JPH11201272A

JPH11201272A - 自動変速機の変速制御装置

Info

Publication number: JPH11201272A
Application number: JP10002521A
Authority: JP
Inventors: Hiroatsu Endou; 弘淳遠藤; Hidehiro Oba; 秀洋大場
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-01-08
Filing date: 1998-01-08
Publication date: 1999-07-27

Abstract

(57)【要約】【課題】クラッチツウクラッチ変速において、変速シ
ョックを低減させる。【解決手段】係合側クラッチの油圧を増加させ、イナ
ーシャ相開始と同時に該係合側クラッチの油圧を入力軸
回転速度が所定の態様で変化するようにフィードバック
制御を行うときに、フィードバック制御の初期値として
フィードバック制御の開始される直前における指示値を
所定量下げた値を用いることにより、変速ショックを緩
和する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、係合側クラッチの
油圧を増加させることによってイナーシャ相を開始さ
せ、該イナーシャ相の開始の検出後、前記係合側クラッ
チの油圧を自動変速機の入力軸回転速度が所定の態様で
変化するように、フィードバック制御する自動変速機の
変速制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車では、自動変速機の変速制
御装置や車両の制動装置（ＡＢＳ、ＴＲＣあるいはＶＳ
Ｃ制御）等の制御を油圧を用いて行っており、様々な油
圧制御機器や、それを制御する制御装置が開発されてい
る。

【０００３】一般に、自動変速機を搭載する車両は、エ
ンジンから出力された回転出力トルクを流体を内蔵する
トルクコンバータを介して、その回転出力トルクを自動
変速機に伝達する。

【０００４】自動変速機は、遊星歯車機構の各部材の固
定状態と回転状態を切換えることによって変速を行う。
このときに、動力（回転出力トルク）を伝達する際に係
合側クラッチと解放側クラッチ等の摩擦係合要素の油圧
の制御を適切に行わないと、出力軸トルクが落ち込んだ
り、エンジンが吹き上がったりすることにより、変速シ
ョックが大きくなる。

【０００５】特開平６−３４１５３５号の公報には、ク
ラッチツウクラッチ変速の際にトルク相では、係合側ク
ラッチの油圧は予め運転状態等にて設定された設定値に
基づいて制御し、その後のイナーシャ相では、自動変速
機の入力軸回転速度が目標値になるように、係合側クラ
ッチの油圧をリニアソレノイドバルブを用いてフィード
バック制御を実行している。

【０００６】しかしながら、リニアソレノイドバルブを
用いるためには、電子制御装置からのデジタル信号をア
ナログ信号に変換しなければならない等、装置構成が複
雑となり、コストもかかるため、近年では電子制御装置
からのデジタル信号でそのまま制御できるデューティソ
レノイドバルブが広く用いられるようになってきてい
る。

【０００７】即ち、所定のデューティパルス周期でオン
とオフを繰り返すデューティパルスに応じた油圧を発生
するデューティソレノイドバルブを備え、各デューティ
パルス周期におけるデューティパルスのオン時間とオフ
時間の割合を制御することによって、被制御油圧をデュ
ーティ制御する油圧制御機器が開発されている。

【０００８】ところで、前記特開平６−３４１５３５号
の公報で開示された装置を含め、従来の装置において
は、イナーシャ相の開始から始められるフィードバック
制御における係合側クラッチ油圧の初期の値（油圧初期
値）が、トルク相で行っていた予め設定された設定値に
基づいた値（直前の指示値）と同じ値で制御が開始され
ている。これは制御の連続性を確保するために必須のこ
とと考えられていたためである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、発明者
らの研究の結果、イナーシャ相開始と同時に行われるフ
ィードバック制御の初期値において、これを直前の値と
同じに設定すると、むしろ制御が不適正になることがわ
かった。即ち、油圧の応答の遅れ等により、指示した値
と実際の油圧値との間には若干の開きが発生しており、
又、後述する理由により却って適正な設定値ではなくな
ってイナーシャ相でのフィードバック制御が良好に行わ
れないことがわかった。

【００１０】又、前記「直前の指示値」による油圧を、
イナーシャ相開始時のタービン回転速度に応じて学習補
正する技術も提案されているが、この学習制御をクラッ
チツウクラッチ制御に適用した場合、該「直前の指示
値」による油圧を、学習補正によって変更すると、クラ
ッチのつかみ替えのタイミングのそのものがずれてしま
うことがわかった。

【００１１】本発明は、このような知見に基づいてなさ
れたものであって、特に係合側クラッチにおけるフィー
ドバック制御を適正化することによって、出力軸トルク
を安定させ、変速ショックの低減を実現すると共に、ク
ラッチツウクラッチの変速においてもクラッチのつかみ
替えタイミングをずらすことなく、スムーズな変速を可
能とする自動変速機の変速制御装置を提供することをそ
の課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、係合側クラッチの油圧を増加させることによってイ
ナーシャ相を開始させ、該イナーシャ相の開始の検出
後、前記係合側クラッチの油圧を自動変速機の入力軸回
転速度が所定の態様で変化するように、フィードバック
制御する自動変速機の変速制御装置において、該フィー
ドバック制御の開始時点における初期値として、該フィ
ードバック制御の開始される直前における指示値より所
定量下げた値を用いる手段と、を備えたことにより、上
記課題を解決したものである。

【００１３】請求項２に記載の発明は、前記フィードバ
ック制御の開始時点における初期値を下げる前記所定量
を、前記フィードバック制御開始時点から所定時間経過
後における、前記自動変速機の入力軸回転速度の変化態
様に応じて学習補正することにより、製品間のばらつき
等に拘らず、変速開始時の油圧の最適化が図れる。

【００１４】請求項３に記載の発明は、更に、解放側ク
ラッチと係合側クラッチの掴み替えのタイミングを当初
タイアップ気味に設定しておき、学習によって該タイア
ップの度合を低減してゆく学習システムを備え、該学習
システムの学習進度が低いときほど、前記所定量を大き
く設定することにより、掴み替えタイミング学習初期で
の変速ショックを低減することができ、少ない学習回数
でスムーズな変動が可能になる。

【００１５】請求項４に記載の発明は、更に、当該変速
の終了直前を検出する終了直前判定手段を備え、該判定
手段が変速の終了直前を検出後、前記フィードバック制
御を、それから変速終了後に亘る所定時間継続すること
により、クラッチの係合終了時の変速ショックを低減す
ることができる。

【００１６】請求項５に記載の発明は、更に、前記係合
側クラッチの入力トルクを検出する手段と、前記係合側
クラッチの油圧のフィードバック制御中に、該クラッチ
の入力トルクが変化したことが検出された場合に、前記
フィードバック制御の指示値を、該クラッチの入力トル
クに応じて可変とする手段と、を備えたことにより、変
速中にアクセル操作が発生した場合の変速特性の設定自
由度を大きくすることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。

【００１８】以下に説明する実施形態は、クラッチ係合
圧をデューティソレノイドバルブにより制御することに
よって、クラッチ・ツウ・クラッチ制御を行う自動変速
機の変速制御装置に関する。

【００１９】図８は、本発明の一実施形態に係る自動変
速機の変速制御装置の概略構成図である。ここでは、パ
ワーオンアップシフトの例を示す。

【００２０】この自動変速機は、トルクコンバータ２及
び変速部４を備える。トルクコンバータ２は、図示せぬ
エンジン出力軸１０と連結されたポンプ１２と、一方向
クラッチ１４により変速機のケース１５に連結されたス
テータ１６及びタービン１８を含む。タービン１８は変
速機の入力軸２０と連結され、変速機の入力軸２０は、
ハイギヤクラッチＣＨ（高速段側クラッチ）を介してハ
イギヤ対２２に連結されると共に、ローギヤクラッチＣ
Ｌ（低速段側クラッチ）を介してローギヤ対２４に連結
されている。ハイギヤ対２２は駆動側ギヤ２２ａと従動
側ギヤ２２ｂとからなり、ローギヤ対２４は駆動側ギヤ
２４ａと従動側ギヤ２４ｂとからなる。

【００２１】各ギヤ対２２、２４の従動側ギヤ２２ｂ、
２４ｂは変速機の出力軸２６に連結され、常時同一回転
をしている。

【００２２】各クラッチＣＨ、ＣＬの解放あるいは係合
は、油圧制御装置３０内のデューティソレノイドバルブ
（後述）がコンピュータ４０からの指令に基づいて駆動
されることによって実行される。コンピュータ４０に
は、各種センサ群５０からの信号、例えば車速センサ５
１からの車速信号（出力軸２６の回転速度の信号）、ス
ロットルセンサ５２からのスロットル開度信号（アクセ
ル開度信号：エンジン負荷信号）、シフトポジションス
イッチ５３からのシフトポジション信号、ブレーキスイ
ッチ５４からのフットブレーキ信号等の基本的な信号の
他に、入力軸速度センサ５５からの変速機入力軸２０の
回転速度（タービン回転速度）ＮＴの信号や油温センサ
５６からの油温検出信号等が入力されている。

【００２３】図９に、ハイギヤクラッチＣＨの油圧制御
回路を示す。なお、ローギヤクラッチＣＬの構造も基本
的にはこれと同一である。この実施形態では、パワーオ
ンアップシフト（運転者がアクセルペダルを踏んで加速
している際に行われるアップシフト）のクラッチ・ツウ
・クラッチ制御に本発明を適用している。この場合ハイ
ギヤクラッチＣＨが係合側クラッチ、ローギヤクラッチ
ＣＬが解放側クラッチとなるが、パワーオフ・アップシ
フトやパワーオフ・ダウンシフトにも本発明は適用でき
る。更には解放側のクラッチの代わりにワンウェイクラ
ッチを用いたタイプの自動変速機にも適用することがで
きる。

【００２４】コンピュータ４０によって制御されるデュ
ーティソレノイドバルブ６０（６０ｈ、６０ｌ）には、
油路Ｌ１よりライン圧ＰＬが導入される。デューティソ
レノイドバルブ６０は、そのデューティパルス周期にお
けるオン信号、オフ信号の割合に応じて、油路Ｌ２から
ローギヤクラッチＣＬの油圧室６２へライン圧ＰＬを導
入すると共に、油路Ｌ３からドレンする。

【００２５】ハイギヤクラッチＣＨあるいはローギヤク
ラッチＣＬは、多板式クラッチであり、油圧室６２に油
圧ＰｈｉあるいはＰｌｏが導入されるとピストン６３が
移動し、クラッチ板６６が押圧された結果、該クラッチ
板６６と相手側のクラッチ板６８が係合する構成とされ
ている。なお、油路Ｌ２にはアキュムレータ７０が設け
られている。

【００２６】ここで、ピストン６３が移動してクラッチ
板６６が相手側のクラッチ板６８に接触するまでの空走
期間は、いわば無駄時間に相当するものであるため、こ
の期間をできるだけ短くするために変速初期にデューテ
ィソレノイドバルブ６０にデューティ比１００％の信号
（完全油圧供給指令）を所定時間Ｔ0 だけ出力する。こ
れがいわゆる「ファーストクイックフィル」と呼ばれる
操作である。

【００２７】本発明は、ハイギヤクラッチＣＨとローギ
ヤクラッチＣＬの油圧の制御を適正に行うことによって
クラッチツウクラッチ変速をよりスムーズに行うように
する。

【００２８】図１は、アップシフトの変速タイムチャー
トである。このタイムチャートは高速段側デューティ比
ＳＣＤＵＨ（ハイギヤクラッチＣＨの油圧制御のための
デューティソレノイドバルブ６０（６０ｈ）へ出力する
デューティ比）と、低速段側デューティ比ＳＣＤＵＬ
（ローギヤクラッチＣＬの油圧制御のためのデューティ
ソレノイドバルブ６０（６０ｌ）へ出力するデューティ
比）と、タービン回転速度ＮＴ（＝変速機入力回転速
度）と出力軸トルクＴＯと、係合側クラッチの入力軸と
出力軸の相対回転速度ＮＤＥＦ（以後、入出力軸相対回
転速度という）との相互の関係を示している。

【００２９】図のＡで示す部分がファーストクイックフ
ィルに相当しており、デューティ比が１００％とされる
ことによりハイギヤクラッチＣＨにライン圧が１００％
供給される。なお、デューティ比が０％のときは各クラ
ッチＣＨ、ＣＬの油圧はドレンされる。

【００３０】但し、回路構成によっては、デューティ比
が１００％のときに完全ドレン、０％のときに完全供給
とされることもある。これはオン（１００％）、オフ
（０％）に対するドレンポートと供給ポートとの対応が
逆になっているときに生じるもので、この場合はデュー
ティ比を０％とすることによってファーストクイックフ
ィルが実現される。

【００３１】このクラッチツウクラッチアップシフト
は、ハイギヤクラッチＣＨが解放、ローギヤクラッチＣ
Ｌが係合の状態から、ハイギヤクラッチＣＨが係合、ロ
ーギヤクラッチＣＬが解放の状態に切換えることにより
実現される。

【００３２】時刻ｔ0 において、このアップシフトを実
行すべき走行状態であると判断されると、公知の多重変
速に対処するためのタイマＴ1 が経過した後、時刻ｔ1
において低速段側デューティ比ＳＣＤＵＬを５０％程度
の値（Ｐlo1 ）に低下させる指令を出す（変速制御開始
指令）。

【００３３】ローギヤクラッチＣＬの油圧はしばらくこ
の約５０％の値（Ｐlo1 ）を維持する。一方、ハイギヤ
クラッチＣＨは、時刻ｔ2 までデューティ比０％を維持
し、時刻ｔ2 からファーストクイックフィルを開始する
べくデューティ比１００％の状態にする。時刻ｔ1 から
ｔ2 まで時間Ｔs だけデューティ比０％を維持するの
は、次の理由による。クラッチツウクラッチに関わる２
つのクラッチ圧を独立に制御するタイプの自動変速機に
おいては、ハイギヤクラッチＣＨとローギヤクラッチＣ
Ｌの同時係合によるダブルロック状態（調圧ソレノイド
のフェイル等で発生する）を回避するために、通常ダブ
ルロック防止用のフェイルセーフバルブが設けられてい
る。このフェイルセーフバルブは、一方のクラッチ圧が
所定値以下にならない限り、他方（もう一方）のクラッ
チへのアプライ（油圧供給）を禁止する構成となってい
る。従って、変速開始時点で先ずローギヤクラッチＣＬ
のクラッチ圧が所定値以下になるのを待ってからハイギ
ヤクラッチＣＨのクラッチ圧のファーストクイックフィ
ルを開始する必要があり、この待ち時間のためにｔ1か
らｔ2 の間は高速段側デューティ比ＳＣＤＵＨを０％と
している。

【００３４】ファーストクイックフィルは、ここではタ
イマセットした所定時間Ｔ0 だけ作動させる。ファース
トクイックフィルが終了したら高速段側デューティ比Ｓ
ＣＤＵＨは、該ハイギヤクラッチＣＨが容量をもたない
程度のレベルＰｈi1に一旦落としておき、時刻ｔ3 から
高速段側デューティ比ＳＣＤＵＨを漸次上昇させる。ロ
ーギヤクラッチＣＬは、これを解放させるためのデュー
ティ比の低下を時刻ｔ4 から開始する。

【００３５】このときに、エンジンが吹き上がる状態
（図示せず）が発生した場合には、それに基づいて低速
段側デューティ比ＳＣＤＵＬをフィードバック制御し、
エンジンの吹き上がってしまう状態や、２つのクラッチ
が同時に係合する状態にならないようにする。やがて、
ハイギヤクラッチＣＨは、徐々に容量を持っていくよう
になり、時刻ｔ5 で、高速段側デューティ比ＳＣＤＵＨ
を一旦、Ｐhi２に維持しておく。なお低速段側デューテ
ィ比ＳＣＤＵＬは、ハイギヤクラッチＣＨの係合が進ん
でエンジン吹きが収束した時刻ｔ6 で０％（完全ドレ
ン）とする。

【００３６】ハイギヤクラッチＣＨは、時刻ｔ7 でター
ビン回転速度ＮＴが低速段側同期回転速度より所定値γ
より小さく（差が所定値γ以上に）なったことにより、
イナーシャ相が開始されたと検出されると、（本発明に
係る）フィートバック制御を開始する。このフィードバ
ック制御によりタービン回転速度ＮＴが、高速段同期回
転速度付近になるまで所定の速度で低下するように、高
速段側デューティ比ＳＣＤＵＨが上昇してゆく。

【００３７】ここで、図１におけるフィードバック制御
区間（期間Ｔ2 ）のＶ部の拡大図を図５に示す。

【００３８】従来は、係合側クラッチ（この場合、パワ
ーオン・アップシフト変速なので高速段側クラッチＣ
Ｈ）の入出力軸相対回転速度ＮＤＥＦが零（時刻ｔ11）
になる前にフィードバック制御を終了している。つま
り、図５で示すように、入出力軸相対回転速度ＮＤＥＦ
が所定値β以下になったことが検出されたときにフィー
ドバック制御を終了させている。本来は、入出力軸相対
回転速度ＮＤＥＦが丁度零（時刻ｔ11）と判定される時
点で、フィードバック制御を終了させるのが好ましい。
しかし、入出力軸相対回転速度ＮＤＥＦが零になるまで
フィードバック制御を行うように構成した場合は、制御
機器の精度上、検出装置が入出力軸相対回転速度ＮＤＥ
Ｆが零であることを判定することは現実には難しく、例
えば互いに入出力軸が安定した回転速度（収束値）に達
していながらも、検出装置（センサ類）のわずかな検出
誤差により入出力軸相対回転速度ＮＤＥＦが零と判定さ
れない状態が続き、フィードバック制御の終了判定がさ
れない事態が発生してしまうことがある。そのため、従
来は高速段側デューティ比ＳＣＤＵＨ（クラッチ圧の指
示値）のフィードバック制御が、いつまでも継続されて
しまってハイギヤクラッチＣＨがいつまでも係合できな
い状態となることを防止するため、係合側クラッチの入
出力軸回転速度ＮＤＥＦが所定値β以下になったことが
検出された時点でフィードバックを終了させていた。

【００３９】このため従来ではフィードバック制御終了
後は運転状態や予め設定された値により見込み制御され
ている。そのためこの設定された値が適切でないと、例
えば、破線で示すように出力軸トルクＴＯが急激に盛り
上がり、変速ショックを与えていた。

【００４０】本実施形態においては、フィードバック制
御の終了時点付近に、出力軸トルクＴＯを急激に盛り上
がらせないようにするために、入出力軸相対回転速度Ｎ
ＤＥＦが所定値βとなる時点（時刻ｔ10）で係合側クラ
ッチの係合終了直前の判定を行い、更に、その判定から
係合終了時点後に亘る所定時間Ｔ3 が経過する時点（時
刻ｔ12）までフィードバック制御を継続させるようにす
る。こうして、入出力軸相対回転速度ＮＤＥＦが零にな
る前に必ず通過する所定値β（従来と同様）以下となっ
た時点（時刻10）から、所定時間Ｔ3 を経過するまでフ
ィードバック制御を継続することにすることにより、完
全に係合が終了するまで確実にきめ細かな制御を実行す
ることが可能となり、出力軸トルクＴＯが急激に盛り上
がることを防止でき、クラッチ係合終了時の変速ショッ
クが低減され、スムーズな変速を実現できる。なお、ハ
イギヤクラッチＣＨが係合する瞬間はショックが発生し
易いが、今日の油圧機器の応答性ならば十分に対応可能
である。この場合、フィードバック制御の目標値が係合
完了の時点（時刻ｔ11）で折れ線とならないように配慮
すれば一層ショックを低減できる。

【００４１】図１に戻る。時刻ｔ12において、フィード
バック制御が終了した後に、更に所定時間Ｔ5 （ドレン
完了タイマ）が経過した時刻ｔ13をもって変速完全終了
時と判断する。以後は高速段側デューティ比ＳＣＤＵＨ
を１００％、低速段側デューティ比ＳＣＤＵＬを０％に
固定する。以上でクラッチツウクラッチ変速を終了す
る。

【００４２】ここで図１のII部の拡大図を図２に示す。

【００４３】フィードバック制御を開始する以前は公知
のトルク相制御を行っており、予め設定された設定値
や、運転条件等に応じてマップ等で設定された値により
制御されている。その後に、入出力軸相対回転速度ＮＤ
ＥＦが下がり始めてイナーシャ相が開始され、該イナー
シャ相が開始されたことが検出された後に該入出力軸相
対回転速度ＮＤＥＦ（入力軸回転速度と同義）に基づい
て、クラッチ圧指示値（高速段側デューティ比）ＳＣＤ
ＵＨをフィードバック制御することを開始する。その場
合にもしフィードバック制御の初期値を直前の指示値の
ままとしておくと破線で示すように入出力軸相対回転速
度ＮＤＥＦがフィードバック制御の開始初期に目標より
早く低下してしまうことが発生する。

【００４４】この第１の原因として、次のようなことが
挙げられる。

【００４５】イナーシャ相が開始されるまで、高速段
（係合）側クラッチは入力トルクを持ち得るぎりぎりの
状態になるようにその高速段側デューティ比ＳＣＤＵＨ
が制御されるのが理想である。しかし、現実として、高
速段側クラッチが「丁度」容量を持ち得る状態になるよ
うに高速段側デューティ比ＳＣＤＵＨを設定しておく
と、待機時の油圧（Ｐhi２）のばらつきにより、所定値
に到達できずにいつまでも変速（イナーシャ相）が開始
されない恐れがある。そのため、高速段側デューティ比
ＳＣＤＵＨはこれより若干高めに設定し、「確実にイナ
ーシャ相が開始できる」（所定量以上の容量をもてる）
状態で待機する必要がある（図２のＣ部で示すＳＣＤＵ
Ｈ１）。

【００４６】しかしながら一度イナーシャ相が開始して
しまえば、この確実に開始できる油圧は最適な油圧（図
２のＤ部で示すＳＣＤＵＨ２）に対して当然に高過ぎる
油圧ということになる。

【００４７】従って、従来はイナーシャ相が開始された
後のフィードバック制御の初期値が高すぎるために、入
出力軸相対回転速度ＮＤＥＦは破線のような特性を示し
てしまい、出力軸トルクＴＯも破線のように盛り上がっ
てしまっていた（Ｅ部）。そのため変速ショックが大き
くなり、更には、油圧を安定させるために、フィードバ
ック制御に長時間を要してしまい、結果的に、変速時間
を長くしてしまっていた。

【００４８】そこで、本実施形態では出力軸トルクＴＯ
の急な立ち上がりを防止するために、イナーシャ相開始
直後は、高速段側クラッチを係合し得るのに十分な少し
でも低い値に設定し、係合し得るぎりぎりの油圧で係合
させるように制御するようにする。

【００４９】即ち、イナーシャ相が開始が検出された時
刻ｔ7 でフィードバック制御を開始する際の指示値（初
期値）をフィードバック制御が開始される直前における
指示値より下げるようにする。

【００５０】その結果、実線のように、目標どおりの
（理想的な）フィードバック制御を開始するための油圧
値に戻すことによりフィードバック制御開始時の入出力
軸相対回転速度ＮＤＥＦの低下や、急激な出力軸トルク
ＴＯの盛り上がりを抑制することができる。

【００５１】一方、入出力軸相対回転速度ＮＤＥＦがフ
ィードバック制御を開始初期に目標より速く低下してし
まう第２の原因として、「油圧の応答の遅れ」が考えら
れる。これは、指示した値に対して実際の油圧が遅れて
追従してくるため差が発生してしまうためである。

【００５２】ここで、便宜上同じ図２を利用して説明す
ると、フィードバック制御の開始時点におけるクラッチ
圧指示値（高速段側デューティ比）ＳＣＤＵＨをＳＣＤ
ＵＨ１（図２のＣ部）とすると、油圧の応答遅れが発生
したときに、実際の油圧は（図２のＤ部で示すように）
ＳＣＤＵＨ２であるとする。その時の油圧差（ＳＣＤＵ
Ｈ１−ＳＣＤＵＨ２）をαとすると、この油圧差αは、
目標値より実値がαだけ低いことを意味することになる
ため、ハイギヤクラッチＣＨを係合方向に向かわせる働
きをしてしまい、急激な出力軸トルクＴＯが発生してし
まう原因となると考えられる。

【００５３】そこで、本発明の実施形態では上記第１、
第２の原因を考慮してフィードバック制御の初期値とし
て、該フィードバック制御の開始される直前における指
示値（高速段側デューティ比ＳＣＤＵＨ）を所定量αだ
け下げた値を与えることにより、出力軸トルクＴＯの急
激な盛り上がり（Ｅ部）を防ぎ、クラッチ係合開始時で
の変速ショックを低減する。

【００５４】なお、ここでいうフィードバック制御開始
時の油圧の指示値を下げる所定量α（低減量α）を設定
するにあたって、前記第１の原因と第２の原因とを分け
て考える必要はなく、フィードバック制御により安定し
て入力軸相対回転速度ＮＤＥＦが低下できるように予め
実験等で得られた値を与えてもよいし、又、運転状況に
応じてマップ等によって与えてもよい。このようにし
て、フィードバック制御の初期値（油圧指示値）を直前
の指示値より下げ、特にイナーシャ相開始直後における
フィードバック制御が安定して実行できるように設定す
る。

【００５５】図３は、低減量αをフィードバック制御開
始時点から所定時間Ｔ6 経過後における自動変速機の係
合側クラッチの入力軸回転速度Ｎinの変化態様に応じて
決定する（学習する）制御法を示している。

【００５６】入力軸回転速度Ｎinの変化の態様とは、こ
こでは、フィードバック制御開始時点（時刻ｔ7 ）から
所定時間Ｔ6 が経過するまでの間の、入力軸回転速度Ｎ
inの変化量もしくはその勾配を表している。その入力軸
回転速度Ｎinの変化量もしくはその勾配のどちらか一方
を利用し、その変化の割合や傾きによってフィードバッ
ク開始時の低減量αを設定し、学習補正をする。

【００５７】なお、低減量αを設定する際に、前記変化
の割合や傾きに応じてマップ等を与えてもよい。

【００５８】ここで、図３について、更に詳しく説明す
る。

【００５９】フィードバック制御が開始（時刻ｔ7 ）さ
れてから、所定時間Ｔ6 経過後における係合側クラッチ
の入力軸回転速度Ｎinの変化量（の例）を図３で示すよ
うに、ΔＮin1 、ΔＮin2 、ΔＮin3 とし、その勾配を
それぞれθ1 、θ2 、θ3 とする。この場合、係合側ク
ラッチのクラッチ圧指示値（高速段側デューティ比ＳＣ
ＤＵＨ）の低減量αは図のようにそれぞれα1 、α2 、
α3 とされる。

【００６０】今、指示値の低減量をα2 としたときに、
係合側クラッチの入力軸回転速度Ｎinのフィードバック
制御開始時点（時刻ｔ7 ）から所定時間Ｔ6 経過後の変
化量がΔＮin2 （勾配θ2 ）となり、出力軸トルクは太
線で示したような（適正値である）ＴＯ２になるとす
る。この場合に、入力軸回転速度Ｎinの変化量（傾き）
がΔＮin2 （θ2 ）に比べて大きいΔＮin3 （θ3 ）で
あったと検出されたときは、入力軸回転速度Ｎinが速く
減少していることであるため、ハイギヤクラッチ（係合
側クラッチ）ＣＨの係合が速すぎる、即ち低減量αが小
さすぎたということになる。その結果、出力軸トルクＴ
Ｏは太線のＴＯ２に比べ急速に上昇するＴＯ３のように
なる傾向となる。そのため、この場合には出力軸トルク
ＴＯが太線のＴＯ２のように滑らかにするべく、ハイギ
ヤクラッチＣＨの指示値（デューティ比）をα2 より下
げた低減量α3 とし、より解放側からフィードバック制
御を開始することにより、急激な出力軸トルクＴＯを抑
制する。

【００６１】同様に、逆のパターンでΔＮin1 （θ1 ）
のときは出力軸トルクＴＯ１となり、変速時間が長くな
りすぎる恐れがあるとして低減量をα2 より小さなα1
と設定するように学習制御をする。

【００６２】ところで、クラッチの掴み換え替えのタイ
ミングは、変速する環境や状態、個体ばらつき等により
フィードバック制御の初期における低減量αはかなり異
なる。そこで、一早く、変速ショックの少ないクラッチ
の掴み換えを実現するために、（前記学習とは異なる)
学習機能を設定することがある。この掴み換えに関する
学習機能は、一般に当初、（例えば、工場で初めて取付
けたとき、あるいは、バッテリが外され、再度接続時
等）故意に、タイアップ（係合側クラッチと解放側クラ
ッチの同時係合による引き摺り状態）気味に設定してお
き、学習によって該タイアップの度合を低減していくシ
ステムが採用される。それは当初若干タイアップぎみに
セットしておかないと、ばらつきによって変速が開始し
ないことが考えられるためである。

【００６３】図４に示されるように、この場合、前記掴
み換えの学習システムの初期（学習進度が低いとき）ほ
ど高速段側デューティ比（クラッチ圧指示値）ＳＣＤＵ
Ｈの低減量αを大きく設定し、掴み換え不良に伴う変速
ショックを少しでも緩和し、掴み換えの学習進度が進む
に連れ、低減量αを小さく設定するようにすると、掴み
換えの学習の初期でタイアップの程度が強くてもそれを
緩和して変速ショックを低減できる。

【００６４】図６の（ａ）、（ｂ）は、係合側クラッチ
の入力トルクを検出する手段( 図示せず) を備え、係合
側クラッチ油圧のフィードバック制御中に、ドライバの
アクセル操作によりスロットルが更に開にされ、該クラ
ッチの入力トルクの変化したことが検出された場合に、
フィードバック制御の指示値（クラッチ圧の指示値）Ｓ
ＣＤＵＨ又はフィードバックゲインを該クラッチの入力
トルクに応じて可変としたことを表した図である。

【００６５】今、図６の（ａ）（ｂ）共に、時刻ｔ7 か
ら時刻ｔ9 の間の時刻ｔ8 において、ドライバのアクセ
ル操作によりスロットル開度が更に開けられると、入力
軸回転速度Ｎinが変化するのでそれに伴い、入出力軸相
対回転速度ＮＤＥＦも変化する。更に、入出力軸相対回
転速度ＮＤＥＦが変化すると、それに応じてクラッチ圧
指示値（フィードバック制御の指示値）ＳＣＤＵＨが変
化する。その場合において、入力トルクやスロットル開
度に応じて、入出力軸相対回転速度ＮＤＥＦの設定を仕
様に応じて入出力軸相対回転速度ＮＤＥＦの目標勾配を
変化させる。

【００６６】図６の（ａ）は、時刻ｔ8 から時刻ｔ9 ま
でスロットルが開にされたときに、「摩擦材（公知のク
ラッチ板）の熱負荷低減を重視」することによってフィ
ードバック制御の目標勾配を変化させた例を示す。

【００６７】又、図６の（ｂ）は、同様にスロットルが
開にされたときに、「変速ショックの低減を重視」した
例を示す。

【００６８】図６（ａ）（ｂ）共に入出力軸相対回転速
度ＮＤＥＦの目標勾配を変更させた場合を太線で示し、
変更しない場合を破線で示し、入力トルクの変化がない
場合を細線で示す。

【００６９】初めに、図６（ａ）の「摩擦材熱負荷低減
を重視」について説明する。

【００７０】通常、変速を行う際に、クラッチは、公知
のクラッチ板の係合や解放によって変速を行っている
が、その摩擦材を係合する際に必ず摩擦により熱が発生
する。この熱は入力トルクが大きいほど、又、半係合状
態（完全係合ではなく、クラッチが滑っている状態）が
長ければ長いほど多く発生する。

【００７１】ここで、「摩擦材負荷低減を重視」とは、
入力トルクが大きい状態で半係合状態が長く続くと熱が
発生してしまうので極力半係合状態の時間を短く設定
し、変速時間を全体的に短くするように設定するように
することをいう。入力トルクが途中で増大すると係合側
クラッチはより滑ってしまうため、相対回転速度ＮＤＥ
Ｆは一時的に増大する（破線）。この場合目標値の変更
がなければフィードバック制御によりやがて細線に収束
してくるが、入力トルクが高い状態なのに高くないとき
と同じ時間滑らせることになり、それだけ摩擦材の熱負
荷が大きくなってしまう。そこで入出力軸相対回転速度
ＮＤＥＦの太線で示すように、より速く入出力軸相対回
転速度ＮＤＥＦを零になるように設定し、それに応じて
フィードバック制御の指示値（クラッチ圧指示値）ＳＣ
ＤＵＨを変更させる。このことにより、係合側クラッチ
は速く係合されるため、出力軸トルクＴＯは太線で示す
ように急激に盛り上がる現象を示し、変速ショックは若
干大きくなるが、変速時間を短縮でき、且つ摩擦材の耐
久性向上が実現できる。

【００７２】一方、図６（ｂ）は「変速ショックの低減
を重視」を表している。

【００７３】前述したように破線が目標値を変更しなか
ったときの特性を示している。この場合、入力トルクが
増大したにも拘らず同じ時間で変速が終了させられるこ
とから、発生する変速ショックは入力トルクが増大しな
いときに比べ当然に増大してしまう。そこで「変速ショ
ックの低減を重視」する場合、変速ショックを低減する
ために、スロットルが開とされた後は、入出力軸相対回
転速度ＮＤＥＦの目標勾配を太線で示すようになだらか
に（零に収束するまでの時間を長く）とることによっ
て、フィードバック指示値（クラッチ圧指示値）ＳＣＤ
ＵＨを太線で示すよう変更する。この結果、入力トルク
が増大したにも拘らず出力軸トルクＴＯの急激に変化す
るのを防止し、変速ショックの増大を防止している。

【００７４】図６（ａ）、（ｂ）で示すような２つのパ
ターンは、そのうちのいずれかを当該車両の性質（スポ
ーツカーか、後部座席優先カーか等）によって選択す
る。あるいはセレクトスイッチ等によってユーザーがマ
ニュアル操作で切り替えられるようにしてもよい。又、
例えばパワーオフダウンシフトのようにアクセルペダル
を緩めたことによって発生するアップシフトを行うとき
のフィードバック制御中に更にアクセルペダルが緩めら
れたときには、より燃費を向上させるモード等を設定し
てもよく、特にこの「摩擦材熱負荷低減」と「変速ショ
ック低減」の目的に限るものではない。即ち、入力トル
クの変化があった場合にフィードバック制御の指示値や
フィードバックゲインを入力トルクやスロットル開度に
応じて所定の目的のために変更するものであればよい。

【００７５】図７は、本発明の実施形態の全体の制御の
フローチャートを示した図である。このルーチンは、図
示しない変速制御のメインルーチンの周回前に実行され
る。

【００７６】個々のルーチンの具体的内容は既に詳述し
ているため、ここでは手順の概略を説明するに止める。
このフローがスタートすると、ステップ１００でクラッ
チの入出力軸相対回転速度ＮＤＥＦとスロットル開度の
算出をし、１０２で変速中か否かを判定する。変速中の
場合でないときは、リターンステップに進む。又、変速
中の場合には、１０４のフィードバック制御開始判定成
立か否かを判定し、成立しない場合は１２２のクラッチ
待機状態時の制御（トルク相における制御）を行う。ス
テップ１０４のフィードバック制御開始判定が成立する
と、前回はフィードバック制御が実行中であったか否か
を判定する。

【００７７】当初は、ステップ１０６で前回はフィード
バック制御実行中でなかったと判断されるため、ステッ
プ１２４に進んでフィードバック制御初期値を設定（ク
ラッチ圧指示値の低減量αを算出）し、低減量αの学習
値を読みにいき、クラッチの掴み替えタイミングの学習
進度を読み込み、学習進度が少ないときは大きく低減量
αを設定するようにしてフィードバック制御を開始す
る。この結果、次回の周回ではステップ１０６で「前回
フィードバック制御が既に実行中であった」と判定され
るためステップ１０８へ進み、クラッチの入出力軸相対
回転速度ＮＤＥＦが所定値βより小さいか否かを判定す
る。そのときに、所定値βより大きい場合はステップ１
２６のフィードバック制御の実行を続け、アクセル開度
の変化に応じたフィードバック目標値を算出し、又、ハ
イギヤクラッチＣＨの指示値の補正量を算出し、フィー
ドバック制御開始時から所定時間後の係合側クラッチの
入出力軸相対回転速度ＮＤＥＦの変化量のサンプルをと
り、次回変速でのステップ１２４における低減量学習に
反映できるように記憶しておく。

【００７８】やがて、ステップ１０８のクラッチの入出
力軸相対回転速度ＮＤＥＦが所定値βより小さいと判定
されるとステップ１１０においてフィードバック制御終
了判定を行うための回転同期判定タイマＴfbe をスター
トさせ、そのタイマＴfbe が所定値Ｔ3 より大きくなっ
たと判定された段階でフィードバック制御を終了する
（ステップ１１４）。

【００７９】フィードバック制御終了後はステップ１１
６で、（ステップ１２６で記憶した情報に基づいて）フ
ィードバック制御の初期値（低減量）αを学習するため
の演算を行い、ローギヤクラッチＣＬのドレンタイマが
所定値Ｔ5 より大きくなった時点で変速終了判定をす
る。（ステップ１１８、１２０）。なおステップ１２８
では各段階でのクラッチ油圧指示圧が出力される。。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
係合側クラッチの油圧を増加させ、イナーシャ相開始検
出と同時に開始するフィードバック制御開始時点におい
て、該フィードバック制御の初期値としてフィードバッ
ク制御の開始される直前における指示値より所定量下げ
た値を採用するようにしたため、油圧の応答の遅れ、あ
るいは指示値自体が高すぎることによる変速ショックを
低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるアップシフトの変速タイムチャ
ート

【図２】本発明におけるフィードバック制御開始時の指
示値の設定を示したタイムチャート

【図３】本発明におけるフィードバック制御開始時の指
示値の学習補正を示したタイムチャート

【図４】アップシフトのクラッチ掴み替えタイミング学
習におけるフィードバック制御初期の指示値の低減量の
設定に関するグラフ

【図５】フィードバック制御終了時の係合側デューティ
比の制御を示したタイムチャート

【図６】アクセル踏み込み時の摩擦材熱負荷低減を重視
した制御、あるいは変速ショック低減を重視した制御を
示したタイムチャート

【図７】制御全体のルーチンを示したフローチャート

【図８】本発明が適用された自動変速機を表わす概略構
成図

【図９】上記自動変速機における係合側クラッチを示す
油圧制御回路図

【符号の説明】

ＣＨ…ハイギヤクラッチＣＬ…ローギヤクラッチＳＣＤＵＨ…高速段側デューティ比ＳＣＤＵＬ…低速段側デューティ比ＮＤＥＦ…ハイギヤクラッチの入出力軸相対回転速度Ｎin…入力軸回転速度２…トルクコンバータ４…変速部１０…エンジン出力軸１２…ホンプ１４…一方向クラッチ１５…ケース１６…ステータ１８…タービン２０…変速機入力軸２２…ハイギヤ対２４…ローギヤ対２６…変速機出力軸３０…油圧制御装置４０…コンピュータ５０…各種センサ群６０…デューティソレノイドバルブ６２…油圧室６３…ピストン６６…クラッチ板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】係合側クラッチの油圧を増加させることに
よってイナーシャ相を開始させ、該イナーシャ相の開始の検出後、前記係合側クラッチの
油圧を自動変速機の入力軸回転速度が所定の態様で変化
するように、フィードバック制御する自動変速機の変速
制御装置において、該フィードバック制御の開始時点における初期値とし
て、該フィードバック制御の開始される直前における指
示値より所定量下げた値を用いる手段と、を備えたことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
【請求項２】請求項１において、前記フィードバック制御の開始時点における初期値を下
げる前記所定量を、前記フィードバック制御開始時点か
ら所定時間経過後における、前記自動変速機の入力軸回
転速度の変化態様に応じて学習補正することを特徴とす
る自動変速機の変速制御装置。
【請求項３】請求項１において、更に、解放側クラッチと係合側クラッチの掴み替えのタイミン
グを当初タイアップ気味に設定しておき、学習によって
該タイアップの度合を低減してゆく学習システムを備
え、該学習システムの学習進度が低いときほど、前記所定量
を大きく設定することを特徴とする自動変速機の変速制
御装置。
【請求項４】請求項１において、更に、当該変速の終了直前を検出する終了直前判定手段を備
え、該判定手段が変速の終了直前を検出後、前記フィードバ
ック制御を、それから変速終了後に亘る所定時間継続す
ることを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
【請求項５】請求項１において、更に、前記係合側クラッチの入力トルクを検出する手段と、前記係合側クラッチの油圧のフィードバック制御中に、
該クラッチの入力トルクが変化したことが検出された場
合に、前記フィードバック制御の指示値を、該クラッチ
の入力トルクに応じて可変とする手段と、を備えたことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。