JP2005155848A - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、高負荷運転時における非走行レンジから走行レンジへの切り替え時のショックの発生を抑制できるようにする。
【解決手段】 変速機の非走行レンジから走行レンジへの切り替え時に所定の摩擦係合要素を係合させることで前進段又は後進段を確立させるとともに、摩擦係合要素を係合させる際には変速機の入力軸の回転数の変化率ｄＮｔ_i が所定の目標変化率ｄＮｔ_inとなるように摩擦係合要素の作動油圧をフィードバック制御するようにした自動変速機の変速制御装置において、非走行レンジから走行レンジへの切り替え時に、エンジンが高負荷運転状態ある場合には、入力軸の回転数の目標変化率を所定の目標変化率よりも小さい第２の目標変化率ｄＮｔ_iaに設定してフィードバック制御を実行する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、自動車等に用いて好適の自動変速機の変速制御装置に関するものである。

一般に、遊星歯車機構とトルクコンバータとからなる自動変速機では、油圧式多板クラッチや油圧式ブレーキ等の摩擦係合要素を多数備えて構成され、これらのクラッチやブレーキのうち、各変速段に対応するクラッチやブレーキをコントローラが選択して係合させることで、所望の変速段を確立している。
例えば、自動車の停止中において、運転者がシフトレバーをＮ（ニュートラル）レンジからＤ（ドライブ）レンジに切り換え操作した場合（以下、Ｎ−Ｄセレクトという）には、コントローラは、１速に対応するクラッチ（以下、１速対応クラッチと称す）を係合させて１速を確立させる。この場合、コントローラは、自動変速機の入力軸（タービン軸）の回転数Ｎｔの変化率ｄＮｔが所定の目標変化率ｄＮｔ_iとなるように１速対応クラッチの作動油圧をフィードバック制御し、１速同期回転数Ｎ₁ に向けて減少させる。この所定目標変化率ｄＮｔ_iは、変速ショックが生じることがなく、且つ、変速操作をできる限り短時間で完了させることができる適宜の所定値（一定値）に設定され、その値はコントローラの記憶装置内に予め記憶されている。そして、入力軸回転数Ｎｔが１速同期回転数Ｎ₁ に同期したことを検出すると、コントローラは１速対応クラッチを完全に係合させて、１速へのシフトチェンジを終了させる。

このようなＮ−Ｄセレクトに関する技術としては、例えば特許文献１に開示された技術が知られている。この特許文献１の技術は、Ｎ−Ｄセレクト時における入力軸の目標変化率ｄＮｔ_iを一定値とした場合には、変速開始時の入力軸の回転数Ｎｔに応じてシフトチェンジに要する時間が変化するという課題に鑑みなされたもので、Ｎ−Ｄセレクト時の入力軸の回転数と無関係にシフトチェンジに要する時間を一定にするべく、入力軸の目標変化率ｄＮｔ_iを変速開始時の入力軸回転数Ｎｔに応じて設定するものである。

そして、このような技術によれば、Ｎ−Ｄセレクト時のシフトチェンジ時間を略一定にすることができ、シフトフィーリングの向上を図ることができる。
ところで、このような油圧式クラッチでは、クラッチと油圧源とを油路で接続するとともに、上記油路中に電磁弁を介装し、この電磁弁（ソレノイド弁）をデューティ制御することによりクラッチに供給される油圧を制御している。

しかし、このような構成ではクラッチの作動油圧をフィードバック制御する際に電磁弁のオンオフに伴い油圧に脈動が生じ、油圧変動が発生する。このため、従来は油圧回路中にアキュームレータを設け、このアキュームレータの作用により油圧の変動を抑制してクラッチ圧の安定化を図っている。
特開平５−３２２０２７号公報

ところで、例えばエンジンの冷態高負荷運転時の場合には、エンジン回転数及び入力軸回転数が吹け上がり傾向になる。ここで、冷態高負荷運転時とは、例えばエンジンの冷態始動直後の運転状態であって、触媒の温度上昇を促進するために所定時間点火時期を遅角（リタード）させている状態である。なお、触媒の温度上昇を促進するのは排ガス浄化効果を高めるためである。

そして、このようなエンジン回転数及び入力軸回転数が吹け上がり傾向にある場合には、Ｎ−Ｄセレクト時には通常よりも高いクラッチ油圧が必要となり、アキュムレータの容量を越えてしまう場合がある。クラッチ油圧がアキュムレータ容量を越えてしまうと、アキュームレータでクラッチ油圧の変動を十分に抑制することができなくなり、クラッチ油圧が不安定なものとなる。また、これによりデューティ指令に対する油圧の応答が敏感になるため、入力軸の回転を抑え込み過ぎたり吹け上がり過ぎたりして、結果として係合時にショックが発生するという課題がある。

図７（ａ）〜（ｄ）はこのような課題について説明するためのタイムチャートであって、横軸の時間軸の目盛は（ａ）〜（ｄ）で共通になっている。まず、ｔ１においてコントローラがＮ−Ｄセレクトを判定すると、図７（ｂ）に示すように、ソレノイド弁のデューティ比がそれまでの１００％から０％に切り換えられ、この状態で所定時間保持される。なお、ここではデューティ比１００％で油圧供給路が全閉されるとともに、デューティ比０％で油圧供給路が全開となるように設定されているものとする。

また、上述において所定時間だけデューティ比を０％に保持するのは、クラッチに設けられたクリアランスを詰めるためであり、摩擦係合が生じる直前位置にまでクラッチ３３のクラッチプレートを移動させる、所謂「がた詰め」を行うためである。
その後、入力軸の回転数Ｎｔの変化率ｄＮｔが所定の目標変化率ｄＮｔ_iとなるようにソレノイドのデューティ比がフィードバック制御されて、図７（ａ）に示すように入力軸回転数が低下していく。

しかし、Ｎ−Ｄセレクト時にエンジン回転数及び入力軸回転数が吹け上がり傾向にあり、クラッチ油圧がアキュームレータの容量を越えてしまうと、図７（ｄ）に示すように目標変化率ｄＮｔ_i に対して、実変化率が大きく変動してしまい、結果的に図７（ｃ）に示すように大きな前後Ｇ、即ちクラッチの係合ショックが発生する。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、高負荷運転時におけるＮ−Ｄセレクト時のショックの発生を抑制できるようにした、自動変速機の変速制御装置を提供することを目的とする。

本発明の自動変速機の変速制御装置は、自動変速機の非走行レンジから走行レンジへの切り替え時に所定の摩擦係合要素を係合させることで前進段又は後進段を確立させるとともに、該摩擦係合要素を係合させる際には該変速機の入力軸の回転数の変化率（ｄＮｔ）が所定の目標変化率（ｄＮｔ_in）となるように該摩擦係合要素の作動油圧をフィードバック制御するようにした自動変速機の変速制御装置において、該非走行レンジから該走行レンジへの切り替え時に、エンジンが高負荷運転状態では、該入力軸の回転数の目標変化率（ｄＮｔ）を該所定の目標変化率よりも小さい第２の目標変化率（ｄＮｔ_ib）に設定するとともに、該入力軸の回転数の変化率（ｄＮｔ）が該第２の目標変化率（ｄＮｔ_ib）となるように該摩擦係合要素の作動油圧をフィードバック制御することを特徴としている（請求項１）。

また、請求項１の自動変速機の変速制御装置において、該非走行レンジから該走行レンジへの切り替え時に、エンジンが高負荷運転状態であって、且つ該第２の目標変化率（ｄＮｔ_ib）と該入力軸の回転数の実変化率（ｄＮｔ）を減じた値（ｅ_c ）が正の値から負の値に変化し、且つ該偏差が所定値（ｄＮｔ_a ）以下となると、該フィードバック制御を中断して、該摩擦係合要素の作動油圧を一定の変化率で増加させるオープンループ制御に切り換えることを特徴としている（請求項２）。

また、請求項２記載の自動変速機の変速制御装置において、該摩擦作動係合要素の作動油圧が、油圧回路中に設けられたクラッチソレノイドの作動制御に応じて制御されるように構成され、該オープンループ制御は、該入力軸の回転数の変化率が該第２の目標変化率（ｄＮｔ_ib）となるようにあらかじめ設定されたデータに基づく該クラッチソレノイドの制御であることを特徴としている（請求項３）。

本発明の自動変速機の変速制御装置によれば、非走行レンジから走行レンジへの切り替え時において、エンジンが高負荷運転状態であってもショックの発生を抑制することができるできる利点がある。また、変速機の構造を何ら変更する必要がないのでコストの増大を招くこともない（請求項１）。
また、第２の目標変化率と入力軸回転数の実変化率との偏差が所定値以下となった場合、あるいはその後偏差が所定値以下になった場合に、フィードバック制御を中断して、摩擦係合要素の作動油圧を一定の変化率で増加させることにより、ショックの発生をさらに確実に抑制することができる利点がある（請求項２）。

また、オープンループ制御時には、入力軸の回転数の変化率が第２の目標変化率となるようにあらかじめ設定されたデータに基づいてクラッチソレノイドを制御するので、簡単且つ確実に、油圧を一定の変化率で増加させることができる（請求項３）。

以下、図面により、本発明の一実施形態にかかる車両用自動変速機の変速制御装置について説明すると、図１中において符号１はエンジンであって、このエンジン１の出力は、自動変速機２を介して駆動輪（図示せず）に伝達されるようになっている。また、自動変速機２は、トルクコンバータ４，遊星歯車式の変速機構３，油圧回路５及び制御手段としてのコントローラ（ＥＣＵ）４０等をそなえて構成されている。また、変速機構３は、例えば、前進４段後進１段の遊星歯車機構と、遊星歯車のギヤ比を切り換えて変速操作を行なう多数の油圧クラッチや油圧ブレーキ等の摩擦係合要素をそなえている。

また、変速機構３は、コントローラ（ＥＣＵ）４０からの制御信号に基づきその作動が制御されるようになっている。ここで、ＥＣＵ４０は、図示しないＲＯＭ，ＲＡＭ等の記憶装置、中央演算装置、入出力装置、タイマとして使用するカウンタ等を内蔵しており、トルクコンバータ４のタービン（入力軸）３ａ（図２参照）の回転数Ｎｔを検出するタービン回転数センサ（Ｎｔセンサ）２１、図示しないトランスファドライブギヤの回転数Ｎｏを検出するトランスファドライブギヤ回転数センサ（Ｎｏセンサ）２２、エンジン１の吸気通路中に配設されたスロットル弁の開度θｔを検出するスロットル弁開度センサ（θｔセンサ）２３、シフトレバー（図示省略）が選択している自動変速機２の走行レンジ（又はポジション）を検出するポジションセンサ（インヒビタスイッチ）２４、エンジン１の回転数Ｎｅを検出するエンジン回転数センサ（Ｎｅセンサ）２５、及びアクセル開度Ａｃｃを検出するアクセル開度センサ（図示省略）等が接続されている。なお、ＥＣＵ４０では、上記回転数Ｎｏに基づいて車速Ｖを演算するようになっており、Ｎｏセンサ２２は車速センサとしても機能するようになっている。

次に、図２を用いて変速機構３の動作について簡単に説明する。なお、図２では変速機構３の機能説明を簡略化するために遊星歯車式ではなく２軸平行歯車式変速機構を用いてその動作を説明する。
図示するように、変速機構３の入力軸３ａ周りには、第１駆動ギヤ３１及び第２駆動ギヤ３２が回転自在に配置されている。また、第１駆動ギヤ３１及び第２駆動ギヤ３２間の入力軸３ａには、摩擦係合要素としての油圧クラッチ３３，３４が固設されており、各駆動ギヤ３１，３２は、それぞれクラッチ３３，３４が係合することにより入力軸３ａと一体に回転するようになっている。

また、入力軸３ａと平行に配置された中間伝達軸３５は、図示しない最終減速歯車装置を介して駆動車軸に接続されている。この中間伝達軸３５には、第１被駆動ギヤ３６と第２被駆動ギヤ３７が固設されており、これらの被駆動ギヤ３６及び３７は、前記駆動ギヤ３１及び３２とそれぞれ噛み合っている。
したがって、クラッチ３３が係合している場合には、入力軸３ａの回転は、クラッチ３３，第１駆動ギヤ３１，第１被駆動ギヤ３６，中間伝達軸３５に伝達され、これにより例えば１速が確立される。また、クラッチ３４が係合している場合には、入力軸３ａの回転は、クラッチ３４，第２駆動ギヤ３２，第２被駆動ギヤ３７，中間伝達軸３５に伝達され、これにより例えば２速が確立される。

そして、２速側のクラッチ（低速側摩擦係合要素）３３が係合している状態から、このクラッチ３３の係合を解除しながら、３速側のクラッチ（高速側摩擦係合要素）３４を係合させることで、１速から２速へのアップシフトが実行される。逆に、クラッチ３４が係合している状態から、このクラッチ３４の係合を解除しながら、クラッチ３３を係合させることで、２速から１速へのダウンシフトが実行されることになる。

以下、これらのクラッチ３３，３４の構成について、低速側のクラッチ３３を用いて説明する。なお、高速側のクラッチ３４も低速側クラッチ３３と同様に構成されたものであり、このため高速側クラッチ３４の説明については省略する。
図３に示すように、クラッチ３３は多数の摩擦係合板５０をそなえた油圧式多板クラッチとして構成されている。また、この摩擦係合板５０は入力軸３ａと一体回転する複数の摩擦係合板と、第１駆動ギヤ３１と一体回転する複数の摩擦係合板とが交互に重合して構成されている。

そして、油路１４からポート５１を介してこのクラッチ３３内に作動油が供給されると、リターンスプリング５３の付勢力に抗してピストン５２が往動して摩擦係合板５０が密着し、クラッチ３３が係合状態となる。一方、ポート５１から油路１４に作動油を排出することにより、リターンスプリング５３の付勢力によりピストン５２が押圧されてピストン５２が復動し、各摩擦係合板５０同士の摩擦係合が解除される。

ところで、クラッチ３３のピストン５２には、係合を完全に解除する待機位置が設けられており、待機位置では、各摩擦係合板５０間にいわゆる引きずりトルクが発生しないように充分なクリアランスが設けられている。このため、クラッチ３３を係合させる場合には、まず、上述のクリアランスを略０にする位置、即ち、摩擦係合が生じる直前位置にまで各摩擦係合板５０を移動させる、所謂「がた詰め」を行う必要がある。このため、がた詰め操作には、がた詰めのための時間（以下がた詰め時間という）を要する。

一方、クラッチ３３の係合状態において、各摩擦係合板５０同士が離間し始めても暫くの間は上述の引きずりトルクが発生することから、クラッチ３３の係合を完全に解除するまでには、クラッチ３３から作動油を排出させ始めてから無駄時間としての油圧解放時間が必要となる。
なお、図示しない３速、４速及び後退の各変速段も、１速及び２速と同様に、駆動ギヤや摩擦係合要素等をそれぞれ備えて構成されており、対応する摩擦係合要素を係合させることにより、３速、４速及び後退がそれぞれ確立される。そして、１速〜４速及び後退に対応する全ての摩擦係合要素の係合が解除されている状態（ニュートラル状態）から、例えば、１速に対応するクラッチ（以下、１速対応クラッチと称す）３３を係合させると、自動変速機２がニュートラル状態から１速にシフトチェンジする。

次に、図４を用いて油圧回路５について説明すると、油圧回路５は、上述の各摩擦係合要素（即ち、各クラッチやブレーキ）にそれぞれ対応する電磁弁（又はクラッチソレノイド、以下、単にソレノイド弁という）１１を有しており、このソレノイド弁１１の作動をオンオフ制御（デューティ制御）することで対応する摩擦係合要素への作動油の給排状態を制御するようになっている。なお、各ソレノイド弁１１は、いずれも同様に構成されたものであるので、以下ではクラッチ３３を制御するソレノイド弁１１について説明し、他のソレノイド弁についての説明は省略する。

図４に示すように、ソレノイド弁１１は、ここではノーマルクローズタイプ（常閉型）の２位置切換弁であって、３箇所にポート１１ａ〜１１ｃを有している。第１ポート１１ａには、オイルポンプ（図示省略）から作動油が供給される第１油路１３が接続されている。また、この第１油路１３の途中には、図示しない調圧弁等が介装されており、所定圧に調圧された作動油圧（ライン圧）が供給されるようになっている。

また、第２ポート１１ｂには、油圧クラッチ３３に延びる第２油路１４が、第３ポート１１ｃには、図示しないオイルタンクへ延びる第３油路１５がそれぞれ接続されている。また、これら第２及び第３油路１４，１５の途中には、それぞれ絞り１６，１７が設けられている。なお、第２油路１４に設けられた絞り１６の流路面積は、第３油路１５に設けられた絞り１７の流路面積に比べて大きく設定されている。さらに、クラッチ３３と絞り１６間の第２油路１４の途中には、アキュームレータ１８が接続されている。

このアキュームレータ１８は、背景技術の欄でも述べたように、ソレノイド弁１１のオンオフに伴い生じる油圧変動を抑制するべく設けられたものであり、通常時にはこのアキュームレータ１８の作用により油圧の変動が吸収されてクラッチ３３の油圧の安定化が図られるようになっている。
ソレノイド弁１１は、ＥＣＵ４０に電気的に接続されており、このＥＣＵ４０により所定周期（例えば５０ヘルツ）でデューティ比が制御されるようになっている。そして、ソレノイド弁１１のソレノイド１１ｅが消勢されている場合には、弁体１１ｆはリターンスプリング１１ｇに押圧されて第２のポート１１ｂと第３ポート１１ｃとを遮断すると共に、第２のポート１１ｂと第１のポート１１ａとを連通させる。一方、ソレノイド１１ｅが励磁されている場合には、弁体１１ｆは、リターンスプリング１１ｇのばね力に抗してリフトし、第１のポート１１ａと第２のポート１１ｂとを遮断すると共に、第２のポート１１ｂと第３のポート１１ｃとを連通する。つまり、ソレノイド弁１１のデューティ比が１００となると、油圧供給路としての第１油路１３が全閉されるとともに、デューティ比が０となると油圧供給路としての第１油路１３が全開となり、油圧が供給される。

次に、本発明の要部について説明すると、本発明の自動変速機の変速制御装置は、図示しない変速レバーをＮ（ニュートラル）レンジやＰ（パーキング）レンジの非走行レンジからＤ（ドライブ）レンジやＲ（リバース）レンジ等の走行レンジに切り換えたときに、エンジン１が高負荷運転状態であっても確実にショックの発生を抑制するようにしたものであり、非走行レンジから走行レンジへの切り換え（以下、Ｎ−Ｄセレクトという）時の制御に特徴がある。

以下、具体的な制御について説明すると、ＥＣＵ４０では、ポジションセンサ２４からの情報に基づいて、Ｎ−Ｄセレクトを判定すると、現在のエンジン１の運転状態を判定する。すなわち、Ｎｅセンサ２５から得られるエンジン回転数Ｎｅや、エンジンの点火時期情報や、図示しない水温センサから得られるエンジン冷却水温度等に基づいて、エンジン１が高負荷運転状態であるか否かを判定する。

そして、エンジン１が高負荷運転状態ではない（即ち、通常のアイドル運転状態）と判定すると、ＥＣＵ４０では通常の制御モードによりＮ−Ｄセレクト制御を行なう。すなわち、この場合には、自動変速機２のタービン軸３ａの回転数Ｎｔの変化率ｄＮｔが予め設定された所定の目標変化率ｄＮｔ_inとなるように１速対応クラッチ３３の作動油圧をフィードバック制御し、１速同期回転数Ｎ₁ に向けて減少させる。そして、入力軸回転数Ｎｔが１速同期回転数Ｎ₁ に同期したことを検出すると、ＥＣＵ４０は１速対応クラッチ３３を完全に係合させて、１速へのシフトチェンジを終了させる。

一方、エンジン１が高負荷運転状態であると判定した場合には、ＥＣＵ４０は高負荷対応制御モードによりＮ−Ｄセレクト制御を行なう。なお、変速機２が非走行レンジ（ニュートラル）のときにエンジン１が高負荷運転状態となるのは、具体的には冷態始動時直後が考えられる。これは、冷態始動時直後には、エンジン１は暖機のためファストアイドル運転となり回転数が上昇しているからであり、また触媒昇温のために点火時期がリタード制御されて比較的高負荷で運転されるからである。また、このような冷態高負荷運転以外では、例えばドライバがアクセルを踏み込んだままニュートラルからドライブに切り換えるような場合が考えられる。

さて、ＥＣＵ４０によりエンジン１の高負荷運転状態が判定されると、この場合には、まず上述した所定の目標変化率ｄＮｔ_in（＜０）よりも小さい（即ち、急激な）第２の目標変化率ｄＮｔ_ib（＜ｄＮｔ_in）を設定するとともにタービン軸３ａの回転数変化率ｄＮｔが上記第２の目標変化率ｄＮｔ_ibとなるように１速対応クラッチ３３の作動油圧をフィードバック制御する。

なお、このように所定の目標変化率ｄＮｔ_inよりも小さい第２の目標変化率ｄＮｔ_ibを設定するのは、エンジンの高負荷運転時の場合には、エンジン回転数Ｎｅ及びタービン回転数Ｎｔが吹け上がり傾向となり、このような状態でＮ−Ｄセレクトを実行するには通常よりも高いクラッチ油圧が必要となるからである。
そこで、本発明では、エンジン１の高負荷運転時にＮ−Ｄセレクトを行なった場合には、通常の制御モードで設定されるタービン軸３ａの目標変化率ｄＮｔ_inよりも小さな（絶対値としては大きな）第２の目標変化率ｄＮｔ_ibを設定することで、速やかに油圧を立ち上げてタービン軸３ａの回転の吹け上がりを防止するようにしている。そして、このようなタービン軸３ａの吹け上がりを防止することで、油圧クラッチ３３の係合時のショックが抑制されるようになっている。

ところで、上述のような比較的急激な目標変化率ｄＮｔ_ibを設定してタービン回転数をフィードバック制御した場合であっても、クラッチの油圧変動がアキュムレータ１８の容量を越えてしまうことが考えられる。そして、油圧の変動がアキュムレータ１８の容量を越えてしまうと、アキュームレータ１８の下流側のクラッチ油圧が不安定なものとなり、さらに操作量（デューティ指令）に対する油圧の動きが敏感になるため、入力軸の回転を抑え込み過ぎたり吹け上がり過ぎたりしてクラッチ３３の係合状態も不安定になり、結果として係合時にショックが発生することとなる。

このため、第２の目標変化率ｄＮｔ_ibに基づいてタービン回転数変化率ｄＮｔをフィードバック制御している間には、タービン回転数の吹け上がり判定を実行して、タービン回転数が吹け上がる傾向にあるか否かを判定するようになっている。
この場合、ＥＣＵ４０では目標タービン回転変化率ｄＮｔ_ib と実際のタービン回転変化率ｄＮｔとの偏差ｅ_c （＝ｄＮｔ_ib−ｄＮｔ）に基づいて吹け上がり傾向を判定するようになっており、上記の偏差ｅ_c の符号が正から負に変化した後に偏差ｅ_c が所定値ｄＮｔ_a （例えばｄＮｔ_a=−１０ｒｐｍ／ｓｅｃ）以下になると、タービン軸３ａが吹け上がる傾向にあると判定する。

そして、タービン軸３ａが吹け上がり傾向にあると判定すると、直ちにフィードバック制御を中断して、オープンループ制御に切り換えるようになっている。すなわち、タービン軸３ａの吹け上がりが判定されると、これまでのフィードバック制御ではタービンの吹け上がりを確実に抑制することができなくなるため、この場合には制御目標をタービン回転数の変化率からクラッチ圧の変化率に切り換え、このクラッチ圧を一定の割合で増加させるようなオープンループ制御に移行して、確実にクラッチの吹け上がりを防止するようになっている。

また、このようなオープンループ制御では、実際には予めＥＣＵ４０内に記憶されたデータに基づいてソレノイド弁１１に対する制御信号が出力されるようになっている。即ち、予め試験等によりクラッチ圧が一定の割合で増加するようなソレノイド弁１１のデューティ率のデータを取得しておき、このデータをＥＣＵ４０内に記憶させておく。そして、タービン軸３ａが吹け上がり傾向にあると判定すると、タービン軸３ａの回転数変化率ｄＮｔを第２の目標変化率ｄＮｔ_ibとなるように１速対応クラッチ３３のソレノイド弁１１の開度（デューティ率）を変更するフィードバック制御から、予めＥＣＵ４０に記憶された、クラッチ圧が一定の割合で増加するようなデータに基づいてソレノイド弁１１の開度を変更するオープンループ制御に切り換えられるようになっている。

本発明の一実施形態に係る自動変速機の変速制御装置は、上述のように構成されているので、Ｎ−Ｄセレクト時の全体の制御の流れについて図６のフローチャートを用いて説明するとともに、図７（ａ）〜（ｄ）と対応する図５（ａ）〜（ｄ）を用いてエンジン回転数及びタービン回転数の変化、１速対応クラッチ３３の油圧変化、車両の前後加速度、タービン回転数変化率をそれぞれ説明すると、以下のようになる。

まず、ＥＣＵ４０は各種センサ等からの信号を取り込み（図６のステップＳ１）、現在パーキング（Ｐ）レンジ又はニュートラル（Ｎ）レンジ等の非走行レンジであるか否かを判定する（ステップＳ２）。そして、非走行レンジでなければリターンし、非走行レンジであれば、ドライブ（Ｄ）レンジ又はリバース（Ｒ）レンジ等の走行レンジへセレクトしたか否かを判定する（ステップＳ３）。

そして、ステップＳ３で走行レンジへのセレクト、即ち、Ｎ−Ｄセレクトが判定されると、ステップＳ４以降に進み、そうでなければリターンする。
次に、Ｎ−Ｄセレクト時にエンジン１が高負荷運転状態であるか否かを判定し（ステップＳ４）、高負荷運転状態でなければ、フィードバック制御の目標値として所定のタービン回転数変化率ｄＮｔ_in（＜０）が設定され（ステップＳ５）、タービン回転数Ｎｔの変化率が上記所定の目標変化率ｄＮｔ_inとなるように１速対応クラッチ３３の作動油圧をフィードバック制御する（ステップＳ６）。そして、タービン回転数Ｎｔが同期回転数Ｎ₁ （ここではＮ₁ ＝０ｒｐｍ）となると、クラッチ３３の係合が完了する（ステップＳ１１）。

また、ステップＳ４において、エンジン１が高負荷運転状態であると判定した場合には、ステップＳ７以降に進む。この場合、Ｎ−Ｄセレクトの判定とともに、まず、図５（ｂ）に示すようにそれまで解放状態だった１速対応クラッチ３３のソレノイド弁１１のデューティ率を一時的に０％にする。これにより、クラッチ３３に油圧が供給されてクラッチ３３のがた詰めが実行される。

また、タービン回転数の目標変化率として、上述した所定の目標変化率ｄＮｔ_inよりも小さい（絶対値としては大きい）第２の目標変化率ｄＮｔ_ib（＜０）を設定するとともに、タービン回転数変化率ｄＮｔが上記目標変化率ｄＮｔ_ibとなるように１速対応クラッチ３３のソレノイド弁１１のデューティ率をフィードバック制御する（ステップＳ７）。
そして、このような制御により、図５（ａ）に示すように、タービン回転数Ｎｔが速やかに低下していき、また、図５（ｄ）に示すようにタービン回転数の実変化率ｄＮｔが目標変化率ｄＮｔ_ibに向けて低下する。

次に、タービン回転数の吹け上がり判定を行なう（ステップＳ８，Ｓ９）。すなわち、目標タービン回転変化率ｄＮｔ_ib と実際のタービン回転変化率ｄＮｔとの偏差ｅ_c が正から負に変化したか否かを判定し（ステップＳ８）、偏差ｅ_c の符号が正から負に変化した場合には、偏差ｅ_c が所定値ｄＮｔ_a （例えばｄＮｔ_a=−１０ｒｐｍ／ｓｅｃ）以下か否かを判定する（ステップＳ９）。

そして、偏差ｅ_c が所定値ｄＮｔ_a 以下であれば、フィードバック制御を中断して、クラッチ圧を一定の割合で増加させるようなオープンループ制御に切り換え（ステップＳ１０）、クラッチ３３の係合を終了させる。
つまり、図５（ｂ）に示すように、クラッチ油圧がアキュームレータ１８の作動領域（作動範囲）超えてしまうと、クラッチ圧が不安定となり、タービン軸３ａの回転変化率も変動するため、図５（ｄ）に示すように、タービン軸３ａの実回転変化率ｄＮｔが目標変化率ｄＮｔ_ibを下回ってから目標変化率ｄＮｔ_ibよりも大きくなり〔即ち、目標タービン回転変化率ｄＮｔ_ib と実際のタービン回転変化率ｄＮｔとの偏差ｅ_c （＝ｄＮｔ_ib −ｄＮｔ）の符号が正から負に変化し〕、且つ、その後偏差ｅ_c が所定値以下ｄＮｔ_a となると、タービンが吹け上がり傾向にあるものと判定して、この時点からタービン軸回転数変化率を対象とするフィードバック制御から、クラッチ３３の油圧を一定の割合で増加させるようなオープンループ制御に移行するのである。

そして、このような制御を実行することにより、図５（ｄ）及び（ｃ）に示すようにＮ−Ｄセレクト時におけるタービン回転数の吹け上がり及びこれに伴う係合ショックを大幅に抑制することができる。また、本発明では、アキュームレータ１８の容量を変更したり、変速機２の他の部品を変更あるいは追加したりする必要がなく、制御内容（制御ロジック）を変更するのみでよいので、コストの増加や重量の増加を招くこともない。なお、本実施形態における図５（ｄ）と、従来の技術として説明した図７（ｄ）とを比較すると、車両の前後Ｇ（即ち、係合ショック）が大幅に低減されているのがわかる。

また、本願発明では第２の目標変化率ｄＮｔ_ibを設定した後であっても、タービンの吹け上がりを監視して、タービンの吹け上がりが判定されるとクラッチ圧を一定の割合で増加させるオープンループ制御に移行するので、第２の目標変化率ｄＮｔ_ibに基づくフィードバック制御のみでは対応できないようなタービンの吹け上がりに対しても、吹け上がりを抑制することができ、ショックを確実に抑制することができる。

また、オープンループ制御時には、入力軸の回転数の変化率が第２の目標変化率となるようにあらかじめ設定されたデータに基づいてソレノイド弁１１を制御するので、簡単且つ確実に、油圧を一定の変化率で増加させることができるという利点がある。
また、図５（ｄ）にも示すように、タービン回転数実変化率ｄＮｔが目標変化率ｄＮｔ_ibよりも下回った状態から、実変化率ｄＮｔが目標変化率ｄＮｔ_ibを上回った後、さらにこれらの偏差ｅ_c が所定値ｄＮｔ以下となると（絶対値で所定値以上となる（｜ｅ_c ｜＞｜ｄＮｔ_a｜）と）、タービンが吹け上がると判定するので、タービン回転数の吹け上がりを確実に判定することができる利点がある。

なお、本実施形態においては、セレクトレバーをＮレンジからＤレンジに切り換え操作し、自動変速機２をニュートラル状態から１速にシフトチェンジする場合の変速制御について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、セレクトレバーをＮレンジ又はＰレンジからＲレンジや１速ホールドポジションに切り換え操作し、自動変速機２をニュートラル状態から後退あるいは前進にシフトチェンジする場合の変速制御方法に適用しても良い。

また、本装置が適用される自動変速機は遊星歯車式の自動変速機に限定されず、変速機の非走行レンジから走行レンジへの切り替え時に所定の摩擦係合要素を係合させることで前進段又は後進段を確立させる自動変速機であれば、他の種々の変速機に適用可能である。

本発明の一実施形態にかかる車両用自動変速機の変速制御装置における自動変速機の概略構成を示す図である。 本発明の一実施形態にかかる車両用自動変速機の変速制御装置における自動変速機の内部構成を模式的に示す図である。 本発明の一実施形態にかかる車両用自動変速機の変速制御装置における摩擦係合要素の構成を示す模式的な断面図である。 本発明の一実施形態にかかる車両用自動変速機の変速制御装置における油圧回路を示す模式図である。 （ａ）〜（ｄ）はいずれも本発明の一実施形態にかかる車両用自動変速機の変速制御装置における制御特性を説明するための図である。 本発明の一実施形態にかかる車両用自動変速機の変速制御装置の作用を説明するためのフローチャートである。 （ａ）〜（ｄ）はいずれも従来の技術について説明するための図である。

符号の説明

１ エンジン
２ 自動変速機
３ 変速機構
５ 油圧回路
１１ ソレノイド弁（クラッチソレノイド）
３３ １速対応クラッチ（低速側摩擦係合要素）
３４ ２速対応クラッチ（高速側摩擦係合要素）
４０ 制御手段としてのコントローラ（ＥＣＵ）

Claims (3)

1. 自動変速機の非走行レンジから走行レンジへの切り替え時に所定の摩擦係合要素を係合させることで前進段又は後進段を確立させるとともに、該摩擦係合要素を係合させる際には該変速機の入力軸の回転数の変化率が所定の目標変化率となるように該摩擦係合要素の作動油圧をフィードバック制御するようにした自動変速機の変速制御装置において、
   該非走行レンジから該走行レンジへの切り替え時に、エンジンが高負荷運転状態では、該入力軸の回転数の目標変化率を該所定の目標変化率よりも小さい第２の目標変化率に設定するとともに、該入力軸の回転数の変化率が該第２の目標変化率となるように該摩擦係合要素の作動油圧をフィードバック制御する
   ことを特徴とする、自動変速機の変速制御装置。
2. 該非走行レンジから該走行レンジへの切り替え時に、エンジンが高負荷運転状態であって、且つ該第２の目標変化率から該入力軸の回転数の実変化率を減じた値が正の値から負の値に変化し、且つ該偏差が所定値以下となると、該フィードバック制御を中断して、該摩擦係合要素の作動油圧を一定の変化率で増加させるオープンループ制御に切り換える
   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。
3. 該摩擦作動係合要素の作動油圧が、油圧回路中に設けられたクラッチソレノイドの作動制御に応じて制御されるように構成され、
   該オープンループ制御は、該入力軸の回転数の変化率が該第２の目標変化率となるようにあらかじめ設定されたデータに基づく該クラッチソレノイドの制御である
   ことを特徴とする、請求項２記載の自動変速機の変速制御装置。

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