JP2008069854A - 車両用自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２係合要素の解放および２係合要素の係合を伴う変速において、車両低速時の変速ショックを抑制させる車両用自動変速機の制御装置を提供する。
【解決手段】２係合要素の解放および２係合要素の係合を伴う変速を実行するための変速時間が不足するか否かを判定する変速時間不足判定手段１０２と、その変速時間不足判定手段１０２に基づいて２係合要素解放２係合要素係合を伴う変速のための変速時間が不足すると判定された場合は、その２係合要素解放２係合要素係合を伴う変速を禁止する２重掛け換え禁止手段１０６とを、備えるため、変速時間が不足する無理な変速を阻止することができ、このような無理な変速を行うことによる変速ショックの発生を阻止することができる。
【選択図】図８

Description

本発明は、複数の係合要素を選択的に係合させることにより変速比の異なる複数の変速段を成立させる車両用自動変速機の制御装置に関するものである。

複数の係合要素を選択的に係合させることにより変速比の異なる複数の変速段を成立させる車両用自動変速機が様々の車両において用いられている。近年の車両用自動変速機において、燃費の低減や運転性の向上から、車両用自動変速機は多段化の傾向にある。このような車両用自動変速機の多段化により、車両の走行状態によっては、例えば第７変速段から第４変速段などの跳び変速が頻繁に実行されることとなる。こうした跳び変速では、２つの係合要素を解放させる（２係合要素解放）とともに、２つの係合要素を係合（２係合要素係合）させるような４つの係合要素を掴み替える変速が為されることがある。特許文献１に記載されている自動変速機の変速制御がそれであり、例えば第６変速段から第３変速段への変速において、第６変速段の変速比に近い第５変速段を中間変速段に設定し、中間変速段である第５変速段を経由して第３変速段に変速させることで変速ショック等を抑制させている。

特開２００３−１０６４４０号公報

ところで、前述したような２係合要素の解放および２係合要素の係合を伴う変速においては、例えば特許文献１では、中間変速段を経由して変速を実行するなど、変速開始から変速完了までに要する変速時間が長くなる。一方、車両の低速時、すなわち変速機の回転軸の低速回転時においては、同期する同期回転数と変速機の入力軸回転数との回転差が小さいために、入力軸回転数が同期回転数と同期する時間が短くなる。これにより、通常では同期時間と変速に要する変速時間とを同程度する必要があるのに対して、変速時間が不足するために、変速の際に変速ショックが発生する可能性があった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、２係合要素の解放および２係合要素の係合の４つの係合要素の掴み替えを伴う変速において、車両低速時の変速ショックを抑制させる車両用自動変速機の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の、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）第１の係合要素と第２の係合要素とを係合させることにより第１の変速段が成立させられ、第３の係合要素と第４の係合要素とを係合させることにより第２の変速段が成立させられる自動変速機と、前記第１の変速段から第２の変速段への２重掛け換え変速を制御する変速制御手段と、を備えた車両用自動変速機の制御装置において、（ｂ）前記第１の変速段から第２の変速段への変速を実行するための変速時間が不足するか否かを判定する変速時間不足判定手段と、（ｃ）その変速時間不足判定手段により前記第１の変速段から第２の変速段への変速のための変速時間が不足すると判定された場合は、その第１の変速段から第２の変速段への変速を禁止する２重掛け換え禁止手段と、を備えることを特徴とする。

また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両用自動変速機の制御装置において、前記第１の変速段の変速比は、前記第２の変速段の変速比よりも小さく、その第１の変速段から第２の変速段への変速はダウンシフト側への変速であることを特徴とする。

また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、請求項１または２の車両用自動変速機の制御装置において、前記変速時間不足判定手段は、車速決定手段から算出される車速が予め設定された所定車速以下である場合に前記変速時間が不足すると判断し、変速不能と判定するものであることを特徴とする。

請求項１にかかる発明の車両用自動変速機の制御装置によれば、変速時間不足判定手段により前記第１の変速段から第２の変速段への変速のための変速時間が不足すると判定された場合は、２重掛け換え禁止手段によりその第１の変速段から第２の変速段への変速が禁止されるので、変速時間が不足する無理な変速を阻止することができ、このような無理な変速を行うことによる変速ショックの発生を阻止することができる。

また、請求項２にかかる発明の車両用自動変速機の制御装置によれば、前記第１の変速段の変速比は、前記第２の変速段の変速比よりも小さく、その第１の変速段から第２の変速段への変速はダウンシフト側への変速であるため、そのダウン変速の際の無理な変速による変速ショックの発生を抑制することができる。

また、請求項３にかかる発明の車両用自動変速機の制御装置によれば、前記変速時間不足判定手段は、車速決定手段から算出される車速が予め設定された所定車速以下である場合に前記変速時間が不足すると判断し、変速不能と判定するものであるため、変速時間不足を比較的容易に判定することができる。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明が好適に適用される車両用自動変速機（以下、自動変速機と表す）１０の構成を説明する骨子図であり、図２は、その自動変速機１０において複数の変速段を成立させる際の係合要素の作動を説明する作動表である。この自動変速機１０は、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース（以下、ケースと表す）２６内において、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置１２を主体として構成されている第１変速部１４と、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置１６およびダブルピニオン型の第３遊星歯車装置１８を主体として構成されている第２変速部２０とを共通の軸心上に有し、入力軸２２の回転を変速して出力軸２４から出力する。入力軸２２は入力回転部材に相当するものであり、本実施例では走行用の動力源であるエンジン３０によって回転駆動されるトルクコンバータ３２のタービン軸である。出力軸２４は出力回転部材に相当するものであり、例えば図示しない差動歯車装置（終減速機）や一対の車軸等を順次介して左右の駆動輪を回転駆動する。なお、この自動変速機１０はその軸心に対して略対称的に構成されており、図１の骨子図においてはその軸心の下半分が省略されている。

上記第１遊星歯車装置１２は、サンギヤＳ１、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ１、そのピニオンギヤＰ１を自転および公転可能に支持するキャリヤＣＡ１、ピニオンギヤＰ１を介してサンギヤＳ１と噛み合うリングギヤＲ１を備え、サンギヤＳ１、キャリアＣＡ１、およびリングギヤＲ１によって３つの回転要素が構成されている。キャリヤＣＡ１は入力軸２２に連結されて回転駆動され、サンギヤＳ１は回転不能にケース２６に一体的に固定されている。リングギヤＲ１は中間出力部材として機能し、入力軸２２に対して減速回転させられて、回転を第２変速部２０へ伝達する。本実施例では、入力軸２２の回転をそのままの速度で第２変速部２０へ伝達する経路が、予め定められた一定の変速比（＝１．０）で回転を伝達する第１中間出力経路ＰＡ１であり、その第１中間出力経路ＰＡ１には、入力軸２２から第１遊星歯車装置１２を経ることなく第２変速部２０へ回転を伝達する直結経路ＰＡ１ａと、入力軸２２から第１遊星歯車装置１２のキャリヤＣＡ１を経て第２変速部２０へ回転を伝達する間接経路ＰＡ１ｂとがある。また、入力軸２２からキャリヤＣＡ１、そのキャリヤＣＡ１に配設されたピニオンギヤＰ１、およびリングギヤＲ１を経て第２変速部２０へ伝達する経路が、第１中間出力経路ＰＡ１よりも大きい変速比（＞１．０）で入力軸２２の回転を変速（減速）して伝達する第２中間出力経路ＰＡ２である。

前記第２遊星歯車装置１６は、サンギヤＳ２、ピニオンギヤＰ２、そのピニオンギヤＰ２を自転および公転可能に支持するキャリヤＣＡ２、ピニオンギヤＰ２を介してサンギヤＳ２と噛み合うリングギヤＲ２を備えている。また、前記第３遊星歯車装置１８は、サンギヤＳ３、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ２およびＰ３、そのピニオンギヤＰ２およびＰ３を自転および公転可能に支持するキャリヤＣＡ３、ピニオンギヤＰ２およびＰ３を介してサンギヤＳ３と噛み合うリングギヤＲ３を備えている。

上記第２遊星歯車装置１６および第３遊星歯車装置１８では、一部が互いに連結されることによって４つの回転要素ＲＭ１〜ＲＭ４が構成されている。具体的には、第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２によって第１回転要素ＲＭ１が構成され、第２遊星歯車装置１６のキャリヤＣＡ２および第３遊星歯車装置のキャリヤＣＡ３が互いに一体的に連結されて第２回転要素ＲＭ２が構成され、第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２および第３遊星歯車装置１８のリングギヤＲ３が互いに一体的に連結されて第３回転要素ＲＭ３が構成され、第３遊星歯車装置１８のサンギヤＳ３によって第４回転要素ＲＭ４が構成されている。この第２遊星歯車装置１６および第３遊星歯車装置１８は、キャリアＣＡ２およびＣＡ３が共通の部材にて構成されているとともに、リングギヤＲ２およびＲ３が共通の部材にて構成されており、且つ第２遊星歯車装置１６のピニオンギヤＰ２が第３遊星歯車装置１８の第２ピニオンギヤを兼ねているラビニヨ型の遊星歯車列とされている。

前記自動変速機１０は、変速比の異なる複数の変速段を成立させるための係合要素としてクラッチＣ１、クラッチＣ２、クラッチＣ３、クラッチＣ４（以下、特に区別しない場合には単にクラッチＣという）、ブレーキＢ１、ブレーキＢ２（以下、特に区別しない場合には単にブレーキＢという）を備えており、上記第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ２）は、第１ブレーキＢ１を介してケース２６に選択的に連結されて回転停止され、第３クラッチＣ３を介して中間出力部材である第１遊星歯車装置１２のリングギヤＲ１（すなわち第２中間出力経路ＰＡ２）に選択的に連結され、さらに第４クラッチＣ４を介して第１遊星歯車装置１２のキャリヤＣＡ１（すなわち第１中間出力経路ＰＡ１の間接経路ＰＡ１ｂ）に選択的に連結されている。第２回転要素ＲＭ２（キャリヤＣＡ２およびＣＡ３）は、第２ブレーキＢ２を介してケース２６に選択的に連結されて回転停止させられるとともに、第２クラッチＣ２を介して入力軸２２（すなわち第１中間出力経路ＰＡ１の直結経路ＰＡ１ａ）に選択的に連結されている。第３回転要素ＲＭ３（リングギヤＲ２およびＲ３）は、出力軸２４に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。第４回転要素ＲＭ４（サンギヤＳ３）は、第１クラッチＣ１を介してリングギヤＲ１に選択的に連結されている。なお、第２回転要素ＲＭ２とケース２６との間には、第２回転要素ＲＭ２の正回転（入力軸２２と同じ回転方向）を許容しつつ逆回転を阻止する一方向クラッチＦ１が第２ブレーキＢ２と並列に設けられている。

図２の作動表は、前記自動変速機１０において各変速段（ギヤ段）を成立させる際のクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１、Ｂ２の作動状態を説明する図表であり、「○」は係合状態を、「（○）」はエンジンブレーキ時のみ係合状態を、空欄は解放状態をそれぞれ表している。第１変速段「１ｓｔ」を成立させるブレーキＢ２には並列に一方向クラッチＦ１が設けられているため、発進時（加速時）には必ずしもブレーキＢ２を係合させる必要は無い。また、各変速段の変速比は、第１遊星歯車装置１２、第２遊星歯車装置１６、および第３遊星歯車装置１８の各変速比ρ１、ρ２、ρ３によって適宜定められる。

図３は、前記第１変速部１４および第２変速部２０の各回転要素の回転速度を直線で表すことができる共線図であり、下の横線が回転速度「０」を示し、上の横線が回転速度「１．０」すなわち入力軸２２と同じ回転速度を示している。また、第１変速部１４の各縦線は、左側から順番にサンギヤＳ１、リングギヤＲ１、キャリヤＣＡ１を表しており、それ等の間隔は第１遊星歯車装置１２の変速比ρ１（＝サンギヤＳ１の歯数／リングギヤＲ１の歯数）に応じて定められる。第２変速部２０の４本の縦線は、左側から右端へ向かって順番に第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ２）、第２回転要素ＲＭ２（キャリヤＣＡ２およびキャリヤＣＡ３）、第３回転要素ＲＭ３（リングギヤＲ２およびリングギヤＲ３）、第４回転要素ＲＭ４（サンギヤＳ３）を表しており、それ等の間隔は第２遊星歯車装置１６の変速比ρ２および第３遊星歯車装置１８の変速比ρ３に応じて定められる。

前述した図２及び図３に示すように、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２が係合させられて、第４回転要素ＲＭ４が第１変速部１４を介して入力軸２２に対して減速回転させられるとともに、第２回転要素ＲＭ２が回転停止させられると、出力軸２４に連結された第３回転要素ＲＭ３は「１ｓｔ」で示す回転速度で回転させられ、最も大きい変速比（＝入力軸２２の回転速度／出力軸２４の回転速度）の第１変速段「１ｓｔ」が成立させられる。

また、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１が係合させられて、第４回転要素ＲＭ４が第１変速部１４を介して入力軸２２に対して減速回転させられるとともに、第１回転要素ＲＭ１が回転停止させられると、第３回転要素ＲＭ３は「２ｎｄ」で示す回転速度で回転させられ、第１変速段「１ｓｔ」よりも変速比が小さい第２変速段「２ｎｄ」が成立させられる。

また、第１クラッチＣ１および第３クラッチＣ３が係合させられて、第４回転要素ＲＭ４および第１回転要素ＲＭ１が第１変速部１４を介して入力軸２２に対して減速回転させられて第２変速部２０が一体回転させられると、第３回転要素ＲＭ３は「３ｒｄ」で示す回転速度で回転させられ、第２変速段「２ｎｄ」よりも変速比が小さい第３変速段「３ｒｄ」が成立させられる。

また、第１クラッチＣ１および第４クラッチＣ４が係合させられて、第４回転要素ＲＭ４が第１変速部１４を介して入力軸２２に対して減速回転させられるとともに、第１回転要素ＲＭ１が入力軸２２と一体回転させられると、第３回転要素ＲＭ３は「４ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第３変速段「３ｒｄ」よりも変速比が小さい第４変速段「４ｔｈ」が成立させられる。

また、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２係合させられて、第４回転要素ＲＭ４が第１変速部１４を介して入力軸２２に対して減速回転させられるとともに、第２回転要素ＲＭ２が入力軸２２と一体回転させられると、第３回転要素ＲＭ３は「５ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第４変速段「４ｔｈ」よりも変速比が小さい第５変速段「５ｔｈ」が成立させられる。

また、第２クラッチＣ２および第４クラッチＣ４が係合させられて、第２変速部２０が入力軸２２と一体回転させられると、第３回転要素ＲＭ３は「６ｔｈ」で示す回転速度すなわち入力軸２２と同じ回転速度で回転させられ、第５変速段「５ｔｈ」よりも変速比が小さい第６変速段「６ｔｈ」が成立させられる。この第６変速段「６ｔｈ」の変速比は１である。

また、第２クラッチＣ２および第３クラッチＣ３が係合させられて、第１回転要素ＲＭ１が第１変速部１４を介して入力軸２２に対して減速回転させられるとともに、第２回転要素ＲＭ２が入力軸２２と一体回転させられると、第３回転要素ＲＭ３は「７ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第６変速段「６ｔｈ」よりも変速比が小さい第７変速段「７ｔｈ」が成立させられる。

また、第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１が係合させられて、第２回転要素ＲＭ２が入力軸２２と一体回転させられるとともに、第１回転要素ＲＭ１が回転停止させられると、第３回転要素ＲＭ３は「８ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第７変速段「７ｔｈ」よりも変速比が小さい第８変速段「８ｔｈ」が成立させられる。

また、第３クラッチＣ３および第２ブレーキＢ２が係合させられると、第１回転要素ＲＭ１が第１変速部１４を介して減速回転させられるとともに、第２回転要素ＲＭ２が回転停止させられて、第３回転要素ＲＭ３は「Ｒｅｖ１」で示す回転速度で逆回転させられ、逆回転方向で変速比が最も大きい第１後進変速段「Ｒｅｖ１」が成立させられる。また、第４クラッチＣ４および第２ブレーキＢ２が係合させられると、第１回転要素ＲＭ１が入力軸２２と一体回転させられるとともに、第２回転要素ＲＭ２が回転停止させられ、第３回転要素ＲＭ３は「Ｒｅｖ２」で示す回転速度で逆回転させられ、第１後進変速段「Ｒｅｖ１」よりも変速比が小さい第２後進変速段「Ｒｅｖ２」が成立させられる。第１後進変速段「Ｒｅｖ１」、第２後進変速段「Ｒｅｖ２」は、それぞれ逆回転方向の第１変速段、第２変速段に相当する。

このように本実施例の自動変速機１０は、複数の係合要素すなわちクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１、Ｂ２を選択的に係合させることにより変速比の異なる複数の変速段を成立させるものであり、変速比が異なる２つの中間出力経路ＰＡ１、ＰＡ２を有する第１変速部１４および２組の遊星歯車装置１６、１８を有する第２変速部２０により、４つのクラッチＣ１〜Ｃ４および２つのブレーキＢ１、Ｂ２の係合切換えで前進８速の変速変速段が達成されるため、小型に構成され、車両への搭載性が向上する。また、上記クラッチＣ１〜Ｃ４、およびブレーキＢ１、Ｂ２（以下、特に区別しない場合は単にクラッチＣ、ブレーキＢと表す）は、多板式のクラッチやブレーキなど油圧アクチュエータによって係合制御される油圧式摩擦係合装置である。

図４は、図１の自動変速機１０などを制御するために車両に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。この図４に示す電子制御装置９０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、前記エンジン３０の出力制御や自動変速機１０の変速制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用や変速制御用等に分けて構成される。

図４において、アクセルペダル５０の操作量Ａccがアクセル操作量センサ５２により検出されるとともに、そのアクセル操作量Ａccを表す信号が電子制御装置９０に供給されるようになっている。このアクセルペダル５０は、運転者の出力要求量に応じて大きく踏み込み操作されるものであることからアクセル操作部材に相当し、アクセル操作量Ａccは出力要求量に相当する。また、常用ブレーキであるフットブレーキのブレーキペダル５４の操作の踏込量θ_ＳＣを表す信号が電子制御装置９０に供給されるようになっている。このブレーキペダル５４は、運転者の減速要求量に応じて大きく踏み込み操作されるものであることからブレーキ操作部材に相当し、その踏込量θ_ＳＣはブレーキ操作量に相当する。

また、エンジン３０の回転速度Ｎ_Ｅを検出するためのエンジン回転速度センサ５８、エンジン３０の吸入空気量Ｑを検出するための吸入空気量センサ６０、吸入空気の温度Ｔ_Ａを検出するための吸入空気温度センサ６２、エンジン３０の電子スロットル弁の全閉状態（アイドル状態）およびその開度θ_ＴＨを検出するためのアイドルスイッチ付スロットル弁開度センサ６４、車速Ｖ（出力軸２４の回転速度Ｎ_ＯＵＴに対応）を検出するための車速センサ６６、エンジン３０の冷却水温Ｔ_Ｗを検出するための冷却水温センサ６８、ブレーキペダル５４の操作の有無乃至は踏込量θ_ＳＣを検出するためのブレーキセンサ７０、シフトレバー７２のレバーポジション（操作位置）Ｐ_ＳＨを検出するためのレバーポジションセンサ７４、タービン回転速度Ｎ_Ｔ（＝入力軸２２の回転速度Ｎ_ＩＮ）を検出するためのタービン回転速度センサ７６、油圧制御回路９８内の作動油の温度であるＡＴ油温Ｔ_ＯＩＬを検出するためのＡＴ油温センサ７８、車両の加速度（減速度）Ｇを検出するための加速度センサ８０などが設けられており、それらのセンサやスイッチなどから、エンジン回転速度Ｎ_Ｅ、吸入空気量Ｑ、吸入空気温度Ｔ_Ａ、スロットル弁開度θ_ＴＨ、車速Ｖ、エンジン冷却水温Ｔ_Ｗ、ブレーキ操作の有無乃至は踏込量θ_ＳＣ、シフトレバー７２のレバーポジションＰ_ＳＨ、タービン回転速度Ｎ_Ｔ、ＡＴ油温Ｔ_ＯＩＬ、車両の加速度（減速度）Ｇなどを表す信号が電子制御装置９０に供給されるようになっている。

上記シフトレバー７２は例えば運転席の近傍に配設され、図５に示すように、５つのレバーポジション「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、または「Ｓ」へ手動操作されるようになっている。「Ｐ」ポジションは自動変速機１０内の動力伝達経路を解放し且つメカニカルパーキング機構によって機械的に出力軸２４の回転を阻止（ロック）するための駐車位置であり、「Ｒ」ポジションは自動変速機１０の出力軸２４の回転方向を逆回転とするための後進走行位置であり、「Ｎ」ポジションは自動変速機１０内の動力伝達経路を解放するための動力伝達遮断位置であり、「Ｄ」ポジションは自動変速機１０の第１速乃至第８速の変速を許容する変速範囲（Ｄレンジ）で自動変速制御を実行させる前進走行位置であり、「Ｓ」ポジションは変速可能な高速側の変速段が異なる複数の変速レンジ或いは異なる複数の変速段を切り換えることにより手動変速が可能な前進走行位置である。この「Ｓ」ポジションにおいては、シフトレバー７２の操作毎に変速範囲或いは変速段をアップ側にシフトさせるための「＋」ポジション、シフトレバー７２の操作毎に変速範囲或いは変速段をダウン側にシフトさせるための「−」ポジションが備えられている。前記レバーポジションセンサ７４はシフトレバー７２がどのレバーポジション（操作位置）Ｐ_ＳＨに位置しているかを検出する。

また、前記油圧制御回路９８には、例えば上記シフトレバー７２にケーブルやリンクなどを介して連結されたマニュアルバルブが備えられ、シフトレバー７２の操作に伴ってそのマニュアルバルブが機械的に作動させられることにより油圧制御回路９８内の油圧回路が切り換えられる。例えば、「Ｄ」ポジションおよび「Ｓ」ポジションでは前進油圧ＰＤが出力されて前進用回路が機械的に成立させられ、前進変速段である第１変速段「１ｓｔ」〜第８変速段「８ｔｈ」で変速しながら前進走行することが可能となる。電子制御装置９０は、シフトレバー７２が「Ｄ」ポジションへ操作された場合は、そのことをレバーポジションセンサ７４の信号から判断して自動変速モードを成立させ、第１変速段「１ｓｔ」〜第８変速段「８ｔｈ」の総ての前進変速段を用いて変速制御を行う。

上記電子制御装置９０は、例えば図６に示すような車速Ｖおよびアクセル操作量Ａccをパラメータとして予め記憶された関係（マップ、変速線図）から実際の車速Ｖおよびアクセル操作量Ａccに基づいて変速判断を行い、その判断した変速段が得られるように変速制御を行う変速制御手段１００（図８参照）を機能的に備えており、例えば車速Ｖが低くなったりアクセル操作量Ａccが大きくなったりするに従って変速比が大きい低速側の変速段が成立させられる。この変速制御においては、その変速判断された変速段が成立させられるように変速用の油圧制御回路９８内のリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６の励磁、非励磁や電流制御が実行されてクラッチＣやブレーキＢの係合、解放状態が切り換えられるとともに変速過程の過渡油圧などが制御される。すなわち、前記リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６の励磁、非励磁をそれぞれ制御することによりクラッチＣおよびブレーキＢの係合、解放状態を切り換えて第１変速段「１ｓｔ」〜第８変速段「８ｔｈ」の何れかの前進変速段を成立させる。なお、スロットル弁開度θ_ＴＨや吸入空気量Ｑ、路面勾配などに基づいて変速制御を行うなど、種々の態様が可能である。

上記図６の変速線図において、実線はアップシフトが判断されるための変速線（アップシフト線）であり、破線はダウンシフトが判断されるための変速線（ダウンシフト線）である。また、この図６の変速線図における変速線は、実際のアクセル操作量Ａcc（％）を示す横線上において実際の車速Ｖが線を横切ったか否かすなわち変速線上の変速を実行すべき値（変速点車速）Ｖ_Ｓを越えたか否かを判断するためのものであり、上記値Ｖ_Ｓすなわち変速点車速の連なりとして予め記憶されていることにもなる。なお、図６の変速線図は自動変速機１０で変速が実行される第１変速段乃至第８変速段のうちで第１変速段乃至第６変速段における変速線が例示されている。

図７は、油圧制御回路９８のうちリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６に関する部分を示す回路図で、クラッチＣ１〜Ｃ４、およびブレーキＢ１、Ｂ２の各油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）３４、３６、３８、４０、４２、４４には、油圧供給装置４６から出力されたライン油圧ＰＬがそれぞれリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６により調圧されて供給されるようになっている。油圧供給装置４６は、前記エンジン３０によって回転駆動される機械式のオイルポンプ４８（図１参照）や、ライン油圧ＰＬを調圧するレギュレータバルブ等を備えており、エンジン負荷等に応じてライン油圧ＰＬを制御するようになっている。リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６は、基本的には何れも同じ構成で、電子制御装置９０（図４参照）により独立に励磁、非励磁され、各油圧アクチュエータ３４〜４４の油圧が独立に調圧制御されるようになっている。そして、自動変速機１０の変速制御においては、例えば変速に関与するクラッチＣやブレーキＢの解放と係合とが同時に制御される所謂クラッチツウクラッチ変速が実行される。例えば、図２の係合作動表に示すように５速→４速のダウンシフトでは、クラッチＣ２が解放されると共にクラッチＣ４が係合され、変速ショックを抑制するようにクラッチＣ２の解放過渡油圧とクラッチＣ４の係合過渡油圧とが適切に制御される。

図８は、本発明の要部である電子制御装置９０の制御作動、すなわち２係合要素の解放および２係合要素の係合を伴う２重掛け換えダウン変速作動を説明する機能ブロック線図である。上記２重掛け換え変速作動は、図２の係合作動表に示すように、例えば第８変速段から第４変速段へのダウン変速（クラッチＣ２およびブレーキＢ１を解放させるとともにクラッチＣ１およびクラッチＣ４を係合）、第８変速段から第３変速段へのダウン変速（クラッチＣ２およびブレーキＢ１を解放させるとともにクラッチＣ１およびクラッチＣ３を係合）、第７変速段から第４変速段へのダウン変速（クラッチＣ２およびクラッチＣ３を解放させるとともにクラッチＣ１およびクラッチＣ４の係合）、第７変速段から第２変速段へのダウン変速（クラッチＣ２およびクラッチＣ３を解放させるとともにクラッチＣ１およびブレーキＢ１の係合）、第６変速段から第３変速段へのダウン変速（クラッチＣ２およびクラッチＣ４の解放とともにクラッチＣ１およびクラッチＣ３の係合）などがある。なお、本実施例において、例えば第８変速段から第４変速段へのダウン変速では、第８変速段が本発明の第１の変速段に対応しており、第４変速段が本発明の第２の変速段に対応しており、さらに、クラッチＣ２およびブレーキＢ１が本発明の第１の係合要素および第２の係合要素に対応しており、クラッチＣ１およびクラッチＣ４が本発明の第３の係合要素および第４の係合要素に対応している。すなわち、本発明の第１の変速段が、上述のような変速パターンにおいて高段側（低変速比側）の変速段に対応しており、第２の変速段が低段側（高変速比側）の変速段に対応している。また、本発明の第１の係合要素および第２の係合要素は、高段側の変速段において係合される係合要素に対応しており、本発明の第３の係合要素および第４の係合要素は、低段側の変速段において係合される係合要素に対応している。この図８に示す変速制御手段１００は、例えば図６に示すように予め記憶された変速線図から実際の車速Ｖおよびアクセル操作量Ａccに基づいて変速判断を実行し、判断された変速を実行させるための変速出力を油圧制御回路９８に対して行うことにより、自動変速機１０の変速段を自動的に切り換える。

変速時間不足判定手段１０２は、例えば第８変速段から第４変速段へのダウンシフト側への変速において、変速を実行するための変速時間が不足するか否かを判定するためのものである。変速時間不足の判定には、車速センサ６６から検出された車速信号を基に車速決定手段１０４によって決定された車速Ｖに基づいて変速時間不足を判定する。具体的には、決定された車速Ｖが電子制御装置９０のＲＯＭ内に予め記憶されている基準車速Ｖ１以下である場合に、変速時間が不足すると判定される。

ここで、車両の車速Ｖが低い場合、すなわち自動変速機１０の入力軸２２の回転速度Ｎ_ＩＮが低い場合、入力軸２２の回転速度と変速の際に同期させる回転速度との回転速度差が小さくなるに伴い、入力軸２２の回転速度が変速後の回転速度と同期する時間Ｔ１（基準となる変速時間Ｔ１）が短くなる。これにより、この基準となる変速時間Ｔ１が実際に変速に要する変速時間Ｔ２よりも短くなることがある。なお、この基準となる変速時間Ｔ１が本発明の変速時間と対応しており、また、この基準となる変速時間Ｔ１が実際に変速に要する変速時間Ｔ２よりも短くなることが、本発明の変速時間が不足することに対応している。この状態で変速を実行すると、基準となる変速時間Ｔ１が短い（変速時間が不足している）ために実際の変速が遅れて、変速ショックが発生しやすくなる。

そこで、変速時間不足判定手段１０２では、例えば予め実験などによって、基準となる変速時間が実際の変速に要する変速時間Ｔ２と略等しくなる基準車速Ｖ１を設定し、車速Ｖがこの基準車速Ｖ１よりも遅い場合に変速時間不足と判定する。この基準車速Ｖ１は例えば第８変速段から第４変速段など、各変速パターン毎に設定されている。なお、本実施例の基準車速Ｖ１が、本発明の所定車速に対応している。

２重掛け換え禁止手段１０６は、変速時間不足判定手段１０２により、例えば第８変速段から第４変速段などの２係合要素の解放および２係合要素の係合を伴う変速時間が不足すると判定された場合に、その変速を禁止するものである。この場合、例えば第８変速段から第４変速段への変速では、第８変速段から第５変速段への変速を実行させたあと、第５変速段から第４変速段への変速を実行させるなどの命令が電子制御装置９０から出力される。このように変速を分割することで、自動変速機１０の第８変速段から第５変速段へは、１係合要素の係合と１係合要素の解放とを要する、一般によく知られているクラッチツークラッチ変速、また、第５変速段から第４変速段も同様に、１係合要素の係合と１係合要素の解放とを要する、一般によく知られているクラッチツークラッチ変速を伴う変速となる。これより、第８変速段から第４変速段への変速には、時間がかかるものの自動変速機１０から発生する変速ショックが抑制される。

危険回転判定手段１０８は、ダウン変速に伴うエンジン３０の回転速度Ｎ_Ｅがそのエンジン３０の許容回転速度を超えるか否かを判定するものであり、例えば第４変速段からのダウン変速において、１つ下の変速段である第３変速段に変速させた場合に、エンジン３０の回転速度Ｎ_Ｅが許容回転速度を超える場合は、変速不能と判定する。本実施例では、現在の車速Ｖが予め電子制御装置９０に記憶されている危険車速Ｖ２を越える場合に変速不能と判定する。具体的には、現在の変速段において各々設定されている危険車速Ｖ２と車速決定手段１０４によって決定された車速Ｖとを比較し、車速Ｖが危険車速Ｖ２を超える場合に、変速不能と判断する。この危険車速Ｖ２は、エンジン３０の許容回転速度に基づいて、各変速段毎に設定されており、１つ下の変速段に変速させた際にエンジン３０の回転速度Ｎ_Ｅが許容回転速度速度に達する速度付近に設定されている。危険回転判定手段１０８によって、変速不能と判定されると、ダウン変速禁止手段１１０によってダウン変速が一切禁止される。

図９は、電子制御装置９０によるダウン変速制御の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。

先ず、危険回転判定手段１０８およびダウン変速禁止手段１１０に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、車速決定手段１０４によって決定される車速Ｖに基づいて、ダウン変速が可能か否かが判定される。Ｓ１の判定が否定される間は、ダウン変速禁止手段１１０によってダウン変速が禁止される。Ｓ１は車速Ｖが危険車速Ｖ２を下回るまで繰り返し判定され、車速Ｖが危険車速Ｖ２を下回り、Ｓ１が肯定されると、Ｓ２において、例えば第８変速段から第４変速段へのダウン変速（クラッチＣ２およびブレーキＢ１の２係合要素を解放するとともに、クラッチＣ１およびクラッチＣ４の係合）など、２係合要素の解放および２係合要素の係合を伴うダウン変速が電子制御装置９０により選択されたか否かが判定される。Ｓ２が否定されると、Ｓ５によって２係合要素の解放および２係合要素の係合ではない、例えば第８変速段から第６変速段など、１係合要素解放するとともに１係合要素係合するようなよく知られたクラッチツークラッチ変速が実行され、本ルーチンが終了させられる。一方、Ｓ２が肯定されて２係合要素の解放および２係合要素の係合を伴うダウン変速が選択されると、変速時間不足判定手段１０２に対応するＳ３において、車速Ｖが基準車速Ｖ１以上か否かが判定される。

このＳ３は前述したように、間接的には実際に変速に要する変速時間Ｔ２が前記基準となる変速時間Ｔ１よりも短いか否か、すなわち変速時間が不足しないか否かが判定されるものである。Ｓ３が肯定されると、２係合要素の解放および２係合要素の係合を伴うダウン変速に要する変速時間が確保されることになり、Ｓ４において、例えば第８変速段から第４変速段へのダウン変速などの２係合要素の解放および２係合要素の係合を伴うダウン変速が実行されて本ルーチンが終了させられる。なお、このダウン変速においても、変速ショックが抑制されるように、各係合要素のスリップ量などが電子制御装置９０によって適宜制御されつつ実行される。

一方、Ｓ３が否定されると、２係合要素の解放および２係合要素の係合を伴うダウン変速に要する変速時間が不足することとなり、２重掛け換え禁止手段１０６に対応するＳ５によって、２係合要素解放２係合要素係合を伴うダウン変速が禁止され、前述したような例えば中間にある変速段を経由した変速が実行されて本ルーチンが終了させられる。

上述のように、本実施例によれば、変速時間不足判定手段１０２により、２係合要素の解放および２係合要素の係合を伴う２重掛け換え変速のための変速時間が不足すると判定された場合は、２重掛け換え禁止手段１０６により２係合要素解放２係合要素係合を伴う変速が禁止されるので、変速時間が不足する無理な変速を阻止することができ、このような無理な変速を行うことによる変速ショックの発生を阻止することができる。

また、本実施例によれば、２係合要素の解放および２係合要素の係合を伴う変速はダウン変速であるため、そのダウン変速の際の無理な変速による変速ショックの発生を抑制することができる。

また、本実施例によれば、変速時間不足判定手段１０２は、車速決定手段０４から算出される車速Ｖが予め設定された基準車速Ｖ１以下である場合に変速時間が不足すると判断し、変速不能と判定するものであるため、変速時間不足を比較的容易に判定することが可能となる。

また、本実施例によれば、危険回転判定手段１０８によって、変速不能と判断されると、ダウン変速禁止手段１１０によってダウン変速が禁止されるため、エンジン３０の回転数Ｎ_Ｅが許容回転数を上回る危険性が阻止される。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例において、自動変速機１０は、選択的に係合させることにより変速比の異なる複数の変速段を成立させるための係合要素として、複数の油圧式摩擦係合装置すなわちクラッチＣおよびブレーキＢを備えたものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば電磁式クラッチや磁紛式クラッチ等の電磁制御による係合要素を備えたものであってもよい。

また、前述の実施例では、油圧式摩擦係合装置の解放圧や係合圧をリニアソレノイドバルブＳＬ１乃至ＳＬ６を用いて直接的に制御してダウン変速を実行させているが、リニアソレノイドバルブＳＬ１乃至ＳＬ６とは別に変速を制御するシフトバルブを設け、シフトバルブは、リニアソレノイドバルブＳＬ１乃至ＳＬ６から出力されるパイロット圧によって制御されるなど、他のバルブを介して間接的に制御する機構であっても本発明は好適に適用される。

また、前述の実施例では、自動変速機１０は、複数個の遊星歯車装置１２、１６、１８の回転要素が油圧式摩擦係合装置（Ｃ１乃至Ｃ４、Ｂ１、Ｂ２）によって選択的に連結されることにより変速段が切り換えられる前進８段後進２段の多段変速機であったが、自動変速機は複数の変速段が選択的に達成されるものであればよく、例えば前進５段、前進６段、前進７段、前進９段或いはそれ以上の変速段を有する自動変速機であってもよい。また、本実施例の車両は、自動変速機１０の軸線が車両の前後方向となるＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）車両であったが、自動変速機の軸線が車両の幅方向となるＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両であっても本発明は適用することができる。

また、前述の実施例では、ダウン変速の際に本発明が適用されているが、ダウン変速に限定されず、アップ変速においても本発明は適用することができる。

また、前述の実施例では、変速時間不足判定手段１０２および危険回転判定手段１０８において、車速Ｖを判定基準として各判定が為されているが、例えば入力軸２２の回転速度Ｎ_ＩＮなどの回転速度を基準とするなど、他のパラメータを判定基準として用いて実施してもよい。

また、前述の実施例では、変速時間不足判定手段１０２によって変速時間が不足すると判定されると、２重掛け換え禁止手段によって、例えば第８変速段から第４変速段へは、第５変速段に変速させたあとに第４変速段に変速させるなどの処理が為されるが、これはあくまで例示したものであり、例えば１変速段毎に段階的にダウン変速させるなど、２係合要素の解放および２係合要素の係合を伴う変速を禁止する以外は、他の変速作動を実施してもよい。

また、前述の実施例では、基準車速Ｖ１は、例えば第８変速段から第４変速段へのダウン変速など各変速パターン毎に設定されるものであったが、これはあくまで一例であり、各変速パターン全てに共通する基準車速Ｖ１を設けて実施してもよい。なお、その場合、各変速パターンにおいて適用できるように基準車速Ｖ１を設定する必要がある。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

本発明が好適に適用される車両用自動変速機の構成を説明する骨子図である。 図１の自動変速機において複数の変速段を成立させる際の係合要素の作動を説明する作動表である。 図１の自動変速機に備えられた第１変速部および第２変速部の各回転要素の回転速度を直線で表すことができる共線図である。 図１の自動変速機などを制御するために車両に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。 図４のシフトレバーの操作位置を説明する図である。 図４の電子制御装置の変速制御において用いられる変速線図の一例を示す図である。 図４の油圧制御回路の要部を説明する図である。 図４の電子制御装置の制御機能の要部すなわちダウン変速に際しての制御作動を説明する機能ブロック線図である。 図４の電子制御装置によるダウン変速制御の要部を説明するフローチャートである。

符号の説明

１０：車両用自動変速機 １００：変速制御手段 １０２：変速時間不足判定手段 １０６：２重掛け換え禁止手段 １０４：車速決定手段 Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４：クラッチ（係合要素、油圧式摩擦係合装置） Ｂ１、Ｂ２：ブレーキ（係合要素、油圧式摩擦係合装置）

Claims (3)

1. 第１の係合要素と第２の係合要素とを係合させることにより第１の変速段が成立させられ、第３の係合要素と第４の係合要素とを係合させることにより第２の変速段が成立させられる自動変速機と、前記第１の変速段から第２の変速段への２重掛け換え変速を制御する変速制御手段と、を備えた車両用自動変速機の制御装置であって、
   前記第１の変速段から第２の変速段への変速を実行するための変速時間が不足するか否かを判定する変速時間不足判定手段と、
   該変速時間不足判定手段により前記第１の変速段から第２の変速段への変速のための変速時間が不足すると判定された場合は、該第１の変速段から第２の変速段への変速を禁止する２重掛け換え禁止手段と、を備えることを特徴とする車両用自動変速機の制御装置。
2. 前記第１の変速段の変速比は、前記第２の変速段の変速比よりも小さく、該第１の変速段から第２の変速段への変速はダウンシフト側への変速であることを特徴とする請求項１の車両用自動変速機の制御装置。
3. 前記変速時間不足判定手段は、車速決定手段から算出される車速が予め設定された所定車速以下である場合に前記変速時間が不足すると判断し、変速不能と判定するものであることを特徴とする請求項１または２の車両用自動変速機の制御装置。

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