JPH05312262A

JPH05312262A - 車両用自動変速機の変速制御方法

Info

Publication number: JPH05312262A
Application number: JP11900892A
Authority: JP
Inventors: Kenjiro Fujita; 憲次郎藤田; Katsutoshi Usuki; 克俊臼杵
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1992-05-12
Filing date: 1992-05-12
Publication date: 1993-11-22
Anticipated expiration: 2016-03-07
Also published as: JP3142171B2

Abstract

(57)【要約】【目的】高速段（解放）側クラッチの作動油圧を解除
する一方、低速段（結合）側クラッチに供給する作動油
圧をフィードバック制御しながら、タービン回転速度Ｎ
ｔを増加させてダウンシフトを実施する車両用自動変速
機の変速制御方法において、ダウンシフト中の空走感を
防止してシフトフィーリングを良好にする。【構成】結合側クラッチの係合開始（ｃ時点）前に、
コントローラが、タービン回転速度Ｎｔが（Ｎ₂−ΔＮ
s₁）よりも減少したことを検出すると（ｂ時点）、解放
側クラッチに供給する作動油圧をフィードバック制御し
て、タービン回転速度Ｎｔの低下を抑制し、出力軸トル
クの絶対値の減少を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用自動変速機の変
速制御方法に関し、特に、エンジンの駆動状態がパワー
オフ状態におけるダウンシフトを実施する場合の変速制
御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車に搭載される自動変速機は、油圧
式多板クラッチや油圧式ブレーキ等の摩擦係合手段を多
数備えて構成され、これらのクラッチやブレーキのう
ち、作動するクラッチやブレーキをコントローラが切り
換えることで、自動変速機のシフトチェンジが実施され
る。

【０００３】例えば、自動変速機を第２速から第１速に
シフトダウンさせる場合、コントローラは、所定のプロ
グラムに従い、第２速を確立させるクラッチ（以下、解
放側クラッチという）の係合を解除すると共に、第１速
を確立させるクラッチ（以下、結合側クラッチという）
を係合させ、トランスミッション入力軸の回転速度Ｎｔ
を、その変化率（Ｎｔ）’が目標回転速度変化率に等し
くなるようにして増加させ、クラッチの所謂つかみ換え
操作を実施する。

【０００４】この場合、運転席のアクセルペダルが踏み
込まれることなく、エンジンが所謂パワーオフの状態に
あるときには、入力軸回転速度Ｎｔは増加しようとしな
い。従って、エンジンのパワーオフ状態を検出した場合
には、コントローラは、解放側クラッチの係合の急激解
除を開始した後、結合側クラッチを徐々に係合させなが
ら入力軸の回転速度Ｎｔを目標回転速度変化率に沿って
増加させる。そして、回転速度Ｎｔが第２速の同期回転
速度Ｎ₂に到達した後、コントローラは、結合側クラッ
チを完全に結合させ、ダウンシフトを実施していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の変速制御方法に係るパワーオフ状態でのダウンシフ
ト操作においては、解放側クラッチの係合の急激解除を
開始した後、結合側クラッチを徐々に係合させているの
で、これらのクラッチがともに係合を解除された状態に
なることがある。この場合には、出力軸トルクが略０と
なり、パワートレーンがニュートラル状態になって乗員
に空走感を抱かせ、シフトフィーリングが悪化するとの
問題があった。

【０００６】本発明は、上述の問題点を解決するために
なされたもので、ダウンシフト中の空走感を防止してシ
フトフィーリングを良好にするように図られた車両用自
動変速機の変速制御方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明によれば、高速段側摩擦係合手段の作動油圧を
解除する一方、低速段側摩擦係合手段に供給する作動油
圧をフィードバック制御しながら、入力軸の回転速度を
増加させてダウンシフトを実施する車両用自動変速機の
変速制御方法において、低速段側摩擦係合手段の係合開
始前に、入力軸の回転速度が所定回転速度以下に減少す
ると、高速段側摩擦係合手段に供給する作動油圧をフィ
ードバック制御して、入力軸の回転速度の低下を抑制す
るものである。

【０００８】

【作用】エンジンの駆動状態がパワーオフ状態にある場
合にダウンシフトを実施すると、低速段側摩擦係合手段
の係合開始前に、高速段側摩擦係合手段の係合が完全に
解除されて、入力軸の回転速度が減少することがある。
本発明に係る変速制御方法によれば、入力軸の回転速度
が所定回転速度以下に減少すると、高速段側摩擦係合手
段の作動油圧をフィードバック制御して当該高速段側摩
擦係合手段の伝達トルクを再び発生させ、入力軸の回転
速度の低下を抑制して所定回転速度付近に保持しながら
低速段側摩擦係合手段の係合を待つ。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。図１は、本発明に係る油圧制御方法を実施
する自動車の自動変速機の概略構成を示している。図中
符号１は、内燃エンジンを示し、このエンジン１の出力
は、自動変速機２を介して駆動輪（図示せず）に伝達さ
れる。

【００１０】自動変速機２は、トルクコンバータ４、歯
車変速装置３、油圧回路５及びコントローラ４０等より
構成されている。歯車変速装置３は、例えば、前進４段
後進１段のギヤトレインと、当該ギヤトレインのギヤ比
を切り換えて変速操作を行う多数の変速摩擦係合手段を
備えている。この変速摩擦係合手段は、例えば、油圧ク
ラッチや油圧ブレーキである。

【００１１】図２は、歯車変速装置３の部分構成図であ
り、入力軸３ａ周りには、第１駆動ギヤ３１及び第２駆
動ギヤ３２が回転自在に配置されている。また、第１駆
動ギヤ３１及び第２駆動ギヤ３２間の入力軸３ａには、
変速摩擦係合手段として油圧クラッチ３３及び３４が固
設されている。各駆動ギヤ３１及び３２は、それぞれク
ラッチ３３及び３４に係合することにより入力軸３ａと
一体に回転する。

【００１２】また、入力軸３ａと平行に配置された中間
伝達軸３５は、図示しない最終減速歯車装置を介して駆
動車軸に接続されている。この中間伝達軸３５には、第
１被駆動ギヤ３６と第２被駆動ギヤ３７が固設されてお
り、これらの被駆動ギヤ３６及び３７は、前記駆動ギヤ
３１及び３２とそれぞれ噛み合っている。従って、クラ
ッチ３３と第１駆動ギヤ３１が係合している場合には、
入力軸３ａの回転は、クラッチ３３、第１駆動ギヤ３
１、第１被駆動ギヤ３６、中間伝達軸３５に伝達され、
これにより、例えば第１速が確立される。また、クラッ
チ３４と第２駆動ギヤ３２が係合している場合には、入
力軸３ａの回転は、クラッチ３４、第２駆動ギヤ３２、
第２被駆動ギヤ３７、中間伝達軸３５に伝達され、これ
により、例えば第２速が確立される。

【００１３】第１速側のクラッチ３３が係合している状
態から、このクラッチ３３の係合を解除しながら、第２
速側のクラッチ３４を係合させることで、自動変速機２
は第１速から第２速にシフトアップする。逆に、クラッ
チ３４が係合している状態から、このクラッチ３４の係
合を解除しながら、クラッチ３３を係合させることで、
自動変速機２は第２速から第１速にシフトダウンする。

【００１４】なお、各クラッチ３３，３４は、油圧式多
板クラッチである。図３は、クラッチ３３の断面を示
し、このクラッチ３３は、多数の摩擦係合板５０を有し
ている。そして、後述する油路１４からポート５１を介
してこのクラッチ３３内に作動油が供給されると、ピス
トン５２が往動して各摩擦係合板５０を摩擦係合させ
る。一方、リターンスプリング５３により押圧されて、
ポート５１を介して油路１４内に作動油を排出させなが
ら、ピストン５２が復動すると、各摩擦係合板５０同士
の摩擦係合は解除される。

【００１５】このクラッチ３３の係合を完全に解除する
には、各摩擦係合板５０を待機位置で待機させれば良
い。待機位置では、各摩擦係合板５０間には、構造上必
要とされる所定のクリアランスが設けられている。この
ため、クラッチ３３を係合させる場合には、先ず、上述
のクリアランスを略０にする位置、即ち、摩擦係合が生
じる直前位置にまで各摩擦係合板５０を無効ストローク
だけ移動させる、所謂がた詰め操作を行う必要がある。
このため、がた詰め操作には、がた詰め時間を要する。

【００１６】なお、クラッチ３４も、このクラッチ３３
と同様に構成されており、所定のがた詰め時間を要す
る。油圧回路５は、前述した各変速摩擦係合手段の各々
に対応するデューティソレノイド弁（以下、単にソレノ
イド弁と記す）を有しており、各変速摩擦係合手段、即
ち、各クラッチやブレーキを互いに独立して操作する。
なお、各ソレノイド弁は、各クラッチやブレーキを同様
にして操作するので、クラッチ３３を操作するソレノイ
ド弁１１について図４に基づきながら説明し、他のソレ
ノイド弁についての説明は省略する。

【００１７】図４は、油圧回路５の一部を示し、油圧ク
ラッチ３３に油圧を供給できるソレノイド弁１１を備え
ている。このソレノイド弁１１は、常閉型の２位置切換
弁で、３箇所にポート１１ａ〜１１ｃを有している。第
１ポート１１ａには、オイルポンプ（図示せず）に延び
る第１油路１３が接続されている。この第１油路１３の
途中には、図示しない調圧弁等が介在されており、所定
圧に調圧された作動油圧（ライン圧）が供給されてい
る。

【００１８】また、第２ポート１１ｂには、油圧クラッ
チ３３に延びる第２油路１４が、第３ポート１１ｃに
は、図示しないオイルタンクへ延びる第３油路１５がそ
れぞれ接続されている。これら第２及び第３油路１４，
１５の途中には、それぞれ絞り１６，１７が設けられて
いる。さらに、クラッチ３３と絞り１６間の第２油路１
４の途中には、アキュームレータ１８が接続されてい
る。

【００１９】ソレノイド弁１１は、コントローラ４０に
電気的に接続されており、このコントローラ４０により
所定の周期、例えば、５０ヘルツの制御周期でデューテ
ィ比制御される。そして、ソレノイド弁１１のソレノイ
ド１１ｅが消勢されている場合には、弁体１１ｆはリタ
ーンスプリング１１ｇに押圧されて第１のポート１１ａ
と第２ポート１１ｂを遮断すると共に、第２のポート１
１ｂと第３のポート１１ｃを連通させる。一方、ソレノ
イド１１ｅが付勢されている場合には、弁体１１ｆは、
リターンスプリング１１ｇのばね力に抗してリフトし、
第１のポート１１ａと第２のポート１１ｂを連通させる
と共に、第２のポート１１ｂと第３のポート１１ｃを遮
断する。

【００２０】コントローラ４０は、図示しないＲＯＭ，
ＲＡＭ等の記憶装置、中央演算装置、入出力装置、タイ
マとして使用するカウンタ等を内蔵している。このコン
トローラ４０の入力側には、種々のセンサ、例えば、Ｎ
ｔセンサ２１，Ｎｏセンサ２２，θｔセンサ２３，セレ
クトレバー（図示せず）のポジションセンサ２４等が電
気的に接続されている。

【００２１】前記Ｎｔセンサ２１は、トルクコンバータ
４のタービン（即ち、歯車変速装置３の入力軸）の回転
速度Ｎｔを検出するタービン回転速度センサである。ま
た、前記Ｎｏセンサ２２は、図示しないトランスファド
ライブギヤの回転速度Ｎｏを検出するトランスファドラ
イブギヤ回転速度センサである。コントローラ４０は、
この回転速度Ｎｏに基づいて車速Ｖを演算することがで
きる。そして、前記θｔセンサ２３は、エンジン１の図
示しない吸気通路途中に配設されたスロットル弁の弁開
度θｔを検出するスロットル弁開度センサである。さら
に、ポジションセンサ２４は、運転席に配設されたセレ
クトレバー（図示せず）が選択している自動変速機２の
走行モードのポジションを検出するセンサである。これ
ら各センサ２１〜２４は、所定の時間周期毎に検出信号
をコントローラ４０に供給している。

【００２２】このコントローラ４０は、記憶装置に記憶
されたプログラムに従って、自動変速機２のシフトチェ
ンジを行う。つまり、コントローラ４０は、各Ｎｔセン
サ２１，Ｎｏセンサ２２、θｔセンサ２３等からの信号
を監視し続けると共に、これらの信号に基づき自動車の
走行状態に適した変速段を判断する。そして、例えば、
車速Ｖとスロットル弁開度θｔに基づき、パワーオフ状
態における第２速から第１速へのダウンシフトの必要性
を認識すると、コントローラ４０は、第２速側（解放
側）クラッチ３４と第１速側（結合側）クラッチ３３の
つかみ換え操作を実施する。

【００２３】図５は、パワーオフ状態におけるダウンシ
フトの制御手順を示し、パワーオフ状態における第２速
から第１速へのダウンシフトの必要性を認識した場合
に、コントローラ４０はこの手順を繰り返し実行する。
先ず、図５のステップＳ６０では、コントローラ４０
は、タービン回転速度Ｎｔが第１速同期回転速度Ｎ₁に
同期したか否かを判別する。具体的には、タービン回転
速度Ｎｔと第１速同期回転速度Ｎ₁との差が所定回転速
度（例えば、５０rpm ）よりも小さくなると、コントロ
ーラ４０はタービン回転速度Ｎｔと第１速同期回転速度
Ｎ₁との同期が完了したことを検出する。いま、コント
ローラ４０は、ダウンシフトの必要性を認識した直後な
ので、タービン回転速度Ｎｔと第１速同期回転速度Ｎ₁
とは同期していない。従って、ステップＳ６０の判別条
件は否定となり、コントローラ４０はステップＳ６２に
進む。

【００２４】ステップＳ６２では、判別条件（Ｎｔ＞Ｎ
₂＋ΔＮs₂）に基づいて、タービン回転速度Ｎｔの第２
速同期回転速度Ｎ₂からの同期外れを検出する。つま
り、第２速同期回転速度Ｎ₂に所定回転速度ΔＮs₂（例
えば、５０rpm ）を加えた回転速度よりも、タービン回
転速度Ｎｔが大きくなると、コントローラ４０はこの同
期外れを検出する。上述したように、コントローラ４０
がダウンシフトの必要性を認識した直後なので、この判
別条件は否定となり、コントローラ４０はステップＳ６
４に進む。

【００２５】ステップＳ６４では、コントローラ４０
は、各クラッチ３３，３４の同期外れ前操作を行う。具
体的に説明する。図７中ａ時点において、パワーオフ状
態における第２速から第１速へのダウンシフトの必要性
を認識すると、コントローラ４０は、解放側クラッチ３
４に作動油圧を供給するソレノイド弁（以下、解放側ソ
レノイド弁と称す）のデューティ率を、先ず０％に設定
し、所定時間の経過後に所定デューティ率に設定する。
従って、図７に示すように、解放側クラッチ３４の作動
油圧は急激に減少した後、所定の圧力値で保たれ、これ
により、解放側クラッチ３４は係合が急激に解除された
後、待機位置で保持される。

【００２６】そして、解放側クラッチ３４の係合解除が
終了すると、結合側クラッチ３３に作動油圧を供給する
ソレノイド弁（以下、結合側ソレノイド弁と称す）１１
をデューティ率１００％で所定時間だけ駆動してクラッ
チ３３のがた詰め操作を行い、このがた詰め操作が図中
ｃ時点において完了した後には、タービン回転速度変化
率（Ｎｔ）’が所定目標変化率に等しくなるように、結
合側ソレノイド弁１１のデューティ率をフィードバック
制御しながら、結合側クラッチ３３を徐々に結合させて
タービン回転速度Ｎｔを増加させる。そして、このルー
チンを繰り返し実行しながら、タービン回転速度Ｎｔが
第２速同期速度Ｎ₂から外れるのを待つ。

【００２７】このとき、各クラッチ３３，３４がともに
係合解除されている状態が発生することで、図７中２点
鎖線で示すように、タービン回転速度Ｎｔが減少して所
謂逆スリップ現象が発生することがあるが、本実施例に
おいては、後述する図６のルーチンを実行して逆スリッ
プ現象の発生を防止する。タービン回転速度Ｎｔが第２
速同期速度Ｎ₂から外れたことを検出すると（ｄ時
点）、即ち、ステップＳ６２の判別条件を満たすと、コ
ントローラ４０は、解放側ソレノイド弁のデューティ率
を０％に設定して解放側クラッチ３４の係合を完全に解
除する（ステップＳ６６）と共に、前述のフィードバッ
ク制御を続けて結合側クラッチ３３を徐々に結合させ
る。これにより、タービン回転速度Ｎｔは、所定目標変
化率に沿って増加する。

【００２８】そして、タービン回転速度Ｎｔが第１速同
期速度Ｎ₁に同期したことをコントローラ４０が検出す
ると（図７中ｅ時点）、ステップＳ６０の判別条件が肯
定となるので、当該コントローラ４０はステップＳ７０
に進んで、解放側ソレノイド弁のデューティ率を０％に
設定して解放側クラッチ３４の係合を完全に解除すると
共に、結合側ソレノイド弁１１のデューティ率を１００
％に設定して結合側クラッチ３３を完全に係合させる。
この後、このルーチンを終了して、パワーオフ状態にお
ける第２速から第１速へのダウンシフトが完了する。

【００２９】一方、上述したように、パワーオフ状態に
おける第２速から第１速へのダウンシフト途中で、各ク
ラッチ３３，３４の係合がともに解除されて逆スリップ
現象が発生した場合には、コントローラ４０は図６のル
ーチンを実行してタービン回転速度Ｎｔの減少を抑え
る。つまり、コントローラ４０は、パワーオフ状態にお
けるダウンシフトの必要性を認識すると、図５のルーチ
ンと同様に、図６のルーチンを繰り返し実行して逆スリ
ップ現象の発生を監視する。

【００３０】図６のステップＳ８０では、図５のステッ
プＳ６２と同様に、判別条件（Ｎｔ＞Ｎ₂＋ΔＮs₂）に
基づいて、タービン回転速度Ｎｔの第２速同期回転速度
Ｎ₂からの同期外れを検出する。コントローラ４０がダ
ウンシフトの必要性を認識した直後では、この判別条件
は否定となり、従って、コントローラ４０はステップＳ
８２に進む。

【００３１】ステップＳ８２では、コントローラ４０は
フラグＦＬＧが既に値１に設定されているか否かを判別
する。このルーチンの初回の実行では、フラグＦＬＧは
リセットされており、コントローラ４０はステップＳ８
４に進む。ステップＳ８４では、判別条件（Ｎｔ＜Ｎ₂
−ΔＮs₁）に基づいて逆スリップ現象の発生を検出す
る。つまり、第２速同期回転速度Ｎ₂から所定回転速度
ΔＮs₁（例えば、５０rpm ）を減じた回転速度よりも、
タービン回転速度Ｎｔが小さくなると、コントローラ４
０は逆スリップ現象の発生を検出する。コントローラ４
０がダウンシフトの必要性を認識した直後では、この判
別条件は否定となり、従って、コントローラ４０はステ
ップＳ８６に進んでフラグＦＬＧを値０に設定した後、
このルーチンを終了する。

【００３２】一方、上述したようにタービン回転速度Ｎ
ｔが減少して、ステップＳ８４の判別条件が肯定になる
と（図７中ｂ時点）、コントローラ４０はステップＳ９
０、Ｓ９２を実行して解放側ソレノイド弁のフィードバ
ック制御を行う。具体的に説明すると、ステップＳ９０
では、タービン回転速度Ｎｔを回転速度（Ｎ₂−ΔＮ
s₁）に等しくすることができる、解放側ソレノイド弁の
デューティ率Ｄを決定する。コントローラ４０は、例え
ば、回転速度Ｎｔと（Ｎ₂−ΔＮs₁）との偏差ΔＮを演
算し、この偏差ΔＮに応じたデューティ率Ｄを決定す
る。このデューティ率Ｄの決定方法については、特に限
定されず、従来公知のＰＩＤ法により設定しても良い。
そして、ステップＳ９２では、この解放側ソレノイド弁
をデューティ率Ｄで駆動する。これにより、タービン回
転速度Ｎｔが回転速度（Ｎ₂−ΔＮs₁）の付近に保持さ
れ、図７中２点鎖線で示すように、出力軸トルクが０に
なることを防止する。

【００３３】この後、コントローラ４０は、ステップＳ
９４に進んでフラグＦＬＧに値１を設定し、このルーチ
ンを終了する。そして、次のこのルーチンの実行では、
フラグＦＬＧが値１に設定されていることから、コント
ローラ４０はステップＳ８２からＳ９０に進み、上述し
た解放側ソレノイド弁のフィードバック制御を行う。こ
のフィードバック制御は、図７中ｂ時点からｄ時点まで
の区間において継続される。

【００３４】一方、図中ｃ時点において、結合側クラッ
チ３３の係合が実際に開始されると、タービン回転速度
Ｎｔが増加し始める。そして、図中ｄ時点において、こ
の回転速度Ｎｔが（Ｎ₂＋ΔＮs₂）よりも大きくなる
と、ステップＳ８０の判別条件が肯定となり、コントロ
ーラ４０はステップＳ８６に進んでフラグＦＬＧをリセ
ットした後、このルーチンの実行を終了する。

【００３５】また、図中ｄ時点以降においては、タービ
ン回転速度Ｎｔは所定の目標変化率に沿って増加するの
で、ステップＳ８０の判別条件は常に肯定となり、従っ
て、ｅ時点においてタービン回転速度Ｎｔと第１速回転
速度Ｎ₁との同期完了を検出してこのダウンシフトが終
了するまで、コントローラ４０はステップＳ８６を繰り
返し実行するにとどまる。

【００３６】なお、本実施例においては、パワーオフ状
態における第２速から第１速へのダウンシフト制御につ
いて説明したが、ダウンシフトの態様については第２速
から第１速へのダウンシフトに限るものではないことは
勿論である。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、低
速段側摩擦係合手段の係合開始前に、入力軸の回転速度
が所定回転速度以下に減少すると、高速段側摩擦係合手
段に供給する作動油圧をフィードバック制御して、入力
軸の回転速度の低下を抑制するので、パワーオフ状態に
おけるダウンシフト途中に出力軸トルクの絶対値が減少
することを抑え、乗員が所謂空走感を抱くことを防止し
てシフトフィーリングの向上を図ることができるという
優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る変速制御方法が実施される車両用
自動変速機の概略構成図である。

【図２】図１の歯車変速装置内のギヤトレインの一部を
示す概略構成図である。

【図３】図２のクラッチを示す断面図である。

【図４】図２及び図３のクラッチを操作する油圧回路の
一部を示す概略構成図である。

【図５】図１及び図４に示すコントローラにより実行さ
れる、エンジンのパワーオフ状態における第２速から第
１速へのダウンシフトルーチンの制御手順を示す流れ図
である。

【図６】図１及び図４に示すコントローラにより実行さ
れる、逆スリップ現象防止ルーチンの制御手順を示す流
れ図である。

【図７】タービン回転速度Ｎｔと各クラッチの作動油圧
等の変化の関係を示す図である。

【符号の説明】

１エンジン２自動変速機３歯車変速装置５油圧回路１１ソレノイド弁３３第２速側クラッチ３４第３速側クラッチ４０コントローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高速段側摩擦係合手段の作動油圧を解除
する一方、低速段側摩擦係合手段に供給する作動油圧を
フィードバック制御しながら、入力軸の回転速度を増加
させてダウンシフトを実施する車両用自動変速機の変速
制御方法において、低速段側摩擦係合手段の係合開始前に、入力軸の回転速
度が所定回転速度以下に減少すると、高速段側摩擦係合
手段に供給する作動油圧をフィードバック制御して、入
力軸の回転速度の低下を抑制することを特徴とする車両
用自動変速機の変速制御方法。