| 【発明の名称】 |
自動変速機の油圧制御装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】川本 剛
【氏名】久保 孝行
【氏名】野村 誠和
【氏名】仁木 裕
【氏名】小崎 茂康
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| 【要約】 |
【課題】ダウンシフト時におけるシフトショックの低減及び、入力軸回転数変化に基づく係合側の摩擦係合要素の、高精度学習も可能とする、自動変速機の油圧制御装置の提供。
【解決手段】ダウンシフトに際してブレーキＢ１により入力軸と出力軸との間の接続状態を制御し、エンジン側からのトルク入力を制御する駆動力伝達制御手段２１ａ、２１ｂと、ダウンシフトに際して、入力軸の回転加速度ΔＮが０を超えるまでの間、駆動力伝達制御手段による入力軸と出力軸との接続状態を維持し、その後、接続状態を絶つように制御する変速進行制御手段２１ｃを設ける。接続時間を利用して入力軸回転変化を指標とする係合側のブレーキＢ５のストローク学習が可能となる。しかも、その後、実際にダウンシフト動作が行われて、係合側の摩擦係合要素が実際に係合を開始する時には、入力軸と出力軸との間の接続状態が絶たれるので、変速機構は自由回転状態となり、シフトショックも軽減される。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 エンジン出力軸からの動力が入力される入力軸と、車輪に連結される出力軸と、これら入力軸と出力軸との間で動力伝達経路を変更する複数の摩擦係合要素を有する変速機構と、前記摩擦係合要素を断・接作動する油圧サーボと、これら油圧サーボの油圧を制御する油圧制御手段と、前記油圧制御手段へ油圧制御信号を出力する制御部とを、備えた自動変速機の油圧制御装置において、前記制御部は、所定変速段へのダウンシフトに際して解放側となる摩擦係合要素用油圧を制御する解放側制御手段と、前記所定変速段へのダウンシフトに際して係合側となる摩擦係合要素用油圧を制御する係合側制御手段と、ダウンシフトに際して前記摩擦係合要素を制御して前記入力軸と出力軸との間の接続状態を制御し、ダウンシフトに際した前記エンジン側からのトルク入力を制御することの出来る駆動力伝達制御手段と、 前記所定変速段へのダウンシフトに際して、該ダウンシフトに伴う変速が開始されるまでの間、前記駆動力伝達制御手段による入力軸と出力軸との接続状態を維持し、その後、該接続状態を絶つように制御する変速進行制御手段、を備えることを特徴とする、自動変速機の油圧制御装置。
【請求項２】 前記駆動力伝達制御手段による入力軸と出力軸との接続状態が維持されている間に、前記係合側の摩擦係合要素の油圧サーボのガタ詰め時のストローク学習制御を、前記入力軸の回転状態に基づいて行う学習制御手段を設けて構成した、請求項１記載の自動変速機の油圧制御装置。
【請求項３】 前記変速進行制御手段は、前記ダウンシフトに伴う変速の開始を、入力軸の回転加速度により検出し、該回転加速度が０を越えた時点で前記ダウンシフトに伴う変速が開始されたものと判断する、請求項１記載の自動変速機の油圧制御装置。
【請求項４】 前記変速進行制御手段は、ダウンシフトに際して、該ダウンシフトに伴う変速が開始されるまでの間、前記駆動力伝達制御手段の摩擦係合要素を、滑りが生じない程度に係合が維持できる待機係合圧で駆動制御するようにして構成した、請求項１記載の自動変速機の油圧制御装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車に搭載される自動変速機の油圧制御装置に係り、詳しくはダウンシフトする際の油圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、主変速機構及び副変速機構からなる自動変速機にあっては、主変速機構がワンウェイクラッチを介在する変速段にあって、副変速機構をダウンシフトして変速する場合、特に車輌を停止すべくパワーオフ状態でダウンシフトする際、ワンウェイクラッチによる自由回転状態を生じないように、それと並設するブレーキを作動している。
【０００３】車速が低下して入力軸（タービン軸）の回転数がエンジンのアイドル回転数よりも下まわった領域（パワーオン領域）でダウンシフトが実施される際、上記アイドル回転数より小さい極低速時に上記ダウンシフトのための摩擦係合要素のつかみ換えが行われるため、エンジン回転数と入力軸回転数との差が大きく、短時間でトルク上昇を生じ、車輌前方に押し出されるような違和感を与えてしまう。
【０００４】上記違和感の発生を防止する方法として、特開平９−２１４６２号公報に示されるものが提案されている。このものは、主変速機構と副変速機構を有する自動変速機において、主変速機構の高速段側で係合する摩擦係合要素を解放すると共に、低速段側で係合する摩擦係合要素を係合して、該主変速機構によりダウンシフトを実行する際、変速を開始する車速を高速側に変更し、副変速機構において、ワンウェイクラッチと並列に配置されている摩擦係合要素（ブレーキ）を、前記主変速機構の摩擦係合要素のつかみ換えに先立ち解放して、出力軸を自由回転状態にし、この状態で前記主変速機構をつかみ換えしてダウンシフトし、該ダウンシフトした変速段に基づくタービン軸（入力軸）回転数が実際のタービン軸回転数より低下した時点で前記ワンウェイクラッチが作動して、その後前記副変速機構における該ワンウェイクラッチに並設された摩擦係合要素を係合する。
【０００５】これにより、上記公報に示されるものは、出力軸の自由回転状態にてダウンシフトが行われるため、該ダウンシフト中にトルクの急変を生じさせることがなく、前記車輌が押し出されるような違和感を与えることなく、前記ワンウェイクラッチにより滑らかにダウンシフトを達成し得る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術にあっては、所定変速段へのダウンシフト時、ワンウェイクラッチが介在するため、入力軸と出力軸との連牽が断たれて自由回転状態になるため、入力軸回転数の変化が微小となり、当該変化を指標として用いる係合側の摩擦係合要素の、ガタ詰め動作、即ちサーボ起動制御に関するストローク学習動作を高精度に行うことが出来ない。そのため、係合側の摩擦係合要素を用いる、パワーオンシフトダウン変速やマニュアルシフトダウン変速が生じた場合、タイアップやエンジン吹きが生じることがある。
【０００７】また、ストローク学習を高精度に行おうとして、摩擦係合要素により入力軸と出力軸との間を接続したままにすると、前述したクラッチの掴み換えに伴うシフトショックやエンジンブレーキ感が生じ、好ましくない。
【０００８】そこで、本発明は、ダウンシフト時における変速機構の自由回転状態を維持してシフトショックの低減をはかりつつも、入力軸回転数の変化を指標とする係合側の摩擦係合要素の、高精度のストローク学習をも可能とする、自動変速機の油圧制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、エンジン出力軸（１３）からの動力が入力される入力軸（３）と、車輪に連結される出力軸（６）と、これら入力軸と出力軸との間で動力伝達経路を変更する複数の摩擦係合要素（Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ５）を有する変速機構と、前記摩擦係合要素を断・接作動する油圧サーボ（２９、３０）と、これら油圧サーボの油圧を制御する油圧制御手段（ＳＬＳ、ＳＬＵ、ＳＬＴ）と、前記油圧制御手段へ油圧制御信号を出力する制御部（２１）とを、備えた自動変速機の油圧制御装置において、前記制御部は、所定変速段へのダウンシフト（例えば２速）に際して解放側となる摩擦係合要素（例えばブレーキＢ４）用油圧を制御する解放側制御手段（２１ａ）と、前記所定変速段へのダウンシフトに際して係合側となる摩擦係合要素（例えばブレーキＢ５）用油圧を制御する係合側制御手段（２１ｂ）と、ダウンシフトに際して前記摩擦係合要素（例えばブレーキＢ１）を制御して前記入力軸と出力軸との間の接続状態を制御し、ダウンシフトに際した前記エンジン側からのトルク入力を制御することの出来る駆動力伝達制御手段（２１ｅ）と、前記所定変速段へのダウンシフトに際して、該ダウンシフトに伴う変速が開始されるまでの間、前記駆動力伝達制御手段による入力軸と出力軸との接続状態を維持し、その後、該接続状態を絶つように制御する変速進行制御手段（２１ｃ）、を備えることを特徴として構成される。
【０００９】請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記駆動力伝達制御手段による入力軸と出力軸との接続状態が維持されている間に、前記係合側の摩擦係合要素の油圧サーボのガタ詰め時のストローク学習制御を、前記入力軸の回転状態に基づいて行う学習制御手段（２１ｄ）を設けて構成される。
【００１０】請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記変速進行制御手段（２１ｃ）は、前記ダウンシフトに伴う変速の開始を、入力軸（３）の回転加速度により検出し、該回転加速度（ΔＮ）が０を越えた時点で前記ダウンシフトに伴う変速が開始されたものと判断して構成される。
【００１１】請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記変速進行制御手段は、ダウンシフトに際して、該ダウンシフトに伴う変速が開始されるまでの間、前記駆動力伝達制御手段の摩擦係合要素を、滑りが生じない程度に係合が維持できる待機係合圧（Ｐｗ’）で駆動制御するようにして構成される。
【００１２】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、変速進行制御手段（２１ｃ）が所定変速段へのダウンシフトに際して、該ダウンシフトに伴う変速が開始されるまでの間、前記駆動力伝達制御手段による入力軸と出力軸との接続状態を維持するので、当該時間を利用して摩擦係合要素のきめ細かな制御が可能となる。例えば、入力軸回転変化を指標とする係合側の摩擦係合要素（ブレーキＢ５）のストローク学習が可能となり、高精度の制御が可能となる。しかも、その後、実際にダウンシフト動作が行われて、シフトショックが生じる、係合側の摩擦係合要素が実際に係合を開始する時には、入力軸と出力軸との間の接続状態が絶たれるので、変速機構としては自由回転状態が維持され、ダウンシフト時におけるシフトショックも軽減される。
【００１３】請求項２の発明によると、学習制御手段（２１ｄ）が駆動力伝達制御手段による入力軸と出力軸との接続状態が維持されている間に、前記係合側の摩擦係合要素の油圧サーボにおけるガタ詰め時のストローク学習制御を、入力軸の回転状態に基づいて行うことが出来、ダウンシフト時における変速機構の自由回転状態が出現するにも係わらず入力軸の回転状態を指標とする高精度のストローク学習が可能となる。
【００１４】請求項３の発明によると、入力軸の回転が増加して、実質的なダウンシフトが開始される回転加速度が０を越えた時点で、入力軸と出力軸との接続状態が絶たれるので、ダウンシフト実行時のシフトショックを防止のための、変速機構の自由回転状態を最適なタイミングで発現させることが出来る。
【００１５】請求項４の発明によると、ダウンシフトに伴う変速が開始されるまでの間、前記駆動力伝達制御手段の摩擦係合要素を、滑りが生じない程度に係合が維持できる待機係合圧（Ｐｗ’）で駆動制御するので、その後の当該摩擦係合要素の解放動作を短時間で行うことが出来、シフト時間の短縮が可能となる。
【００１６】なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
【００１７】
【発明の実施の形態】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。
【００１８】５速自動変速機１は、図２に示すように、トルクコンバータ４、３速主変速機構２、３速副変速機構５及びディファレンシャル８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、エンジンの回転は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（左右車軸）１４ａ，１４ｂ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。
【００１９】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、リングギヤＲ１、及びこれらギヤに噛合するピニオン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ギヤ９は上記サンギヤＳ１と異なる歯数からなるサンギヤＳ２、リングギヤＲ２、並びにサンギヤＳ２に噛合するピニオンＰ２及びリングギヤＲ２に噛合するピニオンＰ３を前記シンプルプラネタリギヤ７のピニオンＰ１と共に支持する共通キャリヤＣＲからなる。
【００２０】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。また、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１８に連結している。
【００２１】一方、副変速機構５は、第２軸を構成するカウンタ軸６の軸線方向リヤ側に向って、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。
【００２２】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１８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。
【００２３】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と前記連結されたサンギヤＳ３，Ｓ４との間に介在しており、かつ該連結されたサンギヤ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。
【００２４】ついで、図２及び図３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。
【００２５】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、両サンギヤ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１８，１７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。
【００２６】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（及び第１のブレーキＢ１）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１８，１７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。なおこの際、第１のブレーキＢ１も作動状態となるが、コーストダウンにより２速になる場合は、後述するように制御される。
【００２７】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並びに第１のブレーキＢ１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１８，１７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及びサンギヤＳ４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。
【００２８】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並びに第１のブレーキＢ１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。
【００２９】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Ｓ１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。この際、第１のブレーキＢ１が解放されかつ第２のブレーキＢ２は係合状態に保持されるが第１のワンウェイクラッチＦ１が空転することにより、サンギヤＳ２は空転する。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。
【００３０】更に、本自動変速機は、加速等のダウンシフト時に作動する中間変速段、即ち３速ロー及び４速ローがある。
【００３１】３速ロー状態は、フォワードクラッチＣ１及びダイレクトクラッチＣ２が接続し（第２ブレーキＢ２が係合状態にあるがワンウェイクラッチＦ１によりオーバランする）、主変速機構２はプラネタリギヤユニット１５を直結した３速状態にある。一方、第５のブレーキＢ５が係止して副変速機構５は１速状態にあり、従って主変速機構２の３速状態と副変速機構５の１速状態が組合されて、自動変速機１全体で、前述した２速と３速との間のギヤ比となる変速段が得られる。
【００３２】４速ロー状態は、フォワードクラッチＣ１及びダイレクトクラッチＣ２が接続して、主変速機構２は、上記３速ロー状態と同様に３速（直結）状態にある。一方、副変速機構５は、第４のブレーキＢ４が係合して、第１のシンプルプラネタリギヤ１０のサンギヤＳ３及び第２のシンプルプラネタリギヤ１１のサンギヤＳ４が固定され、２速状態にある。従って、主変速機構２の３速状態と副変速機構５の２速状態が組合されて、自動変速機１全体で、前述した３速と４速との間のギヤ比となる変速段が得られる。
【００３３】なお、図２において点線の丸印は、コースト時エンジンブレーキの作動状態（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。
【００３４】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１８，１７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。
【００３５】図１は、電気制御系を示すブロック図であり、２１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、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、また油圧回路のリニアソレノイドバルブＳＬＳ、ＳＬＵ及びＳＬＴに出力している。前記制御部２１は、解放側油圧を制御する解放側制御手段２１ａと、係合側油圧を制御する係合側制御手段２１ｂと、変速機の入力軸と出力軸との間の接続状態を制御する駆動力伝達制御手段２１ｅと、ワンウェイクラッチ（Ｆ１）を介在する所定変速段（２速）へのダウンシフトに際して、変速に関与する各摩擦係合要素の作動を経時的に制御する変速進行制御手段２１ｃと、前記駆動力伝達制御手段によりワンウェイクラッチの空転を防止する摩擦係合要素が制御されている間、ダウンシフト時における係合側の摩擦係合要素のストローク学習を制御する学習制御手段２１ｄと、を備えている。
【００３６】図４は、油圧回路の概略を示す図であり、前記３個のリニアソレノイドバルブＳＬＳ、ＳＬＵ及びＳＬＴを有すると共に、自動変速機構のプラネタリギヤユニットの伝達経路を切換えて、例えば前進５速、後進１速の変速段を達成する複数の摩擦係合要素（クラッチ及びブレーキ）を断接作動する複数の油圧サーボ２９、３０、３７を有している。また、前記リニアソレノイドバルブＳＬＳ、ＳＬＵ及びＳＬＴの入力ポートａ1 ，ａ2 、ａ３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ｂ1 ，ｂ2 、ｂ３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、３３の制御油室３１ａ，３２ａ、３３ａに供給されている。プレッシャコントロールバルブ３１，３２、３３は、ライン圧がそれぞれ入力ポート３１ｂ，３２ｂ、３３ｂ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、３３ｃからの調圧油圧が、それぞれシフトバルブ３４，３５、３６を介して適宜各油圧サーボ２９，３０、３７に供給される。
【００３７】なお、本油圧回路は、一方の摩擦係合要素を解放すると共に他方の摩擦係合要素を係合する、いわゆるクラッチツークラッチによる変速に係る基本概念を示すものであり、各油圧サーボ２９，３０、３７及びシフトバルブ３４，３５、３６は、象徴的に示すものであって、実際には、自動変速機構に対応して油圧サーボは多数備えられているが、具体的には、３→２変速に際して第４のブレーキＢ４用油圧サーボ、第５のブレーキＢ５用油圧サーボ及び第１のブレーキＢ１用油圧サーボ、４→３変速に際しての第３のクラッチＣ３用油圧サーボ及び第４のブレーキＢ４用油圧サーボであり、また、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。
【００３８】なお、上記３→２ダウンシフト変速にあっては、第４のブレーキＢ４用油圧サーボの油圧を解放制御すると共に、第５のブレーキＢ５用油圧サーボの油圧を係合制御し、更に上記両ブレーキのつかみ換え制御に先立ち、第１のブレーキＢ１用油圧サーボの油圧は後述するパターンで解放され、かつ上記つかみ換え制御終了して更に第１のワンウェイクラッチＦ１の係合後、供給される。即ち、副変速機構５における上記第４及び第５のブレーキＢ４，Ｂ５のつかみ換えによるダウンシフトは、基本的には第１のブレーキＢ１及び第１のワンウェイクラッチＦ１の解放に基づく主変速機構２の自由回転状態（ニュートラル状態）にて実施されるが、第１のブレーキＢ１は、入力軸の回転加速度が負から０になるまでは、ブレーキＢ１に滑りが生じない程度の油圧で保持される。上記第４及び第５のブレーキＢ４，Ｂ５のつかみ換え動作が完了した後、アクセルの踏み込みにより、該サンギヤＳ２の回転が正転から逆転に切換わる時点、即ち出力軸側からのギヤ比に基づく回転数がエンジン回転数を下まった時点で、前記第１のワンウェイクラッチＦ１が係合して、上記自由回転状態が解除されて２速段となり、その後第１ブレーキＢ１が係合する。又は、降坂路などで車速が上昇した場合、第１のワンウェイクラッチＦ１が自由回転状態であるため、この場合は、所定の車速以上で第１のブレーキＢ１を係合する。
【００３９】ついで、図５〜８に沿って、クラッチツークラッチによるダウンシフト、例えば３→２変速について説明する。３→２変速にあっては、具体的には、解放側油圧ＰＡが第４のブレーキＢ４用油圧であり、係合側油圧ＰＢは第５のブレーキＢ５用油圧である。
【００４０】まず、スロットル開度センサ２３及び車速センサ２６からの信号に基づき、制御部２１はマップにより、３→２変速等のダウンシフトを判断すると、変速進行制御手段２１ｃに対して、図５から図７に示すフローチャートに従って、係合側摩擦係合要素であるブレーキＢ５、解放側摩擦係合要素であるブレーキＢ４、及びエンジンブレーキ用摩擦係合要素であるブレーキＢ１の制御を行うように指令する。変速進行制御手段２１ｃは、これを受けて、図７に示すように、入力トルクＴｔ の関数により第１のブレーキＢ１、即ちエンジンブレーキ用ブレーキ側トルクＴｃを算出する（Ｓ１１）。入力トルクＴｔ は、例えば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、該速度比から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。更に、該入力トルクにトルク分担率等が関与して上記ブレーキ側トルクＴｃ が求められる。
【００４１】該ブレーキ側トルクＴｃ からブレーキＢ１側の待機係合圧Ｐｗ’が算出され（Ｓ１２）、解放側制御手段２１ａは、ブレーキＢ１の油圧サーボの作動油圧が待機係合圧Ｐｗ’になるようにリニアソレノイドバルブに制御信号を出力する（Ｓ１３）。すると、第１のブレーキＢ１は、初期の係合圧Ｐｃから待機係合圧Ｐｗ’にまで低下する。この待機係合圧Ｐｗ’では、第１のブレーキＢ１は、滑りが生じない程度に維持される。この状態では、主変速機構は未だニュートラル状態ではなく、３速状態を維持しており、かつ解放側油圧ＰＡ、例えば第４のブレーキＢ４用の油圧が係合圧となっており、解放側摩擦係合要素（例えば第４のブレーキＢ４）は係合した状態にある。
【００４２】一方、解放側の摩擦係合要素であるブレーキＢ４については、図５及び図８に示すように、ブレーキＢ１を所定の待機係合圧Ｐｗ’にまで低下させる指令が出されたところで、変速進行制御手段２１ｃは、図５のステップＳ１を実行し、入力トルクＴｔ の関数により解放側トルクＴＡを算出する（Ｓ１）。該入力トルクＴｔ は、例えば、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、該速度比から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。更に、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ＴＡ が求められる。
【００４３】該解放側トルクＴＡ から解放側の待機係合圧Ｐｗが算出され（Ｓ２）、変速進行制御手段２１ｃは解放側制御手段２１ａに、ブレーキＢ４への供給油圧が該待機係合圧Ｐｗになるようにリニアソレノイドバルブに制御信号を出力させる（Ｓ３）。更に、変速進行制御手段２１ｃは解放側制御手段２１ａを介して、図５のステップＳ４で、ブレーキＢ４の供給油圧ＰＡをＰｗから予め設定されている所定勾配からなる油圧δＰＥにより、スイープダウンさせる（Ｓ４）。この制御は、供給油圧ＰＡが０になるまで継続される（Ｓ５）。
【００４４】一方、係合側となるブレーキＢ５は、図６に示すように、制御部２１からのダウンシフト判断に基づき、変速進行制御手段２１ｃによる計時が開始され（Ｓ３０）、第５のブレーキＢ５用油圧サーボへの油圧ＰＢが所定圧Ｐｓ１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）に出力する（Ｓ３１）。
【００４５】該所定圧Ｐｓ１は、油圧サーボの油圧室を満たしてガタ詰めを行うために必要な油圧に設定されており、所定時間ｔＳＡの間保持されるが、この保持時間は、後述するように、学習制御手段２１ｄにより、最適な時間となるように学習制御される形で毎回変更制御される。所定時間ｔＳＡが経過すると（Ｓ３２）、係合側油圧ＰＢは、所定勾配［（Ｐｓ１−Ｐｓ２）／ｔＳＢ］でスイープダウンし（Ｓ３３）、係合側油圧ＰＢが所定低圧Ｐｓ２になると（Ｓ３４）、該スイープダウンが停止され、該所定低圧Ｐｓ２に保持される（Ｓ３５）。該所定低圧Ｐｓ２は、ピストンストローク圧以上でかつ係合側摩擦係合要素（例えば第５のブレーキＢ５）にトルク容量を生じさる圧に設定されており、該所定低圧Ｐｓ２は、計時ｔが所定時間ｔＳＥ経過するまで保持される（Ｓ３６）。上記ステップＳ３１からＳ３６までサーボ起動制御となる。ここで、所定低圧Ｐｓ２をトルク容量を生じさせる圧に設定しているので、所定低圧Ｐｓ２で保持されている間に、係合側摩擦係合要素（Ｂ５）の係合が開始、つまり変速が開始（回転変化が開始）される。
【００４６】この際、入力軸の回転数は、図８に示すように、第１のブレーキＢ１が滑りが生じない程度の待機係合圧Ｐｗ’に保持されているので、主変速機構１はニュートラル状態にはなっておらず、車速の低下及びブレーキＢ４の解放動作などに起因する入力軸の回転数の変化を正確に補足することが出来る。従って、入力軸回転数の変化を監視しつつ、その回転加速度が負から０に移行して、ブレーキＢ５が実際の係合を開始する時点Ｔ１（変速の開始）が、適正なタイミングで生じるように、係合側の摩擦係合要素であるブレーキＢ５のストローク調整を学習制御により行うことが可能となる。
【００４７】即ち、学習制御手段２１ｄは、仮に、図８破線で示すように、回転加速度が負から０に移行して、ブレーキＢ５の実際の係合開始が時点Ｔ２で生じた場合には、ブレーキＢ５のストロークが早すぎて実際の係合が早期に始まっていると判断して、ガタ詰めに要する図６のステップＳ３２の所定時間ｔＳＡを、次の動作サイクルから所定時間短くして、過度のガタ詰め（実際の係合が開始してしまう）が生じないように補正する。また、図８一点鎖線で示すように、ブレーキＢ５の実際の係合開始が時点Ｔ３で生じた場合には、ブレーキＢ５のストロークが遅すぎて実際の係合が遅れて始まっていることから、ガタ詰めに要するステップＳ３２の所定時間ｔＳＡを、次の動作サイクルから所定時間、長くして十分なガタ詰め動作を行うように補正する。なお、この時点では、変速機全体としては、ブレーキＢ４、Ｂ５などの摩擦係合要素の掴み換え動作の初期段階であり、実質的に３速などの高速段を維持しているので、それに伴うエンジンブレーキ感やシフトショックなどが生じることはない。
【００４８】こうして、学習制御手段２１ｄによる係合側のブレーキＢ５のストローク学習制御が行われる。次に、変速進行制御手段２１ｃは、図７のステップＳ１４で入力軸の回転加速度ΔＮが０以上になったところで、ステップＳ１５に入り、図８に示すように、エンジンブレーキ用のブレーキＢ１の供給油圧Ｐｃをそれまでの待機係合圧Ｐｗ’から０に落としブレーキＢ１を解放し、主変速機構１をニュートラル状態にして、以降、実質的な係合側摩擦係合要素であるブレーキＢ５の係合開始によるダウンシフト動作に備える。
【００４９】また、変速進行制御手段２１ｃは、図６に示すように、係合側の摩擦係合要素であるブレーキＢ５のサーボ起動制御（図６のステップＳ３６まで）が終了すると（ｔ≧ｔＳＥ）、直ちに完了制御に入る。該完了制御では、完了制御時間ｔＦＩＮ がタイマに設定される（Ｓ３７）。そして係合側油圧ＰＢは、予め設定されている所定勾配からなる油圧δＰＦによりスイープアップし（Ｓ３８）、上記設定された所定時間ｔＦＩＮ が経過するまで（ｔ≦０）、上記スイープアップが続けられ（Ｓ３９）、該時間が経過した時点で完了制御は終了し、ブレーキＢ５の係合が完了し、３→２変速が完了する。なお、この際、既に述べたように、エンジンブレーキ用摩擦係合要素であるブレーキＢ１は解放されているので、ブレーキＢ５が係合されても、主変速機構１はニュートラル状態となっており、エンジン側からのトルクが遮断されているので、ブレーキＢ５の係合に伴う車両が押し出される感じのシフトショックの発生は防止される。
【００５０】なお、上記クラッチツークラッチ（つかみ換え）による３→２変速が実質的に開始される入力軸回転数の回転加速度ΔＮが０以上となった時点で第１のブレーキＢ１が解放され、またステップＳ３９の完了制御の終了後、即ち３→２変速の終了した後に、例えばアクセルの踏み込みにより、入力回転数がエンジン回転数を下まわり、第１のワンウェイクラッチＦ１が係合されてから、上記第１のブレーキＢ１が係合する。該第１のブレーキＢ１の係合は、第１のワンウェイクラッチＦ１が係合されているので、特に油圧制御されることなく、シフトバルブ等の切換えに基づくライン圧の供給により行われる。しかし、降坂路などで車速が上昇した場合には、第１のワンウェイクラッチＦ１が係合されていないので、係合ショックを防止するために油圧制御を行い、第１のブレーキＢ１を滑らかに係合させる。
【００５１】なお、上記実施の形態は、図２及び図３による変速機において３→２変速について説明したが、４→２変速も同様に適用できる。更に、他の形式の変速機による他の変速段のダウンシフトにも同様に適用し得る。
【００５２】また、上述の実施例は、入力軸回転数の回転加速度ΔＮが０以上となった時点で、クラッチツークラッチ（つかみ換え）による３→２変速が実質的に開始されたものと判断して、第１のブレーキＢ１を解放しているが、変速開始の判断は、かならずしも回転加速度ΔＮが０以上となった時点で判断する必要はなく、回転加速度ΔＮを０よりも正（＋）側にオフセットさせた値に設定し、ノイズなどに起因する誤作動を防止するように構成することもできる。また、変速の開始の判断は、回転加速度ΔＮに限定されず、他のパラメータを用いて判定してもよい。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１００７６８
【氏名又は名称】アイシン・エィ・ダブリュ株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１０月２５日（１９９９．１０．２５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８３１３８
【弁理士】
【氏名又は名称】相田 伸二 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１２４１９４（Ｐ２００１−１２４１９４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月８日（２００１．５．８） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３０１９２７ |
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