自動変速機の保護制御装置
【課題】 自動変速機の変速に伴ってトルク制限値を持ち替える際に、変速応答性を確保するとともに変速ショックの発生を抑制する。
【解決手段】 自動変速機のシフトダウン時に次変速段のクラッチの係合開始を判定すると（時刻ｔ２参照）、タイマが第１所定時間の計時を開始し、タイマが第１所定時間の計時を終了して自動変速機のイナーシャフェーズが終了した直後に前変速段のトルク制限値から次変速段のトルク制限値へと持ち替えられる（時刻ｔ４参照）。その結果、イナーシャフェーズ中にトルク制限値の持ち替えによるトルクの低減または増加が行われなくなり、変速の進行が停滞して自動変速機の変速応答性が低下することや、変速の進行が過敏になって自動変速機の変速制御性が低下することが防止される。またイナーシャフェーズが終了し、次変速段のクラッチの係合によるトルク伝達量が充分に大きくなる前にトルク制限値の持ち替えが完了するので、変速ショックの発生が効果的に防止される。
【解決手段】 自動変速機のシフトダウン時に次変速段のクラッチの係合開始を判定すると（時刻ｔ２参照）、タイマが第１所定時間の計時を開始し、タイマが第１所定時間の計時を終了して自動変速機のイナーシャフェーズが終了した直後に前変速段のトルク制限値から次変速段のトルク制限値へと持ち替えられる（時刻ｔ４参照）。その結果、イナーシャフェーズ中にトルク制限値の持ち替えによるトルクの低減または増加が行われなくなり、変速の進行が停滞して自動変速機の変速応答性が低下することや、変速の進行が過敏になって自動変速機の変速制御性が低下することが防止される。またイナーシャフェーズが終了し、次変速段のクラッチの係合によるトルク伝達量が充分に大きくなる前にトルク制限値の持ち替えが完了するので、変速ショックの発生が効果的に防止される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前変速段のクラッチを係合解除して次変速段のクラッチを係合することで所望の変速段を確立する自動変速機と、駆動源から前記自動変速機に伝達されるトルクの制限値を設定するトルク制限値設定手段とを備える自動変速機の保護制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンから自動変速機に過大なトルクが伝達されると、自動変速機の構成部品が損傷する可能性があるため、各変速段毎にエンジンから自動変速機に伝達されるトルクの制限値を設定する必要がある。この場合、変速過程における何れのタイミングで前変速段のトルク制限値から次変速段のトルク制限値に持ち替えるかが問題となる。
【０００３】
下記特許文献１には、変速過程におけるイナーシャフェーズの期間内にトルク制限値の持ち替えを行うものが記載されており、下記特許文献２には、変速過程において次変速段のクラッチの油圧が増加を開始し、続いて前変速段のクラッチの油圧が減少を開始したタイミングでトルク制限値の持ち替えを行うものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３７３８６７７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１５９７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上記特許文献１に記載されたものは、イナーシャフェーズ中に次変速段のトルク制限値に持ち替えるため、低速段のトルク制限量が大きい場合においてシフトダウンを行う場合には、エンジンから自動変速機に入力されるトルクが減少して変速の進行が停滞してしまい、自動変速機の変速応答性が低下する可能性があり、逆にシフトアップを行う場合には、自動変速機の変速応答性が過敏になる可能性がある。また高速段のトルク制限量が大きい場合においてシフトダウンを行う場合には、エンジンから自動変速機に入力されるトルクが増大して変速の進行が過敏になり、自動変速機の変速制御性が低下する可能性があり、逆にシフトアップを行う場合には、自動変速機の変速応答性が低下する可能性がある。
【０００６】
また上記特許文献２に記載されたものは、次変速段のクラッチの油圧増加に続いて前変速段のクラッチの油圧減少が開始した時点で次変速段のトルク制限値に持ち替えるため、その時点で先に油圧増加された次変速段のクラッチが既にトルク伝達を開始しており、トルク制限値の持ち替えに伴って変速ショックが発生する可能性がある。
【０００７】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、自動変速機の変速に伴ってトルク制限値を持ち替える際に、適切な変速応答性を確保するとともに変速ショックの発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、前変速段のクラッチを係合解除して次変速段のクラッチを係合することで所望の変速段を確立する自動変速機と、駆動源から前記自動変速機に伝達されるトルクの制限値を設定するトルク制限値設定手段とを備える自動変速機の保護制御装置において、前記自動変速機がシフトアップするかシフトダウンするかを判定する変速方向判定手段と、前記自動変速機の変速状態を監視する変速状態監視手段と、前記変速状態監視手段が次変速段のクラッチの係合開始を判定したときに第１所定時間の計時を開始する計時手段とを備え、前記変速方向判定手段が前記自動変速機のシフトダウンを判定したとき、前記トルク制限値設定手段は、前記計時手段が前記第１所定時間の計時を終了して前記自動変速機のイナーシャフェーズが終了した直後に次変速段のトルク制限値を出力することを特徴とする自動変速機の保護制御装置が提案される。
【０００９】
また請求項２に記載された発明によれば、前変速段のクラッチを係合解除して次変速段のクラッチを係合することで所望の変速段を確立する自動変速機と、駆動源から前記自動変速機に伝達されるトルクの制限値を設定するトルク制限値設定手段とを備える自動変速機の保護制御装置において、前記自動変速機がシフトアップするかシフトダウンするかを判定する変速方向判定手段と、前記自動変速機の変速状態を監視する変速状態監視手段と、前記変速状態監視手段が次変速段のクラッチの係合開始を判定したときに第２所定時間の計時を開始する計時手段とを備え、前記変速方向判定手段が前記自動変速機のシフトアップを判定したとき、前記トルク制限値設定手段は、前記計時手段が前記第２所定時間の計時を終了して前記自動変速機のイナーシャフェーズが開始する直前に次変速段のトルク制限値を出力することを特徴とする自動変速機の保護制御装置が提案される。
【００１０】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記計時手段は、油温が高いときほど、前記第１所定時間を短く設定することを特徴とする自動変速機の保護制御装置が提案される。
【００１１】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、前記計時手段は、車速が高いときほど、あるいは前記自動変速機の油温が低いときほど、前記第２所定時間を短く設定することを特徴とする自動変速機の保護制御装置が提案される。
【００１２】
尚、１速クラッチＣ１、２速クラッチＣ２、３速クラッチＣ３、４速−リバースクラッチＣ４および５速クラッチＣ５は本発明のクラッチに対応し、実施の形態のエンジンＥは本発明の駆動源に対応する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の構成によれば、変速方向判定手段が自動変速機のシフトダウンを判定し、変速状態監視手段が次変速段のクラッチの係合開始を判定すると、計時手段が第１所定時間の計時を開始し、トルク制限値設定手段は計時手段が第１所定時間の計時を終了して自動変速機のイナーシャフェーズが終了した直後に次変速段のトルク制限値を出力する。その結果、イナーシャフェーズ中にトルク制限値の持ち替えによるトルク制限が行われなくなり、低速段のトルク制限量が大きい場合において変速の進行が停滞して自動変速機の変速応答性が低下することが防止されるとともに、高速段のトルク制限量が大きい場合において変速の進行が過敏になって自動変速機の変速制御性が低下することが防止される。またイナーシャフェーズが終了し、次変速段のクラッチの係合によるトルク伝達量が充分に大きくなる前にトルク制限値の持ち替えが完了するので、変速ショックの発生が効果的に防止される。
【００１４】
また請求項２の構成によれば、変速方向判定手段が自動変速機のシフトアップを判定し、変速状態監視手段が次変速段のクラッチの係合開始を判定すると、計時手段が第２所定時間の計時を開始し、トルク制限値設定手段は計時手段が第２所定時間の計時を終了して自動変速機のイナーシャフェーズが開始する直前に次変速段のトルク制限値を出力する。その結果、イナーシャフェーズ中にトルク制限値の持ち替えによるトルク制限が行われなくなり、低速段のトルク制限量が大きい場合において変速の進行が過敏になって自動変速機の変速制御性が低下することが防止されるとともに、高速段のトルク制限量が大きい場合において変速の進行が停滞して自動変速機の変速応答性が低下することが防止される。
【００１５】
また請求項３の構成によれば、計時手段は油温が高いときほどシフトダウン時の第１所定時間を短く設定するので、シフトダウン時に油温の上昇によりオイルの粘性が低くなって変速応答性が高くなっても、第１所定時間を短く設定してトルク制限値を早めに持ち替えることで、自動変速機を確実に保護することができる。
【００１６】
また請求項４の構成によれば、計時手段は車速が高いときほど、あるいは自動変速機の油温が低いときほどシフトアップ時の第２所定時間を短く設定するので、車速が高いために変速ショックの低減に必要な駆動源のトルク減少量が大きくなっても、またシフトアップ時に低温による影響で応答性の高い点火リタードによるトルク制限を行えず、スロットル開度によるトルク制限を行う必要が生じても、油温が低いときほど第２所定時間を短く設定してトルク制限値を早めに持ち替えることで、自動変速機を確実に保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】平行軸式の自動変速機のスケルトン図。
【図２】自動変速機の保護制御装置の制御系のブロック図。
【図３】メインルーチンのフローチャート。
【図４】図３のステップＳ１１のサブルーチンのフローチャート。
【図５】シフトダウン時の作用を説明するタイムチャート。
【図６】シフトアップ時の作用を説明するタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図１〜図６に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
図１には、前進５段、後進１段の平行軸式の自動変速機Ｔが示される。（Ａ）には自動変速機Ｔの全体が示され、（Ｂ）には（Ａ）の後方に隠れる一部だけが示される。
【００２０】
エンジンＥのクランクシャフト１１にトルクコンバータ１２を介して第１入力軸１３が同軸に接続されており、この第１入力軸１３に対して第２入力軸１４、出力軸１５、アイドル軸１６およびリバースアイドル軸１７が平行に配置される。第１入力軸１３に固設したドライブギヤ１８がアイドル軸１６に固設した第１アイドルギヤ１９に噛合し、アイドル軸１６に固設した第２アイドルギヤ２０が第２入力軸１４に固設したドリブンギヤ２１に噛合する。これにより、第１入力軸１３および第２入力軸１４は常時接続され、所定のレシオで同方向に回転する。
【００２１】
第２入力軸１４には１速ドライブギヤ２２、２速ドライブギヤ２３および３速ドライブギヤ２４が相対回転自在に支持されており、１速ドライブギヤ２２は１速クラッチＣ１を介して第２入力軸１４に結合可能であり、２速ドライブギヤ２３は２速クラッチＣ２を介して第２入力軸１４に結合可能であり、３速ドライブギヤ２４は３速クラッチＣ３を介して第２入力軸１４に結合可能である。第１入力軸１３には４速ドライブギヤ２５、５速ドライブギヤ２６およびリバースドライブギヤ２７が相対回転自在に支持されており、４速ドライブギヤ２５は４速−リバースクラッチＣ４を介して第１入力軸１３に結合可能であり、５速ドライブギヤ２６は５速クラッチＣ５を介して第１入力軸１３に結合可能であり、４速ドライブギヤ２５と一体に連結されたリバースドライブギヤ２７は４速−リバースクラッチＣ４を介して第１入力軸１３に結合可能である。
【００２２】
出力軸１５には１速ドリブンギヤ２８、２速ドリブンギヤ２９、３速ドリブンギヤ３０および５速ドリブンギヤ３２が固設されるとともに、４速ドリブンギヤ３１およびリバースドリブンギヤ３３が相対回転自在に支持される。１速ドリブンギヤ２８、２速ドリブンギヤ２９、３速ドリブンギヤ３０、４速ドリブンギヤ３１および５速ドリブンギヤ３２は、それぞれ１速ドライブギヤ２２、２速ドライブギヤ２３、３速ドライブギヤ２４、４速ドライブギヤ２５および５速ドライブギヤ２６に噛合し、リバースドリブンギヤ３３はリバースアイドル軸１７に相対回転自在に支持したリバースアイドルギヤ３４を介してリバースドライブギヤ２７に接続される。そして４速ドリブンギヤ３１およびリバースドリブンギヤ３３は、ドグクラッチよりなるセレクタＳを介して出力軸１５に選択的に結合可能である。
【００２３】
出力軸１５に固設したファイナルドライブギヤ３５がディファレンシャルギヤＤのケースに固設したファイナルドリブンギヤ３６に噛合し、ディファレンシャルギヤＤから左右に延びるドライブシャフト３７，３７が左右の駆動輪Ｗ，Ｗに接続される。
【００２４】
上記構成を備えた自動変速機Ｔは、車速Ｖおよびアクセルペダル開度ＡＰをパラメータとする変速マップに基づいて１速クラッチＣ１、２速クラッチＣ２、３速クラッチＣ３、４速−リバースクラッチＣ４、５速クラッチＣ５およびセレクタＳの作動を制御することで、所望の変速段を確立する。
【００２５】
即ち、シフトレバーによって「Ｄ」ポジションが選択されているとき、１速クラッチＣ１が係合すると、エンジンＥの駆動力が第１入力軸１３→ドライブギヤ１８→第１アイドルギヤ１９→アイドル軸１６→第２アイドルギヤ２０→ドリブンギヤ２１→第２入力軸１４→１速クラッチＣ１→１速ドライブギヤ２２→１速ドリブンギヤ２８→出力軸１５→ファイナルドライブギヤ３５→ファイナルドリブンギヤ３６→ディファレンシャルギヤＤ→ドライブシャフト３７，３７の経路で左右の駆動輪Ｗ，Ｗに伝達され、１速変速段が確立する。
【００２６】
２速クラッチＣ２が係合すると、エンジンＥの駆動力が第１入力軸１３→ドライブギヤ１８→第１アイドルギヤ１９→アイドル軸１６→第２アイドルギヤ２０→ドリブンギヤ２１→第２入力軸１４→２速クラッチＣ２→２速ドライブギヤ２３→２速ドリブンギヤ２９→出力軸１５→ファイナルドライブギヤ３５→ファイナルドリブンギヤ３６→ディファレンシャルギヤＤ→ドライブシャフト３７，３７の経路で左右の駆動輪Ｗ，Ｗに伝達され、２速変速段が確立する。
【００２７】
３速クラッチＣ３が係合すると、エンジンＥの駆動力が第１入力軸１３→ドライブギヤ１８→第１アイドルギヤ１９→アイドル軸１６→第２アイドルギヤ２０→ドリブンギヤ２１→第２入力軸１４→３速クラッチＣ３→３速ドライブギヤ２４→３速ドリブンギヤ３０→出力軸１５→ファイナルドライブギヤ３５→ファイナルドリブンギヤ３６→ディファレンシャルギヤＤ→ドライブシャフト３７，３７の経路で左右の駆動輪Ｗ，Ｗに伝達され、３速変速段が確立する。
【００２８】
ドグクラッチよりなるセレクタＳが右動して４速ドリブンギヤ３１を出力軸１５に結合した状態で４速−リバースクラッチＣ４が係合すると、エンジンＥの駆動力が第１入力軸１３→４速−リバースクラッチＣ４→４速ドライブギヤ２５→４速ドリブンギヤ３１→セレクタＳ→出力軸１５→ファイナルドライブギヤ３５→ファイナルドリブンギヤ３６→ディファレンシャルギヤＤ→ドライブシャフト３７，３７の経路で左右の駆動輪Ｗ，Ｗに伝達され、４速変速段が確立する。
【００２９】
５速クラッチＣ５が係合すると、エンジンＥの駆動力が第１入力軸１３→５速クラッチＣ５→５速ドライブギヤ２６→５速ドリブンギヤ３２→出力軸１５→ファイナルドライブギヤ３５→ファイナルドリブンギヤ３６→ディファレンシャルギヤＤ→ドライブシャフト３７，３７の経路で左右の駆動輪Ｗ，Ｗに伝達され、５速変速段が確立する。
【００３０】
シフトレバーで「Ｒ」ポジションを選択すると、先ずセレクタＳを左動してリバースドリブンギヤ３３を出力軸１５に結合した後に４速−リバースクラッチＣ４が係合する。これにより、エンジンＥの駆動力が第１入力軸１３→４速−リバースクラッチＣ４→リバースドライブギヤ２７→リバースアイドルギヤ３４→リバースドリブンギヤ３３→セレクタＳ→出力軸１５→ファイナルドライブギヤ３５→ファイナルドリブンギヤ３６→ディファレンシャルギヤＤ→ドライブシャフト３７，３７の経路で左右の駆動輪Ｗ，Ｗに逆回転となって伝達され、後進変速段が確立する。
【００３１】
図２に示すように、過剰なトルクの入力による自動変速機Ｔの損傷を防止するために、エンジンＥから自動変速機Ｔに入力可能なトルクの上限値であるトルク制限値を出力する電子制御ユニットＵは、変速方向判定手段Ｍ１と、変速状態監視手段Ｍ２と、計時手段Ｍ３と、トルク制限値設定手段Ｍ４とを備える。変速方向判定手段Ｍ１には、車速Ｖを検出する車速検出手段Ｓａと、アクセルペダル開度ＡＰを検出するアクセルペダル開度検出手段Ｓｂとが接続され、変速状態監視手段Ｍ２には、自動変速機Ｔの入力軸（例えば、第１入力軸１３）の回転数Ｎｍを検出する入力軸回転数検出手段Ｓｃと、自動変速機Ｔの出力軸１５の回転数Ｎｃを検出する出力軸回転数検出手段Ｓｄとが接続され、計時手段Ｍ３には、前記車速検出手段Ｓａと、自動変速機Ｔの油温Ｔｏを検出する油温検出手段Ｓｅとが接続され、トルク制限値設定手段Ｍ４には、エンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転数検出手段Ｓｆと、エンジンＥの吸気温Ｔａを検出する吸気温検出手段Ｓｇとが接続される。
【００３２】
変速方向判定手段Ｍ１は、車速検出手段Ｓａで検出した車速Ｖと、アクセルペダル開度検出手段Ｓｂで検出したアクセルペダル開度ＡＰとをパラメータとして変速マップに適用することで、自動変速機Ｔで実行される変速がシフトアップであるか、シフトダウンであるかを判定する。
【００３３】
自動変速機Ｔがシフトアップあるいはシフトダウンするときには、係合中の前変速段のクラッチが係合解除し、未係合の次変速段のクラッチが係合する。例えば、２速変速段→３速変速段のシフトアップ時には、前段の２速クラッチＣ２が係合解除して次段の３速クラッチＣ３が係合し、３速変速段→２速変速段のシフトダウン時には、前段の３速クラッチＣ３が係合解除して次段の２速クラッチＣ２が係合する。
【００３４】
変速状態監視手段Ｍ２は、自動変速機Ｔの変速状態、つまり入力軸回転数Ｎｍおよび出力軸回転数Ｎｃから算出される変速比に基づいて次変速段のクラッチが係合するタイミングを判定する。クラッチを係合させる油圧指令値は複数回に分けて階段状に増加させて完全係合するようになっており、本実施の形態では、複数段の油圧指令値の中でクラッチ係合を目的とした最初の油圧指令値を出力したときを次変速段のクラッチの係合開始時としている。
【００３５】
計時手段Ｍ３は、次変速段のクラッチの係合開始時にカウントを開始するタイマで構成されるもので、そのカウント時間は変速段毎に異なっており、車速Ｖおよび自動変速機Ｔの油温Ｔｏをパラメータとするマップから検索される。タイマのカウント時間は、シフトダウン時には第１所定時間であり、シフトアップ時には第２所定時間である。
【００３６】
自動変速機Ｔの変速過程は、シフトダウンにおいては前半のイナーシャフェーズと後半のトルクフェーズとに分かれ、シフトアップにおいては前半のトルクフェーズと後半のイナーシャフェーズとに分かれている。トルクフェーズは、前変速段のクラッチが係合状態から非係合状態に移行するとともに、次変速段のクラッチが非係合状態から係合状態に移行し、その間にエンジン回転数Ｎｅが変化しないフェーズである。イナーシャフェーズは、前変速段のクラッチがスリップしながら係合解除するとともに、次変速段のクラッチがスリップしながら係合し、その間にシフトアップの場合にはエンジン回転数Ｎｅが減少し、シフトダウンの場合にはエンジン回転数Ｎｅが増加するフェーズである。
【００３７】
計時手段Ｍ３がマップから検索するタイマのカウント時間は、シフトアップの場合には次変速段のクラッチの係合開始からイナーシャフェーズの開始直前までの時間（第２所定時間）に対応し、シフトダウンの場合には次変速段のクラッチの係合開始からイナーシャフェーズの終了直後までの時間（第１所定時間）に対応する。
【００３８】
エンジンＥから自動変速機Ｔに過大なトルクが伝達されると、自動変速機Ｔのギヤやクラッチが損傷する可能性があるため、各変速段毎にエンジンＥから自動変速機Ｔに伝達されるトルクの制限値（トルク制限値）が設定されている。自動変速機Ｔに入力されるトルクの制限は、エンジンＥのトルクを電子制御スロットルバルブの閉弁や、点火リタードにより低減することで行われる。
【００３９】
トルク制限値設定手段Ｍ４は、自動変速機Ｔの変速時に前変速段のトルク制限値を次変速段のトルク制限値に持ち替えてエンジンＥの運転状態を制御するＥＣＵに出力する。このとき、トルク制限値を持ち替えるタイミングは計時手段Ｍ３のタイマがカウントアップしたときであり、シフトアップの場合にはイナーシャフェーズの開始直前であり、シフトダウンの場合にはイナーシャフェーズの終了直後である。
【００４０】
図３は上記作用を説明するフローチャートであり、先ずステップＳ１でインギヤされた場合、つまりニュートラルから１速変速段に変速された場合には、前変速段のクラッチおよび次変速段のクラッチの掴み替えは行われずに単に１速クラッチＣ１が係合するだけなので、タイマによる制御を行うことなく、ステップＳ２で１速クラッチＣ１の係合と同時に１速変速段のトルク制限値が設定される。
【００４１】
前記ステップＳ１の答えがＮＯであってニュートラルから１速変速段へのインギヤでない場合には、ステップＳ３で１速変速段〜５速変速段の間で変速されるか否かを判断し、変速がされない場合にはステップＳ４で前段のトルク制限値がそのまま出力される。前記ステップＳ３で変速がされる場合には、ステップＳ５でその変速がシフトダウンか否かを判断し、シフトダウンであれば、ステップＳ６で次変速段のクラッチの係合が開始されたか否かを判断する。この判断は図２の変速方向判定手段Ｍ１および変速状態監視手段Ｍ２により行われる。そして前記ステップＳ６で次変速段のクラッチの係合が開始されていなければ、その都度ステップＳ８でシフトダウン用の第１所定時間を計時するタイマをセットする。
【００４２】
前記ステップＳ５でシフトダウンではなくシフトアップである場合には、ステップＳ７で次変速段のクラッチの係合が開始されたか否かを判断する。この判断は図２の変速方向判定手段Ｍ１および変速状態監視手段Ｍ２により行われる。そして前記ステップＳ７で次変速段のクラッチの係合が開始されていなければ、その都度前記ステップＳ８でシフトアップ用の第２所定時間を計時するタイマをセットする。
【００４３】
前記ステップＳ６でシフトダウンにおいて次変速段のクラッチが係合を開始し、あるいは前記ステップＳ７でシフトアップにおいて次変速段のクラッチが係合を開始したとき、ステップＳ９でタイマがカウントアップするまではステップＳ１０で前段のトルク制限値をそのまま設定し、前記ステップＳ９でタイマがカウントアップすれば．ステップＳ１１で前段のトルク制限値に替えて次段のトルク制限値を設定する。
【００４４】
これにより、シフトダウンの場合にはイナーシャフェーズの終了直後に前段のトルク制限値から次段のトルク制限値への持ち替えが行われ、シフトアップの場合にはイナーシャフェーズの終了直前に前段のトルク制限値から次段のトルク制限値への持ち替えが行われることになる。そしてステップＳ１２で前記ステップＳ２、Ｓ４、Ｓ１０、Ｓ１１で設定されたトルク制限値がエンジンＥの運転を制御するＥＣＵに出力される。
【００４５】
図４は図３のフローチャートのステップＳ１２のサブルーチンを示すもので、ステップＳ２１で１速変速段のトルク制限値が設定された場合には、ステップＳ２２で１速変速段用のマップからトルク制限値を検索して出力し、ステップＳ２３で２速変速段のトルク制限値が設定された場合には、ステップＳ２４で２速変速段用のマップからトルク制限値を検索して出力し、ステップＳ２５で３速変速段のトルク制限値が設定された場合には、ステップＳ２６で３速変速段用のマップからトルク制限値を検索して出力し、ステップＳ２７で４速変速段のトルク制限値が設定された場合には、ステップＳ２８で４速変速段用のマップからトルク制限値を検索して出力し、ステップＳ２９で５速変速段のトルク制限値が設定された場合には、ステップＳ３０で５速変速段用のマップからトルク制限値を検索して出力する。各変速段毎に設けられたトルク制限値のマップのパラメータは、エンジン回転数検出手段Ｓｆで検出したエンジン回転数Ｎｅおよび吸気温検出手段Ｓｇで検出した吸気温Ｔａである。
【００４６】
図５は、シフトダウン時の作用を説明するタイムチャートであって、時刻ｔ１にイナーシャフェーズが開始し、時刻ｔ３にイナーシャフェーズが終了する前の時刻ｔ２に、次変速段のクラッチの油圧が立ち上がるタイミングでタイマがスタートする。時刻ｔ３にイナーシャフェーズが終了した直後の時刻ｔ４にタイマがカウントアップすると、そのタイミングでトルク制限値が前段のものから次段のものへと持ち替えられる。シフトダウンの場合は、次変速段において自動変速機Ｔのトルクが増加して損傷が起き易いため、実質的に次変速段においてトルク制限が実行される。
【００４７】
仮に、前記特許文献１の発明の如く、イナーシャフェーズ中に次変速段のトルク制限値に持ち替えてしまうと、低速段においてトルク制限量が大きい場合、エンジンＥのトルクが減少して自動変速機Ｔにおける変速の進行が停滞してしまい、変速応答性が低下する問題がある。また高速段においてトルク制限量が大きい場合、エンジンＥのトルクが増加して自動変速機Ｔにおける変速の進行が過敏になり、変速制御性が低下する問題がある。しかしながら本実施の形態によれば、イナーシャフェーズの終了直後に次変速段のトルク制限値に持ち替えることで、変速応答性の低下および変速制御性の低下を回避することができる。
【００４８】
またシフトダウン時には、次変速段のクラッチの油圧の増加を開始した後に前変速段のクラッチの油圧の減少を開始するため、仮に、前記特許文献２の発明の如く、前変速段のクラッチを係合解除するタイミングで次変速段のトルク制限値に持ち替えてしまうと、前変速段のクラッチの係合解除タイミングは変速ショックを軽減する目的で設定されていてイナーシャフェーズの終了タイミングとは無関係であることから、トルク制限値を持ち替える時点で既に次変速段の駆動力が発生してしまい、ドライブシャフトトルク（図５の破線参照）のように駆動力が急変して変速ショックが発生する可能性がある。
【００４９】
しかしながら本実施の形態によれば、イナーシャフェーズの終了直後は変速ショックを緩和するために点火リタードによるエンジンＥのトルク低減が行われており、その点火リタードによるトルクの低減制御中にトルク制限値の持ち替えを行うことで、ドライブシャフトトルク（図５の実線参照）のように変速ショックが発生することがない。そして、新たに設定された次変速段のトルク制限値を自動変速機Ｔの実トルクが上回ると、例えばスロットル開度を閉弁することで自動変速機Ｔの実トルクを低減することで（ドライブシャフトトルクの破線部分参照）、過剰なトルクによる自動変速機Ｔの損傷が未然に防止される。
【００５０】
またシフトダウン時の第１所定時間は、自動変速機Ｔの油温Ｔｏが高いときほど短く設定される。その結果、シフトダウン時に油温Ｔｏの上昇によりオイルの粘性が低くなって変速応答性が高くなっても、第１所定時間を短く設定してトルク制限値を早めに持ち替えることで、自動変速機Ｔを確実に保護することができる。
【００５１】
図６は、シフトアップ時の作用を説明するタイムチャートであって、時刻ｔ７にトルクフェーズが終了してイナーシャフェーズが開始し、トルクフェーズ中の時刻ｔ５に、次変速段のクラッチの油圧が立ち上がるタイミングでタイマがスタートする。時刻ｔ７にイナーシャフェーズが開始する直前の時刻ｔ６にタイマがカウントアップすると、そのタイミングでトルク制限値が前段のものから次段のものへと持ち替えられる。シフトアップの場合は、前変速段において自動変速機Ｔのトルクが増加して損傷が起き易いため、実質的に前速段においてトルク制限が実行される。
【００５２】
このように、シフトアップ時には自動変速機Ｔのイナーシャフェーズが開始する直前に次変速段のトルク制限値に持ち替えることで、イナーシャフェーズ中にトルク制限値の持ち替えによるトルク制限が行われなくなり、変速の進行が促進されて自動変速機Ｔの変速応答性が過敏になることが防止される。
【００５３】
シフトアップ時の第２所定時間は、車速Ｖが高いときほど、あるいは自動変速機Ｔの油温Ｔｏが低いときほど短く設定される。その結果、車速Ｖが高いために変速ショックの低減に必要なエンジンＥのトルク減少量が大きくなっても、またシフトアップ時に低温下において油温Ｔｏが低い状態で応答性の高い点火リタードによるトルク制限を行えず、スロットル開度によるトルク制限を行う必要が生じても、第２所定時間を短く設定してトルク制限値を早めに持ち替えることで、自動変速機Ｔを確実に保護することができる。
【００５４】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００５５】
例えば、自動変速機Ｔの骨格は実施の形態に限定されず、任意の骨格のものを含むものとする。
【００５６】
また本発明のクラッチは、ギヤを変速機軸に締結するものに限定されず、遊星歯車機構の所定の要素を変速機軸に締結するものや、ギヤあるいは遊星歯車機構の所定の要素を自動変速機のケーシングに締結するものを含むものとする。
【符号の説明】
【００５７】
Ｃ１ １速クラッチ（クラッチ）
Ｃ２ ２速クラッチ（クラッチ）
Ｃ３ ３速クラッチ（クラッチ）
Ｃ４ ４速−リバースクラッチ（クラッチ）
Ｃ５ ５速クラッチ（クラッチ）
Ｅ エンジン（駆動源）
Ｍ１ 変速方向判定手段
Ｍ２ 変速状態監視手段
Ｍ３ 計時手段
Ｍ４ トルク制限値設定手段
Ｔ 自動変速機
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前変速段のクラッチを係合解除して次変速段のクラッチを係合することで所望の変速段を確立する自動変速機と、駆動源から前記自動変速機に伝達されるトルクの制限値を設定するトルク制限値設定手段とを備える自動変速機の保護制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンから自動変速機に過大なトルクが伝達されると、自動変速機の構成部品が損傷する可能性があるため、各変速段毎にエンジンから自動変速機に伝達されるトルクの制限値を設定する必要がある。この場合、変速過程における何れのタイミングで前変速段のトルク制限値から次変速段のトルク制限値に持ち替えるかが問題となる。
【０００３】
下記特許文献１には、変速過程におけるイナーシャフェーズの期間内にトルク制限値の持ち替えを行うものが記載されており、下記特許文献２には、変速過程において次変速段のクラッチの油圧が増加を開始し、続いて前変速段のクラッチの油圧が減少を開始したタイミングでトルク制限値の持ち替えを行うものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３７３８６７７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１５９７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上記特許文献１に記載されたものは、イナーシャフェーズ中に次変速段のトルク制限値に持ち替えるため、低速段のトルク制限量が大きい場合においてシフトダウンを行う場合には、エンジンから自動変速機に入力されるトルクが減少して変速の進行が停滞してしまい、自動変速機の変速応答性が低下する可能性があり、逆にシフトアップを行う場合には、自動変速機の変速応答性が過敏になる可能性がある。また高速段のトルク制限量が大きい場合においてシフトダウンを行う場合には、エンジンから自動変速機に入力されるトルクが増大して変速の進行が過敏になり、自動変速機の変速制御性が低下する可能性があり、逆にシフトアップを行う場合には、自動変速機の変速応答性が低下する可能性がある。
【０００６】
また上記特許文献２に記載されたものは、次変速段のクラッチの油圧増加に続いて前変速段のクラッチの油圧減少が開始した時点で次変速段のトルク制限値に持ち替えるため、その時点で先に油圧増加された次変速段のクラッチが既にトルク伝達を開始しており、トルク制限値の持ち替えに伴って変速ショックが発生する可能性がある。
【０００７】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、自動変速機の変速に伴ってトルク制限値を持ち替える際に、適切な変速応答性を確保するとともに変速ショックの発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、前変速段のクラッチを係合解除して次変速段のクラッチを係合することで所望の変速段を確立する自動変速機と、駆動源から前記自動変速機に伝達されるトルクの制限値を設定するトルク制限値設定手段とを備える自動変速機の保護制御装置において、前記自動変速機がシフトアップするかシフトダウンするかを判定する変速方向判定手段と、前記自動変速機の変速状態を監視する変速状態監視手段と、前記変速状態監視手段が次変速段のクラッチの係合開始を判定したときに第１所定時間の計時を開始する計時手段とを備え、前記変速方向判定手段が前記自動変速機のシフトダウンを判定したとき、前記トルク制限値設定手段は、前記計時手段が前記第１所定時間の計時を終了して前記自動変速機のイナーシャフェーズが終了した直後に次変速段のトルク制限値を出力することを特徴とする自動変速機の保護制御装置が提案される。
【０００９】
また請求項２に記載された発明によれば、前変速段のクラッチを係合解除して次変速段のクラッチを係合することで所望の変速段を確立する自動変速機と、駆動源から前記自動変速機に伝達されるトルクの制限値を設定するトルク制限値設定手段とを備える自動変速機の保護制御装置において、前記自動変速機がシフトアップするかシフトダウンするかを判定する変速方向判定手段と、前記自動変速機の変速状態を監視する変速状態監視手段と、前記変速状態監視手段が次変速段のクラッチの係合開始を判定したときに第２所定時間の計時を開始する計時手段とを備え、前記変速方向判定手段が前記自動変速機のシフトアップを判定したとき、前記トルク制限値設定手段は、前記計時手段が前記第２所定時間の計時を終了して前記自動変速機のイナーシャフェーズが開始する直前に次変速段のトルク制限値を出力することを特徴とする自動変速機の保護制御装置が提案される。
【００１０】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記計時手段は、油温が高いときほど、前記第１所定時間を短く設定することを特徴とする自動変速機の保護制御装置が提案される。
【００１１】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、前記計時手段は、車速が高いときほど、あるいは前記自動変速機の油温が低いときほど、前記第２所定時間を短く設定することを特徴とする自動変速機の保護制御装置が提案される。
【００１２】
尚、１速クラッチＣ１、２速クラッチＣ２、３速クラッチＣ３、４速−リバースクラッチＣ４および５速クラッチＣ５は本発明のクラッチに対応し、実施の形態のエンジンＥは本発明の駆動源に対応する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の構成によれば、変速方向判定手段が自動変速機のシフトダウンを判定し、変速状態監視手段が次変速段のクラッチの係合開始を判定すると、計時手段が第１所定時間の計時を開始し、トルク制限値設定手段は計時手段が第１所定時間の計時を終了して自動変速機のイナーシャフェーズが終了した直後に次変速段のトルク制限値を出力する。その結果、イナーシャフェーズ中にトルク制限値の持ち替えによるトルク制限が行われなくなり、低速段のトルク制限量が大きい場合において変速の進行が停滞して自動変速機の変速応答性が低下することが防止されるとともに、高速段のトルク制限量が大きい場合において変速の進行が過敏になって自動変速機の変速制御性が低下することが防止される。またイナーシャフェーズが終了し、次変速段のクラッチの係合によるトルク伝達量が充分に大きくなる前にトルク制限値の持ち替えが完了するので、変速ショックの発生が効果的に防止される。
【００１４】
また請求項２の構成によれば、変速方向判定手段が自動変速機のシフトアップを判定し、変速状態監視手段が次変速段のクラッチの係合開始を判定すると、計時手段が第２所定時間の計時を開始し、トルク制限値設定手段は計時手段が第２所定時間の計時を終了して自動変速機のイナーシャフェーズが開始する直前に次変速段のトルク制限値を出力する。その結果、イナーシャフェーズ中にトルク制限値の持ち替えによるトルク制限が行われなくなり、低速段のトルク制限量が大きい場合において変速の進行が過敏になって自動変速機の変速制御性が低下することが防止されるとともに、高速段のトルク制限量が大きい場合において変速の進行が停滞して自動変速機の変速応答性が低下することが防止される。
【００１５】
また請求項３の構成によれば、計時手段は油温が高いときほどシフトダウン時の第１所定時間を短く設定するので、シフトダウン時に油温の上昇によりオイルの粘性が低くなって変速応答性が高くなっても、第１所定時間を短く設定してトルク制限値を早めに持ち替えることで、自動変速機を確実に保護することができる。
【００１６】
また請求項４の構成によれば、計時手段は車速が高いときほど、あるいは自動変速機の油温が低いときほどシフトアップ時の第２所定時間を短く設定するので、車速が高いために変速ショックの低減に必要な駆動源のトルク減少量が大きくなっても、またシフトアップ時に低温による影響で応答性の高い点火リタードによるトルク制限を行えず、スロットル開度によるトルク制限を行う必要が生じても、油温が低いときほど第２所定時間を短く設定してトルク制限値を早めに持ち替えることで、自動変速機を確実に保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】平行軸式の自動変速機のスケルトン図。
【図２】自動変速機の保護制御装置の制御系のブロック図。
【図３】メインルーチンのフローチャート。
【図４】図３のステップＳ１１のサブルーチンのフローチャート。
【図５】シフトダウン時の作用を説明するタイムチャート。
【図６】シフトアップ時の作用を説明するタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図１〜図６に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
図１には、前進５段、後進１段の平行軸式の自動変速機Ｔが示される。（Ａ）には自動変速機Ｔの全体が示され、（Ｂ）には（Ａ）の後方に隠れる一部だけが示される。
【００２０】
エンジンＥのクランクシャフト１１にトルクコンバータ１２を介して第１入力軸１３が同軸に接続されており、この第１入力軸１３に対して第２入力軸１４、出力軸１５、アイドル軸１６およびリバースアイドル軸１７が平行に配置される。第１入力軸１３に固設したドライブギヤ１８がアイドル軸１６に固設した第１アイドルギヤ１９に噛合し、アイドル軸１６に固設した第２アイドルギヤ２０が第２入力軸１４に固設したドリブンギヤ２１に噛合する。これにより、第１入力軸１３および第２入力軸１４は常時接続され、所定のレシオで同方向に回転する。
【００２１】
第２入力軸１４には１速ドライブギヤ２２、２速ドライブギヤ２３および３速ドライブギヤ２４が相対回転自在に支持されており、１速ドライブギヤ２２は１速クラッチＣ１を介して第２入力軸１４に結合可能であり、２速ドライブギヤ２３は２速クラッチＣ２を介して第２入力軸１４に結合可能であり、３速ドライブギヤ２４は３速クラッチＣ３を介して第２入力軸１４に結合可能である。第１入力軸１３には４速ドライブギヤ２５、５速ドライブギヤ２６およびリバースドライブギヤ２７が相対回転自在に支持されており、４速ドライブギヤ２５は４速−リバースクラッチＣ４を介して第１入力軸１３に結合可能であり、５速ドライブギヤ２６は５速クラッチＣ５を介して第１入力軸１３に結合可能であり、４速ドライブギヤ２５と一体に連結されたリバースドライブギヤ２７は４速−リバースクラッチＣ４を介して第１入力軸１３に結合可能である。
【００２２】
出力軸１５には１速ドリブンギヤ２８、２速ドリブンギヤ２９、３速ドリブンギヤ３０および５速ドリブンギヤ３２が固設されるとともに、４速ドリブンギヤ３１およびリバースドリブンギヤ３３が相対回転自在に支持される。１速ドリブンギヤ２８、２速ドリブンギヤ２９、３速ドリブンギヤ３０、４速ドリブンギヤ３１および５速ドリブンギヤ３２は、それぞれ１速ドライブギヤ２２、２速ドライブギヤ２３、３速ドライブギヤ２４、４速ドライブギヤ２５および５速ドライブギヤ２６に噛合し、リバースドリブンギヤ３３はリバースアイドル軸１７に相対回転自在に支持したリバースアイドルギヤ３４を介してリバースドライブギヤ２７に接続される。そして４速ドリブンギヤ３１およびリバースドリブンギヤ３３は、ドグクラッチよりなるセレクタＳを介して出力軸１５に選択的に結合可能である。
【００２３】
出力軸１５に固設したファイナルドライブギヤ３５がディファレンシャルギヤＤのケースに固設したファイナルドリブンギヤ３６に噛合し、ディファレンシャルギヤＤから左右に延びるドライブシャフト３７，３７が左右の駆動輪Ｗ，Ｗに接続される。
【００２４】
上記構成を備えた自動変速機Ｔは、車速Ｖおよびアクセルペダル開度ＡＰをパラメータとする変速マップに基づいて１速クラッチＣ１、２速クラッチＣ２、３速クラッチＣ３、４速−リバースクラッチＣ４、５速クラッチＣ５およびセレクタＳの作動を制御することで、所望の変速段を確立する。
【００２５】
即ち、シフトレバーによって「Ｄ」ポジションが選択されているとき、１速クラッチＣ１が係合すると、エンジンＥの駆動力が第１入力軸１３→ドライブギヤ１８→第１アイドルギヤ１９→アイドル軸１６→第２アイドルギヤ２０→ドリブンギヤ２１→第２入力軸１４→１速クラッチＣ１→１速ドライブギヤ２２→１速ドリブンギヤ２８→出力軸１５→ファイナルドライブギヤ３５→ファイナルドリブンギヤ３６→ディファレンシャルギヤＤ→ドライブシャフト３７，３７の経路で左右の駆動輪Ｗ，Ｗに伝達され、１速変速段が確立する。
【００２６】
２速クラッチＣ２が係合すると、エンジンＥの駆動力が第１入力軸１３→ドライブギヤ１８→第１アイドルギヤ１９→アイドル軸１６→第２アイドルギヤ２０→ドリブンギヤ２１→第２入力軸１４→２速クラッチＣ２→２速ドライブギヤ２３→２速ドリブンギヤ２９→出力軸１５→ファイナルドライブギヤ３５→ファイナルドリブンギヤ３６→ディファレンシャルギヤＤ→ドライブシャフト３７，３７の経路で左右の駆動輪Ｗ，Ｗに伝達され、２速変速段が確立する。
【００２７】
３速クラッチＣ３が係合すると、エンジンＥの駆動力が第１入力軸１３→ドライブギヤ１８→第１アイドルギヤ１９→アイドル軸１６→第２アイドルギヤ２０→ドリブンギヤ２１→第２入力軸１４→３速クラッチＣ３→３速ドライブギヤ２４→３速ドリブンギヤ３０→出力軸１５→ファイナルドライブギヤ３５→ファイナルドリブンギヤ３６→ディファレンシャルギヤＤ→ドライブシャフト３７，３７の経路で左右の駆動輪Ｗ，Ｗに伝達され、３速変速段が確立する。
【００２８】
ドグクラッチよりなるセレクタＳが右動して４速ドリブンギヤ３１を出力軸１５に結合した状態で４速−リバースクラッチＣ４が係合すると、エンジンＥの駆動力が第１入力軸１３→４速−リバースクラッチＣ４→４速ドライブギヤ２５→４速ドリブンギヤ３１→セレクタＳ→出力軸１５→ファイナルドライブギヤ３５→ファイナルドリブンギヤ３６→ディファレンシャルギヤＤ→ドライブシャフト３７，３７の経路で左右の駆動輪Ｗ，Ｗに伝達され、４速変速段が確立する。
【００２９】
５速クラッチＣ５が係合すると、エンジンＥの駆動力が第１入力軸１３→５速クラッチＣ５→５速ドライブギヤ２６→５速ドリブンギヤ３２→出力軸１５→ファイナルドライブギヤ３５→ファイナルドリブンギヤ３６→ディファレンシャルギヤＤ→ドライブシャフト３７，３７の経路で左右の駆動輪Ｗ，Ｗに伝達され、５速変速段が確立する。
【００３０】
シフトレバーで「Ｒ」ポジションを選択すると、先ずセレクタＳを左動してリバースドリブンギヤ３３を出力軸１５に結合した後に４速−リバースクラッチＣ４が係合する。これにより、エンジンＥの駆動力が第１入力軸１３→４速−リバースクラッチＣ４→リバースドライブギヤ２７→リバースアイドルギヤ３４→リバースドリブンギヤ３３→セレクタＳ→出力軸１５→ファイナルドライブギヤ３５→ファイナルドリブンギヤ３６→ディファレンシャルギヤＤ→ドライブシャフト３７，３７の経路で左右の駆動輪Ｗ，Ｗに逆回転となって伝達され、後進変速段が確立する。
【００３１】
図２に示すように、過剰なトルクの入力による自動変速機Ｔの損傷を防止するために、エンジンＥから自動変速機Ｔに入力可能なトルクの上限値であるトルク制限値を出力する電子制御ユニットＵは、変速方向判定手段Ｍ１と、変速状態監視手段Ｍ２と、計時手段Ｍ３と、トルク制限値設定手段Ｍ４とを備える。変速方向判定手段Ｍ１には、車速Ｖを検出する車速検出手段Ｓａと、アクセルペダル開度ＡＰを検出するアクセルペダル開度検出手段Ｓｂとが接続され、変速状態監視手段Ｍ２には、自動変速機Ｔの入力軸（例えば、第１入力軸１３）の回転数Ｎｍを検出する入力軸回転数検出手段Ｓｃと、自動変速機Ｔの出力軸１５の回転数Ｎｃを検出する出力軸回転数検出手段Ｓｄとが接続され、計時手段Ｍ３には、前記車速検出手段Ｓａと、自動変速機Ｔの油温Ｔｏを検出する油温検出手段Ｓｅとが接続され、トルク制限値設定手段Ｍ４には、エンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転数検出手段Ｓｆと、エンジンＥの吸気温Ｔａを検出する吸気温検出手段Ｓｇとが接続される。
【００３２】
変速方向判定手段Ｍ１は、車速検出手段Ｓａで検出した車速Ｖと、アクセルペダル開度検出手段Ｓｂで検出したアクセルペダル開度ＡＰとをパラメータとして変速マップに適用することで、自動変速機Ｔで実行される変速がシフトアップであるか、シフトダウンであるかを判定する。
【００３３】
自動変速機Ｔがシフトアップあるいはシフトダウンするときには、係合中の前変速段のクラッチが係合解除し、未係合の次変速段のクラッチが係合する。例えば、２速変速段→３速変速段のシフトアップ時には、前段の２速クラッチＣ２が係合解除して次段の３速クラッチＣ３が係合し、３速変速段→２速変速段のシフトダウン時には、前段の３速クラッチＣ３が係合解除して次段の２速クラッチＣ２が係合する。
【００３４】
変速状態監視手段Ｍ２は、自動変速機Ｔの変速状態、つまり入力軸回転数Ｎｍおよび出力軸回転数Ｎｃから算出される変速比に基づいて次変速段のクラッチが係合するタイミングを判定する。クラッチを係合させる油圧指令値は複数回に分けて階段状に増加させて完全係合するようになっており、本実施の形態では、複数段の油圧指令値の中でクラッチ係合を目的とした最初の油圧指令値を出力したときを次変速段のクラッチの係合開始時としている。
【００３５】
計時手段Ｍ３は、次変速段のクラッチの係合開始時にカウントを開始するタイマで構成されるもので、そのカウント時間は変速段毎に異なっており、車速Ｖおよび自動変速機Ｔの油温Ｔｏをパラメータとするマップから検索される。タイマのカウント時間は、シフトダウン時には第１所定時間であり、シフトアップ時には第２所定時間である。
【００３６】
自動変速機Ｔの変速過程は、シフトダウンにおいては前半のイナーシャフェーズと後半のトルクフェーズとに分かれ、シフトアップにおいては前半のトルクフェーズと後半のイナーシャフェーズとに分かれている。トルクフェーズは、前変速段のクラッチが係合状態から非係合状態に移行するとともに、次変速段のクラッチが非係合状態から係合状態に移行し、その間にエンジン回転数Ｎｅが変化しないフェーズである。イナーシャフェーズは、前変速段のクラッチがスリップしながら係合解除するとともに、次変速段のクラッチがスリップしながら係合し、その間にシフトアップの場合にはエンジン回転数Ｎｅが減少し、シフトダウンの場合にはエンジン回転数Ｎｅが増加するフェーズである。
【００３７】
計時手段Ｍ３がマップから検索するタイマのカウント時間は、シフトアップの場合には次変速段のクラッチの係合開始からイナーシャフェーズの開始直前までの時間（第２所定時間）に対応し、シフトダウンの場合には次変速段のクラッチの係合開始からイナーシャフェーズの終了直後までの時間（第１所定時間）に対応する。
【００３８】
エンジンＥから自動変速機Ｔに過大なトルクが伝達されると、自動変速機Ｔのギヤやクラッチが損傷する可能性があるため、各変速段毎にエンジンＥから自動変速機Ｔに伝達されるトルクの制限値（トルク制限値）が設定されている。自動変速機Ｔに入力されるトルクの制限は、エンジンＥのトルクを電子制御スロットルバルブの閉弁や、点火リタードにより低減することで行われる。
【００３９】
トルク制限値設定手段Ｍ４は、自動変速機Ｔの変速時に前変速段のトルク制限値を次変速段のトルク制限値に持ち替えてエンジンＥの運転状態を制御するＥＣＵに出力する。このとき、トルク制限値を持ち替えるタイミングは計時手段Ｍ３のタイマがカウントアップしたときであり、シフトアップの場合にはイナーシャフェーズの開始直前であり、シフトダウンの場合にはイナーシャフェーズの終了直後である。
【００４０】
図３は上記作用を説明するフローチャートであり、先ずステップＳ１でインギヤされた場合、つまりニュートラルから１速変速段に変速された場合には、前変速段のクラッチおよび次変速段のクラッチの掴み替えは行われずに単に１速クラッチＣ１が係合するだけなので、タイマによる制御を行うことなく、ステップＳ２で１速クラッチＣ１の係合と同時に１速変速段のトルク制限値が設定される。
【００４１】
前記ステップＳ１の答えがＮＯであってニュートラルから１速変速段へのインギヤでない場合には、ステップＳ３で１速変速段〜５速変速段の間で変速されるか否かを判断し、変速がされない場合にはステップＳ４で前段のトルク制限値がそのまま出力される。前記ステップＳ３で変速がされる場合には、ステップＳ５でその変速がシフトダウンか否かを判断し、シフトダウンであれば、ステップＳ６で次変速段のクラッチの係合が開始されたか否かを判断する。この判断は図２の変速方向判定手段Ｍ１および変速状態監視手段Ｍ２により行われる。そして前記ステップＳ６で次変速段のクラッチの係合が開始されていなければ、その都度ステップＳ８でシフトダウン用の第１所定時間を計時するタイマをセットする。
【００４２】
前記ステップＳ５でシフトダウンではなくシフトアップである場合には、ステップＳ７で次変速段のクラッチの係合が開始されたか否かを判断する。この判断は図２の変速方向判定手段Ｍ１および変速状態監視手段Ｍ２により行われる。そして前記ステップＳ７で次変速段のクラッチの係合が開始されていなければ、その都度前記ステップＳ８でシフトアップ用の第２所定時間を計時するタイマをセットする。
【００４３】
前記ステップＳ６でシフトダウンにおいて次変速段のクラッチが係合を開始し、あるいは前記ステップＳ７でシフトアップにおいて次変速段のクラッチが係合を開始したとき、ステップＳ９でタイマがカウントアップするまではステップＳ１０で前段のトルク制限値をそのまま設定し、前記ステップＳ９でタイマがカウントアップすれば．ステップＳ１１で前段のトルク制限値に替えて次段のトルク制限値を設定する。
【００４４】
これにより、シフトダウンの場合にはイナーシャフェーズの終了直後に前段のトルク制限値から次段のトルク制限値への持ち替えが行われ、シフトアップの場合にはイナーシャフェーズの終了直前に前段のトルク制限値から次段のトルク制限値への持ち替えが行われることになる。そしてステップＳ１２で前記ステップＳ２、Ｓ４、Ｓ１０、Ｓ１１で設定されたトルク制限値がエンジンＥの運転を制御するＥＣＵに出力される。
【００４５】
図４は図３のフローチャートのステップＳ１２のサブルーチンを示すもので、ステップＳ２１で１速変速段のトルク制限値が設定された場合には、ステップＳ２２で１速変速段用のマップからトルク制限値を検索して出力し、ステップＳ２３で２速変速段のトルク制限値が設定された場合には、ステップＳ２４で２速変速段用のマップからトルク制限値を検索して出力し、ステップＳ２５で３速変速段のトルク制限値が設定された場合には、ステップＳ２６で３速変速段用のマップからトルク制限値を検索して出力し、ステップＳ２７で４速変速段のトルク制限値が設定された場合には、ステップＳ２８で４速変速段用のマップからトルク制限値を検索して出力し、ステップＳ２９で５速変速段のトルク制限値が設定された場合には、ステップＳ３０で５速変速段用のマップからトルク制限値を検索して出力する。各変速段毎に設けられたトルク制限値のマップのパラメータは、エンジン回転数検出手段Ｓｆで検出したエンジン回転数Ｎｅおよび吸気温検出手段Ｓｇで検出した吸気温Ｔａである。
【００４６】
図５は、シフトダウン時の作用を説明するタイムチャートであって、時刻ｔ１にイナーシャフェーズが開始し、時刻ｔ３にイナーシャフェーズが終了する前の時刻ｔ２に、次変速段のクラッチの油圧が立ち上がるタイミングでタイマがスタートする。時刻ｔ３にイナーシャフェーズが終了した直後の時刻ｔ４にタイマがカウントアップすると、そのタイミングでトルク制限値が前段のものから次段のものへと持ち替えられる。シフトダウンの場合は、次変速段において自動変速機Ｔのトルクが増加して損傷が起き易いため、実質的に次変速段においてトルク制限が実行される。
【００４７】
仮に、前記特許文献１の発明の如く、イナーシャフェーズ中に次変速段のトルク制限値に持ち替えてしまうと、低速段においてトルク制限量が大きい場合、エンジンＥのトルクが減少して自動変速機Ｔにおける変速の進行が停滞してしまい、変速応答性が低下する問題がある。また高速段においてトルク制限量が大きい場合、エンジンＥのトルクが増加して自動変速機Ｔにおける変速の進行が過敏になり、変速制御性が低下する問題がある。しかしながら本実施の形態によれば、イナーシャフェーズの終了直後に次変速段のトルク制限値に持ち替えることで、変速応答性の低下および変速制御性の低下を回避することができる。
【００４８】
またシフトダウン時には、次変速段のクラッチの油圧の増加を開始した後に前変速段のクラッチの油圧の減少を開始するため、仮に、前記特許文献２の発明の如く、前変速段のクラッチを係合解除するタイミングで次変速段のトルク制限値に持ち替えてしまうと、前変速段のクラッチの係合解除タイミングは変速ショックを軽減する目的で設定されていてイナーシャフェーズの終了タイミングとは無関係であることから、トルク制限値を持ち替える時点で既に次変速段の駆動力が発生してしまい、ドライブシャフトトルク（図５の破線参照）のように駆動力が急変して変速ショックが発生する可能性がある。
【００４９】
しかしながら本実施の形態によれば、イナーシャフェーズの終了直後は変速ショックを緩和するために点火リタードによるエンジンＥのトルク低減が行われており、その点火リタードによるトルクの低減制御中にトルク制限値の持ち替えを行うことで、ドライブシャフトトルク（図５の実線参照）のように変速ショックが発生することがない。そして、新たに設定された次変速段のトルク制限値を自動変速機Ｔの実トルクが上回ると、例えばスロットル開度を閉弁することで自動変速機Ｔの実トルクを低減することで（ドライブシャフトトルクの破線部分参照）、過剰なトルクによる自動変速機Ｔの損傷が未然に防止される。
【００５０】
またシフトダウン時の第１所定時間は、自動変速機Ｔの油温Ｔｏが高いときほど短く設定される。その結果、シフトダウン時に油温Ｔｏの上昇によりオイルの粘性が低くなって変速応答性が高くなっても、第１所定時間を短く設定してトルク制限値を早めに持ち替えることで、自動変速機Ｔを確実に保護することができる。
【００５１】
図６は、シフトアップ時の作用を説明するタイムチャートであって、時刻ｔ７にトルクフェーズが終了してイナーシャフェーズが開始し、トルクフェーズ中の時刻ｔ５に、次変速段のクラッチの油圧が立ち上がるタイミングでタイマがスタートする。時刻ｔ７にイナーシャフェーズが開始する直前の時刻ｔ６にタイマがカウントアップすると、そのタイミングでトルク制限値が前段のものから次段のものへと持ち替えられる。シフトアップの場合は、前変速段において自動変速機Ｔのトルクが増加して損傷が起き易いため、実質的に前速段においてトルク制限が実行される。
【００５２】
このように、シフトアップ時には自動変速機Ｔのイナーシャフェーズが開始する直前に次変速段のトルク制限値に持ち替えることで、イナーシャフェーズ中にトルク制限値の持ち替えによるトルク制限が行われなくなり、変速の進行が促進されて自動変速機Ｔの変速応答性が過敏になることが防止される。
【００５３】
シフトアップ時の第２所定時間は、車速Ｖが高いときほど、あるいは自動変速機Ｔの油温Ｔｏが低いときほど短く設定される。その結果、車速Ｖが高いために変速ショックの低減に必要なエンジンＥのトルク減少量が大きくなっても、またシフトアップ時に低温下において油温Ｔｏが低い状態で応答性の高い点火リタードによるトルク制限を行えず、スロットル開度によるトルク制限を行う必要が生じても、第２所定時間を短く設定してトルク制限値を早めに持ち替えることで、自動変速機Ｔを確実に保護することができる。
【００５４】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００５５】
例えば、自動変速機Ｔの骨格は実施の形態に限定されず、任意の骨格のものを含むものとする。
【００５６】
また本発明のクラッチは、ギヤを変速機軸に締結するものに限定されず、遊星歯車機構の所定の要素を変速機軸に締結するものや、ギヤあるいは遊星歯車機構の所定の要素を自動変速機のケーシングに締結するものを含むものとする。
【符号の説明】
【００５７】
Ｃ１ １速クラッチ（クラッチ）
Ｃ２ ２速クラッチ（クラッチ）
Ｃ３ ３速クラッチ（クラッチ）
Ｃ４ ４速−リバースクラッチ（クラッチ）
Ｃ５ ５速クラッチ（クラッチ）
Ｅ エンジン（駆動源）
Ｍ１ 変速方向判定手段
Ｍ２ 変速状態監視手段
Ｍ３ 計時手段
Ｍ４ トルク制限値設定手段
Ｔ 自動変速機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前変速段のクラッチ（Ｃ１〜Ｃ５）を係合解除して次変速段のクラッチ（Ｃ１〜Ｃ５）を係合することで所望の変速段を確立する自動変速機（Ｔ）と、駆動源（Ｅ）から前記自動変速機（Ｔ）に伝達されるトルクの制限値を設定するトルク制限値設定手段（Ｍ４）とを備える自動変速機の保護制御装置において、
前記自動変速機（Ｔ）がシフトアップするかシフトダウンするかを判定する変速方向判定手段（Ｍ１）と、前記自動変速機（Ｔ）の変速状態を監視する変速状態監視手段（Ｍ２）と、前記変速状態監視手段（Ｍ２）が次変速段のクラッチ（Ｃ１〜Ｃ５）の係合開始を判定したときに第１所定時間の計時を開始する計時手段（Ｍ３）とを備え、
前記変速方向判定手段（Ｍ１）が前記自動変速機（Ｔ）のシフトダウンを判定したとき、前記トルク制限値設定手段（Ｍ４）は、前記計時手段（Ｍ３）が前記第１所定時間の計時を終了して前記自動変速機（Ｔ）のイナーシャフェーズが終了した直後に次変速段のトルク制限値を出力することを特徴とする自動変速機の保護制御装置。
【請求項２】
前変速段のクラッチ（Ｃ１〜Ｃ５）を係合解除して次変速段のクラッチ（Ｃ１〜Ｃ５）を係合することで所望の変速段を確立する自動変速機（Ｔ）と、駆動源（Ｅ）から前記自動変速機（Ｔ）に伝達されるトルクの制限値を設定するトルク制限値設定手段（Ｍ４）とを備える自動変速機の保護制御装置において、
前記自動変速機（Ｔ）がシフトアップするかシフトダウンするかを判定する変速方向判定手段（Ｍ１）と、前記自動変速機（Ｔ）の変速状態を監視する変速状態監視手段（Ｍ２）と、前記変速状態監視手段（Ｍ２）が次変速段のクラッチ（Ｃ１〜Ｃ５）の係合開始を判定したときに第２所定時間の計時を開始する計時手段（Ｍ３）とを備え、
前記変速方向判定手段（Ｍ１）が前記自動変速機（Ｔ）のシフトアップを判定したとき、前記トルク制限値設定手段（Ｍ４）は、前記計時手段（Ｍ３）が前記第２所定時間の計時を終了して前記自動変速機（Ｔ）のイナーシャフェーズが開始する直前に次変速段のトルク制限値を出力することを特徴とする自動変速機の保護制御装置。
【請求項３】
前記計時手段（Ｍ３）は、油温が高いときほど、前記第１所定時間を短く設定することを特徴とする、請求項１に記載の自動変速機の保護制御装置。
【請求項４】
前記計時手段（Ｍ３）は、車速が高いときほど、あるいは前記自動変速機（Ｔ）の油温が低いときほど、前記第２所定時間を短く設定することを特徴とする、請求項２に記載の自動変速機の保護制御装置。
【請求項１】
前変速段のクラッチ（Ｃ１〜Ｃ５）を係合解除して次変速段のクラッチ（Ｃ１〜Ｃ５）を係合することで所望の変速段を確立する自動変速機（Ｔ）と、駆動源（Ｅ）から前記自動変速機（Ｔ）に伝達されるトルクの制限値を設定するトルク制限値設定手段（Ｍ４）とを備える自動変速機の保護制御装置において、
前記自動変速機（Ｔ）がシフトアップするかシフトダウンするかを判定する変速方向判定手段（Ｍ１）と、前記自動変速機（Ｔ）の変速状態を監視する変速状態監視手段（Ｍ２）と、前記変速状態監視手段（Ｍ２）が次変速段のクラッチ（Ｃ１〜Ｃ５）の係合開始を判定したときに第１所定時間の計時を開始する計時手段（Ｍ３）とを備え、
前記変速方向判定手段（Ｍ１）が前記自動変速機（Ｔ）のシフトダウンを判定したとき、前記トルク制限値設定手段（Ｍ４）は、前記計時手段（Ｍ３）が前記第１所定時間の計時を終了して前記自動変速機（Ｔ）のイナーシャフェーズが終了した直後に次変速段のトルク制限値を出力することを特徴とする自動変速機の保護制御装置。
【請求項２】
前変速段のクラッチ（Ｃ１〜Ｃ５）を係合解除して次変速段のクラッチ（Ｃ１〜Ｃ５）を係合することで所望の変速段を確立する自動変速機（Ｔ）と、駆動源（Ｅ）から前記自動変速機（Ｔ）に伝達されるトルクの制限値を設定するトルク制限値設定手段（Ｍ４）とを備える自動変速機の保護制御装置において、
前記自動変速機（Ｔ）がシフトアップするかシフトダウンするかを判定する変速方向判定手段（Ｍ１）と、前記自動変速機（Ｔ）の変速状態を監視する変速状態監視手段（Ｍ２）と、前記変速状態監視手段（Ｍ２）が次変速段のクラッチ（Ｃ１〜Ｃ５）の係合開始を判定したときに第２所定時間の計時を開始する計時手段（Ｍ３）とを備え、
前記変速方向判定手段（Ｍ１）が前記自動変速機（Ｔ）のシフトアップを判定したとき、前記トルク制限値設定手段（Ｍ４）は、前記計時手段（Ｍ３）が前記第２所定時間の計時を終了して前記自動変速機（Ｔ）のイナーシャフェーズが開始する直前に次変速段のトルク制限値を出力することを特徴とする自動変速機の保護制御装置。
【請求項３】
前記計時手段（Ｍ３）は、油温が高いときほど、前記第１所定時間を短く設定することを特徴とする、請求項１に記載の自動変速機の保護制御装置。
【請求項４】
前記計時手段（Ｍ３）は、車速が高いときほど、あるいは前記自動変速機（Ｔ）の油温が低いときほど、前記第２所定時間を短く設定することを特徴とする、請求項２に記載の自動変速機の保護制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−１００８６３（Ｐ２０１３−１００８６３Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４４７３４（Ｐ２０１１−２４４７３４）
【出願日】平成２３年１１月８日（２０１１．１１．８）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月８日（２０１１．１１．８）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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