JP2009085350A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】変速時間を長くすることなく、かつ変速ショックを緩和することが可能な自動変速機の制御装置を提供する。
【解決手段】入力軸回転数Ｎ_Ｔに変化が生じる実際の変速前にあって、入力軸回転数Ｎ_Ｔに変化が生じる油圧Ｐａを予測しておき、解放するブレーキＢ−１の油圧の油圧指令値Ｐ_Ｂ１をスイープダウンする際（ｔ１２〜ｔ１３）に、油圧指令値Ｐ_Ｂ１・ｎをサンプリングしつつ、入力トルクとサンプリングされた油圧指令値Ｐ_Ｂ１・ｎとに基づき油圧指令値Ｐ_Ｂ１の勾配ΔＰ_Ｂ１・ｎを、スイープ開始時に大きくなるように、かつ予測される入力軸の回転変化の開始が近づくほど小さくなるように制御する。これにより、一定勾配でスイープする場合に比して、スイープ制御の時間ＴＡを短くし、かつ変速開始後の入力軸回転数Ｎ_Ｔの上昇が緩やかになって、ワンウェイクラッチの係合ショックが緩和される。
【選択図】図５

Description

本発明は、自動車等に搭載される自動変速機の制御装置に係り、詳しくは変速時における摩擦係合要素の解放制御又は係合制御を該摩擦係合要素の油圧サーボの油圧制御により行う自動変速機の制御装置に関する。

従来、例えば車輌が停車間近にあって、パワーオフ状態でアイドル回転数よりも入力軸回転数が低回転となる状態で、ワンウェイクラッチの係合による変速段（例えば１速段）にコーストダウンシフトする場合、変速前（例えば２速段）で係合している摩擦係合要素（例えばブレーキＢ−１）用油圧サーボの油圧（解放油圧）は、一定勾配によってスイープダウンしている（例えば特許文献１参照）。

具体的には、図９乃至図１１に示すように、例えばブレーキＢ−１を解放してワンウェイクラッチＦ−１が係合する２−１コーストダウンシフトの開始が判断されると（時点ｔ３１、Ｓ１１）、ブレーキＢ−１の解放制御が開始され、まず、ブレーキＢ−１の解放油圧Ｐ_Ｂ１（即ち油圧指令値）として解放初期圧を算出して（Ｓ１２）、該初期圧まで解放油圧Ｐ_Ｂ１を下降し、ついで時点ｔ３２に解放油圧Ｐ_Ｂ１の勾配を推定される変速後の入力回転数Ｎ_Ｔ（自動変速機構の入力軸、タービン回転数）に基づく一定勾配（例えば−２００）として算出し（Ｓ１３）、該一定勾配による解放油圧Ｐ_Ｂ１を算出して（Ｓ１４）、該算出した解放油圧Ｐ_Ｂ１でスイープダウンを行う。

その後、時点ｔ３３において、入力軸回転数Ｎ_Ｔに変化が生じて変速開始判定が成立すると（Ｓ１５のＹｅｓ）、入力軸回転数Ｎ_Ｔの回転変化をフィードバックする形で随時の解放油圧Ｐ_Ｂ１の勾配を算出し（Ｓ１６）、該算出された勾配で解放油圧Ｐ_Ｂ１をスイープダウンを行い、時点ｔ３４に１速段のギヤ比が成立してワンウェイクラッチＦ−１が係合し、入力軸回転数Ｎ_Ｔの回転上昇が納まると、変速終了が判定されて（Ｓ１７のＹｅｓ）、解放制御を終了するために急勾配で解放油圧Ｐ_Ｂ１を０にして、解放制御を終了する（Ｓ１８、時点ｔ３５）。

特開２００５−１４７２３８号公報

しかしながら、上述の図９に示す時点ｔ３２から解放油圧Ｐ_Ｂ１を一定勾配によってスイープダウンすることは、ブレーキＢ−１が滑りを開始してイナーシャ相に移行する瞬間にも解放油圧Ｐ_Ｂ１の低下が進行し、トルクコンバータを介してエンジントルクにより入力軸（タービン回転）が急激に引き摺られるため、急激に入力軸回転数が上昇し（時点ｔ３４〜ｔ３５）、その後、入力軸回転数が変速後のギヤ比に到達する際に、ワンウェイクラッチが急係合してしまい、いわゆる変速ショック（係合ショック）が生じてしまうという問題がある。

また、このような変速ショックを緩和するためには、解放油圧をスイープする一定勾配を緩やかにすることでブレーキＢ−１の解放を緩やかにし、該ブレーキＢ−１の引き摺りトルクの残留を得ることで、イナーシャ相の移行後における入力軸回転数Ｎ_Ｔの上昇を緩やかにすることも考えられるが、スイープする一定勾配を緩やかにする分、解放油圧Ｐ_Ｂ１が入力軸の回転変化を起こす圧Ｐａに到達するまでの時間ＴＡ’が長くなり（図９参照）、つまり変速が間延びして変速時間が長くなり、良好なシフトフィーリングが得られなくなるという問題がある。

そこで本発明は、変速時間を長くすることなく、かつ変速ショックを緩和することが可能な自動変速機の制御装置を提供することを目的とするものである。

請求項１に係る本発明は（例えば図１乃至図８参照）、入力軸（１０）及び出力軸（１１）間のギヤ比を変更する変速時に、摩擦係合要素（Ｂ−１）の油圧サーボの油圧を油圧指令値（Ｐ_Ｂ１）に応じて調圧することで、前記摩擦係合要素（Ｂ−１）の解放制御又は係合制御を行う自動変速機（３）の制御装置（１）において、
前記入力軸（１０）の回転変化が生じる実際の変速前にあって前記油圧指令値（Ｐ_Ｂ１）をスイープする際に、前記油圧指令値（Ｐ_Ｂ１・ｎ）をサンプリングし、前記入力軸（１０）に入力される入力トルクと前記サンプリングされた油圧指令値（Ｐ_Ｂ１・ｎ）とに基づき油圧指令値（Ｐ_Ｂ１）の勾配（ΔＰ_Ｂ１・ｎ）を、スイープ開始時に大きくなるように設定し、かつ予測される前記入力軸（１０）の回転変化の開始（例えばｔ１３、ｔ２４）が近づくほど小さくなるように設定する油圧指令制御手段（２３）を備えた、
ことを特徴とする自動変速機の制御装置（１）にある。

請求項２に係る本発明は（例えば図１乃至図８参照）、前記入力軸（１０）の回転変化の開始は、前記入力トルクに基づき前記摩擦係合要素（Ｂ−１）が係合状態を維持するのに必要な油圧に対する油圧指令値（Ｐ_Ｂ１）の割合（例えば０．６）から予測されてなり、
前記油圧指令制御手段（２３）は、前記入力トルクに基づき前記摩擦係合要素（Ｂ−１）が係合状態を維持するのに必要な油圧に対する前記サンプリングされた油圧指令値（Ｐ_Ｂ１・ｎ）の割合を随時算出し、該割合に基づき前記油圧指令値（Ｐ_Ｂ１）の勾配（ΔＰ_Ｂ１・ｎ）を設定する回転変化前勾配設定手段（２７）を有する、
ことを特徴とする請求項１記載の自動変速機の制御装置（１）にある。

請求項３に係る本発明は、前記摩擦係合要素（Ｂ−１）が係合状態を維持するのに必要な油圧に対する油圧指令値（Ｐ_Ｂ１）の割合が、前記スイープ開始時の割合（例えば１．２）から前記入力軸の回転変化の開始が予測される割合（例えば０．６）に向けて徐々に小さくなるように、前記勾配（ΔＰ_Ｂ１）が定められた勾配マップ（２８）を備え、
前記回転変化前勾配設定手段（２７）は、変速後の入力軸回転数（Ｎ_Ｔ）を推定すると共に、該推定された変速後の入力軸回転数（Ｎ_Ｔ）と前記割合とに基づき前記勾配マップ（２８）を参照して、前記油圧指令値（Ｐ_Ｂ１）の勾配（ΔＰ_Ｂ１・ｎ）を設定してなる、
ことを特徴とする請求項２記載の自動変速機の制御装置（１）にある。

請求項４に係る本発明は、前記勾配マップ（２８）は、変速後の入力軸回転数（Ｎ_Ｔ）が高いほど大きくなるように定められてなる、
ことを特徴とする請求項３記載の自動変速機の制御装置（１）にある。

請求項５に係る本発明は、前記勾配マップ（２８）は、変速後の入力軸回転数（Ｎ_Ｔ）がエンジン回転数（Ｎ_Ｅ）に近いほど大きくなるように定められてなる、
ことを特徴とする請求項３記載の自動変速機の制御装置（１）にある。

請求項６に係る本発明は、前記自動変速機（３）は、内燃エンジン（２）と前記入力軸（１０）との間に回転数差を吸収し得る流体伝動装置（４）を備え、
前記変速は、前記入力軸（１０）の回転数（Ｎ_Ｔ）が前記流体伝動装置（４）を介してアイドル回転数以下の状態におけるコーストダウンシフトであって、前記摩擦係合要素（Ｂ−１）を解放制御すると共にワンウェイクラッチ（Ｆ−１）が係合する変速（２−１変速）である、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか記載の自動変速機の制御装置（１）にある。

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。

請求項１に係る本発明によると、スイープ開始時に油圧指令値の勾配が大きくなるので、スイープ制御を行う実際の変速開始までの時間を短くすることができ、変速時間が長くなることを防止できるものでありながら、入力軸の回転変化が開始される際には油圧指令値の勾配が小さくなるので、変速開始後の入力軸回転数の変化を緩やかにすることができ、変速ショックを緩和することができる。

請求項２に係る本発明によると、入力軸の回転変化の開始（即ち実際の変速開始）は、入力トルクに基づき摩擦係合要素が係合状態を維持するのに必要な油圧に対する油圧指令値の割合から予測することができるため、該必要な油圧に対する油圧指令値の割合を随時算出することで、スイープ開始時に油圧指令値の勾配を大きくし、かつ入力軸の回転変化の開始が近づくに連れて油圧指令値の勾配を小さくすることを可能にすることができる。

請求項３に係る本発明によると、勾配マップに、摩擦係合要素が係合状態を維持するのに必要な油圧に対する油圧指令値の割合が、スイープ開始時の割合から入力軸の回転変化の開始が予測される割合に向けて徐々に勾配が小さくなるように定めておくことで、随時勾配の演算を行うことなく、スイープ開始時に油圧指令値の勾配を大きくし、かつ入力軸の回転変化の開始が近づくに連れて油圧指令値の勾配を小さくすることを可能にすることができる。

請求項４に係る本発明によると、入力軸回転数が高い場合は、変速前後での回転数差が大きいため、変速時間が長く、その間に解放する要素の油圧を制御することで係合要素（クラッチ、ブレーキ、ワンウェイクラッチ）による係合ショックを抑えることができるため、入力軸回転数が高いほど油圧指令値の勾配を大きくすることで、変速時間の短縮化を図ることができ、反対に、入力軸回転数が低い場合は、油圧指令値の勾配を小さくすることで、係合ショックの緩和を図ることができる。

請求項５に係る本発明によると、変速後の入力軸回転数がエンジン回転数に近い場合は、回転数差が小さいことに起因して係合する要素（クラッチ、ブレーキ、ワンウェイクラッチ）による係合ショックが生じ難くいため、変速後の入力軸回転数がエンジン回転数に近いほど油圧指令値の勾配を大きくすることで、変速時間の短縮化を図ることができ、反対に、変速後の入力軸回転数がエンジン回転数と遠い場合は、油圧指令値の勾配を小さくすることで、係合ショックの緩和を図ることができる。

請求項６に係る本発明によると、変速が、入力軸の回転数が流体伝動装置を介してアイドル回転数以下の状態におけるコーストダウンシフトであって、摩擦係合要素を解放制御すると共にワンウェイクラッチが係合する変速である場合は、特に係合する要素がワンウェイクラッチであるために、例えば油圧制御等によってスリップ制御しつつ緩やかに係合させることができず、入力軸回転数の急上昇による係合ショックが生じ易いが、上述のように油圧指令値の勾配を設定することによって、変速開始後の入力軸回転数の変化（上昇）を緩やかにすることができるので、ワンウェイクラッチの係合ショックを緩和する上で極めて有用とすることができる。

以下、本発明に係る実施の形態を図１乃至図８に沿って説明する。

まず、本発明を適用し得る自動変速機３の概略構成について図２に沿って説明する。図２に示すように、例えばＦＦタイプ（フロントエンジン、フロントドライブ）の車両に用いて好適な自動変速機３は、エンジン２（図１参照）に接続し得る自動変速機の入力軸８を有しており、該入力軸８の軸方向を中心としてトルクコンバータ４と、自動変速機構５とを備えている。

上記トルクコンバータ４は、自動変速機３の入力軸８に接続されたポンプインペラ４ａと、作動流体を介して該ポンプインペラ４ａの回転が伝達されるタービンランナ４ｂとを有しており、該タービンランナ４ｂは、上記入力軸８と同軸上に配設された上記自動変速機構５の入力軸１０に接続されている。また、該トルクコンバータ４には、ロックアップクラッチ７が備えられており、該ロックアップクラッチ７が油圧制御装置６（図１参照）の油圧制御によって係合されると、上記自動変速機３の入力軸８の回転が自動変速機構５の入力軸１０に直接伝達される。

上記自動変速機構５には、入力軸１０上において、プラネタリギヤＳＰと、プラネタリギヤユニットＰＵとが備えられている。上記プラネタリギヤＳＰは、サンギヤＳ１、キャリヤＣＲ１、及びリングギヤＲ１を備えており、該キャリヤＣＲ１に、サンギヤＳ１及びリングギヤＲ１に噛合するピニオンＰ１を有している、いわゆるシングルピニオンプラネタリギヤである。

また、該プラネタリギヤユニットＰＵは、４つの回転要素としてサンギヤＳ２、サンギヤＳ３、キャリヤＣＲ２、及びリングギヤＲ２を有し、該キャリヤＣＲ２に、サンギヤＳ２及びリングギヤＲ２に噛合するロングピニオンＰＬと、サンギヤＳ３に噛合するショートピニオンＰＳとを互いに噛合する形で有している、いわゆるラビニヨ型プラネタリギヤである。

上記プラネタリギヤＳＰのサンギヤＳ１は、不図示のミッションケースに一体的に固定されている不図示のボス部に接続されて回転が固定されている。また、上記リングギヤＲ１は、上記入力軸１０の回転と同回転（以下「入力回転」という。）になっている。更に上記キャリヤＣＲ１は、該固定されたサンギヤＳ１と該入力回転するリングギヤＲ１とにより、入力回転が減速された減速回転になると共に、クラッチＣ−１及びクラッチＣ−３に接続されている。

上記プラネタリギヤユニットＰＵのサンギヤＳ２は、バンドブレーキからなるブレーキＢ−１（摩擦係合要素）に接続されてミッションケースに対して固定自在となっていると共に、上記クラッチＣ−３に接続され、該クラッチＣ−３を介して上記キャリヤＣＲ１の減速回転が入力自在となっている。また、上記サンギヤＳ３は、クラッチＣ−１に接続されており、上記キャリヤＣＲ１の減速回転が入力自在となっている。

更に、上記キャリヤＣＲ２は、入力軸１０の回転が入力されるクラッチＣ−２に接続され、該クラッチＣ−２を介して入力回転が入力自在となっており、また、ワンウェイクラッチＦ−１及びブレーキＢ−２に接続されて、該ワンウェイクラッチＦ−１を介してミッションケースに対して一方向の回転が規制されると共に、該ブレーキＢ−２を介して回転が固定自在となっている。そして、上記リングギヤＲ２は、カウンタギヤ１１に接続されており、該カウンタギヤ１１は、不図示のカウンタシャフト、ディファレンシャル装置を介して駆動車輪に接続されている。

つづいて、上記構成に基づき、自動変速機構５の作用について図２、図３及び図４に沿って説明する。なお、図４に示す速度線図において、縦軸方向はそれぞれの回転要素（各ギヤ）の回転数を示しており、横軸方向はそれら回転要素のギヤ比に対応して示している。また、該速度線図のプラネタリギヤＳＰの部分において、縦軸は、図４中左方側から順に、サンギヤＳ１、キャリヤＣＲ１、リングギヤＲ１に対応している。更に、該速度線図のプラネタリギヤユニットＰＵの部分において、縦軸は、図４中右方側から順に、サンギヤＳ３、リングギヤＲ２、キャリヤＣＲ２、サンギヤＳ２に対応している。

例えばＤ（ドライブ）レンジであって、前進１速段（１ＳＴ）では、図３に示すように、クラッチＣ−１及びワンウェイクラッチＦ−１が係合される。すると、図２及び図４に示すように、固定されたサンギヤＳ１と入力回転であるリングギヤＲ１によって減速回転するキャリヤＣＲ１の回転が、クラッチＣ−１を介してサンギヤＳ３に入力される。また、キャリヤＣＲ２の回転が一方向（正転回転方向）に規制されて、つまりキャリヤＣＲ２の逆転回転が防止されて固定された状態になる。すると、サンギヤＳ３に入力された減速回転が、固定されたキャリヤＣＲ２を介してリングギヤＲ２に出力され、前進１速段としての正転回転がカウンタギヤ１１から出力される。

なお、エンジンブレーキ時（コースト時）には、ブレーキＢ−２を係止してキャリヤＣＲ２を固定し、該キャリヤＣＲ２の正転回転を防止する形で、上記前進１速段の状態を維持する。また、該前進１速段では、ワンウェイクラッチＦ−１によりキャリヤＣＲ２の逆転回転を防止し、かつ正転回転を可能にするので、例えば非走行レンジから走行レンジに切換えた際の前進１速段の達成を、ワンウェイクラッチＦ−１の自動係合により滑らかに行うことができる。

前進２速段（２ＮＤ）では、図３に示すように、クラッチＣ−１が係合され、ブレーキＢ−１が係止される。すると、図２及び図４に示すように、固定されたサンギヤＳ１と入力回転であるリングギヤＲ１によって減速回転するキャリヤＣＲ１の回転が、クラッチＣ−１を介してサンギヤＳ３に入力される。また、ブレーキＢ−１の係止によりサンギヤＳ２の回転が固定される。すると、キャリヤＣＲ２がサンギヤＳ３よりも低回転の減速回転となり、該サンギヤＳ３に入力された減速回転が該キャリヤＣＲ２を介してリングギヤＲ２に出力され、前進２速段としての正転回転がカウンタギヤ１１から出力される。

前進３速段（３ＴＨ）では、図３に示すように、クラッチＣ−１及びクラッチＣ−３が係合される。すると、図２及び図４に示すように、固定されたサンギヤＳ１と入力回転であるリングギヤＲ１によって減速回転するキャリヤＣＲ１の回転が、クラッチＣ−１を介してサンギヤＳ３に入力される。また、クラッチＣ−３の係合によりキャリヤＣＲ１の減速回転がサンギヤＳ２に入力される。つまり、サンギヤＳ２及びサンギヤＳ３にキャリヤＣＲ１の減速回転が入力されるため、プラネタリギヤユニットＰＵが減速回転の直結状態となり、そのまま減速回転がリングギヤＲ２に出力され、前進３速段としての正転回転がカウンタギヤ１１から出力される。

前進４速段（４ＴＨ）では、図３に示すように、クラッチＣ−１及びクラッチＣ−２が係合される。すると、図２及び図４に示すように、固定されたサンギヤＳ１と入力回転であるリングギヤＲ１によって減速回転するキャリヤＣＲ１の回転が、クラッチＣ−１を介してサンギヤＳ３に入力される。また、クラッチＣ−２に係合によりキャリヤＣＲ２に入力回転が入力される。すると、該サンギヤＳ３に入力された減速回転とキャリヤＣＲ２に入力された入力回転とにより、上記前進３速段より高い減速回転となってリングギヤＲ２に出力され、前進４速段としての正転回転がカウンタギヤ１１から出力される。

前進５速段（５ＴＨ）では、図３に示すように、クラッチＣ−２及びクラッチＣ−３が係合される。すると、図２及び図４に示すように、固定されたサンギヤＳ１と入力回転であるリングギヤＲ１によって減速回転するキャリヤＣＲ１の回転が、クラッチＣ−３を介してサンギヤＳ２に入力される。また、クラッチＣ−２の係合によりキャリヤＣＲ２に入力回転が入力される。すると、該サンギヤＳ２に入力された減速回転とキャリヤＣＲ２に入力された入力回転とにより、入力回転より僅かに高い増速回転となってリングギヤＲ２に出力され、前進５速段としての正転回転がカウンタギヤ１１から出力される。

前進６速段（６ＴＨ）では、図３に示すように、クラッチＣ−２が係合され、ブレーキＢ−１が係止される。すると、図２及び図４に示すように、クラッチＣ−２の係合によりキャリヤＣＲ２に入力回転が入力される。また、ブレーキＢ−１の係止によりサンギヤＳ２の回転が固定される。すると、固定されたサンギヤＳ２によりキャリヤＣＲ２の入力回転が上記前進５速段より高い増速回転となってリングギヤＲ２に出力され、前進６速段としての正転回転がカウンタギヤ１１から出力される。

後進１速段（ＲＥＶ）では、図３に示すように、クラッチＣ−３が係合され、ブレーキＢ−２が係止される。すると、図２及び図４に示すように、固定されたサンギヤＳ１と入力回転であるリングギヤＲ１によって減速回転するキャリヤＣＲ１の回転が、クラッチＣ−３を介してサンギヤＳ２に入力される。また、ブレーキＢ−２の係止によりキャリヤＣＲ２の回転が固定される。すると、サンギヤＳ２に入力された減速回転が、固定されたキャリヤＣＲ２を介してリングギヤＲ２に出力され、後進１速段としての逆転回転がカウンタギヤ１１から出力される。

なお、例えばＰ（パーキング）レンジ及びＮ（ニュートラル）レンジでは、クラッチＣ−１、クラッチＣ−２、及びクラッチＣ−３、が解放される。すると、キャリヤＣＲ１とサンギヤＳ２及びサンギヤＳ３との間、即ちプラネタリギヤＳＰとプラネタリギヤユニットＰＵとの間が切断状態となり、かつ、入力軸１０とキャリヤＣＲ２との間が切断状態となる。これにより、入力軸１０とプラネタリギヤユニットＰＵとの間の動力伝達が切断状態となり、つまり入力軸１０とカウンタギヤ１１との動力伝達が切断状態となる。

つづいて、本発明に係る自動変速機の制御装置１について、図１に沿って説明する。図１に示すように、本自動変速機の制御装置１は、制御部（ＥＣＵ）２０を有しており、該制御部２０には、変速制御手段２１と、変速マップ２２と、油圧指令制御手段２３とが備えられている。また、該油圧指令制御手段２３には、解放側指令手段２４と、係合側指令手段２５と、回転変化前勾配設定手段２７を有する油圧算出手段２６と、勾配マップ２８と、が備えられて構成されている。

さらに、該制御部２０には、不図示のアクセルペダルの角度を検出するアクセル開度センサ３１と、自動変速機構５の入力軸１０の回転数を検出する入力軸回転数センサ３２と、駆動車輪に連動するカウンタギヤ１１の回転数を検出することで車輌の車速を検出する出力軸回転数センサ３３とが接続されて各種の信号が入力されている。また、制御部２０は、エンジン２に接続されて、エンジン２がアイドル状態となったことを示すアイドル信号と、エンジン２の出力トルクの値であるエンジントルク信号とが入力されている。

なお、出力軸回転数センサ３３は、カウンタギヤ１１の回転数を検出する代わりに、カウンタシャフト（不図示）の回転数を検出するものや車軸（車輪）の回転を検出するものであってもよい。また、カウンタギヤ１１やカウンタシャフトの回転数を検出する場合は、ディファレンシャルギヤ装置のギヤ比やカウンタシャフトのギヤ比等に基づき車輌の車速を演算することになる。

上記変速制御手段３０は、アクセル開度センサ３１により検出されるアクセル開度と、出力軸回転数センサ３３により検出する車速とに基づき変速マップ２２を参照し、上述の前進１速段〜前進６速段を選択判断すると共に、油圧制御装置６のソレノイドバルブ等を電子制御して、その選択された変速段となるように上記クラッチＣ−１，Ｃ−２，Ｃ−３，Ｂ−１，Ｂ−２の係合・解放状態を制御する。

ついで、本発明に係る変速制御を、２−１コーストダウンシフトを一例に、図１及び図５ないし図７に沿って説明する。例えばイグニッション（エンジン）がＯＮされると、本自動変速機の制御装置１による制御が開始される。

例えば走行中の車輌が減速し、停車間近な状態にあって、パワーオフ状態、つまりアクセル開度センサ３１の検出に基づきアクセル開度が０（コースト時）であり、上記アイドル信号によりアイドリングがＯＮ状態であり、かつ上記入力軸回転数センサ３２の検出に基づく入力軸回転数がアイドル回転数よりも低回転となった場合であって、変速制御手段２１により車速とアクセル開度とに基づき変速マップ２２における２−１ダウンシフトの変速点が検出されると、前進２速段から前進１速段へのコーストダウンシフトの開始を判断する（図５の時点ｔ１１、図６のＳ１）。なお、この前進２速段から前進１速段へのコーストダウンシフトは、ブレーキＢ−１が解放されると共に、ワンウェイクラッチＦ−１が係合される変速である（図２乃至４参照）。

前進２速段から前進１速段へのコーストダウンシフトの開始が判断されると、変速制御手段２１から油圧制御指令手段２３に対して、該コーストダウンシフト制御が指令される（図６のＳ２）。それを受けた油圧制御指令手段２３にあっては、まず、油圧算出手段２６が、ブレーキＢ−１の解放油圧Ｐ_Ｂ１（即ち油圧指令値）として、エンジントルク信号等に基づき解放初期圧を算出し（図６のＳ３）、解放側指令手段２４によって該解放初期圧まで解放油圧Ｐ_Ｂ１を下降させる（図５の時点ｔ１１）。

ついで、解放油圧Ｐ_Ｂ１を上記解放初期圧に制御して所定時間が経過すると、時点ｔ１２において、油圧算出手段２６が、本発明の要部となるスイープダウン制御（図５のｔ１２〜ｔ１３、図６のＳ４〜Ｓ６）を開始する。該スイープダウン制御にあっては、回転変化前勾配設定手段２７が、解放油圧Ｐ_Ｂ１の油圧指令値（以下、単に「解放油圧Ｐ_Ｂ１」という）のサンプリングを所定周期毎（或いは油圧指令値の所定降下幅毎であってもよい）に行う。また、回転変化前勾配設定手段２７は、エンジントルク信号（入力トルク）に基づき、ブレーキＢ−１が担持するトルク容量から必要な油圧（即ち、安全率等を加味しない伝達トルクとトルク容量とが同じになるはずの圧）を算出し、上記サンプリングした解放油圧Ｐ_Ｂ１を該必要油圧で乗算し、つまりトルク容量に対する現在担持しているトルクの割合を算出する。更に、回転変化前勾配設定手段２７は、例えば変速開始時の入力軸回転数（タービン回転数）Ｎ_Ｔに基づき、回転変化や変速時間等を考慮しつつギヤ比から推定される変速終了時の入力軸回転数（変速後推定入力回転数）も算出する。そして、回転変化前勾配設定手段２７は、図７に示す２−１ダウンシフト用の勾配マップ２８を参照し、上記変速後推定入力回転数とトルク容量に対する割合とに基づき、線形補完を行いつつ、勾配ΔＰ_Ｂ１・ｎを参照し、これからスイープダウンする勾配として設定する（図６のＳ４）。

そして、該算出された解放油圧Ｐ_Ｂ１の勾配ΔＰ_Ｂ１・ｎから実際に解放側指令手段２４により指令する解放油圧Ｐ_Ｂ１を算出し（図６のＳ５）、それを受けて解放側指令手段２４は、該算出した解放油圧Ｐ_Ｂ１によってブレーキＢ−１を制御し、スイープダウンを行う。次に、油圧算出手段２６は、入力軸回転数Ｎ_Ｔに回転変化（イナーシャ相の開始）が生じるか否かを判断することで実際の変速が開始されたか否かの判定を行い（図６のＳ６）、該変速開始判定が成立していない場合は（図６のＳ６のＮｏ）、図６のステップＳ４に戻り、引き続き油圧算出手段２６が、所定周期で解放油圧Ｐ_Ｂ１のサンプリングを行いつつ勾配ΔＰ_Ｂ１・ｎを算出し、該勾配による解放油圧Ｐ_Ｂ１を算出して、該算出した解放油圧Ｐ_Ｂ１でスイープダウンを行う。

ところで、上記勾配マップ２８に設定されている勾配は、トルク容量に対する割合が、予測される入力軸回転数Ｎ_Ｔの変化開始が生じる（実際の変速が開始される）割合（例えば０．６付近）に向けて徐々に勾配が小さくなるように設定されている。このため、上記スイープダウンの開始時には、上記勾配ΔＰ_Ｂ１・ｎが大きくなるように設定され、かつ予測される入力軸の回転変化を起こす割合に近づくほど勾配ΔＰ_Ｂ１・ｎが小さくなるように設定されている。

なお、本実施の形態においては、上記勾配を設定する際に、入力軸の回転変化を起こす割合を指標としているが、油圧Ｐａを指標とすることも可能である。その場合、油圧Ｐａは、入力トルク（エンジントルク信号）とギヤトレーンにおける摩擦係合要素（ブレーキＢ−１）のトルク分担などに基づき算出することができ、言い換えれば、入力トルクによって油圧Ｐａの値が上下することになる。

また、上記勾配マップ２８に設定されている勾配は、変速後推定入力回転数が高いほど勾配が大きくなるように設定されている。即ち、変速後推定入力回転数が高い場合には、変速前後での回転数差が大きいため、変速時間が長く解放油圧の制御により、変速終期の回転変化速度を緩めることでワンウェイクラッチＦ−１が係合するときのショックを緩和できる。反対に、変速後推定入力回転数が低い場合は、変速前後で回転数差が小さいため、変速時間が短く、その間に解放油圧を制御することが困難であるため、変速開始前の解放油圧勾配を緩く設定することで、ワンウェイクラッチＦ−１の係合をゆっくりと起こすことが可能となる。

なお、上記勾配マップ２８に設定されている勾配を、変速後推定入力回転数がエンジン回転数、即ちアイドル回転数に近いほど勾配が大きくなるように設定してもよい。即ち、変速後推定入力回転数がエンジン回転数に近い場合は、ワンウェイクラッチＦ−１が係合する瞬間に回転数差が小さいので、上記勾配を大きくしてイナーシャ相における入力軸回転数Ｎ_Ｔの変化が大きくても係合ショックが生じ難く、反対に、変速後推定入力回転数がエンジン回転数から遠い場合は、ワンウェイクラッチＦ−１が係合する瞬間に回転数差が大きいので、係合ショックを緩和するために上記勾配を小さくしてイナーシャ相における入力軸回転数Ｎ_Ｔの変化を小さくする必要がある。これにより、変速後推定入力回転数がエンジン回転数に近い場合は、上記勾配を大きくして変速時間の短縮化を図ることが可能となり、変速後推定入力回転数がエンジン回転数から遠い場合は、ワンウェイクラッチＦ−１における係合ショックの緩和を図ることが可能となる。

その後、時点ｔ１３において、油圧算出手段２６は、入力軸回転数センサ３２の検出に基づき、入力軸回転数Ｎ_Ｔの回転変化開始を検出すると、変速開始判定を行い（図６のＳ６のＹｅｓ）、入力軸回転数Ｎ_Ｔの回転変化をフィードバックする形で随時の解放油圧Ｐ_Ｂ１の勾配を算出し（図６のＳ７）、該算出された勾配で解放油圧Ｐ_Ｂ１のスイープダウンを行う。そして、図５の時点ｔ１４に１速段のギヤ比が成立してワンウェイクラッチＦ−１が係合し、入力軸回転数Ｎ_Ｔの回転上昇が納まると、図５の時点ｔ１５において、変速終了が判定されて（図６のＳ８のＹｅｓ）、解放制御を終了するために急勾配で解放油圧Ｐ_Ｂ１を０にして、図５の時点ｔ１６において解放制御を終了する（図６のＳ９）。

以上説明したように本発明に係る自動変速機の制御装置１によると、スイープ開始時に解放油圧Ｐ_Ｂ１の勾配が大きくなるので、スイープ制御を行う実際の変速開始までの時間ＴＡ（図５参照）を短くすることができ、変速時間が長くなることを防止できるものでありながら、入力軸１０の回転変化が開始される際には解放油圧Ｐ_Ｂ１の勾配が小さくなるので、変速開始後の入力軸回転数Ｎ_Ｔの変化を緩やかにすることができ、変速ショック（ワンウェイクラッチＦ−１の係合ショック）を緩和することができる。

また、入力軸１０の回転変化の開始（即ち実際の変速開始）は、入力トルクに基づきブレーキＢ−１が係合状態を維持するのに必要な油圧に対する解放油圧Ｐ_Ｂ１の割合から予測することができるため、該必要な油圧に対する解放油圧Ｐ_Ｂ１の割合を随時算出することで、スイープ開始時に解放油圧Ｐ_Ｂ１の勾配を大きくし、かつ入力軸の回転変化の開始が近づくに連れて解放油圧Ｐ_Ｂ１の勾配を小さくすることを可能にすることができる。

また、勾配マップ２８に、ブレーキＢ−１が係合状態を維持するのに必要な油圧に対する解放油圧Ｐ_Ｂ１の割合が、スイープ開始時の割合から入力軸１０の回転変化の開始が予測される割合に向けて徐々に勾配が小さくなるように定めておくことで、随時勾配の演算を行うことなく、スイープ開始時に解放油圧Ｐ_Ｂ１の勾配を大きくし、かつ入力軸の回転変化の開始が近づくに連れて解放油圧Ｐ_Ｂ１の勾配を小さくすることを可能にすることができる。

また、入力軸回転数Ｎ_Ｔが高い場合は、変速前後での回転数差が大きいため、変速時間が長く、その間に解放する要素の油圧を制御することで係合するワンウェイクラッチＦ−１による係合ショックを抑えることができるため、入力軸回転数Ｎ_Ｔが高いほど解放油圧Ｐ_Ｂ１の勾配を大きくすることで、変速時間の短縮化を図ることができ、反対に、入力軸回転数Ｎ_Ｔが低い場合は、解放油圧Ｐ_Ｂ１の勾配を小さくすることで、係合ショックの緩和を図ることができる。

なお、上記勾配マップ２８に設定されている勾配を、変速後推定入力回転数がエンジン回転数に近いほど勾配が大きくなるように設定した際は、変速後の入力軸回転数Ｎ_Ｔがエンジン回転数Ｎ_Ｅに近い場合、回転数差が小さいことに起因して係合するワンウェイクラッチＦ−１による係合ショックが生じ難くいため、変速後の入力軸回転数Ｎ_Ｔがエンジン回転数Ｎ_Ｅに近いほど解放油圧Ｐ_Ｂ１の勾配を大きくすることで、変速時間の短縮化を図ることができ、反対に、変速後の入力軸回転数Ｎ_Ｔがエンジン回転数Ｎ_Ｅと遠い場合は、解放油圧Ｐ_Ｂ１の勾配を小さくすることで、ワンウェイクラッチＦ−１の係合ショックの緩和を図ることができる。

また、上述のように本発明を適用する変速が、入力軸１０の回転数がトルクコンバータ４を介してアイドル回転数以下の状態におけるコーストダウンシフトであって、ブレーキＢ−１を解放制御すると共にワンウェイクラッチＦ−１が係合する変速である場合は、係合する要素がワンウェイクラッチＦ−１であるために、例えば油圧制御等によってスリップ制御しつつ緩やかに係合させることができず、入力軸回転数Ｎ_Ｔの急上昇による係合ショックが生じ易いが、上述のように解放油圧Ｐ_Ｂ１の勾配を設定することによって、変速開始後の入力軸回転数Ｎ_Ｔの変化（上昇）を緩やかにすることができるので、ワンウェイクラッチＦ−１の係合ショックを緩和する上で極めて有用である。

なお、以上説明した本発明に係る油圧制御は、２−１コーストダウンシフトにおけるブレーキＢ−１の解放制御であるが、言うまでもなく、どのようなダウンシフトにあっても解放制御として用いることで、変速時間の短縮化や変速ショックの緩和を図ることができる。

さらに、以上説明した本発明に係る油圧制御は、係合制御においても用いることが可能である。以下に別の実施例として係合制御に本発明を用いた場合を、１−２パワーオフアップシフトを一例として、図１及び図８に沿って説明する。

上述と同様に、変速制御手段２１により、車速とアクセル開度とに基づき変速マップ２２を参照して１−２アップシフトが判断されると（ｔ２１）、油圧指令制御手段２３の係合側指令手段２５によるブレーキＢ−１の油圧制御が開始される。なお、この前進１速段から前進２速段へのアップシフトは、ブレーキＢ−１を係合すると共にワンウェイクラッチＦ−１が自動解放される変速である。

該１−２アップシフトにおける係合制御が開始されると、まず、時点ｔ２１からｔ２２において、係合側指令手段２５は、ブレーキＢ−１の係合油圧Ｐ_Ｂ１を油圧算出手段２６により算出された所定圧まで上昇し、所定時間の間、該ブレーキＢ−１のブレーキバンドの緩みを係合直前まで締める、いわゆるガタ詰め動作を行う。

ついで、時点ｔ２１から所定時間が経過し、時点ｔ２２となると、油圧算出手段２６は、ブレーキＢ−１を係合直前で待機させるための待機圧を算出し、係合側指令手段２５によって所定時間の間、係合油圧Ｐ_Ｂ１を待機圧に維持する。

ついで、上記待機圧に維持して所定時間が経過すると、時点ｔ２３において、油圧算出手段２６が、スイープアップ制御（ｔ２３〜ｔ２４）を開始する。該スイープアップ制御にあっては、回転変化前勾配設定手段２７が、上記解放制御と同様に、係合油圧Ｐ_Ｂ１・ｎのサンプリングを所定周期毎に行うと共に、入力トルクに基づくブレーキＢ−１に必要な油圧を算出して、トルク容量に対する現在担持しているトルクの割合を算出し、更に、変速後推定入力回転数も算出する。そして、回転変化前勾配設定手段２７は、１−２アップシフト用の勾配マップ２８を参照し、上記変速後推定入力回転数とトルク容量に対する割合とに基づき、線形補完を行いつつ、勾配ΔＰ_Ｂ１・ｎを参照し、これからスイープアップする勾配として設定し、それを受けて解放側指令手段２４が、スイープアップを行う。

上記１−２アップシフト用の勾配マップ２８に設定されている勾配は、上記解放制御と同様に、トルク容量に対する割合が、予測される入力軸回転数Ｎ_Ｔの変化開始が生じる（実際の変速が開始される）割合に向けて徐々に勾配が小さくなるように設定されており、これにより、上記スイープアップの開始時には、上記勾配ΔＰ_Ｂ１・ｎが大きくなるように設定され、かつ予測される入力軸の回転変化を起こす割合に近づくほど勾配ΔＰ_Ｂ１・ｎが小さくなるように設定される。

なお、解放制御と同様に、本実施の形態においては、上記勾配を設定する際に、入力軸の回転変化を起こす割合を指標としているが、油圧Ｐｂを指標とすることも可能である。その場合、油圧Ｐｂは、入力トルク（エンジントルク信号）とギヤトレーンにおける摩擦係合要素（ブレーキＢ−１）のトルク分担などに基づき算出することができ、言い換えれば、入力トルクによって油圧Ｐｂの値が上下することになる。

また、上記１−２アップシフト用の勾配マップ２８に設定されている勾配は、同様に、変速後推定入力回転数が高いほど勾配が大きくなるように設定されていることが好ましく、つまり入力回転数が高い場合は車速が高く、反対に、入力回転数が低い場合は車速が低くなるので、入力回転数が高い場合は、上記勾配を大きくして変速時間の短縮化を図ることが可能となり、変速後推定入力回転数が低い場合は、ブレーキＢ−１における係合ショックの緩和を図ることが可能となる。

なお、上記勾配マップ２８に設定されている勾配を、変速後推定入力回転数がエンジン回転数に近いほど勾配が大きくなるように設定した際は、変速後推定入力回転数がエンジン回転数に近い場合、ブレーキＢ−１が係合する瞬間に回転数差が小さく、反対に、変速後推定入力回転数がエンジン回転数から遠い場合はブレーキＢ−１が係合する瞬間に回転数差が大きくなるので、変速後推定入力回転数がエンジン回転数に近い場合は、上記勾配を大きくして変速時間の短縮化を図ることが可能となり、変速後推定入力回転数がエンジン回転数から遠い場合は、ブレーキＢ−１における係合ショックの緩和を図ることが可能となる。

その後、時点ｔ２４において、油圧算出手段２６は、入力軸回転数Ｎ_Ｔに下降変化が生じて変速開始を判定すると、入力軸回転数Ｎ_Ｔの回転変化をフィードバックする形で随時の係合油圧Ｐ_Ｂ１の勾配を算出し、該算出された勾配で係合油圧Ｐ_Ｂ１をスイープアップを行い、時点ｔ２５に２速段のギヤ比が成立して、入力軸回転数Ｎ_Ｔの回転下降が納まると、変速終了が判定されて、急勾配で係合油圧Ｐ_Ｂ１を例えばライン圧まで上昇させ、時点ｔ２６において、以上の係合制御を終了する。

以上説明したように係合制御にあっても、スイープ開始時に解放油圧Ｐ_Ｂ１の勾配が大きくなるので、スイープ制御を行う実際の変速開始までの時間ＴＢを短くすることができ、変速時間が長くなることを防止できるものでありながら、入力軸１０の回転変化が開始される際には解放油圧Ｐ_Ｂ１の勾配が小さくなるので、変速開始時の入力軸回転数Ｎ_Ｔの変化を緩やかにすることができ、ブレーキＢ−１の係合ショックを緩和することができる。

また、入力軸１０の回転変化の開始（即ち実際の変速開始）は、入力トルクに基づきブレーキＢ−１が係合状態を維持するのに必要な油圧に対する係合油圧Ｐ_Ｂ１の割合から予測することができるため、該必要な油圧に対する係合油圧Ｐ_Ｂ１の割合を随時算出することで、スイープ開始時に係合油圧Ｐ_Ｂ１の勾配を大きくし、かつ入力軸の回転変化の開始が近づくに連れて係合油圧Ｐ_Ｂ１の勾配を小さくすることを可能にすることができる。

また、勾配マップ２８に、ブレーキＢ−１が係合状態を維持するのに必要な油圧に対する係合油圧Ｐ_Ｂ１の割合が、スイープ開始時の割合から入力軸１０の回転変化の開始が予測される割合に向けて徐々に勾配が小さくなるように定めておくことで、随時勾配の演算を行うことなく、スイープ開始時に係合油圧Ｐ_Ｂ１の勾配を大きくし、かつ入力軸の回転変化の開始が近づくに連れて係合油圧Ｐ_Ｂ１の勾配を小さくすることを可能にすることができる。

さらに、上記勾配マップ２８に設定されている勾配は、変速後推定入力回転数が高いほど勾配が大きくなるように設定されているため、入力軸回転数Ｎ_Ｔが高い場合は、ブレーキＢ−１による係合ショックをドライバーが感じ難いため、入力軸回転数Ｎ_Ｔが高いほど係合油圧Ｐ_Ｂ１の勾配を大きくすることで、変速時間の短縮化を図ることができ、反対に、変速後の入力軸回転数Ｎ_Ｔが低い場合は、係合油圧Ｐ_Ｂ１の勾配を小さくすることで、ブレーキＢ−１の係合ショックの緩和を図ることができる。

さらに、上記勾配マップ２８に設定されている勾配を、変速後推定入力回転数がエンジン回転数、即ちアイドル回転数に近いほど勾配が大きくなるように設定した際は、変速後の入力軸回転数Ｎ_Ｔがエンジン回転数Ｎ_Ｅに近い場合は、回転数差が小さいことに起因して係合するブレーキＢ−１による係合ショックが生じ難くいため、変速後の入力軸回転数Ｎ_Ｔがエンジン回転数Ｎ_Ｅに近いほど係合油圧Ｐ_Ｂ１の勾配を大きくすることで、変速時間の短縮化を図ることができ、反対に、変速後の入力軸回転数Ｎ_Ｔがエンジン回転数Ｎ_Ｅと遠い場合は、係合油圧Ｐ_Ｂ１の勾配を小さくすることで、ブレーキＢ−１の係合ショックの緩和を図ることができる。

なお、以上説明した係合制御は、１−２パワーオフアップシフトを一例に説明したが、言うまでもなく、本発明に係る係合制御は、どのようなアップシフトにあっても、係合側摩擦係合要素の油圧制御として用いることができる。

また、以上説明した実施の形態においては、本自動変速機の制御装置１を前進６速段、及び後進１速段を可能とする自動変速機３に適用する場合を一例として説明したが、勿論これに限るものではなく、有段式の自動変速機であればどのようなものにも適用できる。

本発明に係る自動変速機の制御装置を示すブロック図。 本発明を適用し得る自動変速機構を示すスケルトン図。 本自動変速機構の係合表。 本自動変速機構の速度線図。 本発明に係る２−１ダウンシフト変速を示すタイムチャート。 本発明に係る解放油圧算出制御を示すフローチャート。 本発明に係る勾配マップを示す図。 本発明に係る１−２アップシフト変速を示すタイムチャート。 従来の２−１ダウンシフト変速を示すタイムチャート。 従来の解放油圧算出制御のフローチャート 従来の解放油圧勾配を示す表。

符号の説明

１ 自動変速機の制御装置
２ 内燃エンジン
３ 自動変速機
４ 流体伝動装置（トルクコンバータ）
１０ 入力軸
１１ 出力軸（カウンタギヤ）
２３ 油圧指令制御手段
２７ 回転変化前勾配設定手段
２８ 勾配マップ
Ｂ−１ 摩擦係合要素（ブレーキ）
Ｆ−１ ワンウェイクラッチ
Ｎ_Ｔ 入力軸回転数（タービン回転数）
Ｎ_Ｅ エンジン回転数
Ｐ_Ｂ１ 油圧指令値（解放油圧）
Ｐ_Ｂ１・ｎ サンプリングされた油圧指令値（解放油圧値）
ΔＰ_Ｂ１・ｎ 油圧指令値の勾配

Claims (6)

1. 入力軸及び出力軸間のギヤ比を変更する変速時に、摩擦係合要素の油圧サーボの油圧を油圧指令値に応じて調圧することで、前記摩擦係合要素の解放制御又は係合制御を行う自動変速機の制御装置において、
   前記入力軸の回転変化が生じる実際の変速前にあって前記油圧指令値をスイープする際に、前記油圧指令値をサンプリングし、前記入力軸に入力される入力トルクと前記サンプリングされた油圧指令値とに基づき油圧指令値の勾配を、スイープ開始時に大きくなるように設定し、かつ予測される前記入力軸の回転変化の開始が近づくほど小さくなるように設定する油圧指令制御手段を備えた、
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 前記入力軸の回転変化の開始は、前記入力トルクに基づき前記摩擦係合要素が係合状態を維持するのに必要な油圧に対する油圧指令値の割合から予測されてなり、
   前記油圧指令制御手段は、前記入力トルクに基づき前記摩擦係合要素が係合状態を維持するのに必要な油圧に対する前記サンプリングされた油圧指令値の割合を随時算出し、該割合に基づき前記油圧指令値の勾配を設定する回転変化前勾配設定手段を有する、
   ことを特徴とする請求項１記載の自動変速機の制御装置。
3. 前記摩擦係合要素が係合状態を維持するのに必要な油圧に対する油圧指令値の割合が、前記スイープ開始時の割合から前記入力軸の回転変化の開始が予測される割合に向けて徐々に小さくなるように、前記勾配が定められた勾配マップを備え、
   前記回転変化前勾配設定手段は、変速後の入力軸回転数を推定すると共に、該推定された変速後の入力軸回転数と前記割合とに基づき前記勾配マップを参照して、前記油圧指令値の勾配を設定してなる、
   ことを特徴とする請求項２記載の自動変速機の制御装置。
4. 前記勾配マップは、変速後の入力軸回転数が高いほど大きくなるように定められてなる、
   ことを特徴とする請求項３記載の自動変速機の制御装置。
5. 前記勾配マップは、変速後の入力軸回転数がエンジン回転数に近いほど大きくなるように定められてなる、
   ことを特徴とする請求項３記載の自動変速機の制御装置。
6. 前記自動変速機は、内燃エンジンと前記入力軸との間に回転数差を吸収し得る流体伝動装置を備え、
   前記変速は、前記入力軸の回転数が前記流体伝動装置を介してアイドル回転数以下の状態におけるコーストダウンシフトであって、前記摩擦係合要素を解放制御すると共にワンウェイクラッチが係合する変速である、
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか記載の自動変速機の制御装置。

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