JP4196891B2 - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動変速機の変速制御装置、特にアクセルのオフ状態（パワーオフ）におけるダウンシフトに係り、詳しくはダウンシフト変速中にエンジン出力を制御する変速制御装置に関する。

一般に、自動変速機を搭載した自動車は、下り坂等でのアクセルオフした状態（パワーオフ）において、充分なエンジンブレーキが得られない場合、運転者は、シフトレバーによるＤレンジからＳレンジ、１レンジへの操作、又は手動変速手段による操作によって、ダウンシフトして、所望のエンジンブレーキ力を得ることが度々行われている。また、ロックアップクラッチの接続状態をなるべく多く維持する近時の自動変速機にあっては、所定速度で惰性走行している状態（パワーオフ）において、速度低下に伴ってダウンシフトし、エンジンを、アイドリング回転以上での逆駆動関係を長く保持して、燃費の向上を図っている。

このようなパワーオフ・ダウンシフトにあっては、変速後の入力軸回転数に対して、エンジン回転数が低く、変速後に係合する係合手段（クラッチ又はブレーキ）によるアウトプット側トルクのエンジンへの伝達に基づくエンジン回転数の上昇まで時間がかかり、変速時間が長くなると共に、上記係合手段の摩擦エネルギが増大して、係合手段の摩擦材の摩耗を速めてしまう。

従来、かかる問題を解消するため、パワーオフ・ダウンシフトにおいて、計時開始時点から予め定められたタイミング時間を経過した時、エンジン力を増大して、変速ショックを抑制しつつ変速時間の短縮を図った変速制御装置が提案されている（下記特許文献１参照）。

特開平５−３３８４６９号公報

上記特許文献１記載の変速制御装置は、係合手段の係合又は解放タイミング遅れ又はエンジン出力変化の遅れに基づき、エンジン吹上りのタイミングがずれて、変速時間の短縮効果が充分に得られなかったり、駆動トルクの増加等により運転フィーリングが悪化することを防止するため、油温やエンジン回転数により計時開始時点からのタイミング時間を変更している。

しかし、上記タイミング時間の変更設定により、３→２等の所定のダウンシフトにあっては、正確なタイミングによる適正なエンジン出力増加制御がなされたとしても、すべてのダウンシフトに最適に適合するのは困難であり、特に、４→２等の飛び変速にあっては、油温等の外部原因よりも変速の種類によるタイミングずれが大きく、適正なタイミングにてのエンジン出力増加制御が行われない場合がある。特に、マニュアル操作手段を付加した自動変速装置にあっては、マニュアル操作により頻繁にパワーオフ・ダウンシフトが行われ、その際通常変速、飛び変速と様々な変速の種類が用いられるため、不適性なタイミング及びトルク増加量によるエンジン制御により、エンジンを駆動状態（パワーオン）として運転者に違和感を生じたり、シフトショックを生じる場合がある。

そこで、本発明は、どのような種類のダウンシフトにあっても、常に適切なエンジン出力制御を行うことが可能な自動変速機の変速制御装置を提供することを目的とするものである。

請求項１に係る本発明は、アクセル開度を略々０としたパワーオフ状態にてダウンシフトする自動変速機の変速制御装置において、
エンジン出力を制御するエンジン制御手段（２０）と、
前記ダウンシフトの種類を認知する認知手段（１９）と、を備え、
前記エンジン制御手段は、ダウンシフトの種類に応じて異なる、
エンジン出力増加による増加トルク量（Ｔ _ＭＤ ）と、
解放側油圧（Ｐ _Ａ ）の解放又は係合側油圧（Ｐ _Ｂ ）の係合により入力軸（Ｎ _ＩＮ ）の回転変化が生じる方向に向うタイミングに合せるように、ダウンシフトの変速判断からの所定時間（ｔ _ＳＣ 又はｔ _ＳＥ −ｔ _ＳＤ ）を基準として設定される遅延タイマ（ｔ _Ｅ１ ）と、を予め格納しておき、
前記認知手段（１９）からのダウンシフトに応じて上記格納したエンジン出力増加制御を選択して、前記選択された遅延タイマ経過時に前記選択された増加トルク量に向けてのエンジン出力増加を開始し、かつ前記ダウンシフトによる変速が所定量（β）進行した状態で前記増加トルク量が０になるように滑らかに減少（δＬ _１ ）するように制御する、
ことを特徴とする自動変速機の変速制御装置にある。

請求項２に係る本発明は（例えば図５参照）、前記ダウンシフトが、解放側油圧（Ｐ_Ａ）の解放制御により摩擦係合要素を解放すると共に、係合側油圧（Ｐ_Ｂ）の係合制御により摩擦係合要素を係合することにより行われ、
前記遅延タイマ（Ｔ _Ｅ１ ）の基準となる所定時間（Ｔ _ＳＣ ）は、前記係合側油圧（Ｐ _Ｂ ）のピストンストローク制御の低圧保持（Ｐ _Ｓ２ ）に合せるように設定され、前記解放側油圧（Ｐ _Ａ ）が前記入力軸（Ｎ _ＩＮ ）に回転変化を生じない範囲での所定低圧力である待機圧状態（Ｐ _Ｔ２ ）から入力トルクの解放側分担トルクにて求められる解放側目標トルクに基づき算出され目標油圧（Ｐ _Ｔ３ ）に変化する時間（Ｘ）である、
請求項１記載の自動変速機の変速制御装置にある。

請求項３に係る本発明は（例えば図６参照）、前記ダウンシフトが、ワンウェイクラッチにより所定回転要素を解放されると共に、係合側油圧（Ｐ_Ｂ）の係合制御により摩擦係合要素を係合することにより行われ、
前記遅延タイマの基準となる所定時間（ｔ _ＳＥ −ｔ _ＳＤ ）は、前記係合側油圧（Ｐ _Ｂ ）がピストンストローク制御終了して入力軸の回転変化を生じる係合側目標油圧（Ｐ _ＢＴ ）に向ってスイープアップを開始する時間より所定時間（Ｔ _ＳＤ ）早い予め設定された時間（Ｘ）である、
請求項１記載の自動変速機の変速制御装置にある。
請求項４に係る本発明は、前記遅延タイマ（Ｔ _Ｅ１ ）の正負は、エンジンの応答性により設定されてなる、
請求項１ないし３のいずれか記載の自動変速機の変速制御装置にある。

請求項５に係る本発明は、前記格納される異なるエンジン出力増加制御は、１段ずつの通常ダウンシフトと、２段以上の飛びダウンシフト（例えば４−２）とに対応するものを含む、
請求項１ないし４のいずれか記載の自動変速機の変速制御装置にある。

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより特許請求の範囲に何等影響を及ぼすものではない。

請求項１に係る本発明によると、ダウンシフトの種類に応じて格納されているエンジン出力増加制御を選択して実行するので、ダウンシフトに対応した常に適切なエンジン出力制御によりエンジン出力の増加制御を行うことができ、過度のエンジントルク増加による違和感を生じることがない状態で、パワーオフ・ダウンシフトの変速時間を短縮することができる。

更に、エンジン出力制御の開始タイミングとエンジン出力増加量との両方を変更できるので、例えば飛びダウンシフトにあっては、通常ダウンシフトに比し、開始タイミングを早目にすると共に増加量を少な目にする等、ダウンシフトの種類に応じて、総合的に適正なエンジン出力制御を選定することができる。

請求項２に係る本発明によると、解放側油圧と係合側油圧による、いわゆるクラッチツークラッチによるダウンシフトに適用して、解放側油圧が目標油圧にダウンする時点を基準として、エンジン出力制御の開始タイミングを、ダウンシフトの種類に応じて変更することができる。

請求項３に係る本発明によると、解放側がワンウェイクラッチである場合に適用して、変速制御開始時から所定時間経過時点を基準として、エンジン出力制御の開始タイミングを、ダウンシフトの種類に応じて変更することができる。

請求項５に係る本発明によると、通常ダウンシフトと、飛びダウンシフトに対応するように、異なるエンジン出力増加制御を格納して、通常ダウンシフトは勿論、飛びダウンシフトにあっても常に適切なエンジン出力制御を選択することができる。

以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。

５速自動変速機１は、図１に示すように、トルクコンバータ４、３速主変速機構（部）２、３速副変速機構（部）５及びディファレンシャル（図示せず）を備えており、かつこれら各部は互に接合して一体に構成されるケースに収納されている。そして、トルクコンバータ４は、ロックアップクラッチ４ａを備えており、エンジンクランクシャフト１３から、トルクコンバータ内の油流を介して又はロックアップクラッチによる機械的接続を介して主変速機構２の入力軸３に入力する。そして、一体ケースにはクランクシャフトと整列して配置されている第１軸３（具体的には入力軸）及び該第１軸３と平行に第２軸６（カウンタ軸）及び第３軸（ディファレンシャル左右出力軸）が回転自在に支持されており、また該ケースの外側にバルブボディが配設されている。

主変速機構２は、シンプルプラネタリギヤ７とダブルピニオンプラネタリギヤ９からなるプラネタリギヤユニット１５を有しており、シンプルプラネタリギヤ７はサンギヤＳ１、Ｓ２、リングギヤＲ１、及びこれらギヤに噛合するロングピニオンからなるピニオンＰ１を支持したキャリヤＣＲからなり、またダブルピニオンプラネタリタリギヤ９はサンギヤＳ２、リングギヤＲ２、並びにサンギヤＳ２に噛合しかつ共通ピニオンとなるピニオンＰ１及びリングギヤＲ２に噛合するピニオンＰ２を互に噛合するように支持する共通キャリヤＣＲからなる。

そして、エンジンクランクシャフト１３からトルクコンバータ４を介して連動している入力軸３は、第１の（フォワード）クラッチＣ１を介してシンプルプラネタリギヤ７のリングギヤＲ１に連結し得ると共に、第２の（ダイレクト）クラッチＣ２を介してシンプルプラネタリギヤ７のサンギヤＳ１に連結し得る。ダブルピニオンプラネタリギヤ９のサンギヤＳ２は、第１のブレーキＢ１にて直接係止し得ると共に、第１のワンウェイクラッチＦ１を介して第２のブレーキＢ２にて係止し得る。更に、ダブルピニオンプラネタリギヤ９のリングギヤＲ２は、第３のブレーキＢ３及び第２のワンウェイクラッチＦ２にて係止し得る。そして、共通キャリヤＣＲが、主変速機構２の出力部材となるカウンタドライブギヤ８に連結している。

一方、副変速機構（部）５は、第２軸を構成するカウンタ軸６の軸線方向にリヤ側に向って、出力ギヤ１６、第１のシンプルプラネタリギヤ１０及び第２のシンプルプラネタリギヤ１１が順に配置されており、またカウンタ軸６はベアリングを介して一体ケース側に回転自在に支持されている。前記第１及び第２のシンプルプラネタリギヤ１０，１１は、シンプソンタイプからなる。

また、第１のシンプルプラネタリギヤ１０は、そのリングギヤＲ３が前記カウンタドライブギヤ８に噛合するカウンタドリブンギヤ１７に連結しており、そのサンギヤＳ３がカウンタ軸６に回転自在に支持されているスリーブ軸１２に固定されている。そして、ピニオンＰ３はカウンタ軸６に一体に連結されたフランジからなるキャリヤＣＲ３に支持されており、また該ピニオンＰ３の他端を支持するキャリヤＣＲ３はＵＤダイレクトクラッチＣ３のインナハブに連結している。また、第２のシンプルプラネタリギヤ１１は、そのサンギヤＳ４が前記スリーブ軸１２に形成されて前記第１のシンプルプラネタリギヤのサンギヤＳ３に連結されており、そのリングギヤＲ４は、カウンタ軸６に連結されている。

そして、ＵＤダイレクトクラッチＣ３は、前記第１のシンプルプラネタリギヤのキャリヤＣＲ３と前記連結サンギヤＳ３，Ｓ４との間に介在しており、かつ該連結サンギヤＳ３，Ｓ４は、バンドブレーキからなる第４のブレーキＢ４にて係止し得る。更に、第２のシンプルプラネタリギヤのピニオンＰ４を支持するキャリヤＣＲ４は、第５のブレーキＢ５にて係止し得る。

ついで、本実施の形態の作用について説明するに、まず、図１及び図２の作動表に沿って、本５速自動変速機の機構部分の作用について説明する。

Ｄ（ドライブ）レンジにおける１速（１ＳＴ）状態では、フォワードクラッチＣ１が接続し、かつ第５のブレーキＢ５及び第２のワンウェイクラッチＦ２が係止して、ダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤＲ２及び第２のシンプルプラネタリギヤ１１のキャリヤＣＲ４が停止状態に保持される。この状態では、入力軸３の回転は、フォワードクラッチＣ１を介してシンプルプラネタリギヤのリングギヤＲ１に伝達され、かつダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤＲ２は停止状態にあるので、サンギヤＳ１、Ｓ２を逆方向に空転させながら共通キャリヤＣＲが正方向に大幅減速回転される。即ち、主変速機構２は、１速状態にあり、該減速回転がカウンタギヤ８，１７を介して副変速機構５における第１のシンプルプラネタリギヤのリングギヤＲ３に伝達される。該副変速機構５は、第５のブレーキＢ５により第２のシンプルプラネタリギヤのキャリヤＣＲ４が停止され、１速状態にあり、前記主変速機構２の減速回転は、該副変速機構５により更に減速されて、出力ギヤ１６から出力する。

２速（２ＮＤ）状態では、フォワードクラッチＣ１に加えて、第２のブレーキＢ２が作動し、更に、第２のワンウェイクラッチＦ２から第１のワンウェイクラッチＦ１に作動が切換わり、かつ第５のブレーキＢ５が係止状態に維持されている。この状態では、サンギヤＳ２が第２のブレーキＢ２及び第１のワンウェイクラッチＦ１により停止され、従って入力軸３からフォワードクラッチＣ１を介して伝達されたシンプルプラネタリギヤのリングギヤＲ１の回転は、ダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤＲ２を正方向に空転させながらキャリヤＣＲを正方向に減速回転する。更に、該減速回転は、カウンタギヤ８，１７を介して副変速機構５に伝達される。即ち、主変速機構２は２速状態となり、副変速機構５は、第５のブレーキＢ５の係合により１速状態にあり、この２速状態と１速状態が組合されて、自動変速機１全体で２速が得られる。

３速（３ＲＤ）状態では、フォワードクラッチＣ１、第２のブレーキＢ２及び第１のワンウェイクラッチＦ１はそのまま係合状態に保持され、第５のブレーキＢ５の係止が解放されると共に第４のブレーキＢ４が係合する。即ち、主変速機構２はそのままの状態が保持されて、上述した２速時の回転がカウンタギヤ８，１７を介して副変速機構５に伝えられ、そして副変速機構５では、第１のシンプルプラネタリギヤのリングギヤＲ３からの回転がそのサンギヤＳ３の固定により２速回転としてキャリヤＣＲ３から出力し、従って主変速機構２の２速と副変速機構５の２速で、自動変速機１全体で３速が得られる。

４速（４ＴＨ）状態では、主変速機構２は、フォワードクラッチＣ１、第２のブレーキＢ２及び第１のワンウェイクラッチＦ１が係合した上述２速及び３速状態と同じであり、副変速機構５は、第４のブレーキＢ４を解放すると共にＵＤダイレクトクラッチＣ３が係合する。この状態では、第１のシンプルプラネタリギヤのキャリヤＣＲ３とサンギヤＳ３，Ｓ４が連結して、プラネタリギヤ１０，１１が一体回転する直結回転となる。従って、主変速機構２の２速と副変速機構５の直結（３速）が組合されて、自動変速機全体で、４速回転が出力ギヤ１６から出力する。

５速（５ＴＨ）状態では、フォワードクラッチＣ１及びダイレクトクラッチＣ２が係合して、入力軸３の回転がシンプルプラネタリギヤのリングギヤＲ１及びサンギヤＳに共に伝達されて、主変速機構２は、ギヤユニットが一体回転する直結回転となる。また、副変速機構５は、ＵＤダイレクトクラッチＣ３が係合した直結回転となっており、従って主変速機構２の３速（直結）と副変速機構５の３速（直結）が組合されて、自動変速機全体で、５速回転が出力ギヤ１６から出力する。

なお、図２においてカッコ内丸印は、コースト時エンジンブレーキが作動状態（４、３又は２レンジ）を示す。即ち、１速時、第３のブレーキＢ３が作動して第２のワンウェイクラッチＦ２のオーバランによるリングギヤＲ２の回転を阻止する。また、２速時、３速時及び４速時、第１のブレーキＢ１が作動して第１のワンウェイクラッチＦ１のオーバランによるサンギヤＳ１の回転を阻止する。また、黒丸は、ブレーキＢ２は係合するが、ワンウェイクラッチＦ１がフリー回転することによりトルクを担持することはない。

また、Ｒ（リバース）レンジにあっては、ダイレクトクラッチＣ２及び第３のブレーキＢ３が係合すると共に、第５のブレーキＢ５が係合する。この状態では、入力軸３の回転はダイレクトクラッチＣ２を介してサンギヤＳ１に伝達され、かつ第３のブレーキＢ３によりダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤＲ２が停止状態にあるので、シンプルプラネタリギヤのリングギヤＲ１を逆転方向に空転させながらキャリヤＣＲも逆転し、該逆転が、カウンタギヤ８，１７を介して副変速機構５に伝達される。副変速機構５は、第５のブレーキＢ５に基づき第２のシンプルプラネタリギヤのキャリヤＣＲ４が逆回転方向にも停止され、１速状態に保持される。従って、主変速機構２の逆転と副変速機構５の１速回転が組合されて、出力軸１６から逆転減速回転が出力する。

図３は、電気系制御を示すブロック図であり、Ｕは、マイクロコンピュータ（マイコン）からなる制御部（ＥＣＵ）で、エンジン回転センサ２２、ドライバのアクセルペダル踏み量を検出するスロットル開度センサ２３、実際のエンジンにおけるスロットル開度を検出するセンサ２４、トランスミッション（自動変速機構）の入力軸回転数（＝タービン回転数）を検出するセンサ２５、車速（＝自動変速機出力軸回転数）センサ２６及び油温センサ２７からの各信号が入力しており、またエンジンのスロットルを制御する電子スロットルシステム（エンジン操作手段）２８及び油圧回路のリニアソレノイドバルブＳＬＳ及びＳＬＵに出力している。前記制御部Ｕは、前記リニアソレノイドバルブＳＬＳ又はＳＬＵに調圧信号を発信する解放及び係合側油圧制御手段１８及び前記電子スロットルシステム２８にスロットル開度指令を発信するエンジン制御手段２０を備えており、更にシフトポジションセンサ等からの信号に基づき、現在の変速制御がどのシフトにあるか、特にダウンシフトがどの種類、例えば３−２，４−３又は４−２にあるのかを認知する手段１９を備えている。

また、エンジン制御手段２０は、ダウンシフトの種類に応じた各種のエンジン出力増加制御２０ａを格納しており、具体的にはダウンシフトの種類に応じた、エンジン出力制御の開始時間（ｔ_Ｅ１）と、エンジン出力制御の増加量（Ｔ_ＭＤ）のマップを格納しており、上記認知手段１９からのダウンシフト種類に応じて上記マップから選択し、該選択した開始時間及びエンジン出力増加量によるエンジン制御信号を電子スロットルシステムに出力する。

図４は、油圧回路の概略を示す図であり、前記２個のリニアソレノイドバルブＳＬＳ及びＳＬＵを有すると共に、自動変速機のプラネタリギヤユニットの伝達経路を切換えて、前進５速、後進１速の変速段を達成する複数の摩擦係合要素（クラッチＣ−１〜Ｃ３及びブレーキＢ１〜Ｂ４）を断接作動する複数の油圧サーボ２９、３０を有している。また、前記リニアソレノイドバルブＳＬＳ及びＳＬＵの入力ポートａ_１、ａ_２にはソレノイドモジュレータ圧が供給されており、これらリニアソレノイドバルブの出力ポートｂ_１、ｂ_２からの制御油圧がそれぞれプレッシャコントロールバルブ３１，３２の制御油室３１ａ，３２ａに供給されている。プレッシャコントロールバルブ３１，３２は、ライン圧がそれぞれ入力ポート３１ｂ，３２ｂに供給されており、前記制御油圧にて調圧された出力ポート３１ｃ，３２ｃからの調圧が、それぞれシフトバルブ３３，３５を介して適宜各油圧サーボ２９，３０に供給される。

なお、本油圧回路は、基本概念を示すためのものであって、各油圧サーボ２９，３０及びシフトバルブ３３，３５は、象徴的に示すものであり、実際には、自動変速機に対応して油圧サーボは多数備えられており、これら油圧サーボへの油圧を切換えるシフトバルブも多数備えている。また、油圧サーボ３０に示すように油圧サーボは、シリンダ３６にオイルシール３７により油密状に嵌合するピストン３９を有しており、該ピストン３９は、油圧室４０に作用するプレッシャコントロールバルブ３２からの調圧油圧に基づき、戻しスプリング４１に抗して移動し、外側摩擦プレート４２及び内側摩擦材４３を接触する。該摩擦プレート及び摩擦材は、クラッチで示してあるが、ブレーキにも同様に対応することは勿論である。

ついで、図５及び図６に沿って本発明に係る変速制御装置について説明するに、まず図７に基づき、パワーオフ時におけるクラッチツークラッチ変速によるダウンシフトに際しての解放側油圧Ｐ_Ａについて説明する。

なお、図５は、解放側も摩擦係合手段によるもの、即ちクラッチツークラッチによるダウンシフトを示し、具体的には３速又は２速へダウンシフトする場合であり、図６は、解放側をワンウェイクラッチによるダウンシフトを示し、具体的には１速へダウンシフトする場合である。

高速走行中にあって、アクセルペダルの踏圧を解除すると共に（スロットル開度θ≒０）、シフトレバーをＤレンジからＳ又はＬレンジにダウンシフトすると、変速判断から所定遅れ時間後（変速制御開始）、計時が開始される（Ｓ１）。該変速制御開始時点（ｔ＝０）にあっては、解放側油圧Ｐ_Ａが初期圧Ｐ_Ｔ１となる制御信号をリニアソレノイドバルブＳＬＳ（又はＳＬＵ）に出力し、解放側摩擦係合要素が係合した状態にある。即ち、変速前の係合側である解放側油圧Ｐ_Ａは、ライン圧からなる係合圧Ｐ_Ｔ１であるが、入力軸に回転変化を生じない所定待機圧Ｐ_Ｔ２が設定される。そして、基準点となる計時開始から予め設定された時間ｔ_ＴＡに基づき、上記初期圧Ｐ_Ｔ１から待機圧Ｐ_Ｔ２に向って、所定勾配（Ｐ_Ｔ１−Ｐ_Ｔ２／ｔ_ＴＡ）によりスイープダウンする（Ｓ２）。該スイープダウンは、解放側油圧Ｐ_Ａが入力軸に回転変化を生じない範囲での所定低圧力である待機圧になるまで続き（Ｓ３）、解放側油圧Ｐ_Ａは上記待機圧Ｐ_Ｔ２に設定される（Ｓ４）。

上記待機圧Ｐ_Ｔ２は、計時開始から所定時間ｔ_ＳＣまで継続する（Ｓ５）。該所定時間ｔ_ＳＣは、後述する係合油圧のピストンストローク制御（摩擦材が接触してトルク容量を有する直前までピストンを移動する制御）にて予め設定される時間ｔ_ＳＥと、係合側のピストンストローク制御終了にあわせて解放側油圧が抜けるように予め設定される時間ｔ_ＳＤとにより定まる（ｔ_ＳＣ＝ｔ_ＳＥ−ｔ_ＳＤ）。

ついで、入力トルクＴ_ｔの関数により解放側トルクＴ_Ａが算出される（Ｓ６）。該入力トルクＴ_ｔは、マップによりスロットル開度とエンジン回転数に基づきエンジントルクを求め、更にトルクコンバータの入出力回転数から速度比を計算し、該速度比によりマップにてトルク比を求め、エンジントルクに上記トルク比を乗じて求められる。この際、スロットル開度が０であるため、該入力トルクＴ_ｔは小さく、かつ該入力トルクにトルク分担率等が関与して上記解放側トルクＴ_Ａが求められるが、該解放側トルクＴ_Ａの値は小さい。

更に、該解放側トルクＴ_Ａに基づき解放側の目標油圧Ｐ_ＴＡ（＝Ｐ_Ｔ３）が算出される（Ｓ７）。即ち、解放側摩擦係合要素の有効半径×ピストン面積×枚数×摩擦係数をＡとし、解放側ピストンストローク圧（戻しバネ圧）をＢとすると、解放側油圧Ｐ_Ａは、［Ｐ_Ａ＝（Ｔ_Ａ／Ａ）＋Ｂ］にて算出される。そして、該解放側油圧Ｐ_Ａは、変速制御開始から予め定められた上記所定時間（ｔ＝ｔ_ＳＥ−ｔ_ＳＤ）を越えると、急激に低圧からなる上記目標油圧Ｐ_ＴＡ（＝Ｐ_Ｔ３）にダウンする。そして、該解放側油圧Ｐ_Ａは、上記目標油圧Ｐ_Ｔ３から所定勾配でスイープダウンして（Ｓ８）、該スイープダウンは該油圧がドレーンされるまで継続して、解放側油圧の制御が終了する。

一方、係合側油圧Ｐ_Ｂは、図８のフローチャートに示すように、変速制御が開始されると同時に計時が開始され（Ｓ１）、かつ同時に、所定圧Ｐ_Ｓ１になるように所定信号をリニアソレノイドバルブＳＬＳ（又はＳＬＵ）に出力し（Ｓ１１）、該所定圧Ｐ_Ｓ１に所定時間ｔ_ＳＡ保持される（Ｓ１２）。該所定圧Ｐ_Ｓ１は、油圧サーボの油圧室２０を満たして、摩擦材２２，２３が接触するようにピストン１９を移動するのに必要な圧である。上記所定時間ｔ_ＳＡが経過すると、係合側油圧Ｐ_Ｂは、所定勾配［（Ｐ_Ｓ１−Ｐ_Ｓ２）／ｔ_ＳＢでスイープダウンし（Ｓ１３）、係合側油圧Ｐ_Ｂが所定低圧Ｐ_Ｓ２になると（Ｓ１４）、該スイープダウンが停止され、該所定低圧Ｐ_Ｓ２に保持される（Ｓ１５）。該所定低圧Ｐ_Ｓ２は、ピストンストローク圧以上でかつ入力軸の回転変化を生じさせない圧に設定されており、該所定低圧Ｐ_Ｓ２は、計時ｔが所定時間ｔ_ＳＥ経過するまで保持される（ピストンストローク制御）（Ｓ１６）。即ち、ピストンストローク制御の時間ｔ_ＳＥは、解放側油圧の目標油圧Ｐ_Ｔ３の設定時間ｔ_ＳＣより所定時間ｔ_ＳＤ遅れる。

ついで、入力トルクＴｔ及び前記解放側油圧Ｐ_Ａに基づく関数により係合側トルク分担Ｔ_Ｂが算出される（Ｓ１７）。更に、該係合側トルク分担Ｔ _Ｂに基づき、入力回転数Ｎ_Ｔの回転変化が開始する直前（イナーシャ相の開始直前）の係合側油圧Ｐ_ＴＢが算出される（Ｓ１８）。そして、該係合油圧Ｐ_ＴＢに基づき、予め設定された所定時間ｔ_ＴＢにより所定勾配が算定され［（Ｐ_ＴＢ−Ｐ_Ｓ２）／ｔ_ＴＢ］、該勾配に基づき係合側油圧がスイープアップする（Ｓ１９）。該スイープアップにより、係合トルクが増加し、入力回転数変化が開始する直前の状態、即ち前記算出された所定目標係合油圧Ｐ_ＴＢまで油圧が上昇する（Ｓ２０）。

そして、該スイープアップは、目標係合油圧Ｐ_ＴＢに達し、即ち入力軸回転数の回転変化が開始されるイナーシャ相に入ったと予測され、かつダウンシフト変速完了までの回転変化量ΔＮのα_１［％］、例えば１０［％］まで続けられる（Ｓ２１）。即ち、Ｎ_ＴＳを変速開始時の出力軸回転数、ΔＮを入力軸回転変化量、ｇ_ｉ＋１を変速前ギヤ比、ｇ_ｉを変速後ギヤ比とすると、
［（ΔＮ×１００）／Ｎ_ＴＳ（ｇ_ｉ＋１−ｇ_ｉ）］がα_１［％］になるまで続けられる。なお、α_１ではなく、変速前の回転数に対して所定回転数［rpm］増加するまで続けるようにしても良い。

更に、上記回転変化量のα_１［％］を越えると、滑らかな入力軸回転数変化量ΔＮに基づくフィードバック制御により異なる油圧変化δＰ_ＬＢが設定され、該δＰ_ＬＢの勾配によりスイープアップされる（Ｓ２２）。該δＰ_ＬＢは、前記目標係合油圧Ｐ_ＴＢへの油圧上昇よりもゆるい勾配となり、該スイープアップは、変速完了近傍までの回転数変化量のα_２［％］、例えば９０［％］まで続けられる（Ｓ２３）。

そして、上記回転数変化量のα_２［％］に達すると、該計時時間ｔ_Ｆが設定され（Ｓ２４）、この状態はイナーシャ相が終了した状態と略々対応している。更に、比較的急な油圧変化δＰ_ＦＢが設定されて、該油圧変化により油圧が急激にスイープアップし（Ｓ２５）、そして前記計時時間ｔ_Ｆから、係合圧まで上昇するに充分な時間に設定されている所定時間ｔ_ＦＢが経過した状態で（Ｓ２６）、係合側の油圧制御が完了する。

なお、図５は、図７に示す解放側油圧を制御するクラッチツークラッチによるものを示し、図６は、図７に示す解放側制御はなく、ワンウェイクラッチのフリー回転による解放を示す。なお、図６において、解放側油圧Ｐ_Ａは、変速制御開始（図示上変速判断となっているが、制御開始と変速判断との時間差は僅かであって、実質的に同じであり、かつ図示上、線がだぶらないようにしてある）と同時に、係合圧がドレーンされる。図６においても、係合側制御は、図５と同様に、図８に示すフローにより制御される。

また、入力軸回転数（ギヤ比回転数）Ｎ_IＮは、ダウンシフトであるため、解放側油圧に基づき変化することが基準であるが、パワーオフであって、入力トルクが小さく、従って解放側担持トルクも小さい関係上、実際は、係合側油圧のフィードバック制御（Ｓ２２）に基づき増加する。

ついで、図５及び図９に沿って、解放側油圧制御がある場合のエンジン出力制御について説明する。変速制御開始により、前記油圧制御の開始と同様に計時が開始される（Ｓ１）。そして、前記解放側制御の目標油圧Ｐ_ＴＡ（＝Ｐ_Ｔ３）へのダウン開始時ｔ_ＳＣを基準として（Ｓ７）、又は係合側制御の目標油圧Ｐ_ＴＢへの油圧上昇開始ｔ_ＳＥから所定時間ｔ_ＳＤ前（ｔ_ＳＥ−ｔ_ＳＤ）を基準Ｘとして、遅延タイマがスタートする。従って、該タイマが所定遅れ時間（ｔ_ＳＣ＋ｔ_Ｅ１）経過するまで、エンジン出力の増加制御は行われない。即ち、解放側油圧の解放により入力軸の回転変化が生じる方向に向うタイミング、又は係合側油圧の係合により入力軸の回転変化が生じる方向に向うタイミング、つまり実際に変速が生じる方向に向うタイミングに合せて、エンジン制御指令が開始される（Ｓ３１）。なお、上記遅延タイマｔ_Ｅ１の正負は、エンジンの応答性により設定される。即ち、一般には正の値をとるが、応答の悪いエンジンにあっては、負の値に設定し、解放側の解放前にトルクインクリース出力をすることも可能である。

そして、上記遅延タイマｔ_Ｅ１経過後の時刻を基準値Ｙとしてエンジン出力（トルク）制御が行われる。図５（及び図６）に示すように、トルク（出力）増加要求フラグ（torque increase Request Flag）Ｆ_Ｅと、トルクリミテイション（ＴＲＱ limitation）Ｌ_Ｅとによりエンジントルク（出力）Ｔ_Ｅが制御される。トルク増加要求フラグＦ_Ｅは、上方に立上がった状態ではエンジントルクＴ_Ｅを増加方向に制御し、下方に下がった状態ではエンジントルクを減少方向に制御するものであり、図５及び図６にあっては、立上がり位置にあるので、エンジン制御手段２０が、電子スロットルシステム２８にトルク上昇方向の信号を出力する（図３参照）。

一方、トルクリミテイションＬ_Ｅは、エンジントルクを規制するものであり、上記トルク増加要求フラグＦ_Ｅが立上がった状態は、上記リミテイション値Ｌ_Ｍよりエンジントルクが上昇することを制限する。従って、上記トルク増加要求フラグＦ_ＥとトルクリミテイションＬ_Ｅとにより、エンジントルクの増加方向への制御並びにその上限値Ｌ_Ｍ、即ち増加量Ｔ_ＭＤが指令される。これにより、エンジントルクは、予め変速段及び通常変速、飛び変速等の変速の種類により設定されたトルク増加量Ｔ _ＭＤ がエンジントルクに加えられる（Ｓ３２）。該エンジントルクの増加制御は、図５及び図６に示すように、前記遅延時間ｔ_Ｅ１経過後の時点Ｙを上昇開始基準として上記リミテイションＬ_Ｅによる制限値Ｌ_Ｍまで上昇し、この値がトルク増加量Ｔ_ＭＤとなる。

そして、入力軸回転数（ギヤ比）Ｎ_IＮに基づく変速進行度（例えば５０％）が所定値βに達したか否かが判断される（Ｓ３３）。即ち、先のステップＳ２１，Ｓ２３と同様に、ΔＮを入力軸回転変化量、Ｎ_ＴＳを変速開始時の出力軸回転数、ｇ_ｉ＋１を変速前ギヤ比、ｇ_ｉを変速後ギヤ比とすると、
ΔＮ×１００／Ｎ_ＴＳ（ｇ_ｉ＋１−ｇ_ｉ）≧β
が判断され、変速進行度が所定値β（例えば５０％）に達するまで、上記トルクリミッタＬ_Ｅにて規制されたトルク増加値Ｔ_ＭＤに維持される。上記変速進行度が所定値βを越えると、該越えた点Ｚを基準時として、エンジン制御の終了タイマｔ_ＥＦが計時を開始すると共に、エンジントルクＴ_Ｅは、スイープダウンする（Ｓ３４）。これは、エンジントルクの急激な変化によるショックを緩和するためのものであるが、トルクリミテイションＬ_Ｅが下降することにより、該リミテイションＬ_Ｅにてトルク上限値が規制されているエンジントルクＴ_Ｅがスイープダウンする。

上記トルクリミテイションＬ_ＥのスイープダウンδＬ_１は、係合側油圧Ｐ_Ｂが係合圧になるように信号指令を発する時間ｔ_ＦＢ（Ｓ２６）に、予め設定されているソレノイドバルブ等の切換え遅れ時間ｔ_Ｄを加えた時間が経過するまで維持される（Ｓ３５）。なお、上記トルクリミテイションＬ_ＥのスイープダウンδＬ_１が非制御状態である通常値を越えて下がった場合、これは、エンジントルクの負方向（減少方向）の制御となるが、トルク増加要求フラグＦ_Ｅが上昇方向に立っているので、実際のエンジントルクＴ_Ｅは、前記非制御状態である通常値を越えて減少方向に制御されることはなく、エンジントルク増加量０に保持される。ステップＳ３５での時間経過後（ｔ＞ｔ_ＦＢ＋ｔ_Ｄ）、エンジントルクＴ_Ｅの増加量Ｔ_ＭＤが０に設定される（Ｓ３６）。即ち、トルク増加要求フラグＦ_Ｅが０値となり、トルクリミテイションＬ_Ｅが高値の待機位置となる。

ついで、図６及び図１０に沿って、解放側油圧制御のない場合について説明する。本ワンウェイクラッチの場合、前述した解放側油圧目標油圧（Ｐ_ＴＡ＝Ｐ_Ｔ３）へのダウン制御がないため、その開始基準時ｔ_ＳＣ（＝ｔ_ＳＥ−ｔ_ＳＤ）がとれない。従って、変速制御開始となる計時開始（Ｓ１）からエンジン制御開始用のタイマの計時が開始される。該タイマにより所定時間ｔ_Ｅ１経過すると（Ｓ３１’）、エンジントルクＴ_Ｅの増加制御が開始される。なお、上記タイマによる所定時間ｔ_Ｅ１は、解放側油圧制御がある場合の解放側油圧の目標油圧Ｐ_Ｔ３へのダウン制御開始（Ｓ８）、即ちＸ時点から遅延時間ｔ_Ｅ１をプラスするように予め設定されている。なお、以降のエンジン制御は、解放側油圧制御がある場合に説明したもの（Ｓ３２，Ｓ３３，Ｓ３４，Ｓ３５，Ｓ３６）と同様なので、同じステップ番号を付して説明を省略する。

そして、上記遅延タイマｔ_Ｅ１、並びにエンジントルクの増加量Ｔ_ＭＤは、変速の種類（シフトタイプ）により予め定められており、該予め定められたマップの一具体例を図１１に示す。遅延タイマｔ_Ｅ１は、３−２，４−３の通常ダウンシフトでは２５０［ｍｓｅｃ］であるが、４−２の飛び変速では、係合側のストローク制御と解放側の解放タイミングに合わせて１５０［ｍｓｅｃ］と短くなっている。これは、変速毎に係合する要素及び解放する要素の油圧サーボの容量が異なることや、要素毎のピストンストロークに合わせるため、上記のような時間設定となっている。また、トルク増加量Ｔ_ＭＤは、３−２シフトでは１００［Ｎｍ］、４−３シフトでは７０［Ｎｍ］となっており、実験的に良好なフィーリングとなるように設定されている。なお、出力部（車輪側）からのトルクにより回転するギヤ比に基づく入力軸回転数に合せて、ローギヤ側が高くトルクになるように設定してもよい。更に、４−２飛び変速にあっては、トルク増加量Ｔ_ＭＤが５０［Ｎｍ］と小さく設定されており、従って飛び変速にあては、エンジントルク制御を早めに行うが、そのトルク増加量は小さく設定され、過度なエンジン吹きによる違和感を生じないようにしつつ、変速が速く進行するように制御してもよい。

なお、上記図１１に示すマップは一例であって、他の値でもよいことは勿論であり、かつこの際、例えば飛び変速にあっては、後段側の変速に合せて遅延タイマを長く設定しかつトルク増加量を大きく設定する等、上述とは異なる理由付けにより設定してもよいことは勿論である。また、上記マップは、３個のシフトタイプに限ることはなく、例えば５−４，５−３，５−２，４−１，３−１，２−１等の他のシフトタイプに設定してもよいことは勿論、またコーストダウンによる自動変速と、シフトレバー又は手動操作手段によるシフトダウンとを別の設定にしてもよいことは勿論である。また、自動変速機は、実施例のものに限定するものではなく、他のギヤトレインによるものにも同様に適用し得る。

本発明を適用し得る自動変速機の概略を示す図。 その作動表である。 本発明に係る変速制御を示すブロック図。 油圧装置の概略を示す図。 解放側制御がある場合の本発明による変速制御を示すタイムチャート。 解放側がワンウェイクラッチによる場合の本発明の変速制御を示すタイムチャート。 解放側油圧制御を示すフローチャート。 係合側油圧制御を示すフローチャート。 解放側油圧制御がある場合のエンジン出力制御を示すフローチャート。 解放側がワンウェイクラッチである場合のエンジン出力制御を示すフローチャート。 シフトタイプにおける、エンジン出力制御における開始時間及びトルク増加量のマップを示す図。

符号の説明

１９ （ダウン）シフトの種類認知手段
２０ エンジン制御手段
２０ａ エンジン出力増加制御
ｔ_Ｅ１ 遅延タイマ
ｔ_ＭＤ エンジントルク増加量

Claims (5)

1. アクセル開度を略々０としたパワーオフ状態にてダウンシフトする自動変速機の変速制御装置において、
   エンジン出力を制御するエンジン制御手段と、
   前記ダウンシフトの種類を認知する認知手段と、を備え、
   前記エンジン制御手段は、ダウンシフトの種類に応じて異なる、エンジン出力増加による増加トルク量と、解放側油圧の解放又は係合側油圧の係合により入力軸の回転変化が生じる方向に向うタイミングに合せるように、ダウンシフトの変速判断からの所定時間を基準として設定される遅延タイマと、を予め格納しておき、前記認知手段からのダウンシフトに応じて上記格納したエンジン出力増加制御を選択して、前記選択された遅延タイマ経過時に前記選択された増加トルク量に向けてのエンジン出力増加を開始し、かつ前記ダウンシフトによる変速が所定量進行した状態で前記増加トルク量が０になるように滑らかに減少するように制御する、
   ことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
2. 前記ダウンシフトが、解放側油圧の解放制御により摩擦係合要素を解放すると共に、係合側油圧の係合制御により摩擦係合要素を係合することにより行われ、
   前記遅延タイマの基準となる所定時間は、前記係合側油圧のピストンストローク制御の低圧保持に合せるように設定され、前記解放側油圧が前記入力軸に回転変化を生じない範囲での所定低圧力である待機圧状態から入力トルクの解放側分担トルクにて求められる解放側目標トルクに基づき算出され目標油圧に変化する時間である、
   請求項１記載の自動変速機の変速制御装置。
3. 前記ダウンシフトが、ワンウェイクラッチにより所定回転要素を解放されると共に、係合側油圧の係合制御により摩擦係合要素を係合することにより行われ、
   前記遅延タイマの基準となる所定時間は、前記係合側油圧がピストンストローク制御終了して入力軸の回転変化を生じる係合側目標油圧に向ってスイープアップを開始する時間より所定時間早い予め設定された時間である、
   請求項１記載の自動変速機の変速制御装置。
4. 前記遅延タイマの正負は、エンジンの応答性により設定されてなる、
   請求項１ないし３のいずれか記載の自動変速機の変速制御装置。
5. 前記格納される異なるエンジン出力増加制御は、１段ずつの通常ダウンシフトと、２段以上の飛びダウンシフトとに対応するものを含む、
   請求項１ないし４のいずれか記載の自動変速機の変速制御装置。

Images