JP2009299723A - 自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 後の変速において締結する摩擦要素の供給油路に、前の変速の解放側の摩擦要素の作動圧を受けて切り換わりを行う切り替え弁を備えた自動変速機における連続変速を空吹き無く、かつ、最終変速段の達成までの時間を短縮すること。
【解決手段】 第１の変速と第２の変速を連続して行う連続変速制御において、第１の変速の進行度合いに応じて変化するパラメータが所定の値となったとき、第２の変速で解放される第３の摩擦要素の作動油圧の低下を開始し、切換弁が遮断状態から許可状態に切り換わった後、第２の摩擦要素の作動油圧として、高圧の油圧指令を行ない、その後該高圧の油圧指令よりも低圧の油圧指令を行うピストンストローク制御を実行する。
【選択図】 図７

Description

本発明は、所定時間後の車速推定値に基づいて変速比を制御する自動変速機の制御装置に関する。

従来、第１の変速の最中に第２の変速を判断した場合(以下、第１の変速と第２の変速を続けて行うような変速を連続変速と呼ぶ)、第１の変速が終了してから第２の変速を実行すると、最終的な変速段を達成するまでに時間がかかるという問題があった。そこで、第１の変速の最中に第２の変速を判断したら、判断直後に第２の変速で締結する摩擦要素に対して油圧指令をおこない、該第２の摩擦要素の油圧指令から所定時間後にピストンストロークが完了したものとして、第２の変速を開始することが知られている(例えば、特許文献１参照)。

また、従来から第１の摩擦要素に対して同時締結が行なわれると急減速が発生する第２の摩擦要素の油圧回路に、第１の摩擦要素が締結時に第２の摩擦要素への作動油圧の供給を遮断する切換弁を設け、インターロックを防止することが知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開平9-273627号公報 特開平4-60271号公報

特許文献２のような自動変速機の連続変速時に、変速時間短縮の観点から特許文献１の発明を適用すると、解放側の摩擦要素対する締結側の油圧上昇が遅れ、空吹きが発生する恐れがある。すなわち、変速判断直後に、まず後の変速において締結側となる第２の摩擦要素(LOW/B)の油圧指令を行い、該指令から所定時間経過後に解放側の摩擦要素を解放することになる。

しかしながら、例えばイナーシャフェーズの初期で上記変速判断が行われたような場合には、第１の摩擦要素の油圧が低下するまでは切換弁が切り換わらないので、所定時間たっても第２の摩擦要素の調圧弁に元圧が供給されず、第２の摩擦要素の締結指令から所定時間たっても実際のピストンストロークは行なわれない。その結果、解放側の油圧の低下は進行しているのにも関わらず、締結側の摩擦要素には一向に油圧が供給されず、解放側の摩擦要素対する締結側の油圧上昇が遅れ、後の変速のイナーシャフェーズ終了後にエンジン空吹きや空吹き後の急低下によるショックが発生する恐れがある。

そこで、切換弁の切り換わり後に、変速の解放要素の解放及び締結要素(第２の摩擦要素)を開始することが考えられるが、切換弁が切り換わった後に後の変速を実行するのでは最終的な変速段の達成が遅れてしまうという問題がある。

本発明の目的とするところは、後の変速において締結する摩擦要素の供給油路に、前の変速の解放側の摩擦要素の作動圧を受けて切り換わりを行う切り替え弁を備えた自動変速機における連続変速を空吹き無く、かつ、最終変速段の達成までの時間を短縮することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、遊星歯車と、複数の摩擦締結要素とを備え、前記複数の摩擦締結要素の締結解放状態を切り換えることで複数の変速段を実現する自動変速機であって、前記複数の摩擦締結要素は、第１の変速において解放動作する第１の摩擦要素と、該第１の変速において解放状態であり、第２の変速において締結動作する第２の摩擦要素と、前記第２の変速において解放動作する第３の摩擦要素とから構成されており、前記第２の摩擦締結要素への作動油圧を調圧する調圧弁と、当該調圧弁と前記第２の摩擦要素との間の連通状態を切り換える切換弁と、前記第１の摩擦要素が締結状態のときには、前記調圧弁から前記第２の摩擦要素へ供給される油圧を遮断し、前記第１の摩擦要素への作動油圧が解放状態のときには、前記調圧弁からの油圧の供給を許可するよう前記切換弁を切り換える切り換え手段と、を備えた自動変速機の油圧制御装置において、前記第１の変速中に連続して前記第２の変速を行うときには、前記第１の変速の進行度合いに応じて変化するパラメータが所定の値となったとき、前記第３の摩擦要素の作動油圧の低下を開始し、前記切換弁が前記遮断状態から前記許可状態に切り換わった後、前記第２の摩擦要素の作動油圧として、高圧の油圧指令を行ない、その後該高圧の油圧指令よりも低圧の油圧指令を行うピストンストローク制御を実行する連続変速制御手段と、を備えた。

切換弁の切り換わり後に、第２の摩擦要素のピストンストローク制御を行うようにしているため、締結側である第２の摩擦要素に対して大きな流量を確実に流すことができる。その結果、解放側の油圧の低下に対して、締結側の作動油圧の上昇遅れを最小限にすることができる。更に、第１の変速の進行度合いに応じて変化するパラメータが所定の値になったところで、第２の変速を開始することで、第１の変速と第２の変速とを連続的に行うことができ、最終的な目標変速段である第２の変速の終了までの時間を短時間で行うことができる。

以下では図面等を参照して本発明の実施の形態について詳しく説明する。

図１は実施例１における自動変速機の構成を示すスケルトン図である。本実施例１における自動変速機は、前進７速後退１速の有段式自動変速機であり、エンジンＥｇの駆動力がトルクコンバータＴＣを介して入力軸Ｉｎｐｕｔから入力され、４つの遊星ギアと７つの摩擦締結要素とによって回転速度が変速されて出力軸Ｏｕｔｐｕｔから出力される。また、トルクコンバータＴＣのポンプインペラと同軸上にオイルポンプＯＰが設けられ、エンジンＥｇの駆動力によって回転駆動され、オイルを加圧する。

また、エンジンＥｇの駆動状態を制御するエンジンコントローラ（ＥＣＵ）１０と、自動変速機の変速状態等を制御する自動変速機コントローラ（ＡＴＣＵ）２０と、ＡＴＣＵ２０の出力信号に基づいて各締結要素の油圧を制御するコントロールバルブユニット（ＣＶＵ）３０（連続変速制御手段）とが設けられている。なお、ＥＣＵ１０とＡＴＣＵ２０とは、ＣＡＮ通信線等を介して接続され、相互にセンサ情報や制御情報を通信により共有している。

ＥＣＵ１０には、運転者のアクセルペダル操作量を検出するＡＰＯセンサ１と、エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度センサ２とが接続されている。ＥＣＵ１０は、エンジン回転速度やアクセルペダル操作量に基づいて燃料噴射量やスロットル開度を制御し、エンジン出力回転速度及びエンジントルクを制御する。

ＡＴＣＵ２０には、第１キャリアＰＣ１の回転速度を検出する第１タービン回転速度センサ３、第１リングギアＲ１の回転速度を検出する第２タービン回転速度センサ４、出力軸Ｏｕｔｐｕｔの回転速度を検出する出力軸回転速度センサ５、及び運転者のシフトレバー操作状態を検出するインヒビタスイッチ６が接続され、Ｄレンジにおいて車速Ｖｓｐとアクセルペダル操作量ＡＰＯとに基づく最適な指令変速段を選択し、ＣＶＵ３０に指令変速段を達成する制御指令を出力するとともに、油圧決定部２０ａを備える。

次に、入力軸Ｉｎｐｕｔと出力軸Ｏｕｔｐｕｔとの間の変速ギア機構について説明する。入力軸Ｉｎｐｕｔ側から軸方向出力軸Ｏｕｔｐｕｔ側に向けて、順に第１遊星ギアセットＧＳ１及び第２遊星ギアセットＧＳ２が配置されている。また、摩擦締結要素として複数のクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４が配置されている。また、複数のワンウェイクラッチＦ１、Ｆ２が配置されている。

第１遊星ギアＧ１は、第１サンギアＳ１と、第１リングギアＲ１と、両ギアＳ１、Ｒ１に噛み合う第１ピニオンＰ１を支持する第１キャリアＰＣ１と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。第２遊星ギアＧ２は、第２サンギアＳ２と、第２リングギアＲ２と、両ギアＳ２、Ｒ２に噛み合う第２ピニオンＰ２を支持する第２キャリアＰＣ２と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。第３遊星ギアＧ３は、第３サンギアＳ３と、第３リングギアＲ３と、両ギアＳ３、Ｒ３に噛み合う第３ピニオンＰ３を支持する第３キャリアＰＣ３と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。第４遊星ギアＧ４は、第４サンギアＳ４と、第４リングギアＲ４と、両ギアＳ４、Ｒ４に噛み合う第４ピニオンＰ４を支持する第４キャリアＰＣ４と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。

入力軸Ｉｎｐｕｔは、第２リングギアＲ２に連結され、エンジンＥｇからの回転駆動力を、トルクコンバータＴＣ等を介して入力する。出力軸Ｏｕｔｐｕｔは、第３キャリアＰＣ３に連結され、出力回転駆動力を、ファイナルギア等を介して駆動輪に伝達する。

第１連結メンバＭ１は、第１リングギアＲ１と第２キャリアＰＣ２と第４リングギアＲ４とを一体的に連結するメンバである。第２連結メンバＭ２は、第３リングギアＲ３と第４キャリアＰＣ４とを一体的に連結するメンバである。第３連結メンバＭ３は、第１サンギアＳ１と第２サンギアＳ２とを一体的に連結するメンバである。

第１遊星ギアセットＧＳ１は、第１遊星ギアＧ１と第２遊星ギアＧ２とを、第１連結メンバＭ１と第３連結メンバＭ３とによって連結して、４つの回転要素から構成される。また、第２遊星ギアセットＧＳ２は、第３遊星ギアＧ３と第４遊星ギアＧ４とを、第２連結メンバＭ２によって連結して、５つの回転要素から構成される。

第１遊星ギアセットＧＳ１では、トルクが入力軸Ｉｎｐｕｔから第２リングギアＲ２に入力され、入力されたトルクは第１連結メンバＭ１を介して第２遊星ギアセットＧＳ２に出力される。第２遊星ギアセットＧＳ２では、トルクが入力軸Ｉｎｐｕｔから直接第２連結メンバＭ２に入力されるとともに、第１連結メンバＭ１を介して第４リングギアＲ４に入力され、入力されたトルクは第３キャリアＰＣ３から出力軸Ｏｕｔｐｕｔに出力される。

インプットクラッチＣ１は、入力軸Ｉｎｐｕｔと第２連結メンバＭ２とを選択的に断接するクラッチである。ダイレクトクラッチＣ２は、第４サンギアＳ４と第４キャリアＰＣ４とを選択的に断接するクラッチである。

Ｈ＆ＲＬクラッチＣ３は、第３サンギアＳ３と第４サンギアＳ４とを選択的に断接するクラッチである。また、第３サンギアＳ３と第４サンギアの間には、第２ワンウェイクラッチＦ２が配置されている。これにより、Ｈ＆ＲＬクラッチＣ３が解放され、第３サンギアＳ３よりも第４サンギアＳ４の回転速度が大きい時、第３サンギアＳ３と第４サンギアＳ４とは独立した回転速度を発生する。よって、第３遊星ギアＧ３と第４遊星ギアＧ４が第２連結メンバＭ２を介して接続された構成となり、それぞれの遊星ギアが独立したギア比を達成する。

フロントブレーキＢ１は、第１キャリアＰＣ１の回転を選択的に停止させるブレーキである。また、フロントブレーキＢ１と並列に第１ワンウェイクラッチＦ１が配置されている。ローブレーキＢ２は、第３サンギアＳ３の回転を選択的に停止させるブレーキである。２３４６ブレーキＢ３は、第１サンギアＳ１及び第２サンギアＳ２を連結する第３連結メンバＭ３の回転を選択的に停止させるブレーキである。リバースブレーキＢ４は、第４キャリアＰＣ４の回転を選択的に停止させるブレーキである。

変速ギア機構は以上のように構成され、図２の締結表に示すように各締結要素の締結状態を切り換えることで所望の変速段を実現することができる。図２は、変速段ごとの各締結要素の締結状態を示す締結表であり、○印は当該締結要素が締結状態となることを示し、（○）印はエンジンブレーキが作動するレンジ位置が選択されているときに当該締結要素が締結状態となることを示す。

すなわち、１速では、ローブレーキＢ２のみが締結状態となり、これにより、第１ワンウェイクラッチＦ１及び第２ワンウェイクラッチＦ２が係合する。２速では、ローブレーキＢ２及び２３４６ブレーキＢ３が締結状態となり、第２ワンウェイクラッチＦ２が係合する。３速では、ローブレーキＢ２、２３４６ブレーキＢ３及びダイレクトクラッチＣ２が締結状態となり、第１ワンウェイクラッチＦ１及び第２ワンウェイクラッチＦ２はいずれも係合しない。４速では、２３４６ブレーキＢ３、ダイレクトクラッチＣ２及びＨ＆ＲＬクラッチＣ３が締結状態となる。５速では、インプットクラッチＣ１、ダイレクトクラッチＣ２及びＨ＆ＲＬクラッチＣ３が締結状態となる。６速では、２３４６ブレーキＢ３、インプットクラッチＣ１及びＨ＆ＲＬクラッチＣ３が締結状態となる。７速では、フロントブレーキＢ１、インプットクラッチＣ１及びＨ＆ＲＬクラッチＣ３が締結状態となり、第１ワンウェイクラッチＦ１が係合する。後退速では、リバースブレーキＢ４、フロントブレーキＢ１及びＨ＆ＲＬクラッチＣ３が締結状態となる。

図３は、ＣＶＵの油圧回路を示す回路図である。ここでは、主に、ローブレーキＢ２，インプットクラッチＣ１，Ｈ＆ＲＬクラッチＣ３及び２３４６ブレーキＢ３へ供給する油圧回路について説明する。

ＣＶＵ３０は、オイルポンプＯＰ、ライン圧を調圧するプレッシャレギュレータ弁３１及び各締結要素への供給路を切り換えるマニュアルバルブ３２を備え、オイルポンプＯＰの吐出圧は、プレッシャレギュレータ弁３１のドレンポートの開度に応じて調圧されてライン圧となる。ライン圧は、マニュアルバルブ３２において切り換えられる油路に従って各締結要素へと供給される。

ローブレーキＢ２は、第１摩擦板３３と第２摩擦板３４とがピストン３５、３６の付勢力によって圧接されることで摩擦締結する。ピストン３５、３６には、受圧面積の小さい第１ピストン３５と受圧面積の大きい第２ピストン３６とが一体的に形成される。これにより、第１ピストン３５に油圧を作用させる第１油圧室３７及び第２ピストン３６に油圧を作用させる第２油圧室３８には、それぞれ独立して油圧が供給され、第１ピストン３５及び第２ピストン３６がそれぞれ受ける油圧と受圧面積との積の和がピストン全体としての付勢力となり、ローブレーキＢ２の締結容量となる。

ローブレーキＢ２の油圧回路は、ローブレーキＢ２に供給される油圧を調圧する調圧弁３９、第１油圧室３７への油圧供給油路を開閉する第１切換弁４０及び第２油圧室３８への油圧供給油路を開閉する第２切換弁４１を備える。

なお、調圧弁３９はリニアソレノイド５０の作動量に応じて弁開度が制御される。第１切換弁４０は、ＯＮ／ＯＦＦソレノイド５１を信号圧にして、調圧弁３９と第１油圧室３７との間を連通状態とすると共にインプットクラッチＣ１の油圧室とドレンポートとを連通状態とする第１の位置と、調圧弁３９と第１油圧室３７との間を非連通状態とし、第１油圧室３７をドレンポートと連通させると共にインプットクラッチＣ１の油圧室と調圧弁４１とを連通状態とする第２の位置とに切り換える。尚、ソレノイド５１はインプットクラッチＣ１に油圧が発生している間（油圧指令を行っている間）はＯＦＦとし、インプットクラッチＣ３の油圧指令がゼロであるときには、ＯＮとして制御している。

第２切換弁４１は、インプットクラッチＣ１及びダイレクトクラッチＣ２へ供給される油圧を信号圧にして、調圧弁３９と第２油圧室３８との間が、インプットクラッチＣ１及びダイレクトクラッチＣ２へ油圧が供給されていないときは連通状態とする第１の位置、インプットクラッチＣ１又はダイレクトクラッチＣ２へ油圧が供給されているときは非連通状態とする第２の位置となるよう切り替わる。

同様に、インプットクラッチＣ１，Ｈ＆ＲＬクラッチＣ３及び２３４６ブレーキＢ３の油圧回路は、各締結要素に供給される油圧を調圧する調圧弁４２，４３，４４と、この各調圧弁の弁開度を制御するリニアソレノイド５２，５３，５４を有する。

マニュアルバルブ３２からローブレーキＢ２の油圧回路へ供給されたライン圧は、調圧弁３９において調圧されてローブレーキ作動油圧となる。ローブレーキ作動油圧は、第１切換弁４０及び第２切換弁４１のいずれもが第２の位置になったときは供給されず、第１切換弁４０及び第２切換弁４１の一方が第１の位置になっているとき、第１の位置となっている方の切換弁を介して第１油圧室３７又は第２油圧室３８へ供給され、第１切換弁４０及び第２切換弁４１の両方が第１の位置となっているとき第１油圧室３７及び第２油圧室３８に供給される。

図２の締結表に示すようにローブレーキＢ２は１速〜３速のみにおいて締結される。このうち、１速及び２速のときはトルク比（分担トルク）が大きいので、第１摩擦板と第２摩擦板との間により大きな締結容量が必要であり、第１切換弁４０及び第２切換弁４１がいずれも第１の位置となる。３速のときは、トルク比が相対的に小さいので、第１摩擦板と第２摩擦板との間に大きな締結容量を必要とせず、第１切換弁４０のみが第１の位置となり、第２切換弁４１は第２の位置となるよう制御される。

このような自動変速機において、例えば４速から３速への変速に際してインプットクラッチＣ１とローブレーキＢ２が同時に締結されると、インターロック等を生じて車両に急激な減速Ｇが発生する。そこで、第１及び第２切換弁４０，４１によりインプットクラッチＣ１とローブレーキＢ２の同時締結を回避している。

〔通常のダウンシフト制御処理〕
次に、図４及び図５を用いてダウンシフトについて説明する。図４は通常ダウンシフトについて説明するためのタイムチャート、図５はそのフローチャートである。

第ｎ段での走行中に走行条件が変動して、ＡＴＣＵ２０内に設けられたシフトマップにより目標変速段が第ｎ−１段に設定されると、制御信号に基づき第ｎ段から第ｎ−１段へのダウンシフトが開始される。

ダウンシフトが開始されると、締結側摩擦要素では、変速開始とともに、ピストンストローク制御が実行される（図４の時刻ｔ１〜ｔ５）。このピストンストローク制御は、低圧の油圧指令を油圧決定部２０ａへ出力する第１の油圧値発信手段と、高圧の油圧指令を油圧決定部２０ａへ出力する第２の油圧値発信手段とから構成される。

第１の油圧値発信手段と第２の油圧値発信手段とは独立して演算されており、ソレノイド５１がＯＮのときは、油圧決定部２０ａで両発信結果のうち高い方の油圧値を最終的な指令としてソレノイド５０へ出力する（油圧制御手段）。通常は変速指令と共に第１の油圧値発信手段による出力と第２の油圧値発信手段による発信とが開始され、後述する所定時間Ｔ１経過後は、第１の油圧値発信手段による発信のみが出力される。

第２の油圧値発信手段では、できるだけ早くピストンストロークを完了させるために実行される制御であって、全ピストンストロークの７０パーセント程度ストロークするような高い油圧指令値が所定期間Ｔ１だけ出力される。なお、このときの油圧指令値は予め設定された値ＰＡ１＋学習量として出力される。なお、学習量は、イナーシャフェーズまでの時間及び変化率に基づいて随時補正が行われる。

また、時刻ｔ１から第１の油圧値発信手段により発信された油圧値（ＰＡ２＋学習量）が出力され、所定時間Ｔ１経過後の時刻ｔ２になると、第１の油圧値発信手段により発信された油圧値のみが出力される。すなわち、時刻ｔ２まではＰＡ１＋学習量の油圧指令値が出力されるとともに、時刻ｔ２において油圧指令値としては一旦低下することになり、この高圧の油圧指令出力後は、ピストンストロークを緩やかに進行させ、かつ、保持できる程度の油圧値となるように予め設定された所定勾配ＲＡ１の低い油圧指令値を設定して締結に備える。上述したように、第１の油圧値発信手段による油圧指令値の演算は、ＰＡ２＋学習量を初期値として変速開始ｔ１から所定勾配ＲＡ１による演算が行われる。

この場合、所定勾配ＲＡ１は、ピストンストローク制御終了後の実油圧の立ち上がりや、ピストンストロークのバラツキ等を考慮して設定される。なお、パワーオンダウンシフトの場合には、後述の解放側摩擦要素で変速制御を進行させ、また、パワーオフダウンシフトの場合には締結側摩擦要素で変速制御を進行させる。このため、パワーオンダウンシフトの方がパワーオフダウンシフトよりも所定勾配ＲＡ１が緩やか設定される。

そして、このような油圧指令値により締結側摩擦要素のピストンが徐々にストロークしていき、ピストンストローク制御開始から所定時間Ｔ２が経過するか、又はギア比がイナーシャフェーズ開始ギア比ＧＲ１よりも高くイナーシャフェーズ終了ギア比よりも低い所定ギア比ＧＲ６に達すると、ピストンストローク制御を終了する。

一方、解放側摩擦要素では、まずアンダーシュート防止制御（図５のステップＳ２０１）が実行される。すなわち、ダウンシフトが開始されると、解放側摩擦要素では、油圧指令値が、入力トルクに応じて設定される所定の油圧指令値ＴＲ２まで低減される。このとき、油圧の過度の低下（アンダーシュート）を防止するために、変速開始時には、目標とする油圧指令値ＴＲ２に対してやや高めの油圧指令値（＋ＴＲ１）が出力され、その後、油圧指令値を所定時間Ｔ１４だけかけて徐々に上記目標とする油圧指令値ＴＲ２まで漸減させる（以上、図５のステップＳ２０１，Ｓ２０２参照）。

なお、上記の油圧指令値ＴＲ２は、パワーオンダウンシフト時はイナーシャフェーズを開始させる油圧であって、解放側摩擦要素のクラッチが僅かに滑り出す程度の油圧に相当している。また、パワーオフダウンシフト時は解放側摩擦要素のクラッチがスリップしない程度の油圧に相当している。

そして、所定時間Ｔ１４が経過すると、掛け換え制御が実行される（ステップＳ２０３）。この掛け換え制御は、予め設定された所定勾配ＲＲ２により油圧指令値を低下させ、イナーシャフェーズが開始するまでこの状態を継続する。そして、時刻ｔ４において、実ギア比ＧＲがイナーシャフェーズの開始を表す所定ギア比ＧＲ１となるまで、掛け換え制御が継続される（ステップＳ２０４）。

時刻ｔ４において、実ギア比ＧＲが所定ギア比ＧＲ１となると、イナーシャフェーズ制御が開始される（ステップＳ２０７）。このイナーシャフェーズ制御では、解放側摩擦要素において、イナーシャフェーズの進行が、目標ギア比変化率と一致するようにフィードバック制御により締結圧制御が実行される。そして、時刻ｔ６において、ギア比ＧＲがｎ−１段のギア比に近い所定ギア比ＧＲ３に達すると、イナーシャフェーズ制御を終了する（ステップＳ２０８）。

また、締結側摩擦要素では、時刻ｔ５において、ギア比ＧＲが上述した所定ギア比ＧＲ３よりも手前に設定された所定ギア比ＧＲ６に到達すると（もしくはバックアップタイマにより時刻Ｔ２を経過すると）、ピストンストローク制御を終了する（ステップＳ１０２）。それまでは、ピストンストローク制御を継続する。

その後、締結側摩擦要素ではＭＡＸ圧到達制御（ステップＳ１０３）に移行する。このＭＡＸ圧到達制御では、入力トルクに基づいて予め設定された所定油圧ＴＡ１４まで油圧を予め定められた所定時間Ｔ１２かけて上昇させる。ここで、所定油圧ＴＡ１４はｎ速段を確実に確定させることができる油圧で、イナーシャフェーズ終了検出ばらつきにより発生する変速ショックを防止することができる。

時刻ｔ７において、所定時間Ｔ１２が経過すると、油圧指令値（デューティ）を１００％に設定し最大油圧（ＭＡＸ圧）を出力して締結側摩擦要素の変速を終了する。一方、解放側締結要素では、イナーシャフェーズ制御が終了すると、斜め抜き面取り制御（ステップＳ２０９）が実行される。この斜め抜き面取り制御では、時刻ｔ６において、イナーシャフェーズ終了判定すると、入力トルクに応じた所定勾配ＲＲ４で油圧を低下させ、出力軸のトルク変動を抑えつつ、素早く最小油圧（油圧ゼロ）となるように制御する（ステップＳ２０９）。

時刻ｔ８において、このように所定勾配ＲＲ４で油圧を低下させてから所定時間Ｔ８経過すると、油圧指令値（デューティ）を０％に設定し最小油圧（ＭＩＮ圧＝油圧ゼロ）を出力して解放側摩擦要素の変速を終了する。尚、例えば５速から４速への変速時には、圧指令値（デューティ）を０％に設定し最小油圧（ＭＩＮ圧＝油圧ゼロ）を出力したときに、ソレノイド５１がＯＦＦからＯＮに切り換えている。このため、油圧ゼロを出力したときには第１切換弁４０においてインプットクラッチＣ１への油圧供給が遮断されると共に、ローブレーキＢ２への油圧供給が可能な状態とされる。以上のようにして、通常変速のダウンシフトが実行される。

〔連続変速におけるダウンシフト制御処理〕
図６は実施例１の連続変速制御におけるフローチャートである。連続変速とは、例えば、５速から４速への変速が完了する前に４速から３速への変速を実行するものである。これは、例えば５速から４速への変速途中に４速から３速への変速が判断された場合や、当初の変速判断時点において、５速から３速への変速が判断されているものを含む。

尚、実施例１で言うところの連続変速をさせない場合には、一旦５速から４速への変速が実行され、４速が確定し、その後、４速から３速への変速が実行される。このときは、後述する図８の加速度Ｇの点線で示す波形のように、一旦、４速確定に伴う４速相当の加速度が発生し、その後、変速の開始に伴って再び加速度が低下し、再度３速確定により加速度が上昇するという加速度Ｇ変動が生じる。これを回避するために５速から４速への変速中に３速への変速を開始する連続変速が実行される。以下、５速走行中に３速への変速を判断したときを例にして、各ステップについて説明する。

ステップＳ３０１では、５速から３速への連続変速要求の有無を判断し、５速から３速への連続変速要求があるときはステップＳ３０２へ進み、それ以外のときは、ステップＳ３０５へ進んで他の変速制御を実行する。他の変速制御とは、上述した５速から４速への通常のダウンシフト等である。

ステップＳ３０２では、５速から４速への変速指令を出力する（第１の変速）。この変速制御は前述の通常のダウンシフトにおいて説明した内容と同じである。

ステップＳ３０３では、実ギア比ＧＲがイナーシャフェーズの開始を判断する所定ギア比ＧＲ１（５速のギア比から４速のギア比側に若干変化した値）に到達したか否かを判断し、到達したときは第１の変速のイナーシャフェーズの開始と判断してステップＳ３０４へ進み、それ以外のときはイナーシャフェーズが開始するまで待機する。

ステップＳ３０４では、４速から３速への変速（第２の変速）を開始する。尚、この変速制御の解放側については前述の通常のパワーオンダウンシフトにおいて説明した内容と同じであるが、締結側については、特にピストンストローク制御において異なる。以下、ピストンストローク制御について説明する。

〔連続変速におけるピストンストローク制御〕
図７は連続変速制御において、４速から３速への変速指令を実行する際の締結側締結要素のピストンストローク制御を表すフローチャートである。

ステップＳ４０１では、第１の油圧値を算出する。具体的には、
所定値ＰＡ２＋学習量＋所定勾配（ＲＡ１）×ピストンストローク制御開始からの経過時間により算出される。尚、ピストンストローク制御開始からの経過時間とは、第２の変速での解放側締結要素であるＨ＆ＲＬクラッチＣ３の油圧の低下を開始した時点からの経過時間である。

ステップＳ４０２では、算出された第１の油圧値を最終的な油圧指令を決定する油圧決定部へ出力する。

ステップＳ４０３では、ソレノイド５１がＯＮか否かを判断し、ＯＦＦのときはステップＳ４０４へ進み、ＯＮのときはステップＳ４０５へ進む。言い換えると、ギア比ＧＲ３になってもインプットクラッチＣ１の油圧は制御する必要があるため、ソレノイド５１がＯＦＦからＯＮに切り換わるのは、第１の変速での解放側締結要素であるインプットクラッチＣ１の指示圧がゼロとなった時点である。

ステップＳ４０４では、ローブレーキＢ２への最終的な油圧指令として、ステップＳ４０１において算出された第１の油圧値をソレノイド５０に出力し、ステップＳ１０２へ進む。

ステップＳ４０５では、第２の油圧値発信手段による油圧値の出力開始から所定時間Ｔ１が経過したか否かを判断し、経過したときはステップＳ４０４へ進み、経過していないときはステップＳ４０６へ進む。所定時間Ｔ１経過後は、常時第１の油圧値発信手段による第１の油圧値が油圧指令としてソレノイド５０に出力される。

ステップＳ４０６では、第２の油圧値発信手段による第２の油圧値を算出する。すなわち、予め設定された所定値ＰＡ１＋学習量が算出される。

ステップＳ４０７では、算出された第２の油圧値を最終的な油圧指令を決定する油圧決定部（ステップＳ４０８）へ出力する。

ステップＳ４０８では、ローブレーキＢ２への最終的な油圧指令として、第１の油圧値と第２の油圧値のうち高い方の油圧値をソレノイド５０に出力し、ステップＳ１０２へ進む。

以下、上記フローチャートに基づく作用について説明する。図８は連続変速制御を行った際のタイムチャートである。

時刻ｔ１１において、５速から４速への変速指令が出力されると、ダウンシフトが実行される。このダウンシフトの作用自体は、上述の通常ダウンシフト制御と同じであるため説明を省略する。

例えば運転者がアクセルペダルを大きく踏み込み、最終的な目標変速段として、３速が決定された場合、５速から３速へ一気に変速するにはインプットクラッチＣ１とＨ＆ＲＬクラッチＣ３とを同時に解放し、ローブレーキＢ２と２３４６ブレーキＢ３とを同時に締結する所謂二重掛け換えが行われてしまう。これは、変速制御を複雑化させ、変速制御の品質を確保するのが困難である。

一方、５速から４速への変速が終了してから３速への変速を開始すると、全体として変速時間が長くかかってしまい、運転者の意図に沿ったものとは言えない。そこで、４速から３速への変速指令は、５速から４速への変速におけるイナーシャフェーズの開始が確認された段階で３速の達成に必要な制御を開始する（連続変速）。

すなわち、時刻ｔ１２において、実ギア比ＧＲが５速から４速の変速におけるイナーシャフェーズの開始を表す所定ギア比ＧＲ１に到達したと判断されると、４速から３速への変速制御が開始される。具体的には、Ｈ＆ＲＬクラッチＣ３の解放制御が開始され、同時にローブレーキＢ２の締結制御が開始される。

ここで、Ｈ＆ＲＬクラッチＣ３に関しては、５速から４速への変速におけるイナーシャフェーズの開始時点において解放制御を実行したとしても、解放時には油圧の応答性が良くＨ＆ＲＬクラッチＣ３を狙い通りの容量に制御できるため特段の問題はない。また、ローブレーキＢ２への油圧供給に関し、５速から４速への変速が完了した時点から３速への変速を開始するならば、第１切換弁４０の切り換えは終了していることから、やはり問題は生じない。

しかしながら、連続変速によって加速度Ｇの変動を抑制するためには、５速から４速への変速の完了よりも事前に３速への変速を開始する必要がある。このとき、ローブレーキＢ２には、上述したようにインターロックを防止する観点から第１切換弁４０が備えられており、ローブレーキＢ２への油圧供給指令を出力したとしても、それらはドレン回路に供給されるのみであり、実質的にローブレーキＢ２の第１油圧室３７へ油圧供給を行うことができない。

特に、ローブレーキＢ２のピストンストローク制御を適切に実行できない場合には、ローブレーキＢ２が実際に締結容量を持ち始めるタイミングがＨ＆ＲＬクラッチＣ３に対して遅れてしまい、イナーシャフェーズ終了後のエンジン空吹き等の要因となる。

そこで、実施例１では、第１切換弁４０の作動状態を表すソレノイド５１のＯＮ・ＯＦＦ状態を検知し、ソレノイド５１がＯＮとなっていることを確認、すなわち、ローブレーキＢ２への油圧供給が可能な状態であることを確認してから、ピストンストローク制御のうち、第２の油圧値発信手段による発信を行うようにした。

時刻ｔ１２において、Ｈ＆ＲＬクラッチＣ３の解放制御の開始と同時に、ローブレーキＢ２にあっては、第１の油圧値発信手段により油圧値の出力が開始される。尚、このタイミングで第１の油圧値を出力したとしても、上述したように第１切換弁４１の作用によりローブレーキＢ２の第１の油圧室３７に油圧は供給されない。

時刻ｔ１３において、実ギア比が５速から４速へのダウンシフトにおけるイナーシャフェーズの終了を表す所定ギア比ＧＲ３に到達すると、インプットクラッチＣ１の油圧を所定勾配で一気に低下させる。

時刻ｔ１３'において、インプットクラッチＣ１の油圧指令がゼロになると、ソレノイド５１がＯＦＦからＯＮとされ、第１切換弁４０が切り換えられる。このとき、第２の油圧値発信手段によって油圧値の出力が開始される。第１の油圧値と第２の油圧値のうち高い方の値がソレノイド５０に対する油圧指令として出力されるため、時刻ｔ１３'から所定時間Ｔ１経過する間、高い油圧値（所定値ＰＡ１＋学習量）が出力される。これにより、４速から３速への変速におけるイナーシャフェーズ終了までにピストンストロークを確実に行うことができる。

時刻ｔ１４において、ソレノイド５０に対する油圧指令として第２の油圧値が所定時間Ｔ１の間供給された後は、第１の油圧値が油圧指令として選択される。このとき、第１の油圧値自体は、４速から３速への変速指令が出力されたときから継続的に演算されており、その値は時間の経過と共に増大するように所定勾配ＲＡ１が設定されている。言い換えると、第２の油圧値の指令直後の第１の油圧値（実質的に供給される第１の油圧値の初期値）は、Ｈ＆ＲＬクラッチＣ３の油圧低下の進行度合いに応じて設定されることになる。よって、時刻ｔ１４においてはじめて第１の油圧値の演算を開始する場合に比べて高い油圧値を確保できており、ピストンストロークをさらに促進させることができる。

時刻ｔ１５において、実ギア比ＧＲが４速から３速へのイナーシャフェーズの終了を表す所定ギア比ＧＲ３に到達したと判断されると、Ｈ＆ＲＬクラッチＣ３にあっては完全解放され、ローブレーキＢ２にあってはＭＡＸ圧到達制御による完全締結がなされ、変速が終了する。

ここで、上記４速から３速への変速時における作用について、実施例１と比較例１，２との対比に基づいて更に詳述する。図９は、４速から３速へのダウンシフト実行時のタイムチャートを拡大した拡大タイムチャートである。図９中、細い実線は通常制御時の油圧の立ち上がりを表し、細い点線は実施例１における連続変速による油圧の立ち上がりを表し、細い一点鎖線は比較例１の油圧の立ち上がりを表し、細い二点鎖線は比較例２の油圧の立ち上がりを表す。

（比較例１の作用）
まず、比較例１について説明する。比較例１とは、４速から３速への変速指令と同時にピストンストローク制御を開始し、最初に高圧の第２の油圧値を出力するものである。この場合、ソレノイド５１がＯＦＦの状態で第２の油圧値が出力されるため、この油圧は全てドレン回路に流出し、ピストンストロークに寄与しない。そして、ソレノイド５１がＯＮとなってからも、第１の油圧値のみが供給されるだけである。よって、実油圧の立ち上がりは小さく、ＭＡＸ圧制御において完全締結油圧が供給されると、ローブレーキＢ２の容量不足に伴い、エンジンの空吹きが発生したり、その後、低い油圧から高い油圧に急変化することによって発生するエンジン回転の急低下に伴うショックを招くおそれがある。

（比較例２の作用）
次に、比較例２について説明する。比較例２とは、ソレノイド５１がＯＮとなってから初めてピストンストローク制御を開始するものである。この場合、第２の油圧値が出力され、この油圧はローブレーキＢ２へ供給されるため、それなりにピストンストロークを得ることができる。しかしながら、第１の油圧値についても、ソレノイド５１がＯＮとなってから演算を開始しているため、本発明に対して第１の油圧値も小さめの油圧値が演算され（図９の領域（Ａ））、結局十分なピストンストロークを確保できない。よって、比較例１に対して改善は見込めるものの、やはり、ＭＡＸ圧制御において完全締結油圧が供給されると、ローブレーキＢ２の容量不足に伴い、エンジンの空吹きが発生したり、その後、低い油圧から高い油圧に急変化することによって発生するエンジン回転の急低下に伴うショックを招くおそれがあることに変わりはない。

（実施例１の作用）
これらに対し、実施例１では、ソレノイド５１がＯＮとなり、ローブレーキＢ２への油圧供給が可能な状態になってから第２の油圧値を発信し、この第２の油圧値をソレノイド５０の油圧指令としているため、ピストンストロークを促進可能な大流量を供給できる。また、第１の油圧値はソレノイド５１の状態に係わらず４速から３速への変速開始時点から発信される、言い換えると演算し続けるため、第２の油圧値の発信が終了したときにＨ＆ＲＬクラッチＣ３の油圧の低下状態、すなわち変速の進行度合いに応じた比較的高い油圧を確保できる。よって、イナーシャフェーズ終了時点までにピストンストロークを完了させることが可能となり、ローブレーキＢ２の締結力不足に伴うＧ抜け感を回避し、更に、ＭＡＸ圧制御を正確に実行することで変速ショックを抑制することができる。

以上説明したように、実施例１では、下記に列挙する作用効果を得ることができる。
(1)ローブレーキＢ２（第２の摩擦締結要素）への作動油圧を調圧する調圧弁３９と、当該調圧弁３９とローブレーキＢ２との間の連通状態を切り換える第１切換弁４０（切換弁）と、インプットクラッチＣ１（第１の摩擦要素）に作動油圧の発生しているときには、調圧弁３９からローブレーキＢ２へ供給される油圧を遮断し、インプットクラッチＣ１への作動油圧が発生していないときには、調圧弁３９からの油圧の供給を許可するよう切換弁を切り換えるソレノイド５１（切り換え手段）と、を備えた自動変速機の油圧制御装置において、調圧弁３９とローブレーキＢ２との間の連通状態が遮断状態から供給状態へ切り換わったことを判定し（ステップＳ４０３：判定手段）と、５速から４速への変速中（第１の変速中）に連続して４速から３速への変速（第２の変速）が必要と判断したら、実ギア比ＧＲ（５速から４速への変速の進行度合いに応じて変化するパラメータ）が所定ギア比ＧＲ１（所定の値）となったとき、Ｈ＆ＲＬクラッチＣ３（第３の摩擦要素）の作動油圧の低下を開始し、第１切換弁４０が遮断状態から許可状態に切り換わった後、ローブレーキＢ２の作動油圧として、高圧の油圧指令を行ない、その後該高圧の油圧指令よりも低圧の油圧指令を行うピストンストローク制御を実行する連続変速制御を行うこととした（連続変速制御手段）。

第１切換弁４０の切り換わり後に、ローブレーキＢ２のピストンストローク制御を行うようにしているため、ローブレーキＢ２に対して大きな流量を確実に流すことができる。その結果、解放側の油圧の低下に対して、締結側の作動油圧の上昇遅れを最小限にすることができる。更に、実ギア比ＧＲがイナーシャフェーズの開始を表す所定ギア比ＧＲ１になったところで、４速から３速への変速を開始することで、最終目標変速段である３速への変速終了までの時間を短時間で行うことができる。

(2)第２の油圧値（高圧の油圧指令）直後の第１の油圧値（低圧の油圧指令の初期値）は、Ｈ＆ＲＬクラッチＣ３の作動油圧の低下の進行度合いに応じたものとなる。すなわち、第２の油圧値の直後の第１の油圧値を、解放側であるＨ＆ＲＬクラッチＣ３の低下状態に応じて設定することで、通常の単独変速時に比べて高い油圧を供給する。その結果、解放側のＨ＆ＲＬクラッチＣ３の作動油圧の状態に対するローブレーキＢ２の作動油圧の遅れを最小限とすることができ、変速中のエンジンの空吹きを抑制することができる。

(3)５速から４速への変速のイナーシャフェーズの開始（４速から３速への変速の解放要素であるＨ＆ＲＬクラッチＣ３の油圧の低下の開始）からの経過時間に応じて増大する第１の油圧値を発信する第１の油圧値発信手段と、高圧の油圧値を第２の油圧値として所定期間発信する第２の油圧値発信手段と、第１切換弁４０が遮断状態から許可状態に切り換わったとき、第２の油圧値発信手段を作動させるステップＳ４０６，Ｓ４０７（作動手段）と、第１の油圧値及び第２の油圧値のうち高い方の油圧値を、ローブレーキＢ２の最終的な油圧指令として出力するステップＳ４０８（油圧制御手段）と、を備えた。

高圧の油圧を所定期間供給した後は、第１の油圧値発信手段により発信された第１の油圧値をローブレーキＢ２の油圧指令とするため、変速の進行度合いに応じた比較的高い油圧を確保できる。これにより、締結側の摩擦要素のピストンストローク状態と解放側の摩擦要素の解放状態が良好に整合するようになり、解放側のＨ＆ＲＬクラッチＣ３に対するローブレーキＢ２の作動油圧の遅れを最小限としつつ、ショックの発生も最小限とすることができる。

実施例１における自動変速機の構成を示すスケルトン図である。 実施例１の変速段ごとの各締結要素の締結状態を示す締結表である。 実施例１のコントロールバルブユニットの油圧回路を示す回路図である。 実施例１の通常ダウンシフトについて説明するためのタイムチャートである。 実施例１の通常ダウンシフトについて説明するためのフローチャートである。 実施例１の連続変速制御におけるフローチャートである。 実施例１の連続変速制御において、４速から３速への変速指令を実行する際の締結側締結要素のピストンストローク制御を表すフローチャートである。 実施例１の連続変速制御を行った際のタイムチャートである。 実施例１の４速から３速へのダウンシフト実行時のタイムチャートを拡大した拡大タイムチャートである。

符号の説明

１ APOセンサ
２ エンジン回転速度センサ
３ 第１タービン回転速度センサ
４ 第２タービン回転速度センサ
５ 出力軸回転速度センサ
６ インヒビタスイッチ
２０ ＡＴＣＵ
３５ 第１ピストン
３６ 第２ピストン
３９ 調圧弁
４０ 第１切換弁
４１ 第２切換弁
４２，４３，４４ 調圧弁
５１ ソレノイド
Ｂ２ ローブレーキ
Ｂ３ ２３４６ブレーキ
Ｃ１ インプットクラッチ
Ｃ３ Ｈ＆ＲＬクラッチ

Claims (3)

1. 遊星歯車と、複数の摩擦締結要素とを備え、前記複数の摩擦締結要素の締結解放状態を切り換えることで複数の変速段を実現する自動変速機であって、
   前記複数の摩擦締結要素は、第１の変速において解放動作する第１の摩擦要素と、該第１の変速において解放状態であり、第２の変速において締結動作する第２の摩擦要素と、前記第２の変速において解放動作する第３の摩擦要素とから構成されており、
   前記第２の摩擦締結要素への作動油圧を調圧する調圧弁と、当該調圧弁と前記第２の摩擦要素との間の連通状態を切り換える切換弁と、前記第１の摩擦要素が締結状態のときには、前記調圧弁から前記第２の摩擦要素へ供給される油圧を遮断し、前記第１の摩擦要素が解放状態のときには、前記調圧弁からの油圧の供給を許可するよう前記切換弁を切り換える切り換え手段と、
   を備えた自動変速機の油圧制御装置において、
   前記第１の変速中に連続して前記第２の変速を行うときには、前記第１の変速の進行度合いに応じて変化するパラメータが所定の値となったとき、前記第３の摩擦要素の作動油圧の低下を開始し、前記切換弁が前記遮断状態から前記許可状態に切り換わった後、前記第２の摩擦要素の作動油圧として、高圧の油圧指令を行ない、その後該高圧の油圧指令よりも低圧の油圧指令を行うピストンストローク制御を実行する連続変速制御手段と、
   を備えることを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
2. 前記高圧の油圧指令直後の前記低圧の油圧指令の初期値は、前記第３の摩擦要素の作動油圧の低下の進行度合いに応じて設定されていることを特徴とする請求項１記載の自動変速機の油圧制御装置。
3. 前記第２の変速の開始からの経過時間に応じて増大する第１の油圧値を発信する第１の油圧値算出手段と、
   前記高圧の油圧値を第２の油圧値として所定期間発信する第２の油圧値発信手段と、
   前記切換弁が前記遮断状態から前記許可状態に切り換わったとき、前記第２の油圧値発信手段を作動させる作動手段と、
   前記第１の油圧値及び前記第２の油圧値のうち高い方の油圧値を、前記第２の摩擦要素の油圧指令として出力する油圧制御手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項２記載の自動変速機の油圧制御装置。

Images