JP3589812B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微小スリップ制御により複数の摩擦係合要素の作動状態を切り替えて段階的な変速を行う際に、空吹けを適切に抑制して変速性能を高めた自動変速機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両用の自動変速機としては、エンジンの回転をトルクコンバータを介して入力し、複数組のプラネタリギアを有する変速機構により変速してプロペラシャフト（車軸側）に出力するものが普及している。
そして、この種の自動変速機における変速機構としては、例えば特開昭６２−２８８７５３号公報に示されるように、トルクコンバータからのインプットシャフトの回転を、シフト位置に応じて、プラネタリギアを構成する特定のギア又はキャリアに伝動したり、特定のギア又はキャリアの回転を適宜アウトプットシャフトに伝動したり、あるいは適宜特定のギア又はキャリアの回転を拘束するために、複数のクラッチ，ブレーキ等の締結要素を備えたものが知られている。
【０００３】
このような自動変速機ではアップシフト時に解放状態となる摩擦係合要素を微小スリップさせつつ、エンジンの回転低下を待って係合側の摩擦係合要素の係合を行う際、解放側の摩擦係合要素のスリップ量が予め設定したしきい値以上の場合に、解放側の摩擦係合要素に対する供給油圧を制御する切換弁を操作して当該解放側の摩擦係合要素に対する供給油圧を上昇させる制御を行う一方、解放側の摩擦係合要素のスリップ量の変化率が０以下の場合に前記切換弁を逆に操作して当該解放側の摩擦係合要素に対する供給油圧を低下させることにより、解放側の摩擦係合要素から結合側の摩擦係合要素への駆動トルクの移行をなめらかにすることが行われている。そして、これにより変速ショックの発生を抑えるようにしている。
【０００４】
ところで、上記のような自動変速機の微小スリップ制御の場合、解放側の摩擦係合要素のスリップに伴う駆動トルクが多過ぎたり、逆に少な過ぎたりすると変速ショックが発生し易くなる。そのため、解放状態となる摩擦係合要素のスリップ量がしきい値以上の余り多くない状態では前記切換弁を間欠的に逆に操作して解放側の摩擦係合要素に対する供給油圧を上昇を抑えるようにして、よりなめらかな変速制御を行うものが提案されている（例えば、特開平５−３９８４３号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の自動変速機の制御装置にあっては、複数の摩擦係合要素の解放／結合を行う際の微小スリップ制御（空吹け防止制御）によって変速するとき、以下のような問題点があった。
上述したように自動変速機の微小スリップ制御を行う場合、解放状態となる摩擦係合要素のスリップ量がしきい値以上の余り多くない状態では供給油圧を制御する切換弁を間欠的に逆に操作して解放側の摩擦係合要素に対する供給油圧の上昇を抑えるようにするという発想はいいものの、いわゆる空ふきタイミング（スリップ量の制御タイミング）に拘らず、供給油圧上昇量が一定であったため、結合（締結）側の摩擦係合要素（例えば、クラッチ）が結合を始めた場合に、いわゆるインターロックが発生することがあり、変速性能が低下するという欠点があった。この場合、自動変速機の出力トルクがアンダーシュート（トルク引きが増大）し、変速ショックが生じる。したがって、空吹けを適切に抑制でききる制御が望まれている。
【０００６】
そこで本発明は、自動変速機の微小スリップ制御を行う場合に、空吹けを適切に抑制して変速性能を向上できる自動変速機の制御装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１記載の自動変速機の制御装置は、複数の摩擦係合要素の作動状態を切り替えて段階的な変速制御を行うとともに、
変速制御時に、解放側の摩擦係合要素の締結力を低下させ、締結側の摩擦係合要素の締結力を上昇させる制御を行う際に、解放側の摩擦係合要素のスリップ量が所定値を越えたときに、解放側の摩擦係合要素の締結力を上昇させてスリップ量が所定範囲に納まるように締結力を制御する自動変速機の制御装置において、
変速開始からの経過時間を計測する経過時間計測手段と、
前記解放側の摩擦係合要素のスリップ量が所定値より増大したとき、前記経過時間計測手段の出力に基づいて解放側の摩擦係合要素の上昇させるべき締結力を補正する第１の補正手段と、を設けたことを特徴とする。
【０００８】
また、好ましい態様として、例えば請求項２記載のように、前記解放側の摩擦係合要素のスリップ量が所定値より減少した状態、又はスリップ量の変化率が所定値より減少した状態のうち、少なくとも１つの状態が生じたとき、前記経過時間計測手段の出力に基づいて解放側の摩擦係合要素の下降させるべき締結力を補正する第２の補正手段を設けるようにしてもよい。
【０００９】
例えば請求項３記載のように、変速開始からの経過時間に応じて、前記解放側の摩擦係合要素のスリップ量を判定する所定値を補正する所定値補正手段を設けるようにしてもよい。
【００１０】
例えば請求項４記載のように、前記第１の補正手段は、
変速開始からの経過時間が大きい程、前記解放側の摩擦係合要素の上昇させるべき締結力の補正量を小さくするようにしてもよい。
【００１１】
例えば請求項５記載のように、前記第２の補正手段は、
変速開始からの経過時間が大きい程、前記解放側の摩擦係合要素の下降させるべき締結力の補正量を小さくするようにしてもよい。
【００１２】
例えば請求項６記載のように、前記所定値補正手段は、
変速開始からの経過時間が大きい程、前記解放側の摩擦係合要素のスリップ量を判定する所定値を大きくするようにしてもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る自動変速機の制御装置が適用される車両の第１実施例の構成を示すブロック図である。図１において、１はエンジンであり、エンジン１の駆動力は自動変速機２のトルクコンバータ３に伝達され、トルクコンバータ３を介して自動変速機２のインプットシャフト２１（図２参照）が駆動される。トルクコンバータ３は、ポンプインペラ、タービンランナ、ステータ、およびステータを支持するワンウエイクラッチ等より構成される周知のもので、エンジン１のクランクシャフトの回転を、所定のコンバータレンジにおいてはトルク増幅して自動変速機２の補助変速機（トルクコンバータ３より後段の変速機構）のインプットシャフト２１に伝達するものであり、ここでは図示及び詳細説明を省略する。
【００１４】
トルクコンバータ３におけるタービンランナの回転数はタービンセンサ４により検出され、変速制御ユニット５に入力される。自動変速機２は変速機構（補助変速機）と、油圧制御を行うコントロールバルブ６とを有し、インプットシャフト２１の回転を変速機構に配置された複数の摩擦係合要素の作動状態を切り替えて段階的な変速制御を行い、後述のアウトプットシャフト２２から出力する。アウトプットシャフト２２の回転力はディファレンシャルギア７を介して後輪８に伝達され、車両が駆動される。アウトプットシャフト２２の回転数（車速に対応）は出力軸回転センサ９により検出され、変速制御ユニット５に入力される。また、エンジン１におけるスロットル開度はスロットル開度センサ１０により検出され、変速制御ユニット５に入力される。
【００１５】
変速制御ユニット５はマイクロコンピュータを含んで構成され、スロットル開度センサ１０、タービンセンサ４、出力軸回転センサ９からの信号に基づいて自動変速機２の変速制御に必要な演算処理を行い、制御信号をコントロールバルブ６に配置されたソレノイド弁１１に出力する。ソレノイド弁１１は複数の摩擦係合要素の作動状態を油圧によって切り替え、段階的な変速制御を行う。変速制御ユニット５における変速制御の演算処理は、後述の制御プログラムによって実行される。
変速制御ユニット５は経過時間計測手段、第１の補正手段、第２の補正手段および所定値補正手段を構成する。
【００１６】
次に、自動変速機２における変速機構の概略を、図２および図３により説明する。
図２はこの変速機構のスケルトンを示す図、図３はこの変速機構の各締結合要素の作動状態を示す図である。
この変速機構は、図２に示すように、インプットシャフト２１、アウトプットシャフト２２、第１プラネタリーギア２３、第２プラネタリーギア２４、ハイクラッチ（Ｈ／Ｃ）、リバースクラッチ（Ｒ／Ｃ）、２−４ブレーキ（２−４／Ｂ）、ロークラッチ（Ｌ／Ｃ）、ローワンウエイクラッチ（ＬＯ／Ｃ）、ローリバースブレーキ（ＬＲ／Ｂ）を備える。
【００１７】
ここで、ハイクラッチ（Ｈ／Ｃ）、リバースクラッチ（Ｒ／Ｃ）、ロークラッチ（Ｌ／Ｃ）、ローワンウエイクラッチ（ＬＯ／Ｃ）、及びローリバースブレーキ（ＬＲ／Ｂ）は、油圧作動の多板式のものであり、ドライブプレートとドリブンプレートよりなるトルク伝達要素を複数並列に配置してなり、これにより個々の伝達要素の伝達トルク容量よりも大きな所定のトルク伝達を断接する締結要素である。これらの各締結要素は摩擦係合要素に相当する。
このうちハイクラッチ（Ｈ／Ｃ）は、インプットシャフト２１と第１キャリアＣ１とを接続する機能を有し、また、リバースクラッチ（Ｒ／Ｃ）は、インプットシャフト２１と第１サンギアＳ１とを接続する機能を有する。
ロークラッチ（Ｌ／Ｃ）は、フォワードワンウエイクラッチ（ＦＯ／Ｃ）の動作により第１キャリアＣ１の一方向の回転を第２リングギアＲ２に伝達する機能を有する。また、ローリバースブレーキ（ＬＲ／Ｂ）は、ミッションケースＫと、ローワンウエイクラッチ（ＬＯ／Ｃ）のアウターレースとの間に摩擦係合力を生じさせて、第１キャリアＣ１に制動力を働かせる機能を有する。なお、ローワンウエイクラッチ（ＬＯ／Ｃ）は、例えばスプラグタイプのものである。
【００１８】
このうち、ローワンウエイクラッチ（ＬＯ／Ｃ）は、第１キャリアＣ１の正転方向の回転のみをフリーとし、逆転を規制する。いいかえると、この場合第１キャリアＣ１は、ローワンウエイクラッチ（ＬＯ／Ｃ）が作動している場合でも、正転方向（エンジンと同一回転方向）にはフリーに回転する。
２−４ブレーキ（２−４／Ｂ）は、一端がミッションケースＫに固定されリバースクラッチ（Ｒ／Ｃ）のドラムに巻回されたブレーキバンドと、このブレーキバンドを締め付けるピストンユニット（図示略）とよりなる。そして、この２−４ブレーキ（２−４／Ｂ）は、この場合いわゆる２−４ブレーキとして機能して、ピストンユニットに油圧が供給されることにより、図３に示すように、２速及び４速状態のとき、リバースクラッチドラムを締め付け、固定する。
【００１９】
そして上記変速機構は、前述した変速制御ユニット５やコントロールバルブ６の制御により、各締結要素を駆動するピストンの作動室に作動油が適宜供給されて、図３に示す如く適宜各締結要素が作動することにより、以下のように動作する。
まず、セレクトレバーがＤレンジにあるときには、変速制御ユニット５が出力軸回転（車速）センサ９に基づく車速信号や、車両のエンジン１に取付けられたスロットル開度センサ１０からのスロットル開度信号等を受けて、予め設定された変速特性パターンに基づいてシフト位置（１速乃至４速）を決定し、図３の如く各シフト位置に応じて所定のクラッチ又はブレーキを作動させる。
【００２０】
すなわち、１速では、ロークラッチ（Ｌ／Ｃ）を無条件で作動させ、さらに所定の作動条件が満足された場合にローリバースブレーキ（ＬＲ／Ｂ）を作動させる。この際、ローワンウエイクラッチ（ＬＯ／Ｃ）は、加速状態において作動する。
これにより、加速時におけるインプットシャフト２１の駆動力は、第２サンギアＳ２を介して第２ピニオンギアＰ２に伝達され、第２リングギアＲ２の逆転が阻止された状態での第２サンギアＳ２の回転に伴う第２ピニオンギアＰ２の公転（第２キャリアＣ２の公転）として、アウトプットシャフト２２に大きくトルク増幅（減速）されて出力される。
【００２１】
そして、減速時におけるアウトプットシャフト２２からの逆駆動力は、まずローリバースブレーキ（ＬＲ／Ｂ）が非作動状態の場合には、ローワンウエイクラッチ（ＬＯ／Ｃ）の働きにより第２リングギアＲ２が正転方向へ空転するため、インプットシャフト２１に伝達されず、いわゆるエンジンブレーキは働かず、この１速へのシフトダウンもショックなく円滑に行われる。また、ローリバースブレーキ（ＬＲ／Ｂ）が作動状態の場合でも、ローワンウエイクラッチ（ＬＯ／Ｃ）の働きによりやはり第２リングギアＲ２が正転方向へ空転するため、逆駆動力はインプットシャフト２１に伝達されず、いわゆるエンジンブレーキは働かない。
なおこの際、ローワンウエイクラッチ（ＬＯ／Ｃ）とローリバースブレーキ（ＬＲ／Ｂ）とを、例えば所定の条件下で作動させるようにすれば、適宜エンジンブレーキを働かせることができる。
【００２２】
次に、２速では、ロークラッチ（Ｌ／Ｃ）と２−４ブレーキ（２−４／Ｂ）を無条件で作動させる。これにより、加速時におけるインプットシャフト２１の駆動力は、第２サンギアＳ２を介して第２ピニオンギアＰ２に伝達され、第２キャリアＣ２と第１リングギアＲ１を同速度で回転させる。そして一方では、２−４ブレーキ（２−４／Ｂ）により第１サンギアＳ１が固定されるため、第１リングギアＲ１の回転に伴い、第１キャリアＣ１と、ロークラッチ（Ｌ／Ｃ）を介してこれに接続された第２リングギアＲ２とが正転する。したがって、結果的に加速時のインプットシャフト２１の駆動力は、１速のときよりも第２リングギアＲ２が回転する分だけ増速され、第２ピニオンギアＰ２の公転（第２キャリアＣ２の正転）として、アウトプットシャフト２２にある程度トルク増幅（減速）されて出力される。
【００２３】
次に、３速では、ハイクラッチ（Ｈ／Ｃ）とロークラッチ（Ｌ／Ｃ）とを無条件で作動させる。これにより、加速時のインプットシャフト２１の駆動力は、第２サンギアＳ２を介して第２ピニオンギアＰ２に伝達されるとともに、ハイクラッチ（Ｈ／Ｃ），第１キャリアＣ１，ロークラッチ（Ｌ／Ｃ）及び第２リングギアＲ２よりなる経路によっても第２ピニオンギアＰ２に伝達され、結果として第２ピニオンギアＰ２の公転（第２キャリアＣ２の回転）として、アウトプットシャフト２２に伝達され、速比は１となる。すなわち加速時には、アウトプットシャフト２２が、インプットシャフト２１と一体的に回転することになる。
【００２４】
４速では、ハイクラッチ（Ｈ／Ｃ）と２−４ブレーキ（２−４／Ｂ）とを無条件で作動させる。これにより、加速時のインプットシャフト２１の駆動力は、ハイクラッチ（Ｈ／Ｃ）、第１キャリアＣ１、第１ピニオンギアＰ１、第１リングギアＲ１、第２キャリアＣ２を介してアウトプットシャフト２２に伝達される。また、２−４ブレーキ（２−４／Ｂ）の作動により第１サンギアＳ１が固定される。この結果、加速時のインプットシャフト２１の回転は、第１サンギアＳ１が停止した状態での第１ピニオンギアＰ１の回転に伴う第１リングギアＲ１の回転（第２キャリアＣ２の回転）として、アウトプットシャフト２２に増速されて出力される。そして、減速時におけるアウトプットシャフト２２からの逆駆動力は、駆動力伝達にワンウエイクラッチを介していないため、常時インプットシャフト２１に伝達され、いわゆるエンジンブレーキが働く。
【００２５】
次に、セレクトレバーがＲレンジに操作されると、リバースクラッチ（Ｒ／Ｃ）とローリバースブレーキ（ＬＲ／Ｂ）が無条件で作動する。すると、インプットシャフト２１の駆動力は、リバースクラッチ（Ｒ／Ｃ）を介して第１サンギアＳ１に伝達され、第１キャリアＣ１（第１ピニオンギアＰ１の公転）が停止した状態での第１サンギアＳ１の回転に伴う第１リングギアＲ１の逆転（第２キャリアＣ２の逆転）として、アウトプットシャフト２２に回転方向が反転されかつトルク増幅（減速）されて出力される。このため、車両の後退が可能となる。
【００２６】
なお、上記のような自動変速機では、例えば２速から３速にシフトアップする際に、２−４ブレーキ（２−４／Ｂ）を解放して、ハイクラッチ（Ｈ／Ｃ）を締結するという、いわゆる掛け換え変速を行う必要がある。
そして、駆動力正（アクセルオン）の状態下でこの掛け換え変速を行う際には、解放側の締結要素（例えば２−４ブレーキ（２−４／Ｂ））が負担すべき伝達トルクが丁度ゼロまで減少したときに、解放側の締結要素のトルク容量をゼロとして完全に解放することが理想的である。
というのは、締結側の締結要素のトルク容量が増加してその伝達トルクが上昇すると、これに伴って解放側の締結要素が負担すべき伝達トルクが減少するが、この伝達トルクがゼロになる前に解放側の締結要素を完全に解放してしまうと、エンジン回転数が上昇しいわゆる空吹け状態になってしまう。一方、前記伝達トルクがゼロになっても、解放側の締結要素が完全に解放されないと、いわゆるインタロックを生じて解放側の締結要素は負の反力を発生することになり、これによって出力トルクが低下し変速ショックとなるからである。
【００２７】
このため、一般にワンウェイクラッチを用いない駆動力正のアップシフト掛け換え変速では、各締結要素の作動油圧を調整することにより、解放側の締結要素のトルク容量を減少させつつ、これに対応させて締結側の締結要素のトルク容量を滑らかに増加させてゆく制御を行うが、実際には完全なタイミングがとれずに解放側の締結要素の完全解放を若干遅らせてある程度の出力低下及び変速ショックを生じさせているのが現状である。
そこで近年では、入力軸や出力軸に回転センサを設けて、各締結要素の滑り出しや結合開始の正確な時期を学習し、これに基づいて油圧調整のタイミングを補正するといったより高度な電子制御によって、この掛け換え変速のタイミングをより最適化しようとする動きがある。
【００２８】
次に、複数の摩擦係合要素の作動状態を切り替えて段階的な変速を行う際の空吹けを適切に抑制する本実施例の変速制御動作について説明する。
図４、図５はアップシフトが行われる際の解放側の摩擦係合要素の制御プログラムを示すフローチャートであり、本プログラムは、例えば１０ｍｓに１回繰り返して実行される。本プログラムの説明に当り、例えば２速から３速にシフトアップする際の変速で、２−４ブレーキ（２−４／Ｂ）を解放して、ハイクラッチ（Ｈ／Ｃ）を締結するという、いわゆる掛け換え変速を行う場合を例にとる。
プログラムがスタートすると、まずステップＳ１０で変速信号（すなわち、アップシフト指令）があるか否かを判別する。変速信号は、例えば変速制御ユニット５がスロットル開度センサ１０、タービンセンサ４、出力軸回転センサ９からの信号に基づいて自動変速機２の変速を行う必要があると判断した場合に出力される。変速信号がなければ、ステップＳ１２に進んで解放側の摩擦係合要素（ここでは、２−４ブレーキ（２−４／Ｂ））への供給油圧ＰをＰＭＡＸ（最大油圧）にセットする。これにより、後述のようにソレノイド弁１１がデューティ制御されて、解放側の摩擦係合要素の締結が継続することになる。
【００２９】
また、ステップＳ１２ではタイマｔｉｍｅｒ＝「０」、変速開始時初期フラグｆ＿ｉｎｉｔ＝「０」、空吹け発生フラグｆ＿ｓｌｉｐ＝「０」にセットする。タイマｔｉｍｅｒは変速開始からの経過時間をカウントするもので、カウント値は変速開始から解放側の摩擦係合要素への供給油圧の制御を行った経過時間に相当する。変速開始時初期フラグｆ＿ｉｎｉｔは変速の１回目に「１」となり、変速が開始されたことを表すものである。空吹け発生フラグｆ＿ｓｌｉｐは変速開始後にスリップ量が所定値を越えて空吹けが発生した場合に、「１」にセットされるものである。
【００３０】
次いで、ステップＳ１４でデューティ（Ｄｕｔｙ）出力制御を行う。これは、解放側の摩擦係合要素への供給油圧Ｐを制御するソレノイド弁１１（デューティソレノイド弁）の１サイクル中におけるオン時間の割合（デューティ比）を変化させるもので、今回のルーチンでは解放側の摩擦係合要素への供給油圧ＰがＰＭＡＸ（最大油圧）にセットされているので、解放側の摩擦係合要素への供給油圧Ｐは最大となって締結が続けられる。ステップＳ１４を経ると、今回のルーチンを終了する。
次回以降のルーチンでも変速信号がなければ、ステップＳ１０〜ステップＳ１４のループが繰り返され、解放側の摩擦係合要素の締結が続く。
【００３１】
変速信号があると（変速が開始されると）、ステップＳ１０からステップＳ１６に分岐してタイマｔｉｍｅｒをカウントアップする。これにより、タイマｔｉｍｅｒが１０ｍｓ毎にカウントアップし、変速開始からの経過時間がカウントされていくことになる。次いで、ステップＳ１８で変速開始時初期フラグｆ＿ｉｎｉｔが「１」であるか否かを判別し、変速が開始された初回のルーチンではまだｆ＿ｉｎｉｔが「０」であるので、ＮＯに分岐しステップＳ２０で解放側の摩擦係合要素への供給油圧ＰをＰＩＮＩＴ（初期油圧）に設定するとともに、変速開始時初期フラグｆ＿ｉｎｉｔを「１」に設定してステップＳ２２以降の処理に進む。なお、ステップＳ２２以降の処理は、変速が開始された２回目以降のルーチンと同様であるので、詳細を後述する。これにより、変速開始のタイミングでは解放側の摩擦係合要素への供給油圧ＰがＰＩＮＩＴ（初期油圧）となるようにソレノイド弁１１のデューティ制御が行われることになる。
【００３２】
変速が開始された２回目以降のルーチンでは、ステップＳ１８の判別結果がＹＥＳとなり、ステップＳ１８でＹＥＳに分岐してステップＳ２２に進む。ステップＳ２２ではスリップ量（スリップ回転数）Ｎｓが−２０ｒｐｍより小さいか否かを判別する。スリップ量Ｎｓは、トルクコンバータ３のタービン回転数Ｎｔと変速機出力軸（アウトプットシャフト２２）の回転数Ｎｏとに基づいて算出し、具体的にはタービン回転数Ｎｔから変速機出力軸の回転数Ｎｏと変速前の変速機ギア比ｉとの積を減算した以下に示す式に従って算出する。
Ｎｓ＝Ｎｔ−Ｎｏ×ｉ
なお、Ｎｓ＞０のときはいわゆる空吹け、Ｎｓ＜０のときはアップシフトの場合のイナーシャフェーズとなる。
【００３３】
ステップＳ２２でスリップ量Ｎｓが−２０ｒｐｍより大きい（すなわち、絶対値ではスリップ量Ｎｓが２０ｒｐｍより小さい）ときは、ステップＳ２４に分岐して空吹け発生フラグｆ＿ｓｌｉｐが「１」であるか否かを判別する。変速が開始された初回のルーチンではまだｆ＿ｓｌｉｐが「０」であるので、ＮＯに分岐しステップＳ２６に進む。ステップＳ２６ではスリップ量Ｎｓが２０ｒｐｍより大きく、かつスリップ量Ｎｓの変化率αが正（スリップ量が増大方向にある状態：α＞０）であるか否かを判別する。ＮＯのときは空吹きしていないと判断してステップＳ２８に進み、解放側の摩擦係合要素への供給油圧ＰをＰ＝Ｐ−ＰＤＥＬＴＡなる式に基づいて演算し、供給油圧ＰをＰＤＥＬＴＡの割り合いだけ減少させる。次いで、ステップＳ３０でデューティ（Ｄｕｔｙ）出力制御を行う。これにより、ソレノイド弁１１がデューティ制御されて、解放側の摩擦係合要素への供給油圧ＰがＰＤＥＬＴＡの割り合いだけ減少する。ステップＳ３０を経ると、今回のルーチンを終了する。
【００３４】
一方、変速が開始された２回目以降のルーチンでまだｆ＿ｓｌｉｐが「０」である場合で、ステップＳ２６に進んだとき、スリップ量Ｎｓが２０ｒｐｍより大きく、かつスリップ量Ｎｓの変化率αが正であれば、スリップ量が増大する方向に空吹きが発生したと判断してステップＳ３２に進む。ステップＳ３２では空吹け発生フラグｆ＿ｓｌｉｐを「１」にセットするとともに、その時点で解放側の摩擦係合要素に供給していた油圧ＰＬＡＳＴをＰ（解放側の摩擦係合要素への供給油圧）としてセットする。また、空吹きを抑えるための油圧補正量ＰＵＰを図６に示すＰＵＰテーブルを参照してルックアップし、先にセットしたＰに油圧補正量ＰＵＰを加えた値を今回の供給油圧Ｐとして演算する。すなわち、、Ｐ＝Ｐ＋ＰＵＰとして演算される。次いで、ステップＳ３０でデューティ（Ｄｕｔｙ）出力制御を行う。これにより、ソレノイド弁１１がデューティ制御されて、解放側の摩擦係合要素への供給油圧ＰはＰ＝ＰＬＡＳＴ＋ＰＵＰとなり、図７に示すように、解放側の摩擦係合要素に供給していた油圧ＰＬＡＳＴに対して油圧補正量ＰＵＰを加えた割り合いだけ供給油圧が増大する。したがって、変速開始に伴う空吹きを抑えるように解放側の摩擦係合要素への供給油圧が制御される。ステップＳ３０を経ると、今回のルーチンを終了する。
【００３５】
以上の処理で空吹きを抑えるような制御が行われ、スリップ量Ｎｓが減少するが、次回以降のルーチンでは空吹け発生フラグｆ＿ｓｌｉｐ＝「１」にセットされているので、ステップＳ２４の判別結果がＹＥＳとなってステップＳ３４に分岐する。ステップＳ３４ではスリップ量Ｎｓが２０ｒｐｍより小さいか、又はスリップ量Ｎｓの変化率αが負（スリップ量が減少方向にある状態：α＜０）であるか否かを判別する。ＮＯのときはまだそのような状態（スリップ量Ｎｓが２０ｒｐｍより小さいか、又はスリップ量Ｎｓの変化率αが負の状態）にないと判断してステップＳ３０に進み、いままでの供給油圧Ｐの値を継続する。したがって、空吹けが終了するまで、この状態が保持される。
【００３６】
そして、スリップ量Ｎｓが減少して２０ｒｐｍより小さくなるか、あるいはスリップ量Ｎｓの変化率αが負（スリップ量が減少方向に変化する状態）になると、ステップＳ３６に進み、空吹け終了と判断して空吹け発生フラグｆ＿ｓｌｉｐを「０」にリセットする。次いで、ステップＳ３８で解放油圧指令値Ｐを補正するための油圧補正量ＰＤＯＷＮを図６に示すＰＤＯＷＮテーブルを参照してルックアップし、先にセットしたＰＬＡＳＴ（すなわち、空吹きが発生した時点で解放側の摩擦係合要素に供給していた油圧）に油圧補正量ＰＤＯＷＮを加えた値を今回の供給油圧Ｐとして演算する。すなわち、Ｐ＝ＰＬＡＳＴ＋ＰＤＯＷＮとして演算される。次いで、ステップＳ３０でデューティ（Ｄｕｔｙ）出力制御を行う。これにより、ソレノイド弁１１がデューティ制御されて、図７に示すように、解放側の摩擦係合要素への供給油圧Ｐは前回のルーチンに比べてＰ＝ＰＬＡＳＴ＋ＰＤＯＷＮなる値まで低下する。したがって、空吹きの終了に対応して解放側の摩擦係合要素への供給油圧が低くなる方向に制御される。ステップＳ３０を経ると、今回のルーチンを終了する。
なお、図６に示すテーブルでは油圧補正量ＰＵＰと油圧補正量ＰＤＯＷＮが異なる値に設定されており、これにより、制御過程でのハンチングを防止している。
【００３７】
いままでの処理で、空吹け発生フラグｆ＿ｓｌｉｐが「０」にリセットされるが、次回以降のルーチンで再び空吹きが発生すると、またステップＳ２４、ステップＳ２６、ステップＳ３２、ステップＳ３０というループを繰り返し、空吹けを抑えるように解放側の摩擦係合要素への供給油圧Ｐが制御され、その後、また同様にステップＳ２４、ステップＳ３４、ステップＳ３６、ステップＳ３８、ステップＳ３０のループを繰り返し、スリップ量Ｎｓを増大させる方向に解放側の摩擦係合要素への供給油圧Ｐが制御される。
そして、スリップ量Ｎｓが十分に減少して−２０ｒｐｍより小さくなると、ステップＳ２２の判別結果がＹＥＳとなってステップＳ４０に分岐する。ステップＳ４０では実変速開始制御を行い、ステップＳ４２で実変速開始制御に対応するデューティ（Ｄｕｔｙ）出力制御を行ってルーチンを終了する。これにより、変速後のスリップ量Ｎｓが十分に小さく、係合側の摩擦係合要素の係合に伴ってトルクコンバータ３のタービン回転数Ｎｔが低下してきて、アップシフト操作を行っても変速ショックがほとんど発生しない状態となった場合には、いわゆる微小スリップ制御から係合側の摩擦係合要素を完全に係合させる実変速開始制御が行われることになり、アップシフト操作が終了する。
【００３８】
図７はアップシフトの変速制御を行う場合のタイミングチャートである。図７に示すように、変速が行われる前は解放側の摩擦係合要素（２−４ブレーキ（２−４／Ｂ））への供給油圧（解放油圧指令値）ＰがＰＭＡＸに保持されて解放側の摩擦係合要素の締結が継続している。そして、変速が行われると、解放側の摩擦係合要素への供給油圧ＰがＰＩＮＩＴまで下がり、トルクコンバータ３のタービン回転数Ｎｔと変速機出力軸の回転数Ｎｏとの間にスリップ量Ｎｓが発生するようになる。また、このときタイマｔｉｍｅｒにより変速開始からの経過時間がカウントされる。スリップ量Ｎｓが所定範囲を越える空吹けが発生する迄の間は、解放側の摩擦係合要素への供給油圧ＰをＰＤＥＬＴＡの割り合いだけ減少させる。すなわち、解放側の摩擦係合要素への供給油圧Ｐが徐々に下がる。
【００３９】
スリップ量Ｎｓが所定範囲を越える空吹けが発生すると、その時点で解放側の摩擦係合要素に供給していた油圧ＰＬＡＳＴを記憶し、これに油圧補正量ＰＵＰを加えた割り合いだけ供給油圧を増大する制御が行われる。したがって、変速開始に伴う空吹きを抑えるように解放側の摩擦係合要素への供給油圧が制御される。空吹きの終了を検知（スリップ量Ｎｓが２０ｒｐｍより小さいか、又はスリップ量Ｎｓの変化率αが負になる状態）するまでは、この状態を保持し、空吹きの終了を検知すると、記憶しておいた供給油圧ＰＬＡＳＴに油圧補正量ＰＤＯＷＮを加えた割り合いだけ供給油圧を減少する制御が行われる。したがって、空吹きの終了に対応して解放側の摩擦係合要素への供給油圧が低くなる方向に制御される。そして、再び空吹けが発生する迄の間は、前記同様に解放側の摩擦係合要素への供給油圧ＰがＰＤＥＬＴＡの割り合いだけ減少し、解放側の摩擦係合要素への供給油圧Ｐが徐々に下がっていく。次いで、再び空吹きが発生すると、同様に供給油圧記憶値ＰＬＡＳＴに油圧補正量ＰＵＰを加えた割り合いだけ供給油圧を増大する制御が行われ、空吹きが抑えられる。
【００４０】
この場合、油圧補正量ＰＵＰ、ＰＤＯＷＮは図６に示すように変速開始からの経過時間に応じて適切な値に設定（例えば、実験等により算出した適切な値としてテーブルに記憶）されている。変速開始からの経過時間が小さい程、空吹けが生じたときの油圧補正量ＰＵＰ、ＰＤＯＷＮの値が大きく、経過時間が大きくなる程、空吹けが生じたときの油圧補正量ＰＵＰ、ＰＤＯＷＮの値が徐々に小さくなっている。したがって、解放側の摩擦係合要素への供給油圧の低下開始時に生じるアンダーシュートによる空吹けを速やかに解消（すなわち、トルク引きを減少）することができる。その結果、変速ショックを防止して変速性能を向上させることができる。
【００４１】
また、解放側の摩擦係合要素への供給油圧の低下開始時に生じるアンダーシュートによる空吹けが抑制されているので、係合側の摩擦係合要素（ハイクラッチ（Ｈ／Ｃ））が結合を開始する頃の出力トルクに対しても、係合側の摩擦係合要素が締結することによって空吹けが防止されることから、出力トルク変動が抑制される。すなわち、破線で示す従来例と異なり、本実施例では出力トルク変動が少なくなって、インターロックを緩和することができ、変速性能を向上させることができる。
なお、第１実施例では２速から３速にシフトアップする際の変速で、２−４ブレーキ（２−４／Ｂ）を解放して、ハイクラッチ（Ｈ／Ｃ）を締結するという掛け換え変速を行う場合を例にとって制御を説明したが、その他の変速段階でも同様の制御を行うことが可能である。また、２速から３速にシフトアップする場合でなく、逆に３速から２速にシフトダウンする場合であっても、同様の制御内容を適用することにより、同様の効果を得ることができる。その場合、シフトダウン変速の制御では、例えば図８に示すような油圧補正量ＰＵＰ、ＰＤＯＷＮのテーブルを使用し、シフトアップする場合に比べて油圧補正量ＰＵＰ、ＰＤＯＷＮの値が小さく、かつ変速開始からの経過時間に対応して減少する割合も小さく設定される。
【００４２】
次に、本発明の第２実施例について説明する。第２実施例は空吹けと判定するスリップ量ＮｓのスライスレベルＮｓ’（スリップ量が所定値より増大したと判定する判定値）を変更する例である。なお、第２実施例では変速制御ユニット５が所定値補正手段の機能を実現する。
図９、図１０はアップシフトの変速を行う場合の制御プログラムを示すフローチャートである。図９、図１０に示すプログラムの説明に当り、第１実施例と同様の処理を行うステップには同一番号を付して重複説明を省略する。
第２実施例では、ステップＳ２２からＮＯに分岐すると、次いで、ステップＳ２３で空吹けと判定するスリップ量ＮｓのスライスレベルＮｓ’を算出する。スライスレベルＮｓ’は図１１に実線で示すように変速開始からの経過時間に対応して増加するように設定されており、例えば実験等により決定した適切な値としてテーブルに記憶されている。
【００４３】
ステップＳ２３ではテーブルからルックアップする処理によりスライスレベルＮｓ’を算出する。次いで、ステップＳ２４以降の処理を行うが、このとき第２実施例ではステップＳ２６、ステップＳ３４の判定処理において第１実施例の場合と異なり、スリップ量Ｎｓのスライスレベルが２０ｒｐｍと固定されず、変速開始からの経過時間に応じて増加していく。したがって、図１２に変速制御のタイミングチャートを示すように、解放側の摩擦係合要素への解放油圧指令値Ｐの制御間隔が大きくなるとともに、制御の分解能をそれほど高める必要がなく、油圧系統の制御が容易である。
【００４４】
なお、第２実施例でも同様に２速から３速にシフトアップする際の変速で、２−４ブレーキ（２−４／Ｂ）を解放して、ハイクラッチ（Ｈ／Ｃ）を締結するという掛け換え変速を行う場合を例にとって制御を説明したが、その他の変速段階でも同様の制御を行うことが可能である。また、２速から３速にシフトアップする場合でなく、逆に３速から２速にシフトダウンする場合であっても、同様の制御内容を適用することにより、同様の効果を得ることができる。その場合、シフトダウン変速の制御では、例えば図１１に破線で示すようなスリップ量ＮｓのスライスレベルＮｓ’を採用し、アップシフトの場合とダウンシフトの場合とでスライスレベルＮｓ’を異なるようにしてもよい。そのようにすると、アップシフト、ダウンシフトのそれぞれに適切に対応したスライスレベルＮｓ’になって、よりきめ細かく変速制御を行うことができる。
【００４５】
本発明の自動変速機の制御装置は、上記各実施例のような構成例に限られず、各種の構成例があり得る。
また、上記制御に加えて解放側の摩擦係合要素への供給油圧を油温や電圧によって補正するようにしてもよい。そのようにすると、より一層きめ細かく変速性能を向上させることができる。
【００４６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、摩擦係合要素のスリップ量が所定値より増大したとき、解放側の摩擦係合要素の上昇させるべき締結力を補正しているので、変速開始に解放側の摩擦係合要素への供給油圧が適切に制御され、変速開始に伴う空吹きを抑えることができる。特に、解放側の摩擦係合要素への供給油圧の低下開始時に生じるアンダーシュートによる空吹けを速やかに解消すること（すなわち、トルク引きを減少させること）ができる。その結果、変速ショックを防止して変速性能を向上させることができる。
また、解放側の摩擦係合要素への供給油圧の低下開始時に生じるアンダーシュートによる空吹けが抑制されるので、締結側の摩擦係合要素が結合を開始する頃の出力トルクに対しても、締結側の摩擦係合要素が締結することによって空吹けを防止して、出力トルク変動を抑制することができる。すなわち、従来と異なり、本発明では出力トルク変動が少なくなって、インターロックを緩和することができ、変速性能を向上させることができる。
【００４７】
請求項２記載の発明によれば、解放側の摩擦係合要素のスリップ量が所定値より減少した状態、又はスリップ量の変化率が所定値より減少した状態のうち、少なくとも１つの状態が生じたとき、解放側の摩擦係合要素の下降させるべき締結力を補正することにより、解放側の摩擦係合要素への供給油圧の低下開始時に生じるアンダーシュートによる空吹けを速やかに解消（すなわち、トルク引きを減少）することができる。その結果、変速ショックを防止して変速性能を向上させることができる。
【００４８】
請求項３記載の発明によれば、変速開始からの経過時間に応じて解放側の摩擦係合要素のスリップ量を判定する所定値を補正することにより、解放側の摩擦係合要素への供給油圧の低下開始時に生じるアンダーシュートによる空吹けを適切かつ速やかに解消することができる。
【００４９】
請求項４記載の発明によれば、変速開始からの経過時間が大きい程、解放側の摩擦係合要素の上昇させるべき締結力の補正量を小さくすることにより、空吹きが生じたときにおける解放側の摩擦係合要素の締結力が時間経過に対応してより適切に制御され、解放側の摩擦係合要素への供給油圧の低下開始時に生じるアンダーシュートによる空吹けを素速く解消することができる。
【００５０】
請求項５記載の発明によれば、変速開始からの経過時間が大きい程、解放側の摩擦係合要素の下降させるべき締結力の補正量を小さくすることにより、同様に空吹きが生じたときにおける解放側の摩擦係合要素の締結力が時間経過に対応してより適切に制御され、解放側の摩擦係合要素への供給油圧の低下開始時に生じるアンダーシュートによる空吹けを素速く解消することができる。
【００５１】
請求項６記載の発明によれば、変速開始からの経過時間が大きい程、解放側の摩擦係合要素のスリップ量を判定する所定値を大きくすることにより、解放側の摩擦係合要素の締結力の制御間隔が大きくなるとともに、制御の分解能をそれほど高める必要がなく、油圧系統の制御を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動変速機の制御装置を適用した第１実施例の車両の構成を示すブロック図である。
【図２】変速機構のスケルトンを示す図である。
【図３】変速機構の各締結合要素の作動状態を示す図である。
【図４】変速制御のプログラムを示すフローチャートである。
【図５】変速制御のプログラムを示すフローチャートである。
【図６】油圧補正量のデータテーブルを示す図である。
【図７】アップシフトの変速制御を行う場合のタイミングチャートである。
【図８】油圧補正量の他のデータテーブルを示す図である。
【図９】本発明の第２実施例の変速制御のプログラムを示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２実施例の変速制御のプログラムを示すフローチャートである。
【図１１】油圧補正量のデータテーブルを示す図である。
【図１２】アップシフトの変速制御を行う場合のタイミングチャートである。
【符号の説明】
２ 自動変速機
３ トルクコンバータ
５ 変速制御ユニット（経過時間計測手段、第１の補正手段、第２の補正手段、所定値補正手段）
６ コントロールバルブ
１１ ソレノイド弁
２１ インプットシャフト
２２ アウトプットシャフト
（２−４／Ｂ） ２−４ブレーキ（解放側の摩擦係合要素）
（Ｈ／Ｃ） ハイクラッチ（締結側の摩擦係合要素）

Claims (6)

1. 複数の摩擦係合要素の作動状態を切り替えて段階的な変速制御を行うとともに、
   変速制御時に、解放側の摩擦係合要素の締結力を低下させ、締結側の摩擦係合要素の締結力を上昇させる制御を行う際に、解放側の摩擦係合要素のスリップ量が所定値を越えたときに、解放側の摩擦係合要素の締結力を上昇させてスリップ量が所定範囲に納まるように締結力を制御する自動変速機の制御装置において、
   変速開始からの経過時間を計測する経過時間計測手段と、
   前記解放側の摩擦係合要素のスリップ量が所定値より増大したとき、前記経過時間計測手段の出力に基づいて解放側の摩擦係合要素の上昇させるべき締結力を補正する第１の補正手段と、
   を設けたことを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 前記解放側の摩擦係合要素のスリップ量が所定値より減少した状態、又はスリップ量の変化率が所定値より減少した状態のうち、少なくとも１つの状態が生じたとき、前記経過時間計測手段の出力に基づいて解放側の摩擦係合要素の下降させるべき締結力を補正する第２の補正手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の自動変速機の制御装置。
3. 変速開始からの経過時間に応じて、前記解放側の摩擦係合要素のスリップ量を判定する所定値を補正する所定値補正手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の自動変速機の制御装置。
4. 前記第１の補正手段は、
   変速開始からの経過時間が大きい程、前記解放側の摩擦係合要素の上昇させるべき締結力の補正量を小さくすることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の自動変速機の制御装置。
5. 前記第２の補正手段は、
   変速開始からの経過時間が大きい程、前記解放側の摩擦係合要素の下降させるべき締結力の補正量を小さくすることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の自動変速機の制御装置。
6. 前記所定値補正手段は、
   変速開始からの経過時間が大きい程、前記解放側の摩擦係合要素のスリップ量を判定する所定値を大きくすることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の自動変速機の制御装置。

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