JP6439661B2

JP6439661B2 - 車両用有段式自動変速機の制御装置

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Publication number: JP6439661B2
Application number: JP2015222510A
Authority: JP
Inventors: 友宏珍部; 典弘塚本; 友弘浅見
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-11-12
Filing date: 2015-11-12
Publication date: 2018-12-19
Anticipated expiration: 2035-11-12
Also published as: JP2017089808A

Description

本発明は、車両用有段式自動変速機の制御装置に係り、特に、短時間にダウンシフトが連続的に実行される、多重ダウンシフト制御に関するものである。

ダウン変速を行っているときに、第１ダウンシフト終了前に第２ダウンシフトの指令信号が出され、多重ダウンシフトを行う場合において、特に、第１ダウンシフトと第２ダウンシフトとにおいて解放される摩擦係合要素が同じ場合、すなわち、第１ダウンシフトにおいて解放される摩擦係合要素が第２ダウンシフトにおいても引き続き解放される場合に、第２ダウンシフト指令信号から滑り出し開始までの所要時間が第１ダウンシフトにおける係合圧制御の進行度合いによってばらつくこととなる。このため、特許文献１には、第１ダウンシフト終了前に第２ダウンシフトが開始し、且つ、第１ダウンシフトにおいて解放される摩擦係合要素が、引き続き解放される多重ダウンシフトが実行される場合は、第２ダウンシフトの指令信号が出された時に、解放される係合摩擦係合要素の係合圧を第２ダウンシフトの待機圧に保持した後に低下させ、さらに指令信号から滑り出し開始までの所要時間を目標時間となるように前記待機圧を学習制御することによって、ばらつきを減少させる技術が開示されている。

特開２００６−３１６８４７号公報

ところで、特にパワーオン状態でのダウン変速では速やかなダウンシフトが望まれるが、特許文献１においては、第２ダウンシフト完了までの時間が短い場合、第２ダウンシフトにおいて上記の制御の安定性が低下することがあった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、多重ダウンシフトにおいて、第１ダウンシフトと第２ダウンシフトとにおいて解放される摩擦係合要素が同じ場合においても、安定な制御手段を提供することにある。

本発明の要旨とするところは、複数の摩擦係合要素の係合作動の組み合わせによって複数段の変速を行う有段式自動変速機を有し、第１ダウンシフトの実施中に、第２ダウンシフトの判断がなされ、第１ダウンシフトから第２ダウンシフトへの移行を実施する、多重ダウンシフトを行う、車両用有段式自動変速機の制御装置であって、前記第２ダウンシフトのタービンの同期回転数と第２ダウンシフト指令信号が出された時点での前記タービンの回転数との差回転が、所定の回転数を下回る場合は、前記第１ダウンシフトにおける解放側係合要素の半係合を維持し、前記第１ダウンシフトにおける係合側係合要素の係合を中止した後、前記第２ダウンシフトにおける係合側係合要素の係合とともに、半係合を維持した前記解放側係合要素の解放を実行する第１ダウンシフト制御手段と、前記差回転が、所定の回転数以上の場合は、前記第１ダウンシフトにおける前記解放側係合要素の解放と前記第１ダウンシフトにおける前記係合側係合要素の係合とを完了した後に、前記第１ダウンシフトにおける前記係合側係合要素の解放と前記第２ダウンシフトの前記係合側係合要素の係合とを実行する第２ダウンシフト制御手段とを含むことにある。

本発明によれば、第２ダウンシフト終了までの時間、すなわち、第２ダウンシフトのタービンの同期回転数と、前記第２ダウンシフト指令信号が出された時点でのタービンの回転数との差回転の大きさに基づいて、解放要素と係合要素との制御を切り替える、具体的には、第２ダウンシフト終了までの時間が所定の時間より短い場合、すなわち差回転が所定値を下回るときは、第１ダウンシフト制御手段により、第１ダウンシフトにおける係合要素の係合を中止し、第１ダウンシフトにおける解放要素の解放と、第２ダウンシフトにおける係合要素の係合とを実施することで多重ダウンシフトを終了させることにより、第２ダウンシフト終了までの時間が短い場合にも安定な制御を実行することが可能となる。また、第２ダウンシフト終了までの時間が所定の時間より長い場合、すなわち差回転が所定値以上の場合は、第２ダウンシフト制御手段により第１ダウンシフトにおける解放要素と係合要素との切換えの完了後、第１ダウンシフトにおける係合要素の解放と第２ダウンシフトの係合要素の係合との切換えを行うことにより、円滑な駆動力のつながりが実現され、ドライバビリティが改善される。

本発明が適用される車両の概略構成を説明する図であると共に、車両における制御系統の要部を説明する図である。トルクコンバータや自動変速機を説明する骨子図である。自動変速機のギヤ段を成立させる際の摩擦係合装置の作動の組み合わせを説明する作動図表である。クラッチ及びブレーキの各油圧アクチュエータの作動を制御するリニアソレノイドバルブ等に関する油圧制御回路の要部の一例を示す回路図である。シフトレバーの操作ポジションの一例を示す図である。電子制御装置の変速制御において用いられる変速線図の一例を示す図である。２重ダウンシフトにおける、第２ダウンシフト指令信号が出た時点において、第２ダウンシフト完了までの時間が所定時間より短い場合の電子制御装置の制御動作の要部を説明するタイムチャーである。２重ダウンシフトにおける、第２ダウンシフト指令信号が出た時点において、第２ダウンシフト完了までの時間が所定時間より長い場合の電子制御装置の制御動作の要部を説明するタイムチャーである。電子制御装置の制御動作の要部を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明が適用される車両１０の概略構成を説明する図であると共に、車両１０における制御系統の要部を説明する図である。図１において、車両１０は、走行用の駆動力源として機能するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等のエンジン１２と、駆動輪１４と、エンジン１２と駆動輪１４との間に設けられた動力伝達装置１６とを備えている。動力伝達装置１６は、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース１８(以下、ケース１８という)内において、エンジン１２に連結された流体式伝動装置としての公知のトルクコンバータ２０、トルクコンバータ２０に連結された自動変速機２２、自動変速機２２の出力回転部材である出力軸２４に連結されたプロペラシャフト２６、そのプロペラシャフト２６に連結された差動歯車装置(ディファレンシャルギヤ)２８、その差動歯車装置２８に連結された１対の車軸３０等を備えている。このように構成された動力伝達装置１６において、エンジン１２の動力(特に区別しない場合にはトルクや力も同義)は、トルクコンバータ２０、自動変速機２２、プロペラシャフト２６、差動歯車装置２８、及び車軸３０等を順次介して１対の駆動輪１４へ伝達される。

図２は、トルクコンバータ２０や自動変速機２２を説明する骨子図である。尚、トルクコンバータ２０や自動変速機２２等は中心線(軸心ＲＣ)に対して略対称的に構成されており、図２ではその中心線の下半分が省略されている。又、図２中の軸心ＲＣはエンジン１２、トルクコンバータ２０の回転軸心である。

図２において、トルクコンバータ２０は、軸心ＲＣ回りに回転するように配設されており、エンジン１２に連結されたポンプ翼車２０ｐ、及び自動変速機２２の入力回転部材である変速機入力軸３２に連結されたタービン翼車２０ｔを備えている。ポンプ翼車２０ｐには、自動変速機２２を変速制御したり、動力伝達装置１６の動力伝達経路の各部に潤滑油を供給したりする為の作動油圧をエンジン１２により回転駆動されることにより発生する機械式のオイルポンプ３４が連結されている。また、トルクコンバータ２０は、エンジン１２の動力を流体が介することなく変速機入力軸３２に直接伝達するロックアップ機構としてのロックアップクラッチ２１を備えている。このロックアップクラッチ２１は、摩擦係合させられる油圧式摩擦クラッチであり、それが完全係合させられることにより、エンジン１２の動力が変速機入力軸３２に直接伝達される。

自動変速機２２は、エンジン１２から駆動輪１４までの動力伝達経路の一部を構成し、複数の摩擦係合装置の何れかが選択的に係合されることによりギヤ比(変速比)が異なる複数のギヤ段(変速段)が成立させられる有段式の自動変速機として機能する遊星歯車式多段変速機である。例えば、所謂クラッチツゥクラッチ変速を行う有段変速機である。この自動変速機２２は、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置３６と、ラビニヨ型に構成されているシングルピニオン型の第２遊星歯車装置３８及びダブルピニオン型の第３遊星歯車装置４０とを同軸線上(軸心ＲＣ上)に有し、変速機入力軸３２の回転を変速して出力軸２４から出力する。

第１遊星歯車装置３６、第２遊星歯車装置３８、及び第３遊星歯車装置４０は、良く知られているように、サンギヤ(Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３)、ピニオンギヤ(Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３)を自転及び公転可能に支持するキャリヤ(ＣＡ１、ＣＡ２、ＣＡ３)、及びピニオンギヤを介してサンギヤと噛み合うリングギヤ(Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３)によって各々３つの回転要素(回転部材)が構成されている。そして、それら各々３つの回転要素は、直接的に或いは摩擦係合装置(クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４、及びブレーキＢ１，Ｂ２)を介して間接的(或いは選択的)に、一部が互いに連結されたり、変速機入力軸３２、ケース１８、或いは出力軸２４に連結されている。

上記クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４、及びブレーキＢ１，Ｂ２(以下、特に区別しない場合は単にクラッチＣ、ブレーキＢ、或いは摩擦係合要素という)は、車両用自動変速機においてよく用いられている油圧式の摩擦係合装置であって、油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型のクラッチやブレーキ、油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成される。このように構成されたクラッチＣ及びブレーキＢは、自動変速機２２に備えられた油圧制御回路５０(図１参照)が有するリニアソレノイドバルブＳＬ１−ＳＬ６、ＳＬＵ等からの油圧によりそれぞれのトルク容量(すなわち係合力)が変化させられて、係合と解放とが切り替えられる。

油圧制御回路５０によってクラッチＣ及びブレーキＢの係合と解放とが制御されることで、図３の係合作動表に示すように、運転者のアクセル操作や車速Ｖ等に応じて前進８段、後進１段の各ギヤ段が成立させられる。図３の「１st」-「８th」は前進ギヤ段としての第１速ギヤ段−第８速ギヤ段、「Ｒev」は後進ギヤ段、「Ｎ」は何れのギヤ段も成立させられないニュートラル状態、「Ｐ」はニュートラル状態且つ機械的に出力軸２４の回転が阻止(ロック)される状態を意味しており、各ギヤ段に対応する自動変速機２２のギヤ比(＝変速機入力軸回転速度Ｎin／出力軸回転速度Ｎout)は、第１遊星歯車装置３６、第２遊星歯車装置３８、及び第３遊星歯車装置４０の各歯車比(＝サンギヤの歯数／リングギヤの歯数)によって適宜定められる。

図３の係合作動表は、上記各ギヤ段とクラッチＣ及びブレーキＢの各作動状態との関係をまとめたものであり、「○」は係合、空欄は解放をそれぞれ表している。このように、自動変速機２２は、リニアソレノイドバルブＳＬ１−ＳＬ６等からの油圧により所定の係合装置を係合することでギヤ段が択一的に成立させられる自動変速機である。但し、本実施例の自動変速機２２においては、互いに一体的に連結されたキャリヤＣＡ２及びキャリヤＣＡ３とケース１８との間に、ブレーキＢ２が設けられている。

図１に戻り、車両１０には、例えば自動変速機２２の変速制御などに関連する自動変速機２２の制御装置を含む電子制御装置６０が備えられている。よって、図１は、電子制御装置６０の入出力系統を示す図であり、又、電子制御装置６０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。電子制御装置６０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を実行する。例えば、電子制御装置６０は、エンジン１２の出力制御、自動変速機２２の変速制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン出力制御用や油圧制御用等に分けて構成される。

電子制御装置６０には、車両１０が備える各種センサ(例えば各種回転速度センサ７０，７２，７４、アクセル開度センサ７６、スロットルセンサ７８、シフトポジションセンサ８０、ブレーキスイッチ８６など)による検出信号に基づく各種実際値(例えばエンジン回転速度Ｎe、タービン回転速度Ｎtである変速機入力軸回転速度Ｎin、車速Ｖに対応する出力軸回転速度Ｎout、アクセル開度θacc、スロットル弁開度θth、シフト操作部材としてのシフトレバー８２の操作ポジション(シフトポジション又はレバーポジションともいう)Ｐsh、フートブレーキペダル８８の操作（ブレーキオン）Ｂonを表す信号などが、それぞれ供給される。又、電子制御装置６０からは、エンジン１２の出力制御の為のエンジン出力制御指令信号Ｓe、自動変速機２２の変速に関する油圧制御の為の油圧制御指令信号Ｓp等が、それぞれ出力される。例えば、油圧制御指令信号Ｓpとして、クラッチＣ、ブレーキＢの各油圧アクチュエータＡＣＴ１−ＡＣＴ６へ供給される各油圧を調圧する各リニアソレノイドバルブＳＬ１−ＳＬ６を駆動する為の指令信号(指令圧)が油圧制御回路５０へ出力される。

図４は、クラッチＣ及びブレーキＢの各油圧アクチュエータＡＣＴ１−ＡＣＴ６の作動を制御するリニアソレノイドバルブＳＬ１−ＳＬ６等に関する油圧制御回路５０の要部を示す回路図である。図４において、油圧制御回路５０は、油圧供給装置５２と、リニアソレノイドバルブＳＬ１−ＳＬ６とを備えている。

油圧供給装置５２は、オイルポンプ３４が発生する油圧を元圧としてライン油圧ＰＬを調圧する例えばリリーフ型のプライマリレギュレータバルブ５４と、スロットル弁開度θth等で表されるエンジン負荷(例えばエンジントルクＴeや変速機入力トルクＴat等)に応じてライン油圧ＰＬが調圧される為にプライマリレギュレータバルブ５４へ信号圧Ｐsltを供給するリニアソレノイドバルブＳＬＴと、ライン油圧ＰＬを元圧としてモジュレータ油圧ＰＭを一定値に調圧するモジュレータバルブ５６と、シフトレバー８２の切替操作に連動して機械的或いは電気的に油路が切り替えられるマニュアルバルブ５８とを備えている。マニュアルバルブ５８は、シフトレバー８２が前進走行操作ポジションＤ或いはシーケンシャル操作ポジションＳにあるときには、入力されたライン油圧ＰＬを前進油圧(Ｄレンジ圧、ドライブ油圧)ＰＤとして出力し、シフトレバー８２が後進走行操作ポジションＲにあるときには、入力されたライン油圧ＰＬを後進油圧(Ｒレンジ圧、リバース油圧)ＰＲとして出力する。又、マニュアルバルブ５８は、シフトレバー８２がニュートラル操作ポジションＮ或いはパーキング操作ポジションＰにあるときには、油圧の出力を遮断し、ドライブ油圧ＰＤ及びリバース油圧ＰＲを排出側へ導く。このように、油圧供給装置５２は、ライン油圧ＰＬ、モジュレータ油圧ＰＭ、ドライブ油圧ＰＤ、及びリバース油圧ＰＲを出力する。

クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ４の各油圧アクチュエータＡＣＴ１，ＡＣＴ２，ＡＣＴ４には、ドライブ油圧ＰＤを元圧としてそれぞれリニアソレノイドバルブＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ４により調圧された油圧Ｐc1，Ｐc2，Ｐc4が供給される。又、クラッチＣ３、ブレーキＢ１，Ｂ２の各油圧アクチュエータＡＣＴ３，ＡＣＴ５，ＡＣＴ６には、ライン油圧ＰＬを元圧としてそれぞれリニアソレノイドバルブＳＬ３，ＳＬ５，ＳＬ６により調圧された油圧Ｐc3，Ｐb1，Ｐb2が供給される。リニアソレノイドバルブＳＬ１−ＳＬ６は、基本的には何れも同じ構成であり、電子制御装置６０によりそれぞれ独立に励磁、非励磁や電流制御が為される。なお、ブレーキＢ２の油圧アクチュエータＡＣＴ６には、リニアソレノイドバルブＳＬ６により調圧された油圧Ｐb2または、リバース油圧ＰＲのどちらかがシャトル弁８４を介して供給されるようになっている。

図５は、シフトレバー８２の操作ポジションＰshの一例を示す図である。図５に示すように、シフトレバー８２は、操作ポジション「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、又は「Ｓ」へ手動操作される。操作ポジション「Ｐ」は、自動変速機２２のパーキングポジション(Ｐポジション)を選択し、自動変速機２２を動力伝達経路が遮断されたニュートラル状態(中立状態)とし且つ機械的に出力軸２４の回転を阻止する為のパーキング操作ポジションＰである。又、操作ポジション「Ｒ」は、自動変速機２２の後進走行ポジション(Ｒポジション)を選択し、後進走行する為の後進走行操作ポジションＲである。この後進走行操作ポジションＲは、自動変速機２２の後進ギヤ段を用いて後進走行を可能とする走行操作ポジションである。又、操作ポジション「Ｎ」は、自動変速機２２のニュートラルポジション(Ｎポジション)を選択し、自動変速機２２をニュートラル状態とする為のニュートラル操作ポジションＮである。又、操作ポジション「Ｄ」は、自動変速機２２の前進走行ポジション(Ｄポジション)を選択し、前進走行する為の前進走行操作ポジションＤである。この前進走行操作ポジションＤは、自動変速機２２の変速を許容する変速範囲(Ｄレンジ)で第１速ギヤ段「１st」−第８速ギヤ段「８th」の総ての前進ギヤ段を用いて自動変速制御を実行して前進走行を可能とする走行操作ポジションである。又、操作ポジション「Ｓ」は、自動変速機２２のＤポジションにおいてギヤ段の変速範囲を制限する為のシーケンシャル操作ポジションＳである。このシーケンシャル操作ポジションＳは、変速可能な高車速側(ハイ側)のギヤ段が異なる複数種類の変速レンジを切り替えることにより手動変速を可能とする走行操作ポジションである。この操作ポジション「Ｓ」においては、シフトレバー８２の操作毎に変速範囲をアップ側にシフトさせる為のアップシフト操作ポジション「＋」、シフトレバー８２の操作毎に変速範囲をダウン側にシフトさせる為のダウンシフト操作ポジション「−」が備えられている。

図１に戻り、電子制御装置６０は、２重ダウンシフト判定手段すなわち２重ダウンシフト判定部６８、差回転判定部６６、第２ダウンシフト制御部６４、及び第１ダウンシフト制御部６２を備えている。

電子制御装置６０は、図６に示すような車速Ｖ及びアクセル開度ＡＣＣを変数として予め定められた関係（変速マップ、変速線図）に実際の車速Ｖおよびアクセル開度ＡＣＣを適用し、車両状態を示す点が変速線を横切ることで変速段を判断し、その判断した所定のギヤ段が得られるように、自動変速機２２の変速に関する係合装置を係合及び／又は解放させる変速指令として油圧制御指令信号Ｓｐを油圧制御回路５０へ出力する。この油圧制御指令信号Ｓｐに従って、自動変速機２２の変速が実行されるように油圧制御回路５０内のリニアソレノイドバルブＳＬ１−ＳＬ６が駆動させられて、その変速に関与する係合装置の油圧アクチュエータＡＣＴ１−ＡＣＴ６が作動させられる。図６の変速マップにおいて、実線はアップシフトが判断されるためのアップシフト線であり、破線はダウンシフトが判断されるためのダウンシフト線である。また、図６の変速マップは、自動変速機２２で変速が実行される第１速ギヤ段「１ｓｔ」−第８速ギヤ段「８ｔｈ」の内で第１速ギヤ段「１ｓｔ」−第６速ギヤ段「６ｔｈ」が例示されている。また、電子制御装置６０は、図６の車速線図上で車両状態を示す点がダウン変速線をダウン側へ横切るとダウンシフト指令信号を出力するとともに、タービン回転数Ｎｔがダウンシフト後の同期回転数に到達してダウンシフトが完了すると、２重ダウンシフト判定部６８にダウンシフト完了信号を送る。

２重ダウンシフト判定部６８は、予め記憶された図６の変速線図から実際の車速Ｖおよびアックセル開度θａｃｃに基づいて判断されたダウンシフト指令信号を受けると、前回のダウンシフト指令信号に基づくダウンシフトが完了されているか否かを、例えば、電子制御装置６０からダウンシフトの完了を伝える完了信号を受けたか否かによって判断する。ダウンシフト完了信号に基づいて前回のダウンシフトが完了されていると判断した場合に、２重ダウンシフト判定部６８は、新たなダウンシフトに対応する指令信号を、第１ダウンシフト制御部６２へ送る。

２重ダウンシフト判定部６８は、新たにダウンシフト指令信号を受け、指令信号を受けた時点において前回のダウンシフトの完了信号を電子制御装置６０から受けていない、すなわち短時間にダウンシフトが連続的に実施される２重ダウンシフトの実施に相当すると判断した場合であり、また第１ダウンシフトにおける解放側係合要素が第２ダウンシフトにおいても引き続き解放とされる場合は、差回転判定部６６に指令信号を送り、差回転判定部６６は、現在のタービン回転数Ｎｔと予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された第２ダウンシフト後のギヤ段の同期時タービン回転数Ｎｇ２との差回転ΔＮが所定の閾値α以上か否かを判断し、ΔＮがα以上であれば、第１ダウンシフト制御部６２へ制御の中断を指示する指令信号を送ると共に、第２ダウンシフト制御部６４へも制御の開始を指示する指令信号を送ることで、ダウンシフト制御から２重ダウンシフト制御への切換を行う。

第２ダウンシフト制御部６４は、差回転判定部６６による指令信号が差回転ΔＮが閾値α以上を示す場合は、予め定められ記憶されたクラッチＣおよびブレーキＢへの油圧指令値を油圧制御回路５０に油圧指令信号Ｓｐとして出力することで、第１ダウンシフトにおける解放側係合要素の解放と第１ダウンシフトにおける係合側係合要素の係合とを完了した後に、第２ダウンシフトにおける解放側係合要素、すなわち第1ダウンシフトの係合側係合要素の解放と第２ダウンシフトの係合側係合要素の係合とを実行する。また、第１ダウンシフト制御部６２は、差回転判定部６６による指令信号が差回転ΔＮが閾値αを下回ることを示す場合は、予め定められ記憶されたクラッチＣおよびブレーキＢへの油圧指令値を油圧制御回路５０に油圧指令信号Ｓｐとして出力することで、第１ダウンシフトにおける解放側係合要素のスリップ（半係合）を維持しつつ、第１ダウンシフトにおける係合側係合要素の係合を中止した後、第２ダウンシフトにおける係合側係合要素の係合とともに、前記スリップ（半係合）を維持した解放側係合要素の解放を実行する。

図７は、２重ダウンシフトにおける第２ダウンシフトが指示されたｔ３時点において、第２ダウンシフトのタービンの同期回転数Ｎｇ２とタービン回転数Ｎｔとの差回転ΔＮが閾値αを下回る場合の、タービン回転数Ｎｔ、出力軸トルク、摩擦係合要素への油圧指令値を示したタイムチャートである。図７には、具体的な例として、８速から６速に移行する２重ダウンシフトを示している。８速走行中の車両１０においてアクセルペダル９０（以下、ペダルを省略する）の踏込みすなわちアクセル開度θａｃｃの増加等により、ダウンシフト線を通過し、第１変速ダウンシフトが開始され、第１ダウンシフトにおいて係合から解放とされる解放側係合要素であるブレーキＢ１に作動油を供給するリニアソレノイドバルブＳＬ５にクイックドレーン油圧指令値と、第１ダウンシフトにおいて解放から係合とされる係合側係合要素であるクラッチＣ３に作動油を供給するリニアソレノイドバルブＳＬ３（以降、リニアソレノイドバルブの記載は省略する）にクイックアプライ油圧信号が指令される（ｔ１時点）。ブレーキＢ１への油圧指令値は、半係合を継続する油圧指令値に維持され、クラッチＣ３への油圧指令値も係合への待機油圧指令値に維持される。これにより、タービン回転数Ｎｔは第１ダウンシフト同期回転数に向けて上昇を開始する（ｔ２時点）。アクセル９０の踏込み、すなわちアクセル開度θａｃｃの増加等により、第１ダウンシフトの完了前に、別のダウンシフト線を通過し、２重ダウンシフトが発生すると、第２ダウンシフトにおける同期時タービン回転数Ｎｇ２と、この時点でのタービン回転数Ｎｔとの差回転ΔＮが閾値α以上であるか否かが判定される（ｔ＝３時点）。図７は、差回転ΔＮが閾値αを下回った場合を示しており、第１ダウンシフトにおける係合側係合要素であるクラッチＣ３指令値は解放油圧に減少され、第２ダウンシフトにおける係合側係合要素であるクラッチＣ４への油圧指令値は、ｔ３時点でクイックアプライ油圧指令値が指令された後、ｔ４時点で係合に向けた油圧の上昇が開始される。第１ダウンシフトの解放側係合要素であるブレーキＢ１への油圧指令値は、半係合を継続する油圧指示値を維持した後、解放に向けた油圧の減少が開始される（ｔ４時点）。タービン回転数Ｎｔが６速同期時回転数に達し、ブレーキＢ１の解放とクラッチＣ４の係合が完了する（ｔ５時点）。

図８は、２重ダウンシフトにおける第２ダウンシフトが指示されたｔ１３時点において、第２ダウンシフトのタービンの同期回転数とタービン回転数Ｎｔとの差が閾値α以上である場合の、タービン回転数Ｎｔ、出力軸トルク、摩擦係合要素への油圧指令値を示したタイムチャートである。ｔ１１時点からｔ１２時点までは、図７のｔ１からｔ２時点までの内容と同一であり、説明は省略する。アクセル９０の踏込み、すなわちアクセル開度θａｃｃの増加等により、第１ダウンシフトの完了前に、別のダウンシフト線を通過し、２重のダウンシフト指令が発生すると、第２ダウンシフトにおける同期時タービン回転数Ｎｇ２と、この時点でのタービン回転数Ｎｔとの差回転が閾値α以上であるか否かが判定される（ｔ１３時点）。図８は、差回転が閾値α以上である場合を示しており、第１ダウンシフトにおける係合側係合要素であるクラッチＣ３の指令値は、継続して係合への待機油圧指令値に維持された後、ｔ１４時点から係合に向けた油圧の上昇が開始される。第２ダウンシフトにおける係合側係合要素であるクラッチＣ４への油圧指令値は、係合への待機油圧指令値に維持される。ｔ１４時点から第１ダウンシフトの解放側係合要素であるブレーキＢ１への油圧指令値は、半係合を継続する油圧指示値から、解放に向けた油圧の減少が開始される。タービン回転数Ｎｔは、第１ダウンシフトの同期回転数に達したｔ１４時点から、第１ダウンシフトの解放側係合要素であるブレーキＢ１への油圧指令値は減少され、解放油圧に達し、第１ダウンシフトの係合側係合要素であるクラッチＣ３への油圧指令値は増加され、係合油圧に達する（ｔ１５時点）。タービン回転数Ｎｔが第２ダウンシフト同期回転数に達したｔ１６時点では、第２ダウンシフトの係合要素であるクラッチＣ４への油圧指令値は係合への待機油圧から係合に向けた油圧の上昇が開始され、第２ダウンシフトの解放側係合要素であるクラッチＣ３には解放に向けた解放油圧への油圧の減少が開始される。ｔ１７時点において、第２ダウンシフトにおける係合側係合要素であるクラッチＣ４の係合と第２ダウンシフトにおける解放側係合要素の解放が完了すると２重ダウンシフトが完了する。

図９は、電子制御装置の制御動作の要部、すなわち２重ダウンシフトが実行された場合において、第２ダウンシフトが指示された時点でのタービン回転数と第２タービン回転数との差回転ΔＮの大小によって摩擦係合要素の解放および、係合を変える制御作動を説明するフローチャートであり、繰り返し実行される。なお、図９は、第１ダウンシフトの摩擦係合要素の解放要素が、第２ダウンシフトにおいても継続して解放される場合を示している。

図９において、２重ダウンシフト判定部６８に対応するステップＳ１（以下ステップは省略する）において、電子制御装置６０からダウンシフト線通過信号がおくられたか否かが判定される。このＳ１の判定が否定された場合は、判定が繰り返されることになる。この判定が肯定された場合は、第１ダウンシフト制御部６２に対応するＳ２において、油圧制御指令信号Ｓｐが油圧制御回路５０に送られ、これに基づいて第１ダウンシフト、すなわち第１ダウンシフトを実行するための所定の摩擦係合要素の制御が行われる。第１ダウンシフト制御部６２に対応するＳ３において、第１変速の完了前であるか否かが判定される。この判定が否定される場合、すなわち第１変速が完了された場合は、別のダウンシフト線の通過が肯定されるまでは、Ｓ１およびＳ２の実行が繰り返される。また、Ｓ３において、第１変速の完了前であることが肯定された場合は、２重ダウンシフト判定部６８に対応するＳ４において、電子制御装置６０から第１ダウンシフトとは異なる、他のダウンシフト線の通過信号が送られたか否かが判定される。この判定が否定された場合は、Ｓ３およびＳ４の判定が繰り返されることとなる。また、このＳ４の判定が肯定された場合は、差回転判定部６６に対応するＳ５において、第２ダウンシフトにおけるタービンの同期回転数Ｎｇ２と第２ダウンシフトが指示された時点におけるタービン回転数Ｎｔとの差回転ΔＮが閾値α以上であるか否かが判定される。この判定が否定された場合は、第２ダウンシフト制御部６４に対応するＳ７において、第１ダウンシフト前のギヤ段（変速前ギヤ段）から第２ダウンシフト後のギヤ段（第２ギヤ段）への変速制御が行われる。また、この判定が肯定される場合は、２重ダウンシフト制御部６４に対応するＳ６において、第１ダウンシフト前のギヤ段（変速前ギヤ段）から第１ダウンシフト後のギヤ段（第１ギヤ段）を経て、第２ダウンシフト後のギヤ段（第２ギヤ段）への変速制御が行われる。

上述のように、本実施例によれば、ダウンシフト中にさらにダウンシフトが要求される、２重ダウンシフトにおいて、第２ダウンシフトが終了するまでの時間が所定の時間より短い場合、すなわち第２ダウンシフトにおける同期時タービン回転数Ｎｇ２とタービン回転数Ｎｔとの差回転ΔＮが閾値αよりも小さい場合、差回転判定部６６は、変速前ギヤ段から第２ギヤ段への飛び変速を選択することによって、時間が短くとも、係合要素の安定な制御が可能となる。また、第２ダウンシフトが終了するまでの時間が所定の時間より長い場合、すなわち第２ダウンシフトにおける同期時タービン回転数Ｎｇ２とタービン回転数Ｎｔとの差回転ΔＮが大きい場合、変速前ギヤ段から第１ギヤ段を経て第２ギヤ段への切換を行うことによって、円滑な駆動力のつながりが実現される。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の様態においても適用される。

たとえば、本実施例によれば、２重ダウンシフトにおける、ギヤ段の切換をタービン回転数によって判断するものとしたが、特にタービン回転数に限らない。例えば、第１ダウンシフトからの経過時間によって、変速前ギヤ段からの切換について、第１ギヤ段を経由するか、もしくは第１ギヤ段を経由しないで第２ギヤ段に切り替えるかの選択を、第１ギヤ段の切換指令信号が出されてからの経過時間で判断するものとしても良い。

また、本実施例では、自動変速機２２は前進８段の各ギヤ段が成立させられたが、特にこの様態に限らず、異なったギヤ段数に於いても同様の制御が可能である。

また、前述の実施例では、駆動力源としてエンジン１２を例示したが、これに限らない。例えば、前記駆動力源は、電動機等の他の原動機を単独で或いはエンジン１２と組み合わせて採用することもできる。又、エンジン１２の動力は、トルクコンバータ２０を介して自動変速機２２へ伝達されたが、これに限らない。例えば、トルクコンバータ２０に替えて、トルク増幅作用のない流体継手(フルードカップリング)などの他の流体式伝動装置が用いられても良い。或いは、この流体式伝動装置は必ずしも設けられなくても良い。又、操作ポジション「Ｓ」は、シフトレバー８２の操作に応じて自動変速機２２のギヤ段を切り替える為の手動変速操作ポジションであっても良いし、必ずしも設けられなくても良い。

尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１６：動力伝達装置
２２：自動変速機（有段式自動変速機）
Ｃ１―Ｃ４：クラッチ（摩擦係合要素）
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３：ブレーキ（摩擦係合要素）
Ｎｔ：タービン回転数
Ｎｇ２：第２ダウンシフトのタービン同期回転数

Claims

複数の摩擦係合要素の係合作動の組み合わせによって複数段の変速を行う有段式自動変速機を有し、第１ダウンシフトの実施中に、第２ダウンシフトの判断がなされ、第１ダウンシフトから第２ダウンシフトへの移行を実施する、多重ダウンシフトを行う、車両用有段式自動変速機の制御装置であって、
前記第２ダウンシフトのタービンの同期回転数と第２ダウンシフト指令信号が出された時点での前記タービンの回転数との差回転が、所定の回転数を下回る場合は、前記第１ダウンシフトにおける解放側係合要素の半係合を維持し、前記第１ダウンシフトにおける係合側係合要素の係合を中止した後、前記第２ダウンシフトにおける係合側係合要素の係合とともに、半係合を維持した前記解放側係合要素の解放を実行する第１ダウンシフト制御手段と、
前記差回転が、所定の回転数以上の場合は、前記第１ダウンシフトにおける前記解放側係合要素の解放と前記第１ダウンシフトにおける前記係合側係合要素の係合とを完了した後に、前記第１ダウンシフトにおける前記係合側係合要素の解放と前記第２ダウンシフトの前記係合側係合要素の係合とを実行する第２ダウンシフト制御手段とを含む、
ことを特徴とする車両用有段式自動変速機の制御装置。