JP2657376B2

JP2657376B2 - 自動変速機のキツクダウン制御装置

Info

Publication number: JP2657376B2
Application number: JP61237231A
Authority: JP
Inventors: 房雄藤枝
Original assignee: Matsuda KK
Current assignee: Matsuda KK
Priority date: 1986-10-07
Filing date: 1986-10-07
Publication date: 1997-09-24
Anticipated expiration: 2012-09-24
Also published as: JPS6392860A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は自動車に用いられる自動変速機のキックダウ
ン制御装置に関する。

（従来の技術）従来、電子制御式の燃料噴射装置（EGI）を備えた車
両においては、エンジンの信頼性を確保するために、エ
ンジン保証回転数以上では燃料カットを行なっている。
さらに、エンジン始動直後においては、上記エンジン保
証回転数よりも低い回転数で燃料カットを行なわない
と、エンジンの信頼性を確保することができないため、
エンジン始動後一定時間（例えば60秒）が経過するまで
は、保証回転数より低い回転数で（例えば保証回転数を
6000rpmとすると、5500rpmで）燃料カットを行なうよう
に燃料噴射系を制御することが行なわれている。

一方、車両の走行特性および燃費性能を向上させるた
めに、電子制御式の車両用自動変速機が上述のような電
子制御式の燃料噴射装置と併用されており、そのような
自動変速機では、例えば特公昭53−4195号公報に開示さ
れているようなシフトパターンでのキックダウン車速
（スロットル開度をほぼ全開にした場合のシフトアップ
車速およびシフトダウン車速）が設定されている。この
キックダウン車速におけるエンジン回転数は上述したエ
ンジン保証回転数よりも僅かに低い回転数（例えばエン
ジン保証回転数が6000rpmの場合キックダウン車速のエ
ンジン回転数は5850rpm）に設定されている。しかしな
がら、このキックダウン車速のエンジン回転数がエンジ
ン始動直後の燃料カット回転数以上に設定されている
と、始動直後にスロットルを全開させた場合、燃料がカ
ットされて失速状態になり走行特性を悪化させる問題が
あった。

（発明の目的）上述の事情に鑑み、本発明はエンジンが所定運転条
件、例えば始動直後のキックダウンによる失速を無くし
て走行特性を改善することを目的とする。

（発明の構成）本発明は、エンジンが第１の運転条件にあるとき、例
えば、始動後一定時間が経過したとき、第１の設定回転
数以上のエンジン回転数において燃料カットがなされ、
かつ上記エンジンが第２の運転条件にあるとき、例え
ば、始動後上記一定時間が経過するまで、上記第１の設
定回転数よりも低い第２の設定回転数以上のエンジン回
転数において燃料カットがなされるエンジンを備えた自
動変速機付き車両において、上記エンジンが上記第２の
運転条件にあるときには、キックダウン走行時のエンジ
ン回転数が上記第２の設定回転数に達するのを阻止し得
る態様で、自動変速機のキックダウン走行時の変速ライ
ンを該エンジンが上記第１の運転条件にあるときよりも
低車速側に変更させる変速ライン変更手段を設けたこと
を特徴とするものである。

（発明の効果）例えば、始動後一定時間が経過したとき（第１の運転
条件）、例えば6000rpm（第１の設定回転数）以上のエ
ンジン回転数において燃料カットがなされ、かつその場
合のキックダウン走行時におけるシフトアップ回転数が
例えば5850rpmに設定されているとともに、例えば、始
動後上記一定時間が経過するまでは（第２の運転条
件）、例えば5500rpm（第２の設定回転数）以上のエン
ジン回転数において燃料カットがなされるエンジンを備
えた自動変速機付き車両の場合、例えば始動直後にスロ
ットルを全開にしてキックダウン状態で走行するとき
は、エンジン回転数がシフトアップ回転数の5850rpmに
達する以前の5500rpm（第２の設定回転数）で燃料カッ
トが行なわれて失速状態になってしまうが、本発明によ
れば、キックダウン走行時のエンジン回転数が燃料カッ
ト回転数5500rpm（第２の設定回転数）に達するのを阻
止するための変速ライン変更手段が設けられ、この変速
ライン変更手段による変速ラインの低車速側への変更に
より、5500rpmよりも低い例えば5400rpmでシフトアップ
が行なわれるから、エンジン回転数は5400rpm以上には
ならない。したがって、燃料カットは行なわれないか
ら、失速を防止することができ、走行特性を向上させる
ことができる。

（実施例）以下本発明の実施例について図面を参照して詳細に説
明する。

第１図に本発明の一実施例に係るエンジンとこれに連
結される自動変速機の構成とこれらエンジンおよび自動
変速機のための制御系統図で、エンジン１の出力軸には
トルクコンバータ10が、またこのトルクコンバータ10の
出力軸には変速歯車機構70がそれぞれ連結されている。
変速歯車機構70は、流体式アクチュエータ78で操作され
る変速切換手段75によって動力伝達径路が切換えられる
ものであり、この流体式アクチュエータ78は電磁手段80
により圧力流体の供給が制御される。200はエンジン１
に対する燃料噴射量を制御するマイクロコンピュータよ
りなる電子制御回路で、エンジン回転数センサ201から
発生する信号を受けてエンジンが始動されたことを判定
する始動判定手段202と、エンジン始動後の経過時間を
計時し、エンジン始動後予め設定された時間が経過した
時点（例えば60秒）で出力信号を発生する計時手段203
と、この計時手段203の出力信号にもとづき燃料をカッ
トすべきエンジン回転数を変更する手段204と、エンジ
ン回転数センサ201から得られるエンジン回転数Neが手
段204から得られる燃料カット回転数に達したことを判
定する燃料カット回転数判定手段205とを備えており、
この判定手段205の出力を受けて燃料噴射弁制御手段206
は燃料噴射弁207を燃料をカットするように制御する。

一方、210は自動変速機の電磁手段80を制御するため
のマイクロコンピュータよりなる電子制御回路で、エン
ジン側の電子制御回路200の始動判定手段202からの出力
にもとづき、エンジン始動後の経過時間を計時し、エン
ジン始動後予め設定された時間が経過した時点で（例え
ば60秒）で出力信号を発生する計時手段211と、この計
時手段211の出力信号にもとづきキックダウン走行時の
変速ラインを変更する手段212とを備えている。213はシ
フトチェンジ判定手段で、上記キックダウン車速変更手
段からの情報と、トルクコンバータ10の出力軸の回転数
（タービン・インペラの回転数）を検出する回転数セン
サ214から発生する信号と、スロットル開度センサ215か
ら発生するエンジン負荷をあらわす信号と、キックダウ
ンスイッチ216からの信号とにもとづいてシフトチェン
ジ判定手段213から発生するシフトチェンジ信号により
制御手段217が電磁手段80を駆動制御するように構成さ
れている。

第２図は、ロックアップ機構付の電子制御自動変速機
の機械部分の構造およびその油圧制御回路を示す。

自動変速機は、エンジン１の出力軸1aに連結されたト
ルクコンバータ10と、このトルクコンバータ10の出力軸
14に連結された多段変速歯車機構20と、トルクコンバー
タ10と多段変速歯車機構20との間に設置されたオーバー
ドライブ用遊星歯車変速機構50とで構成されている。

トルクコンバータ10はエンジン１の出力軸1aに結合さ
れたポンプ・インペラ11（以下「ポンプ」と略称する）
と、このポンプ11に対向して配置されたタービン・ラン
ナ12（以下「タービン」と略称する）と、ポンプ11とタ
ービン12との間に配置されたステータ13とを有し、ター
ビン12にはコンバータ出力軸14が結合されている。コン
バータ出力軸14とポンプ11との間にはロックアップクラ
ッチ15が設けられ、このロックアップクラッチ15はトル
クコンバータ10内を循環する作動油の圧力により常時係
合方向に押されており、このクラッチ15に外部から供給
される解放用油圧により解放状態に保持される。

多段変速歯車機構20はフロント遊星歯車機構21とリヤ
遊星歯車機構22とを有し、フロント遊星歯車機構21のサ
ンギヤ23とリヤ遊星歯車機構22のサンギヤ24とは連結軸
25により連結されている。この多段変速歯車機構20の入
力軸26はフロントクラッチ27を介して連結軸25に、また
リヤクラッチ28を介してフロント遊星歯車機構21のリン
グギヤ29にそれぞれ連結されるように構成され、かつ、
連結軸25すなわち両遊星歯車機構21、22におけるサンギ
ヤ23、24と変速機ケースとの間にはセカンドブレーキ30
が設けられている。フロント遊星歯車機構21のピニオン
キャリア31と、リヤ遊星歯車機構22のリングギヤ33とは
出力軸34に連結され、またリヤ遊星歯車機構22のピニオ
ンキャリヤ35と変速機ケースとの間には、ロー・リバー
スブレーキ36とワンウェイクラッチ37とが設けられてい
る。この多段変速歯車機構20は従来公知の形式で前進３
段および後進１段の変速段を有し、クラッチ27、28およ
びブレーキ30、36を適宜作動させることにより所要の変
速段を得るものである。

一方、オーバードライブ用遊星歯車変速機構50におい
ては、プラネタリギヤ51を回転自在に支持するピニオン
キャリヤ52がトルクコンバータ10の出力軸14に連結さ
れ、サンギヤ53が直結クラッチ54を介してリングギヤ55
に結合される構成となされている。サンギヤ53と変速機
ケースとの間にはオーバードライブブレーキ56が設けら
れ、またサンギヤ55は多段変速歯車機構20の入力軸26に
連結されている。そして、オーバードライブ用遊星歯車
変速機構50は、直結クラッチ54が係合してブレーキ56が
解除されたときに、軸14、26を直結状態で結合し、ブレ
ーキ56が係合してクラッチ54が解放されたときに軸14、
26をオーバードライブ結合する。

次に流体制御回路について説明すると、エンジン１の
出力軸1aによって駆動されるオイルポンプ100を有し、
このオイルポンプ100から圧力ライン101に吐出された作
動油は、調圧弁102によりその圧力を調整された上で手
動のセレクト弁103に導かれる。このセレクト弁103は、
１、２、Ｄ、Ｎ、Ｒ、Ｐの各シフト位置を有し、そのシ
フト位置が１、２およびＤ位置にあるとき、圧力ライン
101は弁103のポート103a、103b、103cに連通される。ポ
ート103aはリヤクラッチ28のアクチュエータ104に接続
されており、弁103が上述の位置にあるときリヤクラッ
チ28を係合状態に保持する。

また、ポート103aは１−２シフト弁110の図の左方端
近傍にも接続されていて、そのスプール110aを図の右方
に押し付けている。さらに、ポート103aは第１ラインL1
を介して上記１−２シフト弁110の図の右方端に、第２
ラインL2を介して２−３シフト弁120の図の右方端に、
第３ラインL3を介して３−４シフト弁130の図の上方端
にそれぞれ接続されている。第１、第２および第３ライ
ンL1、L2およびL3にはそれぞれ第１、第２および第３ド
レンラインD1、D2およびD3が分岐して接続されており、
これらのドレンラインD1〜D3にはそれぞれドレンライン
D1〜D3の開閉を行う第１、第２、第３ソレノイド弁SL1
〜SL3が接続されており、ソレノイド弁SL1〜SL3は励磁
されると、圧力ライン101とポート103aが連通している
状態で各ドレンラインD1〜D3を閉じることにより第１な
いし第３ラインL1〜L3内の圧力を高めるようになってい
る。

また、セレクト弁103のポート103bはセカンドロック
弁105にライン140を介して接続され、このポート103bか
らの圧力は弁105のスプール105aを図の下方に押し下げ
るように作用する。そして、弁105のスプール105aが下
方位置にあるとき、ライン140とライン11とが連通し、
油圧が上記セカンドブレーキ30のアクチュエータ108の
係合側圧力室108aに導入されてセカンドブレーキ30を作
動方向に保持するように構成されている。

さらに、セレクト弁103のポート103cは上記セカンド
ロック弁105に接続され、このポート103cからの圧力は
弁105のスプール105aを図の上方に押し下げるように作
用する。また、ポート103cは圧力ライン106を介して上
記２−３シフト弁120に接続されている。このライン106
は、第２ドレンラインD2のソレノイド弁SL2が励磁され
て第２ラインL2内の圧力が高められ、その圧力により２
−３シフト弁120のスプール120aが図の左方に移動させ
られたとき、ライン107に連通する。ライン107は、セカ
ンドブレーキ30のアクチュエータ108の解除側圧力室108
bに接続され、この圧力室108bに油圧が導入されたと
き、アクチュエータ108は係合側圧力室108aの圧力に抗
してブレーキ30を解除方向に作動させる。また、ライン
107の圧力は、フロントクラッチ27のアクチュエータ109
にも導かれ、このクラッチ27を係合作動させる。

また、上記セレクト弁103は１位置においてメインラ
イン101に通じるポート103dをも有し、このポート103d
はライン112を経て１−２シフト弁110に達し、さらにラ
イン113を経てロー・リバースブレーキ36のアクチュエ
ータ114に接続されている。１−２シフト弁110および２
−３シフト弁120は、所定の信号によりソレノイド弁SL
1、SL2が励磁されたとき、それぞれのスプール110a、12
0aを移動させてラインを切り替え、これにより所定のブ
レーキまたはクラッチが作動してそれぞれ１−２速、２
−３速の変速動作が行われるように構成されている。ま
た、115は調圧弁102からの油圧を安定させるカットバッ
ク用弁、116は吸気負圧の大きさに応じて調圧弁102から
のライン圧を変化させるバキュームスロットル弁、117
はこのスロットル弁116を補助するスロットルバックア
ップ弁である。

また、上記流体制御回路にはオーバードライブ用の遊
星歯車変速機構50のクラッチ54およびブレーキ56を作動
制御するために、３−４シフト弁130で制御されるアク
チュエータ132が設けられている。アクチュエータ132の
係合側圧力室132aは圧力ライン101に接続されており、
ライン101の圧力によりブレーキ56を係合方向に押して
いる。また３−４シフト弁130は上記１−２、２−３シ
フト弁110、120と同様に、上記ソレノイド弁SL3が励磁
されるとそのスプール130aが図の下方で移動する。その
ため圧力ライン101とライン122との連通が遮断され、ラ
イン122はドレーンされる。これによってブレーキ56の
アクチュエータ132の解除側圧力室132bに作用する油圧
がなくなり、ブレーキ56を係合方向に作動させるととも
にクラッチ54のアクチュエータ134がクラッチ54を解除
させるように作用する。

さらに、上記油圧制御回路にはロックアップ制御弁13
3が設けられている。このロックアップ制御弁133は第４
ラインL4を介してセレクト弁103のポート103aに連通さ
れている。ラインL4には、ドレンラインD1〜D3と同様
に、ソレノイド弁SL4が設けられたドレンラインD4が分
岐して接続されている。そして、ロックアップ制御弁13
3は、ソレノイド弁SL4が励磁されてドレンラインD4が閉
じられ、ラインL4内の圧力が高まったとき、そのスプー
ル133aがライン123とライン124との連通を遮断し、さら
にライン124がドレーンされることで上記ロックアップ
クラッチ15を接続方向に移動させるように構成されてい
る。

以上述べたように、多段変速歯車機構20とオーバード
ライブ用遊星歯車変速機構50とにより、トルクコンバー
タ10の出力軸14に連結された変速歯車機構70を構成して
いるとともに、多段変速歯車機構20のフロントクラッチ
27、リヤクラッチ28、セカンドブレーキ30およびロー・
リバースブレーキ36ならびにオーバードライブ用遊星歯
車変速機構50の直結クラッチ54およびオーバードライブ
ブレーキ56により上記変速歯車機構70の動力伝達径路を
切換え変速操作するようにした変速切換手段75を構成し
ている。また、第１〜第４のソレノイド弁SL1〜SL4によ
り、変速切換手段75の各流体式アクチュエータ104、10
8、109、114、132、134への圧力流体の供給を制御する
ようにした電磁手段80を構成している。

以上の構成において、各変速段およびロックアップと
各ソレノイドとの作動関係ならびに各変速段とクラッ
チ、ブレーキとの作動関係を下記の第１〜第３表に示
す。

一方、第１図における電子制御回路210を含むマイク
ロコンピュータのRAMには、第３図および第４図に示す
ようなトルクコンバータ10のタービン回転数とスロット
ル開度に応じて予め設定した変速線図、すなわちシフト
アップ変速線Luおよびシフトダウン変速線Ldよりなるチ
ェンジデータが記憶されている。また、図には省略され
ているが、ロックアップ解除制御線およびロックアップ
作動制御線も記憶されている。さらに、第３図に示すよ
うにシフトアップ変速線Luの上端におけるキックダウン
走行時のシフトアップ変速ラインを表す線は、シフトア
ップ時のタービン回転数を5800rpmとする通常キックダ
ウンモードＡ（実線）と、シフトアップ時のタービン回
転数を5400rpmとする低キックダウンモードＢ（破線）
とよりなる。

第５図は電子制御回路210で行なわれるキックダウン
モード選択ルーチンのフローチャートを示す。まずステ
ップS21においてイニシャライズ設定がなされる。この
イニシャライズ設定では、フラグおよびタイマがすべて
リセットされる。次にステップS22で始動判定を行ない
ステップS23でタイマをセットする。そしてステップS24
において60秒が経過したか否かの判定を行ない、60秒経
過してなければステップS25へ進んで低キックダウンモ
ードＢ、すなわち第３図に示すキックダウン時のシフト
アップ回転数をエンジンの燃料カット回転数5500rpmよ
り低い5400rpmに設定する。また、ステップS24において
60秒経過したことが検知されればステップS26へ進み、
通常キックダウンモードＡ、すなわち第３図に示すキッ
クダウン時のシフトアップ回転数をこの場合のエンジン
の燃料カット回転数6000rpmより低い5850rpmに設定す
る。

なお、ステップS26における通常のキックダウンモー
ドを選択する代りに、あらかじめシフトアップ変速線が
互いに異なるパワーモードとエコノミモードを設定して
おき、ステップS24における経時判定の後にエコノミス
イッチが操作されたか否かを判定してパワーモードとエ
コノミモードを選択するようにしてもよい。

また、上述の実施例では、第１図から明らかなよう
に、エンジン始動をエンジン側の電子制御回路200で判
定し、この判定出力を自動変速機側の電子制御回路210
に入力しているが、その代りに、自動変速機側の電子制
御回路210においてタービン回転数が所定回転以上にな
った時を基準に経時してもよい。また第３図のようにキ
ックダウン走行時のシフトアップ変速ラインを変更する
のみでなく、これに加えて、キックダウン時にエンジン
回転数が燃料カット回転数以上になるの阻止するため
に、キックダウン時のシフトダウン変速ラインを低車速
側に変更するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の全体構成を示すブロック図、
第２図は自動変速機の構造および流体制御回路を示す
図、第３図はシフトアップ変速制御の説明図、第４図は
シフトダウン変速制御の説明図、第５図はキックダウン
モード選択ルーチンのフローチャートである。１……エンジン、10……トルクコンバータ 14……トルクコンバータ出力軸 20……多段変速歯車機構 21……フロント遊星歯車機構 22……リヤ遊星歯車機構 70……変速歯車機構、75……変速切換手段 78……流体式アクチュエータ 80……電磁制御手段 200、210……電子制御回路 201……エンジン回転数センサ 207……燃料噴射弁 214……タービン回転数センサ 215……スロットル開度センサ 216……キックダウンスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ１６Ｈ 59:42

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンが第１の運転条件にあるとき、第
１の設定回転数以上のエンジン回転数において燃料カッ
トがなされ、かつ上記エンジンが第２の運転条件にある
とき、上記第１の設定回転数よりも低い第２の設定回転
数以上のエンジン回転数において燃料カットがなされる
エンジンを備えた自動変速機付き車両において、上記エンジンが上記第２の運転条件にあるときには、キ
ックダウン走行時のエンジン回転数が上記第２の設定回
転数に達するのを阻止し得る態様で、自動変速機のキッ
クダウン走行時の変速ラインを該エンジンが上記第１の
運転条件にあるときよりも低車速側に変更させる変速ラ
イン変更手段を設けたことを特徴とする自動変速機のキ
ックダウン制御装置。