JP4123708B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スロットルが踏み込まれた（パワーオン）状態でのダウンシフトに際して、係合側の摩擦係合要素のファーストフィル（ガタ詰め）のばらつきによるショックの発生を防止することの出来る、自動変速機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
クラッチの掴み換えによるダウンシフトに際して、当該ダウンシフトがパワーオンの場合、係合側の摩擦係合要素は、終期制御後の完了制御において、一定のスイープ勾配で油圧を上昇させ、同時に一定のスイープ勾配で油圧が下降される解放側摩擦係合要素側から、トルクを受け渡されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、係合側摩擦係合要素は、単に一定時間、所定勾配で油圧を上昇させるだけなので、係合側摩擦係合要素のサーボ起動制御のファーストフィルに際して、十分な油圧の供給が行われなかった場合などには、摩擦係合要素のガタ詰めが不十分なために、スイープアップ初期に係合が行われず、スイープ途中で係合が開始される場合がある。
【０００４】
すると、係合側摩擦係合要素の係合が開始される前に、解放側摩擦係合要素の油圧が解放されるので、エンジン吹きが生じて入力軸回転数及び出力トルクが急上昇し、その後、係合側摩擦係合要素が係合を開始することによって、それらが強制的に変速後の同期回転速度に戻されるので、シフトショックが発生することとなる。
【０００５】
本発明は、上記した事情に鑑み、スロットルが踏み込まれた、つまり、エンジントルクが発生している（パワーオン）状態でのダウンシフト時において、係合側摩擦係合要素のファーストフィルの状態にばらつきが生じたとしても、円滑にダウンシフト動作を行うことが出来る、自動変速機の制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、エンジンからの回転が入力される入力軸、車軸に接続される出力軸、前記入力軸と出力軸との間に配置された複数の変速要素、それら複数の変速要素を係止、係止解除自在に設けられた複数の摩擦係合要素を有し、それら摩擦係合要素を操作することにより、ダウンシフト変速動作を行うことが出来る自動変速機の制御装置において、
解放側摩擦係合要素を解放動作を開始すると共に、係合側摩擦係合要素の係合動作することにより、所定の変速段にダウンシフトを行うに際して、前記解放側摩擦係合要素の油圧サーボの解放側油圧（ＰＡ）を、入力軸の回転数（Ｎ Ｃ１ ）の変化に基づきフィードバック制御すると共に、前記係合側摩擦係合要素の油圧サーボの係合側油圧（ＰＢ）を、前記係合側摩擦係合要素が担持する係合側入力トルク（ＴＢ）に基づき算出された係合側目標圧（ＰＴＢ）に向ってスイープアップし、
前記解放側油圧のフィードバック制御と係合側油圧のスイープアップによる終期制御により変速進行が完了に近い所定割合（ａ２）に達した後の完了制御において、前記解放側油圧（ＰＡ）を所定勾配（δＰ ＦＡ ）で解放すると共に、前記係合側油圧（ＰＢ）を、通常の係合圧（ＰＥ）より低くかつ係合側摩擦係合要素の変速後のトルク伝達を確保するために必要とする圧であるトルク保持圧（ＰＴＢ’）に向けて急勾配（δＰ１）で上昇し、その後予め設定された緩勾配（δＰ２）にて変速完了時間（ｔＳＥ）まで上昇した後、前記係合圧（ＰＥ）に昇圧して前記所定変速段へのダウンシフトを完了してなる、
ことを特徴とする自動変速機の制御装置にある。
【０００９】
前記ダウンシフトは、コーストダウン中に行われたパワーオンダウンシフトで構成される。
【００１０】
前記ダウンシフトは、アップシフト中に行われたパワーオンダウンシフトで構成される。
【００１１】
前記ダウンシフトが、パワーオンダウンシフトであることを判定するパワーオンダウンシフト判定手段を設け、
前記係合側摩擦係合要素制御手段は、前記パワーオンダウンシフト判定手段が、ダウンシフトがパワーオンダウンシフトであると判定した場合に、前記係合側摩擦係合要素を制御することを特徴として構成される。
【００１２】
変速の終期を判断する変速終期判断手段を設け、前記係合側摩擦係合要素制御手段は、前記変速終期判断手段が変速の終期を判断した場合に、前記係合側摩擦係合要素を制御するようにして構成される。
【００１３】
前記変速終期判断手段が変速の終期を判断した場合に、前記解放側摩擦係合要素の油圧サーボの油圧を、所定勾配で低下させる、解放側摩擦係合要素制御手段を設けて構成される。
【００１４】
前記係合圧は、前記係合側摩擦係合要素を係合保持できるライン圧相当の圧で構成される。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、係合側摩擦係合要素に供給する油圧を、急勾配（δＰ１）で係合圧（ＰＥ）よりも低いトルク保持圧（ＰＴＢ’）まで上昇させて、係合側摩擦係合要素を急速に係合させ、サーボ起動制御に際して係合側摩擦係合要素への油圧の供給が適切に行われておらず、摩擦係合要素のガタ詰めが不十分で、ストローク不足となっている場合でも、急速な油圧の供給により、係合側摩擦係合要素はストローク不足状態が直ちに矯正される。従って、入力軸回転数（Ｎｃ１）及び出力トルク（Ｔｏ）は、ストローク不足に起因するエンジン吹きを最小限に抑えてそれに伴う出力トルク（Ｔｏ）の過度の上昇も少なくすることが出来る。
【００１６】
また、係合圧（ＰＥ）よりも低い所定圧であるトルク保持圧（ＰＴＢ’）で係合したその後は、緩勾配（δＰ２）によりゆっくりと係合させ、急係合動作の継続による急激な入力軸回転数及び出力トルクの変動を排除するので、ストローク不足で多少エンジン吹きが生じた状態で係合した摩擦係合要素は、急激にその係合圧が高まるようなことが回避され、入力軸回転数（Ｎｃ）及び出力トルク（Ｔｏ）に、大きな変動を生させることなく係合動作を行うことが出来る。
【００１７】
係合側の摩擦係合要素は、係合初期の段階で、変速後の変速段におけるトルクが伝達可能な状態まで迅速に係合させることが出来、係合が不十分な状態で、急激なエンジン吹きなどが生じることを未然に防止することが出来る。
【００１８】
トルク保持圧演算手段により、変速状態に応じたトルク保持圧を演算することが出来るので、適正な係合側摩擦係合要素の係合動作を行うことが出来る。
【００１９】
コーストダウン中やアップシフト中のダウンシフトという、係合側摩擦係合要素のファーストフィルにばらつきが生じやすい状況で、係合側摩擦係合要素の係合動作を適切に制御することが出来、円滑なパワーオンダウンシフト動作が可能となる。
【００２０】
パワーオンダウンシフト判定手段により、パワーオンダウンシフトを適切に判定することが出来る。
【００２１】
変速終期を判断した後に、係合側摩擦係合要素が係合を開始するので、クラッチの掴み換えを円滑に行うことが出来、ショックの少ない制御が可能となる。
【００２２】
変速終期を判断した後に、解放側摩擦係合要素の油圧を低下させるので、クラッチの掴み換えを円滑に行うことが出来、ショックの少ない制御が可能となる。
【００２３】
摩擦係合要素はライン圧相当の係合圧で係合保持される。
【００２４】
なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。
【００２６】
図１は、本発明に係わる電子制御部を示すブロック図、図２は、本発明が適用される自動変速機の一例を示すスケルトン図、図３は図２の自動変速機における摩擦係合要素の作動を示す図、図４は摩擦係合要素の油圧回路の概略を示す図、図５及び図６はダウンシフト解放側の制御態様の一例を示すフローチャート、図７乃至図８はダウンシフト係合側の制御態様の一例を示すフローチャート、図９はパワーオンダウンシフト時における摩擦係合要素の基本的な駆動状態を示す基本タイムチャートの一例、図１０は、パワーオンダウンシフト時の、摩擦係合要素の駆動状態、入力軸回転数及び出力トルクの状態を、本発明及び従来技術について比較したフローチャート、図１１は、コースト時にパワーオンダウンシフトが行われた際の、摩擦係合要素の駆動状態、入力軸回転数及び出力トルクの状態を、本発明及び従来技術について比較したフローチャート、図１２は、アップシフト中に、パワーオンダウンシフトが行われた際の、摩擦係合要素の駆動状態、入力軸回転数及び出力トルクの状態を、本発明及び従来技術について比較したフローチャート。
【００２７】
５速自動変速機１は、図２に示すように、トルクコンバータ４、３速主変速機構２、３速副変速機構５及びディファレンシャル８を備えており、かつこれら各部は互に接合して一体に構成されるケースに収納されている。そして、トルクコンバータ４は、ロックアップクラッチ４ａを備えており、エンジンクランクシャフト１３から、トルクコンバータ内の油流を介して又はロックアップクラッチによる機械的接続を介して主変速機構２の入力軸３に入力する。そして、一体ケースにはクランクシャフトと整列して配置されている第１軸３（具体的には入力軸）及び該第１軸３と平行に第２軸６（カウンタ紬）及び第３軸（左右車軸）１４ａ，１４ｂが回転自在に支持されており、また該ケースの外側にバルブボディが配設されている。
【００２８】
主変速機構２は、シンプルプラネタリギヤ７とダブルピニオンプラネタリギヤ９からなるプラネタリギヤユニット１５を有しており、シンプルプラネタリギヤ７はサンギヤＳｌ、リングギヤＲｌ、及びこれらギヤに噛合するピニオンＰｌを支持したキャリヤＣＲからなり、またダブルピニオンプラネタリギヤ９は上記サンギヤＳｌと異なる歯数からなるサンギヤＳ２、リングギヤＲ２、並びにサンギヤＳ２に噛合するピニオンＰ２及びリングギヤＲ２に噛合するピニオンＰ３を前記シンプルプラネタリギヤ７のピニオンＰｌと共に支持する共通キャリヤＣＲからなる。
【００２９】
そして、エンジンクランクシャフト１３からトルクコンバータ４を介して連動している入力軸３は、第１の（フォワード）クラッチＣｌを介してシンプルプラネタリギヤ７のリングギヤＲｌに連結し得ると共に、第２の（ダイレクト）クラッチＣ２を介してシンプルプラネタリギヤ７のサンギヤＳｌに連結し得る。また、ダブルピニオンプラネタリギヤ９のサンギヤＳ２は、第１のブレーキＢｌにて直接係止し得ると共に、第１のワンウェイクラッチＦｌを介して第２のブレーキＢ２にて係止し得る。更に、ダブルピニオンプラネタリギヤ９のリングギヤＲ２は、第３のブレーキＢ３及び第２のワンウェイクラッチＦ２にて係止し得る。そして、共通キャリヤＣＲが、主変速機構２の出力部材となるカウンタドライブギヤ１８に連結している。
【００３０】
一方、副変速機構５は、第２軸を構成するカウンタ軸６の軸線方向リヤ側に向って、出力ギヤ１６、第１のシンプルプラネタリギヤ１０及び第２のシンプルプラネタリギヤ１１が軸線方向に並んで配置されており、またカウンタ軸６はベアリングを介して一体ケースに回転自在に支持されている。前記第１及び第２のシンプルプラネタリギヤ１０，１１は、シンプソンタイプからなる。
【００３１】
また、第１のシンプルプラネタリギヤ１０は、そのリングギヤＲ３が前記カウンタドライブギヤ１８に噛合するカウンタドリブンギヤ１７に連結しており、そのサンギヤＳ３がカウンタ軸６に回転自在に支持されているスリーブ軸１２に固定されている。そして、ピニオンＰ３はカウンタ軸６に一体に連結されたフランジからなるキャリヤＣＲ３に支持されており、また該ピニオンＰ３の他端を支持するキャリヤＣＲ３はＵＤダイレクトクラッチＣ３のインナハブに連結している。また、第２のシンプルプラネタリギヤ１１は、そのサンギヤＳ４が前記スリーブ軸１２に形成されて前記第１のシンプルプラネタリギヤのサンギヤＳ３に連結されており、そのリングギヤＲ４は、カウンタ軸６に連結されている。
【００３２】
そして、ＵＤダイレクトクラッチＣ３は、前記第１のシンプルプラネタリギヤのキャリヤＣＲ３と前記連結されたサンギヤＳ３，Ｓ４との間に介在しており、かつ該連結されたサンギヤＳ３，Ｓ４は、バンドブレーキからなる第４のプレーキＢ４にて係止し得る。更に、第２のシンプルプラネタリギヤのピニオンＰ４を支持するキャリヤＣＲ４は、第５のブレーキＢ５にて係止し得る。
【００３３】
ついで、図２及び図３に沿って、本５速自動変速機の機構部分の作用について説明する。
【００３４】
Ｄ（ドライブ）レンジにおける１速（１ＳＴ）状態では、フォワードクラッチＣｌが接続し、かつ第５のブレーキＢ５及び第２のワンウェイクラッチＦ２が係止して、ダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤＲ２及び第２のシンプルプラネタリギヤ１１のキャリヤＣＲ４が停止状態に保持される。この状態では、入力軸３の回転は、フォワードクラッチＣｌを介してシンプルプラネタリギヤのリングギヤＲｌに伝達され、かつダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤＲ２は停止状態にあるので、両サンギヤＳｌ、Ｓ２を逆方向に空転させながら共通キャリヤＣＲが正方向に大幅減速回転される。即ち、主変速機構２は、１速状態にあり、該減速回転がカウンタギヤ１８，１７を介して副変速機構５における第１のシンプルプラネタリギヤのリングギヤＲ３に伝達される。該副変速機構５は、第５のブレーキＢ５により第２のシンプルプラネタリギヤのキャリヤＣＲ４が停止され、１速状態にあり、前記主変速機構２の減速回転は、該副変速機構５により更に減速されて、出力ギヤ１６から出力する。
【００３５】
２速（２ＮＤ）状態では、フォワードクラッチＣｌに加えて、第２のブレーキＢ２（及び第１のブレーキＢｌ）が作動し、更に、第２のワンウェイクラッチＦ２から第１のワンウェイクラッチＦｌに作動が切換わり、かつ第５のブレーキＢ５が係止状態に維持されている。この状態では、サンギヤＳ２が第２のブレーキＢ２及び第１のワンウェイクラッチＦｌにより停止され、従って入力軸３からフォワードクラッチＣｌを介して伝達されたシンプルプラネタリギヤのリングギヤＲｌの回転は、ダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤＲ２を正方向に空転させながらキャリヤＣＲを正方向に減速回転する。更に、該減速回転は、カウンタギヤ１８，１７を介して副変速機構５に伝達される。即ち、主変速機構２は２速状態となり、副変速機構５は、第５のブレーキＢ５の係合により１速状態にあり、この２速状態と１速状態が組合されて、自動変速機１全体で２速が得られる。なおこの際、第１のブレーキＢｌも作動状態となるが、コーストダウンにより２速になる場合、該第１のブレーキＢｌは解放される。
【００３６】
３速（３ＲＤ）状態では、フォワードクラッチＣｌ、第２のブレーキＢ２及び第１のワンウェイクラッチＦｌ並びに第１のブレーキＢｌはそのまま係合状態に保持され、第５のブレーキＢ５の係止が解放されると共に第４のブレーキＢ４が係合する。即ち、主変速機構２はそのままの状態が保持されて、上述した２速時の回転がカウンタギヤ１８，１７を介して副変速機構５に伝えられ、そして副変速機構５では、第１のシンプルプラネタリギヤのリングギヤＲ３からの回転がそのサンギヤＳ３及びサンギヤＳ４の固定により２速回転としてキャリヤＣＲ３から出力し、従って主変速機構２の２速と副変速機構５の２速で、自動変速機１全体で３速が得られる。
【００３７】
４速（４ＴＨ）状態では、主変速機構２は、フォワードクラッチＣｌ、第２のブレーキＢ２及び第１のワンウェイクラッチＦｌ並びに第１のブレーキＢｌが係合した上述２速及び３速状態と同じであり、副変速機構５は、第４のブレーキＢ４を解放すると共にＵＤダイレクトクラッチＣ３が係合する。この状態では、第１のシンプルプラネタリギヤのキャリヤＣＲ３とサンギヤＳ３，Ｓ４が連結して、プラネクリギヤ１０，１１が一体回転する直結回転となる。従って、主変速機構２の２速と副変速機構５の直結（３速）が組合されて、自動変速機全体で、４速回転が出力ギヤ１６から出力する。
【００３８】
５速（５ＴＨ）状態では、フォワードクラッチＣｌ及びダイレクトクラッチＣ２が係合して、入力軸３の回転がシンプルプラネタリギヤのリングギヤＲｌ及びサンギヤＳｌに共に伝達されて、主変速機構２は、ギヤユニットが一体回転する直結回転となる。この際、第１のブレーキＢｌが解放されかつ第２のブレーキＢ２は係合状態に保持されるが第１のワンウェイクラッチＦｌが空転することにより、サンギヤＳ２は空転する。また、副変速機構５は、ＵＤダイレクトクラッチＣ３が係合した直結回転となっており、従って主変速機構２の３速（直結）と副変速機構５の３速（直結）が組合されて、自動変速機全体で、５速回転が出力ギヤ１６から出力する。
【００３９】
更に、本自動変速機は、加速等のダウンシフト時に作動する中間変速段、即ち３速ロー及び４速ローがある。
【００４０】
３速ロー状態は、フォワードクラッチＣｌ及びダイレクトクラッチＣ２が接続し（第２ブレーキＢ２が係合状態にあるがワンウェイクラッチＦｌによりオーバランする）、主変速機構２はプラネタリギヤユニット１５を直結した３速状態にある。一方、第５のブレーキＢ５が係止して副変速機構５は１速状態にあり、従って主変速機構２の３速状態と副変速機構５の１速状態が組合されて、自動変速機１全体で、前述した２速と３速との問のギヤ比となる変速段が得られる。
【００４１】
４速ロー状態は、フォワードクラッチＣｌ及びダイレクトクラッチＣ２が接続して、主変速機構２は、上記３速ロー状態と同様に３速（直結）状態にある。一方、副変速機構５は、第４のブレーキＢ４が係合して、第１のシンプルプラネタリギヤ１０のサンギヤＳ３及び第２のシンプルプラネタリギヤ１１のサンギヤＳ４が固定され、２速状態にある。従って、主変速機構２の３速状態と副変速機構５の２速状態が組合されて、自動変速機１全体で、前述した３速と４速との間のギヤ比となる変速段が得られる。
【００４２】
なお、図２において点線の丸印は、コースト時エンジンブレーキの作動状態を示す。即ち、１速時、第３のブレーキＢ３が作動して第２のワンウェイクラッチＦ２のオーバランによるリングギヤＲ２の回転を阻止する。また、２速時、３速時及び４速時、第１のブレーキＢ１が作動して第１のワンウェイクラッチＦｌのオーバランによるサンギヤＳｌの回転を阻止する。
【００４３】
また、Ｒ（リバース）レンジにあっては、ダイレクトクラッチＣ２及び第３のブレーキＢ３が係合すると共に、第５のブレーキＢ５が係合する。この状態では、入力軸３の回転はダイレクトクラッチＣ２を介してサンギヤＳｌに伝達され、かつ第３のブレーキＢ３によりダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤＲ２が停止状態にあるので、シンプルプラネタリギヤのリングギヤＲｌを逆転方向に空転させながらキャリヤＣＲも逆転し、該逆転が、カウンタギヤ１８，１７を介して副変速機構５に伝達される。副変速機構５は、第５のブレーキＢ５に基づき第２のシンプルプラネクリギヤのキャリヤＣＲ４が逆回転方向にも停止され、１速状態に保持される。従って、主変速機構２の逆転と副変速機構５の１速回転が組合されて、出力軸１６から逆転減速回転が出力する。
【００４４】
図１は、電気制御系を示すブロック図であり、２１は、マイクロコンピュータ（マイコン）からなる制御部（ＥＣＵ）で、エンジン回転センサ２２、ドライバのアクセルペダル踏み量を検出するスロットル開度センサ２３、トランスミッション（自動変速機構）の入力軸回転数（＝タービン回転数）を検出するセンサ２５、車速（＝自動変速機出力軸回転数）センサ２６及びシフトセンサ２７からの各信号が入力しており、また油圧回路のリニアソレノイドバルブＳＬＳ及びＳＬＵに出力している。前記制御部２１は、変速制御部２１ｅを構成する解放側油圧を制御する解放側制御手段２１ａと、係合側油圧を制御する係合側制御手段２１ｂとを有し、更に、変速状態判断手段２１ｃとを備えている。
【００４５】
図４は、油圧回路の概略を示す図であり、前記２個のリニアソレノイドバルブＳＬＳ及びＳＬＵを有すると共に、自動変速機構のプラネタリギヤユニットの伝達経路を切換えて、例えば前進５速、後進１速の変速段を達成する複数の摩擦係合要素（クラッチ及びブレーキ）を断接作動する複数の油圧サーボ２９、３０を有している。また、前記リニアソレノイドバルブＳＬＳ及びＳＬＵの入力ポートａｌ，ａ２にはソレノイドモジュレータ圧が供給されており、これらリニアソレノイドバルブの出力ポートｂｌ・ｂ２からの制御油圧がそれぞれプレッシャコントロールバルブ３１，３２の制御油室３１ａ，３２ａに供給されている。プレッシャコントロールバルブ３１，３２は、ライン圧がそれぞれ入力ポート３１ｂ，３２ｂに供給されており、前記制御油圧にて調圧された出力ポート３１ｃ，３２ｃからの調圧油圧が、それぞれシフトバルブ３３，３５を介して適宜各油圧サーボ２９，３０に供給される。
【００４６】
なお、本油圧回路は、一方の摩擦係合要素を解放すると共に他方の摩擦係合要素を係合する、いわゆるクラッチツークラッチによる変速に係る基本概念を示すものであり、各油圧サーボ２９，３０及びシフトバルブ３３，３５は、象徴的に示すものであって、実際には、自動変速機構に対応して油圧サーボは多数備えられているが、具体的には、３→２変速に際して第４のブレーキＢ４用油圧サーボ及び第５のブレーキＢ５用油圧サーボ、４→３変速に際しての第３のクラッチＣ３用油圧サーボ及び第４のブレーキＢ４用油圧サーボであり、また、これら油圧サーボヘの油圧を切換えるシフトバルブも多数備えている。
【００４７】
ついで、図９に沿って、パワーオン・ダウンシフトについて説明するに、まず図５及び図６に示すフローチャートに基づき、解放側油圧ＰＡの制御について説明する。なお、具体的には、運転者がアクセルペダルを踏込んでトルクを要求するパワーオンダウンシフトであって、３−２変速する状態を示し、従って解放側摩擦係合要素は、Ｂ４ブレーキである。
【００４８】
スロットル開度センサ２３及び車速センサ２６からの信号に基づき、制御部２１の変速状態判断手段２１ｃはマップによりダウンシフトを判断すると、該変速判断から所定遅れ時間後、解放側制御手段２１ａにより計時が開始されて変速制御が開始される（Ｓ１）。該開始時点（ｔ＝０）にあっては、解放側油圧ＰＡが係合圧となっており、解放側摩擦係合要素が係合した状態にある。そして、入力トルクＴｔの関数により解放側トルクＴＡ が算出される（Ｓ２）。該入力トルクＴｔは、マップによりスロットル開度とエンジン回転数に基づきエンジントルクを求め、更にトルクコンバータの入出力回転数から速度比を計算し、該速度比によりマップにてトルク比を求め、エンジントルクに上記トルク比を乗じて求められる。更に、該入力トルクにトルク分担率等が関与して上記解放側トルクＴＡが求められる。
【００４９】
該解放側トルクＴＡ から解放側の待機係合圧Ｐｗが算出され（Ｓ３）、解放側油圧ＰＡが該待機係合圧Ｐｗになるようにリニアソレノイドバルブに制御信号を出力し（Ｓ４）、該入力トルク等に基づく解放側油圧の制御が所定時間ｔｗ経過するまで続行する（Ｓ５）。上記ステップＳ２からＳ４までが待機制御となるが、該待機制御時間ｔｗは、入力トルクＴｔにより変更される。
【００５０】
そして、所定解放側油圧ＰＡＳ及び上述と同様に解放側トルクＴＡ が算出され（Ｓ７，Ｓ８）、更に該解放トルクＴＡ に基づき目標油圧ＰＴＡが算出される（Ｓ９）。更に、余裕率（タイアップ度合）Ｓ１１，Ｓ２１により、ドライブフィーリングを考慮して解放側目標油圧ＰＴＡが算出される（Ｓ１０）。なお、上記余裕率は、油温の相違により選択される多数のスロットル開度・車速マップにて求められるものであり、一般にＳ１１＞１．０，Ｓ２１＞０．０からなる。
【００５１】
更に、予め設定された時間ｔＴＡにより、前記目標油圧ＰＴＡまでの勾配が、［（ＰＴＡ−ＰＡＳ）／ｔＴＡ］により設定され、該勾配によりスイープダウンが行なわれる（Ｓ１１）。即ち、パワーオン状態にあっては、比較的急な勾配からなるスイープダウンが行なわれ、解放側油圧ＰＡが前記イナーシャ相開始時直前の目標油圧ＰＴＡになるまで続く（Ｓ１２）。ついで、解放側油圧変化δＰＴＡが、関数［δＰＴＡ＝ｆδＰＴＡ （ωａ）］に基づき算出される（Ｓ１３）。なお、上記ωａは、出力軸回転数に対する入力軸回転数（ギヤ比）Ｎの回転変化開始時における目標とする目標入力軸回転変化率（目標回転加速度）である。そして、該油圧変化δＰＴＡによる勾配で（第２の）スイープダウンが行なわれ（Ｓ１４）、該スイープダウンは、パワーオン状態にあっては、変速開始前の入力軸回転数ＮＳ から、所定精度で回転変化量ΔＮが検出される変速開始判定回転数まで続行される（Ｓ１５）。上記ステップＳ７〜Ｓ１４が初期変速制御であり、解放側摩擦係合要素はそのトルク容量を減じるが、変速は進行していない。
【００５２】
ついで、予め設定された比較的低い勾配からなる所定油圧変化δＰＩ による勾配にてスイープダウンする（Ｓ１６）。該スイープダウンは、パワーオン状態にあって、解放側油圧ＰＡが前記戻しスプリングの荷重圧より大きい場合、即ち解放側油圧サーボのトルク容量が０とならない場合、変速開始（回転変化開始）から変速完了するまでの全回転数変化量のａＦ［％］、即ち所定変速進行度まで行なわれる（Ｓ１８）。なお、上記変速進行度は、回転変化開始時の入力軸回転数をＮＴＳ、該回転変化開始時から現在までのギヤ比に基づく入力軸回転数の変化量（一定回転による出力軸回転数に対する入力軸回転数の変化量）をΔＮ、変速前ギヤ比をｇｉ 、変速後ギヤ比をｇｉ＋１ とすると、
［（ΔＮ×１００）／（ＮＴＳ／ｇｉ ）・（ｇｉ＋１ −ｇｉ ）］
にて求められる。上記勾配δＰ１ でのスイープダウンが、イナーシャ相制御となり、ギヤ比に基づく入力軸回転数ＮＴ の変化が開始される。
【００５３】
そして、入力軸回転数ＮＴ の変化が安定する所定変速進行度ａＦ［％］、例えば２０［％］が経過すると、目標値制御であるダウンシフトフィードバック制御（Ｓ２０）が行なわれ、該フィードバック制御は、変速進行度が上記ダウンシフト完了となるギヤ比の全回転変化回転数近傍のａ２［％］、例えば９０［％］、従って、変速の終期まで続けられる（Ｓ２１）。なお、後述する係合側油圧の制御との関係でサーボ起動制御時間ｔＳＥの終了まで（Ｓ２３）、かつ係合側油圧ＰＢが目標油圧ＰＴＢより大きくなるまで（Ｓ２４）は、前記フィードバック制御（Ｓ２０）は続行される。該ステップＳ２０が、フィードバック制御となる。
【００５４】
そして、上記ａ２［％］までの変速が終了して、変速の終期が判断されると、比較的急勾配からなる所定油圧変化δＰＦＡが設定され、該勾配にてスイープダウンを行い（Ｓ２５）、解放側油圧ＰＡが０になることによりダウンシフト時の解放側油圧制御が完了する（Ｓ２６）。上記ステップＳ２５が完了制御となる。
【００５５】
ついで、図７及び図８のフローチャート及び図９のタイムチャートに沿って、ダウンシフトにおける係合側油圧ＰＢの制御について説明する。なお、具体的には、上述したように３−２ダウンシフトであり、従って係合側摩擦係合要素は、Ｂ５ブレーキであって、その油圧サーボの油圧ＰＢは、（ロックアップ制御用）リニアソレノイドバルブＳＬＵにて調圧制御される。
【００５６】
まず、制御部２１からのダウンシフト指令に基づき係合側制御手段２１ｂにより計時が開始され（Ｓ３０）、係合側油圧ＰＢが所定圧ＰＳ１になるように所定信号をリニアソレノイドバルブＳＬＵに出力する（Ｓ３１）。該所定圧ＰＳ１は、油圧サーボの油圧室２０を満たす（ファーストフィル）ために必要な油圧に設定されており、所定時間ｔＳＡ保持される。これにより、係合側摩擦係合要素がガタ詰めされる。該所定時間ｔＳＡが経過すると（Ｓ３２）、係合側油圧ＰＢは、所定勾配［（ＰＳ１−ＰＳ２）／ｔＳＢ］でスイープダウンし（Ｓ３３）、係合側油圧ＰＢが所定低圧ＰＳ２になると（Ｓ３４）、該スイープダウンが停止され、該所定低圧ＰＳ２に保持される（Ｓ３５）。該所定低圧ＰＳ２は、ピストンストローク圧以上でかつ入力軸の回転変化を生じさせない圧に設定されており、該所定低圧ＰＳ２は、計時ｔが所定時間ｔＳＥ経過するまで保持される（Ｓ３６）。上記ステップＳ３１からＳ３６までがサーボ起動制御となる。
【００５７】
ついで、係合側トルクＴＢ が解放側油圧ＰＡ及び入力トルクＴｔの関数［ＴＢ ＝ｆＴＢ（ＰＡ，Ｔｔ）］により算定され（Ｓ３７）、更に前記余裕率を勘案して、係合側トルクＴＢ が、［ＴＢ ＝Ｓ１Ｄ×ＴＢ ＋Ｓ２Ｄ］にて算出される（Ｓ３８）。そして、該係合側トルクＴＢ から係合側油圧ＰＢが算出される［ＰＢ＝ｆＰＢ（ＴＢ ）］（Ｓ３９）。上記ステップＳ３７〜Ｓ３９が係合制御となる。そして、上記ステップＳ３９による係合側入力トルクＴＢ （解放側油圧ＰＡ及び入力トルクＴｔに依存する）に基づく係合側油圧ＰＢによる制御が、ダウンシフトの全変速進行度のａ１［％］、例えば７０［％］まで続く（Ｓ４０）。即ち、ＮＴＳを変速開始時の入力軸回転数、ΔＮを回転変化量、ｇｉ を変速前ギヤ比、ｇｉ＋１ を変速後ギヤ比とすると、
［（ΔＮ×１００）／（ＮＴＳ／ｇｉ ）・（ｇｉ＋１ −ｇｉ ）］がａ１［％］になるまで続けられる。
【００５８】
ステップＳ４０にて、上記全変速進行度のａ１［％］を越えると、終期制御に入る。まず、係合側入力トルクＴＢ から係合側目標圧ＰＴＢが算出され（Ｓ４１）、また上記回転変化量ａ１［％］時点での係合側油圧ＰＢがＰＬＳＢとして記憶される（Ｓ４２）。これにより、予め設定されている所定時間ｔＬＥにより、所定勾配［（ＰＴＢ−ＰＬＳＢ ）／ｔＬＥ］が算出され、比較的緩い該勾配にてスイープアップされ（Ｓ４３）、該スイープアップは、係合側油圧が上記目標油圧ＰＴＢに達するまで継続される（Ｓ４４）。上記ステップＳ４１からＳ４４までが終期制御となる。
【００５９】
係合側油圧が上記目標油圧ＰＴＢに達したところで、更に、変速進行度が、変速の終期であるａ２［％］、例えば９０［％］に達しているかが判断され（Ｓ４７）、完了制御の開始判断が行われる。変速進行度がａ２［％］に達して、終期制御の完了、即ち、変速の終期が判断されると、ステップＳ４８に入り、係合側の摩擦係合要素で変速後のトルク伝達を確保するための最低必要圧としてのトルク保持圧ＰＴＢ’を計算する。
【００６０】
次に、ステップＳ４９で、係合側油圧ＰＢを、ＰＴＢからδＰ１の急勾配で、通常の係合圧ＰＥよりも低い、トルク保持圧ＰＴＢ’まで上昇させ、係合側摩擦係合要素を急速に係合させる。なお、この係合圧ＰＥは、係合側摩擦係合要素を係合保持できるライン圧相当の圧である。
【００６１】
すると、サーボ起動制御に際して係合側摩擦係合要素への油圧の供給が適切に行われておらず、摩擦係合要素のガタ詰めが不十分で、ストローク不足となっている場合でも、急速な油圧の供給により、係合側摩擦係合要素はストローク不足状態が直ちに矯正されると共に、変速後の変速段におけるトルクが伝達可能な状態まで迅速に係合される。従って、入力軸回転数Ｎｃ１及び出力トルクＴｏは、図１０の破線「新（油圧遅れ）」に示すように、ストローク不足に起因するエンジン吹きが最小限に抑えられ、それに伴う出力トルクＴｏの過度の上昇も少なくなる。
【００６２】
なお、係合側摩擦係合要素のサーボ起動制御が通常通り行われた場合には、ストローク不足が生じないので、図１０の実線「新旧通常」で示すように、摩擦係合要素は油圧サーボに供給される油圧がトルク保持圧ＰＴＢ’まで急上昇する形で係合するが、係合動作は円滑に行われ、エンジン吹きやそれに伴うトルクの過度の上昇などが生じることはない。
【００６３】
また、従来のように、例えば図１０の破線Ａで示すように、トルク保持圧ＰＴＢ’を越える通常の係合圧ＰＥまで係合側摩擦係合要素の油圧を勾配δＰＦで上昇させた場合には、ストローク不足が生じていると、図１０の一点鎖線「旧（油圧遅れ）」に示すように、摩擦係合要素の係合遅れが顕著に生じ、係合を開始するまでの間にエンジン吹きが生じ、入力軸回転数Ｎｃは大きく上昇し、同様に出力トルクＴｏも過度に上昇する。油圧はエンジン吹きの状態に無関係に所定勾配δＰＦで係合圧ＰＥまで上昇されるので、係合側摩擦係合要素は大きく上昇した入力軸回転数Ｎｃを急激に引き戻す形で係合されて、出力トルクＴｏも急激に減少し、シフトショックが生じる。
【００６４】
このように、ステップＳ４９、Ｓ５０で、終期制御が終了した後に、所定のトルク保持圧ＰＴＢ ’まで急勾配で油圧を上昇させ、係合側摩擦係合要素のサーボ起動制御時に生じる可能性のあるファーストフィルのばらつきに起因するストローク不足を吸収して、エンジン吹きの発生を防止したところで、ステップＳ５１に入り、油圧をトルク保持圧ＰＴＢ’から、δＰ１の急勾配よりも緩やかな緩勾配δＰ２でゆっくりと上昇待機させる。これにより係合側摩擦係合要素の油圧サーボに供給される油圧は、急激に上昇した後でトルク保持圧ＰＴＢ’付近でバッファされる形で供給される。
【００６５】
これにより、係合側摩擦係合要素は、解放側摩擦係合要素の解放に伴って、ストローク不足部分を短時間で通過すべく急速に係合動作に入るが、一旦、所定のトルク保持圧ＰＴＢ’で係合したその後は、緩勾配δＰ２によりゆっくりと係合させ、急係合動作による急激な入力軸回転数及び出力トルクの変動を排除する。
【００６６】
これにより、ストローク不足で多少エンジン吹きが生じた状態で係合した摩擦係合要素は、急激にその係合圧が高まるようなことが回避され、図１０破線「新（油圧遅れ）」に示すように、入力軸回転数Ｎｃ及び出力トルクＴｏに、大きな変動を生させることなく係合動作を行うことが出来る。
【００６７】
こうして、ステップＳ５２及びＳ５３で、入力軸回転数Ｎｃ１が変速後の所定回転数に達し、更に緩勾配δＰ２によるスイープアップが所定時間経過したところで、ダウンシフト動作が終了する。以上、ステップＳ４８からＳ５２が完了制御である。
【００６８】
このように、クラッチの掴み換えによるパワーオンダウンシフト時に、解放側摩擦係合要素を解放すると共に、係合側摩擦係合要素を係合させてトルクを解放側から係合側に受け渡す際に、係合側の油圧供給のばらつきに起因するストローク不足を、解放側の油圧をトルク保持圧にまで急勾配で上昇させ、その後緩勾配で待機させる制御は、上述した通常のパワーオンダウンシフト時に限らない。例えば、図１１に示すように、エンジントルクが負となるコーストダウン時に、パワーオンダウンシフトが行われた場合など、係合側の摩擦係合要素の油圧サーボへの油圧供給がコーストダウンにより遅れ気味となっていた場合でも、トルク保持圧ＰＴＢ’まで油圧を急勾配で上昇させることによりストローク不足部分を一気に解消し、更に、その後は油圧の急上昇の影響を排除する形で、緩勾配でのスイープアップとさせることにより、シフトショックのない円滑な係合動作が可能となる。
【００６９】
更に、図１２に示すように、アップシフト中にパワーオンダウンシフトが行われた場合も同様であり、アップシフトで解放された摩擦係合要素が再度係合される際に生じる係合側の油圧供給のばらつきに起因するシフトショックを未然に防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係わる電子制御部を示すブロック図。
【図２】図２は、本発明が適用される自動変速機の一例を示すスケルトン図。
【図３】図３は図２の自動変速機における摩擦係合要素の作動を示す図。
【図４】図４は摩擦係合要素の油圧回路の概略を示す図。
【図５】図５はダウンシフト解放側の制御態様の一例を示すフローチャート。
【図６】図６はダウンシフト解放側の制御態様の一例を示すフローチャート。
【図７】図７はダウンシフト係合側の制御態様の一例を示すフローチャート。
【図８】図８はダウンシフト係合側の制御態様の一例を示すフローチャート。
【図９】図９はパワーオンダウンシフト時における摩擦係合要素の基本的な駆動状態を示す基本タイムチャートの一例。
【図１０】図１０は、パワーオンダウンシフト時の、摩擦係合要素の駆動状態、入力軸回転数及び出力トルクの状態を、本発明及び従来技術について比較したフローチャート。
【図１１】図１１は、コースト時にパワーオンダウンシフトが行われた際の、摩擦係合要素の駆動状態、入力軸回転数及び出力トルクの状態を、本発明及び従来技術について比較したフローチャート。
【図１２】図１２は、アップシフト中に、パワーオンダウンシフトが行われた際の、摩擦係合要素の駆動状態、入力軸回転数及び出力トルクの状態を、本発明及び従来技術について比較したフローチャート。
【符号の説明】
１……自動変速機
２１……制御部
δＰ１……急勾配
δＰ２……緩勾配
ＰＴＢ’……トルク保持圧
Ｎｃ１……入力軸回転数
Ｔｏ……出力トルク
【発明の属する技術分野】
本発明は、スロットルが踏み込まれた（パワーオン）状態でのダウンシフトに際して、係合側の摩擦係合要素のファーストフィル（ガタ詰め）のばらつきによるショックの発生を防止することの出来る、自動変速機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
クラッチの掴み換えによるダウンシフトに際して、当該ダウンシフトがパワーオンの場合、係合側の摩擦係合要素は、終期制御後の完了制御において、一定のスイープ勾配で油圧を上昇させ、同時に一定のスイープ勾配で油圧が下降される解放側摩擦係合要素側から、トルクを受け渡されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、係合側摩擦係合要素は、単に一定時間、所定勾配で油圧を上昇させるだけなので、係合側摩擦係合要素のサーボ起動制御のファーストフィルに際して、十分な油圧の供給が行われなかった場合などには、摩擦係合要素のガタ詰めが不十分なために、スイープアップ初期に係合が行われず、スイープ途中で係合が開始される場合がある。
【０００４】
すると、係合側摩擦係合要素の係合が開始される前に、解放側摩擦係合要素の油圧が解放されるので、エンジン吹きが生じて入力軸回転数及び出力トルクが急上昇し、その後、係合側摩擦係合要素が係合を開始することによって、それらが強制的に変速後の同期回転速度に戻されるので、シフトショックが発生することとなる。
【０００５】
本発明は、上記した事情に鑑み、スロットルが踏み込まれた、つまり、エンジントルクが発生している（パワーオン）状態でのダウンシフト時において、係合側摩擦係合要素のファーストフィルの状態にばらつきが生じたとしても、円滑にダウンシフト動作を行うことが出来る、自動変速機の制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、エンジンからの回転が入力される入力軸、車軸に接続される出力軸、前記入力軸と出力軸との間に配置された複数の変速要素、それら複数の変速要素を係止、係止解除自在に設けられた複数の摩擦係合要素を有し、それら摩擦係合要素を操作することにより、ダウンシフト変速動作を行うことが出来る自動変速機の制御装置において、
解放側摩擦係合要素を解放動作を開始すると共に、係合側摩擦係合要素の係合動作することにより、所定の変速段にダウンシフトを行うに際して、前記解放側摩擦係合要素の油圧サーボの解放側油圧（ＰＡ）を、入力軸の回転数（Ｎ Ｃ１ ）の変化に基づきフィードバック制御すると共に、前記係合側摩擦係合要素の油圧サーボの係合側油圧（ＰＢ）を、前記係合側摩擦係合要素が担持する係合側入力トルク（ＴＢ）に基づき算出された係合側目標圧（ＰＴＢ）に向ってスイープアップし、
前記解放側油圧のフィードバック制御と係合側油圧のスイープアップによる終期制御により変速進行が完了に近い所定割合（ａ２）に達した後の完了制御において、前記解放側油圧（ＰＡ）を所定勾配（δＰ ＦＡ ）で解放すると共に、前記係合側油圧（ＰＢ）を、通常の係合圧（ＰＥ）より低くかつ係合側摩擦係合要素の変速後のトルク伝達を確保するために必要とする圧であるトルク保持圧（ＰＴＢ’）に向けて急勾配（δＰ１）で上昇し、その後予め設定された緩勾配（δＰ２）にて変速完了時間（ｔＳＥ）まで上昇した後、前記係合圧（ＰＥ）に昇圧して前記所定変速段へのダウンシフトを完了してなる、
ことを特徴とする自動変速機の制御装置にある。
【０００９】
前記ダウンシフトは、コーストダウン中に行われたパワーオンダウンシフトで構成される。
【００１０】
前記ダウンシフトは、アップシフト中に行われたパワーオンダウンシフトで構成される。
【００１１】
前記ダウンシフトが、パワーオンダウンシフトであることを判定するパワーオンダウンシフト判定手段を設け、
前記係合側摩擦係合要素制御手段は、前記パワーオンダウンシフト判定手段が、ダウンシフトがパワーオンダウンシフトであると判定した場合に、前記係合側摩擦係合要素を制御することを特徴として構成される。
【００１２】
変速の終期を判断する変速終期判断手段を設け、前記係合側摩擦係合要素制御手段は、前記変速終期判断手段が変速の終期を判断した場合に、前記係合側摩擦係合要素を制御するようにして構成される。
【００１３】
前記変速終期判断手段が変速の終期を判断した場合に、前記解放側摩擦係合要素の油圧サーボの油圧を、所定勾配で低下させる、解放側摩擦係合要素制御手段を設けて構成される。
【００１４】
前記係合圧は、前記係合側摩擦係合要素を係合保持できるライン圧相当の圧で構成される。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、係合側摩擦係合要素に供給する油圧を、急勾配（δＰ１）で係合圧（ＰＥ）よりも低いトルク保持圧（ＰＴＢ’）まで上昇させて、係合側摩擦係合要素を急速に係合させ、サーボ起動制御に際して係合側摩擦係合要素への油圧の供給が適切に行われておらず、摩擦係合要素のガタ詰めが不十分で、ストローク不足となっている場合でも、急速な油圧の供給により、係合側摩擦係合要素はストローク不足状態が直ちに矯正される。従って、入力軸回転数（Ｎｃ１）及び出力トルク（Ｔｏ）は、ストローク不足に起因するエンジン吹きを最小限に抑えてそれに伴う出力トルク（Ｔｏ）の過度の上昇も少なくすることが出来る。
【００１６】
また、係合圧（ＰＥ）よりも低い所定圧であるトルク保持圧（ＰＴＢ’）で係合したその後は、緩勾配（δＰ２）によりゆっくりと係合させ、急係合動作の継続による急激な入力軸回転数及び出力トルクの変動を排除するので、ストローク不足で多少エンジン吹きが生じた状態で係合した摩擦係合要素は、急激にその係合圧が高まるようなことが回避され、入力軸回転数（Ｎｃ）及び出力トルク（Ｔｏ）に、大きな変動を生させることなく係合動作を行うことが出来る。
【００１７】
係合側の摩擦係合要素は、係合初期の段階で、変速後の変速段におけるトルクが伝達可能な状態まで迅速に係合させることが出来、係合が不十分な状態で、急激なエンジン吹きなどが生じることを未然に防止することが出来る。
【００１８】
トルク保持圧演算手段により、変速状態に応じたトルク保持圧を演算することが出来るので、適正な係合側摩擦係合要素の係合動作を行うことが出来る。
【００１９】
コーストダウン中やアップシフト中のダウンシフトという、係合側摩擦係合要素のファーストフィルにばらつきが生じやすい状況で、係合側摩擦係合要素の係合動作を適切に制御することが出来、円滑なパワーオンダウンシフト動作が可能となる。
【００２０】
パワーオンダウンシフト判定手段により、パワーオンダウンシフトを適切に判定することが出来る。
【００２１】
変速終期を判断した後に、係合側摩擦係合要素が係合を開始するので、クラッチの掴み換えを円滑に行うことが出来、ショックの少ない制御が可能となる。
【００２２】
変速終期を判断した後に、解放側摩擦係合要素の油圧を低下させるので、クラッチの掴み換えを円滑に行うことが出来、ショックの少ない制御が可能となる。
【００２３】
摩擦係合要素はライン圧相当の係合圧で係合保持される。
【００２４】
なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。
【００２６】
図１は、本発明に係わる電子制御部を示すブロック図、図２は、本発明が適用される自動変速機の一例を示すスケルトン図、図３は図２の自動変速機における摩擦係合要素の作動を示す図、図４は摩擦係合要素の油圧回路の概略を示す図、図５及び図６はダウンシフト解放側の制御態様の一例を示すフローチャート、図７乃至図８はダウンシフト係合側の制御態様の一例を示すフローチャート、図９はパワーオンダウンシフト時における摩擦係合要素の基本的な駆動状態を示す基本タイムチャートの一例、図１０は、パワーオンダウンシフト時の、摩擦係合要素の駆動状態、入力軸回転数及び出力トルクの状態を、本発明及び従来技術について比較したフローチャート、図１１は、コースト時にパワーオンダウンシフトが行われた際の、摩擦係合要素の駆動状態、入力軸回転数及び出力トルクの状態を、本発明及び従来技術について比較したフローチャート、図１２は、アップシフト中に、パワーオンダウンシフトが行われた際の、摩擦係合要素の駆動状態、入力軸回転数及び出力トルクの状態を、本発明及び従来技術について比較したフローチャート。
【００２７】
５速自動変速機１は、図２に示すように、トルクコンバータ４、３速主変速機構２、３速副変速機構５及びディファレンシャル８を備えており、かつこれら各部は互に接合して一体に構成されるケースに収納されている。そして、トルクコンバータ４は、ロックアップクラッチ４ａを備えており、エンジンクランクシャフト１３から、トルクコンバータ内の油流を介して又はロックアップクラッチによる機械的接続を介して主変速機構２の入力軸３に入力する。そして、一体ケースにはクランクシャフトと整列して配置されている第１軸３（具体的には入力軸）及び該第１軸３と平行に第２軸６（カウンタ紬）及び第３軸（左右車軸）１４ａ，１４ｂが回転自在に支持されており、また該ケースの外側にバルブボディが配設されている。
【００２８】
主変速機構２は、シンプルプラネタリギヤ７とダブルピニオンプラネタリギヤ９からなるプラネタリギヤユニット１５を有しており、シンプルプラネタリギヤ７はサンギヤＳｌ、リングギヤＲｌ、及びこれらギヤに噛合するピニオンＰｌを支持したキャリヤＣＲからなり、またダブルピニオンプラネタリギヤ９は上記サンギヤＳｌと異なる歯数からなるサンギヤＳ２、リングギヤＲ２、並びにサンギヤＳ２に噛合するピニオンＰ２及びリングギヤＲ２に噛合するピニオンＰ３を前記シンプルプラネタリギヤ７のピニオンＰｌと共に支持する共通キャリヤＣＲからなる。
【００２９】
そして、エンジンクランクシャフト１３からトルクコンバータ４を介して連動している入力軸３は、第１の（フォワード）クラッチＣｌを介してシンプルプラネタリギヤ７のリングギヤＲｌに連結し得ると共に、第２の（ダイレクト）クラッチＣ２を介してシンプルプラネタリギヤ７のサンギヤＳｌに連結し得る。また、ダブルピニオンプラネタリギヤ９のサンギヤＳ２は、第１のブレーキＢｌにて直接係止し得ると共に、第１のワンウェイクラッチＦｌを介して第２のブレーキＢ２にて係止し得る。更に、ダブルピニオンプラネタリギヤ９のリングギヤＲ２は、第３のブレーキＢ３及び第２のワンウェイクラッチＦ２にて係止し得る。そして、共通キャリヤＣＲが、主変速機構２の出力部材となるカウンタドライブギヤ１８に連結している。
【００３０】
一方、副変速機構５は、第２軸を構成するカウンタ軸６の軸線方向リヤ側に向って、出力ギヤ１６、第１のシンプルプラネタリギヤ１０及び第２のシンプルプラネタリギヤ１１が軸線方向に並んで配置されており、またカウンタ軸６はベアリングを介して一体ケースに回転自在に支持されている。前記第１及び第２のシンプルプラネタリギヤ１０，１１は、シンプソンタイプからなる。
【００３１】
また、第１のシンプルプラネタリギヤ１０は、そのリングギヤＲ３が前記カウンタドライブギヤ１８に噛合するカウンタドリブンギヤ１７に連結しており、そのサンギヤＳ３がカウンタ軸６に回転自在に支持されているスリーブ軸１２に固定されている。そして、ピニオンＰ３はカウンタ軸６に一体に連結されたフランジからなるキャリヤＣＲ３に支持されており、また該ピニオンＰ３の他端を支持するキャリヤＣＲ３はＵＤダイレクトクラッチＣ３のインナハブに連結している。また、第２のシンプルプラネタリギヤ１１は、そのサンギヤＳ４が前記スリーブ軸１２に形成されて前記第１のシンプルプラネタリギヤのサンギヤＳ３に連結されており、そのリングギヤＲ４は、カウンタ軸６に連結されている。
【００３２】
そして、ＵＤダイレクトクラッチＣ３は、前記第１のシンプルプラネタリギヤのキャリヤＣＲ３と前記連結されたサンギヤＳ３，Ｓ４との間に介在しており、かつ該連結されたサンギヤＳ３，Ｓ４は、バンドブレーキからなる第４のプレーキＢ４にて係止し得る。更に、第２のシンプルプラネタリギヤのピニオンＰ４を支持するキャリヤＣＲ４は、第５のブレーキＢ５にて係止し得る。
【００３３】
ついで、図２及び図３に沿って、本５速自動変速機の機構部分の作用について説明する。
【００３４】
Ｄ（ドライブ）レンジにおける１速（１ＳＴ）状態では、フォワードクラッチＣｌが接続し、かつ第５のブレーキＢ５及び第２のワンウェイクラッチＦ２が係止して、ダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤＲ２及び第２のシンプルプラネタリギヤ１１のキャリヤＣＲ４が停止状態に保持される。この状態では、入力軸３の回転は、フォワードクラッチＣｌを介してシンプルプラネタリギヤのリングギヤＲｌに伝達され、かつダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤＲ２は停止状態にあるので、両サンギヤＳｌ、Ｓ２を逆方向に空転させながら共通キャリヤＣＲが正方向に大幅減速回転される。即ち、主変速機構２は、１速状態にあり、該減速回転がカウンタギヤ１８，１７を介して副変速機構５における第１のシンプルプラネタリギヤのリングギヤＲ３に伝達される。該副変速機構５は、第５のブレーキＢ５により第２のシンプルプラネタリギヤのキャリヤＣＲ４が停止され、１速状態にあり、前記主変速機構２の減速回転は、該副変速機構５により更に減速されて、出力ギヤ１６から出力する。
【００３５】
２速（２ＮＤ）状態では、フォワードクラッチＣｌに加えて、第２のブレーキＢ２（及び第１のブレーキＢｌ）が作動し、更に、第２のワンウェイクラッチＦ２から第１のワンウェイクラッチＦｌに作動が切換わり、かつ第５のブレーキＢ５が係止状態に維持されている。この状態では、サンギヤＳ２が第２のブレーキＢ２及び第１のワンウェイクラッチＦｌにより停止され、従って入力軸３からフォワードクラッチＣｌを介して伝達されたシンプルプラネタリギヤのリングギヤＲｌの回転は、ダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤＲ２を正方向に空転させながらキャリヤＣＲを正方向に減速回転する。更に、該減速回転は、カウンタギヤ１８，１７を介して副変速機構５に伝達される。即ち、主変速機構２は２速状態となり、副変速機構５は、第５のブレーキＢ５の係合により１速状態にあり、この２速状態と１速状態が組合されて、自動変速機１全体で２速が得られる。なおこの際、第１のブレーキＢｌも作動状態となるが、コーストダウンにより２速になる場合、該第１のブレーキＢｌは解放される。
【００３６】
３速（３ＲＤ）状態では、フォワードクラッチＣｌ、第２のブレーキＢ２及び第１のワンウェイクラッチＦｌ並びに第１のブレーキＢｌはそのまま係合状態に保持され、第５のブレーキＢ５の係止が解放されると共に第４のブレーキＢ４が係合する。即ち、主変速機構２はそのままの状態が保持されて、上述した２速時の回転がカウンタギヤ１８，１７を介して副変速機構５に伝えられ、そして副変速機構５では、第１のシンプルプラネタリギヤのリングギヤＲ３からの回転がそのサンギヤＳ３及びサンギヤＳ４の固定により２速回転としてキャリヤＣＲ３から出力し、従って主変速機構２の２速と副変速機構５の２速で、自動変速機１全体で３速が得られる。
【００３７】
４速（４ＴＨ）状態では、主変速機構２は、フォワードクラッチＣｌ、第２のブレーキＢ２及び第１のワンウェイクラッチＦｌ並びに第１のブレーキＢｌが係合した上述２速及び３速状態と同じであり、副変速機構５は、第４のブレーキＢ４を解放すると共にＵＤダイレクトクラッチＣ３が係合する。この状態では、第１のシンプルプラネタリギヤのキャリヤＣＲ３とサンギヤＳ３，Ｓ４が連結して、プラネクリギヤ１０，１１が一体回転する直結回転となる。従って、主変速機構２の２速と副変速機構５の直結（３速）が組合されて、自動変速機全体で、４速回転が出力ギヤ１６から出力する。
【００３８】
５速（５ＴＨ）状態では、フォワードクラッチＣｌ及びダイレクトクラッチＣ２が係合して、入力軸３の回転がシンプルプラネタリギヤのリングギヤＲｌ及びサンギヤＳｌに共に伝達されて、主変速機構２は、ギヤユニットが一体回転する直結回転となる。この際、第１のブレーキＢｌが解放されかつ第２のブレーキＢ２は係合状態に保持されるが第１のワンウェイクラッチＦｌが空転することにより、サンギヤＳ２は空転する。また、副変速機構５は、ＵＤダイレクトクラッチＣ３が係合した直結回転となっており、従って主変速機構２の３速（直結）と副変速機構５の３速（直結）が組合されて、自動変速機全体で、５速回転が出力ギヤ１６から出力する。
【００３９】
更に、本自動変速機は、加速等のダウンシフト時に作動する中間変速段、即ち３速ロー及び４速ローがある。
【００４０】
３速ロー状態は、フォワードクラッチＣｌ及びダイレクトクラッチＣ２が接続し（第２ブレーキＢ２が係合状態にあるがワンウェイクラッチＦｌによりオーバランする）、主変速機構２はプラネタリギヤユニット１５を直結した３速状態にある。一方、第５のブレーキＢ５が係止して副変速機構５は１速状態にあり、従って主変速機構２の３速状態と副変速機構５の１速状態が組合されて、自動変速機１全体で、前述した２速と３速との問のギヤ比となる変速段が得られる。
【００４１】
４速ロー状態は、フォワードクラッチＣｌ及びダイレクトクラッチＣ２が接続して、主変速機構２は、上記３速ロー状態と同様に３速（直結）状態にある。一方、副変速機構５は、第４のブレーキＢ４が係合して、第１のシンプルプラネタリギヤ１０のサンギヤＳ３及び第２のシンプルプラネタリギヤ１１のサンギヤＳ４が固定され、２速状態にある。従って、主変速機構２の３速状態と副変速機構５の２速状態が組合されて、自動変速機１全体で、前述した３速と４速との間のギヤ比となる変速段が得られる。
【００４２】
なお、図２において点線の丸印は、コースト時エンジンブレーキの作動状態を示す。即ち、１速時、第３のブレーキＢ３が作動して第２のワンウェイクラッチＦ２のオーバランによるリングギヤＲ２の回転を阻止する。また、２速時、３速時及び４速時、第１のブレーキＢ１が作動して第１のワンウェイクラッチＦｌのオーバランによるサンギヤＳｌの回転を阻止する。
【００４３】
また、Ｒ（リバース）レンジにあっては、ダイレクトクラッチＣ２及び第３のブレーキＢ３が係合すると共に、第５のブレーキＢ５が係合する。この状態では、入力軸３の回転はダイレクトクラッチＣ２を介してサンギヤＳｌに伝達され、かつ第３のブレーキＢ３によりダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤＲ２が停止状態にあるので、シンプルプラネタリギヤのリングギヤＲｌを逆転方向に空転させながらキャリヤＣＲも逆転し、該逆転が、カウンタギヤ１８，１７を介して副変速機構５に伝達される。副変速機構５は、第５のブレーキＢ５に基づき第２のシンプルプラネクリギヤのキャリヤＣＲ４が逆回転方向にも停止され、１速状態に保持される。従って、主変速機構２の逆転と副変速機構５の１速回転が組合されて、出力軸１６から逆転減速回転が出力する。
【００４４】
図１は、電気制御系を示すブロック図であり、２１は、マイクロコンピュータ（マイコン）からなる制御部（ＥＣＵ）で、エンジン回転センサ２２、ドライバのアクセルペダル踏み量を検出するスロットル開度センサ２３、トランスミッション（自動変速機構）の入力軸回転数（＝タービン回転数）を検出するセンサ２５、車速（＝自動変速機出力軸回転数）センサ２６及びシフトセンサ２７からの各信号が入力しており、また油圧回路のリニアソレノイドバルブＳＬＳ及びＳＬＵに出力している。前記制御部２１は、変速制御部２１ｅを構成する解放側油圧を制御する解放側制御手段２１ａと、係合側油圧を制御する係合側制御手段２１ｂとを有し、更に、変速状態判断手段２１ｃとを備えている。
【００４５】
図４は、油圧回路の概略を示す図であり、前記２個のリニアソレノイドバルブＳＬＳ及びＳＬＵを有すると共に、自動変速機構のプラネタリギヤユニットの伝達経路を切換えて、例えば前進５速、後進１速の変速段を達成する複数の摩擦係合要素（クラッチ及びブレーキ）を断接作動する複数の油圧サーボ２９、３０を有している。また、前記リニアソレノイドバルブＳＬＳ及びＳＬＵの入力ポートａｌ，ａ２にはソレノイドモジュレータ圧が供給されており、これらリニアソレノイドバルブの出力ポートｂｌ・ｂ２からの制御油圧がそれぞれプレッシャコントロールバルブ３１，３２の制御油室３１ａ，３２ａに供給されている。プレッシャコントロールバルブ３１，３２は、ライン圧がそれぞれ入力ポート３１ｂ，３２ｂに供給されており、前記制御油圧にて調圧された出力ポート３１ｃ，３２ｃからの調圧油圧が、それぞれシフトバルブ３３，３５を介して適宜各油圧サーボ２９，３０に供給される。
【００４６】
なお、本油圧回路は、一方の摩擦係合要素を解放すると共に他方の摩擦係合要素を係合する、いわゆるクラッチツークラッチによる変速に係る基本概念を示すものであり、各油圧サーボ２９，３０及びシフトバルブ３３，３５は、象徴的に示すものであって、実際には、自動変速機構に対応して油圧サーボは多数備えられているが、具体的には、３→２変速に際して第４のブレーキＢ４用油圧サーボ及び第５のブレーキＢ５用油圧サーボ、４→３変速に際しての第３のクラッチＣ３用油圧サーボ及び第４のブレーキＢ４用油圧サーボであり、また、これら油圧サーボヘの油圧を切換えるシフトバルブも多数備えている。
【００４７】
ついで、図９に沿って、パワーオン・ダウンシフトについて説明するに、まず図５及び図６に示すフローチャートに基づき、解放側油圧ＰＡの制御について説明する。なお、具体的には、運転者がアクセルペダルを踏込んでトルクを要求するパワーオンダウンシフトであって、３−２変速する状態を示し、従って解放側摩擦係合要素は、Ｂ４ブレーキである。
【００４８】
スロットル開度センサ２３及び車速センサ２６からの信号に基づき、制御部２１の変速状態判断手段２１ｃはマップによりダウンシフトを判断すると、該変速判断から所定遅れ時間後、解放側制御手段２１ａにより計時が開始されて変速制御が開始される（Ｓ１）。該開始時点（ｔ＝０）にあっては、解放側油圧ＰＡが係合圧となっており、解放側摩擦係合要素が係合した状態にある。そして、入力トルクＴｔの関数により解放側トルクＴＡ が算出される（Ｓ２）。該入力トルクＴｔは、マップによりスロットル開度とエンジン回転数に基づきエンジントルクを求め、更にトルクコンバータの入出力回転数から速度比を計算し、該速度比によりマップにてトルク比を求め、エンジントルクに上記トルク比を乗じて求められる。更に、該入力トルクにトルク分担率等が関与して上記解放側トルクＴＡが求められる。
【００４９】
該解放側トルクＴＡ から解放側の待機係合圧Ｐｗが算出され（Ｓ３）、解放側油圧ＰＡが該待機係合圧Ｐｗになるようにリニアソレノイドバルブに制御信号を出力し（Ｓ４）、該入力トルク等に基づく解放側油圧の制御が所定時間ｔｗ経過するまで続行する（Ｓ５）。上記ステップＳ２からＳ４までが待機制御となるが、該待機制御時間ｔｗは、入力トルクＴｔにより変更される。
【００５０】
そして、所定解放側油圧ＰＡＳ及び上述と同様に解放側トルクＴＡ が算出され（Ｓ７，Ｓ８）、更に該解放トルクＴＡ に基づき目標油圧ＰＴＡが算出される（Ｓ９）。更に、余裕率（タイアップ度合）Ｓ１１，Ｓ２１により、ドライブフィーリングを考慮して解放側目標油圧ＰＴＡが算出される（Ｓ１０）。なお、上記余裕率は、油温の相違により選択される多数のスロットル開度・車速マップにて求められるものであり、一般にＳ１１＞１．０，Ｓ２１＞０．０からなる。
【００５１】
更に、予め設定された時間ｔＴＡにより、前記目標油圧ＰＴＡまでの勾配が、［（ＰＴＡ−ＰＡＳ）／ｔＴＡ］により設定され、該勾配によりスイープダウンが行なわれる（Ｓ１１）。即ち、パワーオン状態にあっては、比較的急な勾配からなるスイープダウンが行なわれ、解放側油圧ＰＡが前記イナーシャ相開始時直前の目標油圧ＰＴＡになるまで続く（Ｓ１２）。ついで、解放側油圧変化δＰＴＡが、関数［δＰＴＡ＝ｆδＰＴＡ （ωａ）］に基づき算出される（Ｓ１３）。なお、上記ωａは、出力軸回転数に対する入力軸回転数（ギヤ比）Ｎの回転変化開始時における目標とする目標入力軸回転変化率（目標回転加速度）である。そして、該油圧変化δＰＴＡによる勾配で（第２の）スイープダウンが行なわれ（Ｓ１４）、該スイープダウンは、パワーオン状態にあっては、変速開始前の入力軸回転数ＮＳ から、所定精度で回転変化量ΔＮが検出される変速開始判定回転数まで続行される（Ｓ１５）。上記ステップＳ７〜Ｓ１４が初期変速制御であり、解放側摩擦係合要素はそのトルク容量を減じるが、変速は進行していない。
【００５２】
ついで、予め設定された比較的低い勾配からなる所定油圧変化δＰＩ による勾配にてスイープダウンする（Ｓ１６）。該スイープダウンは、パワーオン状態にあって、解放側油圧ＰＡが前記戻しスプリングの荷重圧より大きい場合、即ち解放側油圧サーボのトルク容量が０とならない場合、変速開始（回転変化開始）から変速完了するまでの全回転数変化量のａＦ［％］、即ち所定変速進行度まで行なわれる（Ｓ１８）。なお、上記変速進行度は、回転変化開始時の入力軸回転数をＮＴＳ、該回転変化開始時から現在までのギヤ比に基づく入力軸回転数の変化量（一定回転による出力軸回転数に対する入力軸回転数の変化量）をΔＮ、変速前ギヤ比をｇｉ 、変速後ギヤ比をｇｉ＋１ とすると、
［（ΔＮ×１００）／（ＮＴＳ／ｇｉ ）・（ｇｉ＋１ −ｇｉ ）］
にて求められる。上記勾配δＰ１ でのスイープダウンが、イナーシャ相制御となり、ギヤ比に基づく入力軸回転数ＮＴ の変化が開始される。
【００５３】
そして、入力軸回転数ＮＴ の変化が安定する所定変速進行度ａＦ［％］、例えば２０［％］が経過すると、目標値制御であるダウンシフトフィードバック制御（Ｓ２０）が行なわれ、該フィードバック制御は、変速進行度が上記ダウンシフト完了となるギヤ比の全回転変化回転数近傍のａ２［％］、例えば９０［％］、従って、変速の終期まで続けられる（Ｓ２１）。なお、後述する係合側油圧の制御との関係でサーボ起動制御時間ｔＳＥの終了まで（Ｓ２３）、かつ係合側油圧ＰＢが目標油圧ＰＴＢより大きくなるまで（Ｓ２４）は、前記フィードバック制御（Ｓ２０）は続行される。該ステップＳ２０が、フィードバック制御となる。
【００５４】
そして、上記ａ２［％］までの変速が終了して、変速の終期が判断されると、比較的急勾配からなる所定油圧変化δＰＦＡが設定され、該勾配にてスイープダウンを行い（Ｓ２５）、解放側油圧ＰＡが０になることによりダウンシフト時の解放側油圧制御が完了する（Ｓ２６）。上記ステップＳ２５が完了制御となる。
【００５５】
ついで、図７及び図８のフローチャート及び図９のタイムチャートに沿って、ダウンシフトにおける係合側油圧ＰＢの制御について説明する。なお、具体的には、上述したように３−２ダウンシフトであり、従って係合側摩擦係合要素は、Ｂ５ブレーキであって、その油圧サーボの油圧ＰＢは、（ロックアップ制御用）リニアソレノイドバルブＳＬＵにて調圧制御される。
【００５６】
まず、制御部２１からのダウンシフト指令に基づき係合側制御手段２１ｂにより計時が開始され（Ｓ３０）、係合側油圧ＰＢが所定圧ＰＳ１になるように所定信号をリニアソレノイドバルブＳＬＵに出力する（Ｓ３１）。該所定圧ＰＳ１は、油圧サーボの油圧室２０を満たす（ファーストフィル）ために必要な油圧に設定されており、所定時間ｔＳＡ保持される。これにより、係合側摩擦係合要素がガタ詰めされる。該所定時間ｔＳＡが経過すると（Ｓ３２）、係合側油圧ＰＢは、所定勾配［（ＰＳ１−ＰＳ２）／ｔＳＢ］でスイープダウンし（Ｓ３３）、係合側油圧ＰＢが所定低圧ＰＳ２になると（Ｓ３４）、該スイープダウンが停止され、該所定低圧ＰＳ２に保持される（Ｓ３５）。該所定低圧ＰＳ２は、ピストンストローク圧以上でかつ入力軸の回転変化を生じさせない圧に設定されており、該所定低圧ＰＳ２は、計時ｔが所定時間ｔＳＥ経過するまで保持される（Ｓ３６）。上記ステップＳ３１からＳ３６までがサーボ起動制御となる。
【００５７】
ついで、係合側トルクＴＢ が解放側油圧ＰＡ及び入力トルクＴｔの関数［ＴＢ ＝ｆＴＢ（ＰＡ，Ｔｔ）］により算定され（Ｓ３７）、更に前記余裕率を勘案して、係合側トルクＴＢ が、［ＴＢ ＝Ｓ１Ｄ×ＴＢ ＋Ｓ２Ｄ］にて算出される（Ｓ３８）。そして、該係合側トルクＴＢ から係合側油圧ＰＢが算出される［ＰＢ＝ｆＰＢ（ＴＢ ）］（Ｓ３９）。上記ステップＳ３７〜Ｓ３９が係合制御となる。そして、上記ステップＳ３９による係合側入力トルクＴＢ （解放側油圧ＰＡ及び入力トルクＴｔに依存する）に基づく係合側油圧ＰＢによる制御が、ダウンシフトの全変速進行度のａ１［％］、例えば７０［％］まで続く（Ｓ４０）。即ち、ＮＴＳを変速開始時の入力軸回転数、ΔＮを回転変化量、ｇｉ を変速前ギヤ比、ｇｉ＋１ を変速後ギヤ比とすると、
［（ΔＮ×１００）／（ＮＴＳ／ｇｉ ）・（ｇｉ＋１ −ｇｉ ）］がａ１［％］になるまで続けられる。
【００５８】
ステップＳ４０にて、上記全変速進行度のａ１［％］を越えると、終期制御に入る。まず、係合側入力トルクＴＢ から係合側目標圧ＰＴＢが算出され（Ｓ４１）、また上記回転変化量ａ１［％］時点での係合側油圧ＰＢがＰＬＳＢとして記憶される（Ｓ４２）。これにより、予め設定されている所定時間ｔＬＥにより、所定勾配［（ＰＴＢ−ＰＬＳＢ ）／ｔＬＥ］が算出され、比較的緩い該勾配にてスイープアップされ（Ｓ４３）、該スイープアップは、係合側油圧が上記目標油圧ＰＴＢに達するまで継続される（Ｓ４４）。上記ステップＳ４１からＳ４４までが終期制御となる。
【００５９】
係合側油圧が上記目標油圧ＰＴＢに達したところで、更に、変速進行度が、変速の終期であるａ２［％］、例えば９０［％］に達しているかが判断され（Ｓ４７）、完了制御の開始判断が行われる。変速進行度がａ２［％］に達して、終期制御の完了、即ち、変速の終期が判断されると、ステップＳ４８に入り、係合側の摩擦係合要素で変速後のトルク伝達を確保するための最低必要圧としてのトルク保持圧ＰＴＢ’を計算する。
【００６０】
次に、ステップＳ４９で、係合側油圧ＰＢを、ＰＴＢからδＰ１の急勾配で、通常の係合圧ＰＥよりも低い、トルク保持圧ＰＴＢ’まで上昇させ、係合側摩擦係合要素を急速に係合させる。なお、この係合圧ＰＥは、係合側摩擦係合要素を係合保持できるライン圧相当の圧である。
【００６１】
すると、サーボ起動制御に際して係合側摩擦係合要素への油圧の供給が適切に行われておらず、摩擦係合要素のガタ詰めが不十分で、ストローク不足となっている場合でも、急速な油圧の供給により、係合側摩擦係合要素はストローク不足状態が直ちに矯正されると共に、変速後の変速段におけるトルクが伝達可能な状態まで迅速に係合される。従って、入力軸回転数Ｎｃ１及び出力トルクＴｏは、図１０の破線「新（油圧遅れ）」に示すように、ストローク不足に起因するエンジン吹きが最小限に抑えられ、それに伴う出力トルクＴｏの過度の上昇も少なくなる。
【００６２】
なお、係合側摩擦係合要素のサーボ起動制御が通常通り行われた場合には、ストローク不足が生じないので、図１０の実線「新旧通常」で示すように、摩擦係合要素は油圧サーボに供給される油圧がトルク保持圧ＰＴＢ’まで急上昇する形で係合するが、係合動作は円滑に行われ、エンジン吹きやそれに伴うトルクの過度の上昇などが生じることはない。
【００６３】
また、従来のように、例えば図１０の破線Ａで示すように、トルク保持圧ＰＴＢ’を越える通常の係合圧ＰＥまで係合側摩擦係合要素の油圧を勾配δＰＦで上昇させた場合には、ストローク不足が生じていると、図１０の一点鎖線「旧（油圧遅れ）」に示すように、摩擦係合要素の係合遅れが顕著に生じ、係合を開始するまでの間にエンジン吹きが生じ、入力軸回転数Ｎｃは大きく上昇し、同様に出力トルクＴｏも過度に上昇する。油圧はエンジン吹きの状態に無関係に所定勾配δＰＦで係合圧ＰＥまで上昇されるので、係合側摩擦係合要素は大きく上昇した入力軸回転数Ｎｃを急激に引き戻す形で係合されて、出力トルクＴｏも急激に減少し、シフトショックが生じる。
【００６４】
このように、ステップＳ４９、Ｓ５０で、終期制御が終了した後に、所定のトルク保持圧ＰＴＢ ’まで急勾配で油圧を上昇させ、係合側摩擦係合要素のサーボ起動制御時に生じる可能性のあるファーストフィルのばらつきに起因するストローク不足を吸収して、エンジン吹きの発生を防止したところで、ステップＳ５１に入り、油圧をトルク保持圧ＰＴＢ’から、δＰ１の急勾配よりも緩やかな緩勾配δＰ２でゆっくりと上昇待機させる。これにより係合側摩擦係合要素の油圧サーボに供給される油圧は、急激に上昇した後でトルク保持圧ＰＴＢ’付近でバッファされる形で供給される。
【００６５】
これにより、係合側摩擦係合要素は、解放側摩擦係合要素の解放に伴って、ストローク不足部分を短時間で通過すべく急速に係合動作に入るが、一旦、所定のトルク保持圧ＰＴＢ’で係合したその後は、緩勾配δＰ２によりゆっくりと係合させ、急係合動作による急激な入力軸回転数及び出力トルクの変動を排除する。
【００６６】
これにより、ストローク不足で多少エンジン吹きが生じた状態で係合した摩擦係合要素は、急激にその係合圧が高まるようなことが回避され、図１０破線「新（油圧遅れ）」に示すように、入力軸回転数Ｎｃ及び出力トルクＴｏに、大きな変動を生させることなく係合動作を行うことが出来る。
【００６７】
こうして、ステップＳ５２及びＳ５３で、入力軸回転数Ｎｃ１が変速後の所定回転数に達し、更に緩勾配δＰ２によるスイープアップが所定時間経過したところで、ダウンシフト動作が終了する。以上、ステップＳ４８からＳ５２が完了制御である。
【００６８】
このように、クラッチの掴み換えによるパワーオンダウンシフト時に、解放側摩擦係合要素を解放すると共に、係合側摩擦係合要素を係合させてトルクを解放側から係合側に受け渡す際に、係合側の油圧供給のばらつきに起因するストローク不足を、解放側の油圧をトルク保持圧にまで急勾配で上昇させ、その後緩勾配で待機させる制御は、上述した通常のパワーオンダウンシフト時に限らない。例えば、図１１に示すように、エンジントルクが負となるコーストダウン時に、パワーオンダウンシフトが行われた場合など、係合側の摩擦係合要素の油圧サーボへの油圧供給がコーストダウンにより遅れ気味となっていた場合でも、トルク保持圧ＰＴＢ’まで油圧を急勾配で上昇させることによりストローク不足部分を一気に解消し、更に、その後は油圧の急上昇の影響を排除する形で、緩勾配でのスイープアップとさせることにより、シフトショックのない円滑な係合動作が可能となる。
【００６９】
更に、図１２に示すように、アップシフト中にパワーオンダウンシフトが行われた場合も同様であり、アップシフトで解放された摩擦係合要素が再度係合される際に生じる係合側の油圧供給のばらつきに起因するシフトショックを未然に防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係わる電子制御部を示すブロック図。
【図２】図２は、本発明が適用される自動変速機の一例を示すスケルトン図。
【図３】図３は図２の自動変速機における摩擦係合要素の作動を示す図。
【図４】図４は摩擦係合要素の油圧回路の概略を示す図。
【図５】図５はダウンシフト解放側の制御態様の一例を示すフローチャート。
【図６】図６はダウンシフト解放側の制御態様の一例を示すフローチャート。
【図７】図７はダウンシフト係合側の制御態様の一例を示すフローチャート。
【図８】図８はダウンシフト係合側の制御態様の一例を示すフローチャート。
【図９】図９はパワーオンダウンシフト時における摩擦係合要素の基本的な駆動状態を示す基本タイムチャートの一例。
【図１０】図１０は、パワーオンダウンシフト時の、摩擦係合要素の駆動状態、入力軸回転数及び出力トルクの状態を、本発明及び従来技術について比較したフローチャート。
【図１１】図１１は、コースト時にパワーオンダウンシフトが行われた際の、摩擦係合要素の駆動状態、入力軸回転数及び出力トルクの状態を、本発明及び従来技術について比較したフローチャート。
【図１２】図１２は、アップシフト中に、パワーオンダウンシフトが行われた際の、摩擦係合要素の駆動状態、入力軸回転数及び出力トルクの状態を、本発明及び従来技術について比較したフローチャート。
【符号の説明】
１……自動変速機
２１……制御部
δＰ１……急勾配
δＰ２……緩勾配
ＰＴＢ’……トルク保持圧
Ｎｃ１……入力軸回転数
Ｔｏ……出力トルク
Claims (1)
- エンジンからの回転が入力される入力軸、車軸に接続される出力軸、前記入力軸と出力軸との間に配置された複数の変速要素、それら複数の変速要素を係止、係止解除自在に設けられた複数の摩擦係合要素を有し、それら摩擦係合要素を操作することにより、ダウンシフト変速動作を行うことが出来る自動変速機の制御装置において、
解放側摩擦係合要素を解放動作を開始すると共に、係合側摩擦係合要素の係合動作することにより、所定の変速段にダウンシフトを行うに際して、前記解放側摩擦係合要素の油圧サーボの解放側油圧を、入力軸の回転数の変化に基づきフィードバック制御すると共に、前記係合側摩擦係合要素の油圧サーボの係合側油圧を、前記係合側摩擦係合要素が担持する係合側入力トルクに基づき算出された係合側目標圧に向ってスイープアップし、
前記解放側油圧のフィードバック制御と係合側油圧のスイープアップによる終期制御により変速進行が完了に近い所定割合に達した後の完了制御において、前記解放側油圧を所定勾配で解放すると共に、前記係合側油圧を、通常の係合圧より低くかつ係合側摩擦係合要素の変速後のトルク伝達を確保するために必要とする圧であるトルク保持圧に向けて急勾配で上昇し、その後予め設定された緩勾配にて変速完了時間まで上昇した後、前記係合圧に昇圧して前記所定変速段へのダウンシフトを完了してなる、
ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
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