JP4737385B2

JP4737385B2 - 自動変速機の制御装置

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Publication number: JP4737385B2
Application number: JP2005097606A
Authority: JP
Inventors: 真也鎌田; 裕之岡山; 淳一土井; 龍利溝部
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2005-03-30
Filing date: 2005-03-30
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2025-03-30
Also published as: JP2006275211A

Description

本発明は、主変速機構と副変速機構とを備えた自動変速機を制御する自動変速機の制御装置に関するものである。

従来、エンジンの出力が入力される主変速機構と、この主変速機構の出力が入力される副変速機構とを備えた自動変速機が実用に供されている（例えば、特許文献１参照）。この自動変速機では、主変速機構に２組の遊星歯車機構が設けられ、副変速機構に１組の遊星歯車機構が設けられ、これら主変速機構と副変速機構とにより５速自動変速機が構成されている。従来、主変速機構により４速自動変速機を構成でき、既存の４速自動変速機に副変速機構を増設することにより５速自動変速機を構成することもできる。

この種の５速自動変速機では、主変速機構に、複数の締結要素；フォワードクラッチ、リバースクラッチ、３−４クラッチ、２−４ブレーキ、ローリバースブレーキと、主変速ワンウエイクラッチが設けられ、副変速機構に、複数の締結要素；直結クラッチ、減速ブレーキと、副変速ワンウエイクラッチが設けられ、これらの締結要素が締結／開放制御されて、主変速機構と副変速機構（３組の遊星歯車機構）の作動が切換られることにより、自動変速機の変速段が１速〜５速と後退速の中の何れかの変速段に切換えられる。

主変速機構において、３−４クラッチと２−４ブレーキが締結され、フォワードクラッチとリバースクラッチとローリバースブレーキと主変速ワンウエイクラッチが開放されると、主変速機構が最高速変速段になる。このとき、副変速機構において、直結クラッチのみが締結されると高速変速段になって、自動変速機全体の変速段が５速になる。また、副変速機構において、直結クラッチが開放され、副変速ワンウエイクラッチ、減速ブレーキが締結されると低速変速段になって、自動変速機全体の変速段が４速になる。

ところで、自動変速機の変速段を４速→５速、５速→４速に切換える際、その変速段切換えによる変速ショックを低減するために、副変速機構においては、直結クラッチを滑らせながらシフトアップ変速とシフトダウン変速とを行っている。それ故、直結クラッチの滑り摩擦により直結クラッチの温度上昇（フェーシング温度の上昇）が生じる。しかし、この直結クラッチの温度上昇が過度になると、直結クラッチの所期特性を維持することができない、耐久性が低下する等の虞が生じる。そこで、直結クラッチの容量アップや冷却系の改善を図ることで対応することは可能である。

ここで、特許文献２には、変速マップ、車速、スロットル開度に基づいて、自動変速機の目標変速段を設定して変速制御を行うが、更に、自動変速機の作動油の温度を検出し、その油温が所定値以上の場合と所定値未満の場合とで、変速マップの変速ライン（１→２変速ライン、２→３変速ライン、３→４変速ライン）を変更する技術が開示されている。
特開２００４−２２５８６１号公報特許第２８１７８５１号公報

自動変速機の変速段を４速→５速、５速→４速に切換える頻度、つまり直結クラッチの作動頻度は高く、特に、４速→５速、５速→４速の切換えが短時間で頻繁に行われると、直結クラッチの滑り摩擦により直結クラッチの温度上昇が過度になり、直結クラッチの所期特性を維持することができない、耐久性が低下する等の虞が生じる。こうした状況を考えると、そもそも、直結クラッチは小トルク容量で作動するものとして設計されているため、直結クラッチの信頼性は低いものとなる。そこで、直結クラッチの信頼性を高めるために、直結クラッチの容量アップや冷却系の改善を図ることは可能であるが、自動変速機が大型化し製作コストも高価になる。

本発明の目的は、副変速機構の作動頻度が高い所定の摩擦要素（直結クラッチ）の容量アップや冷却系の改善等のハード的な変更を行うことなく、走行性を確保した上で、所定の摩擦要素の信頼性を向上できる、自動変速機の制御装置を提供することである。

請求項１の自動変速機の制御装置は、エンジンの出力が入力される主変速機構と、この主変速機構の出力が入力される副変速機構とを備えた自動変速機であって、この自動変速機の変速段を、副変速機構に設けられた所定の摩擦要素を開放状態から締結状態に切換えて最高速変速段にシフトアップ変速すると共に、前記所定の摩擦要素を締結状態から開放状態に切換えて最高速変速段からシフトダウン変速する自動変速機を制御する制御装置において、前記所定の摩擦要素の温度を推定する温度推定手段と、前記温度推定手段により推定された温度が所定の高温状態であるか否か判断する高温状態判断手段と、前記高温状態判断手段により所定の高温状態であると判断された場合、前記自動変速機の変速段を最高速変速段からシフトダウン変速させる際に、前記所定の摩擦要素のトルク容量が急速に低減するように前記所定の摩擦要素を開放制御する急速開放制御手段とを備えたものである。

請求項１の発明においては、次の構成を採用可能である。
前記自動変速機への入力トルクを算出するトルク演算手段を設け、このトルク演算手段で算出された入力トルクが所定値以上の場合にのみ、前記急速開放制御手段による制御を実施する（請求項２）。

前記自動変速機の変速段が最高速変速段以外の変速段である場合に副変速機構に設けられた他の摩擦要素が締結状態になり、前記自動変速機の変速段を最高速変速段からシフトダウン変速させる際に、前記他の摩擦要素と並列に配置されたワンウエイクラッチがロックすることにより、前記副変速機構のシフトダウン変速が完了する（請求項３）。

前記自動変速機の変速段が最高速変速段からシフトダウン変速する際に、エンジントルクを低減可能なエンジントルク低減手段を備え、前記エンジントルク低減手段は、前記急速開放制御手段による制御を実施する場合のエンジントルク低減量を実施しない場合のエンジントルク低減量よりも大きくする（請求項４）。

請求項１の自動変速機の制御装置によれば、温度推定手段により、所定の摩擦要素の温度を推定し、高温状態判断手段により、温度推定手段により推定された温度が所定の高温状態であるか否か判断し、高温状態判断手段により所定の高温状態であると判断された場合、自動変速機の変速段を最高速変速段からシフトダウン変速させる際に、急速開放制御手段により、所定の摩擦要素のトルク容量が急速に低減するように所定の摩擦要素を開放制御するので、所定の摩擦要素の発熱を抑制して温度上昇が過度になることを防止し、所定の摩擦要素の信頼性を向上させることができる。

請求項２の自動変速機の制御装置によれば、トルク演算手段により、自動変速機への入力トルクを算出し、この入力トルクが所定値以上の場合にのみ、急速開放制御手段による制御を実施するので、入力トルクが所定値以上で所定の摩擦要素の発熱量が大きくなるような場合には、急速開放制御手段による制御を確実に実施し、入力トルクが所定値未満で所定の摩擦要素の発熱量が大きくならないような場合には、急速開放制御手段による制御を実施しないように制限することができる。

請求項３の自動変速機の制御装置によれば、自動変速機の変速段が最高速変速段以外の変速段である場合に副変速機構に設けられた他の摩擦要素が締結状態になり、自動変速機の変速段を最高速変速段からシフトダウン変速させる際に、他の摩擦要素と並列に配置されたワンウエイクラッチがロックすることにより、副変速機構のシフトダウン変速が完了するので、急速開放制御手段により、所定の摩擦要素のトルク容量が急速に低減するように所定の摩擦要素を開放制御する際、主変速機構に対して副変速機構が無負荷状態になり空吹きすることを抑えて、副変速機構のシフトダウン変速を完了させることができる。

請求項４の自動変速機の制御装置によれは、自動変速機の変速段が最高速変速段からシフトダウン変速する際に、エンジントルクを低減可能なエンジントルク低減手段を備え、エンジントルク低減手段は、急速開放制御手段による制御を実施する場合のエンジントルク低減量を実施しない場合のエンジントルク低減量よりも大きくするので、急速開放制御手段による制御を実施した場合に、ワンウエイクラッチがロックすることによるトルクショックを確実に低減して、変速時のシフトクォリティを向上させることができる。

本発明の自動変速機の制御装置は、エンジンの出力が入力される主変速機構と、この主変速機構の出力が入力される副変速機構とを備えた自動変速機であって、この自動変速機の変速段を、副変速機構に設けられた所定の摩擦要素を開放状態から締結状態に切換えて最高速変速段にシフトアップ変速すると共に、前記所定の摩擦要素を締結状態から開放状態に切換えて最高速変速段からシフトダウン変速する自動変速機を制御するものである。

図１に示すように、自動変速機１は、主たる構成要素として、エンジン２の出力が入力されるトルクコンバータ３と、トルクコンバータ３の出力が入力（エンジンＥの出力がトルクコンバータ３を介して入力）される主変速機構４と、主変速機構４の出力が入力される副変速機構５とを備え、１速〜５速と後退速の中の何れかの変速段に切換え可能な５速自動変速機に構成されている。

トルクコンバータ３は、エンジン出力軸６に連結されたケース１０内に固設されたポンプ１１と、このポンプ１１に対向するように配置されてポンプ１１により作動油を介して駆動されるタービン１２と、ポンプ１１とタービン１２との間に介設されて変速機ケース７にワンウエイクラッチ１３を介して支持されたステータ１４と、ケース１０とタービン１２との間に設けられてエンジン出力軸６とタービン１２とを直結するロックアップクラッチ１５とを有する。タービン１２の回転は、タービン軸８により主変速機構４（第１，第２遊星歯車機構２０，３０）に出力される。トルクコンバータ３のエンジン２と反対側には、トルクコンバータ３のケース１０を介してエンジン出力軸６により駆動されるオイルポンプ１６が配置されている。

主変速機構４は、直列状に配置された第１，第２遊星歯車機構２０，３０と、第１，第２遊星歯車機構２０，３０の動力伝達経路を切換える複数の摩擦要素４０〜４４；フォワードクラッチ４０、リバースクラッチ４１、３−４クラッチ４２、２−４ブレーキ４３、ローリバースブレーキ４４と、主変速ワンウエイクラッチ４５とを有する。第１，第２遊星歯車機構２０，３０は、夫々、サンギヤ２１，３１と、サンギヤ２１，３１に噛合する複数のピニオン２２，３２と、複数のピニオン２２，３２を支持するピニオンキャリア２３，３３と、複数のピニオン２２，３２に噛合するリングギヤ２４，３４とを有する。

タービン軸８と第１遊星歯車機構２０のサンギヤ２１との間にフォワードクラッチ４０が介設され、タービン軸８と第２遊星歯車機構３０のサンギヤ３１との間にリバースクラッチ４１が介設され、タービン軸８と第２遊星歯車機構３０のピニオンキャリア３３との間に３−４クラッチ４２が介設されている。２−４ブレーキ４３は第２遊星歯車機構３０のサンギヤ３１を固定／固定解除可能である。第１遊星歯車機構２０のリングギヤ２４と第２遊星歯車機構３０のピニオンキャリア３３とが連結され、これらリングギヤ２４及びピニオンキャリア３３と変速機ケース７との間にローリバースブレーキ４４と主変速ワンウエイクラッチ４５とが並列に配置されている。第１遊星歯車機構２０のピニオンキャリア２３と第２遊星歯車機構３０のリングギヤ３４とが連結され、ピニオンキャリア２３と出力ギヤ３５が連結されている。

副変速機構５は主変速機構４と並列に配置され、出力ギヤ３５と副変速機構５の入力ギヤ３６とが噛合し、主変速機構４の出力は、これら出力ギヤ３５と入力ギヤ３６を介して副変速機構５（遊星歯車機構５０）に入力される。副変速機構５は、遊星歯車機構５０と、遊星歯車機構５０の動力伝達経路を切換える、所定の摩擦要素に相当する直結クラッチ６０と、他の摩擦要素に相当する減速ブレーキ６１と、副変速ワンウエイクラッチ６２とを有する。遊星歯車機構５０は、サンギヤ５１と、サンギヤ５１に噛合する複数のピニオン５２と、複数のピニオン５２を支持するピニオンキャリア５３と、複数のピニオン５２に噛合するリングギヤ５４とを有する。

サンギヤ５１とピニオンキャリア５３との間に直結クラッチ６０が介設され、サンギヤ５１と変速機ケース７との間に減速ブレーキ６１と副変速ワンウエイクラッチ６２とが並列に配置されている。入力ギヤ３６とリングギヤ５４とが連結され、ピニオンキャリア５３と出力軸５５とが連結されている。出力軸５５上の中間ギヤ５６と差動装置７０の入力ギヤ５７とが噛合して、出力軸５５の回転がギヤ５６，５７を介して差動装置７０のデフケース７１に入力され、この差動装置７０を介して左右の車軸７２，７３が駆動される。

図２は、主変速機構４の摩擦要素４０〜４４と主変速ワンウエイクラッチ４５及び副変速機構５の摩擦要素６０，６１と副変速ワンウエイクラッチ６２の作動状態（○が締結（ロック）状態を示す）と変速段との関係を示す図表である。摩擦要素４０〜４４、主変速ワンウエイクラッチ４５、摩擦要素６０，６１、副変速ワンウエイクラッチ６２の作動状態を変化させ、自動変速機１の変速段を１速〜５速と後退速の中の何れかの変速段に切換えるために、油圧制御回路７０が設けられ、この油圧制御回路７０に、第１〜第３ＳＶ７１〜７３、第１〜第４ＤＳＶ７４〜７７、ＬＳＶ７８（ＳＶはシフトバルブ、ＤＳＶはデューティソレノイドバルブ、ＬＳＶはリニアソレノイドバルブ）が設けられ、これらのバルブ７１〜７８がコントローラ８０により駆動制御される（図３参照）。

図３に示すように、この自動変速機１のコントローラ８０（制御装置８０）には、車速Ｖを検出する車速センサ８１、スロットル開度θＴＨ（スロットルバルブの開度θＴＨ）を検出するスロットル開度センサ８２、エンジン出力軸６からエンジン２の回転速度ＮＥを検出するエンジン回転センサ８３、自動変速機１の変速レンジを切換えるシフトレバーのシフト位置ＰＳを検出するシフト位置センサ８４、タービン軸８の回転速度ＮＴを検出するタービン回転センサ８５、直結クラッチ６０の作動油の油温Ｔｏを検出する油温センサ８６、エンジン２の吸入空気量ＶＡを検出するエアフローセンサ８７が接続され、コントローラ８０は、これらのセンサ８１〜８７による検出情報に基づいて、第１〜第３ＳＶ７１〜７３、第１〜第４ＤＳＶ７４〜７７、ＬＳＶ７８を夫々駆動制御する。

このコントローラ８０は、そのＲＯＭ等に自動変速機１の変速段を切換え制御する変速制御プログラムが格納され、このプログラムに基づいて図４にフローチャートで示す変速制御を実行する。この変速制御では、先ず、Ｓ１において、ＲＯＭ等に記憶されたアップ側変速マップ又はダウン側変速マップと、検出された車速Ｖとスロットル開度θＴＨとに基づいて、変速の種類（例えば、４→５変速、５→４変速、等々）が判定され、Ｓ２において、Ｓ１で判定された変速の種類に応じて、自動変速機１の現在の変速段を目標変速段に切換えるために、バルブ７１〜７８が駆動制御されて、摩擦要素４０〜４４，６０，６１が締結・開放制御される。

Ｓ１において、４→５変速（或いは２→５変速や３→５変速）、５→４変速（或いは５→３変速や５→２変速）であると判定された場合、Ｓ２において、副変速機構５の直結クラッチ６０の制御は、図５，図６にフローチャートで示すように実行される。

この直結クラッチ６０の制御では、先ず、タービントルク演算処理（Ｓ１０）が実行され、次に、直結クラッチ温度推定・高温状態判断処理（Ｓ１１）が実行される。ここで、Ｓ１０が、タービントルクＴ_Ｔ（自動変速機１への入力トルク）を算出するトルク演算手段に相当し、Ｓ１１が、直結クラッチ６０の温度ＴＤＣ（直結クラッチ６０のフェーシング温度ＴＤＣ）を推定する温度推定手段、推定された温度ＴＤＣが所定の高温状態であるか否か判断する高温状態判断手段に相当する。

図７に示すように、Ｓ１０のタービントルク演算処理では、先ず、エアフローセンサ８７による検出情報に基づいて算出された、現在のＡ／Ｎ（一吸気行程当たりの吸気量）が読込まれ（Ｓ３０）、次に、エンジン回転センサ８１とタービン回転センサ８５により検出された現在のエンジン回転速度ＮＥとタービン回転速度ＮＴとが読込まれる（Ｓ３１）。次に、読込まれた現在のＡ／Ｎからエンジン２が出力するエンジントルクＴ_Ｅが、所定の関数ｆ（Ａ／Ｎ）により算出される（Ｓ３２）。ここで、Ａ／Ｎの代わりにスロットル開度θＴＨとエンジン回転速度ＮＥに基づいてエンジントルクＴ_Ｅを求めてもよい。

次に、読込まれた現在のエンジン回転速度ＮＥとタービン回転速度ＮＴとからスリップ率ｅ＝ＮＴ／ＮＥが算出され（Ｓ３３）、次に、このスリップ率ｅからエンジントルクＴ_ＥとタービントルクＴ_Ｔとのトルク比ｔが、所定の関数ｆ（ｅ）により算出され（Ｓ３４）、最後に、トルク比ｔとエンジントルクＴ_Ｅに基づいて、タービントルクＴ_Ｔ＝ｔ×Ｔ_Ｅが算出され（Ｓ３５）、リターンする。

図８に示すように、Ｓ１１の直結クラッチ温度推定・高温状態判断処理では、先ず、直結クラッチ６０が作動中であるか否か判定され（Ｓ４０）、つまりは、５速へのシフトアップ変速中又は５速からのシフトダウン変速中であるか否か判定される。直結クラッチ６０が作動中である場合（Ｓ４０；Yes ）、作動油の温度Ｔｏが検出され（Ｓ４１）、次に、タービントルクＴ_Ｅから換算して求められるクラッチ入力トルクと、タービン回転数と変速機出力回転数から求まるクラッチ滑り回転数とを掛けた値（損失仕事量）に、単位サンプル時間（例えば、２５ｍｓ）を掛けることにより、サンプル時間毎の発熱量が算出され（Ｓ４２）、次に、毎回のサンプル時間毎の発熱量が加算されて総発熱量が算出され（Ｓ４３）、その総発熱量が実験的に求めた熱容量で割られて、直結クラッチ６０の上昇温度ΔＴＤＣが算出される（Ｓ４４）。

その後、直結クラッチ６０が作動終了したか否か判定され（Ｓ４５）、直結クラッチ６０が作動終了するまで、Ｓ４２〜Ｓ４５が繰返し実行される。そして、直結クラッチ６０が作動終了した場合に（Ｓ４５；Yes ）、直結クラッチ６０の温度ＴＤＣが、前回推定された直結クラッチ６０の温度ＴＤＣにＳ４４で算出された直結クラッチ６０の上昇温度ΔＴＤＣを加算した温度（ＴＤＣ＋ΔＴＤＣ）に推定される（Ｓ４６）。

一方、直結クラッチ６０が作動中でない場合（Ｓ４０；No）、直結クラッチ６０の作動終了からの経過時間ｔが算出され（Ｓ４８）、その経過時間ｔが所定経過時間ｔ１未満であるか否か判定される（Ｓ４９）。この所定経過時間ｔ１は、直結クラッチ６０の温度ＴＤＣが油温Ｔｏと略一致するのに要する時間に設定されており、ｔ≧ｔ１である場合には（Ｓ４９；No）、直結クラッチ６０の温度ＴＤＣが油温Ｔｏに推定される（Ｓ５０）。ｔ＜ｔ１である場合には（Ｓ４９；Yes ）、前回推定された直結クラッチ６０の温度ＴＤＣと油温Ｔｏとの差から、経過時間ｔのマイナス値を直結クラッチ６０の温度減衰時の時定数Ｃ（但し、シフトアップ変速とシフトダウン変速とでは異なる値とする）で割った値を変数とする減衰関数ＥＸＰを使用して、直結クラッチ６０の温度ＴＤＣが（ＴＤＣ−Ｔｏ）×ＥＸＰ（−ｔ／Ｃ）に推定される（Ｓ５１）。

さて、Ｓ４６、Ｓ５０、Ｓ５１において、直結クラッチ６０の温度ＴＤＣが推定された後、その温度ＴＤＣが所定温度ＴＤＣ１よりも大きいか否か判定される（Ｓ５２）。そして、ＴＤＣ＞ＴＤＣ１の場合（Ｓ５２；Yes ）、直結クラッチ６０の温度ＴＤＣが高温状態であると判断されて、高温状態フラグＨＴＦが１にセットされ（Ｓ５３）、ＴＤＣ＞ＴＤＣ１でない場合（Ｓ５２；No）、直結クラッチ６０の温度ＴＤＣが高温状態でないと判断されて、高温状態フラグＨＴＦが０にリセットされ（Ｓ５４）、リターンする。

ここで、直結クラッチ６０の温度ＴＤＣが所定温度ＴＤＣ１を境に頻繁に上下して、高温状態フラグＨＴＦが頻繁に切換わり過ぎないようにするために、Ｓ５２〜Ｓ５４を次のように変更してもよい。即ち、図９に示すように、所定温度としてＴＤＣ１ａとＴＤＣ１ｂ（ＴＤＣ１ａ＞ＴＤＣ１ｂ）を設定しておき、ＨＴＦ＝０のとき（Ｓ５５；Yes ）、ＴＤＣ≧ＴＤＣ１ａのときには（Ｓ５６；Yes ）、高温状態フラグＨＴＦが１にセットされ（Ｓ５７）、ＨＴＦ＝１のとき（Ｓ５５；No）、ＴＤＣ≦ＴＤＣ１ｂのときには（Ｓ５８；Yes ）、高温状態フラグＨＴＦが０にリセットされ（Ｓ５９）、リターンし、こうして、図１０に示すように、高温状態フラグＨＴＦが切換えられる。

さて、図５に示すように、Ｓ１１の直結クラッチ温度推定・高温状態判断処理の後、高温状態フラグＨＴＦ＝１であるか否か判定され（Ｓ１２）、高温状態フラグＨＴＦ＝０のときには（Ｓ１２；No）、図６に示すように、現在の変速段が５速である場合（Ｓ１３；Yes ）、シフトダウン変速の場合には（Ｓ１４；Yes ）、直結クラッチ６０の通常開放制御（Ｓ１５）が実施され、リターンする。

直結クラッチ６０の通常開放制御について説明すると、図１１に示すように、自動変速機１の変速段を最高速変速段の５速からシフトダウン変速させる際に、先ず、直結クラッチ６０の作動圧が最大作動圧から所定圧に減圧されて、トルク容量が最大トルク容量から所定トルク容量（例えば、最大トルク容量の５割程度のトルク容量）に低減維持されるように、直結クラッチ６０が開放制御される。これにより、直結クラッチ６０が滑り始めてシフトダウン変速が開始され、タービン回転数と副変速機構ギヤ比とが上昇していく。その後、副変速機構５の回転数上昇により、副変速ワンウエイクラッチ６２がロックして、副変速機構５のシフトダウン変速が完了する。その後、直結クラッチ６０のトルク容量が０に低減される。

また、副変速機構５のシフトダウン変速の完了時から減速ブレーキ６１の作動圧が増圧されて、減速ブレーキ６１のトルク容量が最大となり、自動変速機１の変速段が最高速変速段である５速以外の変速段である場合、減速ブレーキ６１が締結状態に維持される。ところで、エンジン制御装置では、副変速ワンウエイクラッチ６２がロックする時を挟む所定期間（例えば、ロック前１００ｍｓからロック後２００ｍｓ程度の間）に、エンジン２のリタード制御を実施して点火時期を遅らせ、エンジントルクを低減することにより、副変速ワンウエイクラッチ６２のロックによる変速ショックを低減するようにしている。但し、この直結クラッチ６０の通常開放制御の場合にはリタード制御を省略してもよい。

図６に示すように、高温状態フラグＨＴＦ＝０のときに、現在の変速段が５速でない場合（Ｓ１３；No）、シフトアップ変速の場合には（Ｓ１６；Yes ）、直結クラッチ６０の通常締結制御（Ｓ１７）が実施され、リターンする。この直結クラッチ６０の通常締結制御については、詳細な説明を省略するが、直結クラッチ６０が滑り始めて、シフトアップ制御が開始され、その滑り摩擦により直結クラッチ６０が発熱して温度上昇する。

さて、図５に示すように、Ｓ１１の直結クラッチ温度推定・高温状態判断処理の後、高温状態フラグＨＴＦ＝１のときには（Ｓ１２；Yes ）、現在の変速段が５速でない場合（Ｓ２０；No）、５速禁止制御（Ｓ２１）が行われ、自動変速機１の変速段を最高速変速段の５速にシフトアップ変速すること、つまり、直結クラッチ６０の開放、及び他の摩擦要素４０〜４４、６１の５速へのシフトアップ変速の為の開放／締結が禁止される。

一方、現在の変速段が５速である場合（Ｓ２０；Yes ）、シフトダウン変速の場合には（Ｓ２２；Yes ）、Ｓ１０のタービントルク演算処理（Ｓ１０）で算出されたタービントルクＴ_Ｔが所定値Ｔ_Ｔ１以上であるか否か判定される（Ｓ２３）。そして、Ｔ_Ｔ＜Ｔ_Ｔ１である場合（Ｓ２３；No）、Ｓ１５と同様の直結クラッチ６０の通常開放制御（Ｓ２４）が実施される。Ｔ_Ｔ≧Ｔ_Ｔ１である場合（Ｓ２３；Yes ）、直結クラッチ６０の急速開放制御が実施されると共に、エンジン制御装置に対してエンジントルク低減制御指令が出力され（Ｓ２５）、リターンする。尚、Ｓ２５が急速開放制御手段に相当する。

直結クラッチ６０の急速開放制御について説明すると、図１２に示すように、自動変速機１の変速段を最高速変速段の５速からシフトダウン変速させる際に、先ず、直結クラッチ６０の作動圧が最大作動圧から０に急速に減圧され、トルク容量が０に急速に低減するように、直結クラッチ６０が開放制御される。これにより、シフトダウン変速が開始され、その際の直結クラッチ６０の滑りは、前記通常開放制御の場合に比べて著しく低減される（殆ど無くなる）。

つまり、シフトダウン変速開始後直ぐに、主変速機構４に対して副変速機構５が無負荷状態となり、タービン回転数と副変速機構ギヤ比とが急激に上昇していく。その後、副変速機構５の回転数上昇により、副変速ワンウエイクラッチ６２がロックして、副変速機構５のシフトダウン変速が完了する。また、副変速機構５のシフトダウン変速の完了時から減速ブレーキ６１の作動圧が増圧されて、減速ブレーキ６１のトルク容量が最大となり、自動変速機１の変速段が最高速変速段である５速以外の変速段である場合、減速ブレーキ６１が締結状態に維持される。

また、エンジントルク低減制御指令がエンジン制御装置に出力されると、エンジン制御装置では、その指令を受けて、副変速ワンウエイクラッチ６２がロックする時を挟む所定期間（例えば、ロック前１００ｍｓからロック後２００ｍｓ程度の間）に、エンジン２のリタード制御を実施して点火時期を遅らせ、エンジントルクを低減することにより、副変速ワンウエイクラッチ６２のロックによる変速ショックを低減するようにしている。このとき、この急速開放制御を実施する場合のエンジントルク低減量は、急速開放制御を実施しない場合（通常開放制御を実施する場合）のエンジントルク低減量よりも大きくなるように構成されている。尚、Ｓ２３、Ｓ２５等がエンジントルク低減手段に相当する。

以上説明した自動変速機１の制御装置によれば、次の効果を奏する。
直結クラッチ６０の温度ＴＤＣを推定し、その温度ＴＤＣが所定の高温状態であるか否か判断し、その温度ＴＤＣが高温状態であると判断された場合、自動変速機１の変速段を最高速変速段（５速）にシフトアップ変速するのを禁止するので、直結クラッチ６０に関するハード的な変更を行うことなく、走行性を確保した上で、直結クラッチ６０の温度上昇が過度になることを防止し、直結クラッチ６０の信頼性を向上させることができる。

直結クラッチ６０の温度ＴＤＣが高温状態であると判断された場合、自動変速機１の変速段を最高速変速段からシフトダウン変速させる際に、急速開放制御を実施して、直結クラッチ６０のトルク容量が急速に低減するように直結クラッチ６０を開放制御するので、最高速変速段からのシフトダウン変速を許容するが、その際の直結クラッチ６０の発熱を抑制して、直結クラッチ６０の信頼性を一層向上させることができる。

自動変速機１への入力トルク（タービントルクＴ_Ｔ）を算出し、この入力トルクＴ_Ｔが所定値Ｔ_Ｔ１以上の場合にのみ、急速開放制御を実施するので、入力トルクがＴ_Ｔ１以上で直結クラッチ６０の発熱量が大きくなるような場合には、急速開放制御を確実に実施し、入力トルクＴ_Ｔが所定値Ｔ_Ｔ１未満で直結クラッチ６０の発熱量が大きくならないような場合には、急速開放制御を実施しないように制限することができる。

自動変速機１の変速段が最高速変速段以外の変速段である場合に副変速機構５に設けられた減速ブレーキ６１が締結状態になり、自動変速機１の変速段を最高速変速段からシフトダウン変速させる際に、減速ブレーキ６１と並列に配置された副変速ワンウエイクラッチ６２がロックすることにより、副変速機構５のシフトダウン変速が完了するので、急速開放制御により、直結クラッチ６０のトルク容量が急速に低減するように直結クラッチ６０を開放制御する際、主変速機構４に対して副変速機構５が無負荷状態になり空吹きすることを抑えて、副変速機構４のシフトダウン変速を完了させることができる。

自動変速機１の変速段が最高速変速段からシフトダウン変速する際に、エンジントルクを低減可能に構成し、急速開放制御を実施する場合のエンジントルク低減量を実施しない場合のエンジントルク低減量よりも大きくするので、急速開放制御を実施した場合に、副変速ワンウエイクラッチ６２がロックすることによるトルクショックを確実に低減して、変速時のシフトクォリティを向上させることができる。

尚、図５のフローチャートにおいて、Ｓ２３、Ｓ２４を省略し、Ｓ２２；Yes の場合にはＳ２５を実施するようにしてもよい。つまり、直結クラッチ６０の温度ＴＤＣが高温状態であり、変速段が５速のときにシフトダウン変速を実施する場合には、算出された入力トルクに関係なく、直結クラッチ６０の急速開放制御を実施するようにする。

実施例２は、実施例１の図５、図８に示す直結クラッチ制御を部分的に変更したものであり、実施例１と同じものには同一符号を付して説明を省略する。この直結クラッチ６０の制御では、図１３にフローチャートで示す処理が実行されるが、このフローチャートは、図５に示すフローチャートにおいて、Ｓ１１とＳ１２をＳ１１ＡとＳ１２Ａに変更し、Ｓ６０を追加したものである。Ｓ１１Ａの直結クラッチ温度推定・高温状態判断処理では、図１４にフローチャートで示す処理が実行されるが、このフローチャートは、図８に示すフローチャートにおいて、Ｓ６１とＳ６２とＳ６３を追加したものである。

Ｓ１１Ａの直結クラッチ温度推定・高温状態判断処理では、図１４に示すように、直結クラッチ６０の所定温度として、ＴＤＣ１とＴＤＣ２（ＴＤＣ１＜ＴＤＣ２）が設定されており、温度ＴＤＣが推定された後、ＴＤＣ＞ＴＤＣ１の場合（Ｓ５２；Yes ）、高温状態フラグＨＴＦが１にセットされ（Ｓ５３）、Ｓ６１へ移行し、ＴＤＣ＞ＴＤＣ１でない場合（Ｓ５２；No）、高温状態フラグＨＴＦが０にリセットされ（Ｓ５４）、第２の高温状態フラグＨＴＦ１が０にリセットされ（Ｓ６３）、リターンする。Ｓ５３の後、ＴＤＣ＞ＴＤＣ２の場合（Ｓ６１；Yes ）、第２の高温状態フラグＨＴＦ１が１にセットされ（Ｓ６２）、リターンし、ＴＤＣ＞ＴＤＣ２でない場合（Ｓ６１；；No）、第２の高温状態フラグＨＴＦ１が０にリセットされ（Ｓ６３）、リターンする。

そして、図１３に示すように、Ｓ１１Ａの直結クラッチ温度推定・高温状態判断処理の後、先ず、第２の高温状態フラグＨＴＦ１＝１であるか否か判定され（Ｓ１２Ａ）、ＨＴＦ１＝０のときには（Ｓ１２Ａ；No）、図６のフローチャートが実行される。ＨＴＦ１＝１のとき（Ｓ１２Ａ；Yes ）、現在の変速段が５速である場合（Ｓ２０；Yes ）、Ｓ２２へと移行して、それ以降は実施例１と同様であるが、現在の変速段が５速でない場合（Ｓ２０；No）、次に、高温状態フラグＨＴＦ＝１であるか否か判定され（Ｓ６０）、ＨＴＦ＝１の場合には（Ｓ６０；Yes ）、５速禁止制御（Ｓ２１) が実施される。

こうして、図１５に示すように、直結クラッチ６０の温度ＴＤＣがＴＤＣ１〜ＴＤＣ２内の温度の場合には、直結クラッチ６０の急速開放制御のみを行い、温度ＴＤＣがＴＤＣ２以上の場合には、直結クラッチ６０の急速開放制御と５速禁止制御の両方を実施するように構成することができる。尚、直結クラッチ６０の温度ＴＤＣが所定温度ＴＤＣ２を境に頻繁に上下して、第２の高温状態フラグＨＴＦ１が頻繁に切換わり過ぎないようにするために、実施例１の図９と同等の切換え処理を実施するようにしてもよい。

尚、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において前記開示事項以外の種々の変更を付加して実施可能であり、また、自動車や、種々の車両に搭載される５速自動変速機に本発明の自動変速機の制御装置を適用可能である。

実施例１の自動変速機の骨子図である。摩擦要素の作動状態と変速段との関係を示す図表である。自動変速機の制御系を示すブロック図である。自動変速制御のフローチャートである。直結クラッチ制御のフローチャートである。直結クラッチ制御のフローチャートである。タービントルク演算処理のフローチャートである。直結クラッチ温度推定・高温状態判断処理のフローチャートである。直結クラッチ温度推定・高温状態判断処理の変形例のフローチャートである。高温状態と低温状態との切換えの判断を表す図である。直結クラッチの通常開放制御のタイムチャートである。直結クラッチの急速開放制御のタイムチャートである。実施例２の直結クラッチ制御のフローチャートである。直結クラッチ温度推定・高温状態判断処理のフローチャートである。直結クラッチの温度によって実施する制御を表した図である。

１自動変速機
２エンジン
４主変速機構
５副変速機構
６０直結クラッチ
６１減速ブレーキ
６２副変速ワンウエイクラッチ
８０コントローラ

Claims

エンジンの出力が入力される主変速機構と、この主変速機構の出力が入力される副変速機構とを備えた自動変速機であって、この自動変速機の変速段を、副変速機構に設けられた所定の摩擦要素を開放状態から締結状態に切換えて最高速変速段にシフトアップ変速すると共に、前記所定の摩擦要素を締結状態から開放状態に切換えて最高速変速段からシフトダウン変速する自動変速機を制御する制御装置において、
前記所定の摩擦要素の温度を推定する温度推定手段と、
前記温度推定手段により推定された温度が所定の高温状態であるか否か判断する高温状態判断手段と、
前記高温状態判断手段により所定の高温状態であると判断された場合、前記自動変速機の変速段を最高速変速段からシフトダウン変速させる際に、前記所定の摩擦要素のトルク容量が急速に低減するように前記所定の摩擦要素を開放制御する急速開放制御手段と、
を備えたことを特徴する自動変速機の制御装置。
前記自動変速機への入力トルクを算出するトルク演算手段を設け、このトルク演算手段で算出された入力トルクが所定値以上の場合にのみ、前記急速開放制御手段による制御を実施することを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
前記自動変速機の変速段が最高速変速段以外の変速段である場合に副変速機構に設けられた他の摩擦要素が締結状態になり、
前記自動変速機の変速段を最高速変速段からシフトダウン変速させる際に、前記他の摩擦要素と並列に配置されたワンウエイクラッチがロックすることにより、前記副変速機構のシフトダウン変速が完了することを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
前記自動変速機の変速段が最高速変速段からシフトダウン変速する際に、エンジントルクを低減可能なエンジントルク低減手段を備え、
前記エンジントルク低減手段は、前記急速開放制御手段による制御を実施する場合のエンジントルク低減量を実施しない場合のエンジントルク低減量よりも大きくすることを特徴とする請求項３に記載の自動変速機の制御装置。