JP2000227158A - 自動変速機のドライブダウン変速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドライブダウン変速において、変速進行速度
が速いか遅いかにかかわりなく、タービン回転の上昇を
抑える空吹き防止制御の開始タイミングの最適化を達成
する自動変速機のドライブダウン変速制御装置を提供す
ること。 【解決手段】 タービン回転数検出手段ｃと、イナーシ
ャフェーズ開始域までにイナーシャフェーズ終了タービ
ン回転数を予測するイナーシャフェーズ終了タービン回
転数予測手段ｄと、変速進行速度推定手段ｅからの変速
進行速度推定値が速い進行を示す値であるほど大きな制
御タービン回転差に決定する制御タービン回転差決定手
段ｆと、イナーシャフェーズ終了タービン回転数予測値
から決定された制御タービン回転差を差し引いた制御開
始タービン回転数を設定する制御開始タービン回転数設
定手段ｇと、タービン回転数検出値が制御開始タービン
回転数に一致するタイミングにて、タービン回転の上昇
を抑えるべく少なくとも第１締結要素ａの解放圧を一時
的に高める制御を開始する空吹き防止制御手段ｈと、を
備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アクセル踏み込み
ダウンシフト時に抜いていた第１締結要素の解放圧を一
時的に高める空吹き防止制御の開始タイミングを決める
自動変速機のドライブダウン変速制御装置の技術分野に
属する。

【０００２】

【従来の技術】ドライブダウンシフトは、走っていて力
が足りなくなってアクセルペダルを踏み込んだところか
ら始まることが多く、トルクデマンド変速、つまり、も
っとトルクの欲しい変速と呼ばれることもある。このダ
ウンシフトでは、締結されている要素が解放され、エン
ジン回転上昇が始まり、エンジン回転が変速後のギヤ段
のレベルとなるのに合わせて解放されていた変速終了後
の変速段にて締結されるべき締結要素が締結されるとダ
ウンシフト完了となる。こういってしまえば簡単のよう
であるが、この締結タイミングを合わせが至難の技であ
り、これを自動的に行なうのがワンウェイクラッチであ
るが、ワンウェイクラッチを変速機構に組み込むと、ス
ペースや重量やコストの面で不利になる。

【０００３】そこで、アキュムレータ背圧制御によりド
ライブダウンシフト時に解放側と締結側の油圧をうまく
制御し、ワンウェイクラッチの廃止を可能とする従来の
自動変速機のドライブダウン変速制御装置としては、特
開平９−１５２０２６号公報に記載の装置が知られてい
る。

【０００４】この従来公報には、変速後期に解放側の油
圧を上昇させ、変速後ギヤ比付近でタービン回転数変化
を略ゼロに維持し（ダウンシフトの進行を遅らせ）、多
少のズレを許容する余裕幅を持たせたタイミングで締結
側油圧を立ち上げることにより、引き込みショックや突
き上げショックの発生を抑えた回転同期変速を行なおう
とする空吹き防止制御による変速技術が記載されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の自動変速機のドライブダウン変速制御装置にあつて
は、空吹き防止制御の開始は実ギヤ比が予め定めた設定
ギヤ比に到達するタイミングにて行なわれるものである
ため、変速進行速度により空吹き防止制御の開始タイミ
ングが早過ぎたり遅過ぎたりするという問題点を有す
る。

【０００６】すなわち、図１１に示すように、ギヤ比が
Ｇ１の時点にて空吹き防止制御を開始するように設定す
ると、高速時等で変速前後タービン回転差が大きい時に
は開始タイミングが早過ぎることになり、タービン回転
の上昇抑制により変速の進行が遅れることになり、ま
た、低速時等で変速前後タービン回転差が小さい時には
開始タイミングが遅過ぎることになり、変速終了時に十
分な容量が得られずに空吹ける。

【０００７】そこで、タービン回転Ｎｔ，出力軸回転Ｎ
ｏ，エンジン回転Ｎｅにより設定ギヤ比を変更するよう
にしても下記に述べる問題がある。 （問題１）図１２(イ) に示すように、同じ運転点からア
クセル踏み込み量を異ならせた場合には、変速前のＮ
ｔ，Ｎｏ，Ｎｅは(1) ，(2) が共に同じであるが、変速
中のスロットル開度ＴＶＯが異なってくるために、入力
トルクが異なり、タービン回転Ｎｔの上昇速度も図１２
(ロ) に示すように、(2) の場合が素早く立ち上がること
になる。 （問題２）図１３(イ) に示すように、異なる運転点から
アクセル踏み込み量を異ならせて同じ運転点となる場合
には、変速後のＮｔ，Ｎｏ，Ｎｅは(1) ，(2) が共に同
じであるが、Ｃ点の車速とスロットル開度ＴＶＯに応じ
たトルクが出力されるまでに要する時間は、図１３(ロ)
に示すように、(2) の場合には時間がかかる。

【０００８】従って、Ｎｔ，Ｎｏ，Ｎｅからのマップの
みで変速時間を推定し、これに基づき油圧を立ち上げる
タイミングを決めるのは無理がある。

【０００９】本発明が解決しようとする課題は、ドライ
ブダウン変速において、変速進行速度が速いか遅いかに
かかわりなく、タービン回転の上昇を抑える空吹き防止
制御の開始タイミングの最適化を達成する自動変速機の
ドライブダウン変速制御装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】（解決手段１）上記課題
の解決手段１（請求項１）は、図１(イ) のクレーム対応
図に示すように、アクセル踏み込み操作によりダウンシ
フト指令が出力されると、ダウンシフト前のギヤ段にて
締結されていた第１締結要素ａを解放し、解放されてい
た第２締結要素ｂを締結するという掛け換えによりダウ
ンシフト後のギヤ段を達成する自動変速機のドライブダ
ウン変速制御装置において、タービン回転数を検出する
タービン回転数検出手段ｃと、イナーシャフェーズ開始
域までにイナーシャフェーズ終了タービン回転数を予測
するイナーシャフェーズ終了タービン回転数予測手段ｄ
と、変速進行速度を推定する変速進行速度推定手段ｅ
と、変速進行速度推定値が速い進行を示す値であるほど
大きな制御タービン回転差に決定する制御タービン回転
差決定手段ｆと、イナーシャフェーズ終了タービン回転
数予測値から，決定された制御タービン回転差を差し引
いた制御開始タービン回転数を設定する制御開始タービ
ン回転数設定手段ｇと、タービン回転数検出値が制御開
始タービン回転数に一致するタイミングにて、タービン
回転の上昇を抑えるべく少なくとも第１締結要素ａの解
放圧を一時的に高める制御を開始する空吹き防止制御手
段ｈと、を備えていることを特徴とする。 （解決手段２）上記課題の解決手段２（請求項２）は、
図１(イ) のクレーム対応図に示すように、請求項１記載
の自動変速機のドライブダウン変速制御装置において、
前記変速進行速度推定手段ｅを、スロットル開度検出手
段とし、前記制御開始タービン回転差決定手段を、スロ
ットル開度検出値が大きいほど大きな制御開始タービン
回転差に決定する手段としたことを特徴とする。 （解決手段３）上記課題の解決手段３（請求項３）は、
図１(ロ) のクレーム対応図に示すように、アクセル踏み
込み操作によりダウンシフト指令が出力されると、ダウ
ンシフト前のギヤ段にて締結されていた第１締結要素ａ
を解放し、解放されていた第２締結要素ｂを締結すると
いう掛け換えによりダウンシフト後のギヤ段を達成する
自動変速機のドライブダウン変速制御装置において、変
速指令時もしくはイナーシャフェーズ開始時からの経過
時間を計測するタイマｉと、変速指令時もしくはイナー
シャフェーズ開始時からイナーシャフェーズ終了までの
時間を予測するイナーシャフェーズ終了時間予測手段ｊ
と、変速進行速度を推定する変速進行速度推定手段ｋ
と、変速進行速度推定値が速い進行を示す値であるほど
長い時間に決定する制御時間決定手段ｍと、イナーシャ
フェーズ終了予測時間から，決定された制御時間を差し
引いた制御開始時間を設定する制御開始時間設定手段ｎ
と、タイマ値が制御開始時間に一致するタイミングに
て、タービン回転の上昇を抑えるべく少なくとも第１締
結要素の解放圧を一時的に高める制御を開始する空吹き
防止制御手段ｏと、を備えていることを特徴とする。 （解決手段４）上記課題の解決手段４（請求項４）は、
図１(ロ) のクレーム対応図に示すように、請求項３記載
の自動変速機のドライブダウン変速制御装置において、
前記イナーシャフェーズ終了時間予測手段ｊを、変速中
に随時検出されるギヤ比がイナーシャフェーズ開始ギヤ
比から設定ギヤ比まで移行した時点を推定開始点とし、
それまでのギヤ比変化率により変速後ギヤ比まで変速が
進行すると推定してイナーシャフェーズ終了時間を予測
する手段としたことを特徴とする。 （解決手段５）上記課題の解決手段５（請求項５）は、
図１(イ) のクレーム対応図に示すように、請求項１ない
し請求項４記載の自動変速機のドライブダウン変速制御
装置において、前記空吹き防止制御手段ｈまたは空吹き
防止制御手段ｏを、各々の締結要素が単独であるギヤ段
でエンジンが出力しているトルクに対しタービン回転が
上昇も下降もしないでちょうど釣り合う締結要素トルク
を発生させる油圧を各々の締結要素の分担圧と定義した
時、解放側油圧と締結側油圧の各々はダウンシフト後の
ギヤ段での各々の分担圧より低い油圧で、且つ、解放側
油圧と締結側油圧によってそれぞれの締結要素が伝達し
得るトルクをタービントルクに換算したものの総和はダ
ウンシフト後のギヤ段でタービントルクより少し高いト
ルクを発生する油圧という条件が成立する解放側油圧目
標値と締結側油圧目標値を設定して解放側と締結側の油
圧を協働締結制御する手段としたことを特徴とする。 （解決手段６）上記課題の解決手段６（請求項６）は、
図１(イ),(ロ) のクレーム対応図に示すように、請求項１
ないし請求項５記載の自動変速機のドライブダウン変速
制御装置において、前記第１締結要素ａと第２締結要素
ｂの油圧を、それぞれ独立に電子制御する第１圧力制御
弁ｐと第２圧力制御弁ｑを設けたことを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）実施の形態１
は、請求項１，２，５，６に対応する自動変速機のドラ
イブダウン変速制御装置である。

【００１２】まず、実施の形態１のドライブダウン変速
制御装置が適用された自動変速機の全体概略を説明す
る。

【００１３】図２は自動変速機の動力伝達機構を示すス
ケルトン図である。

【００１４】図２において、ＩＮは入力軸、ＯＵＴは出
力軸、ＦＰＧはフロント遊星ギヤ、ＲＰＧはリヤ遊星ギ
ヤであり、フロント遊星ギヤＦＰＧは、第１サンギヤＳ
１と第１リングギヤＲ１と第１ピニオンＰ１と第１ピニ
オンキャリヤＣ１を有し、リヤ遊星ギヤＲＰＧは、第２
サンギヤＳ２と第２リングギヤＲ２と第２ピニオンＰ２
と第２ピニオンキャリヤＣ２を有する。

【００１５】上記ギヤトレーンを用い前進４速・後退１
速の変速段を得る締結要素として、リバースクラッチＲ
ＥＶ／Ｃ（以下、Ｒ／Ｃ）、ハイクラッチＨＩＧＨ／Ｃ
（以下、Ｈ／Ｃ）、２−４ブレーキ2-4/Ｂ、ロークラッ
チＬＯＷ／Ｃ（以下、Ｌ／Ｃ）、ロー＆リバースブレー
キＬ＆Ｒ／Ｂ、ローワンウェイクラッチLOW O.W.C が設
けられている。

【００１６】前記第１サンギヤＳ１は、第１回転メンバ
Ｍ１及びリバースクラッチＲ／Ｃを介して入力軸ＩＮに
連結されていると共に、第１回転メンバＭ１及び２−４
ブレーキ2-4/Ｂを介してケースＫに連結されている。

【００１７】前記第１キャリヤＣ１は、第２回転メンバ
Ｍ２及びハイクラッチＨ／Ｃを介して入力軸ＩＮに連結
されていると共に、第３回転メンバＭ３及びロー＆リバ
ースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂを介してケースＫに連結されて
いる。また、第１キャリヤＣ１は、第３回転メンバＭ３
及びロークラッチＬ／Ｃを介して第２リングギヤＲ２に
連結されている。尚、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／
Ｂとは並列配置でローワンウェイクラッチLOW O.W.C が
設けられている。

【００１８】前記第１リングギヤＲ１は、第４回転メン
バＭ４を介して第２キャリヤＣ２に直結され、されに、
第２キャリヤＣ２には出力軸ＯＵＴが直結されている。

【００１９】前記第２サンギヤＳ２は、入力軸ＩＮに直
結されている。

【００２０】なお、この動力伝達機構の特徴は、４−３
ダウンシフト時に変速ショックのない掛け換えタイミン
グを得るために採用されていたワンウェイクラッチと、
このワンウェイクラッチの採用に伴いエンジンブレーキ
を確保するために必要とされる油圧締結によるクラッチ
とを廃止し、締結要素の数を削減することで小型軽量化
を達成した点にある。

【００２１】図３は上記動力伝達機構により前進４速・
後退１速の変速段を得る締結論理を示す図である。

【００２２】第１速（１ｓｔ）は、ロークラッチＬ／Ｃ
の油圧締結と、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂの油
圧締結（エンジンブレーキレンジ選択時）もしくはロー
ワンウェイクラッチLOW O.W.C の機械締結（加速時）に
より得られる。すなわち、第２サンギヤ入力、第２リン
グギヤ固定、第２キャリヤ出力となる。

【００２３】第２速（２ｎｄ）は、ロークラッチＬ／Ｃ
と２−４ブレーキ2-4/Ｂの油圧締結により得られる。す
なわち、第２サンギヤ入力、第１サンギヤ固定、第２キ
ャリヤ出力となる。

【００２４】第３速（３ｒｄ）は、ハイクラッチＨ／Ｃ
とロークラッチＬ／Ｃの油圧締結により得られる。すな
わち、第２リングギヤと第２サンギヤの同時入力、第２
キャリヤ出力となる（変速比＝１）。

【００２５】第４速（４ｔｈ）は、ハイクラッチＨ／Ｃ
と２−４ブレーキ2-4/Ｂの油圧締結により得られる。す
なわち、第１キャリヤ及び第２サンギヤ入力、第１サン
ギヤ固定、第２キャリヤ出力によるオーバドライブ変速
段となる。

【００２６】後退速（Ｒｅｖ）は、リバースクラッチＲ
ＥＶ／Ｃとロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂの油圧締
結により得られる。すなわち、第１，第２サンギヤ入
力、第１キャリヤ固定、第２キャリヤ出力となる。

【００２７】図４はＤレンジ１速〜４速の自動変速やＲ
レンジの後進段を達成するための締結要素とコントロー
ルバルブ部と電子制御部によるＤＥＳＣシステム（ダイ
レクト・エレクトロニック・シフト・コントロール・シ
ステム）を示す図である。

【００２８】図４において、１はライン圧油路、２はマ
ニュアルバルブ、３はＤレンジ圧油路、４はＲレンジ圧
油路、５はパイロット弁、６はパイロット圧油路、７は
第１圧力制御弁、８は第２圧力制御弁、９は第３圧力制
御弁、１０は第４圧力制御弁、１２はロークラッチ圧油
路、１３はハイクラッチ圧油路、１４は２−４ブレーキ
圧油路、１５はロー＆リバースブレーキ圧油路、１６は
リバースクラッチ圧油路、１７はＡ／Ｔコントロールユ
ニット、１８は車速センサ、１９はスロットルセンサ
（変速進行速度推定手段ｅに相当）、２０はエンジン回
転センサ、２１はタービン回転センサ（タービン回転数
検出手段ｃに相当）、２２はインヒビタースイッチ、２
３は油温センサである。

【００２９】前記各圧力制御弁７，８，９，１０は、Ａ
／Ｔコントロールユニット１７からのデューティ指令に
応じてソレノイド圧（一定圧によるパイロット圧Ｐp を
基圧）を作り出すソレノイド弁と、ソレノイド圧を信号
圧としＤレンジ圧を調圧するアンプ弁による弁である。
尚、各圧力制御弁７，８，９，１０は、リニアソレノイ
ド弁と、ソレノイド圧を信号圧としＤレンジ圧を調圧す
るアンプ弁による弁であっても良いし、また、Ｄレンジ
圧を直接調圧するソレノイド弁であっても良い。

【００３０】ここで、Ｄレンジ時に１速〜４速を自動的
に変速する変速制御は、例えば、図５に示すような変速
点特性モデル図と、検出されたスロットル開度及び車速
に基づき、検出された運転点がアップシフト変速線（実
線）あるいはダウンシフト変速線（点線）を横切った時
に変速指令が出され、この変速指令により次に移行する
ギヤ段が決定され、決定されたギヤ段を得るべく変速前
に締結されている締結要素を解放し、変速前に解放され
ている締結要素を締結する油圧制御のデューティ指令を
Ａ／Ｔコントロールユニット１７から出力することで行
なわれる。例えば、走行中にアクセル踏み込み操作によ
り運転点が図５のＡ点からＢ点に移行し、３−２ダウン
シフト変速線を横切ることで行なわれる３−２ドライブ
ダウンシフトの場合には、第３速で締結されているハイ
クラッチＨ／Ｃ（第１締結要素ａに相当）を第２圧力制
御弁８（第１圧力制御弁ｐに相当）へのデューティ指令
により解放し、第３速で解放されている２−４ブレーキ
2-4/Ｂ（第２締結要素ｂに相当）を第３圧力制御弁９
（第２圧力制御弁ｑに相当）へのデューティ指令により
締結することで行なわれる。

【００３１】次に作用を説明する。 ［ドライブダウン変速制御］各種の変速モードのうちア
クセル操作を伴うドライブダウン変速制御は、図６に示
すフローチャートにしたがって実行される。以下、図７
に示すタイムチャートを参照しながら各ステップについ
て説明する。 ＊解放側制御 ステップ３０では、ダウンシフト指令の出力時点からイ
ナーシャフェーズ開始までの領域において、解放側要素
の油圧を減少させることによりイナーシャフェーズに移
行させる解放側要素抜き制御が行なわれる。

【００３２】ステップ３１では、実ギヤ比（変速機の入
出力軸回転数の比により計算）がイナーシャフェーズ開
始判断ギヤ比になったかどうかによりイナーシャフェー
ズ開始か否かが判断される。

【００３３】ステップ３２では、イナーシャフェーズ開
始時点からタービン回転数Ｎｔが第１制御開始タービン
回転数ＮＴ１になるまでの領域において、解放側要素の
油圧をイナーシャフェーズ開始圧より設定油圧ＰＲ３だ
け低い圧とし、この油圧をそのまま維持することでエン
ジントルクを利用してダウンシフトを進行させるタービ
ン回転上昇制御が行なわれる。

【００３４】ステップ３３では、タービン回転数Ｎｔが
第１制御開始タービン回転数ＮＴ１になったかどうかが
判断される。

【００３５】ステップ３４では、タービン回転数Ｎｔが
第１制御開始タービン回転数ＮＴ１から第２制御開始タ
ービン回転数ＮＴ２になるまでの領域において、第１の
勾配ＲＭＰにて上昇する油圧指令に相当するデューティ
指令により解放側要素の油圧を上昇させることでタービ
ン回転の上昇速度を抑制するタービン回転上昇速度抑制
制御が行なわれる。引き続いて、タービン回転数Ｎｔが
第２制御開始タービン回転数ＮＴ２からイナーシャフェ
ーズ終了までの領域において、解放側油圧目標値を得る
上昇勾配ＲＭＰＲの油圧指令に相当するデューティ指令
を出力する解放側分担制御が行なわれる（協働締結制御
による空吹き防止制御手段ｈに相当）。具体的なタービ
ン回転上昇速度抑制制御は、タービン回転数Ｎｔが第１
制御開始タービン回転数ＮＴ１となった時点からの油圧
指令上昇勾配ＲＭＰを、イナーシャフェーズ終了予測時
点での油圧目標値ＰＲ４にすることにより決めることで
なされる。また、解放側分担制御は、タービン回転数Ｎ
ｔが第２制御開始タービン回転数ＮＴ２となった時点か
らの油圧指令上昇勾配ＲＭＰＲを、イナーシャフェーズ
終了予測時点での解放側油圧目標値ＰＲ５（例えば、現
時点のタービントルク×０．８に相当する入力トルクに
釣り合う油圧）により決めることでなされる。

【００３６】ステップ３５では、実ギヤ比がイナーシャ
フェーズ変速終了判断ギヤ比になったかどうかによりイ
ナーシャフェーズ終了か否かが判断される。

【００３７】ステップ３６では、イナーシャフェーズ終
了後、解放側の油圧を設定時間ＴＲ２でデューティ指令
油圧が最小値となるように漸減させる解放完了制御が行
なわれる。 ＊締結側制御 ステップ４０では、ダウンシフト指令の出力時点からタ
ービン回転数Ｎｔが第２制御開始タービン回転数ＮＴ２
になるまでの領域において、締結側要素の油圧を、初期
に高い油圧ＰＡ１を得るデューティ指令を設定時間ＴＡ
１だけ発した後、所定油圧ＰＡ２を保つデューティ指令
を発し、イナーシャフェーズ開始後は所定油圧ＰＡ２に
対して上乗せ圧を得る上り勾配ＲｍｐＡ３を得るデュー
ティ指令を発する、ピーク＆ホールド制御（プリチャー
ジ制御と同義）によりトルク容量を持つ直前の位置まで
締結側要素のピストンをストロークさせる制御が行なわ
れる。ここで、上乗せ圧とは、所定油圧ＰＡ２に対して
確実にピストンストロークを終了させるために加えなけ
ればならない油圧をいう。

【００３８】ステップ４１では、タービン回転数Ｎｔが
第２制御開始タービン回転数ＮＴ２になったかどうかが
判断される。

【００３９】ステップ４２では、タービン回転数Ｎｔが
第２制御開始タービン回転数ＮＴ２からイナーシャフェ
ーズ終了までの領域において、イナーシャフェーズ終了
予測時点で締結側油圧目標値が得られる油圧上昇勾配に
相当するデューティ指令を出力する締結側分担制御が行
なわれる（協働締結制御による空吹き防止制御手段ｈに
相当）。具体的な締結側分担制御は、タービン回転数Ｎ
ｔが第２制御開始タービン回転数ＮＴ２となった時点か
らの指令油圧上昇勾配ＲＭＰＡを、イナーシャフェーズ
終了予測時点での締結側油圧目標値ＰＡ３（例えば、現
時点のタービントルク×０．４に相当する入力トルクに
釣り合う油圧）により決めることでなされる。

【００４０】ステップ４３では、実ギヤ比がイナーシャ
フェーズ変速終了判断ギヤ比になったかどうかによりイ
ナーシャフェーズ終了か否かが判断される。

【００４１】ステップ４４では、イナーシャフェーズ終
了後、締結側の油圧を設定時間ＴＡ２で指令油圧が最大
値となるように漸増させる締結完了制御が行なわれる。 ［制御開始タービン回転数の設定］ドライブダウン変速
制御において、タービン回転上昇速度抑制制御の第１制
御開始タービン回転数ＮＴ１と、空吹き防止制御の第２
制御開始タービン回転数ＮＴ２とは、図８(イ) に示すフ
ローチャートにより設定される。

【００４２】ステップ５０では、イナーシャフェーズ中
のＮｏの変化を無視すれば、変速前後タービン回転差Ｎ
ＴＤＩＦが変速判断直後に下記の式により推定される。

【００４３】ＮＴＤＩＦ＝｛（ｇｂ／ｇａ）−１｝Ｎｔ ＮＴＤＩＦ＝（ｇｂ−ｇａ）Ｎｏ ｇａ：変速前ギヤ比 ｇｂ：変速後ギヤ比 Ｎｔ：イナーシャフェーズ開始時のタービン回転数 Ｎｏ：イナーシャフェーズ開始時の出力軸回転数 ステップ５１では、イナーシャフェーズ終了タービン回
転数ＮＴＥＮＤが、ステップ５０で推定された変速前後
タービン回転差ＮＴＤＩＦと、検出もしくは計算による
イナーシャフェーズ開始タービン回転数ＮＴＳＴＡＲＴ
により予測される（イナーシャフェーズ終了タービン回
転数予測手段ｄに相当）。

【００４４】ステップ５２では、変速進行速度を検出さ
れるスロットル開度ＴＶＯにより推定し、スロットル開
度ＴＶＯが大きな値を示すほど大きな第１制御タービン
回転差ＮＴＤＩＦ１と第２制御タービン回転差ＮＴＤＩ
Ｆ２が決定される（制御タービン回転差決定手段ｆに相
当）。尚、スロットル開度ＴＶＯの大きさに対する第１
制御タービン回転差ＮＴＤＩＦ１と第２制御タービン回
転差ＮＴＤＩＦ２をマップにあらわすと図８(ロ) に示す
マップとなる。

【００４５】ステップ５３では、イナーシャフェーズ終
了タービン回転数ＮＴＥＮＤから決定された制御タービ
ン回転差ＮＴＤＩＦ１，ＮＴＤＩＦ２を差し引いた第１
制御開始タービン回転数ＮＴ１と第２制御開始タービン
回転数ＮＴ２が設定される（制御開始タービン回転数設
定手段ｇ）。 ［協働締結による空吹き防止制御作用］本願発明でいう
協働締結制御とは、ドライブダウン変速のイナーシャフ
ェーズ終了時点において、解放側締結要素と締結側締結
要素とが伝達するトルク和で、変速後のギヤ比（タービ
ン回転数）を保持する制御をいう。

【００４６】この協働締結制御を達成するため、各々の
締結要素が単独であるギヤ段でエンジンが出力している
トルクに対しタービン回転が上昇も下降もしないでちょ
うど釣り合う締結要素トルクを発生させる油圧を各々緒
締結要素の分担圧と定義した時、解放側油圧と締結側油
圧の各々はダウンシフト後のギヤ段での各々の分担圧よ
り低い油圧で、且つ、解放側油圧と締結側油圧が伝達し
得るトルクをタービントルクに換算したときトルクの総
和はダウンシフト後のギヤ段でタービントルクより少し
高いトルクという条件が成立する油圧を、締結側油圧，
解放側油圧とそれぞれ設定していて（例えば、解放側は
タービントルク×０．８に相当する入力トルクを伝達す
る油圧ＰＲ５を、締結側はタービントルク×０．４に相
当する入力トルクを伝達する油圧ＰＡ３を設定）、図７
に示す解放側油圧指令特性と締結側油圧指令特性を示し
ながら、ドライブダウン変速が実行されることになる。

【００４７】この協働締結制御作用は、ギヤ比がドライ
ブダウンシフト終了後のギヤ比より小さい時は、解放側
は回転上昇を抑制（出力軸トルク正）する方向に作用
し、締結側は回転を引き上げて上昇（出力軸トルク負）
させる方向に作用するが、ギヤ比が低速段ギヤ比を越え
ると、解放側と締結側とが共に回転上昇を抑制（出力軸
トルク正）する方向に作用することになる。

【００４８】この結果、解放側油圧上昇のみにより変速
後のギヤ比付近でのタービン回転数変化を略ゼロとする
空吹き防止制御と比べた場合、協働締結制御による空吹
き防止制御は下記の効果がある。 (1) 解放側と締結側の油圧によって各々の締結要素が伝
達し得るトルクをタービントルクに換算した値の和を変
速終了時のタービントルクより大きく設定することによ
り、空吹けることがなく、油圧や摩擦係数のばらつきに
よるトルク容量のばらつきや入力トルクのばらつきにも
強い。 (2) 解放側油圧目標値ＰＲ５が分担圧より小さく設定さ
れているため、発熱量が少なくなり、また、変速の進行
を保証できる。 (3) 回転同Ａ３を設定）図７に示す解放側油圧指令特例
と比べて変速時間が短くなる。この変速時間の短時間化
と発熱量が少ないことで、締結要素の耐久性が向上す
る。 (4) さらに、解放側油圧によるトルク伝達量と締結側油
圧によるトルク伝達量の比を適切に設定することによ
り、出力軸トルクが負になることがない。 (5) 解放側と締結側は前述の協働締結制御油圧条件を満
たしていれば良く、油圧制御も開ループにて制御される
ため、制御精度を必要としない。また、回転数の検出精
度も従来例ほど高くなくて良いため、回転センサや油圧
制御デバイスを高精度（高価）なものにする必要がな
く、ばらつきにも強い。 ［制御開始タイミングの適正化］空吹き防止制御の開始
は、タービン回転数Ｎｔが第２制御開始タービン回転数
ＮＴ２に到達するタイミングにて行なわれるものである
ため、この開始タイミングは変速進行速度に対応したも
のとなり、空吹き防止制御の開始タイミングが早過ぎた
り遅過ぎたりすることがない。

【００４９】すなわち、第２制御開始タービン回転数Ｎ
Ｔ２は、変速進行速度をスロットル開度ＴＶＯにより推
定し、スロットル開度ＴＶＯが大きな値を示すほど大き
な第２制御タービン回転差ＮＴＤＩＦ２が決定され、予
測されるイナーシャフェーズ終了タービン回転数ＮＴＥ
ＮＤから決定された第２制御タービン回転差ＮＴＤＩＦ
２を差し引くことで求められるため、高速時等で変速前
後タービン回転差が大きい時にも、低速時等で変速前後
タービン回転差が小さい時にも、開始タイミングが早過
ぎたり遅過ぎることがなく、変速の進行遅れやエンジン
空吹けが確実に防止される。

【００５０】尚、空吹き防止制御に先行して行なわれる
解放側でのタービン回転上昇速度抑制制御に関しても、
制御開始タイミングは、タービン回転数Ｎｔが第２制御
開始タービン回転数ＮＴ２と同様に求められた第１制御
開始タービン回転数ＮＴ１となった時点で開始されるた
め、変速進行速度が速いか遅いかにかかわりなく、適正
なタービン回転上昇速度抑制が達成されることになる。 （実施の形態２）実施の形態２は、請求項３，４，５，
６に対応する自動変速機のドライブダウン変速制御装置
である。

【００５１】まず、実施の形態２のドライブダウン変速
制御装置が適用された自動変速機並びにハードの構成は
実施の形態１と同様である。

【００５２】図９(イ) は実施の形態２での解放側ドライ
ブダウン変速制御作動の流れを示すフローチャートで、
以下、図１０に示すタイムチャートを参照しながら各ス
テップについて説明する。

【００５３】ステップ６０では、イナーシャフェーズ開
始時から実ギヤ比Ｇが監視され、実ギヤ比Ｇが、変速終
了までの時間を推定する時間推定開始ギヤ比ＧＯになっ
たかどうかが判断される。尚、イナーシャフェーズ開始
時から時間推定開始ギヤ比ＧＯまでは解放側油圧を一定
圧に保持する制御が行なわれ、また、イナーシャフェー
ズ開始時からの経過時間がタイマ（タイマｉに相当）に
より計測される。

【００５４】ステップ６１では、ステップ６０でＧ＞Ｇ
Ｏと判断されると、イナーシャフェーズ開始からイナー
シャフェーズ終了までのイナーシャフェーズ終了時間Ｔ
ＥＮＤが予測される（イナーシャフェーズ終了時間予測
手段ｊに相当）。このイナーシャフェーズ終了時間ＴＥ
ＮＤは、その時のギヤ比変化率ｄＧ／ｄｔと変速終了ま
でのギヤ比変化幅（ｇｂ−Ｇ）を比較しながら繰り返し
予測される。

【００５５】ステップ６２では、変速進行速度をイナー
シャフェーズ終了時間ＴＥＮＤにより推定し、変速進行
速度が速くイナーシャフェーズ終了時間ＴＥＮＤが短い
時間を示すほど長い制御時間ΔＴ（これは、変速進行速
度が速いほど制御に要する時間が長く必要とされること
による）が決定される（制御時間決定手段ｍに相当）。
この制御時間ΔＴの決定は、図９(ロ) に示すようなイナ
ーシャフェーズ終了時間ＴＥＮＤに対する制御時間マッ
プを用いるか、あるいは、イナーシャフェーズ終了時間
ＴＥＮＤを用いた関数計算により決定される。

【００５６】ステップ６３では、予測されたイナーシャ
フェーズ終了時間ＴＥＮＤから決定された制御時間ΔＴ
を差し引いた制御開始時間を設定し（制御開始時間設定
手段ｎに相当）、タイマ値ＴＩＭが制御開始時間ＴＥＮ
Ｄ−ΔＴが越えたかどうかが判断される。

【００５７】ステップ６４では、ＴＩＭが制御開始時間
ＴＥＮＤ−ΔＴに一致するタイミングにて、タービン回
転の上昇を抑えるべく解放側油圧を一時的に高める空吹
け防止制御が行なわれる（空吹き防止制御手段ｏに相
当）。

【００５８】ステップ６５では、実ギヤ比Ｇが変速終了
後のギヤ比ｇｂになったかどうかが判断され、ＹＥＳの
時には解放側油圧を徐々にに抜き、締結側油圧を非変速
時の締結油圧に向けて立ち上げていくことでドライブダ
ウン制御が終了する。

【００５９】よって、この実施の形態２のドライブダウ
ン変速制御装置では、実施の形態１と同様に、変速進行
速度が速いか遅いかにかかわりなく、タービン回転の上
昇を抑える空吹け防止制御の開始タイミングの最適化を
達成することができる。 （その他の実施の形態）本願のドライブダウン変速制御
装置は実施の形態１で示した自動変速機に限らず様々な
電子制御タイプの自動変速機のドライブダウン制御装置
として適用することができる。

【００６０】実施の形態１ではスロットル開度により変
速進行速度を推定し、実施の形態２ではイナーシャフェ
ーズ開始から終了までの時間ＴＥＮＤにより変速進行速
度を推定する例を示したが、例えば、スロットル開度と
スロットル開度変化速度により変速進行速度を推定した
り、車速と変速パターン（隣接段変速と飛び段変速）に
より変速進行速度を推定したり、変速直後に推定される
変速前後タービン回転差により変速進行速度を推定する
ようにしても良く、要するに、変速進行速度に関係する
他の要素により推定するものも含まれる。

【００６１】

【発明の効果】請求項１記載の発明にあっては、締結要
素の掛け換えによりダウンシフト後のギヤ段を達成する
自動変速機のドライブダウン変速制御装置において、タ
ービン回転数を検出するタービン回転数検出手段と、イ
ナーシャフェーズ開始域までにイナーシャフェーズ終了
タービン回転数を予測するイナーシャフェーズ終了ター
ビン回転数予測手段と、変速進行速度を推定する変速進
行速度推定手段と、変速進行速度推定値が速い進行を示
す値であるほど大きな制御タービン回転差に決定する制
御タービン回転差決定手段と、イナーシャフェーズ終了
タービン回転数予測値から，決定された制御タービン回
転差を差し引いた制御開始タービン回転数を設定する制
御開始タービン回転数設定手段と、タービン回転数検出
値が制御開始タービン回転数に一致するタイミングに
て、タービン回転の上昇を抑えるべく少なくとも第１締
結要素の解放圧を一時的に高める制御を開始する空吹き
防止制御手段と、を備えている構成としたため、ドライ
ブダウン変速において、変速進行速度が速いか遅いかに
かかわりなく、タービン回転の上昇を抑える空吹き防止
制御の開始タイミングの最適化を達成する自動変速機の
ドライブダウン変速制御装置を提供することができると
いう効果が得られる。

【００６２】請求項２記載の発明にあっては、請求項１
記載の自動変速機のドライブダウン変速制御装置におい
て、変速進行速度推定手段を、スロットル開度検出手段
とし、前記制御開始タービン回転差決定手段を、スロッ
トル開度検出値が大きいほど大きな制御開始タービン回
転差に決定する手段としたため、上記効果に加え、セン
サ信号により取り込まれるスロットル開度情報により簡
単に変速進行速度に対応する制御開始タービン回転差を
決定することができる。

【００６３】請求項３記載の発明にあっては、締結要素
の掛け換えによりダウンシフト後のギヤ段を達成する自
動変速機のドライブダウン変速制御装置において、変速
指令時もしくはイナーシャフェーズ開始時からの経過時
間を計測するタイマと、変速指令時もしくはイナーシャ
フェーズ開始時からイナーシャフェーズ終了までの時間
を予測するイナーシャフェーズ終了時間予測手段と、変
速進行速度を推定する変速進行速度推定手段と、変速進
行速度推定値が速い進行を示す値であるほど長い時間に
決定する制御時間決定手段と、イナーシャフェーズ終了
予測時間から，決定された制御時間を差し引いた制御開
始時間を設定する制御開始時間設定手段と、タイマ値が
制御開始時間に一致するタイミングにて、タービン回転
の上昇を抑えるべく少なくとも第１締結要素の解放圧を
一時的に高める制御を開始する空吹き防止制御手段と、
を備えている構成としたため、ドライブダウン変速にお
いて、変速進行速度が速いか遅いかにかかわりなく、タ
ービン回転の上昇を抑える空吹き防止制御の開始タイミ
ングの最適化を達成する自動変速機のドライブダウン変
速制御装置を提供することができるという効果が得られ
る。

【００６４】請求項４記載の発明にあっては、請求項３
記載の自動変速機のドライブダウン変速制御装置におい
て、イナーシャフェーズ終了時間予測手段を、変速中に
随時検出されるギヤ比がイナーシャフェーズ開始ギヤ比
から設定ギヤ比まで移行した時点を推定開始点とし、そ
れまでのギヤ比変化率により変速後ギヤ比まで変速が進
行すると推定してイナーシャフェーズ終了時間を予測す
る手段としたため、請求項３記載の発明の効果に加え、
ギヤ比変化が安定した時点からの実ギヤ比変化率の監視
による予測となり、高い精度でイナーシャフェーズ終了
時間を予測することができる。

【００６５】請求項５記載の発明にあっては、請求項１
ないし請求項４記載の自動変速機のドライブダウン変速
制御装置において、空吹き防止制御手段を、各々の締結
要素が単独であるギヤ段でエンジンが出力しているトル
クに対しタービン回転が上昇も下降もしないでちょうど
釣り合う締結要素トルクを発生させる油圧を各々の締結
要素の分担圧と定義した時、解放側油圧と締結側油圧の
各々はダウンシフト後のギヤ段での各々の分担圧より低
い油圧で、且つ、解放側油圧と締結側油圧によってそれ
ぞれの締結要素が伝達し得るトルクをタービントルクに
換算したものの総和はダウンシフト後のギヤ段でのター
ビントルクより少し高いトルクを発生する油圧という条
件が成立する解放側油圧目標値と締結側油圧目標値を設
定して解放側と締結側の油圧を協働締結制御する手段と
したため、請求項１ないし請求項４記載の発明の効果に
加え、解放側の油圧上昇のみによる空吹き防止制御に比
べて、解放と締結の同時制御による変速時間短縮や解放
側要素のトルク分担軽減による耐久性向上を図りながら
ショックを抑えたスムーズなドライブダウン変速を達成
することができる。

【００６６】請求項６記載の発明にあっては、請求項１
ないし請求項５載の自動変速機のドライブダウン変速制
御装置において、第１締結要素と第２締結要素の油圧
を、それぞれ独立に電子制御する第１圧力制御弁と第２
圧力制御弁を設けたため、請求項１ないし請求項５載の
発明の効果に加え、棚圧やタイミング等を制御するデバ
イスやシフト弁をコントロールバルブユニットに備えた
従来の集中制御システムに比べ、制御自由度が高く、コ
ントロールバルブユニットの簡略化や軽量化を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動変速機のドライブダウン変速制御
装置を示すクレーム対応図である。

【図２】実施の形態１のドライブダウン変速制御装置が
適用された自動変速機の動力伝達機構を示すスケルトン
図である。

【図３】実施の形態１のドライブダウン変速制御装置が
適用された自動変速機の締結論理表を示す図である。

【図４】実施の形態１のドライブダウン変速制御装置が
適用された自動変速機のＤＥＳＣシステム図である。

【図５】実施の形態１のドライブダウン変速制御装置の
変速点特性モデルの一例を示す図である。

【図６】実施の形態１のドライブダウン変速制御作動の
流れを示すフローチャートである。

【図７】実施の形態１のドライブダウン変速制御時にお
ける出力軸トルクとタービン回転数とギヤ比と解放側デ
ューティ指令に相当する解放側油圧と締結側デューティ
指令に相当する締結側油圧の各過渡特性を示すタイムチ
ャートである。

【図８】実施の形態１のドライブダウン変速制御時にお
ける第１制御開始タービン回転数と第２制御開始タービ
ン回転数の設定処理作動の流れを示すフローチャートと
スロットル開度に対する制御タービン回転差マップを示
す図である。

【図９】実施の形態２のドライブダウン変速制御装置の
Ａ／Ｔコントロールユニットで行なわれる解放側ドライ
ブダウン変速制御作動の流れを示すフローチャートとイ
ナーシャフェーズ終了時間に対する制御時間マップを示
す図である。

【図１０】実施の形態２のドライブダウン変速制御時に
おけるギヤ比と解放側油圧と締結側油圧の各過渡特性を
示すタイムチャートである。

【図１１】従来のギヤ比監視による開始タイミングで空
吹き防止制御が行なわれた時の高速時タービン回転特性
と低速時タービン回転特性とギヤ比特性と解放側油圧指
令特性を示すタイムチャートである。

【図１２】同じ運転点から異なるスロットル開度レベル
まで踏み込まれた時のタービン回転数上昇特性を示す図
である。

【図１３】異なるスロットル開度の運転点から同じ運転
点まで踏み込まれた時のタービン回転数上昇特性を示す
図である。

【符号の説明】

ａ 第１締結要素 ｂ 第２締結要素 ｃ タービン回転数検出手段 ｄ イナーシャフェーズ終了タービン回転数予測手段 ｅ 変速進行速度推定手段 ｆ 制御タービン回転差決定手段 ｇ 制御開始タービン回転数設定手段 ｈ 空吹き防止制御手段 ｉ タイマ ｊ イナーシャフェーズ終了時間予測手段 ｋ 変速進行速度推定手段 ｍ 制御時間決定手段 ｎ 制御開始時間設定手段 ｏ 空吹き防止制御手段 ｐ 第１圧力制御弁 ｑ 第２圧力制御弁

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクセル踏み込み操作によりダウンシフ
   ト指令が出力されると、ダウンシフト前のギヤ段にて締
   結されていた第１締結要素を解放し、解放されていた第
   ２締結要素を締結するという掛け換えによりダウンシフ
   ト後のギヤ段を達成する自動変速機のドライブダウン変
   速制御装置において、 タービン回転数を検出するタービン回転数検出手段と、 イナーシャフェーズ開始域までにイナーシャフェーズ終
   了タービン回転数を予測するイナーシャフェーズ終了タ
   ービン回転数予測手段と、 変速進行速度を推定する変速進行速度推定手段と、 変速進行速度推定値が速い進行を示す値であるほど大き
   な制御タービン回転差に決定する制御タービン回転差決
   定手段と、 イナーシャフェーズ終了タービン回転数予測値から，決
   定された制御タービン回転差を差し引いた制御開始ター
   ビン回転数を設定する制御開始タービン回転数設定手段
   と、 タービン回転数検出値が制御開始タービン回転数に一致
   するタイミングにて、タービン回転の上昇を抑えるべく
   少なくとも第１締結要素の解放圧を一時的に高める制御
   を開始する空吹き防止制御手段と、 を備えていることを特徴とする自動変速機のドライブダ
   ウン変速制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の自動変速機のドライブダ
   ウン変速制御装置において、 前記変速進行速度推定手段を、スロットル開度検出手段
   とし、前記制御開始タービン回転差決定手段を、スロッ
   トル開度検出値が大きいほど大きな制御開始タービン回
   転差に決定する手段としたことを特徴とする自動変速機
   のドライブダウン変速制御装置。
3. 【請求項３】 アクセル踏み込み操作によりダウンシフ
   ト指令が出力されると、ダウンシフト前のギヤ段にて締
   結されていた第１締結要素を解放し、解放されていた第
   ２締結要素を締結するという掛け換えによりダウンシフ
   ト後のギヤ段を達成する自動変速機のドライブダウン変
   速制御装置において、 変速指令時もしくはイナーシャフェーズ開始時からの経
   過時間を計測するタイマと、 変速指令時もしくはイナーシャフェーズ開始時からイナ
   ーシャフェーズ終了までの時間を予測するイナーシャフ
   ェーズ終了時間予測手段と、 変速進行速度を推定する変速進行速度推定手段と、 変速進行速度推定値が速い進行を示す値であるほど長い
   時間に決定する制御時間決定手段と、 イナーシャフェーズ終了予測時間から，決定された制御
   時間を差し引いた制御開始時間を設定する制御開始時間
   設定手段と、 タイマ値が制御開始時間に一致するタイミングにて、タ
   ービン回転の上昇を抑えるべく少なくとも第１締結要素
   の解放圧を一時的に高める制御を開始する空吹き防止制
   御手段と、 を備えていることを特徴とする自動変速機のドライブダ
   ウン変速制御装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の自動変速機のドライブダ
   ウン変速制御装置において、 前記イナーシャフェーズ終了時間予測手段を、変速中に
   随時検出されるギヤ比がイナーシャフェーズ開始ギヤ比
   から設定ギヤ比まで移行した時点を推定開始点とし、そ
   れまでのギヤ比変化率により変速後ギヤ比まで変速が進
   行すると推定してイナーシャフェーズ終了時間を予測す
   る手段としたことを特徴とする自動変速機のドライブダ
   ウン変速制御装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４記載の自動変速
   機のドライブダウン変速制御装置において、 前記空吹き防止制御手段を、各々の締結要素が単独であ
   るギヤ段でエンジンが出力しているトルクに対しタービ
   ン回転が上昇も下降もしないでちょうど釣り合う締結要
   素トルクを発生させる油圧を各々の締結要素の分担圧と
   定義した時、解放側油圧と締結側油圧の各々はダウンシ
   フト後のギヤ段での各々の分担圧より低い油圧で、且
   つ、解放側油圧と締結側油圧によってそれぞれの締結要
   素が伝達し得るトルクをタービントルクに換算したもの
   の総和はダウンシフト後のギヤ段でタービントルクより
   少し高いトルクを発生する油圧という条件が成立する解
   放側油圧目標値と締結側油圧目標値を設定して解放側と
   締結側の油圧を協働締結制御する手段としたことを特徴
   とする自動変速機のドライブダウン変速制御装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項５記載の自動変速
   機のドライブダウン変速制御装置において、 前記第１締結要素と第２締結要素の油圧を、それぞれ独
   立に電子制御する第１圧力制御弁と第２圧力制御弁を設
   けたことを特徴とする自動変速機のドライブダウン変速
   制御装置。