JP3939520B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載させる自動変速機の制御装置に関し、特に、変速する際に締結状態の締結手段を解放させる一方で、解放状態の締結手段を締結させる掛け換えの制御の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動変速機は、一般に、遊星歯車を備えた変速要素を、クラッチにより相互に締結させ、あるいはブレーキにより変速機ケースに固定させ、というように摩擦締結手段を締結させたり解放させたりすることによりギヤトレインの動力伝達系路を変更することで複数の変速段を達成する構成となっている。
このような自動変速機において、隣り合う２つの変速段、例えば、３速から２速にシフトダウンする際、３速を達成するために締結される第１の締結手段を解放させるのと同時に、２速を達成するために締結される第２の締結手段を締結させるという掛け換え作動が成される。
【０００３】
こうした変速操作において、締結手段の解放および締結のタイミングが重要であり、解放に対して締結が遅れるとエンジンの空吹きが発生し、逆に解放に対して締結が早過ぎると、両締結手段のタイアップが生じて変速ショックが大きくなる。
【０００４】
そこで、２つの締結手段の掛け換えのタイミングを適切に行う従来技術として、例えば、特開平９−４９５６６号公報に記載の技術が知られている。
この従来技術は、車速とスロットル加速度とに対応させて設定したアキュムレータ背圧マップを有し、車速とスロットル加速度と予め設定された値とにより２つの締結手段の解放圧および締結圧を調圧させて、掛け換えのタイミングの適正化を図ることが記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術にあっては、スロットル加速度に応じて掛け換え制御を行っているため、以下に述べるような解決すべき課題を有していた。
【０００６】
図５は、２速と３速との変速線３−２を示している。この図において、スロットル開度ＴＨが変速線３−２を下から上に横切った場合、３速から２速へシフトダウンが成される。このように変速線３−２を横切るスロットル開度変化として図では２つの例を示しており、一つはスロットル開度ＴＨをＡｂからＡａに変化させた場合、もう一つはスロットル開度ＴＨをＢｂからＢａに変化させた場合を示している。いずれの場合も、そのスロットル開度ＴＨの変化量△ＴＨが共通しているものとする。
【０００７】
上記のスロットル開度ＴＨの変化を同じ速度で行った場合、スロットル加速度が共通しているため、いずれの場合も、図８に示しているように解放側のアキュムレータ背圧を短時間に低下させる制御を実行することとなる。
【０００８】
しかしながら、スロットル開度が変速線３−２を横切る直前で小さな値である場合には、掛け換えタイミングの適正化は図れるものの、大きな値である場合、すなわち、スロットル開度ＢｂからＢａに変化する場合には、エンジンから自動変速機への入力トルクが予め大きくなっており、この状態において解放側のアキュムレータ背圧（解放圧）を短時間に低下させると、締結する第２の締結手段が締結する前に締結していた第１の締結手段がトルク伝達を行わない状態へ短時間に変化してしまい、図示のように車両加速度が一端０Ｇ近傍まで低下する引き込みが生じるとともに、エンジンの空吹きが発生する。
【０００９】
本発明は、上述のような問題点に着目してなされたもので、掛け換え制御時にエンジンの空吹きが生じないとともに引き込みの無い滑らかな変速を達成できる自動変速機の制御装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の問題を解決する手段として、請求項１記載の発明は、
第１の締結手段の締結により第１の変速段を達成し、第２の締結手段の締結により第２の変速段を達成する自動変速機と、
前記第２の変速段から第１の変速段への変速時期を判断する変速判断手段と、
この変速判断手段により変速判断が成されたら、第２の締結手段を解放させるとともに第１の締結手段を締結させる掛け換え制御を実行する制御手段と、
を備えた自動変速機の制御装置において、
前記自動変速機への入力トルクに対応したトルク信号としてスロットル開度を示す信号を発生するスロットル開度センサからなるトルク信号発生手段が設けられ、
前記制御手段は、車速に応じ車速が高くなるほど前記切換判断値が高くなる特性の掛け換え制御用マップを有し、前記掛け換え制御時に、変速判断時の所定時間前における前記スロットル開度の大きさを検知し、このスロットル開度が前記掛け換え制御用マップの前記切換判断値よりも大きい場合には、前記第２の締結手段の解放を緩やかに行う緩解放制御を実行し、前記スロットル開度が前記切換判断値よりも小さい場合には、前記第２の締結手段の解放を前記緩解放制御よりも短時間に行う急解放制御を実行することを特徴とする手段とした。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の自動変速機の制御装置において、
前記第１および第２の締結手段は油圧により制御されており、
前記制御手段は、前記掛け換え制御における緩解放制御時には、前記第２の締結手段の締結圧を緩やかに低下させ、前記掛け換え制御における急解放制御時には、前記第２の締結手段の締結圧を前記緩解放制御時よりも短時間に低下させることを特徴とする手段とした。
【００１４】
【発明の作用および効果】
請求項１記載の自動変速機の制御装置では、変速判断手段において自動変速機を第２の変速段から第１の変速段へ変速させるという変速判断がなされたら、制御手段が、第２の締結手段を解放させるとともに第１の締結手段を締結させる掛け換え制御を実行する。この掛け換え制御において、制御手段は、自動変速機への入力トルクを示すトルク信号の大きさを検知し、トルク信号の大きさに応じて第２の締結手段の解放を制御する。
このように自動変速機への入力トルクの大きさに応じて第２の締結手段の解放を制御することにより、入力トルクが大きい場合に、解放が短時間に行われて第１の締結手段の締結タイミングよりも解放が相対的に早くなってエンジンが吹き上がるという不具合や、入力トルクが小さい場合に、解放に時間を要して第１の締結手段の締結タイミングよりも解放が相対的に遅れて変速ショックが生じる不具合を防止可能となる。
よって、掛け換え制御時にエンジンの空吹きが生じないとともに引き込みの無い滑らかな変速を達成できる自動変速機の制御装置を提供することができるという効果が得られる。
【００１５】
また請求項１に記載の自動変速機の制御装置では、制御手段は、掛け換え制御時に、変速判断時の所定時間前における自動変速機への入力トルクを示すトルク信号値を切換判断値と比較して、トルク信号値が切換判断値よりも大きく入力トルクが大きいと判断した場合には、第２の締結手段の解放を緩やかに行う緩解放制御を実行する。したがって、エンジン側と駆動輪側との締結が比較的長く保たれて、自動変速機への入力トルクが大きくてもエンジンの吹き上がりを防止できる。
また、トルク信号値が切換判断値よりも小さく入力トルクが小さいと判断した場合には、第２の締結手段の解放を緩解放制御時よりも短時間に行う急解放制御を実行する。したがって、エンジン側と駆動輪側とが締結している状態が比較的短くなり、自動変速機への入力トルクが小さくても変速ショックの発生を防止できる。
よって、掛け換え制御時にエンジンの空吹きが生じないとともに引き込みの無い滑らかな変速を達成できる自動変速機の制御装置を提供することができるという効果が得られる。
【００１６】
また請求項１に記載の自動変速機の制御装置では、制御手段は、掛け換え制御を実行するにあたり、掛け換え制御用マップを参照して検知されたスロットル開度とマップ上の切換判断値との比較に基づいて、上記緩解放制御と急解放制御との切り替えを行う。
このように、掛け換え制御におけるトルクの大きさの判断を、元々自動変速機の変速判断に用いるスロットル開度と予め設けられたマップとに基づいて行うようにしたため、センサの追加が無く安価に構成できるとともに、制御が単純であり、少ない制御容量で短時間に実行することができる。
よって、制御遅れの無い精度の高い掛け換え制御を安価に実行することができるという効果が得られる。
【００１７】
請求項２に記載の自動変速機の制御装置では、制御手段は、掛け換え制御における緩解放制御時には、第２の締結手段の締結圧を緩やかに低下させ、急解放制御時には、第２の締結手段の締結圧を短時間に低下させる。
よって、油圧により締結手段を締結させたり解放させたりする従来から最も一般的な自動変速機に適用することができ、高い汎用性を得ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における自動変速機の変速制御装置を実現する実施の形態を、請求項１〜請求項２に対応する第１実施例に基づいて説明する。
【００１９】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
図１は第１実施例の変速制御装置が適用された前進６速後退１速の自動変速機ＡＴのギヤトレインを示すスケルトン図である。この自動変速機は、ギヤトレインとして、１組の単純遊星歯車組Ｇ１と１組のラビニヨ型複合遊星歯車組Ｇ２の組み合わせが用いられている。
前記単純遊星歯車組Ｇ１は、第１サンギヤＳ１と、第１キャリアＣ１と、第１リングギヤＲ１とを有している。
前記ラビニヨ型複合遊星歯車組Ｇ２は、第２サンギヤＳ２と、第２キャリアＣ２と、第３サンギヤＳ３と、第３キャリアＣ３と、第３リングギヤＲ３とを有している。
【００２０】
そして、図外のエンジンおよびトルクコンバータを経過してエンジン駆動力が入力される入力軸ＩＮは、第１メンバＭ１を介して第１リングギヤＲ１に直結されているとともに、第２メンバＭ２およびハイクラッチＨ／Ｃを介して第３キャリアＣ３に連結されている。
【００２１】
前記第１キャリアＣ１は、第３メンバＭ３とロークラッチLOW/Cと第５メンバＭ５を介して第３サンギヤＳ３に連結されているとともに、第３メンバＭ３と３−５リバースクラッチ3-5R/Cと第６メンバＭ６を介して第２サンギヤＳ２に連結されている。そして、前記第６メンバＭ６は、２−６ブレーキ2-6/Bを介して変速機ケースＴＣに固定および固定解除可能に構成されている。
【００２２】
前記第１サンギヤＳ１は、第４メンバＭ４を介して変速機ケースＴＣに固定されている。
前記第２キャリアＣ２は、第７メンバＭ７と、並列配置のロー＆リバースブレーキL&R/BおよびローワンウェイクラッチLOW/OWCを介して、変速機ケースＴＣに対して一方に回転可能に支持されているとともに、前記回転を規制（固定）および規制解除可能とされている。
前記第３リングギヤＲ３は、第８メンバＭ８を介して出力ギヤＯＵＴに連結されている。
【００２３】
上記自動変速機ＡＴは、Ｄレンジ位置にて車速とスロットル開度から決まる運転点と変速スケジュールに基づき前進６速の自動変速制御が行われ、Ｄレンジ位置からＲレンジ位置へのセレクト操作により後退１速の変速制御が行われる。この変速制御での各摩擦要素の作動図を図２に示す。なお、図２において、○印は締結、無印は解放、○に×の印は締結であるがエンジンブレーキ時に作動、○にハッチングの印はエンジン駆動時に機械的に締結作動（回転規制）することを示す。
【００２４】
第１速（１ＳＴ）は、ロークラッチLOW/Cの締結とロー＆リバースブレーキL&R/Bの締結により達成される。この場合、入力軸ＩＮから第１メンバＭ１を介して単純遊星歯車組Ｇ１を経て減速された回転が、第３メンバＭ３からロークラッチLOW/Cおよび第５メンバＭ５を介して第３サンギヤＳ３に入力され、ローワンウェイクラッチLOW/OWCの締結により変速機ケースＴＣに固定された第２キャリアＣ２により反力を受けながら第３リングギヤＲ３が減速回転し、第８メンバＭ８を介して出力ギヤＯＵＴからは最大減速比による減速回転が出力される。
なお、エンジンブレーキ時には、空転するローワンウェイクラッチLOW/OWCに代えてロー＆リバースブレーキL&R/Bが反力を受ける。
【００２５】
第２速（２ＮＤ）は、ロークラッチLOW/Cと２−６ブレーキ2-6/B（特許請求の範囲の第１の締結手段に相当する）との締結により達成される。この場合、入力軸ＩＮから第１メンバＭ１を介して単純遊星歯車組Ｇ１を経て減速された回転が、第３メンバＭ３からロークラッチLOW/Cおよび第５メンバＭ５を介して第３サンギヤＳ３に入力され、２−６ブレーキ2-6/Bの締結により変速機ケースＴＣに固定された第２サンギヤＳ２により反力を受けながら第３リングギヤＲ３が減速回転し、第８メンバＭ８を介して出力ギヤＯＵＴからは第１速よりも小さい減速比による減速回転が出力される。
【００２６】
第３速（３ＲＤ）は、ロークラッチLOW/Cと３−５リバースクラッチ3-5R/C（特許請求の範囲の第２の締結手段に相当する）との締結により達成される。この場合、入力軸ＩＮから第１メンバＭ１を介して単純遊星歯車組Ｇ１を経て減速された回転が、第３メンバＭ３からロークラッチLOW/Cおよび第５メンバＭ５を介して第３サンギヤＳ３に入力されるとともに、第３メンバＭ３から３−５リバースクラッチ3-5R/Cおよび第６メンバＭ６を介して第２サンギヤＳ２に入力され、ラビニヨ型複合遊星歯車組Ｇ２が直結状態となるため、両サンギヤＳ２，Ｓ３と同じ回転にて第３リングギヤＲ３が回転し、第８メンバＭ８を介して出力ギヤＯＵＴからは第２速よりも小さい減速比による減速回転が出力される。
【００２７】
第４速（４ＴＨ）は、ロークラッチLOW/CとハイクラッチＨ／Ｃとの締結により達成される。この場合、一方で入力軸ＩＮから第１メンバＭ１を介して単純遊星歯車組Ｇ１を経て減速された回転が、第３メンバＭ３からロークラッチLOW/Cおよび第５メンバＭ５を介して第３サンギヤＳ３に入力され、他方で入力軸ＩＮから第２メンバＭ２およびハイクラッチＨ／Ｃを介して入力軸ＩＮと同じ回転が第３キャリアＣ３に入力され、これら２つの入力回転の中間の回転により第３リングギヤＲ３が回転し、第８メンバＭ８を介して出力ギヤＯＵＴからは入力回転よりも僅かに減速された減速回転が出力される。
【００２８】
第５速（５ＴＨ）は、３−５リバースクラッチ3-5R/CとハイクラッチＨ／Ｃとの締結により達成される。この場合、一方で入力軸ＩＮから第１メンバＭ１を介して単純遊星歯車組Ｇ１を経て減速された回転が、第３メンバＭ３から３−５リバースクラッチ3-5R/Cおよび第６メンバＭ６を介して第２サンギヤＳ２に入力され、他方で入力軸ＩＮから第２メンバＭ２およびハイクラッチＨ／Ｃを介して入力軸ＩＮと同じ回転が第３キャリアＣ３に入力され、これら２つの入力回転により拘束されて第３リングギヤＲ３が回転し、第８メンバＭ８を介して出力ギヤＯＵＴからは入力回転よりも僅かに増速された回転が出力される。
【００２９】
第６速（６ＴＨ）は、ハイクラッチＨ／Ｃと２−６ブレーキ2-6/Bとの締結により達成される。この場合、入力軸ＩＮから第２メンバＭ２およびハイクラッチＨ／Ｃを介して入力軸ＩＮと同じ回転が第３キャリアＣ３にのみ入力され、２−６ブレーキ2-6/Bの締結により変速機ケースＴＣに固定された第２サンギヤＳ２により反力を受けながら第３リングギヤＲ３が増速回転し、第８メンバＭ８を介して出力ギヤＯＵＴからは第５速よりもさらに増速された回転が出力される。
【００３０】
後退速（ＲＥＶ）は、３−５リバースクラッチ3-5R/Cとロー＆リバースブレーキL&R/Bとの締結により達成される。この場合、入力軸ＩＮから第１メンバＭ１を介して単純遊星歯車組Ｇ１を経て減速された回転が、第３メンバＭ３から３−５リバースクラッチ3-5R/Cおよび第６メンバＭ６を介して第２サンギヤＳ２に入力され、ロー＆リバースブレーキL&R/Bの締結により変速機ケースＴＣに固定された第２キャリアＣ２により反力を受けながら第３リングギヤＲ３が逆転し、第８メンバＭ８を介して出力ギヤＯＵＴからは減速した逆回転が出力される。
【００３１】
次に、上記変速制御を達成する油圧回路および電子変速制御系を示す図３によりその構成を説明すると、図３において、１はロークラッチLOW/Cの締結ピストン室、２はハイクラッチＨ／Ｃの締結ピストン室、３は２−６ブレーキ2-6/Bの締結ピストン室、４は３−５リバースクラッチ3-5R/Cの締結ピストン室、５はロー＆リバースブレーキL&R/Bの締結ピストン室である。前記ロークラッチLOW/C、ハイクラッチＨ／Ｃ、２−６ブレーキ2-6/B、３−５リバースクラッチ3-5R/C、ロー＆リバースブレーキL&R/Bは、それぞれ締結ピストン室１〜５にＤレンジ圧あるいはＲレンジ圧である締結圧を供給することで締結され、また、この締結圧を抜くことで解放される。
なお、Ｄレンジ圧とは、マニュアル弁を介したライン圧であり、Ｄレンジ選択時のみ発生する。Ｒレンジ圧とは、マニュアル弁を介したライン圧であり、Ｒレンジ選択時のみ発生し、Ｒレンジ以外では、ドレンポートと接続しており、減圧は発生しない。
【００３２】
図３において、６はロークラッチLOW/Cへの締結圧を制御する第１油圧制御弁、７はハイクラッチＨ／Ｃへの締結圧を制御する第２油圧制御弁、８は２−６ブレーキ2-6/Bへの締結圧を制御する第３油圧制御弁、９は３−５リバースクラッチ3-5R/Cへの締結圧を制御する第４油圧制御弁、１０はロー＆リバースブレーキL&R/Bへの締結圧を制御する第５油圧制御弁である。
【００３３】
前記第１油圧制御弁６は、パイロット圧を元圧としソレノイド力により変速制御圧を作り出す第１デューティソレノイド６ａと、Ｄレンジ圧を元圧とし変速制御圧とフィードバック圧を作動信号圧としてロークラッチ圧を調圧する第１調圧弁６ｂとにより構成されている。なお、第１デューティソレノイド６ａは、デューティ比に応じて制御されており、具体的には、ソレノイドＯＦＦ時にロークラッチ圧をゼロとし、ソレノイドＯＮ時にはＯＮデューティ比が増大するほどロークラッチ圧を高くする。
【００３４】
前記第２油圧制御弁７は、パイロット圧を元圧としソレノイド力により変速制御圧を作り出す第２デューティソレノイド７ａと、Ｄレンジ圧を元圧とし変速制御圧とフィードバック圧を作動信号圧としてハイクラッチ圧を調圧する第２調圧弁７ｂとにより構成されている。なお、第２デューティソレノイド７ａは、ソレノイドＯＮ時（１００％ＯＮデューティ比）にハイクラッチ圧をゼロとし、ＯＮデューティ比が減少するほどハイクラッチ圧を高くし、ソレノイドＯＦＦ時にハイクラッチ圧を最大圧とする。
【００３５】
前記第３油圧制御弁８は、パイロット圧を元圧としソレノイド力により変速制御圧を作り出す第３デューティソレノイド８ａと、Ｄレンジ圧を元圧とし変速制御圧とフィードバック圧を作動信号圧として２−６ブレーキ圧を調圧する第３調圧弁８ｂとにより構成されている。なお、第３デューティソレノイド８ａは、ソレノイドＯＦＦ時に２−３ブレーキ圧をゼロとし、ソレノイドＯＮ時にはＯＮデューティ比が増大するほど２−３ブレーキ圧を高くする。
【００３６】
前記第４油圧制御弁９は、パイロット圧を元圧としソレノイド力により変速制御圧を作り出す第４デューティソレノイド９ａと、Ｄレンジ選択時は、ライン圧を元圧とし変速制御圧とフィードバック圧とを作動信号圧として３−５リバースクラッチ圧を調圧し、Ｒレンジ選択時には、Ｒレンジ圧を作動信号圧としてＲレンジ圧であるライン圧をそのまま３−５リバースクラッチ圧に供給する第４調圧弁９ｂとにより構成されている。なお、第４デューティソレノイド９ａは、ソレノイドＯＮ時（１００％ＯＮデューティ比）に３−５リバースクラッチ圧をゼロとし、ＯＮデューティ比が減少するほど３−５リバースクラッチ圧を高くし、ソレノイドＯＦＦ時に３−５リバースクラッチ圧を最大圧とする。
【００３７】
前記第５油圧制御弁１０は、パイロット圧を元圧としソレノイド力により変速制御圧を作り出す第５デューティソレノイド１０ａと、ライン圧を元圧とし変速制御圧とフィードバック圧を作動信号圧としてロー＆リバースブレーキ圧を調圧する第５調圧弁１０ｂにより構成されている。なお、第５デューティソレノイド１０ａは、ソレノイドＯＦＦ時にロー＆リバースブレーキ圧をゼロとし、ソレノイドＯＮ時にはＯＮデューティ比が増大するほどロー＆リバースブレーキ圧を高くする。
【００３８】
図３において、１１は第１圧力スイッチ（油圧検出手段）、１２は第２圧力スイッチ（油圧検出手段）、１３は第３圧力スイッチ（油圧検出手段）、１４は第４圧力スイッチ（油圧検出手段）、１５は第５圧力スイッチ（油圧検出手段）、１６はマニュアルバルブ、１７はパイロット弁、１８はシャトルボール弁、１９はライン圧油路、２０はパイロット圧油路、２１はＤレンジ圧油路、２２はＲレンジ圧油路、２４はロークラッチ圧油路、２５はハイクラッチ圧油路、２６は２−６ブレーキ圧油路、２７は３−５リバースクラッチ圧油路、２８はロー＆リバースブレーキ圧油路である。
すなわち、ロークラッチ圧油路２４と、ハイクラッチ圧油路２５と、２−６ブレーキ圧油路２６と、３−５リバースクラッチ圧油路２７と、ロー＆リバースブレーキ圧油路２８とのそれぞれの油路に、締結圧の有無をスイッチ信号（締結圧有りでＯＮ、締結圧無しでＯＦＦ）により検出する第１〜第５圧力スイッチ１１〜１５が設けられている。
【００３９】
図３において、４０はＡ／Ｔコントロールユニット（制御手段）、４１は車速センサ、４２はスロットルセンサ（トルク信号発生手段）、４３はエンジン回転センサ、４４はタービン回転センサ、４５はインヒビタスイッチ、４６は油温センサであり、これらにより電子変速制御系を構成する。そして、Ａ／Ｔコントロールユニット４０においては、各圧力スイッチ１１，１２，１３，１４，１５からのスイッチ信号および各センサ・スイッチ類４１，４２，４３，４４，４５，４６からの信号を入力し、これらの入力情報と予め設定された変速制御則やフェールセーフ制御則等に基づいて演算処理を行い、第１デューティソレノイド６ａと、第２デューティソレノイド７ａと、第３デューティソレノイド８ａと、第４デューティソレノイド９ａと、第５デューティソレノイド１０ａに対して演算処理結果に沿ったソレノイド駆動信号が出力される。
【００４０】
次に、本実施例の特徴であるＡ／Ｔコントロールユニット４０における３速から２速へのシフトダウン時における掛け換え制御について図４のフローチャートにより説明する。
ステップ１０１では、スロットルセンサ４２からスロットル開度ＴＨ、車速センサ４１から車速Ｖｓｐ、インヒビタスイッチ４５からレンジポジションＲＥＮＧをそれぞれ読み込む。
ステップ１０２では、３速から２速へのシフトダウン判断が成されたか否か判断し、３→２変速判断時にはステップ１０３に進み、この変速判断が成されない場合には、ステップ１０１に戻る。なお、この変速判断は、図５に示すスロットル開度ＴＨと車速Ｖｓｐに応じた変速線３−２に基づいて成され、スロットル開度ＴＨがこの変速線３−２を図中下方から上方に横切ったときに３速から２速へのシフトダウンと判断される。
【００４１】
ステップ１０３では、変速判断時から所定時間Ｔａ ｓｅｃ（例えば、０．１ｓｅｃあるいは０．２ｓｅｃ程度）前のスロットル開度ＴＨｂを読み込む。
ステップ１０４では、制御切換判断値ＴＨｘを図５に示すマップに基づいて現在の車速Ｖｓｐに対応して決定しており、例えばこの制御切換判断値ＴＨｘは、ロードロード負荷相当のスロットル開度よりも若干大きな値に設定されている。
ステップ１０５では、所定時間Ｔａ ｓｅｃ前のスロットル開度ＴＨｂが制御切換判断値ＴＨｘよりも大きいか否か判断し、ＮＯすなわちＴＨｂ≦ＴＨｘの場合には、ステップ１０６の急解放制御に進み、一方、ＹＥＳすなわちＴＨｂ＞ＴＨｘの場合には、ステップ１０８の緩解放制御に進む。
【００４２】
ステップ１０６における急解放制御では、図６（ａ）のタイムチャートに示すように解放側の締結圧（３−５リバースクラッチ3-5R/Cの締結圧）を制御最大油圧（ライン圧相当）から３−５リバースクラッチ3-5R/Cのリターンスプリング荷重に相当する油圧（以下、リターン圧と記載する）＋αの小さな油圧まで急速に低下させるとともに、ギヤ比が所定比Ｇａとなるまで保持させる。また、本実施の形態にあっては、ギヤ比が所定比Ｇａとなったと後には、ギヤ比が急に２速側に変化して引込を感じないように、解放側の締結圧（デューティ比）を若干上昇させる制御をイナーシャフェーズ終了となる直前まで実行している。
なお、このステップ１０６における急解放制御は、ステップ１０７において締結側指令圧が非変速時定常圧よりも大きくなったと判断された時点で、ステップ１１０に進んで終了される。
【００４３】
ステップ１０８における緩解放制御では、図６（ｂ）のタイムチャートに示すように、制御最大油圧（ライン圧相当）から、例えばいったん締結時の８割程度の油圧（Ｓ＞０．８）であって、入力トルクを伝達できる最小油圧まで低下させた後、自動変速機ＡＴの入力トルクに応じた所定勾配で低下させる。この勾配は、一定の勾配とすることもできるし、例えば、スロットル加速度などによって決めてもよい。
なお、このステップ１０８における緩解放制御は、ステップ１０９において締結側指令圧が非変速時定常圧よりも大きくなったと判断された時点で、ステップ１１０に進んで終了される。
【００４４】
（作用）
次に、実施例の作用について説明する。
スロットル開度ＴＨが、図５に示す変速線３−２を下から上に横切った場合、Ａ／Ｔコントロールユニット４０は、自動変速機ＡＴを３速から２速へシフトダウンさせる制御を実行する。
すなわち、ロークラッチLOW/Cと３−５リバースクラッチ3-5R/Cとを締結させていた状態から、３−５リバースクラッチ3-5R/Cを解放させる一方で、２−６ブレーキ2-6/Bを締結させる掛け換え制御を実行する。
【００４５】
本実施例では、この掛け換え制御を実行するにあたり、変速判断が成された直前のスロットル開度ＴＨｂが所定値ＴＨｘよりも低い状態から変速線３−２を横切った場合には、急解放制御を実行し、スロットル開度ＴＨｂが所定値ＴＨｘよりも高い状態から変速線３−２を横切った場合には、緩解放制御を実行する。
【００４６】
すなわち、図５においてスロットル開度ＴＨがＡｂからＡａに変化した場合、変速前の自動変速ＡＴへの入力トルクは、相対的に小さな状態となっている。そこで、急解放制御を実行することにより、３−５リバースクラッチ3-5R/Cの油圧を図６（ａ）に示すように低い油圧（リターン圧＋α）まで急低下させる。これにより、変速時間が短くかつ引き込みの無い滑らかな変速が実現できる。
【００４７】
一方、スロットル開度ＴＨがＢｂからＢａに変化した場合、変速前の自動変速ＡＴへの入力トルクは、相対的に大きい状態となっている。そこで、緩解放制御を実行することにより、３−５リバースクラッチ3-5R/Cの油圧を図６（ｂ）に示すように、いったんギヤ比変動が生じない範囲の油圧（変速判断時の入力トルクに対しＳ＝０．８以上）まで低下させた後、この高い油圧から入力トルクに応じた勾配でゆっくり低下させる。
したがって、自動変速機ＡＴの入力トルクが大きい場合に、締結側である２−６ブレーキ2-6/Bにおいてトルク伝達可能となる前に、解放側である３−５リバースクラッチ3-5R/Cが完全に解放されてしまい、引込感の発生や、エンジンの空吹きが成されてしまう不具合やこの空吹きに伴う突き上げショックなどが生じるのを防止して、滑らかな変速が実現できる。
【００４８】
以上、本発明の自動変速機の制御装置を実施の形態に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に記載された本発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００４９】
例えば、自動変速機ＡＴの構成は実施例に示したものに限定されず、３速、４速、５速、７速など実施例に示した以外の多段階の自動変速機に適用することができる。
また、実施例では、掛け換え制御を３−２変速に適用したが、６−５，５−４，４−３，２−１などの他の変速にも適用できる。
また、実施例では、油圧の供給と排出により締結要素を締結させたり解放させたりするものを示したが、例えば、電磁ソレノイドにより直接締結要素を締結・解放するものに適用してもよい。この場合、解放側の油圧を低下させるのではなく、解放側に供給している電力、例えばディーティ比などを低下させることになる。
また、実施例では、切換判断値ＴＨｘを図５に示すように１通りの特性で設定した例を示したが、図７に示すように、切換判断特性を複数設定し、変速判断直前のスロットル開度ＴＨｂが、図においてイ、ロ、ハ、ニのいずれの特性の領域に属するかにより解放側の締結圧を低下させる勾配を変化させてもよいし、また、この切換判断特性を無段階に設定して、変速判断直前のスロットル開度ＴＨｂに応じて解放側の締結圧の低下勾配を設定するようにしてもよい。
さらに、実施例では、トルク信号発生手段として、スロットルセンサ４２を示したが、このトルク信号発生手段は、要は自動変速機ＡＴの入力トルクを検出することができればよいから、エンジンの駆動制御コントロールユニットから出力トルクに対応した信号を入力するようにしたり、あるいは、エンジン回転速度とタービン回転速度との差から自動変速機ＡＴの入力トルクを求める手段を用いたりしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の自動変速機の制御装置における自動変速機の全体構成図である。
【図２】第１実施例の自動変速機の制御装置における自動変速機の締結論理図である。
【図３】第１実施例の自動変速機の制御装置における変速制御を達成する油圧回路および電子変速制御系を示す構成図である。
【図４】第１実施例の自動変速機の制御装置における掛け換え制御の処理流れを示すフローチャートである。
【図５】第１実施例の自動変速機の制御装置における変速判断特性ならびに切換判断値特性を示す特性図である。
【図６】第１実施例の自動変速機の制御装置における掛け換え制御時を示すタイムチャートである。
【図７】自動変速機の制御装置の他例における切換判断値特性を示す特性図である。
【図８】従来技術の掛け換え制御時を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１，２，３，４，５ 締結ピストン室
６ 油圧制御弁
６ａ デューティソレノイド
６ｂ 調圧弁
７ 油圧制御弁
７ａ デューティソレノイド
７ｂ 調圧弁
８ 油圧制御弁
８ａ デューティソレノイド
８ｂ 調圧弁
９ 油圧制御弁
９ａ デューティソレノイド
９ｂ 調圧弁
１０ 油圧制御弁
１０ａ デューティソレノイド
１０ｂ 調圧弁
１１，１２，１３，１４，１５ 圧力スイッチ
２４ ロークラッチ圧油路
２５ ハイクラッチ圧油路
２６ ブレーキ圧油路
２７ リバースクラッチ圧油路
２８ リバースブレーキ圧油路
４０ コントロールユニット
４１ 車速センサ
４２ スロットルセンサ
４３ エンジン回転センサ
４４ タービンセンサ
４５ インヒビタスイッチ
４６ 油温センサ
ＡＴ 自動変速機
Ｇ１ 単純遊星歯車組
Ｇ２ ラビニヨ型複合遊星歯車組
ＩＮ 入力軸
ＯＵＴ 出力ギヤ
ＴＣ 変速機ケース
LOW/C ロークラッチ
3-5R/C ３−５リバースクラッチ
Ｈ／Ｃ ハイクラッチ
L&R/B ロー＆リバースブレーキ
2-6/B ２−６ブレーキ
LOW/OWC ローワンウェイクラッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載させる自動変速機の制御装置に関し、特に、変速する際に締結状態の締結手段を解放させる一方で、解放状態の締結手段を締結させる掛け換えの制御の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動変速機は、一般に、遊星歯車を備えた変速要素を、クラッチにより相互に締結させ、あるいはブレーキにより変速機ケースに固定させ、というように摩擦締結手段を締結させたり解放させたりすることによりギヤトレインの動力伝達系路を変更することで複数の変速段を達成する構成となっている。
このような自動変速機において、隣り合う２つの変速段、例えば、３速から２速にシフトダウンする際、３速を達成するために締結される第１の締結手段を解放させるのと同時に、２速を達成するために締結される第２の締結手段を締結させるという掛け換え作動が成される。
【０００３】
こうした変速操作において、締結手段の解放および締結のタイミングが重要であり、解放に対して締結が遅れるとエンジンの空吹きが発生し、逆に解放に対して締結が早過ぎると、両締結手段のタイアップが生じて変速ショックが大きくなる。
【０００４】
そこで、２つの締結手段の掛け換えのタイミングを適切に行う従来技術として、例えば、特開平９−４９５６６号公報に記載の技術が知られている。
この従来技術は、車速とスロットル加速度とに対応させて設定したアキュムレータ背圧マップを有し、車速とスロットル加速度と予め設定された値とにより２つの締結手段の解放圧および締結圧を調圧させて、掛け換えのタイミングの適正化を図ることが記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術にあっては、スロットル加速度に応じて掛け換え制御を行っているため、以下に述べるような解決すべき課題を有していた。
【０００６】
図５は、２速と３速との変速線３−２を示している。この図において、スロットル開度ＴＨが変速線３−２を下から上に横切った場合、３速から２速へシフトダウンが成される。このように変速線３−２を横切るスロットル開度変化として図では２つの例を示しており、一つはスロットル開度ＴＨをＡｂからＡａに変化させた場合、もう一つはスロットル開度ＴＨをＢｂからＢａに変化させた場合を示している。いずれの場合も、そのスロットル開度ＴＨの変化量△ＴＨが共通しているものとする。
【０００７】
上記のスロットル開度ＴＨの変化を同じ速度で行った場合、スロットル加速度が共通しているため、いずれの場合も、図８に示しているように解放側のアキュムレータ背圧を短時間に低下させる制御を実行することとなる。
【０００８】
しかしながら、スロットル開度が変速線３−２を横切る直前で小さな値である場合には、掛け換えタイミングの適正化は図れるものの、大きな値である場合、すなわち、スロットル開度ＢｂからＢａに変化する場合には、エンジンから自動変速機への入力トルクが予め大きくなっており、この状態において解放側のアキュムレータ背圧（解放圧）を短時間に低下させると、締結する第２の締結手段が締結する前に締結していた第１の締結手段がトルク伝達を行わない状態へ短時間に変化してしまい、図示のように車両加速度が一端０Ｇ近傍まで低下する引き込みが生じるとともに、エンジンの空吹きが発生する。
【０００９】
本発明は、上述のような問題点に着目してなされたもので、掛け換え制御時にエンジンの空吹きが生じないとともに引き込みの無い滑らかな変速を達成できる自動変速機の制御装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の問題を解決する手段として、請求項１記載の発明は、
第１の締結手段の締結により第１の変速段を達成し、第２の締結手段の締結により第２の変速段を達成する自動変速機と、
前記第２の変速段から第１の変速段への変速時期を判断する変速判断手段と、
この変速判断手段により変速判断が成されたら、第２の締結手段を解放させるとともに第１の締結手段を締結させる掛け換え制御を実行する制御手段と、
を備えた自動変速機の制御装置において、
前記自動変速機への入力トルクに対応したトルク信号としてスロットル開度を示す信号を発生するスロットル開度センサからなるトルク信号発生手段が設けられ、
前記制御手段は、車速に応じ車速が高くなるほど前記切換判断値が高くなる特性の掛け換え制御用マップを有し、前記掛け換え制御時に、変速判断時の所定時間前における前記スロットル開度の大きさを検知し、このスロットル開度が前記掛け換え制御用マップの前記切換判断値よりも大きい場合には、前記第２の締結手段の解放を緩やかに行う緩解放制御を実行し、前記スロットル開度が前記切換判断値よりも小さい場合には、前記第２の締結手段の解放を前記緩解放制御よりも短時間に行う急解放制御を実行することを特徴とする手段とした。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の自動変速機の制御装置において、
前記第１および第２の締結手段は油圧により制御されており、
前記制御手段は、前記掛け換え制御における緩解放制御時には、前記第２の締結手段の締結圧を緩やかに低下させ、前記掛け換え制御における急解放制御時には、前記第２の締結手段の締結圧を前記緩解放制御時よりも短時間に低下させることを特徴とする手段とした。
【００１４】
【発明の作用および効果】
請求項１記載の自動変速機の制御装置では、変速判断手段において自動変速機を第２の変速段から第１の変速段へ変速させるという変速判断がなされたら、制御手段が、第２の締結手段を解放させるとともに第１の締結手段を締結させる掛け換え制御を実行する。この掛け換え制御において、制御手段は、自動変速機への入力トルクを示すトルク信号の大きさを検知し、トルク信号の大きさに応じて第２の締結手段の解放を制御する。
このように自動変速機への入力トルクの大きさに応じて第２の締結手段の解放を制御することにより、入力トルクが大きい場合に、解放が短時間に行われて第１の締結手段の締結タイミングよりも解放が相対的に早くなってエンジンが吹き上がるという不具合や、入力トルクが小さい場合に、解放に時間を要して第１の締結手段の締結タイミングよりも解放が相対的に遅れて変速ショックが生じる不具合を防止可能となる。
よって、掛け換え制御時にエンジンの空吹きが生じないとともに引き込みの無い滑らかな変速を達成できる自動変速機の制御装置を提供することができるという効果が得られる。
【００１５】
また請求項１に記載の自動変速機の制御装置では、制御手段は、掛け換え制御時に、変速判断時の所定時間前における自動変速機への入力トルクを示すトルク信号値を切換判断値と比較して、トルク信号値が切換判断値よりも大きく入力トルクが大きいと判断した場合には、第２の締結手段の解放を緩やかに行う緩解放制御を実行する。したがって、エンジン側と駆動輪側との締結が比較的長く保たれて、自動変速機への入力トルクが大きくてもエンジンの吹き上がりを防止できる。
また、トルク信号値が切換判断値よりも小さく入力トルクが小さいと判断した場合には、第２の締結手段の解放を緩解放制御時よりも短時間に行う急解放制御を実行する。したがって、エンジン側と駆動輪側とが締結している状態が比較的短くなり、自動変速機への入力トルクが小さくても変速ショックの発生を防止できる。
よって、掛け換え制御時にエンジンの空吹きが生じないとともに引き込みの無い滑らかな変速を達成できる自動変速機の制御装置を提供することができるという効果が得られる。
【００１６】
また請求項１に記載の自動変速機の制御装置では、制御手段は、掛け換え制御を実行するにあたり、掛け換え制御用マップを参照して検知されたスロットル開度とマップ上の切換判断値との比較に基づいて、上記緩解放制御と急解放制御との切り替えを行う。
このように、掛け換え制御におけるトルクの大きさの判断を、元々自動変速機の変速判断に用いるスロットル開度と予め設けられたマップとに基づいて行うようにしたため、センサの追加が無く安価に構成できるとともに、制御が単純であり、少ない制御容量で短時間に実行することができる。
よって、制御遅れの無い精度の高い掛け換え制御を安価に実行することができるという効果が得られる。
【００１７】
請求項２に記載の自動変速機の制御装置では、制御手段は、掛け換え制御における緩解放制御時には、第２の締結手段の締結圧を緩やかに低下させ、急解放制御時には、第２の締結手段の締結圧を短時間に低下させる。
よって、油圧により締結手段を締結させたり解放させたりする従来から最も一般的な自動変速機に適用することができ、高い汎用性を得ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における自動変速機の変速制御装置を実現する実施の形態を、請求項１〜請求項２に対応する第１実施例に基づいて説明する。
【００１９】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
図１は第１実施例の変速制御装置が適用された前進６速後退１速の自動変速機ＡＴのギヤトレインを示すスケルトン図である。この自動変速機は、ギヤトレインとして、１組の単純遊星歯車組Ｇ１と１組のラビニヨ型複合遊星歯車組Ｇ２の組み合わせが用いられている。
前記単純遊星歯車組Ｇ１は、第１サンギヤＳ１と、第１キャリアＣ１と、第１リングギヤＲ１とを有している。
前記ラビニヨ型複合遊星歯車組Ｇ２は、第２サンギヤＳ２と、第２キャリアＣ２と、第３サンギヤＳ３と、第３キャリアＣ３と、第３リングギヤＲ３とを有している。
【００２０】
そして、図外のエンジンおよびトルクコンバータを経過してエンジン駆動力が入力される入力軸ＩＮは、第１メンバＭ１を介して第１リングギヤＲ１に直結されているとともに、第２メンバＭ２およびハイクラッチＨ／Ｃを介して第３キャリアＣ３に連結されている。
【００２１】
前記第１キャリアＣ１は、第３メンバＭ３とロークラッチLOW/Cと第５メンバＭ５を介して第３サンギヤＳ３に連結されているとともに、第３メンバＭ３と３−５リバースクラッチ3-5R/Cと第６メンバＭ６を介して第２サンギヤＳ２に連結されている。そして、前記第６メンバＭ６は、２−６ブレーキ2-6/Bを介して変速機ケースＴＣに固定および固定解除可能に構成されている。
【００２２】
前記第１サンギヤＳ１は、第４メンバＭ４を介して変速機ケースＴＣに固定されている。
前記第２キャリアＣ２は、第７メンバＭ７と、並列配置のロー＆リバースブレーキL&R/BおよびローワンウェイクラッチLOW/OWCを介して、変速機ケースＴＣに対して一方に回転可能に支持されているとともに、前記回転を規制（固定）および規制解除可能とされている。
前記第３リングギヤＲ３は、第８メンバＭ８を介して出力ギヤＯＵＴに連結されている。
【００２３】
上記自動変速機ＡＴは、Ｄレンジ位置にて車速とスロットル開度から決まる運転点と変速スケジュールに基づき前進６速の自動変速制御が行われ、Ｄレンジ位置からＲレンジ位置へのセレクト操作により後退１速の変速制御が行われる。この変速制御での各摩擦要素の作動図を図２に示す。なお、図２において、○印は締結、無印は解放、○に×の印は締結であるがエンジンブレーキ時に作動、○にハッチングの印はエンジン駆動時に機械的に締結作動（回転規制）することを示す。
【００２４】
第１速（１ＳＴ）は、ロークラッチLOW/Cの締結とロー＆リバースブレーキL&R/Bの締結により達成される。この場合、入力軸ＩＮから第１メンバＭ１を介して単純遊星歯車組Ｇ１を経て減速された回転が、第３メンバＭ３からロークラッチLOW/Cおよび第５メンバＭ５を介して第３サンギヤＳ３に入力され、ローワンウェイクラッチLOW/OWCの締結により変速機ケースＴＣに固定された第２キャリアＣ２により反力を受けながら第３リングギヤＲ３が減速回転し、第８メンバＭ８を介して出力ギヤＯＵＴからは最大減速比による減速回転が出力される。
なお、エンジンブレーキ時には、空転するローワンウェイクラッチLOW/OWCに代えてロー＆リバースブレーキL&R/Bが反力を受ける。
【００２５】
第２速（２ＮＤ）は、ロークラッチLOW/Cと２−６ブレーキ2-6/B（特許請求の範囲の第１の締結手段に相当する）との締結により達成される。この場合、入力軸ＩＮから第１メンバＭ１を介して単純遊星歯車組Ｇ１を経て減速された回転が、第３メンバＭ３からロークラッチLOW/Cおよび第５メンバＭ５を介して第３サンギヤＳ３に入力され、２−６ブレーキ2-6/Bの締結により変速機ケースＴＣに固定された第２サンギヤＳ２により反力を受けながら第３リングギヤＲ３が減速回転し、第８メンバＭ８を介して出力ギヤＯＵＴからは第１速よりも小さい減速比による減速回転が出力される。
【００２６】
第３速（３ＲＤ）は、ロークラッチLOW/Cと３−５リバースクラッチ3-5R/C（特許請求の範囲の第２の締結手段に相当する）との締結により達成される。この場合、入力軸ＩＮから第１メンバＭ１を介して単純遊星歯車組Ｇ１を経て減速された回転が、第３メンバＭ３からロークラッチLOW/Cおよび第５メンバＭ５を介して第３サンギヤＳ３に入力されるとともに、第３メンバＭ３から３−５リバースクラッチ3-5R/Cおよび第６メンバＭ６を介して第２サンギヤＳ２に入力され、ラビニヨ型複合遊星歯車組Ｇ２が直結状態となるため、両サンギヤＳ２，Ｓ３と同じ回転にて第３リングギヤＲ３が回転し、第８メンバＭ８を介して出力ギヤＯＵＴからは第２速よりも小さい減速比による減速回転が出力される。
【００２７】
第４速（４ＴＨ）は、ロークラッチLOW/CとハイクラッチＨ／Ｃとの締結により達成される。この場合、一方で入力軸ＩＮから第１メンバＭ１を介して単純遊星歯車組Ｇ１を経て減速された回転が、第３メンバＭ３からロークラッチLOW/Cおよび第５メンバＭ５を介して第３サンギヤＳ３に入力され、他方で入力軸ＩＮから第２メンバＭ２およびハイクラッチＨ／Ｃを介して入力軸ＩＮと同じ回転が第３キャリアＣ３に入力され、これら２つの入力回転の中間の回転により第３リングギヤＲ３が回転し、第８メンバＭ８を介して出力ギヤＯＵＴからは入力回転よりも僅かに減速された減速回転が出力される。
【００２８】
第５速（５ＴＨ）は、３−５リバースクラッチ3-5R/CとハイクラッチＨ／Ｃとの締結により達成される。この場合、一方で入力軸ＩＮから第１メンバＭ１を介して単純遊星歯車組Ｇ１を経て減速された回転が、第３メンバＭ３から３−５リバースクラッチ3-5R/Cおよび第６メンバＭ６を介して第２サンギヤＳ２に入力され、他方で入力軸ＩＮから第２メンバＭ２およびハイクラッチＨ／Ｃを介して入力軸ＩＮと同じ回転が第３キャリアＣ３に入力され、これら２つの入力回転により拘束されて第３リングギヤＲ３が回転し、第８メンバＭ８を介して出力ギヤＯＵＴからは入力回転よりも僅かに増速された回転が出力される。
【００２９】
第６速（６ＴＨ）は、ハイクラッチＨ／Ｃと２−６ブレーキ2-6/Bとの締結により達成される。この場合、入力軸ＩＮから第２メンバＭ２およびハイクラッチＨ／Ｃを介して入力軸ＩＮと同じ回転が第３キャリアＣ３にのみ入力され、２−６ブレーキ2-6/Bの締結により変速機ケースＴＣに固定された第２サンギヤＳ２により反力を受けながら第３リングギヤＲ３が増速回転し、第８メンバＭ８を介して出力ギヤＯＵＴからは第５速よりもさらに増速された回転が出力される。
【００３０】
後退速（ＲＥＶ）は、３−５リバースクラッチ3-5R/Cとロー＆リバースブレーキL&R/Bとの締結により達成される。この場合、入力軸ＩＮから第１メンバＭ１を介して単純遊星歯車組Ｇ１を経て減速された回転が、第３メンバＭ３から３−５リバースクラッチ3-5R/Cおよび第６メンバＭ６を介して第２サンギヤＳ２に入力され、ロー＆リバースブレーキL&R/Bの締結により変速機ケースＴＣに固定された第２キャリアＣ２により反力を受けながら第３リングギヤＲ３が逆転し、第８メンバＭ８を介して出力ギヤＯＵＴからは減速した逆回転が出力される。
【００３１】
次に、上記変速制御を達成する油圧回路および電子変速制御系を示す図３によりその構成を説明すると、図３において、１はロークラッチLOW/Cの締結ピストン室、２はハイクラッチＨ／Ｃの締結ピストン室、３は２−６ブレーキ2-6/Bの締結ピストン室、４は３−５リバースクラッチ3-5R/Cの締結ピストン室、５はロー＆リバースブレーキL&R/Bの締結ピストン室である。前記ロークラッチLOW/C、ハイクラッチＨ／Ｃ、２−６ブレーキ2-6/B、３−５リバースクラッチ3-5R/C、ロー＆リバースブレーキL&R/Bは、それぞれ締結ピストン室１〜５にＤレンジ圧あるいはＲレンジ圧である締結圧を供給することで締結され、また、この締結圧を抜くことで解放される。
なお、Ｄレンジ圧とは、マニュアル弁を介したライン圧であり、Ｄレンジ選択時のみ発生する。Ｒレンジ圧とは、マニュアル弁を介したライン圧であり、Ｒレンジ選択時のみ発生し、Ｒレンジ以外では、ドレンポートと接続しており、減圧は発生しない。
【００３２】
図３において、６はロークラッチLOW/Cへの締結圧を制御する第１油圧制御弁、７はハイクラッチＨ／Ｃへの締結圧を制御する第２油圧制御弁、８は２−６ブレーキ2-6/Bへの締結圧を制御する第３油圧制御弁、９は３−５リバースクラッチ3-5R/Cへの締結圧を制御する第４油圧制御弁、１０はロー＆リバースブレーキL&R/Bへの締結圧を制御する第５油圧制御弁である。
【００３３】
前記第１油圧制御弁６は、パイロット圧を元圧としソレノイド力により変速制御圧を作り出す第１デューティソレノイド６ａと、Ｄレンジ圧を元圧とし変速制御圧とフィードバック圧を作動信号圧としてロークラッチ圧を調圧する第１調圧弁６ｂとにより構成されている。なお、第１デューティソレノイド６ａは、デューティ比に応じて制御されており、具体的には、ソレノイドＯＦＦ時にロークラッチ圧をゼロとし、ソレノイドＯＮ時にはＯＮデューティ比が増大するほどロークラッチ圧を高くする。
【００３４】
前記第２油圧制御弁７は、パイロット圧を元圧としソレノイド力により変速制御圧を作り出す第２デューティソレノイド７ａと、Ｄレンジ圧を元圧とし変速制御圧とフィードバック圧を作動信号圧としてハイクラッチ圧を調圧する第２調圧弁７ｂとにより構成されている。なお、第２デューティソレノイド７ａは、ソレノイドＯＮ時（１００％ＯＮデューティ比）にハイクラッチ圧をゼロとし、ＯＮデューティ比が減少するほどハイクラッチ圧を高くし、ソレノイドＯＦＦ時にハイクラッチ圧を最大圧とする。
【００３５】
前記第３油圧制御弁８は、パイロット圧を元圧としソレノイド力により変速制御圧を作り出す第３デューティソレノイド８ａと、Ｄレンジ圧を元圧とし変速制御圧とフィードバック圧を作動信号圧として２−６ブレーキ圧を調圧する第３調圧弁８ｂとにより構成されている。なお、第３デューティソレノイド８ａは、ソレノイドＯＦＦ時に２−３ブレーキ圧をゼロとし、ソレノイドＯＮ時にはＯＮデューティ比が増大するほど２−３ブレーキ圧を高くする。
【００３６】
前記第４油圧制御弁９は、パイロット圧を元圧としソレノイド力により変速制御圧を作り出す第４デューティソレノイド９ａと、Ｄレンジ選択時は、ライン圧を元圧とし変速制御圧とフィードバック圧とを作動信号圧として３−５リバースクラッチ圧を調圧し、Ｒレンジ選択時には、Ｒレンジ圧を作動信号圧としてＲレンジ圧であるライン圧をそのまま３−５リバースクラッチ圧に供給する第４調圧弁９ｂとにより構成されている。なお、第４デューティソレノイド９ａは、ソレノイドＯＮ時（１００％ＯＮデューティ比）に３−５リバースクラッチ圧をゼロとし、ＯＮデューティ比が減少するほど３−５リバースクラッチ圧を高くし、ソレノイドＯＦＦ時に３−５リバースクラッチ圧を最大圧とする。
【００３７】
前記第５油圧制御弁１０は、パイロット圧を元圧としソレノイド力により変速制御圧を作り出す第５デューティソレノイド１０ａと、ライン圧を元圧とし変速制御圧とフィードバック圧を作動信号圧としてロー＆リバースブレーキ圧を調圧する第５調圧弁１０ｂにより構成されている。なお、第５デューティソレノイド１０ａは、ソレノイドＯＦＦ時にロー＆リバースブレーキ圧をゼロとし、ソレノイドＯＮ時にはＯＮデューティ比が増大するほどロー＆リバースブレーキ圧を高くする。
【００３８】
図３において、１１は第１圧力スイッチ（油圧検出手段）、１２は第２圧力スイッチ（油圧検出手段）、１３は第３圧力スイッチ（油圧検出手段）、１４は第４圧力スイッチ（油圧検出手段）、１５は第５圧力スイッチ（油圧検出手段）、１６はマニュアルバルブ、１７はパイロット弁、１８はシャトルボール弁、１９はライン圧油路、２０はパイロット圧油路、２１はＤレンジ圧油路、２２はＲレンジ圧油路、２４はロークラッチ圧油路、２５はハイクラッチ圧油路、２６は２−６ブレーキ圧油路、２７は３−５リバースクラッチ圧油路、２８はロー＆リバースブレーキ圧油路である。
すなわち、ロークラッチ圧油路２４と、ハイクラッチ圧油路２５と、２−６ブレーキ圧油路２６と、３−５リバースクラッチ圧油路２７と、ロー＆リバースブレーキ圧油路２８とのそれぞれの油路に、締結圧の有無をスイッチ信号（締結圧有りでＯＮ、締結圧無しでＯＦＦ）により検出する第１〜第５圧力スイッチ１１〜１５が設けられている。
【００３９】
図３において、４０はＡ／Ｔコントロールユニット（制御手段）、４１は車速センサ、４２はスロットルセンサ（トルク信号発生手段）、４３はエンジン回転センサ、４４はタービン回転センサ、４５はインヒビタスイッチ、４６は油温センサであり、これらにより電子変速制御系を構成する。そして、Ａ／Ｔコントロールユニット４０においては、各圧力スイッチ１１，１２，１３，１４，１５からのスイッチ信号および各センサ・スイッチ類４１，４２，４３，４４，４５，４６からの信号を入力し、これらの入力情報と予め設定された変速制御則やフェールセーフ制御則等に基づいて演算処理を行い、第１デューティソレノイド６ａと、第２デューティソレノイド７ａと、第３デューティソレノイド８ａと、第４デューティソレノイド９ａと、第５デューティソレノイド１０ａに対して演算処理結果に沿ったソレノイド駆動信号が出力される。
【００４０】
次に、本実施例の特徴であるＡ／Ｔコントロールユニット４０における３速から２速へのシフトダウン時における掛け換え制御について図４のフローチャートにより説明する。
ステップ１０１では、スロットルセンサ４２からスロットル開度ＴＨ、車速センサ４１から車速Ｖｓｐ、インヒビタスイッチ４５からレンジポジションＲＥＮＧをそれぞれ読み込む。
ステップ１０２では、３速から２速へのシフトダウン判断が成されたか否か判断し、３→２変速判断時にはステップ１０３に進み、この変速判断が成されない場合には、ステップ１０１に戻る。なお、この変速判断は、図５に示すスロットル開度ＴＨと車速Ｖｓｐに応じた変速線３−２に基づいて成され、スロットル開度ＴＨがこの変速線３−２を図中下方から上方に横切ったときに３速から２速へのシフトダウンと判断される。
【００４１】
ステップ１０３では、変速判断時から所定時間Ｔａ ｓｅｃ（例えば、０．１ｓｅｃあるいは０．２ｓｅｃ程度）前のスロットル開度ＴＨｂを読み込む。
ステップ１０４では、制御切換判断値ＴＨｘを図５に示すマップに基づいて現在の車速Ｖｓｐに対応して決定しており、例えばこの制御切換判断値ＴＨｘは、ロードロード負荷相当のスロットル開度よりも若干大きな値に設定されている。
ステップ１０５では、所定時間Ｔａ ｓｅｃ前のスロットル開度ＴＨｂが制御切換判断値ＴＨｘよりも大きいか否か判断し、ＮＯすなわちＴＨｂ≦ＴＨｘの場合には、ステップ１０６の急解放制御に進み、一方、ＹＥＳすなわちＴＨｂ＞ＴＨｘの場合には、ステップ１０８の緩解放制御に進む。
【００４２】
ステップ１０６における急解放制御では、図６（ａ）のタイムチャートに示すように解放側の締結圧（３−５リバースクラッチ3-5R/Cの締結圧）を制御最大油圧（ライン圧相当）から３−５リバースクラッチ3-5R/Cのリターンスプリング荷重に相当する油圧（以下、リターン圧と記載する）＋αの小さな油圧まで急速に低下させるとともに、ギヤ比が所定比Ｇａとなるまで保持させる。また、本実施の形態にあっては、ギヤ比が所定比Ｇａとなったと後には、ギヤ比が急に２速側に変化して引込を感じないように、解放側の締結圧（デューティ比）を若干上昇させる制御をイナーシャフェーズ終了となる直前まで実行している。
なお、このステップ１０６における急解放制御は、ステップ１０７において締結側指令圧が非変速時定常圧よりも大きくなったと判断された時点で、ステップ１１０に進んで終了される。
【００４３】
ステップ１０８における緩解放制御では、図６（ｂ）のタイムチャートに示すように、制御最大油圧（ライン圧相当）から、例えばいったん締結時の８割程度の油圧（Ｓ＞０．８）であって、入力トルクを伝達できる最小油圧まで低下させた後、自動変速機ＡＴの入力トルクに応じた所定勾配で低下させる。この勾配は、一定の勾配とすることもできるし、例えば、スロットル加速度などによって決めてもよい。
なお、このステップ１０８における緩解放制御は、ステップ１０９において締結側指令圧が非変速時定常圧よりも大きくなったと判断された時点で、ステップ１１０に進んで終了される。
【００４４】
（作用）
次に、実施例の作用について説明する。
スロットル開度ＴＨが、図５に示す変速線３−２を下から上に横切った場合、Ａ／Ｔコントロールユニット４０は、自動変速機ＡＴを３速から２速へシフトダウンさせる制御を実行する。
すなわち、ロークラッチLOW/Cと３−５リバースクラッチ3-5R/Cとを締結させていた状態から、３−５リバースクラッチ3-5R/Cを解放させる一方で、２−６ブレーキ2-6/Bを締結させる掛け換え制御を実行する。
【００４５】
本実施例では、この掛け換え制御を実行するにあたり、変速判断が成された直前のスロットル開度ＴＨｂが所定値ＴＨｘよりも低い状態から変速線３−２を横切った場合には、急解放制御を実行し、スロットル開度ＴＨｂが所定値ＴＨｘよりも高い状態から変速線３−２を横切った場合には、緩解放制御を実行する。
【００４６】
すなわち、図５においてスロットル開度ＴＨがＡｂからＡａに変化した場合、変速前の自動変速ＡＴへの入力トルクは、相対的に小さな状態となっている。そこで、急解放制御を実行することにより、３−５リバースクラッチ3-5R/Cの油圧を図６（ａ）に示すように低い油圧（リターン圧＋α）まで急低下させる。これにより、変速時間が短くかつ引き込みの無い滑らかな変速が実現できる。
【００４７】
一方、スロットル開度ＴＨがＢｂからＢａに変化した場合、変速前の自動変速ＡＴへの入力トルクは、相対的に大きい状態となっている。そこで、緩解放制御を実行することにより、３−５リバースクラッチ3-5R/Cの油圧を図６（ｂ）に示すように、いったんギヤ比変動が生じない範囲の油圧（変速判断時の入力トルクに対しＳ＝０．８以上）まで低下させた後、この高い油圧から入力トルクに応じた勾配でゆっくり低下させる。
したがって、自動変速機ＡＴの入力トルクが大きい場合に、締結側である２−６ブレーキ2-6/Bにおいてトルク伝達可能となる前に、解放側である３−５リバースクラッチ3-5R/Cが完全に解放されてしまい、引込感の発生や、エンジンの空吹きが成されてしまう不具合やこの空吹きに伴う突き上げショックなどが生じるのを防止して、滑らかな変速が実現できる。
【００４８】
以上、本発明の自動変速機の制御装置を実施の形態に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に記載された本発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００４９】
例えば、自動変速機ＡＴの構成は実施例に示したものに限定されず、３速、４速、５速、７速など実施例に示した以外の多段階の自動変速機に適用することができる。
また、実施例では、掛け換え制御を３−２変速に適用したが、６−５，５−４，４−３，２−１などの他の変速にも適用できる。
また、実施例では、油圧の供給と排出により締結要素を締結させたり解放させたりするものを示したが、例えば、電磁ソレノイドにより直接締結要素を締結・解放するものに適用してもよい。この場合、解放側の油圧を低下させるのではなく、解放側に供給している電力、例えばディーティ比などを低下させることになる。
また、実施例では、切換判断値ＴＨｘを図５に示すように１通りの特性で設定した例を示したが、図７に示すように、切換判断特性を複数設定し、変速判断直前のスロットル開度ＴＨｂが、図においてイ、ロ、ハ、ニのいずれの特性の領域に属するかにより解放側の締結圧を低下させる勾配を変化させてもよいし、また、この切換判断特性を無段階に設定して、変速判断直前のスロットル開度ＴＨｂに応じて解放側の締結圧の低下勾配を設定するようにしてもよい。
さらに、実施例では、トルク信号発生手段として、スロットルセンサ４２を示したが、このトルク信号発生手段は、要は自動変速機ＡＴの入力トルクを検出することができればよいから、エンジンの駆動制御コントロールユニットから出力トルクに対応した信号を入力するようにしたり、あるいは、エンジン回転速度とタービン回転速度との差から自動変速機ＡＴの入力トルクを求める手段を用いたりしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の自動変速機の制御装置における自動変速機の全体構成図である。
【図２】第１実施例の自動変速機の制御装置における自動変速機の締結論理図である。
【図３】第１実施例の自動変速機の制御装置における変速制御を達成する油圧回路および電子変速制御系を示す構成図である。
【図４】第１実施例の自動変速機の制御装置における掛け換え制御の処理流れを示すフローチャートである。
【図５】第１実施例の自動変速機の制御装置における変速判断特性ならびに切換判断値特性を示す特性図である。
【図６】第１実施例の自動変速機の制御装置における掛け換え制御時を示すタイムチャートである。
【図７】自動変速機の制御装置の他例における切換判断値特性を示す特性図である。
【図８】従来技術の掛け換え制御時を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１，２，３，４，５ 締結ピストン室
６ 油圧制御弁
６ａ デューティソレノイド
６ｂ 調圧弁
７ 油圧制御弁
７ａ デューティソレノイド
７ｂ 調圧弁
８ 油圧制御弁
８ａ デューティソレノイド
８ｂ 調圧弁
９ 油圧制御弁
９ａ デューティソレノイド
９ｂ 調圧弁
１０ 油圧制御弁
１０ａ デューティソレノイド
１０ｂ 調圧弁
１１，１２，１３，１４，１５ 圧力スイッチ
２４ ロークラッチ圧油路
２５ ハイクラッチ圧油路
２６ ブレーキ圧油路
２７ リバースクラッチ圧油路
２８ リバースブレーキ圧油路
４０ コントロールユニット
４１ 車速センサ
４２ スロットルセンサ
４３ エンジン回転センサ
４４ タービンセンサ
４５ インヒビタスイッチ
４６ 油温センサ
ＡＴ 自動変速機
Ｇ１ 単純遊星歯車組
Ｇ２ ラビニヨ型複合遊星歯車組
ＩＮ 入力軸
ＯＵＴ 出力ギヤ
ＴＣ 変速機ケース
LOW/C ロークラッチ
3-5R/C ３−５リバースクラッチ
Ｈ／Ｃ ハイクラッチ
L&R/B ロー＆リバースブレーキ
2-6/B ２−６ブレーキ
LOW/OWC ローワンウェイクラッチ
Claims (2)
- 第１の締結手段の締結により第１の変速段を達成し、第２の締結手段の締結により第２の変速段を達成する自動変速機と、
前記第２の変速段から第１の変速段への変速時期を判断する変速判断手段と、
この変速判断手段により変速判断が成されたら、第２の締結手段を解放させるとともに第１の締結手段を締結させる掛け換え制御を実行する制御手段と、
を備えた自動変速機の制御装置において、
前記自動変速機への入力トルクに対応したトルク信号としてスロットル開度を示す信号を発生するスロットル開度センサからなるトルク信号発生手段が設けられ、
前記制御手段は、車速に応じ車速が高くなるほど前記切換判断値が高くなる特性の掛け換え制御用マップを有し、前記掛け換え制御時に、変速判断時の所定時間前における前記スロットル開度の大きさを検知し、このスロットル開度が前記掛け換え制御用マップの前記切換判断値よりも大きい場合には、前記第２の締結手段の解放を緩やかに行う緩解放制御を実行し、前記スロットル開度が前記切換判断値よりも小さい場合には、前記第２の締結手段の解放を前記緩解放制御よりも短時間に行う急解放制御を実行することを特徴とする自動変速機の制御装置。 - 請求項１に記載の自動変速機の制御装置において、
前記第１および第２の締結手段は油圧により制御されており、
前記制御手段は、前記掛け換え制御における緩解放制御時には、前記第２の締結手段の締結圧を緩やかに低下させ、前記掛け換え制御における急解放制御時には、前記第２の締結手段の締結圧を前記緩解放制御時よりも短時間に低下させることを特徴とする自動変速機の制御装置。
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