JPH05256354A - 自動変速機の変速制御方法 - Google Patents

自動変速機の変速制御方法

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JPH05256354A
JPH05256354A JP4338518A JP33851892A JPH05256354A JP H05256354 A JPH05256354 A JP H05256354A JP 4338518 A JP4338518 A JP 4338518A JP 33851892 A JP33851892 A JP 33851892A JP H05256354 A JPH05256354 A JP H05256354A
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transmission
shift
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憲次郎 藤田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 それぞれ独立して回転速度比を切り換えるこ
とが可能な二つの変速機構を具えた自動変速機におい
て、変速ショックの発生を抑えつつ変速時間を短縮し得
るようにした変速制御方法を提供する。 【構成】 流体継手の出力軸に入力軸が連結され且つ選
択的に圧油が給排される複数の摩擦係合要素により出力
軸の出力回転速度を切り換える第一変速機構と、この第
一変速機構の出力軸に入力軸が接続すると共に駆動輪側
に出力軸が連結され且つ選択的に圧油が給排される複数
の摩擦係合要素により駆動輪側への出力回転速度を切り
換える第二変速機構とを具えた車両用自動変速機におい
て、第一変速機構と第二変速機構とを同時に操作して変
速操作を行う場合、第一変速機構の入力軸の回転速度変
化率及び第二変速機構の入力軸の回転速度変化率がそれ
ぞれ予め設定した目標回転速度変化率となるように、摩
擦係合要素に対する圧油の給排をそれぞれ制御するよう
にしたことを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、それぞれ独立して変速
可能な二つの変速機構を直列に接続した自動変速機にお
いて、これら二つの変速機構を同時に操作する必要があ
る場合、変速ショックの発生を抑えつつ変速時間を短縮
し得る変速制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両用自動変速機は、クラッチやブレー
キ等の摩擦係合要素に対して選択的に圧油を給排するこ
とにより、歯車変速装置内の任意の回転要素を変速機入
力軸に連結したり変速機ケーシングに対して固定し、変
速比の切替えを車両の運転状態に応じて自動的に行うよ
うにしたものである。
【０００３】この自動変速機の変速機入力軸に沿って歯
車変速装置や摩擦係合要素等を配置した場合、特に４段
以上の前進段を可能とする自動変速機においては、変速
機自体の寸法がかなり長尺化してしまう。このため、機
関のクランク軸の長手方向を車両の前後方向に対して直
交させた、いわゆる横置き形式の機関配置を採用した車
両の場合には、車幅の制約の点で種々の不都合が発生す
る。
【０００４】そこで、それぞれ独立して回転速度比を切
り換えることが可能な二つの変速機構を並列に配置する
と共にこれらを直列に接続し、入力軸が流体継手の出力
軸に接続する一方の変速機構の出力軸を他方の変速機構
の入力軸に接続し、この他方の変速機構の出力軸を駆動
輪側に接続するようにしたコンパクトな自動変速機が特
開昭５９−１１３３４６号公報等で提案されている。
【０００５】このような形式の自動変速機は、入力軸が
流体継手を介して機関のクランク軸と同軸に連結される
第一変速機構と、この第一変速機構の出力軸からの動力
が伝達され且つこの動力を駆動輪側に伝達する第二変速
機構とを並列に配置することにより、全体的なコンパク
ト化を図ったものである。即ち、第一変速機構を操作し
てその入力軸に対する出力軸の回転速度比を切り換える
一方、この第一変速機構の出力軸に連結された第二変速
機構の入力軸に対する出力軸の回転速度比を第二変速機
構を操作して切り換えることにより、複数の変速段を選
択し得るようにしている。
【０００６】具体的には、圧油がそれぞれ給排される複
数の摩擦係合要素を第一変速機構に設け、これら摩擦係
合要素に対する圧油を選択的に供給することにより、第
二変速機軸への出力回転速度を切り換える一方、圧油が
それぞれ給排される複数の摩擦係合要素を第二変速機構
に設け、これら摩擦係合要素に対する圧油を選択的に供
給することにより、駆動輪側への出力回転速度を切り換
えるようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように、直列に接
続する二つの変速機構を並列に配置した自動変速機にお
いては、それぞれの変速機構にて独立に変速ショックが
発生することから、これら二つの変速機構を同時に操作
して変速段を切り換えることがないように配慮してい
る。例えば、二つの変速機構を操作して変速段を切り換
える必要がある場合、従来のものでは変速ショックを避
ける目的でまず一方の変速機構を操作した後、他方の変
速機構を操作している。
【０００８】つまり、隣接する変速段への変速を行う場
合には、二つの変速機構のうちの何れか一方のみ変速操
作すれば良くようになっており、又、ある変速段を飛び
越えての変速（以下、これを飛び越し変速と呼称する）
が必要な場合には、何れか一方の変速機構の変速操作を
行った後、他方の変速機構の変速操作を行うようにして
いる。
【０００９】具体的に、例えば第３速から第５速への変
速操作が必要な場合には、一旦、第４速の変速段を達成
してから目標とする第５速の変速段に変速している。
【００１０】このため、それぞれ独立して回転速度比が
切り換えられる二つの変速機構を直列に配置した従来の
ものでは、飛び越し変速を行う必要がある場合でも、実
際には一段ずつ変速操作を行っていることから、変速開
始から変速終了までの時間が長くなってしまい、変速の
応答特性が余り良くない上に、変速フィーリングを損な
う欠点があった。
【００１１】
【発明の目的】本発明の目的は、それぞれ独立して回転
速度比を切り換えることが可能な二つの変速機構を直列
に接続した自動変速機において、飛び越し変速の場合で
も変速ショックの発生を抑えつつ変速時間を短縮し得る
ようにした変速制御方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】ところで、流体継手の出
力軸を介して機関のクランク軸と同軸に入力軸が連結さ
れる第一変速機構と、この第一変速機構の出力軸に入力
軸が連結され且つ駆動輪側に出力軸が接続する第二変速
機構とを具え、これら二つの変速機構は圧油がそれぞれ
給排される複数の摩擦係合要素が組み込まれ且つこれら
摩擦係合要素に対して圧油を選択的に供給することによ
りそれぞれ回転速度比が切り換えるものである車両用自
動変速機において、第一変速機構の係合側の摩擦係合要
素の摩擦トルクＴF及び第二変速機構の係合側の摩擦係
合要素の摩擦トルクＴSは、第一変速機構の入力軸の回
転速度の変化率（以下、これを第一入力軸回転速度変化
率と呼称する）νFR、第二変速機構の入力軸の回転速度
の変化率（以下、これを第二入力軸回転速度変化率と呼
称する）をνSRと表すと、下式(1),(2)の通りとなる。 ＴF＝Ｋ1・ＴE＋Ｋ2・νFR＋Ｋ3・νSR ・・・ (1) ＴS＝Ｋ4・ＴE＋Ｋ5・νFR＋Ｋ6・νSR ・・・ (2) 但し、Ｋ1〜Ｋ6は第一変速機構及び第二変速機構をそれ
ぞれ構成する各回転体の慣性質量によって決まる定数、
ＴEは機関のクランク軸から流体継手の出力軸を介して
第一変速機構の入力軸に伝達される駆動トルクである。
【００１３】第一入力軸回転速度変化率νFR及び第二入
力軸回転速度変化率νSRと、予め設定される第一変速機
構の入力軸の目標とする回転速度変化率（以下、これを
目標第一入力軸回転速度変化率と呼称する）νFO及び第
二変速機構の入力軸の目標とする回転速度変化率（以
下、これを目標第二入力軸回転速度変化率と呼称する）
νSOとにそれぞれ差ΔνF,ΔνSがそれぞれある場合、
これら差ΔνF,ΔνSに対応する第一変速機構の係合側
の摩擦係合要素の摩擦トルクＴFの差ΔＴF及び第二変速
機構の係合側の摩擦係合要素の摩擦トルクＴCSの差ΔＴ
Sは、第一変速機構の入力軸に伝達される駆動トルクＴE
の変化を無視した場合、前記(1),(2)式から下式のよう
に表される。 ΔＴF＝Ｋ2・ΔνF＋Ｋ3・ΔνS ・・・ (3) ΔＴS＝Ｋ5・ΔνF＋Ｋ6・ΔνS ・・・ (4)
【００１４】ここで、 ΔνF＋(Ｋ3/Ｋ2)・ΔνS＝ΔωF ・・・ (5) ΔνS＋(Ｋ5/Ｋ6)・ΔνF＝ΔωS ・・・ (6) の如く新たな状態変数ΔωF,ΔωSを定義してこれらを
前記(3),(4)式に代入すると、 ΔＴF＝Ｋ2・ΔωF ・・・ (7) ΔＴS＝Ｋ6・ΔωS ・・・ (8) となる。
【００１５】従って、上記(7),(8)式で表される状態変
数ΔωF,ΔωSに対してそれぞれフィードバック制御を
行うことにより、第一変速機構及び第二変速機構に対す
る変速制御の干渉を回避し、変速機構が一つだけしかな
い旧来の自動変速機に対する変速制御と同じ制御が可能
となる。
【００１６】なお、PID制御を行う場合、第一変速機構
の係合側の摩擦係合要素に対する供給油圧のデューティ
率（以下、これを第一変速機構制御デューティ率と呼称
する）ＤFに対する補正デューティ率（以下、これを第
一変速機構補正デューティ率と呼称する）ΔＤF及び第
二変速機構の係合側の摩擦係合要素に対する供給油圧の
デューティ率（以下、これを第二変速機構制御デューテ
ィ率と呼称する）ＤSに対する補正デューティ率（以
下、これを第二変速機構補正デューティ率と呼称する）
ΔＤSは、下式の如く設定される。 ΔＤF＝ＫPF・ΔωF＋ＫIF・∫ΔωF・dt＋ＫDF・d(ΔωF)/dt ・・・ (9) ΔＤS＝ＫPS・ΔωS＋ＫIS・∫ΔωS・dt＋ＫDS・d(ΔωS)/dt ・・・(10) 但し、ＫPF,ＫIF,ＫDF,ＫPS,ＫIS,ＫDSはPID制御のため
の各定数である。
【００１７】本発明による自動変速機の変速制御方法
は、かかる知見に鑑みてなされたものであり、機関に連
結された流体継手と、この流体継手の出力軸に入力軸が
連結される第一変換機構と、この第一変速機構の出力軸
に入力軸が連結されると共に駆動輪側に出力軸が連結さ
れる第二変速機構と、前記第一変換機構に配設された複
数の摩擦係合要素への油圧の給排を選択的に切り換える
ことにより、この第一変速機構の入力軸と出力軸との間
の回転速度比を変更する第一油圧制御手段と、前記第二
変速機構に配設された複数の摩擦係合要素への油圧の給
排を選択的に切り換えることにより、この第二変速機構
の入力軸と出力軸との間の回転速度比を変更する第二油
圧制御手段と、これら第一油圧制御手段と第二油圧制御
手段とにそれぞれ制御信号を出力する変速制御手段とを
具えた車両用自動変速機の変速制御方法において、前記
変速制御手段は、前記第一変速機構の入力軸の実回転速
度変化率を検出するステップと、前記第一変速機構の入
力軸の目標回転速度変化率を設定するステップと、前記
第二変速機構の入力軸の実回転速度変化率を検出するス
テップと、前記第二変速機構の入力軸の目標回転速度変
化率を設定するステップと、前記第一変速機構の入力軸
の実回転速度変化率がこの第一変速機構の入力軸の目標
回転速度変化率となるように、前記第一油圧制御手段へ
出力する制御信号を補正するステップと、前記第二変速
機構の入力軸の実回転速度変化率がこの第二変速機構の
入力軸の目標回転速度変化率となるように、前記第二油
圧制御手段へ出力する制御信号を補正するステップとを
具えていることを特徴とするものである。
【００１８】
【作用】第一変速機構と第二変速機構とを操作する飛び
越し変速が必要な状況となった場合、第一変速機構側で
の変速の終了タイミングと、第二変速機構側での変速の
終了タイミングとが一致するように、第一変速機構の入
力軸及び第二変速機構の入力軸の目標回転速度変化率が
それぞれ設定され、これら第一変速機構の入力軸及び第
二変速機構の入力軸の回転速度変化率がそれぞれ目標回
転速度変化率となるように、摩擦係合要素に対する圧油
の供給がそれぞれ制御される。
【００１９】これにより、第一変速機構側での変速の終
了タイミングと、第二変速機構側での変速の終了タイミ
ングとが一致し、第一変速機構と第二変速機構とを操作
する飛び越し変速の際の駆動トルクの急激な変動が発生
しない。
【００２０】
【実施例】本発明による自動変速機の変速制御方法を前
輪駆動形式の車両に搭載された前進５段後退１段の自動
変速機に応用した一実施例の動力伝達機構の概念を図１
に示す。即ち、図示しない機関のクランク軸に連結され
る駆動軸１１には、流体継手であるトルクコンバータ１
２の入力ケース１３と一体に形成されたポンプ１４が連
結されている。このポンプ１４と対向するトルクコンバ
ータ１２のタービン１５には、第一変速機構の入力軸で
ある第一変速機入力軸１６を介して１−４速クラッチリ
テーナ１７が一体的に設けられている。この１−４速ク
ラッチリテーナ１７と対向する１−４速クラッチハブ１
８を一端側に形成した第一スリーブ１９は、第一変速機
入力軸１６に対して回転自在に嵌合されている。そし
て、これら１−４速クラッチリテーナ１７と１−４速ク
ラッチハブ１８との間には、これらの係合状態を切り換
える１−４速クラッチ２０が介装されている。
【００２１】前記第一スリーブ１９の他端側には、これ
と一体に第一太陽歯車２１が形成されている。この第一
太陽歯車２１と前記１−４速クラッチハブ１８との間の
第一スリーブ１９には、一端側に伝達歯車２２を形成し
た第一キャリア２３が回転自在に嵌合されている。第一
変速機構の出力軸であるこの第一キャリア２３と変速機
ケース２４との間には、第一キャリア２３を回転自在に
保持する軸受２５が介装されている。
【００２２】一方、前記トルクコンバータ１２と第一ス
リーブ１９との間の第一変速機入力軸１６には、一端側
に第二キャリア２６を一体的に形成した第二スリーブ２
７が回転自在に嵌合されている。この第二スリーブ２７
の他端側には３−５速クラッチハブ２８が一体的に形成
されている。又、第二キャリア２６と３−５速クラッチ
ハブ２８との間の第二スリーブ２７には、クラッチブレ
ーキハブ２９を一体に設けた第二太陽歯車３０が回転自
在に嵌合されている。
【００２３】クラッチブレーキハブ２９の一端側（図１
中、左側）と変速機ケース２４との間には、このクラッ
チブレーキハブ２９の回転の拘束状態を切り換える２・
５速ブレーキ３１が介装されている。又、クラッチブレ
ーキハブ２９の他端側（図１中、右側）と前記３−５速
クラッチハブ２８とを囲むツインクラッチリテーナ３２
は、第一変速機入力軸１６に対して一体的に形成されて
いる。このツインクラッチリテーナ３２とクラッチブレ
ーキハブ２９及び３−５速クラッチハブ２８との間に
は、これらの係合状態をそれぞれ切り換える後退クラッ
チ３３及び３−５速クラッチ３４が介装されている。
【００２４】前記第二キャリア２６には、第一太陽歯車
２１と対向する第一内歯歯車３５が一体的に形成されて
おり、この第一内歯歯車３５の外周側と変速機ケース２
４との間には、第一内歯歯車３５と共に第二キャリア２
６の回転の拘束状態を切り換える１速・後退ブレーキ３
６が介装されている。
【００２５】又、第二キャリア２６には、第一キャリア
２３の他端部に一体的に形成した第二内歯歯車３７と前
記第二太陽歯車３０とに噛み合う第二遊星歯車３８が回
転自在に取り付けられている。同様に、第一キャリア２
３には、第一内歯歯車３５と前記第一太陽歯車２１とに
噛み合う第一遊星歯車３９が回転自在に取り付けられて
いる。
【００２６】前記第一変速機入力軸１６と平行に配置さ
れる第二変速機構の出力軸である第二変速機出力軸４０
の一端側には、筒状をなす第三キャリア４１が一体的に
設けられている。そして、前輪出力歯車４２を形成した
第二変速機出力軸４０の他端側は、変速機ケース２４に
対して軸受４３により直接回転自在に支持されている。
【００２７】前記第二変速機出力軸４０には、前述した
伝達歯車２２と噛み合う第二変速機構の入力軸である従
動歯車４４が軸受４５を介して相対回転可能に嵌着され
ている。この第三キャリア４１と前輪出力歯車４２との
間の第二変速機出力軸４０には、一端側に第三太陽歯車
４６を形成した第三スリーブ４７が回転自在に嵌合され
ている。又、第三太陽歯車４６と対向する第三内歯歯車
４８は、従動歯車４４に対して一体的に形成されてい
る。これら第三太陽歯車４６と第三内歯歯車４８とに噛
み合う第三遊星歯車４９は、第三キャリア４１に対して
回転自在に取り付けられている。
【００２８】前記第三キャリア４１の他端側には、４・
５速クラッチハブ５０が一体的に突設されている。この
４・５速クラッチハブ５０と対向する４・５速クラッチ
リテーナ５１は、前記第三スリーブ４７の他端側に固定
されている。そして、これら４・５速クラッチハブ５０
と４・５速クラッチリテーナ５１との間には、これらの
係合状態を切り換える４・５速クラッチ５２が介装され
ている。又、前記４・５速クラッチリテーナ５１の外周
側と変速機ケース２４との間には、４・５速クラッチリ
テーナ５１と共に第三スリーブ４７の回転の拘束状態を
切り換える後退ブレーキ５３が介装されている。
【００２９】なお、第三スリーブ４７の他端側と変速機
ケース２４との間には、第三スリーブ４７の回転方向を
規制するための一方向クラッチ５４が介装されている。
そして、上述した各クラッチ２０,３３,３４,５２及び
各ブレーキ３１,３６,５３の作動を図２に示す如く組み
合わせることにより、前進５段後退１段の変速段が達成
されるようになっている。この図２において、○印は該
当する摩擦係合要素の係合状態を表し、×印は機関から
の駆動力が第二変速機出力軸４０側に伝えられている場
合、一方向クラッチ５４が第三スリーブ４７の回転を拘
束した状態であることを示す。
【００３０】前記第二変速機出力軸４０の前輪出力歯車
４２には、フロントディファレンシャル５５の入力歯車
５６が噛み合っている。両端部が軸受５７を介して変速
機ケース２４に回転自在に支持されたフロントディファ
レンシャル５５には、図示しない左右の前輪に図示しな
い自在継手を介してそれぞれ接続する一対の駆動軸５８
が設けられている。
【００３１】第一〜第三遊星歯車３８,３９,４９がそれ
ぞれ組み込まれた三つの遊星歯車装置５９,６０,６１を
それぞれ構成する回転要素に対する摩擦係合要素として
機能するクラッチ２０,３３,３４,５２やブレーキ３１,
３６,５３は、図示しないピストン装置或いはサーボ装
置等を備えている。そして、これらに対する圧油の給排
を行うことによって、これらクラッチ２０,３３,３４,
５２やブレーキ３１,３６,５３の係合や解放を行うよう
になっている。
【００３２】又、前記変速機ケース２４には、前記ツイ
ンクラッチリテーナ３２と対向し且つこのツインクラッ
チリテーナ３２が一体的に設けられた第一変速機入力軸
１６の回転速度を検出する第一入力軸回転数センサ６３
と、第二変速機構の入力軸である従動歯車４４と対向し
且つこの従動歯車４４の回転速度を検出する第二入力軸
回転数センサ６４と、４・５速クラッチハブ５０と一体
の第三キャリア４１と対向し且つ第二変速機出力軸４０
の回転速度を検出する第二出力軸回転数センサ６５とが
組み付けられている。そして、これらの検出信号が電子
制御ユニット６２に出力されるようになっている。
【００３３】例えば、１−４速クラッチ２０と１速・後
退ブレーキ３６と後退ブレーキ５３とが係合状態となっ
ている場合には、第二遊星歯車装置６０の第二キャリア
２６及び第三遊星歯車装置６１の第三スリーブ４７の回
転が拘束される。そして、駆動軸１１からの駆動力がト
ルクコンバータ１２,第一変速機入力軸１６,１−４速ク
ラッチ２０,第一遊星歯車装置５９の第一太陽歯車２１,
第一遊星歯車３９,第一キャリア２３を介して伝達歯車
２２から従動歯車４４に伝達される。更に、この駆動力
は第三遊星歯車装置６１の第三内歯歯車４８,第三遊星
歯車４９,第三キャリア４１から第二変速機出力軸４０
に伝達される。このようにして、第１速の変速段が達成
され、前記駆動力が前輪出力歯車４２,入力歯車５６,フ
ロントディファレンシャル５５を介して左右の駆動軸５
８に伝達される。
【００３４】次に、１−４速クラッチ２０及び後退ブレ
ーキ５３の係合状態を保持したまま、１速・後退ブレー
キ３６を解放して２・５速ブレーキ３１を係合させる
と、第二遊星歯車装置６０の第二太陽歯車３０及び第三
遊星歯車装置６１の第三スリーブ４７の回転が拘束され
る。そして、駆動軸１１からの駆動力が第一遊星歯車装
置５９の第一太陽歯車２１,第一遊星歯車３９,第一内歯
歯車３５,第二遊星歯車装置６０の第二キャリア２６,第
二遊星歯車３８,第二内歯歯車３７及び第一キャリア２
３を介して伝達歯車２２から従動歯車４４に伝達され
る。更に、この駆動力が第三遊星歯車装置６１の第三内
歯歯車４８,第三遊星歯車４９,第三キャリア４１から第
二変速機出力軸４０に伝達されて第２速の変速段が達成
される。
【００３５】又、１−４速クラッチ２０及び後退ブレー
キ５３の係合状態を保持したまま、２・５速ブレーキ３
１を解放すると共にオーバドライブクラッチ３４を係合
させると、第二遊星歯車装置６０の第二キャリア２６及
び第三遊星歯車装置６１の第三スリーブ４７の回転が拘
束される。そして、駆動軸１１からの駆動力が１−４速
クラッチ２０側から第一遊星歯車装置５９の第一太陽歯
車２１に伝達される。更に、この駆動力は３−５速クラ
ッチ３４側から第二遊星歯車装置６０の第二キャリア２
６と一体の第一内歯歯車３５に伝達される。
【００３６】つまり、これら第一太陽歯車２１及び第一
内歯歯車３５が一体回転するため、第一変速機入力軸１
６の回転がそのまま第一遊星歯車３９,第一キャリア２
３を介して伝達歯車２２から従動歯車４４に伝達され
る。更に、この駆動力は第三遊星歯車装置６１の第三内
歯歯車４８,第三遊星歯車４９,第三キャリア４１から第
二変速機出力軸４０に伝達されて第３速の変速段が達成
される。
【００３７】更に、１−４速クラッチ２０及び３−５速
クラッチ３４の係合状態を保持したまま、後退ブレーキ
５３を解放すると共に４・５速クラッチ５２を係合させ
ると、第二遊星歯車装置６０の第二キャリア２６の回転
が拘束されると共に第三遊星歯車装置６１の第三スリー
ブ４７と第三キャリア４１とが一体化される。そして、
第二遊星歯車装置６０の第二太陽歯車３０と第二キャリ
ア２６とが一体的に回転するため、従動歯車４４の回転
がそのまま第二変速機出力軸４０に伝達される。この結
果、本実施例では第一変速機入力軸１６と第二変速機出
力軸４０とが同一回転数となる第４速の変速段が達成さ
れる。
【００３８】そして、オーバドライブクラッチ３４及び
４・５速クラッチ５２の係合状態を保持したまま１−４
速クラッチ２０を解放すると共に２・５速ブレーキ３１
を係合させると、第二遊星歯車装置６０の第二太陽歯車
３０が固定状態となる。そして、駆動軸１１からの駆動
力がオーバドライブクラッチ３４を介して第二スリーブ
２７と一体の第二キャリア２６から第二遊星歯車３８,
第二内歯歯車３７,第一キャリア２３に伝達される。こ
の結果、その伝達歯車２２の回転が第一変速機入力軸１
６の回転よりも速くなる第５速の変速段が達成される。
【００３９】一方、後退クラッチ３３及び１速・後退ブ
レーキ３６及び後退ブレーキ５３のみ係合させると、第
二遊星歯車装置６０の第二キャリア２６及び第三遊星歯
車装置６１の第三スリーブ４７が固定状態となる。そし
て、駆動軸１１からの駆動力が後退クラッチ３３から第
二遊星歯車装置６０の第二太陽歯車３０,第二遊星歯車
３８,第二内歯歯車３７に逆転状態で伝達される。更
に、この駆動力は第二内歯歯車３７と一体の第一キャリ
ア２３を介して伝達歯車２２から従動歯車４４に伝達さ
れる。しかる後、上記駆動力は第三遊星歯車装置６１の
第三内歯歯車４８,第三遊星歯車４９,第三キャリア４１
から第二変速機出力軸４０に伝達されて後進の変速段が
達成される。
【００４０】なお、１速・後退ブレーキ３６及び後退ブ
レーキ５３の係合状態を保持したまま、後退クラッチ３
３を解放すると、駆動軸１１からの駆動力は第一変速機
入力軸１６にのみ伝達される。そして、この第一変速機
入力軸１６が空転する中立状態に移行する。
【００４１】この図２に示す各変速段を達成するため、
変速機ケース２４の下部には上述したクラッチ２０,３
３,３４,５２及びブレーキ３１,３６,５３に対する圧油
の給排を制御する油圧制御装置100が組み付けられてい
る。本実施例における油圧制御装置100の主要部の概略
構造を図３及び図４に示す。
【００４２】本実施例における油圧制御装置100は、油
溜め101から油フィルタ102を介して油ポンプ103によっ
て吸い上げられる圧油をトルクコンバータ１２に供給す
る一方、これと並行して前記圧油を前記クラッチ２０,
３３,３４,５２及びブレーキ３１,３６,５３の図示しな
いピストン装置或いはサーボ装置等に対し、車両の運転
状態に応じて選択的に供給或いは回収し、これら摩擦係
合要素を係合或いは解放させるためのものである。但
し、これらの基本的な構成や作用等については既に周知
の通りである。
【００４３】即ち、油ポンプ103には油圧を予め設定し
た所望の値（以下、これをライン圧と呼称する）に調整
する調圧弁104が油路105を介して接続している。この調
圧弁104には、トルクコンバータ１２に対する圧油の給
排を制御するトルクコンバータ制御弁106が油路107を介
して接続している。又、運転者によって操作される図示
しないシフトチェンジレバーに設定された駐車用のＰレ
ンジ,後退用のＲレンジ,停車用のＮレンジ,第１速〜第
５速の変速段の間での自動変速が可能となるＤレンジ,
第１速〜第３速の変速段の間での自動変速が可能となる
３レンジ,第１速及び第２速の変速段の間での自動変速
が可能となる２レンジ,第１速の変速段に固定されるＬ
レンジとに追従して作動する手動弁108が油路109を介し
て前記油路105の途中に接続している。
【００４４】更に、この手動弁108には油路110を介して
後退クラッチ３３が接続する他、前記クラッチ２０,３
４,５２及び２・５速ブレーキ３１に対する圧油の給排
を切り換えるための四つの電磁切換弁112〜114,116が油
路117を介してそれぞれ接続している。そして、前記ブ
レーキ３６,５３に対する油圧の給排を切り換えるため
の二つの電磁切換弁111,115には、前記油路109の途中に
連通する油路118がそれぞれ接続している。
【００４５】前記六つの電磁切換弁111〜116は、何れも
図１に示す電子制御ユニット６２からのデューティ制御
による電気信号に応じて作動する非通電時閉塞型の三方
弁である。これらは排油ポート119に接続する排油路120
を介して相互に連通している。又、自動変速機の各変速
段とこれら六つの電磁切換弁111〜116に対する通電のオ
ン／オフとの関係は、図５に示す通りである。
【００４６】なお、前記排油路120は排油路121を介して
手動弁108にも接続している。
【００４７】前記第一の電磁切換弁111と１速・後退ブ
レーキ３６とは、この１速・後退ブレーキ３６に対して
圧油を給排するための油路122を介して結ばれている。
同様に、第二の電磁切換弁112と２・５速ブレーキ３１
とは、この２・５速ブレーキ３１に対して圧油を給排す
るための油路123を介して結ばれている。又、第三の電
磁切換弁113と１−４速クラッチ２０とは、この１−４
速クラッチ２０に対して圧油を給排するための油路124
を介して結ばれている。第四の電磁切換弁114と３−５
速クラッチ３４とは、この３−５速クラッチ３４に対し
て圧油を給排するための油路125を介して結ばれてい
る。更に、第五の電磁切換弁115と後退ブレーキ５３と
は、この後退ブレーキ５３に対して圧油を給排するため
の油路126を介して結ばれている。そして、第六の電磁
切換弁116と４・５速クラッチ５２とは、この４・５速
クラッチ５２に対して圧油を給排するための油路127を
介して結ばれている。
【００４８】本実施例では、前記手動弁108のスプール1
28に形成したノッチ129の切換位置としてＲ位置,Ｎ位
置,Ｄ位置の三つの位置を有している。そして、シフト
チェンジレバーがＰレンジ或いはＮレンジの場合に手動
弁108のノッチ129がＮ位置となり、このシフトチェンジ
レバーがＲレンジの場合に手動弁108のノッチ129がＲ位
置となり、Ｄレンジ或いは３レンジ或いは２レンジ或い
はＬレンジの場合に手動弁108のノッチ129がＤ位置とな
るように、これらシフトチェンジレバーと手動弁108と
の接続関係が設定されている。そして、シフトチェンジ
レバーをＤレンジに選定した状態で図示しない補助スイ
ッチ（以下、ＯＤスイッチと呼称する）を操作すること
により、第１速〜第５速の変速段の間での自動変速が可
能となる前進五段自動変速か、或いは第１速〜第４速の
変速段の間での自動変速が可能となる前進四段自動変速
の選択を切り換えることができるようになっている。
【００４９】つまり、シフトチェンジレバーが運転者に
よりＤレンジ,３レンジ,２レンジ,Ｌレンジの何れかに
選定されると、手動弁108のスプール128に形成したノッ
チ129が図示するＤ位置に移動する。そして、通電量が
デューティ制御される六つの電磁切換弁111〜116に対す
る通電のオン／オフの組合せによって、車両の運転状態
に対応した前進の変速段が達成される。又、シフトチェ
ンジレバーがＰレンジ或いはＮレンジに選定されると、
前記スプール128のノッチ129が図示したＮ位置に移動し
て中立の変速状態が達成される。更に、シフトチェンジ
レバーがＲレンジに選定されると、スプール128のノッ
チ129がＲ位置に移動し、自動変速機に後退の変速段を
達成させる。
【００５０】又、本実施例ではこれらクラッチ２０,３
４,５２及びブレーキ３１,３６,５３の係合時に発生す
る衝撃を緩和するため、これらに接続する油路122〜127
からそれぞれ分岐する緩衝用油路130を介してアキュム
レータ131が連結されている。
【００５１】これらアキュムレータ131は、緩衝用油路1
30に臨むピストン132と、このピストン132を緩衝用油路
130側に付勢する圧縮ばね133とを具えたものである。そ
して、緩衝用油路130内の圧油やその油圧の変動に応じ
てピストン132が図中、上下に摺動し、緩衝用油路130内
の圧油やその油圧の変動を抑制するようになっている。
【００５２】従って、図示しない前記シフトチェンジレ
バーがＰレンジ或いはＮレンジに設定されている場合、
手動弁108のスプール128に形成されたノッチ129も図３
及び図４に示すＮ位置に移動する。そして、機関の運転
に伴って油ポンプ103から吐出される圧油は油路105から
調圧弁104及び手動弁108に供給される。一方、この圧油
は調圧弁104から油路107を介してトルクコンバータ制御
弁106へも導かれる。そして、このトルクコンバータ制
御弁106とトルクコンバータ１２とを結ぶ油路134を介し
て所定圧の圧油がトルクコンバータ１２へ供給される。
更に、手動弁108に供給された圧油は、この手動弁108に
連通する油路109から分岐する油路118を介して通電状態
にある第一の電磁切換弁111及び第五の電磁切換弁115に
供給される。この状態では、残り四つの電磁切換弁112
〜114,116は何れも非通電状態に保たれている。
【００５３】この結果、排油ポート119に接続する排油
路120が残り四つの電磁切換弁112〜114,116を介して油
路123〜125,127と連通すると共に排油ポート119に接続
する排油路121が手動弁108を介して油路110と接続す
る。そして、これらに連通するクラッチ２０,３３,３
４,５２及び２・５速ブレーキ３１から圧油が排出さ
れ、これらクラッチ２０,３３,３４,５２及び２・５速
ブレーキ３１が解放状態となる。一方、第一の電磁切換
弁111を介して油路118,122が連通すると共に第五の電磁
切換弁115を介して油路118,126が連通し、油ポンプ103
からのライン圧が油路105,109,118,122を介して１速・
後退ブレーキ３６に供給される。又、油路105,109,118,
126を介して後退ブレーキ５３に供給され、これらブレ
ーキ３６,５３が係合して中立の変速状態となる。
【００５４】又、運転者がシフトチェンジレバーを操作
してＤレンジ,３レンジ,２レンジ,Ｌレンジの何れかを
選択すると、手動弁108のノッチ129が図示するＤ位置に
移動する。そして、油路109からの圧油が油路118から二
つの電磁切換弁111,115に供給される他、この手動弁108
を介して油路117から四つの電磁切換弁112〜114,116に
も供給される。
【００５５】ここで、前記電子制御ユニット６２により
第一,第三,第五の電磁切換弁111,113,115にのみ通電す
ると、排油路120が第二,第四,第六の電磁切換弁112,11
4,116を介して油路123,125,127と連通する。更に、この
排油路121が手動弁108を介して油路110と接続する。そ
して、これらに連通するクラッチ３３,３４,５２及び２
・５速ブレーキ３１から圧油が排出され、これらクラッ
チ３３,３４,５２及び２・５速ブレーキ３１が解放状態
となる。一方、通電状態にある第一,第五の電磁切換弁1
11,115を介して油ポンプ103からのライン圧が１速・後
退ブレーキ３６及び後退ブレーキ５３にそれぞれ供給さ
れる。更に、第三の電磁切換弁113が通電状態にあるた
め、油路105,109から手動弁108を介して油路117,124に
より１−４速クラッチ２０に供給される。この結果、こ
れらブレーキ３６,５３及び１−４速クラッチ２０が係
合して第１速の変速段が達成される。
【００５６】次に、シフトチェンジレバーがＤレンジ,
３レンジ,２レンジの何れかに設定されている状態で、
電子制御ユニット６２により第二,第三,第五の電磁切換
弁112,113,115にのみ通電すると、排油路120が第一,第
四,第六の電磁切換弁111,114,116を介して油路122,125,
127と連通する。更に、排油路121が手動弁108を介して
油路110と接続する。そして、これらに連通するクラッ
チ３３,３４,５２及び１速・後退ブレーキ３６から圧油
が排出され、これらクラッチ３３,３４,５２及び２・５
速ブレーキ３１が解放状態となる。一方、通電状態にあ
る第三,第五の電磁切換弁113,115を介して油ポンプ103
からのライン圧が１−４速クラッチ２０及び後退ブレー
キ５３にそれぞれ供給される。更に、第二の電磁切換弁
112が通電状態にあるため、油路105,109から手動弁108
を介して油路117,123により２・５速ブレーキ３１に供
給される。この結果、これらブレーキ３１,５３及び１
−４速クラッチ２０が係合して第２速の変速段が達成さ
れる。
【００５７】又、シフトチェンジレバーがＤレンジ,３
レンジの何れかに設定されている状態で、前記電子制御
ユニット６２により第三〜第五の電磁切換弁113〜115に
のみ通電すると、排油路120が第一,第二,第六の電磁切
換弁111,112,116を介して油路122,123,127と連通する。
更に、排油路121が手動弁108を介して油路110と接続す
る。そして、これらに連通するクラッチ３３,５２及び
ブレーキ３１,３６から圧油が排出され、これらクラッ
チ３３,５２及びブレーキ３１,３６が解放状態となる。
一方、通電状態にある第三,第五の電磁切換弁113,115を
介して油ポンプ103からのライン圧が１−４速クラッチ
２０及び後退ブレーキ５３にそれぞれ供給される。更
に、第四の電磁切換弁114が通電状態にあるため、油路1
05,109から手動弁108を介して油路117,125により３−５
速クラッチ３４に供給される。この結果、これらクラッ
チ２０,３４及び後退ブレーキ５３が係合して第３速の
変速段が達成される。
【００５８】更に、シフトチェンジレバーがＤレンジに
設定されている状態で、電子制御ユニット６２により第
三,第四,第六の電磁切換弁113,114,116にのみ通電する
と、非通電状態にある第一,第二,第五の電磁切換弁111,
112,115に連通するブレーキ３１,３６,５３から圧油が
排出される。そして、これらブレーキ３１,３６,５３及
び後退クラッチ３３が解放状態となる。一方、通電状態
にある第三,第四の電磁切換弁113,114を介して油ポンプ
103からのライン圧がクラッチ２０,３４にそれぞれ供給
される。更に、第六の電磁切換弁116が通電状態にある
ため、油路105,109から手動弁108を介して油路117,127
により４・５速クラッチ５２に供給される。この結果、
これらクラッチ２０,３４,５２が係合して第４速の変速
段が達成される。
【００５９】そして、シフトチェンジレバーがＤレンジ
に設定され且つ前記ＯＤスイッチがオン状態で、前記電
子制御ユニット６２により第二,第四,第六の電磁切換弁
112,114,116にのみ通電すると、非通電状態にある第一,
第三,第五の電磁切換弁111,113,115に連通するクラッチ
２０及びブレーキ３６,５３から圧油が排出される。そ
して、これらクラッチ２０及びブレーキ３６,５３と後
退クラッチ３３とが解放状態となる。一方、通電状態に
ある第四,第六の電磁切換弁114,116を介して油ポンプ10
3からのライン圧がクラッチ３４,５２にそれぞれ供給さ
れる。更に、第二の電磁切換弁112が通電状態にあるた
め、この圧油が２・５速ブレーキ３１にも供給される結
果、これらクラッチ３４,５２及び２・５速ブレーキ３
１が係合して第５速の変速段が達成される。
【００６０】これら第１速から第５速までの変速段は、
車両の走行速度に対応する変速機出力軸４０の回転速度
とスロットル開度とに基づき、前記シフトチェンジレバ
ーの位置及びＯＤスイッチのオン,オフ状態により、予
め電子制御ユニット６２に記憶された図６に示す如き変
速マップから選択されるようになっている。
【００６１】一方、運転者がシフトチェンジレバーを操
作してＲレンジを選択すると、手動弁108のノッチ129が
図示するＲ位置に移動する。そして、油路109からの圧
油がこの手動弁108により油路110を介して後退クラッチ
３３に供給される。一方、電磁切換弁112〜114,116に連
通する油路117が排油路121に接続する。
【００６２】ここで、電子制御ユニット６２により第
一,第五の電磁切換弁111,115にのみ通電されるため、非
通電状態にある第二〜第四,第六の電磁切換弁112〜114,
116に連通するクラッチ２０,３４,５２及び２・５速ブ
レーキ３１から圧油が排出される。そして、これらクラ
ッチ２０,３４,５２及び２・５速ブレーキ３１と後退ク
ラッチ３３とが解放状態となる。一方、通電状態にある
第一,第五の電磁切換弁111,115を介して油ポンプ103か
らのライン圧がブレーキ３６,５３にそれぞれ供給され
る。この結果、これらブレーキ３６,５３及び後退クラ
ッチ３３がそれぞれ係合して後退の変速段が達成され
る。
【００６３】上述した構成を有する前進５段後退１段の
自動変速機においては、第１速〜第３速と第４速及び第
５速とにまたがる飛び越し変速、例えば第３速から第５
速へのアップシフト等や、逆に第５速から第３速へのダ
ウンシフト等の場合には、本発明の第一変速機構を構成
するクラッチ２０,３４やブレーキ３１,３６の解放及び
係合操作と、本発明の第二変速機構を構成する４・５速
クラッチ５２や後退ブレーキ５３の解放及び係合操作と
を同時に行う必要がある。
【００６４】このように、第一変速機構と前記第二変速
機構とを同時に操作して所望の変速段を達成する場合、
本実施例では第一変速機構の入力軸である第一変速機入
力軸１６の回転速度変化率となる第一入力軸回転速度変
化率νFR及び第二変速機構の入力軸である従動歯車４４
の回転速度変化率となる第二入力軸回転速度変化率ν SR
がそれぞれ予め設定した第一入力軸目標回転速度変化率
νFO,第二入力軸目標回転速度変化率νSOとなるよう
に、クラッチ２０,３３,３４,５２及びブレーキ３１,３
６,５３に対する圧油の排出タイミング及び圧油を供給
するための電磁切換弁111〜116に対するデューティ率を
それぞれ制御している。
【００６５】つまり、本発明では相異なる二種類の制御
が実行されるが、その一つは変速時に係合状態となる係
合側の摩擦係合要素の係合時期と、変速時に解放状態と
なる解放側の摩擦係合要素の解放時期とを一致させる係
合／解放時期制御であり、もう一つは第一変速機構にお
ける変速終了時期と第二変速機構における変速終了時期
とを一致させる変速終了時期制御である。
【００６６】ここで、上述した係合／解放時期制御につ
いて、第一変速機構側を例に説明する。即ち、第一変速
機構の係合側の摩擦係合要素に圧油を供給して実際に係
合し始めるまでの時間（以下、これをがた詰め時間と呼
称する）と、第一変速機構の解放側の摩擦係合要素から
圧油を抜いてこの解放側の摩擦係合要素が実際にスリッ
プし始めるまでの時間（以下、これを解放待ち時間と呼
称する）とを比較する。そして、がた詰め時間が解放待
ち時間よりも長い場合には、がた詰め時間と解放待ち時
間との差に対応する時間が経過した後、第一変速機構の
解放側の摩擦係合要素に対応する電磁切換弁への通電を
切り換えて解放側の摩擦係合要素を完全に解放する。こ
れと同時にがた詰め時間の経過直後から実質的に係合側
の摩擦係合要素がトルク伝達可能となるまでの間、係合
側の摩擦係合要素に対応する電磁切換弁に対して変速開
始用初期デューティ率を出力する。そして、この変速開
始用初期デューティ率に応じた油圧を保持することによ
り、第一変速機構の解放側の摩擦係合要素の解放タイミ
ングと第一変速機構の係合側の摩擦係合要素の係合タイ
ミングとを合致させる。
【００６７】一方、前記がた詰め時間が解放待ち時間未
満の場合には、変速開始の信号と同時に第一変速機構の
解放側の摩擦係合要素に対応する電磁切換弁への通電を
切り換え、第一変速機構の解放側の摩擦係合要素の解放
操作を直ちに行う。そして、がた詰め時間と解放待ち時
間との差に対応する時間が経過した後、前記がた詰め時
間の経過直後から実質的に係合側の摩擦係合要素がトル
ク伝達可能となるまでの間、第一変速機構変速開始用初
期デューティ率ＤFBに応じた油圧を出力する。そして、
この第一変速機構変速開始用初期デューティ率ＤFBに応
じた油圧を保持することにより、第一変速機構の解放側
の摩擦係合要素の解放タイミングと第一変速機構の係合
側の摩擦係合要素の係合タイミングとを合致させる。
【００６８】なお、本実施例では第二変速機構側に一方
向クラッチ５４を組み込んでいる。この一方向クラッチ
５４を介した変速の場合、係合側の摩擦係合要素及び解
放側の摩擦係合要素の掴み替え（いわゆるクラッチ to
クラッチ）は発生しない。このため、第一変速機構の場
合のように係合側の摩擦係合要素の係合タイミングと解
放側の摩擦係合要素の解放タイミングとを合致させる複
雑な制御は必要ない。つまり、解放側については変速信
号が出力された時点で直ちに第二変速機構の解放側の摩
擦係合要素に対応する電磁切換弁への通電を切り換え、
解放側の摩擦係合要素を完全解放することで終了する。
【００６９】又、係合側の摩擦係合要素については以下
のようにして制御する。即ち、第一変速機構における係
合側の摩擦係合要素のがた詰め時間と、このがた詰め時
間の終了後から実質的に係合側の摩擦係合要素がトルク
伝達可能となるまでの時間との合計時間を求める。更
に、第二変速機構における同様な合計時間を求める。そ
して、これら二つの合計時間の差に対応する時間が経過
した後、第二変速機構における係合側の摩擦係合要素の
がた詰め時間終了後から実質的に係合側の摩擦係合要素
がトルク伝達可能となるまでの間、第二変速機構変速開
始用初期デューティ率を出力する。そして、この第二変
速機構変速開始用初期デューティ率に応じた油圧を保持
するようにしている。
【００７０】これは、第一変速機構が第二変速機構より
も先に変速を開始した場合であるにもかかわらず、第二
変速機構の係合側の摩擦係合要素が先に変速開始状態と
ならないようにするためである。逆に、第二変速機構が
先に変速を開始した場合には、第一変速機構における係
合側の摩擦係合要素をこれと同様に制御する。
【００７１】一方、前記変速終了時期制御については、
第一変速機構の係合側の摩擦係合要素の係合が完了する
変速終了予測時間ｔを目標第一入力軸回転速度変化率ν
FOに基づいて算出する。更に、この変速終了予測時間ｔ
に基づいて従動歯車４４の目標第二入力軸回転速度変化
率νSOを算出するようにしている。
【００７２】ここで、変速終了予測時間ｔは、実際の第
一入力軸回転速度をＮFR,第二変速機出力軸４０の回転
速度及びギヤ比に基づいて算出される第ｎ速に変速した
場合の第一変速機入力軸１６の予測回転速度をＮFnと表
すと、下式(11)の通りとなる。又、前記目標第二入力軸
回転速度変化率νSOは、第二変速機出力軸４０の回転速
度及びギヤ比に基づいて算出される第ｎ速に変速した場
合の従動歯車４４の予測回転速度をＮSn,実際の従動歯
車４４の回転速度（以下、これを実第二入力軸回転速度
と呼称する）をＮSRとすると、下式(12)の通りとなる。 ｔ＝（ＮFR−ＮFn）／（６０・νFR） ・・・(11) νSO＝（ＮSn−ＮSR）／（６０・ｔ） ・・・(12) 但し、νFRは前述した第一入力軸回転速度変化率であ
る。
【００７３】そして、第一変速機入力軸１６の目標回転
速度変化率である目標第一入力軸回転速度変化率νFOと
実際の第一入力軸回転速度変化率νFRとの差ΔνFを算
出し、第一変速機構の係合側の摩擦係合要素に対する供
給油圧の第一変速機構制御デューティ率ＤFを補正す
る。一方、目標第二入力軸回転速度変化率νSOと実際の
第二入力軸回転速度変化率νSRとの差ΔνSを算出し、
第二変速機構の係合側の摩擦係合要素に対する供給油圧
の第二変速機構制御デューティ率ＤSを補正する。この
ようにして、第一変速機構の係合側の摩擦係合要素の変
速終了タイミングと第二変速機構の係合側の摩擦係合要
素の変速終了タイミングとを合致させる。
【００７４】このような本実施例による第３速から第５
速へのアップシフトを行う場合の制御の流れを図７〜図
１０に示す。但し、本実施例では解放状態の２・５速ブ
レーキ３１に圧油を供給して２・５速ブレーキ３１の係
合が実際に始まるまでの時間（以下、これを２・５速ブ
レーキがた詰め時間と呼称する）ｔFと、この２・５速
ブレーキがた詰め時間ｔFが終了してから第３速での駆
動トルクが２・５速ブレーキ３１に伝達されるまでの時
間（以下、これを第一変速機構トルク伝達完了時間と呼
称する）ｔTFとの合算時間が、解放状態の４・５速クラ
ッチ５２に圧油を供給して実際に係合し始めるまでの時
間（以下、これを４・５速クラッチがた詰め時間と呼称
する）ｔSと、この４・５速クラッチがた詰め時間ｔSが
終了してから第３速での駆動トルクが４・５速クラッチ
５２に伝達されるまでの時間（以下、これを第二変速機
構トルク伝達完了時間と呼称する）ｔTSとの合算時間よ
りも短い場合、即ち第一変速機構が先に変速を始めた場
合について説明してある。
【００７５】図７に示すように、第一変速機構側ではＦ
１のステップにて２・５速ブレーキがた詰め時間ｔF及
び１−４速クラッチ２０が係合状態から圧油を抜いてス
リップし始めるまでの時間（以下、これを解放待ち時間
と呼称する）ｔWを読み込む。次いで、Ｆ２のステップ
にて２・５速ブレーキがた詰め時間ｔFが解放待ち時間
ｔW以上あるか否かを判定する。
【００７６】このＦ２のステップにて２・５速ブレーキ
がた詰め時間ｔFが前記解放待ち時間ｔW以上ある、即ち
２・５速ブレーキ３１の係合が始まる前に１−４速クラ
ッチ２０の解放が始まってしまうと判断した場合には、
Ｆ３のステップにて２・５速ブレーキがた詰め時間ｔF
と解放待ち時間ｔWとの差の時間が経過した後、第三の
電磁切換弁113に対する通電を止める。これにより、１
−４速クラッチ２０の解放タイミングを２・５速ブレー
キ３１の係合タイミングに合致させて機関の吹け上がり
を防止する。
【００７７】そして、Ｆ４のステップにて第５速の変速
比と第二出力軸回転数センサ６５からの検出信号とに基
づいて算出される第５速に変速した場合の第一変速機入
力軸１６の回転速度（以下、これを第５速時第一入力軸
回転速度と呼称する）ＮF5と、第一入力軸回転数センサ
６３により検出される実際の第一変速機入力軸１６の回
転速度（以下、これを実第一入力軸回転速度と呼称す
る）ＮFRとを比較し、これらの回転差ΔＮ5が１００rpm
以下であるか否かを判定する。そして、この回転差ΔＮ
5が１００rpm以下となるまで、即ち第５速の変速がほぼ
終了したと判断できるまでＦ４のステップを繰り返す。
【００７８】一方、前記Ｆ２のステップにて２・５速ブ
レーキがた詰め時間ｔFが前記解放待ち時間ｔWよりも短
い、即ち２・５速ブレーキ３１の係合が始まった後に１
−４速クラッチ２０の解放が始まってしまうと判断した
場合には、Ｆ５のステップにて直ちに第三の電磁切換弁
113に対する通電を止める。そして、Ｆ４のステップに
移行する。
【００７９】このＦ１〜Ｆ５のステップと並行して以下
の処理が行われる。即ち、図８に示すように、Ｆ１１の
ステップにて２・５速ブレーキがた詰め時間ｔF及び前
記解放待ち時間ｔW,４・５速クラッチがた詰め時間ｔS,
２・５速ブレーキがた詰め時間ｔF終了後から第一変速
機構が変速を開始するまでの第一変速機構トルク伝達完
了時間ｔTF,４・５速クラッチがた詰め時間ｔS終了後か
ら第二変速機構が変速を開始するまでの第二変速機構ト
ルク伝達完了時間ｔTS,２・５速ブレーキ３１に対する
第一変速機構変速開始用デューティ率ＤFBがそれぞれ読
み込まれる。そして、Ｆ１２のステップにて前記２・５
速ブレーキがた詰め時間ｔFが前記解放待ち時間ｔW以上
あるか否かを判定する。
【００８０】このＦ１２のステップにて２・５速ブレー
キがた詰め時間ｔFが解放待ち時間ｔW以上ある、即ち２
・５速ブレーキ３１の係合が始まる前に１−４速クラッ
チ２０の解放が始まってしまうと判断した場合には、Ｆ
１３のステップにて第一変速機構変速開始用デューティ
率ＤFBを第一変速機構トルク伝達完了時間ｔTFだけ保持
する。これにより、１−４速クラッチ２０の解放タイミ
ングに対応して２・５速ブレーキ３１の係合タイミング
が早まるようにする。
【００８１】しかる後、Ｆ１４のステップにて第３速の
変速比と第二出力軸回転数センサ６５からの検出信号と
に基づいて算出される第３速における第一変速機入力軸
１６の回転速度（以下、これを第３速時第一入力軸回転
速度と呼称する）ＮF3と、第一入力軸回転数センサ６３
により検出される実第一入力軸回転速度ＮFRとを比較
し、この第３速時第一入力軸回転速度ＮF3から実第一入
力軸回転速度ＮFRを減算した回転差ΔＮ3が３０rpm以上
あるか否かを判定する。そして、この回転差ΔＮ 3が３
０rpm以上となるまで、即ち第３速から第５速への変速
が始まるまでＦ１４のステップを繰り返す。
【００８２】又、前記Ｆ１２のステップにて２・５速ブ
レーキがた詰め時間ｔFが解放待ち時間ｔWよりも短い、
即ち２・５速ブレーキ３１の係合タイミングが１−４速
クラッチ２０の解放タイミングよりも早くなる可能性が
あると判断した場合には、Ｆ１５のステップにて２・５
速ブレーキがた詰め時間ｔFと解放待ち時間ｔWとの差の
時間が経過した後、第一変速機構変速開始用デューティ
率ＤFBを第一変速機構トルク伝達完了時間ｔTFの間だけ
保持する。これにより、１−４速クラッチ２０の解放タ
イミングに合わせて２・５速ブレーキ３１の係合タイミ
ングを遅らせ、これらの解放タイミングと２・５速ブレ
ーキ３１の係合タイミングとを合致させる。しかる後、
前記Ｆ１４のステップに移行する。
【００８３】このＦ１４のステップにて前記回転差ΔＮ
3が３０rpm以上ある、即ち第３速から第５速への変速が
始まっていると判断した場合には、Ｆ１６のステップに
て第一入力軸回転速度変化率νFR,第二入力軸回転速度
変化率νSR,第５速時第一入力軸回転速度ＮF5,第５速の
変速比と第二出力軸回転数センサ６５からの検出信号と
に基づいて算出される第５速における従動歯車４４の回
転速度（以下、これを第５速時第二入力軸回転速度と呼
称する）ＮS5,実第一入力軸回転速度ＮFR,目標第一入力
軸回転速度変化率νFO,目標第二入力軸回転速度変化率
νSO,第二入力軸回転数センサ６４により検出される実
第二入力軸回転速度ＮSRをそれぞれ読み込む。そして、
Ｆ１７のステップにて第一入力軸回転速度変化率ν
FRと、予め設定される目標第一入力軸回転速度変化率ν
FOとの差ΔνFを下式により算出する。 ΔνF＝（νFO＋ＫF・νSO）−（νFR＋ＫF・νSR） 但し、ＫFは比例定数である。
【００８４】そして、前記(5)式と(9)式との関係に基づ
き、Ｆ１８のステップにて第一変速機構制御デューティ
率ＤFに対する第一変速機構補正デューティ率ΔＤFを算
出する。次いで、Ｆ１９のステップにて第二の電磁切換
弁112に対する第一変速機構制御デューティ率ＤFを出力
する。そして、Ｆ２０のステップにて第５速時第一入力
軸回転速度ＮF5と実第一入力軸回転速度ＮFRとの回転差
ΔＮ5が１００rpm以下であるか否かを判定する。
【００８５】このＦ２０のステップにて第５速時第一入
力軸回転速度ＮF5と実第一入力軸回転速度ＮFRとの回転
差ΔＮ5が１００rpm以下である、即ち第５速の変速がほ
ぼ終了していると判断した場合には、Ｆ２１のステップ
にて一定時間、例えば２０マイクロ秒間だけＦ１９のス
テップにて算出された第一変速機構制御デューティ率Ｄ
Fを保持する。これにより、２・５速ブレーキ３１の係
合を確実に完了させた後、第二の電磁切換弁112に対し
て１００％の通電を行う。
【００８６】なお、前記Ｆ２０のステップにて第５速時
第一入力軸回転速度ＮF5と実第一入力軸回転速度ＮFRと
の回転差ΔＮ5が１００rpmを越えている、即ち第５速の
変速がまだ終了していないと判断した場合には、前記Ｆ
１６のステップに戻って第一変速機構制御デューティ率
ＤFを再度算出し直す。
【００８７】上述したＦ１〜Ｆ４及びＦ１１〜２１のス
テップと並行して第二変速機構側の変速のための処理が
行われる。即ち、第一変速機構側では図９に示すよう
に、まずＳ１のステップにて第五の電磁制御弁115に対
する通電を止める。次いで、Ｓ２のステップにて第二出
力軸回転数センサ６５からの検出信号と第５速のギヤ比
とに基づいて算出される第５速時第一入力軸回転速度Ｎ
F5と第一入力軸回転数センサ６３により検出される実第
一入力軸回転速度ＮFRとを比較し、これらの回転差ΔＮ
5が１００rpm以下であるか否かを判定する。そして、こ
の回転差ΔＮ5が１００rpm以下となるまでＳ２のステッ
プを繰り返す。
【００８８】このＳ１及びＳ２のステップと並行して以
下の処理が行われる。即ち、図１０に示すように、Ｓ１
１のステップにて２・５速ブレーキがた詰め時間ｔF及
び前記解放待ち時間ｔW,４・５速クラッチがた詰め時間
ｔS,第一変機構トルク伝達完了時間ｔTF,第二変速機構
トルク伝達完了時間ｔTS,４・５速クラッチ５２に対す
る第二変速機構変速開始用デューティ率ＤSBがそれぞれ
読み込まれる。
【００８９】そして、Ｓ１２のステップにて２・５速ブ
レーキがた詰め時間ｔFと第一変速機構トルク伝達完了
時間ｔTFとの合算時間から、４・５速クラッチがた詰め
時間ｔSと第二変速機構トルク伝達完了時間ｔTSとの合
算時間を減算した時間が経過した後、第二変速機構変速
開始用デューティ率ＤSBを第二変速機構トルク伝達完了
時間ｔTSだけ保持する。これにより、２・５速ブレーキ
３１の係合タイミングに合わせて４・５速クラッチ５２
の係合タイミングを遅らせる。
【００９０】しかる後、Ｓ１３のステップにて第３速時
第一入力軸回転速度ＮF3から実第一入力軸回転速度ＮFR
を減算した回転差ΔＮ3が３０rpm以上あるか否かを判定
する。そして、この回転差ΔＮ3が３０rpm以上となるま
でＳ１３のステップを繰り返す。
【００９１】このＳ１３のステップにて前記回転差ΔＮ
3が３０rpm以上である、即ち第３速から第５速への変速
が始まっていると判断した場合には、Ｓ１４のステップ
にて第一入力軸回転速度変化率νFR,第二入力軸回転速
度変化率νSR,第５速時第一入力軸回転速度ＮF5,第５速
時第二入力軸回転速度ＮS5,実第一入力軸回転速度ＮFR,
目標第一入力軸回転速度変化率νFO,実第二入力軸回転
速度ＮSRをそれぞれ読み込む。そして、Ｓ１５のステッ
プにて第一変速機構側の第５速の変速段の変速が終了す
ると予測される第５速変速終了予測時間ｔ5を前記(11)
式に基づいて下式の通りに算出する。 ｔ5＝（ＮFR−ＮF5）／（６０・νFR）
【００９２】そして、Ｓ１６のステップにて目標第二入
力軸回転速度変化率νSOを前記(12)式にに基づいて下式
の通りに算出する。 νSO＝（ＮS5−ＮSR）／（６０・ｔ5）
【００９３】次いで、Ｓ１７のステップにて第二入力軸
回転速度変化率νSRと、予め設定される目標第二入力軸
回転速度変化率νSOとの差ΔνSを次式により算出す
る。 ΔνS＝（νSO＋ＫS・νFO）−（νSR＋ＫS・νFR） 但し、ＫSは比例定数である。
【００９４】そして、前記(6)式と(10)式との関係に基
づき、Ｓ１８のステップにて第二変速機構制御デューテ
ィ率ＤSに対する第二変速機構補正デューティ率ΔＤSを
算出する。そして、Ｓ１９のステップにて第二変速機構
制御デューティ率ＤSを出力する。
【００９５】次に、Ｓ２０のステップにて第５速時第一
入力軸回転速度ＮF5と実第一入力軸回転速度ＮFRとの回
転差ΔＮ5が１００rpm以下であるか否かを判定する。
【００９６】このＳ２０のステップにて第５速時第一入
力軸回転速度ＮF5と実第一入力軸回転速度ＮFRとの回転
差ΔＮ5が１００rpm以下である、即ち第５速への変速が
ほぼ終了していると判断した場合には、Ｓ２１のステッ
プにて一定時間、例えば２０マイクロ秒間だけＳ１９の
ステップにて算出された第二変速機構制御デューティ率
ＤSを保持して４・５速クラッチ５２の係合を確実に行
う。しかる後、第六の電磁切換弁116に対して１００％
の通電を行う。
【００９７】なお、前記Ｓ２０のステップにて第５速時
第一入力軸回転速度ＮF5と実第一入力軸回転速度ＮFRと
の回転差ΔＮ5が１００rpmを越えている、即ち第５速の
変速がまだ終了していないと判断した場合には、前記Ｓ
１４のステップに戻って第二変速機構制御デューティ率
ＤSを再度算出し直す。
【００９８】このように、本実施例では２・５速ブレー
キがた詰め時間ｔFと第一変速機構トルク伝達完了時間
ｔTFとの合算時間が、４・５速クラッチがた詰め時間ｔ
Sと第二変速機構トルク伝達完了時間ｔTSとの合算時間
よりも短い場合について説明した。しかし、逆の場合、
即ち第二変速機構が先に変速を始めた場合には、第二変
速機構側の第５速変速終了予測時間を算出して目標第一
入力軸回転速度変化率νFOを求め、第二変速機構の４・
５速クラッチ５２の係合タイミングを基準として第一変
速機構の２・５速ブレーキ３１の係合タイミングを調節
すれば良い。
【００９９】本実施例による第３速から第５速へのアッ
プシフトの際の実第一入力軸回転速度ＮFRと変速機出力
軸トルクとの関係を図１１に示す。即ち、図中、実線で
示す本発明による出力軸のトルク変化が滑らかとなって
いることが判る。これに対し、図中、破線で示す従来の
方法では第４速への変速が行われることから、変速の途
中に急激なトルク変動が表れるため、これが変速ショッ
クとなって乗り心地を悪化させていることが判る。この
ような差は、第１速から第４速,第１速から第５速,第２
速から第４速,第２速から第５速へのアップシフトや、
第５速から第３速,第５速から第２速,第５速から第１
速,第４速から第２速,第４速から第１速へのダウンシフ
トの場合にも同様に表れる。
【０１００】なお、本実施例では前進五段の自動変速機
を搭載した車両について説明したが、前進四段の自動変
速機を搭載した車両の場合にも、本発明の制御方法を当
然応用することが可能である。
【０１０１】
【発明の効果】本発明によると、二つのそれぞれ独立し
た変速機構を直列に接続した自動変速機において、第一
変速機構と第二変速機構とを同時に操作して所望の変速
段を達成する場合、第一変速機構の入力軸及び第二変速
機構の入力軸の回転速度変化率がそれぞれ予め設定した
目標回転変化率となるように、摩擦係合要素に対する圧
油の供給をそれぞれ制御するようにしたので、第一変速
機構側での変速の終了タイミングと、第二変速機構側で
の変速の終了タイミングとを一致させることができ、第
一変速機構と第二変速機構とを操作する飛び越し変速の
際の駆動トルクの急激な変動の発生を抑えることが可能
である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を前進五段の自動変速機に応用した一実
施例の駆動系の概念を表すスケルトン図である。
【図２】その各摩擦係合要素の係合状態と変速段との関
係をそれぞれ表す作動エレメント図である。
【図３】図４と共に本実施例における油圧制御回路の主
要部の概略構造を表す油圧回路図である。
【図４】図３と共に本実施例における油圧制御回路の主
要部の概略構造を表す油圧回路図である。
【図５】電磁切換弁に対する通電状態と各変速段との関
係をそれぞれ表す作動エレメント図である。
【図６】変速機出力軸回転速度とスロットル開度とに対
応して設定される各変速段の設定領域を表す変速マップ
である。
【図７】図８〜図１０と共に本実施例による第３速から
第５速へのアップシフトの際の１−４速クラッチの解放
操作に伴う処理の流れを表すフローチャートである。
【図８】図７及び図９,図１０と共に本実施例による第
３速から第５速へのアップシフトの際の２・５速ブレー
キの係合操作に伴う処理の流れを表すフローチャートで
ある。
【図９】図７及び図８,図１０と共に本実施例による第
３速から第５速へのアップシフトの際の後退ブレーキの
解放操作に伴う処理の流れを表すフローチャートであ
る。
【図１０】図７〜図９と共に本実施例による第３速から
第５速へのアップシフトの際の４・５速クラッチの係合
操作に伴う処理の流れを表すフローチャートである。
【図１１】第３速から第５速へのアップシフトの際の実
第一入力軸回転速度と変速機出力軸トルクとの関係を表
すグラフである。
【符号の説明】
１１は駆動軸、１２はトルクコンバータ、１３は入力ケ
ース、１４はポンプ、１５はタービン、１６は変速機入
力軸、１７は１−４速クラッチリテーナ、１８は１−４
速クラッチハブ、１９は第一スリーブ、２０は１−４速
クラッチ、２１は第一太陽歯車、２２は伝達歯車、２３
は第一キャリア、２４は変速機ケース、２５は軸受、２
６は第二キャリア、２７は第二スリーブ、２８は３−５
速クラッチハブ、２９はクラッチブレーキハブ、３０は
第二太陽歯車、３１は２・５速ブレーキ、３２はツイン
クラッチリテーナ、３３は後退クラッチ、３４は３−５
速クラッチ、３５は第一内歯歯車、３６は１速・後退ブ
レーキ、３７は第二内歯歯車、３８は第二遊星歯車、３
９は第一遊星歯車、４０は変速機出力軸、４１は第三キ
ャリア、４２は前輪出力歯車、４３は軸受、４４は従動
歯車、４５は軸受、４６は第三太陽歯車、４７は第三ス
リーブ、４８は第三内歯歯車、４９は第三遊星歯車、５
０は４・５速クラッチハブ、５１は４・５速クラッチリ
テーナ、５２は４・５速クラッチ、５３は後退ブレー
キ、５４は一方向クラッチ、５５はフロントディファレ
ンシャル、５６は入力歯車、５７は軸受、５８は駆動
軸、５９は第一遊星歯車装置、６０は第二遊星歯車装
置、６１は第三遊星歯車装置、６２は電子制御ユニッ
ト、６３は入力軸回転数センサ、６４は第二変速機構入
力軸回転数センサ、６５は出力軸回転数センサであり、
100は油圧制御装置、101は油溜め、102は油フィルタ、1
03は油ポンプ、104は調圧弁、105は油路、106はトルク
コンバータ制御弁、107は油路、108は手動弁、109は油
路、110は油路、111〜116は電磁切換弁、117は油路、11
8は油路、119は排油ポート、120は排油路、121は排油
路、122は油路、123は油路、124は油路、125は油路、12
6は油路、127は油路、128はスプール、129はノッチ、13
0は緩衝用油路、131はアキュムレータ、132はピスト
ン、133は圧縮ばね、134は油路である。又、ＤFは第一
入力軸制御デューティ率、ＤFBは第一入力軸変速開始用
デューティ率、ＤSは第二入力軸制御デューティ率、ＫF
は比例定数、ＫSは比例定数、ＮF3は第３速時第一入力
軸回転速度、ＮF5は第５速時第一入力軸回転速度、ＮFn
は第ｎ速に変速した場合の変速機入力軸の回転速度、Ｎ
FRは実第一入力軸回転速度、ＮS5は第５速時第二入力軸
回転速度、ＮSnは変速機出力軸の回転速度に基づいて算
出される第ｎ速に変速した場合の従動歯車の回転速度、
ＮSRは実第二入力軸回転速度、ΔＮ3は第３速時第一入
力軸回転速度から実第一入力軸回転速度を減算した回転
差、ΔＮ5は第５速時第一入力軸回転速度と実第一入力
軸回転速度との回転差、ｔは同期終了予測時間、ｔ5は
第５速同期終了予測時間、ｔFは２・５速ブレーキがた
詰め時間、ｔSは４・５速クラッチがた詰め時間、ｔTF
は第一入力軸トルク伝達完了時間、ｔTSは第二入力軸ト
ルク伝達完了時間、ｔWは開放待ち時間、νFOは目標第
一入力軸回転速度変化率、νFRは実際の第一入力軸回転
速度変化率、νSOは目標第二入力軸回転速度変化率、ν
SRは第二入力軸回転速度変化率、ΔνFは目標第一入力
軸回転速度変化率と実際の第一入力軸回転速度変化率と
の差、ΔνFは第一入力軸回転速度変化率と目標第一入
力軸回転速度変化率との差、ΔνSは目標第二入力軸回
転速度変化率と実際の第二入力軸回転速度変化率との差
である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 機関に連結された流体継手と、この流体
    継手の出力軸に入力軸が連結される第一変換機構と、こ
    の第一変速機構の出力軸に入力軸が連結されると共に駆
    動輪側に出力軸が連結される第二変速機構と、前記第一
    変換機構に配設された複数の摩擦係合要素への油圧の給
    排を選択的に切り換えることにより、この第一変速機構
    の入力軸と出力軸との間の回転速度比を変更する第一油
    圧制御手段と、前記第二変速機構に配設された複数の摩
    擦係合要素への油圧の給排を選択的に切り換えることに
    より、この第二変速機構の入力軸と出力軸との間の回転
    速度比を変更する第二油圧制御手段と、これら第一油圧
    制御手段と第二油圧制御手段とにそれぞれ制御信号を出
    力する変速制御手段とを具えた車両用自動変速機の変速
    制御方法において、前記変速制御手段は、前記第一変速
    機構の入力軸の実回転速度変化率を検出するステップ
    と、前記第一変速機構の入力軸の目標回転速度変化率を
    設定するステップと、前記第二変速機構の入力軸の実回
    転速度変化率を検出するステップと、前記第二変速機構
    の入力軸の目標回転速度変化率を設定するステップと、
    前記第一変速機構の入力軸の実回転速度変化率がこの第
    一変速機構の入力軸の目標回転速度変化率となるよう
    に、前記第一油圧制御手段へ出力する制御信号を補正す
    るステップと、前記第二変速機構の入力軸の実回転速度
    変化率がこの第二変速機構の入力軸の目標回転速度変化
    率となるように、前記第二油圧制御手段へ出力する制御
    信号を補正するステップとを具えていることを特徴とす
    る車両用自動変速機の変速制御方法。
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