JPH09296862A

JPH09296862A - 自動変速機の油圧制御装置

Info

Publication number: JPH09296862A
Application number: JP8109786A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Kubo; 孝行久保; Masaaki Nishida; 正明西田; Yoshihisa Yamamoto; 義久山本; Akitomo Suzuki; 明智鈴木; Hiroshi Tsutsui; 洋筒井; Kazumasa Tsukamoto; 一雅塚本
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1996-04-30
Filing date: 1996-04-30
Publication date: 1997-11-18
Also published as: EP0805292A2; US5908370A; EP0805292A3

Abstract

(57)【要約】【課題】クラッチつかみ換え変速によるダウンシフト
制御において、制御ロジックを増やすことなく、あらゆ
る走行状況においても適正な変速制御を行う。【解決手段】パワーオンで高車速かつ高トルクの場
合、トルク分担比を、メインクラッチＭＣがすべて分担
するように設定し、専らメインクラッチの解放圧を制御
することにより入力軸回転数を上昇する。パワーオンで
低トルク又は低車速の場合、トルク分担比をメインクラ
ッチ側Ｔ_MCとサブクラッチ側Ｔ_SCとで１：１に設定す
る。これにより、メインクラッチの解放圧Ｐ_MC制御とサ
ブクラッチの係合圧Ｐ_SCとが同時並列的に進行して、入
力軸回転変化を時間遅れなく生じさせる。

Description

【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、詳しくは一方の摩
擦係合要素が係合すると共に他方の摩擦係合要素が解放
して所定変速段に変速する、いわゆるクラッチツークラ
ッチ（つかみ換え）変速、特にダウンシフト時のクラッ
チツークラッチ変速における油圧制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車輌の走行状況は、パワーオ
ン、即ち走行中にアクセルペダルを踏んで、エンジンか
ら車輪に動力が伝達される状態、及びパワーオフ、即ち
走行中にアクセルペダルの踏込みを戻して、エンジンか
らの動力が車輪に伝達されない状態、更に高車速、高ト
ルク走行、低トルク、低車速走行等の種々の状況があ
り、上記走行状況に応じて自動変速機が変速制御され
る。例えば、パワーオン・ダウンシフト、即ちキックダ
ウンのように、アクセルペダルを踏込んでダウンシフト
され、またパワーオフ・シフトアップ、即ちアクセルペ
ダルを戻してシフトアップされる。

【０００３】従来、上記クラッチツークラッチ（つかみ
換え）変速の油圧制御方法として、特公平６−３３８１
７号公報に示されるものがある。このものは、変速時に
おいて変速後段用の摩擦係合要素の入出力回転数比がほ
ぼ１．０になることを検出して該摩擦係合要素の入出力
回転同期を判断し、パワーオン・ダウンシフト及びパワ
ーオン・アップシフトのいずれか一方の変速がなされる
とき、変速後段用の摩擦係合要素への作動油圧を、変速
開始から前記入出力回転同期を判断するまでの間、係合
開始油圧より若干低い圧にて保持し、上記入出力回転同
期を判断した時に所定係合圧まで上昇し、もって時間遅
れなくかつ正確に後段用クラッチを係合するものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の技術に
よる油圧制御方法は、パワーオン・ダウンシフト制御の
場合、前段側の摩擦係合要素の解放制御により、エンジ
ン回転数を上昇し、後段側の摩擦係合要素の入出力回転
数が同期するまで係合油圧を低圧にて待機させ、同期後
に係合させるものであるが、高車速時にあっては、エン
ジン回転上昇率（回転変化量）が大きいため、上記制御
を適用し得るとしても、低車速又は低トルク時にあって
は、回転変化量が小さいため、後段側摩擦係合要素の係
合制御が追いつかず、運転者に違和感を与える。

【０００５】また、低車速において、係合側及び解放側
の油圧をそれぞれ独立して並列同時制御することも考え
られるが、このものでは、それぞれ独立の制御ロジック
を必要とするため、メモリ容量が増えてしまう。更に、
上記従来の油圧制御方法では、例えばマニュアルダウン
シフト等によるパワーオフ・ダウンシフト時にも、別の
制御ロジックを必要とし、メモリ容量の増設を必要とす
る。

【０００６】そこで、本発明は、クラッチツークラッチ
（つかみ換え）変速によるダウンシフト制御において、
制御ロジックを増やすことなく、あらゆる走行状況にお
いても適正な変速制御を行い得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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明
は、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と、こ
れら摩擦係合要素を断・接作動する油圧サーボ（９，１
０）と、を備え、前記複数の摩擦係合要素の内の第１の
摩擦係合要素（ＭＣ）を解放すると共に、第２の摩擦係
合要素（ＳＣ）を係合することにより所定変速段へのダ
ウンシフトを達成してなり、更に少なくとも前記第１及
び第２の摩擦係合要素用油圧サーボの油圧を制御する油
圧制御手段（ＳＬＳ，ＳＬＵ）と、車輌走行状況に基づ
く各センサ（２，３，５，６）からの信号を入力して、
前記油圧制御手段へ油圧制御信号を出力する制御部
（１）と、を備えてなる自動変速機の油圧制御装置にお
いて、前記制御部（１）は、前記センサ（例えばスロッ
トル開度センサ及び車速センサ）からの信号に基づき前
記第１の摩擦係合要素（ＭＣ）と第２の摩擦係合要素
（ＳＣ）とのトルク分担比（Ｔ_SC）を設定するトルク分
担比設定手段（１ａ，Ｓ１７₂ ）と、前記トルク分担比
（Ｔ_SC）に基づき演算して、前記第１の摩擦係合要素及
び第２の摩擦係合要素が前記入力トルクに対して分担す
るトルク容量を有するように前記油圧制御手段に油圧制
御信号を出力する分担油圧制御手段（１ｂ，Ｓ１７，Ｓ
１８）と、を備えることを特徴とする。

【０００８】請求項２に係る本発明は、前記トルク分担
比設定手段が、車輌の走行状況がパワーオンであって、
高車速かつ高トルクの場合、前記第１の摩擦係合要素
（ＭＣ）のみにて入力トルクを分担するトルク容量を持
たせるように前記トルク分担比（Ｔ_S ＝０）を設定して
なる（図１１参照）。

【０００９】請求項３に係る本発明は、前記トルク分担
比設定手段が、車輌の走行状況がパワーオンであって、
低トルク又は低車速の場合、前記第１の摩擦係合要素
（ＭＣ）と第２の摩擦係合要素（ＳＣ）とがそれぞれ所
定のトルク容量を分担するように前記トルク分担比［例
えば１（Ｔ_MC）：１（Ｔ_SC）］を設定しなる（図１２参
照）。

【００１０】請求項４に係る本発明は、前記トルク分担
比設定手段が、車輌の走行状況がパワーオンで、高車速
及び低車速の間の領域、又は高トルク及び低トルクの間
の領域の場合、前記第２の摩擦係合要素による発熱量と
変速フィーリングに基づき前記トルク分担比を設定して
なる（図１０参照）。

【００１１】請求項５に係る本発明は、前記分担油圧制
御手段（Ｓ１７，Ｓ１８）が、前記第１の摩擦係合要素
のトルク容量に基づき解放側の油圧を演算し、該解放側
油圧に依存して、前記第２の摩擦係合要素への係合側油
圧を演算してなる（図６参照）。

【００１２】請求項６に係る本発明は、前記制御部
（１）が、第１の摩擦係合要素の解放側油圧に依存せず
に、第２の摩擦係合要素の係合側油圧を主体とする制御
（Ｓ２８，Ｓ３０）に移行する判断手段（Ｓ２７）を備
えてなる（図５、図７参照）。

【００１３】請求項７に係る本発明は、前記判断手段
（Ｓ２７）が、変速前の入力軸回転数が所定量（Ｎａｐ
Ｕｐ）落ち込んだことを検出することにより判断してな
る（図７参照）。

【００１４】請求項８に係る本発明は、前記判断手段
（Ｓ２７₃ ，Ｓ２７₄ ）が、前記解放側の油圧が所定油
圧（例えばクラッチストローク圧Ｐ_S ）より低下したこ
とを検出することにより判断してなる（図７参照）。

【００１５】［作用］以上構成に基づき、第１の摩擦係
合要素（ＭＣ）を解放すると共に、第２の摩擦係合要素
（ＳＣ）を係合して、ダウンシフト制御する際、トルク
分担比設定手段（１ａ）にて設定されるトルク分担比
（Ｔ_SC）に基づき、分担油圧制御手段（１ｂ）が、解放
側である第１の摩擦係合要素（ＭＣ）と係合側である第
２の摩擦係合要素（ＳＣ）のトルク容量を分担するよう
に演算して、各油圧制御手段（ＳＬＳ，ＳＬＵ）に油圧
制御信号を出力する。

【００１６】例えば、パワーオンで、高車速かつ高トル
クの場合、第１の摩擦係合要素（ＭＣ）のみで入力トル
クを分担し、該第１の摩擦係合要素の解放圧を制御する
ことにより入力軸回転を上昇する。また、パワーオン
で、低トルク又は低車速の場合、第１の摩擦係合要素
（ＭＣ）及び第２の摩擦係合要素（ＳＣ）に入力トルク
を分担し、第１の摩擦係合要素の解放圧制御と、第２の
摩擦係合要素の係合圧制御とを同時並列的に進行する。

【００１７】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、本発明の構成を何等限定する
ものではない。

【００１８】

【発明の効果】請求項１に係る本発明によると、トルク
分担比に基づき、第１及び第２の摩擦係合要素の油圧が
制御されるので、走行状況に拘らず、常に良好なつかみ
換えによるダウンシフト変速制御を行うことができ、ま
た走行状況に応じてトルク分担比を換えるだけでよいの
で、どのような走行状況でも同一の制御ロジックを用い
ることができ、小さなメモリ容量のもので足りる。

【００１９】請求項２に係る本発明によると、パワーオ
ンで、高車速かつ高トルクの場合、専ら第１の摩擦係合
要素の解放制御により変速されるので、係合側である第
２の摩擦係合要素のスリップ時間が短く、発熱量を最小
限に抑えることができ、摩擦係合要素の耐久性を向上す
ることができる。

【００２０】請求項３に係る本発明によると、パワーオ
ンで、低車速又は低トルクの場合、第１の摩擦係合要素
の解放制御と第２の摩擦係合要素の係合制御とが同時並
列的に進行するので、入力軸の回転変化を時間遅れなく
生じさせて、良好な変速フィーリングを得ることができ
る。

【００２１】請求項４に係る本発明によると、低車速か
ら高車速まで又は低トルクから高トルクまでの走行状況
において、発熱量及び変速フィーリングのバランスのと
れた適正な変速制御を行うことができる。

【００２２】請求項５に係る本発明によると、第１の摩
擦係合要素の解放制御を主体として入力軸の回転変化を
生じるので、パワーオン状態では、走行状況に拘らず、
適正なダウンシフト変速制御を同一の制御ロジックで行
うことができる。

【００２３】例えば、パワーオフ状態では、入力トルク
が少いために変速中に解放側油圧が抜けてしまうことに
なるが、該解放制御を主体とすると、上記解放側油圧に
依存する係合側油圧の昇圧ができずに変速制御不能にな
ってしまうが、請求項６に係る本発明によると、判断手
段により係合側油圧が主体となって変速制御を行い得る
ので、パワーオフ等の場合でも同一制御ロジックで変速
制御を行うことができ、変速フィーリングを悪化させる
ことなくスムーズに変速を行うことができる。

【００２４】請求項７に係る本発明によると、ダウンシ
フトにおいて、変速時に入力軸回転数が低下すること
は、パワーオフ状態であるため、該入力軸回転数の落ち
込みを検出することにより、パワーオフを検知して、上
記係合側油圧主体の制御にスムーズに移行することがで
き、かつ入力軸回転数センサのみにて上記パワーオフを
も検出できるので、別途特別なパワーオフ検知センサを
設けなくとも足り、かつ余分な計算を行う必要がないの
でその分メモリ容量も少なくて足り、コスト低減を図る
ことができる。

【００２５】例えば、パワーオン状態の変速中にパワー
オフとなるような場合、変速が開始されて入力軸回転数
が上昇するが、その後パワーオフにより入力トルクが低
下することで、変速が進まなくなる場合を生じるが、請
求項８に係る本発明によると、解放側油圧が所定油圧よ
りも低下したことを検知して、上記係合側油圧主体の制
御にスムーズに移行することができ、このような場合で
も変速を続行して、変速フィーリングを向上することが
できる。

【００２６】

【発明の実施の形態】本自動変速機は、多数のクラッチ
又はブレーキ等の摩擦係合要素を有し、これら摩擦係合
要素を適宜断・接することによりプラネタリギヤの伝動
経路が選択される自動変速機構（図示せず）を備えてお
り、該自動変速機構の入力軸が、エンジン出力軸にトル
クコンバータを介して連結しており、またその出力軸が
駆動車輪に連結している。

【００２７】図１は、電子系制御を示すブロック図であ
り、１は、マイクロコンピュータ（マイコン）からなる
制御部で、エンジン回転センサ２、スロットル開度セン
サ３、トランスミッション（自動変速機）入力軸回転数
（＝タービン回転数）センサ５及び車速（＝自動変速機
出力軸回転数）センサ６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及びＳＬ
Ｕに出力している。そして、該電子制御部１は、後述す
るマップからなり、解放側となるメインクラッチと係合
側となるサブクラッチとのトルク分担比を設定するトル
ク分担比設定手段１ａと、該トルク分担比に基づき演算
して、上記メインクラッチ及びサブクラッチが入力トル
クに対して分担するトルク容量を有するように、前記リ
ニアソレノイドバルブＳＬＳ，ＳＬＵに油圧制御信号を
出力する分担油圧制御手段１ｂとを有する。

【００２８】図２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９、１０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ａ₁ ，ａ₂ 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 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１１，１２の制御油室１１
ａ，１２ａに供給されている。プレッシャコントロール
バルブ１１，１２は、ライン圧がそれぞれ入力ポート１
１ｂ，１２ｂ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１１ｃ，１２ｃからの調圧が、それぞ
れシフトバルブ１３，１５を介して適宜各油圧サーボ
９，１０に供給される。

【００２９】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９，１０及びシフトバル
ブ１３，１５は、象徴的に示すものであり、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。

【００３０】ついで、摩擦係合要素のつかみ換え（クラ
ッチツークラッチ）によるダウンシフト制御について、
３−２変速に基づき説明する。なお、該３−２変速は、
図示しない自動変速機構において、第４のブレーキ（Ｂ
４）を解放すると共に第５ブレーキ（Ｂ５）を係合する
ことにより達成されるが、該ダウンシフト時には、一般
に、解放側油圧を主体として制御し、該解放側油圧に依
存して係合側油圧を制御するので、上記解放側である第
４のブレーキがメインクラッチＭＣとなり、上記係合側
である第５のブレーキがサブクラッチＳＣとなる。

【００３１】まず、図３に示すように、３−２変速制御
開始（Ｓ０）に伴い、変速タイミング制御（Ｓ１）、メ
インクラッチ制御（Ｓ２）、サブクラッチ制御（Ｓ３）
を循環して（Ｓ４）変速制御が行なわれ、そして３−２
変速制御が終了する（Ｓ５）。

【００３２】図４に示すように、上記変速タイミング制
御の開始（Ｓ６）に伴い、変速開始判断（Ａ）及びサブ
クラッチＳＣ圧上昇判断（Ｄ）がなされ（Ｓ７）、その
結果後述する図５のフローの判断Ａ及びＤにおいて関与
し（Ｓ１９，Ｓ２７）、そして終期開始制御が行なわれ
（Ｓ８）、その結果図５のフローの終期制御開始判断Ｂ
に関与し（Ｓ２１）、更に変速終了制御が行なわれ（Ｓ
９）、その結果図５のフローの変速終了判断Ｃに関与し
（Ｓ２３）、そして変速タイミング制御が終了する（Ｓ
１０）。

【００３３】ついで、図５に沿って、メインクラッチ制
御とサブクラッチ制御について説明する。メインクラッ
チ制御開始（Ｓ１１）、即ち３−２変速判断に伴い、待
機制御（０）が行なわれ（Ｓ１２）、また同じく３−２
変速判断によるサブクラッチ制御開始に伴い（Ｓ１
３）、サーボ起動制御（０）が行なわれ（Ｓ１４）、こ
れら待機制御及びサーボ起動制御は、それぞれ所定時間
Ｔ_wait、ＴＳＢ_end 継続される（Ｓ１５，Ｓ１６）。上
記サーボ起動制御（Ｓ１４）は、係合側となるサブクラ
ッチＳＣにおいて、ピストンストロークを開始するのに
充分な油圧が一旦供給され、そして該ピストンがストロ
ークして摩擦板の間隙を詰めるような所定油圧（ピスト
ンストローク圧）になるように制御され、該サーボ起動
に充分な時間ＴＳＢが予め設定される。一方、上記待機
制御（Ｓ１２）は、解放側となるメインクラッチＭＣ
が、３速段の係合状態を保持する係合状態のまま、上記
サーボ起動制御が終了するまで待機する。

【００３４】ついで、メインクラッチＭＣにおいて初期
変速制御（１）が行なわれ（Ｓ１７）、またサブクラッ
チＳＣにおいて係合制御（１）が行なわれる（Ｓ１
８）。初期変速制御（Ｓ１７）は、図６(a) に示すよう
に、まず推定入力トルクにより保持圧Ｐ_H 、即ち入力
（タービン）トルクに基づき演算される入力回転数の回
転変化が開始する直前の圧力が計算される（Ｓ１７
₁ ）。上記入力トルクは、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、そして前記
エンジントルクに上記トルク比を乗じて求められる。

【００３５】更に、トルク分担比マップから、サブクラ
ッチＳＣのトルク分担比を求める（Ｓ１７₂ ）。該マッ
プは、図９に示すように、車速とスロットル開度にてサ
ブクラッチのトルク分担比Ｔ_SCが定められており、例え
ば図１１に示すように、高車速かつ高トルクの場合、上
記トルク分担比Ｔ_SCは、０となり、従ってメインクラッ
チＭＣですべての入力トルクを負担することになる［１
（Ｔ_MC）：０（Ｔ_SC）］。また、図１２に示すように、
低トルク（低スロットル）又は低車速の場合、上記トル
ク分担比Ｔ_SCは１となり、従ってメインクラッチとサブ
クラッチとは５０％ずつ入力トルクを分担する［１（Ｔ
_MC）：１（Ｔ_SC）］。この際、図１０に示すように、ク
ラッチスリップによる発熱量の許容値は、係合側である
サブクラッチＳＣに専ら起因するため、パワーオンで、
高車速と低車速との間、又は高トルクと低トルクとの間
の領域ｘでは、サブクラッチＳＣの発熱量と変速フィー
リングとをバランスして前記トルク分担比Ｔ_SCが設定さ
れている。

【００３６】また、車速（入力回転数でも同様）に基づ
き、前記保持圧Ｐ_H から入力回転数が変化するイナーシ
ャ相開始時の目標油圧（Ｐ_I ）に向けての所定スイープ
勾配ｄＰ１_MCを計算する（Ｓ１７₃ ）。そして、メイン
クラッチの油圧Ｐ_MCは、上記スイープ勾配ｄＰ₁ _MC及び
サブクラッチ分担トルク比Ｔ_SCにて計算された値に基づ
き、スイープダウンする［Ｓ１７₄ ；Ｐ_MC＝Ｐ_MC−ｄＰ
１_MC／（１＋Ｔ_SC）］。

【００３７】一方、サブクラッチＳＣ側の係合制御（Ｓ
１８）は、図６(b) に示すように、まず、上記油圧Ｐ_MC
に基づきメインクラッチＭＣの保持トルクＣａｐ_MCが計
算される（Ｓ１８₁ ）。そして、該保持トルクに基づき
サブクラッチＳＣの保持トルクＣａｐ_SCが計算される
（Ｓ１８₂ ）。即ち、入力（タービン）トルクをＴ_t 、
メインクラッチの保持トルクをＣａｐ_MC、車輌のイナー
シャトルクをＩΔω、それぞれＥ及びＦを所定係数とす
ると、サブクラッチ保持トルクＣａｐ_SCは、［Ｃａｐ_SC
＝Ｅ×Ｔ_t −Ｆ×Ｃａｐ_MC＋Ｉ₀ ω］で求められる。更
に、上記サブクラッチ保持トルク及び前記トルク分担比
Ｔ_SC等に基づき、サブクラッチ側の供給油圧Ｐ_SCが計算
される（Ｓ１８₃ ）。即ち、該サブクラッチの摩擦材面
積をＧ、その摩擦係数をμ、サーボストローク圧をＨと
すると、サブクラッチ側の油圧Ｐ_SCは、［Ｐ_SC＝（Ｇ／
μ）×Ｃａｐ_SC×Ｔ_SC＋Ｈ］で求められる。そして、上
記メインクラッチＭＣに追従するサブクラッチＳＣの係
合制御がリターンされる（Ｓ１８₄ ）。

【００３８】ついで、入力軸回転センサ５により、入力
軸の回転変化が検出されると、変速開始判断（Ａ）がな
され（Ｓ１９）、初期変速制御（１）からイナーシャ相
変速制御（２）に移行する（Ｓ２０）。該イナーシャ相
変速制御は、メインクラッチＭＣの保持トルクＣａｐ_MC
が入力トルクＴ_T より小さくなる油圧Ｐ_I （図１１参
照）から、前記入力回転数の変化を検出しつつメインク
ラッチ油圧Ｐ_MCをフィードバック制御により徐々に減圧
（スイープダウン）して行い、変速完了までの全回転数
変化量の所定割合、例えば７０［％］まで続行し、該所
定割合経過時点で終期制御開始判断（Ｂ）がなされ（Ｓ
２１）、終期制御となる（Ｓ２２）。

【００３９】なお、上記イナーシャ相変速制御（Ｓ２
０）においても、メインクラッチＭＣの解放油圧Ｐ_MCに
基づき、前記ステップＳ１８₁ 〜Ｓ１８₄ と同様に、サ
ブクラッチＳＣの係合油圧Ｐ_SCが制御される。

【００４０】そして、前記終期制御（Ｓ２２）において
は、メインクラッチ油圧Ｐ_MCは、略々一定に保持される
か又は極めて緩やかな勾配によりスイープダウンされ、
入力軸の全回転変化量まで続行する。該入力軸に回転数
変化がなくなることにより変速終了判断（Ｃ）がなされ
（Ｓ２３）、完了制御（４）となる（Ｓ２４）。そし
て、該完了制御では、シフトバルブが切換えられる等に
より残りの油圧が完全にドレーンされ、所定時間Ｔ_fin
が経過した時点で（Ｓ２５）、メインクラッチの制御が
終了する（Ｓ２６）。

【００４１】一方、前記係合制御（Ｓ１８）は、後述す
るサブクラッチ圧（ＳＣ圧）上昇制御（Ｄ）がなされる
か（Ｓ２７）、又は前記メインクラッチがイナーシャ相
変速制御（２）が終了するまで続行する。そして、ＳＣ
圧上昇判断がなされた場合（パワーオフ等の場合）、係
合トルク相制御（１）、即ちサブクラッチＳＣが摩擦に
より滑りつつそのトルク容量を増大して、トルク分担を
変化する制御が行なわれ（Ｓ２８）、該トルク相制御
は、前記メインクラッチＭＣの初期制御（１）が終了す
るのに同期して（Ｓ２９）、係合イナーシャ相変速制御
（３）に移行される（Ｓ３０）。該係合イナーシャ相制
御にあっては、サブクラッチＳＣのトルク容量が増加し
て車輌の駆動トルクを上回る。

【００４２】そして、メインクラッチ制御がイナーシャ
相変速制御（２）が終了した状態、即ちメインクラッチ
の終期制御開始判断（Ｂ）に同期して（Ｓ３１）、サブ
クラッチ側も終期制御（４）が行なわれる（Ｓ３２）。
更に、メインクラッチの終期制御（３）が終了した状
態、即ち変速終了判断（Ｃ）に同期して（Ｓ３３）、サ
ブクラッチ側も完了制御（５）が行なわれ、そしてメイ
ンクラッチの完了制御（４）が終了した時点で（Ｓ３
５）、サブクラッチ制御も終了する（Ｓ３６）。

【００４３】ついで、図７に沿って、上記ＳＣ圧上昇判
断（Ｓ２７）について説明する。該判断は、パワーオン
の場合、メインクラッチＭＣの油圧制御に追従してサブ
クラッチ制御が行なわれるが、パワーオフ時等、入力ト
ルクが小さいためメインクラッチの解放油圧が立たず
に、メインクラッチ制御を主体に変速を進めることがで
きない場合に、Ｄ＝ＯＫとなる。即ち、変速前に入力回
転数（ｏｕｔ^* ｇｅａｒ−ｉｎｐｕｔ）が所定量（Ｎａ
ｐＵｐ）以上落ち込んだ場合（Ｓ２７₁ ）、つまり入力
回転数がニュートラル方向に移動した場合、Ｄ＝ＯＫと
なり、またパワーオフの場合もＤ＝ＯＫとなる（Ｓ２７
₂ ）更に、係合側であるサブクラッチＳＣの油圧供給信号が
発信されるまでの時間（係合側待ち時間；ＴａｐＵｐ）
をタイマにてカウントし、該カウントが所定時間以上経
過した場合Ｄ＝ＯＫとなる（Ｓ２７₃ ）。そして、上記
タイマのカウントは、解放側であるメインクラッチＭＣ
の油圧Ｐ_MCが所定解放圧（ＰａｐＵｐ）、具体的には
前記ピストンストローク圧より低くなった場合カウント
され、高い場合はリセットされる（Ｓ２７₄ ）。

【００４４】また、前記パワーオフの判断（Ｓ２７₂ ）
は、図８に示すように、トルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）速
度が１．０より大きくなる場合で、かつ入力（タービ
ン）トルク（Ｔ_t ）が０より小さくなる場合で、かつア
クセルペダルアイドルスイッチ（ＩＤＬ）がＯＮした場
合、パワーオフと判断される。

【００４５】ついで、図１１〜図１４に沿って、各走行
状況におけるダウンシフト制御について説明する。な
お、各図において、メインクラッチＭＣ及びサブクラッ
チＳＣにそれぞれ０、１、２、…と数字が示されている
が、これら数字は、図５の各制御においてカッコ内に付
された数字に対応した制御ステージを示す。

【００４６】図１１は、キックダウンのように、高車速
かつ高トルクでダウンシフトする場合の油圧特性を示す
図である。この状態では、図９のトルク分担比マップに
示すように、サブクラッチ側トルクＴ_SCの分担比は０で
あり、すべてメインクラッチＭＣ側にてトルクを分担す
る。メインクラッチの油圧Ｐ_MCは、待機制御（０）にて
所定時間Ｔ_wait経過後（Ｓ１５）、初期変速制御（１）
が開始され（Ｓ１７）、推定入力トルクにより演算され
た所定保持圧Ｐ_H まで減圧し、ついで所定スイープ勾配
にてスイープダウンする（図６(a) 参照）。そして、入
力軸の回転変化を検知すると、イナーシャ相変速制御
（２）となり、フィードバック制御にてスイープダウン
する。この際、上述したようにサブクラッチＳＣにトル
クが分担されることがなく、すべてのトルクをメインク
ラッチＭＣが分担する。

【００４７】一方、サブクラッチＳＣ側は、サーボ起動
制御（０）にて所定時間ＴＳＢ_end経過後（Ｓ１６）、
係合制御（１）となる。該係合制御では、前記メインク
ラッチ側油圧に基づき演算された油圧となるが（図６
(b) 参照）、この場合、図７に示されるＳＣ圧上昇判断
ロジックは、Ｄ＝ＯＫとならないので、係合トルク相制
御（２）及び係合イナーシャ相変速制御（３）が作動す
ることはない。従って、サブクラッチ油圧Ｐ_SCは、トル
ク分担比Ｔ_SCが０であるため、ピストンストローク圧と
略々同じの低い油圧に保たれる。

【００４８】そして、メインクラッチ側にて終期制御開
始Ｂが判断されると、該メインクラッチ側油圧Ｐ_MCは一
定圧又は緩やかなスイープダウンからなる終期制御
（３）となり、かつ上記終期制御開始判断Ｂに同期し
て、サブクラッチ側も終期制御（４）となる（Ｓ３１，
Ｓ３２）。該サブクラッチ側の終期制御では、該サブク
ラッチ油圧Ｐ_SCは、前記メインクラッチ側初期制御にて
推定された入力トルク（Ｓ１７₁ 参照）に基づき補正値
により補正された入力トルクにより演算される所定保持
圧Ｐ_J に保持され、サブクラッチＳＣは滑りを生ずる。

【００４９】該高車速かつ高トルク状態にあっては、メ
インクラッチのイナーシャ相変速制御（２）に対応する
間、サブクラッチＳＣは解放状態に保持されて発熱する
ことはなく、上記終期制御（３），（４）に対応する短
い時間のサブクラッチスリップによる低い発熱量に抑え
られる。

【００５０】そして、変速終了判断Ｃがなされると、メ
インクラッチ側が完了制御（４）となり、急勾配にて油
圧Ｐ_MCが解放されると共に、サブクラッチ側も完了制御
（５）となり、急勾配にて油圧Ｐ_SCが上昇し、メインク
ラッチＭＣが解放でサブクラッチＳＣが係合した、変速
後の変速段（２速）になる。

【００５１】図１２は、道路渋滞等により低トルク又は
低車速でダウンシフトする場合の油圧特性を示す図であ
る。メインクラッチ側の油圧Ｐ_MCは、前述と同様に、待
機制御（９）後、初期変速制御（１）が開始され、推定
入力トルクから演算された比較的低い保持圧Ｐ_H に保持
される。該走行状況では、トルク分担比マップに基づ
き、トルク分担比は、１（Ｔ_MC）：１（Ｔ_SC）となり、
上記保持圧Ｐ_H からの所定スイープダウン（Ｓ１７₄ ）
は、上記分担比が含まれた値による緩やかな勾配となっ
ている。更に、変速開始判断Ａにより（Ｓ１９）、イナ
ーシャ相変速制御（２）となり、上記分担比が考慮され
てフィードバック制御が行なわれる。

【００５２】一方、サブクラッチ側の油圧Ｐ_SCは、サー
ボ起動制御（０）後、前記メインクラッチ側の初期変速
制御開始と略々同時に係合制御（１）が作動する。該係
合制御においては、上記トルク分担比Ｔ_SC＝１が演算式
内に含まれて（Ｓ１８₃ ）、上記メインクラッチ側油圧
Ｐ_MCのスイープダウンに対応して、該サブクラッチ側油
圧Ｐ_SCはスイープアップする。なお、該低トルク又は低
車速状態にあっても、ＳＣ圧上昇判断は、Ｄ＝ＯＫとな
ることはなく、サブクラッチ制御において、係合トルク
相制御（２）及び係合イナーシャ相変速制御（３）が作
動することはない。

【００５３】そして、終期制御開始判断Ｂにより、メイ
ンクラッチ側が終期制御（３）になると同時に、サブク
ラッチ側も終期制御（４）となり、前述と同様に、入力
トルクに応じた所定保持圧Ｐ_J に保持される。更に、変
速終了判断Ｃにより、メインクラッチ側油圧Ｐ_MCは完了
制御（４）となって急速に解放され、同時にサブクラッ
チ側油圧Ｐ_SCも完了制御（３）となって急速に昇圧され
て、変速が終了する。

【００５４】図１３は、下り坂道においてシフトレバー
をＤレンジから２又はＬレンジ等に操作するいわゆるマ
ニュアルダウン等のパワーオフ状態でのダウンシフトに
おける油圧特性を示す図である。この状態では、メイン
クラッチ側油圧Ｐ_MCは、推定入力トルクが小さいため、
保持圧Ｐ_H が立たず、メインクラッチ側を主体とする制
御はできず、係合側であるサブクラッチ側制御が主体と
なる。

【００５５】メインクラッチ側で待機制御（０）が終了
して、初期変速制御（１）が開始されると略々同時に、
サブクラッチ側でサーボ起動制御（９）が終了して、係
合制御（１）が開始される。そして、入力回転軸の回転
が、ニュートラル側に移動すること、即ち入力回転数が
所定量落ち込むこと（ｏｕｔ^* ｇｅａｒ−ｉｎｐｕｔ＞
ＮａｐＵｐ）を検知して（Ｓ２７₁ ）、ＳＣ上昇判断が
Ｄ＝ＯＫとなる（Ｓ２７）（Ｒ）。これにより、該ステ
ップＳ２７を１回だけ通して、サブクラッチ制御は、係
合トルク相制御（２）に移行する。

【００５６】該状態では、係合側であるサブクラッチＳ
Ｃが主体となって制御され、推定入力トルクから係合側
の保持圧（目標係合油圧）が演算され、サブクラッチ側
油圧Ｐ_SCは、該保持圧に向かって第１の勾配にてスイー
プアップし、更に入力軸の回転変化開始時における目標
回転変化率に基づき演算される油圧変化に基づき、第２
の勾配にてスイープアップする。そして、係合イナーシ
ャ相変速制御（３）に移行され、更に比較的緩やかな勾
配にてスイープアップし、更に終期制御（４）となって
所定保持圧に保持された後、完了制御（５）となって、
急速に油圧を上昇する。

【００５７】一方、メインクラッチ側は、初期変速制御
（１）、イナーシャ相変速制御（２）、終期制御
（３）、完了制御（４）と移行するが、該メインクラッ
チ側油圧Ｐ_MCは、スイープダウンする。

【００５８】図１４は、低車速で走行中にマニュアルダ
ウンしてパワーオフとなる場合等、パワーオンとオフの
中間の状態でのダウンシフトにおける油圧特性を示す図
である。

【００５９】まず、メインクラッチ側油圧Ｐ_MCは、待機
制御（０）後、初期変速制御（１）となるが、この状態
では、一応パワーオン状態にあって、推定入力トルクか
ら演算される保持圧は立って、入力回転数は変化する。
従って、図９に示すマップによりトルク分担比が設定さ
れるが、該走行状況では、図１２と同様に、低トルク又
は低車速であるので、トルク分担比は１（Ｔ_MC）：１
（Ｔ_SC）となる。これにより、メインクラッチ側は、上
記トルク分担比を考慮した演算式によりスイープダウン
（Ｓ１７₄ ）する。一方、サブクラッチ側は、係合制御
（１）となって、同様に、上記トルク分担比を考慮した
演算式により（Ｓ１８₃ ）、メインクラッチ側油圧Ｐ_MC
に依存してスイープアップする。

【００６０】この状況において、メインクラッチ側油圧
Ｐ_MCが、ピストンストローク圧Ｐ_S等の所定油圧より低
下すると（Ｓ２７₄ ）、タイマがカウントアップし、該
カウントが所定時間ｔを経過すると（Ｓ２７₃ ）、ＳＣ
圧上昇判断がＤ＝ＯＫと判断する（Ｓ２７）（Ｑ）。

【００６１】一方、サブクラッチ側は、上記トルク分担
による係合制御（１）において、上記ステップＳ２７に
てＤ＝ＯＫとなるので、直ちに係合トルク相制御（２）
に移行され、所定勾配にてスイープアップし、更に係合
イナーシャ相変速制御（３）となり、緩やかな勾配にて
スイープアップし、そして終期制御（４）となり、一定
保持圧に保持された後、完了制御（５）となって、急速
に昇圧する。上記ＳＣ圧上昇制御がＤ＝ＯＫとなった時
点から、係合側であるサブクラッチ側が主体となって制
御される。

【００６２】また、メインクラッチ側は、一応、イナー
シャ相変速制御（２）、終期制御（３）と移行するが、
該メインクラッチ制御圧Ｐ_MCはスイープダウンを続け、
そして完了制御（４）において、残っている油圧が解放
される。

【００６３】なお、上記実施の形態は、３−２変速制御
について説明したが、これに限らず、他のつかみ換えに
よるダウンシフト制御にも同様に適用し得ることは勿論
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電子制御部を示すブロック図。

【図２】本発明に係る油圧回路の概略を示す図。

【図３】３−２変速制御のメインフローを示す図。

【図４】その変速タイミング制御のフローを示す図。

【図５】メインクラッチ制御及びサブクラッチ制御のフ
ローを示す図。

【図６】(a) は、メインクラッチの初期変速制御のフロ
ーを示す図であり、(b) は、サブクラッチの係合制御を
示す図。

【図７】ＳＣ圧上昇判断ロジックのフローを示す図。

【図８】そのパワーオン、オフ判断のフローを示す図。

【図９】トルク分担比マップを示す図。

【図１０】発熱量とトルク分担比との関係を示す図。

【図１１】パワーオンで、高車速かつ高トルクの場合の
油圧特性を示す図。

【図１２】パワーオンで、低トルク又は低車速の場合の
油圧特性を示す図。

【図１３】パワーオフの場合の油圧特性を示す図。

【図１４】パワーオンとオフの中間の場合の油圧特性を
示す図。

【符号の説明】

１（電子）制御部１ａトルク分担比設定手段１ｂ分担油圧制御手段２，３，５，６各センサＳＬＳ，ＳＬＵ油制御手段（リニアソレノイドバル
ブ）ＭＣ第１の摩擦係合要素（メインクラッチ）ＳＣ第２の摩擦係合要素（サブクラッチ）Ｔ_SC トルク分担比

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木明智愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者筒井洋愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者塚本一雅愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・エィ・ダブリュ株式会社内

Claims

【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
要素と、これら摩擦係合要素を断・接作動する油圧サー
ボと、を備え、前記複数の摩擦係合要素の内の第１の摩
擦係合要素を解放すると共に、第２の摩擦係合要素を係
合することにより所定変速段へのダウンシフトを達成し
てなり、更に少なくとも前記第１及び第２の摩擦係合要素用油圧
サーボの油圧を制御する油圧制御手段と、車輌走行状況
に基づく各センサからの信号を入力して、前記油圧制御
手段へ油圧制御信号を出力する制御部と、を備えてなる
自動変速機の油圧制御装置において、前記制御部は、前記センサからの信号に基づき前記第１
の摩擦係合要素と第２の摩擦係合要素とのトルク分担比
を設定するトルク分担比設定手段と、前記トルク分担比に基づき演算して、前記第１の摩擦係
合要素及び第２の摩擦係合要素が前記入力トルクに対し
て分担するトルク容量を有するように前記油圧制御手段
に油圧制御信号を出力する分担油圧制御手段と、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】前記トルク分担比設定手段は、車輌の走
行状況がパワーオンであって、高車速かつ高トルクの場
合、前記第１の摩擦係合要素のみにて入力トルクを分担
するトルク容量を持たせるように前記トルク分担比を設
定してなる、請求項１記載の自動変速機の油圧制御装置。
【請求項３】前記トルク分担比設定手段は、車輌の走
行状況がパワーオンであって、低トルク又は低車速の場
合、前記第１の摩擦係合要素と第２の摩擦係合要素とが
それぞれ所定のトルク容量を分担するように前記トルク
分担比を設定しなる、請求項１記載の自動変速機の油圧制御装置。
【請求項４】前記トルク分担比設定手段は、車輌の走
行状況がパワーオンで、高車速及び低車速の間の領域、
又は高トルク及び低トルクの間の領域の場合、前記第２
の摩擦係合要素による発熱量と変速フィーリングに基づ
き前記トルク分担比を設定してなる、請求項１記載の自動変速機の油圧制御装置。
【請求項５】前記分担油圧制御手段は、前記第１の摩
擦係合要素のトルク容量に基づき解放側の油圧を演算
し、該解放側油圧に依存して、前記第２の摩擦係合要素
への係合側油圧を演算してなる、請求項１ないし４のいずれか記載の自動変速機の油圧制
御装置。
【請求項６】前記制御部は、第１の摩擦係合要素の解
放側油圧に依存せずに、第２の摩擦係合要素の係合側油
圧を主体とする制御に移行する判断手段を備えてなる、請求項５記載の自動変速機の油圧制御装置。
【請求項７】前記判断手段は、変速前の入力軸回転数
が所定量落ち込んだことを検出することにより判断して
なる、請求項６記載の自動変速機の油圧制御装置。
【請求項８】前記判断手段は、前記解放側の油圧が所
定油圧より低下したことを検出することにより判断して
なる、請求項６又は７記載の自動変速機の油圧制御装置。