JP3876126B2 - 自動変速機のプリチャージ制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機の変速指令時において締結させるべき摩擦要素のストロークを早期に開始させるためのプリチャージ制御、特に同じ摩擦要素を締結させるべき複数種の変速指令が立て続けに発生した場合における、該同じ摩擦要素に対するプリチャージ制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機は、複数のクラッチやブレーキ等の摩擦要素を選択的に油圧作動（締結）させることにより歯車伝動系の動力伝達経路（変速段）を決定し、変速指令時に、締結作動させる摩擦要素を切り換えることにより変速指令に対応した他の変速段への変速を行い得るよう構成する。
【０００３】
上記の変速に当たり運転状態に符合した好適変速段を決定するには一般的に、図７に例示するような変速マップをもとにコントローラが、エンジンスロットル開度ＴＶＯや車速ＶＳＰなどの車両運転情報から好適変速段を定め、これへの変速が行われるよう締結作動させる摩擦要素を切り換えるのが普通である。
ここで、或る摩擦要素を作動油圧の低下により解放させつつ、他の摩擦要素を作動油圧の上昇により締結させて行う変速につき両摩擦要素の作動油圧指令値を説明するに、解放すべき或る摩擦要素（解放側摩擦要素）の作動油圧の指令値である解放側作動油圧指令値ＰO および締結すべき他の摩擦要素（締結側摩擦要素）の作動油圧の指令値である締結側作動油圧指令値ＰC は図８に例示するごとくに与える。
【０００４】
先ず締結側作動油圧指令値ＰC について説明するに、変速指令瞬時ｔ１からＣ１期間（所定のプリチャージ時間）中は締結側摩擦要素のストロークをできるだけ早期に開始させるために指令値ＰC を高いステップ状のプリチャージ圧とする。
その後のＣ２期間においては、プリチャージ圧のままストロークを終了させるとショックを生ずることから指令値ＰC を一旦プリチャージ圧よりも低下させ、その後この初期値からショックを生じない変化割合で徐々に上昇して締結側摩擦要素のストロークを進行させるためのスタンバイ圧とする。
これにより締結側摩擦要素はストロークを終了して締結容量を持ち始めるようになり（瞬時ｔ２）、ここでトルクフェーズが開始され、この瞬時ｔ２から指令値ＰC を図示の時系列変化で上昇させて締結側摩擦要素の締結容量を漸増させる。
【０００５】
一方で解放側作動油圧指令値ＰO については、変速指令瞬時ｔ１からＯ１期間中は解放側摩擦要素の解放応答を確保するために指令値ＰO を所定値までステップ状に低下させ、その後のＯ２，Ｏ３期間において指令値ＰO を順次小さな変化割合で低下させて解放側摩擦要素が徐々にスリップするように実作動油圧値を低下させる。
そして、締結側摩擦要素がストロークの終了で締結容量を持ち始める瞬時ｔ２から、指令値ＰO を図示の時系列変化で更に低下させて解放側摩擦要素の締結容量を漸減させる。
【０００６】
以上による解放側摩擦要素から締結側摩擦要素への切り換えにより瞬時ｔ２にトルクフェーズが開始され、このトルクフェーズがその完了まで進行され、所定の変速を行わせることができる。
【０００７】
ここで、図７の変速マップ上に矢印で示すようにスロットル開度ＴＶＯが増大するようなアクセルペダルの踏み込みを行った場合の変速を考察するに、図７における下方の変速線を横切った図９の瞬時ｔ１に指令変速段が（Ｎ−１）速となって現在の変速段であるＮ速から（Ｎ−１）速への変速指令が発生し、その後図７における上方の変速線を横切った図９の瞬時ｔ２に指令変速段が（Ｎ−２）速となって、立て続けに現在の変速段であるＮ速から（Ｎ−２）速への変速指令が発生することになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで従来は、上記のごとく立て続けに発生したＮ→（Ｎ−１）変速指令と、Ｎ→（Ｎ−２）変速指令とが、同じ摩擦要素を締結すべき変速指令である場合、当該同じ摩擦要素に対する上記プリチャージ制御が図９の瞬時ｔ１で開始された後、瞬時ｔ２でも改めて開始されることとなり、
先のＮ→（Ｎ−１）変速指令瞬時ｔ１に開始されたプリチャージ制御が、後のＮ→（Ｎ−２）変速指令瞬時ｔ２に未だ終わっていない場合、プリチャージ時間が長くなり過ぎて上記同じ摩擦要素のストロークがプリチャージ過多により急速になり過ぎ、摩擦要素の締結ショックが発生したり、解放側摩擦要素の解放に対し締結側摩擦要素の締結が早過ぎてインターロック傾向に伴う変速ショックが発生する。
【０００９】
かといって、後のＮ→（Ｎ−２）変速指令瞬時ｔ２に上記同じ摩擦要素に対するプリチャージ制御を終了させたのでは、当該摩擦要素に対するプリチャージ制御が未だ終わっていないことから当該摩擦要素のストロークがプリチャージ不足により緩慢になり過ぎ、エンジンの空吹けを生ずる。
【００１０】
請求項１に記載の第１発明は、上記同じ摩擦要素に対するプリチャージ制御を後の変速指令時に改めて開始させたり、強制終了させたりするのではなく、後の変速指令時と、先の変速指令時から後の変速指令で要求されるプリチャージ時間が経過する瞬時との間プリチャージを継続させるようにすることで、上記いずれの問題をも生じないようにした自動変速機のプリチャージ制御装置を提案することを目的とする。
【００１１】
請求項２に記載の第２発明は、後の変速指令以後に継続されるプリチャージ制御中におけるプリチャージ圧も適切なものになって、上記第１発明の作用効果を更に顕著なものにし得るようにした自動変速機のプリチャージ制御装置を提案することを目的とする。
【００１２】
請求項３に記載の第３発明は、上記同じ摩擦要素がダブルピストン型の摩擦要素であって、先の変速指令では該摩擦要素の一方のピストンを締結させ、後の変速指令では両方のピストンを作動させるようにした自動変速機において、前記した従来の問題を生ずることのないようなプリチャージ制御装置を提案することを目的とする。
【００１３】
請求項４に記載の第４発明は、上記同じ摩擦要素が先の変速指令の直前における変速で解放されるはずであるが、未だ残圧によりストロークされている状態である時においても、当該摩擦要素の締結が早くなり過ぎることのないようにして前記ショックの問題を回避可能とした自動変速機のプリチャージ制御装置を提案することを目的とする。
【００１４】
請求項５に記載の第５発明は、第４発明の作用効果が一層確実に奏し得られるようにした自動変速機のプリチャージ制御装置を提案することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
これらの目的のため、先ず第１発明による自動変速機のプリチャージ制御装置は、
複数の摩擦要素を選択的に締結作動させることにより対応変速段を選択可能で、変速指令時に、締結作動させる摩擦要素を切り換えることにより変速指令に対応した他の変速段への変速を行うことができ、該変速に際して締結させるべき摩擦要素のストロークを早期に開始させるために該摩擦要素の作動液圧指令値を変速指令時からプリチャージ時間中プリチャージ圧までステップ状に高めておくプリチャージ制御を行うようにした自動変速機において、
同じ摩擦要素を締結作動させるべき複数種の変速指令が立て続けに発生して、先の変速指令で要求される前記同じ摩擦要素のプリチャージ時間中に後の変速指令が発生した時は、先の変速指令時から後の変速指令で要求される前記同じ摩擦要素のプリチャージ時間が経過するまで、該同じ摩擦要素に対するプリチャージ制御を継続するよう構成したことを特徴とするものである。
【００１６】
第２発明による自動変速機のプリチャージ制御装置は、第１発明において、
後の変速指令が発生した時以後は、前記同じ摩擦要素のプリチャージ圧を後の変速指令で要求されるプリチャージ圧に切り換えるよう構成したことを特徴とするものである。
【００１７】
第３発明による自動変速機のプリチャージ制御装置は、第１発明または第２発明において、
前記同じ摩擦要素をダブルピストン型とし、先の変速指令では該同じ摩擦要素の一方のピストンを締結作動させ、後の変速指令では該同じ摩擦要素の他方のピストンをも締結作動させるようにした自動変速機であって、後の変速指令で要求される前記同じ摩擦要素のプリチャージ時間を先の変速指令で要求される該同じ摩擦要素のプリチャージ時間よりも長くしたことを特徴とするものである。
【００１８】
第４発明による自動変速機のプリチャージ制御装置は、第１発明乃至第３発明のいずれかにおいて、
前記先の変速指令の前に前記同じ摩擦要素を解放させるべき変速が行われ、該変速が終了してから設定時間内であれば前記同じ摩擦要素のプリチャージ圧を、該同じ摩擦要素のストロークを進行させるためのスタンバイ圧の初期値相当値とすることを特徴とするものである。
【００１９】
第５発明による自動変速機のプリチャージ制御装置は、第４発明において、
先の変速指令の前における変速の終了の判定を、前記同じ摩擦要素の作動液圧指令値が０になった時をもって変速終了と判定するよう構成したことを特徴とするものである。
【００２０】
【発明の効果】
自動変速機は、変速指令時に、締結作動させる摩擦要素を切り換えて変速指令に対応した変速段への変速を行うが、この変速に際して締結させるべき摩擦要素の作動液圧指令値を変速指令時からプリチャージ時間中プリチャージ圧までステップ状に高めて、摩擦要素のストロークを早期に開始させ得るようにする。
ところで第１発明においては、同じ摩擦要素を締結作動させるべき複数種の変速指令が立て続けに発生して、先の変速指令で要求される上記同じ摩擦要素のプリチャージ時間中に後の変速指令が発生した時は、先の変速指令時から後の変速指令で要求される上記同じ摩擦要素のプリチャージ時間が経過するまでの間、当該摩擦要素に対するプリチャージ制御を継続する。
【００２１】
つまり第１発明においては、上記立て続けの変速指令時に従来のごとく上記同じ摩擦要素に対するプリチャージ制御を後の変速指令時に改めて開始させたり、強制終了させたりするのでなく、後の変速指令瞬時と、先の変速指令時から後の変速指令で要求されるプリチャージ時間が経過する瞬時との間だけ、上記同じ摩擦要素に対するプリチャージ制御が継続されていることとなり、全体としてプリチャージ時間を後の変速指令で要求される時間に対応させ得て、その過不足にともなう前記ショックの問題や空吹けの問題を回避することができる。
【００２２】
第２発明においては、後の変速指令が発生した時以後、上記同じ摩擦要素のプリチャージ圧を後の変速指令で要求されるプリチャージ圧に切り換えるため、
後の変速指令以後に継続されるプリチャージ制御中のプリチャージ圧も適切なものになって、上記第１発明の作用効果を更に顕著なものにし得る。
【００２３】
第３発明においては、上記同じ摩擦要素をダブルピストン型とし、先の変速指令では当該摩擦要素の一方のピストンを締結作動させ、後の変速指令では他方のピストンをも締結作動させるようにした自動変速機を前提とし、後の変速指令で要求される上記同じ摩擦要素のプリチャージ時間を先の変速指令で要求されるプリチャージ時間よりも長くしたため、
上記ダブルピストン型摩擦要素のストロークに必要な油量が多くなる後の変速指令時でも、当該ストロークが遅れてエンジンの空吹けが発生するようなことがなくなり、この点に関する前記した従来の問題を回避することができる。
【００２４】
第４発明においては、先の変速指令の前に上記同じ摩擦要素を解放させるべき変速が行われ、この変速が終了してから設定時間内であれば当該摩擦要素のプリチャージ圧を、当該摩擦要素のストロークを進行させるためのスタンバイ圧の初期値相当値にしたから、
上記同じ摩擦要素が先の変速指令の直前における変速で解放されるはずであるが、未だ残圧によりストロークされている状態である時においては、当該摩擦要素のプリチャージ圧を低くしてその締結が早くなり過ぎることのないようにすることができ、このような場合においても前記ショックの問題を回避することができる。
【００２５】
第５発明においては、第４発明で提起した先の変速指令の前における変速の終了判定を、上記同じ摩擦要素の作動液圧指令値が０になった時をもって変速終了と判定するため、
上記同じ摩擦要素における残圧の存否を変速比ギヤ比で判断するよりも正確に判断し得ることとなり、第４発明の作用効果を一層確実に奏することが可能になる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は本発明の一実施の形態になるプリチャージ制御装置を具えた自動変速機１の概略を、エンジン２およびトルクコンバータ３と共に示すものである。
エンジン２は、運転者が操作する図示せざるアクセルペダルに連動してその踏み込みにつれ全閉から全開に向け開度増大するスロットルバルブ（図示せず）により出力を加減され、エンジン２の出力回転はトルクコンバータ３を経て自動変速機１の入力軸４に入力されるものとする。
【００２７】
自動変速機１は、同軸突き合わせ関係に配置した入出力軸４，５上にエンジン２の側から順次、第１遊星歯車組６、第２遊星歯車組７、および第３遊星歯車組８を載置して具え、これらを自動変速機１における遊星歯車変速機構の主たる構成要素とする。
第１遊星歯車組６、第２遊星歯車組７、および第３遊星歯車組８はそれぞれ、第１、第２、第３サンギヤ６ｓ，７ｓ，８ｓと、第１、第２、第３リングギヤ６ｒ，７ｒ，８ｒ、及びこれらギヤ間に噛合するプラネタリピニオンを回転自在に支持した第１、第２、第３キャリア６ｃ，７ｃ，８ｃよりなる単純遊星歯車組とする。
【００２８】
第１リングギヤ６ｒを入力軸４に結合すると共に、第２キャリア７ｃを出力軸５に結合する。
そして、第１リングギヤ６ｒは入力軸４と共にインプットクラッチＩ／Ｃを介して第２リングギヤ７ｒおよび第３キャリア８ｃに結合可能とし、これら第２リングギヤ７ｒおよび第３キャリア８ｃをリバースブレーキＲ／Ｂにより変速機ケースに固定可能にすると共に、ダイレクトクラッチＤ／Ｃにより第３サンギヤ８ｓに結合可能とする。
【００２９】
第１サンギヤ６ｓをサードワンウェイクラッチ３ｒｄ／ＯＷＣを介してエンジン回転と逆の方向に回転しないよう支持すると共に、フロントブレーキＦｒ／Ｂにより変速機ケースに固定可能とする。
そして第１キャリア６ｃは第３リングギヤ８ｒに一体的に回転するよう結合し、
第２サンギヤ７ｓは、フォワードブレーキＦｗｄ／Ｂの締結状態でフォワードワンウェイクラッチＦ／ＯＷＣによりエンジン回転と逆の方向へ回転しないようにすると共に、ローコーストブレーキＬＣ／Ｂの締結により適宜固定してフォワードワンウェイクラッチＦ／ＯＷＣの空転方向にも適宜回転し得ないようにする。
【００３０】
更に第２サンギヤ７ｓおよび第３サンギヤ８ｓ間は、ハイ＆ローリバースクラッチＨ＆ＬＲ／Ｃにより結合可能にすると共に、ファーストワンウェイクラッチ１ｓｔ／ＯＷＣを介して第３サンギヤ８ｓから第２サンギヤ７ｓにエンジン回転を伝達可能とする。
【００３１】
ここでダイレクトクラッチＤ／Ｃは特に、特開平１１−１８２５７９号公報に記載された図２に示すようなダブルピストン型クラッチとし、小径ピストン２１および大径ピストン２２をタンデムに具えて小径ピストン室Ｄ／Ｃ１および大径ピストン室Ｄ／Ｃ２を有し、これらピストン２１，２２をリターンスプリング２３により図示の非作動位置に弾支して構成する。
そして、小径ピストン室Ｄ／Ｃ１のみに作動油圧を供給する時ダイレクトクラッチＤ／Ｃは小径ピストン２１を図２の左方へストロークさせて、クラッチドラム２４と共に回転するクラッチディスク２５と、クラッチハブ２６と共に回転するクラッチディスク２７とを押圧することにより締結状態になるものとする。
【００３２】
なお、小さな小径ピストン室Ｄ／Ｃ１だけでなく大径ピストン室Ｄ／Ｃ２にも作動油圧を供給する時ダイレクトクラッチＤ／Ｃは、小径ピストン２１に加えて大径ピストン２２をも図２の左方へストロークさせ、この時ダイレクトクラッチＤ／Ｃは大径ピストン２２の押し付け力に相当する分だけ締結容量を増大することとなる。
従ってダイレクトクラッチＤ／Ｃは、締結容量の異なる２種類の締結状態になり得るものとし、これらの締結状態を、要求される締結容量に応じて以下の通り変速段ごとに使い分けるものとする。
【００３３】
図１に示した自動変速機１の歯車伝動列は、上記したクラッチやブレーキ等の摩擦要素を図３に示す論理で締結（○印等で示す）させたり、解放（無印）させることによって、駐車（Ｐ）レンジおよび中立（Ｎ）レンジと、前進（Ｄレンジ）での第１速〜第５速、および後退（Ｒレンジ）での後退変速段とが選択された状態にすることができる。
かかる締結論理から明らかなように、本発明がプリチャージ制御の対象とする、同じ摩擦要素を締結作動させることになる変速指令が立て続けに発生する例としては、ダイレクトクラッチＤ／Ｃを解放状態から締結状態に切り換えるべき５→４ダウンシフト指令と、同じくダイレクトクラッチＤ／Ｃを解放状態から締結状態に切り換えるべき５→３ダウンシフト指令とが立て続けに発生する場合がこれに相当し、ダイレクトクラッチＤ／Ｃが上記同じ摩擦要素に相当する。
なお、ダイレクトクラッチＤ／Ｃの締結容量しては４速の時より３速および２速の時の方が大きな締結容量を要求されることから、４速の時は小径ピストン室Ｄ／Ｃ１のみに作動油圧を供給し、３速および２速の時は小径ピストン室Ｄ／Ｃ１に加えて大径ピストン室Ｄ／Ｃ２にも作動油圧を供給するものとする。
【００３４】
図３に示す変速制御用摩擦要素の締結論理は図１に示すコントロールバルブボディー９により実現し、このコントロールバルブボディー９には、運転者が選択レンジを決定するための図示せざるマニュアルバルブの他に、フロントブレーキＦｒ／Ｂの作動油圧を制御するソレノイド１０や、インプットクラッチＩ／Ｃの作動油圧を制御するソレノイド１１や、ハイ＆ローリバースクラッチＨ＆ＬＲ／Ｃの作動油圧を制御するソレノイド１２や、ダイレクトクラッチＤ／Ｃの作動油圧を制御するソレノイド１３や、ローコーストブレーキＬＣ／Ｂの作動油圧を制御するソレノイド１４や、フォワードブレーキＦｗｄ／Ｂの作動油圧を制御するソレノイド１５などを挿置する。
【００３５】
上記のソレノイド１０〜１５は全て、インプットクラッチソレノイド１１およびダイレクトクラッチソレノイド１３につき図４に示すごとく、ライン圧を元圧としてソレノイド駆動デューティに応じ対応する摩擦要素の作動油圧を個々に制御し、当該各ソレノイド１０〜１６のデューティ制御により図３に示した締結論理を実現するものとする。
【００３６】
但し、Ｒレンジで締結されるべきリバースブレーキＲ／Ｂについては、マニュアルバルブがライン圧を直接リバースブレーキＲ／Ｂに供給してこれを締結し、Ｒレンジで締結されるべき他の摩擦要素については、対応する上記ソレノイドのデューティ制御によりこれらを締結作動させることにより図３に示した後退の締結論理を実現するものとする。
なおＰ，ＮレンジでフロントブレーキＦｒ／Ｂおよびハイ＆ローリバースクラッチＨ＆ＬＲ／Ｃを締結作動させるのは制御上の都合で、その他の摩擦要素が解放状態であることによって自動変速機を中立状態にすることができる。
【００３７】
ソレノイド１０〜１５のデューティ制御はそれぞれ、変速機コントローラ１６によりこれらを実行し、
そのため変速機コントローラ１６には、エンジン２のスロットル開度ＴＶＯを検出するスロットル開度センサ１７からの信号と、
トルクコンバータ３の出力回転数（変速機入力回転数）であるタービン回転数Ｎｔを検出するタービン回転センサ１８からの信号と、
車速ＶＳＰを検出する車速センサ１９からの信号とをそれぞれ入力する。
【００３８】
なお図４に示すように、ダイレクトクラッチソレノイド１３で制御されたダイレクトクラッチ作動油圧Ｐｄは、ダイレクトクラッチＤ／Ｃの小径ピストン室Ｄ／Ｃ１には何の制御もなしに供給するようにするが、ダイレクトクラッチＤ／Ｃの大径ピストン室Ｄ／Ｃ２には、締結容量切り換え弁２０による制御下で適宜に供給するようになす。
締結容量切り換え弁２０は、インプットクラッチソレノイド１１で制御されたインプットクラッチ作動油圧ＰｉがインプットクラッチＩ／Ｃに供給される時（図３から明らかなように４速、５速の時）、インプットクラッチ作動油圧Ｐｉに応動してダイレクトクラッチＤ／Ｃの大径ピストン室Ｄ／Ｃ２をドレンする位置となり、それ以外ではバネ２０ａによりストロークされた位置となって、ダイレクトクラッチソレノイド１３からのダイレクトクラッチ作動油圧ＰｄをダイレクトクラッチＤ／Ｃの大径ピストン室Ｄ／Ｃ２に供給するものとする。
【００３９】
従ってダイレクトクラッチＤ／Ｃは、これを図３の論理により締結して達成すべき２速〜４速のうち、２速および３速で締結容量を要求通りに大きくされ、４速で締結容量を要求通りに小さくされることとなる。
【００４０】
以下、上記の自動変速機が図６に示すように５速選択状態である間に、同じダイレクトクラッチＤ／Ｃを締結させて変速を行うべき５→４変速指令および５→３変速指令が瞬時ｔ１，ｔ２に立て続けに発生した場合につき、本実施の形態になるプリチャージ制御を説明する。
当該ダイレクトクラッチＤ／Ｃに対するプリチャージ制御は、図１および図３における変速機コントローラ１６がダイレクトクラッチソレノイド１３の駆動デューティを決定するに際して求めるべきダイレクトクラッチＤ／Ｃの作動油圧指令値Ｐｄｏを、図５に示す制御プログラムにより図６に実線で示すごとくに定めることで遂行する。
【００４１】
図５のステップＳ１でスロットル開度ＴＶＯおよび車速ＶＳＰを読み込み、ステップＳ２で、現在５速が選択されており、且つ、スロットル開度ＴＶＯおよび車速ＶＳＰから予定の変速マップをもとに求めた好適変速段が４速となって、５→４ダウン変速指令が発生したと判断された時に本実施の形態になるダイレクトクラッチＤ／Ｃのプリチャージ制御が以下のごとくに実行される。
先ずステップＳ３で、当該５→４ダウン変速指令の直前にダイレクトクラッチＤ／Ｃを解放する４→５アップ変速があり、ダイレクトクラッチＤ／Ｃの作動油圧指令値Ｐｄｏが０になってから設定時間が経過したか否かを判定する。
【００４２】
ここで上記の設定時間は、作動油圧指令値Ｐｄｏが０になってからダイレクトクラッチＤ／Ｃが作動油圧に排除により戻りストロークを完了するのに必要な最低時間とする。
従ってステップＳ３は、上記５→４ダウン変速指令の直前における４→５アップ変速が完了していてダイレクトクラッチＤ／Ｃ内に残圧が存在せず、ダイレクトクラッチＤ／Ｃが戻りストロークを完了しているのか、それともダイレクトクラッチＤ／Ｃに残圧があってこれによりダイレクトクラッチＤ／Ｃが戻りストロークを行っていないかの何れであるかを判断する。
【００４３】
ステップＳ３でダイレクトクラッチＤ／Ｃが戻りストロークを完了して常態位置になっていると判断した場合、ステップＳ４において５→４ダウン変速指令用のダイレクトクラッチＤ／Ｃのプリチャージ制御を開始する。
この５→４ダウン変速指令用のプリチャージ制御は、作動油圧指令値Ｐｄｏを例えば図６に二点鎖線αで示すように５→４ダウン変速指令瞬時ｔ１からステップ状に上昇させ、プリチャージ時間Ｔ１中プリチャージ圧Ｐｒ１にしておく制御とする。
次いでステップＳ５においてスロットル開度ＴＶＯおよび車速ＶＳＰを読み込み、ステップＳ６で、現在５速が選択されており、且つ、スロットル開度ＴＶＯおよび車速ＶＳＰから予定の変速マップをもとに求めた好適変速段が３速となって５→３ダウン変速条件が成立し、５→３ダウン変速指令が発生したか否かを判断する。
【００４４】
ステップＳ６で５→３ダウン変速条件が成立していないと判断する場合、つまり先の５→４ダウン変速指令後に５→３ダウン変速指令が発生しなければ、ステップＳ７で５→４ダウン変速用の図６に二点鎖線αで示すプリチャージ制御を継続し、このプリチャージ制御後ステップＳ８で５→４ダウン変速用のダイレクトクラッチＤ／Ｃの締結圧制御に移行し、作動油圧指令値Ｐｄｏを例えば図８の油圧指令値Ｐｃと同様、先ずスタンバイ圧に沿って上昇させ、その後更に上昇させる。
【００４５】
ステップＳ６で５→３ダウン変速条件が成立したと判断する場合、つまり先の５→４ダウン変速指令後に５→３ダウン変速指令が発生したと判断する場合、ステップＳ９で先の５→４ダウン変速指令用のプリチャージ開始瞬時（５→４ダウン変速指令瞬時）ｔ１からの経過時間が、後の５→３ダウン変速指令用に設定されたプリチャージ時間Ｔ２（図６参照）以上に達して瞬時Ｔ３に至ったか否かを判定する。
上記の経過時間が後の５→３ダウン変速用のプリチャージ時間Ｔ２未満であれば、つまり図６において後の５→３ダウン変速指令瞬時ｔ２と、先の５→４ダウン変速指令瞬時ｔ１から当該時間Ｔ２が経過する瞬時ｔ３との間であれば、この期間Ｔ３中ステップＳ１０で５→３ダウン変速指令用のプリチャージ制御を行い、ダイレクトクラッチＤ／Ｃの作動油圧指令値Ｐｄｏを５→３ダウン変速指令用のプリチャージ圧Ｐｒ２と定める。
【００４６】
ステップＳ９で図６の瞬時ｔ３に至ったと判定する時、ステップＳ１１で上記のプリチャージ制御を終了し、その後ステップＳ１２で５→３ダウン変速用のダイレクトクラッチＤ／Ｃの締結圧制御に移行し、作動油圧指令値Ｐｄｏを例えば図８の油圧指令値Ｐｃと同様、先ずスタンバイ圧に沿って上昇させ、その後更に上昇させる。
【００４７】
以上により、同じ摩擦要素（ダイレクトクラッチＤ／Ｃ）を締結作動させるべき複数種の変速指令（５→４変速指令、５→３変速指令）が図６の瞬時ｔ１，ｔ２に立て続けに発生して、先の変速指令（５→４変速指令）で要求されるダイレクトクラッチＤ／Ｃのプリチャージ時間中に後の変速指令が発生した時（ｔ２）は、先の変速指令時ｔ１から後の変速指令で要求されるプリチャージ時間Ｔ２が経過する瞬時ｔ３までプリチャージ制御を継続させ、結果としてダイレクトクラッチＤ／Ｃの作動油圧指令値Ｐｄｏを図６に実線で示すごとくに定めることから、
従来のごとくダイレクトクラッチＤ／Ｃに対するプリチャージ制御を後の変速指令時ｔ２に改めて開始させたり、強制終了させたりするのでなく、後の変速指令瞬時ｔ２と、先の変速指令時ｔ１から後の変速指令で要求されるプリチャージ時間Ｔ２が経過する瞬時ｔ３との間だけ、ダイレクトクラッチＤ／Ｃに対するプリチャージ制御が継続されていることとなり、
全体としてプリチャージ時間を後の変速指令で要求される時間Ｔ２に対応させ得て、その過不足にともなうショックの問題や空吹けの問題を回避することができる。
【００４８】
しかも本実施の形態においては、後の変速指令が発生した時ｔ２以後、ダイレクトクラッチＤ／Ｃのプリチャージ圧を後の変速指令で要求されるプリチャージ圧Ｐｒ２に切り換えるため、
後の変速指令以後に継続されるプリチャージ制御中のプリチャージ圧も適切なものになって、上記の作用効果を更に顕著なものにし得る。
【００４９】
ところで図５のステップＳ３で、先の５→４ダウン変速指令の直前にダイレクトクラッチＤ／Ｃを解放する４→５アップ変速があり、ダイレクトクラッチＤ／Ｃの作動油圧指令値Ｐｄｏが０になってから設定時間が経過していないと判定する時、つまり、直前の４→５アップ変速に影響されてダイレクトクラッチＤ／Ｃに残圧があり、ダイレクトクラッチＤ／Ｃが戻りストロークを行っていないと判定する時は、ステップＳ１３においてプリチャージ圧を図６に一点鎖線βで示すごとくスタンバイ圧初期値に相当した圧力に保持するよう定めて制御をステップＳ５以後に進める。
【００５０】
これがため、このような場合はステップＳ７，Ｓ１０におけるダイレクトクラッチＤ／Ｃのプリチャージ制御が作動油圧指令値Ｐｄｏを図６に一点鎖線βで示すごとくに定めることとなる。
従って、先の変速指令（５→４ダウン変速指令）の直前にダイレクトクラッチＤ／Ｃを解放させるべき４→５アップ変速が行われ、この変速が終了してから設定時間内で、ダイレクトクラッチＤ／Ｃが未だ残圧によりストロークされている状態の時は、ダイレクトクラッチＤ／Ｃのプリチャージ圧を低くしてその締結が早くなり過ぎることのないようにすることができ、このような場合においてもショックの問題を回避することができる。
【００５１】
ところで、図５のステップＳ３につき前述したごとく、先の変速指令（５→４ダウン変速指令）の直前における４→５アップ変速の終了判定を、ダイレクトクラッチＤ／Ｃの作動油圧指令値Ｐｄｏが０になった時をもって変速終了と判定するため、ダイレクトクラッチＤ／Ｃにおける残圧の存否を変速比ギヤ比で判断するよりも正確に判断し得ることとなり、上記の作用効果を一層確実に奏することが可能になる。
【００５２】
更に本実施の形態においては、ダイレクトクラッチＤ／Ｃを図２につき前述したようにダブルピストン型とし、先の変速指令（５→４変速）ではダイレクトクラッチＤ／Ｃの小径ピストンＤ／Ｃ１を締結作動させ、後の変速指令（５→３変速）では大径ピストンＤ／Ｃ２をも締結作動させるようにし、更に図６に示すように後の変速指令で要求されるダイレクトクラッチＤ／Ｃのプリチャージ時間Ｔ２を先の変速指令で要求されるプリチャージ時間Ｔ１よりも長くしたため、
ダブルピストン型ダイレクトクラッチＤ／Ｃのストロークに必要な油量が多くなる後の変速指令時でも、当該ストロークが遅れてエンジンの空吹けが発生するようなことがなくなり、この点に関する前記した従来の問題を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態になるプリチャージ制御装置を具えた自動変速機の伝動列、およびその変速制御システムを示す概略系統図である。
【図２】 同自動変速機におけるダイレクトクラッチのピストン構造を示す詳細拡大断面図である。
【図３】 同自動変速機の選択レンジおよび選択変速段と、摩擦要素の締結論理との関係を示す説明図である。
【図４】 同自動変速機におけるダイレクトクラッチの油圧制御回路を示す回路図である。
【図５】 同実施の形態におけるプリチャージ制御を示すフローチャートである。
【図６】 同実施の形態におけるプリチャージ制御を示す動作タイムチャートである。
【図７】 自動変速機の変速パターンを例示するパターン線図である。
【図８】 自動変速機の掛け換え変速時における摩擦要素の作動油圧を時系列的に例示するタイムチャートである。
【図９】 図７の変速パターン上でスロットル開度を増大させた時に立て続けに発生する複数種の変速指令の発生状況を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ 自動変速機
２ エンジン
３ トルクコンバータ
４ 入力軸
５ 出力軸
６ 第１遊星歯車組
７ 第２遊星歯車組
８ 第３遊星歯車組
Fr/B フロントブレーキ
I/C インプットクラッチ
3rd/OWC サードワンウェイクラッチ
H&LR/C ハイ＆ローリバースクラッチ
1st/OWC ファーストワンウェイクラッチ
D/C ダイレクトクラッチ
D/C1 ダイレクトクラッチ小径ピストン室
D/C2 ダイレクトクラッチ大径ピストン室
R/B リバースブレーキ
LC/B ローコーストブレーキ
Fwd/B フォワードブレーキ
F/OWC フォワードワンウェイクラッチ
９ コントロールバルブボディー
10 フロントブレーキソレノイド
11 インプットクラッチソレノイド
12 ハイ＆ローリバースクラッチソレノイド
13 ダイレクトクラッチソレノイド
14 ローコーストブレーキソレノイド
15 フォワードブレーキソレノイド
16 変速機コントローラ
17 スロットル開度センサ
18 タービン回転センサ
19 車速センサ
20 締結容量切り換え弁
21 小径ピストン
22 大径ピストン
23 リターンスプリング
24 クラッチドラム
25 クラッチディスク
26 クラッチハブ
27 クラッチディスク
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機の変速指令時において締結させるべき摩擦要素のストロークを早期に開始させるためのプリチャージ制御、特に同じ摩擦要素を締結させるべき複数種の変速指令が立て続けに発生した場合における、該同じ摩擦要素に対するプリチャージ制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機は、複数のクラッチやブレーキ等の摩擦要素を選択的に油圧作動（締結）させることにより歯車伝動系の動力伝達経路（変速段）を決定し、変速指令時に、締結作動させる摩擦要素を切り換えることにより変速指令に対応した他の変速段への変速を行い得るよう構成する。
【０００３】
上記の変速に当たり運転状態に符合した好適変速段を決定するには一般的に、図７に例示するような変速マップをもとにコントローラが、エンジンスロットル開度ＴＶＯや車速ＶＳＰなどの車両運転情報から好適変速段を定め、これへの変速が行われるよう締結作動させる摩擦要素を切り換えるのが普通である。
ここで、或る摩擦要素を作動油圧の低下により解放させつつ、他の摩擦要素を作動油圧の上昇により締結させて行う変速につき両摩擦要素の作動油圧指令値を説明するに、解放すべき或る摩擦要素（解放側摩擦要素）の作動油圧の指令値である解放側作動油圧指令値ＰO および締結すべき他の摩擦要素（締結側摩擦要素）の作動油圧の指令値である締結側作動油圧指令値ＰC は図８に例示するごとくに与える。
【０００４】
先ず締結側作動油圧指令値ＰC について説明するに、変速指令瞬時ｔ１からＣ１期間（所定のプリチャージ時間）中は締結側摩擦要素のストロークをできるだけ早期に開始させるために指令値ＰC を高いステップ状のプリチャージ圧とする。
その後のＣ２期間においては、プリチャージ圧のままストロークを終了させるとショックを生ずることから指令値ＰC を一旦プリチャージ圧よりも低下させ、その後この初期値からショックを生じない変化割合で徐々に上昇して締結側摩擦要素のストロークを進行させるためのスタンバイ圧とする。
これにより締結側摩擦要素はストロークを終了して締結容量を持ち始めるようになり（瞬時ｔ２）、ここでトルクフェーズが開始され、この瞬時ｔ２から指令値ＰC を図示の時系列変化で上昇させて締結側摩擦要素の締結容量を漸増させる。
【０００５】
一方で解放側作動油圧指令値ＰO については、変速指令瞬時ｔ１からＯ１期間中は解放側摩擦要素の解放応答を確保するために指令値ＰO を所定値までステップ状に低下させ、その後のＯ２，Ｏ３期間において指令値ＰO を順次小さな変化割合で低下させて解放側摩擦要素が徐々にスリップするように実作動油圧値を低下させる。
そして、締結側摩擦要素がストロークの終了で締結容量を持ち始める瞬時ｔ２から、指令値ＰO を図示の時系列変化で更に低下させて解放側摩擦要素の締結容量を漸減させる。
【０００６】
以上による解放側摩擦要素から締結側摩擦要素への切り換えにより瞬時ｔ２にトルクフェーズが開始され、このトルクフェーズがその完了まで進行され、所定の変速を行わせることができる。
【０００７】
ここで、図７の変速マップ上に矢印で示すようにスロットル開度ＴＶＯが増大するようなアクセルペダルの踏み込みを行った場合の変速を考察するに、図７における下方の変速線を横切った図９の瞬時ｔ１に指令変速段が（Ｎ−１）速となって現在の変速段であるＮ速から（Ｎ−１）速への変速指令が発生し、その後図７における上方の変速線を横切った図９の瞬時ｔ２に指令変速段が（Ｎ−２）速となって、立て続けに現在の変速段であるＮ速から（Ｎ−２）速への変速指令が発生することになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで従来は、上記のごとく立て続けに発生したＮ→（Ｎ−１）変速指令と、Ｎ→（Ｎ−２）変速指令とが、同じ摩擦要素を締結すべき変速指令である場合、当該同じ摩擦要素に対する上記プリチャージ制御が図９の瞬時ｔ１で開始された後、瞬時ｔ２でも改めて開始されることとなり、
先のＮ→（Ｎ−１）変速指令瞬時ｔ１に開始されたプリチャージ制御が、後のＮ→（Ｎ−２）変速指令瞬時ｔ２に未だ終わっていない場合、プリチャージ時間が長くなり過ぎて上記同じ摩擦要素のストロークがプリチャージ過多により急速になり過ぎ、摩擦要素の締結ショックが発生したり、解放側摩擦要素の解放に対し締結側摩擦要素の締結が早過ぎてインターロック傾向に伴う変速ショックが発生する。
【０００９】
かといって、後のＮ→（Ｎ−２）変速指令瞬時ｔ２に上記同じ摩擦要素に対するプリチャージ制御を終了させたのでは、当該摩擦要素に対するプリチャージ制御が未だ終わっていないことから当該摩擦要素のストロークがプリチャージ不足により緩慢になり過ぎ、エンジンの空吹けを生ずる。
【００１０】
請求項１に記載の第１発明は、上記同じ摩擦要素に対するプリチャージ制御を後の変速指令時に改めて開始させたり、強制終了させたりするのではなく、後の変速指令時と、先の変速指令時から後の変速指令で要求されるプリチャージ時間が経過する瞬時との間プリチャージを継続させるようにすることで、上記いずれの問題をも生じないようにした自動変速機のプリチャージ制御装置を提案することを目的とする。
【００１１】
請求項２に記載の第２発明は、後の変速指令以後に継続されるプリチャージ制御中におけるプリチャージ圧も適切なものになって、上記第１発明の作用効果を更に顕著なものにし得るようにした自動変速機のプリチャージ制御装置を提案することを目的とする。
【００１２】
請求項３に記載の第３発明は、上記同じ摩擦要素がダブルピストン型の摩擦要素であって、先の変速指令では該摩擦要素の一方のピストンを締結させ、後の変速指令では両方のピストンを作動させるようにした自動変速機において、前記した従来の問題を生ずることのないようなプリチャージ制御装置を提案することを目的とする。
【００１３】
請求項４に記載の第４発明は、上記同じ摩擦要素が先の変速指令の直前における変速で解放されるはずであるが、未だ残圧によりストロークされている状態である時においても、当該摩擦要素の締結が早くなり過ぎることのないようにして前記ショックの問題を回避可能とした自動変速機のプリチャージ制御装置を提案することを目的とする。
【００１４】
請求項５に記載の第５発明は、第４発明の作用効果が一層確実に奏し得られるようにした自動変速機のプリチャージ制御装置を提案することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
これらの目的のため、先ず第１発明による自動変速機のプリチャージ制御装置は、
複数の摩擦要素を選択的に締結作動させることにより対応変速段を選択可能で、変速指令時に、締結作動させる摩擦要素を切り換えることにより変速指令に対応した他の変速段への変速を行うことができ、該変速に際して締結させるべき摩擦要素のストロークを早期に開始させるために該摩擦要素の作動液圧指令値を変速指令時からプリチャージ時間中プリチャージ圧までステップ状に高めておくプリチャージ制御を行うようにした自動変速機において、
同じ摩擦要素を締結作動させるべき複数種の変速指令が立て続けに発生して、先の変速指令で要求される前記同じ摩擦要素のプリチャージ時間中に後の変速指令が発生した時は、先の変速指令時から後の変速指令で要求される前記同じ摩擦要素のプリチャージ時間が経過するまで、該同じ摩擦要素に対するプリチャージ制御を継続するよう構成したことを特徴とするものである。
【００１６】
第２発明による自動変速機のプリチャージ制御装置は、第１発明において、
後の変速指令が発生した時以後は、前記同じ摩擦要素のプリチャージ圧を後の変速指令で要求されるプリチャージ圧に切り換えるよう構成したことを特徴とするものである。
【００１７】
第３発明による自動変速機のプリチャージ制御装置は、第１発明または第２発明において、
前記同じ摩擦要素をダブルピストン型とし、先の変速指令では該同じ摩擦要素の一方のピストンを締結作動させ、後の変速指令では該同じ摩擦要素の他方のピストンをも締結作動させるようにした自動変速機であって、後の変速指令で要求される前記同じ摩擦要素のプリチャージ時間を先の変速指令で要求される該同じ摩擦要素のプリチャージ時間よりも長くしたことを特徴とするものである。
【００１８】
第４発明による自動変速機のプリチャージ制御装置は、第１発明乃至第３発明のいずれかにおいて、
前記先の変速指令の前に前記同じ摩擦要素を解放させるべき変速が行われ、該変速が終了してから設定時間内であれば前記同じ摩擦要素のプリチャージ圧を、該同じ摩擦要素のストロークを進行させるためのスタンバイ圧の初期値相当値とすることを特徴とするものである。
【００１９】
第５発明による自動変速機のプリチャージ制御装置は、第４発明において、
先の変速指令の前における変速の終了の判定を、前記同じ摩擦要素の作動液圧指令値が０になった時をもって変速終了と判定するよう構成したことを特徴とするものである。
【００２０】
【発明の効果】
自動変速機は、変速指令時に、締結作動させる摩擦要素を切り換えて変速指令に対応した変速段への変速を行うが、この変速に際して締結させるべき摩擦要素の作動液圧指令値を変速指令時からプリチャージ時間中プリチャージ圧までステップ状に高めて、摩擦要素のストロークを早期に開始させ得るようにする。
ところで第１発明においては、同じ摩擦要素を締結作動させるべき複数種の変速指令が立て続けに発生して、先の変速指令で要求される上記同じ摩擦要素のプリチャージ時間中に後の変速指令が発生した時は、先の変速指令時から後の変速指令で要求される上記同じ摩擦要素のプリチャージ時間が経過するまでの間、当該摩擦要素に対するプリチャージ制御を継続する。
【００２１】
つまり第１発明においては、上記立て続けの変速指令時に従来のごとく上記同じ摩擦要素に対するプリチャージ制御を後の変速指令時に改めて開始させたり、強制終了させたりするのでなく、後の変速指令瞬時と、先の変速指令時から後の変速指令で要求されるプリチャージ時間が経過する瞬時との間だけ、上記同じ摩擦要素に対するプリチャージ制御が継続されていることとなり、全体としてプリチャージ時間を後の変速指令で要求される時間に対応させ得て、その過不足にともなう前記ショックの問題や空吹けの問題を回避することができる。
【００２２】
第２発明においては、後の変速指令が発生した時以後、上記同じ摩擦要素のプリチャージ圧を後の変速指令で要求されるプリチャージ圧に切り換えるため、
後の変速指令以後に継続されるプリチャージ制御中のプリチャージ圧も適切なものになって、上記第１発明の作用効果を更に顕著なものにし得る。
【００２３】
第３発明においては、上記同じ摩擦要素をダブルピストン型とし、先の変速指令では当該摩擦要素の一方のピストンを締結作動させ、後の変速指令では他方のピストンをも締結作動させるようにした自動変速機を前提とし、後の変速指令で要求される上記同じ摩擦要素のプリチャージ時間を先の変速指令で要求されるプリチャージ時間よりも長くしたため、
上記ダブルピストン型摩擦要素のストロークに必要な油量が多くなる後の変速指令時でも、当該ストロークが遅れてエンジンの空吹けが発生するようなことがなくなり、この点に関する前記した従来の問題を回避することができる。
【００２４】
第４発明においては、先の変速指令の前に上記同じ摩擦要素を解放させるべき変速が行われ、この変速が終了してから設定時間内であれば当該摩擦要素のプリチャージ圧を、当該摩擦要素のストロークを進行させるためのスタンバイ圧の初期値相当値にしたから、
上記同じ摩擦要素が先の変速指令の直前における変速で解放されるはずであるが、未だ残圧によりストロークされている状態である時においては、当該摩擦要素のプリチャージ圧を低くしてその締結が早くなり過ぎることのないようにすることができ、このような場合においても前記ショックの問題を回避することができる。
【００２５】
第５発明においては、第４発明で提起した先の変速指令の前における変速の終了判定を、上記同じ摩擦要素の作動液圧指令値が０になった時をもって変速終了と判定するため、
上記同じ摩擦要素における残圧の存否を変速比ギヤ比で判断するよりも正確に判断し得ることとなり、第４発明の作用効果を一層確実に奏することが可能になる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は本発明の一実施の形態になるプリチャージ制御装置を具えた自動変速機１の概略を、エンジン２およびトルクコンバータ３と共に示すものである。
エンジン２は、運転者が操作する図示せざるアクセルペダルに連動してその踏み込みにつれ全閉から全開に向け開度増大するスロットルバルブ（図示せず）により出力を加減され、エンジン２の出力回転はトルクコンバータ３を経て自動変速機１の入力軸４に入力されるものとする。
【００２７】
自動変速機１は、同軸突き合わせ関係に配置した入出力軸４，５上にエンジン２の側から順次、第１遊星歯車組６、第２遊星歯車組７、および第３遊星歯車組８を載置して具え、これらを自動変速機１における遊星歯車変速機構の主たる構成要素とする。
第１遊星歯車組６、第２遊星歯車組７、および第３遊星歯車組８はそれぞれ、第１、第２、第３サンギヤ６ｓ，７ｓ，８ｓと、第１、第２、第３リングギヤ６ｒ，７ｒ，８ｒ、及びこれらギヤ間に噛合するプラネタリピニオンを回転自在に支持した第１、第２、第３キャリア６ｃ，７ｃ，８ｃよりなる単純遊星歯車組とする。
【００２８】
第１リングギヤ６ｒを入力軸４に結合すると共に、第２キャリア７ｃを出力軸５に結合する。
そして、第１リングギヤ６ｒは入力軸４と共にインプットクラッチＩ／Ｃを介して第２リングギヤ７ｒおよび第３キャリア８ｃに結合可能とし、これら第２リングギヤ７ｒおよび第３キャリア８ｃをリバースブレーキＲ／Ｂにより変速機ケースに固定可能にすると共に、ダイレクトクラッチＤ／Ｃにより第３サンギヤ８ｓに結合可能とする。
【００２９】
第１サンギヤ６ｓをサードワンウェイクラッチ３ｒｄ／ＯＷＣを介してエンジン回転と逆の方向に回転しないよう支持すると共に、フロントブレーキＦｒ／Ｂにより変速機ケースに固定可能とする。
そして第１キャリア６ｃは第３リングギヤ８ｒに一体的に回転するよう結合し、
第２サンギヤ７ｓは、フォワードブレーキＦｗｄ／Ｂの締結状態でフォワードワンウェイクラッチＦ／ＯＷＣによりエンジン回転と逆の方向へ回転しないようにすると共に、ローコーストブレーキＬＣ／Ｂの締結により適宜固定してフォワードワンウェイクラッチＦ／ＯＷＣの空転方向にも適宜回転し得ないようにする。
【００３０】
更に第２サンギヤ７ｓおよび第３サンギヤ８ｓ間は、ハイ＆ローリバースクラッチＨ＆ＬＲ／Ｃにより結合可能にすると共に、ファーストワンウェイクラッチ１ｓｔ／ＯＷＣを介して第３サンギヤ８ｓから第２サンギヤ７ｓにエンジン回転を伝達可能とする。
【００３１】
ここでダイレクトクラッチＤ／Ｃは特に、特開平１１−１８２５７９号公報に記載された図２に示すようなダブルピストン型クラッチとし、小径ピストン２１および大径ピストン２２をタンデムに具えて小径ピストン室Ｄ／Ｃ１および大径ピストン室Ｄ／Ｃ２を有し、これらピストン２１，２２をリターンスプリング２３により図示の非作動位置に弾支して構成する。
そして、小径ピストン室Ｄ／Ｃ１のみに作動油圧を供給する時ダイレクトクラッチＤ／Ｃは小径ピストン２１を図２の左方へストロークさせて、クラッチドラム２４と共に回転するクラッチディスク２５と、クラッチハブ２６と共に回転するクラッチディスク２７とを押圧することにより締結状態になるものとする。
【００３２】
なお、小さな小径ピストン室Ｄ／Ｃ１だけでなく大径ピストン室Ｄ／Ｃ２にも作動油圧を供給する時ダイレクトクラッチＤ／Ｃは、小径ピストン２１に加えて大径ピストン２２をも図２の左方へストロークさせ、この時ダイレクトクラッチＤ／Ｃは大径ピストン２２の押し付け力に相当する分だけ締結容量を増大することとなる。
従ってダイレクトクラッチＤ／Ｃは、締結容量の異なる２種類の締結状態になり得るものとし、これらの締結状態を、要求される締結容量に応じて以下の通り変速段ごとに使い分けるものとする。
【００３３】
図１に示した自動変速機１の歯車伝動列は、上記したクラッチやブレーキ等の摩擦要素を図３に示す論理で締結（○印等で示す）させたり、解放（無印）させることによって、駐車（Ｐ）レンジおよび中立（Ｎ）レンジと、前進（Ｄレンジ）での第１速〜第５速、および後退（Ｒレンジ）での後退変速段とが選択された状態にすることができる。
かかる締結論理から明らかなように、本発明がプリチャージ制御の対象とする、同じ摩擦要素を締結作動させることになる変速指令が立て続けに発生する例としては、ダイレクトクラッチＤ／Ｃを解放状態から締結状態に切り換えるべき５→４ダウンシフト指令と、同じくダイレクトクラッチＤ／Ｃを解放状態から締結状態に切り換えるべき５→３ダウンシフト指令とが立て続けに発生する場合がこれに相当し、ダイレクトクラッチＤ／Ｃが上記同じ摩擦要素に相当する。
なお、ダイレクトクラッチＤ／Ｃの締結容量しては４速の時より３速および２速の時の方が大きな締結容量を要求されることから、４速の時は小径ピストン室Ｄ／Ｃ１のみに作動油圧を供給し、３速および２速の時は小径ピストン室Ｄ／Ｃ１に加えて大径ピストン室Ｄ／Ｃ２にも作動油圧を供給するものとする。
【００３４】
図３に示す変速制御用摩擦要素の締結論理は図１に示すコントロールバルブボディー９により実現し、このコントロールバルブボディー９には、運転者が選択レンジを決定するための図示せざるマニュアルバルブの他に、フロントブレーキＦｒ／Ｂの作動油圧を制御するソレノイド１０や、インプットクラッチＩ／Ｃの作動油圧を制御するソレノイド１１や、ハイ＆ローリバースクラッチＨ＆ＬＲ／Ｃの作動油圧を制御するソレノイド１２や、ダイレクトクラッチＤ／Ｃの作動油圧を制御するソレノイド１３や、ローコーストブレーキＬＣ／Ｂの作動油圧を制御するソレノイド１４や、フォワードブレーキＦｗｄ／Ｂの作動油圧を制御するソレノイド１５などを挿置する。
【００３５】
上記のソレノイド１０〜１５は全て、インプットクラッチソレノイド１１およびダイレクトクラッチソレノイド１３につき図４に示すごとく、ライン圧を元圧としてソレノイド駆動デューティに応じ対応する摩擦要素の作動油圧を個々に制御し、当該各ソレノイド１０〜１６のデューティ制御により図３に示した締結論理を実現するものとする。
【００３６】
但し、Ｒレンジで締結されるべきリバースブレーキＲ／Ｂについては、マニュアルバルブがライン圧を直接リバースブレーキＲ／Ｂに供給してこれを締結し、Ｒレンジで締結されるべき他の摩擦要素については、対応する上記ソレノイドのデューティ制御によりこれらを締結作動させることにより図３に示した後退の締結論理を実現するものとする。
なおＰ，ＮレンジでフロントブレーキＦｒ／Ｂおよびハイ＆ローリバースクラッチＨ＆ＬＲ／Ｃを締結作動させるのは制御上の都合で、その他の摩擦要素が解放状態であることによって自動変速機を中立状態にすることができる。
【００３７】
ソレノイド１０〜１５のデューティ制御はそれぞれ、変速機コントローラ１６によりこれらを実行し、
そのため変速機コントローラ１６には、エンジン２のスロットル開度ＴＶＯを検出するスロットル開度センサ１７からの信号と、
トルクコンバータ３の出力回転数（変速機入力回転数）であるタービン回転数Ｎｔを検出するタービン回転センサ１８からの信号と、
車速ＶＳＰを検出する車速センサ１９からの信号とをそれぞれ入力する。
【００３８】
なお図４に示すように、ダイレクトクラッチソレノイド１３で制御されたダイレクトクラッチ作動油圧Ｐｄは、ダイレクトクラッチＤ／Ｃの小径ピストン室Ｄ／Ｃ１には何の制御もなしに供給するようにするが、ダイレクトクラッチＤ／Ｃの大径ピストン室Ｄ／Ｃ２には、締結容量切り換え弁２０による制御下で適宜に供給するようになす。
締結容量切り換え弁２０は、インプットクラッチソレノイド１１で制御されたインプットクラッチ作動油圧ＰｉがインプットクラッチＩ／Ｃに供給される時（図３から明らかなように４速、５速の時）、インプットクラッチ作動油圧Ｐｉに応動してダイレクトクラッチＤ／Ｃの大径ピストン室Ｄ／Ｃ２をドレンする位置となり、それ以外ではバネ２０ａによりストロークされた位置となって、ダイレクトクラッチソレノイド１３からのダイレクトクラッチ作動油圧ＰｄをダイレクトクラッチＤ／Ｃの大径ピストン室Ｄ／Ｃ２に供給するものとする。
【００３９】
従ってダイレクトクラッチＤ／Ｃは、これを図３の論理により締結して達成すべき２速〜４速のうち、２速および３速で締結容量を要求通りに大きくされ、４速で締結容量を要求通りに小さくされることとなる。
【００４０】
以下、上記の自動変速機が図６に示すように５速選択状態である間に、同じダイレクトクラッチＤ／Ｃを締結させて変速を行うべき５→４変速指令および５→３変速指令が瞬時ｔ１，ｔ２に立て続けに発生した場合につき、本実施の形態になるプリチャージ制御を説明する。
当該ダイレクトクラッチＤ／Ｃに対するプリチャージ制御は、図１および図３における変速機コントローラ１６がダイレクトクラッチソレノイド１３の駆動デューティを決定するに際して求めるべきダイレクトクラッチＤ／Ｃの作動油圧指令値Ｐｄｏを、図５に示す制御プログラムにより図６に実線で示すごとくに定めることで遂行する。
【００４１】
図５のステップＳ１でスロットル開度ＴＶＯおよび車速ＶＳＰを読み込み、ステップＳ２で、現在５速が選択されており、且つ、スロットル開度ＴＶＯおよび車速ＶＳＰから予定の変速マップをもとに求めた好適変速段が４速となって、５→４ダウン変速指令が発生したと判断された時に本実施の形態になるダイレクトクラッチＤ／Ｃのプリチャージ制御が以下のごとくに実行される。
先ずステップＳ３で、当該５→４ダウン変速指令の直前にダイレクトクラッチＤ／Ｃを解放する４→５アップ変速があり、ダイレクトクラッチＤ／Ｃの作動油圧指令値Ｐｄｏが０になってから設定時間が経過したか否かを判定する。
【００４２】
ここで上記の設定時間は、作動油圧指令値Ｐｄｏが０になってからダイレクトクラッチＤ／Ｃが作動油圧に排除により戻りストロークを完了するのに必要な最低時間とする。
従ってステップＳ３は、上記５→４ダウン変速指令の直前における４→５アップ変速が完了していてダイレクトクラッチＤ／Ｃ内に残圧が存在せず、ダイレクトクラッチＤ／Ｃが戻りストロークを完了しているのか、それともダイレクトクラッチＤ／Ｃに残圧があってこれによりダイレクトクラッチＤ／Ｃが戻りストロークを行っていないかの何れであるかを判断する。
【００４３】
ステップＳ３でダイレクトクラッチＤ／Ｃが戻りストロークを完了して常態位置になっていると判断した場合、ステップＳ４において５→４ダウン変速指令用のダイレクトクラッチＤ／Ｃのプリチャージ制御を開始する。
この５→４ダウン変速指令用のプリチャージ制御は、作動油圧指令値Ｐｄｏを例えば図６に二点鎖線αで示すように５→４ダウン変速指令瞬時ｔ１からステップ状に上昇させ、プリチャージ時間Ｔ１中プリチャージ圧Ｐｒ１にしておく制御とする。
次いでステップＳ５においてスロットル開度ＴＶＯおよび車速ＶＳＰを読み込み、ステップＳ６で、現在５速が選択されており、且つ、スロットル開度ＴＶＯおよび車速ＶＳＰから予定の変速マップをもとに求めた好適変速段が３速となって５→３ダウン変速条件が成立し、５→３ダウン変速指令が発生したか否かを判断する。
【００４４】
ステップＳ６で５→３ダウン変速条件が成立していないと判断する場合、つまり先の５→４ダウン変速指令後に５→３ダウン変速指令が発生しなければ、ステップＳ７で５→４ダウン変速用の図６に二点鎖線αで示すプリチャージ制御を継続し、このプリチャージ制御後ステップＳ８で５→４ダウン変速用のダイレクトクラッチＤ／Ｃの締結圧制御に移行し、作動油圧指令値Ｐｄｏを例えば図８の油圧指令値Ｐｃと同様、先ずスタンバイ圧に沿って上昇させ、その後更に上昇させる。
【００４５】
ステップＳ６で５→３ダウン変速条件が成立したと判断する場合、つまり先の５→４ダウン変速指令後に５→３ダウン変速指令が発生したと判断する場合、ステップＳ９で先の５→４ダウン変速指令用のプリチャージ開始瞬時（５→４ダウン変速指令瞬時）ｔ１からの経過時間が、後の５→３ダウン変速指令用に設定されたプリチャージ時間Ｔ２（図６参照）以上に達して瞬時Ｔ３に至ったか否かを判定する。
上記の経過時間が後の５→３ダウン変速用のプリチャージ時間Ｔ２未満であれば、つまり図６において後の５→３ダウン変速指令瞬時ｔ２と、先の５→４ダウン変速指令瞬時ｔ１から当該時間Ｔ２が経過する瞬時ｔ３との間であれば、この期間Ｔ３中ステップＳ１０で５→３ダウン変速指令用のプリチャージ制御を行い、ダイレクトクラッチＤ／Ｃの作動油圧指令値Ｐｄｏを５→３ダウン変速指令用のプリチャージ圧Ｐｒ２と定める。
【００４６】
ステップＳ９で図６の瞬時ｔ３に至ったと判定する時、ステップＳ１１で上記のプリチャージ制御を終了し、その後ステップＳ１２で５→３ダウン変速用のダイレクトクラッチＤ／Ｃの締結圧制御に移行し、作動油圧指令値Ｐｄｏを例えば図８の油圧指令値Ｐｃと同様、先ずスタンバイ圧に沿って上昇させ、その後更に上昇させる。
【００４７】
以上により、同じ摩擦要素（ダイレクトクラッチＤ／Ｃ）を締結作動させるべき複数種の変速指令（５→４変速指令、５→３変速指令）が図６の瞬時ｔ１，ｔ２に立て続けに発生して、先の変速指令（５→４変速指令）で要求されるダイレクトクラッチＤ／Ｃのプリチャージ時間中に後の変速指令が発生した時（ｔ２）は、先の変速指令時ｔ１から後の変速指令で要求されるプリチャージ時間Ｔ２が経過する瞬時ｔ３までプリチャージ制御を継続させ、結果としてダイレクトクラッチＤ／Ｃの作動油圧指令値Ｐｄｏを図６に実線で示すごとくに定めることから、
従来のごとくダイレクトクラッチＤ／Ｃに対するプリチャージ制御を後の変速指令時ｔ２に改めて開始させたり、強制終了させたりするのでなく、後の変速指令瞬時ｔ２と、先の変速指令時ｔ１から後の変速指令で要求されるプリチャージ時間Ｔ２が経過する瞬時ｔ３との間だけ、ダイレクトクラッチＤ／Ｃに対するプリチャージ制御が継続されていることとなり、
全体としてプリチャージ時間を後の変速指令で要求される時間Ｔ２に対応させ得て、その過不足にともなうショックの問題や空吹けの問題を回避することができる。
【００４８】
しかも本実施の形態においては、後の変速指令が発生した時ｔ２以後、ダイレクトクラッチＤ／Ｃのプリチャージ圧を後の変速指令で要求されるプリチャージ圧Ｐｒ２に切り換えるため、
後の変速指令以後に継続されるプリチャージ制御中のプリチャージ圧も適切なものになって、上記の作用効果を更に顕著なものにし得る。
【００４９】
ところで図５のステップＳ３で、先の５→４ダウン変速指令の直前にダイレクトクラッチＤ／Ｃを解放する４→５アップ変速があり、ダイレクトクラッチＤ／Ｃの作動油圧指令値Ｐｄｏが０になってから設定時間が経過していないと判定する時、つまり、直前の４→５アップ変速に影響されてダイレクトクラッチＤ／Ｃに残圧があり、ダイレクトクラッチＤ／Ｃが戻りストロークを行っていないと判定する時は、ステップＳ１３においてプリチャージ圧を図６に一点鎖線βで示すごとくスタンバイ圧初期値に相当した圧力に保持するよう定めて制御をステップＳ５以後に進める。
【００５０】
これがため、このような場合はステップＳ７，Ｓ１０におけるダイレクトクラッチＤ／Ｃのプリチャージ制御が作動油圧指令値Ｐｄｏを図６に一点鎖線βで示すごとくに定めることとなる。
従って、先の変速指令（５→４ダウン変速指令）の直前にダイレクトクラッチＤ／Ｃを解放させるべき４→５アップ変速が行われ、この変速が終了してから設定時間内で、ダイレクトクラッチＤ／Ｃが未だ残圧によりストロークされている状態の時は、ダイレクトクラッチＤ／Ｃのプリチャージ圧を低くしてその締結が早くなり過ぎることのないようにすることができ、このような場合においてもショックの問題を回避することができる。
【００５１】
ところで、図５のステップＳ３につき前述したごとく、先の変速指令（５→４ダウン変速指令）の直前における４→５アップ変速の終了判定を、ダイレクトクラッチＤ／Ｃの作動油圧指令値Ｐｄｏが０になった時をもって変速終了と判定するため、ダイレクトクラッチＤ／Ｃにおける残圧の存否を変速比ギヤ比で判断するよりも正確に判断し得ることとなり、上記の作用効果を一層確実に奏することが可能になる。
【００５２】
更に本実施の形態においては、ダイレクトクラッチＤ／Ｃを図２につき前述したようにダブルピストン型とし、先の変速指令（５→４変速）ではダイレクトクラッチＤ／Ｃの小径ピストンＤ／Ｃ１を締結作動させ、後の変速指令（５→３変速）では大径ピストンＤ／Ｃ２をも締結作動させるようにし、更に図６に示すように後の変速指令で要求されるダイレクトクラッチＤ／Ｃのプリチャージ時間Ｔ２を先の変速指令で要求されるプリチャージ時間Ｔ１よりも長くしたため、
ダブルピストン型ダイレクトクラッチＤ／Ｃのストロークに必要な油量が多くなる後の変速指令時でも、当該ストロークが遅れてエンジンの空吹けが発生するようなことがなくなり、この点に関する前記した従来の問題を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態になるプリチャージ制御装置を具えた自動変速機の伝動列、およびその変速制御システムを示す概略系統図である。
【図２】 同自動変速機におけるダイレクトクラッチのピストン構造を示す詳細拡大断面図である。
【図３】 同自動変速機の選択レンジおよび選択変速段と、摩擦要素の締結論理との関係を示す説明図である。
【図４】 同自動変速機におけるダイレクトクラッチの油圧制御回路を示す回路図である。
【図５】 同実施の形態におけるプリチャージ制御を示すフローチャートである。
【図６】 同実施の形態におけるプリチャージ制御を示す動作タイムチャートである。
【図７】 自動変速機の変速パターンを例示するパターン線図である。
【図８】 自動変速機の掛け換え変速時における摩擦要素の作動油圧を時系列的に例示するタイムチャートである。
【図９】 図７の変速パターン上でスロットル開度を増大させた時に立て続けに発生する複数種の変速指令の発生状況を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ 自動変速機
２ エンジン
３ トルクコンバータ
４ 入力軸
５ 出力軸
６ 第１遊星歯車組
７ 第２遊星歯車組
８ 第３遊星歯車組
Fr/B フロントブレーキ
I/C インプットクラッチ
3rd/OWC サードワンウェイクラッチ
H&LR/C ハイ＆ローリバースクラッチ
1st/OWC ファーストワンウェイクラッチ
D/C ダイレクトクラッチ
D/C1 ダイレクトクラッチ小径ピストン室
D/C2 ダイレクトクラッチ大径ピストン室
R/B リバースブレーキ
LC/B ローコーストブレーキ
Fwd/B フォワードブレーキ
F/OWC フォワードワンウェイクラッチ
９ コントロールバルブボディー
10 フロントブレーキソレノイド
11 インプットクラッチソレノイド
12 ハイ＆ローリバースクラッチソレノイド
13 ダイレクトクラッチソレノイド
14 ローコーストブレーキソレノイド
15 フォワードブレーキソレノイド
16 変速機コントローラ
17 スロットル開度センサ
18 タービン回転センサ
19 車速センサ
20 締結容量切り換え弁
21 小径ピストン
22 大径ピストン
23 リターンスプリング
24 クラッチドラム
25 クラッチディスク
26 クラッチハブ
27 クラッチディスク
Claims (5)
- 複数の摩擦要素を選択的に締結作動させることにより対応変速段を選択可能で、変速指令時に、締結作動させる摩擦要素を切り換えることにより変速指令に対応した他の変速段への変速を行うことができ、該変速に際して締結させるべき摩擦要素のストロークを早期に開始させるために該摩擦要素の作動液圧指令値を変速指令時からプリチャージ時間中プリチャージ圧までステップ状に高めておくプリチャージ制御を行うようにした自動変速機において、
同じ摩擦要素を締結作動させるべき複数種の変速指令が立て続けに発生して、先の変速指令で要求される前記同じ摩擦要素のプリチャージ時間中に後の変速指令が発生した時は、先の変速指令時から後の変速指令で要求される前記同じ摩擦要素のプリチャージ時間が経過するまで、該同じ摩擦要素に対するプリチャージ制御を継続するよう構成したことを特徴とする自動変速機のプリチャージ制御装置。 - 請求項１において、後の変速指令が発生した時以後は、前記同じ摩擦要素のプリチャージ圧を後の変速指令で要求されるプリチャージ圧に切り換えるよう構成したことを特徴とする自動変速機のプリチャージ制御装置。
- 請求項１または２において、前記同じ摩擦要素をダブルピストン型とし、先の変速指令では該同じ摩擦要素の一方のピストンを締結作動させ、後の変速指令では該同じ摩擦要素の他方のピストンをも締結作動させるようにした自動変速機であって、後の変速指令で要求される前記同じ摩擦要素のプリチャージ時間を先の変速指令で要求される該同じ摩擦要素のプリチャージ時間よりも長くしたことを特徴とする自動変速機のプリチャージ制御装置。
- 請求項１乃至３のいずれか１項において、前記先の変速指令の前に前記同じ摩擦要素を解放させるべき変速が行われ、該変速が終了してから設定時間内であれば前記同じ摩擦要素のプリチャージ圧を、該同じ摩擦要素のストロークを進行させるためのスタンバイ圧の初期値相当値とすることを特徴とする自動変速機のプリチャージ制御装置。
- 請求項４において、先の変速指令の前における変速の終了の判定を、前記同じ摩擦要素の作動液圧指令値が０になった時をもって変速終了と判定するよう構成したことを特徴とする自動変速機のプリチャージ制御装置。
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