JP3555386B2 - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パワーオン状態のとき、高速段側クラッチの解放及び低速段側クラッチの係合によるクラッチツウクラッチのダウンシフトを実行する自動変速機の油圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機の特定の変速を実行する場合、２つのクラッチ（広義のクラッチであって、通常のクラッチとブレーキを含む）の係合と解放とを同時に行わなければならないことがよくある（いわゆるクラッチツウクラッチ変速）。この場合、各クラッチの係合と解放の同期を適確にとらないと、出力軸トルクが落ち込んだり、エンジンが噴き上がったりする。
【０００３】
特公平６−８６６５号公報には、パワーオン状態のときのクラッチツウクラッチのダウンシフトを実行する場合の制御の例が示されている。この例では、ダウンシフトの指令が発生した際、まず、高速段側クラッチ油圧を低下させ、高速段側クラッチの伝達トルク容量の低下によりタービン回転速度が上昇したら、高速段側クラッチ油圧の低下を停止させ、タービン回転速度と低速段同期回転速度の偏差が所定値以下となったら、低速段側クラッチ油圧を上昇させてタービン回転速度を維持し、その後、高速段側クラッチ油圧の低下と低速段側クラッチ油圧の上昇を徐々に行って、クラッチの係合、解放を切換えるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この制御では、高速段側クラッチ油圧の低下と低速段側クラッチ油圧の上昇の過程において、クラッチの諸元のばらつきや経時変化等により油圧の切換えが設計予定値からずれると、変速後半の変速ショックを招くおそれがあった。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであって、パワーオン状態のときのクラッチツウクラッチのダウンシフトをより適確に制御し、変速ショックを和らげてスムーズな変速を可能にする自動変速機の変速制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、図１にその要旨を示すように、パワーオン状態のときに、高速段側クラッチの解放及び低速段側クラッチの係合によるクラッチツウクラッチのダウンシフトを実行する自動変速機の変速制御装置において、ダウンシフトを実行すべき判断があったことを検出する手段（ダウンシフト判断手段）と、ダウンシフトを実行すべき判断があったときに、高速段側クラッチ油圧を低下させる第１の制御手段と、該第１の制御手段の実行による変速機入力回転速度（変速機入力回転速度検出手段により検出される）の上昇の開始を検出する手段（上昇検出手段）と、該検出手段による上昇開始検出後、変速機入力回転速度の上昇速度が所定値となるように高速段側クラッチ油圧をフィードバック制御する第２の制御手段と、該第２の制御手段の実行により変速機入力回転速度が低速段同期回転速度付近になったことを検出する手段（同期付近検出手段）と、該検出手段による同期付近検出後、低速段側クラッチ油圧を徐々に上昇させると共に、高速段側クラッチ油圧を変速機入力回転速度に基づいて前記ダウンシフトが終了するまでフィードバック制御する第３の制御手段とを備えたことにより、上記課題を解決したものである。
【０００７】
なお、この明細書において「パワーオン状態」とは、エンジン側から車輪側に動力が伝達されている車両駆動状態を言うものとする。多くの場合、この車両駆動状態はアクセルが踏み込まれている状態と一致する。
【０００８】
本発明においては、パワーオン状態においてダウンシフト判断があると、まず第１の制御手段が高速段側クラッチの油圧を低下させる。伝達トルク容量の減少により、高速段側クラッチが滑り始めると、変速機入力回転速度が上昇する。そして、検出手段が変速機入力回転速度の上昇開始を検出すると、第２の制御手段が、変速機入力回転速度の上昇速度が所定値となるように高速段側クラッチ油圧をフィードバック制御する。次に、変速機入力回転速度が上昇して低速段同期回転速度付近になったこと（同期付近に達したこと）を検出手段が検出すると、第３の制御手段が、低速段側クラッチ油圧を徐々に上昇させると共に、高速段側クラッチ油圧を変速機入力回転速度に基づいてフィードバック制御する。
【０００９】
なお、ここで言う「同期回転速度付近」の「付近」の語は、完全に同期回転速度に一致している必要はないことを示している。例えば極低温時に応答性を考慮して若干「手前」に設定したり、あるいは、後述する実施形態のように、「同期回転速度を若干越えた値」に設定することを禁止するものではない。
【００１０】
本発明によれば、高速段側クラッチが滑り始めてから、変速機入力回転速度が低速段同期速度付近になるまでの間、変速機入力回転速度の上昇速度が所定値となるように高速段側クラッチ油圧をフィードバック制御するので、変速機入力回転速度の上昇をクラッチのばらつき等によらず、好適にコントロールすることができる。そして、変速機入力回転速度が低速段同期回転速度付近になってからは、低速段側クラッチ油圧を徐々に上昇させると共に、変速機入力回転速度を監視しながらフィードバック制御により高速段側クラッチ油圧を低下させるので、変速機入力回転速度の同期を的確にとりながらのスムーズな油圧の切換えを行うことができる。従って、クラッチのばらつきがあっても、変速ショックを緩和することができる。
【００１１】
請求項２の発明では、第２の制御手段が、前記所定値を、変速途中において変速機入力回転速度の上昇速度が緩やかになるように変更する。又、請求項３の発明では、第２の制御手段が、前記所定値を、低速段同期回転速度と変速機入力回転速度の偏差に応じて設定する。このようにすると、変速全体のトルク変化が滑らかになる。
【００１２】
請求項４の発明では、第３の制御手段が、変速機入力回転速度が変化しないように高速段側クラッチ油圧をフィードバック制御する。これにより必要以上の変速機入力回転速度の上昇を抑制できる。又、請求項５の発明では、第３の制御手段が、変速機入力回転速度が低速段同期回転速度よりも僅かに高い値を目標値として、この目標値から変化しないように高速段側クラッチ油圧をフィードバック制御する。このようにすれば、必要以上の変速機入力回転速度の上昇を抑制できると共に、フィードバック制御を実行するだけで高速段側クラッチ油圧を自動的に且つ確実に低下させることができる。
【００１３】
請求項６の発明では、請求項１の構成に加えて、前記低速段側クラッチへのファーストクイックフィルの完了後、低速段側のクラッチが伝達トルク容量を持ち始めるまでの時間を検出し、その時間に基づいて低速段側クラッチへのファーストクイックフィル時間を学習補正する。又、請求項７の発明では、同様に該時間に基づいて低速段側クラッチ油圧の上昇のタイミングを学習補正する。このようにすれば、低速段側クラッチの諸元のばらつきによらず、一層良好に変速できるようになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００１５】
まず、本発明が適用される自動変速機の具体的な一例を図２にスケルトンで示す。この自動変速機２は、トルクコンバータ１１１、副変速部１１２及び主変速部１１３を備える。
【００１６】
トルクコンバータ１１１は、ロックアップクラッチ１２４を備える。ロックアップクラッチ１２４は、ポンプインペラ１２６に一体化したフロントカバー１２７と、タービンランナ１２８を一体に取付けた部材（ハブ）１２９との間に設けられている。
【００１７】
エンジン１のクランクシャフト（図示せず）はフロントカバー１２７に連結されている。タービンランナ１２８に連結された入力軸（変速機入力回転軸）１３０は、副変速部１１２を構成するオーバードライブ用遊星歯車機構１３１のキャリヤ１３２に連結されている。
【００１８】
遊星歯車機構１３１のキャリヤ１３２とサンギヤ１３３との間には、クラッチＣ０ と一方向クラッチＦ０ とが設けられている。この一方向クラッチＦ０ は、サンギヤ１３３がキャリヤ１３２に対して相対的に正回転（入力軸１３０の回転方向の回転）する場合に係合するものである。又、サンギヤ１３３の回転を選択的に止めるためにブレーキＢ０ が設けられている。
【００１９】
副変速部１１２の出力要素であるリングギヤ１３４は、主変速部１１３の入力要素である中間軸１３５に接続されている。クラッチＣ０ もしくは一方向クラッチＦ０ が係合した状態では、遊星歯車機構１３１の全体が一体となって回転するため、中間軸１３５は入力軸１３０と同速度で回転する。又、ブレーキＢ０ を係合させてサンギヤ１３３の回転を止めた状態では、リングギヤ１３４が入力軸１３０に対して増速されて正回転する。従って、副変速部１１２は、ハイ・ローの２段の切換えを設定することができる。
【００２０】
主変速部１１３は三組の遊星歯車機構１４０、１５０、１６０を備えており、これらの歯車機構１４０、１５０、１６０は以下のように連結されている。
【００２１】
即ち、第１遊星歯車機構１４０のサンギヤ１４１と第２遊星歯車機構１５０のサンギヤ１５１とが互いに一体的に連結され、第１遊星歯車機構１４０のリングギヤ１４３と第２遊星歯車機構１５０のキャリヤ１５２と第３遊星歯車機構１６０のキャリヤ１６２との三者が連結されている。又、第３遊星歯車機構１６０のキャリヤ１６２に出力軸１７０が連結されている。更に、第２遊星歯車機構１５０のリングギヤ１５３が、第３遊星歯車機構１６０のサンギヤ１６１に連結されている。
【００２２】
この主変速部１１３の歯車列は、後進１段と前進４段を設定することができるものであり、それを実現するため、クラッチ及びブレーキが以下のように設けられている。
【００２３】
第２遊星歯車機構１５０のリングギヤ１５３及び第３遊星歯車機構１６０のサンギヤ１６１と、中間軸１３５との間にクラッチＣ１ が設けられている。第１遊星歯車機構１４０のサンギヤ１４１及び第２遊星歯車機構１５０のサンギヤ１５１と、中間軸１３５との間にクラッチＣ２ が設けられている。第１遊星歯車機構１４０及び第２遊星歯車機構１５０のサンギヤ１４１、１５１の回転を止めるブレーキＢ１ が配置されている。又、これらのサンギヤ１４１、１５１とケーシング１７１との間には、一方向クラッチＦ１ とブレーキＢ２ とが直列に配列されている。一方向クラッチＦ１ はサンギヤ１４１、１５１が逆回転（入力軸１３５の回転方向とは反対方向の回転）しようとする際に係合するものである。
【００２４】
第１遊星歯車機構１４０のキャリヤ１４２とケーシング１７１との間にはブレーキＢ３ が設けられている。又、第３遊星歯車機構１６０のリングギヤ１６３の回転をとめる要素として、ブレーキＢ４ と一方向クラッチＦ２ とが、リングギヤ１６３とケーシング１７１との間に並列に配置されている。この一方向クラッチＦ２ は、リングギヤ１６３が逆回転しようとする際に係合するものである。
【００２５】
上記の自動変速機２では、副変速部１１２がハイ・ローの二段の切換えを行うことができ、且つ、主変速部１１３が前進側で４段の変速を行うことができるので、全体で後進１段と前進８段の変速を行うことができる。これらの変速段を設定するための各クラッチ及びブレーキの係合作動表を図３に示す。
【００２６】
図３において、○印は係合状態、●印はエンジンブレーキ時に係合状態、空欄は解放状態をそれぞれ示す。但し、◎で示すように、ここではニュートラル、リバースのほか、第１、２、３、４、５速段のみが使用される。
【００２７】
図３から明らかなように、第３速段から第２速段へのダウンシフトがブレーキＢ２ （高速段側クラッチに相当）の解放と、ブレーキＢ３ （低速段側クラッチに相当）の係合によるクラッチツウクラッチ変速となっていることが分かる。
【００２８】
図２に示すように、各クラッチ及びブレーキの係合あるいは解放は、油圧制御装置２０内の電磁弁やリニアソレノイドが、コンピュータ３０からの指令に基づいて駆動されることによって実行される。コンピュータ３０には、各種センサ群４０からの信号、例えば車速センサ４１からの車速信号（出力軸回転速度の信号）、スロットルセンサ４２からのスロットル開度信号（アクセル開度信号）、パターンセレクトスイッチ４３からのパターンセレクト信号（運転者の選択した動力重視走行、燃費重視走行等の選択信号）、シフトポジションスイッチ４４からのシフトポジション信号、ブレーキスイッチ４５からのフットブレーキ信号等の基本的な信号の他、変速機入力回転速度センサ４６からの入力軸１３０の回転速度（以下、「タービン回転速度ＮＴ」という）の信号が入力されている。
【００２９】
なお、ブレーキＢ２ を解放させるときの油圧制御及びブレーキＢ３ を係合させるときの油圧制御自体については各種方法が従来公知であるため、詳細な説明は省略するが、ここではデューティソレノイド（リニアソレノイド）のデューティ比を、コンピュータ３０で調整することで制御するようにしている。
【００３０】
次に制御の内容について詳しく説明する。
【００３１】
図４は第１実施形態としての制御動作の内容を示すタイムチャートである。このタイムチャートは、高速段側デューティ比（＝高速段側クラッチの油圧制御のためのデューティソレノイドへ出力するデューティ比）と、高速段側クラッチ油圧と、低速段側デューティ比（＝低速段側クラッチの油圧制御のためのデューティソレノイドへ出力するデューティ比）と、低速段側クラッチ油圧と、タービン回転速度ＮＴ（＝変速機入力回転速度）との相互の関係を示している。この場合、デューティ比が１００％のとき各クラッチにライン圧が１００％供給され、デューティ比が０％のとき各クラッチの油圧がドレンされる。
【００３２】
図４の左端の（ａ）で示す部分は、高速段側デューティ比が１００％で高速段側クラッチが完全係合し、且つ、低速段側デューティ比が０％で低速段側クラッチが完全解放している第３速段の状態を示す。この状態から第２速段にパワーオンダウンシフトする場合、ダウンシフト指令（変速出力の発生）があると、まず、高速段側デューティ比を約５０％程度の値ＤＨ１に低下させ、高速段側クラッチ油圧をスキップダウンさせる〔図の（ｂ）で示す部分〕。
【００３３】
同時に、低速段側デューティ比を１００％に設定し、低速段側クラッチのファーストクイックフィル（ＦＱＦ）を実施する〔図の（ｃ）で示す部分〕。ファーストクイックフィルとは、クラッチが摩擦係合し始めるまでクラッチの隙間を詰めるために全開状態でオイルを急速導入する操作のことである。ファーストクイックフィルは、ここではタイマでセットした所定時間Ｔｑ だけ行う。ファーストクイックフィルが終了したら、低速段側デューティ比は、低速段側クラッチが容量を持たない程度のレベルＤＬ１に一旦落としておく。
【００３４】
高速段側デューティ比はその後、タービン回転速度ＮＴが上昇を開始するまで徐々に一定速度ΔＤＨ１で低下させていき、それにより高速段側クラッチ油圧を徐々に低下させていく（スィープダウン）。そして、高速段側クラッチ油圧の伝達トルク容量の低下によりタービン回転速度ＮＴが上昇を開始したら〔図の（ｄ）で示す部分〕、第２段階として、タービン回転速度ＮＴの上昇速度を監視する。
【００３５】
タービン回転速度ＮＴの上昇開始のタイミングは、高速段の同期回転速度ＮＨで推移して来たタービン回転速度ＮＴがΔＮＴ１だけ上昇し、且つ、タービン回転速度の上昇速度が所定値以上であることをもって検出する。タービン回転速度ＮＴの上昇開始を検出したら、ある段階までは、タービン回転速度ＮＴの上昇速度が所定値ｄ／ｄｔ（ＮＴ１）となるように、高速段側クラッチ油圧をフィードバック制御する〔図の（ｅ）で示す部分〕。即ち、常にタービン回転速度ＮＴの上昇速度を監視しながら高速段側デューティ比を設定する。
【００３６】
やがて、一定速度ｄ／ｄｔ（ＮＴ１）で上昇していくタービン回転速度ＮＴが、低速段の同期速度ＮＬより所定量ΔＮＴ２だけ下回った値に達したら〔図の（ｆ）で示す部分〕、タービン回転速度ＮＴの上昇速度を僅かに緩め（勾配が小さくなる方向）に修正し、上昇速度がｄ／ｄｔ（ＮＴ２）となるように、高速段側クラッチ油圧をフィードバック制御する〔図の（ｇ）で示す部分〕。ただし、ｄ／ｄｔ（ＮＴ１）＞ｄ／ｄｔ（ＮＴ２）である。その結果、緩やかな変化でタービン回転数が低速段の同期回転速度ＮＬ付近に到達する。
【００３７】
タービン回転速度ＮＴが低速段同期回転速度ＮＬ付近に達したことは、タービン回転速度ＮＴと低速段同期回転速度ＮＬとの偏差がゼロに近い正の所定値ΔＮＴ３内に入ったことで検出する〔図の（ｈ）で示す部分〕。
【００３８】
タービン回転速度ＮＴが低速段同期回転速度ＮＬ付近に達したことが検出されたら、低速段側デューティ比を一定の変化速度ΔＤＬ１にすることで、低速段側クラッチ油圧をスィープアップする〔図の（ｉ）で示す部分〕。又、高速段側クラッチ油圧は、タービン回転速度（の上昇速度）を維持するようにフィードバック制御する〔図の（ｊ）で示す部分〕。
【００３９】
最終的には、タービン回転速度ＮＴが低速段同期回転速度ＮＬとなり、低速段側デューティ比が１００％、高速段側デューティ比が０％になった時点をクラッチの掴み替えが終了した時であると判断し、その段階で低速段側デューティ比を１００％、高速段側デューティ比を０％に固定して、ダウンシフト制御を終了する。
【００４０】
次に変速制御の内容をフローチャートに従って説明する。
【００４１】
ここでは、制御の各段階ごとにフェイズ（ｐｈａｓｅ ）１〜４と命名する。
【００４２】
図４に示すように、ｐｈａｓｅ １は、変速開始〜高速段側クラッチの滑り始めまでの段階を指す。ｐｈａｓｅ ２は、タービン回転速度の上昇速度が第１の所定値ｄ／ｄｔ（ＮＴ１）となるように高速段側クラッチ油圧をフィードバック制御する段階を指す。ｐｈａｓｅ ３は、タービン回転速度の上昇速度が第２の所定値ｄ／ｄｔ（ＮＴ２）となるように高速段側クラッチ油圧をフィードバック制御する段階を指す。ｐｈａｓｅ ４は、高速段側クラッチを完全解放し低速段側クラッチを完全係合するまでの最終段階を指す。
【００４３】
図５は変速制御の全体を示すフローチャートである。なお、フロー中のｐｈａｓｅ という記号は、ｐｈａｓｅ フラグを示す場合もある。
【００４４】
このフローでは、最初のステップ００１において、パワーオンダウンシフトが要求されているか否かを判断する。ダウンシフト要求の出力は、図示されていない変速判断のフロー等において行われる。例えば、第３速段から第２速段へのダウンシフトが発生するか否かの判断は、スロットル開度及び車速のマップから現時点の走行状態が第３速段→第２速段のダウンシフト線を横切ったか否かで判断される。
【００４５】
ステップ００１がＹＥＳの場合、ステップ００２でｐｈａｓｅ ＝０（非変速中）か否かを判断する。最初は前回の処理でｐｈａｓｅ ＝０となっているから、ステップ００３に進んでｐｈａｓｅ ＝１とする。ステップ００１がＮＯの場合、つまりｐｈａｓｅ ＝１〜４の場合はステップ００３をパスする。いずれの場合もステップ００４に進んで、現時点でのｐｈａｓｅ の値つまり最初は「１」をフラグｍｐｈａｓｅ に入れる。
【００４６】
以降、各ｐｈａｓｅ のサブルーチン処理を実行する。即ち、ｐｈａｓｅ ＝１であれば、ステップ００５からステップ００６に進んで、ｐｈａｓｅ １のサブルーチン処理を実行する。ｐｈａｓｅ ＝２であれば、ステップ００７からステップ００８に進んで、ｐｈａｓｅ ２のサブルーチン処理を実行する。ｐｈａｓｅ ＝３であれば、ステップ００９からステップ０１０に進んで、ｐｈａｓｅ ３のサブルーチン処理を実行する。又、ｐｈａｓｅ ＝４であれば、ステップ０１１にてｐｈａｓｅ ４のサブルーチン処理を実行する。そして、各ｐｈａｓｅ 処理を実行したら、ステップ０１２において、現在のｐｈａｓｅ がステップ００４で入れたｍｐｈａｓｅ であるか否か、つまりｐｈａｓｅ フラグの値が切り替わっているか否かを判断し、ＮＯであれば（切替わっていれば）ステップ００４へ戻り、各ｐｈａｓｅ 処理を実施する。又、ＹＥＳであれば（切替わっていなければ）エンドとなる。
【００４７】
図６にｐｈａｓｅ １のサブルーチン処理のフローチャートを示す。
【００４８】
この処理では、まずステップ１０１において、ｐｈａｓｅ １の終了条件が成立しているか否かを判断する。ｐｈａｓｅ １の終了判定は下記の２条件により行う。
（１）〔タービン回転速度ＮＴ−高速段同期回転速度ＮＨ〕＞所定値ΔＮＴ１
（２）タービン回転速度ＮＴの上昇速度が所定値以上
【００４９】
ステップ１０１がＹＥＳ〔図４の（ｄ）の部分に相当〕であればステップ１０２の処理を実施し、ＮＯであればステップ１０３以降の処理を実施する。ステップ１０２ではｐｈａｓｅ を「２」とし、ｐｈａｓｅ ２で実施するフィードバック制御の初期値として、出力中のデューティ比の設定及びフィードバック積分項のクリアを実施する。
【００５０】
ステップ１０３以降の処理のうち、ステップ１０３〜１０６は、高速段側クラッチ油圧のデューティ比ｄｕｈの制御に関するもので、最初はデューティ比ｄｕｈが１００％であるので、ステップ１０３からステップ１０４に進んで、高速段側デューティ比ｄｕｈをＤＨ１までスキップダウンする。次回以降は、ステップ１０３からステップ１０５に進んで、高速段側デューティ比ｄｕｈを一定の速度ΔＤＨ１でスィープダウンする。その際、ステップ１０６ではデューティ比ｄｕｈが下がり過ぎないように下限ガード処理を実施する。そして、ステップ１０７に進む。
【００５１】
ステップ１０７〜１１３は、低速段側クラッチ油圧のデューティ比ｄｕｌの制御に関するもので、ステップ１０７ではファーストクイックフィル（以下「ＦＱＦ」と略称する）完了フラグがＯＮかどうか、ステップ１０８ではＦＱＦ実施中フラグがＯＮかどうかを判定する。初回はＦＱＦ未実施であるから、ステップ１０７→１０８→１０９と進み、ステップ１０９にてＦＱＦタイマをクリア・スタートする。そして、ステップ１１１に進んで、ＦＱＦ実施中フラグをＯＮし、低速段側デューティ比ｄｕｌを１００％にしてファーストクイックフィルを開始する。
【００５２】
次回の処理ではステップ１０８の判断がＹＥＳになるので、ステップ１１０に進む。ＦＱＦタイマの値が所定時間Ｔｑ 以上になるまで、ステップ１１１に進んでファーストクイックフィルを継続し、所定時間Ｔｑ が経過したら、ステップ１１０からステップ１１２に進み、ＦＱＦ完了フラグをＯＮにすると共に、ＦＱＦ実施中フラグをＯＦＦにし、ステップ１１３に進んで低速段側デューティ比ｄｕｌを一旦ＤＬ１に落とす。次の回の処理では、ＦＱＦ完了フラグがＯＮであるから、ステップ１０７の判断がＹＥＳになってステップ１１３に直接進み、低速段側デューティ比ｄｕｌ＝ＤＬ１に固定する。このＤＬ１は、低速段側クラッチが容量を持たないレベルの値である。
【００５３】
図７にｐｈａｓｅ ２のサブルーチン処理のフローチャートを示す。
【００５４】
この処理では、まずステップ２０１において、ｐｈａｓｅ ２の終了条件が成立しているか否かを判断する。ｐｈａｓｅ ２の終了判定は下記条件により行う。
（１）（低速段側同期回転速度ＮＬ−タービン回転速度ＮＴ）＜所定値ΔＮＴ２ここでは、ΔＮＴ２は実際のタービン回転速度上昇速度のマップ値とする。
【００５５】
ステップ２０１がＹＥＳであればステップ２０２の処理を実施し、ＮＯであればステップ２０３以降の処理を実施する。ステップ２０２では、ｐｈａｓｅ を「３」とする。
【００５６】
ステップ２０３以降の処理のうち、ステップ２０３は高速段側クラッチ油圧のデューティ比ｄｕｈの制御に関するもので、このステップ２０３で、タービン回転速度の上昇速度が所定値ｄ／ｄｔ（ＮＴ１）となるようにフィードバック制御するための高速段側デューティ比ｄｕｈを決定する。又、ステップ２０４〜２１０は低速段側クラッチのデューティ比ｄｕｌの制御に関するもので、ｐｈａｓｅ １と同様の処理を行う。即ち、ファーストクイックフィルが未完了であれば、ファーストクイックフィルを実施し、ファーストクイックフィルが完了していれば、低速段側デューティ比ｄｕｌとしてＤＬ１を維持する。
【００５７】
図８はｐｈａｓｅ ３のサブルーチン処理のフローチャートを示す。
【００５８】
この処理では、まずステップ３０１において、ｐｈａｓｅ ３の終了条件が成立しているか否かを判断する。ｐｈａｓｅ ３の終了判定は下記の条件により行う。
（１）（低速段側同期回転速度ＮＬ−タービン回転速度ＮＴ）＜所定値ΔＮＴ３ここで、ΔＮＴ３は０に近い正の定数であり、これによりタービン回転速度ＮＴが低速段同期回転速度付近に至ったことを確認する。
【００５９】
ステップ３０１がＹＥＳであればステップ３０２の処理を実施し、ＮＯであればステップ３０３以降の処理を実施する。ステップ３０２ではｐｈａｓｅ を「４」とする。
【００６０】
ステップ３０３以降の処理のうち、ステップ３０３は高速段側クラッチ油圧のデューティ比の制御に関するもので、このステップ３０３で、タービン回転速度の上昇速度が所定値ｄ／ｄｔ（ＮＴ２）となるようフィードバック制御するための高速段側デューティ比ｄｕｈを決定する。これによりタービン回転速度ＮＴの上昇速度はそれまでのｄ／ｄｔ（ＮＴ１）より遅くなる。又、ステップ３０４〜３１０は低速段側クラッチのデューティ比ｄｕｌの制御に関するもので、ｐｈａｓｅ １と同様の処理を行う。即ち、ファーストクイックフィルが未完了であれば、ファーストクイックフィルを実施し、ファーストクイックフィルが完了していれば、低速段側デューティ比ｄｕｌとしてＤＬ１を維持する。
【００６１】
図９はｐｈａｓｅ ４のサブルーチン処理のフローチャートを示す。
【００６２】
この処理では、まずステップ４０１において、ｐｈａｓｅ ４の終了条件が成立しているか否かを判断する。ｐｈａｓｅ ４の終了判定は下記条件により行う。
（１）（タービン回転速度ＮＴ−低速段側同期回転速度ＮＬ）＜所定値ΔＮＴ４ここで、ΔＮＴ４は０に近い定数とする。
（２）高速段側デューティ比として０％を出力
（３）低速段側デューティ比として１００％を出力
【００６３】
ステップ４０１の判断がＹＥＳであればステップ４０２の処理を実施し、ＮＯであればステップ４０３以降の処理を実施する。ステップ４０２では、変速終了処理としてｐｈａｓｅ を「０」に設定する。又、高速段側デューティ比ｄｕｈを０％に固定し、且つ低速段側デューティ比ｄｕｌを１００％に固定する。又、高速段側クラッチのＦＱＦ完了フラグＯＦＦ（ドレンした方のＦＱＦ完了フラグをＯＦＦ）を実施する。なお、非変速中は、低速段側のＦＱＦ完了フラグは常にＯＮとされている。
【００６４】
ステップ４０３以降の処理のうち、ステップ４０３、４０４は高速段側クラッチのデューティ比ｄｕｈの制御に関するもので、ｐｈａｓｅ ３と同様に、タービン回転速度に基づき、その上昇速度が所定値ｄ／ｄｔ（ＮＴ２）となるようにフィードバック制御するための高速段側デューティ比ｄｕｈを決定する。なお、所定値ｄ／ｄｔ（ＮＴ３）となるようにフィードバック制御してもよい。但しｄ／ｄｔ（ＮＴ３）＜ｄ／ｄｔ（ＮＴ２）である。この段階でｐｈａｓｅ ３と同様のフィードバック制御を実行すると、（高速段側クラッチが係合していたのではタービン回転速度ＮＴは低速段同期回転速度ＮＬより低下しようとしてしまうので）高速段側デューティ比ｄｕｈは減少側に張り付かざるを得ず、高速段側クラッチが係合側に戻るのが防止されて確実にデューティ比ｄｕｈが減少する。なお、そのままでは高速段側デューティ比ｄｕｈがマイナスになる可能性があるので、ステップ４０４で高速段側デューティ比ｄｕｈの０％ガードを実施している。これにより、高速段側デューティ比ｄｕｈは最終的に０％に収束する。
【００６５】
ステップ４０５〜４１５は低速段側クラッチのデューティ比に関するもので、そのうちステップ４０５、４０８〜４１３では、ｐｈａｓｅ １と同様の処理を行う。即ち、ファーストクイックフィルが未完了であれば、ファーストクイックフィルを実施し、ファーストクイックフィルが完了した場合は低速段側デューティ比ｄｕｌとしてＤＬ１にまで落とす。但し、ｐｈａｓｅ ４に入っているため、ファーストクイックフィルが完了したら（あるいは既に完了していた場合は）、ステップ４０５→４０６を経てステップ４１４に進み、低速段側デューティ比ｄｕｌをＤＬ１から一定速度ΔＤＬ１で徐々に上昇させていく（スィープアップ）。その際、ステップ４１５でデューティ比の１００％ガード処理を行う。高速段側デューティ比ｄｕｈが０％とならないうちは、ステップ４０６→４１４→４１５と進んでスィープアップを続けていき、高速段側デューティ比ｄｕｈが０％になったら、ステップ４０６→４０７と進んで、強制的に高速段側デューティ比を１００％とする。
【００６６】
このように、ｐｈａｓｅ ４において、タービン回転速度ＮＴが低速段同期回転速度付近ＮＬに達した後も、低速段側クラッチ油圧を徐々に上昇させるのに伴って、高速段側デューティ比をタービン回転速度ＮＴ（の上昇速度）に基づいたフィードバックにより決定するので、スムーズな油圧の切換えが可能となる。従って、変速ショックを和らげることができる。
【００６７】
なお、前述の低速段側クラッチに対するファーストクイックフィルは、ｐｈａｓｅ １からｐｈａｓｅ ４までのどの段階で行ってもよいので、各ｐｈａｓｅ のサブルーチンにファーストクイックフィルに関する処理ステップを入れているが、ｐｈａｓｅ １あるいはｐｈａｓｅ ２でファーストクイックフィルが確実に完了するものであれば、それ以降のサブルーチンからファーストクイックフィルに関する処理ステップを削除してもよい。
【００６８】
次に第２の実施形態の制御の内容を説明する。
【００６９】
前記第１実施形態の制御では、フィードバック制御をｐｈａｓｅ ２とｐｈａｓｅ ３の２段階で行っていたが、この実施形態では、１段階の処理で済ませるようにしている。即ち、図７のｐｈａｓｅ ２、３の処理を廃止して、図１０に示すようにｐｈａｓｅ ２の処理を若干変更している。それ以外は前記実施形態と同様である。
【００７０】
図１０は先に示した図７のｐｈａｓｅ ２のフローに変更を加えたフローチャートを示す。
【００７１】
前述の図７のものとの違いは、ステップ２０３をステップ２０３−１、２０３−２に変更した点、及びステップ２０２でｐｈａｓｅ に代入する値を「３」から「４」に変更した点である。更に、ステップ２０１での終了判定の条件を前述のｐｈａｓｅ ３のステップ３０１の条件と同じくした点である。
【００７２】
この処理では、ステップ２０３−１において、低速段同期回転速度ＮＬとタービン回転速度の偏差からフィードバック目標値ｄ／ｄｔ（ＮＴｘ）を決定する。ここで、ｄ／ｄｔ（ＮＴｘ）は、低速段同期回転速度ＮＬとタービン回転速度ＮＴの偏差が大きいほど大きな値に設定する。又、ステップ２０３−２において、タービン回転速度の上昇速度が所定値ｄ／ｄｔ（ＮＴｘ）となるようフィードバック制御するための高速段側デューティ比ｄｕｈを決定する。
【００７３】
このようにすることで、前記実施形態ではｐｈａｓｅ ２からｐｈａｓｅ ３にかけてタービン回転速度ＮＴが折れ線状に変化することになっていたが、もっと滑らかにタービン回転速度を変化させることができるようになり、トルク変化も滑らかになる。特に、タービン回転速度の上昇し始めは上昇速度が急で、低速段同期回転速度に近付くに従い上昇速度が緩くなるので、低速段達成時点での変速ショックを一層緩和することができる。
【００７４】
次に第３実施形態及び第４実施形態の制御の内容を説明する。
【００７５】
図１１は第３実施形態のｐｈａｓｅ ４のサブルーチン処理、図１２は第４実施形態のサブルーチン処理の各フローチャートを示している。他のルーチンは第１実施形態と同様である。
【００７６】
図１１、図１２のフローと図９のフローとの違いは、ステップ４０３をステップ４０３−１、４０３−２に変更したことである。それ以外のステップの処理内容は同じである。
【００７７】
ステップ４０３−１においては、タービン回転速度に基づいて、その上昇速度ｄ／ｄｔ（ＮＴ）が「０」となるように、即ち特定の値から変化しないようにフィードバック制御するための高速段側デューティ比ｄｕｈを決定する。このようにすることで、変速終了時点での必要以上のタービン回転速度の上昇を抑えることができる。又、ステップ４０３−２においては、タービン回転速度＝低速段側同期回転速度＋所定値となるようフィードバック制御するための高速段側デューティ比ｄｕｈを決定する。このようにすることにより、高速段側のデューティ比ｄｕｈを一層確実に減少側に張り付かせることができ、高速段側クラッチの解放を（フィードバック制御に伴って自動的に）速やかに実現できる。
【００７８】
次に本発明の第５の実施形態の制御の内容を説明する。
【００７９】
この第５実施形態は、第１実施形態の内容（図９）に、低速段側クラッチのファーストクイックフィルについての学習機能を付け加えたものである。即ち、低速段側クラッチへの油の導入開始から該クラッチが伝達トルク容量を持ち始めるまでの時間を検出し、その時間に基づいて低速段側クラッチへのファーストクイックフィル時間を学習補正する機能を追加したものである。
【００８０】
図１３は第５実施形態のｐｈａｓｅ ４のサブルーチン処理のフローチャートを示している。図１３のフローと図９のフローとの違いは、ステップ４０２をステップ４０２−１に変更した点、及びステップ４０６の後に４１６、４１７を加え、更にステップ４１４、４１５の後にステップ４１８を加えた点である。
【００８１】
ステップ４０２−１では、第１実施形態でのステップ４０２の処理内容に、学習済みフラグをＯＦＦにする処理（未学習状態とする処理）と、学習タイマ（後述）を「ＦＦ」に設定する処理を追加している。又、ステップ４１６では、学習タイマがＦＦであるか否かを判定し、ＹＥＳの場合は前回の学習タイマＦＦ（の値）が残ったままなのでステップ４１７で学習タイマＦＦをクリアする。このクリアに伴ってＦＱＦ完了フラグがＯＮとなってからの時間（学習タイマ）のカウントアップが開始される。ステップ４１８では、学習制御処理として図１４のサブルーチンを実行する。
【００８２】
図１４の学習制御では、ステップ５０１にて（今回の）学習済フラグがＯＮか否かを判定し、ＹＥＳの場合はリターンステップに行く。ＮＯの場合つまり未学習時は、ステップ５０２でタービン回転速度の上昇速度が負（＝低速段側クラッチが容量を持ち始めた）か否かを判定する。この判定がＹＥＳであれば、低速段側クラッチが容量を持ち始めたが故に低速段同期回転速度ＮＬに向けてタービン回転速度ＮＴが低下した［図４の（ｋ）の時点に至った］と判断し、ステップ５０３〜５０６でその時点までにカウントされた学習タイマＦＦによりそれまで設定されていたファーストクイックフィル時間Ｔｑ の増減補正を実施する。この増減補正はヒステリシスを有するもので、第１、第２の２つの所定値（第１所定値＜第２所定値）と学習タイマＦＦとを比較し、学習タイマＦＦが第１所定値よりも小さいか、第２所定値よりも大きいと判定されたときに、それぞれＦＱＦ時間Ｔｑ を減少又は増大補正するものである。その後テップ５０７では学習済フラグをＯＮにする。
【００８３】
以上により、ファーストクイックフィルの完了後、低速段側クラッチが伝達容量を持ち始めるまでの時間（学習タイマＦＦの値）に基づいてファーストクイックフィルの時間Ｔｑ を学習補正できるため、低速段側クラッチの諸元、特にパッククリアランスやリターンスプリングのバネ定数等がばらついても、所望の変速が可能となる。
【００８４】
なお、この第５実施形態では、ファーストクイックフィル時間を学習する場合を示したが、低速段側クラッチのデューティ比の上昇タイミング（ｐｈａｓｅ ４に入るタイミング）を学習するようにしてもよい。更に、図１４のステップ５０２の条件を、「（タービン回転速度＝低速段同期回転速度）が所定時間連続して成立したか否か（変速が確実に終了したか否か）」で判断するように変更してもよい。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、変速機入力回転速度を監視しながら高速段側クラッチ油圧をフィードバック制御するので、クラッチの諸元のばらつきによらず、スムーズな油圧の切換えを行うことができ、変速ショックを緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の要旨を示すブロック図
【図２】本発明が適用された車両用自動変速機の概略を示すブロック図
【図３】上記自動変速機の各摩擦係合装置の車両状態を示す線図
【図４】前記自動変速機の制御特性を示すタイムチャート
【図５】前記自動変速機を制御するためのコンピュータにおいて実行される第１実施形態の制御のフローチャート
【図６】図５のフローチャートの中のｐｈａｓｅ １のサブルーチンのフローチャート
【図７】図５のフローチャートの中のｐｈａｓｅ ２のサブルーチンのフローチャート
【図８】図５のフローチャートの中のｐｈａｓｅ ３のサブルーチンのフローチャート
【図９】図５のフローチャートの中のｐｈａｓｅ ４のサブルーチンのフローチャート
【図１０】本発明の第２実施形態の制御フローの中のサブルーチンのフローチャート
【図１１】本発明の第３実施形態の制御フローの中のサブルーチンのフローチャート
【図１２】本発明の第４実施形態の制御フローの中のサブルーチンのフローチャート
【図１３】本発明の第５実施形態の制御フローの中のサブルーチンのフローチャート
【図１４】図１３のフローの中のサブルーチンのフローチャート
【符号の説明】
Ｂ２ …ブレーキ（高速段側クラッチ）
Ｂ３ …ブレーキ（低速段側クラッチ）
ＮＴ…タービン回転速度
２０…油圧制御装置
３０…コンピュータ
４０…各種センサ群

Claims (7)

1. パワーオン状態のときに、高速段側クラッチの解放及び低速段側クラッチの係合によるクラッチツウクラッチのダウンシフトを実行する自動変速機の変速制御装置において、
   前記ダウンシフトを実行すべき判断があったことを検出する手段と、
   前記ダウンシフトを実行すべき判断があったときに、高速段側クラッチ油圧を低下させる第１の制御手段と、
   該第１の制御手段の実行による変速機入力回転速度の上昇の開始を検出する手段と、
   該検出手段による上昇開始検出後、変速機入力回転速度の上昇速度が所定値となるように高速段側クラッチ油圧をフィードバック制御する第２の制御手段と、
   該第２の制御手段の実行により変速機入力回転速度が低速段同期回転速度付近になったことを検出する手段と、
   該検出手段による同期付近検出後、低速段側クラッチ油圧を徐々に上昇させると共に、高速段側クラッチ油圧を変速機入力回転速度に基づいて前記ダウンシフトが終了するまでフィードバック制御しながら低下させる第３の制御手段と、
   を備えたことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
2. 請求項１において、
   前記第２の制御手段が、前記所定値を、変速途中において変速機入力回転速度の上昇速度が緩やかになるように変更することを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
3. 請求項２において、
   前記第２の制御手段が、前記所定値を、低速段同期回転速度と変速機入力回転速度の偏差に応じて設定することを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
4. 請求項１において、
   前記第３の制御手段が、変速機入力回転速度が変化しないように高速段側クラッチ油圧をフィードバック制御することを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
5. 請求項４において、
   前記第３の制御手段が、変速機入力回転速度が低速段同期回転速度よりも僅かに高い値を目標値として、この目標値から変化しないように高速段側クラッチ油圧をフィードバック制御することを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
6. 請求項１において、更に、
   前記低速段側クラッチへの油の導入開始時に所定時間ファーストクイックフィルを実行する手段と、
   前記低速段側クラッチへのファーストクイックフィルの完了後、低速段側クラッチが伝達トルク容量を持ち始めるまでの時間を検出する手段と、
   該検出時間に基づいて前記低速段側クラッチへのファーストクイックフィルにおける前記所定時間を学習補正する手段と、
   を備えたことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
7. 請求項１において、更に、
   前記低速段側クラッチへの油の導入開始時に所定時間ファーストクイックフィルを実行する手段と、
   前記低速段側クラッチへのファーストクイックフィルの完了後、低速段側クラッチが伝達トルク容量を持ち始めるまでの時間を検出する手段と、
   該検出時間に基づいて前記低速段側クラッチ油圧の上昇開始のタイミングを学習補正する手段と、
   を備えたことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。

Images