JP4012581B2 - 自動変速機の変速制御方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用等に用いられる自動変速機に関し、さらに詳しくは、シフトダウン時に前段係合要素および次段係合要素の係合作動油圧(係合力)を制御する変速制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動変速機は複数のギヤ列を有して構成され、このギヤ列により構成される複数の動力伝達経路を、クラッチ、ブレーキ等といった係合要素を油圧により係合させて選択し、入力回転の変速を行わせるようになっている。このような変速機において変速を行うに際しては、変速前段の動力伝達経路設定用の係合要素(前段係合要素)を解放するとともに、変速次段の動力伝達経路設定用の係合要素(次段係合要素)を係合させる。
【0003】
そして、このような変速をスムーズ且つタイムラグなく行わせるには、各係合要素の解放又は係合タイミングを正確に設定するとともに、各係合要素の解放又は完全係合に至るまでの係合力の制御を適正に行う必要がある。例えば、特開昭62−246653号公報には、変速指令発生後、前段係合要素の係合作動油圧を低下させてこの係合要素にある程度のスリップを生じさせる一方、次段係合要素の無効ストローク詰めを行い、その後、次段係合要素の係合開始とともに前段係合要素を解放し、徐々に次段係合要素の係合作動油圧を増加させる手法が提案されている。
【0004】
また、特公平6−8665号公報には、パワーオン状態でダウンシフトが行われるときの変速制御方法が開示されている。この制御では、まず前段係合要素の係合油圧を徐々に低下させ、これに応じてトルクコンバータのタービン回転が上昇するが、この回転を次段係合に対応する目標回転となるように前段係合油圧を再び上昇させる制御を行い、この後順次前段から次段へのトルク伝達容量を切り換える制御を行うようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようになダウンシフト変速では、前段係合要素を解放させた後、次段係合要素を係合させるときに、前段係合要素をあまり急速に解放させると次段係合要素の係合が追いつかず、次段係合時すなわち変速終了時に変速ショックが発生したり、エンジン回転が吹きあがったりするという問題がある。逆に前段係合要素をあまり緩やかに解放させたのでは、前段係合要素のスリップ時間が長くなりすぎて、前段係合要素が発熱したり摩耗したりし易いという問題がある。また、次段係合要素の係合タイミングも前段係合要素の解放に会わせて正確に制御しないと変速ショック、変速遅れなどの問題が生じやすい。
【0006】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、シフトダウン変速をスムーズ且つタイムラグなく行えるような自動変速機の変速制御方法を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のパワーオン・シフトダウン変速制御方法は、前段係合要素の係合作動油圧を速やかに解放油圧まで低下させる油圧指令信号を出力する前段解放ステージと、前段係合要素の係合作動油圧を解放油圧より高い油圧に設定する油圧指令信号を出力する前段制御ステージと、次段係合要素の係合作動油圧を無効ストローク詰めを行わせるに必要な所定高圧に設定する油圧指令信号を出力する次段無効ストローク詰めステージと、次段係合要素の係合作動油圧を係合直前の状態で待機保持させるに必要な待機油圧に設定する油圧指令信号を出力する次段待機ステージと、前段係合要素を完全に解放させる油圧指令信号を出力する前段最終ステージと、次段係合要素を完全に係合させる油圧指令信号を出力する次段最終ステージとを有し、これら各ステージを順次行わせて変速制御を行うようになっている。
【0008】
この変速制御においては、まずシフトダウン指令の出力後に、前段解放ステージに基づく前段係合要素の係合制御を開始し、前段係合要素のスリップ率が前段側第1スリップ率まで増加したときに、前段制御ステージに基づく前段係合要素の係合制御に移行するとともに、次段無効ストローク詰めステージに基づく次段係合要素の係合制御を開始する。そして、前段係合要素のスリップ率が前段側第2スリップ率まで増加したときに、次段待機ステージに基づく次段係合要素の係合制御に移行し、次段係合要素のスリップ率が零に近い係合判断スリップ率まで低下したときに、前段最終ステージに基づく前段係合要素の係合制御と、次段最終ステージに基づく次段係合要素の係合制御とに移行する。
【0009】
パワーオン状態でのシフトダウン変速においては、前段係合要素を解放するとパワーオン状態にあるエンジン回転は急速に上昇するのであるが、前段係合要素がスリップを開始したとき(すなわち、そのスリップ率が前段側第1スリップ率まで増加したとき)に前段制御ステージに移行して前段係合要素のスリップが適度な増加を示すように制御される。このため、次段係合要素をショックなくスムーズに係合させることが容易となり、スムーズなパワーオン・シフトダウン変速が得られる。
【0010】
さらに、この制御では前段係合要素がスリップを開始すると同時に次段無効ストローク詰めステージを実行して次段の無効ストローク詰めを行い、次段を係合直前の状態で待機させるので、この後の次段係合をタイミング遅れなく行わせることが容易である。なお、この無効ストローク詰めは所定高圧を設定する指令信号に基づいて行われ、且つ次段係合要素のスリップが大きい状態のときに行われるため、無効ストローク詰めの完了を正確に行わないと、次段係合要素が急激に係合してしまい変速ショックなどの問題が生じやすい。本発明の方法では、前段係合要素のスリップ率に基づいてこの無効ストローク詰めを判断しているため、無効ストローク詰めが完了した時点を正確に把握することが可能である。
【0011】
なお、スリップ率は各係合要素における入出力回転数比に基づいて求めることができる。また、シフトダウン指令の出力から第1所定時間T1が経過した後に、前段解放ステージに基づく前段係合要素の係合制御を開始するのが好ましい。さらに、次段無効ストローク詰めステージに基づく次段係合要素の係合制御の開始判断を、前段係合要素のスリップ率に変えてシフトダウン指令の出力からの経過時間に基づいて判断しても良い。すなわち、この経過時間が第2所定時間T2となったときに次段無効ストローク詰めステージに基づく次段係合要素の係合制御を開始させるようにしても良い。
【0012】
本発明においては、前段制御ステージを、前段係合要素の係合作動油圧を解放油圧から緩やかに増加させる増トルク制御ステージと、前段係合要素のスリップ増加率が大きいほど大きくなる目標スリップ増加率を設定し、前段係合要素のスリップ増加率がこのように設定された目標スリップ増加率となるように前段係合要素の係合作動油圧をフィードバック制御する第1フィードバック制御ステージとから構成することができ、この場合には、前段係合要素のスリップ率が前段側第1スリップ率まで増加したときに増トルク制御ステージに基づく前段係合要素の係合制御に移行し、この後、前段係合要素のスリップ率が前段側第2スリップ率まで変化したときに第1フィードバック制御ステージに基づく前段係合要素の係合制御に移行する。
【0013】
さらに、前段制御ステージに、目標スリップ増加率を一定値に設定するとともにこの一定目標スリップ増加率が得られるように前段係合要素の係合作動油圧をフィードバック制御する第2フィードバック制御ステージを設け、次段係合要素のスリップ率が切換判断スリップ率まで低下したときに第1フィードバック制御ステージに基づく前段係合要素の係合制御から第2フィードバック制御ステージに基づく前段係合要素の係合制御に切り換えるようにするのが望ましい。
【0014】
このようなフィードバック制御を行うと、前段係合要素のスリップ率変化を所望の値に設定して、次段係合要素をタイミング良く且つスムーズに係合させることが容易となる。
【0015】
一方、次段係合要素の係合作動油圧を待機油圧から中間係合油圧まで緩やかに増加させる次段係合制御ステージを設けることもでき、このときには、次段待機ステージに基づく次段係合要素の係合制御中に、次段係合要素のスリップ率が切換判断スリップ率まで低下したときから第3所定時間の経過後に次段係合制御ステージに基づく次段係合要素の係合制御に切り換える。このようにすると、次段係合要素のスリップが小さくなって係合状態に近づいたときに、次段係合要素を徐々に係合させるため、次段係合要素をさらにタイミング良く且つスムーズに係合させることが容易となる。
【0016】
一方、本発明のパワーオフ・シフトダウン変速制御方法は、前段係合要素の係合作動油圧を速やかに解放油圧まで低下させる油圧指令信号を出力する前段解放ステージと、次段係合要素の係合作動油圧を無効ストローク詰めを行わせるに必要な所定高圧に設定する油圧指令信号を出力する次段無効ストローク詰めステージと、次段係合要素の係合作動油圧を次段係合要素をある程度係合させるのに必要な係合待機油圧に設定する油圧指令信号を出力する次段待機ステージと、次段係合要素の係合作動油圧を係合待機油圧から緩やかに増加させる次段係合制御ステージと、前段係合要素を完全に解放させる油圧指令信号を出力する前段最終ステージと、次段係合要素を完全に係合させる油圧指令信号を出力する次段最終ステージとを有して構成される。
【0017】
この変速制御方法においては、シフトダウン指令の出力後に、前段解放ステージに基づく前段係合要素の係合制御を開始し、シフトダウン指令の出力から所定時間が経過したときに、次段無効ストローク詰めステージに基づく次段係合要素の係合制御を開始し、前段係合要素のスリップ率が前段側所定スリップ率まで増加したときに、次段待機ステージに基づく次段係合要素の係合制御に移行し、次段待機ステージに基づく次段係合要素の係合制御中に、次段係合要素のスリップ率が切換判断スリップ率まで低下したときに次段係合制御ステージに基づく次段係合要素の係合制御に切り換え、次段係合要素のスリップ率が零に近い係合判断スリップ率まで低下したときに、次段最終ステージに基づく次段係合要素の係合制御に移行する。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施例について説明する。
本発明に係る変速制御方法により変速制御がなされる自動変速機の動力伝達系構成を図1に示している。
この変速機は、エンジン出力軸1に接続されたトルクコンバータ2と、このトルクコンバータ2のタービン軸に接続された変速機入力軸3とを有し、入力軸3の上にプラネタリ式変速機構が配設されている。
【0020】
この変速機構は、変速機入力軸3の上に並列に配置された第1、第2および第3プラネタリギヤ列G1,G2,G3を有する。各ギヤ列はそれぞれ、中央に位置する第1〜第3サンギヤS1,S2,S3と、これら第1〜第3サンギヤに噛合してその周りを自転しながら公転する第1〜第3プラネタリピニオンP1,P2,P3と、このピニオンを回転自在に保持してピニオンの公転と同一回転する第1〜第3キャリアC1,C2,C3と、上記ピニオンと噛合する内歯を有した第1〜第3リングギヤR1,R2,R3とから構成される。
なお、第1および第2プラネタリギヤ列G1,G2はダブルピニオン型プラネタリギヤ列であり、第1および第2ピニオンP1,P2は、図示のようにそれぞれ2個のピニオンP11,P12およびP21,P22から構成される。
【0021】
第1サンギヤS1は入力軸3に常時連結され、第1キャリアC1は常時固定保持され、第2サンギヤS2と第1ブレーキB1を介して係脱可能に連結されており、第2サンギヤS2は第1ブレーキB1により固定保持可能である。第1リングギヤR1は第3クラッチCL3を介して第1キャリアC1および第2サンギヤS2と係脱自在に連結されている。第2キャリアC2と第3キャリアC3とが常時連結されるとともに出力ギヤ4とも常時連結されている。第2リングギヤR2と第3リングギヤR3とは常時連結されており、これらが第2ブレーキB2により固定保持可能であるとともにワンウェイクラッチB3を介してケースに接続されて前進側駆動方向の回転に対してのみブレーキ作用を生じさせるようになっており、さらに、これらは第2クラッチCL2を介して入力軸3と係脱可能に連結している。第3サンギヤS3は第1クラッチCL1を介して入力軸と係脱可能に連結している。また、入力回転センサー9aと出力回転センサー9bとが図示のように配設されている。
【0022】
以上のように構成した変速機において、第1〜第3クラッチCL1〜CL3および第1,第2ブレーキB1,B2の係脱制御を行うことにより、変速段の設定および変速制御を行うことができる。具体的には、表1に示すように係脱制御を行えば、前進5速(1ST,2ND,3RD,4TH,5TH)、後進1速(REV)を設定できる。
【0023】
なお、この表1において、1STにおける第2ブレーキB2に括弧を付けているが、これは第2ブレーキB2を係合させなくてもワンウェイクラッチB3の作用により1ST変速段が設定できるからである。すなわち、第1クラッチCL1を係合させれば、第2ブレーキB2を係合させなくても1ST変速段の設定が可能である。但し、ワンウェイクラッチB3は駆動側とは逆の動力伝達は許容できず、このため、第2ブレーキB2が非係合状態であるときの1STはエンジンブレーキの効かない変速段となり、第2ブレーキB2を係合させればエンジンブレーキの効く変速段となる。なお、Dレンジの1STはエンジンブレーキの効かない変速段である。
【0024】
【表1】
【0025】
次に、第1〜第3クラッチCL1〜CL3と第1,第2ブレーキB1,B2の係脱制御を行うための制御装置を図2〜図4に基づいて説明する。なお、図2〜図4は制御装置の各部を示し、これら三つの図により一つの制御装置を構成している。また、各図の油路のうち、終端に丸囲みのアルファベット(A〜Y)が付いているものは、他の図の同じアルファベットが付いた油路と繋がっていることを意味する。さらに、図における×印はその部分がドレンされていることを意味する。
【0026】
この制御装置には油圧ポンプ10から作動油が供給されており、この作動油がレギュレータバルブ20によりライン圧P1に調圧されて油路100に送られ、図示のように供給される。
この制御装置内には、このレギュレータバルブ20の外に、運転席のシフトレバーに繋がり運転者のマニュアル操作により作動されるマニュアルバルブ25と、6個のソレノイドバルブSA〜SFと、6個の油圧作動バルブ30,35,40,45,50,55と、4個のアキュムレータ71〜74とが配設されている。ソレノイドバルブSA,SC,SFはノーマルオープンタイプのバルブでソレノイドが通電オフのときにはこれらバルブは開放される。一方、ソレノイドバルブSB,SD,SEはノーマルクローズタイプのバルブでソレノイドが通電オフのときにはこれらバルブは閉止される。
【0027】
なお、以下においては、バルブ30をリデューシングバルブ、バルブ35をL−Hシフトバルブ、バルブ40をFWD圧スイッチングバルブ、バルブ45をREV圧スイッチングバルブ、バルブ50をデリバリーバルブ、バルブ55をリリーフバルブと称する。
【0028】
上記マニュアルバルブ25の作動と、ソレノイドバルブSA〜SFの作動とに応じて各バルブが作動され、変速制御が行われる。この場合での各ソレノイドバルブの作動とこの作動に伴い設定される速度段との関係は下記表2に示すようになる。この表2におけるON,OFFはソレノイドのON,OFFを表している。なお、この表2においてはソレノイドバルブSFの作動は表示していないが、このソレノイドバルブSFはリバース速度段設定時にライン圧を増圧するときに用いるものであり、変速段設定には使用されないものであるためである。
【0029】
【表2】
【0030】
上記制御について、以下に説明する。
まず、シフトレバーによりDレンジ(前進側レンジ)が設定され、マニュアルバルブ25のスプール26がD位置に移動した場合を考える。図においては、スプール26はN位置にあり、右端フック部がD位置まで右動されてスプール26はD位置に位置する。このとき、ライン圧P1を有する作動油は、油路100から分岐する油路101,102に送られ、FWDスイッチングバルブ40のスプール溝を通って油路103からマニュアルバルブ25に送られる。そして、スプール26の溝を介して油路110および120に送られる。なお、油路110はこの状態ではREVスイッチングバルブ45において閉塞されている。
【0031】
油路120に送られたライン圧P1の作動油は、分岐油路121,122,123,124,125を介してそれぞれソレノイドバルブSF,SE,SD,SB,SAに供給される。油路120のライン圧P1はL−Hシフトバルブ35の右端にも作用し、このバルブ35のスプール36を左動させる。油路120の分岐油路126はデリバリーバルブ50の右側に繋がり、油路126から分岐する油路127はリリーフバルブ55の左端に繋がり、このバルブ55のスプール56,57を右動させる。
【0032】
一方、油路103の分岐油路103aはFWDスイッチングバルブ40の右端に繋がり、ライン圧P1によりスプール41は左方に押圧される。油路103の分岐油路104は左動されたL−Hシフトバルブ35のスプール36の溝を介して油路105に送られ、ライン圧P1をFWDスイッチングバルブ40の左側に作用させる。油路104の分岐油路106はREVスイッチングバルブ45の右端に繋がり、ライン圧P1によりそのスプール46を左動状態で保持させる。
また、油路103の分岐油路107はソレノイドバルブSCに繋がり、ソレノイドバルブSCにもライン圧P1が供給される。
【0033】
以上のように、ソレノイドバルブSA〜SFにはそれぞれライン圧P1が供給されており、このバルブの開閉制御によりライン圧P1を有した作動油の供給制御を行うことができる。
【0034】
ここでまず、1ST変速段を設定する場合を説明する。なお、変速段の設定では表2に示すようにソレノイドバルブSFは関係しないので、ここではソレノイドバルブSA〜SEについてのみ考える。
1STでは、表2に示すように、ソレノイドバルブSCがオンで、それ以外がオフであり、ソレノイドバルブSAのみが開放され、他のソレノイドバルブは閉止される。ソレノイドバルブSAが開放されると、油路125から油路130にライン圧P1が供給され、油路130からD位置に位置したマニュアルバルブスプール26の溝を通って油路131にライン圧P1が供給される。
【0035】
油路131の分岐油路131aはリリーフバルブ55の右端に繋がっており、ライン圧P1がリリーフバルブ55の右端に作用する。さらに、油路131から分岐する油路132を介してライン圧P1は第1クラッチCL1に供給され、第1クラッチCL1が係合される。なお、このクラッチ圧CL1の変化は第1アキュムレータ71により調整される。
【0036】
なお、第2クラッチCL2はリリーフバルブ55(このときスプール56,57は右動状態)からソレノイドバルブSBを介してドレンに繋がり、第3クラッチCL3はソレノイドバルブSCを介してドレンに繋がり、第1ブレーキB1はリリーフバルブ55からソレノイドバルブSCを介してドレンに繋がり、第2ブレーキB2はマニュアルバルブ25を介してドレンに繋がる。このため、第1クラッチCL1のみが係合されて1ST速度段が設定される。
【0037】
次に、2ND速度段を設定する場合を考える。このときには、ソレノイドバルブSDがオフからオンに切り換わり、ソレノイドバルブSDも開放される。これにより、油路123から油路140にライン圧P1が供給され、スプール56,57が右動した状態のリリーフバルブ55から油路141を介して第1ブレーキB1にライン圧P1を有した作動油が供給される。このため、第1クラッチCL1および第1ブレーキB1がともに係合されて2ND速度段が設定される。
【0038】
3RD速度段を設定するときには、ソレノイドバルブSCがオンからオフに切り換わり、ソレノイドバルブSDがオフに戻される。ソレノイドバルブSDがオフに戻るため、第1ブレーキB1は開放される。ソレノイドバルブSCがオフに切り換わることにより、これが開放され、油路107からライン圧P1を有した作動油が油路145を介して第3クラッチCL3に供給される。これにより第3クラッチCL3が係合されて3RD速度段が設定される。
このとき同時に、油路145から分岐する油路146を介してライン圧P1がデリバリーバルブ50の左側に作用し、油路147を介してライン圧P1がリリーフバルブ55の右端に作用する。
【0039】
4TH速度段を設定するときには、ソレノイドバルブSBをオフからオンに切換えるとともに、ソレノイドバルブSCをオンに戻す。ソレノイドバルブSCがオンに戻されるため、第3クラッチCL3は解放される。一方、ソレノイドバルブSBがオンに切り換わることにより、ソレノイドバルブSBが開放され、油路124からライン圧P1が油路150,151に供給され、右動したスプール56の溝から油路152を介して第2クラッチCL2にライン圧P1が供給される。このため、第2クラッチCL2が係合されて4TH速度段が設定される。
【0040】
5TH速度段を設定するときには、ソレノイドバルブSAをオフからオンに切り換えるとともにソレノイドバルブSCをオンからオフに切り換える。ソレノイドバルブSAがオフからオンに切り換わると、油路130へのライン圧P1の供給が遮断され、且つ第1クラッチCL1はソレノイドバルブSAを介してドレンに繋がり、第1クラッチCL1は解放される。一方、ソレノイドバルブSCがオフに切り換えられると、上述のように第3クラッチCL3が係合され、この結果5TH速度段が設定される。
【0041】
以上のようにして各クラッチ、ブレーキの係合制御が行われるのであるが、ここで、本発明の方法に基づいて行われるシフトダウンの係合制御を図5に示すタイムチャートと図6〜図8に示すフローチャートに基づいて説明する。
【0042】
図6のフローチャートに示すように、ステップS2でシフト指令が出力されたか否かが判断されており、出力されたと判断されると、さらにステップS4においてそのシフト指令がシフトダウン指令か否かが判断される。シフトダウン指令のときは、ステップS6においてスロットル開度θTHが所定開度θaよりも大きいか否かが判断され、θTH>θaと判断されるとステップS10に進み、パワーオン・シフトダウン制御が行われる。一方、θTH≦θaと判断されるとステップS12に進み、パワーオフ・シフトダウン制御が行われる。この後、変速完了と判断されるとこの制御が終了する(ステップS16,S18)。
【0043】
パワーオン・シフトダウン制御は、図7および図8に示すフローチャートに従って行われる。なお、ここではタイムチャートに示すように、時間t0 において3速段から2速段へのシフトダウン指令が出された場合について説明する。このタイムチャートには、第3クラッチCL3および第1ブレーキB1の係合作動油圧P(CL3),P(B1)、トルクコンバータのタービン回転NT、タービン加速度αT、および車体加速度Gの経時変化も示している。
【0044】
このパワーオン・シフトダウン制御では、3速段(前段)設定用のソレノイドバルブSCと2速段(次段)設定用のソレノイドバルブSDとが制御される。ソレノイドバルブSC、SDのオン・オフおよびデューティ比を決めるための信号が、請求の範囲にいう油圧指令信号であり、タイムチャートにはこれら油圧指令信号をSC、SDとして示している。なお、ソレノイドバルブSCはノーマルオープンタイプであるのでOFFの時に全開となるが、ソレノイドバルブSDはノーマルクローズタイプであるのでONの時に全開となる。
【0045】
図7にソレノイドバルブSCの制御フロー(すなわち、前段係合油圧制御フロー)を示している(ステップS20)。ここでは、ステップS22において、シフトアップ指令が出力された直後から所定時間T1のカウントがスタートする。これと同時に、図8に示すソレノイドバルブSDの制御フロー(すなわち、次段係合油圧制御フロー)においては、ステップS52において、シフトアップ指令が出力された直後から所定時間T2(>T1)のカウントがスタートする。このときパワーオン状態なので、トルクコンバータのタービン回転NTは上昇傾向にある。
【0046】
ソレノイドバルブSC側のステップS24において所定時間T1の経過が判断されると(時間t1)、ステップS26に進み、前段解放ステージSTO1が開始される。この前段解放ステージSTO1では、タイムチャートに示すように、ソレノイドバルブSCがオン側に非常に近いデューティ比で制御される。この結果、ソレノイドバルブSCの開放量は非常に小さくなり、完全係合状態にあった第3クラッチCL3の係合作動油圧P(CL3)が急速に解放油圧(最小油圧)まで低下して、第3クラッチCL3の係合力が急速に低下し、第3クラッチCL3がスリップし始める。これに応じて、タービン回転数NTも徐々に上昇する。
【0047】
本変速制御装置内においては、入力回転センサ9aと出力回転センサ9bの検出値および2速段のギヤ比から第3クラッチCL3(前段係合要素)の入出力回転数比eCLOおよび第1ブレーキB1(次段係合要素)の入出力回転数比eCLRを演算している。これら入出力回転数比が前段係合要素(第3クラッチCL3)および次段係合要素(第1ブレーキB1)のスリップ率に対応し、入出力回転数比が1.0のときにスリップ率が零となる。
【0048】
上述のようにして第3クラッチCL3が徐々にスリップし始めると、前段入出力回転数比(第3クラッチ入出力回転数比)eCLOが徐々に1.0から小さくなる(すなわち、前段係合要素スリップ率が徐々に増加する)。これに応じてステップS28において前段入出力回転数比eCLOが第1所定値eCLO1より小さくなったと判断されると(第1スリップ率まで増加したと判断されると)、増トルクステージSTO2(ステップS30)に進んで第3クラッチCL3の係合油圧を解放油圧から徐々に(極めて緩やかに)増加させるようにソレノイドバルブSCのデューティ比制御を行う。
【0049】
一方、ソレノイドバルブSD側においては、ステップS54において所定時間T2の経過が判断されると(時間t2)、ステップS56に進み、次段無効ストローク詰めステージSTR1が開始される。この次段無効ストローク詰めステージSTR1では、タイムチャートに示すように、ソレノイドバルブSDがONにされて全開状態にされる。この結果、それまで解放状態にあった第1ブレーキB1にライン圧が急速に供給され、第1ブレーキB1の無効ストローク詰めが速やかに行われる。なお、タイムチャートから分かるように、所定時間T2は、前段入出力回転数比eCLOが前段第1所定値eCLO1より小さくなる時間に会わせて設定されており、所定時間T2の経過を判断する代わりに、前段入出力回転数比eCLOが前段第1所定値eCLO1より小さくなったときにステップS56の次段無効ストローク詰めステージSTR1を開始するようにしても良い。
【0050】
この後、前段係合要素である第3クラッチCL3の入出力回転数比eCLO がステップS32において前段第2所定値eCLO2になったと判断されると(時間t3)、ソレノイドバルブSCの制御は第1フィードバックステージSTO3(ステップS34)に移行する。これはソレノイドバルブSDの無効ストローク詰めステージSTR1において第1ブレーキB1の無効ストローク詰めが完了すると、第1ブレーキB1が係合を開始して第3クラッチCL3の入出力回転数比eCLOが急速に小さくなるため、この変化開始を検出するものである。すなわち、ステップS32において第1ブレーキB1の無効ストローク詰めの完了を検出し、この後、ソレノイドバルブSCを第1フィードバックステージSTO3による制御に移行するものである。このため、第1ブレーキB1の入出力回転数比eCLRが次段第1所定値eCLR1より小さくなったか否かを検出して無効ストローク詰めの完了を判断するようにしても良い。
【0051】
第1フィードバックステージSTO3においては、第3クラッチCL3の入出力回転数比eCLOに対してその入出力回転数比の目標変化速度Δe CLO を設定し、この入出力回転数比目標変化速度ΔeCLOが得られるように、ソレノイドバルブSCのデューティ比をフィードバック制御する。なお、第3クラッチCL3の入出力回転数比e CLO とその入出力回転数比目標変化速度Δe CLO との関係は、図9に示すように予め設定されている。
【0052】
一方、第1ブレーキB1の入出力回転数比eCLRが次段第1所定値eCLR1より小さくなったと判断、すなわち無効ストローク詰めが完了したと判断されたときには、ソレノイドバルブSDの制御はステップS58からステップS60に進み、次段待機ステージSTR2に移行する。この次段待機ステージSTR2においては、第1ブレーキB1の係合作動油圧をこのブレーキが係合を開始する直前の油圧、すなわち、係合開始油圧より僅かに小さな油圧(これを直前待機油圧と称する)に設定する。
【0053】
そして、第1ブレーキB1の入出力回転数比eCLRが次段第2所定値eCLR2になると、ステップS36からステップS38に進んで第2フィードバック制御ステージSTO4に移行する。ここでは、第2フィードバック制御ステージSTO4に移行する直前における第1フィードバック制御ステージSTO3での入出力回転数比目標変化速度ΔeCLOを目標値として設定し、この目標値が得られるようにソレノイドバルブSCのフィードバック制御が行われる。
【0054】
一方、ソレノイドバルブSDの制御においては、ステップS62において第1ブレーキB1の入出力回転数比eCLRが次段第2所定値eCLR2になったと判断されると、ステップS64,S66において第3所定時間T4の経過を待った後、ステップS68に進んで、次段係合制御ステージSTR3に移行する。この次段係合制御ステージSTR3においては、第1ブレーキB1の油圧を待機油圧から所定油圧まで緩やかに増圧させる制御が行われる。このため、係合直前で待機していた第1ブレーキB1は徐々に係合を開始する。
【0055】
この後、第1ブレーキB1の入出力回転数比eCLRが次段第3所定値e CLR3(係合判断スリップ率に対応する値)になると、ソレノイドバルブSCの制御はステップS40からステップS42に進んでこれをONにし、ソレノイドバルブSDの制御はステップS70からステップS72に進んでこれをONにする。この結果、第1ブレーキB1が完全に係合されるとともに第3クラッチCL3は完全に解放される。
【0056】
以上のようなソレノイドバルブSCおよびSDの制御により、第3クラッチCL3が解放されるとともに第1ブレーキB1が係合されて、3速段から2速段へのパワーオン・シフトダウンが行われる。このような制御においては、まず、前段係合要素(第3クラッチCL3)の解放がそのスリップ率を所定目標値となるようにしてフィードバック制御しながら行われるため、その解放を適切な速度で行わせることができ、エンジン回転の吹き上がりや次段係合時での変速ショックを発生させることなくスムーズな変速となる。さらに、次段係合要素(第1ブレーキB1)の無効ストローク詰めを確実に行うとともに、無効ストローク詰め完了後は係合直前の状態のまま待機し、次段係合要素のスリップ率が小さくなるに応じてその係合を緩やかに開始し、スリップ率がほぼ零のときにこれを完全係合させるため、次段係合要素をスムーズに係合させることができる。
【0057】
次に、パワーオフ・シフトダウン変速制御(ステップS12)について図10〜図12を用いて説明する。図10のタイムチャートでは、時間t0においてパワーオン・シフトダウン指令が出された後、時間t2においてアクセルが戻されてパワーオフ状態となった場合のダウンシフト制御を示している。
【0058】
図6に示すように、パワーオン・シフトダウン制御が開始された後、アクセル開度が戻されてθTH≦θaとなると、そのままパワーオフ・シフトダウン制御に移行する。このシフトダウンも3速段から2速段への変速を例にして説明する。このため、ソレノイドバルブSCおよびSDの制御を以下のタイムチャートおよびフローチャートに基づいて説明する。
【0059】
まず、第3クラッチCL3の制御を行うソレノイドバルブSCの制御(ステップS80)は、図11R>1に示すように、ステップS82,S84において所定時間T1の経過を待つのであるが、この所定時間はステップS2におけるシフト指令開始時からのものであり、パワーオン状態からパワーオフ状態に変化しても、この所定時間はリセットされずそのままカウントを継続される。このため、図11のタイムチャートに示すように、この例においては時間t1において所定時間T1を経過しており、ステップS86に進んでソレノイドバルブSCはそのままONとなり、第3クラッチCL3の油圧は完全に解放される。
【0060】
一方、ソレノイドバルブSDの制御(ステップS90)は、図12に示すように、所定時間T2の経過を待つ(ステップS92,S94)。この所定時間T2もステップS2におけるシフト指令からの経過時間であり、この時間が経過すると(時間t3)、ステップS96に進んで次段無効ストローク詰めステージSTR1が開始される。この制御はパワーオン・シフトダウンのときの次段無効ストローク詰めステージSTR1と同じであるのでその説明は省略する。
【0061】
この後、無効ストローク詰めが完了すると第1ブレーキB1(次段係合要素)が係合を開始するため、前段および次段係合要素の入出力回転数比が大きく変化し始めるため、これに基づいて無効ストローク詰めの完了を判断する。具体的には、ステップS98において第3クラッチ(前段)入出力回転数比eCLOが前段第5所定値eCLO5より大きくなったときに、無効ストローク詰めが完了したと判断したステップS100に進む。ステップS100においては、第1ブレーキB1をある程度係合させるに必要な係合油圧(係合待機油圧と称する)を設定する油圧指令信号を出力する。
【0062】
これにより、第3クラッチCL3は解放されるとともに第1ブレーキB1は係合を開始するため、第1ブレーキB1の入出力回転数は1.0に近づく(スリップ率が零に近づく)。このときに、第1ブレーキの入手力回転数比eCLRが第6所定値eCLR6より大きくなると、ステップS102からステップS104に進み、上記係合待機油圧を所定油圧まで緩やかに増圧させる制御が行われる。
【0063】
この後、第1ブレーキの入手力回転数比eCLRが第7所定値eCLR7より大きくなると、ステップS106からステップS184に進み、ソレノイドバルブSDをONにして今回の変速制御を終了する。
【0064】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、パワーオン・シフトダウンの場合には、まずシフトダウン指令の出力後に、前段解放ステージに基づく前段係合要素の係合制御を開始し、前段係合要素のスリップ率が前段側第1スリップ率まで増加したときに、前段制御ステージに基づく前段係合要素の係合制御に移行するとともに、次段無効ストローク詰めステージに基づく次段係合要素の係合制御を開始する。そして、前段係合要素のスリップ率が前段側第2スリップ率まで増加したときに、次段待機ステージに基づく次段係合要素の係合制御に移行し、次段係合要素のスリップ率が零に近い係合判断スリップ率まで低下したときに、前段最終ステージに基づく前段係合要素の係合制御と、次段最終ステージに基づく次段係合要素の係合制御とに移行するように構成されている。
【0065】
ここで、パワーオン状態でのシフトダウン変速においては、前段係合要素を解放するとパワーオン状態にあるエンジン回転は急速に上昇するのであるが、本発明では上述のように、前段係合要素がスリップを開始したとき(すなわち、そのスリップ率が前段側第1スリップ率まで増加したとき)に前段制御ステージに移行して前段係合要素のスリップが適度な増加を示すように制御されるため、次段係合要素をショックなくスムーズに係合させることが容易となり、スムーズなパワーオン・シフトダウン変速が得られる。
【0066】
さらに、この制御では前段係合要素がスリップを開始すると同時に次段無効ストローク詰めステージを実行して次段の無効ストローク詰めを行い、次段を係合直前の状態で待機させるので、この後の次段係合をタイミング遅れなく行わせることが容易である。なお、この無効ストローク詰めは所定高圧を設定する指令信号に基づいて行われ、且つ次段係合要素のスリップが大きい状態のときに行われるため、無効ストローク詰めの完了を正確に行わないと、次段係合要素が急激に係合してしまい変速ショックなどの問題が生じやすい。本発明の方法では、前段係合要素のスリップ率に基づいてこの無効ストローク詰めを判断しているため、無効ストローク詰めが完了した時点を正確に把握することが可能である。
【0067】
本発明においては、前段制御ステージを、前段係合要素の係合作動油圧を解放油圧から緩やかに増加させる増トルク制御ステージと、前段係合要素のスリップ増加率が大きいほど大きくなる目標スリップ増加率を設定し、前段係合要素のスリップ増加率がこのように設定された目標スリップ増加率となるように前段係合要素の係合作動油圧をフィードバック制御する第1フィードバック制御ステージとから構成することができ、この場合には、前段係合要素のスリップ率が前段側第1スリップ率まで増加したときに増トルク制御ステージに基づく前段係合要素の係合制御に移行し、この後、前段係合要素のスリップ率が前段側第2スリップ率まで変化したときに第1フィードバック制御ステージに基づく前段係合要素の係合制御に移行する。
【0068】
さらに、前段制御ステージに、目標スリップ増加率を一定値に設定するとともにこの一定目標スリップ増加率が得られるように前段係合要素の係合作動油圧をフィードバック制御する第2フィードバック制御ステージを設け、次段係合要素のスリップ率が切換判断スリップ率まで低下したときに第1フィードバック制御ステージに基づく前段係合要素の係合制御から第2フィードバック制御ステージに基づく前段係合要素の係合制御に切り換えるようにするのが望ましい。このようなフィードバック制御を行うと、前段係合要素のスリップ率変化を所望の値に設定して、次段係合要素をタイミング良く且つスムーズに係合させることが容易となる。
【0069】
次段係合要素の係合作動油圧を待機油圧から中間係合油圧まで緩やかに増加させる次段係合制御ステージを設けることもでき、このときには、次段待機ステージに基づく次段係合要素の係合制御中に、次段係合要素のスリップ率が切換判断スリップ率まで低下したときから第3所定時間の経過後に次段係合制御ステージに基づく次段係合要素の係合制御に切り換える。このようにすると、次段係合要素のスリップが小さくなって係合状態に近づいたときに、次段係合要素を徐々に係合させるため、次段係合要素をさらにタイミング良く且つスムーズに係合させることが容易となる。
【0070】
一方、本発明のパワーオフ・シフトダウン変速制御方法においては、シフトダウン指令の出力後に、前段解放ステージに基づく前段係合要素の係合制御を開始し、シフトダウン指令の出力から所定時間T2が経過したときに、次段無効ストローク詰めステージに基づく次段係合要素の係合制御を開始し、前段係合要素のスリップ率が前段側所定スリップ率まで増加したときに、次段待機ステージに基づく次段係合要素の係合制御に移行し、次段待機ステージに基づく次段係合要素の係合制御中に、次段係合要素のスリップ率が切換判断スリップ率まで低下したときに次段係合制御ステージに基づく次段係合要素の係合制御に切り換え、次段係合要素のスリップ率が零に近い係合判断スリップ率まで低下したときに、次段最終ステージに基づく次段係合要素の係合制御に移行するようになっており、これによりこの制御でもスムーズ且つ迅速な変速を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る変速制御方法による変速制御が行われる自動変速機の構成を示す概略図である。
【図2】本発明に係る変速制御方法を実施するための油圧回路図である。
【図3】本発明に係る変速制御方法を実施するための油圧回路図である。
【図4】本発明に係る変速制御方法を実施するための油圧回路図である。
【図5】本発明に係る変速制御方法によるパワーオン・シフトダウン制御における各種変数の経時変化を示すグラフである。
【図6】本発明に係る変速制御方法による変速制御内容を表すフローチャートである。
【図7】本発明に係る変速制御方法による変速制御内容を表すフローチャートである。
【図8】本発明に係る変速制御方法による変速制御内容を表すフローチャートである。
【図9】上記制御において用いられる前段係合要素の入出力回転数比と目標入出力回転数比変化率との関係を示すグラフである。
【図10】本発明に係る変速制御方法によるパワーオフ・シフトダウン制御における各種変数の経時変化示すグラフである。
【図11】本発明に係る変速制御方法による変速制御内容を表すフローチャートである。
【図12】本発明に係る変速制御方法による変速制御内容を表すフローチャートである。
【符号の説明】
3 変速機入力軸
4 変速機出力ギヤ
10 油圧ポンプ
20 レギュレータバルブ
25 マニュアルバルブ
30 リデューシングバルブ
35 L−Hシフトバルブ
40 FWDスイッチングバルブ
45 REVスイッチングバルブ
50 デリバリーバルブ
55 リリーフバルブ
Claims (8)
- 入出力部材間に形成された複数の動力伝達経路と、これら動力伝達経路を選択的に設定する複数の係合要素と、これら係合要素の係合作動油圧を油圧指令信号に応じて制御する係合制御手段とを有し、パワーオン状態におけるシフトダウン指令に基づいて、前記係合制御手段により、前記複数の係合要素のうち前段係合要素を解放させるとともに次段係合要素を係合させて、前段から次段へのシフトダウン制御を行う自動変速機の変速制御方法において、
前記前段係合要素の係合作動油圧を速やかに解放油圧まで低下させる油圧指令信号を出力する前段解放ステージと、
前記前段係合要素の係合作動油圧を前記解放油圧より高い油圧に設定する油圧指令信号を出力する前段制御ステージと、
前記次段係合要素の係合作動油圧を無効ストローク詰めを行わせるに必要な所定高圧に設定する油圧指令信号を出力する次段無効ストローク詰めステージと、
前記次段係合要素の係合作動油圧を係合直前の状態で待機保持させるに必要な待機油圧に設定する油圧指令信号を出力する次段待機ステージと、
前記前段係合要素を完全に解放させる油圧指令信号を出力する前段最終ステージと、
前記次段係合要素を完全に係合させる油圧指令信号を出力する次段最終ステージとを有し、
前記シフトダウン指令の出力後に、前記前段解放ステージに基づく前記前段係合要素の係合制御を開始し、
前記前段係合要素のスリップ率が前段側第1スリップ率まで増加したときに、前記前段制御ステージに基づく前記前段係合要素の係合制御に移行するとともに、前記次段無効ストローク詰めステージに基づく前記次段係合要素の係合制御を開始し、
前記前段係合要素のスリップ率が前段側第2スリップ率まで増加したときに、前記次段待機ステージに基づく前記次段係合要素の係合制御に移行し、
前記次段係合要素のスリップ率が零に近い係合判断スリップ率まで低下したときに、前記前段最終ステージに基づく前記前段係合要素の係合制御と、前記次段最終ステージに基づく前記次段係合要素の係合制御とに移行することを特徴とする自動変速機の変速制御方法。 - 前記スリップ率が各係合要素における入出力回転数比に基づいて求められることを特徴とする請求項1に記載の自動変速機の変速制御方法。
- 前記シフトダウン指令の出力から第1所定時間(T1)が経過した後に、前記前段解放ステージに基づく前記前段係合要素の係合制御を開始することを特徴とする請求項1に記載の自動変速機の変速制御方法。
- 前記次段無効ストローク詰めステージに基づく前記次段係合要素の係合制御の開始判断を、前記前段係合要素のスリップ率に変えて前記シフトダウン指令の出力からの経過時間に基づいて判断し、この経過時間が第2所定時間(T2)となったときに前記次段無効ストローク詰めステージに基づく前記次段係合要素の係合制御を開始させることを特徴とする請求項1に記載の自動変速機の変速制御方法。
- 前記前段制御ステージが、
前記前段係合要素の係合作動油圧を前記解放油圧から緩やかに増加させる増トルク制御ステージと、
前記前段係合要素のスリップ率の大きさに応じてこのスリップ率が大きいほど大きくなる目標スリップ増加率を設定し、前記前段係合要素のスリップ増加率がこのように設定された目標スリップ増加率となるように前記前段係合要素の係合作動油圧をフィードバック制御する第1フィードバック制御ステージとからなり、
前記前段係合要素のスリップ率が前記前段側第1スリップ率まで増加したときに前記増トルク制御ステージに基づく前記前段係合要素の係合制御に移行し、この後、前記前段係合要素のスリップ率が前記前段側第2スリップ率まで変化したときに前記第1フィードバック制御ステージに基づく前記前段係合要素の係合制御に移行することを特徴とする請求項1に記載の自動変速機の変速制御方法。 - 前記前段制御ステージが、目標スリップ増加率を一定値に設定するとともにこの一定目標スリップ増加率が得られるように前記前段係合要素の係合作動油圧をフィードバック制御する第2フィードバック制御ステージを有し、
前記次段係合要素のスリップ率が切換判断スリップ率まで低下したときに前記第1フィードバック制御ステージに基づく前記前段係合要素の係合制御から前記第2フィードバック制御ステージに基づく前記前段係合要素の係合制御に切り換えることを特徴とする請求項5に記載の自動変速機の変速制御方法。 - 前記次段係合要素の係合作動油圧を前記待機油圧から中間係合油圧まで緩やかに増加させる次段係合制御ステージを有し、
前記次段待機ステージに基づく前記次段係合要素の係合制御中に、前記次段係合要素のスリップ率が切換判断スリップ率まで低下したときから第3所定時間(T4)の経過後に前記次段係合制御ステージに基づく前記次段係合要素の係合制御に切り換えることを特徴とする請求項1に記載の自動変速機の変速制御方法。 - 入出力部材間に形成された複数の動力伝達経路と、これら動力伝達経路を選択的に設定する複数の係合要素と、これら係合要素の係合作動油圧を油圧指令信号に応じて制御する係合制御手段とを有し、パワーオフ状態におけるシフトダウン指令に基づいて、前記係合制御手段により、前記複数の係合要素のうち前段係合要素を解放させるとともに次段係合要素を係合させて、前段から次段へのシフトダウン制御を行う自動変速機の変速制御方法において、
前記前段係合要素の係合作動油圧を速やかに解放油圧まで低下させる油圧指令信号を出力する前段解放ステージと、
前記次段係合要素の係合作動油圧を無効ストローク詰めを行わせるに必要な所定高圧に設定する油圧指令信号を出力する次段無効ストローク詰めステージと、
前記次段係合要素の係合作動油圧を前記次段係合要素をある程度係合させるのに必要な係合待機油圧に設定する油圧指令信号を出力する次段待機ステージと、
前記次段係合要素の係合作動油圧を前記係合待機油圧から緩やかに増加させる次段係合制御ステージと、
前記前段係合要素を完全に解放させる油圧指令信号を出力する前段最終ステージと、
前記次段係合要素を完全に係合させる油圧指令信号を出力する次段最終ステージとを有し、
前記シフトダウン指令の出力後に、前記前段解放ステージに基づく前記前段係合要素の係合制御を開始し、
前記シフトダウン指令の出力から所定時間(T2)が経過したときに、前記次段無効ストローク詰めステージに基づく前記次段係合要素の係合制御を開始し、
前記前段係合要素のスリップ率が前段側所定スリップ率まで増加したときに、前記次段待機ステージに基づく前記次段係合要素の係合制御に移行し、
前記次段待機ステージに基づく前記次段係合要素の係合制御中に、前記次段係合要素のスリップ率が切換判断スリップ率まで低下したときに前記次段係合制御ステージに基づく前記次段係合要素の係合制御に切り換え、
前記次段係合要素のスリップ率が零に近い係合判断スリップ率まで低下したときに、前記次段最終ステージに基づく前記次段係合要素の係合制御に移行することを特徴とする自動変速機の変速制御方法。
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