JP4535521B2

JP4535521B2 - 自動変速機の制御装置

Info

Publication number: JP4535521B2
Application number: JP27294398A
Authority: JP
Inventors: 真飯島
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1998-09-28
Filing date: 1998-09-28
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2018-09-28
Also published as: JP2000104814A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は手動変速モードと自動変速モードとを有する自動変速機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用の自動変速機には、車両の走行状態に応じて変速比を自動的に設定するようにした自動変速モードと、運転者の変速操作によって複数の固定された変速比（以下、変速段という）を選択設定するようにした手動変速モードとを有するものがある。
【０００３】
このような自動変速機にあっては、パーキングレンジ、リバースレンジ、ニュートラルレンジおよびドライブレンジなどのシフトレンジからいずれかを選択するセレクトレバーに加えて、自動変速モードと手動変速モードの切り替えを行うモード切替スイッチと、手動変速モードが選択された際に所望の変速段に設定する変速比切替スイッチとが設けられることになる。
【０００４】
自動変速モードと手動変速モードとを有する自動変速機を有する車両においては、たとえば、特開平5-203020号公報に示されるように、ステアリングコラムにシフトレンジ切替用のセレクトレバーを設け、そのグリップの端部にモード切替スイッチを設けたものがあり、このスイッチの押圧操作によって自動変速モードと手動変速モードの切替が行われることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この変速モード切替用のスイッチは、セレクトレバーを操作する際にも押すことができるため、シフトレンジの切替操作と同時に変速モードの切替操作ができるという利点がある。
【０００６】
しかしながら、フロアシフト車の場合にはパーキングレンジからリバースレンジなどに不用意にセレクトレバーが操作されないように、セレクトロックボタンがセレクトレバーに設けられているので、近年のフロアシフト車に慣れた運転者は、シフトレンジの切替操作を行う際に、セレクトロックボタンとモード切替スイッチとを混同してモード切替スイッチをも操作することがある。このため、運転者がシフトレンジの切替時に無意識にセレクトレバーの端部に設けられたモード切替スイッチを押しながら、セレクトレバーを操作すると、結果的には運転者の意志とは異なった変速比パターンつまりシフトパターンで走行することになり、運転者は違和感を感じることになる。
【０００７】
たとえば、無意識にモード切替スイッチの押しボタンが押された状態でドライブレンジが選択されると、運転者は自動変速モードに設定したつもりが、手動変速モードに切替って発進後も第１速に固定された状態となり、エンジン回転が高回転のままでの走行となってしまうことがある。このように、運転者の誤操作によって予期しない変速モードが選択されると、セレクトレバーの操作性が損なわれることになる。
【０００８】
本発明の目的は、手動変速モードを備えた自動変速機を有する車両におけるセレクトレバーの操作性を向上することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の自動変速機の制御装置は、自動変速モードと手動変速モードとを有する自動変速機の制御装置であって、シフトレンジの切り替えを行うセレクトレバーと、前記セレクトレバーに設けられ、前記自動変速モードが設定されているときに作動されると前記手動変速モードに切り替え、前記手動変速モードが設定されているときに作動されると前記自動変速モードに切り替えるモード切替スイッチと、前記セレクトレバーによりドライブレンジに切り替えられた状態のもとで、前記モード切替スイッチの不作動が所定の切替待機時間経過するまでは、前記モード切替スイッチが作動しても、前記自動変速モードと前記手動変速モードとの切替を許容せず、前記モード切替スイッチの不作動が所定の切替待機時間経過した後に前記モード切替スイッチが作動されたときに、前記自動変速モードと前記手動変速モードとの切り替えを許容する制御手段とを有することを特徴とする。手動変速モードが設定されたときに複数の固定変速比のいずれかに変化させる変速比切替スイッチをステアリングホイールに設けても良く、前記自動変速機を無段変速機としても良い。
【００１０】
本発明にあっては、運転者がセレクトレバーをドライブレンジに操作する際に、誤ってモード切替スイッチを押しながらセレクトレバーを操作したとしても、手動変速モードに移行することがなく、セレクトレバーの操作性を向上させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図１は自動変速機としてベルト式の無段変速機を有する車両の駆動系を示す概略図である。エンジンにより駆動されるクランク軸１の回転は、電磁クラッチ２および前後進切替装置３を介して入力軸４に伝達され、電磁クラッチ２のコイルに流す電流に比例してクランク軸１と入力軸４の結合力が制御される。入力軸４の回転はこれに平行に配置された出力軸５に自動変速機としてのベルト式の無段変速機６を介して伝達されるようになっている。
【００１３】
入力軸４にはこれに固定された固定プーリ７ａとこれに対向して入力軸４に軸方向に摺動自在に装着された可動シーブつまり可動プーリ７ｂとを有するプライマリプーリ７が設けられており、可動プーリ７ｂの移動によりプライマリプーリ７はプーリ溝幅が可変となっている。出力軸５にはこれに固定された固定プーリ８ａとこれに対向して出力軸５に軸方向に摺動自在に装着された可動プーリ８ｂとを有するセカンダリプーリ８が設けられており、可動プーリ８ｂの移動によりセカンダリプーリ８もプーリ溝幅が可変となっている。これらのプライマリプーリ７とセカンダリプーリ８との間には金属製の駆動ベルト１０が掛け渡されており、両方のプーリ７，８の溝幅を変化させることにより、それぞれのプーリ７，８に対する巻き付け径が変化して入力軸４と出力軸５の間の変速比は無段階に調整される。
【００１４】
プライマリプーリ７の可動プーリ７ｂを軸方向に移動するために入力軸４にプライマリ側のシリンダ１１が設けられ、セカンダリプーリ８の可動プーリ８ｂを軸方向に移動するために出力軸５にセカンダリ側のシリンダ１２が設けられている。プライマリ側のシリンダ１１の加圧面積はセカンダリ側のシリンダ１２の加圧面積よりも大きく設定されており、シリンダ１１内の油圧室に供給されるプライマリ油圧によってプライマリプーリ７の溝幅が調整されて変速比が調整される。一方、シリンダ１２内の油圧室に供給されるセカンダリ油圧によって運転条件に応じて駆動ベルト１０に最適な張力が加えられる。
【００１５】
出力軸５はギヤ１３ａ，１３ｂを介して中間軸１４に連結されており、中間軸１４に取り付けられたギヤ１５がディファレンシャル装置１６のファイナルギヤ１７に噛み合い、ディファレンシャル装置１６に連結された車軸１８ａ，１８ｂを介して車輪１９ａ，１９ｂに駆動力が伝達される。なお、前輪駆動車の場合には、車輪１９ａ，１９ｂは前輪となる。また、電磁クラッチ２に代えて摩擦式クラッチを設けて電子制御された油圧などによって上記摩擦式クラッチを作動させるようにしても良く、さらには、電磁クラッチ２に代えてトルクコンバータを設けるようにしても良い。
【００１６】
図２は無段変速機６のプーリ作動制御部を示す概略図であり、クランク軸１により駆動されるオイルポンプ２１の吐出口はライン圧制御弁２２、変速制御弁２３およびシリンダ１２内のセカンダリ油室１２ａに接続されている。オイルポンプ２１の吐出圧はライン圧制御弁２２により変速比に応じたライン油圧に調整され、調整されたライン油圧がセカンダリ油圧としてセカンダリ油室１２ａ内に供給されるようになっている。変速制御弁２３はライン油圧を制御して得られるプライマリ油圧をシリンダ１１内のプライマリ油室１１ａに供給し、プライマリプーリ７の溝幅を調整して変速比を制御する。
【００１７】
ライン圧制御弁２２および変速制御弁２３は、それぞれ比例電磁弁であり、後述する変速制御装置からの制御電流により作動する比例ソレノイド２２ａ，２３ａを有しており、入力軸４つまりプライマリプーリ７の回転数はプライマリプーリ回転数センサ２４により検出され、出力軸５つまりセカンダリプーリ８の回転数はセカンダリプーリ回転数センサ２５により検出され、それぞれの検出信号が変速制御装置に送られるようになっている。
【００１８】
無段変速機６の変速比は車両の走行状態に応じて自動的に制御されるようになっており、前述したそれぞれのセンサ２４，２５による検出信号やアクセルペダルの踏み込み量を検出するスロットル開度センサ、ブレーキの作動を検出するブレーキスイッチなどからの検出信号により変速比が演算される。演算された変速比に応じて、それぞれの比例ソレノイド２２ａ，２３ａに制御電流が供給され、プライマリプーリ７とセカンダリプーリ８のプーリ溝幅が自動的に調整される。
【００１９】
図３（Ａ）は自動変速モードにおける無段変速機６のプライマリプーリの回転数と車速との関係を示す変速特性図であり、ドライブレンジが選択された場合には、車両の走行状態に応じてプライマリ回転数Ｎ_Pと車速Ｎ_Sとの関係が実線で囲まれる範囲内でスロットル開度θで決まる最適値となるように、走行状態に応じて変速比が設定されることになる。
【００２０】
無段変速機６は図３（Ａ）に示すように車両の走行状態に応じて無段階で自動的に変速比が設定される自動変速モードに加えて、図３（Ｂ）に示すように、運転者の操作により変速比を選択する手動変速モードにも設定することができる。この手動変速モードにあっては、プライマリプーリ７とセカンダリプーリ８の溝幅を７段階に固定した変速段に設定することができ、図３（Ｂ）に▲１▼〜▲７▼に示す７段階の変速比特性の中から運転者はスイッチ操作により任意の変速段を設定することができる。ただし、変速段数は７段に限られず、これよりも多くすることも少なくすることもできる。
【００２１】
図４は車両の運転席前方の部分におけるステアリングホイールつまりハンドルとそれを支持するステアリングコラム部を示す斜視図であり、図５は図４の要部を拡大して示す斜視図である。
【００２２】
ステアリングコラム部にはセレクトレバー２６が設けられており、このセレクトレバー２６を操作することによって、パーキング（Ｐ）レンジ、リバース（Ｒ）レンジ、ニュートラル（Ｎ）レンジ、ドライブ（Ｄ）レンジおよびスポーツドライブ（Ｄs ) レンジのシフトレンジの中から何れかのレンジを運転者は選択することができる。セレクトレバー２６は図５に示すように、ガイド部材２７を貫通しており、たとえば、セレクトレバー２６をＰレンジから他のレンジに操作する際には、セレクトレバー２６を手前側に倒すとＰレンジを保持する溝からセレクトレバー２６が外された状態となり、その状態で何れかのレンジに操作することができる。ＮレンジからＤレンジにはそのままセレクトレバー２６を回動することにより切り替えられる。ただし、ガイド部材２７に溝を設けることなく、セレクトレバー２６が操作される際に所定の節度感つまりクリック感を与えるようにしても良い。
【００２３】
セレクトレバー２６の先端部には押しボタン式のモード切替スイッチ２８が設けられており、このモード切替スイッチ２８を操作することにより自動変速モードと手動変速モードの何れかの変速モードを設定することができる。つまり、自動変速モードが設定されているときにモード切替スイッチ２８が操作されると手動変速モードに移行し、手動変速モードが設定されているときにモード切替スイッチ２８が操作されると自動変速モードに移行することになる。
【００２４】
手動変速モードが選択された状態のもとで、図３（Ｂ）に示された７段階の変速比の何れかを運転者が選択するために、ステアリングホイール２９にはアップシフトスイッチ３０ｕとダウンシフトスイッチ３０ｄとが設けられ、これらのスイッチにより変速段切替スイッチが構成されており、アップシフトスイッチ３０ｕを押すと、変速比が１段階大きい方にシフトされ、ダウンシフトスイッチ３０ｄを押すと逆方向に変速比が１段階小さい方にシフトされる。
【００２５】
運転者がセレクトレバー２６により、たとえば、ＰレンジやＮレンジからＤレンジに操作するときには、モード切替スイッチ２８を押す操作は不要であるが、フロアシフト車に慣れた運転者が操作した場合には、フロアシフト車のセレクトレバーに通常設けられているセレクトロックボタンとモード切替スイッチ２８とを混同して、モード切替スイッチ２８を押しながら、セレクトレバー２６が操作されるおそれがある。その場合には、運転者は自らの意志で自動変速モードを選択したにも拘わらず、手動変速モードが選択されたことになり、運転者は違和感を感じることになる。
【００２６】
この無段変速機にあっては、図６に示すように、モード切替スイッチ２８が押されたタイミングによって無段変速機６の変速モードを切り替えるようにしている。つまり、セレクトレバー２６がＤレンジであることを判定した状態のもとで、モード切替スイッチ２８のオフ状態つまり押されない状態が所定の切替待機時間Ｔ_A秒だけ経過した後に、モード切替スイッチ２８が所定の切替設定時間Ｔ_B秒以上オン状態となったときには、運転者がモード切替操作を行ったものと判断して自動変速モードから手動変速モードに移行される。
【００２７】
一方、手動変速モードに移行した状態のもとで所定の切替終了設定時間Ｔ_C秒が経過した後に、モード切替スイッチ２８のオン状態が切替設定時間Ｔ_B秒検出されたときには、運転者が手動変速モードから自動変速モードに移行させるためにモード切替スイッチ２８が操作されたと判断して、手動変速モードから自動変速モードに移行する。切替待機時間Ｔ_Aと切替終了設定時間Ｔ_Cは0.5 秒程度に設定されており、切替設定時間Ｔ_Bは0.1 秒程度に設定されている。
【００２８】
このように、運転者が誤ってモード切替スイッチ２８を押しながらセレクトレバー２６を操作してＮレンジなどからＤレンジが選択されたとしても、無段変速機６は手動変速モードに移行することはない。一方、手動変速モード以外のときにモード切替スイッチ２８がオンとなるような故障が発生しても、手動変速モードには移行しないので、自動変速モードが設定されてスイッチ故障への対応が可能となる。また、手動変速モードのときに同様にモード切替スイッチ２８が故障しても、セレクトレバー２６がＤレンジ以外に操作されれば、手動変速モードは解除されるので、手動変速モードに移行することなく、自動変速モードが設定されてスイッチ故障への対応が可能となる。
【００２９】
図７は無段変速機の作動を制御する変速機制御回路を示すブロック図であり、変速制御装置（ＴＣＵ）３２を有している。
【００３０】
ＴＣＵ３２は走行状態に応じて無段変速機６の変速比を無段階に設定するための自動変速モード用のプログラムと、選択される７段階の変速比に応じてプーリ幅を調整する手動変速モード用のプログラムとが格納された読み出し専用メモリＲＯＭ、このプログラムを実行する中央演算処理装置ＣＰＵおよびプログラムに必要な変数を一次的に格納する書込み可能メモリＲＡＭを有し、ＴＣＵ３２には、プライマリプーリ回転数センサ２４、セカンダリプーリ回転数センサ２５、アクセル開度を検出するスロットル開度センサ３５、ブレーキの作動を検出するブレーキスイッチ３６およびエンジン回転数センサ３７からの信号が送られるようになっている。
【００３１】
さらに、セレクトレバー２６がＰレンジに操作されたときに作動するＰレンジスイッチ４０ｐの作動信号と、同様に、セレクトレバー２６によりそれぞれ作動するＲレンジスイッチ４０ｒ、Ｎレンジスイッチ４０ｎ、Ｄレンジスイッチ４０ｄおよびスポーツドライブレンジスイッチ４０ｓの作動信号とがそれぞれＴＣＵ３２に送られるようになっている。また、モード切替スイッチ２８、アップシフトスイッチ３０ｕおよびダウンシフトスイッチ３０ｄの作動信号がＴＣＵ３２に送られるようになっている。
【００３２】
これらのセンサやスイッチからの信号に基づいて、ＴＣＵ３２からは電磁クラッチ２、ライン圧制御弁２２および変速制御弁２３にそれぞれ駆動信号が送られるとともに、インストルメントパネルに設けられるインジケータ３９に作動信号が送られて、それに変速段などが点灯表示される。
【００３３】
次に、前述した無段変速機における自動変速モードと手動変速モードとの切替制御手順について、図８に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
【００３４】
まず、無段変速機６が手動モードであるか否かがステップＳ１で判断され、このステップＳ１でＮＯと判断された場合、つまり自動変速モードとなっていると判断された場合には、ステップＳ２ではＤレンジとなっているか否かが判断される。Ｄレンジとなっていると判断された場合に、ステップＳ３でモード切替スイッチ２８のオフが前記Ｔ_A秒以上であると判断され、かつステップＳ４でモード切替スイッチ２８のオンが前記Ｔ_B秒以上であると判断されたならば、ステップＳ５が実行されて手動変速モードに移行される。それぞれのステップＳ２〜Ｓ４でＮＯと判断された場合には、自動変速モードのままが維持される。
【００３５】
ステップＳ６でＹＥＳと判断された場合は、Ｄレンジの状態で手動変速モードに設定されている場合であり、モード切替スイッチ２８のオフが前記Ｔ_C秒以上であるとステップＳ７で検出され、かつオンが前記Ｔ_B以上であるとステップＳ８で検出されたときには、ステップＳ９が実行されて自動変速モードに移行される。Ｄレンジ以外のシフトレンジが選択されているときには、自動変速モードが設定され、ステップＳ７およびＳ８でそれぞれＮＯと判断されたときには、自動変速モードが維持されることになる。
【００３６】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえば、自動変速機としては無段変速機以外のものを使用するようにしても良い。図示するセレクトレバー２６はステアリングコラム部に設けられているが、フロアシフト車の場合と同様に床部に設けるようにしても良く、アップシフトスイッチ３０ｕおよびダウンシフトスイッチ３０ｄをセレクトレバー２６の操作によって作動させるようにしても良い。
【００３７】
【発明の効果】
本発明にあっては、運転者が誤ってモード切替スイッチを押しながらセレクトレバーを操作してＤレンジを選択したとしても、無段変速機は手動変速モードに移行することはない。これにより、セレクトレバーの誤操作が防止されて操作性が向上することになる。手動変速モード以外のときにモード切替スイッチが運転者の意志と無関係に作動するような故障が発生しても、手動変速モードには移行しないので、自動変速モードが設定されてスイッチ故障への対応が可能となる。手動変速モードのときに同様にモード切替スイッチが故障しても、セレクトレバーがＤレンジ以外に操作されれば、手動変速モードは解除されるので、手動変速モードに移行することなく、自動変速モードが設定されてスイッチ故障への対応が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動変速機としてのベルト式の無段変速機を有する車両の駆動系を示す概略図である。
【図２】無段変速機のプーリ作動制御部を示す概略図である。
【図３】（Ａ）は自動変速モードにおける無段変速機のプライマリプーリの回転数と車速との関係を示す変速特性図であり、（Ｂ）は手動変速モードにおける同様の変速特性図である。
【図４】車両の運転席前方の部分におけるステアリングホイールとそれを支持するステアリングコラム部を示す斜視図である。
【図５】図４の要部を拡大して示す斜視図である。
【図６】自動変速モードと手動変速モードとの切替タイミングを示すタイムチャートである。
【図７】無段変速機の作動を制御する変速機制御回路を示すブロック図である。
【図８】無段変速機における自動変速モードと手動変速モードとの切替制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
６無段変速機
７プライマリプーリ
８センカダリプーリ
１０駆動ベルト
２２ライン圧制御弁
２３変速制御弁
２６セレクトレバー
２８モード切替スイッチ
３０ｕアップシフトスイッチ（変速段切替スイッチ）
３０ｄダウンシフトスイッチ（変速段切替スイッチ）

Claims

自動変速モードと手動変速モードとを有する自動変速機の制御装置であって、
シフトレンジの切り替えを行うセレクトレバーと、
前記セレクトレバーに設けられ、前記自動変速モードが設定されているときに作動されると前記手動変速モードに切り替え、前記手動変速モードが設定されているときに作動されると前記自動変速モードに切り替えるモード切替スイッチと、
前記セレクトレバーによりドライブレンジに切り替えられた状態のもとで、前記モード切替スイッチの不作動が所定の切替待機時間経過するまでは、前記モード切替スイッチが作動しても、前記自動変速モードと前記手動変速モードとの切替を許容せず、前記モード切替スイッチの不作動が所定の切替待機時間経過した後に前記モード切替スイッチが作動されたときに、前記自動変速モードと前記手動変速モードとの切り替えを許容する制御手段とを有することを特徴とする自動変速機の制御装置。
請求項１記載の自動変速機の制御装置において、前記手動変速モードが設定されたときに複数の固定変速比のいずれかに変化させる変速比切替スイッチをステアリングホイールに設けたことを特徴とする自動変速機の制御装置。
請求項１または２記載の自動変速機の制御装置において、前記自動変速機は無段変速機であることを特徴とする自動変速機の制御装置。