JPS6283542A - 車輌用自動変速機の変速制御方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は自動中等の車輌に用いられる自動変速機の変速
制御方法に係る。

従来の技術 駆動力と車速とによる理想動力特性を１ｑるためには車
輌用自動変速機は、その補助変速装置を成す６１車変速
装置の変速段数が多い程良いことが知られており、この
ため前記歯車変速装置の変速段数の多段化は従来より行
われている。変速段数を多段化された車輌用自動変速機
のための歯車変速装置として、三速式遊星歯車変速装置
とオーバドライブ装置の如き二連式遊星歯車変速装置と
を動力伝達関係にて互いに直列に有し、前記二速式遊星
歯車変速装置が前記三速式歯車変速装置の各前進変速段
に於て切換ねることにより前進六速が得られる歯車′ａ
″ａ装置が既に提案されており、この歯車変速Ｈ置は例
えば特開昭５７−３７１４０号公報に示されている。

発明が解決しようとする問題点 車輌用自動変速機は、動力性能からは変速段数の多段化
を望まれるが、その一方に於て、走行フィーリングから
は、変速段数の多段化は変速の度に生じる変速ショク°
りの回数の増大を沼いて嫌われる。例えば前進人達であ
る場合には特に発進時から最高速度段による定常走行状
態になる間に五目のシフトアップが生じ、そのシフトア
ップの時間的間隔が短くてその度に内燃機関の回転数の
低下を生じるために加速の円滑さが失われて運転フィー
リングが悪化する。

上述の如き二律背反に鑑みて、変速段数が互いに異った
復数個の変速パターンを有していて運転者の意志等に応
じて選択された変速パターンに応じて変速が行われ、上
述の二律背反関係のうちの何れか一方を選択出来る車輌
用自動変速機の変速制御方法が本願出願人と同一の出願
人による特願昭５９−１７６２９９号及び特願昭６０−
７０６６号に於て既に提案されている。

自動車等の車輌に於ては、市街地走行、高ｆｉ道走行、
山岳地走行等の走行条件によって低速乃至中速走行を重
視すべき時と中速乃至高速走行を重視すべき時とがあり
、一つの方策としてはこの様な観点から変速段数をいた
ずらに増大することなく車輌用自動変速機の変速パター
ンが決定されるべきである。

本発明は上ｊホの如き観点から変速パターンを選択設定
することが出来る車輌用自動変速機の変速制御方法を提
供することを目的としている。

問題点を解決するための手段 上述の如き目的は、本発明によれば、前進Ｎ個の変速段
の間で変速を行う歯車変速装置を用い１、Ｖｓ関比出力
中速とに応じて前進（Ｎ−χ〉個の変速段の間で変速段
の切換えを行う第一の変速パターンと、機関出力と車速
とに応じて前進（Ｎ−ｙ）個の間で変速段の切換えを行
う第二の変速パターンとを有していて前記第一の変速パ
ターンと前記第二の変速パターンから選択された何れか
一方の変速パターンに従って変速υ１１１１を行い、前
記前進Ｎ個の変速段のうち前記第一の変速パターンに於
て成立しない変速段と前記第二の変速パターンに於て成
立しない変速段とが互いに異っていることを特徴とする
車輌用自動変速機の変速ｉｔ、１１　Ｉ１１方法によっ
て達成される。

発明の作用及び効果 本発明による変速制御方法によれば、変速段数の過剰増
大を招くことなく低乃至中速走行を重視した変速パター
ンと中速乃至高速走行を重視した変速パターンとが各々
設定され、変速回数の増大による運転フィーリングをさ
ほど悪化することなく各目的に応じた動力性能をもって
車輌の運転が行われ得るようになる。

実施例 以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する。

第１図は本発明による制御方法を適用される車輌用自動
変速機の構成を解図的に示している。自動変３１１１は
、ポンプ羽根車３とタービン羽根車４とステータ羽根車
５と直結クラッチ６とを有する三要素一段二相型の一般
的な直結クラッチ付流体式トルクコンバータ２と、補助
変速装置としての歯車変速装置７とを有し、流体式トル
クコンバータ２の入力部材であるポンプ羽根車３は内燃
機関１００の出力軸１０１に駆動連結され、流体式トル
クコンバータ２の出力部材であるタービン羽根車４は歯
車変速装置７の入力軸９に駆動連結され、歯車変速装置
７の出力軸８は車輌の図示されていない駆動車輪に差動
歯車装置を経て駆動連結されている。

歯車変速装置７は副ｍ！ｔ！変速装置（第一の変速装置
）１０と主歯車変速装置（第二の変速装置）１１とを動
力伝達関係で見て互いに直列に有している。

副歯車変速装置１０は、従来の第４速型自動変速機に於
けるオーバドライブ用歯車変速装置であり、サンギア１
２と、サンギア１２と開広に設けられたリングギア１３
と、サンギア１２とリングギア１３との間にあって該両
者に噛合したプラネタリビニオン１４と、プラネタリピ
ニオン１４を回転可能に支持したキャリア１５と、ナン
ギア１２に対するキャリア１５の左回転を阻止するワン
ウェイクラッチ（Ｆｏ）１６と、サンギア１２とキャリ
ア１５とを選択的に連結する。Ｄクラッチ（Ｇｏ　＞　
１７と、サンギア１２をトランスミッションケースに対
し選択的に固定するＯＤブレーキ（Ｂｅ）１８とを含ん
でおり、キャリア１５を入力軸９に駆動連結され、ＯＤ
クラッチ１７とＯＤブレーキ１８との選択的な係合によ
って二つの変速段の間に切換えられるようになっている
。

主歯車変速装置１１は、中間軸１９によって互いに連結
されたフロントサンギア２ｏ及びリアサンギア２１と、
フロントサンギア２０と同心に設けられたフロントリン
グギア２２と、リアサンギア２１と同心に設けられたリ
アリングギア２３と、フロントキャリア２０とフロント
リングギア２２との間にあって該両者に噛合したフロン
トプラネタリピニオン２４と、リアサンギア２１とリア
リングギア２３との間にあって該両者に噛合したリアプ
ラネタリピニオン２５と、フロントプラネタリビニオン
２４を回転可能に支持したフロントキャリア２６と、リ
アプラネタリビニオン２５を回転可能に支持したリアキ
ャリア２７と、主歯車変速装置１１の前進走行用入力部
材であるフロントリングギア２２を副歯車変速装置１１
０の出力部材であるリングギア１３に選択的にトルク伝
達関係に接続するフォワードクラッチ（Ｃ＋　＞２８と
、中間軸１９とリングギア１３とを選択的にトルク伝達
関係に接続するダイレクトクラッチ（Ｃ２）２つと、中
間軸１９をトランスミッションケースに対し選択的に固
定するシフト用ブレーキ（１３＋　）３０と、リアキャ
リア２７をｉ〜ランスミッションケースに対し選択的に
固定するもう一つのシフト用ブレーキ（Ｂｐ　）　３１
と、リアキャリア２７の左回転をロックするワンウエイ
クラツヂ（Ｆ＋　）３２とを有しており、フロントキャ
リア２６及びリアリングギア２３を出力軸８に駆動連結
され、前記複数個のクラッチと前記複数個のブレーキと
が所定の組合せにて係合及び解放されることにより前進
三段と後進一段の複数個の変速段の間に切換えられるよ
うになっている。

ＦＡ車変速装置７は副歯車変速装置１０と主歯車変速装
置１１の複数個のクラッチと複ｒ１１個のブレーキとが
次に示された表に従って係合及び解放されることにより
副歯車変速装置１０と主歯車変速装置１１との共動作用
によってオーバドライブ段を含む前進大股と後進一段の
複数個の変速段を選択的に達成する。

第−速　　　　　Ｑ　Ｘ　Ｑ　Ｘ　Ｘ　Ｘ△△Ｄ　第二
速　　　　　ｏｘｘｘｘ○Δ×し　第三速　　　　　○
×ＯＯ×××Δン　第四速　　　　　○ＸＸＱＸ○××
ジ゛第五速　　　　　ＯＯ○××××△第六速報　　　
　ＯＯ×××Ｏ×× 第−速　　　　　□ｘ□ｘｘｘΔ△ Ｓ　第二速　　　　　○×××○Ｏ△Ｘ９今　第三速　
　　　　Ｑ×○Ｏ×××△し　第−速　　　　　０ＸＯ
ＸＯＸΔ△５　第二速　　　　　（＝、べ２（ご二Ωｏ
、ａχ−この表に於て、Ｏ印は当該クラッチ或いはブレ
ーキが係合されていることを示し、Ｘ印は当該クラッチ
又はブレーキが解放されていることを示し、Δ印は当該
ワンウェイクラッチが内燃別間側より駆Ｕ車輪を駆動す
るエンジンドライブ時には係合〈ロック）され、駆動車
輪側より内燃機関が駆動されるエンジンブレーキ時には
解放（フリー）されることを示している。

尚、Ｌレンジに於ては、第二速段へのアップシフトは行
われず、第二速段より第一速段へのダウンシフトのみが
行われる。

ｎ１歯巾変速装置１０は、００ブレーキ１８が解放され
てＯＤクラッチ１７が係合してサンギア１２とキャリア
１５とが接続されている時には直結段を達成し、これに
対しＯＤクラッチ１７が解放されてＯＤブレーキ１８が
係合してサンギア１２がトランスミツシミ３ンケースに
灼し固定されている時には増速段を達成する。副歯車変
速装置１０は、上述の表からも明らかな如く、フォワー
ドクラッチ２８とダイレクトクラッチ２つとが共に係合
して主歯車変速装置１１の全ての前進変速段に於て直結
段と増速段との間に切換えられ、これにより第六速段で
あるオーバドライブ段を含んで全体として前進大股が成
立するようになる。

流体式トルクコンバータ２に組込まれた直結クラッチ６
と副歯車変速装置１０と主歯車変速装置１のクラッチ１
７．２８．２つと、ブレーキ１８．３０．３１は各々油
圧サーボ装置により駆動されて選択的に係合作動する油
圧作動式のものであり、前記油圧サーボ装置に対する油
圧の給排を制御する油圧制御装置と該油圧制ｔＩＩ＋装
置の油路の切換を指示するマイクロコンピュータを含ん
だ電子制御装置による制御によって各マニュアルシフト
レンジ毎に車速とスロットル開度とに応じて予め定めら
れた変速パターンに従って前記クラッチと前記ブレーキ
の係合ど解放が上述の如き組合せにて行われることによ
り歯車変速装置７の変速段が切換設定され、また直結ク
ラッチ６の係合と解放が行われる。

第３図は本発明による制御方法の実施に使用される車輌
用自動変速機の制御装置の一つの実施例を示している。

第３図に於て、４０は油圧制御装置を、６０は電子制御
装置を各々示している。

油圧制御￥ｔｉｌｆｆ４０は、流体式トルクコンバータ
２のポンプ羽根中３に駆動連結された内燃機関１００に
より駆動されるオイルポンプ４１と、オイルポンプ４１
より油圧を供給され、デユーティ比制御によって内燃機
関１００の出力状態に応じて定められたライン油圧を発
生するライン油圧用ソレノイド弁４２と、マニュアルシ
フトレバ−４３によって手動操作されマニュアルシフト
レンジを設定するマニュアルシフト弁４４と、直結クラ
ッチ６の係合と解放を行う直結クラッチ制御弁４５及び
直結クラッチ制御弁４５の切換を制御する直結クラッチ
用ソレノイド弁４６と、副歯車変速装置１０のＯＤクラ
ッチ１７と００ブレーキ１８の何れか一方に選択的に油
圧を供給して副歯車変速装置１０の変速段を切換える副
変速機用変速弁４７及び副変速機用変速弁４７の切換制
御を行う副変速機用ソレノイド弁４８と、主歯車変速装
置１１のフォワードクラッチ２８とダイレクトクラッチ
２つとシフト用ブレーキ３０及び３１に対する油圧の給
排を制御する第一変速弁４９及び第二変速弁５０と、第
一変速弁４９及び第二変速弁６０の切換制御を行う主変
速装置用ソレノイド弁５１とを含んでいる。

副変速機用変速弁４７は、スプール弁により構成され、
その制御ボートに所定の制御油圧を供給されているか否
かにより切換わるようになっており、その制御ボートに
対する前記制御油圧の供給が副変速装置用ソレノイド弁
４８によりオン−オフ式に行われるようになっている。

例えばソレノイド弁４８に通電が行われている時には副
変速機用変速弁４７の前記制御ボートに前記制御油圧が
供給されて該変速弁が増速段達成位置に切換わり、これ
により副歯車変速装置１０の変速段が増速段になり、こ
れに対しソレノイド弁４８に通電が行われていない時に
は副変速機用制御弁４７の前記制御ボートの前記制御油
圧が排出され該変速弁が直結段達成位置に切換わり、こ
の時には副歯車変速装置１０が直結段を達成するように
なっている。

第一変速弁４９と第二変速弁５０は各々制御ボートに供
給される制御油圧の高さに応じて各々個別に切換ねるよ
う構成されており、例えば第一の変速弁４９はその制御
ボートに第一所定値Ｐ＋の制御油圧を供給されているか
否かによって切換ねり、第二変速弁５０はその制御ボー
トに前記第一の所定値Ｐ＋より高い第二の所定値Ｐ２の
制御油圧が供給されてるか否かによって切換ねるように
なっている。主変速装置用ソレノイド弁５１はデユーテ
ィ比制御によって第一変速弁４９及び第二変速弁５０の
制御ボートに供給する制御油圧を発生ずるものであり、
該ソレノイド弁は、第４図に示されている如く、第一の
値Ｒ＋によるデユーディ比のパルス信号によって駆動さ
れている時には第一の所定値Ｐ＋の油圧を発生し、第二
の値Ｒ２のデユーディ比のパルス信号によって駆動され
る時には前記第二の所定値Ｐ２の油圧を発生するように
なっている。

尚、上述の如き変速弁及びその制御装置は実願昭５５−
２６５９６−号（実公昭５８−３８１８６号）及び特願
昭５５−１０７２６０号（特開昭５６−２４２４６号）
に於て既に提案されており、このことについてより詳細
な説明が必要であるならば、これら出願の公報を参照さ
れたい。

電子制御Ｉ装置６０は、各々スロットル開度と車速とに
応じて決めれたしレンジパターンとＳレンジパターンと
複数個のＤレンジパターンとを予め記憶しており、スロ
ットル開度セン＋ｊ６１より内燃機関１００のスロット
ル開度に関する情報を、車速センサ６２より車速に関す
る情報を、パターンセレクトスイッチ６３より選択され
た変速パターンに関する情報を、シフトポジションセン
サ６４よりマニュアルシフトレンジに関する情報を各々
与えられ、これら情報と選択された前記変速パターンと
に応じて直結クラッチ用ソレノイド弁４６と副変速機用
ソレノイド弁４８へオン−オフ信号を出力し、またライ
ン油圧用ソレノイド弁４２と主変速機用ソレノイド弁５
１へ所定のデユーティ比のパルス信号を出力して直結ク
ラッチ６の係合制御と歯車変速装置７の変速段制御とを
行うようになっている。尚、スロットル開度は機関出力
を代表する信号として用いられ、これはアクセルペダル
の踏込み吊或いは機関出力軸のトルクであっても良い。

この実施例に於ては、Ｄレンジ変速パターンは第３図に
示されている如きＤレンジ四速パターンと第４図に示さ
れている如きＤレンジ低中速重視五速パターンとして二
個準備されており、第５図に示されている如く、パター
ンセレクトスイッチ６３がオン状態である時にはＤレン
ジ低中速重視五速パターンが選択され、パターンセレク
トスイッチ６３がオン状態でない時にはＤレンジ四速パ
ターンが選択されるようになっている。

Ｄレンジ四速パターンが選ばれている時には第二速段と
第四速段とが実行されず、副歯車変速装置１０は主歯車
変速装置１１が直結段である時のみ増速段となってオー
バドライブ段である第六速段を達成する。この変速パタ
ーンは従来から知られている四速変速装置に於けるＤレ
ンジ変速パターンと同様のものであって良い。

Ｄレンジ低中速重視変速パターンは第四速段が成立せず
、副歯車変速装置１０は主歯車変速装置１１が最低速段
にある時と直結段にある時とに於て各々増速段になる。

この場合には第二速段が成立することにより低乃至中速
運転域に於ける駆動力特性の改善が図られる。

Ｄレンジ変速パターンは第４図に示されている如きＤレ
ンジ低中速重視五速パターンと第６図に示されている如
きＤレンジ中高速重視五速パターンとして準備されてい
ても良く、第７図に示されている如くパターンセレクト
スイッチ６３がオン状態である時にはＤレンジ低中速重
視五速変速パターンが選択され、パターンセレクトスイ
ッチ６３がオン状態でない時にはＤレンジ中高速重視五
速パターンが選択されれば良い。

Ｄレンジ中高速重視五速パターンは第二速段が成立せず
、ＲＪ山車変速装置１０は主歯車変速装置１１が中間段
である時と直結段である時の各々に於て増速段になる。

この場合には第四速段が設けられていることにより中乃
至高速運転域に於ける駆動力性能の改善が図られる。

Ｄレンジに於ける変速パターンの選択はパターンセレク
トスイッチ６４にる手動切換に代えて内燃機関１００が
部分気筒運転されているか否かによって選択されても良
い。この場合は、第８図に示されている如（、内燃機関
１００が部分気筒運転されている時には低中速運転域に
於て必要な駆動力が得られるようＤレンジ低中速重視五
速パターンが選択され、部分気筒運転でない時にはＤレ
ンジ中高速重視五速パターンが選択されれば良い。

またパターンセレクトスイッチ６３は低中速重視位置と
中立位置と中高速重視位置との三つの位置の間に切換わ
るスリーポジション型のセレクトスイッチであっても良
く、第９図に示されている如く、パターンセレクトスイ
ッチ６３が中立位置である時にはＤレンジノーマル五速
パターンが、パターンセレクトスイッチ６３が低中速位
置である時には低中速重視五速パターンが、中高速位置
である時には中高速重視五速パターンが各々選択されれ
ば良い。この場合のＤレンジノーマル五速パターンは車
速がある所定値以下である領域では第４図に示されてい
る如き低中速重視五速パターンであり、車速が前記所定
値以上の領域である時には第６図に示されている如き中
高速？１！視五速パターンであって中立の低中速重視五
速パターンと中高速重視五速パターンの組合わせ変速パ
ターンであって良い。

以上に於ては、本発明を特定の実施例について詳細に説
明したが、本発明は、これらに限定されるものではなく
、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能であることは
当業者にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による変速制御方法の実施に使用される
車輌用自動変速機の一つの実施例を示す概略構成図、第
２図は本発明による変速制御方法の実施に使用される油
圧制御装置及び電子制御装置の一つの実施例を示す概略
構成図、第３図及び第４図は各々Ｄレンジ変速パターン
の例を示す変速線図、第５図は本発明による車輌用自動
変速機の変速制御方法の実施要領の一例を示リフローチ
ャート、第６図はＤレンジ変速パターンの他の一例を示
す変速線図、第７図乃至第９図は各々本発明による車輌
用自動変速機の変速制御方法の実施要領の例を示すフロ
ーチャートである。 １・・・車輌用自動変速機、２・・・流体式トルクコン
バータ、３・・・ポンプ羽根車、４・・・タービン羽根
車。 ５・・・ステータ羽根車、６・・・直結クラッチ、７・
・・歯車変速装置、８・・・出力軸、９・・・入力軸、
１０・・・副歯車変速装置、１１・・・主歯車変速装置
、１２・・・サンギア、１３・・・リングギア、１４・
・・プラネタリビニオン、１５・・・キャリア、１６・
・・ワンウェイクラッチ、１７・・・ＯＤクラッヂ、１
８・・・ＯＤブレーキ。 １つ・・・中間軸、２０・・・フロントサンギア、２１
・・・リアサンギア、２２・・・フロントリングギア、
２３・・・リアリングギア、２４・・・フロントプラネ
タリビニオン、２５・・・リアプラネタリビニオン、２
６・・・フロントキャリア、２７・・・リアキャリア、
２８・・・フォワードクラッチ、２つ・・・ダイレクト
クラッヂ。 ３０．３１・・・シフト用ブレーキ、３２・・・ワンウ
ェイクラッチ、４０・・・油圧制御装置、４１・・・オ
イルポンプ、４２・・・ライン油圧用ソレノイド弁、４
３・・・マニュアルシフトレバ−９４４・・・マニュア
ルシフト弁、４５・・・直結クラッチ制御弁、４６・・
・直結クラッヂ用ソレノイド弁、４７・・・副変速機用
変速弁、４８・・・副変速機用ソレノイド弁、４９・・
・第一変速弁、５０・・・第二変速弁、５１・・・主変
速装置用ソレノイド弁、６０・・・電子制御装置、６１
・・・スロットル開度センサ、６２・・・車速センサ、
６３・・・パターンセレクトスイッチ、６４・・・シフ
トポジションセンサ、１００・・・内燃機関、１０１・
・・出力軸持　許　出　願　人　　トヨタ自動車株式会
社代　　　理　　　人　　弁理士　　明石　昌毅第−２
図 第５図 第７図 ！

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前進Ｎ個の変速段の間で変速を行う歯車変速装置を用い
   、機関出力と車速とに応じて前進（Ｎ−ｘ）個の変速段
   の間で変速段の切換えを行う第一の変速パターンと、機
   関出力と車速とに応じて前進（Ｎ−ｙ）個の間で変速段
   の切換えを行う第二の変速パターンとを有していて前記
   第一の変速パターンと前記第二の変速パターンから選択
   された何れか一方の変速パターンに従って変速制御を行
   い、前記前進Ｎ個の変速段のうち前記第一の変速パター
   ンに於て成立しない変速段と前記第二の変速パターンに
   於て成立しない変速段とが互いに異つていることを特徴
   とする車輌用自動変速機の変速制御方法。