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Patent Searching and Data


Title:
VARIABLE SPEED CONTROLLER OF AUTOMATIC TRANSMISSION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/084253
Kind Code:
A1
Abstract:
When two friction engagement elements are disconnected and connected and they are down-shifted to a variable speed stage two or more stages apart via an intermediate stage, a variable speed control means controls the torque capacity of a first variable speed engagement element to be sufficiently higher than a change quantity of torque capacity of a second variable speed release element with an increase of the torque capacity of the second variable speed release element while feedback-controlling the oil pressure of the second variable speed release element. Thus, the control means can effectively suppress a drawback where sufficient reaction cannot be secured at the time of exchanging due to lack of torque capacity of the first variable speed engagement element, feedback control of the second variable speed release element cannot appropriately be performed, control of a rotation change becomes difficult and a variable speed shock occurs.

Inventors:
MORIMOTO TAKAHIRO (JP)
SATO HARUKI (JP)
ICHIKAWA MASATAKE (JP)
TSUTSUI HIROSHI (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/060358
Publication Date:
July 09, 2009
Filing Date:
June 05, 2008
Export Citation:
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Assignee:
AISIN AW CO (JP)
MORIMOTO TAKAHIRO (JP)
SATO HARUKI (JP)
ICHIKAWA MASATAKE (JP)
TSUTSUI HIROSHI (JP)
International Classes:
F16H61/04; F16H59/18; F16H59/40; F16H59/42; F16H61/686
Foreign References:
JP2006275075A2006-10-12
JP2002195401A2002-07-10
JP2003106440A2003-04-09
Attorney, Agent or Firm:
CHIKASHIMA, Kazuo (9-7 Shibaura 1-chome, Minato-k, Tokyo 23, JP)
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Claims:
 変速歯車機構における複数の動力伝達経路を各係合状態により達成する複数の摩擦係合要素を有し、それら摩擦係合要素同士の掴み換えにより変速を行う有段式の自動変速機に用いられるものであって、1回の掴み換えにより、前記複数の摩擦係合要素における2つずつをそれぞれ断・接作動させて中間段を経由して2段以上離れた変速段にダウンシフトする制御を行い得る制御手段を備えた自動変速機の変速制御装置において、
 前記2つずつの摩擦係合要素は、
 前記中間段より高速側の高速段では係合状態にあり該高速段から前記中間段への変速時に解放される第1変速解放要素及び前記高速段では係合状態にあり該高速段から前記中間段への変速時には係合を維持しかつ前記中間段より低速側の低速段への変速時には解放される第2変速解放要素と、前記高速段では解放状態にあり前記中間段にて係合されて前記低速段まで該係合を維持する第1変速係合要素及び前記高速段と前記中間段では解放状態にあり前記低速段にて係合される第2変速係合要素と、であり、
 前記制御手段は、
 前記ダウンシフトに際して、前記第2変速解放要素の油圧をフィードバック制御しつつ、該第2変速解放要素のトルク容量の増加に伴って前記第1変速係合要素のトルク容量を、前記第2変速解放要素のトルク容量の変化分より十分に高くなるように制御してなる、
 ことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
 前記制御手段は、
 前記ダウンシフトに際して、前記第1変速解放要素と前記第2変速解放要素の各トルク容量を順次低減した後、該第2変速解放要素のトルク容量をフィードバック制御で上昇させつつ再度低減すると共に、該フィードバック制御による前記第2変速解放要素のトルク容量を監視しつつ、該フィードバック制御時の反力を成す前記第1変速係合要素のトルク容量を、前記第2変速解放要素の前記トルク容量の変化分より十分に高くなるように制御してなる、
 ことを特徴とする請求項1記載の自動変速機の変速制御装置。
 前記第1変速解放要素と前記第2変速係合要素とが同じ摩擦係合要素である、
 ことを特徴とする請求項1又は2記載の自動変速機の変速制御装置。
Description:
自動変速機の変速制御装置

 本発明は、自動車等の車輌に搭載される 動変速機の変速制御装置に係り、詳しくは いわゆるクラッチツークラッチ(掴み換え) よる飛び変速時の変速ショックを改善し得 自動変速機の変速制御装置に関する。

 従来、例えば車輌に搭載される有段式の 動変速機は、複数の摩擦係合要素(クラッチ 、ブレーキ)の係合状態を油圧制御装置によ て制御し、変速歯車機構における動力伝達 路を各変速段で形成することで変速を可能 している。また近年、車輌の燃費向上を図 ために自動変速機の多段化が求められるよ になり、このような自動変速機にあっては ドライバの要求(即ちアクセルの踏込み量な )に応じて最適な変速段を選択するため、1 の変速で2段以上離れた変速段に変速する(例 えば4-2変速、5-2変速、2-4変速、2-5変速など) び変速が行われるようになっている。

 上述した多段化されたギヤトレインにあ ては、車輌の走行状態に適合する変速段の 択幅が広がるため、摩擦係合要素の掴み換 操作も、2要素を用いる単純な掴み換えに留 まらず、例えば4要素を用いて複雑な掴み換 をするような必要性も生じてくる。例えば2 の摩擦係合要素を解放して2つの摩擦係合要 素を係合させる4要素の掴み換え(いわゆる二 掛け換え)において、例えば6-3変速に関して 前進4速段を中間段として6→4→3変速を採用 る際には、前進6速段でのハイクラッチ(C-2) トルク分担比よりも中間段でのハイクラッ のトルク分担比が小さくなるため、4→3変速 で自動的にハイクラッチが滑ることがなく、 ハイクラッチの制御性が悪い。また、6→4変 ではギヤ比変化が速く、4→3変速の狭い範 でギヤ比変化を抑えるため、制御性が困難 エンジンが空吹く可能性がある。更に、シ ックの影響の大きい6→4変速における解放側 のハイクラッチと係合側の3-5リバースクラッ チ(C-3)のクラッチ分担比が小さく、油圧のバ ツキに対して弱い。

 そこで、上述のような問題を解消するた 、以下のような自動変速機の変速制御装置 提案されている(例えば日本国特開2003-106440 公報参照)。該公報に記載の変速制御装置で は、係合する2個の摩擦係合要素と解放する2 の摩擦係合要素とを同時に掛け換える二重 け換え変速に際して、変速時間を短縮して 速制御性を容易化させ、ショックに影響の きい第2掛け換え変速での油圧制御を容易に し、それにより変速ショックを抑制し得るよ うにしている。

 ところで、上記公報に記載されるような 速制御装置において、2つずつの摩擦係合要 素の掴み換え(4要素の掴み換え)による変速時 に、適切な回転変化を行わせるために必要な 第2変速解放油圧をフィードバック制御(以下 FB制御ともいう)によって算出し出力するも があるが、その際、反力要素となるべき第1 変速係合要素のトルク容量が不十分である場 合にはFB制御の効果が十分に得られず、回転 化のコントロールが困難になり、それに起 して変速ショックが発生する虞がある。

 そこで本発明は、2つずつの摩擦係合要素 をそれぞれ断・接作動させて中間段を経由し て2段以上離れた変速段にダウンシフトする に、第1変速係合要素の必要なトルク容量計 において、第2変速解放要素のトルク容量を 監視し、第1変速係合要素が十分な反力を持 るように保証することで第2変速解放要素に るFB制御を保証するように構成し、変速シ ックを有効に抑制し得るようにした自動変 機の変速制御装置を提供することを目的と る。

 本発明は、変速歯車機構(5)における複数の 力伝達経路を各係合状態により達成する複 の摩擦係合要素(C-1,C-2,C-3,B-1,B-2)を有し、そ ら摩擦係合要素同士の掴み換えにより変速 行う有段式の自動変速機(3)に用いられるも であって、1回の掴み換えにより、前記複数 の摩擦係合要素における2つずつをそれぞれ ・接作動させて中間段を経由して2段以上離 た変速段にダウンシフトする制御を行い得 制御手段(30)を備えた自動変速機の変速制御 装置(1)において、
 前記2つずつの摩擦係合要素は、
 前記中間段より高速側の高速段では係合状 にあり該高速段から前記中間段への変速時 解放される第1変速解放要素(例えばC-2又はC- 3)及び前記高速段では係合状態にあり該高速 から前記中間段への変速時には係合を維持 かつ前記中間段より低速側の低速段への変 時には解放される第2変速解放要素(例えばC- 3又はC-2)と、前記高速段では解放状態にあり 記中間段にて係合されて前記低速段まで該 合を維持する第1変速係合要素(例えばC-1)及 前記高速段と前記中間段では解放状態にあ 前記低速段にて係合される第2変速係合要素 (例えばB-1又はC-3)と、であり、
 前記制御手段(30)は、
 前記ダウンシフトに際して、前記第2変速解 放要素(例えばC-3)の油圧をフィードバック制 しつつ、該第2変速解放要素のトルク容量の 増加に伴って前記第1変速係合要素(例えばC-1) のトルク容量を、前記第2変速解放要素(例え C-3又はC-2)のトルク容量の変化分より十分に 高くなるように制御してなる、ことを特徴と する。

 この場合、2つずつの摩擦係合要素をそれ ぞれ断・接作動させて中間段を経由して2段 上離れた変速段にダウンシフトする際に、 御手段が、第2変速解放要素の油圧をフィー バック制御しつつ、該第2変速解放要素のト ルク容量の増加に伴って第1変速係合要素の ルク容量を、第2変速解放要素のトルク容量 変化分より十分に高くなるように制御する で、第1変速係合要素のトルク容量不足に起 因して掴み換え時に十分な反力を確保できず に、第2変速解放要素のフィードバック制御 適正に行うことができず、回転変化のコン ロールが困難になって変速ショックが発生 るような不都合の発生を、ダウンシフト変 を的確に行うことで有効に抑制することが きる。

 具体的には、本発明は、制御手段(30)が、 前記ダウンシフトに際して、前記第1変速解 要素(例えばC-2又はC-3)と前記第2変速解放要 (例えばC-3又はC-2)の各トルク容量を順次低減 した後、該第2変速解放要素(例えばC-3又はC-2) のトルク容量をフィードバック制御で上昇さ せつつ再度低減すると共に、該フィードバッ ク制御による前記第2変速解放要素(例えばC-3 はC-2)のトルク容量を監視しつつ、該フィー ドバック制御時の反力を成す前記第1変速係 要素(例えばC-1)のトルク容量を、前記第2変 解放要素(例えばC-3又はC-2)の前記トルク容量 の変化分より十分に高くなるように制御して なる、ことを特徴とする。

 この場合、制御手段が、ダウンシフトに して、第1変速解放要素と第2変速解放要素 各トルク容量を順次低減した後、該第2変速 放要素のトルク容量をフィードバック制御 上昇させつつ再度低減すると共に、該フィ ドバック制御による第2変速解放要素のトル ク容量を監視しつつ、該フィードバック制御 時の反力を成す第1変速係合要素のトルク容 を、第2変速解放要素のトルク容量の変化分 り十分に高くなるように制御するので、第1 変速係合要素の十分な反力を保証することで 第2変速解放要素のフィードバック制御を保 して、エンジン吹きに対する抑止力を効果 に発生させることができる。

 更に、本発明は、前記第1変速解放要素( えばC-3)と前記第2変速係合要素(例えばC-3)と 同じ摩擦係合要素である、ことを特徴とす 。

 この場合、第1変速解放要素を解放した後 に、これをそのまま第2変速係合要素として 合させることができるので、互いに異なる2 の摩擦係合要素を第1変速解放要素及び第2 速係合要素としてそれぞれに制御する場合 比して、制御系を簡素化させることができ 。

 なお、上記カッコ内の符号は、図面と対 するためのものであるが、これは発明の理 を容易にするための便宜的なものであり、 許請求の範囲の記載に何等影響を及ぼすも ではない。

本発明に係る自動変速機の変速制御装 に係る電気制御系等を示すブロック図。 本発明を適用し得る自動変速機構を示 スケルトン図。 本自動変速機構の係合表。 本自動変速機構の速度線図。 第1変速解放要素であるクラッチC-2の制 御に係るフローチャート。 第1変速係合要素であるクラッチC-1の制 御に係るフローチャート。 第2変速解放要素であるクラッチC-3の制 御に係るフローチャート。 第2変速係合要素であるブレーキB-1の制 御に係るフローチャート。 本発明に係る変速制御を示すタイムチ ート。 入・出力の関係を図4の速度線図とは にした速度線図。 入・出力の関係を図4の速度線図とは にした速度線図。 入・出力の関係を図4の速度線図とは にした速度線図。 入・出力の関係を図4の速度線図とは にした速度線図。 本発明の基礎となる技術の変速制御を 示すタイムチャート。 本発明の基礎となる技術における第1 速係合要素の制御に係るフローチャート。

 以下、本発明に係る実施の形態を図1ない し図15に沿って説明する。

 まず、本発明を適用し得る自動変速機3の 概略構成について図2に沿って説明する。同 に示すように、例えばFF(フロントエンジン フロントドライブ)タイプの車輌に用いて好 な自動変速機3は、エンジン2(図1参照)に接 し得る該自動変速機3の入力軸8を有しており 、該入力軸8の軸方向を中心としてトルクコ バータ4、及び自動変速機構5を備えている。 なお、符号9は、自動変速機構5を収容する変 機ケースを示している。

 本自動変速機3は、自動変速機構(変速歯 機構)における複数の動力伝達経路を各係合 態により達成する摩擦係合要素であるクラ チC-1,C-2,C-3及びブレーキB-1,B-2を有し、それ 摩擦係合要素同士の掴み換えにより変速を う有段式の自動変速機である。後述する変 制御手段30は、1回の掴み換えにより、上記 数の摩擦係合要素における2つずつをそれぞ れ断・接作動させて中間段を経由して2段以 離れた変速段にダウンシフトする制御を行 。

 上記トルクコンバータ4は、自動変速機3 入力軸8に接続されたポンプインペラ4aと、 動流体を介して該ポンプインペラ4aの回転が 伝達されるタービンランナ4bとを有しており 該タービンランナ4bは、上記入力軸8と同軸 に配設された上記自動変速機構5の入力軸10 接続されている。また、該トルクコンバー 4には、ロックアップクラッチ7が備えられ おり、該ロックアップクラッチ7が油圧制御 置6(図1参照)の油圧制御によって係合される と、上記自動変速機3の入力軸8の回転が自動 速機構5の入力軸10に直接伝達される。

 上記自動変速機構5には、入力軸10上にお て、プラネタリギヤSPと、プラネタリギヤ ニットPUとが備えられている。上記プラネタ リギヤSPは、サンギヤS1、キャリヤCR1、及び ングギヤR1を備えており、該キャリヤCR1に、 サンギヤS1及びリングギヤR1に噛合するピニ ンP1を有している、いわゆるシングルピニオ ンプラネタリギヤである。

 また、該プラネタリギヤユニットPUは、4 の回転要素としてサンギヤS2、サンギヤS3、 キャリヤCR2、及びリングギヤR2を有し、該キ リヤCR2に、サンギヤS2及びリングギヤR2に噛 合するロングピニオンPLと、サンギヤS3に噛 するショートピニオンPSとを互いに噛合する 形で有している、いわゆるラビニヨ型プラネ タリギヤである。

 上記プラネタリギヤSPのサンギヤS1は、変 速機ケース9に一体的に固定されている不図 のボス部に接続されて回転が固定されてい 。また、上記リングギヤR1は、上記入力軸10 回転と同回転(以下、「入力回転」という。 )になっている。更に上記キャリヤCR1は、該 定されたサンギヤS1と該入力回転するリング ギヤR1とにより、入力回転が減速された減速 転になると共に、クラッチC-1及びクラッチC -3に接続されている。

 上記プラネタリギヤユニットPUのサンギ S2は、バンドブレーキからなるブレーキB-1に 接続されて変速機ケース9に対して固定自在 なっていると共に、上記クラッチC-3に接続 れ、該クラッチC-3を介して上記キャリヤCR1 減速回転が入力自在となっている。また、 記サンギヤS3は、クラッチC-1に接続されてお り、上記キャリヤCR1の減速回転が入力自在と なっている。

 更に、上記キャリヤCR2は、入力軸10の回 が入力されるクラッチC-2に接続され、該ク ッチC-2を介して入力回転が入力自在となっ おり、また、ワンウェイクラッチF-1及びブ ーキB-2に接続されて、該ワンウェイクラッ F-1を介して変速機ケース9に対して一方向の 転が規制されると共に、該ブレーキB-2を介 て回転が固定自在となっている。そして、 記リングギヤR2は、カウンタギヤ11に接続さ れており、該カウンタギヤ11は、不図示のカ ンタシャフト、ディファレンシャル装置を して駆動車輪に接続されている。

 つづいて、上記構成に基づき、自動変速 構5の作用について図2、図3及び図4に沿って 説明する。なお、図4に示す速度線図におい 、縦軸方向はそれぞれの回転要素(各ギヤ)の 回転数を示しており、横軸方向はそれら回転 要素のギヤ比に対応して示している。また、 該速度線図のプラネタリギヤSPの部分におい 、縦軸は、図4中左方側から順に、サンギヤ S1、キャリヤCR1、リングギヤR1に対応してい 。更に、該速度線図のプラネタリギヤユニ トPUの部分において、縦軸は、図4中右方側 ら順に、サンギヤS3、リングギヤR2、キャリ CR2、サンギヤS2に対応している。

 例えばD(ドライブ)レンジにおける前進1速 段(1ST)では、図3に示すように、クラッチC-1及 びワンウェイクラッチF-1が係合される。する と、図2及び図4に示すように、固定されたサ ギヤS1と入力回転であるリングギヤR1によっ て減速回転するキャリヤCR1の回転が、クラッ チC-1を介してサンギヤS3に入力される。また キャリヤCR2の回転が一方向(正転回転方向) 規制されて、つまりキャリヤCR2の逆転回転 防止されて固定された状態になる。すると サンギヤS3に入力された減速回転が、固定さ れたキャリヤCR2を介してリングギヤR2に出力 れ、前進1速段としての正転回転がカウンタ ギヤ11から出力される。

 なお、エンジンブレーキ時(コースト時) は、ブレーキB-2を係止してキャリヤCR2を固 し、該キャリヤCR2の正転回転を防止する形 、上記前進1速段の状態を維持する。また、 前進1速段では、ワンウェイクラッチF-1によ りキャリヤCR2の逆転回転を防止し、かつ正転 回転を可能にするので、例えば非走行レンジ から走行レンジに切換えた際の前進1速段の 成を、ワンウェイクラッチF-1の自動係合に り滑らかに行うことができる。

 前進2速段(2ND)では、図3に示すように、ク ラッチC-1が係合され、ブレーキB-1が係止され る。すると、図2及び図4に示すように、固定 れたサンギヤS1と入力回転であるリングギ R1によって減速回転するキャリヤCR1の回転が 、クラッチC-1を介してサンギヤS3に入力され 。また、ブレーキB-1の係止によりサンギヤS 2の回転が固定される。すると、キャリヤCR2 サンギヤS3よりも低回転の減速回転となり、 該サンギヤS3に入力された減速回転が該キャ ヤCR2を介してリングギヤR2に出力され、前 2速段としての正転回転がカウンタギヤ11か 出力される。

 なお、この前進2速段の状態から詳しくは 後述するニュートラル制御によってクラッチ C-1が解放(スリップ状態に)された場合は、キ リヤCR2の逆転回転を阻止するワンウェイク ッチF-1によって、リングギヤR2の正転回転 許容されると共に逆転回転が阻止され、車 の後退(駆動車輪の逆転回転)が防止される、 いわゆるヒルホールドの状態となる。

 前進3速段(3RD)では、図3に示すように、ク ラッチC-1及びクラッチC-3が係合される。する と、図2及び図4に示すように、固定されたサ ギヤS1と入力回転であるリングギヤR1によっ て減速回転するキャリヤCR1の回転が、クラッ チC-1を介してサンギヤS3に入力される。また クラッチC-3の係合によりキャリヤCR1の減速 転がサンギヤS2に入力される。つまり、サ ギヤS2及びサンギヤS3にキャリヤCR1の減速回 が入力されるため、プラネタリギヤユニッ PUが減速回転の直結状態となり、そのまま 速回転がリングギヤR2に出力され、前進3速 としての正転回転がカウンタギヤ11から出力 される。

 前進4速段(4TH)では、図3に示すように、ク ラッチC-1及びクラッチC-2が係合される。する と、図2及び図4に示すように、固定されたサ ギヤS1と入力回転であるリングギヤR1によっ て減速回転するキャリヤCR1の回転が、クラッ チC-1を介してサンギヤS3に入力される。また クラッチC-2の係合によりキャリヤCR2に入力 転が入力される。すると、該サンギヤS3に 力された減速回転とキャリヤCR2に入力され 入力回転とにより、上記前進3速段より高い 速回転となってリングギヤR2に出力され、 進4速段としての正転回転がカウンタギヤ11 ら出力される。

 前進5速段(5TH)では、図3に示すように、ク ラッチC-2及びクラッチC-3が係合される。する と、図2及び図4に示すように、固定されたサ ギヤS1と入力回転であるリングギヤR1によっ て減速回転するキャリヤCR1の回転が、クラッ チC-3を介してサンギヤS2に入力される。また クラッチC-2の係合によりキャリヤCR2に入力 転が入力される。すると、該サンギヤS2に 力された減速回転とキャリヤCR2に入力され 入力回転とにより、入力回転より僅かに高 増速回転となってリングギヤR2に出力され、 前進5速段としての正転回転がカウンタギヤ11 から出力される。

 前進6速段(6TH)では、図3に示すように、ク ラッチC-2が係合され、ブレーキB-1が係止され る。すると、図2及び図4に示すように、クラ チC-2の係合によりキャリヤCR2に入力回転が 力される。また、ブレーキB-1の係止により ンギヤS2の回転が固定される。すると、固 されたサンギヤS2によりキャリヤCR2の入力回 転が上記前進5速段より高い増速回転となっ リングギヤR2に出力され、前進6速段として 正転回転がカウンタギヤ11から出力される。

 後進1速段(REV)では、図3に示すように、ク ラッチC-3が係合され、ブレーキB-2が係止され る。すると、図2及び図4に示すように、固定 れたサンギヤS1と入力回転であるリングギ R1によって減速回転するキャリヤCR1の回転が 、クラッチC-3を介してサンギヤS2に入力され 。また、ブレーキB-2の係止によりキャリヤC R2の回転が固定される。すると、サンギヤS2 入力された減速回転が、固定されたキャリ CR2を介してリングギヤR2に出力され、後進1 段としての逆転回転がカウンタギヤ11から出 力される。

 なお、例えばP(パーキング)レンジ及びN( ュートラル)レンジでは、クラッチC-1、クラ チC-2、及びクラッチC-3、が解放される。す と、キャリヤCR1とサンギヤS2及びサンギヤS3 との間、即ちプラネタリギヤSPとプラネタリ ヤユニットPUとの間が切断状態となり、か 、入力軸10とキャリヤCR2との間が切断状態と なる。これにより、入力軸10とプラネタリギ ユニットPUとの間の動力伝達が切断状態と り、つまり入力軸10とカウンタギヤ11との動 伝達が切断状態となる。

 つづいて、本発明に係る自動変速機3の変 速制御装置1について、図1、図5ないし図14に って説明する。なお、図1は、本実施の形態 における自動変速機3の変速制御装置1に係る 気制御系等を示すブロック図である。

 すなわち、同図に示すように、本変速制 装置1は、マイクロコンピュータ(マイコン) らなる制御部(ECU)20を有しており、該制御部 20には、変速制御手段30と、変速マップmapと 設けられている。図9に示されるグラフは、 転者によるアクセルの踏み量に応じて変速 ップmapから決まるものである。なお、図9に おける油圧[Pa]は、実際には油圧指令値を示 ものであるが、以後、油圧として用いる。

 上記制御部20には、本自動変速機3及び変 制御装置1が搭載される車輌のアクセルペダ ル(図示せず)の角度(即ち、ドライバのアクセ ルペダル踏み量)を検出するアクセル開度セ サ41と、自動変速機構5の入力軸10の回転数(= ービン回転数)を検出する入力軸回転数セン サ42と、不図示の駆動車輪に連動するカウン ギヤ11の回転数を検出することで車輌の車 を検出する出力軸回転数(車速)センサ43と、 フトレバー(図示せず)の選択位置を検出す シフトポジションセンサ45と、が接続されて 各種の信号が入力される。

 上記変速制御手段30は、アクセル開度セ サ41により検出されるアクセル開度と、出力 軸回転数センサ43により検出する車速とに基 き変速マップmapを参照し、上述の前進1速段 ~前進6速段を選択判断すると共に、油圧制御 置6におけるシフトバルブ(図示せず)等を電 制御して、その選択された変速段となるよ に上記クラッチC-1,C-2,C-3,B-1,B-2の係合・解放 状態を制御する。上記油圧制御装置6は、各 圧サーボ(図示せず)を自動変速機構5に対応 て多数備えると共に、これら油圧サーボへ 油圧を切換えるシフトバルブも多数備えて る。

 そして、上記変速制御手段30は、変速解 側制御手段31、変速係合側制御手段32、及び 速進行判断手段33を有している。

 変速解放側制御手段31は、第1変速解放要 であるクラッチC-2と第2変速解放要素である クラッチC-3の解放側油圧を制御する。変速係 合側制御手段32は、第1変速係合要素であるク ラッチC-1と第2変速係合要素であるブレーキB- 1の係合側油圧を制御する。変速進行判断手 33は、ダウンシフト(パワーオンダウンシフ )に際して変更するギヤ比に基づく回転変化 よりダウンシフトの進行状況を検出し、該 出値と、予め設定された所定閾値とを比較 て変速の進行状況を判断する。

 すなわち、変速制御手段(制御手段)30は、 ダウンシフトに際して、クラッチC-3の油圧を フィードバック制御しつつ、該クラッチC-3の トルク容量の増加に伴ってクラッチC-1のトル ク容量を、クラッチC-3のトルク容量の変化分 より十分に高くなるように制御する。つまり 、変速制御手段30は、ダウンシフトに際して クラッチC-2とクラッチC-3の各トルク容量を 次低減した後、該クラッチC-3のトルク容量 フィードバック制御で上昇させつつ再度低 すると共に、該フィードバック制御による ラッチC-3のトルク容量を監視しつつ、フィ ドバック制御時の反力を成すクラッチC-1の ルク容量を、クラッチC-3のトルク容量の変 分より十分に高くなるように制御する。

 なお、上述した前進1速段から前進6速段 でにおいて変速を行う際には、それら各リ アソレノイドバルブ(図示せず)の役目が変速 動作によって入れ替わり、つまり変速によっ て1つのリニアソレノイドバルブが、係合側 摩擦係合要素の油圧サーボに供給する油圧 調圧するリニアソレノイドバルブ(係合側油 制御バルブ)になったり、解放側の摩擦係合 要素の油圧サーボに供給する油圧を調圧する リニアソレノイドバルブ(解放側油圧制御バ ブ)になったりする。

 ついで、本発明に係る変速制御装置1によ る変速制御を、4要素の掴み換えによるダウ シフト、例えば5-2変速(5→3→2変速)に適用し た例を挙げ、図5~図13を参照して説明する。 お、図5は第1変速解放要素であるクラッチC-2 の制御に係るフローチャート、図6は第1変速 合要素であるクラッチC-1の制御に係るフロ チャート、図7は第2変速解放要素であるク ッチC-3の制御に係るフローチャート、図8は 2変速係合要素であるブレーキB-1の制御に係 るフローチャートである。また図9は本発明 係る変速制御を示すタイムチャートであり 上から順に、自動変速機構5の入力軸10の回 数(入力軸回転数)、掴み換えの4要素である ラッチC-1,C-2,C-3及びブレーキB-1の各油圧(油 指令値)、クラッチC-1,C-3のトルク容量を示す 。図10~図13は、入・出力の関係を図4の速度線 図とは逆にした速度線図である。

 本実施の形態において、4要素の掴み換え によるダウンシフトに用いる2つずつの摩擦 合要素は、前進3速段(中間段)より高速側の 進5速段(高速段)では係合状態にあり該前進5 段から前進3速段への変速時に解放されるク ラッチC-2(第1変速解放要素)、及び前進5速段 は係合状態にあり該前進5速段から前進3速段 への変速時には係合を維持しかつ前進3速段 り低速側の前進2速段への変速時には解放さ るクラッチC-3(第2変速解放要素)と、前進5速 段では解放状態にあり前進3速段にて係合さ て前進2速段まで該係合を維持するクラッチC -1(第1変速係合要素)、及び前進5速段と前進3 段では解放状態にあり前進2速段にて係合さ るブレーキB-1(第2変速係合要素)と、である

 すなわち、前進5速段での走行中にダウン シフト(パワーダウンシフト)がなされると、 速制御手段30から変速指令が出力され、変 解放側制御手段31によりクラッチC-2の制御が 開始される。この時点では、図3に示すよう 、クラッチC-2及びクラッチC-3は完全係合状 で、5速ギヤが成立している。

 まず、変速解放側制御手段31は、ステップS1 (図9の時点t 2 ~t 5 に対応)において、5-2変速制御開始とともに 機制御を開始し、予め設定されている所定 間Tmr_waitにタイマ(カウントダウンタイマ)を 定する(Tmr_wait=Timewait)。当該解放制御では、 フィードバック制御は行わず、油圧を単純に 抜くように制御する。

 引き続き、変速解放側制御手段31は、所 時間tmr_waitが経過したか否か(Tmr_wait≧0)を判 し続け(S2;NO)、所定時間tmr_waitが経過してタ マが終了した時点(S2;YES)でステップS3に進む 。

 ステップS3(図9の時点t 5 ~t 6 に対応)では、初期変速制御開始とともにカ ンタを開始(cnt_shift=0)して、ステップS4に進 。上記初期変速制御では、クラッチC-2の油 サーボの油圧を1段階下降させた後、該クラ チC-2がスリップを開始する直前まで徐々に 圧を降下させる。そして、ステップS4にお て変速開始を判断し、変速開始と判断した 合(S4;YES)、ステップS5に進む。

 ステップS5(図9の時点t 6 ~t 8 に対応)では、イナーシャ相変速制御を実行 て、ステップS6に進む。該イナーシャ相変速 制御では、クラッチC-2の油圧を更に下降させ 、これにより、自動変速機構5によってエン ン2と駆動車輪(カウンタギヤ11)との間の動力 伝達が徐々に切り離され、負荷が軽減された エンジン2の回転数が上昇を開始する。

 ステップS6では、第1変速終了判断が成立し か否かを判断し、成立しない間、ステップS 5を繰り返し、成立したと判断した時点でス ップS7に進む。該ステップS7(図9の時点t 9 ~t 10 に対応)では、解放保持完了制御を開始する ともに、予め設定されている所定時間Tmr_Fin タイマ(カウントダウンタイマ)を設定し(Tmr_ Fin=TimeFin)、ステップS8に進む。該ステップS8 は、所定時間Tmr_Finが経過したか否か(Tmr_Fin 0)を判断し(S8;NO)、タイマが終了した時点(S8;Y ES)でステップS9に進んで、解放保持完了制御 終了する。

 一方、図6に示す第1変速係合要素である ラッチC-1の制御では、ステップS11において 変速指令に基づき変速係合側制御手段32が5-2 変速制御を開始すると、ステップS12において 、予め設定されている所定時間tmrにタイマTim eAを設定し(tmr=TimeA)、所定時間tmrが経過した 否か(tmr≧0)を判断する(ステップS13;NO)。

 そして、タイマが終了した時点(S13;YES)でス ップS14(図9の時点t 3 ~t 7 に対応)に進み、サーボ起動制御を開始し、 め設定されたcnt_Sが0になるまで(cnt_S=0)カウ ト(計時)を開始した後、ステップS15に進む。 上記サーボ起動制御では、第1変速係合要素 あるクラッチC-1の油圧サーボの油圧を上昇 せて、該油圧サーボのピストンとクラッチC- 1の摩擦板とのガタ詰め動作を行う(図9の時点 t 3 ~t 7 に対応)。

 ステップS15では、変速進行判断手段33が 変速の進行状況を監視しつつ、第1変速終了 断が成立したか否かを判断する。この判断 、つまり、第1変速回転変化中(5-3変速吹け がり中)において、速度線図(図4参照)は、第1 変速の解放油圧(クラッチC-2の油圧)が最大限 降されると共に、一旦下降されたクラッチC -3の油圧が上昇される。引き続き、第2変速の 解放油圧(クラッチC-3の油圧)を低減し、ター ンランナ4bの回転(以下、タービン回転とい 。)を更に吹き上げさせる。

 そして、変速進行判断手段33が、第1変速終 判断成立を判断すると(S15;YES)、ステップS16 おいて、急勾配で速やかに或る程度油圧を める係合保持完了制御A(A制御)を開始する( 9の時点t 7 ~t 8 に対応)。該係合保持完了制御Aでは、クラッ の差回転が無くなる直前まで速やかに油圧 ーボの油圧を上昇させる。つまり、第1変速 の係合油圧(クラッチC-1の油圧)を入れ始める 共に、フィードバック制御によって、ター ン回転の吹き上がりを抑えるべくクラッチC -3の係合油圧を増加させるように制御する。 の際の速度線図は、図10のようになってい 。

 ステップS17では、変速係合側制御手段32が 第2変速の解放トルク容量(クラッチC-3)を監 し、必須となる所定以上の目標圧を計算し 、クラッチC-1のトルク容量(第1変速係合トル ク容量)がクラッチC-3のトルク容量(第2変速解 放トルク容量)×α(イナーシャ分の安全率)よ 高いか否かを判定し、そうでない場合(S17;NO) は、ステップS16の係合保持完了制御Aを繰り す。そして、変速係合側制御手段32は、クラ ッチC-1トルク容量がクラッチC-3トルク容量× より高くなったと判定すると(S17;YES)、係合 持完了制御Aを停止して、ステップS18に進み 係合保持完了制御B(B制御)を開始し、比較的 緩やかな勾配でスイープアップする(図9の時 t 8 ~t 11 に対応)。

 本発明が適用されない場合、ステップS17 おいて、クラッチC-3のトルク容量×α>ク ッチC-1のトルク容量の状態になると、速度 図は図11に示すようになる。その場合、クラ ッチC-3の油圧を供給することで、キャリヤCR1 とサンギヤS2との同期は取れるが、クラッチC -1のトルク容量が低い(少ない)ため、クラッ C-3の係合によりキャリヤCR1はサンギヤS2に連 係するが、クラッチC-2の非係合によりリング ギヤR1はキャリヤCR2に連係せず、クラッチC-1 非係合によりキャリヤCR1はサンギヤS3に連 しない状況となる。このため、キャリヤCR1 サンギヤS3との差回転が広がってしまい、タ ービン回転を引き下げる(抑止する)力が発生 ないことになる。

 これに対し本実施の形態では、本発明が 用されていることで、ステップS17において クラッチC-3のトルク容量×α<クラッチC-1 トルク容量となるように制御されるので、 度線図が図12に示すようになる。その場合、 クラッチC-3のトルク容量増加に合わせてクラ ッチC-1のトルク容量も増加させるので、クラ ッチC-2の非係合によってリングギヤR1がキャ ヤCR2に連係しない状態で、クラッチC-3の係 によりキャリヤCR1がサンギヤS2に連係し、 ラッチC-1の係合によりキャリヤCR1がサンギ S3に連係することになり、従って、タービン 回転を引き下げる力が発生する。

 次いで、ステップS18(図9の時点t 8 ~t 11 に対応)では、変速係合側制御手段32が、ステ ップS17にて目標圧が第2変速解放要素のトル 容量相当の圧よりも確実に高いという油圧 供給して条件を達成したと判断した結果、 合保持完了制御Bを開始する。該係合保持完 制御Bでは、緩やかな基本勾配でクラッチC-1 のトルク容量を増加させるが、第2変速解放 素であるクラッチC-3のトルク容量増加分も 正する。そして、係合保持完了制御Bの実行 、ステップS19に進む。

 ステップS19では、第2変速終了判断が成立 しているか否か(つまり、2速ギヤのギヤ比を えたか否か)が変速進行判断手段33によって 断され、変速係合側制御手段32は、第2変速 了判断が成立していなければステップS18を り返し、成立していればステップS20に進ん 係合保持完了制御C(C制御)を実行する。上記 2速ギヤの形成時、速度線図は図13に示すよう になり、クラッチC-1のトルク容量を保持した ままクラッチC-3を解放し、ブレーキB-1を係合 することで2速ギヤを形成することができる その場合、クラッチC-3の非係合によりキャ ヤCR1はサンギヤS2に連係せず、クラッチC-1の 係合によりキャリヤCR1がサンギヤS3に連係す と共に、ブレーキB-1の作動でサンギヤS2が 止される。

 ステップS20(図9の時点t 11 ~t 12 に対応)では、係合保持完了制御C(C制御)を実 した後、ステップS21に進む。該係合保持完 制御Cにあっては、第2変速の終了後、急勾 で速やかに油圧を上昇させるように制御す 。なお、図9の時点t 11 ~t 12 では、実際には、トルク分担変化を2速段に セットした状態で油圧を上昇させる。

 ステップS21では、変速制御を終了させる 否かを判断する。変速制御を終了しないと 断する間はステップS20を繰り返し、変速制 を終了すると判断した時点で終了する。

 また、図7に示す第2変速解放要素である ラッチC-3の制御では、変速解放側制御手段31 が、ステップS31において5-2変速制御を開始す ると、ステップS32において、回転変化量(Shift R)を監視し、該回転変化量(ShiftR)が所定の回 変化量を超えているか(ShiftR>ShiftRallow_rel) かを判断する。ShiftR>ShiftRallow_relにならな 間(S32;NO)、ステップS32を繰り返し、ShiftR>S hiftRallow_relになった時点(S32;YES)でステップS33 進む。

 ステップS33(図9の時点t 1 ~t 4 に対応)では、係合保持待機制御を開始した 、ステップS34に進む。該ステップS34では、 速解放側制御手段31が、変速進行判断手段33 判断に基づき、第1変速終了判断が成立(3速 ヤが成立)したか否かを判断し、成立しない 間、ステップS33を繰り返し、成立した時点で ステップS35に進む。

 ステップS35では、ダウンシフト解放制御( 3-2シフトの解放制御)を開始すると共に、初 変速制御を開始し、ステップS36に進む。

 ステップS36では、3-2シフトにおける3速以上 のギヤ段の成立の有無を監視して第2変速を 始するか否かを判断し、開始しないと判断 る間はステップS36を繰り返し、開始すると 断した時点でステップS37に進む。該ステッ S37(図9の時点t 7 ~t 8 )では、一定勾配で油圧を抜くイナーシャ相 速制御を実行して、ステップS38に進む。

 ステップS38では、ShiftR(回転変化量)を監 し、該回転変化量(ShiftR)が所定の回転変化量 を超えているか(ShiftR>startFB)否かを判断す 。ShiftR>startFBにならない間(S38;NO)、ステッ S37を繰り返し、ShiftR>startFBになった時点(S 38;YES)でステップS39に進む。

 ステップS39(図9の時点t 8 ~t 12 )では、変速係合側制御手段32が、フィードバ ック制御である回転変化率制御を開始し、速 やかに油圧を上昇させていき、ステップS40に 進む。該ステップS40では、変速解放側制御手 段31が、変速進行判断手段33の判断に基づき 第2変速終了判断が成立したか否かを判断し 第2変速終了判断が成立しない間(S40;NO)はス ップS39を繰り返し、第2変速終了判断が成立 した時点(S40;YES)でステップS41に進み、完了制 御(図9の時点t 12 ~t 14 )を開始する。

 また、図8に示す第2変速係合要素である レーキB-1の制御では、変速解放側制御手段31 が、ステップS51において5-2変速制御を開始す ると、ステップS52において、回転変化量(Shift R)を監視し、該回転変化量(ShiftR)が所定の回 変化量を超えているか(ShiftR>ShiftRallow_app) かを判断する。ShiftR>ShiftRallow_appにならな 間(S52;NO)、ステップS52を繰り返し、ShiftR>S hiftRallow_appになった時点(S52;YES)でステップS53 進む。

 ステップS53(図9の時点t 5 ~t 8 )では、解放保持待機制御を開始し、予め設 されている所定時間cnt_Sが0になるまで(cnt_S=0 )カウントし、0になった時点でステップS54に む。上記解放保持待機制御は、或る程度ス ロークを詰める(ガタ詰め)制御である。

 ステップS54では、変速係合側制御手段32 、変速進行判断手段33の判断に基づき、第1 速終了判断が成立したか否かを判定し、成 しないと判断する間はステップS54を繰り返 、成立したと判断した時点でステップS55に む。

 ステップS55(図9の時点t 8 ~t 10 )では、ダウンシフト係合制御を開始すると に、サーボ起動制御を開始して、ステップS5 6に進む。つまり、第1変速制御の終了後、3速 ギヤが成立すると、ストロークを安定させる サーボ起動制御を開始して一定圧を出力した 後、ステップS56に進む。

 ステップS56では、変速係合側制御手段32 、ステップS55の制御の実施中において、予 設定されている時間Time_S_Enを所定時間cnt_Sが 経過(cnt_S>Time_S_En)したか否かを判定し、経 しない間はステップS55の制御を繰り返し、 過すれば該制御を停止してステップS57に進 。

 ステップS57(図9の時点t 10 ~t 11 )では、油圧は上げないがトルク増加によっ 或る程度油圧をコントロールできる状態に る係合制御を開始して、ステップS58に進む 該ステップS58では、変速係合側制御手段32が 、変速の度合いを見て終期制御開始条件が成 立したか否かを判定し、終期制御開始条件が 成立しないと判定する間はステップS57の係合 制御を繰り返し、終期制御開始条件が成立し たと判定した時点でステップS59に進む。

 ステップS59(図9の時点t 11 ~t 13 )では、一定勾配でスイープアップし、ブレ キB-1のトルク容量を速やかに上昇させる終 制御を開始して、ステップS60に進む。該ス ップS60では、変速係合側制御手段32が、変速 進行判断手段33の判断に基づき、第2変速終了 判断が成立したか否かを判断し、第2変速終 判断が成立しない間はステップS59を繰り返 、第2変速終了判断が成立したと判断した時 でステップS61に進んで、完了制御(図9の時 t 13 ~t 14 )を開始させる。つまり、エンジン2の吹け上 りで回転変化を見ていて、回転変化がギヤ に到達したと判定した時点でタイミング良 掴むのである。

 以上説明した本実施の形態では、異なる2 つの摩擦係合要素の掴み換えによる変速にお いて、変速解放側制御手段31は、適切な回転 化を行わせるために必要なクラッチC-3(第2 速解放要素)の解放油圧を、FB制御に基づい 算出して出力する。その際に、クラッチC-1( 1変速係合要素)に必要なトルク容量の計算 おいて、クラッチC-3のトルク容量を監視し クラッチC-1が十分な反力を持てるように保 することで、クラッチC-3によるFB制御を保証 することができる。

 すなわち、本実施の形態では、変速制御 段30が、ダウンシフトに際して、第2変速解 要素であるクラッチC-3の油圧をFB制御しつ 、該クラッチC-3のトルク容量の増加に伴っ 第1変速係合要素であるクラッチC-1のトルク 量を、クラッチC-3のトルク容量の変化分よ 十分に高くなるように制御する。このため 第1変速係合要素のトルク容量不足に起因し て掴み換え時に十分な反力を確保できずに、 第2変速解放要素のFB制御を適正に行うことが できず、回転変化のコントロールが困難にな って変速ショックが発生するような不都合の 発生を、ダウンシフト変速を的確に行うこと で有効に抑制することができる。

 つまり、2つずつの摩擦係合要素をそれぞ れ断・接作動させて中間段を経由して2段以 離れた変速段にダウンシフトする際に、変 制御手段30が、クラッチC-2とクラッチC-3の各 トルク容量を順次低減した後、該クラッチC-3 のトルク容量をFB制御で上昇させつつ再度低 すると共に、該FB制御によるクラッチC-3の ルク容量を監視しつつ、該FB制御時の反力を 成すクラッチC-1のトルク容量を、クラッチC-3 のトルク容量の変化分より十分に高くなるよ うに制御する。これにより、第1変速係合要 であるクラッチC-1の十分な反力を保証する とで、第2変速解放要素であるクラッチC-3のF B制御を保証し、エンジン吹きに対する抑止 を効果的に発生させることができる。

 なお、図6のフローチャートを参照して説 明した第1変速係合要素であるクラッチC-1の 御は、本発明の基礎となる技術においては 15のフローチャートに示すようになる。本発 明の基礎となる技術では、図15におけるステ プS81~S85が、本実施の形態における図6のス ップS11~S15の処理と同じであるが、ステップS 86以降の処理が本実施の形態とは異なる。

 すなわち、本発明の基礎となる技術では ステップS85にて、第1変速終了判断が成立し たか否かを判断し、第1変速終了判断が成立 たと判断すると(S85;YES)、ステップS86に進ん 係合保持完了制御を開始し、クラッチC-1の 圧サーボの油圧を一定勾配で上昇(スイープ ップ)させていく。そして、ステップS87にお いて、変速制御が終了したか否かを判断し、 終了したと判断した時点で終了する。

 この基礎技術における係合保持完了制御は 本実施の形態における係合保持完了制御と 異なり、クラッチC-1への油圧を単に一定の イープ勾配で上昇させていくだけであるた 、図14に示すように、クラッチC-1のトルク 量がクラッチC-3のトルク容量を下回って、 1変速係合要素のトルク容量の不足分Toが生 ることになる(同図の時点t 28 ~t 31 )。このため、同じ解放圧を出していてもク ッチC-1による反力が不足してエンジン吹き 発生し、同図の時点t 30 ~t 31 に示すような変速ショックFが発生すること なる。また、基礎技術における係合保持完 制御によれば、5→3変速時にはクラッチC-2が クラッチC-1に掴み換えされるが、クラッチC-3 はそのままで係合が維持されたためトルク容 量不足は発生しない。しかし、引き続き3→2 速する際に、掴みかけたクラッチC-1のトル 容量を上げながらクラッチC-3を解放してブ ーキB-1を掴むことで全てコントロール中の 圧となるため、トルク容量不足が発生する がある。

 なお、前述した本実施の形態では、本発 を5-2変速(5→3→2変速)に適用した例を挙げ が、本発明はこれに限らず、例えば5-3変速(5 →4→3変速)に適用することもできる。

 その場合、本実施の形態においてクラッ C-1であった第1変速係合要素はそのままクラ ッチC-1であるが、本実施の形態ではクラッチ C-2であった第1変速解放要素はクラッチC-3と り、本実施の形態ではクラッチC-3であった 2変速解放要素はクラッチC-2となり、本実施 形態ではブレーキB-1であった第2変速係合要 素はクラッチC-3となる。これにより、本実施 の形態と同様の効果を得ることができると共 に、第1変速係合要素であるクラッチC-1を解 した後に、これをそのまま第2変速係合要素 して係合させることができることで、互い 異なる2つの摩擦係合要素を第1変速解放要 及び第2変速係合要素としてそれぞれに制御 る場合に比して、制御系を簡素にすること できるという効果を得ることができる。

 なお、以上説明した本実施の形態では、 動変速機3として、FFタイプの車輌に用いて 適な前進6速及び後進1速を達成するものを に挙げて説明したが、これに限らず、FRタイ プ(フロントエンジン・リアドライブ)やその のタイプの車輌に用いて好適な自動変速機 あっても本発明を適用することが可能であ 。

 本発明に係る自動変速機の変速制御装置 、乗用車、トラック、バス、農機等に搭載 れる自動変速機に用いることが可能であり 特に掴み換えによる飛び変速を行うことが 能な自動変速機にあって変速ショックの改 が要求されるものに用いて好適である。