JP2779801B2 - 車両用自動変速機のコースト時制御の復帰装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】 本発明は、車両用自動変速機のコースト時制御の復帰
装置に係る。 【従来の技術】 歯車変速機構と複数個の摩擦係合装置とを備え、油圧
制御装置を作動させることによつて前記摩擦係合装置の
係合を選択的に切換え、予め定められた変速マツプの変
速点に従つて複数個の変速段のうちのいずれかが達成さ
れるように構成した車両用自動変速機は既に広く知られ
ている。 このような自動変速機において変速時における変速シ
ヨツク、あるいは動力伝達系において発生するガタ打音
をいかに低く抑えるかは、自動変速機の設計を行うに当
つて最も基本的な事項の１つとされており、従来、種々
の開発がなされている。 【発明が解決しようとする問題点】 しかしながら、車両のコスト状態におけるダウンシフ
ト時に発生する変速シヨツク、あるいはガタ打音等につ
いては、従来ほとんど有効な対処がなされていないとい
うのが実情であつた（車両のコースト状態を検出して強
制的なダウンシフトを実行するようにした技術は、例え
ば特開昭56−46150等にみられるが、この技術は、コー
スト時に自動的にエンジンブレーキを確保できるように
したものであつて、コースト状態におけるダウンシフト
時に発生する変速シヨツクを低減することを目的とした
ものではなく、当然に、構成も異なつている）。 このような点に鑑み、出願人は特願昭62−7556（未公
知）において、コースト状態におけるダウンシフト時に
発生する変速シヨツクを防止するべく、コースト状態を
検出してコースト時専用の制御を実行する技術を提案し
た。 この技術は、次のような事実を見出したことに基づい
ている。即ち、変速期間（摩擦係合装置が当該変速を実
行するために係合（又は解除）を開始する瞬間から完全
に係合（又は非係合）状態となるまでの期間）のスター
ト時点及び終了時点において、前変速段の駆動状態から
後の変速段の駆動状態へと変化すときにはワンウエイク
ラツチの急激な係合のために変速シヨツク、ガタ打音が
強く発生する。一方、前変速段の駆動状態から後の変速
段のコースト状態へと変化する場合、及び前変速段のコ
ースト状態から後の変速段のコースト状態へと変化する
場合は変速シヨツク、ガタ打音が殆ど発生しない。そこ
でこの特願昭62−7556における発明は、この事実に着目
し、コースト状態におけるダウンシフトを変速期間のス
タート時点及び終了時点において駆動状態からコースト
状態、あるいはコースト状態からコースト状態とするべ
く、コースト状態の検出と共に変速点を変更し、エンジ
ン出力が車両を駆動する状態となる前に変速指令が出さ
れるようにすることにより、変速シヨツク及びガタ打音
を解消するようにしたものである。 しかしながら、このようなコースト時専用の制御を行
う場合、特定の条件が成立した場合には当然にこのコー
スト時の専用制御から復帰しなければならないが、この
場合、この復帰を適正に行わないと、ときに大きな走行
シヨツクが発生する場合がある。 【発明の目的】 本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであ
つて、コースト状態におけるダウンシフト時の変速シヨ
ツクを低減するための特別な制御から復帰する場合、こ
の復帰によつて新たに大きな変速シヨツクが発生するこ
とを防止し、全体として良好な走行特性を得ることがで
きる車両用自動変速機のコースト時制御の復帰装置を提
供することを目的とする。 【問題点を解決するための手段】 本発明は、第１図にその要旨を示す如く、予め定めら
れた変速マツプの変速点に従つて、変速段を自動的に切
換えるように構成した車両用自動変速機のコースト時制
御装置において、前記車両がコースト状態にあるか否か
を検出する手段と、車両がコースト状態にあると検出さ
れたときに、前記変速マツプの変速点のうち少なくとも
ダウンシフト点を、エンジン出力が車両を駆動する状態
となる前に変速指令が出される程度に、高く変更する手
段と、特定の復帰条件が成立したか否かを検出する手段
と、該復帰条件が成立した際に、復帰を遅らせるための
復帰デイレイ時間を設定する手段と、を備え、且つ、前
記復帰デイレイ時間を、変速段が高速段のときに低速段
のときより短く設定したことにより、上記目的を達成し
たものである。 なお、この明細書において、「コースト状態」とは、
「エンジン出力による車両駆動が行なわれていない状
態」、具体的には「エンジン回転速度より自動変速機の
タービン回転速度が高い状態」及び「エンジン回転速度
とタービン回転速度がほぼ等しい状態」で、トルクコン
バータの出力軸トルクが負又は零、又は零に近い状態を
指すものとする。 【発明の作用及び効果】 まず本発明の基本的作用を、第８図（Ａ）、（Ｂ）を
参照しながら説明する。第８図（Ａ）は従来の変速特性
を示している。２→１ダウンシフト点（第２速段から第
１速段へのダウンシフト点）は、車両Nw（具体的には自
動変速機の出力軸回転速度N₀によつて検出している）が
Nw1となつたときに設定されている。この値Nw1は、主に
燃費性能上の要求から、かなり低く設定されており、車
速がこの値Nw1のときは、スロツトルが全閉のときであ
つても車両は駆動状態となつている。 第８図（Ａ）において、時刻ａにおいてはエンジン回
転速度Neと自動変速機のタービン回転速度Ntとがほぼ等
しい状態、即ちコースト状態となつている。しかしなが
ら、２→１ダウンシフト点が車速Nw1に設定されている
関係上、時刻ｂの時点で初めて２→１の変速指令が出さ
れる。この変速指令に基づいて２→１ダウンシフトを実
行するための摩擦係合装置（後述の実施例ではブレーキ
B₂）の油圧がドレンされ、該摩擦係合装置の係合が解除
される。ところがこの時点において、エンジン回転速度
Neはほぼアイドル回転速度に維持されているのに較べ、
タービン回転速度Ntは約その半分にまで低下している。
即ち、タービン回転速度Ntは、時刻ｂではエンジン回転
速度Neよりかなり低くなつており、車両は完全に駆動状
態となつている。そのため２→１ダウンシフトの実行に
あたつて（後述の実施例ではブレーキB₂の解放に伴うサ
ンギヤ61の解放に伴つて）タービン回転速度Ntはより高
いエンジン回転速度Neによつて一時的に引上げられると
いう現象が生じる。しかるに時刻ｃの時点で第１速段で
の駆動状態が開始されるとき（後述の実施例では一方向
のクラツチF₂が係合したとき）に該タービン回転速度Nt
が再び引き下げられるため、タービン回転速度Ntの変化
率はマイナス方向からプラス方向へと転じ、更にプラス
方向からマイナス方向へと再び変化することになる。こ
れは自動変速機内において動力の伝達方向が再三逆転し
ているということにほかならず、各回転メンバの回転変
化も急激である。その結果、特に時刻ｃの時点で大きな
変速シヨツク及びガタ打音が発生する。 一方、本発明においては、第８図（Ｂ）に示されるよ
うに、時刻ｄで車両のコースト状態の条件の成立が検出
されると、この検出と共に車速マツプが、第９図から第
10図のように変更され、２→１ダウンシフト点がNw1か
らNw3に引き上げられるようになる。その結果、当該条
件が成立した時刻ｄにおいて２→１のダウンシフト指令
が同時に出されることになる。この指令によつて摩擦係
合装置の油圧がドレンされ、自動変速機は第２速段から
第１速段へと変速されるが、この変速期間のスタート時
点及び終了時点においてエンジン回転速度Neとタービン
回転速度Ntにはほとんど差がなく、従つて、車両は両時
点においてコースト状態が維持されている。その結果、
その後暫く経つて時刻ｅにおいて第１速段の駆動状態が
開始されたとしても、タービン回転速度Ntはそのまま低
下するだけで済み、マイナス方向からプラス方向へ、更
に再びマイナス方向へと再三逆転することがない。従つ
て、自動変速機内において動力の伝達方向が逆転するこ
とがなく、又各回転メンバの回転変化も小さく変速シヨ
ツク及びガタ打音が強く発生することがなくなる。 なお、前記コースト状態の検出には、例えば、スロツ
トル開度が全閉、アイドルスイツチがON、且つブレーキ
信号がONとされているか否かを検出するようにするとよ
い。「コースト状態」の定義は前述した通りであり、本
発明においてはこの「コースト状態」をどのようにして
検出するかを限定するものではないが、このように３つ
の要素を考慮することによつて誤りなくコースト状態を
検出することが可能となる。なお、この「コースト状
態」の検出に当つては変速段の種類（あるいは車速）の
要素まで考慮するようにしてもよい。 ところで、コースト時の専用制御からの復帰は、車両
が特定の条件を満足したときに行われる。この特定の条
件は、必ずしもコースト時の専用制御に入るときの条件
と一致している必要はないが、定性的に「コースト状
態」を脱したと判断されたときに復帰が行われることに
なる。この場合第11図に示されるように、例えばスロツ
トルOFF（コースト状態）からスロツトルON（アクセル
を踏込んだ状態＝非コースト状態）に移行し、ｇの時点
でこれが検出されると、コースト時の専用変速パターン
から通常の変速パターンに復帰されるため、復帰と同時
に発生するアツプシフトのために、加速シヨツクに
加えて、このアツプシフトのトルクの落込みが相連
続して発生するため、その落差ΔＴが極めて大きくなる
という不都合が発生する（第11図実線）。 本発明においては、復帰条件の種類、あるいは復帰時
の車両走行状態に応じて復帰デイレイ時間Ｔを設けるよ
うにし、加速シヨツクと復帰によるアツプシフト′
のトルクの落込み′とを時間的に引離すようにしたた
め、急激なトルク変化が発生せず、良好な走行特性を得
ることができる（第11図破線）。 なお、復帰デイレイ時間を設けることにより、アイド
ル信号、スロツトル開度信号のチツプインによる走行フ
イーリング改善ができる。又、スロツトル踏み込み時の
多重変速に対しても走行フイーリングの改善ができる。 この復帰デイレイ時間Ｔは、定性的に復帰時の変速段
が低いときほど長く設定する。これは、低変速段のとき
ほど加速シヨツク及び変速のためのトルクの落込みが大
きいためである。逆に言うと、高変速段であった場合に
は復帰デイレイ時間Ｔは短くてよい（例えば零であつて
よい）。 【実施例】 以下図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明す
る。 まず、第２図にこ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。 この自動変速機は、そのトランスミツシヨン部とトル
クコンバータ20と、オーバードライブ機構40と、前進３
段、後進２段のアンダードライブ機構60とを備える。 前記トルクコンバータ20は、ポンプ21、タービン22、
ステータ23、及びロツクアツプクラツチ24を備えた周知
のものである。ポンプ21は、エンジン１のクランク軸10
と連結され、タービン22はトルクコンバータのアウトプ
ツト軸22Aを介してオーバードライブ機構40における遊
星歯車装置のキヤリヤ41に連結されている。 前記オーバードライブ機構40においては、このキヤリ
ヤ41によつて回転可能に支持されたプラネタリピニオン
42がサンギヤ43及びリングギヤ44と歯合している。又、
サンギヤ43とキヤリヤ41との間には、クラツチC₀及び一
方向クラツチF₀が設けられており、サンギヤ43とトラン
スミツシヨンケースHuとの間には、ブレーキB₀が設けら
れている。 前記アンダードライブ機構60には、遊星歯車装置とし
てフロント側及びギヤ側の２列が備えられている。この
遊星歯車装置は、それぞれ共通のサンギヤ61、リングギ
ヤ62、63、プラネタリピニオン64、65及びキヤリヤ66、
67からなる。 オーバードライブ機構40のリングギヤ44は、クラツチ
C₁を介して前記リングギヤ62に連結されている。又、前
記リングギヤ44とサンギヤ61との間にはクラツチC₂が設
けられている。更に、前記キヤリヤ66は、前記リングギ
ヤ63と連結されており、これらキヤリヤ66及びリングギ
ヤ63は出力軸70と連結されている。 一方、前記キヤリヤ67とトランスミツシヨンケースHu
との間には、ブレーキB₃及び一方向クラツチF₂が設けら
れており、更に、サンギヤ61とトランスミツシヨンケー
スHuとの間には、一方向クラツチF₁を介してブレーキB₂
が設けられ、又、サンギヤ61とトランスミツシヨンケー
スHuとの間には、ブレーキB₁が設けれている。 この自動変速機は、上述の如きトランスミツシヨン部
を備え、エンジン１の負荷状態を反映しているスロツト
ル開度を検出するスロツトルセンサ80、及び車速を検出
する車速センサ（具体的には出力軸70の回転速度セン
サ）82等の信号を入力されたコンピユータ（ECU）84に
よつて、予め設定された変速マツプに従つて油圧制御回
路86内の電磁ソレノイドバルブS₁〜S₂（シフトバルブ
用）、SL（ロツクアツプクラツチ用）が駆動・制御さ
れ、第３図に示されるような各クラツチ、ブレーキ等の
係合の組合わせが行われて変速制御がなされる。第３図
においては、○印は係合状態を示し、又◎印は駆動時に
のみ係合状態となることを示している。 第４図に示されるように、前記電磁ソレノイドバルブ
S₁は、２−３シフトバルブを制御し、前記電磁ソレノイ
ドバルブS₂は１−２シフトバルブ及び３−４シフトバル
ブを制御する。そして１−２、２−３の各シフトバルブ
によつてアンダードライブ機構60の第１速段から第３速
段の変速制御が行われ、３−４シフトバルブによつてオ
ーバードライブ機構40の変速（第３速段と第４速段の変
速）が行われる、又、前記電磁ソレノイドバルブSLは、
ロツクアツプリレーバルブを介してトルクコンバータ20
内のロツクアツプクラツチ24の制御を行うようになつて
いる。 なお、第２図において符号90はシフトポジシヨンセン
サで、運転者によつて操作されるＮ（ニユートラル）、
Ｄ（ドライブ）、Ｒ（リバース）等のシフトレンジの位
置を検出するもの、92はパターンセレクトスイツチで、
Ｅ（経済走行）、Ｐ（パワー走行）等の位置を検出する
ものを示す。又、94はエンジンの冷却水温を検出する水
温センサを示し、96、98はフツトブレーキ、サイドブレ
ーキの作動を検出するブレーキスイツチ、99はアイドル
接点スイツチをそれぞれ示している。 第５図に上記実施例装置における制御手順を示す。こ
の制御手順においては、「コースト状態」を、スロツト
ル開度が全閉、アイドルスイツチがON、且つブレーキ信
号がONとされているか否かを検出することによつて行う
ようにしている。又、これらの「コースト状態」の条件
が全て成立し、且つ自動変速機のシフトレンジがドライ
ブレンジとされているときにのみコースト時制御を実行
するようにしている。 一方、コースト時制御の復帰については、第６図に示
されたような条件で行われるようにしている。この復帰
に当たり、第７図に示されたような、復帰デイレイ時間
Ｔが設定される。 以下、第５図の制御手順を具体的に説明する。 所定のイニシヤライズによりプログラムがスタートす
ると、まずステツプ111で自動変速機のシフトレンジが
ドライブレンジにあるか否かが判断される。次に、ステ
ツプ112でスロツトル開度θが零、即ち全閉であるか否
かが判断される。更に、ステツプ113でアイドル接点のO
N−OFFが判断される。ステツプ114、115では、ブレーキ
信号のON−OFFが判断される。 以上の条件にて判断されたそれぞれの状態に応じて、
ステツプ116〜120でそれぞれフラグＡ、フラグＢ、フラ
グＣを設定する。この場合、フラグＡは、本制御により
コースト時専用の変速マツプM_A（第10図参照）をセツト
するための変更条件の成立を示し、フラグＢ、Ｃは変速
マツプとして通常のドライブレンジ用の変速マツプM
_B（第９図参照）をセツトするための復帰条件の成立を
示している。但し、フラグＢはシフトレンジがドライブ
レンジ以外のレンジへ操作されたことによつて復帰条件
が成立したことを示し、フランジＣはスロツトル操作又
はブレーキ操作によつて復帰条件が成立したことを示し
ている。このようにフラグＢ、フラグＣに場合分けして
いるのは復帰条件の種類によつて復帰デイレイ時間を変
更するためである。 ステツプ116ではフラグＡ＝１となり、コースト時制
御の条件が成立したことを示している。ステツプ117、1
18では、フラグＡ、Ｂ、Ｃ共に零であり、コースト時制
御の条件もその復帰条件も成立していないことを示して
いる。ステツプ119では、フラグＣ＝１となり、スロツ
トル操作又はブレーキ操作による復帰条件が成立したこ
とを示している。ステツプ120ではドライブレンジ以外
への操作により復帰条件が成立したことを示している。 ステツプ121においては、フラグＡが１か否かが判断
される。ステツプ116を経由してきた場合はここでフラ
グＡ＝１と判定され、ステツプ122に進んで、コースト
時専用の変速マツプM_Aがセツトされる。ステツプ123で
は、フラグＢが１か否かが判断される。ステツプ120を
経由してきた場合はここでフラグＢ＝１と判定され、ス
テツプ124で通常のドライブレンジ用の変速M_Bがセツト
される。即ち、シフトレンジがドライブレンジ以外のレ
ンジに操作されたことによつて復帰条件が成立したとき
は、このステツプ124で直ちに通常時の変速マツプM_Bに
復帰される（復帰デイレイ時間が零）。 ステツプ117、118を経由してきた場合は、フラグＡ＝
０、フラグＢ＝０となつているため、ステツプ122、124
で変速点は新たに変更・セツトされず、以前の変速マツ
プM_A又はM_Bがそのまま継続して使用されることになる。 ステツプ125においては、フラグＣが１か否かが判断
される。ステツプ119を経由してきた場合は、そこでフ
ラグＣ＝１と判定され、ステツプ126以下で車両走行状
態に応じて復帰デイレイ時間を設定する。 ステツプ126では変速段が第１速段であるか否かが判
断される。ステツプ127においては車速Nwが20km/h未満
であるかが判断される。これらの判断結果により、ステ
ツプ128、129においてそれぞれ復帰デイレイ時間１秒又
は0.2秒がセツトされる。この結果、変速段が第２速段
以上のときは復帰デイレイ時間が零に設定されることに
なり、又、変速段が第１速段で、且つ車速が20km/hより
低いときに長い復帰デイレイ時間（１秒）、変速段が第
１速段で、且つ車速が20km/hより高いときに短い復帰デ
イレイ時間（0.2秒）がそれぞれ設定される。ステツプ1
30ではこの復帰デイレイ時間の経過後に通常のドライブ
レンジ用の変速マツプM_Bがセツト、即ち復帰される。 このようにこの実施例によれば、復帰デイレイ時間Ｔ
は、復帰時の変速段が高変速段（この例では第２速段以
上）のときは、低変速段（この例では第１速段）のとき
よりも短く（この例では零）に設定される。これは、前
述したように、高変速段の場合はトルク逆転によるシヨ
ツクが小さく、大きな問題が発生しないためである。大
きな問題が発生しなければ、それだけ復帰を早める方
が、本来の変速制御にそれだけ早く戻れる分コースト時
専用の変速マツプM_Aが長くセツトされていることによる
新たな不具合も生じにくくなる。 この制御手順は、走行中に亘り繰返される。 なお、この実施例では、復帰条件の種類及び復帰時の
（変速段の種類を含む）車両走行状態に応じてそれぞれ
最適な復帰デイレイ時間（零を含む）を設定するように
していたが、本発明においては、分類の具体的な仕方を
この例に限定するものではなく、例えばより多種類の分
類に応じてそれぞれコースト時制御からの復帰時のタイ
ミングを変更し、一層良好な変速特性を得るように応用
することを妨げるものではない。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の要旨を示すブロツク図、第２図は、
本発明の実施例が適用された車両用自動変速機の全体概
要を示すブロツク図、第３図は、上記実施例装置で用い
られている各摩擦係合装置の係合状態を示す線図、第４
図は、同じく各制御系の関係を示すブロツク図、第５図
は、同じく制御手順を示す流れ図、第６図は、コースト
時制御から復帰するときの条件を示す線図、第７図は、
同じく復帰デイレイ時間の設定条件を示す線図、第８図
（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ従来及び本発明の２→１ダ
ウンシフトの変速過渡特性を示す線図、第９図は、ドラ
イブレンジ用の通常の変速マツプM_Bを示す線図、第10図
は、コースト時専用の変速マツプM_Aを示す線図、第11図
はコースト時制御からの復帰が適正でなかつたときの不
具合を説明するためのリヤアクスルトルク線図である。 80……スロツトルセンサ、 82……車速センサ（出力軸の回転車速センサ）、 98……フツトブレーキスイツチ、 99……アイドル接点スイツチ、 M_A……コースト状態専用の変速マツプ、 M_B……通常の変速マツプ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−184261（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−211155（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−18659（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 61/10 F16H 61/18

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．予め定められた変速マツプの変速点に従つて、変速
   段を自動的に切換えるように構成した車両用自動変速機
   のコースト時制御装置において、 前記車両がコースト状態にあるか否かを検出する手段
   と、 車両がコースト状態にあると検出されたときに、前記変
   速マツプの変速点のうち少なくともダウンシフト点を、
   エンジン出力が車両を駆動する状態となる前に、変速指
   令が出される程度に、高く変更する手段と、 特定の復帰条件が成立したか否かを検出する手段と、 該復帰条件が成立した際に、復帰を遅らせるための復帰
   デイレイ時間を設定する手段と、を備え、且つ、 前記復帰デイレイ時間を、変速段が高速段のときに低速
   段のときより短く設定した ことを特徴とする車両用自動変速機のコースト時制御の
   復帰装置。