JP2007263206A

JP2007263206A - 自動変速機の変速制御装置

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Publication number: JP2007263206A
Application number: JP2006087765A
Authority: JP
Inventors: Haruhiko Nishino; 治彦西野; Shin Nakano; 紳中野
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2006-03-28
Filing date: 2006-03-28
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2026-03-28
Also published as: JP4849928B2

Abstract

【課題】入力回転数の変化幅が小さい低車速におけるパワーオンダウンシフトにおいても、係合油圧の出力タイミングの遅れを抑制し、エンジン回転の吹き上がりや変速ショックの発生を防止する。
【解決手段】実際の入力回転数とその時間変化率とから低速段への到達時刻を推定し、推定到達時刻から係合側係合要素の油圧応答時間分を差し引くことで係合側係合要素の係合油圧の実出力タイミングを算出する一方、変速指令時に変速後の入力回転数を予測し、この予測入力回転数と入力回転数の目標時間変化率とから低速段への到達時刻を予測し、予測到達時刻から係合側係合要素の油圧応答時間分を差し引くことで係合側係合要素の係合油圧の推定出力タイミングを算出する。出力タイミングが同期外れ検出前と判定された場合には推定出力タイミングで係合油圧を出力し、同期外れ検出後と判定された場合には実出力タイミングで係合油圧を出力することで、係合側係合要素の係合遅れを防止する。
【選択図】図５

Description

本発明は自動変速機の変速制御装置、特にパワーオンダウンシフトを実施する変速制御装置に関するものである。

一般に、自動変速機は車速やスロットル開度などの運転条件に応じて、変速マップから自動的に変速段を決定し、係合要素に油圧を供給または排出して変速を行なう。例えば３速で走行している時にアクセルペダルを踏み込むと、その時の車速，スロットル開度で決定される動作点が変速マップの３−２ダウンシフト線を横切ることにより、２速への変速指令が出され、ある係合要素を係合させ、別の係合要素を解放することにより、２速段への変速が行われる。このようなスロットル開度（アクセル開度）をある程度開いた状態でダウンシフトを行うことをパワーオンダウンシフトと呼ぶ。

図７は従来の変速制御方法の一例であり、３速段から２速段へのパワーオンダウンシフトにおけるタービン回転数、係合側係合要素および解放側係合要素の指示電流を示す。係合側係合要素および解放側係合要素の油圧を破線で示す。なお、指示電流とは係合要素の油圧を制御するためのリニアソレノイド弁に入力する電流を指す。
時刻ｔ１でパワーオンダウンシフトの変速指令が出ると、時刻ｔ２まで係合側係合要素のガタ詰めを実施した後、時刻ｔ２で係合側係合要素に待機圧を出力する。ここで、待機圧とは、解放側係合要素のフィードバック制御に影響を与えないようトルク容量を持たない状態で待機している油圧のことである。この例では時刻ｔ２〜ｔ３とｔ３〜ｔ４とで待機圧を段階的に変化させたが、一定であってもよい。一方、解放側係合要素の油圧は時刻ｔ１で解放初期圧まで減圧され、時刻ｔ３でタービン回転数が３速時の回転数より一定値ｎ１だけ上昇したことを検出（同期外れ検出）すれば、タービン回転数が所定の時間変化率となるように解放側係合要素の油圧をフィードバック制御する。係合側係合要素には、時刻ｔ４で係合油圧を出力する。係合油圧は係合側係合要素に所定のトルク容量を発生させる油圧であり、一定圧に維持される。係合油圧の出力タイミングｔ４は、変速途中（例えば時刻ｔ３）のタービン回転数とその時間変化率とから２速段のタービン回転数に到達する時刻ｔ６を推定し、その時刻ｔ６から係合側係合要素の油圧応答時間分Ｔｒを差し引くことにより求められる。油圧応答時間Ｔｒとは、係合側ソレノイド弁に指示電流を出力してから係合側係合要素の係合油圧が係合完了時の油圧まで上昇する時間にほぼ等しい。その後、時刻ｔ５で２速時のタービン回転数より所定値ｎ２だけ低い値まで上昇したことを検出（同期予測）すれば、解放側係合要素のフィードバック制御を終了し、油圧を所定勾配で減圧する終了処理を実施するとともに、係合側係合要素の油圧を所定勾配で増圧する終了処理を実施し、２速状態となる。

図７は中・高車速におけるパワーオンダウンシフトの一例であり、同期外れ検出（ｔ３）から同期予測（ｔ５）までの時間が比較的長く、２速段のタービン回転数に到達する時刻ｔ６から油圧応答時間分Ｔｒを差し引いて算出した係合油圧の出力タイミングｔ４が、同期外れ検出（ｔ３）より後となる場合である。そのため、このタイミングｔ４で係合油圧を出力すれば、エンジン回転の吹き上がりや変速ショックを発生させずに変速できる。しかしながら、低車速におけるパワーオンダウンシフトでは、高速段と低速段とのタービン回転数差が少なく、タービン回転数が低速段の回転数に短時間で到達することになる。このような場合には、係合油圧の出力タイミングｔ４が求められないことがある。

図８は低車速におけるパワーオンダウンシフトの一例であり、図７と対応する時刻には同一符号を付す。
この場合も、時刻ｔ３でタービン回転数の同期外れを検出した時、その時刻ｔ３のタービン回転数とその時間変化率とから２速段のタービン回転数に到達する時刻ｔ６を推定し、その時刻ｔ６から油圧応答時間分Ｔｒを差し引くことにより、係合油圧の出力タイミングｔ４を求める。しかし、計算で求めた出力タイミングｔ４は現時点（時刻ｔ３）より以前の時刻であり、無意味な時刻である。そのため、早くても時刻ｔ３でしか係合油圧を出力できず、係合側係合要素の係合遅れのため、変速ショックが大きくなったり、エンジン回転の吹き上がりなどが発生することがある。

特許文献１には、クラッチ掛け替えを伴うパワーオンダウンシフト時に、入力回転数の上昇速度が異なる場合でも、適切なタイミングで係合油圧をかけることで、変速ショックやエンジン回転の吹き上がりを防止した変速制御方法が提案されている。
しかし、特許文献１に記載の変速制御方法の場合も、変速途中のタービン回転数とその時間変化率とから低速段への到達時刻を推定し、この推定到達時刻から係合側係合要素の油圧応答時間分を差し引いた時点を係合油圧の出力タイミングとしているため、上述の従来技術と同様に、タービン回転数の変化幅が小さい低車速時には、係合油圧の出力タイミングが遅れ、エンジン回転の吹き上がりや変速ショックが発生する可能性がある。

特許文献２には、係合油圧の出力開始タイミングを、係合側係合要素のガタ詰め時間と、変速中のタービン回転数と、変速完了時の目標回転数と、変速中の現回転数変化率または設定目標変化率とで算出する変速制御装置が開示されている。
しかし、この変速制御装置でも、係合油圧の出力タイミングがタービン回転数の変化ゾーン外になる場合については想定されておらず、上述の課題を解決できない。

特許文献３には、高車速かつ高トルク時には専ら解放側係合要素の解放圧を制御することでダウンシフトを行い、低車速又は低トルク時には解放側係合要素と係合側係合要素のトルク分担比を１：１とし、解放側と係合側の両方の係合要素の油圧を同時並列的に実施することによりダウンシフトを行う技術が開示されている。
しかし、解放側と係合側の両方の係合要素でトルク分担してタービン回転数の制御を実施する方法は、影響要因が増加し、制御が複雑であるため、精度上の問題が発生する。
特開２００５−３３７４１０号公報特開平５−１４１５１３号公報特開平９−２９６８６２号公報

本発明の目的は、入力回転数の変化幅が小さい低車速におけるパワーオンダウンシフトにおいても、係合油圧の出力タイミングの遅れを抑制し、エンジン回転の吹き上がりや変速ショックの発生を抑制できる自動変速機の変速制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、パワーオンダウンシフトの変速指令後に、係合側係合要素に係合油圧を出力するとともに、入力回転数が低速段の回転数に所定の時間変化率で近づくように解放側係合要素の油圧を調圧し、入力回転数が上記低速段の回転数に近づいた時点で解放側係合要素を解放しかつ係合側係合要素を締結して変速完了とする自動変速機の変速制御装置において、実際の入力回転数とその時間変化率とから低速段への到達時刻を推定し、上記推定到達時刻から係合側係合要素の油圧応答時間分を差し引くことで係合側係合要素の係合油圧の出力タイミングを算出する第１タイミング算出手段と、変速指令時に変速後の入力回転数を予測し、この予測入力回転数と入力回転数の目標時間変化率とから低速段への到達時刻を予測し、上記予測到達時刻から係合側係合要素の油圧応答時間分を差し引くことで係合側係合要素の係合油圧の出力タイミングを算出する第２タイミング算出手段と、上記第１タイミング算出手段および第２タイミング算出手段により算出されたタイミングが、入力回転数が低速段の回転数に向かって変化を開始する前であると判定された場合には、上記第２タイミング算出手段により算出されたタイミングを係合油圧の出力タイミングと決定し、上記第１タイミング算出手段および第２タイミング算出手段により算出されたタイミングが、入力回転数が低速段の回転数に向かって変化を開始した後であると判定された場合には、上記第１タイミング算出手段により算出されたタイミングを係合油圧の出力タイミングと決定する出力タイミング決定手段と、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。

本発明では、係合側係合要素の係合油圧の出力タイミングを２通りの方法で算出している。まず第１に、実際の入力回転数とその時間変化率とから低速段への到達時刻を推定し、この推定到達時刻から係合側係合要素の油圧応答時間分を差し引くことで係合側係合要素の係合油圧の出力タイミングを算出する。このタイミングを実出力タイミングと呼ぶ。第２に、変速指令時に変速後の入力回転数を予測し、この予測入力回転数と入力回転数の目標時間変化率とから低速段への到達時刻を予測し、この予測到達時刻から係合側係合要素の油圧応答時間分を差し引くことで係合側係合要素の係合油圧の出力タイミングを算出する。これを推定出力タイミングと呼ぶ。ここで、入力回転数が低速段の回転数に向かって変化を開始する前か後か（同期外れ検出前か後か）を判定し、もし同期外れ検出前であれば、推定出力タイミングで係合側係合要素の係合油圧を出力し、同期外れ検出後であれば、実出力タイミングで係合側係合要素の係合油圧を出力する。つまり、同期外れ検出後は、実出力タイミングと推定出力タイミングの先後に関係なく、常に実出力タイミングを係合油圧の出力タイミングとする。

中・高車速におけるパワーオンダウンシフトでは、入力回転数の変化幅が大きいので、実出力タイミングも推定出力タイミングも共に同期外れ検出後になることが多い。その場合には、従来（図７参照）と同様に実際の入力回転数とその時間変化率とから低速段への到達時刻を推定し、この推定到達時刻から係合側係合要素の油圧応答時間分を差し引いた時点（実出力タイミング）を係合側係合要素の係合油圧の出力タイミングとすればよい。中・高車速では、従来と同様に実出力タイミングで係合油圧を出力しても、係合遅れが発生することがない。一方、低車速におけるパワーオンダウンシフトでは、入力回転数の変化幅が小さいので、実出力タイミングを算出しようとしても、求めることができない。そのため、変速指令時に変速後の入力回転数を予測し、この予測入力回転数と入力回転数の目標時間変化率とから低速段への到達時刻を予測し、この予測到達時刻から係合側係合要素の油圧応答時間分を差し引いた時点（推定出力タイミング）を係合側係合要素の係合油圧の出力タイミングとする。そのため、低車速時における係合側係合要素の係合遅れを解消でき、変速ショックやエンジン回転の吹き上がりを防止することができる。
本発明では、係合側係合要素の係合油圧の出力タイミングを、車速やトルクで判別するのではなく、同期外れ検出の前後で、実出力タイミングまたは推定出力タイミングの一方を選択するだけであるから、制御が非常に簡単であり、かつ安定した制御を実施できる。

パワーオンダウンシフト時の入力回転数の上昇速度（時間変化率）は、車両の負荷（入力トルク）や車速などによって変動する。そのため、変速指令時に予測する変速後の入力回転数や入力回転数の目標時間変化率は、負荷や車速などに応じて予め設定しておく必要がある。特に、実際の入力回転数の時間変化率を用いて目標時間変化率を学習補正するようにすれば、車両の個体バラツキや経時変化などによる誤差の少ない目標時間変化率を求めることができる。

以上のように、本発明によれば、係合側係合要素の係合油圧の出力タイミングを２通りの方法で算出し、同期外れ検出前では推定出力タイミングを係合油圧の出力タイミングとし、同期外れ検出後では実出力タイミングを係合油圧の出力タイミングとしている。つまり、中・高車速におけるパワーオンダウンシフトのように入力回転数の変化幅が大きい時には、実際の入力回転数とその時間変化率とから係合油圧の出力タイミングを決定し、低車速におけるパワーオンダウンシフトのように入力回転数の変化幅が小さい時には、変速指令時に変速後の入力回転数を予測し、この予測入力回転数と入力回転数の目標時間変化率とから係合油圧の出力タイミングを決定している。そのため、入力回転数の変化幅が小さい低車速におけるパワーオンダウンシフトにおいても、係合油圧の出力タイミングの遅れを抑制でき、エンジン回転の吹き上がりや変速ショックの発生を防止できる。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、実施例を参照して説明する。

図１は本発明にかかる自動変速機を搭載した車両のシステムの一例を示す。
エンジン１の出力は自動変速機２のトルクコンバータ３を経て変速機構４に伝達され、さらに変速機構４は出力軸５を介して車輪（図示せず）に連結されている。自動変速機２はエンジン１によりトルクコンバータ３を介して駆動されるオイルポンプ６を備え、このオイルポンプ６の吐出圧は油圧制御装置７へ送られる。油圧制御装置７は変速制御用の第１〜第３ソレノイド弁２１〜２３を備えており、これらソレノイド弁２１〜２３をＡＴコントローラ２０で制御することにより、変速機構４に内蔵されている各種係合要素の油圧を走行状態に応じて制御している。ソレノイド弁２１〜２３としては、リニアソレノイド弁だけでなく、デューティソレノイド弁を使用することができる。
なお、変速制御用のソレノイド弁２１〜２３は３個に限るものではなく、さらにロックアップクラッチ制御用やライン圧制御用などの別の機能を持つソレノイド弁を追加してもよい。

ＡＴコントローラ２０には、エンジン回転数、スロットル開度、タービン回転数（入力回転数）、車速、シフトポジションなどの信号が入力されている。ＡＴコントローラ２０のメモリには、変速マップ、パワーオン／オフの判定値マップ、変速制御用プログラムなどが格納されている。上記入力信号から、判定マップによってパワーオン状態かパワーオフ状態かを判定するとともに、その時の車速およびスロットル開度から変速マップによって変速段を決定し、上記ソレノイド弁２１〜２３を制御している。なお、ＡＴコントローラ２０には上記以外の信号を入力してもよい。

図２は変速機構４の一例を示す。
変速機構４は、トルクコンバータ３を介してエンジン動力が伝達される入力軸１０、摩擦係合要素である３個のクラッチＣ１〜Ｃ３および２個のブレーキＢ１，Ｂ２、ワンウエイクラッチＦ、ラビニヨウ型遊星歯車機構１１、差動装置１４などを備えている。

遊星歯車機構１１のフォワードサンギヤ１１ａと入力軸１０とはＣ１クラッチを介して連結されており、リヤサンギヤ１１ｂと入力軸１０とはＣ２クラッチを介して連結されている。キャリヤ１１ｃはセンターシャフト１５と連結され、センターシャフト１５はＣ３クラッチを介して入力軸１０と連結されている。また、キャリヤ１１ｃはＢ２ブレーキとキャリヤ１１ｃの正転（エンジン回転方向）のみを許容するワンウェイクラッチＦとを介して変速機ケース１６に連結されている。キャリヤ１１ｃは２種類のピニオンギヤ１１ｄ，１１ｅを支持しており、フォワードサンギヤ１１ａは軸長の長いロングピニオン１１ｄと噛み合い、リヤサンギヤ１１ｂは軸長の短いショートピニオン１１ｅを介してロングピニオン１１ｄと噛み合っている。ロングピニオン１１ｄのみと噛み合うリングギヤ１１ｆは出力ギヤ１２に結合されている。出力ギヤ１２は中間軸１３を介して差動装置１４と接続されている。

図３は、変速機構４を構成するクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３、ブレーキＢ１，Ｂ２およびワンウェイクラッチＦの作動を示し、前進４段、後退１段の変速段を実現している。Ｃ１クラッチはＲレンジのみ係合され、Ｃ２クラッチはＤレンジの１〜３速で係合され、Ｃ３クラッチはＤレンジの３，４速で係合され、Ｂ１ブレーキはＤレンジの２，４速で係合され、Ｂ２ブレーキはＲレンジとＬレンジ（図示せず）で係合される。

図３には第１〜第３ソレノイド弁（ＳＯＬ１〜ＳＯＬ３）２１〜２３の作動状態も示されている。この作動表は定常状態の作動を表し、○は通電状態、×は非通電状態を示す。本実施例では、第１ソレノイド弁２１はＢ１ブレーキ制御用であり、第２ソレノイド弁２２はＣ２クラッチ制御用であり、第３ソレノイド弁２３はＣ３クラッチ制御用とＢ２ブレーキ制御用とを兼ねている。
本実施例では、第１ソレノイド弁２１は常閉型、第２，第３ソレノイド弁２２，２３は常開型が用いられているが、これに限るものではない。

図４は、中・高車速における３速から２速へのパワーオンダウンシフトの制御方法を示す。３速から２速へのダウンシフト時における係合側係合要素はＢ１ブレーキであり、解放側係合要素はＣ３クラッチである。図４には、タービン回転数と解放側ソレノイド弁２３の指示電流と係合側ソレノイド弁２１の指示電流とが示されているが、解放側ソレノイド弁２３は常閉型（常開型と電流値が逆）として示した。

図４において、図７と共通する時刻には同一符号を付し、重複説明を省略する。この制御方法では、時刻ｔ３で同期外れを検出した後、この時刻ｔ３でのタービン回転数とその時間変化率とから２速段のタービン回転数に到達する時刻ｔ６を推定し、その時刻ｔ６からＢ１ブレーキの油圧応答時間分Ｔｒを差し引くことにより、Ｂ１ブレーキの係合油圧の出力タイミング（実出力タイミングと呼ぶ）ｔ４を算出する。

一方、パワーオンダウンシフトの変速指令ｔ１と同時に、変速後のタービン回転数を予測し、この予測入力回転数とタービン回転数の目標時間変化率（図４に破線で示す）とから２速段への到達時刻ｔ７を予測する。この予測到達時刻ｔ７からＢ１ブレーキの油圧応答時間分Ｔｒを差し引くことで、Ｂ１ブレーキの係合油圧の出力タイミング（推定出力タイミングと呼ぶ）ｔ８を算出する。

以上のように２つの出力タイミングｔ４、ｔ８が算出される。これら出力タイミングｔ４、ｔ８はいずれも同期外れ検出ｔ３の後であるため、実出力タイミングｔ４を係合油圧の出力タイミングと決定し、時刻ｔ４でＢ１ブレーキに係合油圧を出力する。
図４の制御方法の場合は、実出力タイミングｔ４と推定出力タイミングｔ８とが共に同期外れ検出ｔ３の後であるため、目標時間変化率（図４に破線で示す）を用いた推定出力タイミングｔ８は有効活用されず、図７に示した従来の制御方法と結果的に同じとなる。

図５は、低車速における３速から２速へのパワーオンダウンシフトの制御方法を示す。
この場合には、時刻ｔ３で同期外れを検出した後、この時刻ｔ３でのタービン回転数とその時間変化率とから２速段のタービン回転数に到達する時刻ｔ６を推定し、その時刻ｔ６からＢ１ブレーキの油圧応答時間分Ｔｒを差し引くことで、実出力タイミングｔ４を算出しても、算出された実出力タイミングｔ４は既に過去の時点であるため、無意味になる。

一方、パワーオンダウンシフトの変速指令ｔ１と同時に、変速後のタービン回転数を予測し、この予測回転数とタービン回転数の目標時間変化率（図５に破線で示す）とから２速段への到達時刻ｔ７を予測し、この予測到達時刻ｔ７からＢ１ブレーキの油圧応答時間分Ｔｒを差し引くことで、推定出力タイミングｔ８を算出する。推定出力タイミングｔ８は、同期外れ検出ｔ３より前の時点である。このタイミングｔ８でＢ１ブレーキに係合油圧を出力する。このようにタービン回転数の変化幅が小さい低車速におけるパワーオンダウンシフトでは、同期外れｔ３を検出する前に係合油圧を出力できるので、係合油圧の出力タイミングの遅れを解消でき、エンジン回転の吹き上がりや変速ショックの発生を抑制できる。

図６は３速から２速へのパワーオンダウンシフトにおける変速制御の流れの一例を示す。ここでは、特にＢ１ブレーキの係合油圧の制御について説明する。
まず、３速→２速へのパワーオン変速指令が出されたか否かを判定する（ステップＳ１）。変速指令が出された場合には、初期制御を実施する（ステップＳ２）。初期制御とは、がた詰め、待機圧出力、同期外れ検出などの一連の制御を指す。
初期制御の直後またはこれと並行して、同期外れ検出前であるか否かの判定（ステップＳ３）を行う。同期外れ検出前であると判定された場合には、ステップＳ４以下の処理を実施し、同期外れ検出後であると判定された場合には、ステップＳ４には入らず、ステップＳ９以下の処理を実施する。このように同期外れ検出後であると判定された場合には、推定出力タイミングと実出力タイミングの先後に関係なく、実出力タイミングを係合油圧の出力タイミングとする。同期外れ検出後では、推定出力タイミングより実出力タイミングの方が実際の制御状態を反映しているので、精度のよい制御ができるからである。
ステップＳ４では、変速指令時のアウトプット回転数（車速）から２速段のタービン回転数を予測計算し、目標のタービン回転数の変化率を計算し（ステップＳ５）、２速段に到達する時間（予測時間）を計算する（ステップＳ６）。予測された２速段の到達時刻とは、図４，図５における時刻ｔ７のことである。
次に、計算で求めた予測時間とＢ１ブレーキの油圧応答時間Ｔｒとを比較する（ステップＳ７）。油圧応答時間Ｔｒとは、係合側ソレノイド弁２１に指令信号を出力してからＢ１ブレーキの係合油圧が係合完了時の油圧まで上昇する時間とほぼ等しい。もし、予測時間が油圧応答時間Ｔｒ以下であれば、Ｂ１ブレーキの係合油圧を出力する（ステップＳ８）。これは、図５における推定出力タイミングｔ８で係合油圧を出力することを意味する。
一方、予測時間が油圧応答時間Ｔｒより長い場合には、実際のタービン回転数の変化率を計算し（ステップＳ９）、２速段に到達する時間（推定時間）を計算する（ステップＳ１０）。ここで、推定された２速段の到達時刻とは、図４，図５における時刻ｔ６のことである。
次に、計算で求めた推定時間とＢ１ブレーキの油圧応答時間Ｔｒとを比較する（ステップＳ１１）。推定時間が油圧応答時間Ｔｒより長い場合には、ステップＳ３以後のステップを繰り返し、推定時間が油圧応答時間Ｔｒ以下になれば、Ｂ１ブレーキの係合油圧を出力する（ステップＳ８）。これは、図４における実出力タイミングｔ４で係合油圧を出力することを意味する。

図６に示す一連のステップのうち、ステップＳ４〜Ｓ７が本発明の第２タイミング算出手段に相当し、ステップＳ９〜Ｓ１１が本発明の第１タイミング算出手段に相当する。上記のように予測時間および推定時間を算出し、これを油圧応答時間Ｔｒと比較し、いずれかの時間が油圧応答時間Ｔｒと等しくなった時点で係合油圧を出力している。同期外れ検出前に推定出力タイミングが到来した場合には、その推定出力タイミングで係合油圧を出力するため、低速時のパワーオンダウンシフトでも、Ｂ１ブレーキの係合遅れを解消することができる。また、同期外れ検出後に推定出力タイミングおよび実出力タイミングが到来した場合には、実出力タイミングで係合油圧を出力するため、中・高速時のパワーオンダウンシフトを実際のタービン回転数の変化に則して制御することができる。

上記説明では、同期外れを検出した時点でのタービン回転数とその時間変化率とから実出力タイミング（推定時間）を算出すると説明したが、実際には変速指令直後から継続して実出力タイミング（推定時間）を算出することができる。例えば、同期外れ検出前ではタービン回転数がほぼ一定のため、推定時間は無限大に近い値となるが、その場合には推定時間が必ず油圧応答時間より長くなるので、処理上特に問題がないからである。図６ではステップＳ９〜Ｓ１１（第１タイミング算出手段）をステップＳ４〜Ｓ７（第２タイミング算出手段）より後に実施しているが、上記のように変速指令直後から実出力タイミングを算出できるのであれば、ステップＳ９〜Ｓ１１をステップＳ４〜Ｓ７より前に実施してもよい。

上記実施例では、油圧応答時間Ｔｒを一定として説明したが、ＡＴＦ油温などによって変化させてもよい。すなわち、油温が低い時には粘度が高くなるため、高温時に比べて油圧応答時間Ｔｒが長くなる傾向にある。そこで、油温が低い場合には、油圧応答時間Ｔｒを長めに設定することで、油温変化に関係なくショックのないパワーオンダウンシフトを実施できる。

図４，図５では、タービン回転数の目標時間変化率（破線で示す）が実際のタービン回転数の時間変化率（実線で示す）に比べて小さい例を記載したが、目標時間変化率が実際の時間変化率より大きい場合もあり得る。目標時間変化率は学習制御などによって実際のタービン回転数変化率に近づけることが望ましい。

上記実施例では、３速から２速へのパワーオンダウンシフト時における変速制御を例に説明したが、クラッチの掛け替えを伴うパワーオンダウンシフトであれば、それ以外の変速段、例えば４速から３速への変速時にも同様に適用できる。
図４，図５では、係合側係合要素Ｂ１の係合油圧をステップ状に上昇させた後、一定圧に保持する例を示したが、所定時間勾配で上昇させてもよい。

本発明における車両用自動変速機を搭載したシステム図である。図１の自動変速機の変速機構のスケルトン図である。図２に示す変速機構の各摩擦係合要素およびソレノイド弁の作動表である。本発明の中・高車速時における３速から２速へのパワーオンダウンシフトのタービン回転数、解放側ソレノイド弁の指示電流および係合側ソレノイド弁の指示電流の時間変化図である。本発明の低車速時における３速から２速へのパワーオンダウンシフトのタービン回転数、解放側ソレノイド弁の指示電流および係合側ソレノイド弁の指示電流の時間変化図である。本発明に係る変速制御方法の一例フローチャート図である。従来の中・高車速時における３速から２速へのパワーオンダウンシフトのタービン回転数、解放側ソレノイド弁の指示電流および係合側ソレノイド弁の指示電流の時間変化図である。従来の低車速時における３速から２速へのパワーオンダウンシフトのタービン回転数、解放側ソレノイド弁の指示電流および係合側ソレノイド弁の指示電流の時間変化図である。

符号の説明

Ｂ１係合側係合要素
Ｃ３解放側係合要素
２０ＡＴコントローラ
２１係合側ソレノイド弁
２３解放側ソレノイド弁

Claims

パワーオンダウンシフトの変速指令後に、係合側係合要素に係合油圧を出力するとともに、入力回転数が低速段の回転数に所定の時間変化率で近づくように解放側係合要素の油圧を調圧し、入力回転数が上記低速段の回転数に近づいた時点で解放側係合要素を解放しかつ係合側係合要素を締結して変速完了とする自動変速機の変速制御装置において、
実際の入力回転数とその時間変化率とから低速段への到達時刻を推定し、上記推定到達時刻から係合側係合要素の油圧応答時間分を差し引くことで係合側係合要素の係合油圧の出力タイミングを算出する第１タイミング算出手段と、
変速指令時に変速後の入力回転数を予測し、この予測入力回転数と入力回転数の目標時間変化率とから低速段への到達時刻を予測し、上記予測到達時刻から係合側係合要素の油圧応答時間分を差し引くことで係合側係合要素の係合油圧の出力タイミングを算出する第２タイミング算出手段と、
上記第１タイミング算出手段および第２タイミング算出手段により算出されたタイミングが、入力回転数が低速段の回転数に向かって変化を開始する前であると判定された場合には、上記第２タイミング算出手段により算出されたタイミングを係合油圧の出力タイミングと決定し、上記第１タイミング算出手段および第２タイミング算出手段により算出されたタイミングが、入力回転数が低速段の回転数に向かって変化を開始した後であると判定された場合には、上記第１タイミング算出手段により算出されたタイミングを係合油圧の出力タイミングと決定する出力タイミング決定手段と、を備えたことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。