JP2006046569A - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 掛け換えダウンシフト変速の解放側の摩擦締結要素の発熱による耐久性の悪化を抑制して信頼性を確保する。
【解決手段】 高負荷高回転領域で、掛け換えダウンシフト変速の解放側摩擦締結要素となる３−４クラッチのフェーシング温度が高温状態（ＨＩＴＥＭＰ＝１）であれば、３−２ダウンシフトラインを低車速側に変更して、３-２ダウンシフトの発生を抑制あるいは禁止することにより、掛け換えダウンシフト変速（４−２および３−２のダウンシフト変速）を制限し、発熱を抑制する。その際、例えば、掛け換えダウンシフト変速である４−２ダウンシフト変速あるいは３−２ダウンシフト変速の変速終了時点からの経過時間を見て、経過時間が所定時間内にあるときは３−４クラッチフェーシング温度が高温状態にあると判定する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、自動車に搭載される自動変速機の変速制御装置、特に、所定のダウンシフト変速時に所定の摩擦締結要素を解放すると同時に他の摩擦締結要素を締結する掛け換えダウンシフト変速を行う自動変速機の変速制御装置に関する。

一般に、自動車に搭載される自動変速機は、トルクコンバータと、プラネタリギヤ等からなる変速歯車機構と、クラッチやブレーキ等の複数の摩擦締結要素とを有し、摩擦締結要素を選択的に締結して変速歯車機構の動力伝達経路を切り換えることにより、予め設定された変速特性に基づいて変速段が自動的に切り換わり、目標変速段が実現されるように構成されている。目標変速段は、車速やエンジン負荷（例えばスロットル開度）をパラメータとして予め設定された変速特性に従って求められ、その目標変速段が実現するように各摩擦締結要素に対する供給油圧がデュティーソレノイドバルブ等で制御される。

また、最近では、ワンウェイクラッチを介さずに二つの摩擦締結要素の一方を解放する同時に他方を締結する、所謂、掛け換えダウンシフト変速を行う自動変速機が多く、その掛け換えダウンシフト変速では、通常、まず解放側の摩擦締結要素をスリップ状態に移行させて、トルクコンバータの出力回転であるタービン回転を変速終了時の回転に向けて上昇させ、一方、締結側の摩擦締結要素は締結用油圧を上昇させて、トルク伝達が行われる直前の状態にしておく。そして、タービン回転が変速終了時のタービン回転に所定の範囲まで近づいたときに、締結側の摩擦締結要素の供給油圧をさらに上昇させ、該供給油圧が所定油圧（締結側の摩擦締結要素がトルク伝達可能となる油圧）まで上昇したタイミングで、解放側の摩擦締結要素をスリップ状態から完全解放状態に移行させる。こうして、解放側と締結側の二つの摩擦締結要素の同時締結によるインターロックを防止し、逆に二つの摩擦締結要素の同時解放によるエンジン吹き上がりを防止する。

また、それとは別に、自動変速機の変速制御装置として、摩擦締結要素係合部の耐久性向上等を図るために、摩擦締結要素が高温の時にはシフトアップ変速ラインを低速側に変更することは従来から知られている（例えば、特許文献１等参照。）。
特許第２８１７８５１号公報

ところで、ワンウェイクラッチを介さずに二つの摩擦締結要素の一方を解放すると同時に他方を締結する掛け換えダウンシフト変速を行う自動変速機では、その掛け換えダウンシフト変速の期間中、解放側の摩擦締結要素はほとんどスリップ状態のままで、その間の発熱量が大きいため、耐久性に問題が生じる。そして、エンジンの出力トルクが大きい高負荷高回転時にその問題が一層顕著となる。

本発明は、こうした問題を解決するためのもので、掛け換えダウンシフト変速の解放側の摩擦締結要素の発熱による耐久性の悪化を抑制して信頼性を確保することを目的とする。

本発明は、エンジン出力が入力されるトルクコンバータと、変速歯車機構と、該変速歯車機構の動力伝達経路を切り換える複数の摩擦締結要素を有し、所定のダウンシフト変速時に所定の摩擦締結要素を解放すると同時に他の摩擦締結要素を締結する掛け換えダウンシフト変速を行う自動変速機の変速制御装置であって、前記エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記自動変速機の作動状態を検出する作動状態検出手段と、前記エンジンの運転状態が所定の高負荷高回転領域にあるか否かを判定する領域判定手段と、前記自動変速機の作動状態から前記所定の摩擦締結要素が所定の高温状態にあるか否かを判定する高温判定手段と、前記エンジンの運転状態が前記所定の高負荷高回転領域にあると判定するとともに前記所定の摩擦締結要素の温度が前記所定の高温状態にあると判定したときは前記掛け換えダウンシフト変速を制限する掛け換えダウンシフト変速制限手段とを備えたことを特徴とする自動変速機の変速制御装置を提供するものである。

この自動変速機の変速制御装置は、所定のダウンシフト変速時に所定の摩擦締結要素を解放すると同時に他の摩擦締結要素を締結する掛け換えダウンシフト変速を行うが、その際、エンジンの所定高負荷高回転領域で当該摩擦締結要素の温度が所定の高温状態にあるときは、掛け換えダウンシフト変速が制限され、それにより、特にエンジンの出力トルクが大きくて発熱量が大きくなるエンジン高負荷高回転時の掛け換えダウンシフト変速の解放側の摩擦締結要素の発熱が抑制される。そのため、当該摩擦締結要素の信頼性を確保できる。また、そのような高負荷高回転で掛け換えダウンシフト変速の開放側の摩擦締結要素が高温状態にあるというのは、頻度として少ないため、通常時はそうした制限が加えられることはなく、車両走行性を確保できる。

この自動変速機の変速制御装置は、また、前記掛け換えダウンシフト変速の変速終了時点を検出する変速終了時点検出手段と、前記変速終了時点からの経過時間を測定する経過時間測定手段とを備え、前記高温判定手段は、前記経過時間が所定時間内にあるときは前記所定の高温状態にあると判定することとするのがよく、そうすることにより、所定の摩擦締結要素が所定の高温状態にあるか否かの判定を的確に行え、特に、短時間に連続して掛け換えダウンシフトが発生した場合の信頼性を確保することができる。

そして、この自動変速機の変速制御装置は、変速終了時点からの経過時間が所定時間内にあるときに高温状態にあると判定する場合に、掛け換えダウンシフト変速における変速前の変速段位と変速後の変速段位との変速段差が大きいと高温状態が長く続くことから、前記掛け換えダウンシフト変速における変速前の変速段位と変速後の変速段位との変速段差を検出する変速段差検出を備え、前記変速段差が大きい程前記所定時間を長くすることとするのがよく、そうすることにより、解放側摩擦締結要素の温度上昇が大きい２段以上の飛び越しダウンシフト時の信頼性を確保することができる。

また、この自動変速機の変速制御装置は、変速終了時点からの経過時間が所定時間内にあるときに高温状態にあると判定する場合に、当該自動変速機の作動油の温度を検出する油温検出手段を備え、前記作動油の温度が高い程前記所定時間を長くすることとするのがよく、そうすることにより、作動油の温度を開放側摩擦締結要素が高温状態にあるか否かの判定のパラメータに加えて判定精度を向上させることができ、掛け換えダウンシフト変速の不必要な制限を防止できる。

また、この自動変速機の変速制御装置は、前記所定の摩擦締結要素の作動変換に関係する変速（関係する全てのダウンシフト変速およびアップシフト変速）の変速開始時の自動変速機の作動油の温度を検出する油温検出手段と、前記変速の変速中の前記所定の摩擦締結要素の発熱による温度上昇を算出する温度上昇算出手段と、前記変速の変速開始時の自動変速機の作動油の温度と、前記変速の変速中の前記所定の摩擦締結要素の発熱による温度上昇と、前記変速の変速終了後の温度減衰特性とから前記所定の摩擦締結要素の温度を遂次推定する温度推定手段とを備え、前記高温判定手段は、前記推定した温度が所定値以上にあるとき所定の高温状態にあると判定することとしてもよく、そうすることにより、開放側摩擦締結要素が高温状態にあるか否かの判定精度を向上させることができ、掛け換えダウンシフト変速の不必要な制限を防止できる。

また、この自動変速機の変速制御装置は、前記掛け換えダウンシフト変速制限手段による前記掛け換えダウンシフト変速の制限態様として、前記所定の摩擦締結要素の温度が前記所定の高温状態の中で比較的低温と判定される場合には変速段差が１段の掛け換えダウンシフト変速は許容するが変速段差が２段以上の掛け換えダウンシフト変速を禁止する制限態様と、前記所定の摩擦締結要素の温度が所定の高温状態の中で比較的高温と判定される場合には全ての掛け換えダウンシフト変速を禁止する制限態様とを備えることとしてもよく、そのように掛け換えダウンシフト変速の制限態様を温度によって細かく分けることで、摩擦締結要素の信頼性と車両走行性の両立を一層確実なものとすることができる。

また、この自動変速機の変速制御装置は、当該自動変速機は、複数の変速段の切り換えを予め設定された変速特性に基づいて行うオートモードと該変速段の切り換えを運転者の手動操作に基づいて行うマニュアルモードとを備え、変速段差が２段以上の場合の前記掛け換えダウンシフト変速制限手段による前記掛け換えダウンシフト変速の制限態様として、オートモード選択時には前記２段以上の掛け換えダウンシフト変速を禁止する制限態様と、マニュアルモード選択時には前記２段以上の変速段差を１段ずつ変速させる制限態様とを備えることとするのがよく、そうすることにより、オートモード選択時に車両走行性を確保しつつ摩擦締結要素の信頼性を確保するための変速制御を行う一方、マニュアルモード選択時には飛び越し変速を選択したドライバーの意思を尊重した変速制御を行うことができる。

以上のとおり、本発明の自動変速機の変速制御装置は、エンジンの所定高負荷高回転領域で当該摩擦締結要素の温度が所定の高温状態にあるときに、掛け換えダウンシフト変速を制限することにより、掛け換えダウンシフト変速の解放側の摩擦締結要素の発熱を抑制して信頼性を確保するようにでき、しかも、その掛け換えダウンシフト変速の制限が頻度として少ないことにより、車両走行性を確保できる。

以下、図１〜５を参照して本発明の実施の形態の一例を説明する。図１は自動変速機の全体構造を示す模式図、図２は変速パターン図、図３は３−４クラッチのフェーシング温度特性を説明する参考図、図４は掛け換えダウンシフト変速制限制御のフローチャート、図５は３−４クラッチフェーシング温度判定のフローチャートである。

図１に示すように、この実施の形態の自動変速機１は、エンジン２の出力が入力されるトルクコンバータ３と、第１および第２の２つのプラネタリギヤ（遊星歯車機構）４，５を有する変速歯車機構６とを備えている。

トルクコンバータ３は、エンジン出力軸７に連結されたコンバータケース８内に固設されたインペラポンプ９と、該インペラポンプ９に対向するように配置されて該インペラポンプ９により作動油を介して駆動されるタービンランナ１０と、上記インペラポンプ９とタービンランナ１０との間に介設されて変速機ケース１１にワンウェイクラッチ１２を介して支持されたステータ１３と、コンバータケース８とタービンランナ１０との間に設けられてエンジン出力軸７とタービンランナ１０とを直結するロックアップクラッチ１４とを有する。

エンジン２の出力はエンジン出力軸７からトルクコンバータ３に入力され、トルク変換されて、タービン軸１５を介して変速歯車機構６に出力される。また、オイルポンプ１６がトルクコンバータ３の反エンジン側に配置され、コンバータケース８およびポンプインペラ９を介してエンジン出力軸７により駆動される。

変速歯車機構６は、タービン軸１５と第１のプラネタリギヤ４のサンギヤ２０との間にフォワードクラッチ２１を備え、タービン軸１５と第２のプラネタリギヤ５のサンギヤ２２との間にリバースクラッチ２３を備え、また、タービン軸１５と第２のプラネタリギヤ５のピニオンキャリヤ２４との間に３−４クラッチ２５を備え、また、第２のプラネタリギヤ５のサンギヤ２２を固定する２−４ブレーキ２６を備えている。そして、第１のプラネタリギヤ４のリングギヤ２７と第２のプラネタリギヤ５のピニオンキャリヤ２４とが連結され、これらと変速機ケース１１との間にローリバースブレーキ２９とワンウェイクラッチ３０とが並列に配置されている。また、第１のプラネタリギヤ４のピニオンキャリヤ３１と第２のプラネタリギヤ５のリングギヤ３２とが連結され、これらに出力ギヤ３３が接続されている。

また、出力ギヤ３３に常時噛み合う第１中間ギヤ４０と、この第１中間ギヤ４０が固定されたアイドルシャフト４１と、該アイドルシャフトの他側に固定された第２中間ギヤ４２とで構成された中間伝動機構が設けられ、その第２中間ギヤ４２がデファレンシャル装置５０の入力ギヤ５１と噛み合っている。それにより、変速歯車機構６の出力がデファレンシャルケース５２に伝達され、デファレンシャル装置５０を介して左右の駆動軸５３，５４に伝達される。

この自動変速機１は以上のとおり構成され、オートモード選択時には、図２に示すように車速とエンジンのスロットル開度とをパラメータとして予め設定されている変速特性（変速パターン）に基づいて変速が自動的に行われ、変速歯車機構６の摩擦締結要素であるフォワードクラッチ２１、リバースクラッチ２３、３−４クラッチ２５、２−４ブレーキ２６、ローリバースブレーキ２９、ワンウェイクラッチ３０の選択的作動により、前進４速、後退１速が得られる。また、マニュアルモード選択時には運転者の手動操作によるシフトアップおよびシフトダウンが行われる。

表１に、各摩擦要素２１，２３，２５，２６，２９及びワンウェイクラッチ３０の作動状態と変速段との関係を示す。

この自動変速機１において、４−２ダウンシフト変速および３−２のダウンシフト変速は、ワンウェイクラッチを介さずに二つの摩擦締結要素の一方を解放すると同時に他方を締結する、いわゆる掛け換えダウンシフト変速であって、３-４クラッチ２５（所定の摩擦締結要素）の解放とフォワードクラッチ２１（他の摩擦締結要素）の締結とが同時に行われる。

この掛け換えダウンシフト変速では、まず解放側の摩擦締結要素である３−４クラッチ２５をスリップ状態に移行させて、トルクコンバータ３の出力回転であるタービン回転を変速終了時の回転に向けて上昇させ、一方、締結側の摩擦締結要素であるフォワードクラッチ２１の締結用油圧を上昇させ、トルク伝達が行われる直前の状態にしておく。そして、タービン回転が変速終了時のタービン回転に所定の範囲まで近づいたときに、締結側の摩擦締結要素であるフォワードクラッチ２１の供給油圧をさらに上昇させ、該供給油圧が所定油圧（フォワードクラッチ２１がトルク伝達可能となる油圧）まで上昇したタイミングで、解放側の摩擦締結要素である３−４クラッチ２５をスリップ状態から完全解放状態に移行させる。こうして、解放側摩擦締結要素である３−４クラッチ２５と締結側摩擦締結要素であるフォワードクラッチ２１の同時締結によるインターロックを防止し、逆にこれら二つの摩擦締結要素の同時解放によるエンジン吹き上がりを防止する。

しかし、この掛け換えダウンシフト変速の期間中、解放側の摩擦締結要素である３−４クラッチ２５はほとんどスリップ状態のままで、その間の発熱量が大きく、例えば４−２ダウンシフト変速により、図３に示すように３−４クラッチ２５の温度（フェーシング温度）が急上昇する。３−２ダウンシフト変速の場合も同様で、変速時間が短い分だけ緩和はされるが、３−４クラッチ２５の温度（フェーシング温度）はやはり急上昇する。また、これら４−２ダウンシフト変速および３−２のダウンシフト変速が行われると、変速終了後、車速が上がることによって直ぐに２−３アップシフト変速が発生するのが普通で、それによって、図３に示すように３-４クラッチ２５のフェーシング温度がさらに上昇し、熱的に一層厳しい状況となる。そして、その３-４クラッチ２５のフェーシング温度は、エンジンの出力トルクが大きい高負荷高回転時に一層高温となる。

そこで、この実施の形態では、所定の高負荷高回転領域で、３−４クラッチ２５のフェーシング温度が所定の高温状態にあるときには、掛け換えダウンシフト変速である４−２および３−２のダウンシフト変速(所定のダウンシフト変速）を制限することにより、３-４クラッチ２５の発熱を抑制する掛け換えダウンシフト変速制限制御を実行する。具体的には、例えば、図２の変速パターン図において３−２ダウンシフトラインを低車速側に変更することにより、３-２ダウンシフトの発生を抑制する。あるいは３−２ダウンシフトを禁止する。

その際、３−４クラッチ２５のフェーシング温度が所定の高温状態にあるか否かの判定は、掛け換えダウンシフト変速ある４−２ダウンシフト変速あるいは３−２ダウンシフト変速の変速終了時点からの経過時間を見て、経過時間が所定時間内にあるときは高温状態（所定の高温状態）にあると判定する。また、その高温状態と判定する時間（所定時間）は、掛け換えダウンシフト変速における変速前の変速段位と変速後の変速段位との変速段差が大きい程を長くする。つまり、４−２ダウンシフト変速（変速段差が２）の時は３−２ダウンシフト変速（変速段差が１）のときよりも高温状態と判定する時間（所定時間）を長くする。また、さらに判定精度を向上させるため、高温状態と判定する時間（所定時間）の判定パラメータに自動変速機の作動油の温度を加え、作動油の温度が高い程所定時間を長くする。

この実施の形態の掛け換えダウンシフト変速制限制御のフローチャートは、図４に示すとおりで、スタートして、３−４クラッチ解放の掛け換えダウンシフト変速か否かを判定し（ステップＳ１０１）、掛け換えダウンシフト変速でないときはそのままリターンする。

そして、掛け換えダウンシフト変速のときは、所定の高負荷高回転領域か否かを判定し（ステップＳ１０２）、所定の高負荷高回転領域でなければそのままリターンする。

そして、所定の高負荷高回転領域であるときは、３−４クラッチ２５のフェーシング温度が所定の高温状態にあるか否かのフラグＨＩＴＥＭＰが立っている（ＨＩＴＥＭＰ＝１）か否かを見て（ステップＳ１０３）、ＨＩＴＥＭＰが立っていなければ（ＨＩＴＥＭＰ＝０）、そのままリターンし、ＨＩＴＥＭＰが立っていれば（ＨＩＴＥＭＰ＝１）、３−２ラインを所定の幅だけ低車速側に変更する（ステップＳ１０４）。その際、車速下げ幅は、後述の３−４クラッチ２５のフェーシング温度（ＴＥＭＰＣ）や前回の掛け換え変速終了後の経過時間（Ｔ）によって変更してもよい（例えば、ＴＥＭＰＣが大きい程、また、Ｔが大きい程、車速下げ幅を大きくする。）。

また、３−４クラッチフェーシング温度判定のフローチャートは、図５に示すとおりで、スタートして、３−４クラッチ解放の掛け換えダウンシフト変速が終了したか否かを判定し（ステップＳ２０１）、終了していなければ（変速中）、何もせず、終了したら、自動変速機の作動油の温度（油温）を検出する（ステップＳ２０２）。

そして、終了した３−４クラッチ解放の掛け換えダウンシフト変速の変速段差（つまり、４−２ダウンシフト変速か３−２ダウンシフト変速か）を判定し（ステップＳ２０３）、変速段差が１（つまり、３−２ダウンシフト変速）のときは、タイマー値ＴをＴ₁ にセットし（ステップＳ２０４）、変速段差が２（つまり、４−２ダウンシフト変速）のときは、タイマー値ＴをＴ₁ より大きいＴ₂ にセットする（ステップＳ２０５）。その際、Ｔ₁ およびＴ₂ は、油温が高い程長い設定とする。

そして、タイマー値Ｔを１カウントずつダウンカウントし（ステップＳ２０６）、タイマー値Ｔが残っているか否かを判定して（ステップＳ２０７）、タイマー値が残っていれば（Ｔ＞０）、高温判定フラグＨＩＴＥＭＰを１にセットし（ステップＳ２０８）、タイマー値Ｔが０になれば、ＨＩＴＥＭＰを０にリセットする（ステップＳ２０９）。

図６は、本発明の実施の形態に係る掛け換えダウンシフト変速制限制御のための３−４クラッチフェーシング温度判定の他の例を示すフローチャートである。この例は、３−４クラッチ２５（所定の摩擦締結要素）の作動変換に関係する２−３アップシフト変速、２−４アップシフト変速、３−２ダウンシフト変速および４−２ダウンシフト変速の全てについて、変速開始時の自動変速機の作動油の温度と、変速中の３−４クラッチ２５の発熱による温度上昇の算出値と、変速終了後の温度減衰特性とから、３−４クラッチ２５の温度（フェーシング温度）を遂次推定し、その推定した温度が所定値以上にあるとき所定の高温状態にあると判定するもので、これにより、３−４クラッチ２５が高温状態にあるか否かの判定精度を向上させることができ、掛け換えダウンシフト変速の不必要な制限を防止できる。

図６のフローチャートによる３−４クラッチフェーシング温度判定では、スタートすると、３−４クラッチ関係の変速中か否かを判定する（ステップＳ３０１）する。

そして、３−４クラッチ関係の変速中であれば、油温を検出し（ステップＳ３０２）、次いで、タービントルクから換算して求められるクラッチ入力トルクと、タービン回転数と変速機出力回転数とから求まるクラッチすべり回転数とを掛けた値（損失仕事率）に、単位サンプリング時間（例えば２５ｍｓ）を掛けることによって、サンプリング時間毎の発熱量を算出し（ステップＳ３０３）、次いで、毎回のサンプリング時間毎の発熱量を加算して総発熱量を算出し（ステップＳ３０４）、その算出した総発熱量を実験的に求まる熱容量で割ることによって、３-４クラッチフェーシング温度の上昇温度ΔＴＥＭＰＣを算出する（ステップＳ３０５）。

そして、変速が終了したか否かを判定し（ステップＳ３０６）、変速終了となるまで、サンプリング時間毎発熱量算出から温度上昇算出までの処理（ステップＳ３０３〜３０５）を繰り返す。

そして、変速が終了したら、３−４クラッチフェーシング温度ＴＥＭＰＣに上昇温度ΔＴＥＭＰＣを加算する（ステップＳ３０７）。

また、３−４クラッチ関係の変速中でなくなれば、その変速終了からの経過時間ＴＩＭＳを算出し（ステップＳ３０８）、ＴＩＭＳが所定時間Ｔ₁ （変速終了から時間経過により３−４クラッチフェーシング温度ＴＥＭＰＣが油温ＴＥＭＯと一致するまでの時間）内である（ＴＩＭＳ＜Ｔ₁ ）か否かを判定し（ステップＳ３０９）、所定時間Ｔ₁ 内であれば（ＴＩＭＳ＜Ｔ₁ ）、ＴＥＭＰＣとＴＥＭＯとの差から、ＴＩＭＳのマイナス値をフェ−シング温度減衰時の時定数ＴＣＯＭ（アップシフト変速とダウンシフト変速とで異なる）で割った値を変数とする減衰関数ＥＸＰを使用して３−４クラッチフェーシング温度ＴＥＭＰＣを算出し（ステップＳ３１０）、所定時間Ｔ₁ 以上経過すれば、油温ＴＥＭＯをそのまま３−４クラッチフェーシング温度ＴＥＭＰＣの算出値とする（ステップＳ３１１）。

そして、算出した３-４クラッチフェーシング温度ＴＥＭＰＣが所定温度ＴＬＩＭＩＴを超えている（ＴＥＭＰＣ＞ＴＬＩＭＩＴ）か否かを判定し（ステップＳ３１２）、越えているときは（ＴＥＭＰＣ＞ＴＬＩＭＩＴ）、高温判定フラグＨＩＴＥＭＰを１にセットし（ステップＳ３１３）、越えていなければ、ＨＩＴＥＭＰを０にリセットする（ステップＳ３１４）。

図７は、本発明の実施の形態に係る掛け換えダウンシフト変速制限制御の他の例を示すフローチャートである。この例は、掛け換えダウンシフト変速の制限態様として、３−４クラッチ２５（所定の摩擦締結要素）の温度（フェーシング温度）が所定の高温状態の中で比較的低温と判定される場合には、変速段差が１段の掛け換えダウンシフト変速（３−２ダウンシフト変速）は許容するが、変速段差が２段以上の掛け換えダウンシフト変速（４−２ダウンシフト変速）を禁止する制限態様と、３−４クラッチ２５（所定の摩擦締結要素）の温度（フェーシング温度）が所定の高温状態の中で比較的高温と判定される場合には、全ての掛け換えダウンシフト変速（４−２ダウンシフト変速および３−２ダウンシフト変速）を禁止する制限態様とを備えるものであって、掛け換えダウンシフト変速の制限態様をこのように温度によって細かく分けることにより、信頼性と車両走行性の両立を一層確実なものとすることができる。

図７のフローチャートによる掛け換えダウンシフト変速制限制御は、スタートすると、３−４クラッチ解放の掛け換えダウンシフト変速か否かを判定し（ステップＳ４０１）、掛け換えダウンシフト変速でないときはそのままリターンする。

そして、掛け換えダウンシフト変速のときは、所定の高負荷高回転領域か否かを判定し（ステップＳ４０２）、所定の高負荷高回転領域でなければそのままリターンする。

そして、所定の高負荷高回転領域であるときは、３−４クラッチ２５のフェーシング温度が所定の高温状態にあるか否かのフラグＨＩＴＥＭＰが立っている（ＨＩＴＥＭＰ＝１）か否かを見て（ステップＳ４０３）、ＨＩＴＥＭＰが立っていなければ（ＨＩＴＥＭＰ＝０）、そのままリターンし、ＨＩＴＥＭＰが立っていれば（ＨＩＴＥＭＰ＝１）、３−４クラッチフェーシング温度ＴＥＭＰＣが所定温度ＴＥＭＰＣＡを超えている（ＴＥＭＰＣ＞ＴＥＭＰＣＡ）か否かを判定し（ステップＳ４０４）、ＴＥＭＰＣがＴＥＭＰＣＡ以下のときは、所定の高温状態の中で比較的低温であるということで、２段以上の掛け換えダウンシフト変速（４−２ダウンシフト変速）のみ禁止する（ステップＳ４０５）。また、ＴＥＭＰＣがＴＥＭＰＣＡを越えているときは、所定の高温状態の中で比較的高温であるということで、全掛け換えダウンシフト変速（４−２ダウンシフト変速および３−２ダウンシフト変速）を禁止する（ステップＳ４０６）。

図７のフローチャートは、また、３−４クラッチフェーシング温度ＴＥＭＰＣが所定温度ＴＥＭＰＣＡを超えている（ＴＥＭＰＣ＞ＴＥＭＰＣＡ）か否かの判定（ステップＳ４０４）に代えて、タイマー値による判定を用いてもよい。その場合、タイマー値が所定値以下のときは、所定の高温状態の中で比較的低温であるということで、２段以上の掛け換えダウンシフト変速（４−２ダウンシフト変速）のみ禁止する。また、タイマー値が所定値を越えているときは、所定の高温状態の中で比較的高温であるということで、全掛け換えダウンシフト変速（４−２ダウンシフト変速および３−２ダウンシフト変速）を禁止する。

図８は、本発明の実施の形態に係る掛け換えダウンシフト変速制限制御のさらに他の例を示すフローチャートである。この例は、３−４クラッチ２５に関係する変速段差が２段以上の掛け換えダウンシフト変速（４−２ダウンシフト変速）の場合の制限態様として、オートモード選択時にはその２段以上の掛け換えダウンシフト変速（４−２ダウンシフト変速）を禁止する制限態様と、マニュアルモード選択時にはその２段以上の変速段差を４−３ダウンシフトと３−２ダウンシフトの順で１段ずつ変速させる制限態様とを備えるもので、これにより、オートモード選択時に車両走行性を確保しつつ信頼性確保のための変速制御を行う一方、マニュアルモード選択時には飛び越し変速を選択したドライバーの意思を尊重した変速制御を行うことができる。

図８のフローチャートによる掛け換えダウンシフト変速制限制御は、スタートすると、３−４クラッチ解放の掛け換えダウンシフト変速か否かを判定し（ステップＳ５０１）、掛け換えダウンシフト変速でないときはそのままリターンする。

そして、掛け換えダウンシフト変速のときは、所定の高負荷高回転領域か否かを判定し（ステップＳ５０２）、所定の高負荷高回転領域でなければそのままリターンする。

そして、所定の高負荷高回転領域であるときは、変速段差が２段以上の掛け換えダウンシフト変速（４−２ダウンシフト変速）か否かを判定し（ステップＳ５０３）、変速段差が２段以上の掛け換えダウンシフト変速でないときはそのままリターンし、変速段差が２段以上の掛け換えダウンシフト変速であるときは、３−４クラッチ２５のフェーシング温度が所定の高温状態にあるか否かのフラグＨＩＴＥＭＰが立っている（ＨＩＴＥＭＰ＝１）か否かを見て（ステップＳ５０４）、ＨＩＴＥＭＰが立っていなければ（ＨＩＴＥＭＰ＝０）、そのままリターンし、ＨＩＴＥＭＰが立っていれば（ＨＩＴＥＭＰ＝１）、マニュアルモードか否かを判定する（ステップＳ５０５）。

そして、マニュアルモードでないときは（オートモード）、その２段以上の掛け換えダウンシフト変速（４−２ダウンシフト変速）を禁止する（ステップＳ５０６）。また、マニュアルモードであるときは、その２段以上の変速段差を４−３ダウンシフトと３−２ダウンシフトの順で１段づつ変速させるステップ変速を実行する（ステップＳ５０７）。

なお、上記実施の形態は、４−２ダウンシフト変速および３−２ダウンシフト変速が掛け換えダウンシフト変速で、３-４クラッチが解放側の摩擦締結要素となる自動変速機の場合であるが、本発明は、４−２ダウンシフト変速、３−２ダウンシフト変速以外の掛け換えダウンシフト変速にも適用でき、また、３-４クラッチ以外の解放側摩擦締結要素にも適用できることはいうまでもない。

本発明の実施の形態に係る自動変速機の全体構造を示す模式図である。 本発明の実施の形態に係る変速パターン図である。 本発明の実施の形態に係る３−４クラッチのフェーシング温度特性を説明する参考図。 本発明の実施の形態に係る掛け換えダウンシフト変速制限制御の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る掛け換えダウンシフト変速制限制御のための３−４クラッチフェーシング温度判定の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る掛け換えダウンシフト変速制限制御のための３−４クラッチフェーシング温度判定の他の例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る掛け換えダウンシフト変速制限制御の他の例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る掛け換えダウンシフト変速制限制御のさらに他の例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 自動変速機
２ エンジン
３ トルクコンバータ
６ 変速歯車機構
２１ フォワードクラッチ
２３ リバースクラッチ
２５ ３−４クラッチ
２６ ２−４ブレーキ
２９ ローリバースブレーキ
３０ ワンウェイクラッチ

Claims (7)

1. エンジン出力が入力されるトルクコンバータと、変速歯車機構と、該変速歯車機構の動力伝達経路を切り換える複数の摩擦締結要素を有し、所定のダウンシフト変速時に所定の摩擦締結要素を解放すると同時に他の摩擦締結要素を締結する掛け換えダウンシフト変速を行う自動変速機の変速制御装置であって、前記エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記自動変速機の作動状態を検出する作動状態検出手段と、前記エンジンの運転状態が所定の高負荷高回転領域にあるか否かを判定する領域判定手段と、前記自動変速機の作動状態から前記所定の摩擦締結要素が所定の高温状態にあるか否かを判定する高温判定手段と、前記エンジンの運転状態が前記所定の高負荷高回転領域にあると判定するとともに前記所定の摩擦締結要素の温度が前記所定の高温状態にあると判定したときは前記掛け換えダウンシフト変速を制限する掛け換えダウンシフト変速制限手段とを備えたことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
2. 前記掛け換えダウンシフト変速の変速終了時点を検出する変速終了時点検出手段と、前記変速終了時点からの経過時間を測定する経過時間測定手段とを備え、前記高温判定手段は、前記経過時間が所定時間内にあるときは前記所定の高温状態にあ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変速制御装置。
3. 前記掛け換えダウンシフト変速における変速前の変速段位と変速後の変速段位との変速段差を検出する変速段差検出を備え、前記変速段差が大きい程前記所定時間を長くす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。
4. 当該自動変速機の作動油の温度を検出する油温検出手段を備え、前記作動油の温度が高い程前記所定時間を長くすることを特徴とする請求項２または３記載の自動変速機の変速制御装置。
5. 前記所定の摩擦締結要素の作動変換に関係する変速の変速開始時の自動変速機の作動油の温度を検出する油温検出手段と、前記変速の変速中の前記所定の摩擦締結要素の発熱による温度上昇を算出する温度上昇算出手段と、前記変速の変速開始時の自動変速機の作動油の温度と、前記変速の変速中の前記所定の摩擦締結要素の発熱による温度上昇と、前記変速の変速終了後の温度減衰特性とから前記所定の摩擦締結要素の温度を遂次推定する温度推定手段とを備え、前記高温判定手段は、前記推定した温度が所定値以上にあるとき所定の高温状態にあ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変速制御装置。
6. 前記掛け換えダウンシフト変速制限手段による前記掛け換えダウンシフト変速の制限態様として、前記所定の摩擦締結要素の温度が前記所定の高温状態の中で比較的低温と判定される場合には変速段差が１段の掛け換えダウンシフト変速は許容するが変速段差が２段以上の掛け換えダウンシフト変速を禁止する制限態様と、前記所定の摩擦締結要素の温度が所定の高温状態の中で比較的高温と判定される場合には全ての掛け換えダウンシフト変速を禁止する制限態様とを備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の自動変速機の変速制御装置。
7. 当該自動変速機は、複数の変速段の切り換えを予め設定された変速特性に基づいて行うオートモードと該変速段の切り換えを運転者の手動操作に基づいて行うマニュアルモードとを備え、変速段差が２段以上の場合の前記掛け換えダウンシフト変速制限手段による前記掛け換えダウンシフト変速の制限態様として、オートモード選択時には前記２段以上の掛け換えダウンシフト変速を禁止する制限態様と、マニュアルモード選択時には前記２段以上の変速段差を１段ずつ変速させる制限態様とを備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の自動変速機の変速制御装置。

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