JP4831193B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動変速機の制御装置に関し、特に、２つ以上の摩擦係合要素の解放を行いつつ２つ以上の摩擦係合要素の係合を行なうダイレクト変速制御に関する。

車両の自動変速機の構成部品には、サンギヤ、リングギヤおよびプラネタリギヤ等の回転要素からなる遊星歯車と、摩擦係合要素とが含まれる。このような自動変速機においては、係合される摩擦係合要素の組合せに応じてエンジンからのトルク伝達経路が切り換えられて、複数のギヤ段が形成される。特に、ギヤ段の多い自動変速機（たとえば、６速の自動変速機）においては、入力要素であるクラッチ要素および反力要素であるブレーキ要素がそれぞれ複数設けられる。

このような自動変速機においては、変速操作あるいは加速要求等により、現在のギヤ段から複数段離れたギヤ段に変速する場合には、入力要素および反力要素の両者を切り換えて変速する場合がある。この場合、入力要素および反力要素のうちのいずれかを一方を切り換えて、中間ギヤ段を経由した後、他方を切り換えることにより、変速が行なわれる場合がある。

このような中間ギヤ段を経由して二段階で切り換えを行なう変速制御については公知である。たとえば、国際公開第ＷＯ２００３／０２９６９９号パンフレット（特許文献１）に開示された変速制御装置は、少なくとも第１の摩擦要素を係合し第２の摩擦要素を係合することにより形成される第Ｎ速段から、少なくとも第１の摩擦要素を解放し第２の摩擦要素を解放し、第３の摩擦要素を係合し第４の摩擦要素を係合することにより達成される、第Ｎ−α速段への二重掛け換え変速を判断する手段を備える。第Ｎ速段と第Ｎ−α速段との間には、第２の摩擦要素を係合し第３の摩擦要素を係合することにより形成される中間ギヤ段を有する。この変速制御装置は、さらに、二重掛け換え変速判断時、少なくとも第１の摩擦要素を解放し、第４の摩擦要素を係合し、ギヤ比が中間ギヤ段相当のギヤ比に到達する前に、第２の摩擦要素の係合力を低下させ、ギヤ比が中間ギヤ段相当のギヤ比を通過後に、少なくとも第２の摩擦要素を解放し第３の摩擦要素を係合することで、第Ｎ速段から第Ｎ−α速段までの変速を達成する手段と、第Ｎ速段から第Ｎ−α段への変速を行なうに当たって、変速開始後の所定タイミングで目標ギヤ段を第Ｎ−α段から変更することを変速制御の終了まで禁止する判断をする手段と、ギヤ比が中間ギヤ段相当のギヤ比に到達したときに、ドライバの変速意図を再度確認し、目標ギヤ段がＮ−α段と異なる場合には、目標ギヤ段の変更が禁止されている場合であってもドライバの意図に応じたギヤ段への目標ギヤ段の変更を許可する手段と、を備えている。

国際公開第ＷＯ２００３／０２９６９９号パンフレットに開示された自動変速機の変速制御装置によると、ドライバがギヤ段の変更を意図しているときには短時間の変速を達成できるし、ドライバがギヤ段の変更を意図していないときには、５速相当のギヤ比到達前にＨ／Ｃの油圧を低下させているため、変速が確定してしまうことがなく、二重掛け換えにおいて複数の変速ショックが発生することがないため、ドライバが変更を意図していないときには、スムーズな二重掛け変え変速を達成できる。

国際公開第ＷＯ２００３／０２９６９９号パンフレット

上述のように、国際公開第ＷＯ２００３／０２９６９９号パンフレットには、現在のギヤ段（第Ｎ速段）から複数段離れたギヤ段（第Ｎ−α段）に変速する場合に、中間ギヤ段を経由して二段階で切り換えを行なう変速制御については記載されているが、中間ギヤ段を経由せずに一段階で切り換えを行なう変速制御（ダイレクト変速制御）については記載されていない。そのため、中間ギヤ段を経由しないダイレクト変速制御中に目標ギヤ段が変更された場合にどのように対応するかについては何ら開示されていない。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、中間変速段を経由しないダイレクト変速制御が行なわれる自動変速機において、ダイレクト変速中に新たな変速段への変速判断がなされた場合に、変速ショックを生じさせることなく新たな変速段への変速を早期に実現することができる制御装置を提供することを目的とする。

第１の発明に係る制御装置は、第１要素を係合しかつ第２要素を係合することによって第１変速段が形成され、第３要素を係合しかつ第４要素を係合することによって第２変速段が形成される自動変速機を制御する。第１変速段と第２変速段との間には中間段が存在する。自動変速機においては、第１変速段から中間段を経由せずに第２変速段へのダイレクト変速を行なう際に、第１要素の解放および第２要素の解放を行なうとともに第３要素の係合と第４要素の係合とが行なわれる。第３要素は、単独で係合された状態では自動変速機の入力トルクを自動変速機の出力軸に伝達しない要素である。第４要素は、単独で係合された状態でも自動変速機の入力トルクを自動変速機の出力軸に伝達する要素である。制御装置は、ダイレクト変速中に第４要素の係合開始前であるか否かを判断する判断部と、第４要素の係合開始前に第２変速段とは異なる第３変速段への新たな変速判断があった場合、ダイレクト変速を中止し、第３変速段への変速を行なう制御部とを含む。

第２の発明に係る制御装置においては、制御部は、第４要素の係合開始前に第３変速段への変速判断があった場合、既に第３要素の係合が開始されていたときは、第３要素の係合を中止して第３要素を解放するとともに、第３変速段を形成するための要素の係合を開始する。

第３の発明に係る制御装置においては、判断部は、第４要素の係合制御の開始前、および第４要素の係合制御開始時からの経過時間が所定時間に達する前のいずれかの場合に、第４要素の係合開始前であると判断する。

第４の発明に係る制御装置においては、制御部は、第４要素の係合開始後に第３変速段への変速判断があった場合、ダイレクト変速を継続する。

本発明によれば、中間変速段を経由しないダイレクト変速中に新たな変速段への変速判断がなされた場合に、変速ショックを生じさせることなく新たな変速段への変速を早期に実現することができる。

本発明の実施の形態に係る車両のパワートレーンを示す概略構成図である。 自動変速機のギヤトレーンのスケルトン図である。 自動変速機の作動表を示す図である。 自動変速機における油圧回路を示す図である。 ＥＣＵの機能ブロック図である。 ＥＣＵの処理フローを示す図である。 ダイレクト変速中に新たな変速判断がなされた場合に各係合要素に供給される油圧のタイミングチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、本発明の実施の形態に係る制御装置を搭載した車両について説明する。この車両は、ＦＦ（Front engine Front drive）車両である。なお、ＦＦ以外の車両であってもよい。

車両は、エンジン１０００と、自動変速機２０００と、自動変速機２０００の一部を構成するプラネタリギヤユニット３０００と、自動変速機２０００の一部を構成する油圧回路４０００と、ディファレンシャルギヤ５０００と、ドライブシャフト６０００と、駆動輪７０００と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）８０００とを含む。本発明に係る自動変速機の制御装置は、ＥＣＵ８０００により実現される。

エンジン１０００は、インジェクタ（図示せず）から噴射された燃料と空気との混合気を、シリンダの燃焼室内で燃焼させる内燃機関である。燃焼によりシリンダ内のピストンが押し下げられて、クランクシャフトが回転させられる。

自動変速機２０００は、トルクコンバータ３２００を介してエンジン１０００に連結される。自動変速機２０００は、所望のギヤ段を形成することにより、クランクシャフトの回転速度を所望の回転速度に変速する。

自動変速機２０００の出力ギヤは、ディファレンシャルギヤ５０００と噛合っている。ディファレンシャルギヤ５０００にはドライブシャフト６０００がスプライン嵌合などによって連結される。ドライブシャフト６０００を介して、左右の駆動輪７０００に動力が伝達される。

ＥＣＵ８０００には、車速センサ８００２と、シフトレバー８００４のポジションスイッチ８００６と、アクセルペダル８００８のアクセル開度センサ８０１０と、ブレーキペダル８０１２のストロークセンサ８０１４と、電子スロットルバルブ８０１６のスロットル開度センサ８０１８と、エンジン回転速度センサ８０２０と、入力軸回転速度センサ８０２２と、出力軸回転速度センサ８０２４とがハーネスなどを介在させて接続されている。

車速センサ８００２は、ドライブシャフト６０００の回転速度から車速を検出する。ポジションスイッチ８００６は、シフトレバー８００４の位置を検出する。アクセル開度センサ８０１０は、アクセルペダル８００８の操作量を検出する。ストロークセンサ８０１４は、ブレーキペダル８０１２の操作量を検出する。スロットル開度センサ８０１８は、電子スロットルバルブ８０１６の作動量を検出する。エンジン回転速度センサ８０２０は、エンジン１０００の出力軸（クランクシャフト）の回転速度を検出する。入力軸回転速度センサ８０２２は、自動変速機２０００の入力軸回転速度（以下、タービン回転速度ともいう）ＮＴを検出する。出力軸回転速度センサ８０２４は、自動変速機２０００の出力軸回転速度ＮＯを検出する。これらの各センサは、検出結果をＥＣＵ８０００に出力する。

ＥＣＵ８０００は、各センサから送られてきた信号、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたマップおよびプログラムなどに基づいて、車両が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。

本実施の形態において、ＥＣＵ８０００は、シフトレバー８００４がＤ（ドライブ）ポジションに位置することにより、自動変速機２０００のシフトレンジにＤ（ドライブ）レンジが選択された場合、１速〜６速ギヤ段のうちのいずれかのギヤ段が形成されるように、自動変速機２０００を制御する。１速〜６速段のうちのいずれかのギヤ段が形成されることにより、自動変速機２０００は駆動輪７０００に駆動力を伝達し得る。

シフトレバー８００４がＮ（ニュートラル）ポジションであることにより、自動変速機２０００のシフトレンジにＮ（ニュートラル）レンジが選択された場合、ニュートラル状態（動力伝達遮断状態）になるように、自動変速機２０００が制御される。

図２を参照して、自動変速機２０００内に設けられたプラネタリギヤユニット３０００について説明する。プラネタリギヤユニット３０００は、クランクシャフトに連結された入力軸３１００を有するトルクコンバータ３２００に接続されている。プラネタリギヤユニット３０００は、遊星歯車機構の第１セット３３００と、遊星歯車機構の第２セット３４００と、出力ギヤ３５００と、ギヤケース３６００に固定されたＢ１ブレーキ３６１０、Ｂ２ブレーキ３６２０およびＢ３ブレーキ３６３０と、Ｃ１クラッチ３６４０およびＣ２クラッチ３６５０と、ワンウェイクラッチＦ３６６０とを含む。

第１セット３３００は、シングルピニオン型の遊星歯車機構である。第１セット３３００は、サンギヤＳ（ＵＤ）３３１０と、ピニオンギヤ３３２０と、リングギヤＲ（ＵＤ）３３３０と、キャリアＣ（ＵＤ）３３４０とを含む。

サンギヤＳ（ＵＤ）３３１０は、トルクコンバータ３２００の出力軸３２１０に連結されている。ピニオンギヤ３３２０は、キャリアＣ（ＵＤ）３３４０に回転自在に支持されている。ピニオンギヤ３３２０は、サンギヤＳ（ＵＤ）３３１０およびリングギヤＲ（ＵＤ）３３３０と噛合している。

リングギヤＲ（ＵＤ）３３３０は、Ｂ３ブレーキ３６３０によりギヤケース３６００に固定される。キャリアＣ（ＵＤ）３３４０は、Ｂ１ブレーキ３６１０によりギヤケース３６００に固定される。

第２セット３４００は、ラビニヨ型の遊星歯車機構である。第２セット３４００は、サンギヤＳ（Ｄ）３４１０と、ショートピニオンギヤ３４２０と、キャリアＣ（１）３４２２と、ロングピニオンギヤ３４３０と、キャリアＣ（２）３４３２と、サンギヤＳ（Ｓ）３４４０と、リングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０とを含む。

サンギヤＳ（Ｄ）３４１０は、キャリアＣ（ＵＤ）３３４０に連結されている。ショートピニオンギヤ３４２０は、キャリアＣ（１）３４２２に回転自在に支持されている。ショートピニオンギヤ３４２０は、サンギヤＳ（Ｄ）３４１０およびロングピニオンギヤ３４３０と噛合している。キャリアＣ（１）３４２２は、出力ギヤ３５００に連結されている。

ロングピニオンギヤ３４３０は、キャリアＣ（２）３４３２に回転自在に支持されている。ロングピニオンギヤ３４３０は、ショートピニオンギヤ３４２０、サンギヤＳ（Ｓ）３４４０およびリングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０と噛合している。キャリアＣ（２）３４３２は、出力ギヤ３５００に連結されている。

サンギヤＳ（Ｓ）３４４０は、Ｃ１クラッチ３６４０によりトルクコンバータ３２００の出力軸３２１０に連結される。リングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０は、Ｂ２ブレーキ３６２０により、ギヤケース３６００に固定され、Ｃ２クラッチ３６５０によりトルクコンバータ３２００の出力軸３２１０に連結される。また、リングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０は、ワンウェイクラッチＦ３６６０に連結されており、１速段の駆動時に回転不能となる。

ワンウェイクラッチＦ３６６０は、Ｂ２ブレーキ３６２０と並列に設けられる。すなわち、ワンウェイクラッチＦ３６６０のアウターレースはギヤケース３６００に固定され、インナーレースはリングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０に回転軸を介して連結される。

図３に、各ギヤ段と、各クラッチ要素および各ブレーキ要素の作動状態との関係を表した作動表を示す。この作動表に示された組合せで、いわゆる反力要素であるＢ１〜Ｂ３の各ブレーキ要素およびいわゆる入力要素であるＣ１、Ｃ２の各クラッチ要素を作動させることにより、１速〜６速の前進ギヤ段と、後進ギヤ段が形成される。

図３に示すように、Ｃ１クラッチ３６４０は、１速段〜４速段の全てのギヤ段において係合される入力クラッチである。Ｃ２クラッチ３６５０は、５速段および６速段において係合される入力クラッチである。

また、Ｂ１ブレーキ３６１０、Ｂ２ブレーキ３６２０、Ｂ３ブレーキ３６３０は、いずれも上述した入力クラッチ（Ｃ１クラッチ３６４０あるいはＣ２クラッチ３６５０）の反力を受け持つ反力ブレーキである。

なお、図３に示す各ギヤ段の組合せにおいて、反力ブレーキを解放して入力クラッチを単独で係合した場合であっても、自動変速機２０００の入力トルクは自動変速機２０００の出力軸に伝達される。一方、入力クラッチを解放して反力ブレーキを単独で係合しただけでは、自動変速機２０００の入力トルクは自動変速機２０００の出力軸に伝達されない。

図４を参照して、油圧回路４０００の要部について説明する。なお、油圧回路４０００は、以下に説明するものに限られない。

油圧回路４０００は、オイルポンプ４００４と、プライマリレギュレータバルブ４００６と、マニュアルバルブ４１００と、ソレノイドモジュレータバルブ４２００と、ＳＬ１リニアソレノイド（以下、ＳＬ（１）と記載する）４２１０と、ＳＬ２リニアソレノイド（以下、ＳＬ（２）と記載する）４２２０と、ＳＬ３リニアソレノイド（以下、ＳＬ（３）と記載する）４２３０と、ＳＬ４リニアソレノイド（以下、ＳＬ（４）と記載する）４２４０と、ＳＬＴリニアソレノイド（以下、ＳＬＴと記載する）４３００と、Ｂ２コントロールバルブ４５００と、シーケンスバルブ４６００と、クラッチアプライコントロールバルブ４７００と、Ｂ１アプライコントロールバルブ４８００とを含む。

オイルポンプ４００４は、エンジン１０００のクランクシャフトに連結されている。クランクシャフトが回転することにより、オイルポンプ４００４が駆動し、油圧を発生する。オイルポンプ４００４で発生した油圧は、プライマリレギュレータバルブ４００６により調圧され、ライン圧が生成される。

プライマリレギュレータバルブ４００６は、ＳＬＴ４３００により調圧されたスロットル圧をパイロット圧として作動する。ライン圧は、ライン圧油路４０１０を介してマニュアルバルブ４１００およびＳＬ（４）４２４０に供給される。

マニュアルバルブ４１００は、ドレンポート４１０５を含む。ドレンポート４１０５から、Ｄレンジ圧油路４１０２およびＲレンジ圧油路４１０４の油圧が排出される。マニュアルバルブ４１００のスプールがＤポジションにある場合、ライン圧油路４０１０とＤレンジ圧油路４１０２とが連通させられ、Ｄレンジ圧油路４１０２に油圧が供給される。このとき、Ｒレンジ圧油路４１０４とドレンポート４１０５とが連通させられ、Ｒレンジ圧油路４１０４のＲレンジ圧がドレンポート４１０５から排出される。

マニュアルバルブ４１００のスプールがＲポジションにある場合、ライン圧油路４０１０とＲレンジ圧油路４１０４とが連通させられ、Ｒレンジ圧油路４１０４に油圧が供給される。このとき、Ｄレンジ圧油路４１０２とドレンポート４１０５とが連通させられ、Ｄレンジ圧油路４１０２内の作動油がドレンポート４１０５から排出される。

マニュアルバルブ４１００のスプールがＮポジションにある場合、Ｄレンジ圧油路４１０２およびＲレンジ圧油路４１０４の両方と、ドレンポート４１０５とが連通させられ、Ｄレンジ圧油路４１０２のＤレンジ圧およびＲレンジ圧油路４１０４内の作動油がドレンポート４１０５から排出される。

Ｄレンジ圧油路４１０２に供給された油圧（以下、Ｄレンジ圧ともいう）は、ＳＬ（１）４２１０、ＳＬ（２）４２２０、ＳＬ（３）４２３０および油路４１０６を介してクラッチアプライコントロールバルブ４７００に供給される。Ｄレンジ圧は、最終的には、Ｂ１ブレーキ３６１０、Ｂ２ブレーキ３６２０、Ｃ１クラッチ３６４０およびＣ２クラッチ３６５０に供給される。Ｒレンジ圧は、最終的には、Ｂ２ブレーキ３６２０に供給される。

ソレノイドモジュレータバルブ４２００は、ライン圧を元圧とし、ＳＬＴ４３００に供給する油圧（ソレノイドモジュレータ圧）を一定の圧力に調圧する。

ＳＬＴ４３００は、アクセル開度センサ８０１０により検出されたアクセル開度に基づいたＥＣＵ８０００からの制御信号に応じて、ソレノイドモジュレータ圧を調圧し、スロットル圧を生成する。スロットル圧は、ＳＬＴ油路４３０２を介して、プライマリレギュレータバルブ４００６に供給される。スロットル圧は、プライマリレギュレータバルブ４００６のパイロット圧として利用される。

Ｂ２コントロールバルブ４５００は、Ｄレンジ圧油路４１０２およびＲレンジ圧油路４１０４のいずれか一方からの油圧を選択的に、Ｂ２ブレーキ３６２０に供給する。Ｂ２コントロールバルブ４５００に、Ｄレンジ圧油路４１０２およびＲレンジ圧油路４１０４が接続されている。Ｂ２コントロールバルブ４５００は、ＳＬソレノイドバルブ（図示せず）およびＳＬＵソレノイドバルブ（図示せず）から供給された油圧とスプリングの付勢力とにより制御される。

ＳＬソレノイドバルブがオフで、ＳＬＵソレノイドバルブがオンの場合、Ｂ２コントロールバルブ４５００は、図４において左側の状態となる。この場合、Ｂ２ブレーキ３６２０には、ＳＬＵソレノイドバルブから供給された油圧をパイロット圧として、Ｄレンジ圧を調圧した油圧が供給される。

ＳＬソレノイドバルブがオンで、ＳＬＵソレノイドバルブがオフの場合、Ｂ２コントロールバルブ４５００は、図４において右側の状態となる。この場合、Ｂ２ブレーキ３６２０には、Ｒレンジ圧が供給される。

ＳＬ（１）４２１０は、シーケンスバルブ４６００を経由してＣ１クラッチ３６４０に供給される油圧を調圧する。ＳＬ（２）４２２０は、シーケンスバルブ４６００を経由してＣ２クラッチ３６５０に供給される油圧を調圧する。ＳＬ（３）４２３０は、Ｂ１アプライコントロールバルブ４８００を経由してＢ１ブレーキ３６１０に供給される油圧を調圧する。ＳＬ（４）４２４０は、シーケンスバルブ４６００およびクラッチアプライコントロールバルブ４７００を経由してＢ３ブレーキ３６３０に供給される油圧を調圧する。

なお、ＳＬ（１）４２１０、ＳＬ（２）４２２０、ＳＬ（３）４２３０、ＳＬ（４）４２４０、およびＳＬＴ４３００は、ＥＣＵ８０００から送信される制御信号により制御される。

ＳＬ（１）４２１０とシーケンスバルブ４６００とは油路４２１２により接続され、ＳＬ（２）４２２０とシーケンスバルブ４６００とは油路４２２２により接続され、ＳＬ（４）４２４０とシーケンスバルブ４６００とは油路４２４２により接続される。

シーケンスバルブ４６００は、ＳＬＴ４３００およびソレノイドモジュレータバルブ４２００から供給される油圧とスプリングの付勢力により制御される。

なお、シーケンスバルブ４６００は、マニュアルバルブ４１００のスプールがＤポジションにある場合であって、正常状態であるときには、図４において右側の状態となる。このとき、油路４２１２とＣ１クラッチ３６４０に接続される油路４６０２とが連通させられ、油路４２２２とＣ２クラッチ３６５０に接続される油路４６０４とが連通させられ、さらに、油路４２４２とクラッチアプライコントロールバルブ４７００に接続される油路４６０６とが連通させられる。油路４６０２、油路４６０４および油路４６０６は、クラッチアプライコントロールバルブ４７００にそれぞれ接続される。

クラッチアプライコントロールバルブ４７００は、４速段以外の変速段において、図４において右側の状態となる。具体的には、クラッチアプライコントロールバルブ４７００は、油路４６０２からスプール上部に供給される油圧と、油路４６０４からスプール上部側に供給される油圧と、油路４０１２およびＢ１アプライコントロールバルブ４８００を経由して油路４８０４からスプールの下部に供給されるライン圧と、スプリングの付勢力とにより制御される。

４速段においては、Ｃ１クラッチ３６４０およびＣ２クラッチ３６５０が係合状態となるべく、ＳＬ（１）４２１０およびＳＬ（２）４２２０により調圧された油圧がＣ１クラッチ３６４０およびＣ２クラッチ３６５０に供給される。このとき、クラッチアプライコントロールバルブ４７００において、油路４６０２および油路４６０４からスプール上部側に供給される油圧に基づくスプールを押し下げる力がスプール下部側に供給されるライン圧およびスプリングの付勢力に基づく合力を上回ると、図４の左側の状態となる。

このとき、油路４１０６と、Ｂ１アプライコントロールバルブ４８００のスプール上部に接続する油路４７０４とが連通させられる。そのため、Ｂ１アプライコントロールバルブ４８００のスプール上部には油路４１０６および油路４７０４を介してＤレンジ圧が供給される。

一方、４速段以外においては、Ｃ１クラッチ３６４０およびＣ２クラッチ３６５０のいずれか一方が係合状態となるべく、ＳＬ（１）４２１０およびＳＬ（２）４２２０により調圧された油圧がＣ１クラッチ３６４０およびＣ２クラッチ３６５０のいずれかに供給される。このとき、クラッチアプライコントロールバルブ４７００において、油路４６０２および油路４６０４からスプール上部に供給される油圧に基づくスプールを押し下げる力がスプール下部に供給されるライン圧およびスプリングの付勢力に基づく合力を下回るため、図４の右側の状態となる。そのため、油路４６０６とＢ３ブレーキ３６３０に接続される油路４７０２とが連通させられる。

Ｂ１アプライコントロールバルブ４８００は、油路４７０４からスプール上部に供給される油圧と、Ｂ３ブレーキ３６３０に接続される油路４７０２からスプール上部側に供給される油圧と、油路４０１０から分岐して接続される油路４０１２からスプール下部に供給される油圧と、油路４２３２からスプール上部側に供給される油圧と、スプリングの付勢力とから制御される。

Ｂ３ブレーキ３６３０に接続される油路４７０２に油圧が供給されているときには、スプール上部側に供給される油圧に基づくスプールを押し下げる力がスプール下部に供給される油圧およびスプリングの付勢力に基づく合力を上回るため、Ｂ１アプライコントロールバルブ４８００は、図４において右側の状態となる。

一方、Ｂ３ブレーキ３６３０に接続される油路４７０２に供給される油圧が減少すると、スプール上部側に供給される油圧に基づくスプールを押し下げる力がスプール下部に供給される油圧およびスプリングの付勢力に基づく合力を下回るため、Ｂ１アプライコントロールバルブ４８００は、図４において左側の状態となる。

ＳＬ（３）４２３０は、Ｂ１アプライコントロールバルブ４８００に油路４２３２を介在させて接続される。また、Ｂ１アプライコントロールバルブ４８００には、油路４２３２の途中で分岐した油路４２３４がさらに接続される。Ｂ１アプライコントロールバルブ４８００が図４において左側の状態になると、油路４２３４とＢ１ブレーキ３６１０に接続される油路４８０２とが連通させられる。

以上のような車両の構成において、ＥＣＵ８０００は、たとえばドライバがアクセルペダルを急激に大きく踏み込んだ場合などに、６速段から３速段への変速や５速段から２速段への変速などのように、変速前と変速後との間に中間ギヤ段を有するダイレクト変速を行なうと判断する。そして、ＥＣＵ８０００は、ダイレクト変速を行なうと判断した場合に、変速前のギヤ段から、中間ギヤ段を形成することなく、直接的に変速後のギヤ段を形成する変速を行なう。

たとえば、５速段から２速段へのダイレクト変速を行なう際には、ＥＣＵ８０００は、中間ギヤ段である３速段あるいは４速段を形成することなく、直接的に２速段を形成する。具体的には、ＥＣＵ８０００は、Ｃ２クラッチ３６５０の解放およびＢ３ブレーキ３６３０の解放を行なうとともに、Ｂ１ブレーキ３６１０の係合およびＣ１クラッチ３６４０の係合を行なう。

従来においては、このようなダイレクト変速中にドライバによるアクセルペダルの踏み増しや踏み戻しなどによって新たなギヤ段への変速判断がなされた場合、まずダイレクト変速を完了させ、ダイレクト変速の完了後に新たなギヤ段への変速を実行していた。そのため、ドライバが要求する駆動力（ギヤ段）を実現するまでにタイムラグが生じていた。

本実施の形態においては、ダイレクト変速中において、ダイレクト変速後のギヤ段の入力クラッチ（入力要素）の係合開始前に新たなギヤ段への変速判断があった場合、ダイレクト変速を中止し、新たなギヤ段への変速を行なう点に特徴を有する。

図５に、ＥＣＵ８０００の機能ブロック図を示す。図５に示すように、ＥＣＵ８０００には、各センサなどからの信号を受信する入力インターフェース８１００と、主としてＣＰＵ（Central Processing Unit）から構成される演算処理部８２００と、上述したＲＯＭ等により実現され、しきい値、マップ等の各種情報および各種プログラムを記憶する記憶部８３００と、演算処理部８２００において演算された結果に基づく制御信号（油圧指令値）を油圧回路４０００の各ソレノイドに送信する出力インターフェース８４００とが設けられる。

演算処理部８２００は、ダイレクト変速実行判断部８２１０、係合開始判断部８２２０、変速判断部８２３０、切替判断部８２４０、切替部８２５０、継続部８２６０を含む。

ダイレクト変速実行判断部８２１０は、ダイレクト変速が実行中であるか否かを判断する。なお、上述のように、ＥＣＵ８０００は、ダイレクト変速を行なう際には、変速前ギヤ段の入力クラッチの油圧指令値を低下させる入力クラッチ解放制御および変速前ギヤ段の反力ブレーキの油圧指令値を低下させる反力ブレーキ解放制御を行なうとともに、変速後ギヤ段の反力ブレーキの油圧指令値を増加させる反力ブレーキ係合制御および変速後ギヤ段の入力クラッチの油圧指令値を増加させる入力クラッチ係合制御を行なう。

たとえば、５速段から２速段へのダイレクト変速を行なう際には、Ｃ２クラッチ３６５０油圧指令値Ｐｃ２を低下させてＣ２クラッチ３６５０を解放する制御（入力クラッチ解放制御）およびＢ３ブレーキ３６３０の油圧指令値Ｐｂ３を低下させてＢ３ブレーキ３６３０を解放する制御（反力ブレーキ解放制御）が行なわれるとともに、Ｂ１ブレーキ３６１０の油圧指令値Ｐｂ１を増加させてＢ１ブレーキ３６１０を係合する制御（反力ブレーキ係合制御）およびＣ１クラッチ３６４０の油圧指令値Ｐｃ１を増加させてＣ１クラッチ３６４０を係合する制御（入力クラッチ係合制御）が行なわれる。

この際、反力ブレーキ係合制御の初期および入力クラッチ係合制御の初期においては、予め油路に油を供給して各係合制御の応答性を高める制御（クイックフィル制御）がそれぞれ行なわれる。

係合開始判断部８２２０は、ダイレクト変速実行中において、ダイレクト変速後のギヤ段の入力クラッチの係合が開始される前であるか否かを判断する。係合開始判断部８２２０は、変速後のギヤ段の入力クラッチのクイックフィル制御開始前である場合に、変速後のギヤ段の入力クラッチの係合が開始される前であると判断する。なお、ダイレクト変速後のギヤ段の入力クラッチの係合開始判断の手法はこれに限定されない。たとえば、ダイレクト変速後のギヤ段の入力クラッチのクイックフィル制御開始時からの経過時間が所定時間に達する前である場合（すなわち未だクイックフィル制御中であって入力クラッチの係合が実際には開始されていないと予測される場合）に、変速後のギヤ段の入力クラッチの係合が開始される前であると判断するようにしてもよい。

変速判断部８２３０は、車速とアクセル開度とをパラメータとする変速マップ（図示せず）に基づいて、目標ギヤ段を判断する。

切替判断部８２４０は、ダイレクト変速後のギヤ段の入力クラッチの係合が開始される前に、新たな目標ギヤ段への変速判断がなされた（ダイレクト変速後のギヤ段と目標ギヤ段とが一致しない）か否かを判断する。この判断結果は、ダイレクト変速の実行を中止して、新たな目標ギヤ段への変速に切り換えるか否かの条件となる。

すなわち、切替部８２５０は、ダイレクト変速後のギヤ段の入力クラッチの係合が開始される前に新たな目標ギヤ段への変速判断がなされた場合に、ダイレクト変速の実行を中止して、新たな目標ギヤ段への変速に切り換える。たとえば、５速段から２速段へのダイレクト変速中における、２速段の入力クラッチ（Ｃ１クラッチ３６４０）の係合開始前に、ドライバがアクセルペダルを踏み戻して目標ギヤ段が３速段となった場合、切替部８２５０は、２速段の反力ブレーキ（Ｂ１ブレーキ３６１０）の係合を既に開始していた場合であっても、Ｂ１ブレーキ３６１０の係合制御を中止し、３速段の反力ブレーキ（Ｂ３ブレーキ３６３０）の係合制御を実行する。

継続部８２６０は、ダイレクト変速後のギヤ段の入力クラッチの係合が開始された後は、新たな目標ギヤ段への変速判断がなされた場合であっても、ダイレクト変速の実行を継続する。なお、新たな目標ギヤ段への変速はダイレクト変速の実行が完了した後に実行される。

上述した機能は、ソフトウェアによって実現されるようにしてもよく、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。

図６は、上述した機能をソフトウェアによって実現する場合のＥＣＵ８０００の処理フローである。なお、この処理は、予め定められたサイクルタイムで繰り返し行なわれる。

図６に示すように、ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ８０００は、ダイレクト変速の実行中であるか否かを判断する。この処理で肯定的な判断がなされると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。そうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理は終了する。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ８０００は、ダイレクト変速後のギヤ段の入力クラッチの係合開始前であるか否かを判断する。ＥＣＵ８０００は、たとえば、ダイレクト変速後のギヤ段の入力クラッチのクイックフィル制御開始前である場合に、ダイレクト変速後のギヤ段の入力クラッチの係合開始前であると判断する。なお、上述のように、たとえば、ダイレクト変速後のギヤ段の入力クラッチのクイックフィル制御開始時からの経過時間が所定時間に達する前である場合（すなわち未だクイックフィル制御中であって入力クラッチの係合が実際には開始されていないと予測される場合）に、ダイレクト変速後のギヤ段の入力クラッチの係合開始前であると判断するようにしてもよい。この処理で肯定的な判断がなされると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。そうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１１０に移される。

Ｓ１０４にて、ＥＣＵ８０００は、ダイレクト変速後のギヤ段と目標ギヤ段とが一致しないか否かを判断する。この処理で肯定的な判断がなされると（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、ダイレクト変速後のギヤ段の入力クラッチの係合開始前に新たな目標ギヤ段への変速判断があったとして、処理はＳ１０６に移される。そうでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１０２に戻される。

Ｓ１０６にて、ＥＣＵ８０００は、係合制御を行なう反力ブレーキの切替を実施する。すなわち、ダイレクト変速後のギヤ段の反力ブレーキ係合制御に代えて、新たな目標ギヤ段の反力ブレーキ係合制御を実行する。なお、ダイレクト変速後のギヤ段の反力ブレーキと新たな目標ギヤ段の反力ブレーキとが同じである場合には、ダイレクト変速後のギヤ段の反力ブレーキ係合制御がそのまま継続される。

Ｓ１０８にて、ＥＣＵ８０００は、係合制御を行なう入力クラッチの切替を実施する。すなわち、ダイレクト変速後のギヤ段の入力クラッチ係合制御に代えて、新たな目標ギヤ段の入力クラッチ係合制御を実行する。なお、ダイレクト変速後のギヤ段の入力クラッチと新たな目標ギヤ段の入力クラッチとが同じである場合には、ダイレクト変速後のギヤ段の入力クラッチ係合制御がそのまま継続される。

Ｓ１１０にて、ＥＣＵ８０００は、ダイレクト変速の実行を継続する。
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る自動変速機の制御装置であるＥＣＵ８０００の変速制御について、図７を参照しつつ説明する。

図７は、５速段から２速段へのダイレクト変速中に、３速段への新たな変速判断がなされた場合の各入力クラッチおよび各反力ブレーキの油圧のタイミングチャートである。

図７に示すように、時刻ｔ１にて５速段から２速段へのダイレクト変速が出力されると、時刻ｔ２にて、５速段の入力クラッチであるＣ２クラッチ３６５０の油圧（Ｃ２圧）の低下（入力クラッチ解放制御）が開始され、時刻ｔ３にて、５速段の反力ブレーキであるＢ３ブレーキ３６３０の油圧（Ｂ３圧）の低下（反力ブレーキ解放制御）が開始される。

そして、２速段の反力ブレーキであるＢ１ブレーキ３６１０の油圧（Ｂ１圧）の増加（反力ブレーキ係合制御）が開始される。

ところが、図７に示す場合においては、２速段の入力クラッチであるＣ１クラッチ３６４０の油圧（Ｃ１圧）の増加（入力クラッチ係合制御）が開始される時刻ｔ６の前である時刻ｔ５に、ドライバによるアクセルペダルの踏み戻しなどによって３速段への新たな変速判断がなされている。

このような場合、従来においては、まず５速段から２速段へのダイレクト変速の完了後に、２速段から３速段への変速を実行していた。そのため、ドライバが要求する駆動力（３速段）を実現するまでにタイムラグが生じていた。

しかしながら、時刻ｔ４にて、入力クラッチ（Ｃ１クラッチ３６４０）の係合が開始されていない場合には、反力ブレーキをＢ１ブレーキ３６１０からＢ３ブレーキ３６３０に入れ替えても、これらの反力ブレーキの係合状態の変化によっては自動変速機２０００の出力軸トルクは変化しないため、車両の挙動には影響しない。

そこで、本実施の形態に係るＥＣＵ８０００は、Ｃ１圧の増加開始前に３速段への変速判断がなされているため（Ｓ１００にてＹＥＳ、Ｓ１０２にてＹＥＳ、Ｓ１０４にてＹＥＳ）、時刻ｔ５にて、増加中であったＢ１圧を低下するとともに、Ｂ３圧の増加を開始する（Ｓ１０６）。その後の時刻ｔ６にて、３速段の入力クラッチであるＣ１クラッチ３６４０の油圧（Ｃ１圧）の増加を開始する（Ｓ１０８）。

これにより、変速ショックを生じさせることなく、ドライバの駆動力要求（３速段への変速要求）に対してレスポンス良く対応することが可能となる。

以上のようにして、本実施の形態に係る自動変速機の制御装置によると、変速前のギヤ段の入力クラッチ解放制御および反力ブレーキ解放制御を行ないつつ、変速後のギヤ段の入力クラッチ係合制御および反力ブレーキ係合制御を行なうダイレクト変速中において、変速後のギヤ段の入力クラッチの係合開始前に新たなギヤ段への変速判断があった場合、ダイレクト変速を中止し、新たなギヤ段への変速を行なう。そのため、変速ショックを生じさせることなく、ドライバが要求する新たな変速段への変速を早期に実現することができる。

なお、図７に示す時刻ｔ６〜ｔ７までの間が、Ｃ１クラッチ３６４０のクイックフィル制御期間である。すなわち、時刻ｔ６〜ｔ７までの間は、未だＣ１クラッチ３６４０の係合が実際には開始されていないと予測される。したがって、上述したように、Ｃ１クラッチ３６４０のクイックフィル制御中（時刻ｔ６からの経過時間が所定時間に達して時刻ｔ７となる前）に、３速段への新たな変速判断がなされた場合においても、５速段から２速段へのダイレクト変速を中止し、３速段への変速を開始するようにしてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０００ エンジン、２０００ 自動変速機、３０００ プラネタリギヤユニット、３１００ 入力軸、３２００ トルクコンバータ、３２１０ 出力軸、３３００ セット、３３２０ ピニオンギヤ、３４００ セット、３４２０ ショートピニオンギヤ、３４３０ ロングピニオンギヤ、３５００ 出力ギヤ、３６００ ギヤケース、３６１０ Ｂ１ブレーキ、３６２０ Ｂ２ブレーキ、３６３０ Ｂ３ブレーキ、３６４０ Ｃ１クラッチ、３６５０ Ｃ２クラッチ、３６６０ ワンウェイクラッチＦ、４０００ 油圧回路、４００４ オイルポンプ、４００６ プライマリレギュレータバルブ、４１００ マニュアルバルブ、４２００ ソレノイドモジュレータバルブ、４２１０ ＳＬ１リニアソレノイド、４２２０ ＳＬ２リニアソレノイド、４２３０ ＳＬ３リニアソレノイド、４２４０ ＳＬ４リニアソレノイド、４３００ ＳＬＴリニアソレノイド、４５００ Ｂ２コントロールバルブ、４６００ シーケンスバルブ、４７００ クラッチアプライコントロールバルブ、４８００ Ｂ１アプライコントロールバルブ、５０００ ディファレンシャルギヤ、６０００ ドライブシャフト、７０００ 駆動輪、８０００ ＥＣＵ、８００２ 車速センサ、８００４ シフトレバー、８００６ ポジションスイッチ、８００８ アクセルペダル、８０１０ アクセル開度センサ、８０１２ ブレーキペダル、８０１４ ストロークセンサ、８０１６ 電子スロットルバルブ、８０１８ スロットル開度センサ、８０２０ エンジン回転速度センサ、８０２２ 入力軸回転速度センサ、８０２４ 出力軸回転速度センサ、８１００ 入力インターフェース、８２００ 演算処理部、８２１０ ダイレクト変速実行判断部、８２２０ 係合開始判断部、８２３０ 変速判断部、８２４０ 切替判断部、８２５０ 切替部、８２６０ 継続部、８３００ 記憶部、８４００ 出力インターフェース。

Claims (4)

1. 第１要素を係合しかつ第２要素を係合することによって第１変速段が形成され、第３要素を係合しかつ第４要素を係合することによって第２変速段が形成される自動変速機の制御装置であって、前記第１変速段と前記第２変速段との間には中間段が存在し、前記自動変速機においては、前記第１変速段から前記中間段を経由せずに前記第２変速段へのダイレクト変速を行なう際に、前記第１要素の解放および前記第２要素の解放を行なうとともに前記第３要素の係合と前記第４要素の係合とが行なわれ、前記第３要素は、単独で係合された状態では前記自動変速機の入力トルクを前記自動変速機の出力軸に伝達しない要素であり、前記第４要素は、単独で係合された状態でも前記自動変速機の入力トルクを前記自動変速機の出力軸に伝達する要素であり、
   前記制御装置は、
   前記ダイレクト変速中に前記第４要素の係合開始前であるか否かを判断する判断部と、
   前記第４要素の係合開始前に前記第２変速段とは異なる第３変速段への新たな変速判断があった場合、前記ダイレクト変速を中止し、前記第３変速段への変速を行なう制御部とを含む、自動変速機の制御装置。
2. 前記制御部は、前記第４要素の係合開始前に前記第３変速段への変速判断があった場合、既に前記第３要素の係合が開始されていたときは、前記第３要素の係合を中止して前記第３要素を解放するとともに、前記第３変速段を形成するための要素の係合を開始する、請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
3. 前記判断部は、前記第４要素の係合制御の開始前、および前記第４要素の係合制御開始時からの経過時間が所定時間に達する前のいずれかの場合に、前記第４要素の係合開始前であると判断する、請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
4. 前記制御部は、前記第４要素の係合開始後に第３変速段への変速判断があった場合、前記ダイレクト変速を継続する、請求項１に記載の自動変速機の制御装置。

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