JPH0697066B2 - 車輌用自動変速機の後進変速制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動車等の車輌に用いられる自動変速機の変
速制御方法に係り、特に高速後進段と低速後進段との二
つの後進変速段を有する車輌用自動変速機の後進変速制
御方法に係る。

従来の技術 低速後進段と高速後進段とを有し、後進段がこれら二つ
の後進変速段の間で切換えられるよう構成された車輌用
自動変速機が、特開昭57−37140号公報に記載されてい
る。この特許公開公報に記載されている車輌用自動変速
機に於ては、二組の遊星歯車機構とクラッチやブレーキ
の如き摩擦係合装置とを含む主歯車変速装置が該摩擦係
合装置の選択的係合又は解放により三つの前進用変速比
と一のつ後進用変速比とを与え、また一組の遊星歯車機
構とクラッチ及びブレーキを有する副歯車変速装置が該
クラッチとブレーキの係合と解放の反転により二つの変
速比を与え、これらの主歯車変速装置と副歯車変速装置
とを直列に接続することにより、主歯車変速装置による
三つの前進変速比の各々に対して副歯車変速装置の変速
比を二段に切換えることにより、全体として六段の前進
用変速段を与え、また主歯車変速装置の後進用変速比に
対して副歯車変速装置の変速比を二段に切換えることに
より低速後進段と高速後進段とを与えるようになってい
る。この車輌用自動変速機に於ける低速後進段と高速後
進段の間の切換えは、この種の歯車変速装置による車輌
用自動変速機に於ける従来の制御態様に倣って、アクセ
ルペダルの踏込み量（或いはこれに対応するスロットル
開度）に対比して車速が増大するにつれて、低速後進段
より高速後進段へのアップシフトが自動的に行われ、ま
たアクセルペダルの踏込み量に対比して車速が低下する
に従って、ヒステリシスを与えるようアップシフト時の
アクセルペダル踏込み量対車速の特性に比して幾分低速
側へずらされた変速特性に従って、高速後進段より低速
後進段へのダウンシフトが自動的に行われる自動変速制
御の態様にて行われるものと推定される。

車輌用自動変速機のアップシフト及びダウンシフトは、
一般に上記の如くアクセルペダルの踏込み量（或いはそ
れに対応するスロットル開度）と車速の対比に基づいて
制御されており、車輌が停止状態よりアクセルペダルの
踏込みによって発進し、慣性を克服しつつ次第に車速を
増大して行くにつれて、同一のアクセルペダル踏込み量
に対しても車速が所定の限界値を越えて増大する毎に順
次より高い高速段へのアップシフトが行われ、又かかる
車速の限界値は、一般にアクセルペダルの踏込み量が大
きい程高い値とされており、従って車速を横軸とし、ア
クセルペダルの踏込み量又はスロットル開度を縦軸とす
るグラフに於てアップシフトが生ずる限界を線で示せ
ば、それは一般的に右上がりの線として表わされる。そ
して歯車変速装置を高速段より低速段へ切換えるダウン
シフトの限界線は、通常概略アップシフトの限界線を幾
分低車速側へずらせた線とされている。

発明が解決しようとする課題 車輌の前進運転に於ては、上記の如く横軸を車速とし縦
軸をアクセルペダルの踏込み量又はスロットル開度とす
るグラフに於て、アップシフト及びダウンシフトの限界
線は全体として右上がりの線であり、アクセルペダルの
踏込み量が比較的小さい値であっても車速が次第に増大
するような状態、即ち平坦で滑らかであるか或いは極く
緩やかな下り傾斜に於ける緩やかな発進時に於ける如
く、アクセルペダルの小さな踏込みに対して車速が徐々
に増大していくようなときには、車速が、僅かに上昇し
たところで歯車変速装置を次の変速段へアップシフトし
てよく、これによってエンジンの回転数を必要最少限度
に抑え、燃費の改善と運転騒音の低下を計ることができ
る。

しかし車輌の後進運転に於ては、車輌後方への注意は十
分に行き届かず、また多くの運転者にとって後進時の操
舵は一般的に前進時程容易ではないため、アクセルペダ
ルの比較的小さな踏込みによって車輌が後進速度を次第
に増してゆくような状況、即ち路面が平坦で滑らかであ
るか或いは後方へ緩やかに傾斜しており、アクセルペダ
ルの軽い踏込みによってエンジンがアイドル状態より僅
かに加速された状態にて車輌が次第に後方への速度を増
してゆくような状況に於ては、アクセルペダルの踏込み
量が一定であるにも拘らず後進車速の増大によって歯車
変速装置が自動的に低速後進段より高速後進段へ切換る
と、それだけ減速比の低下によりアクセルペダルの踏込
みを解除した時のエンジンブレーキの効きが悪くなるの
で、運転者が後進を終えようとしてアクセルペダルの踏
込みを止めても、車輌が運転者の意図に反して後方へ下
り過ぎる事態が生ずる虞れがある。

従って、アクセルペダルの軽い踏込みによりエンジン出
力をさほど上げなくても車速の増大を生ずるような平坦
で滑らかな路面や緩やかな後勾配に於て車輌を後進させ
るときには、アクセルペダルの踏込み解除時に即座にエ
ンジンブレーキが効くよう、歯車変速装置は低速後進段
のままになっていることが望まれる。

本発明は、上記の事情に鑑み、アクセルペダルを比較的
大きく踏込んで行う後進運転に際しては車速の増大に応
じて歯車変速装置を低速後進段より高速後進段へ自動的
に切換えるが、平坦で滑らかな路面や緩やかな下り勾配
であってエンジン出力をさほど上げなくても後進運転が
行えるときには、アクセルペダルの踏込みを止めたとき
のエンジンブレーキの効きのよい後進運転ができるよう
な車輌自動変速機の後進変速制御の方法を提供すること
を課題としている。

課題を解決するための手段 上記の課題は、本発明によれば、低速後進段と高速後進
段とを有する車輌用自動変速機の後進変速制御方法に於
て、アクセルペダルの踏込み量と車速に応じて前記低速
後進段と前記高速後進段の間の切換えを自動的に行い、
その際アクセルペダルの踏込み量が比較的小さい第一の
踏込み量以下であるときには車速が比較的高い第一の車
速を越えて増大したとき前記低速後進段より前記高速後
進段へのアップシフトを行い、アクセルペダルの踏込み
量が前記第一の踏込み量とこれより大きい第二の踏込み
量の間にあるときには車速が前記第一の車速より低い所
定車速を越えて増大したとき前記低速後進段より前記高
速後進段へのアップシフトを行うことを特徴とする方法
によって達成される。

発明の作用及び効果 上記の如き車輌用自動変速機の後進変速制御方法によれ
ば、運転者がブレーキペダルより足を外し、軽くアクセ
ルペダルを踏んで平坦で滑らかな路面や緩やかな後勾配
のところで車輌を後進させるときには、車輌が発進後そ
の速度を或る程度増大しても、歯車変速装置は低速後進
段に設定された状態に維持され、アクセルペダルの踏込
みを解除することにより、あわただしくアクセルペダル
からブレーキペダルへの踏代えを行わなくても、車輌は
エンジンブレーキ効果によって制動され、楽な後進運転
が行われる。一方、上記の第一の踏込み量を越える大き
さにてアクセルペダルを踏込まれたときには、車輌の後
進速度の増大に応じて比較的早い時期に歯車変速装置は
低速後進段より高速後進段へ自動的に切換られ、従来高
速にて後進運転がされた際生じていた騒音の発生が回避
される。

実施例 以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する。

第１図は一般的な車輌用自動変速機の構成を解図的に示
している。自動変速機１は、ポンプ羽根車３とタービン
羽根車４とステータ羽根車５と直結クラッチ６とを有す
る三要素一段二相型の一般的な直結クラッチ付流体式ト
ルクコンバータ２と、補助変速装置としての歯車変速装
置７とを有し、流体式トルクコンバータ３の入力部材で
あるポンプ羽根車３は内燃機関100の出力軸101に駆動連
結され、流体式トルクコンバータ２の出力部材であるタ
ービン羽根車４は歯車変速装置７の入力軸９に駆動連結
され、歯車変速装置７の出力軸８は車輌の図示されてい
ない駆動車輪に差動歯車装置を経て駆動連結されてい
る。

歯車変速装置７は副歯車変速装置10と主歯車変速装置11
とを互いに直列に有している。

副歯車変速装置10は、サンギア12と、サンギア12と同芯
に設けられたリングギア13と、サンギア12とリングギア
13との間にあって該両者に噛合したプラネタリピニオン
14と、プラネタリピニオン14を回転可能に支持したキャ
リア15と、サンギア12に対するキャリア15の左回転を阻
止するワンウェイクラッチ（F₀）16と、サンギア12とキ
ャリア15とを選択的に連結するODクラッチ（C₀）17と、
サンギア12をトランスミッションケースに対し選択的に
固定するODブレーキ（B₀）18とを含んでおり、キャリア
15を入力軸９に駆動連結され、ODクラッチ17とODブレー
キ18との選択的な係合によって二つの変速段の間に切換
えられるようになっている。

主歯車変速装置11は、中間軸19によって互いに連結され
たフロントサンギア20及びリアサンギア21と、フロント
サンギア20と同心に設けられたフロントリングギア22
と、リアサンギア21と同心に設けられたリアリングギア
23と、フロントサンギア20とフロントリングギア22との
間にあって該両者に噛合したフロントプラネタリピニオ
ン24と、リアサンギア21とリアリングギア23との間にあ
って該両者に噛合したリアプラネタリピニオン25と、フ
ロントプラネタリピニオン24を回転可能に支持したフロ
ントキャリア26と、リアプラネタリピニオン25を回転可
能に支持したリアキャリア27と、主歯車変速装置11の前
進走行用入力部材であるフロントリングギア22を副歯車
変速装置10の出力部材であるリングギア13に選択的にト
ルク伝達関係に接続するフォワードクラッチ（C₁）28
と、中間軸19とリングギア13とを選択的にトルク伝達関
係に接続するダイレクトクラッチ（C₂）29と、中間軸19
をトランスミッションケースに対し選択的に固定するシ
フト用ブレーキ（B₁）30と、リアキャリア27をトランス
ミッションケースに対し選択的に固定するもう一つのシ
フト用ブレーキ（B₂）31と、リアキャリア27の左回転を
ロックするワンウェイクラッチ（F₁）32とを有してお
り、フロントキャリア26及びリアリングギア23を出力軸
８に駆動連結され、前記複数個のクラッチと前記複数個
のブレーキとが各々の所定の組合せにて係合及び解放さ
れることにより前進三段と後進一段の複数個の変速段の
間に切換えられるようになっている。

歯車変速装置７は副歯車変速装置10と主歯車変速装置11
の複数個のクラッチと複数個のブレーキとが次に示され
た表に従って係合及び解放されることにより副歯車変速
装置10と主歯車変速装置11との共働作用によってオーバ
ドライブ段を含む前進五段と後進二段の複数個の変速段
を選択的に達成する。この場合、主歯車変速装置11が後
進段状態にあって副歯車変速装置10が直結段と増速段と
の間に切換えられることにより低速後進段と高速後進段
とが選択的に得られる。

この表に於て、○印は当該クラッチ或いはブレーキが係
合されていることを示し、×印は当該クラッチ又はブレ
ーキが解放されていることを示し、△印は当該ワンウェ
イクラッチが内燃機関側より駆動車輪を駆動するエンジ
ンドライブ時には係合（ロック）され、駆動車輪側より
内燃機関が駆動されるエンジンブレーキ時には解放（フ
リー）されることを示している。

尚、Ｌレンジに於ては、第二速段へのアップシフトは行
われず、第二速段より第一速段へのダウンシフトのみが
行われる。

副歯車変速装置10と主歯車変速装置11のクラッチ17、2
8、29とブレーキ18、30、31は各々油圧サーボ装置によ
り駆動されて選択的に係合作動する油圧作動式のもので
あり、前記油圧サーボ装置に対する油圧の給排を制御す
る油圧制御装置と該油圧制御装置の油路の切換えを指示
するマイクロコンピュータを含んだ電子制御装置による
制御によって各マニュアルシフトレンジ毎に車速とスロ
ットル開度とに応じて定められた変速パターンに従って
前記クラッチと前記ブレーキの係合と解放が上述の如き
組合わせにて行われることにより歯車変速装置７の変速
段が切換設定される。

第２図は本発明による後進変速制御方法の実施に使用さ
れる制御装置の一つの実施例を示している。制御装置は
副歯車変速装置10を直結段と増速段との間に切換制御す
るオーバドライブ制御弁40を含んでいる。オーバドライ
ブ制御弁40は、油室41に供給される油圧に応じて切換作
動し、油室41の油圧が所定値以下である時には第一の切
換位置に位置して油圧供給ポートａをクラッチポートｃ
に接続し且ドレンポートｂをブレーキポートｄに接続
し、これに対し油室41に所定値より大きい油圧が供給さ
れている時には第二の切換位置に位置して油圧供給ポー
トａをブレーキポートｄに接続し且ドレンポートｂをク
ラッチポートｃに接続するようになっている。クラッチ
ポートｃは油路42によってODクラッチ17の油圧サーボ装
置の油室43に連通接続され、ポートｄは油路44によって
ODブレーキ18の油圧サーボ装置の油室45に連通接続され
ている。油圧供給ポートａは油路46及び47を経てライン
油圧制御弁60のライン油圧出力ポートに連通され、これ
よりライン油圧を供給されるようになっている。

オーバドライブ制御弁40の油室41は、油路48、絞り49、
油路50及び47を経てライン油圧制御弁60のライン油圧出
力ポートに接続されている。油路48はその途中にて電磁
ソレノイド弁51に接続され、電磁ソレノイド弁51は通電
時には開弁して油路48をドレン通路52に連通接続し、こ
れに対し悲通電時には開弁して油路48をドレン通路52に
より切り離すようになっている。

これにより電磁ソレノイド弁51に通電が行われている時
には、オーバドライブ制御弁40が第一の切換位置に位置
し、ODクラッチ17の油圧サーボ位置の油室43にライン油
圧が供給されて副歯車変速装置10が直結段に設定され、
これに対し電磁ソレノイド弁51に通電が行われていない
時には、オーバドライブ制御弁40が第二の切換位置に位
置し、ODブレーキ18の油圧サーボ装置の油室45にライン
油圧が供給されて副歯車変速装置10が増速段に設定され
る。

ライン油圧制御弁60は、その油圧取入れポートを油路61
によってオイルポンプ62に接続され、オイルポンプ62よ
り油圧を供給されてその油圧を車速と機関出力（アクセ
ルペダルの踏込み量）とに適合したライン油圧に調圧す
るようになっている。

ライン油圧制御弁60の油圧出力ポートは油路63によって
マニュアルシフト弁64に接続されている。マニュアルシ
フト弁64は、図示されていない手動のマニュアルシフト
レンジ設定レバーの操作により切換作動され、マニュア
ルシフトレンジがＲレンジ、即ち後進レンジに設定され
ている時には油路65、66、チェック弁67及び油路68を経
てダイレクトクラッチ29の油圧サーボ装置の油室69にラ
イン油圧を供給し且油路65、油路70、チェック弁71及び
油路72を経てシフト用ブレーキ31の油圧サーボ装置の油
室73にライン油圧を供給し、主歯車変速装置11を後進段
に設定するようになっている。

電磁ソレノイド弁51に対する通電は電子制御装置80によ
り行われるようになっている。電子制御装置80は、一般
的なマイクロコンピュータを含んでおり、シフトポジシ
ョンセンサ81より手動設定されたマニュアルシフトレン
ジに関する情報を、スロットル開度センサ82よりアクセ
ルペダルの踏込み量と等価の情報である内燃機関100の
スロットル弁の開度に関する情報を、車速センサ83より
車速に関する情報をを各々与えられ、またROMの如き記
憶装置に各マニュアルシフトレンジに応じた変速パター
ンを記憶しており、上述の如き各センサよりの情報と変
速パターンとに応じて電磁ソレノイド弁51に対する通電
を制御するようになっている。

第３図は本発明による後進変速制御方法を実施する後進
段の変速パターンの一つの実施例を示す変速線図であ
る。図示のグラフに於ける実線は、横軸を車速とし縦軸
をスロット開度とするグラフに於て後進用の低速段より
後進用の高速段へのアップシフトが行われる限界を示
し、また図中の破線は後進用の高速段より後進用の低速
段へのダウンシフトが行われる限界線を示す。この図に
示す如く、スロットル開度がΘ₁の如き比較的小さい第
一の踏込み量以下であるときには、車速がV₁の如き比較
的高い第一の車速を越えて増大したとき初めて低速後進
段より高速後進段へのアップシフトが行われ、アクセル
ペダルの踏込み量が第一の踏込み量Θ₁とこれより大き
い第二の踏込み量Θ₂の間にあるときには、車速が前記
第一の車速V₁より低い所定車速を越えて増大したとき後
進用低速段より後進用高進段へのアップシフトが行われ
るように、スロットル開度の増大に対応して増大する車
速を定めたアップシフト限界線が設定されている。図示
の実施例ではスロットル開度がΘ₂以上のときにはアッ
プシフトが生ずる車速はV₁より高い値となっている。ダ
ウンシフトのための限界線は図示の如くアップシフトの
ための限界線を幾分低車速側へずらせたような線となっ
ており、これによって周知の要領によりアップシフトと
ダウンシフトの間にヒステリシスが与えられている。

第４図は本発明による後進変速制御方法の実施要領の一
例を示すフローチャートである。

第４図に示されたフローチャートのルーチンは所定時間
毎或いは所定クランク角毎に繰返し実行される。

ステップ１に於ては、各センサ及びスイッチからの情報
を入力することが行われる。ステップ１の次はステップ
２へ進む。

ステップ２に於ては、マニュアルシフトレンジがＤレン
ジ、Ｓレンジ或いはＬレンジの如き前進レンジであるか
否かの判別が行われる。マニュアルシフトレンジが前進
レンジである時には図示されていない前進制御ステップ
へ進み、これに対してマニュアルシフトレンジが前進レ
ンジでない時にはステップ３へ進む。

ステップ３に於ては、マニュアルシフトレンジがＲレン
ジであるか否かの判別が行われる。マニュアルシフトレ
ンジがＲレンジである時にはステップ４へ進み、これに
対しマニュアルシフトレンジがＲレンジでない時、即ち
Ｐレンジ或いはＮレンジである時には図示されていない
ニュートラル制御ステップへ進む。

ステップ４に於ては直結クラッチ６の解放が行われ、次
のステップ５へ進む。

ステップ５に於ては、現在の車速Ｖが現在のスロットル
開度に対する現在の後進変速段より低速の変進段へのシ
フトダウン車速Vdownより小さいか否かの判別が行われ
る。Ｖ≦Vdownである時にはシフトダウンを行う必要が
ある時であり、この時にはステップ６へ進み、これに対
しＶ≦Vdown出ない時にはステップ７へ進む。

ステップ６に於ては、電磁ソレノイド弁51へ通電を行っ
て後進変速段を低速後進段へ切換えるダウンシフトが実
行される。

ステップ７に於ては、現在の車速Ｖが現在のスロットル
開度に対する現在の変速段より高速の変速段へのアップ
シフト車速Vupより大きいか否かの判別が行われる。Ｖ
≧Vupである時にはアップシフトを行う必要がある時で
あり、この時にはステップ８へ進み、これに対しＶ≧Vu
pでない時にはダウンシフトもアップシフトも行う必要
がない時であってリセットされる。

ステップ８に於ては、電磁ソレノイド弁51に対する通電
を停止して後進変速段を高速後進段へ切換えるアップシ
フトが行われる。

以上に於ては、本発明を特定の実施例について詳細に説
明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、
本発明の範囲内にて種々の実施例が可能であることは当
業者にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による後進変速制御方法を実施される車
輌用自動変速機の一つの実施例を示す概略構成図、第２
図は本発明による車輌用自動変速機の後進変速制御方法
の実施に使用される制御装置の一つの実施例を示す概略
構成図、第３図は本発明による後進変速制御方法の実施
に用いられる後進変速パターンの例を示す変速線図、第
４図は本発明による後進変速制御方法の実施要領の一例
を示すフローチャートである。 １……車輌用自動変速機,2……流体式トルクコンバー
タ,3……ポンプ羽根車,4……タービン羽根車,5……ステ
ータ羽根車,6……直結クラッチ,7……歯車変速装置,8…
…出力軸,9……入力軸,10……副歯車変速装置,11……主
歯車変速装置,12……サンギア,13……リングギア,14…
…プラネタリピニオン,15……キャリア,16……ワンウェ
イクラッチ,17……ODクラッチ,18……ODブレーキ,19…
…中間軸,20……フロントサンギア,21……リアサンギ
ア,22……フロントリングギア,23……リアリングギア,2
4……フロントプラネタリピニオン,25……リアプラネタ
リピニオン,26……フロントキャリア,27……リアキャリ
ア,28……フォワードクラッチ,29……ダイレクトクラッ
チ,30、31……シフト用ブレーキ,32……ワンウェイクラ
ッチ,40……オーバドライブ制御弁,41……油室,42……
油路,43……油室,44……油路,45……油室,46〜48……油
路,49……絞り,50……油路,51……電磁ソレノイド弁,52
……ドレン通路,60……ライン油圧制御弁,61……油路,6
2……オイルポンプ,63……油路,64……マニュアルシフ
ト弁,65、66……油路,67……チェック弁,68……油路,69
……油室,70……油路,71……チェック弁,72……油路,73
……油室,80……電子制御装置,81……シフトポジション
センサ,82……スロットル開度センサ,83……車速セン
サ,100……内燃機関,101……出力軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】低速後進段と高速後進段とを有する車輌用
   自動変速機の後進変速制御方法に於て、アクセルペダル
   の踏込み量と車速に応じて前記低速後進段と前記高速後
   進段の間の切換えを自動的に行い、その際アクセルペダ
   ルの踏込み量が比較的小さい第一の踏込み量以下である
   ときには車速が比較的高い第一の車速を越えて増大した
   とき前記低速後進段より前記高速後進段へのアップシフ
   トを行い、アクセルペダルの踏込み量が前記第一の踏込
   み量とこれより大きい第二の踏込み量の間にあるときに
   は車速が前記第一の車速より低い所定車速を越えて増大
   したとき前記低速後進段より前記高速後進段へのアップ
   シフトを行うことを特徴とする方法。