JP3577826B2

JP3577826B2 - 自動変速機の制御装置

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Publication number: JP3577826B2
Application number: JP06552796A
Authority: JP
Inventors: 淳田端; 信明高橋; 正人甲斐川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-02-27
Filing date: 1996-02-27
Publication date: 2004-10-20
Anticipated expiration: 2016-02-27
Also published as: JPH09229180A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動変速機の制御装置に関し、特にいわゆるクラッチ・ツウ・クラッチ変速あるいは直接圧制御などの際の油圧を、エンジンやモータなどの駆動力源の制御に応じて制御する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機を搭載した車両における変速ショックは乗り心地を損なう原因となるので、従来、多様な制御を行って変速ショックの改善が図られている。その一例として、ダウンシフトに伴って制動力が急激に増大することによるショックを改善する制御が知られており、これは、例えばパワーオフ状態でのダウンシフトの際に、エンジンのスロットルバルブを電気的に制御してスロットル開度を一時的に増大させ、これによってエンジン回転数を変速後の変速段での同期回転数にまで上昇させ、その状態で変速を実行することより、変速の実行に伴うエンジン回転数の急激な変化を防止する制御である。この種の制御は、等速シフトと称される場合があり、その一例が特開平５−２３１５２５号公報に記載されている。
【０００３】
なお、この公報に記載された発明では、スロットル開度を増大させることに伴ってライン油圧が上昇することを防止するように構成してあり、これにより、摩擦係合装置の係合圧が急激に増大することに起因するショックを防止している。
【０００４】
また自動変速機における変速は、多板クラッチや多板ブレーキを係合・解放制御することによって実行されるから、これらの摩擦係合装置に給排する油圧の制御の仕方によって変速ショックが大きく影響を受ける。そこで例えば、二つの摩擦係合装置を同時に係合・解放させて実行するいわゆるクラッチ・ツウ・クラッチ変速あるいは直接圧制御などの場合に、係合側の摩擦係合装置に供給する油圧を、変速出力と同時もしくはその直後に一時的に増大させ、これによりいわゆるパッククリアランスを詰めておくことにより、それ以上の油圧の供給によって直ちにその摩擦係合装置がトルク容量をもつよう制御する初期油圧制御が実行されている。
【０００５】
この初期油圧制御は、摩擦係合装置を直ちに実質的に係合させ得る待機状態にするための制御である。すなわち初期油圧が低いなど不充分な制御であれば、摩擦係合装置が実質的に係合するまでの時間遅れが生じて変速応答性が悪化し、また反対に初期油圧が高すぎた場合には、摩擦係合装置が所定以上のトルク容量をもってしまい、その結果、次に続く低圧待機の制御が上手くいかなくなるおそれがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで最近では上述したいわゆる等速シフトが実行される場合があり、この変速の場合には、パワーオフ状態での変速でありながら、変速の実行と同時もしくはそれと相前後してエンジン回転数がアクセルペダルの操作に関わらず上昇させられるから、自動変速機に対する入力トルクは、通常のパワーオフ状態とは異なったものとなる。そのため従来では、クラッチ・ツウ・クラッチ変速あるいは直接圧制御などでの等速シフトの際に例えばエンジン回転数の上昇に対応できず初期油圧が不適切になり、それに続く係合圧制御が遅れる可能性があった。
【０００７】
この発明は、上記の事情を背景としてなされたものであり、クラッチ・ツウ・クラッチ変速あるいは直接圧制御などの際の初期油圧制御の適正化を図って変速制御を改善することのできる制御装置を提供することを目的とするものである。そしてこの目的は、等速シフトの有無に応じて初期油圧制御の内容を変更することによって達成される。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載した発明は、所定の摩擦係合装置を解放させるとともに他の摩擦係合装置を係合させる変速の際に、係合側の摩擦係合装置に供給する油圧を、変速出力後に予め定めた圧力にまで高める初期油圧制御を実行し、所定のダウンシフト時に回転数を一時的に上昇させる駆動力源に連結された自動変速機の制御装置において、前記二つの摩擦係合装置の係合と解放とを行う変速を判断する変速判断手段と、この変速判断手段で判断された前記変速が、駆動力源の出力を増大させることによって前記駆動力源の回転数を一時的に上昇させる変速であるか否かを判定する等速シフト判定手段と、該等速シフト判定手段の判定結果に応じて前記初期油圧制御の制御内容を変更する初期油圧制御手段とを備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
したがって請求項１に記載した発明によれば、ダウンシフト時に駆動力源の回転数が上昇させられる場合には、変速開始時の係合側摩擦係合装置についての初期油圧制御が、そのような回転数の上昇制御を行わない場合とは異ならせて行われ、駆動力源の駆動状態に適した初期油圧制御となる。そのため、変速を達成する係合側摩擦係合装置が、内燃機関の回転数の上昇制御が行われている状態であっても、直ちにその回転数に変化を生じさせ得る待機状態になり、その結果、いわゆるクラッチ・ツウ・クラッチ変速あるいは直接圧制御などを適切に実行することが可能になる。
【００１０】
また請求項２に記載した発明は、請求項１の構成における初期油圧制御手段が、前記変速出力とほぼ同時に設定される油圧もしくは変速出力とほぼ同時に設定される油圧の維持時間を、前記等速シフト判定手段が、前記駆動力源の回転数を一時的に上昇させる変速を判定した場合に、該変速以外の変速を判定した場合より増大させることを特徴とするものである。
【００１１】
したがって請求項２の発明では、係合側の摩擦係合装置が、駆動力源の回転数の上昇に応じて係合直前の状態に設定されるので、いわゆるクラッチ・ツウ・クラッチ変速あるいは直接圧制御などを適切に実行することが可能になる。
なお、請求項１における初期油圧制御手段は、請求項３に記載されているように、前記駆動力源の回転数を一時的に上昇させる変速の変速出力とほぼ同時に設定される油圧の高さもしくはその油圧の継続時間を、前記駆動力源の回転数の変化率に基づいて決定するように構成することができる。
また、請求項１ないし３のいずれかにおける前記初期油圧制御手段は、請求項４に記載されているように、前記駆動力源の回転数を一時的に上昇させる変速の際の前記初期油圧制御における油圧制御のための制御値を、前記駆動力源の回転数を一時的に上昇させる変速以外の変速の際の前記初期油圧制御における油圧制御のための制御値の変更に応じて変更するように構成することができる。
さらに、請求項２ないし４における前記初期油圧制御手段は、請求項５に記載されているように、前記駆動力源の回転数を一時的に上昇させる変速の際の前記継続時間を、前記駆動力源の回転数を一時的に上昇させない変速の際の前記継続時間の変更に応じて変更するように構成することができる。
そして、請求項２ないし５の発明においては、請求項６に記載されているように、前記初期油圧制御における油圧の高さもしくはその油圧の継続時間を学習制御によって補正する手段を更に備えることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明を図面に基づいてより具体的に説明する。先ず全体的な制御系統について説明する、図６はエンジン（駆動力源）１および自動変速機３についての制御系統図であって、アクセルペダル２０の踏み込み量に応じた信号がエンジン用電子制御装置２１に入力されている。またエンジン１の吸気ダクトには、スロットルアクチュエータ２２によって駆動される電子スロットルバルブ２３が設けられており、この電子スロットルバルブ２３は、アクセルペダル２０の踏み込み量に応じてエンジン用制御装置２１からスロットルアクチュエータ２２に制御信号が出力され、その制御量に応じて開度が制御されるようになっている。
【００１３】
また、エンジン１の回転速度を検出するエンジン回転速度センサ２４、吸入空気量を検出するエアフローメータ２５、吸入空気の温度を検出する吸入空気温度センサ２６、上記電子スロットルバルブ２３の開度θを検出するスロットルセンサ２７、出力軸１７の回転速度などから車速Ｖを検出する車速センサ２８、エンジン１の冷却水温度を検出する冷却水温センサ２９、ブレーキの作動を検出するブレーキスイッチ３０、シフトレバー３１の操作位置を検出する操作位置センサ３２などが設けられている。それらのセンサから、エンジン回転速度Ｎ、吸入空気温度Ｔｈａ、電子スロットルバルブ２３の開度θ、車速Ｖ、エンジン冷却水温ＴＨｗ、ブレーキの作動状態ＢＫ、シフトレバー３１の操作位置Ｐｓｈを表す信号が、エンジン用電子制御装置２１あるいは変速用電子制御装置３３に供給されるようになっている。なお、この変速用電子制御装置３３には、上記の電子スロットルバルブ２３の開度θ、車速Ｖ、エンジン冷却水温ＴＨｗ、ブレーキの作動状態ＢＫの信号、シフトレバー３１の操作位置Ｐｓｈの信号が入力されている。
【００１４】
また、タービンランナーの回転速度を検出するタービン回転速度センサ３４からタービン回転速度ＮＴを表す信号が変速用電子制御装置３３に供給されている。さらに、アクセルペダル２０が最大操作位置まで操作されたことを検出するキックダウンスイッチ３５からキックダウン操作を表す信号が変速用電子制御装置３３に入力されている。さらに手動操作されて変速信号を出力するスポーツモードスイッチ３９と等速シフトスイッチ４０とが変速用電子制御装置３３に接続されている（例えば特開平６−３０７５２７号公報、特願平７−２１５８９２号参照）。
【００１５】
ここでスポーツモードスイッチは、マニュアル操作によって変速を実行するモードを選択するスイッチもしくはマニュアル操作での変速信号を出力するスイッチであり、図示しないシフト装置やインストルメントパネルなどに配置されている。また等速シフトスイッチは、マニュアル操作することによって１段ダウンシフトさせるためのスイッチであって、例えばステアリングホイール（図示せず）の中心部などの適宜の位置に取り付けられている。そしてこれらのスイッチを操作することによりダウンシフトする場合、電子スロットルバルブ２３がエンジン用電子制御装置２１からの出力信号に基づいてアクセルペダル２０の踏み込み量以上に開かれ、エンジン回転数Ｎe をダウンシフト後の変速段での同期回転数にまで高めるいわゆる等速シフト制御が実行されるようになっている。
【００１６】
エンジン用電子制御装置２１は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、記憶装置（ＲＡＭ，ＲＯＭ）、入出力インターフェースを備えたいわゆるマイクロコンピュータであって、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入力信号を処理し、種々のエンジン制御を実行する。例えば、燃料噴射量制御のために燃料噴射弁３６を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ３７を制御し、アイドルスピード制御のために図示しないバイパス弁を制御し、トラクション制御を含む全てのスロットル制御を、スロットルアクチュエータ２２により電子スロットルバルブ２３を制御して実行する。
【００１７】
変速用電子制御装置３３も、上記のエンジン用電子制御装置２１と同様のマイクロコンピュータであって、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用し、予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って入力信号を処理するとともに、油圧制御回路３８の各ソレノイド弁あるいはリニアソレノイド弁を駆動するようになっている。例えば、変速用電子制御装置３３は、スロットルバルブ２３の開度に対応した大きさの出力圧ＰＳＬＴを発生させるためにリニアソレノイド弁ＳＬＴ、およびアキュームレータ背圧を制御するためにリニアソレノイド弁ＳＬＮ、ならびにロックアップクラッチのスリップ量を制御し、また変速過渡時の所定のクラッチあるいはブレーキの係合圧を変速の進行に従いかつ入力トルクに応じて制御するためにリニアソレノイド弁ＳＬＵをそれぞれ駆動する。
【００１８】
また、変速用電子制御装置３３は、基本スロットル開度θ（アクセルペダルの踏み込み量に対して所定の非線形特性で変換したスロットル開度）および車速Ｖならびにこれらをパラメータとした変速線図に基づいて自動変速機３の変速段やロックアップクラッチの係合状態を決定し、この決定された変速段および係合状態が得られるように油圧制御回路３８におけるＮｏ．１ないしＮｏ．３のソレノイド弁ＳＯＬ１，ＳＯＬ２，ＳＯＬ３を駆動し、エンジンブレーキを発生させる際には、Ｎｏ．４のソレノイド弁ＳＯＬ４を駆動するよう構成されている。
【００１９】
この実施例における自動変速機３は、前進５段・後進１段の変速段を設定できるように構成されており、これをスケルトン図で示せば、図７のとおりである。すなわち図７において、エンジン１にトルクコンバータ２を介して自動変速機３が連結されている。このトルクコンバータ２は、エンジン１のクランク軸４に連結されたポンプインペラ５と、自動変速機３の入力軸６に連結されたタービンランナー７と、これらポンプインペラ５およびタービンランナー７の間を直結するロックアップクラッチ８と、一方向クラッチ９によって一方向の回転が阻止されているステータ１０とを備えている。
【００２０】
上記自動変速機３は、ハイおよびローの２段の切り換えを行う副変速部１１と、後進ギヤ段および前進４段の切り換えが可能な主変速部１２とを備えている。副変速部１１は、サンギヤＳ０、リングギヤＲ０、およびキャリヤＫ０に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ０およびリングギヤＲ０に噛み合わされているピニオンＰ０から成るＨＬ遊星歯車装置１３と、サンギヤＳ０とキャリヤＫ０との間に設けられたクラッチＣ０および一方向クラッチＦ０と、サンギヤＳ０とハウジング１９との間に設けられたブレーキＢ０とを備えている。
【００２１】
主変速部１２は、サンギヤＳ１、リングギヤＲ１、およびキャリヤＫ１に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ１およびリングギヤＲ１に噛み合わされているピニオンＰ１からなる第１遊星歯車装置１４と、サンギヤＳ２、リングギヤＲ２、およびキャリヤＫ２に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ２およびリングギヤＲ２に噛み合わされているピニオンＰ２からなる第２遊星歯車装置１５と、サンギヤＳ３、リングギヤＲ３、およびキャリヤＫ３に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ３およびリングギヤＲ３に噛み合わされているピニオンＰ３からなる第３遊星歯車装置１６とを備えている。
【００２２】
上記サンギヤＳ１とサンギヤＳ２とは互いに一体的に連結され、リングギヤＲ１とキャリヤＫ２とキャリヤＫ３とが一体的に連結され、そのキャリヤＫ３は出力軸１７に連結されている。また、リングギヤＲ２がサンギヤＳ３に一体的に連結されている。そして、リングギヤＲ２およびサンギヤＳ３と中間軸１８との間に第１クラッチＣ１が設けられ、サンギヤＳ１およびサンギヤＳ２と中間軸１８との間に第２クラッチＣ２が設けられている。
【００２３】
またブレーキ手段として、サンギヤＳ１およびサンギヤＳ２の回転を止めるためのバンド形式の第１ブレーキＢ１がハウジング１９に設けられている。また、サンギヤＳ１およびサンギヤＳ２とハウジング１９との間には、第１一方向クラッチＦ１およびブレーキＢ２が直列に設けられている。この第１一方向クラッチＦ１は、サンギヤＳ１およびサンギヤＳ２が入力軸６と反対の方向へ逆回転しようとする際に係合させられるように構成されている。
【００２４】
キャリヤＫ１とハウジング１９との間には第３ブレーキＢ３が設けられており、リングギヤＲ３とハウジング１９との間には、第４ブレーキＢ４と第２一方向クラッチＦ２とが並列に設けられている。この第２一方向クラッチＦ２は、リングギヤＲ３が逆回転しようとする際に係合させられるように構成されている。上記クラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２、ブレーキＢ０，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４は、油圧が作用することにより摩擦材が係合させられる油圧式摩擦係合装置である。
【００２５】
上記の自動変速機では、前進５段と後進段とを設定することができ、これらの変速段を設定するための各摩擦係合装置の係合・解放の状態を図８の係合作動表に示してある。なお、図８において○印は係合状態、×印は解放状態をそれぞれ示す。
【００２６】
図９は、シフトレバー３１の操作位置を示している。図において、車両の前後方向の６つの操作位置と車両の左右方向の２つの操作位置との組み合せにより、シフトレバー３１を８つの操作位置へ操作可能に支持する図示しない支持装置によってシフトレバー３１が支持されている。そしてＰはパーキングレンジ位置、Ｒはリバースレンジ位置、Ｎはニュートラルレンジ位置、Ｄはドライブレンジ位置、“４”は第４速までの変速段を設定する“４”レンジ位置、“３”は第３速までの変速段を設定する“３”レンジ位置、“２”は第２速までの変速段を設定する“２”レンジ位置、Ｌは第１速以上の変速段へのアップシフトを禁止するローレンジ位置をそれぞれ示す。なお、これら“２”レンジ位置とローレンジ位置との間でこれらより車両後方側にスポーツモードスイッチ３９が配置されている。
【００２７】
図８に示すように上記の自動変速機３は、第２速と第３速との間の変速が、第３ブレーキＢ３と第２ブレーキＢ２との係合状態を共に切り換えるクラッチ・ツウ・クラッチ変速となる。その変速制御は、パワーオン／オフの状態やシフトアップ／ダウンの状態に応じて、変速に関与する摩擦係合装置をアンダーラップもしくはオーバーラップ状態に制御する必要があり、具体的には、第２ブレーキＢ２の油圧を入力トルクに応じて制御し、また第３ブレーキＢ３の油圧を変速の進行状況に基づいて制御する必要がある。そこで上記の油圧制御回路３８には、この変速を円滑かつ迅速に実行するために、図１０に示す回路が組み込まれており、以下、簡単にその構成を説明する。
【００２８】
図１０において符号７０は１−２シフトバルブを示し、また符号７１は２−３シフトバルブを示し、さらに符号７２は３−４シフトバルブを示している。これらのシフトバルブ７０，７１，７２の各ポートの各変速段での連通状態は、それぞれのシフトバルブ７０，７１，７２の下側に示しているとおりである。なお、その数字は各変速段を示す。その２−３シフトバルブ７１のポートのうち第１速および第２速で入力ポート７３に連通するブレーキポート７４に、第３ブレーキＢ３が油路７５を介して接続されている。この油路にはオリフィス７６が介装されており、そのオリフィス７６と第３ブレーキＢ３との間にダンパーバルブ７７が接続されている。このダンパーバルブ７７は、第３ブレーキＢ３にライン圧が急激に供給された場合に少量の油圧を吸入して緩衝作用を行うものである。
【００２９】
また符号７８はＢ−３コントロールバルブであって、第３ブレーキＢ３の係合圧をこのＢ−３コントロールバルブ７８によって直接制御（直接圧制御）するようになっている。すなわちこのＢ−３コントロールバルブ７８は、スプール７９とプランジャ８０とこれらの間に介装したスプリング８１とを備えており、スプール７９によって開閉される入力ポート８２に油路７５が接続され、またこの入力ポート８２に選択的に連通させられる出力ポート８３が第３ブレーキＢ３に接続されている。さらにこの出力ポート８３は、スプール７９の先端側に形成したフィードバックポート８４に接続されている。一方、前記スプリング８１を配置した箇所に開口するポート８５には、２−３シフトバルブ７１のポートのうち第３速以上の変速段でＤレンジ圧を出力するポート８６が油路８７を介して連通されている。またプランジャ８０の端部側に形成した制御ポート８８には、ロックアップクラッチ用リニアソレノイドバルブＳＬＵが接続されている。
【００３０】
したがってＢ−３コントロールバルブ７８は、スプリング８１の弾性力とポート８５に供給される油圧とによって調圧レベルが設定され、かつ制御ポート８８に供給される信号圧が高いほどスプリング８１による弾性力が大きくなるように構成されている。
【００３１】
さらに図１０中、符号８９は２−３タイミングバルブであって、この２−３タイミングバルブ８９は、小径のランドと２つの大径のランドとを形成したスプール９０と第１のプランジャ９１とこれらの間に配置したスプリング９２とスプール９０を挟んで第１のプランジャ９１とは反対側に配置された第２のプランジャ９３とを有している。この２−３タイミングバルブ８９の中間部のポート９４に油路９５が接続され、またこの油路９５は、２−３シフトバルブ７１のポートのうち第３速以上の変速段でブレーキポート７４に連通させられるポート９６に接続されている。
【００３２】
さらにこの油路９５は途中で分岐して、前記小径ランドと大径ランドとの間に開口するポート９７にオリフィスを介して接続されている。この中間部のポート９４に選択的に連通させられるポート９８は油路９９を介してソレノイドリレーバルブ１００に接続されている。そして第１のプランジャ９１の端部に開口しているポートにロックアップクラッチ用リニアソレノイドバルブＳＬＵが接続され、また第２のプランジャ９３の端部に開口するポートに第２ブレーキＢ２がオリフィスを介して接続されている。
【００３３】
前記油路８７は第２ブレーキＢ２に対して油圧を供給・排出するためのものであって、その途中には小径オリフィス１０１とチェックボール付きオリフィス１０２とが介装されている。またこの油路８７から分岐した油路１０３には、第２ブレーキＢ２から排圧する場合に開くチェックボールを備えた大径オリフィス１０４が介装され、この油路１０３は以下に説明するオリフィスコントロールバルブ１０５に接続されている。
【００３４】
オリフィスコントロールバルブ１０５は第２ブレーキＢ２からの排圧速度を制御するためのバルブであって、そのスプール１０６によって開閉されるように中間部に形成したポート１０７には第２ブレーキＢ２が接続されており、このポート１０７より図での下側に形成したポート１０８に前記油路１０３が接続されている。第２ブレーキＢ２を接続してあるポート１０７より図での上側に形成したポート１０９は、ドレインポートに選択的に連通させられるポートであって、このポート１０９には、油路１１０を介して前記Ｂ−３コントロールバルブ７８のポート１１１が接続されている。なおこのポート１１１は、第３ブレーキＢ３を接続してある出力ポート８３に選択的に連通させられるポートである。
【００３５】
オリフィスコントロールバルブ１０５のポートのうちスプール１０６を押圧するスプリングとは反対側の端部に形成した制御ポート１１２が油路１１３を介して、３−４シフトバルブ７２のポート１１４に接続されている。このポート１１４は、第３速以下の変速段で第３ソレノイドバルブＳＯＬ３の信号圧を出力し、また第４速以上の変速段で第４ソレノイドバルブＳＯＬ４の信号圧を出力するポートである。さらにこのオリフィスコントロールバルブ１０５には、前記油路９５から分岐した油路１１５が接続されており、この油路１１５を選択的にドレインポートに連通させるようになっている。
【００３６】
なお、前記２−３シフトバルブ７１において第２速以下の変速段でＤレンジ圧を出力するポート１１６が、前記２−３タイミングバルブ８９のうちスプリング９２を配置した箇所に開口するポート１１７に油路１１８を介して接続されている。また３−４シフトバルブ７２のうち第３速以下の変速段で前記油路８７に連通させられるポート１１９が油路１２０を介してソレノイドリレーバルブ１００に接続されている。
【００３７】
そして図１０中、符号１２１は第２ブレーキＢ２用のアキュームレータを示し、その背圧室には、リニアソレノイドバルブＳＬＮが出力する油圧に応じて調圧されたアキュームレータコントロール圧が供給されている。なおこのアキュームレータコントロール圧は、入力トルクに応じて制御され、リニアソレノイドバルブＳＬＮの出力圧が低いほど高い圧力になるように構成されている。したがって第２ブレーキＢ２の係合・解放の過渡的な油圧は、リニアソレノイドバルブＳＬＮの信号圧が低いほど高い圧力で推移するようになっている。またそのリニアソレノイドバルブＳＬＵの信号圧を一時的に低くすることにより、第２ブレーキＢ２の係合圧を一時的に高くすることができる。
【００３８】
また符号１２２はＣ−０エキゾーストバルブを示し、さらに符号１２３はクラッチＣ０用のアキュームレータを示している。なおＣ−０エキゾーストバルブ１２２は２速レンジでの第２速のみにおいてエンジンブレーキを効かせるためにクラッチＣ０を係合させるように動作するものである。
【００３９】
したがって、上述した油圧回路によれば、Ｂ−３コントロールバルブ７８のポート１１１がドレインに連通していれば、第３ブレーキＢ３の係合圧をＢ−３コントロールバルブ７８によって直接調圧することができ、またその調圧レベルをリニアソレノイドバルブＳＬＵによって変えることができる。またオリフィスコントロールバルブ１０５のスプール１０６が、図の左半分に示す位置にあれば、第２ブレーキＢ２はこのオリフィスコントロールバルブ１０５を介して油路１０３に連通させられるので、大径オリフィス１０４を介して排圧が可能になり、したがって第２ブレーキＢ２からのドレイン速度を制御することができる。
【００４０】
上記の自動変速機３における第２速と第３速との間の変速は、第２ブレーキＢ２と第３ブレーキＢ３との係合・解放状態を同時に切り換えて実行するクラッチ・ツウ・クラッチ変速になり、例えば第３速から第２速へのダウンシフトは、第３速で係合していた第２ブレーキＢ２を入力回転数に応じて次第に解放させて回転変化を生じさせ、入力回転数が第２速の同期回転数に向けて変化することにより、所定の回転数に達した時点で第３ブレーキＢ３の係合圧を急速に高くして第２速を達成する。
【００４１】
このように係合側の第３ブレーキＢ３は、変速の進行に伴う回転変化に応じて直ちに係合させる必要がある。それに対して第３ブレーキＢ３を含む一般の摩擦係合装置は、解放状態において摩擦板相互の間や摩擦板と油圧サーボ機構のピストンとの間などにわずかながらクリアランスが生じており、これらのクリアランスが詰まるまではトルク容量をもたない。そこでこの係合側の摩擦係合装置には、クラッチ・ツウ・クラッチ変速の変速出力と同時もしくはその直後に油圧を急速に供給し、トルク容量がほぼ零の係合直前の状態にしている。すなわち初期油圧制御を行っている。その場合、油圧がさらに増大することにより直ちに係合する状態は、エンジン出力あるいは自動変速機への入力回転数によって異なるから、上述した制御装置では、以下のように制御している。
【００４２】
図１は第３速から第２速へのダウンシフトを３つの態様に分けて説明するためのフローチャートであって、入力信号の処理（ステップ１）を行った後に、いわゆるクラッチ・ツウ・クラッチ変速である第３速から第２速へのダウンシフトが判断される（ステップ２）。したがってこのステップ２がこの発明の変速判断手段に相当する。このステップ２で否定判断された場合には、特に制御を行うことなくリターンし、また肯定判断された場合には、スポーツモードか否かが判断される（ステップ３）。
【００４３】
前述したようにスポーツモードはスイッチ操作に基づいて変速を実行する変速モードであって、そのスイッチの形態としては、シフト装置に各変速段位置を設け、それぞれの変速段位置にシフトレバーによってオン動作させられるスイッチを設けたもの、あるいはスポーツモード状態を設定し、その状態でアップシフトスイッチあるいはダウンシフトスイッチをシフトレバーによってオン操作するもの、さらにはステアリングホイールやインストルメントパネルなどにアップ・ダウンのスイッチを設けたものなどがある。したがってステップ３の判断は、これらのスイッチからの信号の出力の有無を判断することによって行えばよい。したがってこのステップ３がこの発明の等速シフト判定手段に相当する。
【００４４】
走行状態の変更に伴うダウンシフトであることによりステップ３で否定判断された場合には、パワーオン状態か否かが判断される（ステップ４）。すなわち電子スロットルバルブ２３が開いていてエンジン１の出力によって車両を駆動しているか否かが判断され、これは、スロットル開度θに基づいて判断することができる。
【００４５】
パワーオン状態であることによりステップ４で肯定判断された場合には、前述したように第２ブレーキＢ２の解放制御と第３ブレーキＢ３の係合制御とによって変速を実行する（ステップ５）。これは、図１０に示す２−３シフトバルブ７１が切り替わり、またリニアソレノイドバルブＳＬＵが第３ブレーキＢ３の係合圧の調圧を行い、またそれに伴い第２ブレーキＢ２からアキュームレータ１２１で調圧されつつ排圧されることにより実行される。その場合、エンジン１は駆動状態にあるから、第３速を設定していた第２ブレーキＢ２の係合圧が低下することによってエンジン回転数すなわち入力回転数ＮＣ０が上昇する。したがって第２速を達成するための第３ブレーキＢ３の係合圧ＰＢ３は、図２に示すパターンＩに従って制御される（ステップ６）。
【００４６】
これを簡単に説明すると、第３速から第２速への変速判断が成立したｔ１時点から所定のＴ１秒が経過したｔ２時点に、第３ブレーキ圧ＰＢ３の調圧レベルを決めるリニアソレノイドバルブＳＬＵのデューティ比がｔ３時点までの所定時間、高められ、パッククリアランスを詰めるための初期油圧制御を行う。すなわちデューティ比をＤ１に設定してＴ２秒間維持する。その後、入力回転数ＮＣ０が第２速の同期回転数に対して所定回転数Δαだけ小さい回転数に上昇する時点ｔ４までデューティ比が小さい値Ｄ２に維持され、第３ブレーキ圧ＰＢ３が低圧に待機される。そして、リニアソレノイドバルブＳＬＵのデューティ比を段階的に増大させて第３ブレーキ圧ＰＢ３を次第に昇圧（スイープアップ）し、入力回転数ＮＣ０が同期回転数に達した時点ｔ５では、第３ブレーキＢ３を完全に係合させる。
【００４７】
このように制御することにより、エンジン回転数Ｎｅが所定回転数に達した時点で第３ブレーキＢ３が直ちに実質的に係合し始め、エンジン回転数Ｎｅが、ダウンシフト後の第２速の同期回転数に至る前後で急激に変化することが防止され、変速ショックが良好になる。
【００４８】
なお、上述したパワーオン状態でのダウンシフトの場合には、変速終了時に点火時期の遅角制御などによるエンジントルクの低減制御や解放側の第２ブレーキＢ２の解放圧を一時的に昇圧して出力トルクを低下させる制御が実行される。
【００４９】
これに対してパワーオフ状態であることによりステップ４で否定判断された場合には、パワーオフ状態でのダウンシフトが実行される（ステップ７）とともに、第３ブレーキＢ３の係合圧が図３に示すパターンＩＩに従って制御される（ステップ８）。
【００５０】
すなわちリニアソレノイドバルブＳＬＵのデューティ比をＤ１に設定した状態をＴ２秒間維持する初期油圧制御を実行し、その終了時点ｔ３の後、入力回転数ＮＣ０が第２速の同期回転数に対してかなり低い回転数の時点ｔ６にリニアソレノイドバルブＳＬＵのデューティ比を次第に増大させて第３ブレーキＢ３の係合圧ＰＢ３を次第に高くする。そしてこの第３ブレーキ圧ＰＢ３が十分高くなったｔ７時点の後に入力回転数ＮＣ０すなわちエンジン回転数が第２速の同期回転数に達する。したがってパワーオフ状態での第３速から第２速へのダウンシフトの場合には、第３ブレーキＢ３の係合圧ＰＢ３を早い時期に増大させてエンジン１の回転数を出力軸側から入力されるトルクによって引き上げ、変速を迅速に進行させるとともに、入力回転数ＮＣ０を同期回転数に向けて滑らかに変化させて変速ショックを良好なものにする。またこの場合、係合側の第３ブレーキＢ３が入力回転数に応じて直ちに係合する状態に待機させられるから、変速ショックが悪化することはない。なお、この場合は、パワーオフ状態であるから、変速終了時に点火時期の遅角制御や解放側の第２ブレーキＢ２の解放圧を一時的に昇圧して出力トルクを低下させる制御は行わない。
【００５１】
またスポーツモードでのダウンシフトであることによりステップ３で肯定判断された場合には、等速シフトを実行する（ステップ９）。この等速シフトは、エンジン回転数Ｎｅをダウンシフト後の変速段での同期回転数まで上昇させ、その状態でダウンシフトを実行する変速制御であり、第２ブレーキＢ２の係合および第３ブレーキＢ３の係合に合わせて、電子スロットルバルブ２３をエンジン用電子制御装置２１によって一時的に開くことにより実行される。さらに第３ブレーキ圧ＰＢ３が図４に示すパターンＩＩＩに従って制御される（ステップ１０）。
【００５２】
これを簡単に説明すると、初期油圧制御におけるリニアソレノイドバルブＳＬＵのデューティ比を、ほぼ通常時の値Ｄ１をベースにＤ１より大きい値Ｄ３に設定し、第３ブレーキＢ３に供給する油圧を高くする。ここでＤ３はＤ１をベースに設定され、Ｄ１が学習により変更された時にはＤ３も所定の割合で同期して変更するようにしてもよい。したがって第３ブレーキＢ３は、入力回転数が上昇していてもそれに対応した充分な係合直前の状態に迅速に設定され、低圧待機状態になる。その後、デューティ比をＤ２に低下させて第３ブレーキ圧ＰＢ３を低圧に待機させておき、スロットル開度が増大させられていることによってエンジン回転数Ｎｅが、第２速の同期回転数よりも所定回転数Δβ（＞Δα）低い回転数に達した時点ｔ８にデューティ比を段階的に増大させて第３ブレーキ圧ＰＢ３を増大させる。すなわちこのステップ１０がこの発明における初期油圧制御手段に相当する。特に、油圧制御のための制御値である上記のＤ３をＤ１が変更された場合に所定の割合で同期して変更する機能的手段が、請求項４における初期油圧制御手段に相当する。
【００５３】
したがって、変速中にエンジン回転数が上昇させられる等速シフトであっても、初期油圧制御が通常より早い時期で完了するから、第３ブレーキ圧ＰＢ３のスイープアップに遅れが生じることがなく、その結果、スイープアップを早い時期に実施し、あるいは低圧待機の期間が殆どない場合であっても、変速制御を良好なものとすることができる。
【００５４】
なお、初期油圧制御は、上述のように係合直前の状態まで摩擦係合装置の摩擦板を移動させておく制御であるから、初期油圧の供給時間を長くすることにより入力回転数の上昇した状態に対処することもできる。その例を図４に破線で示してあり、所定のデューティ比Ｄ１の状態がＴ３（＞Ｔ２）秒の間、継続する例である。ここでＴ３はＴ２をベースに決定され、Ｔ２が学習制御などにより変更された時は、それに対応して所定の割合で変更されるようにしてもよい。このような時間の変更をおこなう機能的手段が、請求項５における初期油圧制御手段に相当する。
【００５５】
上述のように等速シフトに合わせた初期油圧制御の油圧やその継続時間を変更する場合、そのデューティ比Ｄ３や時間Ｔ３は、図５に示すように決定することができる。すなわちこれらの値をエンジン回転数Ｎｅの変化率（Ｎｅドット）の関数として設定し、さらにそれぞれの係数ｋ１，ｋ２および定数ａ，ｂを低圧待機時の学習値を元に（変速後に学習）補正する。図５の（Ｃ）は、その定数ａ，ｂの低圧待機圧の学習値に対する一般的傾向を示す。すなわちエンジン回転数の変化率が大きいほど、初期油圧制御時間は長く設定され、あるいは油圧は高く設定される。このように、エンジン回転数の変化率に基づいて初期油圧制御時間もしくはその油圧の高さを決定する機能的手段が、請求項３における初期油圧制御手段に相当する。また、それらの値を学習に基づいて補正する機能的手段が、請求項６における「学習制御によって補正する手段」に相当する。
【００５６】
ところで上述した初期油圧制御の補正は、等速シフトが実行されることに伴って行われるから、図１におけるステップ３は、等速シフトスイッチによるダウンシフトか否かの判断ステップ（ステップ３’）に置き換えてもよい。したがってこのステップ３’がこの発明の等速シフト判定手段に相当する。
【００５７】
なお、上記の実施例では、第３速から第２速へのダウンシフトを例に採って説明したが、この発明は、上記の実施例に限定されないのであり、他の変速段へのダウンシフトの制御を行う装置あるいは摩擦係合装置の油圧をリニアソレノイドバルブなどで直接制御する装置などにも適用することができる。したがって係合圧の制御の対象となる摩擦係合装置は、上述した第３ブレーキ以外の摩擦係合装置であってもよい。さらにこの発明は、変速に関与する摩擦係合装置の係合圧の制御として、等速シフトに特有の制御内容を備えたことを特徴とするものであり、したがってその制御内容は、上述した図４に示す制御パターンに限定されず、必要に応じて適宜に変更したものであってよい。そしてこの発明は、図７や図１０に示すギヤトレインあるいは油圧回路とは異なるギヤトレインあるいは油圧回路を備えた自動変速機もしくはその制御装置を対象として実施することができる。なお、駆動力源としてエンジンに替えて電動モータなどの他の動力出力装置を使用してもよい。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１ないし６の発明によれば、クラッチ・ツウ・クラッチ変速あるいは直接圧制御のダウンシフトが、駆動力源の出力を増加させることによって駆動力源の回転数を一時的に上昇させる等速シフトとして実施される場合、係合側の摩擦係合装置の初期油圧制御を、駆動力源の回転数の上昇を伴わない通常のダウンシフト時とは異ならせて、等速シフトに適するように変更するから、係合側の摩擦係合装置の待機状態が早期に達成され、その結果、変速制御が適切になり、等速シフトでの変速を実施することができる。
【００５９】
また特に請求項２に記載した発明では、等速シフトのダウンシフトの場合に、係合側の摩擦係合装置の初期油圧制御の圧力値もしくはその継続時間のいずれかを通常の場合より大きくするから、変速時に入力回転数が上昇させられていても、係合側の摩擦係合装置の待機状態が早期に達成され、その入力回転数の上昇に対応する結果、等速シフトでの変速を適切なものにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の制御装置で実行される制御内容を説明するためのフローチャートである。
【図２】パワーオン状態での第３速から第２速へのダウンシフトの際の第３ブレーキ圧の制御パターンを示すタイムチャートである。
【図３】パワーオフ状態での第３速から第２速へのダウンシフトの際の第３ブレーキ圧の制御パターンを示すタイムチャートである。
【図４】等速シフトでの第３速から第２速へのダウンシフトの際の第３ブレーキ圧の制御パターンを示すタイムチャートである。
【図５】（Ａ）は初期油圧制御圧を決定するデューティ比とエンジン回転数の変化率との関係を示す線図、（Ｂ）は初期油圧制御時間とエンジン回転数の変化率との関係を示す線図、（Ｃ）はそのデューティ比あるいは初期油圧制御時間の補正に使用する定数の低圧待機学習値に対する変化傾向を示す線図である。
【図６】この発明による全体的な制御系統を示す図である。
【図７】この発明で対象とする自動変速機のギヤトレインの一例を示すスケルトン図である。
【図８】その自動変速機で各変速段を設定するための摩擦係合装置の係合作動表を示す図である。
【図９】シフト装置における各レンジ位置の配列を示す図である。
【図１０】第２速と第３速との間の変速を実行する際の係合圧を制御する油圧回路の一部を示す図である。
【符号の説明】
１エンジン
３自動変速機
２１エンジン用電子制御装置
３３自動変速機用電子制御装置
３８油圧制御装置

Claims

所定の摩擦係合装置を解放させるとともに他の摩擦係合装置を係合させる変速の際に、係合側の摩擦係合装置に供給する油圧を、変速出力後に予め定めた圧力にまで高める初期油圧制御を実行し、所定のダウンシフト時に回転数を一時的に上昇させる駆動力源に連結された自動変速機の制御装置において、
前記二つの摩擦係合装置の係合と解放とを行う変速を判断する変速判断手段と、この変速判断手段で判断された前記変速が、駆動力源の出力を増大させることによって前記駆動力源の回転数を一時的に上昇させる変速であるか否かを判定する等速シフト判定手段と、該等速シフト判定手段の判定結果に応じて前記初期油圧制御の制御内容を変更する初期油圧制御手段とを備えていることを特徴とする自動変速機の制御装置。
前記初期油圧制御手段は、前記変速出力とほぼ同時に設定される油圧もしくは変速出力とほぼ同時に設定される油圧の維持時間を、前記等速シフト判定手段が、前記駆動力源の回転数を一時的に上昇させる変速を判定した場合に、該変速以外の変速を判定した場合より増大させることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
前記初期油圧制御手段は、前記駆動力源の回転数を一時的に上昇させる変速の変速出力とほぼ同時に設定される油圧の高さもしくはその油圧の継続時間を、前記駆動力源の回転数の変化率に基づいて決定するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
前記初期油圧制御手段は、前記駆動力源の回転数を一時的に上昇させる変速の際の前記初期油圧制御における油圧制御のための制御値を、前記駆動力源の回転数を一時的に上昇させる変速以外の変速の際の前記初期油圧制御における油圧制御のための制御値の変更に応じて変更するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の自動変速機の制御装置。
前記初期油圧制御手段は、前記駆動力源の回転数を一時的に上昇させる変速の際の前記継続時間を、前記駆動力源の回転数を一時的に上昇させない変速の際の前記継続時間の変更に応じて変更するように構成されていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の自動変速機の制御装置。
前記初期油圧制御における油圧の高さもしくはその油圧の継続時間を学習制御によって補正する手段を更に備えていることを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の自動変速機の制御装置。