JP3013603B2 - 車両用自動変速装置の変速制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用自動変速装置の
変速制御方法に関し、特に、パワーオン・ダウンシフト
時に好適な変速制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用自動変速機は、エンジンからの回
転力が入力される入力軸と、駆動輪側に駆動力を出力す
る出力軸と、これら入力軸と出力軸との間に配設された
回転ドラムやギア等の回転要素と、回転要素と協働し
て、その回転要素の回転を制御するクラッチやブレーキ
等の摩擦係合要素とを備えて構成されている。ここで、
摩擦係合要素は、液圧（油圧）作動型のものであり、こ
の摩擦係合要素は、車両の運転状態に応じた変速指令に
基づき、デューティ制御により圧力が制御された油圧の
供給を受けて作動され、これにより、自動変速機におい
ては、入力軸と出力軸との間の回転要素が適切に選択さ
れて、所望の変速が自動的に実施されるようになってい
る。

【０００３】上述した自動変速機において、高速段から
低速段に切り換える場合、高速段側（解放側）の摩擦係
合要素を切り離した後、入力軸回転速度を低速段同期回
転速度まで引き上げ、同期を確認した後、低速段側（結
合側）の摩擦係合要素を係合させる。図１を参照してよ
り具体的に説明すると、エンジンがトルク発生状態（パ
ワーオン状態）にあるとき、解放側の摩擦係合要素を一
旦切り離した後、変速操作中の適切な時点から解放側摩
擦係合要素に供給される作動油圧のフィードバック制御
を開始し、入力軸の入力回転変化率を目標回転変化率に
追従させながら、入力軸の回転速度を低速段同期回転速
度に向けて上昇させる一方、結合側摩擦係合要素に作動
油圧の供給を開始する。このとき、フィードバック制御
中の目標回転変化率は、入力軸回転速度と同期回転速度
との偏差に応じて適宜値に切り換えられていく。そし
て、入力軸回転速度が同期回転速度に対して所定速度範
囲内に入ると、その時点で同期完了と見做し、解放側摩
擦係合要素の作動油圧を解放して係合を完全に解除する
一方、結合側摩擦係合要素を完全に係合させるべく、こ
れに最大油圧を供給するようにしている。

【０００４】上述の摩擦係合要素に供給する作動油圧
は、摩擦係合要素に作動油を供給する油路途中に配設し
た電磁弁のデューティ率を変化させることにより制御さ
れ、上述のフィードバック制御では、入力軸回転速度変
化率と目標回転変化率との偏差に応じて、上述した電磁
弁のデューティ率を制御周期毎に演算している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、制御油圧に
外乱が生じた場合、一般に、フィードバック制御時のゲ
インを大きめに設定しておくと、電磁弁への出力デュー
ティが追従することができるが、アクチュエータである
電磁弁の作動およびその制御油圧にタイムラグが生じ、
ハンチングを発生させ易いために、制御ゲインはあまり
大きい値に設定することができない。このため、フィー
ドバック制御開始時の初期油圧を可能な限り最適値に近
い値に設定することが要請されている。

【０００６】この発明は、上述した要請に基づいてなさ
れたもので、その目的とするところは、ダウンシフト時
におけるフィードバック制御時の初期油圧を学習により
正確に設定することが出来るように図った車両用自動変
速装置の変速制御方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、高速段を確立させる摩擦係
合要素に供給される作動油圧を、入力軸回転速度変化率
を目標値に合致させるようにフィードバック制御して入
力軸回転速度を低速段同期回転速度に向けて増加させ、
入力軸回転速度が実質的に低速段同期回転速度に到達し
た後に高速段側摩擦係合要素の係合を完全に解除する一
方、低速段を確立させる摩擦係合要素に作動油圧を供給
して完全係合させる車両用自動変速装置の変速制御方法
において、前記フィードバック制御中の入力軸回転速度
変化率を検出し、前記フィードバック制御開始時の初期
油圧を、検出した入力軸回転速度変化率と所定値とに基
づいて補正し、該補正値を次回の変速における前記フィ
ードバック制御開始時の初期油圧とすることを特徴とす
る車両用自動変速装置の変速制御方法が提供される。

【０００８】

【作用】入力軸回転速度変化率の目標値は、入力軸回転
速度を低速段同期回転速度に向けて円滑に、且つ、同期
時に変速ショックが発生しないように導かせる値に設定
されたものである。従って、検出した入力軸回転速度変
化率と目標値との一致度からフィードバック制御開始時
の初期油圧が最適であったか否かを判断することがで
き、初期油圧を、検出した入力軸回転速度変化率と、目
標値に応じた所定値とに基づいて学習補正し、該補正値
を次回のフィードバック制御開始時の初期油圧に適用す
ることで、初期油圧を常に最適値に保持することが可能
である。

【０００９】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を添付図面に基づ
いて説明する。図２は、車両用自動変速機の一例を示し
ている。図中、符号２は、車両の動力源となるエンジン
２を示し、このエンジン２のクランク軸４は、トルクコ
ンバータ６のポンプ８に直結されている。トルクコンバ
ータ６は、ポンプ８、タービン１０、ステータ１２、ワ
ンウェイクラッチ１４を介してケース１６に結合されて
いる。ステータ１２は、ワンウェイクラッチ１４により
クランク軸４と同方向の回転は許容されるが、その逆方
向の回転は阻止されるようになっている。

【００１０】タービン１０に伝えられたトルクは入力軸
２０に伝達され、そして、入力軸２０からこの入力軸２
０の後部に配設された歯車変速装置２２に伝達される。
ここで、歯車変速装置２２は、前進４段後進１段の変速
段を達成する構造を有している。歯車変速装置２２は、
三組のクラッチ２４，26, ２８、二組のブレーキ３０、
３２、一組のワンウェイクラッチ３４、及び、一組のラ
ビニヨ型の遊星歯車機構３６から構成されている。

【００１１】遊星歯車機構３６は、リングギヤ３８、ロ
ングピニオンギヤ４０、ショートピニオンギヤ４２、こ
れら両ピニオンギヤ４０、４２を回転自在に支持し且つ
自身も回転可能なキャリア４８から構成されている。リ
ングギヤ３８は、出力軸５０に連結されており、そし
て、フロントサンギヤ４４は、キックダウンドラム５
２、フロントクラッチ２４を介して入力軸２０に連結さ
れている。これに対して、リヤサンギヤ４６は、リヤク
ラッチ２６を介して入力軸２０に連結されている。そし
て、キャリア４８は、機能上並列となるように配設され
たローリバースブレーキ３２とワンウエイクラッチ３４
とを介してケース１６に連結されているとともに変速装
置２２の後端に配設された４速クラッチ２８を介して入
力軸２０に連結されている。

【００１２】ここで、上記キックダウンドラム５２は、
キックダウンブレーキ３０によってケース１６に固定的
に連結可能となっている。遊星歯車機構３６を介して伝
達されたトルクは、出力軸５０に一体的に回転するよう
に固着された出力ギヤ６０に伝達され、そして、この出
力ギア６０からアイドルギヤ６２を経て被駆動ギヤ６４
に伝達され、更に、被駆動ギヤ６４に固着されたトラン
スファシャフト６６、ヘリカルギヤ６８を介して、駆動
輪の駆動軸７０が連結されている差動歯車装置７２に伝
達される。

【００１３】摩擦係合要素である上記各クラッチ、ブレ
ーキの夫々は、係合用ピストン装置あるいはサーボ装置
等を備えた摩擦係合装置に含まれており、この摩擦係合
装置は、トルクコンバータ６のポンプ８に連結されるこ
とにより、エンジン２により駆動されるオイルポンプ
（図示省略）で発生する油圧によって作動される。この
油圧は、後述する油圧制御装置により、種々の運転状態
に応じて各クラッチ、ブレーキに選択的に供給され、こ
れらのクラッチ、ブレーキの作動の組み合わせにより、
表１に示すように、前進４段後進１段の変速段が達成さ
れるようになっている。尚、表１において、○印は、各
クラッチ又はブレーキの係合状態を示し、●印は、ワン
ウェイクラッチ３４の作用でキャリア４８の回転が停止
されていることを示している。

【００１４】

【表１】 次に、図２に示す歯車変速装置２２において、表１に示
す変速段を達成するための電子油圧制御装置について図
３および図４に基づき説明する。尚、図３は、フロント
クラッチ２４及びキックダウンブレーキ３０の夫々を操
作する油圧制御要素部分のみを示し、図４はフロントク
ラッチ２４の詳細を示している。この電子油圧制御装置
の全体構成及び作用は、特開昭58−46258 号等により既
に公知となっているので、他のブレーキ及びクラッチの
油圧制御要素の説明は省略する。

【００１５】キックダウンブレーキ３０の作動を制御す
る往復動型液圧アクチュエータとしてのキックダウンサ
ーボ３１は、段付きシリンダ孔８０を規定するハウジン
グと、段付きシリンダ孔８０内に摺動自在に嵌合された
段付きのピストン５９と、このピストン５９からそのハ
ウジングの外側に延びるピストンロッド、つまり、アク
チュエータロッド７９とを備えて構成されており、この
アクチュエータロッド７９の先端は、キックダウンブレ
ーキ３０、即ち、キックダウンドラム５２の周面に巻付
けられたブレーキシューに対し当接係合可能となってい
る。そして、ピストン５９は、段付きシリンダ孔８０内
に第１及び第２圧力室８２，８３を区画して形成してお
り、図３から明らかなように第１圧力室８２は、ピスト
ン５９の段差面と段付きシリンダ孔８０の段差面との間
で規定されている。

【００１６】そして、キックダウンサーボ３１の第１圧
力室８１には、油路３５を介して、１−２シフト弁３３
が接続されており、この１−２シフト弁３３は、更に、
油路４１を介して変速制御弁３７が接続されている。ま
た、油路３５の途中からは、油路８３が分岐されてお
り、この油路８３は、２−３速および４−３速シフト弁
（以下これを単に４−３シフト弁という）８４に接続さ
れている。この４−３シフト弁８４は、更に、二股に分
岐した油路８５，８６に接続されており、これら２本の
油路のうち、一方の油路８５は、キックダウンサーボ３
１の第２圧力室８２に接続されており、また、他方の油
路８６は、前述したフロットクラッチ２４に接続されて
いる。尚、図３において、フロントクラッチ２４は、概
略的にしか図示されていないが、その詳細は後述する。

【００１７】ここで、１−２シフト弁３３及び４−３シ
フト弁８４は、その作動制御ポート８７，８８に供給さ
れる圧力によって開閉されるスプール型の開閉弁であ
り、また、作動制御ポート８７，８８への圧力は、具体
的には図示しない切換弁から導かれるようになってい
る。例えば、１速の変速段において、１−２シフト弁３
３のスプール５５は、図３での図示の場合とは異なり、
その作動制御ポート８７を通じて切換圧を受けることは
なく、左端へ変位した状態にある。従って、この場合、
油路３５は、１−２シフト弁３３の排油ポートＥＸに連
通しており、これにより、キックダウンサーボ３１の第
１圧力室８１は低圧側に接続されることになる。この結
果、キックダウンサーボ３１のピストン５９は、第２圧
力室８０内の圧縮コイルばね５７のばね力により、図３
中、右へ戻されており、キックダウンドラム５２に対す
るキックダウンブレーキ３０の係合は解除されている。
また、このとき、４−３シフト弁８４に関しても、その
作動制御ポート８８を通じて切換圧が供給されておら
ず、従って、そのスプール８９は、図３中、図示の如く
左端に変位した状態にある。従って、この場合、フロン
トクラッチ２４に通じる油路８６は、４−３シフト弁８
４の排油ポート９０を通じて低圧側に接続された状態に
あり、これにより、フロントクラッチ２４の係合は解除
されている。尚、この場合、油路８５，８６は、常時連
通されていることから、キックダウンサーボ３１に於け
る第２圧力室８０もまた、低圧側に接続された状態とな
る。

【００１８】また、２速の変速段においては、１−２シ
フト弁３３は、図示の切換位置に切り換えられており、
また、４−３シフト弁８４もまた、図示の位置に切り換
えられている。従って、この場合、油路４１，３５を通
じて、キックダウンサーボ３１の第１圧力室８１に圧液
が供給されることにより、そのピストン５９、即ち、ア
クチュエータロッド７９は、左方向に移動してキックダ
ウンブレーキ３０は係合し、これに対し、フロントクラ
ッチ２４内の圧液は、油路８６及び排油ポート９０を通
じて排出可能され、これにより、フロントクラッチ２４
の係合は解除されることになる。

【００１９】更に、３速の変速段においては、１−２シ
フト弁３３は、図示の切換位置のままであるが、これに
対し、４−３シフト弁８４は、そのスプールが右方向に
移動された切換位置となり、これにより、油路８３と油
路８５，８６とは、４−３シフト弁８４を介して連通さ
れ、また、その排油ポート９０は閉じられることにな
る。この場合、１−２シフト弁３３を通じて、油路８３
に供給された圧液は、４−３シフト弁８４を介して、ま
た、油路８６を通じてフロントクラッチ２４に供給され
ることになり、これにより、フロントクラッチ２４は係
合状態に至る。これに対し、キックダウンサーボ３１に
おいては、油路８６，８５が常時連通状態にあるから、
フロントクラッチ２４に供給される圧液は、その第２圧
力室８２にもまた供給され、また、同時に、第１圧力室
８１にも同圧の圧液が油路35を通じて供給されることに
なる。この場合、キックダウンサーボ３１のピストン５
９は、前述したように段付きのピストンであるから、そ
の両端の受圧面積の差からピストン５９は、アクチュエ
ータロッド７９を伴って右方向に変位し、これにより、
キックダウンブレーキ３０の係合が解除されることにな
る。なお、この３速段状態においては、次ぎの４速段へ
の変速準備として４速クラッチ２８へも油圧が供給され
係合状態となっている。このクラッチ２８は、３速段状
態において、その係合状態の如何にかかわらずトルク伝
達には係わらない。

【００２０】４速の変速段においては、２速の変速段の
場合と同様に、１−２シフト弁３３は、図示の切換位置
に切り換えられており、また、４−３シフト弁８４もま
た、図示の位置に切り換えられている。従って、この場
合、キックダウンブレーキ３０は係合し、フロントクラ
ッチ２４の係合は解除されることになる。フロントクラ
ッチ２４は、図４に示すように、油圧式多板クラッチが
使用され、多数の摩擦係合板２４ａを有し、油路８６か
らポート２４ｂを介してこのクラッチ２４内に作動油が
供給されると、ピストン２４ｃが往動して各摩擦係合板
２４ａを摩擦係合させる。一方、油路８６からの油圧供
給が遮断されると、リターンスプリング２４ｄにより押
圧されて、ポート２４ｂを介して油路８６に、またチェ
ックバルブ２４ｅを介してドレイン側に作動油を排出さ
せながら、ピストン２４ｃが復動すると、各摩擦係合板
２４ａ同士の摩擦係合は解除される。クラッチ２６，２
８等もクラッチ２４と同様に構成されている。

【００２１】前述した変速制御弁３７には、図３でみ
て、その左端に位置して油路６１が接続されていると共
に、油路６３が接続されている。油路６１は、前述した
オイルポンプからの吐出圧を調圧することにより得られ
る制御圧が供給されると共に、その途中には、この油路
６１を開閉し、変速制御弁３７を通じて供給される油圧
を制御する電磁弁６７が介挿されている。この電磁弁６
７は、電子制御装置（ＥＣＵ）６５に電気的に接続され
ており、この電子制御装置６５は、デューティ制御でも
って、電磁弁６７の切換作動を制御する。また、油路６
３には、前述のオイルポンプから所定圧に調圧された作
動油圧が供給されている。油路６１内の作動油は、デュ
ーティ率に応じて開閉される電磁弁６７を介して低圧側
に排出され、従って、デューティ率に応じた油圧が変速
制御弁３７のスプール６９の左端面に作用することにな
る。これにより、変速制御弁３７は、油路６３からの油
圧を調圧して油圧ＰKDを油路４１に発生させることにな
る。

【００２２】そして、電子制御装置６５は、電磁弁６７
の開閉を制御するのみならず、車両の運転状態に基づい
て変速指令を出力する変速指令出力装置を内蔵してお
り、それ故、電子制御装置６５には、車両の運転状態を
検知するため各種のセンサ又は検出装置からの信号が入
力されるようになっている。例えば、これらセンサ又は
検出装置には、エンジン２の回転数を検出するエンジン
回転数センサ、エンジン２のスロットル弁開度θを検出
するスロットル弁開度センサ１０３、入力軸２０の回転
速度Ｎt を検出する入力軸速度センサ１０１、車速に対
応する出力軸５０の回転速度ＮO の検出を行うために設
けられた被駆動ギヤ６４の出力軸速度サンセ１４４、潤
滑油温を検出する油温検出装置、セレクトレバーの選定
位置検出スイッチ及び補助スイッチの選定位置検出装置
等がある。

【００２３】尚、図３において、電子制御装置６５に入
力されるセンサ及び検出装置のうち、入力軸速度センサ
１０１、スロットル弁開度センサ１０３、出力軸速度セ
ンサ１４４のみしか図示されていない。変速段を４速か
ら３速にシフトダウンする変速指令が出力された場合に
は、表１から明らかなように、キックダウンブレーキ３
０の係合を解除する一方、フロントクラッチ２４とリア
クラッチ２６を係合させなければならない。４−３変速
指令が出力されると、上述した通り、１−２シフト弁３
３は、図３に示す切換位置に切り換えられたままに保持
され、４−３シフト弁８４は、そのスプールが右方向に
移動された切換位置に切り換えられる。シフト弁８４の
切り換えにより、キックダウンブレーキ３０の係合が解
除され、入力軸２０は駆動力伝達系でみて駆動輪側の出
力軸５０と切り離される。このとき、リアクラッチ２６
には、図示しないリアクラッチ制御弁の作動により、フ
ロントクラッチ２４がスリップしない程度の圧となった
とき、油圧が供給されることになるが、変速指令が出さ
れた直後は、フロントクラッチ２４が未だ係合状態にな
いので、入力軸２０は、やはり駆動力伝達系でみて車輪
側の出力軸５０から切り離されたままである。この結
果、エンジン２がパワーオン状態にあると、入力軸２０
は、その回転速度を上昇させる。この状態で、電子制御
装置６５は、詳細は後述するように、入力軸２０が所定
回転速度に到達するのを待つ。所定回転速度に到達する
と、解放側のキックダウンブレーキ３０に供給される作
動油圧のフィードバック制御を開始して入力軸２０の回
転速度の吹き上がりを抑えると共に、結合側のクラッチ
２４に供給する作動油の供給速度もフィードバック制御
させながら、クラッチ２４のがた詰め操作が行なわれ
る。そして、結合側のフロントクラッチ２４に供給した
作動油量の累積値を演算してその累積値が所定判別値に
到達したか否かを判別し、累積値が所定判別値に到達し
たこと、すなわち、フロントクラッチ２４のストローク
が完了したことを確認した後、キックダウンブレーキ３
０の係合を完全に解除する一方、フロントクラッチ２４
を完全係合させ、４−３速変速制御を終了させる。

【００２４】次に、上述した電子制御装置６５にて実施
される４速から３速へのパワーオンシフトダウン操作に
関し、図５以降の図面を参照して詳細に説明する。４−３シフトダウンシフトルーチン 電子制御装置６５は、先ず、図５のステップＳ１０にお
いて、４−３パワーオンシフトダウンの変速指令が出力
されたか否かを判別し、この変速指令があるまでこのス
テップを繰り返し実行して待機する。変速指令が出力さ
れると、ステップＳ１２に進み、解放側摩擦係合要素、
すなわちキックダウンブレーキ３０の係合を解除する。
これらのブレーキ３０の係合が解除されると、入力軸２
０は駆動力伝達系でみて駆動輪側の出力軸５０と切り離
されることになり、入力軸２０の回転速度は、３速同期
回転速度（実施例では、３速段のギア比が１．０に設定
されており、この場合の同期回転速度は出力軸回転速度
に等しい）に向かって上昇を開始する。

【００２５】電子制御装置６５は、入力軸回転速度Ｎt
を監視しており、速度Ｎt が所定回転速度（Ｋ4 ×Ｎo
）以上に増加するのを待つ（ステップＳ１４）。所定
回転速度は、出力軸回転速度Ｎo に所定値Ｋ4 を乗算し
た積値に設定される。入力軸回転速度Ｎt が所定回転速
度（Ｋ4 ×Ｎo ）を超えることによってステップＳ１４
の判別結果が肯定（Ｙｅｓ）になると、電子制御装置６
５は、解放側のキックダウンブレーキ３０および結合側
のフロントクラッチ２４に供給する油圧のフィードバッ
ク制御を開始する（ステップＳ１６）。

【００２６】解放側のキックダウンブレーキ３０のフィ
ードバック制御は、入力軸回転速度Ｎt の上昇速度を制
御するもので、入力軸回転速度Ｎt の変化率Ｎt'が目標
変化率Ｎi'に合致するようにクラッチ２４に供給する油
圧のフィードバック制御を行う。このフィードバック制
御における、電磁弁３７の初期デューティ率Ｄｕ（図７
図参照）を後述する最適値に設定して、入力軸回転速度
変化率Ｎt'を目標変化率Ｎi'に逸早く追従させるように
している。そして、その後の電磁弁３７のデューティ率
は、入力軸回転速度変化率Ｎt'と目標変化率Ｎi'との偏
差に応じて設定される。このデューティ率の演算方法に
ついては、特に限定されるものではなく、従来公知のＰ
ＩＤ制御を適用することができる。

【００２７】また、上述の目標変化率Ｎi'は、入力軸回
転速度Ｎt と３速同期回転速度との偏差ΔＮに応じて最
適値に設定し直される。図７および図８には、クラッチ
２４に供給する油圧をフィードバック制御により、入力
軸回転速度Ｎt が変化する様子が示されており、目標変
化率Ｎi'を前述した偏差ΔＮに応じて、図１に示す最適
値Ｎi'1,Ｎi'2,Ｎi'3 に順次持ち替えることにより、入
力軸回転速度Ｎt を同期回転速度近傍に円滑に収束させ
ることができる。なお、入力軸回転速度Ｎt と３速同期
回転速度との偏差ΔＮが所定値範囲内の値（｜ΔＮ｜≦
ｎ0 、ｎ0 は、例えば２０ｒｐｍ）であることが検出さ
れたとき、電子制御装置６５は入力軸回転速度Ｎt が３
速同期回転速度に到達した（同期した）と判断する。

【００２８】一方、結合側のクラッチ２４のフィードバ
ック制御は、クラッチ２４に供給される作動油の供給速
度を目標値に合致するように制御するもので、これによ
りクラッチピストン２４ｃの無効ストロークの移動を完
了する時点が、上述した同期判断点より僅かに後になる
ように制御される。この場合、クラッチ２４のフィード
バック制御方法についても、特に限定されない。結合側
のクラッチ２４への油圧供給開始点は固定されている
（入力軸回転速度Ｎt が所定回転速度に到達した時点に
固定されている）ので、後述するようにストローク完了
判別値Ｓｏを、学習により前方または後方へ移動させる
必要が生じた場合には、学習値Ｓｏに対応して作動油供
給速度の目標値が設定される。

【００２９】次に、電子制御装置６５は、結合側クラッ
チ２４に作動油の供給が開始された時点からその供給量
累積値Ｓｘを演算し（ステップＳ１８）、その累積値Ｓ
ｘが所定の判別値Ｓｏ以上か否かを判別する（ステップ
Ｓ２０）。クラッチ２４への作動油の供給量は、電磁弁
６７を駆動するデューティ率から１制御サイクル当たり
の値が求まり、その値を累積することにより累積値Ｓｘ
を演算する。図９は、電磁弁６７のデューティ率とクラ
ッチ２４に供給される、１制御サイクル当たりの作動油
量（換算油量）との関係を示す。電磁弁６７が常閉型の
ものであるから、デューティ率が大である程、供給油量
は小になる。また、上述の所定判別値Ｓｏは、その詳細
は後述するが、このシフトダウン変速制御が実行される
毎にその値が最適値であるか否かが学習され、最適値に
補正される。そして、最新の学習値が所定判別値Ｓｏと
して電子制御装置６５に内蔵される記憶装置に記憶され
ている。

【００３０】電子制御装置６５は、ステップＳ２０の判
別結果が肯定になるまで、ステップＳ１８，Ｓ２０を繰
り返し実行して、油量累積値Ｓｘが所定判別値Ｓｏに到
達するまで待つ。そして、油量累積値Ｓｘが所定判別値
Ｓｏに到達すると、結合側のフロントクラッチ２４のピ
ストン２４ｃがストロークを完了したものと判定し（ス
テップＳ２２）、解放側のキックダウンブレーキ３０の
フィードバック制御を終了し、キックダウンブレーキ３
０から作動油圧を解放して係合を完全に解除させる（ス
テップＳ２４）。一方、結合側のクラッチ２４のフィー
ドバック制御は引き続き所定時間Ｔａだけ継続される。
クラッチ２４のストローク完了判断点において、ストロ
ークが実際に完了しておれば問題はないが、実際には多
少のずれが生じる。このストローク完了点のずれを吸収
するために、結合側のクラッチ２４については引き続き
フィードバック制御を実行しながら作動油圧を供給す
る。従って、ステップＳ２６において、クラッチ２４の
ストロークが完了したと判定された時点から所定時間Ｔ
ａが経過したか否かを判別して、所定時間Ｔａが経過す
るまで待機する。

【００３１】所定時間Ｔａが経過すると、電子制御装置
６５は電磁弁６７のデューティ率を０に設定してクラッ
チ２４を完全に係合させる（ステップＳ２８）。これに
よりパワーオンダウンシフトの変速制御が完了したこと
になる。このように、入力軸回転速度Ｎt が低速段同期
回転速度に同期したと判断しても、結合側のクラッチの
ストロークが完了するのを待ち、その間、入力軸回転速
度Ｎt を同期回転速度近傍に保持しておき、クラッチの
ストロークの完了判断時点において、結合側クラッチの
完全係合を行うので、エンジン回転の過度のオーバシュ
ートや変速ショックを回避することができる。ストローク量Ｓｏの学習ルーチン 次に、電子制御装置６５が実行するストローク量Ｓｏの
学習ルーチンについて図１０ないし図１２に示すフロー
チャートを参照して説明する。なお、この学習ルーチン
は、上述した４−３パワーオン・ダウンシフトの変速制
御が実行されると開始され、ダウンシフトの変速制御毎
に１回実行される。

【００３２】電子制御装置６５は、先ず、図１０のステ
ップＳ３０において、ストローク量Ｓｏの学習を実行し
てもよいか否かを判別する。この判別は、例えば、出力
軸回転速度Ｎｏが所定値ＸＮ（例えば、車速が100km/hr
に相当する値）以下であるか否かによって判別する。出
力軸回転速度Ｎｏが所定値ＸＮを超えるような車速にお
いて変速制御する場合には学習値の誤差が大になるの
で、このような場合には学習を禁止して当該ルーチンを
終了させる。

【００３３】出力軸回転速度Ｎｏが所定値ＸＮ以下で、
ステップＳ３０の判別結果が肯定の場合には、ステップ
Ｓ３２に進み、解放側のキックダウンブレーキ３０のフ
ィードバック制御が実行中であるか否かを判別する。判
別結果が否定（Ｎｏ）の場合にはこのステップＳ３２を
繰り返し実行して待機する。そして、キックダウンブレ
ーキ３０のフィードバック制御が開始されると、現在時
点で検出された入力軸回転速度変化率Ｎt'n が、ｉ回
（例えば、２回）前に検出された入力軸回転速度変化率
Ｎt'n-i に定数Ｋ1 （例えば、1.2 ）を乗算した積値よ
り大であるか否か（Ｎt'n ≧Ｋ1 ×Ｎt'n-i ）を判別す
る（ステップＳ３４）。

【００３４】この判別は、電子制御装置６５がストロー
ク完了判断点に到達する前に、入力軸回転速度Ｎｔが急
増するか否かを監視するもので、入力軸回転速度Ｎｔが
急増するということは、ストローク量学習値Ｓｏが実際
の最適値より大に設定されていて、油量積算値Ｓｘが所
定判別値Ｓｏに到達する前に、実際にはピストン２４ｃ
のストロークが完了し、クラッチ２４の係合が開始され
たことを意味する。従って、ステップＳ３４の判別結果
が肯定の場合には、図１１に示すステップＳ５０に進
み、ステップＳ３４の判別が成立した時点での油量累積
値Ｓｘを読み出し、この値Ｓｘと記憶値Ｓｏとを使用し
て次式に基づいて新たなストローク量学習値（判別値）
Ｓｏを演算する（ステップＳ５２）。

【００３５】Ｓｏ＝（Ｓｏ＋Ｓｘ）／Ｋ2 ここに、Ｋ2 は定数であり、例えば、値２に設定され
る。ステップＳ５２で演算された新しい判別値Ｓｏは、
変速制御の終了を待って上述した記憶装置に記憶される
（ステップＳ５４，Ｓ５６）。このように設定された判
別値Ｓｏは、次回の４−３パワーオン・ダウンシフトの
変速制御時に使用され、次回の変速制御時には変速ショ
ックが回避、又は軽減されることになる。

【００３６】図１０のステップＳ３４に戻り、このステ
ップでの判別結果が否定の場合には、ステップＳ３６に
進み、解放側ブレーキ３０および結合側クラッチ２４の
フィードバック制御が終了したか否かを判別する。終了
していなければステップＳ３２に戻ってステップＳ３２
〜Ｓ３６を繰り返し実行することになる。なお、フィー
ドバック制御中において検出した入力軸回転速度Ｎt お
よび入力軸回転速度変化率Ｎt'は全て前述した記憶装置
に記憶され、後述する演算に使用される。

【００３７】フィードバック制御が終了すると、図１２
のステップＳ４０に進み、前述した期間Ｔａの間に、記
憶してある入力軸回転速度Ｎt のそれぞれから演算され
る偏差ΔＮ（Ｎｔと同期回転速度との差）が所定値ｎ1
（例えば、15rpm)より大であると検出された期間の合計
が時間Ｔｂ（但し、Ｔｂ＜Ｔａ）以上であるか否かを判
別する。この判別は、前述したストローク完了判断点か
ら所定期間Ｔａの間における入力軸回転速度Ｎt の変動
の大きさを監視するもので、この変動が大きい場合、す
なわち、偏差ΔＮが所定値ｎ1 より大であると検出され
た期間の合計が時間Ｔｂ以上である場合、ストロークが
完了したと判断した時点において実際には未だストロー
クが完了していなかったことを意味する。

【００３８】従って、ステップＳ４０の判別が肯定の場
合には、ステップＳ４２に進み、記憶している所定判別
値Ｓｏの値に微小値ΔＳ（ΔＳ＞０）を加算してこれを
新たな判別値Ｓｏ（＝Ｓｏ＋ΔＳ）とする。そして、前
述した図１１のステップＳ５４においてシフト終了を確
認した後、ステップＳ５６において新たに演算した判別
値Ｓｏを記憶装置に記憶して当該ルーチンを終了する。
この場合、フロントクラッチ２４のストローク量Ｓｏ
は、今回変速制御時のストローク完了判断点より後方に
設定し直されたことになる。

【００３９】ステップＳ４０における判別結果が否定の
場合には、ステップＳ４４に進み、今度は、ストローク
完了判断点（判別値Ｓｏに対応する油量累積値Ｓｘが演
算された時点）より前の所定期間（Ｋ3 ・Ｓｏ〜Ｓｏ
間）、すなわち、ストローク量Ｓｏに定数Ｋ3 （例え
ば、Ｋ3 ＝0.8 ）を乗算したストローク量に対応する時
点からストローク完了判断点までの期間中に、記憶して
ある入力軸回転速度Ｎt のそれぞれから演算される偏差
ΔＮが連続して所定値ｎ2 （例えば、10rpm)より小であ
ったか否かを判別する。この判別は、前述したストロー
ク完了判断点より前の所定期間（Ｋ3 ・Ｓｏ〜Ｓｏ間）
における入力軸回転速度Ｎt の変動の大きさを監視する
もので、この変動が小さい場合、すなわち、偏差ΔＮが
連続して所定値ｎ2 より小であると検出された場合、ス
トロークが完了したと判断した時点より前において実際
には既にストロークが完了していたことを意味する。

【００４０】従って、ステップＳ４４の判別が肯定の場
合には、ステップＳ４６に進み、記憶している所定判別
値Ｓｏの値に微小値ΔＳ（ΔＳ＞０）を減算してこれを
新たな判別値Ｓｏ（＝Ｓｏ−ΔＳ）とする。そして、前
述した図１１のステップＳ５４においてシフト終了を確
認した後、ステップＳ５６において新たに演算した判別
値Ｓｏを記憶装置に記憶して当該ルーチンを終了する。
この場合、フロントクラッチ２４のストローク量Ｓｏ
は、今回変速制御時のストローク完了判断点より前方に
設定し直されたことになる。

【００４１】ステップＳ４４における判別結果が否定の
場合には、ステップＳ４８に進み、記憶している判別値
Ｓｏの値を変化させずに（Ｓｏ＝Ｓｏ）前述したステッ
プＳ５４に進む。このようにしてフロントクラッチ２４
のピストン２４ｃのストローク量Ｓｏが、変速制御毎に
最適値に学習される。なお、上述のようにフロントクラ
ッチ２４のストローク量が、スイッチやセンサを特別に
設けなくても、電磁弁６７のデューティ率のみによって
ストローク量を検出することができ、４−３パワーオン
ダウンシフトの変速制御を実行する毎に、ストローク量
が自動的に、且つ、正確に学習することができることに
なる。また、演算サイクルを充分に短くすれば、ストロ
ーク量の演算精度も向上させることができる。初期デューティ学習ルーチン 次ぎに、電子制御装置６５によって実行される、フィー
ドバック制御開始時の初期デューティ率Ｄｕの学習手順
を図１３および図１４を参照して説明する。なお、この
学習ルーチンも、上述した４−３パワーオン・ダウンシ
フトの変速制御が実行される毎に実行される。

【００４２】電子制御装置６５は、先ず、ステップＳ６
０において、目標変化率Ｎi'1が設定されている期間に
おいて検出された入力軸２０の実回転速度変化率の最小
値Ｎt'minが所定値（Ｋ6×Ｎi'1）以上であるか否かを
判別する。ここに、Ｋ6は定数であり、例えば値0.75に
設定される。この判別結果が否定の場合には、フィード
バック制御の初期の段階において、解放側のキックダウ
ンブレーキ３０による入力軸回転速度Ｎtの上昇力抑制
効果が大き過ぎることを意味する。すなわち、フィード
バック制御開始時の初期油圧が大き過ぎたことを意味す
る。キックダウンブレーキ３０に供給される作動油圧の
大きさを制御する電磁弁３７は、前述した通り常閉型の
ものであり、デューティ率が小さく設定される程、大き
い作動油圧をキックダウンブレーキ３０に供給するよう
に構成されている。従って、ステップＳ６０が否定の場
合には、ステップＳ６２に進み、記憶されている初期デ
ューティ率Ｄｕに所定の微少値ｄ3（ｄ3＞０）を加算し
て新たな初期デューティ率Ｄｕ（＝Ｄｕ＋ｄ3）を演算
し、これを新たな初期デューティ率Ｄｕとして電子制御
装置６５が内蔵する記憶装置（メモリ）に記憶（セッ
ト）する（ステップＳ７６）。

【００４３】ステップＳ６０の判別結果が肯定の場合、
すなわち、実回転速度変化率の最小値Ｎt'min が所定値
( Ｋ6 ×Ｎi'1 ）以上である場合、ステップＳ６４に進
み、今度は、目標変化率Ｎi'2 が設定されている期間に
おいて検出された入力軸２０の実回転速度変化率の平均
値Ｎt'ave が所定値( Ｋ7 ×Ｎi'2 ）以下であるか否か
を判別する。ここに、Ｋ7 は定数であり、例えば値2.2
に設定される。この判別結果が否定の場合、すなわち、
実回転速度変化率の平均値Ｎt'ave が所定値(Ｋ7 ×Ｎ
i'2 ）より大である場合、ステップＳ６６に進む。

【００４４】ステップＳ６６では、前述した同期判断点
までにクラッチストロークが完了したか否かを判別する
（図７参照）。この判別結果が肯定の場合には、同期判
断点までにクラッチストロークが完了したことを意味
し、入力軸回転速度Ｎt の立ち上げが大き過ぎる。この
場合にも前述したステップＳ６２に進み、初期油圧を減
少させるために、所定値ｄ3 だけ大きい値の初期デュー
ティ率Ｄｕが演算されて記憶される。

【００４５】一方、ステップＳ６６の判別結果が否定の
場合には、同期判断点までにクラッチストロークが完了
しなかったことを意味し、初期油圧が小さ過ぎ、その後
のフィードバック制御によって入力軸回転速度Ｎt の上
昇を抑制されるように制御されたことを意味し、このよ
うな場合には、ステップＳ６８に進み、初期油圧を増加
させるように、記憶されている初期デューティ率Ｄｕに
所定の微少値ｄ2 （ｄ2 ＞０）を減算して新たな初期初
期デューティ率Ｄｕ（＝Ｄｕ−ｄ2 ）を演算し、これを
新たな初期デューティ率Ｄｕとして記憶装置に記憶する
（ステップＳ７６）。

【００４６】ステップＳ６４の判別結果が肯定の場合、
すなわち、実回転速度変化率の平均値Ｎt'ave が所定値
( Ｋ7 ×Ｎi'2 ）以下である場合、ステップＳ７０に進
み、今度は、目標変化率Ｎi'2 が設定されている期間に
おいて検出された入力軸２０の実回転速度変化率の平均
値Ｎt'ave が所定値( Ｋ8 ×Ｎi'2 ）以下であるか否か
を判別する。ここに、Ｋ8 は定数であり、例えば値0.8
に設定される。

【００４７】ステップＳ７０の判別結果が肯定の場合、
すなわち、実回転速度変化率の平均値Ｎt'ave が所定値
( Ｋ8 ×Ｎi'2 ）より小である場合、入力軸回転速度Ｎ
t の上昇率が低く、変速に時間が掛かることを意味す
る。従って、この場合にはステップＳ７４に進み、記憶
されている初期デューティ率Ｄｕに所定の微少値ｄ1
（ｄ1 ＞０）を加算して新たな初期初期デューティ率Ｄ
ｕ（＝Ｄｕ＋ｄ1 ）を演算し、これを新たな初期デュー
ティ率Ｄｕとして記憶装置に記憶する（ステップＳ７
６）。

【００４８】ステップＳ７０の判別結果が否定の場合、
すなわち、実回転速度変化率の平均値Ｎt'ave が所定値
( Ｋ7 ×Ｎi'2 ）以下であり、且つ、所定値( Ｋ8 ×Ｎ
i'2）以上である場合、入力軸回転速度Ｎt は好ましい
増加率で同期回転速度に向かって上昇していることを意
味し、このような場合にはステップＳ７２に進み、記憶
されている初期デューティ率Ｄｕを保持して（Ｄｕ＝Ｄ
ｕ）これを記憶装置に記憶する（ステップＳ７６）。

【００４９】このようにして、クラッチに供給される作
動油圧を直接計測することなく、１回の変速毎に、入力
軸回転速度の変化率のみからフィードバック制御開始時
の最適な初期デューティ率Ｄｕを学習することができ
る。なお、この発明の変速制御方法は、図３に示すよう
な２つの摩擦係合要素２４，３０を、切換弁３３，８４
と一つの電磁弁６７とで切換制御する構成のものに適用
されるだけでなく、各摩擦係合要素毎に、その摩擦係合
要素に供給される作動油圧を制御する電磁弁をそれぞれ
備えた自動変速装置にも適用できることは勿論のことで
ある。

【００５０】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、この発明
の車両用自動変速装置の変速制御方法に依れば、フィー
ドバック制御中の入力軸回転速度変化率を検出し、フィ
ードバック制御開始時の初期油圧を、検出した入力軸回
転速度変化率と、目標値に応じた所定値とに基づいて学
習補正し、次回のフィードバック制御開始時の初期油圧
に適用するようにしたので、フィードバック制御により
入力軸回転速度の同期回転速度への収束性が向上し、経
年変化または何らかの障害によりライン圧に変化が生じ
ても初期油圧を直ちに最適値に補正することができ、安
定的に良好な変速フィーリングを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】４−３ダウンシフト時の入力軸回転速度Ｎt 、
目標回転速度変化率Ｎi'、および実際の入力軸回転速度
変化率Ｎt'の各時間変化の関係を示すグラフである。

【図２】この発明方法が適用される車両用自動変速装置
の動力伝達経路を示すスケルトン図である。

【図３】図２に示す、キックダウンブレーキ３０および
フロントクラッチ２４の作動を制御する油圧回路図であ
る。

【図４】図２および図３に示すフロントクラッチ２４の
詳細を示す断面図である。

【図５】４−３パワーオンダウンシフトの制御手順を示
すフローチャートの一部である。

【図６】図５に示すフローチャートに続く残部のフロー
チャートである。

【図７】入力軸回転速度Ｎt 、解放側のキックダウンブ
レーキ３０のデューティ率、クラッチ油圧、出力軸トル
ク、および結合側のフロントクラッチ２４の油量累積値
Ｓｘの各時間変化を示すグラフである。

【図８】図７に示す入力軸回転速度Ｎt の時間変化のＤ
部詳細を示す部分拡大図である。

【図９】フロントクラッチ２４の作動油圧を制御する電
磁弁のデューティ率と、フロントクラッチ２４に供給さ
れる換算油量との関係を示すグラフである。

【図１０】ストローク量所定判別値Ｓｏを学習して求め
る、ストローク量学習ルーチンのトのフローチャートの
一部である。

【図１１】図１０に示すフローチャートに続く、更に一
部のフローチャートである。

【図１２】図１０に示すフローチャートに続く、残りの
フローチャートである。

【図１３】初期デューティ率を学習して求めに、初期デ
ューティ学習ルーチンのフローチャートである。

【図１４】目標回転速度変化率Ｎi'と実回転速度変化率
Ｎt'の各時間変化を示すグラフである。

【符号の説明】

２ エンジン ２０ 入力軸 ２２ 歯車変速装置 ２４ フロントクラッチ（摩擦係合要素） ３０ キックダウンブレーキ（摩擦係合要素） ３１ キックダウンサーボ ３３ １−２シフト弁 ３７ 変速制御弁 ６５ 電磁弁 ８４ ４−３シフト弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 59/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/24 F16H 63/40 - 63/48

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高速段を確立させる摩擦係合要素に供給
   される作動油圧を、入力軸回転速度変化率を目標値に合
   致させるようにフィードバック制御して入力軸回転速度
   を低速段同期回転速度に向けて増加させ、入力軸回転速
   度が実質的に低速段同期回転速度に到達した後に高速段
   側摩擦係合要素の係合を完全に解除する一方、低速段を
   確立させる摩擦係合要素に作動油圧を供給して完全係合
   させる車両用自動変速装置の変速制御方法において、前
   記フィードバック制御中の入力軸回転速度変化率を検出
   し、前記フィードバック制御開始時の初期油圧を、検出
   した入力軸回転速度変化率と所定値とに基づいて補正
   し、該補正値を次回の変速における前記フィードバック
   制御開始時の初期油圧とすることを特徴とする車両用自
   動変速装置の変速制御方法。
2. 【請求項２】 検出した入力軸回転速度変化率の最小値
   が、前記目標値より所定量だけ小さい所定値より小のと
   き、前記初期油圧をより小さい値に補正することを特徴
   とする、請求項１記載の車両用自動変速装置の変速制御
   方法。
3. 【請求項３】 検出した入力軸回転速度変化率の平均値
   が、前記目標値より所定量だけ小さい所定値より小のと
   き、前記初期油圧をより小さい値に補正することを特徴
   とする、請求項１記載の車両用自動変速装置の変速制御
   方法。
4. 【請求項４】 低速段側摩擦係合要素が係合開始直前状
   態に達したか否かを検出し、検出した入力軸回転速度変
   化率の平均値が、前記目標値より所定量だけ大きい所定
   値より大きく、且つ、入力軸回転速度が実質的に低速段
   同期回転速度に到達する前に低速段側摩擦係合要素が係
   合開始直前状態に達しているとき、前記初期油圧をより
   小さい値に補正し、検出した入力軸回転速度変化率の平
   均値が、前記目標値より所定量だけ大きい所定値より大
   きく、且つ、入力軸回転速度が実質的に低速段同期回転
   速度に到達した時点に低速段側摩擦係合要素が係合開始
   直前状態に達していないとき、前記初期油圧をより大き
   い値に補正することを特徴とする、請求項１記載の車両
   用自動変速装置の変速制御方法。