JP2001124193A - 自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】アップシフト動作時におけるダウンシフト変速
時に、適切にダウンシフト側への変速動作を行うことが
出来る自動変速機の油圧制御装置の提供。 【解決手段】 制御部は、センサからの入力に基づき、
アップシフト中に、ダウンシフトの指令がなされたこと
を判断する多重変速判断手段２１ｅと、ダウンシフトの
変速判断が出された時点Ｔ２の入力軸回転数Ｎｃと、ダ
ウンシフトの目標となる入力軸の同期回転数Ｎｓとの差
が、ダウンシフト動作を適正に行うことが可能な状態に
達しているか否かを判定する変速開始タイミング判断手
段２１ｃを有して構成される。判定結果に応じて、ダウ
ンシフト開始を延滞遅延させたり、フィードフォワード
制御への変更など、制御内容を変更して、短時間にエン
ジン吹きなどの生じない適切な制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車に搭載され
る自動変速機の油圧制御装置に係わり、詳しくは多重変
速動作における油圧制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の自動変速機においては、変速機
の制御装置が車両の走行状態をセンサにより適宜検出
し、その検出された走行状態に適合させる形でアップシ
フトやダウンシフトが行われるが、制御装置によるアッ
プシフト動作中に、制御装置がダウンシフトを指令す
る、いわゆる多重変速が生じる場合がある。

【０００３】この際、変速装置内では、摩擦係合要素の
掴み換えが行われるが、シフトショックなく変速を行う
には、当該掴み換えを円滑に行う必要がある。そのため
に、入力軸の回転数がダウンシフト側に移行するまで、
それまでのアップシフト動作では解放側として動作し、
ダウンシフト時に係合側で動作することとなる摩擦係合
要素の作動油圧を、ダウンシフト動作時に、直ちにフィ
ードバック制御に入ることなく、一定値に保持して係合
側の摩擦係合要素の係合板同士が係合を開始するのを待
ち、入力軸の回転数の変化率が正に転換した時点で、通
常のフィードバック制御を開始し、シフトショックを減
少させる技術が特開平５−２９６３３４号などに開示さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の制御装置の場
合、パワーオフの状態のダウンシフトであるが、それが
アクセル踏み込みによるダウンシフトの場合、上記制御
装置を適用すると、以下の問題が生じる。

【０００５】図８は従来の多重変速時の入力軸回転数と
作動油圧の関係を示すタイムチャートである。

【０００６】例えば、２−３アップシフト中に、運転者
がアクセルを多少踏み込むことにより、３−２ダウンシ
フトが開始された場合などの多重変速時で、運転者のア
クセル操作などに起因するダウンシフトの判断がアップ
シフト動作による入力軸の回転変化の開始直後に出され
る場合が生じる。この場合、ダウンシフトで解放される
摩擦係合要素に供給する作動油圧を、図８に示すよう
に、それまでのアップシフト動作の係合状態の高油圧か
ら低下させ、アップシフトからダウンシフトへの回転変
化が入力軸に生じさせるための初期値Ｖ１に油圧を低下
させる必要がある。

【０００７】その際に、ダウンシフト判断が出された時
点Ｔ１で、直ちに作動油圧を図中実線で示すように急勾
配で低下させて、入力軸回転数の変化率が反転した時点
でフィードバック制御による係合動作に入っても、その
時点の入力軸回転数とダウンシフトされる２速の同期回
転数までの回転差が小さすぎて、フィードバック制御が
追いつかず、エンジン吹きＥ１が生じる。これは、フィ
ードバック制御が入力軸の回転変化をパラメータとして
いるために、入力軸の回転変化から回転変化を演算する
のに一定の時間を要し、制御上のタイムラグが生じるこ
とに起因する。また、最近の制御手法が、制御上のハン
チングによるシフトショックの発生を出来る限り防止す
るために、目標値とのずれに対して一度に補正を掛ける
のではなく、少しずつ掛けていることから、どうしても
目標値に到達するのに時間を要し、これが結果的に制御
遅れとなり、エンジン吹きＥ１が生じる。

【０００８】こうした点を改善するために、ダウンシフ
ト判断が出された時点Ｔ１での作動油圧の低下勾配を、
図８破線で示すように、スイープ勾配でなめらかに行う
ことも考えられるが、そうすると、初期値Ｖ１にまで作
動油圧が低下するまでに時間を要し、入力軸の回転数が
ダウンシフト側に反転移行するまでに時間が掛かりすぎ
る不都合が生じる。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑み、アップシフト
動作時におけるダウンシフト変速時に、適切にダウンシ
フト側への変速制御動作を行うことが出来る自動変速機
の油圧制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、エン
ジン出力軸（１３）からの動力が入力される入力軸
（３）と、車輪に連結される出力軸（１４）と、これら
入力軸と出力軸との間で動力伝達経路を変更する複数の
摩擦係合要素（Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ５）と、これら摩
擦係合要素を断・接作動する油圧サーボ（２９、３０）
と、これら油圧サーボの油圧を制御する油圧制御手段
（ＳＬＳ、ＳＬＵ）と、車輌走行状況に基づく各センサ
からの信号を入力して、前記油圧制御手段へ油圧制御信
号を出力する制御部（２１）と、を備えてなる自動変速
機の油圧制御装置において、前記制御部は、前記センサ
からの入力に基づき、アップシフト中に、ダウンシフト
の変速判断がなされたことを判断する多重変速判断手段
（２１ｅ）と、アップシフト動作時におけるダウンシフ
ト変速時に、ダウンシフトの変速判断が出された時点
（Ｔ２）の変速状態が、前記ダウンシフト動作を適正に
行うことが可能な所定の状態になっているか否かを判定
する変速開始タイミング判断手段（２１ｃ）と、前記変
速開始タイミング判断手段からの変速開始タイミング判
断に基づいて、前記油圧制御手段を介した摩擦係合要素
の断・接作動による前記ダウンシフトの実行を制御する
変速制御手段（２１ｅ）と、を有して構成される。

【００１０】請求項２の発明は、前記変速開始タイミン
グ判断手段（２１ｃ）は、前記アップシフト動作時にお
けるダウンシフト変速時に、ダウンシフトの変速判断が
出された時点（Ｔ２）の前記入力軸回転数（Ｎｃ）と、
ダウンシフトの目標となる前記入力軸の同期回転数（Ｎ
ｓ）との差が、ダウンシフト動作を適正に行うことが可
能な回転数差（Ｒ１）に達しているかまたは、ダウンシ
フト動作を適正に行うことが可能なダウンシフト制御所
要時間（Ｔ７）を有するか否かを判定することを特徴と
して構成される。

【００１１】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、前記変速制御手段は、前記変速開始タイミング手段
が、前記ダウンシフトの変速判断が出された時点の前記
入力軸回転数と、ダウンシフトの目標となる前記入力軸
の同期回転数との差が、ダウンシフト動作を適正に行う
ことが可能な回転数差に達していないかまたは、ダウン
シフト動作を適正に行うことが可能なダウンシフト制御
所要時間を有さないものと判断した場合に、実際のダウ
ンシフト動作の開始指令を、前記ダウンシフトの変速判
断が出された時点（Ｔ２）よりも所定時間（Ｔ６）延滞
遅延させるようにして構成される。

【００１２】請求項４の発明は、請求項２の発明におい
て、前記変速制御手段は、前記変速開始タイミング手段
が、前記ダウンシフトの変速判断が出された時点の前記
入力軸回転数（Ｎｃ）と、ダウンシフトの目標となる前
記入力軸の同期回転数（Ｎｓ）との差が、ダウンシフト
動作を適正に行うことが可能な回転数差に達していない
かまたは、ダウンシフト動作を適正に行うことが可能な
ダウンシフト制御所要時間を有さないものと判断した場
合に、ダウンシフトにおける解放側の摩擦係合要素の制
御を、それまでのフィードバック制御からフィードフォ
ワード制御（図７の（ｂ））に切り替えて実行するよう
にして構成される。

【００１３】請求項５の発明は、請求項３の発明におい
て、ダウンシフト動作を適正に行うことが可能な回転数
差または、ダウンシフト動作を適正に行うことが可能な
ダウンシフト制御所要時間は、ダウンシフトにおける解
放側の摩擦係合要素のフィードバック制御に要する回転
数差（Ｒ３）または、制御所要時間（Ｔ８）で構成され
る。

【００１４】請求項６の発明は、請求項３の発明におい
て、ダウンシフト動作を適正に行うことが可能な回転数
差または、ダウンシフト動作を適正に行うことが可能な
ダウンシフト制御所要時間は、係合側の摩擦係合要素の
終期制御に要する回転数差（Ｒ１）または、制御所要時
間（Ｔ７）で構成される。

【００１５】請求項７の発明は、請求項３の発明におい
て、前記変速制御手段は、前記ダウンシフト動作を適正
に行うことが可能な回転数差またはダウンシフト動作を
適正に行うことが可能なダウンシフト制御所要時間に対
応する回転数（Ｎａ）に、前記入力軸の回転数が低下す
るまで、実際のダウンシフト動作の開始指令を、前記ダ
ウンシフトの変速判断が出された時点（Ｔ２）よりも延
滞遅延させるようにして構成される。

【００１６】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、変速開始タイ
ミング判断手段（２１ｃ）により、ダウンシフトの変速
判断が出された時点（Ｔ２）の変速状態が、前記ダウン
シフト動作を適正に行うことが可能な所定の状態になっ
ているか否が判定されるので、ダウンシフト動作を適正
に行なえない、入力軸の高回転状態でダウンシフト動作
を実行し、急激に作動油圧を低下させてエンジン吹きが
生じたり、作動油圧を初期値までスイープ勾配で緩やか
に低下させるなどの時間の掛かる制御を行うことなく、
判定結果に応じて、ダウンシフト開始を延滞遅延させた
り、フィードフォワード制御への変更など、制御内容を
変更して、短時間にエンジン吹きなどの生じない適切な
制御を行うことが出来る。

【００１７】請求項２の発明によれば、請求項１と同様
の効果を発揮することが出来るが、変速開始タイミング
判断手段（２１ｃ）により、ダウンシフトの変速判断が
出された時点（Ｔ２）の入力軸回転数（Ｎｃ）と、ダウ
ンシフトの目標となる入力軸の同期回転数（Ｎｓ）との
差が、ダウンシフト動作を適正に行うことが可能な回転
数差（Ｒ１）に達しているかまたは、ダウンシフト動作
を適正に行うことが可能なダウンシフト制御所要時間
（Ｔ７）を有するか否かが判定されるので、より的確な
判定動作が可能となる。

【００１８】請求項３の発明によれば、変速制御手段
が、入力軸の状態が、ダウンシフト動作を適正に行うこ
とが可能な回転数差に達していないかまたは、ダウンシ
フト動作を適正に行うことが可能なダウンシフト制御所
要時間を有さないものと判断した場合に、実際のダウン
シフト動作の開始指令を、ダウンシフトの変速判断が出
された時点（Ｔ２）よりも所定時間（Ｔ６）延滞遅延さ
せるので、ダウンシフト動作を、常に適正な入力軸の回
転数状態で開始することが出来るばかりか、解放側の摩
擦係合要素の作動油圧を変速判断の時点（Ｔ２）から、
初期値にまで緩やかに低下させる必要がなくなり、短時
間でのダウンシフト動作が可能となる。

【００１９】請求項４の発明によれば、ダウンシフトの
変速判断の入力時点Ｔ２で、遅滞なく、直ちに解放側の
摩擦係合要素（Ｂ４）側の作動油圧を低下させ、ダウン
シフト動作が開始された時点（Ｔ４）以降、時間の掛か
る通常のフィードバック制御に代えて、フィードフォワ
ード制御により短時間に係合圧力を高め、制御遅れによ
るエンジンの吹きを未然に防止することが可能である。

【００２０】請求項５の発明によれば、ダウンシフト動
作の開始指令が、ダウンシフトにおける解放側の摩擦係
合要素のフィードバック制御に要する回転数差（Ｒ３）
または、制御所要時間（Ｔ８）が確保されるまで、ダウ
ンシフトの変速判断が出された時点（Ｔ２）よりも延滞
遅延されるので、その後の解放側のフィードバック制御
を確実に行うことが出来、信頼性の高い制御が可能とな
る。

【００２１】請求項６の発明によれば、ダウンシフト動
作を適正に行うことが可能な回転数差または、ダウンシ
フト動作を適正に行うことが可能なダウンシフト制御所
要時間として係合側の終期制御に要する回転数差（Ｒ
１）または、制御所要時間（Ｔ７）を用いることによ
り、回転数差（Ｒ１）または、制御所要時間（Ｔ７）の
演算が簡単に済み、制御を短時間で行うことが出来る。

【００２２】請求項７の発明によれば、実際のダウンシ
フト動作が、ダウンシフト動作を適正に行うことが可能
な、回転数差またはダウンシフト制御所要時間に対応す
る回転数（Ｎａ）に、入力軸の回転数が低下した時点で
開始されるので、その後の摩擦係合要素の制御を確実に
行うことが出来、信頼性の高い制御が可能となる。

【００２３】なお、括弧内の番号等は、図面における対
応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述
は図面上の記載に限定拘束されるものではない。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。

【００２５】５速自動変速機１は、図２に示すように、
トルクコンバータ４、３速主変速機構２、３速副変速機
構５及びディファレンシャル８を備えており、かつこれ
ら各部は互に接合して一体に構成されるケースに収納さ
れている。そして、トルクコンバータ４は、ロックアッ
プクラッチ４ａを備えており、エンジンクランクシャフ
ト１３から、トルクコンバータ内の油流を介して又はロ
ックアップクラッチによる機械的接続を介して主変速機
構２の入力軸３に入力する。そして、一体ケースにはク
ランクシャフトと整列して配置されている第１軸３（具
体的には入力軸）及び該第１軸３と平行に第２軸６（カ
ウンタ紬）及び第３軸（左右車軸）１４ａ，１４ｂが回
転自在に支持されており、また該ケースの外側にバルブ
ボディが配設されている。

【００２６】主変速機構２は、シンプルプラネタリギヤ
７とダブルピニオンプラネタリギヤ９からなるプラネタ
リギヤユニット１５を有しており、シンプルプラネタリ
ギヤ７はサンギヤＳｌ、リングギヤＲｌ、及びこれらギ
ヤに噛合するピニオンＰｌを支持したキャリヤＣＲから
なり、またダブルピニオンプラネタリギヤ９は上記サン
ギヤＳｌと異なる歯数からなるサンギヤＳ２、リングギ
ヤＲ２、並びにサンギヤＳ２に噛合するピニオンＰ２及
びリングギヤＲ２に噛合するピニオンＰ３を前記シンプ
ルプラネタリギヤ７のピニオンＰｌと共に支持する共通
キャリヤＣＲからなる。

【００２７】そして、エンジンクランクシャフト１３か
らトルクコンバータ４を介して連動している入力軸３
は、第１の（フォワード）クラッチＣｌを介してシンプ
ルプラネタリギヤ７のリングギヤＲｌに連結し得ると共
に、第２の（ダイレクト）クラッチＣ２を介してシンプ
ルプラネタリギヤ７のサンギヤＳｌに連結し得る。ま
た、ダブルピニオンプラネタリギヤ９のサンギヤＳ２
は、第１のブレーキＢｌにて直接係止し得ると共に、第
１のワンウェイクラッチＦｌを介して第２のブレーキＢ
２にて係止し得る。更に、ダブルピニオンプラネタリギ
ヤ９のリングギヤＲ２は、第３のブレーキＢ３及び第２
のワンウェイクラッチＦ２にて係止し得る。そして、共
通キャリヤＣＲが、主変速機構２の出力部材となるカウ
ンタドライブギヤ１８に連結している。

【００２８】一方、副変速機構５は、第２軸を構成する
カウンタ軸６の軸線方向リヤ側に向って、出力ギヤ１
６、第１のシンプルプラネタリギヤ１０及び第２のシン
プルプラネタリギヤ１１が横に配置されており、またカ
ウンタ軸６はベアリングを介して一体ケースに回転自在
に支持されている。前記第１及び第２のシンプルプラネ
タリギヤ１０，１１は、シンプソンタイプからなる。

【００２９】また、第１のシンプルプラネタリギヤ１０
は、そのリングギヤＲ３が前記カウンタドライブギヤ１
８に噛合するカウンタドリブンギヤ１７に連結してお
り、そのサンギヤＳ３がカウンタ軸６に回転自在に支持
されているスリーブ軸１２に固定されている。そして、
ピニオンＰ３はカウンタ軸６に一体に連結されたフラン
ジからなるキャリヤＣＲ３に支持されており、また該ピ
ニオンＰ３の他端を支持するキャリヤＣＲ３はＵＤダイ
レクトクラッチＣ３のインナハブに連結している。ま
た、第２のシンプルプラネタリギヤ１１は、そのサンギ
ヤＳ４が前記スリーブ軸１２に形成されて前記第１のシ
ンプルプラネタリギヤのサンギヤＳ３に連結されてお
り、そのリングギヤＲ４は、カウンタ軸６に連結されて
いる。

【００３０】そして、ＵＤダイレクトクラッチＣ３は、
前記第１のシンプルプラネタリギヤのキャリヤＣＲ３と
前記連結されたサンギヤＳ３，Ｓ４との間に介在してお
り、かつ該連結されたサンギヤＳ３，Ｓ４は、バンドブ
レーキからなる第４のプレーキＢ４にて係止し得る。更
に、第２のシンプルプラネタリギヤのピニオンＰ４を支
持するキャリヤＣＲ４は、第５のブレーキＢ５にて係止
し得る。

【００３１】ついで、図２及び図３に沿って、本５速自
動変速機の機構部分の作用について説明する。

【００３２】Ｄ（ドライブ）レンジにおける１速（１Ｓ
Ｔ）状態では、フォワードクラッチＣｌが接続し、かつ
第５のブレーキＢ５及び第２のワンウェイクラッチＦ２
が係止して、ダブルピニオンプラネタリギヤのリングギ
ヤＲ２及び第２のシンプルプラネタリギヤ１１のキャリ
ヤＣＲ４が停止状態に保持される。この状態では、入力
軸３の回転は、フォワードクラッチＣｌを介してシンプ
ルプラネタリギヤのリングギヤＲｌに伝達され、かつダ
ブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤＲ２は停止状
態にあるので、両サンギヤＳｌ、Ｓ２を逆方向に空転さ
せながら共通キャリヤＣＲが正方向に大幅減速回転され
る。即ち、主変速機構２は、１速状態にあり、該減速回
転がカウンタギヤ１８，１７を介して副変速機構５にお
ける第１のシンプルプラネタリギヤのリングギヤＲ３に
伝達される。該副変速機構５は、第５のブレーキＢ５に
より第２のシンプルプラネタリギヤのキャリヤＣＲ４が
停止され、１速状態にあり、前記主変速機構２の減速回
転は、該副変速機構５により更に減速されて、出力ギヤ
１６から出力する。

【００３３】２速（２ＮＤ）状態では、フォワードクラ
ッチＣｌに加えて、第２のブレーキＢ２（及び第１のブ
レーキＢｌ）が作動し、更に、第２のワンウェイクラッ
チＦ２から第１のワンウェイクラッチＦｌに作動が切換
わり、かつ第５のブレーキＢ５が係止状態に維持されて
いる。この状態では、サンギヤＳ２が第２のブレーキＢ
２及び第１のワンウェイクラッチＦｌにより停止され、
従って入力軸３からフォワードクラッチＣｌを介して伝
達されたシンプルプラネタリギヤのリングギヤＲｌの回
転は、ダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤＲ２
を正方向に空転させながらキャリヤＣＲを正方向に減速
回転する。更に、該減速回転は、カウンタギヤ１８，１
７を介して副変速機構５に伝達される。即ち、主変速機
構２は２速状態となり、副変速機構５は、第５のブレー
キＢ５の係合により１速状態にあり、この２速状態と１
速状態が組合されて、自動変速機１全体で２速が得られ
る。なおこの際、第１のブレーキＢｌも作動状態となる
が、コーストダウンにより２速になる場合、該第１のブ
レーキＢｌは解放される。

【００３４】３速（３ＲＤ）状態では、フォワードクラ
ッチＣｌ、第２のブレーキＢ２及び第１のワンウェイク
ラッチＦｌ並びに第１のブレーキＢｌはそのまま係合状
態に保持され、第５のブレーキＢ５の係止が解放される
と共に第４のブレーキＢ４が係合する。即ち、主変速機
構２はそのままの状態が保持されて、上述した２速時の
回転がカウンタギヤ１８，１７を介して副変速機構５に
伝えられ、そして副変速機構５では、第１のシンプルプ
ラネタリギヤのリングギヤＲ３からの回転がそのサンギ
ヤＳ３及びサンギヤＳ４の固定により２速回転としてキ
ャリヤＣＲ３から出力し、従って主変速機構２の２速と
副変速機構５の２速で、自動変速機１全体で３速が得ら
れる。

【００３５】４速（４ＴＨ）状態では、主変速機構２
は、フォワードクラッチＣｌ、第２のブレーキＢ２及び
第１のワンウェイクラッチＦｌ並びに第１のブレーキＢ
ｌが係合した上述２速及び３速状態と同じであり、副変
速機構５は、第４のブレーキＢ４を解放すると共にＵＤ
ダイレクトクラッチＣ３が係合する。この状態では、第
１のシンプルプラネタリギヤのキャリヤＣＲ３とサンギ
ヤＳ３，Ｓ４が連結して、プラネクリギヤ１０，１１が
一体回転する直結回転となる。従って、主変速機構２の
２速と副変速機構５の直結（３速）が組合されて、自動
変速機全体で、４速回転が出力ギヤ１６から出力する。

【００３６】５速（５ＴＨ）状態では、フォワードクラ
ッチＣｌ及びダイレクトクラッチＣ２が係合して、入力
軸３の回転がシンプルプラネタリギヤのリングギヤＲｌ
及びサンギヤＳｌに共に伝達されて、主変速機構２は、
ギヤユニットが一体回転する直結回転となる。この際、
第１のブレーキＢｌが解放されかつ第２のブレーキＢ２
は係合状態に保持されるが第１のワンウェイクラッチＦ
ｌが空転することにより、サンギヤＳ２は空転する。ま
た、副変速機構５は、ＵＤダイレクトクラッチＣ３が係
合した直結回転となっており、従って主変速機構２の３
速（直結）と副変速機構５の３速（直結）が組合され
て、自動変速機全体で、５速回転が出力ギヤ１６から出
力する。

【００３７】更に、本自動変速機は、加速等のダウンシ
フト時に作動する中間変速段、即ち３速ロー及び４速ロ
ーがある。

【００３８】３速ロー状態は、フォワードクラッチＣｌ
及びダイレクトクラッチＣ２が接続し（第２ブレーキＢ
２が係合状態にあるがワンウェイクラッチＦｌによりオ
ーバランする）、主変速機構２はプラネタリギヤユニッ
ト１５を直結した３速状態にある。一方、第５のブレー
キＢ５が係止して副変速機構５は１速状態にあり、従っ
て主変速機構２の３速状態と副変速機構５の１速状態が
組合されて、自動変速機１全体で、前述した２速と３速
との問のギヤ比となる変速段が得られる。

【００３９】４速ロー状態は、フォワードクラッチＣｌ
及びダイレクトクラッチＣ２が接続して、主変速機構２
は、上記３速ロー状態と同様に３速（直結）状態にあ
る。一方、副変速機構５は、第４のブレーキＢ４が係合
して、第１のシンプルプラネタリギヤ１０のサンギヤＳ
３及び第２のシンプルプラネタリギヤ１１のサンギヤＳ
４が固定され、２速状態にある。従って、主変速機構２
の３速状態と副変速機構５の２速状態が組合されて、自
動変速機１全体で、前述した３速と４速との間のギヤ比
となる変速段が得られる。

【００４０】なお、図２において点線の丸印は、コース
ト時エンジンブレーキの作動状態（４、３又は２レン
ジ）を示す。即ち、１速時、第３のブレーキＢ３が作動
して第２のワンウェイクラッチＦ２のオーバランによる
リングギヤＲ２の回転を阻止する。また、２速時、３速
時及び４速時、第１のブレーキ８１が作動して第１のワ
ンウェイクラッチＦｌのオーバランによるサンギヤＳｌ
の回転を阻止する。

【００４１】また、Ｒ（リバース）レンジにあっては、
ダイレクトクラッチＣ２及び第３のブレーキＢ３が係合
すると共に、第５のブレーキＢ５が係合する。この状態
では、入力軸３の回転はダイレクトクラッチＣ２を介し
てサンギヤＳｌに伝達され、かつ第３のブレーキＢ３に
よりダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤＲ２が
停止状態にあるので、シンプルプラネタリギヤのリング
ギヤＲｌを逆転方向に空転させながらキャリヤＣＲも逆
転し、該逆転が、カウンタギヤ１８，１７を介して副変
速機構５に伝達される。副変速機構５は、第５のブレー
キＢ５に基づき第２のシンプルプラネクリギヤのキャリ
ヤＣＲ４が逆回転方向にも停止され、１速状態に保持さ
れる。従って、主変速機構２の逆転と副変速機構５の１
速回転が組合されて、出力軸１６から逆転減速回転が出
力する。

【００４２】図１は、電気制御系を示すブロック図であ
り、２１は、マイクロコンピュータ（マイコン）からな
る制御部（ＥＣＵ）で、エンジン回転センサ２２、ドラ
イバのアクセルペダル踏み量を検出するスロットル開度
センサ２３、トランスミッション（自動変速機構）の入
力軸回転数（＝タービン回転数）を検出するセンサ２
５、車速（＝自動変速機出力軸回転数）センサ２６及び
シフトセンサ２７からの各信号が入力しており、また油
圧回路のリニアソレノイドバルブＳＬＳ及びＳＬＵに出
力している。前記制御部２１は、変速制御部２１ｅを構
成する解放側油圧を制御する解放側制御手段２１ａと、
係合側油圧を制御する係合側制御手段２１ｂとを有し、
更に、入力軸回転数とギヤ比（減速比）を考慮した出力
軸回転数の差を、前記入力軸回転数センサ２５及び車速
センサ２６等のセンサに基づき検出演算して、該検出演
算値により変速開始時期を判断する変速開始判断手段２
１ｃと、アップシフト動作中にダウンシフトが指示され
た（例えば、２速−３速へのアップシフト中に、２速へ
のダウンシフトが指令される）多重変速が行なわれた場
合に、変速動作の内容に対応した制御を各摩擦係合要素
に対して行なう制御切換え手段２１ｄと、を備えてい
る。

【００４３】図４は、油圧回路の概略を示す図であり、
前記２個のリニアソレノイドバルブＳＬＳ及びＳＬＵを
有すると共に、自動変速機構のプラネタリギヤユニット
の伝達経路を切換えて、例えば前進５速、後進１速の変
速段を達成する複数の摩擦係合要素（クラッチ及びブレ
ーキ）を断接作動する複数の油圧サーボ２９、３０を有
している。また、前記リニアソレノイドバルブＳＬＳ及
びＳＬＵの入力ポートａｌ，ａ２にはソレノイドモジュ
レータ圧が供給されており、これらリニアソレノイドバ
ルブの出力ポートｂｌ・ｂ２からの制御油圧がそれぞれ
プレッシャコントロールバルブ３１，３２の制御油室３
１ａ，３２ａに供給されている。プレッシャコントロー
ルバルブ３１，３２は、ライン圧がそれぞれ入力ポート
３１ｂ，３２ｂに供給されており、前記制御油圧にて調
圧された出力ポート３１ｃ，３２ｃからの調圧油圧が、
それぞれシフトバルブ３３，３５を介して適宜各油圧サ
ーボ２９，３０に供給される。

【００４４】なお、本油圧回路は、一方の摩擦係合要素
を解放すると共に他方の摩擦係合要素を係合する、いわ
ゆるクラッチツークラッチによる変速に係る基本概念を
示すものであり、各油圧サーボ２９，３０及びシフトバ
ルブ３３，３５は、象徴的に示すものであって、実際に
は、自動変速機構に対応して油圧サーボは多数備えられ
ているが、具体的には、３→２変速に際して第４のブレ
ーキＢ４用油圧サーボ及び第５のブレーキＢ５用油圧サ
ーボ、４→３変速に際しての第３のクラッチＣ３用油圧
サーボ及び第４のブレーキＢ４用油圧サーボであり、ま
た、これら油圧サーボヘの油圧を切換えるシフトバルブ
も多数備えている。また、油圧サーボ３０に示すように
油圧サーボは、シリンダ３６にオイルシール３７により
油密状に嵌合するピストン３９を有しており、該ピスト
ン３９は、油圧室４０に作用するプレッシャコントロー
ルバルブ３２からの調圧油圧に基づき、戻しスプリング
４１に抗して移動し、外側摩擦プレート４２及び内側摩
擦材４３を接触する。該摩擦プレート及び摩擦材は、ク
ラッチで示してあるが、ブレーキにも同様に対応するこ
とは勿論である。

【００４５】既に述べたように、自動変速機１が２速か
ら３速へアップシフトする際には、図３に示すように、
制御部２１からの指令に基づき、変速制御部２１ｅの係
合側制御手段２１ｂによりＢ４ブレーキが係合されると
ともに、解放側制御手段２１ａによりＢ５ブレーキは解
放される、いわゆる掴み変えによる変速動作が行なわれ
る。この時の制御部２１が実行する係合側ブレーキＢ４
と解放側ブレーキＢ５の制御フローは、図５に示すよう
に、係合側はステップＳ１からステップＳ４に示すよう
に、ステップＳ１の制御開始からステップＳ２のサーボ
起動制御、ステップＳ３のトルク相制御、ステップＳ４
のイナーシャ相（フィードバック）制御を経て、ステッ
プＳ６の終期制御からステップＳ７の完了制御を経、ス
テップＳ８で制御終了となり、Ｂ４ブレーキは係合され
る。一方、解放側は、ステップＳ９の制御開始から、通
常の待機制御（ステップＳ１０）、初期制御（ステップ
Ｓ１１）、解放制御（ステップＳ１１）を経て制御終了
となり、Ｂ５ブレーキは解放される。なお、係合側と解
放側の各ステップの相関関係は図６に示す。

【００４６】この２速から３速へのアップシフト中にア
クセルペダルの踏込みによる２速への変速判断が、図６
に示すように時点Ｔ２で、出された場合には、制御部２
１の変速制御部２１ｅは、スロットル開度センサ２３か
らの信号により、アクセルペダルの踏込み操作によるキ
ックダウンによるシフトダウンが指令されたことを認識
（多重変速指令を認識）し、図５のステップＳ５で、目
標ギヤ段がそれまでの３速から２速に変更されたものと
ダウンシフト判断し、ステップＳ１４に入る。なお、多
重変速指令が行なわれない場合には、既に述べたよう
に、ステップＳ５を通過して、ステップＳ６からＳ８へ
の通常の制御動作となる。

【００４７】ステップＳ１４では、変速開始判断手段２
１ｃが、ダウンシフト時における解放側、即ちブレーキ
Ｂ４のフィードバック制御に最低限要する時間Ｔ７また
は、入力軸の目標ギヤ段である２速の同期回転数Ｎｓと
現在の入力軸の回転数Ｎｃとの間の、前述したフィード
バック制御に必要な回転数差Ｒ１に基づき、ダウンシフ
ト開始タイミングＴ３に、現在の入力軸回転数が達して
いるか否かを判定し、入力軸回転数が当該回転数にまで
低下していない場合には、この時点でダウンシフト動作
を開始すると、ブレーキＢ４の制御が追いつかずに、エ
ンジン吹きなどが生じる危険性があると判断して、ステ
ップＳ４に戻り、ブレーキＢ４に対して、ダウンシフト
動作に入らず、２−３アップシフト動作を継続させて、
ダウンシフト動作の開始を遅延させる。

【００４８】ステップＳ１４の、ダウンシフト開始タイ
ミングＴ３の判断は、実際には、ダウンシフト時の係合
側の摩擦係合要素であるブレーキＢ５の終期制御に必要
な回転数差を基準にして、目標とする２速同期回転数に
対する必要回転数差Ｒ１を演算し、２速同期回転数から
当該必要回転数差Ｒ１を引いた値に入力回転数が達した
時点Ｔ３をダウンシフト開始タイミングとする。通常、
ブレーキＢ４の解放側のフィードバック制御は、係合側
のブレーキＢ５の終期制御に対応する時間又は回転数差
があれば、十分に行うことが出来る。

【００４９】こうして、ダウンシフト動作はダウンシフ
トの変速判断が出力された時点Ｔ２から、入力軸回転数
がダウンシフト開始タイミングＴ３に達するまでの間、
延滞され、その間それまでのアップシフト動作が継続さ
れる。

【００５０】入力軸回転数が、ブレーキＢ４のフィード
バック制御に要する回転数差Ｒ１だけ、２速同期回転数
Ｎｓに対して低下したものと判断された場合には、制御
切替え手段２１ｄは、それまでの２−３アップシフト動
作を３−２ダウンシフト動作に切り替え、それまで解放
側であったブレーキＢ５を係合側に、係合側であったブ
レーキＢ４を解放側に切り替える。

【００５１】３−２変速制御のルーチンは、図５に示す
ように、それまでの係合側から解放側となったブレーキ
Ｂ４の油圧をスイープダウンさせる初期変速制御に入る
（図１０のステップＳ１４からＳ１５）と共に解放側か
ら係合側となったブレーキＢ５を、それまでの解放制御
状態からサーボ起動制御に移行させる。

【００５２】ブレーキＢ４，Ｂ５がダウンシフト動作に
はいることにより、それまで減少していた、入力軸回転
数は、図６に示すように、時点Ｔ４で、反転に転じる。
すると、変速開始判断手段２１ｃはステップＳ１６で、
入力軸の回転が３速への変速状態から２速への変速状態
に入ったものと判断し、ステップＳ２０に入り、ブレー
キＢ４のイナーシャ制御状態を経てステップＳ１７のフ
ィードバック制御状態に入る。ブレーキＢ４のフィード
バック制御は、ダウンシフト動作の開始指令が出力され
た時点Ｔ３で既に、２速同期回転に対して十分な回転数
差Ｒ１が確保され、かつダウンシフト動作の開始指令が
出力されてから実際に入力軸回転数が反転するまでに
は、油圧の応答遅れなどの時間差Ｔ５に基づく回転数差
Ｒ２が重畳する形となるので、ステップＳ２０のイナー
シャ相制御と共に十分な時間の余裕でおこなうことがで
き、エンジンの吹きなどは生じない。図６の場合、フィ
ードバック制御は、時間Ｔ８（＞Ｔ７）の間、回転数差
でＲ３（＞Ｒ１）の間、行われる。

【００５３】こうして、制御部２１は、図６に示すよう
に、解放側主体のブレーキＢ４のフィードバック制御に
入り、係合側のブレーキＢ５はブレーキＢ４の係合状態
に追従させる形でステップＳ２１からＳ２２、Ｓ２３、
Ｓ２４を経てブレーキＢ５の係合を完了させ、ダウンシ
フト動作は完了する。

【００５４】なお、上述の実施例は、２速から３速にア
ップシフト中にダウンシフトが行われた多重変速の場合
について述べたが、本発明のシフトモードは２速から３
速に限らず、アップシフト中にダウンシフトが行われる
全ての場合に適用することが出来、従って、変速に際し
て摩擦係合要素の掴み変え制御を行なう対象は、ブレー
キに限らず、クラッチの場合も同様に対象となる。

【００５５】また、ダウンシフト開始タイミングＴ３を
ダウンシフトの変速判断の時点Ｔ２よりも所定時間Ｔ６
だけ遅延延滞させることにより、アップシフト時に行わ
れるエンジンのトルクダウン制御による、図６に示すト
ルク低下Ｅ２と、ダウンシフト時に行われるトルクダウ
ン制御によるトルク低下Ｅ３が重なることが避けられる
ので、予期しないトルク低下が生じることがなくなり、
適正な状態でエンジンの出力トルクの制御を行うことが
出来る。

【００５６】更に、本発明は、アップシフト動作時にお
けるダウンシフト変速時に、ダウンシフトの変速判断が
出された時点Ｔ２の入力軸回転数Ｎｃと、ダウンシフト
の目標となるエンジンの同期回転数Ｎｓとの差が、ダウ
ンシフト動作を適正に行うことが可能な回転数差Ｒ１に
達しているかまたは、当該回転数差に対応したダウンシ
フト制御所要時間Ｔ７を有するか否かを判定して、当該
回転数差又は制御所要時間に達していない場合には、そ
の後のダウンシフトに際して摩擦係合要素に対する制御
方法を、通常の制御に対して変更するかぎり、どのよう
な方法を用いてもよい。また、ダウンシフト動作を適正
に行うことが可能な回転数差または、ダウンシフト制御
所要時間は、車速により変動し、車速が高くなれば、そ
れらも大きくなり、延滞遅延時間Ｔ６も長くなる。

【００５７】また、図６に示すように、ダウンシフト動
作を適正に行うことが可能な回転数差又は制御所要時間
に達していない場合には、ダウンシフトの変速判断の時
点Ｔ２に対してダウンシフト開始タイミングＴ３を時間
Ｔ６だけ遅延させて開始するほかに、図７（ａ）に示す
ように、ダウンシフトの変速判断の入力時点Ｔ２で、遅
滞なく、直ちにブレーキＢ４側の作動油圧を低下させ、
ダウンシフト動作が開始された時点Ｔ４以降、通常のフ
ィードバック制御を禁止し、フィードフォワード制御に
より短時間に係合圧力を高め、制御遅れによるエンジン
の吹きを未然に防止することも可能である。なお、この
場合、ダウンシフトの変速判断が出された時点Ｔ２にお
いて、エンジン回転数が、既にダウンシフト動作を適正
に行うことが可能な回転数差又は制御所要時間に達して
いる場合には、図７（ｂ）に示すように、通常のフィー
ドバック制御を行う。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる電子制御部を示すブロック図。

【図２】本発明を適用し得る自動変速機の機構部分を示
すスケルトン図。

【図３】その摩擦係合要素の作動を示す図。

【図４】摩擦係合要素の掴み変えに基づく変速に係わる
油圧回路の概略を示す図。

【図５】多重変速時の、各ブレーキの制御態様の一例を
示すフローチャート。

【図６】多重変速時のブレーキの作動状況、入力軸回転
数及び入力トルクを示すタイムチャート。

【図７】本発明の別の実施例を示す、多重変速時のブレ
ーキの制御態様と入力軸回転数の状態を示す図。

【図８】従来の、多重変速時の摩擦係合要素の制御態様
と入力軸回転数の状態を示す図。

【符号の説明】

３……入力軸 １３……エンジン出力軸 １４……出力軸 ２１……制御部 ２１ｃ……変速開始タイミング判断手段（変速開始判断
手段） ２１ｅ……多重変速判断手段（変速制御部） ２９、３０……油圧サーボ Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ５摩擦係合要素 ＳＬＳ、ＳＬＵ……油圧制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小崎 茂康 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 Ｆターム(参考） 3J052 AA01 AA12 CA05 CA07 GC13 GC23 GC44 GC46 HA02 KA01 LA01

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン出力軸からの動力が入力される
   入力軸と、車輪に連結される出力軸と、これら入力軸と
   出力軸との間で動力伝達経路を変更する複数の摩擦係合
   要素と、これら摩擦係合要素を断・接作動する油圧サー
   ボと、これら油圧サーボの油圧を制御する油圧制御手段
   と、車輌走行状況に基づく各センサからの信号を入力し
   て、前記油圧制御手段へ油圧制御信号を出力する制御部
   と、を備えてなる自動変速機の油圧制御装置において、 前記制御部は、 前記センサからの入力に基づき、アップシフト中に、ダ
   ウンシフトの変速判断がなされたことを判断する多重変
   速判断手段と、 アップシフト動作時におけるダウンシフト変速時に、ダ
   ウンシフトの変速判断が出された時点の変速状態が、前
   記ダウンシフト動作を適正に行うことが可能な所定の状
   態になっているか否かを判定する変速開始タイミング判
   断手段と、 前記変速開始タイミング判断手段からの変速開始タイミ
   ング判断に基づいて、前記油圧制御手段を介した摩擦係
   合要素の断・接作動による前記ダウンシフトの実行を制
   御する変速制御手段と、 を有することを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
2. 【請求項２】 前記変速開始タイミング判断手段は、前
   記アップシフト動作時におけるダウンシフト変速時に、
   ダウンシフトの変速判断が出された時点の前記入力軸回
   転数と、ダウンシフトの目標となる前記入力軸の同期回
   転数との差が、ダウンシフト動作を適正に行うことが可
   能な回転数差に達しているかまたは、ダウンシフト動作
   を適正に行うことが可能なダウンシフト制御所要時間を
   有するか否かを判定することを特徴とする、請求項１記
   載の自動変速機の油圧制御装置。
3. 【請求項３】 前記変速制御手段は、前記変速開始タイ
   ミング手段が、前記ダウンシフトの変速判断が出された
   時点の前記入力軸回転数と、ダウンシフトの目標となる
   前記入力軸の同期回転数との差が、ダウンシフト動作を
   適正に行うことが可能な回転数差に達していないかまた
   は、ダウンシフト動作を適正に行うことが可能なダウン
   シフト制御所要時間を有さないものと判断した場合に、
   実際のダウンシフト動作の開始指令を、前記ダウンシフ
   トの変速判断が出された時点よりも所定時間延滞遅延さ
   せるようにして構成した、請求項２記載の自動変速機の
   油圧制御装置。
4. 【請求項４】 前記変速制御手段は、前記変速開始タイ
   ミング手段が、前記ダウンシフトの変速判断が出された
   時点の前記入力軸回転数と、ダウンシフトの目標となる
   前記入力軸の同期回転数との差が、ダウンシフト動作を
   適正に行うことが可能な回転数差に達していないかまた
   は、ダウンシフト動作を適正に行うことが可能なダウン
   シフト制御所要時間を有さないものと判断した場合に、
   ダウンシフトにおける解放側の摩擦係合要素の制御を、
   それまでのフィードバック制御からフィードフォワード
   制御に切り替えて実行するようにして構成した、請求項
   ２記載の自動変速機の油圧制御装置。
5. 【請求項５】 ダウンシフト動作を適正に行うことが可
   能な回転数差または、ダウンシフト動作を適正に行うこ
   とが可能なダウンシフト制御所要時間は、ダウンシフト
   における解放側の摩擦係合要素のフィードバック制御に
   要する回転数差または、制御所要時間である、請求項３
   記載の自動変速機の油圧制御装置。
6. 【請求項６】 ダウンシフト動作を適正に行うことが可
   能な回転数差または、ダウンシフト動作を適正に行うこ
   とが可能なダウンシフト制御所要時間は、係合側の摩擦
   係合要素の終期制御に要する回転数差または、制御所要
   時間である、請求項３記載の自動変速機の油圧制御装
   置。
7. 【請求項７】 前記変速制御手段は、前記ダウンシフト
   動作を適正に行うことが可能な回転数差またはダウンシ
   フト動作を適正に行うことが可能なダウンシフト制御所
   要時間に対応する回転数に、前記入力軸の回転数が低下
   するまで、実際のダウンシフト動作の開始指令を、前記
   ダウンシフトの変速判断が出された時点よりも延滞遅延
   させるようにして構成した、請求項３記載の自動変速機
   の油圧制御装置。