JP3663699B2

JP3663699B2 - 自動変速機の制御装置

Info

Publication number: JP3663699B2
Application number: JP30346595A
Authority: JP
Inventors: 卓治藤原; 敏久丸末
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1995-10-27
Filing date: 1995-10-27
Publication date: 2005-06-22
Anticipated expiration: 2015-10-27
Also published as: JPH09126313A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動変速機の制御装置、特に所定の変速段で締結されるワンウェイクラッチを有する自動変速機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車に搭載される自動変速機は、エンジン出力が入力されるトルクコンバータと、該トルクコンバータの出力によって駆動される変速歯車機構とを組み合わせ、この変速歯車機構の動力伝達経路をクラッチやブレーキ等の複数の摩擦要素の選択的締結によって切り換えることにより、運転状態や運転者が選択したレンジに応じて所定の変速段へ自動的に変速させるように構成したものであるが、例えばＤレンジやＳレンジの１速のように、エンジンブレーキを必要としない変速段では、摩擦要素の代わりにワンウェイクラッチを締結させることにより、上記変速歯車機構を動力伝達状態とすることがある。
【０００３】
一方、この種の自動変速機においては、例えば当該自動車の車速またはこれに対応するトルクコンバータのタービン回転数とスロットル開度等のエンジン負荷とをパラメータとした変速パターンを予め設定しておき、運転状態がこの変速パターンを構成する変速ラインを横切ったときに、変速を実行させるようになっている。
【０００４】
その場合に、例えば特公昭６１−３９８２号公報によれば、上記変速パターンとして、変速ラインを低車速側に設定したものと高車速側に設定したものとを用意し、エンジン負荷の変化速度が基準値を超えたときに変速ラインが低車速側の変速パターンから高車速側の変速パターンに切り換えると共に、その切り換えを行う際のエンジン負荷変化速度の基準値を低車速側では高く、高車速側では低くしたものが開示されている。
【０００５】
これによれば、アクセルペダルを急に踏み込んだときに、変速パターンが変速ラインが低車速側のものから高車速側のものに切り換えられることにより、変速段がダウンシフトされる頻度が多くなって、運転者の要求に応じた加速性が得られると共に、混雑した市街地等におけるアクセルペダルの踏み込み時に、不要なシフトダウンが抑制されることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のように、例えばＤレンジやＳレンジの１速でワンウェイクラッチを締結させるようになっている自動変速機においては、ＤレンジまたはＳレンジでの走行中にアクセルペダルの急激な踏み込みにより変速段が１速にシフトダウンされる場合に、上記ワンウェイクラッチも急激に締結されることになるが、このときに大きなショックが発生し、これが変速フィーリングを悪化させる要因となるのである。
【０００７】
そこで、本発明は、上記のような所定の変速段でワンウェイクラッチを締結させるようになっている自動変速機において、該ワンウェイクラッチの急激な締結によるショックの問題を解消することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次のような手段を用いたことを特徴とする。
【０００９】
まず、本願の請求項１に係る発明（以下、第１発明という）は、所定の変速段で締結されるワンウェイクラッチを有する自動変速機において、アクセルペダルの踏み込み速度に関係する値を検出する踏み込み速度検出手段と、該検出手段の検出結果に基づき、アクセルペダルの踏み込み速度が大きいときに、その踏み込みに伴う上記所定変速段への変速の頻度を、アクセルペダルの踏み込み速度が小さいときに比べて少なくする変速制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に係る発明（以下、第２発明という）は、車速関連値とエンジン負荷関連値とをパラメータとして設定されて変速段決定の基準となる変速パターンが設けられている場合に、上記第１発明における変速制御手段により、アクセルペダルの踏み込み速度が大きいときに、上記変速パターンを構成する所定変速段への変速を指示する変速ラインを、アクセルペダルの踏み込み速度が小さいときに比べて低車速側へ移行させるように構成し、これにより、該所定変速段への変速の頻度を少なくすることを特徴とする。
【００１１】
さらに、請求項３に係る発明（以下、第３発明という）は、１速で締結されるワンウェイクラッチを有すると共に、車速関連値とエンジン負荷関連値とをパラメータとして設定されて変速段決定の基準となる変速パターンが設けられている自動変速機において、アクセルペダルの踏み込み速度に関係する値を検出する踏み込み速度検出手段と、該検出手段の検出結果に基づき、アクセルペダルの踏み込み速度が大きいときに、上記変速パターンを構成する２速から１速へのダウンシフトの変速ラインを、アクセルペダルの踏み込み速度が小さいときに比べて低車速側へ移行させる変速制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１２】
そして、請求項４に係る発明（以下、第４発明という）は、上記第３発明と同様に、１速で締結されるワンウェイクラッチを有すると共に、車速関連値とエンジン負荷関連値とをパラメータとして設定されて変速段決定の基準となる変速パターンが設けられている自動変速機において、アクセルペダルの踏み込み速度に関係する値を検出する踏み込み速度検出手段と、該検出手段の検出結果に基づき、アクセルペダルの踏み込み速度が大きいときに、上記変速パターンを構成する３速から２速へのダウンシフトの変速ラインを、アクセルペダルの踏み込み速度が小さいときに比べて低エンジン負荷側へ移行させる変速制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１３】
このような手段を用いることにより、上記各発明によれば、次のような作用が得られる。
【００１４】
まず、第１発明によれば、アクセルペダルの踏み込み速度が大きいときに、変速制御手段により、この踏み込みに伴うワンウェイクラッチが締結される所定変速段への変速の頻度が少なくされることになる。したがって、このようなアクセルペダルの急激な踏み込みに伴うワンウェイクラッチの急激な締結や、これによる大きなショックの発生が抑制されることになる。
【００１５】
そして、第２発明によれば、アクセルペダルの踏み込み速度が大きいときに、変速制御手段が変速パターンを構成する所定変速段への変速を指示する変速ラインを低車速側へ移行させるので、その移行前であれば上記所定変速段へ変速していた場合でも、その変速が行われなくなる場合が生じ、それだけこの所定変速段への変速の頻度が少なくなり、上記第１発明と同様の作用が得られることになる。
【００１６】
また、第３発明によれば、１速で締結されるワンウェイクラッチを有する場合に、アクセルペダルの踏み込み速度が大きいときに、変速制御手段が変速パターンを構成する２速から１速へのダウンシフトの変速ラインを低車速側へ移行させるので、その移行前であれば１速に変速していた場合でも、その変速が行われなくなる場合が生じ、上記第２発明と同様にして、それだけ１速への変速の頻度が少なくなる。
【００１７】
さらに、第４発明によれば、上記第３発明と同様に、１速で締結されるワンウェイクラッチを有する場合に、アクセルペダルの踏み込み速度が大きいときに、変速制御手段が変速パターンを構成する３速から２速へのダウンシフトの変速ラインを低エンジン負荷側へ移行させるので、アクセルペダルの踏み込みに伴う３速から２速へのダウンシフトが上記変速ラインの移行前よりも早く行われることになって、運転者の要求する大きな加速度が速やかに得られることになる。したがって、運転者による更なるシフトダウンの要求が解消され、それだけ１速へのシフトダウンの頻度が少なくなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１９】
図１は本発明が適用される自動変速機の一例を示すもので、この自動変速機１０は、エンジン１の出力軸２に連結されたトルクコンバータ２０と、その出力トルクが入力される変速歯車機構３０と、該機構３０の動力伝達経路を切り換えるクラッチやブレーキ等の複数の摩擦要素４１〜４６及びワンウェイクラッチ５１，５２とを有し、これらにより、走行レンジとしてのＤ，Ｓ，Ｌ，Ｒの各レンジと、Ｄレンジでの１〜４速、Ｓレンジでの１〜３速、Ｌレンジでの１〜２速、及びＲレンジでの後退速とが得られるようになっている。
【００２０】
上記トルクコンバータ２０は、エンジン出力軸２に連結されたケース２１内に固設されたポンプ２２と、該ポンプ２２に対向状に配置されて該ポンプ２２により作動油を介して駆動されるタービン２３と、該ポンプ２２とタービン２３との間でワンウェイクラッチ２４を介して変速機ケース１１に支持されて、トルク増大作用を行うステータ２５と、上記ケース２１とタービン２３との間に設けられて、該ケース２１を介してエンジン出力軸２とタービン２３とを直結するロックアップクラッチ２６とで構成されている。そして、上記タービン２３の回転がタービンシャフト２７を介して変速歯車機構３０側に出力されるようになっている。
【００２１】
ここで、上記エンジン出力軸２にはタービンシャフト２７内を貫通するポンプシャフト１２が連結され、該シャフト１２により当該変速機１０の反エンジン１側の端部に設けられたオイルポンプ１３が駆動されるようになっている。
【００２２】
一方、上記変速歯車機構３０はラビニョ型プラネタリギヤ装置で構成され、上記タービンシャフト２７上に遊嵌合された小径のスモールサンギヤ３１と、該サンギヤ３１の反エンジン１側において同じくタービンシャフト２７上に遊嵌合された大径のラージサンギヤ３２と、上記スモールサンギヤ３１に噛合された複数個のショートピニオンギヤ３３と、エンジン１側の半部が該ショートピニオンギヤ３３に噛合され、反エンジン１側の半部が上記ラージサンギヤ３２に噛合されたロングピニオンギヤ３４と、該ロングピニオンギヤ３４及び上記ショートピニオンギヤ３３を回転自在に支持するピニオンキャリヤ３５と、上記ロングピニオンギヤ３４に噛合されたリングギヤ３６とで構成されている。
【００２３】
そして、上記タービンシャフト２７とスモールサンギヤ３１との間に、フォワードクラッチ４１と第１ワンウェイクラッチ５１とが直列に介設され、また、これらのクラッチ４１，５１に並列にコーストクラッチ４２が介設されていると共に、タービンシャフト２７とピニオンキャリヤ３５との間には３−４クラッチ４３が介設され、さらに、該タービンシャフト２７とラージサンギヤ３２との間にリバースクラッチ４４が介設されている。
【００２４】
また、上記ラージサンギヤ３２とリバースクラッチ４４との間にはラージサンギヤ３２を固定するバンドブレーキでなる２−４ブレーキ４５が設けられていると共に、上記ピニオンキャリヤ３５と変速機ケース１１との間には、該キャリヤ３５の反力を受け止める第２ワンウェイクラッチ５２と、該キャリヤ３５を固定するローリバースブレーキ４６とが並列に設けられている。そして、上記リングギヤ３６が出力ギヤ１４に連結され、該出力ギヤ１４から図示しない差動装置を介して左右の駆動輪に回転が伝達されるようになっている。
【００２５】
ここで、上記各クラッチやブレーキ等の摩擦要素４１〜４６及びワンウェイクラッチ５１，５２の作動状態と変速段との関係をまとめると、次の表１に示すようになる。
【００２６】
【表１】

なお、ワンウェイクラッチ５１，５２については、（○）印の変速段での駆動状態のときに締結されることを示している。
【００２７】
したがって、第２ワンウェイクラッチ５２については、Ｄ，Ｓ，Ｌの各レンジでの駆動状態の１速で締結されることになるが、特に該ワンウェイクラッチ５２に並列のローリバースブレーキ４６が締結されないＤレンジ及びＳレンジでは、このワンウェイクラッチ５２が締結されることにより１速の変速段が実現されることになる。
【００２８】
一方、この自動変速機１０には、図２に示すように、上記各摩擦要素４１〜４６を表１に従って各変速段で選択的に締結させるための油圧を制御する油圧制御回路５０が備えられている。この油圧制御回路５０には、変速用の複数のソレノイドバルブ５１…５１、ロックアップクラッチ２６の制御用のソレノイドバルブ５２及びライン圧制御用のソレノイドバルブ５３等が設けられている。
【００２９】
そして、これらのソレノイドバルブ５１…５１，５２，５３の作動を制御するコントロールユニット７０が備えられ、該ユニット７０に、当該自動車の車速を検出する車速センサ７１からの信号、エンジン１のスロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ７２からの信号、当該自動変速機１０の入力軸側回転数としてトルクコンバータ２０の出力回転数（タービン回転数）を検出するタービン回転数センサ７３からの信号、及びシフトレバーの位置、即ちシフトしたレンジを検出するシフトレンジセンサ７４からの信号等が入力され、これらの信号に基づいて上記各ソレノイドバルブ５１…５１，５２，５３を作動させることにより、運転状態や運転者の要求に応じた変速制御、ロックアップ制御及びライン圧制御を行うようになっている。
【００３０】
ここで、このコントロールユニット７０による変速制御は、車速またはその時の変速段のギヤ比を用いて車速に換算されるタービン回転数、及びスロットル開度等で示されるエンジン負荷をパラメータとして予め設定された変速パターンと、上記センサ７１によって検出される実際の車速（またはセンサ７３によって検出されるタービン回転数）及びセンサ７２によって検出されるスロットル開度とを照らし合わせて、その時の運転状態に応じた変速段を設定し、この変速段になるように上記変速用ソレノイドバルブ５１…５１に制御信号を出力することにより行われる。
【００３１】
そして、このコントロールユニット７０は、上記の第２ワンウェイクラッチ５２が締結されることにより達成されるＤレンジ及びＳレンジの１速への変速時、特にアクセルペダルの踏み込みに伴うダウンシフト変速時に、上記ワンウェイクラッチ５２の急激な締結によるショックを抑制する制御を行うようになっている。次に、図３のフローチャートに従って、このショック抑制制御について説明する。
【００３２】
まず、ステップＳ１で、図２に示す各センサ７１，７２，７３，７４からの信号に基づいて、車速Ｖ、スロットル開度Ｔｖｏ、タービン回転数Ｎｔ及びシフトレンジＳｆｔを読み込み、次いで、ステップＳ２で、シフトレンジＳｆｔがＤレンジまたはＳレンジであるか否かを判定する。そして、ＤレンジまたはＳレンジであるときに、ステップＳ３で、上記センサ７２からの信号に基づいてスロットル開度Ｔｖｏの変化率ΔＴｖｏを求め、これを車速Ｖの関数として設定された基準値Ｆ（Ｖ）と比較する。
【００３３】
そして、このアクセルペダルの踏み込み速度に対応するスロットル開度変化率ΔＴｖｏが基準値Ｆ（Ｖ）以下のときは、次にステップＳ４を実行し、タービン回転数Ｎｔと、図４に示す変速パターンにおける通常時用の２−１ダウンシフトラインＬ１（２−１）とを対比する。そして、Ｎｔ≦Ｌ１（２−１）のとき、つまり、タービン回転数Ｎｔがそのときのスロットル開度Ｔｖｏでの上記ラインＬ１（２−１）上のタービン回転数以下のときには、ステップＳ５で、１速へダウンシフトするように制御信号を出力する。
【００３４】
また、Ｎｔ＞Ｌ１（２−１）のとき、つまり、タービン回転数Ｎｔがそのときのスロットル開度Ｔｖｏでの上記ラインＬ１（２−１）上のタービン回転数より大きいときには、さらに、ステップＳ６で、タービン回転数Ｎｔと、図５に示す変速パターンにおける通常時用の３−２ダウンシフトラインＬ１（３−２）とを対比する。そして、Ｎｔ≦Ｌ１（３−２）のとき、つまり、タービン回転数Ｎｔがそのときのスロットル開度Ｔｖｏでの上記ラインＬ１（３−２）上のタービン回転数以下のときには、ステップＳ７で、２速へダウンシフトするように制御信号を出力する。
【００３５】
このようにして、スロットル開度変化率ΔＴｖｏが基準値Ｆ（Ｖ）以下のとき、換言すれば、アクセルペダルが踏み込まれておらず、または踏み込みが特に急激ではない場合には、ダウンシフトを行うか否かの判定が通常時用の変速ラインＬ１（２−１），Ｌ１（３−２）に基づいて、従来同様に行われることになる。
【００３６】
一方、スロットル開度変化率ΔＴｖｏが基準値Ｆ（Ｖ）より大きいときは、ステップＳ３からステップＳ８を実行し、タービン回転数Ｎｔと、図４に示す変速パターンにおけるアクセルペダル急踏み込み時用の２−１ダウンシフトラインＬ２（２−１）とを対比する。そして、Ｎｔ≦Ｌ２（２−１）のとき、つまり、タービン回転数Ｎｔがそのときのスロットル開度Ｔｖｏでの上記ラインＬ２（２−１）上のタービン回転数以下のときには、ステップＳ９で、１速へダウンシフトするように制御信号を出力する。
【００３７】
また、Ｎｔ＞Ｌ２（２−１）のとき、つまり、タービン回転数Ｎｔがそのときのスロットル開度Ｔｖｏでの上記ラインＬ２（２−１）上のタービン回転数より大きいときには、さらに、ステップＳ１０で、タービン回転数Ｎｔと、図５に示す変速パターンにおけるアクセルペダル急踏み込み時用の３−２ダウンシフトラインＬ２（３−２）とを対比する。そして、Ｎｔ≦Ｌ２（３−２）のとき、つまり、タービン回転数Ｎｔがそのときのスロットル開度Ｔｖｏでの上記ラインＬ２（３−２）上のタービン回転数以下のときには、ステップＳ１１で、２速へダウンシフトするように制御信号を出力する。
【００３８】
このようにして、スロットル開度変化率ΔＴｖｏが基準値Ｆ（Ｖ）より大きいとき、換言すれば、アクセルペダルが所定値以上の踏み込み速度で急激に踏み込まれたときには、ダウンシフトを行うか否かの判定が急踏み込み時用の変速ラインＬ２（２−１），Ｌ２（３−２）に基づいて行われることになる。
【００３９】
その場合に、図４に示すように、急踏み込み時用の２−１ダウンシフトラインＬ２（２−１）は、通常時用のラインＬ１（２−１）よりも高スロットル開度領域で低タービン回転数側に設定されており、したがって、例えば矢印Ａで示すようなアクセルペダルの踏み込みが行われたときに、その速度が小さければ１速にダウンシフトされるが、踏み込み速度が大きいときには、１速へのダウンシフトが行われないことになる。
【００４０】
これにより、アクセルペダルが急激に踏み込まれることに伴って、１速へのダウンシフトが行われるときに第２ワンウェイクラッチ５２が急激に締結される、といった事態の発生頻度が小さくなり、このようなワンウェイクラッチ５２の急激な締結による大きなショックの発生が抑制されることになる。
【００４１】
また、図５に示すように、急踏み込み時用の３−２ダウンシフトラインＬ２（３−２）は、通常時用のラインＬ１（３−２）よりも、所定の車速領域で低スロットル開度側に設定されているから、例えば矢印Ｂで示すようなアクセルペダルの踏み込みが行われたときに、その速度が小さときよりも、低スロットル開度で早期に２速にダウンシフトされ、それだけ運転者の要求する加速度が速やかに得られることになる。
【００４２】
したがって、通常時用のラインＬ１（３−２）による場合のように、２速へのダウンシフトが相対的に遅くなって、要求した加速度が速やかに得られないために、さらにアクセルペダルを踏み込んで１速までダウンシフトする、という事態の発生頻度が少なくなり、これによっても、ワンウェイクラッチ５２の急激な締結によるショックの発生が抑制されることになる。
【００４３】
なお、上記急踏み込み時用のダウンシフトラインＬ２（２−１），Ｌ２（３−２）を使用する場合のスロットル開度変化率ΔＴｖｏの基準値としては、車速Ｖの関数として与えられる値Ｆ（Ｖ）以外に、アクセルペダル踏み込み前のスロットル開度の関数として与えられる値Ｆ（Ｔｖｏ）を用いてもよい。
【００４４】
また、これらの基準値より大きいか否かに応じて２つの変速ラインを切り換えるだけでなく、図４に示すラインＬ１（２−１）からラインＬ２（２−１）までの範囲で、また、図５に示すラインＬ１（３−２）からラインＬ２（３−２）までの範囲で、スロットル開度変化率ΔＴｖｏの大きさに応じて２−１ダウンシフトライン及び３−２ダウンシフトラインを多段階もしくは無段階に変化させるようにしてもよい。このようにすれば、変速制御を徒に損なうことなく、ワンウェイクラッチ締結時のショックの発生を一層効果的に抑制することが可能となる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、例えばＤレンジやＳレンジの１速等の所定変速段でワンウェイクラッチを締結させるようになっている自動変速機において、アクセルペダルの踏み込みにより変速段が上記所定変速段に変速される場合に、アクセルペダルの踏み込み速度が大きいときには、この所定変速段への変速の頻度を少なくするようにしたから、このようなアクセルペダルの急激な踏み込みに伴うワンウェイクラッチの急激な締結や、これによる大きなショックの発生が抑制されることになる。これにより、当該所定変速段への変速が良好に行われて、変速フィーリングが改善されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る自動変速機の骨子図である。
【図２】同実施形態の制御システム図である。
【図３】同実施形態におけるダウンシフト制御の動作を示すフローチャートである。
【図４】同実施形態で用いられる２−１ダウンシフトの変速パターン図である。
【図５】同じく３−２ダウンシフトの変速パターン図である。
【符号の説明】
１０自動変速機
５２ワンウェイクラッチ（第２ワンウェイクラッチ）
７０変速制御手段（コントロールユニット）
７２踏み込み速度検出手段（スロットル開度センサ）

Claims

所定の変速段で締結されるワンウェイクラッチを有する自動変速機の制御装置であって、アクセルペダルの踏み込み速度に関係する値を検出する踏み込み速度検出手段と、該検出手段の検出結果に基づき、アクセルペダルの踏み込み速度が大きいときに、その踏み込みに伴う上記所定変速段への変速の頻度を、アクセルペダルの踏み込み速度が小さいときに比べて少なくする変速制御手段とが設けられていることを特徴とする自動変速機の制御装置。
車速関連値とエンジン負荷関連値とをパラメータとして設定されて変速段決定の基準となる変速パターンが設けられていると共に、変速制御手段は、アクセルペダルの踏み込み速度が大きいときに、上記変速パターンを構成する所定変速段への変速を指示する変速ラインを、アクセルペダルの踏み込み速度が小さいときに比べて低車速側へ移行させることにより、該所定変速段への変速の頻度を少なく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。
１速で締結されるワンウェイクラッチを有すると共に、車速関連値とエンジン負荷関連値とをパラメータとして設定されて変速段決定の基準となる変速パターンが設けられている自動変速機の制御装置であって、アクセルペダルの踏み込み速度に関係する値を検出する踏み込み速度検出手段と、該検出手段の検出結果に基づき、アクセルペダルの踏み込み速度が大きいときに、上記変速パターンを構成する２速から１速へのダウンシフトの変速ラインを、アクセルペダルの踏み込み速度が小さいときに比べて低車速側へ移行させる変速制御手段とが設けられていることを特徴とする自動変速機の制御装置。
１速で締結されるワンウェイクラッチを有すると共に、車速関連値とエンジン負荷関連値とをパラメータとして設定されて変速段決定の基準となる変速パターンが設けられている自動変速機の制御装置であって、アクセルペダルの踏み込み速度に関係する値を検出する踏み込み速度検出手段と、該検出手段の検出結果に基づき、アクセルペダルの踏み込み速度が大きいときに、上記変速パターンを構成する３速から２速へのダウンシフトの変速ラインを、アクセルペダルの踏み込み速度が小さいときに比べて低エンジン負荷側へ移行させる変速制御手段とが設けられていることを特徴とする自動変速機の制御装置。