JP2006275075A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 自動変速機全体の変速段を最高速変速段から複数段下の低速変速段に飛び越すように切換えるパワーオンダウンシフト時に、副変速機構と主変速機構との作動切換えを連続的に円滑且つ確実に行い、タービン回転数を滑らかに上昇させ、変速時のシフトクォリティを向上させ、変速時間を短縮できる、自動変速機の制御装置を提供する。
【解決手段】 パワーオン５→２ダウンシフト時に、直結クラッチ６０と３−４クラッチ４２のトルク容量を低減して、３−４クラッチ４２のトルク容量を直結クラッチ６０のトルク容量より低く設定することにより、先ず、直結クラッチ６０を滑らせて副変速機構５を変速開始させ、その後、副変速ワンウエイクラッチ６２がロックした時の反力により、３−４クラッチ４２を滑らせて主変速機構４を変速開始させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、主変速機構と副変速機構とを備えた自動変速機を制御する自動変速機の制御装置に関するものである。

従来、エンジンの出力が入力される主変速機構と、この主変速機構の出力が入力される副変速機構とを備えた自動変速機が実用に供されている（例えば、特許文献１参照）。この自動変速機では、主変速機構に２組の遊星歯車機構が設けられ、副変速機構に１組の遊星歯車機構が設けられ、これら主変速機構と副変速機構とにより５速自動変速機が構成されている。従来、主変速機構により４速自動変速機を構成でき、既存の４速自動変速機に副変速機構を増設することにより５速自動変速機を構成することもできる。

この種の５速自動変速機では、主変速機構に、複数の締結要素；フォワードクラッチ、リバースクラッチ、３−４クラッチ、２−４ブレーキ、ローリバースブレーキと、主変速ワンウエイクラッチが設けられ、副変速機構に、複数の締結要素；直結クラッチ、減速ブレーキと、副変速ワンウエイクラッチが設けられ、これらの締結要素が締結／開放制御されて、主変速機構と副変速機構（３組の遊星歯車機構）の作動が切換られることにより、自動変速機の変速段が１速〜５速と後退速の中の何れかの変速段に切換えられる。

主変速機構において、３−４クラッチと２−４ブレーキが締結され、フォワードクラッチとリバースクラッチとローリバースブレーキと主変速ワンウエイクラッチが開放されると、主変速機構が最高速変速段になる。このとき、副変速機構において、直結クラッチのみが締結されると高速変速段になって、自動変速機全体の変速段が５速になる。また、副変速機構において、直結クラッチが開放され、副変速ワンウエイクラッチ、減速ブレーキが締結されると低速変速段になって、自動変速機全体の変速段が４速になる。

ところで、急加速のためにアクセルペダルを瞬時に大きく踏込んだ場合等、自動変速機の変速段を、最高速変速段（例えば、５速）から複数段下の低速変速段（例えば、２速）に飛び越すように切換えるパワーオンダウンシフトが起こる場合がある。

ここで、特許文献２には、５速→３速又は５速→２速のパワーオンダウンシフト時に、先ず、副変速部の変速制御を開始させ、その変速過程中に主変速部の変速制御開始時点を判定して、主変速部の開放側のデューティ率制御を行い、主変速部の結合側のデューティ率制御を行い、前記変速開始時点をトランスミッション出力軸の回転数に係数を乗じた値以上になる時点として、キックダウン変速の応答性を改善する技術が開示されている。

特開２００４−２２５８６１号公報 特開２００２−１８１１８２号公報

特許文献１のような５速自動変速機では、全体の変速段を最高速変速段（例えば、５速）から複数段下の低速変速段（例えば、２速）に飛び越すように切換えるパワーオンダウンシフト時に、副変速機構の変速段を高速変速段から低速変速段に切換えて、続いて、主変速機構の変速段を高速変速段から低速変速段に切換えるが、これら副変速機構と主変速機構との作動切換えを連続的に円滑に行うことが難しく、その結果、パワーオンダウンシフト時にタービン回転数を滑らかに上昇させることができず、変速時のシフトクォリティを向上させることができず、変速時間を短縮することができない。

特許文献２の技術では、副変速部の変速過程中に主変速部の変速制御開始時点を判定して、主変速部の開放側のデューティ率制御を行い、主変速部の結合側のデューティ率制御を行うことにより、キックダウン変速の応答性を改善するようにしているが、このような主変速部の変速制御だけでは、上記課題を解決することは難しい。事実、図４において、パワーオンダウンシフト時の途中に、タービン回転数が滑らかに上昇せずにフラットになる領域が存在する。

本発明の目的は、自動変速機全体の変速段を最高速変速段から複数段下の低速変速段に飛び越すように切換えるパワーオンダウンシフト時に、先ず、副変速機構を確実に変速開始させると共に、副変速機構のワンウエイクラッチがロック（副変速機構が変速終了）した時の反力により、主変速機構の第３締結要素を滑らせて前記ロックによるショックトルクを吸収しつつ主変速機構を変速開始させ、副変速機構と主変速機構との作動切換えを連続的に円滑且つ確実に行い、タービン回転数を滑らかに上昇させ、変速時のシフトクォリティを向上させ、変速時間を短縮できる、自動変速機の制御装置を提供することである。

請求項１の自動変速機の制御装置は、エンジンの出力が入力される主変速機構と、この主変速機構の出力が入力される副変速機構とを備えた自動変速機であって、副変速機構は、主変速機構が最高速変速段のときに、第１摩擦要素のみの締結により高速変速段になると共に第２摩擦要素の締結或いは第２摩擦要素に並設されたワンウエイクラッチのロックにより高速変速段から低速変速段に切換わり、主変速機構は、最高速変速段のときに締結状態となる第３摩擦要素の開放により低速変速段に切換わるように構成された自動変速機を制御する制御装置において、前記自動変速機全体の変速段を最高速変速段から複数段下の低速変速段に飛び越すように切換えるパワーオンダウンシフト時に、前記第１，第３摩擦要素のトルク容量を低減して第１摩擦要素のトルク容量を第３摩擦要素のトルク容量より低く設定することにより、主変速機構の変速開始前に第１摩擦要素を滑らせて副変速機構を変速開始させ、その後、少なくとも前記ワンウエイクラッチがロックする迄は、第３摩擦要素が締結状態を保持するように第３摩擦要素のトルク容量を保持し、その後、前記ワンウエイクラッチがロックした時の反力により、第３摩擦要素を滑らせて主変速機構を変速開始させるように構成したことを特徴とする。

この制御装置では、副変速機構の第１，第２摩擦要素と、主変速機構の第３摩擦要素、更には他の摩擦要素（複数の摩擦要素を駆動制御する油圧制御回路のソレノイドバルブ）が制御され、副変速機構と主変速機構の作動が切換えられることにより、自動変速機の変速段が複数の変速段（例えば、１速〜５速と後退速）の中の何れかの変速段に切換えられる。自動変速機全体の変速段が最高速変速段のときに、副変速機構では第１摩擦要素のみが締結状態になり、主変速機構では第３摩擦要素が締結状態になる。

前記パワーオンダウンシフト時には、第１，第３摩擦要素のトルク容量が低減されて、第１摩擦要素のトルク容量が第３摩擦要素のトルク容量より低く設定され、これにより、先ず、主変速機構の変速開始前に第１摩擦要素が滑って副変速機構が確実に変速開始する。その後、少なくともワンウエイクラッチがロック（副変速機構が変速終了）する迄は、第３摩擦要素が締結状態を保持するように第３摩擦要素のトルク容量が保持される。この第３摩擦要素のトルク容量はパワーオンダウンシフトの開始時に低減されたものであるので、その後、ワンウエイクラッチがロックした時の反力により、第３摩擦要素が滑って主変速機構が確実に変速開始し、前記ロックによるショックトルクも吸収される。

請求項１の発明においては、次の構成を採用可能である。
前記自動変速機への入力トルクを算出するトルク演算手段を設け、このトルク演算手段で算出された入力トルクに応じて前記パワーオンダウンシフト時の第３摩擦要素のトルク容量を自動的に設定する（請求項２）。前記ワンウエイクラッチのロック後に、第２摩擦要素を締結させる（請求項３）。前記パワーオンダウンシフト時に、第１摩擦要素のトルク容量を急減させた後に暫減させる（請求項４）。

前記ワンウエイクラッチのロック後にタービン軸の入力回転数が所定の時間的変化を経て目標回転数となるように、第３摩擦要素のトルク容量を可変に制御する制御手段を設ける（請求項５）。前記ワンウエイクラッチのロック後に主変速機構の入力回転数と出力回転数の比が所定の時間的変化を経て目標比となるように、第３摩擦要素のトルク容量を可変に制御する制御手段を設ける（請求項６）。

請求項１の自動変速機の制御装置によれば、自動変速機全体の変速段を最高速変速段から複数段下の低速変速段に飛び越すように切換えるパワーオンダウンシフト時に、副変速機構の第１摩擦要素と主変速機構の第３摩擦要素のトルク容量を低減して、第１摩擦要素のトルク容量を第３摩擦要素のトルク容量より低く設定することにより、先ず、主変速機構の変速開始前に第１摩擦要素を滑らせて副変速機構を確実に変速開始させることができ、その後、少なくとも副変速機構のワンウエイクラッチがロック（副変速機構が変速終了）する迄は、第３摩擦要素が締結状態を保持するように第３摩擦要素のトルク容量を保持し、この第３摩擦要素のトルク容量はパワーオンダウンシフトの開始時に低減されたものであるので、その後、ワンウエイクラッチがロックした時の反力により、第３摩擦要素を滑らせて前記ロックによるショックトルクを吸収しつつ主変速機構を確実に変速開始させることができる。その結果、前記パワーオンダウンシフト時に、副変速機構と主変速機構との作動切換えを連続的に円滑且つ確実に行い、タービン回転数を滑らかに上昇させ、変速時のシフトクォリティを向上させ、変速時間を短縮することが可能になる。

請求項２の自動変速機の制御装置によれば、自動変速機への入力トルクを算出するトルク演算手段を設け、このトルク演算手段で算出された入力トルクに応じて前記パワーオンダウンシフト時の第３摩擦要素のトルク容量を自動的に設定するので、入力トルクの変化に対応して、請求項１と同様の効果を奏する。

請求項３の自動変速機の制御装置によれば、ワンウエイクラッチのロック後に、第２摩擦要素を締結させるので、変速時のシフトクォリティに影響を与えることなく、ワンウエイクラッチのロック後における第２摩擦要素の締結タイミングのフリー化を実現できる。

請求項４の自動変速機の制御装置によれば、前記パワーオンダウンシフト時に、第１摩擦要素のトルク容量を急減させた後に暫減させるので、先ず、第１摩擦要素を確実に滑らせて副変速機構を変速開始させることができる。

請求項５の自動変速機の制御装置によれば、ワンウエイクラッチのロック後にタービン軸の入力回転数が所定の時間的変化を経て目標回転数となるように、第３摩擦要素のトルク容量を可変に制御する制御手段を設けたので、シフトクォリティを確実に向上させることができる。

請求項６の自動変速機の制御装置によれば、ワンウエイクラッチのロック後に主変速機構の入力回転数と出力回転数の比が所定の時間的変化を経て目標比となるように、第３摩擦要素のトルク容量を可変に制御する制御手段を設けたので、シフトクォリティを確実に向上させることができる。

本発明の自動変速機の制御装置は、エンジンの出力が入力される主変速機構と、この主変速機構の出力が入力される副変速機構とを備えた自動変速機であって、副変速機構は、主変速機構が最高速変速段のときに、第１摩擦要素のみの締結により高速変速段になると共に第２摩擦要素の締結或いは第２摩擦要素に並設されたワンウエイクラッチのロックにより高速変速段から低速変速段に切換わり、主変速機構は、最高速変速段のときに締結状態となる第３摩擦要素の開放により低速変速段に切換わるように構成された自動変速機を制御するものである。

図１に示すように、自動変速機１は、主たる構成要素として、エンジン２の出力が入力されるトルクコンバータ３と、トルクコンバータ３の出力が入力（エンジンＥの出力がトルクコンバータ３を介して入力）される主変速機構４と、主変速機構４の出力が入力される副変速機構５とを備え、１速〜５速と後退速の中の何れかの変速段に切換え可能な５速自動変速機に構成されている。

トルクコンバータ３は、エンジン出力軸６に連結されたケース１０内に固設されたポンプ１１と、このポンプ１１に対向するように配置されてポンプ１１により作動油を介して駆動されるタービン１２と、ポンプ１１とタービン１２との間に介設されて変速機ケース７にワンウエイクラッチ１３を介して支持されたステータ１４と、ケース１０とタービン１２との間に設けられてエンジン出力軸６とタービン１２とを直結するロックアップクラッチ１５とを有する。タービン１２の回転は、タービン軸８により主変速機構４（第１，第２遊星歯車機構２０，３０）に出力される。トルクコンバータ３のエンジン２と反対側には、トルクコンバータ３のケース１０を介してエンジン出力軸６により駆動されるオイルポンプ１６が配置されている。

主変速機構４は、直列状に配置された第１，第２遊星歯車機構２０，３０と、第１，第２遊星歯車機構２０，３０の動力伝達経路を切換える複数の摩擦要素４０〜４４；フォワードクラッチ４０、リバースクラッチ４１、第３摩擦要素に相当する３−４クラッチ４２、２−４ブレーキ４３、ローリバースブレーキ４４と、主変速ワンウエイクラッチ４５とを有する。第１，第２遊星歯車機構２０，３０は、夫々、サンギヤ２１，３１と、サンギヤ２１，３１に噛合する複数のピニオン２２，３２と、複数のピニオン２２，３２を支持するピニオンキャリア２３，３３と、複数のピニオン２２，３２に噛合するリングギヤ２４，３４とを有する。

タービン軸８と第１遊星歯車機構２０のサンギヤ２１との間にフォワードクラッチ４０が介設され、タービン軸８と第２遊星歯車機構３０のサンギヤ３１との間にリバースクラッチ４１が介設され、タービン軸８と第２遊星歯車機構３０のピニオンキャリア３３との間に３−４クラッチ４２が介設されている。２−４ブレーキ４３は第２遊星歯車機構３０のサンギヤ３１を固定／固定解除可能である。第１遊星歯車機構２０のリングギヤ２４と第２遊星歯車機構３０のピニオンキャリア３３とが連結され、これらリングギヤ２４及びピニオンキャリア３３と変速機ケース７との間にローリバースブレーキ４４と主変速ワンウエイクラッチ４５とが並列に配置されている。第１遊星歯車機構２０のピニオンキャリア２３と第２遊星歯車機構３０のリングギヤ３４とが連結され、ピニオンキャリア２３と出力ギヤ３５が連結されている。

副変速機構５は主変速機構４と並列に配置され、出力ギヤ３５と副変速機構５の入力ギヤ３６とが噛合し、主変速機構４の出力は、これら出力ギヤ３５と入力ギヤ３６を介して副変速機構５（遊星歯車機構５０）に入力される。副変速機構５は、遊星歯車機構５０と、遊星歯車機構５０の動力伝達経路を切換える、第１摩擦要素に相当する直結クラッチ６０と、第２摩擦要素に相当する減速ブレーキ６１と、副変速ワンウエイクラッチ６２とを有する。遊星歯車機構５０は、サンギヤ５１と、サンギヤ５１に噛合する複数のピニオン５２と、複数のピニオン５２を支持するピニオンキャリア５３と、複数のピニオン５２に噛合するリングギヤ５４とを有する。

サンギヤ５１とピニオンキャリア５３との間に直結クラッチ６０が介設され、サンギヤ５１と変速機ケース７との間に減速ブレーキ６１と副変速ワンウエイクラッチ６２とが並列に配置されている。入力ギヤ３６とリングギヤ５４とが連結され、ピニオンキャリア５３と出力軸５５とが連結されている。出力軸５５上の中間ギヤ５６と差動装置６０の入力ギヤ５７とが噛合して、出力軸５５の回転がギヤ５６，５７を介して差動装置６０のデフケース６１に入力され、この差動装置６０を介して左右の車軸６２，６３が駆動される。

図２は、主変速機構４の摩擦要素４０〜４４と主変速ワンウエイクラッチ４５及び副変速機構５の摩擦要素６０，６１と副変速ワンウエイクラッチ６２の作動状態（○が締結（ロック）状態を示す）と変速段との関係を示す図表である。摩擦要素４０〜４４、主変速ワンウエイクラッチ４５、摩擦要素６０，６１、副変速ワンウエイクラッチ６２の作動状態を変化させ、自動変速機１の変速段を１速〜５速と後退速の中の何れかの変速段に切換えるために、油圧制御回路７０が設けられ、この油圧制御回路７０に、第１〜第３ＳＶ７１〜７３、第１〜第４ＤＳＶ７４〜７７、ＬＳＶ７８（ＳＶはシフトバルブ、ＤＳＶはデューティソレノイドバルブ、ＬＳＶはリニアソレノイドバルブ）が設けられ、これらのバルブ７１〜７８がコントローラ８０により駆動制御される（図３参照）。

図３に示すように、この自動変速機１のコントローラ８０（制御装置８０）には、車速Ｖを検出する車速センサ８１、スロットル開度θＴＨ（スロットルバルブの開度θＴＨ）を検出するスロットル開度センサ８２、エンジン出力軸６からエンジン２の回転速度ＮＥを検出するエンジン回転センサ８３、自動変速機１の変速レンジを切換えるシフトレバーのシフト位置ＰＳを検出するシフト位置センサ８４、タービン軸８の回転速度ＮＴを検出するタービン回転センサ８５、作動油の油温を検出する油温センサ８６、エンジン２の吸入空気量ＶＡを検出するエアフローセンサ８７が接続され、コントローラ８０は、これらのセンサ８１〜８７による検出情報に基づいて、第１〜第３ＳＶ７１〜７３、第１〜第４ＤＳＶ７４〜７７、ＬＳＶ７８を夫々駆動制御する。

このコントローラ８０は、そのＲＯＭ等に自動変速機１の変速段を切換え制御する変速制御プログラムが格納され、このプログラムに基づいて図４にフローチャートで示す変速制御を実行する。この変速制御では、先ず、Ｓ１において、ＲＯＭ等に記憶されたアップ側変速マップ又はダウン側変速マップ（図５参照）と、検出された車速Ｖとスロットル開度θＴＨとに基づいて、変速の種類（例えば、２→３変速、５→４変速、本発明に係る５→２変速、等々）が判定され、Ｓ２において、Ｓ１で判定された変速の種類に応じて、自動変速機１の現在の変速段を目標変速段に切換えるために、バルブ７１〜７８が駆動制御されて、摩擦要素４０〜４４，６０，６１が締結・開放制御される。

自動変速機１の変速段が５速のときに、加速のためにアクセルペダルを瞬時に大きく踏込んだ場合等、Ｓ１において、図５に示すダウン側変速マップが採用され、スロットル開度θＴＨが急上昇し、変速マップ上での車速−スロットル開度値が点Ａから瞬時に５→４変速ライン、４→３変速ライン、３→２変速ラインを横切り点Ｂへと移行すると、自動変速機１の変速段を５速から３段下の２速に飛び越すように切換えるパワーオン５→２ダウンシフトと判定される。この場合、Ｓ２において、図６にフローチャートに示す、パワーオン５→２ダウンシフト制御が実行される。

図６に示すように、この制御では、パワーオン５→２ダウンシフトの場合（Ｓ１０；Yes ）、自動変速機１の変速段を５速から目標変速段の２速に切換えるために、第１ＤＳＶ７４が駆動制御されて、主変速機構４の３−４クラッチ４２が開放制御され（Ｓ１１）、第２ＤＳＶ７５が駆動制御されて、主変速機構４のフォワードクラッチ４０が締結制御され（Ｓ１２）、第３ＤＳＶ７６が駆動制御されて、副変速機構５の直結クラッチ６０が開放制御され（Ｓ１３）、第４ＤＳＶ７７が駆動制御されて、副変速機構５の減速ブレーキ６１が締結制御され（Ｓ１４）、リターンする。

Ｓ１１〜Ｓ１４の制御について、図７、図８のタイムチャートに基づいて詳細に説明する。自動変速機１の変速段が５速のとき、第１〜第４ＤＳＶ７４の出力値（デューティ比）は、夫々、０％、１００％、０％、１００％であり、そのときの３−４クラッチ４２、フォワードクラッチ４０、直結クラッチ６０、減速ブレーキ６１の作動圧は、夫々、最大作動圧の１００％、０％、１００％、０％になる。即ち、３−４クラッチ４２と直結クラッチ６０が締結状態であり、フォワードクラッチ４０と減速ブレーキ６１が開放状態である。

この状態から、パワーオン５→２ダウンシフト制御が開始されると、先ず、第１，第３ＤＳＶ７４，７６の出力値が増大されて、３−４クラッチ４２と直結クラッチ６０の作動圧が急激に減圧（例えば、３−４クラッチ４２の作動圧が最大作動圧の５０％程度に減圧、直結クラッチ６０の作動圧が最大作動圧の３０％程度に減圧）される。こうして、３−４クラッチ４２と直結クラッチ６０のトルク容量が急激に低減され、直結クラッチ６０のトルク容量Ａが３−４クラッチ４２のトルク容量Ｂより低く設定される。これにより、先ず、主変速機構４の変速開始前（つまり、３−４クラッチ４２が滑り始める前）に直結クラッチ６０が滑り始めて副変速機構５が変速開始する。

また、パワーオン５→２ダウンシフト制御の開始時に、第２ＤＳＶ７５の出力値が所定時間０％に減少されその直後に増大されて、プリチャージ制御が行われ、フォワードクラッチ４０が締結状態にならない程度に、フォワードクラッチ４０の作動圧が増圧（例えば、最大作動圧の２５％程度に増圧）され、その後待機制御が行われ、フォワードクラッチ４０の作動圧がプリチャージ制御後の作動圧に保持される。

さて、パワーオン５→２ダウンシフト制御の開始時に、直結クラッチ６０のトルク容量が急激に低減された後、第３ＤＳＶ７６の出力値が徐々に増大されて、直結クラッチ６０のトルク容量が暫減され、これにより、直結クラッチ６０が確実に滑り始め、その滑り量が徐々に大きくなって、副変速機構５の変速が進行する。これにより、主変速機構４に対して副変速機構５がニュートラル状態へと移行するため、副変速機構５の入力ギヤ３６の回転数が上昇し、この回転数の上昇により、副変速ワンウエイクラッチ６２がロックして、副変速機構５が変速終了する。

副変速ワンウエイクラッチ６２のロック時から、第４のＤＳＶ７７の出力値が段階的に減少されて、減速ブレーキ６１の作動圧が段階的に増圧（例えば、最大作動圧の５０％、１００％と段階的に増圧）され、副変速ワンウエイクラッチ６２のロック後、つまり、副変速機構５が変速終了した後に、減速ブレーキ６１が締結される。尚、副変速ワンウエイクラッチ６２のロック後に、直結クラッチ６０が完全に開放される。

一方、パワーオン５→２ダウンシフト制御の開始時に、３−４クラッチ４２のトルク容量が急激に低減され、直結クラッチ６０が滑り始めて副変速機構５が変速開始した後、少なくとも副変速ワンウエイクラッチ６２がロックする迄は、３−４クラッチ４２が締結状態を保持するように３−４クラッチ４２のトルク容量が保持される。これにより、副変速ワンウエイクラッチ６２がロックした時の反力により、３−４クラッチ４２が滑り始めて主変速機構４が確実に変速開始し、前記ロックによるショックトルクも３−４クラッチ４２の滑りにより吸収される。

その後、主変速機構５の変速が進行し、主変速機構５の変速終了の直前あたりから、第２ＤＳＶ７５の出力値が減少されて、フォワードクラッチ４０の作動圧が増圧され、主変速機構５の変速終了後にフォワードクラッチ４０が完全に締結される。

ここで、このパワーオン５→２ダウンシフト制御では、タービントルクＴ_T （自動変速機１への入力トルクＴ_T ）が算出され、算出されたタービントルクＴ_T に応じてパワーオン５→２ダウンシフト時の３−４クラッチ４２のトルク容量Ｂが自動的に設定される。このように、タービントルクＴ_T を算出するトルク演算手段に相当する処理は、図６のＳ１１；主変速機構４の３−４クラッチの開放制御において行われ、その詳細を図９にフローチャートで示す。

図９に示すように、タービントルク演算処理が開始されると、先ず、エアフローセンサ８７による検出情報に基づいて算出された、現在のＡ／Ｎ（一吸気行程当たりの吸気量）が読込まれ（Ｓ２０）、次に、エンジン回転センサ８１とタービン回転センサ８５により検出された現在のエンジン回転速度ＮＥとタービン回転速度ＮＴとが読込まれる（Ｓ２１）。次に、読込まれた現在のＡ／Ｎからエンジン２が出力するエンジントルクＴ_E が、所定の関数ｆ（Ａ／Ｎ）により算出される（Ｓ２２）。ここで、Ａ／Ｎの代わりにスロットル開度θＴＨとエンジン回転速度ＮＥに基づいてエンジントルクＴ_E を求めてもよい。

次に、読込まれた現在のエンジン回転速度ＮＥとタービン回転速度ＮＴとからスリップ率ｅ＝ＮＴ／ＮＥが算出され（Ｓ２３）、次に、このスリップ率ｅからエンジントルクＴ_E とタービントルクＴ_T とのトルク比ｔが、所定の関数ｆ（ｅ）により算出され（Ｓ２４）、最後に、トルク比ｔとエンジントルクＴ_E に基づいて、タービントルクＴ_T ＝ｔ×Ｔ_E が算出され（Ｓ２５）、リターンする。

そして、パワーオン５→２ダウンシフト時の３−４クラッチ４２のトルク容量Ｂ（図７参照）については、算出されたタービントルクＴ_T の大小に応じて大小となる適切な容量に自動的に設定される。また、直結クラッチ６０のトルク容量Ａ（図７参照）については、タービントルクＴ_T 或いは設定された３−４クラッチ４２のトルク容量Ｂに応じて、トルク容量Ｂより小さくなる適切な容量に自動的に設定される。

また、このパワーオン５→２ダウンシフト制御では、副変速ワンウエイクラッチ６２のロック後に、タービン回転速度ＮＴ（タービン軸８の入力回転数）が所定の時間的変化を経て（リニアに増加して）、目標タービン回転速度ＴＮＴ（目標回転数）となるように、３−４クラッチ４２のトルク容量が可変に制御される。このように、トルク容量を可変に制御する制御手段に相当する処理は、図６のＳ１１；主変速機構４の３−４クラッチの開放制御において行われ、その詳細を図１０にフローチャートで示す。

パワーオン５→２ダウンシフト制御開始時に、車速Ｖ、スロットル開度θＴＨ等に基づいて、目標タービン回転速度ＴＮＴが算出され、図１０に示すように、この処理では、副変速ワンウエイクラッチ６２がロックした後、主変速機構４が変速開始されると（Ｓ３０；Yes ）、現在のタービン回転速度ＮＴが読込まれ（Ｓ３１）、目標タービン回転速度ＴＮＴと現在のタービン回転速度ＮＴの差ｄＮＴ＝ＴＮＴ−ＮＴが算出される（Ｓ３２）。

次に、このｄＮＴに基づいて、前記所定の時間的変化を経て目標タービン回転速度ＴＮＴとなるように、第１ＤＳＶ７１が駆動制御されて（Ｓ３３）、３−４クラッチ４２の作動圧つまりトルク容量がフィードバック制御され、その後、ＴＮＴ＝ＮＴでないときには（Ｓ３４；No）、Ｓ３１へリターンしてＳ３１〜Ｓ３４が繰返し実行され、ＴＮＴ＝ＮＴになると（Ｓ３４；Yes ）、終了する。

ここで、副変速ワンウエイクラッチ６２のロック後に、タービン回転速度ＮＴ（主変速機構４の入力回転数）と主変速機構４の出力回転速度ＮＭの比；ギヤ比ＧＲが所定の時間的変化を経て目標ギヤ比ＴＧＲとなるように、３−４クラッチ４２のトルク容量が可変に制御されるようにしてもよい。この場合、出力回転速度ＮＭを検出するセンサを、主変速機構４の出力側に設けるものとする。

パワーオン５→２ダウンシフト制御開始時に、車速Ｖ、スロットル開度θＴＨ等に基づいて、目標ギヤ比ＴＧＲが算出される。図１１に示すように、この処理では、副変速ワンウエイクラッチ６２がロックした後、主変速機構４が変速開始されると（Ｓ４０；Yes ）、現在のギヤ比ＧＲが読込まれ（Ｓ４１）、目標ギヤ比ＴＧＲと現在のギヤ比ＧＲの差ｄＧＲ＝ＴＧＲ−ＧＲが算出される（Ｓ４２）。

次に、このｄＧＲに基づいて、前記所定の時間的変化を経て目標ギヤ比ＴＧＲとなるように、第１ＤＳＶ７１が駆動制御されて（Ｓ４３）、３−４クラッチ４２の作動圧つまりトルク容量がフィードバック制御され、その後、ＴＧＲ＝ＧＲでないときには（Ｓ４４；No）、Ｓ４１へリターンしてＳ４１〜Ｓ４４が繰返し実行され、ＴＧＲ＝ＧＲになると（Ｓ４４；Yes ）、終了する。

以上説明した自動変速機１の制御装置によれば、次の効果を奏する。
自動変速機１全体の変速段を最高速変速段の５速から３段下の２速に飛び越すように切換えるパワーオン５→２ダウンシフト時に、副変速機構５の直結クラッチ６０と主変速機構４の３−４クラッチ４２のトルク容量を低減して、直結クラッチ６０のトルク容量Ａを３−４クラッチ４２のトルク容量Ｂより低く設定することにより、先ず、主変速機構４の変速開始前に直結クラッチ６０を滑らせて副変速機構５を確実に変速開始させることができる。

その後、少なくとも副変速機構５の副変速ワンウエイクラッチ６２がロック（副変速機構５が変速終了）する迄は、３−４クラッチ４２が締結状態を保持するように３−４クラッチ４２のトルク容量を保持し、この３−４クラッチ４２のトルク容量はパワーオン５→２ダウンシフトの開始時に低減されたものであるので、その後、副変速ワンウエイクラッチ６２がロックした時の反力により、３−４クラッチ４２を滑らせて副変速ワンウエイクラッチ６２のロックによるショックトルクを吸収しつつ主変速機構４を確実に変速開始させることができる。その結果、パワーオン５→２ダウンシフト時に、副変速機構５と主変速機構４との作動切換えを連続的に円滑且つ確実に行い、タービン回転速度ＮＴを滑らかに上昇させ、変速時のシフトクォリティを向上させ、変速時間を短縮することが可能になる。

パワーオン５→２ダウンシフト時に、自動変速機１への入力トルクＴ_T を算出し、算出された入力トルクＴ_T に応じて、パワーオン５→２ダウンシフト時の３−４クラッチ４２のトルク容量を自動的に設定するので、入力トルクＴ_T の変化に対応して、上記と同様の効果を奏する。副変速ワンウエイクラッチ６２のロック後に、減速ブレーキ６１を締結させるので、変速時のシフトクォリティに影響を与えることなく、副変速ワンウエイクラッチ６２のロック後における減速ブレーキ６１の締結タイミングのフリー化を実現できる。

パワーオン５→２ダウンシフト時に、直結クラッチ６０のトルク容量を急減させた後に暫減させるので、先ず、直結クラッチ６０を確実に滑らせて副変速機構５を変速開始させることができる。副変速ワンウエイクラッチ６２のロック後にタービン軸８の入力回転数（タービン回転速度ＮＴ）が所定の時間的変化を経て目標回転数となるように、３−４クラッチ４２のトルク容量を可変に制御するので、或いは、副変速ワンウエイクラッチ６２のロック後に主変速機構４の入力回転数と出力回転数の比（ギヤ比ＧＲ）が所定の時間的変化を経て目標比となるように、３−４クラッチ４２のトルク容量を可変に制御するので、シフトクォリティを確実に向上させることができる。

尚、副変速ワンウエイクラッチ６２のロック後に、目標タービン回転速度、目標ギヤ比となるように、３−４クラッチ４２のトルク容量を可変に制御する処理を省略してもよい。この場合でも、３−４クラッチ４２のトルク容量を低減後、そのトルク容量を適切な値に設定保持することにより、ある程度、目標タービン回転速度、目標ギヤ比となるように構成することは可能となる。

尚、副変速機構５を省略して主変速機構４により４速自動変速機を構成することができる。そして、この既存の主変速機構４を備えた４速自動変速機に副変速機構５を増設することにより５速自動変速機１を構成することができ、こうして構成された５速自動変速機１を制御する場合に、上記の非常に有効な効果が得られる。

尚、本案については、自動変速機１全体の変速段を最高速変速段の５速から２段下の３速に飛び越すように切換えるパワーオン５→３ダウンシフト時に適用可能である。この場合、３−４クラッチ４２については締結状態が保持されるが、２−４ブレーキ４３については締結状態から開放状態になる。つまり、２−４ブレーキ４３が第３摩擦要素に相当するものとなり、前記実施例において、３−４クラッチ４２の制御と略同等の制御を２−４ブレーキ４３に対して行うようにする。

即ち、先ず、直結クラッチ６０と２−４ブレーキ４３のトルク容量を低減して直結クラッチ６０のトルク容量を２−４ブレーキ４３のトルク容量より低く設定することにより、主変速機構４の変速開始前に直結クラッチ６０を滑らせて副変速機構５を変速開始させ、その後、少なくとも副変速ワンウエイクラッチ６２がロックする迄は、２−４ブレーキ４３が締結状態を保持するように２−４ブレーキ４３のトルク容量を保持し、その後、副変速ワンウエイクラッチ６２がロックした時の反力により、２−４ブレーキ４３を滑らせて主変速機構４を変速開始させる。

尚、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において前記開示事項以外の種々の変更を付加して実施可能であり、また、自動車や、種々の車両に搭載される５速自動変速機に本発明の自動変速機の制御装置を適用可能である。

実施例に係る自動変速機の骨子図である。 摩擦要素の作動状態と変速段との関係を示す図表である。 自動変速機の制御系を示すブロック図である。 自動変速制御を示すフローチャートである。 ダウン側変速マップである。 パワーオン５→２ダウンシフト制御を示すフローチャートである。 パワーオン５→２ダウンシフト動作を表わすタイムチャートである。 パワーオン５→２ダウンシフト動作を表わすタイムチャートである。 タービントルク算出処理のフローチャートである。 トルク容量可変制御を示すフローチャートである。 トルク容量可変制御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
４ 主変速機構
５ 副変速機構
８ タービン軸
４０ フォワードクラッチ
４２ ３−４クラッチ
６０ 直結クラッチ
６１ 減速ブレーキ
６２ 副変速ワンウエイクラッチ
８０ コントローラ

Claims (6)

1. エンジンの出力が入力される主変速機構と、この主変速機構の出力が入力される副変速機構とを備えた自動変速機であって、副変速機構は、主変速機構が最高速変速段のときに、第１摩擦要素のみの締結により高速変速段になると共に第２摩擦要素の締結或いは第２摩擦要素に並設されたワンウエイクラッチのロックにより高速変速段から低速変速段に切換わり、主変速機構は、最高速変速段のときに締結状態となる第３摩擦要素の開放により低速変速段に切換わるように構成された自動変速機を制御する制御装置において、
   前記自動変速機全体の変速段を最高速変速段から複数段下の低速変速段に飛び越すように切換えるパワーオンダウンシフト時に、
   前記第１，第３摩擦要素のトルク容量を低減して第１摩擦要素のトルク容量を第３摩擦要素のトルク容量より低く設定することにより、主変速機構の変速開始前に第１摩擦要素を滑らせて副変速機構を変速開始させ、
   その後、少なくとも前記ワンウエイクラッチがロックする迄は、第３摩擦要素が締結状態を保持するように第３摩擦要素のトルク容量を保持し、
   その後、前記ワンウエイクラッチがロックした時の反力により、第３摩擦要素を滑らせて主変速機構を変速開始させるように構成したことを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 前記自動変速機への入力トルクを算出するトルク演算手段を設け、このトルク演算手段で算出された入力トルクに応じて前記パワーオンダウンシフト時の第３摩擦要素のトルク容量を自動的に設定することを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
3. 前記ワンウエイクラッチのロック後に、第２摩擦要素を締結させることを特徴とする請求項２に記載の自動変速機の制御装置。
4. 前記パワーオンダウンシフト時に、第１摩擦要素のトルク容量を急減させた後に暫減させることを特徴とする請求項２に記載の自動変速機の制御装置。
5. 前記ワンウエイクラッチのロック後にタービン軸の入力回転数が所定の時間的変化を経て目標回転数となるように、第３摩擦要素のトルク容量を可変に制御する制御手段を設けたことを特徴とする請求項２に記載の自動変速機の制御装置。
6. 前記ワンウエイクラッチのロック後に主変速機構の入力回転数と出力回転数の比が所定の時間的変化を経て目標比となるように、第３摩擦要素のトルク容量を可変に制御する制御手段を設けたことを特徴とする請求項２に記載の自動変速機の制御装置。

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