JP3837885B2 - 車両用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、車両用自動変速機の制御装置に関し、特に、自動変速機における低速段へのダウンシフト時の摩擦係合要素の油圧制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用自動変速機において、減速段として構成される低速段達成のために、変速機構中の特定の回転要素を係止して該要素に反力トルクを支持させている状態から、直結段等で構成される高速段達成のために、該回転要素の係止を解放させるのに、従来一般的には、ワンウェイクラッチが用いられている。このようなワンウェイクラッチを配した通常の変速機構の場合、車両の減速のためにアクセルペダルの踏み込みを緩めてスロットルをオンからオフしたとき、すなわち、エンジンの動力により自動変速機を介して車両のホイールが駆動されている（本明細書を通じて、こうした状態を「駆動」という）状態から、車両の慣性力によるホイール側からの駆動力で自動変速機を介してエンジンが逆駆動されるコースト（同じく、「非駆動」という）状態に移行したときには、回転要素に作用する反力トルクの方向が逆転するため、ワンウェイクラッチがフリーとなる。したがってこのときは、自動変速機の変速機構内で逆駆動の動力が伝わらなくなり、エンジンブレーキ作用が生じない惰性走行状態が得られる。
【０００３】
しかしながら、ワンウェイクラッチは自動変速機の機構内で比較的大きなスペースと重量を占める。そこで、湿式多板構成の摩擦ブレーキを用いて、上記回転要素の係止と解放をブレーキを作動させる油圧の調整で直接制御するようにして、ワンウェイクラッチの配設を廃し、変速装置のコンパクト化を図った技術として、特開平４−３０２７４８号公報に開示の技術がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両の停止直前などのアクセルオフの低車速走行時に、低速段へのダウンシフトが生じる場合、低速段側にワンウェイクラッチが設けられていれば、上記の理由で、エンジンを制動負荷とする減速感は生じないが、上記従来技術のようにワンウェイクラッチに代えて摩擦係合要素を用いた場合、ワンウェイクラッチのようなトルクの逆転による係合と解放の自動方向性が得られないため、係合と解放のタイミング制御が実質上困難な変速中に低速段が形成されてしまうことがあり、そうした場合はコースト状態による減速感が生じ、変速フィーリングの悪化を招く。
【０００５】
そこで、本発明は、機構のコンパクト化のためにワンウェイクラッチを用いない構成を採りながら、低速段へのダウンシフトによる減速感の発生を防止できる車両用自動変速機の制御装置を提供することを第１の目的とする。
【０００６】
次に、本発明は、上記制御装置において、車速が極めて小さい場合に生じる可能性のある押し出し感をも防止することを第２の目的とする。
【０００７】
更に、本発明は、上記制御装置において、ダウンシフト後のエンジンブレーキ作用の使用を確実に可能とすることを第３の目的とする。
【０００８】
また、本発明は、ダウンシフト時の制御装置の油圧の振動によるショックの発生を防止することを第４の目的とする。
【０００９】
そして、本発明は、ダウンシフトの前後を通じてそれぞれの変速段において共に共通の摩擦係合要素が係合状態となる変速機構への適用を可能とした制御装置を得ることを第５の目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の車両用自動変速機の制御装置においては、低速段を達成するために係止させられる回転要素、及び該回転要素を係止させる油圧作動のブレーキを有する自動変速機であり、前記ブレーキを作動させるための油圧を制御する制御装置を有する車両用自動変速機に適用されるようになっている。
そして、前記ブレーキは、セルフエナージャイジング作用とディエナージャイジング作用とによって係合力に差異を生じるバンドブレーキで構成される。
また、該バンドブレーキは、セルフエナージャイジング作用下における係合によって、車両の駆動時に前記回転要素を係止させ、ディエナージャイジング作用下における係合によって、車両の非駆動時に前記回転要素を係止させることで、非駆動時の係合油圧より駆動時の係合油圧の方が低くなる領域を有するように設定される。
そして、前記自動変速機は、変速前の変速段を前記バンドブレーキ及び第１のクラッチの係合によって達成し、低速段を前記バンドブレーキ及び第２のクラッチの係合によって達成する変装機構を備える。
また、前記制御装置は、前記低速段へのダウンシフト時に、前記バンドブレーキを作動させる油圧を、セルフエナージャイジング作用下で係合可能で、かつ、ディエナージャイジング作用下で係合不能な油圧とする供給圧制御手段、及び前記第１のクラッチの滑りを検出する検出手段を備える。
そして、前記供給圧制御手段は、前記ダウンシフト時に、前記バンドブレーキを作動させる油圧を、前記第１のクラッチの滑りが検出されるまでは、セルフエナージャイジング作用下及びディエナージャイジング作用下の双方で係合可能な油圧とし、滑り検出後は、セルフエナージャイジング作用下で係合可能で、ディエナージャイジング作用下では係合不能な油圧とする。
【００１１】
本発明の他の車両用自動変速機の制御装置においては、さらに、前記制御装置は、前記ダウンシフトを判断する判断手段を備え、該判断手段がアクセル解放時のダウンシフトを判断する車速は、少なくとも、該車速で前記低速段が形成された場合のタービン回転数がエンジンのアイドリング回転数より大きくなるような車速より大きくなるように設定される。
【００１２】
本発明の更に他の車両用自動変速機の制御装置においては、さらに、前記バンドブレーキを作動させる油圧は、前記バンドブレーキが係合し、前記低速段が形成された後に、ディエナージャイジング作用下でも係合可能な油圧に昇圧される。
【００１３】
本発明の更に他の車両用自動変速機の制御装置においては、さらに、前記低速段が形成された後の油圧の昇圧は、所定の勾配で徐々に行われる。
【００１５】
【発明の作用及び効果】
本発明によれば、車両用自動変速機の制御装置においては、低速段を達成するために係止させられる回転要素、及び該回転要素を係止させる油圧作動のブレーキを有する自動変速機であって、前記ブレーキを作動させるための油圧を制御する制御装置を有する車両用自動変速機に適用されるようになっている。
そして、前記ブレーキは、セルフエナージャイジング作用とディエナージャイジング作用とによって係合力に差異を生じるバンドブレーキで構成される。
また、該バンドブレーキは、セルフエナージャイジング作用下における係合によって、車両の駆動時に前記回転要素を係止させ、ディエナージャイジング作用下における係合によって、車両の非駆動時に前記回転要素を係止させることで、非駆動時の係合油圧より駆動時の係合油圧の方が低くなる領域を有するように設定される。
そして、前記自動変速機は、変速前の変速段を前記バンドブレーキ及び第１のクラッチの係合によって達成し、低速段を前記バンドブレーキ及び第２のクラッチの係合によって達成する変装機構を備える。
また、前記制御装置は、前記低速段へのダウンシフト時に、前記バンドブレーキを作動させる油圧を、セルフエナージャイジング作用下で係合可能で、かつ、ディエナージャイジング作用下で係合不能な油圧とする供給圧制御手段、及び前記第１のクラッチの滑りを検出する検出手段を備える。
そして、前記供給圧制御手段は、前記ダウンシフト時に、前記バンドブレーキを作動させる油圧を、前記第１のクラッチの滑りが検出されるまでは、セルフエナージャイジング作用下及びディエナージャイジング作用下の双方で係合可能な油圧とし、滑り検出後は、セルフエナージャイジング作用下で係合可能で、ディエナージャイジング作用下では係合不能な油圧とする。
この場合、バンドブレーキのセルフエナージャイジング作用とディエナージャイジング作用とによって、係合力に差異を生じる特性を利用し、セルフエナージャイジング作用下における係合によって、車両の駆動時に回転要素を係止させ、ディエナージャイジング作用下における係合によって、車両の非駆動時に回転要素を係止させることで、特に、入力トルクが低く、車速が小さい車両の停止前のような走行状態で、非駆動時の係合油圧よりも、駆動時の係合油圧の方が低くなる領域を有するように設定し、低速段へのダウンシフト時に、バンドブレーキを作動させる油圧を、セルフエナージャイジング作用下で係合可能で、かつ、ディエナージャイジング作用下で係合不能な油圧としている。
これによって、アクセル解放状態での変速中において、バンドブレーキは、ディエナージャイジング作用で回転要素を係止することができなくなり、低速段が形成されることがないので、エンジンブレーキ作用の発生がなく、不快な減速感が発生するのを防止することができる。また、減速感が生じることがない駆動時では、バンドブレーキが係合して低速段が形成され、車両を駆動することができる。
そして、ダウンシフトが発生する前からブレーキが係合状態になるような変速機構においても、前記各作用及び効果を得ることができる。
【００１６】
本発明の他の車両用自動変速機の制御装置においては、さらに、前記制御装置は、前記ダウンシフトを判断する判断手段を備え、該判断手段がアクセル解放時のダウンシフトを判断する車速は、少なくとも、その車速で前記低速段が形成された場合のタービン回転数がエンジンのアイドリング回転数より大きくなるような車速より大きく設定される。
この場合、ダウンシフトの判断が発生する車速が小さ過ぎると、回転要素の回転が常時セルフエナージャイジング方向となり、ダウンシフトによって駆動力が増大し、押出し感が生じてしまう。そこで、請求項２に記載の構成では、車速が前述されたように設定されるので、一旦、駆動力が伝達されない状態を経由して、車速の低下するのに伴って、駆動力が徐々に生じるようにすることができる。したがって、押出し感が生じるのを防止することができる。
【００１７】
本発明の更に他の車両用自動変速機の制御装置においては、さらに、前記バンドブレーキを作動させる油圧は、前記バンドブレーキが係合し、前記低速段が形成された後に、ディエナージャイジング作用下でも係合可能な油圧に昇圧される。
この場合、変速終了後は、ディエナージャイジング作用下でのバンドブレーキの係合によって、回転要素が非駆動時に回転するのを防止することができる。したがって、変速後の低速段が確実に達成されるので、運転者がアクセルを踏み、加速した後に、エンジンブレーキ作用を有効に使用することができる。
【００１８】
本発明の更に他の車両用自動変速機の制御装置においては、さらに、前記低速段が形成された後の油圧の昇圧は、所定の勾配で徐々に行われる。
この場合、バンドブレーキを係合させる油圧を徐々に上昇させることで、係合を滑らかに行うことができるので、油圧の振動等によって、ブレーキの係合状態が安定しない場合に、急激に油圧が上昇することがなく、ショックが発生するのを防止することができる。
【００１９】
そして、請求項５記載の構成では、ブレーキがダウンシフトが発生する前から係合状態にあるような変速機構においても、本発明による上記の各作用と効果を得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿い、本発明の実施形態を説明する。図２は本発明を適用した横置構成のトランスファ装置の形態を採る自動変速機を示す。先ず、機構の概略構成から説明すると、この装置は、車両のエンジン（Ｅ／Ｇ）に連結されるロックアップクラッチ（Ｌ／Ｃ）付のトルクコンバータ１２と、その出力を前進５速後進１速に変速する３段のプラネタリギヤセットＭ１，Ｍ２，Ｍ３を有する変速機構Ｍとからなる自動変速機Ｔと、それに減速機構を兼ねるカウンタギヤ２０を介して連結され、伝達された自動変速機Ｔの出力を車両の左右のホイールに伝達する差動装置２１とから構成されている。
【００２１】
自動変速機Ｔにおける変速機構Ｍの両ギヤセットＭ１，Ｍ２の大小径の異なるピニオンギヤＰ１，Ｐ２は直結され、両ギヤセットＭ１，Ｍ３のそれぞれのリングギヤＲ１，Ｒ３とキャリアＣ３，Ｃ１は、相互に連結されており、ギヤセットＭ１のサンギヤＳ１とキャリアＣ１は入力要素とすべく、それぞれクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）を介してトルクコンバータ１２のタービン軸１３に連なる入力軸１４に連結されている。また、相互に連結されたリングギヤＲ１とキャリアＣ３は、出力ギヤ１９に連結されている。更に、ギヤセットＭ１のサンギヤＳ１は、ブレーキ（Ｂ−１）により変速機ケース１０に係止可能とされ、ギヤセットＭ２のサンギヤＳ２は、ブレーキ（Ｂ−２）により変速機ケース１０に係止可能とされ、ギヤセットＭ３のサンギヤＳ３は、ブレーキ（Ｂ−３）により同じく変速機ケース１０に係止可能とされ、キャリアＣ１に連結されたリングギヤＲ３は、ブレーキ（Ｂ−Ｒ）により変速機ケース１０に係止可能とされている。
【００２２】
更に、サンギヤＳ１は、入力軸１４の外周に嵌まるサンギヤ軸１６を介してクラッチ（Ｃ−１）に連結され、キャリアＣ１は、入力軸１４の外周に嵌まるキャリア軸１７を介してクラッチ（Ｃ−２）に連結され、サンギヤＳ３は、キャリア軸１７の外周に嵌まるサンギヤ軸１８を介してブレーキ（Ｂ−３）に連結されている。そして、ブレーキ（Ｂ−Ｒ）を除く各ブレーキは、バンドブレーキ構成とされ、ブレーキ（Ｂ−Ｒ）については、多板式のブレーキ構成とされており、それらの油圧サーボについては図示を省略されている。そして、出力ギヤ１９がカウンタギヤ２０を介して差動装置２１に連結されている。
【００２３】
このように構成された自動変速機Ｔは、電子制御装置６及び油圧制御装置５による制御の下に、各クラッチ及びブレーキに対応する油圧サーボに油圧を供給し、図３に示すように各クラッチ及びブレーキを係合（図に○印で示す）及び解放（図に無印で示す）させることで各変速段を達成する。
【００２４】
すなわち、第１速（１ＳＴ）は、クラッチ（Ｃ−１）とブレーキ（Ｂ−３）の係合で達成される。このとき、駆動時の入力は、入力軸１４からクラッチ（Ｃ−１）経由でサンギヤＳ１に入り、ブレーキ（Ｂ−３）の係合によるサンギヤＳ３の係止で最も減速されたキャリアＣ３の回転として出力ギヤ１９に出力される。この変速段では、非駆動時の出力ギヤ１９の回転は、ブレーキ（Ｂ−３）の係合時には、サンギヤＳ３の係止による反力支持で、キャリアＣ３、リングギヤＲ１、サンギヤＳ１、キャリアＣ１及びクラッチ（Ｃ−１）経由でエンジン側に伝達されるが、ブレーキ（Ｂ−３）の解放時には、サンギヤＳ３による反力支持が解かれるので、リングギヤＲ１の回転に対してピニオンギヤＰ１が空転し、逆駆動トルクは伝達されない。
【００２５】
同様に、第２速（２ＮＤ）は、クラッチ（Ｃ−２）とブレーキ（Ｂ−３）の係合で達成される。このとき、クラッチ（Ｃ−２）経由でキャリア軸１７に入った入力は、キャリアＣ１経由でそのままリングギヤＲ３に入り、ブレーキ（Ｂ−３）の係合で係止されたサンギヤＳ３を反力要素とするキャリアＣ３の差動回転として出力ギヤ１９に出力される。この場合も非駆動時の出力ギヤ１９の回転は、ブレーキ（Ｂ−３）の係合時には、サンギヤＳ３の係止による反力支持で、キャリアＣ３、リングギヤＲ３、キャリアＣ１及びクラッチ（Ｃ−２）経由でエンジン側に伝達されるが、ブレーキ（Ｂ−３）の解放時には、サンギヤＳ３による反力支持が解かれるので、リングギヤＲ１の回転に対してピニオンギヤＰ１が空転し、逆駆動トルクは伝達されない。
【００２６】
また、第３速（３ＲＤ）は、両クラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）の係合による第１のプラネタリギヤセットＭ１の直結で達成される。このとき入力軸１４の回転は、そのままキャリアＣ３の回転として出力ギヤ１９に出力される。そしてこの変速機の第４速（４ＴＨ）以上は、オーバドライブとされ、第４速（４ＴＨ）は、クラッチ（Ｃ−２）の係合と、サンギヤＳ１を係止するブレーキ（Ｂ−１）の係合で達成される。このとき、入力軸１４の回転はキャリアＣ１の回転に対してピニオンギヤＰ１の自転分増速されたリングギヤＲ１の回転としてキャリアＣ３から出力ギヤ１９に伝達される。これに対して、第５速は、クラッチ（Ｃ−２）の係合と、ブレーキ（Ｂ−２）の係合で達成され、このとき、入力軸１４の回転はキャリアＣ１の回転に対して、第４速達成時より大径のサンギヤＳ２に反力をとる小径のピニオンギヤＰ２の自転分更に増速されたリングギヤＲ１の回転としてキャリアＣ３から出力ギヤ１９に伝達される。また、後進（ＲＥＶ）は、クラッチ（Ｃ−１）とブレーキ（Ｂ−Ｒ）の係合で達成され、このとき、クラッチ（Ｃ−１）を介するサンギヤＳ１への入力に対して、ブレーキ（Ｂ−Ｒ）の係合によるリングギヤＲ３のケース１０への係止でキャリアＣ１の回転が止められ、ピニオンギヤＰ１の自転による逆転の減速されたリングギヤＲ１の回転がキャリアＣ３経由で出力ギヤ１９から出力される。
【００２７】
こうした構成の自動変速機Ｔにおいて、本発明は、低速段としての第１速及び第２速を達成するために係止される回転要素をサンギヤＳ３、これを係止するブレーキをブレーキ（Ｂ−３）として適用されている。そして、ブレーキ（Ｂ−３）を作動させる油圧を制御する制御装置は、本形態において、図２に示す油圧制御装置５内の図１に示す油圧回路と、それを電気信号で制御する電子制御装置６内のプログラムとして構成されている。
【００２８】
図１に詳細を示すように、ブレーキ（Ｂ−３）は、ドラム３１と、バンド３２と、油圧サーボ４とから構成されている。そして、このドラム３１が図２に示すようにサンギヤ軸１８を介してサンギヤＳ３に連結されている。バンド３２は、その両端外周側にブラケット３３，３４を備えており、その一方のアンカー側ブラケット３３は、ケース１０に植え込んだアンカーピン３５に当接支持され、他方のアプライ側ブラケット３４は、バンド３２の拡開方向の戻り弾性で油圧サーボ４のピストンロッド４２端に当接している。このブレーキ（Ｂ−３）の機構上の特性により、ブレーキ締結時に、バンド３２には、ドラム３１が図示反時計回り方向のトルクを受けるときには、バンド３２とドラム３１の係合による摩擦力がバンドを増し締めする方向に作用するため、ブレーキ係合力を増大するセルフエナージャイジング（以下、セルフエナージという）作用が生じる。これに対して、ドラム３１が図示時計回り方向のトルクを受けるときには、バンド３２とドラム３１の係合による摩擦力がバンド締めつけ力と逆方向にバンドを緩める力として作用するため、ブレーキ係合力を減じさせるディエナージャイジング（以下、ディエナージという）作用が生じる。これにより、バンドブレーキ（Ｂ−３）は、サンギヤＳ３にかかる反力トルクの方向により係合力の差異が生じる。
【００２９】
このブレーキ（Ｂ−３）の油圧サーボ４は、大小径の異なるシリンダボアＳL ，ＳS を有するサーボシリンダ４０と、その大径ボアＳL に摺動自在に嵌挿された大径ピストン４４と、小径ボアＳS に摺動自在に嵌挿された小径ピストン４３と、両ピストン４３，４４に嵌挿されたロッド４２と、同じく大小径の異なる圧縮コイルスプリングからなるセパレータスプリング４５及びリターンスプリング４６と、大径ボアＳL の開放端を塞ぐリッド４１とから構成されている。小径ピストン４３に固定されたロッド４２は、サーボシリンダ４０の小径ボアＳS 側の端壁を摺動自在に貫いて突出し、バンド３２のブラケット３４に当接している。大径ピストン４４は、ロッド４２に摺動自在に支持され、小径ピストン４３と大径ピストン４４との間に小径のセパレータスプリング４５が所定の荷重設定の基に配設されている。大径のリターンスプリング４６は、サーボシリンダ４０端壁と大径ピストン４４との間に所定の荷重設定の基に配設されている。
【００３０】
この油圧サーボ４を制御する油圧制御装置５は、ポンプを主体とするライン圧（ＰL ）を生成させる油圧源５１と、それにライン圧油路ｐを介して接続され、ライン圧（ＰL ）を調圧して前記油圧サーボ４に供給するＢ−３コントロール弁５２と、同じくライン圧油路ｐに接続され、ライン圧（ＰL ）を減圧してモジュレータ圧油路ｍに出力するソレノイドモジュレータ弁５３と、ソレノイドモジュレータ弁５３により減圧されたモジュレータ圧（Ｐｍ）を基圧として制御圧（ＰB - 3 ）を制御圧油路ｔを介してＢ−３コントロール弁５２に印加するリニアソレノイド弁５４を備えている。
【００３１】
リニアソレノイド弁５４を制御する電子制御装置６は、リニアソレノイド弁５４のソレノイドに接続されると共に、図２に示すように、スロットル開度センサ７１、エンジン回転センサ７２、タービン回転センサ７３及び出力回転センサ７４に接続されている。これら各センサのうち、スロットル開度センサ７１、エンジン回転センサ７２及びタービン回転センサ７３は、後に詳記する入力トルク算出に使用され、出力回転センサ７４は、タービン回転センサ７３と共に、これも後に詳記するギヤ比の算出に使用される。
【００３２】
本発明の主題に沿い、バンドブレーキ（Ｂ−３）は、その係合により車両の非駆動時にサンギヤＳ３を係止するに必要な非駆動時油圧よりも、駆動時に回転要素を係止するに必要な駆動時油圧の方が低くなる領域を有する設定とされている。こうした設定について、図４〜図６を参照して説明する。図４は第２速時のブレーキ（Ｂ−３）係合力マップを示すもので、図に示すように、第２速において、駆動時にブレーキ（Ｂ−３）の係合を維持するに必要な係合力（ＴＢ３−２Ｓ）は、入力トルク（Ｔｉｎ）をパラメータとして、車速に対応する出力回転数（Ｎｏｕｔ）の増加につれて増加率が大きくなる２次曲線で表される特性となる。なお、係合力の特性がこうした２次曲線となるのは、走行負荷に打ち勝って車速を維持するに要する駆動トルクが、車速の増加と共に２次曲線的に増加する空気抵抗分の負荷の影響を受けるためである。これに対して、非駆動時のブレーキ（Ｂ−３）の係合力（ＴＢ３−２Ｄ）は、入力トルク（Ｔｉｎ）とは関係なく、出力回転数（Ｎｏｕｔ）の増加につれてリニアに増加する直線状の特性となる。
【００３３】
したがって、図５に同様の第２速時のブレーキ（Ｂ−３）圧マップを示すように、油圧サーボに供給する駆動時のブレーキ（Ｂ−３）の係合油圧（ＰＢ３−２Ｓ）は、上記係合力の場合と同様に、入力トルク（Ｔｉｎ）をパラメータとして、出力回転数（Ｎｏｕｔ）の増加につれて増加率が大きくなる２次曲線で表される特性となるのに対して、非駆動時のブレーキ（Ｂ−３）の係合油圧（ＰＢ３−２Ｄ）の方は、出力回転数（Ｎｏｕｔ）の増加につれてリニアに増加する直線状の特性となる。そこで、セルフエナージ時とディエナージ時との摩擦係合力の差により、非駆動時よりも高い係合力が必要な駆動時でも、入力トルク（Ｔｉｎ）が小さい領域では、非駆動時より低い油圧で駆動時の係合状態を達成できる。このことは、図６に示す第１速時のブレーキ（Ｂ−３）圧マップ上の第１速時のブレーキ（Ｂ−３）の駆動時の係合圧（ＰＢ３−１Ｓ）と非駆動時の係合圧（ＰＢ３−１Ｄ）についても同様にいえる。
【００３４】
なお、図５及び図６において、入力トルク値（Ｔｉｎ１）は、入力トルクが０又は車両の車速を維持する程度の低い値であり、２→１ダウンシフトが生じるような走行時に対応するトルクである。したがって、入力トルクが低い値（Ｔｉｎ１）のときに、図に編みかけで示す領域、厳密には非駆動時の必要油圧（ＰＢ３−２Ｄ，ＰＢ３−１Ｄ）は含まず、駆動時の必要油圧（ＰＢ３−２Ｓ，ＰＢ３−１Ｓ）を含む領域で油圧を出力することで、駆動時にブレーキ（Ｂ−３）の係合が維持され、非駆動となると係合が解放されるブレーキ設定が可能となり、非駆動時にエンジンブレーキ作用を生じさせないようにすることができる。
【００３５】
かくして、上記の設定によれば、一定の車速を超えるまでは、バンドブレーキ（Ｂ−３）の油圧サーボ４へ非駆動時油圧よりも低く、駆動時油圧に等しいか又はそれより高い油圧を供給することで、非駆動時のみエンジンブレーキ作用を生じないようにすることができる。なお、図にみるように、一定の車速を超える領域では、逆に駆動時油圧の方が非駆動時油圧より高くなる状態が生じるが、本発明の主題に係る低車速領域での制御には、この逆転状態の領域は関係しない。
【００３６】
次に、制御装置による具体的な制御内容を説明する。図７は電子制御装置６内での制御処理のメインフローを示す。このフローは、基本的に２→１ダウンシフト状態を識別するためのもので、先ずステップＳ−１で変速中か否かを識別するフラグ（ＦＨ）の判定を行なう。このフラグは、初期時は０に設定されている。したがって、当初のフラグ判定不成立（Ｎ）時は、ステップＳ−２の２→１変速判断を行なう。この判断が不成立（Ｎ）の場合は、ステップＳ−６に進み、第１速か第２速であれば、ブレーキ（Ｂ−３）の係合を維持させるためのステップＳ−７による定常時Ｂ−３制御のサブルーチンを実行し、更に、クラッチ（Ｃ−２）又はクラッチ（Ｃ−１）の係合を維持させるためのステップＳ−８による定常時Ｃ−１，Ｃ−２制御のサブルーチンを実行することになる。また、ステップＳ−６の第１速又は第２速の判断が不成立（Ｎ）の場合は、そのままリターンさせる。一方、ステップＳ−２の２→１変速判断が成立（Ｙ）すると、ステップＳ−３でフラグを設定（ＦＨ＝１）し、ステップＳ−４の変速時Ｂ−３制御サブルーチンを実行し、次にステップＳ−５で変速時Ｃ−１，Ｃ−２制御サブルーチンを実行することになる。
【００３７】
図８は上記変速時Ｂ−３制御のサブルーチンのフローを示す。ここでは、先ずステップＳ−１１で入力トルク（Ｔｉｎ）の算出を行なう。この算出は、図９及び図１０に示すマップに基づいて行なわれる。具体的には、スロットル開度センサ７１の検出するスロットル開度（ＴＨ）と、エンジン回転センサ７２の検出するエンジン回転数（Ｎｅ）とから、図９に示すエンジントルクマップに基づき、エンジン出力トルク（Ｔｅ）を得る。次いで、エンジン回転センサ７２の検出するエンジン回転数（Ｎｅ）と、タービン回転センサ７３の検出するタービン回転数（ＮＴ）とからトルクコンバータ１２の速度比（ｅ）を算出する。ここに、速度比（ｅ）は、ｅ＝ＮＴ／Ｎｅとなる。更に、速度比（ｅ）から、図１０に示すトルク比マップに基づき、トルク比（Ｔｔ）を得る。そして、次式より変速機構Ｍの入力トルク（Ｔｉｎ）を算出する。すなわち、入力トルク（Ｔｉｎ）は、Ｔｉｎ＝Ｔｔ・Ｔｅで表される。
【００３８】
図８のフローに戻って、次のステップＳ−１２では、ギヤ比算出のための出力回転数（Ｎｏｕｔ）とタービン回転数（ＮＴ）の検出を行なう。そして、ステップＳ−１３でギヤ比（Ｇ）を算出する。このギヤ比（Ｇ）は、Ｇ＝ＮＴ／Ｎｏｕｔとなる。かくして得られたギヤ比（Ｇ）を、ステップＳ−１４において、第２速ギヤ比（Ｇ２）と比較する。この結果、Ｇ＞Ｇ２によりクラッチ（Ｃ−２）がスリップを開始し、変速が始まったことが判断される。この判断が不成立（Ｎ）の変速が開始されるまでは、ブレーキ係合圧（ＰＢ３）を必ず係合状態を保持する値にするために、最大（ＭＡＸ）値を出力する処理を実行することになる。すなわち、ステップＳ−２２で、図５に示す第２速時のＢ−３圧マップより非駆動時のブレーキ係合圧（ＰＢ３−２Ｄ）及び駆動時のブレーキ係合圧（ＰＢ３−２Ｓ）の読み込みを行い、ステップＳ−２３で、ブレーキ係合圧としてＰＢ３＝ＭＡＸ（ＰＢ３−２Ｓ，ＰＢ３−２Ｄ）、すなわち、非駆動時のブレーキ係合圧（ＰＢ３−２Ｄ）と駆動時のブレーキ係合圧（ＰＢ３−２Ｓ）のうち、いずれか大きな方を出力させる。
【００３９】
やがてステップＳ−１４の変速開始判断が成立（Ｙ）すると、ステップＳ−１５に進み、先に算出したギヤ比（Ｇ）が第１速ギヤ比（Ｇ１）に同期したか否かを判断する。この同期が確認されるまでは、ステップＳ−２４により図６に示す第１速時のＢ−３圧マップより駆動時のブレーキ係合圧（ＰＢ３−１Ｓ）を読み込み、ステップＳ−２５でブレーキ係合圧をＰＢ３＝ＰＢ３−１Ｓとして油圧を出力する。これにより、変速が開始すれば、セルフエナージ時のＢ−３油圧が供給され、この際のブレーキ（Ｂ−３）のドラム３１にかかるトルクの方向はディエナージ側なので、ドラム３１は回転し、サンギヤＳ３は空転する。
【００４０】
このようにして変速が進行し、ステップＳ−１５の第１速同期判断が成立（Ｙ）し、それによりバンドブレーキ（Ｂ−３）の係合が判断された時点で、ステップＳ−１６により第１速同期後に油圧を徐々に上昇させるためのタイマ（Ｔ）のリセット（Ｔ＝０）を確認し、ステップＳ−１７で、タイマ（Ｔ）の計測を開始する。そして、ステップＳ−１８で、図６に示す第１速時のＢ−３圧マップより両ブレーキ係合圧（ＰＢ３−１Ｓ，ＰＢ３−１Ｄ）の読み込みを行なう。次のステップＳ−１９では、その時点の駆動時の係合圧（ＰＢ３−１Ｓ）に単位時間当たりの上昇量ΔＰの加算を行なう。かくして、ステップＳ−２０によりブレーキ係合圧（ＰＢ３）が最大値まで上昇するのを監視する（ＭＡＸ（ＰＢ３≧ＰＢ３−１Ｓ，ＰＢ３−１Ｄ））。そして、ブレーキ係合圧（ＰＢ３）が最大値まで上昇したところで処理を終了させるために、ステップＳ−２１でフラグ（ＦＨ）をクリア（ＦＨ＝０）し、タイマ（Ｔ）をリセット（Ｔ＝０）する。かくして、先の図７に示すメインフローに戻り、定常時Ｂ−３制御の状態となる。
【００４１】
なお、本実施形態では、駆動時のブレーキ係合圧（ＰＢ３−１Ｓ）をブレーキ係合圧（ＰＢ３）として出力する期間を、クラッチ（Ｃ−２）のスリップの開始が検出されてから、バンドブレーキ（Ｂ−３）の係合が検出されるまでとしたが、要は、ブレーキ係合圧（ＰＢ３）は、少なくともブレーキ（Ｂ−３）の係合が維持されることにより大きな減速感が発生する期間に対応して駆動時のブレーキ係合圧（ＰＢ３−１Ｓ）とされればよい。したがって、ステップＳ−２の変速判断が成立した時点からブレーキ係合圧（ＰＢ３）を駆動時のブレーキ係合圧（ＰＢ３−１Ｓ）としてもよい。
【００４２】
図１１は定常時Ｂ−３制御サブルーチンのフローを示す。この制御では、先に述べたと同様の方法で、ステップＳ−３１で入力トルク（Ｔｉｎ）を算出し、ステップＳ−３２で出力回転数（Ｎｏｕｔ）を検出し、ステップＳ−３３で第１速か否かの判断を行い、第１速であれば、ステップＳ−３４で第１速時のＢ−３圧マップより両係合圧（ＰＢ３−１Ｓ，ＰＢ３−１Ｄ）の読み込みを行い、ステップＳ−３５でそれらのうちの最大値（ＰＢ３＝ＭＡＸ（ＰＢ３−１Ｓ，ＰＢ３−１Ｄ））を出力する。また、ステップＳ−３３の判断で第１速でなければ、第２速時のＢ−３圧マップより係合圧（ＰＢ３−２Ｓ，ＰＢ３−２Ｄ）の読み込みを行い、それらのうちの最大値（ＰＢ３＝ＭＡＸ（ＰＢ３−２Ｓ，ＰＢ３−２Ｄ））を出力することになる。
【００４３】
かくして、前記各サブルーチンでの係合圧（ＰＢ３）の出力は、具体的には、電子制御装置６におけるソレノイド駆動回路からのデューティ信号出力とされ、図１に示すリニアソレノイド弁５４のソレノイドへ出力される。したがって、この処理により、図１に示す油圧回路では、モジュレータ圧（Ｐｍ）を基圧とするリニアソレノイド弁５４の調圧動作で、Ｂ−３コントロール弁５２のスプール端に制御圧（ＰB - 3 ）が印加され、この力に対向するリータンスプリング荷重とフィードバック圧とのバランスで、ライン圧（ＰL ）をサーボ油圧（ＰＢ３）に調圧するＢ−３コントロール弁５２の調圧動作が生じ、規定のサーボ油圧（ＰＢ３）が油圧サーボ４の大径ボアＳL に供給される。この油圧供給による大径ピストン４４の移動でロッド４２が押し出され、その先端でブラケット３４を押圧するため、一端をアンカーピン３５に支持されたバンド３２は、ドラム３１に締結される。そして、この締結状態でドラム３１にかかる反動トルクが図示セルフエナージ方向にかかる場合は、反力トルクによるドラム３１の回転は阻止される。また、この状態で反力トルクが図示ディエナージ方向にかかる場合は、サーボ油圧（ＰＢ３）として非駆動時必要油圧（ＰＢ３−１Ｄ）が選択されたときには、反力トルクによるドラム３１の回転は阻止されるが、駆動時必要油圧（ＰＢ３−１Ｓ）が選択されたときには、ドラム３１の回転は阻止されなくなる。
【００４４】
図１３は、上記制御による２→１ダウンシフトのタイムチャートを示す。この場合、図１２に示す変速点マップに従う車速とスロットル開度の関係から２→１ダウンシフト点に達することで電子制御装置６から変速指令が出力され、当初Ｃ−２油圧の解放とＣ−１油圧の供給が開始される。この時点で、Ｂ−３油圧（ＰＢ３）は、通常第２速の非駆動時油圧（ＰＢ３−２Ｄ）とされている。やがてＣ−２油圧の解放が進行し、クラッチ（Ｃ−２）がスリップを開始すると、それにより変速開始が判断され、Ｂ−３油圧（ＰＢ３）は、第１速の駆動時油圧（ＰＢ３−１Ｓ）に切り換えられる。すると、ブレーキ（Ｂ−３）ドラムは、それまでの係合状態から解放され、第２速が達成されない状態となり、出力トルク（Ｔｏｕｔ）は０となる。そして、このトルク０の状態は、タービン回転数（ＮＴ）が第１速達成時のタービン回転数（ＮＴ１）と同期するまで継続する。この同期によりブレーキ（Ｂ−３）ドラムの係合による第１速達成状態となり、変速終了が判断されると、タイマ（Ｔ）計測による第１速の駆動時油圧（ＰＢ３−１Ｓ）の昇圧が開始され、第１速に見合った出力トルクに戻る。そして、Ｂ−３油圧（ＰＢ３）は、最終的に第１速の非駆動時油圧（ＰＢ３−１Ｄ）に戻る。こうして、変速開始から変速終了までの期間、出力トルク０の惰行状態が得られるようになる。これにより２→１ダウンシフトの際の減速感と、それによる変速フィーリングの悪化を防ぐことができることとなる。
【００４５】
一方、比較のために本変速時制御を行なわない場合の２→１ダウンシフトのタイムチャートを図１４に示す。このように、ブレーキ（Ｂ−３）ドラムを変速期間を通じて係合状態とする場合、クラッチ（Ｃ−２）とクラッチ（Ｃ−１）のつかみ替え時に、Ｂ−３油圧は第２速達成のための油圧から、変速開始と同時に、第１速達成のためのより高い油圧に切り換えられるため、タービン回転数（ＮＴ）は、第２速同期状態（ＮＴ２）から変速開始と同時に急速に第１速同期状態（ＮＴ１）に移行しようとするため、ブレーキ（Ｂ−３）ドラムがディエナージ側となる期間を通じて出力トルク（Ｔｏｕｔ）が負となり、大きな減速感が発生することになる。
【００４６】
最後に、本発明の制御に重要なダウンシフト時の車速について説明する。図１２は変速点マップを示すもので、マップ上の２→１ダウン線は、次の点に考慮し、設定されている。すなわち、２→１変速のクラッチのつかみ替えが終了したときに、タービン回転数（ＮＴ）が、エンジン（Ｅ／Ｇ）のアイドリング回転数よりも大きくなるように設定されている。なぜなら、そのようにしないと、変速中に、バンドブレーキ（Ｂ−３）がディエナージ方向のトルクを受けることにならないからである。具体的な設定方法としては、図１３にタイムチャートで示す変速判断が発生してから、実際に油圧の操作が開始される時間と、その後の油圧の操作によりクラッチ（Ｃ−１）が係合するまでの時間との和、すなわち変速に要する時間（変速時間）と、変速判断が生じた時点の車速に第１速のギヤ比（Ｇ１）を乗じた見かけのタービン回転数（ＮＴ１）が、車両の減速度に依存するタービン回転数減速度に基づき、アイドル回転数に低下するまでの時間（低下時間）との関係が、変速時間＜低下時間となるように、変速判断の車速を設定すればよい。
【００４７】
以上、詳述したように、上記実施形態の制御装置によれば、サンギヤＳ３を同じ係止力で係止しようとした場合に、セルフエナージ方向よりもディエナージ方向の方が大きな油圧が必要とされる。これを利用して、セルフエナージ方向を駆動時、ディエナージ方向を非駆動時に設定することで、非駆動時にサンギヤＳ３の係止に必要な非駆動時油圧よりも、駆動時にサンギヤＳ３の係止に必要な駆動時油圧の方が低くなる領域を有するように設定している。したがって、油圧サーボ４に非駆動時油圧よりも低く、駆動油圧に等しいか又はそれより高い油圧を供給すると、定常走行状態では、バンドブレーキ（Ｂ−３）は、セルフエナージによってサンギヤＳ３を係止して第２速及び第１速が達成可能であり、そして、変速中は、バンドブレーキ（Ｂ−３）の係合はディエナージ方向に変わるので、サンギヤＳ３を係止することができなくなり、第２速又は第１速を維持することができず、エンジンブレーキが作用しなくなる。
【００４８】
更に、変速期間以外は非駆動時油圧と駆動時油圧のうち大きい方の油圧を供給することで、確実にブレーキ（Ｂ−３）を係合状態に保持して、第２速達成状態及び第２速達成状態によるエンジンブレーキ作用を得ることができる。
【００４９】
以上、本発明を特定の変速機構を有する自動変速機に適用した一実施形態に基づき詳説したが、本発明は、ダウンシフト時につかみ替えされるブレーキを有する、例えば先に従来技術とした挙げた変速機構の自動変速機にも適用可能なものである。また、実施形態に挙げた変速機構においも、例示した２→１ダウンシフトのように、ブレーキ（Ｂ−３）が変速の前後で共に係合状態とされるような変速に限らず、４→２、３→２、３→１ダウンシフト等の変速時の、他の摩擦係合要素を解放して、変速後にブレーキ（Ｂ−３）を係合させる変速にも適用可能であり、その場合、Ｂ−３油圧は、当初０の状態から前述のような所定の油圧に上げればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動変速機の制御装置の一実施形態を一部ブロック化して示す回路図である。
【図２】本発明を適用したトランスファ装置構成の自動変速機の機構を示すスケルトン図である。
【図３】上記自動変速機の作動図表である。
【図４】上記自動変速機のブレーキ係合力の特性図である。
【図５】上記自動変速機の油圧サーボの油圧の第２速時の特性図である。
【図６】上記自動変速機の油圧サーボの油圧の第１速時の特性図である。
【図７】上記制御装置による制御処理を示すメインフローチャートである。
【図８】上記制御処理における変速時係合圧制御のサブルーチを示すフローチャートである。
【図９】上記サブルーチにおける入力トルク算出に用いられるエンジン出力トルクマップである。
【図１０】上記サブルーチにおける入力トルク算出に用いられるトルク比のマップである。
【図１１】上記制御処理における定常時係合圧制御のサブルーチを示すフローチャートである。
【図１２】上記制御処理における変速点マップである。
【図１３】上記自動変速機の２→１ダウンシフト時のタイムチャートである。
【図１４】本発明の制御を行なわない自動変速機において想定される２→１ダウンシフト時のタイムチャートである。
【符号の説明】
Ｔ 自動変速機
Ｍ 変速機構
Ｓ３ サンギヤ（回転要素）
Ｂ−３ バンドブレーキ
Ｃ−１ 第２のクラッチ
Ｃ−２ 第１のクラッチ
５ 油圧制御装置（係合圧制御手段）
６ 電子制御装置（判断手段）
Ｓ−１４ 変速開始判断ステップ（検出手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用自動変速機の制御装置に関し、特に、自動変速機における低速段へのダウンシフト時の摩擦係合要素の油圧制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用自動変速機において、減速段として構成される低速段達成のために、変速機構中の特定の回転要素を係止して該要素に反力トルクを支持させている状態から、直結段等で構成される高速段達成のために、該回転要素の係止を解放させるのに、従来一般的には、ワンウェイクラッチが用いられている。このようなワンウェイクラッチを配した通常の変速機構の場合、車両の減速のためにアクセルペダルの踏み込みを緩めてスロットルをオンからオフしたとき、すなわち、エンジンの動力により自動変速機を介して車両のホイールが駆動されている（本明細書を通じて、こうした状態を「駆動」という）状態から、車両の慣性力によるホイール側からの駆動力で自動変速機を介してエンジンが逆駆動されるコースト（同じく、「非駆動」という）状態に移行したときには、回転要素に作用する反力トルクの方向が逆転するため、ワンウェイクラッチがフリーとなる。したがってこのときは、自動変速機の変速機構内で逆駆動の動力が伝わらなくなり、エンジンブレーキ作用が生じない惰性走行状態が得られる。
【０００３】
しかしながら、ワンウェイクラッチは自動変速機の機構内で比較的大きなスペースと重量を占める。そこで、湿式多板構成の摩擦ブレーキを用いて、上記回転要素の係止と解放をブレーキを作動させる油圧の調整で直接制御するようにして、ワンウェイクラッチの配設を廃し、変速装置のコンパクト化を図った技術として、特開平４−３０２７４８号公報に開示の技術がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両の停止直前などのアクセルオフの低車速走行時に、低速段へのダウンシフトが生じる場合、低速段側にワンウェイクラッチが設けられていれば、上記の理由で、エンジンを制動負荷とする減速感は生じないが、上記従来技術のようにワンウェイクラッチに代えて摩擦係合要素を用いた場合、ワンウェイクラッチのようなトルクの逆転による係合と解放の自動方向性が得られないため、係合と解放のタイミング制御が実質上困難な変速中に低速段が形成されてしまうことがあり、そうした場合はコースト状態による減速感が生じ、変速フィーリングの悪化を招く。
【０００５】
そこで、本発明は、機構のコンパクト化のためにワンウェイクラッチを用いない構成を採りながら、低速段へのダウンシフトによる減速感の発生を防止できる車両用自動変速機の制御装置を提供することを第１の目的とする。
【０００６】
次に、本発明は、上記制御装置において、車速が極めて小さい場合に生じる可能性のある押し出し感をも防止することを第２の目的とする。
【０００７】
更に、本発明は、上記制御装置において、ダウンシフト後のエンジンブレーキ作用の使用を確実に可能とすることを第３の目的とする。
【０００８】
また、本発明は、ダウンシフト時の制御装置の油圧の振動によるショックの発生を防止することを第４の目的とする。
【０００９】
そして、本発明は、ダウンシフトの前後を通じてそれぞれの変速段において共に共通の摩擦係合要素が係合状態となる変速機構への適用を可能とした制御装置を得ることを第５の目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の車両用自動変速機の制御装置においては、低速段を達成するために係止させられる回転要素、及び該回転要素を係止させる油圧作動のブレーキを有する自動変速機であり、前記ブレーキを作動させるための油圧を制御する制御装置を有する車両用自動変速機に適用されるようになっている。
そして、前記ブレーキは、セルフエナージャイジング作用とディエナージャイジング作用とによって係合力に差異を生じるバンドブレーキで構成される。
また、該バンドブレーキは、セルフエナージャイジング作用下における係合によって、車両の駆動時に前記回転要素を係止させ、ディエナージャイジング作用下における係合によって、車両の非駆動時に前記回転要素を係止させることで、非駆動時の係合油圧より駆動時の係合油圧の方が低くなる領域を有するように設定される。
そして、前記自動変速機は、変速前の変速段を前記バンドブレーキ及び第１のクラッチの係合によって達成し、低速段を前記バンドブレーキ及び第２のクラッチの係合によって達成する変装機構を備える。
また、前記制御装置は、前記低速段へのダウンシフト時に、前記バンドブレーキを作動させる油圧を、セルフエナージャイジング作用下で係合可能で、かつ、ディエナージャイジング作用下で係合不能な油圧とする供給圧制御手段、及び前記第１のクラッチの滑りを検出する検出手段を備える。
そして、前記供給圧制御手段は、前記ダウンシフト時に、前記バンドブレーキを作動させる油圧を、前記第１のクラッチの滑りが検出されるまでは、セルフエナージャイジング作用下及びディエナージャイジング作用下の双方で係合可能な油圧とし、滑り検出後は、セルフエナージャイジング作用下で係合可能で、ディエナージャイジング作用下では係合不能な油圧とする。
【００１１】
本発明の他の車両用自動変速機の制御装置においては、さらに、前記制御装置は、前記ダウンシフトを判断する判断手段を備え、該判断手段がアクセル解放時のダウンシフトを判断する車速は、少なくとも、該車速で前記低速段が形成された場合のタービン回転数がエンジンのアイドリング回転数より大きくなるような車速より大きくなるように設定される。
【００１２】
本発明の更に他の車両用自動変速機の制御装置においては、さらに、前記バンドブレーキを作動させる油圧は、前記バンドブレーキが係合し、前記低速段が形成された後に、ディエナージャイジング作用下でも係合可能な油圧に昇圧される。
【００１３】
本発明の更に他の車両用自動変速機の制御装置においては、さらに、前記低速段が形成された後の油圧の昇圧は、所定の勾配で徐々に行われる。
【００１５】
【発明の作用及び効果】
本発明によれば、車両用自動変速機の制御装置においては、低速段を達成するために係止させられる回転要素、及び該回転要素を係止させる油圧作動のブレーキを有する自動変速機であって、前記ブレーキを作動させるための油圧を制御する制御装置を有する車両用自動変速機に適用されるようになっている。
そして、前記ブレーキは、セルフエナージャイジング作用とディエナージャイジング作用とによって係合力に差異を生じるバンドブレーキで構成される。
また、該バンドブレーキは、セルフエナージャイジング作用下における係合によって、車両の駆動時に前記回転要素を係止させ、ディエナージャイジング作用下における係合によって、車両の非駆動時に前記回転要素を係止させることで、非駆動時の係合油圧より駆動時の係合油圧の方が低くなる領域を有するように設定される。
そして、前記自動変速機は、変速前の変速段を前記バンドブレーキ及び第１のクラッチの係合によって達成し、低速段を前記バンドブレーキ及び第２のクラッチの係合によって達成する変装機構を備える。
また、前記制御装置は、前記低速段へのダウンシフト時に、前記バンドブレーキを作動させる油圧を、セルフエナージャイジング作用下で係合可能で、かつ、ディエナージャイジング作用下で係合不能な油圧とする供給圧制御手段、及び前記第１のクラッチの滑りを検出する検出手段を備える。
そして、前記供給圧制御手段は、前記ダウンシフト時に、前記バンドブレーキを作動させる油圧を、前記第１のクラッチの滑りが検出されるまでは、セルフエナージャイジング作用下及びディエナージャイジング作用下の双方で係合可能な油圧とし、滑り検出後は、セルフエナージャイジング作用下で係合可能で、ディエナージャイジング作用下では係合不能な油圧とする。
この場合、バンドブレーキのセルフエナージャイジング作用とディエナージャイジング作用とによって、係合力に差異を生じる特性を利用し、セルフエナージャイジング作用下における係合によって、車両の駆動時に回転要素を係止させ、ディエナージャイジング作用下における係合によって、車両の非駆動時に回転要素を係止させることで、特に、入力トルクが低く、車速が小さい車両の停止前のような走行状態で、非駆動時の係合油圧よりも、駆動時の係合油圧の方が低くなる領域を有するように設定し、低速段へのダウンシフト時に、バンドブレーキを作動させる油圧を、セルフエナージャイジング作用下で係合可能で、かつ、ディエナージャイジング作用下で係合不能な油圧としている。
これによって、アクセル解放状態での変速中において、バンドブレーキは、ディエナージャイジング作用で回転要素を係止することができなくなり、低速段が形成されることがないので、エンジンブレーキ作用の発生がなく、不快な減速感が発生するのを防止することができる。また、減速感が生じることがない駆動時では、バンドブレーキが係合して低速段が形成され、車両を駆動することができる。
そして、ダウンシフトが発生する前からブレーキが係合状態になるような変速機構においても、前記各作用及び効果を得ることができる。
【００１６】
本発明の他の車両用自動変速機の制御装置においては、さらに、前記制御装置は、前記ダウンシフトを判断する判断手段を備え、該判断手段がアクセル解放時のダウンシフトを判断する車速は、少なくとも、その車速で前記低速段が形成された場合のタービン回転数がエンジンのアイドリング回転数より大きくなるような車速より大きく設定される。
この場合、ダウンシフトの判断が発生する車速が小さ過ぎると、回転要素の回転が常時セルフエナージャイジング方向となり、ダウンシフトによって駆動力が増大し、押出し感が生じてしまう。そこで、請求項２に記載の構成では、車速が前述されたように設定されるので、一旦、駆動力が伝達されない状態を経由して、車速の低下するのに伴って、駆動力が徐々に生じるようにすることができる。したがって、押出し感が生じるのを防止することができる。
【００１７】
本発明の更に他の車両用自動変速機の制御装置においては、さらに、前記バンドブレーキを作動させる油圧は、前記バンドブレーキが係合し、前記低速段が形成された後に、ディエナージャイジング作用下でも係合可能な油圧に昇圧される。
この場合、変速終了後は、ディエナージャイジング作用下でのバンドブレーキの係合によって、回転要素が非駆動時に回転するのを防止することができる。したがって、変速後の低速段が確実に達成されるので、運転者がアクセルを踏み、加速した後に、エンジンブレーキ作用を有効に使用することができる。
【００１８】
本発明の更に他の車両用自動変速機の制御装置においては、さらに、前記低速段が形成された後の油圧の昇圧は、所定の勾配で徐々に行われる。
この場合、バンドブレーキを係合させる油圧を徐々に上昇させることで、係合を滑らかに行うことができるので、油圧の振動等によって、ブレーキの係合状態が安定しない場合に、急激に油圧が上昇することがなく、ショックが発生するのを防止することができる。
【００１９】
そして、請求項５記載の構成では、ブレーキがダウンシフトが発生する前から係合状態にあるような変速機構においても、本発明による上記の各作用と効果を得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿い、本発明の実施形態を説明する。図２は本発明を適用した横置構成のトランスファ装置の形態を採る自動変速機を示す。先ず、機構の概略構成から説明すると、この装置は、車両のエンジン（Ｅ／Ｇ）に連結されるロックアップクラッチ（Ｌ／Ｃ）付のトルクコンバータ１２と、その出力を前進５速後進１速に変速する３段のプラネタリギヤセットＭ１，Ｍ２，Ｍ３を有する変速機構Ｍとからなる自動変速機Ｔと、それに減速機構を兼ねるカウンタギヤ２０を介して連結され、伝達された自動変速機Ｔの出力を車両の左右のホイールに伝達する差動装置２１とから構成されている。
【００２１】
自動変速機Ｔにおける変速機構Ｍの両ギヤセットＭ１，Ｍ２の大小径の異なるピニオンギヤＰ１，Ｐ２は直結され、両ギヤセットＭ１，Ｍ３のそれぞれのリングギヤＲ１，Ｒ３とキャリアＣ３，Ｃ１は、相互に連結されており、ギヤセットＭ１のサンギヤＳ１とキャリアＣ１は入力要素とすべく、それぞれクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）を介してトルクコンバータ１２のタービン軸１３に連なる入力軸１４に連結されている。また、相互に連結されたリングギヤＲ１とキャリアＣ３は、出力ギヤ１９に連結されている。更に、ギヤセットＭ１のサンギヤＳ１は、ブレーキ（Ｂ−１）により変速機ケース１０に係止可能とされ、ギヤセットＭ２のサンギヤＳ２は、ブレーキ（Ｂ−２）により変速機ケース１０に係止可能とされ、ギヤセットＭ３のサンギヤＳ３は、ブレーキ（Ｂ−３）により同じく変速機ケース１０に係止可能とされ、キャリアＣ１に連結されたリングギヤＲ３は、ブレーキ（Ｂ−Ｒ）により変速機ケース１０に係止可能とされている。
【００２２】
更に、サンギヤＳ１は、入力軸１４の外周に嵌まるサンギヤ軸１６を介してクラッチ（Ｃ−１）に連結され、キャリアＣ１は、入力軸１４の外周に嵌まるキャリア軸１７を介してクラッチ（Ｃ−２）に連結され、サンギヤＳ３は、キャリア軸１７の外周に嵌まるサンギヤ軸１８を介してブレーキ（Ｂ−３）に連結されている。そして、ブレーキ（Ｂ−Ｒ）を除く各ブレーキは、バンドブレーキ構成とされ、ブレーキ（Ｂ−Ｒ）については、多板式のブレーキ構成とされており、それらの油圧サーボについては図示を省略されている。そして、出力ギヤ１９がカウンタギヤ２０を介して差動装置２１に連結されている。
【００２３】
このように構成された自動変速機Ｔは、電子制御装置６及び油圧制御装置５による制御の下に、各クラッチ及びブレーキに対応する油圧サーボに油圧を供給し、図３に示すように各クラッチ及びブレーキを係合（図に○印で示す）及び解放（図に無印で示す）させることで各変速段を達成する。
【００２４】
すなわち、第１速（１ＳＴ）は、クラッチ（Ｃ−１）とブレーキ（Ｂ−３）の係合で達成される。このとき、駆動時の入力は、入力軸１４からクラッチ（Ｃ−１）経由でサンギヤＳ１に入り、ブレーキ（Ｂ−３）の係合によるサンギヤＳ３の係止で最も減速されたキャリアＣ３の回転として出力ギヤ１９に出力される。この変速段では、非駆動時の出力ギヤ１９の回転は、ブレーキ（Ｂ−３）の係合時には、サンギヤＳ３の係止による反力支持で、キャリアＣ３、リングギヤＲ１、サンギヤＳ１、キャリアＣ１及びクラッチ（Ｃ−１）経由でエンジン側に伝達されるが、ブレーキ（Ｂ−３）の解放時には、サンギヤＳ３による反力支持が解かれるので、リングギヤＲ１の回転に対してピニオンギヤＰ１が空転し、逆駆動トルクは伝達されない。
【００２５】
同様に、第２速（２ＮＤ）は、クラッチ（Ｃ−２）とブレーキ（Ｂ−３）の係合で達成される。このとき、クラッチ（Ｃ−２）経由でキャリア軸１７に入った入力は、キャリアＣ１経由でそのままリングギヤＲ３に入り、ブレーキ（Ｂ−３）の係合で係止されたサンギヤＳ３を反力要素とするキャリアＣ３の差動回転として出力ギヤ１９に出力される。この場合も非駆動時の出力ギヤ１９の回転は、ブレーキ（Ｂ−３）の係合時には、サンギヤＳ３の係止による反力支持で、キャリアＣ３、リングギヤＲ３、キャリアＣ１及びクラッチ（Ｃ−２）経由でエンジン側に伝達されるが、ブレーキ（Ｂ−３）の解放時には、サンギヤＳ３による反力支持が解かれるので、リングギヤＲ１の回転に対してピニオンギヤＰ１が空転し、逆駆動トルクは伝達されない。
【００２６】
また、第３速（３ＲＤ）は、両クラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）の係合による第１のプラネタリギヤセットＭ１の直結で達成される。このとき入力軸１４の回転は、そのままキャリアＣ３の回転として出力ギヤ１９に出力される。そしてこの変速機の第４速（４ＴＨ）以上は、オーバドライブとされ、第４速（４ＴＨ）は、クラッチ（Ｃ−２）の係合と、サンギヤＳ１を係止するブレーキ（Ｂ−１）の係合で達成される。このとき、入力軸１４の回転はキャリアＣ１の回転に対してピニオンギヤＰ１の自転分増速されたリングギヤＲ１の回転としてキャリアＣ３から出力ギヤ１９に伝達される。これに対して、第５速は、クラッチ（Ｃ−２）の係合と、ブレーキ（Ｂ−２）の係合で達成され、このとき、入力軸１４の回転はキャリアＣ１の回転に対して、第４速達成時より大径のサンギヤＳ２に反力をとる小径のピニオンギヤＰ２の自転分更に増速されたリングギヤＲ１の回転としてキャリアＣ３から出力ギヤ１９に伝達される。また、後進（ＲＥＶ）は、クラッチ（Ｃ−１）とブレーキ（Ｂ−Ｒ）の係合で達成され、このとき、クラッチ（Ｃ−１）を介するサンギヤＳ１への入力に対して、ブレーキ（Ｂ−Ｒ）の係合によるリングギヤＲ３のケース１０への係止でキャリアＣ１の回転が止められ、ピニオンギヤＰ１の自転による逆転の減速されたリングギヤＲ１の回転がキャリアＣ３経由で出力ギヤ１９から出力される。
【００２７】
こうした構成の自動変速機Ｔにおいて、本発明は、低速段としての第１速及び第２速を達成するために係止される回転要素をサンギヤＳ３、これを係止するブレーキをブレーキ（Ｂ−３）として適用されている。そして、ブレーキ（Ｂ−３）を作動させる油圧を制御する制御装置は、本形態において、図２に示す油圧制御装置５内の図１に示す油圧回路と、それを電気信号で制御する電子制御装置６内のプログラムとして構成されている。
【００２８】
図１に詳細を示すように、ブレーキ（Ｂ−３）は、ドラム３１と、バンド３２と、油圧サーボ４とから構成されている。そして、このドラム３１が図２に示すようにサンギヤ軸１８を介してサンギヤＳ３に連結されている。バンド３２は、その両端外周側にブラケット３３，３４を備えており、その一方のアンカー側ブラケット３３は、ケース１０に植え込んだアンカーピン３５に当接支持され、他方のアプライ側ブラケット３４は、バンド３２の拡開方向の戻り弾性で油圧サーボ４のピストンロッド４２端に当接している。このブレーキ（Ｂ−３）の機構上の特性により、ブレーキ締結時に、バンド３２には、ドラム３１が図示反時計回り方向のトルクを受けるときには、バンド３２とドラム３１の係合による摩擦力がバンドを増し締めする方向に作用するため、ブレーキ係合力を増大するセルフエナージャイジング（以下、セルフエナージという）作用が生じる。これに対して、ドラム３１が図示時計回り方向のトルクを受けるときには、バンド３２とドラム３１の係合による摩擦力がバンド締めつけ力と逆方向にバンドを緩める力として作用するため、ブレーキ係合力を減じさせるディエナージャイジング（以下、ディエナージという）作用が生じる。これにより、バンドブレーキ（Ｂ−３）は、サンギヤＳ３にかかる反力トルクの方向により係合力の差異が生じる。
【００２９】
このブレーキ（Ｂ−３）の油圧サーボ４は、大小径の異なるシリンダボアＳL ，ＳS を有するサーボシリンダ４０と、その大径ボアＳL に摺動自在に嵌挿された大径ピストン４４と、小径ボアＳS に摺動自在に嵌挿された小径ピストン４３と、両ピストン４３，４４に嵌挿されたロッド４２と、同じく大小径の異なる圧縮コイルスプリングからなるセパレータスプリング４５及びリターンスプリング４６と、大径ボアＳL の開放端を塞ぐリッド４１とから構成されている。小径ピストン４３に固定されたロッド４２は、サーボシリンダ４０の小径ボアＳS 側の端壁を摺動自在に貫いて突出し、バンド３２のブラケット３４に当接している。大径ピストン４４は、ロッド４２に摺動自在に支持され、小径ピストン４３と大径ピストン４４との間に小径のセパレータスプリング４５が所定の荷重設定の基に配設されている。大径のリターンスプリング４６は、サーボシリンダ４０端壁と大径ピストン４４との間に所定の荷重設定の基に配設されている。
【００３０】
この油圧サーボ４を制御する油圧制御装置５は、ポンプを主体とするライン圧（ＰL ）を生成させる油圧源５１と、それにライン圧油路ｐを介して接続され、ライン圧（ＰL ）を調圧して前記油圧サーボ４に供給するＢ−３コントロール弁５２と、同じくライン圧油路ｐに接続され、ライン圧（ＰL ）を減圧してモジュレータ圧油路ｍに出力するソレノイドモジュレータ弁５３と、ソレノイドモジュレータ弁５３により減圧されたモジュレータ圧（Ｐｍ）を基圧として制御圧（ＰB - 3 ）を制御圧油路ｔを介してＢ−３コントロール弁５２に印加するリニアソレノイド弁５４を備えている。
【００３１】
リニアソレノイド弁５４を制御する電子制御装置６は、リニアソレノイド弁５４のソレノイドに接続されると共に、図２に示すように、スロットル開度センサ７１、エンジン回転センサ７２、タービン回転センサ７３及び出力回転センサ７４に接続されている。これら各センサのうち、スロットル開度センサ７１、エンジン回転センサ７２及びタービン回転センサ７３は、後に詳記する入力トルク算出に使用され、出力回転センサ７４は、タービン回転センサ７３と共に、これも後に詳記するギヤ比の算出に使用される。
【００３２】
本発明の主題に沿い、バンドブレーキ（Ｂ−３）は、その係合により車両の非駆動時にサンギヤＳ３を係止するに必要な非駆動時油圧よりも、駆動時に回転要素を係止するに必要な駆動時油圧の方が低くなる領域を有する設定とされている。こうした設定について、図４〜図６を参照して説明する。図４は第２速時のブレーキ（Ｂ−３）係合力マップを示すもので、図に示すように、第２速において、駆動時にブレーキ（Ｂ−３）の係合を維持するに必要な係合力（ＴＢ３−２Ｓ）は、入力トルク（Ｔｉｎ）をパラメータとして、車速に対応する出力回転数（Ｎｏｕｔ）の増加につれて増加率が大きくなる２次曲線で表される特性となる。なお、係合力の特性がこうした２次曲線となるのは、走行負荷に打ち勝って車速を維持するに要する駆動トルクが、車速の増加と共に２次曲線的に増加する空気抵抗分の負荷の影響を受けるためである。これに対して、非駆動時のブレーキ（Ｂ−３）の係合力（ＴＢ３−２Ｄ）は、入力トルク（Ｔｉｎ）とは関係なく、出力回転数（Ｎｏｕｔ）の増加につれてリニアに増加する直線状の特性となる。
【００３３】
したがって、図５に同様の第２速時のブレーキ（Ｂ−３）圧マップを示すように、油圧サーボに供給する駆動時のブレーキ（Ｂ−３）の係合油圧（ＰＢ３−２Ｓ）は、上記係合力の場合と同様に、入力トルク（Ｔｉｎ）をパラメータとして、出力回転数（Ｎｏｕｔ）の増加につれて増加率が大きくなる２次曲線で表される特性となるのに対して、非駆動時のブレーキ（Ｂ−３）の係合油圧（ＰＢ３−２Ｄ）の方は、出力回転数（Ｎｏｕｔ）の増加につれてリニアに増加する直線状の特性となる。そこで、セルフエナージ時とディエナージ時との摩擦係合力の差により、非駆動時よりも高い係合力が必要な駆動時でも、入力トルク（Ｔｉｎ）が小さい領域では、非駆動時より低い油圧で駆動時の係合状態を達成できる。このことは、図６に示す第１速時のブレーキ（Ｂ−３）圧マップ上の第１速時のブレーキ（Ｂ−３）の駆動時の係合圧（ＰＢ３−１Ｓ）と非駆動時の係合圧（ＰＢ３−１Ｄ）についても同様にいえる。
【００３４】
なお、図５及び図６において、入力トルク値（Ｔｉｎ１）は、入力トルクが０又は車両の車速を維持する程度の低い値であり、２→１ダウンシフトが生じるような走行時に対応するトルクである。したがって、入力トルクが低い値（Ｔｉｎ１）のときに、図に編みかけで示す領域、厳密には非駆動時の必要油圧（ＰＢ３−２Ｄ，ＰＢ３−１Ｄ）は含まず、駆動時の必要油圧（ＰＢ３−２Ｓ，ＰＢ３−１Ｓ）を含む領域で油圧を出力することで、駆動時にブレーキ（Ｂ−３）の係合が維持され、非駆動となると係合が解放されるブレーキ設定が可能となり、非駆動時にエンジンブレーキ作用を生じさせないようにすることができる。
【００３５】
かくして、上記の設定によれば、一定の車速を超えるまでは、バンドブレーキ（Ｂ−３）の油圧サーボ４へ非駆動時油圧よりも低く、駆動時油圧に等しいか又はそれより高い油圧を供給することで、非駆動時のみエンジンブレーキ作用を生じないようにすることができる。なお、図にみるように、一定の車速を超える領域では、逆に駆動時油圧の方が非駆動時油圧より高くなる状態が生じるが、本発明の主題に係る低車速領域での制御には、この逆転状態の領域は関係しない。
【００３６】
次に、制御装置による具体的な制御内容を説明する。図７は電子制御装置６内での制御処理のメインフローを示す。このフローは、基本的に２→１ダウンシフト状態を識別するためのもので、先ずステップＳ−１で変速中か否かを識別するフラグ（ＦＨ）の判定を行なう。このフラグは、初期時は０に設定されている。したがって、当初のフラグ判定不成立（Ｎ）時は、ステップＳ−２の２→１変速判断を行なう。この判断が不成立（Ｎ）の場合は、ステップＳ−６に進み、第１速か第２速であれば、ブレーキ（Ｂ−３）の係合を維持させるためのステップＳ−７による定常時Ｂ−３制御のサブルーチンを実行し、更に、クラッチ（Ｃ−２）又はクラッチ（Ｃ−１）の係合を維持させるためのステップＳ−８による定常時Ｃ−１，Ｃ−２制御のサブルーチンを実行することになる。また、ステップＳ−６の第１速又は第２速の判断が不成立（Ｎ）の場合は、そのままリターンさせる。一方、ステップＳ−２の２→１変速判断が成立（Ｙ）すると、ステップＳ−３でフラグを設定（ＦＨ＝１）し、ステップＳ−４の変速時Ｂ−３制御サブルーチンを実行し、次にステップＳ−５で変速時Ｃ−１，Ｃ−２制御サブルーチンを実行することになる。
【００３７】
図８は上記変速時Ｂ−３制御のサブルーチンのフローを示す。ここでは、先ずステップＳ−１１で入力トルク（Ｔｉｎ）の算出を行なう。この算出は、図９及び図１０に示すマップに基づいて行なわれる。具体的には、スロットル開度センサ７１の検出するスロットル開度（ＴＨ）と、エンジン回転センサ７２の検出するエンジン回転数（Ｎｅ）とから、図９に示すエンジントルクマップに基づき、エンジン出力トルク（Ｔｅ）を得る。次いで、エンジン回転センサ７２の検出するエンジン回転数（Ｎｅ）と、タービン回転センサ７３の検出するタービン回転数（ＮＴ）とからトルクコンバータ１２の速度比（ｅ）を算出する。ここに、速度比（ｅ）は、ｅ＝ＮＴ／Ｎｅとなる。更に、速度比（ｅ）から、図１０に示すトルク比マップに基づき、トルク比（Ｔｔ）を得る。そして、次式より変速機構Ｍの入力トルク（Ｔｉｎ）を算出する。すなわち、入力トルク（Ｔｉｎ）は、Ｔｉｎ＝Ｔｔ・Ｔｅで表される。
【００３８】
図８のフローに戻って、次のステップＳ−１２では、ギヤ比算出のための出力回転数（Ｎｏｕｔ）とタービン回転数（ＮＴ）の検出を行なう。そして、ステップＳ−１３でギヤ比（Ｇ）を算出する。このギヤ比（Ｇ）は、Ｇ＝ＮＴ／Ｎｏｕｔとなる。かくして得られたギヤ比（Ｇ）を、ステップＳ−１４において、第２速ギヤ比（Ｇ２）と比較する。この結果、Ｇ＞Ｇ２によりクラッチ（Ｃ−２）がスリップを開始し、変速が始まったことが判断される。この判断が不成立（Ｎ）の変速が開始されるまでは、ブレーキ係合圧（ＰＢ３）を必ず係合状態を保持する値にするために、最大（ＭＡＸ）値を出力する処理を実行することになる。すなわち、ステップＳ−２２で、図５に示す第２速時のＢ−３圧マップより非駆動時のブレーキ係合圧（ＰＢ３−２Ｄ）及び駆動時のブレーキ係合圧（ＰＢ３−２Ｓ）の読み込みを行い、ステップＳ−２３で、ブレーキ係合圧としてＰＢ３＝ＭＡＸ（ＰＢ３−２Ｓ，ＰＢ３−２Ｄ）、すなわち、非駆動時のブレーキ係合圧（ＰＢ３−２Ｄ）と駆動時のブレーキ係合圧（ＰＢ３−２Ｓ）のうち、いずれか大きな方を出力させる。
【００３９】
やがてステップＳ−１４の変速開始判断が成立（Ｙ）すると、ステップＳ−１５に進み、先に算出したギヤ比（Ｇ）が第１速ギヤ比（Ｇ１）に同期したか否かを判断する。この同期が確認されるまでは、ステップＳ−２４により図６に示す第１速時のＢ−３圧マップより駆動時のブレーキ係合圧（ＰＢ３−１Ｓ）を読み込み、ステップＳ−２５でブレーキ係合圧をＰＢ３＝ＰＢ３−１Ｓとして油圧を出力する。これにより、変速が開始すれば、セルフエナージ時のＢ−３油圧が供給され、この際のブレーキ（Ｂ−３）のドラム３１にかかるトルクの方向はディエナージ側なので、ドラム３１は回転し、サンギヤＳ３は空転する。
【００４０】
このようにして変速が進行し、ステップＳ−１５の第１速同期判断が成立（Ｙ）し、それによりバンドブレーキ（Ｂ−３）の係合が判断された時点で、ステップＳ−１６により第１速同期後に油圧を徐々に上昇させるためのタイマ（Ｔ）のリセット（Ｔ＝０）を確認し、ステップＳ−１７で、タイマ（Ｔ）の計測を開始する。そして、ステップＳ−１８で、図６に示す第１速時のＢ−３圧マップより両ブレーキ係合圧（ＰＢ３−１Ｓ，ＰＢ３−１Ｄ）の読み込みを行なう。次のステップＳ−１９では、その時点の駆動時の係合圧（ＰＢ３−１Ｓ）に単位時間当たりの上昇量ΔＰの加算を行なう。かくして、ステップＳ−２０によりブレーキ係合圧（ＰＢ３）が最大値まで上昇するのを監視する（ＭＡＸ（ＰＢ３≧ＰＢ３−１Ｓ，ＰＢ３−１Ｄ））。そして、ブレーキ係合圧（ＰＢ３）が最大値まで上昇したところで処理を終了させるために、ステップＳ−２１でフラグ（ＦＨ）をクリア（ＦＨ＝０）し、タイマ（Ｔ）をリセット（Ｔ＝０）する。かくして、先の図７に示すメインフローに戻り、定常時Ｂ−３制御の状態となる。
【００４１】
なお、本実施形態では、駆動時のブレーキ係合圧（ＰＢ３−１Ｓ）をブレーキ係合圧（ＰＢ３）として出力する期間を、クラッチ（Ｃ−２）のスリップの開始が検出されてから、バンドブレーキ（Ｂ−３）の係合が検出されるまでとしたが、要は、ブレーキ係合圧（ＰＢ３）は、少なくともブレーキ（Ｂ−３）の係合が維持されることにより大きな減速感が発生する期間に対応して駆動時のブレーキ係合圧（ＰＢ３−１Ｓ）とされればよい。したがって、ステップＳ−２の変速判断が成立した時点からブレーキ係合圧（ＰＢ３）を駆動時のブレーキ係合圧（ＰＢ３−１Ｓ）としてもよい。
【００４２】
図１１は定常時Ｂ−３制御サブルーチンのフローを示す。この制御では、先に述べたと同様の方法で、ステップＳ−３１で入力トルク（Ｔｉｎ）を算出し、ステップＳ−３２で出力回転数（Ｎｏｕｔ）を検出し、ステップＳ−３３で第１速か否かの判断を行い、第１速であれば、ステップＳ−３４で第１速時のＢ−３圧マップより両係合圧（ＰＢ３−１Ｓ，ＰＢ３−１Ｄ）の読み込みを行い、ステップＳ−３５でそれらのうちの最大値（ＰＢ３＝ＭＡＸ（ＰＢ３−１Ｓ，ＰＢ３−１Ｄ））を出力する。また、ステップＳ−３３の判断で第１速でなければ、第２速時のＢ−３圧マップより係合圧（ＰＢ３−２Ｓ，ＰＢ３−２Ｄ）の読み込みを行い、それらのうちの最大値（ＰＢ３＝ＭＡＸ（ＰＢ３−２Ｓ，ＰＢ３−２Ｄ））を出力することになる。
【００４３】
かくして、前記各サブルーチンでの係合圧（ＰＢ３）の出力は、具体的には、電子制御装置６におけるソレノイド駆動回路からのデューティ信号出力とされ、図１に示すリニアソレノイド弁５４のソレノイドへ出力される。したがって、この処理により、図１に示す油圧回路では、モジュレータ圧（Ｐｍ）を基圧とするリニアソレノイド弁５４の調圧動作で、Ｂ−３コントロール弁５２のスプール端に制御圧（ＰB - 3 ）が印加され、この力に対向するリータンスプリング荷重とフィードバック圧とのバランスで、ライン圧（ＰL ）をサーボ油圧（ＰＢ３）に調圧するＢ−３コントロール弁５２の調圧動作が生じ、規定のサーボ油圧（ＰＢ３）が油圧サーボ４の大径ボアＳL に供給される。この油圧供給による大径ピストン４４の移動でロッド４２が押し出され、その先端でブラケット３４を押圧するため、一端をアンカーピン３５に支持されたバンド３２は、ドラム３１に締結される。そして、この締結状態でドラム３１にかかる反動トルクが図示セルフエナージ方向にかかる場合は、反力トルクによるドラム３１の回転は阻止される。また、この状態で反力トルクが図示ディエナージ方向にかかる場合は、サーボ油圧（ＰＢ３）として非駆動時必要油圧（ＰＢ３−１Ｄ）が選択されたときには、反力トルクによるドラム３１の回転は阻止されるが、駆動時必要油圧（ＰＢ３−１Ｓ）が選択されたときには、ドラム３１の回転は阻止されなくなる。
【００４４】
図１３は、上記制御による２→１ダウンシフトのタイムチャートを示す。この場合、図１２に示す変速点マップに従う車速とスロットル開度の関係から２→１ダウンシフト点に達することで電子制御装置６から変速指令が出力され、当初Ｃ−２油圧の解放とＣ−１油圧の供給が開始される。この時点で、Ｂ−３油圧（ＰＢ３）は、通常第２速の非駆動時油圧（ＰＢ３−２Ｄ）とされている。やがてＣ−２油圧の解放が進行し、クラッチ（Ｃ−２）がスリップを開始すると、それにより変速開始が判断され、Ｂ−３油圧（ＰＢ３）は、第１速の駆動時油圧（ＰＢ３−１Ｓ）に切り換えられる。すると、ブレーキ（Ｂ−３）ドラムは、それまでの係合状態から解放され、第２速が達成されない状態となり、出力トルク（Ｔｏｕｔ）は０となる。そして、このトルク０の状態は、タービン回転数（ＮＴ）が第１速達成時のタービン回転数（ＮＴ１）と同期するまで継続する。この同期によりブレーキ（Ｂ−３）ドラムの係合による第１速達成状態となり、変速終了が判断されると、タイマ（Ｔ）計測による第１速の駆動時油圧（ＰＢ３−１Ｓ）の昇圧が開始され、第１速に見合った出力トルクに戻る。そして、Ｂ−３油圧（ＰＢ３）は、最終的に第１速の非駆動時油圧（ＰＢ３−１Ｄ）に戻る。こうして、変速開始から変速終了までの期間、出力トルク０の惰行状態が得られるようになる。これにより２→１ダウンシフトの際の減速感と、それによる変速フィーリングの悪化を防ぐことができることとなる。
【００４５】
一方、比較のために本変速時制御を行なわない場合の２→１ダウンシフトのタイムチャートを図１４に示す。このように、ブレーキ（Ｂ−３）ドラムを変速期間を通じて係合状態とする場合、クラッチ（Ｃ−２）とクラッチ（Ｃ−１）のつかみ替え時に、Ｂ−３油圧は第２速達成のための油圧から、変速開始と同時に、第１速達成のためのより高い油圧に切り換えられるため、タービン回転数（ＮＴ）は、第２速同期状態（ＮＴ２）から変速開始と同時に急速に第１速同期状態（ＮＴ１）に移行しようとするため、ブレーキ（Ｂ−３）ドラムがディエナージ側となる期間を通じて出力トルク（Ｔｏｕｔ）が負となり、大きな減速感が発生することになる。
【００４６】
最後に、本発明の制御に重要なダウンシフト時の車速について説明する。図１２は変速点マップを示すもので、マップ上の２→１ダウン線は、次の点に考慮し、設定されている。すなわち、２→１変速のクラッチのつかみ替えが終了したときに、タービン回転数（ＮＴ）が、エンジン（Ｅ／Ｇ）のアイドリング回転数よりも大きくなるように設定されている。なぜなら、そのようにしないと、変速中に、バンドブレーキ（Ｂ−３）がディエナージ方向のトルクを受けることにならないからである。具体的な設定方法としては、図１３にタイムチャートで示す変速判断が発生してから、実際に油圧の操作が開始される時間と、その後の油圧の操作によりクラッチ（Ｃ−１）が係合するまでの時間との和、すなわち変速に要する時間（変速時間）と、変速判断が生じた時点の車速に第１速のギヤ比（Ｇ１）を乗じた見かけのタービン回転数（ＮＴ１）が、車両の減速度に依存するタービン回転数減速度に基づき、アイドル回転数に低下するまでの時間（低下時間）との関係が、変速時間＜低下時間となるように、変速判断の車速を設定すればよい。
【００４７】
以上、詳述したように、上記実施形態の制御装置によれば、サンギヤＳ３を同じ係止力で係止しようとした場合に、セルフエナージ方向よりもディエナージ方向の方が大きな油圧が必要とされる。これを利用して、セルフエナージ方向を駆動時、ディエナージ方向を非駆動時に設定することで、非駆動時にサンギヤＳ３の係止に必要な非駆動時油圧よりも、駆動時にサンギヤＳ３の係止に必要な駆動時油圧の方が低くなる領域を有するように設定している。したがって、油圧サーボ４に非駆動時油圧よりも低く、駆動油圧に等しいか又はそれより高い油圧を供給すると、定常走行状態では、バンドブレーキ（Ｂ−３）は、セルフエナージによってサンギヤＳ３を係止して第２速及び第１速が達成可能であり、そして、変速中は、バンドブレーキ（Ｂ−３）の係合はディエナージ方向に変わるので、サンギヤＳ３を係止することができなくなり、第２速又は第１速を維持することができず、エンジンブレーキが作用しなくなる。
【００４８】
更に、変速期間以外は非駆動時油圧と駆動時油圧のうち大きい方の油圧を供給することで、確実にブレーキ（Ｂ−３）を係合状態に保持して、第２速達成状態及び第２速達成状態によるエンジンブレーキ作用を得ることができる。
【００４９】
以上、本発明を特定の変速機構を有する自動変速機に適用した一実施形態に基づき詳説したが、本発明は、ダウンシフト時につかみ替えされるブレーキを有する、例えば先に従来技術とした挙げた変速機構の自動変速機にも適用可能なものである。また、実施形態に挙げた変速機構においも、例示した２→１ダウンシフトのように、ブレーキ（Ｂ−３）が変速の前後で共に係合状態とされるような変速に限らず、４→２、３→２、３→１ダウンシフト等の変速時の、他の摩擦係合要素を解放して、変速後にブレーキ（Ｂ−３）を係合させる変速にも適用可能であり、その場合、Ｂ−３油圧は、当初０の状態から前述のような所定の油圧に上げればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動変速機の制御装置の一実施形態を一部ブロック化して示す回路図である。
【図２】本発明を適用したトランスファ装置構成の自動変速機の機構を示すスケルトン図である。
【図３】上記自動変速機の作動図表である。
【図４】上記自動変速機のブレーキ係合力の特性図である。
【図５】上記自動変速機の油圧サーボの油圧の第２速時の特性図である。
【図６】上記自動変速機の油圧サーボの油圧の第１速時の特性図である。
【図７】上記制御装置による制御処理を示すメインフローチャートである。
【図８】上記制御処理における変速時係合圧制御のサブルーチを示すフローチャートである。
【図９】上記サブルーチにおける入力トルク算出に用いられるエンジン出力トルクマップである。
【図１０】上記サブルーチにおける入力トルク算出に用いられるトルク比のマップである。
【図１１】上記制御処理における定常時係合圧制御のサブルーチを示すフローチャートである。
【図１２】上記制御処理における変速点マップである。
【図１３】上記自動変速機の２→１ダウンシフト時のタイムチャートである。
【図１４】本発明の制御を行なわない自動変速機において想定される２→１ダウンシフト時のタイムチャートである。
【符号の説明】
Ｔ 自動変速機
Ｍ 変速機構
Ｓ３ サンギヤ（回転要素）
Ｂ−３ バンドブレーキ
Ｃ−１ 第２のクラッチ
Ｃ−２ 第１のクラッチ
５ 油圧制御装置（係合圧制御手段）
６ 電子制御装置（判断手段）
Ｓ−１４ 変速開始判断ステップ（検出手段）
Claims (4)
- 低速段を達成するために係止させられる回転要素、及び該回転要素を係止させる油圧作動のブレーキを有する自動変速機であり、前記ブレーキを作動させるための油圧を制御する制御装置を有する車両用自動変速機の制御装置において、
前記ブレーキは、セルフエナージャイジング作用とディエナージャイジング作用とによって係合力に差異を生じるバンドブレーキで構成され、
該バンドブレーキは、セルフエナージャイジング作用下における係合によって、車両の駆動時に前記回転要素を係止させ、ディエナージャイジング作用下における係合によって、車両の非駆動時に前記回転要素を係止させることで、非駆動時の係合油圧より駆動時の係合油圧の方が低くなる領域を有するように設定され、
前記自動変速機は、変速前の変速段を前記バンドブレーキ及び第１のクラッチの係合によって達成し、前記低速段を前記バンドブレーキ及び第２のクラッチの係合によって達成する変装機構を備え、
前記制御装置は、前記低速段へのダウンシフト時に、前記バンドブレーキを作動させる油圧を、セルフエナージャイジング作用下で係合可能で、かつ、ディエナージャイジング作用下で係合不能な油圧とする供給圧制御手段、及び前記第１のクラッチの滑りを検出する検出手段を備え、
前記供給圧制御手段は、前記ダウンシフト時に、前記バンドブレーキを作動させる油圧を、前記第１のクラッチの滑りが検出されるまでは、セルフエナージャイジング作用下及びディエナージャイジング作用下の双方で係合可能な油圧とし、滑り検出後は、セルフエナージャイジング作用下で係合可能で、ディエナージャイジング作用下では係合不能な油圧とすることを特徴とする車両用自動変速機の制御装置。 - 前記制御装置は、前記ダウンシフトを判断する判断手段を備え、該判断手段がアクセル解放時のダウンシフトを判断する車速は、少なくとも、該車速で前記低速段が形成された場合のタービン回転数がエンジンのアイドリング回転数より大きくなるような車速より大きくなるように設定される請求項１に記載の車両用自動変速機の制御装置。
- 前記バンドブレーキを作動させる油圧は、前記バンドブレーキが係合し、前記低速段が形成された後に、ディエナージャイジング作用下でも係合可能な油圧に昇圧される請求項２に記載の車両用自動変速機の制御装置。
- 前記低速段が形成された後の油圧の昇圧は、所定の勾配で徐々に行われる請求項３に記載の車両用自動変速機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35605997A JP3837885B2 (ja) | 1997-12-08 | 1997-12-08 | 車両用自動変速機の制御装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP35605997A JP3837885B2 (ja) | 1997-12-08 | 1997-12-08 | 車両用自動変速機の制御装置 |
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1997
- 1997-12-08 JP JP35605997A patent/JP3837885B2/ja not_active Expired - Fee Related
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