JP3872640B2 - 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、自動変速機の変速制御装置、特に、複数の摩擦要素を有し、作動液圧の上昇により、少なくとも第１の摩擦要素を締結させることにより変速が可能な自動変速機における変速制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機は、複数のクラッチやブレーキ等の摩擦要素を選択的に液圧作動（締結）させることにより歯車伝動系の動力伝達経路（変速段）を決定し、作動する摩擦要素を切り換えることにより他の変速段への変速を行うよう構成する。
【０００３】
よって、自動変速機において、複数の摩擦要素を有し、作動液圧の上昇により、少なくとも第１の摩擦要素を締結させることにより行う変速が可能で、従来既知である。
ここに、後記本発明制御は、後述もするように、自動変速機の変速制御において、１つ以上の締結する摩擦要素があれば適用できるものであり（締結要素は１つ以上でもよいし、解放要素はなくてもよいし、２つ以上でもよい）、解放要素一つ、締結要素一つの掛け替え変速（１対１の掛け替え変速）に限定されるものではないが、掛け替え変速の場合を一例としてとりあげて、発明の背景を明らかにすると、かかる変速の場合は、自動変速機は、作動液圧の低下により或る摩擦要素を解放させつつ、作動液圧の上昇により他の摩擦要素を締結させる、いわゆる摩擦要素の掛け替えにより変速を行うこととなる。
なお、当該掛け替え変速に際し締結状態から解放状態に切り替えるべき摩擦要素を解放側摩擦要素、その作動液圧を解放側作動液圧と称し、また、解放状態から締結状態に切り換えるべき摩擦要素を締結側摩擦要素、その作動液圧を締結側作動液圧と称する。
【０００４】
従って、例えば掛け替え変速の場合なら、当該掛け替え変速に際し、解放側作動液圧の低下により解放側摩擦要素を解放させつつ、締結側作動液圧の上昇により締結側摩擦要素を締結させ、これらの解放・締結制御によって変速を遂行させることができるところ、かかる締結側の制御として、ピストンストローク制御と容量制御を独立して順次行うことが例えば特開平７−２８６６６３号公報（文献１）によって知られており、これにより、ピストンストロークに必要な制御と容量確保に必要な制御を独立して行える（学習等も独立して行うものとすることができる）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかして、次のような点から考察すれば、自動変速機の変速制御としてなお改善を加えることができる余地がある。
【０００６】
（イ）ドライブダウン（Ｄｒｉｖ Ｄｏｗｎ）シフトにおいては、締結側で変速の進行を制御できないため、容量が必要となるタイミングは、締結側自身の容量とは無関係に決まる。従って、場合いかんでは、締結側摩擦要素がピストンストロークを行っている最中に容量が必要となることもあるが、これに対応困難なものとなる。
これを考察図８を参照して説明をすると、同図には、変速機入力回転数であるタービン回転数Ｎ_t と、締結側摩擦要素必要容量との関係が示されており、主に解放油圧によって、イナーシャフェーズの進行速度が決定する（解放側摩擦要素制御でイナーシャフェーズの進行を管理）。しかるに、この場合、イナーシャフェーズの進行度合いにより締結側摩擦要素の必要容量も決まるが、どのようなタイミングでいつ必要になるかは、締結圧自身で管理することができない。結果、上述のごとく締結側摩擦要素自身では締結側摩擦要素の容量が必要となるタイミングを管理できないことから、上述のような対応できない状況をもたらす場合がある。
【０００７】
（ロ）ピストンストローク終了を何らかの手段で検知しない限り、必ず無駄時間が発生してしまう。従って、例えば応答性が要求される変速（踏み込みダウンのような変速）に対応できない。
図９も、後記本発明実施例でも参照される考察図であるが、同図のようにピストンストローク制御〜容量制御のつなぎが必要で、これが無駄時間（かかる２つの制御をつなぐ制御はラグの要因）をもたらすものとなり、かつまた、かかるつなぎの制御が必要であることは、ピストンストローク終了後、すみやかに必要容量を確保できにくいことをも意味する。また、ピストンストローク制御をタイマで行うことが考えられるが、タイマで行うと余裕をみる必要があり、結果、その分、無駄時間（余裕をみる分、それがラグの要因となりうる）を発生させることとなる。
【０００８】
（ハ）更に問題点を補足して説明するに、ドライブダウン変速の締結油圧に要求される性能等に着目すると、次のような点、すなわち、
［１］イナーシャフェーズ後半になると、容量が必要となる、
［２］イナーシャフェーズの進行度合いは、締結側摩擦要素で管理できないので（図８で述べたごとくにドライブダウンでは主に解放側油圧でイナーシャフェーズの進行度合いを制御する）、いつ容量が必要になるかは、締結側の摩擦要素の状態には無関係である、
［３］踏み込みダウンで使用されるので、この点からは理想的には不必要なラグは許されず、なるべく短時間で必要容量まで、上昇することが必要である、
等の点が指摘できる。
しかして、図８のように締結側自身の容量とは無関係に変速が進行する場合にも図９のごとくの締結側摩擦要素の制御に依存するのでは、上記［２］のような状況なので、ピストンストローク制御中に容量が必要となる場合がありうるが、これに対応できない。また、たとえピストンストローク終了のためのタイマ制御を導入したとしてもどうしても無駄時間が生ずるため（図９）、上記［３］のような理由により応答性が必要とされる変速には適さない。
従って、上記のごとくに、いつ容量が必要になるかわからない場合であっても、確実に必要時間内にピストンストロークを終了させうるようにする一方で、これと、ピストンストローク終了後はすみやかに必要容量を確保するようになすこととを両立させることは難しいものとなる。
【０００９】
（ニ）望ましいのは、締結側自身の容量とは無関係に変速が進行する場合でも、これらの両立を図ることができることであり、望ましいのはまた、応答性が要求される変速に効果的に対応可能で、確実に必要時間内にピストンストロークは終了することができ、かつピストンストロークさえ終了すれば即座に必要容量が確保できることである。
【００１０】
本発明は、上記のような考察に基づき、また後記する考察にも基づき、これらの点から改良を図って、作動液圧の上昇により、少なくとも第１の摩擦要素を締結させることにより行う変速を好適に遂行させることのできる自動変速機の変速制御装置を提供しようというものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によって、下記の自動変速機の変速制御装置が提供される。
すなわち、複数の摩擦要素を有し、作動液圧の上昇により、少なくとも第１の摩擦要素を締結させることにより変速が可能な自動変速機における変速制御装置であって、
締結側自身の容量が主になって変速の進行速度を管理する第１の場合と、締結側自身の容量とは無関係に変速が進行する第２の場合とで、締結側の制御を切換えるようにすると共に、第２の場合は、ピストンストロークが所定時間内に終了することを保障する指令圧を下限値として、変速決定直後から容量制御を行うよう制御することを特徴とする自動変速機の変速制御装置である（請求項１）。
【００１２】
また、前記第１の場合と第２の場合は、タービントルクがドライブ状態かコースト状態かで切換えるよう制御することを特徴とするものである（請求項２）。
【００１３】
また、前記第１の場合は、ピストンストローク制御、容量制御の順番に行うように制御することを特徴とするものである（請求項３）。
【００１４】
また、前記第１の場合にも、容量制御中にピストンストローク状態を維持することを保障する下限値を設けて、必要容量が小さくなってもピストンストローク状態であることを保障するように制御することを特徴とするものである（請求項４）。
【００１５】
【発明の効果】
本発明においては、自動変速機は複数の摩擦要素を有し、作動液圧の上昇により、少なくとも第１の摩擦要素を締結させることにより変速を可能ならしめるところ、変速制御装置は、締結側自身の容量が主になって変速の進行速度を管理する第１の場合と、締結側自身の容量とは無関係に変速が進行する第２の場合とで、締結側の制御を切換えるようにすると共に、第２の場合は、ピストンストロークが所定時間内に終了することを保障する指令圧を下限値として、変速決定直後から容量制御を行うよう制御する。
【００１６】
よって、これら第１、第２の場合の両者で締結側の制御を変えて適切な使い分けが可能で、きめ細かな制御を実現し得て対応性を高められ、第２の場合には、所定時間内にピストンストロークが終了することを保障されることと、ピストンストローク終了後は、すみやかに必要容量の油圧以上に上昇することとの両者を成り立たせることができ、作動液圧の上昇により、少なくとも第１の摩擦要素を締結させることにより行う変速を好適に遂行させることのできる変速制御を実現することを可能ならしめる。なお、本発明は、解放要素一つ、締結要素一つの掛け替え変速に限定されるものではない。１つ以上の締結する摩擦要素があれば適用できるものであり（締結要素は１つ以上でもよいし、解放要素はなくてもよいし、２つ以上でもよい）、１対１の掛け替え変速に限定されないこというまでもない。また、ダウンシフトに限定されるものでもなく、上記第１の場合はドライブアップ（Ｄｒｉｖ ＵＰ）とコーストダウン（Ｃｏａｓｔ Ｄｏｗｎ）に、第２の場合はコーストアップ（Ｃｏａｓｔ ＵＰ）とドライブダウン（ＤｒｉｖＤｏｗｎ）に適用できる。ここに、例えば、後記の本発明好適例では、ドライブダウン変速時、所定時間内にピストンストロークが終了することを保障する油圧を下限値とすることができることから、確実に必要時間内にピストンストロークは終了するものとすることが可能であり、また常に容量制御が可能で、ピストンストロークさえ終了すれば、即座に必要容量が確保できる。
なお、第２の変速でとる締結要素の制御方法についてのデメリット等につき補足しておくと、以下のようなことがいえる。
所定時間内にピストンストロークを終了させる油圧を下限値として、最初から容量制御を行う方法では、ピストンストローク終了と同時に必要容量を確保できるというメリットがあるが、油圧回路に緩衝要素（アキュームレータ等）がない直動方式においては、その容量が上昇する勾配を制御できなく、一気に必要容量まで達してしまうため、出力軸トルクに急激な変動を生じさせる。
従って、本制御は、必要容量が小さく、一気に必要容量まで達してもその時の容量変動が小さい場合にのみ、上記の副作用が明確になることなく使用することができる。
請求項１における第１の場合は、締結側要素がエンジンのトルクに逆らって変速を進行させる必要があるため、イナーシャフェーズ中の必要容量も比較的大きい。
しかし、請求項１における第２の場合は、変速進行はエンジントルク自身で起こるため、イナーシャフェーズ中の必要容量は比較的小さい。
従って、所定時間内にピストンストロークを終了させる油圧を下限値として、最初から容量制御を行う方法を副作用なく行う条件としては、上記第２の場合が適している。
【００１７】
また、本発明は、請求項２に記載のごとくの構成として、本発明は好適に実施でき、同様にして、上記のことを実現することを可能ならしめる。この場合は、更に、締結側自身の容量が主になって変速の進行速度を管理する場合、締結側自身の容量とは無関係に変速が進行する場合につき、タービントルクがドライブ状態かコースト状態かで切換えることができ、従って、かかるタービントルクでの切換えで応じて適切に締結側の制御を変えて上述の変速を好適に遂行させることのできる。
【００１８】
また、請求項３に記載のごとくの構成として、本発明は好適に実施でき、同様にして、上記のことを実現することを可能ならしめる。この場合は、更に、締結側自身の容量が主になって変速の進行速度を管理する第１の場合は、締結側の制御は、ピストンストローク制御、容量制御の順番に行うように制御することができ、本発明は、かかる場合の締結側の制御としては、このような内容のものとして実施することができる。
【００１９】
また、請求項４に記載のごとくの構成として、本発明は好適に実施でき、同様にして、上記のことを実現することを可能ならしめる。この場合は、更に、第１の場合にも、容量制御中にピストンストローク状態を維持することを保障する下限値を設けて、必要容量が小さくなってもピストンストローク状態であることを保障するように制御することができ、従って、たとえ容量制御中に必要容量が下がっても、一度終了したピストンストロークがもどってしまうことがないことを確保することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明一実施の形態になる自動変速機の変速制御装置を示し、１はエンジン、２は自動変速機である。
エンジン１は、運転者が操作するアクセルペダルに連動してその踏み込みにつれ全閉から全開に向け開度増大するスロットルバルブにより出力を加減され、エンジン１の出力回転はトルクコンバータ３を経て自動変速機２の入力軸４に入力されるものとする。
【００２１】
自動変速機２は、同軸突き合わせ関係に配置した入出力軸４，５上にエンジン１の側から順次フロントプラネタリギヤ組６およびリヤプラネタリギヤ組７を載置して具え、これらを自動変速機２における遊星歯車変速機構の主たる構成要素とする。
エンジン１に近いフロントプラネタリギヤ組６は、フロントサンギヤＳ_F 、フロントリングギヤＲ_F 、これらに噛合するフロントピニオンＰ_F 、および該フロントピニオンを回転自在に支持するフロントキャリアＣ_F よりなる単純遊星歯車組とし、
エンジン１から遠いリヤプラネタリギヤ組７も、リヤサンギヤＳ_R 、リヤリングギヤＲ_R 、これらに噛合するリヤピニオンＰ_R 、および該リヤピニオンを回転自在に支持するリヤキャリアＣ_R よりなる単純遊星歯車組とする。
【００２２】
遊星歯車変速機構の伝動経路（変速段）を決定する摩擦要素としてはロークラッチＬ／Ｃ、２速・４速ブレーキ２−４／Ｂ、ハイクラッチＨ／Ｃ、ローリバースブレーキＬＲ／Ｂ、ローワンウエイクラッチＬ／ＯＷＣ、およびリバースクラッチＲ／Ｃを、以下のごとく両プラネタリギヤ組６，７の構成要素に相関させて設ける。
つまり、フロントサンギヤＳ_F はリバースクラッチＲ／Ｃにより入力軸４に適宜結合可能にすると共に、２速・４速ブレーキ２−４／Ｂにより適宜固定可能とする。
【００２３】
フロントキャリアＣ_F はハイクラッチＨ／Ｃにより入力軸４に適宜結合可能にする。
フロントキャリアＣ_F は更に、ローワンウエイクラッチＬ／ＯＷＣによりエンジン回転と逆方向の回転を阻止すると共に、ローリバースブレーキＬＲ／Ｂにより適宜固定可能とする。
そしてフロントキャリアＣ_F と、リヤリングギヤＲ_R との間を、ロークラッチＬ／Ｃにより適宜結合可能とする。
フロントリングギヤＲ_F およびリヤキャリアＣ_R 間を相互に結合し、これらフロントリングギヤＲ_F およびリヤキャリアＣ_R を出力軸６に結合し、リヤサンギヤＳ_R を入力軸４に結合する。
【００２４】
上記遊星歯車変速機構の動力伝達列は、摩擦要素Ｌ／Ｃ，２−４／Ｂ，Ｈ／Ｃ，ＬＲ／Ｂ，Ｒ／Ｃの図２に実線の〇印で示す選択的油圧作動（締結）と、ローワンウェイクラッチＬ／ＯＷＣの同図に実線の〇印で示す自己係合とにより、前進第１速（１st）、前進第２速（２nd）、前進第３速（３rd）、前進第４速（４th）の前進変速段と、後退変速段（Rev ）とを得ることができる。
なお図２に点線の〇印で示す油圧作動（締結）は、エンジンブレーキが必要な時に作動させるべき摩擦要素である。
【００２５】
図２に示す変速制御用摩擦要素Ｌ／Ｃ，２−４／Ｂ，Ｈ／Ｃ，ＬＲ／Ｂ，Ｒ／Ｃの締結論理は図１に示すコントロールバルブボディー８により実現し、このコントロールバルブボディー８には図示せざるマニュアルバルブの他に、ライン圧ソレノイド９、ロークラッチソレノイド１０、２速・４速ブレーキソレノイド１１、ハイクラッチソレノイド１２、ローリバースブレーキソレノイド１３などを挿置する。
【００２６】
ライン圧ソレノイド９はそのＯＮ，ＯＦＦにより、変速制御の元圧であるライン圧（ここに、元圧のライン圧とは、摩擦要素が締結状態にある時の油圧であるライン圧を意味する）を高低切り替えし、図示せざるマニュアルバルブは、希望する走行形態に応じて運転者により前進走行（Ｄ）レンジ位置、後退走行（Ｒ）レンジ位置、または駐停車（Ｐ，Ｎ）レンジ位置に操作されるものとする。
Ｄレンジでマニュアルバルブは、上記のライン圧を元圧としてロークラッチソレノイド１０、２速・４速ブレーキソレノイド１１、ハイクラッチソレノイド１２、ローリバースブレーキソレノイド１３のデューティ制御により対応するロークラッチＬ／Ｃ、２速・４速ブレーキ２−４／Ｂ、ハイクラッチＨ／Ｃ、ローリバースブレーキＬＲ／Ｂの作動油圧を個々に制御し得るようライン圧を所定の回路に供給し、当該各ソレノイドのデューティ制御により図２に示した第１速〜第４速の締結論理を実現するものとする。
Ｒレンジでは、マニュアルバルブはリバースクラッチＲ／Ｃにはライン圧を上記各ソレノイドのデューティ制御に依存することなく直接供給し、ローリバースブレーキＬＲ／Ｂには上記ソレノイドのデューティ制御によって制御された油圧を供給し、これらを締結作動させることにより図２に示した後退の締結論理を実現するものとする。
なおＰ，Ｎレンジでマニュアルバルブはライン圧をどの回路にも供給せず、全ての摩擦要素を解放状態にすることにより自動変速機を中立状態にする。
【００２７】
ライン圧ソレノイド９のＯＮ，ＯＦＦ制御、およびロークラッチソレノイド１０、２速・４速ブレーキソレノイド１１、ハイクラッチソレノイド１２、ローリバースブレーキソレノイド１３のデューティ制御はそれぞれ変速機コントローラ１４により実行し、
そのために変速機コントローラ１４には、エンジン１のスロットル開度ＴＶＯを検出するスロットル開度センサ１５からの信号と、
トルクコンバータ３の出力回転数（変速機入力回転数）であるタービン回転数Ｎ_t を検出するタービン回転センサ１１からの信号と、
自動変速機２の出力軸５の回転数Ｎ_O を検出する出力回転センサ１７からの信号と、
選択レンジを検出するインヒビタスイッチ１８からの信号等をそれぞれ入力する。
【００２８】
変速機コントローラ１０は、マイクロコンピュータを含んで構成され、該当するセンサ、スイッチ等からの入力情報の入力検出回路と、演算処理回路と、該演算処理回路により実行される変速制御のための制御プログラム、ライン圧制御プログラム等の各種制御プログラム、並びに演算結果その他の情報等を記憶格納する記憶回路と、ライン圧ソレノイド９およびソレノイド１０〜１３に駆動用の制御信号を送出する出力回路等とを備えて構成することができる。
変速制御では、変速判断の結果締結すべきこととなった対応締結側摩擦要素（例えば、図２から明らかなように例えば２→３変速時はハイクラッチＨ／Ｃ、例えば３→２変速時は２速・４速ブレーキ２−４／Ｂ、例えば３→４変速時は２速・４速ブレーキ２−４／Ｂ、例えば４→３変速時はロークラッチＬ／Ｃ）のピストンストロークに必要な制御（トルク容量を持つ直前の状態まで該締結側要素のピストンをストロークさせる制御）、締結側の必要容量を確保するための容量制御を含むことができる。
【００２９】
ここに、本発明が関与するＤレンジでの自動変速作用を説明するに、変速機コントローラ１４は図示せざる制御プログラムを実行して、予定の変速マップをもとにスロットル開度ＴＶＯおよび変速機出力回転数Ｎ_O （車速）から、現在の運転状態において要求される好適変速段を検索する。
次いで変速機コントローラ１４は、現在の選択変速段が好適変速段と一致しているか否かを判定し、不一致なら変速指令を発して好適変速段への変速（アップシフト、ダウンシフト）が実行されるよう、つまり図２の締結論理表にもとづき当該変速のための摩擦要素の締結、解放切換えが行われるようソレノイド１０〜１３のデューティ制御により、当該摩擦要素の作動油圧を変更する。
【００３０】
更に、かかる作動油圧の制御にあたり、変速機コントローラ１４は、例えばＤｏｗｎ（ダウン）シフトの場合を例にとっていえば、Ｄｏｗｎシフトでの締結すべき摩擦要素の作動油圧指令値（締結指令圧）の与え方（つくり方）として、以下のごとき処理をも加味して制御を実行するものとし、ここでは、
Ｄｏｗｎシフトにおいて、
〔Ｉ〕：締結側自身の容量が主になって変速の進行速度を管理する場合と、
〔ＩＩ〕：締結側自身の容量とは無関係に変速が進行する場合
の両者で、締結側の制御を変えるよう、選択的に切換える制御をも実行する。
なお、ここでは、「ダウンシフト」「掛け替え変速」の場合を例とするものの、あくまでも、これらは一例であり、本発明は、アップシフトや掛け替えでない変速にも適用できるものであることは既に述べたとおりである。
【００３１】
この場合において、好ましくは、
〔Ｉ〕では、例えば、従来既知のものにおけるようなピストンストローク制御→容量制御を順番に行うものでもあってよい一方、
〔ＩＩ〕では、いつ容量が必要となるのかわからないので、「ピストンストロークが所定時間内に終了すること」を保障する指令油圧を下限値として、変速決定直後から容量制御を行う制御内容とすることができる（図６参照）。
【００３２】
好ましくはまた、かかる選択的な切換えにつき、〔Ｉ〕と〔ＩＩ〕は、タービントルクがドライブ状態かコースト状態かで切換えるものとすることができる。
【００３３】
更に好ましくは、変速機コントローラ１４は、上記〔Ｉ〕の場合にも、容量制御中に「ピストンストローク状態を維持することを保障する下限値」を設けて、必要容量が小さくなったとしても、一度終了したピストンストロークがもどってしまわないようにする（図７参照）。こうするときは、例えばスロットル開度ＴＶＯ変化等により必要容量が下降するようなときでも、必ずピストンストローク状態であることを保障できる。
【００３４】
ここで、或る摩擦要素を作動油圧の低下により解放させつつ、他の摩擦要素を作動油圧の上昇により締結させて行うダウンシフト掛け替え変速について図３以下をも参照して説明するに、この変速が例えばエンジン等の原動機が駆動状態でのアクセルぺダル操作に伴う踏み込みダウン（ドライブダウン）変速の時は、変速機コントローラ１４は、解放すべき摩擦要素の作動油圧の指令値である解放側作動液圧指令値Ｐ_O および締結すべき摩擦要素の作動油圧の指令値である締結側作動液圧指令値Ｐ_C を同図に示すごとくに与えることができる。
【００３５】
同図は、変速指令瞬時から変速制御終了までの間につき、スロットル開度ＴＶＯ、Ｇ（Ｇ波形）、およびギア比の変化推移をも含め、解放側指令圧並びに締結側指令圧それぞれの該期間全体を通した変化推移について例をもって示したものであって、締結側作動液圧指令値Ｐ_C に関していえば、具体的には、上記〔ＩＩ〕の場合の制御、つまり、イナーシャフェーズの進行度合いはこれを締結側摩擦要素で管理できない場面（ドライブダウンでは主に解放側油圧でイナーシャフェーズの進行度合を制御する）に当たる場合における締結指令圧に関する制御内容の一例を例示したものである。
ここに、解放側摩擦要素での制御期間Ｏ１〜Ｏ７、締結側摩擦要素での制御期間Ｃ１〜Ｃ９の基本的な特徴、狙い等については、以下のようである。
先ず締結側作動液圧指令値Ｐ_C について説明する。
【００３６】
Ｃ１（制御）期間：
変速指令（ダウンシフト指令）からＣ１期間中、ここでは、締結側摩擦要素のロスストロークをできるだけ早期に終了させるために指令値Ｐ_C を高いプリチャージ圧とするものとする。
ピストンストロークを進行させるための制御となる。
【００３７】
Ｃ２〜Ｃ４（制御）期間：
ピストンストロークを進行させるための制御。ここでは、バラツキ、低油温による管路抵抗の増加等を考慮しても、イナーシャフェーズが終了する前に必ずピストンストロークが終了させるのが狙い。
《本条件のように、運転者がアクセルを踏み込んだことが変速のきっかけとなるような変速では、運転者が変速に対してラグを感じない時間の範囲内でイナーシャフェーズを終了させる必要があるので、少なくともその時間内にピストンストロークを終了させることを保障できるようにする》
ここに、図示例では、Ｃ１期間に続くその後の期間においては、Ｃ１の制御が高いプリチャージ圧を与える場合にあっては、そのプリチャージ圧のままであるとショックを生ずることから、指令値Ｐ_C を一旦プリチャージ圧よりも低下させて以後Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４の順で摩擦要素のガタ詰め量や、油圧のバラツキ等があっても確実に所定時間内にピストンストロークが終了することが保障できるように、徐々に上昇させる。
基本的には、これにより、締結側摩擦要素は所定時間内に確実にピストンストロークが終了し所定時間内に締結容量を持ち始めることができる。
【００３８】
Ｃ５〜Ｃ７（制御）期間：
締結側摩擦要素の必要容量を確保するための制御。
《狙いとしては、イナーシャフェーズ終了時点の締結側摩擦要素の容量が、解放側摩擦要素の容量と協調して、空吹かないことが保障できるだけの容量になっていること。
（その過程の油圧はあまり重要でない）》
《この制御による指令圧では、要求される時間内にピストンストロークが終了しないことが考えられる。
そこで、Ｃ５〜Ｃ７の制御との大小比較を行い、大きい方の油圧を出力することとして、ピストンストロークを終了することを保障するようにしている。つまり、ピストンストローク終了に必要とされる指令圧より、変速上大きな容量が要求された場合には、Ｃ２〜Ｃ４の制御の計算結果が指令油圧となり、変速上必要とされる容量相当の油圧では、要求される時間内にピストンストロークが終了しない場合には、Ｃ５〜Ｃ７の制御の計算結果が指令圧となる。》
ここに、両者の計算処理が並列に（同時に）実行されつつ、その結果が逐次比較されて最終的な指令圧（Ｐ_C ）が決定されることについては後記で更にＤＯＷＮシフト締結指令圧計算ルーチンのフローチャート（図４）を参照して具体的に述べられる。
なお、上記においていう、「空吹け」あるいは「空吹く」との用語は、ギア比がＤＯＷＮシフトの場合には変速終了後ギア比を超え、更に低速側のギア比に推移している状態を指す（以下同様）。
【００３９】
Ｃ８（制御）期間：
イナーシャフェーズ終了後に油圧をＭＡＸ圧（元圧のライン圧：摩擦要素が締結状態にある時の油圧であるライン圧）まで立ち上げる。
《本来ならば、一気に立ち上げても良い。但し、万が一空吹いた場合に、一気に油圧を立ち上げると、ショックが大きいため、斜め勾配で立ち上げることとする。》
【００４０】
Ｃ９（制御）期間：
締結油圧ＭＡＸ圧保持。
《解放側のＯ６〜Ｏ７制御が終了するまで、ＭＡＸ圧保持して、変速制御の終了を待つ。》
【００４１】
次いで解放側作動液圧指令値Ｐ_O について説明する。
【００４２】
Ｏ１（制御）期間：
変速指令瞬時から解放側摩擦要素の解放応答を確保するために指令値Ｐ_O を所定値までステップ状に低下させる。
ここでは、Ｏ２の制御に入った後、適切な時間でイナーシャフェーズが始まるように、「イナーシャフェーズが始まると想定される油圧」＋「バラツキ等を考えたマージン分の油圧」まで、油圧を下げる。
ここに、「適切な時間」については、ラグが気にならないこと、また、イナーシャフェーズ中の解放側摩擦要素の油圧の制御性を確保するために、急激な解放油圧の変化を伴わずにイナーシャフェーズに移行できるだけの準備期間を確保できることを満たしうるような時間が良い。
【００４３】
Ｏ２（制御）期間：
イナーシャフェーズが始まる油圧を探るために油圧を斜め勾配で落としていく（解放側摩擦要素の容量が下がってきてタービントルクに負けた時点でクラッチが滑り始め、イナーシャフェーズが始まる）。
《勾配が緩すぎると、油圧のバラツキに対して、イナーシャフェーズ開始のタイミングのバラツキが大きくなる。
勾配が急すぎると、イナーシャフェーズ開始後の変速の進行が早くなってしまうため（Ｏ４・Ｏ５制御は、油圧の応答が遅くて間に合わない）、変速前後のタービン回転差が小さい場合には、締結側のピストンストロークの終了が間に合わず、空吹く。》
【００４４】
Ｏ３（制御）期間：
イナーシャフェーズ開始検知後、イナーシャフェーズ開始検知時の油圧と、Ｏ４，Ｏ５制御で作られた油圧をつなぐ。
《イナーシャフェーズ開始検知時に、ステップで油圧が変化するのを防止するため。Ｏ４，Ｏ５制御とは、大小比較をして、大きい方の油圧を出力するようにしているため、Ｏ４，Ｏ５制御の考え方で必要とされる油圧を下回った時点で、自動的にＯ４，Ｏ５制御に切り替わる。》
具体的には、Ｏ２制御と同等の勾配で油圧を抜いていく。Ｏ４，Ｏ５制御から求められる油圧との大小比較で、大きい方の油圧を出力する。
【００４５】
Ｏ４〜Ｏ５（制御）期間：
油圧に容量を持たせることにより、変速の進行を遅らせて、イナーシャフェーズ終了時のタービン回転のソフトランディングを狙う。
《イナーシャフェーズ終了時のタービン回転の変化率が小さくなることにより、締結側の締結タイミングがずれた場合にも、吸収イナーシャ量が減り、ショックが小さくなる。》
油圧に容量をもたせることにより、締結側が容量を持つことによって発生する引きトルク（ここに、引きトルクとは、出力軸トルクが急激に減速方向に変化することを意味する）を小さくする（イナーシャフェーズ中の解放側容量は、出力軸トルクには、正側に働く）。
【００４６】
Ｏ６〜Ｏ７（制御）期間：
イナーシャフェーズ終了後の壁感を防止するために、解放側油圧を引きずらせ、トルクの面取りをする。
万が一、イナーシャフェーズ終了後に空吹いた場合、一気に空吹いてしまわないように、解放側をしばらく保持して、回転上昇量が小さくなるようにする。
かくて、Ｏ７期間においては、図示のごとく所定の変化割合で低下させて最終的に指令値を０（Ｐ_O ＝０）となす。
なお、上記「壁感」とは、車両の前後加速度が急激に上昇する状態を指す（Ｄｒｉｖｅ Ｄｏｗｎの場合は、イナーシャフェーズ終了後に、イナーシャフェーズ中の低めの加速状態から急激に前記状態より高い変速終了後の加速状態に達することを意味する）。
【００４７】
図４は、変速機コントローラ１４がダウンシフトにおいて実行する締結側制御の選択的な切換え処理を含む締結指令圧計算（締結側作動液圧指令値設定）ルーチンの制御プログラムフローチャートの一例であり、以下、更に具体的に図４以下をも参照して説明する。
なお、本プログラムは、一定時間毎の定時割込みにより実行することができる。
【００４８】
図４に示す制御プログラムでは、ステップ１００でダウン（ＤＯＷＮ）シフト締結指令圧計算ルーチンが開始され、本プログラム例では、先ず、ステップ１０１において、既述の〔Ｉ〕の場合と〔ＩＩ〕の場合で締結側摩擦要素の制御を変えるべくそのいずれであるかチェックして選択を行う。ここでは、該ステップ１０１の処理内容としては例えばドライブ（Ｄｒｉｖ）変速か否かを判断する内容のものとし、これはタービントルクが正か負かで判断するものとすることができ、この場合は、上記の選択はタービントルクがドライブ状態かコースト状態かで切換えることができ、こうするとドライブダウンのときとコーストダウンのときとに合わせて切換えることができる。
【００４９】
ステップ１０１の判断の結果、答えが否定（ＮＯ）の場合は、上記〔Ｉ〕の場合（コーストダウン）とみて、本ルーチン中、ステップ１１１以降の処理を選択し、肯定（ＹＥＳ）の場合は、上記〔ＩＩ〕の場合（ドライブダウン）とみて、本ルーチン中、ステップ１２１以降の処理を選択する。
【００５０】
ステップ１１１以下が選択される場合、本プログラム例では、先ず本ステップにおいてピストンストローク制御が終了していないか否かがチェックされる。そして、その答えがＹＥＳのときは、ステップ１１２により、締結指令圧値（Ｐ_C）につき、締結指令圧＝ピストンストローク制御圧と設定すると共に、ステップ１１３でピストンストローク制御終了判断をする。
しかして、該終了判断が得られると、次回ループ以降、処理はステップ１１１からステップ１１４へと進み、本ステップ１１４において容量制御が開始していないか否かがチェックされ、その答えがＹＥＳのときは、ステップ１１５により、締結指令圧＝ピストンストローク制御から容量制御のつなぎ制御圧と設定すると共に、続くステップ１１６では容量制御開始判断をし、該開始判断が得られた場合において、次回ループ以降、処理はステップ１１４からステップ１１５側へ進められ、本ステップ１１５において、締結指令圧値（Ｐ_C ）はこれを締結指令圧＝容量制御圧と設定され、容量制御が開始、実行される。
【００５１】
なお、上記ステップ１１１以下の処理に従った場合の締結側制御におけるピストンストローク等の制御内容について補足して説明しておくと、
ピストンストローク制御では、なるべく早くピストンストロークを終了させ、かつ、ピストンストローク終了時にショックに影響するようなピストンストローク終了に伴うサージ油圧等に起因する急激な容量変化がないようにピストンストロークを終了させる。ピストンストロークの終了判断は、タイマにて行う。従って、確実にピストンストロークが終了するよう、余裕を持たせた時間の設定する。
ピストンストローク制御終了後の掛け替え制御では、ピストンストローク制御の終了を上記のタイマで判断し、トルクフェーズの引き勾配が適切になるような掛け替え勾配でオープン制御で油圧を立ち上げる。続いてイナーシャフェーズ開始から棚圧までの立ち上げ制御を実行する。イナーシャフェーズ開始から、棚圧下限値までをつなぐ。
次いで、棚圧制御を実行する。棚圧の高さはイナーシャフェーズの時間が適切になるように決める。棚圧勾配は、車速毎のデータで決める。
なお、続くＭＡＸ圧立ち上げ制御では、イナーシャフェーズの終了を判断したら、所定の時間は所定の勾配で立ち上げ、その後ＭＡＸ圧に立ち上げる。
従って、この場合は、こうした順で、締結側摩擦要素に対する作動油圧の制御を順次実行させることができる。
【００５２】
他方、上記ステップ１０１によりステップ１２１以下が選択される場合にあっては、本プログラム例では、締結指令圧は、所定時間内にピストンストロークが終了するのに必要な油圧、必要な容量のうちの大きい方の油圧を出力するようにし、狙いの時間でのピストンストローク終了と、ピストンストロークが終了したあとに、必要な容量を確保することの両立を狙って、以下の処理を実行する。
【００５３】
すなわち、ステップ１２１で所定時間にピストンストロークが終了するのに必要な油圧（Ａ圧）を演算し、続くステップ１２２で必要容量（Ｂ圧）を演算する。
更に次のステップ１２３ではこれら求められたＡ圧とＢ圧に関し、Ｂ圧＞Ａ圧による比較、判断をし、結果、その答えがＮＯ（Ａ圧≧Ｂ圧）のときはステップ１２４において締結指令圧値（Ｐ_C ）につき締結指令圧＝Ａ圧と設定する一方（図５（ａ）（または（ｂ）の一部））、答えがＹＥＳ（Ｂ圧＞Ａ圧）のときはステップ１２５において締結指令圧値（Ｐ_C ）につき締結指令圧＝Ｂ圧と設定する（図５（ｂ））。
【００５４】
ここに、ダウンシフトにおいてドライブ変速か否かで締結側制御の適切な使い分けが可能で、ダウンシフト時、ドライブ変速かどうかによらず、ピストンストローク制御と容量制御を独立して順次行う本発明非採用のものの場合にあっては、ピストンストローク制御終了後、即必要容量まで油圧を立ち上げることができず（必ず、ピストンストローク制御〜容量制御のつなぎの勾配が必要）、従ってまた、つなぎの制御が必要であることから（図９）、ピストンストローク終了後すみやかに必要容量が確保できず、更にまた、明細書冒頭の考察事項（ロ）で述べたごとくに、ピストンストロークの終了が正確に推定できないため、タイマでピストンストロークの終了を推定し、ピストンストローク制御を終了すると、余裕を見込んだタイマ設定としなければいけないため、無駄時間が生じてしまい、これも応答性に不利になるなど従来技術の大きな欠点があり、それ故に応答性が要求される踏み込みダウン時の締結側摩擦要素の制御としてはかかる要求を満たすのにきびしいものとなる（０．１秒でもはやくしたい要求に応えにくいものとなる）が、本プログラム例による場合にあっては、Ａ「必要な時間内にピストンストロークが終了する指令圧」と、Ｂ「必要な容量を確保するための指令圧」を並列に（同時に）計算し、大きい方を最終的な指令圧とすることが可能となる。こうすることにより、
必ず必要な時間にピストンストロークが終了する、
ピストンストローク終了後すみやかに必要容量を確保する、
のこれらが両立できる。
また、前述したステップ１１１以下が選択されてピストンストローク制御、容量制御がなされる過程では例えば学習等もそれぞれの過程で個々独立して行うことができるわけであるが、ステップ１２１側が選択される場合も、上記のごとくに並列的に計算しておいて最終的に適用するものを決定することができると、この場合であっても、そうした点は有利に活用でき、望むときは、例えばそれぞれの演算過程（ステップ１２１，ステップ１２２）で、学習や低温時の補正も、Ａ，Ｂ独立して行い得て、自動的にＡ，Ｂ両方の目的を達成できる。
【００５５】
図５をみると、ここでは、実圧の上昇変化の様子を含めた推移状態の２つのケース（Ａ＞Ｂのケース、途中から大小関係が逆転しＢ＞Ａに至るケース）が代表的に示されている。これによると、図（ａ）では実圧は上昇の過程でＢを超えピストンストローク終了後必要容量以上の油圧となるケースであることが、また図（ｂ）をみると、ピストンストローク終了後すみやかに必要容量まで油圧が上昇することが、また、Ｂ＞Ａなので、当然必要時間内にピストンストロークが終了することは保障されることがわかる。
なお、図（ａ）の場合は、ピストンストローク終了後必要容量以上の油圧となるが、すなわち、結果として、必要容量以上の容量を発生してしまうこととなるが、これ以下の指令値だと、所定時間以内にピストンストロークを終了し、狙いの時間以内に容量を発生するという前提条件が満たせない可能性があることから、これをもって良しとすべきものである。つまり、狙い通りの容量にならないということに対して、これは更に大きな不具合（この場合だと、所定の時間以内にピストンストロークが終了しない結果、容量が欲しいタイミングにまったく容量が持てないという状況が生じうるという不具合）を避けるためにはやむを得ないことである。
【００５６】
従って、図４に戻って、ステップ１０１によりステップ１２１側が選択されると、この場合にあっては、上記ステップ１２３の判断のもと、上記ステップ１２１，プ１２２で求められかつ上記ステップ１２４またはステップ１２５のいずれかで設定されるものが最終的な締結指令圧として締結側摩擦要素に対する作動油圧の上昇制御に適用されて適切な締結側制御が実行されていくこととになる。
【００５７】
かくして、以上のような制御によれば、ダウンシフトでもドライブ変速かそうでないダウンシフトかで締結側の制御を変えて適切な使い分けが可能で、きめ細かな制御を実現し得て対応性を高められ、明細書冒頭での考察事項（イ）〜（ニ）の観点からも良好な解決策となる。
ダウンシフトでの締結指令圧決定に際しタービントルクがドライブ状態かコースト状態かで切換えることができ（ステップ１０１）、ステップ１１１側が選択され締結側自身の容量が主になって変速の進行速度を管理する場合（上記〔Ｉ〕の場合）のダウンシフトのときなら、ピストンストローク制御、容量制御を順番に行うようにすることが可能であると共に（ステップ１１１〜１１７）、ステップ１２１側が選択され締結側自身の容量とは無関係に変速が進行する場合（〔上記ＩＩ〕の場合）のダウンシフトのときなら、図６に併せて示すごとくに、「ピストンストロークが所定時間内に終了すること」を保障する指令油圧を下限値として、変速決定直後から容量制御を行うようにすることが可能である（ステップ１２１〜１２５）。
【００５８】
図６には、下限値＝ピストンストロークの終了を保障する油圧（ステップ１２１）と、必要容量（どのようなタイミングで大きくなるかわからない）（ステップ１２１）と、更には最終的な指令圧（ステップ１２４，１２５）との関係が示されており、ここに、必要容量はどのようなタイミングで大きくなるかわからず、いつ容量が必要となるかわからなくても（考察図８）、指令圧としてかかる最終的な指令圧によるものを指令圧と設定することができることから、
所定時間内にピストンストロークが終了することを保障することと、
ピストンストローク終了後は、すみやかに必要容量の油圧以上に上昇することとの、両者を成り立たせることができる。
【００５９】
従って、既に考察したドライブダウン変速の締結油圧に要求される性能等についてもそれらを能く満たし得て、考察図９による制御によったとしたら、ピストンストローク制御中に容量が必要となる場合がありうるところそうした場合に対応できず、一方でまた、どうしても無駄時間が生ずるのを回避できず、応答性が必要とされる変速には不向きであるのに対し、
本制御を採用すると、
「所定時間内にピストンストロークが終了することを保障する油圧」を下限値としているので、確実に必要時間内にピストンストロークが終了するものとすることができ、
常に容量制御を行っているので、ピストンストロークさえ終了すれば、即座に必要容量が確保でき、
必要容量がはやくから大きくなると、指令油圧もはやくから大きくなるので、よりはやくピストンストロークが終了し、よりはやく容量を確保でき、
容量制御中に必要容量が下がっても、ピストンストロークがもどってしまうことはない。
【００６０】
図７をみると、同図には、例えばスロットル開度ＴＶＯ変化等によりもし必要容量が下降したとした場合において、そのとき、下限値（ピストンストロークがもどらないことを保障する）で必ずピストンストローク状態であることを保障できることが例示されている。
【００６１】
従って、締結側自身の容量が主になって変速の進行速度を管理する場合（上記〔Ｉ〕の場合）にも、容量制御中に「ピストンストローク状態を維持することを保障する下限値」を設けて、必要容量が小さくなったとしても、一度終了したピストンストロークがもどってしまわないようにすることができる。
本発明は、このようにして実施することもできる。
【００６２】
なお、本発明は、以上の実施の態様に限定されるものではない。
例えば、上記実施の形態においては、自動変速機が摩擦要素の作動油圧を個々のソレノイドで直接的に制御されるようにした直動弁式である場合について説明したが、本発明はかかる自動変速機の型式に限定されるものではなく、他の型式の自動変速機に対しても同様の考え方により適用可能で、これらの場合も同様の作用効果を奏し得ること勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態になる変速制御装置を具えた自動変速機の伝動列、およびその変速制御システムを示す概略系統図である。
【図２】 同自動変速機の選択変速段と、摩擦要素の締結論理との関係を示す図である。
【図３】 同変速制御装置がダウンシフト掛け替え変速を行う場合を例にとって示す、締結側作動液圧指令値および解放側作動液圧指令値の時系列変化等の一例のタイムチャートである。
【図４】 変速機コントローラがダウンシフトにおいて実行する締結側作動液圧指令値（締結指令圧）計算ルーチンの一例を示すプログラムフローチャートである。
【図５】 締結指令圧の設定制御の内容の説明に供する図で、「必要な時間内にピストンストロークが終了する指令圧」と「必要な容量を確保するための指令圧」とで前者が後者より大の場合、および後者が前者より大の場合を含めて示す説明図である。
【図６】 同じく、最終的な指令圧の設定の態様の説明に供する説明図である。
【図７】 同じく、容量制御中にピストンストロークがもどってしまわないようになす場合の説明に供する説明図である。
【図８】 考察事項の説明に供する図にして、タービン回転数（変速機入力回転数）と締結側必要容量との関係を示す図である。
【図９】 同じく、ピストンストローク制御と容量制御との関係を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ エンジン
２ 自動変速機
３ トルクコンバータ
４ 入力軸
５ 出力軸
６ フロントプラネタリギヤ組
７ リヤプラネタリギヤ組
８ コントロールバルブ
９ ライン圧ソレノイド
１０ ロークラッチソレノイド
１１ ２速・４速ブレーキソレノイド
１２ ハイクラッチソレノイド
１３ ローリバースブレーキソレノイド
１４ 変速機コントローラ
１５ スロットル開度センサ
１６ タービン回転センサ
１７ 出力回転センサ
１８ インヒビタスイッチ
１９ 油圧スイッチ
Ｌ／Ｃ ロークラッチ
２−４／Ｂ ２速・４速ブレーキ
Ｈ／Ｃ ハイクラッチ
ＬＲ／Ｂ ローリバースブレーキ
Ｒ／Ｃ リバースクラッチ
Ｌ／ＯＷＣ ローワンウエイクラッチ

Claims (4)

1. 複数の摩擦要素を有し、作動液圧の上昇により、少なくとも第１の摩擦要素を締結させることにより変速が可能な自動変速機における変速制御装置であって、
   締結側自身の容量が主になって変速の進行速度を管理する第１の場合と、締結側自身の容量とは無関係に変速が進行する第２の場合とで、締結側の制御を切換えるようにすると共に、第２の場合は、ピストンストロークが所定時間内に終了することを保障する指令圧を下限値として、変速決定直後から容量制御を行うよう制御することを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
2. 前記第１の場合と第２の場合は、タービントルクがドライブ状態かコースト状態かで切換えるよう制御することを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の変速制御装置。
3. 前記第１の場合は、ピストンストローク制御、容量制御の順番に行うように制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動変速機の変速制御装置。
4. 前記第１の場合にも、容量制御中にピストンストローク状態を維持することを保障する下限値を設けて、必要容量が小さくなってもピストンストローク状態であることを保障するように制御することを特徴とする請求項３に記載の自動変速機の変速制御装置。

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