JP2002195394A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】エンジンの駆動状態に合わせて、適宜な時点で
エンジンブレーキ用ブレーキの係合を指令することの出
来る、自動変速機の制御装置の提供。 【解決手段】運転者のダウンシフト要求を検出した場合
に、対応する摩擦係合要素を解放する指令を出力する制
御手段を設け、エンジンの状態がパワーオン状態の場合
に、目標変速段のギヤ比が成立するか否かを判定する判
定手段（ステップＳ４）を設け、ギヤ比が成立する場
合、又はパワーオン状態ではない場合に、エンジンブレ
ーキ用ブレーキを係合する指令を出力する制御手段（ス
テップＳ３）を設ける。ダウンシフト動作に際して、解
放側摩擦係合要素を解放する指令と、ブレーキの係合指
令を、独立した形で出力することが出来、従来のよう
に、ブレーキの係合動作の実行を遅らせるためのタイマ
ー等を設ける必要が無く、適宜な時点でブレーキの係合
を指令することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダウンシフト時
に、エンジンのパワーオン／オフを判断して、ワンウェ
イクラッチに併設されたエンジンブレーキ用ブレーキの
係合を制御する、自動変速機の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ダウンシフト変速は、高変速段を
構成する摩擦係合要素の解放と、低変速段を構成する摩
擦係合要素の係合がワンセットで指令されていたため、
ダウンシフト変速において、ワンウェイクラッチに併設
されたエンジンブレーキ用のブレーキはエンジンのパワ
ーオン／オフなどの走行状態に無関係に係合を行ってい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、低車速で弱パ
ワーオンの状態、即ち、エンジンが車輪を駆動している
状態で、ダウンシフトを行ない、ワンウェイクラッチに
併設されたエンジンブレーキ用ブレーキを係合させる
と、前述の摩擦係合要素の解放と係合がワンセットで指
令される場合、変速後のギヤ比が成立していない状態で
ブレーキが係合する場合がある。すると、ブレーキの係
合中に、エンジン側の駆動（パワーオン）／非駆動（パ
ワーオフ）状態をまたぐことになり、ガタショックが生
じる。

【０００４】そこで、エンジンのパワーオン／オフをス
ロットル開度や入力トルクにより判断し、エンジンがパ
ワーオンの場合には、既に出力されているブレーキの係
合指令の実行を、ギヤ比が成立するまで一定時間待つ制
御が考えられる。

【０００５】しかし、スロットル開度や入力トルクによ
り判断する制御では、その検出精度に問題があり、スロ
ットル開度が０、又は入力トルクが０を境にパワーオン
／オフを判断するようにしても、実際には外れている場
合がある。従って、実際にはパワーオンであるのにパワ
ーオフであると判断してしまうと、タイマによるタイム
アップ時までにギヤ比が成立しなくなり、ガタショック
の発生を十分に防止することが出来ない。また、実際に
は、パワーオフであるのにパワーオンであると判断して
しまうと直ちにブレーキを係合してもよいにも係わら
ず、既に出力済みの係合指令の実行を制限するタイマ制
御が有効となっているので、パワーオン時のギヤ比が成
立するのを待つこととなり、不合理が生じる。

【０００６】本発明は、上記した事情に鑑み、エンジン
の駆動状態を精度良く検出し、適宜な時点でエンジンブ
レーキ用ブレーキの係合を開始することの出来る、自動
変速機の制御装置を提供することを目的とするものであ
る。

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、エン
ジンからの回転がトルクコンバータを介して入力される
入力軸（３）、車軸（１４ａ、１４ｂ）に接続される出
力軸（６）、前記入力軸と出力軸との間に配置された複
数の変速要素（Ｓ１、Ｓ２、ＣＲ、ＣＲ３、Ｒ１〜Ｒ
４、Ｐ１〜Ｐ４など）、それら複数の変速要素を係止、
係止解除自在に設けられたワンウェイクラッチ（Ｆ１〜
Ｆ２）及び摩擦係合要素（Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ３）を
有し、前記摩擦係合要素を操作することにより、前記ワ
ンウェイクラッチが関与する変速段（例えば、１速）へ
のダウンシフト変速動作を行うことが出来る自動変速機
（１）において、運転者のダウンシフト要求を検出する
ダウンシフト要求検出手段（２１、エンジンブレーキ制
御プログラムＥＣＰのステップＳ１）を設け、前記ダウ
ンシフト要求検出手段が、運転者のダウンシフト要求を
検出した場合に、該ダウンシフト要求に対応した摩擦係
合要素を解放する指令を出力する解放側摩擦係合要素制
御手段（２１ａ）を設け、前記エンジンの回転数を検出
するエンジン回転数検出手段（２２）を設け、前記自動
変速機の入力軸回転数を検出する入力軸回転数検出手段
（２５）を設け、前記エンジン回転数検出手段と入力軸
回転数検出手段からの信号を基に、エンジンの駆動状態
を検出するエンジン状態判定手段を設け、該エンジン状
態判定手段により検出されるエンジン駆動状態に応じて
前記エンジンブレーキ用ブレーキ（Ｂ３）を係合する指
令を出力する、エンジンブレーキ用ブレーキ制御手段を
設けて構成される。

【０００７】請求項２の発明は、前記エンジン状態判定
手段は、前記エンジン回転数と入力軸回転数との差を検
出し、当該差が所定値以上のときにパワーオン状態で有
ると判定することを特徴として構成される。

【０００８】請求項３の発明は、前記ダウンシフトによ
る目標変速段のギヤ比の成立状態を判定するギヤ比成立
状態判定手段を設け、前記エンジンブレーキ用ブレーキ
制御手段は、前記エンジン状態判定手段により検出され
るエンジン駆動状態と前記ギヤ比成立状態判定手段から
のギヤ比成立状態に応じて前記エンジンブレーキ用ブレ
ーキを係合する指令を出力することを特徴として構成さ
れる。

【０００９】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、前記ギヤ比成立状態判定手段は、前記エンジン状態
判定手段が前記エンジンがパワーオン状態と判定した場
合に、前記ダウンシフトによる目標変速段のギヤ比の成
立状態を判定し、エンジンブレーキ用ブレーキ制御手段
は、前記ギヤ比成立状態判定手段がダウンシフトによる
目標変速段のギヤ比が成立すると判定した場合、又は、
前記エンジン状態判定手段が前記エンジンがパワーオン
状態ではないと判定した場合に、前記エンジンブレーキ
用ブレーキを係合する指令を出力することを特徴として
構成される。

【００１０】請求項５の発明は、請求項４の発明におい
て、前記エンジン状態判定手段は、前記ギヤ比成立状態
判定手段が、目標変速段のギヤ比が成立しないものと判
定した場合に、再度、前記エンジンの状態がパワーオン
状態で有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６の発明は、前記エンジンブレーキ
用ブレーキ（Ｂ３）は、前記ワンウェイクラッチ（Ｆ
２）が設けられた前記変速要素（Ｒ２）に併設されて構
成される。

【００１２】請求項７の発明は、前記ワンウェイクラッ
チが関与する変速段へのダウンシフト変速動作は、１速
へのダウンシフト動作であることを特徴として構成され
る。

【００１３】請求項８の発明は、請求項３の発明におい
て、前記ギヤ比成立状態判定手段は、入力軸回転数から
目標変速段のギヤ比が成立したものと判定した時点で、
目標変速段のギヤ比が成立すると判定することを特徴と
して構成される。

【００１４】請求項９の発明は、請求項３の発明におい
て、前記ギヤ比成立状態判定手段は、入力軸回転数か
ら、所定時間後に目標変速段のギヤ比が成立するものと
判定した時点で、目標変速段のギヤ比が成立すると判定
することを特徴として構成される。

【００１５】請求項１０発明は、請求項９の発明におい
て、前記所定時間は、エンジンブレーキ用ブレーキを駆
動する摩擦係合要素のファストフィルに要する時間で構
成される。

【００１６】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、ダウンシフト
動作に際して、解放側摩擦係合要素を解放する指令の出
力と、エンジンブレーキ用ブレーキ（Ｂ３）の係合指令
を、独立した形で出力することが出来るので、従来のよ
うに、エンジンブレーキ用ブレーキの係合動作の実行を
遅らせるためのタイマー等を設ける必要が無く、エンジ
ンの駆動状態に合わせて、適宜な時点でエンジンブレー
キ用ブレーキの係合を指令することが出来る。

【００１７】従って、摩擦係合要素の解放と係合がワン
セットで指令される従来の場合に比して、変速後のギヤ
比が成立していない状態でブレーキが係合することが確
実に回避され、ガタショックのないダウンシフト動作が
可能となる。

【００１８】また、エンジン回転数と入力軸回転数から
エンジンの駆動状態を検出するので、エンジンの駆動状
態を精度よく検出することが出来、適宜なタイミングで
ブレーキの係合を行うことが出来る。

【００１９】請求項２の発明によれば、パワーオン状態
を、エンジン回転数と入力軸回転数の差から精度よく検
出することが出来る。

【００２０】請求項３及び４の発明によれば、エンジン
ブレーキ用ブレーキの制御を、エンジン状態判定手段に
より検出されるエンジン駆動状態と前記ギヤ比成立状態
判定手段からのギヤ比成立状態に応じて行うことが出
来、パワーオン／オフ状態のいずれにも的確な制御が可
能となる。

【００２１】請求項５の発明によると、エンジン状態判
定手段は、ギヤ比成立判定手段が、目標変速段のギヤ比
が成立していないものと判定した場合に、再度、前記エ
ンジンの状態がパワーオン状態で有るか否かを判定する
ことから、ダウンシフト要求時にはスロットルが踏まれ
ており、パワーオン状態であったが、その後、運転者が
スロットルを戻して、パワーオフとなった場合には、エ
ンジン状態判定手段が再度、エンジンの状態がパワーオ
ン状態で有るか否かを判定する。これにより、直ちにパ
ワーオフが判定され、エンジンブレーキ用ブレーキの係
合動作にはいることが出来、従来のように、エンジンブ
レーキ用ブレーキの係合の実行を制限する、タイマー制
御が有効となったまま、パワーオフにもかかわらずパワ
ーオン時におけるギヤ比が成立するのを待つ不合理がな
くなり、合理的な制御が可能となる。

【００２２】請求項６の発明によると、ワンウェイクラ
ッチ（Ｆ２）の空転をエンジンブレーキ用ブレーキ（Ｂ
３）により防止することが出来、エンジンブレーキを確
実に作用させることが出来る。

【００２３】請求項７の発明によると、エンジンブレー
キ用ブレーキ（Ｂ３）の係合タイミング不良に起因する
ガタショックが最も大きくなる１速のダウンシフト動作
で、円滑なエンジンブレーキ用ブレーキ（Ｂ３）の係合
が可能となる。

【００２４】請求項８の発明によると、実際の入力軸回
転数（Ｎｃ１）が目標ギヤ比に達した時点で、ギヤ比が
成立するものと判定するので、確実にギヤ比の成立を確
認した形で、エンジンブレーキ用ブレーキの制御に入る
ことが出来る。

【００２５】請求項９の発明によると、所定時間後に目
標変速段のギヤ比が成立するものと判定した時点で、目
標変速段のギヤ比が成立すると判定することで、実際に
ギヤ比が成立するまでの時間を利用して、エンジンブレ
ーキ用ブレーキに対するファストフィルなどの予備的な
制御を行うことが出来、実際にギヤ比が成立した時点
で、エンジンブレーキ用ブレーキに対する迅速な係合動
作が可能となる。

【００２６】請求項１０の発明によると、当該所定時間
を利用して、エンジンブレーキ用ブレーキを駆動する摩
擦係合要素のファストフィルを過不足無く行うことが出
来る。

【００２７】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。

【００２８】

【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。

【００２９】図１は、本発明が適用される自動変速機の
一例を示すスケルトン図、図２は、図１の自動変速機に
おける摩擦係合要素の作動を示す図、図３は本発明に係
わる電子制御部を示すブロック図、図４は摩擦係合要素
の油圧サーボを駆動するための油圧回路の一例を示す
図、図５は、エンジンブレーキ制御プログラムの一例を
示すフローチャート、図６はダウンシフト時の、摩擦係
合要素の駆動状態及び駆動指令の出力状態を示すタイム
チャートの一例、図７はダウンシフト時にパワーオンか
らオフに変化した場合の、摩擦係合要素の駆動状態及び
駆動指令の出力状態を示すタイムチャートの一例。

【００３０】５速自動変速機１は、図１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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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が軸線方向に並んで配置されて
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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】ついで、図１及び図２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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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Ｂ１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。

【００４６】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。

【００４７】図３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、エンジン状態判定手段２１ｃとを備えている。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】いま、２速から１速にダウンシフトが行わ
れた場合、制御部２１は、シフトセンサ２７からの信号
で、運転者がシフトレバーを操作したことを認識する。
すると、制御部２１は、図５に示すエンジンブレーキ制
御プログラムＥＣＰのステップＳ１で、当該シフトレバ
ーの操作が、エンジンブレーキを必要とする１速へのダ
ウンシフトであるか否かを、エンジン回転センサ２２、
スロットル開度センサ２３、入力軸回転数センサ２５、
車速センサ２６などの信号から判定する。

【００５１】ステップＳ１で、シフトレバーの操作が、
エンジンブレーキを必要とする１速へのダウンシフトで
あると判定された場合には、制御部２１は、エンジンブ
レーキ制御プログラムのステップＳ２に入り、実際に変
速を行う際に目標とするギヤ段、即ち実変速目標ギヤ段
を、エンジンブレーキを伴わない１速に設定し、開放側
制御手段２１ａを介してブレーキＢ２の解放動作を指令
する。次に、制御部は、ステップＳ３に入り、エンジン
状態判定手段２１ｃを介して現在のエンジン状態が、エ
ンジンが車輪を駆動するパワーオン状態であるか否かを
判定する。

【００５２】パワーオンか否かの判定は、エンジン回転
数Ｎｅ−入力軸回転数Ｎｃ１の差が、１回転以上の場合
にパワーオンと判定するが、入力軸回転数Ｎｃ１は、入
力軸回転数センサ２５から求める。

【００５３】ステップＳ３で、エンジン状態がパワーオ
ンでない、即ちパワーオフと判定された場合には、エン
ジンが車輪側から駆動される被駆動状態となっているの
で、制御部２１は、車両状態がエンジンブレーキを作用
させるに適した状態になっているものと判断して、ステ
ップＳ５に入り、実変速目標ギヤ段を、それまでのエン
ジンブレーキを伴わない１速から、エンジンブレーキ付
きの１速に変更し、ステップＳ２でのＢ２ブレーキの解
放に加えて、係合側制御手段２１ｂを介してＢ３ブレー
キを係合させてワンウェイクラッチＦ２が空転すること
を防止し、エンジンブレーキが適正に作動するように制
御する。

【００５４】ステップＳ３で、エンジン状態がパワーオ
ンと判定された場合には、いまだエンジンが車輪を駆動
している状態となっており、車両はエンジンブレーキを
作動させるに適した状態になっていないものと判定し、
ステップＳ２での解放側の摩擦係合要素であるブレーキ
Ｂ２の解放のみを継続する。即ち、制御部２１は、エン
ジンがパワーオン状態となっている以上、ダウンシフト
は通常の２速から１速へのダウンシフト制御で十分であ
ると判断し、当該ダウンシフトに必要な解放側のブレー
キＢ２のみの解放を継続する。

【００５５】これにより、車両は、通常の２速から１速
へのダウンシフト動作が行われると共に、入力軸回転数
Ｎｃ１は、Ｂ２ブレーキの解放により、その回転数が図
６に示すように、徐々に上昇して行く。この際、実変速
目標ギヤ段はエンジンブレーキを伴わない１速であるこ
とから、エンジンブレーキ用ブレーキＢ３に対する係合
指令は出力されず、ブレーキＢ３は何ら係合動作に入る
ことはない。従って、将来エンジンがパワーオフとなっ
た場合でもガタショックが生じることはない。

【００５６】制御部２１は、ブレーキＢ２の解放を指令
する一方で、エンジンブレーキ制御プログラムのステッ
プＳ４に入り、ブレーキＢ２の解放に伴い入力軸回転数
Ｎｃ１が増加して、１速の目標ギヤ比が成立することを
予想し、その際に必要なエンジンブレーキ用ブレーキＢ
３の係合の準備動作に入る。

【００５７】即ち、パワーオン状態が維持されている場
合には、図６に示すように、入力軸回転数Ｎｃ１はエン
ジン回転と共に上昇してゆき、所定の時間後の時点Ｔ１
で目標ギヤ比が成立し、ワンウェイクラッチＦ２が作動
するので、この時点でエンジンブレーキ用ブレーキＢ３
を係合させるために、時点Ｔ１の所定時間前から、エン
ジンブレーキ用ブレーキＢ３に対するファストフィルを
行い、ガタ詰め動作を行っておく。

【００５８】制御部は、 Ｎｃ１＋（ＴＳＡ＊ΔＮｃ１）≧Ｎｏｕｔ＊変速後（１速）のギヤ比 ……（１ ） Ｎｃ１：現在の入力軸回転数 ＴＳＡ：エンジンブレーキ用ブレーキＢ３のファストフ
ィルに要する時間 ΔＮｃ１：現在の入力軸加速度 Ｎｏｕｔ：現在の出力軸回転数 により、現時点で、エンジンブレーキ用ブレーキＢ３に
ファストフィルを行った場合に、ファストフィルが終了
までの間に、入力軸回転数Ｎｃ１が目標ギヤ比を上回
り、目標ギヤ比が成立するか否かを判定する。即ち、所
定時間ＴＳＡ後における目標ギヤ比の成立の可否を判定
する。

【００５９】（１）式が、成立しない、即ち、現時点
で、エンジンブレーキ用ブレーキＢ３にファストフィル
を行っても、ファストフィルが終了するまでの間に、入
力軸回転数Ｎｃ１が目標ギヤ比に達せず、目標ギヤ比が
成立しない場合には、ギヤ比の成立に際したエンジンブ
レーキ用ブレーキＢ３の係合準備を行うのは時期尚早で
あると判断して、ステップＳ３に戻り、再びパワーオン
／オフ判定を行う。

【００６０】ステップＳ４で（１）式が、成立する、即
ち、現時点で、エンジンブレーキ用ブレーキＢ３にファ
ストフィルを行った場合、ファストフィルが終了するま
での間に、入力軸回転数Ｎｃ１が目標ギヤ比に達し、目
標ギヤ段が成立する場合には、ステップＳ５に入り、制
御部２１は実変速目標ギヤ段をエンジンブレーキ付きの
１速に設定して、係合側制御手段２１ｂを介してエンジ
ンブレーキ用ブレーキＢ３を係合するエンジンブレーキ
用ブレーキ係合指令を出力する。

【００６１】すると、エンジンブレーキ用ブレーキＢ３
は、図６に示すように、目標ギヤ比が成立する時点Ｔ１
の時間ＴＳＡ前で、係合指令により係合動作を開始し、
油圧Ｐ_ＴＳＡが対応する油圧サーボに供給され、直ちに
ファストフィルが行われる。ファストフィルには、時間
ＴＳＡを要するので、ファストフィルによるエンジンブ
レーキ用ブレーキＢ３がガタ詰めが完了した時点で、時
点Ｔ１となり、油圧サーボに供給される油圧は、待機圧
Ｐ_Ｗに低下され、エンジンブレーキ用ブレーキＢ３は、
いつでも実際の係合動作にはいることの出来る待機状態
に入る。

【００６２】前記待機圧Ｐ_Ｗは係合動作に入る前の圧
（ピストンストローク圧）であるので、前記待機圧Ｐ_Ｗ
で保持している間まで早出しすることが考えられる。し
かし、待機圧Ｐ_Ｗのばらつきにより係合動作が開始され
てしまう圧に設定されている場合も考慮して、時間ＴＳ
Ａ部分のみ早出ししている。

【００６３】なお、この時点Ｔ１で、目標ギヤ比は成立
しているので、係合側制御手段２１Ｂは、ファストフィ
ルに継続して、直ちに係合動作に入ることが出来る。こ
れにより、ギヤ比が成立した後に、エンジンブレーキ用
ブレーキＢ３のガタ詰めを行って、ブレーキＢ３の係合
が遅れ、ギヤ比の成立後にスロットルが戻されて、パワ
ーオフとなり、ワンウエイクラッチＦ２が空転した状態
でエンジンブレーキ用ブレーキＢ３が係合し、ショック
を生じてしまう事態の発生を未然に防止することが出来
る。

【００６４】なお、目標ギヤ比が成立した時点で、ブレ
ーキＢ３を係合させることにより、ワンウェイクラッチ
Ｆ２が作動して係止された状態のリングギヤＲ２を、更
に係止するだけなので、エンジン状態がその後、パワー
オンからパワーオフに変化しても何らショックが生じる
ことはない。

【００６５】また、エンジンブレーキ用ブレーキＢ３の
係合指令は、タイマーによらず、入力軸回転数Ｎｃ１の
目標ギヤ比が成立したか否かで出力されるので、入力軸
回転数Ｎｃ１が確実に１速状態になった時点でブレーキ
Ｂ３が係合されることとなり、確実な制御が可能とな
る。

【００６６】このように、ダウンシフトに際して、図６
に示すように、制御部２１からの変速指令を、図中破線
で示すように、高速段側の摩擦係合要素Ｂ２の解放指令
をまず先行して出力し、その後入力軸回転数Ｎｃ１の目
標ギヤ比が成立する（予測も含む）時点Ｔ１又はＴ２で
エンジンブレーキ用ブレーキＢ３係合指令を出力するこ
とにより、実線で示すように、摩擦係合要素の解放指令
とブレーキの係合指令をワンセットで出力した従来のよ
うに、ブレーキの係合指令の実行を遅延させるタイマー
などの遅延制御を用いる必要がなく、簡単かつ確実にエ
ンジンブレーキ用ブレーキＢ３を係合させることが可能
となる。

【００６７】一方、図５のステップＳ４からステップＳ
３に戻った場合には、既に述べたように、再度パワーオ
ン／オフ判定を行なう。例えば、ステップＳ２で解放側
ブレーキＢ２が解放されたのち、ステップＳ４でのエン
ジンブレーキ用ブレーキＢ３のファストフィルが行われ
る前に、図７に示すように、ある時点Ｔ３でスロットル
が戻されてエンジン回転数Ｎｅが減少し、時点Ｔ４でエ
ンジンがパワーオフとなったものと、エンジン回転セン
サ２２、スロットル開度センサ２３等の出力から、ステ
ップＳ３で判定された場合には、既に述べたように、そ
の時点で、エンジンは車輪側から駆動された状態となっ
ているので、ステップＳ５に入り、直ちに実変速目標ギ
ヤ段を、エンジンブレーキ付きの１速に変更し、ブレー
キＢ３の係合指令を出力し、Ｂ３ブレーキを係合させて
ワンウェイクラッチＦ２が空転することを防止し、エン
ジンブレーキが適正に作動するように制御する。

【００６８】上述の実施例は、ダウンシフト動作が２速
から１速へのダウンシフト動作の場合について述べた
が、ダウンシフト動作はこれに限らず、ワンウェイクラ
ッチが作動する変速段へのダウンシフト動作であればど
のようなダウンシフト動作であってもよい。

【００６９】また、本発明は、ダウンシフトに際したエ
ンジンブレーキ用ブレーキＢ３の係合指令を、ダウンシ
フトに際した開放側の摩擦係合要素の解放指令とは独立
して、目標ギヤ比の成立状態またはエンジンのパワーオ
ン／オフ状態に応じて出力させる点を要旨とするもので
あり、エンジンブレーキ用ブレーキＢ３のファストフィ
ルを必ずしも、目標ギヤ比の成立前に前もって行う必要
はなく、ギヤ比が成立した図６の時点Ｔ１から、ファス
トフィルを開始するように構成することも当然可能であ
る。この場合、エンジンブレーキ制御プログラムＥＣＰ
のステップＳ４では、その時点で目標ギヤ比が成立する
か否かを判定することとなる。

【００７０】更に、上述の実施例では、パワーオン／オ
フなどのエンジンの駆動状態を、エンジン回転数と入力
軸回転数との差で検出判定しているが、エンジンの駆動
状態は、エンジン回転数と入力軸回転数との比により判
定するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明が適用される自動変速機の一例
を示すスケルトン図。

【図２】図２は、図１の自動変速機における摩擦係合要
素の作動を示す図。

【図３】図３は本発明に係わる電子制御部を示すブロッ
ク図。

【図４】図４は摩擦係合要素の油圧サーボを駆動するた
めの油圧回路の一例を示す図。

【図５】図５は、エンジンブレーキ制御プログラムの一
例を示すフローチャート。

【図６】図６はダウンシフト時の、摩擦係合要素の駆動
状態及び駆動指令の出力状態を示すタイムチャートの一
例を示す図。

【図７】図７はダウンシフト時にパワーオンからオフに
変化した場合の、摩擦係合要素の駆動状態及び駆動指令
の出力状態を示すタイムチャートの一例を示す図。

【符号の説明】

１……自動変速機 ３……入力軸 ６……出力軸 ２１……制御部（ダウンシフト要求検出手段、ギヤ比成
立状態判定手段） ２１ａ……開放側制御手段（解放側摩擦係合要素制御手
段） ２１ｂ……係合側制御手段（エンジンブレーキ用ブレー
キ制御手段） ２１ｃ……エンジン状態判定手段 Ｓ１、Ｓ２……サンギヤ（変速要素） ＣＲ、ＣＲ３……キャリヤ（変速要素） Ｒ１〜Ｒ４……リングギヤ（変速要素） Ｐ１〜Ｐ４……ピニオン（変速要素） Ｂ３……ブレーキ（エンジンブレーキ用ブレーキ） Ｆ２……ワンウェイクラッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｈ 63:12 Ｆ１６Ｈ 63:12 (72)発明者 野村 誠和 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 (72)発明者 秋田 欽三 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） 3J552 MA02 MA12 NA01 NB01 PA03 PA33 RA07 RA09 RA27 RB18 SA05 SA08 SB06 SB10 VA32W VA33W VA37Z VA74W VA74Y VB01Z VC01W VC03Z VD02Z

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンからの回転がトルクコンバータ
   を介して入力される入力軸、車軸に接続される出力軸、
   前記入力軸と出力軸との間に配置された複数の変速要
   素、それら複数の変速要素を係止、係止解除自在に設け
   られたワンウェイクラッチ及び摩擦係合要素を有し、前
   記摩擦係合要素を操作することにより、前記ワンウェイ
   クラッチが関与する変速段へのダウンシフト変速動作を
   行うことが出来る自動変速機において、 運転者のダウンシフト要求を検出するダウンシフト要求
   検出手段を設け、 前記ダウンシフト要求検出手段が、運転者のダウンシフ
   ト要求を検出した場合に、該ダウンシフト要求に対応し
   た摩擦係合要素を解放する指令を出力する解放側摩擦係
   合要素制御手段を設け、 前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手
   段を設け、 前記自動変速機の入力軸回転数を検出する入力軸回転数
   検出手段を設け、 前記エンジン回転数検出手段と入力軸回転数検出手段か
   らの信号を基に、エンジンの駆動状態を検出するエンジ
   ン状態判定手段を設け、 該エンジン状態判定手段により検出されるエンジン駆動
   状態に応じて前記エンジンブレーキ用ブレーキを係合す
   る指令を出力する、エンジンブレーキ用ブレーキ制御手
   段を設けて構成した、自動変速機の制御装置。
2. 【請求項２】 前記エンジン状態判定手段は、前記エン
   ジン回転数と入力軸回転数との差を検出し、当該差が所
   定値以上のときにパワーオン状態で有ると判定すること
   を特徴とする、請求項１記載の自動変速機の制御装置。
3. 【請求項３】 前記ダウンシフトによる目標変速段のギ
   ヤ比の成立状態を判定するギヤ比成立状態判定手段を設
   け、 前記エンジンブレーキ用ブレーキ制御手段は、前記エン
   ジン状態判定手段により検出されるエンジン駆動状態と
   前記ギヤ比成立状態判定手段からのギヤ比成立状態に応
   じて前記エンジンブレーキ用ブレーキを係合する指令を
   出力することを特徴とする、請求項１記載の自動変速機
   の制御装置。
4. 【請求項４】 前記ギヤ比成立状態判定手段は、前記エ
   ンジン状態判定手段が前記エンジンがパワーオン状態と
   判定した場合に、前記ダウンシフトによる目標変速段の
   ギヤ比の成立状態を判定し、 エンジンブレーキ用ブレーキ制御手段は、前記ギヤ比成
   立状態判定手段がダウンシフトによる目標変速段のギヤ
   比が成立すると判定した場合、又は、前記エンジン状態
   判定手段が前記エンジンがパワーオン状態ではないと判
   定した場合に、前記エンジンブレーキ用ブレーキを係合
   する指令を出力することを特徴とする、請求項３記載の
   自動変速機の制御装置。
5. 【請求項５】 前記エンジン状態判定手段は、前記ギヤ
   比成立状態判定手段が、目標変速段のギヤ比が成立しな
   いものと判定した場合に、再度、前記エンジンの状態が
   パワーオン状態で有るか否かを判定することを特徴とす
   る、請求項４記載の自動変速機の制御装置。
6. 【請求項６】 前記エンジンブレーキ用ブレーキは、前
   記ワンウェイクラッチが設けられた前記変速要素に併設
   されている、請求項１記載の自動変速機の制御装置。
7. 【請求項７】 前記ワンウェイクラッチ関与する変速段
   へのダウンシフト変速動作は、１速へのダウンシフト動
   作であることを特徴とする、請求項１記載記載の自動変
   速機の制御装置。
8. 【請求項８】 前記ギヤ比成立状態判定手段は、入力軸
   回転数から目標変速段のギヤ比が成立したものと判定し
   た時点で、目標変速段のギヤ比が成立すると判定するこ
   とを特徴とする、請求項３記載の自動変速機の制御装
   置。
9. 【請求項９】 前記ギヤ比成立状態判定手段は、入力軸
   回転数から、所定時間後に目標変速段のギヤ比が成立す
   るものと判定した時点で、目標変速段のギヤ比が成立す
   ると判定することを特徴とする、請求項３記載の自動変
   速機の制御装置。
10. 【請求項１０】 前記所定時間は、エンジンブレーキ用
    ブレーキを駆動する摩擦係合要素のファストフィルに要
    する時間である、請求項９記載の自動変速機の制御装
    置。