JPH0611027A

JPH0611027A - 自動変速機の制御装置

Info

Publication number: JPH0611027A
Application number: JP4193288A
Authority: JP
Inventors: Akio Matsumoto; 明夫松本; Tomoo Sawazaki; 朝生沢崎; Hidetoshi Kanbara; 英敏蒲原; Mitsugi Hayase; 貢早瀬
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1992-06-25
Filing date: 1992-06-25
Publication date: 1994-01-21
Anticipated expiration: 2017-03-18
Also published as: JP3266320B2

Abstract

(57)【要約】【目的】非前進レンジから前進レンジへのセレクト時
に、高速段を経由させて発進段に切り換えるようにした
自動変速機において、セレクトショックの低減と発進性
とを両立させるようにすることを目的とする。【構成】ＮレンジからＤレンジへのセレクト操作時
に、油温が基準値以上の高温領域では変速段を一旦３速
に設定した後、所定時間の経過後に、１速に切り換える
ようにする。そして、油温が基準値よりも低い低温領域
では変速段を直ちに１速に設定するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は自動変速機の制御装
置、特にＮレンジやＲレンジなどの非前進レンジからＤ
レンジなどの前進レンジへのシフト操作時に所定の高速
段を経由させて発進段に切り換えるようにした自動変速
機の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に自動車に搭載される自動変速機
は、トルクコンバータと変速機構と、該変速機構の動力
伝達経路を切り換える複数の摩擦要素とを組み合わせ、
これらの摩擦要素を運転状態に応じて自動的に、あるい
は運転者の手動操作によるレンジの切換に応じて選択的
に締結させることにより、所定の変速段に切り換えるよ
うに構成されたもので、この種の自動変速機においては
油圧の給排によって上記各摩擦要素の締結あるいは解放
動作が制御される。

【０００３】ところで、この種の自動変速機において
は、例えば発進時におけるＮレンジからＤレンジへの操
作時に所謂ＮＤショックと称する不快なショックが発生
するという問題がある。つまり、このＮ−Ｄ操作時にお
いては、全摩擦要素が解放されたニュートラル状態から
所定の摩擦要素が締結されて、変速段が１速に切り換え
られることになるが、その際にエンジンの出力トルクが
１速の減速比に相当する大きな比率で増大されて車輪に
伝達されるため、これがショックとして乗員に不快感を
感じさせることになるのである。

【０００４】この問題に対しては、例えば特開昭５３−
９３５２７号公報に開示されているように、Ｎレンジか
らＤレンジへのセレクト時に、所定時間の間、高速段を
経由させて１速に切り換えることが考えられている。つ
まり、減速比が小さな高速段では変速機の出力トルクが
比較的小さいことから、このトルクが車輪側へ伝達され
る際のショックが低減されることになるのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
発進時に際して高速段を経由させるようにした自動変速
機においては、次のような不都合を生じる場合がある。

【０００６】つまり、この種の自動変速機においては油
圧によって摩擦要素の締結あるいは解放動作を制御する
ようになっているため、低温時には作動油の粘性の低下
によって変速段が発進段に切り換わるまでの時間が長く
なり、発進性が悪化するおそれがあるのである。

【０００７】また、運転者が当該車両を急速に発進させ
ようとしてアクセルペダルを踏み込んでも、発進段に設
定される前に高速段を経由することから、駆動力の不足
によって良好な発進加速性が得られないことになる。

【０００８】なお、ＲレンジからダイレクトにＤレンジ
などの前進レンジにセレクトしたときにも、上記と同様
な問題を発生することになる。

【０００９】この発明は、Ｎレンジなどの非前進レンジ
からＤレンジなどの前進レンジへのセレクト時に、高速
段を経由させて発進段に切り換えるようにした自動変速
機における上記の問題に対処するもので、セレクトショ
ックの低減と発進性とを両立させるようにすることを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち、本願の請求項
１の発明（以下、第１発明という）に係る自動変速機の
制御装置は、非前進レンジから前進レンジへのセレクト
操作時に、変速段を発進段に設定する前に所定時間の
間、高速段に設定する発進制御手段が設けられた自動変
速機において、パワーユニットの温度を検出する温度検
出手段と、該検出手段で検出される温度に応じて上記発
進制御手段による高速段への設定を制限する高速段設定
制限手段とを設けたことを特徴とする。

【００１１】ここで、高速段への設定を制限する態様と
して、温度が所定値よりも低いときに高速段の設定を禁
止する第１態様、高速段設定時間を温度の低下に伴って
短縮させる第２態様、高速段設定時間を温度の低下に伴
って次第に短縮させると共に所定値よりも低温域で高速
段の設定を完全に禁止する第３態様などがある。

【００１２】そして、本願の請求項２の発明（以下、第
２発明という）に係る自動変速機の制御装置は、上記第
１態様に対応するもので、非前進レンジから前進レンジ
へのセレクト操作時に、変速段を発進段に設定する前に
所定時間の間、高速段に設定する発進制御手段が設けら
れた自動変速機において、パワーユニットの温度を検出
する温度検出手段と、該検出手段で検出される温度が所
定値よりも低いときに上記発進制御手段による高速段の
設定動作を禁止する高速段設定動作禁止手段とを設けた
ことを特徴とする。

【００１３】また、本願の請求項３の発明（以下、第３
発明という）に係る自動変速機の制御装置は、上記第２
態様に対応するもので、非前進レンジから前進レンジへ
のセレクト操作時に、変速段を発進段に設定する前に所
定時間の間、高速段に設定する発進制御手段が設けられ
た自動変速機において、パワーユニットの温度を検出す
る温度検出手段と、上記発進制御手段による高速段設定
時間を上記検出手段で検出される温度が低くなるほど短
くなる方向に変更する高速段設定時間変更手段とを設け
たことを特徴とする。

【００１４】一方、本願の請求項４の発明（以下、第４
発明という）に係る自動変速機の制御装置は、非前進レ
ンジから前進レンジへのセレクト操作時に、変速段を発
進段に設定する前に所定時間の間、高速段に設定する発
進制御手段が設けられた自動変速機において、エンジン
出力を検出するエンジン出力検出手段と、該検出手段で
検出されるエンジン出力が所定値よりも大きいときに上
記発進制御手段による高速段の設定動作を禁止する高速
段設定動作禁止手段とを設けたことを特徴とする。

【００１５】

【作用】本発明によれば、次のような作用が得られる。

【００１６】第１〜第３発明のいずれにおいても、Ｎレ
ンジなどの非前進レンジからＤレンジなどの前進レンジ
へのセレクト時に、高速段を経由させて発進段に切り換
えるようにした自動変速機において、低温時においては
変速段が高速段に設定される時間が短縮され、あるいは
高速段への設定が禁止されることにより、高速段への設
定が制限されることになるので、作動油の粘性の低下に
起因する発進性の悪化が回避されることになる。

【００１７】特に、第３発明によれば、油温の低下に伴
って高速段に設定される時間が次第に短縮されることに
なるので、セレクトショックを適切に防止しつつ良好な
発進性が得られることになる。

【００１８】また、第４発明によれば、高出力時におい
ては高速段が経由されることがないので、急発進時の発
進加速性が確保されることになる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００２０】まず、図１によりこの実施例に係る自動変
速機の機械的構成を説明すると、この自動変速機１０
は、主たる構成要素として、トルクコンバータ２０と、
該コンバータ２０の出力により駆動される変速機構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
とが得られるようになっている。

【００２１】上記トルクコンバータ２０は、エンジン出
力軸１に連結されたケース２１内に固設されたポンプ２
２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との間に介設され且つ変速機ケ
ース１１にワンウェイクラッチ２４を介して支持されて
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、該ケース２１を介し
てエンジン出力軸１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
速機構３０側に出力されるようになっている。ここで、
上記エンジン出力軸１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
により変速機後端部に備え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の後方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、前半部が該ショートピニオンギヤ３３
に噛合され、後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
持するキャリヤ３５と、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
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３
２との間にリバースクラッチ４４が介設されている。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５
２と、キャリヤ３５を固定するローリバースブレーキ４
６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から差
動装置を介して左右の車輪（図示せず）に回転が伝達さ
れるようになっている。

【００２４】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、表１に示すよ
うになる。

【００２５】

【表１】さらに、上記自動変速機に対する各種の制御を行うコン
トローラ６０が備えられ、このコントローラ６０に、当
該自動車の車速を検出する車速センサ６１からの信号
と、エンジン出力の代表特性としてののスロットル開度
を検出するスロットル開度センサ６２からの信号と、当
該自動変速機１０に備えられたシフトレバーの位置（レ
ンジ）を検出するシフト位置センサ６３からの信号と、
トルクコンバータ２０のタービン回転数を検出するター
ビン回転数センサ６４からの信号と、当該自動変速機の
作動油の油温を検出する油温センサ６５からの信号とが
入力されるようになっている。そして、このコントロー
ラ６０は、シフトレバー（図示せず）で選択された各レ
ンジ毎に、当該自動車の車速とエンジンのスロットル開
度とに応じて予め設定されたマップに、現実の車速とス
ロットル開度とを照らし合わせて、そのときの運転状態
に応じた変速段を選択すると共に、その変速段が得られ
るように変速用第１〜第３ソレノイドバルブ７１〜７３
に制御信号を出力する。

【００２６】そして、上記コントローラ６０は当該車両
の発進時に自動変速機１０の変速段を高速段（例えば３
速）を経由させて発進段（例えば１速）に設定する発進
時制御を行うようになっており、この発進時制御は例え
ば図３のフローチャートに従って次のように行われる。

【００２７】すなわち、コントローラ６０はステップＳ
１で各種信号を読み込んだ上で、ステップＳ２でフラグ
Ｆが１にセットされているか否かを判定する。このフラ
グＦは、通常時においては０にクリアされている。

【００２８】上記フラグＦの値が１でなければ、コント
ローラ６０はステップＳ３に進んでレンジがＮレンジか
らＤレンジに操作されたか否かを判定して、ＹＥＳと判
定したときにステップＳ４に進んで油温ｔが所定の基準
値ｔ₀よりも低いか否か判定する。コントローラ６０は
油温ｔが基準値ｔ₀よりも低くないと判定したときに
は、ステップＳ５に進んで今度はスロットル開度θが所
定の基準値θ₀よりも大きいか否かを判定する。つま
り、アクセルペダルが大きく踏み込まれた否かを判定す
るのである。

【００２９】そして、コントローラ６０は、スロットル
開度θが基準値θ₀よりも大きくないと判定したときに
は、ステップＳ６に進んで変速段が３速に設定されるよ
うに上記第１〜第３変速用ソレノイドバルブ７１〜７３
に制御信号を出力すると共に、ステップＳ７でフラグＦ
を１にセットする。次いで、ステップＳ８でＮ−Ｄセレ
クト操作時からタイマによる設定時間が経過したか否か
を判定し、設定時間が経過していなければステップＳ
１，Ｓ２，Ｓ８のループ処理を実行すると共に、設定時
間が経過した時点で上記ループ処理から抜け出してステ
ップＳ９へ移り、変速段を１速に設定するように上記第
１〜第３変速用ソレノイドバルブ７１〜７３に制御信号
を出力すると共に、ステップＳ１０でフラグＦを０にク
リアする。

【００３０】一方、コントローラ６０は上記ステップＳ
４において油温ｔが基準値ｔ₀よりも低いと判定する
か、ステップＳ５においてスロットル開度θが所定の基
準値θ₀よりも大きいと判定したときには、ステップＳ
６〜Ｓ８をスキップしてステップＳ９に移り、変速段を
直ちに１速に設定するように上記第１〜第３変速用ソレ
ノイドバルブ７１〜７３に制御信号を出力することにな
る。

【００３１】上記の構成によれば次のような作用が得ら
れる。

【００３２】すなわち、例えば油温ｔが基準値ｔ₀より
も高いときには、図４に示すように、ＮレンジからＤレ
ンジにセレクトされると、変速段が一旦３速に設定され
る。そして、この３速の状態が設定時間Ｔ₀が経過する
まで保持された後、１速に切り換えられる。これによ
り、ＮレンジからＤレンジにセレクトされた直後におい
ては、自動変速機２０を介して車輪側へ伝達されるトル
クが小さくなり、ショックが低減されることになる。

【００３３】一方、油温ｔが基準値ｔ₀よりも低いとき
には、図５に示すように、ＮレンジからＤレンジにセレ
クトされると、変速段が直ちに１速に設定される。した
がって、セレクト直後に多少のショックは発生すること
にはなるが、発進性の極端な悪化が回避されることにな
る。

【００３４】また、スロットル開度θが基準値θ₀より
も大きいときにも、ＮレンジからＤレンジにセレクトさ
れると、変速段が直ちに１速に設定されることになっ
て、この場合においても、セレクト直後に多少のショッ
クは発生することにはなるが、良好な発進加速性が得ら
れることになる。

【００３５】なお、上記図３のフローチャートのステッ
プＳ８に代えて、タービン回転数センサ６４によって検
出されるタービン回転数が所定値以下に低下したときに
１速に切り換えるようにしてもよい。

【００３６】次に、この発明の第２実施例に係る発進時
制御を図６のフローチャートに従って説明する。

【００３７】すなわち、コントローラ６０はステップＴ
１で各種信号を読み込んだ上で、ステップＴ２でフラグ
Ｆが１にセットされているか否かを判定する。

【００３８】上記フラグＦの値が１でなければ、コント
ローラ６０はステップＴ３に進んでレンジがＮレンジか
らＤレンジに操作されたか否かを判定して、ＹＥＳと判
定したときにステップＴ４に進んでスロットル開度θが
所定の基準値θ₀よりも大きいか否かを判定する。

【００３９】そして、コントローラ６０は、スロットル
開度θが上記基準値θ₀よりも大きくないと判定したと
きには、ステップＴ５に進んで図７に示すタイマ時間の
マップを用いて、現実の油温ｔに対応するタイマ時間Ｔ
を設定する。なお、このマップは、油温ｔが所定の基準
値ｔ₀よりも高温の領域においてはタイマ時間Ｔが一定
時間Ｔ₁となり、油温ｔが上記基準値ｔ₀よりも低温の領
域においては温度の低下に伴ってタイマ時間Ｔが減少す
るように設定されている。

【００４０】また、コントローラ６０はステップＴ６で
変速段が３速に設定されるように上記第１〜第３変速用
ソレノイドバルブ７１〜７３に制御信号を出力すると共
に、ステップＴ７でフラグＦを１にセットする。次い
で、ステップＴ８でＮ−Ｄセレクト操作時から上記設定
時間が経過したか否かを判定し、設定時間が経過してい
なければステップＴ１，Ｔ２，Ｔ８のループ処理を実行
すると共に、設定時間が経過した時点で上記ループ処理
から抜け出してステップＴ９へ移り、変速段を１速に設
定するように上記第１〜第３変速用ソレノイドバルブ７
１〜７３に制御信号を出力すると共に、ステップＴ１０
でフラグＦを０にクリアする。

【００４１】一方、コントローラ６０は上記ステップＴ
４においてスロットル開度θが所定の基準値θ₀よりも
大きいと判定したときには、ステップＴ５〜Ｔ８をスキ
ップしてステップＴ９に移り、変速段を直ちに１速に設
定するように上記第１〜第３変速用ソレノイドバルブ７
１〜７３に制御信号を出力することになる。

【００４２】上記の構成によれば次のような作用が得ら
れる。

【００４３】すなわち、例えば油温ｔが基準値ｔ₀より
も高いときには、ＮレンジからＤレンジにセレクトされ
ると、変速段が一旦３速に設定される。そして、この３
速の状態が、図８の符号ａで示すように、設定時間Ｔ₁
が経過するまで保持された後、１速に切り換えられる。

【００４４】これにより、ＮレンジからＤレンジにセレ
クトされた直後においては、上記実施例と同様に自動変
速機２０を介して車輪側へ伝達されるトルクが小さくな
り、ショックが低減されることになる。

【００４５】一方、油温ｔが上記基準値ｔ₀よりも低い
ときには、ＮレンジからＤレンジにセレクトされると、
変速段が一旦３速に設定されることになるのであるが、
その際、この３速の状態が、図の符号ｂで示すように、
高温時よりも短縮された設定時間Ｔ₂が経過するまで保
持されることになる。そして、この時間が油温ｔが低下
するほど短くなるように変更されることから、セレクト
ショックを適切に防止しつつ良好な発進性が得られるこ
とになる。

【００４６】なお、ＲレンジからＤレンジにセレクトさ
れる際にも上記の制御を行うようにしてもよく、またＮ
レンジ及びＲレンジからＤレンジ以外の前進レンジにセ
レクトされる際にも、上記の制御を行うようにしてもよ
い。

【００４７】以上の実施例においては自動変速機の作動
油の温度を直接的に検出するようにしているが、当該自
動変速機とでパワーユニットを構成するエンジンの冷却
水温などによって作動油の温度を検出するようにしてよ
い。また、エンジン出力をスロットル開度ではなく他の
適当な手段によって検出するようにしてもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、Ｎレンジ
などの非前進レンジからＤレンジなどの前進レンジへの
セレクト時に、高速段を経由させて発進段に切り換える
ようにした自動変速機において、低温時においては変速
段が高速段に設定される時間が短縮され、あるいは高速
段への設定が禁止されることにより、高速段への設定が
制限されることになるので、作動油の粘性の低下に起因
する発進性の悪化が回避されることになる。

【００４９】特に、第３発明によれば、温度の低下に伴
って高速段に設定される時間が次第に短縮されることに
なるので、セレクトショックを適切に防止しつつ良好な
発進性が得られることになる。

【００５０】また、第４発明によれば、高出力時におい
ては高速段が経由されることがないので、急発進時の発
進加速性が確保されることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動変速機の骨子図である。

【図２】自動変速機の制御システム図である。

【図３】発進時制御の第１実施例を示すフローチャー
ト図である。

【図４】高油温時の動作を示すタイムチャート図であ
る。

【図５】低油温時の動作を示すタイムチャート図であ
る。

【図６】発進時制御の第２実施例を示すフローチャー
ト図である。

【図７】該制御で用いるマップの説明図である。

【図８】該制御による動作を示すタイムチャート図で
ある。

【符号の説明】

１０自動変速機６０コントローラ６２スロットル開度センサ６３シフト位置センサ６５油温センサ７１変速用第１ソレノイドバルブ７２変速用第２ソレノイドバルブ７３変速用第３ソレノイドバルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者早瀬貢広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非前進レンジから前進レンジへのセレク
ト操作時に、変速段を発進段に設定する前に所定時間の
間、高速段に設定する発進制御手段が設けられた自動変
速機の制御装置であって、パワーユニットの温度を検出
する温度検出手段と、該検出手段で検出される温度に応
じて上記発進制御手段による高速段への設定を制限する
高速段設定制限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。
【請求項２】非前進レンジから前進レンジへのセレク
ト操作時に、変速段を発進段に設定する前に所定時間の
間、高速段に設定する発進制御手段が設けられた自動変
速機の制御装置であって、パワーユニットの温度を検出
する温度検出手段と、該検出手段で検出される温度が所
定値よりも低いときに上記発進制御手段による高速段の
設定動作を禁止する高速段設定動作禁止手段とが設けら
れていることを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項３】非前進レンジから前進レンジへのセレク
ト操作時に、変速段を発進段に設定する前に所定時間の
間、高速段に設定する発進制御手段が設けられた自動変
速機の制御装置であって、パワーユニットの温度を検出
する温度検出手段と、上記発進制御手段による高速段設
定時間を上記検出手段で検出される温度が低くなるほど
短くなる方向に変更する高速段設定時間変更手段とが設
けられていることを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項４】非前進レンジから前進レンジへのセレク
ト操作時に、変速段を発進段に設定する前に所定時間の
間、高速段に設定する発進制御手段が設けられた自動変
速機の制御装置であって、エンジン出力を検出するエン
ジンシリンダ検出手段と、該検出手段で検出されるエン
ジン出力が所定値よりも大きいときに上記発進制御手段
による高速段の設定動作を禁止する高速段設定動作禁止
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。