JP4012581B2 - 自動変速機の変速制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用等に用いられる自動変速機に関し、さらに詳しくは、シフトダウン時に前段係合要素および次段係合要素の係合作動油圧（係合力）を制御する変速制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機は複数のギヤ列を有して構成され、このギヤ列により構成される複数の動力伝達経路を、クラッチ、ブレーキ等といった係合要素を油圧により係合させて選択し、入力回転の変速を行わせるようになっている。このような変速機において変速を行うに際しては、変速前段の動力伝達経路設定用の係合要素（前段係合要素）を解放するとともに、変速次段の動力伝達経路設定用の係合要素（次段係合要素）を係合させる。
【０００３】
そして、このような変速をスムーズ且つタイムラグなく行わせるには、各係合要素の解放又は係合タイミングを正確に設定するとともに、各係合要素の解放又は完全係合に至るまでの係合力の制御を適正に行う必要がある。例えば、特開昭６２−２４６６５３号公報には、変速指令発生後、前段係合要素の係合作動油圧を低下させてこの係合要素にある程度のスリップを生じさせる一方、次段係合要素の無効ストローク詰めを行い、その後、次段係合要素の係合開始とともに前段係合要素を解放し、徐々に次段係合要素の係合作動油圧を増加させる手法が提案されている。
【０００４】
また、特公平６−８６６５号公報には、パワーオン状態でダウンシフトが行われるときの変速制御方法が開示されている。この制御では、まず前段係合要素の係合油圧を徐々に低下させ、これに応じてトルクコンバータのタービン回転が上昇するが、この回転を次段係合に対応する目標回転となるように前段係合油圧を再び上昇させる制御を行い、この後順次前段から次段へのトルク伝達容量を切り換える制御を行うようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようになダウンシフト変速では、前段係合要素を解放させた後、次段係合要素を係合させるときに、前段係合要素をあまり急速に解放させると次段係合要素の係合が追いつかず、次段係合時すなわち変速終了時に変速ショックが発生したり、エンジン回転が吹きあがったりするという問題がある。逆に前段係合要素をあまり緩やかに解放させたのでは、前段係合要素のスリップ時間が長くなりすぎて、前段係合要素が発熱したり摩耗したりし易いという問題がある。また、次段係合要素の係合タイミングも前段係合要素の解放に会わせて正確に制御しないと変速ショック、変速遅れなどの問題が生じやすい。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、シフトダウン変速をスムーズ且つタイムラグなく行えるような自動変速機の変速制御方法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】
上記の目的を達成するために、本発明のパワーオン・シフトダウン変速制御方法は、前段係合要素の係合作動油圧を速やかに解放油圧まで低下させる油圧指令信号を出力する前段解放ステージと、前段係合要素の係合作動油圧を解放油圧より高い油圧に設定する油圧指令信号を出力する前段制御ステージと、次段係合要素の係合作動油圧を無効ストローク詰めを行わせるに必要な所定高圧に設定する油圧指令信号を出力する次段無効ストローク詰めステージと、次段係合要素の係合作動油圧を係合直前の状態で待機保持させるに必要な待機油圧に設定する油圧指令信号を出力する次段待機ステージと、前段係合要素を完全に解放させる油圧指令信号を出力する前段最終ステージと、次段係合要素を完全に係合させる油圧指令信号を出力する次段最終ステージとを有し、これら各ステージを順次行わせて変速制御を行うようになっている。
【０００８】
この変速制御においては、まずシフトダウン指令の出力後に、前段解放ステージに基づく前段係合要素の係合制御を開始し、前段係合要素のスリップ率が前段側第１スリップ率まで増加したときに、前段制御ステージに基づく前段係合要素の係合制御に移行するとともに、次段無効ストローク詰めステージに基づく次段係合要素の係合制御を開始する。そして、前段係合要素のスリップ率が前段側第２スリップ率まで増加したときに、次段待機ステージに基づく次段係合要素の係合制御に移行し、次段係合要素のスリップ率が零に近い係合判断スリップ率まで低下したときに、前段最終ステージに基づく前段係合要素の係合制御と、次段最終ステージに基づく次段係合要素の係合制御とに移行する。
【０００９】
パワーオン状態でのシフトダウン変速においては、前段係合要素を解放するとパワーオン状態にあるエンジン回転は急速に上昇するのであるが、前段係合要素がスリップを開始したとき（すなわち、そのスリップ率が前段側第１スリップ率まで増加したとき）に前段制御ステージに移行して前段係合要素のスリップが適度な増加を示すように制御される。このため、次段係合要素をショックなくスムーズに係合させることが容易となり、スムーズなパワーオン・シフトダウン変速が得られる。
【００１０】
さらに、この制御では前段係合要素がスリップを開始すると同時に次段無効ストローク詰めステージを実行して次段の無効ストローク詰めを行い、次段を係合直前の状態で待機させるので、この後の次段係合をタイミング遅れなく行わせることが容易である。なお、この無効ストローク詰めは所定高圧を設定する指令信号に基づいて行われ、且つ次段係合要素のスリップが大きい状態のときに行われるため、無効ストローク詰めの完了を正確に行わないと、次段係合要素が急激に係合してしまい変速ショックなどの問題が生じやすい。本発明の方法では、前段係合要素のスリップ率に基づいてこの無効ストローク詰めを判断しているため、無効ストローク詰めが完了した時点を正確に把握することが可能である。
【００１１】
なお、スリップ率は各係合要素における入出力回転数比に基づいて求めることができる。また、シフトダウン指令の出力から第１所定時間Ｔ１が経過した後に、前段解放ステージに基づく前段係合要素の係合制御を開始するのが好ましい。さらに、次段無効ストローク詰めステージに基づく次段係合要素の係合制御の開始判断を、前段係合要素のスリップ率に変えてシフトダウン指令の出力からの経過時間に基づいて判断しても良い。すなわち、この経過時間が第２所定時間Ｔ２となったときに次段無効ストローク詰めステージに基づく次段係合要素の係合制御を開始させるようにしても良い。
【００１２】
本発明においては、前段制御ステージを、前段係合要素の係合作動油圧を解放油圧から緩やかに増加させる増トルク制御ステージと、前段係合要素のスリップ増加率が大きいほど大きくなる目標スリップ増加率を設定し、前段係合要素のスリップ増加率がこのように設定された目標スリップ増加率となるように前段係合要素の係合作動油圧をフィードバック制御する第１フィードバック制御ステージとから構成することができ、この場合には、前段係合要素のスリップ率が前段側第１スリップ率まで増加したときに増トルク制御ステージに基づく前段係合要素の係合制御に移行し、この後、前段係合要素のスリップ率が前段側第２スリップ率まで変化したときに第１フィードバック制御ステージに基づく前段係合要素の係合制御に移行する。
【００１３】
さらに、前段制御ステージに、目標スリップ増加率を一定値に設定するとともにこの一定目標スリップ増加率が得られるように前段係合要素の係合作動油圧をフィードバック制御する第２フィードバック制御ステージを設け、次段係合要素のスリップ率が切換判断スリップ率まで低下したときに第１フィードバック制御ステージに基づく前段係合要素の係合制御から第２フィードバック制御ステージに基づく前段係合要素の係合制御に切り換えるようにするのが望ましい。
【００１４】
このようなフィードバック制御を行うと、前段係合要素のスリップ率変化を所望の値に設定して、次段係合要素をタイミング良く且つスムーズに係合させることが容易となる。
【００１５】
一方、次段係合要素の係合作動油圧を待機油圧から中間係合油圧まで緩やかに増加させる次段係合制御ステージを設けることもでき、このときには、次段待機ステージに基づく次段係合要素の係合制御中に、次段係合要素のスリップ率が切換判断スリップ率まで低下したときから第３所定時間の経過後に次段係合制御ステージに基づく次段係合要素の係合制御に切り換える。このようにすると、次段係合要素のスリップが小さくなって係合状態に近づいたときに、次段係合要素を徐々に係合させるため、次段係合要素をさらにタイミング良く且つスムーズに係合させることが容易となる。
【００１６】
一方、本発明のパワーオフ・シフトダウン変速制御方法は、前段係合要素の係合作動油圧を速やかに解放油圧まで低下させる油圧指令信号を出力する前段解放ステージと、次段係合要素の係合作動油圧を無効ストローク詰めを行わせるに必要な所定高圧に設定する油圧指令信号を出力する次段無効ストローク詰めステージと、次段係合要素の係合作動油圧を次段係合要素をある程度係合させるのに必要な係合待機油圧に設定する油圧指令信号を出力する次段待機ステージと、次段係合要素の係合作動油圧を係合待機油圧から緩やかに増加させる次段係合制御ステージと、前段係合要素を完全に解放させる油圧指令信号を出力する前段最終ステージと、次段係合要素を完全に係合させる油圧指令信号を出力する次段最終ステージとを有して構成される。
【００１７】
この変速制御方法においては、シフトダウン指令の出力後に、前段解放ステージに基づく前段係合要素の係合制御を開始し、シフトダウン指令の出力から所定時間が経過したときに、次段無効ストローク詰めステージに基づく次段係合要素の係合制御を開始し、前段係合要素のスリップ率が前段側所定スリップ率まで増加したときに、次段待機ステージに基づく次段係合要素の係合制御に移行し、次段待機ステージに基づく次段係合要素の係合制御中に、次段係合要素のスリップ率が切換判断スリップ率まで低下したときに次段係合制御ステージに基づく次段係合要素の係合制御に切り換え、次段係合要素のスリップ率が零に近い係合判断スリップ率まで低下したときに、次段最終ステージに基づく次段係合要素の係合制御に移行する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施例について説明する。
本発明に係る変速制御方法により変速制御がなされる自動変速機の動力伝達系構成を図１に示している。
この変速機は、エンジン出力軸１に接続されたトルクコンバータ２と、このトルクコンバータ２のタービン軸に接続された変速機入力軸３とを有し、入力軸３の上にプラネタリ式変速機構が配設されている。
【００２０】
この変速機構は、変速機入力軸３の上に並列に配置された第１、第２および第３プラネタリギヤ列Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３を有する。各ギヤ列はそれぞれ、中央に位置する第１〜第３サンギヤＳ１，Ｓ２，Ｓ３と、これら第１〜第３サンギヤに噛合してその周りを自転しながら公転する第１〜第３プラネタリピニオンＰ１，Ｐ２，Ｐ３と、このピニオンを回転自在に保持してピニオンの公転と同一回転する第１〜第３キャリアＣ１，Ｃ２，Ｃ３と、上記ピニオンと噛合する内歯を有した第１〜第３リングギヤＲ１，Ｒ２，Ｒ３とから構成される。
なお、第１および第２プラネタリギヤ列Ｇ１，Ｇ２はダブルピニオン型プラネタリギヤ列であり、第１および第２ピニオンＰ１，Ｐ２は、図示のようにそれぞれ２個のピニオンＰ１１，Ｐ１２およびＰ２１，Ｐ２２から構成される。
【００２１】
第１サンギヤＳ１は入力軸３に常時連結され、第１キャリアＣ１は常時固定保持され、第２サンギヤＳ２と第１ブレーキＢ１を介して係脱可能に連結されており、第２サンギヤＳ２は第１ブレーキＢ１により固定保持可能である。第１リングギヤＲ１は第３クラッチＣＬ３を介して第１キャリアＣ１および第２サンギヤＳ２と係脱自在に連結されている。第２キャリアＣ２と第３キャリアＣ３とが常時連結されるとともに出力ギヤ４とも常時連結されている。第２リングギヤＲ２と第３リングギヤＲ３とは常時連結されており、これらが第２ブレーキＢ２により固定保持可能であるとともにワンウェイクラッチＢ３を介してケースに接続されて前進側駆動方向の回転に対してのみブレーキ作用を生じさせるようになっており、さらに、これらは第２クラッチＣＬ２を介して入力軸３と係脱可能に連結している。第３サンギヤＳ３は第１クラッチＣＬ１を介して入力軸と係脱可能に連結している。また、入力回転センサー９ａと出力回転センサー９ｂとが図示のように配設されている。
【００２２】
以上のように構成した変速機において、第１〜第３クラッチＣＬ１〜ＣＬ３および第１，第２ブレーキＢ１，Ｂ２の係脱制御を行うことにより、変速段の設定および変速制御を行うことができる。具体的には、表１に示すように係脱制御を行えば、前進５速（１ＳＴ，２ＮＤ，３ＲＤ，４ＴＨ，５ＴＨ）、後進１速（ＲＥＶ）を設定できる。
【００２３】
なお、この表１において、１ＳＴにおける第２ブレーキＢ２に括弧を付けているが、これは第２ブレーキＢ２を係合させなくてもワンウェイクラッチＢ３の作用により１ＳＴ変速段が設定できるからである。すなわち、第１クラッチＣＬ１を係合させれば、第２ブレーキＢ２を係合させなくても１ＳＴ変速段の設定が可能である。但し、ワンウェイクラッチＢ３は駆動側とは逆の動力伝達は許容できず、このため、第２ブレーキＢ２が非係合状態であるときの１ＳＴはエンジンブレーキの効かない変速段となり、第２ブレーキＢ２を係合させればエンジンブレーキの効く変速段となる。なお、Ｄレンジの１ＳＴはエンジンブレーキの効かない変速段である。
【００２４】
【表１】
【００２５】
次に、第１〜第３クラッチＣＬ１〜ＣＬ３と第１，第２ブレーキＢ１，Ｂ２の係脱制御を行うための制御装置を図２〜図４に基づいて説明する。なお、図２〜図４は制御装置の各部を示し、これら三つの図により一つの制御装置を構成している。また、各図の油路のうち、終端に丸囲みのアルファベット（Ａ〜Ｙ）が付いているものは、他の図の同じアルファベットが付いた油路と繋がっていることを意味する。さらに、図における×印はその部分がドレンされていることを意味する。
【００２６】
この制御装置には油圧ポンプ１０から作動油が供給されており、この作動油がレギュレータバルブ２０によりライン圧Ｐ１に調圧されて油路１００に送られ、図示のように供給される。
この制御装置内には、このレギュレータバルブ２０の外に、運転席のシフトレバーに繋がり運転者のマニュアル操作により作動されるマニュアルバルブ２５と、６個のソレノイドバルブＳＡ〜ＳＦと、６個の油圧作動バルブ３０，３５，４０，４５，５０，５５と、４個のアキュムレータ７１〜７４とが配設されている。ソレノイドバルブＳＡ，ＳＣ，ＳＦはノーマルオープンタイプのバルブでソレノイドが通電オフのときにはこれらバルブは開放される。一方、ソレノイドバルブＳＢ，ＳＤ，ＳＥはノーマルクローズタイプのバルブでソレノイドが通電オフのときにはこれらバルブは閉止される。
【００２７】
なお、以下においては、バルブ３０をリデューシングバルブ、バルブ３５をＬ−Ｈシフトバルブ、バルブ４０をＦＷＤ圧スイッチングバルブ、バルブ４５をＲＥＶ圧スイッチングバルブ、バルブ５０をデリバリーバルブ、バルブ５５をリリーフバルブと称する。
【００２８】
上記マニュアルバルブ２５の作動と、ソレノイドバルブＳＡ〜ＳＦの作動とに応じて各バルブが作動され、変速制御が行われる。この場合での各ソレノイドバルブの作動とこの作動に伴い設定される速度段との関係は下記表２に示すようになる。この表２におけるＯＮ，ＯＦＦはソレノイドのＯＮ，ＯＦＦを表している。なお、この表２においてはソレノイドバルブＳＦの作動は表示していないが、このソレノイドバルブＳＦはリバース速度段設定時にライン圧を増圧するときに用いるものであり、変速段設定には使用されないものであるためである。
【００２９】
【表２】
【００３０】
上記制御について、以下に説明する。
まず、シフトレバーによりＤレンジ（前進側レンジ）が設定され、マニュアルバルブ２５のスプール２６がＤ位置に移動した場合を考える。図においては、スプール２６はＮ位置にあり、右端フック部がＤ位置まで右動されてスプール２６はＤ位置に位置する。このとき、ライン圧Ｐ１を有する作動油は、油路１００から分岐する油路１０１，１０２に送られ、ＦＷＤスイッチングバルブ４０のスプール溝を通って油路１０３からマニュアルバルブ２５に送られる。そして、スプール２６の溝を介して油路１１０および１２０に送られる。なお、油路１１０はこの状態ではＲＥＶスイッチングバルブ４５において閉塞されている。
【００３１】
油路１２０に送られたライン圧Ｐ１の作動油は、分岐油路１２１，１２２，１２３，１２４，１２５を介してそれぞれソレノイドバルブＳＦ，ＳＥ，ＳＤ，ＳＢ，ＳＡに供給される。油路１２０のライン圧Ｐ１はＬ−Ｈシフトバルブ３５の右端にも作用し、このバルブ３５のスプール３６を左動させる。油路１２０の分岐油路１２６はデリバリーバルブ５０の右側に繋がり、油路１２６から分岐する油路１２７はリリーフバルブ５５の左端に繋がり、このバルブ５５のスプール５６，５７を右動させる。
【００３２】
一方、油路１０３の分岐油路１０３ａはＦＷＤスイッチングバルブ４０の右端に繋がり、ライン圧Ｐ１によりスプール４１は左方に押圧される。油路１０３の分岐油路１０４は左動されたＬ−Ｈシフトバルブ３５のスプール３６の溝を介して油路１０５に送られ、ライン圧Ｐ１をＦＷＤスイッチングバルブ４０の左側に作用させる。油路１０４の分岐油路１０６はＲＥＶスイッチングバルブ４５の右端に繋がり、ライン圧Ｐ１によりそのスプール４６を左動状態で保持させる。
また、油路１０３の分岐油路１０７はソレノイドバルブＳＣに繋がり、ソレノイドバルブＳＣにもライン圧Ｐ１が供給される。
【００３３】
以上のように、ソレノイドバルブＳＡ〜ＳＦにはそれぞれライン圧Ｐ１が供給されており、このバルブの開閉制御によりライン圧Ｐ１を有した作動油の供給制御を行うことができる。
【００３４】
ここでまず、１ＳＴ変速段を設定する場合を説明する。なお、変速段の設定では表２に示すようにソレノイドバルブＳＦは関係しないので、ここではソレノイドバルブＳＡ〜ＳＥについてのみ考える。
１ＳＴでは、表２に示すように、ソレノイドバルブＳＣがオンで、それ以外がオフであり、ソレノイドバルブＳＡのみが開放され、他のソレノイドバルブは閉止される。ソレノイドバルブＳＡが開放されると、油路１２５から油路１３０にライン圧Ｐ１が供給され、油路１３０からＤ位置に位置したマニュアルバルブスプール２６の溝を通って油路１３１にライン圧Ｐ１が供給される。
【００３５】
油路１３１の分岐油路１３１ａはリリーフバルブ５５の右端に繋がっており、ライン圧Ｐ１がリリーフバルブ５５の右端に作用する。さらに、油路１３１から分岐する油路１３２を介してライン圧Ｐ１は第１クラッチＣＬ１に供給され、第１クラッチＣＬ１が係合される。なお、このクラッチ圧ＣＬ１の変化は第１アキュムレータ７１により調整される。
【００３６】
なお、第２クラッチＣＬ２はリリーフバルブ５５（このときスプール５６，５７は右動状態）からソレノイドバルブＳＢを介してドレンに繋がり、第３クラッチＣＬ３はソレノイドバルブＳＣを介してドレンに繋がり、第１ブレーキＢ１はリリーフバルブ５５からソレノイドバルブＳＣを介してドレンに繋がり、第２ブレーキＢ２はマニュアルバルブ２５を介してドレンに繋がる。このため、第１クラッチＣＬ１のみが係合されて１ＳＴ速度段が設定される。
【００３７】
次に、２ＮＤ速度段を設定する場合を考える。このときには、ソレノイドバルブＳＤがオフからオンに切り換わり、ソレノイドバルブＳＤも開放される。これにより、油路１２３から油路１４０にライン圧Ｐ１が供給され、スプール５６，５７が右動した状態のリリーフバルブ５５から油路１４１を介して第１ブレーキＢ１にライン圧Ｐ１を有した作動油が供給される。このため、第１クラッチＣＬ１および第１ブレーキＢ１がともに係合されて２ＮＤ速度段が設定される。
【００３８】
３ＲＤ速度段を設定するときには、ソレノイドバルブＳＣがオンからオフに切り換わり、ソレノイドバルブＳＤがオフに戻される。ソレノイドバルブＳＤがオフに戻るため、第１ブレーキＢ１は開放される。ソレノイドバルブＳＣがオフに切り換わることにより、これが開放され、油路１０７からライン圧Ｐ１を有した作動油が油路１４５を介して第３クラッチＣＬ３に供給される。これにより第３クラッチＣＬ３が係合されて３ＲＤ速度段が設定される。
このとき同時に、油路１４５から分岐する油路１４６を介してライン圧Ｐ１がデリバリーバルブ５０の左側に作用し、油路１４７を介してライン圧Ｐ１がリリーフバルブ５５の右端に作用する。
【００３９】
４ＴＨ速度段を設定するときには、ソレノイドバルブＳＢをオフからオンに切換えるとともに、ソレノイドバルブＳＣをオンに戻す。ソレノイドバルブＳＣがオンに戻されるため、第３クラッチＣＬ３は解放される。一方、ソレノイドバルブＳＢがオンに切り換わることにより、ソレノイドバルブＳＢが開放され、油路１２４からライン圧Ｐ１が油路１５０，１５１に供給され、右動したスプール５６の溝から油路１５２を介して第２クラッチＣＬ２にライン圧Ｐ１が供給される。このため、第２クラッチＣＬ２が係合されて４ＴＨ速度段が設定される。
【００４０】
５ＴＨ速度段を設定するときには、ソレノイドバルブＳＡをオフからオンに切り換えるとともにソレノイドバルブＳＣをオンからオフに切り換える。ソレノイドバルブＳＡがオフからオンに切り換わると、油路１３０へのライン圧Ｐ１の供給が遮断され、且つ第１クラッチＣＬ１はソレノイドバルブＳＡを介してドレンに繋がり、第１クラッチＣＬ１は解放される。一方、ソレノイドバルブＳＣがオフに切り換えられると、上述のように第３クラッチＣＬ３が係合され、この結果５ＴＨ速度段が設定される。
【００４１】
以上のようにして各クラッチ、ブレーキの係合制御が行われるのであるが、ここで、本発明の方法に基づいて行われるシフトダウンの係合制御を図５に示すタイムチャートと図６〜図８に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００４２】
図６のフローチャートに示すように、ステップＳ２でシフト指令が出力されたか否かが判断されており、出力されたと判断されると、さらにステップＳ４においてそのシフト指令がシフトダウン指令か否かが判断される。シフトダウン指令のときは、ステップＳ６においてスロットル開度θTHが所定開度θａよりも大きいか否かが判断され、θTH＞θａと判断されるとステップＳ１０に進み、パワーオン・シフトダウン制御が行われる。一方、θTH≦θａと判断されるとステップＳ１２に進み、パワーオフ・シフトダウン制御が行われる。この後、変速完了と判断されるとこの制御が終了する（ステップＳ１６，Ｓ１８）。
【００４３】
パワーオン・シフトダウン制御は、図７および図８に示すフローチャートに従って行われる。なお、ここではタイムチャートに示すように、時間ｔ0 において３速段から２速段へのシフトダウン指令が出された場合について説明する。このタイムチャートには、第３クラッチＣＬ３および第１ブレーキＢ１の係合作動油圧Ｐ（ＣＬ３），Ｐ（Ｂ１）、トルクコンバータのタービン回転ＮT、タービン加速度αT、および車体加速度Ｇの経時変化も示している。
【００４４】
このパワーオン・シフトダウン制御では、３速段（前段）設定用のソレノイドバルブＳＣと２速段（次段）設定用のソレノイドバルブＳＤとが制御される。ソレノイドバルブＳＣ、ＳＤのオン・オフおよびデューティ比を決めるための信号が、請求の範囲にいう油圧指令信号であり、タイムチャートにはこれら油圧指令信号をＳＣ、ＳＤとして示している。なお、ソレノイドバルブＳＣはノーマルオープンタイプであるのでＯＦＦの時に全開となるが、ソレノイドバルブＳＤはノーマルクローズタイプであるのでＯＮの時に全開となる。
【００４５】
図７にソレノイドバルブＳＣの制御フロー（すなわち、前段係合油圧制御フロー）を示している（ステップＳ２０）。ここでは、ステップＳ２２において、シフトアップ指令が出力された直後から所定時間Ｔ１のカウントがスタートする。これと同時に、図８に示すソレノイドバルブＳＤの制御フロー（すなわち、次段係合油圧制御フロー）においては、ステップＳ５２において、シフトアップ指令が出力された直後から所定時間Ｔ２（＞Ｔ１）のカウントがスタートする。このときパワーオン状態なので、トルクコンバータのタービン回転ＮTは上昇傾向にある。
【００４６】
ソレノイドバルブＳＣ側のステップＳ２４において所定時間Ｔ１の経過が判断されると（時間ｔ１）、ステップＳ２６に進み、前段解放ステージＳＴＯ１が開始される。この前段解放ステージＳＴＯ１では、タイムチャートに示すように、ソレノイドバルブＳＣがオン側に非常に近いデューティ比で制御される。この結果、ソレノイドバルブＳＣの開放量は非常に小さくなり、完全係合状態にあった第３クラッチＣＬ３の係合作動油圧Ｐ(CL3)が急速に解放油圧（最小油圧）まで低下して、第３クラッチＣＬ３の係合力が急速に低下し、第３クラッチＣＬ３がスリップし始める。これに応じて、タービン回転数ＮTも徐々に上昇する。
【００４７】
本変速制御装置内においては、入力回転センサ９ａと出力回転センサ９ｂの検出値および２速段のギヤ比から第３クラッチＣＬ３（前段係合要素）の入出力回転数比ｅCLOおよび第１ブレーキＢ１（次段係合要素）の入出力回転数比ｅCLRを演算している。これら入出力回転数比が前段係合要素（第３クラッチＣＬ３）および次段係合要素（第１ブレーキＢ１）のスリップ率に対応し、入出力回転数比が１．０のときにスリップ率が零となる。
【００４８】
上述のようにして第３クラッチＣＬ３が徐々にスリップし始めると、前段入出力回転数比（第３クラッチ入出力回転数比）ｅCLOが徐々に１．０から小さくなる（すなわち、前段係合要素スリップ率が徐々に増加する）。これに応じてステップＳ２８において前段入出力回転数比ｅCLOが第１所定値ｅCLO1より小さくなったと判断されると（第１スリップ率まで増加したと判断されると）、増トルクステージＳＴＯ２（ステップＳ３０）に進んで第３クラッチＣＬ３の係合油圧を解放油圧から徐々に（極めて緩やかに）増加させるようにソレノイドバルブＳＣのデューティ比制御を行う。
【００４９】
一方、ソレノイドバルブＳＤ側においては、ステップＳ５４において所定時間Ｔ２の経過が判断されると（時間ｔ２）、ステップＳ５６に進み、次段無効ストローク詰めステージＳＴＲ１が開始される。この次段無効ストローク詰めステージＳＴＲ１では、タイムチャートに示すように、ソレノイドバルブＳＤがＯＮにされて全開状態にされる。この結果、それまで解放状態にあった第１ブレーキＢ１にライン圧が急速に供給され、第１ブレーキＢ１の無効ストローク詰めが速やかに行われる。なお、タイムチャートから分かるように、所定時間Ｔ２は、前段入出力回転数比ｅCLOが前段第１所定値ｅCLO1より小さくなる時間に会わせて設定されており、所定時間Ｔ２の経過を判断する代わりに、前段入出力回転数比ｅCLOが前段第１所定値ｅCLO1より小さくなったときにステップＳ５６の次段無効ストローク詰めステージＳＴＲ１を開始するようにしても良い。
【００５０】
この後、前段係合要素である第３クラッチＣＬ３の入出力回転数比ｅCLO がステップＳ３２において前段第２所定値ｅCLO2になったと判断されると（時間ｔ３）、ソレノイドバルブＳＣの制御は第１フィードバックステージＳＴＯ３（ステップＳ３４）に移行する。これはソレノイドバルブＳＤの無効ストローク詰めステージＳＴＲ１において第１ブレーキＢ１の無効ストローク詰めが完了すると、第１ブレーキＢ１が係合を開始して第３クラッチＣＬ３の入出力回転数比ｅCLOが急速に小さくなるため、この変化開始を検出するものである。すなわち、ステップＳ３２において第１ブレーキＢ１の無効ストローク詰めの完了を検出し、この後、ソレノイドバルブＳＣを第１フィードバックステージＳＴＯ３による制御に移行するものである。このため、第１ブレーキＢ１の入出力回転数比ｅCLRが次段第１所定値ｅCLR1より小さくなったか否かを検出して無効ストローク詰めの完了を判断するようにしても良い。
【００５１】
第１フィードバックステージＳＴＯ３においては、第３クラッチＣＬ３の入出力回転数比ｅCLOに対してその入出力回転数比の目標変化速度Δｅ CLO を設定し、この入出力回転数比目標変化速度ΔｅCLOが得られるように、ソレノイドバルブＳＣのデューティ比をフィードバック制御する。なお、第３クラッチＣＬ３の入出力回転数比ｅ CLO とその入出力回転数比目標変化速度Δｅ CLO との関係は、図９に示すように予め設定されている。
【００５２】
一方、第１ブレーキＢ１の入出力回転数比ｅCLRが次段第１所定値ｅCLR1より小さくなったと判断、すなわち無効ストローク詰めが完了したと判断されたときには、ソレノイドバルブＳＤの制御はステップＳ５８からステップＳ６０に進み、次段待機ステージＳＴＲ２に移行する。この次段待機ステージＳＴＲ２においては、第１ブレーキＢ１の係合作動油圧をこのブレーキが係合を開始する直前の油圧、すなわち、係合開始油圧より僅かに小さな油圧（これを直前待機油圧と称する）に設定する。
【００５３】
そして、第１ブレーキＢ１の入出力回転数比ｅCLRが次段第２所定値ｅCLR2になると、ステップＳ３６からステップＳ３８に進んで第２フィードバック制御ステージＳＴＯ４に移行する。ここでは、第２フィードバック制御ステージＳＴＯ４に移行する直前における第１フィードバック制御ステージＳＴＯ３での入出力回転数比目標変化速度ΔｅCLOを目標値として設定し、この目標値が得られるようにソレノイドバルブＳＣのフィードバック制御が行われる。
【００５４】
一方、ソレノイドバルブＳＤの制御においては、ステップＳ６２において第１ブレーキＢ１の入出力回転数比ｅCLRが次段第２所定値ｅCLR2になったと判断されると、ステップＳ６４，Ｓ６６において第３所定時間Ｔ４の経過を待った後、ステップＳ６８に進んで、次段係合制御ステージＳＴＲ３に移行する。この次段係合制御ステージＳＴＲ３においては、第１ブレーキＢ１の油圧を待機油圧から所定油圧まで緩やかに増圧させる制御が行われる。このため、係合直前で待機していた第１ブレーキＢ１は徐々に係合を開始する。
【００５５】
この後、第１ブレーキＢ１の入出力回転数比ｅCLRが次段第３所定値ｅ CLR3（係合判断スリップ率に対応する値）になると、ソレノイドバルブＳＣの制御はステップＳ４０からステップＳ４２に進んでこれをＯＮにし、ソレノイドバルブＳＤの制御はステップＳ７０からステップＳ７２に進んでこれをＯＮにする。この結果、第１ブレーキＢ１が完全に係合されるとともに第３クラッチＣＬ３は完全に解放される。
【００５６】
以上のようなソレノイドバルブＳＣおよびＳＤの制御により、第３クラッチＣＬ３が解放されるとともに第１ブレーキＢ１が係合されて、３速段から２速段へのパワーオン・シフトダウンが行われる。このような制御においては、まず、前段係合要素（第３クラッチＣＬ３）の解放がそのスリップ率を所定目標値となるようにしてフィードバック制御しながら行われるため、その解放を適切な速度で行わせることができ、エンジン回転の吹き上がりや次段係合時での変速ショックを発生させることなくスムーズな変速となる。さらに、次段係合要素（第１ブレーキＢ１）の無効ストローク詰めを確実に行うとともに、無効ストローク詰め完了後は係合直前の状態のまま待機し、次段係合要素のスリップ率が小さくなるに応じてその係合を緩やかに開始し、スリップ率がほぼ零のときにこれを完全係合させるため、次段係合要素をスムーズに係合させることができる。
【００５７】
次に、パワーオフ・シフトダウン変速制御（ステップＳ１２）について図１０〜図１２を用いて説明する。図１０のタイムチャートでは、時間ｔ０においてパワーオン・シフトダウン指令が出された後、時間ｔ２においてアクセルが戻されてパワーオフ状態となった場合のダウンシフト制御を示している。
【００５８】
図６に示すように、パワーオン・シフトダウン制御が開始された後、アクセル開度が戻されてθTH≦θａとなると、そのままパワーオフ・シフトダウン制御に移行する。このシフトダウンも３速段から２速段への変速を例にして説明する。このため、ソレノイドバルブＳＣおよびＳＤの制御を以下のタイムチャートおよびフローチャートに基づいて説明する。
【００５９】
まず、第３クラッチＣＬ３の制御を行うソレノイドバルブＳＣの制御（ステップＳ８０）は、図１１R>１に示すように、ステップＳ８２，Ｓ８４において所定時間Ｔ１の経過を待つのであるが、この所定時間はステップＳ２におけるシフト指令開始時からのものであり、パワーオン状態からパワーオフ状態に変化しても、この所定時間はリセットされずそのままカウントを継続される。このため、図１１のタイムチャートに示すように、この例においては時間ｔ１において所定時間Ｔ１を経過しており、ステップＳ８６に進んでソレノイドバルブＳＣはそのままＯＮとなり、第３クラッチＣＬ３の油圧は完全に解放される。
【００６０】
一方、ソレノイドバルブＳＤの制御（ステップＳ９０）は、図１２に示すように、所定時間Ｔ２の経過を待つ（ステップＳ９２，Ｓ９４）。この所定時間Ｔ２もステップＳ２におけるシフト指令からの経過時間であり、この時間が経過すると（時間ｔ３）、ステップＳ９６に進んで次段無効ストローク詰めステージＳＴＲ１が開始される。この制御はパワーオン・シフトダウンのときの次段無効ストローク詰めステージＳＴＲ１と同じであるのでその説明は省略する。
【００６１】
この後、無効ストローク詰めが完了すると第１ブレーキＢ１（次段係合要素）が係合を開始するため、前段および次段係合要素の入出力回転数比が大きく変化し始めるため、これに基づいて無効ストローク詰めの完了を判断する。具体的には、ステップＳ９８において第３クラッチ（前段）入出力回転数比ｅCLOが前段第５所定値ｅCLO5より大きくなったときに、無効ストローク詰めが完了したと判断したステップＳ１００に進む。ステップＳ１００においては、第１ブレーキＢ１をある程度係合させるに必要な係合油圧（係合待機油圧と称する）を設定する油圧指令信号を出力する。
【００６２】
これにより、第３クラッチＣＬ３は解放されるとともに第１ブレーキＢ１は係合を開始するため、第１ブレーキＢ１の入出力回転数は１．０に近づく（スリップ率が零に近づく）。このときに、第１ブレーキの入手力回転数比ｅCLRが第６所定値ｅCLR6より大きくなると、ステップＳ１０２からステップＳ１０４に進み、上記係合待機油圧を所定油圧まで緩やかに増圧させる制御が行われる。
【００６３】
この後、第１ブレーキの入手力回転数比ｅCLRが第７所定値ｅCLR7より大きくなると、ステップＳ１０６からステップＳ１８４に進み、ソレノイドバルブＳＤをＯＮにして今回の変速制御を終了する。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、パワーオン・シフトダウンの場合には、まずシフトダウン指令の出力後に、前段解放ステージに基づく前段係合要素の係合制御を開始し、前段係合要素のスリップ率が前段側第１スリップ率まで増加したときに、前段制御ステージに基づく前段係合要素の係合制御に移行するとともに、次段無効ストローク詰めステージに基づく次段係合要素の係合制御を開始する。そして、前段係合要素のスリップ率が前段側第２スリップ率まで増加したときに、次段待機ステージに基づく次段係合要素の係合制御に移行し、次段係合要素のスリップ率が零に近い係合判断スリップ率まで低下したときに、前段最終ステージに基づく前段係合要素の係合制御と、次段最終ステージに基づく次段係合要素の係合制御とに移行するように構成されている。
【００６５】
ここで、パワーオン状態でのシフトダウン変速においては、前段係合要素を解放するとパワーオン状態にあるエンジン回転は急速に上昇するのであるが、本発明では上述のように、前段係合要素がスリップを開始したとき（すなわち、そのスリップ率が前段側第１スリップ率まで増加したとき）に前段制御ステージに移行して前段係合要素のスリップが適度な増加を示すように制御されるため、次段係合要素をショックなくスムーズに係合させることが容易となり、スムーズなパワーオン・シフトダウン変速が得られる。
【００６６】
さらに、この制御では前段係合要素がスリップを開始すると同時に次段無効ストローク詰めステージを実行して次段の無効ストローク詰めを行い、次段を係合直前の状態で待機させるので、この後の次段係合をタイミング遅れなく行わせることが容易である。なお、この無効ストローク詰めは所定高圧を設定する指令信号に基づいて行われ、且つ次段係合要素のスリップが大きい状態のときに行われるため、無効ストローク詰めの完了を正確に行わないと、次段係合要素が急激に係合してしまい変速ショックなどの問題が生じやすい。本発明の方法では、前段係合要素のスリップ率に基づいてこの無効ストローク詰めを判断しているため、無効ストローク詰めが完了した時点を正確に把握することが可能である。
【００６７】
本発明においては、前段制御ステージを、前段係合要素の係合作動油圧を解放油圧から緩やかに増加させる増トルク制御ステージと、前段係合要素のスリップ増加率が大きいほど大きくなる目標スリップ増加率を設定し、前段係合要素のスリップ増加率がこのように設定された目標スリップ増加率となるように前段係合要素の係合作動油圧をフィードバック制御する第１フィードバック制御ステージとから構成することができ、この場合には、前段係合要素のスリップ率が前段側第１スリップ率まで増加したときに増トルク制御ステージに基づく前段係合要素の係合制御に移行し、この後、前段係合要素のスリップ率が前段側第２スリップ率まで変化したときに第１フィードバック制御ステージに基づく前段係合要素の係合制御に移行する。
【００６８】
さらに、前段制御ステージに、目標スリップ増加率を一定値に設定するとともにこの一定目標スリップ増加率が得られるように前段係合要素の係合作動油圧をフィードバック制御する第２フィードバック制御ステージを設け、次段係合要素のスリップ率が切換判断スリップ率まで低下したときに第１フィードバック制御ステージに基づく前段係合要素の係合制御から第２フィードバック制御ステージに基づく前段係合要素の係合制御に切り換えるようにするのが望ましい。このようなフィードバック制御を行うと、前段係合要素のスリップ率変化を所望の値に設定して、次段係合要素をタイミング良く且つスムーズに係合させることが容易となる。
【００６９】
次段係合要素の係合作動油圧を待機油圧から中間係合油圧まで緩やかに増加させる次段係合制御ステージを設けることもでき、このときには、次段待機ステージに基づく次段係合要素の係合制御中に、次段係合要素のスリップ率が切換判断スリップ率まで低下したときから第３所定時間の経過後に次段係合制御ステージに基づく次段係合要素の係合制御に切り換える。このようにすると、次段係合要素のスリップが小さくなって係合状態に近づいたときに、次段係合要素を徐々に係合させるため、次段係合要素をさらにタイミング良く且つスムーズに係合させることが容易となる。
【００７０】
一方、本発明のパワーオフ・シフトダウン変速制御方法においては、シフトダウン指令の出力後に、前段解放ステージに基づく前段係合要素の係合制御を開始し、シフトダウン指令の出力から所定時間Ｔ２が経過したときに、次段無効ストローク詰めステージに基づく次段係合要素の係合制御を開始し、前段係合要素のスリップ率が前段側所定スリップ率まで増加したときに、次段待機ステージに基づく次段係合要素の係合制御に移行し、次段待機ステージに基づく次段係合要素の係合制御中に、次段係合要素のスリップ率が切換判断スリップ率まで低下したときに次段係合制御ステージに基づく次段係合要素の係合制御に切り換え、次段係合要素のスリップ率が零に近い係合判断スリップ率まで低下したときに、次段最終ステージに基づく次段係合要素の係合制御に移行するようになっており、これによりこの制御でもスムーズ且つ迅速な変速を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る変速制御方法による変速制御が行われる自動変速機の構成を示す概略図である。
【図２】本発明に係る変速制御方法を実施するための油圧回路図である。
【図３】本発明に係る変速制御方法を実施するための油圧回路図である。
【図４】本発明に係る変速制御方法を実施するための油圧回路図である。
【図５】本発明に係る変速制御方法によるパワーオン・シフトダウン制御における各種変数の経時変化を示すグラフである。
【図６】本発明に係る変速制御方法による変速制御内容を表すフローチャートである。
【図７】本発明に係る変速制御方法による変速制御内容を表すフローチャートである。
【図８】本発明に係る変速制御方法による変速制御内容を表すフローチャートである。
【図９】上記制御において用いられる前段係合要素の入出力回転数比と目標入出力回転数比変化率との関係を示すグラフである。
【図１０】本発明に係る変速制御方法によるパワーオフ・シフトダウン制御における各種変数の経時変化示すグラフである。
【図１１】本発明に係る変速制御方法による変速制御内容を表すフローチャートである。
【図１２】本発明に係る変速制御方法による変速制御内容を表すフローチャートである。
【符号の説明】
３ 変速機入力軸
４ 変速機出力ギヤ
１０ 油圧ポンプ
２０ レギュレータバルブ
２５ マニュアルバルブ
３０ リデューシングバルブ
３５ Ｌ−Ｈシフトバルブ
４０ ＦＷＤスイッチングバルブ
４５ ＲＥＶスイッチングバルブ
５０ デリバリーバルブ
５５ リリーフバルブ
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用等に用いられる自動変速機に関し、さらに詳しくは、シフトダウン時に前段係合要素および次段係合要素の係合作動油圧（係合力）を制御する変速制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機は複数のギヤ列を有して構成され、このギヤ列により構成される複数の動力伝達経路を、クラッチ、ブレーキ等といった係合要素を油圧により係合させて選択し、入力回転の変速を行わせるようになっている。このような変速機において変速を行うに際しては、変速前段の動力伝達経路設定用の係合要素（前段係合要素）を解放するとともに、変速次段の動力伝達経路設定用の係合要素（次段係合要素）を係合させる。
【０００３】
そして、このような変速をスムーズ且つタイムラグなく行わせるには、各係合要素の解放又は係合タイミングを正確に設定するとともに、各係合要素の解放又は完全係合に至るまでの係合力の制御を適正に行う必要がある。例えば、特開昭６２−２４６６５３号公報には、変速指令発生後、前段係合要素の係合作動油圧を低下させてこの係合要素にある程度のスリップを生じさせる一方、次段係合要素の無効ストローク詰めを行い、その後、次段係合要素の係合開始とともに前段係合要素を解放し、徐々に次段係合要素の係合作動油圧を増加させる手法が提案されている。
【０００４】
また、特公平６−８６６５号公報には、パワーオン状態でダウンシフトが行われるときの変速制御方法が開示されている。この制御では、まず前段係合要素の係合油圧を徐々に低下させ、これに応じてトルクコンバータのタービン回転が上昇するが、この回転を次段係合に対応する目標回転となるように前段係合油圧を再び上昇させる制御を行い、この後順次前段から次段へのトルク伝達容量を切り換える制御を行うようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようになダウンシフト変速では、前段係合要素を解放させた後、次段係合要素を係合させるときに、前段係合要素をあまり急速に解放させると次段係合要素の係合が追いつかず、次段係合時すなわち変速終了時に変速ショックが発生したり、エンジン回転が吹きあがったりするという問題がある。逆に前段係合要素をあまり緩やかに解放させたのでは、前段係合要素のスリップ時間が長くなりすぎて、前段係合要素が発熱したり摩耗したりし易いという問題がある。また、次段係合要素の係合タイミングも前段係合要素の解放に会わせて正確に制御しないと変速ショック、変速遅れなどの問題が生じやすい。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、シフトダウン変速をスムーズ且つタイムラグなく行えるような自動変速機の変速制御方法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】
上記の目的を達成するために、本発明のパワーオン・シフトダウン変速制御方法は、前段係合要素の係合作動油圧を速やかに解放油圧まで低下させる油圧指令信号を出力する前段解放ステージと、前段係合要素の係合作動油圧を解放油圧より高い油圧に設定する油圧指令信号を出力する前段制御ステージと、次段係合要素の係合作動油圧を無効ストローク詰めを行わせるに必要な所定高圧に設定する油圧指令信号を出力する次段無効ストローク詰めステージと、次段係合要素の係合作動油圧を係合直前の状態で待機保持させるに必要な待機油圧に設定する油圧指令信号を出力する次段待機ステージと、前段係合要素を完全に解放させる油圧指令信号を出力する前段最終ステージと、次段係合要素を完全に係合させる油圧指令信号を出力する次段最終ステージとを有し、これら各ステージを順次行わせて変速制御を行うようになっている。
【０００８】
この変速制御においては、まずシフトダウン指令の出力後に、前段解放ステージに基づく前段係合要素の係合制御を開始し、前段係合要素のスリップ率が前段側第１スリップ率まで増加したときに、前段制御ステージに基づく前段係合要素の係合制御に移行するとともに、次段無効ストローク詰めステージに基づく次段係合要素の係合制御を開始する。そして、前段係合要素のスリップ率が前段側第２スリップ率まで増加したときに、次段待機ステージに基づく次段係合要素の係合制御に移行し、次段係合要素のスリップ率が零に近い係合判断スリップ率まで低下したときに、前段最終ステージに基づく前段係合要素の係合制御と、次段最終ステージに基づく次段係合要素の係合制御とに移行する。
【０００９】
パワーオン状態でのシフトダウン変速においては、前段係合要素を解放するとパワーオン状態にあるエンジン回転は急速に上昇するのであるが、前段係合要素がスリップを開始したとき（すなわち、そのスリップ率が前段側第１スリップ率まで増加したとき）に前段制御ステージに移行して前段係合要素のスリップが適度な増加を示すように制御される。このため、次段係合要素をショックなくスムーズに係合させることが容易となり、スムーズなパワーオン・シフトダウン変速が得られる。
【００１０】
さらに、この制御では前段係合要素がスリップを開始すると同時に次段無効ストローク詰めステージを実行して次段の無効ストローク詰めを行い、次段を係合直前の状態で待機させるので、この後の次段係合をタイミング遅れなく行わせることが容易である。なお、この無効ストローク詰めは所定高圧を設定する指令信号に基づいて行われ、且つ次段係合要素のスリップが大きい状態のときに行われるため、無効ストローク詰めの完了を正確に行わないと、次段係合要素が急激に係合してしまい変速ショックなどの問題が生じやすい。本発明の方法では、前段係合要素のスリップ率に基づいてこの無効ストローク詰めを判断しているため、無効ストローク詰めが完了した時点を正確に把握することが可能である。
【００１１】
なお、スリップ率は各係合要素における入出力回転数比に基づいて求めることができる。また、シフトダウン指令の出力から第１所定時間Ｔ１が経過した後に、前段解放ステージに基づく前段係合要素の係合制御を開始するのが好ましい。さらに、次段無効ストローク詰めステージに基づく次段係合要素の係合制御の開始判断を、前段係合要素のスリップ率に変えてシフトダウン指令の出力からの経過時間に基づいて判断しても良い。すなわち、この経過時間が第２所定時間Ｔ２となったときに次段無効ストローク詰めステージに基づく次段係合要素の係合制御を開始させるようにしても良い。
【００１２】
本発明においては、前段制御ステージを、前段係合要素の係合作動油圧を解放油圧から緩やかに増加させる増トルク制御ステージと、前段係合要素のスリップ増加率が大きいほど大きくなる目標スリップ増加率を設定し、前段係合要素のスリップ増加率がこのように設定された目標スリップ増加率となるように前段係合要素の係合作動油圧をフィードバック制御する第１フィードバック制御ステージとから構成することができ、この場合には、前段係合要素のスリップ率が前段側第１スリップ率まで増加したときに増トルク制御ステージに基づく前段係合要素の係合制御に移行し、この後、前段係合要素のスリップ率が前段側第２スリップ率まで変化したときに第１フィードバック制御ステージに基づく前段係合要素の係合制御に移行する。
【００１３】
さらに、前段制御ステージに、目標スリップ増加率を一定値に設定するとともにこの一定目標スリップ増加率が得られるように前段係合要素の係合作動油圧をフィードバック制御する第２フィードバック制御ステージを設け、次段係合要素のスリップ率が切換判断スリップ率まで低下したときに第１フィードバック制御ステージに基づく前段係合要素の係合制御から第２フィードバック制御ステージに基づく前段係合要素の係合制御に切り換えるようにするのが望ましい。
【００１４】
このようなフィードバック制御を行うと、前段係合要素のスリップ率変化を所望の値に設定して、次段係合要素をタイミング良く且つスムーズに係合させることが容易となる。
【００１５】
一方、次段係合要素の係合作動油圧を待機油圧から中間係合油圧まで緩やかに増加させる次段係合制御ステージを設けることもでき、このときには、次段待機ステージに基づく次段係合要素の係合制御中に、次段係合要素のスリップ率が切換判断スリップ率まで低下したときから第３所定時間の経過後に次段係合制御ステージに基づく次段係合要素の係合制御に切り換える。このようにすると、次段係合要素のスリップが小さくなって係合状態に近づいたときに、次段係合要素を徐々に係合させるため、次段係合要素をさらにタイミング良く且つスムーズに係合させることが容易となる。
【００１６】
一方、本発明のパワーオフ・シフトダウン変速制御方法は、前段係合要素の係合作動油圧を速やかに解放油圧まで低下させる油圧指令信号を出力する前段解放ステージと、次段係合要素の係合作動油圧を無効ストローク詰めを行わせるに必要な所定高圧に設定する油圧指令信号を出力する次段無効ストローク詰めステージと、次段係合要素の係合作動油圧を次段係合要素をある程度係合させるのに必要な係合待機油圧に設定する油圧指令信号を出力する次段待機ステージと、次段係合要素の係合作動油圧を係合待機油圧から緩やかに増加させる次段係合制御ステージと、前段係合要素を完全に解放させる油圧指令信号を出力する前段最終ステージと、次段係合要素を完全に係合させる油圧指令信号を出力する次段最終ステージとを有して構成される。
【００１７】
この変速制御方法においては、シフトダウン指令の出力後に、前段解放ステージに基づく前段係合要素の係合制御を開始し、シフトダウン指令の出力から所定時間が経過したときに、次段無効ストローク詰めステージに基づく次段係合要素の係合制御を開始し、前段係合要素のスリップ率が前段側所定スリップ率まで増加したときに、次段待機ステージに基づく次段係合要素の係合制御に移行し、次段待機ステージに基づく次段係合要素の係合制御中に、次段係合要素のスリップ率が切換判断スリップ率まで低下したときに次段係合制御ステージに基づく次段係合要素の係合制御に切り換え、次段係合要素のスリップ率が零に近い係合判断スリップ率まで低下したときに、次段最終ステージに基づく次段係合要素の係合制御に移行する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施例について説明する。
本発明に係る変速制御方法により変速制御がなされる自動変速機の動力伝達系構成を図１に示している。
この変速機は、エンジン出力軸１に接続されたトルクコンバータ２と、このトルクコンバータ２のタービン軸に接続された変速機入力軸３とを有し、入力軸３の上にプラネタリ式変速機構が配設されている。
【００２０】
この変速機構は、変速機入力軸３の上に並列に配置された第１、第２および第３プラネタリギヤ列Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３を有する。各ギヤ列はそれぞれ、中央に位置する第１〜第３サンギヤＳ１，Ｓ２，Ｓ３と、これら第１〜第３サンギヤに噛合してその周りを自転しながら公転する第１〜第３プラネタリピニオンＰ１，Ｐ２，Ｐ３と、このピニオンを回転自在に保持してピニオンの公転と同一回転する第１〜第３キャリアＣ１，Ｃ２，Ｃ３と、上記ピニオンと噛合する内歯を有した第１〜第３リングギヤＲ１，Ｒ２，Ｒ３とから構成される。
なお、第１および第２プラネタリギヤ列Ｇ１，Ｇ２はダブルピニオン型プラネタリギヤ列であり、第１および第２ピニオンＰ１，Ｐ２は、図示のようにそれぞれ２個のピニオンＰ１１，Ｐ１２およびＰ２１，Ｐ２２から構成される。
【００２１】
第１サンギヤＳ１は入力軸３に常時連結され、第１キャリアＣ１は常時固定保持され、第２サンギヤＳ２と第１ブレーキＢ１を介して係脱可能に連結されており、第２サンギヤＳ２は第１ブレーキＢ１により固定保持可能である。第１リングギヤＲ１は第３クラッチＣＬ３を介して第１キャリアＣ１および第２サンギヤＳ２と係脱自在に連結されている。第２キャリアＣ２と第３キャリアＣ３とが常時連結されるとともに出力ギヤ４とも常時連結されている。第２リングギヤＲ２と第３リングギヤＲ３とは常時連結されており、これらが第２ブレーキＢ２により固定保持可能であるとともにワンウェイクラッチＢ３を介してケースに接続されて前進側駆動方向の回転に対してのみブレーキ作用を生じさせるようになっており、さらに、これらは第２クラッチＣＬ２を介して入力軸３と係脱可能に連結している。第３サンギヤＳ３は第１クラッチＣＬ１を介して入力軸と係脱可能に連結している。また、入力回転センサー９ａと出力回転センサー９ｂとが図示のように配設されている。
【００２２】
以上のように構成した変速機において、第１〜第３クラッチＣＬ１〜ＣＬ３および第１，第２ブレーキＢ１，Ｂ２の係脱制御を行うことにより、変速段の設定および変速制御を行うことができる。具体的には、表１に示すように係脱制御を行えば、前進５速（１ＳＴ，２ＮＤ，３ＲＤ，４ＴＨ，５ＴＨ）、後進１速（ＲＥＶ）を設定できる。
【００２３】
なお、この表１において、１ＳＴにおける第２ブレーキＢ２に括弧を付けているが、これは第２ブレーキＢ２を係合させなくてもワンウェイクラッチＢ３の作用により１ＳＴ変速段が設定できるからである。すなわち、第１クラッチＣＬ１を係合させれば、第２ブレーキＢ２を係合させなくても１ＳＴ変速段の設定が可能である。但し、ワンウェイクラッチＢ３は駆動側とは逆の動力伝達は許容できず、このため、第２ブレーキＢ２が非係合状態であるときの１ＳＴはエンジンブレーキの効かない変速段となり、第２ブレーキＢ２を係合させればエンジンブレーキの効く変速段となる。なお、Ｄレンジの１ＳＴはエンジンブレーキの効かない変速段である。
【００２４】
【表１】
次に、第１〜第３クラッチＣＬ１〜ＣＬ３と第１，第２ブレーキＢ１，Ｂ２の係脱制御を行うための制御装置を図２〜図４に基づいて説明する。なお、図２〜図４は制御装置の各部を示し、これら三つの図により一つの制御装置を構成している。また、各図の油路のうち、終端に丸囲みのアルファベット（Ａ〜Ｙ）が付いているものは、他の図の同じアルファベットが付いた油路と繋がっていることを意味する。さらに、図における×印はその部分がドレンされていることを意味する。
【００２６】
この制御装置には油圧ポンプ１０から作動油が供給されており、この作動油がレギュレータバルブ２０によりライン圧Ｐ１に調圧されて油路１００に送られ、図示のように供給される。
この制御装置内には、このレギュレータバルブ２０の外に、運転席のシフトレバーに繋がり運転者のマニュアル操作により作動されるマニュアルバルブ２５と、６個のソレノイドバルブＳＡ〜ＳＦと、６個の油圧作動バルブ３０，３５，４０，４５，５０，５５と、４個のアキュムレータ７１〜７４とが配設されている。ソレノイドバルブＳＡ，ＳＣ，ＳＦはノーマルオープンタイプのバルブでソレノイドが通電オフのときにはこれらバルブは開放される。一方、ソレノイドバルブＳＢ，ＳＤ，ＳＥはノーマルクローズタイプのバルブでソレノイドが通電オフのときにはこれらバルブは閉止される。
【００２７】
なお、以下においては、バルブ３０をリデューシングバルブ、バルブ３５をＬ−Ｈシフトバルブ、バルブ４０をＦＷＤ圧スイッチングバルブ、バルブ４５をＲＥＶ圧スイッチングバルブ、バルブ５０をデリバリーバルブ、バルブ５５をリリーフバルブと称する。
【００２８】
上記マニュアルバルブ２５の作動と、ソレノイドバルブＳＡ〜ＳＦの作動とに応じて各バルブが作動され、変速制御が行われる。この場合での各ソレノイドバルブの作動とこの作動に伴い設定される速度段との関係は下記表２に示すようになる。この表２におけるＯＮ，ＯＦＦはソレノイドのＯＮ，ＯＦＦを表している。なお、この表２においてはソレノイドバルブＳＦの作動は表示していないが、このソレノイドバルブＳＦはリバース速度段設定時にライン圧を増圧するときに用いるものであり、変速段設定には使用されないものであるためである。
【００２９】
【表２】
上記制御について、以下に説明する。
まず、シフトレバーによりＤレンジ（前進側レンジ）が設定され、マニュアルバルブ２５のスプール２６がＤ位置に移動した場合を考える。図においては、スプール２６はＮ位置にあり、右端フック部がＤ位置まで右動されてスプール２６はＤ位置に位置する。このとき、ライン圧Ｐ１を有する作動油は、油路１００から分岐する油路１０１，１０２に送られ、ＦＷＤスイッチングバルブ４０のスプール溝を通って油路１０３からマニュアルバルブ２５に送られる。そして、スプール２６の溝を介して油路１１０および１２０に送られる。なお、油路１１０はこの状態ではＲＥＶスイッチングバルブ４５において閉塞されている。
【００３１】
油路１２０に送られたライン圧Ｐ１の作動油は、分岐油路１２１，１２２，１２３，１２４，１２５を介してそれぞれソレノイドバルブＳＦ，ＳＥ，ＳＤ，ＳＢ，ＳＡに供給される。油路１２０のライン圧Ｐ１はＬ−Ｈシフトバルブ３５の右端にも作用し、このバルブ３５のスプール３６を左動させる。油路１２０の分岐油路１２６はデリバリーバルブ５０の右側に繋がり、油路１２６から分岐する油路１２７はリリーフバルブ５５の左端に繋がり、このバルブ５５のスプール５６，５７を右動させる。
【００３２】
一方、油路１０３の分岐油路１０３ａはＦＷＤスイッチングバルブ４０の右端に繋がり、ライン圧Ｐ１によりスプール４１は左方に押圧される。油路１０３の分岐油路１０４は左動されたＬ−Ｈシフトバルブ３５のスプール３６の溝を介して油路１０５に送られ、ライン圧Ｐ１をＦＷＤスイッチングバルブ４０の左側に作用させる。油路１０４の分岐油路１０６はＲＥＶスイッチングバルブ４５の右端に繋がり、ライン圧Ｐ１によりそのスプール４６を左動状態で保持させる。
また、油路１０３の分岐油路１０７はソレノイドバルブＳＣに繋がり、ソレノイドバルブＳＣにもライン圧Ｐ１が供給される。
【００３３】
以上のように、ソレノイドバルブＳＡ〜ＳＦにはそれぞれライン圧Ｐ１が供給されており、このバルブの開閉制御によりライン圧Ｐ１を有した作動油の供給制御を行うことができる。
【００３４】
ここでまず、１ＳＴ変速段を設定する場合を説明する。なお、変速段の設定では表２に示すようにソレノイドバルブＳＦは関係しないので、ここではソレノイドバルブＳＡ〜ＳＥについてのみ考える。
１ＳＴでは、表２に示すように、ソレノイドバルブＳＣがオンで、それ以外がオフであり、ソレノイドバルブＳＡのみが開放され、他のソレノイドバルブは閉止される。ソレノイドバルブＳＡが開放されると、油路１２５から油路１３０にライン圧Ｐ１が供給され、油路１３０からＤ位置に位置したマニュアルバルブスプール２６の溝を通って油路１３１にライン圧Ｐ１が供給される。
【００３５】
油路１３１の分岐油路１３１ａはリリーフバルブ５５の右端に繋がっており、ライン圧Ｐ１がリリーフバルブ５５の右端に作用する。さらに、油路１３１から分岐する油路１３２を介してライン圧Ｐ１は第１クラッチＣＬ１に供給され、第１クラッチＣＬ１が係合される。なお、このクラッチ圧ＣＬ１の変化は第１アキュムレータ７１により調整される。
【００３６】
なお、第２クラッチＣＬ２はリリーフバルブ５５（このときスプール５６，５７は右動状態）からソレノイドバルブＳＢを介してドレンに繋がり、第３クラッチＣＬ３はソレノイドバルブＳＣを介してドレンに繋がり、第１ブレーキＢ１はリリーフバルブ５５からソレノイドバルブＳＣを介してドレンに繋がり、第２ブレーキＢ２はマニュアルバルブ２５を介してドレンに繋がる。このため、第１クラッチＣＬ１のみが係合されて１ＳＴ速度段が設定される。
【００３７】
次に、２ＮＤ速度段を設定する場合を考える。このときには、ソレノイドバルブＳＤがオフからオンに切り換わり、ソレノイドバルブＳＤも開放される。これにより、油路１２３から油路１４０にライン圧Ｐ１が供給され、スプール５６，５７が右動した状態のリリーフバルブ５５から油路１４１を介して第１ブレーキＢ１にライン圧Ｐ１を有した作動油が供給される。このため、第１クラッチＣＬ１および第１ブレーキＢ１がともに係合されて２ＮＤ速度段が設定される。
【００３８】
３ＲＤ速度段を設定するときには、ソレノイドバルブＳＣがオンからオフに切り換わり、ソレノイドバルブＳＤがオフに戻される。ソレノイドバルブＳＤがオフに戻るため、第１ブレーキＢ１は開放される。ソレノイドバルブＳＣがオフに切り換わることにより、これが開放され、油路１０７からライン圧Ｐ１を有した作動油が油路１４５を介して第３クラッチＣＬ３に供給される。これにより第３クラッチＣＬ３が係合されて３ＲＤ速度段が設定される。
このとき同時に、油路１４５から分岐する油路１４６を介してライン圧Ｐ１がデリバリーバルブ５０の左側に作用し、油路１４７を介してライン圧Ｐ１がリリーフバルブ５５の右端に作用する。
【００３９】
４ＴＨ速度段を設定するときには、ソレノイドバルブＳＢをオフからオンに切換えるとともに、ソレノイドバルブＳＣをオンに戻す。ソレノイドバルブＳＣがオンに戻されるため、第３クラッチＣＬ３は解放される。一方、ソレノイドバルブＳＢがオンに切り換わることにより、ソレノイドバルブＳＢが開放され、油路１２４からライン圧Ｐ１が油路１５０，１５１に供給され、右動したスプール５６の溝から油路１５２を介して第２クラッチＣＬ２にライン圧Ｐ１が供給される。このため、第２クラッチＣＬ２が係合されて４ＴＨ速度段が設定される。
【００４０】
５ＴＨ速度段を設定するときには、ソレノイドバルブＳＡをオフからオンに切り換えるとともにソレノイドバルブＳＣをオンからオフに切り換える。ソレノイドバルブＳＡがオフからオンに切り換わると、油路１３０へのライン圧Ｐ１の供給が遮断され、且つ第１クラッチＣＬ１はソレノイドバルブＳＡを介してドレンに繋がり、第１クラッチＣＬ１は解放される。一方、ソレノイドバルブＳＣがオフに切り換えられると、上述のように第３クラッチＣＬ３が係合され、この結果５ＴＨ速度段が設定される。
【００４１】
以上のようにして各クラッチ、ブレーキの係合制御が行われるのであるが、ここで、本発明の方法に基づいて行われるシフトダウンの係合制御を図５に示すタイムチャートと図６〜図８に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００４２】
図６のフローチャートに示すように、ステップＳ２でシフト指令が出力されたか否かが判断されており、出力されたと判断されると、さらにステップＳ４においてそのシフト指令がシフトダウン指令か否かが判断される。シフトダウン指令のときは、ステップＳ６においてスロットル開度θTHが所定開度θａよりも大きいか否かが判断され、θTH＞θａと判断されるとステップＳ１０に進み、パワーオン・シフトダウン制御が行われる。一方、θTH≦θａと判断されるとステップＳ１２に進み、パワーオフ・シフトダウン制御が行われる。この後、変速完了と判断されるとこの制御が終了する（ステップＳ１６，Ｓ１８）。
【００４３】
パワーオン・シフトダウン制御は、図７および図８に示すフローチャートに従って行われる。なお、ここではタイムチャートに示すように、時間ｔ0 において３速段から２速段へのシフトダウン指令が出された場合について説明する。このタイムチャートには、第３クラッチＣＬ３および第１ブレーキＢ１の係合作動油圧Ｐ（ＣＬ３），Ｐ（Ｂ１）、トルクコンバータのタービン回転ＮT、タービン加速度αT、および車体加速度Ｇの経時変化も示している。
【００４４】
このパワーオン・シフトダウン制御では、３速段（前段）設定用のソレノイドバルブＳＣと２速段（次段）設定用のソレノイドバルブＳＤとが制御される。ソレノイドバルブＳＣ、ＳＤのオン・オフおよびデューティ比を決めるための信号が、請求の範囲にいう油圧指令信号であり、タイムチャートにはこれら油圧指令信号をＳＣ、ＳＤとして示している。なお、ソレノイドバルブＳＣはノーマルオープンタイプであるのでＯＦＦの時に全開となるが、ソレノイドバルブＳＤはノーマルクローズタイプであるのでＯＮの時に全開となる。
【００４５】
図７にソレノイドバルブＳＣの制御フロー（すなわち、前段係合油圧制御フロー）を示している（ステップＳ２０）。ここでは、ステップＳ２２において、シフトアップ指令が出力された直後から所定時間Ｔ１のカウントがスタートする。これと同時に、図８に示すソレノイドバルブＳＤの制御フロー（すなわち、次段係合油圧制御フロー）においては、ステップＳ５２において、シフトアップ指令が出力された直後から所定時間Ｔ２（＞Ｔ１）のカウントがスタートする。このときパワーオン状態なので、トルクコンバータのタービン回転ＮTは上昇傾向にある。
【００４６】
ソレノイドバルブＳＣ側のステップＳ２４において所定時間Ｔ１の経過が判断されると（時間ｔ１）、ステップＳ２６に進み、前段解放ステージＳＴＯ１が開始される。この前段解放ステージＳＴＯ１では、タイムチャートに示すように、ソレノイドバルブＳＣがオン側に非常に近いデューティ比で制御される。この結果、ソレノイドバルブＳＣの開放量は非常に小さくなり、完全係合状態にあった第３クラッチＣＬ３の係合作動油圧Ｐ(CL3)が急速に解放油圧（最小油圧）まで低下して、第３クラッチＣＬ３の係合力が急速に低下し、第３クラッチＣＬ３がスリップし始める。これに応じて、タービン回転数ＮTも徐々に上昇する。
【００４７】
本変速制御装置内においては、入力回転センサ９ａと出力回転センサ９ｂの検出値および２速段のギヤ比から第３クラッチＣＬ３（前段係合要素）の入出力回転数比ｅCLOおよび第１ブレーキＢ１（次段係合要素）の入出力回転数比ｅCLRを演算している。これら入出力回転数比が前段係合要素（第３クラッチＣＬ３）および次段係合要素（第１ブレーキＢ１）のスリップ率に対応し、入出力回転数比が１．０のときにスリップ率が零となる。
【００４８】
上述のようにして第３クラッチＣＬ３が徐々にスリップし始めると、前段入出力回転数比（第３クラッチ入出力回転数比）ｅCLOが徐々に１．０から小さくなる（すなわち、前段係合要素スリップ率が徐々に増加する）。これに応じてステップＳ２８において前段入出力回転数比ｅCLOが第１所定値ｅCLO1より小さくなったと判断されると（第１スリップ率まで増加したと判断されると）、増トルクステージＳＴＯ２（ステップＳ３０）に進んで第３クラッチＣＬ３の係合油圧を解放油圧から徐々に（極めて緩やかに）増加させるようにソレノイドバルブＳＣのデューティ比制御を行う。
【００４９】
一方、ソレノイドバルブＳＤ側においては、ステップＳ５４において所定時間Ｔ２の経過が判断されると（時間ｔ２）、ステップＳ５６に進み、次段無効ストローク詰めステージＳＴＲ１が開始される。この次段無効ストローク詰めステージＳＴＲ１では、タイムチャートに示すように、ソレノイドバルブＳＤがＯＮにされて全開状態にされる。この結果、それまで解放状態にあった第１ブレーキＢ１にライン圧が急速に供給され、第１ブレーキＢ１の無効ストローク詰めが速やかに行われる。なお、タイムチャートから分かるように、所定時間Ｔ２は、前段入出力回転数比ｅCLOが前段第１所定値ｅCLO1より小さくなる時間に会わせて設定されており、所定時間Ｔ２の経過を判断する代わりに、前段入出力回転数比ｅCLOが前段第１所定値ｅCLO1より小さくなったときにステップＳ５６の次段無効ストローク詰めステージＳＴＲ１を開始するようにしても良い。
【００５０】
この後、前段係合要素である第３クラッチＣＬ３の入出力回転数比ｅCLO がステップＳ３２において前段第２所定値ｅCLO2になったと判断されると（時間ｔ３）、ソレノイドバルブＳＣの制御は第１フィードバックステージＳＴＯ３（ステップＳ３４）に移行する。これはソレノイドバルブＳＤの無効ストローク詰めステージＳＴＲ１において第１ブレーキＢ１の無効ストローク詰めが完了すると、第１ブレーキＢ１が係合を開始して第３クラッチＣＬ３の入出力回転数比ｅCLOが急速に小さくなるため、この変化開始を検出するものである。すなわち、ステップＳ３２において第１ブレーキＢ１の無効ストローク詰めの完了を検出し、この後、ソレノイドバルブＳＣを第１フィードバックステージＳＴＯ３による制御に移行するものである。このため、第１ブレーキＢ１の入出力回転数比ｅCLRが次段第１所定値ｅCLR1より小さくなったか否かを検出して無効ストローク詰めの完了を判断するようにしても良い。
【００５１】
第１フィードバックステージＳＴＯ３においては、第３クラッチＣＬ３の入出力回転数比ｅCLOに対してその入出力回転数比の目標変化速度Δｅ CLO を設定し、この入出力回転数比目標変化速度ΔｅCLOが得られるように、ソレノイドバルブＳＣのデューティ比をフィードバック制御する。なお、第３クラッチＣＬ３の入出力回転数比ｅ CLO とその入出力回転数比目標変化速度Δｅ CLO との関係は、図９に示すように予め設定されている。
【００５２】
一方、第１ブレーキＢ１の入出力回転数比ｅCLRが次段第１所定値ｅCLR1より小さくなったと判断、すなわち無効ストローク詰めが完了したと判断されたときには、ソレノイドバルブＳＤの制御はステップＳ５８からステップＳ６０に進み、次段待機ステージＳＴＲ２に移行する。この次段待機ステージＳＴＲ２においては、第１ブレーキＢ１の係合作動油圧をこのブレーキが係合を開始する直前の油圧、すなわち、係合開始油圧より僅かに小さな油圧（これを直前待機油圧と称する）に設定する。
【００５３】
そして、第１ブレーキＢ１の入出力回転数比ｅCLRが次段第２所定値ｅCLR2になると、ステップＳ３６からステップＳ３８に進んで第２フィードバック制御ステージＳＴＯ４に移行する。ここでは、第２フィードバック制御ステージＳＴＯ４に移行する直前における第１フィードバック制御ステージＳＴＯ３での入出力回転数比目標変化速度ΔｅCLOを目標値として設定し、この目標値が得られるようにソレノイドバルブＳＣのフィードバック制御が行われる。
【００５４】
一方、ソレノイドバルブＳＤの制御においては、ステップＳ６２において第１ブレーキＢ１の入出力回転数比ｅCLRが次段第２所定値ｅCLR2になったと判断されると、ステップＳ６４，Ｓ６６において第３所定時間Ｔ４の経過を待った後、ステップＳ６８に進んで、次段係合制御ステージＳＴＲ３に移行する。この次段係合制御ステージＳＴＲ３においては、第１ブレーキＢ１の油圧を待機油圧から所定油圧まで緩やかに増圧させる制御が行われる。このため、係合直前で待機していた第１ブレーキＢ１は徐々に係合を開始する。
【００５５】
この後、第１ブレーキＢ１の入出力回転数比ｅCLRが次段第３所定値ｅ CLR3（係合判断スリップ率に対応する値）になると、ソレノイドバルブＳＣの制御はステップＳ４０からステップＳ４２に進んでこれをＯＮにし、ソレノイドバルブＳＤの制御はステップＳ７０からステップＳ７２に進んでこれをＯＮにする。この結果、第１ブレーキＢ１が完全に係合されるとともに第３クラッチＣＬ３は完全に解放される。
【００５６】
以上のようなソレノイドバルブＳＣおよびＳＤの制御により、第３クラッチＣＬ３が解放されるとともに第１ブレーキＢ１が係合されて、３速段から２速段へのパワーオン・シフトダウンが行われる。このような制御においては、まず、前段係合要素（第３クラッチＣＬ３）の解放がそのスリップ率を所定目標値となるようにしてフィードバック制御しながら行われるため、その解放を適切な速度で行わせることができ、エンジン回転の吹き上がりや次段係合時での変速ショックを発生させることなくスムーズな変速となる。さらに、次段係合要素（第１ブレーキＢ１）の無効ストローク詰めを確実に行うとともに、無効ストローク詰め完了後は係合直前の状態のまま待機し、次段係合要素のスリップ率が小さくなるに応じてその係合を緩やかに開始し、スリップ率がほぼ零のときにこれを完全係合させるため、次段係合要素をスムーズに係合させることができる。
【００５７】
次に、パワーオフ・シフトダウン変速制御（ステップＳ１２）について図１０〜図１２を用いて説明する。図１０のタイムチャートでは、時間ｔ０においてパワーオン・シフトダウン指令が出された後、時間ｔ２においてアクセルが戻されてパワーオフ状態となった場合のダウンシフト制御を示している。
【００５８】
図６に示すように、パワーオン・シフトダウン制御が開始された後、アクセル開度が戻されてθTH≦θａとなると、そのままパワーオフ・シフトダウン制御に移行する。このシフトダウンも３速段から２速段への変速を例にして説明する。このため、ソレノイドバルブＳＣおよびＳＤの制御を以下のタイムチャートおよびフローチャートに基づいて説明する。
【００５９】
まず、第３クラッチＣＬ３の制御を行うソレノイドバルブＳＣの制御（ステップＳ８０）は、図１１R>１に示すように、ステップＳ８２，Ｓ８４において所定時間Ｔ１の経過を待つのであるが、この所定時間はステップＳ２におけるシフト指令開始時からのものであり、パワーオン状態からパワーオフ状態に変化しても、この所定時間はリセットされずそのままカウントを継続される。このため、図１１のタイムチャートに示すように、この例においては時間ｔ１において所定時間Ｔ１を経過しており、ステップＳ８６に進んでソレノイドバルブＳＣはそのままＯＮとなり、第３クラッチＣＬ３の油圧は完全に解放される。
【００６０】
一方、ソレノイドバルブＳＤの制御（ステップＳ９０）は、図１２に示すように、所定時間Ｔ２の経過を待つ（ステップＳ９２，Ｓ９４）。この所定時間Ｔ２もステップＳ２におけるシフト指令からの経過時間であり、この時間が経過すると（時間ｔ３）、ステップＳ９６に進んで次段無効ストローク詰めステージＳＴＲ１が開始される。この制御はパワーオン・シフトダウンのときの次段無効ストローク詰めステージＳＴＲ１と同じであるのでその説明は省略する。
【００６１】
この後、無効ストローク詰めが完了すると第１ブレーキＢ１（次段係合要素）が係合を開始するため、前段および次段係合要素の入出力回転数比が大きく変化し始めるため、これに基づいて無効ストローク詰めの完了を判断する。具体的には、ステップＳ９８において第３クラッチ（前段）入出力回転数比ｅCLOが前段第５所定値ｅCLO5より大きくなったときに、無効ストローク詰めが完了したと判断したステップＳ１００に進む。ステップＳ１００においては、第１ブレーキＢ１をある程度係合させるに必要な係合油圧（係合待機油圧と称する）を設定する油圧指令信号を出力する。
【００６２】
これにより、第３クラッチＣＬ３は解放されるとともに第１ブレーキＢ１は係合を開始するため、第１ブレーキＢ１の入出力回転数は１．０に近づく（スリップ率が零に近づく）。このときに、第１ブレーキの入手力回転数比ｅCLRが第６所定値ｅCLR6より大きくなると、ステップＳ１０２からステップＳ１０４に進み、上記係合待機油圧を所定油圧まで緩やかに増圧させる制御が行われる。
【００６３】
この後、第１ブレーキの入手力回転数比ｅCLRが第７所定値ｅCLR7より大きくなると、ステップＳ１０６からステップＳ１８４に進み、ソレノイドバルブＳＤをＯＮにして今回の変速制御を終了する。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、パワーオン・シフトダウンの場合には、まずシフトダウン指令の出力後に、前段解放ステージに基づく前段係合要素の係合制御を開始し、前段係合要素のスリップ率が前段側第１スリップ率まで増加したときに、前段制御ステージに基づく前段係合要素の係合制御に移行するとともに、次段無効ストローク詰めステージに基づく次段係合要素の係合制御を開始する。そして、前段係合要素のスリップ率が前段側第２スリップ率まで増加したときに、次段待機ステージに基づく次段係合要素の係合制御に移行し、次段係合要素のスリップ率が零に近い係合判断スリップ率まで低下したときに、前段最終ステージに基づく前段係合要素の係合制御と、次段最終ステージに基づく次段係合要素の係合制御とに移行するように構成されている。
【００６５】
ここで、パワーオン状態でのシフトダウン変速においては、前段係合要素を解放するとパワーオン状態にあるエンジン回転は急速に上昇するのであるが、本発明では上述のように、前段係合要素がスリップを開始したとき（すなわち、そのスリップ率が前段側第１スリップ率まで増加したとき）に前段制御ステージに移行して前段係合要素のスリップが適度な増加を示すように制御されるため、次段係合要素をショックなくスムーズに係合させることが容易となり、スムーズなパワーオン・シフトダウン変速が得られる。
【００６６】
さらに、この制御では前段係合要素がスリップを開始すると同時に次段無効ストローク詰めステージを実行して次段の無効ストローク詰めを行い、次段を係合直前の状態で待機させるので、この後の次段係合をタイミング遅れなく行わせることが容易である。なお、この無効ストローク詰めは所定高圧を設定する指令信号に基づいて行われ、且つ次段係合要素のスリップが大きい状態のときに行われるため、無効ストローク詰めの完了を正確に行わないと、次段係合要素が急激に係合してしまい変速ショックなどの問題が生じやすい。本発明の方法では、前段係合要素のスリップ率に基づいてこの無効ストローク詰めを判断しているため、無効ストローク詰めが完了した時点を正確に把握することが可能である。
【００６７】
本発明においては、前段制御ステージを、前段係合要素の係合作動油圧を解放油圧から緩やかに増加させる増トルク制御ステージと、前段係合要素のスリップ増加率が大きいほど大きくなる目標スリップ増加率を設定し、前段係合要素のスリップ増加率がこのように設定された目標スリップ増加率となるように前段係合要素の係合作動油圧をフィードバック制御する第１フィードバック制御ステージとから構成することができ、この場合には、前段係合要素のスリップ率が前段側第１スリップ率まで増加したときに増トルク制御ステージに基づく前段係合要素の係合制御に移行し、この後、前段係合要素のスリップ率が前段側第２スリップ率まで変化したときに第１フィードバック制御ステージに基づく前段係合要素の係合制御に移行する。
【００６８】
さらに、前段制御ステージに、目標スリップ増加率を一定値に設定するとともにこの一定目標スリップ増加率が得られるように前段係合要素の係合作動油圧をフィードバック制御する第２フィードバック制御ステージを設け、次段係合要素のスリップ率が切換判断スリップ率まで低下したときに第１フィードバック制御ステージに基づく前段係合要素の係合制御から第２フィードバック制御ステージに基づく前段係合要素の係合制御に切り換えるようにするのが望ましい。このようなフィードバック制御を行うと、前段係合要素のスリップ率変化を所望の値に設定して、次段係合要素をタイミング良く且つスムーズに係合させることが容易となる。
【００６９】
次段係合要素の係合作動油圧を待機油圧から中間係合油圧まで緩やかに増加させる次段係合制御ステージを設けることもでき、このときには、次段待機ステージに基づく次段係合要素の係合制御中に、次段係合要素のスリップ率が切換判断スリップ率まで低下したときから第３所定時間の経過後に次段係合制御ステージに基づく次段係合要素の係合制御に切り換える。このようにすると、次段係合要素のスリップが小さくなって係合状態に近づいたときに、次段係合要素を徐々に係合させるため、次段係合要素をさらにタイミング良く且つスムーズに係合させることが容易となる。
【００７０】
一方、本発明のパワーオフ・シフトダウン変速制御方法においては、シフトダウン指令の出力後に、前段解放ステージに基づく前段係合要素の係合制御を開始し、シフトダウン指令の出力から所定時間Ｔ２が経過したときに、次段無効ストローク詰めステージに基づく次段係合要素の係合制御を開始し、前段係合要素のスリップ率が前段側所定スリップ率まで増加したときに、次段待機ステージに基づく次段係合要素の係合制御に移行し、次段待機ステージに基づく次段係合要素の係合制御中に、次段係合要素のスリップ率が切換判断スリップ率まで低下したときに次段係合制御ステージに基づく次段係合要素の係合制御に切り換え、次段係合要素のスリップ率が零に近い係合判断スリップ率まで低下したときに、次段最終ステージに基づく次段係合要素の係合制御に移行するようになっており、これによりこの制御でもスムーズ且つ迅速な変速を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る変速制御方法による変速制御が行われる自動変速機の構成を示す概略図である。
【図２】本発明に係る変速制御方法を実施するための油圧回路図である。
【図３】本発明に係る変速制御方法を実施するための油圧回路図である。
【図４】本発明に係る変速制御方法を実施するための油圧回路図である。
【図５】本発明に係る変速制御方法によるパワーオン・シフトダウン制御における各種変数の経時変化を示すグラフである。
【図６】本発明に係る変速制御方法による変速制御内容を表すフローチャートである。
【図７】本発明に係る変速制御方法による変速制御内容を表すフローチャートである。
【図８】本発明に係る変速制御方法による変速制御内容を表すフローチャートである。
【図９】上記制御において用いられる前段係合要素の入出力回転数比と目標入出力回転数比変化率との関係を示すグラフである。
【図１０】本発明に係る変速制御方法によるパワーオフ・シフトダウン制御における各種変数の経時変化示すグラフである。
【図１１】本発明に係る変速制御方法による変速制御内容を表すフローチャートである。
【図１２】本発明に係る変速制御方法による変速制御内容を表すフローチャートである。
【符号の説明】
３ 変速機入力軸
４ 変速機出力ギヤ
１０ 油圧ポンプ
２０ レギュレータバルブ
２５ マニュアルバルブ
３０ リデューシングバルブ
３５ Ｌ−Ｈシフトバルブ
４０ ＦＷＤスイッチングバルブ
４５ ＲＥＶスイッチングバルブ
５０ デリバリーバルブ
５５ リリーフバルブ
Claims (8)
- 入出力部材間に形成された複数の動力伝達経路と、これら動力伝達経路を選択的に設定する複数の係合要素と、これら係合要素の係合作動油圧を油圧指令信号に応じて制御する係合制御手段とを有し、パワーオン状態におけるシフトダウン指令に基づいて、前記係合制御手段により、前記複数の係合要素のうち前段係合要素を解放させるとともに次段係合要素を係合させて、前段から次段へのシフトダウン制御を行う自動変速機の変速制御方法において、
前記前段係合要素の係合作動油圧を速やかに解放油圧まで低下させる油圧指令信号を出力する前段解放ステージと、
前記前段係合要素の係合作動油圧を前記解放油圧より高い油圧に設定する油圧指令信号を出力する前段制御ステージと、
前記次段係合要素の係合作動油圧を無効ストローク詰めを行わせるに必要な所定高圧に設定する油圧指令信号を出力する次段無効ストローク詰めステージと、
前記次段係合要素の係合作動油圧を係合直前の状態で待機保持させるに必要な待機油圧に設定する油圧指令信号を出力する次段待機ステージと、
前記前段係合要素を完全に解放させる油圧指令信号を出力する前段最終ステージと、
前記次段係合要素を完全に係合させる油圧指令信号を出力する次段最終ステージとを有し、
前記シフトダウン指令の出力後に、前記前段解放ステージに基づく前記前段係合要素の係合制御を開始し、
前記前段係合要素のスリップ率が前段側第１スリップ率まで増加したときに、前記前段制御ステージに基づく前記前段係合要素の係合制御に移行するとともに、前記次段無効ストローク詰めステージに基づく前記次段係合要素の係合制御を開始し、
前記前段係合要素のスリップ率が前段側第２スリップ率まで増加したときに、前記次段待機ステージに基づく前記次段係合要素の係合制御に移行し、
前記次段係合要素のスリップ率が零に近い係合判断スリップ率まで低下したときに、前記前段最終ステージに基づく前記前段係合要素の係合制御と、前記次段最終ステージに基づく前記次段係合要素の係合制御とに移行することを特徴とする自動変速機の変速制御方法。 - 前記スリップ率が各係合要素における入出力回転数比に基づいて求められ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方法。
- 前記シフトダウン指令の出力から第１所定時間（Ｔ１）が経過した後に、前記前段解放ステージに基づく前記前段係合要素の係合制御を開始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方法。
- 前記次段無効ストローク詰めステージに基づく前記次段係合要素の係合制御の開始判断を、前記前段係合要素のスリップ率に変えて前記シフトダウン指令の出力からの経過時間に基づいて判断し、この経過時間が第２所定時間（Ｔ２）となったときに前記次段無効ストローク詰めステージに基づく前記次段係合要素の係合制御を開始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変速制御方法。
- 前記前段制御ステージが、
前記前段係合要素の係合作動油圧を前記解放油圧から緩やかに増加させる増トルク制御ステージと、
前記前段係合要素のスリップ率の大きさに応じてこのスリップ率が大きいほど大きくなる目標スリップ増加率を設定し、前記前段係合要素のスリップ増加率がこのように設定された目標スリップ増加率となるように前記前段係合要素の係合作動油圧をフィードバック制御する第１フィードバック制御ステージとからなり、
前記前段係合要素のスリップ率が前記前段側第１スリップ率まで増加したときに前記増トルク制御ステージに基づく前記前段係合要素の係合制御に移行し、この後、前記前段係合要素のスリップ率が前記前段側第２スリップ率まで変化したときに前記第１フィードバック制御ステージに基づく前記前段係合要素の係合制御に移行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方法。 - 前記前段制御ステージが、目標スリップ増加率を一定値に設定するとともにこの一定目標スリップ増加率が得られるように前記前段係合要素の係合作動油圧をフィードバック制御する第２フィードバック制御ステージを有し、
前記次段係合要素のスリップ率が切換判断スリップ率まで低下したときに前記第１フィードバック制御ステージに基づく前記前段係合要素の係合制御から前記第２フィードバック制御ステージに基づく前記前段係合要素の係合制御に切り換えることを特徴とする請求項５に記載の自動変速機の変速制御方法。 - 前記次段係合要素の係合作動油圧を前記待機油圧から中間係合油圧まで緩やかに増加させる次段係合制御ステージを有し、
前記次段待機ステージに基づく前記次段係合要素の係合制御中に、前記次段係合要素のスリップ率が切換判断スリップ率まで低下したときから第３所定時間（Ｔ４）の経過後に前記次段係合制御ステージに基づく前記次段係合要素の係合制御に切り換え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方法。 - 入出力部材間に形成された複数の動力伝達経路と、これら動力伝達経路を選択的に設定する複数の係合要素と、これら係合要素の係合作動油圧を油圧指令信号に応じて制御する係合制御手段とを有し、パワーオフ状態におけるシフトダウン指令に基づいて、前記係合制御手段により、前記複数の係合要素のうち前段係合要素を解放させるとともに次段係合要素を係合させて、前段から次段へのシフトダウン制御を行う自動変速機の変速制御方法において、
前記前段係合要素の係合作動油圧を速やかに解放油圧まで低下させる油圧指令信号を出力する前段解放ステージと、
前記次段係合要素の係合作動油圧を無効ストローク詰めを行わせるに必要な所定高圧に設定する油圧指令信号を出力する次段無効ストローク詰めステージと、
前記次段係合要素の係合作動油圧を前記次段係合要素をある程度係合させるのに必要な係合待機油圧に設定する油圧指令信号を出力する次段待機ステージと、
前記次段係合要素の係合作動油圧を前記係合待機油圧から緩やかに増加させる次段係合制御ステージと、
前記前段係合要素を完全に解放させる油圧指令信号を出力する前段最終ステージと、
前記次段係合要素を完全に係合させる油圧指令信号を出力する次段最終ステージとを有し、
前記シフトダウン指令の出力後に、前記前段解放ステージに基づく前記前段係合要素の係合制御を開始し、
前記シフトダウン指令の出力から所定時間（Ｔ２）が経過したときに、前記次段無効ストローク詰めステージに基づく前記次段係合要素の係合制御を開始し、
前記前段係合要素のスリップ率が前段側所定スリップ率まで増加したときに、前記次段待機ステージに基づく前記次段係合要素の係合制御に移行し、
前記次段待機ステージに基づく前記次段係合要素の係合制御中に、前記次段係合要素のスリップ率が切換判断スリップ率まで低下したときに前記次段係合制御ステージに基づく前記次段係合要素の係合制御に切り換え、
前記次段係合要素のスリップ率が零に近い係合判断スリップ率まで低下したときに、前記次段最終ステージに基づく前記次段係合要素の係合制御に移行することを特徴とする自動変速機の変速制御方法。
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