JP2008069948A - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】第１変速のイナーシャ相が開始する前に後戻りの第２変速判断が為された場合に、変速ショックの発生を抑制しつつ第２変速制御を速やかに開始して加速要求等に対するレスポンスを向上させる。
【解決手段】後戻りの第２変速判断が為された時（時間ｔ₂ ）にタービン回転速度ＮＴが変速後ギヤ段の同期回転速度ｎｔｄｏｋｉ２の近傍にある場合に、その第２変速で係合させられる第１ブレーキＢ１の油圧指令値１が所定値以上の時には、直ちに第１変速制御から第２変速制御に切り換え、係合側の油圧指令値１を所定の変化率で上昇させるとともに解放側の油圧指令値２を所定の変化率で低下させるため、変速ショックの発生を抑制しつつ第２変速が速やかに行われ、運転者の加速要求等に対するレスポンスが向上する。
【選択図】図１０

Description

本発明は自動変速機の変速制御装置に係り、特に、第１変速中に第２変速の変速判断が為された多重変速判断時の変速制御に関するものである。

複数の摩擦係合要素を選択的に係合させることにより変速比が異なる複数のギヤ段を成立させる自動変速機が自動車などに多用されている。そして、このような自動変速機において、第１変速中に第２変速の変速判断が為された多重変速判断時には、その第１変速を実行させるための第１変速制御の途中であっても、第２変速を実行させるための第２変速制御に切り換えることが行われている。その場合に、第２変速が、第１変速の変速前ギヤ段に戻る後戻り多重変速で、第１変速において入力軸回転速度が変化するイナーシャ相の開始前、すなわち入力軸回転速度が第２変速の変速後ギヤ段の同期回転速度近傍にある時に、第２変速判断が為されると、第１変速の変速進行状況を正確に把握することができないため、そのまま第２変速制御を開始すると、摩擦係合要素の係合や解放のタイミングがずれるなどして変速ショックを生じる可能性がある。具体的には、第１変速で解放されるとともに第２変速で係合させられる摩擦係合要素は、第１変速のイナーシャ相が開始する前であっても、完全に係合したままの係合状態である場合だけでなく、油圧シリンダの作動油が完全に抜けた解放状態であったり、油圧シリンダ内に作動油が残った解放状態であったりするため、適切な変速制御を行うことは困難である。このため、特許文献１では、第１変速が十分に進行し、適切に第２変速制御を行うことができると判断された時に、第１変速制御から第２変速制御に切り換えるようにしている。
特開２００１−１２４１９３号公報

しかしながら、このように第２変速を実行させるための第２変速制御の開始を遅延させると、運転者の加速要求等に対するレスポンスが低下するため、良好なフィーリングが得られなくなるという問題があった。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、第１変速のイナーシャ相が開始する前に後戻りの第２変速判断が為された場合に、変速ショックの発生を抑制しつつ第２変速制御を速やかに開始して運転者の加速要求等に対するレスポンスを向上させることにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、複数の摩擦係合要素を選択的に係合させることにより変速比が異なる複数のギヤ段を成立させる自動変速機に関し、第１変速中に第２変速の変速判断が為された多重変速判断時に、その第１変速を実行させるための第１変速制御からその第２変速を実行させるための第２変速制御に切り換える自動変速機の変速制御装置において、(a) 前記多重変速判断が為された時に前記自動変速機の入力軸回転速度が前記第２変速の変速後ギヤ段の同期回転速度近傍にある場合に、その第２変速で係合させられる係合側摩擦係合要素の係合力に関する指令値に基づき、その係合側摩擦係合要素の係合力が所定値以上であるか否かを判断する係合力判断手段と、(b) その係合力判断手段により前記係合側摩擦係合要素の係合力が所定値以上である旨が判断された場合には、直ちに前記第１変速制御から前記第２変速制御に切り換える変速切換手段と、を有することを特徴とする。

第２発明は、第１発明の自動変速機の変速制御装置において、前記変速切換手段によって前記第１変速制御から前記第２変速制御に切り換えられた場合には、前記係合側摩擦係合要素の係合力を徐々に上昇させるとともに、前記第２変速で解放される解放側摩擦係合要素の係合力を徐々に低下させるように第２変速制御を行うことを特徴とする。

第３発明は、第１発明または第２発明の自動変速機の変速制御装置において、前記変速切換手段によって前記第１変速制御から前記第２変速制御に切り換えられた場合は、その第２変速制御の実行中に第３変速の判断が為されても、第２変速が終了するまでその第２変速制御を継続することを特徴とする。

このような自動変速機の変速制御装置においては、多重変速判断が為された時に自動変速機の入力軸回転速度が第２変速の変速後ギヤ段の同期回転速度近傍にある場合、言い換えれば第１変速で入力軸回転速度が変化するイナーシャ相の開始前にその第１変速の変速前のギヤ段へ戻す後戻りの第２変速判断が為された場合に、その第２変速で係合させられる係合側摩擦係合要素の係合力に関する指令値に基づいてその係合力が所定値以上である旨の判断が為された場合には、変速切換手段によって直ちに第１変速制御から第２変速制御に切り換えられるため、変速ショックの発生を抑制しつつ第２変速が速やかに行われ、運転者の加速要求等に対するレスポンスが向上する。すなわち、係合側摩擦係合要素の係合力が所定値以上であれば、第１変速が十分に進行しておらず、例えば油圧シリンダ内に作動油が残ったガタ詰め状態（パック詰め状態）以上の係合状態であるため、直ちに第２変速制御へ切り換えても、変速ショックの発生を抑制しつつその第２変速制御を適切に行うことができるのである。

第２発明では、上記変速切換手段によって第１変速制御から第２変速制御に切り換えられた場合には、第２変速で係合させる係合側摩擦係合要素の係合力を徐々に上昇させるとともに、第２変速で解放する解放側摩擦係合要素の係合力を徐々に低下させるように第２変速制御が行われるため、それ等の係合力の変化率を適当に設定することにより、係合側摩擦係合要素を係合状態に維持して入力軸回転速度が第２変速の変速後ギヤ段の同期回転速度付近から外れることがないように第２変速を行わせることが可能で、その入力軸回転速度の急変化等によるショックを抑制しつつ第２変速を短時間で適切に行うことができる。

第３発明では、変速切換手段によって第１変速制御から第２変速制御に切り換えられた場合は、その第２変速制御の実行中に第３変速の変速判断が為されても、第２変速が終了するまでその第２変速制御が継続されるため、制御が複雑になって変速ショックを生じることが防止される。すなわち、この第２変速制御では、第１変速制御の途中から第２変速制御が開始されるため、例えば第２発明のように通常の単一変速における変速制御とは異なる制御となり、このような特殊な変速制御での変速中に更に多重変速を行うと、適切な制御が困難で変速ショックを生じる可能性が高くなるのである。

本発明は、車両用の自動変速機に好適に適用され、燃料の燃焼によって駆動力を発生するエンジン駆動車両や、電動モータによって走行する電気自動車など、種々の車両用自動変速機に適用され得る。自動変速機としては、例えば遊星歯車式や平行軸式など、複数のクラッチやブレーキの作動状態に応じて複数のギヤ段が成立させられる種々の自動変速機が用いられる。

摩擦係合要素としては油圧式のものが好適に用いられ、例えばソレノイド弁等による油圧制御やアキュムレータの作用などで油圧（係合力）を所定の変化パターンで変化させたり、所定のタイミングで油圧を変化させたりすることによって変速制御が行われるが、電磁式等の他の摩擦係合要素を用いることもできる。これ等の摩擦係合要素は、油圧シリンダ等のアクチュエータによって係合させられる単板式或いは多板式のクラッチやブレーキ、ベルト式のブレーキなどである。

多重変速判断は、第１変速を実行させるための第１変速制御、すなわち摩擦係合要素の係合解放状態を切り換える途中で、アクセル操作などにより第２変速を行うべき判断が為される場合であるが、これ等の第１変速および第２変速の変速判断は、アクセル操作や車速変化に伴って変速マップ等の変速条件に従って自動的に行われる場合でも、シフトレバーなどによる運転者の手動変速操作に応じて行われる場合でも良い。

上記第１変速および第２変速は、複数の摩擦係合要素の何れか１つを解放するとともに他の１つを係合させるクラッチツークラッチ変速であっても良いが、一方向クラッチを備えることにより、単一の摩擦係合要素を解放するだけで第１変速制御を実施し、その摩擦係合要素を係合するだけで第２変速制御を実施する場合であっても良い。

本発明は、種々の多重変速のうち特に第１変速の変速前ギヤ段へ後戻り変速する多重変速に有効で、第１変速制御で解放した摩擦係合要素を第２変速制御で係合させる際に、その第２変速制御を適切に行うことができる。後戻り多重変速は、アップシフトに続いてダウンシフトを行う場合でも、ダウンシフトに続いてアップシフトを行う場合でも良い。

係合力判断手段は、例えば係合側摩擦係合要素の摩擦材が接触するガタ詰め状態以上の係合状態であることを判断できるように所定値が定められるが、係合側摩擦係合要素が完全な係合状態であることを判断できるように、入力トルク等をパラメータとして所定値を定めることもできるなど、種々の態様が可能である。係合力に関する指令値に対して実際の係合力が応答遅れを有する場合には、その応答遅れに拘らずガタ詰め状態以上の所定の係合状態に維持されるように所定値を設定することが望ましい。

第２発明では、第２変速で係合させる係合側摩擦係合要素の係合力を徐々に上昇させるとともに、第２変速で解放する解放側摩擦係合要素の係合力を徐々に低下させるように第２変速制御を行うため、係合側摩擦係合要素を係合状態に維持して入力軸回転速度が第２変速の変速後ギヤ段の同期回転速度付近から外れることがないように第２変速を行わせることができるが、第１発明の実施に際しては、第２変速中に係合側摩擦係合要素がスリップして入力軸回転速度が第２変速の変速後ギヤ段の同期回転速度付近から外れるような第２変速制御を行うことも可能である。その場合でも、係合側摩擦係合要素がガタ詰め状態以上の所定の係合状態であれば、その係合力を適切に制御することが可能で、急係合等によるショックを抑制しつつ第２変速を速やかに行わせることができる。

第２発明において、係合側摩擦係合要素の係合力を徐々に上昇させる際の変化率や、解放側摩擦係合要素の係合力を徐々に低下させる際の変化率は、予め一定値が定められても良いが、自動変速機への入力トルクを考慮して設定することが望ましい。入力トルクの代りに、動力源の発生トルクや運転者の要求トルク（アクセル操作量など）を用いることも可能である。

第３発明では、第２変速制御の実行中は第３変速への切換を禁止して第２変速制御を継続するようになっているが、他の発明の実施に際しては、第２変速制御の実行中であっても第３変速制御への切換が許容されるようにしても良い。その場合も、第３変速で係合させられる係合側摩擦係合要素の係合力に基づいて、その係合力が所定値以上の場合には直ちに第３変速制御へ切り換えるようにすることができる。また、前記特許文献１のように、適切に第３変速制御を行うことができると判断できるまで待って第３変速制御へ切り換えるようにしても良い。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両などの横置き型の車両用駆動装置の骨子図であり、ガソリンエンジン等の内燃機関によって構成されているエンジン１０の出力は、トルクコンバータ１２、自動変速機１４を経て、図示しない差動歯車装置から駆動輪（前輪）へ伝達されるようになっている。上記エンジン１０は車両走行用の動力源で、トルクコンバータ１２は流体継手である。

自動変速機１４は、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置２０を主体として構成されている第１変速部２２と、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２６およびダブルピニオン型の第３遊星歯車装置２８を主体として構成されている第２変速部３０とを同軸線上に有し、入力軸３２の回転を変速して出力歯車３４から出力する。入力軸３２は入力部材に相当するもので、本実施例ではトルクコンバータ１２のタービン軸であり、出力歯車３４は出力部材に相当するもので、差動歯車装置を介して左右の駆動輪を回転駆動する。なお、自動変速機１４は中心線に対して略対称的に構成されており、図１では中心線の下半分が省略されている。

上記第１変速部２２を構成している第１遊星歯車装置２０は、サンギヤＳ１、キャリアＣＡ１、およびリングギヤＲ１の３つの回転要素を備えており、サンギヤＳ１が入力軸３２に連結されて回転駆動されるとともに、リングギヤＲ１が第３ブレーキＢ３を介して回転不能にケース３６に固定されることにより、キャリアＣＡ１が中間出力部材として入力軸３２に対して減速回転させられて出力する。また、第２変速部３０を構成している第２遊星歯車装置２６および第３遊星歯車装置２８は、一部が互いに連結されることによって４つの回転要素ＲＭ１〜ＲＭ４が構成されており、具体的には、第３遊星歯車装置２８のサンギヤＳ３によって第１回転要素ＲＭ１が構成され、第２遊星歯車装置２６のリングギヤＲ２および第３遊星歯車装置２８のリングギヤＲ３が互いに連結されて第２回転要素ＲＭ２が構成され、第２遊星歯車装置２６のキャリアＣＡ２および第３遊星歯車装置２８のキャリアＣＡ３が互いに連結されて第３回転要素ＲＭ３が構成され、第２遊星歯車装置２６のサンギヤＳ２によって第４回転要素ＲＭ４が構成されている。上記第２遊星歯車装置２６および第３遊星歯車装置２８は、キャリアＣＡ２およびＣＡ３が共通の部材にて構成されているとともに、リングギヤＲ２およびＲ３が共通の部材にて構成されており、且つ第２遊星歯車装置２６のピニオンギヤが第３遊星歯車装置２８の第２ピニオンギヤを兼ねているラビニヨ型の遊星歯車列とされている。

上記第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ３）は第１ブレーキＢ１によって選択的にケース３６に連結されて回転停止させられ、第２回転要素ＲＭ２（リングギヤＲ２、Ｒ３）は第２ブレーキＢ２によって選択的にケース３６に連結されて回転停止させられ、第４回転要素ＲＭ４（サンギヤＳ２）は第１クラッチＣ１を介して選択的に前記入力軸３２に連結され、第２回転要素ＲＭ２（リングギヤＲ２、Ｒ３）は第２クラッチＣ２を介して選択的に入力軸３２に連結され、第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ３）は中間出力部材である前記第１遊星歯車装置２０のキャリアＣＡ１に一体的に連結され、第３回転要素ＲＭ３（キャリアＣＡ２、ＣＡ３）は前記出力歯車３４に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。

上記クラッチＣ１、Ｃ２およびブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３（以下、特に区別しない場合は単にクラッチＣ、ブレーキＢという）は、多板式のクラッチやバンドブレーキなど油圧アクチュエータによって係合制御される油圧式摩擦係合要素であり、油圧制御回路９８（図３参照）のリニアソレノイド弁ＳＬ１〜ＳＬ５の励磁、非励磁や図示しないマニュアルバルブによって油圧回路が切り換えられることにより、図２に示すように係合、解放状態が切り換えられ、シフトレバー７２（図３参照）の操作位置（ポジション）に応じて前進６段、後進１段の各ギヤ段が成立させられる。図２の「１ｓｔ」〜「６ｔｈ」は前進の第１速ギヤ段〜第６速ギヤ段を意味しており、「Ｒｅｖ」は後進ギヤ段であり、それ等の変速比（＝入力軸回転速度Ｎ_IN／出力軸回転速度Ｎ_OUT ）は、前記第１遊星歯車装置２０、第２遊星歯車装置２６、および第３遊星歯車装置２８の各ギヤ比ρ１、ρ２、ρ３によって適宜定められる。図２の「○」は係合、空欄は解放を意味している。

上記シフトレバー７２は、例えば図４に示すシフトパターンに従って駐車ポジション「Ｐ」、後進走行ポジション「Ｒ」、ニュートラルポジション「Ｎ」、前進走行ポジション「Ｄ」、「４」、「３」、「２」、「Ｌ」へ操作されるようになっており、「Ｐ」および「Ｎ」ポジションでは動力伝達を遮断するニュートラルが成立させられるが、「Ｐ」ポジションでは図示しないメカニカルパーキング機構によって機械的に駆動輪の回転が阻止される。

図３は、図１のエンジン１０や自動変速機１４などを制御するために車両に設けられた制御系統を説明するブロック線図で、アクセルペダル５０の操作量（アクセル開度）Ａccがアクセル操作量センサ５１により検出されるようになっている。アクセルペダル５０は、運転者の出力要求量に応じて大きく踏み込み操作されるもので、アクセル操作部材に相当し、アクセル操作量Ａccは出力要求量に相当する。また、エンジン１０の吸気配管には、スロットルアクチュエータ５４によって開度θ_THが変化させられる電子スロットル弁５６が設けられている。この他、エンジン１０の回転速度ＮＥを検出するためのエンジン回転速度センサ５８、エンジン１０の吸入空気量Ｑを検出するための吸入空気量センサ６０、吸入空気の温度Ｔ_A を検出するための吸入空気温度センサ６２、上記電子スロットル弁５６の全閉状態（アイドル状態）およびその開度θ_THを検出するためのアイドルスイッチ付スロットルセンサ６４、車速Ｖに対応する出力歯車３４の回転速度（出力軸回転速度に相当）Ｎ_OUT を検出するための車速センサ６６、エンジン１０の冷却水温Ｔ_W を検出するための冷却水温センサ６８、フットブレーキ操作の有無を検出するためのブレーキスイッチ７０、シフトレバー７２のレバーポジション（操作位置）Ｐ_SHを検出するためのレバーポジションセンサ７４、タービン回転速度ＮＴを検出するためのタービン回転速度センサ７６、油圧制御回路９８内の作動油の温度であるＡＴ油温Ｔ_OIL を検出するためのＡＴ油温センサ７８、イグニッションスイッチ８２などが設けられており、それらのセンサから、エンジン回転速度ＮＥ、吸入空気量Ｑ、吸入空気温度Ｔ_A 、スロットル弁開度θ_TH、車速Ｖ（出力軸回転速度Ｎ_OUT ）、エンジン冷却水温Ｔ_W 、ブレーキ操作の有無、シフトレバー７２のレバーポジションＰ_SH、タービン回転速度ＮＴ、ＡＴ油温Ｔ_OIL 、イグニッションスイッチ８２の操作位置などを表す信号が電子制御装置９０に供給されるようになっている。上記タービン回転速度ＮＴは、入力部材である入力軸３２の回転速度（入力軸回転速度Ｎ_IN）と同じである。

油圧制御回路９８は、自動変速機１４の変速制御に関して図５に示す回路を備えている。図５において、オイルポンプ４０から圧送された作動油は、リリーフ型の第１調圧弁１００により調圧されることによって第１ライン圧ＰＬ１とされる。オイルポンプ４０は、例えば前記エンジン１０によって回転駆動される機械式ポンプである。第１調圧弁１００は、タービントルクＴ_T すなわち自動変速機１４の入力トルクＴ_IN、或いはその代用値であるスロットル弁開度θ_THに応じて第１ライン圧ＰＬ１を調圧するもので、その第１ライン圧ＰＬ１は、シフトレバー７２に連動させられるマニュアルバルブ１０４に供給される。そして、シフトレバー７２が「Ｄ」ポジション等の前進走行ポジションへ操作されているときには、このマニュアルバルブ１０４から第１ライン圧ＰＬ１と同じ大きさの前進ポジション圧Ｐ_D がリニアソレノイド弁ＳＬ１〜ＳＬ５へ供給される。リニアソレノイド弁ＳＬ１〜ＳＬ５は、それぞれ前記クラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１〜Ｂ３に対応して配設されており、電子制御装置９０から出力される駆動信号に従ってそれぞれ励磁状態が制御されることにより、それ等の係合油圧Ｐ_C1、Ｐ_C2、Ｐ_B1、Ｐ_B2、Ｐ_B3がそれぞれ独立に制御され、これにより第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第６速ギヤ段「６ｔｈ」の何れかを択一的に成立させることができる。リニアソレノイド弁ＳＬ１〜ＳＬ５は何れも大容量型で、出力油圧がそのままクラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１〜Ｂ３に供給され、それ等の係合油圧Ｐ_C1、Ｐ_C2、Ｐ_B1、Ｐ_B2、Ｐ_B3を直接制御する直接圧制御が行われる。

前記電子制御装置９０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、図６に示すようにエンジン制御手段１２０および変速制御手段１３０の各機能を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用と変速制御用とに分けて構成される。

エンジン制御手段１２０は、エンジン１０の出力制御を行うもので、前記スロットルアクチュエータ５４により電子スロットル弁５６を開閉制御する他、燃料噴射量制御のために燃料噴射弁９２（図３参照）を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置９４を制御する。電子スロットル弁５６の制御は、例えば図７に示す関係から実際のアクセル操作量Ａccに基づいてスロットルアクチュエータ５４を駆動し、アクセル操作量Ａccが増加するほどスロットル弁開度θ_THを増加させる。また、エンジン１０の始動時には、スタータ（電動モータ）９６によってクランキングする。

変速制御手段１３０は、自動変速機１４の変速制御を行うもので、例えば図８に示す予め記憶された変速線図（変速マップ）から実際のスロットル弁開度θ_THおよび車速Ｖに基づいて自動変速機１４の変速すべきギヤ段を決定し、すなわち現在のギヤ段から変速先のギヤ段への変速判断を実行し、その決定されたギヤ段への変速作動を開始させる変速出力を実行するとともに、駆動力変化などの変速ショックが発生したりクラッチＣやブレーキＢの摩擦材の耐久性が損なわれたりすることがないように、油圧制御回路９８のリニアソレノイド弁ＳＬ１〜ＳＬ５の励磁状態を連続的に変化させる。前記図２から明らかなように、本実施例の自動変速機１４は、クラッチＣおよびブレーキＢの何れか１つを解放するとともに他の１つを係合させるクラッチツークラッチ変速により、連続するギヤ段の変速が行われるようになっている。図８の実線はアップシフト線で、破線はダウンシフト線であり、車速Ｖが低くなったりスロットル弁開度θ_THが大きくなったりするに従って、変速比が大きい低速側のギヤ段に切り換えられるようになっており、図中の「１」〜「６」は第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第６速ギヤ段「６ｔｈ」を意味している。

そして、シフトレバー７２が「Ｄ」ポジションへ操作されると、総ての前進ギヤ段「１ｓｔ」〜「６ｔｈ」を用いて自動的に変速する最上位のＤレンジ（自動変速モード）が成立させられる。また、シフトレバー７２が「４」〜「Ｌ」ポジションへ操作されると、４、３、２、Ｌの各変速レンジが成立させられる。４レンジでは第４速ギヤ段「４ｔｈ」以下の前進ギヤ段で変速制御が行われ、３レンジでは第３速ギヤ段「３ｒｄ」以下の前進ギヤ段で変速制御が行われ、２レンジでは第２速ギヤ段「２ｎｄ」以下の前進ギヤ段で変速制御が行われ、Ｌレンジでは第１速ギヤ段「１ｓｔ」に固定される。したがって、例えばＤレンジの第６速ギヤ段「６ｔｈ」で走行中に、シフトレバー７２を「Ｄ」ポジションから「４」ポジション、「３」ポジション、「２」ポジションへ操作すると、変速レンジがＤ→４→３→２へ切り換えられて、第６速ギヤ段「６ｔｈ」から第４速ギヤ段「４ｔｈ」、第３速ギヤ段「３ｒｄ」、第２速ギヤ段「２ｎｄ」へ強制的にダウンシフトさせられ、手動操作でギヤ段を変更することができる。

上記変速制御手段１３０は多重変速手段１４０を備えており、第１変速中に第２変速の判断が為された多重変速判断時であって、その第２変速が、第１変速の変速前ギヤ段に戻る後戻り変速の場合に、第１変速において入力軸回転速度であるタービン回転速度ＮＴが変化するイナーシャ相の開始前、すなわちタービン回転速度ＮＴが第２変速の変速後ギヤ段の同期回転速度付近に保持されている場合でも、一定の条件下で、第１変速を実行させるための第１変速制御から第２変速を実行させるための第２変速制御へ直ちに切り換えるようになっている。このために、多重変速手段１４０は係合力判断手段１４２、変速切換手段１４４、および第３変速制限手段１４６を備えており、図９のフローチャートに従って信号処理を行うようになっている。図９のフローチャートのステップＳ４は係合力判断手段１４２に相当し、ステップＳ５は変速切換手段１４４に相当し、ステップＳ６は第３変速制限手段１４６に相当する。

図１０は、後戻り多重変速時に上記図９のフローチャートに従って信号処理が行われた場合の各部の変化を説明するタイムチャートの一例で、アクセルペダル５０が踏込み操作されたパワーＯＮ時に車速Ｖの増加などで第２速ギヤ段「２ｎｄ」から第３速ギヤ段「３ｒｄ」へのアップシフト判断が為され（時間ｔ₁ ）、第１ブレーキＢ１を解放するとともに第３ブレーキＢ３を係合させる２→３アップシフト制御（第１変速制御）を実行している際に、その変速動作の途中でアクセルペダル５０が更に踏込み操作されるなどして第３速ギヤ段「３ｒｄ」から第２速ギヤ段「２ｎｄ」へのダウンシフト判断が為され（時間ｔ₂ ）、そのダウンシフト判断に従って上記第１ブレーキＢ１を係合するとともに第３ブレーキＢ３を解放する３→２ダウンシフト制御（第２変速制御）が直ちに行われた場合である。この場合は、第１ブレーキＢ１が、第２変速で係合させられる係合側摩擦係合要素で、油圧指令値１はその第１ブレーキＢ１に関するものであり、第３ブレーキＢ３が、第２変速で解放される解放側摩擦係合要素で、油圧指令値２はその第３ブレーキＢ３に関するものである。なお、ブレーキＢ１、Ｂ３の実際の油圧すなわち係合力は、上記油圧指令値１、２よりも遅れて且つなまされた形で変化する。

以下、上記２→３→２の後戻り多重変速の場合について、図９のフローチャートに従って具体的に説明する。ステップＳ１では、第１変速中に第２変速の変速判断が為された多重変速か否かを判断し、多重変速の場合はステップＳ２を実行する。ステップＳ２では、第２変速が、第１変速の変速前ギヤ段に戻る後戻り変速か否かを判断し、後戻り変速の場合はステップＳ３を実行する。ステップＳ３では、入力軸回転速度であるタービン回転速度ＮＴが第２変速の変速後ギヤ段の同期回転速度ｎｔｄｏｋｉ２の近傍に保持されているか否か、言い換えれば第１変速においてタービン回転速度ＮＴが変化するイナーシャ相が始まる前に第２変速の変速判断が為されたか否かを判断し、タービン回転速度ＮＴが同期回転速度ｎｔｄｏｋｉ２の近傍に保持されている場合にはステップＳ４を実行する。変速後ギヤ段の同期回転速度ｎｔｄｏｋｉ２は、変速後ギヤ段である第２速ギヤ段「２ｎｄ」の変速比に出力軸回転速度Ｎ_OUT を掛け算することによって求められ、その同期回転速度ｎｔｄｏｋｉ２の近傍か否かは、例えばタービン回転速度センサ７６の誤差±αを加算した範囲内（ｎｔｄｏｋｉ２±α）か否かによって判断すれば良い。

ステップＳ４では、第２変速の係合側摩擦係合要素である第１ブレーキＢ１の係合力が所定値以上であるか否かを、その第１ブレーキＢ１の油圧指令値１に基づいて判断する。具体的には、油圧指令値１が、第１ブレーキＢ１の油圧シリンダ内に作動油が残ったガタ詰め状態以上の所定の係合状態であると判断できる予め定められた判定値以上か否かによって判断する。判定値は、第２変速の変速判断が為された時間ｔ₂ で直ちに第２変速制御が開始され、第１ブレーキＢ１の油圧指令値１が上昇させられることにより、実際の油圧Ｐ_B1の変化の応答遅れに拘らず第１ブレーキＢ１がガタ詰め状態以上の所定の係合状態に維持されるような油圧指令値で、予め一定値が定められるが、油圧指令値１の変化勾配が変速の種類等によって異なる場合には、その変化勾配等に応じて設定されるようにすることもできる。また、変速制御の態様すなわちアップシフトかダウンシフトか、駆動状態のパワーＯＮか被駆動状態のパワーＯＦＦか、或いは変速の種類（どのギヤ段からどのギヤ段への変速か）、などに応じて異なる判定値が設定されるようにすることもできる。

そして、上記ステップＳ４の判断がＹＥＳ（肯定）の場合、すなわち第１ブレーキＢ１がガタ詰め状態以上の係合状態であると判断された場合は、ステップＳ５で第１変速制御から第２変速制御へ切り換えて、その第２変速制御を直ちに開始する。この場合の第２変速制御は、通常の単一変速の場合とは異なるもので、図１０から明らかなように第１ブレーキＢ１の油圧指令値１を所定の変化率で上昇させ、第１ブレーキＢ１の係合力を徐々に上昇させるとともに、解放側摩擦係合要素である第３ブレーキＢ３の油圧指令値２を所定の変化率で低下させ、第３ブレーキＢ３の係合力を徐々に低下させる。この時の油圧指令値１、２の変化率は、予め一定値が定められても良いが、本実施例では自動変速機１４への入力トルクやエンジントルク、或いは運転者の要求トルクを表すアクセル操作量Ａccをパラメータとして、例えば第１ブレーキＢ１が完全な係合状態に維持され、タービン回転速度ＮＴが同期回転速度ｎｔｄｏｋｉ２の近傍から外れることがないように予め定められたマップ等に従って設定される。

次のステップＳ６では、上記第２変速制御の実行中に第３変速の判断が為されても、その第３変速を実行させるための第３変速制御への切換を禁止し、ステップＳ７では、第２変速制御が終了したか否かを判断する。第２変速制御は、タービン回転速度ＮＴが第２変速の変速後ギヤ段の同期回転速度ｎｔｄｏｋｉ２の近傍に所定の判定時間ｈａｎｔｅｉＴ以上継続して保持されている場合に係合終了判定を行い（時間ｔ₃ ）、その係合終了判定に基づいて第１ブレーキＢ１の油圧指令値１を一気にＭＡＸ圧（ライン圧）まで上昇させることによって終了し（時間ｔ₄ ）、このように第２変速制御が終了したらステップＳ７の判断がＹＥＳ（肯定）となり、ステップＳ８で次の変速が許可される。

このように、本実施例の変速制御装置は、多重変速判断が為された時（時間ｔ₂ ）にタービン回転速度ＮＴが第２変速の変速後ギヤ段の同期回転速度ｎｔｄｏｋｉ２の近傍にある場合、言い換えれば第１変速でタービン回転速度ＮＴが変化するイナーシャ相の開始前にその第１変速の変速前のギヤ段へ戻す後戻りの第２変速判断が為された場合に、その第２変速で係合させられる係合側摩擦係合要素である第１ブレーキＢ１の係合力に関する油圧指令値１が所定値以上の時には、ステップＳ５で直ちに第１変速制御から第２変速制御に切り換えられるため、変速ショックの発生を抑制しつつ第２変速が速やかに行われ、運転者の加速要求等に対するレスポンスが向上する。すなわち、第１ブレーキＢ１の係合力が所定値以上であれば、第１変速が十分に進行しておらず、その第１ブレーキＢ１の油圧シリンダ内に作動油が残ったガタ詰め状態以上の係合状態であるため、直ちに第２変速制御へ切り換えても、変速ショックの発生を抑制しつつその第２変速制御を適切に行うことができるのである。

特に本実施例では、ステップＳ５の第２変速制御において、第２変速で係合させる第１ブレーキＢ１の油圧指令値１を所定の変化率で上昇させ、第１ブレーキＢ１の係合力を徐々に上昇させるとともに、解放側摩擦係合要素である第３ブレーキＢ３の油圧指令値２を所定の変化率で低下させ、第３ブレーキＢ３の係合力を徐々に低下させるため、それ等の変化率を適当に設定することにより、第１ブレーキＢ１を係合状態に維持してタービン回転速度ＮＴが同期回転速度ｎｔｄｏｋｉ２の近傍から外れることがないように第２変速を行わせることが可能で、そのタービン回転速度ＮＴの急変化等によるショックを抑制しつつ第２変速を短時間で適切に行わせることができる。本実施例では、上記油圧指令値１、２の変化率が、第１ブレーキＢ１の係合状態に関与する入力トルクやエンジントルク、或いはアクセル操作量Ａccをパラメータとして設定されるため、第１ブレーキＢ１が完全な係合状態に維持されるようにすることができる。

また、本実施例では、ステップＳ５で第２変速制御が実行されている時には、その第２変速制御の実行中に第３変速の変速判断が為されても、ステップＳ６で第３変速制御への切換が禁止され、第２変速が終了するまで第２変速制御が継続されるため、制御が複雑になって変速ショックを生じることが防止される。すなわち、ステップＳ５の第２変速制御では、通常の単一変速における変速制御とは異なり、直ちに第１ブレーキＢ１の油圧指令値１を所定の変化率で上昇させるとともに、第３ブレーキＢ３の油圧指令値２を所定の変化率で低下させるため、このような特殊な変速制御での変速中に更に多重変速を行うと、適切な制御が困難で変速ショックを生じる可能性が高くなるのである。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

本発明が適用された車両用駆動装置の骨子図である。 図１の自動変速機の各ギヤ段を成立させるためのクラッチおよびブレーキの係合、解放状態を説明する図である。 図１の実施例の車両に設けられた電子制御装置の入出力信号を説明する図である。 図３のシフトレバーのシフトパターンの一例を示す図である。 図３の油圧制御回路のうち自動変速機の変速制御に関連する部分の構成を説明する回路図である。 図３の電子制御装置が備えている機能を説明するブロック線図である。 図６のエンジン制御手段によって行われるスロットル制御で用いられるアクセル操作量Ａccとスロットル弁開度θ_THとの関係の一例を示す図である。 図６の変速制御手段によって行われる自動変速機の変速制御で用いられる変速線図（マップ）の一例を示す図である。 図６の多重変速手段が備えている係合力判断手段、変速切換手段、第３変速制限手段の処理内容を具体的に説明するフローチャートである。 ２→３→２の後戻り多重変速時に図９のフローチャートに従って信号処理が行われ、ステップＳ４の判断がＹＥＳ（肯定）となって第２変速制御が直ちに開始された場合の各部の変化を示すタイムチャートの一例である。

符号の説明

１４：自動変速機 ９０：電子制御装置 １４０：多重変速手段 １４２：係合力判断手段 １４４：変速切換手段 １４６：第３変速制限手段 ＮＴ：タービン回転速度（入力軸回転速度） Ｃ１、Ｃ２：クラッチ（摩擦係合要素） Ｂ１〜Ｂ３：ブレーキ（摩擦係合要素）

Claims (3)

1. 複数の摩擦係合要素を選択的に係合させることにより変速比が異なる複数のギヤ段を成立させる自動変速機に関し、第１変速中に第２変速の変速判断が為された多重変速判断時に、該第１変速を実行させるための第１変速制御から該第２変速を実行させるための第２変速制御に切り換える自動変速機の変速制御装置において、
   前記多重変速判断が為された時に前記自動変速機の入力軸回転速度が前記第２変速の変速後ギヤ段の同期回転速度近傍にある場合に、該第２変速で係合させられる係合側摩擦係合要素の係合力に関する指令値に基づき、該係合側摩擦係合要素の係合力が所定値以上であるか否かを判断する係合力判断手段と、
   該係合力判断手段により前記係合側摩擦係合要素の係合力が所定値以上である旨が判断された場合には、直ちに前記第１変速制御から前記第２変速制御に切り換える変速切換手段と、
   を有することを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
2. 前記変速切換手段によって前記第１変速制御から前記第２変速制御に切り換えられた場合には、前記係合側摩擦係合要素の係合力を徐々に上昇させるとともに、前記第２変速で解放される解放側摩擦係合要素の係合力を徐々に低下させるように該第２変速制御を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の変速制御装置。
3. 前記変速切換手段によって前記第１変速制御から前記第２変速制御に切り換えられた場合は、該第２変速制御の実行中に第３変速の判断が為されても、第２変速が終了するまで該第２変速制御を継続する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の自動変速機の変速制御装置。

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