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、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。
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係合要素である一方向クラッチF1が第2ブレーキB2と並列に設けられている。
図3は、上記第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のギヤ比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のギヤ比ρ2および第3遊星歯車装置18のギヤ比ρ3に応じて定められる。
そして、この図3に示す共線図から明らかなように、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速「1st」が成立させられる。
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速「1st」よりも変速比が小さい第2速「2nd」が成立させられる。
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速「2nd」よりも変速比が小さい第3速「3rd」が成立させられる。
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速「3rd」よりも変速比が小さい第4速「4th」が成立させられる。
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速「4th」よりも変速比が小さい第5速「5th」が成立させられる。
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速「5th」よりも変速比が小さい第6速「6th」が成立させられる。この第6速「6th」の変速比は1である。
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速「6th」よりも変速比が小さい第7速「7th」が成立させられる。
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速「7th」よりも変速比が小さい第8速「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後進第1速「Rev1」が成立させられる。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、後進第1速「Rev1」よりも変速比が小さい後進第2速「Rev2」が成立させられる。後進第1速「Rev1」、後進第2速「Rev2」は、それぞれ逆回転方向の第1速、第2速に相当する。
図2の作動表は、上記各変速段「1st」〜「8th」,「Rev1」,「Rev2」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速「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「1st」〜「8th」,「Rev1」,「Rev2」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の各ギヤ比ρ1、ρ2、ρ3によって適宜定められる。
このように本実施例の自動変速機10は、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速の変速ギヤ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、図2の作動表から明らかなように、クラッチC1〜C4およびブレーキB1、B2の何れか2つを掴み替えるだけで各変速段の変速を行うことができる。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係合要素すなわち油圧式摩擦係合要素である。
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。図4の電子制御装置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た自動変速機10の制御装置であり、CPUは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、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(アクセル開度)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。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、エンジン30の回転速度NE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TA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θTH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NOUT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TWを検出するための冷却水温センサ68、常用ブレーキであるフットブレーキの操作の有無を検出するためのブレーキスイッチ70、シフトレバー72のレバーポジション(操作位置)PSH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Nt(=入力軸22の回転速度NIN)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TOIL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NE、吸入空気量Q、吸入空気温度TA、スロットル弁開度θTH、車速V、エンジン冷却水温TW、ブレーキ操作の有無、シフトレバー72のレバーポジションPSH、タービン回転速度Nt、AT油温TOIL、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)PSH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速「1st」〜第8速「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速「1st」〜第8速「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って、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速「1st」〜第8速「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θTH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)VSを越えたか否かを判断するためのものであり、上記値VS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速乃至第8速のうちで第1速乃至第6速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。
ところで、自動変速機10の上記クラッチ・ツウ・クラッチ変速では、その変速前の変速段である第1変速段G1を達成する第1係合要素CG1からその変速後の変速段である第2変速段G2を達成する第2係合要素CG2へ、係合させる係合要素が変更されることにより変速が達成される。例えば、「1st」から「2nd」へのアップシフトでは、第1クラッチC1と一方向クラッチF1とが第1係合要素CG1に該当し、第1クラッチC1と第1ブレーキB1とが第2係合要素CG2に該当する。そして、従来技術のクラッチ・ツウ・クラッチ変速では、第1係合要素CG1と第2係合要素CG2との何れにも該当しない係合要素、例えば第4クラッチC4は変速開始から終了まで解放されたまま上記クラッチ・ツウ・クラッチ変速には関与しない。しかし、本実施例では自動変速機10の変速開始から終了までに要する時間である変速時間の短縮のため、第1係合要素CG1と第2係合要素CG2との何れにも該当しない係合要素が変速中に一時的に係合方向に作動させられ滑らされるスリップ係合状態とされる。その制御機能の要部について以下に説明する。
図8は、電子制御装置90による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図8において、変速出力手段110は、例えば図6に示す予め記憶している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行う。例えば、自動変速機10の変速前の変速段である第1変速段G1が「1st」である場合において、変速出力手段110は、実際の車速Vが図6の点aから点bへと上昇し「1st」→「2nd」のアップシフトを実行すべき変速点車速V1−2を越えたと判断した場合には、「1st」→「2nd」のアップシフトを実行すべき旨の変速出力を行う。また、変速出力手段110は、後述の変速フェーズ判断手段116が上記変速出力により開始された自動変速機10の変速が終了したとの判断をした場合には、上記変速出力を行うことを終了する。
高速段達成用係合要素選択手段112は、変速出力手段110がアップシフトを実行すべき旨の変速出力を行った場合には、その変速出力における変速前および変速後の何れの変速段でも解放されその変速後(アップシフト後)の変速段よりも高速側の変速段を達成するために係合される高速段達成用係合要素を、上記変速出力に基づき選択する。本発明の通常解放係合要素に対応するその高速段達成用係合要素とは、言い換えれば、第1係合要素CG1および第2係合要素CG2の何れにも該当せず第1変速段G1および第2変速段G2よりも高速側の変速段を達成するために係合される係合要素である。例えば高速段達成用係合要素選択手段112は、「1st」→「2nd」のアップシフトを実行すべき旨の変速出力が変速出力手段110により行われた場合には、上記高速段達成用係合要素である第2クラッチC2、第3クラッチC3、第4クラッチC4の少なくとも1つを選択するが、係合制御の負荷軽減のため、高速段達成用係合要素として第4クラッチC4を選択するものとする。
変速フェーズ判断手段116は、自動変速機10の変速開始後のその変速が現在いかなる変速フェーズにまで進行しているのかを判断する。例えば変速フェーズ判断手段116は、トルク相あるいはイナーシャ相にまで上記変速が進行しているのかを判断する。
ここで、変速フェーズ判断手段116がどのように各変速フェーズについて判断するのかは、よく知られた従来技術のクラッチ・ツウ・クラッチ変速と同様であるが、具体的には次のように判断する。変速フェーズ判断手段116は、変速出力手段110により変速出力を行われた場合には現在の変速フェーズがトルク相開始前であるか否か、逆に言えばトルク相が開始したか否かを判断するが、詳細には、上記変速出力が行われた時からの経過時間を測定し、その経過時間が所定のトルク相開始判定時間を超えた場合には自動変速機10の変速におけるトルク相が開始したと判断し、逆に、その経過時間が上記トルク相開始判定時間を超えていない場合には現在の変速フェーズがトルク相開始前であると判断する。なお、上記トルク相開始判定時間は、係合動作の応答性を高めるため、係合させる係合要素のトルク容量(伝達トルク容量)が発生しない程度にその係合要素内の機械的クリアランスを詰めるのに要する実験的に求められた所要時間すなわち低圧待機時間であり、従来技術のクラッチ・ツウ・クラッチ変速と同様である。上記係合要素のトルク容量とは、その係合要素が伝達する伝達トルクの容量すなわちその係合要素が伝達することができる伝達トルクの最大値であり、その係合要素の制御指示圧により調整される係合圧に応じてその係合圧が大きくなるほど上記トルク容量は大きくなる。
更に変速フェーズ判断手段116は、上記トルク相が開始したと判断した後、タービン回転速度センサ76によりタービン回転速度Nt(=入力軸22の回転速度NIN)を検出し、自動変速機10の変速に起因してタービン回転速度Ntが変化した場合には上記トルク相が終了したと判断し、同時にイナーシャ相が開始したと判断する。
更に、変速フェーズ判断手段116は、上記イナーシャ相が開始したと判断した後、自動変速機10の変速に起因するタービン回転速度Ntの変化が生じなくなった場合、すなわち、入力軸22が出力軸24と同期して回転し車速Vに拘束された場合にはイナーシャ相が終了したと判断する。更に、変速フェーズ判断手段116は、そのイナーシャ相が終了したと判断した場合にはそれと同時に、もしくは入力軸22と出力軸24との同期回転の継続を確認するため微少時間遅れて、上記同期回転が確定したと判断し自動変速機10の変速が終了したとの判断をする。
変速進行度判定手段118は、自動変速機10の変速の進行度PG(以下、「変速進行度PG」と表す)が予め定められた目標進行度PG1(以下、「目標変速進行度PG1」と表す)に達したか否か、すなわち変速進行度PGが予め定められた目標変速進行度PG1以上であるか否かを判定する。上記変速進行度PGは変速時間全体に対するその変速開始からの経過時間の割合で表されてもよいし、変速開始時から変速終了時(イナーシャ相終了時)までのタービン回転速度Ntの変化量全体に対する回転速度の変化割合で表されてもよい。本実施例では、上記変速のイナーシャ相内で変速進行度PGが目標変速進行度PG1に達するようにその目標変速進行度PG1は設定されているので、具体的に変速進行度判定手段118は、変速開始時のタービン回転速度Nt望ましくはイナーシャ相開始時のタービン回転速度Ntと、車速Vと第2変速段G2とから求められる上記変速終了時のタービン回転速度Nt望ましくはイナーシャ相終了時のタービン回転速度Ntとに基づいて上記目標変速進行度PG1に対応するように回転速度判定値N1tを決定する。例えば、アップシフトにおけるイナーシャ相開始から終了までの40%に達したところで変速進行度判定手段118が肯定的な判定をするように回転速度判定値N1tを決定する場合には、イナーシャ相開始時のタービン回転速度NtをNts、イナーシャ相終了時のタービン回転速度NtをNteとすれば、変速進行度判定手段118は、「N1t=Nts−(Nts−Nte)×0.4」として回転速度判定値N1tを決定する。そして、変速進行度判定手段118は、上記変速中に変化するタービン回転速度Ntが回転速度判定値N1tに達したか否か、すなわち、アップシフト中においては下降するタービン回転速度Ntが回転速度判定値N1t以下であるか否かを判定し、タービン回転速度Ntが回転速度判定値N1tに達した場合には、変速進行度PGが目標変速進行度PG1に達した旨すなわち変速進行度PGが目標変速進行度PG1以上である旨を肯定する判定を行う。なお、目標変速進行度PG1は、イナーシャ相開始時に具体的にはイナーシャ相開始直後に変速ショックとして現れる出力軸24のトルク変化が終了した後に変速進行度PGが目標変速進行度PG1に達するように実験的に設定されている。
変速制御手段120は、変速出力手段110によりアップシフトを実行すべき旨の変速出力が行われた場合に、その変速出力に基づいて、係合させる係合要素を第1係合要素CG1から第2係合要素CG2へ変更することにより第1変速段G1から第2変速段G2へのクラッチ・ツウ・クラッチ変速を達成する。すなわち、変速制御手段120は上記クラッチ・ツウ・クラッチ変速が達成されるように第1係合要素CG1(解放側係合要素CG1)の解放と第2係合要素CG2(係合側係合要素CG2)の係合とを並行に同期して実行する。更に変速制御手段120は高速段達成用係合要素制御手段122を備えており、その高速段達成用係合要素制御手段122は、高速段達成用係合要素選択手段112によって選択された高速段達成用係合要素が何れの係合要素であるかという情報を取得した上で、自動変速機10の変速中(アップシフト中)に上記高速段達成用係合要素の少なくとも1つをすなわち高速段達成用係合要素選択手段112によって選択された高速段達成用係合要素を完全係合することなく一時的に係合方向に作動させて滑らせるスリップ係合状態とすることによりその高速段達成用係合要素にトルク容量を発生させる。変速制御手段120および高速段達成用係合要素制御手段122は第1係合要素CG1と第2係合要素CG2と上記高速段達成用係合要素とを互いに同期させて解放もしくは係合させる、すなわち、それぞれの係合要素に対する制御指示圧つまり制御電流を互いに同期させて変化させる。具体的には次のように実行される。
変速出力手段110がアップシフトを実行すべき旨の変速出力を行った場合において、変速フェーズ判断手段116により現在の変速フェーズがトルク相開始前であると判断された場合には、変速制御手段120は、従来からのクラッチ・ツウ・クラッチ変速と同様に、係合させる係合要素の応答性を高めるためその係合要素のトルク容量が発生しない程度にその係合要素内の機械的クリアランスを詰める低圧待機圧にまで第2係合要素CG2(係合側係合要素CG2)の制御指示圧PG2(係合指示圧PG2)を上昇させる。また、高速段達成用係合要素制御手段122も同様に、変速出力手段110がアップシフトを実行すべき旨の変速出力を行い、変速フェーズ判断手段116により現在の変速フェーズがトルク相開始前であると判断された場合には、前記高速段達成用係合要素の制御指示圧PGH(係合指示圧PGH)を上記低圧待機圧にまで上昇させる。その場合、変速制御手段120および高速段達成用係合要素制御手段122は、上記低圧待機圧への制御指示圧上昇の初期に係合要素の制御指示圧をその低圧待機圧を超えて一時的に高めるファーストアプライ(クイックアプライ)を併せて実行する。
次に、変速制御手段120は第2係合要素CG2の制御指示圧PG2を上昇させた後、変速フェーズ判断手段116によりトルク相が開始したと判断されてからトルク相が終了したと判断されるまで、従来からのクラッチ・ツウ・クラッチ変速と同様に、所定の上昇勾配で第2係合要素CG2の制御指示圧PG2を上昇させてそのトルク容量を増大させる。なお、上記トルク相においては高速段達成用係合要素制御手段122は、前記高速段達成用係合要素の制御指示圧PGHを前記低圧待機圧のまま維持する。
次に、変速フェーズ判断手段116によりイナーシャ相が開始したと判断された場合には、変速制御手段120はトルク相にて上昇させていた第2係合要素CG2の制御指示圧PG2を所定の第1勾配ΔP1UPで上昇させる。また、変速フェーズ判断手段116によりイナーシャ相が開始したと判断された場合に、高速段達成用係合要素制御手段122は上記高速段達成用係合要素の制御指示圧PGHを上記低圧待機圧から所定の高速段達成用係合要素圧上昇勾配ΔP1Hで上昇させてそのトルク容量を増大させる。すなわち、高速段達成用係合要素制御手段122は自動変速機10の変速のイナーシャ相開始に同期させて上記高速段達成用係合要素の制御指示圧PGHを上昇させることによりその高速段達成用係合要素のトルク容量を発生させる。
次に、上記変速のイナーシャ相開始後に変速制御手段120は、変速進行度判定手段118により変速進行度PGが目標変速進行度PG1に達した旨を肯定する判定がなされた場合には、第2係合要素CG2の制御指示圧PG2の上昇勾配を変更してその制御指示圧PG2を所定の第2勾配ΔP2UPで上昇させる。また、上記変速のイナーシャ相開始後に高速段達成用係合要素制御手段122は、変速進行度判定手段118により変速進行度PGが目標変速進行度PG1に達した旨を肯定する判定がなされた場合には、それまで上昇させていた上記高速段達成用係合要素の制御指示圧PGHの上昇を止めてその制御指示圧PGHを所定の高速段達成用係合要素圧下降勾配ΔP2Hで下降させてそのトルク容量を減少させる。
次に、変速制御手段120は、変速フェーズ判断手段116によりイナーシャ相が終了したと判断された場合には、第2係合要素CG2の制御指示圧PG2の上昇を止め、例えば、現状の制御指示圧PG2を維持する。そしてそれと同様に、高速段達成用係合要素制御手段122は、変速フェーズ判断手段116によりイナーシャ相が終了したと判断された場合には、上記高速段達成用係合要素の制御指示圧PGHの下降を止め、例えば、現状の制御指示圧PGHを維持し、或いは、制御指示圧PGHを前記低圧待機圧以下、具体的には零にする。
する。
次に、変速制御手段120は、変速フェーズ判断手段116により入力軸22と出力軸24との同期回転が確定したと判断された場合には、従来のクラッチ・ツウ・クラッチ変速と同様に、第2係合要素CG2の制御指示圧PG2を変速終了後の係合指示圧である変速終了圧に直ちに上昇させる。また、高速段達成用係合要素制御手段122は、変速フェーズ判断手段116により入力軸22と出力軸24との同期回転が確定したと判断された場合には、上記高速段達成用係合要素を直ちに解放しその制御指示圧PGHを零にする。
ここで、快適性及び走行性の向上の観点から、前記変速(アップシフト)時に目標とされる出力軸24のトルクTOUT(以下、「出力軸トルクTOUT」と表す)の変化とタービン回転速度Ntの変化たとえばタービン回転速度Ntの単位時間当たりの変化幅ΔNt(以下、「タービン回転加速度ΔNt」と表す)とが変速パターンごとに、快適性を損なわない程度に変速ショックを低減しつつ出来るだけ変速時間の短縮を図れるように予め実験的に求められている。そして、上記変速のイナーシャ相における第2係合要素CG2の制御指示圧PG2および上記高速段達成用係合要素の制御指示圧PGHを決定するための各パラメータ、例えば、前記第1勾配ΔP1UP、第2勾配ΔP2UP、高速段達成用係合要素圧上昇勾配ΔP1H、高速段達成用係合要素圧下降勾配ΔP2Hは、上記目標とされる出力軸トルクTOUTの変化とタービン回転速度Ntの変化とが得られるように、自動変速機10が有する各回転要素についての運動方程式に基づいて決定されている。特に、高速段達成用係合要素圧上昇勾配ΔP1Hおよび高速段達成用係合要素圧下降勾配ΔP2Hは、高速段達成用係合要素が完全係合状態になることなくスリップ係合状態となることによりトルク容量を発生させるように決定されている。従って、前記変速のイナーシャ相において上記目標とされる出力軸トルクTOUTの変化とタービン回転速度Ntの変化とが得られるように、変速制御手段120および高速段達成用係合要素制御手段122は、第2係合要素CG2の制御指示圧PG2および上記高速段達成用係合要素の制御指示圧PGHすなわち第2係合要素CG2および上記高速段達成用係合要素のそれぞれのトルク容量を一定の相関関係を維持しつつ制御することになる。例えば、「1st」から「2nd」へのアップシフトでは、上記一定の相関関係を形成する下記式(1)および式(2)によって得られる出力軸トルクTOUTの変化とタービン回転加速度ΔNtとが上記目標とされる出力軸トルクTOUTの変化とタービン回転加速度ΔNtになるように、変速制御手段120および高速段達成用係合要素制御手段122は、第2係合要素CG2である第1ブレーキB1および上記高速段達成用係合要素である第4クラッチC4の制御指示圧PB1,PC4を制御する。
TOUT=(0.0688)×Tt+(3.1493)×Tb1+(3.0805)×Tc4 ・・・(1)
ΔNt=(6.3685)×Tt+(-7.6334)×Tb1+(-14.0019)×Tc4 ・・・(2)
上記式(1)および式(2)の「Tt」はタービントルクすなわち入力軸22のトルク(入力軸トルク)であり、「Tb1」は第1ブレーキB1の伝達トルクであり、「Tc4」は第4クラッチC4の伝達トルクであり、上記式(1)および式(2)は「1st」から「2nd」へのアップシフトにおける自動変速機10が有する各回転要素についての運動方程式から導き出された計算式である。上記式(2)ではTb1およびTc4の係数が負の数であるので、第1ブレーキ伝達トルクTb1が増大するほど或いは第4クラッチ伝達トルクTc4が増大するほどタービン回転加速度ΔNtは負方向に大きくなり早期にタービン回転速度Ntが下降すること、言い換えれば上記アップシフトのイナーシャ相開始から終了までの時間が短くなることを示している。
なお、変速制御手段120は、従来のクラッチ・ツウ・クラッチ変速と同様に、変速出力手段110がアップシフトを実行すべき旨の変速出力を行った場合には、第1係合要素CG1(解放側係合要素CG1)の解放を開始し、第1係合要素CG1と第2係合要素CG2との両方がスリップ係合状態になる工程を経てイナーシャ相終了までに第1係合要素CG1を完全に解放する。但し、第1係合要素CG1が一方向クラッチF1の場合たとえば「1st」から「2nd」へのアップシフトの場合には、第1係合要素CG1は油圧制御されるものでは無いので変速制御手段120はその一方向クラッチF1の解放制御を行うことはしない。
図9および図10は、電子制御装置90の制御作動の要部すなわちアップシフト時に係合要素が解放または係合される制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数msec乃至数十msec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。なお、図9および図10が示すフローチャートについて理解を容易にするため「1st」から「2nd」へのアップシフトを例として以下に具体的に説明する。
先ず、変速出力手段110に対応するステップ(以下、「ステップ」を省略する)SA1においては、図6に示されるような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が実行された結果、「1st」から「2nd」へのアップシフトを実行すべき旨の変速出力が行われたか否かが判定される。この判定が肯定的である場合、すなわち、変速出力手段110が「1st」から「2nd」へのアップシフトを実行すべき旨の変速出力を行った場合にはSA2に移る。一方、この判定が否定的である場合には本フローチャートは終了する。
高速段達成用係合要素選択手段112に対応するSA2においては、「1st」から「2nd」へのアップシフトでは第1変速段G1である「1st」および第2変速段G2である「2nd」よりも高速側の変速段を達成するために係合される高速段達成用係合要素として第4クラッチC4が選択される。SA2の次はSA3へ移る。
変速フェーズ判断手段116に対応するSA3においては、自動変速機10の現在の変速フェーズがトルク相の開始前であるか否かが判断される。具体的には、前記「1st」から「2nd」へのアップシフトを実行すべき旨の変速出力が行われた時からの経過時間が測定され、その経過時間が前記トルク相開始判定時間を超えていない場合には現在の変速フェーズはトルク相開始前であると判断される。SA3の判断が肯定的である場合、すなわち、自動変速機10の現在の変速フェーズがトルク相の開始前である場合にはSA4に移る。一方、SA3の判断が否定的である場合にはSA5に移る。
変速制御手段120および高速段達成用係合要素制御手段122に対応するSA4においては、第1ブレーキB1(第2係合要素CG2)の制御指示圧PB1が前記低圧待機圧にまで上昇させられる。またそれと並行して、第4クラッチC4(高速段達成用係合要素)の制御指示圧PC4が上記低圧待機圧にまで上昇させられる。そのとき第1ブレーキB1および第4クラッチC4において、上記低圧待機圧への制御指示圧上昇の初期にファーストアプライ(クイックアプライ)が併せて実行される。
変速フェーズ判断手段116に対応するSA5においては、現在の変速フェーズがトルク相であるか否かが判断される。具体的には、前記「1st」から「2nd」へのアップシフトを実行すべき旨の変速出力が行われた時からの経過時間が前記トルク相開始判定時間を超えた場合には上記トルク相が開始したと判断され、上記アップシフトの変速制御に起因してタービン回転速度Ntが下降し始めた場合には上記トルク相が終了したと判断される。SA5の判断が肯定的である場合、すなわち、現在の変速フェーズがトルク相である場合にはSA6に移る。一方、SA5の判断が否定的である場合にはSA7に移る。
変速制御手段120に対応するSA6においては、従来からのクラッチ・ツウ・クラッチ変速と同様に、所定の上昇勾配で第1ブレーキB1(第2係合要素CG2)の制御指示圧PB1が上昇させられてそのトルク容量が増大させられる。なお、SA6においては、第4クラッチC4(高速段達成用係合要素)の制御指示圧PC4は前記低圧待機圧のまま維持される。
変速フェーズ判断手段116に対応するSA7においては、現在の変速フェーズがイナーシャ相であるか否かが判断される。具体的には、前記トルク相が終了したと判断されると同時にイナーシャ相が開始したと判断され、前記アップシフトの変速制御に起因するタービン回転速度Ntの下降が生じなくなった場合には上記イナーシャ相が終了したと判断される。SA7の判断が肯定的である場合、すなわち、現在の変速フェーズがイナーシャ相である場合にはSA8に移る。一方、SA7の判断が否定的である場合にはSA11に移る。
変速進行度判定手段118に対応するSA8においては、自動変速機10の変速進行度PGが目標変速進行度PG1に達したか否か、すなわち変速進行度PGが目標変速進行度PG1以上であるか否かが判定される。例えば、前記アップシフトのイナーシャ相にて変速の進行に伴い下降するタービン回転速度Ntが目標変速進行度PG1に対応するように決定された回転速度判定値N1t以下である場合には上記変速進行度PGが目標変速進行度PG1に達したと判定される。SA8の判定が肯定的である場合、すなわち、自動変速機10の変速進行度PGが目標変速進行度PG1に達した場合にはSA10に移る。一方、SA8の判定が否定的である場合にはSA9に移る。
変速制御手段120および高速段達成用係合要素制御手段122に対応するSA9においては、第1ブレーキB1(第2係合要素CG2)の制御指示圧PB1が前記所定の第1勾配ΔP1UPで上昇させられる。またそれと並行し望ましくは同期して、第4クラッチC4(高速段達成用係合要素)の制御指示圧PC4が前記所定の高速段達成用係合要素圧上昇勾配ΔP1Hで上昇させられる。SA9の次はSA11へ移る。
変速制御手段120および高速段達成用係合要素制御手段122に対応するSA10においては、第1ブレーキB1(第2係合要素CG2)の制御指示圧PB1が前記所定の第2勾配ΔP2UPで上昇させられる。またそれと並行し望ましくは同期して、第4クラッチC4(高速段達成用係合要素)の制御指示圧PC4が前記所定の高速段達成用係合要素圧下降勾配ΔP2Hで下降させられる。SA10の次はSA11へ移る。なお、上記SA9およびSA10の第1勾配ΔP1UP、第2勾配ΔP2UP、高速段達成用係合要素圧上昇勾配ΔP1H、高速段達成用係合要素圧下降勾配ΔP2Hは予め定められた前記目標とされる出力軸トルクTOUTの変化とタービン回転加速度ΔNtとが得られるように前記式(1)と式(2)とに基づき決定されていることから、すなわち、SA9およびSA10の第1ブレーキB1および第4クラッチC4の制御指示圧PB1,PC4はそれぞれ、上記目標とされる出力軸トルクTOUTの変化とタービン回転加速度ΔNtとが得られるように前記式(1)と式(2)とに基づき一定の相関関係を有しつつ決定される。
変速フェーズ判断手段116に対応するSA11においては、入力軸22と出力軸24との同期回転が確認され、その同期回転が確定したか否かが判断される。上記同期回転時とイナーシャ相終了時とは理論上は同時であるが、その同期回転の確認のため電子制御装置90が微少時間を要する場合があり、その場合にはその確認のための微小時間だけイナーシャ相終了時から遅れて上記同期回転が確定する。SA11の判断が肯定的である場合、すなわち、上記同期回転が確定した場合にはSA12に移る。一方、SA11の判断が否定的である場合には本フローチャートは終了する。
変速制御手段120および高速段達成用係合要素制御手段122に対応するSA12においては、従来のクラッチ・ツウ・クラッチ変速と同様に、第1ブレーキB1(第2係合要素CG2)の制御指示圧PB1が前記変速終了圧に直ちに上昇させられる。またそれと同時に、第4クラッチC4(高速段達成用係合要素)が直ちに解放されその制御指示圧PC4が零にされる。そして、上記第1ブレーキB1の制御指示圧PB1が上記変速終了圧になり第4クラッチC4が完全に解放されれば「1st」から「2nd」へのアップシフトの変速制御は終了するので、「1st」から「2nd」へのアップシフトを実行すべき旨の変速出力は解除される。
なお、「1st」から「2nd」へのアップシフトの場合には、油圧制御される係合要素ではない一方向クラッチF1が第1係合要素CG1であるので、第1係合要素CG1の解放制御は行われない。
次に、自動変速機10のアップシフト中に前記高速段達成用係合要素がトルク容量を発生させない従来技術のクラッチ・ツウ・クラッチ変速のタイムチャートと上記アップシフト中に上記高速段達成用係合要素がスリップ係合状態とされることによりトルク容量を発生させる本実施例のタイムチャートとを比較しつつ説明する。図11は「1st」から「2nd」へのアップシフトの場合を例示した従来技術のタイムチャートであって、そのアップシフト中において第4クラッチC4(高速段達成用係合要素)の制御指示圧PC4が零のまま維持されるタイムチャートである。図12は「1st」から「2nd」へのアップシフトの場合を例示した本実施例のタイムチャートであって、そのアップシフト中において第4クラッチC4(高速段達成用係合要素)の制御指示圧PC4が上昇させられて第4クラッチC4がスリップ係合状態とされるタイムチャートである。この図11と図12では、上から順にタービン回転速度Nt、第1ブレーキB1(第2係合要素CG2)の制御指示圧PB1、第4クラッチC4(高速段達成用係合要素)の制御指示圧PC4、出力軸トルクTOUTのタイムチャートとなっている。
図11および図12のtA1時点は、「1st」から「2nd」へのアップシフトを実行すべき旨の変速出力が行われたことを示している。本実施例では、その変速出力により図9のSA1で肯定的な判定がなされその判定により図9のSA4が実行されて、第1ブレーキB1の制御指示圧PB1は図12のtA1時点からファーストアプライ実行後に低圧待機圧にまで上昇させられており、第4クラッチC4の制御指示圧PC4は図12のtA1時点から少し遅れてファーストアプライの実行後に低圧待機圧にまで上昇させられている。一方、従来のクラッチ・ツウ・クラッチ変速を示す図11では、第1ブレーキB1の制御指示圧PB1は図12と同様にtA1時点からファーストアプライ実行後に低圧待機圧にまで上昇させられているが、第4クラッチC4の制御指示圧PC4は零のままである。なお、図12において、第4クラッチC4の制御指示圧PC4のファーストアプライがtA1時点から少し遅れて実行されているが、tA1時点で遅れなく実行されてもよい。
図11および図12のtA2時点は、tA1時点から前記トルク相開始判定時間が経過しトルク相が開始したことを示している。本実施例では、そのトルク相開始判定時間の経過により図9のSA5で肯定的な判定がなされその判定により図9のSA6が実行されるので、図12では第1ブレーキB1の制御指示圧PB1はtA2時点で少し引き上げられた後、前記所定の上昇勾配で上昇させられている。また図11でも図12と同様に、第1ブレーキB1の制御指示圧PB1はtA2時点で少し引き上げられた後、前記所定の上昇勾配で上昇させられている。そして、図11および図12のtA2時点から、第1ブレーキB1の制御指示圧PB1の上昇に伴って出力軸トルクTOUTが低下し始めている。なお、イナーシャ相開始までの本実施例における第1ブレーキB1の制御指示圧PB1は従来のクラッチ・ツウ・クラッチ変速と変わらないので、図11および図12のtA1時点からtA3時点までの第1ブレーキB1の制御指示圧PB1のタイムチャート波形は互いに同一である。
図11および図12のtA3時点は、タービン回転速度Ntが下降し始め、前記アップシフトのトルク相が終了しイナーシャ相が開始したことを示している。従って、本実施例では図10のSA7で肯定的な判断がなされtA3時点ではまだSA8の判定は否定的であるのでSA9が実行される。そのため、図12のtA3時点から第1ブレーキB1の制御指示圧PB1が前記所定の第1勾配ΔP1UPで上昇させられ、第4クラッチC4の制御指示圧PC4が前記所定の高速段達成用係合要素圧上昇勾配ΔP1Hで上昇させられている。一方、図11では、tA3時点から従来のクラッチ・ツウ・クラッチ変速におけるイナーシャ相での所定の上昇勾配で第1ブレーキB1の制御指示圧PB1が上昇させられている。また図11および図12のtA3時点ではそれまで低下していた出力軸トルクTOUTが上昇に転じており、そのtA3時点直後では急速な上昇となっている。このイナーシャ相開始直後の出力軸トルクTOUTの急速上昇の上昇幅TSK(図11および図12参照)が大きいほど変速ショックは大きくなる。
図12のtA3’時点は、自動変速機10の変速進行度PGが目標変速進行度PG1に達したこと、具体的には、下降するタービン回転速度Ntが目標変速進行度PG1に対応するように決定された回転速度判定値N1t以下になったことを示している。従って、図10のSA8では肯定的な判断がなされるのでSA10が実行される。そのため、図12のtA3’時点から第1ブレーキB1の制御指示圧PB1が前記所定の第2勾配ΔP2UPで上昇させられ、第4クラッチC4の制御指示圧PC4が前記所定の高速段達成用係合要素圧下降勾配ΔP2Hで下降させられている。また図12では、出力軸トルクTOUTが上記上昇幅TSKで急速に上昇した後にtA3’時点に至っていることから、イナーシャ相開始直後に変速ショックとして現れる出力軸トルクTOUT変化が終了した後にタービン回転速度Ntが回転速度判定値N1t以下になったことが示されている。
図11および図12のtA4時点は、第1ブレーキB1および第4クラッチC4が係合方向に作動させられることにより下降していたタービン回転速度Ntが車速Vに拘束され、前記アップシフトのイナーシャ相が終了したことを示しており、第1ブレーキB1の滑りが無くなるので出力軸トルクTOUTがtA4時点で上記アップシフト後のトルクに低下している。tA4時点でイナーシャ相が終了したので、本実施例では図10のSA7の判断がtA4時点で肯定的なものから否定的なものに変更され、図12では、tA4時点から現状の第1ブレーキB1および第4クラッチC4の制御指示圧PB1,PC4が維持される。また図11でも同様に、tA4時点から現状の第1ブレーキB1の制御指示圧PB1が維持される。
図11および図12のtA5時点は、入力軸22と出力軸24との同期回転が確認された結果その同期回転が確定したと判断されたことを示している。従って、本実施例では図10のSA11で肯定的な判断がなされるのでSA12が実行される。そのため、図12のtA5時点で直ちに第1ブレーキB1の制御指示圧PB1が前記変速終了圧に上昇させられ、第4クラッチC4が直ちに解放されその制御指示圧PC4が零にされている。また図11でも同様に、tA5時点で直ちに第1ブレーキB1の制御指示圧PB1が上記変速終了圧に上昇させられている。
ここで、前記式(1)における第1ブレーキB1の伝達トルクTb1の係数と第4クラッチC4の伝達トルクTc4の係数とに着目すると、それぞれは「3.1493」と「3.0805」とでありその大きさにあまり差が無いことから、上記伝達トルクTb1,Tc4の何れも出力軸トルクTOUTに与える影響は同等であると言える。従って、出力軸トルクTOUTの急速上昇の上昇幅TSK(図11および図12参照)すなわち変速ショックに与える影響も両者とも同等である。一方、前記式(2)における第1ブレーキB1の伝達トルクTb1の係数は「-7.6334」であり第4クラッチC4の伝達トルクTc4の係数は「-14.0019」である点に着目すると、伝達トルクTc4の係数は伝達トルクTb1の係数の約2倍の大きさであるので、「1st」から「2nd」へのアップシフトおいて伝達トルクTc4は伝達トルクTb1に対して絶対値として約2倍のタービン回転加速度ΔNtでタービン回転速度Ntを下降させる効果を有すると言える。従って、図12ではtA3時点からtA4時点までの期間であるイナーシャ相にて、図11のような第4クラッチC4が解放されている場合と比較して前記式(1)に基づき第4クラッチC4のトルク容量に応じて第1ブレーキB1のトルク容量が小さくされることで、変速ショックを表す上記上昇幅TSKは図11と図12とで同等の大きさとなっているが、図12ではtA3時点からtA4時点までの期間であるイナーシャ相にて第4クラッチC4がスリップ係合状態とされることによりその伝達トルクTc4が発生しているので、図11に対し図12ではタービン回転速度Ntがより早期に変速後のタービン回転速度Ntに到達しイナーシャ相が短くなっていることが示されている。その結果、tA1時点からtA5時点までの期間である図12の変速時間が図11に対し短くなっている。
本実施例によれば、高速段達成用係合要素制御手段122は、自動変速機10の変速中(アップシフト中)に前記高速段達成用係合要素の少なくとも1つをすなわち高速段達成用係合要素選択手段112によって選択された高速段達成用係合要素を完全係合することなくスリップ係合状態とすることによりその高速段達成用係合要素にトルク容量を発生させる。従って、前記式(1)と式(2)とにおける伝達トルクTb1,Tc4の係数から判るように、第1係合要素CG1よりもタービン回転速度Ntの変化すなわちタービン回転加速度ΔNtへの寄与度の大きい上記高速段達成用係合要素のトルク容量発生によって、そのトルク容量発生が無い場合に対して変速ショックを同等に抑えることを可能としつつ早期にタービン回転速度Ntを変速後の回転速度へ変化させて変速時間の短縮を図ることができる。
また本実施例によれば、高速段達成用係合要素制御手段122は、変速出力手段110がアップシフトを実行すべき旨の変速出力を行った場合に上記高速段達成用係合要素にトルク容量を発生させるので、その高速段達成用係合要素のトルク容量発生が無い場合と比較して、上記アップシフトにおいて変速時間を短縮し変速ショックを同等に抑えることが可能である。
また本実施例によれば、上記アップシフトのイナーシャ相開始後に高速段達成用係合要素制御手段122は、変速進行度判定手段118により変速進行度PGが目標変速進行度PG1に達した旨を肯定する判定をした場合には、それまで上昇させていた上記高速段達成用係合要素の制御指示圧PGHの上昇を止めてその制御指示圧PGHを所定の高速段達成用係合要素圧下降勾配ΔP2Hで下降させてそのトルク容量を減少させる。従って、上記高速段達成用係合要素のトルク容量が変速終了後には零になるべきところ、変速終了直前にそのトルク容量が急激に零にされる場合と比較して緩やかにそのトルク容量を減少させることができ、その結果、変速制御において上記トルク容量の変化の位相がずれた場合にその影響を低く抑えることができる。
また本実施例によれば、高速段達成用係合要素制御手段122は自動変速機10の変速のイナーシャ相開始に同期させて上記高速段達成用係合要素の制御指示圧PGHを上昇させることによりその高速段達成用係合要素のトルク容量を発生させるので、変速時間短縮のために効果的にそのトルク容量を発生させることができる。なお本実施例では、上記高速段達成用係合要素の制御指示圧PGHが前記低圧待機圧である低圧待機状態のときには、その高速段達成用係合要素は上記トルク容量を発生させていないものとして取り扱う。第1係合要素CG1の制御指示圧PG1、第2係合要素CG2の制御指示圧PG2についても同様である。
また本実施例によれば、第1変速段G1から第2変速段G2への変速は第1係合要素CG1から第2係合要素CG2へ、係合させる係合要素が変更されることにより達成される。例えば、第1変速段G1である「1st」から第2変速段G2である「2nd」へのアップシフトは、第1係合要素CG1に該当する第1クラッチC1および一方向クラッチF1から第2係合要素CG2に該当する第1クラッチC1および第1ブレーキB1へ、係合させる係合要素が変更されることにより達成される。そして、上記第1変速段G1から第2変速段G2への変速中に、高速段達成用係合要素制御手段122は、前記高速段達成用係合要素の少なくとも1つにトルク容量を発生させるので、係合させる係合要素を第1係合要素CG1から第2係合要素CG2へ変更するクラッチ・ツウ・クラッチ変速において、上記高速段達成用係合要素のトルク容量発生によって、そのトルク容量発生が無い場合に対して変速ショックを同等に抑えることを可能としつつ早期にタービン回転速度Ntを変速後の回転速度へ変化させて変速時間の短縮を図ることが可能である。
また本実施例によれば、高速段達成用係合要素制御手段122は、自動変速機10の変速中に前記高速段達成用係合要素の少なくとも1つを完全係合することなくスリップ係合状態とすることによりその高速段達成用係合要素にトルク容量を発生させるので、その高速段達成用係合要素が上記変速ショックを抑えつつ変速時間を短縮できる適切な大きさの伝達トルクを有するように上記トルク容量を調整することができる。
また本実施例によれば、前記アップシフトのイナーシャ相にて変速の進行に伴い下降するタービン回転速度Ntが目標変速進行度PG1に対応するように決定された回転速度判定値N1t以下である場合には上記変速進行度PGが目標変速進行度PG1に達したと判定されるので、タービン回転速度Ntの検出により容易に、自動変速機10の変速進行度PGが目標変速進行度PG1に達したか否かを判定できる。
また本実施例によれば、目標変速進行度PG1は、変速のイナーシャ相内で変速進行度PGが目標変速進行度PG1に達するように設定されており、更に、その目標変速進行度PG1は、イナーシャ相開始直後に変速ショックとして現れる出力軸24のトルク変化が終了した後に変速進行度PGが目標変速進行度PG1に達するように設定されている。従って、自動変速機10の変速制御において前記高速段達成用係合要素のトルク容量の変化の位相がずれた場合にその影響を低く抑えつつ、変速時間を短縮するという効果を得ることが可能である。
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
図13は、第2実施例の電子制御装置90による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図13は、第1実施例の機能ブロック線図である図8の高速段達成用係合要素選択手段112、変速進行度判定手段118、変速制御手段120、高速段達成用係合要素制御手段122がそれぞれ、中間変速段用係合要素選択手段212、変速進行度判定手段218、変速制御手段220、中間変速段用係合要素制御手段222に置き換わっている点は異なるが、変速出力手段110と変速フェーズ判断手段116とが備えられている点は第1実施例の図8と同じである。以下、その相違点について主に説明する。
図13において、変速出力手段110は、第1実施例と同様に、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行う。例えば、自動変速機10の変速前の変速段である第1変速段G1が「4th」である場合において、変速出力手段110は、実際のアクセル操作量Accが図6の点cから点dへと増大し「4th」→「2nd」のダウンシフト(飛びダウンシフト)を実行すべきと判断した場合には、「4th」→「2nd」のダウンシフトを実行すべき旨の変速出力を行う。
中間変速段用係合要素選択手段212は、変速出力手段110がダウンシフトを実行すべき旨の変速出力を行った場合には、その変速出力における変速前および変速後の何れの変速段でも解放され上記ダウンシフト前の変速段よりも低速側であってそのダウンシフト後の変速段よりも高速側の変速段を達成するために係合される中間変速段用係合要素を、上記変速出力に基づき選択する。本発明の通常解放係合要素に対応するその中間変速段用係合要素とは、言い換えれば、自動変速機10のダウンシフトにおいて第1係合要素CG1および第2係合要素CG2の何れにも該当せず第1変速段G1よりも低速側であって第2変速段G2よりも高速側の変速段を達成するために係合される係合要素である。例えば中間変速段用係合要素選択手段212は、「4th」→「2nd」のダウンシフト(飛びダウンシフト)を実行すべき旨の変速出力が変速出力手段110により行われた場合には、上記中間変速段用係合要素が複数存在すればその中の少なくとも1つを選択するが、本実施例では図2によればその中間変速段用係合要素に該当する係合要素は第3クラッチC3だけであるので、中間変速段用係合要素として第3クラッチC3を選択する。
変速進行度判定手段218は、第1実施例の変速進行度判定手段118と同様にして、自動変速機10の変速の進行度PG(変速進行度PG)が予め定められた目標進行度PGX(以下、「目標変速進行度PGX」と表す)に達したか否か、すなわち変速進行度PGが予め定められた目標変速進行度PGX(第1実施例の「目標変速進行度PG1」に相当する)以上であるか否かを判定する。つまり、変速進行度判定手段118が目標変速進行度PG1を用いて変速進行度PGについての判定をするところ、変速進行度判定手段218は目標変速進行度PGXを用いてその判定をする点が異なるが、その他の点では、変速進行度判定手段218は変速進行度判定手段118と同じである。
目標変速進行度PGXは、変速のイナーシャ相内で変速進行度PGが目標変速進行度PGXに達するように設定されているという点は、第1実施例の目標変速進行度PG1と同様である。しかし、目標変速進行度PGXは、上記イナーシャ相の開始時から前記中間変速段用係合要素の入力側と出力側とが同期回転する時までに変速進行度PGが目標変速進行度PGXに達するように設定されているという点が、第1実施例の目標変速進行度PG1と異なる。従って、第1実施例の変速進行度PGについての判定に用いる回転速度判定値N1tはイナーシャ相終了時のタービン回転速度Ntに基づいて目標変速進行度PG1に対応するように決定されるが、第2実施例の回転速度判定値N1tは、上記中間変速段用係合要素の入力側と出力側とが同期回転する時のタービン回転速度Ntである係合要素同期時回転速度Ntmに基づいて目標変速進行度PGXに対応するように決定される。なお、上記係合要素同期時回転速度Ntmは、中間変速段用係合要素として選択されたクラッチC又はブレーキBが確定していれば、自動変速機10のダウンシフト前後の変速段、出力軸24の回転速度NOUTから前もって算出できる。
変速制御手段220は、変速出力手段110によりダウンシフトを実行すべき旨の変速出力が行われた場合に、その変速出力に基づいて、係合させる係合要素を第1係合要素CG1から第2係合要素CG2へ変更することにより第1変速段G1から第2変速段G2へのクラッチ・ツウ・クラッチ変速を達成する。すなわち、変速制御手段220は上記クラッチ・ツウ・クラッチ変速が達成されるように第1係合要素CG1(解放側係合要素CG1)の解放と第2係合要素CG2(係合側係合要素CG2)の係合とを並行に同期して実行する。更に変速制御手段220は中間変速段用係合要素制御手段222を備えており、その中間変速段用係合要素制御手段222は、中間変速段用係合要素選択手段212によって選択された中間変速段用係合要素が何れの係合要素であるかという情報を取得した上で、自動変速機10の変速中(ダウンシフト中)に上記中間変速段用係合要素の少なくとも1つをすなわち中間変速段用係合要素選択手段212によって選択された中間変速段用係合要素を完全係合することなく一時的に係合方向に作動させて滑らせるスリップ係合状態とすることによりその中間変速段用係合要素にトルク容量を発生させる。変速制御手段220および中間変速段用係合要素制御手段222は第1係合要素CG1と第2係合要素CG2と上記中間変速段用係合要素とを互いに同期させて解放もしくは係合させる、すなわち、それぞれの係合要素に対する制御指示圧つまり制御電流を互いに同期させて変化させる。具体的には次のように実行される。なお、変速フェーズ判断手段116によりイナーシャ相が開始したと判断されるまでは、変速制御手段220は第1実施例の変速制御手段120と同様の制御を実行し、そして、中間変速段用係合要素制御手段222は、第1実施例の高速段達成用係合要素制御手段122が前記高速段達成用係合要素に対して行う制御と同様の制御を前記中間変速段用係合要素に対して実行する。
変速出力手段110によりダウンシフトを実行すべき旨の変速出力が行われた場合において、変速フェーズ判断手段116によりイナーシャ相が開始したと判断された場合には、変速制御手段220はトルク相にて上昇させていた第2係合要素CG2の制御指示圧PG2を所定の第1勾配ΔP1DNで上昇させる。また、変速フェーズ判断手段116によりイナーシャ相が開始したと判断された場合に中間変速段用係合要素制御手段222は、前記中間変速段用係合要素の制御指示圧PGMを前記低圧待機圧から所定の中間変速段用係合要素圧上昇勾配ΔP1Mで上昇させてそのトルク容量を増大させる。すなわち、中間変速段用係合要素制御手段222は自動変速機10の変速のイナーシャ相開始に同期させて上記中間変速段用係合要素の制御指示圧PGMを上昇させることによりその中間変速段用係合要素のトルク容量を発生させる。
次に、上記変速(ダウンシフト)のイナーシャ相開始後に変速制御手段220は、変速進行度判定手段218により変速進行度PGが目標変速進行度PGXに達した旨を肯定する判定がなされた場合には、第2係合要素CG2の制御指示圧PG2の上昇勾配を変更してその制御指示圧PG2を所定の第2勾配ΔP2DNで上昇させる。また、上記変速のイナーシャ相開始後に中間変速段用係合要素制御手段222は、変速進行度判定手段218により変速進行度PGが目標変速進行度PGXに達した旨を肯定する判定がなされた場合には、それまで上昇させていた上記中間変速段用係合要素の制御指示圧PGMの上昇を止めてその制御指示圧PGMを所定の中間変速段用係合要素圧下降勾配ΔP2Mで下降させてそのトルク容量を減少させる。
更に、中間変速段用係合要素制御手段222は、変速出力手段110によりダウンシフトを実行すべき旨の変速出力が行われた場合には、例えば上記中間変速段用係合要素の制御指示圧PGMの上昇を開始する前に、その中間変速段用係合要素がどのクラッチC又はブレーキBであるか、自動変速機10のダウンシフト前後の変速段、出力軸24の回転速度NOUT等に基づいて前記係合要素同期時回転速度Ntmを予め算出している。そして、中間変速段用係合要素制御手段222は、変速のイナーシャ相においてタービン回転速度Ntが上記係合要素同期時回転速度Ntmに達したか否か、すなわち、現在のタービン回転速度Ntが上記係合要素同期時回転速度Ntm以上であるか否かを判定する。その判定が肯定的である場合すなわち現在のタービン回転速度Ntが上記係合要素同期時回転速度Ntm以上である場合には、中間変速段用係合要素制御手段222は、上記中間変速段用係合要素の制御指示圧PGMを前記低圧待機圧以下、例えばその低圧待機圧あるいは零にする。そして、上記判定が肯定的である場合、変速制御手段220は、中間変速段用係合要素制御手段222が上記制御指示圧PGMを上記低圧待機圧以下にするのに同期して第2係合要素CG2の制御指示圧PG2の上昇勾配を変更し、その制御指示圧PG2を所定の第3勾配ΔP3DNで上昇させる。
次に、変速制御手段220は、変速フェーズ判断手段116によりイナーシャ相が終了したと判断された場合には、第2係合要素CG2の制御指示圧PG2の上昇を止め、例えば、現状の制御指示圧PG2を維持する。なお、中間変速段用係合要素制御手段222は、変速フェーズ判断手段116によりイナーシャ相が終了したと判断された場合には、上記中間変速段用係合要素の制御指示圧PGMを上記低圧待機圧以下で維持する。
次に、変速制御手段220は、変速フェーズ判断手段116により入力軸22と出力軸24との同期回転が確定したと判断された場合には、従来のクラッチ・ツウ・クラッチ変速と同様に、第2係合要素CG2の制御指示圧PG2を変速終了後の係合指示圧である変速終了圧に直ちに上昇させる。また、中間変速段用係合要素制御手段222は、変速フェーズ判断手段116により入力軸22と出力軸24との同期回転が確定したと判断された場合には、上記中間変速段用係合要素を直ちに解放しその制御指示圧PGMを零にする。
ここで、第1実施例と同様に、快適性及び走行性の向上の観点から、前記変速(ダウンシフト)時に目標とされる出力軸トルクTOUTの変化とタービン回転速度Ntの変化たとえばタービン回転加速度ΔNtとが変速パターンごとに、快適性を損なわない程度に変速ショックを低減しつつ出来るだけ変速時間の短縮を図れるように予め実験的に求められている。そして、第1実施例と同様にして、上記ダウンシフトのイナーシャ相における第2係合要素CG2の制御指示圧PG2および上記中間変速段用係合要素の制御指示圧PGMを決定するための各パラメータ、例えば、前記第1勾配ΔP1DN、第2勾配ΔP2DN、第3勾配ΔP3DN、中間変速段用係合要素圧上昇勾配ΔP1M、中間変速段用係合要素圧下降勾配ΔP2Mは、上記目標とされる出力軸トルクTOUTの変化とタービン回転速度Ntの変化とが得られるように、自動変速機10が有する各回転要素についての運動方程式に基づいて決定されている。また、中間変速段用係合要素圧上昇勾配ΔP1Mおよび中間変速段用係合要素圧下降勾配ΔP2Mは、上記ダウンシフト中に中間変速段用係合要素が完全係合状態になることなくスリップ係合状態となることによりトルク容量を発生させるように決定されている点も第1実施例と同様である。
なお、変速制御手段220は、従来のクラッチ・ツウ・クラッチ変速と同様に、変速出力手段110がダウンシフトを実行すべき旨の変速出力を行った場合には、第1係合要素CG1(解放側係合要素CG1)の解放を開始し、第1係合要素CG1と第2係合要素CG2との両方がスリップ係合状態になる工程を経てイナーシャ相終了までに第1係合要素CG1を完全に解放する。
図14および図15は、第1実施例の図9および図10に相当する第2実施例のフローチャートであって、電子制御装置90の制御作動の要部すなわちダウンシフト時に係合要素が解放または係合される制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数msec乃至数十msec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。なお、図14および図15が示すフローチャートについて理解を容易にするため「4th」から「2nd」へのダウンシフトを例として以下に具体的に説明する。
先ず、変速出力手段110に対応するSB1においては、図6に示されるような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が実行された結果、「4th」から「2nd」へのダウンシフトを実行すべき旨の変速出力が行われたか否かが判定される。この判定が肯定的である場合、すなわち、変速出力手段110が「4th」から「2nd」へのダウンシフトを実行すべき旨の変速出力を行った場合にはSB2に移る。一方、この判定が否定的である場合には本フローチャートは終了する。
中間変速段用係合要素選択手段212に対応するSB2においては、「4th」から「2nd」へのダウンシフトでは第1係合要素CG1にも第2係合要素CG2にも含まれず第1変速段G1である「4th」よりも低速側であって第2変速段G2である「2nd」よりも高速側の変速段を達成するために係合される中間変速段用係合要素として第3クラッチC3(図2参照)が選択される。SB2の次はSB3へ移る。
変速フェーズ判断手段116に対応するSB3においては、自動変速機10の現在の変速フェーズがトルク相の開始前であるか否かが判断される。具体的には、前記「4th」から「2nd」へのダウンシフトを実行すべき旨の変速出力が行われた時からの経過時間が測定され、その経過時間が前記トルク相開始判定時間を超えていない場合には現在の変速フェーズはトルク相開始前であると判断される。SB3の判断が肯定的である場合、すなわち、自動変速機10の現在の変速フェーズがトルク相の開始前である場合にはSB4に移る。一方、SB3の判断が否定的である場合にはSB5に移る。
変速制御手段220および中間変速段用係合要素制御手段222に対応するSB4においては、第1ブレーキB1(第2係合要素CG2)の制御指示圧PB1が前記低圧待機圧にまで上昇させられる。またそれと並行して、第3クラッチC3(中間変速段用係合要素)の制御指示圧PC3が上記低圧待機圧にまで上昇させられる。そのとき第1ブレーキB1および第3クラッチC3において、上記低圧待機圧への制御指示圧上昇の初期にファーストアプライ(クイックアプライ)が併せて実行される。
変速フェーズ判断手段116に対応するSB5においては、現在の変速フェーズがトルク相であるか否かが判断される。具体的には、前記「4th」から「2nd」へのダウンシフトを実行すべき旨の変速出力が行われた時からの経過時間が前記トルク相開始判定時間を超えた場合には上記トルク相が開始したと判断され、上記ダウンシフトの変速制御に起因してタービン回転速度Ntが上昇し始めた場合には上記トルク相が終了したと判断される。SB5の判断が肯定的である場合、すなわち、現在の変速フェーズがトルク相である場合にはSB6に移る。一方、SB5の判断が否定的である場合にはSB7に移る。
変速制御手段220に対応するSB6においては、従来からのクラッチ・ツウ・クラッチ変速と同様に、所定の上昇勾配で第1ブレーキB1(第2係合要素CG2)の制御指示圧PB1が上昇させられてそのトルク容量が増大させられる。なお、SB6においては、第3クラッチC3(中間変速段用係合要素)の制御指示圧PC3は前記低圧待機圧のまま維持される。
変速フェーズ判断手段116に対応するSB7においては、現在の変速フェーズがイナーシャ相であるか否かが判断される。具体的には、前記トルク相が終了したと判断されると同時にイナーシャ相が開始したと判断され、前記ダウンシフトの変速制御に起因するタービン回転速度Ntの上昇が生じなくなった場合には上記イナーシャ相が終了したと判断される。SB7の判断が肯定的である場合、すなわち、現在の変速フェーズがイナーシャ相である場合にはSB8に移る。一方、SB7の判断が否定的である場合にはSB14に移る。
変速進行度判定手段218に対応するSB8においては、自動変速機10の変速進行度PGが目標変速進行度PGXに達したか否か、すなわち変速進行度PGが目標変速進行度PGX以上であるか否かが判定される。例えば、前記ダウンシフトのイナーシャ相にて変速の進行に伴い上昇するタービン回転速度Ntが目標変速進行度PGXに対応するように決定された回転速度判定値N1t以上である場合には上記変速進行度PGが目標変速進行度PGXに達したと判定される。SB8の判定が肯定的である場合、すなわち、自動変速機10の変速進行度PGが目標変速進行度PGXに達した場合にはSB10に移る。一方、SB8の判定が否定的である場合にはSB9に移る。
変速制御手段220および中間変速段用係合要素制御手段222に対応するSB9においては、第1ブレーキB1(第2係合要素CG2)の制御指示圧PB1が前記所定の第1勾配ΔP1DNで上昇させられる。またそれと並行し望ましくは同期して、第3クラッチC3(中間変速段用係合要素)の制御指示圧PC3が前記所定の中間変速段用係合要素圧上昇勾配ΔP1Mで上昇させられる。SB9の次はSB14へ移る。
中間変速段用係合要素制御手段222に対応するSB10においては、現在のタービン回転速度Ntが前記係合要素同期時回転速度Ntm以上であるか否かが判定される。SB10の判定が肯定的である場合、すなわち、現在のタービン回転速度Ntが前記係合要素同期時回転速度Ntm以上である場合にはSB12に移る。一方、SB10の判定が否定的である場合にはSB11に移る。
変速制御手段220および中間変速段用係合要素制御手段222に対応するSB11においては、第1ブレーキB1(第2係合要素CG2)の制御指示圧PB1が前記所定の第2勾配ΔP2DNで上昇させられる。またそれと並行し望ましくは同期して、第3クラッチC3(中間変速段用係合要素)の制御指示圧PC3が前記所定の中間変速段用係合要素圧下降勾配ΔP2Mで下降させられる。SB11の次はSB14へ移る。
中間変速段用係合要素制御手段222に対応するSB12においては、第3クラッチC3(中間変速段用係合要素)の制御指示圧PC3が前記低圧待機圧以下、例えばその低圧待機圧あるいは零にされる。SB12の次はSB13へ移る。
変速制御手段220に対応するSB13においては、SB12にて上記制御指示圧PC3が上記低圧待機圧以下にされるのに同期して第1ブレーキB1(第2係合要素CG2)の制御指示圧PB1の上昇勾配が変更され、その制御指示圧PB1が所定の第3勾配ΔP3DNで上昇させられる。SB13の次はSB14へ移る。
変速フェーズ判断手段116に対応するSB14においては、入力軸22と出力軸24との同期回転が確認され、その同期回転が確定したか否かが判断される。上記同期回転時とイナーシャ相終了時とは理論上は同時であるが、その同期回転の確認のため電子制御装置90が微少時間を要する場合があり、その場合にはその確認のための微小時間だけイナーシャ相終了時から遅れて上記同期回転が確定する。SB14の判断が肯定的である場合、すなわち、入力軸22と出力軸24との同期回転が確定した場合にはSB15に移る。一方、SB14の判断が否定的である場合には本フローチャートは終了する。
変速制御手段220および中間変速段用係合要素制御手段222に対応するSB15においては、従来のクラッチ・ツウ・クラッチ変速と同様に、第1ブレーキB1(第2係合要素CG2)の制御指示圧PB1が前記変速終了圧に直ちに上昇させられる。またそれと同時に、第3クラッチC3(中間変速段用係合要素)が直ちに解放されその制御指示圧PC3が零にされる。そして、上記第1ブレーキB1の制御指示圧PB1が上記変速終了圧になり第3クラッチC3が完全に解放されれば「4th」から「2nd」へのダウンシフトの変速制御は終了するので、「4th」から「2nd」へのダウンシフトを実行すべき旨の変速出力は解除される。
なお、「4th」から「2nd」へのダウンシフトにおける第1係合要素CG1(解放側係合要素CG1)である第4クラッチC4の解放制御は、従来のクラッチ・ツウ・クラッチ変速と同様に、上述した第1ブレーキB1(第2係合要素CG2)の係合制御と並行に実施される。
図16は「4th」から「2nd」へのダウンシフトの場合を例示した本実施例のタイムチャートであって、そのダウンシフト中において第3クラッチC3(中間変速段用係合要素)の制御指示圧PC3が上昇させられて第3クラッチC3がスリップ係合状態とされるタイムチャートであって、第1実施例の図12に相当する第2実施例のタイムチャートである。この図16では、上から順にタービン回転速度Nt、第1ブレーキB1(第2係合要素CG2)の制御指示圧PB1、第3クラッチC3(中間変速段用係合要素)の制御指示圧PC3のタイムチャートとなっている。
図16はダウンシフトのタイムチャートであるのに対して第1実施例の図12はアップシフトのタイムチャートであるので、イナーシャ相において図16ではタービン回転速度Ntが上昇しているが図12ではタービン回転速度Ntが下降している。また、図12の第4クラッチC4(高速段達成用係合要素)の制御指示圧PC4のタイムチャートは図16では第3クラッチC3(中間変速段用係合要素)の制御指示圧PC3のタイムチャートに置き換わっている。また、図16では、図12には相当するものがないtB4時点が加わっている。これらの点で図16は図12と相違するが、その他は図12と同様である。以下、図16の中で第1実施例の図12とは相違する点について主に説明する。なお、図16のtB1時点、tB2時点、tB3時点、tB3’時点、tB5時点、tB6時点はそれぞれ、図12のtA1時点、tA2時点、tA3時点、tA3’時点、tA4時点、tA5時点に相当する。
図16のtB4時点は、上昇するタービン回転速度Ntが前記係合要素同期時回転速度Ntm以上になったことを示している。従って、図15のSB10では肯定的な判断がなされるのでSB12とSB13とが実行される。そのため、図16のtB3’時点から中間変速段用係合要素圧下降勾配ΔP2Mで下降させられていた第3クラッチC3(中間変速段用係合要素)の制御指示圧PC3が、tB4時点で前記低圧待機圧以下(図16では低圧待機圧)にされている。更に、tB3’時点から第2勾配ΔP2DNで上昇させられていた第1ブレーキB1(第2係合要素CG2)の制御指示圧PB1が、tB4時点からその上昇勾配が変更されて第3勾配ΔP3DNで上昇させられている。
第1実施例がアップシフトの実施例であるところ本実施例はダウンシフトの実施例であるので、第1実施例の効果においてアップシフトをダウンシフトに置き換えて考えれば、本実施例は第1実施例の効果と同様の効果を奏する。更に、本実施例によれば、自動変速機10のダウンシフトのイナーシャ相においてタービン回転速度Ntが上記係合要素同期時回転速度Ntm以上である場合には、中間変速段用係合要素制御手段222は、中間変速段用係合要素の制御指示圧PGMを前記低圧待機圧以下、例えばその低圧待機圧あるいは零にする。すなわち、自動変速機10のダウンシフト中において、上記中間変速段用係合要素をスリップ係合状態にすることによりその中間変速段用係合要素にトルク容量を発生させる場合には、イナーシャ相開始からその中間変速段用係合要素の入力側と出力側とが同期回転する時までに上記トルク容量を発生させ、その同期回転後は上記トルク容量を発生させないので、上記中間変速段用係合要素にトルク容量を発生させることが却って変速時間を引き延ばす方向に作用するということを回避し得る。なお本実施例では、上記中間変速段用係合要素の制御指示圧PGMが前記低圧待機圧である低圧待機状態のときには、その中間変速段用係合要素は上記トルク容量を発生させていないものとして取り扱う。第1係合要素CG1の制御指示圧PG1、第2係合要素CG2の制御指示圧PG2についても同様である。
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、これ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。
例えば、前述の第1実施例においては、「1st」→「2nd」のアップシフトで高速段達成用係合要素選択手段112は高速段達成用係合要素として第4クラッチC4を選択するが、第2クラッチC2、第3クラッチC3、第4クラッチC4全てを選択してもよく、要するに高速段達成用係合要素として2つ以上の係合要素を選択してもよい。そのように高速段達成用係合要素として選択される係合要素が変更になれば、その選択された高速段達成用係合要素に応じて前記式(1)および式(2)の各伝達トルクの係数が変更される。
また前述の第1実施例においては、図9および図10のフローチャートで「1st」から「2nd」へのアップシフトを例として説明されていることから、そのフローチャートの制御作動における第1係合要素CG1は一方向クラッチF1であるが、第1係合要素CG1が油圧式のクラッチCまたはブレーキBであっても差し支えない。
また前述の第1実施例においては、図9および図10が示すフローチャートについて理解を容易にするため「1st」から「2nd」へのアップシフトを例として説明されているが、本発明は「1st」から「2nd」へのアップシフトに限定して適用されるわけではなく、他の変速パターンにも適用できる。例えば、「3rd」から「4th」へのアップシフトでもよく、その場合には、「3rd」が第1変速段G1に該当し、「4th」が第2変速段G2に該当する。また、前述の第2実施例おいても同様に、「4th」から「2nd」へのダウンシフトに限定して本発明が適用されるわけではない。
また前述の第1実施例は、図11および図12のタイムチャートを比較すれば判るように、従来のクラッチ・ツウ・クラッチ変速と比較して変速ショックを同等に抑えつつ変速時間を短縮する変速制御を示したものであるが、従来のクラッチ・ツウ・クラッチ変速と比較して変速時間を同等としつつ変速ショックを低減するように、前記高速段達成用係合要素をスリップ係合状態とすることによりその高速段達成用係合要素にトルク容量を発生させる変速制御が実行されてもよい。前述の第2実施例についても同様である。
また前述の第1実施例及び第2実施例において、変速進行度判定手段118,218は、タービン回転速度Ntが回転速度判定値N1tに達した場合に変速進行度PGが目標変速進行度PG1,PGXに達した旨を肯定する判定を行うが、タービン回転速度Nt以外の他の状態量を用いて上記変速進行度PGについての判定をしてもよい。
また前述の第2実施例の図16のタイムチャートは、第3クラッチC3(中間変速段用係合要素)の制御指示圧PC3がちょうどtB4時点で前記低圧待機圧に到達するように記載されているが、その低圧待機圧に到達する時点が上記tB4時点から多少ずれていても差し支えない。但し、ダウンシフト時において上記制御指示圧PC3(PGM)はタービン回転速度Ntが前記係合要素同期時回転速度Ntm以上になる前に上記低圧待機圧以下になっていることが望ましい。
また前述の第1実施例の図12のタイムチャートにおいて、tA3時点からtA4時点までの期間であるイナーシャ相で第1ブレーキB1の制御指示圧PB1は常に上昇しているがその必要はなく、例えば、tA3時点からtA3’時点までの期間で第1ブレーキB1の制御指示圧PB1が下降するようにしそれに応じて前記高速段達成用係合要素圧上昇勾配ΔP1Hを大きくして第4クラッチC4の制御指示圧PC4が高くなるようにしてもよい。前述の第2実施例についても同様である。
また前述の第1実施例及び第2実施例では、第1クラッチC1や第2クラッチC2などの油圧式の係合要素は、そのトルク容量が調整可能であればパウダー(磁紛)クラッチ、電磁クラッチなどの磁紛式、電磁式の係合要素であっても差し支えない。例えば電磁クラッチであるような場合には、油圧制御回路98は油路を切り換える弁装置ではなく電磁クラッチへの電気的な指令信号回路を切り換えるスイッチング装置や電磁切換装置等により構成される。
また前述した複数の実施例はそれぞれ、例えば優先順位を設けるなどして、相互に組み合わせて実施することができる。
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。