| 【発明の名称】 |
自動変速機の制御装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】加藤 達也
【氏名】道岡 浩文
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| 【要約】 |
【課題】車両用自動変速機において、ワンウェイクラッチの容量を変更することなく、駆動状態での最大のトルクがかかったとしてもワンウェイクラッチがロールオーバーすることない自動変速機の制御装置を提供すること。
【解決手段】車両のエンジン負荷を検出するエンジン負荷検出手段と、走行モード選択手段によりドライブモードが選択されているかどうかを判定するドライブモード判定手段と、前記エンジン負荷検出手段により検出されたエンジン負荷が所定値以上かどうかを判定するエンジン負荷比較判定手段と、エンジン負荷が所定値以上と判定された場合に、ブレーキを所定期間締結するドライブモード時締結手段と、前記所定期間が経過した後、前記ブレーキの締結を解放するドライブモード時解放手段と、を備えたこととした。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 エンジン側から車輪側への駆動時に係合し、車輪側からエンジン側への被駆動時には空転するワンウェイクラッチと、前記ワンウェイクラッチと並列に配置され、締結することにより所定変速段でのエンジンブレーキを作動させるブレーキと、を備えた自動変速機の制御装置であって、車両の走行状態が被駆動時には前記ブレーキを締結することによりエンジンブレーキを作動させるオーバーランモードと、車両の走行状態が被駆動時であっても前記ブレーキを解放することによりエンジンブレーキを非作動とするドライブモードとを選択する走行モード選択手段を備えた制御装置において、車両のエンジン負荷を検出するエンジン負荷検出手段と、前記走行モード選択手段によりドライブモードが選択されているかどうかを判定するドライブモード判定手段と、前記エンジン負荷検出手段により検出されたエンジン負荷が所定値以上かどうかを判定するエンジン負荷比較判定手段と、エンジン負荷が所定値以上と判定された場合に、前記ブレーキを所定期間締結するドライブモード時締結手段と、前記所定期間が経過した後、前記ブレーキの締結を解放するドライブモード時解放手段と、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２】 請求項１に記載の自動変速機の制御装置において、前記所定期間とは、車両の発進時から所定時間であることを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項３】 請求項１または２に記載の自動変速機の制御装置において、前記所定期間とは、車両の発進時からスロットル開度が所定開度以下になるまでの期間もしくは車速が所定位置以上となるまでの期間であることを特徴とする自動変速機の制御装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用の自動変速機の制御装置において、特に駆動時であって、高負荷のかかる場合の変速制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動変速機の制御装置としては、特開平１０−３０６８８号公報に記載の技術が知られている。図１４には、前進５速、後進１速の自動変速機のスケルトン図及び締結表を示す。
【０００３】このスケルトン図によると、３つのワンウェイクラッチＦ１，Ｆ２，Ｆ３には、それぞれ並列に３つの摩擦要素が配置されており、特に、前進１，２速の駆動状態で係合すると共に、被駆動状態で空転するＦ３ワンウェイクラッチには、これに直列に配置されたＢ４ブレーキと、並列に配置されたＢ３ブレーキとが設けられている。Ｂ４ブレーキは、前進１〜５速で締結し、前進１，２速時のワンウェイクラッチＦ３のアウタレースをケースに固定してサンギヤＳ２を固定すると共に、後進時には解放することにより、後進時ワンウェイクラッチを反転方向の回転を可能としており、また、上記Ｂ３ブレーキは前進１，２速時のコースト状態で締結し、エンジンブレーキを作動可能としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、Ｄレンジ選択時などのドライブモード時には、燃費を重視してワンウェイクラッチを空転させると共に、上記ブレーキを解放することによりエンジンブレーキを非作動とし、２レンジや１レンジなどのオーバーランモード時には運転者の意志にできるだけマッチさせるようコースト状態で上記ブレーキを締結させてエンジンブレーキを作動させることが一般的に行われている。つまり、被駆動時におけるエンジンブレーキ発生用として前記ブレーキが設定されており、特にドライブモードの駆動時における作用は設定されていない。
【０００５】しかしながら、ドライブモードの駆動状態では、ワンウェイクラッチのみでトルクを受け持っているため、駆動状態で最大のトルクがかかってもワンウェイクラッチがロールオーバしないようクラッチ容量を設定する必要があり、変速機が大型化してしまうという問題があった。特に、上記ワンウェイクラッチＦ３は大きなトルクのかかる低速段で係合するため、より一層変速機が大型化してしまうという問題があった。
【０００６】本発明は、上述のような問題点に着目してなされたもので、車両用自動変速機において、ワンウェイクラッチの容量を変更することなく、駆動状態での最大のトルクがかかったとしてもワンウェイクラッチがロールオーバーすることのない自動変速機の制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の問題を解決する手段として、請求項１記載の発明では、エンジン側から車輪側への駆動時に係合し、車輪側からエンジン側への被駆動時には空転するワンウェイクラッチと、前記ワンウェイクラッチと並列に配置され、締結することにより所定変速段でのエンジンブレーキを作動させるブレーキと、を備えた自動変速機の制御装置であって、車両の走行状態が被駆動時には前記ブレーキを締結することによりエンジンブレーキを作動させるオーバーランモードと、車両の走行状態が被駆動時であっても前記ブレーキを解放することによりエンジンブレーキを非作動とするドライブモードとを選択する走行モード選択手段を備えた制御装置において、車両のエンジン負荷を検出するエンジン負荷検出手段と、前記走行モード選択手段によりドライブモードが選択されているかどうかを判定するドライブモード判定手段と、前記エンジン負荷検出手段により検出されたエンジン負荷が所定値以上かどうかを判定するエンジン負荷比較判定手段と、エンジン負荷が所定値以上と判定された場合に、前記ブレーキを所定期間締結するドライブモード時締結手段と、前記所定期間が経過した後、前記ブレーキの締結を解放するドライブモード時解放手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】請求項２記載の発明では、請求項１に記載の自動変速機の制御装置において、前記所定期間とは、車両の発進時から所定時間であることを特徴とする。
【０００９】請求項３記載の発明では、請求項１または２に記載の自動変速機の制御装置において、前記所定期間とは、車両の発進時からスロットル開度が所定開度以下になるまでの期間もしくは車速が所定位置以上となるまでの期間であることを特徴とする。
【００１０】
【発明の作用及び効果】請求項１記載の自動変速機においては、エンジン側から車輪側への駆動時に係合し、車輪側からエンジン側への被駆動時には空転するワンウェイクラッチと、前記ワンウェイクラッチと並列に配置され、締結することにより所定変速段でのエンジンブレーキを作動させるブレーキと、を備えている。
【００１１】この自動変速機の制御装置には走行モード選択手段が備えられ、この走行モード選択手段において、オーバーランモードが選択されると車両の走行状態が被駆動時には前記ブレーキを締結することによりエンジンブレーキを作動させ、ドライブモードが選択されると車両の走行状態が被駆動時であっても前記ブレーキを解放することによりエンジンブレーキを非作動とする。
【００１２】このとき、エンジン負荷検出手段において、車両のエンジン負荷が検出され、ドライブモード判定手段において、前記走行モード選択手段によりドライブモードが選択されているかどうかが判定され、エンジン負荷比較判定手段において、前記エンジン負荷検出手段により検出されたエンジン負荷が所定値以上かどうかが判定され、エンジン負荷が所定値以上と判定された場合に、ドライブモード時締結手段において、前記ブレーキが所定期間締結され、ドライブモード時解放手段において、前記所定期間が経過したのち、前記ブレーキの締結が解放される。
【００１３】よって、例えドライブモードであったとしても、加速時や発進時など、ワンウェイクラッチに高負荷がかかる状況であると判断されると、このワンウェイクラッチに並列に配置された多板ブレーキを締結する。これにより、ワンウェイクラッチにかかる負荷を分担することが可能となり、ワンウェイクラッチの容量を大きく設定することなく、ロールオーバーを防止することができる。よって、変速機の大型化を招くことなく、耐久性の向上を図ることができる。
【００１４】請求項２記載の自動変速機の制御装置においては、前記所定期間が、車両の発進時から所定時間とされる。
【００１５】よって、発進時などの高負荷時のみ本制御を適用することによって、制御の簡素化を図ることができる。
【００１６】請求項３記載の自動変速機の制御装置においては、前記所定期間が、車両の発進時からスロットル開度が所定開度以下になるまでの期間、もしくは車速が所定値以上となるまでの期間となるよう設定される。
【００１７】よって、より正確に運転者の加速意図を読みとることが可能となり、無用な制御期間を排除することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態における、自動変速機用歯車変速装置の全体構成図である。また、図２には実施の形態１の自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図を示す。図１，２において、Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，は遊星ギヤ、Ｍ１，Ｍ２は連結メンバ、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３はクラッチ、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４はブレーキ、Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３はワンウェイクラッチ、ＩＮは入力軸（入力部材）、ＯＵＴは出力軸（出力部材）である。
【００１９】前記第１遊星ギヤＧ１は、第１サンギヤＳ１と、第１リングギヤＲ１と、両ギヤＳ１，Ｒ１に噛み合うピニオンを支持する第１キャリアPC１を有するシングルピニオン型の遊星ギヤである。
【００２０】前記第２遊星ギヤＧ２は、第２サンギヤＳ２と、第２リングギヤＲ２と、両ギヤＳ２，Ｒ２に噛み合うピニオンを支持する第２キャリアPC２を有するシングルピニオン型の遊星ギヤである。
【００２１】前記第３遊星ギヤＧ３は、第３サンギヤＳ３と、第３リングギヤＲ３と、両ギヤＳ３，Ｒ３に噛み合うピニオンを支持する第３キャリアPC３を有するシングルピニオン型の遊星ギヤである。
【００２２】前記第１連結メンバＭ１は、第１キャリアPC１と第３リングギヤＲ３とを一体的に連結するメンバである。
【００２３】前記第２連結メンバＭ２は、第２リングギヤＲ２と第３キャリアPC３とを一体的に連結するメンバである。
【００２４】前記第１クラッチＣ１は、第１リングギヤＲ１と第２リングギヤＲ２とを選択的に断接するクラッチである。
【００２５】前記第２クラッチＣ２は、第２サンギヤＳ２と第３サンギヤＳ３とを選択的に断接するクラッチである。この第２クラッチＣ２には、並列に第１ワンウェイクラッチＦ１が設けられている。
【００２６】前記第３クラッチＣ３は、第３キャリアPC３と第３サンギヤＳ３とを選択的に拘束するクラッチである。
【００２７】前記第１ブレーキＢ１は、第２連結メンバＭ２の回転を選択的に停止させるブレーキである。
【００２８】前記第２ブレーキＢ２は、第１サンギヤＳ１の回転を選択的に停止させるブレーキである。この第２ブレーキＢ２には、並列に第２ワンウェイクラッチＦ２が設けられている。
【００２９】前記第３ブレーキＢ３は、第２サンギヤＳ２の回転を選択的に停止させるブレーキである。この第３ブレーキＢ３には、並列に第４ブレーキＢ４及び第３ワンウェイクラッチＦ３（Ｂ４とＦ３とは互いに直列配置）が設けられている。
【００３０】前記入力軸ＩＮは、第１リングギヤＲ１に連結され、エンジン回転駆動力を図外のトルクコンバータに介して入力する。
【００３１】前記出力軸ＯＵＴは、第２キャリアPC２に連結され、出力回転駆動力を図外のファイナルギヤ等を介して駆動輪に伝達する。
【００３２】前記各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３及びブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４には、各変速段にて締結圧や解放圧を作り出す図外の変速油圧制御装置（油圧制御タイプ，電子制御タイプ，油圧＋電子制御タイプ）が接続されている。
【００３３】［変速作用］図３は実施の形態１の自動変速機用歯車変速装置での締結作動表を表す図、図は実施の形態１の自動変速機用歯車変速装置において各変速段でのトルク伝達経路を示す図である。
【００３４】図３において、△はパワーオン時はトルク伝達に関与する状態、Ｃはコースト時はトルク伝達に関与する状態、●は摩擦要素に油圧は供給するが、出力に影響する作用はない状態、（○）はオーバーランモードでは締結する状態、（○）＊はセレクト時は締結し、その後オーバーランモード以外は解放する状態、（○）＊＊は高負荷時のみ締結する状態、○は締結状態を示す。なお、オーバーランモードとは、図示しないセレクトレバーのレンジ位置が２レンジや１レンジを選択している場合や、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である場合には手動変速モードが選択されている場合を総称してオーバーランモードと呼んでいる。また、後述するドライブモードとは、図示しないセレクトレバーのレンジ位置がＤレンジを選択している場合や、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である場合には自動変速モードが選択されている場合を総称してドライブモードと呼んでいる。
【００３５】図４は１速時でのトルク伝達経路、図５は２速時でのトルク伝達経路、図６は３速時でのトルク伝達経路、図７は４速時でのトルク伝達経路、図８は５速時のトルク伝達経路、図９はリバースでのトルク伝達経路を示す。
【００３６】図１０は実施の形態の制御装置が適用された自動変速機の電子制御系を示すブロック図である。
【００３７】エンジン１からＡ／Ｔコントロールユニット２０に対して、アイドルスイッチ信号３，フルスロットル信号４，スロットルセンサ信号５，エンジン回転数センサ信号６の各種信号が入力される。また、自動変速機２のコントロールユニットからＡ／Ｔコントロールユニット２０に対しては、インヒビタスイッチ信号７，温度センサ信号８，車速センサ信号９，タービンセンサ信号１０が入力される。
【００３８】Ａ／Ｔコントロールユニット２０からは、ＥＣＣＳコントロールユニット３０に対して制御信号が送られ、自動変速機２のコントロールユニットには、Ｃ１ソレノイド１１，Ｃ２ソレノイド１２，Ｃ３ソレノイド１３，Ｂ１ソレノイド１４，Ｂ２ソレノイド１５，Ｂ３ソレノイド１６，Ｂ４ソレノイド１７の各ソレノイドに制御信号が出力される。このように、本実施の形態の自動変速機においては、各係合要素に対しての油圧はそれぞれ独立のソレノイドによって供給されており、自由度の高い制御を行うことができるよう構成されている。
【００３９】（実施の形態１）図１１には、本発明の実施の形態１における高負荷時Ｂ３ブレーキ締結制御のフローチャートを示す。
【００４０】ステップ１０１では、車両発進時にタイマカウント値ｔが０とされる。
【００４１】ステップ１０２では、運転モード，車速，ギヤ位置，スロットル開度，セレクトポジションが読み込まれる。（特許請求の範囲のエンジン負荷検出手段に相当）
ステップ１０３では、ドライブモードとオーバーランモードのどちらが選択されているかを判定し、オーバーランモードが選択されているときはこの制御を終了し、ドライブモードが選択されているときは、ステップ１０４へ進む。（特許請求の範囲のドライブモード判定手段に相当）
ステップ１０４では、ギヤ位置が１速かどうかが判定され、ＹＥＳであればステップ１０５へ進み、ＮＯであればこの制御を終了する。
【００４２】ステップ１０５では、車速が所定値よりも小さいかどうかが判定され、ＹＥＳであればステップ１０６へ進み、ＮＯであればこの制御を終了する。（特許請求の範囲のエンジン負荷比較判定手段に相当）
ステップ１０６では、スロットル開度が所定値以上かどうかが判定され、ＹＥＳであればステップ１０７へ進み、ＮＯであればこの制御を終了する。（特許請求の範囲のエンジン負荷比較判定手段に相当）
ステップ１０７では、タイマカウント値ｔがｔ＋１とされる。
【００４３】ステップ１０８では、Ｂ３ブレーキが締結される。（特許請求の範囲のドライブモード時締結手段に相当）
ステップ１０９では、タイマカウント値ｔが所定値以上かどうかが判定され、ＹＥＳであればステップ１１０へ進み、ＮＯであればステップ１０７へ進む。
【００４４】ステップ１１０では、Ｂ３ブレーキが解放される。（特許請求の範囲のドライブモード時解放手段に相当）
つまり、車両発進時にタイマカウント値ｔが０とされ、運転モード，車速，ギヤ位置，スロットル開度，セレクトポジションが読み込まれる。
【００４５】次に、ドライブモードとオーバーランモードのどちらが選択されているかを判定し、ドライブモードが選択されているときは、ギヤ位置が１速かどうかが判定される。これは、最大トルクがかかるのは１速段の加速時であるためである。次に、車速が所定値よりも小さいかどうかが判定され、スロットル開度が所定値以上かどうかが判定され、これにより、エンジン負荷が高い状態であると判断する。
【００４６】次に、タイマカウント値ｔがｔ＋１とされ、Ｂ３ブレーキが締結される。この制御を繰り返し、タイマカウント値ｔが所定値以上になるとＢ３ブレーキが解放される。つまり、エンジン負荷が高いと判断されたときは、タイマカウント値が所定値に到達するまでの間Ｂ３ブレーキを締結する。（図３中（○）＊＊で示す）これにより、ドライブモードの加速時において、Ｂ３ブレーキを締結することで、ワンウェイクラッチＦ３及びＢ４ブレーキの負担も軽減されることにより容量を小さく設定でき、自動変速機の小型軽量化を図ることができる。（請求項２に相当）
図１２には、実施の形態の高負荷時Ｂ３ブレーキ締結制御が実行された場合のトルク伝達経路を示す図である。図のように、Ｂ３ブレーキを締結することによって従来は図４に示すように、Ｂ４ブレーキ及びＦ３ワンウェイクラッチのみで第２サンギヤＳ２にかかるトルクを支持していたのに対し、Ｂ３ブレーキによっても支持することで、Ｂ４ブレーキ及びワンウェイクラッチＦ３にかかる負荷を軽減することができる。
【００４７】以上説明したように、本実施の形態１の自動変速機においては、エンジン側から車輪側への駆動時に係合し、車輪側からエンジン側への被駆動時には空転するワンウェイクラッチＦ３と、ワンウェイクラッチＦ３と並列に配置され、締結することにより所定変速段でのエンジンブレーキを作動させるＢ３ブレーキと、を備えている。
【００４８】この自動変速機の制御装置には走行モード選択手段が備えられ、この走行モード選択手段において、オーバーランモードが選択されると車両の走行状態が被駆動時には前記多板ブレーキを締結することによりエンジンブレーキを作動させ、ドライブモードが選択されると車両の走行状態が被駆動時であっても前記多板ブレーキを解放することによりエンジンブレーキを非作動とする。
【００４９】このとき、ステップ１０２において、車両のエンジン負荷が検出され、ステップ１０３において、前記走行モード選択手段によりドライブモードが選択されているかどうかが判定され、ステップ１０４〜１０６において、前記エンジン負荷検出手段により検出されたエンジン負荷が所定値以上かどうかが判定され、ステップ１０４〜１０６においてエンジン負荷が所定値以上と判定された場合に、ステップ１０８において、前記多板ブレーキが所定期間締結され、ステップ１１０において、所定期間が経過した後、前記多板ブレーキの締結が解放される。
【００５０】よって、例えドライブモードであったとしても、加速時や発進時など、ワンウェイクラッチＦ３に高負荷がかかる状況であると判断されると、このワンウェイクラッチＦ３に並列に配置されたＢ３ブレーキを締結する。これにより、ワンウェイクラッチＦ３にかかる負荷を分担することが可能となり、ワンウェイクラッチＦ３の容量を大きく設定することなく、ロールオーバーを防止することができる。よって、変速機の大型化を招くことなく、耐久性の向上を図ることができる。
【００５１】また、前記所定期間が、車両の発進時から所定時間とされるよう、ステップ１０１において、タイマカウント値を０とし、ステップ１０７において、タイマカウント値をｔ＋１とし、ステップ１０９においてタイマカウント値ｔが所定値以上となった時にＢ３ブレーキを解放することとしたことで、発進時などの高負荷時のみ本制御を適用することによって、制御の簡素化を図ることができる。
【００５２】（実施の形態２）図１３には、本発明の実施の形態２における高負荷時Ｂ３ブレーキ締結制御のフローチャートを示す。
【００５３】ステップ２０１では、運転モード，車速，ギヤ位置，スロットル開度，セレクトポジションが読み込まれる。（特許請求の範囲のエンジン負荷検出手段に相当）
ステップ２０２では、ドライブモードとオーバーランモードのどちらが選択されているかを判定し、オーバーランモードが選択されているときはこの制御を終了し、ドライブモードが選択されているときは、ステップ２０３へ進む。（特許請求の範囲のドライブモード判定手段に相当）
ステップ２０３では、ギヤ位置が１速かどうかが判定され、ＹＥＳであればステップ２０４へ進み、ＮＯであればこの制御を終了する。
【００５４】ステップ２０４では、車速が所定値よりも小さいかどうかが判定され、ＹＥＳであればステップ２０５へ進み、ＮＯであればステップ２０７へ進む。（特許請求の範囲のエンジン負荷比較判定手段に相当）
ステップ２０５では、スロットル開度が所定値以上かどうかが判定され、ＹＥＳであればステップ２０６へ進み、ＮＯであればステップ２０７へ進む。（特許請求の範囲のエンジン負荷比較判定手段に相当）
ステップ２０６では、Ｂ３ブレーキが締結される。（特許請求の範囲のドライブモード時締結手段に相当）
ステップ２０７では、Ｂ３ブレーキが解放される。（特許請求の範囲のドライブモード時解放手段に相当）
すなわち、運転モード，車速，ギヤ位置，スロットル開度，セレクトポジションが読み込まれ、ドライブモードとオーバーランモードのどちらが選択されているかを判定し、ドライブモードが選択されているときは、ギヤ位置が１速かどうかが判定される。次に、車速が所定値よりも小さいと判定され、スロットル開度が所定値以上と判定されたとき、Ｂ３ブレーキが締結される。このとき、車速判定、及びスロットル開度判定が繰り返される。
【００５５】車速が所定値よりも大きいと判定され、もしくはスロットル開度が所定値以下と判定されると、Ｂ３ブレーキが解放される。
【００５６】つまり、実施の形態１においては、Ｂ３ブレーキの締結期間はタイマカウント値ｔによって決定されていたのに対し、実施の形態２においては、車速及びスロットル開度によって決定している点が異なる。（請求項３に相当）以上説明したように、実施の形態２の自動変速機の制御装置においては、前記所定期間が、ステップ２０４〜２０６において車両の発進時からスロットル開度が所定開度以下になるまでの期間、もしくは車速が所定値以上となるまでの期間となるよう設定される。
【００５７】よって、より正確に運転者の加速意図を読みとることが可能となり、無用な制御期間を排除することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２３１３５０
【氏名又は名称】ジヤトコ・トランステクノロジー株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１０月１９日（１９９９．１０．１９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０５１５３
【弁理士】
【氏名又は名称】朝倉 悟 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１１６１２５（Ｐ２００１−１１６１２５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年４月２７日（２００１．４．２７） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２９６５１１ |
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