JP4226354B2 - 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、特に摩擦要素の掛け替えにより行う掛け替え変速を好適に遂行させるための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油圧作動（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】
従って自動変速機には、複数の摩擦要素のうち第一の摩擦要素を作動油圧の上昇により締結させると共に第二の摩擦要素を作動油圧の低下により解放させる、いわゆる摩擦要素の掛け替えにより行う掛け替え変速が存在する。
なお本明細書では、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、その作動油圧を解放側作動油圧と称し、また逆に、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、その作動油圧を締結側作動油圧と称する。
【０００４】
当該掛け替え変速に際し、解放側摩擦要素を解放させるための解放側作動油圧の低下制御、および締結側摩擦要素を締結させるための締結側作動油圧の上昇制御を、従来、例えば特許文献１に示すように行うことが提案されている。
【０００５】
つまり図１３(a)に示すように、掛け替え変速の指令瞬時ｔ_１から締結側作動油圧Ｐ_Ｃを上昇させることにより、締結側摩擦要素をリターンスプリングに抗してストロークさせ、締結側摩擦要素がロスストロークを終了したのを、Ｐ_Ｃ＝Ｐ_１になった時にONする油圧スイッチにより検知する。
【０００６】
一方で解放側作動油圧Ｐ_Ｏは、変速指令瞬時ｔ_１から、締結側摩擦要素のロスストローク終了検知瞬時ｔ_２までの間、解放側摩擦要素がスリップし始める直前の締結容量となるようにＰ_４まで急速に低下させ、その後瞬時ｔ_３までの間は、上記の掛け替えが行われるようにゆっくりと低下させ、以後は急速に０まで低下させる。
【０００７】
他方で締結側作動油圧Ｐ_Ｃは、締結側摩擦要素のロスストローク終了検知瞬時ｔ_２以後に、上記の掛け替え変速を開始させてトルクフェーズを終了させるための初期棚圧Ｐ_２まで急上昇させ、その後瞬時ｔ_３を経て瞬時ｔ_４までの間、所定のゆっくりとした棚圧勾配で更に上昇させてイナーシャフェーズが終了する圧力Ｐ_３に至らしめ、その後瞬時ｔ_５までの間に最高値（図ではライン圧Ｐ_Ｌ）まで上昇させる。
【０００８】
ところで上記した従来の制御を行う場合、解放側作動油圧Ｐ_Ｏを急速に低下させる瞬時ｔ_３は、通常、油圧回路に設けたオリフィスコントロールバルブがこれを決定する。
つまりこのオリフィスコントロールバルブは、その設定圧よりも締結側作動油圧Ｐ_Ｃが高くなった図１３(a)の瞬時ｔ_３に解放側作動油圧Ｐ_Ｏを急速に低下させるよう機能する。
【０００９】
上記オリフィスコントロールバルブの設定圧は一定であるため、例えばスロットル開度が大きい場合の変速動作の際に、締結側および解放側の各摩擦要素の締結容量が不足してエンジンの空吹け、すなわちエンジン回転数の急激な上昇が発生することを防ぐためには、設定圧を高めに設定する必要がある。
【００１０】
ところで上記の要求に符合するようオリフィスコントロールバルブの設定圧を高めに取った場合、スロットル開度が中〜低開度である場合の変速動作時に、解放側摩擦要素の締結容量が過多となり、その結果、図１３(b)に示すように、変速機出力トルクＴ_Ｏに、トルクフェーズにおける深く、かつ時間の長いトルクの低下（引き）が生じる。
このためスロットル開度が中〜低開度である場合の変速時に滑らかな変速動作が困難になり、また変速動作中に大きなショックを発生させるといった、車両の運転性や乗り心地に好ましくない影響を与える懸念がある。
【００１１】
また上記の制御によれば、スロットル開度が中〜低開度である場合の変速時に締結側摩擦要素がスリップ状態である時間が長くなることにもなり、各摩擦要素における発熱量を増加させ、それによって摩擦要素の耐久性にも影響を及ぼす。
【００１２】
そこで本願出願人は先に特許文献２により図１４に示すごとく、掛け替え変速に際し解放側摩擦要素の作動油圧Poを、ロスストローク終了検知時ｔ_２から所定時間Δｔｈの間はスロットル開度に応じた一定値Po1とし、その後所定の勾配β２で低下させるような構成の変速制御装置を提案済である。
ここで、変速指令瞬時ｔ_１から解放側摩擦要素の作動油圧Poをスロットル開度に応じた一定値Po1に向かわせるときの油圧勾配β１は、実際の油圧のアンダーシュートや個体差状況の差により実際の油圧が狙いの油圧より低くなってしまう、等の原因により解放側摩擦要素の作動油圧Poが一定値Po1を越えて低下することのないように定める。
【００１３】
かかる構成によれば、一定値Po1をスロットル開度に応じて変化させるから、高スロットル開度での変速時におけるエンジンの空吹けを防ぎつつ、中〜低スロットル開度での変速時においては、トルクの引きが小さい良好な変速動作を実現することができる。
【００１４】
【特許文献１】
特開平４−２２４５４９号公報
【特許文献２】
特開２００２−８９６９４号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、かかる特許文献２によっても以下の問題を生ずる懸念があることを確かめた。
つまり、締結側摩擦要素のロスストローク終了を油圧スイッチのONにより検知するが、油圧スイッチ自身のバラツキや、締結側作動油圧のバラツキや、締結側摩擦要素のロスストロークの個体差および経時変化や、油温変化などにより油圧スイッチのONタイミングがバラツキを生じてしまう。
このため図１５に示すように、掛け替え変速指令瞬時ｔ_１以後一定値Po1に向けて低下している解放側作動油圧Poが未だ一定値Po1に低下していないのに油圧スイッチが瞬時ｔ_２においてONすることがある。
これを回避する一般的な方法として、
ａ）ピストンストロークまでに時間をかける。
ｂ）勾配β１を大きくする。
の方法で、瞬時ｔ_２のタイミングで、解放側作動油圧Poが確実にPo1に達するようにすることが考えられる。
しかし、ａ）では、実変速開示までの時間が長くなり、ｂ）では解放側油圧PoがPo1に到達した瞬間の挙動がアンダーシュートするなど安定しないなどの問題がある。
【００１６】
この場合も上記の提案技術によれば、解放側作動油圧Poは油圧スイッチのON瞬時ｔ_２から所定時間Δｔｈ中に一定値Po1を指令され、結果として解放側作動油圧指令値Poが油圧スイッチのON瞬時ｔ_２において段差を持ったステップ状のものとなる。
これを図１１に当てはめて示すと、解放側作動油圧指令値PoはX1で示すごときステップ状のものであり、実際の解放側作動油圧は同図にY1で示すごとくアンダーシュートして、一時的に、ハッチングを付して示すごとく空吹け防止用の必要油圧Zよりも低下する。
また、アンダーシュート状態から油圧が上昇に反転し、まだ油圧Po1に安定する前にβ2で斜め抜き制御が開始された場合、油圧Po1で安定している状態から開始した場合に比べて、油圧の応答が遅れる。
これがためエンジンの空吹けを生じたり、その後の油圧の応答遅れにより変速ショックの悪化を生ずる。
【００１７】
なお上記の段差をなくすためには図１６に実線で示すごとく、油圧スイッチのONで締結側摩擦要素のロスストロークを検知した瞬時ｔ_２以後も解放側作動油圧指令値Poを勾配β１で低下させ続け、瞬時ｔ_２から所定時間Δｔｈが経過した時以後に解放側作動油圧指令値Poを勾配β２で低下させることが考えられる。
しかしこの場合、図１５を移記した図１６の破線特性との比較から明らかなように、勾配β２で低下させている最中において解放側作動油圧指令値Poが破線で示す狙いに一致せず、ショック対策上重要なトルクフェーズ後半からイナーシャフェーズ開始直後にかけて狙い通りの解放側摩擦要素の締結容量制御を実現することができなくなり、ショック上不利になる。
【００１８】
更に、解放側作動油圧指令値Poを勾配β２で低下させる時の初期圧はスロットル開度やタービントルクが変動したときに変動させる必要があるが、油圧スイッチのONタイミングと所定時間Δｔｈにより初期圧が変動する図16にようなケースでは、エンジンスロットル開度や変速機入力トルクが変動した場合において狙い通りに初期圧を変化させることは不可能であり、いずれにしても図１６に示す対策は実際的でない。
【００１９】
従って本発明は、この対策に代わる別の対策により、特許文献２と同じ目的を達成しつつ、つまり、掛け替え変速中の解放側の容量不備によるエンジンの空吹けの防止と、掛け替え変速中の締結側の容量上昇に対する解放側の容量の抜け遅れにより生ずるトルクのフェーズでトルクの引き時間の間のびに関する問題解決とを両立させつつ、
締結側摩擦要素のロスストローク終了の検知タイミングがばらついた場合でも、前記した解放側作動油圧のアンダーシュートに関する問題を生ずることのないようにした変速制御装置を提案することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
この目的のため本発明による自動変速機の変速制御装置は、請求項１に記載のごとく、
複数の摩擦要素のうち第一の摩擦要素を作動油圧の上昇により締結させると共に第二の摩擦要素を作動油圧の低下により解放させ、これら第一および第二の摩擦要素の掛け替えにより行う掛け替え変速を有し、該摩擦要素の掛け替えに際しては前記第一の摩擦要素のロスストローク終了が検知された後に、前記第二の摩擦要素に係わる作動油圧を設定勾配で低下させると共に前記第一の摩擦要素に係わる作動油圧を所定勾配で上昇させるようにした自動変速機であって、
前記掛け替え変速の指令時に前記第二の摩擦要素に係わる作動油圧を、
前記第一の摩擦要素が解放状態であったとしても第二の摩擦要素が単独でエンジンの空吹けを阻止し得る最小限の変速機入力トルクごとの設定圧まで第一の勾配で低下させ、
前記第一の摩擦要素のロスストローク終了が検知された時から変速機入力トルクごとの所定時間が経過したとき、前記設定勾配で低下させるよう構成された自動変速機の制御装置において、
前記第二の摩擦要素に係わる作動油圧が前記設定圧まで低下する前に前記ロスストロークの終了を検知したときは、前記第二の摩擦要素に係わる作動油圧を、
前記検知から前記所定時間が経過するまでは、前記第一の勾配で低下させ、
前記所定時間経過後から前記第二の摩擦要素に係わる作動油圧を前記第一の勾配で低下させた場合に該作動油圧が前記設定圧に達するまでの期間は、前記第一の勾配及び前記設定勾配の和値で表される勾配で低下させ、
前記設定圧に達するまでの期間の経過後は、前記設定勾配で低下させるよう構成したことを特徴とするものである。
【００２１】
なお上記した自動変速機の制御装置は請求項２に記載のごとく、
前記ロスストローク終了の検知時から前記所定時間が経過した瞬時を掛け替え制御開始瞬時と定義したとき、
前記掛け替え変速の指令時に前記第二の摩擦要素に係わる作動油圧を、
前記掛け替え変速の指令時から前記掛け替え制御開始瞬時までの間は、初期圧から変速機入力トルクごとの前記第一の勾配で、しかし変速機入力トルクごとの前記設定圧未満にならないよう低下させ、
前記掛け替え制御開始瞬時以後においては、前記掛け替え制御前における第二の摩擦要素に係わる作動油圧の演算を継続した時に得られる掛け替え制御前解放圧推定値より、前記掛け替え制御開始瞬時からの経過時間と変速機入力トルクごとの前記設定勾配に対応する係数との乗算値を差し引いて求めた圧力とするよう構成するのがよい。
更に上記した変速機入力トルクは請求項３〜５に記載のごとく、エンジン出力トルクおよびトルクコンバータ速度比から求めたトルクコンバータ出力トルク推定値、またはエンジンスロットル開度で代用するのがよく、
また前記初期圧は請求項３に記載のごとく、変速機入力トルクが大きいほど高くするのがよく、
更に前記設定圧は請求項４に記載のごとく、変速機入力トルクが大きいほど高くするのがよく、
また前記所定時間は請求項５に記載のごとく、変速機入力トルクが大きいほど長くするのがよい。
【００２２】
【発明の効果】
締結側摩擦要素である第一の摩擦要素と解放側摩擦要素である第二の摩擦要素の掛け替えにより行う掛け替え変速に際し、
掛け替え変速指令時は第二の摩擦要素に係わる作動油圧を、第一の摩擦要素が解放状態であったとしても第二の摩擦要素が単独でエンジンの空吹けを阻止し得る最小限の変速機入力トルクごとの設定圧まで低下させ、
第一の摩擦要素のロスストローク終了が検知された時から変速機入力トルクごとの所定時間が経過した瞬時を解放側の掛け替え制御開始瞬時とし、上記掛け替え変速の指令時から該解放側掛け替え制御開始瞬時までの解放側の掛け替え制御前においては第二の摩擦要素に係わる作動油圧を、初期圧から変速機入力トルクごとの第一勾配で、しかし変速機入力トルクごとの上記設定圧未満にならないよう低下させ、
掛け替え制御開始瞬時以後の掛け替え制御中においては第二の摩擦要素に係わる作動油圧を、上記掛け替え制御前における第二の摩擦要素に係わる作動油圧の演算を継続した時に得られる掛け替え制御前解放圧推定値より、掛け替え制御開始瞬時からの経過時間と変速機入力トルクごとの第二勾配に対応する係数との乗算値を差し引いて求めた圧力に定める。
【００２３】
ところで、上記の掛け替え制御前において第二の摩擦要素に係わる作動油圧を、上記初期圧から変速機入力トルクごとの第一勾配で、しかし変速機入力トルクごとの設定圧未満にならないよう低下させ、
その後の掛け替え制御中においては第二の摩擦要素に係わる作動油圧を、上記掛け替え制御前における第二の摩擦要素に係わる作動油圧の演算を継続した時に得られる掛け替え制御前解放圧推定値より、掛け替え制御開始瞬時からの経過時間と変速機入力トルクごとの第二勾配に対応する係数との乗算値を差し引いて求めた圧力に定めることから、
第一の摩擦要素のロスストローク終了検知タイミングがバラツキを持たなければ当該検知時に第二の摩擦要素に係わる作動油圧が既に上記の設定圧まで低下していて、前記した提案技術と同じく、第二の摩擦要素に係わる作動油圧を、第一の摩擦要素のロスストローク終了検知時から所定時間が経過するまでの間は変速機入力トルクごとの上記設定圧に保ち、その後はこの設定値から第二勾配で低下させ得ることとなり、
掛け替え変速中の解放側の容量不備によるエンジンの空吹けを防ぎつつ、掛け替え変速中の締結側の容量上昇に対する解放側の容量の抜け遅れにより生ずるトルクのフェーズでトルクの引き時間の間のびといった問題をなくして良好な変速動作を実現することができる。
【００２４】
一方で第一の摩擦要素のロスストローク終了の検知タイミングがばらついて第二の摩擦要素に係わる作動油圧が上記の設定圧まで低下する前に当該ロスストローク終了の検知がなされた場合でも、
上記の掛け替え制御前においては第二の摩擦要素に係わる作動油圧を、前記初期圧から変速機入力トルクごとの第一勾配で、しかし変速機入力トルクごとの設定圧未満にならないよう低下させることから、
上記ロスストローク終了検知時に第二の摩擦要素に係わる作動油圧が上記の設定圧になるようステップ状に指令されることがなく、従ってこの作動油圧がアンダーシュートにより空吹け防止用の必要油圧未満に低下して、エンジンの空吹けを生じさせたり、その後の油圧の応答遅れにより変速ショックの悪化を生じさせたりする問題を解消することができる。
【００２５】
しかも、その後の掛け替え制御中においては第二の摩擦要素に係わる作動油圧を、掛け替え制御前における第二の摩擦要素に係わる作動油圧の演算を継続した時に得られる掛け替え制御前解放圧推定値より、掛け替え制御開始瞬時からの経過時間と変速機入力トルクごとの第二勾配に対応する係数との乗算値を差し引いて求めた圧力に定めるため、
掛け替え制御前解放圧推定値が上記設定圧に低下するまでの間は第二の摩擦要素に係わる作動油圧を第一勾配および第二勾配の和値で表される急勾配で低下させて従来と同じ目標値に速やかに接近させ、その後は第二の摩擦要素に係わる作動油圧を第二勾配で低下させて従来と同じ目標値にし得ることとなり、
ショック対策上重要なトルクフェーズ後半からイナーシャーフェーズ開始直後にかけての第二の摩擦要素に係わる作動油圧、つまりその締結容量制御を狙い通りのものにすることができ、ショック上の不利益を生ずることがない。
【００２６】
更にこの作用効果を達成するのに掛け替え制御中の制御の切り替えが必要でなく、つまり、掛け替え制御中において第二の摩擦要素に係わる作動油圧を、掛け替え制御前解放圧推定値より前記の乗算値を差し引いて求めた圧力に定める制御を継続するだけで上記の作用効果が奏し得られ、制御が煩雑になることもない。
【００２７】
なお上記した変速機入力トルクは、エンジン出力トルクおよびトルクコンバータ速度比から求めたトルクコンバータ出力トルク推定値、またはエンジンスロットル開度で代用するのが実際的でコスト的にも有利である。
また前記の初期圧は、変速機入力トルクが大きいほど高くするのが、
更に前記の設定圧は、変速機入力トルクが大きいほど高くするのが、
また前記の所定時間は、変速機入力トルクが大きいほど長くするのが、実情によく符合して前記の作用効果が顕著になる点で好ましい。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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を高低切り替えし、図示しない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。
但しＲレンジでは、マニュアルバルブ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、リバースクラッチR/CおよびローリバースブレーキLR/Bに供給し、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。
【００３５】
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、
エンジン回転数Ne（トルクコンバータ入力回転数）を検出するエンジン回転センサ16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17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18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19からの信号と、
掛け替え変速時に締結すべき締結側摩擦要素、つまり、図２から明らかなように２→３変速時はハイクラッチH/C、３→２変速時は２速・４速ブレーキ2-4/B、３→４変速時は２速・４速ブレーキ2-4/B、４→３変速時はロークラッチL/C内に配置された油圧スイッチ群20からの信号とをそれぞれ入力する。
ここで油圧スイッチ群20は、対応する摩擦要素の作動油圧が摩擦要素のロスストロークを終了して締結容量を発生させ始める圧力になった時にONするものとする。
【００３６】
先ず本発明が関与する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は図示しない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。
【００３７】
ここで第２速と第３速との間の変速や第３速と第４速との間の変速におけるように、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掛け替え変速、特にアップシフト用の掛け替え変速を本実施の形態においては変速機コントローラの演算サイクル（例えば10m/sec）毎に各摩擦要素の作動油圧を制御するソレノイド10、11、12、13の一つ一つに対して以下のような制御から決められる油圧を各摩擦要素に供給するための信号を出力することとなる。
【００３８】
かかる掛け替え変速を実行するために変速機コントローラ14が実行する制御プログラムは図３〜図５に示すごときもので、図３はメインルーチンを示し、図４および図５はそれぞれ締結側作動油圧指令値Ｐ_Ｃおよび解放側作動油圧指令値Ｐ_Ｏの制御プログラムに係わるサブルーチンを示す。
図３のメインルーチンにおいては、先ずステップS３１で本実施の形態が変速制御対象とするアップシフト中か否かをチェックッし、アップシフト中でなければ制御をそのまま終了するが、アップシフト中ならステップS３２またはステップS３３で、対応する摩擦要素を締結→解放切り替えすべきか、逆に解放→締結切り換えすべきか、或いは状態切り替えすべきでないかをチェックする。
【００３９】
摩擦要素を状態切り替えすべきでないと判定する時は当然にステップS３４で現在の状態を保持するよう摩擦要素の作動油圧を不変に保つ。
しかし、ステップS３３で摩擦要素を解放→締結切り換えすべきと判定する時はステップS３５において、締結側作動油圧指令値Pcを図４に示すプログラムの実行により演算して出力し、ステップS３２で摩擦要素を締結→解放切り替えすべきと判定する時はステップS３６において、解放側作動油圧Poを図５に示すプログラムの実行により演算し、その結果を対象となる摩擦要素の作動油圧とする。
【００４０】
ここで図４に示す締結側作動油圧指令値Pcの演算処理を説明するに、先ずステップS４１において摩擦要素がロスストロークを終了して締結容量を持ち始めた後か否かにより締結側の掛け替え制御が開始している否かを判定する。
当初は作動油圧が未だ締結側の掛け替え制御を開始していないから制御はステップS４２に進み、ここで摩擦要素の油圧スイッチ20（図１参照）がONしたか否かのチェックにより、摩擦要素がロスストロークを終了して締結容量を持ち始めたか否か（締結側の掛け替え制御が開始可能か否か）を判定する。
【００４１】
ステップS４２で摩擦要素の油圧スイッチ20（図１参照）が未だOFFと判定するときは、ステップS４３で締結側作動油圧指令値Pcを図１０に示すように初期圧Pcinitより第一勾配α１で上昇させる。
よって締結側作動油圧指令値Pcは、図１０に示すように変速指令瞬時ｔ１からの経過時間を計測するタイマ値をTM１を用い、Pc=Pcinit+α１×TM１により求めることができる。
ここで初期圧Pcinitと勾配α1は、ロストロークを終了するまでの時間がなるべく短くなり、かつロストロークが終了した後の締結側作動油圧が次の掛け替え変速制御の開始圧として適切な油圧となるように決める。
【００４２】
ステップS４２で摩擦要素の油圧スイッチ20（図１参照）がONしたと判定する時（図１０の瞬時ｔ２）、ステップS４４において摩擦要素がロスストロークを終了して締結容量を持ち始め、締結側の掛け替え制御が開始したとの判断を行うと共に、この時のタイマ値TM１を変速指令瞬時ｔ１から掛け替え開始瞬時ｔ２までの掛け替え開始時間としてメモリする。
次いでステップS４５において締結側作動油圧指令値Pcを、図１０に示すように掛け替え開始時油圧より第二勾配α２で上昇させる。
この間の締結側作動油圧指令値Pcは、図１０に示すように掛け替え開始瞬時ｔ２からの経過時間を計測するタイマ値をTM２を用い、Pc=掛け替え開始時油圧+α２×TM２により求めることができる。
なお掛け替え開始時油圧は、前記初期圧Pcinitに、ステップS４４でメモリした上記の掛け替え開始時間と第一勾配α１との乗算値を加算して求め得る。
【００４３】
ステップS４２で油圧スイッチがONしたと判定する時に実行されるステップS４４は、ここで締結側の掛け替え制御が開始したとの判断により次の演算時にはステップS４１からステップS４４をスキップしてステップS４５を実行するようになるため、ステップS４２で油圧スイッチがONしたと判定する時に１回実行されるのみである。
ステップS４１において摩擦要素がロスストロークを終了して油圧スイッチがONとなり、ステップＳ４４で締結側の掛け替え制御開始判断しているか否かにより、ステップＳ４５の締結側の掛け替え制御を行うか、ステップＳ４３のピストンストローク制御を行うかを判断する。
【００４４】
以上のようにしてステップS４３またはステップS４５で締結側作動油圧指令値Pcを決定した後は、ステップS４６で掛け替え制御が終了したか否かをチェックし、掛け替え制御が終了した時ステップS４７において締結側作動油圧指令値Pcを制御元圧であるライン圧P_Lにすると共に、タイマ値TM１およびタイマ値TM２、並びに各種の制御上のデータを次回の制御に備えてリセットしておく。
【００４５】
次いで図５に示す解放側作動油圧指令値Poの演算処理を説明するに、先ずステップS５１においてトルクコンバータ出力トルク（変速機入力トルク）であるタービントルクTtを演算する。
この演算に当たっては、タービン回転数Ntとエンジン回転数Neとの比（Nt／Ne）で定義されるトルクコンバータの速度比からトルクコンバータの性能線図を基にトルクコンバータのトルク比を求め、このトルク比とエンジントルク推定値との乗算によりタービントルクTtを求める。
なお変速機入力トルクとして当該タービントルクTtの代わりにスロットル開度TVOを用いてもよいこと勿論である。
【００４６】
次のステップS５２では、図６〜図９に例示するマップを基に上記のタービントルクTt（変速機入力トルク）から初期圧Poinit、設定圧Po1、第一勾配β１、および第二勾配β２を読み込むと共に、同じくタービントルクTt（変速機入力トルク）ごとの所定時間Δｔｈを読み込む。
ここで初期圧Poinit、設定圧Po1、第一勾配β１、第二勾配β２、および所定時間Δｔｈは、タービントルクTt（変速機入力トルク）が大きいほど大きな値に定め、
設定圧Po１は特に、締結側摩擦要素が解放状態であったとしても解放側摩擦要素が単独でエンジンの空吹けを阻止し得る最小限のタービントルクTt（変速機入力トルク）ごとの圧力とし、初期圧Poinitは、変速制御開始前の油圧から設定圧Po１に移行するまでに、動的な実油圧の変化（油圧のアンダーシュート等）を考慮しても、実油圧がPo１に到達するまでに決してPo１を下回らないことを補償し得る油圧とする。
【００４７】
次いでステップS５３において、締結側摩擦要素の油圧スイッチ20（図１参照）がONとなり（図１０の瞬時ｔ２）、且つ、それから上記の所定時間Δｔｈが経過した図１０の瞬時（掛け替え制御開始瞬時）ｔ３に至ったか否かをチェックする。
ステップS５３で図１０の掛け替え制御開始瞬時ｔ３に至る前と判定する間は（掛け替え変速指令時ｔ１から掛け替え制御開始瞬時ｔ３までの掛け替え制御前においては）、ステップS５４において解放側作動油圧指令値Poを図１０に示すように上記の初期圧Poinitより第一勾配β１で、しかし上記の設定圧Po1未満にならない態様で低下させる。
よってこの間における解放側作動油圧指令値Poは、Po=Poinit-β１×TM１（但し、Po≧Po1）により求めることができる。
【００４８】
ステップS５３で図１０の掛け替え制御開始瞬時ｔ３に至ったと判定した後は（掛け替え制御開始瞬時ｔ３以後の掛け替え制御中においては）、ステップS５５において解放側作動油圧指令値Poを、上記掛け替え制御前における解放側作動油圧指令値Poの演算Po=Poinit-β１×TM１（但し、Po≧Po1）を継続した時に得られる掛け替え制御前解放圧推定値［（Poinit-β１×TM１）（但し、掛け替え制御前解放圧推定値≧Po1）］より、掛け替え制御開始瞬時ｔ３からの経過時間（TM2-Δｔｈ）と前記第二勾配β２に対応する係数（同符号β２）との乗算値β２×（TM2-Δｔｈ）を差し引いて求めた圧力とする。
【００４９】
以上のようにしてステップS５４またはステップS５５で解放側作動油圧指令値Poを決定した後は、ステップS５６で変速制御が終了したか否かをチェックし、変速制御が終了した時ステップS５７において解放側作動油圧指令値Poを０にすると共に、タイマ値TM１およびタイマ値TM２、並びに各種の制御上のデータを次回の制御に備えてリセットしておく。
【００５０】
本実施の形態によれば、締結側摩擦要素と解放側摩擦要素の掛け替えにより行う掛け替え変速に際し、解放側作動油圧指令値Poを図１０につき上記したごとく、掛け替え変速指令時ｔ１に解放側作動油圧指令値Poを前記の初期圧Poinitまで低下させ、
締結側摩擦要素のロスストローク終了を油圧スイッチ20（図１参照）のONにより検知した時ｔ２から前記の所定時間Δｔｈが経過した瞬時ｔ３を掛け替え制御開始瞬時とし、掛け替え変速指令時ｔ１から掛け替え制御開始瞬時ｔ３までの掛け替え制御前においては解放側作動油圧指令値Poを、初期圧Poinitから前記の第一勾配β１で、しかし設定圧Po1未満にならないよう低下させ、
掛け替え制御開始瞬時ｔ３以後の掛け替え制御中においては解放側作動油圧指令値Poを、上記掛け替え制御前における解放側作動油圧指令値Poの演算Po=Poinit-β１×TM１（但し、Po≧Po1）を継続した時に得られる掛け替え制御前解放圧推定値［（Poinit-β１×TM１）（但し、掛け替え制御前解放圧推定値≧Po1）］より、掛け替え制御開始瞬時ｔ３からの経過時間（TM2-Δｔｈ）と前記第二勾配β２に対応する係数（同符号β２）との乗算値β２×（TM2-Δｔｈ）を差し引いて求めた圧力に定めることとなる。
【００５１】
ところで、上記の掛け替え制御前において解放側作動油圧指令値Poを、上記初期圧Poinitから第一勾配β１で、しかし設定圧Po1未満にならないよう低下させ、
その後の掛け替え制御中においては解放側作動油圧指令値Poを、上記掛け替え制御前における解放側作動油圧指令値Poの演算を継続した時に得られる掛け替え制御前解放圧推定値より、掛け替え制御開始瞬時ｔ３からの経過時間と第二勾配β２に対応する係数との乗算値を差し引いて求めた圧力に定めるから、
油圧スイッチによる締結側摩擦要素のロスストローク終了検知タイミングがバラツキを持たなければ図１０に示すごとく当該検知時ｔ２に解放側作動油圧指令値Poが既に上記の設定圧Po1まで低下していて、前記した提案技術と同じく解放側作動油圧指令値Poを、締結側摩擦要素のロスストローク終了検知時ｔ２から所定時間Δｔｈが経過する瞬時ｔ３までの間は設定圧Po1に保ち、その後この設定値から第二勾配β２で低下させ得ることとなり、
掛け替え変速中の解放側の容量設定の不備によるエンジンの空吹けを防ぎつつ、掛け替え変速中の締結側の容量上昇に対する解放側の容量の抜け遅れにより生ずるトルクのフェーズでトルクの引き時間の間のびといった問題をなくして良好な変速動作を実現することができる。
【００５２】
一方で油圧スイッチによる締結側摩擦要素のロスストローク終了の検知タイミングがばらついて、図１１に実線で示すごとく解放側作動油圧指令値Poが設定圧Po1に低下する前の瞬時ｔ２に油圧スイッチのONにより当該ロスストローク終了の検知がなされた場合でも、
瞬時ｔ３以前の掛け替え制御前においては解放側作動油圧指令値Poを、初期圧Poinitから第一勾配β１で、しかし設定圧Po1未満にならないよう低下させることから、
上記ロスストローク終了検知時に解放側作動油圧指令値Poが破線X1で示すように設定圧Po1になるようステップ状に指令されることがなく、従って解放側作動油圧がアンダーシュートによりY1で示すように空吹け防止用の必要油圧Z未満に低下して、エンジンの空吹けを生じさせたり、その後の油圧の応答遅れにより変速ショックの悪化を生じさせたりする問題を、変速機出力トルク波形から明らかなように解消することができる。
【００５３】
しかも、瞬時ｔ３以後の掛け替え制御中においては解放側作動油圧指令値Poを、瞬時ｔ３以前の掛け替え制御前における解放側作動油圧指令値Poの演算を継続した時に得られる破線で示した掛け替え制御前解放圧推定値［（Poinit-β１×TM１）（但し、掛け替え制御前解放圧推定値≧Po1）］より、掛け替え制御開始瞬時ｔ３からの経過時間（TM2-Δｔｈ）と第二勾配β２に対応する係数（同符号β２）との乗算値β２×（TM2-Δｔｈ）を差し引いて求めた圧力に定めるため、
掛け替え制御前解放圧推定値［（Poinit-β１×TM１）（但し、掛け替え制御前解放圧推定値≧Po1）］が設定圧Po1に低下する瞬時ｔ４までの間は解放側作動油圧指令値Poを第一勾配β１および第二勾配β２の和値で表される急勾配β３で低下させて従来と同じ目標値X1に速やかに接近させ、その後は解放側作動油圧指令値Poを第二勾配β２で低下させて従来と同じ目標値X1にし得ることとなり、
ショック対策上重要なトルクフェーズ後半からイナーシャーフェーズ開始直後において解放側作動油圧指令値Po、とそれによって決まる締結容量制御を狙い通りのものにすることができ、ショック上の不利益を生ずることがない。
【００５４】
更にこの作用効果を達成するのに掛け替え制御中の瞬時ｔ４で制御の切り替えが必要でなく、つまり、掛け替え制御中において解放側作動油圧指令値Poを、掛け替え制御前解放圧推定値より前記の乗算値を差し引いて求めた圧力に定める制御を継続するだけで上記の作用効果が奏し得られ、制御が煩雑になることもない。
【００５５】
なお図６および図７に示すごとく初期圧Poinitを、タービントルクTt（変速機入力トルク）が大きいほど高くし、設定圧Po1を、タービントルクTt（変速機入力トルク）が大きいほど高くし、また前記したごとく所定時間Δｔｈを、タービントルクTt（変速機入力トルク）が大きいほど長くしたから、実情によく符合して前記の作用効果を顕著なものにすることができる。
【００５６】
図１２は、上記の変速制御中の瞬時ｔ５にタービントルクTtがアクセルペダルの踏み込み等で増大した場合における締結側作動油圧指令値Pcおよび解放側作動油圧指令値Poの時系列変化を実線により示し、瞬時ｔ５に初期圧Poinit、設定圧Po1、勾配α１，α２，β１，β２をトルク対応のものに切り替えるだけで、瞬時ｔ５までの低トルク中は締結側作動油圧指令値Pcおよび解放側作動油圧指令値Poが当該低トルクに対応した破線で示す特性を辿るような時系列変化をするが、瞬時ｔ５以後の大トルク中は締結側作動油圧指令値Pcおよび解放側作動油圧指令値Poが当該大トルクに対応した二点鎖線で示す特性を辿るような時系列変化に移行させて、常時タービントルクに応じた狙い通りの変速制御を実現することができる。
【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】 同実施の形態における変速制御装置が自動変速機をアップシフトさせる場合の各摩擦要素の作動油圧を決定する制御プログラムを示すメインルーチンである。
【図４】 同メインルーチンにおける締結側作動油圧指令値の算出処理に関した制御プログラムを示すサブルーチンである。
【図５】 同メインルーチンにおける解放側作動油圧指令値の算出処理に関した制御プログラムを示すサブルーチンである。
【図６】 解放側作動油圧指令値の算出時に用いる初期圧の変化特性を示す線図である。
【図７】 解放側作動油圧指令値の算出時に用いる設定圧の変化特性を示す線図である。
【図８】 解放側作動油圧指令値の算出時に用いる第一勾配の変化特性を示す線図である。
【図９】 解放側作動油圧指令値の算出時に用いる第二勾配の変化特性を示す線図である。
【図１０】 同実施の形態における変速制御装置が掛け替えアップシフト変速を行った時の締結側作動油圧指令値および解放側作動油圧指令値の時系列変化を、締結側摩擦要素のロスストローク終了検知がバラツキを持たなかった場合につき示す動作タイムチャートである。
【図１１】 同実施の形態における変速制御装置が掛け替えアップシフト変速を行った時の締結側作動油圧指令値および解放側作動油圧指令値の時系列変化を、締結側摩擦要素のロスストローク終了検知がバラツキを持った場合につき示す動作タイムチャートである。
【図１２】 同実施の形態における変速制御装置が掛け替えアップシフト変速を行っている最中にアクセルペダルの踏み込み等でトルクが増大した場合における締結側作動油圧指令値および解放側作動油圧指令値の時系列変化を示す動作タイムチャートである。
【図１３】 従来の変速制御装置が掛け替え変速を行う場合の締結側作動油圧指令値および解放側作動油圧指令値の時系列変化を示す動作タイムチャートであり、
(a)は、締結側作動油圧および解放側作動油圧の時系列変化に係わるタイムチャート、
(b)は、変速機出力トルクの時系列変化に係わるタイムチャートである。
【図１４】 図１３に示す従来の変速制御装置が抱える問題解決を実現するために本願出願人が先に提案した変速制御装置が掛け替え変速を行う場合の解放側作動油圧指令値の時系列変化を示すタイムチャートである。
【図１５】 図１４に示す提案技術において生ずる問題点を説明するのに用いた解放側作動油圧指令値の時系列変化を示すタイムチャートである。
【図１６】 図１５において生ずる問題を解消するための改良提案を説明するのに用いた解放側作動油圧指令値の時系列変化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ボディー
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 エンジン回転センサ
17 タービン回転センサ
18 出力回転センサ
19 インヒビタスイッチ
20 油圧スイッチ群
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 (5)

1. 複数の摩擦要素のうち第一の摩擦要素を作動油圧の上昇により締結させると共に第二の摩擦要素を作動油圧の低下により解放させ、これら第一および第二の摩擦要素の掛け替えにより行う掛け替え変速を有し、該摩擦要素の掛け替えに際しては前記第一の摩擦要素のロスストローク終了が検知された後に、前記第二の摩擦要素に係わる作動油圧を設定勾配で低下させると共に前記第一の摩擦要素に係わる作動油圧を所定勾配で上昇させるようにした自動変速機であって、
   前記掛け替え変速の指令時に前記第二の摩擦要素に係わる作動油圧を、
   前記第一の摩擦要素が解放状態であったとしても第二の摩擦要素が単独でエンジンの空吹けを阻止し得る最小限の変速機入力トルクごとの設定圧まで第一の勾配で低下させ、
   前記第一の摩擦要素のロスストローク終了が検知された時から変速機入力トルクごとの所定時間が経過したとき、前記設定勾配で低下させるよう構成された自動変速機の制御装置において、
   前記第二の摩擦要素に係わる作動油圧が前記設定圧まで低下する前に前記ロスストロークの終了を検知したときは、前記第二の摩擦要素に係わる作動油圧を、
   前記検知から前記所定時間が経過するまでは、前記第一の勾配で低下させ、
   前記所定時間経過後から前記第二の摩擦要素に係わる作動油圧を前記第一の勾配で低下させた場合に該作動油圧が前記設定圧に達するまでの期間は、前記第一の勾配及び前記設定勾配の和値で表される勾配で低下させ、
   前記設定圧に達するまでの期間の経過後は、前記設定勾配で低下させるよう構成したことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
2. 請求項１において、
   前記ロスストローク終了の検知時から前記所定時間が経過した瞬時を掛け替え制御開始瞬時と定義したとき、
   前記掛け替え変速の指令時に前記第二の摩擦要素に係わる作動油圧を、
   前記掛け替え変速の指令時から前記掛け替え制御開始瞬時までの間は、初期圧から変速機入力トルクごとの前記第一の勾配で、しかし変速機入力トルクごとの前記設定圧未満にならないよう低下させ、
   前記掛け替え制御開始瞬時以後においては、前記掛け替え制御前における第二の摩擦要素に係わる作動油圧の演算を継続した時に得られる掛け替え制御前解放圧推定値より、前記掛け替え制御開始瞬時からの経過時間と変速機入力トルクごとの前記設定勾配に対応する係数との乗算値を差し引いて求めた圧力とするよう構成したことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
3. 請求項１または２において、
   前記変速機入力トルクをエンジン出力トルクおよびトルクコンバータ速度比から求めたトルクコンバータ出力トルク推定値、またはエンジンスロットル開度で代用し、
   前記初期圧を変速機入力トルクが大きいほど高くしたことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項において、
   前記変速機入力トルクをエンジン出力トルクおよびトルクコンバータ速度比から求めたトルクコンバータ出力トルク推定値、またはエンジンスロットル開度で代用し、
   前記設定圧を変速機入力トルクが大きいほど高くしたことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項において、
   前記変速機入力トルクをエンジン出力トルクおよびトルクコンバータ速度比から求めたトルクコンバータ出力トルク推定値、またはエンジンスロットル開度で代用し、
   前記所定時間を変速機入力トルクが大きいほど長くしたことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。

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