JP4691816B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機の変速制御装置に関し、特に、変速段間で段階的な係合要素の解放と係合の入れ替えを必要とする変速を円滑に行う技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機は、周知のようにプラネタリギヤで構成される変速要素を介する動力伝達経路を摩擦係合要素の係合・解放で切り換えて、ギヤ比の変更により複数の変速段を達成するものであるが、変速時の係合要素の係合・解放をできるだけ簡素な油圧制御で、変速ショックの発生を抑えながら行う意味から、一般にはシフトアップ・ダウンのための係合要素の操作は、特定の変速段を達成するために係合状態にある複数又は単数の係合要素に対して、他の１つの係合要素を追加係合するか、又は係合中の１つの係合要素を解放するかの操作を基本とし、ギヤトレイン構成により止むを得ない場合に、係合中の係合要素を解放しながら、他の係合要素を係合させる、いわゆる係合要素のつかみ替え操作が行われる。
【０００３】
ところで、近時、ドライバビリティの向上や燃費の削減による省エネルギの要請から、自動変速機は多段化の傾向にある。こうした自動変速機の多段化は、一般には、多段のプラネタリギヤセットからなる変速機構にオーバドライブ又はアンダドライブギヤによる増速又は減速段を付加する形態で実現されるが、別の形態として、ラビニョタイプのプラネタリギヤセットへの入力を高低２系統として多段を達成する特開平４−２１９５５３号公報に開示の技術もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような多段化されたギヤトレインでは、車両の走行状態に適合する変速段の選択幅が広がるため、係合要素のつかみ替え操作も、単純な２要素のつかみ替えに止まらず、複雑な４要素のつかみ替えの必要性も生じてくる。こうした４要素のつかみ替えが必要となる例として、多数の変速段の中から特定の変速段へ一気に変速するいわゆる跳び変速がある。特に、こうした４要素のつかみ替えで代表されるような多重つかみ替えを行う場合、各係合要素が一斉に係合及び解放状態に入ると、変速機構の各要素の挙動の把握が困難になり、実質上制御が不可能となる。そこで、多重つかみ替えを伴う変速では、各係合要素の係合と解放を一定の順序で生じさせる制御が必要となり、変速が段階的に生じるようにせざるを得ない。
【０００５】
この場合に問題となるのは、各係合要素の係合と解放を一定の順序で生じさせるため、多重つかみ替えを伴う変速中に段階的ショックが生じやすくなるとともに、変速が間延びしやすくなる点である。変速中の段階的ショックの発生や変速の間延びは、車両の運転者に望ましくない違和感を与えることになる。こうした問題点の解決に当たって、各係合要素の係合と解放のタイミングが重要ではあるが、個々の自動変速機の誤差、車両の運転状態などによって、各係合要素の係合と解放のタイミングを完全に合わせることは困難である。
【０００６】
そこで、本発明は、多重つかみ替えを伴う変速中に段階的ショックの発生をなくしながら変速の間延びを防ぐことができる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。
【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、本発明は、第１の変速段から第２の変速段への変速の際に、４つの係合要素の作動を必要とし、前記第１の変速段が第１の係合要素と第２の係合要素の係合で達成され、前記第２の変速段が第３の係合要素と第４の係合要素の係合で達成され、前記第１の係合要素の解放を開始させた後に前記第２の係合要素の解放を開始させ、前記第３の係合要素の係合を完了させた後に前記第４の係合要素の係合を完了させ、前記第２の係合要素の解放が前記第３の係合要素の係合が完了する前に開始するものであって、前記第３の係合要素の係合制御中及び前記第４の係合要素の係合制御中にそれぞれ自動変速機への入力トルクの調整を開始する入力トルク制御手段を有するとともに、該入力トルク制御手段は、前記第４の係合要素の係合制御中の入力トルクの低下量より、前記第３の係合要素の係合制御中の入力トルクの低下量を小さくすることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、第１の変速段から第２の変速段への変速の際に、４つの係合要素の作動を必要とし、前記第１の変速段が第１の係合要素と第２の係合要素の係合で達成され、前記第２の変速段が第３の係合要素と第４の係合要素の係合で達成され、前記第１の係合要素の解放を開始させた後に前記第２の係合要素の解放を開始させ、前記第３の係合要素の係合を完了させた後に前記第４の係合要素の係合を完了させ、前記第２の係合要素の解放が前記第３の係合要素の係合が完了する前に開始するものであって、前記第３の係合要素の係合制御中及び前記第４の係合要素の係合制御中にそれぞれ自動変速機への入力トルクの調整を開始する入力トルク制御手段を有するとともに、該入力トルク制御手段は、前記第１の変速段から前記第２の変速段への変速以外の変速であって、前記第３の係合要素を係合する変速時に、前記第３の係合要素の係合制御中に開始する入力トルクの低下量よりも、前記第１の変速段から前記第２の変速段への変速時に前記第３の係合要素の係合制御中に開始する入力トルクの低下量を小さくすることを特徴とする。
【００１２】
また、前記入力トルク制御手段は、前記第３の係合要素のスリップ開始時から前記入力トルクの調整を開始する構成とされる。
【００１３】
更に、前記入力トルク制御手段は、前記第３の係合要素の係合の完了以降に前記入力トルクの調整を完了する構成とされる。
【００１５】
次に、本発明は、第１の変速段から第２の変速段への変速の際に、第１〜第４の４つの係合要素の作動を必要とする自動変速機の制御装置において、該制御装置は、前記第１の変速段から前記第２の変速段への変速を、前記第１の係合要素を解放し、前記第３の係合要素を係合する第３の変速段への変速制御と、前記第２の係合要素を解放し、前記第４の係合要素を係合する前記第２の変速段への変速制御を連続して行う変速制御手段と、前記第１の変速段から前記第３の変速段を経由する前記第２の変速段への変速のときの変速特性を定めるべく、前記第３の変速段への変速中に入力トルクダウン量の調整を開始する入力トルク制御手段を有し、該入力トルク制御手段は、前記第１の変速段から前記第３の変速段を経由する前記第２の変速段への変速のときに、前記第３の変速段の達成を目標とする変速のときのトルクダウン量に対して、該トルクダウン量を低減することを特徴とする。
【００１７】
この場合、前記第３の変速段は、前記第１の変速段と前記第２の変速段の間にあり、前記第１の変速段から前記第２の変速段への変速は跳び変速とすることができる。
【００１８】
また、前記入力トルク制御手段は、前記第３の変速段への変速が開始する前記第３の係合要素のスリップ開始時から入力トルクの調整を開始する構成とされる。
【００１９】
更に、前記入力トルク制御手段は、前記第３の変速段への変速の完了以降に前記入力トルクの調整を完了する構成とされる。
【００２０】
この場合の前記第１の変速段から前記第２の変速段への変速は、アクセルペダルの踏み込みによるパワーオンダウンシフト変速とするのが有効である。
【００２１】
【発明の作用及び効果】
本発明の請求項１記載の構成では、前記第３の係合要素の係合制御中及び前記第４の係合要素の係合制御中に、自動変速機への入力トルクが入力トルク制御手段により調整可能となるため、変速特性を変速時の自動変速機の状態に応じて適宜調整することが可能となる。
また、解放側の前記第１及び第２の係合要素の解放開始順序と、係合側の前記第３及び第４の係合要素の係合完了順序の制御で、前記第１〜第４の各係合要素の作動が順序付けられるため、変速が無秩序に進行するのを防ぎながら、係合側の前記第３及び第４の係合要素の係合による変速の進行を前記入力トルク制御手段により自動変速機の状態に応じて適宜調整することができる。
そして、先に解放を開始させる前記第１の係合要素と入れ替わり係合する前記第３の係合要素の係合時の変速の進行を、後に解放を開始させる前記第２の係合要素と入れ替わり係合して前記第３の係合要素の係合完了後に係合を完了する前記第４の係合要素の係合時の変速の進行に対して速めることができるため、変速の進行途中の鈍りを防ぐことができ、それにより変速の間延びをなくし、２段階変速感の発生を防ぐことができる。
【００２５】
更に、請求項２記載の構成では、前記第３の係合要素に対するトルクリダクション量を異なる変速時に変更することができるため、多重つかみ替え変速時と他の変速時とで前記第３の係合要素の係合時の変速の進行速度を調整することができる。したがって、多重つかみ替え変速時に前記第３の係合要素の係合による変速の進行途中の鈍りを防ぐことができ、それにより変速の間延びをなくし、２段階変速感の発生を防ぐことができる。
【００２６】
更に、請求項３記載の構成では、前記入力トルク制御手段により前記第３の係合要素のスリップ開始時から入力トルクの調整が開始されるため、最も入力回転数変化が生じ易い前記第３の係合要素の係合から前記第２の係合要素の解放への移行時に、入力トルク調整による入力回転数変化の連続性が得られ、それによる適切な時期のトルク制御により２段階変速の発生を抑制することができる。
【００２７】
更に、請求項４記載の構成では、前記第３の係合要素の係合が完了するのを待って入力トルクの調整が完了するため、前記第３の係合要素の係合と前記第２の係合要素の解放の入れ替わり時の変速の進行を安定させることができる。
【００２９】
次に、請求項５記載の構成では、第１の変速段から第３の変速段を経て第２の変速段に変速する際に、変速が前記第１の変速段から前記第３の変速段へ移行する際の入力トルクダウン量が入力トルク制御手段により調整可能となるため、それにより変速特性を変速時の自動変速機の状態に応じて適宜調整することが可能となる。したがって、前記第３の変速段を経由する変速の連続性を確保することができる。
【００３０】
また、一般に単一変速時のトルクダウン制御は、変速完了時の急激な出力トルクの回復によるショックを低減すべく実施されており、この制御をそのまま２段階の変速に適用すると前・後段階の変速移行時の入力トルクが変速の連続性を得るためには入力トルクが不足するのに対して、請求項５記載の構成では、この時期のトルクダウン量を減らすことで、変速の連続性を確保することができる。
【００３１】
次に、請求項６記載の構成では、跳び変速時の２段階変速感の発生を防ぐことができる。
【００３２】
次に、請求項７記載の構成では、入力トルク制御手段により前記第３の変速段への変速が開始する前記第３の係合要素のスリップ開始時から入力トルクの調整が開始されるため、最も入力回転数変化が生じ易い前記第１の変速段から前記第３の変速段への移行時に、入力トルク調整による入力回転数変化の連続性が得られ、それによる適切な時期のトルク制御により変速の段階感の発生を抑制することができる。
【００３３】
更に、請求項８記載の構成では、前記第３の変速段の達成を待って入力トルクの調整が完了するため、前記第３の変速段から前記第２の変速段への移行時の変速の進行を安定させることができる。
【００３４】
また、請求項９記載の構成では、パワーオンダウンシフト変速時に４つの摩擦係合要素の作動が必要となる前記第１の変速段から前記第２の変速段への変速が可能となる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１〜図１５は本発明の制御装置を適用した自動変速機の第１実施形態を示す。図１に制御装置の信号系のシステム構成をブロックで示すように、この制御装置は、その中核をなす電子制御装置（ＥＣＵ）２内に変速制御手段２１を備え、それへ各種の情報を入力する入力手段としての各種センサ、すなわち、車両のエンジン回転数を検出するエンジン（Ｅ／Ｇ）回転数センサ３１と、エンジン負荷を検出するスロットル開度センサ３２と、変速機の入力回転を検出する変速機入力軸回転数センサ３３と、変速機の出力軸回転から車速を検出する車速センサ３４とを備え、制御情報に基づく駆動信号の出力で作動する出力手段としての複数のソレノイド、すなわち、図５を参照して後に詳記する油圧制御装置に配設された各ソレノイド弁４１〜４４のアクチュエータとしてのソレノイド１〜ソレノイド４と、エンジン制御用の電子制御ユニット５にスロットル開度を調整するための信号を出力する出力手段としての入力トルク制御手段２２とで構成されている。
【００３６】
図２は上記制御装置により制御される変速機構の一例としてのＦＲ車用の６速ギヤトレインをスケルトンで示す。このギヤトレインは、ロックアップクラッチ付のトルクコンバータ７と、ラビニョタイプのプラネタリギヤセットＧと、シンプリプラネタリタイプの減速ギヤＧ１との組合せからなる前進６段後進１段の変速機構とから構成されている。
【００３７】
変速機構の主体をなすプラネタリギヤセットＧは、互いに径の異なる２つのサンギヤＳ２，Ｓ３と、１つのリングギヤＲ２と、大径サンギヤＳ２に外接噛合すると共にリングギヤＲ２に内接噛合するロングピニオンギヤＰ２と、小径サンギヤＳ３に外接噛合すると共にロングピニオンギヤＰ２にも外接噛合するショートピニオンギヤＰ３と、それら両ピニオンギヤＰ２，Ｐ３を支持するキャリアＣ２とからなるラビニョタイプのギヤセットで構成されている。そして、プラネタリギヤセットＧの小径サンギヤＳ３は、多板構成のクラッチ（Ｃ−１）（以下、各係合要素について、それらの略号を各係合要素の前に記す）に連結され、大径サンギヤＳ２は、多板構成のＣ−３クラッチに連結されると共に、バンドブレーキで構成されるＢ−１ブレーキにより自動変速機ケース１０に係止可能とされ、更にこれと並列するＦ−１ワンウェイクラッチと多板構成のＢ−２ブレーキによっても自動変速機ケース１０に係止可能とされている。また、キャリアＣ２は、多板構成の係合要素としてのＣ−２クラッチを介して入力軸１１に連結され、かつ、多板構成のＢ−３ブレーキにより変速機ケース１０に係止可能とされるとともに、Ｆ−２ワンウェイクラッチにより変速機ケース１０に一方向回転係止可能とされている。そして、リングギヤＲ２が出力軸１９に連結されている。
【００３８】
減速プラネタリギヤＧ１は、シンプルプラネタリギヤで構成され、その入力要素としてのリングギヤＲ１が入力軸１１に連結され、出力要素としてのキャリアＣ１がＣ−１クラッチを介して小径サンギヤＳ３に連結されると共に、Ｃ−３クラッチを介して大径サンギヤＳ２に連結され、反力を取る固定要素としてのサンギヤＳ１が変速機ケース１０に固定されている。
【００３９】
この自動変速機の場合の各係合要素、すなわちクラッチ、ブレーキ及びワンウェイクラッチの係合・解放と達成される変速段との関係は、図３の係合図表に示すようになる。係合図表における○印は係合、無印は解放、△印はエンジンブレーキ達成のための係合、●印は変速段の達成に直接作用しない係合を表す。また、図４は各クラッチ、ブレーキ及びワンウェイクラッチの係合（●印でそれらの係合を示す）により達成される変速段と、そのときの各変速要素の回転数比との関係を速度線図で示す。
【００４０】
両図を併せ参照してわかるように、第１速段（１ｓｔ）は、Ｃ−1 クラッチとＢ−３ブレーキの係合（本形態において、作動図表を参照して分かるように、このＢ−３ブレーキの係合に代えてＦ−２ワンウェイクラッチの自動係合が用いられているが、この係合を用いている理由及びこの係合がＢ−３ブレーキの係合に相当する理由については、後に詳記する１→２変速時のＢ−３ブレーキとＢ−１ブレーキのつかみ替えのための複雑な油圧制御を避け、Ｂ−３ブレーキの解放制御を単純化すべく、Ｂ−１ブレーキの係合に伴って自ずと係合力を解放するＦ−１ワンウェイクラッチを用いたものであり、Ｂ−３ブレーキの係合と同等のものである。）により達成される。この場合、入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減速された回転がＣ−１クラッチ経由で小径サンギヤＳ３に入力され、Ｆ−２ワンウェイクラッチの係合により係止されたキャリアＣ２に反力を取って、リングギヤＲ２の最大減速比の減速回転が出力軸１９に出力される。
【００４１】
次に、第２速段（２ｎｄ）は、Ｃ−１クラッチとＢ−１ブレーキの係合に相当するＦ−１ワンウェイクラッチの係合とそれを有効にするＢ−２ブレーキの係合（これらの係合がＢ−１ブレーキの係合に相当する理由については後に詳述する。）により達成される。この場合、入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減速された回転がＣ−１クラッチ経由で小径サンギヤＳ３に入力され、Ｂ−２ブレーキ及びＦ−１ワンウェイクラッチの係合により係止された大径サンギヤＳ２に反力を取って、リングギヤＲ２の減速回転が出力軸１９に出力される。このときの減速比は、図４にみるように、第１速（１ｓｔ）より小さくなる。
【００４２】
また、第３速段（３ｒｄ）は、Ｃ−１クラッチとＣ−３クラッチの同時係合により達成される。この場合、入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減速された回転がＣ−１クラッチとＣ−３クラッチ経由で同時に大径サンギヤＳ２と小径サンギヤＳ３に入力され、プラネタリギヤセットＧが直結状態となるため、両サンギヤへの入力回転と同じリングギヤＲ２の回転が、入力軸１１の回転に対しては減速された回転として、出力軸１９に出力される。
【００４３】
更に、第４速段（４ｔｈ）は、Ｃ−１クラッチとＣ−２クラッチの同時係合により達成される。この場合、一方で入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減速された回転がＣ−１クラッチ経由で小径サンギヤＳ３に入力され、他方で入力軸１１からＣ−２クラッチ経由で入力された非減速回転がキャリアＣ２に入力され、２つの入力回転の中間の回転が、入力軸１１の回転に対しては僅かに減速されたリングギヤＲ２の回転として出力軸１９に出力される。
【００４４】
次に、第５速段（５ｔｈ）は、Ｃ−２クラッチとＣ−３クラッチの同時係合により達成される。この場合、一方で入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減速された回転がＣ−３クラッチ経由で大径サンギヤＳ２に入力され、他方で入力軸１１からＣ−２クラッチ経由で入力された非減速回転がキャリアＣ２に入力され、リングギヤＲ２の入力軸１１の回転より僅かに増速された回転が出力軸１９に出力される。
【００４５】
そして、第６速段（６ｔｈ）は、Ｃ−２クラッチとＢ−１ブレーキの係合により達成される。この場合、入力軸１１からＣ−２クラッチ経由で非減速回転がキャリアＣ２にのみ入力され、Ｂ−１ブレーキの係合により係止されたサンギヤＳ２に反力を取り、リングギヤＲ２の更に増速された回転が出力軸１９に出力される。
【００４６】
なお、後進段（Ｒ）は、Ｃ−３クラッチとＢ−３ブレーキの係合により達成される。この場合、入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減速された回転がＣ−３クラッチ経由で大径サンギヤＳ２に入力され、Ｂ−３ブレーキの係合により係止されたキャリアＣ２に反力を取り、リングギヤＲ２の逆転が出力軸１９に出力される。
【００４７】
ここで、先に触れたＦ−１ワンウェイクラッチと両Ｂ−１、Ｂ−２ブレーキとの関係について説明する。この場合は、サンギヤＳ２に連結したＦ−１ワンウェイクラッチの係合方向を大径サンギヤＳ２の第２速段時の反力トルク支持方向に合わせた設定とすることで、Ｆ−１ワンウェイクラッチに実質上Ｂ−１ブレーキの係合と同等の機能を発揮させることができる。ただし、この大径サンギヤＳ２は、キャリアＣ２とは異なり、第２速段時のエンジンブレーキ効果を得るために係合するだけでなく、第６速段達成のためにも係止される変速要素であるため、Ｂ−１ブレーキが必要となる。また、大径サンギヤＳ２は、図４の速度線図でも分かるように、第１速段（１ｓｔ）達成時には入力回転方向に対して逆方向に回転するが、第３速段以上の変速段の場合は、入力回転方向と同じ方向に回転する。したがって、Ｆ−１ワンウェイクラッチは、直接固定部材に連結することができないため、Ｂ−２ブレーキとの直列配置により係合状態の有効性を制御可能な構成としている。
【００４８】
このようにして達成される各変速段は、図４の速度線図上で、リングギヤＲ２の速度比を示す○印の上下方向の間隔を参照して定性的に分かるように、各変速段に対して比較的等間隔の良好な速度ステップとなる。このギヤトレインでは、通常の隣合う変速段間でのアップダウンシフトでは、係合要素の多重つかみ替えを要しないが、跳び変速においては、それを必要とする。ちなみに、特に跳び変速の必要性が生じるダウンシフト時には、６→３跳び変速と５→２跳び変速（ただし、この変速では、Ｂ−２ブレーキが制御の簡素化のために第２速以上で常時係合とされているため、Ｆ−１ワンウェイクラッチの自動係合がＢ−１ブレーキの係合の役割を果たす）がそれに当たる。
【００４９】
こうした構成からなる変速機構を前記各クラッチ及びブレーキの油圧サーボの操作で制御する油圧制御装置は、上記跳び変速が容易に可能となるように、各係合要素の油圧サーボは、電子制御装置２からのソレノイド駆動信号で独自のソレノイド弁により個々に独立して直接制御される構成が採られている。図５に具体的回路構成を示すように、この油圧回路は、図において具体的構成を省略してブロックで示すライン圧（車両走行負荷に応じて各係合要素を係合状態に保ち得る回路最高圧）の供給回路に接続されたライン圧油路５１に対して、各コントロール弁４５〜４８が並列に接続され、各コントロール弁は、それぞれのソレノイド弁４１〜４４により印加されるソレノイド圧に応じて調圧作動する構成とされている。
【００５０】
具体的には、Ｃ−１クラッチの油圧サーボ６１は、Ｃ−１コントロール弁４５を介してライン圧油路５１に接続され、Ｃ−１コントロール弁４５のスプール端は、ソレノイド弁４１を介してソレノイドモジュレータ圧（ソレノイド弁による調圧ゲインを大きくするためにライン圧をモジュレータ弁を介して減圧した油圧）油路５２に接続されている。Ｃ−１コントロール弁４５は、両端に径差を有するランドを備えるスプール弁とされ、小径ランド端に負荷されるスプリング荷重に抗して大径ランド端にソレノイド信号圧を印加することで、大径ランドでドレンポートを閉じ、ライン圧油路５１に連なるインポートと油圧サーボ６１に連なるアウトポートとの間を小径ランドで絞りながらライン圧油路５１と油圧サーボ６１とを連通させ、ソレノイド圧の解放により小径ランドでインポートを閉じ、大径ランドでドレンポートを開放して油圧サーボ６１をドレン接続とする構成が採られている。一方、ソレノド弁４１は、常開形のリニアソレノイド弁とされ、同様に両端にランドを有するスプールの一端に負荷されたスプリング荷重に抗してプランジャにかかる負荷でソレノイドモジュレータ圧油路５２とソレノイ圧油路５３間の絞りを調整し、且つソレノイド圧油路５３のドレン量を調整してソレノイド圧を調圧する構成とされている。他のＣ−２クラッチ、Ｂ−１ブレーキ、Ｃ−３クラッチについても全く同様の各コントロール弁４６，４７，４８と、ソレノイド弁４２，４３，４４と、それらの間のつなぐソレノイド圧油路５４，５５，５６からなる並列の回路構成が採られている。
【００５１】
こうした構成からなる自動変速機は、例えば、第１の変速段を６速段とした場合、６速段から該６速段に対して３段離れた３速段を第２の変速段とする６→３変速のときに、４つの係合要素（Ｃ−１クラッチ、Ｃ−２クラッチ、Ｃ−３クラッチ、Ｂ−１ブレーキ）の作動を必要とする。この場合に第１の変速段（６速段）が第１及び第２の係合要素（Ｂ−１ブレーキ，Ｃ−２クラッチ）の係合で達成され、第２の変速段が第３及び第４の係合要素（Ｃ−１クラッチ，Ｃ−３クラッチ）の係合で達成される。また、第１の変速段を５速段とした場合、５速段から３段離れた２速段への変速のときにも、４つの係合要素（Ｃ−１クラッチ、Ｃ−２クラッチ、Ｃ−３クラッチ、Ｆ−１ワンウェイクラッチ）の作動を必要とする。この場合の第１の係合要素はＣ−２クラッチ、第２の係合要素はＣ−３クラッチ、第３の係合要素はＣ−１クラッチ、第４の係合要素はＦ−１ワンウェイクラッチとなる。そこで、こうした変速に備えて、本発明に従い変速制御装置には、第１の係合要素（Ｂ−１ブレーキ又はＣ−１クラッチ）の解放を開始させた後に第２の係合要素（Ｃ−２クラッチ又はＣ−３クラッチ）の解放を開始させ、第３の係合要素（Ｃ−１クラッチ）の係合を完了させた後に第４の係合要素（Ｃ−３クラッチ又はＦ−１ワンウェイクラッチ）の係合を完了させ、第３の係合要素（Ｃ−１クラッチ）の係合を完了させる前に第２の係合要素（Ｃ−２クラッチ又はＣ−３クラッチ）の解放を開始させる変速制御手段２１（図１参照）が設けられている。
【００５２】
ここにいう各係合要素の解放及び係合とは、完全解放及び完全係合に至る過渡的なスリップ状態を含むものとする。したがって、解放を開始させるとは、係合要素のスリップが開始されることを意味する。これを油圧により操作される係合要素についていえば、解放の開始とは、係合力の低下によりスリップが開始されることであり、油圧操作によらないワンウェイクラッチについていえば、解放の開始とは、回転部材の回転方向の変化に伴いフリーになることである。同様に、係合を完了させるとは、係合要素のスリップがなくなることを意味する。したがって、係合の完了とは、油圧により操作される係合要素の場合は、係合力の上昇によりスリップがなくなることであり、油圧操作によらないワンウェイクラッチの場合は、回転部材の回転方向の変化に伴いロックすることである。
【００５３】
この形態では、更に、変速制御手段２１は、第１の変速段（６速段又は５速段）と第２の変速段（３速段又は２速段）に対して、上記４つの係合要素のうち２つの係合要素（Ｃ−１クラッチ、Ｂ−１ブレーキ）の作動で達成され、かつ他の２つの係合要素の作動で第２の変速段（３速段又は２速段）が達成される第３の変速段（４速段又は３速段）を設定し、第１の変速段（６速段又は５速段）から第２の変速段（３速段又は２速段）への変速を、第１の変速段（６速段又は５速段）から第３の変速段（４速段又は３速段）への変速を経て、第３の変速段（４逮段又は３速段）から第２の変速段（３速段又は２速段）への変速に移行させるものとされている。この場合の４つの係合要素は、第３の変速段（４速段又は３速段）への変速時に係合されるＣ−１クラッチと、該変速時に解放されるＢ−１ブレーキ又はＣ−２クラッチと、第２の変速段（３速段又は２速段）への変速時に係合されるＣ−３クラッチ又はＦ−１ワンウェイクラッチと、該変速時に解放されるＣ−２クラッチ又はＣ−３クラッチとなる。
【００５４】
次に、変速制御手段２１の具体的構成を６→３変速の場合を例として説明する。この形態での変速制御手段２１は、制御装置内のプログラムとして構成され、該プログラムに基づき出力されるソレノイド駆動信号による前記ソレノイド弁４２の作動による各係合要素の油圧サーボ６１〜６４の制御で変速が行われる。以下、変速制御手段２１の制御フローを各係合要素ごとに説明する。
【００５５】
まず、第３の係合要素であるＣ−１クラッチを係合する制御フローを図６に示す。
〔Ｃ−１係合制御〕
この制御では、当初ステップＳ１１によりタイマーをスタート（タイマー開始ｔ＝０）させる。次いで、ステップＳ１２によりサーボ起動制御サブルーチン処理を行う。この処理は、Ｃ−１クラッチの油圧サーボシリンダ内を満たすための油圧のファーストフィルと、油圧サーボピストンと係合要素の摩擦材との間の隙間を詰めるためのその後のピストンストローク圧を維持する処理であり、クラッチ係合のために通常行われる公知の処理である。次に、ステップＳ１３により変速の進行を判断する指標（Shift Ｒ）から進行状態（Shift Ｒ＞Ｓ＿End １）を判断する。この変速の進行状態は、入力軸回転数や油圧サーボの油圧を判断指標とすることもできるが、本形態では、入出力軸回転数を指標として、
Shift Ｒ＝（変速機入力回転数−変速前ギヤ比×変速機出力回転数）×１００／変速機出力回転数×（変速後ギヤ比−変速前ギヤ比）〔％〕
で表されるものとし、例えば７０％に設定され、図１に示す変速機入力軸回転数センサ３３と車速センサ３４による検出値を基に算出される。この判断は、当初不成立（No）となるので、変速が進行し成立に至るまで継続する。上記判断が成立（Yes ) したところで、ステップＳ１４によりＣ−１クラッチを係合開始させるための昇圧（ｄＰ_C1ａの傾きでスイープアップ）を開始する。この処理は、具体的には、ソレノイド１への駆動信号電流値を制御して、図５に示すソレノイド弁４１を調圧作動させ、それによるソレノイド圧でコントロール弁４５による油圧サーボの油圧がｄＰ_C1ａの傾きで上昇する処理を意味する（この駆動信号とサーボ圧の関係は、以下の全ての油圧制御において同様である）。そして、この昇圧を続けながら、次のステップＳ１５で変速の進行指標（Shift Ｒ）から、変速が４速同期前（Shift Ｒ＞Ｓ＿End ２）、例えば９０％に達したか否かを判断する。この判断も当初は不成立となるので、変速が進行して成立に至るまでステップ１４に戻るループを繰り返してスイープアップを継続する。ステップＳ１５の判断が成立すると、次に、ステップＳ１６により、今度はＣ−１クラッチの係合を確実に維持するためにライン圧まで昇圧させる処理（ｄＰ_C1ｂの傾きでスイープアップ）を行いながら、次のステップＳ１７でサーボ油圧がライン圧に達したか否かの判断（Ｐ_C1＞Ｐ_FULL）を繰り返す。こうして、ステップＳ１７の判断が成立したところでＣ−１クラッチ係合制御のための６−４変速制御終了となる。
【００５６】
次に、第１の係合要素であるＢ−１ブレーキを解放する制御フローを図７に示す。
〔Ｂ−１解放制御〕
この制御は、先のＣ−１クラッチ係合制御のための６−４変速制御と同時スタートとされており、先の制御と同様に、ステップＳ２１でタイマをスタート（タイマー開始ｔ＝０）させる。次に、ステップＳ２２によりサーボ油圧を一旦係合圧より若干低い所定圧に維持する処理（Ｐ_B1＝Ｐ_B1ａ）を行う。この処理は各変速機ごとの個体差や経時変化によるＣ−１クラッチ作動のばらつきによるエンジン吹き防止のためのもである。この定圧維持の時間は、次のステップＳ２３により監視され、その判断（タイマｔ＞ｔ＿wait）の成立まで継続される。このタイマ時間経過後に、ステップＳ２４によりサーボ油圧を一気に所定圧まで低下させるＢ−１ブレーキの解放開始処理（Ｐ_B1＝Ｐ_B1ｃ）を行い、続けてステップＳ２５によりサーボ油圧を徐々に低下させる処理（ｄＰ_B1ｃの傾きでスイープダウン）を行いながら、更に次のステップＳ２６による変速の進行度合（Shift Ｒ）判断を行う。この場合も、当初は進行度合判断が不成立となるので、ステップＳ２５に戻るループを繰り返す。こうしてステップＳ２６による進行度合判断（Shift Ｒ＞Ｓ＿End ２）が成立すると、次のステップＳ２７によりＢ−１ブレーキのサーボ油圧を完全に抜くための低圧処理（ｄＰ_B1ｄの傾きでスイープダウン）を行う。この処理は、ソレノイド弁３がフル出力に達することで自ずと完了するので、特に監視判断を行わずにＢ−１ブレーキ解放のための６−４変速制御終了となる。
【００５７】
次に、第２の係合要素であるＣ−２クラッチを解放する制御フローを図８に示す。
〔Ｃ−２解放制御〕
この処理の前提として、６−４変速がすでに終了しているときには、このＣ−２解放制御がそぐわないものとなるので、この場合を除外する意味で、当初のステップＳ３１で６−４変速終了判断を行い、これが成立のときには、以後の処理を跳ばしてＣ−２解放制御を終了させる。この除外の下に、次のステップＳ３２で更に第３速段へのシフト指令が成立しているか否かの判断（３ｒｄ判断）を行う。これにより、他の変速段へのシフトとの峻別を行う。こうして本制御の実行が適切であることが確認された後に、ステップＳ３３によりＣ−２クラッチの解放開始のタイミングを決めるための変速の進行状態（Shift Ｒ）判断を開始す。この場合の変速の進行状態の判断指標は、変速機入力軸の回転数に基づく値（Shift Ｒ＿Ｓ）とされている。そして、この判断（Shift Ｒ＞Shift Ｒ＿Ｓ）が成立したところで、ステップＳ３４によりＣ−２クラッチのサーボ油圧を一気に所定油圧まで低下させる低圧処理（Ｐ_C2＝Ｐ_C2＿OS＋Ｐ_C2＿to）を実行する。この場合の所定油圧は、Ｃ−２クラッチへの入力トルクに見合った分の油圧（Ｐ_C2＿to）に安全率分の油圧（Ｐ_C2＿OS）を含むものとれている。
【００５８】
ここで、入力トルクは、スロットル開度とエンジン回転数のマップからエンジントルクを求め、トルクコンバータの入力回転数と出力回転数から速度比を求め、こうして求めたエンジントルクと速度比を乗算することで求めることができる。そして、入力トルクの油圧への変換は、入力トルクを該当する係合要素の油圧サーボのピストン受圧面積と摩擦材枚数と有効半径と摩擦係数とを乗算したもので除し、その値にピストンストローク圧を加算することでなされる。ただし、この場合は、図９に示すように、安全率分の油圧（Ｐ_C2＿OS）を変速の進行に合わせてＰ_C2ａからＰ_C2ｂへ減少させていくものとする。この場合、Ｐ_C2ｂを０とすることでＣ−２クラッチの解放（スリップ）が開始することになるが、この時点を変速の進行が１００％より手前の点に設定することが本発明の最も特徴となる点である。この点については、後にＣ−１クラッチの係合（スリップ）開始タイミングとの関係で詳記する。このように低圧処理を行いながら、次のステップＳ３５で第４速段同期手前を判定するための変速の進行状態（Shift Ｒ）判断を行う（Shift Ｒ＞Ｓ＿End ３）。そしてこの同期手前判断が成立したところで、今度はステップＳ３６によりＣ−１クラッチのサーボ油圧（Ｐ_C1）が入力トルクに対して係合維持に必要な油圧（Ｐ_C1＿eg＊ｋ）を超えているか否か（Ｐ_C1＞Ｐ_C1＿eg＊ｋ）を判断する。この場合のｋは係数で例えば０．７程度の値とされる。なお、この判断における入力トルクは、上記のように算出される。この判断の成立により、４速段が完全に達成されていることになるので、続けて４−３変速制御に入る（４−３変速制御開始）。
【００５９】
４−３変速制御の最初のステップＳ３７では、Ｃ−２クラッチのサーボ圧（Ｐ_C2）をｄＰ_C2ｃの傾きでスイープダウンする処理を行いながら、ステップＳ３８で変速の進行状態（Shift Ｒ）判断を行い（Shift Ｒ＞Ｓ＿End ２）、この判断が成立するまでスイープダウンを継続する。そして、これが成立したところで、最後にＣ−２クラッチのサーボ油圧を完全に抜くために、ステップＳ３９により低圧処理（ｄＰ_C2ｄの傾きでスイープダウン）を行う。この処理も、ソレノイド弁２がフル出力に達することで自ずと完了するので、特に監視判断を行わずにＣ−２クラッチ解放のための４−３変速制御終了となる。こうしてＣ−２解放制御終了となる。
【００６０】
次に、第４の係合要素であるＣ−３クラッチを係合する制御フローを図１０に示す。
〔Ｃ−３係合制御〕
この制御は、前記Ｃ−１クラッチの係合制御と開始タイミングが異なるだけで実質同様のものであり、この制御では、当初ステップＳ５１によりタイマーをスタート（タイマー開始ｔ＝０）させる。次いで、ステップＳ５２によりサーボ起動制御サブルーチン処理を行う。この処理は、Ｃ−３クラッチの油圧サーボシリンダ内を満たすための油圧のファーストフィルと、油圧サーボピストンと係合要素の摩擦材との間の隙間を詰めるためのその後のピストンストローク圧を維持する処理であり、クラッチ係合のために通常行われる公知の処理である。次に、ステップＳ５３により変速の進行を判断する指標としての進行状態（Shift Ｒ）を判断する（Shift Ｒ＞Ｓ End １）。この変速の進行状態（Shift Ｒ）については先述したとおりである。この判断は、当初不成立（No）となるので、変速が進行し成立に至るまで継続する。上記判断が成立（Yes ) したところで、ステップＳ５４によりＣ−３クラッチを係合させるための昇圧を開始する（ｄＰ_C3ａの傾きでスイープアップ）。そして、この昇圧を続けながら、次のステップＳ５５で変速の進行状態（Shift Ｒ）から、３速同期に達したか否か（Shift Ｒ＞Ｓ＿End ２）を判断する。この判断も当初は不成立となるので、変速が進行して成立に至るまでステップ５４に戻るループを繰り返してスイープアップを継続する。ステップＳ５５の判断が成立すると、次に、ステップＳ５６により、今度はＣ−３クラッチの係合を確実に維持するためにライン圧まで昇圧させる処理（ｄＰ_C3ｂの傾きでスイープアップ）を行いながら、次のステップＳ５７でサーボ油圧がライン圧に達したか否か（Ｐ_C1＞Ｐ_FULL）の判断を繰り返す。こうして、ステップＳ５７の判断が成立したところでＣ−３クラッチ係合制御のための４−３変速制御終了となる。
【００６１】
変速制御手段による変速制御の内容は、上記のとおりであるが、次に、これと併せて行われるトルク制御手段による入力トルクの調整について説明する。本形態における入力トルクの調整は、エンジントルクのリダクション制御とされている。
【００６２】
図１１は、６→３変速の際のトルクリダクション制御フローを示す。図示のように、この制御では、まず当初のステップＳ６１で、トルク制御のための変速の進行状態の指標（Shift Ｔ）から、この制御のスタート判断を行う。この場合の進行状態は、６−４変速の完了時、すなわちＣ−１クラッチの油圧サーボの油圧をライン圧に昇圧開始する時期（Ｓ End ２）に合わせて、その時点を終了点（０）とする逆向きの時間設定とされている。したがって、この判断は、進行状態が６−４変速の完了より若干手前（Shift Ｔ＜Ｔ End １）のＣ−１クラッチのスリップ開始時で成立となる。この判断が成立したところで、次のステップＳ６２によりリダクション実行時間の計測のためのタイマを開始（ｔ＝０）させる。そして、ステップＳ６３によりイナーシャを含まないエンジントルクのリダクション処理（ＥＧTorque noＡＣＣ＝ＥＧＴ １）を行う。ここに、エンジントルク値（ＥＧＴ １）は、通常の６−４変速時のリダクション時より高く設定する。こうしてリダクション処理を実行しながら、次のステップＳ６４により、トルク制御の経過時間を判断する（ｔ＞ｔ＿egcontrol ）。この経過時間（ｔ＿egcontrol ）は、先の処理時間（Ｔ End １）より若干長く設定されている。この判断の成立でステップＳ６５のリダクション処理を終了させるための低減処理（ｄＥＧＴ１の傾きでスイープ）に入る。この処理は、ステップＳ６６でイナーシャを含まないエンジントルク（ＥＧTorque noＡＣＣ）が所定の値（ＥＧＴ ２）以上となったことが確認されるまで継続する。こうして（ＥＧTorque noＡＣＣ≧ＥＧＴ ２）が成立したところで、リダクション処理を終了させ、エンジントルク（ＥＧTorque noＡＣＣ）は通常の値に戻る。この後、４−３変速の完了時ついても、制御量を異ならせて同様の処理を行なう。この場合の制御内容は、実質上記制御内容と同様であるので、対応する判断指標や処理内容と、それらのステップを表す番号にダッシュ（’）を付して対応関係を示し、説明に代える。こうして両トルクダウン制御を行ない、更に次のステップＳ６７による６−３ダウンシフト制御終了判断が成立したところで６−３変速を終了させる。なお、ｔ＿egcontrol とｔ＿egcontrol'は同じ大きさに設定してもよいし、ｔ＿egcontrol をｔ＿egcontrol'より短くしてもよい。ｔ＿egcontrol をｔ＿egcontrol'より短くすることによって、実際のトルクダウン量が減るので、６−４変速完了時の変速の間延びをなくし、２段階変速感の発生を防ぐことができる。
【００６３】
更に、上記エンジントルク値（ＥＧＴ １）の設定について説明する。基準となる動力伝達に必要なエンジントルクに対し、トルクダウン量ｄＴは、トルクダウン直前のエンジン及び入力回転変化より発生するイナーシャ分をｄＴａ、イナーシャ分を含まないエンジントルク分をｄＴｂとして、
ｄＴ＝ｄＴａ＋ｄＴｂ
で表される。ここに、
ｄＴａ＝ＧａｉｎＡ×Ｔinertia
ｄＴｂ＝ＧａｉｎＢ×Ｔ_E/B
となる。ただし、Ｔinertia はイナーシャトルクを表し、これに乗じるゲイン（ＧａｉｎＡ）は、出力回転数に応じて設定され、図１２に例示すように、各出力回転数（Ｎout １〜Ｎout ５）毎に、通常のパワーオンダウンシフトのときの値をＡ〜Ｅとして、それらより小さいＡ’〜Ｅ’に設定される。また、Ｔ_E/B はイナーシャ分を含まないエンジントルクを表し、これに乗じるゲイン（ＧａｉｎＢ）は、入力トルクに応じて設定され、図１３に例示すように、各入力トルク（Ｔｑ １〜Ｔｑ ５）毎に、通常のパワーオンダウンシフトのときの値をＦ〜Ｊとして、それらより小さなＦ’〜Ｊ’に設定される。
【００６４】
前記６→３変速制御による４つの係合要素の作動を、サーボ油圧と入力軸回転数との関係で図１４にタイムチャートで示す。なお、このタイムチャートでは、上記エンジントルクのリダクション処理の影響を含めて変速特性が模式化して示されている。リダクション処理が変速特性に与える影響については、後に別のタイムチャートに基づいて説明する。図において、係合要素回転数は、ブレーキの場合、その回転側要素がエンジン回転と同方向に回転する場合を正、逆を負とし、クラッチについては、クラッチ入力回転に対して出力要素側がエンジン回転方向に増速回転する側を正、逆を負とする。図にみるように、Ｃ−１クラッチの係合制御とＢ−１ブレーキの解放制御は同時に開始され、Ｃ−１クラッチのサーボ油圧がファーストフィル圧に昇圧されると同時に、Ｂ−１ブレーキのサーボ油圧は、一旦ライン圧より若干低い低圧とされた後に、解放開始の所定圧まで低下させられる。これにより６−４変速が開始され、入力軸回転数は上昇し始める。そして、Ｂ−１ブレーキのサーボ油圧は、一定の傾きで低下され、Ｃ−１クラッチのサーボ油圧はピストンストローク圧に保持されて、Ｃ−１クラッチは係合待機状態となる。このとき、Ｂ−１ブレーキのスリップが開始することで、図４を参照して分かるように、係合中のＣ−２クラッチの係合点を中心として、サンギヤＳ３が減速方向、サンギヤＳ２が増速方向に向かう。これにより、Ｂ−１ブレーキの回転要素側は係止の０の状態から正方向に回転し始め、Ｃ−３クラッチの出力要素側は、入力要素側の減速回転に対して出力要素側の負の回転から出力要素側が増速されて正方向の回転に向かう。一方、Ｃ−１クラッチは、エンジン回転に対して大幅に増速された正回転の状態から、エンジン回転と同速となる方向に減速していく。
【００６５】
次いで、入力軸回転数の上昇からＣ−２クラッチ解放制御開始タイミングとなると、Ｃ−２クラッチのサーボ油圧は解放開始（スリップ）には至らない程度の油圧まで一気に低下され、そこから所定の傾きで低減されて行く。一方、４速段同期への６−４変速は進行して行き、入力軸回転数から４速段同期手前７０％の判断（Ｓ＿End １）が成立したところでＣ−１クラッチのサーボ油圧が上昇させられ、Ｃ−１クラッチ係合（スリップ）が進行する。これによりＣ−１クラッチが係合完了手前９０％になると、入力軸回転数による４速段同期手前の判断（Ｓ＿End ２）が成立するので、Ｃ−１クラッチのサーボ油圧はライン圧への昇圧状態に切換えられる。他方、降下制御中のＣ−２クラッチのサーボ油圧は、その低減制御により４速段同期手前の判断（Ｓ＿End ３）成立時に解放開始手前に達するに適した油圧となるように制御されてきているので、この段階から傾きを変える第２段階の制御状態とされる。この時点では、Ｃ−２クラッチがスリップし始めて負方向回転が生じ、直後に、解放の減速状態からスリップの減速状態で減速してきたＣ−１クラッチが係合の０回転に向かう。一方、Ｃ−３クラッチの回転は増加を続ける。そして、Ｃ−１クラッチのサーボ油圧がライン圧に達したことが判断された時点で、Ｃ−３クラッチの係合制御が開始される。これにより、Ｃ−３クラッチは４速同期（４ｔｈが１００％）時の回転をピークとして減少し始め、やがてスリップによる減速状態を経て完全係合の回転数０の方向に向かう。このＣ−３クラッチの係合の進行に合わせた油圧制御は、７０％進行及び同期手前の判断が３速段に置き代わるだけで、Ｃ−１クラッチの場合と同様である。やがて４−３変速の進行により３速段同期となったところで、Ｃ−２クラッチのサーボ油圧は完全解放され、Ｃ−３クラッチのサーボ油圧はライン圧まで高められる。このようにして６→３変速が連続する６−４−３変速の形態で実現される。
【００６６】
この場合の解放側のＣ−２クラッチと係合側のＣ−１クラッチの挙動が入力軸回転数の変化に与える影響を図１５を参照して更に詳述する。図に示すように、仮に、Ｃ−１クラッチの油圧サーボの実線で示す昇圧に対して、点線で示すＣ−２クラッチの油圧サーボの低圧を行った場合には、Ｃ−２クラッチがまだスリップし始めないうちにＣ−１クラッチがトルク容量を持ち始めることになるので、入力軸回転数はトルクの引込みにより図に点線で示すように鈍りを生じ、これが運転者に変速途中のショックとして体感されることになる。こうした入力軸回転数の鈍りは、たとえＣ−１クラッチの解放開始点（Ｐ_C1ｅｇ）とＣ−２クラッチの完全係合点（Ｐ_C2to＋Ｐ_C2ｂ）を理論どおりに一致させることができたとしても、必然的に生じるものである。これに対して、本実施形態による実線で示すＣ−２クラッチの油圧サーボの低圧によると、Ｃ−２クラッチが滑り始めた直後にＣ−１クラッチの完全係合が生じるようになるため、このＣ−２クラッチの解放開始直後のスリップ状態とＣ−１クラッチの係合完了寸前のスリップ状態のときに、適量のエンジン吹きにより上記鈍りを打ち消す入力軸回転数の連続上昇状態を得ることができる。
【００６７】
更に、図１６は上記６−４−３変速との対比の意味で従来の６−４，４−３の２段階変速タイムチャートを示す。図１６に示すタイムチャートにおいて、実質的な変速期間は、図に両端矢印６−４と、両端矢印４−３で示す期間となり、両変速期間の間に、図にタイムラグとして示す期間が実質的変速が行われない無効期間となるのに対して、図１４に示すタイムチャートでは、図に両端矢印６−４と、両端矢印４−３で示す期間が連続することになり、上記タイムラグ分の変速期間の短縮が可能となる。
【００６８】
次に、図１７は、上記６−４−３変速とトルクリダクションの関係をタイムチャートを示す。この図は、実質的な変速時間とリダクションタイミング及びリダクション時間が同じとして、トルクダウン量だけを変更して対比したものである。図の下段に示すように、単独の６−４変速に適したトルクダウン量とした場合、リダクション開始時から終了時にかけてエンジン回転数の鈍りが生じているが、それほど大きな回転変化（変速ショック）生じさせることなく、多重つかみ替えを伴う変速が可能となる。しかしながら、リダクション開始時から終了時にかけて生じるエンジン回転の鈍りは、単独の６−４変速に適したトルクダウン量を、４つの係合要素のつかみ替えを伴う変速にそのまま踏襲したことが重要な要因となっているとの知見を得、図の上段に示すように、単独の６−４変速に対してトルクダウン量を減らした場合、リダクションの影響がエンジン回転数の変化として現れないようにすることができる。これによりエンジン回転数の鈍りが防止され、エンジン回転数が略一定の勾配で変化し、すなわちエンジン回転数変化が略一定となり、運転者に６−３変速単独の変速感として体感されるようになる。
【００６９】
かくして、上記第１実施形態の変速制御装置によれば、Ｂ−１ブレーキの解放の開始の後にＣ−２クラッチの解放を開始させることと、Ｃ−１クラッチの係合を完了させた後に、Ｃ−３クラッチの係合を完了させることで、変速期間を通じて１つの係合要素、すなわち、Ｃ−２クラッチの解放開始までの係合維持と、Ｃ−１クラッチの係合完了からの係合維持とにより、係合が維持される変速期間を長くして、４係合要素が全て滑っている状態が生じる期間をできるだけ短くし、しかもＣ−１クラッチの係合を完了させる前に、Ｃ−２クラッチの解放を開始させることで、２要素が途中で同時に完全に係合することのない変速状態を得ているので、理想の状態で変速を進行させながら、変速が２段階となることのない連続的な変速を行うことができる。
【００７０】
しかも、Ｃ−２クラッチへの油圧の低下を第３の変速段（４速）への変速状態が進むにつれて所定量づつ低下させることで変速状態が進んでいないほどＣ−２クラッチの油圧が高いため、第３の変速段（４速段）への変速途中におけるエンジン吹き等を妨止することができるとともに、変速状態が進むにつれてＣ−２クラッチへの油圧が低くなるため第２の変速段（３速段）への変速開始をタイムラグなく行うことができる。
【００７１】
また、Ｃ−２クラッチへの待機油圧を設定する際には、理論的にはその時の変速機へ入力される入力トルクに応じた油圧に設定すれば、Ｃ−２クラッチは滑ることなく保持することができるのであるが、実際にはハード系のばらつき等を考慮する意味である程度の安全率をプラスして設定するのが通例である。その際に、安全率を大きく取り過ぎると第３の変速段（４速段）から第２の変速段（３速段）への変速開始が遅れてしまう。逆に、安全率を小さくしすぎると、ハード系のばらつきが安全率より大きい場合にはＣ−２クラッチが滑りエンジン吹きが生じることとなる。したがって、第１の変速段（６速段）から第３の変速段（４速段）への変速の進行度により前記安全率を大きい値から順に小さくすることで、第２の変速段（３速段）への変速開始の遅れを妨止することができるとともに第３の変速段（４速段）への変速終了時におけるエンジン吹きの発生を確実に防止することができる。
【００７２】
そして、特にこの形態では、Ｂ−１ブレーキのサーボ油圧の制御を、変速開始と同時に入力トルクに応じた油圧に低下させることで、Ｂ−１ブレーキが滑り始めるようにしているため、入力回転数が直ちに上昇を開始する。したがって、この作動が実際の変速時間の短縮に役立つばかりでなく、素早い変速感を生じさせることになり、特にキックダウン変速におけるレスボンスの向上とドライブフィーリングの向上に有効に働き、運転者の要求に敏速に対応した跳び変速となる。
【００７３】
しかも、このように変速の進行を適正化したうえで、一般に単一変速時の変速終期のエンジンの回転加速度を低下させるとともに、変速終了時の急激な出力トルクの回復によるショックを低減すべく実施されているトルクダウン制御と同じ方法を用いながら、６−４変速完了間際のトルクダウン量を減らすことで入力トルクの不足によるＣ−１クラッチの係合完了の遅れを防いでいるため、円滑な４−３変速への移行が可能となり、変速の連続性が確保される。
【００７４】
エンジンのトルクダウン制御を行なう方法として、エンジンの点火タイミングを遅らせる遅角制御、燃料カット制御、又は電子スロットルを制御することによって吸入吸気量を減少させる方法が考えられる。これらのうち、遅角制御や燃料カット制御は、実際に指令を出力してからエンジンの出力トルクが減少するまでのタイムラグは、自動変速機の油圧応答性と比べて小さいのに対して、電子スロットルを制御する場合では、タイムラグが大きくなることが多い。そのため、実際にトルクダウン制御を行なう方法の応答性によってトルクダウン指令を行なうタイミングを変更することが考えられる。例えば、自動変速機のクラッチの係合が開始する付近で実際に出力トルクが減少されるようにするためには、自動変速機の摩擦係合要素の油圧サーボへの係合開始指令に対して、遅角制御や燃料カット制御の場合にはトルクダウン指令を遅らせて出力し、電子スロットルを制御する場合にはトルタグウン指令を早く出力することが考えられる。しかしながらトルクダウン制御の応答性や、自動変速機の油圧応答性は、エンジン又は自動変速機によって変化するので、トルクダウン制御の指令のタイミングは、それぞれの特性に応じて適宜変更すればよい。
【００７５】
ところで、前記第１実施形態では、Ｃ−２クラッチのサーボ油圧を４速段への変速途中から所定勾配で４速段同期手前の変速状態（Ｓ End ３）まで連続的にスイープダウンさせているが、この油圧の低下特性は、他の特性とすることもできる。図１８はこの特性の変形例を示すもので、４速段への変速開始（回転変化開始）からＣ−２クラッチのサーボ油圧をスイープダウンさせるものである。図の（Ａ）の特性は、油圧を段階的に低下保持させる例であり、（Ｂ）は油圧を所定勾配で低下させる例であり、（Ｃ）は低下の勾配を変化される例であり、（Ｄ）は所定圧まで低下させて保持する例である。また、油圧低下の開始タイミングは、変速指令が入ったときでもよい。このように、油圧の低下特性は、前記第１実施形態の特性に限らず種々の形態を採ることができる。
【００７６】
同様に油圧低下の開始タイミングについても種々の形態を採ることができる。図１９は油圧低下の開始タイミングを変更した第２実施形態の構成を示す。この形態では、６−４変速段階で係合されるＣ−１クラッチの油圧（Ｐ_C1）が所定の値（Ｐ_C1ｓ）を超えたところで、４−３変速で解放されるＣ−２クラッチの油圧（Ｐ_C2）の低下を開始する構成とされている。この場合の低圧の当初の油圧（Ｐ_C2）は、Ｐ_C2to＋Ｐ_C2a とされる。なお、図において破線で示す特性は、安全率を考慮しない場合の油圧特性を示す。
【００７７】
この第２実施形態のＣ−２クラッチの油圧（Ｐ_C2）の低下制御によると、油圧低下の開始タイミングを専ら係合されるＣ−１クラッチのサーボ油圧の上昇に基づく判断で制御できるため、トルクを検出するためのセンサを別途設ける必要がないので、コスト低減を図ることができる利点が得られる。
【００７８】
次に、図２０は、４−３変速段階で解放されるＣ−２クラッチの油圧（Ｐ_C2）の低下をタイマ制御とする第３実施形態の構成を示す。この形態では、６−４変速の開始でスタートするタイマ（ｔ）による計時で変速の進行を推定し、４速段同期前のタイミングに合わせてあらかじめ設定した所定時間（Time１）との比較で油圧低下を開始させる方法である。この所定時間（Time１）はマップの形態で変速制御装置にメモリさせておけばよい。なお、この形態のおいても、図において破線で示す特性は、安全率を考慮しない場合の油圧特性を示す。
【００７９】
この制御形態の場合、第３の変速段（４速段）への変速開始から所定時間（Time１）後に、Ｃ−２クラッチへの油圧の低下を開始することで、極めて簡素な構成によって第２の変速段（３速）への変速に先立ってＣ−２クラッチの油圧低下を開始することができるため、変速の進行を判断するためのセンサの設置を不要することができ、更にプログラム処理のための制御装置（ＥＣＵ）のメモリ容量の増大を防止することができる。
【００８０】
次に、図２１は、４−３変速段階で解放されるＣ−２クラッチの油圧（Ｐ_C2）の低下を、変速機の入力軸回転数と出力軸回転数を基に制御する第４実施形態の構成を示す。この形態では、Ｃ−２クラッチが滑り始めるまでの時間（Ｔ）をあらかじめ実験等により設定する。そして、６−４変速中の回転加速度（ΔＮｔ）を求めることで、時間（Ｔ）内でどれだけの回転数の変化が生じるかを求める。次に、６−４変速を開始したときの変速機の出力軸回転数に変速後（４速段）のギヤ比を乗算することで、６−４変速終了時の変速機入力軸回転数を予測する。そして、予測された入力軸回転数からＣ−２クラッチが滑り始めるまでに生じる回転変化量を差し引くことで、Ｃ−２クラッチの油圧低下を開始する変速機入力軸回転数（ＮｔＳ）を算出する。ちなみに、この関係を式で表すと、
Ｎｔ＞変速後の４速ギヤ比×出力軸回転数−ΔＮｔ×Ｔ
となる。この形態のおいても、図において破線で示す特性は、安全率を考慮しない場合の油圧特性を示す。
【００８１】
このようにＣ−２クラッチが滑り始めるまでの時間（Ｔ）を設定し、該時間（Ｔ）からＣ−２クラッチへの油圧低下を開始するための回転数（ＮｔＳ）を回転加速度（ΔＮｔ）により算出することで、第２の変速段（３速段）への変速開始をタイムラグなく行うことができるとともに、第３の変速段（４速段）への変速終了時におけるＣ−２クラッチの滑りによるエンジン吹きも妨止することができる。
【００８２】
前記の各実施形態は、第１実施形態に対してＣ−２クラッチの解放のための油圧制御を種々変更したものであるが、次に、第１実施形態に対してＣ−３クラッチの油圧供給のタイミングについても他の形態を採ることができる。図２２はこの点を変更した第５実施形態をタイムチャートを示す。この形態では、Ｃ−３クラッチの油圧供給を６−４変速開始と同時に開始し、ファーストフィル後、油圧サーボのピストンが無効ストローク分を詰めて摩擦材が係合寸前の状態となる油圧に低圧（ピストンストローク圧）待機させる方法が採られている。
【００８３】
以上、６→３変速の場合について説明したが、５→２変速の場合についても、変速制御の形態は、制御対象とな係合要素が置き替わるだけで、同様のものとなる。この場合の第１の係合要素はＣ−２クラッチ、第２の係合要素はＣ−３クラッチ、第３の係合要素はＣ−１クラッチとなる。ただし、このギヤトレインの特殊性として、第２速段の達成にＢ−１ブレーキの係合に代えて第４の係合要素としてＦ−１ワンウェイクラッチの係合（ロック）を用いる構成が採られているため、６→３変速の場合と異なり、第２変速段階（３−２変速）でのＢ−１ブレーキの係合のための油圧制御は必要なくなるため、その分制御が簡略となる。
【００８４】
図２３は５→２（５−３−２）変速のタイムチャートを示す。この場合、第１実施形態におけるＢ−１ブレーキに代えて同様の制御手法でＣ−２クラッチが解放制御され、Ｃ−２クラッチに代えて同様の手法でＣ−３クラッチが解放制御される。そして、上記のようにＣ−３クラッチに代わるべきＢ−１ブレーキの係合は、Ｆ−１ワンウェイクラッチの自動係合に替わるため、非制御とされている。この場合の各係合要素の回転は、第１実施形態の図１１に示すタイムチャートと同様の手法で描いた係合要素回転数の線図と図４の速度線図との照合を以て説明に代える。この５→２変速の場合、第３の変速段（３速段）から第２の変速段（２速段）への変速において、解放側となる第２の係合要素としてのＣ−３クラッチを操作するのみで変速を行うことができるため、制御の簡素化を達成することができる。しかも、図に示すＦ−１ワンウェイクラッチの回転数の変化から解かるように、Ｃ−２クラッチの完全解放と同時に自動的にＦ−１ワンウェイクラッチのロックが生じることで変速が終了するため、変速期間の短縮も可能となる。
【００８５】
最後に図２４は、例示のギヤトレインには当てはまらないが、一般的に、上記の係合関係とは逆に、第３の変速段でワンウェイクラッチによる係合がブレーキ係合に代えて用いられているギヤトレインの場合の変速のタイムチャートを示す。こうした場合、図示のように、第１変速段階による第３の変速段への同期が、この場合の第３の係合要素を構成するワンウェイクラッチのロックにより判断可能となり、しかも係合油圧の制御は第２変速段階時に単一の係合要素のサーボ油圧の制御となるため、制御は一層単純なものとなる。
【００８６】
以上、本発明を特定のギヤトレインにおける代表的な実施形態を挙げて詳説したが、本発明の思想は例示のギヤトレインに限定されるものではなく、４つの係合要素が関連する変速における係合要素の係合・解放関係が２要素同時つかみ替えとなる全てのギヤトレインに適用可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る自動変速機の制御装置の信号系のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】自動変速機のギヤトレインのスケルトン図である。
【図３】ギヤトレインにより達成される各変速段と各係合要素の係合解放関係を示す係合図表である。
【図４】ギヤトレインの速度線図である。
【図５】制御装置の操作系の油圧回路図である。
【図６】６→３変速時Ｃ−１クラッチ係合制御のフローチャートである。
【図７】６→３変速時Ｂ−１ブレーキ解放制御のフローチャートである。
【図８】６→３変速時Ｃ−２クラッチ解放制御のフローチャートである。
【図９】Ｃ−２クラッチ解放の油圧の安全率分の設定手法を示す油圧特性図である。
【図１０】６→３変速時Ｃ−３クラッチ係合制御のフローチャートである。
【図１１】６→３変速時トルクリダクション制御のフローチャートである。
【図１２】トルクリダクション制御におけるトルクダウン量算出のためのイナーシャ分のゲイン設定を示す図表である。
【図１３】トルクリダクション制御におけるトルクダウン量算出のためのエンジントルク分のゲイン設定を示す図表である。
【図１４】６→３変速時の各係合要素の制御関係を示すタイムチャートである。
【図１５】６→３変速時の２つのクラッチの係合解放関係と変速の進行との関係を示すタイムチャートである。
【図１６】従来の６−４，４−３変速時の各係合要素の制御関係を示すタイムチャートである。
【図１７】６→３変速時のトルクリダクション制御が変速特性に与える影響を示すタイムチャートである。
【図１８】第１実施形態に対する６→３変速時のＣ−２クラッチ解放の油圧特性の各種変形例を示すタイムチャートである。
【図１９】本発明の第２実施形態に係る制御装置による６→３変速時サーボ油圧制御の油圧特性図である。
【図２０】本発明の第３実施形態に係る制御装置による６→３変速時サーボ油圧制御のタイムチャートである。
【図２１】本発明の第４実施形態に係る制御装置による６→３変速時サーボ油圧制御のタイムチャートである。
【図２２】本発明の第５実施形態に係る制御装置による６→３変速時サーボ油圧制御のタイムチャートである。
【図２３】前記第１実施形態の制御装置による５→２変速時の各係合要素の制御関係を示すタイムチャートである。
【図２４】本発明の第６実施形態に係る制御装置によるサーボ油圧制御のタイムチャートである。
【符号の説明】
Ｂ−１ ブレーキ（６→３変速時：第１の係合要素）
Ｃ−１ クラッチ（第３の係合要素）
Ｃ−２ クラッチ（６→３変速時：第２の係合要素、５→２変速時：第１の係合要素）
Ｃ−３ クラッチ（６→３変速時：第４の係合要素、５→２変速時：第２の係合要素）
Ｆ−１ ワンウェイクラッチ（第４の係合要素）
２１ 変速制御手段
２２ 入力トルク制御手段

Claims (9)

1. 第１の変速段から第２の変速段への変速の際に、４つの係合要素の作動を必要とし、前記第１の変速段が第１の係合要素と第２の係合要素の係合で達成され、前記第２の変速段が第３の係合要素と第４の係合要素の係合で達成され、前記第１の係合要素の解放を開始させた後に前記第２の係合要素の解放を開始させ、前記第３の係合要素の係合を完了させた後に前記第４の係合要素の係合を完了させ、前記第２の係合要素の解放が前記第３の係合要素の係合が完了する前に開始するものであって、
   前記第３の係合要素の係合制御中及び前記第４の係合要素の係合制御中にそれぞれ自動変速機への入力トルクの調整を開始する入力トルク制御手段を有するとともに、
   該入力トルク制御手段は、前記第４の係合要素の係合制御中の入力トルクの低下量より、前記第３の係合要素の係合制御中の入力トルクの低下量を小さくすることを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 第１の変速段から第２の変速段への変速の際に、４つの係合要素の作動を必要とし、前記第１の変速段が第１の係合要素と第２の係合要素の係合で達成され、前記第２の変速段が第３の係合要素と第４の係合要素の係合で達成され、前記第１の係合要素の解放を開始させた後に前記第２の係合要素の解放を開始させ、前記第３の係合要素の係合を完了させた後に前記第４の係合要素の係合を完了させ、前記第２の係合要素の解放が前記第３の係合要素の係合が完了する前に開始するものであって、
   前記第３の係合要素の係合制御中及び前記第４の係合要素の係合制御中にそれぞれ自動変速機への入力トルクの調整を開始する入力トルク制御手段を有するとともに、
   該入力トルク制御手段は、前記第１の変速段から前記第２の変速段への変速以外の変速であって、前記第３の係合要素を係合する変速時に、前記第３の係合要素の係合制御中に開始する入力トルクの低下量よりも、前記第１の変速段から前記第２の変速段への変速時に前記第３の係合要素の係合制御中に開始する入力トルクの低下量を小さくすることを特徴とする自動変速機の制御装置。
3. 前記入力トルク制御手段は、前記第３の係合要素のスリップ開始時から前記入力トルクの調整を開始する、請求項１又は２記載の自動変速機の制御装置。
4. 前記入力トルク制御手段は、前記第３の係合要素の係合の完了以降に前記入力トルクの調整を完了する、請求項３記載の自動変速機の制御装置。
5. 第１の変速段から第２の変速段への変速の際に、第１〜第４の４つの係合要素の作動を必要とする自動変速機の制御装置において、
   該制御装置は、前記第１の変速段から前記第２の変速段への変速を、前記第１の係合要素を解放し、前記第３の係合要素を係合する第３の変速段への変速制御と、前記第２の係合要素を解放し、前記第４の係合要素を係合する前記第２の変速段への変速制御を連続して行う変速制御手段と、
   前記第１の変速段から前記第３の変速段を経由する前記第２の変速段への変速のときの変速特性を定めるべく、前記第３の変速段への変速中に入力トルクダウン量の調整を開始する入力トルク制御手段を有し、
   該入力トルク制御手段は、前記第１の変速段から前記第３の変速段を経由する前記第２の変速段への変速のときに、前記第３の変速段の達成を目標とする変速のときのトルクダウン量に対して、該トルクダウン量を低減することを特徴とする自動変速機の制御装置。
6. 前記第３の変速段は、前記第１の変速段と前記第２の変速段の間にあり、
   前記第１の変速段から前記第２の変速段への変速は跳び変速である、請求項５記載の自動変速機の制御装置。
7. 前記入力トルク制御手段は、前記第３の変速段への変速が開始する前記第３の係合要素のスリップ開始時から入力トルクの調整を開始する、請求項５記載の自動変速機の制御装置。
8. 前記入力トルク制御手段は、前記第３の変速段への変速の完了以降に前記入力トルクの調整を完了する、請求項７記載の自動変速機の制御装置。
9. 前記第１の変速段から前記第２の変速段への変速は、アクセルペダルの踏み込みによるパワーオンダウンシフト変速である、請求項１〜８のいずれか１項記載の自動変速機の制御装置。

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