JP2000205386A - 車両用自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多段ダウン変速時において変速時間が短縮さ
れ且つ摩擦係合装置の耐久性が得られる車両用自動変速
機の制御装置を提供する。 【解決手段】 パワーオフ走行状態判定手段１４６によ
りパワーオフ走行状態であると判定されていないときに
多段ダウン変速判断が行われたことが多段ダウン変速判
定手段１４４により判定された場合には、多段ダウン変
速制御手段１４８により、自動変速機１４がその第１の
ギヤ段からその第１のギヤ段と第２のギヤ段との間の中
間ギヤ段を経て第２のギヤ段へ順次ダウン変速させられ
る。また、パワーオフ走行状態判定手段１４６によりパ
ワーオフ走行状態であると判定されているときに多段ダ
ウン変速判断が行われた場合には、一挙にダウン変速し
てもそれほど大きなダウン変速時のエンジントルクおよ
びイナーシャトルクが発生しない場合であるから、多段
ダウン変速制御手段１４８により、第１のギヤ段から第
２のギヤ段へ直接ダウン変速させられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用自動変速機
の変速段を自動的に切り換えるための制御装置に関し、
特に、それまで成立していた第１のギヤ段からそれより
も２段以上下段の第２のギヤ段へ自動変速機をダウン変
速させる多重ダウン変速判断が行われた時の変速ショッ
クを抑制し且つ変速時間を短縮する技術に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】走行レンジ毎に予め設定された変速線図
から実際の車速およびエンジン負荷（たとえばスロット
ル操作量或いはスロットル弁開度）に基づいて変速判断
が行われ、その変速判断による変速先のギヤ段が実現さ
れるように自動変速機に対して変速出力を行う制御装置
が知られている。そして、このような車両用自動変速機
の制御装置では、たとえば、Ｄレンジ走行中にシフトレ
バーがエンジンブレーキレンジへ操作されることによ
り、それまでのギヤ段よりも２段以上下のギヤ段へダウ
ン変速させる多段変速判断が行われる場合がある。

【０００３】一般に、上記のような多段変速判断が行わ
れると、順番変速制御により自動変速機は途中のギヤ段
を介してダウン変速させられる。たとえば、第５速ギヤ
段からそれよりも２段下の第３速ギヤ段への多段変速指
令が出力されると、自動変速機では、第５速ギヤ段から
第４速ギヤ段への変速が一旦完了させられた後にその第
４速ギヤ段から第３ギヤ段への変速が行われる。たとえ
ば、特開平１０−１３１７７８号公報に記載された車両
用自動変速機の制御装置がそれである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の車両用自動変速機の制御装置によれば、多段ダ
ウン変速判断が行われると、順番変速制御により自動変
速機は途中のギヤ段を介してダウン変速させられるの
で、全体として変速時間が長くなるという不都合が発生
する。これに対し、順番変速制御を行わないようにして
途中のギヤ段を飛び越して一挙にダウン変速させるよう
にする飛び越し変速制御を行うことが考えられる。しか
し、このような飛び越し変速制御では、パワーオン走行
時において、エンジントルクおよびイナーシャトルクが
過大となることから、ダウン変速に関与する摩擦係合装
置の耐久性が損なわれるという問題があった。特に、上
記多段ダウン変速時において入力系統も切り換えられる
形式の自動変速機である場合には、その入力切換のため
の摩擦係合装置の負担が過大となって上記の問題が顕著
となる。

【０００５】本発明は以上の事情を背景として為された
ものであり、その目的とするところは、多段ダウン変速
時において変速時間が短縮され且つ摩擦係合装置の耐久
性が得られる車両用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】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、手動ダウン変速操作
に関連してそれまで成立していた第１のギヤ段からそれ
よりも２段以上下段の第２のギヤ段へ自動変速機をダウ
ン変速させる多段ダウン変速判断が行われる形式の車両
用自動変速機の制御装置であって、(a) 車両がパワーオ
フ走行状態であるか否かを判定するパワーオフ走行状態
判定手段と、(b) そのパワーオフ走行状態判定手段によ
りパワーオフ走行状態であると判定されていないときに
前記多段ダウン変速判断が行われた場合には、前記自動
変速機を第１のギヤ段からその第１のギヤ段と第２のギ
ヤ段との間の中間ギヤ段を経て第２のギヤ段へ順次ダウ
ン変速させるが、前記パワーオフ走行状態判定手段によ
りパワーオフ走行状態であると判定されているときに前
記多段ダウン変速判断が行われた場合には、前記第１の
ギヤ段から第２のギヤ段へ直接ダウン変速させる多段ダ
ウン変速制御手段とを、含むことにある。

【０００７】

【発明の効果】このようにすれば、パワーオフ走行状態
判定手段によりパワーオフ走行状態であると判定されて
いないときに前記多段ダウン変速判断が行われた場合に
は、すなわちパワーオン走行状態あるときに多段ダウン
変速判断が行われた場合には、多段ダウン変速制御手段
により、前記自動変速機がその第１のギヤ段からその第
１のギヤ段と第２のギヤ段との間の中間ギヤ段を経て第
２のギヤ段へ順次ダウン変速させられることから、ダウ
ン変速時のエンジントルクおよびイナーシャトルクの大
きさが抑制されるので、ダウン変速に関与する摩擦係合
装置の耐久性が損なわれることが好適に防止される。ま
た、パワーオフ走行状態判定手段によりパワーオフ走行
状態であると判定されているときに多段ダウン変速判断
が行われた場合には、一挙にダウン変速してもそれほど
大きなダウン変速時のエンジントルクおよびイナーシャ
トルクが発生しない場合であるから、多段ダウン変速制
御手段により、第１のギヤ段から第２のギヤ段へ直接ダ
ウン変速させられて変速時間が短縮され、変速応答性が
改善される。

【０００８】

【発明の他の態様】ここで、好適には、(c) 前記自動変
速機の入力軸回転速度および出力軸回転速度に基づいて
前記多段ダウン変速における変速進行度を判定する変速
進行度判定手段と、(d) 前記多段ダウン変速判断が行わ
れてからの経過時間が予め設定された経過時間判定値を
越えたか否かを判定する経過時間判定手段と、(e) その
経過時間判定手段により前記多段ダウン変速判断が行わ
れてからの経過時間が予め設定された経過時間判定値を
越えたと判定されるまでは、前記変速進行度判定手段に
よる変速進行度の判定を禁止する禁止手段とを、さらに
含む。一般に、ダウン変速開始期間ではエンジントルク
およびイナーシャトルクが過渡的に発生して、回転速度
センサにより検出される自動変速機の入力軸回転速度或
いは出力軸回転速度が変動する性質があるが、上記のよ
うにすれば、経過時間判定手段により前記多段ダウン変
速判断が行われてからの経過時間が予め設定された経過
時間判定値を越えたと判定されるまでは、禁止手段によ
り、変速進行度判定手段による変速進行度の判定が禁止
されるので、回転速度センサにより検出される自動変速
機の入力軸回転速度或いは出力軸回転速度の変動に起因
して変速進行度判定手段による多段ダウン変速の変速進
行度の誤判定が好適に防止される。

【０００９】また、好適には、前記多段ダウン変速判断
がそれまでのギヤ段から３段下のギヤ段へのダウン変速
判断である場合には、前記多段ダウン変速制御手段は、
パワーオフ走行状態判定手段によりパワーオフ走行状態
であると判定されていないときに多段ダウン変速判断が
行われた場合には、自動変速機をそれまでのギヤ段から
１段下のギヤ段を経て３段下のギヤ段へダウン変速させ
るが、パワーオフ走行状態判定手段によりパワーオフ走
行状態であると判定されているときに多段ダウン変速判
断が行われた場合には、自動変速機をそれまでのギヤ段
から２段下のギヤ段へ一挙にダウン変速させて後に３段
下のギヤ段へダウン変速させる。このようにすれば、３
段下のギヤ段への多段ダウン変速に際して、そのダウン
変速に関与する摩擦係合装置の耐久性が損なわれること
がない範囲で可及的に変速時間が短縮され、変速フィー
リングが改善される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
基づいて詳細に説明する。

【００１１】図１には、車両のエンジン１０に連結され
るトルクコンバータ１２、自動変速機１４、差動歯車装
置１６、上記自動変速機１４の変速段を制御する油圧制
御装置すなわち油圧制御回路１８、その油圧制御回路１
８を制御する変速用電子制御装置２０等が示されてい
る。上記エンジン１０から出力された動力は、上記トル
クコンバータ１２、上記自動変速機１４、上記差動歯車
装置１６、左右の車軸２２および２４等を経て図示しな
い駆動輪へ伝達される。

【００１２】上記トルクコンバータ１２は、上記エンジ
ン１０のクランク軸２６に連結されたポンプ翼車２８
と、上記自動変速機１４の入力軸３０に連結され且つ流
体を介してポンプ翼車２８から動力が伝達されるタービ
ン翼車３２と、一方向クラッチ３４を介して位置固定の
ハウジング３６に固定された固定翼車３８と、ポンプ翼
車２８およびタービン翼車３２を図示しないダンパを介
して直結するロックアップクラッチ４０とを備えてい
る。

【００１３】上記自動変速機１４は、前進４速、後進１
速のギヤ段が達成される多段変速機であり、上記入力軸
３０と、一組のラビニヨ式遊星歯車装置４４と、そのラ
ビニヨ式遊星歯車装置４４のリングギヤ４６とともに回
転するリングギヤ４８と、エンジン１０からの駆動力を
前記差動歯車装置１６へ出力し或いはそのリングギヤ４
８と差動歯車装置１６との間で動力を伝達する出力軸と
して機能するカウンタ軸５０とを備えている。

【００１４】上記ラビニヨ式遊星歯車装置４４は、１組
のシングルピニオン遊星歯車装置５２と１組のダブルピ
ニオン遊星歯車装置５４とが、キャリヤ５６と上記リン
グギヤ４６とを共用して成るものである。上記シングル
ピニオン遊星歯車装置５２は、サンギヤ５８と上記キャ
リヤ５６に取り付けられたプラネタリギヤ６０と上記リ
ングギヤ４６とにより構成されている。また、上記ダブ
ルピニオン遊星歯車５４は、サンギヤ６２と、相互に一
体的に結合され且つ上記キャリヤ５６に回転可能な状態
で取り付けられた第１ピニオンギヤ６４および第２ピニ
オンギヤ６６とにより構成されている。

【００１５】上記シングルピニオン遊星歯車装置５２お
よび上記ダブルピニオン遊星歯車装置５４の構成要素の
一部は互いに一体的に連結されるだけでなく、３つのク
ラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３によって互いに選択的に連結さ
れるようになっている。また、上記シングルピニオン遊
星歯車装置５２および上記ダブルピニオン遊星歯車装置
５４の構成要素の一部は、３つのブレーキＢ１，Ｂ２，
Ｂ３によって前記ハウジング３６に選択的に連結され、
さらに、それらの構成要素の一部は２つの一方向クラッ
チＦ１，Ｆ２によってその回転方向により上記ハウジン
グ３６と係合させられる。なお、前記トルクコンバータ
１２および前記自動変速機１４の上記カウンタ軸５０以
外の部分は、上記入力軸３０等の軸心に対して対称的に
構成されているため、図１においてはその軸心の下側を
省略して示してある。

【００１６】油圧式摩擦係合装置である上記クラッチＣ
１，Ｃ２，Ｃ３、ブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３は、例えば
多板式のクラッチや１本または巻付け方向が反対の２本
のバンドを備えたバンドブレーキ等にて構成され、前記
変速用電子制御装置２０からの指令に従って作動する前
記油圧制御回路１８によりそれ等の摩擦係合および係合
解除がそれぞれ制御されることにより、図２に示すよう
に変速比γ（＝入力軸３０の回転数／カウンタ軸５０の
回転数）がそれぞれ異なる前進４段・後進１段の変速段
が得られる。図２の「１ST」、「２ND」、「３RD」、
「４TH」は、それぞれ前進側の第１速ギヤ段，第２速ギ
ヤ段，第３速ギヤ段，第４速ギヤ段を表しており、上記
変速比γは第１速ギヤ段から第４速ギヤ段に向かうに従
って順次小さくなる。また、図２において、「Ｐ」、
「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、「２」、「Ｌ」は、シフトレ
バー８４の手動操作により択一的に選択されるパーキン
グ（Ｐ）レンジ、リバース（Ｒ）レンジ、ニュートラル
（Ｎ）レンジ、ドライブ（Ｄ）レンジ、セカンド（２）
レンジ、ロー（Ｌ）レンジをそれぞれ示している。上記
ＰレンジおよびＮレンジは車両を走行させないときに選
択される非走行レンジであり、Ｒレンジ、Ｄレンジ、２
レンジ、Ｌレンジは車両を後進或いは前進走行させるた
めの走行レンジである。また、２レンジ、Ｌレンジは、
車両の駆動力を高めるだけでなくエンジンブレーキを発
生させるため、エンジンブレーキレンジでもある。

【００１７】また、図２において、○印は係合或いは作
動状態を示し、×印は開放或いは非作動状態を示してい
る。Ｄレンジにおける第４速ギヤ段と第３速ギヤ段との
間の変速は、２つの摩擦係合装置のうちの一方の開放作
動と他方の係合作動により実現される所謂クラッチツウ
クラッチ変速であって、たとえば第４速ギヤ段から第３
速ギヤ段への４→３ダウン変速は、クラッチＣ１の係合
作動とブレーキＢ１の開放作動とがオーバラップ状態ま
たはアンダーラップ状態で実行されることにより行われ
る。

【００１８】上記油圧制御回路１８は、上記自動変速機
１４のギヤ段の制御等に使用される３つのソレノイド弁
ＳＶ１乃至ＳＶ３、後述のスロットル開度センサ７６に
より検出されたスロットル開度ＴＡに対応した大きさの
制御油圧Ｐ_S を発生するリニアソレノイド弁ＳＬＴ、た
とえば前記ロックアップクラッチ４０の摩擦係合、その
摩擦係合の解除およびそのスリップ量等の制御のための
油圧を発生するリニヤソレノイド弁ＳＬＵ、および油圧
制御回路１８中の作動油の油温Ｔ_OIL を検出する作動油
温検出装置として機能する油温センサ８８等を備えてい
る。

【００１９】前記変速用電子制御装置２０は、ＣＰＵ７
０、ＲＡＭ７２、ＲＯＭ７４、図示しない入出力インタ
ーフェースなどを含む所謂マイクロコンピュータであっ
て、それには、前記エンジン１０の図示しない吸気配管
に設けられたスロットル弁の開度ＴＡを検出するスロッ
トル開度センサ７６、上記エンジン１０の回転数Ｎ_Eを
検出するエンジン回転数センサ７８、前記タービン翼車
３２の回転数Ｎ_T すなわち入力軸３０の回転数Ｎ_INを検
出する入力軸回転数センサ８０、前記カウンタ軸５０の
回転数Ｎ_C すなわち車速Ｖを検出する車速センサ８２、
シフトレバー８４の操作位置すなわちＬ、Ｓ、Ｄ、Ｎ、
Ｒ、Ｐレンジのいずれかを検出する操作位置センサ８
６、油圧制御回路１８内の作動油温度を検出する油温セ
ンサ８８から、スロットル開度ＴＡを表す信号、エンジ
ン回転数Ｎ_E (r.p.m.)を表す信号、入力軸回転数Ｎ
_IN(r.p.m.)を表す信号、出力軸回転数Ｎ_C (r.p.m.)すな
わち車速Ｖを表す信号、シフトレバー８４の操作位置Ｐ
_STを表す信号、油圧制御回路１８内の作動油温度Ｔ_OIL
を表す信号がそれぞれ供給される。上記変速用電子制御
装置２０のＣＰＵ７０は、予めＲＯＭ７４に記憶された
プログラムに従ってＲＡＭ７２を用いつつ上記入力信号
を処理し、その処理結果に基づいて、たとえば、車両の
走行状態の検出、上記電磁開閉弁ＳＶ１乃至ＳＶ３、リ
ニヤソレノイド弁ＳＬＴおよびＳＬＵの制御等を実行す
る。

【００２０】図３は、上記油圧制御回路１８の要部の構
成を概略説明する図である。図３において、元圧発生装
置９０は、エンジン１０によって回転駆動される油圧ポ
ンプ９２から圧送される作動油の圧力をそのエンジン負
荷に応じた値に調圧したライン油圧Ｐ_L を、各油圧式摩
擦係合装置Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の元圧
としてシフト弁装置９４などへ出力する。マニアル弁９
６は、シフトレバー８４に対して機械的に連結されたも
のであり、そのシフトレバー８４の走行レンジ選択操作
に応答して上記ライン油圧Ｐ_L を切り換えることによ
り、選択された走行レンジに対応した油圧、たとえばＲ
レンジ圧、Ｄレンジ圧、２レンジ圧、Ｌレンジ圧をシフ
ト弁装置９４へ出力する。また、電磁開閉弁ＳＶ１およ
びＳＶ２は、専らギヤ段を選択するために前記変速用電
子制御装置２０によって作動させられることにより、信
号圧をシフト弁装置９４へ出力する。

【００２１】上記シフト弁装置９４は、マニアル弁９６
からの走行レンジに対応した油圧と２つの第１電磁開閉
弁ＳＶ１および第２電磁開閉弁ＳＶ２からの油圧信号と
に基づいて変速時に切換作動させられる１−２シフト
弁、２−３シフト弁、３−４シフト弁などを備えてお
り、図２に示す作動に従って、各油圧式摩擦係合装置Ｃ
１、Ｃ２、Ｃ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３へ係合油圧を選択的
に供給する。それら油圧式摩擦係合装置Ｃ１、Ｃ２、Ｃ
３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３のうち、クラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ
３およびブレーキＢ１、Ｂ２には、それらの係合油圧す
なわち係合トルクの上昇を緩和するためのＣ１アキュム
レータＡ_C1、Ｃ２アキュムレータＡ_C2、Ｃ３アキュムレ
ータＡ_C3、Ｂ１アキュムレータＡ_B1、Ｂ２アキュムレー
タＡ_B2がそれぞれ接続されている。上記Ｃ１アキュムレ
ータＡ_C1およびＢ１アキュムレータＡ _B1と、上記Ｃ２ア
キュムレータＡ_C2、Ｃ３アキュムレータＡ_C3、およびＢ
２アキュムレータＡ_B2とには、変速用電子制御装置２０
からの指令によって変化され得るライン油圧Ｐ_L がその
アキュム背圧としてそれぞれ供給されており、変速過渡
期間内における各油圧式摩擦係合装置の係合油圧を調節
する変速過渡制御が行われるようになっている。

【００２２】なお、上記シフト弁装置９４とクラッチＣ
１およびＣ１アキュムレータＡ_C1との間には、第３電磁
開閉弁ＳＶ３からの油圧信号およびブレーキＢ１の係合
圧Ｐ _B1に基づいてそれらの間の流通抵抗を切り換えるこ
とにより車両状態に応じてクラッチＣ１の係合タイミン
グまたは解放タイミングを調節するための、オリフィス
を備えた複数の油路とそれら複数の油路を切り換える油
路切換弁とを備えたオリフィス切換弁装置９８が、設け
られている。

【００２３】図４は、前記油圧制御回路１８のうち、前
記クラッチＣ１や前記ブレーキＢ１等に供給される作動
油の元圧であるライン油圧Ｐ_L を発生させる元圧発生装
置９０を詳しく説明する図である。図４において、エン
ジン１０によって回転駆動されることにより油圧ポンプ
９２は、還流した作動油をストレーナ１００を介して吸
引することによりライン圧調圧弁１０２へ圧送する。

【００２４】ライン圧調圧弁１０２は、プランジャ１１
０と、そのプランジャ１１０に当接した状態で軸方向の
移動可能に設けられて入力ポートｂと出力ポートｄとの
間を開閉するスプール弁子１１２と、そのスプール弁子
１１２をばね受板１１４を介して閉弁方向に付勢するス
プリング１１６とを備えており、その入力ポートｂに供
給される前記油圧ポンプ９２からの作動油の油圧を、リ
ニヤソレノイド弁ＳＬＴから上記入力ポートａに供給さ
れる制御油圧Ｐ_S に基づいて、エンジン１０の負荷すな
わち自動変速機１４の入力トルクに対応した大きさのラ
イン油圧Ｐ_L に調圧する。上記ライン圧調圧弁１０２の
入力ポートｃには、上記入力ポートｂの油圧がフィード
バック油圧として供給されている。上記スプリング１１
６の付勢力をＷ_REG 、上記スプール弁子１１２のランド
１１８の環状の受圧面の面積をＡ _REG1、上記スプール弁
子１１２を出力ポートｄの閉弁方向に付勢するプランジ
ャ１１０の受圧面の面積をＡ_REG2とすれば、上記ライン
油圧Ｐ_L は次式（１）で表される。ここで、（１）式
は、上記ライン油圧Ｐ_L が上記制御油圧Ｐ_S に比例して
発生させられることを示している。制御油圧Ｐ_S がエン
ジン負荷或いは自動変速機１４の入力トルクＴ_INの大き
さを表す通常の場合には、上記ライン油圧Ｐ_Lは、油圧
式摩擦係合装置のすべりが発生しない範囲で必要且つ充
分な値となるようなエンジン負荷或いは自動変速機１４
の入力トルクＴ_INの大きさに対応した大きさとなる通常
の調圧値に調圧されている。

【００２５】

【数１】 Ｐ_L ＝（Ａ_REG2／Ａ_REG1）・Ｐ_S ＋Ｗ_REG ／Ａ_REG1 ・・・（１）

【００２６】上記リニアソレノイド弁ＳＬＴは、その入
力ポートａと出力ポートｂとの間を開閉するスプール弁
子１２０と、そのスプール弁子１２０を開弁方向に付勢
するスプリング１２２とを備えている。上記入力ポート
ａには、一定圧Ｐ_SOL が供給され、その一定圧Ｐ_SOL が
変速用電子制御装置２０からリニアソレノイドＳ_SLTへ
出力される励磁電流に対応して調圧された油圧として前
記制御油圧Ｐ_S が出力ポートｂにおいて発生させられ
る。上記リニアソレノイドＳ_SLT の励磁電流に応じて上
記スプール弁子１２０を上記出力ポートｂの閉弁方向へ
付勢する付勢力をＦ_I 、上記スプリング１２２の付勢力
をＷ_SLT 、スプール弁子１２０のランド１２４の環状の
受圧面の面積をＡ_SLT とすると、上記ランド１２４とラ
ンド１２６との間の油室１２８と上記出力ポートｂとは
油路１３０によって連通させられていて、ランド１２４
の環状の受圧面に作用する油圧は上記制御油圧Ｐ_S とな
っているので、上記制御油圧Ｐ_S は式（２）で表され
る。

【００２７】

【数２】 Ｐ_S ＝Ｗ_SLT ／Ａ_SLT −Ｆ_I ／Ａ_SLT ・・・（２）

【００２８】図４において、減圧弁１３２は、入力ポー
トａと出力ポートｂとの間を開閉するスプール弁子１３
６と、そのスプール弁子１３６を開弁方向に付勢するス
プリング１３８とを備え、その入力ポートａに供給され
る上記ライン油圧Ｐ_L を、上記一定圧Ｐ_SOL に調圧して
その出力ポートｂに発生させ、上記リニヤソレノイド弁
ＳＬＴ、前記リニヤソレノイド弁ＳＬＵなどへ供給す
る。上記減圧弁１３２の入力ポートｃには、上記出力ポ
ートｂの油圧がフィードバック油圧として供給されてい
る。上記一定圧Ｐ_SOL は、上記スプール弁子１３６の上
記入力ポートｃに連通する受圧面積をＡ_MOD 、上記スプ
リング１３８の付勢力をＷ_MOD とすれば、式（３）で表
される一定圧となる。

【００２９】

【数３】Ｐ_SOL ＝Ｗ_MOD ／Ａ_MOD ・・・（３）

【００３０】図５は、前記変速用電子制御装置２０の制
御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図５
において、変速点制御手段１４２は、走行レンジに対応
して予め選択された変速線図から実際の車速Ｖとスロッ
トル開度ＴＡ、燃料噴射量Ｆ、吸入空気量Ｑ、アクセル
ペダル操作量などのエンジン負荷とに基づいて自動変速
機１４の変速判断を行う。たとえば、車速Ｖを表す車速
軸とエンジン負荷を表すエンジン負荷軸とから成る二次
元座標において、実際の車速Ｖとエンジン負荷とを表す
点がいずれのギヤ段領域へ入ったかに基づいて変速判断
を行う。

【００３１】多段ダウン変速判定手段１４４は、上記変
速点制御手段１４２により、それまでのギヤ段から２段
以上下のギヤ段への多段ダウン変速が判断されたか否か
を判定する。たとえば、第４速ギヤ段から２速ギヤ段或
いは１速ギヤ段へのダウン変速が判断されたか否かを、
上記変速点制御手段１４２の出力に基づいて判定する。
このような多段ダウン変速は、アクセルペダルが大きく
踏み込まれたときにも発生するが、パワーオフ走行で
は、第４速ギヤ段での走行時にシフトレバー８４がＤレ
ンジから２またはＬレンジへ操作されたときに発生す
る。また、パワーオフ走行状態判定手段１４６は、車両
のパワーオフ走行状態すなわちエンジンブレーキ走行の
ような車両の惰行走行状態或いは減速走行状態換言すれ
ばエンジン１０から駆動輪へ向かって負のトルクが伝達
される状態を、たとえばスロットル弁開度ＴＡが零であ
ることに基づいて判定する。

【００３２】多段ダウン変速制御手段１４８は、上記パ
ワーオフ走行状態判定手段１４６によりパワーオフ走行
状態であると判定されていないときに前記多段ダウン変
速判定手段１４４により多段ダウン変速が判定された場
合には、自動変速機１４をそれまでの第１のギヤ段から
その第１のギヤ段と第２のギヤ段との間の中間ギヤ段を
経て第２のギヤ段へ順次ダウン変速させるが、上記パワ
ーオフ走行状態判定手段１４６によりパワーオフ走行状
態であると判定されているときに前記多段ダウン変速判
定手段１４４により多段ダウン変速が判断された場合に
は、上記第１のギヤ段から第２のギヤ段へ直接ダウン変
速させる。たとえば、上記多段ダウン変速判断がそれま
でのギヤ段（たとえば第４速ギヤ段）から２段下のギヤ
段（たとえば第２速ギヤ段）へのダウン変速判断である
場合には、上記多段ダウン変速制御手段１４８は、パワ
ーオフ走行状態判定手段１４６によりパワーオフ走行状
態であると判定されていないときに多段ダウン変速判断
が行われた場合には、自動変速機１４をそれまでのギヤ
段から１段下のギヤ段を経て２段下のギヤ段へダウン変
速（たとえば第４速→第３速→第２速）させるが、パワ
ーオフ走行状態判定手段１４６によりパワーオフ走行状
態であると判定されているときに多段ダウン変速判断が
行われた場合には、自動変速機１４をそれまでのギヤ段
から２段下のギヤ段へ一挙にダウン変速（たとえば第４
速→第２速）させる。また、上記多段ダウン変速判断が
それまでのギヤ段（たとえば第４速ギヤ段）から３段下
のギヤ段（たとえば第１速ギヤ段）へのダウン変速判断
である場合には、上記多段ダウン変速制御手段１４８
は、パワーオフ走行状態判定手段１４６によりパワーオ
フ走行状態であると判定されていないときに多段ダウン
変速判断が行われた場合には、自動変速機１４をそれま
でのギヤ段から１段下のギヤ段を経て３段下のギヤ段へ
ダウン変速（たとえば第４速→第３速→第１速）させる
が、パワーオフ走行状態判定手段１４６によりパワーオ
フ走行状態であると判定されているときに多段ダウン変
速判断が行われた場合には、自動変速機１４をそれまで
のギヤ段から２段下のギヤ段へ一挙にダウン変速させて
後に３段下のギヤ段へダウン変速（たとえば第４速→第
２速→第１速）させる。

【００３３】上記多段ダウン変速制御手段１４８は、自
動変速機１４の入力軸回転速度Ｎ_INおよび出力軸回転速
度Ｎ_C に基づいて多段ダウン変速における変速進行度を
判定する変速進行度判定手段１５０と、前記多段ダウン
変速判断手段１４４による多段ダウン変速判断が行われ
てからの経過時間ｔ_K が予め設定された経過時間判定値
ｔ₁ を越えたか否かを判定する経過時間判定手段１５２
と、その経過時間判定手段１５２により多段ダウン変速
判断が行われてからの経過時間ｔ_K が予め設定された経
過時間判定値ｔ₁ を越えたと判定されるまでは、上記変
速進行度判定手段１５０による変速進行度の判定を禁止
する禁止手段１５４とを含む。上記変速進行度判定手段
１５０は、たとえば４→２多段ダウン変速において第３
速ギヤ段の成立完了まで多段ダウン変速が進行したか否
かを、Ｎ_IN≧Ｎ_C ×γ₃ −α（但し、γ₃ は第３速ギヤ
段の変速比、αは５０ r.p.m. 程度の値）が成立したか
否かに基づいて判定する。また、上記経過時間判定値ｔ
₁ は、ダウン変速開始に関連して変動する入力軸回転数
Ｎ_INや出力軸回転数Ｎ_C が収束するまでの時間を予め実
験的に求めた値であって、１５０msec程度の値である。

【００３４】以下、変速用電子制御装置２０の制御作動
の要部を図６および図７を用いて説明する。図６は多段
ダウン変速制御ルーチンを示し、図７は４→３ダウン変
速中盤フラグ制御ルーチンを示している。

【００３５】図６において、前記多段ダウン変速判定手
段１４４に対応するＳＡ１では、第４速ギヤ段から第２
速ギヤ段或いは第１速ギヤ段への多段ダウン変速の判断
が行われたか否かが判断される。このＳＡ１の判断が否
定された場合は本ルーチンが終了させられるが、肯定さ
れた場合は、ＳＡ２においてシフトアウト（変速後のギ
ヤ段）を示すレジスタＳＦＴ_OUT の内容が、変速点制御
手段１４２の出力である値、たとえば４→２ダウン変速
である場合には「２」、４→１ダウン変速である場合に
は「１」に設定される。

【００３６】次いで、前記パワーオフ走行状態判定手段
１４６に対応するＳＡ３において、パワーオフ走行且つ
２レンジまたはＬレンジであるか否かが判断される。Ｄ
レンジから２レンジまたはＬレンジへシフトレバー８４
が切り換えられていない場合或いはパワーオフ走行でな
い場合には上記ＳＡ３の判断が否定されるので、変速進
行度判定手段１５０に対応するＳＡ４において、４→３
変速が完了したか否かが４→３変速中盤フラグＦ
_43DWNEX の内容に基づいて判断される。この４→３変速
中盤フラグＦ_43DWNEX は、第３速ギヤ段の成立が未だ完
了していないことを示すものであり、たとえば図７に示
すルーチンによって制御される。

【００３７】図７のＳＢ１においては、４→３ダウン変
速出力が行われたか否かが判断される。このＳＢ１の判
断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるの
で、４→３変速中盤フラグＦ_43DWNEX は、前回の実行に
よってクリアされた状態にある。上記４→３ダウン変速
出力が行われてＳＢ１の判断が肯定されると、ＳＢ２に
おいて４→３変速中盤フラグＦ_43DWNEX の内容が「１」
にセットされる。次いで、前記経過時間判定手段１５２
および禁止手段１５４に対応するＳＢ３において、上記
４→３ダウン変速の開始からの経過時間ｔ_K が予め設定
された経過時間判定値ｔ₁ を越えたか否かすなわち経過
したか否かが判断される。当初はこのＳＢ３の判断が否
定されるので、繰り返しＳＢ３が実行されることにより
ＳＢ４を実行させないで待機させられる。しかし、経過
時間ｔ_K が予め設定された経過時間判定値ｔ₁ を経過し
て上記ＳＢ３の判断が肯定されると、ＳＢ４において、
第３速ギヤ段の成立が完了したか否かが、Ｎ_IN≧Ｎ_C ×
γ₃ −αが成立したか否かに基づいて判断される。当初
はこのＳＢ４の判断が否定されて上記ＳＢ３以下が繰り
返し実行されるが、ＳＢ４の判断が肯定されると、ＳＢ
５において４→３変速中盤フラグＦ_43DWNEX の内容が
「０」にクリアされる。

【００３８】図６に戻って、当初はＳＡ４の判断が肯定
されるので、当初は４→３ダウン変速を実行させるため
に、ＳＡ５においてシフトリミット（変速ギヤ段の下限
ガード値）を示すレジスタＳＦＴ_LMT の内容が「３」に
セットされる。次いで、ＳＡ７においてＳＦＴ_OUT の値
がＳＦＴ_LMT の値以上であるか否かが判断される。上記
のようにＳＦＴ_OUT には「２」がセットされ、ＳＦＴ
_LMT には「３」がセットされていることから上記ＳＡ７
の判断が否定されるので、ＳＡ８においてＳＦＴ _OUT の
値としてＳＦＴ_LMT の値が採用された後、ＳＡ９におい
てそのＳＦＴ_OUTの値が変速出力として出力される。す
なわち第３速ギヤ段を達成するための変速出力が油圧制
御回路１８へ行われ、第３速ギヤ段を達成するためにブ
レーキＢ１が開放されると同時にクラッチＣ１を係合さ
せる作動が開始される。

【００３９】以上の制御サイクルが繰り返し実行される
うち、第３速ギヤ段の成立が完了してＳＡ４の判断が否
定されると、ＳＡ６においてＳＦＴ_LMT の内容が「１」
にセットされる。このため、ＳＡ７の判断が肯定される
ので、ＳＡ９では第２速ギヤ段を達成させるための変速
出力が行われて、クラッチＣ２を開放させる作動が開始
される。また、ＳＡ１における多重ダウン変速が４→１
ダウン変速である場合には、ＳＡ２においてＳＦＴ_OUT
の内容が「１」にセットされるが、当初は上記と同様に
４→３ダウン変速が実行され、第３速ギヤ段が成立する
と、上記と同様にＳＡ６においてＳＦＴ_LMT の内容が
「１」にセットされるとともにＳＡ７の判断が肯定され
るので、ＳＡ９において第１速ギヤ段を達成させるため
の変速出力が行われる。これにより、パワーオフ走行で
ない場合に４→２ダウン変速が判断された場合には、４
速→３速→２速の順番変速が行われる。また、パワーオ
フ走行でない場合に４→１ダウン変速が判断された場合
には、４速→３速→１速の変速が行われる。

【００４０】しかし、車両がパワーオフ走行である場合
には前記ＳＡ３の判断が肯定されるので、ＳＡ１０にお
いて４→２ダウン変速中であるか否かが、前記図７と同
様に制御される４→２変速中盤フラグＦ_43DWNEX に基づ
いて判断される。当初はこのＳＡ１０の判断が肯定され
るので、ＳＡ１１においてＳＦＴ_LMT の内容が「２」に
セットされる。ＳＡ１にて判断された多重ダウン変速が
４→２ダウン変速である場合にはＳＦＴ_OUT の内容が
「２」にセットされているので、ＳＡ７の判断が肯定さ
れ、ＳＡ９において第２速ギヤ段を達成するための変速
出力が行われる。しかし、ＳＡ１にて判断された多重ダ
ウン変速が４→１ダウン変速である場合には、ＳＡ２に
おいてＳＦＴ_OUT の内容が「１」にセットされているの
で、上記ＳＡ７の判断が否定されるが、ＳＡ８において
ＳＦＴ_OUT の内容がＳＦＴ_LMT の値「２」に更新される
ので、同様に第２速ギヤ段を達成するための変速出力が
行われる。

【００４１】上記第２ギヤ段が達成されてＳＡ１０の判
断が肯定されると、ＳＡ６においてＳＦＴ_LMT の内容が
「１」にセットされる。ＳＡ１にて判断された多重ダウ
ン変速が４→２ダウン変速である場合にはＳＦＴ_OUT の
内容が「２」にセットされているのでＳＡ７の判断が肯
定され、ＳＡ９において第２ギヤ段の変速出力が維持さ
れる。また、ＳＡ１にて判断された多重ダウン変速が４
→１ダウン変速である場合にはＳＦＴ_OUT の内容が
「１」にセットされているのでＳＡ７の判断が肯定さ
れ、ＳＡ９において第１ギヤ段への変速出力が行われ
る。これにより、パワーオフ走行である場合に４→２ダ
ウン変速が判断された場合には、４速→２速へのダウン
変速が行われる。また、パワーオフ走行である場合に４
→１ダウン変速が判断された場合には、４速→２速→１
速へのダウン変速が行われる。本実施例では、上記ＳＡ
４乃至ＳＡ１１が多段ダウン変速制御手段１４８に対応
している。

【００４２】上述のように、本実施例によれば、パワー
オフ走行状態判定手段１４６（ＳＡ３）によりパワーオ
フ走行状態であると判定されていないときに多段ダウン
変速判断が行われたことが多段ダウン変速判定手段１４
４（ＳＡ１）により判定された場合には、すなわちパワ
ーオン走行状態あるときに多段ダウン変速判断が行われ
た場合には、多段ダウン変速制御手段１４８（ＳＡ４乃
至ＳＡ１１）により、自動変速機１４がその第１のギヤ
段（たとえば第４速ギヤ段）からその第１のギヤ段と第
２のギヤ段との間の中間ギヤ段（たとえば第３速ギヤ
段）を経て第２のギヤ段（たとえば第２速ギヤ段）へ順
次ダウン変速させられることから、ダウン変速時のエン
ジントルクおよびイナーシャトルクの大きさが抑制され
るので、ダウン変速に関与する摩擦係合装置特に４速か
ら３速以下への変速時に係合作動させられるクラッチＣ
１の耐久性が損なわれることが好適に防止される。ま
た、パワーオフ走行状態判定手段１４６（ＳＡ３）によ
りパワーオフ走行状態であると判定されているときに多
段ダウン変速判断が行われた場合には、一挙にダウン変
速してもそれほど大きなダウン変速時のエンジントルク
およびイナーシャトルクが発生しない場合であるから、
多段ダウン変速制御手段１４８（ＳＡ４乃至ＳＡ１１）
により、第１のギヤ段（たとえば第４速ギヤ段）から第
２のギヤ段（たとえば第２速ギヤ段）へ直接ダウン変速
させられて変速時間が短縮され、変速応答性が改善され
る。

【００４３】また、本実施例によれば、自動変速機１４
の入力軸回転速度Ｎ_INおよび出力軸回転速度Ｎ_C に基づ
いて上記多段ダウン変速における変速進行度を判定する
変速進行度判定手段１５０（ＳＡ４或いはＳＢ４）と、
その多段ダウン変速判断が行われてからの経過時間ｔ_K
が予め設定された経過時間判定値ｔ₁ を越えたか否かを
判定する経過時間判定手段１５２（ＳＢ３）と、その経
過時間判定手段１５２により上記多段ダウン変速判断が
行われてからの経過時間ｔ_K が予め設定された経過時間
判定値ｔ₁ を越えたと判定されるまでは、変速進行度判
定手段１５０による変速進行度の判定を禁止する禁止手
段１５４（ＳＢ３）とが、含まれている。一般に、ダウ
ン変速開始期間ではエンジントルクおよびイナーシャト
ルクが過渡的に発生して、回転速度センサにより検出さ
れる自動変速機１４の入力軸回転速度Ｎ_IN或いは出力軸
回転速度Ｎ_C が変動する性質があるが、上記のようにす
れば、経過時間判定手段１５２（ＳＢ３）により前記多
段ダウン変速判断が行われてからの経過時間ｔ_K が予め
設定された経過時間判定値ｔ₁ を越えたと判定されるま
では、禁止手段１５４（ＳＢ３）により、変速進行度判
定手段１５０（ＳＡ４或いはＳＢ４）による変速進行度
の判定が実質的に禁止されるので、回転速度センサ８
０、８２により検出される自動変速機１４の入力軸回転
速度Ｎ_IN或いは出力軸回転速度Ｎ_C の変動に起因して変
速進行度判定手段１５０（ＳＡ４或いはＳＢ４）による
多段ダウン変速の変速進行度の誤判定が好適に防止され
る。

【００４４】また、本実施例によれば、多段ダウン変速
判定手段１４４（ＳＡ１）よる多段ダウン変速判断がそ
れまでのギヤ段（たとえば第４速ギヤ段）から３段下の
ギヤ段（たとえば第１速ギヤ段）へのダウン変速判断で
ある場合には、前記多段ダウン変速制御手段１４８は、
パワーオフ走行状態判定手段１４６によりパワーオフ走
行状態であると判定されていないときに多段ダウン変速
判断が行われた場合には、自動変速機１４をそれまでの
ギヤ段から１段下のギヤ段（たとえば第３速ギヤ段）を
経て３段下のギヤ段へダウン変速させるが、パワーオフ
走行状態判定手段１４６によりパワーオフ走行状態であ
ると判定されているときに多段ダウン変速判断が行われ
た場合には、自動変速機をそれまでのギヤ段から２段下
のギヤ段（たとえば第２速ギヤ段）へ一挙にダウン変速
させて後に３段下のギヤ段へダウン変速させる。このよ
うにすれば、３段下のギヤ段への多段ダウン変速に際し
て、そのダウン変速に関与する摩擦係合装置Ｃ１の耐久
性が損なわれることがない範囲で可及的に変速時間が短
縮され、変速フィーリングが改善される。

【００４５】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明したが、本発明はその他の態様においても適用され
得るものである。

【００４６】たとえば、前述の実施例のＳＡ１では、第
４速ギヤ段からそれよりも２段以上下の第２速ギヤ段或
いは第１速ギヤ段への多段ダウン変速について説明され
ていたが、自動変速機１４が前進５速である場合には、
第５速ギヤ段からそれよりも２段以上下の第３速ギヤ
段、第２速ギヤ段、或いは第１速ギヤ段への多段ダウン
変速であっても差し支えない。

【００４７】また、上記のように、第５速ギヤ段からそ
れよりも２段以上下のギヤ段への多段ダウン変速に適用
される場合には、前記変速進行度判定手段１５０はたと
えば第５速ギヤ段から第４速ギヤ段へのダウン変速の成
立が完了したことを判定することに基づいて進行度を判
定する。

【００４８】また、前述の実施例の禁止手段１５４（Ｓ
Ｂ３）はＳＢ４の実行を禁止して４→３変速中盤フラグ
Ｆ_43DWNEX の内容を「１」に維持することにより変速進
行度の判定を実質的に禁止するものであったが、回転速
度センサ８０、８２により検出される自動変速機１４の
入力軸回転速度Ｎ_INおよび出力軸回転速度Ｎ_C の新たな
入力を禁止してそれらの値Ｎ_INおよびＮ_C を一定値に維
持することにより上記変速進行度の判定を実質的に禁止
するようにしてもよい。

【００４９】なお、上述したのはあくまでも本発明の一
実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲にお
いて種々の変更が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の制御装置を含む車両用動力
伝達装置の構成を説明する図である。

【図２】図１の自動変速機において、それに備えられた
摩擦係合装置の作動の組み合わせにより達成される変速
段を説明する図である。

【図３】図１の自動変速機を制御する油圧制御装置の要
部構成を概略説明するブロック図である。

【図４】図３の元圧発生装置の油圧回路構成を具体的に
説明する油圧回路図である。

【図５】図１の変速用電子制御装置の制御機能の要部を
説明する機能ブロック線図である。

【図６】図１の変速用電子制御装置の制御作動を説明す
るフローチャートであって、多段ダウン変速制御ルーチ
ンを示す図である。

【図７】図１の変速用電子制御装置の制御作動を説明す
るフローチャートであって、４→３変速中盤フラグ制御
ルーチンを示す図である。

【符号の説明】

１４：自動変速機 １４６：パワーオフ走行状態判定手段 １４８：多段ダウン変速制御手段 １５０：変速進行度判定手段 １５２：経過時間判定手段 １５４：禁止手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾関 竜哉 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 田中 義和 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 鈴木 俊成 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 河野 克己 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3J052 AA04 AA17 BA24 BB03 GC01 GC13 GC23 GC43 GC44 GC46 GC71 HA02 KA01 LA01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 手動ダウン変速操作に関連してそれまで
   成立していた第１のギヤ段からそれよりも２段以上下段
   の第２のギヤ段へ自動変速機をダウン変速させるための
   多段ダウン変速判断が行われる形式の車両用自動変速機
   の制御装置であって、 車両がパワーオフ走行状態であるか否かを判定するパワ
   ーオフ走行状態判定手段と、 該パワーオフ走行状態判定手段によりパワーオフ走行状
   態であると判定されていないときに前記多段ダウン変速
   判断が行われた場合には、前記自動変速機を第１のギヤ
   段からその第１のギヤ段と第２のギヤ段との間の中間ギ
   ヤ段を経て第２のギヤ段へ順次ダウン変速させるが、前
   記パワーオフ走行状態判定手段によりパワーオフ走行状
   態であると判定されているときに前記多段ダウン変速判
   断が行われた場合には、前記第１のギヤ段から第２のギ
   ヤ段へ直接ダウン変速させる多段ダウン変速制御手段と
   を、含むことを特徴とする車両用自動変速機の制御装
   置。
2. 【請求項２】 前記自動変速機の入力軸回転速度および
   出力軸回転速度に基づいて前記多段ダウン変速における
   変速進行度を判定するための変速進行度判定手段と、 前記多段ダウン変速判断が行われてからの経過時間が予
   め設定された経過時間判定値を越えたか否かを判定する
   経過時間判定手段と、 その経過時間判定手段により前記多段ダウン変速判断が
   行われてからの経過時間が予め設定された経過時間判定
   値を越えたと判定されるまでは、前記変速進行度判定手
   段による変速進行度の判定を禁止する禁止手段とを、さ
   らに含むことを特徴とする請求項１の車両用自動変速機
   の制御装置。