及びＢｇへの油圧の供給が開始され、これら二つの解放
されるべきブレーキと係合されるべきブレーキとが同時
に係合した状態が生じ、そのため−重度速機構が一時的
にロックされた状態が生じ、出力軸トルクが負となり、
又ブレーキＢｍの解放後にエンジン回転数が第２速に相
当するまで電機に低下す、このときエンジン慣性エネル
ギにより出−力′軸に正のトルクが発生する。

この状態は第３図のＡ、Ｂ、Ｃに示されている。

第４１！Ｉは本発明による車輌用自動変速機の制御方法
の一つの実施例を示すフローチャートである。

スタートから出発し、車速、スロットル一度、シフトポ
ジションその他の入力値の読込みが行われると、シフト
ポジションがしレンジ、３レンジ、Ｄレンジのいづれに
あるかが判断される。シフトポジションがしレンジにあ
るときには、直ちにＬレンジに於けるｌ１ｌＩＩが行わ
れる。第１図及びｔＩＩｉ２図に示す自動変速機の場合
、しレンジに於ては通常歯串蛮速機構はエンジンブレー
キが作用し得る状態にて第１速度段に固定さ外た状態に
保持される。

シフトポジションが３レンジにあると、その３レンジは
しレンジからシフトされたものであるか否か゛の判断が
行われる。３レンジがＬレンジよりシフトされたもので
あるときには、タイムカウントが開始される。そしてカ
ウントされた時間Ｔが所定の設定時１１Ｔ＋を越えるま
では電子演算装置に於てはしレンジ制御が行われる。マ
ニュアルシフトパルプが３レンジに切換えられた状態に
於てしレンジ制御が行われると、ブレーキ８Ｉより油圧
が排出され始める。

カウント時間Ｔが設定値ＴＩを越えると、３レンジの制
御が開始される。そこでこのとき車輌の運転状態が第２
速度段にて運転されるべき状態にあるときには、ブレー
キＢ１及びブレーキＢ！への油圧の供給が開始される。

同様にしレンジよりＤレンジへの切換えが行われると、
それが検出された瞬間より所定の設定時１７− ＩＩ　Ｔ　ｔの時間が経過するまではＬレンジ制−が行
われ、咳設定時−が経過した後始めてＤレンジ制−が行
われる。この制ａｍ様はしレンジより３レンジへの切換
えが行われたときと同様である。

かかる本発明によるタイミング制御が行われる場合にＬ
レンジより３レンジへのマニュアルシフトパルプの切換
えによつて＃！１速度段より第２速度段へのアップシフ
トが生ずる際のエンジン回転数、出力軸トルク１．摩擦
係合要素に於ける油圧を、第３１１Ｉと対照して、第５
図Ａ、Ｂ１Ｃに示す。第３１と第５図の比較より、本発
明によれば、かかるアップシフト時・に出力軸トルクに
生ずる大きな息吹が回遊されることが理解されよう。

以上に於ては本発明を一つの実施例について詳細に説明
したが、本発明がかかる実施例にのみ限られるものでは
なく、本発明のＩ！囲内ムで他に種々の実施例が可能で
あることは当業者にとうて明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による制御方法が適用される車１８− 輌用自動変速機とそのための制御＠胃の一例を′示す概
略図、第２図は第１図に示す歯車変速機構に於ける変速
段とそれを達成するソレノイド、摩擦係合装置及びワン
ウェイクラッチの励磁非励磁及び保合状態を示す一覧表
、第３図は第１図及び第２図′に示す車輌用自動変速機
に於て本発明の制御方法が実施されない場合にしレンジ
より３レンジへの切換えによって変速段が第１速より第
２速へ切換わる場合のエンジン回転数、出力軸トルク及
び摩擦係合装置の作動油圧（サーボ油圧）の経過を示す
グラフ、第４図は本発明の制御方法の一つの実施例を示
すフローチャート、第５図は第１図及び第２図に示す車
輌用自動変速機に本発明の制御方法が実施された場合に
はＬレンジより３レンジへの切換えによって変速段が第
１速より第２速へ切換わる場合に於けるエンジン回転数
、出力軸トルク、摩擦係合装置の作動油圧（サーボ油圧
）の経過を示すグラフである。 １・・・自動変速機、２・・・トルクコンバータ入力軸
、３・・・トルクコンバータ、３ａ・・・トルクコンバ
ータ出力軸、４・・・直結クラッチ、５・・・歯車変速
機構入力軸、６・・・−重責速機構出力軸、７・・・歯
車変速機構、８・・・キャリヤ、９・・・プラネタリビ
ニオン、１０・・・サンギヤ、１１・−リングギヤ、１
２・・・ワンウェイクラッチ、１３・・・クラッチ、１
４・・・ブレーキ、１５・・・中−軸、１６・・・サン
ギヤ軸、１７．１８・・・クラッチ、１９−・・リング
ギヤ、２０・・・サンギヤ、２１・・・キャリヤ、２２
・・・プラネタリビニオン、２３・・・サンギヤ、２４
・・・リングギヤ、２５・・・プラネタリビニオン、２
６・・・キャリヤ、２７・・・ブレーキ、２８・・・２
ンウエイクラツチ、２９・・・ブレーキ、３０・・・ワ
ンウェイクラッチ、３１・・・ブレーキ、３２・・・自
動変速機油圧―御装瞳、３３・・・制御用コンピュータ 特許出願人　　　　　トヨタ自動串工業株式会社代　理
　人　　　　　弁理士　　明　石　呂　毅第３図 時間 第４図 〈方　式）（自　発） 手続補正書 １、事件の表示　昭和５６年特許願第１１４０６１号２
、発明の名称 車輌用自動変速機の制御方法 ３、補正をする者 事件との■係　　特許出願人 住　所　　愛知県豊田市トヨタ町１醤地名　称　　（３
２Ｇ　）　トヨタ自動車工業株式会社代表者森田俊夫 ４、代理人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 油圧が供給されることにより係合される複数個の摩擦係
   合装置を有し、鵡摩擦係合装置の保合の組合せを麦える
   ことにより複数の前進速度段を含む複数の変速段の閣に
   切換えられる歯車変速機構と、複数の前進レンジを含む
   複数の切換レンジの闇に切換えられることにより設定を
   許される前進速度段の範囲を選択的に定めるマニュアル
   シフトバルブと、前記マニュアルシフトバルブにより設
   定を許された前進速度段の轄囲内にて車速とスロットル
   開度に関する信号を含む複数の入力信号に基いて前記歯
   車変速機構をいづれかの前進速度段に設定する制御装置
   とを有する車輌用自動変速機の制御方法にして、前記マ
   ニュアルシフトバルブが前記前進レンジの一つから前記
   前進レンジの他の一つへ切換えられたとき咳切換えの瞬
   間から談切換えにより解散されるべき摩擦係合装置より
   油圧を排出することを許すが咳瞬園から所定時開経過す
   るまでは新たに係合されるべき摩擦係合装置への油圧の
   供給を阻止することを特徴とする方法。