特許 5988650 自動変速機の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5988650

(24)【登録日】2016年8月19日

(45)【発行日】2016年9月7日

(54)【発明の名称】自動変速機の制御装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 61/02 20060101AFI20160825BHJP

   F16H 61/10 20060101ALI20160825BHJP

【ＦＩ】

   F16H61/02

   F16H61/10

【請求項の数】1

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2012-77137(P2012-77137)

(22)【出願日】2012年3月29日

(65)【公開番号】特開2013-204780(P2013-204780A)

(43)【公開日】2013年10月7日

【審査請求日】2015年3月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085338

【弁理士】

【氏名又は名称】赤澤 一博

(74)【代理人】

【識別番号】100148910

【弁理士】

【氏名又は名称】宮澤 岳志

(72)【発明者】

【氏名】金中 克行

(72)【発明者】

【氏名】澤田 幸秀

【審査官】 上谷 公治

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−１９３７２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２１９５３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−３３７１５８（ＪＰ，Ａ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に搭載され、変速時に変速クラッチの断接切換を行う自動変速機の制御装置であって、
スロットル開度及び回転数から内燃機関が車両を駆動している駆動状態、内燃機関が車両を駆動していない被駆動状態、及び前記駆動状態及び前記被駆動状態の境界付近にあるあいまい領域にあるかを判定し、
当該あいまい領域にある場合、トルクコンバータの入力側及び出力側が係合していない状態での前記入力側及び前記出力側の速度比から、前記駆動状態及び前記被駆動状態を判定して前記変速クラッチの断接切換を行うものであり、
駆動状態では係合解除される変速クラッチを被駆動状態に比べて遅いスピードで係合解除し、被駆動状態では係合される変速クラッチを駆動状態に比べて遅いスピードで係合する自動変速機の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両に搭載される変速を行うための自動変速機の制御装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、自動変速機を搭載した車両において、スロットルバルブの開度すなわちスロットル開度及び内燃機関の回転数から、内燃機関が車両を駆動している駆動状態と、内燃機関が車両を駆動していない被駆動状態とを判定した上で、自動変速機による変速の態様を異ならせるようにしている。そのなかでも、車両の個体差、経年変化やエアコンディショナ等の補機の作動をも加味しておく目的で、スロットル開度及び回転数との関係が駆動状態か被駆動状態かの境界付近にある場合は、強制的に駆動状態と判断して自動変速機の制御を行う技術が開示されている。例えば、特許文献１参照)。

【0003】

また他方、自動変速機に接続しているトルクコンバータの出力側と入力側の回転速度の比を演算し、速度比が１以下の場合は、駆動状態、速度比が１よりも大きい場合は被駆動状態と判定する技術も開示されている（例えば、特許文献２参照）。

【0004】

しかしながら上記特許文献１のものでは実際には被駆動状態にある状態でも強制的に駆動状態として制御を行う場合もあるため、応答性の高い制御とは言えない。他方特許文献２に記載のものでは、トルクコンバータが係合している状態では速度比は常に１であるため、トルクコンバータが係合していない状態でしか駆動状態、被駆動状態の判定ができないため、運転状態によっては制御の遅れが生じてしまう場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平４−１５４４３８号公報

【特許文献2】特開平３−２６５７５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、上述したような課題に着目したものであり、運転状態に拘わらず望ましい変速を実現する自動変速機の制御装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、このような目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。

【0008】

すなわち本発明に係る自動変速機の制御装置は、車両に搭載され、変速時に変速クラッチの断接切換を行うものであって、スロットル開度及び回転数から内燃機関が車両を駆動している駆動状態、内燃機関が車両を駆動していない被駆動状態、及び前記駆動状態及び前記被駆動状態の境界付近にあるあいまい領域にあるかを判定し、当該あいまい領域にある場合、トルクコンバータの入力側及び出力側が係合していない状態での前記入力側及び前記出力側の速度比から、前記駆動状態及び前記被駆動状態を判定して前記変速クラッチの断接切換を行うものであり、駆動状態では係合解除される変速クラッチを被駆動状態に比べて遅いスピードで係合解除し、被駆動状態では係合される変速クラッチを駆動状態に比べて遅いスピードで係合することを特徴とする。

【0009】

このようなものであれば、あいまい領域にある場合であってもトルクコンバータの入力側及び出力側の速度比から内燃機関が車両を駆動しているか否かを直接正確に判定することができる。またあいまい領域ではない場合は運転中常に駆動状態、被駆動状態を判別しながら自動変速機の制御を行い得る。その結果、運転状態に拘わらず常に望ましい変速操作を行うことができ、ドライバビリティを有効に向上させることができる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、運転状態に拘わらず望ましい変速を実現する自動変速機の制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態に係る内燃機関の概略構成図。

【図2】同実施形態に係る自動変速機の概略構成図。

【図3】同実施形態に係る自動変速機の構成説明図。

【図4】同実施形態に係る説明図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。

【0013】

本実施形態における内燃機関は、火花点火式ガソリンエンジンであり、複数の気筒１（図１には、そのうち一つを図示している）を具備している。各気筒１の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ１１を設けている。また、各気筒１の燃焼室の天井部に、点火プラグ１２を取り付けてある。点火プラグ１２は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。点火コイルは、半導体スイッチング素子であるイグナイタとともに、コイルケースに一体的に内蔵される。

【0014】

吸気を供給するための吸気通路３は、外部から空気を取り入れて各気筒１の吸気ポートへと導く。吸気通路３上には、エアクリーナ３１、電子スロットルバルブ３２、サージタンク３３、吸気マニホルド３４を、上流からこの順序に配置している。

【0015】

排気を排出するための排気通路４は、気筒１内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒１の排気ポートから外部へと導く。この排気通路４上には、排気マニホルド４２及び排気浄化用の三元触媒４１を配置している。

【0016】

図２に、車両が備える駆動系の例を示す。この駆動系は、トルクコンバータ７及び遊星歯車機構を利用した本発明の変速機たる自動変速機８を備えてなる。

【0017】

内燃機関が出力する回転トルクは、内燃機関のクランク軸からトルクコンバータ７の入力側のポンプインペラ７１に入力され、出力側のタービンランナ７２に伝達される。タービンランナ７２の回転は、自動変速機８の入力軸８００に伝達された後適宜駆動方向、変速比が調整された後、プライマリーリダクションドライブギヤ８１４を介してプライマリーリダクションドリブンギヤ８１５の回転軸である出力軸８１５ａ伝達され、さらに出力ギア１０１に伝達される。出力ギア１０１は、デファレンシャル装置のリングギア１０２と噛合し、デファレンシャル装置を介して車軸１０３及び駆動輪（図示せず）を回転させる。

【0018】

トルクコンバータ７は、ロックアップ機構を備える。ロックアップ機構は、この分野では既知のもので、トルクコンバータ７の入力側と出力側とを相対回動不能に締結するロックアップクラッチ７３と、ロックアップクラッチ７３を断接切換駆動するための作動液圧（油圧）を制御するロックアップソレノイドバルブ（図示せず）とを要素とする。ロックアップソレノイドバルブは、制御信号を受けてその開度を変化させる流量制御弁である。

【0019】

一般的に、ロックアップ機構は、自動変速機８による変速比の変更を伴わない状況において、トルクコンバータ７の入力側と出力側とを締結する。ロックアップ時、ロックアップクラッチ７３はトルクコンバータカバー７４に押し付けられ、トルクコンバータカバー７４と一体となって回転する。ロックアップ時、トルクコンバータ７の入力側（のドライブプレート）に入力された機関のトルクは、トルクコンバータカバー７４からロックアップクラッチ７３を経由してトルクコンバータ７の出力側、ひいては自動変速機８に直接伝達される。ロックアップ時、トルクコンバータ７の出力側回転数の入力側回転数に対する比である速度比は１となる。

【0020】

翻って、非ロックアップ時には、ロックアップクラッチ７３がトルクコンバータカバー７４から離反する。非ロックアップ時、トルクコンバータ７の入力側に入力された機関のトルクは、トルクコンバータカバー７４からポンプインペラ７１、タービン７２へと伝わり、自動変速機８に伝達される。非ロックアップ時、トルクコンバータ７の速度比は後述の通り、１とは限らすに種々の異なる値をとる。

【0021】

図３に内部構造を示す自動変速機８は遊星歯車機構を利用してなるものであり、変速クラッチに該当するリバースクラッチ８０１、フォワードクラッチ８０２、リヤクラッチ８０３、ワンウェイクラッチ８０４、２＆４ブレーキ８０５及び１＆リバースブレーキ８０６を、同図下側の表の通り、各ドライブレンジにおける各ギヤ位置に応じて適宜係合・係合解除させる。これにより各種ギヤであるリヤプラネタリーサンギヤ８０８、プラネタリーキャリア８０９、フロントプラネタリーサンギヤ８１０、プラネタリーリングギヤ８１３、プラネタリーショートピニオン８１１、プラネタリーロングピニオン８１２、プラネタリーリングギヤ８１３を適宜噛合させる。その結果、入力軸８００から場合によっては中間シャフト８０７を経て、プライマリーリダクションドライブギヤ８１４を介してプライマリーリダクションドリブンギヤ８１５の回転軸である出力軸８１５ａへと動力を伝達する。斯かる動力は勿論、各ギヤ位置に応じて所定の変速比及び何れかの回転方向にて伝達される。

【0022】

本実施形態に係る制御装置たるＥＣＵ０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏインタフェース等を包有してなるマイクロコンピュータシステムである。制御用のプログラムは予めＲＯＭに格納されており、その実行の際にＲＯＭからＲＡＭに読み込まれ、ＣＰＵで解読される。

【0023】

そしてこのＥＣＵ０は、内燃機関側で検出されたクランク軸の回転数に係る回転数信号ａ、内燃機関内で検出される図示しない電子スロットルバルブ３２の開度に係る開度信号ｂ、図示しないアクセルペダルの踏込量に係るアクセル信号ｃ、そしてトルクコンバータ７の出力側の回転数に係るタービン回転数信号ｄが少なくとも入力される。他方このＥＣＵ０はエンジン１を適宜制御するための出力信号ｅを出力する他、図２及び図３に示すようにロックアップクラッチ７３を操作するためのロックアップ信号ｆと、自動変速機８に変速を適宜行わせるための変速信号ｇとを出力するようにしている。

【0024】

本実施形態では、自動変速機８に変速を行わせる際の各変速クラッチ８０１〜８０６を断接切換えする早さ等の態様を油圧の制御によって、内燃機関が車両を駆動している駆動状態たるパワーＯＮ状態と内燃機関が車両を駆動していない被駆動状態であるパワーＯＦＦ状態とで切換えるようにしている。具体的には、パワーＯＮ状態では係合解除される変速クラッチは回転数の吹き上がりを抑えるべくパワーＯＦＦ状態に比べて遅いスピードで係合解除される。翻ってパワーＯＦＦ状態では、回転数を持ち上げるべく係合される変速クラッチはパワーＯＮ状態に比べて遅いスピードで係合するようにしている。

【0025】

本実施形態では、図４に示すように、まず電子スロットルバルブ３２の開度すなわちスロットル開度と回転数とによってパワーＯＮ状態かパワーＯＦＦ状態にあるのかを判定するようにしている。

【0026】

そして本実施形態では、図４に示すようにスロットル開度と回転数との関係が同図に境界線として示される理想線Ｒ近傍のあいまい領域Ｐにあるとき、非ロックアップ時のトルクコンバータ７の速度比によってパワーＯＮ状態かパワーＯＦＦ状態にあるのかを判定する。すなわちあいまい領域Ｐにあるとき、トルクコンバータ７の速度比が１以下である場合はパワーＯＮ状態と判定する。他方、あいまい領域Ｐであり且つトルクコンバータ７の速度比が１よりも大きいときは、パワーＯＦＦ状態と判定する。ここで、「あいまい領域Ｐ」とは具体的には、同図に示す理想線Ｒからスロットル開度又は回転数が一定の値だけ乖離した領域をパワーＯＮ状態、パワーＯＦＦ状態とそれぞれ設定した場合において、パワーＯＮ状態及びパワーＯＦＦ状態に介在した理想線Ｒを含んだ領域のことである。そして上記の「一定の値」とは、実験等による適合によって得られた所定値であっても、車体製造時や調整時においてドライバビリティを担保すべく設定された車体毎に異なった値であっても良い。

【0027】

以上のような構成とすることにより、本実施形態に係る自動変速機８の制御装置たるＥＣＵ０は、スロットル開度と回転数との関係があいまい領域Ｐにある場合であってもトルクコンバータ７の入力側及び出力側の速度比から内燃機関が車両を駆動しているパワーＯＮ状態か、或いはパワーＯＦＦ状態にあるのかを直接正確に判定することができる。またあいまい領域Ｐではない場合は運転中常にスロットル開度と回転数とからパワーＯＮ状態、パワーＯＦＦ状態を判別しながら自動変速機８の制御を行い得る。その結果、運転状態に拘わらず常に望ましい変速操作を行うことができ、ドライバビリティを有効に向上させることができる。

【0028】

以上、本発明の実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

【0029】

例えば、上記実施形態では回転数やスロットル開度に拘わらず駆動状態、被駆動状態を判別するためのトルクコンバータの入力側、出力側の速度比を１を基準として判定する態様を開示したが、勿論、回転数やスロットル開度、その他の運転領域や補機の使用等を加味して基準となる前記速度比を適宜変更するようにしたものであってもよい。またトルクコンバータの前記速度比が算出されてから変速機を制御する際に制御遅れを発生させないための別異の制御を加えたり、制御遅れが見込まれる場合のみ前記速度比からの制御を行わないようにしてもよい。また自動変速機や内燃機関の具体的な態様、変速クラッチを断接切換えするための油圧の具体的な制御といった詳細な態様は上記実施形態のものに限定されることはなく、既存のものを含め、種々の態様のものを適用することができる。

【0030】

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

【産業上の利用可能性】

【0031】

本発明は車両に搭載される変速を行うための自動変速機の制御装置として利用することができる。

【符号の説明】

【0032】

０…自動変速機の制御装置（ＥＣＵ）
７…トルクコンバータ
８…自動変速機
８０１…変速クラッチ（リバースクラッチ）
８０２…変速クラッチ（フォワードクラッチ）
８０３…変速クラッチ（リヤクラッチ）
８０４…変速クラッチ（ワンウェイクラッチ）
８０５…変速クラッチ（２＆４ブレーキ）
８０６…変速クラッチ（１＆リバースブレーキ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】