(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バンドブレーキ式の所定の摩擦締結要素を締結させることによって動力伝達系路を切換えて特定の変速段を得るようにした自動変速機において、
前記所定の摩擦締結要素の温度に関する値を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出結果より前記摩擦締結要素の温度が所定温度以下であると判定されたときに、前記特定の変速段への変速を禁止する禁止手段と、
を備え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】
請求項１において、
前記温度検出手段が、前記所定の摩擦締結要素の作動油の温度を検出するものとして設定されている、ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記禁止手段が作動している状態において、前記温度検出手段で検出される温度が前記所定温度より高い温度を検出したとき、該高い温度の検出から所定時間経過するまでは該禁止手段の作動を継続させる切換遅延手段を備えている、ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項４】
請求項２において、
前記禁止手段が、エンジン負荷が所定負荷よりも小さい低負荷時のみ作動するように設定されている、ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項５】
請求項２において、
全ての変速段がとり得るように設定された温間時用変速特性と、前記特定の変速段以外の変速段をとり得るように設定された冷間時用変速特性とがあらかじめ設定され、
前記禁止手段が、変速制御に用いる変速特性として前記冷間時用変速特性を選択するように設定されている、ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記禁止手段が作動して前記冷間時用変速特性が選択されている状態において、前記温度検出手段により前記所定温度よりも高い温度が検出されたとき、該冷間時用変速特性に基づいて決定される変速段と前記温間時用変速特性に基づいて決定される変速段とが同一変速段となった時点で、変速制御に用いる変速特性を該温間時用変速特性へ切換える変速特性切換遅延手段を備えている、ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記変速特性切換遅延手段が、前記温度検出手段により前記所定温度よりも高い温度が検出されてから所定時間経過するまでの間のみ作動するように設定されている、ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項８】
請求項５において、
自動変速機が、前記特定の変速段の他に少なくとも、該特定の変速段よりも１段だけ低速側の低速変速段と該特定の変速段よりも１段だけ高速側の高速変速段とをとり得るようにされ、
前記冷間時用変速特性が、前記温間時用変速特性に比して、前記低速変速段の領域が高速側へ拡大されると共に、前記高速変速段の領域が低速側へ拡大されている、ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は自動変速機の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機においては、一般に、遊星歯車式の多段変速歯車機構を備えて、ブレーキやクラッチなどの摩擦締結要素の作動状態を切換えて動力伝達系路を切換えることにより、変速を行うようになっている。そして、動力伝達系路切換用のブレーキとしては、ブレ−キバンド（ブレーキドラム）を備えたバンドブレーキ式とされることが多い。このような自動変速機においては、摩擦締結要素の作動油の粘性変化に起因する変速応答性悪化防止のために、作動油の温度に応じて作動油圧を可変制御することが提案されている（特開昭６４−３５１５４号公報参照）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述したバンドブレーキ式の摩擦締結要素においては、ブレーキバンドとブレーキドラムとの間の摩擦係数が、低温時には高温時に比して極めて大きくなるため、低温時に高温時と同じような作動油圧でもって当該バンドブレーキ式の摩擦締結要素を締結させたのでは、当該バンドブレーキ式摩擦締結要素を締結することにより得られる特定の変速段への変速の際のショックが大きくなってしまう。このため、上記特定の変速段への変速の際には、作動油圧を低下させることが考えられる。
【０００４】
しかしながら、作動油圧を低下させることは、バンドブレーキ摩擦締結要素を締結させるには温度にかかわりなく所定の大きさの油圧が必要とされるので、アキュムレ−タ等による棚圧（変速中の中間油圧）形成がうまくいかなくなって、逆に変速ショックが大きくなってしまう場合がある。
【０００５】
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、バンドブレーキ式の所定の摩擦締結要素を締結させることにより特定の変速段を得るようにした自動変速機において、低温時での変速ショックを確実に防止できるようにした自動変速機の制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような構成としてある。すなわち、
バンドブレーキ式の所定の摩擦締結要素を締結させることによって動力伝達系路を切換えて特定の変速段を得るようにした自動変速機において、
前記所定の摩擦締結要素の温度に関する値を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出結果より前記摩擦締結要素の温度が所定温度以下であると判定したときに、前記特定の変速段への変速を禁止する禁止手段と、
を備えた構成としてある。上記構成を前提とした本発明の好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２以下に記載のとおりである。
【０００７】
【発明の効果】
請求項１に記載された発明によれば、低温時の変速ショックが問題となる特定の変速段への変速を禁止するので、変速ショックを確実に防止できることになる。
【０００８】
請求項２に記載したような構成とすることにより、バンドブレーキ式の摩擦締結要素の温度を、作動油の温度でもって代替して検出して、温度検出が容易となる。特に、自動変速機では作動油の温度検出手段を備えているのが一般的なので、別途所定の摩擦締結要素専用の温度検出手段を設けなくてすむものとなる。
【０００９】
請求項３に記載したような構成とすることにより、切換遅延手段によるヒステリシス設定によって、ハンチング防止の上で、また変速ショックが生じない温度にまで確実に上昇したことを確認する上で好ましいものとなる。
【００１０】
請求項４に記載したような構成とすることにより、変速ショックが特に問題となるエンジン低負荷時における変速ショック防止の上で好ましいものとなる。なお、エンジン高負荷時は、変速ショックはあまり問題とならない一方、特定の変速段を利用した走行つまり加速が得られることになる。
【００１１】
請求項５に記載したような構成とすることにより、変速特性の切換という簡単な手法によって、変速ショックを防止することができる。また、冷間時用の変速特性を、特定の変速段をとり得ないことを十分に勘案して、走行等に支承のないものに設定する上で好ましいものとなる。
【００１２】
請求項６に記載したような構成とすることにより、変速特性の切換に起因するショック防止の上で好ましいものとなる。
【００１３】
請求項７に記載したような構成とすることにより、請求項３に対応した効果と同様の効果を得ることができる。
【００１４】
請求項８に記載したような構成とすることにより、冷間時用の変速特性を、特定の変速段をとり得ないことを十分に勘案して、走行等に支承のないものに設定することができる。
【００１５】
（実施例）
以下、図面を参照して本発明の一実施例について詳細に説明する。図１において、自動変速機は、トルクコンバ−タ１と、多段歯車変速機構２と、トルクコンバ−タ１と多段歯車変速機構２との間に配置されたオ−バ−ドライブ用遊星歯車変速機構３とを有している。
【００１６】
トルクコンバ−タ１は、エンジン出力軸４に結合されたポンプ・インペラ（以下「ポンプ」と略称する）５と、このポンプ５に対向して配置されたタ−ビン・ランナ（以下「タ−ビン」と略称する）６と、ポンプ５とタ−ビン６との間に配置されたステ−タ７とを有し、タ−ビン６にはコンバ−タ出力軸８が結合されている。また、このコンバ−タ出力軸８とポンプ５との間には、ロックアップクラッチ９が設けられている。このロックアップクラッチ９は、トルクコンバ−タ１内を循環する作動油圧力により常時締結方向に付勢されており、外部から開放用油圧が供給されることにより開放状態に保持される。
【００１７】
多段歯車変速機構２は、前段遊星歯車機構１０と後段遊星歯車機構１１とを有し、前段遊星歯車機構１０のサンギヤ１２と後段遊星歯車機構１１のサンギヤとは連結軸１４により連結されている。多段歯車変速機構２の入力軸１５は、フロントクラッチ１６を介して連結軸１４に、またリヤクラッチ１７を介して前段遊星歯車機構１０のインタ−ナルギヤ１８にそれぞれ連結されるようになっている。連結軸１４すなわちサンギヤ１２、１３と変速機ケ−スＣとの間には２速選択用のセカンドブレ−キ１９が設けられている。前段遊星歯車機構１０のプラネタリキャリア２０と、後段遊星歯車機構１１のインタ−ナルギヤ２１とは出力軸２２に連結されている。また、後段遊星歯車機構１１のプラネタリキャリア２３と変速機ケ−スＣとの間にはロ−・リバ−スブレ−キ２４とワンウェイクラッチ２５とが設けられている。
【００１８】
この多段歯車変速機構２は従来公知の変速機構をもつものであって、前進３段、後進１段の変速段を有し、フロントクラッチ１６とリヤクラッチ１７とセカンドブレ−キ１９とロ−・リバ−スブレ−キ２４とを後述するように油圧アクチュエ−タによって適宜に作動させることにより所要の変速段を得ることができるようになっている。
【００１９】
オ−バ−ドライブ用遊星歯車変速機構３は、プラネタリキャリア２６を回転自在に支持するプラネタリキャリア２７と、ダイレクトクラッチ２９を介してインタ−ナルギヤ３０に結合されるサンギヤ２９とを有している。このサンギヤ２９と変速機ケ−スＣとの間には、オ−バ−ドライブブレ−キ３１が設けられ、またインタ−ナルギヤ３０は多段歯車変速機構２の入力軸１５に連結されている。
【００２０】
このオ−バ−ドライブ用遊星歯車変速機構３は、ダイレクトクラッチ２９が締結してオ−バ−ドライブブレ−キ３１が開放されたとき、コンバ−タ出力軸８と入力軸１５とを直結状態で結合し、その後、このオ−バ−ドライブブレ−キ３１が締結し、ダイレクトクラッチ２９が開放されたときこれらコンバ−タ出力軸８と入力軸１５とをオ−バ−ドライブ結合するように作用する。
【００２１】
この変速機は、後述する油圧制御回路のマニュアルバルブを手動によりセレクト操作して、上記多段歯車変速機構２とオ−バ−ドライブ用遊星歯車変速機構３の各摩擦部材（クラッチおよびブレ−キ）を適宜に作動させることにより所要の変速段を得るものであり、その各摩擦部材の制御パタ−ンは従来の構造のものと同様に各レンジ毎に図２のように設定される。
【００２２】
図３は、変速制御を行う制御系統を示すもので、図中符合Ｕはマイクロコンピュ−タを利用して構成された制御ユニットで、この制御ユニットＵには、各センサＳ１〜Ｓ３からの信号が入力される。センサＳ１は、車速を検出するものである。センサＳ２は、エンジン負荷（実施例ではスロットル開度）を検出するものである。センサＳ３は、自動変速機の摩擦締結要素の作動油の温度を検出するものであり（温度検出手段）、特許請求の範囲における所定の摩擦締結要素としてのセカンドブレーキ１９の温度を検出するためのものとされる。
【００２３】
制御ユニットＵは、自動変速機の油圧回路に組み込まれた変速バルブ（シフトバルブ）を制御して、図１、図２に示す各種摩擦締結要素の作動を制御する。すなわち、後述する変速特性に基づいて決定される変速段となるように、変速制御を行う（図２に示す態様にしたがって各種摩擦締結要素の作動状態を切換制御する）。
【００２４】
変速制御に用いる変速特性として、図６、図７に示す２種類の変速特性が、あらかじめ制御ユニットＵのＲＯＭに記憶されている。図６に示す変速特性は、通常用つまり温間時用となるもので、１速〜４速までの全ての変速段がとり得るように設定されている。また、図７に示す変速特性は、冷間時用となるもので、特定の変速段としての２速を除外した、１速、３速、４速の３つの変速段がとり得るように設定されている。すなわち、実施例では、バンドブレーキ式の摩擦締結要素としてのセカンドブレーキ１９が締結されるときに得られる特定の変速段が、２速とされているので（図２参照）、この２速を除外して図７の冷間時用変速特性が設定されている。
【００２５】
また、図７の冷間時用変速特性は、２速がとり得ない関係上、図６の温間時用変速特性に比して、次のように設定されている。すなわち、冷間時用変速特性においては、シフトアップ線およびシフトダウン線共に、１−３変速特性線が、温間時用変速特性における１−２変速特性線と２−３変速特性線との間となるように設定されている。つまり、温間時用変速特性に比して、特定の変速段としての２速よりも１段低速側となる１速の領域がより高速側に拡大され、また、２速よりも１段高速側の３速の領域がより低速側に拡大されている。なお、３速と４速との間の変速特性線は、温間時用変速特性と同一に設定されている。
【００２６】
制御ユニットＵによる変速制御の詳細について、図８に示すフロ−チャ−トを参照しつつ説明するが、以下の説明でＱはステップを示す。図８のＱ１において、センサからの信号が入力された後、Ｑ２において、センサＳ２で検出されるエンジン負荷が所定負荷以下の低負荷時であるか否かが判別される。このＱ２の判別でＹＥＳのときは、Ｑ３において、センサＳ３で検出される温度が所定温度（例えば４０度Ｃ）以下の低温時であるか否かが判別される。
【００２７】
Ｑ３の判別でＹＥＳのときは、Ｑ４において、図７に示す冷間時用変速特性が選択された後、Ｑ５において、当該冷間時用変速特性に基づいて変速段ｇＬが決定される。この後、Ｑ６において、変速段ｇＬが最終変速段ｇＦとされた後（最終変速段ｇＦの実行）、Ｑ７においてフラグが１にセットされ、その後Ｑ１へ戻る。
【００２８】
前記Ｑ２の判別でＮＯのとき、あるいはＱ３の判別でＮＯのときは、それぞれＱ８へ移行する。Ｑ８では、フラグが１であるか否かが判別される。このＱ８の判別でＹＥＳのときは、Ｑ９において、図６に示す温間時用変速特性が選択された後、Ｑ１０において温間時用変速特性に基づいて変速段ｇＨが決定される。次いで、Ｑ１１での冷間時用変速特性の選択と、Ｑ１２での冷間時用変速特性に基づく変速段ｇＬの決定が行われる。
【００２９】
Ｑ１３では、温間時用変速段ｇＨと冷間時用変速段ｇＬとが同じであるか否かが判別される。このＱ１３の判別でＮＯのときは、Ｑ１４において、冷間時用の変速段ｇＬが最終変速段ｇＦとされた後（最終変速段ｇＦの実行）、Ｑ９へ戻る。Ｑ１３の判別でＹＥＳのときは、Ｑ１５において、フラグを０にリセットした後、Ｑ１６において、温間時用変速段ｇＨが最終変速段ｇＦとされる（最終変速段ｇＦの実行）。前記Ｑ８の判別でＮＯのときは、Ｑ１７、Ｑ１８において、温間時用変速特性に基づいて変速段ｇＨが決定された後、Ｑ１６へ移行する。
【００３０】
図８において、Ｑ４〜Ｑ７の処理が、特許請求の範囲での禁止手段の作動に相当する。また、Ｑ９〜Ｑ１４の処理が、特許請求の範囲における変速特性切換遅延手段に対応した処理となる。
【００３１】
ここで、図４には、低温時において、作動油圧を低下させて１速から２速へ変速したときの変速ショックの発生態様を示しており、図中Ｇで示す車体前後方向加速度つまり変速ショックはかなり大きいものとなる。また、図５には、低温時において、作動油圧を低下させることなく（通常の変速制御でおこなわれているように作動油圧を高めて）、１速から３速へ変速したときの変速ショックの発生態様を示してあり、変速ショックが十分防止（低減）されていることが理解される。
【００３２】
以上実施例について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば次のような場合をも含むものである。
（１）温度検出手段としてのセンサＳ３は、所定の摩擦締結要素としのてセカンドブレーキ１９の温度を直接検出するものであってもよく、あるいは当該所定の摩擦締結要素の温度に関する適宜の値を検出するものとすることができる。
【００３３】
（２）Ｑ９〜Ｑ１４での変速特性切換遅延の処理は、センサＳ３によって所定温度よりも高い温度が検出されてから所定時間経過するまでの間のみに限定して行ってもよい。また、Ｑ９〜Ｑ１４の処理に代えて、センサＳ３によって所定温度よりも高い温度が検出されてから所定時間経過するまでの間は、冷間時用変速特性に基づいて変速制御を継続させるようにして、所定時間経過後にただちに温間時用変速特性に基づく変速制御へ切換えるようにしてもよい。
【００３４】
（３）変速特性として温間時用のみを設定して、冷間時には特定変速段（実施例では２速）が選択されないようにしてもよい（特定変速段を選択すべき運転領域となったときは、例えば前回選択されている変速段のままとする）。
【００３５】
（４）特定の変速段が１つの場合に限らず２以上とされる自動変速機であってもよいが（最近では自動変速機の多段化がすすんでいる）、特定の変速段の数が少ない自動変速機に適用して本発明は好適である。
【００３６】
（５）冷間時用の変速特性を設定する場合、温間時用変速特性に比して、特定の変速段に対して１段隣となる隣接変速段のうち、高速側隣接変速段の領域あるいは低速側変速段の領域のいずれか一方のみを、特定の変速段の領域側へ拡大するようにしてもよい。勿論、特定の変速段の低速側あるいは高速側にしか隣接変速段が存在しない場合は、存在する１つの隣接変速段の領域拡大を行えばよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】バンドブレーキ式摩擦締結要素を有する多段変速歯車機構の一例を示す側面断面図。
【図２】図１に示す変速歯車機構における摩擦締結要素の作動状態と変速段との関係を示す図。
【図３】制御系統の一例を示す図。
【図４】低温時において１速から２速へ変速したときの変速ショック発生態様を示す図。
【図５】低温時において１速から３速へ変速したときの変速ショック発生態様を示す図。
【図６】温間時用変速特性の一例を示す図。
【図７】冷間時用変速特性の一例を示す図。
【図８】本発明の制御例を示すフロ−チャ−ト。
【符合の説明】
２：多段変速歯車機構
１９：所定の摩擦締結要素（バンドブレーキ式）
Ｕ：制御ユニット
Ｓ３：温度センサ（温度検出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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